精品解析：广东广州市第一 一三中学2025-2026学年第二学期期中考试 高二年级化学试题

广州市第一一三中学2025学年第二学期高二年级期中考试 化学试题 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分。考试时间75分钟。 第Ⅰ卷 (选择题 共44分) 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考号等信息填写在答题纸上。 2.答案必须填写在答题纸的相应位置上，答案写在试题卷上无效。 3.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 F-19 Al-27 一、选择题(本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。) 1. 文物记载中华文明的灿烂成就。下列珍贵文物的主要材料属于共价晶体的是 A．宋蕉叶形水晶杯 B．清白玻璃盖罐 C．商青铜龙鼎 D．宋彩绘木雕观音 A. A B. B C. C D. D 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. SiO2的球棍模型为： B. 1-溴丁烷的键线式： C. 用电子云轮廓图示意p-pπ键的形成： D. 基态原子的价层电子轨道表示式： 3. 科技发展见证自立自强的奋进中国。下列说法错误的是 A. “梦天”实验舱搭载高精度锶(Sr)光钟，与互为同位素 B. “天和一号”铝基复合材料中所含的碳化硅属于分子晶体 C. “嫦娥五号”配置砷化镓(GaAs)太阳能电池，GaAs中Ga的化合价为+3 D. “天问一号”使用Ti-Ni形状记忆合金，Ti和Ni元素都位于周期表的d区 4. 明矾[]可用作净水剂。下列说法正确的是。 A. 半径： B. 电负性： C. 基态核外有10种不同空间运动状态的电子 D. 化合物中离子键百分数： 5. 下列选项中由结构不能推测出对应性质的是 选项 结构 性质 A F原子吸电子能力比Cl原子更强，使羧基中的O-H键极性更强 酸性：CF3COOH＜CCl3COOH B 石墨层中未参与杂化的p轨道中的电子，可在整个碳原子平面中运动 石墨具有类似金属的导电性 C N的电负性大于C的电负性 NO的配位能力比CO的弱 D 乙烯分子含有π键 乙烯易发生加成反应 A. A B. B C. C D. D 6. 乙酰苯胺是一种具有解热镇痛作用的白色晶体，20℃时在乙醇中的溶解度为36.9 g，在水中的溶解度如下表∶ 温度/ 25 50 80 100 溶解度/g 0.56 0.84 3.5 5.5 某种乙酰苯胺样品中混入了少量氯化钠杂质，下列提纯乙酰苯胺的方法正确的是。(注∶氯化钠可分散在乙醇中形成胶体。) A. 用水溶解后分液 B. 用乙醇溶解后过滤 C. 用水作溶剂进行重结晶 D. 用乙醇作溶剂进行重结晶 7. 下列实验对应操作中，不合理的是 A．检验产物乙炔 B．验证苯和液溴的反应为取代反应 C．酸性KMnO4溶液鉴别苯和甲苯 D．可用于分离CH2Cl2和CCl4 A. A B. B C. C D. D 8. 某冠醚分子c可识别K+，其合成方法如下。下列说法错误的是 A. 该反应为取代反应 B. a分子中C原子的杂化类型为sp2、sp3杂化 C. c的核磁共振氢谱有3组峰 D. c可增加KI在苯中的溶解度 9. 某有机物常用于制备高分子材料、药物前体，其结构简式如图所示。下列有关该有机物的叙述正确的是 A. 该物质可以使酸性高锰酸钾溶液的紫色褪去，但不能使溴水褪色 B. 该物质的分子式为 C. 该物质可与足量的反应产生氢气 D. 该物质既能发生加成反应，又能发生酯化反应 10. 已知工业上制备二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性条件下与氯酸钠反应，其反应的化学方程式：，则下列说法正确的是 A. 消耗1 mol甲醇转移5 mol B. 键角： C. NaClO3在反应中做还原剂 D. ClO2分子空间构型为直线形 11. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 12 g金刚石晶体中含有的共价键数目为 B. 14 g乙烯和丙烯混合气体中氢原子数目为 C. 0.1 mol环氧乙烷()中所含σ键数目为0.3 mol D. 1 mol CH4与氯气在光照下反应生成CH3Cl分子数为 12. 如图所示的化合物是一种重要的化工原料，X、Y、Z、W、E是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Z、E同族，基态Y原子的核外有3个未成对电子。下列说法正确的是 A. 和EZ2的空间结构均为平面三角形 B. W和Z形成的化合物中一定只有离子键 C. 第一电离能：Z>Y>E D. 简单氢化物的沸点：W>Z>Y>E 13. 下列说法正确的是 A. 有和两种同分异构体 B. 分子中所有原子均可共面 C. 含有1个手性碳原子 D. 异戊烷有5种一氯代物 14. 解释下列现象的原因正确的是 选项 现象 原因 A HF的稳定性强于HCl HF分子之间除了范德华力以外还存在氢键 B 用杯酚分离C60和C70 杯酚与C60通过配位键形成超分子 C 缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体 晶体具有各向异性 D 与钠单质反应的程度：水＞乙醇 乙基使羟基的O-H键极性减弱 A. A B. B C. C D. D 15. “肼合成酶”以其中的配合物为催化中心，可将与转化为肼()，其反应历程如下所示。 下列说法错误的是 A. 、和均为极性分子 B. 反应涉及、键断裂和键生成 C. 催化中心的被氧化为，后又被还原为 D. 将替换为，反应可得 16. 研究发现溶液中存在以下平衡：（蓝色）（黄色）+，。下列说法正确的是 A. 中含有键 B. 与配位时，比的配位能力更强 C. 加热溶液，溶液由蓝绿色变成黄绿色，说明该反应 D. 溶液呈酸性， 第Ⅱ卷 (非选择题 共56分) 17. 我国科学家成功实现甲烷在催化剂及无氧条件下，一步高效生产乙烯、芳香烃和氢气等化学品。以甲烷为原料合成部分化工产品的流程如下(部分反应条件已略去)，回答下列问题： （1）反应②的化学反应类型为___________。化合物Ⅰ的名称为___________。 （2）写出反应⑤的化学方程式为___________。 （3）化合物Ⅱ的分子式为___________，化合物Ⅲ的官能团名称是___________。 （4）关于上述示意图中的相关物质及转化，下列说法不正确的有___________(填字母)。 A. 反应③涉及σ键的断裂和π键的形成 B. 反应⑥中，有C-H键、C-Cl键的断裂和C-C键的形成 C. 化合物Ⅰ中碳原子均采取sp2杂化，所有原子一定共平面 D. 甲苯与足量的H2反应生成某化合物，该化合物的一溴代物有4种(不考虑立体异构) （5）乙苯有多种同分异构体，其中一种同分异构体为芳香族化合物，不同化学环境的氢原子数目比为6：2：1：1，该同分异构体的结构简式为___________。 （6）烯烃在酸性高锰酸钾溶液作用下会发生如下反应： +R3COOH；， 则与酸性KMnO4溶液反应生成的有机产物为___________。 （7）双烯合成反应(即Diels-Alder反应)是由二烯烃与单烯烃或炔烃合成六元环状化合物的重要反应，例如，1，3-丁二烯与乙烯的作用可表示为：，则由1-丁烯和2-乙基-1，3-丁二烯发生双烯合成反应的产物为___________(写键线式)。 18. 将酞菁—钴钛菁—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题： （1）图1所示的几种碳单质，它们互为___________，其中属于混合型晶体的是___________，C60间的作用力是___________。 （2）酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。 ①钴酞菁分子中，钴离子的化合价为___________，氮原子提供孤对电子与钴离子形成___________键。 ②邻苯二甲酸酐()和邻苯二甲酰亚胺()都是合成酞菁的原料，后者熔点高于前者，主要原因是___________。 （3）气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在，其空间结构如图3a所示，AlF3结构属立方晶系，晶胞如图3b所示。 ①二聚体Al2Cl6中Al的轨道杂化类型为___________。 ②AlF3的熔点为1090℃，远高于AlCl3的192℃，原因是___________。 ③AlF3晶体中F-的配位数为___________。 ④若晶胞参数为a pm，晶体密度___________(列计算式，阿伏加德罗常数的值为)。 19. 对废旧锂离子电池正极材料(主要成分为LiCoO2，还含有少量Al、Fe、Mn、Ni等元素)进行回收可有效利用金属资源，一种回收利用工艺流程如下： 已知：①常温下，丁二酮肟是白色晶体，不溶于水，可溶于乙醇等有机溶剂。 ②常温下，部分氢氧化物的Ksp如下表： 氢氧化物 Ksp （1）“酸浸还原”中LiCoO2转化为Co2+，氧化产物是，该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为___________；基态Co2+的价层电子排布式为___________。 （2）滤渣2的主要成分是、和MnO2，常温下，“氧化调pH”后的滤液中Co2+浓度为17.7 g/L，为尽可能多地提取Co2+，应控制溶液中的pH不大于___________。 （3）“转化”中由Co2+转化为的离子方程式为___________。 （4）“沉镍”中丁二酮肟与反应生成丁二酮肟镍的过程可表示为： 从滤渣3中分离出丁二酮肟固体的方法是___________。 （5）一种掺Co催化剂的晶胞结构如下图所示。 ①晶胞中离Ti最近的O有___________个。 ②已知该晶胞中a的原子分数坐标为(1，0，0)，b的原子分数坐标为(，，0)，则c的原子分数坐标为___________。 20. Ⅰ．青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物。 已知：青蒿素是烃的含氧衍生物，常温下是一种无色针状晶体，易溶于有机溶剂，难溶于水，熔点约为156.5℃，易受湿、热的影响而分解。乙醚沸点34.5℃，乙醇沸点78℃。某小组对青蒿素的提取和组成进行了探究，其实验结果如下： （1）图1操作a的名称是___________；操作b需要用到图2的仪器___________(写名称)。 （2）补全获得青蒿素精品的操作c：选用合适热溶剂溶解、加入活性炭脱色、___________、___________过滤、洗涤、干燥。 （3）查阅资料获知：科学家在青蒿素的研究中发现，一定条件下可把青蒿素转化为双氢青蒿素。下列说法正确的是___________(填字母)。 a．青蒿素分子中存在5个手性碳 b．青蒿素含有酯基和醚键 c．青蒿素可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 d．青蒿素转化为双氢青蒿素时断裂π键 Ⅱ．将6.8 g X完全燃烧生成3.6 g H2O和8.96 L CO2(标准状况下)。X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其质谱图、核磁共振氢谱图和红外光谱图如下图所示。回答下列问题： （4）有机物X的实验式是___________。 （5）X分子的结构简式为___________，1 mol X在足量氧气中完全燃烧消耗___________mol O2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广州市第一一三中学2025学年第二学期高二年级期中考试 化学试题 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分。考试时间75分钟。 第Ⅰ卷 (选择题 共44分) 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考号等信息填写在答题纸上。 2.答案必须填写在答题纸的相应位置上，答案写在试题卷上无效。 3.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 F-19 Al-27 一、选择题(本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。) 1. 文物记载中华文明的灿烂成就。下列珍贵文物的主要材料属于共价晶体的是 A．宋蕉叶形水晶杯 B．清白玻璃盖罐 C．商青铜龙鼎 D．宋彩绘木雕观音 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．水晶的主要成分是二氧化硅，为共价晶体，A符合题意； B．玻璃属于非晶体，玻璃的主要成分硅酸盐为离子晶体，B不符合题意； C．青铜的主要成分是合金，为金属晶体，C不符合题意； D．木雕的主要成分是纤维素，不属于共价晶体，D不符合题意； 故选A。 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. SiO2的球棍模型为： B. 1-溴丁烷的键线式： C. 用电子云轮廓图示意p-pπ键的形成： D. 基态原子的价层电子轨道表示式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．二氧化硅（SiO2）是共价晶体，具有三维空间网状结构，每个Si原子与4个O原子形成硅氧四面体结构，并向空间无限延伸，没有SiO2分子，A错误； B．键线式中，每个端点和拐点代表一个碳原子，氢原子通常被省略；1-溴丁烷的键线式为：，B错误； C．π键是由两个p轨道以“肩并肩”的方式平行重叠形成的，图示正确表示p-pπ键的形成，C正确； D．铬（Cr）是24号元素，基态铬原子的价层电子排布为，价层电子轨道表示式：，D错误； 故答案选C。 3. 科技发展见证自立自强的奋进中国。下列说法错误的是 A. “梦天”实验舱搭载高精度锶(Sr)光钟，与互为同位素 B. “天和一号”铝基复合材料中所含的碳化硅属于分子晶体 C. “嫦娥五号”配置砷化镓(GaAs)太阳能电池，GaAs中Ga的化合价为+3 D. “天问一号”使用Ti-Ni形状记忆合金，Ti和Ni元素都位于周期表的d区 【答案】B 【解析】 【详解】A．与质子数均为38，中子数不同，属于同种元素的不同核素，互为同位素，A正确； B．碳化硅中C和Si以共价键结合形成空间网状结构，属于共价晶体，不属于分子晶体，B错误； C．Ga位于第ⅢA族、As位于第ⅤA族，GaAs中As为-3价，根据化合物正负化合价代数和为0，可知Ga化合价为+3，C正确； D．Ti位于第四周期ⅣB族，Ni位于第四周期Ⅷ族，二者均属于周期表d区元素，D正确； 故选B。 4. 明矾[]可用作净水剂。下列说法正确的是。 A. 半径： B. 电负性： C. 基态核外有10种不同空间运动状态的电子 D. 化合物中离子键百分数： 【答案】B 【解析】 【详解】A．核外有2个电子层，核外有3个电子层，电子层数越多离子半径越大，故 ，A错误； B．同周期元素从左到右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，Al的金属性弱于K，原子得电子能力更强，故 ，B正确； C．基态的核外电子排布式为，电子的空间运动状态数等于占据的轨道数，共1+1+3+1+3=9种不同空间运动状态的电子，C错误； D．成键元素电负性差值越大，化合物中离子键百分数越高，Mg与O的电负性差大于Al与O的电负性差，故离子键百分数，D错误； 故选 B。 5. 下列选项中由结构不能推测出对应性质的是 选项 结构 性质 A F原子吸电子能力比Cl原子更强，使羧基中的O-H键极性更强 酸性：CF3COOH＜CCl3COOH B 石墨层中未参与杂化的p轨道中的电子，可在整个碳原子平面中运动 石墨具有类似金属的导电性 C N的电负性大于C的电负性 NO的配位能力比CO的弱 D 乙烯分子含有π键 乙烯易发生加成反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．F吸电子能力强于Cl，中羧基的O-H键极性更强，更易电离出，酸性应为 ，性质与结构推导不符，A错误； B．石墨层中未参与杂化的p轨道电子可在碳原子平面内自由移动，因此石墨具有类似金属的导电性，结构可推导出对应性质，B正确； C．N的电负性大于C，NO中N对孤电子对的束缚能力强于CO中C对孤电子对的束缚能力，因此NO配位能力弱于CO，结构可推导出对应性质，C正确； D．乙烯分子含有键，键键能小易断裂，因此乙烯易发生加成反应，结构可推导出对应性质，D正确； 故选 A。 6. 乙酰苯胺是一种具有解热镇痛作用的白色晶体，20℃时在乙醇中的溶解度为36.9 g，在水中的溶解度如下表∶ 温度/ 25 50 80 100 溶解度/g 0.56 0.84 3.5 5.5 某种乙酰苯胺样品中混入了少量氯化钠杂质，下列提纯乙酰苯胺的方法正确的是。(注∶氯化钠可分散在乙醇中形成胶体。) A. 用水溶解后分液 B. 用乙醇溶解后过滤 C. 用水作溶剂进行重结晶 D. 用乙醇作溶剂进行重结晶 【答案】C 【解析】 【详解】A．乙酰苯胺和氯化钠都能溶于水，不能通过分液分离，A错误； B．氯化钠可分散在乙醇中形成胶体，且乙酰苯胺在乙醇中溶解度较大，用乙醇溶解后无法通过过滤有效分离二者，B错误； C．由表格可知，乙酰苯胺在水中溶解度随温度变化差异较大，氯化钠在水中溶解度受温度影响相对较小。用水作溶剂进行重结晶，高温时将混合物溶解，然后降温，乙酰苯胺大量结晶析出，而氯化钠留在母液中，可实现提纯，C正确； D．20℃时乙酰苯胺在乙醇中溶解度为36.9 g，且氯化钠在乙醇中形成胶体，用乙醇作溶剂进行重结晶难以有效分离提纯，D错误； 故选C。 7. 下列实验对应操作中，不合理的是 A．检验产物乙炔 B．验证苯和液溴的反应为取代反应 C．酸性KMnO4溶液鉴别苯和甲苯 D．可用于分离CH2Cl2和CCl4 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．电石和饱和食盐水反应生成乙炔，其中混有等杂质气体，通入硫酸铜溶液可除去杂质气体，之后气体进入溴水，溴水褪色，说明产生了乙炔，该装置和操作可检验产物乙炔，A不符合题意； B．溴易挥发，挥发出的溴蒸气会与硝酸银溶液中的水反应生成溴化氢，也会产生沉淀，从而干扰对取代反应产物的检验，无法验证苯与液溴的反应为取代反应，B符合题意； C．甲苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化，从而会使酸性高锰酸钾溶液褪色，苯不反应无明显现象，故可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别二者，C不符合题意； D．二氯甲烷和四氯化碳沸点不同，可以用蒸馏法分离，D不符合题意； 故选B。 8. 某冠醚分子c可识别K+，其合成方法如下。下列说法错误的是 A. 该反应为取代反应 B. a分子中C原子的杂化类型为sp2、sp3杂化 C. c的核磁共振氢谱有3组峰 D. c可增加KI在苯中的溶解度 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应中a中断裂O-H键，b中断裂C-Cl键，a的酚羟基氢被b的基团取代，同时生成HCl，属于取代反应，A正确； B．a中苯环上的碳原子均为杂化，其余饱和碳原子均为杂化，B正确； C．c分子中苯环上有2种化学环境的氢，冠醚环的亚甲基有2种化学环境的氢，核磁共振氢谱共有4组峰，C错误； D．c有空腔，可络合形成超分子，将也带入苯相，可增大KI在苯中的溶解度，D正确； 故选C。 9. 某有机物常用于制备高分子材料、药物前体，其结构简式如图所示。下列有关该有机物的叙述正确的是 A. 该物质可以使酸性高锰酸钾溶液的紫色褪去，但不能使溴水褪色 B. 该物质的分子式为 C. 该物质可与足量的反应产生氢气 D. 该物质既能发生加成反应，又能发生酯化反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．该分子中含有碳碳双键、羟基，可以被酸性高锰酸钾氧化，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，碳碳双键可以使溴水褪色，故A错误； B．结合该物质的结构简式可知，其分子式为，故B错误； C．该物质中含有2个羧基和1个羟基，1 mol该物质可与足量的Na反应产生1.5 mol氢气，故C错误； D．该物质中含有碳碳双键，可以发生加成反应，含有羟基、羧基，可以发生酯化反应，故D正确； 故答案选D。 10. 已知工业上制备二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性条件下与氯酸钠反应，其反应的化学方程式：，则下列说法正确的是 A. 消耗1 mol甲醇转移5 mol B. 键角： C. NaClO3在反应中做还原剂 D. ClO2分子空间构型为直线形 【答案】B 【解析】 【详解】A．CH3OH中C元素化合价为-2价，反应后生成CO2中C为+4价，1mol甲醇反应时C化合价升高6，转移6 mol e-，A错误； B．中氯原子的价层电子对个数为且含有1个孤电子对，空间构型为三角锥形；中氯原子的价层电子对个数为且含有2个孤电子对，空间构型为V形，孤电子对之间的排斥力大于孤电子对和成键电子对之间的排斥力，所以键角：，B正确； C．NaClO3中Cl元素化合价从+5价降低到ClO2中的+4价，得电子发生还原反应，在反应中作氧化剂，C错误； D．ClO2中氯原子的价层电子对个数为，该分子空间构型为V形，D错误； 故答案选：B。 11. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 12 g金刚石晶体中含有的共价键数目为 B. 14 g乙烯和丙烯混合气体中氢原子数目为 C. 0.1 mol环氧乙烷()中所含σ键数目为0.3 mol D. 1 mol CH4与氯气在光照下反应生成CH3Cl分子数为 【答案】B 【解析】 【详解】A．12g金刚石的物质的量为 ，金刚石中，每个碳原子与周围 4 个碳原子形成共价键，但每个共价键由 2 个碳原子共用，因此 1 个碳原子实际拥有的共价键数为 2，故1mol金刚石含共价键数目为，A错误； B．乙烯和丙烯的最简式均为，14g混合气体中原子团的物质的量为，则氢原子数目为，B正确； C．1个环氧乙烷分子含7个σ键(2个C-O、1个C-C、4个C-H)，0.1mol环氧乙烷中所含σ键数目为，C错误； D．与氯气的光照取代反应为连锁反应，同时生成、、、四种有机产物，根据碳原子守恒，生成的分子数小于，D错误； 故选B。 12. 如图所示的化合物是一种重要的化工原料，X、Y、Z、W、E是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Z、E同族，基态Y原子的核外有3个未成对电子。下列说法正确的是 A. 和EZ2的空间结构均为平面三角形 B. W和Z形成的化合物中一定只有离子键 C. 第一电离能：Z>Y>E D. 简单氢化物的沸点：W>Z>Y>E 【答案】D 【解析】 【分析】X、Y、Z、W、E是原子序数依次增大的短周期主族元素，基态Y原子的核外有3个未成对电子，结合图示的化合物结构可知，Y为N；E形成6条键，Z、E同族，所以Z为O，E为S；从图示可知，X为H，W为Na。 【详解】A．中N原子的价层电子对数为，N为sp2杂化，空间构型为平面三角形，中S原子的价层电子对数为，S为sp2杂化，含有1对孤对电子，空间构型为V形，A错误； B．W和Z形成的化合物有只含有离子键，即含有离子键，又含有共价键，B错误； C．同主族从上到下，第一电离能减小，则O＞S，同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但ⅡA、ⅤA反常，则N＞O，即第一电离能：，C错误； D．W的简单氢化物是，其属于离子化合物，沸点最高，Z、Y的简单氢化物分别为，两者都能形成氢键，水分子的氢键数量大于氨气分子，因此水分子的沸点高于氨气分子，E的简单氢化物为，其分子间只存在范德华力，熔沸点最低，D正确； 故选D。 13. 下列说法正确的是 A. 有和两种同分异构体 B. 分子中所有原子均可共面 C. 含有1个手性碳原子 D. 异戊烷有5种一氯代物 【答案】C 【解析】 【详解】A．（二氟二氯甲烷）的分子结构是四面体。中心碳原子连接了两个氟原子和两个氯原子。对于这种四面体结构，无论原子如何排布，通过旋转分子都可以使其重合，因此它不存在同分异构体（包括结构异构体和立体异构体）。所以，只有一种结构，A错误； B．环戊烯分子中，虽然双键部分的原子趋于共面，但环上存在杂化的碳原子，杂化的碳原子呈四面体构型，这使得它所连接的原子无法与双键平面共面。因此，环戊烯分子中所有原子不可能在同一个平面上，B错误； C．手性碳原子是指连接了四个不同基团的碳原子。题目所给物质含有1个手性碳原子：，C正确； D．异戊烷的结构式为。一氯代物的种类取决于分子中不等效氢原子的种类。异戊烷中有4种不等效的氢原子：，因此，异戊烷有4种一氯代物，而不是5种，D错误； 故选C。 14. 解释下列现象的原因正确的是 选项 现象 原因 A HF的稳定性强于HCl HF分子之间除了范德华力以外还存在氢键 B 用杯酚分离C60和C70 杯酚与C60通过配位键形成超分子 C 缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体 晶体具有各向异性 D 与钠单质反应的程度：水＞乙醇 乙基使羟基的O-H键极性减弱 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．HF的稳定性属于化学性质，由H-F键能大于H-Cl键能决定，氢键是分子间作用力，仅影响HF的熔沸点等物理性质，与稳定性无关，A错误； B．杯酚分离C60和C70利用的是超分子的分子识别特性，杯酚与C60通过分子间作用力结合，不存在配位键，B错误； C．缺角氯化钠晶体在饱和溶液中变为完美立方体是晶体具有自范性的体现，各向异性指晶体不同方向的物理性质存在差异，与该现象无关，C错误； D．乙基是给电子基团，会减弱羟基O-H键的极性，使乙醇中羟基氢的活泼性弱于水中的羟基氢，因此钠与水反应的程度大于乙醇，D正确； 故答案选D。 15. “肼合成酶”以其中的配合物为催化中心，可将与转化为肼()，其反应历程如下所示。 下列说法错误的是 A. 、和均为极性分子 B. 反应涉及、键断裂和键生成 C. 催化中心的被氧化为，后又被还原为 D. 将替换为，反应可得 【答案】D 【解析】 【详解】A．NH2OH，NH3，H2O的电荷分布都不均匀，不对称，为极性分子，A正确； B．由反应历程可知，有N－H，N－O键断裂，还有N－N键的生成，B正确； C．由反应历程可知，反应过程中，Fe2+先失去电子发生氧化反应生成Fe3+，后面又得到电子生成Fe2+，C正确； D．由反应历程可知，反应过程中，生成的NH2NH2有两个氢来源于NH3，所以将NH2OH替换为ND2OD，不可能得到ND2ND2，得到ND2NH2和HDO，D错误； 故选D。 16. 研究发现溶液中存在以下平衡：（蓝色）（黄色）+，。下列说法正确的是 A. 中含有键 B. 与配位时，比的配位能力更强 C. 加热溶液，溶液由蓝绿色变成黄绿色，说明该反应 D. 溶液呈酸性， 【答案】B 【解析】 【详解】A．在 中，每个水分子有2个O-H σ键和1个Cu-O配位σ键，共3个σ键；4个水分子共12个σ键，A错误； B．平衡常数 ，说明 更稳定，Cl⁻ 比 的配位能力更强，B正确； C．加热时溶液由蓝绿色（水合铜离子为主）变为黄绿色（氯合铜离子为主），说明平衡向右移动，根据勒夏特列原理，正反应吸热，，C错误； D．溶液呈酸性，电荷守恒得 ，因酸性 ，故 ，D错误； 故答案选B。 第Ⅱ卷 (非选择题 共56分) 17. 我国科学家成功实现甲烷在催化剂及无氧条件下，一步高效生产乙烯、芳香烃和氢气等化学品。以甲烷为原料合成部分化工产品的流程如下(部分反应条件已略去)，回答下列问题： （1）反应②的化学反应类型为___________。化合物Ⅰ的名称为___________。 （2）写出反应⑤的化学方程式为___________。 （3）化合物Ⅱ的分子式为___________，化合物Ⅲ的官能团名称是___________。 （4）关于上述示意图中的相关物质及转化，下列说法不正确的有___________(填字母)。 A. 反应③涉及σ键的断裂和π键的形成 B. 反应⑥中，有C-H键、C-Cl键的断裂和C-C键的形成 C. 化合物Ⅰ中碳原子均采取sp2杂化，所有原子一定共平面 D. 甲苯与足量的H2反应生成某化合物，该化合物的一溴代物有4种(不考虑立体异构) （5）乙苯有多种同分异构体，其中一种同分异构体为芳香族化合物，不同化学环境的氢原子数目比为6：2：1：1，该同分异构体的结构简式为___________。 （6）烯烃在酸性高锰酸钾溶液作用下会发生如下反应： +R3COOH；， 则与酸性KMnO4溶液反应生成的有机产物为___________。 （7）双烯合成反应(即Diels-Alder反应)是由二烯烃与单烯烃或炔烃合成六元环状化合物的重要反应，例如，1，3-丁二烯与乙烯的作用可表示为：，则由1-丁烯和2-乙基-1，3-丁二烯发生双烯合成反应的产物为___________(写键线式)。 【答案】（1） ①. 加成反应 ②. 苯乙烯 （2）+Br2+HBr↑ （3） ①. ②. 碳溴键、氨基 （4）CD （5） （6） （7）或 【解析】 【分析】甲烷在催化剂作用下发生反应①，分别是生成乙烯和甲苯。乙烯与苯发生加成反应②，生成乙苯；乙苯脱去氢，生成I：苯乙烯，最后苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯。甲苯通过反应⑤，发生取代反应生成，随后被酸性高锰酸钾氧化生成，随后和发生取代反应，生成，最后和取代生成最终产物。 【小问1详解】 根据参与反应的各物质分子式可知，乙烯与苯发生加成反应。化合物的名称为苯乙烯。 【小问2详解】 甲苯通过反应⑤，发生取代反应生成，方程式为：+Br2+HBr↑。 【小问3详解】 根据化合物Ⅱ的结构式可知，其分子式为 。化合物Ⅲ的官能团名称是碳溴键、氨基。 【小问4详解】 A．反应③是乙苯脱氢生成苯乙烯，断裂C-H σ键，形成碳碳双键的π键，正确； B．反应⑥中，酰氯断裂C-Cl键，苯胺苯环断裂C-H键，形成新的C-C键，连接酰基和苯环，正确； C．苯乙烯中苯环与乙烯基通过单键连接，单键可旋转，所有原子不一定共平面，错误； D．甲苯与足量氢气加成生成甲基环己烷，分子中有5种不同化学环境的氢，，一溴代物有5种，错误； 故不正确的选 。 【小问5详解】 乙苯的分子式为，不同化学环境的氢原子数目比为6：2：1：1，符合总的氢原子数，“6”说明含有两个甲基，则其同分异构体为。 【小问6详解】 题目给出的反应规律：双键碳连接两个不同取代基会生成（酮）羰基；双键碳是结构，被高锰酸钾氧化后生成（酮）羰基和二氧化碳。据此可以推导出氧化生成的有机物为：。 【小问7详解】 由信息可知，1，3-丁二烯与乙烯发生1，4加成，则1-丁烯和2-乙基-1，3-丁二烯发生加成反应的产物为或。 18. 将酞菁—钴钛菁—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题： （1）图1所示的几种碳单质，它们互为___________，其中属于混合型晶体的是___________，C60间的作用力是___________。 （2）酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。 ①钴酞菁分子中，钴离子的化合价为___________，氮原子提供孤对电子与钴离子形成___________键。 ②邻苯二甲酸酐()和邻苯二甲酰亚胺()都是合成酞菁的原料，后者熔点高于前者，主要原因是___________。 （3）气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在，其空间结构如图3a所示，AlF3结构属立方晶系，晶胞如图3b所示。 ①二聚体Al2Cl6中Al的轨道杂化类型为___________。 ②AlF3的熔点为1090℃，远高于AlCl3的192℃，原因是___________。 ③AlF3晶体中F-的配位数为___________。 ④若晶胞参数为a pm，晶体密度___________(列计算式，阿伏加德罗常数的值为)。 【答案】（1） ①. 同素异形体 ②. 石墨 ③. 范德华力 （2） ①. +2 ②. 配位 ③. 两者均为分子晶体，后者能形成分子间氢键，使分子间作用力增大，熔点更高 （3） ①. sp3 ②. AlF3是离子晶体，熔化破坏离子键，是分子晶体，熔化破坏分子间作用力，一般离子键键能大，所以AlF3熔点高 ③. 2 ④. 【解析】 【小问1详解】 金刚石、石墨、、碳纳米管都是碳元素组成的不同单质，互为同素异形体；石墨层内是共价键，层间是分子间作用力，还有自由电子，属于混合型晶体；属于分子晶体，分子间依靠范德华力结合。 【小问2详解】 ①对比酞菁和钴酞菁结构，酞菁脱去2个后与Co结合，整体呈电中性，因此Co为+2价；N原子提供孤电子对，提供空轨道，形成配位键。 ②二者都属于分子晶体，邻苯二甲酰亚胺含N-H键，能形成分子间氢键，邻苯二甲酸酐不能，分子间氢键会增大分子间作用力，使熔点升高。 【小问3详解】 ①二聚体中每个Al原子形成4个σ键，无孤电子对，价层电子对数为4，因此杂化类型为。 ②根据二者熔点比较可知，是离子晶体，熔化需要破坏离子键，是分子晶体，熔化破坏分子间作用力，离子键远强于分子间作用力，因此熔点差异大。 ③根据晶胞结构，结合均摊法，大球个数为，代表F离子；小球个数为，代表Al离子。每个F⁻在棱心，周围紧邻2个，因此配位数为2。 ④晶胞中含1个AlF3，晶胞质量 ；晶胞参数，晶胞体积，密度。 19. 对废旧锂离子电池正极材料(主要成分为LiCoO2，还含有少量Al、Fe、Mn、Ni等元素)进行回收可有效利用金属资源，一种回收利用工艺流程如下： 已知：①常温下，丁二酮肟是白色晶体，不溶于水，可溶于乙醇等有机溶剂。 ②常温下，部分氢氧化物的Ksp如下表： 氢氧化物 Ksp （1）“酸浸还原”中LiCoO2转化为Co2+，氧化产物是，该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为___________；基态Co2+的价层电子排布式为___________。 （2）滤渣2的主要成分是、和MnO2，常温下，“氧化调pH”后的滤液中Co2+浓度为17.7 g/L，为尽可能多地提取Co2+，应控制溶液中的pH不大于___________。 （3）“转化”中由Co2+转化为的离子方程式为___________。 （4）“沉镍”中丁二酮肟与反应生成丁二酮肟镍的过程可表示为： 从滤渣3中分离出丁二酮肟固体的方法是___________。 （5）一种掺Co催化剂的晶胞结构如下图所示。 ①晶胞中离Ti最近的O有___________个。 ②已知该晶胞中a的原子分数坐标为(1，0，0)，b的原子分数坐标为(，，0)，则c的原子分数坐标为___________。 【答案】（1） ①. 8：1 ②. 3d7 （2）7.0 （3） （4）加入盐酸，充分反应后过滤 （5） ①. 12 ②. (，0，) 【解析】 【分析】起始原料为废旧锂离子电池正极材料，主要成分为，含少量 杂质，目标回收钴、镍、锂等金属。酸浸还原环节加入和，中+3价Co被还原为，被氧化为，滤渣1为不溶性杂质。氧化调pH环节加入，将氧化为、氧化为，调节pH使、转化为氢氧化物沉淀，滤渣2为、、。转化环节通入氧气，加入浓氨水和，将氧化为并形成络离子，将转化为。沉镍环节加入丁二酮肟乙醇溶液，将转化为丁二酮肟镍沉淀，滤渣3为丁二酮肟镍，后续处理得到溶液。锂钴分离环节先加HCl溶液、再加NaOH溶液，得到钴的氢氧化物沉淀和含的溶液。 【小问1详解】 中Co为+3价，反应后生成，1mol 得到1mol电子，作氧化剂；被氧化为，S元素从+2价升高为+6价，1mol 失去8mol电子，作还原剂，根据电子守恒，氧化剂与还原剂物质的量之比为8:1。Co为27号元素，基态Co原子价电子排布式为，失去最外层2个电子得到，价层电子排布式为。 【小问2详解】 滤液中浓度为17.7g/L，换算为物质的量浓度，的溶度积，代入数据得，常温下，对应pH为7.0，为避免沉淀，应控制溶液pH不大于7.0。 【小问3详解】 被氧化为，结合形成络离子，配平得离子方程式为 。 【小问4详解】 丁二酮肟不溶于水，可溶于乙醇等有机溶剂，丁二酮肟镍为沉淀，加入稀盐酸可使丁二酮肟镍转化为丁二酮肟和，丁二酮肟从溶液中析出，充分反应后过滤即可分离得到丁二酮肟固体。 【小问5详解】 ① 以顶点Ti原子为研究对象，其周围最近的O原子位于附近的三个面心位置，故离Ti最近的O有12个。 ② 已知a原子分数坐标为(1,0,0)，b原子分数坐标为，c原子位于左侧面心位置，其x坐标为，y坐标为0，z坐标为，故c的原子分数坐标为。 20. Ⅰ．青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物。 已知：青蒿素是烃的含氧衍生物，常温下是一种无色针状晶体，易溶于有机溶剂，难溶于水，熔点约为156.5℃，易受湿、热的影响而分解。乙醚沸点34.5℃，乙醇沸点78℃。某小组对青蒿素的提取和组成进行了探究，其实验结果如下： （1）图1操作a的名称是___________；操作b需要用到图2的仪器___________(写名称)。 （2）补全获得青蒿素精品的操作c：选用合适热溶剂溶解、加入活性炭脱色、___________、___________过滤、洗涤、干燥。 （3）查阅资料获知：科学家在青蒿素的研究中发现，一定条件下可把青蒿素转化为双氢青蒿素。下列说法正确的是___________(填字母)。 a．青蒿素分子中存在5个手性碳 b．青蒿素含有酯基和醚键 c．青蒿素可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 d．青蒿素转化为双氢青蒿素时断裂π键 Ⅱ．将6.8 g X完全燃烧生成3.6 g H2O和8.96 L CO2(标准状况下)。X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其质谱图、核磁共振氢谱图和红外光谱图如下图所示。回答下列问题： （4）有机物X的实验式是___________。 （5）X分子的结构简式为___________，1 mol X在足量氧气中完全燃烧消耗___________mol O2。 【答案】（1） ①. 过滤 ②. 直形冷凝管 （2） ①. 趁热过滤 ②. 冷却结晶 （3）bcd （4）C4H4O （5） ①. ②. 9 【解析】 【分析】由题给流程可知，向干燥破碎的青蒿中加入乙醚浸取、过滤得到提取液和滤渣；提取液经过蒸馏分离得到乙醚和青蒿素粗品；选用合适热溶剂溶解粗品、加入活性炭脱色、趁热过滤、降温结晶、过滤、洗涤、干燥得到精品。 【小问1详解】 根据分析可知，操作a的名称为过滤；操作b为蒸馏，会用到图2的仪器为直形冷凝管。 【小问2详解】 获得青蒿素精品的操作c：选用合适热溶剂溶解、加入活性炭脱色、趁热过滤、降温结晶、过滤、洗涤、干燥。 【小问3详解】 a．由结构简式可知，青蒿素分子中存在如图⁕所示的7个手性碳原子：，a错误； b．由结构简式可知，青蒿素分子中含有酯基和醚键，b正确； c．由结构简式可知，青蒿素分子中含有过氧键，具有强氧化性，可以与碘化钾溶液反应生成淀粉溶液变蓝色的单质碘，所以能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，c正确； d．由结构简式可知，青蒿素转化为双氢青蒿素时，酯基发生还原反应转化为醚键和羟基，反应时碳氧双键中的π键发生断裂，d正确； 故选bcd。 【小问4详解】 将6.8 g X完全燃烧生成3.6 g H2O和8.96 L CO2(标准状况下)，故该有机物中氢原子的物质的量为 ，碳原子的物质的量为 ，故氧原子物质的量为 ，故该物质的实验式为 。 【小问5详解】 根据质谱仪可知，该分子的相对分子质量为136，故分子式为，核磁共振氢谱有4组峰，说明有4种化学环境的氢原子，红外光谱显示应该有一个酯基，故结构简式为：，X燃烧的方程式为： ，1 mol X在足量氧气中完全燃烧消耗9 mol氧气。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $