精品解析：广东广州中学2025-2026学年第二学期期中考试 高二化学试卷

广州中学2025学年第二学期期中考试 高二化学试卷 可能用到的相对分子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Si-28 K-39 一、选择题(本题共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。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. “科教兴国”展现了中国人逐梦星辰大海的豪情壮志。下列说法正确的是 A. FSO2N3是一种安全、高效的点击化学试剂，第一电离能F>O>N B. [Fe(H2O)6]3+中配位原子是O，中心离子的配位数为6 C. “可燃冰”-甲烷水合物(CH4·8H2O)中H2O与CH4存在分子间氢键 D. “深地一号”油气钻井的钻头为金刚石，金刚石为分子晶体 2. 下列化学用语表示正确的是 A. 基态溴原子的简化电子排布式为[Ar]4s24p5 B. 甲基自由基的电子式： C. 乙烯的球棍模型： D. 异丁烷的结构简式： 3. 关于如图所示的有机物说法不正确的是 A. 分子中有1个手性碳 B. 该有机物含有四种官能团 C. 该有机物分子可以发生氧化、加成、取代反应 D. 该分子采用sp2杂化的碳原子数目为7个 4. 对物质的研究可以分为物质的组成与结构、物质的性质与变化两个方面。下列叙述正确的是 A. 甲苯能使酸性高锰酸钾褪色说明甲基活化了苯环 B. 沸点：< C. SO2的VSEPR模型和空间结构均为V形 D. 乙醇与钠反应比水与钠反应慢，因为乙基是吸电子基，降低了羟基极性 5. 下列关于分离提纯的说法正确的是 A. 用酒精萃取溴水中的溴 B. 通过分液操作可以分离二氯甲烷、三氯甲烷与四氯化碳 C. 用酸性高锰酸钾除去甲烷中的杂质气体乙烯 D. 加入氢氧化钠溶液再分液可除去溴苯中溶解的少量溴，溴苯从分液漏斗下口放出 6. 下列化学方程式书写不正确的是 A. 溴乙烷与NaOH的水溶液共热：CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O B. 乙炔水化法制备乙醛：CH≡CH+H2OCH3CHO C. 甲苯与氯气在光照条件下反应： D. 苯与浓硫酸制备苯磺酸： 7. 利用“氧氯化法”以乙烯制备氯乙烯过程中物质转化关系如图所示。下列说法不正确 A. 化合物I分子中所有原子共平面 B. 化合物I和化合物II中碳原子的杂化方式不同 C. 上述反应中化合物II是由HCl与化合物I直接发生加成反应获得 D. 化合物Ⅲ发生加聚反应的产物为 8. 下列关于有机化合物的说法正确的是 A. 、、均属于苯的同系物 B. 的一溴代物有4种(不考虑立体异构) C. 按系统命名法的名称是2-乙基丙烷 D. 中最少有6个碳原子共平面 9. 现代分析仪器可以给科研、质检等提供定性定量的成像信息。下列说法错误的是 A．光谱分析可鉴定元素 B．质谱法可测定相对分子质量 C．红外光谱图可获得分子中所含的化学键或官能团信息 D．核磁共振氢谱图可确定有机物的实验式 A. A B. B C. C D. D 10. 物质结构决定性质。下列性质差异与结构因素匹配正确的是 选项 性质差异 结构因素 A 热稳定性：HF大于HCl HF分子间存在氢键，HCl分子间不存在氢键 B 酸性：CF3COOH>CCl3COOH 电负性：F>Cl，导致CF3COOH中O-H键的极性更大，更易电离出H+ C 熔点：CO2< SiO2 主要原因是CO2相对分子质量小于SiO2 D 在水中溶解性：丙三醇>丙烷 丙三醇能够形成分子内氢键 A. A B. B C. C D. D 11. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 60gSiO2中含有Si-O键的数目为2NA B. 标准状况下，2.24LC6H14含有碳原子的数目为0.6NA C. 30gC2H6中含有极性共价键数目为6NA D. 100mL 1mol/L[Co(NH3)4Cl2]Cl溶液中Cl- 数目为0.3NA 12. 用下列装置进行实验，能达到实验目的的是 A．证明乙炔可使溴水褪色 B．分离苯和溴苯的混合物 C．实验室制取硝基苯 D．制备乙酸乙酯 A. A B. B C. C D. D 13. 有机物Q为合成药物的中间体，下列说法错误的是 A. M和N转化为Q的反应类型为取代反应 B. Q中环上的一氯代物有6种 C. Q中含有四种官能团 D. 有机物M的分子式为C10H7OBr 14. 烯烃复分解反应可示意如下： 下列化合物中，经过烯烃复分解反应可以生成的是（ ） A. B. C. D. 15. 我国科研人员利用C60和K掺杂制造了一种富勒烯化合物，是一种定量还原剂，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为a pm，设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是 A. 该富勒烯化合物中的K原子和C原子的个数比为3：1 B. C60与石墨烯互为同分异构体 C. 该晶体的密度为g·cm-3 D. 该晶胞中C60与K的最近距离为a pm 16. CO2/C2H4耦合反应制备丙烯酸乙酯()的机理如图所示。下列叙述错误的是 A. 步骤①属于加成反应 B. 若将步骤②中CH3CH2I换为CH3I，产品不会发生变化 C. 步骤③属于消去反应 D. 反应过程中存在C-H键的断裂 二、非选择题 17. 2026年2月，华东理工大学团队公布了新型钙钛矿用于高效灵敏的X射线探测的研究成果。钙钛矿材料因其独特的结构优势，在深空探测领域具有巨大的应用前景。 （1）基态Ti原子的价层电子排布式为_____________。 （2）钛元素在元素周期表中位于_____________区。 （3）下列钛原子或离子失去一个电子所需能量最高的是_____________。 A． B． C． （4）钛的四种卤化物的相对分子质量和熔点如下表所示： 物质 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 相对分子质量 124 190 368 556 熔点/℃ 377℃ -24.12℃ 38.3℃ 155℃ 请解释四种物质熔点变化的原因__________________________。 （5）铈(Ce)的一种氧化物是一种应用广泛的稀土氧化物材料，其晶胞结构如图。 ①该氧化物的化学式是_______________，与Ce4+相邻且最近的Ce4+有___________个。 ②已知晶胞的边长均为a pm，CeO2的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，Ce4+与O2-的核间距最小为_______pm，该晶胞的密度ρ=_______g/cm3。 ③原子坐标参数可以表示晶胞中各原子的相对位置。晶胞图中，A点原子坐标参数为(0，0，0)，则C点原子的坐标参数为______________。 18. 苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸，其反应原理简示如图： 名称 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 甲苯 92 -95 110.6 不溶于水，易溶于乙醇 苯甲酸 122 122.4(100℃左右开始升华) 248 微溶于冷水，易溶于乙醇、热水 实验装置及步骤(略去部分操作)如下： ①往三颈烧瓶加入0.012mol甲苯、100mL水和0.03mol高锰酸钾，加热回流至回流液不再出现油珠。 ②停止加热，从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液，并将反应混合物趁热过滤，用热水洗涤滤渣。 ③合并滤液和洗涤液，于冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。 ④将析出的苯甲酸过滤，用少量液体洗涤。干燥后称量，粗产品为1.5g。 ⑤纯度测定：称取1.5g粗产品，配成100 mL溶液。每次移取20.00mL溶液，用0.1000mol·L-1的KOH标准溶液滴定，三次滴定平均消耗20.00mL的KOH标准溶液。 回答下列问题： （1）根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶的最适宜规格为______(填标号)。 A. 100mL B. 250mL C. 500mL D. 1000mL （2）在反应装置的方框中最好选用__________冷凝管(填“直形”或“球形”)，当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成，其判断理由是______________。 （3）步骤②加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是____________________________。滤渣的主要成分是______________。 （4）在步骤④中“洗涤苯甲酸”最好选用_________洗涤。干燥苯甲酸晶体时，若温度过高，可能出现的结果是__________________。 （5）本实验制备苯甲酸产率为_____________。(保留2位小数)(产率=实际产量/理论产量) （6）若要得到纯度更高的苯甲酸，可通过_________的方法提纯。 19. 湿法冶金是提取复杂多金属矿中有价金属的重要手段。某研究小组以钒铅锌矿为原料[主要成分为PbZn(VO4)(OH)，还有少量FeO(OH)]，采用硫酸浸出法综合回收钒，其工艺流程如下： 已知：i．钒在酸性溶液中以形式存在，在温度高于30℃时易水解生成V2O5沉淀。 i．酸浸后浸出液中的V元素形式存在。 iii．P204是一种酸性萃取剂，金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)如表所示： 金属离子 Fe2+ Fe3+ Al3+ VO2+ 萃取率(%) 0 99 0 99 0 回答下列问题： （1）“酸浸”前需要先将矿石研磨处理，目的是_______________。 （2）钒铅锌矿中钒的化合价为________，基态Fe3+的价电子轨道表示式为______________。 （3）用离子方程式解释温度高于30℃后V元素浸出率下降的原因______________。 （4）还原的目的除了将转化VO2+为外，还有______________。 （5）“氧化”步骤中加入KClO3将VO2+转化为的离子方程式为______________。 （6）沉钒之后过滤、洗涤可得纯净的NH4VO3晶体，检验沉淀洗涤干净的操作为___________。 （7）“沉钒”前若溶液中c()=0.1mol·L-1，“沉钒”得NH4VO3晶体后，上层清液中c()=0.8mol·L-1，则钒元素的沉降率=_______%[Ksp(NH4VO3)=1.6×10-3，反应过程中溶液的体积不变]。 20. 溴己新(I)又称必嗽平，常用作祛痰药，可通过下列路线合成。 （1）D的分子式为____________，其含氧官能团为硝基和____________。 （2）C的结构简式为____________。 （3）写出反应①的反应方程式：____________________________________。 （4）反应②与反应⑥的反应类型分别为____________、______________。 （5）写出反应⑤的反应方程式：________________________。 （6）C9H12是A的同系物，该有机物的核磁共振氢谱图有两组峰值，且峰面积之比为3：1，请写出该物质的结构简式：__________________。 （7）以2-丁烯(CH3CH=CHCH3)合成HOCH2CH=CHCH2OH，写出最后一步的化学方程式：________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广州中学2025学年第二学期期中考试 高二化学试卷 可能用到的相对分子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Si-28 K-39 一、选择题(本题共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。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. “科教兴国”展现了中国人逐梦星辰大海的豪情壮志。下列说法正确的是 A. FSO2N3是一种安全、高效的点击化学试剂，第一电离能F>O>N B. [Fe(H2O)6]3+中配位原子是O，中心离子的配位数为6 C. “可燃冰”-甲烷水合物(CH4·8H2O)中H2O与CH4存在分子间氢键 D. “深地一号”油气钻井的钻头为金刚石，金刚石为分子晶体 【答案】B 【解析】 【详解】A．同周期第二周期元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势，但的轨道为半充满稳定结构，第一电离能顺序为， A错误； B．中配体为，O提供孤电子对作配位原子，共6个配体，中心离子配位数为6，B正确； C．氢键形成需要与电负性大的相连的氢原子和另一个相互作用，中C电负性较小，与之间不存在分子间氢键，C错误； D．金刚石是碳原子通过共价键形成的共价晶体（原子晶体），不属于分子晶体，D错误； 故答案选B。 2. 下列化学用语表示正确的是 A. 基态溴原子的简化电子排布式为[Ar]4s24p5 B. 甲基自由基的电子式： C. 乙烯的球棍模型： D. 异丁烷的结构简式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．基态溴原子为35号元素，简化电子排布式应为，A错误； B．甲基自由基（）中C原子最外层有7个电子，电子式为，B错误； C．乙烯分子式为，分子中含碳碳双键，C原子半径大于H原子，题图球棍模型符合乙烯的结构特点，C正确； D．异丁烷是含4个碳原子的烷烃，结构简式为，题图为2-甲基丁烷（异戊烷）的结构简式，D错误； 故答案选C。 3. 关于如图所示的有机物说法不正确的是 A. 分子中有1个手性碳 B. 该有机物含有四种官能团 C. 该有机物分子可以发生氧化、加成、取代反应 D. 该分子采用sp2杂化的碳原子数目为7个 【答案】B 【解析】 【详解】A．手性碳是指连接4种完全不同基团的饱和碳原子，该分子中同时连接苯环、、、的碳原子为手性碳，仅有1个，A正确； B．该有机物的官能团为醛基、羟基、碳碳三键，共3种，B错误； C．醛基、羟基可发生氧化反应，苯环、醛基、碳碳三键可发生加成反应，苯环上的氢、羟基可发生取代反应（如酯化反应），C正确； D．苯环上的6个碳原子、醛基中的碳原子均采取杂化，合计7个，D正确； 故答案选B。 4. 对物质的研究可以分为物质的组成与结构、物质的性质与变化两个方面。下列叙述正确的是 A. 甲苯能使酸性高锰酸钾褪色说明甲基活化了苯环 B. 沸点：< C. SO2的VSEPR模型和空间结构均为V形 D. 乙醇与钠反应比水与钠反应慢，因为乙基是吸电子基，降低了羟基极性 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为苯环活化了甲基，使甲基可被氧化为羧基，并非甲基活化苯环，A错误； B．邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键，沸点较低；对羟基苯甲醛，可形成分子间氢键，沸点较高，沸点：<，B正确； C．中心原子价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，因存在1对孤电子对，空间结构为V形，二者不相同，C错误； D．乙基是给电子基，会降低羟基中键的极性，使乙醇中羟基氢活泼性弱于水，故乙醇与钠反应更慢，D错误； 故答案选B。 5. 下列关于分离提纯的说法正确的是 A. 用酒精萃取溴水中的溴 B. 通过分液操作可以分离二氯甲烷、三氯甲烷与四氯化碳 C. 用酸性高锰酸钾除去甲烷中的杂质气体乙烯 D. 加入氢氧化钠溶液再分液可除去溴苯中溶解的少量溴，溴苯从分液漏斗下口放出 【答案】D 【解析】 【详解】A．酒精与水可以任意比例互溶，不能作萃取剂，不能萃取溴水中的溴，A错误； B．分液操作适用于分离互不相溶的液体混合物，二氯甲烷、三氯甲烷与四氯化碳互溶，无法通过分液分离，B错误； C．乙烯会被酸性高锰酸钾溶液氧化生成，引入新的杂质，无法达到除杂目的，C错误； D．溴可与溶液反应生成易溶于水的、，溴苯不溶于水且密度大于水，位于分液漏斗下层，可从下口放出，能实现除杂，D正确； 故选D。 6. 下列化学方程式书写不正确的是 A. 溴乙烷与NaOH的水溶液共热：CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O B. 乙炔水化法制备乙醛：CH≡CH+H2OCH3CHO C. 甲苯与氯气在光照条件下反应： D. 苯与浓硫酸制备苯磺酸： 【答案】A 【解析】 【详解】A．溴乙烷与水溶液共热发生取代反应，产物为和，仅与醇溶液共热才发生消去反应生成乙烯，正确为，A错误； B．乙炔在催化剂、条件下与水加成生成乙醛，方程式书写正确，B正确； C．甲苯与在光照下发生甲基上氢原子的取代反应，生成氯化苄和，方程式书写正确，C正确； D．苯与浓硫酸在条件下发生可逆磺化反应，生成苯磺酸和，方程式书写正确，D正确； 故选A。 7. 利用“氧氯化法”以乙烯制备氯乙烯过程中物质转化关系如图所示。下列说法不正确 A. 化合物I分子中所有原子共平面 B. 化合物I和化合物II中碳原子的杂化方式不同 C. 上述反应中化合物II是由HCl与化合物I直接发生加成反应获得 D. 化合物Ⅲ发生加聚反应的产物为 【答案】C 【解析】 【详解】A．化合物I为乙烯，属于平面型分子，所有原子共平面，A正确； B．化合物I中碳原子为杂化，化合物II中碳原子均为饱和单键结构，为杂化，二者碳原子杂化方式不同，B正确； C．与化合物I（乙烯）直接发生加成反应生成，无法得到化合物II（），C错误； D．化合物III为氯乙烯，含有碳碳双键，发生加聚反应生成聚氯乙烯，与给出的产物结构一致，D正确； 故选C。 8. 下列关于有机化合物的说法正确的是 A. 、、均属于苯的同系物 B. 的一溴代物有4种(不考虑立体异构) C. 按系统命名法的名称是2-乙基丙烷 D. 中最少有6个碳原子共平面 【答案】B 【解析】 【详解】A．苯的同系物是仅含一个苯环且侧链为烷基的烃，通式为，、、不属于苯的同系物，A错误； B．甲苯分子中，苯环上有邻、间、对3种等效氢，甲基上有1种等效氢，共4种等效氢，不考虑立体异构时一溴代物有4种，B正确； C．按系统命名法，该有机物最长碳链含4个碳原子，2号碳连有1个甲基，正确名称为2-甲基丁烷，C错误； D．该物质为苯乙烯，苯环为平面结构，与苯环直接相连的乙烯基碳原子一定共面于苯环平面，最少有7个碳原子共平面，D错误； 故答案选B。 9. 现代分析仪器可以给科研、质检等提供定性定量的成像信息。下列说法错误的是 A．光谱分析可鉴定元素 B．质谱法可测定相对分子质量 C．红外光谱图可获得分子中所含的化学键或官能团信息 D．核磁共振氢谱图可确定有机物的实验式 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．不同元素的原子光谱上的特征谱线不同，利用原子光谱上的特征谱线可鉴定元素，A正确； B．质谱图中，最大质荷比近似等于物质相对分子质量，通过质谱法可测定有机化合物的相对分子质量，B正确； C．不同的化学键或官能团在红外光谱图呈现波数不同的吸收峰，红外光谱图可反映有机化合物分子中含有的化学键或官能团信息，C正确； D．核磁共振氢谱图可获得有机化合物分子中氢原子的种类和数目比，不能确定实验式，确定实验式一般需通过有机物的元素定量分析等方法，D错误； 故选D。 10. 物质结构决定性质。下列性质差异与结构因素匹配正确的是 选项 性质差异 结构因素 A 热稳定性：HF大于HCl HF分子间存在氢键，HCl分子间不存在氢键 B 酸性：CF3COOH>CCl3COOH 电负性：F>Cl，导致CF3COOH中O-H键的极性更大，更易电离出H+ C 熔点：CO2< SiO2 主要原因是CO2相对分子质量小于SiO2 D 在水中溶解性：丙三醇>丙烷 丙三醇能够形成分子内氢键 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．热稳定性由分子内共价键的键能决定，H-F键键能大于H-Cl键，故HF热稳定性更强，氢键是分子间作用力，不影响物质热稳定性，A错误； B．电负性，吸电子诱导效应更强，使中键极性更大，更易电离出，因此酸性，B正确； C．属于分子晶体，熔化破坏分子间作用力，属于共价晶体，熔化破坏共价键，二者熔点差异的主要原因是晶体类型不同，与相对分子质量无关，C错误； D．丙三醇在水中溶解性大于丙烷，是因为丙三醇含多个羟基，可与水分子形成分子间氢键，而非分子内氢键，D错误； 故答案选B。 11. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 60gSiO2中含有Si-O键的数目为2NA B. 标准状况下，2.24LC6H14含有碳原子的数目为0.6NA C. 30gC2H6中含有极性共价键数目为6NA D. 100mL 1mol/L[Co(NH3)4Cl2]Cl溶液中Cl- 数目为0.3NA 【答案】C 【解析】 【详解】A．60 g 的物质的量为，为共价晶体，每个原子形成4个键，故1 mol 中键数目为，A错误； B．标准状况下（己烷）为液体，不能用气体摩尔体积计算其物质的量，无法确定碳原子数目，B错误； C．30 g 的物质的量为，1个分子中含6个极性共价键，故极性共价键数目为，C正确； D．配合物中，只有外界的1个可电离，内界的2个与中心离子配位不能电离，故0.1 L 1 mol/L的该溶液中数目为，D错误； 故选C。 12. 用下列装置进行实验，能达到实验目的的是 A．证明乙炔可使溴水褪色 B．分离苯和溴苯的混合物 C．实验室制取硝基苯 D．制备乙酸乙酯 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．电石与饱和食盐水反应生成的乙炔中混有等还原性杂质，这些杂质也能使溴水褪色，未除杂无法证明乙炔使溴水褪色，A错误； B．蒸馏分离苯和溴苯时，温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处测量蒸汽温度，装置不符合要求，B错误； C．实验室制取硝基苯采用水浴加热控制温度50~60℃，温度计测量水浴温度，长导管可冷凝回流易挥发的苯、硝酸等反应物，装置符合实验要求，C正确； D．乙酸乙酯会在溶液中发生水解，应使用饱和碳酸钠溶液收集，D错误； 故答案选C。 13. 有机物Q为合成药物的中间体，下列说法错误的是 A. M和N转化为Q的反应类型为取代反应 B. Q中环上的一氯代物有6种 C. Q中含有四种官能团 D. 有机物M的分子式为C10H7OBr 【答案】B 【解析】 【详解】A．M中的原子被N中的基团取代生成Q和，反应类型为取代反应，A正确； B．Q的环包括呋喃环和苯环，呋喃环上有3种等效氢，苯环上有2种等效氢，环上共5种等效氢，故环上一氯代物有5种，不是6种，B错误； C．Q中含有醚键、碳碳双键、碳碳三键、羟基共四种官能团，C正确； D．1个M分子含有10个、7个、1个、1个，分子式为，D正确； 故选B。 14. 烯烃复分解反应可示意如下： 下列化合物中，经过烯烃复分解反应可以生成的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】由题给息可知，烯烃在合适催化剂作用下可双键断裂，两端基团重新组合为新的烯烃，以此来解答。 【详解】A．中两个碳碳双键断裂后，生成物中新形成的环为六元环，且新环中所形成的碳碳双键位置符合要求，可以生成，故A正确； B．中两个碳碳双键断裂后，合成的是五元环，故B错误； C．中两个碳碳双键断裂后，合成了六元环，但是碳碳双键的位置不正确，故C错误； D．中两个碳碳双键断裂后，得到的是五元环，故D错误； 故选A。 15. 我国科研人员利用C60和K掺杂制造了一种富勒烯化合物，是一种定量还原剂，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为a pm，设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是 A. 该富勒烯化合物中的K原子和C原子的个数比为3：1 B. C60与石墨烯互为同分异构体 C. 该晶体的密度为g·cm-3 D. 该晶胞中C60与K的最近距离为a pm 【答案】C 【解析】 【详解】A．晶胞中位于顶点和体心，数目为，位于表面，数目为，化学式为，和原子个数比为，A错误； B．和石墨烯是碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，B错误； C．晶胞质量为，晶胞体积为，密度，C正确； D．K原子不在面心，因此与的最近距离不为，D错误； 故选C。 16. CO2/C2H4耦合反应制备丙烯酸乙酯()的机理如图所示。下列叙述错误的是 A. 步骤①属于加成反应 B. 若将步骤②中CH3CH2I换为CH3I，产品不会发生变化 C. 步骤③属于消去反应 D. 反应过程中存在C-H键的断裂 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，耦合反应制备丙烯酸乙酯的反应物为二氧化碳、乙烯和碘乙烷，生成物为丙烯酸乙酯和碘化氢，反应的化学方程式为。 【详解】A．步骤①为与发生加成反应生成环状中间体，属于加成反应，A正确； B．中的乙基最终构成产物丙烯酸乙酯的酯基烷氧基部分，若换为，烷氧基变为甲氧基，产物为丙烯酸甲酯，产品会发生变化，B错误； C．步骤③中有机物分子内脱去小分子形成碳碳双键，属于消去反应，C正确； D．步骤③生成碳碳双键的过程中，需要断裂键，因此反应过程中存在键的断裂，D正确； 故答案选B。 二、非选择题 17. 2026年2月，华东理工大学团队公布了新型钙钛矿用于高效灵敏的X射线探测的研究成果。钙钛矿材料因其独特的结构优势，在深空探测领域具有巨大的应用前景。 （1）基态Ti原子的价层电子排布式为_____________。 （2）钛元素在元素周期表中位于_____________区。 （3）下列钛原子或离子失去一个电子所需能量最高的是_____________。 A． B． C． （4）钛的四种卤化物的相对分子质量和熔点如下表所示： 物质 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 相对分子质量 124 190 368 556 熔点/℃ 377℃ -24.12℃ 38.3℃ 155℃ 请解释四种物质熔点变化的原因__________________________。 （5）铈(Ce)的一种氧化物是一种应用广泛的稀土氧化物材料，其晶胞结构如图。 ①该氧化物的化学式是_______________，与Ce4+相邻且最近的Ce4+有___________个。 ②已知晶胞的边长均为a pm，CeO2的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，Ce4+与O2-的核间距最小为_______pm，该晶胞的密度ρ=_______g/cm3。 ③原子坐标参数可以表示晶胞中各原子的相对位置。晶胞图中，A点原子坐标参数为(0，0，0)，则C点原子的坐标参数为______________。 【答案】（1） 3d24s2 （2） d （3）B （4） TiF4为离子晶体，熔点较高；TiCl4、TiBr4、TiI4均为分子晶体，随着相对分子质量的增大，分子间作用力（范德华力）逐渐增强，熔点逐渐升高。 （5） ①. CeO2 ②. 12 ③. ④. ⑤. 【解析】 【小问1详解】 Ti是22号元素，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，故其价层电子排布式为3d24s2； 【小问2详解】 Ti元素的最后填入电子在3d轨道，根据元素周期表的分区规则，它位于d区； 【小问3详解】 图A表示基态Ti原子（3d24s2），失去一个电子所需能量为第一电离能 ；图B表示基态 离子（3d24s1），失去一个电子所需能量为第二电离能 ；图C表示激发态Ti原子（3d24s0），其能量高于基态Ti原子，失去一个电子所需能量小于 ；由于同种元素的第二电离能必然大于第一电离能（），故基态 失去一个电子所需能量最高，故选B； 【小问4详解】 TiF4的熔点异常高，说明其晶体类型与其他三种不同，为离子晶体，离子键较强导致熔点高；而TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点较低，属于分子晶体，对于结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力（范德华力）越强，克服分子间作用力所需的能量越高，因此熔点逐渐升高； 【小问5详解】 ①该氧化物的化学式是 CeO2；晶胞中Ce原子位于顶点和面心，个数为 8× + 6× = 4；O原子位于体内，个数为 8；所以化学式为CeO2；与Ce4+相邻且最近的Ce4+有 12 个（面心立方最密堆积的配位数为12）； ②Ce4+位于顶点，O2-位于晶胞内8个小立方体的体心。所以Ce4+与O2-的核间距最小为体对角线的×，即a pm；晶胞中含有4个CeO2，晶胞质量m =g，晶胞体积V = (a× 10-10×cm)3 = a3× 10-30 cm3； 密度 ρ === g/cm3； ③以A点为原点 (0,0,0)，晶胞的边长为1。C点指向的O原子位于右前下方的小立方体的中心，即 x方向为，y方向为，z方向为；故答案为。 18. 苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸，其反应原理简示如图： 名称 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 甲苯 92 -95 110.6 不溶于水，易溶于乙醇 苯甲酸 122 122.4(100℃左右开始升华) 248 微溶于冷水，易溶于乙醇、热水 实验装置及步骤(略去部分操作)如下： ①往三颈烧瓶加入0.012mol甲苯、100mL水和0.03mol高锰酸钾，加热回流至回流液不再出现油珠。 ②停止加热，从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液，并将反应混合物趁热过滤，用热水洗涤滤渣。 ③合并滤液和洗涤液，于冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。 ④将析出的苯甲酸过滤，用少量液体洗涤。干燥后称量，粗产品为1.5g。 ⑤纯度测定：称取1.5g粗产品，配成100 mL溶液。每次移取20.00mL溶液，用0.1000mol·L-1的KOH标准溶液滴定，三次滴定平均消耗20.00mL的KOH标准溶液。 回答下列问题： （1）根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶的最适宜规格为______(填标号)。 A. 100mL B. 250mL C. 500mL D. 1000mL （2）在反应装置的方框中最好选用__________冷凝管(填“直形”或“球形”)，当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成，其判断理由是______________。 （3）步骤②加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是____________________________。滤渣的主要成分是______________。 （4）在步骤④中“洗涤苯甲酸”最好选用_________洗涤。干燥苯甲酸晶体时，若温度过高，可能出现的结果是__________________。 （5）本实验制备苯甲酸产率为_____________。(保留2位小数)(产率=实际产量/理论产量) （6）若要得到纯度更高的苯甲酸，可通过_________的方法提纯。 【答案】（1）B （2） ①. 球形 ②. 无油珠表明不溶于水的甲苯已被完全氧化 （3） ①. 除去过量的高锰酸钾，避免加入浓盐酸酸化时产生有毒的氯气 ②. MnO （4） ①. 冷水 ②. 苯甲酸易升华而造成损失 （5） 83.33% （6） 重结晶 【解析】 【分析】本实验通过高锰酸钾氧化甲苯制备苯甲酸。首先在三颈烧瓶中加入甲苯、水和高锰酸钾，加热回流，为提高冷凝效果选用球形冷凝管；当回流液中无油珠时说明甲苯反应完全。反应结束后加入饱和亚硫酸氢钠溶液还原过量的高锰酸钾，防止后续加盐酸产生氯气；趁热过滤除去生成的二氧化锰沉淀。滤液冷却后加浓盐酸酸化，析出苯甲酸晶体，过滤并用冷水洗涤以减少溶解损失，干燥时注意控制温度防止升华。最后通过酸碱中和滴定测定产品纯度并计算产率。 【小问1详解】 实验中加入100 mL水及少量其他试剂，液体总体积略大于100 mL。根据加热时烧瓶内液体体积一般为其容积的的原则，最适宜的规格为250 mL，故选B。 【小问2详解】 加热回流操作中，为增加冷凝面积，使冷凝回流效果更好，应选用球形冷凝管。甲苯不溶于水，密度比水小，在混合液中以油珠形式存在，当回流液中不再出现油珠时，说明不溶于水的甲苯已被完全氧化。 【小问3详解】 反应中高锰酸钾过量，加入饱和亚硫酸氢钠溶液可将其还原除去，避免后续加入浓盐酸酸化时发生氧化还原反应生成有毒的氯气。甲苯被高锰酸钾氧化会生成二氧化锰沉淀，因此滤渣的主要成分是MnO。 【小问4详解】 苯甲酸微溶于冷水，易溶于热水和乙醇，为减少洗涤过程中的溶解损失，最好选用冷水洗涤。由表格信息可知，苯甲酸在100℃左右开始升华，若干燥温度过高，会导致苯甲酸升华而损失，降低产率。 【小问5详解】 根据反应关系，0.012 mol甲苯理论上可生成0.012 mol苯甲酸，理论产量为。滴定过程中，20.00 mL溶液消耗KOH的物质的量为，则100 mL溶液中含有苯甲酸的物质的量为，实际得到的纯苯甲酸质量为。因此，本实验制备苯甲酸的产率为。 【小问6详解】 苯甲酸的溶解度受温度影响较大（微溶于冷水，易溶于热水），提纯此类物质通常采用重结晶的方法。 19. 湿法冶金是提取复杂多金属矿中有价金属的重要手段。某研究小组以钒铅锌矿为原料[主要成分为PbZn(VO4)(OH)，还有少量FeO(OH)]，采用硫酸浸出法综合回收钒，其工艺流程如下： 已知：i．钒在酸性溶液中以形式存在，在温度高于30℃时易水解生成V2O5沉淀。 i．酸浸后浸出液中的V元素形式存在。 iii．P204是一种酸性萃取剂，金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)如表所示： 金属离子 Fe2+ Fe3+ Al3+ VO2+ 萃取率(%) 0 99 0 99 0 回答下列问题： （1）“酸浸”前需要先将矿石研磨处理，目的是_______________。 （2）钒铅锌矿中钒的化合价为________，基态Fe3+的价电子轨道表示式为______________。 （3）用离子方程式解释温度高于30℃后V元素浸出率下降的原因______________。 （4）还原的目的除了将转化VO2+为外，还有______________。 （5）“氧化”步骤中加入KClO3将VO2+转化为的离子方程式为______________。 （6）沉钒之后过滤、洗涤可得纯净的NH4VO3晶体，检验沉淀洗涤干净的操作为___________。 （7）“沉钒”前若溶液中c()=0.1mol·L-1，“沉钒”得NH4VO3晶体后，上层清液中c()=0.8mol·L-1，则钒元素的沉降率=_______%[Ksp(NH4VO3)=1.6×10-3，反应过程中溶液的体积不变]。 【答案】（1） 增大固液接触面积，加快酸浸速率，提高钒的浸出率 （2） ①. +5 ②. （3） （4） 将Fe3+还原为Fe2+，防止萃取时 Fe3+进入有机层，实现钒与铁的分离 （5） （6） 取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀生成，则说明已洗涤干净 （7） 98 【解析】 【分析】钒铅锌矿（主要PbZn(VO4)(OH)，少量FeO(OH)），先磨矿增大接触面积，加硫酸酸浸，铅生成浸渣（硫酸铅沉淀），锌、钒以、铁离子进入浸出液；还原步骤：把还原为VO2+，同时把Fe3+还原成Fe2+；加入萃取剂P204，依据表格：VO2+、Fe3+萃取率99%，Fe2+、Al3+、不萃取，此时Fe2+留在萃余液，VO2+进入有机相；反萃取把VO2+从有机相转移到水相；氧化步骤加KClO3将VO2+重新氧化为；再加氨水、NH4Cl沉钒，析出NH4VO3晶体；晶体煅烧分解得到产物V2O5； 【小问1详解】 研磨矿石，会增大反应物（矿石）与酸的接触面积，加快酸浸速率，提高钒的浸出率； 【小问2详解】 PbZn(VO4)(OH)中各原子或原子团的化合价：Pb为+2价、Zn为+2价、O为-2价、OH-为-1价；设V化合价x：+2+2 +x +4×(-2)+(-1)=0，解得x=+5； Fe原子序数26，基态Fe3+价电子为3d5，价电子轨道表示式为； 【小问3详解】 已知：高于30℃易水解生成V2O5沉淀：2+H2OV2O5↓+2H+；生成沉淀，钒留在固体，浸出率下降； 【小问4详解】 看萃取表：Fe3+萃取率99%，Fe2+萃取率0；酸浸后有Fe3+，若不还原，Fe3+会和VO2+一起被P204萃取，引入杂质； 【小问5详解】 酸性环境，被还原为Cl-；化合价：VO2+(V为+4价)→(V为+5价)每个V失1e⁻；(Cl +5)→Cl-得6e⁻；得失电子守恒配平：+6VO2++3H2O=6+Cl-+6H+； 【小问6详解】 沉淀表面会吸附Cl-，检验最后一次洗涤液是否含Cl-：取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，说明洗涤干净；若产生白色沉淀，则未洗净； 【小问7详解】  Ksp(NH4VO3)=c()·c()=1.6× 10-3；上层清液c()=0.8 mol·L-1；则平衡剩余c()=== 0.002 mol·L-1；初始c()=0.1 mol·L-1；沉降率= ×100%=×100%=98%。 20. 溴己新(I)又称必嗽平，常用作祛痰药，可通过下列路线合成。 （1）D的分子式为____________，其含氧官能团为硝基和____________。 （2）C的结构简式为____________。 （3）写出反应①的反应方程式：____________________________________。 （4）反应②与反应⑥的反应类型分别为____________、______________。 （5）写出反应⑤的反应方程式：________________________。 （6）C9H12是A的同系物，该有机物的核磁共振氢谱图有两组峰值，且峰面积之比为3：1，请写出该物质的结构简式：__________________。 （7）以2-丁烯(CH3CH=CHCH3)合成HOCH2CH=CHCH2OH，写出最后一步的化学方程式：________________________。 【答案】（1）C9H9NO4；酯基 （2） （3）+HNO3（浓）+H2O。 （4） ①. 氧化反应 ②. 取代反应 （5）+2Br2+2HBr （6） （7） 【解析】 【分析】A和浓硝酸发生取代反应生成B，B发生氧化反应生成C，C和乙醇发生酯化反应生成D，则C为，D发生还原反应生成E，E和溴发生取代反应生成F，则E为，F中酯基发生还原反应生成G中醇羟基，G和SOCl2发生取代反应生成H，H和发生取代反应生成I。 【小问1详解】 根据D的结构式可得到其分子式为C9H9NO4，结构中除硝基外，含氧的官能团为酯基。 【小问2详解】  反应②是酸性高锰酸钾氧化B（邻硝基甲苯）的甲基，将甲基氧化为羧基，得到C，C的结构简式为。 【小问3详解】 反应①是甲苯的硝化反应，硝基取代苯环上甲基邻位的氢原子，即甲苯和浓硝酸在浓硫酸加热条件下发生邻位硝化，生成邻硝基甲苯和水，其反应方程式为： +HNO3（浓）+H2O。 【小问4详解】 反应②中酸性高锰酸钾将甲基氧化为羧基，属于氧化反应；反应⑥中H的氯原子与胺的氢原子结合，发生取代形成C-N键，属于取代反应。 【小问5详解】 反应⑤是苯环的亲电取代，E（邻氨基苯甲酸乙酯）和2分子溴在溴化铁催化下，苯环上氨基的对位/邻位氢被溴取代，生成二溴代物F和溴化氢，其反应方程式为：+2Br2+2HBr。 【小问6详解】 A是甲苯，同系物为三甲苯类，核磁共振氢谱仅两组峰、峰面积3:1，说明只有甲基氢和苯环氢两类氢，且数目比为9:3=3:1，对应1,3,5-三甲基苯，其结构简式为。 【小问7详解】 合成路径为：先将2-丁烯与Br2发生加成反应得到CH3CHBrCHBrCH3，再发生消去反应得到1,3-丁二烯，1,3-丁二烯再与溴单质发生1,4-加成反应得到，最后一步为卤代烃的水解（取代）反应，得到目标二元醇，其化学方程式为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $