精品解析：福建泉州市永春第一中学2025-2026学年下学期高二年级期中考试 化学试卷

永春一中高二年级期中考试化学科试卷 考试时间75分钟，试卷总分100分 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Si 28 Cu 64 Br 80 Cs 133 Pb 207 第I卷(选择题) 一、单选题(本题共15小题，每题3分，共45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. 化学与生产、生活是紧密相连的，下列说法错误的是 A. 等离子体因其良好的导电性和流动性，可用于制造显示器 B. 利用“杯酚”识别分离和，体现了超分子具有分子识别的特性 C. 人们常喝溶有CO2的碳酸饮料：H2O和CO2均为极性分子，CO2与水互溶 D. 固态硬盘芯片常用单晶硅作为基础材料，单晶硅是一种共价晶体 2. 下列各物质中化学键类型相同，晶体类型也相同的是 A. 和 B. 和 C. 金刚石和 D. 和 3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是 A. 中含键数目为 B. 12 g石墨中含六元环的数目为 C. 分子中杂化的原子个数为 D. 1 mol呋喃()中含有的σ键数目为 4. 属于共轭二烯烃，与发生1：1加成反应，产物可能是 A. B. C. D. 5. “PX”即对二甲苯()，下列关于“PX”的叙述不正确的是 A. PX不溶于水，密度比水小 B. PX能使酸性高锰酸钾溶液褪色，是苯的同系物 C. PX的化学式为， PX中含有键 D. PX有3种除自身外含苯环的同分异构体 6. 一种液体工业洗涤剂中间体结构式如图所示，短周期元素原子半径依次增大，X和W同主族但不相邻，Y和Q最外层电子数之和是Z原子L层电子数的二倍，下列说法正确的是 A. Y的氢化物的稳定性和沸点都高于Q的氢化物 B. 中存在的键数为8 NA C. 简单离子半径： D. 该洗涤剂是离子液体，熔点低，是因为含有较小体积的阴离子 7. 石墨相氮化碳()作为一种新型光催化材料，研究表明，非金属掺杂(O、S等)能提高其光催化活性。具有和石墨相似的层状结构，其中一种二维平面结构如图所示。 下列说法正确的是 A. C、N、O的第一电离能()大小为(O)>(N)>(C) B. 晶体中每个N原子均与3个C原子成键 C. 晶体中C原子以杂化与N原子形成键 D. 晶体中存在的微粒间作用力有共价键和范德华力 8. 下列实验操作或装置能达到实验目的的是 A. 装置甲分离CH2Cl2和CCl4 B. 装置乙配制银氨溶液 C. 装置丙高效制备高浓度NaClO溶液 D. 装置丁由Na2SO3·7H2O制取无水Na2SO3固体 9. 某离子液体可作为制备质子交换膜的关键材料，结构如图。下列说法错误的是 A. 的空间结构为平面三角形 B. 阳离子侧链的立体构型为顺式 C. 该化合物中存在氢键 D. 该化合物具有良好的导电性 10. 下列由事实进行类比推理的说法合理的是 事实 推理 A 乙烷的结构简式 乙硼烷的结构简式 B 为非极性分子 为非极性分子 C 易与形成配合物 易与形成配合物 D 中的键角小于中的键角 中的键角小于中的键角 A. A B. B C. C D. D 11. 某含Pb化合物是一种被广泛应用于太阳能电池领域的晶体材料，该化合物晶胞如图，晶胞参数，B原子的分数坐标为，坐标夹角均为，为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. Cs与Pb之间的距离为 B. 晶体中，与铯离子最近且等距的溴离子有12个 C. 此晶胞密度为 D. 晶胞中C原子的分数坐标为 12. 吡啶（）和吡咯（）是重要的化工原料。它们与苯相似，存在大键。下列说法错误的是 A. 吡啶中所有原子共平面 B. 吡啶在水中的溶解度大于苯在水中的溶解度 C. 吡啶接受质子能力强于吡咯 D. 4-甲基吡啶（）的二氯取代物有6种 13. 草酸亚铁是生产磷酸铁锂电池的原料，实验室可通过如下反应制取： 已知：室温时，、，。 下列说法错误的是 A. 为二元酸，其中C原子的杂化方式为 B. 与的空间结构相同 C. 室温时，反应的平衡常数为40 D. 的晶体类型为离子晶体 14. 下列说法正确的是 ①沸点：正戊烷新戊烷正丁烷 ②分子中含有碳碳双键 ③与不一定是同系物 ④2，4，6-三硝基甲苯的结构简式为 ⑤与是同分异构体 ⑥等质量的烃完全燃烧耗氧量： ⑦乙烯能使溴水和酸性溶液褪色，且反应原理相同 A. ②⑥⑦ B. ④⑤⑥ C. ①②④ D. ①③⑥ 15. 由高纯稀土金属钐(Sm)和高纯钴(Co)熔炼形成的稀土永磁材料在航天工业中应用广泛，其晶体由Sm-Co单层和Co单层两种结构单元层交替排列构成(两层结构如图所示)，层间距为a pm，Sm-Co单层中S m与S m的最短距离为b pm，下列说法正确的是 A. 该稀土永磁材料的化学式为 B. 该晶体中Sm与Co之间形成了离子键，使其硬度高于高纯钴 C. 为镧系元素，其价电子数目为2个 D. 晶体中A、B两点的距离为 第II卷(非选择题) 二、非选择题(本大题共4道题，共55分)。 16. Ⅰ．有机化合物R(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)为无色粘性液体，易溶于水，可由葡萄糖发酵制得。 （1）化合物R的质谱图如图所示，则R的相对分子质量为_______。 （2）将4.5 g R在足量中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现二者分别增重2.7 g和6.6 g，则R的分子式为_______。 （3）对R进行红外光谱分析，含有官能团-COOH和-OH，且核磁共振谱中峰的面积之比为1∶1∶2∶2，试写出该分子的结构简式为_______。 Ⅱ．某烷烃的结构简式为。 （4）①用系统命名法命名：_______。 ②该烷烃的核磁共振谱中共有_______个峰，峰的面积之比按由大到小排序为_______。 ③若该烷烃是单烯烃与加成的产物，则原单烯烃的结构可能有_______种(不包括立体异构)。 Ⅲ．某烯烃B的结构简式为： （5）①用系统命名法命名：_______。 ②写出该烃在一定条件下发生加聚反应的化学方程式_______。 17. 研究表明，抑郁症已经成为中国疾病负担的第二大疾病。药物I是一种治疗抑郁症的药物，由芳香烃B合成I的路线如图所示，回答下列问题： 已知： （1）有机物A中官能团的名称为_______，有机物C的名称是_______。 （2）组成有机物I中碳原子采取的杂化方式为_______。 （3）有机物C转化为D的反应类型为_______，F转化为G的反应类型为_______。 （4）E转化为F所需的试剂与条件是_______。 （5）写出G→H的化学方程式_______。 （6）芳香族化合物J是E的同分异构体，可能的结构有_______种(不考虑立体异构)，写出其中等效氢数目满足3∶2的一种结构简式为_______。 18. 金属-有机框架材料(MOFs)是由含金属的节点与有机连接体构筑形成的一种材料，具有空间立体网状结构，在气体存储、分离领域具有潜在应用价值。MOF-5是一种典型的金属有机框架材料。 （1）MOF-5的一种制备方法如下。 ①Zn的基态原子价层电子轨道表示式是_______。 ②DMF的分子式是_______。 ③组成DMF的第二周期元素中，按元素的电负性由小到大排列是_______。 ④MOF-5晶体属于立方晶系，其晶胞由2种不同的结构单元交替构成。确定该晶体结构可用的仪器分析技术是_______。 A．红外光谱法 B．质谱法 C．X射线衍射法 D．紫外可见光光谱法 （2）MOF-5晶体的晶胞是立方体结构，结构示意图如下。 ①MOF-5中每个周围与它最近且距离相等的有_______个。 ②MOF-5晶体的密度为，和的摩尔质量分别为和，阿伏伽德罗常数为，该晶胞的棱长为_______nm。 （3）研究发现MOFs材料的热稳定性与金属阳离子所带电荷及其尺寸有关。将MOF-5中的替换为，材料的热稳定性显著提升。从微粒间作用的角度解释原因_______。 19. 由“赤泥”(含、、及少量)制备的过程如下： 已知：①在酸性条件下萃取金属离子的顺序为：。 ②可与结合生成配离子(、、)。 （1）基态金属其核外电子有_______种空间运动状态。 （2）调pH。向酸浸液中加入适量试剂X调节，试剂X为_______(填“”、“”或“”)。 （3）经萃取、反萃取后得到溶液，再通过沉钪、焙烧制得。 ①向溶液中加入，转化为沉淀。当大于1.5时，的沉淀率会显著下降，原因是_______。 ②在空气中煅烧生成的化学方程式为_______。 （4）向中掺杂可制备固体电解质。 ①的晶胞结构如下图所示，的配位数为_______；中部分的位置被占据，得到，同时产生空位。若，则中的空缺率为_______。 (的空缺率)。 ②水热法制备。不同温度下测得产品的X射线衍射图(X射线衍射用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)如下图所示，则最佳的制备温度为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 永春一中高二年级期中考试化学科试卷 考试时间75分钟，试卷总分100分 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Si 28 Cu 64 Br 80 Cs 133 Pb 207 第I卷(选择题) 一、单选题(本题共15小题，每题3分，共45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. 化学与生产、生活是紧密相连的，下列说法错误的是 A. 等离子体因其良好的导电性和流动性，可用于制造显示器 B. 利用“杯酚”识别分离和，体现了超分子具有分子识别的特性 C. 人们常喝溶有CO2的碳酸饮料：H2O和CO2均为极性分子，CO2与水互溶 D. 固态硬盘芯片常用单晶硅作为基础材料，单晶硅是一种共价晶体 【答案】C 【解析】 【详解】A．等离子体含有带电粒子，兼具良好导电性和流动性，可用于制备等离子显示器，A正确； B．杯酚属于超分子，可通过分子识别作用特异性结合，实现和的分离，体现了超分子的分子识别特性，B正确； C．为V形极性分子，但是直线形对称结构，正负电荷中心重合，属于非极性分子，可溶于水主要是因为能与水发生反应，并非因二者均为极性分子互溶，C错误； D．单晶硅中硅原子通过共价键形成空间网状结构，属于共价晶体，是常用的半导体材料，可用于制造芯片，D正确； 故选C。 2. 下列各物质中化学键类型相同，晶体类型也相同的是 A. 和 B. 和 C. 金刚石和 D. 和 【答案】A 【解析】 【详解】A．和均属于分子晶体，均只含极性共价键，化学键类型和晶体类型都相同，A符合题意； B．属于离子晶体，含离子键，属于分子晶体，含共价键，二者化学键类型、晶体类型均不同，B不符合题意； C．金刚石属于共价晶体，含共价键，属于分子晶体，含共价键，二者晶体类型不同，C不符合题意； D．属于共价晶体，含共价键，属于分子晶体，含共价键，二者晶体类型不同，D不符合题意； 故答案选A。 3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是 A. 中含键数目为 B. 12 g石墨中含六元环的数目为 C. 分子中杂化的原子个数为 D. 1 mol呋喃()中含有的σ键数目为 【答案】D 【解析】 【详解】A．60g 的物质的量为1 mol，为共价晶体，每个Si原子形成4个键，故1mol 含键数目为，A正确； B．12g石墨中C原子物质的量为1 mol，石墨中每个C原子被3个六元环共用，每个六元环平均含2个C原子，故六元环数目为，B正确； C．中两个饱和C均采取杂化，羟基O原子价层电子对数为4，也采取杂化，故1 mol该分子中杂化的原子个数为，C正确； D．呋喃分子式为，分子中除五元环骨架的5个σ键外，还有4个σ键，共9个σ键，故1 mol呋喃含σ键数目为，D错误； 故选D。 4. 属于共轭二烯烃，与发生1：1加成反应，产物可能是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】共轭二烯烃（）与发生1：1加成反应时，若为1，2-加成，则产物为或；若为1，4-加成，则产物为。综上，只有选项B符合题意。 5. “PX”即对二甲苯()，下列关于“PX”的叙述不正确的是 A. PX不溶于水，密度比水小 B. PX能使酸性高锰酸钾溶液褪色，是苯的同系物 C. PX的化学式为， PX中含有键 D. PX有3种除自身外含苯环的同分异构体 【答案】C 【解析】 【详解】A．芳香烃通常难溶于水，密度均小于水，对二甲苯符合该性质，A正确； B．对二甲苯结构符合苯的同系物的通式和结构特点，属于苯的同系物；其侧链甲基含有α-H，可被酸性高锰酸钾氧化，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确； C．对二甲苯分子式为​，1mol对二甲苯中，σ键总数为：苯环的6mol C-C σ键 + 苯环上4mol C-H σ键 + 苯环与甲基之间的2mol C-C σ键 + 两个甲基共6mol C-H σ键 = 18 mol，C错误； D．分子式为且含苯环的同分异构体共4种：乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯（PX），除去PX本身，还有3种，D正确； 故选C。 6. 一种液体工业洗涤剂中间体结构式如图所示，短周期元素原子半径依次增大，X和W同主族但不相邻，Y和Q最外层电子数之和是Z原子L层电子数的二倍，下列说法正确的是 A. Y的氢化物的稳定性和沸点都高于Q的氢化物 B. 中存在的键数为8 NA C. 简单离子半径： D. 该洗涤剂是离子液体，熔点低，是因为含有较小体积的阴离子 【答案】B 【解析】 【分析】X和W同主族短周期、不相邻，X原子半径最小，只能形成1条共价键，因此X为，W为，设Z的L层电子数为，Y和Q最外层电子和为。结合成键规律：Z形成3个单键，最外层5个电子，Z为第二周期，因此Z为，L层电子数为5，故，即Y和Q最外层电子和为10，Q能形成4条键，Y形成2条键，则Q为C，Y为O，综上所述：X为H、Y为O，Z为N，Q为C，W为Na，满足原子半径依次增大的关系，据此解答。 【详解】A．Q(C)的氢化物包括多种大分子烃（如石蜡、聚乙烯等），很多烃的沸点高于水，题干未说明是最简单气态氢化物，A错误； B．为，每个中C和N之间三键含1个σ键，4个共4个σ键；中心与4个形成4个配位键(σ键)，总σ键数为，故该离子含σ键，B正确； C． 简单离子、、电子层结构相同，核电荷越大半径越小，故半径：，即，C错误； D． 离子液体熔点低的原因是阴阳离子体积较大，晶格能小，离子键弱，不是因为阴离子体积小，D错误； 答案选B。 7. 石墨相氮化碳()作为一种新型光催化材料，研究表明，非金属掺杂(O、S等)能提高其光催化活性。具有和石墨相似的层状结构，其中一种二维平面结构如图所示。 下列说法正确的是 A. C、N、O的第一电离能()大小为(O)>(N)>(C) B. 晶体中每个N原子均与3个C原子成键 C. 晶体中C原子以杂化与N原子形成键 D. 晶体中存在的微粒间作用力有共价键和范德华力 【答案】D 【解析】 【详解】A．同一周期从左往右原子的核内质子数逐渐增多，对最外层电子的引力逐渐增强，第一电离能有逐渐增大的趋势，但由于N原子的最外层电子达到了稳定的半充满结构，因此其第一电离能大于相邻元素，故第一电离能I1(N)>I1(O)>I1(C)，A错误； B．根据二维平面结构图得知，N原子的成键有两种方式，与3个C原子成键或与2个C原子成键，B错误； C．结合二维平面结构图得知，C原子与N原子形成三个键，层内存在大π键，不存在孤电子对，故C原子的杂化轨道类型为sp2杂化，C错误； D．该晶体具有和石墨相似的层状结构，其中存在的微粒间作用力有极性键，层与层之间存在和范德华力，D正确； 故选D。 8. 下列实验操作或装置能达到实验目的的是 A. 装置甲分离CH2Cl2和CCl4 B. 装置乙配制银氨溶液 C. 装置丙高效制备高浓度NaClO溶液 D. 装置丁由Na2SO3·7H2O制取无水Na2SO3固体 【答案】A 【解析】 【详解】A．和互溶，且二者沸点相差较大，符合蒸馏法分离的条件。装置甲中，温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处（用于测量馏分蒸气的温度），冷凝管水流方向为下进上出（保证冷凝效果），装置设计合理，A正确； B．银氨溶液的标准配制方法为：向稀溶液中逐滴加入稀氨水，边滴加边振荡，直至最初生成的沉淀恰好完全溶解为止。装置乙中，胶头滴管将溶液滴入氨水中，会导致氨水过量，无法得到纯净的银氨溶液，B错误； C．电解饱和食盐水制备的原理是：阳极（石墨）发生反应，阴极发生反应，阳极生成的需要与阴极产生的充分反应才能得到。因此，阳极必须置于下方，使生成的向上流动，与阴极区的充分接触反应。装置丙中阳极在上、阴极在下，无法与充分反应，无法高效制备高浓度，C错误； D．具有强还原性，在加热蒸发的过程中，会被空气中的氧化为，无法得到无水固体。且蒸发皿直接加热会加速氧化，正确操作需在无氧环境（如氮气保护）下进行，装置丁无法达到实验目的，D错误； 故答案选A。 9. 某离子液体可作为制备质子交换膜的关键材料，结构如图。下列说法错误的是 A. 的空间结构为平面三角形 B. 阳离子侧链的立体构型为顺式 C. 该化合物中存在氢键 D. 该化合物具有良好的导电性 【答案】B 【解析】 【详解】A．的中心原子S的孤电子对数为，σ键数为3，采取sp2杂化，空间结构也为平面三角形，A正确； B．顺式异构的前提是碳碳双键两端的每个碳原子均连接两个不同基团，且存在相同的原子或原子团。阳离子侧链的双键部分中，一个碳原子连接烷基和H，另一个碳原子连接咪唑基和H，在异侧，为反式，B错误； C．该化合物阳离子中-NH，N电负性较大，H带有部分正电荷，阴离子中的O电负性大，故阳离子中-NH的H可与阴离子中O形成氢键，C正确； D．该化合物为离子液体，液态时存在可自由移动的离子，因此具有良好的导电性，D正确。 故选B。 10. 下列由事实进行类比推理的说法合理的是 事实 推理 A 乙烷的结构简式 乙硼烷的结构简式 B 为非极性分子 为非极性分子 C 易与形成配合物 易与形成配合物 D 中的键角小于中的键角 中的键角小于中的键角 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．乙烷的结构简式为，但乙硼烷（）中存在三中心两电子氢桥键，不存在的单键连接结构，结构简式书写错误，A不符合题意； B．为直线形结构，属于非极性分子，但为展开书页形的极性结构，正负电荷中心不重合，属于极性分子，B不符合题意； C．中N原子含孤电子对，易与形成配合物，但中F电负性远大于N，使N上孤电子对难以给出，不易与形成配合物，C不符合题意； D．和中心N原子均为sp3杂化，中N原子有1个孤电子对，中N原子无孤电子对，孤电子对与成键电子对间的斥力更大，导致键角减小，故中的键角小于中的键角；同理，和中心N原子均为sp2杂化，中N原子有1个孤电子对，中N原子无孤电子对，中的键角小于中的键角，推理合理，D符合题意； 故答案选D。 11. 某含Pb化合物是一种被广泛应用于太阳能电池领域的晶体材料，该化合物晶胞如图，晶胞参数，B原子的分数坐标为，坐标夹角均为，为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. Cs与Pb之间的距离为 B. 晶体中，与铯离子最近且等距的溴离子有12个 C. 此晶胞密度为 D. 晶胞中C原子的分数坐标为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，Cs和Pb之间的距离为晶胞体心到顶点的距离，为体对角线的一半，A正确； B．已知，Br分三组位于12条棱的中点，三组Br到Cs的距离分别为、、，三组距离不相等，最近且等距的Br只有4个，B错误； C．由图可知，Cs位于晶胞的体心，有1个；Pb位于晶胞的顶点，有个；Br位于晶胞的棱的中点，有个；则晶胞质量，晶胞体积，密度，C正确； D．原点B为，C原子在、、处，分数坐标为，D正确； 答案选B。 12. 吡啶（）和吡咯（）是重要的化工原料。它们与苯相似，存在大键。下列说法错误的是 A. 吡啶中所有原子共平面 B. 吡啶在水中的溶解度大于苯在水中的溶解度 C. 吡啶接受质子能力强于吡咯 D. 4-甲基吡啶（）的二氯取代物有6种 【答案】D 【解析】 【详解】A．吡啶与苯类似，存在大π键，C、N原子均sp2杂化，所有原子共平面，A项正确； B．吡啶分子中的氮原子具有较高的电负性，可以形成氢键，这使得吡啶分子与水分子之间的相互作用增强，从而提高了其在水中的溶解度，而苯分子由于缺乏极性，与水分子的相互作用较弱，导致其在水中的溶解度较低，B项正确； C．N-H键中电子对向N原子方向偏移，所以吡咯具有一定酸性，与吡啶相比，不易与质子结合，所以吡啶接受质子能力强于吡咯，C项正确； D．4－甲基吡啶的二氯取代物有7种，分别为、、、、、、，D项错误； 故选D。 13. 草酸亚铁是生产磷酸铁锂电池的原料，实验室可通过如下反应制取： 已知：室温时，、，。 下列说法错误的是 A. 为二元酸，其中C原子的杂化方式为 B. 与的空间结构相同 C. 室温时，反应的平衡常数为40 D. 的晶体类型为离子晶体 【答案】C 【解析】 【分析】硫酸亚铁铵与硫酸反应生成硫酸亚铁和硫酸铵，然后向体系中加入草酸钠，在加热条件下反应得到草酸亚铁沉淀，然后过滤得到草酸亚铁固体，以此解题。 【详解】A．草酸​结构为，每个C原子形成3个键，无孤电子对，价层电子对数为3，因此杂化方式为，A正确； B．​中心N原子价层电子对数为，无孤电子对，空间结构为正四面体；​中心S原子价层电子对数为，无孤电子对，空间结构也为正四面体，二者空间结构相同，B正确； C．对反应，平衡常数推导：  代入数据计算： ， C错误； D．是由阴、阳离子通过离子键结合形成的盐，属于离子晶体，D正确； 故选C。 14. 下列说法正确的是 ①沸点：正戊烷新戊烷正丁烷 ②分子中含有碳碳双键 ③与不一定是同系物 ④2，4，6-三硝基甲苯的结构简式为 ⑤与是同分异构体 ⑥等质量的烃完全燃烧耗氧量： ⑦乙烯能使溴水和酸性溶液褪色，且反应原理相同 A. ②⑥⑦ B. ④⑤⑥ C. ①②④ D. ①③⑥ 【答案】D 【解析】 【详解】① 烷烃沸点规律：碳原子数越多，沸点越高；碳原子数相同时，支链越多沸点越低。故沸点：正戊烷＞新戊烷＞正丁烷，正确； ②苯乙烯中仅侧链乙烯基含1个碳碳双键，因此1mol苯乙烯只含1mol碳碳双键 ，错误； ③ 是乙烯，​可以是丁烯，也可以是环丁烷，若为环烷烃则与乙烯结构不相似，不属于同系物，因此二者不一定是同系物，正确； ④ 2,4,6-三硝基甲苯中，甲基为1号位，硝基应位于甲基的邻位（2、6位）和对位（4位），结构简式：，错误； ⑤ 甲烷为正四面体结构，二氯甲烷只有1种结构，题图中两个结构是同一种物质，不是同分异构体，错误； ⑥等质量烃完全燃烧，的质量分数越大，耗氧量越大。​中H的质量分数大于，因此耗氧量，正确； ⑦乙烯使溴水褪色是发生加成反应，使酸性高锰酸钾褪色是发生氧化反应，二者反应原理不同，错误； 综上，正确的是①③⑥，答案选D。 15. 由高纯稀土金属钐(Sm)和高纯钴(Co)熔炼形成的稀土永磁材料在航天工业中应用广泛，其晶体由Sm-Co单层和Co单层两种结构单元层交替排列构成(两层结构如图所示)，层间距为a pm，Sm-Co单层中S m与S m的最短距离为b pm，下列说法正确的是 A. 该稀土永磁材料的化学式为 B. 该晶体中Sm与Co之间形成了离子键，使其硬度高于高纯钴 C. 为镧系元素，其价电子数目为2个 D. 晶体中A、B两点的距离为 【答案】A 【解析】 【详解】A．取对应1个的结构单元，单层中，每个顶点被3个六元环共用，1个对应数目为；单层中，对应该单元的数目为3，总数为，数为1，因此化学式为，A正确； B．Sm和Co都是金属，形成合金时化学键为金属键，B错误； C．是镧系元素，Sm的核外电子排布为，价电子共8个，C错误； D．A、B的竖直距离为层间距，水平方向：Sm与Sm最短距离为，A在Co单层投影到B的水平距离为，因此A、B距离为，D错误； 故选A。 第II卷(非选择题) 二、非选择题(本大题共4道题，共55分)。 16. Ⅰ．有机化合物R(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)为无色粘性液体，易溶于水，可由葡萄糖发酵制得。 （1）化合物R的质谱图如图所示，则R的相对分子质量为_______。 （2）将4.5 g R在足量中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现二者分别增重2.7 g和6.6 g，则R的分子式为_______。 （3）对R进行红外光谱分析，含有官能团-COOH和-OH，且核磁共振谱中峰的面积之比为1∶1∶2∶2，试写出该分子的结构简式为_______。 Ⅱ．某烷烃的结构简式为。 （4）①用系统命名法命名：_______。 ②该烷烃的核磁共振谱中共有_______个峰，峰的面积之比按由大到小排序为_______。 ③若该烷烃是单烯烃与加成的产物，则原单烯烃的结构可能有_______种(不包括立体异构)。 Ⅲ．某烯烃B的结构简式为： （5）①用系统命名法命名：_______。 ②写出该烃在一定条件下发生加聚反应的化学方程式_______。 【答案】（1）90 （2） （3） （4） ①. 2，3-二甲基戊烷 ②. 6 ③. 6∶3∶3∶2∶1∶1 ④. 5 （5） ①. 2，4-二甲基-1-戊烯 ②. 【解析】 【小问1详解】 质谱图中最大质荷比等于有机化合物的相对分子质量，该质谱最大质荷比为90，因此R的相对分子质量为90； 【小问2详解】 ；浓硫酸吸收水，，得1 mol R中含；碱石灰吸收，，得1 mol R中含；剩余相对质量由O填充：，因此分子式为； 【小问3详解】 R含和，核磁共振氢谱峰面积比为，共4种氢，且氢原子总数为6，符合比例的结构简式为：； 【小问4详解】 ①该烷烃结构简式为系统命名：选最长碳链（5个碳）为主链，从靠近支链一端编号，两个甲基分别位于2、3位，因此命名为2,3-二甲基戊烷； ② 该烷烃结构不对称，共6种等效氢，因此核磁共振氢谱有6个峰；各等效氢的数目分别为6、3、3、2、1、1，故峰面积比（从大到小）为； ③ 单烯烃加成得到烷烃，双键可存在于相邻两个都含氢的碳原子之间，该烷烃共有5个不同位置放双键，如图：，因此原单烯烃共有5种结构； 【小问5详解】 ① 该烯烃结构为，系统命名：选含双键的最长碳链（5个碳）为主链，从靠近双键一端编号，双键在1位，两个甲基分别位于2、4位，因此命名为2,4-二甲基-1-戊烯； ② 加聚反应中碳碳双键打开，相互连接生成高聚物，反应方程式：。 17. 研究表明，抑郁症已经成为中国疾病负担的第二大疾病。药物I是一种治疗抑郁症的药物，由芳香烃B合成I的路线如图所示，回答下列问题： 已知： （1）有机物A中官能团的名称为_______，有机物C的名称是_______。 （2）组成有机物I中碳原子采取的杂化方式为_______。 （3）有机物C转化为D的反应类型为_______，F转化为G的反应类型为_______。 （4）E转化为F所需的试剂与条件是_______。 （5）写出G→H的化学方程式_______。 （6）芳香族化合物J是E的同分异构体，可能的结构有_______种(不考虑立体异构)，写出其中等效氢数目满足3∶2的一种结构简式为_______。 【答案】（1） ①. 碳碳三键 ②. 甲(基)苯 （2）、 （3） ①. 取代反应 ②. 还原反应 （4）浓硫酸、浓硝酸、加热 （5） （6） ①. 15 ②. 或 【解析】 【分析】以乙炔(A)为起始原料，经催化得到苯(B)，苯通过与氯甲烷反应生成甲苯(C)；甲苯侧链在光照下与氯气发生取代反应生成三氯甲苯(D)，再经取代反应将其转化为三氟甲苯(E)；三氟甲苯经苯环硝化引入硝基得到F，再通过铁/盐酸还原为氨基，得到间氨基三氟甲苯(G)；G与反应得到H()，H硝化后得到目标抗抑郁药物分子。 【小问1详解】 有机物A为C2H2，即乙炔，官能团为碳碳三键；B为苯，与氯甲烷和氯化铝发生取代反应生成C，C为甲苯。 【小问2详解】 I 中C原子包含：苯环上的碳：sp2杂化，羰基上的碳：sp2杂化，烷基（甲基、亚甲基、次甲基）上的碳：sp3杂化。 【小问3详解】 C（甲苯）→D：光照下甲基上的氢被氯取代，属于取代反应；F（含硝基）→G（含氨基）：硝基被还原为氨基，属于还原反应。 【小问4详解】 E（三氟甲苯）→F（间硝基三氟甲苯）是苯环的硝化反应，试剂与条件为：浓硝酸、浓硫酸，加热。 【小问5详解】 G 为间氨基三氟甲苯，与异丁酰氯发生已知的酰化反应，生成酰胺和 HCl，反应方程式为。 【小问6详解】 E 的分子式是C7H5F3，结构为苯环上连不同的取代基，①苯环上有1个-CH3+3个-F，可以等效为两个-H与一个-CH3取代在环上的情况，其他位置均为-F，也就是2个取代基相同一个取代基不同的情况，共6种异构体，②苯环上有1个-CHF2+1个-F，即邻、间、对，共3种异构体，③苯环上有1个-CH2F与2个-F，固定-CH2F的位置，两个F的位置异构与①情况类似，共6种，综上，同分异构体共15种，其中满足等效氢数目满足3∶2的有：或。 18. 金属-有机框架材料(MOFs)是由含金属的节点与有机连接体构筑形成的一种材料，具有空间立体网状结构，在气体存储、分离领域具有潜在应用价值。MOF-5是一种典型的金属有机框架材料。 （1）MOF-5的一种制备方法如下。 ①Zn的基态原子价层电子轨道表示式是_______。 ②DMF的分子式是_______。 ③组成DMF的第二周期元素中，按元素的电负性由小到大排列是_______。 ④MOF-5晶体属于立方晶系，其晶胞由2种不同的结构单元交替构成。确定该晶体结构可用的仪器分析技术是_______。 A．红外光谱法 B．质谱法 C．X射线衍射法 D．紫外可见光光谱法 （2）MOF-5晶体的晶胞是立方体结构，结构示意图如下。 ①MOF-5中每个周围与它最近且距离相等的有_______个。 ②MOF-5晶体的密度为，和的摩尔质量分别为和，阿伏伽德罗常数为，该晶胞的棱长为_______nm。 （3）研究发现MOFs材料的热稳定性与金属阳离子所带电荷及其尺寸有关。将MOF-5中的替换为，材料的热稳定性显著提升。从微粒间作用的角度解释原因_______。 【答案】（1） ①. ②. ③. C<N<O或C、N、O ④. C （2） ①. 6 ②. （3）所带电荷比多，离子半径比小，与配体之间作用强度更大 【解析】 【小问1详解】 ① Zn为30号元素，基态价电子排布为，价层电子轨道表示式为：； ② DMF结构简式为，分子式为； ③ 组成DMF的第二周期元素为C、N、O，同周期主族元素电负性从左到右递增，故电负性由小到大顺序为：； ④ A．红外光谱主要用于检测分子中的官能团和化学键类型，无法确定晶体的空间结构，A不符合题意； B．质谱法主要用于测定物质的相对分子质量和分子式，不用于晶体结构分析，B不符合题意； C．X射线衍射法是测定晶体结构的最常用、最直接的方法，通过X射线在晶体中的衍射图谱，可以确定晶胞参数、原子的空间排布等关键信息，因此可以用来确定 MOF-5 的晶体结构，C符合题意； D．紫外光谱主要用于分析物质的电子跃迁，判断是否含有共轭体系、芳香结构等，无法解析晶体结构，D不符合题意； 故答案选C。 【小问2详解】 ① 由晶胞结构知每个在x、y、z三个轴的正负方向，各连接1个最近的，故每个周围与它最近且距离相等的有6个； ② 根据均摊法，位于顶点、棱心、面心和体心，数目为，根据电荷平衡，数目为，晶胞总质量，设晶胞棱长为，由得，转换单位，因此棱长为； 【小问3详解】 所带电荷数高于，离子半径更小，与带负电的配体之间的静电作用更强，因此材料的热稳定性显著提升。 19. 由“赤泥”(含、、及少量)制备的过程如下： 已知：①在酸性条件下萃取金属离子的顺序为：。 ②可与结合生成配离子(、、)。 （1）基态金属其核外电子有_______种空间运动状态。 （2）调pH。向酸浸液中加入适量试剂X调节，试剂X为_______(填“”、“”或“”)。 （3）经萃取、反萃取后得到溶液，再通过沉钪、焙烧制得。 ①向溶液中加入，转化为沉淀。当大于1.5时，的沉淀率会显著下降，原因是_______。 ②在空气中煅烧生成的化学方程式为_______。 （4）向中掺杂可制备固体电解质。 ①的晶胞结构如下图所示，的配位数为_______；中部分的位置被占据，得到，同时产生空位。若，则中的空缺率为_______。 (的空缺率)。 ②水热法制备。不同温度下测得产品的X射线衍射图(X射线衍射用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)如下图所示，则最佳的制备温度为_______。 【答案】（1）9 （2）Fe （3） ①. 过量的与结合生成 ②. （4） ①. 8 ②. 2% ③. 180℃ 【解析】 【分析】由题给流程可知，向赤泥中加入浓盐酸酸浸，将金属元素转化为金属氯化物，二氧化硅不反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣1和酸浸液；向酸浸液中加入，将溶液中的转化为，并调节溶液pH为1.5，过滤得到滤渣2和滤液；向滤液中加入萃取剂萃取、分液得到水层和含有的有机相；向有机相中加入盐酸反萃取、分液得到溶液和有机层；向溶液中加入草酸，将溶液中钪离子转化为六水草酸钪沉淀，过滤得到滤液和六水草酸钪；六水草酸钪在空气中煅烧得到三氧化二钪。 【小问1详解】 Sc是21号元素，核外电子排布为，电子的空间运动状态数目等于轨道数，总轨道数为； 【小问2详解】 已知萃取顺序，为避免优先萃取影响提取，需要将还原为，三种试剂中只有Fe能还原，同时Fe可以消耗升高pH，符合要求； 【小问3详解】 ①根据题干信息，当大于1.5时，草酸过量，可与形成可溶性配离子（），使​沉淀溶解，因此沉淀率下降； ②空气中煅烧时，中+3价C被氧化为，Sc化合价不变，根据得失电子守恒、原子守恒配平方程式为：； 【小问4详解】 ①为萤石型结构，所以黑球为氧，灰球为Zr，配位数为8；化合物电中性，满足，代入，得；无空缺时总O数为，空位数为，空缺率； ②由XRD图可知，、都存在​、​杂质峰，是开始生成纯净目标产物的最低温度，因此最佳温度为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $