精品解析：广东省广州市番禺区2024-2025学年高二下学期期末化学考试

2024学年第二学期高二年级教学质量监测 化学 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色签字笔将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上，并用2B铅笔填涂准考证号下方的涂点。 2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的答案信息点涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案写在试卷上无效。 3.非选择题必须用黑色签字笔作答，必须在答题卡上各题目的答题区域作答。超出答题区域书写的答案无效。在试卷上答题无效。 4.本试卷共20小题，满分100分。考试用时75分钟。 可能用到的相对原子质量：H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Cr-52 第一部分 选择题 一、单项选择题：本题含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。注意：每小题只有一个选项符合题意。请用铅笔在答题卡上作答。错选、不选、多选或涂改不清的，均不给分。 1. 下列物质的主要成分不属于高分子的是 A.冰糖 B.纯棉毛巾 C.汽车轮胎 D.脲醛树脂开关 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．冰糖的主要成分为蔗糖，蔗糖不是高分子化合物，A正确； B．纯棉毛巾的主要成分是纤维素，纤维素是高分子化合物，B错误； C．汽车轮胎的主要成分是橡胶，橡胶是高分子化合物，C错误； D．脲醛树脂开关的主要成分脲醛树脂，脲醛树脂是高分子化合物，D错误； 故答案选A。 2. 作为研究化学的工具，化学用语也是一种国际性的科技语言。下列化学用语或图示表达正确的是 A. 用电子云轮廓图表示HCl的s-p σ键形成的示意图： B. 2Py的电子云图为：，其中的黑点代表核外电子的运动轨迹 C. HClO的电子式： D. 乙烯的结构简式：CH2CH2 【答案】A 【解析】 【详解】A． 原子的电子云与原子的电子云沿键轴方向头碰头重叠形成 键，图示符合重叠过程，A正确； B．电子云图中的黑点代表电子在核外空间出现的概率密度，不是电子的运动轨迹，B错误； C．为共价化合物，不存在阴阳离子，电子式不应加括号，且 原子应位于 与之间，即，C错误； D．乙烯含碳碳双键官能团，结构简式必须标注双键，正确结构简式为，D错误； 故选A。 3. 下列说法不正确的是 A. 研制了高效率钙钛矿太阳能电池，其能量转化形式：太阳能→电能 B. 所有的糖类、油脂、蛋白质在一定条件下都能发生水解反应 C. 利用CO2合成了淀粉；实现了无机小分子向有机高分子的转变 D. “北斗三号”导航卫星搭载计时铷原子钟，铷是第IA族元素 【答案】B 【解析】 【详解】A．钙钛矿太阳能电池的能量转化形式为太阳能转化为电能，A正确； B．糖类中的单糖不能发生水解反应，并非所有糖类都能发生水解反应，B错误； C．属于无机小分子，淀粉属于有机高分子，利用合成淀粉实现了无机小分子向有机高分子的转变，C正确； D．铷是第族碱金属元素，可用于制作原子钟，D正确； 故选 B。 4. 类比是一种重要的科学思想方法，下列类比合理的是 A. CO2晶体是分子晶体，SiO2晶体也是分子晶体 B. σ键可以绕键轴旋转，π也键可以绕键轴旋转 C. 苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，苯的同系物也不能 D. 乙醇能与水以任意比互溶，甲醇也可以与水以任意比互溶 【答案】D 【解析】 【详解】A．CO2晶体是分子晶体，SiO2中Si与O通过共价键连接成空间网状结构，因此SiO2晶体是共价晶体，故A错误； B．σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转，故B错误； C．苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，苯的同系物中若与苯环相连的碳原子上有H原子则能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C错误； D．乙醇能与水以任意比互溶，甲醇中的羟基也可以与水分子形成氢键，也可以与水以任意比互溶，故D正确； 故选D。 5. 提纯粗溴苯（含少量溴和苯）的过程如下。其中，操作X为 A. 冷却结晶 B. 分液 C. 蒸馏 D. 过滤 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】粗溴苯（含少量溴和苯），加入氢氧化钠溶液，与溴发生反应生成无机盐和水，分液后得到含有苯、溴苯的有机相，向有机相中加水，洗净盐类物质，继续分液得到含有苯、溴苯的有机相，加入无水氯化钙吸收水分，过滤后得到含有苯、溴苯的有机相，经过蒸馏操作得到溴苯，则操作X为蒸馏； 答案选C。 6. “宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一，下列有关说法不正确的是 选项 宏观辨识 微观探析 A O3在水中的溶解度大于O2 O3是极性分子，O2是非极性分子 B 石墨的导电性只能沿石墨平面的方向 石墨晶体中相邻碳原子平面之间相隔较远 C CO2的键角是180°而NH3键角约为107° NH3分子中含有孤电子对，对成键电子的排斥力较大 D 与NaOH反应程度：苯酚>环己醇 苯环使羟基的O-H键极性增强 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．水是极性溶剂，根据相似相溶原理，极性分子在水中的溶解度大于非极性分子，对应关系成立，A正确； B．石墨导电性只能沿平面方向的微观原因是层内存在可自由移动的离域 电子，层间为范德华力无自由移动电子，与碳原子平面相隔较远存在因果关系，对应关系成立，B正确； C．为 杂化的直线形分子，键角；中原子为杂化，存在孤对电子使键角压缩至约，对应关系不成立，C错误； D．苯环的共轭效应使羟基的键极性增强，苯酚酸性强于环己醇，故与 反应程度更大，对应关系成立，D正确； 故选C。 7. 抗肿瘤药物喜树碱的结构简式如下图所示。下列关于喜树碱的说法不正确的是 A. 分子式为C13H17O2N B. 1个分子中含有1个手性碳原子 C. 分子中所有碳原子一定共面 D. 与盐酸和NaOH溶液均能反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．分子中C、H、O、N原子个数依次是13、17、2、1，分子式为C13H17O2N，A正确； B．连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，连接羧基的碳原子为手性碳原子，有一个手性碳原子，B正确； C．分子中存在杂化的饱和碳原子，饱和碳原子为四面体空间结构，因此所有碳原子不可能共面，C错误； D．亚氨基具有碱性，能和稀盐酸反应；羧基具有酸性，能和NaOH溶液反应，D正确； 故答案选C。 8. 化学在国防领域发挥着重要作用。关于下列装备涉及材料的说法不正确的是 A 防弹衣的主要材料： 两种单体的核磁共振氢谱峰数、峰面积均相同 B 隐形飞机的微波吸收材料： 单体能使溴水褪色 C 潜艇的消声瓦： 可由和合成 D 潜艇的耐压球壳：钛合金 钛合金中存在金属键 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．的单体为：和，具有两种氢，其中中氢原子个数必为2：1，中氢原子个数必为1：1，故A错误； B．单体为乙炔，含碳碳三键，能与溴单质发生加成反应，从而使溴水褪色，故B正确； C．由结构可知的单体为：和，两者通过加聚反应生成消声瓦，故C正确； D．合金中存在金属键，故D正确； 故选：A。 9. 下列说法正确的是 A. 基态Cr原子的价层电子排布式：3d54s1，违反能量最低原理 B. 基态C原子的电子排布式：1s22s22px12pz1，违反能量最低原理 C. 基态C原子的价层电子排布图： ，违反泡利原理 D. 基态Fe3+的3d电子排布图： ，违反洪特规则 【答案】C 【解析】 【分析】泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，自旋方向相反； 洪特规则：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。 【详解】A．基态Cr原子的价层电子排布式：3d54s1，处于半充满稳定结构，能量低，符合能量最低原理，A错误； B．基态C原子的电子排布式：1s22s22px12pz1，符合洪特规则，符合能量最低原理，B错误； C．泡利认为，在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，且他们的自旋方向相反，所以基态C原子的价层电子排布图： ，违反的是泡利原理，C正确； D．基态Fe3+的3d电子排布图： ，符合洪特规则，D错误； 答案选C。 10. NA代表阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是 A. 标准状况下，22.4 L甲醇中含有的氧原子数目为NA B. 1 mol苯中含有的碳碳双键数目为3NA C. 常温常压下，30 g甲醛和乙酸的混合物中所含的原子总数为4NA D. 1 mol [Ag(NH3)2]OH中σ键的数目为6NA 【答案】C 【解析】 【详解】A．标准状况下甲醇为液体，不能用气体摩尔体积计算其物质的量，无法确定氧原子数目，故A错误； B．苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊共价键，不含碳碳双键，故B错误； C．甲醛和乙酸的最简式均为，30g混合物中含最简式单元的物质的量为，每个含4个原子，故原子总物质的量为4mol，总数为，故C正确； D．1mol中，2个含6个N-Hσ键，2个Ag-N配位键属于σ键，1个含1个O-Hσ键，共9molσ键，数目为，故D错误； 选C。 11. 下列反应的化学方程式书写正确的是 A. 工业上由乙醇制备乙醛： B. 酯在酸性条件下水解： C. 苯酚钠溶液与二氧化碳反应：+CO2+H2O→+Na2CO3 D. 乙醛与新制悬浊液： 【答案】B 【解析】 【详解】A．工业上由乙醇制备乙醛的化学方程式为，A错误； B．酯在酸性条件下水解结合酯基连羟基-18OH原则，可知正确，B正确； C．苯酚钠溶液与二氧化碳反应为+CO2+H2O→+NaHCO3，C错误； D．乙醛与新制悬浊液反应时，条件为碱性，醋酸应被中和，D错误。 故选B。 12. 有关晶体的结构如下图所示。下列说法不正确的是 A. 在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数之比为1：2 B. 由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE C. 在NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-形成正八面体形 D. 在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca2+ 【答案】B 【解析】 【详解】A．金刚石晶体中，每个碳原子连接4个碳碳键，每个碳碳键被2个碳原子共有，平均1个碳原子对应个碳碳键，碳原子与碳碳键个数比为1:2，A正确； B．气态团簇分子中所有原子都属于该分子，无需均摊，直接计数得E原子共4个，F原子共4个，分子式为，B错误； C．NaCl晶体中，每个周围距离最近的共6个，分别位于上下、左右、前后方向，构成正八面体形结构，C正确； D．晶胞中，位于8个顶点、6个面心，均摊得晶胞内数目为，D正确； 故选B。 13. 图（1）是实验室合成溴苯并检验其部分生成物的装置，下列说法不正确的是 A. 除去溴苯中混有的Br2可以加入NaOH溶液，然后分液 B. 实验中装置C的液体变为橙红色，是因为Br2具有挥发性 C. 装置D、E、F均具有防倒吸的作用，其中装置F不可以用图（2）所示装置代替 D. 装置D中石蕊试液慢慢变红，装置E中产生浅黄色沉淀 【答案】C 【解析】 【分析】本实验核心目的为合成溴苯并检验反应生成的，按装置连接顺序梳理逻辑：B为反应发生装置，苯与在溴化铁催化下发生取代反应生成溴苯和，反应放热使挥发，所得混合气含挥发的和生成的；C中苯用于吸收，排除其对后续检验的干扰；D中石蕊试液用于检验的酸性，E中溶液用于检验电离出的，F中 溶液用于吸收尾气，防止污染环境。 【详解】A．可与 溶液反应生成易溶于水的钠盐，溴苯不溶于水且与 溶液不反应，反应后静置分液即可分离提纯溴苯，A正确； B．反应放热使挥发，挥发的进入C中被苯溶解，苯溶液呈橙红色，体现的挥发性，B正确； C．D、E中导管未伸入液面下，F中倒扣的漏斗均能起到防倒吸的作用；图（2）装置中不溶于，先通入下层中可避免直接与 溶液接触引发倒吸，上浮的再被上层 溶液吸收，因此可以代替装置F，C错误； D．未被C吸收的进入D中，使石蕊试液遇酸变红，进入E中与反应生成浅黄色沉淀，D正确； 故选C。 14. 用如图所示装置及药品进行实验，不能达到实验目的的是 A．检验乙炔分子中含有不饱和键 B．检验溴乙烷水解产物中含有Br- C．装置鉴别乙醇和乙醚 D．证明酸性：盐酸>碳酸>苯酚 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．电石与饱和食盐水反应生成乙炔，混有的等还原性杂质可被溶液除去，乙炔含碳碳三键可与溴发生加成反应使溴水褪色，可检验乙炔中的不饱和键，A正确； B．溴乙烷在碱性条件下水解生成，加入足量稀硝酸中和过量的 ，排除的干扰，再加溶液，若生成淡黄色沉淀，可证明水解产物含，B正确； C．乙醇含羟基，可与钠反应生成氢气产生气泡，乙醚不含羟基，不与钠反应无明显现象，可鉴别乙醇和乙醚，C正确； D．浓盐酸具有挥发性，挥发的会进入苯酚钠溶液，与苯酚钠反应生成苯酚，无法说明苯酚是由碳酸与苯酚钠反应生成的，不能证明碳酸酸性强于苯酚，D错误； 故选 D。 15. 一种控制分子是否发光的“分子开关”工作原理如图所示。分子P光照下不发光，在Na和H+的共同作用下形成的超分子Q光照下可以产生荧光。 下列说法不正确的是 A. 分子P转化为超分子Q时，N与H+形成配位键 B. 增大溶液 pH 并除去 Na+，可使超分子Q转变为分子P C. K+和H+的共同作用也可以打开该“分子开关” D. 推测分子P可以增大 NaCl在有机溶剂中的溶解度 【答案】C 【解析】 【详解】A．N上有孤电子对，H+有空轨道，故分子P转化为超分子Q时，N与H+形成配位键，A项正确； B．增大溶液pH并除去Na+，相当于减小反应物的浓度，平衡逆向移动的程度增大，可使超分子Q转变为分子P，B项正确； C．K+半径大于Na+，钾离子半径与超分子不匹配，无法识别K+，不可以打开该“分子开关”，C项错误； D．分子P为有机物、易溶于有机溶剂，分子P能与Na+形成超分子，可以增大NaCl在有机溶剂中的溶解度，D项正确； 答案选C。 16. 金属阳离子M形成的一种配合物结构如图所示，X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，Y元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，下列说法正确的是 A. M在该配合物中的化合价为+2价 B. 配合物中Y原子只采取sp3杂化 C. 简单离子半径比较：Z<W D. 配合物中存在的化学键有离子键、极性键和氢键 【答案】A 【解析】 【分析】Y元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，为短周期元素，次外层电子数为2，最外层电子数为4，故Y为C。结合原子序数依次增大的规律与配合物成键特征，X仅形成1个共价键，原子序数小于C，故X为H。Z可与C形成双键、与中心离子形成配位键，原子序数大于C，故Z为N。W可形成2个共价键，且与H形成氢键，原子序数大于N，故W为O。 【详解】A．该配合物的配体整体带2个单位负电荷，电荷平衡下M在该配合物中的化合价为+2价，A正确； B．配合物中Y即C原子，甲基中C采取杂化，形成双键的C采取杂化，并非只采取杂化，B错误； C．Z的简单离子为，W的简单离子为，二者电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径：，C错误； D．氢键不属于化学键，该配合物中不存在离子键，仅存在极性键、配位键，D错误； 故选A。 第二部分 非选择题 二、非选择题（本题含4小题，共56分） 17. 实验表明，当乙醛加入到溴水中，溴水会褪色。针对此现象，某小组同学依据乙醛结构进行探究。 【实验假设】 （1）假设Ⅰ：醛基含有不饱和键，可与Br2发生________反应（填反应类型）。 假设Ⅱ：乙醛具有α-H，可与溴水发生取代反应。一元取代反应如下：CH3CHO+Br2→BrCH2CHO+HBr 无论是几元取代，参加反应的Br2与生成的HBr物质的量之比为________。 假设Ⅲ：乙醛具有较强的还原性，可被溴水氧化为乙酸，写出相关的化学反应方程式：________________。 【实验过程】 （2）针对以上假设，该小组同学设计了下列两组方案。 方案Ⅰ：通过对比反应现象判断反应类型。 序号 操作 现象 试管1 1 mL溴水+1 mL乙醛，充分振荡后静置 褪色 试管2 1 mL溴的CCl4溶液+1 mL乙醛，充分振荡后静置 ________ 实验结论：假设Ⅰ不成立。 试管2中的实验现象为________________________。 方案Ⅱ：通过测定反应后混合液的pH判断反应类型。 序号 操作 pH 试管1 加入20 mL溴水，再加入10 mL苯酚溶液，待完全反应后（苯酚过量），测定混合液pH 1.85 试管2 加入20 mL相同浓度的溴水，再加入10 mL 20%的乙醛溶液（乙醛过量），3 min后完全褪色，测定混合液pH ________ 注：苯酚和乙酸的电离及温度变化对混合液pH的影响可忽略。 ①写出苯酚与溴水反应的化学方程式：________________________________。 ②若试管2中反应后混合液的pH=1.85，则证明乙醛与溴水的反应类型为________反应；若pH接近________，则证明为氧化反应（lg2≈0.3）；若pH介于两者之间，则证明两种反应类型皆有。 【实验结论与反思】 （3）根据实验数据得出结论：乙醛与溴水发生氧化反应。查阅资料，乙醛并非直接与Br2发生反应，而是与次溴酸（HBrO）反应，从平衡移动的角度解释乙醛使溴水褪色的原因：________________。 （4）已知柠檬醛的结构如下图，结合上述实验，检验柠檬醛分子中存在碳碳双键的合理方法为________。 A. 向酸性高锰酸钾溶液中加入适量柠檬醛，观察溶液是否褪色 B. 向溴水中加入适量柠檬醛，观察溶液是否褪色 C. 向Br2的CCl4溶液中加入适量柠檬醛，观察溶液是否褪色 D. 向新制银氨溶液中加入适量柠檬醛，加热，冷却后取上层清液再加入溴水，观察溶液是否褪色 【答案】（1） ①. 加成 ②. 1:1 ③. （2） ①. 溶液分层，溴的溶液不褪色 ②. ③. 取代 ④. 1.55 （3）乙醛与反应，使得平衡正向移动，消耗，溶液褪色 （4）C 【解析】 【分析】乙醛结构中含有不饱和键，具有较强的还原性，可能与溴发生加成反应，取代反应和氧化反应；溴水与苯酚溶液发生取代反应，反应后混合溶液的pH为1.85，将溴水与乙醛溶液反应，若pH为1.85，则证明乙醛与溴水的反应类型为取代反应；若发生氧化反应，生成的为取代反应的2倍，所以，故若pH接近1.55，则证明为氧化反应；若pH介于两者之间，则证明两种反应类型皆有；据此分析解题。 【小问1详解】 醛基的不饱和键可与溴单质发生加成反应； 取代反应中，1个取代1个氢原子，生成1个，因此无论几元取代，参加反应的与生成的物质的量之比恒为； 乙醛被溴水氧化为乙酸，​被还原为，配平得到反应方程式：； 【小问2详解】 方案Ⅰ结论为假设Ⅰ（加成反应）不成立，因此溴的四氯化碳溶液中溴不与乙醛反应，现象为溶液分层，且不褪色； ① 苯酚与溴水发生邻对位取代反应，生成2,4,6-三溴苯酚沉淀和，按要求即可写出方程式； ② 苯酚与溴的取代反应中，​生成，若乙醛反应后 与苯酚反应相同，说明生成浓度相同，反应为取代反应；若为氧化反应，​生成，同量溴水生成的浓度是取代反应的2倍，体积相同，因此； 【小问3详解】 从平衡移动角度，溴和水的可逆平衡因乙醛消耗正向移动，不断消耗溴单质，使溴水褪色； 【小问4详解】 A．柠檬醛同时含碳碳双键和醛基：醛基可以使酸性高锰酸钾褪色，A无法排除醛基干扰，A错误； B．柠檬醛同时含碳碳双键和醛基：醛基可被酸性高锰酸钾氧化，也能还原溴水，A、B无法排除醛基干扰，B错误； C．根据实验结论，醛基不与溴的四氯化碳溶液反应，只有碳碳双键能加成使溶液褪色，C正确； D．银氨溶液虽然可以氧化除去醛基，但是银氨溶液显碱性，可与溴水发生反应，干扰溴水与碳碳双键的反应，D错误； 因此选C。 18. 铬作为重要的战略金属资源，广泛应用于钢铁、冶金、化工、医药以及航空航天等领域。由高碳铬铁合金废料制取氮化铬和铬单质的工艺流程如图： 已知：金属Cr与Fe的化学性质非常相似。 请回答下列问题： （1）稀硫酸酸浸过程中采用合金粉末的原因可能是____________。 （2）简化的电子排布式为____________，其核外有________种不同能量状态的电子。 （3）用纯碱调节溶液pH，若加入过量的纯碱会导致的后果是____________，加入草酸（H2C2O4）产生沉淀时，发生反应的离子方程式为________________________。 （4）向滤液中通入空气和加入氨水后发生反应的化学方程式为____________________。 （5）若铬的第二电离能（ICr）和锰的第二电离能（IMn）分别为1590.6 kJ·mol-1、1509.0 kJ·mol-1，ICr>IMn的原因是________________________。 （6）铬的一种氮化物晶体立方晶胞结构如下图所示。A点分数坐标为(0，0，0)，B点分数坐标为________。若晶体的密度为ρ g·cm-3，NA代表阿伏加德罗常数的值，Cr3+与N3-最短核间距为________pm。 【答案】（1）增大表面积，加快反应速率 （2） ①. ②. 6 （3） ①. 可能导致沉淀 ②. （4） （5）铬的第二电离能是失去半充满上的电子，锰的第二电离能是失去上的电子，3d能级变为半充满状态 （6） ①. ②. 【解析】 【分析】高碳铬铁合金粉末加入稀硫酸，因为金属铬与铁化学性质相似，所以铁、铬会和稀硫酸发生反应，分别生成。其他一些能与稀硫酸反应的金属杂质也会溶解，而碳等不与稀硫酸反应的杂质则以滤渣形式存在。通过过滤操作，把不溶于稀硫酸的固体杂质分离出去，得到含有等金属离子的滤液。加入纯碱，纯碱在溶液中水解使溶液呈碱性。氢氧根会与溶液中的氢离子反应，使溶液pH升高，同时会转化为氢氧化物沉淀。加入草酸，亚铁离子会与草酸反应生成沉淀，实现铬元素与铁元素的分离，此时滤液中含铬元素。向含铬的滤液中通入空气，在碱性条件下，空气中的氧气会将二价铬氧化为三价铬转化为沉淀，以便后续处理，同时生成的铵盐可作为副产品。受热分解生成，为后续制取铬单质做准备。与在一定条件下反应生成。与在高温条件下反应生成。与Al在高温下发生铝热反应制取铬单质。 【小问1详解】 固体反应物的颗粒越小，接触面积越大，在稀硫酸浸出过程中，采用粉末能增大其与稀硫酸的接触面积，从而加快反应速率。故稀硫酸酸浸过程中采用合金粉末的原因可能是：增大表面积，加快反应速率； 【小问2详解】 铬是24号元素，其原子的电子排布式为，三价铬离子是铬原子失去3个电子形成的，失去电子时先失去4s轨道上的1个电子，再失去3d轨道上的两个电子，所以简化电子排布式为；电子的能量由电子层、能级决定，中电子处于六种不同的能级，所以有6种能量状态的电子； 【小问3详解】 纯碱水解使溶液显碱性，加入过量纯碱，氢氧根离子浓度增大可能导致沉淀；加入草酸后，产生了，故该反应的离子方程式为； 【小问4详解】 由分析可知，向滤液中通入空气和加入氨水后发生反应的化学方程式为：； 【小问5详解】 铬基态原子的电子排布式为，失去一个电子后形成，其电子排布式变为，此时3d轨道处于半充满状态，根据洪特规则，半充满状态的原子轨道能量较低，体系比较稳定，当Cr再失去一个电子时，就需要破坏这种稳定的半充满结构，因此需要吸收较多的能量，所以铬的第二电离能较高，锰基态原子的电子排布式为，失去一个电子后形成，其电子排布式为。当再失去一个电子时，失去的是4s轨道上的电子失去这个电子后，3d轨道变为半充满状态，相对来说比较容易失去，所以锰的第二电离能较低。综上，铬的第二电离能大于锰的第二电离能。故的原因是：铬的第二电离能是失去半充满上的电子，锰的第二电离能是失去上的电子，3d能级变为半充满状态； 【小问6详解】 以晶胞左下角顶点A点分数坐标为为原点，沿x、y、z轴建立坐标系。观察B点位置，它在x轴方向处于晶胞棱长的一半，即；在y轴方向处于晶胞棱长的端点位置，所以；在z轴方向也处于晶胞棱长的端点位置，所以，所以B点分数坐标为；利用均摊法，位于12条棱上和体心，个数为，位于8个顶点和6个面心，个数为，所以1个晶胞中、各4个，晶胞质量。已知晶体的密度为ρ g·cm-3，根据，设晶胞边长为a cm，则，可得，、各最短核间距为棱长的一半，所以最短和间距，将换算为pm，代入可得；。 19. 物质结构与性质之间有密切的关系。 （1）①苯；②；③；④四种有机溶剂中，碳原子采取杂化的分子有(填序号)_______，分子的空间结构是_______。 （2）常温下为深红色液体，其结构为：(平面结构)，易溶于、，据此可判断是_______(填“极性”或“非极性”)分子。 （3）已知邻羟基苯甲醛()与对羟基苯甲醛()相差较大，比较两者沸点的高低并解释原因_______。 （4）氨硼烷()是一种具有潜力的储氢材料，常温下以固体形式稳定存在，极易溶于水，其分子结构如下图所示： 已知电负性：H 2.1 B 2.0 N 3.0 ①标出中氢元素的化合价_______，根据原子的价层电子排布特点分析氨硼烷中B和N之间成键的过程_______。 ②氨硼烷极易溶于水的原因是_______。 ③氨硼烷受热析氢的过程如下图所示： CDB的结构简式为____，反应过程中每产生1mol 时转移电子的物质的量为_______mol。 【答案】（1） ①. ① ②. 正四面体 （2）非极性 （3）对羟基苯甲醛高或者是后者或者写对羟基苯甲醛的结构 对羟基苯甲醛形成分子间氢键，熔沸点升高，邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，使熔沸点降低 （4） ①. ②. N原子提供孤电子对，B原子提供空轨道，N和B之间形成配位键 ③. 是极性分子且易和水形成氢键 ④. ⑤. 1 【解析】 【小问1详解】 ①苯；②；③；④四种有机溶剂中，①苯分子为平面结构，碳原子采取杂化；②中碳原子均为单键碳，采用sp3杂化；③中碳原子为单键碳，采用sp3杂化；④中C原子价电子对数为2，碳原子采用sp杂化，碳原子采取杂化的分子有①；中C原子采用sp3杂化，无孤电子对，分子的空间结构是正四面体。 【小问2详解】 常温下为深红色液体，其结构为：(平面结构)，易溶于、，根据“相似相溶”，可判断是非极性分子。 【小问3详解】 对羟基苯甲醛形成分子间氢键，熔沸点升高，邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，使熔沸点降低，所以对羟基苯甲醛沸点高。 【小问4详解】 ①根据元素的电负性，中氢元素的化合价为；N原子提供孤电子对，B原子提供空轨道，N和B之间形成配位键。 ②是极性分子且易和水形成氢键，所以氨硼烷极易溶于水。 由反应Ⅲ逆推，CDB的结构简式为，反应过程中氢元素化合价由+1降低为0、氢元素化合价由-1升高为0，每产生1mol 时转移电子的物质的量为1mol。 20. 对香豆酸（Ⅳ）具有抗氧化、抗菌消炎、降血脂、抗癌等多种生理功能。但受其低脂溶性所限，对香豆酸难以在乳液等体系中发挥较好的抗氧化作用。可通过以下化学修饰，提高其稳定性，增强生理活性。 （1）化合物Ⅰ的分子式为____________，其名称为____________。 （2）化合物Ⅱ的官能团名称为____________。 （3）满足下列要求的同分异构体一共有______种，其中核磁共振氢谱有3组峰的所有结构简式为________。 ①化合物Ⅱ的同系物； ②相对分子质量与化合物Ⅱ相差42； ③不考虑立体异构。 （4）化合物Ⅳ转化成Ⅴ时，另一个产物的结构简式为____________。 （5）关于上述图中的相关物质及转化，下列说法不正确的有________。 A. 化合物Ⅲ存在顺反异构现象 B. 化合物Ⅳ到Ⅴ的转化是为了保护官能团酚羟基 C. 化合物Ⅴ到Ⅵ的转化中，有σ键和π键的断裂和形成 D. 化合物Ⅶ在水中的溶解度较小 （6）以水杨醛（）和1，3-二氯丙烷为原料，合成香豆素（）。基于上述合成路线，回答下列问题： ①第一步反应的化学方程式为________________________（注明反应条件）。 ②最后一步反应的反应物的结构简式为________。 【答案】（1） ①. ②. 对羟基苯甲醛 （2）羧基 （3） ①. 9 ②. 或 （4） （5）AC （6） ①. ②. 【解析】 【分析】化合物Ⅰ（）对羟基苯甲醛与化合物Ⅱ（）丙二酸反应得到化合物Ⅲ（），再通过脱羧反应制得化合物Ⅳ（），化合物Ⅳ与乙酸酐反应得到化合物Ⅴ（），观察结构可知苯羟基变成了酯基，化合物Ⅴ在一定条件下反应得到化合物Ⅵ（），观察结构可知羧基中的羟基被氯原子所代替，再经一系列反应制得目标产物，由此解答。 【小问1详解】 由分析可知化合物Ⅰ（）分子式为，名称为对羟基苯甲醛。 【小问2详解】 观察结构可知化合物Ⅱ（）是丙二酸，官能团名称为羧基。 【小问3详解】 化合物Ⅱ（）为丙二酸，分子式为​，其同系物，相对分子质量差42=3×14，即相差3个，因此该同分异构体分子式为​，为饱和六碳二元羧酸，，第二个-COOH可以替代图中4处的H原子，有4种情况，，第二个-COOH可以替代图中2处的H原子，有2种情况，，第二个-COOH可以替代图中3处的H原子，有3种情况，不考虑立体异构共4+2+3=9种同分异构体；核磁共振氢谱3组峰，说明分子高度对称，只有3种等效氢，符合结构为或，有3种等效氢，共3组峰。 【小问4详解】 化合物Ⅳ（）的酚羟基和乙酸酐发生乙酰化反应，生成乙酰化产物Ⅴ（）和，因此另一产物为。 【小问5详解】 A．化合物Ⅲ中存在碳碳双键，若存在顺反异构现象则每个不能自由旋转的同一碳原子上不能有相同的基团，且必须连有两个不同原子或原子团，但碳碳双键其中一端连接了两个羧基，故不存在顺反异构现象，故A错误； B．通过分析可知化合物Ⅳ到化合物Ⅴ将羟基转化为酯基并在目标产物中重新出现，则转化的目的是为了保护官能团酚羟基，故B正确； C．通过分析可知化合物Ⅴ的羧基中的羟基被氯原子所代替，转化过程中只有σ键的断裂和形成，故C错误； D．化合物Ⅶ中没有亲水的基团，则在水中的溶解度较小，故D正确； 故答案为：AC。 【小问6详解】 香豆素()，中含有酯基，推测是由酯化反应形成，故需要将水杨醛中的醛基增长碳链，结合题目中Ⅰ+Ⅱ→Ⅲ的过程，先1，3-二氯丙烷转化为1，3-丙二醇，1，3-丙二醇逐步被氧化为丙二酸，丙二酸与水杨醛发生Ⅰ+Ⅱ→Ⅲ的反应生成，再发生酯化反应即可制得目标产物，合成过程为； ①第一步反应的化学方程式为； ②最后一步反应的反应物的结构简式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024学年第二学期高二年级教学质量监测 化学 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色签字笔将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上，并用2B铅笔填涂准考证号下方的涂点。 2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的答案信息点涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案写在试卷上无效。 3.非选择题必须用黑色签字笔作答，必须在答题卡上各题目的答题区域作答。超出答题区域书写的答案无效。在试卷上答题无效。 4.本试卷共20小题，满分100分。考试用时75分钟。 可能用到的相对原子质量：H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Cr-52 第一部分 选择题 一、单项选择题：本题含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。注意：每小题只有一个选项符合题意。请用铅笔在答题卡上作答。错选、不选、多选或涂改不清的，均不给分。 1. 下列物质的主要成分不属于高分子的是 A.冰糖 B.纯棉毛巾 C.汽车轮胎 D.脲醛树脂开关 A. A B. B C. C D. D 2. 作为研究化学的工具，化学用语也是一种国际性的科技语言。下列化学用语或图示表达正确的是 A. 用电子云轮廓图表示HCl的s-p σ键形成的示意图： B. 2Py的电子云图为：，其中的黑点代表核外电子的运动轨迹 C. HClO的电子式： D. 乙烯的结构简式：CH2CH2 3. 下列说法不正确的是 A. 研制了高效率钙钛矿太阳能电池，其能量转化形式：太阳能→电能 B. 所有的糖类、油脂、蛋白质在一定条件下都能发生水解反应 C. 利用CO2合成了淀粉；实现了无机小分子向有机高分子的转变 D. “北斗三号”导航卫星搭载计时铷原子钟，铷是第IA族元素 4. 类比是一种重要的科学思想方法，下列类比合理的是 A. CO2晶体是分子晶体，SiO2晶体也是分子晶体 B. σ键可以绕键轴旋转，π也键可以绕键轴旋转 C. 苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，苯的同系物也不能 D. 乙醇能与水以任意比互溶，甲醇也可以与水以任意比互溶 5. 提纯粗溴苯（含少量溴和苯）的过程如下。其中，操作X为 A. 冷却结晶 B. 分液 C. 蒸馏 D. 过滤 6. “宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一，下列有关说法不正确的是 选项 宏观辨识 微观探析 A O3在水中的溶解度大于O2 O3是极性分子，O2是非极性分子 B 石墨的导电性只能沿石墨平面的方向 石墨晶体中相邻碳原子平面之间相隔较远 C CO2的键角是180°而NH3键角约为107° NH3分子中含有孤电子对，对成键电子的排斥力较大 D 与NaOH反应程度：苯酚>环己醇 苯环使羟基的O-H键极性增强 A. A B. B C. C D. D 7. 抗肿瘤药物喜树碱的结构简式如下图所示。下列关于喜树碱的说法不正确的是 A. 分子式为C13H17O2N B. 1个分子中含有1个手性碳原子 C. 分子中所有碳原子一定共面 D. 与盐酸和NaOH溶液均能反应 8. 化学在国防领域发挥着重要作用。关于下列装备涉及材料的说法不正确的是 A 防弹衣的主要材料： 两种单体的核磁共振氢谱峰数、峰面积均相同 B 隐形飞机的微波吸收材料： 单体能使溴水褪色 C 潜艇的消声瓦： 可由和合成 D 潜艇的耐压球壳：钛合金 钛合金中存在金属键 A. A B. B C. C D. D 9. 下列说法正确的是 A. 基态Cr原子的价层电子排布式：3d54s1，违反能量最低原理 B. 基态C原子的电子排布式：1s22s22px12pz1，违反能量最低原理 C. 基态C原子的价层电子排布图： ，违反泡利原理 D. 基态Fe3+的3d电子排布图： ，违反洪特规则 10. NA代表阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是 A. 标准状况下，22.4 L甲醇中含有的氧原子数目为NA B. 1 mol苯中含有的碳碳双键数目为3NA C. 常温常压下，30 g甲醛和乙酸的混合物中所含的原子总数为4NA D. 1 mol [Ag(NH3)2]OH中σ键的数目为6NA 11. 下列反应的化学方程式书写正确的是 A. 工业上由乙醇制备乙醛： B. 酯在酸性条件下水解： C. 苯酚钠溶液与二氧化碳反应：+CO2+H2O→+Na2CO3 D. 乙醛与新制悬浊液： 12. 有关晶体的结构如下图所示。下列说法不正确的是 A. 在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数之比为1：2 B. 由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE C. 在NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-形成正八面体形 D. 在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca2+ 13. 图（1）是实验室合成溴苯并检验其部分生成物的装置，下列说法不正确的是 A. 除去溴苯中混有的Br2可以加入NaOH溶液，然后分液 B. 实验中装置C的液体变为橙红色，是因为Br2具有挥发性 C. 装置D、E、F均具有防倒吸的作用，其中装置F不可以用图（2）所示装置代替 D. 装置D中石蕊试液慢慢变红，装置E中产生浅黄色沉淀 14. 用如图所示装置及药品进行实验，不能达到实验目的的是 A．检验乙炔分子中含有不饱和键 B．检验溴乙烷水解产物中含有Br- C．装置鉴别乙醇和乙醚 D．证明酸性：盐酸>碳酸>苯酚 A. A B. B C. C D. D 15. 一种控制分子是否发光的“分子开关”工作原理如图所示。分子P光照下不发光，在Na和H+的共同作用下形成的超分子Q光照下可以产生荧光。 下列说法不正确的是 A. 分子P转化为超分子Q时，N与H+形成配位键 B. 增大溶液 pH 并除去 Na+，可使超分子Q转变为分子P C. K+和H+的共同作用也可以打开该“分子开关” D. 推测分子P可以增大 NaCl在有机溶剂中的溶解度 16. 金属阳离子M形成的一种配合物结构如图所示，X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，Y元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，下列说法正确的是 A. M在该配合物中的化合价为+2价 B. 配合物中Y原子只采取sp3杂化 C. 简单离子半径比较：Z<W D. 配合物中存在的化学键有离子键、极性键和氢键 第二部分 非选择题 二、非选择题（本题含4小题，共56分） 17. 实验表明，当乙醛加入到溴水中，溴水会褪色。针对此现象，某小组同学依据乙醛结构进行探究。 【实验假设】 （1）假设Ⅰ：醛基含有不饱和键，可与Br2发生________反应（填反应类型）。 假设Ⅱ：乙醛具有α-H，可与溴水发生取代反应。一元取代反应如下：CH3CHO+Br2→BrCH2CHO+HBr 无论是几元取代，参加反应的Br2与生成的HBr物质的量之比为________。 假设Ⅲ：乙醛具有较强的还原性，可被溴水氧化为乙酸，写出相关的化学反应方程式：________________。 【实验过程】 （2）针对以上假设，该小组同学设计了下列两组方案。 方案Ⅰ：通过对比反应现象判断反应类型。 序号 操作 现象 试管1 1 mL溴水+1 mL乙醛，充分振荡后静置 褪色 试管2 1 mL溴的CCl4溶液+1 mL乙醛，充分振荡后静置 ________ 实验结论：假设Ⅰ不成立。 试管2中的实验现象为________________________。 方案Ⅱ：通过测定反应后混合液的pH判断反应类型。 序号 操作 pH 试管1 加入20 mL溴水，再加入10 mL苯酚溶液，待完全反应后（苯酚过量），测定混合液pH 1.85 试管2 加入20 mL相同浓度的溴水，再加入10 mL 20%的乙醛溶液（乙醛过量），3 min后完全褪色，测定混合液pH ________ 注：苯酚和乙酸的电离及温度变化对混合液pH的影响可忽略。 ①写出苯酚与溴水反应的化学方程式：________________________________。 ②若试管2中反应后混合液的pH=1.85，则证明乙醛与溴水的反应类型为________反应；若pH接近________，则证明为氧化反应（lg2≈0.3）；若pH介于两者之间，则证明两种反应类型皆有。 【实验结论与反思】 （3）根据实验数据得出结论：乙醛与溴水发生氧化反应。查阅资料，乙醛并非直接与Br2发生反应，而是与次溴酸（HBrO）反应，从平衡移动的角度解释乙醛使溴水褪色的原因：________________。 （4）已知柠檬醛的结构如下图，结合上述实验，检验柠檬醛分子中存在碳碳双键的合理方法为________。 A. 向酸性高锰酸钾溶液中加入适量柠檬醛，观察溶液是否褪色 B. 向溴水中加入适量柠檬醛，观察溶液是否褪色 C. 向Br2的CCl4溶液中加入适量柠檬醛，观察溶液是否褪色 D. 向新制银氨溶液中加入适量柠檬醛，加热，冷却后取上层清液再加入溴水，观察溶液是否褪色 18. 铬作为重要的战略金属资源，广泛应用于钢铁、冶金、化工、医药以及航空航天等领域。由高碳铬铁合金废料制取氮化铬和铬单质的工艺流程如图： 已知：金属Cr与Fe的化学性质非常相似。 请回答下列问题： （1）稀硫酸酸浸过程中采用合金粉末的原因可能是____________。 （2）简化的电子排布式为____________，其核外有________种不同能量状态的电子。 （3）用纯碱调节溶液pH，若加入过量的纯碱会导致的后果是____________，加入草酸（H2C2O4）产生沉淀时，发生反应的离子方程式为________________________。 （4）向滤液中通入空气和加入氨水后发生反应的化学方程式为____________________。 （5）若铬的第二电离能（ICr）和锰的第二电离能（IMn）分别为1590.6 kJ·mol-1、1509.0 kJ·mol-1，ICr>IMn的原因是________________________。 （6）铬的一种氮化物晶体立方晶胞结构如下图所示。A点分数坐标为(0，0，0)，B点分数坐标为________。若晶体的密度为ρ g·cm-3，NA代表阿伏加德罗常数的值，Cr3+与N3-最短核间距为________pm。 19. 物质结构与性质之间有密切的关系。 （1）①苯；②；③；④四种有机溶剂中，碳原子采取杂化的分子有(填序号)_______，分子的空间结构是_______。 （2）常温下为深红色液体，其结构为：(平面结构)，易溶于、，据此可判断是_______(填“极性”或“非极性”)分子。 （3）已知邻羟基苯甲醛()与对羟基苯甲醛()相差较大，比较两者沸点的高低并解释原因_______。 （4）氨硼烷()是一种具有潜力的储氢材料，常温下以固体形式稳定存在，极易溶于水，其分子结构如下图所示： 已知电负性：H 2.1 B 2.0 N 3.0 ①标出中氢元素的化合价_______，根据原子的价层电子排布特点分析氨硼烷中B和N之间成键的过程_______。 ②氨硼烷极易溶于水的原因是_______。 ③氨硼烷受热析氢的过程如下图所示： CDB的结构简式为____，反应过程中每产生1mol 时转移电子的物质的量为_______mol。 20. 对香豆酸（Ⅳ）具有抗氧化、抗菌消炎、降血脂、抗癌等多种生理功能。但受其低脂溶性所限，对香豆酸难以在乳液等体系中发挥较好的抗氧化作用。可通过以下化学修饰，提高其稳定性，增强生理活性。 （1）化合物Ⅰ的分子式为____________，其名称为____________。 （2）化合物Ⅱ的官能团名称为____________。 （3）满足下列要求的同分异构体一共有______种，其中核磁共振氢谱有3组峰的所有结构简式为________。 ①化合物Ⅱ的同系物； ②相对分子质量与化合物Ⅱ相差42； ③不考虑立体异构。 （4）化合物Ⅳ转化成Ⅴ时，另一个产物的结构简式为____________。 （5）关于上述图中的相关物质及转化，下列说法不正确的有________。 A. 化合物Ⅲ存在顺反异构现象 B. 化合物Ⅳ到Ⅴ的转化是为了保护官能团酚羟基 C. 化合物Ⅴ到Ⅵ的转化中，有σ键和π键的断裂和形成 D. 化合物Ⅶ在水中的溶解度较小 （6）以水杨醛（）和1，3-二氯丙烷为原料，合成香豆素（）。基于上述合成路线，回答下列问题： ①第一步反应的化学方程式为________________________（注明反应条件）。 ②最后一步反应的反应物的结构简式为________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $