精品解析：山东省临沂市河东区、费县2024-2025学年高二下学期期中联考 化学试题

2023级普通高中学科素养水平监测试卷 化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、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，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 可能用到的相对原子质量：H：1 B：11 C：12 N：14 O：16 Na：23 S：32 Cl：35.5 Cr：52 Fe：56 Cu：64 Ba：137 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. 化学与生产、生活、环境等密切相关。下列有关说法正确的是 A. 可燃冰()中与存在分子间氢键 B. 神舟19号发动机的耐高温结构材料是共价晶体 C. “祝融号”火星车利用正十一烷储能，正十一烷属于不饱和烃 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 2. 下列有关化学用语表述正确的是 A. 的电子式： B. 反式聚异戊二烯的结构简式： C. 分子的球棍模型： D. HCl分子中键形成： 3. 下列事实不能用有机物分子中基团间的相互作用解释的是 A. 乙炔能发生加成反应而乙烷不能 B 甲烷不能使酸性溶液褪色而甲苯能使其褪色 C. 水与钠反应比乙醇与钠反应更剧烈 D. 苯发生硝化反应生成硝基苯而甲苯生成三硝基甲苯 4. 下列除杂方法(括号内为杂质)正确的是 A. 乙烷(乙烯)：通入酸性KMnO4溶液，洗气 B. 乙烯(SO2)：通入溴水，洗气 C. ：加入CaO，蒸馏 D. 苯甲酸(泥沙和NaCl)：溶解、过滤、蒸发结晶 5. 根据物质结构知识，下列说法错误的是 A. 分子极性： B. 第四电离能： C. 酸性：> D. 沸点：> 6. 连花清瘟胶囊的有效成分为绿原酸，具有抗菌、保肝、消炎、解热的作用，结构简式如图所示。下列关于绿原酸的说法错误的是 A. 分子中含有5种官能团 B. 能发生加成、取代和氧化反应 C. 该分子存在顺反异构 D. 绿原酸分子中有4个手性碳 7. 我国科学家在寻找“点击反应”的砌块过程中，发现一种新的化合物，其结构如图所示，其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y与Z是同一主族元素。下列说法正确的是 A. 简单离子半径： B. X、Y、Z和W形成的简单氢化物中，X沸点最高 C. 含有一对孤对电子 D. Z原子的杂化方式为 8. 下列装置能达到实验目的的是 A．从苯与溴苯的混合物中分离出苯 B．验证石蜡油中含有不饱和烃 C．利用分水器可提高乙酸乙酯的产率 D．证明乙炔可使溴的四氯化碳溶液褪色 A. A B. B C. C D. D 9. 某抗组胺药物合成的过程中存在以下重要步骤。下列说法错误的是 A. X→Y的反应类型为取代反应 B. Y中最多有5个碳原子共线 C. Z中碳原子的杂化方式均为：sp2 D. Z的二氯代物有12种 10. 某研究小组通过向硫酸铜溶液中加入氨水来研究铜离子在碱性溶液中存在形式。下列说法错误的是 A. 向反应②后的溶液中加入95%的乙醇，会有深蓝色晶体析出 B. 中键角小于中键角 C. 由②③可知，溶液中存在平衡 D. 由③④可知，和与配位能力与浓度有关 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 液态三氧化硫有单分子()和三聚体[]两种形式，固态三氧化硫主要以三聚体和无限长链[]两种形式存在，其结构如图所示。下列说法错误是 A. 单分子()的中心原子为杂化，空间结构为平面三角形 B. 链状[]中键长： C. 1mol环状[]分子中含共价键的数目为 D. 链状[]晶体中存在的作用力只有共价键 12. 化学是以实验为基础的学科。下列实验操作、现象、结论均正确的是 选项 实验操作或现象 结论 A 将光亮的铜丝在酒精灯火焰上加热，立即伸入无水乙醇中，铜丝先变黑后变红 铜作催化剂，乙醇被氧化 B 加热试管中的聚氯乙烯薄膜碎片，试管口润湿的蓝色石蕊试纸变红 氯乙烯加聚是可逆反应 C 将苯和液溴在的催化下反应，反应后的气体先通入，再通入溶液中，有淡黄色沉淀生成 该反应为取代反应 D 烯烃中溶入冠醚时，水溶液与烯烃反应的氧化效果明显增强 冠醚能氧化烯烃 A. A B. B C. C D. D 13. 乙烯与溴单质发生加成反应的机理如图所示。下列说法错误的是 A. 乙烯分子是含有极性键的非极性分子 B. 溴鎓离子中所有原子都在同一平面内 C. 相同条件下，乙烯与溴的溶液反应比与溴水反应更容易 D. 将乙烯通入溴水中，可能有一定量的生成 14. 利用李比希法(装置如图1所示)测定有机化合物M的组成，取4.4gM与足量氧气充分燃烧，实验结束后，高氯酸镁的质量增加3.6g，碱石棉的质量增加8.8g。再使用现代分析仪器对M的分子结构进行测定，相关结果如图2、图3所示。下列说法错误的是 A. M的最简式为 B. 由图2可知，M的相对分子质量为88 C. 由图2、图3可推测M可能为酯类 D. 若核磁共振氢谱三组峰的面积比为，可确定M结构简式为 15. 化学式为的笼形包合物基本结构如图所示(H原子未画出)。与连接形成平面层，两个平面层通过分子连接，中间的空隙填充苯分子。下列说法正确的是 A. B. 该结构是晶胞结构单元 C. 结构中N原子均参与形成配位键 D. 半数与C原子配位，且所有的配位数相同 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. ⅣA族元素具有丰富的化学性质，其化合物有着广泛的应用。回答下列问题： （1）基态C原子的价层电子排布图为___________；其核外电子的空间运动状态有___________种。 （2）石墨可作锂离子电池的负极材料，锂离子电池充电时，Li+嵌入石墨层间形成LiCX。当嵌入最大量Li+时，晶体部分结构的俯视示意图如图，此时x的值为___________。 （3）已知N-甲基咪唑()中含有大键，N-甲基咪唑中的大键可表示为___________，N-甲基咪唑与苯的相对分子质量近似，但N-甲基咪唑在水中的溶解度大于苯，主要原因是①___________，②___________。 （4）一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷()，其合成单体为二氯甲基硅烷(CH3SiHCl2)，二氯甲基硅烷中四种元素电负性由大到小的顺序为___________(填元素符号)，Si—Cl键是由Si的___________轨道与氯的3p轨道重叠形成键。 （5）GeCl2和GeCl4是锗的两种氯化物，GeCl2可被氧化得到GeCl4。 GeCl2分子的VSEPR模型名称为___________。SnCl2与SnCl4是锡的两种氯化物，键角：SnCl2___________SnCl4(填“>”、“=”、“<”)，GeCl4与Sn的部分卤化物熔点数据如下表，结合变化规律说明原因：___________。 物质 GeCl4 SnCl4 SnF4 熔点/℃ 442 17. 磷元素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题： （1）白磷()隔绝空气加热转化为红磷()，红磷是巨型分子，无定型结构，能证明白磷是晶体而红磷是非晶体的实验方法是___________。红磷中P的杂化方式为___________。处于下列状态的磷原子或离子失去最外层一个电子所需能量最高的是___________(填标号)。 a． b． c． d． （2）气态PCl5空间构型为三角双锥，结构如图1，PCl5的二溴代物PCl3Br2的结构有___________种；固态PCl5是一种白色晶体，其晶胞如图2所示，该晶体熔融时形成一种能导电的液体，PCl5熔融时的电离方程式为___________。 （3）南开大学某课题组成功合成无机二茂铁的类似物[]，结构如图3所示，其中环状配体以所有的键电子参与配位，该配离子中与形成配位键的电子共有___________个。 （4）BP的晶胞属立方晶系，晶胞参数如图4所示。若原子M的分数坐标为(0，0，0)，则原子N的分数坐标为___________。该晶胞沿其面对角线方向上的投影如图5所示，则代表B原子的位置是___________(填序号)，晶胞中原子4和11之间的距离为___________。 18. 邻硝基甲苯和对硝基甲苯均可用于印染行业，实验室利用下列反应和装置制备这两种物质。 +(反应明显放热) 已知：Ⅰ．实验中可能用到的数据 相对分子质量 密度/ 沸点/℃ 溶解性 甲苯 92 0.866 110.6 不溶于水，易溶于硝基甲苯 邻硝基甲苯 137 1.162 222 不溶于水，易溶于液态烃 对硝基甲苯 137 1.286 237.7 不溶于水，易溶于液态烃 Ⅱ．反应温度达到100℃时会生成，2，4，6-三硝基甲苯 实验步骤：①按体积比配制浓硫酸与浓硝酸混合物40mL； ②在三颈瓶中加入27mL(23g)甲苯，按图所示装好药品和其他仪器； ③向三颈瓶中加入混酸，并不断搅拌(磁力搅拌器已略去)； ④控制温度约为50℃，反应大约10min，三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现； ⑤分离出邻硝基甲苯和对硝基甲苯并称重，其总质量为20.55g。 回答下列问题： （1）图中仪器B的名称为___________。图中仪器A的作用是___________。 （2）向三颈瓶中加入混酸，反应中需不断搅拌，目的是___________。 （3）反应结束并冷却至室温后三颈烧瓶中液体为粗硝基甲苯，粗硝基甲苯呈黄色的原因是___________。 （4）分离产物的方案如下： ①操作Ⅰ与操作Ⅵ的名称分别为___________、___________。操作Ⅴ需要用到的玻璃仪器除烧杯外，还需要___________。 ②粗硝基苯用5%NaOH溶液洗涤的目的是___________。 （5）该实验中邻硝基甲苯和对硝基甲苯的总产率为___________。 19. 铬是重要的金属元素之一，其化合物具有较大应用价值。回答下列问题： （1）铬在元素周期表中的位置为___________。哈勃-韦斯(Haber-Weiss)原理表明，某些金属离子可以催化双氧水分解的原因是：其次外层未排满的d轨道可以存取电子，降低活化能，使分解反应容易发生。___________(填“能”或“不能”)催化双氧水分解。 （2）已知晶体有3种不同颜色，其配位数均为6，实验测得1mol不同颜色的晶体分别与足量的硝酸银溶液反应，生成沉淀的物质的量如表所示 晶体颜色 深绿色 浅绿色 紫色 AgCl沉淀的物质的量/mol 1 2 3 浅绿色晶体配合物的化学式为___________。 （3）蛋氨酸铬(Ⅲ)配合物是一种治疗Ⅱ型糖尿病的药物，其结构简式如图所示，其中心铬离子的配位数为___________；蛋氨酸与配位时，配位原子为1号氧而不是2号氧的原因是___________。 （4）含铬复合铁氧体()立方晶胞如图所示 ①铬复合铁氧体中数目与数目之和的比值为___________。 ②铬复合铁氧体的密度为___________(用含a、x的式子表示)。 20. 化合物G是合成某种药物的中间体，其合成路线如下： 已知：Ⅰ．+ Ⅱ． Ⅲ． 回答下列问题。 （1）B→C反应类型为___________；G中含有的官能团名称为___________。 （2）E的结构简式为___________。 （3）F→G的化学方程式为___________。 （4）在G的同分异构体中，同时满足下列条件的共有___________种(不考虑立体异构)； ①能与反应放出；②含有苯环 其中核磁共振氢谱峰面积之比为的同分异构体的结构简式为___________。 （5）以有机物和N为原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用)如下： 物质N名称为___________，的化学方程式为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023级普通高中学科素养水平监测试卷 化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、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，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 可能用到的相对原子质量：H：1 B：11 C：12 N：14 O：16 Na：23 S：32 Cl：35.5 Cr：52 Fe：56 Cu：64 Ba：137 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. 化学与生产、生活、环境等密切相关。下列有关说法正确的是 A. 可燃冰()中与存在分子间氢键 B. 神舟19号发动机的耐高温结构材料是共价晶体 C. “祝融号”火星车利用正十一烷储能，正十一烷属于不饱和烃 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】B 【解析】 【详解】A．可燃冰中的CH4与H2O之间通过范德华力结合，而非氢键，因为CH4中的C-H键无法提供氢键供体，A错误； B．Si3N4由Si和N通过共价键形成三维网状结构，属于共价晶体，具有耐高温特性，B正确； C．正十一烷（C11H24）为烷烃，符合通式CnH2n+2，属于饱和烃，C错误； D．焰火和霓虹灯光的颜色源于电子跃迁释放能量（发光），而非吸收能量，D错误； 故选B。 2. 下列有关化学用语表述正确的是 A. 的电子式： B. 反式聚异戊二烯的结构简式： C. 分子的球棍模型： D. HCl分子中键的形成： 【答案】D 【解析】 【详解】A．P原子周围没达8电子，的电子式为，A错误； B．反式聚异戊二烯中亚甲基位于碳碳双键的异侧，结构简式为：，B错误； C．分子的球棍模型： ，C错误； D．H的1s电子和Cl原子的3p电子通过“头碰头”形成H-Cl键，H-Cl键属于单键，为σ键，D正确； 故答案选D。 3. 下列事实不能用有机物分子中基团间的相互作用解释的是 A. 乙炔能发生加成反应而乙烷不能 B. 甲烷不能使酸性溶液褪色而甲苯能使其褪色 C. 水与钠反应比乙醇与钠反应更剧烈 D. 苯发生硝化反应生成硝基苯而甲苯生成三硝基甲苯 【答案】A 【解析】 【详解】A．乙炔含有碳碳三键，加成反应由三键本身的不饱和性决定，与基团间相互作用无关，A符合题意； B．甲苯的甲基受苯环活化，使其易被氧化，属于基团间作用，B不符合题意； C．乙醇中烷基的供电子效应减弱羟基活性，属于基团间作用，C不符合题意； D．甲基活化苯环使硝化更易进行，属于基团间作用，D不符合题意； 故选A。 4. 下列除杂方法(括号内为杂质)正确的是 A. 乙烷(乙烯)：通入酸性KMnO4溶液，洗气 B. 乙烯(SO2)：通入溴水，洗气 C. ：加入CaO，蒸馏 D. 苯甲酸(泥沙和NaCl)：溶解、过滤、蒸发结晶 【答案】C 【解析】 【详解】A．酸性KMnO4会将乙烯氧化为CO2，从而引入新杂质，A项错误； B．溴水与乙烯均可以和SO2反应，会消耗目标物质乙烯，B项错误； C．CaO与水反应后蒸馏可有效分离乙醇，除杂方法正确，C项正确； D．苯甲酸微溶于水，应通过重结晶而非蒸发结晶除杂，D项错误； 答案选C。 5. 根据物质结构知识，下列说法错误的是 A. 分子极性： B. 第四电离能： C. 酸性：> D. 沸点：> 【答案】B 【解析】 【详解】A. 和均为三角锥形，成键原子键电负性相差越大，键的极性越强，分子极性越强，电负性N>P，所以分子极性： ，A正确； B. Fe失去3个电子后的价电子排布为3d5，3d轨道处于半满，能量较低较稳定，Co失去3个价电子后，价电子排布为3d6，第四电离能：，B错误； C. F电负性大，是吸电子基团，会使磺酸基中羟基极性变大，所以酸性：>，C正确； D. 能形成分子间氢键，沸点变高，能形成分子内氢键，会使沸点变低，所以沸点：>，D 正确； 故答案选B。 6. 连花清瘟胶囊的有效成分为绿原酸，具有抗菌、保肝、消炎、解热的作用，结构简式如图所示。下列关于绿原酸的说法错误的是 A. 分子中含有5种官能团 B. 能发生加成、取代和氧化反应 C. 该分子存在顺反异构 D. 绿原酸分子中有4个手性碳 【答案】A 【解析】 【详解】A．绿原酸分子中含有羟基、羧基、酯基和碳碳双键共四种官能团，A项错误； B．根据绿原酸分子所含的官能团，可知绿原酸能发生加成、取代和氧化反应，B项正确； C．该分子中碳碳双键两侧的碳原子上连有不同的基团，故该分子存在顺反异构，C项正确； D．绿原酸分子中存在的手性碳原子有：，共4个，D项正确； 答案选A。 7. 我国科学家在寻找“点击反应”的砌块过程中，发现一种新的化合物，其结构如图所示，其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y与Z是同一主族元素。下列说法正确的是 A. 简单离子半径： B. X、Y、Z和W形成的简单氢化物中，X沸点最高 C. 含有一对孤对电子 D. Z原子的杂化方式为 【答案】D 【解析】 【分析】Y与Z是同一主族元素，由结构知Z形成6根共价键，Y形成2根共价键，则Y为O元素，Z为S元素，X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素，则W为Cl元素，X形成3根共价键，X为N元素，据此分析。 【详解】A．电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同，原子序数越大半径越小，则简单离子半径：S2-＞Cl-＞N3-＞O2-，Z>W>X>Y，A错误； B．NH3、H2O、H2S、HCl中H2O沸点最高，B错误； C．N+的中心原子形成2个双键，无孤电子对，C错误； D．硫原子形成6根共价键，无孤电子对，形成四根键，S的杂化方式为sp3，D正确； 故答案选D。 8. 下列装置能达到实验目的的是 A．从苯与溴苯的混合物中分离出苯 B．验证石蜡油中含有不饱和烃 C．利用分水器可提高乙酸乙酯的产率 D．证明乙炔可使溴的四氯化碳溶液褪色 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．苯和溴苯混溶，不能用分液法分离，A错误； B．石蜡油在碎瓷片的催化作用下裂解产生不饱和烃，不是石蜡油中含有不饱和烃，B错误； C．乙醇和乙酸在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，该反应为可逆反应，分水器可以分离出生成的水，使平衡正向移动，从而提高乙酸乙酯的产率，C正确； D．电石（主要成分CaC2）与水反应生成乙炔，同时会产生等杂质气体，也能使溴的四氯化碳溶液褪色，所以不能证明是乙炔使溴的四氯化碳溶液褪色，D错误； 故答案选C。 9. 某抗组胺药物合成的过程中存在以下重要步骤。下列说法错误的是 A. X→Y的反应类型为取代反应 B. Y中最多有5个碳原子共线 C. Z中碳原子的杂化方式均为：sp2 D. Z的二氯代物有12种 【答案】B 【解析】 【详解】A．X→Y的过程中苯环取代了X中的Cl原子，反应类型为取代反应，A项正确； B．Y中-CH2-中的碳原子为sp3杂化，与其直接相连的四个原子构成四面体形，故Y中最多有3个碳原子共线，B项错误； C．Z中苯环上的碳原子以及酮羰基中的碳原子都形成3个σ键，且无孤电子对，中心碳原子的价层电子对数均为3，故杂化方式均为sp2杂化，C项正确； D．Z中两个苯环为对称结构，每个苯环上有3种等效氢，如图所示：，根据“定一移一”方法，可知Z的二氯代物有1,2、1,3、2,2’、2,3、2,3’、3,3’、1,1’、1,2’’、1,3’’、2,2’’、2,3’’、3,3’’，共12种取代方式，即Z的二氯代物有12种，D项正确； 答案选B。 10. 某研究小组通过向硫酸铜溶液中加入氨水来研究铜离子在碱性溶液中存在形式。下列说法错误的是 A. 向反应②后的溶液中加入95%的乙醇，会有深蓝色晶体析出 B. 中键角小于中键角 C. 由②③可知，溶液中存在平衡 D. 由③④可知，和与配位能力与浓度有关 【答案】B 【解析】 【分析】在蓝色的硫酸铜溶液中加入一部分氨水后，因为氨水呈碱性，所以会生成蓝色的氢氧化铜沉淀，继续加入氨水过量后，氢氧化铜沉淀溶解形成深蓝色的铜氨溶液。加入数滴NaOH或硫酸后，均析出了蓝色沉淀。 【详解】A．加乙醇的作用是减小溶剂的极性，降低溶质的溶解度，会有深蓝色晶体析出，故A正确； B. 中N原子上有孤电子对，与NH3形成了配位键，N上没有孤电子对，所以中键角小于中键角，B错误； C. 加入氨水，转化为，加入NaOH，转化为，说明溶液中存在平衡，C正确； D. 铜氨溶液加入碱或酸，转化为，说明和与配位能力与浓度有关，D正确； 故答案选B。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 液态三氧化硫有单分子()和三聚体[]两种形式，固态三氧化硫主要以三聚体和无限长链[]两种形式存在，其结构如图所示。下列说法错误的是 A. 单分子()的中心原子为杂化，空间结构为平面三角形 B. 链状[]中键长： C. 1mol环状[]分子中含共价键的数目为 D. 链状[]晶体中存在的作用力只有共价键 【答案】CD 【解析】 【详解】A．单分子()中心原子价层电子对数为3+=3，没有孤电子对，为杂化，空间结构为平面三角形，A正确； B．链状[]中，硫通过“桥氧”彼此相连，桥键(S–O)一般比端基(S=O)的双键更长，则键长：，B正确； C．由环状[]分子结构可知，其中含有6个S—O键和6个S=O键，1mol环状[]分子中含共价键的数目为，C错误； D．链状[]晶体为无限长链的聚合物，链内以共价键连接，但不同链间还存在分子间作用力，D错误； 故选CD。 12. 化学是以实验为基础的学科。下列实验操作、现象、结论均正确的是 选项 实验操作或现象 结论 A 将光亮的铜丝在酒精灯火焰上加热，立即伸入无水乙醇中，铜丝先变黑后变红 铜作催化剂，乙醇被氧化 B 加热试管中的聚氯乙烯薄膜碎片，试管口润湿的蓝色石蕊试纸变红 氯乙烯加聚是可逆反应 C 将苯和液溴在的催化下反应，反应后的气体先通入，再通入溶液中，有淡黄色沉淀生成 该反应为取代反应 D 烯烃中溶入冠醚时，水溶液与烯烃反应的氧化效果明显增强 冠醚能氧化烯烃 A. A B. B C. C D. D 【答案】AC 【解析】 【详解】A．铜丝在酒精灯火焰上加热时，铜与氧气反应生成黑色的氧化铜(CuO)。当铜丝伸入无水乙醇中时，氧化铜与乙醇反应，乙醇被氧化生成乙醛，同时氧化铜被还原为铜，铜丝变红。这个过程中，铜起到了催化剂的作用，乙醇被氧化，A正确； B．聚氯乙烯(PVC)在加热时会分解，产生氯化氢(HCl)气体。HCl气体溶于水后形成盐酸，使蓝色石蕊试纸变红。这说明聚氯乙烯分解产生了酸性气体。但这个实验现象说明的是聚氯乙烯的分解，而不是加聚反应的可逆性，B错误； C．苯和液溴在FeBr3的催化下。发生取代反应，生成溴苯和HBr，反应后的气体先通入，吸收挥发的Br2，HBr气体通入 AgNO3溶液中，会生成淡黄色的AgBr沉淀。这个实验现象说明了HBr的生成，从而证明了取代反应的发生，C正确； D．冠醚是一类大环多醚化合物，可以与某些金属离子形成稳定的配合物。冠醚本身并不具有氧化性，但可以增强某些氧化剂的氧化效果。在这个实验中，冠醚可能通过与Mn2+离子形成配合物，或冠醚能促进KMnO4与烯烃的接触，从而增强了KMnO4的氧化能力，D错误； 故选AC。 13. 乙烯与溴单质发生加成反应的机理如图所示。下列说法错误的是 A. 乙烯分子是含有极性键的非极性分子 B. 溴鎓离子中所有原子都在同一平面内 C. 相同条件下，乙烯与溴的溶液反应比与溴水反应更容易 D. 将乙烯通入溴水中，可能有一定量的生成 【答案】BC 【解析】 【详解】A．乙烯分子中含有碳氢键，这是一种极性共价键。然而，由于乙烯分子具有平面结构且碳碳双键两端的电子云分布对称，使得整个分子的偶极矩相互抵消，因此乙烯是一个非极性分子，A正确； B．根据图示，溴碳离子中的碳原子采取sp3杂化，形成的是四面体结构，而非平面结构。因此，溴碳离子中的所有原子并不在同一平面内，B错误； C．CCl4为非极性溶剂，其对溴单质的诱导作用较弱，因此溴单质中Br-Br键的极性弱于水中Br-Br键的极性，导致加成反应变困难，C错误； D．在溴水中，除了溴单质外，还可能存在少量的次溴酸(HBrO)。次溴酸具有氧化性，可以将乙烯氧化为1，2-二溴乙烷，同时产生氢溴酸(HBr)。氢溴酸再与水反应生成溴化氢和水，溴化氢进一步与乙烯反应生成CH2BrCH2OH。因此，将乙烯通入溴水中，可能有一定量的CH2BrCH2OH生成，D正确； 故选BC 14. 利用李比希法(装置如图1所示)测定有机化合物M的组成，取4.4gM与足量氧气充分燃烧，实验结束后，高氯酸镁的质量增加3.6g，碱石棉的质量增加8.8g。再使用现代分析仪器对M的分子结构进行测定，相关结果如图2、图3所示。下列说法错误的是 A. M的最简式为 B. 由图2可知，M的相对分子质量为88 C. 由图2、图3可推测M可能为酯类 D. 若核磁共振氢谱三组峰的面积比为，可确定M结构简式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图2信息得到M的相对分子质量为88，取4.4gM(物质的量为0.05mol)与足量氧气充分燃烧，实验结束后，高氯酸镁的质量增加3.6g(水的物质的量为0.2mol)，碱石棉的质量增加8.8g(二氧化碳物质的量为0.2mol)，则根据质量守恒得到M中碳氢关系为C4H8，相对分子质量小于88，说明还含有氧，则分子式C4H8Ox，根据相对分子质量为88得到分子式为C4H8O2，最简式为，A正确； B．根据图2信息得到M的相对分子质量为88，B正确； C．根据图3含有碳氧双键，还含有碳氧单键和甲基，则推测M可能为酯类，C正确； D．结合图2、3可知，含有不对称的甲基，同时结合选项A分析可知，分子式为C4H8O2，有三组峰的面积比为3：3：2，推测M的结构简式为CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、CH3COCH2OCH3，故答案为：CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、CH3COCH2OCH3，D错误； 故选D。 15. 化学式为的笼形包合物基本结构如图所示(H原子未画出)。与连接形成平面层，两个平面层通过分子连接，中间的空隙填充苯分子。下列说法正确的是 A. B. 该结构是晶胞结构单元 C. 结构中N原子均参与形成配位键 D. 半数与C原子配位，且所有的配位数相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．图中镍离子占据八个顶点，根据均摊法，每个单元含：8个，CN-在八个棱上，每个单元含有CN-的个数为8=2，NH3位于棱上，含有NH3为4=1个，C6H6位于中心，个数为1，所以x∶y∶z=2∶1∶1，A正确； B．该结构前后、左右平置时，不能重复，不存在平移对称性，所以该结构不是晶胞结构单元，B错误； C．NH3中的N有一个孤电子对，可与镍离子形成配位键，CN-中C和N原子均有一个孤电子对，由于电负性：N>C，C原子提供孤电子对，所以CN-中N没有参与形成配位键，C错误； D．观察平面层可知，层中每个与4个CN-形成配位键，而两个平面层之间并不是所有都与NH3形成配位键，故不是所有的配位数相同，D错误； 故选A。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. ⅣA族元素具有丰富的化学性质，其化合物有着广泛的应用。回答下列问题： （1）基态C原子的价层电子排布图为___________；其核外电子的空间运动状态有___________种。 （2）石墨可作锂离子电池的负极材料，锂离子电池充电时，Li+嵌入石墨层间形成LiCX。当嵌入最大量Li+时，晶体部分结构的俯视示意图如图，此时x的值为___________。 （3）已知N-甲基咪唑()中含有大键，N-甲基咪唑中的大键可表示为___________，N-甲基咪唑与苯的相对分子质量近似，但N-甲基咪唑在水中的溶解度大于苯，主要原因是①___________，②___________。 （4）一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷()，其合成单体为二氯甲基硅烷(CH3SiHCl2)，二氯甲基硅烷中四种元素电负性由大到小的顺序为___________(填元素符号)，Si—Cl键是由Si的___________轨道与氯的3p轨道重叠形成键。 （5）GeCl2和GeCl4是锗两种氯化物，GeCl2可被氧化得到GeCl4。 GeCl2分子的VSEPR模型名称为___________。SnCl2与SnCl4是锡的两种氯化物，键角：SnCl2___________SnCl4(填“>”、“=”、“<”)，GeCl4与Sn的部分卤化物熔点数据如下表，结合变化规律说明原因：___________。 物质 GeCl4 SnCl4 SnF4 熔点/℃ 442 【答案】（1） ①. ②. 4 （2）6 （3） ①. ②. N-甲基咪唑能与H2O分子形成分子间氢键 ③. N-甲基咪唑和H2O均为极性分子，相似相溶，而苯为非极性分子 （4） ①. Cl>C>H>Si ②. sp3 （5） ①. 平面三角形 ②. > ③. SnF4属于离子晶体，SnCl4、GeCl4属于分子晶体，离子晶体的熔点比分子晶体的高，分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点越高 【解析】 【小问1详解】 碳原子位于元素周期表第二周期第ⅣA族，其基态原子的价层电子排布图为，其核外电子的空间运动状态有1s、2s、2px、2py共4种。答案为：、4； 【小问2详解】 选取俯视图中最小的重复单元，根据均摊法可知，8个碳原子在边上，2个在内部，则碳原子个数是，Li的个数是，化学式为，则x=6。答案为：6； 【小问3详解】 已知N-甲基咪唑分子含有大π键，则C、N都为sp2杂化，在形成大π键过程中，每个C原子提供1个电子，与甲基相连的N原子提供2个电子，另一个N原子提供1个电子，形成的大π键表示为；N-甲基咪唑分子含有N原子，能与水形成分子间氢键，且N-甲基咪唑分子结构不对称，为极性分子，苯分子中不含能与水分子形成分子间氢键的元素，且苯为非极性分子，根据“相似相溶原理”可知，N-甲基咪唑在水中的溶解度大于苯。答案为：；N-甲基咪唑能与H2O分子形成分子间氢键；N-甲基咪唑和H2O均为极性分子，相似相溶，而苯为非极性分子； 【小问4详解】 根据同周期从左至右元素的电负性逐渐增大，同主族从上至下元素的电负性逐渐减小，中氢是-1价，可知电负性：Cl>C>H>Si；由题给信息可知，二氯甲基硅烷中Si原子形成4个σ键，Si原子的杂化方式为sp3杂化，其中一个sp3杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。答案为：Cl>C>H>Si；sp3； 【小问5详解】 GeCl2分子的中心原子Ge的价层电子对数为2+=3，故GeCl2分子的VSEPR模型名称为平面三角形；比较分子间的键角大小先比中心原子杂化轨道类型，若杂化轨道类型相同，比较中心原子孤电子对数，若孤电子对数也相同，则比较中心原子和配原子的电负性。SnCl2和SnCl4分别为sp2杂化、sp3杂化，因此键角：SnCl2>SnCl4；由表格数据可知，熔点：SnF4>SnCl4>GeCl4，SnCl4和GeCl4熔点较低，说明SnCl4和GeCl4为分子晶体，对于分子晶体来说，相对分子质量越大，则分子间的作用力越大，熔点越高。SnF4为离子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体的熔点。因此熔点：SnF4>SnCl4>GeCl4。答案为：平面三角形；>；SnF4属于离子晶体，SnCl4、GeCl4属于分子晶体，离子晶体的熔点比分子晶体的高，分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点越高。 17. 磷元素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题： （1）白磷()隔绝空气加热转化为红磷()，红磷是巨型分子，无定型结构，能证明白磷是晶体而红磷是非晶体的实验方法是___________。红磷中P的杂化方式为___________。处于下列状态的磷原子或离子失去最外层一个电子所需能量最高的是___________(填标号)。 a． b． c． d． （2）气态PCl5空间构型为三角双锥，结构如图1，PCl5的二溴代物PCl3Br2的结构有___________种；固态PCl5是一种白色晶体，其晶胞如图2所示，该晶体熔融时形成一种能导电的液体，PCl5熔融时的电离方程式为___________。 （3）南开大学某课题组成功合成无机二茂铁的类似物[]，结构如图3所示，其中环状配体以所有的键电子参与配位，该配离子中与形成配位键的电子共有___________个。 （4）BP的晶胞属立方晶系，晶胞参数如图4所示。若原子M的分数坐标为(0，0，0)，则原子N的分数坐标为___________。该晶胞沿其面对角线方向上的投影如图5所示，则代表B原子的位置是___________(填序号)，晶胞中原子4和11之间的距离为___________。 【答案】（1） ①. X射线衍射实验 ②. sp3 ③. c （2） ①. 3 ②. （3）12 （4） ①. (，，) ②. 7，8，11 ③. 【解析】 【小问1详解】 确定P4是晶体还是非晶体的方法是X射线衍射实验； 在红磷中P原子形成3个P-P键，P原子最外层有5个电子，P原子上还有1对孤电子对，故P原子价层电子对数是4，则P原子采用sp3杂化； a．为P的基态；b．为P的激发态，c．为P＋的基态；d．为P+的激发态；同一原子的第二电离明显高于第一电离，同能级电离能中激发态电离能比基态低，故失去最外层一个电子所需能量最高的是c； 【小问2详解】 气态PCl5空间构型为三角双锥，其二溴代物PCl3Br2的结构中，2个Br原子可以都在中间平面上，也可以一个在中间平面上，一个在三角锥顶点上；也可以是2个Br原子分别位于三角双锥的2个顶点上，因此PCl5的二溴代物PCl3Br2的结构有3种不同结构； PCl5熔融时能够导电，说明能够发生电离，其电离方程式为； 【小问3详解】 根据题意可知的结构可知：环状配体以π电子参与配位。每个P形成两个共价键，一对孤电子，还余下的1个电子形成π键，形成的大π键，所以该配离子中与Fe2+形成配位键的电子共有2×6=12个； 【小问4详解】 由晶胞结构，若M的坐标为(0，0，0)，则原子N的坐标为(，，)﹔根据图2可知代表B原子的位置是7，8；11； 假设AB的长度为4和1l球的距离，C为B( 1l球)在底面的投影，落在面对角线的的位置，BC的长度为边长的，为apm，CD的长度为面对角线长的，为apm，AD的长为面对角线的，为apm，AC的长度为， AB的长度为。即晶胞中原子4和11之间的距离为。 18. 邻硝基甲苯和对硝基甲苯均可用于印染行业，实验室利用下列反应和装置制备这两种物质。 +(反应明显放热) 已知：Ⅰ．实验中可能用到的数据 相对分子质量 密度/ 沸点/℃ 溶解性 甲苯 92 0.866 1106 不溶于水，易溶于硝基甲苯 邻硝基甲苯 137 1.162 222 不溶于水，易溶于液态烃 对硝基甲苯 137 1.286 237.7 不溶于水，易溶于液态烃 Ⅱ．反应温度达到100℃时会生成，2，4，6-三硝基甲苯 实验步骤：①按体积比配制浓硫酸与浓硝酸混合物40mL； ②在三颈瓶中加入27mL(23g)甲苯，按图所示装好药品和其他仪器； ③向三颈瓶中加入混酸，并不断搅拌(磁力搅拌器已略去)； ④控制温度约为50℃，反应大约10min，三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现； ⑤分离出邻硝基甲苯和对硝基甲苯并称重，其总质量为20.55g。 回答下列问题： （1）图中仪器B的名称为___________。图中仪器A的作用是___________。 （2）向三颈瓶中加入混酸，反应中需不断搅拌，目是___________。 （3）反应结束并冷却至室温后三颈烧瓶中液体为粗硝基甲苯，粗硝基甲苯呈黄色的原因是___________。 （4）分离产物的方案如下： ①操作Ⅰ与操作Ⅵ的名称分别为___________、___________。操作Ⅴ需要用到的玻璃仪器除烧杯外，还需要___________。 ②粗硝基苯用5%NaOH溶液洗涤的目的是___________。 （5）该实验中邻硝基甲苯和对硝基甲苯的总产率为___________。 【答案】（1） ①. 恒压滴液漏斗 ②. (导气)冷凝回流 （2）使反应充分进行，并防止温度过高有其他副产物生成 （3）粗硝基甲苯中溶有浓硝酸分解产生的 （4） ①. 分液 ②. 蒸馏 ③. 漏斗、玻璃棒 ④. 除去硝基苯中混有的等酸性物质 （5）60.00% 【解析】 【分析】小问2：结合稀释浓硫酸的实验操作及原理分析该小问； 小问3：制备硝基甲苯时以浓硝酸、浓硫酸为原料，结合硝酸的化学性质分析该小问； 小问4：混合液经操作Ⅰ分离出有机相和无机相，结合表格中物质的溶解性，分析该操作涉及的实验操作，同理可得操作Ⅵ的名称；根据实验流程，操作V是过滤操作，除烧杯外，还需要漏斗、玻璃棒；本实验的实验环境是酸性环境，粗硝基苯中可能含有未反应完的混酸(硫酸和硝酸)，用5%NaOH溶液洗涤； 小问5：先算甲苯物质的量，按比例求理论产量，再算实际产率。 【小问1详解】 观察可知，仪器B为分液漏斗。仪器A是球形冷凝管，在该实验中，由于反应有易挥发的物质(如硝酸等)，球形冷凝管的作用是冷凝回流，提高原料的利用率； 【小问2详解】 向三颈瓶中加入混酸并不断搅拌，因为甲苯与混酸的反应是有机反应，搅拌可以使甲苯与混酸充分接触，从而加快反应速率； 【小问3详解】 在反应过程中，浓硝酸受热易分解， ，分解产生的NO2溶于粗硝基甲苯中，所以粗硝基甲苯呈黄色； 【小问4详解】 ①操作І是将有机相和无机相分离，根据表格中物质的溶解性，甲苯、邻硝基甲苯和对硝基甲苯不溶于水，所以操作І为分液；操作Ⅵ是将邻硝基甲苯和对硝基甲苯分离，它们是沸点不同的液态烃，所以操作Ⅵ为蒸馏。操作V是过滤操作，除烧杯外，还需要漏斗、玻璃棒； ②粗硝基苯中可能含有未反应完的混酸(硫酸和硝酸)以及酸性物质，用5%NaOH溶液洗涤，2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O，NaOH+HNO3=NaNO3+H2O，目的是除去粗硝基苯中混有的酸性物质； 【小问5详解】 根据反应方程式，甲苯与邻硝基甲苯和对硝基甲苯的物质的量之比为1：1。n(甲苯)= 0.25mol，若完全反应生成邻硝基甲苯和对硝基甲苯的总物质的量也为0.25 mol，总质量为0.25 mol×137 g/mol=34.25g。实际得到邻硝基甲苯和对硝基甲苯的总质量为20.55g，则总产率×100%=60.00% 19. 铬是重要的金属元素之一，其化合物具有较大应用价值。回答下列问题： （1）铬在元素周期表中的位置为___________。哈勃-韦斯(Haber-Weiss)原理表明，某些金属离子可以催化双氧水分解的原因是：其次外层未排满的d轨道可以存取电子，降低活化能，使分解反应容易发生。___________(填“能”或“不能”)催化双氧水分解。 （2）已知晶体有3种不同颜色，其配位数均为6，实验测得1mol不同颜色的晶体分别与足量的硝酸银溶液反应，生成沉淀的物质的量如表所示 晶体颜色 深绿色 浅绿色 紫色 AgCl沉淀的物质的量/mol 1 2 3 浅绿色晶体配合物的化学式为___________。 （3）蛋氨酸铬(Ⅲ)配合物是一种治疗Ⅱ型糖尿病的药物，其结构简式如图所示，其中心铬离子的配位数为___________；蛋氨酸与配位时，配位原子为1号氧而不是2号氧的原因是___________。 （4）含铬复合铁氧体()立方晶胞如图所示 ①铬复合铁氧体中数目与数目之和的比值为___________。 ②铬复合铁氧体的密度为___________(用含a、x的式子表示)。 【答案】（1） ①. 第四周期ⅥB族 ②. 能 （2） （3） ①. 6 ②. 1号氧比2号氧的价层孤电子对数多，且带负电，更易提供孤电子对 （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 铬在元素周期表中的位置为第四周期第VIB族；的电子排布式为，其次外层未排满的d轨道可以存取电子，降低活化能，因此能催化双氧水分解。 【小问2详解】 该晶体与足量反应生成沉淀，说明外界有2个，因为配位数是6，的配体包括和，设内界为x个，则x +内界分子数=6，又因为外界为2个，中总数为3，所以内界为1个，内界分子数为5个，配合物化学式为。 【小问3详解】 根据蛋氨酸铬(Ⅲ)配合物的结构得到中心铬离子与周围6个氮结合，因此中心铬离子的配位数为6；1号氧比2号氧的价层孤电子对数多，且带负电，更易提供孤电子对。 【小问4详解】 观察晶胞结构，利用均摊法，Ⅰ中有1个金属离子在内部，Ⅱ中还有4个在内部，顶点的金属离子每个被8个晶胞共用，面 - 心的金属离子每个被2个晶胞共用。则金属离子总数为个，氧离子在Ⅰ中4个，Ⅱ中4个，所以氧离子总数为32个，设的数目为y，、数目之和为x，则x + y=24，因为化合物中正负化合价代数和为0，氧离子为- 2价，所以，解得x = 16，y = 8，所以数目与、数目之和的比值为8:16 = 1:2；一个晶胞中含有8个，的摩尔质量，则晶胞质量，晶胞体积，根据密度公式。 20. 化合物G是合成某种药物的中间体，其合成路线如下： 已知：Ⅰ．+ Ⅱ． Ⅲ． 回答下列问题。 （1）B→C的反应类型为___________；G中含有的官能团名称为___________。 （2）E的结构简式为___________。 （3）F→G的化学方程式为___________。 （4）在G的同分异构体中，同时满足下列条件的共有___________种(不考虑立体异构)； ①能与反应放出；②含有苯环 其中核磁共振氢谱峰面积之比为的同分异构体的结构简式为___________。 （5）以有机物和N为原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用)如下： 物质N的名称为___________，的化学方程式为___________。 【答案】（1） ①. 加成反应 ②. 酯基、碳碳双键 （2） （3）+H2O （4） ①. 4 ②. （5） ①. 2-丁烯 ②. +2NaOH+2NaBr+2H2O 【解析】 【分析】根据已知反应Ⅰ，A与反应生成，则A为，B与Br2发生加成反应生成C，C为，C发生消去反应生成D，为，酸化后得到E，E为，E在光照下发生已知反应Ⅱ，生成F，F为，据此分析； 【小问1详解】 根据分析，B→C的反应类型为加成反应；G中含有的官能团名称为酯基、碳碳双键； 【小问2详解】 根据分析，E的结构简式为； 【小问3详解】 F为，发生酯化反应生成G，F→G的化学方程式为+H2O； 【小问4详解】 G的分子式为C8H8O2，能与反应放出，含有1个羧基，含有苯环，若苯环上有2个侧链，为羧基、甲基，有邻、间、对三种位置；若苯环上有1个侧链，则为-CH2COOH，有1种结构，符合条件的同分异构体共4种；其中核磁共振氢谱峰面积之比为的同分异构体有4种氢原子，含有1个甲基，结构简式为； 【小问5详解】 发生消去反应生成M，与发生已知反应Ⅰ，得到，N为，名称为2-丁烯；发生消去反应生成M，化学方程式为+2NaOH+2NaBr+2H2O。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$