精品解析：湖北新八校2025-2026学年高二下学期5月学情自测 化学试卷

高二化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Cu-64 一、选择题：本题共15小题，每小题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. 化学与科学、技术密切相关，“极地破冰”“太空养鱼”等彰显了我国科技发展的巨大成就。下列说法正确的是 A. “雪龙2”号破冰船极地科考：破冰过程中水发生了化学变化 B. 神舟飞船储存氧气的钛合金罐体材料中的钛元素位于d区ⅥB族 C. 嫦娥六号的运载火箭助推器采用液氧煤油发动机：燃烧时化学能转化为机械能 D. “祝融号”火星车上采用了新型碳化硅材料：碳化硅晶体为共价晶体 2. 下列化学用语表达错误的是 A. 的系统命名：2-乙基丁烷 B. 的价层电子排布图为： C. 丙炔的球棍模型： D. p-p键的电子云形状： 3. 下列反应中没有C-H断裂的是 A. 光照下二氯甲烷与氯气的反应 B. 乙醇与在催化下加热反应 C. 乙烯与溴的四氯化碳溶液反应 D. 乙醛与银氨溶液加热反应 4. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 电解精炼铜的过程中，阳极溶解了铜，电路中转移电子的数目为 B. 的乙醇水溶液，加入足量的钠，产生的数目为 C. 环丙烷和乙烯的混合物中碳原子的数目为 D. 正四面体烷中含有键的数目为 5. 下列离子方程式书写正确的是 A. 向澄清的苯酚钠溶液中通入少量气体： B. 铅酸蓄电池放电时的负极反应： C. 向硫酸铜溶液中加入过量的氨水： D. 碳酸钠溶液呈碱性的原因： 6. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是 选项 性质或应用 微观解释 A 石墨作为润滑剂 石墨层间靠范德华力维系 B 甘油可用作保湿类护肤品 甘油结构中含能与水形成氢键的羟基 C 乙醛能与极性试剂HCN发生加成反应生成 醛基中的电子对偏向氧原子，使氧原子带负电荷，中的带正电荷，连接在氧原子上 D 由(为烃基)与组成的离子液体常温下呈液态 与其离子键较强有关 A. A B. B C. C D. D 7. 下列说法错误的是 A. 聚乙炔可以作为导电高分子是因为分子中存在共轭大键体系 B. 苯酚与溶液作用显紫色，是因为羟基活化了苯环上羟基邻对位的氢原子 C. 构造原理呈现的能级交错源于光谱学事实，是经验的，不是任何理论推导的结果 D. 用一种物质即可鉴别溴乙烷、乙醇、乙醛 8. 类比和推理是学习化学常用的思维方法。下列说法正确的是 A. 为极性分子，也为极性分子 B. 甲苯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，乙苯也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. 晶体中配位数为8，晶体中配位数也为8 D. 钢铁在酸性环境中发生析氢腐蚀，铜在酸性环境中也发生析氢腐蚀 9. 下列说法错误的是 A. 提纯苯甲酸可采用重结晶的方法 B. 分离正己烷(沸点69℃)和正庚烷(沸点98℃)可采用蒸馏的方法 C. 某有机化合物的相对分子质量为58，则其分子式一定为 D. 某烃完全燃烧生成和的物质的量之比为1:1，则其实验式一定为 10. 精细化学品是与反应的主产物，的反应机理如下： 下列说法错误的是 A. X分子中所有原子可能共平面 B. 中与苯环直接相连的碳原子(碳正离子)为杂化 C. 最多可与发生加成反应 D. Z分子中存在手性碳原子 11. 根据下列实验操作和现象，得出结论正确的是 A. 向圆底烧瓶中加入、无水乙醇、1-溴丁烷和碎瓷片，微热，将产生的气体先通入水中，再通入溴水中，溶液褪色，证明1-溴丁烷发生了消去反应 B. 向苯酚溶液中加入少量稀溴水，没有白色沉淀生成，证明苯酚与溴水不能发生反应 C. 将苯和液溴在溴化铁催化下反应产生的气体直接通入硝酸银溶液，产生淡黄色沉淀，证明有生成 D. 向1%的溶液中加入2%的溶液，振荡后再加入有机物Y，加热，未出现砖红色沉淀，证明Y中不含醛基 12. 化合物Z是一种具有生理活性的多环呋喃类化合物，部分合成路线如下： 下列说法错误的是 A. X的分子式为，为芳香族化合物 B. Y与发生加成反应，产物最多有2种 C. X、Y、Z均能使溴水褪色 D. Z可以发生加成反应、取代反应 13. 不溶于乙腈()溶液，但在冠醚的乙腈溶液中，可溶解并释放出，最终生成有机氟化物。下面是一个反应的实例： 下列说法正确的是 A. 18-冠-6也可以识别 B. 物质Ⅰ的芳香族同分异构体有3种 C. 乙腈()分子中共线的原子有4个 D. 物质Ⅱ为与18-冠-6形成的超分子，其形成作用力主要存在于与原子之间 14. 某种+2价钴()的配合物能够高效催化炔烃向酮的转化，其结构如图所示(L为甲基)。X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期元素，其中X的价电子结构为，Z的核外电子数等于R的最外层电子数，Z、W和R的原子序数之和为24。下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 不能与发生反应 C. 最简单氢化物的沸点： D. 的空间结构为三角锥形 15. 是一种优良的锂离子电池负极材料。在充电过程中，负极材料晶胞的组成变化如下图所示。(为晶体物质所占的体积) 下列说法错误的是 A. 基态的价电子排布式为 B. 晶胞中的配位数为4 C. 图示的晶胞中 D. 的为 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 苯甲醛是一种重要的化工原料。在催化下，用氧化苯甲醇制备苯甲醛是一种环境友好的合成路线，其实验室制备原理如下： 物质 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 苯甲醇 108 -15.3 205.7 微溶于水，易溶于醇、醚 苯甲醛 106 -26 179 微溶于水，易溶于醇、醚 甲基叔丁基醚 88 -114.3 55 不溶于水，易溶于醇、醚 已知：为相转移催化剂，具有亲油性，其作用机制是“离子的搬运”。反应装置(加热、夹持等装置略)如图： 实验步骤： ①向(图甲)反应容器中，依次加入，，30%()和，磁力搅拌，再加入苯甲醇()，90℃水浴搅拌反应。 ②反应完成后，冷却，分出油层，用甲基叔丁基醚萃取水层2~3次。 ③合并油层与醚层，用饱和溶液洗涤除去未反应的，再用无水固体进行干燥，过滤。 ④常压蒸馏回收甲基叔丁基醚，用图乙所示装置减压蒸馏收集馏分，即可得到产品，约。 回答以下问题： （1）仪器A的名称为_______，减压蒸馏时冷凝管的出水口为_______(填“a”或“b”)。 （2）步骤①中使用，是使与在水相结合得到，其目的是_______。 （3）步骤②用甲基叔丁基醚萃取水层的目的是_______。 （4）步骤③中加入无水固体的作用是_______。 （5）检验步骤③中是否残留的方法是：取出少量洗涤后的溶液于试管中，加入少量淀粉溶液(酸性)，观察到的现象为_______，证明有残留。 （6）步骤④使用减压蒸馏收集产品，其中毛细管的作用是_______。 （7）本实验中苯甲醛的产率为_______%(保留3位有效数字)。 17. 桂皮中含有的肉桂醛是一种食用香料，广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果和调味品中，工业上以乙炔为原料，合成肉桂醛的路线如下： 已知：① ② 回答下列问题： （1）G的官能团名称为_______。 （2）C的结构简式为_______。 （3）写出由E生成F的化学反应方程式_______。 （4）F生成G的反应可以分为两步，第一步为加成反应，第二步的反应类型为_______。 （5）下列关于G和H的说法正确的是_______(填标号)。 a．G存在顺反异构 b．检验G和H的官能团均可以用溴水 c．G能使溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液褪色，二者褪色原理完全相同 d．H可由A(乙炔)与在一定条件下反应生成 （6）比E相对分子质量大14的E的同系物M有多种同分异构体，其中能使溶液显紫色的共有_______种；其中核磁共振氢谱峰面积之比为6:2:1:1的结构简式为_______(写出一种)。 18. 钴及其化合物在磁性材料、电池材料、超硬材料及催化剂等领域有广泛应用。工业上以钴矿[主要成分为、、，含少量的、、、等]为原料制取的工艺流程如图所示： 已知：①溶液中相关离子沉淀完全()时的如下表。 沉淀 完全沉淀的 2.8 5.2 10.1 9.4 ②酸性条件下不与反应；开始沉淀pH为7.0。 回答下列问题： （1）“浸取”中，浸出渣的主要成分为_______(填化学式)。 （2）①“浸取”中，发生反应的离子方程式为_______。 ②“氧化”过程中消耗量明显偏高的原因是_______。 ③在“调节”的步骤中，的范围是_______。 ④“沉钴”的离子方程式为_______。 （3）“萃取”中，配合物的结构存在如下转变，下列说法错误的是_______(填标号)。 A. 转变过程中涉及离子键的断裂 B. 配合物2内界中心原子配位数为6 C. 转变前后，的化合价发生变化 D. 配合物1中外界的空间结构为正四面体形 （4）测定晶体结构最常用的方法是_______。 19. 苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要有机原料，可由乙苯催化脱氢获得。 Ⅰ．直接催化脱氢： （1）已知：反应① 反应② 反应③ 则直接催化脱氢反应_______。 （2）在高温条件下，直接脱氢法中乙苯可能会裂解产生积炭覆盖在催化剂表面，使催化剂“中毒”，因此在原料气中通入水蒸气的目的是_______。 （3）在某温度、100 kPa下，向密闭容器中通入气态乙苯发生直接催化脱氢反应，达到平衡时，混合气体中的分压等于乙苯的2倍，的分压为_______，该反应的平衡常数_______。 Ⅱ．氧化乙苯脱氢： （4）在某催化剂下，其反应历程如图： 下列说法正确的是_______(填标号)。 A. 由状态Ⅰ到状态Ⅱ形成了极性共价键 B. 上述流程含碳物质中碳原子的杂化方式有3种 C. 使用催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，从而提高乙苯的平衡转化率 D. 和两种粒子中的碳原子均达到8电子稳定结构 （5）研究表明金属次卟啉二甲酯能够顺利地选择性催化氧化苯乙烯生成苯甲醛()。 ①苯甲醛中键角：_______(填“>”“<”或“=”)。 ②以该反应原理(苯乙烯氧化生成苯甲醛)设计成碱性燃料电池，则电池正极的电极反应式为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Cu-64 一、选择题：本题共15小题，每小题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. 化学与科学、技术密切相关，“极地破冰”“太空养鱼”等彰显了我国科技发展的巨大成就。下列说法正确的是 A. “雪龙2”号破冰船极地科考：破冰过程中水发生了化学变化 B. 神舟飞船储存氧气的钛合金罐体材料中的钛元素位于d区ⅥB族 C. 嫦娥六号的运载火箭助推器采用液氧煤油发动机：燃烧时化学能转化为机械能 D. “祝融号”火星车上采用了新型碳化硅材料：碳化硅晶体为共价晶体 【答案】D 【解析】 【详解】A．破冰过程仅改变冰的形状或存在状态，没有新物质生成，属于物理变化，A错误； B．钛元素原子序数为22，价电子排布为，位于区族，B错误； C．液氧煤油燃烧时化学能首先转化为热能，热能再转化为机械能，不是直接将化学能转化为机械能，C错误； D．碳化硅晶体中C和Si以共价键结合形成空间网状结构，属于共价晶体，D正确； 故选D。 2. 下列化学用语表达错误是 A. 的系统命名：2-乙基丁烷 B. 的价层电子排布图为： C. 丙炔的球棍模型： D. p-p键的电子云形状： 【答案】A 【解析】 【详解】A．中最长的碳链有5个碳，3号碳上有甲基，名称为3-甲基戊烷，故A错误； B．的价电子排布式为3s23p6，价层电子排布图为：，故B正确； C．丙炔结构为HC≡C-CH3，碳碳三键为直线形结构，分子中3个碳原子共直线，正确的球棍模型为：，故C正确； D．p-pπ键电子云是原子轨道肩并肩形成的，电子云形状为：，故D正确； 答案选A。 3. 下列反应中没有C-H断裂的是 A. 光照下二氯甲烷与氯气的反应 B. 乙醇与在催化下加热反应 C. 乙烯与溴的四氯化碳溶液反应 D. 乙醛与银氨溶液加热反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．二氯甲烷与氯气在光照下发生取代反应，反应过程中有C-H键断裂，A错误； B．乙醇与O2在Cu催化下加热反应生成乙醛，反应过程中羟基中的O-H键断裂，与羟基直接相连的碳原子上的C-H键断裂，B错误； C．乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，仅乙烯中的碳碳双键之间的π键和溴的Br-Br键断裂，无C-H键断裂，C正确； D．乙醛与银氨溶液加热发生银镜反应，醛基中的C-H键断裂，D错误； 故答案选C。 4. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 电解精炼铜的过程中，阳极溶解了铜，电路中转移电子的数目为 B. 的乙醇水溶液，加入足量的钠，产生的数目为 C. 环丙烷和乙烯的混合物中碳原子的数目为 D. 正四面体烷中含有键的数目为 【答案】C 【解析】 【详解】A．电解精炼铜，比铜活泼的金属先放电，当阳极溶解了铜，Cu-2e-=Cu2+，转移电子数目大于NA，A错误； B．在乙醇的水溶液中，加入足量的钠，钠既和乙醇反应，也会和水反应，产生氢气的物质的量大于0.5 mol，B错误； C．环丙烷和乙烯有相同的实验式CH2，28 g混合物中有2mol CH2，含有碳原子的物质的量为2 mol，C正确； D．每分子正四面体烷中含有10个键，选项中不知道正四面体烷的物质的量，无法求算，D错误； 故选C。 5. 下列离子方程式书写正确的是 A. 向澄清的苯酚钠溶液中通入少量气体： B. 铅酸蓄电池放电时的负极反应： C. 向硫酸铜溶液中加入过量的氨水： D. 碳酸钠溶液呈碱性的原因： 【答案】A 【解析】 【详解】A．酸性顺序为>苯酚>，因此向苯酚钠中通入少量​，只能生成苯酚和碳酸氢钠，该方程式电荷、原子均守恒，书写正确，A正确； B．铅酸蓄电池的电解质溶液为硫酸溶液，放电时的负极生成的会与结合生成沉淀，正确的负极反应为，B错误； C．向硫酸铜溶液中加入过量的氨水生成，正确的离子方程式为，C错误； D．碳酸钠为二元弱酸强碱盐，溶液呈碱性，水解以第一步为主，水解离子方程式为，D错误； 故选A。 6. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是 选项 性质或应用 微观解释 A 石墨作为润滑剂 石墨层间靠范德华力维系 B 甘油可用作保湿类护肤品 甘油结构中含能与水形成氢键的羟基 C 乙醛能与极性试剂HCN发生加成反应生成 醛基中的电子对偏向氧原子，使氧原子带负电荷，中的带正电荷，连接在氧原子上 D 由(为烃基)与组成的离子液体常温下呈液态 与其离子键较强有关 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．石墨具有层状结构，层间通过较弱的范德华力结合，层与层之间易滑动，因此可作润滑剂，实例与解释相符，A不符合题意； B．甘油即丙三醇，分子中含有三个羟基，羟基可与水分子形成氢键，从而吸收并锁住水分，起到保湿作用，实例与解释相符，B不符合题意； C．乙醛的醛基中，氧原子电负性大，电子对偏向氧原子，使碳原子带部分正电荷（）、氧原子带部分负电荷（）；HCN中H带部分正电荷，部分带负电荷，H加到氧上，实例与解释相符，C不符合题意； D．为体积较大的有机阳离子，​为体积较大的阴离子，二者所带电荷分散，离子键较弱，晶格能较低，因此熔点低、常温下为液态，实例与解释不符，D符合题意； 故答案为：D。 7. 下列说法错误的是 A. 聚乙炔可以作为导电高分子是因为分子中存在共轭大键体系 B. 苯酚与溶液作用显紫色，是因为羟基活化了苯环上羟基邻对位的氢原子 C. 构造原理呈现的能级交错源于光谱学事实，是经验的，不是任何理论推导的结果 D. 用一种物质即可鉴别溴乙烷、乙醇、乙醛 【答案】B 【解析】 【详解】A．聚乙炔为单双键交替的结构，分子中存在共轭大键，电子可在碳链中离域从而具备导电性，A正确； B．苯酚与溶液显紫色是因为苯酚与形成了有色配位化合物，与羟基活化苯环邻对位氢无关，羟基活化苯环氢是苯酚易发生邻对位亲电取代反应的原因，B错误； C．构造原理的能级交错规律是从光谱学实验事实总结得到的经验规律，并非由理论推导得出，C正确； D．用新制氢氧化铜悬浊液即可鉴别：溴乙烷与悬浊液不反应、不互溶，分层且有机层在下层；乙醇与悬浊液互溶无明显现象；乙醛与悬浊液共热产生砖红色沉淀，D正确； 故选B。 8. 类比和推理是学习化学常用的思维方法。下列说法正确的是 A. 为极性分子，也为极性分子 B. 甲苯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，乙苯也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. 晶体中配位数为8，晶体中配位数也为8 D. 钢铁在酸性环境中发生析氢腐蚀，铜在酸性环境中也发生析氢腐蚀 【答案】B 【解析】 【详解】A．中N原子价层电子对数为4，含1对孤电子对，空间结构为三角锥形，正负电荷中心不重合，是极性分子；中B原子价层电子对数为3，无孤电子对，空间结构为平面正三角形，正负电荷中心重合，属于非极性分子，A错误； B．甲苯、乙苯均为苯的同系物，与苯环直接相连的碳原子上连有氢原子，都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液褪色，B正确； C．晶体为体心立方结构，配位数为8；晶体为面心立方结构，配位数为6，C错误； D．铁的金属活动性强于氢，酸性环境下钢铁可发生析氢腐蚀；铜的金属活动性弱于氢，无法置换出酸中的氢，酸性环境中铜不会发生析氢腐蚀，D错误； 答案选B。 9. 下列说法错误的是 A. 提纯苯甲酸可采用重结晶的方法 B. 分离正己烷(沸点69℃)和正庚烷(沸点98℃)可采用蒸馏的方法 C. 某有机化合物的相对分子质量为58，则其分子式一定为 D. 某烃完全燃烧生成和的物质的量之比为1:1，则其实验式一定为 【答案】C 【解析】 【详解】A．苯甲酸的溶解度随温度的升高而升高，提纯苯甲酸可采用重结晶的方法，故A项正确； B．沸点为69℃的正己烷和沸点为98℃的正庚烷是互溶的沸点相差较大的液态混合物，所以可以采用蒸馏方法分离正己烷和正庚烷，故B项正确； C．某有机化合物的相对分子质量为58，则其分子式可能为C4H10，也可能是C3H6O，因此该物质的分子式不一定是C4H10，故C项错误； D．某烃完全燃烧生成二氧化碳和水的物质的量之比为1：1，则该烃分子中碳原子和氢原子个数比为1：2，实验式为CH2，故D项正确； 故本题选C。 10. 精细化学品是与反应的主产物，的反应机理如下： 下列说法错误的是 A. X分子中所有原子可能共平面 B. 中与苯环直接相连的碳原子(碳正离子)为杂化 C. 最多可与发生加成反应 D. Z分子中存在手性碳原子 【答案】A 【解析】 【详解】A．X分子中含有甲基，甲基的碳原子为杂化，呈四面体结构，最多只有1个氢原子能落在其他原子所在的平面，因此所有原子不可能共平面，A错误； B．碳正离子的中心碳原子形成3个键，没有孤电子对，杂化方式为杂化，B正确； C．苯环可以与加成，碳碳双键可以与加成，因此最多可与加成，C正确； D．Z中连的碳原子，连接的四个基团分别是苯基、、乙基、，四个基团均不相同，因此该碳原子是手性碳原子，D正确； 故选A。 11. 根据下列实验操作和现象，得出结论正确的是 A. 向圆底烧瓶中加入、无水乙醇、1-溴丁烷和碎瓷片，微热，将产生的气体先通入水中，再通入溴水中，溶液褪色，证明1-溴丁烷发生了消去反应 B. 向苯酚溶液中加入少量稀溴水，没有白色沉淀生成，证明苯酚与溴水不能发生反应 C. 将苯和液溴在溴化铁催化下反应产生的气体直接通入硝酸银溶液，产生淡黄色沉淀，证明有生成 D. 向1%的溶液中加入2%的溶液，振荡后再加入有机物Y，加热，未出现砖红色沉淀，证明Y中不含醛基 【答案】A 【解析】 【详解】A．1-溴丁烷在乙醇溶液中加热发生消去反应生成1-丁烯，挥发的乙醇被水吸收，溴水褪色说明生成了烯烃，可证明消去反应发生，A正确； B．苯酚与稀溴水反应生成的三溴苯酚可溶解在过量的苯酚溶液中，无沉淀不能说明二者不反应，应使用过量浓溴水，B错误； C．反应中挥发的溴蒸气可直接与硝酸银溶液反应生成淡黄色溴化银沉淀，无法证明生成，应先除去溴蒸气再检验，C错误； D．醛基与新制氢氧化铜悬浊液的反应需在强碱性环境下进行，该实验中量不足，溶液呈酸性，无法检验醛基，不能证明Y不含醛基，D错误； 故选A。 12. 化合物Z是一种具有生理活性的多环呋喃类化合物，部分合成路线如下： 下列说法错误的是 A. X的分子式为，为芳香族化合物 B. Y与发生加成反应，产物最多有2种 C. X、Y、Z均能使溴水褪色 D. Z可以发生加成反应、取代反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．X结构中含有苯环，属于芳香族化合物；X中共含10个C、6个H、3个O，分子式为​，A正确； B．Y是1,3-环己二烯，含共轭双键，与加成时可发生1:1的1,2-加成、1:1的1,4-加成，还可发生1:2的完全加成（双键全部加成），产物至少3种，因此产物最多不是2种，B错误； C．X含碳碳双键，Y含两个碳碳双键，Z含碳碳双键，均能与溴发生加成反应使溴水褪色，因此三者均能使溴水褪色，C正确； D．Z中含苯环、碳碳双键，可以发生加成反应；Z中的烷基、苯环都能发生取代反应，因此可以发生加成反应和取代反应，D正确； 故选B。 13. 不溶于乙腈()溶液，但在冠醚的乙腈溶液中，可溶解并释放出，最终生成有机氟化物。下面是一个反应的实例： 下列说法正确的是 A. 18-冠-6也可以识别 B. 物质Ⅰ的芳香族同分异构体有3种 C. 乙腈()分子中共线的原子有4个 D. 物质Ⅱ为与18-冠-6形成的超分子，其形成作用力主要存在于与原子之间 【答案】B 【解析】 【详解】A．的半径远大于K+，与18-冠-6不适配，不能识别，故A错误； B．物质Ⅰ的芳香族同分异构体有3种，即(还有间位、对位)，故B正确； C．乙腈()分子中共线的原子有3个，即两个碳和氮，故C错误； D．钾离子与18-冠-6形成的超分子，冠醚与碱金属离子K+结合生成配离子 ，金属离子提供空轨道，氧原子提供孤对电子，而碳原子无孤对电子，故D错误； 答案选B。 14. 某种+2价钴()的配合物能够高效催化炔烃向酮的转化，其结构如图所示(L为甲基)。X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期元素，其中X的价电子结构为，Z的核外电子数等于R的最外层电子数，Z、W和R的原子序数之和为24。下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 不能与发生反应 C. 最简单氢化物的沸点： D. 的空间结构为三角锥形 【答案】C 【解析】 【分析】X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期元素，结合题干条件和成键结构推导：X的价电子结构为，属于第ⅢA族，原子序数最小，故X为B(硼，原子序数5)；Y成4个共价键，原子序数大于B，故Y为C(碳，原子序数6)；Z原子序数大于C，结合题干：Z核外电子数 = R最外层电子数，且，推导得Z为N(氮，原子序数7)，W为O(氧，原子序数8)，，故R为F(氟，原子序数9)，符合"Z核外电子数7等于F最外层电子数7"的条件。最终元素：。 【详解】A．同周期从左到右，主族元素的第一电离能呈增大趋势，因为N的2p能级半满稳定，第一电离能，即，A错误； B．为NH3，为BF3，缺电子化合物，​有孤对电子，二者可通过配位键反应生成，B错误； C．R的最简单氢化物是，Y的最简单氢化物是​；分子间存在氢键，沸点高于无分子间氢键的，故沸点，即，C正确； D．为，中心N的价层电子对数，无孤对电子，空间结构为平面正三角形，不是三角锥形，D错误； 故选C。 15. 是一种优良的锂离子电池负极材料。在充电过程中，负极材料晶胞的组成变化如下图所示。(为晶体物质所占的体积) 下列说法错误的是 A. 基态的价电子排布式为 B. 晶胞中的配位数为4 C. 图示的晶胞中 D. 的为 【答案】D 【解析】 【详解】A．Zn是30号元素，基态Zn的价电子排布式为，则基态的价电子排布式为，A正确； B．根据Li2S晶胞结构，晶胞中周围距离最近且相等的S2-有4个，的配位数为4，B正确； C．图示阳离子总数为7个、S2-有=4，设图示的晶胞中Li+、Zn2+的个数分别为x、y，则x+y=7、又由电荷守恒可知，两者所带正电荷为8，即x+2y=8，解得x=6、y=1，则晶胞中，C正确； D．晶胞中的个数为4，S2-的个数为=4，则的为，D错误； 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 苯甲醛是一种重要的化工原料。在催化下，用氧化苯甲醇制备苯甲醛是一种环境友好的合成路线，其实验室制备原理如下： 物质 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 苯甲醇 108 -15.3 205.7 微溶于水，易溶于醇、醚 苯甲醛 106 -26 179 微溶于水，易溶于醇、醚 甲基叔丁基醚 88 -114.3 55 不溶于水，易溶于醇、醚 已知：为相转移催化剂，具有亲油性，其作用机制是“离子的搬运”。反应装置(加热、夹持等装置略)如图： 实验步骤： ①向(图甲)反应容器中，依次加入，，30%()和，磁力搅拌，再加入苯甲醇()，90℃水浴搅拌反应。 ②反应完成后，冷却，分出油层，用甲基叔丁基醚萃取水层2~3次。 ③合并油层与醚层，用饱和溶液洗涤除去未反应的，再用无水固体进行干燥，过滤。 ④常压蒸馏回收甲基叔丁基醚，用图乙所示装置减压蒸馏收集馏分，即可得到产品，约。 回答以下问题： （1）仪器A的名称为_______，减压蒸馏时冷凝管的出水口为_______(填“a”或“b”)。 （2）步骤①中使用，是使与在水相结合得到，其目是_______。 （3）步骤②用甲基叔丁基醚萃取水层的目的是_______。 （4）步骤③中加入无水固体的作用是_______。 （5）检验步骤③中是否残留的方法是：取出少量洗涤后的溶液于试管中，加入少量淀粉溶液(酸性)，观察到的现象为_______，证明有残留。 （6）步骤④使用减压蒸馏收集产品，其中毛细管的作用是_______。 （7）本实验中苯甲醛的产率为_______%(保留3位有效数字)。 【答案】（1） ①. 三颈烧瓶或三口烧瓶 ②. a （2）利用具有亲油性，可将从水相转移至有机相，增加接触面积，加快反应 （3）将水层中溶解的苯甲醛提取到有机相，减少产物损失，提高苯甲醛的产率 （4）干燥除水 （5）溶液变蓝 （6）防止液体暴沸 （7）198 【解析】 【分析】反应阶段相转移催化剂解离出的具有亲油性，可与水相中的结合，将催化活性物种转移至有机相，增大反应物接触面积加快反应速率。反应完成后用甲基叔丁基醚萃取水相，回收水相溶解的苯甲醛，减少产物损失。合并有机相后用饱和溶液除去未反应的，无水作为干燥剂除去有机相中的水分。减压蒸馏提纯苯甲醛时，冷凝管冷却水采用下进上出，毛细管引入微小气泡防止液体暴沸。 【小问1详解】 仪器A为三颈烧瓶，也可称为三口烧瓶。减压蒸馏时冷凝管的冷却水需下进上出，进水口为b，出水口为a。 【小问2详解】 解离出的具有亲油性，与水相中的结合得到后，可将从水相转移至有机相，增大催化活性物种与反应物的接触面积，加快反应速率。 【小问3详解】 苯甲醛微溶于水，水层中会溶解部分苯甲醛，用甲基叔丁基醚萃取水层，可将水层中溶解的苯甲醛提取到有机相，减少产物损失，提高苯甲醛的产率。 【小问4详解】 无水为中性干燥剂，可吸收有机相中的水分，起到干燥除水的作用。 【小问5详解】 若洗涤后溶液中残留，酸性条件下可将氧化为，淀粉遇变蓝，观察到溶液变蓝即可证明有残留，对应反应为。 【小问6详解】 减压蒸馏时，毛细管不断通入微小气泡，作为汽化中心，防止液体暴沸。 【小问7详解】 苯甲醇的质量为10.8g，相对分子质量为108，物质的量为。根据反应方程式，1mol苯甲醇完全反应生成1mol苯甲醛，苯甲醛的理论物质的量为0.100mol，苯甲醛相对分子质量为106，理论产量为。实际产量为2.1g，产率为。 17. 桂皮中含有的肉桂醛是一种食用香料，广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果和调味品中，工业上以乙炔为原料，合成肉桂醛的路线如下： 已知：① ② 回答下列问题： （1）G的官能团名称为_______。 （2）C的结构简式为_______。 （3）写出由E生成F的化学反应方程式_______。 （4）F生成G的反应可以分为两步，第一步为加成反应，第二步的反应类型为_______。 （5）下列关于G和H的说法正确的是_______(填标号)。 a．G存在顺反异构 b．检验G和H的官能团均可以用溴水 c．G能使溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液褪色，二者褪色原理完全相同 d．H可由A(乙炔)与在一定条件下反应生成 （6）比E相对分子质量大14的E的同系物M有多种同分异构体，其中能使溶液显紫色的共有_______种；其中核磁共振氢谱峰面积之比为6:2:1:1的结构简式为_______(写出一种)。 【答案】（1）碳碳双键、醛基 （2） （3） （4）消去反应 （5）ad （6） ①. 9 ②. 或 【解析】 【分析】已知反应①为苯与R-Cl在无水条件下发生取代反应生成烷基苯和，B为苯，与在无水下反应，R为，故C为甲苯， C与在光照条件下发生苯环侧链烷基的取代反应得到D；D与水溶液共热发生水解反应，氯原子被羟基取代得到为E；E在、加热条件下发生氧化反应，羟基被氧化为醛基，得到F苯甲醛。已知反应②为两分子醛在溶液加热条件下发生羟醛缩合生成不饱和醛和水，对比F与G的结构，可知参与反应的另一醛H为乙醛。 【小问1详解】 G含有的官能团为碳碳双键、醛基。 【小问2详解】 结合已知反应①，苯与一氯甲烷在无水氯化铝条件下发生取代反应，苯环上的氢原子被甲基取代，生成甲苯，故C的结构简式为。 【小问3详解】 E为苯甲醇，在作催化剂、加热条件下与氧气发生氧化反应，羟基被氧化为醛基，生成苯甲醛和水，配平后的反应方程式为。 【小问4详解】 F为苯甲醛，H为乙醛，第一步发生加成反应，第二步羟基与邻位碳上的氢原子结合脱去一分子水，生成碳碳双键，该反应类型为消去反应。 【小问5详解】 a．G中碳碳双键的两个碳原子均连接不同的原子或基团，存在顺反异构，a正确； b．G中碳碳双键可与溴水发生加成反应，醛基可被溴水氧化，H为乙醛，仅含醛基也可被溴水氧化，溴水均褪色，无法区分二者的官能团，b错误； c．G中碳碳双键使溴的四氯化碳溶液褪色发生加成反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色发生氧化反应，褪色原理不同，c错误； d．乙炔与水在一定条件下发生加成反应生成乙醛，即H可由A与水反应生成，d正确； 故选ad。 【小问6详解】 E为苯甲醇，分子式为，M比E相对分子质量大14，即分子组成多1个单元，故M的分子式为。其同分异构体能使溶液显紫色，说明含有直接连接在苯环上的酚羟基，苯环上的取代基分为两类： 若取代基为和，二者在苯环上有邻、间、对3种位置关系，对应3种同分异构体； 若取代基为和2个，采用定二移一法分析：两个甲基为邻位时，羟基有2种位置；两个甲基为间位时，羟基有3种位置；两个甲基为对位时，羟基有1种位置，共6种同分异构体； 合计符合条件的同分异构体共3+6=9种。 核磁共振氢谱峰面积比为6:2:1:1，符合条件的结构简式为或。 18. 钴及其化合物在磁性材料、电池材料、超硬材料及催化剂等领域有广泛应用。工业上以钴矿[主要成分为、、，含少量的、、、等]为原料制取的工艺流程如图所示： 已知：①溶液中相关离子沉淀完全()时的如下表。 沉淀 完全沉淀 2.8 5.2 10.1 9.4 ②酸性条件下不与反应；开始沉淀pH为7.0。 回答下列问题： （1）“浸取”中，浸出渣的主要成分为_______(填化学式)。 （2）①“浸取”中，发生反应的离子方程式为_______。 ②“氧化”过程中消耗量明显偏高的原因是_______。 ③在“调节”的步骤中，的范围是_______。 ④“沉钴”的离子方程式为_______。 （3）“萃取”中，配合物的结构存在如下转变，下列说法错误的是_______(填标号)。 A. 转变过程中涉及离子键的断裂 B. 配合物2内界中心原子配位数为6 C. 转变前后，的化合价发生变化 D. 配合物1中外界的空间结构为正四面体形 （4）测定晶体结构最常用的方法是_______。 【答案】（1） （2） ①. ②. 生成的催化分解 ③. ④. （3）C （4）X射线衍射 【解析】 【分析】浸取时加入还原剂和稀硫酸，一方面酸溶使金属氧化物转化为离子，另一方面将中+3价、中+4价还原为可溶的、；不与稀硫酸反应，过滤后成为浸出渣除去，浸出液含、、、、等离子；氧化时加入，将氧化为，方便后续调pH沉淀除去；调节pH时加入调节pH，使、完全沉淀为氢氧化物除去，而、仍留在溶液中；萃取、反萃取时进一步分离与杂质，反萃取得到纯净的溶液；沉钴时加入，使沉淀为；灼烧时在空气中被氧气氧化，最终得到目标产物。 【小问1详解】 钴矿中只有不与稀硫酸反应，会被亚硫酸钠还原为可溶的，因此浸出渣为； 【小问2详解】  ① 浸取时作还原剂，将​中+3价Co还原为可溶的+2价，离子方程式为； ② 反应生成的会催化分解，因此消耗量偏高； ③ 调节pH的目的是使、完全沉淀除去，而不沉淀，根据表格数据，pH需要满足：大于​完全沉淀的pH=5.2，开始沉淀的pH为7.0，故； ④ 沉钴时与反应生成​沉淀，同时放出，离子方程式为。 【小问3详解】 A．配合物1中是外界，与内界阳离子以离子键结合，转变为配合物2时进入内界成键，断裂了原有的离子键，A正确； B．配合物2中中心Co原子共形成6个配位键，配位数为6，B正确； C．转变前后Co均为+2价，化合价不变，C错误； D．中S无孤对电子，价层电子对数为4，空间结构为正四面体形，D正确。 故选C。 【小问4详解】 测定晶体结构最常用的方法是X射线衍射法。 19. 苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要有机原料，可由乙苯催化脱氢获得。 Ⅰ．直接催化脱氢： （1）已知：反应① 反应② 反应③ 则直接催化脱氢反应_______。 （2）在高温条件下，直接脱氢法中乙苯可能会裂解产生积炭覆盖在催化剂表面，使催化剂“中毒”，因此在原料气中通入水蒸气的目的是_______。 （3）在某温度、100 kPa下，向密闭容器中通入气态乙苯发生直接催化脱氢反应，达到平衡时，混合气体中的分压等于乙苯的2倍，的分压为_______，该反应的平衡常数_______。 Ⅱ．氧化乙苯脱氢： （4）在某催化剂下，其反应历程如图： 下列说法正确的是_______(填标号)。 A. 由状态Ⅰ到状态Ⅱ形成了极性共价键 B. 上述流程含碳物质中碳原子的杂化方式有3种 C. 使用催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，从而提高乙苯的平衡转化率 D. 和两种粒子中的碳原子均达到8电子稳定结构 （5）研究表明金属次卟啉二甲酯能够顺利地选择性催化氧化苯乙烯生成苯甲醛()。 ①苯甲醛中键角：_______(填“>”“<”或“=”)。 ②以该反应原理(苯乙烯氧化生成苯甲醛)设计成碱性燃料电池，则电池正极的电极反应式为_______。 【答案】（1）(a-b-c) （2）水蒸气与催化剂表面积炭反应，防止催化剂“中毒” （3） ①. 40 ②. 80 （4）AB （5） ①. > ②. 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，目标反应 = 反应① - 反应② - 反应③，因此； 【小问2详解】 积炭会覆盖催化剂使之中毒，高温下水蒸气可与C反应：，消除积炭； 【小问3详解】 设平衡时乙苯转化，平衡时，，总物质的量，同温同体积下，分压之比等于物质的量之比，由题意，得：，解得，，，，平衡常数； 【小问4详解】 A．状态Ⅰ到状态Ⅱ形成了极性共价键，正确； B．含碳物质中C的杂化方式有：（、中C）、（苯环、碳正离子、羰基C）、（甲基C），共3种，正确； C．催化剂只能降低活化能加快反应，不改变平衡转化率，错误； D．第一种粒子中带正电的碳原子周围有6个电子，不满足8电子稳定结构，错误 故选AB。 【小问5详解】 ①醛基中心C为杂化，双键电子云密度更大，对键的排斥力大于单键的排斥力，因此； ② 碱性燃料电池中，正极是得电子，发生还原反应，碱性条件下生成，电极反应式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $