广东省广州市执信中学高二(下)期中化学试卷(理科)

高中化学考试
考试时间: 分钟 满分: 90
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2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共14题,共70分)

1、

根据下列结构示意图,判断下列说法中不正确的是( ) 1

A.在NaCl晶体中,距Na+最近的多个Cl﹣构成正八面体

B.在CaF2晶体中,每个晶胞平均占有4个Ca2+

C.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键数之比为1:2

D.该气态团簇分子的分子式为EF或FE

2、

某烃的结构简式为CH2=C﹣CH=C(C2H5)﹣C≡C﹣CH3分子中处于四面体中心碳原子数为a,一定在同一直线上的碳原子数为b,可能在同一平面上的碳原子数最多为c,则abc分别为( )

A.2,4,8

B.3,4,8

C.2,3,9

D.3,4,9

3、

下列说法正确的是( )

A.HF、HCl、HBr、HI的熔点沸点依次升高

B.H2O的熔点、沸点大于H2S的是由于H2O分子之间存在氢键

C.乙醇分子与水分子之间只存在范德华力

D.氯的各种含氧酸的酸性由强到弱排列为HClO>HClO2>HClO3>HClO4

4、

下列有机物分子中,可形成顺反异构的是( )

A.1

B.2

C.3

D.4

5、

下列实验,能达到目的是( ) 1

A.用图装置检验乙炔的还原性

B.先加足量溴水,然后再加入酸性高锰酸钾溶液,鉴别己烯中是否混有少量甲苯

C.用裂化汽油从溴水中提取溴

D.将混合气体通过酸性高锰酸钾溶液,除去甲烷中混有的乙烯

6、

柠檬烯是一种食用香精,其结构简式如图.有关柠檬烯的分析正确的是( ) 1

A.柠檬烯的分子式为C10H14

B.它的一氯代物有8种

C.它和丁基苯互为同分异构体

D.一定条件下,它分别可以发生加成、取代、氧化反应,但不能发生还原反应

7、

下面四个反应中,反应类型与其它三个不同的是( )

A.CH3CH2OH+CH3COOH 1 CH3COOHCH2CH3+H2O

B.2CH3CH2OH 2 CH3CH2OCH2CH3+H2O

C.CH3CH2OH 3 CH2=CH2↑+H2O

D.CH3CH2OH+HBr→CH3CH2Br+H2O

8、

下列有关甲苯的实验事实中,能说明侧链对苯环性质有影响的是( )

A.1 mol甲苯与3 mol H2发生加成反应

B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色生成 1

C.甲苯燃烧产生带浓烟的火焰

D.甲苯与浓硝酸反应生成三硝基甲苯

9、

某烃含有一个碳碳三键,与氢气发生加成反应后,产物结构简式为 1 ,则该烃的可能的结构有几种( )

A.4种

B.3种

C.2种

D.1种

10、

抗生素药物“芬必得”的主要成分的结构简式如图所示: 1

下列关于“芬必得”的叙述中正确的是( )

A.该物质属于不饱和烃

B.该物质的分子式为C13H20O2

C.该物质属于羧酸类有机物

D.该物质属于芳香烃

11、

下列有机化合物命名正确的是( )

A.1 4﹣甲基﹣4,5﹣二乙基乙烷

B.2 3,3﹣二甲基﹣1﹣戊炔

C.3 3﹣甲基乙基苯

D.4 3﹣甲基﹣1,3﹣丁二烯

12、

下列各组物质中,关系不正确的是( )

A.C3H8与C2H6互为同系物

B.12 互为同系物

C.34 是同一种物质

D.化学式为C5H10的有机物不一定能使溴的四氯化碳溶液褪色

13、

下列说法正确的是( )

A.1 属于酯类

B.乙醛的结构简式为CH3COH

C.乙烯的结构简式为CH2CH2

D.苯的实验式为C6H6

14、

下列关于石油的成分与加工的说法错误的是( )

A.天然气的化学组成主要是烃类气体,以甲烷为主

B.石油中含有1﹣50个碳原子的烷烃和环烷烃

C.石油的催化重整不可能获得芳香烃

D.石油的催化裂解是工业生产乙烯的重要环节

二、综合题(共2题,共10分)

15、

烯烃A在一定条件下可以按下图进行反应 1

已知:1molA完全燃烧可生成6mol CO2和6mol H2O,仪器分析显示它有四个完全对称的甲基.F1和F2互为同分异构体,G1和G2互为同分异构体.

2

(1)A的名称为______

(2)D的结构简式为______; G2的结构简式为______

(3)反应②的反应类型为______;反应⑨的反应类型为______ , 反应条件是______

(4)请写出反应⑤的化学方程式:______;请写出E→F1的化学方程式:______

(5)A的烯烃同分异构体有______种(不考虑顺反异构)

(6)烯烃是有机合成中重要的原料,图是一种由烯烃合成的有机物S的红外光谱图,有机物S的红外光谱图如下: 3

符合该条件的S相对分子质量最小的结构简式为:______

16、

原子序数小于36的A、B、C、D、E五种元素,原子序数依次增大,A、D能形成两种液态化合物甲和乙,原子个数比分别为2:1和1:1,B是形成化合物种类最多的元素,C原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,E基态原子的第一能层与第四能层填充的电子数相同,第二能层与第三能层填充的电子数相同.

(1)B2A2是有机合成工业的一种原料. (i)将B2A2通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成Cu2C2红棕色沉淀.[Cu(NH3)2]Cl中存在的化学键的类型有______ , Cu+基态核外电子排布式为______ .

(ii)B2A2与ABC反应可得丙烯腈(H2C=CH﹣C≡N).ABC分子的构型是______ . 丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是______

(2)工业上用EB2与A2D反应生成B2A2 . (i)EB2中的B22﹣与D22+互为等电子体,D22+的电子式可表示为______;1mol D22+中含有的π键数目为______ .

(ii)工业制B2A2的原料(EB2、A2D)以及产物(B2A2)的沸点从高到低排序,其顺序为______(用化学式表示),其理由为______ .

(iii)EB2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示),但EB2晶体中含有的中哑铃形B22﹣的存在,使晶胞沿一个方向拉长,晶胞的边长分别为0.387nm、0.387nm、0.637nm.EB2晶体中,阳离子的配位数为______ , 距离最近的两个阳离子之间的距离为______nm(保留3位有效数字),EB2的密度______g/cm3(列式即可).

1

三、实验题(共2题,共10分)

17、

苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸. 反应原理:

1

实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在 100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯.

2

已知:苯甲酸分子量122,熔点 122.4℃,在 25℃和 95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;纯净固体有机物一般都有固定熔点.

(1)操作Ⅰ为______ , 操作Ⅱ为______ .

(2)无色液体A是______

(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔. 该同学推测白色固体B是苯甲酸与少量KCl的混合物.

①欲从混合物中提纯苯甲酸,应进行的操作是______ , 具体过程包括:加入适量蒸馏水→______→______→过滤、洗涤、干燥.

②在①提纯过程中,应用______对晶体进行洗涤,洗涤的目的是______ , 如何检验洗涤已经完全:______ .

③欲检验经过①提纯后的固体是否纯净,可以采用的实验方法是______ , 如果固体纯净,对应的现象是______

(4)将提纯后的苯甲酸进行核磁共振氢谱分析,可以得到______种峰,峰面积之比为______ .

18、

2014年诺贝尔物理学奖得主的贡献是发明了一种高效而环保的光源﹣﹣蓝色发光二极管(LED).某同学对此非常感兴趣,请你帮助某同学完成资料收集的工作.

(1)LED研究起始于对碳化硅晶体的研究.1907年,英国科学家Henry Joseph Round发现在施加电流时能够在碳化硅晶体中发现发光现象. (i)碳化硅晶体属于______晶体.

(ii)碳化硅的晶胞结构与金刚石的相似,在碳化硅晶体中,碳原子所连接最小的环由______个碳原子和______个硅原子组成,每个碳原子连接______个这样的环.

(iii)碳化硅中,碳原子采取______杂化方式,与周围的硅原子形成的键角为______ .

(iv)请结合原子结构的知识解释发光的原因:______ .

(2)准现代LED.1962年,GE公司使用磷砷化镓(GaAsxP1﹣x)材料制成了红色发光二极管.这是第一颗可见光LED,被视为现代LED之祖.随后又出现了绿色LED磷化镓(GaP)和黄色LED碳化硅,使光谱拓展到橙光、黄光和绿光. (i)镓在元素周期表的位置是______ , 其基态原子的价电子排布式为______ .

(ii)人们发现在磷砷化镓或磷化镓中掺杂氮(利用氮代替磷或砷的位置),可以提高其发光效率.其原因不可能为______(多选).

A、氮的半径比磷和砷的半径小,用氮代替部分磷或砷的位置不会影响晶体的构型.

B、N的第一电离能大于磷和砷,容易失去电子,发生电子跃迁.

C、N的电负性大,掺杂后得到的位置中存在氢键.

D、N是与砷、磷具有相同价电子结构的杂质,但对电子束缚能力较磷和砷强,造成等电子陷阱.

(3)1993年,中村修二等人开发出首个明亮蓝光的氮化镓LED.凭借此成就,他获得了2014年诺贝尔物理学奖. 为测试氮化镓绿色LED光强与电流的关系,得到如图,从图中你能得到规律______(写一条即可)

1

广东省广州市执信中学高二(下)期中化学试卷(理科)

高中化学考试
一、选择题(共14题,共70分)

1、

根据下列结构示意图,判断下列说法中不正确的是( ) 1

A.在NaCl晶体中,距Na+最近的多个Cl﹣构成正八面体

B.在CaF2晶体中,每个晶胞平均占有4个Ca2+

C.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键数之比为1:2

D.该气态团簇分子的分子式为EF或FE

【考点】
【答案】

D

【解析】

解:A、在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl﹣有6个,而每个Na+离子为8个晶胞共有,则距Na+最近的多个Cl﹣构成正八面体,故A正确;B、Ca2+位于晶胞的顶点和面心,晶胞中含有Ca2+的个数为: 1 =4,故B正确;

C、在金刚石晶体中,每个碳原子形成4个共价键,每两个碳原子形成一个共价键,则每个碳原子形成的共价键平均为 2 =2,所以在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键数之比为1:2,故C正确;

D、气态团簇分子不同于晶胞,气态团簇分子中含有4个E原子,4个F原子,则分子式为E4F4或F4E4 , 故D错误.

故选D.

2、

某烃的结构简式为CH2=C﹣CH=C(C2H5)﹣C≡C﹣CH3分子中处于四面体中心碳原子数为a,一定在同一直线上的碳原子数为b,可能在同一平面上的碳原子数最多为c,则abc分别为( )

A.2,4,8

B.3,4,8

C.2,3,9

D.3,4,9

【考点】
【答案】

D

【解析】

解:有机物CH2=C﹣CH=C(C2H5)﹣C≡C﹣CH3中,乙烯是平面结构,乙炔是直线型结构,线可以在面上,所以一定在同一平面内的碳原子数为最多9个,故c=9;在同一直线上的碳原子数即为符合乙炔的结构的碳原子有4个,即b=4;

甲基碳和乙基碳原子是含有四面体结构的碳原子(即饱和碳原子),共3个,故a=3.

故选D.

3、

下列说法正确的是( )

A.HF、HCl、HBr、HI的熔点沸点依次升高

B.H2O的熔点、沸点大于H2S的是由于H2O分子之间存在氢键

C.乙醇分子与水分子之间只存在范德华力

D.氯的各种含氧酸的酸性由强到弱排列为HClO>HClO2>HClO3>HClO4

【考点】
【答案】

B

【解析】

解:A.HF中含有氢键,沸点最高,应为HF>HI>HBr>HCl,故A错误;B.O的电负性较大,水分子间存在氢键,氢键较一般的分子间作用力强,则H2O的熔点、沸点大于H2S,故B正确;

C.乙醇分子与水分子之间存在氢键和范德华力,故C错误;

D.Cl元素的化合价越高,对应的氧化物的水化物的酸性越强,应为HClO<HClO2<HClO3<HClO4 , 故D错误.

故选B.

【考点精析】解答此题的关键在于理解氢键的存在对物质性质的影响的相关知识,掌握氢键主要存在于HF、H2O、NH3、CH3CH2OH分子间;故HF、H2O、NH3的沸点分别与同族氢化物沸点相比反常的高,以及对同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系的理解,了解同主族元素的原子半径或离子半径从上到下逐渐增大,如:O<S<Se,F-<Cl-<Br-.

4、

下列有机物分子中,可形成顺反异构的是( )

A.1

B.2

C.3

D.4

【考点】
【答案】

A

【解析】

解:A. 1 中C=C双键同一碳原子连接不相同的原子或原子团,具有顺反异构,故A正确;B. 2 双键同一碳原子连接相同的甲基,不具有顺反异构,故B错误;

C. 3 双键同一碳原子连接相同的甲基,不具有顺反异构,故C错误;

D. 4 中同一碳原子分别连接相同的乙基,不具有顺反异构,故D错误.

故选A.

5、

下列实验,能达到目的是( ) 1

A.用图装置检验乙炔的还原性

B.先加足量溴水,然后再加入酸性高锰酸钾溶液,鉴别己烯中是否混有少量甲苯

C.用裂化汽油从溴水中提取溴

D.将混合气体通过酸性高锰酸钾溶液,除去甲烷中混有的乙烯

【考点】
【答案】

B

【解析】

解:A.混有的硫化氢也能被高锰酸钾氧化,则图中高锰酸钾不能检验乙炔的还原性,故A错误;B.先加足量溴水与烯烃反应,再加入酸性高锰酸钾溶液与甲苯反应,则先加足量溴水,然后再加入酸性高锰酸钾溶液,可鉴别己烯中是否混有少量甲苯,故B正确;

C.裂化汽油中含碳碳双键,与溴水发生加成反应,不能萃取提取溴,故C错误;

D.乙烯被高锰酸钾氧化生成二氧化碳,引入新杂质,不能除杂,应选溴水、洗气除杂,故D错误;

故选B.

6、

柠檬烯是一种食用香精,其结构简式如图.有关柠檬烯的分析正确的是( ) 1

A.柠檬烯的分子式为C10H14

B.它的一氯代物有8种

C.它和丁基苯互为同分异构体

D.一定条件下,它分别可以发生加成、取代、氧化反应,但不能发生还原反应

【考点】
【答案】

B

【解析】

解:A.由结构简式可知分子式为C10H16 , 故A错误;B.结构不对称,含8种位置的H,则它的一氯代物有8种,故B正确;

C.它和丁基苯( 1 )分子式不同,则二者不是同分异构体,故C错误;

D.含双键,可以发生加成、氧化等反应,故D错误.

故选B.

【考点精析】解答此题的关键在于理解有机物的结构和性质的相关知识,掌握有机物的性质特点:难溶于水,易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂;多为非电解质,不易导电;多数熔沸点较低;多数易燃烧,易分解.

7、

下面四个反应中,反应类型与其它三个不同的是( )

A.CH3CH2OH+CH3COOH 1 CH3COOHCH2CH3+H2O

B.2CH3CH2OH 2 CH3CH2OCH2CH3+H2O

C.CH3CH2OH 3 CH2=CH2↑+H2O

D.CH3CH2OH+HBr→CH3CH2Br+H2O

【考点】
【答案】

C

【解析】

解:A.乙醇与乙酸的酯化反应属于取代反应的一种;B.乙醇在140℃下发生分子间取代反应,生成乙醚;

C.乙醇发生消去反应生成乙烯;

D.乙醇与HBr反应引入卤素原子,属于取代反应,综合以上分析,C与其余反应不同类,故选C.

8、

下列有关甲苯的实验事实中,能说明侧链对苯环性质有影响的是( )

A.1 mol甲苯与3 mol H2发生加成反应

B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色生成 1

C.甲苯燃烧产生带浓烟的火焰

D.甲苯与浓硝酸反应生成三硝基甲苯

【考点】
【答案】

D

【解析】

解:A、1mol甲苯或1mol苯都能与3molH2发生加成反应,所以不能说明侧链对苯环有影响,故A错误;B、烷烃中的甲基不能被高锰酸钾溶液氧化,而甲苯中的甲基可以被高锰酸钾氧化为苯甲酸,这说明苯环使侧链活化,而不能体现侧链对苯环的影响,故B错误;

C、苯和甲苯都能燃烧产生带浓烟的火焰,这是由于碳的百分含量较高、碳不完全燃烧导致,所以不能说明侧链对苯环有影响,故C错误;

D、甲苯和苯都能与浓硝酸、浓硫酸发生取代反应,但产物不同,侧链对苯环有影响,使苯环变得活泼,更容易发生取代反应,甲苯硝化生成三硝基甲苯,能说明侧链对苯环有影响,故D正确.

故选D.

9、

某烃含有一个碳碳三键,与氢气发生加成反应后,产物结构简式为 1 ,则该烃的可能的结构有几种( )

A.4种

B.3种

C.2种

D.1种

【考点】
【答案】

C

【解析】

解:根据炔烃与H2加成反应的原理,推知该烷烃分子中相邻碳原子上均带2个氢原子的碳原子间是对应炔存在C≡C的位置.该烷烃的碳链结构为 1 ,3号碳原子上无H原子,5号碳原子上有1个H原子,故3号和5号碳原子均不能与相邻的碳原子形成C≡C,能形成三键位置有:1和2之间;6和7之间,8和9之间,6和7与8和9形成的碳碳三键位置相同,故该炔烃共有2种.故选C.

10、

抗生素药物“芬必得”的主要成分的结构简式如图所示: 1

下列关于“芬必得”的叙述中正确的是( )

A.该物质属于不饱和烃

B.该物质的分子式为C13H20O2

C.该物质属于羧酸类有机物

D.该物质属于芳香烃

【考点】
【答案】

B

【解析】

解:A.含O元素,不属于烃,故A错误;B.由结构可知,该物质的分子式为C13H20O2 , 故B正确;

C.含﹣COOH,为羧酸类物质,故C正确;

D.含苯环,但含﹣COOH,为芳香族化合物,故D错误;

故选B.

【考点精析】本题主要考查了有机物的结构和性质的相关知识点,需要掌握有机物的性质特点:难溶于水,易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂;多为非电解质,不易导电;多数熔沸点较低;多数易燃烧,易分解才能正确解答此题.

11、

下列有机化合物命名正确的是( )

A.1 4﹣甲基﹣4,5﹣二乙基乙烷

B.2 3,3﹣二甲基﹣1﹣戊炔

C.3 3﹣甲基乙基苯

D.4 3﹣甲基﹣1,3﹣丁二烯

【考点】
【答案】

B

【解析】

解:A、烷烃命名时,要选最长的碳链为主链,故主链上有7个碳原子,故为庚烷,从离支链近的一端给主链上碳原子编号,故在3号和4号碳原子上各有一个甲基,在4号碳原子上有一个乙基,故名称为3,4﹣二甲基﹣4﹣乙基庚烷,故A错误;B、炔烃命名时,要选含官能团的最长的碳链为主链,故主链上有5个碳原子,为戊炔,从离官能团最近的一端给主链上的碳原子编号,并表示出官能团的位置,故在3号碳原子上有2个甲基,故名称为3,3﹣二甲基﹣1﹣戊炔,故B正确;C、苯的同系物在命名时,从简单的侧链开始按顺时针或逆时针给主链上的碳原子进行编号,使侧链的位次和最小,故甲基在1号碳原子上,在3号碳原子上有乙基,故名称为:1﹣甲基﹣3﹣乙基苯,故C错误;

D、二烯烃命名时,要选含官能团的最长的碳链为主链,故为丁二烯,从离官能团最近的一端给主链上的碳原子编号,当两端离官能团一样近时,要从离支链近的一端给主链上碳原子编号,并表示出官能团的位置,则在1号和2号碳原子间、3号和4号碳原子间各有一条双键,在2号碳原子上有一个甲基,故名称为:2﹣甲基﹣1,3﹣丁二烯,故D错误;

故选B.

12、

下列各组物质中,关系不正确的是( )

A.C3H8与C2H6互为同系物

B.12 互为同系物

C.34 是同一种物质

D.化学式为C5H10的有机物不一定能使溴的四氯化碳溶液褪色

【考点】
【答案】

AB

【解析】

解:A、C3H8与C2H6互均为烷烃,结构相似,分子组成上相差1个CH2原子团,互为同系物,故A正确;B、 12 第一个属于酚类,第二个属于醇类,不互为同系物,故B错误;

C、单键自由旋转, 34 是同一种物质,故C正确;

D、化学式为C5H10的有机物可能属于环烷烃和烯烃,环烷烃不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故D正确.

故选AB.

【考点精析】根据题目的已知条件,利用芳香烃、烃基和同系物的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握分子里含有一个或多个苯环的碳氢化合物,称为芳香烃,其中由一个苯环和饱和烃基组成的芳香烃叫苯的同系物,其通式为CnH2n–6(n≥6).

13、

下列说法正确的是( )

A.1 属于酯类

B.乙醛的结构简式为CH3COH

C.乙烯的结构简式为CH2CH2

D.苯的实验式为C6H6

【考点】
【答案】

A

【解析】

解:A、酯基的结构简式为H/R﹣COO﹣R′,故 1 的官能团为酯基,故属于酯类,故A正确;B、醛基为﹣CHO,故乙醛的结构简式为CH3CHO,故B错误;

C、乙烯的结构简式中碳碳双键不能省略,故乙烯的结构简式为CH2=CH2 , 故C错误;

D、实验式是各原子的最简单的整数比,故苯的实验式为CH,故D错误.

故选A.

14、

下列关于石油的成分与加工的说法错误的是( )

A.天然气的化学组成主要是烃类气体,以甲烷为主

B.石油中含有1﹣50个碳原子的烷烃和环烷烃

C.石油的催化重整不可能获得芳香烃

D.石油的催化裂解是工业生产乙烯的重要环节

【考点】
【答案】

C

【解析】

解:A、天然气的主要成分是甲烷,甲烷属于烃类,故A正确; B、石油是碳原子个数在1﹣50的多种烷烃、环烷烃的混合物,没有固定的熔沸点,故B正确;

C、石油催化重整的目的是获得芳香烃,故石油是芳香烃的重要来源,故C错误;

D、石油裂解的目的是为了获得“三烯”,特别是乙烯,故乙烯的产量可以作为衡量一个国家石油化工发展水平的标志,故D正确.

故选C.

二、综合题(共2题,共10分)

15、

烯烃A在一定条件下可以按下图进行反应 1

已知:1molA完全燃烧可生成6mol CO2和6mol H2O,仪器分析显示它有四个完全对称的甲基.F1和F2互为同分异构体,G1和G2互为同分异构体.

2

(1)A的名称为______

(2)D的结构简式为______; G2的结构简式为______

(3)反应②的反应类型为______;反应⑨的反应类型为______ , 反应条件是______

(4)请写出反应⑤的化学方程式:______;请写出E→F1的化学方程式:______

(5)A的烯烃同分异构体有______种(不考虑顺反异构)

(6)烯烃是有机合成中重要的原料,图是一种由烯烃合成的有机物S的红外光谱图,有机物S的红外光谱图如下: 3

符合该条件的S相对分子质量最小的结构简式为:______

【考点】
【答案】

(1)2,3﹣二甲基﹣2﹣丁烯

(2)12

(3)取代反应;消去反应;氢氧化钠醇溶液、加热

(4)34 +Br2→ 5

(5)12

(6)CH3CH2OCH2CH3

【解析】

解:烯烃A含有碳碳双键,1molA完全燃烧可生成6mol CO2和6mol H2O,则A的分子式为C6H12 , 仪器分析显示它有四个完全对称的甲基,则A为(CH3)2C═C(CH3)2 , A与溴溴发生加成反应生成D 1 ,A与HBr发生加成反应生成C为(CH3)2CBrCH(CH3)2 , A与氢气发生加成反应生成B,B与溴发生取代反应生成C,则B为(CH3)2CHCH(CH3)2 . D在足量的氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成E,则E为 2 ,E与适量Br2反应时有两种加成方式,即1,2﹣加成生成 3 和1,4﹣加成生成 4 ,再加成HBr时F1有两种加成产物,F2只有一种加成产物,则F1为 5 ,F2为 4 ,故G1为 6 ,G2为 7 .(1)A为(CH3)2C═C(CH3)2 , 名称为:2,3﹣二甲基﹣2﹣丁烯,所以答案是:2,3﹣二甲基﹣2﹣丁烯;(2)D的结构简式为 8 ,G2的结构简式为 9

所以答案是: 109 ;(3)反应②的反应类型为取代反应,反应⑨的反应类型为消去反应,反应条件是氢氧化钠醇溶液、加热,

所以答案是:取代反应;消去反应;氢氧化钠醇溶液、加热;(4)反应⑤的化学方程式: 11

E→F1的化学方程式: 12 +Br2→ 13

所以答案是: 1415 +Br2→ 16 ;(5)A的烯烃同分异构体:

主链含有6个C原子,碳碳双键有3种位置,

主链含有5个C原子,碳碳双键处于1号、2号碳原子时,甲基有3种位置,碳碳双键处于2号、3号碳原子时,甲基有3种位置,

主链含有4个碳原子,碳碳双键处于1号、2号碳原子时,乙基连接2号碳原子,可以是2个甲基连接3号碳原子上,也可以是2个甲基分别连接2号、3号碳原子上,碳碳双键处于2号、3号碳原子时,2个甲基分别连接2号、3号碳原子上,即为A,

故不含A且不考虑不考虑顺反异构时共有12种,

所以答案是:12;(6)S含有对称的﹣CH3、对称的﹣CH2﹣,还含有醚键,相对分子质量最小的S的结构简式为:CH3CH2OCH2CH3 ,

所以答案是:CH3CH2OCH2CH3 .

16、

原子序数小于36的A、B、C、D、E五种元素,原子序数依次增大,A、D能形成两种液态化合物甲和乙,原子个数比分别为2:1和1:1,B是形成化合物种类最多的元素,C原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,E基态原子的第一能层与第四能层填充的电子数相同,第二能层与第三能层填充的电子数相同.

(1)B2A2是有机合成工业的一种原料. (i)将B2A2通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成Cu2C2红棕色沉淀.[Cu(NH3)2]Cl中存在的化学键的类型有______ , Cu+基态核外电子排布式为______ .

(ii)B2A2与ABC反应可得丙烯腈(H2C=CH﹣C≡N).ABC分子的构型是______ . 丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是______

(2)工业上用EB2与A2D反应生成B2A2 . (i)EB2中的B22﹣与D22+互为等电子体,D22+的电子式可表示为______;1mol D22+中含有的π键数目为______ .

(ii)工业制B2A2的原料(EB2、A2D)以及产物(B2A2)的沸点从高到低排序,其顺序为______(用化学式表示),其理由为______ .

(iii)EB2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示),但EB2晶体中含有的中哑铃形B22﹣的存在,使晶胞沿一个方向拉长,晶胞的边长分别为0.387nm、0.387nm、0.637nm.EB2晶体中,阳离子的配位数为______ , 距离最近的两个阳离子之间的距离为______nm(保留3位有效数字),EB2的密度______g/cm3(列式即可).

1

【考点】
【答案】

(1)离子键、共价键和配位键;1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10;直线形;sp和sp2

(2)1;2NA;CaC2H2OC2H2;CaC2、H2O、C2H2分别属于离子晶体、分子晶体、分子晶体,离子晶体的沸点高于分子晶体;H2O分子间存在氢键,作用力较大,故其沸点高于C2H2;4;0.273;2

【解析】

解:原子序数小于36的A、B、C、D、E五种元素,原子序数依次增大,A、D能形成两种液态化合物甲和乙,原子个数比分别为2:1和1:1,则A是H、D是O元素,甲是H2O、乙是H2O2;B是形成化合物种类最多的元素,为C元素;

C原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,则C是N元素;

E基态原子的第一能层与第四能层填充的电子数相同,第二能层与第三能层填充的电子数相同,则E是Ca元素;

·(1)(i)阴阳离子之间存在离子键,非金属元素之间易形成共价键,含有孤电子对和空轨道的原子之间易形成配位键,所以铜铵络离子和氯离子之间存在离子键、N﹣H原子之间存在共价键、Cu原子和N原子之间存在配位键,所以该物质中含有离子键、共价键和配位键;

Cu是29号元素,其原子核外有29个电子,Cu原子失去最外层1个电子生成Cu+ , 根据构造原理书写Cu+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 ,

所以答案是:离子键、共价键和配位键;1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10;

(ii)C2H2与HCN反应可得丙烯腈(H2C=CH﹣C≡N),HCN分子中C原子价层电子对个数是2且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论知,HCN分子的构型为直线形,丙烯腈分子中亚甲基C原子价层电子对个数是3、剩余两个C原子价层电子对个数是2,根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型为sp和sp2 ,

所以答案是:直线形;sp和sp2;

·(2)(i)CaC2中的C22﹣与O22+互为等电子体,等电子体原子个数相同、电子数相同、结构相似,据此书写O22+的电子式为 1 ;一个O22+中含有2个π键,则1mol该离子含有2NA个π键,

所以答案是: 1 ;2NA;

(ii)工业制C2H2的原料(CaC2、H2O)以及产物(C2H2)的沸点从高到低排序,离子晶体熔沸点高于分子晶体,含有氢键的熔沸点较高,水中含有氢键而乙炔中不含氢键,则熔沸点大小顺序是CaC2 H2O C2H2 ,

所以答案是:CaC2 H2O C2H2;CaC2、H2O、C2H2分别属于离子晶体、分子晶体、分子晶体,离子晶体的沸点高于分子晶体;H2O分子间存在氢键,作用力较大,故其沸点高于C2H2;

(iii)CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示),但CaC2晶体中含有的中哑铃形C22﹣的存在,使晶胞沿一个方向拉长,晶胞的边长分别为0.387nm、0.387nm、0.637nm,CaC2晶体中,阳离子的配位数为4,距离最近的两个阳离子之间的距离= 2 × 3 nm=0.273nm;

该晶胞中Ca2+个数=12× 4 +1=4、C22﹣个数=8× 5 +8× 6 =4,其密度= 7 = 8 g/cm3 ,

所以答案是:4;0.273; 8

三、实验题(共2题,共10分)

17、

苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸. 反应原理:

1

实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在 100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯.

2

已知:苯甲酸分子量122,熔点 122.4℃,在 25℃和 95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;纯净固体有机物一般都有固定熔点.

(1)操作Ⅰ为______ , 操作Ⅱ为______ .

(2)无色液体A是______

(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔. 该同学推测白色固体B是苯甲酸与少量KCl的混合物.

①欲从混合物中提纯苯甲酸,应进行的操作是______ , 具体过程包括:加入适量蒸馏水→______→______→过滤、洗涤、干燥.

②在①提纯过程中,应用______对晶体进行洗涤,洗涤的目的是______ , 如何检验洗涤已经完全:______ .

③欲检验经过①提纯后的固体是否纯净,可以采用的实验方法是______ , 如果固体纯净,对应的现象是______

(4)将提纯后的苯甲酸进行核磁共振氢谱分析,可以得到______种峰,峰面积之比为______ .

【考点】
【答案】

(1)分液;蒸馏

(2)甲苯

(3)重结晶;加热溶解;冷却结晶;冷水;除去晶体表面附着的KCl(杂质),提高晶体纯度;取最后一次洗涤液,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,没有白色沉淀生成,说明洗涤完全;测定固体熔点;白色晶体在122.4℃左右完全熔化

(4)4;2:2:1:1

【解析】

解:一定量的甲苯和适量的KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如图流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯,苯甲酸能溶于水,甲苯不溶于水,互不相溶的液体采用分液方法分离,根据实验目的知,从而得到有机相和水相,有机相中含有甲苯、水相中含有苯甲酸,有机相中的甲苯采用蒸馏方法得到无色液体A,A是甲苯,将水相盐酸酸化再蒸发浓缩,根据苯甲酸的溶解度知,得到的固体B是苯甲酸.(1)分离互不相溶的液体采用分液方法,根据流程图中,水相和有机相不互溶,可以采用分液方法分离,即操作I为分液,有机相中物质互溶且沸点不同,所以可以采用蒸馏方法分离,即操作II为蒸馏,所以答案是:分液;蒸馏;(2)通过以上分析知,A是甲苯,所以答案是:甲苯;(3)通过测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔,推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,氯化钾可以用硝酸酸化的硝酸银溶液检验氯离子的存在;利用苯甲酸的溶解度特征在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;利用不同温度下的溶解度,分离混合物,得到晶体后通过测定熔点判断是否为苯甲酸;①欲从混合物中提纯苯甲酸,应进行的操作是将白色固体B加入水中加热,溶解,冷却、过滤,重结晶,具体过程包括:加入适量蒸馏水→加热溶解→冷却结晶→过滤、洗涤、干燥,所以答案是:重结晶;加热溶解;冷却结晶;②在①提纯过程中,应用冷水对晶体进行洗涤,洗涤的目的是 除去晶体表面附着的KCl(杂质),提高晶体纯度,检验洗涤已经完全:取最后一次洗涤液,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,没有白色沉淀生成,说明洗涤完全,

所以答案是:冷水; 除去晶体表面附着的KCl(杂质),提高晶体纯度;取最后一次洗涤液,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,没有白色沉淀生成,说明洗涤完全;③欲检验经过①提纯后的固体是否纯净,可以采用的实验方法是干燥白色晶体,加热使其融化,测其熔点,如果固体纯净,对应的现象是 白色晶体在122.4℃左右完全熔化,

所以答案是:测定固体熔点;白色晶体在122.4℃左右完全熔化;(4)苯甲酸分子中羧基中含有一个氢原子,苯环上含有邻间对三种氢原子,邻位2个,间位2个,对位1个,将提纯后的苯甲酸进行核磁共振氢谱分析可以得到4种峰,个数之比等于峰面积之比=2:2:1:1

所以答案是:4;2:2:1:1.

18、

2014年诺贝尔物理学奖得主的贡献是发明了一种高效而环保的光源﹣﹣蓝色发光二极管(LED).某同学对此非常感兴趣,请你帮助某同学完成资料收集的工作.

(1)LED研究起始于对碳化硅晶体的研究.1907年,英国科学家Henry Joseph Round发现在施加电流时能够在碳化硅晶体中发现发光现象. (i)碳化硅晶体属于______晶体.

(ii)碳化硅的晶胞结构与金刚石的相似,在碳化硅晶体中,碳原子所连接最小的环由______个碳原子和______个硅原子组成,每个碳原子连接______个这样的环.

(iii)碳化硅中,碳原子采取______杂化方式,与周围的硅原子形成的键角为______ .

(iv)请结合原子结构的知识解释发光的原因:______ .

(2)准现代LED.1962年,GE公司使用磷砷化镓(GaAsxP1﹣x)材料制成了红色发光二极管.这是第一颗可见光LED,被视为现代LED之祖.随后又出现了绿色LED磷化镓(GaP)和黄色LED碳化硅,使光谱拓展到橙光、黄光和绿光. (i)镓在元素周期表的位置是______ , 其基态原子的价电子排布式为______ .

(ii)人们发现在磷砷化镓或磷化镓中掺杂氮(利用氮代替磷或砷的位置),可以提高其发光效率.其原因不可能为______(多选).

A、氮的半径比磷和砷的半径小,用氮代替部分磷或砷的位置不会影响晶体的构型.

B、N的第一电离能大于磷和砷,容易失去电子,发生电子跃迁.

C、N的电负性大,掺杂后得到的位置中存在氢键.

D、N是与砷、磷具有相同价电子结构的杂质,但对电子束缚能力较磷和砷强,造成等电子陷阱.

(3)1993年,中村修二等人开发出首个明亮蓝光的氮化镓LED.凭借此成就,他获得了2014年诺贝尔物理学奖. 为测试氮化镓绿色LED光强与电流的关系,得到如图,从图中你能得到规律______(写一条即可)

1

【考点】
【答案】

(1)原子;3;3;12;sp3;1;电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以光的形式释放能量

(2)第四周期ⅢA族;4s24p1;BC

(3)其他条件相同时,当电流小于153.0 mA时,氮化镓绿色LED光强随着电流的增加而增强,当电流大于153.0 mA时,光强随着电流的增强而减弱

【解析】

解:(1)(i)碳化硅晶体属于原子晶体,所以答案是:原子;(ii)金刚石晶体中,碳原子所连接最小的环含有6个碳原子,碳化硅晶体中最小的环含有6个原子,且C、Si原子数目之比为1:1,则在碳化硅晶体中,碳原子所连接最小的环由3个碳原子和3个硅原子组成,每个C原子形成4个C﹣Si键,任意2个C﹣Si决定2个六元环,4个C﹣Si键有6种组合,所以每个碳原子连接2×6=12 个这样的环,所以答案是:3;3;12;(iii)碳化硅中,碳原子形成4个C﹣Si键,杂化轨道数目为4,C原子采取sp3杂化,C原子与周围的4个Si原子形成正四面体结构,键角为:109°28’,

所以答案是:sp3;109°28’;(iv)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以光的形式释放能量,

所以答案是:电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以光的形式释放能量;(2)(i)镓在元素周期表的位置是:第四周期ⅢA族,其基态原子的价电子排布式为4s24p1 ,

所以答案是:第四周期ⅢA族;4s24p1;(ii)A.氮的半径比磷和砷的半径小,用氮代替部分磷或砷的位置不会影响晶体的构型,可能正确;

B.N的第一电离能大于磷和砷,不容易失去电子,故不可能正确;

C.磷砷化镓或磷化镓中没有H原子,掺杂N原子不能形成氢键,不可能正确;

N的电负性大,掺杂后得到的位置中存在氢键.

D.N是与砷、磷具有相同价电子结构的杂质,N引导电负性较大,但对电子束缚能力较磷和砷强,造成等电子陷阱,可能正确,

故选:BC;(3)由图可知,其他条件相同时,当电流小于153.0 mA时,氮化镓绿色LED光强随着电流的增加而增强,当电流大于153.0 mA时,光强随着电流的增强而减弱,

所以答案是:其他条件相同时,当电流小于153.0 mA时,氮化镓绿色LED光强随着电流的增加而增强,当电流大于153.0 mA时,光强随着电流的增强而减弱.

【考点精析】解答此题的关键在于理解原子晶体的相关知识,掌握相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体叫原子晶体.