精品解析：广东省广州市实验外语学校2023-2024学年高二下学期期末模拟考试化学试卷

广州市实验外语学校2023-2024学年下学期高二化学期末模拟考 考试时间：75分钟 满分：100分 相对原子质量H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Ti-48 第Ⅰ卷（选择题，共44分） 一、单选题（共16题，1-10题每题2分，11-16题每题4分） 1. 下列关于有机化合物的说法不正确的是 A B C D 木糖醇()是一种天然甜味剂，属于糖类化合物 聚乙烯由线型结构转变为网状结构能够增加材料的强度 DNA分子复制过程中存在氢键的断裂和形成 烷基磺酸钠(表面活性剂)在水中聚集形成的胶束属于超分子 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．糖是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物、聚合物，木糖醇属于多羟基醇类化合物，不属于糖类，A项错误； B．网状结构相对线性结构具有更大的强度，B项正确； C．DNA分子的两条链通过氢键相连，DNA分子在复制过程中存在氢键的断裂和形成，C项正确； D．当溶液中的表面活性剂超过一定浓度时，众多表面活性剂分子或离子会缔合形成胶束，属于超分子，D项正确。 答案选A。 2. 人类对核外电子运动的认知不断进步。下列说法正确的是 A. 电子在线性轨道上绕核运行 B. 电子从激发态跃迁到基态时能产生吸收光谱 C. 、、轨道相互平行、能量相等 D. 轨道比轨道大，其空间包含了轨道 【答案】D 【解析】 【详解】A．电子在核外是在一个有形状的轨道空间内运动，A错误； B．电子从激发态跃迁到基态时能产生发射光谱，B错误； C．、、轨道相互垂直、能量相等，C错误； D．轨道比轨道大，其空间包含了轨道，D正确； 故选D。 3. 下列化学用语表示正确的是 A. 中子数为10的氧原子： B. 的空间结构：(直线型) C. 二甲基甲酰胺的结构简式： D. 的电子式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．质量数=质子数+中子数，元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数，中子数为10的氧原子的质量数为18，该原子可以表示为，故A错误； B．H2Se分子中Se的价层电子对数为2+=4，VSEPR模型为四面体，含有2对孤电子对，空间结构为V形，故B错误； C．N，N-二甲基甲酰胺可看作是甲酰胺(HCONH2)中NH2上两个H原子被-CH3取代的产物，其结构简式为 ，故C正确； D．HClO是共价化合物，中心原子是O，O原子分别与Cl、H原子共用1对电子对，O|、Cl原子最外层电子数均为8，电子式为 ，故D错误； 故选：C。 4. 下列关于水合氢离子的说法错误的是 A. 含有极性键 B. 空间构型为三角锥形 C. 键角： D. 和 中氧原子均为杂化 【答案】C 【解析】 【详解】A．水合氢离子中含有氢氧键，是极性键，A正确； B．水合氢离子中的氧原子为sp3杂化，含有一个孤电子对，故为三角锥形，B正确； C．水中的孤电子对的数目大于水合氢离子，孤电子对数目越多键角越小，故键角：，C错误； D．和 中氧原子均为杂化，D正确； 故选C。 5. 依据元素周期律，下列判断不正确的是 A. 原子半径：Mg<Na<K B. 第一电离能：Li<Be<B C. 电负性：N<O<F D. 热稳定性：SiH4<PH3<HCl 【答案】B 【解析】 【详解】A．同主族元素从上到下原子半径依次增大，同周期元素从左到右原子半径依次减小，则原子半径：Mg<Na<K，A正确； B．Be原子2s能级全充满，第一电离能大于其右边相邻元素，第一电离能：Li<B<Be，B错误； C．同周期元素从左到右电负性依次增大，电负性：N<O<F，C正确； D．同周期元素从左到右非金属性增强，简单气态氢化物稳定性增强，即稳定性：SiH4<PH3<HCl，D正确；  故选B。 6. 溶于浓 溶液中可得到配合物。下列说法错误的是 A. 提供空轨道 B. 中心离子的配位数是4 C. 含有键数目为 D. 向溶液中逐滴滴加浓 溶液至过量，先形成蓝色沉淀，后沉淀溶解 【答案】C 【解析】 【详解】A．配合物中的为中心离子，提供空轨道，A正确； B．铜离子周围有4个氢氧根，配位数是4，B正确； C．1个中含有4个配位键，还有4个氢氧键，故含有键数目为，C错误； D．向溶液中逐滴滴加浓 溶液至过量，先形成蓝色沉淀氢氧化铜，后氢氧化铜溶解是因为生成了配合物溶于水，D正确； 故选C。 7. 下列说法正确的是 A. 基态Cr原子的价层电子排布式：3d54s1，违反能量最低原理 B. 基态C原子的电子排布式：1s22s22px12pz1，违反能量最低原理 C. 基态C原子的价层电子排布图： ，违反泡利原理 D. 基态Fe3+的3d电子排布图： ，违反洪特规则 【答案】C 【解析】 【分析】泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，自旋方向相反； 洪特规则：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。 【详解】A．基态Cr原子的价层电子排布式：3d54s1，处于半充满稳定结构，能量低，符合能量最低原理，A错误； B．基态C原子的电子排布式：1s22s22px12pz1，符合洪特规则，符合能量最低原理，B错误； C．泡利认为，在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，且他们的自旋方向相反，所以基态C原子的价层电子排布图： ，违反的是泡利原理，C正确； D．基态Fe3+的3d电子排布图： ，符合洪特规则，D错误； 答案选C。 8. 石棉具有高度耐火性、电绝缘性和绝热性，是重要的防火、绝缘和保温材料，其化学式为，其组成也可写成氧化物形式：。下列说法正确的是 A. 组成元素均位于元素周期表的p区 B. 的熔点比的高 C. ⅣA族元素单质的晶体类型相同 D. 基态硅原子核外电子有8种不同的空间运动状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．Ca、Mg为s区元素，故A错误； B．镁离子半径小于钙离子半径，中离子键更强，熔点更高，故B错误； C．ⅣA族中C的单质中金刚石为共价晶体，石墨为混合型晶体，C60为分子晶体，晶体类型不相同，故C错误； D．基态硅原子核外电子排布为：1s22s22p63s23p2，核外电子占据8个能级轨道，有8种不同的空间运动状态，故D正确； 故选：D。 9. 下列说法正确的是 A. 的一溴代物和的一溴代物都有4种（不考虑立体异构） B. 等物质的量的苯和苯甲酸完全燃烧消耗氧气的量不相等 C. 按系统命名法，化合物的名称是2，3，4一三甲基-2-乙基戊烷 D. 和互为同系物 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲苯中溴原子可取代的位置分别为甲基上的氢原子，以及苯环上甲基的邻位、间位和对位上的氢原子，有4种一溴代物；2-甲基丁烷中溴原子可分别取代1号碳、2号碳、3号碳、4号碳上的氢原子，2号碳上的甲基与1号碳上的甲基等效，所以一溴代物也有4种，A正确； B．苯的化学式为，苯甲酸的化学式为，n摩尔苯和n摩尔苯甲酸消耗的氧气的量均为摩尔，B错误； C．该化合物在命名时主链选错，主链应选择包含碳原子数最多的碳链作为主链，正确的命名为2，3，4，4-四甲基己烷，C错误； D．前者羟基与苯环直接相连，属于酚类化合物，后者羟基未与苯环直接相连，属于醇类化合物，酚与醇不是同系物，D错误； 故选A。 10. 下列实验操作可以达到实验目的的是 实验目的 实验操作 A 验证乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化 将乙醇与浓硫酸加热到170℃，反应生成的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液是否褪色 B 除去苯中少量的苯酚 向苯和苯酚的混合液中加入浓溴水，充分反应后过滤 C 除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸 加入足量饱和Na2CO3溶液，振荡，静置，分液，取出上层液体 D 检验蔗糖的水解产物 取少量蔗糖溶液，与稀硫酸共热后加入新制的Cu(OH)2悬浊液，观察是否出现砖红色沉淀 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．挥发的乙醇可使酸性高锰酸钾溶液褪色，溶液褪色，不能证明乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故A错误； B．苯酚与溴水反应生成三溴苯酚，三溴苯酚、溴均易溶于苯，不能除杂，应选NaOH溶液、分液，故B错误； C． 乙酸与饱和碳酸钠溶液反应后，与乙酸乙酯分层，振荡，静置，分液，取出上层液体可除杂，故C正确； D．蔗糖水解后，在碱性溶液中用新制的Cu(OH)2悬浊液检验葡萄糖，水解后没有加NaOH中和硫酸，操作不合理，故D错误； 故选：C。 11. 由化合物X、Y为起始原料可合成药物Z。下列说法正确的是（ ） A. X分子中所有碳原子可处于同一平面 B. X、Z分子中均含有2个手性碳原子 C. 1molZ最多只能与2molBr2发生反应 D. X、Y、Z均可与NaOH稀溶液发生反应 【答案】B 【解析】 【详解】A. X分子中六元素环不是苯环而含有烷基，根据甲烷的正四面体结构，X中所有碳原子不可能处于同一平面，选项A错误； B. X（ ）、Z（ ）分子中均含有2个手性碳原子，选项B正确； C. 1molZ（ ）最多能与3molBr2发生反应，选项C错误； D. X只含有碳碳双键和醇羟基，不能与NaOH稀溶液发生反应；Y、Z均含有酚羟基，Z含有羧基，可与NaOH稀溶液发生反应，选项D错误。 答案选B。 【点睛】本题考查有机物的结构、性质。注意官能团的判断。手性碳原子是指人们将连有四个不同基团的碳原子形象地称为手性碳原子，常以*标记手性碳原子。该原子存在于生命化合物中。X（ ）、Z（ ）分子中均含有2个手性碳原子。 12. 自从第一次合成稀有气体元素的化合物XePtF6以来，人们又相继发现了氙的一系列化合物，如XeF2、XeF4等。如图甲为XeF4的结构示意图，图乙为XeF2晶体的晶胞结构图。下列有关说法正确的是 A. XeF4是极性分子 B. XeF2晶体属于离子晶体 C. 一个XeF2晶胞中实际拥有2个XeF2 D. XeF2晶体中距离最近的两个XeF2之间的距离为a(a为晶胞边长) 【答案】C 【解析】 【详解】A． XeF4是平面正方形结构，空间对称，应该是非极性分子，故A错误； B． XeF2晶体有独立的XeF2分子，XeF2晶体属于分子晶体，故B错误； C． 一个XeF2晶胞中XeF2分子的数目，顶点8×=1，体心1，每个晶胞中实际拥有2个XeF2，故C正确； D． XeF2晶体中距离最近的两个XeF2之间的距离为晶胞体对角线的一半，即a（a为晶胞边长），故D错误； 故选：C。 13. 设为阿伏加德罗常数值．下列有关叙述正确的是 A. 甲烷中的氢原子被氯原子完全取代，需要氯气分子数为 B. 甘油（丙三醇）中含有羟基数为 C. 乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为 D. 标准状况下，含有的共价键数为 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲烷和氯气发生取代反应，每取代甲烷上的一个氢原子，就需要1个氯气分子，故甲烷中的氢原子被氯原子完全取代，需要氯气分子数为，A项错误； B．一分子丙三醇中含有三个羟基，甘油（丙三醇）的物质的量为，则甘油中含有的羟基数为，B项错误； C．设乙烯的质量为m，则据题意可知该混合气体中的氢原子的物质的量为，即乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为，C项正确； D．标准状况下， 非气态，不能用气体摩尔体积计算，D项错误； 故答案为：C。 14. 阿莫西林是常见的抗生素，其结构如图所示，下列说法错误的是 A. 阿莫西林与 溶液共热时最多可消耗 B. 阿莫西林的分子式为 C. 阿莫西林与反应时最多消耗 D. 阿莫西林能与浓溴水反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．阿莫西林分子中有1个酚羟基、2个酰胺键和1个羧基能与 反应，故最多消耗，A正确； B．阿莫西林的分子式为，B正确； C．阿莫西林中仅苯环结构能与氢气发生加成反应，阿莫西林最多消耗氢气，C错误； D．阿莫西林中含有酚羟基结构，邻位有氢，能与浓溴水发生取代反应，D正确； 故选：C。 15. 已知元素周期表中前四周期的元素M、W、X、Y、Z，它们的原子序数依次增大.M与W可以形成原子个数比为的10电子分子，的最外层电子数为最内层的一半，的最高能层有两对成对电子，Z位于元素周期表第ⅥB族.下列说法正确的是 A. 的价层电子排布式： B. 简单离子半径： C. 最简单氢化物的稳定性： D. 与形成的化合物和均为极性分子 【答案】D 【解析】 【分析】M与W可以形成原子个数比为的10电子分子即H2O，所以M为H元素，W为O元素，的最外层电子数为最内层的一半即电子层有三层，排布为2、8、1，则X为Na元素，的最高能层有两对成对电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p4，则Y为S元素，Z位于元素周期表第ⅥB族则为Cr元素； 【详解】A．Z位于元素周期表第四周期第ⅥB族则为Cr元素，价层电子排布式：，故A错误； B．X为Na、Y为S、W为O元素，电子层数越多的离子半径越大，电子层数相同的核电荷数越大的离子半径越小，则简单离子半径：，故B错误； C．同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，则非金属性：O>S，非金属性越强其最简单氢化物的稳定性越强，则稳定性：，故C错误； D．M为H元素，W为O元素，H2O分子中含有极性键，空间结构为V形，正负电荷的中心不重合，属于极性分子，H2O2分子的空间结构不是直线形的，两个氢在犹如在半展开的书的两页上，氧原子则在书的夹缝上，分子结构不对称，正负电荷重心不重合，为极性分子，故D正确； 故选：D。 16. 将下列反应产生的气体通入如图所示的装置，所选试剂不能达到实验目的的是 选项 操作 目的 试剂a 试剂b A 往电石中滴加饱和食盐水 验证乙炔的性质 溶液 酸性溶液 B 混合苯、液溴、铁粉 验证苯的取代反应 无 溶液 C 加热1-溴丁烷与 的乙醇溶液 验证反应产生了烯烃 无 溴的溶液 D 往中滴加醋酸 验证酸性：碳酸>苯酚 饱和溶液 苯酚钠溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．乙炔中混有硫化氢等还原性气体会干扰乙炔的检验，通过硫酸铜溶液除去硫化氢可排除后续对乙炔检验的干扰，A正确； B．液溴易挥发，挥发的溴单质也能与硝酸银溶液产生浅黄色沉淀，会干扰溴化氢的检验，故试剂a应是四氯化碳等有机溶剂，B错误； C．加热1-溴丁烷与 的乙醇溶液发生消去生成的烯烃中混有的乙醇不能使溴的四氯化碳溶液褪色， 故不用除去乙醇也不会干扰烯烃的检验，故C正确； D．醋酸易挥发会干扰碳酸和苯酚酸性强弱的检验，故通过饱和碳酸氢钠可除去挥发的醋酸从而排除干扰，D正确； 故选B。 第Ⅱ卷（非选择题，共56分） 17. 铁是地球上分布最广泛的金属之一，约占地壳质量的5%，仅次于氧、硅、铝，位居地壳含量第四位。蛋白琥珀酸铁(CaHbOcNdFe)口服液可以用来治疗缺铁性贫血的治疗。请回答以下相关问题： （1）写出基态铁原子的价层电子排布式_______。 （2）给出蛋白琥珀酸铁含有的C、N、O三种元素的第一电离能从小到大排序_______，并解释原因_______。 （3）将C、N、O三种元素最简单氢化物按照键角从大到小排序_______。 （4）已知O、S、Se、Te在元素周期表中位于同主族，将这四种元素的最简单氢化物按照沸点从大到小排序_______。 （5）琥珀酸的结构如图所示，写出琥珀酸分子中σ键与π键的个数比_______。 （6）金属羰基化合物在催化反应中有着重要的作用，其本质是金属原子与一氧化碳中的碳原子形成配位键。金属原子在形成最稳定的羰基化合物时要遵守18电子规则，即每个金属原子的价层都满足18电子结构。若金属价层电子数为奇数，则可以通过两个金属原子之间形成共价单键实现价层电子数为偶数。根据以上信息，写出Fe原子最稳定的羰基化合物的分子式_______。 （7）铁有多种同素异形体，在910－1400℃范围内，铁以面心立方最密堆积存在，如图为面心立方堆积的铁的晶胞。已知铁的摩尔质量为Mg/mol，铁原子的半径为rpm，给出铁晶胞密度的表达式_______ g•cm-3。 【答案】（1）3d64s2 （2） ①. C＜O＜N ②. 同周期元素的原子半径从左向右依次减小，第一电离能有增大的趋势，但N元素2p轨道半充满更稳定，所以第一电离能比O高 （3）CH4＞NH3＞H2O （4）H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S （5）13∶2 （6）Fe(CO)5 （7）×1030g•cm-3 【解析】 【小问1详解】 铁是26号元素，核外有26个电子，基态铁原子的价层电子排布式3d64s2； 【小问2详解】 同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，N原子2p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，C、N、O三种元素的第一电离能从小到大排序C＜O＜N。 【小问3详解】 CH4、NH3、H2O中心原子价电子对数都,4，孤电子对数依次是0、1、2，孤电子对对价电子对具有排斥作用，所以键角从大到小的顺序为CH4＞NH3＞H2O； 【小问4详解】 H2O、H2S、H2Se、H2Te结构相似，H2O能形成分子间氢键，沸点最高，H2S、H2Se、H2Te相对分子质量依次增大，范德华力依次增大，沸点逐渐升高，沸点从大到小排序H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。 【小问5详解】 单键全是σ键，双键中有1个σ键和1个π键，琥珀酸分子中σ键与π键的个数比13∶2。 【小问6详解】 Fe原子价电子数为8，根据题目信息，可知Fe原子与CO形成5个配位键，Fe原子最稳定的羰基化合物的分子式Fe(CO)5。 【小问7详解】 铁以面心立方最密堆积存在，根据均摊原则，晶胞中Fe原子数为 。铁原子的半径为rpm，则面对角线为4rpm，晶胞边长为，铁晶胞密度的表达式×1030g•cm-3。 18. 乙醇酸钠(HOCH2COONa)又称羟基乙酸钠，它是一种有机原料，其相对分子质量为98。羟基乙酸钠易溶于热水，微溶于冷水，不溶于醇、醚等有机溶剂。实验室拟用氯乙酸(ClCH2COOH)和NaOH溶液制备少量羟基乙酸钠，此反应为剧烈的放热反应，具体实验步骤如下： 步骤1：如图所示装置的三颈烧瓶中，加入132.3g氯乙酸、50mL水，搅拌。逐步加入40%NaOH溶液，在95℃继续搅拌反应2小时，反应过程控制pH约为9至10之间。 步骤2：蒸出部分水至液面有薄膜，加少量热水，趁热过滤，滤液冷却至15℃，过滤得粗产品。 步骤3：粗产品溶解于适量热水中，加活性炭脱色，分离掉活性炭。 步骤4：将去除活性炭后的溶液加入适量乙醇中，冷却结晶，过滤、干燥，得到羟基乙酸钠。 请回答下列问题： （1）装置中仪器A的名称为___________。 （2）上图装置中仪器B为球形冷凝管，下列说法正确的是___________(填字母)。 A．球形冷凝管与直形冷凝管相比，冷却面积更大，效果更好 B．球形冷凝管既可以作倾斜式蒸馏装置，也可用于垂直回流装置 C．在使用冷凝管进行蒸馏操作时，一般蒸馏物的沸点越高，蒸气越易冷凝 （3）步骤1中，发生反应的化学方程式是___________。 （4）逐步加入40%NaOH溶液的目的是___________，___________。 （5）步骤2中，三颈烧瓶中如果忘加磁转子该如何操作___________。 （6）步骤4中，将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中的目的___________。 （7）步骤4中，得到纯净羟基乙酸钠98.0g，则实验产率为___________(结果保留1位小数)。 【答案】（1）分液漏斗 （2）AC （3） （4） ①. 控制反应体系pH ②. 防止升温太快 （5）冷却后补加磁转子 （6）降低羟基乙酸钠的溶解度，提高其产率（或析出量） （7）71.4% 【解析】 【分析】由题意可知，该实验的实验目的是95℃水浴加热条件下氯乙酸与氢氧化钠溶液反应制备少量羟基乙酸钠，实验得到的羟基乙酸钠溶液经蒸出部分水至液面有薄膜，加少量热水，趁热过滤，滤液冷却至15℃，过滤得粗产品；粗产品溶解于适量热水中，加活性炭脱色，需要过滤分离掉活性炭固体；将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中，冷却结晶，过滤、干燥，得羟基乙酸钠。 【小问1详解】 由实验装置图可知，仪器A为分液漏斗，故答案为：分液漏斗； 【小问2详解】 A．球形冷凝管与直形冷凝管相比，球形冷凝管的冷却面积更大，冷却效果更好，故正确； B．球形冷凝管内芯管为球泡状，容易在球部积留蒸馏液，不适宜做倾斜式蒸馏装置，所以多用于垂直蒸馏装置，故错误； C．在使用冷凝管进行蒸馏操作时，一般蒸馏物的沸点越高，蒸气越易冷凝为液态，故正确； 故选AC； 【小问3详解】 由分析可知，步骤1中发生的反应为95℃水浴加热条件下氯乙酸与氢氧化钠溶液反应生成羟基乙酸钠、氯化钠和水，反应的化学方程式为，故答案为：； 【小问4详解】 由题意可知，生成羟基乙酸钠的反应为放热反应，反应过程中需要控制溶液pH约为9至10之间，所以逐步加入40%NaOH溶液的目的是防止升温太快，同时控制反应体系的pH，故答案为：控制反应体系pH；防止升温太快； 【小问5详解】 三颈烧瓶中磁转子在反应过程中起到搅拌的作用，如果忘加磁转子需要冷却后补加磁转子，故答案为：冷却后补加磁转子； 【小问6详解】 由题意可知，羟基乙酸钠不溶于醇、醚等有机溶剂，则将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中的目的是降低羟基乙酸钠的溶解度，提高其产率，故答案为：降低羟基乙酸钠的溶解度，提高其产率； 【小问7详解】 由方程式可知，132.3g氯乙酸理论上生成羟基乙酸钠的物质的量为=1.4mol，实验得到纯净羟基乙酸钠98.0g，则实验产率为×100%=71.4%，故答案为：71.4%。 19. 2021年全世界前沿新材料领域取得新的进展。推动了高技术产业变革，钛（Ti）被称为“未来世界的金属”，广泛应用于国防、航空航天、生物材料等领域。请回答下列问题： （1）钛的核外电子排布式是________，与钛同周期的元素中，基态原子的未成对电子数与钛相同的有______种。 （2）钛元素的检验方法如图： 可与形成配离子，其原因是_______________。 （3）二氧化钛（）是一种常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂，也常用于污水处理。纳米催化的一个实例如图所示： 化合物乙的分子中采取杂化方式成键的原子数目是个____________。 （4）氮化钛晶体的晶胞结构如图所示，则氮化钛晶体化学式为____________，该晶体结构中与N原子距离最近且相等的N原子有______个；该晶胞的密度，则晶胞结构中两个氮原子之间的最近距离为_______。（为阿伏加德罗常数的数值，只列计算式） 【答案】（1） ①. ②. 3 （2）中存在空轨道，而双氧水中氧原子可以提供孤对电子 （3）5 （4） ①. TiN ②. 12 ③. 【解析】 【小问1详解】 钛的核外电子排布式是[Ar]3d24s2，钛原子未成对电子数为2，钛同周期中与钛原子未成对电子数相同的元素有：Ni（）、Ge（）和Se（），所以有3种； 【小问2详解】 物质形成配位键的基本要求是一个微粒提供空轨道，另一个微粒提供孤对电子，所以两者能形成配离子的原因是因为中存在空轨道，而双氧水中氧原子可以提供孤对电子； 【小问3详解】 化合物乙中采用杂化方式的有：三个饱和的碳原子，羟基中的氧原子和氨基中的氮原子，总共5个采取杂化方式成键的原子； 【小问4详解】 晶胞中氮原子位于8个顶点和6个面的面心，所以氮原子数目等于：，钛原子位于晶胞12条棱上和体心，所以钛原子的数目为：，氮原子和钛原子的数目比为1：1，所以氮化钛晶体化学式为：TiN； 以晶胞顶点的N原子研究，距离氮原子最近的氮原子位于晶胞三个面的面心，每一个顶点为8个晶胞所共用，每一个面心上的N原子为两个晶胞所共用，所以晶体结构中与N原子距离最近且相等的N原子数目为：； 该晶胞中有4个碳原子和4个氮原子，所以晶胞的质量为，所以该晶胞的边长为：，晶胞结构中两个氮原子之间的最近距离为面对角线长度的一半，所以两个氮原子之间的最近距离为：。 20. 化合物Ⅶ是制备抗菌药的中间体，实验室以芳香化合物Ⅰ为原料制备Ⅶ的一种合成路线如下： 已知： 回答下列问题： （1）化合物Ⅰ的名称为_______；化合物Ⅳ含有的官能团的名称是_______。 （2）化合物Ⅴ的结构简式为_______；化合物Ⅵ→化合物Ⅶ的反应类型为_______。 （3）化合物Ⅱ→化合物Ⅲ的化学方程式为_______。 （4）芳香化合物Ⅹ是化合物Ⅳ的同分异构体，同时满足如下条件的化合物Ⅹ的结构有_______种(不考虑立体异构)； 条件：a)含有的官能团的种类和数目与化合物Ⅳ的相同；b)苯环上有两个取代基 其中，核磁共振氢谱有四组峰的结构简式_______(任写一种)。 （5）根据上述信息，写出以溴乙烷为原料制备聚-2-丁烯的合成路线_______ (无机试剂任选，需注明反应条件)。 【答案】（1） ①. 甲苯 ②. 碳溴键、羧基 （2） ①. ②. 消去反应 （3） （4） ①. 5 ②. 或 （5） 【解析】 【分析】结合化合物I的分子式和化合物II的结构知，化合物I→化合物II过程是在甲苯的邻位引入醛基，I为 ，化合物Ⅱ→化合物Ⅲ过程发生醛基的催化氧化反应，化合物Ⅲ发生取代反应生成化合物Ⅳ，结合已知信息可确定化合物Ⅴ为，化合物Ⅵ为，对比化合物Ⅵ →化合物Ⅶ结构知，化合物Ⅵ →化合物Ⅶ过程发生碘原子的消去反应。 【小问1详解】 结合化合物I的分子式和化合物II的结构知：I为 ，化学名称为甲苯；观察化合物Ⅳ的结构简式知，它含有两种官能团：碳溴键、羧基； 【小问2详解】 利用已知信息可推知，化合物Ⅴ为 ，化合物Ⅵ为 ，结合化合物Ⅶ的结构，从化合物Ⅵ →化合物Ⅶ发生碘原子的消去反应； 【小问3详解】 从化合物Ⅱ→化合物Ⅲ的过程中，发生了醛基的催化氧化反应，方程式为： 【小问4详解】 根据所给信息，可讨论苯环上两个取代基的情况，若两个取代基分别为-CH2Br和-COOH，有邻、间、对3种同分异构体，扣除Ⅳ本身，有2种同分异构体： 和 ，若两个取代基分别为-Br和-CH2COOH，又有邻、间、对3种同分异构体，分别为： 、 、 ，合计共5种；其中 和 核磁共振氢谱有四组峰，符合题意； 【小问5详解】 对比原料溴乙烷和目标产物结构知，要制备聚-2-丁烯，可先利用溴乙烷经水解、催化氧化反应制得乙醛，再参考已知信息第一步，由乙醛和溴乙烷在一定条件下生成2-丁烯，最后经由2-丁烯发生加聚反应得到聚-2-丁烯，合成路线为： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广州市实验外语学校2023-2024学年下学期高二化学期末模拟考 考试时间：75分钟 满分：100分 相对原子质量H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Ti-48 第Ⅰ卷（选择题，共44分） 一、单选题（共16题，1-10题每题2分，11-16题每题4分） 1. 下列关于有机化合物的说法不正确的是 A B C D 木糖醇()是一种天然甜味剂，属于糖类化合物 聚乙烯由线型结构转变为网状结构能够增加材料的强度 DNA分子复制过程中存在氢键的断裂和形成 烷基磺酸钠(表面活性剂)在水中聚集形成的胶束属于超分子 A. A B. B C. C D. D 2. 人类对核外电子运动的认知不断进步。下列说法正确的是 A. 电子在线性轨道上绕核运行 B. 电子从激发态跃迁到基态时能产生吸收光谱 C. 、、轨道相互平行、能量相等 D. 轨道比轨道大，其空间包含了轨道 3. 下列化学用语表示正确的是 A. 中子数为10的氧原子： B. 的空间结构：(直线型) C. 二甲基甲酰胺的结构简式： D. 的电子式： 4. 下列关于水合氢离子的说法错误的是 A. 含有极性键 B. 空间构型为三角锥形 C. 键角： D. 和 中氧原子均为杂化 5. 依据元素周期律，下列判断不正确的是 A. 原子半径：Mg<Na<K B. 第一电离能：Li<Be<B C. 电负性：N<O<F D. 热稳定性：SiH4<PH3<HCl 6. 溶于浓 溶液中可得到配合物。下列说法错误的是 A. 提供空轨道 B. 中心离子的配位数是4 C. 含有键数目为 D. 向溶液中逐滴滴加浓 溶液至过量，先形成蓝色沉淀，后沉淀溶解 7. 下列说法正确的是 A. 基态Cr原子的价层电子排布式：3d54s1，违反能量最低原理 B. 基态C原子的电子排布式：1s22s22px12pz1，违反能量最低原理 C. 基态C原子的价层电子排布图： ，违反泡利原理 D. 基态Fe3+的3d电子排布图： ，违反洪特规则 8. 石棉具有高度耐火性、电绝缘性和绝热性，是重要的防火、绝缘和保温材料，其化学式为，其组成也可写成氧化物形式：。下列说法正确的是 A. 组成元素均位于元素周期表的p区 B. 的熔点比的高 C. ⅣA族元素单质的晶体类型相同 D. 基态硅原子核外电子有8种不同的空间运动状态 9. 下列说法正确的是 A. 的一溴代物和的一溴代物都有4种（不考虑立体异构） B. 等物质的量的苯和苯甲酸完全燃烧消耗氧气的量不相等 C. 按系统命名法，化合物的名称是2，3，4一三甲基-2-乙基戊烷 D. 和互为同系物 10. 下列实验操作可以达到实验目的的是 实验目的 实验操作 A 验证乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化 将乙醇与浓硫酸加热到170℃，反应生成的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液是否褪色 B 除去苯中少量的苯酚 向苯和苯酚的混合液中加入浓溴水，充分反应后过滤 C 除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸 加入足量饱和Na2CO3溶液，振荡，静置，分液，取出上层液体 D 检验蔗糖的水解产物 取少量蔗糖溶液，与稀硫酸共热后加入新制的Cu(OH)2悬浊液，观察是否出现砖红色沉淀 A. A B. B C. C D. D 11. 由化合物X、Y为起始原料可合成药物Z。下列说法正确的是（ ） A. X分子中所有碳原子可处于同一平面 B. X、Z分子中均含有2个手性碳原子 C. 1molZ最多只能与2molBr2发生反应 D. X、Y、Z均可与NaOH稀溶液发生反应 12. 自从第一次合成稀有气体元素的化合物XePtF6以来，人们又相继发现了氙的一系列化合物，如XeF2、XeF4等。如图甲为XeF4的结构示意图，图乙为XeF2晶体的晶胞结构图。下列有关说法正确的是 A. XeF4是极性分子 B. XeF2晶体属于离子晶体 C. 一个XeF2晶胞中实际拥有2个XeF2 D. XeF2晶体中距离最近的两个XeF2之间的距离为a(a为晶胞边长) 13. 设为阿伏加德罗常数值．下列有关叙述正确的是 A. 甲烷中的氢原子被氯原子完全取代，需要氯气分子数为 B. 甘油（丙三醇）中含有羟基数为 C. 乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为 D. 标准状况下，含有的共价键数为 14. 阿莫西林是常见的抗生素，其结构如图所示，下列说法错误的是 A. 阿莫西林与 溶液共热时最多可消耗 B. 阿莫西林的分子式为 C. 阿莫西林与反应时最多消耗 D. 阿莫西林能与浓溴水反应 15. 已知元素周期表中前四周期的元素M、W、X、Y、Z，它们的原子序数依次增大.M与W可以形成原子个数比为的10电子分子，的最外层电子数为最内层的一半，的最高能层有两对成对电子，Z位于元素周期表第ⅥB族.下列说法正确的是 A. 的价层电子排布式： B. 简单离子半径： C. 最简单氢化物的稳定性： D. 与形成的化合物和均为极性分子 16. 将下列反应产生的气体通入如图所示的装置，所选试剂不能达到实验目的的是 选项 操作 目的 试剂a 试剂b A 往电石中滴加饱和食盐水 验证乙炔的性质 溶液 酸性溶液 B 混合苯、液溴、铁粉 验证苯的取代反应 无 溶液 C 加热1-溴丁烷与 的乙醇溶液 验证反应产生了烯烃 无 溴的溶液 D 往中滴加醋酸 验证酸性：碳酸>苯酚 饱和溶液 苯酚钠溶液 A. A B. B C. C D. D 第Ⅱ卷（非选择题，共56分） 17. 铁是地球上分布最广泛的金属之一，约占地壳质量的5%，仅次于氧、硅、铝，位居地壳含量第四位。蛋白琥珀酸铁(CaHbOcNdFe)口服液可以用来治疗缺铁性贫血的治疗。请回答以下相关问题： （1）写出基态铁原子的价层电子排布式_______。 （2）给出蛋白琥珀酸铁含有的C、N、O三种元素的第一电离能从小到大排序_______，并解释原因_______。 （3）将C、N、O三种元素最简单氢化物按照键角从大到小排序_______。 （4）已知O、S、Se、Te在元素周期表中位于同主族，将这四种元素的最简单氢化物按照沸点从大到小排序_______。 （5）琥珀酸的结构如图所示，写出琥珀酸分子中σ键与π键的个数比_______。 （6）金属羰基化合物在催化反应中有着重要的作用，其本质是金属原子与一氧化碳中的碳原子形成配位键。金属原子在形成最稳定的羰基化合物时要遵守18电子规则，即每个金属原子的价层都满足18电子结构。若金属价层电子数为奇数，则可以通过两个金属原子之间形成共价单键实现价层电子数为偶数。根据以上信息，写出Fe原子最稳定的羰基化合物的分子式_______。 （7）铁有多种同素异形体，在910－1400℃范围内，铁以面心立方最密堆积存在，如图为面心立方堆积的铁的晶胞。已知铁的摩尔质量为Mg/mol，铁原子的半径为rpm，给出铁晶胞密度的表达式_______ g•cm-3。 18. 乙醇酸钠(HOCH2COONa)又称羟基乙酸钠，它是一种有机原料，其相对分子质量为98。羟基乙酸钠易溶于热水，微溶于冷水，不溶于醇、醚等有机溶剂。实验室拟用氯乙酸(ClCH2COOH)和NaOH溶液制备少量羟基乙酸钠，此反应为剧烈的放热反应，具体实验步骤如下： 步骤1：如图所示装置的三颈烧瓶中，加入132.3g氯乙酸、50mL水，搅拌。逐步加入40%NaOH溶液，在95℃继续搅拌反应2小时，反应过程控制pH约为9至10之间。 步骤2：蒸出部分水至液面有薄膜，加少量热水，趁热过滤，滤液冷却至15℃，过滤得粗产品。 步骤3：粗产品溶解于适量热水中，加活性炭脱色，分离掉活性炭。 步骤4：将去除活性炭后的溶液加入适量乙醇中，冷却结晶，过滤、干燥，得到羟基乙酸钠。 请回答下列问题： （1）装置中仪器A的名称为___________。 （2）上图装置中仪器B为球形冷凝管，下列说法正确的是___________(填字母)。 A．球形冷凝管与直形冷凝管相比，冷却面积更大，效果更好 B．球形冷凝管既可以作倾斜式蒸馏装置，也可用于垂直回流装置 C．在使用冷凝管进行蒸馏操作时，一般蒸馏物的沸点越高，蒸气越易冷凝 （3）步骤1中，发生反应的化学方程式是___________。 （4）逐步加入40%NaOH溶液的目的是___________，___________。 （5）步骤2中，三颈烧瓶中如果忘加磁转子该如何操作___________。 （6）步骤4中，将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中的目的___________。 （7）步骤4中，得到纯净羟基乙酸钠98.0g，则实验产率为___________(结果保留1位小数)。 19. 2021年全世界前沿新材料领域取得新的进展。推动了高技术产业变革，钛（Ti）被称为“未来世界的金属”，广泛应用于国防、航空航天、生物材料等领域。请回答下列问题： （1）钛的核外电子排布式是________，与钛同周期的元素中，基态原子的未成对电子数与钛相同的有______种。 （2）钛元素的检验方法如图： 可与形成配离子，其原因是_______________。 （3）二氧化钛（）是一种常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂，也常用于污水处理。纳米催化的一个实例如图所示： 化合物乙的分子中采取杂化方式成键的原子数目是个____________。 （4）氮化钛晶体的晶胞结构如图所示，则氮化钛晶体化学式为____________，该晶体结构中与N原子距离最近且相等的N原子有______个；该晶胞的密度，则晶胞结构中两个氮原子之间的最近距离为_______。（为阿伏加德罗常数的数值，只列计算式） 20. 化合物Ⅶ是制备抗菌药的中间体，实验室以芳香化合物Ⅰ为原料制备Ⅶ的一种合成路线如下： 已知： 回答下列问题： （1）化合物Ⅰ的名称为_______；化合物Ⅳ含有的官能团的名称是_______。 （2）化合物Ⅴ的结构简式为_______；化合物Ⅵ→化合物Ⅶ的反应类型为_______。 （3）化合物Ⅱ→化合物Ⅲ的化学方程式为_______。 （4）芳香化合物Ⅹ是化合物Ⅳ的同分异构体，同时满足如下条件的化合物Ⅹ的结构有_______种(不考虑立体异构)； 条件：a)含有的官能团的种类和数目与化合物Ⅳ的相同；b)苯环上有两个取代基 其中，核磁共振氢谱有四组峰的结构简式_______(任写一种)。 （5）根据上述信息，写出以溴乙烷为原料制备聚-2-丁烯的合成路线_______ (无机试剂任选，需注明反应条件)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $