精品解析：湖南省长沙市南雅中学2023-2024学年高二下学期5月第三次月考化学试题

南雅中学2024年上期第三次月考试题 高二化学 时量：75分钟 分值：100分 可能用到的相对原子质量： H-1 C-12 O-16 一、单选题：本大题共14小题，共42分。 1. 下列物质中，不属于生物大分子的是 A. 塑料 B. 淀粉 C. 蛋白质 D. 核酸 2. 化学与生活密切相关，下列说法错误的是 A. 甲醛的水溶液可以浸泡标本，防止标本的腐烂 B. “复方氯乙烷气雾剂”可用于运动中急性损伤的镇痛是由于其沸点低 C. 聚乙炔可用于制备导电高分子材料 D. 从茶叶中提取的茶多酚可用作食品保鲜剂是由于其难以被氧化 3. 涤纶的结构简式为，下列说法不正确的是 A. 制备涤纶的反应为缩聚反应 B. 制备涤纶的单体是对苯二甲酸和乙醇 C. 涤纶属于合成纤维 D. 涤纶可发生水解反应和氧化反应 4. 下列说法正确的是 A. 按系统命名法，化合物的名称是2-甲基-3-丁炔 B. 分子式为C4H10O的同分异构体的数目是4 C. 存在顺反异构 D. 中所有原子一定共平面 5. 香茅醛可作为合成青蒿素的中间体，其结构简式如图。下列关于香茅醛的叙述正确的是 A. 香茅醛的分子式为C10H20O B. 香茅醛分子中含有2个手性碳原子 C. 香茅醛与乙醛互为同系物 D. 理论上，1mol香茅醛能与足量银氨溶液反应生成2mol银 6. 关于化合物，下列说法正确的是 A. 不能使酸性KMnO4稀溶液褪色 B. 与酸或碱溶液反应都可生成盐 C. 分子中至少有7个碳原子共直线 D. 1 mol该物质最多消耗2 mol Na、3 mol NaOH、和6 mol H2反应 7. 某物质转化关系如图，有关说法不正确的是（ ） A. 化合物A中一定含有的官能团是醛基、羧基和碳碳双键 B. 由A生成E发生还原反应 C. F的结构简式可表示 D. 由B生成D发生加成反应 8. 有关下列实验的说法正确的是 A. 甲装置可用于比较乙酸、碳酸与苯酚的酸性 B. 乙装置可用于提纯混有少量的 C. 丙装置中，若右侧试管内的酸性溶液褪色，证明溴乙烷发生了消去反应 D. 丁是实验室制乙炔的发生和净化装置，溶液用于除去反应产生的杂质 9. 下列表示的是氟原子激发态电子排布式且能量最高的是 A. 1s22s22p5 B. 1s22s22p43s1 C. 1s22s22p33p2 D. 1s22s22p43d2 10. 下列“原因分析”能正确解释“性质差异”的是 选项 性质差异 原因分析 A 金属活动性： 第一电离能： B 气态氢化物稳定性： 分子间作用力： C 熔点：金刚石>碳化硅>硅 化学键键能：i D 熔点： 键能： A. A B. B C. C D. D 11. 几种晶体的晶胞(或晶体结构)如图所示，下列说法正确的是 A. 中的配位数大于干冰中分子的配位数 B. 晶胞中，若作顶点，则应在面心处 C. 若的晶胞边长为apm，其中S原子的半径为 D. 石墨晶体层内作用力是共价键，层间作用力是范德华力，所以石墨是一种混合型晶体 12. 某种镁盐具有良好的电化学性能，其阴离子结构如图所示，W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，W、Y原子序数之和等于Z，Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍，下列说法正确的是 A. 该阴离子中含有配位键 B. 第一电离能Z>X>Y C. W与X形成的最简单化合物为极性分子 D. 原子半径 Z>Y 13. 冠醚能与碱金属离子结合(如图所示)，是有机反应很好的催化剂，能加快KMnO4与环己烯的反应速率。 用结合常数表示冠醚与碱金属离子的结合能力，结合常数越大两者结合能力越强。 碱金属离子 结合常数 冠醚 Na+ (直径：204pm) K+ (直径：276pm) 冠醚A(空腔直径：260～320pm) 199 1183 冠醚B(空腔直径：170～220pm) 371 312 下列说法不正确的是 A. 推测结合常数的大小与碱金属离子直径、冠醚空腔直径有关 B. 实验 中c(Na+)：①＞②＞③ C. 冠醚通过与K+结合将携带进入有机相，从而加快反应速率 D. 为加快KMnO4与环己烯的反应速率，选择冠醚A比冠醚B更合适 14. 下列事实不涉及烯醇式与酮式互变异构原理(如图)的是(R为烃基或氢) A. HC≡CH能与水反应生成CH3CHO B. 可与H2反应生成 C. 葡萄糖在酶作用下转化为果糖： D. 中存在具有分子内氢键的异构体 二、填空题：本大题共4小题，共58分。 15. 化学上研究有机化合物一般先进行分离提纯，再测定有机物的组成和结构。 （1）已知青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，在水中几乎不溶，可溶于乙醇、乙醚等，青蒿素在95%乙醇中的溶解度随温度的升高而增大。熔点为156~157℃，沸点389.9℃，热稳定性差。乙醚的沸点为35℃。如图1是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程。 ①操作Ⅰ、Ⅱ中，不会用到的装置是____________填序号）。 A.       B.       C. ②操作Ⅲ的步骤是蒸发浓缩、趁热过滤、__________、过滤、洗涤、干燥。 ③某科研小组用石油醚作溶剂研究提取青蒿素实验，实验中通过控制其他条件不变，来研究原料的粒度、提取时间和提取温度对青蒿素提取率的影响，得到的数据图像如下。 由图可知控制其他实验条件不变，最佳原料粒度、提取时间和提取温度为____________(填标号）。 a．80目、100 min、50℃     b．60目、120 min、50℃     c．60目、120 min、55℃ （2）为测定青蒿素的最简式，某同学设计下图实验装置，将青蒿素样品放在装置A硬质玻璃管中，缓缓通入氧气数分钟后，再点燃酒精灯充分反应，精确测定装置C和D实验前后的质量，根据所测数据计算。   ①装置B中CuO的作用是___________。 ②装置C中盛装的固体试剂为___________。 ③实验结束，称得装置C、D分别增重19.8 g和66 g，则青蒿素的最简式为___________。 （3）下列有关青蒿素结构研究的说法正确的是___________。 A. 研究青蒿素结构的基本步骤：分离、提纯→元素分析确定实验式→测定相对分子质量确定分子式→波谱分析确定结构式 B. 可用X射线衍射测定分子的空间结构 C. 元素分析仪可以确定青蒿素中是否含有C、H、O等元素 D. 可用质谱法确定分子中含有何种官能团的信息 16. 卤素单质及其化合物在工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题： （1）类卤素(SCN)2对应的酸有两种，硫氰酸（)和异硫氰酸（)： ①硫氰酸和异硫氰酸分子中σ键和π键个数之比____________填“相等”或“不相等”）。 ②异硫氰酸中N的杂化轨道类型是___________。 ③硫氰酸的电子式为___________。 （2）的VSEPR模型是___________。 （3）键角：BF3___________(填“＞”“＜”或“＝”)CCl4。 （4）酸性：三氟乙酸(CF3COOH)_________(填“＞”或“＜”＝)CCl3COOH，判断的理由为：_____。 17. 硒(Se)是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光(AIE)效应以来，AIE在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含Se的新型AIE分子IV的合成路线如下： （1）Se与S同族，基态S原子未成对电子数为___个，基态硒原子价电子排布式为_____。 （2）H2Se的沸点低于H2O，其原因是____________。 （3）关于Ⅰ~Ⅲ三种反应物，下列说法不正确的有 。 A. Ⅰ中仅有键 B. Ⅰ中的Se—Se键为非极性共价键 C. Ⅱ不易溶于水 D. Ⅰ~Ⅲ含有的元素中，O电负性最大 （4）Ⅳ中具有孤对电子的原子有_______。 （5）我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能，该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图1，沿x、y、z轴方向的投影均为图2。 ①X的化学式为_______。 ②设X的最简式的式量为Mr，晶体密度为ρ g·cm-3，则X中相邻K之间的最短距离为_______nm(列出计算式，NA为阿伏加德罗常数的值)。 18. 某研究小组通过下列路线合成镇静药物氯硝西泮。 已知： 请回答： （1）化合物A的名称为___________；化合物E的含氧官能团的名称是___________。 （2）化合物C的结构简式是___________，设计A→B及C→D的目的是___________。 （3）写出F→G的化学方程式___________。 （4）写出同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式_______。 ①分子中含有二取代的苯环，无其它环状结构 ②谱和谱检测表明：分子中共有4种不同化学环境的氢原子，无碳氧单键和氮氧键。 （5）聚乳酸（）是一种可降解高分子，可通过化合物X(）开环聚合得到，设计以乙炔为原料合成X的路线________用流程图表示，无机试剂任选）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南雅中学2024年上期第三次月考试题 高二化学 时量：75分钟 分值：100分 可能用到的相对原子质量： H-1 C-12 O-16 一、单选题：本大题共14小题，共42分。 1. 下列物质中，不属于生物大分子的是 A. 塑料 B. 淀粉 C. 蛋白质 D. 核酸 【答案】A 【解析】 【详解】A．塑料成分是聚乙烯，是合成高分子材料，不属于生物大分子，A正确； B．淀粉是多糖，属于生物大分子，B错误； C．蛋白质是由氨基酸聚合形成的大分子物质，C错误； D．核酸是由核苷酸聚合形成的大分子物质，D错误； 故选A。 2. 化学与生活密切相关，下列说法错误的是 A. 甲醛的水溶液可以浸泡标本，防止标本的腐烂 B. “复方氯乙烷气雾剂”可用于运动中急性损伤的镇痛是由于其沸点低 C. 聚乙炔可用于制备导电高分子材料 D. 从茶叶中提取的茶多酚可用作食品保鲜剂是由于其难以被氧化 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲醛的水溶液可以使蛋白质变性，因此可以浸泡标本，防止标本的腐烂，A正确； B．“复方氯乙烷气雾剂”沸点低，喷在皮肤表面会迅速汽化，同时吸收大量热，使皮肤迅速冷却，B正确； C．聚乙炔分子中含有类似石墨的大π键，能导电，常用于制备导电高分子材料，C正确； D．茶多酚属于酚类，可用作食品保鲜剂是由于其易被氧化，D错误； 故选D。 3. 涤纶的结构简式为，下列说法不正确的是 A. 制备涤纶的反应为缩聚反应 B. 制备涤纶的单体是对苯二甲酸和乙醇 C. 涤纶属于合成纤维 D. 涤纶可发生水解反应和氧化反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题干涤纶的结构简式可知，是由对苯二甲酸和乙二醇发生缩聚反应制备涤纶，A正确； B．由题干涤纶的结构简式可知，制备涤纶的单体是对苯二甲酸和乙二醇，B错误； C．涤纶、腈纶、氯纶等六大纶均属于合成纤维，C正确； D．由题干涤纶的结构简式可知，涤纶分子中含有酯基，故涤纶可发生水解反应，同时含有羟基故可发生氧化反应，以及涤纶燃烧发生氧化反应，D正确； 故答案为：B。 4. 下列说法正确的是 A. 按系统命名法，化合物的名称是2-甲基-3-丁炔 B. 分子式为C4H10O的同分异构体的数目是4 C. 存在顺反异构 D. 中所有原子一定共平面 【答案】C 【解析】 【详解】A．应该从离碳碳三键较近的右端为起点，给主链上的C原子编号，以确定碳碳三键和支链甲基在主链上的位置，该物质的名称为3-甲基-1-丁炔，A错误； B．分子式为C4H10O的物质同分异构体有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(OH)CH3、、、CH3CH2CH2-O-CH3、CH3CH2-O-CH2CH3、，故符合要求的同分异构体的数目是7，B错误； C．对于该物质，由于分子中含有不饱和的C原子，这两个不饱和的C原子连接的是两个不同的原子或原子团，因此其分子结构存在顺反异构，C正确； D．该五元环结构中含有3个饱和的C原子，具有甲烷的四面体结构，因此该物质分子中所有原子一定不能共平面，D错误； 故合理选项是C。 5. 香茅醛可作为合成青蒿素的中间体，其结构简式如图。下列关于香茅醛的叙述正确的是 A. 香茅醛的分子式为C10H20O B. 香茅醛分子中含有2个手性碳原子 C. 香茅醛与乙醛互为同系物 D. 理论上，1mol香茅醛能与足量银氨溶液反应生成2mol银 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据香茅醛的结构可知香茅醛的分子式为，A错误； B．连有4个不同的原子或原子团称手性碳原子，所以香茅醛分子中含有1个手性碳原子，B错误； C．结构相似且分子组成上相差一个或多个CH2原子团的有机物互为同系物，香茅醛含有碳碳双键和醛基，乙醛含有醛基，二者所含有的官能团不同，不是同系物，C错误； D．一个香茅醛分子中含一个醛基()，由“”知，1mol香茅醛能与足量银氨溶液反应生成2mol银，D正确； 故选D。 6. 关于化合物，下列说法正确的是 A. 不能使酸性KMnO4稀溶液褪色 B. 与酸或碱溶液反应都可生成盐 C. 分子中至少有7个碳原子共直线 D. 1 mol该物质最多消耗2 mol Na、3 mol NaOH、和6 mol H2反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．该物质分子中含有不饱和的碳碳双键及醇羟基，因此可以被酸性KMnO4稀溶液氧化而使溶液紫色褪色，A错误； B．该物质分子中含有酯基、酚羟基，能够与酸性或碱发生反应产生盐，B正确； C．该物质分子中含有苯环及乙炔基，乙炔分子是直线形分子，四个原子在同一条直线上；处于苯环对位上的C原子及与该C原子连接的H原子在同一条直线上，同时具有甲烷的四面体结构，键角是109°28′，因此分子中至少有6个碳原子共直线，C错误； D．该物质分子中含有一个酚羟基、一个醇羟基能够与Na反应产生-ONa，故1 mol该物质最多消耗2 mol Na；该物质分子中含有一个酚羟基、一个酯基能够与NaOH发生反应，它们与NaOH反应的物质的量的比是1：1，故1 mol该物质最多消耗2 mol NaOH；该物质分子中含有一个碳碳三键、一个苯环能够与H2发生加成反应，而酯基的羰基具有特殊的稳定性，不能与H2发生加成反应，1个碳碳三键能够消耗3个H2；1个苯环能够消耗3个H2，故1 mol该物质最多消耗5 mol H2，D错误； 故合理选项是B。 7. 某物质转化关系如图，有关说法不正确的是（ ） A. 化合物A中一定含有的官能团是醛基、羧基和碳碳双键 B. 由A生成E发生还原反应 C. F的结构简式可表示 D. 由B生成D发生加成反应 【答案】A 【解析】 【详解】根据题目信息，可知A中一定含有—COOH，—CHO，能与溴水发生加成反应，可能是 ，也可能是－C≡C－，故A选项不正确．A可能是OHC－CH＝CH－COOH、OHC－CC－COOH． 8. 有关下列实验的说法正确的是 A. 甲装置可用于比较乙酸、碳酸与苯酚的酸性 B. 乙装置可用于提纯混有少量的 C. 丙装置中，若右侧试管内的酸性溶液褪色，证明溴乙烷发生了消去反应 D. 丁是实验室制乙炔的发生和净化装置，溶液用于除去反应产生的杂质 【答案】D 【解析】 【详解】A．醋酸易挥发,和生成的CO2一起进入苯酚钠溶液中，无法确定碳酸和苯酚的酸性强弱，选项A错误； B．高锰酸钾将乙烯氧化时会产生二氧化碳，引入新的杂质，选项B错误； C．加热条件下乙醇易挥发，进入高锰酸钾溶液中使其褪色，干扰实验，无法证明溴乙烷发生了消去反应，选项C错误； D．电石中混有杂质，反应过程中会产生H2S， CuSO4溶液可以与之反应，从而实现除杂，选项D正确； 答案选D。 9. 下列表示的是氟原子激发态电子排布式且能量最高的是 A. 1s22s22p5 B. 1s22s22p43s1 C. 1s22s22p33p2 D. 1s22s22p43d2 【答案】C 【解析】 【详解】基态原子能量最低，激发态原子能量高。处于激发态的电子数目越多，该氟原子的能量就越高。 A．1s22s22p5表示基态F原子； B．1s22s22p43s1表示基态氟原子2p能级上的1个电子跃迁到3s能级上，属于激发态的氟原子； C．1s22s22p33p2表示基态氟原子2p能级上的2个电子跃迁到3p能级上，属于激发态的氟原子； D．1s22s22p43d2表示核外有10个电子，不是氟原子； 能量最高的是氟原子是1s22s22p33p2，故合理选项是C。 10. 下列“原因分析”能正确解释“性质差异”的是 选项 性质差异 原因分析 A 金属活动性： 第一电离能： B 气态氢化物稳定性： 分子间作用力： C 熔点：金刚石>碳化硅>硅 化学键键能：i D 熔点： 键能： A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．Mg和Al的电子层数相同，Mg的原子半径大，原子核对最外层电子的吸引力小，镁易失去最外层电子，所以金属活动性：Mg>Al，A项错误； B．稳定性与键能有关，与分子间作用力无关，B项错误； C．化学键键能C-C>C-Si>Si-Si，所以熔点：金刚石>碳化硅>硅，C项正确； D．为气体，为液体，为固体，三者均为分子晶体，它们的相对分子质量逐渐增大，分子间作用力-范德华力增强，所以氯，溴，碘单质熔沸点依次升高，和键能没有必然联系，D项错误； 答案选C。 11. 几种晶体的晶胞(或晶体结构)如图所示，下列说法正确的是 A. 中的配位数大于干冰中分子的配位数 B. 晶胞中，若作顶点，则应在面心处 C. 若的晶胞边长为apm，其中S原子的半径为 D. 石墨晶体层内作用力是共价键，层间作用力是范德华力，所以石墨是一种混合型晶体 【答案】D 【解析】 【详解】A．NaCl晶体中Na+的配位数为6；干冰中CO2分子的配位数为12，所以NaCl中Na+的配位数小于干冰中CO2分子的配位数，故A错误； B．由晶胞示意图可知，若作顶点，则应在体心处，故B错误； C．的晶胞中阴离子采用面心立方最密堆积，可以计算出S的半径为，但是无法计算S原子的半径，故C错误； D．石墨晶体层内是共价键，层间是范德华力，有共价晶体、分子晶体、金属晶体的特征，所以石墨为混合型晶体，故D正确。 答案选D。 12. 某种镁盐具有良好的电化学性能，其阴离子结构如图所示，W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，W、Y原子序数之和等于Z，Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍，下列说法正确的是 A. 该阴离子中含有配位键 B. 第一电离能Z>X>Y C. W与X形成的最简单化合物为极性分子 D. 原子半径 Z>Y 【答案】A 【解析】 【分析】由图可知，阴离子中W、X、Y、Z、Q形成的共价键分别为1、4、2、1、4，W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，W、Y原子序数之和等于Z，Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍，则W为H元素、X为C元素、Y为O元素、Z为F元素、Q为Al元素。 【详解】A．由图可知，阴离子中具有空轨道的铝离子与具有孤对电子的氧原子形成配位键，故A正确； B．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能的大小顺序为F>O>C，故B错误； C．甲烷分子中碳原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，分子的空间构型为结构对称的正四面体形，属于非极性分子，故C错误； D．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则氧原子的原子半径大于氟原子，故D错误； 故选A。 13. 冠醚能与碱金属离子结合(如图所示)，是有机反应很好的催化剂，能加快KMnO4与环己烯的反应速率。 用结合常数表示冠醚与碱金属离子的结合能力，结合常数越大两者结合能力越强。 碱金属离子 结合常数 冠醚 Na+ (直径：204pm) K+ (直径：276pm) 冠醚A(空腔直径：260～320pm) 199 1183 冠醚B(空腔直径：170～220pm) 371 312 下列说法不正确的是 A. 推测结合常数的大小与碱金属离子直径、冠醚空腔直径有关 B. 实验 中c(Na+)：①＞②＞③ C. 冠醚通过与K+结合将携带进入有机相，从而加快反应速率 D. 为加快KMnO4与环己烯的反应速率，选择冠醚A比冠醚B更合适 【答案】B 【解析】 【详解】A．从表中数据可以看出，冠醚的空腔直径与Na+或K+直径接近时，结合常数大，由此可推测结合常数的大小与碱金属离子直径、冠醚空腔直径有关，A正确； B．冠醚A结合Na+的能力弱于结合K+的能力，所以K+可将冠醚A中的部分Na+替代出来，由实验 中，可得出c(Na+)：①＞③＞②，B不正确； C．冠醚与K+结合，从而将携带进入有机相，催化KMnO4与环己烯的反应，从而加快反应速率，C正确； D．由表中数据可推出，冠醚A结合K+的能力比冠醚B强，为加快KMnO4与环己烯的反应速率，选择冠醚A比冠醚B更合适，D正确； 故选B。 14. 下列事实不涉及烯醇式与酮式互变异构原理(如图)的是(R为烃基或氢) A. HC≡CH能与水反应生成CH3CHO B. 可与H2反应生成 C. 葡萄糖在酶作用下转化为果糖： D. 中存在具有分子内氢键的异构体 【答案】B 【解析】 【分析】根据图示的互变原理，具有羰基或者醛基的酮式结构可以发生互变异构转化为烯醇式，这种烯醇式具有的特点是：与羟基相连接的碳原子必须有双键连接，这样的烯醇式就可以发生互变异构，据此原理分析下列选项。 【详解】A．水可以写成H-OH的形式，与CH≡CH发生加成反应生成CH2=CHOH，烯醇式的CH2=CHOH不稳定转化为酮式的乙醛，A不符合题意； B．3-羟基丙烯中，与羟基相连接的碳原子不与双键连接，不会发生烯醇式与酮式互变异构，B符合题意； C．葡萄糖在酶作用下转化为，可能发生烯醇式与酮式存在互变异构生成，C不符合题意； D．可以发生互变异构转化为，即可形成分子内氢键，D不符合题意； 故选B。 二、填空题：本大题共4小题，共58分。 15. 化学上研究有机化合物一般先进行分离提纯，再测定有机物的组成和结构。 （1）已知青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，在水中几乎不溶，可溶于乙醇、乙醚等，青蒿素在95%乙醇中的溶解度随温度的升高而增大。熔点为156~157℃，沸点389.9℃，热稳定性差。乙醚的沸点为35℃。如图1是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程。 ①操作Ⅰ、Ⅱ中，不会用到的装置是____________填序号）。 A.       B.       C. ②操作Ⅲ的步骤是蒸发浓缩、趁热过滤、__________、过滤、洗涤、干燥。 ③某科研小组用石油醚作溶剂研究提取青蒿素实验，实验中通过控制其他条件不变，来研究原料的粒度、提取时间和提取温度对青蒿素提取率的影响，得到的数据图像如下。 由图可知控制其他实验条件不变，最佳原料粒度、提取时间和提取温度为____________(填标号）。 a．80目、100 min、50℃     b．60目、120 min、50℃     c．60目、120 min、55℃ （2）为测定青蒿素的最简式，某同学设计下图实验装置，将青蒿素样品放在装置A硬质玻璃管中，缓缓通入氧气数分钟后，再点燃酒精灯充分反应，精确测定装置C和D实验前后的质量，根据所测数据计算。   ①装置B中CuO的作用是___________。 ②装置C中盛装的固体试剂为___________。 ③实验结束，称得装置C、D分别增重19.8 g和66 g，则青蒿素的最简式为___________。 （3）下列有关青蒿素结构研究的说法正确的是___________。 A. 研究青蒿素结构的基本步骤：分离、提纯→元素分析确定实验式→测定相对分子质量确定分子式→波谱分析确定结构式 B. 可用X射线衍射测定分子的空间结构 C. 元素分析仪可以确定青蒿素中是否含有C、H、O等元素 D. 可用质谱法确定分子中含有何种官能团的信息 【答案】（1） ①. C ②. 冷却结晶 ③. b （2） ①. 将可能生成的CO氧化为CO2 ②. 无水CaCl2或P2O5 ③. C15H22O5 （3）ABC 【解析】 【分析】根据题给流程可知，对黄花青蒿进行干燥、研碎，可以增大黄花青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率；用乙醚对固体粉末进行浸取后，过滤，可得提取液和残渣；提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品；向粗品中加入乙醇，浓缩、结晶、过滤可得精品；据此解答。 采用燃烧方法确定青蒿素的组成。通入氧气将青蒿素燃烧，完全燃烧产生CO2、H2O，CuO的作用是进一步氧化青蒿素可能不完全燃烧产生的CO为CO2；装置C的作用是吸收反应产生的H2O蒸气，装置D的作用是吸收反应产生的CO2气体，盛有碱石灰的干燥管作用是吸收空气中的CO2、H2O，防止对实验结果进行干扰。 【小问1详解】 ①由上述分析可知，操作Ⅰ是将固体和液体分开的操作，操作是过滤；操作Ⅱ是将提取液中的乙醚分离出去，得到粗产品，采用蒸馏操作；操作Ⅲ是重结晶，可知不使用的操作是灼烧，故合理选项是C； ②操作Ⅲ是重结晶，操作的步骤是蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶、、过滤、洗涤、干燥； ③由图可知控制其他实验条件不变，最佳原料粒度是60目，提取时间是120 min；提取温度为50℃，故合理选项是b； 【小问2详解】 ①装置B中CuO的作用是在加热条件下与青蒿素可能不完全燃烧产生的CO反应产生CO2； ②装置C的U型管中盛装的固体试剂作用是吸收水蒸气，但不能吸收CO2气体，试剂为无水CaCl2或P2O5； ③实验结束，称得装置C质量增加19.8 g，则H2O的质量为19.8 g，n(H2O)==1.1 mol，n(H)=2n(H2O)=2.2 mol，装置D质量增加66 g，说明CO2质量为66 g，n(CO2)==1.5 mol，n(C)=n(CO2)=1.5 mol，则28.2 g青蒿素中含有O元素的物质的量n(O)==0.5 mol，n(C)：n(H)：n(O)=1.5 mol：2.2 mol：0.5 mol=15：22：5，故该物质最简式是C15H22O5； 【小问3详解】 A．由有机物研究的一般步骤可知，利用黄花蒿茎叶研究青蒿素结构的基本步骤为分离、提纯→元素分析确定实验式→测定相对分子质量确定分子式→波谱分析确定结构式，A正确; B．利用X射线衍射的方法可以测定分子的空间结构，B正确； C．利用元素分析仪可以确定青蒿素分子中是否含有碳、氢、氧等元素，C正确； D．利用质谱法可以确定青蒿素分子的相对分子质量，但不能确定物质分子中含有的官能团的种类，D错误； 故合理选项是ABC。 16. 卤素单质及其化合物在工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题： （1）类卤素(SCN)2对应的酸有两种，硫氰酸（)和异硫氰酸（)： ①硫氰酸和异硫氰酸分子中σ键和π键个数之比____________填“相等”或“不相等”）。 ②异硫氰酸中N的杂化轨道类型是___________。 ③硫氰酸的电子式为___________。 （2）的VSEPR模型是___________。 （3）键角：BF3___________(填“＞”“＜”或“＝”)CCl4。 （4）酸性：三氟乙酸(CF3COOH)_________(填“＞”或“＜”＝)CCl3COOH，判断的理由为：_____。 【答案】（1） ①. 相等 ②. sp2 ③. （2）四面体形 （3）＞ （4） ①. ＞ ②. F电负性大于Cl，-CF3吸电子能力大于-CCl3，导致CF3COOH中O-H极性更强，更易断裂 【解析】 【小问1详解】 ①根据硫氰酸和异硫氰酸分子结构可知：二者的分子中都含有3个σ键和2个π键，因此硫氰酸和异硫氰酸分子中含有的σ键和π键个数之比相等； ②异硫氰酸中N原子的成键电子对数是3，故N原子的杂化轨道类型是sp2杂化； ③根据硫氰酸(H-S-C≡N)结构简式可知其分子的电子式为； 【小问2详解】 的中心I原子价层电子对数是2+=4，故的VSEPR模型是正四面体形； 【小问3详解】 BF3分子中的中心B原子价层电子对数是3+=3，无孤对电子，因此BF3分子呈平面三角形，键角是120°；CCl4分子中的中心C原子价层电子对数是4+=4，无孤对电子，因此CCl4分子呈正四面体形，键角是108°28′，故键角：BF3＞CCl4； 【小问4详解】 对于三氟乙酸(CF3COOH)、CCl3COOH，由于F电负性大于Cl，-CF3吸电子能力大于-CCl3，导致CF3COOH中O-H极性更强，更易断裂，因此酸性：CF3COOH＞CCl3COOH。 17. 硒(Se)是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光(AIE)效应以来，AIE在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含Se的新型AIE分子IV的合成路线如下： （1）Se与S同族，基态S原子未成对电子数为___个，基态硒原子价电子排布式为_____。 （2）H2Se的沸点低于H2O，其原因是____________。 （3）关于Ⅰ~Ⅲ三种反应物，下列说法不正确的有 。 A. Ⅰ中仅有键 B. Ⅰ中的Se—Se键为非极性共价键 C. Ⅱ不易溶于水 D. Ⅰ~Ⅲ含有的元素中，O电负性最大 （4）Ⅳ中具有孤对电子的原子有_______。 （5）我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能，该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图1，沿x、y、z轴方向的投影均为图2。 ①X的化学式为_______。 ②设X的最简式的式量为Mr，晶体密度为ρ g·cm-3，则X中相邻K之间的最短距离为_______nm(列出计算式，NA为阿伏加德罗常数的值)。 【答案】（1） ①. 2 ②. 4s24p4 （2）都是分子晶体，H2O分子间可形成氢键，而H2S分子间无氢键 （3）A （4）Se、O （5） ①. K2SeBr6 ②. 【解析】 【小问1详解】 S是16号元素，基态S原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p4，可见基态S原子未成对电子数为2个；Se与S是同一主族元素，位于第四周期，基态硒原子价电子排布式为4s24p4； 【小问2详解】 H2Se、H2O都是由分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体，但由于水分子间存在氢键，H2Se分子间不存在氢键，分子间氢键能使氢化物熔沸点增大，所以H2Se的沸点低于H2O； 【小问3详解】 A．Ⅰ中分子中含有苯环，苯环上含有的化学键既有σ键，也有π键，A错误； B．Ⅰ分子中的Se-Se键属于非极性共价键，B正确； C．Ⅱ分子中不含有亲水基，因此该物质不易溶于水，C正确； D．元素的非金属性越强，其电负性就越大，在Ⅰ～Ⅲ涉及的物质中含有的元素中，O元素的非金属性最强，故其中含有的O元素的电负性最大，D正确； 故合理选项是A； 【小问4详解】 根据化合物Ⅳ的分子结构可知，该物质分子中具有孤对电子的原子有Se、O原子； 【小问5详解】 该晶体中含有金属阳离子K+离子，为离子晶体，由图可知，K原子位于晶胞内部，“SeBr6”位于晶胞的顶点和面心位置，由原子均摊法可知，该晶胞中K的数目为8，“SeBr6”的数目为8×+6×=4，故化学式为：K2SeBr6； 根据上述分析可知：晶胞中含有4个K2SeBr6，假设晶胞边长为L nm，晶胞密度ρ=g/cm3；晶胞边长L=×107 nm，根据图2可知两个相邻的K原子之间的距离为晶胞边长的一半，因此X中相邻K之间的最短距离为×107 nm。 18. 某研究小组通过下列路线合成镇静药物氯硝西泮。 已知： 请回答： （1）化合物A的名称为___________；化合物E的含氧官能团的名称是___________。 （2）化合物C的结构简式是___________，设计A→B及C→D的目的是___________。 （3）写出F→G的化学方程式___________。 （4）写出同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式_______。 ①分子中含有二取代的苯环，无其它环状结构 ②谱和谱检测表明：分子中共有4种不同化学环境的氢原子，无碳氧单键和氮氧键。 （5）聚乳酸（）是一种可降解高分子，可通过化合物X(）开环聚合得到，设计以乙炔为原料合成X的路线________用流程图表示，无机试剂任选）。 【答案】（1） ①. 苯胺 ②. 硝基和羰基 （2） ①. ②. 保护氨基 （3）或 （4）或 （5） 【解析】 【分析】A中含有，与发生反应，生成含有酰胺类有机化合物B，B的结构简式为 ，B在浓和浓的作用下生成C，根据D的结构简式，可以推出C为，D发生取代反应，生成E，根据已知信息，E生成F，F的结构简式为，F和发生反应：生成G，最后得到产物。 【小问1详解】 化合物A的名称为苯胺；化合物E的含氧官能团的名称是硝基和羰基； 【小问2详解】 由分析可知，C为；浓和浓具有强氧化性，苯胺易被氧化，所以设计A→B及C→D的目的是保护氨基； 【小问3详解】 根据以上分析，F→G的化学方程式为：或； 【小问4详解】 B的结构简式为 ，分子中含有二取代的苯环，无其它环状结构，谱和谱检测表明：分子中共有4种不同化学环境的氢原子，无碳氧单键和氮氧键的同分异构体的结构简式为：或； 【小问5详解】 根据合成信息，乙炔为原料合成X的路线为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $