[化学][期末]广东省梅州市2023-2024学年高二下学期7月期末考试(解析版)

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可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Ni59 La139
一、选择题：本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4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.下列属于烃类物质的是
A.乙醇B.丙炔C.溴乙烷D.乙酸乙酯
【答案】B
【解析】烃是指仅含碳氢两种元素的化合物，据此判断；
A．乙醇含有C、H、O三种元素，属于烃的含氧衍生物，故A错误；
B．丙炔只含C、H元素，为烃，故B正确；
C．溴乙烷含H、C、Br，为卤代烃，不是烃，故C错误；
D．乙酸乙酯含有C、H、O三种元素，属于烃的含氧衍生物，故D错误；
故选B。
2.下列化学用语或表述正确的是
A.异戊烷的键线式：B.甲酸甲酯的分子式：
C.聚氯乙烯的结构简式：D.乙烯的空间填充模型：
【答案】A
【解析】
A．异戊烷为2-甲基丁烷，键线式为，故A正确；
B．甲酸甲酯的分子式：，故B错误；
C．聚氯乙烯可由氯乙烯CH2=CHCl发生加聚反应得到，其结构简式为，故C错误；
D．乙烯为平面结构，6个原子在同一平面上，且H原子半径小于C原子半径，其空间填充模型为，故D错误；
故选A。
3.近年来我国航空航天事业取得了很多令世界瞩目的成就。下列说法不正确的是
A.“嫦娥五号”取回的月壤样品中含有天然玻璃物质，玻璃是非晶体
B.“天舟六号”为中国空间站送去推进剂氙气（），是0族元素
C.“天问一号”探测器着陆火星过程中使用了芳纶制作的降落伞，芳纶是高分子材料
D.“玉兔二号”月球车使用增强铝基复合材料，具有硬度小、熔点低等特点
【答案】D
【解析】
A．非晶体是指结构无序或者近程有序而长程无序的物质，组成物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性排列的固体，它没有一定规则的外形，玻璃是一种无规则结构的非晶体，故A正确；
B．氙元素的原子序数为54的0族元素，故B正确；
C．制作的降落伞的芳纶是芳香族聚酰胺纤维，属于合成高分子材料，故C正确；
D．碳化硅是硬度大、熔点高的共价晶体，故D错误；
故选D。
4.中华诗词中蕴含着许多化学知识。下列关于诗词的分析正确的是
A.“兰陵美酒郁金香，玉碗盛来琥珀光”，粮食发酵产生的酒精分散在酒糟中，可以通过分液的方法分离出来
B.“化尽素衣冬未老，石烟多似洛阳尘”中“石”指的是石油，属于纯净物
C.“梨花淡白柳深青，柳絮飞时花满城”中柳絮的主要成分属于糖类
D.“手如柔荑，肤如凝脂”中的“脂”不能水解
【答案】C
【解析】
A．“兰陵美酒郁金香，玉碗盛来琥珀光”，粮食发酵产生的酒精分散在酒槽中，可以通过蒸馏与酒糟分离，A错误；
B．石油是混合物，B错误；
C．柳絮的主要成分是纤维素，属于多糖，C正确；
D．“脂”属于高级脂肪酸脂，能够水解，D错误；
故选C。
5.下列方法常用于测定晶体结构的是
A.质谱法B.红外光谱法
C.X射线衍射法D.核磁共振氢谱法
【答案】C
【解析】
A．质谱仪是把有机物打成很多小碎片，会有很多不同的分子量出现，其中最大的那个就是该有机物的分子量，所以质谱法常用于测定有机物的相对分子质量，故A错误；
B．红外光谱是用于鉴定有机物中所含官能团种类，如双键、三键、羟基、羧基、羰基等，故B错误；
C．X射线衍射法，用于测定晶体结构，故C正确；
D．核磁共振氢谱是检验不同环境的H的数量，有多少种不同的H就有多少个吸收峰，各个峰的高度大致上能显示各种H的数量比例，无法确定有机物的相对分子质量，故D错误，
故选：C。
6.绿色化学最理想的“原子经济”就是反应物中的原子全部转化为期望的最终产物，即原子利用率为。以下反应最符合这一要求的是
A.用铜作催化剂将乙醇氧化为乙醛
B.乙烯发生加聚反应制得聚乙烯高分子材料
C.用电石和水反应制备乙炔
D.光照条件下甲烷与氯气反应制一氯甲烷
【答案】B
【解析】
A．用铜作催化剂将乙醇氧化为乙醛，同时有水生成，故A不正确；
B．乙烯聚合为聚乙烯高分子材料，为加聚反应，原料利用率为100%，故B正确；
C．电石和水反应生成乙炔和氢氧化钙，故C不正确；
D．甲烷与氯气在光照条件下，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳及氯化氢气体，故D不正确；
故选B。
7.下列仪器在相应实验中选用合理的是
A.分离苯和四氯化碳：③⑦
B.提纯含有少量杂质氯化钠的苯甲酸：①⑥⑦
C.蒸馏法分离和：②⑤⑥
D.用盐酸滴定溶液：④⑥
【答案】D
【解析】
A．分离互溶的苯和四氯化碳应用蒸馏的方法，不能用分液的方法，所以分离苯和四氯化碳时，不需要用到分液漏斗和烧杯，故A错误；
B．提纯含有少量杂质氯化钠的苯甲酸的操作步骤为加热溶解、趁热过滤和冷却结晶，用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒、酒精灯，不需要用到锥形瓶，故B错误；
C．分离互溶的二氯甲烷和四氯化碳应用蒸馏的方法，蒸馏时不需要用到球形冷凝管，否则不利于馏出液顺利流下，故C错误；
D．用盐酸滴定氢氧化钠溶液时，需要用到酸式滴定管和锥形瓶，故D正确；
故选D
8.下列物质性质排序不正确的是
A.沸点：
B.熔点：
C.碘在不同溶剂中的溶解性：
D.稳定性：
【答案】A
【解析】
A．可形成分子内氢键，使沸点降低，形成分子间氢键，使沸点升高，A错误；
B．是共价晶体，熔沸点高，是分子晶体，低于共价晶体，B正确；
C．碘是非极性分子，是非极性分子，是极性分子，依据相似相溶，碘在不同溶剂中的溶解性：，C正确；
D．非金属性O元素强于C元素，非金属越强，越稳定，稳定性：，D正确；
故选A。
9.下列物质发生变化时，所克服粒子间相互作用力完全相同的是
A.石墨和金刚石分别受热熔化B.冰融化与水蒸发
C.硫酸镁和镁分别受热熔化D.食盐和葡萄糖分别溶解在水中
【答案】B
【解析】
A．石墨是混合晶体，受热熔化克服共价键和分子间作用力；金刚石是共价晶体，受热熔化克服共价键，故不选A；
B．冰融化与水蒸发都克服范德华力和氢键，故选B；
C．硫酸镁是离子晶体，受热熔化克服离子键；镁是金属晶体，受热熔化克服金属键，故不选C；
D．食盐是离子晶体，溶解在水中克服离子键；葡萄糖是分子晶体，溶解在水中克服分子间作用力，故不选D；
故选B。
10.铜锰氧化物（）能在常温下催化氧化甲醛生成甲酸，下列说法正确的是
A.酸性：甲酸丙酸，A错误；
B．甲酸的结构式为，含有5个共用电子对，则甲酸中含有共用电子对的数目为，B错误；
C．甲醛的结构式为，C原子是sp2杂化的，空间结构是平面三角形，C错误；
D．HCOOH和HCHO中碳原子都只形成碳氧双键，均为杂化，D正确；
故选D。
11.我国科学家首次在实验室实现从到淀粉的全合成，其合成路线如下图所示：
下列说法正确的是
A.第一电离能由小到大的顺序是：
B.甲醛与足量新制的反应，最多产生沉淀
C.分子可以被氧化成含有醛基的物质
D.淀粉与纤维素互为同分异构体
【答案】C
【解析】
A．同主族元素，从上到下第一电离能依次减小，则氧元素的第一电离能大于硫元素，故A错误；
B．甲醛分子中含有2个醛基，所以甲醛与足量新制的氢氧化铜共热反应最多产生2ml氧化亚铜沉淀，故B错误；
C．由结构简式可知，DHA分子中含有的—CH2OH能与氧气共热发生催化氧化反应生成—CHO，故C正确；
D．淀粉与纤维素的通式相同，但聚合度n值不同，不可能互为同分异构体，故D错误；
故选C
12.下列实验现象和结论均合理的是
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【解析】
A．向苯中加入少量溴水、振荡，发生了萃取，溴从水层转移到苯层，A错误；
B．麦芽糖含有醛基，即使不水解，加入稀硫酸共热后加溶液调至碱性，再加入新制的并加热，也能产生砖红色沉淀，B错误；
C．乙醇易挥发，也能使酸性高锰酸钾氧化褪色，不能说明乙醇发生了消去反应，C错误；
D．依据强酸制备弱酸可知酸性是苯酚小于碳酸，D正确；
故选D。
13.、、、是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中元素基态原子层电子数是电子层数的3倍，这四种元素组成的化合物（结构如下图）可用于合成超分子聚合物，下列说法不正确的是
A.超分子具有自组装和分子识别的特征
B.与分子构型均为直线形
C.简单氢化物沸点：
D.元素、、都可以与形成多种化合物
【答案】B
【解析】由图可知，化合物中W、X、Y、Z形成共价键的数目分别为1、4、3、2，W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Z元素基态原子L层电子数是电子层数的3倍，则W为H元素、X为C元素、Y为N元素、Z为O元素。
A．超分子的两大特性是具有自组装和分子识别特征，故A正确；
B．乙炔分子的空间构型为直线形，过氧化氢分子的空间构型为书页形，故B错误；
C．氨分子和水分子能形成分子间氢键，甲烷分子不能形成分子间氢键，所以甲烷分子的分子间作用力小于氨分子和水分子，沸点低于氨分子和水分子；水分子形成的分子间氢键数目多于氨分子，分子间作用力大于氨分子，沸点高于氨分子，所以简单氢化物沸点大小顺序为CH4＜NH3＜H2O，故C正确；
D．氧元素能与氢元素形成水和过氧化氢，与碳元素可以形成一氧化碳和二氧化碳，与氮元素可以形成一氧化氮、二氧化氮和四氧化二氮等，所以氢元素、碳元素、氮元素都可以与氧元素形成多种化合物，故D正确；
故选B。
14.最近流行一款主要由三聚氰胺为原料制造的清洁产品——神奇海绵，它在去污过程中会自动吸附物体表面的污渍，海绵擦洗后又能继续使用。三聚氰胺分子结构如下图所示，关于该物质说法正确的是
A.三聚氰胺的分子式为
B.三聚氰胺分子的核磁共振氢谱显示只有1组吸收峰
C.分子中所有原子均位于同一平面上
D.三聚氰胺分子中同时含有极性键和非极性键
【答案】B
【解析】
A．由结构简式可知，三聚氰胺的化学式为C3N6H6，故A错误；
B．由结构简式可知，三聚氰胺分子中只含有1类氢原子，核磁共振氢谱显示只有1组吸收峰，故B正确；
C．由结构简式可知，三聚氰胺分子中单键氮原子的空间构型为三角锥形，所以分子中所有原子不可能均位于同一平面上，故C错误；
D．由结构简式可知，三聚氰胺分子中只含有极性键，不含有非极性键，故D错误；
故选B。
15.一种在航空航天、国防军工等领域具有应用前景的液晶聚芳酯可由如下反应制备，下列说法正确的是
A.，化合物为乙酸
B.该反应属于加聚反应
C.在酸性条件下可完全水解生成
D.最多可与反应
【答案】D
【解析】
A．由质量守恒定律可知，化合物X为乙酸，n=m－1，故A错误；
B．由方程式可知，该反应为一定条件下发生缩聚反应生成和乙酸，故B错误；
C．在酸性条件下发生的水解反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以1mlM在酸性条件下可完全水解生成乙酸的物质的量小于1ml，故C错误；
D．由结构简式可知，分子中含有的酚酯基和羧基能与氢氧化钠溶液反应，水解生成的酚羟基也能与氢氧化钠溶液反应，所以1mlM最多可与3ml氢氧化钠反应，故D正确；
故选D。
16.捕获二氧化碳是碳中和技术之一，下图是捕获二氧化碳生成甲酸的过程，若为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A.在第一步“捕获”过程中的共价键完全断裂
B.每生成甲酸，转移的电子数为
C.中含有的非极性键的数目为
D.的甲酸水溶液中所含的氢原子数目为
【答案】C
【解析】
A．由图可知，二氧化碳中的共价键在第一步“捕获”过程中并没有断裂，故A错误；
B．由化合价变化可知，二氧化碳转化为甲酸时，碳元素的化合价由+4价变为+2价，则捕获1ml 二氧化碳生成甲酸转移的电子数为2NA，故B错误；
C．由结构简式可知，分子中含有的3个碳碳单键为非极性键，则中含有的非极性键的数目为1ml×3×NAml—1=3NA，故C正确；
D．甲酸和水分子中都含有氢原子，则100g46%的甲酸水溶液中所含的氢原子数目大于×2×NAml—1=2NA，故D错误；
故选C。
二、非选择题：本题共4小题，共56分。
17.铜是重要的过渡金属元素，广泛应用于电子工业和航天领域中。请根据所学知识，回答下列问题：
（1）铜在元素周期表中的位置______。
（2）是有机合成中常见催化剂。加强热会分解生成铜，金属铜的晶体类型为______；金属铜晶胞如下图所示，与铜原子等距且最近的铜原子有______个。
（3）配合物是深蓝色晶体，其中配离子的中心离子的配位数是______；的空间构型为______。
（4）与乙二胺（）可形成如下图所示的配离子，该配离子内部不含有的化学键类型是______。
A.配位键B.极性键C.离子键D.非极性键
（5）乙二胺和三甲胺[]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是______。
【答案】（1）第四周期ⅠB族
（2） ①. 金属晶体 ②. 12
（3） ①. 4 ②. 三角锥形 （4）C
（5）乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键
【解析】
【小问1详解】
铜元素的原子序数为29，位于元素周期表第四周期ⅠB族，故答案为：第四周期ⅠB族；
【小问2详解】
金属铜是金属单质，属于金属晶体；由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的铜原子与位于面心的铜原子的距离最近，则与铜原子等距且最近的铜原子有12个，故答案为：金属晶体；12；
【小问3详解】
四氨合铜离子中中心离子为具有空轨道的铜离子，配体为具有孤对电子的氨分子，配位数为4；氨分子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，分子的空间构型为三角锥形，故答案为：4；三角锥形；
【小问4详解】
由结构可知，配离子中含有极性键、非极性键和配位键，不含有离子键，故选C；
【小问5详解】
乙二胺分子能形成分子间氢键，三甲胺分子不能形成分子间氢键，所以乙二胺的分子间作用力大于三甲胺，沸点比三甲胺高很多，故答案为：乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键。
18.实验室可由苯甲酸和正丙醇制得苯甲酸正丙酯（），反应装置示意图（部分夹持及加热装置略去）和有关数据如下：
Ⅰ．合成苯甲酸正丙酯粗产品：
向图甲仪器中加入苯甲酸、正丙醇、浓硫酸，混匀后，加入几片碎瓷片，维持温度，加热，充分反应后得苯甲酸正丙酯粗产品。
（1）写出由苯甲酸和正丙醇制苯甲酸正丙酯反应的化学方程式______。
（2）图甲中仪器的名称是______；加入的苯甲酸和正丙醇中，一般使正丙醇稍过量，目的是______。
（3）本实验一般采用的加热方式为______。
Ⅱ．粗产品的精制：
苯甲酸正丙酯粗产品中往往含有杂质，可按下列流程进行精制：
（4）操作①中需要用到的玻璃仪器有______；加入饱和溶液的目的是______。
（5）操作②的实验装置如图乙所示，图中有一处明显错误，正确的应该为______。
（6）结合上述相关数据进行计算，苯甲酸正丙酯的产率为______。
【答案】（1）
（2） ①. 三颈烧瓶 ②. 使酯化反应向正反应方向进行，提高苯甲酸的转化率
（3）水浴加热 （4） ①. 分液漏斗、烧杯 ②. 除去硫酸和苯甲酸等酸性杂质
（5）温度计应置于蒸馏烧瓶支管口处
（6）60%
【解析】
三颈烧瓶中加入苯甲酸、正丙醇和浓硫酸，再加入几粒沸石，水浴加热至，冷凝回流，保持恒温半小时，反应生成苯甲酸正丙酯，液体混合物洗涤、分液（操作a），得到有机层，再蒸馏得苯甲酸正丙酯；
【小问1详解】
苯甲酸与正丙醇在浓硫酸作催化剂条件下发生酯化反应生成苯甲酸正丙酯和水，化学方程式为；
【小问2详解】
由图可知，A为三颈烧瓶；该反应为可逆反应，由于正丙醇沸点低易挥发，要保证苯甲酸反应完全，所以异丙醇需过量，使正丙醇稍过量有利于酯化反应向正反应方向进行，提高苯甲酸的转化率；
【小问3详解】
由题干操作步骤可知，实验温度为低于水的沸点100℃，故本实验一般可采用的加热方式为水浴加热，故答案为：水浴加热；
【小问4详解】
经过操作①可分为有机层和水层，故操作①为分液，需用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯；苯甲酸微溶于水，所以用饱和碳酸钠溶液洗，除去剩余的硫酸和苯甲酸等酸性杂质；
【小问5详解】
图中有一处明显错误，温度计插入了液面以下，正确的应该为：温度计应置于蒸馏烧瓶支管口处；
【小问6详解】
苯甲酸的物质的量为：，丙醇的物质的量为：，丙醇过量，根据方程式，理论得到苯甲酸正丙酯的物质的量为0.1ml，故本实验的产率为：。
19.氢能是极具发展潜力的绿色能源，开发新型储氢材料，对大规模使用氢能具有重要的意义。
Ⅰ．氨硼烷（）属于配位氢化物储氢材料，具有储氢量高的特点。
（1）在元素周期表中，与硼元素的化学性质最相似的邻族元素是______（填元素符号）。
（2）分子中与原子相连的呈正电性（），与原子相连的呈负电性（），、、的电负性由大到小的顺序是______
（3）氨硼烷在金属型催化剂（如、等）催化下可水解放出氢气，并产生（结构如下图所示）。请写出基态原子的价层电子排布式______；在该反应过程中，原子的杂化方式由______变为______。
Ⅱ．镧镍合金属于固态金属储氢材料，具有高寿命、耐低温的特点。
（4）镧镍合金晶胞结构如图甲，原子处于晶胞的面上和体心，该晶体的化学式为______。
（5）已知该晶胞的密度为，设为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积为______（用含、的代数式表示）。
（6）该合金储氢后晶胞结构如图乙，含的合金可吸附______。
【答案】（1）Si （2）N＞H＞B
（3） ①. 3d54s1 ②. sp3 ③. sp2
（4）
（5）
（6）3
【解析】
【小问1详解】
B与Si在对角线上，所以在周期表中，与B的化学性质最相似的邻族元素是Si；
【小问2详解】
分子中与原子相连的呈正电性（），电负性N＞H，与原子相连的呈负电性（），电负性B＜H，故电负性的顺序为N＞H＞B；
【小问3详解】
Cr为24号元素，基态价电子的排布式为3d54s1；NH3BH3分子中， B最外层有3个电子，分别与H形成σ键，剩余一个空轨道接受来自N的电子对，形成配位键，杂化轨道类型为sp3，反应后一个B原子与3个O原子成键，B的杂化轨道类型变为sp2；
【小问4详解】
根据晶胞结构图，La个数为8×=1，Ni的个数为8×+1=5，故镧镍合金晶体的化学式为；
【小问5详解】
该晶体的化学式为，晶胞的质量为，密度为，体积为；
【小问6详解】
氢气分子占据晶胞中上下底面的棱和面心，则H2的个数为8×+2×=3，故含1mlLa的合金可吸附3ml。
20. 依巴斯汀及其衍生物可用于治疗季节性过敏鼻炎，其中一种合成路线如下：
（1）烃的结构简式为______。
（2）反应④的反应类型为______。
（3）依巴斯汀中含氧官能团的名称为______，和生成依巴斯汀的反应中一般会加入碳酸盐，其作用是______。
（4）写出反应⑤的化学方程式______。
（5）能发生银镜反应的物质的同分异构体有______种（不考虑立体异构），写出其中一种只含有一个手性碳原子的同分异构体的结构简式______（用“*”表示出手性碳原子）。
（6）设计以苯和1，丁二醇为原料制备的合成路线______（无机试剂任选，合成路线示例见本题题干）。
【答案】（1） （2）取代反应
（3） ①. 酮羰基、醚键 ②. 中和HBr，平衡右移，提高依巴斯汀的产率
（4）++HCl
（5） ①. 9 ②.
（6）HOCH2CH2CH2CH2OHHOOCCH2CH2COOH ClOCCH2CH2COCl
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知，光照条件下与氯气发生取代反应生成，则A为；氯化铝作用下与苯发生取代反应生成，与NBS发生取代反应生成；与SOCl2发生取代反应生成，氯化铝作用下与发生取代反应生成，则G为；与发生取代反应生成，与发生取代反应生成。
【小问1详解】
由分析可知，A的结构简式为，故答案为：；
【小问2详解】
由分析可知，反应④为与SOCl2发生取代反应生成，故答案为：取代反应；
【小问3详解】
由结构简式可知，的含氧官能团为酮羰基、醚键；由分析可知，D和H生成依巴斯汀的反应为与发生取代反应生成和溴化氢，反应时加入碳酸盐，中和反应生成的溴化氢，有利于平衡右移，提高依巴斯汀的产率，故答案为：酮羰基、醚键；中和HBr，平衡右移，提高依巴斯汀的产率；
【小问4详解】
由分析可知，反应⑤为氯化铝作用下与发生取代反应生成和氯化氢，反应的化学方程式为++HCl，故答案为：++HCl；
【小问5详解】
F的同分异构体能发生银镜反应说明同分异构体的官能团为碳氯键和醛基，同分异构体的结构可以视作丙烷分子中的氢原子被2个碳氯键和1个醛基取代所得结构，结构简式为、、、、、、、、、共有9种，其中含有一个手性碳原子的同分异构体的结构简式为，故答案为：9；；
【小问6详解】
由有机物的转化关系可知，以苯和1，4—丁二醇为原料制备的合成步骤为HOCH2CH2CH2CH2OH与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成HOOCCH2CH2COOH，HOOCCH2CH2COOH与SOCl2发生取代反应生成ClOCCH2CH2COCl，氯化铝作用下ClOCCH2CH2COCl与苯发生取代反应生成，合成路线为HOCH2CH2CH2CH2OHHOOCCH2CH2COOH ClOCCH2CH2COCl 。
选项
实验
现象和结论
A
向苯中加入少量溴水、振荡
水层变成无色，证明苯与溴水发生了取代反应
B
麦芽糖与稀硫酸共热后加溶液调至碱性，再加入新制的并加热
产生砖红色沉淀，证明麦芽糖已水解
C
乙醇和浓硫酸混合加热，将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中
酸性高锰酸钾溶液褪色，证明乙醇发生消去反应生成乙烯
D
向苯酚钠溶液中通入气体
溶液出现浑浊，证明酸性：
物质
相对分子质量
密度（）
沸点（℃）
水溶性
苯甲酸
122
249
微溶
正丙醇
60
97
易溶
苯甲酸正丙酯
164
难溶