精品解析：湖北省武汉市新洲区问津联盟2024-2025学年高二下学期6月期末化学试题

湖北省武汉市新洲区问津联盟2024-2025学年高二下学期6月期末 化学试题 试卷满分：100分 时间75分钟 2025.6 可能用到的相对原子质量：H-1 O-16 Mg-24 Fe-56 Ga-70 As-75 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，只有一项是符合要求的。 1. 五育并举，劳动先行。下列劳动项目涉及的化学知识正确的是 选项 劳动项目 化学知识 A 使用牙膏除去茶杯中的茶渍 牙膏可溶解碳酸钙。 B 将新切土豆丝浸没在水里防止变色 土豆中的氧化性物质遇空气变色 C 劳动后用免洗酒精洗手液消毒 酒精的强氧化性能灭活病毒 D 用砂纸磨刀 制作砂纸的金刚砂SiC硬度很大 A. A B. B C. C D. D 2. 元素周期表中硒元素的数据见图，下列说法正确的是 A. 硒元素的质量数为78.96 B. 基态硒原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4 C. 基态硒原子的4p能级有4个未成对电子 D. 硒原子的最高化合价为+4 3. 下列关于原子结构的相关说法不正确的是 A. p能级能量均比s能级的能量高 B. d区、ds区全部是金属元素 C. 2p和3p轨道形状均为哑铃形 D. 轨道相互垂直且能量相等 4. 下列四种物质的晶体类型中，与其它三种不相同的是 A. 二氧化硅 B. 干冰 C. 氮化硼 D. 金刚石 5. 乙酸分子的结构式为。下列反应的断键部位错误的是 A. 乙酸的电离，是a键断裂 B. 乙酸与乙醇发生酯化反应，是b键断裂 C. 与在一定条件下反应生成时，是c键断裂 D. 乙酸转化成乙酸酐的反应：，只有a键断裂 6. 下列化学用语或图示表达错误的是 A. 1-丁烯的键线式： B. 聚丙烯酸的结构简式： C. 基态原子的价层电子轨道表示式： D. HBr的键电子云图： 7. 关于晶体的下列说法中，正确的是 A. 分子晶体中一定含有共价键 B. 共价晶体中可能含有离子键 C. 离子晶体中可能含有共价键 D. 含有阳离子的晶体中一定含有阴离子 8. 环辛四烯()、立方烷()、苯乙烯()分子式均为，下列对这三种化合物的叙述中错误的是 A. 立方烷的二氯代物有3种 B. 1 mol苯乙烯最多能与发生加成反应 C. 三者均能使酸性溶液褪色 D. 一个苯乙烯分子最多有8个碳原子共平面 9. 下列有关物质的叙述错误的是 A. 可以发生取代反应、加成反应和氧化反应 B. 含有三种官能团 C. 具有含苯环的同分异构体 D. 分子中含有四个手性碳原子 10. 现代化学测定有机物组成及结构的分析方法较多。下列说法正确的是 A. 用元素分析仪测定分子的空间结构 B. 的核磁共振氢谱中有四组峰 C. 用质谱仪鉴别CH3CH2CH2Br和CH3CHBrCH3 D. 用红外光谱鉴别CH3COCH3和CH3CH2CH2OH 11. 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： 下列说法错误的是 A. 操作I中依据苯甲酸的溶解度估算加水量 B. 操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹 C. 操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和NaCl D. 操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体 12. 六氟磷酸盐离子液体可用于有机合成的溶剂和催化剂，其结构如图所示，下列说法错误的是 A. 阳离子中碳原子有和两种杂化方式 B. 阴、阳离子体积较大，离子之间作用力较弱，晶体的熔点较低 C. 该物质中存在的化学键类型：离子键、共价键 D. 所有原子均符合8电子稳定结构 13. 广东名酒“玉冰烧”始载于宋代赵珣的《熙宁酒课》，其独特的风味在于从醪液中得到浓度更高的初酒后，浸入猪膘肉“陈肉酝浸”而成。下图为“玉冰烧”的简要酿造流程，其中说法错误的是 A. 糖化过程中，淀粉是分步水解为单糖的 B. 酒化过程的反应原理为： C. 操作1为过滤 D. 猪膘肉中溶出的酯类化合物可使酒的香气、口感更丰富 14. 超分子通常是指由两种或两种以上分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。例如将和的混合物加入一种“杯酚”中进行分离，其流程如图所示，则下列说法中错误的是 A. 混合物中和之间的相互作用是分子间作用力 B. 超分子是一种高分子化合物 C. 该“杯酚”的空腔大小适配 D. “杯酚”分子既存在键，又存在大 键 15. 新型储氢合金材料的研究和开发将为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。两种常见储氢合金的晶胞结构如图所示。设阿伏加德罗常数为，下列说法正确的是 A. 图中涉及的四种元素均为d区元素 B. 图b晶体的化学式为 C. 图a晶体晶胞边长为dpm，该合金的密度为 D. 图a晶体储氢时，储存的氢相当于分子在晶胞的体心和棱心位置，则含24g Mg的该储氢合金储存的在标准状况下的体积约为11.2L 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 依据所学知识内容，回答下列问题： （1）依据名称写出下列有机物的结构简式： ①2-甲基-1，3-丁二烯_____________； ②顺-2-戊烯_____________； ③1，2-二溴乙烷_____________。 （2）完成下列反应的化学方程式： ①乙烯与HCl的加成反应__________________________； ②乙醇与的催化氧化反应__________________________； ③己二酸与1，6-己二醇生成链状聚酯的反应__________________________； ④丙醛与新制悬浊液的反应__________________________。 （3）写出分子式为，且含有碳碳双键与羧基的所有有机物的结构简式(不考虑立体异构)_____________。 17. 溴苯是一种化工原料，某兴趣小组用如下装置制备溴苯并证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应。 有关数据如下： 苯 溴 溴苯 密度/g·cm-3 0.88 3.10 1.50 沸点/℃ 80 59 156 水中溶解度 微溶 微溶 微溶 请回答下列问题： （1）仪器c的名称为_______。 （2）将b中液溴缓慢滴入a瓶的无水苯及铁的混合体系中，充分反应即可得到溴苯，写出制备溴苯的化学反应方程式：_______； （3）通过下列步骤分离提纯溴苯： ①先将a中反应后的液体过滤除去未反应的铁屑； ②然后产品依次用10mL水、8 mL10％的NaOH溶液、10 mL水洗涤。此过程需要分液操作，分液时溴苯应从分液漏斗的_______(填“上口”、“下口”)分离出。 ③向分离出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。 （4）经过上述分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为_______，若要进一步提纯，可进行的操作是_______(填操作名称)。 （5）装置d的作用是_______。 （6）能证明苯和液溴发生的是取代反应而不是加成反应，进行的操作及现象是_______。 18. 科学研究表明，碘代化合物E(合成路线中未标出)与化合物I在催化下可以发生偶联反应，合成一种多官能团的化合物Y()，其合成路线如下： 回答下列问题： （1）A的结构简式为_____________，B中官能团的名称为_____________。 （2）Y的分子式为_____________，的反应类型为_____________。 （3）的化学方程式为__________________________。 （4）E与F在催化下也可以发生偶联反应，产物的结构简式为_____________。 （5）芳香族化合物X与I互为同分异构体且具有相同的官能团，则符合条件的X有_____________种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱显示5组峰，且峰面积之比为3：2：2：2：1的同分异构体的结构简式为_____________(任写一种即可)。 19. 运用物质结构的相关知识，回答下列问题： （1）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_____________、_____________(填标号)。 A． B． C． D． （2）是有机合成中常用的还原剂，原子半径_____________(填“大于、小于、等于”)，阴离子的空间构型是_____________、中心原子的杂化形式为_____________。 （3）的结构为，其熔点和沸点要比的熔点和沸点高，主要原因为_______________________________________。 （4）GaAs是一种重要的半导体材料，晶胞结构如图1；将Mn掺杂到GaAs的晶体中得到稀磁性半导体材料，如图2。 已知图1中A原子的坐标为，则B原子的分数坐标为_____________；若GaAs晶体密度为，设为阿伏加德罗常数的值，则晶胞中两个As原子间的最小距离为_____________cm(列出计算式即可)；稀磁性半导体材料中的原子个数比为_____________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖北省武汉市新洲区问津联盟2024-2025学年高二下学期6月期末 化学试题 试卷满分：100分 时间75分钟 2025.6 可能用到的相对原子质量：H-1 O-16 Mg-24 Fe-56 Ga-70 As-75 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，只有一项是符合要求的。 1. 五育并举，劳动先行。下列劳动项目涉及的化学知识正确的是 选项 劳动项目 化学知识 A 使用牙膏除去茶杯中的茶渍 牙膏可溶解碳酸钙。 B 将新切土豆丝浸没在水里防止变色 土豆中的氧化性物质遇空气变色 C 劳动后用免洗酒精洗手液消毒 酒精的强氧化性能灭活病毒 D 用砂纸磨刀 制作砂纸的金刚砂SiC硬度很大 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．牙膏的主要成分有摩擦剂、洁净剂、湿润剂、胶粘剂和芳香剂，摩擦剂是其中最主要的成分，起去污、磨光的作用，故不是牙膏可溶解碳酸钙，A不合题意； B．把去皮的土豆立即浸在冷开水、糖水或淡盐水中，使之与空气隔绝，以防止植物细胞中酚类物质的氧化，故是土豆中的还原性物质遇空气变色，B不合题意； C．劳动后用免洗酒精洗手液消毒，并不是酒精的强氧化性能灭活病毒，而是酒精先破坏细菌表面的保护膜，进入到细菌的内部，使得细菌的蛋白质变性，C不合题意； D．金刚砂SiC硬度很大，SiC常用于制作砂纸的磨料，D符合题意； 故答案为：D。 2. 元素周期表中硒元素的数据见图，下列说法正确的是 A. 硒元素的质量数为78.96 B. 基态硒原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4 C. 基态硒原子的4p能级有4个未成对电子 D. 硒原子的最高化合价为+4 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据表格数据可知硒元素的相对原子质量为78.96，不能说其质量数是78.96，A错误； B．Se是34号元素，根据构造原理可知基态硒原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4，B正确； C．基态硒原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p4，由于p能级有3个能量相同的轨道，原子核外电子总是尽可能成单排列，而且自旋方法相同，这种排布使原子能量最低，处于温度状态，则基态硒原子的4p能级有2个未成对电子，C错误； D．根据基态硒原子的电子排布式[Ar]3d104s24p4，可知基态硒原子的价层电子排布式为4s24p4，则硒原子的最高化合价为+6，D错误； 故合理选项是B。 3. 下列关于原子结构的相关说法不正确的是 A. p能级能量均比s能级的能量高 B. d区、ds区全部是金属元素 C. 2p和3p轨道形状均为哑铃形 D. 轨道相互垂直且能量相等 【答案】A 【解析】 【详解】A．只有同一能层中p能级能量高于s能级，不同能层时s能级能量可能更高，如3s能量高于2p，A错误； B．d区、ds区均为过渡金属元素，全部是金属元素，B正确； C．所有p轨道的形状均为哑铃形，故2p和3p轨道形状均为哑铃形，C正确； D．、、轨道空间取向相互垂直，属于同一能层的简并轨道，能量相等，D正确； 故选A。 4. 下列四种物质的晶体类型中，与其它三种不相同的是 A. 二氧化硅 B. 干冰 C. 氮化硼 D. 金刚石 【答案】B 【解析】 【详解】二氧化硅由Si原子和O原子通过共价键形成空间网状结构，属于共价晶体；干冰是固态，分子间依靠分子间作用力结合，属于分子晶体；氮化硼结构与金刚石类似，原子间通过共价键形成空间网状结构，属于共价晶体；金刚石由C原子通过共价键形成空间网状结构，属于共价晶体，因此与其它三种不相同的是干冰，故选B。 5. 乙酸分子的结构式为。下列反应的断键部位错误的是 A. 乙酸的电离，是a键断裂 B. 乙酸与乙醇发生酯化反应，是b键断裂 C. 与在一定条件下反应生成时，是c键断裂 D. 乙酸转化成乙酸酐的反应：，只有a键断裂 【答案】D 【解析】 【详解】A．乙酸电离时断裂羟基的O-H键，电离出，即a键断裂，A正确； B．乙酸与乙醇发生酯化反应时遵循酸脱羟基醇脱氢的规律，乙酸断裂C-O键即b键，B正确； C．乙酸与反应生成时，甲基上的氢原子被溴原子取代，断裂甲基的C-H键即c键，C正确； D．乙酸转化为乙酸酐的反应中，1分子脱羟基断裂b键，1分子脱氢断裂a键，同时存在a、b键的断裂，D错误； 故选D。 6. 下列化学用语或图示表达错误的是 A. 1-丁烯的键线式： B. 聚丙烯酸的结构简式： C. 基态原子的价层电子轨道表示式： D. HBr的键电子云图： 【答案】B 【解析】 【详解】A．1-丁烯结构为，键线式中端点与拐点对应碳原子，双键位于1号碳位，书写符合规则，A正确； B．聚丙烯酸的单体为丙烯酸，碳碳双键加聚后为，B错误； C．基态为洪特规则半满稳定特例，价层电子排布为，3d、4s轨道电子均自旋平行排布，轨道表示式符合排布规则，C正确； D．中H的1s轨道与Br的4p轨道头碰头重叠形成s-p σ键，电子云呈轴对称纺锤形，图示符合σ键电子云特征，D正确； 故选 B。 7. 关于晶体的下列说法中，正确的是 A. 分子晶体中一定含有共价键 B. 共价晶体中可能含有离子键 C. 离子晶体中可能含有共价键 D. 含有阳离子的晶体中一定含有阴离子 【答案】C 【解析】 【详解】A．稀有气体形成的分子晶体中无共价键，A项错误； B．共价晶体中只含有共价键，不可能含有离子键，B项错误； C．晶体中的氢氧根离子含有O-H共价键，C项正确； D．金属晶体中含有金属阳离子、自由电子，无阴离子，D项错误； 故答案选C。 8. 环辛四烯()、立方烷()、苯乙烯()分子式均为，下列对这三种化合物的叙述中错误的是 A. 立方烷的二氯代物有3种 B. 1 mol苯乙烯最多能与发生加成反应 C. 三者均能使酸性溶液褪色 D. 一个苯乙烯分子最多有8个碳原子共平面 【答案】C 【解析】 【详解】A．立方烷为立方体结构，两个氯原子可分别位于同一边相邻顶点、面对角线顶点、体对角线顶点，共3种二氯代物，A正确； B．1 mol苯乙烯中苯环可与3 mol H2加成，碳碳双键可与1 mol H2加成，共消耗4 mol H2，B正确； C．环辛四烯含碳碳双键、苯乙烯含碳碳双键，均可使酸性KMnO4溶液褪色，但立方烷中均为饱和单键，不能被酸性KMnO4氧化，无法使其褪色，C错误； D．苯环为平面结构，乙烯基也为平面结构，通过碳碳单键旋转可使两个平面重合，最多8个碳原子共平面，D正确； 故答案选C。 9. 下列有关物质的叙述错误的是 A. 可以发生取代反应、加成反应和氧化反应 B. 含有三种官能团 C. 具有含苯环的同分异构体 D. 分子中含有四个手性碳原子 【答案】C 【解析】 【详解】A．该物质含有羟基，可发生取代反应和氧化反应，含碳碳双键可发生加成反应，A正确； B．分子中含羟基、醚键、碳碳双键3种官能团，B正确； C．由结构，该物质不饱和度为3，而苯环的不饱和度为4，则不可能具有含苯环的同分异构体，C错误； D．，分子中含有四个手性碳原子，D正确； 故选C。 10. 现代化学测定有机物组成及结构的分析方法较多。下列说法正确的是 A. 用元素分析仪测定分子的空间结构 B. 的核磁共振氢谱中有四组峰 C. 用质谱仪鉴别CH3CH2CH2Br和CH3CHBrCH3 D. 用红外光谱鉴别CH3COCH3和CH3CH2CH2OH 【答案】D 【解析】 【详解】A．用元素分析仪可以测定分子的元素及含量，但无法确定有机化合物的空间结构，故A错误； B．由结构简式可知，连甲基的碳原子有一个氢，分子中含有5类氢原子，核磁共振氢谱中有5组峰，故B错误； C．CH3CH2CH2Br和CH3CHBrCH3的相对分子质量相同，所以用质谱仪不能鉴别CH3CH2CH2Br和CH3CHBrCH3，故C错误； D．红外光谱可确定物质中的基团，丙酮和1—丙醇分子中的基团不同，则通过红外光谱分析可以鉴别丙酮和1—丙醇，故D正确； 故选D。 11. 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： 下列说法错误的是 A. 操作I中依据苯甲酸的溶解度估算加水量 B. 操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹 C. 操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和NaCl D. 操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体 【答案】C 【解析】 【详解】A．操作I为加热溶解粗苯甲酸，加水量过少会导致苯甲酸溶解不完全，过多会导致后续结晶产率降低，因此可依据苯甲酸的溶解度估算加水量，A正确； B．操作Ⅲ缓慢冷却结晶能得到颗粒较大的晶体，可减少杂质被包裹在晶体内部，B正确； C．操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去不溶性泥沙，同时防止温度降低导致苯甲酸结晶析出，NaCl含量少且溶解度随温度变化小，此时仍溶解在滤液中，无法通过趁热过滤除去，C错误； D．苯甲酸在冷水中溶解度较小，用冷水洗涤晶体既可以除去晶体表面附着的杂质，又能减少苯甲酸的溶解损失，D正确； 故答案选C。 12. 六氟磷酸盐离子液体可用于有机合成的溶剂和催化剂，其结构如图所示，下列说法错误的是 A. 阳离子中碳原子有和两种杂化方式 B. 阴、阳离子体积较大，离子之间作用力较弱，晶体的熔点较低 C. 该物质中存在的化学键类型：离子键、共价键 D. 所有原子均符合8电子稳定结构 【答案】D 【解析】 【详解】A．阳离子中饱和碳原子为杂化，碳碳双键两端的碳为杂化，A正确； B．该物质为离子晶体，但是由于阴、阳离子体积较大，离子之间作用力较弱，导致其晶体的熔点较低，B正确； C．阴阳离子间存在离子键，阴阳离子内部存在共价键，C正确； D．氢原子不符合8电子稳定结构，D错误； 故选D。 13. 广东名酒“玉冰烧”始载于宋代赵珣的《熙宁酒课》，其独特的风味在于从醪液中得到浓度更高的初酒后，浸入猪膘肉“陈肉酝浸”而成。下图为“玉冰烧”的简要酿造流程，其中说法错误的是 A. 糖化过程中，淀粉是分步水解为单糖的 B. 酒化过程的反应原理为： C. 操作1为过滤 D. 猪膘肉中溶出的酯类化合物可使酒的香气、口感更丰富 【答案】C 【解析】 【详解】A．糖化过程中，淀粉首先水解成二糖，再水解为单糖，故A正确； B．酒化过程中葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇和二氧化碳，反应方程式正确，故B正确； C．操作1是从醪液中得到浓度更高的初酒，从溶液中得到乙醇，应采用蒸馏，故C错误； D．猪膘肉中的油脂类酯溶于乙醇中，可改善酒的香气和口感，故D正确； 故选：C。 14. 超分子通常是指由两种或两种以上分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。例如将和的混合物加入一种“杯酚”中进行分离，其流程如图所示，则下列说法中错误的是 A. 混合物中和之间的相互作用是分子间作用力 B. 超分子是一种高分子化合物 C. 该“杯酚”的空腔大小适配 D. “杯酚”分子既存在键，又存在大 键 【答案】B 【解析】 【详解】A．和都属于分子晶体，不同分子之间的相互作用为分子间作用力，A正确； B．超分子是通过分子间相互作用形成的分子聚集体，不属于高分子化合物；高分子是通过共价键聚合形成、相对分子质量很高的化合物，B错误； C．由流程可知，杯酚可与结合形成超分子，无法结合，说明其空腔大小适配，C正确； D．杯酚分子中含有苯环结构，苯环中既存在键，又存在大键，分子中其余单键也均为键，故杯酚分子同时存在键和大键，D正确； 故选B。 15. 新型储氢合金材料的研究和开发将为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。两种常见储氢合金的晶胞结构如图所示。设阿伏加德罗常数为，下列说法正确的是 A. 图中涉及的四种元素均为d区元素 B. 图b晶体的化学式为 C. 图a晶体晶胞边长为dpm，该合金的密度为 D. 图a晶体储氢时，储存的氢相当于分子在晶胞的体心和棱心位置，则含24g Mg的该储氢合金储存的在标准状况下的体积约为11.2L 【答案】D 【解析】 【详解】A．Mg为s区元素、Fe、La、Ni为d区元素，A错误； B．根据均摊法，图b晶体中La个数为，Ni个数为，化学式为，B错误； C．Fe位于顶点和面心，其个数：；Mg位于晶胞内，个数为8；晶胞质量：，晶胞体积：，则晶胞密度：，C错误； D．若该晶体储氢时，H2分子在晶胞的体心和棱心位置，则1个晶胞中含氢分子个数：，则晶胞化学式：，则含Mg 24g（1mol）的该储氢合金储存的在标准状况下的体积约为11.2L，D正确； 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 依据所学知识内容，回答下列问题： （1）依据名称写出下列有机物的结构简式： ①2-甲基-1，3-丁二烯_____________； ②顺-2-戊烯_____________； ③1，2-二溴乙烷_____________。 （2）完成下列反应的化学方程式： ①乙烯与HCl的加成反应__________________________； ②乙醇与的催化氧化反应__________________________； ③己二酸与1，6-己二醇生成链状聚酯的反应__________________________； ④丙醛与新制悬浊液的反应__________________________。 （3）写出分子式为，且含有碳碳双键与羧基的所有有机物的结构简式(不考虑立体异构)_____________。 【答案】（1） ①. ②. ③. （2） ①. ②. ③. ④. （3） 【解析】 【小问1详解】 ① 先确定主链为4个碳的二烯烃，双键在1、3位，2号碳连甲基，结构简式：； ② 主链为5个碳，双键在2位，顺式烯烃要求双键两端的氢原子位于双键同侧，结构简式：； ③ 乙烷的1、2号碳各连1个溴原子，结构简式：； 【小问2详解】 ① 乙烯含碳碳双键，与HCl发生加成反应，双键断裂后分别连接H和Cl生成氯乙烷，化学方程式：； ② 乙醇在铜/银催化、加热条件下，醇羟基和相连碳上的氢脱去，与O2反应生成乙醛和水，属于催化氧化反应，化学方程式：； ③ 己二酸脱羟基、1，6-己二醇脱氢，发生缩聚反应形成酯基，生成链状聚酯，保留端基的氢和羟基，化学方程式：； ④ 丙醛的醛基有还原性，碱性加热条件下被氧化为羧酸根，二价铜被还原为氧化亚铜沉淀，同时生成水，化学方程式：； 【小问3详解】 计算得该有机物不饱和度为2，碳碳双键和羧基各占1个不饱和度，剩余均为单键。则含有碳碳双键与羧基的有机物的结构简式为、、，共3种。 17. 溴苯是一种化工原料，某兴趣小组用如下装置制备溴苯并证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应。 有关数据如下： 苯 溴 溴苯 密度/g·cm-3 0.88 3.10 1.50 沸点/℃ 80 59 156 水中溶解度 微溶 微溶 微溶 请回答下列问题： （1）仪器c的名称为_______。 （2）将b中液溴缓慢滴入a瓶的无水苯及铁的混合体系中，充分反应即可得到溴苯，写出制备溴苯的化学反应方程式：_______； （3）通过下列步骤分离提纯溴苯： ①先将a中反应后的液体过滤除去未反应的铁屑； ②然后产品依次用10mL水、8 mL10％的NaOH溶液、10 mL水洗涤。此过程需要分液操作，分液时溴苯应从分液漏斗的_______(填“上口”、“下口”)分离出。 ③向分离出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。 （4）经过上述分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为_______，若要进一步提纯，可进行的操作是_______(填操作名称)。 （5）装置d的作用是_______。 （6）能证明苯和液溴发生的是取代反应而不是加成反应，进行的操作及现象是_______。 【答案】（1）球形冷凝管 （2） （3）下口 （4） ①. 苯 ②. 蒸馏 （5）除去HBr气体中的Br2 （6）取少量e中溶液于试管中，加入几滴硝酸酸化的AgNO3溶液，若产生浅黄色沉淀，则苯和液溴发生的是取代反应(或取少量e中溶液于试管中，加入几滴紫色石蕊试液，若溶液变成红色，则苯和液溴发生的是取代反应) 【解析】 【分析】苯与液溴在溴化铁的催化作用下生成溴苯和溴化氢，a装置为三颈瓶，该装置为发生装置，d装置为除杂装置，c装置为尾气处理装置；反应结束后溴苯中含有苯、溴、溴化铁、未反应的铁粉，先过滤除去铁粉，然后产品依次用10mL水、8 mL10％的NaOH溶液、10 mL水洗涤，得到溴苯和苯的混合物，根据沸点不同，通过蒸馏得到溴苯；苯与液溴在溴化铁的催化作用下生成溴苯和溴化氢，通过检验溴离子可确定发生了取代反应。 【小问1详解】 由仪器的形状可知c为球形冷凝管，故答案为球形冷凝管； 【小问2详解】 苯与液溴在溴化铁的催化作用下生成溴苯，其反应的方程式为： 【小问3详解】 分液操作应在分液漏斗中进行，溴苯的密度大于水，在下层，故答案为：下口； 【小问4详解】 反应后得到的溴苯中溶有少量未反应的苯，苯和溴苯互溶，但苯的沸点低，所以采用蒸馏的方法进行分离，故答案为：苯，蒸馏； 【小问5详解】 溴有挥发性，制得的溴化氢中含有溴蒸气，溴为非极性分子易溶于有机溶剂四氯化碳，可选用四氯化碳除去溴化氢中的溴单质，故答案为：除去HBr气体中的Br2； 【小问6详解】 苯和溴发生取代反应生成溴化氢，利用稀硝酸和硝酸银检验出反应后有溴离子则可证明发生的是取代反应；故答案为：取少量e中溶液于试管中，加入几滴硝酸酸化的AgNO3溶液，若产生浅黄色沉淀，则苯和液溴发生的是取代反应(或取少量e中溶液于试管中，加入几滴紫色石蕊试液，若溶液变成红色，则苯和液溴发生的是取代反应) 18. 科学研究表明，碘代化合物E(合成路线中未标出)与化合物I在催化下可以发生偶联反应，合成一种多官能团的化合物Y()，其合成路线如下： 回答下列问题： （1）A的结构简式为_____________，B中官能团的名称为_____________。 （2）Y的分子式为_____________，的反应类型为_____________。 （3）的化学方程式为__________________________。 （4）E与F在催化下也可以发生偶联反应，产物的结构简式为_____________。 （5）芳香族化合物X与I互为同分异构体且具有相同的官能团，则符合条件的X有_____________种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱显示5组峰，且峰面积之比为3：2：2：2：1的同分异构体的结构简式为_____________(任写一种即可)。 【答案】（1） ①. ②. 碳碳三键、氰基 （2） ①. ②. 加成反应 （3） （4） （5） ①. 13 ②. 或(任写一种) 【解析】 【分析】丙炔和氯气在光照条件下发生取代反应生成A，A和NaCN发生取代反应生成B，则A为；C和乙醇发生酯化反应生成D，则D为；F和G发生羟醛缩合反应生成H，则G为；H还原为I，I和E生成Y； 【小问1详解】 由分析，A的结构简式为，由B结构，B中含碳碳三键、氰基官能团； 【小问2详解】 由Y结构，Y分子式为，D中碳碳叁键和HI发生加成反应生成E，故为加成反应； 【小问3详解】 的反应为苯甲醛和乙醛在催化作用下发生羟醛缩合反应生成H，结合质量守恒，还生成水，化学方程式为； 【小问4详解】 E与I在催化下可以发生偶联反应，生成Y，F中含醛基，由此推测，E与F在催化下发生偶联反应：，生成产物； 【小问5详解】 芳香族化合物X与I互为同分异构体，I的结构简式为，且具有完全相同的官能团，则由三种情况，一个支链时，有，两个支链时：，存在邻、间、对三种，或，存在邻、间、对三种，三个支链时，3个取代基中2个相同，情况共六种，一共13种；其中核磁共振氢谱显示5组峰，且峰面积之比为3:2:2:2:1的同分异构体的结构简式为和。 19. 运用物质结构的相关知识，回答下列问题： （1）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_____________、_____________(填标号)。 A． B． C． D． （2）是有机合成中常用的还原剂，原子半径_____________(填“大于、小于、等于”)，阴离子的空间构型是_____________、中心原子的杂化形式为_____________。 （3）的结构为，其熔点和沸点要比的熔点和沸点高，主要原因为_______________________________________。 （4）GaAs是一种重要的半导体材料，晶胞结构如图1；将Mn掺杂到GaAs的晶体中得到稀磁性半导体材料，如图2。 已知图1中A原子的坐标为，则B原子的分数坐标为_____________；若GaAs晶体密度为，设为阿伏加德罗常数的值，则晶胞中两个As原子间的最小距离为_____________cm(列出计算式即可)；稀磁性半导体材料中的原子个数比为_____________。 【答案】（1） ①. D ②. C （2） ①. 小于 ②. 正四面体形 ③. sp3 （3）和均为分子晶体，的相对分子质量大，分子间作用力强于 （4） ①. ②. ③. 5：27 【解析】 【小问1详解】 不同能级的电子能量，，则Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为D、C； 【小问2详解】 电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径小于，阴离子的中心原子形成4个共价键且无孤电子对，空间构型是正四面体形、中心原子的杂化形式为sp3； 【小问3详解】 和均为分子晶体，的相对分子质量大，分子间作用力强于，使得熔点和沸点要比的熔点和沸点高； 【小问4详解】 由图，B原子在xyz上投影坐标分别为、、，则B原子的分数坐标为；据“均摊法”，晶胞中含个As、4个Ga，设晶胞边长为acm，则晶体密度为，，晶胞中两个As原子间的最小距离为面对角线的一半，故为cm；稀磁性半导体材料中的原子个数比为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $