精品解析：广东省广州市三校（铁一、广大附、广外）2024-2025学年高二下学期期中联考化学试题

2024学年度第二学期期中三校联考 高二化学试卷 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 B-11 C-12 N-14 O-16 P-31 S-32 Zn-65 一、选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 2025年春节电影《哪吒2》爆火出圈，离不开电影中炫酷的特效效果。以下说法中正确的是 A. 敖丙使水结成冰，水分子之间的间隙减小 B. 三昧真火是等离子体，其中只含有阴离子和阳离子 C. 风火轮耐高温、耐磨损、不导热，其主体材料可能为共价晶体 D. 结界兽形象源自于三星堆青铜大面具，其表面的铜绿主要是氯化铜 2. 工业上，制备乙醇的原理为。下列说法正确的是 A. 乙烯的电子式： B. 基态碳原子的轨道表示式： C. O2-的离子结构示意图： D. 水分子的空间结构模型： 3. 下列有关说法正确的是 A. 属于芳香烃，分子式为C10H10 B. 系统名称是：2-甲基-3丁炔 C. 和互为同系物 D. 和为同一种物质 4. 生活中的化学无处不在，下列关于生活中的化学描述错误的是 A. 烟花秀利用了原子核外电子跃迁释放能量的原理 B. 水晶和干冰熔化时，晶体中的共价键都会断裂 C. 壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎的脚与墙体之间有范德华力作用 D. 汽油不易溶解于水是因为水分子的极性和汽油分子的极性不同 5. 下列微粒的VSEPR模型与其空间结构一致的是 A. BF3 B. NF3 C. SO D. H3O+ 6. 按以下实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物： 下列各步实验操作原理与方法错误的是 A. 步骤① B. 步骤② C. 步骤③ D. 步骤④ 7. 对伞花烃()常用作染料、医药、香料的中间体，下列说法不正确的是 A. 对伞花烃密度比水小 B. 对伞花烃苯环上的二氯代物有5种 C. 对伞花烃分子中最多有9个碳原子共平面 D. 对伞花烃可发生氧化、加成和取代反应 8. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 标准状况下，2.24 L CHCl3含有的分子数为0.1NA B. 2.8 g由乙烯和丙烯组成的混合物中，所含的原子总数为0.6NA C. 1 mol苯乙烯中含有碳碳双键数为4NA D. 0.1 mol氢氧根(OH-)和羟基(-OH)含有的电子数均为NA 9. 向CuSO4溶液中逐滴加入浓氨水至过量，先产生蓝色沉淀后溶解，得到透明的深蓝色溶液：再加入乙醇，并用玻璃棒摩擦试管内壁，析出深蓝色的晶体，其组成为[Cu(NH3)4]SO4·H2O，NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A. 1 mol [Cu(NH3)4]2+中含有的σ键数为12 NA B. 实验中用玻璃棒摩擦试管壁是为了引入晶核 C. 将乙醇换成丙醇也能析出深蓝色晶体 D. [Cu(NH3)4]2+中H-N-H的键角比NH3中要大 10. 下列实验装置不能达到相应实验目的的是 A. 图甲证明乙炔可使酸性溶液褪色 B. 图乙用于实验室制硝基苯 C. 图丙除去中的 D. 图丁制备溴苯并验证有产生 11. 石墨烯是从石墨中剥离出的单层结构，氧化石墨烯是一种淡柠檬黄色、不稳定的新型化合物、其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法不正确的是 A. 石墨属于混合型晶体，层间存在范德华力 B. 电负性：O>C>H C. 氧化石墨烯中，碳原子的杂化方式中有杂化 D. 氧化石墨烯的导电性优于石墨烯 12. 陈述Ⅰ和Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 电负性：F>Cl 酸性：CF3COOH<CCl3COOH B 离子半径：r(Mg2+)<r(Ca2+) 熔点：MgO>CaO C 分子极性：CO>N2 沸点：CO<N2 D 分子间作用力：H2O>H2S 稳定性：H2O>H2S A. A B. B C. C D. D 13. 在光照下，螺吡喃发生开、闭环转换而变色，过程如图。下列关于开、闭环螺吡喃说法正确的是 A. 闭环螺吡喃中含有2种官能团 B. 闭环螺吡喃的分子式为 C. 均有手性碳原子 D. 闭环螺吡喃亲水性更好 14. 磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，其结构与金刚石类似，磷化硼的晶体结构如图所示。 已知：①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标；②设该晶胞的参数为d nm。 下列说法不正确的是 A. 磷化硼晶胞中B原子的配位数为4 B. c原子的分数坐标为 C. 该晶胞中P与B原子的最近距离为d nm D. 磷化硼晶胞沿z轴方向上的投影图为 15. 由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体，其结构如图。Z的简单氢化物易液化，可用作制冷剂；W是本周期元素中电负性最大的元素；Z、R为同一主族元素。下列说法错误的是 A. 基态R原子核外电子的空间运动状态有15种 B. 该化合物中包含了σ键、π键、配位键和离子键 C. 同周期中第一电离能大于Z的元素只有2种 D. 杂化轨道类型为sp2和sp3的Y原子数目之比为3:4 16. Fe3+的配合物呈现不同的颜色。如[Fe(H2O)6]3+为浅紫色，[Fe(SCN)6]3-为红色，[FeF6]3-为无色。某同学为探究Fe3+配合物的性质进行如下实验。下列有关说法不正确的是 A. Fe3+的价层电子轨道处于半满状态，较稳定 B. SCN-中存在π键，和Fe3+配位的是C原子 C. 与Fe3+形成配位键的稳定性强弱：SCN-<F- D. 向溶液Ⅰ中加入适量硝酸有利于观察到[Fe(H2O)6]3+的紫色 二、非选择题： 17. Ⅰ．氮元素能与金属或者非金属元素形成种类繁多、应用广泛的化合物。 （1）基态N原子的价层电子轨道表示式是___________。 （2）与碳氢化合物类似，N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯。 ①最简单的氮烯分子式是___________，N的杂化方式是___________。 ②N2H4具有很强的还原性，是常用的火箭推进剂，它在常温常压下为无色液体。判断N2H4是否溶于水并说明理由___________。 （3）N与C可以形成一种超硬的新材料，其晶体部分结构如图所示。下列有关该晶体的说法正确的是(填字母)___________。 A. 该晶体属于分子晶体 B. 该晶体的硬度比金刚石还大 C. 该晶体的化学式是C4N3 D. 该晶体熔化时共价键被破坏 Ⅱ．丁二酮肟可用于检验和定量分析溶液中的Ni2+，其涉及的反应过程如图所示： （4）下列有关上述物质的结构特点，分析正确的是___________。 A. 第一电离能：C<O<N B. 基态氮原子能量最高的电子占据的原子轨道的形状是球形 C. 物质c分子中N原子和O原子均存在孤电子对 D. 物质d分子的中心原子配位数和所连配体数相同 （5）1 mol丁二酮分子中含有σ键的数目为___________NA。(NA为阿伏加德罗常数的值) 18. 乙酰苯胺是一种具有解热镇痛作用的白色晶体。某化学实验小组在实验室中制备并提纯乙酰苯胺。制备乙酰苯胺的原理： ① ②+CH3COOH+H2O 已知：有机物相关数据如表所示。 名称 相对分子质量 常温下状态 主要性质 硝基苯 123 无色油状液体 难溶于水，易溶于有机溶剂 苯胺 93 无色油状液体 有碱性和还原性，在空气中易被氧化，微溶于水，易溶于乙醇和乙醚 乙酰苯胺 135 白色晶体 微溶于冷水，溶于沸水，溶于有机溶剂 Ⅰ．制备并提纯苯胺 还原硝基苯所得苯胺粗产品的提纯过程如下： 苯胺粗产品水层有机层苯胺 已知：苯胺与盐酸反应生成可溶于水的盐 （1）操作1与操作2需要用到的主要玻璃仪器有___________。 （2）无水硫酸钠固体的作用是___________。 Ⅱ．制备乙酰苯胺 向圆底烧瓶中加入9.3 g苯胺、足量冰醋酸及少量锌粉，组装好仪器，保持圆底烧瓶中反应温度在100—110℃之间，一段时间后，趁热将圆底烧瓶中的混合物倒入冰水中，抽滤、洗涤、烘干，得到乙酰苯胺粗产品。制备装置如图所示。 （3）a处应选择仪器___________。 （4）结合反应原理，从化学平衡角度分析，使用蒸馏装置的目的是___________。 （5）加入少量锌粉的作用是___________。 Ⅲ．乙酰苯胺粗产品提纯 向乙酰苯胺粗产品中加入适量蒸馏水，加热，搅拌，使粗产品完全溶解。加入少量活性炭吸附色素等杂质，在搅拌下微沸6 min，趁热过滤。待所得滤液完全冷却后滤出晶体，经冷水洗涤、干燥、称重，得到产品9.5 g。 （6）冷水洗涤的目的是___________，该实验中乙酰苯胺的产率为___________(保留三位有效数字)。 （7）有机物的分离与提纯是一项重要课题。制备基于MOFs(金属有机框架)薄膜材料为C2H2/C2H4混合气体分离提供了一种经济高效的技术。该材料孔径大小和形状恰好将C2H2“固定”，能高效选择性吸附C2H2，原理示意如图： 下列混合物的分离提纯原理与该材料“固定”C2H2最接近的是___________(填标号)。 A. 利用CCl4萃取碘水 B. 利用“杯酚”分离C60和C70 C. 利用蒸馏分离二氯甲烷和三氯甲烷 D. 利用重结晶提纯乙酰苯胺粗产品 19. 聚对氯苯乙烯（F）是一种重要的化工原料，F的实验室制取流程如下： 已知： Ⅰ.D的分子式为，且分子中含甲基。 Ⅱ.（R为烃基）。 回答下列问题： （1）B的名称为______________；E中官能团的名称为______________。 （2）写出反应C→D的化学方程式：_________________________________。 （3）反应①～⑤中，属于取代反应的是______________（填反应序号）。 （4）1mol有机物F与足量的反应最多能消耗__________mol 。 （5）芳香族化合物M是D的同分异构体，且苯环上只有两个取代基，则除D外，M的结构有________种（不含立体异构），其中核磁共振氢谱峰面积比为1∶1的结构简式为__________________。 20. 硫化锌(ZnS)是一种重要的化工原料，难溶于水，可由炼锌的废渣锌灰(含ZnO及少量Fe、Cu、Pb等金属的氧化物)制取，某学习小组在实验室模拟制备ZnS的流程如下： 回答下列问题： （1）基态Cu原子的价电子排布式为___________，Cu元素位于元素周期表___________区。 （2）“浸渣”的主要成分为___________(填化学式)。 （3）写出“除铁”时步骤①中发生反应的离子方程式：___________。 （4）“除铁”时若加入的KMnO4不足，则除铁后的溶液中会含有Fe元素。请设计实验方案加以证明：___________。 （5）ZnS是一种优良的锂离子电池负极材料。在充电过程中，负极材料晶胞的组成变化如图所示。 ①图示的LixZnyS晶胞中x:y =___________。 ②ZnS晶体的密度为___________g·cm-3。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024学年度第二学期期中三校联考 高二化学试卷 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 B-11 C-12 N-14 O-16 P-31 S-32 Zn-65 一、选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 2025年春节电影《哪吒2》爆火出圈，离不开电影中炫酷的特效效果。以下说法中正确的是 A. 敖丙使水结成冰，水分子之间的间隙减小 B. 三昧真火是等离子体，其中只含有阴离子和阳离子 C. 风火轮耐高温、耐磨损、不导热，其主体材料可能为共价晶体 D. 结界兽形象源自于三星堆青铜大面具，其表面的铜绿主要是氯化铜 【答案】C 【解析】 【详解】A．水结成冰时分子的间隙增大，因冰中水分子形成氢键导致结构疏松，A错误； B．等离子体包含电子、阳离子和中性粒子等，并非只有阴阳离子，B错误； C．共价晶体具有高熔点、高硬度的特性，耐高温、耐磨损，且部分共价晶体（如石英）也具有导热性差的特点，所以风火轮的主体材料可能为共价晶体，C正确； D．铜绿主要成分是碱式碳酸铜而非氯化铜，D错误； 故选C。 2. 工业上，制备乙醇的原理为。下列说法正确的是 A. 乙烯的电子式： B. 基态碳原子的轨道表示式： C. O2-的离子结构示意图： D. 水分子的空间结构模型： 【答案】D 【解析】 【详解】A．乙烯的电子式为：，A错误； B．基态碳原子的轨道表示式：，B错误； C．O2-的离子结构示意图：结构示意图为，C错误； D．水分子的空间结构为V形，即，D正确； 故选D。 3. 下列有关说法正确的是 A. 属于芳香烃，分子式为C10H10 B. 系统名称是：2-甲基-3丁炔 C. 和互为同系物 D. 和为同一种物质 【答案】D 【解析】 【详解】A．该结构属于芳香烃，分子式为，A错误； B．该物质结构为，炔烃命名应从离三键最近端编号，主链4个碳，三键在1位，3号碳有甲基，正确名称为3-甲基-1-丁炔，B错误； C．前者为苯甲醇，后者为苯酚，官能团位置不同，结构不相似，不互为同系物，C错误； D．两者均为CH2BrCl，甲烷为正四面体结构，四面体中相同基团位置等效，故为同一种物质，D正确； 故选D。 4. 生活中的化学无处不在，下列关于生活中的化学描述错误的是 A. 烟花秀利用了原子核外电子跃迁释放能量的原理 B. 水晶和干冰熔化时，晶体中的共价键都会断裂 C. 壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎的脚与墙体之间有范德华力作用 D. 汽油不易溶解于水是因为水分子的极性和汽油分子的极性不同 【答案】B 【解析】 【详解】A．烟花秀中不同金属元素燃烧时，电子跃迁释放特定波长的光，属于原子光谱现象，A正确； B．水晶（SiO2）是原子晶体，熔化时共价键断裂；干冰（CO2）是分子晶体，熔化时仅破坏分子间作用力，共价键未断裂，B错误； C．壁虎脚底与墙体之间存在范德华力，作用力较强，所以壁虎在天花板上能爬行自如，C正确； D．汽油（非极性）难溶于水（极性）符合“相似相溶”原理，因极性差异导致不溶，D正确； 故选B。 5. 下列微粒的VSEPR模型与其空间结构一致的是 A. BF3 B. NF3 C. SO D. H3O+ 【答案】A 【解析】 【详解】A ．：B的价层电子对数为，无孤对电子，VSEPR模型和结构均为平面三角形，A符合题意； B． ：N的价层电子对数为，含1对孤电子对，VSEPR模型为四面体，实际结构为三角锥形，B不符合题意； C． ：S的价层电子对数为，含1对孤电子对，VSEPR模型为四面体，实际结构为三角锥形，C不符合题意； D．：O的价层电子对数为，含1对孤电子对，VSEPR模型为四面体，实际结构为三角锥形，D不符合题意； 故选A。 6. 按以下实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物： 下列各步实验操作原理与方法错误的是 A. 步骤① B. 步骤② C. 步骤③ D. 步骤④ 【答案】D 【解析】 【分析】样品粉末用甲苯和甲醇溶解，并过滤得到滤液，滴加硝酸钠溶液分液得到水层溶液，蒸发结晶得到固体粗产品，有机层溶液蒸馏得到甲苯。 【详解】A．步骤①为分离固体与液体混合物的操作，应使用过滤装置，故A正确； B．步骤②是将互不相溶的有机层与水溶液层分离，应使用分液操作，故B正确； C．步骤③是从水溶液中提取溶质，应使用蒸发操作，故C正确； D．步骤④是从有机溶液中分离出溶剂，应使用蒸馏操作，但图中冷却水的流向、温度计水银球的位置都不正确，故D错误； 故选：D。 7. 对伞花烃()常用作染料、医药、香料的中间体，下列说法不正确的是 A. 对伞花烃密度比水小 B. 对伞花烃苯环上的二氯代物有5种 C. 对伞花烃分子中最多有9个碳原子共平面 D. 对伞花烃可发生氧化、加成和取代反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．对伞花属于烃类，密度小于水，故A正确； B．对伞花烃苯环上含2种不同化学环境的H原子，故二氯代物4种，故B错误； C．对伞花烃中苯环为平面结构，与苯环直接相连的C原子一定与苯环共面，异丙基中一个甲基上的C原子可能与苯环共面，故最多有9个碳原子共平面，故C正确； D．苯环上含有甲基，对伞花烃可发生氧化、加成和取代反应，故D正确； 故选B。 8. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 标准状况下，2.24 L CHCl3含有的分子数为0.1NA B. 2.8 g由乙烯和丙烯组成的混合物中，所含的原子总数为0.6NA C. 1 mol苯乙烯中含有碳碳双键数为4NA D. 0.1 mol氢氧根(OH-)和羟基(-OH)含有的电子数均为NA 【答案】B 【解析】 【详解】A．标准状况下，CHCl3为液态，无法用气体摩尔体积计算其物质的量，分子数不为0.1NA，A错误； B．乙烯和丙烯的最简式均为CH2，2.8g混合物含0.2mol CH2，总原子数为0.2×3×NA=0.6NA，B正确； C．苯乙烯中仅含1个碳碳双键（苯环无双键），1 mol苯乙烯含NA个双键，C错误； D．OH−含10个电子，0.1 mol为NA；羟基(-OH)含9个电子，0.1mol为0.9NA，D错误； 故选B。 9. 向CuSO4溶液中逐滴加入浓氨水至过量，先产生蓝色沉淀后溶解，得到透明的深蓝色溶液：再加入乙醇，并用玻璃棒摩擦试管内壁，析出深蓝色的晶体，其组成为[Cu(NH3)4]SO4·H2O，NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A. 1 mol [Cu(NH3)4]2+中含有的σ键数为12 NA B. 实验中用玻璃棒摩擦试管壁是为了引入晶核 C. 将乙醇换成丙醇也能析出深蓝色晶体 D. [Cu(NH3)4]2+中H-N-H的键角比NH3中要大 【答案】A 【解析】 【详解】A．每个NH3分子含有3个N-H σ键，4个NH3分子提供12个σ键；同时每个NH3与Cu2+形成1个配位键（也属于σ键），共4个，则1个[Cu(NH3)4]2+中总σ键数为12+4=16，因此1 mol该离子含16 NA个σ键，A错误； B．用玻璃棒摩擦试管壁可提供结晶所需的晶核，促进晶体析出，B正确； C．丙醇与乙醇类似，能降低溶液极性，减小晶体溶解度，故能析出晶体，C正确； D．NH3中N的孤对电子参与配位后，电子对之间的排斥力减小，键角增大，D正确； 故选A。 10. 下列实验装置不能达到相应实验目的的是 A. 图甲证明乙炔可使酸性溶液褪色 B. 图乙用于实验室制硝基苯 C. 图丙除去中的 D. 图丁制备溴苯并验证有产生 【答案】C 【解析】 【详解】A．电石与饱和食盐水反应生成乙炔，会有还原性杂质气体和生成，溶液可以除去和，乙炔通入酸性溶液中使溶液褪色，A正确； B．在浓硫酸的作用下，苯在时与浓硝酸反应生成硝基苯，B正确； C．二氧化硫具有较强的还原性，能与溴水发生氧化还原反应，不能用溴水除去二氧化硫中的乙烯，C错误； D．苯与液溴在催化作用下反应生成溴苯和，图丁装置中的苯可以吸收挥发出的溴蒸汽，若中产生淡黄色沉淀，则证明有产生，D正确。 故选C。 11. 石墨烯是从石墨中剥离出的单层结构，氧化石墨烯是一种淡柠檬黄色、不稳定的新型化合物、其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法不正确的是 A. 石墨属于混合型晶体，层间存在范德华力 B. 电负性：O>C>H C. 氧化石墨烯中，碳原子的杂化方式中有杂化 D. 氧化石墨烯的导电性优于石墨烯 【答案】D 【解析】 【详解】A．石墨是共价晶体、金属晶体和分子晶体之间的一种过渡型晶体，因此石墨属于混合型晶体，层间存在范德华力，故A正确； B．电负性可以通过得电子能力来体现，同周期元素从左到右电负性逐渐增强，所以电负性：O>C>H，故B正确； C．氧化石墨烯中，形成单键的碳原子为杂化，形成双键的碳原子为杂化，故C正确； D．石墨烯变为氧化石墨烯，大键遭到破坏，导电性减弱，故D错误； 答案选D。 12. 陈述Ⅰ和Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 电负性：F>Cl 酸性：CF3COOH<CCl3COOH B 离子半径：r(Mg2+)<r(Ca2+) 熔点：MgO>CaO C 分子极性：CO>N2 沸点：CO<N2 D 分子间作用力：H2O>H2S 稳定性：H2O>H2S A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．电负性F＞Cl正确，CF3COOH的羟基极性更强，更易电离出氢离子，故CF3COOH的酸性应强于CCl3COOH（F吸电子效应更强），陈述Ⅱ错误，A不符合题意； B．离子半径Mg2+＜Ca2+正确，且离子半径越小，晶格能越大，熔点越高（MgO＞CaO），因果关系成立，B正确； C．CO和N2都为分子晶体，且两者的相对分子质量相等，但是 CO是极性分子， N2是非极性分子，所以CO分子间的作用力更大，CO沸点实际高于N2，陈述Ⅱ错误，C不符合题意； D．H2O分子间作用力（分子间形成了氢键）＞H2S正确，稳定性由O-H键能决定，与分子间作用力无因果关系，D不符合题意； 故选B。 13. 在光照下，螺吡喃发生开、闭环转换而变色，过程如图。下列关于开、闭环螺吡喃说法正确的是 A. 闭环螺吡喃中含有2种官能团 B. 闭环螺吡喃的分子式为 C. 均有手性碳原子 D. 闭环螺吡喃亲水性更好 【答案】B 【解析】 【详解】A．闭环螺吡喃中含有3种官能团,：醚键，碳碳双键、叔胺基，故A错误； B．由闭环螺吡喃的结构简式可知其分子式为，故B正确； C．闭环螺吡喃由1个手性碳原子，位置如图：，开环螺吡喃中没有手性碳原子，故C错误； D．开环螺吡喃中氧原子显负电性，电子云密度大，容易与水分子形成分子间氢键，水溶性增大，因此开环螺吡喃亲水性更好，故D错误； 故选B。 14. 磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，其结构与金刚石类似，磷化硼的晶体结构如图所示。 已知：①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标；②设该晶胞的参数为d nm。 下列说法不正确的是 A. 磷化硼晶胞中B原子的配位数为4 B. c原子的分数坐标为 C. 该晶胞中P与B原子的最近距离为d nm D. 磷化硼晶胞沿z轴方向上的投影图为 【答案】D 【解析】 【详解】A．磷化硼中B原子与周围4个P原子形成共价键，配位数为4，A正确； B．由a和b原子的分数坐标可知，c原子的分数坐标为（），B正确； C．P与B原子的最近距离为晶胞体对角线的，体对角线长度为d nm，故该晶胞中P与B原子的最近距离为 nm，C正确； D．沿z轴投影时，P原子（面心立方）投影在顶点、面心和边中点，B原子（内部4个）投影在（，）、（）、（）、（），而非中心位置，D错误； 故答案选D。 15. 由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体，其结构如图。Z的简单氢化物易液化，可用作制冷剂；W是本周期元素中电负性最大的元素；Z、R为同一主族元素。下列说法错误的是 A. 基态R原子核外电子的空间运动状态有15种 B. 该化合物中包含了σ键、π键、配位键和离子键 C. 同周期中第一电离能大于Z的元素只有2种 D. 杂化轨道类型为sp2和sp3的Y原子数目之比为3:4 【答案】A 【解析】 【分析】离子液体是室温下呈液态的离子化合物。由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体的结构如图所示，Z的简单氢化物易液化，可用作制冷剂，则Z为N，X、W形成一个共价键，则X为H，W是本周期元素中电负性最大的元素，则W为F，Y有四个价键，则Y为C，一价阴离子中R可形成6个价键，则R为P。 【详解】A．R为P，基态R原子的电子排布式为1s22s22p63s23p3，则电子在原子核外的空间运动状态有9种，A错误； B．离子液体是室温下呈液态的离子化合物，存在离子键，阳离子内五元环上右侧的Z即N原子与Y即C形成了配位键，单键为σ键，双键中有1个σ键、1个π键，则该化合物中包含了σ键、π键、配位键和离子键，B正确； C．Z为N，同周期第一电离能大于N的元素为F、Ne，共2种，C正确； D．Y为C，sp2杂化的C存在于C=C双键（有2个）及与N相连的双键C（有1个），共3个，sp3杂化的C为饱和C（单键连接），共4个，数目之比3:4，D正确； 故答案为A。 16. Fe3+的配合物呈现不同的颜色。如[Fe(H2O)6]3+为浅紫色，[Fe(SCN)6]3-为红色，[FeF6]3-为无色。某同学为探究Fe3+配合物的性质进行如下实验。下列有关说法不正确的是 A. Fe3+的价层电子轨道处于半满状态，较稳定 B. SCN-中存在π键，和Fe3+配位的是C原子 C. 与Fe3+形成配位键的稳定性强弱：SCN-<F- D. 向溶液Ⅰ中加入适量硝酸有利于观察到[Fe(H2O)6]3+的紫色 【答案】B 【解析】 【分析】Fe(NO3)3·9H2O(s)加水得Fe(NO3)3溶液，为黄色，滴加KSCN溶液，SCN-与Fe3+形成[Fe(SCN)6]3-配离子而显红色，再滴加NaF溶液，[Fe(SCN)6]3-转化为[FeF6]3-而显无色。 【详解】A．Fe3+的电子排布式为[Ar]3d5，价电子分布在5个d轨道上，处于半满稳定状态，A正确； B．C和N之间以三键结合，存在π键，S和N有孤电子对，N的电负性大于S，不易给出孤电子对，因此和Fe3+配位的是S原子，B错误； C．由三者之间的转化可知，与形成配位键的稳定性强弱：H2O<SCN-<F-，C正确； D．向溶液I中加入适量硝酸可以抑制Fe3+的水解，从而使溶液的紫色更容易观察，D正确； 故答案为B。 二、非选择题： 17. Ⅰ．氮元素能与金属或者非金属元素形成种类繁多、应用广泛的化合物。 （1）基态N原子的价层电子轨道表示式是___________。 （2）与碳氢化合物类似，N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯。 ①最简单的氮烯分子式是___________，N的杂化方式是___________。 ②N2H4具有很强的还原性，是常用的火箭推进剂，它在常温常压下为无色液体。判断N2H4是否溶于水并说明理由___________。 （3）N与C可以形成一种超硬的新材料，其晶体部分结构如图所示。下列有关该晶体的说法正确的是(填字母)___________。 A. 该晶体属于分子晶体 B. 该晶体的硬度比金刚石还大 C. 该晶体的化学式是C4N3 D. 该晶体熔化时共价键被破坏 Ⅱ．丁二酮肟可用于检验和定量分析溶液中的Ni2+，其涉及的反应过程如图所示： （4）下列有关上述物质的结构特点，分析正确的是___________。 A. 第一电离能：C<O<N B. 基态氮原子能量最高的电子占据的原子轨道的形状是球形 C. 物质c分子中N原子和O原子均存在孤电子对 D. 物质d分子的中心原子配位数和所连配体数相同 （5）1 mol丁二酮分子中含有σ键的数目为___________NA。(NA为阿伏加德罗常数的值) 【答案】（1） （2） ①. ②. ③. 为极性分子，且与水分子间可形成氢键，易溶于水中 （3）BD （4）AC （5）11 【解析】 【小问1详解】 基态N原子的价层电子排布式为：，其价层电子轨道排布式为：； 【小问2详解】 氮原子有三个价键，在氮烯中，两个氮原子之间形成一个双键，剩余一个价键和氢原子结合，因此最简单的氮烯分子式为：，在分子中，每个N原子形成2个σ键且含有1对孤电子对，N原子为杂化，为极性分子，根据相似相溶原理，易溶于极性溶剂水中，且与水可形成分子间氢键，易溶于水中； 【小问3详解】 由晶体结构知，C和N元素原子通过共价键形成立体网状结构，属于共价晶体，A错误，原子半径，故键键长比键长要短，共价键更强，故此晶体比金刚石大，B正确，每个C原子连接四个N原子、每个N原子连接三个C原子，据均摊法可求出晶体化学式为：，C错误，该晶体为共价晶体，只存在共价键，则该晶体熔化时共价键被破坏，D正确； 选BD。 【小问4详解】 C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次增大，同一周期的元素第一电离能随着原子序数的增大呈现增大趋势，但第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族的，所以第一电离能大小顺序是：C＞N＞O，A正确；基态氮原子能量最高的电子占据的能级为2p，原子轨道是哑铃型，B错误，由题干物质c的结构简式可知，物质c分子中的N原子和O原子均存在孤电子对，C正确，由题干物质d的结构简式可知，物质d分子的中心原子配位数是4，所连配体数为2，二者不相同，D错误； 选AC。 【小问5详解】 双键中有1个Π键、1个σ键，单键均为σ键，故1 mol丁二酮分子中含有σ键的数目为11 mol，σ键的数目为11NA。 18. 乙酰苯胺是一种具有解热镇痛作用的白色晶体。某化学实验小组在实验室中制备并提纯乙酰苯胺。制备乙酰苯胺的原理： ① ②+CH3COOH+H2O 已知：有机物相关数据如表所示。 名称 相对分子质量 常温下状态 主要性质 硝基苯 123 无色油状液体 难溶于水，易溶于有机溶剂 苯胺 93 无色油状液体 有碱性和还原性，在空气中易被氧化，微溶于水，易溶于乙醇和乙醚 乙酰苯胺 135 白色晶体 微溶于冷水，溶于沸水，溶于有机溶剂 Ⅰ．制备并提纯苯胺 还原硝基苯所得苯胺粗产品的提纯过程如下： 苯胺粗产品水层有机层苯胺 已知：苯胺与盐酸反应生成可溶于水的盐 （1）操作1与操作2需要用到的主要玻璃仪器有___________。 （2）无水硫酸钠固体的作用是___________。 Ⅱ．制备乙酰苯胺 向圆底烧瓶中加入9.3 g苯胺、足量冰醋酸及少量锌粉，组装好仪器，保持圆底烧瓶中反应温度在100—110℃之间，一段时间后，趁热将圆底烧瓶中的混合物倒入冰水中，抽滤、洗涤、烘干，得到乙酰苯胺粗产品。制备装置如图所示。 （3）a处应选择仪器___________。 （4）结合反应原理，从化学平衡角度分析，使用蒸馏装置的目的是___________。 （5）加入少量锌粉的作用是___________。 Ⅲ．乙酰苯胺粗产品提纯 向乙酰苯胺粗产品中加入适量蒸馏水，加热，搅拌，使粗产品完全溶解。加入少量活性炭吸附色素等杂质，在搅拌下微沸6 min，趁热过滤。待所得滤液完全冷却后滤出晶体，经冷水洗涤、干燥、称重，得到产品9.5 g。 （6）冷水洗涤的目的是___________，该实验中乙酰苯胺的产率为___________(保留三位有效数字)。 （7）有机物的分离与提纯是一项重要课题。制备基于MOFs(金属有机框架)薄膜材料为C2H2/C2H4混合气体分离提供了一种经济高效的技术。该材料孔径大小和形状恰好将C2H2“固定”，能高效选择性吸附C2H2，原理示意如图： 下列混合物的分离提纯原理与该材料“固定”C2H2最接近的是___________(填标号)。 A. 利用CCl4萃取碘水 B. 利用“杯酚”分离C60和C70 C. 利用蒸馏分离二氯甲烷和三氯甲烷 D. 利用重结晶提纯乙酰苯胺粗产品 【答案】（1）分液漏斗、烧杯 （2）干燥剂 （3）A （4）及时移走生成的水，促使平衡正向移动，提高乙酰苯胺产率。 （5）防止苯胺被氧化 （6） ①. 除去晶体表面杂质，同时降低乙酰苯胺的溶解度，减少损失 ②. 70.4% （7）B 【解析】 【分析】苯胺粗产品中，可能含有硝基苯等杂质，加入盐酸，与苯胺反应生成盐酸苯胺溶解在水中，而硝基苯不溶于水，采用分液法分离；在水层中加入NaOH溶液，与盐酸苯胺反应重新生成苯胺，再分液得到有机层；此时有机层中可能含有一定量水，加入无水Na2SO4固体，吸水形成晶体，再过滤，便可得到苯胺。 【小问1详解】 由分析可知，操作1与操作2都是分液，需要用到的主要玻璃仪器有：分液漏斗、烧杯。 【小问2详解】 加入无水硫酸钠固体，可吸收苯胺中的少量水，则其作用是：干燥剂。 【小问3详解】 a处为冷凝管，若使用球形冷凝管，蒸气冷凝后，有部分液体会滞留在冷凝管内，所以只能使用直形冷凝管，故应选择仪器A。 【小问4详解】 制取乙酰苯胺的反应为可逆反应，蒸出水后，可促进平衡正向移动，则结合反应原理，从化学平衡角度分析，使用蒸馏装置的目的是：及时移走生成的水，促使平衡正向移动，提高乙酰苯胺产率。 【小问5详解】 苯胺具有还原性，为防止其被氧化，加入少量锌粉，则锌粉的作用是：防止苯胺被氧化。 【小问6详解】 乙酰苯胺微溶于冷水，为减少损失，同时除去晶体表面杂质，需用冷水洗涤，目的是：除去晶体表面杂质，同时降低乙酰苯胺的溶解度，减少损失。理论上，9.3g苯胺完全反应生成乙酰苯胺的质量为g=13.5g，该实验中乙酰苯胺的产率为≈70.4%。 【小问7详解】 图中信息显示，MOFs(金属有机框架)薄膜材料孔径大小和形状恰好将C2H2“固定”，能高效选择性吸附C2H2，其分离原理是利用材料的孔径大小和形状对不同物质进行选择性吸附。 A. 利用CCl4萃取碘水，是利用碘在CCl4和水中的溶解度的不同，将碘从水中转移到CCl4中，分离原理是物质在不同溶剂中的溶解度的差异，与MOFs材料固定C2H2原理不同，A不符合题意； B. 利用“杯酚”分离C60和C70，“杯酚”具有特定的空腔结构，其大小和形状与C60和C70的大小和形状有差异，能对C60和C70进行选择性吸附，分离原理与MOFs材料固定C2H2原理相同，都是利用材料的孔径大小和形状对不同物质进行选择性吸附，B符合题意； C. 利用蒸馏分离二氯甲烷和三氯甲烷，是利用二者沸点的差异，与MOFs材料固定C2H2原理不同，C不符合题意； D. 利用重结晶提纯乙酰苯胺粗产品，是利用乙酰苯胺在不同温度下的溶解度不同，通过加热溶解、冷却结晶的方法，使乙酰苯胺结晶析出，与MOFs材料固定C2H2原理不同，D不符合题意； 故选B。 【点睛】球形冷凝管通常用于蒸汽的冷凝回流。 19. 聚对氯苯乙烯（F）是一种重要的化工原料，F的实验室制取流程如下： 已知： Ⅰ.D的分子式为，且分子中含甲基。 Ⅱ.（R为烃基）。 回答下列问题： （1）B的名称为______________；E中官能团的名称为______________。 （2）写出反应C→D的化学方程式：_________________________________。 （3）反应①～⑤中，属于取代反应的是______________（填反应序号）。 （4）1mol有机物F与足量的反应最多能消耗__________mol 。 （5）芳香族化合物M是D的同分异构体，且苯环上只有两个取代基，则除D外，M的结构有________种（不含立体异构），其中核磁共振氢谱峰面积比为1∶1的结构简式为__________________。 【答案】（1） ①. 乙苯 ②. 碳氯键、碳碳双键 （2） （3）①②③ （4）3n （5） ①. 11 ②. 【解析】 【分析】苯与CH3CH2Cl在一定条件下发生取代反应生成乙苯，乙苯与Cl2在催化剂作用下发生反应，结合E的结构可知，该反应为苯环上乙基对位碳原子上的氢被取代，所以C为，C与Cl2在光照条件下发生侧链上的取代反应生成D，D可能是或，又已知D中含有甲基，则D为。 【小问1详解】 B为乙苯，E为，所含的官能团为碳碳双键和碳氯键； 【小问2详解】 C到D发生的是苯环上侧链上的取代反应，反应方程式为：； 【小问3详解】 反应①②③都为取代反应，反应④为消去反应，反应⑤为加聚反应； 【小问4详解】 F中存在苯环，1分子苯环能与3分子H2加成，因此1mol有机物F与足量的H2反应最多能消耗3nmolH2； 【小问5详解】 芳香族化合物M是D的同分异构体，且苯环上只有两个取代基： ①两个取代基可能是—Cl和，在苯环上还有邻位和间位两种结构； ②若为—Cl和—CH2CH2Cl，在苯环上有邻位间位对位三种位置； ③若为—CH2Cl 和—CH2Cl，在苯环上有邻位间位对位三种位置； ④若为—CH3和—CHCl2，在苯环上有邻位间位对位三种位置； 因此M的结构有11种； 其中核磁共振氢谱峰面积比为1：1的结构简式为。 20. 硫化锌(ZnS)是一种重要的化工原料，难溶于水，可由炼锌的废渣锌灰(含ZnO及少量Fe、Cu、Pb等金属的氧化物)制取，某学习小组在实验室模拟制备ZnS的流程如下： 回答下列问题： （1）基态Cu原子的价电子排布式为___________，Cu元素位于元素周期表___________区。 （2）“浸渣”的主要成分为___________(填化学式)。 （3）写出“除铁”时步骤①中发生反应的离子方程式：___________。 （4）“除铁”时若加入的KMnO4不足，则除铁后的溶液中会含有Fe元素。请设计实验方案加以证明：___________。 （5）ZnS是一种优良的锂离子电池负极材料。在充电过程中，负极材料晶胞的组成变化如图所示。 ①图示的LixZnyS晶胞中x:y =___________。 ②ZnS晶体的密度为___________g·cm-3。 【答案】（1） ①. ②. ds （2） （3） （4）取样，向其中滴入KSCN溶液无现象，再滴加溶液，若溶液变红，则溶液中含有Fe元素；或向其中滴加溶液，若产生蓝色沉淀，则溶液中含有Fe元素 （5） ①. 6：1 ②. 【解析】 【分析】锌灰（含ZnO及少量Fe、Cu、Pb等金属的氧化物）加入稀硫酸酸浸，金属氧化物和硫酸反应而溶解转化为金属离子，其中难溶，是浸渣的主要成分，溶液中有，加入高锰酸钾氧化将转化为，pH=4时，以沉淀析出，还原产物为，溶液中还有和，加入Zn粉置换出Cu，再使转化为ZnS沉淀； 【小问1详解】 ①Cu位于原子序数为29，基态Cu原子的价电子排布式为， ②Cu元素位于元素周期表ds区。 【小问2详解】 由分析可知，“浸渣”的主要成分为难溶的硫酸盐，即； 【小问3详解】 “除铁”时高锰酸钾将氧化为，还原产物为，离子方程式为：； 【小问4详解】 “除铁”时若加入的不足，由于以氢氧化物沉淀需要更大的pH，故除铁后的溶液中会含有，故只需检验的存在，方案为：取样，向其中滴入KSCN溶液无现象，再滴加溶液，若溶液变红，则溶液中含有Fe元素；或向其中滴加溶液，若产生蓝色沉淀，则溶液中含有Fe元素； 【小问5详解】 ①根据均摊法，图示的晶胞中和共有7个，位于顶点和面心，有4个，根据化合价代数和为0，有6个，有1个，x:y=6:1； ②ZnS晶胞中有4个和4个，则ZnS的密度为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $