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湖北省武汉市第十一中学2023-2024学年高二下学期3月月考化学试卷 （原卷版+解析版）
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考试时间：2024年3月30日14：00—15：15 试卷满分：100分
原子量 C 12 H 1 O 16 As 75 Li 7 Zn 65 C 59
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意。
1. 下列表示正确的是
A. CH3CH2Br的官能团是—BrB. 乙醇的分子式CH3CH2OH
C. 2—甲基戊烷的键线式D. 乙烯的比例模型
【答案】A
【解析】
【详解】A．CH3CH2Br的官能团是碳溴键，即—Br，故A正确；
B．乙醇分子中含有1个甲基、1个亚甲基和1个羟基，乙醇的结构简式为：CH3CH2OH，分子式为：C2H6O，故B错误；
C．2-甲基丁烷俗称异戊烷，键线式为 ，故C错误；
D．乙烯的分子中碳原子的半径大于氢原子的半径，其比例模型(空间填充模型)为，故D错误；
故选：A。
2. 下列有关物质的性质规律正确的是
A. 键角：ClO＜ClO＜ClO
B. 酸性：CH3COOH＞CCl3COOH＞CF3COOH
C. 乙醇在水中的溶解度小于丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)，可以用相似相溶原理解释
D. 噻吩()相对分子质量大于吡咯( )，故噻吩的沸点高于吡咯
【答案】A
【解析】
【详解】A．ClO中价层电子对个数=2+(7+1-2×2)=4，中心原子上的孤电子对=4-2=2，所以分子空间构型是V形；ClO中价层电子对个数=3+(7+1-3×2)=4，中心原子上的孤电子对=4-3=1，所以分子空间构型是三角锥形；ClO中价层电子对个数=4+(7+1-4×2)=4，中心原子上的孤电子对=4-4=0，不含孤电子对，所以分子空间构型是正四面体形，则键角：ClO＜ClO＜ClO，故A正确；
B．与羧酸(-COOH)相连的C-X(X为卤素原子)的极性越大，羧酸的酸性越大，非金属性(电负性)：F>Cl>H，吸引电子对能力F比Cl更强，Cl比H更强，即极性依次减弱，从而使CF3COOH 中的-COOH的羟基H原子具有更大的活性，更容易发生电离，所以酸性：CF3COOH>CCl3COOH>CH3COOH，故B错误；
C．乙醇和正丁醇都是醇类，根据相似相溶原理，在水中有一定的溶解度，乙醇碳链短，所以结构比正丁醇更与水相似，所以其溶解度应该比正丁醇大，故C错误；
D．吡咯分子中存在N-H键，分子之间存在氢键，而噻吩分子间不能形成氢键，故吡咯的沸点高于噻吩，故D错误；
故选A。
3. 纳米分子机器日益受到关注，机器的“车轮”常用组件如图。下列说法不正确的是
①三蝶烯②扭曲烷 ③富勒烯 ④金刚烷
A ①③均有σ键和π键
B. ①②④的一氯代物分别为3种、3种、2种
C. ②④互为同分异构体
D. ①②③④均属于烃
【答案】D
【解析】
【详解】A．①③中均存在sp2杂化的碳原子，剩下p轨道形成π键，另外两个原子之间共价键都存在σ键，A正确；
B．烃中H原子有几种，则其一氯代物就有几种，①中H原子有3种，故其一氯代物有3种；②中H原子有3种，故其一氯代物有3种；④中H原子有2种，故其一氯代物有2种，B正确；
C．②④的化学式均为C10H16，结构不同，互为同分异构体，C正确；
D．③为富勒烯只含有碳原子，不属于烃，D错误；
故选D。
4. 为了提纯表中所列物质(括号内为杂质)，有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．向试样中加入溴水，己烯与Br2反应的产物与己烷互溶，用分液法不能将己烷提纯，A错误；
B．淀粉溶液和NaCl溶液均可透过滤纸，应该是渗析法，B错误；
C．CaO与CH3COOH发生反应：CaO＋2CH3COOH=(CH3COO)2Ca＋H2O，用蒸馏法将CH3CH2OH蒸出，C正确；
D．乙酸乙酯和乙酸均能与饱和氢氧化钠溶液反应，用饱和Na2CO3溶液可减少乙酸乙酯在水中的溶解量并与CH3COOH反应除去乙酸，然后用分液的方法分离，D错误。
答案选C。
5. 中药透骨草中含有一种抗氧化活性成分结构如下。下列说法正确的是
A. 分子式为C19H18O6
B. 苯环上的一溴代物共5种
C. 该化合物中存在的官能团分别为羟基、酯基、醚键、碳碳双键
D. 该分子中的C都采取sp2杂化
【答案】B
【解析】
【详解】A．由化合物的结构简式可知，分子式为C19H16O6，A错误；
B．苯环上的一溴代物共5种，左侧苯环上有3种，右侧苯环上有2种，B正确；
C．该化合物中存在的官能团分别为羟基、酯基、碳碳双键，不含醚键，C错误；
D．该分子中苯环、双键上的C采取sp2杂化，甲基的碳为sp3杂化，D错误；
答案选B。
6. 从微粒结构角度分析，下列说法正确的是
A. OF2与H2O的立体构型同为V形，因氧与氢的电负性差大于氧与氟的电负性差，而且OF2中氧原子上有两对孤电子对，抵消了F－O键中共用电子对偏向F而产生的极性，所以水分子的极性比OF2的极性小
B. 过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其d轨道电子排布有关。一般d0或d10排布无颜色，d1～d9排布有颜色。据此判断[C(H2O)6]2+和[Mn(H2O)6]2+中只有一种有颜色
C. 三氧化硫有单分子气体和三聚分子固体( )两种存在形式，两种形式中S原子的杂化轨道类型相同
D. 南京理工大学化工学院胡炳成教授团队成功合成世界首个全氮阴离子盐，其局部结构如图所示 ，其中两种阳离子中心原子的杂化轨道类型相同，阴离子N中所有的氮原子在同一平面内
【答案】D
【解析】
【详解】A．从电负性上看，氧与氢的电负性大于氧与氟的电负性差值，OF2中氧原子上有两对孤电子对，抵消了F-O键中共用电子对偏向F而产生的极性，从而导致H2O分子的极性很强，而OF2分子的极性却很小，故A错误；
B．过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其d轨道电子排布有关。一般d0或d10排布无颜色，d1～d9排布有颜色，C2+价层电子排布式为3d7，Mn2+价层电子排布式为3d5，[C(H2O)6]2+和[Mn(H2O)6]2+都有颜色，故B错误；
C．单分子SO3的中S原子价层电子对数为3+ =3，其杂化方式为sp2，属于平面结构，三聚分子固体根据上述分子结构式 可知，其S原子成键方式为4个键，为空间结构，所以杂化方式不是sp2，故C错误；
D．由结构式可知，全氮阴离子盐两种阳离子为：H3O+和NH，中心原子的价层电子对数均为4，中心原子的杂化轨道类型都是sp3杂化，阴离子N氮原子之间除了形成了键之外，还形成大键，所以所有的氮原子在同一平面内，故D正确；
故选D。
7. 特种部队在解救人质时常使用的气体芬太奴，是医疗中使用的一种速效强力镇痛药，它可以通过抑制呼吸和血液循环进行止痛，使人感觉麻木，大量使用能使人昏迷乃至死亡。已知CH3COOH结构简式可表示为，芬太奴的结构简式为。下列关于芬太奴的说法中正确的是
A. 芬太奴分子中有3个苯环B. 该分子中所有原子共平面
C. 芬太奴的分子式为C20H24N2OD. 芬太奴含有官能团醛基
【答案】C
【解析】
【详解】A．该分子中含有2个苯环，故A错误；
B．该分子中含有N原子，是三角锥形结构，且甲基中碳原子以正四面体结构和其他四个原子相连，不可能所有原子共平面，故B错误；
C．由结构简式可以确定芬太奴的分子式为C20H24N2O，故C正确；
D．芬太奴中无醛基，含氧官能团为酮羰基，故D错误；
故选C。
8. “超分子”已经在很多领域广泛应用。下列关于超分子说法正确的是
A. 冠醚的空穴结构对离子有选择作用，在有机反应中可作催化剂，图甲中K+与冠醚形成离子键
B. 杯酚具有“分子识别”特征，图乙中杯酚与C60形成氢键
C. 可燃冰(图丙)可看作由水和甲烷等分子通过非共价键形成的超分子，硫化氢分子间也能通过与水分子间类似的相互作用形成分子笼
D. 烷基磺酸钠在水中聚集形成胶束(图丁)，这反映了超分子的“自组装”特征
【答案】D
【解析】
【详解】A．冠醚的空穴有固定的结构，对离子有选择作用，在有机反应中可作催化剂；离子键为离子间的强相互作用力，图甲中K+与冠醚没有形成离子键，A错误；
B．当氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子（例如氟、氧、氮）上时，可以形成氢键；杯酚具有“分子识别”特征，但是图乙中杯酚与C60没有形成氢键，B错误；
C．水分子间能形成氢键，可燃冰(图丙)可看作由水和甲烷等分子通过非共价键形成的超分子；硫化氢分子间不能形成氢键，故不能通过与水分子间类似的相互作用形成分子笼，C错误；
D．超分子自组装是分子通过分子间相互作用形成具有有序结构的聚集体，烷基磺酸钠在水中聚集形成的胶束(图丁)，这反映了超分子的“自组装”特征，D正确；
故选D。
9. 下列有关物质的同分异构体数目(均不考虑立体异构)的判断中，错误的是
A. “狗烯”的一氯代物共有15 种
B. 组成和结构可用表示的有机物共有16种
C. 含有两个碳碳三键的脂肪烃C6H6，分子中6个碳原子不都在同一直线上的共有4种
D. 分子结构中含、、-CH2-、Cl-各1个及3个-CH3的有机物共有8种
【答案】B
【解析】
【详解】A．狗烯有15中不同的氢原子，则一氯代物共有15 种，A项正确；
B．C4H9-存在4种不同的结构，所以含有的不同结构有机物理论上为16种，但由于两个取代基同为C4H9-，所以重复的结构有6种，因此则表示的有机物共有16-6=10种，B项错误；
C．C6H6的不饱和度为4，含有两个碳碳三键的脂肪烃C6H6，满足的同分异构体为：、、、、，则分子中6个碳原子不都在同一直线上的共有4种，C项正确；
D．满足题意的有机物共有8种，分别如下：、、、、，、、，D项正确；
答案选B。
10. 利用强氧化剂可将石墨烯晶体(单层石墨)转化为氧化石墨烯，其部分结构如图所示。下列说法正确是
A. 石墨的硬度和熔点均低于金刚石
B. 石墨烯中C原子个数与C-C键个数比为
C. 氧化石墨烯中C原子杂化方式与石墨相同
D. 氧化石墨烯在水中的溶解度小于石墨烯
【答案】B
【解析】
【详解】A．石墨的层间存在分子间作用力，质软，硬度小于金刚石，但石墨的层内共价键长比金刚石的键长短，作用力更大，破坏化学键需要的能量更多，故石墨的熔点比金刚石高，A错误；
B．石墨烯中1个C原子与3个C原子形成共价键，平均每个C原子含有的共价键数目为1.5个，即C原子个数与C-C键数目之比为1：1.5=2：3，B正确；
C．由图可知，氧化石墨烯中C原子杂化方式为sp2和sp3杂化，石墨中C原子杂化方式为sp2杂化，氧化石墨烯中C原子杂化方式与石墨不相同，C错误；
D．氧化石墨烯中含羟基，能与水分子之间形成氢键，氢键使其溶解度增大，石墨烯不能与水形成氢键，故氧化石墨烯在水中的溶液度大于石墨烯，D错误；
故选B。
11. 实验室由叔丁醇(沸点82℃)与浓盐酸反应制备2-甲基-2-氯丙烷(沸点52℃)路线如下：
下列说法错误的是
A. 室温搅拌的目的是为了加快反应速率
B. 用5％Na2CO3溶液洗涤分液时，先将上层的有机相由分液漏斗上口放出
C. 两次水洗主要目的是分别除去有机相中的盐酸与钠盐
D. 蒸馏收集2-甲基-2-氯丙烷时，应选用直形冷凝管
【答案】B
【解析】
【分析】叔丁醇与浓盐酸常温搅拌反应15min可得2-甲基-2-氯丙烷与H2O，分液后向有机相中加入水进行洗涤分液，继续向有机相中加入，5%Na2CO3溶液洗涤，由于有机物2-甲基-2-氯丙烷的密度小于水，分液后获得上层有机相，有机相中加入少量无水CaCl2干燥，蒸馏即得有机物2-甲基-2-氯丙烷。
【详解】A．室温搅拌可以加快反应速率，A项正确；
B．5%Na2CO3溶液洗涤，有机物2-甲基-2-氯丙烷的密度小于水，上层为有机相，下层为水相，先放掉下层液体，再将上层的有机相由分液漏斗上口放出，B项错误；
C．第一次水洗是为了除去有机相中的盐酸，第二次水洗是为了除去有机相中碳酸钠，C项正确；
D．蒸馏时，应选用直形冷凝管，D项正确；
答案选B
12. 含硼化合物的两种晶体如图所示。下列叙述正确的是
已知：甲中晶胞的边长为，为阿佛加德罗常数的值。图甲、图乙对应的晶体熔点依次为2700℃、830℃。
A. 图乙晶体的化学式为
B. 图甲、图乙对应的晶体都是离子晶体
C. 图甲中原子和原子之间的最近距离为
D. 图甲中，原子填充在由原子构成的四面体中
【答案】D
【解析】
【详解】A．图乙晶体中硼原子在内部，每个晶胞中有6个原子，镁原子位于晶胞的顶点和面心均摊法计算为：，所以化学式为，A错误；
B．图甲、图乙对应的晶体熔点依次为2700℃、830℃，所以前者熔点很高是共价晶体，后者熔点较高是离子晶体，B错误；
C．图甲中原子和原子之间的最近距离是内部小正方体体对角线的一半，为，C错误；
D．图甲晶体中，硼原子与氮原子的配位数都是4，所以硼原子位于氮原子构成的四面体中，D正确；
故选D。
13. 下列说法，认识错误的有几个
①键与键的电子云对称性不同
②1个原子最多只能与3个原子结合形成分子，是由共价键的饱和性决定的
③中碳原子间成键键长相同
④两个非金属原子之间形成的化学键都是共价键
⑤键分为键，键，键三种
⑥与空间结构均为形
A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个
【答案】C
【解析】
【详解】①s—sσ键与p—pσ键的电子云对称性均为轴对称，两者电子云对称性相同，①项错误；
②N原子最外层有5个电子，有三个末成对电子，1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性决定的，②项正确；
③中单键、双键、三键的键能不同，碳原子间成键键长不相同，③项错误；
④非金属原子常以共用电子对形成化学键，两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键，④项正确；
⑤N键只有键，不存在键，键，⑤项错误；
⑥SO2的中心原子价层电子对数为2+(6-22)=3，采取sp2杂化，有1对孤电子对，立体构型均为V形，O3的中心原子价层电子对数为2+(6-22)=3，采取sp2杂化，有1对孤电子对，空间构型均为V形，⑥项正确；
答案选C。
14. 稀磁半导体LixZnyAsz的立方晶胞结构如下图所示，已知N、Q两点对应的原子坐标分(，，)和(，，0)，阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法错误的是
A. 该晶体的化学式为LiZnAs
B. 该晶体中M点的原子坐标为(，，)
C. 晶体的密度为g/cm3
D. 晶胞x轴方向的投影图
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据均摊法计算：Li位于棱上和体心，其个数：；As位于晶胞体内，其个数：4；Zn位于顶角和面心，其个数：，所以其化学式：LiZnAs，A正确；
B．M点对应原子为As，As原子在晶胞中八个小立方体的4个体心，参考N、Q两点坐标，其坐标为：(，，)，B正确；
C．参考A选项，晶胞中含4个LiZnAs，晶胞质量：，晶胞体积：，晶胞密度：，C正确；
D．As原子在晶胞中八个小立方体的4个体心，其晶胞x轴方向的投影图：，D错误；
答案选D。
15. 铜是历史上最早使用金属，铜有许多化合物：CuO、Cu2O、CuSO4、Cu(OH)2、CuCO3，、、、等。固体Y溶液Z沉淀W离子晶体(已知：)，下列有关说法不正确的是
A. W离子为深蓝色，Cu2+的配位能力：H2O小于NH3
B. 晶体结构(如上图)中有5种水分子
C. 中σ键的数目为16ml
D. 向中加乙醇并用玻璃棒摩擦管壁获得深蓝色晶体
【答案】B
【解析】
【分析】从固体Y溶液Z沉淀W离子晶体中可以看出，X为CuO、Y为、Z为Cu(OH)2、W为。
【详解】A．由分析可知，W离子为，由转化为，表明Cu2+的配位能力：H2O小于NH3，A正确；
B．从图中可以看出，晶体结构中，含有3种水分子，内界有2种水分子，外界1种水分子，B不正确；
C．中，含有12mlN-H键，4ml配位键，则含σ键的数目为16ml，C正确；
D．用玻璃棒摩擦管壁，可产生晶核，向中加乙醇，可降低晶体的溶解度，从而获得深蓝色晶体，D正确；
故选B。
二、非选择题(共55分)
16. 有机物中的(键较难断裂，活化键是有机反应研究的热点之一、由经两步反应合成，均需使键活化，步骤如下
（1）铬、铁位于元素周期表中的___________(填序号)。
a．s区 b．d区 c．p区 d．ds区
（2）转化为的过程中，键中的___________(填“”或“”)键断裂，发生加成反应，转化为键。
（3）利用有机金属框架(MOF)构筑双铁催化剂，制备过程的核心结构变化如下。
注：代表+2价铁，代表+3价铁。
①与的相对分子质量相差较大，但二者的沸点却极为接近(相差1℃左右)，原因有：
ⅰ．的极性强于；
ⅱ．___________。
②易被氧化为，结合价层电子排布解释原因：___________。
（4）铜铬催化剂的主要成分是CuCl、和(甲基硼酸)等，能有效抑制副产物的生成。
①中B的杂化轨道类型是___________。
②已知：和均为一元弱酸。推测___________ (填“>”或“<”)
【答案】（1）b （2）π
（3） ①. 甲醇分子间存在氢键 ②. FeⅡ价层电子排布为3d6，易失去1个e-达到3d5半满稳定结构
（4） ①. sp2 ②. >
【解析】
【小问1详解】
Cr、Fe均位于周期表的d区；
【小问2详解】
C=O中含有一个σ键和一个π 键，而π键不如σ牢固，所以转化过程中π键断裂；
【小问3详解】
①甲醇分子间存在氢键，使沸点增大；
②FeⅡ价层电子排布为3d6，易失去1个e-达到3d5半满稳定结构；
【小问4详解】
①B原子与两个-OH和一个-CH3相连，价层电子对数为3，属于sp2杂化；
②由于电负性O>C>B，则O-B键的极性大于C-B键，导致B(OH)3中B原子更易与OH形成配位键，故Ka[B(OH)3]>Ka[CH3B(OH)2]。
17. I．有机物的表示方法多种多样，下面是常用的有机物的表示方法：
① ② ③CH3(CH2)3CH=CH2 ④CH3CH3
⑤ ⑥
⑦CH3COOC2H5 ⑧ ⑨
⑩ ⑪
（1）写出⑧的分子式：___________；
（2）属于酯的是___________(填序号，下同)。
（3）上述表示方法中属于结构式的为___________；属于键线式的为___________；
Ⅱ．有机化合物A常用于食品行业。已知9.0gA在足量O2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O2.
（4）A分子的质谱图如图所示，则A的分子式是___________。
（5）A分子的核磁共振氢谱有4组吸收峰，能与NaHCO3溶液发生反应生成CO2气体，峰面积之比是1∶1∶1∶3，则A的结构简式是___________。
【答案】（1）C11H18O2
（2）⑦⑧ （3） ①. ⑪ ②. ②⑥⑧
（4）C3H6O3 （5）CH3CH(OH)COOH
【解析】
【分析】有机物中，将电子式中的电子对只保留共用电子对，并将每一对共用电子对用一条短线表示，所形成的式子叫做结构式，结构式省略不必要的碳氢键则得到结构简式，在表示有机物的组成和结构时，如果将碳、氢元素符号省略，只表示分子中键的连接情况和官能团，每个拐点或终点均表示有一个碳原子，则得到键线式；
【小问1详解】
由图可知⑧的分子式为C11H18O2；
【小问2详解】
酯含有酯基，则属于酯的有⑦⑧；
【小问3详解】
根据分析，属于结构式的是⑪；属于键线式的是②⑥⑧；
【小问4详解】
5.4g水的物质的量为0.3ml，n(H)=0.6ml，13.2g二氧化碳的物质的量为0.3ml，n(C)=0.3ml，9.0g有机物含O的物质的量为，则n(C)∶n(H)∶n(O)=1∶2∶1，即实验式为CH2O，设分子式为(CH2O)n，根据谱图如图所示质荷比，可知A的相对分子质量为90，可得30n = 90，解得n=3，故有机物A分子式为C3H6O3；
【小问5详解】
A能与NaHCO3溶液发生反应生成CO2气体，说明A中含有羧基，A分子式为C3H6O3，A分子的核磁共振氢谱有4组吸收峰，峰面积之比是1∶1∶1∶3，说明A中含有甲基，由此可推知A的结构简式是CH3CH(OH)COOH。
18. 在烷烃分子中，—CH3、—CH2—、、中的碳原子分别称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示。例如：分子中n1=6，n2=1，n3=2，n4=1.试根据不同烷烃的组成和结构，分析烷烃(除甲烷外)中各原子数的关系。
（1）烷烃分子中氢原子数为n0，n0与n1、n2、n3、n4的关系是：n0=___________或n0=___________。
（2）四种碳原子数之间的关系为n1=___________。
（3）如果某烷烃分子中同时存在这4种基团，所含碳原子数又最少，则该烃分子应含___________个碳原子，其结构简式可能有___________种。其中一氯代物有4种同分异构体的是___________(填结构简式)。
（4）若某种共价化合物分子中含有C、N、H三种元素，其数目分别用a、b、c表示，则氢原子数目最多为c=___________。
（5）若某种共价化合物分子中只含有C、N、O、H四种元素，其数目分别用a、b、c、d表示，则氢原子数目最多为d=___________。
【答案】（1） ①. 3n1+2n2+n3 ②. 2(n1+n2+n3+n4)+2
（2）n3+2n4+2
（3） ①. 8 ②. 3 ③.
（4）2a+2+b （5）2a+2+b
【解析】
【小问1详解】
伯、仲、叔、季碳原子上连接的氢原子数分别为3、2、1、0，则n0=3n1+2n2+n3；烷烃中的碳原子数n=n1+n2+n3+n4，根据烷烃的通式CnH2n+2，则n0=2(n1+n2+n3+n4)+2，故答案为：3n1+2n2+n3；2(n1+n2+n3+n4)+2；
【小问2详解】
由(1)中两种关系式的共同点：均为烷烃中H的总数，可知两种表达式结果相等，即3n1+2n2+n3=2(n1+n2+n3+n4)+2，解得n1= n3+2n4+2，故答案为：n3+2n4+2；
【小问3详解】
据-CH3、-CH2-、 、的结构特点知：-CH3在端点， 、、-CH2-必在链的中间，满足条件的为： ， ，，故该烃分子应含8个碳原子，其结构简式可能有3种；其中一氯代物有4种，则分子中含有4种氢，其同分异构体的是：；
【小问4详解】
共价化合物分子中，C原子满足四价原则，N原子满足三价原则，C原子数目一定时，每增加一个N原子，就增加一个H原子，C原子数目为a时，H原子数目最多为2a+2，在此基础上增加b个N原子，则增加b个H原子，则H原子数目最多为c=2a+2+b，故答案为：c=2a+2+b；
【小问5详解】
比较相同C原子数目的烷烃和饱和一元醇的分子式通式，可知增加O原子，对H原子数目没有影响，则H原子数目最多仍为d=2a+2+b，故答案为：d=2a+2+b。
19. 碳的多种同素异形体及一系列化合物广泛应用于科研、医疗、工农业生产等领域。钴单质及其化合物在生产、生活中有广泛应用。回答下列问题：
（1）C原子在形成化合物时，可采取多种杂化方式。杂化轨道中s轨道成分越多，C元素的电负性越强，连接在该C原子上的H原子越容易电离。下列化合物中，最有可能在碱性体系中形成阴离子的是___________(填编号)。
A. B. C. D. 苯
（2）与光气反应可用于制取四氯化钛。中键和键的数目比为___________，其空间构型为___________。
（3）甲醇为溶剂，可与色胺酮分子配位结合形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如图所示)，色胺酮分子中所含元素(H、C、N、O)的电负性由大到小的顺序为___________(填元素符号)，色胺酮分子中N原子的杂化类型有___________，X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个分子，通过___________作用与色胺酮钴配合物相结合。
（4）金属钴晶体的晶胞呈六棱柱形，其结构如图所示，每个晶胞中含C原子数为___________；晶胞底面呈正六边形，边长为apm，设为阿伏加德罗常数的值，晶胞的密度，则该晶胞的高b为___________pm(列出计算式)。
【答案】（1）C （2） ①. 3:1 ②. 平面三角形
（3） ①. O>N>C>H ②. sp3、sp2 ③. 氢键
（4） ①. 6 ②.
【解析】
【小问1详解】
甲烷中碳原子是sp3杂化，乙烯中碳原子是sp2杂化，乙炔中碳原子是sp杂化，苯中碳原子是sp2杂化，故乙炔中C杂化轨道中s轨道成最多，C元素的电负性越强，连接在该C原子上的H原子越容易电离，形成阴离子，综上所述C正确；故答案为：C。
【小问2详解】
单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，COCl2中σ键和π键的数目分别为3个和1个，故为3:1；碳原子有3个σ键，没有孤对电子，sp2杂化，空间构型为平面三角形；故答案为：3:1；平面三角形。
【小问3详解】
同周期元素电负性随核电荷数增大而增大，H、C、N、O四种元素中，氢原子容易失去电子，故电负性最小，故电负性由大到小的顺序为O>N>C>H；色胺酮分子中有2个N原子，一个N有3个σ键和1对孤对电子，另一个N有2个σ键和1对孤对电子，故N原子的杂化类型有sp3、sp2；甲醇中有羟基，容易形成氢键，根据图片可知甲醇通过氢键与色胺酮配合物相结合；故答案为：O>N>C>H；sp3、sp2；氢键。
【小问4详解】
每个晶胞中含C原子数为×12+×2+3=6；C的摩尔质量为59g/ml，每个晶胞6个钴原子，则每个晶胞的质量为g，每个晶胞的体积为cm3，g/cm3，则高度pm；故答案为：6；。选项
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
A
己烷(己烯)
溴水
分液
B
淀粉溶液(NaCl)
水
过滤
C
CH3CH2OH(CH3COOH)
CaO
蒸馏
D
CH3COOC2H5(CH3COOH)
饱和NaOH溶液
分液
考试时间：2024年3月30日14：00—15：15 试卷满分：100分
原子量 C 12 H 1 O 16 As 75 Li 7 Zn 65 C 59
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意。
1. 下列表示正确的是
A. CH3CH2Br的官能团是—BrB. 乙醇的分子式CH3CH2OH
C. 2—甲基戊烷的键线式D. 乙烯的比例模型
【答案】A
【解析】
【详解】A．CH3CH2Br的官能团是碳溴键，即—Br，故A正确；
B．乙醇分子中含有1个甲基、1个亚甲基和1个羟基，乙醇的结构简式为：CH3CH2OH，分子式为：C2H6O，故B错误；
C．2-甲基丁烷俗称异戊烷，键线式为 ，故C错误；
D．乙烯的分子中碳原子的半径大于氢原子的半径，其比例模型(空间填充模型)为，故D错误；
故选：A。
2. 下列有关物质的性质规律正确的是
A. 键角：ClO＜ClO＜ClO
B. 酸性：CH3COOH＞CCl3COOH＞CF3COOH
C. 乙醇在水中的溶解度小于丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)，可以用相似相溶原理解释
D. 噻吩()相对分子质量大于吡咯( )，故噻吩的沸点高于吡咯
【答案】A
【解析】
【详解】A．ClO中价层电子对个数=2+(7+1-2×2)=4，中心原子上的孤电子对=4-2=2，所以分子空间构型是V形；ClO中价层电子对个数=3+(7+1-3×2)=4，中心原子上的孤电子对=4-3=1，所以分子空间构型是三角锥形；ClO中价层电子对个数=4+(7+1-4×2)=4，中心原子上的孤电子对=4-4=0，不含孤电子对，所以分子空间构型是正四面体形，则键角：ClO＜ClO＜ClO，故A正确；
B．与羧酸(-COOH)相连的C-X(X为卤素原子)的极性越大，羧酸的酸性越大，非金属性(电负性)：F>Cl>H，吸引电子对能力F比Cl更强，Cl比H更强，即极性依次减弱，从而使CF3COOH 中的-COOH的羟基H原子具有更大的活性，更容易发生电离，所以酸性：CF3COOH>CCl3COOH>CH3COOH，故B错误；
C．乙醇和正丁醇都是醇类，根据相似相溶原理，在水中有一定的溶解度，乙醇碳链短，所以结构比正丁醇更与水相似，所以其溶解度应该比正丁醇大，故C错误；
D．吡咯分子中存在N-H键，分子之间存在氢键，而噻吩分子间不能形成氢键，故吡咯的沸点高于噻吩，故D错误；
故选A。
3. 纳米分子机器日益受到关注，机器的“车轮”常用组件如图。下列说法不正确的是
①三蝶烯②扭曲烷 ③富勒烯 ④金刚烷
A ①③均有σ键和π键
B. ①②④的一氯代物分别为3种、3种、2种
C. ②④互为同分异构体
D. ①②③④均属于烃
【答案】D
【解析】
【详解】A．①③中均存在sp2杂化的碳原子，剩下p轨道形成π键，另外两个原子之间共价键都存在σ键，A正确；
B．烃中H原子有几种，则其一氯代物就有几种，①中H原子有3种，故其一氯代物有3种；②中H原子有3种，故其一氯代物有3种；④中H原子有2种，故其一氯代物有2种，B正确；
C．②④的化学式均为C10H16，结构不同，互为同分异构体，C正确；
D．③为富勒烯只含有碳原子，不属于烃，D错误；
故选D。
4. 为了提纯表中所列物质(括号内为杂质)，有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．向试样中加入溴水，己烯与Br2反应的产物与己烷互溶，用分液法不能将己烷提纯，A错误；
B．淀粉溶液和NaCl溶液均可透过滤纸，应该是渗析法，B错误；
C．CaO与CH3COOH发生反应：CaO＋2CH3COOH=(CH3COO)2Ca＋H2O，用蒸馏法将CH3CH2OH蒸出，C正确；
D．乙酸乙酯和乙酸均能与饱和氢氧化钠溶液反应，用饱和Na2CO3溶液可减少乙酸乙酯在水中的溶解量并与CH3COOH反应除去乙酸，然后用分液的方法分离，D错误。
答案选C。
5. 中药透骨草中含有一种抗氧化活性成分结构如下。下列说法正确的是
A. 分子式为C19H18O6
B. 苯环上的一溴代物共5种
C. 该化合物中存在的官能团分别为羟基、酯基、醚键、碳碳双键
D. 该分子中的C都采取sp2杂化
【答案】B
【解析】
【详解】A．由化合物的结构简式可知，分子式为C19H16O6，A错误；
B．苯环上的一溴代物共5种，左侧苯环上有3种，右侧苯环上有2种，B正确；
C．该化合物中存在的官能团分别为羟基、酯基、碳碳双键，不含醚键，C错误；
D．该分子中苯环、双键上的C采取sp2杂化，甲基的碳为sp3杂化，D错误；
答案选B。
6. 从微粒结构角度分析，下列说法正确的是
A. OF2与H2O的立体构型同为V形，因氧与氢的电负性差大于氧与氟的电负性差，而且OF2中氧原子上有两对孤电子对，抵消了F－O键中共用电子对偏向F而产生的极性，所以水分子的极性比OF2的极性小
B. 过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其d轨道电子排布有关。一般d0或d10排布无颜色，d1～d9排布有颜色。据此判断[C(H2O)6]2+和[Mn(H2O)6]2+中只有一种有颜色
C. 三氧化硫有单分子气体和三聚分子固体( )两种存在形式，两种形式中S原子的杂化轨道类型相同
D. 南京理工大学化工学院胡炳成教授团队成功合成世界首个全氮阴离子盐，其局部结构如图所示 ，其中两种阳离子中心原子的杂化轨道类型相同，阴离子N中所有的氮原子在同一平面内
【答案】D
【解析】
【详解】A．从电负性上看，氧与氢的电负性大于氧与氟的电负性差值，OF2中氧原子上有两对孤电子对，抵消了F-O键中共用电子对偏向F而产生的极性，从而导致H2O分子的极性很强，而OF2分子的极性却很小，故A错误；
B．过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其d轨道电子排布有关。一般d0或d10排布无颜色，d1～d9排布有颜色，C2+价层电子排布式为3d7，Mn2+价层电子排布式为3d5，[C(H2O)6]2+和[Mn(H2O)6]2+都有颜色，故B错误；
C．单分子SO3的中S原子价层电子对数为3+ =3，其杂化方式为sp2，属于平面结构，三聚分子固体根据上述分子结构式 可知，其S原子成键方式为4个键，为空间结构，所以杂化方式不是sp2，故C错误；
D．由结构式可知，全氮阴离子盐两种阳离子为：H3O+和NH，中心原子的价层电子对数均为4，中心原子的杂化轨道类型都是sp3杂化，阴离子N氮原子之间除了形成了键之外，还形成大键，所以所有的氮原子在同一平面内，故D正确；
故选D。
7. 特种部队在解救人质时常使用的气体芬太奴，是医疗中使用的一种速效强力镇痛药，它可以通过抑制呼吸和血液循环进行止痛，使人感觉麻木，大量使用能使人昏迷乃至死亡。已知CH3COOH结构简式可表示为，芬太奴的结构简式为。下列关于芬太奴的说法中正确的是
A. 芬太奴分子中有3个苯环B. 该分子中所有原子共平面
C. 芬太奴的分子式为C20H24N2OD. 芬太奴含有官能团醛基
【答案】C
【解析】
【详解】A．该分子中含有2个苯环，故A错误；
B．该分子中含有N原子，是三角锥形结构，且甲基中碳原子以正四面体结构和其他四个原子相连，不可能所有原子共平面，故B错误；
C．由结构简式可以确定芬太奴的分子式为C20H24N2O，故C正确；
D．芬太奴中无醛基，含氧官能团为酮羰基，故D错误；
故选C。
8. “超分子”已经在很多领域广泛应用。下列关于超分子说法正确的是
A. 冠醚的空穴结构对离子有选择作用，在有机反应中可作催化剂，图甲中K+与冠醚形成离子键
B. 杯酚具有“分子识别”特征，图乙中杯酚与C60形成氢键
C. 可燃冰(图丙)可看作由水和甲烷等分子通过非共价键形成的超分子，硫化氢分子间也能通过与水分子间类似的相互作用形成分子笼
D. 烷基磺酸钠在水中聚集形成胶束(图丁)，这反映了超分子的“自组装”特征
【答案】D
【解析】
【详解】A．冠醚的空穴有固定的结构，对离子有选择作用，在有机反应中可作催化剂；离子键为离子间的强相互作用力，图甲中K+与冠醚没有形成离子键，A错误；
B．当氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子（例如氟、氧、氮）上时，可以形成氢键；杯酚具有“分子识别”特征，但是图乙中杯酚与C60没有形成氢键，B错误；
C．水分子间能形成氢键，可燃冰(图丙)可看作由水和甲烷等分子通过非共价键形成的超分子；硫化氢分子间不能形成氢键，故不能通过与水分子间类似的相互作用形成分子笼，C错误；
D．超分子自组装是分子通过分子间相互作用形成具有有序结构的聚集体，烷基磺酸钠在水中聚集形成的胶束(图丁)，这反映了超分子的“自组装”特征，D正确；
故选D。
9. 下列有关物质的同分异构体数目(均不考虑立体异构)的判断中，错误的是
A. “狗烯”的一氯代物共有15 种
B. 组成和结构可用表示的有机物共有16种
C. 含有两个碳碳三键的脂肪烃C6H6，分子中6个碳原子不都在同一直线上的共有4种
D. 分子结构中含、、-CH2-、Cl-各1个及3个-CH3的有机物共有8种
【答案】B
【解析】
【详解】A．狗烯有15中不同的氢原子，则一氯代物共有15 种，A项正确；
B．C4H9-存在4种不同的结构，所以含有的不同结构有机物理论上为16种，但由于两个取代基同为C4H9-，所以重复的结构有6种，因此则表示的有机物共有16-6=10种，B项错误；
C．C6H6的不饱和度为4，含有两个碳碳三键的脂肪烃C6H6，满足的同分异构体为：、、、、，则分子中6个碳原子不都在同一直线上的共有4种，C项正确；
D．满足题意的有机物共有8种，分别如下：、、、、，、、，D项正确；
答案选B。
10. 利用强氧化剂可将石墨烯晶体(单层石墨)转化为氧化石墨烯，其部分结构如图所示。下列说法正确是
A. 石墨的硬度和熔点均低于金刚石
B. 石墨烯中C原子个数与C-C键个数比为
C. 氧化石墨烯中C原子杂化方式与石墨相同
D. 氧化石墨烯在水中的溶解度小于石墨烯
【答案】B
【解析】
【详解】A．石墨的层间存在分子间作用力，质软，硬度小于金刚石，但石墨的层内共价键长比金刚石的键长短，作用力更大，破坏化学键需要的能量更多，故石墨的熔点比金刚石高，A错误；
B．石墨烯中1个C原子与3个C原子形成共价键，平均每个C原子含有的共价键数目为1.5个，即C原子个数与C-C键数目之比为1：1.5=2：3，B正确；
C．由图可知，氧化石墨烯中C原子杂化方式为sp2和sp3杂化，石墨中C原子杂化方式为sp2杂化，氧化石墨烯中C原子杂化方式与石墨不相同，C错误；
D．氧化石墨烯中含羟基，能与水分子之间形成氢键，氢键使其溶解度增大，石墨烯不能与水形成氢键，故氧化石墨烯在水中的溶液度大于石墨烯，D错误；
故选B。
11. 实验室由叔丁醇(沸点82℃)与浓盐酸反应制备2-甲基-2-氯丙烷(沸点52℃)路线如下：
下列说法错误的是
A. 室温搅拌的目的是为了加快反应速率
B. 用5％Na2CO3溶液洗涤分液时，先将上层的有机相由分液漏斗上口放出
C. 两次水洗主要目的是分别除去有机相中的盐酸与钠盐
D. 蒸馏收集2-甲基-2-氯丙烷时，应选用直形冷凝管
【答案】B
【解析】
【分析】叔丁醇与浓盐酸常温搅拌反应15min可得2-甲基-2-氯丙烷与H2O，分液后向有机相中加入水进行洗涤分液，继续向有机相中加入，5%Na2CO3溶液洗涤，由于有机物2-甲基-2-氯丙烷的密度小于水，分液后获得上层有机相，有机相中加入少量无水CaCl2干燥，蒸馏即得有机物2-甲基-2-氯丙烷。
【详解】A．室温搅拌可以加快反应速率，A项正确；
B．5%Na2CO3溶液洗涤，有机物2-甲基-2-氯丙烷的密度小于水，上层为有机相，下层为水相，先放掉下层液体，再将上层的有机相由分液漏斗上口放出，B项错误；
C．第一次水洗是为了除去有机相中的盐酸，第二次水洗是为了除去有机相中碳酸钠，C项正确；
D．蒸馏时，应选用直形冷凝管，D项正确；
答案选B
12. 含硼化合物的两种晶体如图所示。下列叙述正确的是
已知：甲中晶胞的边长为，为阿佛加德罗常数的值。图甲、图乙对应的晶体熔点依次为2700℃、830℃。
A. 图乙晶体的化学式为
B. 图甲、图乙对应的晶体都是离子晶体
C. 图甲中原子和原子之间的最近距离为
D. 图甲中，原子填充在由原子构成的四面体中
【答案】D
【解析】
【详解】A．图乙晶体中硼原子在内部，每个晶胞中有6个原子，镁原子位于晶胞的顶点和面心均摊法计算为：，所以化学式为，A错误；
B．图甲、图乙对应的晶体熔点依次为2700℃、830℃，所以前者熔点很高是共价晶体，后者熔点较高是离子晶体，B错误；
C．图甲中原子和原子之间的最近距离是内部小正方体体对角线的一半，为，C错误；
D．图甲晶体中，硼原子与氮原子的配位数都是4，所以硼原子位于氮原子构成的四面体中，D正确；
故选D。
13. 下列说法，认识错误的有几个
①键与键的电子云对称性不同
②1个原子最多只能与3个原子结合形成分子，是由共价键的饱和性决定的
③中碳原子间成键键长相同
④两个非金属原子之间形成的化学键都是共价键
⑤键分为键，键，键三种
⑥与空间结构均为形
A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个
【答案】C
【解析】
【详解】①s—sσ键与p—pσ键的电子云对称性均为轴对称，两者电子云对称性相同，①项错误；
②N原子最外层有5个电子，有三个末成对电子，1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性决定的，②项正确；
③中单键、双键、三键的键能不同，碳原子间成键键长不相同，③项错误；
④非金属原子常以共用电子对形成化学键，两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键，④项正确；
⑤N键只有键，不存在键，键，⑤项错误；
⑥SO2的中心原子价层电子对数为2+(6-22)=3，采取sp2杂化，有1对孤电子对，立体构型均为V形，O3的中心原子价层电子对数为2+(6-22)=3，采取sp2杂化，有1对孤电子对，空间构型均为V形，⑥项正确；
答案选C。
14. 稀磁半导体LixZnyAsz的立方晶胞结构如下图所示，已知N、Q两点对应的原子坐标分(，，)和(，，0)，阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法错误的是
A. 该晶体的化学式为LiZnAs
B. 该晶体中M点的原子坐标为(，，)
C. 晶体的密度为g/cm3
D. 晶胞x轴方向的投影图
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据均摊法计算：Li位于棱上和体心，其个数：；As位于晶胞体内，其个数：4；Zn位于顶角和面心，其个数：，所以其化学式：LiZnAs，A正确；
B．M点对应原子为As，As原子在晶胞中八个小立方体的4个体心，参考N、Q两点坐标，其坐标为：(，，)，B正确；
C．参考A选项，晶胞中含4个LiZnAs，晶胞质量：，晶胞体积：，晶胞密度：，C正确；
D．As原子在晶胞中八个小立方体的4个体心，其晶胞x轴方向的投影图：，D错误；
答案选D。
15. 铜是历史上最早使用金属，铜有许多化合物：CuO、Cu2O、CuSO4、Cu(OH)2、CuCO3，、、、等。固体Y溶液Z沉淀W离子晶体(已知：)，下列有关说法不正确的是
A. W离子为深蓝色，Cu2+的配位能力：H2O小于NH3
B. 晶体结构(如上图)中有5种水分子
C. 中σ键的数目为16ml
D. 向中加乙醇并用玻璃棒摩擦管壁获得深蓝色晶体
【答案】B
【解析】
【分析】从固体Y溶液Z沉淀W离子晶体中可以看出，X为CuO、Y为、Z为Cu(OH)2、W为。
【详解】A．由分析可知，W离子为，由转化为，表明Cu2+的配位能力：H2O小于NH3，A正确；
B．从图中可以看出，晶体结构中，含有3种水分子，内界有2种水分子，外界1种水分子，B不正确；
C．中，含有12mlN-H键，4ml配位键，则含σ键的数目为16ml，C正确；
D．用玻璃棒摩擦管壁，可产生晶核，向中加乙醇，可降低晶体的溶解度，从而获得深蓝色晶体，D正确；
故选B。
二、非选择题(共55分)
16. 有机物中的(键较难断裂，活化键是有机反应研究的热点之一、由经两步反应合成，均需使键活化，步骤如下
（1）铬、铁位于元素周期表中的___________(填序号)。
a．s区 b．d区 c．p区 d．ds区
（2）转化为的过程中，键中的___________(填“”或“”)键断裂，发生加成反应，转化为键。
（3）利用有机金属框架(MOF)构筑双铁催化剂，制备过程的核心结构变化如下。
注：代表+2价铁，代表+3价铁。
①与的相对分子质量相差较大，但二者的沸点却极为接近(相差1℃左右)，原因有：
ⅰ．的极性强于；
ⅱ．___________。
②易被氧化为，结合价层电子排布解释原因：___________。
（4）铜铬催化剂的主要成分是CuCl、和(甲基硼酸)等，能有效抑制副产物的生成。
①中B的杂化轨道类型是___________。
②已知：和均为一元弱酸。推测___________ (填“>”或“<”)
【答案】（1）b （2）π
（3） ①. 甲醇分子间存在氢键 ②. FeⅡ价层电子排布为3d6，易失去1个e-达到3d5半满稳定结构
（4） ①. sp2 ②. >
【解析】
【小问1详解】
Cr、Fe均位于周期表的d区；
【小问2详解】
C=O中含有一个σ键和一个π 键，而π键不如σ牢固，所以转化过程中π键断裂；
【小问3详解】
①甲醇分子间存在氢键，使沸点增大；
②FeⅡ价层电子排布为3d6，易失去1个e-达到3d5半满稳定结构；
【小问4详解】
①B原子与两个-OH和一个-CH3相连，价层电子对数为3，属于sp2杂化；
②由于电负性O>C>B，则O-B键的极性大于C-B键，导致B(OH)3中B原子更易与OH形成配位键，故Ka[B(OH)3]>Ka[CH3B(OH)2]。
17. I．有机物的表示方法多种多样，下面是常用的有机物的表示方法：
① ② ③CH3(CH2)3CH=CH2 ④CH3CH3
⑤ ⑥
⑦CH3COOC2H5 ⑧ ⑨
⑩ ⑪
（1）写出⑧的分子式：___________；
（2）属于酯的是___________(填序号，下同)。
（3）上述表示方法中属于结构式的为___________；属于键线式的为___________；
Ⅱ．有机化合物A常用于食品行业。已知9.0gA在足量O2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O2.
（4）A分子的质谱图如图所示，则A的分子式是___________。
（5）A分子的核磁共振氢谱有4组吸收峰，能与NaHCO3溶液发生反应生成CO2气体，峰面积之比是1∶1∶1∶3，则A的结构简式是___________。
【答案】（1）C11H18O2
（2）⑦⑧ （3） ①. ⑪ ②. ②⑥⑧
（4）C3H6O3 （5）CH3CH(OH)COOH
【解析】
【分析】有机物中，将电子式中的电子对只保留共用电子对，并将每一对共用电子对用一条短线表示，所形成的式子叫做结构式，结构式省略不必要的碳氢键则得到结构简式，在表示有机物的组成和结构时，如果将碳、氢元素符号省略，只表示分子中键的连接情况和官能团，每个拐点或终点均表示有一个碳原子，则得到键线式；
【小问1详解】
由图可知⑧的分子式为C11H18O2；
【小问2详解】
酯含有酯基，则属于酯的有⑦⑧；
【小问3详解】
根据分析，属于结构式的是⑪；属于键线式的是②⑥⑧；
【小问4详解】
5.4g水的物质的量为0.3ml，n(H)=0.6ml，13.2g二氧化碳的物质的量为0.3ml，n(C)=0.3ml，9.0g有机物含O的物质的量为，则n(C)∶n(H)∶n(O)=1∶2∶1，即实验式为CH2O，设分子式为(CH2O)n，根据谱图如图所示质荷比，可知A的相对分子质量为90，可得30n = 90，解得n=3，故有机物A分子式为C3H6O3；
【小问5详解】
A能与NaHCO3溶液发生反应生成CO2气体，说明A中含有羧基，A分子式为C3H6O3，A分子的核磁共振氢谱有4组吸收峰，峰面积之比是1∶1∶1∶3，说明A中含有甲基，由此可推知A的结构简式是CH3CH(OH)COOH。
18. 在烷烃分子中，—CH3、—CH2—、、中的碳原子分别称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示。例如：分子中n1=6，n2=1，n3=2，n4=1.试根据不同烷烃的组成和结构，分析烷烃(除甲烷外)中各原子数的关系。
（1）烷烃分子中氢原子数为n0，n0与n1、n2、n3、n4的关系是：n0=___________或n0=___________。
（2）四种碳原子数之间的关系为n1=___________。
（3）如果某烷烃分子中同时存在这4种基团，所含碳原子数又最少，则该烃分子应含___________个碳原子，其结构简式可能有___________种。其中一氯代物有4种同分异构体的是___________(填结构简式)。
（4）若某种共价化合物分子中含有C、N、H三种元素，其数目分别用a、b、c表示，则氢原子数目最多为c=___________。
（5）若某种共价化合物分子中只含有C、N、O、H四种元素，其数目分别用a、b、c、d表示，则氢原子数目最多为d=___________。
【答案】（1） ①. 3n1+2n2+n3 ②. 2(n1+n2+n3+n4)+2
（2）n3+2n4+2
（3） ①. 8 ②. 3 ③.
（4）2a+2+b （5）2a+2+b
【解析】
【小问1详解】
伯、仲、叔、季碳原子上连接的氢原子数分别为3、2、1、0，则n0=3n1+2n2+n3；烷烃中的碳原子数n=n1+n2+n3+n4，根据烷烃的通式CnH2n+2，则n0=2(n1+n2+n3+n4)+2，故答案为：3n1+2n2+n3；2(n1+n2+n3+n4)+2；
【小问2详解】
由(1)中两种关系式的共同点：均为烷烃中H的总数，可知两种表达式结果相等，即3n1+2n2+n3=2(n1+n2+n3+n4)+2，解得n1= n3+2n4+2，故答案为：n3+2n4+2；
【小问3详解】
据-CH3、-CH2-、 、的结构特点知：-CH3在端点， 、、-CH2-必在链的中间，满足条件的为： ， ，，故该烃分子应含8个碳原子，其结构简式可能有3种；其中一氯代物有4种，则分子中含有4种氢，其同分异构体的是：；
【小问4详解】
共价化合物分子中，C原子满足四价原则，N原子满足三价原则，C原子数目一定时，每增加一个N原子，就增加一个H原子，C原子数目为a时，H原子数目最多为2a+2，在此基础上增加b个N原子，则增加b个H原子，则H原子数目最多为c=2a+2+b，故答案为：c=2a+2+b；
【小问5详解】
比较相同C原子数目的烷烃和饱和一元醇的分子式通式，可知增加O原子，对H原子数目没有影响，则H原子数目最多仍为d=2a+2+b，故答案为：d=2a+2+b。
19. 碳的多种同素异形体及一系列化合物广泛应用于科研、医疗、工农业生产等领域。钴单质及其化合物在生产、生活中有广泛应用。回答下列问题：
（1）C原子在形成化合物时，可采取多种杂化方式。杂化轨道中s轨道成分越多，C元素的电负性越强，连接在该C原子上的H原子越容易电离。下列化合物中，最有可能在碱性体系中形成阴离子的是___________(填编号)。
A. B. C. D. 苯
（2）与光气反应可用于制取四氯化钛。中键和键的数目比为___________，其空间构型为___________。
（3）甲醇为溶剂，可与色胺酮分子配位结合形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如图所示)，色胺酮分子中所含元素(H、C、N、O)的电负性由大到小的顺序为___________(填元素符号)，色胺酮分子中N原子的杂化类型有___________，X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个分子，通过___________作用与色胺酮钴配合物相结合。
（4）金属钴晶体的晶胞呈六棱柱形，其结构如图所示，每个晶胞中含C原子数为___________；晶胞底面呈正六边形，边长为apm，设为阿伏加德罗常数的值，晶胞的密度，则该晶胞的高b为___________pm(列出计算式)。
【答案】（1）C （2） ①. 3:1 ②. 平面三角形
（3） ①. O>N>C>H ②. sp3、sp2 ③. 氢键
（4） ①. 6 ②.
【解析】
【小问1详解】
甲烷中碳原子是sp3杂化，乙烯中碳原子是sp2杂化，乙炔中碳原子是sp杂化，苯中碳原子是sp2杂化，故乙炔中C杂化轨道中s轨道成最多，C元素的电负性越强，连接在该C原子上的H原子越容易电离，形成阴离子，综上所述C正确；故答案为：C。
【小问2详解】
单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，COCl2中σ键和π键的数目分别为3个和1个，故为3:1；碳原子有3个σ键，没有孤对电子，sp2杂化，空间构型为平面三角形；故答案为：3:1；平面三角形。
【小问3详解】
同周期元素电负性随核电荷数增大而增大，H、C、N、O四种元素中，氢原子容易失去电子，故电负性最小，故电负性由大到小的顺序为O>N>C>H；色胺酮分子中有2个N原子，一个N有3个σ键和1对孤对电子，另一个N有2个σ键和1对孤对电子，故N原子的杂化类型有sp3、sp2；甲醇中有羟基，容易形成氢键，根据图片可知甲醇通过氢键与色胺酮配合物相结合；故答案为：O>N>C>H；sp3、sp2；氢键。
【小问4详解】
每个晶胞中含C原子数为×12+×2+3=6；C的摩尔质量为59g/ml，每个晶胞6个钴原子，则每个晶胞的质量为g，每个晶胞的体积为cm3，g/cm3，则高度pm；故答案为：6；。选项
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
A
己烷(己烯)
溴水
分液
B
淀粉溶液(NaCl)
水
过滤
C
CH3CH2OH(CH3COOH)
CaO
蒸馏
D
CH3COOC2H5(CH3COOH)
饱和NaOH溶液
分液
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