精品解析：福建省厦门双十中学2024-2025学年高二下学期4月期中考试 化学试题

厦门双十中学2023级高二下学期期中考试 化学试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.请认真阅读答题卡上的注意事项，不得用规定以外的笔和纸答题，不得在答题卡上做任何标记。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 4.考试结束后，将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Ni-59 Zn-65 La-139 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48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. 下列化学用语表述正确的是 A. 的电子式为： B. NaCl溶液中的水合离子 C. 乙醇分子的红外光谱图 D. 2-丁烯的键线式 2. 下列关于有机物说法正确的是 A. 系统命名为2，2-二甲基-3-丁烯 B. 与互为同系物 C. 二环丁烷()二氯代物有4种 D. 有机物的核磁共振氢谱有5种峰 3. 已知为阿伏伽德罗常数，下列判断正确的是 A. 1 mol 分子中含有的键数为 B. 标准状况下，4.48 L己烷含有的分子数为 C. 的分子结构为正四面体形，1 mol 分子中含有的共价键数为 D. 48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为 4. 物质结构决定性质。下列性质差异与结构因素匹配正确的是 选项 性质差异 结构因素 A 硬度：金刚石>碳化硅 二者均为共价晶体，C半径小于Si，键能 B 熔点： 二者均为离子晶体，的半径小于，离子键强度： C 在水中的溶解度：环氧丙烷() 根据相似相溶原理，分子极性环氧丙烷 D 稳定性： 分子间存在氢键，分子间不存在氢键 A. A B. B C. C D. D 5. 下列说法正确的是 A. 可燃冰(图甲)是天然气与水在高压低温条件下，通过共价键结合形成的类冰笼型结晶化合物 B. 烷基磺酸钠在水中聚集形成的胶束(图乙)，这反映了超分子的“自组装”特征 C. 正交型黑磷(图丙)具有半导体的性质，是因为有类似于石墨的平面大键 D. 无限延伸层状多硅酸根(图丁)，其化学式为 6. 下列实验仪器的选择或操作均正确的是 A.用乙醇萃取碘水中的碘 B.制备晶体 C.制备并检验乙烯 D.制备溴苯 A. A B. B C. C D. D 7. 布洛芬(图丁)是一种非甾体抗炎药，下面是其一条高产率的合成路线。下列说法错误的是 A. 甲中最多有8个碳原子共平面 B. 乙转化为丙为加成反应或还原反应 C. 甲乙丙丁均能使酸性高锰酸钾褪色 D. 丁含有1个手性碳原子 8. 某些含氟有机化合物具有特异的生物活性和生物体适应性，用KF与卤代烃可制备有机氟化物。实验室将KF溶入18—冠—6(结构如图1)的乙腈()溶液中可轻松实现氟的取代，反应过程如图2所示。下列说法正确的是 A. 乙醚中的键的键角大于 B. 18-冠-6可通过离子键识别，提高在有机溶剂中的溶解度 C. 用(12-冠-4)代替18-冠-6，无法达到相同的实验效果 D. 相同条件下，用代替参与上述反应，反应速率会减小 9. X、Y、Z、W、Q为原子序数逐渐增大的短周期元素，其中X、Y、Q处于不同周期，W、Q同主族。五种元素中，Z的基态原子中未成对电子数最多。现有这些元素组成的两种单体Ⅰ、Ⅱ，单体Ⅱ化学式为，单体Ⅰ、Ⅱ通过三聚可分别得到如图(图中未区别标示出单、双键)所示的环状物质(a)和(b)。下列说法错误的是 A. 基态W原子核外电子空间运动状态有5种 B. (a)中Y原子为杂化 C. 单体Ⅱ为非极性分子 D. 物质(b)中键长：①>② 10. 烷烃是我们一开始便学习的有机物，十分有趣。烷烃的卤化部分反应机理如下： 步(1)： 步(2)： 步(3)： 提示：自由基为缺电子物种，给电子基团可以使其稳定；下列说法错误的是 A. 步(2)是慢的一步，是氯化反应的决速步 B. 反应中，有生成 C. 比稳定，而比稳定 D. 提高和的用量，可以提高产物中氯甲烷的产率 11. 由苯合成N的路线如图所示： 已知：①为间位定位基； ②； ③苯胺()易被氧化。下列有关说法正确的是 A. 的反应类型为氧化反应 B. 条件1为加热，产物X为苯的同系物 C. 试剂2为，产物Y易溶于水 D. 若第一步和第二步互调，则最终产物可能含有 12. 已知某晶体晶胞中阴离子做面心立方堆积，阴离子的位置(隐去阳离子)如图1所示，其晶胞中的阳离子在xy、xz、yz平面投影(隐去阴离子)均如图2所示，晶胞参数为a pm，下列说法正确的是 A. 的配位数(紧邻的原子数)为12 B. 化学式为 C. 阴阳离子最近距离为 D. 晶胞中所有围成的是正八面体空隙 二、填空题：本题包括4小题，共52分 13. 对物质的结构和性质的研究对于化学的发展很有意义，根据所学回答下列问题： （1）铁、碳可形成许多结构和性质特殊的物质。回答下列问题： ①铁位于元素周期表___________区；基态Fe原子的价电子轨道排布图为___________。 ②物质磁性大小用磁矩表示，与未成对电子数间的关系为：(n为未成对电子数)。的磁矩，中心离子的杂化方式为___________(填字母标号)。 A． B． C． D． （2）某有机物的结构简式如图所示： ①其构成元素中N的第一电离能大于O的原因为___________。 ②其含有的官能团有___________(写官能团名称) （3）具有较高的熔点()，其化学键类型是___________；不溶于有机溶剂，但、、能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是___________。 （4）的性质与卤素离子相近，被称为拟卤离子，被称为拟卤素。 ①与反应的生成物的结构式分别是、___________。 ②HCN有酸性但乙炔无明显酸性，HCN的酸性比乙炔的强的原因是___________。 14. 已知：①苯和卤代烃在催化剂作用下可生成烷基苯和卤化氢，例如： ②卤代烃在NaOH乙醇溶液中加热可生成烯烃，例如： 根据以下转化关系(生成物中所有无机物均已略去)，其中F俗称PS，是一种高分子化合物，在建筑方面是一种良好的隔音、保温材料，回答下列问题： （1）C中碳原子的杂化方式为___________，G的结构简式为___________。 （2）在①～⑥反应中，步骤①的反应类型是___________，步骤③的反应类型是___________。 （3）写出④的化学方程式：___________。 （4）D在一定条件下可以转化为有机物H(分子式为)，其中属于芳香族化合物且属于醇的H有___________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有5种峰，且峰面积比为的有机物结构简式为___________。 15. 偶氮苯()是重要的工业原料，用于染料的制造和橡胶促进剂。实验室以硝基苯为原料制备偶氮苯的相关物质的信息、实验原理和装置如下： 原理：2 物质 相对分子质量 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 硝基苯 123 油状液体 5.7 211 难溶于水，易溶于甲醇、乙醇 甲醇 32 无色液体 64.7 易溶于水 偶氮苯 182 橙红色晶体 66 293 不溶于水，溶于甲醇、乙醇 实验步骤如下： ①将2.0 mL硝基苯(密度为)、溶有4.40 g NaOH的甲醇溶液20.0 mL，共同加入三颈烧瓶A中，按图组装好装置，打开磁力加热搅拌器，保持温度约为76℃。 ②在搅拌下从反应器a口，缓慢加入1.70 g的锌粉，保温搅拌16 h；再缓慢加入1.70 g的锌粉，保温反应48 h。 ③趁热过滤，将滤液冷却结晶、过滤得到固体粗品。 ④在粗品中加入20%盐酸，在70℃下溶化后，冷却、过滤得到结晶物。 ⑤将结晶物纯化、过滤、洗涤、干燥得产品0.82 g。 说明：本实验中还生成具有碱性的少量副产物苯胺。 回答下列问题： （1）利用苯制备硝基苯的方程式为___________，仪器B的名称是___________。 （2）步骤①中加入20.0 mL甲醇的作用是___________。 （3）步骤②中锌粉分两次缓慢加入的目的是___________。 （4）步骤④中在粗品中加入20%盐酸的主要目的是___________。 （5）⑤采用的纯化方法为用95%乙醇对其进行___________。 （6）偶氮苯的产率是___________(结果保留两位有效数字)。 16. 稀土元素被誉为“现代工业的维生素”，由普通级氯化镧()料液制备高纯氧化镧()的新工艺流程如图所示。回答下列问题： 已知：EDTA的结构简式为 （1）EDTA中，VSEPR模型与N相同的原子还有___________(填元素符号)；基态碳原子中自旋方向相反的价电子数之比为___________。 （2）“吸附”过程中，氯化镧料液中通过树脂()时，在树脂吸附柱上发生反应生成的离子方程式为___________。 （3）“淋洗、脱附”时，经氨水处理过的淋洗液再经EDTA淋洗，发生如下反应：，淋洗液的浓度和pH对脱附分离效率的影响如图所示。则在恒定流速和温度条件下，淋洗时最适宜浓度为___________。请从物质结构与反应原理的角度综合分析，淋洗液最适宜的pH范围在10.0～11.0的原因是___________。 （4）“沉镧”时，用草酸溶液将中的以形式沉淀出来，草酸分子中键和键数目之比为___________。 （5）“焙烧”时反应的化学方程式：___________。 （6）锶镧铜氧化物超导体的晶胞结构(底面是正方形的长方体)如图所示，晶胞中锶(Sr)原子与镧(La)原子的个数比为，体心与顶点的Cu原子有着相同的化学环境，Sr、La原子1的分数坐标为。则该超导体的化学式为___________，Sr、La原子2的分数坐标为___________，体心Cu原子与Sr、La原子之间的最近距离为___________pm(列出含a、c的计算式)。 （7）镧镍合金可作储氢材料，晶体属于六方晶系，能快速可逆地存储和释放，如图a为镧镍合金的晶胞。合金中储氢位置如图b、c，每个四面体空隙(▲)和每个八面体空隙(■)可以各容纳1个H原子(空隙数未全部标出)，为阿伏加德罗常数的值。 ①每个晶胞最多可容纳___________个H原子。 ②若有6个H原子进入后晶胞体积不变，则H的密度为___________(列出计算表达式)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门双十中学2023级高二下学期期中考试 化学试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.请认真阅读答题卡上的注意事项，不得用规定以外的笔和纸答题，不得在答题卡上做任何标记。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 4.考试结束后，将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Ni-59 Zn-65 La-139 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48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. 下列化学用语表述正确的是 A. 的电子式为： B. NaCl溶液中的水合离子 C. 乙醇分子的红外光谱图 D. 2-丁烯的键线式 【答案】B 【解析】 【详解】A．氟原子的最外层电子数为7，与N共用电子后应满足8电子稳定结构， A错误； B．钠离子吸引电负性强的氧原子，氯离子吸引电负性弱的氢原子，B正确； C．图中是乙醇分子的质谱图，C错误； D．图中为1，3-丁二烯的键线式，D错误； 故答案选B。 2. 下列关于有机物说法正确的是 A. 系统命名为2，2-二甲基-3-丁烯 B. 与互为同系物 C. 二环丁烷()二氯代物有4种 D. 有机物的核磁共振氢谱有5种峰 【答案】C 【解析】 【详解】A．该烯烃从距离双键最近的一端编号，双键位于1号碳，3号碳连有两个甲基，系统命名为3,3-二甲基-1-丁烯，原命名错误，A错误； B．同系物需结构相似，官能团种类、数目均相同，分子组成相差若干个原子团，第一种有机物苯环上含有1个酚羟基和1个甲氧基，第二种有机物苯环上含有2个酚羟基，官能团种类、数目不同，不互为同系物，B错误； C．二环[1.1.0]丁烷的等效氢共2种，采用定一移一法计数二氯代物：两个氯原子取代同一碳原子上的氢有1种，两个氯原子取代不同桥头碳原子上的氢有1种，两个氯原子分别取代桥头碳和亚甲基碳上的氢有1种，两个氯原子分别取代不同亚甲基碳原子上的氢有1种，共4种，C正确； D．该有机物为2,2-二甲基丁烷，结构简式为，等效氢共3种，核磁共振氢谱有3种峰，D错误； 故选 C。 3. 已知为阿伏伽德罗常数，下列判断正确的是 A. 1 mol 分子中含有的键数为 B. 标准状况下，4.48 L己烷含有的分子数为 C. 的分子结构为正四面体形，1 mol 分子中含有的共价键数为 D. 48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为 【答案】D 【解析】 【详解】A．可能为丙烯或环丙烷，环丙烷分子中不含键，无法确定键数目，A错误； B．标准状况下己烷为液体，不能用气体摩尔体积计算其物质的量，无法得到分子数为，B错误； C．为正四面体结构，，1个分子含6个共价键，1 mol 含有的共价键数为，C错误； D．正丁烷和异丁烷互为同分异构体，摩尔质量均为，混合物总质量为，总物质的量为1 mol，每个分子含13个共价键，故混合物中共价键数目为，D正确； 故选D。 4. 物质结构决定性质。下列性质差异与结构因素匹配正确的是 选项 性质差异 结构因素 A 硬度：金刚石>碳化硅 二者均为共价晶体，C半径小于Si，键能 B 熔点： 二者均为离子晶体，的半径小于，离子键强度： C 在水中的溶解度：环氧丙烷() 根据相似相溶原理，分子极性环氧丙烷 D 稳定性： 分子间存在氢键，分子间不存在氢键 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．金刚石和碳化硅均为共价晶体，原子半径，故键长小于键长，键能，共价键强度越大，共价晶体硬度越大，故硬度金刚石>碳化硅，A正确； B．为离子晶体，为分子晶体，二者晶体类型不同，熔点由分子间作用力决定，与离子键强度无关，B错误； C．在水中溶解度大于环氧丙烷，主要原因是CO2与水反应生成碳酸，环氧丙烷不能反应，与分子的极性关系不大，C错误； D．分子的稳定性属于化学性质，由分子内共价键的键能决定，的非金属性强于，故键键能大于键，更稳定；氢键为分子间作用力，仅影响熔沸点、溶解度等物理性质，与分子稳定性无关，D错误； 故选 A。 5. 下列说法正确的是 A. 可燃冰(图甲)是天然气与水在高压低温条件下，通过共价键结合形成的类冰笼型结晶化合物 B. 烷基磺酸钠在水中聚集形成的胶束(图乙)，这反映了超分子的“自组装”特征 C. 正交型黑磷(图丙)具有半导体的性质，是因为有类似于石墨的平面大键 D. 无限延伸层状多硅酸根(图丁)，其化学式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．可燃冰是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰笼型结晶化合物，分子间通过分子间作用力结合，不存在共价键，故A错误； B．烷基磺酸钠在水中聚集形成胶束，这体现了超分子的“自组装”特征，故B正确； C．正交型黑磷具有类似石墨的层状结构，但层内不是平面结构，没有形成大键，故C错误；　 D．图中一个硅氧四面体结构单元中其中有3个氧原子的贡献率为，硅氧四面体结构单元含有1个硅、氧原子数目=1+3×=2.5，Si、O原子数目之比为1：2.5=2：5，故化学式为，故D错误； 故选B。 6. 下列实验仪器的选择或操作均正确的是 A.用乙醇萃取碘水中的碘 B.制备晶体 C.制备并检验乙烯 D.制备溴苯 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．用乙醇萃取碘水中的碘萃取剂需满足两个条件：①与原溶剂不互溶；②溶质在其中溶解度更大。乙醇与水任意比例互溶，无法分层，不能用于萃取。应选用CCl4或苯等，A不符合题意； B．制备晶体[Cu(NH3)4]SO4原理：[Cu(NH3)4]SO4在水中溶解度大，在乙醇中溶解度小。加入乙醇可降低极性，促使其结晶析出。图中使用玻璃棒搅拌，有助于均匀混合、控制结晶速率，符合实验规范，B符合题意； C．图中为制备并检验乙烯，操作中缺少温度计，无法确保170℃，易生成乙醚副产物，C不符合题意； D．制备溴苯应该用液修而不是浓溴水，D不符合题意； 故选B。 7. 布洛芬(图丁)是一种非甾体抗炎药，下面是其一条高产率的合成路线。下列说法错误的是 A. 甲中最多有8个碳原子共平面 B. 乙转化为丙为加成反应或还原反应 C. 甲乙丙丁均能使酸性高锰酸钾褪色 D. 丁含有1个手性碳原子 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲的结构为异丁基苯。苯环上的6个碳原子在同一平面内，通过单键的旋转，与苯环相连的-CH2-中的碳原子、-CH(CH3)2中的叔碳原子以及其中一个甲基的碳原子可以与苯环共平面，因此最多有 6+1+1+1=9 个碳原子共平面。A错误； B．乙的结构中含有羰基（C=O），在H2/Ni条件下被还原为羟基（-CH-OH），该反应是羰基与H2的加成反应，也属于还原反应（加氢还原），B正确； C．甲中苯环侧链含有烷基，可被酸性KMnO4氧化，褪色；乙中苯环侧链的烷基可被氧化，褪色。丙中含有羟基（-CH-OH，醇羟基，且连接的碳上有氢），可被酸性KMnO4氧化，褪色。丁结构中，苯环侧链的烷基（与羧基相连的碳上有氢）可被酸性KMnO4氧化，褪色。因此甲乙丙丁均能使酸性高锰酸钾褪色，C正确； D．手性碳原子是指连有4个不同基团的饱和碳原子。丁的结构中，与-COOH相连的碳原子，连接的基团为：苯环侧链、-COOH、-CH3、-H四个基团互不相同，因此该碳原子为手性碳，其他地方无手性碳原子，D正确； 故选A。 8. 某些含氟有机化合物具有特异的生物活性和生物体适应性，用KF与卤代烃可制备有机氟化物。实验室将KF溶入18—冠—6(结构如图1)的乙腈()溶液中可轻松实现氟的取代，反应过程如图2所示。下列说法正确的是 A. 乙醚中的键的键角大于 B. 18-冠-6可通过离子键识别，提高在有机溶剂中的溶解度 C. 用(12-冠-4)代替18-冠-6，无法达到相同的实验效果 D. 相同条件下，用代替参与上述反应，反应速率会减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．乙醚分子中O原子采取杂化，存在2对孤电子对，孤电子对与成键电子对的斥力使键角小于正四面体键角；∠1为冠醚中O原子连接与形成的键角，与之间为弱的配位作用，孤对电子对成键电子对斥力减弱，故∠1大于乙醚的键角，A错误； B．18-冠-6中的O原子与通过非共价键结合，B错误； C．12-冠-4的空腔半径小于半径，无法与形成稳定配位络合物，不能将携带进入有机相，无法达到相同实验效果，C正确； D．C-Br键半径更大，较C-Cl键更容易断裂，的离去能力强于，相同条件下用溴苄代替氯苄，反应速率会增大，D错误； 故选C。 9. X、Y、Z、W、Q为原子序数逐渐增大的短周期元素，其中X、Y、Q处于不同周期，W、Q同主族。五种元素中，Z的基态原子中未成对电子数最多。现有这些元素组成的两种单体Ⅰ、Ⅱ，单体Ⅱ化学式为，单体Ⅰ、Ⅱ通过三聚可分别得到如图(图中未区别标示出单、双键)所示的环状物质(a)和(b)。下列说法错误的是 A. 基态W原子核外电子空间运动状态有5种 B. (a)中Y原子为杂化 C. 单体Ⅱ为非极性分子 D. 物质(b)中键长：①>② 【答案】D 【解析】 【分析】X、Y、Z、W、Q为原子序数逐渐增大的短周期元素，X、Y、Q处于不同周期，X为元素，Y为第二周期元素，Q为第三周期的元素，由图a可知，Z周围形成三个共价键，Z的基态原子中未成对电子数最多，则Z为元素，Y和Z形成的环状结构，Y为元素；图b可知，W形成2个键，W与Q同主族，W为元素，Q为元素，b是的三聚体，以此进行分析。 【详解】A．W为元素，核外电子排布式为，空间运动状态有5种，A正确； B．Y为元素，(a)中存在碳氮双键，的杂化方式为杂化，B正确； C．单体Ⅱ为，中心原子为，价层电子对对，孤电子对为，空间构型为平面正三角形，正负电荷中心重合，为非极性分子，C正确； D．物质(b)中①为双键，②为单键，双键键长小于单键键长，键长：①<②，D错误； 故选D。 10. 烷烃是我们一开始便学习的有机物，十分有趣。烷烃的卤化部分反应机理如下： 步(1)： 步(2)： 步(3)： 提示：自由基为缺电子物种，给电子基团可以使其稳定；下列说法错误的是 A. 步(2)是慢的一步，是氯化反应的决速步 B. 反应中，有生成 C. 比稳定，而比稳定 D. 提高和的用量，可以提高产物中氯甲烷的产率 【答案】C 【解析】 【详解】A．步(2)的活化能大于步(3)的，活化能越高反应速率越慢，慢反应是总反应的决速步，A正确； B．反应过程中生成的可以发生二聚反应：，因此有生成，B正确； C．自由基为缺电子物种，给电子基团可使其稳定，中的甲基是给电子基团，因此比稳定；但苯基是吸电子基团，会让缺电子的自由基稳定性下降，因此比稳定性差，C错误； D．为提高氯甲烷的产率，应使用大量过量的甲烷，以增大与的物质的量之比，从而增加氯自由基与甲烷反应的几率，减少与一氯甲烷继续反应生成多氯代物的几率，D正确； 故选C。 11. 由苯合成N的路线如图所示： 已知：①为间位定位基； ②； ③苯胺()易被氧化。下列有关说法正确的是 A. 的反应类型为氧化反应 B. 条件1为加热，产物X为苯的同系物 C. 试剂2为，产物Y易溶于水 D. 若第一步和第二步互调，则最终产物可能含有 【答案】D 【解析】 【分析】最终产物中氨基在两个羧基中间，羧基由甲基氧化得到，结合是间位定位基，可知正确顺序为：苯先硝化得到硝基苯，再在​的定位作用下引入两个甲基得到，高锰酸钾氧化甲基为羧基得到，最后还原硝基为氨基得到， 【详解】A．M→N的反应中硝基转化为氨基，属于还原反应，A错误； B．第一步为硝化反应，产物是硝基苯，含有N、O元素，不属于烃，而苯的同系物只能含C、H元素（仅含苯环和烷基），因此不是苯的同系物，B错误； C．若试剂2为，产物是硝基二甲苯，属于疏水有机物，无强亲水基团，难溶于水，C错误； D．由题干转化信息可知，若第一步和第二步互调，即先在苯环上引入甲基，甲苯与浓硝酸、浓硫酸加热反应时将得到2，4，6-三硝基甲苯，则最终产物可能含有，D正确； 故选D。 12. 已知某晶体晶胞中阴离子做面心立方堆积，阴离子的位置(隐去阳离子)如图1所示，其晶胞中的阳离子在xy、xz、yz平面投影(隐去阴离子)均如图2所示，晶胞参数为a pm，下列说法正确的是 A. 的配位数(紧邻的原子数)为12 B. 化学式为 C. 阴阳离子最近距离为 D. 晶胞中所有围成的是正八面体空隙 【答案】A 【解析】 【详解】A．处于顶点和面心构成的正四面体中，结合空间结构可知，每个中的3个原子距离最近，则每个的配位数为12，A正确； B．据“均摊法”，晶胞中含个，则晶胞中钾离子、钠离子共有个，结合图2可知，钠离子处于棱心和体心、钾离子处于晶胞平分8个小立方体的体心，则晶胞中含个、个，其化学式为，B错误； C．距离最近的阴阳离子是顶点的阴离子和小立方体体心的阳离子，距离是体对角线的，阴阳离子之间的最短距离为，C错误； D．晶胞中有8个，所有围成的形状是立方体，D错误； 故选A。 二、填空题：本题包括4小题，共52分 13. 对物质的结构和性质的研究对于化学的发展很有意义，根据所学回答下列问题： （1）铁、碳可形成许多结构和性质特殊的物质。回答下列问题： ①铁位于元素周期表___________区；基态Fe原子的价电子轨道排布图为___________。 ②物质磁性大小用磁矩表示，与未成对电子数间的关系为：(n为未成对电子数)。的磁矩，中心离子的杂化方式为___________(填字母标号)。 A． B． C． D． （2）某有机物的结构简式如图所示： ①其构成元素中N的第一电离能大于O的原因为___________。 ②其含有的官能团有___________(写官能团名称) （3）具有较高的熔点()，其化学键类型是___________；不溶于有机溶剂，但、、能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是___________。 （4）的性质与卤素离子相近，被称为拟卤离子，被称为拟卤素。 ①与反应的生成物的结构式分别是、___________。 ②HCN有酸性但乙炔无明显酸性，HCN的酸性比乙炔的强的原因是___________。 【答案】（1） ①. d ②. ③. B （2） ①. N原子的价电子排布为，达到半充满的稳定状态，失去一个电子所需要的能量更高 ②. 羟基、酰胺基 （3） ①. 离子键 ②. 为离子化合物，、、的化学键以共价键为主、极性较小，根据相似相溶原理，能够溶于极性较小的有机溶剂中 （4） ①. ②. N原子的电负性大，具有吸电子效应，使HCN中键的极性更大(或降低键电子云密度)，更易断裂 【解析】 【小问1详解】 ①Fe为26号元素，价电子排布为，最后填充d轨道电子，属于周期表d区；价电子轨道排布遵循泡利不相容原理、洪特规则，3d轨道有4个单电子、1对成对电子，4s轨道填满成对电子。②代入磁矩公式，对应，说明中心离子的轨道电子发生重排，腾出2个空轨道，与、轨道杂化，杂化方式为，选B； 【小问2详解】 ①同周期主族元素第一电离能呈递增趋势，但N的轨道半充满，能量更低、结构更稳定，O价电子排布为，失去1个电子即可得到半充满稳定结构，故N的第一电离能大于O。②该有机物中苯环直接连接的羟基为酚羟基，结构中的为酰胺基； 【小问3详解】 离子晶体熔点较高，熔点达，属于离子晶体，化学键为离子键；F电负性远大于Zn，形成离子键，Cl、Br、I电负性依次减小，与Zn形成的化合物共价性逐渐增强，为极性较弱的共价化合物，有机溶剂多为弱极性或非极性，符合相似相溶规律，故可溶； 【小问4详解】 ①拟卤素性质与卤素单质类似，与水发生歧化反应，类比与水的反应，生成HCN和HOCN（氰酸），氰酸结构式为。②酸性强弱取决于电离出的难易程度，N电负性大于C，由于N的电负性强，通过吸电子诱导效应，使C-H键的电子云密度降低，极性增强，键极性更强，H更易电离，故酸性强于乙炔，故答案为：N原子的电负性大，具有吸电子效应，使HCN中键的极性更大(或降低键电子云密度)，更易断裂； 14. 已知：①苯和卤代烃在催化剂作用下可生成烷基苯和卤化氢，例如： ②卤代烃在NaOH乙醇溶液中加热可生成烯烃，例如： 根据以下转化关系(生成物中所有无机物均已略去)，其中F俗称PS，是一种高分子化合物，在建筑方面是一种良好的隔音、保温材料，回答下列问题： （1）C中碳原子的杂化方式为___________，G的结构简式为___________。 （2）在①～⑥反应中，步骤①的反应类型是___________，步骤③的反应类型是___________。 （3）写出④的化学方程式：___________。 （4）D在一定条件下可以转化为有机物H(分子式为)，其中属于芳香族化合物且属于醇的H有___________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有5种峰，且峰面积比为的有机物结构简式为___________。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 取代反应 ②. 消去反应 （3） （4） ①. 5 ②. 【解析】 【分析】乙烯与发生加成反应，生成B，根据加成反应原理，B为氯乙烷()， B（氯乙烷）与苯在催化剂作用下发生取代反应，生成C，C为乙苯()，乙苯与酸性发生氧化反应，苯环的侧链乙基被氧化为羧基，生成G，G为苯甲酸() 。C（乙苯）与在光照条件下发生侧链上的取代反应，氯原子取代侧链乙基上的氢原子，生成D。根据后续D水解生成的醇结构可知，D为。D与醇溶液在加热条件下发生消去反应，脱去，生成E，E为苯乙烯。E（苯乙烯）发生加聚反应，生成F ，F是聚苯乙烯，是一种高分子化合物，在建筑方面可作隔音、保温材料，以此进行分析。 【小问1详解】 C为乙苯，碳原子分别在苯环和饱和碳，因此其碳原子的杂化方式为；G为苯甲酸，其结构简式为； 【小问2详解】 根据已知信息，步骤①是氯乙烷()与苯在催化剂作用下发生取代反应，生成乙苯和氯化氢；步骤③为与醇溶液在加热条件下发生消去反应，脱去，生成苯乙烯； 【小问3详解】 步骤④是苯乙烯发生加聚反应，生成聚苯乙烯，反应的化学方程式为 ； 【小问4详解】 有机物H(分子式为)，其中属于芳香族化合物且属于醇的H有、、、、  5种，其中核磁共振氢谱有5种峰，且峰面积比为的有机物结构简式为。 【点睛】 15. 偶氮苯()是重要的工业原料，用于染料的制造和橡胶促进剂。实验室以硝基苯为原料制备偶氮苯的相关物质的信息、实验原理和装置如下： 原理：2 物质 相对分子质量 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 硝基苯 123 油状液体 5.7 211 难溶于水，易溶于甲醇、乙醇 甲醇 32 无色液体 64.7 易溶于水 偶氮苯 182 橙红色晶体 66 293 不溶于水，溶于甲醇、乙醇 实验步骤如下： ①将2.0 mL硝基苯(密度为)、溶有4.40 g NaOH的甲醇溶液20.0 mL，共同加入三颈烧瓶A中，按图组装好装置，打开磁力加热搅拌器，保持温度约为76℃。 ②在搅拌下从反应器a口，缓慢加入1.70 g的锌粉，保温搅拌16 h；再缓慢加入1.70 g的锌粉，保温反应48 h。 ③趁热过滤，将滤液冷却结晶、过滤得到固体粗品。 ④在粗品中加入20%盐酸，在70℃下溶化后，冷却、过滤得到结晶物。 ⑤将结晶物纯化、过滤、洗涤、干燥得产品0.82 g。 说明：本实验中还生成具有碱性的少量副产物苯胺。 回答下列问题： （1）利用苯制备硝基苯的方程式为___________，仪器B的名称是___________。 （2）步骤①中加入20.0 mL甲醇的作用是___________。 （3）步骤②中锌粉分两次缓慢加入的目的是___________。 （4）步骤④中在粗品中加入20%盐酸的主要目的是___________。 （5）⑤采用的纯化方法为用95%乙醇对其进行___________。 （6）偶氮苯的产率是___________(结果保留两位有效数字)。 【答案】（1） ①. ②. (球形)冷凝管 （2）作溶剂，溶解硝基苯和NaOH （3）反应放热，防止温度过高时副产物增多 （4）除去副产物苯胺，中和体系中过量的 （5）重结晶 （6）45% 【解析】 【小问1详解】 苯与浓硝酸在浓硫酸催化、条件下发生取代反应生成硝基苯和水，反应的化学方程式为：根据装置图，仪器B是球形冷凝管，其作用是冷凝回流，防止反应体系中的溶剂挥发。 【小问2详解】 由表格中物质溶解性可知，硝基苯难溶于水但易溶于甲醇，NaOH可溶于甲醇溶液。因此甲醇作为有机溶剂，能够同时溶解硝基苯和NaOH，使原本互不相溶的有机反应物（硝基苯）和无机反应物（NaOH）充分混合，增大反应物的接触面积，加快反应速率，确保反应顺利进行。 【小问3详解】 已知该反应，属于放热反应。缓慢加入锌粉可以控制反应速率，防止温度过高时副产物增多；分两次加入锌粉，能让锌粉与反应物充分接触，提高锌粉的利用率，使反应更充分地进行。 【小问4详解】 实验中会生成具有碱性的副产物苯胺，苯胺能与盐酸反应生成可溶于水的苯胺盐酸盐，而偶氮苯不溶于水。加入盐酸后，苯胺转化为可溶性盐，通过过滤可将其与偶氮苯分离，同时溶解少量的和甲醇等进入水溶液而除去，同时盐酸还能中和体系中过量的，从而提高产品的纯度。 【小问5详解】 偶氮苯溶于乙醇，且其在乙醇中的溶解度随温度变化较大，因此采用乙醇对结晶物进行重结晶：将结晶物溶于热的乙醇中，降温后偶氮苯结晶析出，从而实现进一步提纯。 【小问6详解】 计算硝基苯的质量：，计算硝基苯的物质的量：，根据反应方程式，2 mol硝基苯生成1 mol偶氮苯，因此理论上生成偶氮苯的物质的量：，计算偶氮苯的理论质量：，计算产率：。 16. 稀土元素被誉为“现代工业的维生素”，由普通级氯化镧()料液制备高纯氧化镧()的新工艺流程如图所示。回答下列问题： 已知：EDTA的结构简式为 （1）EDTA中，VSEPR模型与N相同的原子还有___________(填元素符号)；基态碳原子中自旋方向相反的价电子数之比为___________。 （2）“吸附”过程中，氯化镧料液中通过树脂()时，在树脂吸附柱上发生反应生成的离子方程式为___________。 （3）“淋洗、脱附”时，经氨水处理过的淋洗液再经EDTA淋洗，发生如下反应：，淋洗液的浓度和pH对脱附分离效率的影响如图所示。则在恒定流速和温度条件下，淋洗时最适宜浓度为___________。请从物质结构与反应原理的角度综合分析，淋洗液最适宜的pH范围在10.0～11.0的原因是___________。 （4）“沉镧”时，用草酸溶液将中的以形式沉淀出来，草酸分子中键和键数目之比为___________。 （5）“焙烧”时反应的化学方程式：___________。 （6）锶镧铜氧化物超导体的晶胞结构(底面是正方形的长方体)如图所示，晶胞中锶(Sr)原子与镧(La)原子的个数比为，体心与顶点的Cu原子有着相同的化学环境，Sr、La原子1的分数坐标为。则该超导体的化学式为___________，Sr、La原子2的分数坐标为___________，体心Cu原子与Sr、La原子之间的最近距离为___________pm(列出含a、c的计算式)。 （7）镧镍合金可作储氢材料，晶体属于六方晶系，能快速可逆地存储和释放，如图a为镧镍合金的晶胞。合金中储氢位置如图b、c，每个四面体空隙(▲)和每个八面体空隙(■)可以各容纳1个H原子(空隙数未全部标出)，为阿伏加德罗常数的值。 ①每个晶胞最多可容纳___________个H原子。 ②若有6个H原子进入后晶胞体积不变，则H的密度为___________(列出计算表达式)。 【答案】（1） ①. C、O ②. (或) （2） （3） ①. 30 ②. 淋洗液pH太低，氨基上的N原子会结合氢离子使其配位能力下降，pH太高，会被结合，使上述平衡逆向移动 （4） （5） （6） ①. ②. ③. 或 （7） ①. 9 ②. 【解析】 【分析】氯化镧()料液通过树脂()吸附转化为，经过淋洗、分离得到，加入草酸溶液将中的转化为沉淀，在空气中焙烧得到高纯氧化镧()。 【小问1详解】 EDTA中N原子价层电子对数为4(3个σ键和1对孤对电子)，VSEPR模型为四面体形；EDTA中饱和C（价层电子对数为4，4个σ键）、羟基O（价层电子对数为4，2个σ键和2对孤对电子)）的VSEPR模型也为四面体形，故填C、O。基态C价电子排布为，一种自旋方向的价电子有3个，另一种有1个，故数目比为或。 【小问2详解】 “吸附”过程中，与树脂()反应生成生成和，根据电荷守恒配平得离子方程式为。 【小问3详解】 左图分离效率最高点对应浓度为，故淋洗时最适宜的浓度为30 mol/L；过小，EDTA中氨基上的N原子会结合氢离子使其配位能力下降，脱附效率低；过大，会被结合，使平衡逆向移动，脱附效率也降低，故最适宜为。 【小问4详解】 草酸结构为，单键为σ键，双键中含1个σ键和1个π键，共含7个σ键，2个键，故比值为。 【小问5详解】 “焙烧”时与空气中的氧气反应生成和，根据电子得失守恒、原子守恒配平得化学反应方程式为：。 【小问6详解】 由晶胞图可知，根据均摊法计算晶胞中含Cu个数：，O个数为，Sr、La总的个数为，由题意知，故Sr的个数为，La的个数为，晶胞中原子个数比，故化学式为；体心与顶点的Cu原子有着相同的化学环境，则可知体心Cu原子的分数坐标为(0.5，0.5，0.5)。Sr、La原子2在体心Cu原子的上方，结合Sr、La原子1的分数坐标，可得Sr、La原子2的分数坐标为[0.5，0.5，(0.5+1-0.63)]，即 Sr、La原子2的分数坐标为(0.5，0.5，0.87)。因为体心与顶点的Cu原子有着相同的化学环境，所以体心Cu原子与Sr、La原子之间的最近距离等于顶点Cu原子与Sr、La原子2之间的距离，由距离公式得最近距离为。 【小问7详解】 ①由图c可知，六方晶胞可分为左右两个三棱柱结构，每个三棱柱形成3个四面体空隙，因此整个晶胞共有6个四面体空隙，由图b可知，八面体空隙由6个原子构成，位于晶胞上下底面的棱边和面心处，根据均摊法计算， 八面体空隙的数目为，故共9个空隙，每个空隙容纳1个H，故最多容纳9个H。 ② 六方晶胞底面菱形面积，晶胞体积，6个H质量为，密度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $