精品解析：山东省泰安第一中学2023-2024学年高二下学期5月月考化学试题

泰安一中新校区2023-2024学年第二学期高二年级第3次教学质量检测 化学试题 可能用到的相对原子量：B 11、N 14、Si 28、S 32、Mn 55、Fe 56、Cd 112 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 化学与生产生活、科技密切相关。下列说法正确的是 A. 北京冬奥会的志愿者服装添加石墨烯是为了提高硬度 B. 美缝剂-环氧彩砂中的石英砂与金刚砂属于同素异形体 C. 高强度芳纶纤维(聚对苯二甲酰对苯二胺)可通过缩聚反应合成 D. 冠醚(18-冠-6)通过离子键与作用，体现了超分子“分子识别”的特征 【答案】C 【解析】 【详解】A．北京冬奥会的志愿者服装添加的石墨烯是发热材料，用于保暖，不是为了提高硬度，故A错误； B．石英砂的主要成分是SiO2，金刚砂的成分是SiC，都是化合物，不是碳的单质，不属于同素异形体，故B错误； C．对苯二甲酸和对苯二胺发生反应生成聚对苯二甲酰对苯二胺和水，水是小分子，则该反应为缩聚反应，故C正确； D．K+提供空轨道，O原子提供孤电子对，则冠醚(18-冠-6)通过配位键与K+作用，体现了超分子“分子识别”特征，故D错误。 答案选C。 2. 下列叙述中正确的有 ①该原子的电子排布图，最外层违背了洪特规则 ②处于最低能量状态原子叫基态原子，过程中形成的是发射光谱 ③运用价层电子对互斥理论，离子的空间构型为三角锥型 ④具有相同核外电子排布的粒子，化学性质相同 ⑤NCl3中 N-Cl 键的键长比 CCl4中 C-Cl 键的键长短 A. 1 个 B. 2 个 C. 3 个 D. 4 个 【答案】B 【解析】 【详解】①洪特规则内容是电子在能量相同的轨道上排布时，总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同，该轨道式违背了洪特规则，①说法正确； ②处于最低能量状态原子叫基态原子，排布式为1s22s22px1和1s22s22py1电子能量相同，1s22s22px1→1s22s22py1过程中没有能量释放，②说法错误； ③CO32-的中心原子为C原子，价层电子对个数为==3， C原子sp2杂化，轨道构型为平面三角形，成键原子有三个，分子空间构型为平面三角形，③说法错误；， ④具有相同核外电子排布的粒子如O2-、Mg2+核外都有10个电子，其电子层结构相同，前者具有还原性，后者具有氧化性，化学性质不同，④说法错误； ⑤N原子的半径小于C原子的半径，所以NCl3 中 N-Cl 键的键长比 CCl4 中 C-Cl 键的键长短，⑤说法正确； 答案选B。 【点睛】本题考查核外电子排布，掌握相关的物质结构知识是解答此题的关键。 3. 下列化学用语表示正确的是 A. 顺-2-丁烯的分子结构模型： B. 乙醛的结构简式： C. 的电子式： D. 乙酸的实验式： 【答案】A 【解析】 【详解】A．顺-2-丁烯的分子结构模型正确，A正确； B．乙醛的结构简式：，B错误； C．的电子式：，C错误； D．乙酸的实验式：，D错误； 故选A。 4. 下列玻璃仪器在相应实验中选用不合理的是 A 重结晶法提纯乙酰苯胺（）：⑥⑦⑧ B. 蒸馏法分离苯（沸点）和甲苯（沸点）：①③⑤⑨ C. 用标准溶液作滴定试剂，酸碱滴定法测定草酸溶液浓度：③④ D. 用作萃取剂，萃取法提取碘水中的碘：②⑥ 【答案】C 【解析】 【详解】A．重结晶法提纯乙酰苯胺需要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，A合理； B．蒸馏法需要用到温度计以测量蒸气温度，蒸馏烧瓶用来盛装混合液，锥形瓶用于盛装收集到的馏分，直行冷凝管用来冷凝蒸馏出来的气体，B合理； C．标准溶液应用碱式滴定管盛装，而④为酸式滴定管，C不合理； D．用萃取碘水中的碘需要用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯，D合理； 本题选C。 5. 我国科学家利用柱[5]芳烃（EtP5）和四硫富瓦烯（TTF）之间相互作用，在溶液和固体态下构建了超分子聚合物（SMP），如下图所示： 下列说法正确的是 A. EtP5和EtP10互为同系物 B. EtP5和TTF通过化学键自组装得到SMP C. 若用EtP10替换EtP5可形成更稳定的SMP D. TTF的核磁共振氢谱中含有1组峰 【答案】D 【解析】 【详解】A．EtP5和EtP10官能团数目不同，所以EtP5和EtP10不是同系物，A错误； B．EtP5和TTF通过分子间作用力得到超分子聚合物SMP，B错误； C．若用EtP10替换EtP5，碳环变大，不能很好的识别TTF，得不到更稳定的SMP，C错误； D．TTF的结构对称，只有一种氢原子，核磁共振氢谱中含有1组峰，D正确； 故选D。 6. 化合物是一种古老的染料，被称为“中国蓝”。已知X、Y、Z、W是原子序数依次增大且均具有未成对电子的前36号元素，X、Y在第二周期且未成对电子数之比为2：3，Z原子核外有10种不同空间运动状态的电子，W元素位于元素周期表的第8纵行。下列有关说法中错误的是 A. 四种基态原子中未成对电子数由大到小的顺序为W＞Y＞X＞Z B. 可溶性ZXY有毒，但化合物作为染料可安全使用 C. 简单氢化物的沸点：Y＞Z＞X D. 该化合物中存在的化学键有共价键、离子键和配位键 【答案】C 【解析】 【分析】X、Y在第二周期且未成对电子数之比为2：3，所以X为C，Y为N，Z原子核外有10种不同空间运动状态的电子，说明有10个原子轨道，为K，W元素位于元素周期表的第8纵行，W为Fe，据此回答。 【详解】A．W的未成对电子为4，Y的未成对电子为3，X的未成对电子为2，Z的未成对电子为1，A正确； B．可溶性KCN有毒，但是化合物KFe[Fe(CN)6]⋅H2O作为染料可安全使用，B正确； C．NH3为分子晶体，KH为离子晶体，CH4为分子晶体，一般离子晶体的熔沸点大于分子晶体，NH3分子间形成氢键，熔沸点高于CH4，所以简单氢化物的沸点：KH＞NH3＞CH4，C错误； D．水中氢氧原子之间为共价键，K+与[Fe(CN)6]3-之间为离子键，CN-与Fe3+之间形成配位键，D正确； 故选C。 7. 某分子式为的酯在一定条件下可发生如图所示的转化： 则符合上述条件的酯的结构可能有 A. 64种 B. 16种 C. 8种 D. 6种 【答案】C 【解析】 【详解】分子式为C12H24O2的酯为饱和一元醇与饱和一元羧酸形成的饱和一元酯，该酯在反应条件A下发生水解反应生成B和C，B能与H2SO4反应生成E，则反应条件A为碱性条件，E为饱和一元羧酸，C能发生氧化反应生成D，D进一步发生氧化反应生成E，则C为饱和一元醇且结构中含—CH2OH，B、C、D、E中的碳原子数相等、碳骨架相同，结合碳原子守恒，该酯可表示为C5H11COOCH2C5H11，是C5H12去掉1个H原子形成的烃基，C5H12有CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3、C(CH3)4三种同分异构体，CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3、C(CH3)4依次有3、4、1种化学环境不同的氢原子，依次形成的烃基有3、4、1种，即有3+4+1=8种结构，故符合条件的酯的结构有8种；答案选C。 8. 下列有关物质结构和性质的叙述中正确的是 A. 键角： B. 中阴离子中心原子Al原子杂化方式为 C. 配合物的配位数为6 D. 熔点： 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲烷、氨气和水中碳原子、氮原子和氧原子的价层电子对数都为4，孤对电子对数分别为0、1、2，孤对电子对数越多，对成键电子对的排斥力越大，键角越小，则甲烷、氨气、水分子中键角依次减小，故A错误； B．四氢合铝离子中铝原子的价层电子对数为4，铝原子的杂化方式为sp3杂化，故B错误； C．由配合物的化学式可知，配合物中铬离子为中心离子，氨分子、水分子和内界的1个氯离子为配位体，配位数为6，故C正确； D．氧化镁和氯化钠都是离子晶体，氧化镁的晶格能大于氯化钠，所以氧化镁的熔点高于氯化钠，故D错误； 故选C。 9. Beckmann重排反应是反应物肟在酸的催化作用下重排为酰胺的反应，离去基团与迁移基团处于反式。有机物X与Y的异构化反应如图所示，、均为甲基时，下列说法正确的是 A. 依据红外光谱不能判断异构化反应是否发生 B. X中N原子孤对电子参与形成键 C. X的同分异构体中，能发生银镜反应的有6种（不考虑立体异构） D. 的异构化产物为 【答案】D 【解析】 【详解】A．X、Y中官能团不同，可用红外光谱判断异构化反应是否发生，故A错误； B．X中N原子形成3个共价键，则N原子孤对电子没有参与形成π键，故B错误； C．R1、R2均为甲基，X的同分异构体中，能发生银镜反应，则同分异构体一定含-CHO，可看成氨基取代丙醛中甲基上H原子或亚甲基上氢离子，或甲基和-CH2CHO取代氨气中H原子，或乙基、-CHO取代氨气中H原子，共4种，故C错误； D．异构化产物含酰胺键，则的异构化产物为，故D正确； 故选：D。 10. 一种钒(Vn+)的配合物分子结构如图所示，下列有关说法正确的是 A. V位于第四周期IIIB B. 分子中N的杂化方式为sp3 C. 该配合物中配体数为6 D. 该配合物中钒的化合价为+3价 【答案】D 【解析】 【详解】A．基态V原子核外23个电子，电子排布式为[Ar]3d34s2，V位于第四周期VB，A错误； B．由图示知，N原子周围共有3个σ电子对（配位键属于σ键），且无孤电子对，N杂化方式为sp2，B错误； C．由图示知，V原子与3个N、3个O原子6个原子形成配位键，6个原子来自3个配体，该配合物中配体数为3，C错误； D．由图示知，V原子与3个N、3个O原子6个原子形成配位键电子对由N一方提供，不影响V元素化合价，但V与3个O原子之间为共用电子对，共用电子对偏向电负性强的O原子而使V显正价，总共3对共用电子对偏离V，V显+3价，D正确； 故答案为：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. 下列方案设计、现象和结论有不正确的是 目的 方案设计 现象和结论 A 检验麦芽糖水解产物具有还原性 向麦芽糖溶液中加少量稀硫酸，加热一段时间，冷却后加过量NaOH溶液至碱性，再加银氨溶液，水浴加热 出现银镜，麦芽糖的水解产物具有还原性 B 鉴定某涂改液中是否存在含氯化合物 取涂改液与KOH溶液混合加热充分反应，取上层清液 ，硝酸酸化，加入硝酸银溶液，观察现象 出现白色沉淀，说明涂改液中存在含氯化合物 C 检验丙烯醛中存在碳碳双键 取适量丙烯醛样品于试管中，加过量银氨溶液，水浴加热，充分反应后过滤，向滤液中滴加稀硫酸，再滴加溴水 溴水褪色，说明丙烯醛中存在碳碳双键 D 检验苯中是否含有苯酚 向苯中滴加少量浓溴水，振荡 无白色沉淀，苯中无苯酚 A. A B. B C. C D. D 【答案】AD 【解析】 【详解】A．麦芽糖本身具有还原性，能发生银镜反应，所以出现银镜，不一定是其水解产物形成的，也有可能是麦芽糖反应生成的，即不能证明麦芽糖的水解产物具有还原性，故A错误； B．取涂改液与KOH溶液混合加热充分反应，取上层清液，加硝酸酸化，再加入硝酸银溶液，出现白色沉淀，说明涂改液中存在含氯化合物，故B正确； C．取适量丙烯醛样品于试管中，加过量银氨溶液，水浴加热，充分反应后过滤，向滤液中滴加稀硫酸，再滴加溴水，若溴水褪色，则不是醛基引起，也不是溶液中的碱性物质消耗溴单质引起，即说明丙烯醛中存在碳碳双键，故C正确； D．向苯中滴加少量浓溴水，若生成少量三溴苯酚，由于三溴苯酚易溶于苯，振荡，也无白色沉淀，所以无白色沉淀不能说明苯中无苯酚，故D错误； 故答案为：AD。 12. 合成新型聚氨酯的重要原料化合物G可由如下反应制备．下列说法正确的是 A. 化合物X为乙醇 B. 化合物F分子中最多有8个原子共平面 C. lmol G与足量NaOH溶液反应，理论上最多可消耗2nmol NaOH D. 该合成反应缩聚反应 【答案】CD 【解析】 【详解】A．E和F发生缩聚反应，X为乙醇，，A错误； B．单键可以旋转，甲基上的三个氢原子最多可以有一个与分子共面，化合物F分子中最多有10个原子共平面，B错误； C．1molG水解可生成nmol碳酸，与足量NaOH溶液反应，理论上最多可消耗2nmol NaOH，C正确； D．缩聚产物存在端基原子或原子团，有小分子生成，该反应为缩聚反应，D正确； 答案选CD。 13. 有机合成中广泛应用的有机物M，结构简式如图所示，下列说法正确的是 A. 1mol M最多可以消耗5mol NaOH B. 有机物M中含有3个手性碳原子 C. 键角①大于键角② D. 1mol M含σ键数目为 【答案】B 【解析】 【详解】A．每个M分子中含1个碳氯键和1个酯基，最多可消耗2molNaOH，A错误； B．连接4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，有机物M中含3个手性碳原子，六元环中与氯原子、羟基和酯基相连的3个碳原子为手性碳原子，B正确； C．孤电子对数影响键角大小，酯基中O原子多含孤电子对数相同，即键角①等于键角②，C错误； D．根据M结构可知，1mol M含σ键数目为，D错误； 答案选B。 14. Buchwald－Hartwig偶联反应，是在钯催化和碱存在下，胺与芳卤的交叉偶联反应。反应机理如图所示(图中Ar表示芳香烃基，---→表示为副反应)。下列说法正确的是 A. 芳胺中的R若为烷烃基，其碱性会减弱 B. 该变化过程中涉及到的有机反应类型仅限于取代反应和加成反应 C. 理论上1mol最多能消耗1mol D. 若原料用和，则可能得到的产物为、和 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，1为催化剂，3、5、8为中间产物，2、4、6为反应物，7、9为产物，10、11为副产物。 【详解】A．芳胺中的R若为烷烃基，烷基是推电子基所以其碱性会增强，A错误； B．该过程中，为消去反应，B错误； C．根据题意，发生反应，理论上1mol最多能消耗2mol，C错误； D．若原料用和，反应主产物是，副产物为 和，D正确； 故选D。 15. （摩尔质量为）的晶胞形状为长方体，边长分别为a nm、b nm、c nm，结构如图所示。下列说法正确的是 A. 的配位数为4 B. 的空间结构为正四面体形 C. 的密度为 D. 配离子中配体的中心原子价层电子对数为6 【答案】A 【解析】 【详解】A．由晶胞结构可知，晶胞形状为长方体，则晶胞中的配位数（紧邻的阳离子数）为4，A正确； B．是用一个硫原子取代了硫酸根离子中的一个氧原子，硫酸根离子的空间结构为正四面体，故的结构为四面体结构，B错误； C．晶胞中有4个和4个，其密度应为：，C错误； D．配离子中配体是水，其中有2对σ电子对，2对孤电子对，故配体的中心原子价层电子对数为4，D错误； 故选A。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、非选择题：本题共5小题，一共60分。 16. 对氯甲苯是生产农药、医药染料的重要中间体，实验室常用对甲基苯胺和亚硝酸钠在冷的无机酸溶液中生成重氮盐，制得的重氮盐再进一步取代即可制得对氯甲苯，其反应原理如下： 实验相关数据： 物质 相对分子质量 密度 沸点/℃ 溶解度 对甲基苯胺 107 0.97 197.4 微溶于水 环己烷 84 0.78 80.7 难溶于水 对氯甲苯 126.5 1.07 159.2 难溶于水，易溶于乙醚、环己烷等有机溶剂 实验步骤： (一)重氮盐溶液的制备 在烧杯中依次加入15 mL水、15 mL浓盐酸、5.35 g对甲基苯胺，加热至固体充分溶解，将溶液置于冰盐浴中，用玻璃棒不断搅拌至糊状，在0 ℃条件下边搅拌边滴入80% 溶液，用淀粉-KI试纸检验混合液，若试纸变蓝则不必再加溶液。 (二)对氯甲苯的制备 将制好的对甲基苯胺重氮盐滴加至装有冷的CuCl-HCl溶液的烧瓶中，滴加完毕后，室温放置30 min，有大量气体X逸出，在55 ℃水浴中使气体X释放完全，向烧瓶A中加入适量蒸馏水，进行水蒸气蒸馏，当不再有油滴馏出时停止加热。将馏出液转移至分液漏斗，分离出有机层(粗产品)，用环己烷萃取水层两次，将萃取所得有机层与粗产品合并，分别用10% NaOH溶液、水、浓硫酸、水洗涤，再用无水干燥后蒸馏，控制温度在158~162 ℃收得馏分3.8 g。 回答下列问题： （1）制备重氮盐溶液时，用淀粉-KI试纸检验混合液，试纸变蓝且产生无色气体，该气体遇空气变红棕色，导致试纸变蓝的反应的化学方程式为___________。 （2）仪器C的名称为___________，A中玻璃管的作用为___________。 （3）用环己烷萃取水层时，所得有机层从分液漏斗___________(填“上口”或“下口”)放出，将萃取所得有机层与粗产品合并的目的是___________。 （4）粗产品经干燥后，先用___________(填序号)蒸馏由低沸点杂质，再控制温度在158~162 ℃改用___________(填序号)收集馏分。 A．直形冷凝管 B．球形冷凝管 C．空气冷凝管 （5）对氯甲苯的产率为___________(保留两位有效数字)。 【答案】（1） （2） ①. 直形冷凝管 ②. 平衡气压 （3） ①. 上口 ②. 提高对氯甲苯的产率 （4） ①. A ②. C （5）60% 【解析】 【分析】浓盐酸、对甲基苯胺、溶液反应制备甲基苯胺重氮盐溶液。对甲基苯胺重氮盐滴加至装有冷的CuCl-HCl溶液的烧瓶中反应生成高对氯甲苯，反应完成后，向烧瓶中加入适量蒸馏水，进行水蒸气蒸馏，当不再有油滴馏出时停止加热。将馏出液用环己烷萃取水层两次，将萃取所得有机层与粗产品合并，洗涤、干燥后蒸馏，控制温度在158~162 ℃收得馏分即为高对氯甲苯产品。 【小问1详解】 制备重氮盐溶液时，用淀粉-KI试纸检验混合液，试纸变蓝，说明生成了，产生无色气体，该气体遇空气变红棕色，说明生成的气体为NO，可知亚硝酸根离子把碘离子氧化为碘单质，反应的化学方程式为。 【小问2详解】 根据图示，仪器C的名称为直形冷凝管；A中玻璃管与空气连通，则A的作用为平衡气压。 【小问3详解】 环己烷的密度小于水，用环己烷作萃取剂萃取分液时，先从下口放出水层，再从上口倒出有机层，将萃取所得有机层与粗产品合并，可以减少产物损耗，提高对氯甲苯的产率。 【小问4详解】 直形冷凝管冷凝效果好，但是馏分沸点高于140 ℃时，直形冷凝管内外温差大，容易碎裂，应该换成空气冷凝管，故粗产品经干燥后，先用直形冷凝管蒸馏出低沸点杂质(环己烷)，再控制温度在158~162 ℃改用空气冷凝管收集馏分。 【小问5详解】 5.35 g对甲基苯胺的物质的量为 ，理论上生成对氯甲苯得物质的量为0.05mol，则对氯甲苯的产率为 。 17. 2023年化学诺贝尔奖授予了三位研究量子点的科学家。量子点又称“人造原子”、“超原子”，是一种纳米级的半导体材料，在医疗，科技等多个领域有广泛的应用。 （1）聚多巴胺量子点具有广泛光学吸收和荧光特性，可直接用于体内成像。多巴胺结构如下图所示。 ①基态氮原子的电子排布图为______，其最高能层上有______种运动状态不同的电子。 ②多巴胺分子中碳原子的杂化方式为______，1mol多巴胺中含有σ键的数目为______。 ③多巴胺易溶于水，原因是______。 （2）聚多巴胺量子点还可以通过吸附金属离子如，，等用于核磁共振成像（MRI）。 ①中含有，其阴离子空间构型为______。 ②Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能，原因是______。 （3）CdS量子点是一种常见的量子点。某种CdS晶体的立方晶胞如下图所示。 ①若晶胞中箭头所示的分数坐标为，请标出箭头所示的的分数坐标______。 ②若CdS晶体的密度为，则晶胞中和间的最短距离为______pm（列出计算式即可）。 【答案】（1） ①. ②. 5 ③. sp2、sp3 ④. 22NA ⑤. 多巴胺中的-OH、-NH2都能与水形成氢键 （2） ①. 正四面体形 ②. Mn2+的3d能级为半充满的相对稳定结构，较难失电子 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 ①N的原子序数为7，基态氮原子的电子排布式为1s22s22p3，电子排布图为，其最高能层为L能层，有5种运动状态不同的电子； ②多巴胺分子中苯环上的碳原子为sp2杂化、环外饱和碳原子为sp3杂化，即碳原子的杂化方式为sp2、sp3；O-H、C-H、C-C、C-N、N-H单键均为σ键，苯环结构有12个σ键，除此之外还有10个单键，1 mol多巴胺中含有σ键的数目为22NA； ③多巴胺中的-OH、-NH2都能与水形成氢键，因此多巴胺易溶于水； 【小问2详解】 ①中含有，其阴离子为，的中心原子S原子的价层电子对数为4+×(6+2-4×2)=4，无孤电子对，空间构型为正四面体形； ②Fe的电子排布式为[Ar]3d64s2，Mn的电子排布式为[Ar]3d54s2，则Fe2+的电子排布式为[Ar]3d6，Mn2+的电子排布式为[Ar]3d5，Mn2+的3d能级为半充满的相对稳定结构，较难失电子，故第三电离能I3(Fe)＜I3(Mn)； 【小问3详解】 ①若晶胞中箭头所示的分数坐标为，则标出箭头所示的的分数坐标； ②设晶胞棱长为apm，根据均摊法，晶胞中含8×+6×=4个，4个，则CdS晶体的密度为，，晶胞中和间的最短距离为体对角线的，为。 18. 乙肝新药的中间体化合物J的一种合成路线如下： 已知：，回答下列问题： （1）A的化学名称为_______。 （2）D中含氧官能团的名称为_______。 （3）反应②中还有HBr生成，则M的结构简式为_______。 （4）写出反应③的化学方程式_______。 （5）由G生成J的过程中，设计反应④和反应⑤的目的是_______。 （6）化合物Q是A的同系物，相对分子质量比A的多14；化合物Q的同分异构体中，同时满足下列条件的共有_______种(不考虑立体异构)。 ①与溶液发生显色反应；②能发生银镜反应；③苯环上取代基数目小于4。 （7）根据上上述信息，以和为原料，设计合成的路线_______(无机试剂任选)。 【答案】（1）对溴苯甲酸或4-溴苯甲酸 （2）硝基、酯基 （3） （4）+H2O （5）保护羧基 （6）23种 （7） 【解析】 【分析】在浓硫酸催化下与浓硝酸发生硝化反应生成B，结合B的分子式及后边产物D的结构可推出B为，在浓硫酸催化下与甲醇发生酯化反应生成C为，与化合物M反应生成D，根据D的结构简式及C的分子式的差别推出M为，发生取代反应生成D和溴化氢；E在一定条件下反应生成F，根据F的分子式可推知E发生水解生成甲醇和F，F为。 【小问1详解】 A为，化学名称为对溴苯甲酸或4-溴苯甲酸； 【小问2详解】 D为，含氧官能团的名称为硝基、酯基； 【小问3详解】 反应②中还有HBr生成，则M的结构简式为； 【小问4详解】 反应③是在催化剂作用下发生分子内脱水成肽反应生成和水，反应的化学方程式为+H2O； 【小问5详解】 由G生成J的过程中，设计反应④和反应⑤先将羧基转化为酯基，再将酯基转化为羧基，故其目的是保护羧基； 【小问6详解】 化合物Q是A()的同系物，相对分子质量比A的多14，则多一个CH2；化合物Q的同分异构体中，同时满足条件：①与FeCl3溶液发生显色反应，则含有酚羟基；②能发生银镜反应，则含有醛基；③苯环上取代基数目小于4，若除酚羟基外还有一个取代基，则可以为-CH(Br)CHO，与酚羟基的位置有邻、间、对位共3种；若还有两个取代基，则有溴原子、-CH2CHO或-CH2Br和-CHO，跟酚羟基一起定一动二，分别有10种，故共有23种同分异构体； 【小问7详解】 以发生硝化反应生成硝基苯，硝基苯还原得到苯胺，苯胺与反应生成，合成的路线如下：。 19. “铜纳米催化剂室温催化氨硼烷产氢串联选择性还原催化3—硝基苯乙烯到3—氨基苯乙烯”在有机化学选择性加氢反应研究领域取得重要进展。 请回答下列问题： (1)下列分别为B、C、N、Cu基态原子价电子排布图，其中正确的是___(填标号)。 A. B. C. D. (2)物质的沸点高于，原因是__，硝基(—NO2)和氨基(—NH2)中N的杂化方式分别为___。 (3)碳的第三种同素异形体——金刚石，其晶胞如图所示。已知金属钠的晶胞(体心立方堆积)沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图如图A所示，则金刚石晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应该是图__(从A～D图中选填)。 (4)SiC结构类似金刚石，则SiC为___晶体。图为SiC的晶胞图，其中两个正方体中心重合、各面分别平行，其中心为Si原子(用●表示)，其余Si原子位于大正方体的___位置。 (5)科学研究表明，Fe3O4是由Fe3+、Fe2+、O2-通过离子键而组成的复杂离子晶体。O2-的重复排列方式如图所示，该排列方式中存在着两种类型的由O2-围成的空隙，如1、3、6、7的O2-围成的空隙和3、6、7、8、9、12的O2-围成的空隙，前者为正四面体空隙，后者为正八面体空隙，Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中，另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面体空隙中，则Fe3O4晶体中，正四面体空隙数与O2-数之比为___，其中有___%正四面体空隙填有Fe3+，有__%正八面体空隙没有被填充。 【答案】 ①. C ②. 3—氨基苯乙烯可以形成分子间氢键 ③. sp2、sp3 ④. D ⑤. 原子 ⑥. 每条棱的中点 ⑦. 2：1 ⑧. 12.5% ⑨. 50% 【解析】 【详解】(1) A．B是5号元素，其核外电子排布为[He]2s22p1，价电子排布式为2s22p1，A项错误； B．C是6号元素，价电子排布式为2s22p2，洪特规则是电子排布在同一能级的不同轨道时，优先占据一个轨道，且自旋方向相同，B项错误； C．N是6号元素，价电子排布式为2s22p3，排布图满足核外电子排布规律，C项正确； D．Cu是29号元素，价电子为3d104s1，虽3d能量高于4s，但是画排布图要画到前面，D项错误； 答案选C； (2)分子间氢键使物质的熔沸点升高，可以形成分子间氢键，故它的沸点高；硝基(- NO2)中的N形成了两个N=O双键和一个单键，故价电子对数为3，采取sp2杂化，氨基(-NH2)中N形成了3个单键和一对孤电子对，价电子对数为4，采取sp3杂化； (3)金刚石结构类似甲烷空间构型的正四面体结构，沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应为规则的正六边形，结合其晶胞图可知应是图D； (4)SiC结构类似金刚石，则SiC为原子晶体；SiC结构类似金刚石，其余Si原子位于大正方体的每条棱的中点； (5)Fe3O4中n(Fe3+)：n(Fe2+)：n(O2-)=2：1：4，晶胞含有8个正四面体空隙，含有4个O2-，所以晶体中正四面体空隙数与O2-数目之比为2：1；晶胞中含有4个O2-，即有2个Fe3+和1个Fe2+，1个三价铁离子放入正四面体空隙，所以为；晶胞中由3、6、7、9、8、12处的原子形成一个正八面体空隙，剩余的空间以每条棱分析：如4、7、9、13或1、3、4、7等处的原子形成的四面体空隙为正八面体空隙的，共12条棱，则正八面体空隙有，其中已经有一个放Fe3+，另外一个Fe2+占据一个正八面体空隙，所以有的正八面体空隙没有被填充。 20. 随着社会的不断发展，生活水平的提高，人们越来越关注健康。有机物K是合成某重要药物的中间体，其合成路线如图： 已知： ①E、F与新制氢氧化铜悬浊液共热都产生砖红色沉淀。 ②RCH2COOH(R表示烃基，X表示卤素原子) 请回答下列问题： （1）A所含官能团的名称为_______；C的名称是______。 （2）C+I→J的反应类型是______。 （3）F的结构简式为_______，K的结构简式为_______。 （4）G与银氨溶液发生反应的化学方程式为_______。 （5）I的同系物M的分子式为C6H10O4，满足以下两个条件的M的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。 ①可以与碳酸氢钠反应产生气体； ②可以水解且能与银氨溶液发生银镜反应. 其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为6∶2∶1∶1的结构简式为_______(写出其中一种即可)。 （6）以丙二酸(HOOCCH2COOH)、乙烯为原料合成2—乙基丁酸()，设计合成路线：______(其他试剂任选)。 【答案】（1） ①. 碳碳双键 ②. 1，4−二溴丁烷 （2）取代反应 （3） ①. HOCH2CH2CHO ②. （4）OHCCH2CHO+4[Ag(NH3)2]OH4Ag↓+8NH3↑+2H2O+HOOCCH2COOH （5） ①. 12 ②. （6） 【解析】 【分析】由A的分子式以及A与溴单质反应生成B，则A→B发生1、4加成，则A为1，3−丁二烯；由B与氢气发生加成反应生成C，则C为；由D的分子式C3H6，以及与氧气发生氧化反应生成E可知D为，E为；结合F的相对分子质量可知F为HOCH2CH2CHO；F与氧气在Cu作催化剂下发生催化氧化生成G，结合G的分子式可知G的结构简式为OHCCH2CHO；G与银氨溶液反应在酸化得到分子式为HOOCCH2COOH，则H的结构简式为HOOCCH2COOH；H与乙醇在浓硫酸的作用下发生酯化反应生成分子式为C7H12O4的I，I的结构简式为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3；I与C反应生成J；J再酸化、加热、脱去二氧化碳的到K为；据此分析解题。 【小问1详解】 由分析可知，A为1，3−丁二烯，所含官能团的名称为碳碳双键，C为，C的名称是1，4−二溴丁烷； 【小问2详解】 根据已知②可知，C+I→J的反应类型为取代反应； 【小问3详解】 结合F的相对分子质量可知F为HOCH2CH2CHO；根据已知②，J再酸化、加热、脱去二氧化碳的到K为； 【小问4详解】 G的结构简式为OHCCH2CHO，G与银氨溶液反应在酸化得到HOOCCH2COOH，G与银氨溶液发生反应的化学方程式为OHCCH2CHO+4[Ag(NH3)2]OH4Ag↓+8NH3↑+2H2O+HOOCCH2COOH； 【小问5详解】 I的结构简式为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3，I的同系物M的分子式为C6H10O4即比I少了1个CH2，①可以与碳酸氢钠反应产生气体说明含有羧基；②可以水解则含有酯基且能与银氨溶液发生银镜反应说明含有醛基或具有结构，M的同分异构体有(数字代表羧基取代的位置)、、、共12种；其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为6∶2∶1∶1的结构简式为； 【小问6详解】 在浓硫酸作用下丙二酸(HOOCCH2COOH)与乙醇加热发生反应生成C2H5OOCCH2COOC2H5；乙烯与HBr在一定条件下发生加成反应生成CH3CH2Br；CH3CH2Br与C2H5OOCCH2COOC2H5在CH3CH2ONa作用下反应生成；然后再酸化、加热脱二氧化碳得到目标产物。则其合成路线如下：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 泰安一中新校区2023-2024学年第二学期高二年级第3次教学质量检测 化学试题 可能用到的相对原子量：B 11、N 14、Si 28、S 32、Mn 55、Fe 56、Cd 112 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 化学与生产生活、科技密切相关。下列说法正确的是 A. 北京冬奥会的志愿者服装添加石墨烯是为了提高硬度 B. 美缝剂-环氧彩砂中的石英砂与金刚砂属于同素异形体 C. 高强度芳纶纤维(聚对苯二甲酰对苯二胺)可通过缩聚反应合成 D. 冠醚(18-冠-6)通过离子键与作用，体现了超分子“分子识别”的特征 2. 下列叙述中正确的有 ①该原子的电子排布图，最外层违背了洪特规则 ②处于最低能量状态原子叫基态原子，过程中形成的是发射光谱 ③运用价层电子对互斥理论，离子的空间构型为三角锥型 ④具有相同核外电子排布的粒子，化学性质相同 ⑤NCl3中 N-Cl 键的键长比 CCl4中 C-Cl 键的键长短 A. 1 个 B. 2 个 C. 3 个 D. 4 个 3. 下列化学用语表示正确的是 A. 顺-2-丁烯分子结构模型： B. 乙醛的结构简式： C. 的电子式： D. 乙酸的实验式： 4. 下列玻璃仪器在相应实验中选用不合理的是 A. 重结晶法提纯乙酰苯胺（）：⑥⑦⑧ B. 蒸馏法分离苯（沸点）和甲苯（沸点）：①③⑤⑨ C 用标准溶液作滴定试剂，酸碱滴定法测定草酸溶液浓度：③④ D. 用作萃取剂，萃取法提取碘水中的碘：②⑥ 5. 我国科学家利用柱[5]芳烃（EtP5）和四硫富瓦烯（TTF）之间相互作用，在溶液和固体态下构建了超分子聚合物（SMP），如下图所示： 下列说法正确的是 A. EtP5和EtP10互为同系物 B. EtP5和TTF通过化学键自组装得到SMP C. 若用EtP10替换EtP5可形成更稳定的SMP D. TTF的核磁共振氢谱中含有1组峰 6. 化合物是一种古老的染料，被称为“中国蓝”。已知X、Y、Z、W是原子序数依次增大且均具有未成对电子的前36号元素，X、Y在第二周期且未成对电子数之比为2：3，Z原子核外有10种不同空间运动状态的电子，W元素位于元素周期表的第8纵行。下列有关说法中错误的是 A. 四种基态原子中未成对电子数由大到小的顺序为W＞Y＞X＞Z B. 可溶性ZXY有毒，但化合物作为染料可安全使用 C. 简单氢化物的沸点：Y＞Z＞X D. 该化合物中存在的化学键有共价键、离子键和配位键 7. 某分子式为酯在一定条件下可发生如图所示的转化： 则符合上述条件的酯的结构可能有 A. 64种 B. 16种 C. 8种 D. 6种 8. 下列有关物质结构和性质的叙述中正确的是 A 键角： B. 中阴离子中心原子Al原子杂化方式为 C. 配合物的配位数为6 D. 熔点： 9. Beckmann重排反应是反应物肟在酸的催化作用下重排为酰胺的反应，离去基团与迁移基团处于反式。有机物X与Y的异构化反应如图所示，、均为甲基时，下列说法正确的是 A. 依据红外光谱不能判断异构化反应是否发生 B. X中N原子孤对电子参与形成键 C. X的同分异构体中，能发生银镜反应的有6种（不考虑立体异构） D. 的异构化产物为 10. 一种钒(Vn+)的配合物分子结构如图所示，下列有关说法正确的是 A. V位于第四周期IIIB B. 分子中N的杂化方式为sp3 C. 该配合物中配体数为6 D. 该配合物中钒的化合价为+3价 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. 下列方案设计、现象和结论有不正确的是 目的 方案设计 现象和结论 A 检验麦芽糖水解产物具有还原性 向麦芽糖溶液中加少量稀硫酸，加热一段时间，冷却后加过量NaOH溶液至碱性，再加银氨溶液，水浴加热 出现银镜，麦芽糖的水解产物具有还原性 B 鉴定某涂改液中是否存在含氯化合物 取涂改液与KOH溶液混合加热充分反应，取上层清液 ，硝酸酸化，加入硝酸银溶液，观察现象 出现白色沉淀，说明涂改液中存在含氯化合物 C 检验丙烯醛中存在碳碳双键 取适量丙烯醛样品于试管中，加过量银氨溶液，水浴加热，充分反应后过滤，向滤液中滴加稀硫酸，再滴加溴水 溴水褪色，说明丙烯醛中存在碳碳双键 D 检验苯中是否含有苯酚 向苯中滴加少量浓溴水，振荡 无白色沉淀，苯中无苯酚 A. A B. B C. C D. D 12. 合成新型聚氨酯的重要原料化合物G可由如下反应制备．下列说法正确的是 A. 化合物X为乙醇 B. 化合物F分子中最多有8个原子共平面 C lmol G与足量NaOH溶液反应，理论上最多可消耗2nmol NaOH D. 该合成反应为缩聚反应 13. 有机合成中广泛应用的有机物M，结构简式如图所示，下列说法正确的是 A. 1mol M最多可以消耗5mol NaOH B. 有机物M中含有3个手性碳原子 C. 键角①大于键角② D. 1mol M含σ键数目为 14. Buchwald－Hartwig偶联反应，是在钯催化和碱存在下，胺与芳卤的交叉偶联反应。反应机理如图所示(图中Ar表示芳香烃基，---→表示为副反应)。下列说法正确的是 A. 芳胺中的R若为烷烃基，其碱性会减弱 B. 该变化过程中涉及到的有机反应类型仅限于取代反应和加成反应 C. 理论上1mol最多能消耗1mol D. 若原料用和，则可能得到的产物为、和 15. （摩尔质量为）的晶胞形状为长方体，边长分别为a nm、b nm、c nm，结构如图所示。下列说法正确的是 A. 的配位数为4 B. 的空间结构为正四面体形 C. 的密度为 D. 配离子中配体的中心原子价层电子对数为6 第Ⅱ卷（非选择题） 三、非选择题：本题共5小题，一共60分。 16. 对氯甲苯是生产农药、医药染料的重要中间体，实验室常用对甲基苯胺和亚硝酸钠在冷的无机酸溶液中生成重氮盐，制得的重氮盐再进一步取代即可制得对氯甲苯，其反应原理如下： 实验相关数据： 物质 相对分子质量 密度 沸点/℃ 溶解度 对甲基苯胺 107 0.97 197.4 微溶于水 环己烷 84 0.78 80.7 难溶于水 对氯甲苯 126.5 1.07 159.2 难溶于水，易溶于乙醚、环己烷等有机溶剂 实验步骤： (一)重氮盐溶液的制备 在烧杯中依次加入15 mL水、15 mL浓盐酸、5.35 g对甲基苯胺，加热至固体充分溶解，将溶液置于冰盐浴中，用玻璃棒不断搅拌至糊状，在0 ℃条件下边搅拌边滴入80% 溶液，用淀粉-KI试纸检验混合液，若试纸变蓝则不必再加溶液。 (二)对氯甲苯的制备 将制好的对甲基苯胺重氮盐滴加至装有冷的CuCl-HCl溶液的烧瓶中，滴加完毕后，室温放置30 min，有大量气体X逸出，在55 ℃水浴中使气体X释放完全，向烧瓶A中加入适量蒸馏水，进行水蒸气蒸馏，当不再有油滴馏出时停止加热。将馏出液转移至分液漏斗，分离出有机层(粗产品)，用环己烷萃取水层两次，将萃取所得有机层与粗产品合并，分别用10% NaOH溶液、水、浓硫酸、水洗涤，再用无水干燥后蒸馏，控制温度在158~162 ℃收得馏分3.8 g。 回答下列问题： （1）制备重氮盐溶液时，用淀粉-KI试纸检验混合液，试纸变蓝且产生无色气体，该气体遇空气变红棕色，导致试纸变蓝的反应的化学方程式为___________。 （2）仪器C的名称为___________，A中玻璃管的作用为___________。 （3）用环己烷萃取水层时，所得有机层从分液漏斗___________(填“上口”或“下口”)放出，将萃取所得有机层与粗产品合并的目的是___________。 （4）粗产品经干燥后，先用___________(填序号)蒸馏由低沸点杂质，再控制温度在158~162 ℃改用___________(填序号)收集馏分。 A．直形冷凝管 B．球形冷凝管 C．空气冷凝管 （5）对氯甲苯的产率为___________(保留两位有效数字)。 17. 2023年化学诺贝尔奖授予了三位研究量子点的科学家。量子点又称“人造原子”、“超原子”，是一种纳米级的半导体材料，在医疗，科技等多个领域有广泛的应用。 （1）聚多巴胺量子点具有广泛的光学吸收和荧光特性，可直接用于体内成像。多巴胺结构如下图所示。 ①基态氮原子的电子排布图为______，其最高能层上有______种运动状态不同的电子。 ②多巴胺分子中碳原子的杂化方式为______，1mol多巴胺中含有σ键的数目为______。 ③多巴胺易溶于水，原因是______。 （2）聚多巴胺量子点还可以通过吸附金属离子如，，等用于核磁共振成像（MRI）。 ①中含有，其阴离子空间构型为______。 ②Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能，原因是______。 （3）CdS量子点是一种常见的量子点。某种CdS晶体的立方晶胞如下图所示。 ①若晶胞中箭头所示的分数坐标为，请标出箭头所示的的分数坐标______。 ②若CdS晶体的密度为，则晶胞中和间的最短距离为______pm（列出计算式即可）。 18. 乙肝新药的中间体化合物J的一种合成路线如下： 已知：，回答下列问题： （1）A的化学名称为_______。 （2）D中含氧官能团的名称为_______。 （3）反应②中还有HBr生成，则M的结构简式为_______。 （4）写出反应③的化学方程式_______。 （5）由G生成J的过程中，设计反应④和反应⑤的目的是_______。 （6）化合物Q是A的同系物，相对分子质量比A的多14；化合物Q的同分异构体中，同时满足下列条件的共有_______种(不考虑立体异构)。 ①与溶液发生显色反应；②能发生银镜反应；③苯环上取代基数目小于4。 （7）根据上上述信息，以和为原料，设计合成的路线_______(无机试剂任选)。 19. “铜纳米催化剂室温催化氨硼烷产氢串联选择性还原催化3—硝基苯乙烯到3—氨基苯乙烯”在有机化学选择性加氢反应研究领域取得重要进展。 请回答下列问题： (1)下列分别为B、C、N、Cu基态原子价电子排布图，其中正确的是___(填标号)。 A. B. C. D. (2)物质的沸点高于，原因是__，硝基(—NO2)和氨基(—NH2)中N的杂化方式分别为___。 (3)碳的第三种同素异形体——金刚石，其晶胞如图所示。已知金属钠的晶胞(体心立方堆积)沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图如图A所示，则金刚石晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应该是图__(从A～D图中选填)。 (4)SiC结构类似金刚石，则SiC为___晶体。图为SiC的晶胞图，其中两个正方体中心重合、各面分别平行，其中心为Si原子(用●表示)，其余Si原子位于大正方体的___位置。 (5)科学研究表明，Fe3O4是由Fe3+、Fe2+、O2-通过离子键而组成的复杂离子晶体。O2-的重复排列方式如图所示，该排列方式中存在着两种类型的由O2-围成的空隙，如1、3、6、7的O2-围成的空隙和3、6、7、8、9、12的O2-围成的空隙，前者为正四面体空隙，后者为正八面体空隙，Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中，另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面体空隙中，则Fe3O4晶体中，正四面体空隙数与O2-数之比为___，其中有___%正四面体空隙填有Fe3+，有__%正八面体空隙没有被填充。 20. 随着社会的不断发展，生活水平的提高，人们越来越关注健康。有机物K是合成某重要药物的中间体，其合成路线如图： 已知： ①E、F与新制氢氧化铜悬浊液共热都产生砖红色沉淀。 ②RCH2COOH(R表示烃基，X表示卤素原子) 请回答下列问题： （1）A所含官能团的名称为_______；C的名称是______。 （2）C+I→J的反应类型是______。 （3）F的结构简式为_______，K的结构简式为_______。 （4）G与银氨溶液发生反应的化学方程式为_______。 （5）I的同系物M的分子式为C6H10O4，满足以下两个条件的M的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。 ①可以与碳酸氢钠反应产生气体； ②可以水解且能与银氨溶液发生银镜反应. 其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为6∶2∶1∶1的结构简式为_______(写出其中一种即可)。 （6）以丙二酸(HOOCCH2COOH)、乙烯为原料合成2—乙基丁酸()，设计合成路线：______(其他试剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$