精品解析：天津市塘沽第一中学2025-2026学年度第二学期高二年级期中考试 化学试题

塘沽一中2025—2026学年度第二学期高二年级期中考试 化学试题 本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共100分，考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至4页， 第Ⅱ卷5至8页。 答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。祝各位考生考试顺利！ 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 S-32 Cd-112 第Ⅰ卷 (共36分) 一、单项选择题 1. 近日，中国科学家屠呦呦当选为美国国家科学院外籍院士，她对青蒿素作出了巨大贡献。在青蒿素研究实验中，下列说法不正确的是 A. 通过萃取法可获得含青蒿素的提取液 B. 通过元素定量分析可确定青蒿素分子的分子式 C. 通过红外光谱可推测青蒿素分子中所含有的化学键或官能团 D. 通过X射线衍射可测定青蒿素的晶体结构 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A．邻羟基苯甲醛的分子内氢键 B．py的电子云轮廓图 C．SeO2价层电子对互斥(VSEPR)模型 D．全氟丙烷的球棍模型 A. A B. B C. C D. D 3. 下列关于有机物的说法不正确的是 A. 质量相同，完全燃烧时的耗O2量：CH4＞C2H4＞C2H2 B. 抗坏血酸分子()有2个手性碳原子 C. 的系统命名2-羟基丁烷 D. 立方烷()经硝化可得到六硝基立方烷，其可能的结构有3种 4. 下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是 A. F-F键的键能小于Cl-Cl键的键能 B. NF3键角比NCl3小 C. ClF3中F呈-1 价，Cl呈+3价 D. 酸性：CF3COOH＞CCl3COOH 5. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A. 标准状况下，11.2L CHCl3中含原子数为0.5NA B. 0.1mol CnH2n+2中含有的碳碳单键数为0.1nNA C. 1mol H2C2O4分子中π键的数目为3NA D. 13g C2H2和苯蒸气的混合气体中所含的碳原子数为NA 6. 下列有机物的性质与用途具有对应关系的是 A. 苯的密度小于水，可用作萃取剂 B. 乙烯具可燃性，可用作果实催熟剂 C. 乙二醇水溶液凝固点低，可作汽车发动机的抗冻剂 D. 氯乙烷不溶于水，可作局部麻醉剂 7. 下列实验装置能达到实验目的的是 A．装置①中收集的气体可以使溴水褪色，说明生成了乙炔 B．装置②可制取少量C2H4 C．装置③可蒸馏提纯硝基苯 D．装置④可检验乙烯 A. A B. B C. C D. D 8. 下列有机化合物中均含有杂质，所选用的除杂试剂与主要分离方法都正确的是 A. 溴苯中含溴单质杂质：加入稀氢氧化钠溶液，分液 B. 苯中含有甲苯杂质：加入酸性高锰酸钾溶液，分液 C. 乙烷中含乙烯杂质：通入酸性高锰酸钾溶液，洗气 D. 乙醇中含乙酸杂质：加入饱和碳酸钠溶液，分液 9. 下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线，下列说法错误的是 A. A的结构简式为 B. ①②③的反应类型分别为取代反应、消去反应、加成反应 C. 反应④的反应试剂和反应条件是浓硫酸、加热 D. 环戊二烯与酸性高锰酸钾溶液反应，可生成CO2和HOOCCH2COOH 10. 有机化合物分子中的邻近基团往往存在相互影响，这种影响会使有机化合物性质产生差异。下列事实不能说明上述观点的是 A. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而苯不能 B. 等物质的量的甘油(丙三醇)和乙醇分别与足量Na反应，前者反应生成的H2多 C. CH2=CH2的加聚反应需要催化剂，室温下可发生加聚反应 D. 苯与硝酸反应生成硝基苯，而甲苯与硝酸反应生成三硝基甲苯 11. 构建碳骨架反应是有机合成中的重要知识，其中狄尔斯-阿尔德反应在合成碳环这领域有着举足轻重的地位，其模型为：+ 。下列判断正确的是 A. 合成的原料为+ B. 合成的原料为+ C. 合成的原料为+ D. 2 12. 研究溶液的制备、性质和应用。 ①向溶液中逐滴加入氨水，得到溶液。 ②分别将等浓度的溶液、溶液放置于空气中，一段时间后，加入浓盐酸，前者无明显现象，后者产生使淀粉溶液变蓝的气体。 ③溶液可处理含的废气，反应过程如下。 下列说法正确的是 A. ①中，为避免溶液与氨水生成沉淀，可先加入适量的溶液 B. ②中，溶液中的浓度比溶液中的高，的还原性比的强 C. ③中，转化为，元素的化合价不变 D. ③中，降低可显著提高的脱除率 第Ⅱ卷 (共64分) 二、填空题 13. 量子点又称“人造原子”、“超原子”，是一种纳米级的半导体材料，在医疗，科技等多个领域有广泛的应用。聚多巴胺量子点具有广泛的光学吸收和荧光特性，可直接用于体内成像。多巴胺结构如图所示。 （1）基态氮原子的价电子排布图为_____________________________。 （2）多巴胺分子中碳原子的杂化方式为_________________________。 （3）多巴胺易溶于水，原因是____________________________________________________________。 （4）聚多巴胺量子点还可以通过吸附金属离子如Fe2+，Fe3+，Mn2+ 等用于核磁共振成像(MRI)。 ①FeSO4中含有Fe2+，其阴离子空间构型为________________________。 ②Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能，原因是________________________________________。 （5）CdS是常见的量子点，某种CdS晶体的立方晶胞如下图所示。 ①晶胞中，距离S2-最近的Cd2+有_______________个。 ②若CdS晶体的密度为ρ g·cm-3，则晶胞中S2-和S2-间的最短距离为________pm(列出计算式即可)。 14. 根据要求回答下列问题： （1）腈纶俗称人造羊毛，是由聚丙烯腈进行纺织制成的纤维。其单体丙烯腈(C3H3N)可由某不饱和烃A与HCN在一定条件下加成得到，写出实验室制取A的反应方程式________________________________________________________________________________。 （2）丁苯橡胶是一种常见的工业粘合剂，其结构见图1，该橡胶单体的结构简式为_________________。 （3）薄荷醇和薄荷酮属于单环单萜类物质，结构见图2。 写出薄荷醇转变为薄荷酮的反应方程式__________________________________________________。 （4）可再生的生物质资源的应用是科学家研究的重大课题。下列合成路线可以获得乙醇、乙二醇等基本化工原料。葡萄糖→C2H5OH→XY→HOCH2CH2OH。 A．X中所含官能团的结构式____________________________。 B．反应Y→HOCH2CH2OH的化学方程式为______________________________________________。 C．①开链的聚乙二醇(PEG)是一种环境友好型催化剂，它能将不溶于有机相的反应物带入有机相与不溶于水相的有机反应物进行反应，其带入能力就是催化反应的主要指标。相转移催化原理图如图： 从配位键形成过程和溶解性角度解释开链的聚乙二醇将K+带入有机相的原因______________________；___________________________。 ②不同聚合度的PEG催化效果不同，聚合度越大，溶液的粘度增大，溶液的混匀程度下降，产率下降。下列物质转化在PEG催化作用下三步完成。 i．中间产物1结构简式_____________________________。 ii．步骤2反应类型_____________________。 iii．推测步骤3中加入K2CO3的作用____________________________________________。 15. 苯甲酸乙酯是重要的精细化工试剂，常用于配制水果型食用香精。实验室制备流程如图： 试剂相关性质如下表： 苯甲酸 乙醇 苯甲酸乙酯 常温性状 白色针状晶体 无色液体 无色透明液体 熔点/℃ 122.13 -114.1 -34.6 沸点/℃ 249.0 78.0 212.6 相对分子质量 122 46 150 溶解性 微溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂 与水任意比互溶 难溶于冷水，微溶于热水，易溶于乙醇和乙醚 回答下列问题： （1）为提高原料苯甲酸的纯度，可采用的纯化方法为__________________________________。 （2）步骤①的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)，将一小团棉花放入仪器B中靠近活塞孔处，将吸水剂(无水硫酸铜的乙醇饱和溶液)放入仪器B中，在仪器C中加入12.2g纯化后的苯甲酸晶体，边搅拌边加热，至固体全部溶解，停止加热，待沸腾平息后加入沸石，30mL无水乙醇(约0.5mol)和3mL浓硫酸， 加热回流反应1.5~2h。 ①仪器C中应加入_______(填“水”或“油”)作为热传导介质； ②仪器A的作用是_________________________________________________。 （3）随着反应进行，反应体系中水分不断被有效分离，仪器B中吸水剂的现象为___________________。 （4）反应结束后，对C中混合液进行分离提纯，操作Ⅰ是___________________________；操作Ⅱ所用的玻璃仪器除了烧杯外还有____________________________________________。 （5）反应结束后，步骤③中将反应液倒入冷水的目的除了溶解浓硫酸外，还有_______________________；加入试剂X为_________________________(填写化学式)。 （6）最终得到产物纯品10.0g，实验产率为_____________________%(保留三位有效数字)。 16. 化合物H是用于治疗慢性特发性便秘药品普卡必利的合成中间体，其合成路线如下： 回答下列问题： （1）有机物A中含氧官能团的名称为_____________________；有机物A最多______个原子共面。 （2）反应A→B的化学方程式为_______________________________________________。(不考虑—NH2的碱性) （3）反应B→C的另一生成物的结构简式_________________________； （4）有机物M是B的同分异构体，请写出满足下列条件的M的同分异构体有_____种(不考虑立体异构)； ①有一个硝基与苯环直接相连 ②含-CH2OH 写出与核磁共振氢谱为2：2：2：2：1的结构简式：______________________。 （5）写出与含相同官能团的顺式结构同分异构体的结构简式：_______________________。 （6）参照上述合成路线、试剂和信息，设计以苯酚()和ClCH2-HC=CH2为原料合成的合成路线_______________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 塘沽一中2025—2026学年度第二学期高二年级期中考试 化学试题 本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共100分，考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至4页， 第Ⅱ卷5至8页。 答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。祝各位考生考试顺利！ 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 S-32 Cd-112 第Ⅰ卷 (共36分) 一、单项选择题 1. 近日，中国科学家屠呦呦当选为美国国家科学院外籍院士，她对青蒿素作出了巨大贡献。在青蒿素研究实验中，下列说法不正确的是 A. 通过萃取法可获得含青蒿素的提取液 B. 通过元素定量分析可确定青蒿素分子的分子式 C. 通过红外光谱可推测青蒿素分子中所含有的化学键或官能团 D. 通过X射线衍射可测定青蒿素的晶体结构 【答案】B 【解析】 【分析】图中是青蒿素的分子结构：青蒿素由C、H、O三种元素组成，属于多环含氧衍生物，分子中包含过氧键（）、醚键、酯基等官能团，是有机小分子晶体。 【详解】A．通过萃取法可获得含青蒿素的提取液 青蒿素属于有机物，易溶于乙醚等有机溶剂，提取青蒿素本身就是利用萃取法分离，A正确； B．元素定量分析仅能测定出青蒿素中各元素的占比，计算得到青蒿素的最简式（实验式），要得到分子式，还需要结合质谱测定相对分子质量，仅靠元素定量分析无法确定分子式，B错误； C．不同化学键、官能团对红外光的吸收频率不同，因此红外光谱可以用于推测分子中含有的化学键和官能团种类，C正确； D．X射线衍射是测定晶体原子排布、晶体结构的标准方法，可以测定青蒿素的晶体结构，D正确； 故选B。 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A．邻羟基苯甲醛的分子内氢键 B．py的电子云轮廓图 C．SeO2价层电子对互斥(VSEPR)模型 D．全氟丙烷的球棍模型 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．邻羟基苯甲醛的分子内氢键是羟基所连的氢原子与醛基的氧原子之间形成，应该是，A错误； B．该电子云轮廓图沿y轴方向伸展，符合py轨道的电子云特征，B正确； C．中心Se的价层电子对数为，含有1对孤电子对，VSEPR模型应为包含孤电子对的平面三角形，应该是，C错误； D．同周期主族元素从左到右共价半径递减，C的共价半径大于F，题图中代表C的绿色球半径小于代表F的灰色球，原子大小不符合事实，D错误； 故选B。 3. 下列关于有机物的说法不正确的是 A. 质量相同，完全燃烧时的耗O2量：CH4＞C2H4＞C2H2 B. 抗坏血酸分子()有2个手性碳原子 C. 的系统命名2-羟基丁烷 D. 立方烷()经硝化可得到六硝基立方烷，其可能的结构有3种 【答案】C 【解析】 【详解】A．等质量的烃完全燃烧时，氢元素质量分数越大耗氧量越高，、、的氢质量分数依次减小，故耗氧量，A正确； B．手性碳原子是连有4种不同原子或基团的饱和碳原子，抗坏血酸分子(  )中有2个手性碳原子(*标出)，B正确； C．该物质属于醇类，羟基是官能团，系统命名应为2-丁醇，不能将羟基作为取代基命名为2-羟基丁烷，C错误； D．六硝基立方烷的结构种数等价于二硝基立方烷的结构种数，两个硝基可分别处于立方烷的棱相邻、面对角线、体对角线位置，共3种，D正确； 故选C。 4. 下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是 A. F-F键的键能小于Cl-Cl键的键能 B. NF3键角比NCl3小 C. ClF3中F呈-1 价，Cl呈+3价 D. 酸性：CF3COOH＞CCl3COOH 【答案】A 【解析】 【详解】A．键的键能小于键，是因为F原子半径小，两个F原子的孤对电子之间排斥作用强，削弱了共价键强度，与氟和氯的电负性差异无关，A满足； B．F的电负性大于Cl，中成键电子对更偏向F、远离中心N原子，成键电子对之间的排斥力更小，因此键角比小，可通过电负性差异解释，B不满足； C．电负性，中共用电子对偏向电负性更大的F，因此F显-1价，Cl显+3价，可通过电负性差异解释，C不满足； D．F的电负性大于Cl，的吸电子诱导效应强于，使中羧基的键极性更强，更易电离出，酸性更强，可通过电负性差异解释，D不满足； 故选A。 5. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A. 标准状况下，11.2L CHCl3中含原子数为0.5NA B. 0.1mol CnH2n+2中含有的碳碳单键数为0.1nNA C. 1mol H2C2O4分子中π键的数目为3NA D. 13g C2H2和苯蒸气的混合气体中所含的碳原子数为NA 【答案】D 【解析】 【详解】A．标准状况下为液体，不能用气体摩尔体积计算其物质的量，无法确定所含原子数，A错误； B．烷烃中碳碳单键数为，0.1mol该烃含碳碳单键数为，B错误； C．（草酸）结构为，每个分子含2个碳氧双键，每个双键含1个π键，故1mol草酸含π键数目为，C错误； D．和苯的最简式均为，13g混合气体中含基团的物质的量为，所含碳原子数为，D正确； 故选D。 6. 下列有机物的性质与用途具有对应关系的是 A. 苯的密度小于水，可用作萃取剂 B. 乙烯具可燃性，可用作果实催熟剂 C. 乙二醇水溶液凝固点低，可作汽车发动机的抗冻剂 D. 氯乙烷不溶于水，可作局部麻醉剂 【答案】C 【解析】 【详解】A．苯用作萃取剂的核心原因是其与水不互溶、且对溶质的溶解能力远大于水，与密度小于水的性质无对应关系，A错误； B．乙烯用作果实催熟剂是因为其具有调节植物生长的生理功能，与可燃性无关，对应关系不成立，B错误； C．乙二醇水溶液凝固点低，低温下不易凝固，可作汽车发动机抗冻剂，性质与用途对应关系成立，C正确； D．氯乙烷作局部麻醉剂是因为其沸点低、挥发时会吸收大量热使局部冷冻，与不溶于水的性质无关，对应关系不成立，D错误； 故选C。 7. 下列实验装置能达到实验目的的是 A．装置①中收集的气体可以使溴水褪色，说明生成了乙炔 B．装置②可制取少量C2H4 C．装置③可蒸馏提纯硝基苯 D．装置④可检验乙烯 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．电石和稀硫酸反应生成乙炔的同时，电石中混有的硫化钙、磷化钙杂质会和酸反应生成、等还原性气体，这些气体也能还原溴水使溶液褪色，因此不能证明使溴水褪色的气体就是乙炔，A错误； B．实验室用乙醇和浓硫酸制乙烯需要控制反应液温度为170℃，该装置没有温度计监测反应温度，无法达到反应条件，不能制取乙烯，B错误； C．蒸馏操作中冷凝管的冷却水应“下进上出”，图中水流方向标注为上进下出，且温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处，C错误； D．溴乙烷在NaOH醇溶液、加热条件下发生消去反应生成乙烯，中间的水可以除去挥发出来的乙醇杂质（乙醇也能使酸性高锰酸钾褪色，会干扰乙烯检验），最终酸性高锰酸钾溶液褪色即可证明生成了乙烯，能达到实验目的，D正确； 故答案选D。 8. 下列有机化合物中均含有杂质，所选用的除杂试剂与主要分离方法都正确的是 A. 溴苯中含溴单质杂质：加入稀氢氧化钠溶液，分液 B. 苯中含有甲苯杂质：加入酸性高锰酸钾溶液，分液 C. 乙烷中含乙烯杂质：通入酸性高锰酸钾溶液，洗气 D. 乙醇中含乙酸杂质：加入饱和碳酸钠溶液，分液 【答案】A 【解析】 【详解】A．溴单质可与稀氢氧化钠溶液反应生成易溶于水的盐，溴苯不溶于水且与水溶液分层，通过分液可分离得到溴苯，A正确； B．甲苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸，苯甲酸易溶于苯，无法通过分液实现分离，B错误； C．乙烯会被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳，会引入新的杂质，无法得到纯净乙烷，C错误； D．乙醇与水互溶，加入饱和碳酸钠溶液后体系不分层，无法用分液法分离，D错误； 故选A。 9. 下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线，下列说法错误的是 A. A的结构简式为 B. ①②③的反应类型分别为取代反应、消去反应、加成反应 C. 反应④的反应试剂和反应条件是浓硫酸、加热 D. 环戊二烯与酸性高锰酸钾溶液反应，可生成CO2和HOOCCH2COOH 【答案】C 【解析】 【详解】A．氯代环戊烷发生消去反应脱去氯化氢得到环戊烯，对应结构简式正确，A正确； B．反应①为环戊烷和氯气的取代反应，反应②为氯代环戊烷的消去反应，反应③为环戊烯和溴单质的加成反应，反应类型对应正确，B正确； C．反应④是卤代烃的消去反应，反应试剂和条件为氢氧化钠醇溶液、加热，浓硫酸、加热是醇类消去反应的条件，C错误； D．环戊二烯中的碳碳双键被酸性高锰酸钾溶液氧化断裂，可生成CO2和HOOCCH2COOH，D正确； 故选C。 10. 有机化合物分子中的邻近基团往往存在相互影响，这种影响会使有机化合物性质产生差异。下列事实不能说明上述观点的是 A. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而苯不能 B. 等物质的量的甘油(丙三醇)和乙醇分别与足量Na反应，前者反应生成的H2多 C. CH2=CH2的加聚反应需要催化剂，室温下可发生加聚反应 D. 苯与硝酸反应生成硝基苯，而甲苯与硝酸反应生成三硝基甲苯 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲苯中的苯环使甲基活泼性增强，可被酸性高锰酸钾溶液氧化，而苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，能说明邻近基团相互影响，A不符合题意； B．等物质的量的甘油和乙醇与足量Na反应生成的量不同，是因为甘油分子中羟基数目多于乙醇，与基团间的相互影响无关，不能说明上述观点，B符合题意； C．α-氰基丙烯酸丁酯中的碳碳双键受氰基、酯基影响活泼性增强，室温下即可发生加聚反应，而加聚需要催化剂，能说明邻近基团相互影响，C不符合题意； D．甲苯中的甲基使苯环邻、对位氢原子活泼性增强，硝化时生成三硝基甲苯，而苯硝化只生成硝基苯，能说明邻近基团相互影响，D不符合题意； 故选B。 11. 构建碳骨架反应是有机合成中的重要知识，其中狄尔斯-阿尔德反应在合成碳环这领域有着举足轻重的地位，其模型为：+ 。下列判断正确的是 A. 合成的原料为+ B. 合成的原料为+ C. 合成的原料为+ D. 2 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据题干给出的狄尔斯-阿尔德反应相关信息，可知要合成，需要的原料为与，A错误； B．目标产物中含有一个五元环，一个六元环，六元环可通过狄尔斯-阿尔德反应获得，需要的原料为和，B正确； C．目标产物中含有一个六元环，通过狄尔斯-阿尔德反应获得，需要的原料为和，C错误； D．目标产物中含有两个五元环，一个六元环，其中两个五元环来自原料环戊二烯，一个六元环通过狄尔斯-阿尔德反应获得，故原料为2 mol环戊二烯，D正确； 故答案为BD。 12. 研究溶液的制备、性质和应用。 ①向溶液中逐滴加入氨水，得到溶液。 ②分别将等浓度的溶液、溶液放置于空气中，一段时间后，加入浓盐酸，前者无明显现象，后者产生使淀粉溶液变蓝的气体。 ③溶液可处理含的废气，反应过程如下。 下列说法正确的是 A. ①中，为避免溶液与氨水生成沉淀，可先加入适量的溶液 B. ②中，溶液中的浓度比溶液中的高，的还原性比的强 C. ③中，转化为，元素的化合价不变 D. ③中，降低可显著提高的脱除率 【答案】A 【解析】 【详解】A．为避免CoSO4溶液与氨水生成Co(OH)2沉淀，可先加入适量的(NH4)2SO4溶液，使溶液中铵根离子浓度增大，抑制一水合氨的电离，A正确； B．②中，由于[Co(NH3)6]2+为配离子，溶液中的浓度比溶液中的高，由图可知，[Co(NH3)6]2+被O2氧化为，分别将等浓度的CoSO4溶液、[Co(NH3)6]SO4溶液放置于空气中，一段时间后，加入浓盐酸前者无明显现象，后者产生使淀粉KI溶液变蓝的气体，该气体为氯气，说明[Co(NH3)6]SO4溶液中的Co2+更易被氧化，则 [Co(NH3)6]SO4的还原性更强，B错误； C．③中，[Co(NH3)6]2+转化为，Co元素的化合价由+2价变为+3价，C错误； D．③中，降低pH，溶液酸性增强，氢离子和氨气反应生成铵根，不利于脱除NO，D错误； 故选A。 第Ⅱ卷 (共64分) 二、填空题 13. 量子点又称“人造原子”、“超原子”，是一种纳米级的半导体材料，在医疗，科技等多个领域有广泛的应用。聚多巴胺量子点具有广泛的光学吸收和荧光特性，可直接用于体内成像。多巴胺结构如图所示。 （1）基态氮原子的价电子排布图为_____________________________。 （2）多巴胺分子中碳原子的杂化方式为_________________________。 （3）多巴胺易溶于水，原因是____________________________________________________________。 （4）聚多巴胺量子点还可以通过吸附金属离子如Fe2+，Fe3+，Mn2+ 等用于核磁共振成像(MRI)。 ①FeSO4中含有Fe2+，其阴离子空间构型为________________________。 ②Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能，原因是________________________________________。 （5）CdS是常见的量子点，某种CdS晶体的立方晶胞如下图所示。 ①晶胞中，距离S2-最近的Cd2+有_______________个。 ②若CdS晶体的密度为ρ g·cm-3，则晶胞中S2-和S2-间的最短距离为________pm(列出计算式即可)。 【答案】（1） （2）sp2杂化、sp3杂化 （3）多巴胺中-OH、-NH2均能与水形成氢键 （4） ①. 正四面体形 ②. Mn2+的3d能级为半充满的相对稳定结构，较难失电子 （5） ①. 4 ②. × 【解析】 【小问1详解】 基态氮原子的价层电子排布式为：2s22p3，价电子排布图为：； 【小问2详解】 多巴胺分子中苯环上的碳原子为sp2杂化，其余碳原子为sp3杂化，故碳原子的杂化方式为：sp2杂化、sp3杂化； 【小问3详解】 多巴胺易溶于水，原因是：多巴胺中-OH、-NH2均能与水形成氢键； 【小问4详解】 ①硫酸根中S原子的价层电子对数为：，杂化方式为sp3杂化，阴离子空间构型为：正四面体形； ②Mn2+的价层电子排布式为：3d5，Fe2+的价层电子排布式为：3d6，Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能，原因是：Mn2+的3d能级为半充满的相对稳定结构，较难失电子； 【小问5详解】 ①由图可知，以面心的S2-为例，距离S2-最近的Cd2+有：4个； ②根据均摊法，晶胞中S2-个数为：，Cd2+的个数为：4，设晶胞参数为a pm，则，解得，晶胞中S2-和S2-间的最短距离为面对角线的一半，即：。 14. 根据要求回答下列问题： （1）腈纶俗称人造羊毛，是由聚丙烯腈进行纺织制成的纤维。其单体丙烯腈(C3H3N)可由某不饱和烃A与HCN在一定条件下加成得到，写出实验室制取A的反应方程式________________________________________________________________________________。 （2）丁苯橡胶是一种常见的工业粘合剂，其结构见图1，该橡胶单体的结构简式为_________________。 （3）薄荷醇和薄荷酮属于单环单萜类物质，结构见图2。 写出薄荷醇转变为薄荷酮的反应方程式__________________________________________________。 （4）可再生的生物质资源的应用是科学家研究的重大课题。下列合成路线可以获得乙醇、乙二醇等基本化工原料。葡萄糖→C2H5OH→XY→HOCH2CH2OH。 A．X中所含官能团的结构式____________________________。 B．反应Y→HOCH2CH2OH的化学方程式为______________________________________________。 C．①开链的聚乙二醇(PEG)是一种环境友好型催化剂，它能将不溶于有机相的反应物带入有机相与不溶于水相的有机反应物进行反应，其带入能力就是催化反应的主要指标。相转移催化原理图如图： 从配位键形成过程和溶解性角度解释开链的聚乙二醇将K+带入有机相的原因______________________；___________________________。 ②不同聚合度的PEG催化效果不同，聚合度越大，溶液的粘度增大，溶液的混匀程度下降，产率下降。下列物质转化在PEG催化作用下三步完成。 i．中间产物1结构简式_____________________________。 ii．步骤2反应类型_____________________。 iii．推测步骤3中加入K2CO3的作用____________________________________________。 【答案】（1）CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑ （2）CH2=CH—CH=CH2、、 （3）2+O22+2H2O （4） ①. ②. BrCH2CH2Br+2NaOHHOCH2CH2OH+2NaBr ③. 氧原子提供孤电子对，K+提供空轨道，形成配位键 ④. 聚乙二醇的烃基链具有疏水性(亲有机溶剂性)，使形成的配合物能溶于有机相，从而将K+带入有机相 ⑤. ⑥. 消去反应 ⑦. 加入K2CO3与产物HF反应，促进反应正向进行，提高产物产率 【解析】 【分析】葡萄糖在酒化酶作用下生成C2H5OH，乙醇在浓硫酸作用下发生消去反应生成乙烯，，X是CH2=CH2；乙烯和溴的四氯化碳发生加成反应生成BrCH2CH2Br，Y是BrCH2CH2Br；BrCH2CH2Br在氢氧化钠溶液中加热发生水解反应生成乙二醇。 【小问1详解】 不饱和烃A与HCN在一定条件下加成得到丙烯腈CH2=CH-CN，则A是乙炔，实验室中用电石和水反应制备乙炔，反应方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑。 【小问2详解】 根据丁苯橡胶结构，可知CH2=CH—CH=CH2、、发生加聚反应得到丁苯橡胶，所以该橡胶单体的结构简式为CH2=CH—CH=CH2、、。 【小问3详解】 薄荷醇发生催化氧化生成薄荷酮和水，反应方程式为2+O22+2H2O。 【小问4详解】 A．根据以上分析，X是乙烯，结构简式为CH2=CH2，官能团为碳碳双键，所含官能团的结构式。 B．Y是BrCH2CH2Br，在氢氧化钠溶液中加热发生水解反应生成乙二醇，反应方程式为BrCH2CH2Br+2NaOHHOCH2CH2OH+2NaBr。 C．①氧原子具有孤电子对，K+具有空轨道，氧原子提供孤电子对，K+提供空轨道形成配位键；聚乙二醇的烃基链具有疏水性(亲有机溶剂性)，使形成的配合物能溶于有机相，从而将K+带入有机相。 ②i．醛基和氨基能发生加成、消去反应，根据反应流程，第二步脱水、第三步脱HF，可知第一步是醛基和氨基能发生加成反应，则中间产物1结构简式。 ii．步骤2是发生消去反应生成，反应类型为消去反应。 iii．推测步骤3为脱HF反应，加入K2CO3与产物HF反应，促进反应正向进行，提高产物产率。 15. 苯甲酸乙酯是重要的精细化工试剂，常用于配制水果型食用香精。实验室制备流程如图： 试剂相关性质如下表： 苯甲酸 乙醇 苯甲酸乙酯 常温性状 白色针状晶体 无色液体 无色透明液体 熔点/℃ 122.13 -114.1 -34.6 沸点/℃ 249.0 78.0 212.6 相对分子质量 122 46 150 溶解性 微溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂 与水任意比互溶 难溶于冷水，微溶于热水，易溶于乙醇和乙醚 回答下列问题： （1）为提高原料苯甲酸的纯度，可采用的纯化方法为__________________________________。 （2）步骤①的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)，将一小团棉花放入仪器B中靠近活塞孔处，将吸水剂(无水硫酸铜的乙醇饱和溶液)放入仪器B中，在仪器C中加入12.2g纯化后的苯甲酸晶体，边搅拌边加热，至固体全部溶解，停止加热，待沸腾平息后加入沸石，30mL无水乙醇(约0.5mol)和3mL浓硫酸， 加热回流反应1.5~2h。 ①仪器C中应加入_______(填“水”或“油”)作为热传导介质； ②仪器A的作用是_________________________________________________。 （3）随着反应进行，反应体系中水分不断被有效分离，仪器B中吸水剂的现象为___________________。 （4）反应结束后，对C中混合液进行分离提纯，操作Ⅰ是___________________________；操作Ⅱ所用的玻璃仪器除了烧杯外还有____________________________________________。 （5）反应结束后，步骤③中将反应液倒入冷水的目的除了溶解浓硫酸外，还有_______________________；加入试剂X为_________________________(填写化学式)。 （6）最终得到产物纯品10.0g，实验产率为_____________________%(保留三位有效数字)。 【答案】（1）重结晶 （2） ①. 水 ②. 冷凝回流乙醇和水 （3）吸水剂由白色逐渐变成蓝色 （4） ①. 蒸馏 ②. 分液漏斗 （5） ①. 降低苯甲酸乙酯的溶解度，有利于分层 ②. Na2CO3 （6）66.7 【解析】 【分析】苯甲酸与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应，生成苯甲酸乙酯，所得混合液1中含有苯甲酸、乙醇、苯甲酸乙酯、浓硫酸等，从分离出乙醇看，操作Ⅰ应为蒸馏，此时混合液2中含有浓硫酸、苯甲酸、苯甲酸乙酯，加入冷水溶解浓硫酸，再加入试剂X，将混合液3分成水相和粗产品，X起到去除苯甲酸、降低苯甲酸乙酯溶解度的作用，所以应为饱和碳酸钠溶液等，则操作Ⅱ为分液。 【小问1详解】 根据表格信息可知，苯甲酸微溶于冷水，溶于热水，其在水中的溶解度随温度变化明显，故提纯苯甲酸常采用重结晶的方法； 【小问2详解】 ①反应需要加热至微沸，且乙醇沸点较低（），为便于控制温度且使受热均匀，仪器C中应加入水作为热传导介质；②仪器A为球形冷凝管，在制备过程中乙醇易挥发，因此通过球形冷凝管冷凝回流乙醇和水，即仪器A的作用是冷凝回流乙醇和水； 【小问3详解】 仪器B中吸水剂为无水硫酸铜的乙醇饱和溶液，吸收水分后生成五水硫酸铜，吸水剂由白色变为蓝色； 【小问4详解】 反应液中含有未反应的乙醇，乙醇沸点较低，可通过蒸馏操作将其分离回收，操作Ⅰ是蒸馏；操作Ⅱ用于分离不互溶的液体，则为分液，所用的玻璃仪器除了烧杯外，还有分液漏斗； 【小问5详解】 反应结束后，混合液2中含有浓硫酸、苯甲酸、苯甲酸乙酯，倒入冷水溶解浓硫酸，苯甲酸主要溶解在苯甲酸乙酯中，目的除溶解浓硫酸外，还有降低苯甲酸乙酯在水相中的溶解度以利于分层；由分析可知，加入的试剂X为Na2CO3 【小问6详解】 苯甲酸的物质的量为=0.1mol，乙醇为0.5mol，则乙醇过量，应以苯甲酸计算苯甲酸乙酯的理论产量，n(苯甲酸乙酯)=n(苯甲酸)=0.1mol，m(苯甲酸乙酯)=0.1mol×150g/mol=15.0g，最终得到苯甲酸乙酯10.0g，则产率为。 16. 化合物H是用于治疗慢性特发性便秘药品普卡必利的合成中间体，其合成路线如下： 回答下列问题： （1）有机物A中含氧官能团的名称为_____________________；有机物A最多______个原子共面。 （2）反应A→B的化学方程式为_______________________________________________。(不考虑—NH2的碱性) （3）反应B→C的另一生成物的结构简式_________________________； （4）有机物M是B的同分异构体，请写出满足下列条件的M的同分异构体有_____种(不考虑立体异构)； ①有一个硝基与苯环直接相连 ②含-CH2OH 写出与核磁共振氢谱为2：2：2：2：1的结构简式：______________________。 （5）写出与含相同官能团的顺式结构同分异构体的结构简式：_______________________。 （6）参照上述合成路线、试剂和信息，设计以苯酚()和ClCH2-HC=CH2为原料合成的合成路线_______________________。 【答案】（1） ①. 羟基、羧基 ②. 17 （2）+CH3OH+H2O （3）CH3COOH （4） ①. 13 ②. （5） （6） 【解析】 【分析】A到B为酯化反应，B到C利用乙酸酐的乙酰化作用同时保护氨基得到C，C再在碳酸钾的弱碱条件下与3-溴丙烯发生取代反应生成D；D在催化剂作用下发生重排得到E，E在作用下得到F，F中的醛基经还原为羟甲基得到G，G在三苯基膦与DEAD发生分子内的成环反应，得到目标中间体H。 【小问1详解】 A的结构为2-羟基-4-氨基苯甲酸，含氧官能团为酚羟基和羧基； 苯环所有原子共面，羧基的-COOH为平面结构，羟基的O-H键可旋转至苯环平面内，氨基中的N为杂化，最多有1个H可通过单键旋转进入苯环平面，总计最多17个原子共面； 【小问2详解】 该步酯化（取代）反应，仅-COOH转化为-COOCH3，其余基团不变。化学方程式为：+CH3OH+H2O； 【小问3详解】 B→C是乙酸酐与氨基发生取代反应，氨基上的H被乙酰基取代，剩余的基团结合生成乙酸； 【小问4详解】 B的分子式为，满足条件的结构是苯环直接连，同时含。苯环上除硝基外的取代基组合为，与硝基在苯环上有邻、间、对3种位置关系：、、，还可以是三种取代基，取代基分别为、和，分别为：、、、、、、、、、。总计种； 核磁共振氢谱峰面积比2:2:2:2:1说明结构高度对称，符合条件的结构简式为：； 【小问5详解】 中含碳碳双键和溴原子，顺式要求双键两侧的相同基团处于双键同一侧，故符合条件的结构简式为； 【小问6详解】 先利用苯酚的酚羟基在碳酸钾条件下和3-氯丙烯发生取代反应生成烯丙基苯基醚，再经重排得到邻烯丙基苯酚，后续沿用题干中双键氧化断键为醛基，故合成路线为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $