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文档简介
2024届甘肃省兰州市联片办学化学高二下期末学业水平测试试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是A.电负性:④>③>②>① B.原子半径:④>③>②>①C.最高正价:④>③=②>① D.第一电离能:④>③>②>①2、把一块镁铝合金投入到20mL1mol/L的盐酸中,待合金完全溶解后,往溶液里加入1mol/L的NaOH溶液,生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液体积(mL)变化的关系如图所示。下列说法不正确的是()A.镁、铝形成合金后硬度增强,熔点降低 B.ab段可以计算出合金中Mg的含量C.c值越大,合金中Al的含量越高 D.加入NaOH溶液后,只发生了4个离子反应3、关于SiO2晶体的叙述中,正确的是A.通常状况下,60gSiO2晶体中含有的分子数为NA(NA表示阿伏加德罗常数)B.60gSiO2晶体中,含有2NA个Si—O键C.晶体中与同一硅原子相连的4个氧原子处于同一四面体的4个顶点D.因为硅和碳属于同一主族,所以SiO2晶体与CO2晶体类型相同4、石油加工的各种处理过程中,属于裂化过程的是()A.分离出汽油和煤油 B.原油脱盐、脱水C.十六烷变为辛烷和辛烯 D.将直链烃变为芳香烃5、氢是重要而洁净的能源。要利用氢气作为能源,必须解决好安全有效地储存氢气的问题。化学家研究出利用合金储存氢气的方法,其中镧(La)镍(Ni)合金是一种储氢材料,这种合金的晶体结构已经测定,其基本结构单元如图所示,则该合金的化学式可表示为()A.LaNi5 B.LaNi C.La4Ni24 D.La7Ni126、网络趣味图片“一脸辛酸”,是在人脸上重复画满了辛酸的键线式结构(如图)。在辛酸的同分异构体中,含有一个“-COOH”和三个“-CH3”的结构(不考虑立体异构),除外,还有()A.7种 B.11种 C.14种 D.17种7、已知还原性:Fe2+>Br-。向100mLFeBr2溶液中通入3.36L(标准状况)Cl2,反应后的溶液中Cl-和Br-的物质的量浓度相等,则原溶液中FeBr2的物质的量浓度为()A.2mol·L-1 B.1.5mol·L-1 C.1mol·L-1 D.0.75mol·L-18、下列说法错误的是()A.气态电中性基态原子失去一个电子变为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能B.因为乙烯中含有σ键,所以容易发生加成反应C.电负性的大小也可以作为判断金属性和非金属性强弱的尺度D.同主族元素从上到下第一电离能逐渐变小9、满足分子式为C4H8ClBr的有机物共有A.10种 B.11种 C.12种 D.13种10、下面的排序不正确的是A.熔点由高到低:Na>Mg>AlB.晶格能由大到小:NaF>NaCl>NaBr>NaIC.晶体熔点由低到高:CF4<CCl4<CBr4<CI4D.硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅11、磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料。下图为其晶体结构中最小的重复结构单元,其中的每个原子均满足8电子稳定结构。下列有关说法正确的是()A.磷化硼晶体的化学式为BP,属于离子晶体B.磷化硼晶体的熔点高,且熔融状态下能导电C.磷化硼晶体中每个原子均形成4条共价键D.磷化硼晶体结构微粒的空间堆积方式与氯化钠相同12、1mol某链烃最多能和2molHCl发生加成反应,生成1
mol氯代烷,1mol该氯代烷能与6molCl2发生取代反应,生成只含有碳氯两种元素的氯代烃,该链烃可能是A.CH3CH=CH2 B.CH3C≡CH C.CH3CH2C≡CH D.CH2=CHCH=CH213、下列有关说法不正确的是()A.pH小于5.6的雨水称为酸雨B.分散质粒子直径介于1~100nm之间的分散系称为胶体C.王水是浓硝酸和浓盐酸按物质的量之比1:3组成的混合物D.光导纤维的主要成分是二氧化硅,太阳能光电板的主要原料是硅晶体14、下列分子或离子中,不含有孤电子对的是()A.H2O B.H3O+ C.NH3 D.NH4+15、用NA表示阿伏加德罗常数的值。则下列说法中正确的是()⑴0.25molNa2O2中含有的阴离子数为0.5NA⑵7.5gSiO2晶体中含有的硅氧键数为0.5NA⑶标准状况下,2.24LCCl4中含有的原子数为0.1NA⑷常温下,1L0.1mol/LFeCl3溶液中含Fe3+数为0.1NA⑸1L1mol/LCH3COOH溶液中含有NA个氢离子⑹常温下,2.7g铝与足量的氢氧化钠溶液反应,失去的电子数为0.3NA⑺22.4LSO2气体,所含氧原子数为2NA⑻14g乙烯和丙烯的混合物中,含有共用电子对数目为3NA⑼25℃时,pH=13的1.0LBa(OH)2溶液中含有的OHˉ数为0.2NAA.⑵⑸⑻⑼B.⑵⑹⑻C.⑴⑷⑹⑻⑼D.⑴⑶⑸16、氢气和氧气反应生成水的能量关系如图所示:下列说法正确的是A.△H5<0 B.△H1>△H2+△H3+△H4C.△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=0 D.O-H键键能为△H1二、非选择题(本题包括5小题)17、某有机物A,为了研究其结构和性质,进行如下实验:(1)用质谱法测得A的相对分子质量为136,经测定A中只含C、H、O三种元素,且C的质量分数为70.6%,H的质量分数为5.9%,则A的分子式是_____(2)经测定A是一种芳香族化合物,且能发生银镜反应,能与金属钠反应生成气体,不能与发生显色反应,其核磁共振氢谱有5组峰,峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2,则该有机物所含官能团的名称是____,结构简式是______(3)A与新制氢氧化铜反应的化学方程式_______(4)满足下列条件的A的同分异构体有_____种①能发生银镜反应②能与发生显色反应18、A、B、C、D、E代表5种元素。请填空:(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为________。(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,B的元素符号为__________,C的元素符号为____________;B的外围电子的轨道表示式为___________。(3)D元素的正三价离子的3d轨道为半充满,D的元素符号为________________,其基态原子的电子排布式为________________________。(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,E的元素符号为________,其基态原子的电子排布式为_________。19、铝热反应是铝的一个重要性质,该性质用途十分广泛,不仅被用于焊接钢轨,而且还常被用于冶炼高熔点的金属如钒、铬、锰等。(1)某校化学兴趣小组同学,取磁性氧化铁按教材中的实验装置(如图甲)进行铝热反应,现象很壮观。指明使用镁条和氯酸钾的目的是___________________。(2)某同学用图乙装置进行铝热反应。取反应后的“铁块”溶于盐酸,向其中滴加KSCN溶液,溶液未见红色。为测定该实验所得“铁块”中铁元素含量,设计实验流程如图所示。几种氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。①试剂A应选择________,试剂B应选择_______(填序号)。A.稀盐酸B.氧化铁C.H2O2溶液D.氨水②写出反应Ⅱ的离子方程式____________________________。③设计简单实验证明M的成分是Fe2O3而非Fe3O4__________。④上述实验应灼烧至M质量不变,则能证明M质量不变的标志是_______。⑤若最终红色粉未M的质量为12.0g,则该“铁块”的纯度是_______。20、B.[实验化学]丙炔酸甲酯()是一种重要的有机化工原料,沸点为103~105℃。实验室制备少量丙炔酸甲酯的反应为实验步骤如下:步骤1:在反应瓶中,加入14g丙炔酸、50mL甲醇和2mL浓硫酸,搅拌,加热回流一段时间。步骤2:蒸出过量的甲醇(装置见下图)。步骤3:反应液冷却后,依次用饱和NaCl溶液、5%Na2CO3溶液、水洗涤。分离出有机相。步骤4:有机相经无水Na2SO4干燥、过滤、蒸馏,得丙炔酸甲酯。(1)步骤1中,加入过量甲醇的目的是________。(2)步骤2中,上图所示的装置中仪器A的名称是______;蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是______。(3)步骤3中,用5%Na2CO3溶液洗涤,主要除去的物质是____;分离出有机相的操作名称为____。(4)步骤4中,蒸馏时不能用水浴加热的原因是________。21、2017年1月9日,中国中医科学院青嵩家专家屠呦呦研究员获得2016年度国家科学技术奖最高奖。青蒿素为烃的含氧衍生物,无色针状晶体,在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,熔点为156~157℃,热稳定性差,青蒿素是高效的抗疟药。某学习小组模拟从青嵩中提取青嵩素,并设计实验测定青嵩素的分子结构。(1)青嵩素的提取从青嵩中提取青蒿素的方法主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺为:已知:乙醚沸点为35℃。①操作I的名称为______。②操作III的主要过程可能是_____________。A.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶B.加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤C.加入乙醚进行萃取分液(2)青蒿素分子式的测定可用燃烧法测定青蒿素的实验式,所需装置如下:①产生的氧气按以左到右流向,所选装置各导管的连接顺序是g→c→_______→盛有碱石灰的干燥管(装置不能重复使用)。②B装置的作用是______。③E装置中CuO的作用是_______。④称取28.2g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种),经充分燃烧后,A装置质量增加66g,C装置质量增加19.8g,则该有机物的最简式为_______。⑤若把盛有碱石灰的干燥管的装置去掉,所测得样品中氧的质量分数会_____(填“偏大”。“偏小”或“不变”)。⑥要确定该有机物的分子式,还需要调定的物理量为_______。⑦将青蒿素加入滴有酚酞NaOH溶液中,溶被颜色无明显变化,加热并搅拌,溶液红色变浅,说明青蒿素可能与_____(填字母)具有相同的性质。A.乙醇B.苯酚C.丙酸D.油脂
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解题分析】
由四种元素基态原子的电子排布式可知,①1s22s22p63s23p4是S元素、②1s22s22p63s23p3是P元素、③1s22s22p3是N元素、④1s22s22p5是F元素,结合元素周期律分析解答。【题目详解】由四种元素基态原子电子排布式可知,①1s22s22p63s23p4是S元素、②1s22s22p63s23p3是P元素、③1s22s22p3是N元素、④1s22s22p5是F元素。A.同周期元素,自左而右,电负性逐渐增大,所以电负性P<S,N<F,所以电负性①>②,④>③,故A错误;B.同周期元素,自左而右,原子半径逐渐减小,所以原子半径P>S,N>F,电子层越多原子半径越大,故原子半径P>S>N>F,即②>①>③>④,故B错误;C.最高正化合价等于最外层电子数,但F元素没有正化合价,所以最高正化合价:①>②=③,故C错误;D.同周期元素,自左而右,第一电离能呈增大趋势,故第一电离能N<F,但P元素原子3p能级容纳了3个电子,为半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,所以第一电离能S<P,同主族自上而下第一电离能降低,所以第一电离能N>P,所以第一电离能F>N>P>S,即④>③>②>①,故D正确;答案选D。2、B【解题分析】
oa段发生H++OH-=H2O,ab段发生Mg2++OH-=Mg(OH)2↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓;bc段发生Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;【题目详解】A.镁、铝形成合金后硬度增强,熔点低于Mg、Al,A正确;B.用ab段、bc段的数据可以计算出合金中Mg的含量,B错误;C.bc段发生Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,c值越大,合金中Al的含量越高,C正确;D.由上述分析可知,加入NaOH溶液后,只发生了4个离子反应,D正确;答案为B。3、C【解题分析】
A、SiO2晶体是原子晶体,不存在分子,故A错误;B、1molSiO2晶体存在4molSi-O键,所以60gSiO2晶体即1molSiO2晶体含有4molSi-O键键,故A错误;C、晶体中一个硅原子和四个氧原子,形成四面体结构,四个氧原子处于同一四面体的四个顶点,故C正确;D、SiO2晶体是原子晶体,CO2晶体是分子晶体,故D错误;故选C。4、C【解题分析】
A、分离出汽油和煤油是石油的分馏,不是裂化过程,故A不符合题意;B、原油脱盐、脱水是石油分馏之前的预处理过程,故B不符合题意;C、裂化是将长链的烃断裂成短链的烃,十六烷变为辛烷和辛烯是裂化的过程,故C符合题意;D、直链的烃转化为芳香烃的过程叫重整,故D不符合题意;答案选C。5、A【解题分析】
镧(La)镍(Ni)合金是一种储氢材料,根据其基本结构单元示意图可知,该结构单元中含La和Ni的原子数分别为12+2=3、18+6=15,则该合金的化学式可表示为LaNi5,故选A。6、D【解题分析】辛酸含有一个“—COOH”和三个“—CH3”的主链最多有6个碳原子。(1)若主链有6个碳原子,余下2个碳原子为2个—CH3,先固定一个—CH3,移动第二个—CH3,碳干骨架可表示为:(数字代表第二个—CH3的位置),共4+3+2+1=10种。(2)若主链有5个碳原子,余下3个碳原子为可能为:①一个—CH3和一个—CH2CH3或②一个—CH(CH3)2。①若为一个—CH3和一个—CH2CH3,先固定—CH2CH3,再移动—CH3,碳干骨架可表示为:;②若为一个—CH(CH3)2,符合题意的结构简式为(题给物质);共3+3+1=7种。(3)若主链有4个碳原子,符合题意的同分异构体的结构简式为(CH3CH2)3CCOOH。辛酸含有一个“—COOH”和三个“—CH3”的同分异构体有10+7+1=18种,除去题给物质,还有17种,答案选D。点睛:本题考查限定条件同分异构体数目的确定,注意采用有序方式书写,避免重复和漏写。7、A【解题分析】
因为还原性Fe2+>Br-,所以Cl2先与Fe2+反应,后与Br-反应,反应后溶液中Cl-和Br-的物质的量浓度相等,则Cl2完全反应,Fe2+完全反应、Br-部分反应;根据得失电子守恒和原子守恒列式。【题目详解】n(Cl2)=3.36L22.4L/mol=0.15mol,因为还原性Fe2+>Br-,所以Cl2先与Fe2+反应,后与Br-反应,反应后溶液中Cl-和Br-的物质的量浓度相等,则Cl2完全反应,Fe2+完全反应、Br-部分反应,根据Cl守恒,反应后溶液中n(Cl-)=0.15mol×2=0.3mol;设原溶液中FeBr2物质的量为x,则原溶液中n(Fe2+)=x、n(Br-)=2x,根据得失电子守恒,0.15mol×2=x+(2x-0.3mol),解得x=0.2mol,原FeBr28、B【解题分析】分析:A项,气态电中性基态原子失去一个电子变为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能;B项,乙烯容易发生加成反应的原因是乙烯中含π键;C项,金属的电负性一般小于1.8,非金属的电负性一般大于1.8,位于非金属三角区边界的“类金属”的电负性在1.8左右,它们既有金属性,又有非金属性;D项,同主族元素从上到下第一电离能逐渐变小。详解:A项,气态电中性基态原子失去一个电子变为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能,A项正确;B项,乙烯容易发生加成反应的原因是:乙烯中含π键,乙烯中的π键不如σ键牢固,比较容易发生断裂,B项错误;C项,电负性的大小也可以作为判断金属性和非金属性强弱的尺度,金属的电负性一般小于1.8,非金属的电负性一般大于1.8,位于非金属三角区边界的“类金属”的电负性在1.8左右,它们既有金属性,又有非金属性,C项正确;D项,同主族元素从上到下第一电离能逐渐变小,D项正确;答案选B。9、C【解题分析】
先分析碳骨架异构,分别为C—C—C—C与2种情况,然后分别对2种碳骨架采用“定一移一”的方法分析,其中骨架C—C—C—C有8种,骨架有4种,共12种。答案选C。10、A【解题分析】
A.Na、Mg、Al原子半径依次减小,金属离子电荷逐渐增多,金属键逐渐增强,则熔点由高到低顺序为Al>Mg>Na,故A错误;B.四种物质的阳离子相同,阴离子半径逐渐增大,晶格能逐渐减小,即晶格能由大到小:NaF>NaCl>NaBr>NaI,故B正确;C.四种分子晶体的组成和结构相似,分子的相对分子质量越大,分子间作用力越大,则晶体的熔沸点越高,即晶体熔点由低到高:CF4<CCl4<CBr4<CI4,故C正确;D.原子半径Si>C,三者都为原子晶体,原子半径越大,共价键的键能越小,则硬度越小,即硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅,故D正确;答案选A。11、C【解题分析】
A.晶胞中:P位于顶点和面心,数目为8×+6×=4,B位于晶胞内,数目为4,则磷化硼晶体的化学式为BP,由于磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料,属于原子晶体,故A错误;B.磷化硼晶体是原子晶体,熔点高,但熔融状态下没有自由的离子所以不能导电,故B错误;C.该晶胞配位数为4,即每个原子均形成4条共价键,故C正确;D.磷化硼晶体结构微粒的空间堆积方式与氯化钠不相同。磷化硼晶体堆积方式与CuS晶胞类型相同,故D错误;答案选C。12、B【解题分析】
某气态烃1mol最多能和2molHCl发生加成反应,生成1mol氯代烷(且为二氯代烷),说明该气体烃中含有2个双键或1个三键;此氯代烷能和6molCl2发生取代反应,生成物分子中只含C、Cl两种元素,说明新的氯代产物对应的烷烃有8个氢原子,则该烷烃为丙烷,即题中的气态烃含有3个C原子,据此进行作答。【题目详解】A.1mol丙烯最多能与1molHCl反应,A不符合题意;B.1mol丙炔最多能与2molHCl发生加成反应,生成1mol二氯代烷,其分子式为C3H6Cl2,该氯代烷继续可以和6molCl2发生取代反应,产物中只有C、Cl两种元素,B符合题意;C.1mol丁炔和和2molHCl发生加成反应,产物的分子式为C4H8Cl2,该氯代烷继续可以和6molCl2发生取代反应,产物中有C、H、Cl三种元素,C不符合题意;D.1mol1,3-丁二烯和和2molHCl发生加成反应,产物的分子式为C4H8Cl2,该氯代烷继续可以和6molCl2发生取代反应,产物中有C、H、Cl三种元素,D不符合题意;故合理选项为B。【题目点拨】本题考查了加成反应和取代反应,难度不大,明确取代反应中氢原子个数和氯气分子个数之间的关系式是解本题的关键。13、C【解题分析】
A.正常雨水中因为溶解了二氧化碳的缘故,pH约为5.6,酸雨是溶解了二氧化硫等的雨水,pH小于5.6,故A正确;B.分散质粒子直径介于1nm~100nm之间的分散系称为胶体,故B正确;C.王水是浓硝酸和浓盐酸按照体积比1∶3组成的混合物,不是物质的量之比,故C错误;D.光导纤维的主要成分是SiO2,太阳能光电池板是硅晶体制成,故D正确;答案选C。14、D【解题分析】
根据中心原子上的孤电子对数的公式可知:A项,;B项,;C项,;D项,;答案选D。15、B【解题分析】分析:(1)Na2O2中含有的阴离子为过氧根离子;
(2)1molSiO2晶体中含有4mol硅氧键;
(3)标准状况下CCl4为液态,不能使用标况下的气体摩尔体积计算CCl4的物质的量;
(4)1L
0.1mol·L-1
FeCl3溶液含有0.1molFeCl3,其电离出来的0.1NA个Fe3+中有一部分发生了水解,导致溶液中Fe3+数少于0.1NA;
(5)1L1mol/LCH3COOH的HAc溶液中,醋酸为弱电解质,溶液中只能部分电离出氢离子;
(6)
该反应中铝失电子作还原剂,氢元素得电子作氧化剂,所以氢氧化钠和水作氧化剂,再根据各种微粒之间的关系式计算;
(7)没有告诉是标准状况下,不能使用标况下的气体摩尔体积计算22.4LSO2气体的物质的量;
(8)乙烯和丙烯的最简式为CH2,根据最简式计算出混合物中含有的C、H数目,乙烯和丙烯中,每个C和H都平均形成1个C-C共价键、1个C-H共价键;(9)先由pH计算c(H+),再由水的离子积Kw=c(H+)c(OH-)=10-14,计算c(OH-),最后根据n=cV,N=nNA,计算离子个数。详解:(1)0.25molNa2O2中含有0.25mol过氧根离子,含有的阴离子数为0.25NA,故(1)错误;
(2)7.5g晶体的物质的量为7.5g60g/mol=18mol,18mol含有的硅氧键的物质的量为:18mol×4=0.5mol,含有的硅氧键数为0.5NA,故(2)正确;
(3)标准状况下CCl4为液态,不能使用标况下的气体摩尔体积计算CCl4的物质的量,故(3)错误;
(4)1L
0.1mol·L-1
FeCl3溶液含有0.1molFeCl3,其电离出来的0.1NA个Fe3+中有一部分发生了水解,导致溶液中Fe3+数少于0.1NA,故(4)错误;
(5)1L1mol/LCH3COOH的HAc溶液中含有1mol溶质醋酸,因为醋酸部分电离出氢离子,所以溶液中含有的氢离子小于1mol,含有氢离子数目小于NA,故(5)错误;
(6)
根据方程式知,当有2.7
g
Al参加反应时,转移的电子数目=2.7g27g/molmol×3×NA/mol=0.3NA,故(6)正确;
(7)不是标准状况下,不能使用标况下的气体摩尔体积计算22.4LSO2气体的物质的量,故(7)错误;
(8)14g乙烯和丙烯的混合物中含有1mol最简式CH2,含有1molC、2molH原子,乙烯和丙烯中,1molC平均形成了1mol碳碳共价键,2molH形成了2mol碳氢共价键,所以总共形成了3mol共价键,含有共用电子对数目为3NA(9)pH=13,则c(H+)=10-13mol/L,由水的离子积Kw=c(H+)c(OH-)=10-14,
解得c(OH-)=0.1mol/L,所以1L溶液含有0.1NA个OH-,故(9)错误。根据以上分析可以知道,正确的有(2)(6)(8),
所以B选项是正确的。16、B【解题分析】
A.液态水转化为气态水需要吸热,则△H5>0,A错误;B.根据盖斯定律可知△H1=△H2+△H3+△H4+△H5,由于△H5>0,因此△H1>△H2+△H3+△H4,B正确;C.根据盖斯定律可知△H1=△H2+△H3+△H4+△H5,则△H2+△H3+△H4+△H5-△H1=0,C错误;D.O-H键键能为△H1/2,D错误;答案选B。【题目点拨】选项B和C是解答的易错点和难点,注意盖斯定律的灵活应用,注意反应的起点和终点的判断。二、非选择题(本题包括5小题)17、C8H8O2醛基、羧基+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+H2O13【解题分析】
(1)根据相对分子质量及各元素的百分含量确定分子式;(2)根据有机物的性质、核磁共振氢谱确定其结构简式及官能团;(3)根据含有的官能团,书写化学方程式;(4)利用性质,确定含有的可能官能团,根据位置异构查找同分异构体;【题目详解】(1)已知A的相对分子质量为136,C的质量分数为70.6%,N(C)=136×70.6%÷12=8;H的质量分数为5.9%,N(H)=136×5.9%÷1=8;则N(O)=(136-12×8-8)÷16=2,分子式为C8H8O2;(2)已知A是一种芳香族化合物,则含有苯环;能发生银镜反应,含有醛基或醛的结构;能与金属钠反应生成气体,不能与FeCl3发生显色反应,含有醇羟基,可确定含有的官能团为醛基、醇羟基;其核磁共振氢谱有5组峰,则醛基的H原子1种、醇羟基及连接的碳原子上的H有2种,其余在苯环上,个数比为2∶2,则醛基与CH2OH在苯环的对位,结构简式为;(3)A的结构简式为,含有醛基可与新制的氢氧化铜在加热的条件下反应生成盐、氧化亚铜和水,方程式为+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+H2O;(4)A的分子式为C8H8O2,能与FeCl3发生显色反应,则含有苯环、羟基,且羟基与苯环相连;能发生银镜反应,则含有醛基或醛的结构,若苯环上有2个取代基-CH2CHO、-OH时,有邻、间、对3种;若苯环上有3个取代基,-CH3、-CHO、-OH时,根据“定二移一”原则,固定-CH3、-CHO在苯环的邻位,则-OH在苯环的位置有4种;固定-CH3、-CHO在苯环的间位,则-OH在苯环的位置有4种;固定-CH3、-CHO在苯环的对位,则-OH在苯环的位置有2种,合计13种。18、NClKFe1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2Cu1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1【解题分析】
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,核外电子排布应为ns2np3;(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,离子核外都有18个电子,据此计算质子数进行判断;(3)D元素的正三价离子的3d轨道为半充满,3d轨道电子数为5,应为Fe元素;(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,应为Cu,原子序数为29。【题目详解】(1)A元素基态原子的核外电子排布应为ns2np3,次外层有2个电子,其电子排布式为:1s22s22p3,应为N元素;(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,离子核外都有18个电子,B元素质子数为18-1=17,B为氯元素,元素符号为Cl,C元素质子数为18+1=19,C为钾元素,Cl元素为第ⅦA元素,外围价电子的轨道表示式为;(3)D元素的正三价离子的3d轨道为半充满,3d轨道电子数为5,则基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,应为Fe元素;有成对电子,只有一个未成对电子,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,应为Cu元素。19、引发铝热反应CD2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O足量稀硫酸;几滴(少量)高锰酸钾溶液;溶液紫红色未褪去连续两次灼烧质量相差不大于0.1g84.0%【解题分析】
(1)根据铝热反应需要高温条件分析解答。(2)取反应后的“铁块”溶于盐酸,生成铁盐或亚铁盐、镁离子和铝离子,根据离子的性质结合流程图分析解答。【题目详解】(1)使用镁条和氯酸钾的目的是点燃镁条燃烧放热促进氯酸钾分解生成氯化钾和氧气,起到高温引发铝热反应的目的,即使用镁条和氯酸钾的目的是引发铝热反应。(2)①根据表格可知,要使铁元素完全沉淀而铝离子和镁离子不沉淀,需要将亚铁离子转化为铁离子,又因为不能引入新杂质,所以需要加入双氧水,然后调节4≤pH<4.2即可将铁离子沉淀而铝离子和镁离子不沉淀。调节pH时不能用氧化铁,因为会引入铁元素,因此试剂A应选择双氧水,试剂B应选择氨水,答案选C和D。②反应Ⅱ是双氧水氧化亚铁离子,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。③氧化铁溶于酸生成铁离子,四氧化三铁溶于酸生成铁离子和亚铁离子,因此要设计简单实验证明M的成分是Fe2O3而非Fe3O4只需要证明溶液中含有亚铁离子即可,所以实验方案为取少量M固体于试管中,向其中加入足量稀硫酸,固体完全溶解,溶液呈棕黄色,继续向上层溶液中滴加几滴少量高锰酸钾溶液,振荡观察紫红色溶液未褪去,说明不含有亚铁离子。④上述实验应灼烧至M质量不变,则能证明M质量不变的标志是连续两次灼烧质量相差不大于0.1g。⑤若最终红色粉未M的质量为12.0g,即氧化铁是12.0g,物质的量是12.0g÷160g/mol=0.075mol,所以铁元素的质量是0.075mol×2×56g/mol=8.4g,则该“铁块”的纯度是8.4g/10g×100%=84.0%。20、作为溶剂、提高丙炔酸的转化率(直形)冷凝管防止暴沸丙炔酸分液丙炔酸甲酯的沸点比水的高【解题分析】
(1)一般来说,酯化反应为可逆反应,加入过量的甲醇,提高丙炔酸的转化率,丙炔酸溶解于甲醇,甲醇还作为反应的溶剂;(2)根据装置图,仪器A为直形冷凝管;加热液体时,为防止液体暴沸,需要加入碎瓷片或沸石,因此本题中加入碎瓷片的目的是防止液体暴沸;(3)丙炔酸甲酯的沸点为103℃~105℃,制备丙炔酸甲酯采用水浴加热,因此反应液中除含有丙炔酸甲酯外,还含有丙炔酸、硫酸;
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