精品解析：江西省抚州市2024-2025学年高二下学期学业质量监测化学试卷

2024—2025学年度下学期学生学业质量监测 高二化学试题卷 说明：(1)本试题卷共6页，18小题，满分100分，考试时间75分钟； (2)答案须写在答题卡相应的位置上，不得在本试题卷上作答，否则不给分； (3)所有考试结束3天后，考生可凭借准考证号登录智学网(www．zhixue．com)查询考试成绩，密码与准考证号相同。 本卷可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Si-28 第I卷(选择题，共42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，只有一个选项符合题意。) 1. 生活处处是化学，下列生活中常见物质的主要成分属于有机合成材料的是 A. 玻璃花瓶 B. 羊毛衫 C. 环保塑料袋 D. 螺丝钉 2. 江西某铜业公司在火法炼铜时也生产硫酸，生产硫酸涉及的化合物有和，关于这些化合物说法不正确的是 A. 和均为酸性氧化物 B. 和分子中心原子的杂化方式相同 C. 键角： D. 分子的极性： 3. 下列关于阿伏伽德罗常数的说法不正确的是 A. 100g质量分数为46%的乙醇水溶液含有的氧原子数为 B. 标准状况下，22.4L二氯甲烷中含有氢原子的数目为 C. 中含有的键数目为 D. 中含键的数目为 4. 列化学用语表示正确的是 A. 顺-2-丁烯的结构： B. 分子的球棍模型： C. HF分子间的氢键： D. 聚丙烯链节的结构简式： 5. 下列有关实验装置及用途叙述正确的是 A. ①装置可用于检验产物 B. ②装置可验证酸性：盐酸>碳酸>苯酚 C. ③装置可测定有机物的结构 D. ④装置可用于实验室制硝基苯 6. 甲、乙、丙三种有机化合物的键线式如图所示。下列有关三种有机物说法错误的是 A. 甲的分子式为，分子中有四种氢原子 B. 乙的二氯代物共有7种(不考虑立体异构) C. 丙的名称为乙苯，其分子中所有碳原子可能共平面 D 甲、乙、丙均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 7. 下列化学反应与方程式不相符的是 A. 甲醛与足量银氨溶液共热： B. 甲苯和光照下的反应： C. 水杨酸()溶液中加入过量溶液： D. 硬脂酸甘油酯在NaOH溶液中皂化： 8. 江西某药材公司证实，黄酮苷(X)可用于治疗功能性消化不良。黄酮苷(X)结构简式如图，下列关于X说法正确的是 A. 含有酯基，且1个分子中含4个手性碳原子 B. 最多可以和发生加成反应 C. 最多可以消耗的钠与氢氧化钠的物质的量之比为 D. X可与新制的反应生成砖红色沉淀 9. 分别燃烧等物质的量的下列各组物质，其中消耗氧气的量相等的是 ①乙炔与乙醛 ②丙烷与葡萄糖 ③乙醚与乙醇 ④甲酸乙酯与丙酸 A. ①④ B. ①③ C. ②④ D. ②③ 10. 下列化学实验中的操作，现象及结论都正确的是 操作 现象 结论 A 向适量淀粉溶液中加入少量稀硫酸，加热约5min，冷却后再加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热 混合液中无红色沉淀出现 证明淀粉没有发生水解反应生成葡萄糖 B 将苯、液溴和铁粉混合后，将产生气体通入水中 所得水溶液的 能证明苯与液溴发生了取代反应 C 溴乙烷与NaOH溶液共热后，滴加溶液 未出现黄色沉淀 溴乙烷未水解 D 向浓溴水中滴加几滴苯酚 出现了白色沉淀 说明苯酚与溴发生了取代反应 A. A B. B C. C D. D 11. 江西师范大学课题组研究成果：超声促进烯胺酮双键断裂合成α-硫氰基酮及可控一锅法合成2-氨基-4-芳基噻唑，其制备主要转化如图。下列说法正确的是 A. Z的分子式为 B. X分子中所有原子可能共平面 C. 物质X具有碱性 D. Z分子中两N原子的杂化方式相同 12. 化合物R具有很强的氧化性，对各种致病性微生物(如病毒、细菌芽孢、真菌等)有很强的杀生作用。R由W、X、Y、Z、Q五种原子序数依次增大的短周期主族元素组成，结构如图所示。W的一种核素被广泛用于考古、地质科学的研究中测定年代，Y是地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是 A. 简单离子半径： B. 工业上电解熔融化合物ZQ制备Z单质 C. W、X、Y分别形成的氢化物中，Y的氢化物的沸点最高 D. Y、Z、Q三种元素形成的化合物的水溶液均呈碱性 13. 我国自主研发对二甲苯的绿色合成路线取得新进展，其合成示意图如图所示，下列说法不正确的是 A. 过程ⅰ发生了加成反应 B. 利用相同原理以及相同原料，也能合成间二甲苯、邻二甲苯 C. 1mol对二甲苯可以与加成，其加成产物的一氯代物有3种 D. 该合成路线理论上碳原子100%利用，且最终得到的产物易分离 14. 二氧化铈是一种重要的催化剂，在其立方晶胞中掺杂，占据原来的位置，可以得到更稳定的结构(过程如下图)，这种稳定的结构使得二氧化铈具有许多独特的性能。下列说法不正确的是 ［已知：的空缺率］ A. 晶胞中，距离最近且等距数目为12 B. 若晶胞中两个间最小距离为apm，则与的最小核间距为 C. 已知M点原子的分数坐标为，则N点原子的分数坐标为 D. 若掺杂后得到的晶体，则此晶体中的空缺率为 第II卷(非选择题，共58分) 二、非选择题(本题包括4小题，共58分。) 15. 下表列出了元素周期表中的若干元素，表中所列的字母分别代表一种化学元素。请回答下列问题： （1）I元素的基态原子的核外电子空间运动状态共有_______种；L元素属于_______区，与L同周期且基态原子未成对电子数相同的元素有_______种。 （2）某同学推断G元素基态原子的核外电子轨道表示式如图。则该同学所画的电子轨道表示式违背了_______。 （3）A、C、I、J的电负性由大到小的排序为：_______。(用元素符号表示) （4）基态M原子简化电子排布式为_______，字母K代表的元素原子的价层电子排布图为_______。 （5）C可与A形成化合物，其含有的键和键的个数比为_______。D可与A形成的为离子化合物，的电子式为_______。 16. 最常见的塑化剂邻苯二甲酸二丁酯可由邻苯二甲酸酐与正丁醇在浓硫酸共热下反应制得，实验装置(部分装置省略)如图甲。已知：正丁醇的沸点为118℃；纯邻苯二甲酸二丁酯是无色透明、具有芳香气味的油状液体，沸点为340℃，酸性条件下，温度超过180℃时易发生分解。由邻苯二甲酸酐和正丁醇制备邻苯二甲酸二丁酯的实验操作流程如图乙。 (相对分子质量：正丁醇-74、邻苯二甲酸酐-148、邻苯二甲酸二丁酯-278) ①向三颈烧瓶内依次加入29.6g邻苯二甲酸酐、22.2g正丁醇、少量浓硫酸。 ②搅拌，升温至105℃，持续搅拌反应2小时，升温至160℃，搅拌、保温至反应结束。 ③冷却至室温，将反应混合物倒出，通过操作X，得到粗产品。 ④粗产品用无水硫酸镁处理至澄清→取清液(粗酯)→减压蒸馏。 ⑤得到产品20.85g。 请回答下列问题： （1）仪器a的名称为_______。 （2）步骤②中需要不断从分水器下部分离出产物水的目的是_______。 （3）上述实验可能生成的有机副产物的结构简式为_______。(填一种即可) （4）反应I进行得迅速而完全，反应Ⅱ是可逆反应，进行得较缓慢，为提高反应速率，可采取的措施是_______。(任写一点即可) （5）操作X中，应先用溶液洗涤粗产品，不能使用氢氧化钠洗涤；若使用氢氧化钠溶液，对产物有什么影响？_______。(用化学方程式表示) （6）粗产品提纯流程中采用减压蒸馏的目的是_______。 （7）本实验中，邻苯二甲酸二丁酯的产率为_______%。 17. 氢能作为理想的清洁能源之一，已经受到世界各国的普遍关注。氢的存储是氢能应用的主要瓶颈，目前所采用或正在研究的主要储氢方法有：配位氢化物储氢、碳质材料储氢、合金储氢、多孔材料储氢等。请回答下列问题： （1）氨硼烷是一种潜在的储氢材料，它可由六元环状化合物通过：制得。 ①B、C、N、O第一电离能由大到小的顺序为_______，其中基态氮原子最高能级电子云轮廓图为_______形；键角由大到小的顺序为_______。 ②分子中含有_______键。与结构相似且原子和电子总数都相等的分子为_______(填分子式)。 ③反应前后碳原子的杂化轨道类型分别为_______、_______。 （2）一种储氢合金由镍和镧(La)组成，其晶胞结构如图所示。 ①该晶体的化学式为_______。 ②该晶体的内部具有空隙，且每个晶胞的空隙中储存6个氢原子比较稳定。已知：标准状况下氢气的密度为；阿伏加德罗常数的值为。若忽略吸氢前后晶胞的体积变化，则该储氢材料的储氢能力为_______。(储氢能力) 18. 化合物G是合成某黄酮类抗菌消炎药物的中间体，其合成路线如下： 已知：①； ② ③(为烃基或H) 回答下列问题： （1）A的化学名称是_______(系统命名法)，C中所含官能团的名称是_______。 （2）由A生成B的反应类型为_______，F的结构简式为_______。 （3）由D生成E的化学方程式为_______。 （4）芳香族化合物W是流程中C的同分异构体，能同时发生银镜反应与水解反应的W有_______种。其中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比为的结构简式为_______(任写一种)。 （5）已知：两个羟基连在同一个碳原子上不稳定，易脱去一分子水；设计由甲苯和乙醛制备肉桂醛()的合成路线(无机试剂任选)：_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年度下学期学生学业质量监测 高二化学试题卷 说明：(1)本试题卷共6页，18小题，满分100分，考试时间75分钟； (2)答案须写在答题卡相应的位置上，不得在本试题卷上作答，否则不给分； (3)所有考试结束3天后，考生可凭借准考证号登录智学网(www．zhixue．com)查询考试成绩，密码与准考证号相同。 本卷可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Si-28 第I卷(选择题，共42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，只有一个选项符合题意。) 1. 生活处处是化学，下列生活中常见物质的主要成分属于有机合成材料的是 A. 玻璃花瓶 B. 羊毛衫 C. 环保塑料袋 D. 螺丝钉 【答案】C 【解析】 【详解】A．玻璃的主要成分是无机盐，A不符合题意； B．羊毛衫的主要成分是蛋白质，是天然有机高分子材料，不属于有机合成材料，B不符合题意； C．环保塑料袋主要成分是有机合成材料，C符合题意； D．螺丝钉主要成分是金属，不属于有机合成材料，D不符合题意； 故合理选项是C。 2. 江西某铜业公司在火法炼铜时也生产硫酸，生产硫酸涉及的化合物有和，关于这些化合物说法不正确的是 A. 和均为酸性氧化物 B. 和分子中心原子的杂化方式相同 C. 键角： D. 分子的极性： 【答案】D 【解析】 【详解】A．SO2和SO3均能与碱反应生成盐和水，符合酸性氧化物的定义，A正确； B．H2O中O原子和H2SO4中S原子均采取sp3杂化（O有2对孤对电子，S形成4个σ键），B正确； C．中心原子价层电子对数，为正四面体结构（键角≈109.5°），H2O为V形结构（键角≈104.5°），故键角＞H2O，C正确； D．SO3为平面三角形（非极性分子），SO2为V形（极性分子），分子的极性应为SO2＞SO3，D错误； 故选D。 3. 下列关于阿伏伽德罗常数的说法不正确的是 A. 100g质量分数为46%的乙醇水溶液含有的氧原子数为 B. 标准状况下，22.4L二氯甲烷中含有氢原子的数目为 C. 中含有的键数目为 D. 中含键的数目为 【答案】B 【解析】 【详解】A．乙醇和水均含1个O原子，100g溶液中乙醇46g（1mol，O为1NA），水54g（3mol，O为3NA），总氧原子数4NA，A正确； B．标准状况下二氯甲烷为液态，无法用22.4L/mol计算物质的量，B错误； C．每个NH3含3个N-H σ键，4个NH3共12σ键，另4个Cu-N配位键为σ键，总计16σ键，C正确； D．1mol SiO2含4mol Si-O键，60g SiO2为1mol，对应4NA，D正确； 故选B。 4. 列化学用语表示正确的是 A. 顺-2-丁烯的结构： B. 分子的球棍模型： C. HF分子间的氢键： D. 聚丙烯链节的结构简式： 【答案】A 【解析】 【详解】A．顺 - 2 - 丁烯中，两个甲基应在碳碳双键的同一侧，所给结构表示正确，A正确； B．是V形结构，该球棍模型不能正确表示分子的结构，B错误； C．氢键通常用虚线表示，分子间的氢键表示为为直线，所给表示方式错误，C错误； D．聚丙烯是由丙烯发生加聚反应得到的，链节的结构简式为，D错误； 故答案选A。 5. 下列有关实验装置及用途叙述正确的是 A. ①装置可用于检验产物 B. ②装置可验证酸性：盐酸>碳酸>苯酚 C. ③装置可测定有机物的结构 D. ④装置可用于实验室制硝基苯 【答案】D 【解析】 【详解】A．1 - 溴丙烷在氢氧化钠的乙醇溶液中发生消去反应生成丙烯，但乙醇具有挥发性，挥发出的乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以仅通过酸性高锰酸钾溶液褪色不能确定产物就是丙烯，A错误； B．浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体能与苯酚钠溶液反应生成苯酚。这样就无法确定是碳酸与苯酚钠反应生成的苯酚，还是氯化氢与苯酚钠反应生成的苯酚，所以不能验证酸性：盐酸>碳酸>苯酚，B错误； C．测定有机物的结构，需要通过定量实验，如利用醇与钠反应产生氢气的量来确定羟基的数目等，该装置无法进行这样的定量测定，C错误； D．实验室制硝基苯是苯与浓硝酸、浓硫酸的混合酸在的水浴中加热发生反应，该装置采用水浴加热，温度计可控制温度，能用于实验室制硝基苯，D正确； 故答案选D。 6. 甲、乙、丙三种有机化合物的键线式如图所示。下列有关三种有机物说法错误的是 A. 甲的分子式为，分子中有四种氢原子 B. 乙的二氯代物共有7种(不考虑立体异构) C. 丙的名称为乙苯，其分子中所有碳原子可能共平面 D. 甲、乙、丙均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 【答案】D 【解析】 【详解】A．由结构简式可知甲、乙的化学式均为C8H14，甲的结构左右对称，分子中有四种氢原子，A正确； B．乙的二氯代物中两个氯原子可在相同或不同的C原子上，如在不同的C上，用定一移一法分析，依次把氯原子定于-CH2或-CH－原子上，共有7种，B正确； C．苯为平面形结构，碳碳单键可以旋转，结合三点确定一个平面，可知所有的碳原子可能共平面，C正确； D．甲（含碳碳双键）、丙（与苯环相连C上有氢原子）可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，乙属于环烷烃，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D错误； 故选D。 7. 下列化学反应与方程式不相符的是 A. 甲醛与足量银氨溶液共热： B. 甲苯和光照下的反应： C. 水杨酸()溶液中加入过量溶液： D. 硬脂酸甘油酯在NaOH溶液中皂化： 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲醛溶液与足量的银氨溶液共热：，故A正确； B．甲苯和光照下在甲基上发生取代反应，故B错误； C．水杨酸中的羧基酸性强于碳酸，可以和碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体，故C正确； D．硬脂酸甘油酯在溶液中皂化反应，即为在碱性情况下的水解反应，故D正确； 故答案选B。 8. 江西某药材公司证实，黄酮苷(X)可用于治疗功能性消化不良。黄酮苷(X)结构简式如图，下列关于X说法正确的是 A. 含有酯基，且1个分子中含4个手性碳原子 B. 最多可以和发生加成反应 C. 最多可以消耗的钠与氢氧化钠的物质的量之比为 D. X可与新制的反应生成砖红色沉淀 【答案】C 【解析】 【详解】A．观察黄酮苷(X)的结构简式，可知分子中不含酯基，手性碳原子是指与四个不同的原子或基团相连的碳原子，经分析该分子中含4个手性碳原子，如图红点所示，A错误； B．分子中苯环、碳碳双键、羰基能与氢气发生加成反应，1个苯环消耗3个，2个苯环消耗6个，1个碳碳双键消耗1个，1个羰基消耗1个，所以1molX最多可以和8mol发生加成反应，B错误； C．分子中酚羟基、醇羟基能与钠反应，酚羟基能与氢氧化钠反应，1molX中含有5个酚羟基、2个醇羟基，所以与钠反应最多消耗7mol钠；含有4个酚羟基，所以与氢氧化钠反应最多消耗4mol氢氧化钠，1molX最多可以消耗的钠与氢氧化钠的物质的量之比为7:4，C正确； D．该分子中不含醛基，不能与新制的反应生成砖红色沉淀，D错误； 故答案选C。 9. 分别燃烧等物质的量的下列各组物质，其中消耗氧气的量相等的是 ①乙炔与乙醛 ②丙烷与葡萄糖 ③乙醚与乙醇 ④甲酸乙酯与丙酸 A. ①④ B. ①③ C. ②④ D. ②③ 【答案】A 【解析】 【详解】①将C2H4O变形写成C2H2·H2O，水不燃烧，等物质的量的C2H2与C2H4O完全燃烧耗氧量相等，故①正确； ②C3H8＋5O2→3CO2＋4H2O，C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O，等物质的量两种有机物消耗的氧气的量不相等，故②不正确； ③C4H6O＋5O2→4CO2＋3H2O，C2H6O＋3O2→2CO2＋3H2O，等物质的量两种有机物消耗的氧气的量不相等，故③不正确； ④两者的分子式为C2H4O2，燃烧耗氧量相等，故④正确； 故选A。 10. 下列化学实验中的操作，现象及结论都正确的是 操作 现象 结论 A 向适量淀粉溶液中加入少量稀硫酸，加热约5min，冷却后再加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热 混合液中无红色沉淀出现 证明淀粉没有发生水解反应生成葡萄糖 B 将苯、液溴和铁粉混合后，将产生的气体通入水中 所得水溶液的 能证明苯与液溴发生了取代反应 C 溴乙烷与NaOH溶液共热后，滴加溶液 未出现黄色沉淀 溴乙烷未水解 D 向浓溴水中滴加几滴苯酚 出现了白色沉淀 说明苯酚与溴发生了取代反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．未中和稀硫酸，无法在碱性条件下检测葡萄糖，结论错误，A错误； B．pH<7可能由HBr或Br2（与水反应可生成HBr和HBrO）引起，无法确定取代反应，结论错误，B错误； C．未中和NaOH直接加AgNO3，无法检测Br⁻，结论错误，C错误； D．苯酚与浓溴水生成三溴苯酚，属于取代反应，结论正确，D正确； 故选D。 11. 江西师范大学课题组研究成果：超声促进烯胺酮双键断裂合成α-硫氰基酮及可控一锅法合成2-氨基-4-芳基噻唑，其制备主要转化如图。下列说法正确的是 A. Z的分子式为 B. X分子中所有原子可能共平面 C. 物质X具有碱性 D. Z分子中两N原子的杂化方式相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据Z的结构，可知分子式为，A错误； B．氨基上的N是sp3杂化，不可能所有原子共面，B错误； C．物质X具有氨基，故具有碱性，C正确； D．Z分子中杂环中N原子杂化方式为sp2，氨基中N杂化方式为sp3，D错误； 故选C。 12. 化合物R具有很强的氧化性，对各种致病性微生物(如病毒、细菌芽孢、真菌等)有很强的杀生作用。R由W、X、Y、Z、Q五种原子序数依次增大的短周期主族元素组成，结构如图所示。W的一种核素被广泛用于考古、地质科学的研究中测定年代，Y是地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是 A. 简单离子半径： B. 工业上电解熔融化合物ZQ制备Z单质 C. W、X、Y分别形成的氢化物中，Y的氢化物的沸点最高 D. Y、Z、Q三种元素形成的化合物的水溶液均呈碱性 【答案】B 【解析】 【分析】W的一种核素被广泛用于考古、地质科学的研究中测定年代，W为C，Y是地壳中含量最多的元素，Y为O，W、X、Y、Z、Q五种原子序数依次增大，X为N，Z形成一价阳离子，原子序数大于氧，Z为Na，Q形成1个共价键，Q为Cl，据此分析。 【详解】A．氯离子核外电子层数最多，半径最大，核外电子排布相同，原子序数越大半径越小，故简单离子半径：，A错误； B．工业上电解熔融化合物NaCl制备Na单质，B正确； C．W为C，形成的氢化物随着碳原子数目增多，沸点升高，还存在有液态和固态的，C错误； D．O、Na、Cl三种元素形成的化合物如高氯酸钠的水溶液呈中性，D错误； 故选B。 13. 我国自主研发对二甲苯的绿色合成路线取得新进展，其合成示意图如图所示，下列说法不正确的是 A. 过程ⅰ发生了加成反应 B. 利用相同原理以及相同原料，也能合成间二甲苯、邻二甲苯 C. 1mol对二甲苯可以与加成，其加成产物的一氯代物有3种 D. 该合成路线理论上碳原子100%利用，且最终得到的产物易分离 【答案】B 【解析】 【详解】A．过程i是异戊二烯和丙烯醛共同发生加成反应，生成具有对位取代基的六元环中间体——4-甲基-3-环己烯甲醛，故A正确； B．根据该合成路线，可以合成对二甲苯和间二甲苯，故B不正确； C．1mol对二甲苯可以与3mol加成，其加成产物有3种不同化学环境的氢，其一氯代物有3种，故C正确； D．该合成路线包含两步，第一步为加成，第二步为脱水，两步的C原子利用率均为100%，对二甲苯不溶于水，可用分液的方法分离得到含有的对二甲苯粗产品，易分离，故D正确； 答案选B。 14. 二氧化铈是一种重要催化剂，在其立方晶胞中掺杂，占据原来的位置，可以得到更稳定的结构(过程如下图)，这种稳定的结构使得二氧化铈具有许多独特的性能。下列说法不正确的是 ［已知：的空缺率］ A. 晶胞中，距离最近且等距的数目为12 B. 若晶胞中两个间的最小距离为apm，则与的最小核间距为 C. 已知M点原子的分数坐标为，则N点原子的分数坐标为 D. 若掺杂后得到的晶体，则此晶体中的空缺率为 【答案】B 【解析】 【详解】A．CeO2晶胞中，Ce4+位于顶点和面心，以位于顶点的Ce4＋为研究对象，距离Ce4＋最近且等距的Ce4＋位于面心，数目为=12，A正确； B．由晶胞结构示意图可知，CeO2晶胞中两个Ce4＋间的最小距离为面对角线的二分之一，由此可得晶胞参数为，Ce4＋与O2-的最小核间距离为晶胞体对角线长的四分之一，即为，B错误； C．M点原子的分数坐标为(0，0，0)，根据晶胞中N点的位置可以看出，N点原子在xyz轴上投影坐标分别为、、，分数坐标为(0.75，0.75，0.25)，C正确； D．氧化铈(CeO2)晶胞中掺杂Y2O3，Y3+占据原来Ce4＋的位置，未掺杂之前，每个晶胞中有：个Ce，8个O，若掺杂Y2O3后得到的晶体，每个晶胞中Ce和Y共4个时，分别含有个Ce4＋和个Y3+，则含有×2+×3=7.6个O2-，则此晶体中O2-的空缺率为，D正确； 故选B。 第II卷(非选择题，共58分) 二、非选择题(本题包括4小题，共58分。) 15. 下表列出了元素周期表中的若干元素，表中所列的字母分别代表一种化学元素。请回答下列问题： （1）I元素基态原子的核外电子空间运动状态共有_______种；L元素属于_______区，与L同周期且基态原子未成对电子数相同的元素有_______种。 （2）某同学推断G元素基态原子的核外电子轨道表示式如图。则该同学所画的电子轨道表示式违背了_______。 （3）A、C、I、J的电负性由大到小的排序为：_______。(用元素符号表示) （4）基态M原子的简化电子排布式为_______，字母K代表的元素原子的价层电子排布图为_______。 （5）C可与A形成化合物，其含有的键和键的个数比为_______。D可与A形成的为离子化合物，的电子式为_______。 【答案】（1） ①. 9 ②. ds ③. 4 （2）泡利原理 （3） （4） ①. ②. （5） ①. 1：5 ②. 【解析】 【分析】由元素在周期表中的位置可知，A为H元素，B为Be元素，C为C元素，D为N元素，E为O元素，F为Na元素，G为Mg元素，H为Al元素，I为S元素，J为Cl元素，K为Cr元素，L为Cu元素，M为As元素。 【小问1详解】 根据分析，I为S元素，电子排布式为1s22s22p63s23p4，核外电子空间运动状态为轨道数，共9种；L为Cu元素，属于ds区；Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，只有1个未成对电子，第四周期有1个未成对电子的有K（[Ar]4s1）、Sc（[Ar]3d14s2）、Ga（[Ar]3d104s24p1）、Br（[Ar]3d104s24p5）共4种； 【小问2详解】 G元素为Mg，电子轨道表示为，3s两个电子的自旋方向应该相反，该同学违背了泡利原理； 【小问3详解】 同周期元素从左到右电负性依次增大，因此Cl＞S，S的非金属性强于C，因此电负性S＞C，CH4中C为负价，因此电负性C＞H，故电负性Cl＞S＞C＞H； 【小问4详解】 M为As元素，是33号元素，简化电子排布式为[Ar]3d104s24p3；K为Cr元素，价电子排布式为3d54s1，价层电子排布图为； 【小问5详解】 C与H形成的C2H4为乙烯，结构式为，含有1个π键5个σ键，比例为1：5；NH5为离子化合物，说明含有，另一个阴离子为H-，因此电子式为。 16. 最常见的塑化剂邻苯二甲酸二丁酯可由邻苯二甲酸酐与正丁醇在浓硫酸共热下反应制得，实验装置(部分装置省略)如图甲。已知：正丁醇的沸点为118℃；纯邻苯二甲酸二丁酯是无色透明、具有芳香气味的油状液体，沸点为340℃，酸性条件下，温度超过180℃时易发生分解。由邻苯二甲酸酐和正丁醇制备邻苯二甲酸二丁酯的实验操作流程如图乙。 (相对分子质量：正丁醇-74、邻苯二甲酸酐-148、邻苯二甲酸二丁酯-278) ①向三颈烧瓶内依次加入29.6g邻苯二甲酸酐、22.2g正丁醇、少量浓硫酸。 ②搅拌，升温至105℃，持续搅拌反应2小时，升温至160℃，搅拌、保温至反应结束。 ③冷却至室温，将反应混合物倒出，通过操作X，得到粗产品。 ④粗产品用无水硫酸镁处理至澄清→取清液(粗酯)→减压蒸馏。 ⑤得到产品20.85g。 请回答下列问题： （1）仪器a的名称为_______。 （2）步骤②中需要不断从分水器下部分离出产物水的目的是_______。 （3）上述实验可能生成的有机副产物的结构简式为_______。(填一种即可) （4）反应I进行得迅速而完全，反应Ⅱ是可逆反应，进行得较缓慢，为提高反应速率，可采取的措施是_______。(任写一点即可) （5）操作X中，应先用溶液洗涤粗产品，不能使用氢氧化钠洗涤；若使用氢氧化钠溶液，对产物有什么影响？_______。(用化学方程式表示) （6）粗产品提纯流程中采用减压蒸馏的目的是_______。 （7）本实验中，邻苯二甲酸二丁酯的产率为_______%。 【答案】（1）球形冷凝管 （2）使平衡向生成邻苯二甲酸二丁酯的方向移动，提高产率 （3）或 （4）增加正丁醇的量 （5） （6）邻苯二甲酸二丁酯的沸点较高，高温会导致其分解，减压可使其沸点降低 （7）50 【解析】 【分析】根据仪器结构和性能确定仪器a的名称，浓硫酸是反应催化剂，水是生成物，不断的分离生成物，使平衡向着正向移动，可以提高反应物的转化率，以此解题。 【小问1详解】 根据仪器a的构造可知，仪器a的名称为球形冷凝管； 【小问2详解】 水是产物之一，根据平衡移动的原理，不断从分水器下部分离出产物水的目的是：使平衡向生成邻苯二甲酸二丁酯的方向移动，提高产率； 【小问3详解】 在浓硫酸、加热条件下，正丁醇可以发生消去反应，也可以发生分子间脱水反应生成醚等，故实验中可能生成的有机副产物为或； 【小问4详解】 反应I进行得迅速而完全，反应Ⅱ是可逆反应，进行得较缓慢，故提高反应速率，主要是提高反应Ⅱ的速率，可采取的措施为：增加正丁醇的量； 【小问5详解】 反应混合物中除了产品，还含有杂质硫酸，有机酸和醇，可以用碳酸钠溶液洗涤除去杂质，因最终得到产品属于酯类物质，酯在氢氧化钠存在的时候容易水解，故不能使用氢氧化钠溶液洗涤，产品邻苯二甲酸二丁酯在氢氧化钠溶液中发生水解的化学方程式为 ； 【小问6详解】 减压蒸馏时所需的温度较低，故粗产品提纯流程中采用减压蒸馏的目的是：邻苯二甲酸二丁酯的沸点较高，高温会导致其分解，减压可使其沸点降低； 【小问7详解】 由题干中信息可知+ 2C4H9OH + 2H2O， 结合题目给出的相对分子质量，可知29.6 g邻苯二甲酸酐即0.2mol，、22.2 g正丁醇即0.3mol，邻苯二甲酸酐过量，根据正丁醇的量可以计算出产品的理论产量为：41.7g，则其产率=。 17. 氢能作为理想的清洁能源之一，已经受到世界各国的普遍关注。氢的存储是氢能应用的主要瓶颈，目前所采用或正在研究的主要储氢方法有：配位氢化物储氢、碳质材料储氢、合金储氢、多孔材料储氢等。请回答下列问题： （1）氨硼烷是一种潜在的储氢材料，它可由六元环状化合物通过：制得。 ①B、C、N、O第一电离能由大到小的顺序为_______，其中基态氮原子最高能级电子云轮廓图为_______形；键角由大到小的顺序为_______。 ②分子中含有_______键。与结构相似且原子和电子总数都相等的分子为_______(填分子式)。 ③反应前后碳原子杂化轨道类型分别为_______、_______。 （2）一种储氢合金由镍和镧(La)组成，其晶胞结构如图所示。 ①该晶体的化学式为_______。 ②该晶体的内部具有空隙，且每个晶胞的空隙中储存6个氢原子比较稳定。已知：标准状况下氢气的密度为；阿伏加德罗常数的值为。若忽略吸氢前后晶胞的体积变化，则该储氢材料的储氢能力为_______。(储氢能力) 【答案】（1） ①. ②. 哑铃 ③. ④. 12 ⑤. ⑥. ⑦. sp （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 ①同周期随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势，氮元素2p能级为半满稳定状态，第一电离能高于氧元素的，故B、C、N、O第一电离能由大到小的顺序为；基态氮原子的核电荷数为7，其电子排布式为1s22s22p3。根据能级能量顺序(1s<2s<2p），最高能级为 2p 能级，p 能级的电子云轮廓图呈哑铃形；CH4中心原子的价层电子对数为，没有孤对电子，为sp3杂化；H2O中心原子的价层电子对数为，2对孤对电子，为sp3杂化；CO2中心原子的价层电子对数为，没有孤对电子，为sp杂化；由于孤对电子与孤对电子的斥力>孤对电子与成键电子的斥力>成键电子与成键电子的斥力，故甲烷的键角为109°28′，水的键角为104.5°，二氧化碳的键角为180°，故键角由大到小的顺序为CO2＞CH4＞H2O； ②根据单键均为σ键，双键是一个σ键和一个π键，(HB＝NH)3是六元环共轭结构（类似苯环）总σ键数= 3H-B键+3 N-H键+6环内σ键，故1 mol(HB＝NH)3分子中有12molσ键，等电子体是指原子总数相同，价电子总数相同的微粒，原子总数：3+3+6= 12个原子，总电子数为15+21+6=42。故与(HB＝NH)3互为等电子体的分子为； ③反应前CH4中心原子价层电子对数为，为sp3杂化；反应后CO2中心原子的价层电子对数为，没有孤对电子，为sp杂化； 【小问2详解】 ①Ni是28号元素，由均摊法可知，La位于晶胞的8个顶点，Ni是8个在面上，1个在体内，故一个晶胞中含有La为，Ni为，故该晶体的化学式为LaNi5； ②根据晶胞图可知，一个晶胞的体积V=ca2pm3，故储氢后氢气的密度为：，故若忽略吸氢前后晶胞的体积变化，该储氢材料的储氢能力为储氢能力=。 18. 化合物G是合成某黄酮类抗菌消炎药物的中间体，其合成路线如下： 已知：①； ② ③(为烃基或H) 回答下列问题： （1）A的化学名称是_______(系统命名法)，C中所含官能团的名称是_______。 （2）由A生成B的反应类型为_______，F的结构简式为_______。 （3）由D生成E的化学方程式为_______。 （4）芳香族化合物W是流程中C的同分异构体，能同时发生银镜反应与水解反应的W有_______种。其中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比为的结构简式为_______(任写一种)。 （5）已知：两个羟基连在同一个碳原子上不稳定，易脱去一分子水；设计由甲苯和乙醛制备肉桂醛()的合成路线(无机试剂任选)：_______。 【答案】（1） ①. 4-甲基苯酚 ②. (酮)羰基、(酚)羟基 （2） ①. 取代反应 ②. （3） （4） ①. 14 ②. 或者 （5） 【解析】 【分析】物质A在乙酸酐和磷酸的条件下，生成物质B，B在氯化铝的作用下，生成物质C，按照已知①的反应原理，C和甲醛反应生成物质D为，物质D按照已知②的反应原理，生成物质E为，物质E按照已知③的反应原理生成物质G，则F为，据此解答。 【小问1详解】 A的化学名称是4-甲基苯酚，根据结构简式，C中所含官能团的名称是(酮)羰基、(酚)羟基。 【小问2详解】 根据A→B+CH3COOH，由A生成B的反应类型为取代反应，据分析，F的结构简式为。 【小问3详解】 由D生成E的化学方程式为 。 【小问4详解】 芳香族化合物W是流程中C的同分异构体，能同时发生银镜反应与水解反应的W含甲酸酯基（HCOO-），当W的苯环上只有1个取代基时，分别为HCOOCH2CH2-、HCOOCH(CH3)-，共2种；当W的苯环上有2个取代基时，共两种情况：取代基分别为HCOOCH2-、-CH3，取代基可处于邻、间、对位，故有3种，取代基分别为HCOO-、-CH2CH3，取代基可处于邻、间、对位，也有3种；当W的苯环上有3个取代基时，取代基分别为HCOO-、2个-CH3，相当于邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯的苯环上有1个氢原子被HCOO-取代，共有6种，则满足条件的W共14种。核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比，即含四种氢原子且氢原子数目之比为，满足条件的结构简式为 或者。 【小问5详解】 已知：两个羟基连在同一个碳原子上不稳定，易脱去一分子水；以甲苯和乙醛制备肉桂醛，采用逆向分析法可知，制备肉桂醛，按照已知③的反应原理需要有和乙醛，结合信息可知，可以由在氢氧化钠水溶液、加热下反应得到，由甲苯取代而来，合成路线为： 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$