精品解析：福建省福州第三中学2023-2024学年高二下学期7月期末考试化学试题

福州第三中学2023～2024学年第二学期期末考试卷 高二化学 原子量： 一、选择题(每题只有一个正确答案，共48分) 1. 下列化学用语表示正确的是 A. 乙酸的分子式：CH3COOH B. 羟基的电子式： C. 乙烯的结构简式：CH2CH2 D. 丙烷的空间充填模型： 2. 下列物质的沸点由高到低排列的顺序是 ①CH3(CH2)2CH3 ②CH3(CH2)3CH3 ③(CH3)3CH ④(CH3)2CHCH2CH3 A. ④③②① B. ④②①③ C. ②④①③ D. ②④③① 3. 为提纯下列物质(括号内为杂质)，所用的除杂试剂和分离方法都正确的是 选项 A B C D 被提纯物质 酒精(水) 乙醇(乙酸) 乙烷(乙烯) 溴苯(溴) 除杂试剂 生石灰 氢氧化 钠溶液 酸性高锰 酸钾溶液 KI溶液 分离方法 蒸馏 分液 洗气 分液 A. A B. B C. C D. D 4. 某烃与氢气发生反应后能生成(CH3)2CHCH2CH3，则该烃不可能是 A. 2﹣甲基﹣2﹣丁烯 B. 2，3﹣二甲基﹣1﹣丁烯 C. 3﹣甲基﹣1﹣丁烯 D. 2﹣甲基﹣1，3﹣丁二烯 5. 下列物质中，既能发生水解反应，又能发生加成反应，但不能发生消去反应的是 A. B. C. D. 6. 有机物A是一种重要的化工原料，其结构简式为，下列检验A中官能团的试剂和顺序正确的是 A. 先加酸性KMnO4溶液，再加银氨溶液，微热 B. 先加溴水，再加酸性KMnO4溶液 C. 先加银氨溶液，微热，再加溴水 D. 先加入足量新制Cu(OH)2，微热，酸化后再加溴水 7. 某化合物(结构如图所示)可用作酿造酵母的培养剂、强化剂、膨松剂、发酵助剂。已知X、Y、Z、W为元素周期表中前20号元素且位于不同周期，原子序数依次增大，Y为地壳中含量最高的元素。下列有关说法正确的是 A. X分别和Y、W形成的化合物中，所含化学键类型相同 B. 同周期中第一电离能比Z小的元素只有4种 C. 电负性：Y>Z>W D. X与Z形成的最简单化合物比X与Y形成的最简单化合物稳定 8. 下列方法或操作正确且能达到实验目的的是 实验目的 方法或操作 A 检验溴乙烷中溴元素 将溴乙烷与氢氧化钠溶液共热，冷却，继续滴加硝酸银溶液 B 欲证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键 滴入酸性KMnO4溶液，看紫红色是否褪去 C 证明蛋白质在某些无机盐溶液的作用下发生变性 向鸡蛋清中加入饱和硫酸铜溶液，有沉淀析出：再把沉淀加入蒸馏水中，观察沉淀是否溶解 D 检验淀粉在稀硫酸催化下能否水解 向淀粉溶液中加入少量稀硫酸，加热：再加入银氨溶液，加热；看是否出现银镜 A. A B. B C. C D. D 9. 某有机物的结构简式如下图，下列有关叙述正确的是 A. 该有机物分子中一定有16个碳原子共平面 B. 该有机物最多与发生反应 C. 该有机物可以与发生反应 D. 可与和溶液发生反应 10. 对氨基苯甲酸可用甲苯为原料合成，已知 产物苯胺还原性强，易被氧化，且羧基是间位定位基(即对苯环间位的H有活化作用)，则由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是 A. 甲苯XY对氨基苯甲酸 B. 甲苯XY对氨基苯甲酸 C. 甲苯XY对氨基苯甲酸 D. 甲苯XY对氨基苯甲酸 11. 和均可发生水解反应，其中的水解机理示意图如下： 下列说法正确是 A. 和均为极性分子 B. 和中均为杂化 C. 和的水解反应机理相同 D. 和均能与形成氢键 12. 一种可吸附甲醇的材料，其化学式为，部分晶体结构如下图所示，其中为平面结构。 下列说法正确的是 A. 该晶体中存在N-H…O氢键 B. 基态原子的第一电离能： C. 基态原子未成对电子数： D. 晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同 二、非选择题(共52分) 13. 乳酸正丙酯具有高沸点、低毒性和较好的水溶性，广泛应用于涂料、化妆品及生物溶剂领域。某小组同学欲通过实验研究乳酸的结构，并制备乳酸正丙酯。 【实验1】研究乳酸的结构 i．确定分子式。利用元素分析法和质谱法测得乳酸的分子式为C3H6O3。 ii．确定官能团。通过红外光谱初步确定乳酸分子的官能团为-COOH和-OH，并进行如下实验验证。 序号 待验证官能团 检测试剂 实验现象 实验结论 ① -COOH ___________ 产生无色气泡 含有-COOH ② -OH 酸性KMnO4溶液 ___________ 含有-OH （1）实验①中，检测试剂为___________。 （2）实验②中，观察到的现象为___________。 iii．确定结构简式。 （3）乳酸分子的核磁共振氢谱如下图所示。结合上述信息推测乳酸的结构简式为___________。 【实验2】制备乳酸正丙酯 实验室制备乳酸正丙酯的步骤如下： i．将乳酸、正丙醇(物质的量之比为1：3)和浓硫酸投入三口瓶中(装置如图，加热、夹持、搅拌装置已略去)，加热至102~105℃，反应6h。 ii．酯化结束后，降温至60℃以下，加入与硫酸等物质的量的纯碱。 iii．常压蒸馏至110℃左右，收集到的馏分经处理后循环使用。 iv．当温度高于110℃时，停止加热，冷却，当温度降至40℃以下时，接好减压装置，进行减压蒸馏，收集120℃左右的馏分，获得乳酸正丙酯。资料：相关物质的沸点如下表。 物质 乳酸 正丙醇 乳酸正丙酯 沸点/℃ 227.6 972 168 （4）步骤i中，乳酸与正丙醇发生酯化反应的化学方程式为___________。 （5）步骤iii中，收集到的可循环使用的物质主要是___________。 （6）步骤iv中，减压蒸馏的目的之一是防止温度过高乳酸分子间生成交酯(六元环状酯)，该交酯的结构简式为___________。 14. 镍是一种硬而有延展性并具有铁磁性的金属，它能够高度磨光和抗腐蚀，用镍制造不锈钢和各种合金钢被广泛地用于飞机、舰艇、雷达、导弹、陶瓷颜料、永磁材料、电子遥控等领域。回答下列问题： （1）基态镍原子的价电子轨道表示式为___________。 （2）硝酸肼镍是一种配合物，空间构型是___________；配体中氮原子杂化轨道类型为___________；沸点(113.5℃)比乙烷沸点(℃)高得多，其主要原因是___________。 （3）过渡金属氮化物因其优异的催化性能(加氢处理、光和电化学催化等)受到了广泛关注。贵金属钼(Mo)的氮化物可作将还原为氨的反应的催化剂。贵金属钼的氮化物的立方晶胞如图所示。已知晶胞参数为a nm，则该晶体的化学式为___________，晶体的密度为___________(列出计算式)。 15. 高品质可用于生产锂离子电池正极材料锰酸锂。以软锰矿与黄铁矿为主要原料，采用“两矿一步浸出法”制备高品质的工艺流程如下图所示。 已知：①软锰矿与黄铁矿的主要成分分别为、，还含少量Fe、Ca、Mg、Al、Si等元素的氧化物； ②该工艺条件下，相关金属离子完全形成氢氧化物沉淀的pH如下表。 金属离子 开始沉淀的pH 6.9 1.9 6.6 9.1 3.4 沉淀完全的pH 8.3 3.2 10.1 10.9 4.7 回答下列问题： （1）“酸浸”操作中需先后分批加入、。已知滤渣1的主要成分为S、、等。加入后发生反应生成单质S的离子方程式为___________。加入后反应的生成物会附着在矿粉颗粒表面，使上述反应受阻，此时加入，利用其迅速分解产生的大量气泡可破除该不利影响。导致迅速分解的因素是___________。 （2）“调pH”时调节溶液pH范围为4.7～6.0，此时“滤渣2”的主要成分为___________(填化学式)。 （3）“除杂”时，溶液体系中的和形成氟化物沉淀。若沉淀后上层清液中，则___________[已知，]。 （4）“沉锰”步骤发生主要反应的离子方程式为___________。 （5）利用惰性电极电解体系可获得，电解过程的机理(部分)如图甲所示，当硫酸浓度与电流效率的关系如图乙所示。当硫酸浓度超过时，电流效率降低的原因是___________。 16. 下列是合成一种用于治疗消化不良和胃痉挛等胃肠道疾病药物Ⅰ的路线。回答下列问题： 已知： （1）A的名称是__________。 （2）I中含氧官能团的名称为___________。 （3）F的结构简式是___________。 （4）写出B＋C→D的化学方程式___________。 （5）参照上述信息，利用对二甲苯及必要的无机试剂制备化合物Z的路线如下： ①物质X的结构简式为___________。 ②已知X→Y过程中，C—C—C键角变小，则Y→Z的反应类型为___________。 （6）化合物G的同分异构体满足以下条件，任写其中一种的结构简式___________。 ⅰ.能与发生显色反应 ⅱ.能与反应 ⅲ.核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积比 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 福州第三中学2023～2024学年第二学期期末考试卷 高二化学 原子量： 一、选择题(每题只有一个正确答案，共48分) 1. 下列化学用语表示正确的是 A. 乙酸的分子式：CH3COOH B. 羟基的电子式： C. 乙烯的结构简式：CH2CH2 D. 丙烷的空间充填模型： 【答案】B 【解析】 【详解】A．乙酸的分子式是C2H4O2，结构简式是CH3COOH，A错误； B．O原子最外层有6个电子，O原子与H原子形成1对共用电子对，从而形成羟基，其电子式为，B正确； C．乙烯分子中两个C原子形成碳碳双键，剩余价电子全部与H原子结合，在写物质的结构简式时，官能团碳碳双键不能省略，故乙烯的结构简式：CH2=CH2，C错误； D．图示模型为丙烷的球棍模型，D错误； 故合理选项是B。 2. 下列物质的沸点由高到低排列的顺序是 ①CH3(CH2)2CH3 ②CH3(CH2)3CH3 ③(CH3)3CH ④(CH3)2CHCH2CH3 A. ④③②① B. ④②①③ C. ②④①③ D. ②④③① 【答案】C 【解析】 【详解】碳原子个数不同的烷烃，碳原子个数越大，沸点越高，碳原子个数相同的烷烃，支链越多，沸点越低，则四种烷烃的沸点由高到低排列的顺序为②④①③，故选C。 3. 为提纯下列物质(括号内为杂质)，所用的除杂试剂和分离方法都正确的是 选项 A B C D 被提纯物质 酒精(水) 乙醇(乙酸) 乙烷(乙烯) 溴苯(溴) 除杂试剂 生石灰 氢氧化 钠溶液 酸性高锰 酸钾溶液 KI溶液 分离方法 蒸馏 分液 洗气 分液 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．生石灰与水反应产生离子化合物Ca(OH)2，Ca(OH)2与乙醇沸点相差较大，可通过蒸馏方法分离得到乙醇，A符合题意； B．乙酸与NaOH反应产生的乙酸钠能够溶于水，乙醇也溶于水，二者互溶不分层，因此不能通过分液的方法分离提纯，B不符合题意； C．杂质乙烯会被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2气体，而使乙烷中混入新的杂质气体，不能达到除杂净化的目的，C不符合题意； D．溴与KI反应产生的I2也容易溶于溴苯中，不能通过分液进行分离提纯，D不符合题意； 故合理选项是A。 4. 某烃与氢气发生反应后能生成(CH3)2CHCH2CH3，则该烃不可能是 A. 2﹣甲基﹣2﹣丁烯 B. 2，3﹣二甲基﹣1﹣丁烯 C. 3﹣甲基﹣1﹣丁烯 D. 2﹣甲基﹣1，3﹣丁二烯 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】（CH3）2CHCH2CH3，结构为，5号碳原子与1号碳原子化学环境相同； A．若2、3号碳原子各去掉1个H原子，形成的烯烃为2-甲基-2-丁烯，故A不选； B．2，3﹣二甲基﹣1﹣丁烯与氢气发生加成反应后生成2，3﹣二甲基丁烷，结构简式为(CH3)2CHCH(CH3)2，故B选； C．若3、4号碳原子各去掉1个H原子，形成的烯烃为3-甲基-1-丁烯，故C不选； D．若1、2号碳原子各去掉1个H原子，同时3、4号碳原子各去掉1个H原子，形成的二烯烃为2-甲基-1，3-丁二烯，故D不选。 故选B。 5. 下列物质中，既能发生水解反应，又能发生加成反应，但不能发生消去反应的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．(CH3)2CHCH2Cl，无不饱和键，不能加成反应，卤代烃能水解反应，与-X相连碳的相邻碳上有氢原子，能消去，故A不符合题意； B．CH2=CHC(CH3)2CH2Cl中含有双键，能发生加成反应，卤代烃能水解反应，与Cl相连碳的相邻碳上没有氢原子，不能消去反应，故B符合题意； C．CH3CHBrCHO含有醛基，能发生加成反应，卤代烃能水解反应，与F原子相连碳相邻碳上有氢原子，能发生消去反应，故C不符合题意； D．CH2=CHCH2CH2Br含有双键，能加成反应，卤代烃能水解反应，与Br相连碳的相邻碳上有氢原子，能消去反应，故D不符合题意； 故选B。 6. 有机物A是一种重要的化工原料，其结构简式为，下列检验A中官能团的试剂和顺序正确的是 A. 先加酸性KMnO4溶液，再加银氨溶液，微热 B. 先加溴水，再加酸性KMnO4溶液 C. 先加银氨溶液，微热，再加溴水 D. 先加入足量新制的Cu(OH)2，微热，酸化后再加溴水 【答案】D 【解析】 【详解】A．有机物A中所含的官能团有碳碳双键和醛基，二者均能使酸性KMnO4溶液、溴水褪色，A项错误； B．有机物A中所含的官能团有碳碳双键和醛基，二者均能使酸性KMnO4溶液、溴水褪色，B项错误； C．先加银氨溶液，微热，能检验出醛基，但发生银镜反应之后的溶液仍显碱性，溴水与碱能发生反应而褪色，不能检验出碳碳双键，C项错误； D．加入足量新制的Cu(OH)2，微热后生成砖红色的沉淀，能检验出醛基，但发生反应之后的溶液仍显碱性，所以先酸化，再加入溴水，溴水褪色说明分子中含有碳碳双键，D项正确； 答案选D。 7. 某化合物(结构如图所示)可用作酿造酵母的培养剂、强化剂、膨松剂、发酵助剂。已知X、Y、Z、W为元素周期表中前20号元素且位于不同周期，原子序数依次增大，Y为地壳中含量最高的元素。下列有关说法正确的是 A. X分别和Y、W形成的化合物中，所含化学键类型相同 B. 同周期中第一电离能比Z小的元素只有4种 C. 电负性：Y>Z>W D. X与Z形成的最简单化合物比X与Y形成的最简单化合物稳定 【答案】C 【解析】 【分析】某化合物(结构如图所示)可用作酿造酵母的培养剂、强化剂、膨松剂、发酵助剂。已知X、Y、Z、W为元素周期表中前20号元素且位于不同周期，原子序数依次增大，则X为H，Y为地壳中含量最高的元素，则Y为O，Z有五个价键，则Z为P，W为K。 【详解】A．X和Y形成的化合物为水或过氧化氢，水含有极性键，过氧化氢含有极性键和非极性键，X和W形成的化合物为KH，含有离子键，所含化学键类型不相同，故A错误； B．同周期中第一电离能比Z小的元素有Na、Mg、Al、Si、S共5种，故B错误； C．根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则电负性：Y(O)＞Z(P)＞W(K)，故C正确； D．根据非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，则X与Z形成的最简单化合物(PH3)比X与Y形成的最简单化合物(H2O)不稳定，故D错误。 综上所述，答案为C。 8. 下列方法或操作正确且能达到实验目的的是 实验目的 方法或操作 A 检验溴乙烷中的溴元素 将溴乙烷与氢氧化钠溶液共热，冷却，继续滴加硝酸银溶液 B 欲证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键 滴入酸性KMnO4溶液，看紫红色是否褪去 C 证明蛋白质在某些无机盐溶液的作用下发生变性 向鸡蛋清中加入饱和硫酸铜溶液，有沉淀析出：再把沉淀加入蒸馏水中，观察沉淀是否溶解 D 检验淀粉在稀硫酸催化下能否水解 向淀粉溶液中加入少量稀硫酸，加热：再加入银氨溶液，加热；看是否出现银镜 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．检验溴乙烷中的溴元素，将溴乙烷与氢氧化钠溶液共热，冷却，要先加稀硝酸中和至酸性，再继续滴加硝酸银溶液，故A错误； B．欲证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键，要先通过银镜反应或新制氢氧化铜悬浊液将醛基氧化，再用溴水检验碳碳双键，故B错误； C．证明蛋白质在某些无机盐溶液的作用下发生变性，向鸡蛋清中加入饱和硫酸铜溶液，有沉淀析出：再把沉淀加入蒸馏水中，观察沉淀是否溶解，不溶解说明已经变性，故C正确； D．检验淀粉在稀硫酸催化下能否水解，向淀粉溶液中加入少量稀硫酸，加热：要先加NaOH将溶液中和至中性或弱碱性，再加入银氨溶液，加热；看是否出现银镜，故D错误； 故选C。 9. 某有机物的结构简式如下图，下列有关叙述正确的是 A. 该有机物分子中一定有16个碳原子共平面 B. 该有机物最多与发生反应 C. 该有机物可以与发生反应 D. 可与和溶液发生反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．与苯环直连的原子与之共平面，与碳碳双键直连的原子与之共平面，单键是可以旋转的，因此两个苯环所在平面跟碳碳双键所在平面不一定共平面，因此，16个碳原子不一定共平面，故A错误； B．1mol碳碳双键可消耗1molH2，1mol苯环可消耗3molH2，所以1mol该有机物最多与7molH2发生反应，故B正确； C．该有机物与Br2可与 碳碳双键发生加成反应，也可在酚羟基的邻对位上发生取代反应，1mol该有机物可消耗4molBr2，故C错误； D．分子中的酚羟基能与NaOH反应，但不能与NaHCO3反应，故D错误； 故选B。 10. 对氨基苯甲酸可用甲苯为原料合成，已知 产物苯胺还原性强，易被氧化，且羧基是间位定位基(即对苯环间位的H有活化作用)，则由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是 A. 甲苯XY对氨基苯甲酸 B. 甲苯XY对氨基苯甲酸 C 甲苯XY对氨基苯甲酸 D. 甲苯XY对氨基苯甲酸 【答案】B 【解析】 【分析】由①苯环上的硝基可被还原为氨基，产物苯胺还原性强，易被氧化；②-CH3为邻、对位取代定位基，而一COOH为间位取代定位基，可知甲苯先发生取代反应，在对位引入硝基，生成对硝基甲苯，然后与高锰酸钾发生氧化反应生成对硝基苯甲酸，最后将硝基还原为氨基，以此来解答。 【详解】甲基是邻对位定位基，甲苯与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生甲基对位上的取代反应产生X是对硝基甲苯，X与酸性KMnO4发生甲基的氧化反应产生Y是对硝基苯甲酸，然后物质与Fe、20%盐酸作用下发生硝基的还原反应产生-NH2，得到物质，故合理选项是B。 11. 和均可发生水解反应，其中的水解机理示意图如下： 下列说法正确的是 A. 和均为极性分子 B. 和中的均为杂化 C. 和的水解反应机理相同 D. 和均能与形成氢键 【答案】D 【解析】 【详解】A．中中心原子N周围的价层电子对数为：3+=4，故空间构型为三角锥形，其分子中正、负电荷中心不重合，为极性分子，而中中心原子周围的价层电子对数为：4+=4，是正四面体形结构，为非极性分子，A错误； B．和中中心原子N周围的价层电子对数均为：3+=4，故二者均为杂化，B错误； C．由题干NCl3反应历程图可知，NCl3水解时首先H2O中的H原子与NCl3上的孤电子对结合，O与Cl结合形成HClO，而SiCl4上无孤电子对，故SiCl4的水解反应机理与之不相同，C错误； D．和分子中均存在N-H键和孤电子对，故均能与形成氢键，D正确； 故答案为：D。 【点睛】 12. 一种可吸附甲醇的材料，其化学式为，部分晶体结构如下图所示，其中为平面结构。 下列说法正确的是 A. 该晶体中存在N-H…O氢键 B. 基态原子的第一电离能： C. 基态原子未成对电子数： D. 晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．由晶体结构图可知，中的的与中的形成氢键，因此，该晶体中存在氢键，A说法正确； B．同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是第ⅡA、ⅤA元素的原子结构比较稳定，其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离能从小到大的顺序为C< O < N，B说法不正确； C．B、C、O、N的未成对电子数分别为1、2、2、3，因此，基态原子未成对电子数B<C=O<N，C说法不正确； D．为平面结构，则其中的C和N原子轨道杂化类型均为；中B与4个O形成了4个σ键，B没有孤电子对，则B的原子轨道杂化类型为；中O分别与B和C形成了2个σ键，O原子还有2个孤电子对，则O的原子轨道的杂化类型均为；综上所述，晶体中B、О和N原子轨道的杂化类型不相同，D说法不正确； 综上所述，本题选A。 二、非选择题(共52分) 13. 乳酸正丙酯具有高沸点、低毒性和较好的水溶性，广泛应用于涂料、化妆品及生物溶剂领域。某小组同学欲通过实验研究乳酸的结构，并制备乳酸正丙酯。 【实验1】研究乳酸的结构 i．确定分子式。利用元素分析法和质谱法测得乳酸的分子式为C3H6O3。 ii．确定官能团。通过红外光谱初步确定乳酸分子的官能团为-COOH和-OH，并进行如下实验验证。 序号 待验证官能团 检测试剂 实验现象 实验结论 ① -COOH ___________ 产生无色气泡 含有-COOH ② -OH 酸性KMnO4溶液 ___________ 含有-OH （1）实验①中，检测试剂___________。 （2）实验②中，观察到的现象为___________。 iii．确定结构简式。 （3）乳酸分子的核磁共振氢谱如下图所示。结合上述信息推测乳酸的结构简式为___________。 【实验2】制备乳酸正丙酯 实验室制备乳酸正丙酯的步骤如下： i．将乳酸、正丙醇(物质的量之比为1：3)和浓硫酸投入三口瓶中(装置如图，加热、夹持、搅拌装置已略去)，加热至102~105℃，反应6h。 ii．酯化结束后，降温至60℃以下，加入与硫酸等物质的量的纯碱。 iii．常压蒸馏至110℃左右，收集到的馏分经处理后循环使用。 iv．当温度高于110℃时，停止加热，冷却，当温度降至40℃以下时，接好减压装置，进行减压蒸馏，收集120℃左右的馏分，获得乳酸正丙酯。资料：相关物质的沸点如下表。 物质 乳酸 正丙醇 乳酸正丙酯 沸点/℃ 227.6 97.2 168 （4）步骤i中，乳酸与正丙醇发生酯化反应的化学方程式为___________。 （5）步骤iii中，收集到的可循环使用的物质主要是___________。 （6）步骤iv中，减压蒸馏的目的之一是防止温度过高乳酸分子间生成交酯(六元环状酯)，该交酯的结构简式为___________。 【答案】（1）Na2CO3溶液 （2）溶液的紫色褪色 （3） （4）+CH3CH2CH2OH +H2O （5）CH3CH2CH2OH （6） 【解析】 【分析】乳酸分子中含有-COOH、-OH，可根据其具有酸性，酸性比碳酸的酸性强，能够与Na2CO3反应产生CO2气体检验其含有-COOH；根据其能够使酸性KMnO4溶液褪色说明其中含有-OH；根据其核磁共振氢谱图确定其含有的H原子的种类，从而确定物质的分子结构。乳酸与正丙醇在浓硫酸存在条件下加热，发生酯化反应产生乳酸正丙酯和水，该反应是可逆反应，反应后溶液中含有未反应的乳酸、正丙醇、乳酸正丙酯、硫酸，反应后向其中加入与H2SO4等物质的量的Na2CO3，反应消耗催化剂硫酸，在常温下蒸馏收集得到的馏分是正丙醇；通过减压蒸馏收集120℃的馏分得到乳酸正丙酯。 【小问1详解】 在实验①中可根据羧酸的酸性比碳酸强，向其中加入Na2CO3溶液，反应产生CO2气体而有气泡，证明其中含有-COOH，故实验①中试剂是Na2CO3溶液； 【小问2详解】 在实验②中可根据醇羟基具有还原性，能够被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，来检验-OH的存在，故实验②中，观察到的现象为溶液的紫色褪色； 【小问3详解】 根据核磁共振氢谱图可知：乳酸分子中含有四种不同的H原子，它们的数目比是1：1：1：3，故其分子结构简式是； 【小问4详解】 在步骤i中，乳酸与正丙醇发生酯化反应产生乳酸正丙酯和水，该反应是可逆反应，反应的化学方程式为：+CH3CH2CH2OH +H2O； 【小问5详解】 根据表格数据可知正丙醇的沸点是97.2℃，所以在步骤iii中，在常压蒸馏至110℃左右收集到的可循环使用的物质主要是正丙醇CH3CH2CH2OH； 【小问6详解】 在步骤iv中，减压蒸馏的目的之一是防止温度过高乳酸分子间生成交酯(六元环状酯)，每个乳酸分子的羧基脱去羟基，每个羟基脱去H原子，形成环状酯，该交酯的结构简式为。 14. 镍是一种硬而有延展性并具有铁磁性的金属，它能够高度磨光和抗腐蚀，用镍制造不锈钢和各种合金钢被广泛地用于飞机、舰艇、雷达、导弹、陶瓷颜料、永磁材料、电子遥控等领域。回答下列问题： （1）基态镍原子的价电子轨道表示式为___________。 （2）硝酸肼镍是一种配合物，空间构型是___________；配体中氮原子杂化轨道类型为___________；沸点(113.5℃)比乙烷沸点(℃)高得多，其主要原因是___________。 （3）过渡金属氮化物因其优异的催化性能(加氢处理、光和电化学催化等)受到了广泛关注。贵金属钼(Mo)的氮化物可作将还原为氨的反应的催化剂。贵金属钼的氮化物的立方晶胞如图所示。已知晶胞参数为a nm，则该晶体的化学式为___________，晶体的密度为___________(列出计算式)。 【答案】（1） （2） ①. 平面三角形 ②. ③. 分子间可形成氢键，而乙烷分子间不能形成氢键 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 镍的原子序数为28，其基态原子的价电子3d84s2，轨道表示式为：； 【小问2详解】 的中心N原子价层电子对数为=3，采取sp2杂化，没有孤对电子，空间构型是平面三角形；配体N2H4的结构式为，氮原子形成3个共价单键、有1对孤对电子，采取sp3杂化；氮的电负性强，N2H4分子间可形成氢键，而乙烷分子间不能形成氢键，因此N2H4沸点比乙烷沸点高得多； 【小问3详解】 依据均摊法，Mo原子的个数为8+6=4，N原子个数为1+4=2，该晶体的化学式为；晶胞质量m=，晶胞体积V=a3nm3=(a×10-7)cm3，晶胞密度。 15. 高品质可用于生产锂离子电池正极材料锰酸锂。以软锰矿与黄铁矿为主要原料，采用“两矿一步浸出法”制备高品质的工艺流程如下图所示。 已知：①软锰矿与黄铁矿的主要成分分别为、，还含少量Fe、Ca、Mg、Al、Si等元素的氧化物； ②该工艺条件下，相关金属离子完全形成氢氧化物沉淀的pH如下表。 金属离子 开始沉淀的pH 6.9 1.9 6.6 91 3.4 沉淀完全的pH 8.3 3.2 10.1 10.9 4.7 回答下列问题： （1）“酸浸”操作中需先后分批加入、。已知滤渣1的主要成分为S、、等。加入后发生反应生成单质S的离子方程式为___________。加入后反应的生成物会附着在矿粉颗粒表面，使上述反应受阻，此时加入，利用其迅速分解产生的大量气泡可破除该不利影响。导致迅速分解的因素是___________。 （2）“调pH”时调节溶液pH范围为4.7～6.0，此时“滤渣2”的主要成分为___________(填化学式)。 （3）“除杂”时，溶液体系中的和形成氟化物沉淀。若沉淀后上层清液中，则___________[已知，]。 （4）“沉锰”步骤发生主要反应的离子方程式为___________。 （5）利用惰性电极电解体系可获得，电解过程的机理(部分)如图甲所示，当硫酸浓度与电流效率的关系如图乙所示。当硫酸浓度超过时，电流效率降低的原因是___________。 【答案】（1） ①. ②. 、和等都是双氧水分解的催化剂 （2）和 （3）50 （4） （5）硫酸浓度高，被消耗，效率降低 【解析】 【分析】“酸浸”过程滤液中主要含有Fe3+、Mn2+、Mg2+、Ca2+、Al3+等金属离子，滤渣1中主要是S、SiO2、CaSO4等；“调pH”，则Fe3+和Al3+以Fe(OH)3和Al(OH)3形式沉淀（滤渣2），滤液中主要含有Mg2+、Mn2+、Ca2+等金属离子；加入NH4F“除杂”，Ca2+、Mg2+以CaF2、MgF2形式沉淀（滤渣3），滤液中含有Mn2+金属离子；“沉锰”步骤则Mn2+以MnCO3形式沉淀出来；MnCO3经后续操作得到MnO2。 【小问1详解】 加入H2SO4后发生反应生成单质S的离子方程式为； Fe3+、Mn2+和MnO2等都是双氧水分解的催化剂，故H2O2会迅速分解。 【小问2详解】 根据表格信息，可知“滤渣2”的主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3。 【小问3详解】 可知。 【小问4详解】 “沉锰”步骤中溶液中主要含有Mn2+，Mn2+和反应生成MnCO3，离子方程式为。 【小问5详解】 当硫酸浓度超过3.0mol/L，硫酸浓度高，MnOOH被消耗，因此会导致电流效率降低。 16. 下列是合成一种用于治疗消化不良和胃痉挛等胃肠道疾病药物Ⅰ的路线。回答下列问题： 已知： （1）A的名称是__________。 （2）I中含氧官能团的名称为___________。 （3）F的结构简式是___________。 （4）写出B＋C→D的化学方程式___________。 （5）参照上述信息，利用对二甲苯及必要的无机试剂制备化合物Z的路线如下： ①物质X的结构简式为___________。 ②已知X→Y过程中，C—C—C键角变小，则Y→Z的反应类型为___________。 （6）化合物G的同分异构体满足以下条件，任写其中一种的结构简式___________。 ⅰ能与发生显色反应 ⅱ.能与反应 ⅲ.核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积比 【答案】（1）对甲基苯酚(或对甲苯酚) （2）醚键、酰胺基 （3） （4） （5） ①. ②. 取代反应 （6）或 【解析】 【分析】B、C发生取代反应生成D，根据B、D的结构简式，可知C是ClCH2CH2N(CH3)2；F、H发生取代反应生成I，由I逆推，可知F是； 【小问1详解】 根据A的结构简式，可知A的名称是对甲基苯酚； 【小问2详解】 根据I的结构简式，I中含氧官能团的名称为醚键、酰胺基； 【小问3详解】 F、H发生取代反应生成I，由I逆推，可知F是； 【小问4详解】 B、C发生取代反应生成D 和HCl，反应的化学方程式； 【小问5详解】 对二甲苯被酸性高锰酸钾氧化为对苯二甲酸，对苯二甲酸和氢气发生加成反应生成，和SOCl2反应生成： ①根据以上分析，物质X的结构简式为； ②X→Y过程中，C—C—C键角变小，则Y是、Z是，则Y→Z的反应类型为取代反应； 【小问6详解】 G的同分异构体ⅰ.能与发生显色反应，说明含有酚羟基； ⅱ.能与反应，说明含有羧基； ⅲ.核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积比，说明结构对称；符合条件的G的同分异体有或。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $