资源简介 广西壮族自治区桂林市2024-2025学年高二下学期期末考试 化学试题一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)请将答案填在答题卡上。1.化学与科学、技术、社会、环境密切联系。下列说法错误的是A.棉花、蚕丝、羊毛、天然橡胶等属于天然高分子材料B.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料C.甲胺和苯胺都是合成医药、农药和染料等的重要原料D.的乙醇溶液和双氧水均可用于消毒,其消毒原理相同【答案】D【知识点】化学科学的主要研究对象;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;高分子材料【解析】【解答】A.棉花的主要成分是纤维素,蚕丝、羊毛的主要成分是蛋白质,天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,这些都属于天然高分子材料,A正确;B.导电塑料是具有导电性的有机高分子材料,可应用于电子工业,属于新型有机高分子材料,B正确;C.甲胺和苯胺在化工领域应用广泛,是合成医药、农药和染料等的重要原料,C正确;D.75% 的乙醇溶液消毒原理是使蛋白质变性,而双氧水消毒是利用其强氧化性破坏细菌的结构,二者消毒原理不同,D错误;故选D。【分析】AB.有机高分子材料是一类由一种或几种分子或分子团 (结构单元或单体)以共价键结合成具有多个重复单体单元的大分子,可以是天然产物如纤维、蛋白质和天然橡胶等,也可以是用合成方法制得的,如合成橡胶、合成树脂、合成纤维等非生物高聚物等;C.甲胺和苯胺在化工领域应用广泛;D.双氧水利用氧化性消毒,75%乙醇溶液使病毒蛋白质变性失活消毒。2.下列化学用语表达正确的是A.乙醛的结构简式: B.的球棍模型:C.乙烯的空间填充模型: D.的VSEPR模型:【答案】C【知识点】判断简单分子或离子的构型;结构简式;球棍模型与比例模型【解析】【解答】A.乙醛的结构简式应为 CH3CHO,故A错误;B.中O原子价电子对数为4,有2个孤电子对,空间构型为V形,故B错误;C.乙烯的空间填充模型中,碳原子半径大于氢原子,且分子为平面结构,空间填充模型为,故C正确;D.中S原子价电子对数为3,无孤电子对,VSEPR 模型应为平面三角形,而图中是三角锥形,故D错误;选C。【分析】A.醛基的结构简式为-CHO;B.中Cl原子的价层电子对数为4,含有2个孤电子对;C.乙烯呈平面结构,C原子半径大于H原子半径;D.中S原子的价层电子对数为3,不含孤电子对。3.下列说法错误的是A.液态水汽化过程中只克服了范德华力B.键与键的电子云图像都呈轴对称C.P的电负性小于S,因此的极性小于的极性D.缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块,体现了晶体的自范性【答案】A【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;共价键的形成及共价键的主要类型;极性分子和非极性分子;晶体的定义【解析】【解答】A、水分子间同时存在氢键与范德华力,液态水汽化时需要克服氢键和范德华力,并非只克服范德华力,A 错误;B、σ 键电子云沿键轴呈轴对称分布,s-sσ 键、p-pσ 键均符合该结构特征,B 正确;C、同周期从左至右电负性逐渐增大,S 电负性大于 P,成键原子电负性差值越大键极性越强,因此 P-H 键极性小于 S-H 键,C 正确;D、晶体自范性是晶体在适宜条件下自发形成规整几何外形,缺角 NaCl 晶体在饱和溶液中慢慢长成完整立方体,体现自范性,D 正确;故答案为:A。【分析】本题解题要点:分子间作用力:水分子间含氢键、范德华力,汽化过程两种作用力均被破坏;σ 键结构特点:σ 键由轨道头碰头重叠形成,电子云以键轴为对称轴轴对称;共价键极性:键极性由成键元素电负性差值决定,差值越大共用电子对偏移程度越大;晶体自范性:晶体可在饱和溶液中通过溶解结晶,自发修复外形形成规则晶型。4.下列说法正确的是A.直馏汽油和裂化汽油成分完全相同B.生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类作为香料C.质谱仪常用于检验有机物分子中的化学键或官能团D.糖类化合物的分子组成均可用通式表示【答案】B【知识点】有机物中的官能团;石油的裂化和裂解【解析】【解答】A.直馏汽油主要成分是饱和烃,裂化汽油含有不饱和烃,二者成分不完全相同,A错误;B.生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类作为香料,因为酯类物质一般具有特殊的香味,B正确;C.质谱仪主要用于测定有机物的相对分子质量,而红外光谱仪常用于检验有机物分子中的化学键或官能团,C错误;D.大多数糖类化合物的分子组成可用通式Cm(H2O)n表示,但存在例外,如脱氧核糖(C5H10O4),D错误;故选B。【分析】A.直馏汽油得到饱和烃,裂化汽油中含有不饱和烃;B.酯类物质具有特殊香味;C.质谱仪用于测定有机物的相对分子质量;D.有些糖类的化学式不符合 。5.对于有机物A()的说法正确的是A.A分子易溶于水B.A分子中所有原子均在同一平面上C.和互为同分异构体D.与互为同系物【答案】C【知识点】同分异构现象和同分异构体;酯的性质;同系物【解析】【解答】A.该有机物含有酯基和碳碳双键,属于酯类,酯类难溶于水,故A错误;B.分子中存在饱和碳原子,饱和碳原子的空间结构为四面体,因此所有原子不可能在同一平面上,故B错误;C.和分子式均为C7H8O2,碳碳双键位置不同,结构不同,二者互为同分异构体,故C正确;D.和一个是五元环,一个是六元环,结构不相似,不互为同系物,故D错误;选C。【分析】A.该物质含有酯基,属于酯类;B.饱和碳原子具有甲烷的结构特征;C.分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体;D.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。6.下列离子反应方程式书写正确的是A.用醋酸除水垢:B.用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的:C.乙酸乙酯与NaOH溶液共热:D.苯酚钠溶液中通入少量:2【答案】C【知识点】氧化还原反应方程式的配平;苯酚的化学性质;离子方程式的书写【解析】【解答】A.醋酸是弱酸,在离子方程式中不能拆成 H+,应保留化学式,正确的离子方程式为:,故A错误;B.该方程式没有配平,根据得失电子守恒和质量守恒配平后正确的离子方程式为:,故B错误;C.乙酸乙酯在 NaOH 溶液中发生水解反应,生成乙酸钠和乙醇,反应的离子方程式为,故C正确;D.苯酚钠溶液中通入少量生成苯酚和碳酸氢钠,反应的离子方程式为,故D错误;选C。【分析】A.醋酸为弱酸,不可拆成离子形式;B.酸性条件下,碘离子和碘酸根发生氧化还原反应;C.乙酸乙酯在碱性条件下水解生成乙酸钠和乙醇;D.苯酚钠与少量二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠。7.已知X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素。的s能级电子数是p能级的两倍,原子核外有8种不同运动状态的电子,是短周期中除稀有气体元素外原子半径最大的元素。下列说法不正确的是A.第一电离能:B.最简单氢化物的键角:C.最高价氧化物对应水化物的酸性:D.Z与M形成的化合物中可能含有非极性共价键【答案】B【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;原子结构与元素的性质;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律【解析】【解答】A.同一周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,但 ⅡA 族(ns2全满)和 ⅤA 族(np3半满)元素的第一电离能比相邻元素大,则第一电离能:N>O,即 ,A正确;B.X(C)的最简单氢化物为CH4,Z(O)的最简单氢化物为H2O,二者中心原子均为杂化,H2O中含有两对孤对电子,孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力,孤电子对越多键角越小对成键电子对斥力大,键角小,则最简单氢化物的键角:CH4>H2O,即X>Z,B错误;C.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:X(C)<Y(N),酸性:H2CO3<HNO3,C正确;D.Z(O)与M(Na)形成的含O-O非极性共价键,D正确;故选B。【分析】X原子的s 能级电子数是 p 能级的两倍,若 p 能级有 2 个电子,s 能级有 4 个电子(即 1s22s22p2),对应C元素,Z原子核外有 8 种不同运动状态的电子,电子数 = 原子序数 = 8,则Z为O元素,Y原子序数在 C 和 O 之间,则Y为N元素,M是短周期中除稀有气体元素外原子半径最大的元素,则M为Na元素。8.已知18-冠-6的空腔直径为,部分粒子直径如下表。粒子直径/pm 152 204 276 334下列说法正确的是A.冠醚与阳离子作用跟冠醚的空腔直径有关B.利用冠-6不能分离和C.18-冠-6中C和O的杂化轨道类型不同D.18-冠-6与金属阳离子作用反映了超分子的“自组装”特征【答案】A【知识点】配合物的成键情况;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;超分子【解析】【解答】A.冠醚是一种大环多醚,它可以通过空腔与阳离子形成配位作用,空腔的直径和阳离子的直径匹配程度会直接影响作用的强弱,根据表格可知,18 - 冠 - 6 的空腔直径为 260~320pm,而 K+的直径 276pm 正好在这个范围内,说明冠醚与阳离子的作用和空腔直径有关,A正确;B.18 - 冠 - 6 的空腔直径(260~320pm)与 K+的直径(276pm)匹配度高,而与 Na+的直径(204pm)匹配度低,因此可以利用 18 - 冠 - 6 分离 K+和 Na+,B错误;C.18 - 冠 - 6 中的 C 原子均为饱和碳原子(单键连接),采用sp3 杂化;O 原子的成键方式为单键,且有两对孤电子对,也采用sp3 杂化,二者杂化轨道类型相同,所以C错误;D.18 - 冠 - 6 与金属阳离子通过配位作用结合,属于超分子的 “分子识别” 特征,所以D错误。故选A。【分析】A.冠醚可以通过空腔与阳离子形成配位作用;B.18 - 冠 - 6 的空腔直径与匹配,与不匹配;C.根据价层电子互斥理论判断杂化类型;D.超分子的 “自组装” 是指分子通过非共价键自发形成有序结构的过程。9.青蒿素是高效的抗疟疾药,为无色针状晶体,易溶于丙酮、氯仿和苯中,甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,熔点为156-157℃,热稳定性差。已知:乙醚沸点为35℃。提取青蒿素的主要工艺为:下列有关此工艺操作不正确的是A.破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素浸取率B.操作I需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯C.操作II是蒸馏,利用了乙醚与青蒿素的沸点相差较大D.操作III的主要过程加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤【答案】D【知识点】过滤;蒸馏与分馏;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计【解析】【解答】A、破碎青蒿可增大其与乙醚的接触面积,加快浸取速率,提高青蒿素浸取率,A正确;B、操作 I 为过滤(分离提取液和残渣),需用到漏斗、玻璃棒、烧杯等玻璃仪器,B正确;C、操作 II 是蒸馏,利用乙醚(沸点 35℃)与青蒿素沸点相差较大的特点,分离出乙醚和粗品青蒿素,C正确;D、青蒿素在水中几乎不溶,因此操作 III 不能加水溶解;正确方法是粗品中加 95% 乙醇,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到精品,D错误;故答案为:D。【分析】A.分析破碎对浸取率的影响。B.明确过滤操作所需的玻璃仪器。C.判断蒸馏操作的分离依据。D.分析青蒿素的溶解性及提纯方法。10.下列实验装置不能实现实验目的的是A.实验室制取乙炔并检验乙炔的性质 B.验证1-溴丁烷发生消去反应生成1-丁烯C.比较乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱 D.制取乙烯并验证乙烯的还原性A.A B.B C.C D.D【答案】D【知识点】乙烯的实验室制法;乙炔炔烃;卤代烃简介;苯酚的化学性质【解析】【解答】A.电石和饱和食盐水反应放出的乙炔气体,生成的乙炔中会混有 H2S、PH3等杂质,用 CuSO4溶液可以除去这些杂质,通入溴的四氯化碳溶液中,溴的四氯化碳溶液褪色,证明乙炔能与溴发生加成反应,故不选A;B.1-溴丁烷在氢氧化钠的乙醇溶液中发生消去反应生成1-丁烯,生成的 1 - 丁烯能使 Br2/CCl4溶液褪色,以此验证消去反应的产物,故不选B;C.乙酸与 Na2CO3反应生成 CO2,证明乙酸酸性强于碳酸,CO2通入苯酚钠溶液中生成苯酚(溶液变浑浊),证明碳酸酸性强于苯酚,饱和 NaHCO3溶液可以除去乙酸蒸气(防止乙酸干扰苯酚钠实验),故不选C;D.生成的乙烯中混有乙醇蒸气和 SO2,它们也能使酸性 KMnO4溶液褪色,无法验证乙烯的还原性,故选D;选D。【分析】A.电石与饱和食盐水反应生成乙炔,同时有还原性杂质生成通过硫酸铜溶液除杂,用溴的四氯化碳检验乙炔;B.1 - 溴丁烷在 NaOH 的乙醇溶液中加热发生消去反应生成1-丁烯;C.根据强酸制弱酸原理分析;D.乙醇易挥发,且乙醇也能使酸性高锰酸钾褪色。11.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是A.标准状况下,11.2LCH4含有的分子数为0.5NAB.中存在的配位键数目为3NAC.中含有的电子数为9NAD.和晶体混合物中含有的阳离子数为NA【答案】B【知识点】配合物的成键情况;气体摩尔体积;物质的量的相关计算【解析】【解答】A.标准状况下,气体摩尔体积为22.4L/mol,11.2L CH4的物质的量为=0.5mol,分子数为0.5NA,A正确;B.[Ag(NH3)2]+中Ag+与2个NH3形成2个配位键,OH-不形成配位键,故1mol该物质含2NA配位键,B错误;C.1个-OH含9个电子,1mol -OH含9NA电子,C正确;D.CaCO3和KHCO3的摩尔质量均为100g/mol,且两者均只含一个阳离子,100g混合物总物质的量为1mol,阳离子总数恒为NA,D正确;故答案为:B。【分析】A.根据计算;B.[Ag(NH3)2]+中Ag+与2个NH3形成2个配位键;C.O有 8 个电子,H有 1 个电子,一个-OH带9个电子;D.CaCO3和KHCO3均只含一个阳离子。12.汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一,对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄芩素的叙述不正确的是A.汉黄芩素的分子式为B.1mol该物质与溴水反应,最多消耗C.1mol该物质与NaOH反应,最多消耗2molNaOHD.与足量发生加成反应后,该分子中官能团的种类减少2种【答案】A【知识点】有机物中的官能团;有机物的结构和性质【解析】【解答】A.根据结构简式,碳原子数为 16,氢原子数为 12,氧原子数为 5,则汉黄芩素的分子式为C16H12O5,故A错误;B.汉黄芩素中,酚羟基的邻位和对位氢可以与溴水发生取代反应,同时碳碳双键可以与溴水发生加成反应,则1mol该物质与溴水反应,最多消耗2molBr2,故B正确;C.汉黄芩素分子中有 2 个酚羟基,酚羟基能与 NaOH 反应,1mol 酚羟基消耗 1mol NaOH,所以 1mol 该物质最多消耗 2mol NaOH,C正确;D.汉黄芩素中的官能团有酚羟基、醚键、羰基、碳碳双键,与足量 H2加成后,羰基变为羟基,碳碳双键变为单键,官能团种类减少 2 种(羰基、碳碳双键),故D正确;故选:A。【分析】A.根据结构简式数出原子数目,进而确定其分子式;B.酚羟基的邻位和对位能与溴水发生取代反应,碳碳双键能与溴水发生加成反应;C.该物质中只有酚羟基能与NaOH反应;D.碳碳双键和羰基能与氢气加成。13.高分子修饰指对高分子进行处理,接上不同取代基改变其性能。我国高分子科学家对聚乙烯进行胺化修饰,并用来制备新材料,合成路线如图所示。下列说法正确的是A.a分子的核磁共振氢谱图中有4组峰B.高分子b能使溴的四氯化碳溶液褪色C.高分子c的水溶性比聚乙烯的水溶性好D.聚乙烯进行胺化修饰后,其化学性质没有改变【答案】C【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;烯烃;聚合反应【解析】【解答】A.a分子中含有3种不同环境的氢原子,核磁共振氢谱图中有3组峰,故A错误;B.高分子 b 的结构中不存在碳碳双键或碳碳三键,无法与溴发生加成反应,因此不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故B错误;C.由分析可知,高分子c是,c中含有羟基,羟基是亲水性基团,能与水分子形成氢键,所以水溶性比聚乙烯的水溶性好,故C正确;D.聚乙烯进行胺化修饰后,引入了新的官能团,其化学性质发生改变,故D错误;选C。【分析】A.分子中含有几种不同环境的氢原子,核磁共振氢谱就有几组峰;B.b中不含能与溴的四氯化碳溶液反应的官能团;C.b在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成和CH3COONa,则c是;D.胺化修饰会引入新的官能团,化学性质发生变化。14.已知几种物质的结构或晶胞如下图所示,下列说法正确的是A.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1:4B.E和F形成的气态团簇分子的分子式为EF或FEC.在NaCl晶体中,距离最近的形成正六面体形D.在晶体中,与距离最近且紧邻的共有12个【答案】D【知识点】离子晶体;晶胞的计算【解析】【解答】A.在金刚石晶体中,每个C原子形成4个C-C键,每个碳碳键由2 个碳原子共用,则碳原子与碳碳键个数的比为1:2,A错误;B.从图中可以看出,分子中包含4 个 E 原子和4 个 F 原子,分子式应为E4F4或F4E4,B错误;C.在NaCl晶体中,距离最近的有6个,分别位于Na+的上下、左右、前后,构成正八面体结构,C错误;D.每个K+在面心和顶点位置,与它距离最近且紧邻的K+分布在同层 4 个、上层 4 个、下层 4 个,共12 个,D正确;故选D。【分析】A.在金刚石晶体中,每个碳原子会形成4 个碳碳键,但每个碳碳键由2 个碳原子共用;B.图 B 是由 E 和 F 原子构成的气态团簇分子模型,这类分子是一个独立的整体,不能用均摊法计算;C.NaCl晶体中,距离最近的有6个;D.KO2晶体中,K+及周围距离最近的K+有12个。二、非选择题(本题包括4小题,共58分)。15.某种含三种元素的有机物A是我国批准使用的香料,其沸点为。某小组从粗品中分离纯化得到纯品A,然后运用李比希元素定量分析法、现代科学仪器测定有机物A的分子组成和结构,并预测其性质,具体实验过程如下。步骤一:将粗品用蒸馏法进行纯化。(1)蒸馏装置如图1所示,仪器a的名称是________,图中虚线框内应选用右侧的仪器________(填“x”或“y”),该实验________(填“能”或“不能”)改用水浴加热,原因是________。步骤二:确定A的实验式和分子式。(2)利用元素分析仪测得A中碳的质量分数为,氢的质量分数为,则A的实验式为________;测得A的蒸汽对二氧化碳的相对密度为2,则A的分子式为________。步骤三:确定A的结构简式。(3)A的核磁共振氢谱如图2,图中峰面积之比为1:3:1:3,A的红外光谱如图3。根据上述信息推断A的结构简式为________。步骤四:预测A可能的性质。(4)某小组对A的结构和可能具有的化学性质进行了如下描述,其中正确的是_______。A. 分子中含有一个手性碳原子B. A分子中含有键和键的数目之比为12:1C. 在氢氧化钠的乙醇溶液中加热可发生消去反应D. 在一定条件下与氢气发生反应生成【答案】(1) 蒸馏烧瓶 y 不能 有机物A的沸点148℃超过水浴加热的使用范围(2) C2H4O C4H8O2(3) 或(4) A,D【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;蒸馏与分馏;有机分子式的推断与计算【解析】【解答】(1)根据仪器a的特点,仪器a的名称为蒸馏烧瓶;蒸馏时一般用仪器y(直形冷凝管),仪器x(球形冷凝管)一般用于冷凝回流,有机物A的沸点为148℃,水浴加热一般适用于加热温度不超过100℃,因此该实验不能改用水浴加热;(2)有机物A中碳的质量分数为54.6%,氢的质量分数为9.0%,则氧的质量分数为36.4%,分子内各元素原子的个数比N(C)∶N(H)∶N(O)=∶∶=2∶4∶1,则有机物A的实验式为C2H4O,相同条件下,蒸汽A对二氧化碳的相对密度为2,依据相同条件下,密度之比等于摩尔质量之比,因此有机物A的摩尔质量为88g/mol,令分子式为(C2H4O)n,则44n=88,解得n=2,即分子式为C4H8O2;(3)根据图2可知,有机物A中有4种不同环境的氢,且峰面积之比为1∶3∶1∶3,图3为红外光谱,含有C-H、H-O、C=O等,综上所述,有机物A含有官能团是羟基、羰基,即结构简式为或;(4)A.根据手性碳原子的定义,手性碳原子位置为,故A正确;B.成键原子之间只能形成1个σ键,“C=O”中含有1个π键,σ键、π键数目之比13∶1,故B错误;C.有机物A中含有羟基,在浓硫酸加热条件下发生消去反应,故C错误;D.有机物A中含有酮羰基,在一定条件下与氢气发生加成反应,得到CH3(CHOH)2CH3,故D正确;答案为AD。【分析】(1)仪器a为蒸馏烧瓶;直形冷凝管用于蒸馏操作中冷凝蒸气;水浴加热的温度不超过 100℃;(2) 碳的质量分数为,氢的质量分数为 ,则氧的质量分数为36.4%,N(C)∶N(H)∶N(O)=∶∶=2∶4∶1,实验式为C2H4O;A 的蒸汽对二氧化碳的相对密度为 2,根据相对密度的定义可得M(A)=88g/mol;(3)核磁共振氢谱:峰面积比为 1:3:1:3,说明分子中有 4 种不同化学环境的氢原子,且氢原子数量比为 1:3:1:3;红外光谱:有 O-H 峰(说明含羟基),有 C-H 峰(饱和或不饱和碳氢键),有 C=O 峰(说明含羰基);(4)A.手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子;B.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;C.有机物A为醇类物质,在浓硫酸作催化剂加热的条件下发生消去反应;D.羰基能与氢气加成。16.硼有“金属材料的维生素”之称,其化合物如硼酸、硼砂等在工业生产中应用广泛。请回答下列问题:I.与可形成,硼的化合物中氢元素化合价为-1价。(1)基态硼原子的核外电子轨道表示式为 。(2)的电子式为 ,中硼原子的杂化方式为 。(3)中所含元素电负性由大到小的顺序为 。II.硼酸是一种片层状结构的白色晶体,层内氧原子通过氢键连结,结构如下图所示,层与层之间以微弱的分子间作用力相结合构成整个硼酸晶体。(4)若HF中氢键表示为“”,则硼酸中氢键表示为 ;1mol硼酸中含有氢键的数目为 。(5)温度升高,硼酸在水中的溶解度增大,主要原因是 。III.硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子(含三种元素)的球棍模型如图:(6)在中,1号氧原子的价层电子对数为 , (填数字)。【答案】;;;;;3;加热破坏了硼酸分子间氢键,有利于硼酸与水分子形成分子间氢键;;4;2【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;氢键的存在对物质性质的影响【解析】【解答】(1)硼原子核外有5个电子,基态硼原子核外电子轨道表示式为;(2)的电子式为,中硼原子除了与三个氟原子连接外,还与氮原子形成配位键,所以硼原子的杂化方式为;(3)元素非金属性越强,电负性越大,所以中所含元素电负性由大到小的顺序为;(4)由结构图可知硼酸中氢键是中的氢原子与其他氧原子间形成的分子间较强作用,表示为;1个硼酸分子周围有6条氢键,每个氢键被相邻硼酸分子共用,故1mol硼酸中含有氢键的数目为;(5)由图可知,硼酸分子间形成的分子间氢键影响硼酸与水分子形成分子间氢键,加热破坏了硼酸分子间氢键,有利于硼酸与水分子形成分子间氢键,所以加热时,硼酸在水中的溶解度增大;(6)1号氧原子有2条键,2对孤电子对,故价层电子对数为4;由图可知,该微粒为,H元素为+1价、B元素为+3价、O元素为-2价,经化合价代数运算得m=2。【分析】(1)基态硼原子的核电荷数为 5,核外电子排布式为1s22s22p1,根据泡利不相容原理和洪特规则确定其轨道表示式;(2) 中含有3个N-H键,N原子上含有一个孤电子对;中硼原子 与 3 个 F 原子形成 3 个 σ 键,与中的N形成一个配位键,价层电子对数为4,采用sp3杂化;(3)电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力。同主族元素从上到下,电负性逐渐减小,所以电负性是同主族元素中最大的应该是同主族中位于最上方的元素;(4)硼酸的结构中,羟基(-OH) 上的氢原子会和另一个硼酸分子中与硼相连的氧原子形成氢键;从硼酸的层状结构来看,每个硼酸分子(H3BO3)会通过3 个氢键和周围的硼酸分子相连,但因为每个氢键是由两个硼酸分子共同形成的,所以平均到每个硼酸分子的氢键数目为3;(5)硼酸晶体中存在大量分子间氢键,这些氢键会束缚硼酸分子,使其难以分散到水中,温度升高时,热能会破坏这些氢键,让硼酸分子更容易脱离晶体结构,进入水中;(6)1号氧原子有2条键,2对孤电子对,价层电子对数为4。17.铜及其化合物在日常生产、生活中有着广泛的应用。回答下列问题:I.将氨水逐滴加入到溶液中,形成难溶物,继续添加氨水后沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液,向上述溶液中加入乙醇,并用玻璃棒摩擦试管内壁,最终析出深蓝色晶体。(1)Cu位于周期表________区,基态的价层电子排布式为________。(2)形成难溶物的离子反应方程式为________。(3)具有对称的空间结构,中的两个被两个取代,能得到两种不同结构的产物,则中心离子与配体形成的空间结构是_______。A. 三角锥形 B. 正四面体 C. 平面三角形 D. 平面正方形II.科学家通过X射线衍射法推测胆矾的结构如下图所示。(4)胆矾的阳离子中心原子的配位数为________;胆矾的化学式用配合物的形式可表示为________。III.溴化亚铜(CuBr)晶胞结构如图所示。已知①、②号铜原子坐标依次为。(5)③号溴原子的坐标为________。(6)CuBr的晶体密度为,为阿伏加德罗常数,则Cu原子与Br原子的核间距离为________pm(用含和的代数式表示)。【答案】(1) ds 3d9(2)(3) D(4) 4(5)(6) 或【知识点】原子核外电子排布;配合物的成键情况;晶胞的计算;离子方程式的书写【解析】【解答】(1)Cu为29号元素,位于周期表的ds区,基态的价层电子排布式为3d9;(2)将氨水逐滴加入到溶液中,形成难溶物氢氧化铜,离子反应方程式为;(3)中的两个被两个取代,能得到两种不同结构的产物,说明不是正四面体,又具有对称的空间结构,应为平面正方形,故选D;(4)根据图示,铜离子形成4个配位键,胆矾的阳离子中心原子的配位数为4;铜离子与4个水形成配位键,胆矾的化学式用配合物的形式可表示为;(5)图中③号溴原子位于上层小正四面体的体心,根据①和②Cu原子位置可知,③号坐标参数为;(6)根据均摊法计算,晶胞中有=4个Cu+,有4个Br-,晶胞的边长为,晶胞中Cu原子与Br原子的核间距离为晶胞体对角线的,则Cu原子与Br原子的核间距离为。【分析】(1)Cu为29号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,属于ds 区元素;基态Cu2+是Cu 原子失去 2 个电子形成的,先失去 4s 上的 1 个,再失去 3d 上的 1 个;(2)氨水与铜离子反应生成氢氧化铜沉淀;(3)中的两个被两个取代,能得到两种不同结构的产物 ,如果是正四面体结构,四个配体是完全等价,只能得到一种产物,如果是平面正方形结构,四个配体在同一平面上,取代位置会有邻位和对位两种情况,对应两种不同的产物;(4)Cu2+周围有4个水分子通过配位键结合;胆矾的化学式为CuSO4·5H2O,4个H2O作为配体形成内界,剩下的是外界;(5)③号溴原子位于上层小正四面体的体心;(6)Cu原子与Br原子的核间距离为对角线的。18.有机物G是合成一种重要疱疹药物的中间体,其合成路线如图所示:回答下列问题:(1)化合物A的名称为 。(2)化合物D中官能团的名称为 ,的反应类型为 。(3)化合物F的结构简式为 。(4)的反应方程式为 。(5)芳香族化合物M是C的同分异构体,M能与溶液发生显色反应,满足下列条件的M的同分异构体有 种。①苯环上只有两个取代基 ②催化氧化后的产物能发生银镜反应写出其中苯环上一溴代物只有两种的结构简式 (任写一种)。(6)参照上述路线,以苯甲醇()和为原料设计合成路线合成 (无机试剂任选,注明反应试剂和条件) 。【答案】(1)甲苯(2)醚键、碳溴键;取代反应(3)(4)+HOCH2CH2OH→+HBr(5)6;或者(6)【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体【解析】【解答】(1)根据分析可知,A为甲苯;(2)根据D的结构简式可知,化合物D中官能团的名称为醚键、碳溴键,D到E的反应类型为取代反应;(3)根据分析可知,F的结构简式为;(4)的反应方程式为:+HOCH2CH2OH→+HBr;(5)芳香族化合物M是C的同分异构体,则M含有苯环,根据C的结构简式可知,除去苯环余下还有3个碳原子和2个氧原子,且3个碳原子均为饱和碳原子,M能与溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,M苯环上只有两个取代基且催化氧化后的产物能发生银镜反应,说明含有-OH和-CH2CH2CH2OH(或者-CH(CH3)CH2OH),苯环上2种取代基有邻、间、对3种情况,故满足条件的M的同分异构体有6种,其中苯环上一溴代物只有两种的结构简式或者;(6)和合成,首先与HBr发生取代反应转化为,与发生反应转化为,按路线E到F转化为,氧化为,合成路线为:。【分析】A的分子式为C7H8,A→B的过程中,引入了溴原子,应该是甲苯与溴发生取代反应生成,则A为,与HOCH2CH2OH发生取代反应生成C,C在Ph3P/CBr4条件下发生取代反应,溴原子取代羟基上的H原子得到D,D与发生取代反应得到E,E在LiAlH4/THF条件下反应得到F,F与乙酸在浓硫酸条件下加热发生酯化反应得到G,结合G的结构简式和F的分子式可知,F的结构简式为。(1)根据分析可知,A为甲苯;(2)根据D的结构简式可知,化合物D中官能团的名称为醚键、碳溴键,D到E的反应类型为取代反应;(3)根据分析可知,F的结构简式为;(4)的反应方程式为:+HOCH2CH2OH→+HBr;(5)芳香族化合物M是C的同分异构体,则M含有苯环,根据C的结构简式可知,除去苯环余下还有3个碳原子和2个氧原子,且3个碳原子均为饱和碳原子,M能与溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,M苯环上只有两个取代基且催化氧化后的产物能发生银镜反应,说明含有-OH和-CH2CH2CH2OH(或者-CH(CH3)CH2OH),苯环上2种取代基有邻、间、对3种情况,故满足条件的M的同分异构体有6种,其中苯环上一溴代物只有两种的结构简式或者;(6)和合成,首先与HBr发生取代反应转化为,与发生反应转化为,按路线E到F转化为,氧化为,合成路线为:。1 / 1广西壮族自治区桂林市2024-2025学年高二下学期期末考试 化学试题一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)请将答案填在答题卡上。1.化学与科学、技术、社会、环境密切联系。下列说法错误的是A.棉花、蚕丝、羊毛、天然橡胶等属于天然高分子材料B.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料C.甲胺和苯胺都是合成医药、农药和染料等的重要原料D.的乙醇溶液和双氧水均可用于消毒,其消毒原理相同2.下列化学用语表达正确的是A.乙醛的结构简式: B.的球棍模型:C.乙烯的空间填充模型: D.的VSEPR模型:3.下列说法错误的是A.液态水汽化过程中只克服了范德华力B.键与键的电子云图像都呈轴对称C.P的电负性小于S,因此的极性小于的极性D.缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块,体现了晶体的自范性4.下列说法正确的是A.直馏汽油和裂化汽油成分完全相同B.生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类作为香料C.质谱仪常用于检验有机物分子中的化学键或官能团D.糖类化合物的分子组成均可用通式表示5.对于有机物A()的说法正确的是A.A分子易溶于水B.A分子中所有原子均在同一平面上C.和互为同分异构体D.与互为同系物6.下列离子反应方程式书写正确的是A.用醋酸除水垢:B.用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的:C.乙酸乙酯与NaOH溶液共热:D.苯酚钠溶液中通入少量:27.已知X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素。的s能级电子数是p能级的两倍,原子核外有8种不同运动状态的电子,是短周期中除稀有气体元素外原子半径最大的元素。下列说法不正确的是A.第一电离能:B.最简单氢化物的键角:C.最高价氧化物对应水化物的酸性:D.Z与M形成的化合物中可能含有非极性共价键8.已知18-冠-6的空腔直径为,部分粒子直径如下表。粒子直径/pm 152 204 276 334下列说法正确的是A.冠醚与阳离子作用跟冠醚的空腔直径有关B.利用冠-6不能分离和C.18-冠-6中C和O的杂化轨道类型不同D.18-冠-6与金属阳离子作用反映了超分子的“自组装”特征9.青蒿素是高效的抗疟疾药,为无色针状晶体,易溶于丙酮、氯仿和苯中,甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,熔点为156-157℃,热稳定性差。已知:乙醚沸点为35℃。提取青蒿素的主要工艺为:下列有关此工艺操作不正确的是A.破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素浸取率B.操作I需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯C.操作II是蒸馏,利用了乙醚与青蒿素的沸点相差较大D.操作III的主要过程加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤10.下列实验装置不能实现实验目的的是A.实验室制取乙炔并检验乙炔的性质 B.验证1-溴丁烷发生消去反应生成1-丁烯C.比较乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱 D.制取乙烯并验证乙烯的还原性A.A B.B C.C D.D11.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是A.标准状况下,11.2LCH4含有的分子数为0.5NAB.中存在的配位键数目为3NAC.中含有的电子数为9NAD.和晶体混合物中含有的阳离子数为NA12.汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一,对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄芩素的叙述不正确的是A.汉黄芩素的分子式为B.1mol该物质与溴水反应,最多消耗C.1mol该物质与NaOH反应,最多消耗2molNaOHD.与足量发生加成反应后,该分子中官能团的种类减少2种13.高分子修饰指对高分子进行处理,接上不同取代基改变其性能。我国高分子科学家对聚乙烯进行胺化修饰,并用来制备新材料,合成路线如图所示。下列说法正确的是A.a分子的核磁共振氢谱图中有4组峰B.高分子b能使溴的四氯化碳溶液褪色C.高分子c的水溶性比聚乙烯的水溶性好D.聚乙烯进行胺化修饰后,其化学性质没有改变14.已知几种物质的结构或晶胞如下图所示,下列说法正确的是A.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1:4B.E和F形成的气态团簇分子的分子式为EF或FEC.在NaCl晶体中,距离最近的形成正六面体形D.在晶体中,与距离最近且紧邻的共有12个二、非选择题(本题包括4小题,共58分)。15.某种含三种元素的有机物A是我国批准使用的香料,其沸点为。某小组从粗品中分离纯化得到纯品A,然后运用李比希元素定量分析法、现代科学仪器测定有机物A的分子组成和结构,并预测其性质,具体实验过程如下。步骤一:将粗品用蒸馏法进行纯化。(1)蒸馏装置如图1所示,仪器a的名称是________,图中虚线框内应选用右侧的仪器________(填“x”或“y”),该实验________(填“能”或“不能”)改用水浴加热,原因是________。步骤二:确定A的实验式和分子式。(2)利用元素分析仪测得A中碳的质量分数为,氢的质量分数为,则A的实验式为________;测得A的蒸汽对二氧化碳的相对密度为2,则A的分子式为________。步骤三:确定A的结构简式。(3)A的核磁共振氢谱如图2,图中峰面积之比为1:3:1:3,A的红外光谱如图3。根据上述信息推断A的结构简式为________。步骤四:预测A可能的性质。(4)某小组对A的结构和可能具有的化学性质进行了如下描述,其中正确的是_______。A. 分子中含有一个手性碳原子B. A分子中含有键和键的数目之比为12:1C. 在氢氧化钠的乙醇溶液中加热可发生消去反应D. 在一定条件下与氢气发生反应生成16.硼有“金属材料的维生素”之称,其化合物如硼酸、硼砂等在工业生产中应用广泛。请回答下列问题:I.与可形成,硼的化合物中氢元素化合价为-1价。(1)基态硼原子的核外电子轨道表示式为 。(2)的电子式为 ,中硼原子的杂化方式为 。(3)中所含元素电负性由大到小的顺序为 。II.硼酸是一种片层状结构的白色晶体,层内氧原子通过氢键连结,结构如下图所示,层与层之间以微弱的分子间作用力相结合构成整个硼酸晶体。(4)若HF中氢键表示为“”,则硼酸中氢键表示为 ;1mol硼酸中含有氢键的数目为 。(5)温度升高,硼酸在水中的溶解度增大,主要原因是 。III.硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子(含三种元素)的球棍模型如图:(6)在中,1号氧原子的价层电子对数为 , (填数字)。17.铜及其化合物在日常生产、生活中有着广泛的应用。回答下列问题:I.将氨水逐滴加入到溶液中,形成难溶物,继续添加氨水后沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液,向上述溶液中加入乙醇,并用玻璃棒摩擦试管内壁,最终析出深蓝色晶体。(1)Cu位于周期表________区,基态的价层电子排布式为________。(2)形成难溶物的离子反应方程式为________。(3)具有对称的空间结构,中的两个被两个取代,能得到两种不同结构的产物,则中心离子与配体形成的空间结构是_______。A. 三角锥形 B. 正四面体 C. 平面三角形 D. 平面正方形II.科学家通过X射线衍射法推测胆矾的结构如下图所示。(4)胆矾的阳离子中心原子的配位数为________;胆矾的化学式用配合物的形式可表示为________。III.溴化亚铜(CuBr)晶胞结构如图所示。已知①、②号铜原子坐标依次为。(5)③号溴原子的坐标为________。(6)CuBr的晶体密度为,为阿伏加德罗常数,则Cu原子与Br原子的核间距离为________pm(用含和的代数式表示)。18.有机物G是合成一种重要疱疹药物的中间体,其合成路线如图所示:回答下列问题:(1)化合物A的名称为 。(2)化合物D中官能团的名称为 ,的反应类型为 。(3)化合物F的结构简式为 。(4)的反应方程式为 。(5)芳香族化合物M是C的同分异构体,M能与溶液发生显色反应,满足下列条件的M的同分异构体有 种。①苯环上只有两个取代基 ②催化氧化后的产物能发生银镜反应写出其中苯环上一溴代物只有两种的结构简式 (任写一种)。(6)参照上述路线,以苯甲醇()和为原料设计合成路线合成 (无机试剂任选,注明反应试剂和条件) 。答案解析部分1.【答案】D【知识点】化学科学的主要研究对象;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;高分子材料【解析】【解答】A.棉花的主要成分是纤维素,蚕丝、羊毛的主要成分是蛋白质,天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,这些都属于天然高分子材料,A正确;B.导电塑料是具有导电性的有机高分子材料,可应用于电子工业,属于新型有机高分子材料,B正确;C.甲胺和苯胺在化工领域应用广泛,是合成医药、农药和染料等的重要原料,C正确;D.75% 的乙醇溶液消毒原理是使蛋白质变性,而双氧水消毒是利用其强氧化性破坏细菌的结构,二者消毒原理不同,D错误;故选D。【分析】AB.有机高分子材料是一类由一种或几种分子或分子团 (结构单元或单体)以共价键结合成具有多个重复单体单元的大分子,可以是天然产物如纤维、蛋白质和天然橡胶等,也可以是用合成方法制得的,如合成橡胶、合成树脂、合成纤维等非生物高聚物等;C.甲胺和苯胺在化工领域应用广泛;D.双氧水利用氧化性消毒,75%乙醇溶液使病毒蛋白质变性失活消毒。2.【答案】C【知识点】判断简单分子或离子的构型;结构简式;球棍模型与比例模型【解析】【解答】A.乙醛的结构简式应为 CH3CHO,故A错误;B.中O原子价电子对数为4,有2个孤电子对,空间构型为V形,故B错误;C.乙烯的空间填充模型中,碳原子半径大于氢原子,且分子为平面结构,空间填充模型为,故C正确;D.中S原子价电子对数为3,无孤电子对,VSEPR 模型应为平面三角形,而图中是三角锥形,故D错误;选C。【分析】A.醛基的结构简式为-CHO;B.中Cl原子的价层电子对数为4,含有2个孤电子对;C.乙烯呈平面结构,C原子半径大于H原子半径;D.中S原子的价层电子对数为3,不含孤电子对。3.【答案】A【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;共价键的形成及共价键的主要类型;极性分子和非极性分子;晶体的定义【解析】【解答】A、水分子间同时存在氢键与范德华力,液态水汽化时需要克服氢键和范德华力,并非只克服范德华力,A 错误;B、σ 键电子云沿键轴呈轴对称分布,s-sσ 键、p-pσ 键均符合该结构特征,B 正确;C、同周期从左至右电负性逐渐增大,S 电负性大于 P,成键原子电负性差值越大键极性越强,因此 P-H 键极性小于 S-H 键,C 正确;D、晶体自范性是晶体在适宜条件下自发形成规整几何外形,缺角 NaCl 晶体在饱和溶液中慢慢长成完整立方体,体现自范性,D 正确;故答案为:A。【分析】本题解题要点:分子间作用力:水分子间含氢键、范德华力,汽化过程两种作用力均被破坏;σ 键结构特点:σ 键由轨道头碰头重叠形成,电子云以键轴为对称轴轴对称;共价键极性:键极性由成键元素电负性差值决定,差值越大共用电子对偏移程度越大;晶体自范性:晶体可在饱和溶液中通过溶解结晶,自发修复外形形成规则晶型。4.【答案】B【知识点】有机物中的官能团;石油的裂化和裂解【解析】【解答】A.直馏汽油主要成分是饱和烃,裂化汽油含有不饱和烃,二者成分不完全相同,A错误;B.生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类作为香料,因为酯类物质一般具有特殊的香味,B正确;C.质谱仪主要用于测定有机物的相对分子质量,而红外光谱仪常用于检验有机物分子中的化学键或官能团,C错误;D.大多数糖类化合物的分子组成可用通式Cm(H2O)n表示,但存在例外,如脱氧核糖(C5H10O4),D错误;故选B。【分析】A.直馏汽油得到饱和烃,裂化汽油中含有不饱和烃;B.酯类物质具有特殊香味;C.质谱仪用于测定有机物的相对分子质量;D.有些糖类的化学式不符合 。5.【答案】C【知识点】同分异构现象和同分异构体;酯的性质;同系物【解析】【解答】A.该有机物含有酯基和碳碳双键,属于酯类,酯类难溶于水,故A错误;B.分子中存在饱和碳原子,饱和碳原子的空间结构为四面体,因此所有原子不可能在同一平面上,故B错误;C.和分子式均为C7H8O2,碳碳双键位置不同,结构不同,二者互为同分异构体,故C正确;D.和一个是五元环,一个是六元环,结构不相似,不互为同系物,故D错误;选C。【分析】A.该物质含有酯基,属于酯类;B.饱和碳原子具有甲烷的结构特征;C.分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体;D.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。6.【答案】C【知识点】氧化还原反应方程式的配平;苯酚的化学性质;离子方程式的书写【解析】【解答】A.醋酸是弱酸,在离子方程式中不能拆成 H+,应保留化学式,正确的离子方程式为:,故A错误;B.该方程式没有配平,根据得失电子守恒和质量守恒配平后正确的离子方程式为:,故B错误;C.乙酸乙酯在 NaOH 溶液中发生水解反应,生成乙酸钠和乙醇,反应的离子方程式为,故C正确;D.苯酚钠溶液中通入少量生成苯酚和碳酸氢钠,反应的离子方程式为,故D错误;选C。【分析】A.醋酸为弱酸,不可拆成离子形式;B.酸性条件下,碘离子和碘酸根发生氧化还原反应;C.乙酸乙酯在碱性条件下水解生成乙酸钠和乙醇;D.苯酚钠与少量二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠。7.【答案】B【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;原子结构与元素的性质;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律【解析】【解答】A.同一周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,但 ⅡA 族(ns2全满)和 ⅤA 族(np3半满)元素的第一电离能比相邻元素大,则第一电离能:N>O,即 ,A正确;B.X(C)的最简单氢化物为CH4,Z(O)的最简单氢化物为H2O,二者中心原子均为杂化,H2O中含有两对孤对电子,孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力,孤电子对越多键角越小对成键电子对斥力大,键角小,则最简单氢化物的键角:CH4>H2O,即X>Z,B错误;C.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:X(C)<Y(N),酸性:H2CO3<HNO3,C正确;D.Z(O)与M(Na)形成的含O-O非极性共价键,D正确;故选B。【分析】X原子的s 能级电子数是 p 能级的两倍,若 p 能级有 2 个电子,s 能级有 4 个电子(即 1s22s22p2),对应C元素,Z原子核外有 8 种不同运动状态的电子,电子数 = 原子序数 = 8,则Z为O元素,Y原子序数在 C 和 O 之间,则Y为N元素,M是短周期中除稀有气体元素外原子半径最大的元素,则M为Na元素。8.【答案】A【知识点】配合物的成键情况;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;超分子【解析】【解答】A.冠醚是一种大环多醚,它可以通过空腔与阳离子形成配位作用,空腔的直径和阳离子的直径匹配程度会直接影响作用的强弱,根据表格可知,18 - 冠 - 6 的空腔直径为 260~320pm,而 K+的直径 276pm 正好在这个范围内,说明冠醚与阳离子的作用和空腔直径有关,A正确;B.18 - 冠 - 6 的空腔直径(260~320pm)与 K+的直径(276pm)匹配度高,而与 Na+的直径(204pm)匹配度低,因此可以利用 18 - 冠 - 6 分离 K+和 Na+,B错误;C.18 - 冠 - 6 中的 C 原子均为饱和碳原子(单键连接),采用sp3 杂化;O 原子的成键方式为单键,且有两对孤电子对,也采用sp3 杂化,二者杂化轨道类型相同,所以C错误;D.18 - 冠 - 6 与金属阳离子通过配位作用结合,属于超分子的 “分子识别” 特征,所以D错误。故选A。【分析】A.冠醚可以通过空腔与阳离子形成配位作用;B.18 - 冠 - 6 的空腔直径与匹配,与不匹配;C.根据价层电子互斥理论判断杂化类型;D.超分子的 “自组装” 是指分子通过非共价键自发形成有序结构的过程。9.【答案】D【知识点】过滤;蒸馏与分馏;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计【解析】【解答】A、破碎青蒿可增大其与乙醚的接触面积,加快浸取速率,提高青蒿素浸取率,A正确;B、操作 I 为过滤(分离提取液和残渣),需用到漏斗、玻璃棒、烧杯等玻璃仪器,B正确;C、操作 II 是蒸馏,利用乙醚(沸点 35℃)与青蒿素沸点相差较大的特点,分离出乙醚和粗品青蒿素,C正确;D、青蒿素在水中几乎不溶,因此操作 III 不能加水溶解;正确方法是粗品中加 95% 乙醇,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到精品,D错误;故答案为:D。【分析】A.分析破碎对浸取率的影响。B.明确过滤操作所需的玻璃仪器。C.判断蒸馏操作的分离依据。D.分析青蒿素的溶解性及提纯方法。10.【答案】D【知识点】乙烯的实验室制法;乙炔炔烃;卤代烃简介;苯酚的化学性质【解析】【解答】A.电石和饱和食盐水反应放出的乙炔气体,生成的乙炔中会混有 H2S、PH3等杂质,用 CuSO4溶液可以除去这些杂质,通入溴的四氯化碳溶液中,溴的四氯化碳溶液褪色,证明乙炔能与溴发生加成反应,故不选A;B.1-溴丁烷在氢氧化钠的乙醇溶液中发生消去反应生成1-丁烯,生成的 1 - 丁烯能使 Br2/CCl4溶液褪色,以此验证消去反应的产物,故不选B;C.乙酸与 Na2CO3反应生成 CO2,证明乙酸酸性强于碳酸,CO2通入苯酚钠溶液中生成苯酚(溶液变浑浊),证明碳酸酸性强于苯酚,饱和 NaHCO3溶液可以除去乙酸蒸气(防止乙酸干扰苯酚钠实验),故不选C;D.生成的乙烯中混有乙醇蒸气和 SO2,它们也能使酸性 KMnO4溶液褪色,无法验证乙烯的还原性,故选D;选D。【分析】A.电石与饱和食盐水反应生成乙炔,同时有还原性杂质生成通过硫酸铜溶液除杂,用溴的四氯化碳检验乙炔;B.1 - 溴丁烷在 NaOH 的乙醇溶液中加热发生消去反应生成1-丁烯;C.根据强酸制弱酸原理分析;D.乙醇易挥发,且乙醇也能使酸性高锰酸钾褪色。11.【答案】B【知识点】配合物的成键情况;气体摩尔体积;物质的量的相关计算【解析】【解答】A.标准状况下,气体摩尔体积为22.4L/mol,11.2L CH4的物质的量为=0.5mol,分子数为0.5NA,A正确;B.[Ag(NH3)2]+中Ag+与2个NH3形成2个配位键,OH-不形成配位键,故1mol该物质含2NA配位键,B错误;C.1个-OH含9个电子,1mol -OH含9NA电子,C正确;D.CaCO3和KHCO3的摩尔质量均为100g/mol,且两者均只含一个阳离子,100g混合物总物质的量为1mol,阳离子总数恒为NA,D正确;故答案为:B。【分析】A.根据计算;B.[Ag(NH3)2]+中Ag+与2个NH3形成2个配位键;C.O有 8 个电子,H有 1 个电子,一个-OH带9个电子;D.CaCO3和KHCO3均只含一个阳离子。12.【答案】A【知识点】有机物中的官能团;有机物的结构和性质【解析】【解答】A.根据结构简式,碳原子数为 16,氢原子数为 12,氧原子数为 5,则汉黄芩素的分子式为C16H12O5,故A错误;B.汉黄芩素中,酚羟基的邻位和对位氢可以与溴水发生取代反应,同时碳碳双键可以与溴水发生加成反应,则1mol该物质与溴水反应,最多消耗2molBr2,故B正确;C.汉黄芩素分子中有 2 个酚羟基,酚羟基能与 NaOH 反应,1mol 酚羟基消耗 1mol NaOH,所以 1mol 该物质最多消耗 2mol NaOH,C正确;D.汉黄芩素中的官能团有酚羟基、醚键、羰基、碳碳双键,与足量 H2加成后,羰基变为羟基,碳碳双键变为单键,官能团种类减少 2 种(羰基、碳碳双键),故D正确;故选:A。【分析】A.根据结构简式数出原子数目,进而确定其分子式;B.酚羟基的邻位和对位能与溴水发生取代反应,碳碳双键能与溴水发生加成反应;C.该物质中只有酚羟基能与NaOH反应;D.碳碳双键和羰基能与氢气加成。13.【答案】C【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;烯烃;聚合反应【解析】【解答】A.a分子中含有3种不同环境的氢原子,核磁共振氢谱图中有3组峰,故A错误;B.高分子 b 的结构中不存在碳碳双键或碳碳三键,无法与溴发生加成反应,因此不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故B错误;C.由分析可知,高分子c是,c中含有羟基,羟基是亲水性基团,能与水分子形成氢键,所以水溶性比聚乙烯的水溶性好,故C正确;D.聚乙烯进行胺化修饰后,引入了新的官能团,其化学性质发生改变,故D错误;选C。【分析】A.分子中含有几种不同环境的氢原子,核磁共振氢谱就有几组峰;B.b中不含能与溴的四氯化碳溶液反应的官能团;C.b在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成和CH3COONa,则c是;D.胺化修饰会引入新的官能团,化学性质发生变化。14.【答案】D【知识点】离子晶体;晶胞的计算【解析】【解答】A.在金刚石晶体中,每个C原子形成4个C-C键,每个碳碳键由2 个碳原子共用,则碳原子与碳碳键个数的比为1:2,A错误;B.从图中可以看出,分子中包含4 个 E 原子和4 个 F 原子,分子式应为E4F4或F4E4,B错误;C.在NaCl晶体中,距离最近的有6个,分别位于Na+的上下、左右、前后,构成正八面体结构,C错误;D.每个K+在面心和顶点位置,与它距离最近且紧邻的K+分布在同层 4 个、上层 4 个、下层 4 个,共12 个,D正确;故选D。【分析】A.在金刚石晶体中,每个碳原子会形成4 个碳碳键,但每个碳碳键由2 个碳原子共用;B.图 B 是由 E 和 F 原子构成的气态团簇分子模型,这类分子是一个独立的整体,不能用均摊法计算;C.NaCl晶体中,距离最近的有6个;D.KO2晶体中,K+及周围距离最近的K+有12个。15.【答案】(1) 蒸馏烧瓶 y 不能 有机物A的沸点148℃超过水浴加热的使用范围(2) C2H4O C4H8O2(3) 或(4) A,D【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;蒸馏与分馏;有机分子式的推断与计算【解析】【解答】(1)根据仪器a的特点,仪器a的名称为蒸馏烧瓶;蒸馏时一般用仪器y(直形冷凝管),仪器x(球形冷凝管)一般用于冷凝回流,有机物A的沸点为148℃,水浴加热一般适用于加热温度不超过100℃,因此该实验不能改用水浴加热;(2)有机物A中碳的质量分数为54.6%,氢的质量分数为9.0%,则氧的质量分数为36.4%,分子内各元素原子的个数比N(C)∶N(H)∶N(O)=∶∶=2∶4∶1,则有机物A的实验式为C2H4O,相同条件下,蒸汽A对二氧化碳的相对密度为2,依据相同条件下,密度之比等于摩尔质量之比,因此有机物A的摩尔质量为88g/mol,令分子式为(C2H4O)n,则44n=88,解得n=2,即分子式为C4H8O2;(3)根据图2可知,有机物A中有4种不同环境的氢,且峰面积之比为1∶3∶1∶3,图3为红外光谱,含有C-H、H-O、C=O等,综上所述,有机物A含有官能团是羟基、羰基,即结构简式为或;(4)A.根据手性碳原子的定义,手性碳原子位置为,故A正确;B.成键原子之间只能形成1个σ键,“C=O”中含有1个π键,σ键、π键数目之比13∶1,故B错误;C.有机物A中含有羟基,在浓硫酸加热条件下发生消去反应,故C错误;D.有机物A中含有酮羰基,在一定条件下与氢气发生加成反应,得到CH3(CHOH)2CH3,故D正确;答案为AD。【分析】(1)仪器a为蒸馏烧瓶;直形冷凝管用于蒸馏操作中冷凝蒸气;水浴加热的温度不超过 100℃;(2) 碳的质量分数为,氢的质量分数为 ,则氧的质量分数为36.4%,N(C)∶N(H)∶N(O)=∶∶=2∶4∶1,实验式为C2H4O;A 的蒸汽对二氧化碳的相对密度为 2,根据相对密度的定义可得M(A)=88g/mol;(3)核磁共振氢谱:峰面积比为 1:3:1:3,说明分子中有 4 种不同化学环境的氢原子,且氢原子数量比为 1:3:1:3;红外光谱:有 O-H 峰(说明含羟基),有 C-H 峰(饱和或不饱和碳氢键),有 C=O 峰(说明含羰基);(4)A.手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子;B.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;C.有机物A为醇类物质,在浓硫酸作催化剂加热的条件下发生消去反应;D.羰基能与氢气加成。16.【答案】;;;;;3;加热破坏了硼酸分子间氢键,有利于硼酸与水分子形成分子间氢键;;4;2【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;氢键的存在对物质性质的影响【解析】【解答】(1)硼原子核外有5个电子,基态硼原子核外电子轨道表示式为;(2)的电子式为,中硼原子除了与三个氟原子连接外,还与氮原子形成配位键,所以硼原子的杂化方式为;(3)元素非金属性越强,电负性越大,所以中所含元素电负性由大到小的顺序为;(4)由结构图可知硼酸中氢键是中的氢原子与其他氧原子间形成的分子间较强作用,表示为;1个硼酸分子周围有6条氢键,每个氢键被相邻硼酸分子共用,故1mol硼酸中含有氢键的数目为;(5)由图可知,硼酸分子间形成的分子间氢键影响硼酸与水分子形成分子间氢键,加热破坏了硼酸分子间氢键,有利于硼酸与水分子形成分子间氢键,所以加热时,硼酸在水中的溶解度增大;(6)1号氧原子有2条键,2对孤电子对,故价层电子对数为4;由图可知,该微粒为,H元素为+1价、B元素为+3价、O元素为-2价,经化合价代数运算得m=2。【分析】(1)基态硼原子的核电荷数为 5,核外电子排布式为1s22s22p1,根据泡利不相容原理和洪特规则确定其轨道表示式;(2) 中含有3个N-H键,N原子上含有一个孤电子对;中硼原子 与 3 个 F 原子形成 3 个 σ 键,与中的N形成一个配位键,价层电子对数为4,采用sp3杂化;(3)电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力。同主族元素从上到下,电负性逐渐减小,所以电负性是同主族元素中最大的应该是同主族中位于最上方的元素;(4)硼酸的结构中,羟基(-OH) 上的氢原子会和另一个硼酸分子中与硼相连的氧原子形成氢键;从硼酸的层状结构来看,每个硼酸分子(H3BO3)会通过3 个氢键和周围的硼酸分子相连,但因为每个氢键是由两个硼酸分子共同形成的,所以平均到每个硼酸分子的氢键数目为3;(5)硼酸晶体中存在大量分子间氢键,这些氢键会束缚硼酸分子,使其难以分散到水中,温度升高时,热能会破坏这些氢键,让硼酸分子更容易脱离晶体结构,进入水中;(6)1号氧原子有2条键,2对孤电子对,价层电子对数为4。17.【答案】(1) ds 3d9(2)(3) D(4) 4(5)(6) 或【知识点】原子核外电子排布;配合物的成键情况;晶胞的计算;离子方程式的书写【解析】【解答】(1)Cu为29号元素,位于周期表的ds区,基态的价层电子排布式为3d9;(2)将氨水逐滴加入到溶液中,形成难溶物氢氧化铜,离子反应方程式为;(3)中的两个被两个取代,能得到两种不同结构的产物,说明不是正四面体,又具有对称的空间结构,应为平面正方形,故选D;(4)根据图示,铜离子形成4个配位键,胆矾的阳离子中心原子的配位数为4;铜离子与4个水形成配位键,胆矾的化学式用配合物的形式可表示为;(5)图中③号溴原子位于上层小正四面体的体心,根据①和②Cu原子位置可知,③号坐标参数为;(6)根据均摊法计算,晶胞中有=4个Cu+,有4个Br-,晶胞的边长为,晶胞中Cu原子与Br原子的核间距离为晶胞体对角线的,则Cu原子与Br原子的核间距离为。【分析】(1)Cu为29号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,属于ds 区元素;基态Cu2+是Cu 原子失去 2 个电子形成的,先失去 4s 上的 1 个,再失去 3d 上的 1 个;(2)氨水与铜离子反应生成氢氧化铜沉淀;(3)中的两个被两个取代,能得到两种不同结构的产物 ,如果是正四面体结构,四个配体是完全等价,只能得到一种产物,如果是平面正方形结构,四个配体在同一平面上,取代位置会有邻位和对位两种情况,对应两种不同的产物;(4)Cu2+周围有4个水分子通过配位键结合;胆矾的化学式为CuSO4·5H2O,4个H2O作为配体形成内界,剩下的是外界;(5)③号溴原子位于上层小正四面体的体心;(6)Cu原子与Br原子的核间距离为对角线的。18.【答案】(1)甲苯(2)醚键、碳溴键;取代反应(3)(4)+HOCH2CH2OH→+HBr(5)6;或者(6)【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体【解析】【解答】(1)根据分析可知,A为甲苯;(2)根据D的结构简式可知,化合物D中官能团的名称为醚键、碳溴键,D到E的反应类型为取代反应;(3)根据分析可知,F的结构简式为;(4)的反应方程式为:+HOCH2CH2OH→+HBr;(5)芳香族化合物M是C的同分异构体,则M含有苯环,根据C的结构简式可知,除去苯环余下还有3个碳原子和2个氧原子,且3个碳原子均为饱和碳原子,M能与溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,M苯环上只有两个取代基且催化氧化后的产物能发生银镜反应,说明含有-OH和-CH2CH2CH2OH(或者-CH(CH3)CH2OH),苯环上2种取代基有邻、间、对3种情况,故满足条件的M的同分异构体有6种,其中苯环上一溴代物只有两种的结构简式或者;(6)和合成,首先与HBr发生取代反应转化为,与发生反应转化为,按路线E到F转化为,氧化为,合成路线为:。【分析】A的分子式为C7H8,A→B的过程中,引入了溴原子,应该是甲苯与溴发生取代反应生成,则A为,与HOCH2CH2OH发生取代反应生成C,C在Ph3P/CBr4条件下发生取代反应,溴原子取代羟基上的H原子得到D,D与发生取代反应得到E,E在LiAlH4/THF条件下反应得到F,F与乙酸在浓硫酸条件下加热发生酯化反应得到G,结合G的结构简式和F的分子式可知,F的结构简式为。(1)根据分析可知,A为甲苯;(2)根据D的结构简式可知,化合物D中官能团的名称为醚键、碳溴键,D到E的反应类型为取代反应;(3)根据分析可知,F的结构简式为;(4)的反应方程式为:+HOCH2CH2OH→+HBr;(5)芳香族化合物M是C的同分异构体,则M含有苯环,根据C的结构简式可知,除去苯环余下还有3个碳原子和2个氧原子,且3个碳原子均为饱和碳原子,M能与溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,M苯环上只有两个取代基且催化氧化后的产物能发生银镜反应,说明含有-OH和-CH2CH2CH2OH(或者-CH(CH3)CH2OH),苯环上2种取代基有邻、间、对3种情况,故满足条件的M的同分异构体有6种,其中苯环上一溴代物只有两种的结构简式或者;(6)和合成,首先与HBr发生取代反应转化为,与发生反应转化为,按路线E到F转化为,氧化为,合成路线为:。1 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