精品解析：河北省沧州市2024-2025学年高二下学期期末联考化学试卷

绝密★启用前 2024-2025学年下学期期末考试 高二化学 班级__________姓名__________ 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名及考号填写在答题卡上。 2.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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：N-14 Ti-48 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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. 我们的生产和生活均离不开化学的应用，下列有关说法错误的是 A. 神舟系列飞船返回舱使用耐高温材料氮化硅，属于共价晶体 B. 酚醛树脂通常由苯酚和甲醛通过缩聚反应合成 C. 淀粉和纤维素均可表示为，二者互为同分异构体 D. 石油的催化裂化是为了提高轻质油的产量和质量 2. 有机化合物在人类生产生活中有着重要用途，下列说法正确的是 A. 聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)由甲基丙烯酸甲酯加聚合成，透明度高 B. 通常麦芽糖和淀粉都不显还原性 C. 植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色 D. 合成高分子化合物的缩聚反应是理想的“原子经济性”反应 3. 下列物质的化学用语表达正确的是 A. 分子的VSEPR模型： B. 甲基的电子式： C. 的空间结构：形 D. 顺-2-丁烯的结构简式： 4. 下列有关元素单质或化合物的叙述正确的是 A. 乙醇的沸点低于二甲醚 B. 分子呈正四面体形结构，键角为 C. 是由极性键构成的非极性分子 D. 氯化铝晶体和干冰晶体熔融时，克服的微粒间作用力相同 5. 石墨炔是一种新型的碳材料，具有重要的研究价值和应用潜力。 下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是 A. 石墨炔中碳原子均采用杂化 B. 石墨炔为二维平面网状结构 C. 三种物质的晶体类型相同 D. 三种物质均不能导电 6. 下列装置或操作能达到相应实验目的的是 A. 甲装置：石油分馏制备汽油 B. 乙装置：配制银氨溶液 C. 丙装置：制备乙酸乙酯 D. 丁装置：除去苯中的苯酚 7. 物质结构决定性质，下表中的事实与解释相符的是 选项 事实 解释 A 与的沸点不同 与的原子半径不同，使得与的键长和键能不同 B 二氯乙酸的酸性小于二氟乙酸 二氟乙酸中存在分子间氢键 C 的键角小于的键角 孤电子对与成键电子对之间的斥力小于成键电子对与成键电子对之间的斥力 D 碘在水中的溶解度小于在四氯化碳中的溶解度 水为极性分子，碘单质、四氯化碳均为非极性分子 A. A B. B C. C D. D 8. 藿香蓟是具有多种药用价值的植物，其有效成分的键线式如下，下列有关该物质的说法正确的是 A. 含有4种官能团 B. 所有碳原子处于同一平面 C. 可以发生加成、取代、氧化反应 D. 有一个手性碳原子 9. 下列关于配合物的说法错误的是 A. 中心原子是 B. 配位体是和，配离子是，配位数是6 C. 内界和外界中的数目比是 D. 在该配合物中加入足量溶液，可以得到沉淀 10. 砷化镓是一种重要的半导体材料，晶胞结构如图所示，晶胞参数为，以下说法错误的是 A. 该物质的化学式为 B. 原子之间的最短距离为 C. 的配位数是4 D. 原子周围与它距离最近且相等的原子有8个 11. 有机物、、之间存在如图转化关系，下列说法正确的是 A. 与加成，所得产物有2种 B. 可能的结构有2种 C. 检验中原子所用全部试剂的先后顺序：溶液、溶液 D. 在一定条件下能与乙二酸缩聚形成高聚物 12. 下列关于物质结构的分析方法正确的是 A. 将元素分析仪和红外光谱法相结合即可确定有机物的结构 B. 红外光谱法能确定官能团的种类和数目 C. 质谱法不能快速、精确测定分子的相对分子质量 D. 区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行射线衍射实验 13. 异鼠李素是一种植物类黄酮，存在于水果和药草中，其结构简式如图所示，下列有关该物质的说法错误的是 A. 该有机物的分子式为 B. 该物质最多与发生加成反应 C. 能与发生显色反应 D. 该有机物反应时，最多消耗、、的物质的量之比为 14. 某含锰着色剂的化学式为，、、、为原子序数依次增大的短周期元素，其中具有正四面体形空间结构，结构如图所示。下列说法正确的是 A. 键角： B. 简单氢化物沸点： C. 、的简单氢化物均为极性分子 D. 该物质中的化合价为价 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 有一种金属，如同巧克力一般，放在手里会慢慢融化，被人们称之为“巧克力金属”，由于其熔点低、沸点高，被誉为“电子工业的脊梁”，它就是金属镓。请回答下列问题： （1）镓有和两种原子，它们互称为_______________。 （2）基态原子的外围电子的轨道表示式为_________________________。 （3）原子半径：_____(填“大于”或“小于”，下同)。第一电离能：__________。 （4）氮化硼和砷化镓属于同种晶体类型，则两种晶体熔点较高的是__________(填化学式)，其理由是_________________________________________________________________。 （5）已知的熔点只有，在时，氯化镓以二聚体形式存在，则和中原子的杂化方式分别为__________、__________。 （6）可与(甲基麦芽酚)形成配合物，该配合物中与形成配位键的原子是__________(填名称)，甲基麦芽酚中含有的键数目为__________(表示阿伏加德罗常数的值)。 16. 溴苯的制备是高中化学学习的重要内容，某化学兴趣小组设计了如图所示装置制备溴苯并进行相关性质的验证，通过查阅文献资料得到了一些物质的相关数据，如下表所示。 名称 苯 溴 溴苯 密度 0.88 3.10 1.50 沸点 80 59 156 水中的溶解度 微溶 微溶 微溶 （1）实验开始时，先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A(A下端活塞关闭)中。可以观察到反应液微沸，有__________色气体充满A容器，同时底部有__________色油状液体。 （2）写出A中反应的化学方程式：____________________、____________________。 （3）实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是___________________。 （4）分离提纯；产物经过水洗、碱洗、水洗、分液后，向分出的粗溴苯中加入无水氯化钙、静置、过滤。加入氯化钙的目的是________________________。 （5）经过上述分离操作后，溴苯中还存在的主要杂质为__________，要进一步提纯，还需进行_______操作。 （6）中盛放的作用是_______________________________________________________。 （7）为证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，可向试管D中加入紫色石蕊溶液，若溶液变红色，则能证明。另一种验证的方法是：______________________________________________________________________________________________________________________________________________。 17. 请回答下列问题： （1）碳酸二乙酯(DEC)是一种重要的有机合成中间体，因其无毒，释放到环境中缓慢分解成二氧化碳和乙醇时，表现出良好的环境保持性，被公认是一种工业应用价值很高的绿色化学品，其结构简式如图。 碳酸二乙酯中存在__________(填标号)，该晶体属于__________(填“共价”“离子”或“分子”)晶体。 A.极性键 B.离子键 C.非极性键 D.配位键 （2）氮化钛是一种非常坚硬、耐磨的涂层材料，可作为薄膜保护涂层应用于工具、机器零件，提高耐磨和抗腐蚀性能。氮化钛晶体的立方晶胞结构如图所示，该物质的化学式为__________，该晶胞中、之间的最近距离为，则晶胞边长是__________，以晶胞边长为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，原子的分数坐标为，原子的分数坐标为_____，的配位数为__________，设为阿伏加德罗常数的值，晶胞的密度为__________(用含、的代数式表示)。 （3）可被氧化为，从物质结构与氧化还原的角度分析的结构为(a)而不是(b)的原因：____________________________________________________________。 18. 肉桂醛属于芳香醛，具有强大的刺激性和杀菌能力。肉桂醛(F)的分子式为，其合成路线如下： 已知：Ⅰ.；Ⅱ.反应⑥为含羟基的物质在浓硫酸催化作用下分子内脱水的反应。请回答下列问题： （1）A的化学名称是__________。 （2）③的反应类型为__________，④的反应类型为__________。 （3）D中官能团的名称为__________；肉桂醛F的结构简式为__________。 （4）物质B与银氨溶液反应的化学方程式为______________________________。 （5）反应⑤的化学方程式为_______________________________________________。 （6）符合下列条件的E的同分异构体有_________种(不考虑立体异构)。 a.属于酯类 b.苯环上有两个处于对位的取代基，其中有一个是甲基。 其中核磁共振氢谱显示有5组峰，且峰面积之比为的同分异构体的结构简式为_________________________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 2024-2025学年下学期期末考试 高二化学 班级__________姓名__________ 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名及考号填写在答题卡上。 2.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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：N-14 Ti-48 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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. 我们的生产和生活均离不开化学的应用，下列有关说法错误的是 A. 神舟系列飞船返回舱使用耐高温材料氮化硅，属于共价晶体 B. 酚醛树脂通常由苯酚和甲醛通过缩聚反应合成 C. 淀粉和纤维素均可表示为，二者互为同分异构体 D. 石油的催化裂化是为了提高轻质油的产量和质量 【答案】C 【解析】 【详解】A．氮化硅中原子间以共价键结合，属于耐高温的共价晶体，A正确； B．酚醛树脂通常由苯酚和甲醛发生缩聚反应，脱去小分子水合成，B正确； C．淀粉和纤维素的通式均为，但二者的聚合度值不同，分子式不相同，不互为同分异构体，C错误； D．石油催化裂化可将相对分子质量较大的长链烃断裂为相对分子质量较小的短链烃，目的是提高轻质油的产量和质量，D正确； 故选C。 2. 有机化合物在人类生产生活中有着重要用途，下列说法正确的是 A. 聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)由甲基丙烯酸甲酯加聚合成，透明度高 B. 通常麦芽糖和淀粉都不显还原性 C. 植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色 D. 合成高分子化合物的缩聚反应是理想的“原子经济性”反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲基丙烯酸甲酯含有碳碳双键，可通过加聚反应得到聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃），该物质透明度高，A正确； B．麦芽糖分子中含有醛基，属于还原性糖，显还原性，但淀粉不显还原性，B错误； C．植物油为不饱和高级脂肪酸甘油酯，含有碳碳双键，可与溴发生加成反应，能使溴的四氯化碳溶液褪色，C错误； D．缩聚反应生成高分子的同时会生成小分子副产物，原子利用率未达到100%，不属于理想的“原子经济性”反应，加聚反应才符合该要求，D错误； 故选A。 3. 下列物质的化学用语表达正确的是 A. 分子的VSEPR模型： B. 甲基的电子式： C. 的空间结构：形 D. 顺-2-丁烯的结构简式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．中心原子价层电子对数为，VSEPR模型为四面体形，题图为三角锥形（是的空间结构而非VSEPR模型），A错误； B．甲基（）中原子与3个原子各形成1对共用电子，还剩余1个单电子，题图电子式符合甲基的结构，B正确； C．中心原子价层电子对数为，无孤电子对，空间结构为直线形，不是V形，C错误； D．顺-2-丁烯的两个甲基应在碳碳双键的同侧，题图中两个甲基在双键异侧，为反-2-丁烯，D错误； 故选B。 4. 下列有关元素单质或化合物的叙述正确的是 A. 乙醇的沸点低于二甲醚 B. 分子呈正四面体形结构，键角为 C. 是由极性键构成的非极性分子 D. 氯化铝晶体和干冰晶体熔融时，克服的微粒间作用力相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．乙醇分子间存在氢键，二甲醚分子间仅存在范德华力，氢键作用力强于范德华力，因此乙醇沸点高于二甲醚，A错误； B．分子的正四面体结构中，磷原子位于四面体顶点，键为四面体的棱，键角为，而非，B错误； C．中为极性键，分子空间构型为V形，正负电荷中心不重合，属于极性分子，C错误； D．氯化铝是共价化合物，属于分子晶体，干冰也属于分子晶体，二者熔融时都克服分子间作用力，克服的微粒间作用力相同，D正确； 故选D。 5. 石墨炔是一种新型的碳材料，具有重要的研究价值和应用潜力。 下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是 A. 石墨炔中碳原子均采用杂化 B. 石墨炔为二维平面网状结构 C. 三种物质的晶体类型相同 D. 三种物质均不能导电 【答案】B 【解析】 【详解】A．石墨炔中含有碳碳三键结构，三键上的碳原子为杂化，并非所有碳原子均采用杂化，A错误； B．由题图结构可知石墨炔为二维平面网状结构，B正确； C．金刚石属于共价晶体，石墨属于混合晶体，二者晶体类型不相同，C错误； D．石墨层内存在自由移动的电子，能够导电，D错误； 故选B。 6. 下列装置或操作能达到相应实验目的的是 A. 甲装置：石油分馏制备汽油 B. 乙装置：配制银氨溶液 C. 丙装置：制备乙酸乙酯 D. 丁装置：除去苯中的苯酚 【答案】A 【解析】 【详解】A．石油分馏时，温度计水银球置于蒸馏烧瓶支管口处以测定馏分温度，添加碎瓷片防止暴沸，冷凝水下口进上口出，可达到实验目的，A符合题意； B．配制银氨溶液需向2%溶液中逐滴加稀氨水至沉淀恰好溶解，乙装置试剂添加顺序颠倒，易生成易爆物质且无法得到银氨溶液，B不符合题意； C．乙酸乙酯会在饱和溶液中完全水解，应使用饱和碳酸钠溶液且导管置于液面上方，C不符合题意； D．苯酚和浓溴水反应生成的三溴苯酚可溶于苯，无法通过过滤分离，还会引入溴、三溴苯酚新杂质，不能达到除杂目的，D不符合题意； 故选A。 7. 物质结构决定性质，下表中的事实与解释相符的是 选项 事实 解释 A 与的沸点不同 与的原子半径不同，使得与的键长和键能不同 B 二氯乙酸的酸性小于二氟乙酸 二氟乙酸中存在分子间氢键 C 的键角小于的键角 孤电子对与成键电子对之间的斥力小于成键电子对与成键电子对之间的斥力 D 碘在水中的溶解度小于在四氯化碳中的溶解度 水为极性分子，碘单质、四氯化碳均为非极性分子 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．和都属于分子晶体，沸点差异是因为分子间存在氢键，分子间只有范德华力，键能影响的是氢化物的热稳定性，与沸点无关，A错误； B．二氯乙酸酸性弱于二氟乙酸，是因为F的电负性大于Cl，吸电子诱导效应更强，使羧基中键极性更强，氢更易电离，与分子间氢键无关，B错误； C．孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，有1对孤电子对，对成键电子对的挤压作用更大，所以键角小于，C错误； D．根据相似相溶原理，极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂，水是极性分子，和均为非极性分子，所以碘在水中溶解度更小，D正确； 故选D。 8. 藿香蓟是具有多种药用价值的植物，其有效成分的键线式如下，下列有关该物质的说法正确的是 A. 含有4种官能团 B. 所有碳原子处于同一平面 C. 可以发生加成、取代、氧化反应 D. 有一个手性碳原子 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，该物质含有的官能团为碳碳双键、酯基、醚键，共3种，A错误； B．分子中存在连有两个甲基的杂化碳原子，为四面体构型，所有碳原子不可能处于同一平面，B错误； C．分子中的碳碳双键、苯环可发生加成反应，酯基的水解、苯环上氢原子的取代属于取代反应，碳碳双键可被氧化，有机物也可燃烧发生氧化反应，因此该物质可以发生加成、取代、氧化反应，C正确； D．手性碳原子是连接4种不同原子或原子团的饱和碳原子，该分子中没有符合条件的碳原子，不存在手性碳原子，D错误； 故选C。 9. 下列关于配合物的说法错误的是 A. 中心原子是 B. 配位体是和，配离子是，配位数是6 C. 内界和外界中的数目比是 D. 在该配合物中加入足量溶液，可以得到沉淀 【答案】D 【解析】 【详解】A．配合物中，外界为2个，根据电荷守恒，可推出内界为，故Ti的化合价为+3价，则中心原子为，A正确； B．配合物中，内界配离子为，配位体为和，其中有1个，H2O有5个，故配位数为1+5=6，B正确； C．内界中作为配体的数目为1，外界可自由电离的数目为2个，二者数目比为，C正确； D．内界中配位的不能电离，只有外界的可与反应生成沉淀，故1 mol该配合物中加入足量溶液，只能得到2 mol沉淀，D错误； 故选D。 10. 砷化镓是一种重要的半导体材料，晶胞结构如图所示，晶胞参数为，以下说法错误的是 A. 该物质的化学式为 B. 原子之间的最短距离为 C. 的配位数是4 D. 原子周围与它距离最近且相等的原子有8个 【答案】D 【解析】 【详解】A．原子位于晶胞的内部，个数为4，原子位于面心和顶点，个数为，二者个数比为1∶1，故该物质的化学式为，A不符合题意； B．原子位于晶胞的内部的4个位置，最近的两个原子的距离等于晶胞面对角线的一半，晶胞参数为，面对角线长度为，故原子之间的最短距离为，B不符合题意； C．观察晶胞的结构，每个原子周围最近且距离相等的原子有4个，故的配位数是4，C不符合题意； D．根据晶胞的结构，原子周围与它距离最近且相等的原子有12个，D符合题意； 故答案选D。 11. 有机物、、之间存在如图转化关系，下列说法正确的是 A. 与加成，所得产物有2种 B. 可能的结构有2种 C. 检验中原子所用全部试剂的先后顺序：溶液、溶液 D. 在一定条件下能与乙二酸缩聚形成高聚物 【答案】D 【解析】 【分析】N在氢氧化钠和醇的作用下加热，发生了消去反应生成物质M，根据M的结构和N的分子式可知，N的结构简式可能是，一共三种结构，N在氢氧化钠水溶液中水解后，氯原子变为羟基，则P上会有两个羟基，以此解题； 【详解】A．M为共轭二烯烃结构，1mol M与1mol 加成时，可得到2种1,2-加成产物和1种1,4-加成产物，共3种产物，A错误； B．由分析可知，N发生消去反应生成M，分子中两个氯原子的连接位置有3种可能，即N可能的结构有3种，B错误； C．可以用水解反应来检验其中的氯原子，此时要注意在加入硝酸银之前要用硝酸将溶液调到酸性，否则会与反应干扰检验，故所需试剂的先后顺序：NaOH溶液，稀HNO3，AgNO3溶液，C错误； D．由分析可知，P中含有2个羟基，乙二酸含有2个羧基，二者在一定条件下可发生缩聚反应生成聚酯类高聚物，D正确； 故答案选D。 12. 下列关于物质结构的分析方法正确的是 A. 将元素分析仪和红外光谱法相结合即可确定有机物的结构 B. 红外光谱法能确定官能团的种类和数目 C. 质谱法不能快速、精确测定分子的相对分子质量 D. 区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行射线衍射实验 【答案】D 【解析】 【详解】A．元素分析仪可确定有机物的元素组成得到实验式，红外光谱法可确定官能团和化学键种类，二者结合无法确定有机物的相对分子质量、氢原子环境等信息，无法确定有机物结构，A错误； B．红外光谱法只能确定官能团的种类，无法确定官能团的具体数目，B错误； C．质谱法的核心功能就是快速、精确测定分子的相对分子质量，C错误； D．晶体存在规整的空间点阵结构，可产生特征X射线衍射峰，非晶体无该特征，区分二者最可靠的方法是X射线衍射实验，D正确； 故选 D。 13. 异鼠李素是一种植物类黄酮，存在于水果和药草中，其结构简式如图所示，下列有关该物质的说法错误的是 A. 该有机物的分子式为 B. 该物质最多与发生加成反应 C. 能与发生显色反应 D. 该有机物反应时，最多消耗、、的物质的量之比为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由该有机物的结构可知，可得该有机物分子式为，A正确； B．能与加成的基团包括2个苯环，消耗；1个碳碳双键消耗；1个酮羰基消耗，总共最多消耗，B错误； C．该物质含有酚羟基，遇会发生显色反应，C正确； D．酚羟基邻对位氢发生取代消耗，碳碳双键加成消耗，共消耗；4个羟基均能与钠反应，则消耗；只有3个直接连在苯环上的酚羟基能与反应，消耗，因此三者物质的量之比为，D正确； 故选B。 14. 某含锰着色剂的化学式为，、、、为原子序数依次增大的短周期元素，其中具有正四面体形空间结构，结构如图所示。下列说法正确的是 A. 键角： B. 简单氢化物沸点： C. 、的简单氢化物均为极性分子 D. 该物质中的化合价为价 【答案】C 【解析】 【分析】结合为正四面体结构，原子序数Y最小，可知为，Y为，X为；结合的结构及电荷，可知该离子为焦磷酸根，原子序数Q<Z，故Q为，Z为，符合Y、X、Q、Z原子序数依次增大的顺序。 【详解】A．为，为，二者均为三角锥形结构，中心原子均含1对孤对电子，N的电负性大于P，中成键电子对斥力更大，键角更大，故键角，A错误； B．X、Q、Z的简单氢化物分别为、、，常温下为液态，、为气态，且分子间存在氢键，沸点高于，故沸点顺序为，B错误； C．X的简单氢化物为三角锥形，Q的简单氢化物为V形，二者正负电荷中心均不重合，均为极性分子，C正确； D．该物质中为+1价，为-4价，设Mn化合价为a，根据化合物化合价代数和为0可得，解得，故Mn化合价为+3价，D错误； 故选C。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 有一种金属，如同巧克力一般，放在手里会慢慢融化，被人们称之为“巧克力金属”，由于其熔点低、沸点高，被誉为“电子工业的脊梁”，它就是金属镓。请回答下列问题： （1）镓有和两种原子，它们互称为_______________。 （2）基态原子的外围电子的轨道表示式为_________________________。 （3）原子半径：_____(填“大于”或“小于”，下同)。第一电离能：__________。 （4）氮化硼和砷化镓属于同种晶体类型，则两种晶体熔点较高的是__________(填化学式)，其理由是_________________________________________________________________。 （5）已知的熔点只有，在时，氯化镓以二聚体形式存在，则和中原子的杂化方式分别为__________、__________。 （6）可与(甲基麦芽酚)形成配合物，该配合物中与形成配位键的原子是__________(填名称)，甲基麦芽酚中含有的键数目为__________(表示阿伏加德罗常数的值)。 【答案】（1） 同位素 （2） （3） ①. 大于 ②. 小于 （4） ①. ②. 和均为共价晶体，和的原子半径分别小于和的原子半径，键长比键长短，共价键键能更大，故的熔点更高 （5） ①. ②. （6） ①. 氧原子 ②. 【解析】 【小问1详解】 和的质子数相同（均为31）而中子数不同，它们属于同种元素的不同核素，互为同位素。 【小问2详解】 是31号元素，基态原子的电子排布式为，其外围电子（价电子）排布式为。根据洪特规则和泡利不相容原理，其轨道表示式为。 【小问3详解】 和属于同周期元素，原子序数同周期主族元素从左到右，随核电荷数增加，原子半径逐渐减小，故原子半径 ；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，且 原子的 轨道处于半充满（）的稳定状态，较难失去电子，故第一电离能 。 【小问4详解】 和属于同种晶体类型，均为共价晶体（原子晶体）。共价晶体的熔点取决于共价键的键能，键长越短，键能越大，熔点越高。由于 和 的原子半径分别小于 和 的原子半径，使得 键长比 键长短，共价键键能更大，因此 的熔点更高。 【小问5详解】 分子中 原子与3个 原子形成3个 键，无孤电子对，价层电子对数为3，采用 杂化；在二聚体 中，每个 原子与4个 原子形成4个 键（包含3个普通共价键和1个配位键），无孤电子对，价层电子对数为4，采用 杂化。 【小问6详解】 甲基麦芽酚分子中含有羟基和羰基，其中的氧原子含有孤电子对，能与具有空轨道的 形成配位键，故配位原子是氧原子。根据结构简式可知，甲基麦芽酚的分子式为 ，分子中含有1个环。根据公式“键数 = 原子总数 - 1 + 环数”，单分子中 键数目为 （也可通过数键法：环骨架6个 + 环外取代基及碳氢键9个 = 15个），故 甲基麦芽酚中含有的 键数目为 。 16. 溴苯的制备是高中化学学习的重要内容，某化学兴趣小组设计了如图所示装置制备溴苯并进行相关性质的验证，通过查阅文献资料得到了一些物质的相关数据，如下表所示。 名称 苯 溴 溴苯 密度 0.88 3.10 1.50 沸点 80 59 156 水中的溶解度 微溶 微溶 微溶 （1）实验开始时，先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A(A下端活塞关闭)中。可以观察到反应液微沸，有__________色气体充满A容器，同时底部有__________色油状液体。 （2）写出A中反应的化学方程式：____________________、____________________。 （3）实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是___________________。 （4）分离提纯；产物经过水洗、碱洗、水洗、分液后，向分出的粗溴苯中加入无水氯化钙、静置、过滤。加入氯化钙的目的是________________________。 （5）经过上述分离操作后，溴苯中还存在的主要杂质为__________，要进一步提纯，还需进行_______操作。 （6）中盛放的作用是_______________________________________________________。 （7）为证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，可向试管D中加入紫色石蕊溶液，若溶液变红色，则能证明。另一种验证的方法是：______________________________________________________________________________________________________________________________________________。 【答案】（1） ①. 红棕 ②. 褐 （2） ①. ②. （3）除去溶于溴苯中的溴 （4）干燥（或除去粗溴苯中的水分） （5） ①. 苯 ②. 蒸馏 （6）除去气体中混有的溴蒸气，防止干扰后续对的检验 （7）向试管D中加入溶液，若产生淡黄色沉淀，则证明发生了取代反应 【解析】 【分析】本实验为苯与液溴在铁丝存在下制备溴苯的装置，反应器A内Fe先与反应生成催化剂，再催化苯和液溴发生取代反应生成溴苯与；装置C中用于吸收挥发出来的，避免干扰的检验；试管D中水用于吸收，通过检验证明反应为取代而非加成；实验结束后将粗产物流入盛溶液的B中，可吸收未反应的，再经水洗、分液、无水氯化钙干燥除水，最后依据苯与溴苯沸点差异蒸馏提纯溴苯； 【小问1详解】 苯与液溴取代反应放热，会使液溴挥发，因此充满A容器的是红棕色溴蒸气；生成的溴苯溶解了部分溴单质，在容器底部形成褐色油状液体； 【小问2详解】 铁丝先和液溴反应生成溴化铁催化剂：，生成的催化苯与液溴发生取代反应：； 【小问3详解】 粗溴苯中溶有未完全反应的单质溴，可与发生反应：，生成易溶于水的盐，充分振荡可除去溶于溴苯中的溴； 【小问4详解】 无水氯化钙是中性干燥剂，具有吸水性，加入粗溴苯中可以干燥粗溴苯，除去粗溴苯中混有的水分； 【小问5详解】 苯的沸点80℃，溴苯沸点156℃，二者沸点相差较大；水洗、碱洗、干燥后，粗溴苯中残留的主要杂质为未反应的苯；分离沸点差异大的互溶液体，需通过蒸馏操作提纯； 【小问6详解】 易溶于有机溶剂，而产物难溶于；挥发的溴蒸气会进入C，可吸收，防止溴蒸气进入D中与水反应，干扰的检验； 【小问7详解】 取代反应生成，加成反应无生成；除紫色石蕊溶液检验酸性外，还可向试管D中加入硝酸银溶液，若产生淡黄色沉淀，证明有即生成了，说明是取代反应。 17. 请回答下列问题： （1）碳酸二乙酯(DEC)是一种重要的有机合成中间体，因其无毒，释放到环境中缓慢分解成二氧化碳和乙醇时，表现出良好的环境保持性，被公认是一种工业应用价值很高的绿色化学品，其结构简式如图。 碳酸二乙酯中存在__________(填标号)，该晶体属于__________(填“共价”“离子”或“分子”)晶体。 A.极性键 B.离子键 C.非极性键 D.配位键 （2）氮化钛是一种非常坚硬、耐磨的涂层材料，可作为薄膜保护涂层应用于工具、机器零件，提高耐磨和抗腐蚀性能。氮化钛晶体的立方晶胞结构如图所示，该物质的化学式为__________，该晶胞中、之间的最近距离为，则晶胞边长是__________，以晶胞边长为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，原子的分数坐标为，原子的分数坐标为_____，的配位数为__________，设为阿伏加德罗常数的值，晶胞的密度为__________(用含、的代数式表示)。 （3）可被氧化为，从物质结构与氧化还原的角度分析的结构为(a)而不是(b)的原因：____________________________________________________________。 【答案】（1） ①. AC； ②. 分子； （2） ①. ； ②. ； ③. ； ④. ； ⑤. ； （3）中S元素平均化合价为+2，被氧化生成后S的化合价升高到+2.5，说明有S原子化合价升高，结构a中两个通过S-S非极性键连接，符合部分S原子被氧化的氧化还原过程，结构b中存在过氧键，与S元素化合价变化的事实不符，且结构a中电子云分布较均衡，结构较为稳定，结构b中电子云向O偏移，正负电中心不重合，极性较大，结构不稳定，故的结构为a而非b。 【解析】 【小问1详解】 碳酸二乙酯属于有机物，分子中C-H、C-O、C=O为不同种原子形成的极性键，乙基中存在C-C非极性键，不存在离子键和配位键，选AC。该晶体由碳酸二乙酯分子构成，属于分子晶体。 【小问2详解】 晶胞中Ti原子位于顶点和面心，均摊数目为，N原子位于棱上和晶胞内部，均摊数目为，Ti与N数目比为1:1，化学式为。晶胞中N、N的最近距离为面对角线的一半，设晶胞边长为x，则，解得 pm。原子A坐标为，原子B位于晶胞yz平面的面心，x坐标为0，y、z坐标均为，故分数坐标为。每个Ti原子周围等距且最近的N原子共6个，故Ti的配位数为6。晶胞质量为，晶胞体积为，故晶胞密度为。 【小问3详解】 中S元素平均化合价为+2，被氧化生成后S的化合价升高到+2.5，说明有S原子化合价升高，结构a中两个通过S-S非极性键连接，符合部分S原子被氧化的氧化还原过程，结构b中存在过氧键，与S元素化合价变化的事实不符，且结构a中电子云分布较均衡，结构较为稳定，结构b中电子云向O偏移，正负电中心不重合，极性较大，结构不稳定，故的结构为a而非b。 18. 肉桂醛属于芳香醛，具有强大的刺激性和杀菌能力。肉桂醛(F)的分子式为，其合成路线如下： 已知：Ⅰ.；Ⅱ.反应⑥为含羟基的物质在浓硫酸催化作用下分子内脱水的反应。请回答下列问题： （1）A的化学名称是__________。 （2）③的反应类型为__________，④的反应类型为__________。 （3）D中官能团的名称为__________；肉桂醛F的结构简式为__________。 （4）物质B与银氨溶液反应的化学方程式为______________________________。 （5）反应⑤的化学方程式为_______________________________________________。 （6）符合下列条件的E的同分异构体有_________种(不考虑立体异构)。 a.属于酯类 b.苯环上有两个处于对位的取代基，其中有一个是甲基。 其中核磁共振氢谱显示有5组峰，且峰面积之比为的同分异构体的结构简式为_________________________________________。 【答案】（1）乙醇 （2） ①. 取代反应 ②. 氧化反应 （3） ①. 醛基 ②. （4） （5） （6） ①. 3 ②. 【解析】 【分析】乙烯与水发生加成反应得到A，A在铜催化加热条件下发生氧化反应得到B；可知A为乙醇，催化氧化生成的B为乙醛，氯甲基苯水解生成的C为苯甲醇，催化氧化生成的D为苯甲醛；苯甲醛与乙醛加成得到的E为，E脱水后生成的F为。 【小问1详解】 乙烯与水在催化剂作用下加热加压发生加成反应生成乙醇，A的化学名称为乙醇。 【小问2详解】 反应③是氯甲基苯在氢氧化钠水溶液加热条件下，氯原子被羟基取代生成苯甲醇，反应类型为取代反应；反应④是苯甲醇在铜催化加热条件下，羟基被氧化为醛基生成苯甲醛，反应类型为氧化反应。 【小问3详解】 D为苯甲醛，含有的官能团为醛基；E发生分子内脱水生成肉桂醛F，结构简式为。 【小问4详解】 B为乙醛，与银氨溶液共热发生银镜反应，乙酸根与铵根结合为乙酸铵，同时生成银单质、氨气与水，配平后的反应方程式为。 【小问5详解】 反应⑤是苯甲醛与乙醛在碱性条件下发生羟醛加成反应，乙醛分子中与醛基相连的甲基碳原子进攻苯甲醛的醛基碳，醛基转化为羟基，生成3-羟基-3-苯基丙醛，反应方程式为。 【小问6详解】 E的分子式为，其同分异构体满足属于酯类、苯环上有两个对位取代基且其中一个为甲基的条件时，甲基直接连在苯环上，另一个对位取代基为含酯基、组成为的一价基团，符合条件的基团有、、，共3种同分异构体。其中核磁共振氢谱有5组峰且峰面积比为3:2:2:2:1的结构，含3个H的甲基峰、三组2个H的对称峰与1个H的甲酸酯基氢峰，对应结构为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $