精品解析：湖北省武汉市五校联合体2024-2025学年高二下学期期末化学试题

2024—2025学年度下学期高二年级期末考试 化学试卷 试卷满分：100分 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时必须使用2B铅笔，将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。 3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5.考试结束后，将试题卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 S：32 K：39 一、选择题：(本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一项符合题目要求) 1. 铋基电子陶瓷可制成核辐射探测器，元素周期表中铋元素的数据如图： 下列说法中正确的是 A. 铋元素的质量数是209.0 B. 铋是s区元素 C. 铋原子6p能级有一对成对电子 D. 铋原子的价层电子排布是 2. 下列物质中，含有极性共价键的离子晶体是 A. B. C. D. 3. 下列物质中，与2，2-二甲基丁烷互为同分异构体的是 A. 2-甲基丁烷 B. 3-甲基戊烷 C 2-甲基己烷 D. 2，2-二甲基丙烷 4. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 2-丁炔的键线式为： B. 羟基的电子式： C. 的VSEPR模型： D. 基态Cr原子的价层电子排布式：3d44s2 5. 下列关于丙烯()分子说法中，错误的是 A. 有8个σ键，1个π键 B. 有2个碳原子是杂化 C. 3个碳原子在同一平面上 D. 所有原子都在同一平面上 6. 向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加氨水，先生成难溶物，继续滴加氨水，难溶物溶解，得到深蓝色透明溶液。下列对此现象的说法正确的是(　　) A. 反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2＋的浓度不变 B. 沉淀溶解后，生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2＋ C 配位化合物中只有配位键 D. 在[Cu(NH3)4]2＋配离子中，Cu2＋给出孤电子对，NH3提供空轨道 7. 下列物质中，与NaOH溶液、Na2CO3溶液、溴水、苯酚钠溶液和甲醇都能反应的是 A. 苯 B. CH3CHO C. CH3COOH D. CH2=CHCOOH 8. 下列物质是由3种氨基酸分子脱水缩合生成的五肽的结构简式： 这种五肽彻底水解时，不可能产生的氨基酸是 A. B. C. D. 9. 乙酰苯胺粗品重结晶主要步骤如下(夹持装置已省略)： 下列说法错误的是 选项 实验操作 实验目的 A 加热溶解时分批次加水 粗品完全溶解且有利于后续结晶 B 加活性炭前应稍微冷却溶解液 防止暴沸 C 趁热过滤 防止易溶杂质析出导致产品不纯 D 减压过滤 加快过滤速度 A. A B. B C. C D. D 10. 完全燃烧1.00g某脂肪烃，生成和。质谱法测得其相对分子质量为100。下列说法不正确的是 A. 该脂肪烃属于烷烃，其分子式为 B. 该脂肪烃能发生取代反应，不能发生加成反应 C. 该脂肪烃主链有4个碳原子的结构有2种 D. 该脂肪烃主链有5个碳原子的结构有5种 11. 氯乙烷在一定条件下可以发生如下转化生成乙二醇，下列说法正确的是 A. ①是消去反应，④是加成反应 B. ⑤的反应条件是银氨溶液水浴加热 C. ⑤是取代反应，⑥是加聚反应 D. D物质是乙二醛，E是乙二酸 12. 下列说法不正确的是 A. NaCl晶胞中a为Na+ B. CaF2晶胞中，每个Ca2+周围距离最近且等距的F-有8个 C. 冰与干冰一样，都是由分子密堆积形成的晶体 D. 冠醚与碱金属离子的结合能力大小，与碱金属离子直径和冠醚空腔直径有关 13. 某离子液体结构如图所示，其中W、X、Y均为短周期元素且原子半径依次减小，W与X同主族。下列说法正确的是 A. 电负性：W>X>Y B. 键角： C. 基态X原子核外有5种能量不同的电子 D. 该离子液体中存在离子键、极性键和非极性键 14. 某种聚碳酸酯的透光性好，可制成车、船的挡风玻璃，以及眼镜镜片、光盘等，其结构可表示为： ，原来合成聚碳酸酯的一种原料是有毒的光气(，又称碳酰氯)。为贯彻绿色化学理念，可以改用碳酸二甲酯()与什么缩合聚合生产聚碳酸酯 A. 二卤化物 B. 二酚类物质 C. 二醇类物质 D. 二烯类物质 15. 苯在浓和浓作用下，反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是 A. 从中间体到产物，无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ B. X为苯的加成产物，Y为苯的取代产物 C. 由苯得到M时，苯中的大键没有变化 D. 对于生成Y反应，浓作催化剂 二、填空题(本题共4小题，共55分) 16. 黑火药是我国古代四大发明之一，黑火药主要成分是硝酸钾、硫磺、木炭，反应原理为：。 （1）基态K原子中，核外电子占据的最高能层符号是___________。 （2）上述反应涉及的五种元素中电负性最大的是___________(填元素符号)。 （3）硫单质的常见形式为，其环状结构如下图所示，S原子采用的轨道杂化方式是___________，32g 中含有___________mol S-S键。 （4）晶体中的化学键除了σ键外，还存在___________(填序号)。 A. 离子键 B. 金属键 C. π键 D. 氢键 （5）硫化钾晶胞结构如图，其中钾离子的配位数为___________。若晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为，则该晶体的密度为___________。(用含a、的计算式表示) 17. 桂皮中含有肉桂醛()，是一种食用香精，它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中。 （1）肉桂醛中含氧官能团的名称为___________。 （2）肉桂醛分子中共平面的原子最多有___________个，碳原子的杂化方式为___________。 （3）某同学为检验肉桂醛中含有的官能团，做如下实验： 步骤 操作 1 向试管中加入10％的氢氧化钠溶液2mL，边振荡边滴入2％的硫酸铜溶液4-6滴； 2 向试管中再加入少量肉桂醛，加热充分反应，出现砖红色沉淀； 3 取实验后试管中的清液少许，加入___________，溶液褪色。 步骤3中空白处的基本操作是：___________。 （4）肉桂醛有多种同分异构体，写出符合下列条件的同分异构体的结构简式___________。 ①遇溶液呈现紫色 ②核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积比为。 （5）是工业合成肉桂醛的主要原料；工业合成的路线如下：X，步骤Ⅱ发生的化学反应方程式为___________，流程中设计Ⅰ、Ⅱ两步的目的是___________。 18. 的合成及应用一直是科学研究的重要课题。 （1）以、合成，Fe是常用的催化剂。基态价电子排布式为___________。 （2）铁单质和氨气在640℃可发生置换反应，产物之一的晶胞结构如图所示，该反应的化学方程式为___________。 （3）我国化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱： 。 ①分解得，的空间结构为___________。 ②1体积水可溶解1体积，1体积水可溶解约700体积。极易溶于水的原因是___________。 ③反应时，向饱和NaCl溶液中先通入的气体是___________。 （4）、可与、形成笼形包合物，其四方晶胞结构如下图所示(H原子未画出)，每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为，。晶胞中N原子均参与形成配位键，与的配位数之比为___________，___________。 19. 20世纪70年代初，我国科学家用有机溶剂A从中药中提取并用柱色谱分离得到抗疟疾有效成分青蒿素，青蒿素为无色针状晶体，结构如图1所示： Ⅰ．青蒿素的提取流程： （1）将黄花蒿破碎的原因是___________，操作Ⅰ的分离提纯方法名称是___________。 Ⅱ．有机物结构测定 （2）1975年底，我国科学家通过X射线衍射最终测定了青蒿素的分子结构(如图1)，下列关于青蒿素的说法错误的是___________。 A. 有7个手性碳原子 B. 可发生加聚反应 C. 能与反应产生气体 D. 易溶于有机溶剂，难溶于水 （3）使用现代分析仪器对有机物A的分子结构进行测定，相关结果如图3所示： A的相对分子质量为___________，A的结构简式为___________。 Ⅲ．青蒿素分子结构修饰 （4）科学家将青蒿素还原转化为疗效更好的双氢青蒿素，其结构如图4所示。从溶解性的角度分析双氢青蒿素疗效更好的原因___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年度下学期高二年级期末考试 化学试卷 试卷满分：100分 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时必须使用2B铅笔，将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。 3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5.考试结束后，将试题卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 S：32 K：39 一、选择题：(本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一项符合题目要求) 1. 铋基电子陶瓷可制成核辐射探测器，元素周期表中铋元素的数据如图： 下列说法中正确的是 A. 铋元素的质量数是209.0 B. 铋是s区元素 C. 铋原子6p能级有一对成对电子 D. 铋原子的价层电子排布是 【答案】D 【解析】 【详解】A．铋元素的相对原子质量是209.0，A错误； B．根据元素周期表中铋元素数据，铋原子的价层电子排布是，则铋是p区元素，B错误； C．铋原子的价层电子排布是，则价电子排布图为，因此铋原子6p能级的3个电子都是未成对电子，C错误；    D．根据元素周期表中铋元素的数据，铋原子的价层电子排布是，D正确； 答案选D。 2. 下列物质中，含有极性共价键的离子晶体是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．只含离子键，A错误； B．只含离子键，B错误； C．含有非极性共价键的离子晶体，C错误； D．含有极性共价键的离子晶体，D正确； 故选D。 3. 下列物质中，与2，2-二甲基丁烷互为同分异构体的是 A. 2-甲基丁烷 B. 3-甲基戊烷 C. 2-甲基己烷 D. 2，2-二甲基丙烷 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．2-甲基丁烷与2,2-二甲基丁烷相差一个CH2，不是同分异构体，A不选； B．3-甲基戊烷与2，2-二甲基丁烷分子式相同，都为C6H14，结构不同，互为同分异构体，B选； C．2-甲基己烷分子式为C7H16，2,2-二甲基丁烷分子式为C6H14，不是同分异构体，C不选； D．2，2-二甲基丙烷分子式为C5H12与2，2-二甲基丁烷的分子式不同，不是同分异构体，互为同系物，D不选； 故选：B。 4. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 2-丁炔的键线式为： B. 羟基的电子式： C. 的VSEPR模型： D. 基态Cr原子的价层电子排布式：3d44s2 【答案】C 【解析】 【详解】A．2-丁炔是直线形，其键线式为，A错误； B．羟基中氧原子最外层有6个电子，与H原子共用一个电子对，羟基的电子式为，B错误； C．的中心S原子的价层电子对数为，故其VSEPR模型为四面体形，C正确； D．基态Cr的3d轨道是半满结构，其价层电子排布式为3d54s1，D错误； 故答案选C。 5. 下列关于丙烯()分子的说法中，错误的是 A. 有8个σ键，1个π键 B. 有2个碳原子是杂化 C. 3个碳原子在同一平面上 D. 所有原子都在同一平面上 【答案】D 【解析】 【详解】A．已知单键均为σ键，双键为1个σ键和1个π键，三键为1个σ键和2个π键，故丙烯()有8个σ键，1个π键，A正确； B．分子中甲基上的C原子周围有4个σ键，为sp3杂化，双键所在的两个C原子为sp2杂化，故有2个碳原子是杂化，B正确； C．双键所在的平面上有6个原子共平面，故分子中3个碳原子在同一平面上，C正确； D．由于分子中存在甲基，故不可能所有原子都在同一平面上，D错误； 故答案为：D。 6. 向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加氨水，先生成难溶物，继续滴加氨水，难溶物溶解，得到深蓝色透明溶液。下列对此现象的说法正确的是(　　) A. 反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2＋的浓度不变 B. 沉淀溶解后，生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2＋ C 配位化合物中只有配位键 D. 在[Cu(NH3)4]2＋配离子中，Cu2＋给出孤电子对，NH3提供空轨道 【答案】B 【解析】 【详解】A项、向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，硫酸铜和氨水先反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，继续加氨水时，氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物而使溶液澄清，铜离子转化到配合物离子中，所以溶液中铜离子浓度减小，故A错误； B项、氢氧化铜沉淀溶于氨水生成深蓝色的配离子[Cu（NH3）4]2+，故B正确； C项、配位化合物 [Cu(NH3)4]SO4中含有离子键、配位键、极性共价键，故C错误； D项、[Cu(NH3)4]2＋离子中Cu2＋提供空轨道，NH3提供孤电子对，NH3与Cu2＋形成配位键，故D错误； 故选B。 【点睛】配位化合物 [Cu(NH3)4]SO4中硫酸根与铵根离子间形成离子键，硫酸根离子中含有极性共价键，铵根离子中含有配位键和极性键，铜离子和氨分子间形成配位键。 7. 下列物质中，与NaOH溶液、Na2CO3溶液、溴水、苯酚钠溶液和甲醇都能反应的是 A. 苯 B. CH3CHO C. CH3COOH D. CH2=CHCOOH 【答案】D 【解析】 【详解】A．苯与五种物质都不反应，故A不选； B．乙醛含有醛基，能被溴水氧化，与其他物质都不反应，故B不选； C．乙酸含有羧基，与溴水不反应，与另外几种物质均反应，故C不选； D．丙烯酸含有碳碳双键和羧基，与NaOH溶液发生中和反应，与Na2CO3发生复分解反应生成二氧化碳，与溴水发生加成反应，与苯酚钠发生复分解反应，生成苯酚，强酸制取弱酸，和甲醇发生酯化反应，和五种物质都能反应，故D选； 答案选D。 8. 下列物质是由3种氨基酸分子脱水缩合生成的五肽的结构简式： 这种五肽彻底水解时，不可能产生的氨基酸是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】五肽水解时，肽键断裂遵循“中连、连”规则。 【详解】A．A的结构是（氨基在中间碳），而五肽水解后，所有氨基酸的氨基（）均直接连在碳（与羧基直接相连的碳）上。A中氨基连在非碳，无法通过五肽水解生成，A不可能产生； B．B的结构是（甘氨酸），五肽中存在片段，肽键断裂后，可得到，能通过水解产生，B可能产生； C．C的结构是，五肽中存在含（ 即）的片段，肽键断裂后，可生成，与C结构匹配（是），能通过水解产生，C可能产生； D．D的结构是（丙氨酸），五肽中存在片段，肽键断裂后，可得到，能通过水解产生，D可能产生； 综上，答案是A。 9. 乙酰苯胺粗品重结晶主要步骤如下(夹持装置已省略)： 下列说法错误的是 选项 实验操作 实验目的 A 加热溶解时分批次加水 粗品完全溶解且有利于后续结晶 B 加活性炭前应稍微冷却溶解液 防止暴沸 C 趁热过滤 防止易溶杂质析出导致产品不纯 D 减压过滤 加快过滤速度 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．分批次加水有利于控制水的量，既保证粗产品完全溶解，也有利于后续结晶，故A正确； B．加活性炭前要稍微冷却的目的是防止加入活性炭时发生爆沸，故B正确； C．趁热过滤是为了防止乙酰苯胺析出，导致产率降低，故C错误； D．采用减压过滤，压强差更大，过滤速度更快，故D正确； 答案选C。 10. 完全燃烧1.00g某脂肪烃，生成和。质谱法测得其相对分子质量为100。下列说法不正确的是 A. 该脂肪烃属于烷烃，其分子式为 B. 该脂肪烃能发生取代反应，不能发生加成反应 C. 该脂肪烃主链有4个碳原子的结构有2种 D. 该脂肪烃主链有5个碳原子的结构有5种 【答案】C 【解析】 【详解】A．完全燃烧1.00g某脂肪烃，生成和，质谱法测得其相对分子质量为100，其中脂肪烃的物质的量是0.01mol，二氧化碳的物质的量是3.08g÷44g/mol＝0.07mol，水的物质的量是1.44g÷18g/mol＝0.08mol，根据C、H原子守恒可知脂肪烃中碳原子和氢原子个数分别是7、16，所以该脂肪烃的分子式为，因此属于烷烃，A正确； B．该脂肪烃属于烷烃，能发生取代反应，不能发生加成反应，B正确； C．该脂肪烃主链有4个碳原子，说明支链只能是3个甲基，结构只有1种，C错误； D．该脂肪烃主链有5个碳原子，则其支链可以是1个乙基，此时乙基只能和3号碳原子相连，或是2个甲基，2个甲基可以是相邻、相对或相间，相对时有2种结构，因此结构有5种，D正确； 答案选C。 11. 氯乙烷在一定条件下可以发生如下转化生成乙二醇，下列说法正确的是 A. ①是消去反应，④是加成反应 B. ⑤的反应条件是银氨溶液水浴加热 C. ⑤是取代反应，⑥是加聚反应 D. D物质是乙二醛，E是乙二酸 【答案】D 【解析】 【分析】氯乙烷在氢氧化钠醇溶液加热条件下发生消去反应生成M乙烯，乙烯和卤素单质加成引入2个卤素原子生成N，N在氢氧化钠水溶液加热条件下发生取代反应生成乙二醇，乙二醇氧化为D乙二醛，乙二醛氧化为E乙二酸，乙二酸和乙二醇缩聚生成最终产物； 【详解】A．由分析可知，①是消去反应，④是氧化成反应，A错误； B．⑤为醛氧化为羧酸，若反应条件是银氨溶液水浴加热则生成铵盐，B错误； C．⑤是氧化反应，⑥是缩聚反应，C错误； D．由分析可知，D物质是乙二醛，E是乙二酸，D正确； 故选D。 12. 下列说法不正确的是 A. NaCl晶胞中a为Na+ B. CaF2晶胞中，每个Ca2+周围距离最近且等距的F-有8个 C. 冰与干冰一样，都是由分子密堆积形成的晶体 D. 冠醚与碱金属离子的结合能力大小，与碱金属离子直径和冠醚空腔直径有关 【答案】C 【解析】 【详解】A．NaCl晶胞中Cl-的半径大于Na+，a为Na+，A正确； B．由CaF2晶胞结构可知，每个Ca2+周围距离最近且等距的F-有8个，B正确； C．干冰是由分子密堆积形成的晶体，冰晶体中每个水分子周围只有4个紧邻的水分子形成四面体结构，中间有空隙，不是分子密堆积形成的晶体，C错误； D．冠醚是一种超分子，冠醚与碱金属离子的结合能力大小，与碱金属离子直径和冠醚空腔直径有关，D正确； 故选C。 13. 某离子液体结构如图所示，其中W、X、Y均为短周期元素且原子半径依次减小，W与X同主族。下列说法正确的是 A. 电负性：W>X>Y B. 键角： C. 基态X原子核外有5种能量不同的电子 D. 该离子液体中存在离子键、极性键和非极性键 【答案】D 【解析】 【分析】W、X、Y均为短周期元素且原子半径依次减小，电子层数越多原子半径越大，当电子层数相同时，核电荷数增大原子半径减小，由图知，X、Y可依次形成3、1个共价键，则X为N元素，Y为F元素，且W与X同主族，W为P元素，以此解答。 【详解】A．电负性是元素吸引电子的能力，通常在同一周期主族元素中，电负性从左到右逐渐增加，在同一主族中，电负性从上到下逐渐减小，则电负性：F>N>P，A错误； B．PH3和NH3的中心原子均为sp3杂化，且含有1个孤电子对，由于电负性：N>P，则键角：，B错误； C．基态N原子核外电子排布式为1s22s22p3，含有3个能级，核外有3种能量不同的电子，C错误； D．由图知，该离子液体中存在阴阳离子，存在离子键，同时存在极性键（C-H）和非极性键（C-C），D正确； 故选D。 14. 某种聚碳酸酯的透光性好，可制成车、船的挡风玻璃，以及眼镜镜片、光盘等，其结构可表示为： ，原来合成聚碳酸酯的一种原料是有毒的光气(，又称碳酰氯)。为贯彻绿色化学理念，可以改用碳酸二甲酯()与什么缩合聚合生产聚碳酸酯 A. 二卤化物 B. 二酚类物质 C. 二醇类物质 D. 二烯类物质 【答案】B 【解析】 【详解】由结构简式可知，碳酸二甲酯一定条件下能与 发生缩聚反应生成聚碳酸酯， 分子中含有2个酚羟基，属于二酚类物质，故选B。 15. 苯在浓和浓作用下，反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是 A. 从中间体到产物，无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ B. X为苯的加成产物，Y为苯的取代产物 C. 由苯得到M时，苯中的大键没有变化 D. 对于生成Y的反应，浓作催化剂 【答案】C 【解析】 【详解】A．生成产物Ⅱ的反应的活化能更低，反应速率更快，且产物Ⅱ的能量更低即产物Ⅱ更稳定，以上2个角度均有利于产物Ⅱ，故A正确； B．根据前后结构对照，X为苯的加成产物，Y为苯的取代产物，故B正确； C．M的六元环中与相连的C为杂化，苯中大键发生改变，故C错误； D．苯的硝化反应中浓作催化剂，故D正确； 故选C。 二、填空题(本题共4小题，共55分) 16. 黑火药是我国古代四大发明之一，黑火药主要成分是硝酸钾、硫磺、木炭，反应原理为：。 （1）基态K原子中，核外电子占据的最高能层符号是___________。 （2）上述反应涉及的五种元素中电负性最大的是___________(填元素符号)。 （3）硫单质的常见形式为，其环状结构如下图所示，S原子采用的轨道杂化方式是___________，32g 中含有___________mol S-S键。 （4）晶体中的化学键除了σ键外，还存在___________(填序号)。 A. 离子键 B. 金属键 C. π键 D. 氢键 （5）硫化钾的晶胞结构如图，其中钾离子的配位数为___________。若晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为，则该晶体的密度为___________。(用含a、的计算式表示) 【答案】（1）N （2）O （3） ①. sp3 ②. 1 （4）AC （5） ①. 4 ②. 【解析】 【分析】黑火药主要成分是硝酸钾、硫磺、木炭，反应原理为：，该过程中作氧化剂，S作氧化剂，C是还原剂。 【小问1详解】 K原子在第四周期第IA族，故核外电子占据的最高能层是第四层，化学符号是N。 【小问2详解】 上述反应涉及的五种元素是K、C、N、O、S，电负性与非金属性呈正比，在元素周期表的右上角的元素电负性比较大，故电负性最大是O。 【小问3详解】 根据的环状结构，每个S原子有两条键，含有两对孤电子对，故杂化方式为；是，每个中含有8个S-S键，故32g 中含有1molS-S键。 【小问4详解】 晶体是离子晶体含有离子键，的结构式，故中含有键，氢键不属于化学键，金属键是金属阳离子与自由电子形成的，硝酸钾中不存在金属键。故选AC。 【点睛】根据硫化钾()的晶胞结构可计算黑球有8个，灰球有4个，故黑球代表，灰球代表。离最近的有4个；该晶体的密度g/cm3。 17. 桂皮中含有肉桂醛()，是一种食用香精，它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中。 （1）肉桂醛中含氧官能团的名称为___________。 （2）肉桂醛分子中共平面的原子最多有___________个，碳原子的杂化方式为___________。 （3）某同学为检验肉桂醛中含有的官能团，做如下实验： 步骤 操作 1 向试管中加入10％的氢氧化钠溶液2mL，边振荡边滴入2％的硫酸铜溶液4-6滴； 2 向试管中再加入少量肉桂醛，加热充分反应，出现砖红色沉淀； 3 取实验后试管中的清液少许，加入___________，溶液褪色。 步骤3中空白处的基本操作是：___________。 （4）肉桂醛有多种同分异构体，写出符合下列条件的同分异构体的结构简式___________。 ①遇溶液呈现紫色 ②核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积比为。 （5）是工业合成肉桂醛的主要原料；工业合成的路线如下：X，步骤Ⅱ发生的化学反应方程式为___________，流程中设计Ⅰ、Ⅱ两步的目的是___________。 【答案】（1）醛基 （2） ①. 18 ②. （3）硫酸酸化，再滴入几滴溴水 （4） （5） ①. +NaOHH+NaCl+H2O ②. 保护碳碳双键，防止被氧化 【解析】 【小问1详解】 肉桂醛的结构简式为，其中含有含氧官能团的名称为醛基。 【小问2详解】 肉桂醛 ()分子中有苯环结构，碳碳双键结构，醛基结构都是平面结构，碳碳单键可以旋转，因此共平面的原子最多有18个；苯环上的碳原子价层电子对数为3，杂化方式为sp2，碳碳双键上的碳原子价层电子对数为3，杂化方式为sp2，醛基里的碳原子价层电子对数为3，杂化方式为sp2，因此所有碳原子的杂化方式为sp2。 【小问3详解】 肉桂醛含有的官能团是醛基和碳碳双键，先用氢氧化铜悬浊液检验醛基，再酸化后用溴水检验碳碳双键，因此步骤3中空白处的基本操作是：硫酸酸化，再滴入几滴溴水。 【小问4详解】 肉桂醛有多种同分异构体，遇溶液呈现紫色，说明含有酚羟基；核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积比为1∶2∶2∶3，说明含有一个甲基；则符合条件的同分异构体的结构简式。 【小问5详解】 催化氧化反应使醇变为醛，因此X的结构简式为，再在NaOH的醇溶液中发生消去反应，因此步骤Ⅱ发生的化学反应方程式为+NaOHH+NaCl+H2O；由于碳碳双键容易被氧化，因此要先将碳碳双键反应生成卤代烃，再将羟基催化氧化，氧化后再将卤代烃消去反应变为碳碳双键，因此该流程中设计Ⅰ、Ⅱ两步的目的是保护碳碳双键，防止被氧化。 18. 的合成及应用一直是科学研究的重要课题。 （1）以、合成，Fe是常用的催化剂。基态价电子排布式为___________。 （2）铁单质和氨气在640℃可发生置换反应，产物之一的晶胞结构如图所示，该反应的化学方程式为___________。 （3）我国化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱： 。 ①分解得，的空间结构为___________。 ②1体积水可溶解1体积，1体积水可溶解约700体积。极易溶于水的原因是___________。 ③反应时，向饱和NaCl溶液中先通入的气体是___________。 （4）、可与、形成笼形包合物，其四方晶胞结构如下图所示(H原子未画出)，每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为，。晶胞中N原子均参与形成配位键，与的配位数之比为___________，___________。 【答案】（1）3d5 （2）8Fe＋2NH32Fe4N＋3H2 （3） ①. 平面三角形 ②. NH3与H2O均是极性分子、相似相溶，NH3与H2O分子间能形成氢键，NH3与H2O反应 ③. NH3 （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 Fe为26号元素，核外有26个电子，根据构造原理，基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则基态价电子排布式为3d5。 【小问2详解】 晶胞中铁原子个数为，氮原子个数为1，所以该产物的化学式是Fe4N，铁和氨气在640℃可发生置换反应生成Fe4N，则另一产物为H2，所以该反应的化学方程式为8Fe＋2NH32Fe4N＋3H2。 【小问3详解】 的中心原子C原子的价层电子对数，无孤对电子，C原子采取sp2杂化，其空间结构为平面三角形。 NH3极易溶于水原因是NH3与H2O均是极性分子、相似相溶，NH3与H2O分子间能形成氢键，NH3与H2O反应。 因为二氧化碳在水中溶解度不大，氨气极易溶于水，饱和氨盐水显碱性，比饱和食盐水更容易吸收二氧化碳，所以要先向饱和食盐水中通入氨气，制成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳，故答案：NH3。 【小问4详解】 由晶胞示意图可知，晶胞中每个N原子均参与形成配位键，周围形成的配位键的数目为4，周围形成的配位键的数目为6，则与的配位数之比为4:6=2:3。一个晶胞中含有的的个数为，的个数为，的个数为，NH₃的个数为，苯环的个数为，则该晶胞的化学式为，则。 19. 20世纪70年代初，我国科学家用有机溶剂A从中药中提取并用柱色谱分离得到抗疟疾有效成分青蒿素，青蒿素为无色针状晶体，结构如图1所示： Ⅰ．青蒿素的提取流程： （1）将黄花蒿破碎的原因是___________，操作Ⅰ的分离提纯方法名称是___________。 Ⅱ．有机物结构测定 （2）1975年底，我国科学家通过X射线衍射最终测定了青蒿素的分子结构(如图1)，下列关于青蒿素的说法错误的是___________。 A. 有7个手性碳原子 B. 可发生加聚反应 C. 能与反应产生气体 D. 易溶于有机溶剂，难溶于水 （3）使用现代分析仪器对有机物A的分子结构进行测定，相关结果如图3所示： A的相对分子质量为___________，A的结构简式为___________。 Ⅲ．青蒿素分子结构修饰 （4）科学家将青蒿素还原转化为疗效更好的双氢青蒿素，其结构如图4所示。从溶解性的角度分析双氢青蒿素疗效更好的原因___________。 【答案】（1） ①. 增大与萃取剂的接触面积，提高萃取效率 ②. 过滤 （2）BC （3） ①. 74 ②. CH3CH2OCH2CH3 （4）双氢青蒿素引入了羟基，能与水分子形成氢键，水溶性更好 【解析】 【分析】Ⅰ．青蒿素提取流程：对黄花蒿进行干燥破碎，用乙醚浸取，过滤得到浸出液和残渣，浸出液经过蒸馏得到青蒿素的粗品和乙醚，对粗品进行浓缩结晶、过滤得到精品； 【小问1详解】 将黄花蒿破碎原因是增大与萃取剂的接触面积，提高萃取效率，由上述分析可知，操作Ⅰ的分离提纯方法是过滤； 小问2详解】 A．连接4个不同基团的碳原子为手性碳原子，青蒿素分子中手性碳原子为7个，如图，故A正确； B．分子中不含有碳碳双键、碳碳三键等，不能发生加聚反应，故B错误； C．分子中不含有羧基，不能与反应产生气体，故C错误； D．分子中没有羟基、羧基等亲水基，难溶于水，根据相似相溶，有机物一般易溶于有机溶剂，故D正确； 答案为BC； 【小问3详解】 根据图3-1质谱图可知，A的相对分子质量为74；根据图3-2红外光谱图可知含有碳氢单键和碳氧单键，推测A可能所属的有机物类别为醚类，A中碳原子个数为=4•••10，A的分子式为C4H10O，由图3-3可知，A的核磁共振氢谱有2个吸收峰，说明分子中含有2种不同环境的氢原子，且吸收峰面积之比为2：3，则两种氢原子个数之比为2：3，A存在对称结构，含有两个甲基和两个亚甲基，则A的结构简式为CH3CH2OCH2CH3； 【小问4详解】 双氢青蒿素比青蒿素水溶性好，这是由于在双氢青蒿素分子中含有羟基，羟基与水分子之间可以形成氢键，增加了分子之间的吸引作用，导致物质的溶解性更好，溶解度更大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$