精品解析：安徽省合肥一中肥东分校2023-2024学年高二下学期第二次月考化学试题

2023-2024学年度合肥一中肥东分校高二年级下学期月考 化学试题 考试时间：75分钟 总分：100分 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 4.可能用到的相对原子质量：H：1 Li：7 C：12 O：16 Cl：35.5 Zr：91 第I卷(选择题) 一、单选题：本大题共14小题，每小题3分，共42分。 1. 化学与生活密切相关，下列说法正确的是 A. 苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性 B. 豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射 C. SO2可用于丝织品漂白是由于其能氧化丝织品中有色成分 D. 维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化 2. 下列化学用语使用正确的是 A. Cl2中两个氯原子形成共价键，轨道重叠示意图 B. Fe2+的结构示意图： C. Cu+价层电子的轨道表达式为 D. 空间充填模型 可以表示甲烷分子，也可以表示四氯化碳分子 3. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述不正确的是 A. 现有乙烯、丙烯、环丁烷的混合气体共14g，其原子数为3NA B. 1mol羟基-OH所含的电子数为9NA C. 标准状况下，22.4L己烷中含有的分子数为NA D. 74g HCOOC2H5在酸性条件下水解，生成的CH3CH2OH的分子数小于NA 4. 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 5. 下列说法正确的是 A. 按系统命名法：CH3CH(C2H5)CH(CH3)2的正确名称：2-甲基-3-乙基丁烷 B. 某有机分子结构是： ，其单体可能是乙二醇和对苯二甲酸 C. 等质量的乳酸(C3H6O3)和葡萄糖分别完全燃烧，后者消耗氧气的物质的量多 D. 有机物 一定条件下与H2进行1:1加成反应，产物共有3种 6. 下列实验方案能达到相应目的的是 A．制备乙烯并检验 B．实验室制乙酸乙酯 C．检验溴乙烷水解产物中含有Br D．证明酸性：碳酸>苯酚 A. A B. B C. C D. D 7. 冠醚因分子结构形如皇冠而得名，某冠醚分子c可识别，其合成方法如下。下列说法错误的是 A. 该反应为取代反应 B. a、b均可与溶液反应 C. c核磁共振氢谱有3组峰 D. c可增加在苯中的溶解度 8. 一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中，的原子核只有1个质子；元素、、原子序数依次增大，且均位于的下一周期；元素的原子比原子多8个电子。下列说法不正确的是 A. 是一种强酸 B. 电负性： C. 原子半径： D. 中，中心原子是sp3杂化 9. 青蒿素是高效抗疟疾药，为无色针状晶体，易溶于丙酮、氯仿和苯中，甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156-157℃，热稳定性差。已知：乙醚沸点为35℃。提取青蒿素的主要工艺为： 下列有关此工艺操作不正确是 A. 破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素浸取率 B. 操作I需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯 C. 操作II是蒸馏，利用了乙醚与青蒿素的沸点相差较大的特点 D. 操作III的主要过程加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 10. 有机物Z是合成药物的中间体，Z的合成路线如下。下列说法不正确的是 A. 最多能与反应 B. Y可以发生取代、氧化、加聚反应 C. 化合物Y存在顺反异构 D. Z与足量加成后，分子中含有6个手性碳原子 11. 极易发生水解，水解机理如图所示，下列说法正确的是 A. 分子的空间构型是平面三角形 B. 中3个原子被取代的机会不均等 C. 水解产物是一种三元酸 D. 可与某些金属离子形成配位化合物 12. 一种生产苯乙烯的流程如下，下列叙述正确的是 A. ①的反应类型是取代反应 B. 苯乙烯和足量氢气加成后产物的一氯代物有5种 C. 可用溴的四氯化碳溶液鉴别苯与苯乙烯 D. 乙苯分子中所有的原子可能在同一平面上 13. 我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程，该历程示意如下。则下列说法不正确的是 A. ①→②过程形成了键 B. 相同数目的和分子中σ键数之比为1∶2 C. 分子中C原子的杂化方式为和 D. 过程中，形成的键只有非极性共价键 14. 晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是 A. 图1晶体密度为g∙cm-3 B. 图1中O原子的配位数为6 C. 图2表示的化学式为 D. 取代产生的空位有利于传导 第II卷(非选择题) 二、本部分共四大题，共58分。 15. 通常将一定量的有机化合物充分燃烧转化为简单的无机化合物，根据产物的质量确定有机化合物的组成。下列是用燃烧法确定有机化合物分子式的常用装置。 （1）使产生的按从左到右的方向流动，则所选装置中各导管的正确连接顺序是___________。 （2）装置中浓硫酸的作用是___________。 （3）燃烧管中的作用是___________。 （4）若有机物中仅含有、、三种元素，准确称取，充分燃烧后，管质量增加管质量增加，经测定的相对分子质量为，则的分子式为___________。 （5）又知与足量的溶液充分反应可生成标准状况下的气与足量的反应可生成的，则分子中所含官能团的名称为___________。 （6）若无支链，分子中不存在甲基且有一个手性碳原子，则的结构简式为___________。该在浓硫酸存在下加热，可以生成多种产物，请写出发生消去反应后所得有机产物的结构简式___________。 （7）的一种同分异构体，与所含官能团的种类和数目均相同，且能催化氧化成醛，则的核磁共振谱图中将会出现___________组特征峰。 16. 我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题： (1)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排布式为___________；单晶硅的晶体类型为___________。SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为___________。SiCl4可发生水解反应，机理如下： 含s、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为___________(填标号)。 (2)CO2分子中存在___________个键和___________个键。 (3)甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH，7.6℃)之间，其原因是___________。 (4)我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是___________，晶胞参数为a pm、a pm、c pm，该晶体密度为___________g·cm-3(写出表达式)。在ZrO2中掺杂少量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，则y=___________(用x表达)。 17. 实验室由安息香制备二苯乙二酮的反应式如下： 相关信息列表如下： 物质 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 安息香 白色固体 133 344 难溶于冷水 溶于热水、乙醇、乙酸 二苯乙二酮 淡黄色固体 95 347 不溶于水 溶于乙醇、苯、乙酸 冰乙酸 无色液体 17 118 与水、乙醇互溶 装置示意图如下图所示，实验步骤为： ①在圆底烧瓶中加入冰乙酸、水及 ，边搅拌边加热，至固体全部溶解。 ②停止加热，待沸腾平息后加入安息香，加热回流。 ③加入水，煮沸后冷却，有黄色固体析出。 ④过滤，并用冷水洗涤固体3次，得到粗品。 ⑤粗品用的乙醇重结晶，干燥后得淡黄色结晶。 回答下列问题： （1）仪器A中应加入_______(填“水”或“油”)作为热传导介质。 （2）仪器B的名称是_______；冷却水应从_______(填“a”或“b”)口通入。 （3）实验步骤②中，安息香必须待沸腾平息后方可加入，其主要目的是_______。 （4）在本实验中，为氧化剂且过量，其还原产物为_______；某同学尝试改进本实验：采用催化量的并通入空气制备二苯乙二酮。该方案是否可行_______？简述判断理由_______。 （5）本实验步骤①~③在乙酸体系中进行，乙酸除作溶剂外，另一主要作用是_______。 （6）若粗品中混有少量未氧化安息香，可用少量_______洗涤的方法除去(填标号)。若要得到更高纯度的产品，可用重结晶的方法进一步提纯。 a．热水 b．乙酸 c．冷水 d．乙醇 （7）本实验产率最接近于_______(填标号)。 a． b． c． d． 18. 碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一。某同学从基础化工原料乙烯出发，针对二酮H设计了如下合成路线： 回答下列问题： （1）由A→B的反应中，乙烯的碳碳_______键断裂(填“π”或“σ”)。 （2）D的同分异构体中，与其具有相同官能团的有_______种(不考虑对映异构)，其中核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为的结构简式为_______。 （3）E与足量酸性溶液反应生成的有机物的名称为_______、_______。 （4）G的结构简式为_______。 （5）已知： ，H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构，主要产物为I()和另一种α，β-不饱和酮J，J的结构简式为_______。若经此路线由H合成I，存在的问题有_______(填标号)。 a．原子利用率低 b．产物难以分离 c．反应条件苛刻 d．严重污染环境 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年度合肥一中肥东分校高二年级下学期月考 化学试题 考试时间：75分钟 总分：100分 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 4.可能用到的相对原子质量：H：1 Li：7 C：12 O：16 Cl：35.5 Zr：91 第I卷(选择题) 一、单选题：本大题共14小题，每小题3分，共42分。 1. 化学与生活密切相关，下列说法正确的是 A. 苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性 B. 豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射 C. SO2可用于丝织品漂白是由于其能氧化丝织品中有色成分 D. 维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化 【答案】B 【解析】 【详解】A．苯甲酸钠属于强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，因此，其可作为食品防腐剂不是由于其具有酸性，A说法不正确； B．胶体具有丁达尔效应，是因为胶体粒子对光线发生了散射；豆浆属于胶体，因此，其能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射，B说法正确； C．可用于丝织品漂白是由于其能与丝织品中有色成分化合为不稳定的无色物质，C说法不正确； D．维生素C具有很强的还原性，因此，其可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其容易被氧气氧化，从而防止水果被氧化，D说法不正确； 综上所述，本题选B。 2. 下列化学用语使用正确的是 A. Cl2中两个氯原子形成共价键，轨道重叠示意图为 B. Fe2+的结构示意图： C. Cu+价层电子的轨道表达式为 D. 空间充填模型 可以表示甲烷分子，也可以表示四氯化碳分子 【答案】C 【解析】 【详解】A．两个氯原子形成共价键时，是两个p能级轨道相互重叠，故轨道重示意图为 ，A错误； B．Fe是26号元素，其电子排布式为[Ar]3d64s2，Fe原子失去最外层的2个电子形成Fe2+，则Fe2+的结构示意图为 ，B错误； C．Cu是29号元素，其电子排布式为[Ar]3d104s1，Cu原子失去最外层的1个电子形成Cu+，则Cu+价层电子排布式为3d10，轨道表达式为 ，C正确； D．空间充填模型 可以表示甲烷分子，不能表示四氯化碳分子，因为Cl的原子半径大于C，而该模型中，白球的半径小于黑球，D错误； 故选C。 3. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述不正确的是 A. 现有乙烯、丙烯、环丁烷的混合气体共14g，其原子数为3NA B. 1mol羟基-OH所含电子数为9NA C. 标准状况下，22.4L己烷中含有的分子数为NA D. 74g HCOOC2H5在酸性条件下水解，生成的CH3CH2OH的分子数小于NA 【答案】C 【解析】 【详解】A．乙烯、丙烯、环丁烷的最简式为CH2，14g混合物中含有1molCH2，含有的原子数为3NA，故A正确； B．一个-OH含有9个电子，则1mol羟基-OH所含的电子数为9NA，故B正确； C．标准状况下己烷为液态，不能用气体摩尔体积计算其物质的量，故C错误； D．74g HCOOC2H5的物质的量为1mol，HCOOC2H5在酸性条件下的水解反应为可逆反应，不能彻底进行，因此生成的CH3CH2OH的分子数小于NA，故D正确； 答案选C。 4. 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。 5. 下列说法正确的是 A. 按系统命名法：CH3CH(C2H5)CH(CH3)2的正确名称：2-甲基-3-乙基丁烷 B. 某有机分子结构是： ，其单体可能是乙二醇和对苯二甲酸 C. 等质量的乳酸(C3H6O3)和葡萄糖分别完全燃烧，后者消耗氧气的物质的量多 D. 有机物 一定条件下与H2进行1:1加成反应，产物共有3种 【答案】B 【解析】 【详解】A、按照题中给出的结构简式，可以得知该物质的碳骨架为 ，则该物质的系统命名为2，3-二甲基戊烷，A错误； B、根据该分子的结构，可以推断出其单体可能为乙二醇和对苯二甲酸，也可能为 ，B正确； C、乳酸和葡萄糖的最简式都是CH2O，则等质量的乳酸和葡萄糖分别完全燃烧，二者消耗的氧气一样多，C错误； D、该物质含有2个碳碳双键和1个碳氧双键，其和H2加成时，共有4种加成产物，除了这三个双键单独的加成产物之外，还有两个碳碳双键的1，4-加成产物，D错误； 故选B。 6. 下列实验方案能达到相应目的的是 A．制备乙烯并检验 B．实验室制乙酸乙酯 C．检验溴乙烷水解产物中含有Br D．证明酸性：碳酸>苯酚 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．该反应有副产物二氧化硫生成，二氧化硫能使溴水褪色，干扰乙烯与溴水的反应，故A错误； B．制备乙酸乙酯，因乙醇易溶于水，乙酸与碳酸钠反应，导管不能插入液面以下，以防止倒吸，故B错误； C．溴乙烷水解液呈碱性，先加硝酸至溶液呈酸性，再加硝酸银溶液可检验水溶液中是否含Br，故C正确； D．浓盐酸具有挥发性，生成的二氧化碳中含有HCl，盐酸也能和苯酚钠溶液反应生成苯酚，而影响碳酸和苯酚钠的反应，故D错误； 故选C。 7. 冠醚因分子结构形如皇冠而得名，某冠醚分子c可识别，其合成方法如下。下列说法错误的是 A. 该反应为取代反应 B. a、b均可与溶液反应 C. c核磁共振氢谱有3组峰 D. c可增加在苯中的溶解度 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据a和c的结构简式可知，a与b发生取代反应生成c和HCl，A正确； B．a中含有酚羟基，酚羟基呈弱酸性能与NaOH反应，b可在NaOH溶液中发生水解反应，生成醇类，B正确； C．根据C的结构简式可知，冠醚中有四种不同化学环境的氢原子，如图所示： ， 核磁共振氢谱有4组峰，C错误； D．c可与K+形成螯合离子 ，该物质在苯中溶解度较大，因此c可增加KI在苯中的溶解度，D正确； 故答案选C。 8. 一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中，的原子核只有1个质子；元素、、原子序数依次增大，且均位于的下一周期；元素的原子比原子多8个电子。下列说法不正确的是 A. 是一种强酸 B. 电负性： C. 原子半径： D. 中，中心原子是sp3杂化 【答案】C 【解析】 【分析】的原子核只有1个质子，X是H元素；元素、、原子序数依次增大，且均位于H的下一周期；W能形成1个共价键，W是F元素、Z形成2个共价键，Z是O元素、Y形成4个共价键，Y是C元素，元素的原子比原子多8个电子，E是Cl元素。 【详解】A．HClO4一种强酸，故A正确； B．同周期元素从左到右电负性增大，电负性F>O>C，故B正确； C．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，质子数越多半径越小，原子半径：Cl>C>F，故C错误； D．OF2中，O原子价电子对数为4，O原子采用sp3杂化，故D正确； 选C。 9. 青蒿素是高效的抗疟疾药，为无色针状晶体，易溶于丙酮、氯仿和苯中，甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156-157℃，热稳定性差。已知：乙醚沸点为35℃。提取青蒿素的主要工艺为： 下列有关此工艺操作不正确的是 A. 破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素浸取率 B. 操作I需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯 C. 操作II是蒸馏，利用了乙醚与青蒿素的沸点相差较大的特点 D. 操作III的主要过程加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 【答案】D 【解析】 【分析】由流程可知，对青蒿进行干燥破碎，可以增大青蒿和乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率，加入乙醚对青蒿素进行浸取，过滤后得到提取液和残渣，则操作Ⅰ为过滤，提取液经过蒸馏后得到青蒿素的粗品，则操作Ⅱ为蒸馏，操作Ⅲ的目的是将粗品青蒿素转化为精品，操作方法为：粗品中加95%的乙醇，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤获得精品。 【详解】A．将青蒿粉碎增大了与乙醚的接触面积，加快反应速率，提高了青蒿素的浸取率，A正确； B．操作Ⅰ为过滤，需要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，B正确； C．操作Ⅱ是蒸馏，利用了乙醚和青蒿素沸点相差较大的特点，C正确； D．操作Ⅲ方法为：粗品中加95%的乙醇，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤获得精品，而不是加水溶解，D错误； 故答案选D。 10. 有机物Z是合成药物的中间体，Z的合成路线如下。下列说法不正确的是 A. 最多能与反应 B. Y可以发生取代、氧化、加聚反应 C. 化合物Y存在顺反异构 D. Z与足量加成后，分子中含有6个手性碳原子 【答案】D 【解析】 【详解】A．X中的酚酯基能和NaOH反应，故最多能与反应，A正确； B．Y中苯环上的H可以被卤素原子、硝基、磺酸基等取代，含有羧基能发生酯化、成肽得取代，含碳碳双键易发生氧化反应、加聚反应，B正确； C．Y中形成碳碳双键的两个C均连有两个不同的原子或原子团，存在顺反异构，C正确； D．如图，Z与足量加成后，分子中含有5个手性碳原子，D错误； 答案选D。 【点睛】酚酯基和NaOH按1:2反应。 11. 极易发生水解，水解机理如图所示，下列说法正确的是 A. 分子的空间构型是平面三角形 B. 中3个原子被取代的机会不均等 C. 水解产物是一种三元酸 D. 可与某些金属离子形成配位化合物 【答案】D 【解析】 【详解】A．PCl3中价层电子对数为，P为sp3杂化，由于存在1对孤对电子，分子构型为三角锥形，A错误； B．PCl3中3个Cl原子所处环境相同，完全等效，被取代机会相等，B错误； C．观察H3PO3结构可知，分子中存在2个-OH，-OH中的氢可以电离，另一个氢直接与磷相连不能电离，故H3PO3 为二元酸，C错误； D．PCl3分子中P原子有一对孤对电子未成键，与金属离子的空轨道之间易形成配位键，从而形成配合物，D正确； 故选D。 12. 一种生产苯乙烯的流程如下，下列叙述正确的是 A. ①的反应类型是取代反应 B. 苯乙烯和足量氢气加成后产物的一氯代物有5种 C. 可用溴的四氯化碳溶液鉴别苯与苯乙烯 D. 乙苯分子中所有的原子可能在同一平面上 【答案】C 【解析】 【详解】A．①中碳碳双键转化为单键，为加成反应，故A错误； B．苯乙烯和足量氢气加成后生成乙基环己烷，含6种H原子，则加成后产物的一氯代物有6种，故B错误； C．苯乙烯与溴发生加成反应，苯不能，现象不同，可鉴别，故C正确； D．乙苯分子中乙基上2个碳原子均为sp3杂化，所有原子不能共面，故D错误； 故选：C。 13. 我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程，该历程示意如下。则下列说法不正确的是 A ①→②过程形成了键 B. 相同数目的和分子中σ键数之比为1∶2 C. 分子中C原子的杂化方式为和 D. 过程中，形成的键只有非极性共价键 【答案】D 【解析】 【详解】A．①→②的过程由CH3—和—COOH之间的键为键，故A正确； B．单键由1个σ键形成，双键由1个σ键和1个π键形成，CO2结构式为O=C=O，含有2个σ键，CH4含4个C-H键，有4个σ键，相同数目的和分子中σ键数之比为2∶4=1∶2，故B正确； C．CH3COOH中甲基中碳原子形成4个σ键、羧基中碳原子形成3个σ键，杂化轨道数目分别为4、3，碳原子分别采取sp3、sp2杂化，故C正确； D．CH4→CH3COOH过程中形成C=O、C-O、O-H等极性共价键，故D错误； 故选：D。 14. 晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是 A. 图1晶体密度为g∙cm-3 B. 图1中O原子的配位数为6 C. 图2表示的化学式为 D. 取代产生的空位有利于传导 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据均摊法，图1的晶胞中含Li：8×+1=3，O：2×=1，Cl：4×=1，1个晶胞的质量为g=g，晶胞的体积为(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3，则晶体的密度为g÷(a3×10-30cm3)=g/cm3，A项正确； B．图1晶胞中，O位于面心，与O等距离最近的Li有6个，O原子的配位数为6，B项正确； C．根据均摊法，图2中Li：1，Mg或空位为8×=2。O：2×=1，Cl或Br：4×=1，Mg的个数小于2，根据正负化合价的代数和为0，图2的化学式为LiMgOClxBr1-x，C项错误； D．进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料，说明Mg2+取代产生的空位有利于Li+的传导，D项正确； 答案选C。 第II卷(非选择题) 二、本部分共四大题，共58分。 15. 通常将一定量的有机化合物充分燃烧转化为简单的无机化合物，根据产物的质量确定有机化合物的组成。下列是用燃烧法确定有机化合物分子式的常用装置。 （1）使产生的按从左到右的方向流动，则所选装置中各导管的正确连接顺序是___________。 （2）装置中浓硫酸的作用是___________。 （3）燃烧管中的作用是___________。 （4）若有机物中仅含有、、三种元素，准确称取，充分燃烧后，管质量增加管质量增加，经测定的相对分子质量为，则的分子式为___________。 （5）又知与足量的溶液充分反应可生成标准状况下的气与足量的反应可生成的，则分子中所含官能团的名称为___________。 （6）若无支链，分子中不存在甲基且有一个手性碳原子，则的结构简式为___________。该在浓硫酸存在下加热，可以生成多种产物，请写出发生消去反应后所得有机产物的结构简式___________。 （7）的一种同分异构体，与所含官能团的种类和数目均相同，且能催化氧化成醛，则的核磁共振谱图中将会出现___________组特征峰。 【答案】（1）或或或或 （2）干燥 （3）确保有机化合物中的碳元素全部转化为 （4） （5）羟基、羧基 （6） ①. ②. （7） 【解析】 【分析】实验原理是测定一定质量的有机物完全燃烧时生成和的质量，来确定是否含氧及、、的个数比，求出最简式。因此生成后必须除杂主要是)，A用来吸收二氧化碳，测定生成二氧化碳的质量，用来吸收水，测定生成水的质量，用于干燥通入中的氧气、用来制取反应所需的氧气、是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品；根据一氧化碳能与氧化铜反应，可被氧化成二氧化碳的性质可知的作用是把有机物不完全燃烧产生的转化为； 【小问1详解】 由上述分析可知，使产生的按从左到右的方向流动，则所选装置中各导管的正确连接顺序是：或或或或； 【小问2详解】 管中浓硫酸的作用是：干燥氧气； 【小问3详解】 燃烧管中的作用是：确保有机物中的碳元素全部转化为； 小问4详解】 管质量增加为水的质量， 的物质的量为：，含有原子的物质的量3mol，管质量增加88g为二氧化碳的质量， 的物质的量为：，则67g该有机物中含有元素的物质的量为： ；则分子中、、原子数之比为：：：=4：6：5，A的实验式为，A的相对分子质量为，最简式的式量为，则的分子式为； 【小问5详解】 1molA与足量的溶液充分反应可生成标准状况下的气，二氧化碳的物质的量为，则分子中含有羧基；与足量的反应可生成的H2，2mol羧基与钠反应生成氢气，则分子中还含有羟基，所以分子中所含官能团的名称为：羧基和羟基； 【小问6详解】 的分子式为，若分子中不存在甲基且有一个手性碳原子，则分子中有个连接了个不同的原子或原子团，其中含有个羧基、个羟基，则的结构简式为：，发生消去反应后所得有机产物的结构简式为：； 【小问7详解】 的一种同分异构体，与所含官能团的种类和数目均相同，且能催化氧化成醛，说明羟基连接的原子上至少含有个原子，则的结构简式为：，B分子中含有种原子，则其核磁共振谱图中将会出现种吸收峰。 16. 我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题： (1)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排布式为___________；单晶硅的晶体类型为___________。SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为___________。SiCl4可发生水解反应，机理如下： 含s、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为___________(填标号)。 (2)CO2分子中存在___________个键和___________个键。 (3)甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH，7.6℃)之间，其原因是___________。 (4)我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是___________，晶胞参数为a pm、a pm、c pm，该晶体密度为___________g·cm-3(写出表达式)。在ZrO2中掺杂少量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，则y=___________(用x表达)。 【答案】 ①. 3s23p2 ②. 原子晶体(共价晶体) ③. sp3 ④. ② ⑤. 2 ⑥. 2 ⑦. 甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氢键多 ⑧. 8 ⑨. ⑩. 2-x 【解析】 【详解】(1)基态Si原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，因此Si的价电子层的电子排式为3s23p2；晶体硅中Si原子与Si原子之间通过共价键相互结合，整块晶体是一个三维的共价键网状结构，因此晶体硅为原子晶体；SiCl4中Si原子价层电子对数为4+=4，因此Si原子采取sp3杂化；由图可知，SiCl4(H2O)中Si原子的δ键数为5，说明Si原子的杂化轨道数为5，由此可知Si原子的杂化类型为sp3d，故答案为：3s23p2；原子晶体(共价晶体)；sp3；②； (2)CO2的结构式为O=C=O，1个双键中含有1个δ键和1个π键，因此1个CO2分子中含有2个δ键和2个π键，故答案为：2；2； (3)甲醇分子之间和水分子之间都存在氢键，因此沸点高于不含分子间氢键的甲硫醇，甲醇分子之间氢键的总强度低于水分子之间氢键的总强度，因此甲醇的沸点介于水和甲硫醇之间，故答案为：甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氢键多； (4)以晶胞中右侧面心的Zr4+为例，同一晶胞中与Zr4+连接最近且等距的O2-数为4，同理可知右侧晶胞中有4个O2-与Zr4+相连，因此Zr4+离子在晶胞中的配位数是4+4=8；1个晶胞中含有4个ZrO2微粒，1个晶胞的质量m=，1个晶胞的体积为(a×10-10cm)×(a×10-10cm)×(c×10-10cm)=a2c×10-30cm3，因此该晶体密度===g·cm-3；在ZrO2中掺杂少量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，其中Zn元素为+2价，Zr为+4价，O元素为-2价，根据化合物化合价为0可知2x+4×(1-x)=2y，解得y=2-x，故答案为：；2-x。 17. 实验室由安息香制备二苯乙二酮的反应式如下： 相关信息列表如下： 物质 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 安息香 白色固体 133 344 难溶于冷水 溶于热水、乙醇、乙酸 二苯乙二酮 淡黄色固体 95 347 不溶于水 溶于乙醇、苯、乙酸 冰乙酸 无色液体 17 118 与水、乙醇互溶 装置示意图如下图所示，实验步骤为： ①在圆底烧瓶中加入冰乙酸、水及 ，边搅拌边加热，至固体全部溶解。 ②停止加热，待沸腾平息后加入安息香，加热回流。 ③加入水，煮沸后冷却，有黄色固体析出。 ④过滤，并用冷水洗涤固体3次，得到粗品。 ⑤粗品用的乙醇重结晶，干燥后得淡黄色结晶。 回答下列问题： （1）仪器A中应加入_______(填“水”或“油”)作为热传导介质。 （2）仪器B的名称是_______；冷却水应从_______(填“a”或“b”)口通入。 （3）实验步骤②中，安息香必须待沸腾平息后方可加入，其主要目的是_______。 （4）在本实验中，为氧化剂且过量，其还原产物为_______；某同学尝试改进本实验：采用催化量的并通入空气制备二苯乙二酮。该方案是否可行_______？简述判断理由_______。 （5）本实验步骤①~③在乙酸体系中进行，乙酸除作溶剂外，另一主要作用是_______。 （6）若粗品中混有少量未氧化的安息香，可用少量_______洗涤的方法除去(填标号)。若要得到更高纯度的产品，可用重结晶的方法进一步提纯。 a．热水 b．乙酸 c．冷水 d．乙醇 （7）本实验产率最接近于_______(填标号)。 a． b． c． d． 【答案】（1）油 （2） ①. 球形冷凝管 ②. a （3）防暴沸 （4） ①. FeCl2 ②. 可行 ③. 空气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3，FeCl3可循环参与反应 （5）抑制氯化铁水解 （6）a （7）b 【解析】 【分析】在圆底烧瓶中加入10 mL冰乙酸，5mL水，及9.0gFeCl3· 6H2O，加热至固体全部溶解，停止加热，待沸腾平息后加入2.0g安息香，加热回流45-60min，反应结束后加入50mL水，煮沸后冷却，析出黄色固体，即为二苯乙二酮，过滤，用冷水洗涤固体三次，得到粗品，再用75%乙醇重结晶，干燥后得到产品1.6g，据此解答。 【小问1详解】 该实验需要加热使冰乙酸沸腾，冰乙酸的沸点超过了100℃，应选择油浴加热，所以仪器A中应加入油作为热传导介质，故答案为：油； 【小问2详解】 根据仪器的结构特征可知，B为球形冷凝管，为了充分冷却，冷却水应从a口进，b口出，故答案为：球形冷凝管；a； 【小问3详解】 步骤②中，若沸腾时加入安息香，会暴沸，所以需要沸腾平息后加入，故答案为：防暴沸； 【小问4详解】 FeCl3为氧化剂，则铁的化合价降低，还原产物为FeCl2，若采用催化量的FeCl3并通入空气制备二苯乙二酮，空气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3，FeCl3可循环参与反应，故答案为：FeCl2；可行；空气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3，FeCl3可循环参与反应； 【小问5详解】 氯化铁易水解，所以步骤①～③中，乙酸除做溶剂外，另一主要作用是抑制氯化铁水解； 【小问6详解】 根据安息香和二苯乙二酮的溶解特征，安息香溶于热水，二苯乙二酮不溶于水，所以可以采用热水洗涤粗品除去安息香，故答案为：a； 【小问7详解】 由于安息香（C14H12O2）与二苯乙二酮（C14H10O2）的相对分子质量相差不大，因此二苯乙二酮的理论产量与安息香近似相等约为2.0g。则产率约为=80%，故答案为：b。 18. 碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一。某同学从基础化工原料乙烯出发，针对二酮H设计了如下合成路线： 回答下列问题： （1）由A→B的反应中，乙烯的碳碳_______键断裂(填“π”或“σ”)。 （2）D的同分异构体中，与其具有相同官能团的有_______种(不考虑对映异构)，其中核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为的结构简式为_______。 （3）E与足量酸性溶液反应生成的有机物的名称为_______、_______。 （4）G的结构简式为_______。 （5）已知： ，H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构，主要产物为I()和另一种α，β-不饱和酮J，J的结构简式为_______。若经此路线由H合成I，存在的问题有_______(填标号)。 a．原子利用率低 b．产物难以分离 c．反应条件苛刻 d．严重污染环境 【答案】（1）π （2） ①. 7 ②. （3） ①. 乙酸 ②. 丙酮 （4） （5） ①. ②. ab 【解析】 【分析】A为CH2=CH2，与HBr发生加成反应生成B（CH3CH2Br），B与Mg在无水乙醚中发生生成C（CH3CH2MgBr），C与CH3COCH3反应生成D（），D在氧化铝催化下发生消去反应生成E（），E和碱性高锰酸钾反应生成F（），参考D～E反应，F在氧化铝催化下发生消去反应生成G（），G与反应加成反应生成二酮H，据此分析解答。 【小问1详解】 A为CH2=CH2，与HBr发生加成反应生成B（CH3CH2Br），乙烯的π键断裂，故答案为：π； 【小问2详解】 D为，分子式为C5H12O，含有羟基的同分异构体分别为：共8种，除去D自身，还有7种同分异构体，其中核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为的结构简式为，故答案为：7；； 【小问3详解】 E为，酸性高锰酸钾可以将双键氧化断开，生成和，名称分别为乙酸和丙酮，故答案为：乙酸；丙酮； 【小问4详解】 由分析可知，G为，故答案为：； 【小问5详解】 根据已知的反应特征可知，H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构，主要产物为I（）)和J（ ）。若经此路线由H合成I，会同时产生两种同分异构体，导致原子利用率低，产物难以分离等问题，故答案为： ；ab。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$