精品解析：河南省郑州市2024-2025学年高二下学期期末化学试题

郑州市2024-2025学年下期期末考试 高二化学试题卷 注意事项： 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。考试时间90分钟，满分100分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息，然后在答题卡上作答，在试题卷。上作答无效。交卷时只交答题卡。 相对原子质量：H-1 B-11 C-12 N-14 Na-23 Cl-35.5 第Ⅰ卷(选择题，共45分) 一、选择题(本题共15小题，每题只有一个选项符合题意，每小题3分，共45分) 1. 化学与科技、生活、社会发展等密切相关。下列说法正确的是 A. 导电能力强，可以用于制造光导纤维 B. 纳米材料石墨烯被称为“黑金”，它属于有机高分子材料 C. 液晶既具有液体的流动性，又表现出类似晶体的各向异性 D. 第三代半导体材料碳化硅可应用在5G通信领域，碳化硅属于离子晶体 【答案】C 【解析】 【详解】A．SiO2是共价晶体，导电能力弱，用于光导纤维是因为其光学性质，A错误； B．石墨烯是碳的单质，属于无机非金属材料，而非有机高分子材料，B错误； C．液晶同时具备液体的流动性和晶体的各向异性，描述正确，C正确； D．碳化硅（SiC）结构与金刚石类似，属于共价晶体，而非离子晶体，D错误； 故选C。 2. 下列化学用语正确的是 A. 基态Cr的价电子排布式： B. 的结构示意图为： C. 甲基的电子式： D. 的空间结构模型： 【答案】A 【解析】 【详解】A．基态Cr的价电子排布式，符合能量最低原理，A项正确； B．的结构示意图为，B项错误； C．甲基的电子式为，C项错误； D．的空间结构为平面三角形，空间结构模型为，D项错误； 答案选A。 3. 下列对有关事实的解释正确的是 选项 事实 解释 A 的熔点比干冰高 分子间的范德华力大 B 与分子的空间构型不同 二者中心原子杂化轨道类型不同 C HF的热稳定性比HCl强 H-F比H-Cl的键能大 D 某些金属盐灼烧时呈现不同焰色 电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．为共价晶体，其高熔点源于共价键的强度，而非分子间范德华力，A项错误； B．与的中心原子均为杂化，空间构型不同是因的中心原子存在孤电子对，B项错误； C．HF的热稳定性强于HCl，因F的电负性更大、H-F键能更大，C项正确； D．焰色是电子从高能级跃迁至低能级时发射特定波长的光，不是电子从低能级轨道跃迁至高能级轨道时吸收光波，D项错误； 答案选C。 4. 冠醚是一种超分子，它能适配不同碱金属离子，其空腔直径和适配离子直径关系如下表所示；二苯并-18-冠-6与形成的配离子结构如下图所示。下列说法错误的是 冠醚 冠醚空腔直径/pm 适配离子(直径/pm) 二苯并-18-冠-6 260~320 、 二苯并-21-冠-7 340~430 A. 冠醚可以用来识别碱金属离子 B. 二苯并-21-冠-7也能适配 C. 图中配离子中配位键的数目为6 D. 二苯并-18-冠-6中碳原子杂化方式有2种 【答案】B 【解析】 【详解】A．不同冠醚的空腔直径不同，能适配不同碱金属离子，冠醚可以用来识别碱金属离子，A项正确； B．二苯并-21-冠-7空腔直径只与直径适配，直径小，与其不适配，B项错误； C．二苯并-18-冠-6与通过配位键形成超分子，由结构图可知，配离子中配位键的数目为6，C项正确； D．二苯并-18-冠-6中苯环碳原子杂化方式为，其余碳原子为杂化，故碳原子杂化方式有2种，D项正确； 故选B。 5. 咔唑()是一种新型有机液体储氢介质。下列说法正确的是 A. 电负性 B. 同周期元素中第一电离能小于N的有4种 C. 咔唑的沸点比的沸点高 D. 基态氮原子的外围电子轨道表示式不能写为，因为违背了泡利不相容原理 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据电负性大小的比较，应该是：，A错误； B．在第二周期元素中第一电离能小于N的有：共5种，B错误； C．咔唑中能形成分子间氢键，所以咔唑的沸点比的沸点高，C正确； D．如果基态氮原子的外围电子轨道表示式不能写为，因为违背了洪特规则，D错误； 故选C。 6. 金刚石硬度大，熔点高，用途非常广泛。工业上利用反应人工合成金刚石。已知：氯化钠晶胞结构如图1所示，相邻的与的距离为a cm，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. Ni、Co均属于元素周期表中的d区元素 B. 、NaCl、金刚石三种物质的熔点依次升高 C. 若NaCl晶体密度为，则 D. 12 g金刚石(晶体结构如图2所示)中含有C-C键的数目为 【答案】D 【解析】 【详解】A．钴元素、镍元素的原子序数分别为27、28，价电子排布式分别为3d74s2、3d84s2，均属于元素周期表中的d区元素，故A正确； B．四氯化碳是熔点低的分子晶体、氯化钠是熔点较高的离子晶体、金刚石是熔点很高的共价晶体，所以三种物质的熔点依次升高，故B正确； C．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的氯离子个数为8×+6×=4，位于棱上和体心的钠离子12×+1=4，由晶胞的质量公式可得：=(2a)3d，解得NA=，故C正确； D．由晶体结构可知，金刚石中每个碳原子形成4个碳碳键，每个碳碳键为2个碳原子所共有，所以每个碳原子形成的碳碳键数目为4×=2，则12 g金刚石中含有碳碳键的数目为×2×NAmol—1=2NA，故D错误； 故选D。 7. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。X和Z同主族，Y位于第二周期，W和X原子序数之和等于的核外电子数。化合物可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是 A. 非金属性：X>Y>Z B. 原子半径：Y>X>W C. 最高价氧化物对应水化物的酸性：X>Z D. 气态氢化物的稳定性：Z>Y 【答案】C 【解析】 【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，且能形成离子化合物，则W为Li或Na；又由于W和X原子序数之和等于Y-的核外电子数，若W为Na，X原子序数大于Na，则W和X原子序数之和大于18，不符合题意，因此W只能为Li元素；由于Y可形成Y-，故Y为第ⅦA族元素，且原子序数Z大于Y，Y位于第二周期，因此Y为F元素，X的原子序数为10-3=7，X为N元素，X和Z属于同一主族，可知Z为P元素，综上所述，W为Li元素，X为N元素，Y为F元素，Z为P元素。 【详解】A．同周期主族元素的非金属性随原子序数的增大而逐渐增强，同主族元素的非金属性随原子序数的增大而逐渐减弱，则非金属性：F>N>P，而非X＞Y＞Z（N＞F＞P），A错误； B．同周期主族元素原子半径随着原子序数的增大而减小，原子半径顺序应为Li＞N＞F，而非Y＞X＞W（F＞N＞Li），B错误； C．非金属性：N>P，元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物酸性越强，则酸性：HNO3>H3PO4，C正确； D．非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，Y（F）的氢化物HF稳定性远强于Z（P）的PH3，D错误； 故选C。 8. 下列说法正确的是 A. 的名称是2-甲基戊醛 B. 与发生酯化反应可生成酯 C. 乙酸、苯酚均能与NaOH溶液反应，二者的官能团相同 D. 总物质的量相同的和以任意比混合，完全燃烧时消耗的量相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．对于醛类物质命名时，要从醛基开始给主链碳原子编号。该物质正确的名称是４-甲基戊醛，而不是2-甲基戊醛，A错误； B．酯化反应的原理是酸脱羟基醇脱氢。与发生酯化反应时，脱去羟基，脱去氢原子，生成的酯应该是，其中在水中，B错误； C．乙酸的官能团是羧基，苯酚的官能团是酚羟基，二者官能团不同，C错误； D．可以写成，这意味着燃烧时，其中的不消耗氧气，所以等物质的量的和完全燃烧消耗氧气的量相同，那么总物质的量相同的和以任意比混合，完全燃烧时消耗的量相同，D正确； 综上，答案D。 9. 现有八种有机物：①苯、②乙烷、③1,3-丁二烯、④环戊烷、⑤2-戊炔、⑥对二甲苯、⑦聚氯乙烯、⑧环己烯。既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能与溴水反应使之褪色的是 A. ③⑤⑧ B. ③⑤⑦⑧ C. ③④⑤⑥ D. ③④⑤⑥⑧ 【答案】A 【解析】 【详解】①苯与溴水发生萃取使溴水褪色，不发生化学反应，与高锰酸钾不反应，故①不符合题意； ②乙烷与溴水、高锰酸钾均不反应，故②不符合题意； ③1，3-丁二烯中含碳碳双键，与溴水发生加成反应、与高锰酸钾发生氧化反应，二者均褪色，故③符合题意； ④环戊烷与溴水、高锰酸钾均不反应，故④不符合题意； ⑤2-戊炔中含碳碳三键，与溴水发生加成反应、与高锰酸钾发生氧化反应，二者均褪色，故⑤符合题意； ⑥对二甲苯能够被酸性高锰酸钾溶液氧化，但与溴水不反应，故⑥不符合题意； ⑦聚氯乙烯与溴水、高锰酸钾均不反应，故⑦不符合题意； ⑧环己烯中含碳碳双键，与溴水、酸性高锰酸钾均反应，故⑧符合题意； 则符合题意的是：③⑤⑧； 故选A。 10. 在有机化合物分子中，基团之间的相互作用会影响其化学性质。下列事实中，不能说明此观点的是 A. 的为，的为 B. 乙烯能发生加成反应，乙烷不能发生加成反应 C. 甲苯苯环上的氢原子比苯分子中的氢原子更容易被硝基取代 D. 乙醇可与氢卤酸反应生成卤代烃，苯酚不能与氢卤酸反应生成卤苯 【答案】B 【解析】 【详解】A．CF3COOH的Ka远大于CH3COOH，是由于F原子的强吸电子诱导效应增强了羧酸的酸性，体现了基团间的相互作用，A不符合题意； B．乙烯含双键能加成，乙烷无双键不能加成，这是官能团本身性质的差异，而非不同基团间相互作用的结果，B符合题意； C．甲苯的甲基通过超共轭效应活化苯环，使其更易硝化，体现基团间相互作用，C不符合题意； D．苯酚分子中的碳氧键因受苯环的影响而不易断裂，因此苯酚不能与氢卤酸反应生成卤苯，与乙醇不同，属于基团间相互作用，D不符合题意； 故选B。 11. 紫檀芪最初因在紫檀中被发现而得名，有很好的生物活性和代谢稳定性，其结构简式如下图所示，下列说法错误的是 A. 紫檀芪的分子式为 B. 该物质中所有碳原子均可共平面 C. 该物质遇溶液显紫色 D. 1mol该物质最多能与6mol发生加成反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．由紫檀芪的结构简式可知，其分子式为C16H16O3，A正确； B．苯环及其连接的原子是平面结构，碳碳双键及其连接的原子也是平面结构，旋转单键可使苯环和碳碳双键所在平面共面，使甲基中的碳原子处于平面内，该物质中所有碳原子均可共平面，B正确； C．该物质中含有酚羟基，遇FeCl3溶液显紫色，C正确； D．1个紫檀芪分子中含有2个苯环、1个碳碳双键，1 mol该物质最多能与7 mol H2发生加成反应，D错误； 故选D。 12. 下列实验装置正确且能达到实验目的的是 A. 甲：有机相与水相分液分离 B. 乙：实验室制备乙酸乙酯 C. 丙：检验1-溴丙烷的消去产物 D. 丁：蒸馏法分离沸点不同的物质 【答案】B 【解析】 【详解】A．分液漏斗下端应该紧靠烧杯内壁，A错误； B．在浓硫酸作用下，乙酸和乙醇共热发生酯化反应生成乙酸乙酯，乙酸和乙醇具有挥发性，制得的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇，将混合气体通入饱和碳酸钠溶液的液面上，可以中和乙酸，溶解乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度，便于乙酸乙酯分层析出，则装置能制备并接收乙酸乙酯，B正确； C．乙醇具有挥发性，挥发出的乙醇也能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，会干扰1-溴丙烷的消去产物烯烃的检验，C错误； D．蒸馏法分离沸点不同的物质应该使用直形冷凝管，D错误； 故选B。 13. 关于下列三种高分子材料的描述中，正确的是 A. 聚维酮的单体是 B. 异戊橡胶的单体可以使溴水褪色 C. 涤纶是对苯二甲酸和乙醇通过缩聚反应得到的 D. 聚维酮、异戊橡胶和涤纶都属于天然高分子材料 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据聚维酮结构，它是红线处分开的多个相同的单元构成，如图：，单体发生加聚反应，存在碳碳双键结构，所以其单体为，A错误； B．异戊橡胶的单体是异戊二烯，结构式为：，可以使溴水褪色，B正确； C．涤纶的单体应该是对苯二甲酸()和乙二醇()，通过缩聚反应形成，C错误； D．聚维酮、异戊橡胶和涤纶都属于人工合成的高分子材料，D错误； 故选B。 14. 广泛用于农业生产和家庭除虫的低毒高效杀虫剂—拟除虫菊酯，分子结构如图所示，关于其分子结构的确定，下列说法正确的是 A. X射线衍射可确定分子的空间结构 B. 质谱可以确定拟除虫菊酯的分子式 C. 红外光谱可确定分子中含有6种官能团 D. 核磁共振氢谱可以区别该分子的对映异构体 【答案】A 【解析】 【详解】A．X射线衍射可确定分子的空间结构，A项正确； B．质谱可以确定拟除虫菊酯的相对分子质量，B项错误； C．红外光谱可确定分子中含有的不同化学键或官能团，可确定该分子结构中含有碳氯键、碳碳双键、酯基、腈基、醚键，5种官能团，C项错误； D．核磁共振氢谱可以确定分子中氢原子种类，通过旋光性测定或核磁共振可以区别该分子的对映异构体，而不是核磁共振氢谱，D项错误； 答案选A。 15. 下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 向15ml苯中滴入几滴液溴，无白色烟雾产生 苯和液溴不能发生取代反应 B 向乙醇与浓硫酸的混合液中放入碎瓷片，加热，产生的气体使溴水褪色 该气体中一定含有乙烯 C 向脱脂棉上加入几滴90%硫酸，用玻璃棒将其搅成糊状，小火微热；冷却后加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，未出现砖红色沉淀 脱脂棉中的纤维素未水解 D 向苯酚浊液中滴加溶液，浊液变澄清 苯酚的酸性强于 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．苯与液溴的取代反应需要Fe或FeBr3作催化剂，实验中未加催化剂，因此无HBr生成，无白色烟雾，但结论表述绝对，未说明条件，A错误； B．乙醇与浓硫酸加热可能生成乙烯（170℃）或乙醚（140℃），且浓硫酸可能碳化乙醇产生SO2等气体，SO2也能使溴水褪色，无法确定气体为乙烯，B错误； C．纤维素水解需在酸性条件下进行，但检测水解产物葡萄糖需中和至碱性环境。实验中未中和直接加新制Cu(OH)2，酸性条件破坏Cu(OH)2，无法显色，不能说明未水解，C错误； D．苯酚与Na2CO3反应生成苯酚钠和NaHCO3，说明苯酚酸性强于，D正确； 故选D。 第Ⅱ卷(非选择题，共55分) 二、非选择题(本题包括6小题，共55分) 16. 离子液体是一种只由离子组成的液体，在低温下也能以液态稳定存在，是一种应用广泛、很有研究价值的溶剂。对离子液体的研究显示最常见的离子液体由下图所示阳离子和阴离子组成。回答下列问题： （1）C在元素周期表中的位置是___________。 （2）图中阴离子的空间构型为___________。 （3）图中的阳离子非常稳定，它的电子在其环状结构中高度离域形成大π键，该离子中C原子的杂化方式为___________。 （4）为了使阳离子以单体形式存在以获得良好的溶解性能，与N相连的乙基不能被氢原子替换，请解释原因___________。 【答案】（1）第2周期第IVA族 （2）正四面体形 （3）、 （4）防止离子间形成氢键而聚沉 【解析】 【分析】利用离子液体的概念对物质结构与性质相关考点进行考查。元素周期表的结构、空间构型、杂化类型、氢键概念都属于高频考点。 【小问1详解】 C在元素周期表中的位置是第2周期第IVA族。 故答案为：第2周期第IVA族。 【小问2详解】 图中阴离子为，其中有4条键，无孤电子对，故的空间构型为正四面体形。 故答案为：正四面体形。 【小问3详解】 图中的阳离子非常稳定，它的电子在其环状结构中高度离域形成大π键。根据上述信息可知环上的C原子中心无孤电子对，有3条键，杂化类型为；两侧的C原子上都有4条键无孤电子对，杂化方式为。该离子中C原子的杂化方式为、。 故答案为：、。 【小问4详解】 与N相连的乙基如果被H替换，多个阳离子会形成链状氢键，而发生聚沉，所以N相连的乙基不能被氢原子替换防止离子间形成氢键而聚沉。 故答案为：防止离子间形成氢键而聚沉。 17. 立方氮化硼(BN)是新型人工合成材料。利用新合成技术可以实现低温低压制备，反应为：。回答下列问题： （1）基态B原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为___________形。 （2）中Cl-B-Cl的键角为___________，该分子为___________(填“极性”或“非极性”)分子。 （3）Li、B、N第一电离能最大的元素是___________。 （4）立方氮化硼晶体的晶胞如图1所示。阿伏加德罗常数的值为，该晶体密度表达式为___________；图2是该晶胞的俯视投影图，则该图中表示硼原子相对位置的是___________。 【答案】（1）哑铃 （2） ①. 120° ②. 非极性 （3）N （4） ①. ②. 3 【解析】 【小问1详解】 基态B原子的核外电子排布式为1s22s22p1，则其电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形； 小问2详解】 BCl3中B原子形成3对成键电子对，孤电子对数为，则价层电子对数为3，则BCl3的分子构型为平面三角形，两个B-Cl键的键角为，该分子的结构对称，正负电荷中心重合，则为非极性分子； 【小问3详解】 同周期元素的原子从左至右第一电离能呈增大趋势，同主族元素从上往下第一电离能逐渐减小，则Li、B、N第一电离能最大的元素是N； 【小问4详解】 由晶胞结构图可知，一个晶胞中含有4个B原子，个N原子，则晶胞的质量为，则该晶体密度表达式为=g·cm3；图2是该晶胞的俯视投影图，由晶胞结构图可知，该图中表示硼原子相对位置的是3号。 18. X、Y、Z、T四种短周期元素中，基态X原子核外电子的M层中只有两对成对电子，Y的基态原子的核外电子所有电子层共有3个不同的能级，各能级中电子数相等，Z的最外层电子数为其内层电子数的3倍，T是元素周期表中电负性最大的元素。请回答下列问题。 （1）X元素符号为___________，Z元素基态原子的电子排布式为___________。 （2）相同条件下与分子在水中的溶解度较大的是___________(写分子式)，理由是___________。 （3）X、Y、Z的最简单气态氢化物的沸点最高的是___________(写分子式)。 （4）T的氢化物溶液中存在的氢键类型有___________种。 【答案】（1） ①. S ②. （2） ①. ②. 和均是极性分子，是非极性分子，根据相似相溶原理，在水中的溶解度较大 （3） （4）4 【解析】 【分析】X原子核外的M层中只有两对成对电子，根据洪特规则可以推断出M层的电子排布为，有M层电子，说明K层、L层电子排满，所以X原子的核外电子排布为，X为S元素；Y基态原子的核外电子所有电子层共有3个不同的能级，所以三个能级分别为1s、2s、2p，且各能级中电子数相等，所以Y原子的核外电子排布为，所以Y是C元素；Z的最外层电子数为其内层电子数的3倍，因为Z是短周期元素，最外层电子数是内层电子的三倍，内层只能是K层2个电子，最外层为L层6个电子，电子排布为，Z是O元素；T是元素周期表中电负性最大的元素，所以T是F元素。 【小问1详解】 X是硫元素，元素符号是S；Z是氧元素，基态电子排布式为。 【小问2详解】 由分析可知，和分别是和，因为和都是极性分子，是非极性分子，根据相似相溶原理推断，在水中的溶解性更大。 【小问3详解】 由分析可知，X、Y、Z的最简单气态氢化物分别是、、，常温下，和均为气体，为液体，所以的沸点最高。 【小问4详解】 T的氢化物是HF，HF溶液中存在的氢键有、、、，所以共有4种类型的氢键。 19. 高分子材料PMMA广泛应用于医疗、建筑、光学等领域，可通过如下转化过程制备。 （1）B中官能团的名称为___________。 （2）C的结构简式为___________。 （3）反应③和④对应的反应类型分别为___________、___________。 （4）写出反应④的化学方程式___________。 【答案】（1）(酮)羰基 （2） （3） ①. 消去反应 ②. 酯化反应 （4）+CH3OH+H2O 【解析】 【分析】由图可知，A（2-丙醇）在O2、Cu、加热条件下转化为丙酮（B），B在HCN、OH-条件下转化，再经H+酸化得到（C），在浓硫酸、加热条件下发生消去反应转化为（D），D与甲醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应转化为（PMMA单体），PMMA单体发生加聚反应得到PMMA。 【小问1详解】 由分析可知，B为丙酮，含有的官能团名称为酮羰基。 【小问2详解】 由分析可知，C的结构简式为。 【小问3详解】 由分析可知，反应③和④对应的反应类型分别为消去反应、酯化反应。 【小问4详解】 由分析可知，反应④的化学方程式为+CH3OH+H2O。 【点睛】 20. 邻苯二甲酸二丁酯()是一种常用的塑化剂，实验室可由邻苯二甲酸酐()与正丁醇在浓硫酸共热下反应制得，反应原理如下： 已知：①正丁醇沸点118℃②邻苯二甲酸二丁酯为无色油状液体，摩尔质量为，沸点340℃，温度超过180℃时易发生分解。 实验步骤： 步骤Ⅰ：向三颈烧瓶中加入5.9g(0.04mol)邻苯二甲酸酐、12.6mL(0.12mol)正丁醇、0.2mL(约5-8滴)浓硫酸和几粒沸石，并在分水器中加入正丁醇至与支管口相平，然后小火加热三颈烧瓶至微沸。装置如下图： 步骤Ⅱ：待邻苯二甲酸酐固体完全溶解后，继续缓慢升温至140℃，反应约2h，停止加热 步骤III：反应液冷却至70℃以下，将反应混合物倒出，用20-30mL5%的溶液中和，然后用饱和食盐水洗涤2-3次至中性得到粗产品。 步骤Ⅳ：粗产品经过减压蒸馏，最终得到产品8.0g。 回答下列问题： （1）仪器甲的名称为___________，其作用为___________。 （2）步骤Ⅱ中需要不断从分水器下端分离出水，其目的是___________。 （3）步骤Ⅳ中减压蒸馏的优点是___________。 （4）邻苯二甲酸二丁酯的产率为___________(结果保留两位有效数字)。 【答案】（1） ①. 球形冷凝管 ②. 冷凝回流，提高原料的利用率 （2）减少生成物水的浓度，使反应向生成邻苯二甲酸二丁酯的方向移动，提高产率 （3）降低有机物的沸点，避免邻苯二甲酸二丁酯高温分解 （4）72% 【解析】 【分析】步骤I：向三颈烧瓶中加入邻苯二甲酸酐、正丁醇、浓硫酸和沸石 。邻苯二甲酸酐与正丁醇是反应物，浓硫酸作催化剂、吸水剂，沸石防暴沸。分水器加正丁醇至支管口相平，利用分水器分离生成的水，促使酯化反应正向进行。小火加热至微沸，提供反应所需热量，使反应开始进行。装置作用：甲（球形冷凝管）冷凝回流，将挥发的正丁醇等冷却回反应体系，提高原料利用率；搅拌棒使反应物混合均匀，温度计监测反应温度。步骤II：待邻苯二甲酸酐固体完全溶解，说明反应有一定进行，缓慢升温至反应约2h。控制温度和反应时间，保证反应充分进行，使更多反应物转化为邻苯二甲酸二丁酯，同时避免温度过高导致副反应（如正丁醇过度挥发、产品分解等）。 步骤III：反应液冷却至以下再处理，防止高温下与溶液反应过于剧烈。用溶液中和，除去未反应的浓硫酸等酸性物质。饱和食盐水洗涤，利用其“盐析”作用，降低产品在水中的溶解度，便于分层，且能除去残留的等杂质，得到中性粗产品。步骤IV：因邻苯二甲酸二丁酯沸点，温度超易分解，减压蒸馏可降低其沸点，在较低温度下实现分离提纯，得到较纯净产品，最终产品8.0g用于后续产率等计算分析。 【小问1详解】 仪器甲名称：球形冷凝管。作用：冷凝回流，将挥发的反应物和产物冷却，使其重新回到反应体系，提高原料利用率。 【小问2详解】 目的：分离出水，减少生成物水的浓度，根据勒夏特列原理，促使反应正向（生成邻苯二甲酸二丁酯方向）移动，提高产率。 【小问3详解】 优点：降低邻苯二甲酸二丁酯的沸点（因它温度超易分解），在较低温度下蒸馏，避免产品分解，保证产品纯度和产率。 【小问4详解】 邻苯二甲酸酐0.04mol，根据反应式，理论生成邻苯二甲酸二丁酯0.04mol，理论质量；产率=，产率为。 21. 有机物(H)是一种凝血酶抑制剂合成中间体，其合成路线如下(部分条件已省略)： （1）A的名称为___________。 （2）A→B的化学方程式为___________。 （3）D的结构简式为___________。 （4）G→H反应类型为___________。 （5）同时满足以下条件的A的同分异构体有___________种。 ①含有苯环；②可发生银镜反应。 写出核磁共振氢谱为3组峰，且峰面积比为2：2：1的同分异构体的结构简式为___________。 【答案】（1）对氟苯甲酸(或4-氟苯甲酸) （2）+HNO3(浓) +H2O （3） （4）还原反应 （5） ①. 13 ②. 【解析】 【分析】由合成路线可知，A（）在浓硫酸、浓硝酸、加热的条件下发生硝化反应生成B（），B与CH3NH2发生取代反应生成C（），C与SOCl2发生取代反应生成D（），E（）与发生加成反应生成F（），F与D发生取代反应生成G（），G在Fe、HCl的作用下发生还原反应生成H（）。 【小问1详解】 A为，名称为对氟苯甲酸(或4-氟苯甲酸)； 【小问2详解】 根据分析，A→B的化学方程式为+HNO3(浓) +H2O； 【小问3详解】 根据分析，D的结构简式为； 【小问4详解】 根据分析，G→H的反应类型为还原反应； 【小问5详解】 A的同分异构体中含有苯环，可发生银镜反应说明含有醛基或甲酸酯基，若为-CHO，则还有-F和-OH，同分异构体有、、、、、、、、、，若含有-OOCH，则还有-F，同分异构体有、、，因此符合题意的同分异构体有13种；核磁共振氢谱为3组峰，且峰面积比为2：2：1的同分异构体的结构简式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 郑州市2024-2025学年下期期末考试 高二化学试题卷 注意事项： 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。考试时间90分钟，满分100分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息，然后在答题卡上作答，在试题卷。上作答无效。交卷时只交答题卡。 相对原子质量：H-1 B-11 C-12 N-14 Na-23 Cl-35.5 第Ⅰ卷(选择题，共45分) 一、选择题(本题共15小题，每题只有一个选项符合题意，每小题3分，共45分) 1. 化学与科技、生活、社会发展等密切相关。下列说法正确的是 A. 导电能力强，可以用于制造光导纤维 B. 纳米材料石墨烯被称为“黑金”，它属于有机高分子材料 C. 液晶既具有液体的流动性，又表现出类似晶体的各向异性 D. 第三代半导体材料碳化硅可应用在5G通信领域，碳化硅属于离子晶体 2. 下列化学用语正确的是 A. 基态Cr的价电子排布式： B. 的结构示意图为： C. 甲基的电子式： D. 的空间结构模型： 3. 下列对有关事实的解释正确的是 选项 事实 解释 A 的熔点比干冰高 分子间的范德华力大 B 与分子的空间构型不同 二者中心原子杂化轨道类型不同 C HF的热稳定性比HCl强 H-F比H-Cl的键能大 D 某些金属盐灼烧时呈现不同焰色 电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同 A. A B. B C. C D. D 4. 冠醚是一种超分子，它能适配不同碱金属离子，其空腔直径和适配离子直径关系如下表所示；二苯并-18-冠-6与形成的配离子结构如下图所示。下列说法错误的是 冠醚 冠醚空腔直径/pm 适配离子(直径/pm) 二苯并-18-冠-6 260~320 、 二苯并-21-冠-7 340~430 A. 冠醚可以用来识别碱金属离子 B. 二苯并-21-冠-7也能适配 C. 图中配离子中配位键的数目为6 D. 二苯并-18-冠-6中碳原子杂化方式有2种 5. 咔唑()是一种新型有机液体储氢介质。下列说法正确的是 A. 电负性 B. 同周期元素中第一电离能小于N有4种 C. 咔唑的沸点比的沸点高 D. 基态氮原子的外围电子轨道表示式不能写为，因为违背了泡利不相容原理 6. 金刚石硬度大，熔点高，用途非常广泛。工业上利用反应人工合成金刚石。已知：氯化钠晶胞结构如图1所示，相邻的与的距离为a cm，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. Ni、Co均属于元素周期表中d区元素 B. 、NaCl、金刚石三种物质的熔点依次升高 C. 若NaCl晶体密度为，则 D. 12 g金刚石(晶体结构如图2所示)中含有C-C键的数目为 7. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。X和Z同主族，Y位于第二周期，W和X原子序数之和等于的核外电子数。化合物可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是 A. 非金属性：X>Y>Z B. 原子半径：Y>X>W C. 最高价氧化物对应水化物的酸性：X>Z D. 气态氢化物的稳定性：Z>Y 8. 下列说法正确的是 A. 的名称是2-甲基戊醛 B. 与发生酯化反应可生成酯 C. 乙酸、苯酚均能与NaOH溶液反应，二者的官能团相同 D. 总物质的量相同的和以任意比混合，完全燃烧时消耗的量相同 9. 现有八种有机物：①苯、②乙烷、③1,3-丁二烯、④环戊烷、⑤2-戊炔、⑥对二甲苯、⑦聚氯乙烯、⑧环己烯。既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能与溴水反应使之褪色的是 A. ③⑤⑧ B. ③⑤⑦⑧ C. ③④⑤⑥ D. ③④⑤⑥⑧ 10. 在有机化合物分子中，基团之间相互作用会影响其化学性质。下列事实中，不能说明此观点的是 A. 的为，的为 B. 乙烯能发生加成反应，乙烷不能发生加成反应 C. 甲苯苯环上的氢原子比苯分子中的氢原子更容易被硝基取代 D. 乙醇可与氢卤酸反应生成卤代烃，苯酚不能与氢卤酸反应生成卤苯 11. 紫檀芪最初因在紫檀中被发现而得名，有很好的生物活性和代谢稳定性，其结构简式如下图所示，下列说法错误的是 A. 紫檀芪的分子式为 B. 该物质中所有碳原子均可共平面 C. 该物质遇溶液显紫色 D. 1mol该物质最多能与6mol发生加成反应 12. 下列实验装置正确且能达到实验目的的是 A. 甲：有机相与水相分液分离 B. 乙：实验室制备乙酸乙酯 C. 丙：检验1-溴丙烷的消去产物 D. 丁：蒸馏法分离沸点不同的物质 13. 关于下列三种高分子材料的描述中，正确的是 A. 聚维酮的单体是 B. 异戊橡胶的单体可以使溴水褪色 C. 涤纶是对苯二甲酸和乙醇通过缩聚反应得到的 D. 聚维酮、异戊橡胶和涤纶都属于天然高分子材料 14. 广泛用于农业生产和家庭除虫的低毒高效杀虫剂—拟除虫菊酯，分子结构如图所示，关于其分子结构的确定，下列说法正确的是 A. X射线衍射可确定分子的空间结构 B. 质谱可以确定拟除虫菊酯的分子式 C. 红外光谱可确定分子中含有6种官能团 D. 核磁共振氢谱可以区别该分子的对映异构体 15. 下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 向15ml苯中滴入几滴液溴，无白色烟雾产生 苯和液溴不能发生取代反应 B 向乙醇与浓硫酸的混合液中放入碎瓷片，加热，产生的气体使溴水褪色 该气体中一定含有乙烯 C 向脱脂棉上加入几滴90%硫酸，用玻璃棒将其搅成糊状，小火微热；冷却后加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，未出现砖红色沉淀 脱脂棉中的纤维素未水解 D 向苯酚浊液中滴加溶液，浊液变澄清 苯酚的酸性强于 A. A B. B C. C D. D 第Ⅱ卷(非选择题，共55分) 二、非选择题(本题包括6小题，共55分) 16. 离子液体是一种只由离子组成的液体，在低温下也能以液态稳定存在，是一种应用广泛、很有研究价值的溶剂。对离子液体的研究显示最常见的离子液体由下图所示阳离子和阴离子组成。回答下列问题： （1）C在元素周期表中的位置是___________。 （2）图中阴离子的空间构型为___________。 （3）图中的阳离子非常稳定，它的电子在其环状结构中高度离域形成大π键，该离子中C原子的杂化方式为___________。 （4）为了使阳离子以单体形式存在以获得良好的溶解性能，与N相连的乙基不能被氢原子替换，请解释原因___________。 17. 立方氮化硼(BN)是新型人工合成材料。利用新合成技术可以实现低温低压制备，反应为：。回答下列问题： （1）基态B原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为___________形。 （2）中Cl-B-Cl的键角为___________，该分子为___________(填“极性”或“非极性”)分子。 （3）Li、B、N第一电离能最大的元素是___________。 （4）立方氮化硼晶体晶胞如图1所示。阿伏加德罗常数的值为，该晶体密度表达式为___________；图2是该晶胞的俯视投影图，则该图中表示硼原子相对位置的是___________。 18. X、Y、Z、T四种短周期元素中，基态X原子核外电子的M层中只有两对成对电子，Y的基态原子的核外电子所有电子层共有3个不同的能级，各能级中电子数相等，Z的最外层电子数为其内层电子数的3倍，T是元素周期表中电负性最大的元素。请回答下列问题。 （1）X元素符号为___________，Z元素基态原子的电子排布式为___________。 （2）相同条件下与分子在水中的溶解度较大的是___________(写分子式)，理由是___________。 （3）X、Y、Z的最简单气态氢化物的沸点最高的是___________(写分子式)。 （4）T的氢化物溶液中存在的氢键类型有___________种。 19. 高分子材料PMMA广泛应用于医疗、建筑、光学等领域，可通过如下转化过程制备。 （1）B中官能团的名称为___________。 （2）C结构简式为___________。 （3）反应③和④对应的反应类型分别为___________、___________。 （4）写出反应④的化学方程式___________。 20. 邻苯二甲酸二丁酯()是一种常用的塑化剂，实验室可由邻苯二甲酸酐()与正丁醇在浓硫酸共热下反应制得，反应原理如下： 已知：①正丁醇沸点118℃②邻苯二甲酸二丁酯为无色油状液体，摩尔质量为，沸点340℃，温度超过180℃时易发生分解。 实验步骤： 步骤Ⅰ：向三颈烧瓶中加入5.9g(0.04mol)邻苯二甲酸酐、12.6mL(0.12mol)正丁醇、0.2mL(约5-8滴)浓硫酸和几粒沸石，并在分水器中加入正丁醇至与支管口相平，然后小火加热三颈烧瓶至微沸。装置如下图： 步骤Ⅱ：待邻苯二甲酸酐固体完全溶解后，继续缓慢升温至140℃，反应约2h，停止加热。 步骤III：反应液冷却至70℃以下，将反应混合物倒出，用20-30mL5%的溶液中和，然后用饱和食盐水洗涤2-3次至中性得到粗产品。 步骤Ⅳ：粗产品经过减压蒸馏，最终得到产品8.0g。 回答下列问题： （1）仪器甲的名称为___________，其作用为___________。 （2）步骤Ⅱ中需要不断从分水器下端分离出水，其目的是___________。 （3）步骤Ⅳ中减压蒸馏的优点是___________。 （4）邻苯二甲酸二丁酯的产率为___________(结果保留两位有效数字)。 21. 有机物(H)是一种凝血酶抑制剂的合成中间体，其合成路线如下(部分条件已省略)： （1）A的名称为___________。 （2）A→B的化学方程式为___________。 （3）D的结构简式为___________。 （4）G→H的反应类型为___________。 （5）同时满足以下条件的A的同分异构体有___________种。 ①含有苯环；②可发生银镜反应。 写出核磁共振氢谱为3组峰，且峰面积比为2：2：1的同分异构体的结构简式为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $