精品解析：河北省沧州市献县第一中学2023-2024学年高二下学期期末考试化学试卷

献县一中2023-2024下学期期末考试高二化学试卷 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 可能用到的相对分子质量：Fe：56 Co：59 Mn：55 Cu：64 Zn：65 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题 1. 化学与人类生活，生产和环境密切相关，下列有关说法正确的是 A. 糯米烧麦、白灼西兰花、甲流病毒毒株中均不含天然有机高分子化合物 B. “自古书契多编以竹简，其用缣帛（丝织品）者谓之为纸”，文中“纸”的主要成分是纤维素 C. 棉、麻、毛、丝均属于天然纤维 D. 福尔马林常用于种子的杀菌消毒和标本的防腐，福尔马林是乙醛的水溶液 【答案】C 【解析】 【详解】A．糯米烧麦中的淀粉，西兰花中的纤维素，病毒中的蛋白质，它们天然高分子化合物，故A错误； B．文中“纸”，是丝织品，丝织品主要成分是蛋白质，故B错误； C．“棉、麻”的主要成分是纤维素，“毛、丝”的主要成分是蛋白质，都属于天然纤维，故C正确； D．福尔马林溶液是甲醛的水溶液，故D错误； 答案为C。 2. 下列化学用语表示正确的是 A. 分子的空间结构模型； B. 基态Cu原子的价层电子的轨道表示式： C. Cl-Cl形成的p-pσ键模型： D. 用电子式表示的形成过程： 【答案】A 【解析】 【详解】A．分子的空间结构为正八面体形，硫原子半径大于氟原子半径，A正确； B．基态Cu原子的价层电子排布式为，轨道表示式为，B错误； C．Cl-Cl形成的p-pσ键模型为，C错误； D．为共价化合物，用电子式表示的形成过程为，D错误； 故选：A。 3. 下列有关实验叙述正确的是 A. 向苯中加入浓溴水和铁粉加热，再加入AgNO3溶液，产生沉淀，说明苯和浓溴水发生了取代反应 B. 实验室制备的乙炔气体通常具有一定的刺激性气味，依次通过水、浓硫酸洗气，获得纯净乙炔 C. 向2%的AgNO3溶液中逐滴滴加2%的氨水，直至产生的白色沉淀恰好消失，即配制得到银氨溶液 D. 向NaOH溶液中加入溴乙烷，加热，再加入AgNO3溶液，产生沉淀，说明溴乙烷发生了水解反应 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．苯和液溴在催化剂作用下发生取代反应，和溴水发生萃取，A错误； B．实验室制备的乙炔气体通常含有硫化氢、磷化氢等杂质而具有一定的气味，依次通过硫酸铜溶液、浓硫酸洗气，获得纯净的乙炔，B错误； C．向2%的AgNO3溶液中逐滴滴加2%的氨水，先得到AgOH白色沉淀、后沉淀转变为银氨络合离子、故直至产生的白色沉淀恰好消失，即配制得到银氨溶液，C正确； D．向NaOH溶液中加入溴乙烷，加热，接着加入硝酸到酸性，再加入AgNO3溶液，产生沉淀，说明溴乙烷发生了水解反应，D错误； 答案选C。 4. 下列有关化合物结构与性质的论述错误的是 A. F的电负性大于Cl，因此酸性强于 B. 键能、，因此稳定性大于 C. 的结构与苯相似，每个B、N各提供1个电子形成大键 D. Si—C键的键长大于C—C键的键长，因此SiC的熔点和硬度低于金刚石 【答案】C 【解析】 【详解】A．F的电负性大于Cl，导致中氢氧键极性增强，羧基更容易电离出氢离子，酸性＞，故A正确； B．原子半径越小，共价键键能越大，物质越稳定。原子半径，所以键能、，因此稳定性大于，故B正确； C．B原子最外层3电子，与其它原子形成3个键，N原子最外层5电子，与其它原子形成3个键，N原子中还有2个电子参与形成大键，故C错误； D．原子半径越小，共价键键能越大，物质越稳定。原子半径，所以键能，金刚石结构更稳定，熔点和硬度更大，故D正确； 答案选C。 5. 化学是一门研究变化的学科，下列有机物的转化或方程式的书写正确的是 A. 向苯酚钠溶液中通入： B. 逐步被氧气氧化： C. 用1，3-丁二烯合成2-氯-1，3-丁二烯： D. 实验室制备溴苯： 【答案】D 【解析】 【详解】A．向苯酚钠溶液中通入CO2，生成苯酚与碳酸氢钠，化学方程式为：，故A项错误； B．(CH3)2CHOH逐步被氧气氧化，羟基生成羰基：，碳基不能被继续氧化为羧基，故B项错误； C．CH2=CH-CH=CH2和氯气发生加成反应生成CH2ClCHClCH=CH2，CH2ClCHClCH=CH2和NaOH的醇溶液共热发生消去反应生成CH2=CClCH=CH2，故C项错误； D．实验室用苯和溴在溴化铁催化下制备溴苯：，故D项正确； 故本题选D。 6. 关于反应说法正确的是 A. 中键和键数目之比为 B. 该反应中失去能级上的电子 C. 的空间构型为三角锥形 D. 在水溶液中能完全电离出 【答案】B 【解析】 【详解】A．的结构式为，单键属于键，三键中含有1个键、2个键，中键和键数目之比为，故A错误； B．该反应中元素由0价上升到+2价，Fe2+的核外有24个电子，是由Fe原子失去4s能级上的2个电子，故B正确； C．的中心原子价层电子对数为3+=3，没有孤电子对，空间构型平面三角形，故C错误； D．在配合物的内界，在水溶液中不能完全电离出，故D正确； 故选B。 7. 丙酮、2-丙醇都是有机溶剂，它们的沸点分别为56.5℃、82.5℃。2-丙醇催化氧化制备丙酮时会有部分2-丙醇残余，利用如图装置提纯丙酮。下列叙述正确的是 A. 2-丙醇分子内存在氢键导致沸点高于丙酮 B. 调节螺口夹，使微量空气进入，调节气压 C. 毛细玻璃管的作用是引入空气氧化2-丙醇 D. 实验中，必须控制水浴温度高于82.5℃ 【答案】B 【解析】 【分析】用图示装置提纯丙酮，利用沸点的不同，控制温度将丙酮蒸出，2-丙醇残留在烧瓶内从而进行提纯，克氏蒸馏头可以防止蒸馏烧瓶中液体因剧烈沸腾直接进入冷凝管，避免对收集产物的污染，调节螺口夹，使微量空气进入，可调节装置的气压，毛细玻璃管将烧瓶内部与外部连通，起到平衡气压的作用，同时能形成气化中心，可以防止暴沸。 【详解】A．2-丙醇分子间存在氢键，导致沸点高于丙酮，故A错误； B．调节螺口夹，使微量空气进入，可调节装置的气压，故B正确； C．毛细玻璃管将烧瓶内部与外部连通，起到平衡气压的作用，同时能形成气化中心，可以防止暴沸，进入微量空气几乎不氧化2-丙醇，故C错误； D．丙酮的沸点低于2-丙醇，蒸馏出丙酮，使2-丙醇残留在烧瓶内，故水浴温度控制应高于56.5℃，低于82.5℃，故D错误； 故选B。 8. 冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。18-冠-6与钾离子形成的超分子结构如图所示。下列说法正确的是 A. 含该超分子的物质属于分子晶体 B. 冠醚可用于分离不同的碱金属离子 C. 中心钾离子的配位数是8 D. 冠醚与碱金属离子之间形成离子键超分子 【答案】B 【解析】 【详解】A．冠醚与碱金属离子形成的配合物，还含有阴离子，该物质为离子晶体，不是分子晶体，故A错误； B．有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子，因此冠醚可用于分离不同的碱金属离子，故B正确； C．由图可知，中心K+周围形成了6个配位键，因此配位数为6，故C错误； D．冠醚与碱金属离子之间的配位键属于共价键，不是离子键，故D错误； 答案为B。 9. 根据下列实验操作和现象，所得结论正确的是 实验操作和现象 结论 A 石蜡油加强热，将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液颜色逐渐褪去 石蜡油中含有不饱和烃 B 向淀粉溶液中加适量稀硫酸，加热，冷却后滴加少量碘水，溶液变蓝 淀粉未水解 C 取少量乙酰水杨酸样品，加入3mL蒸馏水和少量乙醇，振荡，再加入1~2滴溶液，溶液变为紫色 乙酰水杨酸样品中可能含有水杨酸 D 向丙烯醛中加入足量新制氢氧化铜悬浊液，加热至不再生成砖红色沉淀，静置，向上层清液滴加溴水，溴水褪色 丙烯醛中含有碳碳双键 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．石蜡油在强热时，会发生反应生成不饱和烃，故不能确定石蜡油中含有不饱和烃，A错误； B．在酸性条件下，淀粉可以部分水解，B错误； C．水杨酸是 ，乙酰水杨酸是 ，向乙酰水杨酸样品中滴入水和乙醇，再加入氯化铁溶液变为紫色，有可能乙酰水杨酸中混有水杨酸，C正确； D．溴水与过量的碱发生反应而褪色，不一定是与碳碳双键发生的化学反应，D错误； 故选C。 10. 某电池常用的一种电解质由短周期中的五种元素R、W、X、Y、Z组成，R、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且为同周期元素，Y的最外层电子数等于X的核外电子总数。该电解质结构如图所示，下列说法错误的是 A. 原子半径：R＞W＞X＞Y＞Z B. 简单氢化物的沸点：Y＞Z＞X C. W、Z形成的化合物分子是非极性分子 D. X的单质一定属于共价晶体 【答案】D 【解析】 【分析】R、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且为同周期元素，Y的最外层电子数等于X的核外电子总数，则Y的核电荷数比X大2。从结构式中可以看出，X形成4个共价键，则其价电子数为4，X为C元素，Y为O元素，Z为F元素，R为Li元素，W得到1个电子后能形成4个共价键，则W为B元素，从而得出R、W、X、Y、Z分别为Li、B、C、O、F。 【详解】A．根据题意可知元素R、W、X、Y、Z分别为Li、B、C、O、F，原子半径：，A正确； B．CH4分子间没有氢键，H2O分子间有氢键，HF分子间也有氢键，水分子间形成的氢键数目比氟化氢分子间形成的氢键数目多，常温下水呈液态，所以水的沸点比氟化氢的高，故简单氢化物的沸点：，B正确； C．W、Z形成的化合物为BF3，中心B原子价层电子对数为3，最外层无孤电子对，BF3分子呈平面三角形，结构对称，是非极性分子，C正确； D．X的单质可以是金刚石、石墨或等，金刚石是共价晶体，石墨是混合型晶体，是分子晶体，D错误； 故选D。 11. 研究有机物X的方法如下： (1)将6.8g的X完全燃烧生成3.6g的H2O和8.96L(标准状况)的CO2.； (2)X分子的质谱图与红外光谱图如下图所示； (3)X的核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为3：2：2：1 下列说法正确的是 A. X的摩尔质量为136 B. X分子中含有羰基和醚键 C. X分子中所有原子可能共面 D. X分子的含有羧基的芳香类同分异构体共有4种 【答案】D 【解析】 【分析】将6.8g的X也就是0.05mol的X，完全燃烧生成3.6g的H2O，也就是0.2mol的H2O，和8.96L( 标准状况)的CO2也就是0.4mol的CO2，根据物质的量之比就是个数之比，可知X的分子式为：C8H8Ok，由X的质谱图，可知X的相对分子质量为136，故k= 2，分子式为C8H8O2， X的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为3：2：2：1，X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，据此分析解题。 【详解】A．由X的质谱图，可知X的相对分子质量为136，摩尔质量为136，缺少单位，故A项错误； B．由红外光谱图知，X含有苯环，占6个C原子，还含有C=O、C-O-C、C- C、C-H，存在的是酯基，不是醚键、羰基，故B项错误； C．以上分析可知，结构简式为，甲基上的所有原子不能在同一平面，故C项错误； D．X为芳香类要符合下列条件：含有羧基，其结构简式为：邻、间、对位共3种同分异构体，1种，故同分异构体共4种，故D项正确； 故本题选D。 12. 脱羧反应是有机化学中的正要反应，如图为制备氰化物的脱羧反应。下列说法正确的是 A. 电负性：S>O>N>C>H B. 分子的空间填充模型为 C. 化合物分子中碳原子有2种杂化方式 D. 化合物分子中有2个手性碳原子 【答案】D 【解析】 【详解】A．同周期从左往右电负性增大，同主族从上往下电负性减小，故电负性：O>N>S>C>H，A错误； B．同周期从左往右原子半径减小，故原子半径：C>O，分子的空间填充模型为，B错误； C．化合物分子中，饱和碳原子为sp3杂化，-COOH中碳原子为sp2杂化，-CN中碳原子为sp杂化，碳原子有3种杂化方式，C错误； D．连接四个不同的原子或原子团的碳原子叫作手性碳原子，化合物分子中有2个手性碳原子（*标记），D正确； 故选D。 13. 某有机物的结构如图，该物质在植物中能保护抵抗环境的各种刺激，在人体中对生物反应起修饰作用。 关于该有机物，下列说法正确的是 A. 分子式为C15H10O3 B. 分子中含有两种含氧官能团 C. 该物质最多能与8molH2反应 D. 两个苯环上共有5种不同化学环境的氢原子 【答案】A 【解析】 【详解】A．该物质的分子式为，A正确； B．分子中含有三种含氧官能团：羟基、醚键、羰基，B错误； C．1mol该物质最多能与8mol反应，但题干并未指出该物质的物质的量就是1mol，C错误； D．两个苯环上共有7种不同化学环境的氢原子，D错误； 故选A。 14. 四氧化三铁是一种常用的磁性材料，是制作录音磁带和电讯器材的原料。O原子呈面心立方最密堆积，Fe原子随机分布在由O原子构成的正四面体空隙和八面体空隙中(如图)，下列说法不正确的是 A. 1、2号原子的分数坐标分别为，，1、2号原子之间的距离为 B. 基态在原子核外空间占据的最高能层符号为M，该能层的电子云在空间有9个伸展方向 C. 中O原子沿面对角线的投影为 D. 题图中正四面体空隙和正八面体空隙中原子的填充率为 【答案】A 【解析】 【详解】A．1、2号原子的分数坐标分别为、；实际坐标分别为、，因此1、2号原子之间的距离为，A错误； B．基态在原子核外空间占据的最高能层为第3层，符号为M，该能层的电子云在空间有个伸展方向，B正确； C．中O原子采取面心立方最密堆积，因此，氧原子沿面对角线的投影为，C正确； D．题图中，O原子的数目为，正四面体空隙有8个(8个体内)，正八面体空隙有个(棱心和体心即为正八面体空隙的中心)，正四面体空隙和正八面体空隙总数为有3个空隙填充了原子，因此正四面体空隙和正八面体空隙中原子的填充率为，D正确； 故选A。 第Ⅱ卷（非选择题） 二、解答题 15. 教材插图具有简洁而又内涵丰富的特点。请回答以下问题： （1）第三周期的某主族元素，其逐级电离能如图所示，则该元素对应的原子有________种不同运动状态的电子。到发生突跃的原因是________。 （2）如图所示，每条折线表示周期表ⅣA~ⅦA中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是________。 （3）在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图所示。则该晶体的类型属________于晶体。 （4）第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有________种。中心原子的杂化方式为________，写出与结构相同的一种等电子体（写离子）________。 （5）石墨作为锂离子电池的负极材料，嵌入石墨的两层间，导致石墨的层堆积方式发生改变，形成化学式为的嵌入化合物，平面结构如图所示，则为________。 【答案】（1） ①. 12 ②. 镁失去2个电子后达到8电子稳定状态，很难再失去1个电子 （2） （3）共价 （4） ①. 3 ②. ③. 、、 （5）1：6 【解析】 【小问1详解】 ①第三周期的某主族元素，根据该元素的第一至第五电离能数据，可知该元素的第三电离能发生突变，说明该原子最外层有2个电子，故该元素为Mg，核外有12个电子，每个电子的运动状态各不相同，故有12种不同运动状态的电子，故答案为：12； ②镁失去2个电子后达到8电子稳定状态，很难再失去1个电子，故到发生突跃，故答案为：镁失去2个电子后达到8电子稳定状态，很难再失去1个电子； 【小问2详解】 ⅣA～ⅦA族元素的氢化物，均为分子晶体，只有ⅣA元素的氢化物不存在氢键（VA族中NH3、ⅥA族中H2O、ⅦA族中HF分子间存在氢键，导致其沸点反常升高），随着相对分子质量增大，范德华力逐渐增大，氢化物的沸点逐渐升高，故a为SiH4，故答案为：SiH4； 【小问3详解】 由图可知，C、O原子之间通过共价键形成空间立体网状结构，故该晶体属于共价晶体，故答案为：共价晶体； 【小问4详解】 ①同周期主族元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势，但ⅡA族的s能级为全充满、VA族的p能级为半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，则第一电离能：Al＜Mg＜Si＜S＜P，介于Al、P之间的第三周期元素有3种，故答案为：3； ②GaCl3中心原子的价层电子数为3，无孤对电子，中心原子采取sp2杂化； ③GaCl3的价电子数为3+7×3=24，将Cl换为O，则等电子体中另一原子的价电子数为6，故该等电子体可以为、、，故答案为：、、； 【小问5详解】 根据“均摊法”，每个环实际占6÷3=2个碳，而每个锂离子实际占有6个碳，故为1:6，故答案为：1:6。 16. 某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化，设计实验方案如下： I．向烧瓶中分别加入乙酸()、乙醇()、固体及4~6滴甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。 II．加热回流后，反应液由蓝色变为紫色，变色硅胶由蓝色变为粉红色，停止加热。 III．冷却后，向烧瓶中缓慢加入饱和溶液至无逸出，分离出有机相。 IV．洗涤有机相后，加入无水，过滤。 V．蒸馏滤液，收集馏分，得无色液体，色谱检测纯度为。 回答下列问题： （1）在反应中起_______作用，用其代替浓的优点是_______(答出一条即可)。 （2）甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水，除指示反应进程外，还可_______。 （3）使用小孔冷凝柱承载，而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是_______(填标号)。 A. 无需分离 B. 增大该反应平衡常数 C. 起到沸石作用，防止暴沸 D. 不影响甲基紫指示反应进程 （4）下列仪器中，分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是_______(填名称)。 （5）该实验乙酸乙酯的产率为_______(精确至)。 （6）若改用作为反应物进行反应，质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为_______(精确至1)。 【答案】（1） ①. 催化剂 ②. 无有毒气体二氧化硫产生 （2）吸收生成的水，使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率 （3）AD （4）分液漏斗 （5）73.5% （6）90 【解析】 【分析】乙酸与过量乙醇在一定温度下、硫酸氢钠作催化剂、甲基紫的乙醇溶液和变色硅胶作指示剂的条件下反应制取乙酸乙酯，用饱和碳酸钠溶液除去其中的乙酸至无二氧化碳逸出，分离出有机相、洗涤、加无水硫酸镁后过滤，滤液蒸馏时收集馏分，得纯度为的乙酸乙酯。 【小问1详解】 该实验可实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化，用浓时，浓硫酸的作用是催化剂和，所以在反应中起催化剂作用；浓硫酸还具有强氧化性和脱水性，用浓在加热条件下反应时，可能发生副反应，且浓硫酸的还原产物二氧化硫有毒气体，所以用其代替浓的优点是副产物少，可绿色制备乙酸乙酯，无有毒气体二氧化硫产生，同时 NaHSO4固体易于称量； 【小问2详解】 变色硅胶吸水，除指示反应进程外，还可吸收加热时生成的水，使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率； 【小问3详解】 A. 若向反应液中直接加入变色硅胶，则反应后需要过滤出硅胶，而使用小孔冷凝柱承载则无需分离，故A正确； B. 反应的平衡常数只与温度有关，使用小孔冷凝柱承载不能增大该反应平衡常数，故B错误； C. 小孔冷凝柱承载并没有投入溶液中，不能起到沸石作用，不能防止暴沸，故C错误； D. 由题中“反应液由蓝色变为紫色，变色硅胶由蓝色变为粉红色，停止加热”可知，若向反应液中直接加入变色硅胶，则变色硅胶由蓝色变为粉红色，会影响观察反应液由蓝色变为紫色，所以使用小孔冷凝柱承载不影响甲基紫指示反应进程，故D正确； 故答案为：AD； 【小问4详解】 容量瓶用于配制一定物质的量浓度的溶液，分离有机相和洗涤有机相不需要容量瓶；漏斗用于固液分离，分离有机相和洗涤有机相不需要漏斗；分离液态有机相和洗涤液态有机相也不需要洗气瓶；分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是分液漏斗； 【小问5详解】 由反应可知，乙酸与乙醇反应时，理论上可获得的乙酸乙酯的质量为0.1mol×88g/mol=8.8g，则该实验乙酸乙酯的产率为； 【小问6详解】 若改用作为反应物进行反应，则因为，生成的乙酸乙酯的摩尔质量为90g/mol，所以质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为90。 17. 草酸钴在化学中应用广泛，可以用于制取催化剂和指示剂。用水钴矿(主要成分为，还含有少量、FeO等杂质)制取草酸钴晶体()的工艺流程如图所示： 回答下列问题： （1）的空间结构为___________，Co位于元素周期表___________区。 （2）“酸浸还原”时发生反应的化学方程式为___________。 （3）某含钴配合物的组成为，该配合物中钴离子的配位数是6。1mol该配合物可以与足量的硝酸银反应生成3molAgCl沉淀，则该配合物的配体是________，分子与钴离子形成配合物后，键角________(填“变大”“变小”或“不变”)，请说明理由：________。 （4）Co与Ti类似，Co晶体堆积方式为六方最密堆积，其结构如图所示，则每个晶胞中含有的原子个数为___________。已知该晶胞的底边长为anm，高为bnm，，，，为阿伏加德罗常数的值，则晶胞密度为___________g⋅cm-3。 【答案】（1） ①. 三角锥形 ②. d （2）Co2O3+Na2SO3+2H2SO4=2CoSO4+Na2SO4+2H2O （3） ①. NH3和H2O ②. 变大 ③. 氨气分子中N原子有1对孤电子对，而形成配合物后没有孤电子对，配位键N-Co键的成键电子对相比NH3中的孤电子对N-H键的排斥力变小，故NH3分子与钴离子形成配合物后H-N-H键角变大 （4） ①. 6 ②. 【解析】 【分析】水钴矿(主要成分为，还含有少量、FeO等杂质)加入Na2SO3和H2SO4的混合溶液“酸浸还原”将Co2O3转化为Co2+，然后加入NaClO3和Na2CO3的混合溶液将Fe2+氧化为Fe3+，并调节pH将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，过滤后的滤渣中含有Fe(OH)3和不溶于酸的SiO2，向滤液中加入草酸铵溶液得到草酸钴。 【小问1详解】 中心原子价层电子对数为3+=4，且含有1个孤电子对，空间构型为三角锥形，Co是27号元素，位于元素周期表的d区。 【小问2详解】 由分析可知，“酸浸还原”步骤中加入Na2SO3和H2SO4的混合溶液将Co2O3转化为Co2+，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：Co2O3+Na2SO3+2H2SO4=2CoSO4+Na2SO4+2H2O。 【小问3详解】 1mol该配合物可以与足量的硝酸银反应生成3molAgCl沉淀，说明CoCl3⋅5NH3⋅H2O中有3个Cl-在外界能够电离出来，而该配合物中钴离子的配位数是6，则该配合物的配体是NH3和H2O，NH3分子与钴离子形成配合物后，H—N—H键角变大，原因是：氨气分子中N原子有1对孤电子对，而形成配合物后没有孤电子对，配位键N-Co键的成键电子对相比NH3中的孤电子对N-H键的排斥力变小，故NH3分子与钴离子形成配合物后H-N-H键角变大。 【小问4详解】 由晶胞结构结合均摊法可知，每个晶胞中含有的原子个数为=6，已知该晶胞的底边长为anm，高为bnm，α=90°，β=90°，γ=120°，晶胞的体积为： cm3，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞密度为。 18. 酸酐是由一个或两个分子的酸去掉一分子水而形成的化合物，一种新药物M由芳香族化合物A合成，其路线图如图： 已知下列信息： ①A、B、C、D均为芳香化合物且都含两个取代基，其中D既能发生银镜反应又能与溶液发生显色反应。 ② ③ （1）A的名称是________，C中所含的官能团的名称是________，E的结构简式为________。 （2）E→F的反应类型________。 （3）A生成B的化学方程式为________。 （4）合成路线中设计A→B，再从C→D的目的是________。 （5）D的同分异构体中含有苯环的还有________种。（不考虑立体异构） （6）利用上述信息，以对苯二甲醇为原料，制备化合物：。请写出相应的转化流程图________（无机试剂任选，请用下列方法表示）。 【答案】（1） ①. 对甲基苯酚 ②. 酯基和碳氯键 ③. （2）还原反应（或加成反应） （3）++CH3COOH （4）保护酚羟基 （5）4 （6） 【解析】 【分析】A、B、C、D的苯环均只有两个取代基，根据A的分子式、M结构简式知A为；D既能发生银镜反应又能与FeCl3溶液发生显色反应，结合D分子式知，D为，C水解生成D，则C为，B为；H发生信息③的反应生成M，则H为、G为，F发生取代反应生成G，则F为；E发生信息②的反应生成F，则E为。 【小问1详解】 A为，化学名称为：对甲基苯酚；C为，所含的官能团的名称是酯基和碳氯键，E的结构简式为； 【小问2详解】 根据分析，E发生信息②的反应生成F，反应类型是还原反应（或加成反应）； 【小问3详解】 A生成B的化学方程式为：++CH3COOH； 【小问4详解】 酚羟基容易被氧化，需要先转化成酯基再水解，合成路线中设计A→B，再从C→D的目的是：保护酚羟基；故答案为：保护酚羟基； 【小问5详解】 D为，当苯环上有酚羟基和醛基两个取代基时，共有邻间对三种，当苯环上只有一个羧基时：，只有1种，共4种； 【小问6详解】 与HBr发生取代反应得到，与NaCN发生取代反应得到，参照已知信息③反应得到，再与发生缩聚反应得到：，；也可与SOCl2发生取代反应得到，与NaCN发生取代反应得到，后续合成步骤相同，合成路线为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 献县一中2023-2024下学期期末考试高二化学试卷 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 可能用到的相对分子质量：Fe：56 Co：59 Mn：55 Cu：64 Zn：65 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题 1. 化学与人类生活，生产和环境密切相关，下列有关说法正确的是 A. 糯米烧麦、白灼西兰花、甲流病毒毒株中均不含天然有机高分子化合物 B. “自古书契多编以竹简，其用缣帛（丝织品）者谓之为纸”，文中“纸”的主要成分是纤维素 C. 棉、麻、毛、丝均属于天然纤维 D. 福尔马林常用于种子的杀菌消毒和标本的防腐，福尔马林是乙醛的水溶液 2. 下列化学用语表示正确的是 A. 分子的空间结构模型； B. 基态Cu原子的价层电子的轨道表示式： C. Cl-Cl形成的p-pσ键模型： D. 用电子式表示的形成过程： 3. 下列有关实验叙述正确的是 A. 向苯中加入浓溴水和铁粉加热，再加入AgNO3溶液，产生沉淀，说明苯和浓溴水发生了取代反应 B. 实验室制备的乙炔气体通常具有一定的刺激性气味，依次通过水、浓硫酸洗气，获得纯净乙炔 C. 向2%的AgNO3溶液中逐滴滴加2%的氨水，直至产生的白色沉淀恰好消失，即配制得到银氨溶液 D. 向NaOH溶液中加入溴乙烷，加热，再加入AgNO3溶液，产生沉淀，说明溴乙烷发生了水解反应 4. 下列有关化合物结构与性质的论述错误的是 A. F的电负性大于Cl，因此酸性强于 B. 键能、，因此稳定性大于 C. 的结构与苯相似，每个B、N各提供1个电子形成大键 D. Si—C键的键长大于C—C键的键长，因此SiC的熔点和硬度低于金刚石 5. 化学是一门研究变化的学科，下列有机物的转化或方程式的书写正确的是 A. 向苯酚钠溶液中通入： B. 逐步被氧气氧化： C. 用1，3-丁二烯合成2-氯-1，3-丁二烯： D. 实验室制备溴苯： 6. 关于反应说法正确的是 A. 中键和键数目之比为 B. 该反应中失去能级上的电子 C. 的空间构型为三角锥形 D. 在水溶液中能完全电离出 7. 丙酮、2-丙醇都是有机溶剂，它们的沸点分别为56.5℃、82.5℃。2-丙醇催化氧化制备丙酮时会有部分2-丙醇残余，利用如图装置提纯丙酮。下列叙述正确的是 A. 2-丙醇分子内存在氢键导致沸点高于丙酮 B. 调节螺口夹，使微量空气进入，调节气压 C. 毛细玻璃管的作用是引入空气氧化2-丙醇 D. 实验中，必须控制水浴温度高于82.5℃ 8. 冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。18-冠-6与钾离子形成的超分子结构如图所示。下列说法正确的是 A. 含该超分子的物质属于分子晶体 B. 冠醚可用于分离不同的碱金属离子 C. 中心钾离子的配位数是8 D. 冠醚与碱金属离子之间形成离子键超分子 9. 根据下列实验操作和现象，所得结论正确的是 实验操作和现象 结论 A 石蜡油加强热，将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液颜色逐渐褪去 石蜡油中含有不饱和烃 B 向淀粉溶液中加适量稀硫酸，加热，冷却后滴加少量碘水，溶液变蓝 淀粉未水解 C 取少量乙酰水杨酸样品，加入3mL蒸馏水和少量乙醇，振荡，再加入1~2滴溶液，溶液变为紫色 乙酰水杨酸样品中可能含有水杨酸 D 向丙烯醛中加入足量新制氢氧化铜悬浊液，加热至不再生成砖红色沉淀，静置，向上层清液滴加溴水，溴水褪色 丙烯醛中含有碳碳双键 A. A B. B C. C D. D 10. 某电池常用的一种电解质由短周期中的五种元素R、W、X、Y、Z组成，R、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且为同周期元素，Y的最外层电子数等于X的核外电子总数。该电解质结构如图所示，下列说法错误的是 A. 原子半径：R＞W＞X＞Y＞Z B. 简单氢化物的沸点：Y＞Z＞X C. W、Z形成的化合物分子是非极性分子 D. X的单质一定属于共价晶体 11. 研究有机物X的方法如下： (1)将6.8g的X完全燃烧生成3.6g的H2O和8.96L(标准状况)的CO2.； (2)X分子的质谱图与红外光谱图如下图所示； (3)X的核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为3：2：2：1 下列说法正确的是 A. X的摩尔质量为136 B. X分子中含有羰基和醚键 C. X分子中所有原子可能共面 D. X分子的含有羧基的芳香类同分异构体共有4种 12. 脱羧反应是有机化学中的正要反应，如图为制备氰化物的脱羧反应。下列说法正确的是 A. 电负性：S>O>N>C>H B. 分子的空间填充模型为 C. 化合物分子中碳原子有2种杂化方式 D. 化合物分子中有2个手性碳原子 13. 某有机物的结构如图，该物质在植物中能保护抵抗环境的各种刺激，在人体中对生物反应起修饰作用。 关于该有机物，下列说法正确的是 A. 分子式为C15H10O3 B. 分子中含有两种含氧官能团 C. 该物质最多能与8molH2反应 D. 两个苯环上共有5种不同化学环境的氢原子 14. 四氧化三铁是一种常用的磁性材料，是制作录音磁带和电讯器材的原料。O原子呈面心立方最密堆积，Fe原子随机分布在由O原子构成的正四面体空隙和八面体空隙中(如图)，下列说法不正确的是 A. 1、2号原子的分数坐标分别为，，1、2号原子之间的距离为 B. 基态在原子核外空间占据的最高能层符号为M，该能层的电子云在空间有9个伸展方向 C. 中O原子沿面对角线的投影为 D. 题图中正四面体空隙和正八面体空隙中原子的填充率为 第Ⅱ卷（非选择题） 二、解答题 15. 教材插图具有简洁而又内涵丰富的特点。请回答以下问题： （1）第三周期的某主族元素，其逐级电离能如图所示，则该元素对应的原子有________种不同运动状态的电子。到发生突跃的原因是________。 （2）如图所示，每条折线表示周期表ⅣA~ⅦA中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是________。 （3）在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图所示。则该晶体的类型属________于晶体。 （4）第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有________种。中心原子的杂化方式为________，写出与结构相同的一种等电子体（写离子）________。 （5）石墨作为锂离子电池的负极材料，嵌入石墨的两层间，导致石墨的层堆积方式发生改变，形成化学式为的嵌入化合物，平面结构如图所示，则为________。 16. 某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化，设计实验方案如下： I．向烧瓶中分别加入乙酸()、乙醇()、固体及4~6滴甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。 II．加热回流后，反应液由蓝色变为紫色，变色硅胶由蓝色变为粉红色，停止加热。 III．冷却后，向烧瓶中缓慢加入饱和溶液至无逸出，分离出有机相。 IV．洗涤有机相后，加入无水，过滤。 V．蒸馏滤液，收集馏分，得无色液体，色谱检测纯度为。 回答下列问题： （1）在反应中起_______作用，用其代替浓的优点是_______(答出一条即可)。 （2）甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水，除指示反应进程外，还可_______。 （3）使用小孔冷凝柱承载，而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是_______(填标号)。 A. 无需分离 B. 增大该反应平衡常数 C. 起到沸石作用，防止暴沸 D. 不影响甲基紫指示反应进程 （4）下列仪器中，分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是_______(填名称)。 （5）该实验乙酸乙酯的产率为_______(精确至)。 （6）若改用作为反应物进行反应，质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为_______(精确至1)。 17. 草酸钴在化学中应用广泛，可以用于制取催化剂和指示剂。用水钴矿(主要成分为，还含有少量、FeO等杂质)制取草酸钴晶体()的工艺流程如图所示： 回答下列问题： （1）的空间结构为___________，Co位于元素周期表___________区。 （2）“酸浸还原”时发生反应的化学方程式为___________。 （3）某含钴配合物的组成为，该配合物中钴离子的配位数是6。1mol该配合物可以与足量的硝酸银反应生成3molAgCl沉淀，则该配合物的配体是________，分子与钴离子形成配合物后，键角________(填“变大”“变小”或“不变”)，请说明理由：________。 （4）Co与Ti类似，Co晶体堆积方式为六方最密堆积，其结构如图所示，则每个晶胞中含有的原子个数为___________。已知该晶胞的底边长为anm，高为bnm，，，，为阿伏加德罗常数的值，则晶胞密度为___________g⋅cm-3。 18. 酸酐是由一个或两个分子的酸去掉一分子水而形成的化合物，一种新药物M由芳香族化合物A合成，其路线图如图： 已知下列信息： ①A、B、C、D均为芳香化合物且都含两个取代基，其中D既能发生银镜反应又能与溶液发生显色反应。 ② ③ （1）A的名称是________，C中所含的官能团的名称是________，E的结构简式为________。 （2）E→F的反应类型________。 （3）A生成B的化学方程式为________。 （4）合成路线中设计A→B，再从C→D的目的是________。 （5）D的同分异构体中含有苯环的还有________种。（不考虑立体异构） （6）利用上述信息，以对苯二甲醇为原料，制备化合物：。请写出相应的转化流程图________（无机试剂任选，请用下列方法表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $