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广东省广州市越秀区2023-2024学年高二下学期期末考试化学试题
1．（2024高二下·越秀期末）从古至今，材料一直推动着人类社会的进步。下列材料主要成分属于有机物的是
A．玻璃 B．石墨烯
C．石英光导纤维 D．导电高分子
2．（2024高二下·越秀期末）近年我国科技事业收获丰硕成果，为提升新质生产力提供了支撑。下列相关描述正确的是
A．“朱雀二号”液氧甲烷火箭入轨成功：CH4燃烧时，其非极性共价键被破坏
B．C929 配套的“长江 2000”发动机试验成功：燃料煤油属于可再生能源
C．打造中国北斗卫星导航系统：星载铷钟所用Rb元素位于元素周期表中的s区
D．研制高导电性 Al-Zr-Sc 合金材料：基态21Sc 的简化电子排布式是 [Ar]3d24s1
3．（2024高二下·越秀期末）下列化学用语或图示表达不正确的是
A．顺-2-丁烯的键线式：
B．SO2的 VSEPR 模型：
C．HCHO分子的空间结构模型：
D．CH2=CH2分子中 π键的形成过程：
4．（2024高二下·越秀期末）下列属于非极性分子的是
A．CS2 B．NF3 C．O3 D．H2O2
5．（2024高二下·越秀期末）干冰的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是
A．干冰能自发地呈现多面体外形
B．1个干冰晶胞中含有14个CO2分子
C．干冰升华时，CO2的C=O受到破坏
D．1个CO2分子周围有4个紧邻分子
6．（2024高二下·越秀期末）“结构决定性质”是化学学科的核心观念。下列相关性质的比较正确的是
A．沸点：乙醇<乙烷 B．硬度：金刚石<硅
C．在水中的溶解度：戊醇<乙醇 D．第一电离能：Cl < P < S
7．（2024高二下·越秀期末）三氯化铁的熔点为282℃、沸点为315℃，易溶于水，也易溶于乙醚等有机溶剂。在400℃时，它的蒸气中有双聚分子存在。则三氯化铁的晶体类型为
A．分子晶体 B．共价晶体 C．金属晶体 D．离子晶体
8．（2024高二下·越秀期末）原花青素是苹果中主要的多酚类物质，具有减少氧化应激以促进人体健康的作用。其中的儿茶素结构如图所示，关于该化合物说法正确的是
A．不属于烃的衍生物
B．能与 Fe3+发生取代反应
C．能与溴水发生加成反应
D．能与 NaOH 溶液或 Na2CO3溶液反应
9．（2024高二下·越秀期末）有机化合物性质因结构而多样，下列说法正确的是
A．环戊烯()分子的核磁共振氢谱有3组峰
B．乙醇和丙三醇互为同系物，化学性质相似
C．甲苯能发生加成反应，但不能发生取代反应
D．丙酮和环氧丙烷()互为同分异构体，化学性质相同
10．（2024高二下·越秀期末）下列除杂方法(括号内为杂质)正确的是
A．硝基苯(苯)：蒸馏
B．苯(少量苯酚)：滴加饱和溴水，过滤后分液
C．乙烯(乙烷)：通入氢氧化钠溶液，洗气
D．苯甲酸(泥沙和 NaCl)：蒸发结晶
11．（2024高二下·越秀期末）NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．27g HCN 分子中含有σ 键数目为 NA
B．1mol K3[Fe(CN)6] 的中心离子的配位键数为6 NA
C．标准状况下，11.2L己烷含有的 C-C键数为 2.5NA
D．常温常压下，1mol甲苯含碳碳双键的数目为3NA
12．（2024高二下·越秀期末）化学是以实验为基础的学科。下列实验操作或方法能达到预期目的的是
选项 实验操作或方法 预期目的
A 对乙酸晶体进行X射线衍射实验 测定乙酸的相对分子质量
B 向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入95%的乙醇 制备[Cu(NH3)4]SO4 H2O晶体
C 加热乙醇、浓硫酸的混合液，使温度迅速上升到140℃ 制备乙烯气体
D 取适量样品于试管中，加入适量NaOH溶液后加热，再滴加AgNO3溶液 检验1-溴丁烷中含有溴元素
A．A B．B C．C D．D
13．（2024高二下·越秀期末）一种抗生素药物Ⅲ的合成路线如下
关于I~Ⅲ三种有机物，下列说法不正确的是
A．有机物Ⅲ中的含氧官能团名称为酰胺基
B．有机物Ⅲ中有1个手性碳原子
C．Ⅰ和Ⅱ合成Ⅲ的原子利用率 100%
D．I~Ⅲ含有的元素中，电负性最大的是O
14．（2024高二下·越秀期末）有机物i在碱性条件下可发生如下反应
下列说法不正确的是
A．能通过红外光谱法对i和ⅱ进行区分
B．i中酮羰基邻位甲基的 C-H键容易断键
C．推测i转变为ii的过程中，只发生了加成反应
D．该条件下还可能生成
15．（2024高二下·越秀期末）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．（2024高二下·越秀期末）科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示。X、Y、M、Q为前四周期元素原子序数依次增大。 X、Y为相邻非金属元素，M、Q为同一周期元素。Y元素的基态原子价层电子为nsnnpn。Q元素原子中只有两种形状的电子云，且所有轨道的电子均成对，其最高能层数是最高能级电子数的2倍。下列说法不正确的是
A．晶体最简化学式为 MQX6Y6
B．最高正化合价：Y >X >Q >M
C．QY2能与水剧烈反应生成可燃性气体
D．Y的最高价氧化物的中心原子的价层电子对数为 4
17．（2024高二下·越秀期末）丙炔酸甲酯(CH≡C-COOCH3 )是一种重要的有机化工原料，不溶于水，常温呈液态，沸点为 103~105 ℃。
实验室制备少量丙炔酸甲酯的步骤如下：
步骤 1：在反应瓶中，加入 14g丙炔酸、50mL甲醇加2mL浓硫酸，搅拌，加热回流一段时间(装置见下图 1)。
步骤 2：蒸出过量的甲醇(装置见下图 2)。
步骤3：反应液冷却后，依次用饱和NaCl溶液、5%Na2CO3溶液、水洗涤。分离出有机相。
步骤 4：有机相经干燥、过滤、蒸馏，得丙炔酸甲酯 6.38g。
（1）步骤1中的反应方程式为　 　。
（2）步骤1中加入过量甲醇的目的是　 　。
（3）图1中仪器a的名称是　 　，其作用是　 　。在仪器b中加入碎瓷片的目的是　 　。
（4）步骤3中用5%Na2CO3溶液洗涤，主要除去的物质是　 　 (填物质名称) ，该步骤中不用等量等浓度的NaOH溶液代替Na2CO3溶液洗涤的主要原因是　 　。最后用水洗涤主要除去的物质是　 　 (填化学式)。
（5）步骤3中分离出有机相的实验操作名称是　 　 。
（6）步骤4干燥有机相时，可选择下列干燥剂中的　 　 (填选项编号)。
A、P2O5 　　　　　　B、碱石灰　　　　　　　C、无水硫酸钠
（7）步骤4蒸馏收集产品时不能用如图2的水浴加热的原因是　 　 。
（8）本实验中丙炔酸甲酯的产率为　 　 (保留 3位有效数字)。
（9）若在进行蒸馏收集产品时，从100℃便开始收集馏分，会使实验的产率偏　 　 (填“高”或“低”)。
（10）丙炔酸甲酯(CH≡C-COOCH3 )的含“-C≡C- ”和“—COO—R”(R 在此可以是氢原子也可以是烃基)官能团的同分异构体有　 　种(不计CH≡C-COOCH3 )，写出其中能发生银镜反应的结构简式　 　。
18．（2024高二下·越秀期末）有机物H是一种正在研制中的新药物，其合成路线如下：
（1）基态Cl原子的价层电子轨道表示式为 　 　。
（2）化合物A分子式为　 　 ，化合物A可由芳香烃M卤代制得，芳香烃 M的名称为　 　 。
（3）根据化合物A的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的有机产物结构简式 取代反应
① 　 　 　 　 水解反应
② 　 　 　 　 硝化反应
（4）化合物B的结构简式为　 　，含有官能团名称为　 　。
（5）1mol D与足量 NaOH溶液在一定条件下反应，最多消耗　 　mol NaOH。
（6）化合物K是D的同分异构体，满足下列条件的K有　 　种(不考虑立体异构)。
i、 1mol K与足量 NaHCO3溶液反应最多产生标准状况下气体44.8L
ii、苯环上有三个取代基，2个氯原子直接连在苯环上相邻位置
（7）反应⑤的化学方程式为　 　。
（8）下列说法正确的是　 　(填选项编号)
a、化合物A中碳原子的杂化轨道类型是sp2
b、化合物E能与水分子形成氢键
c、化合物F分子中最多有12个原子共面
d、反应⑥过程中有σ 键与 π键的断裂
（9）参与反应④的试剂 LiAlH4(氢化铝锂)在有机合成中提供氢，是非常重要的还原剂。一种新型储氢材料的晶胞结构如下图所示。已知原子团1的坐标为(0，0，0)，原子团2的坐标为(，，)。原子团3的坐标为　 　 。比较键角大小：BF3　 　BH(填“<”“>”或“=”)。已知阿伏加德罗常数为 NA，该晶体的密度为　 　g cm-3(1nm=10-7cm，列出计算式)。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】硅和二氧化硅；无机化合物与有机化合物的概念
【解析】【解答】A．玻璃主要成分是二氧化硅，属于无机非金属材料，A错误；
B．石墨烯是碳单质，属于无机物，B错误；
C．石英光导纤维的主要成分为SiO2，属于无机非金属材料，C错误；
D．导电高分子通常是有机高分子材料，它们的主要成分是含有导电基团的有机聚合物。这些导电基团可以是共轭结构的π电子体系，或者是掺杂进聚合物的导电杂质，D正确；
故选D。
【分析】A．玻璃的主要成分二氧化硅是无机物；
Ｂ．石墨烯是碳单质；
Ｃ．光导纤维的主要成分是二氧化硅；
Ｄ．导电高分子属于有机合成材料。
2．【答案】C
【知识点】原子核外电子排布；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A．CH4 燃烧时，只破坏C-H极性键，A错误；
B．燃料煤油属于化石燃料，属于不可再生能源，B错误；
C．星载铷钟所用铷（ Rb） 元素属于周期表第ⅠA族元素，位于元素周期表中的s区，C正确；
D．Sc位于第四周期第B族位于元素周期表的d区，基态 21Sc 的简化电子排布式是 [Ar]3d14s2，D错误；
故选C。
【分析】A．甲烷只含C-H极性键；
Ｂ．煤油属于化石燃料，是不可再生能源；
Ｃ．Rb元素位于元素周期表中的第五周期第IA族，属于s区元素；
Ｄ．Sc的原子序数为21。
3．【答案】B
【知识点】判断简单分子或离子的构型；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A．顺-2-丁烯中两个甲基位于双键同侧，其结构模型为，故A正确；
B．SO2中心原子S原子的价层电子对数，VSEPR模型是平面三角形，故B错误；
C．HCHO是平面结构的分子，含有C=O键和C—H键，且原子半径：C＞O＞H，其空间结构模型为，故C正确；
D．乙烯分子中的π键是C原子的2p轨道以“肩并肩”的方式重叠形成的，其形成过程为，故D正确；
故选B。
【分析】A．相同的原子或原子团位于双键的同侧为顺式；
Ｂ．SO2中心原子S原子的价层电子对数3；
Ｃ．HCHO为平面结构；
Ｄ．乙烯分子中的π键由碳原子的2p轨道肩并肩形成。
4．【答案】A
【知识点】极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A．CS2的空间构型为直线形，分子中正负电中心重合，CS2属于非极性分子，A正确；
B．NF3的空间构型为三角锥形，分子中正负电中心不重合，NF3属于极性分子，B错误；
C．O3为V形结构，正负电荷中心不重合，属于极性分子，C错误；
D．H2O2中含有极性键，两个O H键不在一个平面上，分子结构不对称，正负电荷的中心不重合，为极性分子，D错误；
故选A。
【分析】根据分子正负电荷中心是否重合判断分子极性。
5．【答案】A
【知识点】晶胞的计算；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】A．干冰为分子晶体，晶体具有自范性，故能自发地呈现多面体外形，A正确；
B.1个干冰晶胞中二氧化碳在8个顶角和6个面上，晶胞中含个分子，B错误；
C．干冰升华时为物质状态的变化，破坏的是分子间作用力，化学键未断裂，C错误；
D．在干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有12个；在晶体中截取一个最小的正方体，使正方体的四个顶点都落到CO2分子的中心，则在这个正方形的平面上有4个CO2分子。以右下角CO2分子为研究对象，与其紧邻的为面心上的3个CO2分子，而被选为研究对象的CO2分子被8个立方体所共有，所以是3×8=24 个，又考虑到面心上的被2个这样的立体共有，故=12个，D错误；
故选A。
【分析】冰属于分子晶体，只存在范德华力，属于最密堆积，1个CO2分子周围有12个紧邻分子。
6．【答案】C
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A．乙醇分子间能形成氢键，沸点高于乙烷，A错误；
B．原子半径Si>C，二者都为共价晶体，原子半径越大，共价键的键能越小，则硬度越小，即硬度大小顺序是金刚石>硅，B错误；
C．戊醇的烃基比乙醇的大，烃基是憎水基，烃基越大越难溶于水，则戊醇溶解度比乙醇的低，C正确；
D．P元素原子3p能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，故第一电离能：Cl＞P＞S，D错误；
故选C。
【分析】A．含有氢键的物质熔沸点较高，分子晶体熔沸点与其相对分子质量成正比；
Ｂ．键能越大，硬度越高；
Ｃ．烃基是憎水基；
Ｄ．原子轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，失电子较难，电离能较大。
7．【答案】A
【知识点】分子晶体
【解析】【解答】一般来说，晶体熔点高低顺序是：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体；从题目中可以得知，三氯化铁的熔沸点较低，且蒸气中有双聚分子存在，符合分子晶体特点，故选A。【分析】熔点高低：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体。
8．【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A．该分子中含有C、H、O元素，属于烃的衍生物，A错误；
B．含酚-OH，遇FeCl3会发生显色反应，但在反应过程中，Fe3+与酚-OH发生配位，形成一个稳定的配合物，而非取代反应，B错误；
C．该有机物中不含碳碳双键，不能与溴水发生加成反应，C错误；
D．酚羟基显酸性，酸性强弱：碳酸＞酚羟基＞，因此酚羟基能与NaOH、Na2CO3溶液发生反应，D正确；
故选D。
【分析】A．该物质由C、H、O元素组成；
Ｂ．酚羟基与铁离子发生显色反应；
Ｃ．该物质不含碳碳双键，不能发生加成反应；
Ｄ．酚羟基呈酸性，能与NaOH和碳酸钠反应。
9．【答案】A
【知识点】同分异构现象和同分异构体；苯的同系物及其性质；同系物
【解析】【解答】A．环戊烯含有3种不同环境的氢原子，核磁共振氢谱有3组峰，故A正确；
B．乙醇和丙三醇含羟基数目不同，结构不相似，不互为同系物，故B错误；
C．甲苯中苯环能与氢气发生加成反应，与氯气在光照条件下可发生取代反应，故C错误；
D．丙酮和环氧丙烷分子式都是C3H6O，结构不同，互为同分异构体，但属于不同物质，化学性质不相同，故D错误；
故选A。
【分析】A．分子中有几种不同环境的氢原子，核磁共振氢谱就有几组峰；
Ｂ．结构相似，在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物；
Ｃ．甲苯能与氯气发生取代反应；
Ｄ．分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体。
10．【答案】A
【知识点】除杂
【解析】【解答】A．苯和硝基苯能够互溶，沸点相差较大，采用蒸馏方法分离，A正确；
B．苯酚与溴水反应生成2，4，6-三溴苯酚与苯互溶，不能通过过滤分离，B错误；
C．乙烷和乙烯与氢氧化钠溶液均不反应，所以不能用来除去乙烯中乙烷，C错误；
D．蒸发结晶无法有效地将苯甲酸与泥沙、 NaCl分离，正确的处理方法是先溶解、 过滤除去泥沙， 然后对滤液进行结晶分离出苯甲酸，D错误；
故选A。
【分析】除杂至少要满足两个条件：①一般加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；②反应后不能引入新的杂质。
11．【答案】B
【知识点】物质的量的相关计算；阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.27g HCN 分子的物质的量为1mol，结构中含有σ键数目为 2NA，A错误；
B.K3[Fe(CN)6]中，中心离子为Fe3+，CN为配体，则配位键数为6NA，B正确；
C．标准状况下，己烷为液体，无法用标况下气体摩尔体积进行计算，C错误；
D．甲苯中不含有碳碳双键，D错误；
故选B。
【分析】A．单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，三键中含有1个σ键和2个π键；
Ｂ．K3[Fe(CN)6]中，中心离子为Fe3+，CN为配体；
Ｃ．标况下己烷为液态；
Ｄ．甲苯不含碳碳双键。
12．【答案】B
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A．X射线衍射实验是测定物质是否为晶体，质谱仪主要测定分子的相对分子质量，故A不符合题意；
B．[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度较小，因此向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入95%的乙醇，降低[Cu(NH3)4]SO4溶解度，析出[Cu(NH3)4]SO4 H2O晶体，故B符合题意；
C．乙醇在170℃时才能发生消去反应生成乙烯，故C不符合题意；
D．取适量样品于试管中，加入适量NaOH溶液后加热，向反应后的溶液中加入足量硝酸，再滴加AgNO3溶液，若有淡黄色沉淀生成，则检验1-溴丁烷中含有溴元素，故D不符合题意。
故选B。
【分析】A．X-射线衍射实验是区分晶体和非晶体最科学的方法；
Ｂ．[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度较小；
Ｃ．乙醇在170℃时发生消去反应生成乙烯；
Ｄ．应在酸性条件下检验溴元素。
13．【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；“手性分子”在生命科学等方面的应用；有机物中的官能团；有机物的结构和性质
【解析】【解答】A. 由图可知，有机物Ⅲ中的含氧官能团名称为酰胺基，故A正确；
B. 有机物Ⅲ中有2个手性碳原子，连接S的碳原子和右上角苯环连接的碳原子都是手性碳原子，故B错误；
C. Ⅰ和Ⅱ合成Ⅲ时没有其他物质生成，原子利用率为100%，故C正确；
D. 根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则I~Ⅲ含有的元素中，电负性最大的是O，故D正确。
故选B。
【分析】A．根据有机物Ⅲ的结构简式分析；
Ｂ．手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子；
Ｃ．结合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的结构简式分析；
Ｄ．元素的非金属性越强，电负性越大。
14．【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A．i和ⅱ存在结构上的差异， 它们在红外光谱中的吸收峰位置和强度会有所不同，通过对比i和ⅱ的红外光谱图， 可根据吸收峰的位置和强度的差异对其进行区分，A正确；
B．受羰基的吸电子效应影响，羰基邻位甲基上C H键易断裂，B正确；
C．i转变为ii的过程中发生成环并消去了一个氧原子，推测发生了加成反应和消去反应，C错误；
D．观察到i中上下反应位点相同，呈对称结构，推测该条件下还可能生成，即碳碳双键出现在下侧，D正确；
故选C。
【分析】A．i和ⅱ所含官能团和化学键不同；
Ｂ．羰基的存在使得C-H键更易断裂产生H；
Ｃ．i转变为ii的过程中还生成了碳碳双键；
Ｄ．结合i的结构简式分析。
15．【答案】C
【知识点】超分子
【解析】【解答】A．N上有孤电子对，H+有空轨道，N提供电子，H+提供空轨道形成配位键，A项正确；
B．增大溶液pH并除去Na+，反应物的浓度减小，该反应的平衡逆向移动，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；
故选C。
【分析】A．N存在孤电子对，H+有空轨道；
Ｂ． 增大溶液 pH 并除去 Na+， 该反应的平衡逆向移动；
Ｃ．钾离子的半径大于钠离子；
Ｄ．分子P能与Na+形成超分子。
16．【答案】D
【知识点】原子结构与元素的性质；晶胞的计算；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A．由图可知，X位于晶胞面上，数目为，Y原子 位于晶胞面上，数目为个，M位于顶点，数目为，Q位于体心，数目为1，晶体最简化学式为 MQX6Y6，A正确；
B．Y、X、Q、M最高正化合价分别为4、3、2、1，最高正化合价：Y >X >Q >M，则B正确；
C．Q为Ca，Y为C，CaC2能与水剧烈反应生成乙炔，乙炔具有可燃性，C正确；
D．C的最高价氧化物是CO2，碳原子的价层电子对数为，D错误；
故选D。
【分析】 Y元素的基态原子价层电子为nsnnpn，则其核外电子排布式为1s22s22p2，Y为C元素，X、Y为相邻非金属元素，则X为B元素，Q元素原子中只有两种形状的电子云，且所有轨道的电子均成对，其最高能层数是最高能级电子数的2倍，则Q为Ca元素，M、Q为同一周期元素且原子序数依次增大，故M为K元素。
17．【答案】（1）CH≡C-COOH+CH3OHCH≡C-COOH3+H2O
（2）作溶剂，增大反应物浓度，促进反应正向移动，提高丙炔酸甲酯的产率
（3）球形冷凝管；冷凝回流；防止暴沸
（4）丙炔酸；丙炔酸甲酯在NaOH溶液中发生水解；CH≡C-COONa、Na2CO3
（5）分液
（6）C
（7）水的沸点低于丙炔酸甲酯的沸点
（8）38.0%
（9）偏高
（10）5；HCOO-CH2C≡CH或HCOO-C≡C-CH3
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）步骤1为丙炔酸与甲醇发生酯化反应生成丙炔酸甲酯和水，化学方程式为CH≡C-COOH+CH3OHCH≡C-COOH3+H2O；
（2）甲醇可以溶解丙炔酸，可作为溶剂，并且甲醇过量，增大反应物浓度，促进反应正向移动，提高丙炔酸甲酯的产率；
（3）由图可知，仪器a的名称是为球形冷凝管，其作用是使反应物冷凝回流，提高产率；蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是防止液体加热时发生暴沸；
（4）步骤3中用5%Na2CO3溶液洗涤，主要是丙炔酸与碳酸钠溶液反应，因此主要除去的物质是丙炔酸；不用等量等浓度的NaOH溶液代替Na2CO3溶液洗涤的主要原因是丙炔酸甲酯在NaOH溶液中发生水解；最后用水洗涤主要除去的物质是丙炔酸与碳酸钠反应的产物丙炔酸钠和过量的碳酸钠溶液；
（5）反应液是有机相和无机溶液的混合物，两者互不相溶且分层，采用分液的方法分离，因此分离出有机相的实验操作名称是分液；
（6）丙炔酸甲酯在酸碱条件下发生水解，步骤4中干燥有机相时，P2O5与水反应生成磷酸，会使丙炔酸甲酯发生水解，碱石灰溶于水，会促进丙炔酸甲酯水解，因此只能用无水硫酸钠；
故答案选C。
（7）丙炔酸甲酯的沸点是103℃，水的沸点是100℃，有机物的沸点比水的高，所以蒸馏时不能用水浴加热；
（8）甲醇过量，则理论上生成丙炔酸甲酯的质量为：，丙炔酸甲酯的产率为。
（9）若在进行蒸馏收集产品时，从100℃便开始收集馏分，则收集到的馏分产物质量增大，因此会使实验的产率偏高；
（10）丙炔酸甲酯(CH≡C—COOCH3)的含“—C≡C—”和“—COO—R”(R在此可以是氢原子也可以是烃基)官能团的同分异构体有HC≡CCH2COOH、CH3C≡CCOOH、HCOOCH2C≡CH、HCOOC≡CCH3、CH3COOC≡CH共5种，能发生银镜反应，说明含有醛基，符合条件的结构简式为HCOO-CH2C≡CH或HCOO-C≡C-CH3。
【分析】在反应瓶中，加入 14g丙炔酸、50mL甲醇加2mL浓硫酸，发生酯化反应制得丙炔酸甲酯，反应原理为 CH≡C-COOH+CH3OHCH≡C-COOH3+H2O ，使用过量甲醇能使反应正向移动，提高产物产率，加热回流，蒸出甲醇，将反应液冷却后加入饱和NaCl溶液、5%Na2CO3溶液溶解多余的酸，降低丙炔酸甲酯的溶解度，便于析出，再水洗涤，用分液法分离出有机相，经干燥后蒸馏得到丙炔酸甲酯。
（1）步骤1为丙炔酸与甲醇发生酯化反应生成丙炔酸甲酯和水，化学方程式为CH≡C-COOH+CH3OHCH≡C-COOH3+H2O；
（2）甲醇可以溶解丙炔酸，可作为溶剂，并且甲醇过量，增大反应物浓度，促进反应正向移动，提高丙炔酸甲酯的产率；
（3）步骤2的图中所示的装置中仪器A的名称是(球形)冷凝管，作用是使反应物冷凝回流，提高产率；蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是防止液体加热时发生暴沸；
（4）步骤3中用5%Na2CO3溶液洗涤，主要是丙炔酸与碳酸钠溶液反应，因此主要除去的物质是丙炔酸；不用等量等浓度的NaOH溶液代替Na2CO3溶液洗涤的主要原因是丙炔酸甲酯在NaOH溶液中发生水解；最后用水洗涤主要除去的物质是丙炔酸与碳酸钠反应的产物丙炔酸钠和过量的碳酸钠溶液；
（5）步骤3中分离出有机相的实验操作名称是分液；
（6）丙炔酸甲酯在酸碱条件下发生水解，步骤4中干燥有机相时，P2O5与水反应生成磷酸，会使丙炔酸甲酯发生水解，碱石灰溶于水，会促进丙炔酸甲酯水解，因此只能用无水硫酸钠；
故答案选C。
（7）丙炔酸甲酯的沸点是103℃，水的沸点是100℃，有机物的沸点比水的高，所以蒸馏时不能用水浴加热；
（8）甲醇过量，则理论上生成丙炔酸甲酯的质量为：，丙炔酸甲酯的产率为。
（9）若在进行蒸馏收集产品时，从100℃便开始收集馏分，则收集到的馏分产物质量增大，因此会使实验的产率偏高；
（10）丙炔酸甲酯(CH≡C—COOCH3)的含“—C≡C—”和“—COO—R”(R在此可以是氢原子也可以是烃基)官能团的同分异构体有HC≡CCH2COOH、CH3C≡CCOOH、HCOOCH2C≡CH、HCOOC≡CCH3、CH3COOC≡CH共5种，其中能发生银镜反应的结构简式为HCOO-CH2C≡CH或HCOO-C≡C-CH3。
18．【答案】（1）
（2）C8H8Cl2；邻二甲苯
（3）NaOH溶液，加热；；浓硝酸、浓硫酸，加热；
（4）；碳氯键、羧基
（5）6
（6）6
（7）
（8）bd
（9）(1，0，1)；>；
【知识点】晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；有机物的合成；有机物的结构和性质；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】（1）氯是第17号元素，其价电子排布式为3s23p5，轨道表示式为；
（2）根据A的结构简式可知，其分子中含有8个C原子，8个H原子，2个Cl原子，分子式为C8H8Cl2；化合物A可由芳香烃M卤代制得，芳香烃 M为名称为邻二甲苯；
（3）化合物A中含有碳氯键，可以发生水解反应，条件为NaOH溶液，加热；卤代烃的水解后，卤素原子水解为羟基，则产物为；A为，含有苯环，可以发生取代反应（硝化反应），在浓硝酸、浓硫酸，加热条件下，取代苯环上的氢原子，产物为；
（4）A被酸性高锰酸钾氧化，将甲基氧化为羧基得到B，则B的结构简式为：，含有官能团名称为碳氯键、羧基；
（5）D中含有的氯原子和酯基均能与NaOH溶液反应，则1mol D与足量 NaOH溶液在一定条件下反应，最多消耗6mol；
（6）化合物K是D的同分异构体，满足条件：i、1mol K与足量 NaHCO3溶液反应最多产生标准状况下气体44.8L，则含有2mol羧基， ii、苯环上有三个取代基，2个氯原子直接连在苯环上相邻位置，可以把其余四个碳（含羧基）做为一个取代基，则在苯环上有两个位置，，取代基有三种满足下列条件的K有6种；
（7）反应⑤为醇催化氧化生成醛，反应的化学方程式为：；
（8）a、化合物A中苯环上的碳原子采用sp2杂化，饱和碳原子采用sp3杂化，故化合物A中碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3，a错误；
b、化合物E含有羟基，能与水分子形成氢键，b正确；
c、化合物F苯环上有12个原子共成，醛基上四原子共面，则最多16个原子共面，c错误；
d、反应⑥过程中有H2O2中的σ 键与 醛基中的C=O中π键的断裂，d正确；
故选bd；
（9）原子团1的坐标为(0，0，0)，原子团2的坐标为(，，)，则原子团3的坐标为(1，0，1)；BF3中B原子价电子数目是，杂化方式为sp2，键角为120度，BH中B原子价电子数目是，杂化方式为sp3，键角为109度28分，键角大小：BF3>BH；由晶胞结构可知，位于体心、顶点和面上的BH离子的个数为1+8×+4×=4，位于棱上、面上的钠离子个数为4×+6×=4，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(a×10-7)2×2a×10-7×d，解得d=。
【分析】化合物A被酸性高锰酸钾氧化，甲基被氧化为-COOH得到B，则B的结构简式为，在加热条件下脱水得到C，C在酸性条件下水解，再与甲醇发生酯化反应得到D，D在LiAlH4条件下发生还原反应，将羧基还原为羟基得到E，E催化氧化，将-OH氧化为-CHO得到F，F在H2O2条件下反应得到G，G在ROH/H+条件下反应得到产物H。
（1）氯是第17号元素，电子排布1s22s22p63s23p5，基态Cl原子的价层电子轨道表示式为；
（2）A为，其分子式为C8H8Cl2；化合物A可由芳香烃M卤代制得，芳香烃 M为名称为邻二甲苯；
（3）A为，含有碳氯键，可以发生水解反应，条件为NaOH溶液，加热；卤代烃的水解后的产物中原来卤素的位置即水解后羟基的位置，则产物为；A为，含有苯环，可以发生取代反应（硝化反应），在浓硝酸、浓硫酸，加热条件下，取代苯环上的氢原子，产物为；
（4）根据分析，B的结构简式为：，含有官能团名称为碳氯键、羧基；
（5）D为含有碳氯键和酯基均能与NaOH溶液反应，1mol碳氯键消耗2mol NaOH，1mol酯基消耗2mol NaOH，故1mol D与足量 NaOH溶液在一定条件下反应，最多消耗6mol；
（6）D为，化合物K是D的同分异构体
i、1mol K与足量 NaHCO3溶液反应最多产生标准状况下气体44.8L，则含有2mol羧基， ii、苯环上有三个取代基，2个氯原子直接连在苯环上相邻位置，可以把其余四个碳（含羧基）做为一个取代基，则在苯环上有两个位置，，取代基有三种满足下列条件的K有6种；
（7）应⑤的化学方程式为醇的催化氧化，方程式为：；
（8）a、化合物A中苯环上的碳原子采用sp2杂化，另外两个甲基采用sp3杂化，故化合物A中碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3，a错误；
b、化合物E含有羟基，能与水分子形成氢键，b正确；
c、化合物F苯环上有12个原子共成，醛基上四原子共面，则最多16个原子共面，c错误；
d、反应⑥过程中有H2O2中的σ 键与 醛基中的C=O中π键的断裂，d正确；
故选bd；
（9）已知原子团1的坐标为(0，0，0)，原子团2的坐标为(，，)。原子团3的坐标为(1，0，1)；BF3中B原子价电子数目是，杂化方式为sp2，键角为120度，BH中B原子价电子数目是，杂化方式为sp3，键角为109度28分，键角大小：BF3>BH；由晶胞结构可知，位于体心、顶点和面上的BH离子的个数为1+8×+4×=4，位于棱上、面上的钠离子个数为4×+6×=4，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(a×10—7)2×2a×10—7×d，解得d=；
1 / 1广东省广州市越秀区2023-2024学年高二下学期期末考试化学试题
1．（2024高二下·越秀期末）从古至今，材料一直推动着人类社会的进步。下列材料主要成分属于有机物的是
A．玻璃 B．石墨烯
C．石英光导纤维 D．导电高分子
【答案】D
【知识点】硅和二氧化硅；无机化合物与有机化合物的概念
【解析】【解答】A．玻璃主要成分是二氧化硅，属于无机非金属材料，A错误；
B．石墨烯是碳单质，属于无机物，B错误；
C．石英光导纤维的主要成分为SiO2，属于无机非金属材料，C错误；
D．导电高分子通常是有机高分子材料，它们的主要成分是含有导电基团的有机聚合物。这些导电基团可以是共轭结构的π电子体系，或者是掺杂进聚合物的导电杂质，D正确；
故选D。
【分析】A．玻璃的主要成分二氧化硅是无机物；
Ｂ．石墨烯是碳单质；
Ｃ．光导纤维的主要成分是二氧化硅；
Ｄ．导电高分子属于有机合成材料。
2．（2024高二下·越秀期末）近年我国科技事业收获丰硕成果，为提升新质生产力提供了支撑。下列相关描述正确的是
A．“朱雀二号”液氧甲烷火箭入轨成功：CH4燃烧时，其非极性共价键被破坏
B．C929 配套的“长江 2000”发动机试验成功：燃料煤油属于可再生能源
C．打造中国北斗卫星导航系统：星载铷钟所用Rb元素位于元素周期表中的s区
D．研制高导电性 Al-Zr-Sc 合金材料：基态21Sc 的简化电子排布式是 [Ar]3d24s1
【答案】C
【知识点】原子核外电子排布；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A．CH4 燃烧时，只破坏C-H极性键，A错误；
B．燃料煤油属于化石燃料，属于不可再生能源，B错误；
C．星载铷钟所用铷（ Rb） 元素属于周期表第ⅠA族元素，位于元素周期表中的s区，C正确；
D．Sc位于第四周期第B族位于元素周期表的d区，基态 21Sc 的简化电子排布式是 [Ar]3d14s2，D错误；
故选C。
【分析】A．甲烷只含C-H极性键；
Ｂ．煤油属于化石燃料，是不可再生能源；
Ｃ．Rb元素位于元素周期表中的第五周期第IA族，属于s区元素；
Ｄ．Sc的原子序数为21。
3．（2024高二下·越秀期末）下列化学用语或图示表达不正确的是
A．顺-2-丁烯的键线式：
B．SO2的 VSEPR 模型：
C．HCHO分子的空间结构模型：
D．CH2=CH2分子中 π键的形成过程：
【答案】B
【知识点】判断简单分子或离子的构型；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A．顺-2-丁烯中两个甲基位于双键同侧，其结构模型为，故A正确；
B．SO2中心原子S原子的价层电子对数，VSEPR模型是平面三角形，故B错误；
C．HCHO是平面结构的分子，含有C=O键和C—H键，且原子半径：C＞O＞H，其空间结构模型为，故C正确；
D．乙烯分子中的π键是C原子的2p轨道以“肩并肩”的方式重叠形成的，其形成过程为，故D正确；
故选B。
【分析】A．相同的原子或原子团位于双键的同侧为顺式；
Ｂ．SO2中心原子S原子的价层电子对数3；
Ｃ．HCHO为平面结构；
Ｄ．乙烯分子中的π键由碳原子的2p轨道肩并肩形成。
4．（2024高二下·越秀期末）下列属于非极性分子的是
A．CS2 B．NF3 C．O3 D．H2O2
【答案】A
【知识点】极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A．CS2的空间构型为直线形，分子中正负电中心重合，CS2属于非极性分子，A正确；
B．NF3的空间构型为三角锥形，分子中正负电中心不重合，NF3属于极性分子，B错误；
C．O3为V形结构，正负电荷中心不重合，属于极性分子，C错误；
D．H2O2中含有极性键，两个O H键不在一个平面上，分子结构不对称，正负电荷的中心不重合，为极性分子，D错误；
故选A。
【分析】根据分子正负电荷中心是否重合判断分子极性。
5．（2024高二下·越秀期末）干冰的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是
A．干冰能自发地呈现多面体外形
B．1个干冰晶胞中含有14个CO2分子
C．干冰升华时，CO2的C=O受到破坏
D．1个CO2分子周围有4个紧邻分子
【答案】A
【知识点】晶胞的计算；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】A．干冰为分子晶体，晶体具有自范性，故能自发地呈现多面体外形，A正确；
B.1个干冰晶胞中二氧化碳在8个顶角和6个面上，晶胞中含个分子，B错误；
C．干冰升华时为物质状态的变化，破坏的是分子间作用力，化学键未断裂，C错误；
D．在干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有12个；在晶体中截取一个最小的正方体，使正方体的四个顶点都落到CO2分子的中心，则在这个正方形的平面上有4个CO2分子。以右下角CO2分子为研究对象，与其紧邻的为面心上的3个CO2分子，而被选为研究对象的CO2分子被8个立方体所共有，所以是3×8=24 个，又考虑到面心上的被2个这样的立体共有，故=12个，D错误；
故选A。
【分析】冰属于分子晶体，只存在范德华力，属于最密堆积，1个CO2分子周围有12个紧邻分子。
6．（2024高二下·越秀期末）“结构决定性质”是化学学科的核心观念。下列相关性质的比较正确的是
A．沸点：乙醇<乙烷 B．硬度：金刚石<硅
C．在水中的溶解度：戊醇<乙醇 D．第一电离能：Cl < P < S
【答案】C
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A．乙醇分子间能形成氢键，沸点高于乙烷，A错误；
B．原子半径Si>C，二者都为共价晶体，原子半径越大，共价键的键能越小，则硬度越小，即硬度大小顺序是金刚石>硅，B错误；
C．戊醇的烃基比乙醇的大，烃基是憎水基，烃基越大越难溶于水，则戊醇溶解度比乙醇的低，C正确；
D．P元素原子3p能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，故第一电离能：Cl＞P＞S，D错误；
故选C。
【分析】A．含有氢键的物质熔沸点较高，分子晶体熔沸点与其相对分子质量成正比；
Ｂ．键能越大，硬度越高；
Ｃ．烃基是憎水基；
Ｄ．原子轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，失电子较难，电离能较大。
7．（2024高二下·越秀期末）三氯化铁的熔点为282℃、沸点为315℃，易溶于水，也易溶于乙醚等有机溶剂。在400℃时，它的蒸气中有双聚分子存在。则三氯化铁的晶体类型为
A．分子晶体 B．共价晶体 C．金属晶体 D．离子晶体
【答案】A
【知识点】分子晶体
【解析】【解答】一般来说，晶体熔点高低顺序是：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体；从题目中可以得知，三氯化铁的熔沸点较低，且蒸气中有双聚分子存在，符合分子晶体特点，故选A。【分析】熔点高低：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体。
8．（2024高二下·越秀期末）原花青素是苹果中主要的多酚类物质，具有减少氧化应激以促进人体健康的作用。其中的儿茶素结构如图所示，关于该化合物说法正确的是
A．不属于烃的衍生物
B．能与 Fe3+发生取代反应
C．能与溴水发生加成反应
D．能与 NaOH 溶液或 Na2CO3溶液反应
【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A．该分子中含有C、H、O元素，属于烃的衍生物，A错误；
B．含酚-OH，遇FeCl3会发生显色反应，但在反应过程中，Fe3+与酚-OH发生配位，形成一个稳定的配合物，而非取代反应，B错误；
C．该有机物中不含碳碳双键，不能与溴水发生加成反应，C错误；
D．酚羟基显酸性，酸性强弱：碳酸＞酚羟基＞，因此酚羟基能与NaOH、Na2CO3溶液发生反应，D正确；
故选D。
【分析】A．该物质由C、H、O元素组成；
Ｂ．酚羟基与铁离子发生显色反应；
Ｃ．该物质不含碳碳双键，不能发生加成反应；
Ｄ．酚羟基呈酸性，能与NaOH和碳酸钠反应。
9．（2024高二下·越秀期末）有机化合物性质因结构而多样，下列说法正确的是
A．环戊烯()分子的核磁共振氢谱有3组峰
B．乙醇和丙三醇互为同系物，化学性质相似
C．甲苯能发生加成反应，但不能发生取代反应
D．丙酮和环氧丙烷()互为同分异构体，化学性质相同
【答案】A
【知识点】同分异构现象和同分异构体；苯的同系物及其性质；同系物
【解析】【解答】A．环戊烯含有3种不同环境的氢原子，核磁共振氢谱有3组峰，故A正确；
B．乙醇和丙三醇含羟基数目不同，结构不相似，不互为同系物，故B错误；
C．甲苯中苯环能与氢气发生加成反应，与氯气在光照条件下可发生取代反应，故C错误；
D．丙酮和环氧丙烷分子式都是C3H6O，结构不同，互为同分异构体，但属于不同物质，化学性质不相同，故D错误；
故选A。
【分析】A．分子中有几种不同环境的氢原子，核磁共振氢谱就有几组峰；
Ｂ．结构相似，在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物；
Ｃ．甲苯能与氯气发生取代反应；
Ｄ．分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体。
10．（2024高二下·越秀期末）下列除杂方法(括号内为杂质)正确的是
A．硝基苯(苯)：蒸馏
B．苯(少量苯酚)：滴加饱和溴水，过滤后分液
C．乙烯(乙烷)：通入氢氧化钠溶液，洗气
D．苯甲酸(泥沙和 NaCl)：蒸发结晶
【答案】A
【知识点】除杂
【解析】【解答】A．苯和硝基苯能够互溶，沸点相差较大，采用蒸馏方法分离，A正确；
B．苯酚与溴水反应生成2，4，6-三溴苯酚与苯互溶，不能通过过滤分离，B错误；
C．乙烷和乙烯与氢氧化钠溶液均不反应，所以不能用来除去乙烯中乙烷，C错误；
D．蒸发结晶无法有效地将苯甲酸与泥沙、 NaCl分离，正确的处理方法是先溶解、 过滤除去泥沙， 然后对滤液进行结晶分离出苯甲酸，D错误；
故选A。
【分析】除杂至少要满足两个条件：①一般加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；②反应后不能引入新的杂质。
11．（2024高二下·越秀期末）NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．27g HCN 分子中含有σ 键数目为 NA
B．1mol K3[Fe(CN)6] 的中心离子的配位键数为6 NA
C．标准状况下，11.2L己烷含有的 C-C键数为 2.5NA
D．常温常压下，1mol甲苯含碳碳双键的数目为3NA
【答案】B
【知识点】物质的量的相关计算；阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.27g HCN 分子的物质的量为1mol，结构中含有σ键数目为 2NA，A错误；
B.K3[Fe(CN)6]中，中心离子为Fe3+，CN为配体，则配位键数为6NA，B正确；
C．标准状况下，己烷为液体，无法用标况下气体摩尔体积进行计算，C错误；
D．甲苯中不含有碳碳双键，D错误；
故选B。
【分析】A．单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，三键中含有1个σ键和2个π键；
Ｂ．K3[Fe(CN)6]中，中心离子为Fe3+，CN为配体；
Ｃ．标况下己烷为液态；
Ｄ．甲苯不含碳碳双键。
12．（2024高二下·越秀期末）化学是以实验为基础的学科。下列实验操作或方法能达到预期目的的是
选项 实验操作或方法 预期目的
A 对乙酸晶体进行X射线衍射实验 测定乙酸的相对分子质量
B 向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入95%的乙醇 制备[Cu(NH3)4]SO4 H2O晶体
C 加热乙醇、浓硫酸的混合液，使温度迅速上升到140℃ 制备乙烯气体
D 取适量样品于试管中，加入适量NaOH溶液后加热，再滴加AgNO3溶液 检验1-溴丁烷中含有溴元素
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A．X射线衍射实验是测定物质是否为晶体，质谱仪主要测定分子的相对分子质量，故A不符合题意；
B．[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度较小，因此向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入95%的乙醇，降低[Cu(NH3)4]SO4溶解度，析出[Cu(NH3)4]SO4 H2O晶体，故B符合题意；
C．乙醇在170℃时才能发生消去反应生成乙烯，故C不符合题意；
D．取适量样品于试管中，加入适量NaOH溶液后加热，向反应后的溶液中加入足量硝酸，再滴加AgNO3溶液，若有淡黄色沉淀生成，则检验1-溴丁烷中含有溴元素，故D不符合题意。
故选B。
【分析】A．X-射线衍射实验是区分晶体和非晶体最科学的方法；
Ｂ．[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度较小；
Ｃ．乙醇在170℃时发生消去反应生成乙烯；
Ｄ．应在酸性条件下检验溴元素。
13．（2024高二下·越秀期末）一种抗生素药物Ⅲ的合成路线如下
关于I~Ⅲ三种有机物，下列说法不正确的是
A．有机物Ⅲ中的含氧官能团名称为酰胺基
B．有机物Ⅲ中有1个手性碳原子
C．Ⅰ和Ⅱ合成Ⅲ的原子利用率 100%
D．I~Ⅲ含有的元素中，电负性最大的是O
【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；“手性分子”在生命科学等方面的应用；有机物中的官能团；有机物的结构和性质
【解析】【解答】A. 由图可知，有机物Ⅲ中的含氧官能团名称为酰胺基，故A正确；
B. 有机物Ⅲ中有2个手性碳原子，连接S的碳原子和右上角苯环连接的碳原子都是手性碳原子，故B错误；
C. Ⅰ和Ⅱ合成Ⅲ时没有其他物质生成，原子利用率为100%，故C正确；
D. 根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则I~Ⅲ含有的元素中，电负性最大的是O，故D正确。
故选B。
【分析】A．根据有机物Ⅲ的结构简式分析；
Ｂ．手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子；
Ｃ．结合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的结构简式分析；
Ｄ．元素的非金属性越强，电负性越大。
14．（2024高二下·越秀期末）有机物i在碱性条件下可发生如下反应
下列说法不正确的是
A．能通过红外光谱法对i和ⅱ进行区分
B．i中酮羰基邻位甲基的 C-H键容易断键
C．推测i转变为ii的过程中，只发生了加成反应
D．该条件下还可能生成
【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A．i和ⅱ存在结构上的差异， 它们在红外光谱中的吸收峰位置和强度会有所不同，通过对比i和ⅱ的红外光谱图， 可根据吸收峰的位置和强度的差异对其进行区分，A正确；
B．受羰基的吸电子效应影响，羰基邻位甲基上C H键易断裂，B正确；
C．i转变为ii的过程中发生成环并消去了一个氧原子，推测发生了加成反应和消去反应，C错误；
D．观察到i中上下反应位点相同，呈对称结构，推测该条件下还可能生成，即碳碳双键出现在下侧，D正确；
故选C。
【分析】A．i和ⅱ所含官能团和化学键不同；
Ｂ．羰基的存在使得C-H键更易断裂产生H；
Ｃ．i转变为ii的过程中还生成了碳碳双键；
Ｄ．结合i的结构简式分析。
15．（2024高二下·越秀期末）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
【知识点】超分子
【解析】【解答】A．N上有孤电子对，H+有空轨道，N提供电子，H+提供空轨道形成配位键，A项正确；
B．增大溶液pH并除去Na+，反应物的浓度减小，该反应的平衡逆向移动，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；
故选C。
【分析】A．N存在孤电子对，H+有空轨道；
Ｂ． 增大溶液 pH 并除去 Na+， 该反应的平衡逆向移动；
Ｃ．钾离子的半径大于钠离子；
Ｄ．分子P能与Na+形成超分子。
16．（2024高二下·越秀期末）科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示。X、Y、M、Q为前四周期元素原子序数依次增大。 X、Y为相邻非金属元素，M、Q为同一周期元素。Y元素的基态原子价层电子为nsnnpn。Q元素原子中只有两种形状的电子云，且所有轨道的电子均成对，其最高能层数是最高能级电子数的2倍。下列说法不正确的是
A．晶体最简化学式为 MQX6Y6
B．最高正化合价：Y >X >Q >M
C．QY2能与水剧烈反应生成可燃性气体
D．Y的最高价氧化物的中心原子的价层电子对数为 4
【答案】D
【知识点】原子结构与元素的性质；晶胞的计算；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A．由图可知，X位于晶胞面上，数目为，Y原子 位于晶胞面上，数目为个，M位于顶点，数目为，Q位于体心，数目为1，晶体最简化学式为 MQX6Y6，A正确；
B．Y、X、Q、M最高正化合价分别为4、3、2、1，最高正化合价：Y >X >Q >M，则B正确；
C．Q为Ca，Y为C，CaC2能与水剧烈反应生成乙炔，乙炔具有可燃性，C正确；
D．C的最高价氧化物是CO2，碳原子的价层电子对数为，D错误；
故选D。
【分析】 Y元素的基态原子价层电子为nsnnpn，则其核外电子排布式为1s22s22p2，Y为C元素，X、Y为相邻非金属元素，则X为B元素，Q元素原子中只有两种形状的电子云，且所有轨道的电子均成对，其最高能层数是最高能级电子数的2倍，则Q为Ca元素，M、Q为同一周期元素且原子序数依次增大，故M为K元素。
17．（2024高二下·越秀期末）丙炔酸甲酯(CH≡C-COOCH3 )是一种重要的有机化工原料，不溶于水，常温呈液态，沸点为 103~105 ℃。
实验室制备少量丙炔酸甲酯的步骤如下：
步骤 1：在反应瓶中，加入 14g丙炔酸、50mL甲醇加2mL浓硫酸，搅拌，加热回流一段时间(装置见下图 1)。
步骤 2：蒸出过量的甲醇(装置见下图 2)。
步骤3：反应液冷却后，依次用饱和NaCl溶液、5%Na2CO3溶液、水洗涤。分离出有机相。
步骤 4：有机相经干燥、过滤、蒸馏，得丙炔酸甲酯 6.38g。
（1）步骤1中的反应方程式为　 　。
（2）步骤1中加入过量甲醇的目的是　 　。
（3）图1中仪器a的名称是　 　，其作用是　 　。在仪器b中加入碎瓷片的目的是　 　。
（4）步骤3中用5%Na2CO3溶液洗涤，主要除去的物质是　 　 (填物质名称) ，该步骤中不用等量等浓度的NaOH溶液代替Na2CO3溶液洗涤的主要原因是　 　。最后用水洗涤主要除去的物质是　 　 (填化学式)。
（5）步骤3中分离出有机相的实验操作名称是　 　 。
（6）步骤4干燥有机相时，可选择下列干燥剂中的　 　 (填选项编号)。
A、P2O5 　　　　　　B、碱石灰　　　　　　　C、无水硫酸钠
（7）步骤4蒸馏收集产品时不能用如图2的水浴加热的原因是　 　 。
（8）本实验中丙炔酸甲酯的产率为　 　 (保留 3位有效数字)。
（9）若在进行蒸馏收集产品时，从100℃便开始收集馏分，会使实验的产率偏　 　 (填“高”或“低”)。
（10）丙炔酸甲酯(CH≡C-COOCH3 )的含“-C≡C- ”和“—COO—R”(R 在此可以是氢原子也可以是烃基)官能团的同分异构体有　 　种(不计CH≡C-COOCH3 )，写出其中能发生银镜反应的结构简式　 　。
【答案】（1）CH≡C-COOH+CH3OHCH≡C-COOH3+H2O
（2）作溶剂，增大反应物浓度，促进反应正向移动，提高丙炔酸甲酯的产率
（3）球形冷凝管；冷凝回流；防止暴沸
（4）丙炔酸；丙炔酸甲酯在NaOH溶液中发生水解；CH≡C-COONa、Na2CO3
（5）分液
（6）C
（7）水的沸点低于丙炔酸甲酯的沸点
（8）38.0%
（9）偏高
（10）5；HCOO-CH2C≡CH或HCOO-C≡C-CH3
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）步骤1为丙炔酸与甲醇发生酯化反应生成丙炔酸甲酯和水，化学方程式为CH≡C-COOH+CH3OHCH≡C-COOH3+H2O；
（2）甲醇可以溶解丙炔酸，可作为溶剂，并且甲醇过量，增大反应物浓度，促进反应正向移动，提高丙炔酸甲酯的产率；
（3）由图可知，仪器a的名称是为球形冷凝管，其作用是使反应物冷凝回流，提高产率；蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是防止液体加热时发生暴沸；
（4）步骤3中用5%Na2CO3溶液洗涤，主要是丙炔酸与碳酸钠溶液反应，因此主要除去的物质是丙炔酸；不用等量等浓度的NaOH溶液代替Na2CO3溶液洗涤的主要原因是丙炔酸甲酯在NaOH溶液中发生水解；最后用水洗涤主要除去的物质是丙炔酸与碳酸钠反应的产物丙炔酸钠和过量的碳酸钠溶液；
（5）反应液是有机相和无机溶液的混合物，两者互不相溶且分层，采用分液的方法分离，因此分离出有机相的实验操作名称是分液；
（6）丙炔酸甲酯在酸碱条件下发生水解，步骤4中干燥有机相时，P2O5与水反应生成磷酸，会使丙炔酸甲酯发生水解，碱石灰溶于水，会促进丙炔酸甲酯水解，因此只能用无水硫酸钠；
故答案选C。
（7）丙炔酸甲酯的沸点是103℃，水的沸点是100℃，有机物的沸点比水的高，所以蒸馏时不能用水浴加热；
（8）甲醇过量，则理论上生成丙炔酸甲酯的质量为：，丙炔酸甲酯的产率为。
（9）若在进行蒸馏收集产品时，从100℃便开始收集馏分，则收集到的馏分产物质量增大，因此会使实验的产率偏高；
（10）丙炔酸甲酯(CH≡C—COOCH3)的含“—C≡C—”和“—COO—R”(R在此可以是氢原子也可以是烃基)官能团的同分异构体有HC≡CCH2COOH、CH3C≡CCOOH、HCOOCH2C≡CH、HCOOC≡CCH3、CH3COOC≡CH共5种，能发生银镜反应，说明含有醛基，符合条件的结构简式为HCOO-CH2C≡CH或HCOO-C≡C-CH3。
【分析】在反应瓶中，加入 14g丙炔酸、50mL甲醇加2mL浓硫酸，发生酯化反应制得丙炔酸甲酯，反应原理为 CH≡C-COOH+CH3OHCH≡C-COOH3+H2O ，使用过量甲醇能使反应正向移动，提高产物产率，加热回流，蒸出甲醇，将反应液冷却后加入饱和NaCl溶液、5%Na2CO3溶液溶解多余的酸，降低丙炔酸甲酯的溶解度，便于析出，再水洗涤，用分液法分离出有机相，经干燥后蒸馏得到丙炔酸甲酯。
（1）步骤1为丙炔酸与甲醇发生酯化反应生成丙炔酸甲酯和水，化学方程式为CH≡C-COOH+CH3OHCH≡C-COOH3+H2O；
（2）甲醇可以溶解丙炔酸，可作为溶剂，并且甲醇过量，增大反应物浓度，促进反应正向移动，提高丙炔酸甲酯的产率；
（3）步骤2的图中所示的装置中仪器A的名称是(球形)冷凝管，作用是使反应物冷凝回流，提高产率；蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是防止液体加热时发生暴沸；
（4）步骤3中用5%Na2CO3溶液洗涤，主要是丙炔酸与碳酸钠溶液反应，因此主要除去的物质是丙炔酸；不用等量等浓度的NaOH溶液代替Na2CO3溶液洗涤的主要原因是丙炔酸甲酯在NaOH溶液中发生水解；最后用水洗涤主要除去的物质是丙炔酸与碳酸钠反应的产物丙炔酸钠和过量的碳酸钠溶液；
（5）步骤3中分离出有机相的实验操作名称是分液；
（6）丙炔酸甲酯在酸碱条件下发生水解，步骤4中干燥有机相时，P2O5与水反应生成磷酸，会使丙炔酸甲酯发生水解，碱石灰溶于水，会促进丙炔酸甲酯水解，因此只能用无水硫酸钠；
故答案选C。
（7）丙炔酸甲酯的沸点是103℃，水的沸点是100℃，有机物的沸点比水的高，所以蒸馏时不能用水浴加热；
（8）甲醇过量，则理论上生成丙炔酸甲酯的质量为：，丙炔酸甲酯的产率为。
（9）若在进行蒸馏收集产品时，从100℃便开始收集馏分，则收集到的馏分产物质量增大，因此会使实验的产率偏高；
（10）丙炔酸甲酯(CH≡C—COOCH3)的含“—C≡C—”和“—COO—R”(R在此可以是氢原子也可以是烃基)官能团的同分异构体有HC≡CCH2COOH、CH3C≡CCOOH、HCOOCH2C≡CH、HCOOC≡CCH3、CH3COOC≡CH共5种，其中能发生银镜反应的结构简式为HCOO-CH2C≡CH或HCOO-C≡C-CH3。
18．（2024高二下·越秀期末）有机物H是一种正在研制中的新药物，其合成路线如下：
（1）基态Cl原子的价层电子轨道表示式为 　 　。
（2）化合物A分子式为　 　 ，化合物A可由芳香烃M卤代制得，芳香烃 M的名称为　 　 。
（3）根据化合物A的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的有机产物结构简式 取代反应
① 　 　 　 　 水解反应
② 　 　 　 　 硝化反应
（4）化合物B的结构简式为　 　，含有官能团名称为　 　。
（5）1mol D与足量 NaOH溶液在一定条件下反应，最多消耗　 　mol NaOH。
（6）化合物K是D的同分异构体，满足下列条件的K有　 　种(不考虑立体异构)。
i、 1mol K与足量 NaHCO3溶液反应最多产生标准状况下气体44.8L
ii、苯环上有三个取代基，2个氯原子直接连在苯环上相邻位置
（7）反应⑤的化学方程式为　 　。
（8）下列说法正确的是　 　(填选项编号)
a、化合物A中碳原子的杂化轨道类型是sp2
b、化合物E能与水分子形成氢键
c、化合物F分子中最多有12个原子共面
d、反应⑥过程中有σ 键与 π键的断裂
（9）参与反应④的试剂 LiAlH4(氢化铝锂)在有机合成中提供氢，是非常重要的还原剂。一种新型储氢材料的晶胞结构如下图所示。已知原子团1的坐标为(0，0，0)，原子团2的坐标为(，，)。原子团3的坐标为　 　 。比较键角大小：BF3　 　BH(填“<”“>”或“=”)。已知阿伏加德罗常数为 NA，该晶体的密度为　 　g cm-3(1nm=10-7cm，列出计算式)。
【答案】（1）
（2）C8H8Cl2；邻二甲苯
（3）NaOH溶液，加热；；浓硝酸、浓硫酸，加热；
（4）；碳氯键、羧基
（5）6
（6）6
（7）
（8）bd
（9）(1，0，1)；>；
【知识点】晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；有机物的合成；有机物的结构和性质；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】（1）氯是第17号元素，其价电子排布式为3s23p5，轨道表示式为；
（2）根据A的结构简式可知，其分子中含有8个C原子，8个H原子，2个Cl原子，分子式为C8H8Cl2；化合物A可由芳香烃M卤代制得，芳香烃 M为名称为邻二甲苯；
（3）化合物A中含有碳氯键，可以发生水解反应，条件为NaOH溶液，加热；卤代烃的水解后，卤素原子水解为羟基，则产物为；A为，含有苯环，可以发生取代反应（硝化反应），在浓硝酸、浓硫酸，加热条件下，取代苯环上的氢原子，产物为；
（4）A被酸性高锰酸钾氧化，将甲基氧化为羧基得到B，则B的结构简式为：，含有官能团名称为碳氯键、羧基；
（5）D中含有的氯原子和酯基均能与NaOH溶液反应，则1mol D与足量 NaOH溶液在一定条件下反应，最多消耗6mol；
（6）化合物K是D的同分异构体，满足条件：i、1mol K与足量 NaHCO3溶液反应最多产生标准状况下气体44.8L，则含有2mol羧基， ii、苯环上有三个取代基，2个氯原子直接连在苯环上相邻位置，可以把其余四个碳（含羧基）做为一个取代基，则在苯环上有两个位置，，取代基有三种满足下列条件的K有6种；
（7）反应⑤为醇催化氧化生成醛，反应的化学方程式为：；
（8）a、化合物A中苯环上的碳原子采用sp2杂化，饱和碳原子采用sp3杂化，故化合物A中碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3，a错误；
b、化合物E含有羟基，能与水分子形成氢键，b正确；
c、化合物F苯环上有12个原子共成，醛基上四原子共面，则最多16个原子共面，c错误；
d、反应⑥过程中有H2O2中的σ 键与 醛基中的C=O中π键的断裂，d正确；
故选bd；
（9）原子团1的坐标为(0，0，0)，原子团2的坐标为(，，)，则原子团3的坐标为(1，0，1)；BF3中B原子价电子数目是，杂化方式为sp2，键角为120度，BH中B原子价电子数目是，杂化方式为sp3，键角为109度28分，键角大小：BF3>BH；由晶胞结构可知，位于体心、顶点和面上的BH离子的个数为1+8×+4×=4，位于棱上、面上的钠离子个数为4×+6×=4，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(a×10-7)2×2a×10-7×d，解得d=。
【分析】化合物A被酸性高锰酸钾氧化，甲基被氧化为-COOH得到B，则B的结构简式为，在加热条件下脱水得到C，C在酸性条件下水解，再与甲醇发生酯化反应得到D，D在LiAlH4条件下发生还原反应，将羧基还原为羟基得到E，E催化氧化，将-OH氧化为-CHO得到F，F在H2O2条件下反应得到G，G在ROH/H+条件下反应得到产物H。
（1）氯是第17号元素，电子排布1s22s22p63s23p5，基态Cl原子的价层电子轨道表示式为；
（2）A为，其分子式为C8H8Cl2；化合物A可由芳香烃M卤代制得，芳香烃 M为名称为邻二甲苯；
（3）A为，含有碳氯键，可以发生水解反应，条件为NaOH溶液，加热；卤代烃的水解后的产物中原来卤素的位置即水解后羟基的位置，则产物为；A为，含有苯环，可以发生取代反应（硝化反应），在浓硝酸、浓硫酸，加热条件下，取代苯环上的氢原子，产物为；
（4）根据分析，B的结构简式为：，含有官能团名称为碳氯键、羧基；
（5）D为含有碳氯键和酯基均能与NaOH溶液反应，1mol碳氯键消耗2mol NaOH，1mol酯基消耗2mol NaOH，故1mol D与足量 NaOH溶液在一定条件下反应，最多消耗6mol；
（6）D为，化合物K是D的同分异构体
i、1mol K与足量 NaHCO3溶液反应最多产生标准状况下气体44.8L，则含有2mol羧基， ii、苯环上有三个取代基，2个氯原子直接连在苯环上相邻位置，可以把其余四个碳（含羧基）做为一个取代基，则在苯环上有两个位置，，取代基有三种满足下列条件的K有6种；
（7）应⑤的化学方程式为醇的催化氧化，方程式为：；
（8）a、化合物A中苯环上的碳原子采用sp2杂化，另外两个甲基采用sp3杂化，故化合物A中碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3，a错误；
b、化合物E含有羟基，能与水分子形成氢键，b正确；
c、化合物F苯环上有12个原子共成，醛基上四原子共面，则最多16个原子共面，c错误；
d、反应⑥过程中有H2O2中的σ 键与 醛基中的C=O中π键的断裂，d正确；
故选bd；
（9）已知原子团1的坐标为(0，0，0)，原子团2的坐标为(，，)。原子团3的坐标为(1，0，1)；BF3中B原子价电子数目是，杂化方式为sp2，键角为120度，BH中B原子价电子数目是，杂化方式为sp3，键角为109度28分，键角大小：BF3>BH；由晶胞结构可知，位于体心、顶点和面上的BH离子的个数为1+8×+4×=4，位于棱上、面上的钠离子个数为4×+6×=4，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(a×10—7)2×2a×10—7×d，解得d=；
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