精品解析：四川省资阳市安岳中学2024-2025学年高二下学期期中考试 化学试题

安岳中学高2023级第四学期半期考试 化学试题 考试时间：75分钟；满分：100分； 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列有关化学用语表示正确的是 A. 氯气的共价键电子云轮廓图： B. 二氧化硅的分子式为 C. 的模型为 D. 顺丁烯的结构简式： 2. 下列有关元素单质或化合物的叙述正确的是 A. 分子呈正四面体，键角为 B. NaCl焰色试验为黄色，与Cl电子跃迁有关 C. Cu基态原子核外电子排布符合构造原理 D. 是由极性键构成的极性分子 3. “结构决定性质”是化学学科的核心观念。下列有关性质的比较正确的是 A. 在水中的溶解度：戊醇<乙醇 B. 熔点： C. 硬度：金刚石<碳化硅<硅 D. 热稳定性：H2O＜H2S＜H2Se 4. 下列有关物质结构、性质的说法正确的是 A. 图1中18-冠-6中O原子(灰球)通过离子键与作用 B. 图2中物质比摩尔质量大，具有更高的熔、沸点 C. 图2中阳离子中碳原子有两种杂化方式 D. 图3中表示硅氧四面体，则该硅酸盐结构的通式为 5. 奥司他韦(Oseltamivir)是一种作用于神经氨酸酶的特异性抑制剂，其对神经氨酸酶的抑制能起到治疗流行性感冒的作用，结构简式如图所示，下列说法不正确的是 A. 该物质在光照下与氯气反应，可形成键 B. 奥司他韦的分子式为C16H28O4N2 C. 奥司他韦含有4种官能团 D. 该物质可发生取代、加成、加聚、氧化反应 6. 下列物质中，不能用酸性KMnO4溶液鉴别，但可用溴水鉴别的是 A. 己烷 苯 B. 己烯 苯 C. 己烯 甲苯 D. 己烷 己烯 7. 已知青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，易溶于有机溶剂，如丙酮、乙醚等，在水中几乎不溶，热稳定性差。如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程，下列说法不正确的是 A. 青蒿素分子中含有7个手性碳原子 B. 操作I是萃取、过滤，选用的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗 C. 操作Ⅱ是蒸馏，操作Ⅲ是用水重结晶 D 根据结构分析青蒿素能与碘化钠作用生成碘单质 8. X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、 Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是 A. 第一电离能： B. 电负性： C. Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径： D. 与水反应生成产物之一是非极性分子 9. 下列有关混合物分离的实验操作和原理分析都正确的是 选项 实验目的 实验操作 实验原理 A 用普通酒精制无水酒精 加入硫酸铜，蒸馏 硫酸铜吸收水 B 除去苯甲酸中的氯化钠 加热溶解，趁热过滤，冷却结晶，过滤 苯甲酸溶解度比氯化钠大 C 除去淀粉溶液中的葡萄糖 加入酒精，萃取分液 二者在酒精中溶解度不同 D 向溶液中加入过量的氨水，要得到深蓝色晶体 加入乙醇，过滤 硫酸四氨合铜晶体在弱极性溶剂中的溶解度较小 A. A B. B C. C D. D 10. 观察下图中有机物的结构简式，下列说法不正确的是 A. 该化合物所有原子可能位于同一平面内 B. 该化合物中至多有6个碳原子位于同一直线上 C. 该物质存在顺反异构 D. 1mol该物质最多可以与7mol发生加成反应 11. 下列操作能达到实验目的是 A.制备并检验乙炔性质 B.证明石蜡分解产物中含有乙烯 C.分离甲烷和氯气反应后的液态混合物 D.分离乙醇和乙酸乙酯的混合液 A. A B. B C. C D. D 12. 某学习小组研究某烃的含氧衍生物A的组成和结构，研究过程如下：称取9gA在足量氧气中充分燃烧，并使产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4g和13.2g，对A进行波谱分析结果如图。下列说法错误的是 A. 由质谱图可知A的分子式为 B. 结合红外光谱和核磁共振氢谱可知A的结构简式为 C. 若取A和的混合物1mol进行燃烧实验，该混合物完全燃烧消耗氧气的物质的量取决于混合物中二组分的比例 D. B是A的位置异构体，则B在核磁共振氢谱中峰面积之比为2∶2∶1∶1 13. 下列说法正确的是 A. 和具有相同的官能团，互为同系物 B. 联苯不属于苯的同系物，其一溴代物有3种 C. 有机物的系统命名为甲基乙基戊烷 D. 有机物与溴单质按物质量之比发生加成反应，生成的产物有4种(不考虑立体异构) 14. 储氢材料的晶胞结构如图所示，的摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是 A. 的配位数为2 B. 晶胞中含有2个 C. 晶体密度的计算式为 D. (i)和(ii)之间的距离为 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 硫代硫酸盐()、连三硫酸盐()和连四硫酸盐()都是采矿废水中常见的硫代盐，其中硫代硫酸盐最为常见。科技工作者通过悬浮微滴实验，深入探讨了O3氧化硫代硫酸盐的反应机制(如图所示)，这对废水处理和理解气候影响具有重要意义。 请回答下列问题： （1）基态S的2p电子云有_______种不同的伸展方向；基态S中能量最高的电子占据的原子轨道电子云轮廓图为_______。 （2）O3、P4、C60三种物质中，在CS2中溶解度最小的是_______，C60的晶体类型为_______晶体。 （3）查阅资料知，可看成中的一个O被S代替。的空间结构为_______；一定条件下，中的_______(填字母序号)最易可和Ag+配位； a.O原子 　　　b.中心S原子　　　 c. 端基S原子 （4）六水合硫代硫酸镁(MgS2O3·6H2O)的晶胞结构与参数如下图所示： 六水合硫代硫酸镁晶体中微粒间的作用力除有离子键、极性共价键外，还有_______和_______；若该晶体的密度为ρg·cm-3， 则阿伏加德罗常数的值NA=_______mol-1(MgS2O3·6H2O的摩尔质量为Mg·mol-1)。 16. 按要求回答下列问题： （1）Fe2+可以与CN-形成配合物K4[Fe(CN)6]，中心离子的核外电子排布式为_______。 （2）邻二氮菲(phen，结构为 )可与亚铁生成稳定的橙色配合物[Fe(Phen)3]2+，该橙色配合物中Fe2+的配位数为_______，与邻二氮菲相比，[Fe(Phen)3]2+中C-N-C键角_______(填“变大”、“变小”、“不变”)，原因是_______。 （3）N、O、Mg元素的前3级电离能如下表所示：X、Y、Z中为N元素的是_______， 元素 I1/kJ·mol-1 I2/kJ·mol-1 I3/kJ·mol-1 X 737.7 1 450.7 7 732.7 Y 1 313.9 3 388.3 5 300.5 Z 1 402.3 2 856.0 4 578.1 （4）吡啶()可看作苯分子中的一个原子团被1个原子取代的产物，在工业上可用作变性剂、助染剂，是合成药物、消毒剂、染料等的原料。吡啶分子中原子的价层孤电子对占据_______轨道(填轨道类型)。吡啶在水中的溶解度远大于苯，主要原因是①_______，②_______。 17. 苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸，其反应原理如下： (未配平) 名称 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g·mL-1) 溶解性 甲苯 92 -95 110.6 0.867 不溶于水，易溶于乙醇 苯甲酸 122 122.4(100℃升华) 248 微溶于冷水，易溶于乙 醇、热水 实验步骤： Ⅰ.在装有温度计、冷凝管和搅拌器三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(约0.03mol)高锰酸钾，慢慢开启搅拌器，并加热回流至回流液不再出现油珠(装置如图，夹持及加热仪器省略)。 Ⅱ.停止加热，继续搅拌，冷却片刻后，从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液，并将反应混合物趁热过滤，用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液，于冰水中冷却，然后用浓盐酸酸化至苯甲酸完全析出。过滤，用少量冷水洗涤沉淀，将固体放在沸水浴上干燥。称量粗产品为 0.8600g。 回答下列问题： （1）根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶的最适宜规格为_______ (填编号)。 A. 100mL B. 250mL C. 500mL D. 1000mL （2）冷凝管中冷凝水的进水口为_______ (填“a ”或“b”)。当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成，其判断理由是_______。 （3）加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是_______ 。 （4）干燥苯甲酸晶体时，若温度过高，可能出现的结果是_______。 （5）据此估算本实验中苯甲酸的产率接近 _______ (填编号)。 A. 70% B. 60% C. 50% D. 40% （6）若要得到纯度更高的苯甲酸，可通过_______的方法来提纯。 18. 以下是苯作为原料制备一系列化合物转化关系图。 已知：R-NO2R-NH2(R 表示烃基) （1）A的名称是_______，B的结构简式为_______。 （2）由 与 Br2反应生成C的化学反应方程式为_______。 （3）比较酸性强弱：_______D(填“>”或“<”)。由D生成的反应类型为_______。 （4）E具有优良的绝热、绝缘性能，E的结构简式是_______。化合物F的分子式为C9H10，和互为同系物，F可能的结构有_______种(不考虑立体异构)，其中一种核磁共振氢谱图有五组吸收峰，且峰面积之比为3：2：2：1：2，写出其结构简式_______(任写一种)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 安岳中学高2023级第四学期半期考试 化学试题 考试时间：75分钟；满分：100分； 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列有关化学用语表示正确的是 A. 氯气的共价键电子云轮廓图： B. 二氧化硅的分子式为 C. 的模型为 D. 顺丁烯的结构简式： 【答案】A 【解析】 【详解】A．氯气分子中氯原子与氯原子形成p-p键，共价键电子云轮廓图为，故A正确； B．二氧化硅为共价晶体，其化学式为，不由分子构成，故B错误； C．在NH3中N为中心原子，σ键个数为3，孤电子对==1，价层电子对为3+1=4，所以杂化方式为sp3杂化，VSEPR模型为四面体形，故C错误； D．顺-2-丁烯的结构中两个甲基在双键的同一侧，其结构简式为，故D错误； 答案选A。 2. 下列有关元素单质或化合物的叙述正确的是 A. 分子呈正四面体，键角为 B. NaCl焰色试验为黄色，与Cl电子跃迁有关 C. Cu基态原子核外电子排布符合构造原理 D. 是由极性键构成的极性分子 【答案】D 【解析】 【详解】A．分子呈正四面体，磷原子在正四面体的四个顶点处，键角为，A错误； B．NaCl焰色试验为黄色，与Na电子跃迁有关，B错误； C．Cu基态原子核外电子排布不符合构造原理，考虑了半满规则和全满规则，价电子排布式为3d104s1，这样能量更低更稳定，C错误； D. 的构型是V形，因此是由极性键构成的极性分子，D正确； 故选D。 3. “结构决定性质”是化学学科的核心观念。下列有关性质的比较正确的是 A. 在水中的溶解度：戊醇<乙醇 B. 熔点： C. 硬度：金刚石<碳化硅<硅 D. 热稳定性：H2O＜H2S＜H2Se 【答案】A 【解析】 【详解】A．戊醇的烃基比乙醇的大，烃基为憎水基，导致其在水中的溶解度低于乙醇，A正确； B．和均为离子晶体，和的电荷数更高且离子半径更小，晶格能更大，故的熔点应高于，B错误； C．金刚石、碳化硅、硅均为共价晶体，原子半径，键长，键能越大硬度越高，故硬度顺序应为金刚石＞碳化硅＞硅，C错误； D．简单氢化物热稳定性与非金属性有关，非金属性：，故稳定性顺序为，D错误； 故答案选A。 4. 下列有关物质结构、性质的说法正确的是 A. 图1中18-冠-6中O原子(灰球)通过离子键与作用 B. 图2中物质比摩尔质量大，具有更高的熔、沸点 C. 图2中阳离子中碳原子有两种杂化方式 D. 图3中表示硅氧四面体，则该硅酸盐结构的通式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．图1中冠醚中氧原子与之间并非离子键，而是通过配位键结合，A项错误； B．图2中阳离子基团较大，离子键较弱，所以熔沸点较低，则图2物质相较具有更低的熔沸点，B项错误； C．图2中，碳原子有碳碳双键，碳氮单键，碳碳单键，则杂化方式为sp2、sp3，C项正确； D．该结构的最小重复单元如图，最小重复单元中Si原子个数为，O原子个数为，Si元素化合价为+4价、O元素化合价为-2价，则整体化合价为-10，所以该硅酸盐结构的通式为，D项错误； 答案选C。 5. 奥司他韦(Oseltamivir)是一种作用于神经氨酸酶的特异性抑制剂，其对神经氨酸酶的抑制能起到治疗流行性感冒的作用，结构简式如图所示，下列说法不正确的是 A. 该物质在光照下与氯气反应，可形成键 B. 奥司他韦的分子式为C16H28O4N2 C. 奥司他韦含有4种官能团 D. 该物质可发生取代、加成、加聚、氧化反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．该物质含有烷基，在光照下与氯气可发生取代反应，氯原子取代烷基上的氢原子，能形成键，A正确； B．根据奥司他韦的结构简式，数出各原子的个数，其分子式应为C16H28O4N2，B正确； C．由结构简式可知，奥司他韦分子的官能团为酯基、酰胺基、氨基、醚键、碳碳双键5种官能团，C错误； D．由结构简式可知，含烷基可发生取代反应；含碳碳双键可发生加成、加聚反应；含碳碳双键，可发生氧化反应，D正确； 故选C。 6. 下列物质中，不能用酸性KMnO4溶液鉴别，但可用溴水鉴别的是 A. 己烷 苯 B. 己烯 苯 C. 己烯 甲苯 D. 己烷 己烯 【答案】C 【解析】 【详解】A项、己烷、苯均不与酸性高锰酸钾反应，故不能用酸性KMnO4溶液鉴别，但也均不与溴水发生反应，故也不能用溴水鉴别，故A项错误； B项、己烯能被酸性高锰酸钾氧化，使高锰酸钾溶液褪色，而苯和酸性高锰酸钾不反应，故可用酸性KMnO4溶液鉴别，同样己烯能与溴水发生加成反应而使溴水褪色，而苯不能，故也可用溴水鉴别，故B项错误； C项、己烯和甲苯与酸性高锰酸钾都发生氧化还原反应而使高锰酸钾溶液褪色，故不可用酸性KMnO4溶液鉴别，但己烯与溴水发生加成反应，甲苯与溴水不反应，故可用溴水鉴别，故C项正确； D项、己烷与酸性高锰酸钾或溴水都不反应，而己烯与酸性高锰酸钾或溴水均可反应褪色，故用酸性高锰酸钾或溴水均能鉴别，故D项错误； 答案选C。 7. 已知青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，易溶于有机溶剂，如丙酮、乙醚等，在水中几乎不溶，热稳定性差。如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程，下列说法不正确的是 A. 青蒿素分子中含有7个手性碳原子 B. 操作I是萃取、过滤，选用的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗 C. 操作Ⅱ是蒸馏，操作Ⅲ是用水重结晶 D. 根据结构分析青蒿素能与碘化钠作用生成碘单质 【答案】C 【解析】 【分析】将黄花青蒿干燥后，在研钵中进行研磨，得到固体粉末，加入乙醚，进行萃取，萃取后过滤，将得到的滤液进行蒸馏，蒸出乙醚，得到粗品，再将粗品进行萃取、蒸馏，得到精品青蒿素，据此作答。 【详解】A．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，青蒿素分子中含有7个手性碳原子，A正确； B．已知青蒿素易溶于乙醚，操作Ⅰ加入乙醚可萃取青蒿素，再过滤，将残渣和提取液分离，过滤时需要玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗，B正确； C．根据分析可知，操作Ⅱ是蒸馏；青蒿素在水中几乎不溶，故操作Ⅲ不能用水重结晶，C错误； D．青蒿素结构中含有过氧键(－O－O－)，具有强氧化性，能与碘化钠作用生成碘单质，D正确； 故选C。 8. X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、 Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是 A. 第一电离能： B 电负性： C. Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径： D. 与水反应生成产物之一是非极性分子 【答案】A 【解析】 【分析】X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、 Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，则X为C，Y为N，Z为F，W原子在同周期中原子半径最大，则W为Na。 【详解】A．根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，则第一电离能：，故A错误； B．根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则电负性：，故B正确； C．根据同电子层结构核多径小，则Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：，故C正确； D．与水反应生成产物之一为乙炔，乙炔是非极性分子，故D正确。 综上所述，答案为A。 9. 下列有关混合物分离的实验操作和原理分析都正确的是 选项 实验目的 实验操作 实验原理 A 用普通酒精制无水酒精 加入硫酸铜，蒸馏 硫酸铜吸收水 B 除去苯甲酸中的氯化钠 加热溶解，趁热过滤，冷却结晶，过滤 苯甲酸溶解度比氯化钠大 C 除去淀粉溶液中的葡萄糖 加入酒精，萃取分液 二者在酒精中溶解度不同 D 向溶液中加入过量的氨水，要得到深蓝色晶体 加入乙醇，过滤 硫酸四氨合铜晶体在弱极性溶剂中的溶解度较小 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．无水硫酸铜可检验水的存在，不能分离提纯，应加CaO、蒸馏分离，故A错误； B．苯甲酸的溶解度随温度变化大，取一定量样品加入适量的水，加热充分溶解，趁热过滤，冷却结晶，过滤，可除去苯甲酸样品中少量氯化钠，故B错误； C．淀粉在乙醇中不溶，而葡萄糖可溶于乙醇，因此向溶液中加入酒精，搅拌后静置或离心，淀粉沉淀析出，上清液含葡萄糖，故C错误； D．乙醇的极性远低于水，导致离子型化合物硫酸四氨合铜的溶解度大幅下降，因此向CuSO4溶液中加入过量的氨水，加入乙醇，过滤得到深蓝色硫酸四氨合铜晶体，故D正确； 故答案D。 10. 观察下图中有机物的结构简式，下列说法不正确的是 A. 该化合物所有原子可能位于同一平面内 B. 该化合物中至多有6个碳原子位于同一直线上 C. 该物质存在顺反异构 D. 1mol该物质最多可以与7mol发生加成反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．该物质结构根据各官能团特点，可以写作如下结构：，根据碳碳三键上四个原子共线，苯环上12个原子共面，碳碳双键上有六个原子共面，所以该化合物所有原子可能位于同一平面内，A正确； B．根据其结构：，最多位于同一直线上的碳原子为5个，位置如图：，B错误； C．该有机物中，如图所示，框中区域的基团对换位置，可以形成顺式异构，C正确； D．碳碳双键、碳碳三键、苯环都可以与H2发生加成反应，则1mol该物质最多可以与7molH2发生加成反应，D正确； 故选B 11. 下列操作能达到实验目的是 A.制备并检验乙炔的性质 B.证明石蜡分解产物中含有乙烯 C.分离甲烷和氯气反应后的液态混合物 D.分离乙醇和乙酸乙酯的混合液 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．用电石与水反应制得乙炔，同时可以生成硫化氢等杂质气体，将生成气体通入酸性 KMnO4溶液，高锰酸钾液可以氧化硫化氢，紫色褪去不可检验乙炔的不饱和键存在，A不能达到目的； B．石蜡油在加热的条件下经碎瓷片催化可分解产生不饱和烃，不饱和烃可以使Br2的CCl4溶液褪色，但是无法证明不饱和烃一定是乙烯，B不能达到目的； C．分离甲烷与氯气光照反应后得到的多种氯代甲烷的液态混合物，其沸点不同，利用蒸馏方法能完成分离，C能达到目的； D．乙醇与乙酸乙酯之间互溶性较大，难以通过分液漏斗简单分层分离，通常需采用蒸馏方法，D不能达到实验目的； 故选C。 12. 某学习小组研究某烃的含氧衍生物A的组成和结构，研究过程如下：称取9gA在足量氧气中充分燃烧，并使产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4g和13.2g，对A进行波谱分析结果如图。下列说法错误的是 A. 由质谱图可知A的分子式为 B. 结合红外光谱和核磁共振氢谱可知A的结构简式为 C. 若取A和的混合物1mol进行燃烧实验，该混合物完全燃烧消耗氧气的物质的量取决于混合物中二组分的比例 D. B是A的位置异构体，则B在核磁共振氢谱中峰面积之比为2∶2∶1∶1 【答案】C 【解析】 【分析】9gA在足量氧气中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过足量的浓硫酸和碱石灰，发现两者分别增重5.4g和13.2g，说明完全燃烧生成水的质量为5.4g，二氧化碳的质量为13.2g， 5.4g，9gA完全燃烧生成水的物质的量是==0.3 mol，9.0gA完全燃烧生成二氧化碳的物质的量是==0.3mol，n(O)===0.3mol，所以A的实验式为CH2O，通过质谱法测得A相对分子质量为90，设分子式为(CH2O)n，则(12+2+16)n=90，n=3，故A的分子式为C3H6O3，以此来解析； 【详解】A．由分析可知A的分子式为，A正确； B．根据红外光谱只A中含有-OH和-COOH，由核磁共振氢谱可知，A中含有4种氢原子，其数目比为1：1：1：3，故A的结构简式为CH3CH(OH)COOH，B正确； C．由分析可知A的分子式为，假设有机物的物质的量都为1mol,混合物中的两种有机物物质的量相同时，完全燃烧消耗的氧气的物质的量相等，无论以何种物质的量的比例混合，完全燃烧消耗氧气的量是否都为3mol，C错误； D．B是A的位置异构体，则B为CH2(OH)CH2COOH，共有4种氢原子，个数比为2：2：1：1，即B在核磁共振氢谱中峰面积之比为2：2：1：1，D正确； 故选C。 13. 下列说法正确的是 A. 和具有相同的官能团，互为同系物 B. 联苯不属于苯的同系物，其一溴代物有3种 C. 有机物的系统命名为甲基乙基戊烷 D. 有机物与溴单质按物质的量之比发生加成反应，生成的产物有4种(不考虑立体异构) 【答案】B 【解析】 【详解】A ．CH3CH2OH和丙三醇分子中的羟基数目不同，不互为同系物，A错误； B．苯的同系物分子中只含有1个苯环，联苯分子中含有2个苯环，联苯不属于苯的同系物，联苯分子结构对称，含有3种不同化学环境的氢原子，其一溴代物有3种，B正确； C．该烷烃分子中最长碳链有6个碳原子，名称为2，4-二甲基己烷，C错误； D．有机物与溴单质按物质的量之比1：1发生加成反应时，得到的产物、、、、共有5种，D错误； 故选B。 14. 储氢材料的晶胞结构如图所示，的摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是 A. 的配位数为2 B. 晶胞中含有2个 C. 晶体密度的计算式为 D. (i)和(ii)之间的距离为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，与距离最近且等距离的的个数是3，则的配位数为3，A项错误； B．位于晶胞的顶点和体心上，该晶胞中的个数为，B项正确； C．该晶胞体积为，该晶胞中的个数为，的个数为，相当于晶胞中含有2个，晶体密度为，C项错误； D．(i)和(ii)之间的距离等于晶胞体对角线长度的一半，为，D项错误； 答案选B。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 硫代硫酸盐()、连三硫酸盐()和连四硫酸盐()都是采矿废水中常见的硫代盐，其中硫代硫酸盐最为常见。科技工作者通过悬浮微滴实验，深入探讨了O3氧化硫代硫酸盐的反应机制(如图所示)，这对废水处理和理解气候影响具有重要意义。 请回答下列问题： （1）基态S的2p电子云有_______种不同的伸展方向；基态S中能量最高的电子占据的原子轨道电子云轮廓图为_______。 （2）O3、P4、C60三种物质中，在CS2中溶解度最小的是_______，C60的晶体类型为_______晶体。 （3）查阅资料知，可看成中的一个O被S代替。的空间结构为_______；一定条件下，中的_______(填字母序号)最易可和Ag+配位； a.O原子 　　　b.中心S原子　　　 c. 端基S原子 （4）六水合硫代硫酸镁(MgS2O3·6H2O)的晶胞结构与参数如下图所示： 六水合硫代硫酸镁晶体中微粒间的作用力除有离子键、极性共价键外，还有_______和_______；若该晶体的密度为ρg·cm-3， 则阿伏加德罗常数的值NA=_______mol-1(MgS2O3·6H2O的摩尔质量为Mg·mol-1)。 【答案】（1） ①. 3 ②. 哑铃形 （2） ①. ②. 分子晶体 （3） ①. 四面体 ②. c （4） ①. 配位键 ②. 氢键 ③. 【解析】 【小问1详解】 S是第16号元素，核个电子排布：，基态S的2p电子云有3种不同的伸展方向；基态S中能量最高的电子占据3p能级的原子轨道，电子云形状为哑铃形； 【小问2详解】 、、均为非极性分子，是极性分子，故在中的溶解度最小；的晶体类型为分子晶体； 【小问3详解】 ①的价层电子对数为4，故的空间结构为正四面体，而“可看成中的一个O被S代替”，故的空间结构为四面体；中心S原子无孤电子对，不能形成配位键，O原子和端基S原子都有孤电子对，但O的电负性大于S，故中的端基S原子最易和配位，故选c； 【小问4详解】 六水合硫代硫酸镁晶体中微粒间的作用力有离子键(阴阳离子之间)、极性共价键外(水分子内)、配位键(水是配体)和氢键(水分子之间)；结合化学式，该晶胞已经包含了4个，，，。 16. 按要求回答下列问题： （1）Fe2+可以与CN-形成配合物K4[Fe(CN)6]，中心离子的核外电子排布式为_______。 （2）邻二氮菲(phen，结构为 )可与亚铁生成稳定的橙色配合物[Fe(Phen)3]2+，该橙色配合物中Fe2+的配位数为_______，与邻二氮菲相比，[Fe(Phen)3]2+中C-N-C键角_______(填“变大”、“变小”、“不变”)，原因是_______。 （3）N、O、Mg元素的前3级电离能如下表所示：X、Y、Z中为N元素的是_______， 元素 I1/kJ·mol-1 I2/kJ·mol-1 I3/kJ·mol-1 X 737.7 1 450.7 7 732.7 Y 1 313.9 3 388.3 5 300.5 Z 1 402.3 2 856.0 4 578.1 （4）吡啶()可看作苯分子中的一个原子团被1个原子取代的产物，在工业上可用作变性剂、助染剂，是合成药物、消毒剂、染料等的原料。吡啶分子中原子的价层孤电子对占据_______轨道(填轨道类型)。吡啶在水中的溶解度远大于苯，主要原因是①_______，②_______。 【答案】（1） （2） ①. 6 ②. 变大 ③. 邻二氮菲分子中氮原子的孤对电子对数为1，邻氮二菲合铁（Ⅱ）离子中氮原子的孤对电子数为0，化合物中中心原子的孤对电子数越多，键角越小 （3）Z （4） ①. ②. 吡啶为极性分子，水也是极性分子 ③. 吡啶能与分子形成分子间氢键 【解析】 【小问1详解】 在配合物K4[Fe(CN)6]中，中心离子为，其核外电子排布式为：。 【小问2详解】 根据的结构，每1个邻二氮菲与间形成2个配位键，则该橙色配合物中的配位数为：；由结构简式可知，邻二氮菲分子中氮原子的孤对电子对数为1，氮原子与具有空轨道的亚铁离子形成配位键导致邻氮二菲合铁（Ⅱ）离子中氮原子的孤对电子数为0，化合物中中心原子的孤对电子数越多，键角越小，所以与邻二氮菲相比，导致[Fe(Phen)3]2+中C-N-C的键角变大。 【小问3详解】 根据表中数据可知X元素的，则X元素为：Mg；Y的小于Z的，而Y的又大于Z的，原因在于N原子的价电子排布式为：，2p轨道处于半充满稳定结构，比O原子的更难失去第一个电子，有O的小于N的；而第二电离能O原子又变为：，处于半充满稳定结构，比N原子的更难失去第二个电子，导致O原子的又大于N原子的，所以最后可以确定Y为O元素、Z为N元素。 【小问4详解】 在吡啶()分子中，也含有类似于苯环一样的大键结构，则原子采用的是杂化方式，则原子的价层孤电子对占据的是杂化轨道；已知苯分子为非极性分子，分子为极性分子，吡啶为苯分子中的一个原子团被1个原子取代的产物，变为了极性分子，且吡啶能与分子形成分子间氢键，从而导致在水中的溶解度远大于苯。 17. 苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸，其反应原理如下： (未配平) 名称 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g·mL-1) 溶解性 甲苯 92 -95 110.6 0.867 不溶于水，易溶于乙醇 苯甲酸 122 122.4(100℃升华) 248 微溶于冷水，易溶于乙 醇、热水 实验步骤： Ⅰ.在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(约0.03mol)高锰酸钾，慢慢开启搅拌器，并加热回流至回流液不再出现油珠(装置如图，夹持及加热仪器省略)。 Ⅱ.停止加热，继续搅拌，冷却片刻后，从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液，并将反应混合物趁热过滤，用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液，于冰水中冷却，然后用浓盐酸酸化至苯甲酸完全析出。过滤，用少量冷水洗涤沉淀，将固体放在沸水浴上干燥。称量粗产品为 0.8600g。 回答下列问题： （1）根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶的最适宜规格为_______ (填编号)。 A. 100mL B. 250mL C. 500mL D. 1000mL （2）冷凝管中冷凝水的进水口为_______ (填“a ”或“b”)。当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成，其判断理由是_______。 （3）加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液目的是_______ 。 （4）干燥苯甲酸晶体时，若温度过高，可能出现的结果是_______。 （5）据此估算本实验中苯甲酸的产率接近 _______ (填编号)。 A. 70% B. 60% C. 50% D. 40% （6）若要得到纯度更高的苯甲酸，可通过_______的方法来提纯。 【答案】（1）B （2） ①. a ②. 当回流液体中不再出现油珠时，说明难溶于水的甲苯已被高锰酸钾完全氧化成苯甲酸 （3）除去过量的高锰酸钾 （4）苯甲酸因升华而损失 （5）C （6）重结晶 【解析】 【分析】实验室定量制取苯甲酸的原理为：将1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(约0.03mol)高锰酸钾放入装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中，慢慢开启搅拌器，并加热回流至回流液不再出现油珠，此时发生反应：；反应结束后，停止加热，继续搅拌，冷却片刻后，从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液，并将反应混合物趁热过滤，用少量热水洗涤滤渣，合并滤液和洗涤液，于冰水中冷却，得到苯甲酸钾溶液，再用浓盐酸酸化至苯甲酸完全析出，过滤，用少量冷水洗涤沉淀，将固体放在沸水浴上干燥，得到苯甲酸固体为 0.8600g，发生的反应为：；据此分析解答。 【小问1详解】 根据题干信息，加入三颈烧瓶中的液体为1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(约0.03mol)高锰酸钾，溶液体积约为102mL左右，而三颈烧瓶所盛液体体积通常占其容积的～，则选250mL三颈烧瓶最适合，故所给的四个选项中，符合条件的选项为：B。 【小问2详解】 冷凝回流装置中的冷凝水采用下进上出的方式，则进水口为：a；在反应中甲苯为不溶于水的油状液滴，苯甲酸易溶于水，故当回流液体中不再出现油珠时，说明难溶于水的甲苯已被高锰酸钾完全氧化成苯甲酸。 【小问3详解】 高锰酸钾与盐酸会发生氧化还原反应生成氯气，加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是除去过量的高锰酸钾，避免在用盐酸酸化时产生氯气。 【小问4详解】 根据题干中的数据可知，苯甲酸在100℃左右时易升华，所以干燥苯甲酸时，若温度过高，苯甲酸因升华而损失。 【小问5详解】 根据分析中方程式可知，高锰酸钾稍稍过量，理论上1mol甲苯最终可以得到1mol苯甲酸，则1.5mL甲苯理论上得到的苯甲酸质量为：，现实际得到苯甲酸质量为：0.8600g，则苯甲酸的产率约为：，则所给的四个选项中，符合条件的选项为：C。 【小问6详解】 苯甲酸的溶解度受温度影响较大，要得到纯度更高的苯甲酸，可通过重结晶的方法来提纯。 18. 以下是苯作为原料制备一系列化合物的转化关系图。 已知：R-NO2R-NH2(R 表示烃基) （1）A的名称是_______，B的结构简式为_______。 （2）由 与 Br2反应生成C的化学反应方程式为_______。 （3）比较酸性强弱：_______D(填“>”或“<”)。由D生成的反应类型为_______。 （4）E具有优良的绝热、绝缘性能，E的结构简式是_______。化合物F的分子式为C9H10，和互为同系物，F可能的结构有_______种(不考虑立体异构)，其中一种核磁共振氢谱图有五组吸收峰，且峰面积之比为3：2：2：1：2，写出其结构简式_______(任写一种)。 【答案】（1） ①. 硝基苯 ②. （2） （3） ①. ②. 加成反应 （4） ①. ②. 6 ③. 、(任写一种) 【解析】 【分析】以苯为原料制备一系列化合物的转化关系为： 上线将苯：在浓硫酸催化作用下与浓硝酸发生硝化反应得到A（硝基苯）：；然后将A与在硝基的间位进行取代得到B：；最后将B在Fe/HCl作用下将硝基还原为氨基得到产物：； 中线将苯：在催化剂作用下与进行取代得到C（溴苯）：；然后将C在浓硫酸作用下再进行取代得到D（对溴苯磺酸）：；最后将D加成得到产物：； 下线将苯：在一定条件下生成乙苯：，再转化为苯乙烯：，最后将苯乙烯在催化剂作用下进行加聚反应得到高分子聚合物E（聚苯乙烯）：；据此分析解答。 【小问1详解】 A的结构简式为：，名称为：硝基苯；根据分析，B的结构简式为：。 【小问2详解】 苯在催化剂作用下可以与进行取代得到溴苯，反应的化学方程式为：。 【小问3详解】 由于Br的电负性大于C，C-Br的极性大于C-H的极性，更容易电离产生H+，酸性更强，故酸性：；由生成的结构差异可知该反应的类型为：加成反应。 【小问4详解】 E具有优良的绝热、绝缘性能的高分子聚合物，根据分析该聚合物是由苯乙烯通过加聚得到的，则该聚合物的结构简式为：；化合物F的分子式为C9H10，和互为同系物，则该物质的结构可能有(不考虑立体异构)：苯环上只有1个取代基有、、3种；苯环上有2个取代基有、、3种，则共有6种同分异构体；其中核磁共振氢谱图有五组吸收峰，且峰面积之比为3：2：2：1：2的结构简式为：、(任写一种)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$