精品解析：天津市滨海新区田家炳中学2024-2025学年高二下学期5月期中考试 化学试题

滨海新区田家炳中学2024-2025-2 高二年级期中考试 化学试卷 相对原子质量： H 1 C 12 O 16 一、单选题：本大题共16小题，共32分。 1. 具有解热镇痛及消炎作用的药物“芬必得”主要成分的结构简式为，下列关于“芬必得”主要成分的叙述错误的是 A. 分子式为 B. 属于芳香烃 C. 属于羧酸类有机物 D. 可以发生取代反应 2. 键线式为的有机物的分子式为 A. C2H4O2 B. C2H3O2 C. C3H4O2 D. C3H3O2 3. 下列有机物分子中的碳原子既有sp3杂化又有sp杂化的是 A. B. C. D. CH≡CH 4. 有机物 的一氯代物共有( )(不考虑立体异构) A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 7种 5. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸（含有少量和泥沙）的提纯方案如下。下列说法错误的是 A. 操作I、Ⅱ均需使用玻璃棒但其作用不同 B. 操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和 C. 操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少被包裹的杂质 D. 操作Ⅳ洗涤苯甲酸，用冷水比乙醇效果好 6. 某有机物A的分子式为，对其结构进行光谱分析如图所示，则A的结构简式为 A. B. C. D. 7. 我国科学家在青蒿素研究方面为人类健康作出了巨大贡献。在青蒿素研究实验中，下列叙述错误的是 A. 通过萃取法可获得含青蒿素的提取液 B. 通过X射线衍射可测定青蒿素晶体结构 C. 通过核磁共振谱氢谱可推测青蒿素相对分子质量 D. 通过红外光谱可推测青蒿素分子中的官能团 8. 下列说法正确的是 A. 聚乙烯可发生加成反应 B 乙烯和甲烷可用酸性高锰酸钾溶液鉴别 C 乙烯和苯都能与溴水反应 D. 乙烯和乙烷都能发生加成反应 9. 下列化学用语或模型不正确的是 A. 苯的实验式：CH B. 乙烯的结构简式：CH2CH2 C. 乙炔的球棍模型： D. 甲基的电子式： 10. 关于化合物2−苯基丙烯（），下列说法正确的是 A. 不能使稀高锰酸钾溶液褪色 B. 可以发生加成聚合反应 C. 分子中所有原子共平面 D. 易溶于水及甲苯 11. 下列各组有机物中，只需加入溴水就能一一鉴别的是 A. 己烯、苯、四氯化碳 B. 苯、己炔、己烯 C. 己烷、苯、环己烷 D. 甲苯、己烷、己烯 12. 实验室制备硝基苯的反应装置如图所示，步骤之一是将恒压滴液漏斗中浓硝酸和浓硫酸形成的混酸加入到装有苯的三颈烧瓶中，则下列叙述不正确的是 A. 长玻璃导管可以起到冷凝回流的作用 B. 控温在，苯能发生硝化反应 C. 配制混酸时应在烧杯中先加入浓硫酸 D. 分离出硝基苯的主要操作是分液和蒸馏 13. 下列实验的操作和所用的试剂都正确的是 A. 要鉴别己烯中是否混有少量甲苯，应先加足量溴水，然后再加入酸性高锰酸钾溶液 B. 用四氯化碳萃取溴水中的溴时，将溴的四氯化碳溶液从分液漏斗上口流出 C. 制硝基苯时，将盛有混合液的试管直接在酒精灯火焰上加热 D. 除去溴苯中少量的溴，可以加水后分液 14. 下列有关晶体的说法正确的是 A. 石墨属于分子晶体 B. 物质的聚集状态只有气、液、固三态 C. 晶体与非晶体的本质区别：是否有规则的几何外形 D. 区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：对固体进行射线衍射实验 15. 下列各组物质中，按熔点由高到低的顺序排列正确的是 A B. C. D. 金刚石>碳化硅>晶体硅 16. 科学家在20℃时，将水置于足够强的电场中，水分子瞬间凝固成“暖冰”，对“暖冰”与其他物质比较正确的是 A. 与 NaCl 晶体类型相同 B. 与SiO2晶体类型相同 C. 与 H2S化学键类型不相同 D. 与普通的冰化学性质相同 第II卷 (非选择题) 二、填空题： 本大题共4小题，共68分。 17. 按要求书写官能团的名称。 （1）如图W中含氧官能团的名称是_______。 （2）中的官能团名称_______。 18. 已知： 乙炔是无色无臭的气体，实验室常以电石为原料制备乙炔。因电石中含有CaS、Ca3P2等，与水反应可产生H2S、PH3等气体，所以制得的乙炔气体会有难闻的臭味。如图所示是某课外小组制备乙炔并探究乙炔的某些性质的实验装置(部分夹持装置已省略)。请回答下列问题。 （1）写出实验室制备乙炔化学方程式：_______。 （2）实验室制备乙炔时，分液漏斗中的液体a通常是_______(填名称)。 （3）装置B中 溶液的作用是_______。 （4）装置D中的现象是_______。 （5）工业上常用乙炔合成聚氯乙烯，请写出相关反应的化学方程式：_______。 （6）若将乙炔气体通入足量的溴水中，溴水褪色，其发生反应的化学方程式为_______。 （7）装置E的作用是_______。 19. I.用燃烧法确定有机物M的元素组成，其实验装置如图所示。 （1）若有机物M样品中只含C、H、O三种元素中的两种或三种，准确称取14.8g样品，经充分反应后，D装置质量增加10.8g，E装置质量增加26.4g，则该M的实验式为_______。 （2）该样品的质谱图、核磁共振氢谱图如图，则M的结构简式可能为_______(填字母)。 A. B. C. D. （3）仅根据质谱图和下列红外光谱图中信息_______(填“能”或“不能”)确定该有机物M的结构。 II.按要求回答下列问题： （4）某烃结构式用键线式表示， 该烃分子式为 _______，分子中有_______个手性碳原子，与 加成时(物质的量之比为1：1)，所得的产物有 _______种(不考虑立体异构)。 （5）写出下列反应方程式： ①制备2， 4， 6-三硝基甲苯_______。 ②将丙烯通入溴水中_______。 （6）2-甲基-1-丁烯的结构简式为(不考虑顺反异构)_______。 （7）丙烯在一定条件下发生加聚反应的化学方程式为_______。 20. 水丰富而独特的性质与其结构密切相关。 （1）对于水分子中的共价键，依据原子轨道重叠的方式判断，属于_______键；依据O与H的电负性判断，属于_______共价键。 （2）水分子中，氧原子的价层电子对数为_______。 （3）下列事实可用“水分子间存在氢键”解释的是_______(填字母序号)。 a.常压下，4℃时水的密度最大 b.水的沸点比硫化氢的沸点高160℃ c.水的热稳定性比硫化氢强 （4）水是优良的溶剂，常温常压下NH3极易溶于水，从微粒间相互作用的角度分析原因：_______(写出两条)。 （5）酸溶于水可形成H3O+，H3O+的电子式为_______；由于成键电子对和孤电子对之间的斥力不同，会对微粒的空间结构产生影响，如NH3中H-N-H的键角大于 H2O中H-O-H的键角，据此判断H3O+和H2O 的键角大小：H3O+ ____________ H2O(填“>”或“<”)。 21. 如图所示为 (层状结构，层内的 分子间通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图。请回答下列问题： （1）图I所示的 晶体中与 最近且等距离的F数为_______，图Ⅲ中每个铜原子周围紧邻的铜原子数为_______。 （2）图II所示物质结构中最外层已达到8电子稳定结构的原子是_______(填元素符号)， 晶体中硼原子个数与极性键个数之比为_______。 （3）三种晶体中熔点最低的是_______(填化学式)，其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为_______、_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 滨海新区田家炳中学2024-2025-2 高二年级期中考试 化学试卷 相对原子质量： H 1 C 12 O 16 一、单选题：本大题共16小题，共32分。 1. 具有解热镇痛及消炎作用的药物“芬必得”主要成分的结构简式为，下列关于“芬必得”主要成分的叙述错误的是 A. 分子式为 B. 属于芳香烃 C. 属于羧酸类有机物 D. 可以发生取代反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．由“芬必得”主要成分的结构简式可知，该有机物分子的分子式为：C13H18O2，故A项正确； B．分子中含有苯环、羧基，属于芳香族化合物，不属于芳香烃，故B项错误； C．分子中含有羧基，该物质可属于羧酸类有机物，故C项正确； D．该有机物分子中含有苯环可发生取代反应，故D项正确； 故本题选B。 2. 键线式为的有机物的分子式为 A. C2H4O2 B. C2H3O2 C. C3H4O2 D. C3H3O2 【答案】C 【解析】 【详解】根据分子的键线式()可知，该分子中含有1个碳碳双键和1个羧基，共含有3个碳原子，分子式为C3H4O2，故选C。 3. 下列有机物分子中的碳原子既有sp3杂化又有sp杂化的是 A. B. C. D. CH≡CH 【答案】B 【解析】 【详解】A．CH3CH=CH2中双键两端碳sp2杂化，单键两端碳为sp3杂化，A不符合题意； B．CH3-C≡CH中甲基（-CH3）的碳为sp3杂化，三键两端碳为sp杂化，B符合题意； C．中碳为sp3杂化，C不符合题意； D．CH≡CH中所有碳均为sp杂化，D不符合题意； 故选B。 4. 有机物 的一氯代物共有( )(不考虑立体异构) A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 7种 【答案】C 【解析】 【详解】有机物有对称性，对称轴，注意右边是一种位置的氢，有机物共有五种位置的氢，因此一氯代物共有5种，故答案选C。 【点睛】一般情况下，有机物中有几种环境不同的氢原子，其一氯代物的数目就是几个。 5. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸（含有少量和泥沙）的提纯方案如下。下列说法错误的是 A. 操作I、Ⅱ均需使用玻璃棒但其作用不同 B. 操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和 C. 操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少被包裹的杂质 D. 操作Ⅳ洗涤苯甲酸，用冷水比乙醇效果好 【答案】B 【解析】 【分析】苯甲酸微溶于冷水，易溶于热水和乙醇。粗苯甲酸中混有泥沙和氯化钠，加水、加热溶解，苯甲酸、NaCl溶解在水中，泥沙不溶，从而形成悬浊液；趁热过滤出泥沙，同时防止苯甲酸结晶析出；将滤液冷却结晶，大部分苯甲酸结晶析出，氯化钠仍留在母液中；过滤、用冷水洗涤，便可得到纯净的苯甲酸。 【详解】A．操作I溶解中需要用玻璃棒搅拌，加快溶解，操作Ⅱ趁热过滤需要用玻璃棒引流，操作I、Ⅱ均需使用玻璃棒但其作用不同，A选项正确； B．操作Ⅱ趁热过滤的目的，是除去泥沙，同时防止苯甲酸结晶析出，NaCl含量少，通常不结晶析出，B选项错误； C．操作Ⅲ缓慢冷却结晶，可形成较大的苯甲酸晶体颗粒，同时可减少杂质被包裹在晶体颗粒内部，C选项正确； D．苯甲酸微溶于冷水，易溶于热水和乙醇，所以操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体，既可去除晶体表面吸附的杂质离子，又能减少溶解损失，故洗涤苯甲酸，用冷水比乙醇效果好，D选项正确； 故答案选B。 6. 某有机物A的分子式为，对其结构进行光谱分析如图所示，则A的结构简式为 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】该有机物A的分子式为，红外光谱显示存在甲基、亚甲基和醚键；核磁共振氢谱显示该有机物有2组吸收峰，峰面积比为3：2；因此该有机物分子的结构简式为：； 故选B。 7. 我国科学家在青蒿素研究方面为人类健康作出了巨大贡献。在青蒿素研究实验中，下列叙述错误的是 A. 通过萃取法可获得含青蒿素的提取液 B. 通过X射线衍射可测定青蒿素晶体结构 C. 通过核磁共振谱氢谱可推测青蒿素相对分子质量 D. 通过红外光谱可推测青蒿素分子中的官能团 【答案】C 【解析】 【详解】A．某些植物中含有青蒿素，可以通过用有机溶剂浸泡的方法将其中所含的青蒿素浸取出来，这种方法也叫萃取，固液分离后可以获得含青蒿素的提取液，A正确； B．晶体中结构粒子的排列是有规律的，通过X射线衍射实验可以得到晶体的衍射图，通过分析晶体的衍射图可以判断晶体的结构特征，故X射线衍射可测定青蒿素晶体结构，B正确； C．通过核磁共振谱可推测青蒿素分子中不同化学环境的氢原子的种数及其数目之比，但不能测定青蒿素的相对分子质量，要测定青蒿素相对分子质量应该用质谱法，C不正确； D．红外光谱可推测有机物分子中含有的官能团和化学键，故通过红外光谱可推测青蒿素分子中的官能团，D正确； 综上所述，本题选C。 8. 下列说法正确的是 A. 聚乙烯可发生加成反应 B. 乙烯和甲烷可用酸性高锰酸钾溶液鉴别 C. 乙烯和苯都能与溴水反应 D. 乙烯和乙烷都能发生加成反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．聚乙烯分子中无碳碳双键，不可发生加成反应，A错误； B．乙烯能够使溴水褪色，而甲烷不可使溴水褪色，因此可用酸性高锰酸钾溶液鉴别二者，B正确； C．乙烯能与溴水发生加成反应，而苯不能与溴水反应，C错误； D．乙烯能发生加成反应，乙烷能发生取代反应，不能发生加成反应，D错误； 故选B。 9. 下列化学用语或模型不正确的是 A. 苯的实验式：CH B. 乙烯的结构简式：CH2CH2 C. 乙炔的球棍模型： D. 甲基的电子式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．苯的分子式为C6H6，实验式为CH，故A正确； B．乙烯的官能团为碳碳双键，结构简式为CH2=CH2，故B错误； C．乙炔的结构简式为CH≡CH，球棍模型为，故C正确； D．甲基的结构简式为—CH3，电子式为，故D正确； 故选B。 10. 关于化合物2−苯基丙烯（），下列说法正确的是 A. 不能使稀高锰酸钾溶液褪色 B. 可以发生加成聚合反应 C. 分子中所有原子共平面 D. 易溶于水及甲苯 【答案】B 【解析】 【分析】2-苯基丙烯的分子式为C9H10，官能团为碳碳双键，能够发生加成反应、氧化反应和加聚反应。 【详解】A项、2-苯基丙烯的官能团为碳碳双键，能够与高锰酸钾溶液发生氧化反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色，故A错误； B项、2-苯基丙烯的官能团为碳碳双键，一定条件下能够发生加聚反应生成聚2-苯基丙烯，故B正确； C项、有机物分子中含有饱和碳原子，所有原子不可能在同一平面。2-苯基丙烯中含有甲基，所有原子不可能在同一平面上，故C错误； D项、2-苯基丙烯烃类，分子中不含羟基、羧基等亲水基团，难溶于水，易溶于有机溶剂，则2-苯基丙烯难溶于水，易溶于有机溶剂甲苯，故D错误。 故选B。 【点睛】本题考查有机物的结构与性质，侧重分析与应用能力的考查，注意把握有机物的结构，掌握各类反应的特点，并会根据物质分子结构特点进行判断是解答关键。 11. 下列各组有机物中，只需加入溴水就能一一鉴别的是 A. 己烯、苯、四氯化碳 B. 苯、己炔、己烯 C. 己烷、苯、环己烷 D. 甲苯、己烷、己烯 【答案】A 【解析】 【详解】A．向己烯、苯、四氯化碳中分别加入溴水，可以观察到的现象分别是溴水褪色，上下两层均无色；分层，上层颜色深；分层，下层颜色深，因此三种液体的颜色各不相同，可以鉴别，正确； B．己炔、己烯都可以使溴水褪色，不能鉴别，错误； C．己烷、苯、环己烷都与溴水不发生反应，密度都比水小，分层，上层颜色深，因此不能鉴别，错误； D．己烯使溴水褪色，而甲苯、己烷与溴水不发生反应，密度比水小，分层，萃取使溴水褪色，上层颜色深，不能鉴别，错误。 答案选A。 12. 实验室制备硝基苯的反应装置如图所示，步骤之一是将恒压滴液漏斗中浓硝酸和浓硫酸形成的混酸加入到装有苯的三颈烧瓶中，则下列叙述不正确的是 A. 长玻璃导管可以起到冷凝回流的作用 B. 控温在，苯能发生硝化反应 C. 配制混酸时应在烧杯中先加入浓硫酸 D. 分离出硝基苯的主要操作是分液和蒸馏 【答案】C 【解析】 【详解】A．加热条件下，苯、浓硝酸均易挥发，因此长玻璃导管可起到平衡装置内外气压以及冷凝回流的作用，故A正确； B．控温在 50~60°C ，苯能发生硝化反应，温度过高会生成多硝基苯，故B正确； C．浓硫酸密度较大，且溶解过程中放出大量热，因此不能先加入浓硫酸，应在浓硝酸中加入浓硫酸，冷却后滴入苯，其目的是：一方面两酸混合产生大量的热，使混合酸的温度升高，一部分浓硝酸将分解；另一方面，苯的沸点比较低，大量的苯将蒸发掉，影响硝基苯的产率，故C错误； D．苯和硝基苯不易溶于水中，因此产品可先进行分液，分离出苯和硝基苯的有机层，然后利用蒸馏有机物分离出硝基苯，故D正确； 故选C。 13. 下列实验的操作和所用的试剂都正确的是 A. 要鉴别己烯中是否混有少量甲苯，应先加足量溴水，然后再加入酸性高锰酸钾溶液 B. 用四氯化碳萃取溴水中的溴时，将溴的四氯化碳溶液从分液漏斗上口流出 C. 制硝基苯时，将盛有混合液的试管直接在酒精灯火焰上加热 D. 除去溴苯中少量的溴，可以加水后分液 【答案】A 【解析】 【详解】A．先加足量溴水与己烯反应，排除双键干扰，再加酸性高锰酸钾检测甲苯的氧化褪色，A正确； B．四氯化碳密度大于水，萃取后在下层，应从分液漏斗下口放出，B错误； C．制硝基苯需水浴加热，直接加热温度过高且危险，C错误； D．除去溴苯中的溴应加NaOH溶液使其反应后分液，仅加水无法有效去除，D错误； 故选A。 14. 下列有关晶体的说法正确的是 A. 石墨属于分子晶体 B. 物质的聚集状态只有气、液、固三态 C. 晶体与非晶体的本质区别：是否有规则的几何外形 D. 区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：对固体进行射线衍射实验 【答案】D 【解析】 【详解】A．石墨属于混合晶体，故A错误； B．物质的聚集状态除气、液、固三态外，还有非晶体、液晶、等离子体等状态，故B错误； C．晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列，故C错误； D．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：对固体进行射线衍射实验，故D正确； 选D。 15. 下列各组物质中，按熔点由高到低的顺序排列正确的是 A. B. C. D. 金刚石>碳化硅>晶体硅 【答案】D 【解析】 【详解】A．三者都为分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，熔点越高，因此，故A错误； B．离子半径，三者都是离子晶体，离子半径越小，离子键越强，晶格能越大，因此熔点，故B错误； C．三者都是金属晶体，Na、Mg、Al半径逐渐减小，金属键越强，熔点越高，所以熔点，故C错误； D．三者都是原子晶体，原子半径越小，共价键越强，熔点越高，所以熔点金刚石>碳化硅>晶体硅，故D正确。 综上所述，答案为D。 16. 科学家在20℃时，将水置于足够强的电场中，水分子瞬间凝固成“暖冰”，对“暖冰”与其他物质比较正确的是 A. 与 NaCl 晶体类型相同 B. 与SiO2晶体类型相同 C. 与 H2S化学键类型不相同 D. 与普通的冰化学性质相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．NaCl是离子晶体，而“暖冰”是水分子通过氢键形成的分子晶体，A错误； B．SiO2是共价晶体，“暖冰”为分子晶体，B错误； C．H2S和H2O分子内均以极性共价键结合（S-H和O-H键），化学键类型相同，C错误； D．“暖冰”与普通冰均由H2O分子构成，分子结构未改变，化学性质相同，D正确； 故选D。 第II卷 (非选择题) 二、填空题： 本大题共4小题，共68分。 17. 按要求书写官能团的名称。 （1）如图W中含氧官能团的名称是_______。 （2）中的官能团名称_______。 【答案】（1）羟基、醚键 （2）碳碳双键、酯基 【解析】 【小问1详解】 根据有机物结构，结构含有-OH基团和-O-结构，分属于羟基和醚键，故有机物中含氧官能团为羟基、醚键。 【小问2详解】 根据有机物结构，结构中含有-COO-和C=C结构，分属于酯基和碳碳双键，故有机物中的官能团为酯基、碳碳双键。 18. 已知： 乙炔是无色无臭的气体，实验室常以电石为原料制备乙炔。因电石中含有CaS、Ca3P2等，与水反应可产生H2S、PH3等气体，所以制得的乙炔气体会有难闻的臭味。如图所示是某课外小组制备乙炔并探究乙炔的某些性质的实验装置(部分夹持装置已省略)。请回答下列问题。 （1）写出实验室制备乙炔的化学方程式：_______。 （2）实验室制备乙炔时，分液漏斗中的液体a通常是_______(填名称)。 （3）装置B中 溶液的作用是_______。 （4）装置D中的现象是_______。 （5）工业上常用乙炔合成聚氯乙烯，请写出相关反应的化学方程式：_______。 （6）若将乙炔气体通入足量的溴水中，溴水褪色，其发生反应的化学方程式为_______。 （7）装置E的作用是_______。 【答案】（1） （2）饱和食盐水 （3）吸收杂质气体H₂S、PH₃等 （4）酸性高锰酸钾溶液褪色 （5）CH≡CH+HClCH₂=CHCl、 （6）CH≡CH+2Br2→CHBr2CHBr2 （7）除去乙炔中水(或干燥乙炔) 【解析】 【分析】实验室用电石与水反应制备乙炔，为减慢反应速率，通常用饱和食盐水与电石反应，装置B用于吸收杂质气体H2S、PH3等气体，防止干扰乙炔性质的检验，装置D用于乙炔性质的检验，装置E干燥乙炔。 【小问1详解】 电石与水反应生成乙炔和氢氧化钙，则实验室制取乙炔的化学方程式为：CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑。 【小问2详解】 电石与水反应速率太快，通常用饱和食盐水代替水减慢化学反应速率，则分液漏斗中的液体a通常是饱和食盐水。 【小问3详解】 实验中产生的、等杂质气体，会对乙炔性质实验造成干扰，利用硫酸铜溶液吸收H2S、PH3等气体，以避免干扰。 【小问4详解】 乙炔含有碳碳三键，能与高锰酸钾溶液反应使其褪色。 【小问5详解】 乙炔和氯化氢发生加成反应生成氯乙烯CH≡CH+HClCH₂=CHCl，氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯。 【小问6详解】 乙炔含有碳碳三键，能与溴水发生加成反应，则若将乙炔气体通入足量的溴水溶液中，溴水褪色，其反应的化学反应方程式为：CH≡CH+2Br2→CHBr2CHBr2。 【小问7详解】 装置E为碱石灰，为干燥剂，可除去乙炔中的水(或干燥乙炔)。 19. I.用燃烧法确定有机物M的元素组成，其实验装置如图所示。 （1）若有机物M样品中只含C、H、O三种元素中的两种或三种，准确称取14.8g样品，经充分反应后，D装置质量增加10.8g，E装置质量增加26.4g，则该M的实验式为_______。 （2）该样品的质谱图、核磁共振氢谱图如图，则M的结构简式可能为_______(填字母)。 A. B. C. D. （3）仅根据质谱图和下列红外光谱图中信息_______(填“能”或“不能”)确定该有机物M的结构。 II.按要求回答下列问题： （4）某烃结构式用键线式表示， 该烃分子式为 _______，分子中有_______个手性碳原子，与 加成时(物质的量之比为1：1)，所得的产物有 _______种(不考虑立体异构)。 （5）写出下列反应方程式： ①制备2， 4， 6-三硝基甲苯_______。 ②将丙烯通入溴水中_______。 （6）2-甲基-1-丁烯的结构简式为(不考虑顺反异构)_______。 （7）丙烯在一定条件下发生加聚反应的化学方程式为_______。 【答案】（1）C3H6O2 （2）D （3）不能 （4） ①. ②. 1 ③. 5 （5） ①. +3HO-NO2+3H2O ②. （6）CH2=C(CH3)CH2CH3 （7）nCH2=CHCH3 【解析】 【分析】装置A中H2O2在MnO2催化下分解产生O2，O2经装置B中浓硫酸干燥后通入装置C中，与样品在加热条件下发生反应，装置C中CuO可以将燃烧产生的CO反应转化为CO2。产生的H2O被装置D的浓硫酸吸收，反应产生的CO2被装置E的碱石灰吸收，根据D、E增加质量确定H2O、CO2的质量，进而可确定化合物M的元素组成及各种元素的原子个数比。装置F碱石灰作用是吸收空气中的CO2、H2O，防止干扰实验。 小问1详解】 D中质量增加10.8 g，则m(H2O)=10.8 g，n(H2O)=，n(H)=1.2 mol；E装置质量增加26.4 g，m(CO2)= 26.4 g ，n(CO2)=，n(C)=0.6 mol；m(C)+m(H)=0.6 mol×12 g/mol+1.2 mol×1 g/mol=8.4 g＜14.8 g，说明该物质中含有O元素，其质量m(O)=14.8 g-8.4 g=6.4 g，n(O)=，则该有机物中n(C)：n(H)：n(O)=0.6 mol∶1.2 mol∶0.4 mol=3∶6∶2，故物质M的实验式是C3H6O2； 【小问2详解】 根据该样品的质谱图可知其相对分子质量是74，分子中含有3种H原子，三种H原子的个数比 1：2：3。物质M的实验式是C3H6O2，其式量是74，故M的实验式就是该物质的分子式。 A．物质CH3OCH3分子式是C2H6O，不符合M的分子式C3H6O2，A不符合题意； B．CH3CH2OH分子式是C2H6O，不符合M的分子式C3H6O2，B不符合题意； C．CH3CH2CHO分子式是C3H6O，不符合M的分子式C3H6O2，C不符合题意； D．CH3CH2COOH分子式是C3H6O2，符合M的分子式C3H6O2，且其分子中含有3种H原子，个数比 1∶2∶3，D符合题意； 故合理选项是D； 【小问3详解】 根据质谱图能够确定有机物的相对分子质量；根据红外光谱图中信息可确定含有的化学键种类，具有该化学键的物质可能是CH3CH2COOH、HOCH2CH2CHO、CH3CH(OH)CHO，不能确定H原子的种类，因此不能确定该有机物M的结构； 【小问4详解】 某烃结构式用键线式表示，键线式的交点，端点都是碳原子，则该烃的分子式为：；连接4个不同原子或原子团的碳原子是手性碳原子，该烃分子中含有1个手性碳原子，如图：；结构中含有3个碳碳双键，只有一个双键与加成时(物质的量之比为1∶1)，可以形成3种产物：，其含有共轭的碳碳双键，与按物质的量之比为1∶1加成时，可以发生1，4加成，有2种产物：，故一共有5种产物； 【小问5详解】 ①甲苯发生硝化反应可以生成2，4，6-三硝基甲苯，方程式为： +3HO-NO2+3H2O； ②丙烯和溴发生加成反应，方程式为：； 【小问6详解】 根据烯烃的系统命名方法可知：2-甲基-1-丁烯的结构简式为CH2=C(CH3)CH2CH3； 【小问7详解】 丙烯在一定条件下发生加聚反应产生聚丙烯，其反应的化学方程式为：nCH2=CHCH3。 20. 水丰富而独特的性质与其结构密切相关。 （1）对于水分子中的共价键，依据原子轨道重叠的方式判断，属于_______键；依据O与H的电负性判断，属于_______共价键。 （2）水分子中，氧原子的价层电子对数为_______。 （3）下列事实可用“水分子间存在氢键”解释的是_______(填字母序号)。 a.常压下，4℃时水的密度最大 b.水的沸点比硫化氢的沸点高160℃ c.水的热稳定性比硫化氢强 （4）水是优良的溶剂，常温常压下NH3极易溶于水，从微粒间相互作用的角度分析原因：_______(写出两条)。 （5）酸溶于水可形成H3O+，H3O+的电子式为_______；由于成键电子对和孤电子对之间的斥力不同，会对微粒的空间结构产生影响，如NH3中H-N-H的键角大于 H2O中H-O-H的键角，据此判断H3O+和H2O 的键角大小：H3O+ ____________ H2O(填“>”或“<”)。 【答案】（1） ①. ②. 极性 （2）4 （3）ab （4）NH3和H2O都是极性分子；氨分子和水分子间可以形成氢键 （5） ①. ②. ＞ 【解析】 【小问1详解】 对于水分子中的共价键，依据原子轨道重叠的方式判断，属于键；O与H的电负性不同，共用电子对偏向于O，则该共价键属于极性共价键； 【小问2详解】 水分子中，氧原子的价层电子对数为； 【小问3详解】 a．水中存在氢键，水结冰时，氢键具有方向性，导致冰的密度小于水的密度，且常压下，4℃时水的密度最大，a正确； b．水分子间由于存在氢键，使分子之间的作用力增强，因而沸点比同主族的H2S高，b正确； c．水的热稳定性比硫化氢强的原因是其中的共价键的键能更大，与氢键无关，c错误； 故选ab； 【小问4详解】 极易溶于水的原因为NH3和H2O都是极性分子，依据相似相溶原理可知，氨气在水中的溶解度大；氨分子和水分子间可以形成氢键，大大增强溶解能力； 【小问5详解】 的电子式为；有1对孤电子对，有2对孤电子对，孤电子对之间的排斥力大于孤电子对与成键电子对之间的排斥力，水中键角被压缩程度更大，故和的键角大小：>。 21. 如图所示为 (层状结构，层内的 分子间通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图。请回答下列问题： （1）图I所示的 晶体中与 最近且等距离的F数为_______，图Ⅲ中每个铜原子周围紧邻的铜原子数为_______。 （2）图II所示的物质结构中最外层已达到8电子稳定结构的原子是_______(填元素符号)， 晶体中硼原子个数与极性键个数之比为_______。 （3）三种晶体中熔点最低的是_______(填化学式)，其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为_______、_______。 【答案】（1） ①. 8 ②. 12 （2） ①. O ②. 1：6 （3） ①. H3BO3 ②. 范德华力 ③. 氢键 【解析】 小问1详解】 如图Ⅰ：由图可知，在一个CaF2晶胞中，一个位于面心的阳离子与周围4个阴离子相连接，所以CaF2晶体中阳离子与8个阴离子相连接，即Ca2+的配位数为8，与钙离子最近且等距离的氟离子共有8个；铜晶体中未标号的铜原子周围最紧邻的铜原子为上层1、2、3，同层的4、5、6、7、8、9，下层的10、11、12，共12个；正确答案：8；12。 【小问2详解】 图ⅡH3BO3中B原子最外层共6个电子，H原子达到2电子稳定结构，只有氧原子形成两个键达到8电子稳定；H3BO3晶体是分子晶体，相互之间通过氢键相连，每个B原子形成三条B-O极性共价键，每个O原子形成一条O-H极性共价键，共6条极性键，H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为1:6；正确答案：O； 1：6。 【小问3详解】 CaF2为离子晶体，铜为金属晶体，熔点较高，而H3BO3晶体是分子晶体，熔点最低，熔化时克服了范德华力、氢键；正确答案：H3BO3；范德华力、氢键。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $