精品解析：山东省淄博市高青县第一中学2023-2024学年高二下学期期中考试化学试题

2023-2024学年第二学期期中学分认定考试 高二化学学科试题 注意事项： 1.本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为选择题，共40分；第Ⅱ卷为非选择题，共60分；满分100分，考试时间为90分钟。 2.客观题请将选出的答案标号(A、B、C、D)涂在答题卡上，主观题用0.5mm黑色签字笔答题。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 S 32 Cl 35.5 Cu 64 第Ⅰ卷(共40分) 一、单选题(本题包括10小题，每小题2分，每题只有一个选项符合题意，共20分) 1. 近年来，我国航天科技事业取得了辉煌的成就。下列说法错误的是 A. “天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xe气，Xe是54号元素，位于p区 B. 某型长征运载火箭以液氧和煤油为推进剂，液氧分子间靠范德华力凝聚在一起 C. 我国科学家由嫦娥五号带回的月壤样品中，首次发现了天然玻璃纤维，该纤维中的主要氧化物属于分子晶体 D. “神舟十五号”航天员使用塑料航天面窗，塑料属于高分子材料 【答案】C 【解析】 【详解】A．Xe是54号元素，是0族元素，位于p区，故A正确； B．液氧由分子构成，分子间靠范德华力凝聚一起，故B正确； C．属于共价晶体，故C错误； D．高分子材料，已经包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等许多种类，其中塑料、合成橡胶和合成纤维被称现代三大高分子材料，故D正确； 答案选C。 2. 下列叙述不正确的是 A. 工业酒精中因含有甲醇而有毒性，不能饮用 B. 福尔马林是食品的常用保鲜剂 C. 医院经常用“来苏水”进行消毒，其主要成分属于酚类化合物 D. 冬天汽车所用防冻液的主要成分为乙二醇 【答案】B 【解析】 【详解】A．工业酒精中含有剧毒物质甲醇，不能饮用，故A正确； B．福尔马林是甲醛的水溶液，甲醛能使蛋白质变性，对人体有害，因此福尔马林不能作食品的常用保鲜剂，故B错误； C．中羟基直接连在苯环上，属于酚类化合物，故C正确； D．乙二醇熔点低，故可以作为汽车的防冻液，是市售汽车防冻液的主要成分，故D正确； 故选B。 3. 下列物质的名称正确的是 A. 2-乙基丙烷 B. 2-甲基-4-戊炔 C. 1，3-丙二醇 D. 对二苯甲酸 【答案】C 【解析】 【分析】有机物系统命名法步骤：1、选主链：找出最长的①最长-选最长碳链为主链；②最多-遇等长碳链时，支链最多为主链；③最近-离支链最近一端编号；④最小-支链编号之和最小(两端等距又同基，支链编号之和最小)；⑤最简-两不同取代基距离主链两端等距离时，从简单取代基开始编号；如取代基不同，就把简单的写在前面，复杂的写在后面；⑥含有官能团的有机物命名时，要选含官能团的最长碳链作为主链，并表示出官能团的位置，官能团的位次最小。 【详解】A．命名为：2-甲基丁烷，A错误； B．命名为：4-甲基-1-戊炔，B错误； C．命名为：1，3-丙二醇，C正确； D．命名为：对苯二甲酸，D错误； 故选C。 4. 中国科学院天津工业生物技术研究所科研团队在实验室里首次实现了以CO2为原料人工合成淀粉，下列说法正确的是 A. 标准状况下，22.4L14CO2中含有的中子数为22NA B. 1mol甲醛与足量新制Cu(OH)2反应，最多产生1mol Cu2O沉淀 C. 60gHCHO和DHA混合物中含有的C原子数目为2NA D. 1molDHA中含有σ键数目为7NA 【答案】C 【解析】 【分析】二氧化碳和氢气加成生成甲醇，发生催化氧化生成甲醛； 【详解】A．标准状况下，22.4L14CO2物质的量为1mol，含有的中子物质的量为(14-6+2×8)mol=24mol，含有中子数24NA，A错误； B．已知HCHO+4Cu(OH)2+2NaOH→2Cu2O↓+Na2CO3+6H2O，故1mol甲醛与足量新制Cu(OH)2悬浊液反应，最多产生2mol Cu2O沉淀，B错误； C．DHA的分子式为C3H6O3，与HCHO最简式相同，都为CH2O，60g二者的混合物物质的量为，含有的C原子数目为2NA，C正确； D．1个单键含有1个σ键，1个双键含有1个σ键和1个π键，根据DHA的结构式，1mol该物质中含有σ键数目为11 NA，D错误； 故选C。 5. 聚乳酸(PLA)是由乳酸结构单元组成高分子聚合物，其降解产物为乳酸，而乳酸最终可被生物体进一步分解为和。下列叙述正确的是 A. 丙交酯分子中只有一个手性碳原子 B. 乳酸与乙酸互为同系物 C. 乳酸合成丙交酯的反应是取代反应 D. 与热的烧碱溶液反应，消耗 【答案】C 【解析】 【详解】A．连有4个不同原子或原子团的饱和碳原子是手性碳原子，丙交酯中有两个手性碳原子，是六元杂环上的两个饱和碳原子，A错误； B．结构相似，组成上相差一个或若干个原子团的化合物，乳酸和乙酸含有的官能团不同，不是同系物，B错误； C．该反应是酯化反应，也属于取代反应，C正确； D．由题干有机物结构简式可知，中含有酯基，故与热的烧碱溶液反应，消耗，D错误； 故选C。 6. 有关晶体的结构如图所示，下列说法不正确的是 A. 在NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-形成正八面体 B. 在CaF2晶体中，阳离子的配位数为8 C. 在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为1∶2 D. 该气态团簇分子的分子式为EF或FE 【答案】D 【解析】 【详解】A．氯化钠晶体中，距Na+最近的Cl−是6个，即钠离子的配位数是6，6个氯离子形成正八面体结构，故A正确； B．由图可知，Ca2+位于晶胞顶点和面心，Ca2+周围的F-离子有8个，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4×=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．该气态团簇分子的分子含有4个E和4个F原子，则该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4，故D错误； 答案选D。 7. 下列关于分子的结构和性质的描述中，正确的是 A. 对羟基苯甲醛的熔点比邻羟基苯甲醛的熔点低 B. 水分子间有氢键，故水分子的热稳定性比硫化氢的高 C. 碘易溶于浓碘化钾溶液，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释 D. 氟的电负性大于氯的电负性，导致三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性 【答案】D 【解析】 【详解】A．邻羟基苯甲醛只能形成分子内氢键，不能形成分子间氢键，而对羟基苯甲醛不能形成分子内氢键，只能形成分子间氢键，所以对羟基苯甲醛的分子间作用力大于邻羟基苯甲醛，熔点高于邻羟基苯甲醛，故A错误； B．水分子比硫化氢稳定是因为键键能比键键能大，故B错误； C．碘易溶于浓碘化钾溶液是因为碘能与碘化钾溶液中的碘离子反应生成三碘负离子增大了碘的溶解度，则碘易溶于浓碘化钾溶液与相似相溶原理无关，不能用相似相溶原理解释，故C错误； D．氟原子核氯原子都是吸电子基，由于氟元素的电负性大于氯元素的电负性，三氟乙酸中氟原子的吸电子能力强于氯原子，所以三氟乙酸分子中的极性强于三氯乙酸，羧基电离出氢离子的能力强于三氯乙酸，酸性强于三氯乙酸，故D正确； 本题选D。 8. 已知在有机化合物中，吸电子基团(吸引电子云密度靠近)能力：，推电子基团(排斥电子云密度偏离)能力：，一般来说，体系越缺电子，酸性越强；体系越富电子，碱性越强。下列说法错误的是 A. 与Na反应的容易程度： B. 羟基的活性：C6H5OH>H2O C. 酸性： D. 碱性：＞ 【答案】D 【解析】 【详解】A．吸电子能力，因此中C-H比中C-H键更易断裂，则比更易与钠反应，A正确； B．苯环的吸电子能力强于H，故羟基的活性：C6H5OH>H2O，B正确； C．-Cl为吸电子基团，中Cl原子数多，吸电子能力强，导致-COOH更易电离，故酸性，C正确； D．甲基为推电子基团，故中六元环的电子云密度大，碱性强，D错误； 故选：D。 9. 氨硼烷（NH3BH3）在一定条件下与水反应：，的结构如图所示，下列说法正确的是 A. NH3BH3分子中存在配位键，B原子提供孤电子对 B. 1molNH3BH3发生反应时转移3mole﹣ C. 反应产物中只含有离子键、配位键和非极性共价键 D. 反应过程中B原子的杂化方式未发生改变 【答案】B 【解析】 【详解】A．NH3BH3分子中存在配位键，其中N原子提供孤电子对，B原子提供空轨道，形成配位键，A错误； B．NH3BH3中-1价H元素与+1价H元素发生氧化还原，生成H2，所以1molNH3BH3发生反应时转移3mole-，B正确； C．反应产物中含有B、O原子形成的极性共价键，C错误； D．氨硼烷（NH3BH3）中，B原子为sp3杂化，在中，B为sp2杂化，D错误。 因此，本题选B。 10. 下列实验操作和现象及实验结论均正确的是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 将石蜡油蒸汽通过炽热的碎瓷片，再将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色 石蜡油裂解一定生成了乙烯 B 甲苯与酸性高锰酸钾溶液混合振荡，水层紫红色褪去 苯环对甲基产生了影响 C 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 生成的一氯甲烷具有酸性 D 用裂化汽油萃取溴水中的溴，下层为无色 裂化汽油密度比水小 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．不饱和烃可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，使溶液褪色，由现象可知石蜡油催化裂解生成不饱和烃，但不一定是乙烯，A不合题意； B．甲苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化生成苯甲酸，水层紫红色褪去，可知苯环对甲基有活化作用，B符合题意； C．甲烷与氯气在光照条件下反应生成氯代甲烷和氯化氢，氯代甲烷为中性，HCl呈酸性，使湿润的石蕊试纸变红的是氯化氢，C不合题意； D．裂化汽油中含有碳碳双键等不饱和键，能与溴单质发生加成反应，故不能用裂化汽油萃取溴水中的溴，且下层为无色也不能说明裂化汽油密度比水小，D不合题意； 故答案为：B。 二、选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。) 11. 如图，铁有、、三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法正确的是 A. 晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个 B. 晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有4个 C. 晶胞中，由Fe原子形成的八面体空隙有4个 D. 将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．晶体是一个体心立方晶胞，以体心铁原子为例，与之距离相等且最近的铁原子位于晶胞的顶点上，一共有8个，故A错误； B．晶体是一个简单立方晶胞，与每个铁原子距离相等且最近的铁原子是相邻顶点上铁原子，铁原子个数，故B错误； C．面心立方晶胞中，八面体空隙位于体心和棱上，八面体空隙，体心1个，12条棱每个棱为八面体的四分之一，即，共4个，故C正确； D．将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，温度不同，分别得到、、，晶体类型不同，故D错误； 答案选C。 12. 下列有关实验装置及用途叙述完全正确的是 A. 装置检验消去产物，中间应加水洗装置 B. 装置苯萃取碘水中的I2，分出水层的操作 C. 装置用于实验室制取并收集乙烯 D. 装置用于实验室制硝基苯 【答案】AD 【解析】 【详解】A．乙醇易挥发，乙醇和消去产物乙烯均能被高锰酸钾氧化，则应排除乙醇的干扰，再检验，则中间应加水洗装置，A正确； B．苯比水轻，B错误； C．制备乙烯测定反应液的温度，则温度计的水银球应在圆底烧瓶的液体中，C错误； D．苯与浓硝酸发生取代反应生成硝基苯，水浴加热控制温度50~60℃，则图中装置可制备，D正确。 故选AD。 13. 磷有多种同素异形体，其中白磷和黑磷(具有与石墨相似的层状结构)的结构如图所示，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 白磷和黑磷晶体中P原子杂化方式均为 B. 31g白磷与31g黑磷中含有的P—P键数目均为1.5NA C. 白磷的熔点高于黑磷 D. 黑磷晶体属于共价晶体 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图知，白磷和黑磷中，每个磷原子上均有3个P—P键和一个孤电子对，故P原子杂化方式均为，A正确； B．31g白磷与31g黑磷中，磷原子的物质的量均为1mol，平均每个磷原子形成的P—P键数目相同，均为1.5NA，B正确； C．黑磷晶体属于混合型晶体，而白磷属于分子晶体，故白磷的熔点低于黑磷，C错误； D．由于黑磷(具有与石墨相似的层状结构)的结构，因石墨为混合型晶体，故黑磷晶体属于混合型晶体，D错误； 故选CD。 14. “点击化学”研究获得2022年诺贝尔化学奖，用该原理可制得如图含大键的产物。已知杂化轨道中s成分越多，所形成的化学键越稳定。下列说法错误为是 A. 铜离子增大了反应的活化能 B. 反应物中黑球元素的电负性强于N C. 产物中、两位置中的N原子中，位置的N原子更容易形成配位键 D. 反应物中氮氮键比产物中氮氮键的键长短 【答案】AB 【解析】 【详解】A．铜离子在反应中作催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，A错误； B．由可知，α位置的N原子带正电，则与黑球元素直接连接的N应该显一定负电性，黑球元素应显一定正电性，故黑球元素的电负性弱于N，B错误； C．α位置的N原子中含有1对孤电子对，容易形成配位键；故产物中α、β两位置的N原子中，α位置的N原子更容易形成配位键，选项C正确； D．已知杂化轨道中s成分越多，所形成的化学键越稳定；反应物中氮氮键更稳定、键长更短，故反应物中氮氮键比产物中氮氮键的键长短，选项D正确； 答案选AB。 15. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是 目的 方案设计 现象和结论 A 证明乙醇能发生消去反应生成乙烯 将生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液 溶液褪色，证明有乙烯生成 B 证明苯和液溴在溴化铁催化下有HBr生成 将生成的气体直接通入硝酸银溶液 出现浅黄色沉淀证明有HBr生成 C 检验乙酰水杨酸()中是否含有水杨酸() 取少量乙酰水杨酸晶体，加入盛有3mL蒸馏水的试管中，加1~2滴1%氯化铁溶液，观察现象 溶液出现紫色，说明含有水杨酸 D 证明溴乙烷与NaOH的水溶液发生了取代反应，有溴离子生成 向反应后的溶液中加硝酸银溶液 若无淡黄色浑浊，说明没有溴离子生成 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．没有除能和酸性高锰酸钾溶液反应的杂质气体、乙醇，使酸性高锰酸钾溶液褪色的不一定是乙烯，A错误； B．没有除溴蒸气，溴单质进入溶液中产生溴离子，会干扰HBr的溴离子检验，B错误； C．酚羟基能和铁离子发生显色反应，故溶液出现紫色，说明含有水杨酸，C正确； D．反应后溶液为碱性，没有加硝酸酸化，不能直接加入硝酸银溶液，没法证明有无溴离子生成，D错误； 本题选C。 第Ⅱ卷(共60分) 16. 通过反应，可制备有机中间体异氰酸苯酯。 （1）磷原子在成键时，能将一个3s轨道上的电子激发进入3d轨道而参与成键，则该激发态原子的核外电子排布式为_______。比较键角大小：气态分子_______离子(填“>”“＜”或“=”)。 （2）异氰酸苯酯分子中碳原子杂化轨道类型是_______，异氰酸苯酯分子中含有键数目为_______。 （3）Na、O、C、N四种元素第一电离能从大到小的顺序为_______。 （4）的沸点高于，这是因为_______。 （5）GaAs的熔点为1238℃，密度为，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为_______，Ga的配位数为_______，设Ga和As的摩尔质量分别为和，原子半径分别为和，阿伏加德罗常数的值为，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_______(列出含、、、、和的计算式)。 【答案】（1） ①. ②. > （2） ①. sp和 ②. （3）N>O>C>Na （4）乙醇分子间存在氢键 （5） ①. 共价晶体 ②. 4 ③. 【解析】 【小问1详解】 P元素原子序数为15，基态P原子核外电子排布为1s22s22p63s23p3，磷原子在成键时，能将一个3s轨道上的电子激发进入3d轨道而参与成键，则该激发态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s13p33d1，SeO3分子中Se原子为sp2杂化，分子构型为平面正三角形，键角为120°，中中Se原子为sp3杂化，离子构型为三角锥形，Se原子上有一对孤对电子，对成键电子对斥力大，故键角小于109°28'，故键角大小：气态SeO3分子>离子； 【小问2详解】 异氰酸苯酯中苯环上的碳原子杂化轨道类型是sp2，-N=C=O中的碳原子为sp杂化，故分子中碳原子杂化轨道类型是sp和sp2，单键一定是σ键，双键中有且仅有一个σ键，故1mol异氰酸苯酯分子中含有σ键数目为14NA； 【小问3详解】 同一周期从左到右元素第一电离能呈增大趋势，N元素最高能级原子轨道半满，更稳定，Na是活泼金属第一电离能较小，故第一电离能从大到小的顺序为N>O>C>Na； 【小问4详解】 C2H5OH中有羟基，可以形成分子间氢键，故沸点高于； 【小问5详解】 GaAs的熔点为1238℃，熔点高，是共价晶体，根据晶胞结构，Ga处于As形成的正四面体空隙中，Ga的配位数为4，根据晶胞结构，晶胞中GA个数为4，As在晶胞顶点和面心，个数为=4，故其晶胞中原子所占的体积V1=(πr13×4+πr23×4)pm3，根据晶胞的密度V2=，故GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为。 17. 过渡金属及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。 （1）金属钛性能优越，被誉为继Fe、Al后应用广泛的“第三金属”。与钛同周期元素中，基态原子的未成对电子数与钛相同的还有_______种。 （2）下列状态的铁中，电离最外层的一个电子所需能量最大的是_______(填编号)。 A. B. C. D. （3）在浓的的盐酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至饱和，可得到配位数为6、组成为的晶体，该晶体中两种配体的物质的量之比为，则由该配合离子组成的晶体化学式还可以写为_______。 （4）铜的某种氯化物晶胞形状为立方体，边长为，结构如图，回答下列问题： ①该物质的化学式是_______，Cl的配位数是_______。 ②以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如，则D原子的分数坐标为_______。 ③晶体的密度，阿伏加德罗常数的值为，晶胞中C、D两原子核间距为_______nm(列出计算式即可)。 （5）EAN规则指的是配合物中心原子价电子数和配体提供的电子数之和为18符合EAN规则的配合物分子结构和化学性质都较稳定。已知和均符合EAN规则，性质稳定，而则容易在化学反应中表现氧化性。 ①_______。 ②从结构角度解释容易在化学反应中表现氧化性的原因_______。 【答案】（1）3 （2）A （3） （4） ①. CuCl ②. 4 ③. ④. （5） ①. 4 ②. 配合物的中心原子价电子数和配体提供的电子数之和为17，不符合EAN规则，若得到一个电子，转化为18电子会更稳定，故表现氧化性。 【解析】 【小问1详解】 钛的核外电子排布式为[Ar]3d24s2，最后一个电子填充在3d层，故钛元素属于d区元素，与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中成对电子数与钛相同的有Sc、V、Mn，共计3种； 【小问2详解】 失去3d能级电子的能量大于4s能级，且为半充满结构，所需能量更大，综上所述故选A。 【小问3详解】 在浓的TiCl3的盐酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至饱和，可得到配位数为6，组成为TiCl3·6H2O的晶体，由于该晶体中两种配体的物质的量之比为2∶4，这说明3个氯离子中有2个是配体，6个水分子中有4个是配体，则由该配合离子组成的晶体化学式还可以写为[TiCl2(H2O)4]Cl·2H2O； 【小问4详解】 ①利用均摊法可知，晶胞中有4个Cu原子，Cl原子个数为，两者个数比为1∶1，故该物质的化学式为CuCl；以面心的Cl为例，距离Cl最进的Cu为4个，则Cl的配位数为4； ②已知坐标参数，，C和D的连线处于晶胞的体对角线上，且C、D间的距离等于体对角线长度的，所以D原子的坐标参数为； ③设晶胞中C、D两原子核间为xcm，则晶胞体对角线的长度为4xcm；晶胞体对角线长度等于晶胞棱长的倍，晶胞的质量，则晶体的密度，得x=cm=nm。 【小问5详解】 ①符合EAN规则，则中心原子价电子数和配体提供的电子数之和为18，Ni的价电数为2，2+4x=18，则x=4。 ②从结构角度解释容易在化学反应中表现氧化性的原因：配合物的中心原子价电子数和配体提供的电子数之和为17，不符合EAN规则，若得到一个电子，转化为18电子会更稳定，故表现氧化性。 18. 对甲苯磺酸(英文简称TsOH)应用广泛，除了用作化学试剂外，也用于染料、有机合成。实验室制备对甲苯磺酸的一种反应式如图所示： 相关信息如下： 物质 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 密度() 相对分子质量 溶解性 甲苯 无色液体 -95 110.6 0.87 92 不溶于水，易溶于乙醇 对甲苯磺酸 白色固体 106 140 1.24 172 易溶于水，难溶于稀硫酸 实验步骤为： ①在50mL圆底烧瓶中加入25mL甲苯，边摇动圆底烧瓶，边缓慢加入5.5mL浓(过量)，投入几粒沸石。 ②将圆底烧瓶连接到回流分水装置上(如图所示)，加热回流至回流液不再出现油珠。 ③静置，冷却后，将反应后的混合物倒入60mL烧杯中，加入1.5mL水，有白色固体析出，抽滤，得到粗品。 ④将粗品倒入50mL烧杯中，加入6mL水使其溶解。向此溶液中通入HCl气体，直到有晶体析出，抽滤，并用少量浓盐酸洗涤，干燥后得白色晶体35.18g。回答下列问题： （1）仪器A中应加入的介质是_______(“油”或“水”)。 （2）仪器B的名称为_______；冷却水应从_______(填“a”或“b”)口通入。 （3）当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成，其判断理由是_______。 （4）反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质，且分为上、下两层，随着反应的进行，分水器中液体逐渐增多至充满时，上层液体会从左侧支管自动流回圆底烧瓶，分水器中上层液体的主要成分为_______。 （5）步骤④中，向溶液中通入HCl气体的目的是_______。 （6）酸性：_______(填“>”或“＜”)。 （7）本实验的产率是_______%(保留三位有效数字)。 【答案】（1）油 （2） ①. 球形冷凝管 ②. a （3）无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化 （4）甲苯 （5）降低对甲苯磺酸的溶解度，促使其析晶 （6）＜ （7）86.5% 【解析】 【分析】甲苯和浓硫酸在加热条件下反应可生成对甲苯磺酸，加热回流，当回流液中不再出现油珠时，说明反应已经完成，将反应后的混合物倒入烧杯中，加入适量水，有白色固体析出，抽滤，可得到粗品，再将粗品倒入烧杯中，加入水使其溶解，向此溶液中通入HCl气体，可析出晶体，经抽滤、洗涤、用盐酸酸化、干燥后可得白色晶体对甲苯磺酸。据此分析解题。 【小问1详解】 当反应温度接近水的沸点时，水就会大量挥发，水浴就不好控温，仪器中用油而不用水作为热传导介质是因为该反应温度接近水的沸点，此时油浴更易控温。 【小问2详解】 B中空部分是球形，因此仪器B的名称为球形冷凝管；冷却水是“下进上出”，则应从a口通入。 【小问3详解】 甲苯难溶于水，与水混合时会出现“油珠”，无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化。 【小问4详解】 甲苯难溶于水且密度小于水，与水混合时在水的上面，则分水器中上层液体的主要成分为甲苯。 【小问5详解】 HCl溶于水后电离，导致溶液氢离子浓度中增大，使平衡逆向移动，析出对甲苯磺酸晶体，故通入HCl气体的目的是降低对甲苯磺酸的溶解度，促使其析晶。 【小问6详解】 -CH3是推电子基，导致-SO3H中的O-H键的极性减小，氢离子更难解离，则酸性减弱，故填“<”。 【小问7详解】 根据题中信息得到本实验制备的对甲苯磺酸的纯度：。 19. Ⅰ．Glaser反应是指端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，例如： 下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线： 回答下列问题： （1）B的结构简式为_______，反应③化学反应类型_______。 （2）步骤②的反应化学方程式：_______。 （3）E的结构简式为_______，用合成1，4-二苯基丁烷，理论上需要消耗氢气_______mol。 （4）芳香化合物F是C的同分异构体，其分子中只有两种不同化学环境的氢原子，数目比为，符合条件的F有5种，分别为、_______、_______。 Ⅱ．已知两个醛分子在NaOH溶液作用下可以发生加成反应，生成一种羟基醛： CH3CHO+CH3CHO 肉桂醛F在自然界存在于桂油中，是一种常用的植物调味油，工业上主要是按如下路线合成的： 请回答下列问题： （5）写出反应④的化学方程式：_______； （6）E的结构简式为_______。肉桂醛F的结构简式为_______。 【答案】（1） ①. ②. 消去反应 （2）+2Cl2+2HCl （3） ①. ②. 4 （4） ①. ②. （5）2 +O22 +2H2O （6） ①. ②. 【解析】 【分析】Ⅰ．由C的结构简式，可逆推B的结构简式为 ，则A为；由D的结构简式，参照题给信息，可推出E的结构简式为。 Ⅱ．由反应①可知，A为乙醇，反应②为乙醇氧化为B，B为乙醛，由反应③可知C为苯甲醇，所以D为苯甲醛，根据已知信息两个醛分子在NaOH溶液作用下可以发生加成反应，生成一种羟基醛，可得E为，肉桂醛F桂醛的分子式为,可得F的结构简式为。 【小问1详解】 由分析可知，B的结构简式为；反应③为与、反应生成和，所以化学反应类型为消去反应； 【小问2详解】 步骤②中，与在光照条件下发生取代反应，生成和，化学方程式为：+2Cl2+2HCl； 【小问3详解】 由分析可知，E的结构简式为；用1mol E合成1，4-二苯基丁烷，2mol碳碳三键都发生加成反应生成烷基，则理论上需要消耗氢气4mol； 【小问4详解】 由题意可知芳香化合物F是的同分异构体，其分子中只有两种不同化学环境的氢原子，数目比为3:1，符合条件的F有5种，两个Cl原子在苯环间位上时，氢原子都不是两种，则两个Cl原子在苯环对位上的结构简式还有如下两种：； 【小问5详解】 反应④为苯甲醇氧化为苯甲醛反应，其化学反应方程式为：2 +O22 +2H2O； 【小问6详解】 根据分析可知E的结构简式为：；肉桂醛F的结构简式为：。 20. 二氧化碳的转化与综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径。近期，我国学者以电催化反应为关键步骤，用作原料，实现了重要医药中间体——阿托酸的合成，其合成路线如下： （1）阿托酸所含官能团名称为碳碳双键、_______。 （2）A→B的反应类型为_______。 （3）A的含有苯环且能发生银镜反应的同分异构体数目为_______，其中在核磁共振氢谱中呈现四组峰的结构简式为_______。 （4）写出B→C反应方程式：_______。 （5）在D→E反应中，用Mg作阳极、Pt作阴极进行电解，则与D的反应在_______(填“阳极”或“阴极”)上进行。 （6）下列关于E的叙述错误的是_______(填序号)。 a．可发生取代反应 b．分子内9个碳原子共平面 c．分子内含有1个手性碳原子 d．可形成分子内氢键和分子间氢键 （7）结合题干信息，完成由生成的合成路线_______。 【答案】（1）羧基 （2）加成反应(或还原反应) （3） ①. 4 ②. （4） （5）阴极 （6）b （7） 【解析】 【分析】(A)与氢气发生加成反应生成(B)，在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成(C)，对比和(D)的结构简式可知，到的转化发生的是氧化反应，在1)CO2电催化、2)酸化条件下转化成(E)，在1)KOH溶液、2)盐酸条件下转化成阿托酸。 【小问1详解】 阿托酸的结构简式为，其所含官能团的名称为碳碳双键、羧基； 【小问2详解】 A的结构简式为、B的结构简式为，与氢气发生加成反应生成，所以A→B的反应类型为加成反应或还原反应； 【小问3详解】 A的结构简式为，其符合题目要求的同分异构体为①一个侧链②两个侧链(甲基有邻、间、对三种位置)，所以符合要求的同分异构体的数目为1+3=4，其中在核磁共振氢谱中呈现四组峰的结构简式为； 【小问4详解】 B的结构简式为、C的结构简式为，在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成，B→C反应方程式为+H2O； 【小问5详解】 D的结构简式为、E结构简式为，E比D多一个碳原子、两个氧原子和两个氢原子，E中碳元素化合价降低， D得电子生成E，即发生还原反应，所以在D→E反应中，用Mg作阳极、Pt作阴极进行电解，CO2与D的反应在阴极上进行； 【小问6详解】 E结构简式为：， a．E中含有羧基和醇羟基，所以可以发生聚合反应，故a正确； b．苯环及直接连接苯环的碳原子共平面，连接羧基和苯环的碳原子为饱和碳原子，该碳原子采取sp3杂化，为四面体结构，由于单键可以旋转，所以分子中最少有7个碳原子共平面、最多有8个碳原子共平面，故b错误； c．分子中连接羧基和苯环的碳原子连了4个不同的原子或原子团，该碳原子为手性碳原子，分子中只有该碳原子为手性碳原子，故c正确； d．E分子中含有羧基和羟基，由于羧基和羟基间距小，所以该分子既可形成分子内氢键，又可以形成分子间氢键，故d正确； 故答案为：b； 【小问7详解】 在浓硫酸作催化剂、加热条件下反应生成， 在1)CO2电催化、2)酸化条件下转化成，在浓硫酸、加热条件下生成，所以合成路线为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年第二学期期中学分认定考试 高二化学学科试题 注意事项： 1.本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为选择题，共40分；第Ⅱ卷为非选择题，共60分；满分100分，考试时间为90分钟。 2.客观题请将选出的答案标号(A、B、C、D)涂在答题卡上，主观题用0.5mm黑色签字笔答题。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 S 32 Cl 35.5 Cu 64 第Ⅰ卷(共40分) 一、单选题(本题包括10小题，每小题2分，每题只有一个选项符合题意，共20分) 1. 近年来，我国航天科技事业取得了辉煌的成就。下列说法错误的是 A. “天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xe气，Xe是54号元素，位于p区 B. 某型长征运载火箭以液氧和煤油为推进剂，液氧分子间靠范德华力凝聚在一起 C. 我国科学家由嫦娥五号带回的月壤样品中，首次发现了天然玻璃纤维，该纤维中的主要氧化物属于分子晶体 D. “神舟十五号”航天员使用塑料航天面窗，塑料属于高分子材料 2. 下列叙述不正确的是 A. 工业酒精中因含有甲醇而有毒性，不能饮用 B. 福尔马林是食品的常用保鲜剂 C. 医院经常用“来苏水”进行消毒，其主要成分属于酚类化合物 D. 冬天汽车所用防冻液的主要成分为乙二醇 3. 下列物质的名称正确的是 A 2-乙基丙烷 B. 2-甲基-4-戊炔 C. 1，3-丙二醇 D. 对二苯甲酸 4. 中国科学院天津工业生物技术研究所科研团队在实验室里首次实现了以CO2为原料人工合成淀粉，下列说法正确的是 A. 标准状况下，22.4L14CO2中含有中子数为22NA B. 1mol甲醛与足量新制Cu(OH)2反应，最多产生1mol Cu2O沉淀 C. 60gHCHO和DHA混合物中含有的C原子数目为2NA D. 1molDHA中含有σ键数目为7NA 5. 聚乳酸(PLA)是由乳酸结构单元组成的高分子聚合物，其降解产物为乳酸，而乳酸最终可被生物体进一步分解为和。下列叙述正确的是 A. 丙交酯分子中只有一个手性碳原子 B. 乳酸与乙酸互为同系物 C. 乳酸合成丙交酯的反应是取代反应 D. 与热的烧碱溶液反应，消耗 6. 有关晶体的结构如图所示，下列说法不正确的是 A. 在NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-形成正八面体 B. 在CaF2晶体中，阳离子的配位数为8 C. 在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为1∶2 D. 该气态团簇分子的分子式为EF或FE 7. 下列关于分子的结构和性质的描述中，正确的是 A. 对羟基苯甲醛的熔点比邻羟基苯甲醛的熔点低 B. 水分子间有氢键，故水分子热稳定性比硫化氢的高 C. 碘易溶于浓碘化钾溶液，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释 D. 氟的电负性大于氯的电负性，导致三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性 8. 已知在有机化合物中，吸电子基团(吸引电子云密度靠近)能力：，推电子基团(排斥电子云密度偏离)能力：，一般来说，体系越缺电子，酸性越强；体系越富电子，碱性越强。下列说法错误的是 A. 与Na反应的容易程度： B. 羟基的活性：C6H5OH>H2O C. 酸性： D. 碱性：＞ 9. 氨硼烷（NH3BH3）在一定条件下与水反应：，的结构如图所示，下列说法正确的是 A. NH3BH3分子中存在配位键，B原子提供孤电子对 B. 1molNH3BH3发生反应时转移3mole﹣ C. 反应产物中只含有离子键、配位键和非极性共价键 D. 反应过程中B原子的杂化方式未发生改变 10. 下列实验操作和现象及实验结论均正确的是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 将石蜡油蒸汽通过炽热的碎瓷片，再将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色 石蜡油裂解一定生成了乙烯 B 甲苯与酸性高锰酸钾溶液混合振荡，水层紫红色褪去 苯环对甲基产生了影响 C 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 生成的一氯甲烷具有酸性 D 用裂化汽油萃取溴水中的溴，下层为无色 裂化汽油密度比水小 A. A B. B C. C D. D 二、选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。) 11. 如图，铁有、、三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法正确的是 A. 晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个 B. 晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有4个 C. 晶胞中，由Fe原子形成的八面体空隙有4个 D. 将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同 12. 下列有关实验装置及用途叙述完全正确的是 A. 装置检验消去产物，中间应加水洗装置 B. 装置苯萃取碘水中的I2，分出水层的操作 C. 装置用于实验室制取并收集乙烯 D. 装置用于实验室制硝基苯 13. 磷有多种同素异形体，其中白磷和黑磷(具有与石墨相似的层状结构)的结构如图所示，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 白磷和黑磷晶体中P原子杂化方式均为 B. 31g白磷与31g黑磷中含有的P—P键数目均为1.5NA C. 白磷的熔点高于黑磷 D. 黑磷晶体属于共价晶体 14. “点击化学”研究获得2022年诺贝尔化学奖，用该原理可制得如图含大键的产物。已知杂化轨道中s成分越多，所形成的化学键越稳定。下列说法错误为是 A. 铜离子增大了反应的活化能 B. 反应物中黑球元素的电负性强于N C. 产物中、两位置中的N原子中，位置的N原子更容易形成配位键 D. 反应物中氮氮键比产物中氮氮键的键长短 15. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是 目的 方案设计 现象和结论 A 证明乙醇能发生消去反应生成乙烯 将生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液 溶液褪色，证明有乙烯生成 B 证明苯和液溴在溴化铁催化下有HBr生成 将生成的气体直接通入硝酸银溶液 出现浅黄色沉淀证明有HBr生成 C 检验乙酰水杨酸()中是否含有水杨酸() 取少量乙酰水杨酸晶体，加入盛有3mL蒸馏水的试管中，加1~2滴1%氯化铁溶液，观察现象 溶液出现紫色，说明含有水杨酸 D 证明溴乙烷与NaOH的水溶液发生了取代反应，有溴离子生成 向反应后的溶液中加硝酸银溶液 若无淡黄色浑浊，说明没有溴离子生成 A. A B. B C. C D. D 第Ⅱ卷(共60分) 16. 通过反应，可制备有机中间体异氰酸苯酯。 （1）磷原子在成键时，能将一个3s轨道上的电子激发进入3d轨道而参与成键，则该激发态原子的核外电子排布式为_______。比较键角大小：气态分子_______离子(填“>”“＜”或“=”)。 （2）异氰酸苯酯分子中碳原子杂化轨道类型是_______，异氰酸苯酯分子中含有键数目为_______。 （3）Na、O、C、N四种元素的第一电离能从大到小的顺序为_______。 （4）沸点高于，这是因为_______。 （5）GaAs的熔点为1238℃，密度为，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为_______，Ga的配位数为_______，设Ga和As的摩尔质量分别为和，原子半径分别为和，阿伏加德罗常数的值为，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_______(列出含、、、、和的计算式)。 17. 过渡金属及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。 （1）金属钛性能优越，被誉为继Fe、Al后应用广泛的“第三金属”。与钛同周期元素中，基态原子的未成对电子数与钛相同的还有_______种。 （2）下列状态的铁中，电离最外层的一个电子所需能量最大的是_______(填编号)。 A. B. C. D. （3）在浓的的盐酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至饱和，可得到配位数为6、组成为的晶体，该晶体中两种配体的物质的量之比为，则由该配合离子组成的晶体化学式还可以写为_______。 （4）铜的某种氯化物晶胞形状为立方体，边长为，结构如图，回答下列问题： ①该物质的化学式是_______，Cl的配位数是_______。 ②以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如，则D原子的分数坐标为_______。 ③晶体的密度，阿伏加德罗常数的值为，晶胞中C、D两原子核间距为_______nm(列出计算式即可)。 （5）EAN规则指的是配合物中心原子价电子数和配体提供的电子数之和为18符合EAN规则的配合物分子结构和化学性质都较稳定。已知和均符合EAN规则，性质稳定，而则容易在化学反应中表现氧化性。 ①_______。 ②从结构角度解释容易在化学反应中表现氧化性的原因_______。 18. 对甲苯磺酸(英文简称TsOH)应用广泛，除了用作化学试剂外，也用于染料、有机合成。实验室制备对甲苯磺酸的一种反应式如图所示： 相关信息如下： 物质 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 密度() 相对分子质量 溶解性 甲苯 无色液体 -95 110.6 0.87 92 不溶于水，易溶于乙醇 对甲苯磺酸 白色固体 106 140 1.24 172 易溶于水，难溶于稀硫酸 实验步骤为： ①在50mL圆底烧瓶中加入25mL甲苯，边摇动圆底烧瓶，边缓慢加入5.5mL浓(过量)，投入几粒沸石。 ②将圆底烧瓶连接到回流分水装置上(如图所示)，加热回流至回流液不再出现油珠。 ③静置，冷却后，将反应后的混合物倒入60mL烧杯中，加入1.5mL水，有白色固体析出，抽滤，得到粗品。 ④将粗品倒入50mL烧杯中，加入6mL水使其溶解。向此溶液中通入HCl气体，直到有晶体析出，抽滤，并用少量浓盐酸洗涤，干燥后得白色晶体35.18g。回答下列问题： （1）仪器A中应加入的介质是_______(“油”或“水”)。 （2）仪器B的名称为_______；冷却水应从_______(填“a”或“b”)口通入。 （3）当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成，其判断理由是_______。 （4）反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质，且分为上、下两层，随着反应的进行，分水器中液体逐渐增多至充满时，上层液体会从左侧支管自动流回圆底烧瓶，分水器中上层液体的主要成分为_______。 （5）步骤④中，向溶液中通入HCl气体的目的是_______。 （6）酸性：_______(填“>”或“＜”)。 （7）本实验的产率是_______%(保留三位有效数字)。 19. Ⅰ．Glaser反应是指端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，例如： 下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线： 回答下列问题： （1）B的结构简式为_______，反应③化学反应类型_______。 （2）步骤②的反应化学方程式：_______。 （3）E的结构简式为_______，用合成1，4-二苯基丁烷，理论上需要消耗氢气_______mol。 （4）芳香化合物F是C的同分异构体，其分子中只有两种不同化学环境的氢原子，数目比为，符合条件的F有5种，分别为、_______、_______。 Ⅱ．已知两个醛分子在NaOH溶液作用下可以发生加成反应，生成一种羟基醛： CH3CHO+CH3CHO 肉桂醛F在自然界存在于桂油中，是一种常用的植物调味油，工业上主要是按如下路线合成的： 请回答下列问题： （5）写出反应④的化学方程式：_______； （6）E的结构简式为_______。肉桂醛F的结构简式为_______。 20. 二氧化碳的转化与综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径。近期，我国学者以电催化反应为关键步骤，用作原料，实现了重要医药中间体——阿托酸的合成，其合成路线如下： （1）阿托酸所含官能团名称碳碳双键、_______。 （2）A→B的反应类型为_______。 （3）A的含有苯环且能发生银镜反应的同分异构体数目为_______，其中在核磁共振氢谱中呈现四组峰的结构简式为_______。 （4）写出B→C反应方程式：_______。 （5）在D→E反应中，用Mg作阳极、Pt作阴极进行电解，则与D的反应在_______(填“阳极”或“阴极”)上进行。 （6）下列关于E的叙述错误的是_______(填序号)。 a．可发生取代反应 b．分子内9个碳原子共平面 c．分子内含有1个手性碳原子 d．可形成分子内氢键和分子间氢键 （7）结合题干信息，完成由生成的合成路线_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$