精品解析：北京市第八中学2023-2024学年高二下学期期末练习化学试题

2023-2024学年度第二学期期末练习 年级：高二 科目：化学 考试时间：90分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 Mg-24 Fe-56 Cu-64 Au-197 第一部分(选择题 共42分) 每小题只有一个选项符合题意 1. 反应可以应用于检验氯气管道的泄漏。下列说法正确的是 A. 分子的VSEPR模型： B. 基态Cl原子的核外电子排布式： C. 的电子式： D. 基态N原子的核外电子轨道表示式： 2. D-乙酰氨基葡萄糖(结构简式如下)是一种天然存在的特殊单糖。下列有关该物质说法正确的是 A. 分子式为 B. 能发生缩聚反应 C. 与葡萄糖互为同系物 D. 分子中含有键，不含键 3. 法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物，其结构简式如图所示。下列说法正确的是 A. 该分子的分子式为 B. 该分子中N原子均采取杂化 C. 组成该分子的元素中第一电离能：F>O>N D. 该分子中没有手性碳原子 4. 卤族元素化合物的性质有相似性和递变性，下列说法正确的是 A. HF、HCl、HBr的沸点依次升高 B. HF、HCl、HBr、HI酸性依次减弱 C. NaF、NaCl、NaBr熔点依次降低 D. H-O-X(X代表Cl、Br、I)酸性随着X的原子序数递增逐渐增强 5. 形成白酒辛辣口感的物质是醛类物质，主要由葡萄糖经如下转化生成： 下列说法不正确的是 A. 一定条件下，最多可与发生加成反应 B. Y中含有羟基和醛基，属于糖类物质 C. 可用新制的悬浊液鉴别X和Z D 沸点： 6. 用下列仪器或装置(图中部分夹持略)进行相应实验，可以达到实验目的的是 验证溴乙烷消去反应的气体产物为乙烯 实验室制乙酸乙酯 检验乙醇消去反应产物中的乙烯 酸性：碳酸>苯酚 A B C D A. A B. B C. C D. D 7. 一种点击化学方法合成聚硫酸酯的路线如下所示： 下列说法正确的是 A. 双酚A是苯酚的同系物，可与甲醛发生聚合反应 B. 催化聚合也可生成W C. 生成W的反应③为缩聚反应，同时生成 D. 在碱性条件下，W比聚苯乙烯更难降解 8. 黄金按质量分数分级，纯金为。合金的三种晶胞结构如图，Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是 A. I为金 B. Ⅱ中的配位数是12 C. Ⅲ中最小核间距 D. I、Ⅱ、Ⅲ中，与原子个数比依次为、、 9. 由柠檬烯制备生物可降解塑料的过程如图。其中原子利用率为。 下列说法不正确的是 A. 柠檬烯的分子式为 B. 柠檬烯过程中作氧化剂 C. 试剂为 D. 一定条件下，可从线型结构变为网状结构 10. 我国科学家制备了一种新型可生物降解的脂肪族聚酯P，并利用P合成了具有细胞低毒性和亲水性较好的聚合物Q，Q在生物医学领域有一定的应用前景。下列说法不正确的是 注：R表示葡萄糖或乳糖 A. 聚合物P可生物降解与酯的水解反应有关 B. 由M、L合成P的过程，参与聚合反应的单体的数目为个 C. 由P合成Q的过程中发生了加成反应 D. 通过调控x与y的比例，可调节Q的亲水性能 11. 单体M通过不同的聚合方式可生成聚合物A和聚合物B，转化关系如下。 下列说法不正确的是 A. 聚合物A的重复结构单元中含有的官能团和单体M中的不同 B. 单体M生成聚合物B的反应为加聚反应 C. 在酸性或碱性的水溶液中，聚合物B的溶解程度比在水中的均提高 D. 聚合物B解聚生成单体M，存在断开C—C键，形成C—C键的过程 12. 实验表明，相同条件下，钠与乙醇的反应比钠与水的反应缓和得多。下列说法不正确的是 A. 常温时，乙醇的密度小于水的密度 B. 向少量的钠与水反应后的溶液中滴加酚酞溶液，显红色 C. 少量相同质量的钠分别与相同质量的乙醇和水反应，水中产生的比乙醇中的多 D. 乙基是推电子基，乙醇中O-H键的极性比水中的小，故钠与乙醇的反应较与水的缓和 13. 环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构，腔内极性较小，腔外极性较大，可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法不正确的是 A. 环六糊精属于寡糖 B. 非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子 C. 图2中甲氧基对位暴露在反应环境中，易发生取代反应 D 可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚 14. 将等量的乙酸乙酯分别与等体积的溶液、溶液、蒸馏水混合，加热，甲、乙同学分别测得酯层体积、乙醇浓度随时间变化如下图所示。 下列说法不正确的是 A. 乙酸乙酯在酸性条件下水解反应为： B. ，乙酸乙酯的水解速率：碱性>酸性>中性 C. ，乙酸乙酯的水解量：碱性=酸性 D. ，酯层体积：酸性<碱性，推测与溶剂极性的变化有关 第二部分(非选择题 共58分) 15. 铁元素在人体健康和新材料研发中有重要的应用 （1）基态Fe原子核外电子排布式为___________。 （2）邻二氮菲(phen)与生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子，可用于补铁剂中的测定，邻二氮菲的结构简式如图所示。 ①邻二氮菲的一氯代物有___________种。 ②补铁剂中的易被氧化变质，请从结构角度解释其原因：___________。 ③用邻二氮菲测定浓度时应控制pH为5～6的适宜范围，请解释原因：___________。 （3）邻二氮菲结构中包含吡咯环()，含有类似结构的物质通常具有一定的碱性，已知碱性强弱：>>，请解释原因___________。 （4）可以和、、、等配体形成配位数为6的稳定配离子。已知某配离子中为杂化，写出配位前后 3d轨道表示式___________。 （5）氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键，铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。 ①距离Mg原子最近的Fe原子个数是___________。 ②铁镁合金化学式为___________。 ③若该晶胞的晶胞边长为d nm，阿伏加德罗常数为，则该合金的密度为___________(1nm=cm)。 ④若该晶体储氢时，分子在晶胞的体心和棱心位置，则含Mg 48g的该储氢合金可储存标准状况下的体积约为___________L。 16. 锂离子电池广泛应用于电源领域。 （1）锂离子电池目前广泛采用溶有六氟磷酸锂(LiPF6)的碳酸酯作电解液。 ①Li、P、F的电负性由大到小的排序是_____。 ②PF中存在_____(填序号)。 a.共价键 b.离子键 c.金属键 ③碳酸二乙酯()的沸点高于碳酸二甲酯()，原因是_____。 ④采用高温处理废旧电解液，会诱发碳酸酯发生变化，增大回收难度。碳酸二甲酯在高温发生如图转化。 EC()发生类似转化的产物是Li2CO3和_____(答一种)。 （2）废旧锂离子电池含LiNiO2的正极材料经预处理后，可采用如图原理富集Ni元素。 ①基态Ni2+的价层电子的轨道表示式是_____。 ②DMG中N原子均与Ni2+配位，且Ni2+的配位数是4；DMG－Ni中两个配体之间形成分子内氢键。写出DMG－Ni的结构简式(用“…”标出氢键)。_____ （3）石墨可作锂离子电池的负极材料。充电时，Li+嵌入石墨层间。当嵌入最大量Li+时，晶体部分结构的俯视示意图如图，此时C与Li+的个数比是_____。 17. 某治疗胃溃疡的药物中间体N，可通过如下合成路线制得。 资料：“重排”指有机物分子中的一个基团迁移到另外一个原子上，其分子式不变。 （1）A→B的反应类型是___________。 （2）按官能团分类，D的类别是___________。 （3）E含有酯基。E的结构简式是___________。 （4）写出符合下列条件的F的同分异构体：___________(写出2种)。 ⅰ．在一定条件下可以发生银镜反应 ⅱ．核磁共振氢谱有4组峰，峰面积比为1：2：2：3 （5）F与反应生成G的过程如下。 已知：ⅰ．发生加成反应时，断开键。 ⅱ．同一个碳上连着一个羟基和一个氨基(或取代的氨基)时不稳定，易脱水生成亚胺()。 写出P、Q的结构简式：___________、___________。 （6）J含有醚键。试剂a是___________。 （7）K与NaOH反应得到L的化学方程式是___________。 18. 某研究小组以甲苯为起始原料，按下列路线合成某利尿药物。 已知：(代表烃基或原子) （1）A为苯的同系物，的化学方程式为_______。 （2）的反应试剂及条件为_______。 （3）的反应类型为_______。 （4）下列说法正确的是_______。 的一氯代物共有3种 在一定条件下可以生成高分子化合物 的核磁共振氢谱共有6个峰 （5）两步反应的设计目的是_______。 （6）已知转化过程分两步，转化关系如图所示。 请写出和的结构简式：_______、_______。 19. 阿哌沙班（Apixaban）可用于预防膝关节置换手术患者静脉血栓栓塞的发生。下图是阿哌沙班中间体K的一种合成路线： 已知：i． ii．RCOOR′ ⅲ． （1）A→B的反应类型是______。 （2）B→C的化学方程式是 （3）D的分子式为C7H12O4，D的结构简式是______ （4）G→H的化学方程式是______ （5）与F含有相同官能团的同分异构体有______种（不考虑手性异构，不含F） （6）K经多步合成阿哌沙班，结合K的合成路线图，写出中间体的结构简式______，步骤3的试剂和反应条件是______。 （7）通常用酯基和NH3生成酰胺基，不用羧基和NH3直接反应，结合电负性解释原因： ____________________________________________________ 元素 H C O 电负性 2.1 2.5 3.5 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年度第二学期期末练习 年级：高二 科目：化学 考试时间：90分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 Mg-24 Fe-56 Cu-64 Au-197 第一部分(选择题 共42分) 每小题只有一个选项符合题意 1. 反应可以应用于检验氯气管道的泄漏。下列说法正确的是 A. 分子的VSEPR模型： B. 基态Cl原子的核外电子排布式： C. 的电子式： D. 基态N原子的核外电子轨道表示式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．NH3的价电子对为4，VSEPR模型名称为四面体形，A错误； B．基态Cl原子有17个电子，故核外电子排布式：1s22s22p63s23p5，B正确； C．的电子式为，C错误； D．基态N原子的核外电子轨道表示式为，D错误； 故选B。 2. D-乙酰氨基葡萄糖(结构简式如下)是一种天然存在的特殊单糖。下列有关该物质说法正确的是 A. 分子式为 B. 能发生缩聚反应 C. 与葡萄糖互为同系物 D. 分子中含有键，不含键 【答案】B 【解析】 【详解】A．由该物质的结构可知，其分子式为：C8H15O6N，故A错误； B．该物质结构中含有多个醇羟基，能发生缩聚反应，故B正确； C．组成和结构相似，相差若干个CH2原子团的化合物互为同系物，葡萄糖分子式为C6H12O6，该物质分子式为：C8H15O6N，不互为同系物，故C错误； D．单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，该物质结构中含有C=O键，即分子中键和键均有，故D错误； 故选B。 【点睛】 3. 法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物，其结构简式如图所示。下列说法正确的是 A. 该分子的分子式为 B. 该分子中N原子均采取杂化 C. 组成该分子的元素中第一电离能：F>O>N D. 该分子中没有手性碳原子 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题干有机物结构简式可知，该有机物的分子式是C5H4O2N3F，故A错误； B．该分子中形成双键的N原子采用sp2杂化，其余N原子都为sp3杂化，故B错误； C．同周期元素的第一电离能从左到右有增大的趋势，但ⅡA族和ⅤA族的元素达到全满或半满状态，较为稳定，使得IIA与IIIA、VA与VIA反常，故该分子中N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O，故C错误； D．手性碳原子一定是饱和碳原子，所连接的四个基团要是不同的，该有机物中没有饱和的碳原子，故D正确； 故答案选D。 4. 卤族元素化合物的性质有相似性和递变性，下列说法正确的是 A. HF、HCl、HBr沸点依次升高 B. HF、HCl、HBr、HI酸性依次减弱 C. NaF、NaCl、NaBr熔点依次降低 D. H-O-X(X代表Cl、Br、I)的酸性随着X的原子序数递增逐渐增强 【答案】C 【解析】 【详解】A．HCl、HBr是分子晶体，它们的相对分子质量依次增大，则沸点依次升高，由于HF分子间存在氢键，使沸点异常增大，故三者中沸点大小应该是HF＞HBr＞HCl，故A错误； B．从F到I，原子半径显著增大，形成的氢化物中，原子半径越大，键能越小，氢离子越容易电离，所以从HF、HCl、HBr、HI的酸性依次增强，B错误； C．NaF、NaCl、NaBr属于离子晶体，离子半径越大，键能越小，熔沸点越低，由离子半径Br->Cl->F-，则NaF、NaCl、NaBr熔点依次降低，故C正确； D．X元素的电负性越强，X吸引电子对的能力越强，使O-H间的电子对向O原子方向偏离，电离出H+更容易，由于电负性: Cl>Br>I，则H一O一X的酸性随着X的原子序数递增逐渐减弱，故D错误。 故答案选C。 5. 形成白酒辛辣口感的物质是醛类物质，主要由葡萄糖经如下转化生成： 下列说法不正确的是 A. 一定条件下，最多可与发生加成反应 B. Y中含有羟基和醛基，属于糖类物质 C. 可用新制的悬浊液鉴别X和Z D. 沸点： 【答案】B 【解析】 【详解】A．1molZ中含1mol碳碳双键和1mol醛基，可与2mol氢气发生加成反应，故A正确； B．糖类是多羟基醛类或多羟基酮类，Y只含一个羟基和1个醛基，不属于糖类，故B错误； C．X中不含醛基，Z中有醛基，可用性质氢氧化铜悬浊液鉴别，故C正确； D．有机物中所含羟基数越多，形成的分子间氢键越多，物质的沸点越高，由结构可知羟基数：，沸点：，故D正确； 故选：B。 6. 用下列仪器或装置(图中部分夹持略)进行相应实验，可以达到实验目的的是 验证溴乙烷消去反应气体产物为乙烯 实验室制乙酸乙酯 检验乙醇消去反应产物中的乙烯 酸性：碳酸>苯酚 A B C D A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．溴乙烷在NaOH的醇溶液中发生消去反应，乙烯气体中会混有挥发出来的乙醇，乙烯、乙醇都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，乙醇易溶于水，但乙烯难溶于水，用水除去乙烯中的乙醇，然后将剩余的气体通入酸性高锰酸钾溶液中，如果酸性高锰酸钾溶液褪色，说明生成乙烯，所以能实现实验目的，故A正确； B．图中缺少浓硫酸，同时导管口不能伸入饱和的碳酸钠溶液中，故B错误； C．乙醇易挥发，所以生成的乙烯中含有乙醇，乙烯中还含有SO2，乙醇、SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，干扰乙烯和酸性高锰酸钾溶液的反应，所以不能实现实验目的，故C错误； D．浓盐酸具有挥发性，且HCl、CO2都能和苯酚钠溶液反应生成苯酚，所以该实验不能证明酸性：HCl>苯酚，故D错误； 故选：A。 7. 一种点击化学方法合成聚硫酸酯的路线如下所示： 下列说法正确的是 A. 双酚A是苯酚的同系物，可与甲醛发生聚合反应 B. 催化聚合也可生成W C. 生成W的反应③为缩聚反应，同时生成 D. 在碱性条件下，W比聚苯乙烯更难降解 【答案】B 【解析】 【详解】A．同系物之间的官能团的种类与数目均相同，双酚A有2个羟基，故其不是苯酚的同系物，A不正确； B．题干中两种有机物之间通过缩聚反应生成W，根据题干中的反应机理可知，也可以通过缩聚反应生成W，B正确； C．生成W的反应③为缩聚反应，同时生成(CH3)3SiF，C不正确； D．W为聚硫酸酯，酯类物质在碱性条件下可以发生水解反应，因此，在碱性条件下，W比聚苯乙烯易降解，D不正确； 综上所述，本题选B。 8. 黄金按质量分数分级，纯金为。合金的三种晶胞结构如图，Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是 A. I为金 B. Ⅱ中的配位数是12 C. Ⅲ中最小核间距 D. I、Ⅱ、Ⅲ中，与原子个数比依次为、、 【答案】C 【解析】 【详解】A．由24K金的质量分数为100%，则18K金的质量分数为： ，I中Au和Cu原子个数比值为1:1，则Au的质量分数为： ，A正确； B．Ⅱ中Au处于立方体的八个顶点，Au的配位数指距离最近的Cu，Cu处于面心处，类似于二氧化碳晶胞结构，二氧化碳分子周围距离最近的二氧化碳有12个，则Au的配位数为12，B正确； C． 设Ⅲ的晶胞参数为a，的核间距为，的最小核间距也为 ，最小核间距，C错误； D． I中，处于内部，处于晶胞的八个顶点，其原子个数比为1:1；Ⅱ中，处于立方体的八个顶点， 处于面心，其原子个数比为：；Ⅲ中，处于立方体的面心，处于顶点，其原子个数比为；D正确； 故选C。 9. 由柠檬烯制备生物可降解塑料的过程如图。其中原子利用率为。 下列说法不正确的是 A. 柠檬烯的分子式为 B. 柠檬烯过程中作氧化剂 C. 试剂为 D. 一定条件下，可从线型结构变为网状结构 【答案】A 【解析】 【分析】柠檬烯的分子式为C10H16，分析X与Y可知，原子利用率为100%，a为CO2，柠檬烯→X过程中H2O2作氧化剂，将碳碳双键氧化，据此回答。 【详解】A．根据分析可知，柠檬烯的分子式为C10H16，A错误； B．根据分析可知，柠檬烯→X过程中H2O2作氧化剂，B正确； C．根据分析可知，试剂a为CO2，C正确； D．线型结构里必须还存在能发生加聚或缩聚反应的官能团如双键、羟基、氨基等，才有可能转变为网状结构，Y中含有碳碳双键，所以一定条件下，Y可从线型结构变为网状结构，D正确； 故选A。 10. 我国科学家制备了一种新型可生物降解的脂肪族聚酯P，并利用P合成了具有细胞低毒性和亲水性较好的聚合物Q，Q在生物医学领域有一定的应用前景。下列说法不正确的是 注：R表示葡萄糖或乳糖 A. 聚合物P可生物降解与酯的水解反应有关 B. 由M、L合成P的过程，参与聚合反应的单体的数目为个 C. 由P合成Q的过程中发生了加成反应 D. 通过调控x与y的比例，可调节Q的亲水性能 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题干信息中P的结构简式可知，聚合物P中含有酯基，可以发生水解反应转化为小分子物质，故其可生物降解与酯的水解反应有关，A正确； B．由题干转化信息可知，由M、L合成P的过程，参与聚合反应的聚合度为x个M和y个L，单体个数一共个，B错误； C．由题干转化信息可知，由P合成Q的过程中发生了P中的碳碳双键和ROCH2CH2N3中的氮氮三键发生了加成反应，C正确； D．由题干信息可知，Q中含亲水基团，通过调控x与y的比例可以改变亲水基的多少，故能调节Q的亲水性能，D正确； 故答案为：B。 11. 单体M通过不同的聚合方式可生成聚合物A和聚合物B，转化关系如下。 下列说法不正确的是 A. 聚合物A的重复结构单元中含有的官能团和单体M中的不同 B. 单体M生成聚合物B的反应为加聚反应 C. 在酸性或碱性的水溶液中，聚合物B的溶解程度比在水中的均提高 D. 聚合物B解聚生成单体M，存在断开C—C键，形成C—C键的过程 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据聚合物A和单体M的结构可知，聚合物A的重复结构单元中含有官能团：酯基和碳碳双键；单体M中含有官能团：碳碳双键，酯基，官能团相同，说法错误，A符合题意； B．对比单体M和聚合物B可知，单体M断开碳碳双键中的键，生成聚合物B中的碳碳单键键，该反应为加聚反应，说法正确，B不符题意； C．在酸性或碱性的水溶液中，聚合物B中酯基水解，溶解度增大，说法正确，C不符题意； D．结合选项C，聚合物B解聚生成单体M，存在断开C—C键，形成C—C键过程，说法正确，D不符题意； 答案选A。 12. 实验表明，相同条件下，钠与乙醇的反应比钠与水的反应缓和得多。下列说法不正确的是 A. 常温时，乙醇的密度小于水的密度 B. 向少量的钠与水反应后的溶液中滴加酚酞溶液，显红色 C. 少量相同质量钠分别与相同质量的乙醇和水反应，水中产生的比乙醇中的多 D. 乙基是推电子基，乙醇中O-H键的极性比水中的小，故钠与乙醇的反应较与水的缓和 【答案】C 【解析】 【详解】A．常温时，水的密度是0.998g/cm³，酒精的密度是0.789g/cm³，乙醇的密度小于水的密度，A正确； B．钠与水反应生成NaOH，向少量的钠与水反应后的溶液中滴加酚酞溶液，显红色，B正确； C．乙醇与钠反应的化学方程式是2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑，水和钠反应的化学方程式是2H2O+2Na=2NaOH+H2↑，则少量相同质量的钠分别与相同质量的乙醇和水反应，水中产生的等于乙醇中产生的，C错误； D．乙基是推电子基，乙醇中O-H键的极性比水中的小，不易断裂，故钠与乙醇的反应较与水的缓和，D正确； 故选C。 13. 环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构，腔内极性较小，腔外极性较大，可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法不正确的是 A. 环六糊精属于寡糖 B. 非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子 C. 图2中甲氧基对位暴露在反应环境中，易发生取代反应 D. 可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚 【答案】B 【解析】 【详解】A．寡糖定义也称为低聚糖，由2～10个单糖分子缩合并以糖苷键相连；根据图知，环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)是6分子葡萄糖的缩合物，所以环六糊精属于寡糖，故A正确； B．如果能被环六糊精包合形成超分子，该分子的直径必须匹配环六糊精的空腔尺寸，并不是所有的非极性分子都符合这个条件，所以不是所有的非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子，故B错误； C．环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)的腔内极性较小，腔外极性较大，腔内可以包含非极性较强的苯环，甲氧基极性较大，所以图2中甲氧基对位暴露在反应环境中，容易发生取代反应，故C正确； D．环六糊精腔外羟基能和水形成分子间氢键，增大其在水中的溶解性，氯代苯甲醚不含亲水基，难溶于水，所以可以用水作萃取剂分离环六糊精和氯代苯甲醚，故D正确； 答案选B。 14. 将等量的乙酸乙酯分别与等体积的溶液、溶液、蒸馏水混合，加热，甲、乙同学分别测得酯层体积、乙醇浓度随时间变化如下图所示。 下列说法不正确的是 A. 乙酸乙酯在酸性条件下水解反应为： B. ，乙酸乙酯的水解速率：碱性>酸性>中性 C. ，乙酸乙酯的水解量：碱性=酸性 D. ，酯层体积：酸性<碱性，推测与溶剂极性的变化有关 【答案】C 【解析】 【详解】A．乙酸乙酯在稀硫酸作催化剂条件发生水解生成乙酸和乙醇，故A正确； B．由图可知，在时间内，酯层减少的体积：碱性>酸性>中性，可知乙酸乙酯的水解速率：碱性>酸性>中性，故B正确； C．硫酸条件下一段时间后酯层减少速度加快，并不是水解速率提高导致，而是因为随溶剂中乙醇的增大，导致乙酸乙酯溶解量增加，因此乙酸乙酯的水解量在酸性、碱性条件下并不相等，故C错误； D．，酯层体积：酸性<碱性，主要原因是溶液中乙醇含量增大，溶剂极性变化，导致乙酸乙酯的溶解量增加，故D正确； 故选：C。 第二部分(非选择题 共58分) 15. 铁元素在人体健康和新材料研发中有重要的应用 （1）基态Fe原子核外电子排布式为___________。 （2）邻二氮菲(phen)与生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子，可用于补铁剂中的测定，邻二氮菲的结构简式如图所示。 ①邻二氮菲的一氯代物有___________种。 ②补铁剂中的易被氧化变质，请从结构角度解释其原因：___________。 ③用邻二氮菲测定浓度时应控制pH为5～6的适宜范围，请解释原因：___________。 （3）邻二氮菲结构中包含吡咯环()，含有类似结构的物质通常具有一定的碱性，已知碱性强弱：>>，请解释原因___________。 （4）可以和、、、等配体形成配位数为6的稳定配离子。已知某配离子中为杂化，写出配位前后 3d轨道表示式___________。 （5）氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键，铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。 ①距离Mg原子最近的Fe原子个数是___________。 ②铁镁合金的化学式为___________。 ③若该晶胞的晶胞边长为d nm，阿伏加德罗常数为，则该合金的密度为___________(1nm=cm)。 ④若该晶体储氢时，分子在晶胞的体心和棱心位置，则含Mg 48g的该储氢合金可储存标准状况下的体积约为___________L。 【答案】（1）1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 （2） ①. 4 ②. Fe3+的3d5半满状态更稳定 ③. 当H+浓度较高时，邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键，导致与Fe2+配位能力减弱，而当OH-浓度较高时，OH-与Fe2+反应生成沉淀，也影响Fe2+与邻二氮菲配位 （3）类似吡咯环结构的物质呈现碱性是因为N原子有孤电子对，给出电子与H+形成配位键， -CH3是推电子基团，使中N原子更易给出电子，-Cl是吸电子基团，使中N原子难以给出电子，故碱性强弱为>> （4） （5） ①. 4 ②. Mg2Fe ③. ④. 22.4 【解析】 【小问1详解】 铁元素的原子序数为26，基态Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2； 【小问2详解】 ①如图，邻二氮菲分子中含有4种不同位置的H原子，故其一氯代物有4种； ②从结构角度来看，Fe2+的价电子排布式是3d6，再失去一个电子就是3d5，半充满稳定结构，故易被氧化成Fe3+； ③用邻二氮菲测定Fe2+浓度时应控制pH在适宜范围，这是因为当H+浓度较高时，邻二氮菲中的N体现碱性，会优先与酸反应生成盐，导致与Fe2+配位能力减弱，而当OH-浓度较高时，OH-与Fe2+反应生成沉淀，也影响Fe2+与邻二氮菲配位； 【小问3详解】 类似吡咯环结构的物质呈现碱性是因为N原子有孤电子对，给出电子与H+形成配位键，-CH3是推电子基团，使中N原子更易给出电子，-Cl是吸电子基团，使中N原子难以给出电子，故碱性强弱为>>； 【小问4详解】 Fe3+的基态价电子排布式为3d5，故杂化前3d轨道表示式为，形成配合物时Fe3+提供空轨道，某配离子中Fe3+为杂化，则有2个3d轨道形成杂化轨道，原3d轨道中的5个电子需填充在剩余的3个3d轨道中，每个轨道最多填充2个电子且自旋相反，故杂化后3d轨道表示式为； 【小问5详解】 ①由晶胞结构可知Mg原子周围距离最近的Fe原子有4个； ②在晶胞中，Fe原子位于顶角和面心，个数为，Mg原子位于体内，个数为8，则铁镁合金的化学式为Mg2Fe； ③该合金的密度为； ④H2分子在晶胞的体心和棱心位置，则1个晶胞中储存氢气的个数为，则晶胞中Mg原子与氢气的关系：2Mg~H2，含48g即2molMg的储氢合金吸收1molH2，在标准状况下体积为22.4L。 16. 锂离子电池广泛应用于电源领域。 （1）锂离子电池目前广泛采用溶有六氟磷酸锂(LiPF6)的碳酸酯作电解液。 ①Li、P、F的电负性由大到小的排序是_____。 ②PF中存在_____(填序号)。 a.共价键 b.离子键 c.金属键 ③碳酸二乙酯()的沸点高于碳酸二甲酯()，原因是_____。 ④采用高温处理废旧电解液，会诱发碳酸酯发生变化，增大回收难度。碳酸二甲酯在高温发生如图转化。 EC()发生类似转化的产物是Li2CO3和_____(答一种)。 （2）废旧锂离子电池含LiNiO2的正极材料经预处理后，可采用如图原理富集Ni元素。 ①基态Ni2+的价层电子的轨道表示式是_____。 ②DMG中N原子均与Ni2+配位，且Ni2+的配位数是4；DMG－Ni中两个配体之间形成分子内氢键。写出DMG－Ni的结构简式(用“…”标出氢键)。_____ （3）石墨可作锂离子电池的负极材料。充电时，Li+嵌入石墨层间。当嵌入最大量Li+时，晶体部分结构的俯视示意图如图，此时C与Li+的个数比是_____。 【答案】（1） ①. F＞P＞Li ②. a ③. 二者在固态均为分子晶体，碳酸二乙酯与碳酸二甲酯结构相似，前者的相对分子质量大，范德华力大，沸点高 ④. CH2=CH2 （2） ①. ②. 或 （3）6∶1 【解析】 【小问1详解】 ①电负性由大到小的排序：F >P >Li； ②PF中P原子和F原子形成共价键，答案选a； ③二者在固态均为分子晶体，碳酸二乙酯与碳酸二甲酯结构相似，前者的相对分子质量大，范德华力大，沸点高； ④由信息可知反应物中2个C-O断裂，形成碳碳键，则发生类似转化的产物是Li2CO3和CH2=CH2。答案：CH2=CH2。 【小问2详解】 ①基态Ni2+的价层电子排布式3d8，轨道表示式是； ②DMG－Ni中两个配体之间形成分子内氢键，一个配体中和O形成共价键的H与另一个配体中的氧形成氢键，答案：或。 【小问3详解】 由晶体部分结构的俯视示意图，可选取晶胞，俯视图如图，晶胞中16个C原子在棱上，4个C在面心，4个Li+在棱心，根据均摊法，C与Li+的个数比1=6∶1。 17. 某治疗胃溃疡的药物中间体N，可通过如下合成路线制得。 资料：“重排”指有机物分子中的一个基团迁移到另外一个原子上，其分子式不变。 （1）A→B的反应类型是___________。 （2）按官能团分类，D的类别是___________。 （3）E含有酯基。E的结构简式是___________。 （4）写出符合下列条件的F的同分异构体：___________(写出2种)。 ⅰ．在一定条件下可以发生银镜反应 ⅱ．核磁共振氢谱有4组峰，峰面积比为1：2：2：3 （5）F与反应生成G的过程如下。 已知：ⅰ．发生加成反应时，断开键。 ⅱ．同一个碳上连着一个羟基和一个氨基(或取代的氨基)时不稳定，易脱水生成亚胺()。 写出P、Q的结构简式：___________、___________。 （6）J含有醚键。试剂a是___________。 （7）K与NaOH反应得到L的化学方程式是___________。 【答案】（1）取代反应 （2）酚 （3） （4）、 （5） ①. ②. （6）浓硫酸和浓硝酸混合液 （7）+NaOH+CH3COONa 【解析】 【分析】根据A分子式可知为；在氯化铁催化条件下与氯气发生取代反应生成B；B先与NaOH作用后酸化生成D；E重排可变为F，说明E分子式C8H8O2，结合题目含酯基，则E为；G反应后生成J，结合题目J含醚键，则J为；通过对比J和K分子式，结合后续合成路线苯环上取代基个数，推测J→K发生硝化反应，则K结构简式为；结合K和L分子式及反应条件可知发生肽键水解，则L结构简式； 【小问1详解】 A分子式为在氯化铁催化条件下与氯气发生取代反应生成B； 【小问2详解】 据分析，结合D分子式推出为苯酚； 【小问3详解】 E重排可变为F，说明E分子式C8H8O2，结合题目含酯基，则E为； 【小问4详解】 F的同分异构体在一定条件下可以发生银镜反应，说明可能含有醛基或甲酸酯基，核磁共振氢谱有4组峰，峰面积比为1：2：2：3，说明含有1个甲基结构，可写出2种同分异构体分别为：、； 【小问5详解】 F与发生加成反应时，断开键，同一个碳上连着一个羟基和一个氨基(或取代的氨基)时不稳定，易脱水生成亚胺()，所以P结构简式为 ，Q结构简式为； 【小问6详解】 通过对比J和K分子式，结合后续合成路线苯环上取代基个数，推测J→K发生硝化反应，则试剂a为浓硫酸和浓硝酸混合液； 【小问7详解】 K中肽键在NaOH作用下发生水解，反应方程式：+NaOH+CH3COONa； 18. 某研究小组以甲苯为起始原料，按下列路线合成某利尿药物。 已知：(代表烃基或原子) （1）A为苯的同系物，的化学方程式为_______。 （2）的反应试剂及条件为_______。 （3）的反应类型为_______。 （4）下列说法正确的是_______。 的一氯代物共有3种 在一定条件下可以生成高分子化合物 的核磁共振氢谱共有6个峰 （5）两步反应的设计目的是_______。 （6）已知的转化过程分两步，转化关系如图所示。 请写出和的结构简式：_______、_______。 【答案】（1）+HNO3(浓) +H2O （2）Cl2、FeCl3(或Fe) （3）还原反应 （4）bc （5）保护—NH2，防止被氧化 （6） ①. CH3CHO ②. 或 【解析】 【分析】以甲苯为起始原料合成某利尿药物M，A为苯的同系物，A的分子式为C7H8，A的结构简式为，对照A、B的分子式，A发生硝化反应生成B，B与Fe/HCl发生还原反应生成K，由K的结构简式知B的结构简式为，对比B、D的分子式，B发生取代反应生成D，D与Fe/HCl发生还原反应生成E，E与①ClSO3H、②NH3反应生成F，由F的结构简式可知，D的结构简式为、E的结构简式为；F与CH3COOH反应生成G，G的结构简式为，G与KMnO4/H+发生氧化反应生成H，H的结构简式为，H与H2O反应产生J，J的结构简式为；K与J发生题给已知的第一步反应并脱去1分子H2O生成L，则L的结构简式为，L与N经两步反应生成M，结合M的结构简式和题给已知知N的结构简式为CH3CHO。 【小问1详解】 A为苯的同系物，A为甲苯，A→B的化学方程式为+HNO3(浓) +H2O。 【小问2详解】 B的结构简式为，D的结构简式为，B与Cl2发生苯环上的取代反应生成D，反应试剂及条件为Cl2、FeCl3(或Fe)。 【小问3详解】 根据分析，D→E的反应类型为还原反应。 【小问4详解】 a．A为，A的一氯代物有4种，a项错误； b．J的结构简式为，J中含羧基和氨基，J在一定条件下可以发生缩聚反应生成高分子化合物，b项正确； c．K的结构简式为，K中有6种不同环境的H原子，K的核磁共振氢谱有6个峰，c项正确； 答案选bc。 【小问5详解】 F→G将氨基转化成酰胺基，G→H发生氧化反应，H→J又将酰胺基水解成氨基，故设计F→G、H→J的目的是保护—NH2，防止被氧化。 【小问6详解】 L的结构简式为，L与N经两步反应生成M，结合M的结构简式和题给已知，N的结构简式为CH3CHO、P的结构简式为或。 19. 阿哌沙班（Apixaban）可用于预防膝关节置换手术患者静脉血栓栓塞的发生。下图是阿哌沙班中间体K的一种合成路线： 已知：i． ii．RCOOR′ ⅲ． （1）A→B的反应类型是______。 （2）B→C的化学方程式是 （3）D的分子式为C7H12O4，D的结构简式是______ （4）G→H的化学方程式是______ （5）与F含有相同官能团的同分异构体有______种（不考虑手性异构，不含F） （6）K经多步合成阿哌沙班，结合K的合成路线图，写出中间体的结构简式______，步骤3的试剂和反应条件是______。 （7）通常用酯基和NH3生成酰胺基，不用羧基和NH3直接反应，结合电负性解释原因： ____________________________________________________ 元素 H C O 电负性 2.1 2.5 3.5 【答案】（1）取代反应 （2） （3） （4） （5）11 （6） ①. ②. NH3和CH3OH （7）酯基中碳氧键元素电负性差值最大，最容易断裂，形成酰胺比较容易；羧基中氧氢键元素电负性差值最大，比碳氧键更容易断裂，羧基与NH3难生成酰胺。 【解析】 【分析】根据分子式C3H6计算得该有机物不饱和度为1，只含碳、氢元素且应存在碳碳双键，故该有机物A为丙烯，结构式为，由A在高温下与氯气发生取代反应得B，B为，B与HBr发生加成反应生成C，C为，C和D发生取代反应生成E，由E结构简式可知D为，由F到G为羧基变为酰氯，结合F的分子式可确定F为，G在一定条件下和反应得到H，H经后续反应得到阿哌沙班中间体K，据此分析解答。 【小问1详解】 A→B的反应是丙烯与Cl2在高温下发生取代反应生成，反应类型是取代反应； 【小问2详解】 的反应是和HBr在一定条件下发生加成反应，反应的化学方程式为； 【小问3详解】 D的分子式为C7H12O4，C和D发生取代反应生成E，由E的结构简式可知D为； 【小问4详解】 G→H的反应是和发生取代反应生成H和HCl，反应的化学方程式为； 【小问5详解】 F为，与F含有相同官能团的同分异构体含有羧基和氯原子，可看成是含4个碳原子的碳骨架的二取代物，由于含4个碳原子的碳骨架有2种，所以符合题意的同分异构体有ClCH2CH2CH(COOH)CH3、ClCH2CH (COOH) CH2CH3、ClCH(COOH)CH2CH2CH3、CH3CHClCH2CH2COOH、CH3CH2CHClCH2COOH、ClCH2CH2CH(COOH)CH3、CH3CH2CCl(COOH)CH3、CH3CHClCH(COOH)CH3、(CH3)2CHCHClCOOH、(CH3)2CClCH2COOH、(CH3)2C(CH2Cl)COOH共11种 【小问6详解】 对比K和阿哌沙班的结构可知，K在pd-C/H2，CH3CH2OH条件下发生还原反应，硝基被还原为氨基，产物和ClCH2CH2CH2CH2COCl发生信息中的G⟶H的反应得到，最后在NH3和CH3OH条件下发生取代反应得到阿哌沙班； 【小问7详解】 通常用酯基和NH3生成酰胺基，不用羧基和NH3直接反应，原因是酯基中碳氧键元素电负性差值最大，最容易断裂，形成酰胺比较容易；羧基中氧氢键元素电负性差值最大，比碳氧键更容易断裂，羧基与NH3难生成酰胺。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$