广东省肇庆市第一中学2023-2024学年高二下学期期中考试化学试题 （原卷版+解析版）

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可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Ca-40 M-96
一、选择题：本题共16小题，共44分。第1-10小题，每题2分；第11-16小题，每题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。
1. 化学科学需要借助化学专用语言来描述，下列化学用语的书写正确的是
A. 乙烯分子的空间填充模型：
B. 过氧化氢的电子式：
C. Br原子的简化电子排布式：
D. 的电子排布式为，违反了洪特规则
【答案】D
【解析】
【详解】A．乙烯分子为平面构型，图示为球棍模型，A错误；
B．过氧化氢的电子式：，B错误；
C．Br原子的简化电子排布式：，C错误；
D．的电子排布式为，2p轨道的电子应分占不同的轨道且自旋方向先攻，违反了洪特规则，D正确；
故选D。
2. 下列各组晶体物质中：①和；②和；③和；④和；⑤和，分子空间结构相同，杂化轨道类型也相同的是
A. ①②B. ①④C. ③④D. ③⑤
【答案】C
【解析】
【详解】① CO2为sp杂化，空间构型为直线形，SO2杂化类型为sp2，空间构型为V形，①不满足题意；
②SO2杂化类型为sp2，空间构型为V形，SO3杂化类型为sp2，空间构型为平面三角形，②不满足题意；
③NH3杂化类型为sp3，PCl3杂化类型为sp3，空间构型均为三角锥，③满足题意；
④BF3和SO3杂化类型均为sp2，空间构型均为平面三角形，④满足题意；
⑤CH4和H2O杂化类型均为sp3，空间构型前者为正四面体，后者为V形，⑤不满足题意；
故选C。
3. 下列物质性质的变化规律与分子间作用力无关的是
A. 在相同条件下，NH3在水中的溶解度大于CH4
B. HF、HCl、HBr、HI热稳定性依次减弱
C. F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高
D. 邻羟基苯甲醛沸点低于对羟基苯甲醛
【答案】B
【解析】
【详解】分子和水分子之间形成氢键，CH4则不存在，故NH3在水中的溶解度大于CH4，与分子间作用力有关，故A不符合题意；
B．非金属性F＞Cl＞Br＞I，则HF、HCl、HBr、HI热稳定性依次减弱，与共价键有关，故B符合题意；
C．分子晶体的相对分子质量越大，沸点越高，则F2、Cl2、Br2、的熔、沸点逐渐升高，与分子间作用力有关，故C不符合题意；
D．邻羟基苯甲醛主要形成分子内氢键，沸点较低，而对羟基苯甲醛主要形成分子间氢键，沸点较高，故邻羟基苯甲醛沸点低于对羟基苯甲醛与分子间作用力有关，故D不符合题意；
答案：B。
4. 下列说法中正确的有
①由原子构成的晶体不一定是共价晶体
②水结成冰密度减小与水分子之间能形成氢键有关
③碘升华破坏了共价键
④共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低
⑤、、的热稳定性依次减弱，熔沸点依次升高
⑥硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅
A. ②③④⑥B. ①②③⑥C. ①②④⑤D. ①②⑤⑥
【答案】D
【解析】
【详解】①稀有气体都是单原子分子，稀有气体原子构成的晶体属于分子晶体，而不是共价晶体，①正确；②冰和水的密度不同主要是由于水分子间存在氢键，氢键在液态水中使一个水分子与4个水分子相连，而当水凝固时，水分子排列得很规则，氢键会拉伸水分子，使得水分子之间距离增大，体积也就增大，密度减小，②正确；③碘升华破坏了分子间作用力，③错误；④分子晶体熔、沸点的高低取决于分子间作用力的强弱，与共价键强弱无关，④错误；⑤S、Se、Te非金属性依次减弱，故H2S、H2Se、H2Te的热稳定性依次减弱，但是H2S、H2Se、H2Te的相对分子质量依次增大，其熔沸点依次升高，⑤正确；⑥三种晶体为共价晶体，共价键的键长越短，共价键越强，硬度越大，键长：C—C＜C—Si＜Si—Si，则硬度：金刚石＞碳化硅＞晶体硅，⑥正确；故选D。
5. 下列说法错误的是
A. 提纯苯甲酸可采用重结晶的方法
B. 分离正己烷(沸点69℃)和正庚烷(沸点98℃)可采用蒸馏的方法
C. 可用乙醇萃取溴水中的溴
D. 可用红外光谱法鉴别乙醇(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3OCH3)
【答案】C
【解析】
分析】
【详解】A．苯甲酸常温下为固体，在水中有一定的溶解度，且溶解度随温度升高而增大，提纯苯甲酸的步骤为加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤，得到的苯甲酸可以用重结晶的方法进一步提纯，故A正确；
B．正己烷和正庚烷互溶，沸点不同，可以用蒸馏的方法分离，故B正确；
C．乙醇和水互溶，所以不能用乙醇萃取溴水中的溴，故C错误；
D．红外光谱可检测出有机物分子中的官能团和化学键，乙醇(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3OCH3)的官能团不同，故可以用红外光谱鉴别，故D正确；
故选C。
6. 氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如图所示。下列叙述正确的是
A. NH3与BF3都是由极性键构成的极性分子
B. 六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，立方氮化硼晶胞中含有4个氮原子、4个硼原子
C. NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一，lmlNH4BF4含有配位键的数目为NA
D. 立方氮化硼和半导体材料氮化铝的结构均类似于金刚石，立方氮化硼的熔点小于氮化铝
【答案】B
【解析】
【分析】硼砂与硫酸生成H3BO3，H3BO3受热分解得到B2O3，B2O3与CaF2、硫酸加热得到BF3，B2O3与氨气高温下得到BN，据此解答。
【详解】A．NH3是由极性键构成的极性分子，BF3是平面三角形，是由极性键构成的非极性分子，故A错误；
B．描述晶体结构的基本单元叫做晶胞，金刚石晶胞是立方体，其中8个顶点有8个碳原子，6个面各有6个碳原子，立方体内部还有4个碳原子，金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数8×+6×+4=8，则立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子，故B正确；
C．NH4BF4中，NH中含有氮氢配位键，BF中含有硼氟配位键，则lmlNH4BF4含有配位键的数目为2NA，故C错误；
D．立方氮化硼和半导体材料氮化铝的结构均类似于金刚石，均是共价晶体，硼原子半径小于铝原子半径，所以立方氮化硼的熔点大于氮化铝，故D错误；
故选B。
7. 下列说法正确的是
A. COCl2和PCl3分子中每个原子均满足8e-稳定结构
B. CaO2和CaH2均是含有共价键的离子晶体
C. HCN和CH4均是非极性分子
D. H2CO3和H3PO4的非羟基氧原子数均为1，二者酸性(强度)非常相近
【答案】A
【解析】
【详解】A．COCl2和PCl3都是共价化合物，电子式分别为，可知每个原子均满足8e-稳定结构，，故A正确；
B．CaH2为离子晶体，是由Ca2+和H-构成的，不含有共价键，故B错误；
C．HCN空间结构不对称，正电中心和负电中心不重合为极性分子，CH4空间结构对称，正电中心和负电中心重合为非极性分子，故C错误；
D．碳酸为弱酸，磷酸为中强酸，二者酸性相差很大，故D错误；
答案选A。
8. 下列说法中正确的是
A. H2和D2互为同位素B. 与互为同系物
C. 正戊烷、异戊烷、己烷沸点依次增大D. 甲基中含个电子
【答案】B
【解析】
【详解】A．H2和D2为单质，同位素是质子数相同中子数不同的原子的互称，两者不互为同位素，A错误；
B．与属于酚类，组成上相差一个CH2，互为同系物，B正确；
C．烷烃中碳原子数越多沸点越高，碳原子数相同时，支链越多，沸点越低，故异戊烷、正戊烷、己烷沸点依次增大，C错误；
D．甲基中含个电子，D错误；
故选B。
9. 下列有关分子的结构和性质的说法正确的是
A. 和均为直线形的非极性分子
B. 酸性：，是因为-CF3基团的推电子作用
C. 硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于，说明分子极性：
D. 和均是极性分子，的键角小于的
【答案】D
【解析】
【详解】A．中4个原子在同一直线上，正负电荷中心重合，为直线形的非极性分子，为V形结构，正负电荷中心不重合，是极性分子，故A错误；
B．酸性：，是因为F的非金属性比Cl的非金属性强，吸引电子对的能力强，使得羟基O-H键极性增强，易电离出H+，故B错误；
C．硫是非极性分子，水是极性分子，硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，根据相似相溶原理可知，分子极性：H2O＞C2H5OH＞CS2，故C错误；
D．和均是极性分子，中心原子均采取sp3杂化，的中心原子S有一对孤电子对，而的中心原子N有两对孤电子对，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥力越大，键角越小，故的键角小于的，故D正确；
故选D。
10. 丁烷广泛应用于家用液化石油气，也用于打火机中作燃料，下列叙述正确的是
A. CH3CH2CH2CH3分子中四个碳原子排列成一条直线
B. 丁烷共有3种同分异构体，它们的熔点、沸点各不相同
C. 丁烷在光照条件下能与氯水发生取代反应
D. C4H10发生氯取代反应后，可得到四种一氯取代有机物
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．正丁烷分子中四个碳原子均为饱和碳原子，呈锯齿形排列，不在一条直线上，A错误；
B．丁烷有正丁烷、异丁烷2种同分异构体，B错误；
C．丁烷在光照条件下能与氯气发生取代反应，不能和氯水发生取代反应，C错误；
D．C4H10存在正丁烷和异丁烷两种同分异构体，正丁烷和异丁烷的一氯取代均有2种，则可生成四种沸点不同的有机产物，D正确；
故选D。
11. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 过氧化氢所含的共价键数目为
B. 白磷含个键，二氧化硅中含个
C. 等物质的量的和中含有键的数目均为
D. 金刚石晶体中碳原子含有个键
【答案】C
【解析】
【详解】A．过氧化氢结构式为H―O―O―H，过氧化氢所含的共价键数目为3NA，A正确；
B．白磷(P4)为正四面体结构，含有6个P−P共价键，所以1ml白磷(P4)中含有6NA个P−P键，二氧化硅中1个Si原子含4 Si−O，1ml二氧化硅中含4NA个Si−O键，B正确；
C．1个CO2和N2均含有2个π键，但等物质的量并不一定是1ml，C错误；
D．金刚石中与一个碳原子相连的共价键有4个，每个键只有属于这个碳原子，所以一个碳原子有2个C―C键，1ml金刚石中有2NA个C―C键，D正确；
故答案为：C。
12. 根据下列五种元素的电离能数据(单位：)，下列说法不正确的是
A. Q元素可能是其所在周期元素中第一电离能最大的元素
B. 这五种元素中最容易与氯元素形成离子化合物的是R
C. T元素可能在元素周期表的p区
D. U元素可能是ⅠA族的钾元素
【答案】B
【解析】
【分析】由表格数据可知，Q元素的第一电离能很大，说明Q元素位于元素周期表0族元素；R元素、U元素的第一电离能和第二电离能相差较大，说明R元素、U元素位于元素周期表ⅠA族，R元素的原子序数小于U元素；S元素第二电离能和第三电离能相差很大，说明S元素位于元素周期表ⅡA族；T元素第三电离能和第四电离能相差很大，说明T元素位于元素周期表ⅢA族。
【详解】A．由分析可知，Q元素位于元素周期表0族元素，是其所在周期元素中第一电离能最大的元素，故A正确；
B．典型金属元素和典型非金属元素易形成离子化合物，由表格数据可知，U元素第一电离能最小，则这五种元素中最容易与氯元素形成离子化合物的是U元素，故B错误；
C．由分析可知，T元素位于元素周期表ⅢA族，处于元素周期表p区，故C正确；
D．由分析可知，R元素、U元素位于元素周期表ⅠA族，R元素的原子序数小于U元素，则U元素可能是ⅠA族的钾元素，故D正确；
故选B。
13. 化合物甲[YW(XV4)2]和化合物乙(ZXV4)常用于游泳池的净水和消毒。V、W、X、Y、Z原子序数依次增大，V、X在元素周期表中同族且相邻，其中V元素在地壳中含量最高；基态W原子有7种空间运动状态不同的电子，基态Y原子的价层电子排布式为4s1，Z位于元素周期表第四周期ds区，基态时有1个单电子。下列说法正确的是
A. 简单离子半径：X>YB. 简单氢化物稳定性：VV>XD. 最高价氧化物对应水化物碱性最强的是W
【答案】A
【解析】
【分析】化合物甲[YW(XV4)2]和化合物乙(ZXV4)常用于游泳池的净水和消毒。V、W、X、Y、Z原子序数依次增大，V、X在元素周期表中同族且相邻，其中V元素在地壳中含量最高；基态W原子有7种空间运动状态不同的电子，基态Y原子的价层电子排布式为4s1，Z位于元素周期表第四周期ds区，基态时有1个单电子。
V、W、X、Y、Z原子序数依次增大，V、X在元素周期表中同族且相邻，其中V元素在地壳中含量最高，V为O、X为S；基态W原子有7种空间运动状态不同的电子，基W为13号元素Al；态Y原子的价层电子排布式为4s1，Y为K；Z位于元素周期表第四周期ds区，基态时有1个单电子，Z为Cu，据此分析解答。
【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；简单离子半径：S2-＞K+，故A正确；
B．非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，非金属性：O＞S，简单氢化物稳定性：H2O＞H2S，故B错误；
C．常温下，硫单质为固体，氧气为气体，故C错误；
D．金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，最高价氧化物对应水化物碱性最强的是KOH，故D错误；
故选A。
14. 冠醚是一种超分子，它能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关。二苯并-18-冠-6与形成的螯合离子的结构如图所示。下列说法错误的是
A. 该螯合离子所形成的物质是离子晶体，晶体中存在离子键、极性键、非极性键。
B. 该螯合离子有4种一氯代物，中心离子的配位数为6
C. 该螯合离子有分子识别和自组装功能
D. 该螯合离子中C原子杂化方式有2种，6个O原子与可能在同一平面上
【答案】D
【解析】
【详解】A．螯合阳离子和阴离子结合形成离子晶体，阴阳离子间存在离子键，阳离子中存在C—H极性键和C—C非极性键，A项正确；
B．螯合离子上下对称、左右对称，只有如图4种等效氢，，的配位数为6，如图中“→”所示，B项正确；
C．分子识别和自组装是超分子的两大特征，C项正确；
D．螯合离子中，除苯环外，碳原子、氧原子均为杂化，不可能在同一平面上，D项错误；
故选D。
15. 已知四氨合铜离子的模型如图甲，CaF2晶体的晶胞如图乙，阿伏加德罗常数的值用NA表示。下列有关说法正确的是
A. 若CaF2晶胞的棱长为acm，CaF2的密度为g/cm3
B. 四氨合铜离子中存在极性共价键、配位键、离子键
C. 距离Ca2+最近且等距离的F-有6个
D. 基态Cu2+电子排布式为[Ar]3d84s1
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据“均摊法”，晶胞中Ca2+个数为：个，F-为8个，则晶胞密度：，A正确；
B．四氨合铜离子的配位体NH3的N原子与中心Cu2+之间以配位键结合，在配位体NH3中H-N键为极性键共价键，不存在离子键，B错误；
C．根据图乙可知距离Ca2+最近且等距离的F-在上、下层，各4个，共8个，C错误；
D．最外层电子先失去，基态Cu2+的核外电子排布式为[Ar]3d9，D错误；
故选A。
16. 随着奥密克戎变异株致病性的减弱和疫苗接种的普及，以及防控经验的积累，我国疫情防控在不断的“放开”与“优化”。布洛芬、阿司匹林、乙酰氨基酚等解热镇痛药成为自我防疫家中常备药物。下列说法正确的是
A. 阿司匹林分子中含有三种官能团
B. 可以通过红外光谱来区分布洛芬和对乙酰氨基酚
C. 布洛芬分子核磁共振氢谱图中有7个吸收峰
D. 对乙酰氨基酚分子的质谱中最大质荷比为137
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据阿司匹林的结构简式，含有两种官能团：羧基和酯基，故A错误；
B．布洛芬和对乙酰氨基酚含有不同的官能团，可以通过红外光谱来区分，故B正确；
C．布洛芬分子中含有8种等效氢，故核磁共振氢谱图中有8个吸收峰，故C错误；
D．对乙酰氨基酚的相对分子质量为151，质谱中最大质荷比为151，故D错误；
故选B。
二、非选择题：本题共4小题，共56分。
17. 镍是一种硬而有延展性并具有铁磁性的金属，它能够高度磨光和抗腐蚀，用镍制造不锈钢和各种合金钢被广泛地用于飞机、舰艇、雷达、导弹、陶瓷颜料、永磁材料、电子遥控等领域。回答下列问题：
（1）基态Ni原子中，有___________种空间运动状态不同的电子；其价电子轨道表示式为___________。
（2）硝酸肼镍[Ni(N2H4)3](NO3)2是一种配合物，NO空间构型是___________(用文字说明)；配体N2H4中氮原子杂化轨道类型为___________。丁二酮肟( )可用于鉴别Ni2+，1 ml丁二酮肟含有σ键数目为___________(用NA表示阿伏加德罗常数)。
（3）科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物，该物质可以在温和条件下直接活化H2，将N3-转化为NH，与NH互为等电子体的一种分子为___________(填化学式)。
（4）过渡金属氮化物因其优异的催化性能(加氢处理、光和电化学催化等)受到了广泛关注。贵金属钼(M)的氮化物可作将N2还原为氨的反应的催化剂。贵金属钼的氮化物的立方晶胞如下图所示。已知晶体的密度为g·cm-3，NA代表阿伏加德罗常数的值。该晶体的化学式为___________，晶胞参数为___________nm(列出计算式)。
【答案】（1） ①. 15 ②.
（2） ①. 平面三角形 ②. sp3 ③. 15NA
（3）H2O （4） ①. M2N ②.
【解析】
【小问1详解】
基态Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，有15种空间运动状态不同的电子；核外价电子轨道表示式为：；
【小问2详解】
NO中N原子的价层电子对数是：，空间构型是平面三角形；配体N2H4中氮原子的价层电子对数是：，杂化轨道类型为sp3杂化；所有的单键全部为σ键，双键中有1个σ键，故1 ml丁二酮肟含有σ键数目为：15NA；
【小问3详解】
与NH互为等电子体的一种分子为：H2O；
【小问4详解】
根据均摊法，M原子的个数为：，N原子的个数为：，晶体的化学式为：M2N；设晶胞参数为anm，则ρ=，故。
18. 我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题：
（1）太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排布式为___________；单晶硅的晶体类型为___________。SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为___________。SiCl4可发生水解反应，机理如下：
含s、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为___________(填标号)。
（2）甲醇的沸点(64.7 ℃)介于水(100 ℃)和甲硫醇(CH3SH，7.6 ℃)之间，其原因是___________。
（3）我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4＋离子在晶胞中的配位数是___________，晶胞参数为a pm、a pm、c pm，该晶体密度为___________g·cm-3(写出表达式)。在ZrO2中掺杂少量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，则y=___________(用x表达)。
【答案】（1） ①. 3s23p2 ②. 共价晶体 ③. sp3 ④. ②
（2）甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能形成氢键，且水比甲醇的氢键多
（3） ①. 8 ②. ③. 2-x
【解析】
【小问1详解】
Si的价电子层的电子排布式为：3s23p2；单晶硅的晶体类型为：共价晶体；SiCl4中，Si的σ键数为4，无孤电子对，Si采取的杂化类型为sp3杂化；由图可知，中间体中Si的σ键数为5，Si采取的杂化类型为sp3d杂化，答案为②；
【小问2详解】
甲硫醇不能形成氢键，甲醇和水可形成分子间氢键，而且水分子间形成的氢键多，故甲醇的沸点介于水和甲硫醇之间；
【小问3详解】
Zr4+离子距面心的最近且等距的O原子有4个，面心的原子为两个晶胞共有，故Zr4+离子在晶胞中的配位数是8；晶胞体积=(a×a×c×10-30)cm3，该晶胞中Zr4+个数=8×+6×=4、O2-个数是8，晶胞密度==g/cm3；在ZrO2中掺杂少量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，化合物中Zn为+2价、Zr为+4价、O为-2价，则2x+4×(1-x)=2y，y=2-x。
19. 我国科学家屠呦呦因青蒿素研究获得诺贝尔奖，某实验小组拟提取青蒿素并进行测定。
【查阅资料】青蒿素为无色针状晶体，熔点156～157℃，易溶于丙酮、氯仿和乙醚，在水中几乎不溶。
Ⅰ．实验室用乙醚提取青蒿素工艺流程如下图：
（1）操作Ⅰ的名称是___________，在操作Ⅰ前要对青蒿进行粉碎，其目的是___________。
（2）操作Ⅱ的名称是___________。
（3）操作Ⅲ进行的是重结晶，其操作步骤为：加热溶解→___________→___________→过滤、洗涤、干燥。
Ⅱ．青蒿素分子结构如下图所示，它也可用有机溶剂A从中药中提取。
（4）青蒿素的分子式为___________；从青蒿素的结构可以判断，青蒿素___________(填易溶、不易溶)于水。
借助李比希法确定有机溶剂A的实验式 (最简式)。利用如图所示的装置测定有机化合物A的组成，取4.4gA与足量氧气充分燃烧，实验结束后，高氯酸镁的质量增加3.6g，碱石棉的质量增加8.8g。
（5）使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定，相关结果如下：

①根据图1，A的相对分子质量为___________。
②根据图2，推测A可能所属有机化合物的类别___________，分子式为___________。
③根据以上结果和图3 (三组峰的面积比为3：3：2)，推测A的结构简式为___________。
【答案】（1） ①. 萃取、过滤 ②. 增大青蒿与乙醚的接触面积，提高浸出效率
（2）蒸馏 （3） ①. 趁热过滤 ②. 冷却结晶
（4） ①. C15H22O5 ②. 不易溶
（5） ①. 88 ②. 酯 ③. C4H8O2 ④. CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、CH3COCH2OCH3
【解析】
【分析】Ⅰ．由图可知，青蒿素粉碎在乙醚溶液中经萃取、过滤，取过滤液蒸馏得到青蒿素粗品，再经过重结晶得到青蒿素。
Ⅱ．由图可知，有机溶剂A在通入的空气中完全燃烧产生的水蒸气、一氧化碳和二氧化碳，氧化铜将反应生成的一氧化碳氧化为二氧化碳，高氯酸镁用于吸收和测定反应生成水蒸气的量，碱石棉用于吸收测定反应生成二氧化碳的量。
【小问1详解】
操作I的名称是萃取、过滤，在操作I前要对青蒿进行粉碎，其目的是增大青蒿与乙醚的接触面积，提高浸出效率。
【小问2详解】
提取液经过蒸馏后可得青蒿素粗品。
【小问3详解】
重结晶的操作步骤为加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
【小问4详解】
青蒿素的分子式为C15H22O5；青蒿素含有酯基和醚键，没有亲水基团羟基和羧基，则从青蒿素的结构可以判断，青蒿素不易溶于水；
【小问5详解】
①根据图1中信息得到A的相对分子质量为88。
②取4.4gA(物质的量为0.05ml)与足量氧气充分燃烧，实验结束后，高氯酸镁的质量增加3.6g(水的物质的量为0.2ml)，碱石棉的质量增加8.8g(二氧化碳物质的量为0.2ml)，则根据质量守恒得到A中碳氢关系为C4H8，相对分子质量小于88，说明还含有氧，则分子式C4H8Ox，根据相对分子质量为88得到分子式为C4H8O2，根据图2，含有碳氧双键，还含有碳氧单键和甲基，则推测A可能所属有机化合物的类别酯，分子式为C4H8O2。
③含有不对称的甲基，分子式为C4H8O2，有三组峰的面积比为3：3：2，推测A的结构简式为CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、CH3COCH2OCH3。
20. 按要求回答下列问题：
（1）中含有的含氧官能团的名称为___________。
（2）某有机物结构如图所示，下列说法正确的是___________(填序号)。
①分子中σ键和π键之比为9∶3 ②该物质中既有极性键也有非极性键
③分子中C原子的杂化方式为杂化 ④该分子是非极性分子
（3）TiO2是环境友好材料，能光催化降解有机物。纳米TiO2催化处理污水的一个实例如图所示。
化合物甲的分子中采取sp2杂化方式的碳原子个数为___________；化合物乙中有___________个手性碳原子。
（4）有A、B两种烃，已知：
()B完全燃烧的产物。
()A是B分子中的氢原子全部被甲基取代后的产物；A遇的溶液不褪色，其一氯代物只有一种。
①写出B与溴在光照下的反应方程式___________(只写一取代)。
②A的结构简式为___________，系统命名为___________。
【答案】（1）酯基、羰基
（2）②③ （3） ①. 7 ②. 2
（4） ①. CH3CH3+Br2CH3CH2Br+HBr ②. ③. 2，2，3，3-四甲基丁烷
【解析】
【小问1详解】
中含有的含氧官能团的名称为酯基、羰基。
【小问2详解】
①单键都是σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，因此分子中σ键和π键之比为10∶3，①错误；
②根据结构简式可判断该物质中既有极性键也有非极性键，②正确；
③分子中形成双键的C原子的杂化方式为杂化，③正确；
④结构不对称，该分子是极性分子，④错误；
答案选②③。
【小问3详解】
苯环中的碳原子和羰基中的碳原子采取sp2杂化方式，因此化合物甲的分子中采取sp2杂化方式的碳原子个数为7；化合物乙中与羟基以及与氨基相连的碳原子均是手性碳原子，即含有2个手性碳原子。
【小问4详解】
B完全燃烧的产物，则B的最简式为CH3；烃分子中H原子数一定为偶数，则B的分子式至少为C2H6，由于H原子数已经达到饱和，则B的分子式为C2H6；A是B分子中的氢原子被甲基取代的产物，A遇Br2的CCl4溶液不褪色，其一氯代物只有一种，则A的结构简式为。
①B是乙烷，则B与溴在光照下的反应方程式CH3CH3+Br2CH3CH2Br+HBr(只写一取代)。
②A的结构简式为，系统命名为2，2，3，3-四甲基丁烷。元素代号
Q
2080
4000
6100
9400
R
500
4600
6900
9500
S
740
1500
7700
10500
T
580
1800
2700
11600
U
420
3100
4400
5900