精品解析：山东省实验中学2024-2025学年高二下学期期中考试 化学试题

山东省实验中学2024~2025学年第二学期期中 高二化学试题 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上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，用0.5mm黑色签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.试卷共8页，考试时间90分钟。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 V 51 Se 79 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 化学与生活联系密切，下列说法正确的是 A. 肥皂与纯碱都可去除油污，但两者去污原理不同 B. 乙二醇溶液用作汽车防冻液，乙二醇与甘油互为同系物 C. 木糖醇[CH2OH(CHOH)3CH2OH]是常用的甜味剂，和葡萄糖同属于单糖 D. 福尔马林是良好的杀菌剂，主要利用了甲醛的强氧化性 2. 下列有关除杂(括号内为杂质)试剂和分离方法错误的是 序号 物质 除杂试剂 分离方法 A 苯(苯酚) 浓溴水 过滤 B 乙醇(乙酸) 蒸馏 C 丙烷(丙烯) 溴水 洗气 D 乙炔() 溶液 洗气 A. A B. B C. C D. D 3. 下列化学用语使用正确的是 A. CH3CH(C2H5)2的名称：2－乙基丁烷 B. 氟乙烷的空间填充模型： C. 2－乙基－1，3－丁乙烯的键线式： D. 甲醛的电子式： 4. 对乙酰氨基酚主要用于感冒引起的发热，也用于缓解疼痛，其分子结构如图所示。下列说法错误的是 A. 该分子中sp2杂化和sp3杂化的碳原子个数比为 B. 该分子中所有碳原子不可能处于同一平面上 C. 该分子中有两种含氧官能团 D. 苯环中的大键是由碳原子6个未参与杂化的2p轨道以“肩并肩”的方式重叠而成 5. 在实验室中进行下列操作，能达到实验目的的是 实验目的 实验操作 A 证明苯与溴反应生成HBr 将产生的气体通入AgNO3溶液中，观察是否产生沉淀 B 检验某苯酚溶液中是否混有少量苯甲酸 将溶液加到饱和碳酸氢钠溶液中，观察是否有气泡产生 C 检验有机物是否含有醛基 将适量银氨溶液滴入有机物中，用酒精灯加热煮沸，观察是否有银镜产生 D 证明溴水与苯酚发生反应 向苯酚的苯溶液中加浓溴水，观察是否产生白色沉淀 A. A B. B C. C D. D 6. 下列说法正确的是 A. 镧系元素在周期表中占据同一格，它们互为同位素 B. 原子序数相差8的两种短周期元素一定是同主族元素 C. 价电子排布为的元素位于第五周期VIA族，是p区元素 D. 某基态原子的能级上电子排布为，仅违反了泡利不相容原理 7. 下列说法正确的是 A. 和均为含有共价键的离子化合物 B. 是共价化合物，空间构型为正四面体形 C. 冠醚可“夹带”等碱金属阳离子，两者之间通过离子键结合 D. 石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏 8. 化合物R经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136，其核磁共振氢谱与红外光谱如图，则R的结构可能是 A. B. C. D. 9. 配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示，下列说法正确的是 A. 中心原子的配位数是6 B. 晶胞中配合物分子的分数坐标为(0，0，0)、 C. 该晶体属于分子晶体 D. 该晶体具有与CO2晶体相似的晶体结构 10. 物质Z是一种重要的药物中间体，其合成路线如下。下列说法错误的是 A. X不饱和度为7 B. Y分子式 C. Z具有手性碳 D. 反应的原子利用率小于100% 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有1-2个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。 11. 没有磁性(离子中无成单电子)为平面构型；没有磁性(离子中无成单电子)为八面体构型。下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 中心原子杂化方式可能是 C. 的同分异构体在水中的溶解度：> D. 中间体的同分异构体有4种(考虑立体异构) 12. 铝离子电池常用离子液体作电解质，其中阴离子有、，阳离子为()，以单个形式存在时可以获得良好的溶解性能。下列说法错误的是 A. 中存在大键，表示为 B. 中各原子最外层均达到8电子结构 C. 中所含键数为 D. 为使获得良好的溶解性，不能将与原子相连的、替换为原子 13. 一种含氮鸟嘌呤和吡啶（下图右）的结构如图。已知吡啶为平面结构。下列说法正确的是 A. 鸟嘌呤中所有原子均可共平面 B. 鸟嘌呤中的夹角大于 C. 鸟嘌呤中形成氢键能力①号N大于②号N D. 水溶性吡啶大于苯是因为分子极性不同 14. 烷基为推电子基团，带正电荷的碳上烷基越多，推电子效应越大，使正电荷分散而越稳定。化合物X在酸催化脱水时易生成更稳定的C+(碳正离子)而发生重排，以下是其反应历程及产物(烯烃碳碳双键两端烷基越多越稳定)。下列说法错误的是 A. 重排后的产物中C比B稳定 B. X的同分异构体中能被氧化为酮的醇有4种 C. 碳正离子稳定性为 D. 3-甲基-2-丁醇发生酸催化分子内脱水反应时可得到3种有机产物 15. 芳胺与1，二羰基化合物反应合成喹啉的反应原理如图所示： 已知：两个羟基连在同一碳原子上不稳定，会自动脱水。下列说法正确的是 A. 依据红外光谱可确定X、Z中存在不同的官能团 B. X、Y、Z分子中杂化的碳原子数目之比为 C. 含苯环、氨基()和两个醇羟基且有手性碳原子的X的同分异构体有7种(不考虑立体异构) D. 与在一定条件下反应可生成(—Ph代表) 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 有机物是由碳元素组成的化合物，在生活和生产中扮演着举足轻重的角色。以下是11种常见的有机物，请根据要求回答下列问题。 （1）以上属于芳香烃的是______（填序号）。 （2）某烃与氢气加成后得到①，该烃的结构简式可能有______种。 （3）②分子中最多有______个碳原子在同一直线上。 （4）③的系统命名为______。 （5）④属于______（填“醇类”或“酚类”），写出④中官能团的电子式______。 （6）属于同系物关系的为______；属于同分异构体关系的为______。 （7）⑨的一氯代物有______种，其中一种一氯代物的核磁共振氢谱显示有4组峰，且峰面积比为，写出该一氯代物的结构简式______。 17. 稀土被称为“工业黄金”，在现代科技和军事发展的重要支撑。我国在全球稀土市场中占主导地位。稀土元素包括铜、钕、钐、钆等镧系元素在内的17种元素。结合所学知识，回答下列问题。 已知：基态钕（Nd）原子、钆（Gd）原子的电子排布式分别为。 （1）钐等稀土元素的发现和鉴别利用了哪一现代分析手段______（填标号）。 A．原子光谱 B．红外线光谱 C．X射线衍射 （2）稀土矿藏中也含有大量非金属元素。第一电离能介于Be和N之间的第二周期的元素有______种，它们的基态原子电子占据的最高能级的电子云轮廓图均为______形。 （3）钕（Nd）属______区元素，基态钕原子中未成对电子数为______，基态离子的价电子排布图为______（已知f能级包含7个轨道）。 （4）根据构造原理，5d轨道的能量高于4f轨道的能量，钆（Gd）的价电子排布式不为“”的原因是______。 （5）稀土元素能够显著提升超导材料的性能。科研工作者合成了低温超导化合物M，再利用低温去插层法，获得了一个新化合物N。二者的层状四方晶体结构如图所示。已知化合物N的晶胞参数为底边长、高；表示阿伏加德罗常数的数值。下列说法中，正确的是______（填序号）。 A. 化合物N的晶胞密度可表示为： B. 去插层过程中Cs元素均转化为Cs单质 C. M中与Cs原子最临近的Se原子有8个 D. N中V原子填充了Se原子构成的正八面体空隙 18. 化合物G是一种芳香烃受体激素药，可用于治疗银屑病，其合成路线如下： （1）G分子中的官能团名称为______。 （2）试推测C到D的反应类型是______。 （3）同时满足下列条件的D的含苯环同分异构体有______种，任写一种结构简式：______。 ①只有一种含氧官能团；②核磁共振氢谱只有3组峰。 （4）E到F的转化经历了E→X→F的过程，中间体X的分子式为，写出X的结构简式：______。 （5）以、为原料制备的合成路线图______。（无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干） 19. 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，其中所有原子共平面。 已知：根据亨利。A．本特的说法，等电子原理指出：“具有相同数量价电子和相同数量重原子的分子（或离子）具有相似的电子结构和相似的重原子几何形状。”这里的“重原子”是指除H、He和Li以外的任何原子。例如苯和吡啶互为等电子体： 苯 吡啶 重原子数 6 价电子数 等电子体关系 共同特点 有大键： 具有芳香性 回答下列问题： （1）晶体中存在的微粒间作用力有______（填序号）。 a．金属键 b．离子键 c．配位键 d．氢键 （2）下列关于胍（，一元碱）的说法正确的是______（填序号）。 a．胍中C的杂化方式与中B的相同 b．与互为等电子体 c．胍分子中有大键，且其碱性与大键有关 （3）酸性条件下的水解产物是______和______（均写结构简式）。 （4）化合物（）具有碱性和芳香性，吡啶类化合物的碱性随N原子电子云密度的增大而增强。 ①化合物A最多有______个碳原子共平面。 ②化合物A的碱性比吡啶______（填“强”或“弱”）。解释原因______。 20. 偶氮苯()是重要的工业原料，用于染料的制造和橡胶促进剂。实验室以硝基苯为原料制备偶氮苯的相关物质的信息、实验装置如下。 物质 相对分子质量 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 硝基苯 123 油状液体 5.7 211 难溶于水，易溶于甲醇、乙醇 甲醇 32 无色液体 -97 64.7 易溶于水 偶氮苯 182 橙红色晶体 66 293 不溶于水，溶于甲醇、乙醇 实验步骤如下： ①将2.0mL硝基苯（密度为1.2g/cm3）、20mL甲醇及4.4g氢氧化钠加入三颈烧瓶A中，按图组装好装置，打开磁力加热搅拌器，保持温度约为76℃。 ②在搅拌下从反应器a口缓慢加入1.7g锌粉，保温搅拌16h；再缓慢加入1.7g锌粉，保温反应48h。 ③趁热过滤，将滤液冷却结晶、过滤得到固体粗品。 ④在粗品中加入20%盐酸，在70℃下溶化后，冷却、过滤得到结晶物。 ⑤将结晶物用95%乙醇重结晶、过滤、洗涤、干燥得产品。 说明：本实验中还生成少量的副产物。 。 回答下列问题： （1）仪器B的名称是___________。 （2）步骤①中加入20mL甲醇的作用是___________。 （3）步骤②中锌粉分两次缓慢加入的目的是___________。 （4）反应结束后，测得三颈烧瓶A中反应液中存在Na2ZnO2，则A中制备偶氮苯反应的总化学方程式为___________。 （5）步骤④中在粗品中加入20%盐酸的目的是___________。 （6）步骤⑤中重结晶使用乙醇而不是甲醇的原因是___________。 （7）已知硝基苯的密度是1.2g·cm-3，得到的产品是0.87g，则偶氮苯的产率是___________(结果保留两位有效数字)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省实验中学2024~2025学年第二学期期中 高二化学试题 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上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，用0.5mm黑色签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.试卷共8页，考试时间90分钟。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 V 51 Se 79 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 化学与生活联系密切，下列说法正确的是 A. 肥皂与纯碱都可去除油污，但两者去污原理不同 B. 乙二醇溶液用作汽车防冻液，乙二醇与甘油互为同系物 C. 木糖醇[CH2OH(CHOH)3CH2OH]是常用的甜味剂，和葡萄糖同属于单糖 D. 福尔马林是良好的杀菌剂，主要利用了甲醛的强氧化性 【答案】A 【解析】 【详解】A.肥皂是乳化作用，纯碱是与油污发生化学反应，两者原理不同，A正确； B.乙二醇中两个羟基，甘油中有三个羟基，结构不同，不属于同系物，B错误； C.木糖醇只含有羟基，属于醇，不是糖类，C错误； D.福尔马林是良好的杀菌剂，主要利用了甲醛能使蛋白质变质，D错误； 故选A。 2. 下列有关除杂(括号内为杂质)试剂和分离方法错误的是 序号 物质 除杂试剂 分离方法 A 苯(苯酚) 浓溴水 过滤 B 乙醇(乙酸) 蒸馏 C 丙烷(丙烯) 溴水 洗气 D 乙炔() 溶液 洗气 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．苯酚能与溴水中溴单质发生取代反应生成难溶物三溴苯酚，而苯能够与溴单质混溶，因此过滤后所得溶液为苯和溴单质混合物，不能实现除杂，故A项除杂试剂和方法选择错误； B．乙酸能与反应生成乙酸钙和水，水可以被多余的CaO吸收，而乙醇的沸点较低，因此可利用蒸馏法分离出乙醇，故B项除杂试剂和方法选择正确； C．丙烯和溴水发生加成反应生成1，2-二溴丙烷，洗气得到纯净的丙烷，故C项除杂试剂和方法选择正确； D．是酸性气体，可以与溶液反应，经过洗气可以得到纯净的乙炔，故D项除杂试剂和方法选择正确； 故选A。 3. 下列化学用语使用正确的是 A. CH3CH(C2H5)2的名称：2－乙基丁烷 B. 氟乙烷的空间填充模型： C. 2－乙基－1，3－丁乙烯的键线式： D. 甲醛的电子式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．CH3CH(C2H5)2的名称：3－甲基戊烷，A错误； B．原子半径：r(C)>r(F)，图中氟乙烷的空间填充模型不符合原子半径大小，B错误； C．键线式中每一个折点和端点都含有一个碳原子，则2－乙基－1，3－丁乙烯的键线式为： ，C正确； D．甲醛的电子式： ，D错误； 故选C。 4. 对乙酰氨基酚主要用于感冒引起的发热，也用于缓解疼痛，其分子结构如图所示。下列说法错误的是 A. 该分子中sp2杂化和sp3杂化的碳原子个数比为 B. 该分子中所有碳原子不可能处于同一平面上 C. 该分子中有两种含氧官能团 D. 苯环中的大键是由碳原子6个未参与杂化的2p轨道以“肩并肩”的方式重叠而成 【答案】B 【解析】 【详解】A．观察分子结构，苯环上的6个碳原子以及羰基碳原子的价层电子对数均为3，该碳原子采取sp2杂化，甲基碳原子的价层电子对数为4(4个σ键)，采取sp3杂化，所以sp2杂化的碳原子有7个，sp3杂化的碳原子有1个，该分子中sp2杂化和sp3杂化的碳原子个数比为7:1，A正确； B．苯环是平面结构，苯环上的碳原子共平面；碳氧双键上的碳原子采取sp2杂化，羰基碳原子、与羰基相连的甲基碳原子以及氮原子也共平面，虽然N原子采取sp3杂化，但碳氮单键可以旋转，通过单键的旋转有可能使所有碳原子处于同一平面上，B错误。 C．由分子结构可知，该分子中有羟基和酰胺基两种含氧官能团，C正确； D．苯环上的碳原子的价层电子对数为3，采取sp2杂化，每个sp2杂化的碳原子各有一个未参与杂化的2p轨道，这6个碳原子的未参与杂化的2p轨道垂直于苯环平面且互相平行，以“肩并肩”的方式重叠形成大π键，D正确； 故答案为：B。 5. 在实验室中进行下列操作，能达到实验目的的是 实验目的 实验操作 A 证明苯与溴反应生成HBr 将产生的气体通入AgNO3溶液中，观察是否产生沉淀 B 检验某苯酚溶液中是否混有少量苯甲酸 将溶液加到饱和碳酸氢钠溶液中，观察是否有气泡产生 C 检验有机物是否含有醛基 将适量银氨溶液滴入有机物中，用酒精灯加热煮沸，观察是否有银镜产生 D 证明溴水与苯酚发生反应 向苯酚的苯溶液中加浓溴水，观察是否产生白色沉淀 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．苯与溴反应时，溴易挥发，挥发出的溴蒸气也能与AgNO3溶液反应生成沉淀，干扰 HBr的检验，所以仅将产生的气体通入AgNO3溶液中，不能证明苯与溴反应生成了HBr，A 不合题意； B．苯酚的酸性比碳酸弱，不能与碳酸氢钠反应；而苯甲酸的酸性比碳酸强，能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体。将溶液加到饱和碳酸氢钠溶液中，若有气泡产生，说明混有苯甲酸，B符合题意； C．银镜反应需要在水浴加热的条件下进行，用酒精灯加热煮沸会导致银氨溶液分解，不能产生银镜，无法检验醛基，C不合题意； D．苯酚的苯溶液中加浓溴水，生成的三溴苯酚会溶解在苯中，观察不到白色沉淀，不能证明溴水与苯酚发生了反应，D不合题意； 故答案为：B。 6. 下列说法正确的是 A. 镧系元素在周期表中占据同一格，它们互为同位素 B. 原子序数相差8的两种短周期元素一定是同主族元素 C. 价电子排布为的元素位于第五周期VIA族，是p区元素 D. 某基态原子的能级上电子排布为，仅违反了泡利不相容原理 【答案】C 【解析】 【详解】A．镧系元素在周期表中占据同一格，它们是不同的元素，不是同位素，A错误； B．原子序数相差8的两种短周期元素不一定是同主族元素，例如氢、氟，B错误； C．价电子排布为的元素位于第五周期VIA族，是p区元素，C正确； D．洪特规则是指在相同能量的轨道上，电子总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同；泡利原理是指每个轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子；某基态原子的能级上电子排布为，违反了洪特规则、泡利不相容原理，D错误； 故选C。 7. 下列说法正确的是 A. 和均为含有共价键的离子化合物 B. 是共价化合物，空间构型为正四面体形 C. 冠醚可“夹带”等碱金属阳离子，两者之间通过离子键结合 D. 石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏 【答案】D 【解析】 【详解】A．中不含有共价键，只含有离子键，A错误； B．中存在2对孤电子对，并形成4个共价键，空间构型为平面正方形，B错误； C．冠醚可“夹带”等碱金属阳离子，两者之间通过配位键结合，配位键属于共价键，C错误； D．石墨中层内存在共价键、层间存在分子间作用力，转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏，D正确； 故选D。 8. 化合物R经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136，其核磁共振氢谱与红外光谱如图，则R的结构可能是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】由核磁共振氢谱图可知，有四个吸收峰，峰面积比为3:2:2:1，该化合物有四种等效H原子，等效H原子个数比为3:2:2:1，由红外光谱图可知，结构中含有与苯环连接的碳原子，含有C-O-C键，有C=O键存在。 【详解】A．分子式为，则其相对分子质量为，A不符合题意； B．的分子式为，则其相对分子质量为，其红外光谱可知含有苯环、C=O、官能团或化学键，未有C-O-C键，其核磁共振氢谱可知有5种不同化学环境的氢原子，B不符合题意； C．的分子式为，则其相对分子质量为，其红外光谱可知含有苯环、C=O、C-O-C官能团或化学键，未有与苯环连接的碳原子， C不符合题意； D．的分子式为，则其相对分子质量为，从红外光谱可知含有苯环、C-O-C、C=O、官能团或化学键，含有与苯环连接的碳原子，从核磁共振氢谱可知有4种不同化学环境的氢原子，氢原子个数比为3:2:2:1，该结构符合这些谱图特征，D符合题意； 答案为D。 9. 配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示，下列说法正确的是 A. 中心原子的配位数是6 B. 晶胞中配合物分子的分数坐标为(0，0，0)、 C. 该晶体属于分子晶体 D. 该晶体具有与CO2晶体相似的晶体结构 【答案】C 【解析】 【详解】A．观察中配合物[MA2L2]的分子结构，可看到中心原子M周围与4个原子形成配位键，配位数是直接与中心原子（离子）配位的原子（离子）数目，所以中心原子M的配位数为4，不是6，A错误。 B．由题干晶胞可知，晶胞中配合物分子位于晶胞的8个顶点和上下底面的面心上，故晶胞中配合物分子的分数坐标为(0，0，0)、，B错误； C．由晶胞结构可知，该晶体由[MA2L2]分子通过分子间作用力结合而成，分子晶体是通过分子间作用力（范德华力、氢键等）将分子结合成晶体的，所以该晶体属于分子晶体，C正确； D．CO2晶胞中二氧化碳分子处于晶胞顶点和面心，利用均摊法计算，1个 CO2晶胞中含二氧化碳分子数为=4个，而本题晶胞含2个配合物分子，二者晶胞中所含分子数量不同，晶体结构不相似，D错误； 故答案为：C。 10. 物质Z是一种重要的药物中间体，其合成路线如下。下列说法错误的是 A. X不饱和度为7 B. Y分子式 C. Z具有手性碳 D. 反应的原子利用率小于100% 【答案】C 【解析】 【详解】A．X中含有一个苯环、一个醛基、一个酯基、一个碳碳双键，因此X的不饱和度=4+1+1+1=7，A正确； B．由Y的结构简式可知其分子式为：，B正确； C．手性碳原子指碳连的四个原子或原子团都不相同，因此化合物Z中没有手性碳原子，C错误； D．由原子守恒可知，X与Y反应生成Z和水，故原子利用率小于100%，D正确； 故选C。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有1-2个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。 11. 没有磁性(离子中无成单电子)为平面构型；没有磁性(离子中无成单电子)为八面体构型。下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 中心原子杂化方式可能是 C. 的同分异构体在水中的溶解度：> D. 中间体的同分异构体有4种(考虑立体异构) 【答案】AC 【解析】 【详解】A．元素周期表中，同周期第一电离能增大，但氮元素2p轨道为半充满状态，故第一电离能N>O>Cl，A正确； B．根据题意，[PtCl4]2−没有磁性(离子中无成单电子)为平面构型，故中心原子杂化方式为dsp2杂化，空间构型为平面正方形，B错误； C．根据相似相溶原理，水是极性分子，为极性分子，为非极性分子，故在水中的溶解度：>，C正确； D．根据题意[PtCl2(NO2)2(H2O)2]没有磁性(离子中无成单电子)为八面体构型，故[PtCl2(NO2)2(H2O)2]的同分异构体有以下5种，D错误； 故选AC。 12. 铝离子电池常用离子液体作电解质，其中阴离子有、，阳离子为()，以单个形式存在时可以获得良好的溶解性能。下列说法错误的是 A. 中存在大键，表示为 B. 中各原子最外层均达到8电子结构 C. 中所含键数为 D. 为使获得良好的溶解性，不能将与原子相连的、替换为原子 【答案】C 【解析】 【详解】A．中环上由5个原子参与成键，与乙基相连的原子提供2个电子，每个碳原子提供1个电子，与甲基相连的原子提供1个电子，故该大键应表示为，A正确； A．中每个原子周围形成4个共用电子对，则其结构式为，各原子最外层均达到8电子稳定结构，B正确； C．单键为键，一个双键中含有一个键和1个键，中所含键数为，C错误； D．氮原子上连原子易形成分子间氢键，为防止离子间形成氢键而发生聚沉，使该离子不易以单个形式存在，所以与原子相连的、不能被氢原子替换，D正确； 答案选C。 13. 一种含氮鸟嘌呤和吡啶（下图右）的结构如图。已知吡啶为平面结构。下列说法正确的是 A. 鸟嘌呤中所有原子均可共平面 B. 鸟嘌呤中的夹角大于 C. 鸟嘌呤中形成氢键能力①号N大于②号N D. 水溶性吡啶大于苯是因为分子极性不同 【答案】BC 【解析】 【详解】A．鸟嘌呤中含有-NH2，此氮原子为sp3杂化，空间结构为三角锥形，所以鸟嘌呤中所有原子不可能均共平面，A错误； B．①号N原子有一个孤电子对，孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以鸟嘌呤中的夹角∠1大于∠2，B正确； C．鸟嘌呤中，①号氮原子提供一个电子参与形成大π键，其sp2杂化轨道上有一个孤电子对，②号N原子的孤电子对参与形成大π键，电子云密度较低，①号氮原子电子云密度更大、更容易形成氢键，所以鸟嘌呤中形成氢键能力①号N大于②号N，C正确； D．吡啶中含有氮原子，氮元素电负性较大，可与水分子形成氢键，而苯不能与水分子形成氢键，所以水溶性吡啶大于苯是因为吡啶能与水分子形成氢键，D错误； 故答案为：BC。 14. 烷基为推电子基团，带正电荷的碳上烷基越多，推电子效应越大，使正电荷分散而越稳定。化合物X在酸催化脱水时易生成更稳定的C+(碳正离子)而发生重排，以下是其反应历程及产物(烯烃碳碳双键两端烷基越多越稳定)。下列说法错误的是 A. 重排后的产物中C比B稳定 B. X的同分异构体中能被氧化为酮的醇有4种 C. 碳正离子稳定性为 D. 3-甲基-2-丁醇发生酸催化分子内脱水反应时可得到3种有机产物 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据烯烃碳碳双键两端烷基越多越稳定，观察可知，C中碳碳双键两端的烷基比B中多，所以重排后的产物中C比B稳定，A正确； B．X的同分异构体中能被氧化为酮的醇，其结构中与羟基相连的碳原子上有1个氢原子。符合条件的醇有：CH3CH2CH(OH)CH2CH2CH3、CH3CH2CH2CH2CH(OH)CH3、(CH3)2CHCHOHCH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CHOHCH3、CH3CH(CH3)CH2CHOHCH3，共5种，B错误； C．因为带正电荷的碳上烷基越多，推电子效应越大，使正电荷分散而越稳定，所以碳正离子稳定性为，C正确； D．3-甲基-2-丁醇发生酸催化分子内脱水反应时，甲基可能重排，产物有：CH2=CHCH(CH3)2、CH3CH=C(CH3)2、CH2=C(CH3)CH2CH3，所以可得到3种有机产物，D正确； 故答案为：B。 15. 芳胺与1，二羰基化合物反应合成喹啉的反应原理如图所示： 已知：两个羟基连在同一碳原子上不稳定，会自动脱水。下列说法正确的是 A. 依据红外光谱可确定X、Z中存在不同的官能团 B. X、Y、Z分子中杂化的碳原子数目之比为 C. 含苯环、氨基()和两个醇羟基且有手性碳原子的X的同分异构体有7种(不考虑立体异构) D. 与在一定条件下反应可生成(—Ph代表) 【答案】AD 【解析】 【详解】A．红外光谱可用获得分子中所含官能团信息，X中含有醚键和氨基，Y中含有醚键、氨基和碳碳双键，可确定X、Z中存在不同的官能团，A正确； B．X中苯环上的碳为杂化，共6个，Y中酮基上的碳为杂化，共2个，Z中苯环和杂环上的碳为杂化，共9个，故X、Y、Z分子中杂化的碳原子数目之比为，B错误； C．含苯环、氨基()和两个醇羟基且有手性碳原子的X的同分异构体有、(邻、间、对)、(邻、间、对)共8种，C错误； D．与在一定条件下可发生芳胺与1，二羰基化合物反应可生成，D正确； 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 有机物是由碳元素组成的化合物，在生活和生产中扮演着举足轻重的角色。以下是11种常见的有机物，请根据要求回答下列问题。 （1）以上属于芳香烃的是______（填序号）。 （2）某烃与氢气加成后得到①，该烃的结构简式可能有______种。 （3）②分子中最多有______个碳原子在同一直线上。 （4）③的系统命名为______。 （5）④属于______（填“醇类”或“酚类”），写出④中官能团的电子式______。 （6）属于同系物关系的为______；属于同分异构体关系的为______。 （7）⑨的一氯代物有______种，其中一种一氯代物的核磁共振氢谱显示有4组峰，且峰面积比为，写出该一氯代物的结构简式______。 【答案】（1） （2）2 （3）3 （4）2-甲基-2-戊烯 （5） ①. 醇类 ②. （6） ①. ②. ⑤⑦ （7） ①. 5 ②. 【解析】 【小问1详解】 已知烃是指仅含碳氢两种元素的化合物，而含有苯环的烃是芳香烃，据此可知以上属于芳香烃的是，故答案为：； 【小问2详解】 某烃与氢气加成后得到①，则该烃的结构简式可能有、2种，故答案为：2； 【小问3详解】 已知乙炔是直线形分子，甲烷是正四面体分子，故②分子中最多有3个碳原子在同一直线上即碳碳三键上的两个碳原子和与之直接相连的碳原子，故答案为：3； 【小问4详解】 根据烯烃的系统命名法可知，③的系统命名为2-甲基-2-戊烯，故答案为：2-甲基-2-戊烯； 【小问5详解】 由题干④的结构简式可知，其中含有羟基但不直接与苯环相连，故其属于醇类，④中官能团即羟基的电子式为：，故答案为：醇类；； 【小问6详解】 同系物是指结构相似(即官能团的种类和数目分别相同)、组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，故上述属于同系物关系的为；而分子式相同结构不同的物质互为同分异构体，故上述属于同分异构体关系的为⑤⑦，故答案为：；⑤⑦； 【小问7详解】 由题干⑨的结构简式可知，其一氯代物有5种，如图所示：，其中一种一氯代物的核磁共振氢谱显示有4组峰，且峰面积比为，该一氯代物的结构简式为：，故答案为：5；。 17. 稀土被称为“工业黄金”，在现代科技和军事发展的重要支撑。我国在全球稀土市场中占主导地位。稀土元素包括铜、钕、钐、钆等镧系元素在内的17种元素。结合所学知识，回答下列问题。 已知：基态钕（Nd）原子、钆（Gd）原子的电子排布式分别为。 （1）钐等稀土元素的发现和鉴别利用了哪一现代分析手段______（填标号）。 A．原子光谱 B．红外线光谱 C．X射线衍射 （2）稀土矿藏中也含有大量非金属元素。第一电离能介于Be和N之间的第二周期的元素有______种，它们的基态原子电子占据的最高能级的电子云轮廓图均为______形。 （3）钕（Nd）属______区元素，基态钕原子中未成对电子数为______，基态离子的价电子排布图为______（已知f能级包含7个轨道）。 （4）根据构造原理，5d轨道的能量高于4f轨道的能量，钆（Gd）的价电子排布式不为“”的原因是______。 （5）稀土元素能够显著提升超导材料的性能。科研工作者合成了低温超导化合物M，再利用低温去插层法，获得了一个新化合物N。二者的层状四方晶体结构如图所示。已知化合物N的晶胞参数为底边长、高；表示阿伏加德罗常数的数值。下列说法中，正确的是______（填序号）。 A. 化合物N的晶胞密度可表示为： B. 去插层过程中Cs元素均转化为Cs单质 C. M中与Cs原子最临近的Se原子有8个 D. N中V原子填充了Se原子构成的正八面体空隙 【答案】（1）A （2） ①. 2 ②. 哑铃 （3） ①. f ②. 4 ③. （4）4f7轨道半充满，能量较低 （5）AC 【解析】 【小问1详解】 A．原子光谱是由原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列波长的光所组成的光谱，每一种原子的光谱都不同，可利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，A符合题意； B．红外光谱可以测定未知物中所含各种化学键和官能团，以此判断物质的结构，B不合题意； C．X射线衍射可测定晶体的结构，区分晶体和非晶体，C不合题意； 故答案为：A； 【小问2详解】 因N的最外层轨道电子数处于半充满的稳定状态，因此N的第一电离能反常大于O，Be的价层电子排布处于全满的稳定结构，其第一电离能大于B，因此第一电离能介于在Be、N间的第二周期元素有C、O两种元素；它们的基态原子电子占据的最高能级均为2p,电子云轮廓图均为哑铃形，故答案为：2；哑铃； 【小问3详解】 钕（Nd）原子电子排布式为[Xe]4f46s2是第六周期元素，位于镧系，属于f区元素；基态钕原子中4f轨道上的4个电子均未成对，故未成对电子数为4；基态Nd3+离子的价电子排布式为4f3，排布图为，故答案为：f；4；； 【小问4详解】 钆（Gd）的价电子排布式为4f75d16s2，未按照构造原理的4f86s2进行排布，其原因是4f7轨道半充满，能量较低，原子较稳定，故答案为：4f7轨道半充满，能量较低； 【小问5详解】 A．由题干N晶胞示意图可知，一个晶胞中含有Se的个数为：=4个，V的个数为：=4个，O的个数为：=2，则一个晶胞的质量为：，而一个晶胞的体积为：V=(a×10-10cm)2×(h×10-10cm)=a2h×10-30cm3，故化合物N的晶胞密度可表示为：，A正确； B．由题干晶胞示意图可知，M转化为N即去插层过程中Cs元素均转化为CsI，B错误； C．观察M的结构，与Cs原子最临近的Se原子有8个，C正确； D．观察N晶胞的结构可知，N中V原子位于Se原子围成的正方形中心，不是正八面体空隙，D错误； 故答案为：AC。 18. 化合物G是一种芳香烃受体激素药，可用于治疗银屑病，其合成路线如下： （1）G分子中的官能团名称为______。 （2）试推测C到D的反应类型是______。 （3）同时满足下列条件的D的含苯环同分异构体有______种，任写一种结构简式：______。 ①只有一种含氧官能团；②核磁共振氢谱只有3组峰。 （4）E到F的转化经历了E→X→F的过程，中间体X的分子式为，写出X的结构简式：______。 （5）以、为原料制备的合成路线图______。（无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干） 【答案】（1）(酚)羟基和碳碳双键 （2）还原反应 （3） ①. 4 ②. 、、、(任写一种) （4） （5）， 【解析】 【分析】A中酚羟基、羧基发生取代反应生成B，B发生取代反应生成C，C发生还原反应生成D，D发生氧化反应生成E，E中醛基先发生加成反应然后发生消去反应生成F，F发生取代反应生成G； 【小问1详解】 由题干合成路线图中G的结构简式可知，G分子中的官能团名称为(酚)羟基和碳碳双键，故答案为：(酚)羟基和碳碳双键； 【小问2详解】 由分析可知，C到D即C中的酯基转化为醇羟基，在有机上加氢失氧的反应为还原反应，故该转化的反应类型是还原反应，故答案为：还原反应； 【小问3详解】 由题干合成路线图中D的结构简式可知，D的分子式为：C12H18O3，不饱和度为4，则同时满足下列条件①只有一种含氧官能团即为醚键或羟基，②核磁共振氢谱只有3组峰即分子高度对称即苯环上连有3个取代基或6个取代基，D的含苯环同分异构体有、、、4种，故答案为：4；、、、(任写一种)； 【小问4详解】 E到F的转化经历了E→X→F的过程，结合E的分子式可知，E和先发生加成反应生成中间体X的分子式为，结合F的结构简式可知，X的结构简式为，故答案为：； 【小问5详解】 根据A→B→C→D的反应知，发生A生成B类型的反应生成，和CH2=CHCH2Cl发生B到C的转化过程的取代反应生成，发生F到G转化的取代反应即可获得目标产物，由此确定合成路线为：，故答案为：。 19. 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，其中所有原子共平面。 已知：根据亨利。A．本特的说法，等电子原理指出：“具有相同数量价电子和相同数量重原子的分子（或离子）具有相似的电子结构和相似的重原子几何形状。”这里的“重原子”是指除H、He和Li以外的任何原子。例如苯和吡啶互为等电子体： 苯 吡啶 重原子数 6 价电子数 等电子体关系 共同特点 有大键： 具有芳香性 回答下列问题： （1）晶体中存在的微粒间作用力有______（填序号）。 a．金属键 b．离子键 c．配位键 d．氢键 （2）下列关于胍（，一元碱）的说法正确的是______（填序号）。 a．胍中C的杂化方式与中B的相同 b．与互为等电子体 c．胍分子中有大键，且其碱性与大键有关 （3）酸性条件下的水解产物是______和______（均写结构简式）。 （4）化合物（）具有碱性和芳香性，吡啶类化合物的碱性随N原子电子云密度的增大而增强。 ①化合物A最多有______个碳原子共平面。 ②化合物A的碱性比吡啶______（填“强”或“弱”）。解释原因______。 【答案】（1）bcd （2）ab （3） ①. ②. （4） ①. 7 ②. 强 ③. 乙基是供电子基，则A中的N更加容易结合氢离子 【解析】 【小问1详解】 晶体中存在阴阳离子间的离子键、B和配体间的配位键和氨基间的氢键，故选bcd； 【小问2详解】 a．胍中C的杂化方式为sp2杂化，中B的杂化方式为sp3杂化，a正确； b．与具有相同数量价电子和相同数量重原子，互为等电子体，b正确； c．中有大键，=N上有孤电子对，为一元碱，且其碱性与大键无关，c错误； 故选ab； 【小问3详解】 酸性条件下的水解产物是和； 【小问4详解】 ①化合物中所有7个碳原子都可能共平面； ②对比A和吡啶可知，A比吡啶多了个乙基，而乙基是供电子基，则A中的N更加容易结合氢离子，碱性更强； 20. 偶氮苯()是重要的工业原料，用于染料的制造和橡胶促进剂。实验室以硝基苯为原料制备偶氮苯的相关物质的信息、实验装置如下。 物质 相对分子质量 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 硝基苯 123 油状液体 5.7 211 难溶于水，易溶于甲醇、乙醇 甲醇 32 无色液体 -97 64.7 易溶于水 偶氮苯 182 橙红色晶体 66 293 不溶于水，溶于甲醇、乙醇 实验步骤如下： ①将2.0mL硝基苯（密度为1.2g/cm3）、20mL甲醇及4.4g氢氧化钠加入三颈烧瓶A中，按图组装好装置，打开磁力加热搅拌器，保持温度约为76℃。 ②在搅拌下从反应器a口缓慢加入1.7g锌粉，保温搅拌16h；再缓慢加入1.7g锌粉，保温反应48h。 ③趁热过滤，将滤液冷却结晶、过滤得到固体粗品。 ④在粗品中加入20%盐酸，在70℃下溶化后，冷却、过滤得到结晶物。 ⑤将结晶物用95%乙醇重结晶、过滤、洗涤、干燥得产品。 说明：本实验中还生成少量的副产物。 。 回答下列问题： （1）仪器B的名称是___________。 （2）步骤①中加入20mL甲醇的作用是___________。 （3）步骤②中锌粉分两次缓慢加入的目的是___________。 （4）反应结束后，测得三颈烧瓶A中反应液中存在Na2ZnO2，则A中制备偶氮苯反应的总化学方程式为___________。 （5）步骤④中在粗品中加入20%盐酸的目的是___________。 （6）步骤⑤中重结晶使用乙醇而不是甲醇的原因是___________。 （7）已知硝基苯的密度是1.2g·cm-3，得到的产品是0.87g，则偶氮苯的产率是___________(结果保留两位有效数字)。 【答案】（1）(球形)冷凝管 （2）作溶剂，溶解硝基苯和NaOH （3）反应放热，防止温度过高时副产物增多 （4） （5）除去粗品中的苯胺()，同时使少量的Na2ZnO2和甲醇等进入水溶液而除去 （6）甲醇的毒性大，使用乙醇可减少对人体的伤害 （7）49% 【解析】 【分析】A中制备偶氮苯反应的总化学方程式为2+4Zn+8NaOH +4Na2ZnO2+4H2O，将硝基苯、甲醇及氢氧化钠加入三颈烧瓶A中，按图组装好装置，打开磁力加热搅拌器，保持温度约为76℃，在搅拌下从反应器a口缓慢加入1.7g锌粉，保温搅拌16h；再缓慢加入1.7g锌粉，保温反应48h，趁热过滤，将滤液冷却结晶、过滤得到固体粗品，在粗品中加入20%盐酸，在70℃下溶化后，冷却、过滤得到结晶物，将结晶物用95%乙醇重结晶、过滤、洗涤、干燥得产品。 【小问1详解】 仪器B的名称是(球形)冷凝管。 【小问2详解】 步骤①中加入的20mL甲醇不参与反应，根据表中溶解性可知，其作用是作溶剂，溶解硝基苯和NaOH。 【小问3详解】 步骤②中锌粉分两次缓慢加入的目的是反应放热，防止温度过高时副产物增多。 【小问4详解】 反应结束后，测得三颈烧瓶A的反应液中存在Na2ZnO2，根据质量守恒可知，A中制备偶氮苯反应的总化学方程式为2+4Zn+8NaOH +4Na2ZnO2+4H2O。 【小问5详解】 步骤④中在粗品中加入20%盐酸能使粗品中的苯胺()转化成溶于水的盐酸苯胺，从而除去苯胺，同时使少量的Na2ZnO2和甲醇等进入水溶液而除去。 【小问6详解】 甲醇的毒性大，步骤⑤中重结晶使用乙醇是为了减少对人体的伤害。 【小问7详解】 n(C6H5NO2)= ≈0.0195mol(少量)、n(Zn)=0.052mol(过量)、n(NaOH)=0.11mol(过量)， 由关系式2~可得：理论上生成的质量为0.5××182g/mol=1.78g，产品的产率是。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $