精品解析：广东省广州市第六中学2023-2024学年高二下学期期末考试化学试题

广州六中2022级高二年级下学期化学期末考试试卷 本试卷共8页，20道题，满分为100分。考试用时75分钟 注意事项：1.答卷前，考生务必用2B铅笔在“考生号”处填涂考生号。用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、座位号填写在答题卡上。 2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的，答案无效。 4.作答选做题时，请先用2B铅笔填涂选做题题号对应的信息点，再作答。漏涂、错涂、多涂的，答案无效。 5.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，只需将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量： H：1 C：12 O：16 K：39 Fe：56 Se：79 一、选择题：本题共16小题 ，共44分。第1~10小题，每小题2分 ；第11~16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 氮化硼是一种超硬、耐磨、耐高温的新型材料。下列物质的晶体类型与氮化硼相同的是 A. C60 B. 铁 C. 硝酸钾 D. 金刚石 2. 下列说法不正确的是 A. p能级能量一定比s能级的能量高 B. d区、ds区全部是金属元素 C. 2p和3p轨道形状均为哑铃形 D. 、、轨道相互垂直，但能量相等 3. 下列说法不正确的是 A. PCl3是极性键构成的极性分子 B. H+能与H2O以配位键形成H3O+ C. 分子晶体中，分子间作用力越大，分子越稳定 D. 对固体进行X射线衍射测定是区分晶体和非晶体最可靠的科学方法 4. 下列反应均经一步完成，关于类型的描述不正确的是 A. 加成反应：乙烯→乙醇 B. 取代反应：苯→硝基苯 C. 消去反应：溴乙烷→乙烯 D. 氧化反应：乙炔→乙醛 5. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 溴的简化电子排布式： B. 基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为 C. 1-丁醇的键线式： D. NH3分子的VSEPR模型为 6. 下列说法正确的是 A. 与互为同分异构体 B. 分子组成符合CnH2n+2的烃一定是同系物 C. 正丁烷分子中所有碳原子均在一条直线上 D. 新戊烷的一氯取代物有1种 7. 下列事实不能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释的是 A. 苯酚能与浓溴水反应而苯不能 B. 乙烯能发生加成反应而乙炔不能 C. 苯酚能与NaOH溶液反应而乙醇不能 D. 甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色而甲烷不能 8. 已知A、B、C、D是周期表中前三周期元素，且原子序数依次增大，其中A、B、C为同周期的非金属元素，且B、C原子中均有两个未成对电子，D元素s能级与p能级电子数相等，下列说法正确的是 A. 原子半径：A>B>C>D B. 第一电离能：A<B<C<D C. D与 C 可形成高熔点的化合物 D. 最低价气态氢化物的沸点：A<C<B 9. 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 中键的数目为6NA B. 92g甘油中杂化的原子数目为3NA C. 标况下甲醇完全燃烧，消耗分子的数目为1.5NA D. 向乙酸溶液中通入氨气至中性，的数目小于0.1NA 10. 氯元素有多种化合价，可形成等微粒。下列说法错误的是 A. 中Cl原子的杂化方式均为杂化 B. 基态原子核外电子的空间运动状态有9种 C. 键角： D. 的空间构型为V形，分子中的化学键的键长和键角可以通过X射线衍射实验获得 11. 有关晶体的结构如下图所示。下列说法错误的是 A. 在晶体中，每个晶胞平均占有4个 B. 在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数之比为 C. 在晶体中，阴阳离子的总个数为 D. 由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE 12. 下列实验能达到目的的是 A. 实验①可证明酸性：盐酸>碳酸>苯酚 B. 实验②可用于实验室制备并收集乙烯 C. 实验③可用于检验消去产物 D. 实验④可用于实验室制备硝基苯 13. 耦合反应制备丙烯酸甲酯的机理如图所示。下列叙述错误的是 A. 由步骤①②知：加成反应也可生成酯类物质 B. 反应过程中存在C-H键的断裂 C. 该反应的原子利用率为100% D. 若将步骤②中换为，则产品将变为丙烯酸乙酯 14. 过渡金属的氮化物和碳化物都表现了较好的催化性能，由碳(C)、钨(W)两种元素形成的两种碳化物甲(晶胞边长为)和乙(晶胞边长为)的立方晶胞结构如图所示。下列说法正确的是 A. 晶胞乙中两个原子最近距离为 B. 晶体甲中与原子距离最近的原子有8个 C. 甲、乙两种晶胞的密度比为 D. 碳化物甲的化学式为WC 15. 电池自燃是限制电动车发展的瓶颈，某电池阻燃剂的结构式如图所示，其中X、Y、Z、Q、W、M是原子序数依次增大的短周期主族元素。下列说法错误的是 A. 分子中Q和Y原子的杂化方式相同 B. Z、Q、W三种元素形成的单质键能：Z2>Q2>W2 C. X、Z、Q三种元素形成的化合物可能是离子晶体 D. 六种元素的基态原子中未成对电子数最多的是Q 16. 哌醋甲酯是一种中枢神经系统兴奋剂，如图为哌醋甲酯的结构。下列关于哌醋甲酯的说法正确的是 A. 1mol哌醋甲酯最多与4molH2发生加成反应 B. 哌醋甲酯有1个手性碳 C. 该有机物既可以与盐酸反应，也可以和NaOH反应 D. 该分子中所有碳原子共面 二、非选择题：本题共4小题，共56分。 17. 肉桂酸(结构简式：)是合成香料、化妆品、医药和感光树脂等的重要原料。实验室可用下列反应制取肉桂酸，反应原理如下： +(乙酸酐)+CH3COOH 已知：部分试剂相关数据如下 名称 相对分子质量 密度(g/cm3) 熔点℃ 沸点℃ 溶解度 苯甲醛 106 1.044 -26 179 微溶于水 乙酸酐 102 1.082 -73 140 与水缓慢反应生成乙酸 肉桂酸 148 1.248 135 300 难溶于冷水，可溶于热水，易溶于乙醇 ⅰ．合成粗品：向三颈烧瓶中先后加入研细的无水醋酸钠、5.3g苯甲醛和6.0g乙酸酐，振荡使之混合均匀。在150~170℃加热1小时，保持微沸状态(实验装置如图所示)。 ⅱ．粗品精制：将上述反应后得到的混合物趁热倒入圆底烧瓶中，进行下列步骤的操作： 回答下列问题： （1）肉桂酸的反式结构是____。 （2）仪器a的名称是_____，a的上口连接盛有CaCl2固体的干燥管，目的是____。 （3）粗品精制步骤①中Na2CO3溶液的主要作用是_____。 （4）粗品精制步骤②中操作a的名称是____。 （5）进一步提纯肉桂酸的方法是：_____。 （6）设计简单实验证明肉桂酸中含有碳碳双键：_____。 （7）若最后得到纯净的肉桂酸4.81g，则该反应中肉桂酸的产率是____。 18. 第四周期过渡金属及其化合物在生活、生产、科学研究中有广泛应用。回答下列问题： （1）在第四周期过渡元素中，基态原子未成对电子数最多的元素的最高化合价为_______。该元素正三价简单基态离子的价层电子排布式为________。 （2）绿矾(FeSO4·7H2O)是重要的化工原料，其结构如图所示。 该结构中键角1、2、3由大到小的顺序是____(填序号)。 （3）实验室常用镍试剂检验Ni2+，可观察到鲜红色沉淀，该沉淀的结构如图所示。   ①该沉淀中存在的化学键类型有___(填字母)。 A．配位键   B．氢键    C．金属键    D．共价键    E．π键 ②碳氮双键中的σ键是由___轨道重叠而成的(填字母)。 A．sp2和sp2       B．sp和sp2       C．sp和2p       D．2p和2p       E．sp2和2p （4）由铁、钾、硒形成的一种超导材料，其晶胞结构和xy平面投影如图所示。 ①该超导材料的化学式是___。 ②该晶胞参数分别为a nm、c nm ，该晶体密度______( 用NA表示阿伏加德罗常数 ) 19. 我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法，其转化路线如下所示。 请回答下列问题： （1）乳酸的分子式为：______，0.05mol乳酸与足量Na反应，产生标况下_____L氢气。 （2）MMA中含有的官能团名称为：_____；该转化路线中，第二步的反应类型为：____。 （3）MP的化学名称是_____。 （4）MP的同分异构体中，能发生银镜反应的有_____种。 （5）MMA可在一定条件下，生成高分子化合物，该高分子化合物的结构简式为：_____。 （6）对甲基苯酚与HCHO可以在一定条件下合成线型的酚醛树脂，写出该反应的化学方程式：______。 20. 某研究小组按下列路线合成胃动力药依托比利。 已知：−CH=N− 请回答下列问题： （1）化合物G的官能团名称是______。 （2）下列说法不正确的是______。 A. 化合物A能与发生显色反应 B. A→B的转变也可用在酸性条件下氧化来实现 C. 在B+C→D的反应中，作催化剂 D. 依托比利可在酸性或碱性条件下发生水解反应 （3）化合物C的结构简式是______。 （4）已知D→E的转变经历了加成和消去的过程，请写出总的化学方程式______。(无需标明反应条件) （5）研究小组在实验室用苯甲醇为原料合成。利用以上合成线路中的相关信息，设计该合成路线___ (用流程图表示，无机试剂任选)。 （6）写出任意一种同时符合下列条件的化合物D的同分异构体的结构简式______。 ①分子中含有苯环 ②1H−NMR谱和谱检测表明：分子中共有4种不同化学环境的氢原子，有酰胺基()。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广州六中2022级高二年级下学期化学期末考试试卷 本试卷共8页，20道题，满分为100分。考试用时75分钟 注意事项：1.答卷前，考生务必用2B铅笔在“考生号”处填涂考生号。用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、座位号填写在答题卡上。 2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的，答案无效。 4.作答选做题时，请先用2B铅笔填涂选做题题号对应的信息点，再作答。漏涂、错涂、多涂的，答案无效。 5.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，只需将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量： H：1 C：12 O：16 K：39 Fe：56 Se：79 一、选择题：本题共16小题 ，共44分。第1~10小题，每小题2分 ；第11~16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 氮化硼是一种超硬、耐磨、耐高温的新型材料。下列物质的晶体类型与氮化硼相同的是 A. C60 B. 铁 C. 硝酸钾 D. 金刚石 【答案】D 【解析】 【详解】氮化硼超硬、耐磨、耐高温可知其为共价晶体，C60为分子晶体，铁为金属晶体，硝酸钾为离子晶体，金刚石为共价晶体，故选D。 2. 下列说法不正确的是 A. p能级能量一定比s能级的能量高 B. d区、ds区全部是金属元素 C. 2p和3p轨道形状均为哑铃形 D. 、、轨道相互垂直，但能量相等 【答案】A 【解析】 【详解】A．同一能层中，p能级能量高于s能级能量，但不同能层中，s能级的能量可能比p能级的能量高，如3s能级的能量高于2p能级的能量，A错误； B．由元素周期表可知，d区、ds区全部是金属元素，B正确； C．p轨道的形状都是哑铃形，则2p和3p轨道形状均为哑铃形，C正确； D．2px、2py、2pz轨道相互垂直，且能量相等，D正确； 故选A。 3. 下列说法不正确的是 A. PCl3是极性键构成的极性分子 B. H+能与H2O以配位键形成H3O+ C. 分子晶体中，分子间作用力越大，分子越稳定 D. 对固体进行X射线衍射测定是区分晶体和非晶体最可靠的科学方法 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．PCl3中的P-Cl键为极性键，为三角锥形，分子中正、负电荷的中心是不重合的，为极性分子，故A正确； B．H+能与H2O以配位键形成H3O+，故B正确； C．分子间作用力只影响分子晶体的物理性质，如溶解性，熔沸点等，而物质的稳定性是由化学键强弱决定的，故C错误； D．构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来，因此区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射实验，故D正确； 故选：C。 4. 下列反应均经一步完成，关于类型的描述不正确的是 A. 加成反应：乙烯→乙醇 B. 取代反应：苯→硝基苯 C. 消去反应：溴乙烷→乙烯 D. 氧化反应：乙炔→乙醛 【答案】D 【解析】 【详解】A．乙烯与水发生加成反应生成乙醇，A正确； B．苯与硝酸、浓硫酸发生取代反应生成硝基苯，B正确； C．溴乙烷与氢氧化钠的醇溶液发生消去反应生成乙烯，C正确； D．乙炔与水发生加成反应，生成乙烯醇，发生重排得到乙醛，D错误； 故选D。 5. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 溴的简化电子排布式： B. 基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为 C. 1-丁醇的键线式： D. NH3分子的VSEPR模型为 【答案】B 【解析】 【详解】A．溴的简化电子排布式：，A错误； B．根据洪特规则特例，基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为，B正确； C．1-丁醇的键线式：，C错误； D．NH3分子中氮原子是sp3杂化，VSEPR模型为四面体，不是三角锥，D错误； 故选B。 6. 下列说法正确的是 A. 与互为同分异构体 B. 分子组成符合CnH2n+2的烃一定是同系物 C. 正丁烷分子中所有碳原子均在一条直线上 D. 新戊烷的一氯取代物有1种 【答案】D 【解析】 【详解】A．与 分子式、结构均相同，为同一种物质，A错误； B．分子组成符合CnH2n+2的烃不一定是同系物，也可能是同分异构体，B错误； C．根据甲烷中4个C-H键的空间位置关系可知正丁烷分子中所有碳原子不可能在同一条直线上，应呈锯齿状，C错误； D．新戊烷只有如图所述一种氢原子，一氯代物只有一种，D正确； 故答案为D。 7. 下列事实不能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释的是 A. 苯酚能与浓溴水反应而苯不能 B. 乙烯能发生加成反应而乙炔不能 C. 苯酚能与NaOH溶液反应而乙醇不能 D. 甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色而甲烷不能 【答案】B 【解析】 【详解】A．酚-OH影响苯环，苯环上H变活泼，则苯酚与溴水直接就可反应，而苯与溴反应则需要加铁屑，体现了苯环上的取代基活化了苯环， A不符合； B．乙烯和乙炔均能发生加成反应，B符合； C．在苯酚中，由于苯环对-OH的影响，酚羟基具有酸性，对比乙醇，虽含有-OH，但不具有酸性，能说明苯环活化了羟基，C不符合； D．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而甲烷不能，说明H原子与苯基对甲基的影响不同，甲苯能使高锰酸钾酸性溶液褪色，说明苯环的影响使侧链甲基易被氧化，与有机物分子内基团间的相互作用有关， D不符合； 答案选B。 8. 已知A、B、C、D是周期表中前三周期元素，且原子序数依次增大，其中A、B、C为同周期的非金属元素，且B、C原子中均有两个未成对电子，D元素s能级与p能级电子数相等，下列说法正确的是 A. 原子半径：A>B>C>D B. 第一电离能：A<B<C<D C. D与 C 可形成高熔点的化合物 D. 最低价气态氢化物的沸点：A<C<B 【答案】C 【解析】 【分析】已知A、B、C、D是周期表中前三周期元素，且原子序数依次增大，其中A、B、C为同周期的非金属元素，且B、C原子中均有两个未成对电子，则B为碳、C氧，A为非金属元素，则为硼；D元素s能级与p能级电子数相等，则D为镁； 【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：Mg>B>C>O，A错误； B．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，第一电离能：Mg<B<C<O，B错误； C．D与 C 可形成高熔点的化合物氧化镁，C正确； D．简单氢化物水能形成氢键导致沸点升高，故简单最低价气态氢化物的沸点水大于甲烷，D错误； 故选C。 9. 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 中键的数目为6NA B. 92g甘油中杂化的原子数目为3NA C. 标况下甲醇完全燃烧，消耗分子的数目为1.5NA D. 向乙酸溶液中通入氨气至中性，的数目小于0.1NA 【答案】D 【解析】 【详解】A．在[Ag(NH3)2]+中，每个NH3分子中含有3个N-H键，另外还形成N→Ag+配位键，每个OH-中含有1个O-H键，所以中键的数目为9NA，A不正确； B．甘油的结构简式为，甘油分子中，C、O原子都发生sp3杂化，92g甘油(物质的量为1mol)中杂化的原子数目为6NA，B不正确； C．标况下甲醇呈液态，无法求出甲醇的物质的量，也就无法求出甲醇完全燃烧消耗分子的数目，C不正确； D．向乙酸溶液中通入氨气至中性，此时溶液中存在、NH3∙H2O、CH3COO-、CH3COOH，c()=c(CH3COO-)，溶液中c(CH3COOH)+ c(CH3COO-)=0.1mol/L，则c(CH3COO-)＜0.1mol/L，所以c()＜0.1mol/L，的数目小于0.1NA，D正确； 故选D。 10. 氯元素有多种化合价，可形成等微粒。下列说法错误的是 A. 中Cl原子的杂化方式均为杂化 B. 基态原子核外电子的空间运动状态有9种 C. 键角： D. 的空间构型为V形，分子中的化学键的键长和键角可以通过X射线衍射实验获得 【答案】C 【解析】 【详解】A．的结构式为：，的结构式为：，的结构式为，VSEPR模型均为四面体，中心原子价层电子对数均为4，因此Cl的杂化方式都是sp3，A正确； B．量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，基态Cl原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p5，s能级各有一个轨道，p能级各有3个轨道，共9个轨道。因此基态Cl原子的核外电子的空间运动状态有9种，B正确； C．三种离子的Cl原子均为sp3杂化，中心原子孤电子对越多，对成键电子排斥越强，键角越小，有2对孤电子对，空间结构呈V形，键角为105，有1对孤电子对，空间结构呈三角锥形，键角为107，没有孤电子对，空间结构呈四面体形，键角为10928，键角关系为：，C错误； D．中心原子为O原子，杂化方式为sp3，结构式为 ，因此空间构型为V形，分子中的化学键的键长和键角可以通过X射线衍射实验获得，D正确； 故选C。 11. 有关晶体的结构如下图所示。下列说法错误的是 A. 在晶体中，每个晶胞平均占有4个 B. 在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数之比为 C. 在晶体中，阴阳离子的总个数为 D. 由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据均摊原则，在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有Ca2+数为，A正确； B．在金刚石晶体中，每个碳原子都和4个碳原子形成4个碳碳键，每个碳碳键被2个碳原子共用，所以每个碳原子平均连有4×=2个碳碳键，因此碳原子与碳碳键的个数之比为1：2，B正确； C．是由1个Ca2+和1个构成，在晶体中，阴阳离子的总个数为，C正确； D．团簇分子中每一个原子都归该分子所有，由图可知一个团簇分子中含有4个E和4个F，所以该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4，D错误； 故选D。 12. 下列实验能达到目的的是 A. 实验①可证明酸性：盐酸>碳酸>苯酚 B. 实验②可用于实验室制备并收集乙烯 C. 实验③可用于检验消去产物 D. 实验④可用于实验室制备硝基苯 【答案】D 【解析】 【详解】A．浓盐酸挥发与CO2一起进入试管中，无法确定苯酚是哪个物质制备出，无法判断碳酸与苯酚的酸性强弱，A项不能达到实验目的； B．乙烯的密度与空气接近，无法用排空法收集，选择用排水法收集，B项不能达到实验目的； C．挥发的乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，存在干扰，无法验证，C项不能达到实验目的； D．实验室制硝基苯时，应使用60℃左右的水浴加热，则④装置可用于实验室制硝基苯，D项能达到实验目的； 故选D。 13. 耦合反应制备丙烯酸甲酯的机理如图所示。下列叙述错误的是 A. 由步骤①②知：加成反应也可生成酯类物质 B. 反应过程中存在C-H键的断裂 C. 该反应的原子利用率为100% D. 若将步骤②中换为，则产品将变为丙烯酸乙酯 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，CO2/C2H4耦合反应制备丙烯酸甲酯的反应物为二氧化碳、乙烯和一碘甲烷，生成物为丙烯酸甲酯和碘化氢，反应的化学方程式为CO2+CH2=CH2+CH3ICH2=CHCOOCH3+HI。 【详解】A．由图可知，步骤①发生的反应为乙烯与二氧化碳发生加成反应生成酯 ，故A正确； B．由图可知，步骤③中生成碳碳双键，生了C—H键的断裂，故B正确； C．由分析可知，生成物为丙烯酸甲酯和碘化氢，则反应的原子利用率不可能为100%，故C错误； D．由分析可知，二氧化碳、乙烯和一碘甲烷在催化剂作用下反应生成丙烯酸甲酯和碘化氢，则二氧化碳、乙烯和碘乙烷在催化剂作用下反应生成丙烯酸乙酯和碘化氢，故D正确； 故选C。 14. 过渡金属的氮化物和碳化物都表现了较好的催化性能，由碳(C)、钨(W)两种元素形成的两种碳化物甲(晶胞边长为)和乙(晶胞边长为)的立方晶胞结构如图所示。下列说法正确的是 A. 晶胞乙中两个原子最近距离为 B. 晶体甲中与原子距离最近的原子有8个 C. 甲、乙两种晶胞的密度比为 D. 碳化物甲的化学式为WC 【答案】A 【解析】 【详解】A．由乙的晶胞可知，两个原子最近距离为面对角线长度的一半即，A正确； B．以顶点处的W为例，与其距离最近的W原子位于面心处，一个面上有4个这样的W原子，共有三个这样的面，因此晶体甲中与原子距离最近的有12个，B错误； C．根据均摊法可知，甲的化学式为，乙的化学式为，晶胞的质量比不为，甲乙两种晶胞的密度比不会是，C错误； D．根据均摊法可知，甲中W个数为=4，C个数为=2，碳化物甲的化学式为，D错误； 故答案选A。 15. 电池自燃是限制电动车发展的瓶颈，某电池阻燃剂的结构式如图所示，其中X、Y、Z、Q、W、M是原子序数依次增大的短周期主族元素。下列说法错误的是 A. 分子中Q和Y原子的杂化方式相同 B. Z、Q、W三种元素形成的单质键能：Z2>Q2>W2 C. X、Z、Q三种元素形成的化合物可能是离子晶体 D. 六种元素的基态原子中未成对电子数最多的是Q 【答案】D 【解析】 【分析】X、Y、Z、Q、W、M是原子序数依次增大的短周期主族元素，由阻燃剂的结构式中各原子的成键数目可知，元素X、Y、Z、Q、W、M分别是H、C、N、O、F、P。 【详解】A．分子中C形成四个单键，为sp3杂化，O形成2个单键，存在2对孤对电子，为sp3杂化，A项正确； B．N、O、F三种元素形成的单质中分别是三键、双键、单键，轨道重叠程度一次减小，所以键能：N2>O2>F2，B项正确； C．H、N、O三种元素形成的化合物可能是HNO3、NH4NO3等，NH4NO3是离子晶体，C项正确； D．六种元素的基态原子中未成对电子数最多的是N和P，均有3个未成对电子，D项错误； 故选D。 16. 哌醋甲酯是一种中枢神经系统兴奋剂，如图为哌醋甲酯的结构。下列关于哌醋甲酯的说法正确的是 A. 1mol哌醋甲酯最多与4molH2发生加成反应 B. 哌醋甲酯有1个手性碳 C. 该有机物既可以与盐酸反应，也可以和NaOH反应 D. 该分子中所有碳原子共面 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题干有机物结构简式可知，分子中只有苯环能与H2加成，即1mol哌醋甲酯最多与3molH2发生加成反应，A错误； B．由题干有机物结构简式可知，哌醋甲酯有2个手性碳，如图所示：，B错误； C．由题干有机物结构简式可知，该有机物含有碱性基团-NH-可以与盐酸反应，同时含有酯基可以和NaOH反应，C正确； D．由题干有机物结构简式可知，该分子中含有同时连有3个碳原子的sp3杂化的碳原子，故不可能所有碳原子共面，D错误； 故答案为：C。 二、非选择题：本题共4小题，共56分。 17. 肉桂酸(结构简式：)是合成香料、化妆品、医药和感光树脂等的重要原料。实验室可用下列反应制取肉桂酸，反应原理如下： +(乙酸酐)+CH3COOH 已知：部分试剂相关数据如下 名称 相对分子质量 密度(g/cm3) 熔点℃ 沸点℃ 溶解度 苯甲醛 106 1.044 -26 179 微溶于水 乙酸酐 102 1.082 -73 140 与水缓慢反应生成乙酸 肉桂酸 148 1.248 135 300 难溶于冷水，可溶于热水，易溶于乙醇 ⅰ．合成粗品：向三颈烧瓶中先后加入研细的无水醋酸钠、5.3g苯甲醛和6.0g乙酸酐，振荡使之混合均匀。在150~170℃加热1小时，保持微沸状态(实验装置如图所示)。 ⅱ．粗品精制：将上述反应后得到的混合物趁热倒入圆底烧瓶中，进行下列步骤的操作： 回答下列问题： （1）肉桂酸的反式结构是____。 （2）仪器a的名称是_____，a的上口连接盛有CaCl2固体的干燥管，目的是____。 （3）粗品精制步骤①中Na2CO3溶液的主要作用是_____。 （4）粗品精制步骤②中操作a的名称是____。 （5）进一步提纯肉桂酸的方法是：_____。 （6）设计简单实验证明肉桂酸中含有碳碳双键：_____。 （7）若最后得到纯净的肉桂酸4.81g，则该反应中肉桂酸的产率是____。 【答案】（1） （2） ①. 球形冷凝管 ②. 防止空气中水进入装置 （3）除去未反应的原料乙酸酐，中和生成的乙酸，并将肉桂酸转化为肉桂酸钠 （4）冷却结晶 （5）重结晶 （6）向样品中加入溴水，溶液褪色，说明肉桂酸中含有碳碳双键 （7） 【解析】 【分析】用苯甲醛、乙酸酐、醋酸钠等原料制取肉桂酸，加入饱和Na2CO3溶液的作用是除去未反应的原料乙酸酐，中和生成的乙酸，并将肉桂酸转化为肉桂酸钠，增大它在水中的溶解性；肉桂酸在水的溶解度很小，用重结晶分离提纯； 【小问1详解】 两个相同原子或基团在双键两侧的为反式异构体，肉桂酸的反式结构为； 【小问2详解】 仪器a的名称为球形冷凝管；乙酸酐与水反应生成乙酸，a的上口连接盛有CaCl2固体的干燥管，目的是防止空气中水进入装置，使得乙酸酐水解； 【小问3详解】 加入饱和Na2CO3溶液的作用是除去未反应的原料乙酸酐，中和生成的乙酸，并将肉桂酸转化为肉桂酸钠，增大它在水中的溶解性利于后续分离； 【小问4详解】 肉桂酸难溶于冷水，加入盐酸酸化，使得肉硅酸钠转化为肉桂酸，然后降温冷却使其结晶析出，故：步骤②中操作a的名称是冷却结晶； 【小问5详解】 若得到的肉桂酸晶体产品不纯，提高纯度可以用重结晶，采用重结晶方法可得到纯度更高的产品。故答案为：重结晶； 【小问6详解】 碳碳双键能和溴加成使得溴水褪色，故实验为：向样品中加入溴水，溶液褪色，说明肉桂酸中含有碳碳双键； 【小问7详解】 5.3g苯甲醛为0.05mol，6.0g乙酸酐约为0.06mol，则理论上生成0.05mol肉桂酸，若最后得到纯净的肉桂酸4.81g，则该反应中肉桂酸的产率是。 18. 第四周期过渡金属及其化合物在生活、生产、科学研究中有广泛应用。回答下列问题： （1）在第四周期过渡元素中，基态原子未成对电子数最多的元素的最高化合价为_______。该元素正三价简单基态离子的价层电子排布式为________。 （2）绿矾(FeSO4·7H2O)是重要的化工原料，其结构如图所示。 该结构中键角1、2、3由大到小的顺序是____(填序号)。 （3）实验室常用镍试剂检验Ni2+，可观察到鲜红色沉淀，该沉淀的结构如图所示。   ①该沉淀中存在的化学键类型有___(填字母)。 A．配位键   B．氢键    C．金属键    D．共价键    E．π键 ②碳氮双键中的σ键是由___轨道重叠而成的(填字母)。 A．sp2和sp2       B．sp和sp2       C．sp和2p       D．2p和2p       E．sp2和2p （4）由铁、钾、硒形成的一种超导材料，其晶胞结构和xy平面投影如图所示。 ①该超导材料的化学式是___。 ②该晶胞参数分别为a nm、c nm ，该晶体密度______( 用NA表示阿伏加德罗常数 ) 【答案】（1） ①. +6 ②. 3d3 （2）3＞1＞2 （3） ①. ADE ②. A （4） ①. KFe2Se2 ②. ×1023 【解析】 【小问1详解】 在第四周期过渡元素中，基态原子未成对电子数最多的元素即为3d54s1，Cr元素，其价电子数目为6，则其最高化合价为+6价，该元素正三价简单基态离子即Cr3+的价层电子排布式为3d3，故答案为：+6；3d3； 【小问2详解】 由图干图示信息可知，1为形成配位键的H2O，价层电子对数为4，有1对孤电子对，2为没有形成配位键的H2O，价层电子对数为4，有2对孤电子对，3为硫酸根离子，价层电子对数为4，没有孤电子对，由于孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力，即价层电子对数相同时，孤电子对越多键角越小，故该结构中键角1、2、3由大到小的顺序是3＞1＞2，故答案为：3＞1＞2； 【小问3详解】 ①由题干沉淀的结构示意图可知，该沉淀中存在的化学键类型有Ni与N之间的配位键、C-H、C-N、N-O、C-C间的共价键，双键中存在π键，不存在金属键，氢键不属于化学键，故答案为：ADE； ②由题干沉淀的结构示意图可知，碳氮双键中碳和氮均采用sp2杂化，杂化轨道形成σ键，即sp2-sp2重叠，而未参与杂化的2p轨道重叠形成π键，故碳氮双键中的σ键是由sp2-sp2轨道重叠而成的，故答案为：A； 【小问4详解】 ①由晶胞结构和xy平面投影图可知，K位于顶点和体内，个数为8×+1=2，Fe位于面上，个数为8×=4，Se位于棱上和体内，8×+2=4，K：Fe：Se=2：4：4=1：2：2，故化学式为KFe2Se2，故答案为：KFe2Se2； ②由上述分析可知，一个晶胞质量为g，晶胞体积为（a2c×10-21）cm3，晶体密度ρ==g/cm3=×1023g/cm3，故答案为：×1023。 19. 我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法，其转化路线如下所示。 请回答下列问题： （1）乳酸的分子式为：______，0.05mol乳酸与足量Na反应，产生标况下_____L氢气。 （2）MMA中含有的官能团名称为：_____；该转化路线中，第二步的反应类型为：____。 （3）MP的化学名称是_____。 （4）MP的同分异构体中，能发生银镜反应的有_____种。 （5）MMA可在一定条件下，生成高分子化合物，该高分子化合物的结构简式为：_____。 （6）对甲基苯酚与HCHO可以在一定条件下合成线型的酚醛树脂，写出该反应的化学方程式：______。 【答案】（1） ①. C3H6O3 ②. 2.24 （2） ①. 碳碳双键、酯基 ②. 消去反应 （3）丙酸甲醇 （4）10 （5） （6） 【解析】 【分析】由PLA结构可知，乳酸为HOCHCH3COOH，PLA和甲醇转化为MP，MP和甲醛反应引入碳碳双键转化为MMA； 【小问1详解】 乳酸为HOCHCH3COOH，乳酸的分子式为：C3H6O3，乳酸分子中羧基、羟基均会和钠反应，则0.05mol乳酸与足量Na反应，产生0.1mol氢气，标况下为2.24L氢气。 【小问2详解】 MMA中含有的官能团名称为：碳碳双键、酯基；该转化路线中，MP首先和甲醛加成生成羟基，羟基消去引入碳碳双键，故第二步的反应类型为：消去反应； 【小问3详解】 由图可知，MP的化学名称是丙酸甲醇； 【小问4详解】 MP的化学名称是丙酸甲醇；MP的同分异构体中，能发生银镜反应，则含有醛基，有CH3OCH2CH2CHO、CH3OCH(CHO)CH3、OHCCH2OCH2CH3、10种。 【小问5详解】 MMA中含有双键结构，可以发生加聚反应生成高分子; ； 【小问6详解】 对甲基苯酚含有酚羟基，与HCHO可以在一定条件下合成线型的酚醛树脂，该反应的化学方程式：。 20. 某研究小组按下列路线合成胃动力药依托比利。 已知：−CH=N− 请回答下列问题： （1）化合物G的官能团名称是______。 （2）下列说法不正确的是______。 A. 化合物A能与发生显色反应 B. A→B的转变也可用在酸性条件下氧化来实现 C. 在B+C→D的反应中，作催化剂 D. 依托比利可在酸性或碱性条件下发生水解反应 （3）化合物C的结构简式是______。 （4）已知D→E的转变经历了加成和消去的过程，请写出总的化学方程式______。(无需标明反应条件) （5）研究小组在实验室用苯甲醇为原料合成。利用以上合成线路中的相关信息，设计该合成路线___ (用流程图表示，无机试剂任选)。 （6）写出任意一种同时符合下列条件的化合物D的同分异构体的结构简式______。 ①分子中含有苯环 ②1H−NMR谱和谱检测表明：分子中共有4种不同化学环境的氢原子，有酰胺基()。 【答案】（1）羧基和醚键 （2）BC （3）(CH3)2NCH2CH2Cl （4）+HONH2+H2O （5） （6） 【解析】 【分析】A发生催化氧化反应生成B，根据B、D的结构简式及C的分子式知，B和C发生取代反应生成D，C为(CH3)2NCH2CH2Cl；F发生取代反应生成依托比利，结合F的分子式知，F为，E发生还原反应生成F，E为，据此分析解题。 【小问1详解】 由题干合成流程图可知，化合物G的官能团名称是羧基和醚键，故答案为：羧基和醚键； 【小问2详解】 A．由题干化合物A的结构简式可知，化合物A中含有酚羟基，则能与FeCl3发生显色反应，A正确； B．由题干化合物A的结构简式可知，化合物A中含有酚羟基，酚羟基也能被酸性高锰酸钾溶液氧化，即A→B的转变不可用KMnO4在酸性条件下氧化来实现，B错误； C．由题干合成路线图可知，在B+C→D的反应中生成了HCl，HCl与K2CO3反应，从而使得上述平衡正向移动，即K2CO3不是作催化剂，C错误； D．由题干依托比利的结构简式可知，依托比利中含有氨基和酰胺基，故可在酸性或碱性条件下发生水解反应，D正确； 故答案为：BC； 【小问3详解】 由分析可知，化合物C的结构简式是(CH3)2NCH2CH2Cl，故答案为：(CH3)2NCH2CH2Cl； 【小问4详解】 由分析可知，E的结构简式为：，已知D→E的转变经历了加成和消去的过程，结合D的结构简式和D到E的转化条件可知，该转化的总的化学方程式为：+HONH2+H2O，故答案为：+HONH2+H2O； 【小问5详解】 苯甲醇即催化氧化可得到:，催化氧化可得到，根据题干流程图中G到H的转化信息可知，和SOCl2反应可得到，据此分析确定该合成路线为：，故答案为：； 【小问6详解】 由题干信息可知，D的分子式为：C11H15NO2，不饱和度为：5，任意一种同时符合下列条件①分子中含有苯环，②1H−NMR谱和谱检测表明：分子中共有4种不同化学环境的氢原子，有酰胺基()，说明同分异构体分子含有醚键或酚羟基，结合对称性，则化合物D的同分异构体的结构简式为：，故答案为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $