精品解析：广东省广州市第一中学2024-2025学年高二下学期期末化学试卷

2024-2025学年广东省广州一中高二(下)期末化学试卷 一、单选题：本大题共16小题，共44分。 1. 文房四宝是中华传统文化的瑰宝。下列物品主要成分为蛋白质的是 A.羊毫毛笔尖 B.墨条 C.宣纸 D.砚台 A. A B. B C. C D. D 2. 科技发展与化学密切相关。下列说法不正确的是 A. 太空站太阳翼展关键部件采用碳化硅材料，SiC属于共价晶体 B. “福建舰”航空母舰防腐涂料中使用的石墨烯是乙烯的同系物 C. 核反应堆所用铀棒中含有的和互为同位素 D. 冬奥会速滑服使用的聚氨酯属于高分子材料 3. 下列化学用语正确的是 A. 的名称：3-甲基丙酸 B. H2O的空间填充模型 C. CN-的电子式： D. 反-2-丁烯的键线式： 4. 化合物X(如图)是合成香料的中间体。关于化合物X说法正确的是 A. 属于芳香烃 B. 易溶于水 C. 可发生酯化反应 D. 可被O2氧化为苯乙醛 5. 下列微粒中，不能作为配合物配位体的是 A. B. OH- C. Cl- D. H2O 6. 下列结构示意图中，能表示晶胞的是 A. B. C. D. 7. 劳动创造美好生活。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 用煮沸法消毒奶瓶 加热可使蛋白质变性 B. 用液化石油气烧菜煮饭 CO具有可燃性 C 用油脂制作手工皂 硬脂酸甘油酯可发生皂化反应 D 用聚乳酸高分子材料制作免拆型手术缝合线 聚乳酸可发生水解反应，易降解 A. A B. B C. C D. D 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)的提纯方案如图： 下列说法不正确的是 A. 操作Ⅰ中加热是为了增大苯甲酸的溶解度 B. 操作Ⅱ主要目的是减少苯甲酸的结晶损耗 C. 操作Ⅲ缓慢冷却结晶可得到更规则的晶体 D. 操作IV要用热水洗涤晶体 9. 下列操作规范且能达到实验目的的是 A.制备溴苯并验证有HBr产生 B.析出深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4•H2O C.探究蛋白质变性 D.检验溴乙烷中的溴元素 A. A B. B C. C D. D 10. 有机物A(C4H10O)是一种常用有机溶剂，其红外光谱和核磁共振氢谱的谱图如下。下列关于有机物A的说法不正确的是 A. 属于醚类 B. 分子中有2种处于不同化学环境的氢原子 C. 结构简式为CH3CH2OCH2CH3 D. 同分异构体数目为4种 11. 植物提取物阿魏萜宁(如图)具有抗菌活性。下列关于阿魏萜宁说法正确的是 A. 分子中含有5种官能团 B. 分子中含有3个手性碳原子 C. 可与FeCl3溶液发生显色反应 D. 1mol该物质最多可以和3molBr2发生取代反应 12. 根据实验操作及现象，能得出相应结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 单一波长的X射线通过水晶，记录仪上产生尖锐的衍射峰 水晶是晶体 B 1-溴丁烷消去反应实验中，将气体产物直接通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色 气体中含有丁烯 C 向苯酚溶液中滴加Na2CO3溶液，无明显现象 苯酚与Na2CO3溶液不反应 D 向乙醇中加入一小粒金属Na，有无色气泡产生 乙醇中含水 A. A B. B C. C D. D 13. 天宫空间站采用柔性砷化镓太阳能电池。砷化镓的立方晶胞结构如图，晶胞参数为dpm，原子①的分数坐标为(0，0，0)。下列说法不正确的是 A. 基态As原子的价层电子排布式为4s24p3 B. 晶胞中Ga、As原子数均为4个 C. 晶胞中As原子间最短距离为pm D. 原子②的分数坐标为(，1，) 14. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 沸点：PH3>NH3 分子间作用力：PH3>NH3 B 冠醚可与碱金属离子形成超分子 冠醚与碱金属离子以分子间作用力结合 C 用苯酚与甲醛可合成酚醛树脂 合成酚醛树脂的反应是加聚反应 D 甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色，而甲烷不能 苯环可使甲基活化 A. A B. B C. C D. D 15. 化合物XY(ZW4)2可作食品膨松剂，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，基态W原子s能级上的电子总数和p能级上的电子总数相等，W和Z同族，Y是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是 A. 离子半径：X>Y>W B. 第一电离能：X>Z>W C. ZW3和ZW的空间结构均为平面三角形 D. W的两种常见氢化物均为极性分子 16. CO2的资源化利用有利于实现“碳中和”。以CO2为原料合成新型可降解高分子P的路线如下。 下列说法不正确的是 A. X中的C—H键为s-p σ键 B. X通过加聚反应可生成有机高分子 C. 1mol Y最多可与2molH2发生加成反应 D. P完全水解得到产物的分子式和Y的分子式不相同 二、实验题：本大题共1小题，共14分。 17. 1-丁醇广泛应用于化工、医药，食品领域。以丙烯为原料合成1-丁醇的路线如下： CH3CH=CH2CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2CH2OH 已知：HCOOHCO↑+H2O。 回答下列问题： （1）HCOOH的酸性比CH3COOH的酸性_______(填“强”或“弱”)，从结构上分析原因：_______。 （2）以HCOOH为原料制备CO，应该选_______作为发生装置。 （3）①现用2-丙醇制备丙烯，写出该反应的化学方程式_______。 ②生成丙烯时，会产生少量SO2、CO2及水蒸气。为检验气体产物的成分，可将气体依次通过_______(填字母)。 A.饱和Na2SO3溶液　　B.酸性KMnO4溶液　　C.澄清石灰水　　D.无水CuSO4　　E.品红溶液 （4）丁醛催化加氢得到1-丁醇粗品中含有少量丁醛。现设计如下提纯路线： 已知：ⅰ.R—CHO+NaHSO3(饱和)→RCH(OH)SO3Na↓； ⅱ.沸点：乙醚34℃，1-丁醇118℃； ①“操作2”的名称为_______。 ②蒸馏时，需使用的玻璃仪器包括酒精灯、蒸馏烧瓶、尾接管、锥形瓶、_______。 ③设计一个实验方案，检验“滤液”中是否含有丁醛：_______。 三、简答题：本大题共3小题，共42分。 18. 肼(NH2NH2)常用作制药、火箭燃料等。“肼合成酶“法是以Fe2+配合物为催化中心，可将NH2OH与NH3转化为肼(NH2NH2)，反应历程如下。 回答下列问题： （1）H的一种核素为氘()，是核聚变反应的主要原料。下列说法正确的是_______。 A. 的中子数为2 B. 的核电荷数为1 C. 是自然界中最轻的原子 D. 可用于制造氢弹 （2）基态N原子的电子占据的最高能级共有_______个原子轨道，其形状是_______。 （3）NH2OH中N的杂化轨道类型为_______，第一电离能N_______O(填“>”或“＜”)，原因是_______。 （4）下列关于上述反应历程说法正确的是_______。 A. Fe的配位数保持不变 B. Fe的化合价保持不变 C. 中间产物中含有氢键 D. 若将NH2OH替换为ND2OD，则最后的产物为NH2ND2。 （5）Fe在元素周期表中的位置是_______。 （6）五羰基铁[Fe(CO)5](熔点：-20℃；沸点：103℃)在催化、纳米材料制备等领域有重要应用，结构如图所示。 Fe(CO)5属于_______晶体，所含σ键与π键的个数比为_______。 19. 钛被誉为“21世纪的太空金属”，钛及其化合物在航空航天、能源存储、生物医学和高端制造等领域具有不可替代的作用。回答下列问题： （1）基态Ti原子的价层电子轨道表示式为_______，与Ti同周期，且未成对电子数最多的元素是_______(填元素符号)。 （2）Ti纳米颗粒可作为储氢材料，表面吸附H2时H2中的H—H键断裂成为H原子，H原子与Ti原子形成弱配位作用，则Ti原子与H原子之间的作用力属于_______(填“离子键”“共价键”或“金属键”)。 （3）Ti的四卤化物的熔点如下表所示。TiF4的熔点明显高于其他三种Ti的卤化物，且TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点依次升高，原因是_______。 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点/℃ 377 -24.12 38.3 155 （4）钙钛矿型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料。钛酸钙是一种典型的钙钛矿，立方晶胞结构如图所示。 ①钛酸钙的化学式为_______，O、Ca、Ti三种元素的电负性由大到小的顺序为_______；Ca2+的配位数为_______。 ②晶胞参数为a nm，钛酸钙晶体密度为_______g•cm-3(列出计算式)。 20. 化合物IX是合成抗炎镇痛药“消炎痛”的重要中间体，可通过如下路线合成(部分反应条件已简化)。 已知： （1）化合物Ⅰ的分子式为_______。 （2）化合物Ⅲ中含氧官能团的名称是_______。 （3）X为化合物Ⅰ的同系物，相对分子质量比I大14，核磁共振氢谱中有三组峰，且峰面积比为3:1:1，则其结构简式为_______。 （4）下列说法不正确的是_______。 a.Ⅰ→Ⅱ的反应条件为光照 b.Ⅱ→Ⅲ的转化属于氧化反应 c.化合物V能与盐酸反应 d.化合物I中碳原子的杂化方式共有3种 e.Ⅳ+Ⅶ→Ⅷ的反应中，涉及C—Cl键和N—H键的断裂 （5）对化合物Ⅲ，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型 ① H2、催化剂、加热 _______ _______ ② _______ _______ （6）吲哚-2-甲酸()是一种医药中间体，根据上述流程图设计以和CH3CHO为原料(无机试剂任选)合成吲哚-2-甲酸的路线。 ①最后一步反应中，有机反应物的结构简式为_______。 ②从乙醛出发，第一步反应涉及碳链增长，该反应的化学方程式为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年广东省广州一中高二(下)期末化学试卷 一、单选题：本大题共16小题，共44分。 1. 文房四宝是中华传统文化的瑰宝。下列物品主要成分为蛋白质的是 A.羊毫毛笔尖 B.墨条 C.宣纸 D.砚台 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．羊毫毛笔尖由动物毛发制成，动物毛发的主要成分为蛋白质，A符合题意； B．墨条的主要成分为炭黑（碳单质），不属于蛋白质，B不符合题意； C．宣纸的主要成分为植物纤维素，属于糖类，不属于蛋白质，C不符合题意； D．砚台的主要成分为无机硅酸盐类石材，不属于蛋白质，D不符合题意； 故选A。 2. 科技发展与化学密切相关。下列说法不正确的是 A. 太空站太阳翼展关键部件采用碳化硅材料，SiC属于共价晶体 B. “福建舰”航空母舰防腐涂料中使用的石墨烯是乙烯的同系物 C. 核反应堆所用铀棒中含有的和互为同位素 D. 冬奥会速滑服使用的聚氨酯属于高分子材料 【答案】B 【解析】 【详解】A．是由C和Si原子通过共价键形成的空间网状结构的晶体，属于共价晶体，A正确； B．石墨烯是碳的单质，同系物是指结构相似、分子组成相差若干个原子团的有机化合物，乙烯属于烯烃，二者类别、结构均不相似，不互为同系物，B不正确； C．和质子数相同、中子数不同，是铀元素的不同核素，互为同位素，C正确； D．聚氨酯是有机小分子通过聚合反应生成的聚合物，相对分子质量较高，属于高分子材料，D正确； 故选B。 3. 下列化学用语正确的是 A. 的名称：3-甲基丙酸 B. H2O的空间填充模型 C. CN-的电子式： D. 反-2-丁烯的键线式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．该有机物主链含4个碳原子，羧基碳为1号位，3号碳上连有2个甲基，正确名称为3,3-二甲基丁酸，A错误； B．的中心O原子价层电子数为，有2对孤电子对，空间构型为V形，选项给的模型为直线形，不符合水分子结构，B错误； C．中C与N之间形成三键，C、N三键电子式书写错误，正确电子式书写，C错误； D．该键线式中两个甲基在双键异侧，符合反-2-丁烯的结构，D正确； 故选D。 4. 化合物X(如图)是合成香料的中间体。关于化合物X说法正确的是 A. 属于芳香烃 B. 易溶于水 C. 可发生酯化反应 D. 可被O2氧化为苯乙醛 【答案】C 【解析】 【详解】A．X含有C、H、O三种元素，不属于芳香烃 ，故A错误； B．X中烃基较大，不易溶于水，故B错误； C．X含有羟基，可与羧酸发生酯化反应，故C正确； D．X被O2氧化为苯乙酮：，故D错误； 选C。 5. 下列微粒中，不能作为配合物配位体的是 A. B. OH- C. Cl- D. H2O 【答案】A 【解析】 【详解】A．中 原子的价层电子全部用于形成 键，没有孤电子对，无法提供孤电子对给中心离子形成配位键，不能作为配位体，A符合题意； B．中原子存在孤电子对，可提供孤电子对形成配位键，能作为配位体，B不符合题意； C．最外层有孤电子对，可提供孤电子对形成配位键，能作为配位体，C不符合题意； D．中原子存在孤电子对，可提供孤电子对形成配位键，能作为配位体，D不符合题意； 故选A。 6. 下列结构示意图中，能表示晶胞的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．该图为晶体的大规模点阵片段，不属于最小的周期性重复单元，不符合晶胞的要求，A不符合题意； B．该平行六面体的8个顶点粒子种类不统一（既有黑球也有白球），等价位置粒子组成不一致，平移后无法和相邻单元重合，不满足晶胞无隙并置的条件，B不符合题意； C．该单元是晶体中最小的重复单元，能够通过无隙并置形成晶体，C符合题意； D．该单元不是重复的结构单元，不能通过无隙并置形成晶体，不是晶胞，D不符合题意； 故选C。 7. 劳动创造美好生活。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 用煮沸法消毒奶瓶 加热可使蛋白质变性 B. 用液化石油气烧菜煮饭 CO具有可燃性 C 用油脂制作手工皂 硬脂酸甘油酯可发生皂化反应 D 用聚乳酸高分子材料制作免拆型手术缝合线 聚乳酸可发生水解反应，易降解 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．高温煮沸能使细菌、病毒的蛋白质发生变性失活，可达到消毒奶瓶的效果，二者有关联，A不符合题意； B．液化石油气的主要成分为丙烷、丁烷等烃类物质，并非CO，其燃烧利用的是烃类的可燃性，与CO具有可燃性无关联，B符合题意； C．油脂的主要成分为硬脂酸甘油酯等高级脂肪酸甘油酯，在碱性条件下发生皂化反应可生成肥皂的主要成分高级脂肪酸盐，二者有关联，C不符合题意； D．聚乳酸属于酯类高分子，可发生水解反应逐渐降解，用作免拆型手术缝合线可被人体吸收无需拆线，二者有关联，D不符合题意； 故选B。 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)的提纯方案如图： 下列说法不正确的是 A. 操作Ⅰ中加热是为了增大苯甲酸的溶解度 B. 操作Ⅱ主要目的是减少苯甲酸的结晶损耗 C. 操作Ⅲ缓慢冷却结晶可得到更规则的晶体 D. 操作IV要用热水洗涤晶体 【答案】D 【解析】 【分析】粗苯甲酸中混有泥沙、杂质，先加水加热溶解，利用苯甲酸溶解度随温度升高显著变大的性质充分溶解苯甲酸，泥沙不溶形成悬浊液；趁热过滤除去泥沙固体杂质，防止降温苯甲酸析出损失；所得滤液缓慢冷却，苯甲酸溶解度大幅降低结晶析出，过滤得到苯甲酸粗晶体；最后洗涤晶体除去表面吸附的杂质，得到提纯后的苯甲酸； 【详解】A．苯甲酸的溶解度随温度升高而增大，操作I加热能够提升苯甲酸溶解度，让粗样品里的苯甲酸充分溶解在水中，A正确； B．操作II采用趁热过滤，高温下苯甲酸溶解度大，不会提前结晶析出留在滤渣中，能够有效减少苯甲酸的结晶损耗，B正确； C．操作III缓慢冷却结晶时，晶体生长速率平缓适宜，能长成颗粒更大、外形更规整均匀的晶体，快速冷却易形成细小碎晶，C正确； D．苯甲酸在热水中溶解度很大，如果用热水洗涤晶体，大量苯甲酸会溶解进入洗涤液，造成产物损耗；洗涤应选用少量冷水，既能洗去杂质，又能减少苯甲酸溶解损失，D错误； 故选D。 9. 下列操作规范且能达到实验目的的是 A.制备溴苯并验证有HBr产生 B.析出深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4•H2O C.探究蛋白质变性 D.检验溴乙烷中的溴元素 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．溴易挥发，挥发的也能与溶液反应生成沉淀，干扰的检验，应先除去挥发的再检验，A不符合题意； B． 在乙醇中溶解度远小于在水中的溶解度，向溶液中加入95%乙醇可降低其溶解度，析出深蓝色晶体，B符合题意； C．浓溶液属于铵盐溶液，会使蛋白质发生盐析而非变性，不能达到探究蛋白质变性的目的，C不符合题意； D．溴乙烷与溶液反应后的溶液呈碱性，直接加溶液，会与反应生成沉淀干扰检验，应先加稀硝酸酸化再加溶液，D不符合题意； 故选B。 10. 有机物A(C4H10O)是一种常用有机溶剂，其红外光谱和核磁共振氢谱的谱图如下。下列关于有机物A的说法不正确的是 A. 属于醚类 B. 分子中有2种处于不同化学环境的氢原子 C. 结构简式为CH3CH2OCH2CH3 D. 同分异构体数目为4种 【答案】D 【解析】 【分析】根据C4H10O的红外光谱，可知有烷基、醚键；根据C4H10O的核磁共振氢谱的谱图可知，分子中有2种等效氢，则结构简式为CH3CH2OCH2CH3。 【详解】A. 根据以上分析，结构简式为CH3CH2OCH2CH3，含有醚键，属于醚类，故A正确； B. 根据C4H10O的核磁共振氢谱的谱图，有2组峰，所以分子中有2种处于不同化学环境的氢原子，故B正确； C. 根据以上分析，A的结构简式为CH3CH2OCH2CH3，故C正确； D. 分子式为的化合物有CH3CH2CH2CH2OH、、、、CH3CH2CH2OCH3、CH3CH2OCH2CH3、，故D错误； 选D。 11. 植物提取物阿魏萜宁(如图)具有抗菌活性。下列关于阿魏萜宁说法正确的是 A. 分子中含有5种官能团 B. 分子中含有3个手性碳原子 C. 可与FeCl3溶液发生显色反应 D. 1mol该物质最多可以和3molBr2发生取代反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．分子中的官能团为碳碳双键、羟基、酯基，共3种（若将醇羟基、酚羟基视为不同官能团也仅4种），不存在5种，A错误； B．手性碳原子是指连有4种不同原子或基团的饱和碳原子，该分子中共有4个符合要求的手性碳原子，如图，B错误；　 C．分子中含有酚羟基，可与溶液发生显色反应，C正确； D．只有酚羟基的邻位2个氢原子能与发生取代反应，1 mol该物质最多与2 mol发生取代反应，碳碳双键与发生的是加成反应，D错误； 故选C。 12. 根据实验操作及现象，能得出相应结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 单一波长的X射线通过水晶，记录仪上产生尖锐的衍射峰 水晶是晶体 B 1-溴丁烷消去反应实验中，将气体产物直接通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色 气体中含有丁烯 C 向苯酚溶液中滴加Na2CO3溶液，无明显现象 苯酚与Na2CO3溶液不反应 D 向乙醇中加入一小粒金属Na，有无色气泡产生 乙醇中含水 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．晶体具有周期性有序结构，可使X射线产生尖锐衍射峰，非晶体无该性质，该实验能证明水晶是晶体，A符合题意； B．1-溴丁烷消去反应的产物中混有挥发的乙醇，乙醇也可使酸性溶液褪色，无法证明气体中含有丁烯，B不符合题意； C．苯酚酸性弱于碳酸、强于碳酸氢根，苯酚与反应生成苯酚钠和，无明显现象，并非不发生反应，C不符合题意； D．乙醇本身可与金属Na反应生成氢气，产生气泡不能证明乙醇中含水，D不符合题意； 故选A。 13. 天宫空间站采用柔性砷化镓太阳能电池。砷化镓的立方晶胞结构如图，晶胞参数为dpm，原子①的分数坐标为(0，0，0)。下列说法不正确的是 A. 基态As原子的价层电子排布式为4s24p3 B. 晶胞中Ga、As原子数均为4个 C. 晶胞中As原子间最短距离为pm D. 原子②的分数坐标为(，1，) 【答案】C 【解析】 【详解】A．As为33号元素，位于第四周期第ⅤA族，基态原子价层电子排布式为，A正确； B．As位于晶胞顶点和面心，个数为 ，Ga位于晶胞内部，个数为4，二者原子数均为4，B正确； C．As原子为面心立方最密堆积，最短距离为面对角线的一半，即 ，不是 ，C错误； D．原子①分数坐标为 ，原子②位于的面心，分数坐标为 ，D正确； 故选C。 14. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 沸点：PH3>NH3 分子间作用力：PH3>NH3 B 冠醚可与碱金属离子形成超分子 冠醚与碱金属离子以分子间作用力结合 C 用苯酚与甲醛可合成酚醛树脂 合成酚醛树脂的反应是加聚反应 D 甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色，而甲烷不能 苯环可使甲基活化 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．分子间存在氢键，分子间作用力大于，沸点也高于，陈述Ⅰ、Ⅱ均错误，A不符合题意； B．冠醚可与碱金属离子通过配位键结合形成超分子，配位键属于化学键，不是分子间作用力，陈述Ⅱ错误，B不符合题意； C．苯酚与甲醛发生缩聚反应合成酚醛树脂，反应过程有小分子水生成，不属于加聚反应，陈述Ⅱ错误，C不符合题意； D．甲苯中苯环对甲基产生活化作用，使甲基可被酸性溶液氧化而让溶液褪色，甲烷中甲基没有类似活化效应不能被氧化，陈述Ⅰ、Ⅱ均正确且存在因果关系，D符合题意； 故选D。 15. 化合物XY(ZW4)2可作食品膨松剂，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，基态W原子s能级上的电子总数和p能级上的电子总数相等，W和Z同族，Y是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是 A. 离子半径：X>Y>W B. 第一电离能：X>Z>W C. ZW3和ZW的空间结构均为平面三角形 D. W的两种常见氢化物均为极性分子 【答案】D 【解析】 【分析】首先推断元素：W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，基态W原子s能级和p能级电子总数相等，且W与Z同族，可知W为O、Z为S；Y是地壳中含量最多的金属元素，故Y为Al；结合化合物组成可知X为+1价的Na。 【详解】A．X、Y、W的离子分别为、、，三者核外电子排布相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径，即，A错误； B．同主族元素第一电离能从上到下递减，故第一电离能；同周期主族元素第一电离能从左到右整体呈递增趋势，故第一电离能，即，B错误； C．为，中心S原子价层电子对数为3，无孤电子对，空间结构为平面三角形；为，中心S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，C错误； D．W为，常见氢化物为和，二者正负电荷中心均不重合，都是极性分子，D正确； 故选D。 16. CO2的资源化利用有利于实现“碳中和”。以CO2为原料合成新型可降解高分子P的路线如下。 下列说法不正确的是 A. X中的C—H键为s-p σ键 B. X通过加聚反应可生成有机高分子 C. 1mol Y最多可与2molH2发生加成反应 D. P完全水解得到产物的分子式和Y的分子式不相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．X为1，3-丁二烯，分子中C均为杂化，键是H的s轨道与C的杂化轨道形成的键，不是键，A错误；  B．X含有碳碳双键，可通过加聚反应生成聚丁二烯类有机高分子，B正确； C．Y中含有2个碳碳双键，酯基的羰基不能与发生加成反应，故1mol Y最多可与2 mol加成，C正确； D．P是Y开环聚合得到的聚酯，完全水解时每个链节结合1分子 ，得到产物的分子式比Y多1个 的组成，二者分子式不同，D正确；　 故选A。 二、实验题：本大题共1小题，共14分。 17. 1-丁醇广泛应用于化工、医药，食品领域。以丙烯为原料合成1-丁醇的路线如下： CH3CH=CH2CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2CH2OH 已知：HCOOHCO↑+H2O。 回答下列问题： （1）HCOOH的酸性比CH3COOH的酸性_______(填“强”或“弱”)，从结构上分析原因：_______。 （2）以HCOOH为原料制备CO，应该选_______作为发生装置。 （3）①现用2-丙醇制备丙烯，写出该反应的化学方程式_______。 ②生成丙烯时，会产生少量SO2、CO2及水蒸气。为检验气体产物的成分，可将气体依次通过_______(填字母)。 A.饱和Na2SO3溶液　　B.酸性KMnO4溶液　　C.澄清石灰水　　D.无水CuSO4　　E.品红溶液 （4）丁醛催化加氢得到1-丁醇粗品中含有少量丁醛。现设计如下提纯路线： 已知：ⅰ.R—CHO+NaHSO3(饱和)→RCH(OH)SO3Na↓； ⅱ.沸点：乙醚34℃，1-丁醇118℃； ①“操作2”的名称为_______。 ②蒸馏时，需使用的玻璃仪器包括酒精灯、蒸馏烧瓶、尾接管、锥形瓶、_______。 ③设计一个实验方案，检验“滤液”中是否含有丁醛：_______。 【答案】（1） ①. 强 ②. 中的为推电子基团，使得 羧基中键极性更小，更难电离出 （2）C （3） ①. ②. （4） ①. 萃取分液 ②. 温度计、直形冷凝管 ③. 取少量滤液于试管中，加入银氨溶液，水浴加热，若产生光亮银镜，证明滤液中含有丁醛；（或取少量滤液，加入新制悬浊液，加热煮沸，若生成砖红色 沉淀，证明存在丁醛） 【解析】 【分析】合成主线以为原料，在 、、催化剂加热条件下先转化为，正丁醛再和在 、加热条件下催化加氢得到目标产物1-丁醇；另外附带甲酸制 、2-丙醇制丙烯两个辅助实验，1-丁醇粗品中混有未反应丁醛，利用已知醛与饱和生成沉淀的反应除去丁醛，经乙醚萃取、干燥、蒸馏提纯得到纯1-丁醇。 【小问1详解】 中的为推电子基团，使得 羧基中键极性更小，更难电离出，因此 电离程度更小，酸性更弱，因此的酸性比 的酸性强； 【小问2详解】 反应，反应物为液体甲酸、液体浓硫酸，反应需要加热，因此选择装置C作为发生装置； 【小问3详解】 ①2-丙醇（）在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成丙烯，化学方程式为：； ②检验多种混合气体时需遵循先检验、再检验、除尽并验证除净、再检验、最后检验烯烃的顺序，首先通入无水固体，固体变蓝即可证明混合气体里存在，之后通入品红溶液，溶液褪色说明含有，再通入饱和溶液吸收除去，再次通入品红溶液，若溶液不褪色则代表已经完全除净，随后通入澄清石灰水，溶液变浑浊证明体系内有，最后通入酸性溶液，溶液褪色则证明存在，因此气体依次通过溶液的顺序为； 【小问4详解】 ①1-丁醇易溶于乙醚，乙醚与水不互溶，加入乙醚后分离出有机层，该操作是萃取分液； ②蒸馏所需玻璃仪器为酒精灯、蒸馏烧瓶、尾接管、锥形瓶、温度计、直形冷凝管； ③检验滤液中丁醛的实验方案为取少量滤液于试管中，加入银氨溶液，水浴加热，若产生光亮银镜，证明滤液中含有丁醛；（或取少量滤液，加入新制悬浊液，加热煮沸，若生成砖红色 沉淀，证明存在丁醛）。 三、简答题：本大题共3小题，共42分。 18. 肼(NH2NH2)常用作制药、火箭燃料等。“肼合成酶“法是以Fe2+配合物为催化中心，可将NH2OH与NH3转化为肼(NH2NH2)，反应历程如下。 回答下列问题： （1）H的一种核素为氘()，是核聚变反应的主要原料。下列说法正确的是_______。 A. 的中子数为2 B. 的核电荷数为1 C. 是自然界中最轻的原子 D. 可用于制造氢弹 （2）基态N原子的电子占据的最高能级共有_______个原子轨道，其形状是_______。 （3）NH2OH中N的杂化轨道类型为_______，第一电离能N_______O(填“>”或“＜”)，原因是_______。 （4）下列关于上述反应历程说法正确的是_______。 A. Fe的配位数保持不变 B. Fe的化合价保持不变 C. 中间产物中含有氢键 D. 若将NH2OH替换为ND2OD，则最后的产物为NH2ND2。 （5）Fe在元素周期表中的位置是_______。 （6）五羰基铁[Fe(CO)5](熔点：-20℃；沸点：103℃)在催化、纳米材料制备等领域有重要应用，结构如图所示。 Fe(CO)5属于_______晶体，所含σ键与π键的个数比为_______。 【答案】（1）BD （2） ①. 3 ②. 哑铃（纺锤）形 （3） ①. ②. > ③. N的价电子排布为，O的价电子排布为，N的2p轨道为半充满稳定结构， （4）CD （5）第四周期第VIII族 （6） ①. 分子 ②. 1:1 【解析】 【小问1详解】 A．的中子数=2−1=1，A错误； B．的质子数=核电荷数=1，B正确； C．的质量数为1，比小，为自然界最轻的原子，C错误； D．是核聚变原料，可用于制造氢弹，D正确； 故选BD。 【小问2详解】 基态N原子电子排布式为，最高能级为2p，p能级共3个原子轨道，p轨道形状为哑铃（纺锤）形。 【小问3详解】 中N原子的价层电子对数为，杂化类型为杂化；N的价电子排布为，O的价电子排布为，N的2p轨道为半充满稳定结构，故第一电离能N>O。 【小问4详解】 A．由反应历程可知，反应过程中铁的配位数由4变为5，又变回4，会发生变化，A错误； B．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+，后面又得到电子被还原生成Fe2+，Fe的化合价发生变化，B错误；    C．由反应历程可知，反应中间体存在O和H形成的氢键（虚线），故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，得到NH2ND2和HDO，故D正确； 故答案为 CD。 【小问5详解】 Fe为第26号元素，在元素周期表中的位置是第四周期第VIII族。 【小问6详解】 五羰基铁[Fe(CO)5]的熔点为-20℃，沸点为103℃，因此属于分子晶体；在该分子中存在5个Fe-C单键和5个C≡O三键，1个单键含1个σ键，1个三键含1个σ键和2个π键，则所含σ键与π键的个数比为10：10=1：1。 19. 钛被誉为“21世纪的太空金属”，钛及其化合物在航空航天、能源存储、生物医学和高端制造等领域具有不可替代的作用。回答下列问题： （1）基态Ti原子的价层电子轨道表示式为_______，与Ti同周期，且未成对电子数最多的元素是_______(填元素符号)。 （2）Ti纳米颗粒可作为储氢材料，表面吸附H2时H2中的H—H键断裂成为H原子，H原子与Ti原子形成弱配位作用，则Ti原子与H原子之间的作用力属于_______(填“离子键”“共价键”或“金属键”)。 （3）Ti的四卤化物的熔点如下表所示。TiF4的熔点明显高于其他三种Ti的卤化物，且TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点依次升高，原因是_______。 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点/℃ 377 -24.12 38.3 155 （4）钙钛矿型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料。钛酸钙是一种典型的钙钛矿，立方晶胞结构如图所示。 ①钛酸钙的化学式为_______，O、Ca、Ti三种元素的电负性由大到小的顺序为_______；Ca2+的配位数为_______。 ②晶胞参数为a nm，钛酸钙晶体密度为_______g•cm-3(列出计算式)。 【答案】（1） ①. ②. Cr （2）共价键 （3）TiF4为离子化合物，熔点高，其他三种均为共价化合物，随相对分子质量的增大分子间作用力增大，熔点逐渐升高 （4） ①. ②. O>Ti>Ca ③. 12 ④. 【解析】 【小问1详解】 Ti是22号元素，基态原子核外电子排布式为，价层电子为3d和4s能级的电子，根据洪特规则，电子优先分占不同轨道且自旋平行，价层电子轨道表示式为；Ti位于第四周期，同周期（第四周期）元素中，Cr的核外电子排布为，共有6个未成对电子，是第四周期未成对电子数最多的元素。 【小问2详解】 配位键属于共价键范畴，该作用力是Ti与H原子之间形成的配位作用，属于共价键。 【小问3详解】 F的电负性较大，TiF4为离子化合物，形成离子晶体，TiCl4至TiI4均为共价化合物，形成分子晶体，熔沸点较低，且随相对分子质量的增大分子间作用力增大，熔点逐渐升高，故TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高。 【小问4详解】 ①根据均摊法，一个晶胞中，Ti在顶点，个数为 ，Ca在体心，个数为1，O在棱心，个数为 ，Ca、Ti、O的个数比为1：1：3，化学式为；电负性反映原子吸引电子的能力，非金属元素电负性大于金属元素，金属活动性越强电负性越小，Ca为活泼金属，Ti为过渡金属，O为非金属性很强的元素，因此电负性顺序为O>Ti>Ca；Ca2+位于体心，O2-位于棱心，Ca-O最短距离为面对角线的一半，距离Ca的等距的O有12个，故Ca2+的配位数为12； ②据上述解答，一个晶胞在有1个，摩尔质量为136 g/mol，则晶胞质量为 ，晶胞体积为，则钛酸钙晶体的密度为。 20. 化合物IX是合成抗炎镇痛药“消炎痛”的重要中间体，可通过如下路线合成(部分反应条件已简化)。 已知： （1）化合物Ⅰ的分子式为_______。 （2）化合物Ⅲ中含氧官能团的名称是_______。 （3）X为化合物Ⅰ的同系物，相对分子质量比I大14，核磁共振氢谱中有三组峰，且峰面积比为3:1:1，则其结构简式为_______。 （4）下列说法不正确的是_______。 a.Ⅰ→Ⅱ的反应条件为光照 b.Ⅱ→Ⅲ的转化属于氧化反应 c.化合物V能与盐酸反应 d.化合物I中碳原子的杂化方式共有3种 e.Ⅳ+Ⅶ→Ⅷ的反应中，涉及C—Cl键和N—H键的断裂 （5）对化合物Ⅲ，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型 ① H2、催化剂、加热 _______ _______ ② _______ _______ （6）吲哚-2-甲酸()是一种医药中间体，根据上述流程图设计以和CH3CHO为原料(无机试剂任选)合成吲哚-2-甲酸的路线。 ①最后一步反应中，有机反应物的结构简式为_______。 ②从乙醛出发，第一步反应涉及碳链增长，该反应的化学方程式为_______。 【答案】（1） （2）羧基 （3） （4）ad （5） ①. ②. 加成反应 ③. 、浓、加热 ④. 酯化（取代）反应 （6） ①. ②. 【解析】 【分析】结合Ⅰ、Ⅲ的结构和Ⅱ的化学式可得Ⅱ为，与氯气在作催化剂条件下发生取代反应生成Ⅱ，Ⅱ被酸性高锰酸钾氧化生成Ⅲ，Ⅲ与发生反应生成Ⅳ；结合Ⅴ、Ⅵ与Ⅷ和Ⅳ的结构以及Ⅶ的化学式可得Ⅶ为，Ⅴ与Ⅵ先发生加成反应再发生消去反应生成Ⅶ；Ⅳ与Ⅶ发生取代反应生成Ⅷ，Ⅷ与HCl发生已知反应得到目标产物； 【小问1详解】 化合物Ⅰ为，分子式为； 【小问2详解】 由化合物III的结构简式可知，含氧官能团为羧基； 【小问3详解】 I是甲苯，X的相对分子质量比I大14，即多一个，同系物为二甲苯或乙苯，核磁共振氢谱中有三组峰，且峰面积比为3:1:1的结构为； 【小问4详解】 a．Ⅰ→Ⅱ是苯环上的氢原子被氯原子取代，反应条件为作催化剂，不是光照；光照是甲基侧链取代条件，a错误； b．Ⅱ→Ⅲ过程为被氧化为，属于氧化反应，b正确； c．化合物V含有，氨基具有碱性，能与 发生酸碱中和生成盐，c正确； d．化合物I，为甲苯，苯环上所有碳原子均为杂化，甲基上1个碳原子为杂化，一共只有2种C杂化方式，d错误； e．Ⅳ含键、Ⅶ含键，二者发生取代反应生成Ⅷ，过程中断裂与，e正确； 【小问5详解】 ① 化合物Ⅲ与在催化剂、加热条件下发生加成反应生成； ②由的结构可知，化合物Ⅲ与在浓、加热条件下发生酯化（取代）反应得到； 【小问6详解】 结合已知反应可知，在酸性条件下可得到，与反应可得到，比乙醛多一个碳原子，所以需乙醛先与HCN加成延长碳链得到，然后依次氧化、水解得，具体合成路线如下：CH3CHO。因此 ①最后一步反应中，有机反应物的结构简式为； ②从乙醛出发，第一步反应涉及碳链增长，该反应的化学方程式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $