精品解析：陕西西北大学附中 2025-2026学年下学期第一次质检高二化学试题

西北大学附中25-26下学期第一次质检高二化学试题 相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 Al27 一、单选题(共42分) 1. 室温下，通过下列实验探究有关亚硫酸盐溶液的性质。 已知：，。。 实验1：向溶液中滴加稀盐酸至溶液。 实验2：向溶液中加入溶液。 实验3：向实验2所得溶液中加入溶液，产生白色沉淀。 下列说法正确的是 A. 实验1所得溶液中： B. 实验1所得溶液中： C. 实验2所得溶液中： D. 实验3沉淀后的上层清液中： 2. 类比pH，定义，已知琥珀酸(以表示)为二元弱酸，常温下，向1 L 0.1 mol/L的溶液中加入氢氧化钠固体，得到混合溶液的pH与pC(、、)的关系如图所示(不考虑溶液体积和温度的变化)，下列说法正确的是 A. 曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表的粒子为、、 B. 滴定过程中保持不变 C. c点溶液满足 D. 向的溶液中加NaOH至溶液的过程中水的电离程度逐渐减小 3. 利用燃料电池电解制备，并得到副产物NaOH、、，装置如图所示。下列说法不正确的是 A. a极反应： B. A、C膜均为阴离子交换膜，B膜为阳离子交换膜 C. a极上通入标况下2.24 L甲烷，理论上产品室可新增 D. 可用铁电极替换阴极的石墨电极 4. 我国科学家开发的如下图(b)电解池装置，实现HCHO与的协同反应，能有效促进合成过程，电极I中从开始的一种反应机理如下图(a)(“”表示催化剂，发生反应，为零价氢自由基)，电极Ⅱ催化反应机理如下图(c)。装置工作时，下列说法不正确的是 A. 电源e为负极，电极Ⅱ发生氧化反应 B. 图b中的交换膜为阴离子交换膜，从左室移向右室 C. 每制得需要消耗，通过导线的电子数为6 mol D. 电极Ⅱ的催化剂为，其电极反应为 5. 实验是化学科学的基础。关于下列图示实验装置或操作的说法正确的是 A. 图①所示装置放电过程中，负极质量逐渐减小 B. 用图②所示的装置，测定生成氢气的反应速率 C. 用图③所示的方法，探究反应物的接触面积对反应速率的影响 D. 用图④所示的装置，探究温度对化学平衡的影响 6. 下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是 A. 图①，放置于干燥空气中的铁钉不易生锈 B. 图②，若将钢闸门与电源的正极相连，可防止钢闸门腐蚀 C. 图②，若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀 D. 图③，若金属M比Fe活泼，可防止钢铁输水管腐蚀，其原理是牺牲阳极法 7. 2025年诺贝尔化学奖被授予了研究金属有机框架(MOFs)的三位科学家，他们开发了一种新的分子结构。在他们的结构中，金属离子和分子结合在一起，形成了包含大空洞的晶体。MOFs可以驱动化学反应或导电。某 MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将N2O4“固定”，能将工业废气中的NO2高效转化为 HNO3，原理示意图如下。(已知：2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH <0) 下列说法不正确的是 A. 温度升高时不利于N2O4被MOFs“固定” B. 一定温度下，多孔材料“固定”N2O4，可增大2NO2(g)⇌N2O4(g)的平衡常数 C. N2O4“固定”，促进2NO2(g)⇌N2O4(g)平衡正向移动 D. 加入H2O和O2，发生化学反应方程式为：2N2O4＋2H2O＋O2 = 4HNO3，可实现MOFs再生 8. 齐墩果酮酸(结构如图)存在于女贞子、橄榄中，是齐墩果酸的氧化产物，具有抗氧化作用。下列关于齐墩果酮酸的说法正确的是 A. 分子式为 B. 分子中含7个手性碳原子 C. 分子中含有两种官能团 D. 能与乙二醇发生缩聚反应 9. 苯并咪唑类化合物是重要的医药中间体，合成过程中存在以下反应机理： 已知：Ph代表苯环，反应过程中Bi(NO3)3为催化剂。 下列说法错误的是 A. 甲中苯环上的二氯取代物有3种 B. 丁分子可形成分子内氢键 C. 丙中含有手性碳原子 D. 该反应过程依次经历了加成反应和消去反应 10. 有机物M是生产新型凝血酶抑制剂的中间体，结构如图所示。下列关于M的说法错误的是 A. M的分子式为 B. 能发生取代反应、缩聚反应和消去反应 C. 分子中含有3个手性碳原子 D. 1 mol M与NaOH溶液反应，最多可消耗5 mol NaOH 11. 约翰逊-克莱森重排反应原理如下图所示。下列说法正确的是(R代表烃基) A. Y、Z均能发生水解反应 B. Y、Z均易溶于醋酸 C. Z中碳原子均采用sp杂化 D. 根据克莱森重排原理，有机物能发生重排反应，重排产物酸性水解的产物之一为 12. 由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、P、Q、W，其中X、Y、Z、W形成的化合物结构如图所示。X的核外电子数与电子层数相同，Y、W同族，基态Z和Q原子的p能级未成对电子均只有1个，P无未成对电子。下列说法正确的是 A. P的单质能与Y的简单氢化物发生反应 B. 电负性：W>Y>Z C. 氢化物的沸点： D. 离子半径：P>Q>W 13. 、和三种元素组成化合物的晶胞如图所示(晶胞参数)，该晶体可视为金刚石晶体中的原子被、和取代后形成。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 位于元素周期表的区 B. 最近的两个原子间的距离为 C. 晶体中与Si距离最近且相等P的数目为7 D. 晶体的密度为 14. 已知某种抗癌药物的结构如图所示，Y、X、M、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y在X、M、Z的上一个周期，Y是宇宙中含量最多的元素，X、Z的价电子层中均有2个未成对电子，且两原子能构成气态分子，Q原子的价层电子排布式为。下列描述正确的是 A. 该分子中有6种不同化学环境的X原子 B. 比较键角： C. 原子半径和电负性均满足 D. 基态Q原子的核外电子排布式为 二、解答题(共58分) 15. 铜催化提高1，3-二烯烃选择性的合成方法如下： 已知：①是苯基（） ② （1）Ⅰ的官能团名称是______，写出Ⅱ的分子式______。 （2）Ⅱ的其中一种水解产物能与Ⅲ发生酯化反应，生成化合物V。在V的芳香族同分异构体中，能与溶液反应的有______种。 （3）Ⅳ分子存在顺反异构体，可采用核磁共振氢谱法对二者进行区分，请写出该方法可行的理由之一：______；上述Ⅳ合成方法的优点之一是在的催化作用下，提高了Ⅱ与Ⅰ反应位置的选择性，请写出该反应条件下还可能生成的副产物结构______（不考虑立体异构）。 （4）关于上述合成方法，以下说法正确的是______。 A. Ⅰ分子中所有原子一定共平面 B. Ⅱ分子在该过程中存在键断裂 C. Ⅲ中杂化的原子比杂化的原子多5个 D. Ⅳ是反式产物，在一定条件下可以发生加聚反应 （5）利用该方法合成化合物Ⅵ的路线如下 ①第一步，由乙烯与氧气发生原子利用率100%的反应，写出该反应的化学方程式（不要求反应条件）______。 ②第二步，由第一步反应产物与生成Ⅶ，写出Ⅶ的结构简式：______。 ③第三步，由Ⅱ，Ⅶ和Ⅷ______（填写Ⅷ的名称）仿照上述反应可获得Ⅵ，Ⅷ可由二溴代物制备，写出合理的化学方程式：______。 16. 采用如图所示工艺回收某有色冶炼废渣(含有铜、锌、镍等元素的氧化物及硫化物)中的Zn、Ni元素。 已知：①ZnO为两性氧化物； ②；；；。 回答下列问题： （1）铜(Cu)位于元素周期表的___________区，基态的价层电子轨道表示式为___________。 （2）“酸浸、还原”过程中，转化为Cu的离子方程式为___________。 （3）“沉锌、镍”过程中，当恰好沉淀完全时，溶液中的浓度为___________mol/L(保留2位有效数字)。 （4）“二次焙烧”过程中，转化为ZnO，同时生成两种气体的化学方程式为___________。 （5）溶液“沉锌”时需严格控制溶液pH在5~6之间的原因是___________。“沉锌”后过滤，取10 g固体样品加热分解至恒重，冷却后称量，固体质量为8.5 g(杂质不分解)。若实验过程中无其他副反应，该样品___________(填“符合”或“不符合”)制备高纯度ZnO的要求[制备高纯ZnO时，要求纯度]。 （6）工业上常用NaOH溶液吸收，吸收液中同时存在、，若吸收液的pH=6.0，此时溶液中的比值为___________(结果保留两位小数)。 17. 将转化为高附加值化学品已成为绿色化学和可持续能源领域的研究热点。 Ⅰ、合成二甲醚 （1）催化加氢合成二甲醚：。估算该反应的，除键能之外，还需要______(填数字)种化学键的键能数据。 （2）电还原制备，电解装置如图所示。 ①将铜箔放入煮沸的饱和溶液中反应，可制得薄膜电极作为工作电极。生成的离子方程式为______。 ②电解时工作电极上生成的电极反应式为______。 ③当玻碳电极收集到标准状况下时，阴极区产生的的质量小于4.6 g，原因可能是______。 Ⅱ、催化加氢制甲醇 （3）在催化剂作用下，加氢制备甲醇的可能机理如图所示。催化剂的活性受接触面积和温度等因素影响。当反应体系的温度上升到时要及时降温。 ①中基态Ga原子的电子排布式为______。 ②向装有催化剂的反应管中持续通入和(见下图)，控制的流速一定，随着通入流速的增加，合成甲醇的速率先加快后减慢的原因可能是______。 ③当体系温度达到时需要及时降温的原因是______。 18. 有机物是一种羧酸，其合成路线之一如下： 已知：(、为或烃基) （1）A的化学名称为___________。 （2）下列关于A和B的说法正确的是___________。 A. 由A生成B的反应类型为取代反应 B. 由A生成B的条件和试剂为、光照 C. A中最多有12个原子共平面 D. 每个B中有6个杂化的原子和3个键 （3）由C生成D的另一个产物是___________。 （4）D生成E的化学反应方程式为___________。 （5）H是E的芳香族同分异构体，满足下列条件的H的结构有___________种(不考虑立体异构)。 ①能发生水解反应且能与恰好完全反应； ②核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积之比为。 （6）G的含氧官能团有羧基和___________(填官能团名称)。 （7）某同学参照上述合成路线，设计出了一种制备的合成路线，M其中M和N的结构简式为___________和___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 西北大学附中25-26下学期第一次质检高二化学试题 相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 Al27 一、单选题(共42分) 1. 室温下，通过下列实验探究有关亚硫酸盐溶液的性质。 已知：，。。 实验1：向溶液中滴加稀盐酸至溶液。 实验2：向溶液中加入溶液。 实验3：向实验2所得溶液中加入溶液，产生白色沉淀。 下列说法正确的是 A. 实验1所得溶液中： B. 实验1所得溶液中： C. 实验2所得溶液中： D. 实验3沉淀后的上层清液中： 【答案】A 【解析】 【详解】A．实验1中与HCl反应至pH=3，根据已知：，。，，,A 正确； B．根据物料守恒，溶液中，若选项B的等式成立，则必然有，这与实验中加入了盐酸矛盾，B错误； C．实验2：向溶液中加入溶液，发生反应，溶液中的溶质为，有质子守恒：，C错误； D．实验2所得溶液为溶液，加入溶液发生反应：，得到的白色沉淀的物质的量，剩余的物质的量，根据，，D错误； 故选A。 2. 类比pH，定义，已知琥珀酸(以表示)为二元弱酸，常温下，向1 L 0.1 mol/L的溶液中加入氢氧化钠固体，得到混合溶液的pH与pC(、、)的关系如图所示(不考虑溶液体积和温度的变化)，下列说法正确的是 A. 曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表的粒子为、、 B. 滴定过程中保持不变 C. c点溶液满足 D. 向的溶液中加NaOH至溶液的过程中水的电离程度逐渐减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．向的溶液中加入氢氧化钠固体，随着pH的增大，的浓度先减小，转化为，的浓度升高，之后再转化为，的浓度减小，的浓度增大。而pC越大，其浓度越小，所以曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表的粒子为、、，A错误； B．对式子变形，结合电离常数定义： 。温度不变，、​不变，因此该比值保持不变。 由图时，，得；时，，得。因此： ， B正确； C．c点，溶液电荷守恒： 代入得： ，因此，C错误； D．从到，加入中和酸，生成弱酸强碱盐，盐的水解促进水的电离，酸对水的抑制作用逐渐减弱，因此水的电离程度逐渐增大，D错误； 故选B。 3. 利用燃料电池电解制备，并得到副产物NaOH、、，装置如图所示。下列说法不正确的是 A. a极反应： B. A、C膜均为阴离子交换膜，B膜为阳离子交换膜 C. a极上通入标况下2.24 L甲烷，理论上产品室可新增 D. 可用铁电极替换阴极的石墨电极 【答案】B 【解析】 【分析】根据题目信息分析，左侧为燃料电池，右侧为电解池，构成闭合回路，左侧a电极通入甲烷，为燃料电池的负极，b电极通入氧气，为燃料电池的正极，据此解题。 【详解】A． a极为负极，CH4在a极上失电子发生氧化反应，电极反应式为，A正确； B．与a极相连的石墨为电解池的阴极，与b极相连的石墨为电解池的阳极，由图可知，A膜允许钙离子自由通过进入产品室，原料室中阴离子通过B膜进入产品室得到，则A膜应为阳离子交换膜， B为阴离子交换膜；C膜允许钠离子自由通过进入阴极室得到氢氧化钠，则C膜为阳离子交换膜，B错误； C．左侧为原电池，右侧为电解池，构成闭合回路，两侧转移的电子相同，a极上通入标况下2.24 L甲烷，为0.1mol甲烷，根据电极式可知，有0.8mol电子转移，则应有0.4molCa2+通过A膜进入产品室，则理论上产品室可新增，C正确； D．阴极电极不参与反应，可用铁电极替换阴极的石墨电极，D正确； 故选B。 4. 我国科学家开发的如下图(b)电解池装置，实现HCHO与的协同反应，能有效促进合成过程，电极I中从开始的一种反应机理如下图(a)(“”表示催化剂，发生反应，为零价氢自由基)，电极Ⅱ催化反应机理如下图(c)。装置工作时，下列说法不正确的是 A. 电源e为负极，电极Ⅱ发生氧化反应 B. 图b中的交换膜为阴离子交换膜，从左室移向右室 C. 每制得需要消耗，通过导线的电子数为6 mol D. 电极Ⅱ的催化剂为，其电极反应为 【答案】C 【解析】 【分析】根据图b可知，在电极I中先转化为，最终转化为，N元素得电子发生还原反应，电极反应式分别为：、，电极总反应为：，因此电极I为阴极，连接阴极的电源e为负极，f为正极，电极Ⅱ为阳极，发生氧化反应，电极反应式为：，据此分析解答。 【详解】A．根据分析，电极I为阴极，与此电极连接的e为电源负极，同时电极Ⅱ为阳极，发生氧化反应，A正确； B．根据分析，左室中会产生，右室要消耗，则需要从左室向右室移动，因此该交换膜为阴离子交换膜，B正确； C．根据电极反应可知，每制得要转移，根据可知消耗的为，但由电极I的总反应可知制得时通过导线的电子总数为8 mol，C错误； D．根据图c可知，只参与循环反应，未消耗和增加，作催化剂使用；根据分析，电极Ⅱ为阳极，发生氧化反应，电极反应式为：，D正确； 故答案为：C。 5. 实验是化学科学的基础。关于下列图示实验装置或操作的说法正确的是 A. 图①所示装置放电过程中，负极质量逐渐减小 B. 用图②所示的装置，测定生成氢气的反应速率 C. 用图③所示的方法，探究反应物的接触面积对反应速率的影响 D. 用图④所示的装置，探究温度对化学平衡的影响 【答案】D 【解析】 【详解】A．图①为铅蓄电池，放电时负极转化为，电极反应为，负极质量逐渐增大，A错误； B．图②装置中长颈漏斗未液封，生成的氢气会从长颈漏斗逸出，无法准确测定反应速率，B错误； C．图③中盐酸浓度不同，未控制变量，无法探究反应物的接触面积对反应速率的影响，C错误； D．图④装置中热水与冷水形成温度差，可通过与的颜色变化探究温度对化学平衡的影响，D正确； 故答案选D。 6. 下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是 A. 图①，放置于干燥空气中的铁钉不易生锈 B. 图②，若将钢闸门与电源的正极相连，可防止钢闸门腐蚀 C. 图②，若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀 D. 图③，若金属M比Fe活泼，可防止钢铁输水管腐蚀，其原理是牺牲阳极法 【答案】B 【解析】 【详解】A．图①中碱石灰吸收空气中的水，铁钉置于干燥空气中，缺少电解质溶液，不易发生电化学腐蚀，A不符合题意； B．图②中若将钢闸门与电源正极相连，钢闸门作阳极，发生氧化反应被腐蚀，无法防止腐蚀，B符合题意； C．图②中断开电源，钢闸门在海水中形成原电池，发生吸氧腐蚀，C不符合题意； D．图③中若金属M比Fe活泼，M作负极被腐蚀，钢铁输水管作正极被保护，原理为牺牲阳极法，D不符合题意； 故选B。 7. 2025年诺贝尔化学奖被授予了研究金属有机框架(MOFs)的三位科学家，他们开发了一种新的分子结构。在他们的结构中，金属离子和分子结合在一起，形成了包含大空洞的晶体。MOFs可以驱动化学反应或导电。某 MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将N2O4“固定”，能将工业废气中的NO2高效转化为 HNO3，原理示意图如下。(已知：2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH <0) 下列说法不正确的是 A. 温度升高时不利于N2O4被MOFs“固定” B. 一定温度下，多孔材料“固定”N2O4，可增大2NO2(g)⇌N2O4(g)的平衡常数 C. N2O4“固定”，促进2NO2(g)⇌N2O4(g)平衡正向移动 D. 加入H2O和O2，发生化学反应方程式为：2N2O4＋2H2O＋O2 = 4HNO3，可实现MOFs再生 【答案】B 【解析】 【分析】平衡及MOFs材料对的固定作用分析。升高温度，平衡逆向移动，浓度降低，不利于被固定；平衡常数仅与温度有关，固定使平衡正向移动，但平衡常数不变；被固定后，平衡正向移动；与、反应生成，实现MOFs再生，反应方程式为，据此分析。 【详解】A．反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，浓度降低，不利于被MOFs“固定”，A不符合题意； B．平衡常数仅与温度有关，一定温度下，多孔材料“固定”，平衡常数不变，B符合题意； C．被“固定”，浓度降低，促进平衡正向移动，C不符合题意； D．加入和，发生反应，被消耗，MOFs材料再生，D不符合题意； 故选B。 8. 齐墩果酮酸(结构如图)存在于女贞子、橄榄中，是齐墩果酸的氧化产物，具有抗氧化作用。下列关于齐墩果酮酸的说法正确的是 A. 分子式为 B. 分子中含7个手性碳原子 C. 分子中含有两种官能团 D. 能与乙二醇发生缩聚反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据键线式结构特点及碳原子成4个键，不足用H原子补充，该分子的分子式为，A项错误； B．手性碳原子指碳原子连四个不同的原子或原子团，此分子中含有以下7个手性碳原子：如图，B正确； C．该分子中含有羰基、碳碳双键，羧基三种官能团，C项错误； D．分子中只有1个羧基，不能发生缩聚反应，D项错误； 故答案选B。 9. 苯并咪唑类化合物是重要的医药中间体，合成过程中存在以下反应机理： 已知：Ph代表苯环，反应过程中Bi(NO3)3为催化剂。 下列说法错误的是 A. 甲中苯环上的二氯取代物有3种 B. 丁分子可形成分子内氢键 C. 丙中含有手性碳原子 D. 该反应过程依次经历了加成反应和消去反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲为高度对称结构，如图当一个氯原子取代在α位时，另一个氯原子有3种可能；当一个氯原子取代在β位时，另一个氯原子有1种可能； ，因此甲中苯环上的二氯取代物有4种，A符合题意； B．丁分子中的种的N-H可与邻位的氮原子形成分子内氢键，B不符合题意； C．丙中存在手性碳原子，如图，C不符合题意； D．甲与乙先发生加成反应生成丙，丙再发生消去反应生成丁，D不符合题意； 故选A。 10. 有机物M是生产新型凝血酶抑制剂的中间体，结构如图所示。下列关于M的说法错误的是 A. M的分子式为 B. 能发生取代反应、缩聚反应和消去反应 C. 分子中含有3个手性碳原子 D. 1 mol M与NaOH溶液反应，最多可消耗5 mol NaOH 【答案】A 【解析】 【详解】A．有机物M的分子式应为，A错误； B．根据M所含官能团可知，碳溴键能发生取代反应和消去反应，羧基和氨基能发生缩聚反应，B正确； C．分子中含有3个手性碳原子，如图标注，C正确； D．羧基、酰胺基、碳溴键均能与NaOH溶液反应，1 mol M最多消耗5 mol NaOH，D正确； 故选A。 11. 约翰逊-克莱森重排反应原理如下图所示。下列说法正确的是(R代表烃基) A. Y、Z均能发生水解反应 B. Y、Z均易溶于醋酸 C. Z中碳原子均采用sp杂化 D. 根据克莱森重排原理，有机物能发生重排反应，重排产物酸性水解的产物之一为 【答案】A 【解析】 【详解】A．Y为烯醇醚的类似物，Z为酯，二者均能发生水解反应，A正确； B．Y、Z都含有疏水基，因此难溶于水，B错误； C．Z中存在多个饱和单键碳原子（烷基碳），饱和碳原子均为sp3杂化，只有双键、羰基碳原子为sp2杂化，C错误； D．克莱森重排的核心要求：必须含有烯丙基芳基醚 / 烯丙基烯醇醚结构（即O原子连接烯丙基和不饱和基团），是乙烯，仅含碳碳双键，无O原子、无醚 / 酯结构，完全不满足克莱森重排的结构条件，无法发生该重排。且水解产物逻辑矛盾：不含N元素，重排产物也不可能含N，酸性水解不可能生成含N的硝酸，违背元素守恒，D错误； 故选A。 12. 由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、P、Q、W，其中X、Y、Z、W形成的化合物结构如图所示。X的核外电子数与电子层数相同，Y、W同族，基态Z和Q原子的p能级未成对电子均只有1个，P无未成对电子。下列说法正确的是 A. P的单质能与Y的简单氢化物发生反应 B. 电负性：W>Y>Z C. 氢化物的沸点： D. 离子半径：P>Q>W 【答案】A 【解析】 【分析】原子序数依次增大的短周期主族元素、、、、、，的核外电子数与电子层数相同，可以形成一个共价键，故为；可以形成两个共价键，则为ⅥA族，、同族，故为，为；基态和原子的能级均只有个未成对电子，为，故、分别为、，无未成对电子，介于、之间，为，据此分析。 【详解】A．P的单质为Mg，Y的简单氢化物为，Mg与热水可发生反应，A符合题意； B．电负性顺序为F>O>S，即Z>Y>W，B不符合题意； C．Y的氢化物有（或），W的氢化物有，（或）中均分子间存在氢键，沸点高于，即Y>W，C不符合题意； D．离子半径顺序为，即W>P>Q，D不符合题意； 故选A。 13. 、和三种元素组成化合物的晶胞如图所示(晶胞参数)，该晶体可视为金刚石晶体中的原子被、和取代后形成。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 位于元素周期表的区 B. 最近的两个原子间的距离为 C. 晶体中与Si距离最近且相等P的数目为7 D. 晶体的密度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．Zn是30号元素，核外电子排布为，位于元素周期表区，A正确； B．晶胞参数，最近的两个P原子在同一水平面内，坐标差分别为、，z坐标相同，因此距离为，B正确； C．该晶体由金刚石结构衍生而来，金刚石中每个C原子的配位数为4，因此晶体中与Si距离最近且相等的P原子数目为4，C错误； D．用均摊法计算晶胞中原子数，该晶胞拥有的Zn原子数为，Si原子数为，P原子数为，晶胞总质量，晶胞体积，密度，D正确； 答案选C。 14. 已知某种抗癌药物的结构如图所示，Y、X、M、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y在X、M、Z的上一个周期，Y是宇宙中含量最多的元素，X、Z的价电子层中均有2个未成对电子，且两原子能构成气态分子，Q原子的价层电子排布式为。下列描述正确的是 A. 该分子中有6种不同化学环境的X原子 B. 比较键角： C. 原子半径和电负性均满足 D. 基态Q原子的核外电子排布式为 【答案】B 【解析】 【分析】Y、X、M、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y是宇宙中含量最多的元素，Y为氢；Y在X、M、Z的上一个周期， X、Z的价电子层中均有2个未成对电子，且两原子能构成气态分子，X形成4个共价键、Z形成2个共价键，X为碳、Z为氧，那么M为氮；Q原子的价层电子排布式为，n=2，Q为34号元素硒。 【详解】A．由结构，该分子结构对称，该分子中有8种不同化学环境的C原子，A错误； B．的中心原子N原子的价层电子对数为，为sp2杂化，存在1对孤电子对，的中心原子C原子的价层电子对数为，为sp2杂化，不含孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，则键角：<，B正确； C．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，原子半径满足；同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；电负性满足，C错误； D．基态Se原子的核外电子排布式为，D错误； 故选B。 二、解答题(共58分) 15. 铜催化提高1，3-二烯烃选择性的合成方法如下： 已知：①是苯基（） ② （1）Ⅰ的官能团名称是______，写出Ⅱ的分子式______。 （2）Ⅱ的其中一种水解产物能与Ⅲ发生酯化反应，生成化合物V。在V的芳香族同分异构体中，能与溶液反应的有______种。 （3）Ⅳ分子存在顺反异构体，可采用核磁共振氢谱法对二者进行区分，请写出该方法可行的理由之一：______；上述Ⅳ合成方法的优点之一是在的催化作用下，提高了Ⅱ与Ⅰ反应位置的选择性，请写出该反应条件下还可能生成的副产物结构______（不考虑立体异构）。 （4）关于上述合成方法，以下说法正确的是______。 A. Ⅰ分子中所有原子一定共平面 B. Ⅱ分子在该过程中存在键断裂 C. Ⅲ中杂化的原子比杂化的原子多5个 D. Ⅳ是反式产物，在一定条件下可以发生加聚反应 （5）利用该方法合成化合物Ⅵ的路线如下 ①第一步，由乙烯与氧气发生原子利用率100%的反应，写出该反应的化学方程式（不要求反应条件）______。 ②第二步，由第一步反应产物与生成Ⅶ，写出Ⅶ的结构简式：______。 ③第三步，由Ⅱ，Ⅶ和Ⅷ______（填写Ⅷ的名称）仿照上述反应可获得Ⅵ，Ⅷ可由二溴代物制备，写出合理的化学方程式：______。 【答案】（1） ①. 碳碳双键 ②. （2）14 （3） ①. 顺反异构体中对应氢原子的化学位移不同 ②. 或 （4）BD （5） ①. 2 ②. ③. 1，3-戊二烯 ④. 【解析】 【分析】在铜催化作用下，利用1，3-二烯烃合成化合物Ⅳ，本质上是1，3-二烯烃发生了1，4加成反应。 【小问1详解】 Ⅰ的官能团名称是碳碳双键；Ⅱ的分子式为。 【小问2详解】 Ⅱ的其中一种水解产物乙酸与Ⅲ发生酯化反应，生成化合物V，说明化合物V为；V的芳香族同分异构体中，能与溶液反应，说明其存在羧基，则当苯环上有一个取代基时，取代基可以为或；当苯环上有两个取代基时，取代基可以为：①和，②和，每种情况存在邻间对三种同分异构体；当苯环上有三个取代基时，取代基可以为2个和1个，存在6种同分异构体，故满足条件的V的同分异构体共有14种。 【小问3详解】 顺反异构体中对应氢原子的化学位移不同，可采用核磁共振氢谱法对Ⅳ分子存在的两种顺反异构体进行区分；该反应条件下合成Ⅳ，本质是Ⅰ中碳碳双键与Ⅱ、Ⅲ发生了1，4加成反应，故该反应条件下还可能生成的副产物为Ⅰ中碳碳双键发生1，2加成的两种产物，分别为、 。 【小问4详解】 A．Ⅰ分子中所有原子可能共平面，A错误； B．Ⅱ分子在该过程中存在N-O键的断裂，B正确； C．Ⅲ中杂化的原子有苯环上6个碳原子，杂化的原子有1个碳原子和1个氧原子，故Ⅲ中杂化的原子比杂化的原子多4个，C错误； D．化合物Ⅳ中碳碳双键的双键碳上的取代基处于反式位置，故其是反式产物，碳碳双键在一定条件下可以发生加聚反应，D正确； 故答案为BD。 【小问5详解】 ①由乙烯与氧气发生原子利用率100%的反应生成 ，故该反应的化学方程式为2  。 ②由第一步反应产物与经过已知②的反应生成Ⅶ，故Ⅶ的结构简式。 ③由Ⅱ，Ⅶ和Ⅷ仿照上述反应可获得Ⅵ，故Ⅷ为，Ⅷ的名称为1，3-戊二烯；Ⅷ可由二溴代物发生消去反应制备，该化学方程式为。 16. 采用如图所示工艺回收某有色冶炼废渣(含有铜、锌、镍等元素的氧化物及硫化物)中的Zn、Ni元素。 已知：①ZnO为两性氧化物； ②；；；。 回答下列问题： （1）铜(Cu)位于元素周期表的___________区，基态的价层电子轨道表示式为___________。 （2）“酸浸、还原”过程中，转化为Cu的离子方程式为___________。 （3）“沉锌、镍”过程中，当恰好沉淀完全时，溶液中的浓度为___________mol/L(保留2位有效数字)。 （4）“二次焙烧”过程中，转化为ZnO，同时生成两种气体的化学方程式为___________。 （5）溶液“沉锌”时需严格控制溶液pH在5~6之间的原因是___________。“沉锌”后过滤，取10 g固体样品加热分解至恒重，冷却后称量，固体质量为8.5 g(杂质不分解)。若实验过程中无其他副反应，该样品___________(填“符合”或“不符合”)制备高纯度ZnO的要求[制备高纯ZnO时，要求纯度]。 （6）工业上常用NaOH溶液吸收，吸收液中同时存在、，若吸收液的pH=6.0，此时溶液中的比值为___________(结果保留两位小数)。 【答案】（1）ds； （2） （3） （4） （5）若pH过高反应不完全，pH过低会继续溶解；不符合 （6）16.67 【解析】 【小问1详解】 铜的原子序数为29，电子排布式为 [Ar]3d104s1，位于ds区；基态Cu2+是铜原子失去2个电子，价层电子为3d9，其价层电子轨道表示为； 【小问2详解】 酸浸时溶液中有亚硫酸氢根与铜离子和水反应生成铜，离子方程式为； 【小问3详解】 恰好沉淀完全时，=1.010-5 mol/L， =，=1.3810-4 mol/L， =，=2.0×10−13 mol/L； 【小问4详解】 转化为ZnO，同时生成两种气体（根据元素守恒可知生成CO和CO2）的化学方程式为； 【小问5详解】 因为ZnO为两性氧化物，pH过低Zn2+不易沉淀，pH过高Zn(OH)2会溶解；设Zn(OH)2的质量为x，分解反应为，固体质量减少为10 g-8.5 g=1.5 g，对应水的质量，Zn(OH)2的摩尔质量为99 g/mol，H2O的摩尔质量为18 g/mol，则Zn(OH)2的纯度为，不符合要求； 【小问6详解】 根据H2SO3的=，已知pH=6.0，即，=。 17. 将转化为高附加值化学品已成为绿色化学和可持续能源领域的研究热点。 Ⅰ、合成二甲醚 （1）催化加氢合成二甲醚：。估算该反应的，除键能之外，还需要______(填数字)种化学键的键能数据。 （2）电还原制备，电解装置如图所示。 ①将铜箔放入煮沸的饱和溶液中反应，可制得薄膜电极作为工作电极。生成的离子方程式为______。 ②电解时工作电极上生成的电极反应式为______。 ③当玻碳电极收集到标准状况下时，阴极区产生的的质量小于4.6 g，原因可能是______。 Ⅱ、催化加氢制甲醇 （3）在催化剂作用下，加氢制备甲醇的可能机理如图所示。催化剂的活性受接触面积和温度等因素影响。当反应体系的温度上升到时要及时降温。 ①中基态Ga原子的电子排布式为______。 ②向装有催化剂的反应管中持续通入和(见下图)，控制的流速一定，随着通入流速的增加，合成甲醇的速率先加快后减慢的原因可能是______。 ③当体系温度达到时需要及时降温的原因是______。 【答案】（1）4 （2） ①. Cu+Cu2++H2OCu2O+2H+ ②. 2CO2+12H++12e- =CH3OCH3+3H2O ③. 部分H+在工作电极得电子被还原成H2，CO2在工作电极发生副反应生成其他含碳产物 （3） ①. [Ar]3d104s24p1 ②. H2流速增加，解离成H+浓度增大，催化剂上形成的氧空位越多，H2流速过快，会带走CO2 ③. 温度过高，易产生积碳覆盖在催化剂表面，使催化剂活性下降 【解析】 【小问1详解】 根据反应，反应物CO2的结构式为O=C=O、H2的结构式是H-H、H2O的结构式是H-O-H以及CH3OCH3，由此推得除C=O键外，还需要4种化学键的数据去计算该反应的，分别是E(H-H)、E(C-O)、E(C-H)、E(O-H)； 【小问2详解】 ①将铜箔放入煮沸的饱和溶液中反应，可制得薄膜电极，离子方程式为Cu+Cu2++H2OCu2O+2H+； ②电解时工作电极上CO2发生还原反应生成，电解质为酸性介质，电极反应式为2CO2+12H++12e- =CH3OCH3+3H2O； ③当玻碳电极收集到标准状况下时，阴极区产生的的质量小于4.6 g，原因可能是部分H+在工作电极得电子被还原成H2，CO2在工作电极发生副反应生成其他含碳产物； 【小问3详解】 ①Ga为31号元素，基态Ga原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1； ②根据机理可知，控制CO2流速一定，随着H₂流速增加，反应物H₂浓度增大，反应速率加快；但H2流速过快，会带走CO2，导致CO2浓度降低，从而使反应速率减慢； ③当体系温度达到时需要及时降温的原因是温度过高，易产生积碳覆盖在催化剂表面，使催化剂活性下降。 18. 有机物是一种羧酸，其合成路线之一如下： 已知：(、为或烃基) （1）A的化学名称为___________。 （2）下列关于A和B的说法正确的是___________。 A. 由A生成B的反应类型为取代反应 B. 由A生成B的条件和试剂为、光照 C. A中最多有12个原子共平面 D. 每个B中有6个杂化的原子和3个键 （3）由C生成D的另一个产物是___________。 （4）D生成E的化学反应方程式为___________。 （5）H是E的芳香族同分异构体，满足下列条件的H的结构有___________种(不考虑立体异构)。 ①能发生水解反应且能与恰好完全反应； ②核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积之比为。 （6）G的含氧官能团有羧基和___________(填官能团名称)。 （7）某同学参照上述合成路线，设计出了一种制备的合成路线，M其中M和N的结构简式为___________和___________。 【答案】（1）间二甲苯或1，3-二甲基苯 （2）A （3） （4）+CH3COOH+H2O （5）2 （6）醚键、酮羰基 （7） ①. ②. 【解析】 【分析】A中氢原子被溴原子取代生成B，B中溴原子被取代生成C，C酸化得到D，D的结构简式为，运用逆向分析法，根据F的结构简式可知，D和发生取代反应生成E，E为，E发生取代反应生成F，F和苯甲醛在氢氧化钠溶液的条件下，发生信息中的反应生成G为，据此分析来解题。 【小问1详解】 由A的结构式可得，A的化学名称为间二甲苯或1，3-二甲基苯； 【小问2详解】 A．A为，B为 , 由A生成B是苯环上的氢原子被溴原子取代，反应类型为取代反应，A正确； B．由A生成B是苯环上的取代反应，条件应为液溴、催化剂（如），而非、光照（光照下是甲基上的氢被取代），B错误； C．A中苯环为平面结构，两个甲基中的碳原子和部分氢原子可与苯环共平面，最多有14个原子共平面（苯环6个C、4个H，两个甲基各2个H、2个C），C错误； D．B中苯环上的6个C为杂化，苯环中存在大键，D错误； 故答案选A； 【小问3详解】 由C生成D的反应是与的反应，根据反应规律，另一个产物是； 【小问4详解】 由分析得，D为，E为，故D生成E的化学反应方程式为； 【小问5详解】 根据分析E为，H是E的芳香族同分异构体，说明H中含有苯环，满足下列条件①能发生水解反应且1mol H能与2mol恰好完全反应，则说明M是酚羟基和羧酸形成的酯，②核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积之比为1:1:2:2:6，根据氢原子面积比知，含有相同类型的2个甲基，且结构对称，符合条件的结构简式为或； 【小问6详解】 由分析得G为，G的含氧官能团有羧基、醚键和酮羰基； 【小问7详解】 参照上述合成路线，以苯酚、醋酸为主要原料制备，根据逆分析法可知其单体为，进一步根据题目信息反应可知形成碳碳双键不饱和键，是甲醛与发生反应，进一步逆推是苯酚和乙酸发生取代反应生成，故M为，N为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $