内容正文:
2025—2026学年度第二学期高二段考试题
化学
考试时间:90分钟;满分:100分
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 Fe—56
第Ⅰ卷 选择题(共40分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题2分,共16分。)
1. 化学与生产和生活密切相关,下列说法错误的是
A. 聚乙炔可用于制备导电高分子材料
B. 工业上可以利用乙烯与水的加成反应制取乙醇
C. 可以用浸泡过酸性高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果
D. 使用氧炔焰切割金属时,若有黑烟冒出,应调大乙炔的进气量
【答案】D
【解析】
【详解】A.聚乙炔存在单双键交替的共轭结构,属于导电高分子材料,可用于制备相关导电材料,A正确,不符合题意;
B.工业上可利用乙烯与水在催化剂、加热加压条件下发生加成反应制取乙醇,反应为,B正确,不符合题意;
C.水果释放的乙烯具有催熟作用,酸性高锰酸钾溶液可将乙烯氧化,消除其催熟效果,因此可用浸泡过酸性高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果,C正确,不符合题意;
D.氧炔焰切割时冒出黑烟是乙炔不完全燃烧生成碳单质导致的,说明乙炔过量、氧气不足,此时应调小乙炔进气量或调大氧气进气量,调大乙炔进气量会加剧不完全燃烧,黑烟更多,D错误,符合题意;
故选D。
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. CaC2的电子式: B. 丙烷分子的空间填充模型:
C. 乙烯的结构简式:CH2CH2 D. 二氧化硅的分子式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.中含有和,其中碳碳之间为三键,电子式书写正确,A正确;
B.图示为丙烷的球棍模型,B错误;
C.乙烯中含有碳碳双键,故结构简式为,C错误;
D.为共价晶体,没有分子,故二氧化硅的化学式为,D错误;
故选A。
3. 下列说法正确的是
A. H216O和H218O互为同位素
B. 金刚石和金刚烷互为同素异形体
C. 符合通式CnH2n+2且n不同的烃,一定属于同系物(n≥1)
D. 和为不同物质
【答案】C
【解析】
【详解】A.同位素是同种元素不同原子的互称,而H216O和H218O是两种化合物,A错误;
B.同素异形体是指同一元素形成的不同性质的单质,金刚石为碳的单质,而金刚烷为碳、氢元素组成的烃,二者不互为同素异形体,B错误;
C.CnH2n+2为烷烃的通式,n不同时,两种烷烃的结构相似、组成上相差若干个“CH2”,所以二者一定属于同系物(n≥1),C正确;
D.和为同种物质,D错误;
故选C。
4. 下列烃中,一氯代物的同分异构体的数目最多的是
A. B. CH3 CH2CH (CH3)2
C. (CH3)3CCH2CH3 D.
【答案】B
【解析】
【详解】有两条对称轴,有两种位置的氢(),因此一氯代物的同分异构体的数目有两种;CH3CH2CH(CH3)2有四种位置的氢(),因此一氯代物的同分异构体的数目有四种;(CH3)3CCH2CH3有三种位置的氢( ),因此一氯代物的同分异构体的数目有三种; 有两条对称轴,有两种位置的氢( ),因此一氯代物的同分异构体的数目有两种;故B符合题意。
综上所述,答案为B。
5. 下列有机反应的反应类型判断不正确的是
A. H2C=CH2+H2H3C—CH3 加成反应
B. nCH2=CH2 加聚反应
C. CH4+2O2CO2+2H2O 氧化反应
D. HC≡CH+Br2→ 取代反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应为乙烯()与氢气在加热条件下生成乙烷(),乙烯分子中的碳碳双键中一个共价键断裂,两个氢原子分别与双键两端的碳原子结合,生成饱和烃乙烷,符合加成反应“不饱和键断裂,原子直接结合生成新化合物”的定义,A正确;
B.反应为乙烯()在加热加压条件下发生聚合反应生成聚乙烯。碳碳双键中一个共价键断裂,多个乙烯分子通过加成相互连接形成高分子化合物,符合加聚反应“含有不饱和键的化合物通过加成形成高分子”的定义,B正确;
C.甲烷与氧气在点燃条件下生成二氧化碳和水。甲烷分子中的碳元素化合价从-4价升高到+4价,被氧化,氧气作为氧化剂参与反应,符合氧化反应的定义,C正确;
D.反应为乙炔与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烯(),碳碳三键中的一个共价键断裂,两个溴原子分别与原三键两端的碳原子结合,属于加成反应,而非取代反应(取代反应是原子或原子团被其他原子或原子团替代的反应),D错误;
故选D。
6. NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 常温常压下,14 g乙烯和丙烯的混合物中的原子个数为NA
B. 1 mol甲基所含的电子数为9 NA
C. 标准状况下, 正戊烷所含的分子数为0.5 NA
D. 1 mol Cl2与足量CH4发生取代反应生成CH3Cl分子的数目为NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烯和丙烯的最简式均为,14 g混合物中含最简式的物质的量为,总原子数为,A错误;
B.1个甲基()含有9个电子,1 mol甲基所含电子数为,B正确;
C.标准状况下正戊烷为液态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,分子数不等于,C错误;
D.与的取代反应为连锁反应,会同时生成、、、四种有机产物,故分子数小于,D错误;
故选B。
7. 下列命名正确的是
A. 2-乙基丙烷 B. 3,4-二甲基戊烷
C. 2,2,3-三甲基戊烷 D. 3异丙基己烷
【答案】C
【解析】
【详解】A.主链中含有4个碳原子,2号碳原子上连有一个甲基,其名称为2-甲基丁烷,A项错误;
B.主链中含有5个碳原子,2、3号碳原子上各连有一个甲基,其名称为2,3-二甲基戊烷,B项错误;
C.主链中含有5个碳原子,2号碳原子上连有两个甲基,3号碳原子上连有一个甲基,其名称为2,2,3-三甲基戊烷,C项正确;
D.主链中含有6个碳原子,2号碳原子上连有一个甲基,3号碳原子上连有一个乙基,其名称为2-甲基-3-乙基己烷,D项错误;
答案选C。
8. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如下。
下列说法不正确的是
A. 此方案利用了不同温度下苯甲酸溶解度差异较大的性质
B. 操作Ⅱ目的是除去泥沙,操作Ⅳ目的是除去NaCl
C. 操作Ⅲ冷却结晶析出的晶体主要是苯甲酸
D. 操作Ⅴ可用热水洗涤晶体
【答案】D
【解析】
【分析】粗苯甲酸提纯的原理是重结晶:杂质为不溶性泥沙和可溶性盐,苯甲酸溶解度在不同温度下差异较大,而NaCl溶解度随温度变化很小,苯甲酸加水、加热溶解、趁热过滤出泥沙,滤液冷却结晶析出苯甲酸晶体,经过滤、洗涤、干燥得到苯甲酸;
【详解】A.此方案利用了苯甲酸溶解度随温度变化差异大的性质,进行重结晶实现提纯,A正确;
B.操作Ⅱ是趁热过滤,高温下苯甲酸和NaCl完全溶解在水中,仅除去不溶性杂质泥沙;操作Ⅳ是过滤,此时苯甲酸已经结晶析出,NaCl留在滤液中,所以操作Ⅳ是分离出苯甲酸晶体,除去NaCl,B正确;
C.降温后苯甲酸溶解度大幅降低,因此冷却结晶析出的晶体主要是苯甲酸,NaCl溶解度变化小,仍留在溶液中,C正确;
D.操作Ⅴ是洗涤晶体,如果用热水,苯甲酸的溶解度较大,会大量溶解而损失,应该用冷水洗涤,D错误;
故选D。
二、不定项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分。每小题有1个或2个选项符合题意,若该小题有2个选项符合题意,只选一个且正确得2分,多选、错选不得分。)
9. 姜烯是姜的挥发油中的主要成分,其结构简式的键线式如图,下列说法正确的是
A. 姜烯分子式为C15H26
B. 姜烯能使高锰酸钾溶液褪色
C. 姜烯中有3个手性碳原子
D. 姜烯与等物质的量的Cl2发生加成反应,其加成产物有4种(不考虑立体异构)
【答案】BD
【解析】
【详解】A.如图中结构简式的键线式可得:姜烯分子式为,A错误;
B.姜烯分子中含有碳碳双键,能使高锰酸钾溶液褪色,B正确;
C.手性碳原子是指连有 4 个不同基团的饱和碳原子,观察结构简式得:只有六元环左上角的碳原子以及它连接的环外的碳原子连接了四个不同的基团,有2个手性碳原子,C错误;
D.姜烯分子中含有3个碳碳双键,其中有两个双键形成共轭双键,可以发生1,2-加成和1,4-加成(1,2-加成有2种产物,1,4-加成有1种产物),与等物质的量的Cl2发生加成反应,其加成产物有4种,D正确;
故选BD。
10. 主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法中错误的是
A. 电负性:W>Z
B. 化学键中离子键成分的百分数:
C. 简单离子半径:Y>Z
D. 沸点:
【答案】B
【解析】
【分析】主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,则Z有4个能层。根据这4种元素形成的化合物的结构可以推断,W、X、Y、Z分别为H、O、S、K。
【详解】A.同主族元素,从上往下电负性依次减弱,则电负性:H>K,A正确;
B.Z2X和Z2Y分别为K2O、K2S,O的电负性大于S,则K2O的电负性差值大于K2S的,所以离子键百分数:K2O>K2S,B错误;
C.S2-含有3个电子层,K+也含有3个电子层,电子层数相同,核电荷数越大,粒子半径越小,K的核电荷数比S大,则离子半径:S2-> K+,C正确;
D.W2Y和W2X分别为H2S、H2O,水分子间有氢键使沸点升高,故沸点,D正确;
故选B。
11. 下列实验装置或操作正确且能达到相应实验目的的是
A.除去甲烷中少量乙烯
B.分离CCl4萃取碘水后的有机层和水层
C.乙炔的实验室制取及检验
D.分离沸点不同的液体混合物
A. A B. B C. C D. D
【答案】BC
【解析】
【详解】A.乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应生成CO2,引入新的杂质,A错误;
B.分离有机层和水层用分液的方法,B正确;
C.电石与饱和食盐水制备乙炔,会产生H2S等杂质,首先通过CuSO4溶液除去H2S,再用具有强氧化性的酸性KMnO4溶液与具有强还原性的乙炔反应检验乙炔,C正确;
D.蒸馏操作中温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处,D错误;
故答案选BC。
12. 有关晶体的结构如图所示,下列说法正确的是
A. 在NaCl晶体中,每个晶胞含有8个Cl-
B. 在CsCl晶体中,距Cl-最近的Cs+有4个
C. 在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数比为1:4
D. 在CO2晶胞中,1个分子周围有12个紧邻分子
【答案】D
【解析】
【详解】A.在NaCl晶体中,位于面心和顶点,每个晶胞平均占有 个,A错误;
B.在CsCl晶体中,以体心的为例进行分析,距最近的有8个,距最近的也有8个,B错误;
C.在金刚石晶体中,每个C原子形成4个碳碳键,每个碳碳键被2个C原子共用,平均每个C原子对应个碳碳键,因此碳原子与碳碳键个数比为1:2,C错误;
D.CO2晶胞为面心立方晶胞,在CO2晶胞中,以顶点的CO2分子分析,与面心的CO2分子紧邻,每个横截面有4个,总共有3个横截面,因此1个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子,D正确;
故选D。
13. 下列对有关物质结构或性质的解释不合理的是
选项
实 例
解 释
A
熔点:MgO>C10H22
Mg—O的键长小于C—H的键长
B
石墨可作为润滑剂
石墨层间靠范德华力维系
C
酸性:HCOOH>CH3COOH
—CH3是推电子基团
D
键角:H3O+>H2O
孤电子对与成键电子对之间的斥力小于成键电子对之间的斥力
A. A B. B C. C D. D
【答案】AD
【解析】
【详解】A.是离子晶体,其熔点高是因为需要克服强大的离子键才能使其熔化。是分子晶体,其熔点低是因为分子间仅靠较弱的范德华力维系。两者熔点差异巨大的根本原因在于晶体类型和粒子间作用力的本质不同,A错误;
B.石墨具有层状结构,每一层内的碳原子通过共价键连接,而层与层之间通过弱的范德华力结合。这些层之间很容易发生相对滑动,从而使石墨表现出良好的润滑性能,B正确;
C.CH3COOH中甲基是推电子基团,它通过诱导效应向羧基推电子,导致羧基中O-H的极性减小,更难断开,不易电离出氢离子,酸性减弱,没有推电子基团,所以酸性更强,C正确;
D.水分子()中心氧原子价层电子对数为2+=4,有2个孤电子对,水合氢离子()中心氧原子价层电子对数为3+=4,有1个孤电子对,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:H3O+>H2O,D错误;
故选AD。
14. AlF3属于立方晶系,其晶胞结构如图所示,已知F-的半径为a pm,AlF3晶体中最邻近的F-与F-相切,下列说法正确的是
A. 代表Al3+,代表F-
B. 若Al3+移至立方晶胞体心,则F-位于晶胞面心
C. AlF3中与Al3+距离相等且最近的F-可形成一个正六面体
D. AlF3晶胞参数为 pm
【答案】BD
【解析】
【详解】A.晶胞中,空心白圈位于顶点:共8个顶点,数目为 ; 黑球位于棱心:共12条棱,数目为 ; 中 个数比,因此白圈是 ,黑球是 ,A错误;
B.若移到晶胞体心,此时数目为1,要满足,需要数目为3。若位于晶胞面心,数目为 ,数目符合,B正确;
C.周围距离相等且最近的共6个(x、y、z三个轴的正负方向各1个),6个点连接后形成正八面体,正六面体(立方体)有8个顶点,与实际不符,C错误;
D.已知半径为 a pm,最邻近相切,因此最近两个的核间距为 。 设晶胞参数为L pm,取两个相邻棱心的,坐标分别为 和 ,根据距离公式: ,该距离等于2a pm,因此 ,解得 ,D正确;
故选BD。
第Ⅱ卷 非选择题(共60分)
15. X、Y、Z、W、R是元素周期表前四周期元素中的五种常见元素,其原子序数依次增大。X的基态原子的最外层电子排布式为nsnnpn+1。Y、Z同主族且ZY2是导致酸雨的主要物质之一。R位于ds区且原子最外层只有一个电子。W原子次外层电子数为最外层电子数的7倍。回答下列问题:
(1)W在元素周期表中的位置是_______。
(2)R的基态原子的价电子排布图为_______。
(3)最简单氢化物的热稳定性Y比Z_______(填“强”或“弱”)。
(4)X、Y、Z的第一电离能从大到小的顺序是_______。
(5)X的最常见的气体氢化物分子的VSEPR模型为_______,ZY的空间构型是_______。
【答案】(1)第4周期第Ⅷ族
(2) (3)强
(4)N>O>S (5) ①. 四面体形 ②. 三角锥形
【解析】
【分析】基态最外层电子排布为,s轨道最多排2个电子,故,X为N(氮)。Y、Z同主族,是酸雨主要成因,推得为,故Y为O(氧),Z为S(硫)。R位于ds区且最外层只有1个电子,ds区IB族元素最外层1个电子,原子序数大于W,故R为Cu(铜)。W原子序数介于S(16)和Cu(29)之间,为第四周期元素,次外层为第三层,最多容纳18个电子,故7x ≤ 18,x只能取1或2。当x=1时,第三层有7个电子,不符合电子排布规律,故舍去。因此x=2,次外层有14个电子,W为Fe(铁)。
【小问1详解】
Fe的原子序数为26,在周期表中位于第四周期第Ⅷ族。
【小问2详解】
Cu基态原子价电子为3d和4s电子,3d轨道全充满,4s轨道有1个单电子。
【小问3详解】
非金属性 ,非金属性越强,最简单氢化物热稳定性越强,故热稳定性强于。
【小问4详解】
同周期第一电离能N因2p轨道半满结构更稳定,故;同主族第一电离能从上到下减小,故 ,因此顺序为。
【小问5详解】
X最常见氢化物为,中心N原子价层电子对数为 ,故VSEPR模型为四面体形;中心S原子价层电子对数为,含1对孤电子对,故空间构型为三角锥形。
16. I.青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,熔点为156~157℃,热稳定性差,青蒿素是高效的抗疟药。已知:乙醚沸点为35℃,提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础,主要有乙醚萃取法和汽油浸取法。乙醚萃取法的主要工艺如图所示:
(1)操作I的名称是_______。
(2)向干燥、破碎后的黄花蒿中加入乙醚的作用是_______。
(3)操作III的主要过程可能是_______(填字母)。
A.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶
B.加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤
C.加入乙醚进行萃取分液
II.有机物M具有特殊香味,其完全燃烧的产物只有CO2和H2O。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M,然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构,具体实验过程如下:
步骤一:确定M的实验式和分子式。
(4)利用李比希法测得4.4 g有机物M完全燃烧后产生CO2 8.8 g和H2O 3.6 g。
①M实验式为_______。
②已知M的密度是同温同压下CO2密度的2倍,则M的分子式为_______。
步骤二:确定M的结构简式。
(5)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图1所示,图中峰面积之比为1:3:1:3;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图2所示。
①M的结构简式为_______。
②M的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是_______(填标号)。
a.质谱仪 b.元素分析仪 c.红外光谱仪 d.X射线衍射仪
【答案】(1)过滤 (2)萃取青蒿素
(3)B (4) ①. ②.
(5) ①. ②. b
【解析】
【分析】Ⅰ中该流程以黄花蒿为原料提取青蒿素:先将黄花蒿干燥、破碎,增大接触面积;再加入乙醚进行萃取(操作Ⅰ),使青蒿素溶于乙醚形成浸出液,过滤除去固体残渣;随后对浸出液蒸馏(操作Ⅱ),回收低沸点的乙醚,得到含青蒿素的粗品;最后通过加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤(操作Ⅲ)提纯,得到青蒿素精品,Ⅱ中通过李比希法测定燃烧产物、结合密度计算相对分子质量确定分子式,再利用核磁共振氢谱与红外光谱分析官能团及氢原子环境,推导结构简式,据此分析。
【小问1详解】
干燥、破碎后的黄花蒿加入乙醚后,青蒿素溶于乙醚形成浸出液,残渣为不溶性固体,分离固体残渣与浸出液的操作是过滤;
【小问2详解】
青蒿素在乙醚中可溶解,在水中几乎不溶,加入乙醚可作为萃取剂,将青蒿素从黄花蒿中萃取出来;
【小问3详解】
A.青蒿素在水中几乎不溶,加水溶解无法实现,A不符合题意;
B.青蒿素在乙醇中可溶解,加入95%的乙醇溶解后,浓缩、结晶、过滤可得到精品,B符合题意;
C.操作II已分离出乙醚,无需再进行萃取分液,C不符合题意;
故选B;
【小问4详解】
①4.4 g有机物M完全燃烧生成8.8 g和3.6 g,计算各元素质量: ,则 , ; ,则 , ; , ;故 ,实验式为 ;
②同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比, ;设分子式为,则 ,解得,故分子式为;
【小问5详解】
①红外光谱显示含 、、 键,核磁共振氢谱峰面积比为 ,说明有4种化学环境的氢原子,数目比为 ;结合分子式,可推得结构简式为;
②a.质谱仪可测定分子的质荷比,同分异构体的分子式相同,相对分子质量相同,其分子离子峰的质荷比相同,但由于结构不同,其碎片峰不同,质谱图不完全相同,a不符合题意;
b.元素分析仪可测定有机物的元素组成,同分异构体的元素组成相同,数据完全相同,b符合题意;
c.红外光谱仪可测定官能团,同分异构体的官能团可能不同,红外光谱信号不同,c不符合题意;
d.X射线衍射仪可测定晶体结构,同分异构体的晶体结构可能不同,衍射信号不同,d不符合题意;
故选b。
17. 化学与生产生活息息相关。回答下列问题:
(1)复兴号高铁车体材质用到了Mn、Co、Fe等元素。
①Mn的一种配合物的化学式为[Mn(CO)5(CH3CN)],CH3CN中 σ 键与 π 键数目之比为_______,CH3CN与Mn原子配位时,提供孤电子对的是_______(填元素符号)。
②三价铁的强酸盐溶于水后经水解可以生成如图所示的二聚体,其中Fe3+的配位数为_______。过渡元素的s、p、d轨道可以参与杂化,含s、p、d轨道的杂化类型有:、、、,该二聚体中Fe3+采取的杂化类型为_______。
(2)咪唑()能与盐酸的H+发生反应,从物质结构角度解释原因_______。咪唑的沸点高于噻吩()的原因是_______。
【答案】(1) ①. 5:2 ②. N ③. 6 ④. sp3d2
(2) ①. 咪唑分子中①号氮原子有孤电子对与H+的空轨道形成配位键 ②. 咪唑分子间有氢键
【解析】
【小问1详解】
①的结构简式为,单键均为键,三键含1个键和2个键,因此键与键数目之比为;与Mn原子配位时,N原子有孤电子对,可提供孤电子对与Mn的空轨道形成配位键;
②观察二聚体结构,每个共有6个配位原子;配位数为6的过渡金属离子,需形成6个等价的杂化轨道,故采用杂化;
【小问2详解】
①咪唑分子中,氮原子为sp2杂化,①号氮原子的孤电子对未参与共轭体系,可与的空轨道形成配位键,因此咪唑能与盐酸中的发生反应;
②咪唑分子中含有N-H结构,分子间可形成氢键;噻吩分子中仅含C、H、S,分子间仅存在范德华力,氢键的作用力强于范德华力,故咪唑的沸点高于噻吩。
18. 有机物P的键线式为,常用于合成橡胶。
已知:①Diels-Alder 反应: (环己烯);
②。
回答下列问题:
(1)用系统命名法命名P的名称为_______。
(2)P是否存在顺反异构_______(填“是”或“否”)。
(3)P与等物质的量的Cl2发生1,4-加成反应得到 _______(填结构简式), 该产物中_______个碳原子共平面。
(4)写出P与发生Diels-Alder反应的化学方程式_______。
(5)P与酸性KMnO4溶液反应生成的有机产物为 _______(填结构简式),该有机产物所含官能团名称为_______。
(6)写出满足下列条件的P的同分异构体的结构简式_______。
a. 属于炔烃 b. 核磁共振氢谱图中吸收峰面积之比为3:2
【答案】(1)2,3-二甲基-1,3-丁二烯
(2)否 (3) ①. ②. 6
(4) (5) ①. ②. 酮羰基
(6)
【解析】
【小问1详解】
有机物P含两个碳碳双键,都放到主链上,二号位和三号位的碳上都有一个甲基,用系统命名法命名P的名称为:2,3-二甲基-1,3-丁二烯;
【小问2详解】
顺反异构体要求碳碳双键两边碳原子连接不同基团,P中碳碳双键一端的碳原子连接了两个氢原子,不存在顺反异构体;
【小问3详解】
①P与等物质的量的发生1,4-加成反应,碳碳双键断开,中间形成新的碳碳双键,得到产物的结构简式为:;
②碳碳双键中的碳原子为杂化,为平面结构,全部六个碳原子共平面;
【小问4详解】
Diels-Alder反应中,共轭烯烃两个双键断开,中间形成新的双键,单烯烃双键断开,二者之间形成新的碳碳单键,形成环状结构,P与发生Diels-Alder反应的化学方程式为:;
【小问5详解】
①由已知条件得:碳碳双键一端的碳原子连接了两个氢原子的烯烃与酸性溶液反应,被氧化为羰基并且生成,P与酸性溶液反应生成的有机产物的结构简式为:;
②该有机产物所含官能团名称为酮羰基;
【小问6详解】
P的分子式为,不饱和度为2,同分异构体属于炔烃,则不饱和度全用于碳碳三键; 核磁共振氢谱图中吸收峰面积之比为3:2,有两种不同的等效氢,数量之比为6:4,为比较对称的结构;则满足这两个条件的P的同分异构体的结构简式为:。
19. 氮元素在医药、化工、农业生产等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)基态氮原子中自旋状态相反的电子数之比为_______。
(2)吡啶()、乙胺(CH3CH2NH2) 和2-羟基乙胺(HOCH2CH2NH2) 均可用于染料合成。
①吡啶分子是平面结构,其中N原子轨道杂化方式为_______;吡啶在水中的溶解度远大于苯在水中的溶解度,可能原因是:a.吡啶和H2O均为极性分子,而苯为非极性分子。b._______。
②氨基的碱性随N原子电子云密度增大而增强,则碱性CH3CH2NH2_______ HOCH2CH2NH2 (填“>”或“<”)。
(3)铁和氮形成一种晶体,晶胞结构如图所示,晶胞参数为a nm。若以晶胞参数为单位长度建立坐标系,A原子的坐标为(0,0,0),则B原子的坐标为_______,该晶体的晶胞密度_______(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1)2:5(或5:2)
(2) ①. ②. 吡啶可与水分子形成分子间氢键 ③. >
(3) ①. (,,1) ②.
【解析】
【小问1详解】
氮(N)是7号元素,其基态原子的核外电子排布式为,根据洪特规则,其轨道表示式为:,因此,自旋状态相反的电子数之比为 或 。
【小问2详解】
①吡啶分子为平面结构,说明N原子的杂化方式为;吡啶分子中的N原子上有孤对电子,可以作为氢键受体,与水分子中的H原子形成氢键,这显著增强了其在水中的溶解度;
②在乙胺()中,乙基()是推电子基团,通过诱导效应使氨基N原子上的电子云密度增大,从而增强其接受质子的能力,碱性增强,在2-羟基乙胺()中,羟基( )是吸电子基团,通过诱导效应使氨基N原子上的电子云密度减小,从而减弱其碱性,则碱性CH3CH2NH2>HOCH2CH2NH2。
【小问3详解】
A原子(晶胞左下角顶点)的坐标为(0,0,0),并以晶胞参数为单位长度建立坐标系。观察晶胞图可知,B原子位于晶胞的面心,坐标为;Fe原子(白球)位于8个顶点和6个面心,个数为 ,N原子(黑球)位于体心,个数为,晶胞质量 g,晶胞体积,密度 。
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2025—2026学年度第二学期高二段考试题
化学
考试时间:90分钟;满分:100分
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 Fe—56
第Ⅰ卷 选择题(共40分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题2分,共16分。)
1. 化学与生产和生活密切相关,下列说法错误的是
A. 聚乙炔可用于制备导电高分子材料
B. 工业上可以利用乙烯与水的加成反应制取乙醇
C. 可以用浸泡过酸性高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果
D. 使用氧炔焰切割金属时,若有黑烟冒出,应调大乙炔的进气量
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. CaC2的电子式: B. 丙烷分子的空间填充模型:
C. 乙烯的结构简式:CH2CH2 D. 二氧化硅的分子式为
3. 下列说法正确的是
A. H216O和H218O互为同位素
B. 金刚石和金刚烷互为同素异形体
C. 符合通式CnH2n+2且n不同的烃,一定属于同系物(n≥1)
D. 和为不同物质
4. 下列烃中,一氯代物的同分异构体的数目最多的是
A. B. CH3 CH2CH (CH3)2
C. (CH3)3CCH2CH3 D.
5. 下列有机反应的反应类型判断不正确的是
A. H2C=CH2+H2H3C—CH3 加成反应
B. nCH2=CH2 加聚反应
C. CH4+2O2CO2+2H2O 氧化反应
D. HC≡CH+Br2→ 取代反应
6. NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 常温常压下,14 g乙烯和丙烯的混合物中的原子个数为NA
B. 1 mol甲基所含的电子数为9 NA
C. 标准状况下, 正戊烷所含的分子数为0.5 NA
D. 1 mol Cl2与足量CH4发生取代反应生成CH3Cl分子的数目为NA
7. 下列命名正确的是
A. 2-乙基丙烷 B. 3,4-二甲基戊烷
C. 2,2,3-三甲基戊烷 D. 3异丙基己烷
8. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如下。
下列说法不正确的是
A. 此方案利用了不同温度下苯甲酸溶解度差异较大的性质
B. 操作Ⅱ目的是除去泥沙,操作Ⅳ目的是除去NaCl
C. 操作Ⅲ冷却结晶析出的晶体主要是苯甲酸
D. 操作Ⅴ可用热水洗涤晶体
二、不定项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分。每小题有1个或2个选项符合题意,若该小题有2个选项符合题意,只选一个且正确得2分,多选、错选不得分。)
9. 姜烯是姜的挥发油中的主要成分,其结构简式的键线式如图,下列说法正确的是
A. 姜烯分子式为C15H26
B. 姜烯能使高锰酸钾溶液褪色
C. 姜烯中有3个手性碳原子
D. 姜烯与等物质的量的Cl2发生加成反应,其加成产物有4种(不考虑立体异构)
10. 主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法中错误的是
A. 电负性:W>Z
B. 化学键中离子键成分的百分数:
C. 简单离子半径:Y>Z
D. 沸点:
11. 下列实验装置或操作正确且能达到相应实验目的的是
A.除去甲烷中少量乙烯
B.分离CCl4萃取碘水后的有机层和水层
C.乙炔的实验室制取及检验
D.分离沸点不同的液体混合物
A. A B. B C. C D. D
12. 有关晶体的结构如图所示,下列说法正确的是
A. 在NaCl晶体中,每个晶胞含有8个Cl-
B. 在CsCl晶体中,距Cl-最近的Cs+有4个
C. 在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数比为1:4
D. 在CO2晶胞中,1个分子周围有12个紧邻分子
13. 下列对有关物质结构或性质的解释不合理的是
选项
实 例
解 释
A
熔点:MgO>C10H22
Mg—O的键长小于C—H的键长
B
石墨可作为润滑剂
石墨层间靠范德华力维系
C
酸性:HCOOH>CH3COOH
—CH3是推电子基团
D
键角:H3O+>H2O
孤电子对与成键电子对之间的斥力小于成键电子对之间的斥力
A. A B. B C. C D. D
14. AlF3属于立方晶系,其晶胞结构如图所示,已知F-的半径为a pm,AlF3晶体中最邻近的F-与F-相切,下列说法正确的是
A. 代表Al3+,代表F-
B. 若Al3+移至立方晶胞体心,则F-位于晶胞面心
C. AlF3中与Al3+距离相等且最近的F-可形成一个正六面体
D. AlF3晶胞参数为 pm
第Ⅱ卷 非选择题(共60分)
15. X、Y、Z、W、R是元素周期表前四周期元素中的五种常见元素,其原子序数依次增大。X的基态原子的最外层电子排布式为nsnnpn+1。Y、Z同主族且ZY2是导致酸雨的主要物质之一。R位于ds区且原子最外层只有一个电子。W原子次外层电子数为最外层电子数的7倍。回答下列问题:
(1)W在元素周期表中的位置是_______。
(2)R的基态原子的价电子排布图为_______。
(3)最简单氢化物的热稳定性Y比Z_______(填“强”或“弱”)。
(4)X、Y、Z的第一电离能从大到小的顺序是_______。
(5)X的最常见的气体氢化物分子的VSEPR模型为_______,ZY的空间构型是_______。
16. I.青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,熔点为156~157℃,热稳定性差,青蒿素是高效的抗疟药。已知:乙醚沸点为35℃,提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础,主要有乙醚萃取法和汽油浸取法。乙醚萃取法的主要工艺如图所示:
(1)操作I的名称是_______。
(2)向干燥、破碎后的黄花蒿中加入乙醚的作用是_______。
(3)操作III的主要过程可能是_______(填字母)。
A.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶
B.加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤
C.加入乙醚进行萃取分液
II.有机物M具有特殊香味,其完全燃烧的产物只有CO2和H2O。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M,然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构,具体实验过程如下:
步骤一:确定M的实验式和分子式。
(4)利用李比希法测得4.4 g有机物M完全燃烧后产生CO2 8.8 g和H2O 3.6 g。
①M实验式为_______。
②已知M的密度是同温同压下CO2密度的2倍,则M的分子式为_______。
步骤二:确定M的结构简式。
(5)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图1所示,图中峰面积之比为1:3:1:3;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图2所示。
①M的结构简式为_______。
②M的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是_______(填标号)。
a.质谱仪 b.元素分析仪 c.红外光谱仪 d.X射线衍射仪
17. 化学与生产生活息息相关。回答下列问题:
(1)复兴号高铁车体材质用到了Mn、Co、Fe等元素。
①Mn的一种配合物的化学式为[Mn(CO)5(CH3CN)],CH3CN中 σ 键与 π 键数目之比为_______,CH3CN与Mn原子配位时,提供孤电子对的是_______(填元素符号)。
②三价铁的强酸盐溶于水后经水解可以生成如图所示的二聚体,其中Fe3+的配位数为_______。过渡元素的s、p、d轨道可以参与杂化,含s、p、d轨道的杂化类型有:、、、,该二聚体中Fe3+采取的杂化类型为_______。
(2)咪唑()能与盐酸的H+发生反应,从物质结构角度解释原因_______。咪唑的沸点高于噻吩()的原因是_______。
18. 有机物P的键线式为,常用于合成橡胶。
已知:①Diels-Alder 反应: (环己烯);
②。
回答下列问题:
(1)用系统命名法命名P的名称为_______。
(2)P是否存在顺反异构_______(填“是”或“否”)。
(3)P与等物质的量的Cl2发生1,4-加成反应得到 _______(填结构简式), 该产物中_______个碳原子共平面。
(4)写出P与发生Diels-Alder反应的化学方程式_______。
(5)P与酸性KMnO4溶液反应生成的有机产物为 _______(填结构简式),该有机产物所含官能团名称为_______。
(6)写出满足下列条件的P的同分异构体的结构简式_______。
a. 属于炔烃 b. 核磁共振氢谱图中吸收峰面积之比为3:2
19. 氮元素在医药、化工、农业生产等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)基态氮原子中自旋状态相反的电子数之比为_______。
(2)吡啶()、乙胺(CH3CH2NH2) 和2-羟基乙胺(HOCH2CH2NH2) 均可用于染料合成。
①吡啶分子是平面结构,其中N原子轨道杂化方式为_______;吡啶在水中的溶解度远大于苯在水中的溶解度,可能原因是:a.吡啶和H2O均为极性分子,而苯为非极性分子。b._______。
②氨基的碱性随N原子电子云密度增大而增强,则碱性CH3CH2NH2_______ HOCH2CH2NH2 (填“>”或“<”)。
(3)铁和氮形成一种晶体,晶胞结构如图所示,晶胞参数为a nm。若以晶胞参数为单位长度建立坐标系,A原子的坐标为(0,0,0),则B原子的坐标为_______,该晶体的晶胞密度_______(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
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