精品解析：四川省广安市友实学校、邻水正大实验学校2023-2024学年高二下学期期中联考化学试题

邻水正大与广安友实学校联考 2023-2024学年度下期高2022级期中考试 化学试题 可能用到的相对原子质量： H-1 C-12 N-14 O-16 Si-28 S-32 Mn-55 第一部分(选择题 共42分) 本部分共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 近年来我国取得让世界瞩目的科技成果，化学功不可没。下列说法不正确的是 A. “嫦娥五号”运载火箭用液氧液氢推进剂，产物对环境无污染 B. “北斗系统”组网成功，北斗芯片中的半导体材料为硅 C. “天和核心舱”电推进系统中的腔体采用氮化硼陶瓷属于传统无机非金属材料 D. “奋斗者”号潜水器外壳材料为钛合金，22号钛元素属于过渡元素 【答案】C 【解析】 【详解】A．火箭用液氧液氢推进剂，产物是水，对环境无污染，故A项正确； B．硅单质是常用的半导体材料，可用于制作芯片，故B项正确； C．传统的无机非金属材料是玻璃、水泥和陶瓷，氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料，故C项错误； D．钛是22号元素，位于元素周期表第四周期第ⅡB族，属于过渡金属元素，故D项正确； 故答案选C。 2. 化学与生活、生产息息相关，从化学视角认识世界，下列说法错误的是 A. 人工合成的芳香型碳环C10和C14，两者互为同素异形体 B. 冠醚(18-冠-6)的空穴与尺寸适配，两者能通过相互作用形成超分子 C. 壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎足与墙体之间存在范德华力 D. 日常生活中的焰火和霓虹灯光，都与原子核外电子跃迁吸收能量有关 【答案】D 【解析】 【详解】A．C10和C14为同一元素形成的不同单质，故互为同素异形体，A正确； B．超分子和金属离子通过非共价键结合，包括氢键、静电作用等，冠醚(18-冠-6)的空穴与尺寸适配，两者能通过相互作用形成超分子，B正确； C．壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎脚上有数万根细小的刚毛，由于刚毛与天花板之间的距离只有纳米级，这样壁虎就可以利用分子间作用力施加非常可观的压力将壁虎挂在天花板了，并爬行自如，C正确； D．基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时释放能量，光是电子跃迁释放能量的重要形式，即灯光和焰火与原子核外电子跃迁释放能量有关，D错误； 故选D。 3. 元素原子最外电子层排布5s25p1，该元素或其化合物不可能具有性质是 A. 该元素单质是导体 B. 该元素单质在一定条件下能与盐酸反应 C. 该元素的氧化物的水化物显碱性 D. 该元素的最高化合价呈+5价 【答案】D 【解析】 【详解】A． 该元素位于第五周期第IIIA，必为金属元素，所以该元素单质为导体，A正确； B．该金属活动性强于铝，即可以和盐酸反应，B正确； C．由于该元素未在周期表中金属与非金属分界线，不具有两性，故该元素的氧化物的水化物显碱性，C正确； D． 该元素的最高化合价为+3价，D错误； 故选D。 4. 《Green Chemistry》报道了我国科学家发明的低压高效电催化还原的新方法，其总反应为：。下列有关说法正确的是 A. 氯离子的结构示意图为 B. CO是极性分子，易溶于水 C. NaClO的电子式为 D. 的结构式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．氯离子的结构示意图为，A错误； B．CO是极性分子，不溶于水，B错误； C．NaClO的电子式为，C正确； D．的结构式为O=C=O，D错误； 故选C。 5. 下列叙述正确的是 A. 在基态多电子原子中，p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量 B. 晶体具有分子密堆积的特征 C. NF3分子的键角比NH3的大 D. 熔融状态的不能导电，的稀溶液有弱的导电能力且可作手术刀的消毒液，从不同角度分类是一种共价化合物、非电解质、盐、分子晶体 【答案】B 【解析】 【详解】A．在基态多电子原子中，同一能层的p轨道电子的能量高于s轨道电子的能量，不同能层的p轨道电子的能量不一定高于s轨道电子的能量，A错误； B．晶体中，晶胞的顶点和面心上各有一个分子，具有分子密堆积的特征，B正确； C．NF3分子中心原子N原子含孤电子对数：，NH3分子中心原子N原子含孤电子对数：，F电负性大于H，导致成键电子间斥力较小，键角更小，C错误； D．稀溶液有弱的导电能力，说明其属于电解质，D错误； 答案选B。 6. 硫的化合物很多，如、、、三聚的等，三聚的的结构如图所示。下列说法正确的是 A. 40g 分子中含有2.5mol σ键 B. 为正四面体结构 C. 、分子的VSEPR模型不一样 D. 、中S原子都是杂化 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据(SO3)3的结构可知，1mol(SO3)3中含有σ键物质的量为12mol，因此40g(SO3)3分子中含有σ键物质的量为=2mol，故A错误； B．SO2Cl2中中心原子为S，其价层电子对数为4+=4，因为O、Cl的原子半径不同，因此SO2Cl2空间构型为四面体形，故B错误； C．SO2的价层电子对数为2+=3，SO3的价层电子对数为3+=3，VSEPR模型均为平面三角形，故C错误； D．中心S原子价层电子对数为4+=4，中心S原子价层电子对数为3+=4，杂化轨道数等于价层电子对数，即它们均为sp3杂化，故D正确； 答案为D。 7. X为含Cu2+的配合物。实验室制备X的一种方法如图。 下列说法不正确的是 A. ①中发生反应：Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH B. 在①和②中，氨水参与反应的微粒相同 C. X中所含阴离子是SO D. X的析出利用了其在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度 【答案】B 【解析】 【分析】向硫酸铜中加入氨水首先①中发生反应：Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2，继续添加氨水沉淀溶解②中发生反应Cu(OH)2+4NH3 =[Cu(NH3)4](OH)2，X为含Cu2+的配合物，故X为深蓝色晶体[Cu(NH3)4]·H2O。 【详解】A．①中发生反应：Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2，A项正确； B．在①中，氨水参与反应的微粒是Cu2+，在②中，氨水参与反应的微粒是Cu(OH)2，B项错误； C．X为深蓝色晶体[Cu(NH3)4]·H2O，所含阴离子为，C项正确； D．加入95%的乙醇析出[Cu(NH3)4]·H2O，利用了其在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，D项正确； 答案选B。 8. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 中配位键的个数为 B. 等质量的羟基和氢氧根中含有的质子数均为NA C. 60g SiO2晶体中含有的Si-O键数目为4NA D. 和于密闭容器中充分反应后，HI分子总数为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．1mol[Cu(H2O)4]2+中配位键为4mol，则配位键的个数为4NA，故A项正确； B．1mol羟基和氢氧根离子中均含有9mol质子，但未明确质量是多少，无法计算准确物质的量得到质子数，故B项错误； C．60gSiO2的物质的量为1mol，一个Si原子周围有4条Si-O键，则晶体中Si-O键数目为4NA，故C项正确； D．0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应，为可逆反应，生成的HI分子总数小于0.2mol，故D项错误； 故本题选BD。 9. 柠檬烯的结构式如图所示，下列有关柠檬烯说法正确的是 A. 分子式为 B. 分子的所有碳原子都可以位于同一平面内 C. 分子中不存在手性碳原子 D. 和充分反应后的产物一氯代物有7种 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据结构简式可知，柠檬烯的分子式为，故A错误； B．分子中甲基、亚甲基、次甲基中的C均为饱和C原子，为四面体结构，则分子中所有C原子不可能在同一平面上，故B错误； C．链接四个不同基团的碳是手性碳原子，该分子存在一个手性碳原子：，故C错误； D．和H2充分反应后的产物为，有7种不同类型的氢原子，一氯代物有7种，故D正确； 故答案选D。 10. 某立方晶系的锑钾(Sb—K)合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是 A. 该晶胞的体积为a3×10-36cm-3 B. K和Sb原子数之比为3∶1 C. 与Sb最邻近的K原子数为4 D. K和Sb之间的最短距离为apm 【答案】B 【解析】 【详解】A．该晶胞的边长为，故晶胞的体积为，A项错误； B．该晶胞中K的个数为，Sb的个数为，故K和Sb原子数之比为3∶1，B项正确； C．以面心处Sb为研究对象，与Sb最邻近的K原子数为8，C项错误； D．K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的，即，D项错误。 故选B。 11. 一种用作锂离子电池电解液的锂盐结构如图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，原子的最外层电子数等于其电子总数的。下列说法正确的是 A. 简单离子半径： B. 基态W原子核外有4种空间运动状态不同的电子 C. 与同周期的元素中第一电离能小于的有5种 D. 最高价氧化物对应的水化物的酸性：ZW 【答案】C 【解析】 【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，W原子的最外层电子数等于其总电子数的，W为P元素，X能形成4个共价键，X是C元素；Y能形成2个共价键，Y是O元素；Z形成1个共价键，Z是F元素。 【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，简单离子半径：P3->O2->F-，故A项错误； B．W为P元素，基态原子有9个轨道填充了电子，所以电子有9种空间运动状态，故B项错误； C．W为P元素，与P同周期的元素中，第一电离能小于P的有Na、Mg、Al、Si、S，共5种，故C项正确； D．Z为F元素，氟元素没有正价态，没有含氧酸，故D项错误； 故本题选C。 12. 下列说法中正确的有 ①金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关 ②水结成冰密度减小与水分子之间能形成氢键有关 ③O3是非极性分子 ④沸点：2，3-二甲基丁烷>2-甲基丁烷>新戊烷>乙烷 ⑤H2O、的熔沸点依次升高 ⑥硬度由大到小：金刚石>碳化硅晶体硅 ⑦Al(OH)3和Be(OH)2均能与NaOH溶液反应 A. ①②③④⑤⑥ B. ①②③⑤⑥ C. ①②④⑥⑦ D. ①②⑤⑥⑦ 【答案】C 【解析】 【详解】①金属晶体的电子气理论表明自由电子可以在整块金属中运动，因此金属可以导电，自由电子与金属阳离子的碰撞可以导热，金属晶体的导电性、导热性，均与自由电子有关，故①正确； ②氢键具有方向性和饱和性，水结成冰，体积增大，密度减小，与水分子之间能形成氢键有关，故②正确； ③臭氧为sp3杂化，有一对孤对电子，分子空间构型为V形，正负电中心不重合，故为极性分子，故③错误； ④烷烃分子中碳原子个数越多，沸点越高，碳原子数相同时，支链越多沸点越低，沸点：2，3-二甲基丁烷>2-甲基丁烷>新戊烷>乙烷，故④正确； ⑤同主族元素的氢化物的相对分子质量越大，则熔沸点越高，含有氢键的熔沸点较高，H2O、H2S、H2Se为第VIA族元素的氢化物，H2O分子之间形成氢键，所以三者中H2O的熔沸点最高，熔沸点：H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S，故⑤错误； ⑥金刚石、碳化硅、晶体硅都属于共价晶体，共价晶体的键能越大硬度熔沸点越大，半径：C＞Si，键长：C-C＜C-Si＜Si-Si，键能：C-C＞C-Si＞Si-Si，故硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅，故⑥正确； ⑦根据对角线规则知，Al(OH)3和Be(OH)2性质相似，Al(OH)3能与NaOH溶液反应，Be(OH)2也能与NaOH溶液反应，故⑦正确； 故本题选C。 13. 某种氮化硼晶体的立方晶胞结构如图，该物质熔沸点高、硬度大，与金刚石类似。下列说法不正确的是 A. 该种氮化硼晶体熔点比硅高 B. 若原子坐标参数甲为(0，0，0)，乙为，则晶胞中丙原子的坐标参数为 C. N原子形成了正四面体空隙和正八面体空隙，正八面体空隙数和B原子占有的正四面体空隙数比值为1∶4 D. 与N原子最近的等距离的N原子有12个 【答案】C 【解析】 【详解】A．氮原子和硼原子的半径都小于硅原子，故氮硼键的键能大于硅硅键的键能，故氮化硼的熔点比硅高，故A正确； B．根据信息可知，则丙原子的坐标参数为，故B正确； C．6个面心原子围成1个正八面体，将晶体向外延伸可知，共用一条棱的4个面心与该棱的两个顶点上的N也可以构成正八面体结构，但是这样的八面体是四个晶胞共有，所以正八面体个数为1+ 12×=4，正八面体空隙数为4，B原子占有的正四面体空隙数为4，N原子形成的正八面体空隙数与B原子占有的正四面体空隙数比值为1∶1，故C错误； D．由晶胞结构可知，与N原子最近的等距离的N原子有12个，故D正确； 故选C。 14. 化合物 有多种同分异构体，其中属于苯的衍生物，苯环上只有一个取代基的酯类化合物有几种 A. 6 B. 7 C. 8 D. 9 【答案】A 【解析】 【详解】该化合物的同分异构体属于苯的衍生物，苯环上只有一个取代基的酯类化合物，可视作苯环取代了CH3CH2COOH分子中羧基中的氢原子，或者苯环取代了甲酸乙酯、乙酸甲酯分子中的氢原子，则共有1+3+2=6种； 答案选A。 第二部分(非选择题 共58分) 本部分共4小题，共58分。 15. 请完成下列填空 （1）按系统命名法，的名称是_______。 （2）中官能团的名称为_______。 （3）琥珀酸的结构如图所示，在琥珀酸分子中σ键与π键的个数比为_______。 （4）下列各组有机物中，一定互为同系物的是_______(填序号)，是同一物质的是_______，一定互为同分异构体的是_______(填序号)。 ①乙烷和异丁烷；②和；③和；④和； ⑤二甲醚()和乙醇⑥和；⑦和 （5）苯环具有芳香性，在苯环中存在着六中心六电子的大π键，可表示为。咪唑( )具有类似苯环的芳香性，分子内也存在大π键，其中的大π键可以表示为_______，_______更易与钴形成配位键(填“①号N”、“②号N”)。_______更易溶于水(填“咪唑”或“苯”)。 【答案】（1）3，4-二甲基己烷 （2）醚键、羟基、醛基、碳碳双键 （3）13：2 （4） ①. ①⑥ ②. ④ ③. ⑤ （5） ①. ②. ①号N ③. 咪唑 【解析】 【分析】（4）①乙烷和异丁烷均属于链状烷烃，结构相似，且分子式相差2个CH2，互为同系物，不属于同分异构体； ②CH3CH2Cl和CH3CHClCH2Cl，官能团种类相同，数量不同，分子式不同，相差也不是CH2，不是同系物也不是同分异构体； ③C3H6可以是烯烃也可以是环烷烃，故和C3H6可能是同系物，也可能不是同系物； ④和分子式相同，结构相同，为同一种物质； ⑤二甲醚(CH3-O-CH3)和乙醇分子式均为C2H6O，结构不同，为同分异构体； ⑥和分子式相差2个CH2，均为芳香烃，互为同系物； ⑦为苯甲醇，为苯酚，结构不相似，既不是互为同系物也不是同分异构体； 【小问1详解】 按系统命名法，的名称是3，4-二甲基己烷，故答案为：3，4-二甲基己烷； 【小问2详解】 中官能团的名称为醚键、羟基、醛基、碳碳双键，故答案为：醚键、羟基、醛基、碳碳双键； 【小问3详解】 根据琥珀酸的结构可知，在琥珀酸分子中有3个C-Cσ键、4个C-Hσ键、2个H-Oσ键、2个C-Oσ键，2个C=O键中含有2个σ键和2个π键，故在琥珀酸分子中σ键与π键的个数比为13:2，故答案为：13:2； 【小问4详解】 ①由分析可知，一定互为同系物的是①⑥，故答案为：①⑥； ②由分析可知，是同一物质的是④，故答案为：④； ③一定互为同分异构体的是⑤，故答案为：⑤； 【小问5详解】 ①形成大π键的原子为5个，双键C和双键N各提供一个电子形成π键，单键N提供两个电子形成π键，得到五中心六电子的大π键，表示为：，故答案为：； ②咪唑具有类似苯环的结构可知，配离子中咪唑的②号氮原子孤电子对参与形成大π键，使电子云密度降低，与钴离子配位能力减弱，所以①号N比②号N更易与钴形成配位键，故答案为：①号N； ③咪唑能与水形成分子间氢键，所以咪唑更易溶于水，故答案为：咪唑。 16. 如图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置，这种方法是电炉加热时用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题： （1）A装置中盛放液体的装置名称为_______，连接好装置进行实验前应_______。 （2）D装置的作用是_______，E装置中所盛放试剂的名称是_______。 （3）若准确称取1.20g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)，经充分燃烧后，D管质量增加0.72克，E管质量增加1.76g，该有机物的质谱图如下所示，则该有机物的分子式为_______。 （4）该核磁共振氢谱中有2种峰且峰面积比为3∶1，则该分子可能为_______ (填化学名称)。 （5）该实验装置可能会产生误差，造成测定含氧量偏低，改进方法是：_______。 【答案】（1） ①. 分液漏斗 ②. 检查装置气密性 （2） ①. 吸收有机物燃烧后产生的H2O，进而测定有机物中氢的含量(吸收H2O) ②. 碱石灰 （3）C2H4O2 （4）乙酸或者甲酸甲酯 （5）在E装置后面接一个装有碱石灰的干燥管 【解析】 【分析】根据图示，A用来制取反应所需的氧气，B用来吸收水，C是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品，D用来吸收产生的水，E是吸收生成的二氧化碳。根据一氧化碳能与氧化铜反应生成二氧化碳可知，CuO是把有机物不完全燃烧产生的CO转化为CO2，最后根据氢氧化钠吸收的二氧化碳的质量求碳元素的质量，根据无水氯化钙吸收的水的质量求氢元素的质量，然后根据碳、氢元素的质量和是否等于有机物质量确定是否含有氧元素，据此分析解答。 【小问1详解】 A装置中盛放液体的装置名称为分液漏斗，连接好装置进行实验前应检查装置气密性； 【小问2详解】 由分析可知D装置的作用是吸收有机物燃烧后产生的H2O，进而测定有机物中氢的含量(吸收H2O)，E装置中所盛放试剂的名称是碱石灰，用来吸收生成的二氧化碳进而测定有机物中碳的含量； 【小问3详解】 n(H)=2n(H2O)=，m(H)=0.08g，，m(C)=12g/mol=0.48g，由质量守恒可知m(O)=1.20g-0.08g-0.48g=0.64g，n(O)=0.04mol，有机物的实验式为CH2O，由质谱图可知该有机物的相对分子质量为60g/mol，故该有机物的分子式为C2H4O2； 【小问4详解】 该核磁共振氢谱中有2种峰且峰面积比为3∶1，则该分子可能为乙酸或者甲酸甲酯； 【小问5详解】 该实验装置E后直接连通空气，E装置可能吸收空气中的水分和二氧化碳可能会产生误差，造成测定含氧量偏低，改进方法是在E装置后面接一个装有碱石灰的干燥管。 17. 锰钢异常坚硬，且具抗冲击性能，是制造枪栓、保险库、挖掘机械和铁路设施的理想材料；锰也是人体的重要微量元素。回答下列问题： （1）锰元素在元素周期表中的位置是_______，基态锰原子的价层电子排布图为_______。 （2）下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是_______(填标号)。 A. F–F键的键能小于Cl–Cl键的键能 B. 三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka C. 氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性 D. 气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢中是HCl分子 （3）水杨醛缩邻氨基苯酚又被称为“锰试剂”，可与Mn2+形成黄色的配合物。锰试剂的结构如图所示，其分子中可能与Mn2+形成配位键的原子有_______；锰试剂_______ (填“能”或“不能”)形成分子内氢键。 （4）阿拉班达石(alabandite)是一种属于立方晶系的硫锰矿，其晶胞如下图(a)所示(●=Mn，○=S)已知该晶胞中最近的两个硫原子之间的距离为dÅ(1Å=10-10m)晶体密度为ρg·cm-3，则阿伏加德罗常数NA=_______mol-1(写出计算式即可)。已知Mn和S的原子半径分别为nm和nm，则该晶胞中原子的空间占有率为_______(列式即可，ρ和NA为已知条件)。 【答案】（1） ①. 第四周期第VIIB族 ②. （2）A （3） ①. O、N ②. 能 （4） ①. 或者 ②. 【解析】 【小问1详解】 锰元素在周期表中的位置是第四周期第VIIB族，为25号元素，基态原子的外围电子排布式为3d54s2，排布图为； 【小问2详解】 A．F原子半径小，电子云密度大，F原子之间的排斥力大，则F—F键不稳定，则F—F键的键能小于Cl-Cl键的键能，与电负性无关，故A正确； B．电负性：F＞Cl,F—C键的极性大于Cl-C键的极性，使得F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致F3CCOOH的羧基中—OH极性更大，更容易电离出氢离子，酸性更强，能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释，故B错误； C．元素的电负性越大，该元素与氢元素之间的极性越强，电负性F＞Cl,F—H键的极性大于Cl-H键的极性，导致HF分子极性比HCl强，能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释，故C错误； D．F元素电负性较大，HF中F原子与其它HF中H原子能形成分子间氢键，因此气态HF中存在(HF)2，气态HCl中不存在(HCl)2，能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释，故D错误； 故选：A； 【小问3详解】 N、O原子上存在孤电子对，可以作为配位原子；锰试剂含有两个不相邻的酚羟基，能形成分子内氢键，故答案为：N、O；能； 【小问4详解】 由图可知，硫原子位于锰原子的正四面体空隙中，整体结构与金刚石排列相似，硫原子和锰原子堆积方式相同，晶胞中锰位于面心和顶点，采用面心立方最密堆积，则硫原子也为面心立方最密堆积；最近两个硫原子之间的距离为面对角线的一半，则面对角线=2d×10-8cm，晶胞边长=，晶胞体积=，根据均摊法计算可知，晶胞中硫原子有4个，锰原子有，则，解得； Mn和S的原子半径分别为nm和nm，则1个晶胞中锰原子和硫原子的体积为，晶体密度为ρg·cm-3，则1个晶胞的体积为，则该晶胞中原子的空间占有率为。 18. 肉桂酸是香料、化妆品、医药、塑料和感光树脂等的重要原料。实验室可用苯甲醛和乙酸酐、醋酸钠等原料经下列反应制取肉桂酸，其中苯甲醛为无色油状液体。已知： I．实验原理： 已知：相关物质信息 苯甲醛 乙酸酐 肉桂酸 乙酸 溶解度(25℃，g/100g水) 0.3 遇水易水解成乙酸 0.04 互溶 沸点(℃) 179.6 138.6 300 118 密度() 1.04 1.09 1.25 1.05 相对分子质量 106 102 148 60 Ⅱ．实验装置(加持仪器略去)： Ⅰ．合成：反应装置如图所示。向三颈烧瓶中先后加入研细的无水醋酸钠、3.6 g苯甲醛和3.9 mL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。 （1）仪器A的名称为_______，其作用是_______，其中a端为_______ (填“进水口”或“出水口)；仪器B中长导管的作用是_______。 （2）不能把无水CH3COONa换成CH3COONa·3H2O的原因是_______。 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，进行下列操作：在搅拌下，向反应液中加入20 mL水 A．再慢慢加入碳酸钠溶液 B．然后进行水蒸气蒸馏(已知水蒸气蒸馏是分离提纯有机化合物的重要方法之一，可使待提纯的有机物在低于100℃的情况下随水蒸气一起被蒸馏出来，从而达到分离提纯的目的) C．待烧瓶内溶液冷却至室温，在搅拌下用加入盐酸酸化，析出大量晶体，过滤，洗涤，干燥。 （3）饱和Na2CO3溶液的作用有_______。水蒸气蒸馏除去的杂质是_______。 （4）若得到的肉桂酸晶体产品不纯，应采用_______方法可得到纯度更高的产品。 （5）若最后得到纯净的肉桂酸3.6 g，则该反应中的产率是_______ (保留小数点后一位)。 【答案】（1） ①. 球形冷凝管 ②. 冷凝回流 ③. 出水口 ④. 平衡气压 （2）CH3COONa·3H2O受热生成水会使乙酸酐水解(乙酸酐遇水易水解，所以反应中不能有水) （3） ①. 将肉桂酸转化为肉桂酸钠，溶解于水，中和乙酸 ②. 苯甲醛 （4）重结晶 （5）71.6% 【解析】 【分析】苯甲醛和乙酸酐反应制取肉桂酸，乙酸酐遇水易水解，所以反应中不能有水；肉桂酸难溶于水，肉桂酸钠易溶于水，可用饱和碳酸钠溶液除去杂质肉桂酸； 【小问1详解】 由示意图可知仪器A的名称为球形冷凝管；其作用是使挥发的未反应的反应物再流回到三颈烧瓶中，即冷凝管的作用是使反应物冷凝回流；b为进水口，a为出水口；仪器B中长导管的作用是平衡压强； 【小问2详解】 苯甲醛与乙酸酐反应制取肉桂酸，若使用醋酸钠晶体，乙酸酐遇热水易水解，所以反应中不能有水，不能用醋酸钠晶体(CH3COONa•3H2O)代替无水CH3COONa； 【小问3详解】 肉桂酸难溶于水，肉桂酸钠易溶于水，可根据羧酸的酸性比碳酸酸性强，加入饱和Na2CO3溶液发生反应将肉桂酸转化为肉桂酸钠，溶解于水，便于物质提纯；同时由于乙酸的酸性比碳酸强，可以除去反应产生的乙酸，便于得到纯净的肉桂酸；水蒸气蒸馏装置蒸馏除去未反应的苯甲醛，由于苯甲醛是油状物，故水蒸气蒸馏时，当馏出液澄清透明时，可判断蒸馏结束； 【小问4详解】 若得到的肉桂酸晶体产品不纯，可根据其溶解度随温度的升高而增大，所温度的降低而减小，采用重结晶法分离提纯； 【小问5详解】 3.6 g苯甲醛的物质的量是n(苯甲醛)==0.0340 mol，4.2 g乙酸酐的物质的量为n(乙酸酐)=，二者反应时物质的量的比是1：1，n(乙酸酐)>n(苯甲醛)，所以乙酸酐过量，要以不足量的苯甲醛为标准计算，肉桂酸的物质的量n(肉桂酸)= n(苯甲醛)=0.0339 mol，实际产生肉桂酸的物质的量是n=，所以产率=。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 邻水正大与广安友实学校联考 2023-2024学年度下期高2022级期中考试 化学试题 可能用到的相对原子质量： H-1 C-12 N-14 O-16 Si-28 S-32 Mn-55 第一部分(选择题 共42分) 本部分共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 近年来我国取得让世界瞩目的科技成果，化学功不可没。下列说法不正确的是 A. “嫦娥五号”运载火箭用液氧液氢推进剂，产物对环境无污染 B. “北斗系统”组网成功，北斗芯片中的半导体材料为硅 C. “天和核心舱”电推进系统中的腔体采用氮化硼陶瓷属于传统无机非金属材料 D. “奋斗者”号潜水器外壳材料为钛合金，22号钛元素属于过渡元素 2. 化学与生活、生产息息相关，从化学视角认识世界，下列说法错误的是 A. 人工合成的芳香型碳环C10和C14，两者互为同素异形体 B. 冠醚(18-冠-6)的空穴与尺寸适配，两者能通过相互作用形成超分子 C. 壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎足与墙体之间存在范德华力 D. 日常生活中的焰火和霓虹灯光，都与原子核外电子跃迁吸收能量有关 3. 元素原子最外电子层排布5s25p1，该元素或其化合物不可能具有性质是 A. 该元素单质是导体 B. 该元素单质在一定条件下能与盐酸反应 C. 该元素的氧化物的水化物显碱性 D. 该元素的最高化合价呈+5价 4. 《Green Chemistry》报道了我国科学家发明的低压高效电催化还原的新方法，其总反应为：。下列有关说法正确的是 A. 氯离子的结构示意图为 B. CO是极性分子，易溶于水 C. NaClO的电子式为 D. 的结构式为 5. 下列叙述正确的是 A. 在基态多电子原子中，p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量 B. 晶体具有分子密堆积的特征 C. NF3分子的键角比NH3的大 D. 熔融状态的不能导电，的稀溶液有弱的导电能力且可作手术刀的消毒液，从不同角度分类是一种共价化合物、非电解质、盐、分子晶体 6. 硫的化合物很多，如、、、三聚的等，三聚的的结构如图所示。下列说法正确的是 A. 40g 分子中含有2.5mol σ键 B. 为正四面体结构 C. 、分子的VSEPR模型不一样 D. 、中S原子都是杂化 7. X为含Cu2+的配合物。实验室制备X的一种方法如图。 下列说法不正确的是 A. ①中发生反应：Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH B. 在①和②中，氨水参与反应的微粒相同 C. X中所含阴离子是SO D. X的析出利用了其在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度 8. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 中配位键的个数为 B. 等质量的羟基和氢氧根中含有的质子数均为NA C. 60g SiO2晶体中含有的Si-O键数目为4NA D. 和于密闭容器中充分反应后，HI分子总数为 9. 柠檬烯的结构式如图所示，下列有关柠檬烯说法正确的是 A. 分子式为 B. 分子的所有碳原子都可以位于同一平面内 C. 分子中不存在手性碳原子 D. 和充分反应后的产物一氯代物有7种 10. 某立方晶系的锑钾(Sb—K)合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是 A. 该晶胞的体积为a3×10-36cm-3 B. K和Sb原子数之比为3∶1 C. 与Sb最邻近的K原子数为4 D. K和Sb之间的最短距离为apm 11. 一种用作锂离子电池电解液的锂盐结构如图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，原子的最外层电子数等于其电子总数的。下列说法正确的是 A. 简单离子半径： B. 基态W原子核外有4种空间运动状态不同的电子 C. 与同周期的元素中第一电离能小于的有5种 D. 最高价氧化物对应的水化物的酸性：ZW 12. 下列说法中正确的有 ①金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关 ②水结成冰密度减小与水分子之间能形成氢键有关 ③O3是非极性分子 ④沸点：2，3-二甲基丁烷>2-甲基丁烷>新戊烷>乙烷 ⑤H2O、的熔沸点依次升高 ⑥硬度由大到小：金刚石>碳化硅晶体硅 ⑦Al(OH)3和Be(OH)2均能与NaOH溶液反应 A. ①②③④⑤⑥ B. ①②③⑤⑥ C. ①②④⑥⑦ D. ①②⑤⑥⑦ 13. 某种氮化硼晶体的立方晶胞结构如图，该物质熔沸点高、硬度大，与金刚石类似。下列说法不正确的是 A. 该种氮化硼晶体熔点比硅高 B. 若原子坐标参数甲为(0，0，0)，乙为，则晶胞中丙原子的坐标参数为 C. N原子形成了正四面体空隙和正八面体空隙，正八面体空隙数和B原子占有的正四面体空隙数比值为1∶4 D. 与N原子最近的等距离的N原子有12个 14. 化合物 有多种同分异构体，其中属于苯的衍生物，苯环上只有一个取代基的酯类化合物有几种 A. 6 B. 7 C. 8 D. 9 第二部分(非选择题 共58分) 本部分共4小题，共58分。 15. 请完成下列填空 （1）按系统命名法，的名称是_______。 （2）中官能团的名称为_______。 （3）琥珀酸的结构如图所示，在琥珀酸分子中σ键与π键的个数比为_______。 （4）下列各组有机物中，一定互为同系物的是_______(填序号)，是同一物质的是_______，一定互为同分异构体的是_______(填序号)。 ①乙烷和异丁烷；②和；③和；④和； ⑤二甲醚()和乙醇⑥和；⑦和 （5）苯环具有芳香性，在苯环中存在着六中心六电子的大π键，可表示为。咪唑( )具有类似苯环的芳香性，分子内也存在大π键，其中的大π键可以表示为_______，_______更易与钴形成配位键(填“①号N”、“②号N”)。_______更易溶于水(填“咪唑”或“苯”)。 16. 如图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置，这种方法是电炉加热时用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题： （1）A装置中盛放液体的装置名称为_______，连接好装置进行实验前应_______。 （2）D装置的作用是_______，E装置中所盛放试剂的名称是_______。 （3）若准确称取1.20g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)，经充分燃烧后，D管质量增加0.72克，E管质量增加1.76g，该有机物的质谱图如下所示，则该有机物的分子式为_______。 （4）该核磁共振氢谱中有2种峰且峰面积比为3∶1，则该分子可能为_______ (填化学名称)。 （5）该实验装置可能会产生误差，造成测定含氧量偏低，改进方法是：_______。 17. 锰钢异常坚硬，且具抗冲击性能，是制造枪栓、保险库、挖掘机械和铁路设施的理想材料；锰也是人体的重要微量元素。回答下列问题： （1）锰元素在元素周期表中的位置是_______，基态锰原子的价层电子排布图为_______。 （2）下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是_______(填标号)。 A. F–F键的键能小于Cl–Cl键的键能 B. 三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka C. 氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性 D. 气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢中是HCl分子 （3）水杨醛缩邻氨基苯酚又被称为“锰试剂”，可与Mn2+形成黄色的配合物。锰试剂的结构如图所示，其分子中可能与Mn2+形成配位键的原子有_______；锰试剂_______ (填“能”或“不能”)形成分子内氢键。 （4）阿拉班达石(alabandite)是一种属于立方晶系的硫锰矿，其晶胞如下图(a)所示(●=Mn，○=S)已知该晶胞中最近的两个硫原子之间的距离为dÅ(1Å=10-10m)晶体密度为ρg·cm-3，则阿伏加德罗常数NA=_______mol-1(写出计算式即可)。已知Mn和S的原子半径分别为nm和nm，则该晶胞中原子的空间占有率为_______(列式即可，ρ和NA为已知条件)。 18. 肉桂酸是香料、化妆品、医药、塑料和感光树脂等的重要原料。实验室可用苯甲醛和乙酸酐、醋酸钠等原料经下列反应制取肉桂酸，其中苯甲醛为无色油状液体。已知： I．实验原理： 已知：相关物质信息 苯甲醛 乙酸酐 肉桂酸 乙酸 溶解度(25℃，g/100g水) 0.3 遇水易水解成乙酸 0.04 互溶 沸点(℃) 179.6 138.6 300 118 密度() 1.04 1.09 1.25 1.05 相对分子质量 106 102 148 60 Ⅱ．实验装置(加持仪器略去)： Ⅰ．合成：反应装置如图所示。向三颈烧瓶中先后加入研细的无水醋酸钠、3.6 g苯甲醛和3.9 mL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。 （1）仪器A的名称为_______，其作用是_______，其中a端为_______ (填“进水口”或“出水口)；仪器B中长导管的作用是_______。 （2）不能把无水CH3COONa换成CH3COONa·3H2O的原因是_______。 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，进行下列操作：在搅拌下，向反应液中加入20 mL水 A．再慢慢加入碳酸钠溶液 B．然后进行水蒸气蒸馏(已知水蒸气蒸馏是分离提纯有机化合物的重要方法之一，可使待提纯的有机物在低于100℃的情况下随水蒸气一起被蒸馏出来，从而达到分离提纯的目的) C．待烧瓶内溶液冷却至室温，在搅拌下用加入盐酸酸化，析出大量晶体，过滤，洗涤，干燥。 （3）饱和Na2CO3溶液的作用有_______。水蒸气蒸馏除去的杂质是_______。 （4）若得到的肉桂酸晶体产品不纯，应采用_______方法可得到纯度更高的产品。 （5）若最后得到纯净的肉桂酸3.6 g，则该反应中的产率是_______ (保留小数点后一位)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $