曲靖市达标名校2018年高考五月适应性考试化学试题含解析

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曲靖市达标名校2018年高考五月适应性考试化学试题
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意) 1.下列有关物质性质的比较,结论错误的是( )
A .沸点:32323CH CH OH<CH CH CH
B .溶解度:AgI<AgCl
C .热稳定性:3AsH <HBr
D .碱性:2Ba OH <CsOH ()
2.已知:CH 3CH(OH)CH 2CH CH 3CH=CHCH 3+H 2O ,下列有关说法正确的是
A .CH 3CH=CHCH 3分子中所有碳原子不可能处于同一平面
B .CH 3CH=CHCH 3和HBr 加成产物的同分异构体有4种(不考虑立体异构)
C .CH 3CH(OH)CH 2CH 3与乙二醇、丙三醇互为同系物
D .CH 3CH(OH)CH 2CH 3、CH 3CH=CHCH 3均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
3.下列微粒中,最易得电子的是( )
A .Cl -
B .Na +
C .F
D .S 2-
4.已知 A 、B 、C 、D 、E 是短周期中原子序数依次增大的五种元素,A 、B 形成的简单化合物常用作制冷剂,D 原子最外层电子数与最内层电子数相等,化合物 DC 中两种离子的电子层结构相同,
A 、
B 、
C 、
D 的原子序数之和是
E 的两倍。

下列说法正确的是( )
A .原子半径:C>B>A
B .气态氢化物的热稳定性:E>C
C .最高价氧化对应的水化物的酸性:B>E
D .化合物 DC 与 EC 2 中化学键类型相同
5.化学反应中,物质的用量不同或浓度不同或反应条件不同会对生成物产生影响。

下列反应的生成物不受反应物的用量或浓度或反应条件影响的是
A .二氧化硫与氢氧化钠溶液反应
B .钠与氧气的反应
C .铁在硫蒸气中燃烧
D .铁粉加入硝酸中
6.化学与人类生活、生产息息相关,下列说法中错误的是
A .高锰酸钾溶液、次氯酸钠溶液、75%乙醇均可用于消毒杀菌,且原理相同
B .地沟油可以用来制肥皂和甘油
C .为防止中秋月饼等富脂食品氧化变质,常在包装袋中放入铁粉
D .“静电除尘”、“燃煤固硫”、“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量
7.如图为元素周期表的一部分,其中A 、B 、C 、D 、E 代表元素。

下列说法错误的是
A.元素B、D对应族①处的标识为ⅥA16
B.熔点:D的氧化物<C的氧化物
C.AE3分子中所有原子都满足8电子稳定结构
D.E的含氧酸酸性强于D的含氧酸
8.已知:乙醇、乙醛的沸点分别为78℃、20.8℃。

某同学试图利用下列实验装置来完成“乙醛的制备、收集和检验”一系列实验,其中设计不合理的是
A.提供乙醇蒸气和氧气
B.乙醇的催化氧化
C.收集产物
D.检验乙醛
9.N A是阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是()
A.常温常压下,11.2 L SO2含有的氧原子数小于N A
B.0. 1 mol Na2O2和Na2O的混合物中含有的离子总数等于0.4N A
C.10 g质量分数为34%的H2O2溶液含有的氢原子数为0.2N A
D.100 mL 0.1 mol/L醋酸中含有的醋酸分子数是0.01N A
10.莲花清瘟胶囊对新冠肺炎轻症状患者有显著疗效,其有效成分绿原酸存在如图转化关系,下列有关说法正确的是
A.H的分子式为C17H14O4
B.Q中所有碳原子不可能都共面
C.1mol绿原酸与足量NaHCO3溶液反应,最多放出1molCO2
D.H、Q、W均能发生氧化反应、取代反应、显色反应
11.常温下,用0.1000-1
mol L⋅NaOH溶液滴定20.00mL某未知浓度的CH3COOH溶液,滴定曲线如右图所
示。

已知在点③处恰好中和。

下列说法不正确
...的是()
A.点①②③三处溶液中水的电离程度依次增大
B.该温度时CH3COOH的电离平衡常数约为5

1.810-
C.点①③处溶液中均有c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-)
D.滴定过程中可能出现:c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
12.螺环化合物(环与环之间共用一个碳原子的化合物)M在制造生物检测机器人中有重要作用,其结构简式如图。

下列有关该物质的说法正确的是()
A.分子式为C6H8O B.所有碳原子处于同一平面
C.是环氧乙烷()的同系物D.一氯代物有2种(不考虑立体异构)
13.下列离子方程式不正确的是()
A.3amolCO2与含2amolBa(OH)2的溶液反应:3CO2+4OH-+Ba2+=BaCO3↓+2HCO3﹣+H2O
B.NH4Fe(SO4)2溶液中加入几滴NaOH溶液:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
C.亚硫酸溶液被氧气氧化:2SO32-+O2=2SO42-
D.酸性高锰酸钾溶液中滴加双氧水产生气泡:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
14.配制一定物质的量浓度的盐酸溶液时,下列操作可使所配制溶液浓度偏高的是( )
A.用量筒量取浓盐酸俯视读数B.溶解搅拌时有液体飞溅
C.定容时俯视容量瓶瓶颈刻度线D.摇匀后见液面下降,再加水至刻度线
15.生物固氮与模拟生物固氮都是重大基础性研究课题。

大连理工大学曲景平教授团队设计合成了一类新型邻苯二硫酚桥联双核铁配合物,建立了双铁分子仿生化学固氮新的功能分子模型。

如图是所发论文插图。

以下说法错误的是
A.催化剂不能改变反应的焓变
B.催化剂不能改变反应的活化能
C.图中反应中间体N X H Y数值X<3
D.图示催化剂分子中包含配位键
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.对甲基苯胺可用对硝基甲苯作原料在一定条件制得。

主要反应及装置如下:
主要反应物和产物的物理性质见下表:
实验步骤如下:
①向三颈烧瓶中加入50mL稀盐酸、10.7mL(13.7g)对硝基甲苯和适量铁粉,维持瓶内温度在80℃左右,同时搅拌回流、使其充分反应;
②调节pH=7~8,再逐滴加入30mL苯充分混合;
③抽滤得到固体,将滤液静置、分液得液体M;
④向M中滴加盐酸,振荡、静置、分液,向下层液体中加入NaOH溶液,充分振荡、静置;
⑤抽滤得固体,将其洗涤、干燥得6.1g产品。

回答下列问题:
(1)主要反应装置如上图,a处缺少的装置是____ (填仪器名称),实验步骤③和④的分液操作中使用到下列
仪器中的_____(填标号)。

a.烧杯
b.漏斗
c.玻璃棒
d.铁架台
(2)步骤②中用5%的碳酸钠溶液调pH =7~8的目的之一是使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,另一个目的是
____。

(3)步骤③中液体M是分液时的____ 层(填“上”或“下”)液体,加入盐酸的作用是____。

(4)步骤④中加入氢氧化钠溶液后发生反应的离子方程式有____。

(5)步骤⑤中,以下洗涤剂中最合适的是____ (填标号)。

a.乙醇
b.蒸馏水
c.HCl溶液
d.NaOH溶液
(6)本实验的产率是_____%。

(计算结果保留一位小数)
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.A为只含有C、H、O三种元素的芳香烃衍生物,且苯环上只有两个取代基。

各物质间的相互转化关系如下图所示。

已知:D通过加聚反应得到E,E分子式为(C9H8O2)n;H分子式为C18H16O6;I中除含有一个苯环外还含有一个六元环。

(1)写出A的分子式:A______________。

(2)写出I、E的结构简式:I______________ E_________________;
(3)A+G→H的反应类型为____________________________;
(4)写出A→F的化学方程式__________________________。

(5)有机物A的同分异构体只有两个对位取代基,既能与Fe3+发生显色反应,又能发生水解反应,但不能发生银镜反应。

则此类A的同分异构体有_______种,其中一种在NaOH溶液中加热消耗的NaOH最多。

写出该同分异构体与NaOH溶液加热反应的化学方程式___________________。

四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.党的十八大以来,我国在科技创新和重大工程建设方面取得了丰硕成果,在新时代更需要新科技创新世界。

2018年3月5日,《自然》连刊两文报道石墨烯超导重大发现,第一作者均为中国科大10级少年班现年仅21岁的曹原。

曹原团队在双层石墨烯中发现新的电子态,可以简单实现绝缘体到超导体的转变。

石墨烯是一种由碳原子组成六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料(如图甲),石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(如图乙)。

(1)图乙中1号C与相邻C有无形成π键__________(填“有”、或“无”)。

(2)图甲中1号C的杂化方式________。

该C与相邻C形成的键角______(填“>”、“<”或“=”)1200。

(3)我国制墨工艺是将50 nm左右的石墨烯或氧化石墨烯溶于水,在相同条件下所得到的分散系后者更为稳定,其原因是____________________。

(4)石墨烯可转化为富勒烯(C60),某金属M与C60可制备一种低温超导材料,晶胞如图丙所示,M原子位于晶胞的棱心与内部。

该晶胞中M原子的个数为______________,该材料的化学式为_______________。

(5)金刚石与石墨都是碳的同素异形体。

若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,金刚石晶胞中碳原子的空间占有率为___________(用含π的代数式表示)。

(6)一定条件下,CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表。

CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。

①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是_________;
②有科学家提出用CO2置换CH4的设想。

已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm,结合图表从物质结构及性质的角度分析,该设想能否实现:________(填“能”、或“否”)。

可燃冰与二氧化碳替换的水合物的熔点较高的是_________。

参数
分子
分子直径/nm 分子与H2O的结合能E/(kJ·mol-1)
CH40.436 16.40
CO20.512 29.91
19.(6分)世界能源消费的90%以上依靠化学技术。

请回答下列问题:
(1)质子交换膜燃料电池中作为燃料的H2通常来自水煤气。

已知:C(s)+1
2
O2(g)=CO(g)ΔH1=-110.35kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ·mol-1 H2O(l)=H2O(g)ΔH3=+44.0kJ·mol-1
①则反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH4=__________。

②某实验小组在实验室模拟反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),其平衡常数表达式为K=_______。

一定温度下,在2L盛有足量炭粉的恒容密闭容器(固体所占体积忽略不计)中通入0.8molH2O,6min时生成0.7gH2,则6min内以CO表示的平均反应速率为________(保留3位有效数字)。

(2)燃料气(流速为1800mL·min-1;体积分数为50%H2,0.98%CO,1.64%O2,47.38%N2)中的CO会使电极催化剂中毒,使用CuO/CeO2催化剂可使CO优先氧化而脱除。

①160℃、CuO/CeO2作催化剂时,CO优先氧化的化学方程式为__________。

②CeO2可由草酸铈[Ce2(C2O4)3]隔绝空气灼烧制得,同时生成两种气体,则发生反应的化学方程式为
____________。

③在CuO/CeO2催化剂中加入不同的酸(HIO3或H3PO4),测得燃料气中CO优先氧化的转化率随温度的变化如下图所示。

加入________(填酸的化学式)的CuO/CeO2催化剂催化性能最好。

温度为120℃,催化剂为CuO/CeO2HIO3时,反应0.5h后CO的体积为______mL。

(3)LiOH是制备锂离子电池正极材料的重要原料,采用惰性电极电解制备LiOH的装置如下图所示。

①通电后,Li+通过阳离子交换膜向________(填“M”或“N”)极区迁移。

②电极N产生的气体a通入淀粉-KI溶液,溶液变蓝,持续一段时间后,蓝色可逐渐褪去。

据此写出电极N的电极反应式:___________;蓝色逐渐褪去是因为溶液中逐渐生成HIO3,写出此反应的化学方程式:_______。

参考答案
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.A
【解析】
【详解】
A. 乙醇分子间能够形成氢键,而丙烷不能,因此沸点32323CH CH OH CH CH CH >,故A 错误; B .卤化银的溶解度从上到下,逐渐减小,AgI 的溶解度更小,即溶解度:AgI <AgCl ,故B 正确;
C. 非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性As <Br ,则热稳定性3AsH <HBr ,故C 正确;
D. 金属性越强,最高价氧化物的水化物碱性越强,金属性Ba <Cs ,则碱性2Ba(OH)<CsOH ,故D 正确; 答案选A 。

【点睛】
本题的易错点为C ,要注意As 和Br 在元素周期表中的位置,同时注意元素周期律的应用。

2.D
【解析】
【分析】
【详解】
A .乙烯为平面型结构,CH 3CH=CHCH 3所有碳原子可能处于同一平面上,选项A 错误;
B. CH 3CH=CHCH 3高度对称,和HBr 加成产物只有2-溴丁烷一种,选项B 错误;
C. CH 3CH(OH)CH 2CH 3与乙二醇、丙三醇都属于醇类物质,三者所含羟基的数目不同,通式不同,不互为同系物,选项C 错误;
D. CH 3CH(OH)CH 2CH 3、CH 3CH=CHCH 3中分别含有醇羟基和碳碳双键,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,选项D 正确。

答案选D 。

3.C
【解析】
【详解】
氧化性越强的微粒,越容易得到电子。

在四个选项中,氧化性最强的为F ,其余微粒均达到稳定结构,化学性质不活泼,C 项正确;
答案选C 。

4.C
【解析】
【分析】
已知A 、B 、C 、D 、E 是短周期中原子序数依次增大的五种元素,A 、B 形成的简单化合物常用作制冷剂,A 为H ,B 为N ,D 原子最外层电子数与最内层电子数相等,则D 为Mg ,化合物 DC 中两种离子的电子
层结构相同,C为O,A、B、C、D 的原子序数之和是E的两倍,E为Si。

【详解】
A. 原子半径:N>C>H,故A错误;
B. 气态氢化物的热稳定性:H2O > SiH4,故B错误;
C. 最高价氧化对应的水化物的酸性:HNO3> H2SiO3,故C正确;
D. 化合物MgO含有离子键,SiO2含共价键,故D错误;
答案为C。

【点睛】
同周期,从左到右非金属性增强,最高价氧化物对应的水化物酸性增强,氢化物稳定性增强。

5.C
【解析】A 、二氧化硫与氢氧化钠溶液反应,产物与二氧化硫有关,二氧化硫少量反应生成亚硫酸钠,二氧化硫过量反应生成亚硫酸氢钠,故A不选;B、钠在氧气中燃烧生成过氧化钠,在空气中放置生成氧化钠,产物与反应条件有关,故B不选;C、铁与硫反应生成硫化亚铁,产物不受反应物的用量或浓度或反应条件影响,故C选;D、铁粉与浓硝酸反应生成二氧化氮,与稀硝酸反应生成一氧化氮,产物与硝酸浓度有关,故D不选;故选C。

6.A
【解析】
【详解】
A.高锰酸钾溶液、次氯酸钠溶液、75%乙醇均可用于消毒杀菌,高锰酸钾溶液、次氯酸钠溶液是将物质氧化,而75%乙醇是使蛋白质变性,因此消毒原理不相同,A错误;
B.地沟油主要成分是油脂,属于酯,油脂在碱性条件下发生水解反应产生甘油和高级脂肪酸盐,高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分,B正确;
C.由于Fe粉具有还原性,所以为防止中秋月饼等富脂食品氧化变质,常在包装袋中放入还原铁粉,C正确;
D. “静电除尘”利用胶体的性质,使空气中的固体尘埃形成沉淀,减少空气中飘尘的含量;“燃煤固硫”是使煤中的S元素在燃烧时转化为硫酸盐留在炉渣中,因而可减少酸雨的形成;“汽车尾气催化净化”可以使尾气中的NO、CO在催化剂作用下转化为空气的成分气体N2、CO2,因而都能提高空气质量,D正确;
故答案是A。

7.D
【解析】
【详解】
A. 元素B、D是氧族元素,周期表中第16列,对应族①处的标识为ⅥA16,故A正确;
B. D为S,其氧化物为分子晶体,C的氧化物为SiO2,是原子晶体,熔点:D的氧化物<C的氧化物,故B 正确;
C. AE3分子中,NCl3分子中N最外层5个电子,三个氯原子各提供1个电子,N满足8电子,氯最外层7个,氮提供3个电子,分别给三个氯原子,所有原子都满足8电子稳定结构,故C正确;
D.应是E的最高价含氧酸酸性强于D的最高价含氧酸,故D错误;
故选D。

8.D
【解析】
【详解】
A、乙醇易挥发,向热的乙醇中通入空气,可以向后续装置中提供乙醇蒸气和氧气,选项A正确;
B、在铜粉催化下,乙醇发生催化氧化生成乙醛,选项B正确;
C、乙醛易挥发,应用冰水浴收集乙醛产物,选项C正确;
D、产物中混有乙醇,乙醇也能还原酸性高锰酸钾溶液,使其褪色,选项D错误。

答案选D。

9.A
【解析】
【详解】
A.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4 L/mol,故11.2 L二氧化硫的物质的量小于0.5 mol,则含有的氧原子个数小于N A,故A正确;
B.由Na2O2的电子式为,Na2O的电子式为可知,1 mol Na2O中含3 mol离子,1 mol Na2O2中含3 mol离子,则0.1 mol Na2O和Na2O2混合物中离子为0.3 mol,即含有的阴、阳离子总数是0.3N A,故B错误;
C.H2O2溶液中,除了H2O2,水也含氢原子,故10 g质量分数为34%的H2O2溶液中溶质的质量10 g×34%=3.4g,
物质的量n=m
M
=
3.4g
34g
=0.1mol,一个过氧化氢分子中含有两个氢原子,1mol过氧化氢分子中含有2mol
氢原子,0.1mol过氧化氢分子中含有0.2mol氢原子,0.2mol氢原子个数等于0.2N A,水也含氢原子,氢原子的个数大于0.2N A,故C错误;
D.醋酸为弱酸,在水中不完全电离,100 mL 0.1 mol/L醋酸的物质的量n=cV=0.1mol/L×0.1L=0.01mol,含有的醋酸分子数小于0.01N A,故D错误;
答案选A。

【点睛】
计算粒子数时,需要先计算出物质的量,再看一个分子中有多少个原子,可以计算出原子的数目。

10.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.分子中每个节点为C原子,每个C原子连接四个键,不足键用H原子补齐,则H的分子式为C17H16O4,故A错误;
B.Q中苯环是平面结构,所有碳原子共面,碳碳双键是平面结构,两个碳原子共面,与双键上的碳原子直接相连的原子可共面,则Q中所有碳原子可能都共面,故B错误;
C.该有机物中含苯环、酚-OH、C=C、-COOC-、-COOH、-OH,其中羧酸的酸性强于碳酸HCO3-,酚羟基的酸性比碳酸HCO3-弱,则该有机物只有-COOH与NaHCO3溶液,1mol绿原酸含有1mol-COOH,与足量NaHCO3溶液反应,最多放出1molCO2,故C正确;
D.H、Q 中都含有苯环和酚羟基,在一定条件下苯环可以发生取代反应,酚羟基可发生氧化反应和显色反应,W中没有苯环,不含酚羟基,不能发生显色反应,故D错误;
答案选C。

【点睛】
本题中能与碳酸氢钠反应的官能团有羧基,不包括酚羟基,酚羟基的酸性弱于碳酸,化学反应符合强酸制弱酸的规则,故酚羟基不能和碳酸氢钠反应。

11.C
【解析】
【详解】
点③处恰好中和,反应生成醋酸钠,原溶液中醋酸的浓度为:0.1000mol/L0.02011L
0.02L

=0.10055mol/L,
A. 溶液中氢离子或氢氧根离子浓度越大,水的电离程度越小,在逐滴加入NaOH溶液至恰好完全反应时,溶液中氢离子浓度减小,水的电离程度逐渐增大,A项正确;
B. 点②处溶液的pH=7,此时c(Na+)=c(CH3COO−)=0.1000mol/L0.02L
0.02L+0.02L

=0.05mol/L,c(H+)=10−7mol/L,此
时溶液中醋酸的浓度为:0.10055
2
/
mol L
−0.05mol/L=0.000275mol/L,所以醋酸的电离平衡常数为:
K=
()()
()
-+
3
3
c CH COO c H
c CH COOH

=
7
100.05
0.000275
-⨯
≈1.8×10−5,B项正确;
C. 在点③处二者恰好中和生成醋酸钠,根据质子守恒可得:c(OH−)=c(CH3COOH)+c(H+),C项错误;
D. c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-),根据电荷守恒规律可知,此情况可能出现,如溶液中存在大量醋酸和少量醋酸钠时,D项正确;
答案选C。

12.D
【解析】
【详解】
A.分子式为C5H8O,A错误;
B.两个环共用的碳原子与4个碳原子相连,类似于甲烷的结构,所有碳原子不可能处于同一平面,B错误;
C.环氧乙烷()只有一个环,而M具有两个环,二者结构不相似,不互为同系物,C错误;
D.三元环和四元环中的一氯代物各有1种,D正确;
故选D。

13.C
【解析】
【详解】
A.3amolCO2与含2amolBa(OH)2的溶液反应的离子方程式为:3CO2+4OH﹣+Ba2+═BaCO3↓+2HCO3﹣+H2O,故A正确;
B.NH4Fe(SO4)2溶液中加入几滴NaOH溶液,该反应的离子方程式为:Fe3++3OH﹣═Fe(OH)3↓,故B 正确;
C.亚硫酸不能拆开,正确的离子方程式为:2H2SO3+O2═4H++2SO42﹣,故C错误;
D.酸性高锰酸钾溶液中滴加双氧水产生气泡,该反应的离子方程式为:2MnO4﹣
+5H2O2+6H+═2Mn2++8H2O+5O2↑,故D正确。

故选C。

【点睛】
注意明确离子方程式正误判断常用方法:检查反应物、生成物是否正确,检查各物质拆分是否正确,如难溶物、弱电解质等需要保留化学式,检查是否符合原化学方程式等。

14.C
【解析】
【分析】
根据C=n/V计算不当操作对n或V的影响,如果n偏大或V偏小,则所配制溶液浓度偏高.
【详解】
A、用量筒量取浓盐酸俯视读数会导致液体体积偏小,溶质的物质的量偏小,所配制溶液浓度偏低,故A 不选;
B、溶解搅拌时有液体飞溅,会导致溶质的物质的量偏小,所配制溶液浓度偏低,故B不选;
C、定容时俯视容量瓶瓶颈刻度线,会导致溶液的体积偏小,所配制溶液浓度偏高,故C选;
D、摇匀后见液面下降,为正常现象,如再加水至刻度线,会导致溶液体积偏大,浓度偏低,故D不选。

故选:C。

【点睛】
本题考查配制一定物质的量浓度的溶液的误差分析,题目难度中等,注意根据C=n/V计算不当操作对n
或V的影响.
15.B
【解析】
【详解】
A.催化剂能够改变反应途径,不能改变反应物、生成物的能量,因此不能改变反应的焓变,A正确;B.催化剂能够改变反应途径,降低反应的活化能,B错误;
C.在过渡态,氮气分子可能打开叁键中部分或全部共价键,然后在催化剂表面与氢原子结合形成中间产物,故x可能等于1或2,C正确;
D.根据图示可知,在中间体的Fe原子含有空轨道,在S原子、N原子上含有孤对电子,Fe与S、N原子之间通过配位键连接,D正确;
故合理选项是B。

二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.球形冷凝管ad 使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺上与对甲基苯胺转化为对甲基苯胺盐酸盐进入水层与对硝基甲苯的分离H++OH-=H2O、+OH-−−→+H2O b 57.0%
【解析】
【分析】
首先向三颈烧瓶中加稀盐酸、对硝基甲苯和适量铁粉加热进行反应,生成对甲基苯胺盐酸盐,调节pH=7~8,沉淀铁离子并使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺,加入苯溶解生成的对甲基苯胺和未反应的对硝基甲苯,抽滤静置分液得到有机层,向有机层中加入盐酸使对甲基苯胺转化为对甲基苯胺盐酸盐,生成的对甲基苯胺盐酸盐易溶于水,静置分液得到无机层,向无机层加入NaOH溶液,使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺,对甲基苯胺常温下为不溶于水的固体,所以在加入氢氧化钠溶液后会有对甲基苯胺固体析出,抽滤得到固体,洗涤、干燥得到产品。

【详解】
(1)该反应中反应物沸点较低,加热反应过程中会挥发,需要在a处加装球形冷凝管冷凝回流;分液操作需要烧杯、分液漏斗、铁架台,所以选ad;
(2)根据题目所给信息可知,pH值升高会使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺,达到分离提纯的目的;(3)根据分析步骤③中液体M为有机层,溶剂为苯,密度比水小,所以在上层;加入盐酸使对甲基苯胺转化为易溶于水的对甲基苯胺盐酸盐,从而实现与对硝基甲苯的分离;
(4)下层液体中有未反应的盐酸和生成的对甲基苯胺盐酸盐都与NaOH发生反应,离子方程式为:
H++OH-=H2O、+OH-−−→+H2O;
(5)洗涤过程是为了洗去对甲基苯胺可能附着的对甲基苯胺盐酸盐、NaCl和NaOH等可溶于水的杂质,为降低对甲基苯胺洗涤过程的溶解损失,最好的洗涤剂应为蒸馏水,所以选b;
(6)原料中有13.7g对硝基甲苯,即
13.7g
137g/mol
=0.1mol,所以理论上生成的对甲基苯胺应为0.1mol,实际
得到产品6.1g,所以产率为
6.1g
100%
0.1mol107g/mol


=57.0%。

三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.C9H10O3取代反应(或酯化反应)
2+O22+2H2O 4种
+3NaOH+CH3CH2COONa+2H2O
【解析】
【分析】
A能发生连续的氧化反应,说明结构中含有-CH2OH,D通过加聚反应得到 E,E分子式为(C9H8O2)n,D的分子式为C9H8O2,D中含碳碳双键,由A在浓硫酸作用下发生消去反应生成D,A为只含有C、H、O三种元素的芳香烃衍生物,且芳环上只有两个取代基,A中含有苯环,A在浓硫酸作用下生成的I中除含有一个
苯环外还含有一个六元环,应是发生的酯化反应,A中含有羧基,A的结构应为,D 为,E为,I为,反应中A连续氧化产生G,G 为酸,F为,G为,A与G发生酯化反应产生H,根据H分子式是C18H16O6,二者脱去1分子的水,可能是,也可能是,据此解
答。

【详解】
根据上述分析可知:A为,D为,E为,F为,G为,I为,H的结构可能为,也可能是。

(1)A为,则A的分子式为C9H10O3;
(2)根据上面的分析可知,I为,E为;
(3)A为,A分子中含有羟基和羧基,G为,G分子中含有羧基,二者能在浓硫酸存在和加热条件下发生酯化反应,酯化反应属于取代反应,A+G→H的反应类型为取代反应;
(4)A中含有醇羟基和羧基,由于羟基连接的C原子上含有2个H原子,因此可以发生催化氧化反应,产生醛基,因此A→F的化学方程式为2+O22+2H2O;
(5)有机物A的同分异构体只有两个对位取代基,能与Fe3+发生显色反应,说明苯环对位上有-OH,又能发生水解反应,但不能发生银镜反应,说明含有酯基,不含醛基,同分异构体的数目由酯基决定,酯基的化学式为-C3H5O2,有—OOCCH2CH3、—COOCH2CH3、—CH2OOCCH3和—CH2COOCH3,共4种同分异构体。

其中的一种同分异构体在NaOH溶液中加热消耗的NaOH最多,酯基为—OOCCH2CH3,1mol共消耗3molNaOH,
其它异构体1mol消耗2molNaOH,该异构体的结构简式为,该反应的化学方程式为:+3NaOH+CH3CH2COONa+2H2O。

【点睛】
本题考查有机物的推断和合成的知识,有一定的难度,做题时注意把握题中关键信息,采用正、逆推相结合的方法进行推断,注意根据同分异构体的要求及各种官能团的性质判断相应的同分异构体的结构和数目。

四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.无sp2=氧化石墨烯可与水形成氢键更稳定12M3C60π×100%氢键、范德华力能二氧化碳替换的水合物【解析】
【分析】
(1)图乙中,1号碳原子形成4个共价单键;
(2)每个C原子要形成4个共价键,根据图知,每个C原子形成2个共价单键、1个共价双键,共价单键为σ键、共价双键中1个是σ键、1个是π键;
(3)氧化石墨烯粒可与水分子形成氢键,稳定性增强;
(4)M原子位于晶胞的棱上与内部,C60分子位于顶点和面心,利用均摊法确定M原子和C60分子的个数比,从而确定化学式;
(5)根据空间占有率=所有原子体积
晶胞体积
×100%计算;
(6)①可燃冰中存在水分子,水分子中存在分子间作用力和氢键;
②依据表格得出二氧化碳的分子直径小于0.586nm,且与水的结合能力为29.91大于16.40。

【详解】
(1)图乙中,1号碳原子形成4个共价单键,所以其价层电子对个数是4,图乙中1号C与相邻C没有形成π键,故答案为:无;
(2)每个C原子要形成4个共价键,根据图知,每个C原子形成2个共价单键、1个共价双键,共价单键为σ键、共价双键中1个是σ键、1个是π键;图甲中1号C的杂化方式sp2。

该C与相邻C形成的键角=1200。

故答案为:sp2;=;
(3)氧化石墨烯粒可与水分子形成氢键,而石墨烯不能,形成氢键使稳定性增强,
故答案为:氧化石墨烯可与水分子形成分子间氢键而石墨烯不能;
(4)如图M原子位于晶胞的棱上与内部,棱上有12个M,内部有9个M,其个数为12×1
4
+9=12,C60
分子位于顶点和面心,C60分子的个数为8×1
8
+6×
1
2
=4,M原子和C60分子的个数比为3:1,则该材料的
化学式为M3C60,
故答案为:12;M3C60
(5)金刚石晶胞如图,该晶胞中C原子个数4+8×1
8
+6×
1
2
=8,金刚石体对角线上的四
个原子紧密相连,晶胞棱长a=
3r,晶胞体积=a3,所有原子体积=
4
3
πr3×8,空间占有率
=所有原子体积
晶胞体积
×100%=
3
3
4
8
3
8
()
3
rπ⨯
×100%=π×100% ,
故答案为:π×100% ;
(6)①CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”,分子晶体中作用力是范德华力,水分子之间存在氢键,故答案为:氢键、范德华力;
②由表格可知:二氧化碳的分子直径小于笼状结构的空腔直径,即0.512<0.586,能顺利进入笼状空腔内,。

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