上海宝山区世外中学普高部2023-2024学年高二下学期3月评估化学试题（原卷版+解析版）

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(时长60分钟，满分100分)
考生注意：
1.试卷满分100分，考试时间60分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必……。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
3.选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不给分，有2个正确选项的，漏选1个给一半分，错选不给分；未特别标注的试题，每小题只有1个正确选项。
相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
一、有机化合物
1. 有机物是生命产生的物质基础，也与人类生活密切相关，如石油、天然气、棉花、化纤、有机玻璃、天然和合成药物等，均与有机化合物有着密切。
（1）下列有机物不属于脂肪烃类的是______。
A. B. C. D.
（2）和互为______。
A. 同系物B. 同素异形体C. 同位素D. 同分异构体
（3）苯的结构简式可用来表示，下列关于苯的叙述正确的是______。
A. 苯主要是以石油为原料而获得的一种重要化工原料
B. 苯中含有碳碳双键，所以苯属于烯烃
C. 苯分子中6个碳碳化学键完全相同
D. 苯可以与溴水、酸性高锰酸钾溶液反应而使它们褪色
（4）乙烯是石油化工最重要的基础原料。实验室用乙醇与浓硫酸在170℃下反应制得，此反应类型是______。
A. 取代反应B. 加成反应C. 聚合反应D. 消去反应
（5）煤是一种矿物燃料，经过煤加工可以得到乙炔等重要的化工产品。采用如下路线合成一种常见的高分子化合物D和乙醇，完成下列填空。
①可以用煤为原料生产A，把煤炭转化为焦炭、煤焦油和焦炉气等的过程叫______。
A．干馏 B．分馏 C．催化重整 D．裂化
②B的官能团名称为______，C的结构简式为______。
③B与水反应制备乙醇的方程式______，该反应类型为______反应。
④C4H10O的同分异构体有______种。
【答案】（1）C （2）A （3）C （4）D
（5） ①. A ②. 碳碳双键 ③. CH2=CHCl ④. CH2=CH2+H2OCH3CH2OH ⑤. 加成 ⑥. 7
【解析】
【分析】采用逆推法，由乙醇可逆推出B为乙烯，则A为乙炔；乙炔与HCl发生加成反应，生成C为氯乙烯CH2=CHCl，发生加聚反应生成D为。
【小问1详解】
有机物A．、B．、D．分子中都不含有苯环，属于脂肪烃，而C．为苯，不属于脂肪烃类，故选C。
【小问2详解】
和都属于烷烃，但分子组成上相差1个“CH2”，互为同系物，故选A。
【小问3详解】
A．以煤为原料，将煤干馏获得煤焦油，再分馏煤焦油便可获得苯，A不正确；
B．虽然我们平时会将苯写成，但苯中并不含有碳碳双键，所以苯不属于烯烃，B不正确；
C．苯分子中6个碳碳化学键的键长、键能和键角都完全相同，C正确；
D．苯可以萃取溴水中的溴，但不能与溴水发生反应，苯不能与酸性高锰酸钾溶液反应，D不正确；
故选C。
【小问4详解】
实验室用乙醇与浓硫酸在170℃下发生反应CH3CH2OHCH2=CH2↑ +H2O制得乙烯，此反应类型是消去反应，故选D。
【小问5详解】
①把煤炭隔绝空气加强热，转化为焦炭、煤焦油和焦炉气等的过程叫做煤的干馏，故选A。
②由分析可知，B为乙烯CH2=CH2，官能团名称为碳碳双键，C为氯乙烯，结构简式为CH2=CHCl。
③B为CH2=CH2，与水反应制备乙醇，化学方程式为CH2=CH2+H2OCH3CH2OH，该反应类型为加成反应。
④C4H10O可能属于醇或醚，可能结构简式为CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(OH)CH3、(CH3)2CHCH2OH、(CH3)3COH、CH3OCH2CH2CH3、CH3OCH(CH3)2、CH3CH2OCH2CH3，则同分异构体有7种。
【点睛】分子式相同的醇和醚是跨类的同分异构体。
二、有机化学2
2. 人类生活生产与有机化学密切相关，内燃机车、飞机和大部分汽车燃料来自石油化工产品，很多衣服会用到化学合成纤维作为材料。生活中常见的酒、醋、油等都是有机物。
（1）烷烃的主要来源是石油和天然气，是重要的化工原料和能源物资。下列关于烷烃的叙述不正确的是______。
A. 烷烃中的碳原子均以共价单键的形式与碳原子或氢原子相连
B. 甲烷能够使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 甲烷、乙烷及丙烷均无同分异构体
D. 乙烷与丙烷互为同分异构体
（2）工业上获得大量乙烯、丙烯、丁二烯采用的方法是______。
A. 石油的分馏B. 煤的干馏C. 石油的裂解D. 煤的气化
（3）下列有关有机化合物说法正确的是______。
A. 凡有甜味的有机化合物均属于糖类
B. 尼龙耐磨性高于棉花和羊毛，也是合成高分子材料
C. 蛋白质、油脂、糖类是三大基本营养物质
D. 工业制备肥皂利用了油脂在酸性条件下的水解反应
（4）所有原子不可能处于同一平面的是______。
A. B.
C. D.
（5）在光照条件下，乙烷和氯气可以发生一系列反应。请写出最先发生的一步反应的化学方程式：______。
（6）以淀粉为主要原料，合成高分子化合物B和一种具有果香味的有机物E，合成路线如下图所示。
①写出A分子的一种同系物______(填结构简式)。
②写出反应Ⅰ的反应类型：______。
③写出下列反应的化学方程式：Ⅱ______；Ⅲ______。
（7）有机化合物A常用于食品行业。已知9.0gA在足量中充分燃烧，将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增加5.4g和13.2g，经检验剩余气体为。
①A分子的质谱图如图所示，则A的分子式是______。
②经红外光谱测定，已知A分子中含有羧基，A分子的核磁共振氢谱有4组吸收峰，且峰面积之比是1:1:1:3，则A的结构简式是______。
（8）在有机化学分析中，根据反应物的性质和所得的产物，即可确定烯烃中双键的位置。
(A)
(B)
某有机物X的分子式为C9H14，经催化加氢后得到分子式为C9H18的饱和化合物，X可发生如下变化：

试写出有机物X的一种可能的结构简式：______。
【答案】（1）BD （2）C （3）BC （4）A
（5）CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl
（6） ①. CH2=CHCH3 ②. 加聚反应 ③. 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O ④. CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
（7） ①. C3H6O3 ②. CH3CH(OH)COOH
（8）或
【解析】
【分析】淀粉在稀硫酸作用下发生水解反应生成葡萄糖，葡萄糖在酒化酶作用下发生分解反应，生成乙醇和二氧化碳气体；乙醇在浓硫酸、170℃作用下发生消去反应，生成A为CH2=CH2和水，乙烯发生加聚反应生成B为聚乙烯；乙醇催化氧化生成C为乙醛，乙醛催化氧化生成D为乙酸，乙醇和乙酸发生酯化反应，生成E为乙酸乙酯和水。
【小问1详解】
A．烷烃中所有原子间都以共价单键相连，碳原子以共价单键与碳原子相连，或与氢原子相连，A正确；
B．甲烷分子中只存在C-H键，性质稳定，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B不正确；
C．甲烷、乙烷及丙烷由于分子中碳原子数少，都只有一种结构，不存在同分异构体，C正确；
D．乙烷与丙烷的分子式不同，二者互为同系物，但不互为同分异构体，D不正确；
故选BD。
【小问2详解】
工业上以石油产品或石油气为原料，通过深度裂化，获得大量乙烯、丙烯、丁二烯，采用的方法是石油的裂解，故选C。
【小问3详解】
A．有甜味的有机化合物不一定属于糖类，如糖精就不属于糖类，A不正确；
B．尼龙是由己内酰胺或己二胺、己二酸聚合而成，属于合成高分子材料，其耐磨性高于棉花和羊毛，B正确；
C．蛋白质、油脂、糖类可以为人体提供能量，是人类的三大基本营养物质，C正确；
D．油脂在酸性条件下水解程度比碱性条件下小，工业制备肥皂利用了油脂在碱性条件下的水解反应，D不正确；
故选BC。
【小问4详解】
A．分子呈正四面体结构，所有原子不可能处于同一平面，A符合题意；
B．CH2=CH2分子呈平面结构，六个原子在同一平面内，B不符合题意；
C．为平面结构，12个原子在同一平面内，C不符合题意；
D．可看成是CH2=CH2分子中的1个H原子被-C≡CH取代的产物，CH≡CH分子中4个原子在同一条直线上，所以中所有原子共平面，D不符合题意；
故选A。
【小问5详解】
在光照条件下，乙烷和氯气发生取代反应，第一步反应生成CH3CH2Cl和HCl，化学方程式：CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl。
【小问6详解】
①由分析可知，A分子为CH2=CH2，它的一种同系物为CH2=CHCH3。
②反应Ⅰ为 ，反应类型：加聚反应。
③反应Ⅱ为乙醇的催化氧化反应，化学方程式为2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O；反应Ⅲ为乙醇与乙酸发生酯化反应，化学方程式为CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O。
【小问7详解】
①从A分子的质谱图中可以看出，A的相对分子质量为90，则9.0gA的物质的量为0.1ml，燃烧生成H2O的物质的量为=0.3ml，CO2的物质的量为=0.3ml，则A分子中含C、H原子个数为3、6，含O原子个数为=3，分子式是C3H6O3。
②经红外光谱测定，已知A分子中含有羧基，A分子的核磁共振氢谱有4组吸收峰，且峰面积之比是1:1:1:3，则A的结构简式是CH3CH(OH)COOH。
【小问8详解】
某有机物X分子式为C9H14，经催化加氢后得到分子式为C9H18的饱和化合物，由X分子呈环状。由X可发生的变化：
，依照信息，采用逆推法，去掉O原子后，将双键碳原子连接成碳碳双键，可得出有机物X一种可能的结构简式：或。
【点睛】推断有机物的结构简式时，可采用逆推法。
三、环境保护
3. 为了增强大气污染防治的科学性、针对性和有效性，研究大气颗粒物的化学组成和分布特征具有很重要的意义。水溶性离子是PM2.5的重要组成部分，主要包含、、、Cl-、Na+、Ca2+、Mg2+等，这些离子多由化石燃料燃烧、机动车尾气等排放的SO2、、NH3等气体经过复杂的大气物理化学过程二次转化而来。完成下列问题：
（1）常温下，将某地大气污染物样品配制成溶液，所得溶液显______。
A. 酸性B. 碱性C. 中性D. 无法判断
（2）PM2.5中的主要源自燃煤产生的，写出SO2转化为H2SO4的化学方程式______、______。
【答案】（1）A （2） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
常温下，将某地大气污染物样品配制成溶液，、、Cl-、Na+、Ca2+都使水溶液呈中性，、Mg2+在水溶液中发生水解，从而使所得溶液显酸性，故选A。
【小问2详解】
PM2.5中的主要源自燃煤产生的SO2，SO2先溶于水转化为H2SO3，H2SO3再被溶解的O2氧化，从而转化为H2SO4，化学方程式为、。
硫氧化率(SOR)和氮氧化率(NOR)通常用来分别表示气体污染物和向和的转化程度。SOR和NOR的计算公式为：；
已知PM2.5中主要以形式存在，主要以形式存在。比更稳定；和加热或光照均易分解。
某地SOR和NOR的数据如表所示：
4. 由表中数据可知，SOR和NOR差异最大的季节是______。
A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季
结合相关化学原理推测该季节产生这种差异可能的原因______。
5. 设，r值可以较好地反映机动车等移动源污染与燃煤等固定源污染的相对大小。已知某地PM2.5浓度及r值随季节变化如图所示。根据该图分析，造成秋冬季节PM2.5偏高的首要原因是______。
a．移动源污染 b．固定源污染
假如你是城市管理者，请你提出一条有针对性的措施，以缓解秋冬季节PM2.5污染较严重的问题______。
【答案】4. ①. B ②. 夏季温度升高，气体的体积增大，有利于反应向体积减小的方向移动，更有利于转化为，而和加热或光照均易分解，夏季温度交高，光照充足，更有利于和分解，含量增大
5. ①. b ②. 采取集中供暖，减少分散供暖，使用清洁能源供暖，减少煤的使用
【解析】
【4题详解】
由表中数据可知，SOR和NOR差异最大的季节是夏季；结合相关化学原理推测该季节产生这种差异可能的原因是夏季温度升高，气体的体积增大，有利于反应向体积减小的方向移动，SO2更有利于转化为(NH4)2SO4，而NH4NO3和HNO3加热或光照均易分解，夏天温度较高，光照充足，更有利于NH4NO3和HNO3分解，NO2含量增大，
故答案为：B；夏季温度升高，气体的体积增大，有利于反应向体积减小的方向移动，SO2更有利于转化为(NH4)2SO4，而NH4NO3和HNO3加热或光照均易分解，夏天温度较高，光照充足，更有利于NH4NO3和HNO3分解，NO2含量增大；
【5题详解】
根据该图分析，造成秋冬季节PM2.5偏高的首要原因是燃煤取暖等固定源污染；缓解秋冬季节PM2.5污染较严重的问题可采取的措施可以是采取集中供暖，减少分散供暖，使用清洁能源供暖，减少煤的使用，故答案为：b；采取集中供暖，减少分散供暖，使用清洁能源供暖，减少煤的使用。
四、海水的综合利用
海水的综合利用主要包括海水直接利用，海水淡化和海水中化学元素的利用等方面。其中，海水中化学元素的利用是指从海水中提取钠、镁、氯、溴等元素。
6. 海水晒盐使用的盐田法，相当于化学中的______操作。
7. 粗盐中存在、、等可溶性杂质离子，要除去这些离子加入沉淀剂的顺序正确的是______。(不定项)
①过量的溶液②过量的溶液③过量的NaOH溶液
A. ①②③B. ①③②C. ②①③D. ③②①
8. 某同学利用食盐进行化学实验，按照图1连接好线路发现灯泡不亮，按照图2连接好线路发现灯泡亮，由此得出的结论正确的是______。
A. NaCl固体不导电，不电解质
B. 电解质本身不一定能导电
C. 图2中水是电解质，电离产生大量的和
D. 图2中NaCl在电流作用下电离出了大量自由移动离子
9. 电解熔融的无水氯化镁所得的镁蒸气在特定的环境中冷却后即为固体镁。下列物质中可以用作镁蒸气的冷却剂的是______。
A. ArB. C. D.
10. 过程b用于海水提溴。主要工业生产流程如下图所示。
吹出塔中通入热空气吹出，利用了的______，吸收塔中吸收，利用了的______。
A．氧化性 B．还原性 C．挥发性 D．易溶于水
11. 从海水中提取的粗盐精制后，通过电解饱和食盐水得到一系列化工产品。
①请写出电解饱和食盐水的化学方程式______。
②检验阳极产物时可选用______
③实验测得产生的体积(标准状况下)为5.60mL，若电解后溶液的体积为50.00mL，则溶液中NaOH的物质的量浓度为______。
12. 实验室可以利用蒸馏的方法进行海水淡化，可选用如图装置完成。
该装置中有二处明显的错误，分别是______、______。
【答案】6. 蒸发结晶 7. CD 8. B 9. A
10. ①. C ②. A
11. ①. ②. 湿润的淀粉碘化钾试纸 ③.
12. ①. 冷凝水进出口弄反了 ②. 承接管与烧瓶是封闭的，与大气不连通
【解析】
【分析】海水通过淡化，得到粗盐、淡水、母液，电解饱和食盐水，，得到NaOH、Cl2、H2，母液中含有Mg2+、Br-等，Cl2氧化Br-制备Br2，向母液中加入Ca（OH）2，将Ma2+形成沉淀分离，得到Mg（OH）2，向Mg（OH）2加入盐酸，得到MgCl2溶液，浓缩结晶得到，再在HCl氛围中加热脱水，得到无水MgCl2，电解熔融MgCl2，得到Mg单质。
【6题详解】
海水晒盐使用的盐田法，相当于化学中的蒸发结晶；
【7题详解】
粗盐中存在、、等可溶性杂质离子，分别用过量的溶液、过量的NaOH溶液、过量的溶液形成BaSO4、Mg（OH）2、CaCO3沉淀除去，为除去过量的Ba2+应注意Na2CO3在BaCl2之后，过滤后加入盐酸，用于除去多余的和，故选CD；
【8题详解】
A．NaCl固体不导电，但其溶液和熔融状态下能导电，是电解质，A错误；
B．电解质本身不一定能导电，其溶液或熔融状态下能导电，B正确；
C．水是弱电解质，电离产生少量的H+和OH-，C错误；
D．电离不需要通电，图2中，NaCl在水溶液中电离出了大量自由移动的离子，D错误；
故选B；
【9题详解】
Mg易与空气中的N2、O2和CO2反应，所以电解熔融的无水氯化镁所得的镁蒸气在稀有气体Ar的保护下冷却后即为固体镁，故选A；
【10题详解】
热空气吹出Br2，利用了Br2的挥发性，吸收塔中利用SO2和水吸收Br2，发生反应：，利用了Br2的还原性，故选C和A；
【11题详解】
①电解饱和食盐水生成NaOH、Cl2、H2，化学方程式为：；
②阳极产物为Cl2，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验Cl2；
③阴极发生反应：，产生的H2（标准状况下）为5.60mL，，，若电解后溶液的体积为50.00mL，则溶液中NaOH的物质的量浓度为：；
【12题详解】
由图可知，冷凝水下进上出，冷凝水进出口弄反了；承接管与烧瓶是封闭的，与大气不连通。
五、元素性质的周期性变化规律(本题共20分)
元素周期表是元素周期律的具体表现形式，是学习和研究化学的重要工具，下图是元素周期表的一部分。
完成下列问题：
13. 氧元素在周期表中的位置是第______周期______族，水分子中氧原子的杂化形式为______。
14. 某元素的价电子排布式为3d104s1，该元素的元素符号是______。
15. 元素性质呈现周期性变化的根本原因是______。
A. 元素相对原子质量的递增
B. 元素原子半径呈现周期性变化
C. 元素原子核外电子排布呈现周期性变化
D. 元素金属性和非金属性呈现周期性变化
16. 某小组同学探究卤族元素性质递变规律，设计如下实验：
(1)实验①的离子方程式为______。实验②的现象是______。
(2)综合实验①②③，Cl2、Br2、I2单质的氧化性由强到弱的顺序是______(用化学式表示)；从原子结构的角度解释上述递变规律。______。
(3)实验中加入CCl4萃取的目的是______；CCl4可以作为萃取剂的原因是______。
【答案】13. ①. 2 ②. ⅥA ③. sp3
14. Cu 15. C
16. ①. 2Br-+Cl2=Br2+2Cl- ②. 液体分层，下层呈紫红色 ③. Cl2＞Br2＞I2 ④. Cl、Br、I最外层电子数均为7，随着核电荷数增多，电子层数逐渐增大，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱 ⑤. 增加Cl2、Br2、I2的浓度，便于观察颜色，检验卤素单质之间的置换反应的发生 ⑥. CCl4与水不互溶，与Cl2、Br2、I2不反应且Cl2、Br2、I2在其中的溶解度比在水中的大得多
【解析】
【分析】实验①中，向NaBr溶液中加入少量氯水，再加入CCl4，振荡后静置，液体分层，下层呈红棕色，表明氧化性：Cl2＞Br2；
实验②中，向KI溶液中加入少量氯水，再加入CCl4，振荡后静置，液体分层，下层呈紫红色，表明氧化性：Cl2＞I2；
实验③中，向KI溶液中加入少量溴水，再加入CCl4，振荡后静置，液体分层，下层呈紫红色，表明氧化性：Br2＞I2。
【13题详解】
氧的原子结构示意图为，则氧元素在周期表中的位置是第2周期ⅥA族，水分子中氧原子的价层电子对数为4，杂化形式为sp3。
【14题详解】
某元素的价电子排布式为3d104s1，该元素的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，其原子核外电子数为29，元素符号是Cu。
【15题详解】
元素原子核外电子排布呈现周期性变化是元素性质呈现周期性变化的根本原因，故选C。
【16题详解】
(1)实验①中，Cl2与NaBr发生置换反应，生成NaCl和Br2，离子方程式为2Br-+Cl2=Br2+2Cl-。实验②中，发生反应2I-+Cl2=I2+2Cl-，现象是：液体分层，下层呈紫红色。
(2)综合实验①中，氧化性Cl2＞Br2，实验②中，氧化性Cl2＞I2，实验③中，氧化性Br2＞I2，则Cl2、Br2、I2单质的氧化性由强到弱的顺序是Cl2＞Br2＞I2；Cl、Br、I为同主族元素，随着核电荷数的递增，原子半径依次递增，非金属性依次减弱，则从原子结构的角度解释上述递变规律：Cl、Br、I最外层电子数均为7，随着核电荷数增多，电子层数逐渐增大，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。
(3)为了看到更加明显的现象，实验中加入CCl4萃取，目的是：增加Cl2、Br2、I2的浓度，便于观察颜色，检验卤素单质之间的置换反应的发生；CCl4与水不互溶，与卤素单质不反应，则CCl4可以作为萃取剂的原因是：CCl4与水不互溶，与Cl2、Br2、I2不反应且Cl2、Br2、I2在其中的溶解度比在水中的大得多。
【点睛】作为萃取剂应具备的条件为：不互溶、不反应、溶解度大、易分离。季节
春季
夏季
秋季
冬季
平均
SOR
0.29
0.42
0.28
0.26
0.31
NOR
0.21
0.14
0.23
0.25
0.21
序号
过程
现象
结论
①
向NaBr溶液中加入少量氯水，再加入CCl4，振荡后静置
液体分层，下层呈红棕色
氧化性：Cl2＞Br2
②
向KI溶液中加入少量氯水，再加入CCl4，振荡后静置
______
氧化性：Cl2＞I2
③
向KI溶液中加入少量溴水，再加入CCl4，振荡后静置
______