精品解析：山东省德州市2023-2024学年高二下学期期中考试化学试题

高二化学试题 本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。满分100分，考试时间90分钟 注意事项： 1.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，不能将答案直接答在试卷上。 2.考试结束后，请将答题卡一并交回。 可能用到的相对原子量：H-1 B-11 C-12 O-16 Cl-35.5 As-75 第I卷(选择题共40分) 一、单项选择题：本题共10小题，每题2分，共20分，每小题只有一个选项符合要求。 1. 化学与生产生活息息相关，下列叙述正确的是 A. 纯碱溶液可除去废旧电池表面的矿物油污 B. 燃煤中添加生石灰吸收二氧化碳，有利于实现碳中和 C. 防腐涂料中使用的石墨烯是乙烯的同系物 D. 酚醛树脂是制作电木插座的主要成分 2. 下列物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是 A. 、HD、 B. 、、HCl C. 、、 D. 、、BN 3. 下列有机化合物的命名正确的是 A. 2-甲基戊烯 B. 1-氯苯酚 C. 2，4-二甲基戊烷 D. 2-甲基-3-丙醇 4. 分析下列各物质的性质，判断其固态属于共价晶体的是 A. 固态时或熔融后易导电，熔点在1000℃左右 B. 黄色晶体，熔点2200℃，熔融态不导电 C. 选择性良好的氟化试剂，在室温下易升华 D. 无色晶体，沸点2980℃，固态不导电，熔融态能导电 5. 利用图谱表征是测定有机物结构常用分析方法，下列有关说法错误的是 A. 利用红外光谱可以鉴别丁醇和丁醚 B. 的核磁共振氢谱中有2种峰，峰面积之比为3∶1 C. 红外光谱联立质谱图可以确定丙烯酸某酯的结构 D. X射线衍射可以确定分子的三维结构 6. 下列叙述及解释都正确是 叙述 解释 A 水中的溶解度：碳酸钠>碳酸氢钠 阴离子所带电荷数：碳酸钠>碳酸氢钠 B 三氟乙酸的酸性强于乙酸 相对分子质量：三氟乙酸>乙酸 C 正戊烷沸点高于新戊烷 新戊烷支链多，对称性好，分子间作用力小 D 与分子极性相同 与都由非极性键构成 A. A B. B C. C D. D 7. 下列实验装置能达到相应目的的是 A．验证乙醇能还原氧化铜 B．检验反应生成乙烯 C．制备溴苯并验证反应类型是取代反应 D．验证乙炔的还原性 A. A B. B C. C D. D 8. 青蒿素是高效的抗疟药。已知： ①青蒿素是无色针状晶体，在乙醇、乙醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156∼157℃，热稳定性差，60℃以上易分解。 ②乙醇沸点为78℃，乙醚沸点为35℃。从青蒿中提取青蒿素工艺如下： 下列有关说法正确的是 A. 操作的名称是分液 B. 操作中可用乙醇替换乙醚 C. 操作用到的主要玻璃仪器有酒精灯、温度计、蒸馏烧瓶、球形冷凝管、锥形瓶 D. 操作的主要步骤是加乙醇溶解，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 9. W、X、Y、Z为4种原子序数依次增大的短周期主族元素，其原子序数之和为22。4种元素形成某种化合物的结构式为。下列说法正确的是 A. 基态X原子核外两种不同自旋状态的电子数之比为1∶1 B. Y的氢化物与水分子间能形成氢键，其主要结构可表示为 C. 元素Y的第一电离能大于Z D. 该化合物中化学键类型有共价键和配位键 10. 下列实验操作、现象及结论均正确的是 选项 实验操作 结论 A 向少量酸性高锰酸钾溶液中滴加乙苯，高锰酸钾溶液褪色 苯环活化了侧链 B 向某卤代烃溶液中加NaOH溶液，水浴加热，取上层清液加入溶液，有白色沉淀生成 卤代烃中含有氯原子 C 石蜡油加强热，将产生的气体通入的溶液，溶液由红棕色变为无色 气体中含有乙烯 D 向溴水中加入苯，振荡后静置，水层颜色变浅 溴与苯发生了加成反应 A. A B. B C. C D. D 二、选择题：本题包括5小题，每小题4分，共20分。每小题有1个或2个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. X、Y、Z是常见的三种冠醚，其结构如图所示，它们能与碱金属离子作用。 已知：①的体积与X的空腔大小相近，恰好能进入X的环内，且与氧原子的一对孤电子对作用形成稳定结构W(如图所示)。 ②冠醚分子Y的合成方法如图 下列说法正确的是 A. X、Y、Z、W都属于超分子 B. Z既可以识别又可以识别 C. W中与冠醚X之间的作用属于配位键 D. a与b均能发生消去反应 12. 利用间苯二酚可以合成抗氧化药物白藜芦醇的中间体Z，如下图所示： 下列有关说法正确的是 A. X与足量加成后的产物中有2个不对称碳原子 B 1 mol Y最多消耗4 mol NaOH C. 可用酸性溶液检验Z中的碳碳双键 D. 等物质的量的X、Z分别与足量溴水反应，消耗的物质的量之比是3∶2 13. 观察图表中模型并结合信息，下列说法错误的是 碘单质 结构模型示意图 硅酸根 金刚石 结构模型示意图 ：硅原子在上，氧原子在下 A. 碘晶体中，存在非极性键和范德华力 B. 结构中，键角： C. 该硅酸根的化学式为 D. 金刚石晶体中，碳碳键的键角为 14. 镍酸镧电催化剂立方晶胞如图所示，晶胞参数为a，具有催化活性的是Ni，图①和图②是晶胞的不同切面。下列说法错误的是 A. La的配位数为8 B. 催化活性：①>② C. La和O、La和Ni的最短距离比为 D. 镍酸镧晶体的化学式为 15. 某水性钠离子电池电极材料由，、，组成，其立方晶胞嵌入和嵌出过程中，与含量发生变化，依次变为格林绿、普鲁士蓝、普鲁士白三种物质，其过程如图所示。下列说法错误是 A. 普鲁士蓝晶胞中四面体空隙的填充率是50% B. 普鲁士白中与个数比为1∶1 C. 格林绿中，的d轨道参与杂化 D. 每个格林绿晶胞完全转化为普鲁士蓝晶胞时，转移4个电子 第II卷(非选择题共60分) 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 水杨酸()是医药、香料、农药等各个方面的重要原料，一种制备水杨酸的流程如图所示，请回答下列问题： （1）水杨酸分子中共平面的原子最多有___________个，设计步骤①③的目的是___________，步骤④⑤的顺序不能互换，原因是___________。 （2）某同学为检验水杨酸中含有的官能团，做如下实验： i．取2g水杨酸于试管中，加5 mL乙醇溶解，再向试管中加适量的___________，有气泡产生，反应化学方程式为___________； ii．向试管中继续滴加几滴氯化铁溶液，溶液变为紫色。 （3）利用水杨酸可以制备阿司匹林()，阿司匹林有多种同分异构体，满足下列条件的同分异构体有___________种。 ①是芳香化合物 ②只有羧基这一种官能团 17. “嫦娥五号”首次实现了我国地外天体采样返回，它的成功发射标志着我国航天事业向前迈出了一大步。“嫦娥五号”的制作材料中包含了Ti、Fe、Ni、C、O等多种元素。回答下列问题： （1）基态Ni原子价电子轨道表示式为___________，与Ni同周期且未成对电子数相同的元素还有___________种。 （2）图a为Ni、N、C三种元素构成的一种单元结构，它___________晶胞单元(填“是”或“不是”)，理由是___________。 （3）有机物COF和Ni配合物形成的超分子催化体系的局部结构如图b所示。①、②、③处氮原子的杂化方式分别为___________，每个配体与Ni形成___________个配位键。 （4）图c为科学家发现的一种只由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，其中位于棱心和体心的原子半径小，这种化合物的化学式为___________。 （5）常温下可用Na还原制备钛单质，已知NaCl的熔点为：801℃，常温下呈液态，请解释比NaCl熔点低很多的原因___________。 18. 化合物M是灭活细菌药物的前驱体。实验室制备M的一种合成路线如图所示： 已知：。 （1）C中含有的官能团名称为___________，反应①-⑤中，属于取代反应的是___________，G→H的反应类型是___________。 （2）检验反应①中生成B的试剂是___________。 （3）由D生成E的化学方程式是___________，由F生成G的化学方程式是___________。 （4）同时满足下列条件的M的同分异构体为___________。 ①除苯环外无其它环状结构 ②含有 ③核磁共振氢谱显示有5组峰 19. 在塑料制品行业，氯乙酸()是一种重要的有机合成材料，一种制备氯乙酸的方法为，制备装置如图所示： 已知：①易水解。 ②有关物质的性质特点如下表 名称 性状 熔沸点(℃) 氯乙酸 无色结晶粉末 熔点63沸点187 乙酸 无色透明液体 熔点16沸点118 无色透明液体 熔点-112沸点76 回答下列问题： ．制备氯乙酸 （1）实验步骤的先后顺序是___________(用字母表示)。 a．加热装置③，温度维持108-112℃之间 b．打开装置①中分液漏斗的活塞 c．检查装置气密性 d．向装置③中放置300 g冰醋酸和15 g （2）试剂Y是___________(填化学式)，装置Z的名称是___________。 （3）装置②中盛放的试剂是___________，装置④的作用是___________。 （4）为使装置③受热均匀，可采取的加热方式为___________。 ．氯乙酸的提纯 将③中反应后的液体移至蒸馏烧瓶中，蒸去少量的前馏分后，收集沸程为186-188℃的馏分；___________，洗涤可得到具有强烈气味的氯乙酸晶体，产量为405 g。 （5）请补充氯乙酸提纯中的实验操作___________。氯乙酸的产率是___________。(保留小数点后1位) 20. 晶体世界丰富多彩，复杂多样，各类晶体具有不同的结构特点，决定着它们具有不同的性质和用途，请回答下列问题： ．立方砷化硼有潜力成为比硅更优良的半导体材料，其晶胞结构如下图所示，晶体中As填充在B围成的四面体空隙中。 （1）该晶胞中所含As的个数与B的配位数之比为___________。 （2）找出距离3号砷原子最近的砷原子___________(用分数坐标表示)。 （3）已知砷化硼的晶胞密度是a g⋅cm，则As和B的最短距离是___________nm。 ．氧化铈()是一种重要的光催化材料，光催化过程中立方晶胞的组成变化如图所示。 （4）晶胞中阳离子形成的八面体空隙有___________个，每个晶胞中个数为___________。 ．石墨晶体的结构及晶胞示意图如图所示。 （5）石墨晶体中六元环数目与C原子数之比是___________，已知石墨晶体的密度为ρ g⋅m，则阿伏加德罗常数为___________mol。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二化学试题 本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。满分100分，考试时间90分钟 注意事项： 1.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，不能将答案直接答在试卷上。 2.考试结束后，请将答题卡一并交回。 可能用到的相对原子量：H-1 B-11 C-12 O-16 Cl-35.5 As-75 第I卷(选择题共40分) 一、单项选择题：本题共10小题，每题2分，共20分，每小题只有一个选项符合要求。 1. 化学与生产生活息息相关，下列叙述正确的是 A. 纯碱溶液可除去废旧电池表面的矿物油污 B. 燃煤中添加生石灰吸收二氧化碳，有利于实现碳中和 C. 防腐涂料中使用的石墨烯是乙烯的同系物 D. 酚醛树脂是制作电木插座的主要成分 【答案】D 【解析】 【分析】此题涉及知识面广泛，在化学学科学习过程中必须系统全面深入地掌握化学的基本概念、基本反应，并能融会贯通，才能在真实情境中分析解决实际问题 【详解】A．矿物油污的主要成分是烃类，不能与纯碱溶液反应，故A错误； B．生石灰不能吸收二氧化碳，可以吸收并且除去其中的SO2气体，故B错误； C．石墨烯是碳单质，不是乙烯的同系物，故C 错误；  D．酚醛树脂具有热固性，是制作电木插座的主要成分，故D正确；  故答案选D 【点睛】分别是理解与辨析能力、分析与推测能力、归纳与论证能力、探究与创新能力 2. 下列物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是 A. 、HD、 B. 、、HCl C. 、、 D. 、、BN 【答案】B 【解析】 【详解】A．NH3、CH4属于分子晶体的化合物，HD为单质，不是化合物，A错误； B．、、HCl属于分子晶体的化合物，B正确； C． 、属于分子晶体的化合物，为共价晶体，不是分子晶体，C错误； D． 、BN属于分子晶体的化合物，是离子晶体，不是分子晶体，D错误； 故选B。 3. 下列有机化合物的命名正确的是 A. 2-甲基戊烯 B. 1-氯苯酚 C. 2，4-二甲基戊烷 D. 2-甲基-3-丙醇 【答案】C 【解析】 【详解】A．含有碳碳双键，为烯烃，名称中要点明碳碳双键的位置，名称为2-甲基-2-戊烯，故A错误； B．的编号为，名称为2-氯苯酚，故B错误； C．主链上有5个碳原子，2，4号碳上有甲基，名称为2，4-二甲基戊烷，故C正确； D．的编号为，名称为2-甲基-1-丙醇，故D错误； 故选C。 4. 分析下列各物质的性质，判断其固态属于共价晶体的是 A. 固态时或熔融后易导电，熔点在1000℃左右 B. 黄色晶体，熔点2200℃，熔融态不导电 C. 选择性良好的氟化试剂，在室温下易升华 D. 无色晶体，沸点2980℃，固态不导电，熔融态能导电 【答案】B 【解析】 【详解】A．固态时或熔融后易导电，熔点在1000℃左右，应该为金属晶体，故A不选； B．黄色晶体，熔点2200℃，熔融态不导电，应为共价晶体，故B选； C．在室温下易升华，应为分子晶体，故C不选； D．固态不导电，熔融态能导电，应为离子晶体，故D不选； 答案选B。 5. 利用图谱表征是测定有机物结构常用的分析方法，下列有关说法错误的是 A. 利用红外光谱可以鉴别丁醇和丁醚 B. 的核磁共振氢谱中有2种峰，峰面积之比为3∶1 C. 红外光谱联立质谱图可以确定丙烯酸某酯的结构 D. X射线衍射可以确定分子的三维结构 【答案】C 【解析】 【详解】A．红外光谱可确定物质中的化学键或官能团，丁醇和丁醚中的官能团不同，则通过红外光谱分析可以区分丁醇和丁醚，故A正确； B． 的核磁共振氢谱中有2组峰，峰面积之比为6:2=3∶1，故B正确； C．红外光谱可确定物质中的化学键或官能团，质谱图可以测定有机物的相对分子质量，红外光谱联立质谱图不可以确定丙烯酸某酯的结构，还需要借助核磁共振氢谱鉴定结构，故C错误； D．X射线衍射可以确定分子的三维结构，故D正确； 故选C。 6. 下列叙述及解释都正确的是 叙述 解释 A 水中的溶解度：碳酸钠>碳酸氢钠 阴离子所带电荷数：碳酸钠>碳酸氢钠 B 三氟乙酸的酸性强于乙酸 相对分子质量：三氟乙酸>乙酸 C 正戊烷沸点高于新戊烷 新戊烷支链多，对称性好，分子间作用力小 D 与分子极性相同 与都由非极性键构成 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．碳酸钠在水中的溶解度大于碳酸氢钠是因为碳酸氢钠中的碳酸氢根通过氢键形成双聚体或多聚体，在水中形成氢键使得溶解度减小，故A错误； B．三氟乙酸的酸性强于乙酸， F原子为吸电子原子，甲基为推电子基团，使得三氟乙酸中的羟基氢更容易电离，故B错误； C．新戊烷支链多，对称性好，分子间作用力小，故正戊烷沸点高于新戊烷，故C正确； D．为非极性分子，为极性分子，是由非极性键构成，是由极性键构成，故D错误； 故选C。 7. 下列实验装置能达到相应目的的是 A．验证乙醇能还原氧化铜 B．检验反应生成乙烯 C．制备溴苯并验证反应类型是取代反应 D．验证乙炔的还原性 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．灼热的铜丝可以被氧气氧化为黑色的氧化铜，乙醇有还原性，与氧化铜反应可以得到铜单质和乙醛，A中装置可以验证乙醇能还原氧化铜，A正确； B．乙醇在浓硫酸存在时可能发生碳化现象，生成的碳单质在加热条件下和浓硫酸反应可以得到CO2、SO2，SO2也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，故使酸性高锰酸钾溶液褪色不一定是乙烯，B错误； C．溴易挥发，硝酸银溶液中出现淡黄色沉淀可能是挥发的溴单质与水反应后生成的Br-与Ag+形成的AgBr沉淀，故不能验证反应类型是取代反应，C错误； D．电石中有杂质CaS，与水反应后能产生H2S气体，H2S也有还原性可以使溴水褪色，故该装置无法验证乙炔的还原性，D错误； 本题选A。 8. 青蒿素是高效的抗疟药。已知： ①青蒿素是无色针状晶体，在乙醇、乙醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156∼157℃，热稳定性差，60℃以上易分解。 ②乙醇沸点为78℃，乙醚沸点为35℃。从青蒿中提取青蒿素工艺如下： 下列有关说法正确的是 A. 操作的名称是分液 B. 操作中可用乙醇替换乙醚 C. 操作用到的主要玻璃仪器有酒精灯、温度计、蒸馏烧瓶、球形冷凝管、锥形瓶 D. 操作的主要步骤是加乙醇溶解，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 【答案】D 【解析】 【详解】A．操作Ⅰ分离得到残渣和提取液，故操作Ⅰ是过滤操作，故A错误； B．乙醇沸点为78℃，而青蒿素60℃以上易分解，操作用乙醇替换乙醚，不能实现操作的分离，故B错误； C．操作Ⅱ蒸馏，应使用直形冷凝管，故C错误； D．操作Ⅲ的主要过程是加95%的乙醇溶解，浓缩、结晶、过滤得到精品，故D正确。 答案选D。 9. W、X、Y、Z为4种原子序数依次增大的短周期主族元素，其原子序数之和为22。4种元素形成某种化合物的结构式为。下列说法正确的是 A. 基态X原子核外两种不同自旋状态的电子数之比为1∶1 B. Y的氢化物与水分子间能形成氢键，其主要结构可表示为 C. 元素Y的第一电离能大于Z D. 该化合物中化学键类型有共价键和配位键 【答案】D 【解析】 【分析】W、X、Y、Z为4种原子序数依次增大的短周期主族元素，其原子序数之和为22，根据化合物结构，可推断出W为H元素，X为B元素，Y为N元素，Z为F原子； 【详解】A．X为B原子，原子核外两种不同自旋状态的电子数之比为3:2(或2:3)，故A项错误； B．氨气与水分子间能形成氢键，其主要结构可表示为，故B项错误； C．第一电离能从左到右依次增大，但第ⅡA族、ⅤA族电子处于半充满或全满状态，故大于相邻元素，则电离能：F＞N＞O，故C项错误； D．该化合物中化学键类型有H－B、N－F为共价键，结构式中B原子提供空轨道，N原子提供孤电子对，形成配位键，故D项正确； 故本题选D。 10. 下列实验操作、现象及结论均正确的是 选项 实验操作 结论 A 向少量酸性高锰酸钾溶液中滴加乙苯，高锰酸钾溶液褪色 苯环活化了侧链 B 向某卤代烃溶液中加NaOH溶液，水浴加热，取上层清液加入溶液，有白色沉淀生成 卤代烃中含有氯原子 C 石蜡油加强热，将产生的气体通入的溶液，溶液由红棕色变为无色 气体中含有乙烯 D 向溴水中加入苯，振荡后静置，水层颜色变浅 溴与苯发生了加成反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．酸性高锰酸钾溶液中滴加乙苯后振荡，溶液褪色，苯环对乙基产生影响，苯环活化了乙基，故A正确； B．将卤代烃和NaOH共热，冷却后应先加入过量稀HNO3，再加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明卤代烃中含有氯元素，故B错误； C．石蜡油加强热，将产生的气体通入的溶液，溶液由红棕色变为无色，说明发生了加成反应，气体中含有不饱和烃，不一定是乙烯，故C错误； D．向溴水中加入苯，振荡后静置，水层颜色变浅，是因为苯萃取了溴水中的溴，故D错误； 故答案选A。 二、选择题：本题包括5小题，每小题4分，共20分。每小题有1个或2个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. X、Y、Z是常见的三种冠醚，其结构如图所示，它们能与碱金属离子作用。 已知：①的体积与X的空腔大小相近，恰好能进入X的环内，且与氧原子的一对孤电子对作用形成稳定结构W(如图所示)。 ②冠醚分子Y的合成方法如图 下列说法正确的是 A. X、Y、Z、W都属于超分子 B. Z既可以识别又可以识别 C. W中与冠醚X之间的作用属于配位键 D. a与b均能发生消去反应 【答案】CD 【解析】 【详解】A．X、Y、Z是冠醚，不是超分子，W属于超分子，A错误； B．已知的体积与X的空腔大小相近，恰好能进入X的环内，且与氧原子的一对孤电子对作用形成稳定结构W，即X可以识别，冠醚Z空腔较大，Li+半径较小，导致该离子不易与氧原子的孤电子对形成配位键，X不可以识别，故B错误； C．已知与氧原子的一对孤电子对作用形成稳定结构W ，Li+提供空轨道、O原子提供孤电子对，二者形成配位键，C正确； D． a中羟基碳的邻位碳原子上有氢原子，b中连接氯原子碳原子的邻位碳原子上有氢原子，均能发生消去反应，D正确； 故选CD。 12. 利用间苯二酚可以合成抗氧化药物白藜芦醇的中间体Z，如下图所示： 下列有关说法正确的是 A. X与足量加成后的产物中有2个不对称碳原子 B. 1 mol Y最多消耗4 mol NaOH C. 可用酸性溶液检验Z中的碳碳双键 D. 等物质的量的X、Z分别与足量溴水反应，消耗的物质的量之比是3∶2 【答案】AB 【解析】 【详解】A．X与足量加成后的产物，其中有2个不对称碳原子，A正确； B．Y中酚羟基和氢氧化钠反应，碘离子在氢氧化钠溶液中发生取代反应生成酚羟基，酚羟基又能和氢氧化钠反应，则1 mol Y最多消耗4 mol NaOH，B正确； C．Z中酚羟基也能被酸性高锰酸钾氧化，而使得溶液褪色，不能用酸性溶液检验Z中的碳碳双键，C错误； D．酚羟基邻对位氢能被溴取代、碳碳双键能和溴加成，则等物质的量的X、Z分别与足量溴水反应，消耗的物质的量之比是3∶3=1:1，D错误； 故选AB。 13. 观察图表中模型并结合信息，下列说法错误的是 碘单质 结构模型示意图 硅酸根 金刚石 结构模型示意图 ：硅原子在上，氧原子在下 A. 碘晶体中，存在非极性键和范德华力 B. 结构中，键角： C. 该硅酸根的化学式为 D. 金刚石晶体中，碳碳键的键角为 【答案】B 【解析】 【分析】全面掌握晶体结构特点、常见晶体的空间构型以及球棍模型、空间填充模型，分子间的作用力 【详解】A．单质碘是双原子分子，内部存在I—I非极性共价键，由于它属于分子晶体，分子间存在范德华力，故A正确； B．1处为微粒分别为结晶水，2处为，为正四面体结构，键角为109°28′。水分子中的O原子采取sp3杂化，由于其O原子上存在孤对电子，导致键角变小，∠1＜∠2，故B错误； C．硅酸根结构模型中，白球代表硅原子，黑球代表氧原子，通过结构可以数出，黑球有7个，白球有2个，所以其化学式为，故C正确； D．金刚石中，每个碳原子都与另外四个碳原子相连，形成正四面体结构，碳原子采取sp3杂化，所以碳碳键的键角为109°28′，故D正确； 故答案选B 【点睛】常见晶体的空间构型以及掌握原子杂化轨道理论，其空间杂化方式与之对应的键角大小规律 14. 镍酸镧电催化剂立方晶胞如图所示，晶胞参数为a，具有催化活性的是Ni，图①和图②是晶胞的不同切面。下列说法错误的是 A. La的配位数为8 B. 催化活性：①>② C. La和O、La和Ni最短距离比为 D. 镍酸镧晶体的化学式为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由晶胞结构可知，La在晶胞体心，O在晶胞的棱心，则La周围紧邻的O有12个，则La的配位数为12，故A错误； B．具有催化活性的是Ni，图②中没有Ni原子，则催化活性：①＞②，故B正确； C．La和O的最短距离为面对角线的一半，La和Ni的最短距离为体对角线的一半，故La和O、La和Ni的最短距离比为故，故C错误； D．镍酸镧电催化剂立方晶胞中含有1个Ni，个O，个La，则镍酸镧晶体的化学式为，故D正确； 故选AC。 15. 某水性钠离子电池电极材料由，、，组成，其立方晶胞嵌入和嵌出过程中，与含量发生变化，依次变为格林绿、普鲁士蓝、普鲁士白三种物质，其过程如图所示。下列说法错误的是 A. 普鲁士蓝晶胞中四面体空隙的填充率是50% B. 普鲁士白中与个数比为1∶1 C. 格林绿中，的d轨道参与杂化 D. 每个格林绿晶胞完全转化为普鲁士蓝晶胞时，转移4个电子 【答案】B 【解析】 【详解】A．由普鲁士蓝晶胞结构图，Fe2+、Fe3+，处于晶胞顶点、棱心、面心和体心，构成8个正四面体空隙，普鲁士蓝晶胞中钠占据了4个正四面体空隙，故普鲁士蓝晶胞中四面体空隙的填充率是50%，A正确； B．普鲁士白晶胞中，Fe2+或Fe3+，共有=8个，Na+在体内，个数为8，CN-每条棱上有2个，每个面上有4个，体内有6个，共=24个，按照最简比，化学式为NaFe(CN)3，根据化合价代数和为0，所有铁均为Fe2+，B错误； C．格林绿中，Fe3+与CN-连接，形成正八面体结构，杂化方式为sp3d2杂化，Fe3+的d轨道参与杂化，C正确； D．每个格林绿晶胞中有8个Fe3+，转化普鲁士蓝晶胞时，多了4个Na+，而CN-没变，说明有4个Fe3+变为Fe2+，即转移4个电子，D正确； 本题选B。 第II卷(非选择题共60分) 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 水杨酸()是医药、香料、农药等各个方面的重要原料，一种制备水杨酸的流程如图所示，请回答下列问题： （1）水杨酸分子中共平面的原子最多有___________个，设计步骤①③的目的是___________，步骤④⑤的顺序不能互换，原因是___________。 （2）某同学为检验水杨酸中含有的官能团，做如下实验： i．取2g水杨酸于试管中，加5 mL乙醇溶解，再向试管中加适量的___________，有气泡产生，反应化学方程式为___________； ii．向试管中继续滴加几滴氯化铁溶液，溶液变为紫色。 （3）利用水杨酸可以制备阿司匹林()，阿司匹林有多种同分异构体，满足下列条件的同分异构体有___________种。 ①是芳香化合物 ②只有羧基这一种官能团 【答案】（1） ①. 16 ②. 防止甲基对位上的H被Br取代(保证溴原子取代在甲基的邻位) ③. 酚羟基也被氧化 （2） ①. 饱和溶液 ②. （3）10 【解析】 【分析】甲苯步骤①引入−SO3H占位，再取代反应制得（），通过步骤③又除去−SO3H，生成（），氧化得到（），再水解得到，据此分析； 【小问1详解】 水杨酸分子中含苯环，羧基，羟基，这些可以共平面，共平面的原子最多有16个；步骤①引入−SO3H占位，使②中的−Br取代到甲基的邻位，通过步骤③又除去−SO3H，则步骤①的目的是引入−SO3H占位，减少副产物生成，防止甲基对位上的H被Br取代(保证溴原子取代在甲基的邻位)；步骤④⑤的顺序不能互换，原因是：先水解，生成的酚羟基也可以同时被氧化； 【小问2详解】 取2g水杨酸于试管中，加5 mL乙醇溶解，再向试管中加适量的饱和溶液与羧基反应，有气泡产生，反应化学方程式为： 【小问3详解】 阿司匹林有多种同分异构体，满足下列条件的同分异构体①是芳香化合物，说明有苯环，②只有羧基这一种官能团，说明含有两个羧基，则取代基可能为-COOH和-CH2COOH，有3种同分异构，也可以是-COOH，-COOH，-CH3，有6种同分异构，共10种； 17. “嫦娥五号”首次实现了我国地外天体采样返回，它的成功发射标志着我国航天事业向前迈出了一大步。“嫦娥五号”的制作材料中包含了Ti、Fe、Ni、C、O等多种元素。回答下列问题： （1）基态Ni原子价电子轨道表示式为___________，与Ni同周期且未成对电子数相同的元素还有___________种。 （2）图a为Ni、N、C三种元素构成的一种单元结构，它___________晶胞单元(填“是”或“不是”)，理由是___________。 （3）有机物COF和Ni配合物形成的超分子催化体系的局部结构如图b所示。①、②、③处氮原子的杂化方式分别为___________，每个配体与Ni形成___________个配位键。 （4）图c为科学家发现的一种只由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，其中位于棱心和体心的原子半径小，这种化合物的化学式为___________。 （5）常温下可用Na还原制备钛单质，已知NaCl的熔点为：801℃，常温下呈液态，请解释比NaCl熔点低很多的原因___________。 【答案】（1） ①. 或 ②. 3 （2） ①. 不是 ②. 该结构不是晶体结构的最小重复单元 （3） ①. 杂化、杂化、杂化 ②. 2(或两) （4） （5）是分子晶体，NaCl是离子晶体，作用力强度：晶格能>分子间作用力，因此比NaCl熔点低很多 【解析】 【小问1详解】 Ni的原子序数为28，基态Ni原子价电子轨道表示式为或；Ni的未成对电子数为2，与Ni同周期且未成对电子数相同的元素还有Ti、Ge、Se，共3个； 【小问2详解】 由图可知该结构不是晶体结构的最小重复单元，因此不是晶胞单元； 【小问3详解】 由图可知，①处的N形成3个σ键，无孤电子对，属于sp2杂化，②处的N，形成2个σ键，有1个孤电子对，属于sp2杂化，③处的N形成3个σ键，有1个孤电子对，属于sp3杂化；每个配体中含有2个N，与Ni形成2个配位键； 【小问4详解】 由于位于棱心和体心的原子半径小，因此灰球为C，白球为Ti，该化合物是一种只由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，因此C的数目为13，Ti的数目为14，化学式为； 【小问5详解】 是分子晶体，NaCl是离子晶体，作用力强度：晶格能>分子间作用力，因此比NaCl熔点低很多。 18. 化合物M是灭活细菌药物的前驱体。实验室制备M的一种合成路线如图所示： 已知：。 （1）C中含有的官能团名称为___________，反应①-⑤中，属于取代反应的是___________，G→H的反应类型是___________。 （2）检验反应①中生成B的试剂是___________。 （3）由D生成E的化学方程式是___________，由F生成G的化学方程式是___________。 （4）同时满足下列条件的M的同分异构体为___________。 ①除苯环外无其它环状结构 ②含有 ③核磁共振氢谱显示有5组峰 【答案】（1） ①. 氯原子(碳氯键)、碳碳双键 ②. ②③⑤ ③. 还原反应 （2）溴的溶液 （3） ①. +O2+2H2O ②. +HNO3+H2O （4） 【解析】 【分析】结合A的分子式、B的分子式以及A生成B的反应条件可知，A为1-丙醇或2-丙醇，A发生消去反应生成B为CH3CH=CH2，B发生信息反应生成C为CH2ClCH=CH2，C发生水解反应生成D为 ，D发生醇的催化氧化生成E为，F为苯，F发生硝化反应生成G为，G发生还原反应生成H，据此分析解答。 【小问1详解】 C为CH2ClCH=CH2，则C中含有的官能团名称为氯原子(碳氯键)、碳碳双键，由分析知①为消去反应，②为取代反应，③为水解反应，水解反应属于取代反应，④为氧化反应，⑤为硝化反应，硝化反应属于取代反应，故反应①-⑤中，属于取代反应的是②③⑤，G→H的反应为加氢去氧的反应，反应类型是还原反应。 【小问2详解】 B为CH3CH=CH2，检验反应①中生成B的试剂是溴的溶液。 【小问3详解】 D发生醇的催化氧化生成E，由D生成E的化学方程式是+O2+2H2O，F发生硝化反应生成G，由F生成G的化学方程式是+HNO3+H2O。 【小问4详解】 M为，同时满足下列条件的M的同分异构体：①除苯环外无其它环状结构； ②含有；③核磁共振氢谱显示有5组峰；符合条件的同分异构体为。 19. 在塑料制品行业，氯乙酸()是一种重要的有机合成材料，一种制备氯乙酸的方法为，制备装置如图所示： 已知：①易水解 ②有关物质的性质特点如下表 名称 性状 熔沸点(℃) 氯乙酸 无色结晶粉末 熔点63沸点187 乙酸 无色透明液体 熔点16沸点118 无色透明液体 熔点-112沸点76 回答下列问题： ．制备氯乙酸 （1）实验步骤的先后顺序是___________(用字母表示)。 a．加热装置③，温度维持108-112℃之间 b．打开装置①中分液漏斗的活塞 c．检查装置气密性 d．向装置③中放置300 g冰醋酸和15 g （2）试剂Y是___________(填化学式)，装置Z的名称是___________。 （3）装置②中盛放的试剂是___________，装置④的作用是___________。 （4）为使装置③受热均匀，可采取的加热方式为___________。 ．氯乙酸的提纯 将③中反应后的液体移至蒸馏烧瓶中，蒸去少量的前馏分后，收集沸程为186-188℃的馏分；___________，洗涤可得到具有强烈气味的氯乙酸晶体，产量为405 g。 （5）请补充氯乙酸提纯中的实验操作___________。氯乙酸的产率是___________。(保留小数点后1位) 【答案】（1）cdba （2） ①. 或 ②. 三颈烧瓶 （3） ①. 浓硫酸 ②. 防止⑤中的水进入③中 （4）油浴加热 （5） ①. 降温结晶、过滤 ②. 85.7% 【解析】 【分析】根据反应原理可知，装置①为不加热条件下制取氯气，可以是或与浓盐酸反应制取氯气，易水解，装置②中盛放的试剂用于干燥氯气，应是浓硫酸，装置③用于制备氯乙酸，装置④的作用是防止⑤中的水进入③中，装置⑤用于尾气吸收，据此分析解答。 【小问1详解】 首先检查装置气密性，再向装置③中放置300 g冰醋酸和15 g，再打开装置①中分液漏斗的活塞，制取氯气，先排尽装置内的空气，最后加热装置③，温度维持在108-112℃之间，开始制取氯乙酸，故实验步骤的先后顺序是cdba； 【小问2详解】 装置①为不加热条件下制取氯气，可以是或与浓盐酸反应制取氯气，故试剂Y是或。装置Z的名称是三颈烧瓶。 【小问3详解】 易水解，装置②中盛放的试剂用于干燥氯气，应是浓硫酸，装置④的作用是防止⑤中的水进入③中，防止水解。 【小问4详解】 为使装置③受热均匀，可采取的加热方式为油浴加热。 【小问5详解】 常温下氯乙酸为无色结晶粉末，将③中反应后的液体移至蒸馏烧瓶中，蒸去少量的前馏分后，收集沸程为186-188℃的馏分；降温结晶、过滤、洗涤可得到具有强烈气味的氯乙酸晶体。300 g冰醋酸的物质的量为，则氯乙酸的理论产量为5mol，则氯乙酸的产率是。 20. 晶体世界丰富多彩，复杂多样，各类晶体具有不同的结构特点，决定着它们具有不同的性质和用途，请回答下列问题： ．立方砷化硼有潜力成为比硅更优良的半导体材料，其晶胞结构如下图所示，晶体中As填充在B围成的四面体空隙中。 （1）该晶胞中所含As的个数与B的配位数之比为___________。 （2）找出距离3号砷原子最近的砷原子___________(用分数坐标表示)。 （3）已知砷化硼的晶胞密度是a g⋅cm，则As和B的最短距离是___________nm。 ．氧化铈()是一种重要的光催化材料，光催化过程中立方晶胞的组成变化如图所示。 （4）晶胞中阳离子形成的八面体空隙有___________个，每个晶胞中个数为___________。 ．石墨晶体的结构及晶胞示意图如图所示。 （5）石墨晶体中六元环数目与C原子数之比是___________，已知石墨晶体的密度为ρ g⋅m，则阿伏加德罗常数为___________mol。 【答案】（1）1∶1 （2），， （3） （4） ①. 4 ②. （5） ①. 1∶2 ②. 【解析】 【小问1详解】 3号砷原子，则黑球为As，根据“均摊法”，晶胞中含个B、4个As，化学式为AsB，晶体中As填充在B围成的四面体空隙中，B也填充在As围成的四面体空隙中，则该晶胞中所含As的个数与B的配位数之比为4:4=1:1； 【小问2详解】 晶胞中As原子位于晶胞均分成的8个小立方体中4个的体心，距离3号砷原子最近的砷原子为2、4、5号，其坐标为：，，； 【小问3详解】 设晶胞边长为bnm，结合（1）分析，则，，As和B的最短距离是体对角线的四分之一，故为； 【小问4详解】 晶胞中体内阳离子形成1个完整的八面体，每条棱与面心阳离子形成四分之一个八面体，则阳离子形成的八面体空隙有个；每个中个数为a、为1-a，结合化合价可知，4a+3×(1-a)=(2-x)×2，a=；根据“均摊法”，晶胞中含个阳离子，则每个晶胞中个数为4×()=； 【小问5详解】 根据“均摊法”， 石墨晶体中1个六元环含碳原子为6÷3=2，则石墨晶体中六元环数目与C原子数之比是1:2； 可知，其中含有个碳，其底面为底角是60°平行四边形，已知石墨晶体的密度为ρ g⋅m，则，则阿伏加德罗常数为 mol。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $