资源简介

西北大学附中25-26下学期期中检测
高二化学试题
注意事项：
1.本试题共8页，满分100分，时间75分钟.
2.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上.
3.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，再选涂其它答案标好.回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效.
4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收
5.可能用到的相对原子质量：O-16 H-1 C-12 N-14
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
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．有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是
A．在晶体中，距等距且最近的构成正八面体
B．在晶体中，与的配位数之比为
C．金刚石晶体中，有键
D．该气态团簇分子的分子式为或
2．通过给电子主体Y和吸电子客体Z作用，可制备一种延迟荧光材料的通用超分子主客体共晶，制备路线如下。下列说法正确的是
A．Y与Z之间通过共价键形成稳定的主客体结构
B．X的核磁共振氢谱有7组峰
C．Z分子中氟原子的引入增强了分子的给电子能力
D．Y的空腔大小与Z的分子尺寸相匹配，体现了超分子分子识别的特征
3．配合物可用于检验。设为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是
A．该配合物溶于水完全电离，可得到离子
B．0.5mol基态的未成对电子数为
C．中提供孤电子对的是
D．1mol配合物中所含的键数目为
4．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的原子核外只有1个电子，基态Y原子的s能级电子数是p能级电子数的2倍，Z与Y同主族，常温下W的单质是黄色固体。下列说法正确的是
A．原子半径：W＞Z＞Y＞X
B．最简单氢化物的热稳定性：Y＞Z
C．X与Y形成的化合物一定只含极性键
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞W
5．我国选手宁忠岩在第二十五届冬奥会上打破了男子1500米速度滑冰奥运会纪录，还终结了欧美选手长达102年的垄断。下列说法错误的是
A．主火炬采用铝合金打造，主要利用其强度高、重量轻、抗腐蚀的性质
B．火炬燃料采用生物液化石油气，液化石油气的主要成分是烯烃
C．冰场采用乙二醇水溶液作为载冷剂进行制冰，乙二醇和水之间可形成分子间氢键
D．运动员竞赛服防护层的核心材料使用芳香族聚酰胺纤维（芳纶），芳纶具有高强度的性能
6．为提纯下列物质（括号内为少量杂质），所选用的除杂试剂与主要分离方法都正确的是
不纯物质 除杂试剂 分离方法
A 苯（甲苯） 酸性溶液、NaOH溶液 分液
B 溴苯（溴） NaOH溶液 过滤
C 乙烷（乙烯） 酸性高锰酸钾 洗气
D 苯（苯酚） 浓溴水 过滤
A．A B．B C．C D．D
7．物质的结构决定性质，下列两者对应关系正确的是
A．在冰晶体中，水分子间的氢键具有方向性，使冰的密度比水小
B．CO2和SiO2所含的化学键类型不同，因此他们的熔、沸点和硬度差异大
C．苯酚分子结构中苯环对羟基的影响使苯酚在羟基的邻、对位上的氢原子较易被取代
D．臭氧(O3)是极性分子，因此它在水中的溶解度大于在四氯化碳中的溶解度
8．聚酰胺型固载化冠醚M是一种兼具冠醚离子识别能力与聚合物稳定性的功能材料。可用如下反应制备M，下列相关说法错误的是
A．K符合中心对称 B．反应方程式中
C．L所有原子可共平面 D．M可用于识别碱金属离子
9．不饱和聚酯可用于制备玻璃钢，其合成路线如下，下列说法错误的是
A．高分子最多可消耗
B．反应物B与乙二醇是同系物
C．与足量氢气反应的产物有2个手性碳原子
D．理论上，生成所需原料的物质的量投料比
10．近年来诺贝尔化学奖授予金属有机框架材料开发领域，MOF-5是其中最具代表性的材料之一，由与对苯二甲酸根()通过配位键连接，其中与同一配体相连的两个的取向不同，MOF-5晶体内部的空腔可以吸附小分子。下列说法正确的是
A．配体苯环上的二氯代物有4种
B．MOF-5晶体中不同取向的与的个数比为1：1：6
C．可在配体上引入-OH、以增强MOF-5与之间的吸附作用
D．MOF-5晶体中可通过氢键吸附
11．有机物X是一种治疗糖尿病药物的重要中间体，其结构如图所示。下列关于有机物X的说法正确的是
A．分子式为 B．分子中含两个手性碳原子
C．分子中含杂化方式的碳原子共16个 D．存在顺反异构现象
阅读材料，低聚物瓜环在药物载体方面应用广泛，合成路线如图1.瓜环结构卷曲成空腔，不同空腔尺寸可识别且“装进”不同分子形成超分子，如瓜环［6］可以识别MBZ并自组装体。瓜环［6］及MBZ的结构如图2，MBZ中环上的原子共面。完成问题。
12．下列说法正确的是
A．X与、均反应 B．可用质谱法测定瓜环的聚合度
C．Y→瓜环为加聚反应 D．瓜环存在3种不同环境的H
13．下列说法错误的是
A．Y→瓜环［6］过程中，C的杂化方式发生变化
B．MBZ与完全加成产物不具有旋光性
C．MBZ中1号N的碱性强于2号N
D．瓜环［6］与MBZ通过分子间氢键和范德华力形成超分子
14．下列说法正确的是
A．烷烃沸点：>>
B．分子中最多有6个碳原子在同一平面
C．不存在芳香族同分异构体
D．与等物质的量的溴发生加成反应，其二溴产物有5种(不考虑立体异构)
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、非选择题(共4小题，合计58分)
15．2-吡咯甲醛是一种重要的有机合成中间体，其制备原理及实验操作如下(部分装置条件已省略)，请回答相关问题：
已知：①(三氯氧磷)是一种无色、发烟的液体，遇水水解生成酸。
②二氯甲烷的密度为。
③反应过程中会放热，反应温度过高，易发生副反应。
实验步骤如下：
Ⅰ.向50 mL配有搅拌器的三颈烧瓶中加入10.0 mL(过量)干燥的N，N-二甲基甲酰胺(简称DMF)。将三颈烧瓶用冰水浴冷却至，加入三氯氧磷(7.9 mmol)，撤去冰水浴。
Ⅱ.室温搅拌30 min。将三颈烧瓶再次用冰水浴冷却至，缓慢加入吡咯(7.2 mmol)，撤去冰水浴。
Ⅲ.室温搅拌，每隔10 min用薄层色谱分析(TLC)监测反应进程，反应结束后，将反应液倒入饱和碳酸氢钠溶液中。
Ⅳ.经二氯甲烷萃取、洗涤、干燥、蒸馏等操作得到2-吡咯甲醛(5.69 mmol)。
回答下列问题：
(1)仪器a的名称为_______；冰水浴冷却的作用可能有_______(答1点即可)。
(2)保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提高三氯氧磷与DMF转化率的操有_______；TLC监测反应进程的原理与_______(填“蒸馏”“重结晶”或“纸层析”)类似。
(3)反应结束后，将反应液倒入饱和碳酸氢钠溶液的目的是_______；用二氯甲烷萃取时，有机相处于_______(填“上层”或“下层”)。
(4)下列有关2-吡咯甲醛的合成反应说法正确的是_______(填字母)。
A.DMF能与水形成分子间氢键
B.第一步反应中作还原剂
C.中间体中含有离子键和共价键
(5)计算本实验中2-吡咯甲醛的产率为_______% (结果保留两位小数)。
16．磷酸亚铁锂()正极材料具备较高的能量密度，有助于提升电动汽车的续航能力并延长储能系统的工作时长。以硫铁矿(主要成分为，含少量、和)为原料制备磷酸亚铁锂的工艺流程如图所示。
已知：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀()时的pH如下表。
离子种类
开始沉淀时的pH 1.6 3.2 7.6
完全沉淀时的pH 3.1 4.7 9.6
(1)滤渣1的主要成分为___________(填化学式)。
(2)“还原”的目的是___________。
(3)用FeO“除铝”的优点为___________。
(4)写出“氧化”过程中发生反应的离子方程式：___________。
(5)简述“沉铁”步骤中检验铁元素完全沉淀的方法：___________。
(6)在橡胶、造纸、纺织、食品、火柴等工业以及农业中均有重要用途。其晶胞如图所示，晶胞边长为，设为阿伏加德罗常数的值，1号的坐标为，3号的坐标为。2号的坐标为___________；与最近且等距离的有___________个，晶体密度计算式为___________。
17．有机物I是某高分子的中间体，合成路线如图所示：
请回答下列问题：
(1)I分子中有___________种官能团。
(2)已知A中不含环状结构。
①A的结构简式为___________。
②A→B实现了由___________到___________的转化(填官能团名称)，实现该转化通常需要加入(填“氧化剂”或“还原剂”)___________。
(3)G分子中键与键数目之比为___________。
(4)B+C→D的反应类型为酯化反应，则C中含有官能团的名称为___________。
(5)已知D+E→F的反应类型为加成反应，则E的结构简式为___________。
18．化合物G是合成治疗急性偏头痛药物Zavzpret的中间体，其合成路线如下：
其中，“”为基团“”的缩写。
(1)化合物A的官能团名称为：___________。
(2)A→B的反应机理如下(弯箭头“”表示一对电子的转移)，其中“步骤1”的反应类型为___________。
(3)E→F有副产物产生，F的分子式为，其结构简式为___________。
(4)D的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：___________。
分子中含三元碳环，不同化学环境的氢原子个数之比为；1 mol该物质完全水解时最多消耗4 mol NaOH。
(5)请设计以2-丁烯、丙酮和为原料制备的合成路线流程图___________(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
1．D
A．以顶点的研究，与之等距最近的有6个，处于其上、下、前、后、左、右，则距等距且最近的构成正八面体，A正确；
B．距离最近且等距的有4个，即的配位数为4，面心的与8个等距且最近，则的配位数为8，故与的配位数之比为2：1，B正确；
C．在金刚石晶体中，每个碳原子可形成4个键，而每个键又被2个C原子共用，则金刚石晶体中共有键，C正确；
D．该气态团簇1个分子中含有4个E原子、4个F原子，则分子式应为或，D错误；
故答案为D。
2．D
A．Y与Z形成超分子主客体结构，二者依靠分子间非共价作用（范德华力等）结合，并非共价键，A错误；
B．X分子结构较对称，N上甲基中为1种氢原子，两苯环连接处碳原子上两个甲基等效，其中含1种氢原子，连个苯环等效，每个苯环上有4种不同化学环境的氢，总共有1+1+4=6种，核磁共振氢谱应为6组峰，B错误；
C．氟是强吸电子基团，氟原子的引入会增强Z分子的吸电子能力，而非给电子能力，C错误；
D．超分子的分子识别特征就是主体空腔大小与客体分子尺寸匹配，才能选择性结合形成稳定超分子，D正确；
故选D。
3．C
A．配合物溶于水发生电离：，但该配合物的物质的量未知，A错误；
B．基态的价层电子排布式为，故未成对电子数为4，故基态的未成对电子数为，B错误；
C．中提供空轨道，提供孤电子对，C正确；
D．中、以碳氮三键结合，一个三键含1个键、2个键，故配合物中所含的键数目为，D错误；
故选C。
4．B
X原子核外只有1个电子，为；基态Y原子s能级总电子数是p能级电子数的2倍，电子排布为，为；Z与Y同主族，Z为Si；常温下W的单质为黄色固体，W为。
A．同周期主族元素原子半径从左到右递减，故原子半径，即，正确原子半径顺序为，A错误；
B．非金属性越强最简单氢化物热稳定性越强，同主族从上到下非金属性减弱，非金属性，故热稳定性，即，B正确；
C．与C形成的化合物为烃类，如乙烷C2H6中含有非极性键，并非一定只含极性键，C错误；
D．非金属性越强最高价氧化物对应水化物酸性越强，非金属性，故酸性，即，D错误；
故答案选B。
5．B
A．铝合金密度小故重量轻，合金强度高于纯金属，且铝表面易形成致密氧化膜具有抗腐蚀性，适合作为火炬制作材料，A正确；
B．液化石油气的主要成分为丙烷、丁烷等烷烃，仅含少量烯烃，并非以烯烃为主要成分，B错误；
C．乙二醇和水分子中都含有羟基，二者之间可形成分子间氢键，C正确；
D．芳香族聚酰胺纤维（芳纶）是高性能合成纤维，具有高强度的特性，适用于制作竞赛服防护层，D正确；
故选B。
6．A
A．酸性可将甲苯氧化为苯甲酸，苯甲酸与溶液反应生成易溶于水的苯甲酸钠，而苯不溶于水，通过分液可实现分离，故A正确；
B．溴与溶液反应生成易溶于水的钠盐，溴苯是不溶于水的液态有机物，二者分层，应采用分液法分离，过滤适用于固液分离，故B错误；
C．乙烯能被酸性溶液氧化为气体，除去乙烯的同时引入了新杂质，不符合除杂要求，故C错误；
D．苯酚与浓溴水反应生成的2,4,6-三溴苯酚可溶于苯，同时过量的溴单质也会溶于苯，引入新杂质，且无法通过过滤分离，故D错误；
故选A。
7．A
A．冰晶体中氢键具有方向性，使水分子按四面体取向排列形成空隙较大的疏松结构，因此冰的密度比水小，A正确；
B．CO2和SiO2均只含极性共价键，化学键类型相同，CO2为分子晶体，SiO2为共价晶体，导致它们的熔、沸点和硬度差异大，B错误；
C．苯酚中是羟基对苯环的活化作用，使羟基邻、对位的氢原子更易被取代，C错误；
D．臭氧是极性分子，水是极性溶剂，四氯化碳是非极性溶剂。根据相似相溶原理，极性分子易溶于极性溶剂，但臭氧的极性很弱，所以更易溶于非极性溶剂四氯化碳，D错误；
故选A。
8．B
A．观察K的结构，分子关于中心对称，绕中心旋转180°后与原结构重合，符合中心对称，A正确；
B．n个K分子与n个L分子发生缩聚反应，每个K分子含2个-NH2，每个L分子含2个-COCl，每形成1个酰胺键脱去1个HCl分子，整个反应共脱去2n-1个HCl分子，故x=2n-1，B错误；
C．L中的苯环、羰基均为平面结构，各平面通过单键连接，单键可旋转，因此所有原子可能位于同一平面，C正确；
D．M具有冠醚结构，冠醚具有特定的空腔结构，不同大小的冠醚可以识别并结合不同半径的碱金属离子，D正确；
故选B。
9．C
B为1,2-丙二醇，E是C与B反应的产物，其结构为，据此解答。
A．高分子F的每个重复单元中含4个酯基，每个酯基水解消耗，因此最多消耗，A正确；
B．B（1,2-丙二醇）和乙二醇均为饱和二元醇，结构相似，组成相差1个CH2，互为同系物，B正确；
C．E与足量氢气加成反应后苯环变为环己烷，手性碳原子（连4个不同基团的碳）共3个，分别为环己烷上两个连不同取代基的碳、侧链连羟基的碳，C错误；
D．缩聚反应中总羧基物质的量等于总羟基物质的量即可，1mol A提供2mol羧基，1mol C提供2mol羧基，总羧基为4mol，2mol B提供羟基4mol，羧基与羟基物质的量相等，投料比正确，D正确；
故选C。
10．B
A．对苯二甲酸根苯环上的等效氢有1种，其二氯代物共3种，不是4种，A错误；
B．晶体呈电中性，每个带+6电荷，每个带-2电荷，故，两种不同取向的个数比为1:1时，总比例为1:1:6，符合电荷守恒，B正确；
C．是亲水基团，可与水形成氢键增强吸附，但是疏水基团，会减弱MOF-5与水的吸附作用，C错误；
D．不含电负性较大的原子，也不含可形成氢键的活泼氢，无法形成氢键，D错误；
故选B。
11．C
A．根据结构，其分子式为C20H18O2，A错误；
B．手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子，分子中含1个手性碳原子，B错误；
C．苯环中碳原子为sp2杂化，羰基、碳碳双键中碳原子为sp2杂化，分子中含sp2杂化方式的碳原子共16个，C正确；
D．碳碳双键一端有2个相同的氢原子，故不存在顺反异构现象，D错误；
故答案为C。
12．B 13．C
12．A．X中含有氨基，显碱性，只能和反应，A错误；
B．质谱法可以测定高聚物的相对分子质量，进而计算得到聚合度，B正确；
C．Y与合成瓜环[n]过程中脱去小分子水，属于缩聚反应，不是加聚反应，C错误；
D．瓜环[6]结构高度对称，存在甘脲环亚甲基和端口桥连亚甲基，共2种不同化学环境的H，D错误；
故选B。
13．A．中C为杂化，反应后变为亚甲基的杂化，杂化方式发生改变，A正确；
B．和完全加成后得到的产物结构简式为，属于内消旋体，不具有旋光性，B错误；
C．1号N（）的孤对电子参与环的共轭体系，不易结合；2号N（双键N）的孤对电子不参与共轭，易结合，故1号N碱性弱于2号N，C错误；
D．瓜环[6]与MBZ形成超分子，分子间存在氢键和范德华力，D正确；
故选C。
14．B
A．烷烃的沸点高低规律：碳原子数越多，沸点越高；碳原子数目相同，支链越多，沸点越低；因此烷烃沸点：>>，A错误；
B．碳碳双键为平面结构，双键碳原子和与其直接相连的碳原子在同一平面上，单键可旋转，则最多有6个碳原子在同一平面上，B正确；
C．存在芳香族同分异构体，如，C错误；
D．与等物质的量的溴发生加成反应，发生1，2加成，有3种产物；发生1，4加成，有1种产物，所以有4种产物，D错误。
故答案选B。
15．(1) 恒压滴液漏斗 防止反应剧烈放热，升温发生副反应或减少三氯氧磷的挥发
(2) 加快搅拌速率 纸层析
(3) 将三氯氧磷转化为水溶性盐，与产物分离；增加水相密度（和极性），便于有机物分离，提高产率 下层
(4)AC
(5)79.03
（1）该仪器为恒压滴液漏斗（恒压分液漏斗）；已知反应放热，温度过高易发生副反应，冰水浴可以控制温度，避免温度过高，减少副反应，或(三氯氧磷)的挥发，使反应平稳进行；
（2）温度、反应物用量、反应时间不变时，加快搅拌速率可让反应物充分接触，提高反应程度，从而提高转化率；薄层色谱(TLC)利用不同物质在两相中分配差异分离，原理和纸层析类似；
（3）三氯氧磷遇水水解生成酸，饱和碳酸氢钠可中和酸性杂质，从而将三氯氧磷转化为水溶性盐，与产物分离；同时，使用饱和碳酸氢钠溶液可以增大水相的离子强度，降低有机产物在水相中的溶解度（盐析效应），从而提高萃取效率和产率；二氯甲烷密度大于水，因此有机相在下层；
（4）A．DMF中含氧原子，电负性大，可与水形成分子间氢键，A正确；
B．第一步反应没有元素化合价变化，不属于氧化还原反应，不是还原剂，B错误；
C．中间体是离子型化合物，阴阳离子间存在离子键，离子内部原子间存在共价键，C正确；
故答案选AC。
（5）DMF过量，三氯氧磷（7.9 mmol）过量，吡咯（7.2 mmol）为限量反应物，理论生成产物为7.2 mmol，实际得到5.69 mmol，因此产率：。
16．(1)
(2)将还原为，便于后续除杂等合理答案
(3)不引入新的杂质，增加产物产量
(4)
(5)取“沉铁”后的上层清液少许于试管中，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化或不变红，则铁元素沉淀完全
(6) 12
硫铁矿（含杂质、、）通入空气焙烧，排出后，焙烧产物用稀硫酸酸浸，过滤除去不溶杂质得到滤液；滤液加将还原为，过滤后加入调节pH，沉淀除去；滤液加将氧化为，再沉铁得到，最后与、高温煅烧得到目标产物。
（1）硫铁矿焙烧后，加稀硫酸酸浸，不与稀硫酸反应，因此滤渣1的主要成分为；
（2）将溶液中的还原为，避免后续除铝时沉淀，造成铁元素损失；由沉淀pH可知，在pH=3.1就完全沉淀，而在pH=7.6才开始沉淀，还原后可保证除铝时只有沉淀，留在溶液中，避免铁损失；
（3）可消耗调节pH，使沉淀除去，且不引入新杂质；
（4）酸性条件下，将氧化为，被还原为，配平得到离子方程式；
（5）静置，取上层清液少许于试管中，滴加几滴溶液，若溶液不变红，说明铁元素完全沉淀；
（6）2号在晶胞后面面心处，1号坐标为、3号为，因此坐标为； 晶胞为类似的面心立方结构，与最近且等距离的共12个；根据均摊法可得晶胞中含4个，晶胞质量，晶胞边长，体积，密度。
17．(1)3
(2) 醛基 羧基 氧化剂
(3)10:1
(4)羟基
(5)HCHO
根据的反应条件为浓硫酸、可知，其反应类型为酯化反应，再结合D的结构简式可知B、C的结构简式分别为、。A的分子式为，不饱和度为2，不含环状结构，结合后续转化生成含羧基的B，即A→B为氧化反应醛基转化为羧基，且A中必须含有一个碳碳双键，其结构简式为。根据题干信息，的反应为加成反应，结合D、F的结构简式可知反应生成了羟基，E为甲醛；为酯化反应。
（1）根据I分子的结构简式可知其中含有碳碳双键、酯基、碳溴键，共3种官能团。
（2）①根据分析可知A的结构简式为。
②A中含有醛基，B中含有羧基，A→B实现了醛基到羧基的转化，该反应为氧化反应，需要加入氧化剂。
（3）G的结构简式为，单键均为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键。G分子中含有9个单键和1个双键，σ键总数为10，π键总数为1，σ键与π键数目之比为。
（4）根据分析可知C中含有的官能团为羟基。
（5）D与E发生加成反应生成F，对比D和F的结构，D中碳碳双键的一个碳原子上引入了基团，根据加成反应的原子守恒，E的结构简式为。
18．(1)酯基、溴原子
(2)取代反应
(3)
(4)
(5)
A与反应生成B；B中C-P键断裂，与另一个反应物中的O结合生成C；C中碳碳双键与氢气加成生成D；醛基与D中亚甲基发生加成反应生成E；E含有硝基，在Fe作用下还原为氨基，已知E→F有副产物产生，则酯基发生水解，F的分子式为，根据O原子个数说明F中除了羟基和-Boc外只剩下一个O原子，则羧基和氨基发生成肽反应，故F的结构简式为；F在HCl作用下发生醇羟基的消去反应，同时N-Boc断裂生成G。
（1）观察化合物A的结构，可知含有的官能团名称为酯基、溴原子。
（2）“步骤1”中溴原子被取代，反应类型为取代反应。
（3）
E含有硝基，在Fe作用下还原为氨基，已知E→F有副产物产生，则酯基发生水解，F的分子式为，根据O原子个数说明F中除了羟基和-Boc外只剩下一个O原子，则羧基和氨基发生成肽反应，故F的结构简式为。
（4）
D的分子式为，其同分异构体分子中含三元碳环即环丙烷， 1 mol该物质完全水解时最多消耗4 mol NaOH说明含有2 mol酯基和2 mol酰胺基，由于分子式中只含1个N原子，则存在结构，不同化学环境的氢原子个数比为18：4：1，则有9个甲基是等效氢，故该同分异构体的结构简式为。
（5）
2-丁烯和溴单质加成反应生成2,3-二溴丁烷后，在NaOH/醇、加热作用下生成1,3-丁二烯 ，1,3-丁二烯 和溴单质加成反应生成后，与取代反应生成，与丙酮在NaH作用下生成，合成路线流程图为。

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