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2022济宁高二下学期期末考试化学试题含解析
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这是一份2022济宁高二下学期期末考试化学试题含解析，文件包含精品解析山东省济宁市2021-2022学年高二下学期期末考试化学试题解析版docx、精品解析山东省济宁市2021-2022学年高二下学期期末考试化学试题原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共30页， 欢迎下载使用。
2021—2022学年度第二学期质量检测
高二化学试题
可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 Fe56
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 2022年6月5日，神州十四号飞船发射成功，我国空间站建设又迈出实质性一步。下列说法错误的是
A. “天和核心舱”电推进系统中的腔体采用的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
B. 神州十三号载人飞船返回舱的降落伞面材料为芳纶，芳纶是合成纤维
C. 3.23日“天宫课堂”中水油分离实验中的液态食用油属于酯类，不能与溴水反应
D. 网状结构的酚醛树脂可用于生产宇宙飞船外壳的烧蚀材料
【答案】C
【解析】
【详解】A．无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素 、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料，氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料，A项正确；
B．芳纶指芳香族聚酰胺纤维，聚酰胺纤维属于合成纤维，B项正确；
C．液态食用油为不饱和脂肪酸甘油酯，能与溴水发生加成反应，C项错误；
D．网状结构的酚醛树脂主要用作绝缘、隔热、阻燃、隔音材料和复合材料，可用于生产烹饪器具的手柄、一些电器与汽车的零部件，火箭发动机、返回式卫星和宇宙飞船外壳等的烧蚀材料，D项正确；
答案选C。
2. 关于原子结构及元素周期表的说法错误的是
A. 所含元素种类最多的族是VIII族
B. IVA族基态原子价电子排布式均为
C. 同周期IIA族和ⅢA族元素的原子序数相差1、11或25
D. 周期表中，Cu元素位于ds区
【答案】A
【解析】
【详解】A．所含元素种类最多的族是ⅢB，包括镧系元素和锕系元素，A错误；
B． IVA族元素原子最外层为4个电子、基态原子价电子排布式均为，B正确；
C． 短周期且同周期IIA族和ⅢA族元素的原子序数相差1，第四、第五周期且同周期IIA族和ⅢA族元素中间隔着10种过渡元素、原子序数相差11，第六周期出现了镧系元素、第七周期出现了锕系元素，则同周期IIA族和ⅢA族元素中原子序数相差25，C正确；
D． 周期表中，Cu基态原子价电子排布式均为，则Cu元素位于ds区，D正确；
答案选A。
3. W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，W原子的电子只有一种自旋取向，X、Y基态原子均为s能级的电子总数等于P能级的电子总数，Z是同周期电负性最大的元素。下列说法错误的是
A. W分别和X、Z形成化合物都是极性分子
B. Y的第一电离能高于同周期相邻两种元素
C. 简单离子的半径Y＞Z＞X＞W
D. Y与X形成的化合物熔点高于Y与Z形成的化合物
【答案】C
【解析】
【分析】W原子的电子只有一种自旋取向，则W为H元素；X、Y基态原子均为s能级的电子总数等于P能级的电子总数，则X的电子排布式为1s22s22p4、Y为1s22s22p63s2，则X为O元素、Y为Mg元素；Z是同周期电负性最大的元素，则Z为Cl元素。从而得出W、X、Y、Z分别为H、O、Mg、Cl元素。
【详解】A．W、X、Y分别为H、O、Mg，则W分别和X、Z形成的化合物为H2O、HCl，二者都是极性分子，A正确；
B．Y 为Mg元素，3s轨道全充满，则其第一电离能比Al高，也比Na高，所以Y的第一电离能高于同周期相邻两种元素，B正确；
C．W、X、Y、Z分别为H、O、Mg、Cl元素，简单离子的半径Cl-＞O2-＞Mg2+＞H+，C错误；
D．Y与X形成的化合物为MgO，Y与Z形成的化合物为MgCl2，前者离子键能大于后者，所以前者熔点高于后者，D正确；
故选C。
4. 下列有机物的命名正确的是
A. 2，3，3-三甲基丁烷 B. 1-甲基-1-丙醇
C. 2-甲基-3-丁烯 D. 2-羟基苯甲酸
【答案】D
【解析】
【分析】有机物系统命名法步骤
1、选主链：找出最长的碳链当主链，依碳数命名主链，前十个以天干(甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸)代表碳数，碳数多于十个时，以中文数字命名。当有多条碳链长度相同且最长时，选择支链数目最多的那条链为主链。
2、定编号：从最近的取代基位置编号：1、2、3……(使取代基的位置数字越小越好)。以数字代表取代基的位置。当从两端开始编号，取代基的位置相同时，从简单取代基的一端开始编号；若从两端编号，取代基距离相同且种类一样，还有其他取代基时，应选择让所有取代基编号之和最小的那种编号。
3、写名称：取代基在前，母体在后；数字与汉字之间以-隔开；有多个取代基时，相同取代基合并写出（用汉字代表取代基个数），不同取代基依照甲基、乙基、丙基的顺序列出所有取代基。
【详解】A．应该是2，2，3－三甲基丁烷，A错误；
B．应该是2－丁醇，B错误；
C．3－甲基－1－丁烯，C错误；
D．符合系统命名原则，D正确；
故选D。
5. 化学家维勒发现无机化合物氰酸铵NH4CNO通过加热可以转变为有机化合物尿素CO(NH2)2，使有机化学进入合成时代。其中尿素CO(NH2)2最低能量构型的分子所有原子共平面。下列说法错误的是
A. CO(NH2)2易溶于水
B. NH4CNO和CO(NH2)2中所含化学键类型完全相同
C. 最低能量构型的CO(NH2)2中C和N都采取sp2杂化
D. 元素的电负性O＞N＞C＞H
【答案】B
【解析】
【详解】A．CO(NH2)2为极性分子，与水分子间能形成氢键，所以其易溶于水，A正确；
B．NH4CNO为离子化合物，含有离子键，CO(NH2)2为共价化合物，分子中不含有离子键，B错误；
C．尿素CO(NH2)2最低能量构型的分子所有原子共平面，则表明N原子的最外层孤对电子没有参与杂化，最低能量构型的CO(NH2)2中C和N的价层电子对数都为3，都采取sp2杂化，C正确；
D．元素非金属性O＞N＞C＞H，则元素的电负性O＞N＞C＞H，D正确；
故选B。
6. 下列有关实验说法正确的是
A. 可以用多次盐析和溶解，分离提纯蛋白质
B. 可以用浓溴水除去苯中的少量苯酚
C. 可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙醛和乙醇
D. 可以用淀粉检验加碘盐中的碘元素
【答案】A
【解析】
【详解】A．盐析为可逆过程，且不改变蛋白质的性质，可以用多次盐析和溶解，分离提纯蛋白质，A正确；
B．浓溴水与苯酚生成三溴苯酚，三溴苯酚、溴溶于苯，不能除杂，B错误；
C．酸性高锰酸钾溶液和乙醛、乙醇都反应而褪色，故不能鉴别，C错误；
D．碘单质遇淀粉变蓝色，加碘食盐中的碘不是碘单质，不能检验，D错误；
故选A。
7. 9，9-二正丙基-2-硝基芴是一种重要的光电材料中间体，下面是一种优化的合成路线。
下列说法错误的是
A. 物质a与氢气充分反应后的生成物有4个不对称碳原子
B. a、b、c三种有机物都难溶于水
C. 反应1中H2SO4作催化剂和脱水剂
D. 有机物b的一氯代物有8种
【答案】C
【解析】
【详解】A．物质a与氢气充分反应后的生成物为，其中带“∗”部分为手性碳原子，所以有4个不对称碳原子，A正确；
B．a为烃，b、c为硝基化合物，所以三种有机物都难溶于水，B正确；
C．反应1发生硝化反应，H2SO4作催化剂和吸水剂，C错误；
D．有机物b的结构不对称，共有8种氢原子，一氯代物有8种，D正确；
故选C。
8. 2-氨基-5-硝基苯甲醚俗称红色基B，其结构简式如图，它主要用于棉纤维织物的染色，也用于制备一些有机颜料。下列有关红色基B的说法错误的是
A. 含有三种官能团
B. 能与盐酸反应还可以发生加成反应、氧化反应、取代反应
C. 所有碳原子可能共平面
D. 红色基B的同分异构体中，氨基、硝基处于对位且能使溶液变紫色的有5种
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据结构简式可知，该有机物中含有醚键、硝基、氨基三种官能团，故A正确；
B．该物质含有氨基，具有碱性，能与盐酸反应，也能发生氧化反应，含有苯环，能发生加成反应和取代反应，故B正确；
C．苯环上的碳原子共平面，-OCH3中的碳原子可以通过旋转单键与苯环共平面，因此该物质中所有碳原子可能共平面，故C正确；
D．红色基B的同分异构体中，含有氨基、硝基，能使溶液变紫色，说明含有酚羟基，则取代基分别为：-NH2、-NO2、-CH3、-OH，-NH2、-NO2处于对位，-CH3、-OH共有6种位置关系，则符合条件的同分异构体有6种，故D错误；
故答案选D
9. 冠醚是一类皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。18-冠-6可以通过图示方法制备。
下列说法错误的是
A. 18-冠-6分子中C、O都采用sp3杂化
B. 18-冠-6可以适配任意碱金属离子
C. 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
D. 制取方法中(1)为取代反应，(2)为加成反应
【答案】B
【解析】
【详解】A．18-冠-6分子中，C、O的价层电子对数都为4，所以都采用sp3杂化，A正确；
B．题干信息显示：“不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子”，所以18-冠-6只能适配相应大小的碱金属离子，B错误；
C．由题干信息可知，冠醚空穴结构对离子有选择作用，与金属离子形成的配离子，在有机反应中可作催化剂，C正确；
D．制取方法(1)中，生成18-冠-6的同时，还有HCl生成，为取代反应，(2)中，只有18-冠-6一种物质生成，为加成反应，D正确；
故选B。
10. 价层电子对互斥理论和杂化轨道理论都可以判断、解释分子或离子的空间构型，下列说法正确的是
A. 和的键角相同 B. 、的中心原子价层电子对数相同
C. 、中S原子的杂化方式相同 D. 、都是直线形的分子
【答案】B
【解析】
【详解】A．的价层电子对数为2，呈直线形，的价层电子对数为3，呈平面三角形，所以二者的键角不同，A不正确；
B．、的中心原子价层电子对数都为=4，B正确；
C．、中S原子分别发生sp2、sp3杂化，二者的杂化方式不同，C不正确；
D．为直线形分子，为二面角结构分子，D不正确；
故选B。
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11. 我国科学家在相当于110万大气压下合成了一种稳定的氦钠化合物，结构如图所示：小球代表Na，正方体代表He，小正方体代表共用电子，共用电子被迫集中在晶体结构的立方空间内。下列说法错误的是
A. 该物质的化学式为Na2He B. 极高的压力，可以影响He的化学性质
C. 该物质固态时能够导电 D. Na的配位数为4
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图知，Na位于正方体的顶点，而每个顶点被4个立方体共用，则平均1个立方体含Na的数目为，该物质的化学式为Na2He，A正确；
B．压力可能影响物质的空间结构，从而影响He的化学性质，B正确；
C．该物质的共用电子被迫集中在晶体结构的立方空间内，即不能自由移动，所以固态时不能导电，C错误；
D．顶点上的Na被4个正方体共用，即离Na最近的He有4个，则Na的配位数为4，D正确；
故选C。
12. 我国科学家采用低温、乙醚冷浸法成功提取青蒿素，青蒿素经过还原可以得到双氢青蒿素。其结构如下，下列说法正确的是
A. 青蒿素和双氢青蒿素均能与NaOH溶液反应
B. 青蒿素中的过氧基(-O-O-)高温下不稳定
C. 双氢青蒿素比青蒿素易溶于水
D. 双氢青蒿素不具有氧化性
【答案】BC
【解析】
【详解】A．青蒿素分子中含有酯基，能与NaOH溶液反应，双氢青蒿素分子中不含有酯基和羧基，不能与NaOH溶液反应，A不正确；
B．青蒿素中的过氧基(-O-O-)类似于H2O2中的过氧基，在高温下容易分解，稳定性差，B正确；
C．青蒿素分子中含有酯基，不易溶于水，而双氢青蒿素分子中含有水溶性基团醇羟基，所以双氢青蒿素比青蒿素易溶于水，C正确；
D．双氢青蒿素分子中含有过氧基(-O-O-)，具有强氧化性，D不正确；
故选BC。
13. 为完成下列各组实验，所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑存放试剂的容器)
选项
实验目的
玻璃仪器
试剂
A
实验室制备乙烯气体
圆底烧瓶、酒精灯、导管
乙醇、浓硫酸
B
验证1-溴丁烷发生消去反应
酒精灯、圆底烧瓶、导管、试管
1-溴丁烷、乙醇、氢氧化钠、酸性高锰酸钾溶液
C
硫酸四氨合铜晶体的形成
胶头滴管、试管、玻璃棒
硫酸铜溶液、氨水、乙醇
D
验证纤维素的水解产物
酒精灯、试管、玻璃棒、胶头滴管
脱脂棉、浓硫酸、蒸馏水、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】CD
【解析】
【详解】A．实验室制备乙烯气体时，需控制温度在170℃，反应仪器缺少温度计，A不正确；
B．验证1-溴丁烷发生消去反应的产物乙烯时，若使用酸性KMnO4，应使用水等洗涤气体，以排除乙醇的干扰，否则乙醇会干扰乙烯的检验，B不正确；
C．向试管中的硫酸铜溶液中用胶头滴管滴加浓氨水至得到深蓝色溶液，再滴加乙醇使硫酸四氨合铜晶体析出，C正确；
D．用氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液反应制取氢氧化铜悬浊液，脱脂棉和90%硫酸混合于试管中进行加热，然后用NaOH溶液中和未反应的硫酸，再加入新制的氢氧化铜悬浊液共热，检验纤维素的水解产物，所用仪器符合要求，D正确；
故选CD。
14. 近日，我国科学家报道了通过反应串联的方式实现一锅法将和PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)这两种急需转化的废弃物转化为高价值化学品DMCD(1，4-环己烷二甲酸二甲酯)的过程，如图所示。下列说法正确的是
A. DMT的名称为对苯二甲酸二甲酯
B. 由生成DMT的过程，有乙二醇生成
C. 该过程的反应类型依次为加成反应、取代反应、加成反应
D. PET为纯净物
【答案】AB
【解析】
【分析】由图可知，3步反应分别为(没有配平)：CO2+H2 +H2O，，；
【详解】A．由分析的DMT的结构简式可知，其名称为对苯二甲酸二甲酯，A正确；
B．由分析可知，由生成DMT的过程，有乙二醇生成，B正确；
C．加成反应是一种有机化学反应，主要发生在双键或三键（不饱和键）的物质中，反应过程主要是双键变单键，饱和度变化，反应后产物只有一个；由分析可知，二氧化碳和氢气生成甲醇的反应不是加成反应，C错误；
D．PET为聚合物，聚合物均为混合物，D错误；
故选AB。
15. 高分子材料聚碳酸酯(简称PC)不易破碎，且有良好的透明度，可用来生产滑雪镜，其合成方法和分子结构如图所示。下列说法错误的是
A. 该合成过程反应类型为缩聚反应
B. 该过程还会生成M的一种同系物
C. M的核磁共振氢谱有4组峰
D. 1mol有机化合物N与NaOH溶液充分反应，最多消耗NaOH的物质的量为4mol
【答案】B
【解析】
【分析】由M、N、PC结构式可知，反应为：；
【详解】A．缩合聚合反应，简称缩聚反应，是指由一种或多种单体相互缩合生成高分子的反应；该合成过程反应类型为缩聚反应，A正确；
B．同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物；由结构可知，与M不是同系物，B错误；
C．M分子的对称性较好，由4种不同环境的氢，核磁共振氢谱有4组峰，C正确；
D．1个N分子与2个NaOH反应会生成2个酚羟基，酚羟基会和氢氧化钠反应，故1mol有机化合物N与NaOH溶液充分反应，最多消耗NaOH的物质的量为4mol，D正确；
故选B。
三、非选择题：本题共5小题，共60分
16. I.实验室用如图所示的装置制备乙酸乙酯，回答下列问题。
（1）试管a中最先加入的物质为_______。
（2）在加热的过程中，如果发现忘了加碎瓷片，应该采取的措施是_______。
（3）试管b上方的玻璃导管较长，其作用是_______，试管b中加入饱和溶液，请用“相似相溶”原理解释饱和溶液能够降低乙酸乙酯溶解度的原因_______。
II.为了更好地学习有机化合物，需要对常见官能团进行检验。
（4）可以通过实验检验阿司匹林的有效成分乙酰水杨酸 中的官能团，步骤为：
①将一片阿司匹林片研碎放入适量水中，振荡后静置，取上层清液。
②向两支试管中分别加入2mL清液
③向其中一支试管中滴入2滴_______，观察到溶液变红色，可验证乙酰水杨酸中含有羧基。
④向另一支试管中滴入2滴稀硫酸，加热后滴入几滴_______，振荡；再向其中滴入几滴_______，振荡，观察到溶液变紫色。
（5）除了化学实验方法，还可以通过____(填“红外光谱”“核磁共振氢谱”或“质谱”)方法获得分子中化学键或官能团的信息，而要获得更为直接详尽的有机化合物晶体结构信息，可以通过_____方法。
（6）苯环上含有两个取代基，且与乙酰水杨酸含有相同官能团的同分异构体还有______种。
【答案】（1）乙醇 （2）停止加热等冷却后再加入碎瓷片
（3） ①. 导气、冷凝 ②. 乙酸乙酯极性非常小难溶于强极性的饱和碳酸钠溶液中
（4） ①. 石蕊溶液(甲基橙) ②. 碳酸氢钠溶液 ③. 氯化铁溶液
（5） ①. 红外光谱 ②. X射线衍射
（6）11
【解析】
【分析】Ⅰ．该实验制备乙酸乙酯，其反应原理是CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O；
Ⅱ．乙酰水杨酸中含有官能团是羧基和酯基，羧基具有酸性，酯基能发生水解生成酚羟基和乙酸，根据它们不同的性质进行分析；
【小问1详解】
乙酸乙酯制备中，加入药品的顺序是乙醇→浓硫酸→乙酸，因此试管a中最先加入的物质为乙醇；故答案为乙醇；
小问2详解】
在加热过程中，如果忘了加碎瓷片，应采取的措施是停止加热等冷却后再加入碎瓷片；故答案为停止加热等冷却后再加入碎瓷片；
【小问3详解】
从试管a中逸出的气体为乙酸、乙醇、乙酸乙酯，因此试管b上方的玻璃导管较长，其作用是冷凝、导气，将乙酸、乙醇、乙酸乙酯由气体冷凝为液体，便于收集；乙酸乙酯极性较小，水是极性溶剂，水中加入碳酸钠，可以提高极性，减小乙酸乙酯的溶解度；故答案为冷凝、导气；乙酸乙酯极性非常小难溶于强极性的饱和碳酸钠溶液中；
【小问4详解】
③该实验检验乙酰水杨酸中含有羧基，羧基具有酸性，根据实验，加入2滴某试剂，溶液变红，依据石蕊遇酸变红，或者甲基橙在pH＜3.1的酸性溶液中变红，因此所加试剂为石蕊试液或甲基橙；故答案为石蕊试液或甲基橙；
④酚羟基与FeCl3溶液发生显色反应，乙酰水杨酸中含有酯基，加入2滴稀硫酸，使乙酰水杨酸水解成 和CH3COOH，滴入几滴NaHCO3溶液，再向其中滴入几滴FeCl3溶液，振荡，溶液变为紫色，说明含有酚羟基；故答案为NaHCO3溶液；FeCl3溶液；
【小问5详解】
红外光谱获得分子中的化学键或官能团的信息，核磁共振氢谱获得分子中有几种不同类型的氢原子以及它们的相对数目等信息，质谱获得分子相对分子质量；X射线衍射谱获得更为直接而详细的结构信息；故答案为红外光谱；X射线衍射谱；
【小问6详解】
乙酰水杨酸中两个取代基处于间、对位(2种)，取代基如果是-COOH和-COOCH3，位置有3种(邻、间、对)，取代基如果是-COOH和-CH2OOCH，位置有3种(邻、间、对)，如果取代基为-CH2COOH和-OOCH，位置有3种(邻、间、对)，共有11种；故答案为11。
17. VIA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素的化合物在科学研究和工业生产中有许多重要用途。回答下列问题：
（1）基态O原子中，未成对电子数与成对电子数之比为_______。
（2）亚硫酰氯在有机合成中有重要应用，分子中S原子的杂化轨道类型为_______，分子的空间结构为_______。
（3）气态电中性基态原子得到一个电子转化为气态基态负离子所放出的能量叫做第一电子亲和能。S、Se、Te三种元素的第一电子亲和能由大到小的顺序是_______，、和键角最小的是_______，稳定性最强的是_______。
（4）黄铁矿是工业生产硫酸的原料，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为anm，该晶体的电子式为_______，的配位数为_______，晶体的密度为_______，在1个晶胞中，由围成的正八面体的个数为_______。
【答案】（1）1：3 （2） ①. ②. 三角锥形
（3） ①. S>Se>Te ②. ③.
（4） ①. ②. 6 ③. ④. 4
【解析】
【小问1详解】
O原子的核外电子排布式为1s22s22p4，2p轨道上有2个未成对电子，其余六个电子成三对，所以未成对电子与成对电子个数比为1﹕3；
【小问2详解】
SOCl2的结构式是，S原子有三条σ键，孤电子对数量为，所以价层电子对数目是3+1=4，所以S原子是sp3杂化；由于结构中S原子有一个孤电子对，所以SOCl2分子构型是三角锥形；
【小问3详解】
根据元素周期律，元素非金属性越强，同主族原子半径越小，原子得电子能力越强，形成的阴离子越稳定，释放能量越多，所以三种元素的第一电子亲和能由大到小排序是S>Se>Te；同主族元素电负性由上到下依次减弱，所以H—S键共用电子对在S原子周围出现概率最高，H—Te键共用电子对在Te原子周围出现概率最低，所以两条H—Te键互斥力最弱，键角最小，键角最小的是H2Te；三种原子中S原子半径最小，电负性最大，故H—S键键能最大，所以H2S最稳定；
【小问4详解】
根据题目所给晶胞模型图，Fe2+有个，有个，所以该晶胞中阴阳离子之比为1﹕1，结构应类似过氧根，所以FeS2的电子式为；取晶胞顶点的粒子，距其最近且等距的Fe2+是三条棱上的粒子，所以每个晶胞对于该顶点粒子最近且等距的Fe2+拥有个，顶点粒子是八个晶胞共有，故距一个完整的最近且等距的Fe2+有个，所以的配位数是6；晶体密度；晶胞中与1个最近且等距的6个Fe2+所围成的空间区域是题目所描述的八面体，一个晶胞含有4个，所以一个晶胞中由Fe2+围成的八面体有4个。
18. 流程I是利用丙酸合成聚乳酸PLA，它是一种可降解高分子，能消除“白色污染”，但在降解的过程中产生CO2。流程II是北京大学课题组报道的由废弃聚乳酸塑料制备丙氨酸的过程。
流程I CH3CH2COOH
流程II AB
已知：
（1）乳酸的系统命名为_______。
（2）反应II的化学方程式为_______，反应类型为_______。
（3）写出A中的官能团名称_______。
（4）写出满足下列条件的A的同分异构体的结构简式为_______。
a.只含有一种官能团 b.不能发生水解反应 c.核磁共振氢谱有2组峰
（5）B是一种盐，写出B的结构简式_______。
（6）使用5.0g商业PLA吸管(约含72%PLA)经过催化转化可获得3.0g的纯品丙氨酸，由聚乳酸塑料制备丙氨酸的总产率约为_______。
【答案】（1）2-羟基丙酸
（2） ①. n+(n-1)H2O ②. 缩聚反应
（3）羟基、酰胺基 （4）
（5） （6）67.4%
【解析】
【分析】依据信息：，氨解，生成A为；水解后生成B为。
【小问1详解】
乳酸的结构简式为，系统命名为2-羟基丙酸。答案为：2-羟基丙酸；
【小问2详解】
反应II为缩聚生成等，化学方程式为n+(n-1)H2O，反应类型为缩聚反应。答案为：n+(n-1)H2O；缩聚反应；
【小问3详解】
由分析可知，A为，官能团名称羟基、酰胺基。答案为：羟基、酰胺基；
【小问4详解】
A为，它的同分异构体满足下列条件“a.只含有一种官能团，b.不能发生水解反应，c.核磁共振氢谱有2组峰”，则其不是羧酸铵，只能为硝基化合物，且3个碳原子有2个性质相同，结构简式为。答案为：；
【小问5详解】
B是一种盐，由分析可知，B的结构简式为。答案为：；
【小问6详解】
由PLA吸管经过催化转化为丙氨酸，可建立如下关系式：——n，因为n值非常大，为便于计算，关系式可近似为：——，则5.0g商业PLA吸管(约含72%PLA)经过催化转化可获得纯品丙氨酸的质量为=4.45g，由聚乳酸塑料制备丙氨酸的总产率约为≈67.4%。答案为：67.4%。
【点睛】缩聚反应的产物为高聚物，为简化计算，可利用其链节代替高聚物进行计算。
19. 氮族元素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题：
（1）As原子的价电子的轨道表示式为_______，同周期中与其具有相同未成对电子数的元素还有_______种。如图表示碳、硅和磷元素的四级电离变化趋势，其中表示碳元素的曲线是_______(填标号)。
（2）含有氨基物质的碱性随着N原子电子云密度的增大而增强，则NH3、CH3NH2、NH2OH的碱性由强到弱的顺序为_______。
（3）配合物甘氨酸亚铁的主要生理功能是预防和改善缺铁性贫血，中心离子的配位数是4，则配位原子为_______，中σ键与π键的个数比为_______。
（4）气态 PCl5空间构型为三角双锥，结构如图1，其中心原子的杂化类型为_______(填符号)，
a. b. c.
PCl5的二溴代物PCl3Br2的结构有_______种；固态PCl5中含有正四面体形和正八面体形的如图2，而固态PBr5却含有和Br-，不能形成的原因是_______。
【答案】（1） ①. ②. 2 ③. a
（2）
（3） ①. N、O ②. 10:1
（4） ①. b ②. 3 ③. 溴离子的半径大于氯离子半径，产生空间阻碍
【解析】
【小问1详解】
As为33号元素，价电子排布式为4s24p3，原子的价电子的轨道表示式为，同周期中与其具有相同未成对电子数的元素，其价电子排布式分别为3d34s2、3d74s2，则有2种。碳的非金属性比硅和磷都强，四级电离能都比硅和磷的同级电离能大，所以表示碳元素的曲线是a。答案为：；2；a；
【小问2详解】
含有氨基物质的碱性随着N原子电子云密度的增大而增强，则CH3NH2中N的电子云最大，NH2OH中N的电子云最小，其碱性由强到弱的顺序为。答案为：；
【小问3详解】
配合物甘氨酸亚铁的中心离子的配位数是4，则每个配体H2NCH2COO-形成两个配位键，所以配位原子为N、O；H2NCH2COO-中含有8个σ键和1个π键，另外H2NCH2COO-与Fe2+还要形成2个配位键，所以中σ键与π键的个数比为20:2=10:1。答案为：N、O；10:1；
【小问4详解】
气态 PCl5空间构型为三角双锥，其中心原子的价层电子对数为5，杂化类型为sp3d，故选b；PCl5的二溴代物PCl3Br2的结构，可能是2个Br位于双锥的底面，可能是1个Br在底面、1个Br在顶点、可能是2个Br都在顶点，所以共有3种；固态PBr5含有和Br-，不能形成，应为空间阻碍造成的，原因是：溴离子的半径大于氯离子半径，产生空间阻碍。答案为：b；3；溴离子的半径大于氯离子半径，产生空间阻碍。
【点睛】在配合物中，配位键也属于σ键。
20. 三氯苯哒唑是高效兽用驱虫药，下面是其一种合成路线。
（1）A的结构简式为_______，D中官能团有_______种。
（2）C→D中的KOH的作用是_______。
（3）E→F的化学方程式_______。
（4）F→G的反应类型是_______。
（5）根据上述信息，写出以为主要原料(其他原料任选)制备的合成路线_______。
【答案】（1） ①. ②. 4
（2）与生成的氯化氢反应，促进D的生成
（3）+CS2+H2S
（4）加成反应、消去反应
（5）
【解析】
【分析】由题干合成流程图信息可知，由A的分子式和B的结构简式以及A到B的转化信息可知A的结构简式为：；
(5)本题采用逆向合成法，根据题干流程图的转化信息可知，目标产物可由转化而来，可由经还原得到，而则可以由通过硝化反应制得，由此确定合成路线，据此分析解题。
【小问1详解】
由分析可知，A的结构简式为：，由题干路线图中D的结构简式可知，D中官能团的有醚键、碳氯键、硝基和氨基，共4种。
【小问2详解】
对比C和D的结构简式可知，C中一个氯原子被代替生成D，所以C→D另有HCl生成，则C→D中的KOH的作用是与生成的氯化氢反应，促进D的生成。
【小问3详解】
E的结构简式为，F的结构简式为，E和CS2反应生成F，由元素守恒可知，生成一种小分子产物为H2S，E→F的化学方程式为+CS2→+H2S↑。
【小问4详解】
F→G的反应类型可以看做是1个C=S上先与CH3I发生加成反应、后分子内消去1个HI得到C=N，故反应类型是加成反应、消去反应。
【小问5详解】
根据上述信息，以为主要原料(其他原料任选)制备：
在氨水、乙醇条件下生成，再在Fe、HCl条件下生成，再与CS2反应生成，其合成线路为： 。
2021—2022学年度第二学期质量检测
高二化学试题
可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 Fe56
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 2022年6月5日，神州十四号飞船发射成功，我国空间站建设又迈出实质性一步。下列说法错误的是
A. “天和核心舱”电推进系统中的腔体采用的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
B. 神州十三号载人飞船返回舱的降落伞面材料为芳纶，芳纶是合成纤维
C. 3.23日“天宫课堂”中水油分离实验中的液态食用油属于酯类，不能与溴水反应
D. 网状结构的酚醛树脂可用于生产宇宙飞船外壳的烧蚀材料
【答案】C
【解析】
【详解】A．无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素 、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料，氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料，A项正确；
B．芳纶指芳香族聚酰胺纤维，聚酰胺纤维属于合成纤维，B项正确；
C．液态食用油为不饱和脂肪酸甘油酯，能与溴水发生加成反应，C项错误；
D．网状结构的酚醛树脂主要用作绝缘、隔热、阻燃、隔音材料和复合材料，可用于生产烹饪器具的手柄、一些电器与汽车的零部件，火箭发动机、返回式卫星和宇宙飞船外壳等的烧蚀材料，D项正确；
答案选C。
2. 关于原子结构及元素周期表的说法错误的是
A. 所含元素种类最多的族是VIII族
B. IVA族基态原子价电子排布式均为
C. 同周期IIA族和ⅢA族元素的原子序数相差1、11或25
D. 周期表中，Cu元素位于ds区
【答案】A
【解析】
【详解】A．所含元素种类最多的族是ⅢB，包括镧系元素和锕系元素，A错误；
B． IVA族元素原子最外层为4个电子、基态原子价电子排布式均为，B正确；
C． 短周期且同周期IIA族和ⅢA族元素的原子序数相差1，第四、第五周期且同周期IIA族和ⅢA族元素中间隔着10种过渡元素、原子序数相差11，第六周期出现了镧系元素、第七周期出现了锕系元素，则同周期IIA族和ⅢA族元素中原子序数相差25，C正确；
D． 周期表中，Cu基态原子价电子排布式均为，则Cu元素位于ds区，D正确；
答案选A。
3. W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，W原子的电子只有一种自旋取向，X、Y基态原子均为s能级的电子总数等于P能级的电子总数，Z是同周期电负性最大的元素。下列说法错误的是
A. W分别和X、Z形成化合物都是极性分子
B. Y的第一电离能高于同周期相邻两种元素
C. 简单离子的半径Y＞Z＞X＞W
D. Y与X形成的化合物熔点高于Y与Z形成的化合物
【答案】C
【解析】
【分析】W原子的电子只有一种自旋取向，则W为H元素；X、Y基态原子均为s能级的电子总数等于P能级的电子总数，则X的电子排布式为1s22s22p4、Y为1s22s22p63s2，则X为O元素、Y为Mg元素；Z是同周期电负性最大的元素，则Z为Cl元素。从而得出W、X、Y、Z分别为H、O、Mg、Cl元素。
【详解】A．W、X、Y分别为H、O、Mg，则W分别和X、Z形成的化合物为H2O、HCl，二者都是极性分子，A正确；
B．Y 为Mg元素，3s轨道全充满，则其第一电离能比Al高，也比Na高，所以Y的第一电离能高于同周期相邻两种元素，B正确；
C．W、X、Y、Z分别为H、O、Mg、Cl元素，简单离子的半径Cl-＞O2-＞Mg2+＞H+，C错误；
D．Y与X形成的化合物为MgO，Y与Z形成的化合物为MgCl2，前者离子键能大于后者，所以前者熔点高于后者，D正确；
故选C。
4. 下列有机物的命名正确的是
A. 2，3，3-三甲基丁烷 B. 1-甲基-1-丙醇
C. 2-甲基-3-丁烯 D. 2-羟基苯甲酸
【答案】D
【解析】
【分析】有机物系统命名法步骤
1、选主链：找出最长的碳链当主链，依碳数命名主链，前十个以天干(甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸)代表碳数，碳数多于十个时，以中文数字命名。当有多条碳链长度相同且最长时，选择支链数目最多的那条链为主链。
2、定编号：从最近的取代基位置编号：1、2、3……(使取代基的位置数字越小越好)。以数字代表取代基的位置。当从两端开始编号，取代基的位置相同时，从简单取代基的一端开始编号；若从两端编号，取代基距离相同且种类一样，还有其他取代基时，应选择让所有取代基编号之和最小的那种编号。
3、写名称：取代基在前，母体在后；数字与汉字之间以-隔开；有多个取代基时，相同取代基合并写出（用汉字代表取代基个数），不同取代基依照甲基、乙基、丙基的顺序列出所有取代基。
【详解】A．应该是2，2，3－三甲基丁烷，A错误；
B．应该是2－丁醇，B错误；
C．3－甲基－1－丁烯，C错误；
D．符合系统命名原则，D正确；
故选D。
5. 化学家维勒发现无机化合物氰酸铵NH4CNO通过加热可以转变为有机化合物尿素CO(NH2)2，使有机化学进入合成时代。其中尿素CO(NH2)2最低能量构型的分子所有原子共平面。下列说法错误的是
A. CO(NH2)2易溶于水
B. NH4CNO和CO(NH2)2中所含化学键类型完全相同
C. 最低能量构型的CO(NH2)2中C和N都采取sp2杂化
D. 元素的电负性O＞N＞C＞H
【答案】B
【解析】
【详解】A．CO(NH2)2为极性分子，与水分子间能形成氢键，所以其易溶于水，A正确；
B．NH4CNO为离子化合物，含有离子键，CO(NH2)2为共价化合物，分子中不含有离子键，B错误；
C．尿素CO(NH2)2最低能量构型的分子所有原子共平面，则表明N原子的最外层孤对电子没有参与杂化，最低能量构型的CO(NH2)2中C和N的价层电子对数都为3，都采取sp2杂化，C正确；
D．元素非金属性O＞N＞C＞H，则元素的电负性O＞N＞C＞H，D正确；
故选B。
6. 下列有关实验说法正确的是
A. 可以用多次盐析和溶解，分离提纯蛋白质
B. 可以用浓溴水除去苯中的少量苯酚
C. 可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙醛和乙醇
D. 可以用淀粉检验加碘盐中的碘元素
【答案】A
【解析】
【详解】A．盐析为可逆过程，且不改变蛋白质的性质，可以用多次盐析和溶解，分离提纯蛋白质，A正确；
B．浓溴水与苯酚生成三溴苯酚，三溴苯酚、溴溶于苯，不能除杂，B错误；
C．酸性高锰酸钾溶液和乙醛、乙醇都反应而褪色，故不能鉴别，C错误；
D．碘单质遇淀粉变蓝色，加碘食盐中的碘不是碘单质，不能检验，D错误；
故选A。
7. 9，9-二正丙基-2-硝基芴是一种重要的光电材料中间体，下面是一种优化的合成路线。
下列说法错误的是
A. 物质a与氢气充分反应后的生成物有4个不对称碳原子
B. a、b、c三种有机物都难溶于水
C. 反应1中H2SO4作催化剂和脱水剂
D. 有机物b的一氯代物有8种
【答案】C
【解析】
【详解】A．物质a与氢气充分反应后的生成物为，其中带“∗”部分为手性碳原子，所以有4个不对称碳原子，A正确；
B．a为烃，b、c为硝基化合物，所以三种有机物都难溶于水，B正确；
C．反应1发生硝化反应，H2SO4作催化剂和吸水剂，C错误；
D．有机物b的结构不对称，共有8种氢原子，一氯代物有8种，D正确；
故选C。
8. 2-氨基-5-硝基苯甲醚俗称红色基B，其结构简式如图，它主要用于棉纤维织物的染色，也用于制备一些有机颜料。下列有关红色基B的说法错误的是
A. 含有三种官能团
B. 能与盐酸反应还可以发生加成反应、氧化反应、取代反应
C. 所有碳原子可能共平面
D. 红色基B的同分异构体中，氨基、硝基处于对位且能使溶液变紫色的有5种
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据结构简式可知，该有机物中含有醚键、硝基、氨基三种官能团，故A正确；
B．该物质含有氨基，具有碱性，能与盐酸反应，也能发生氧化反应，含有苯环，能发生加成反应和取代反应，故B正确；
C．苯环上的碳原子共平面，-OCH3中的碳原子可以通过旋转单键与苯环共平面，因此该物质中所有碳原子可能共平面，故C正确；
D．红色基B的同分异构体中，含有氨基、硝基，能使溶液变紫色，说明含有酚羟基，则取代基分别为：-NH2、-NO2、-CH3、-OH，-NH2、-NO2处于对位，-CH3、-OH共有6种位置关系，则符合条件的同分异构体有6种，故D错误；
故答案选D
9. 冠醚是一类皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。18-冠-6可以通过图示方法制备。
下列说法错误的是
A. 18-冠-6分子中C、O都采用sp3杂化
B. 18-冠-6可以适配任意碱金属离子
C. 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
D. 制取方法中(1)为取代反应，(2)为加成反应
【答案】B
【解析】
【详解】A．18-冠-6分子中，C、O的价层电子对数都为4，所以都采用sp3杂化，A正确；
B．题干信息显示：“不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子”，所以18-冠-6只能适配相应大小的碱金属离子，B错误；
C．由题干信息可知，冠醚空穴结构对离子有选择作用，与金属离子形成的配离子，在有机反应中可作催化剂，C正确；
D．制取方法(1)中，生成18-冠-6的同时，还有HCl生成，为取代反应，(2)中，只有18-冠-6一种物质生成，为加成反应，D正确；
故选B。
10. 价层电子对互斥理论和杂化轨道理论都可以判断、解释分子或离子的空间构型，下列说法正确的是
A. 和的键角相同 B. 、的中心原子价层电子对数相同
C. 、中S原子的杂化方式相同 D. 、都是直线形的分子
【答案】B
【解析】
【详解】A．的价层电子对数为2，呈直线形，的价层电子对数为3，呈平面三角形，所以二者的键角不同，A不正确；
B．、的中心原子价层电子对数都为=4，B正确；
C．、中S原子分别发生sp2、sp3杂化，二者的杂化方式不同，C不正确；
D．为直线形分子，为二面角结构分子，D不正确；
故选B。
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11. 我国科学家在相当于110万大气压下合成了一种稳定的氦钠化合物，结构如图所示：小球代表Na，正方体代表He，小正方体代表共用电子，共用电子被迫集中在晶体结构的立方空间内。下列说法错误的是
A. 该物质的化学式为Na2He B. 极高的压力，可以影响He的化学性质
C. 该物质固态时能够导电 D. Na的配位数为4
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图知，Na位于正方体的顶点，而每个顶点被4个立方体共用，则平均1个立方体含Na的数目为，该物质的化学式为Na2He，A正确；
B．压力可能影响物质的空间结构，从而影响He的化学性质，B正确；
C．该物质的共用电子被迫集中在晶体结构的立方空间内，即不能自由移动，所以固态时不能导电，C错误；
D．顶点上的Na被4个正方体共用，即离Na最近的He有4个，则Na的配位数为4，D正确；
故选C。
12. 我国科学家采用低温、乙醚冷浸法成功提取青蒿素，青蒿素经过还原可以得到双氢青蒿素。其结构如下，下列说法正确的是
A. 青蒿素和双氢青蒿素均能与NaOH溶液反应
B. 青蒿素中的过氧基(-O-O-)高温下不稳定
C. 双氢青蒿素比青蒿素易溶于水
D. 双氢青蒿素不具有氧化性
【答案】BC
【解析】
【详解】A．青蒿素分子中含有酯基，能与NaOH溶液反应，双氢青蒿素分子中不含有酯基和羧基，不能与NaOH溶液反应，A不正确；
B．青蒿素中的过氧基(-O-O-)类似于H2O2中的过氧基，在高温下容易分解，稳定性差，B正确；
C．青蒿素分子中含有酯基，不易溶于水，而双氢青蒿素分子中含有水溶性基团醇羟基，所以双氢青蒿素比青蒿素易溶于水，C正确；
D．双氢青蒿素分子中含有过氧基(-O-O-)，具有强氧化性，D不正确；
故选BC。
13. 为完成下列各组实验，所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑存放试剂的容器)
选项
实验目的
玻璃仪器
试剂
A
实验室制备乙烯气体
圆底烧瓶、酒精灯、导管
乙醇、浓硫酸
B
验证1-溴丁烷发生消去反应
酒精灯、圆底烧瓶、导管、试管
1-溴丁烷、乙醇、氢氧化钠、酸性高锰酸钾溶液
C
硫酸四氨合铜晶体的形成
胶头滴管、试管、玻璃棒
硫酸铜溶液、氨水、乙醇
D
验证纤维素的水解产物
酒精灯、试管、玻璃棒、胶头滴管
脱脂棉、浓硫酸、蒸馏水、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】CD
【解析】
【详解】A．实验室制备乙烯气体时，需控制温度在170℃，反应仪器缺少温度计，A不正确；
B．验证1-溴丁烷发生消去反应的产物乙烯时，若使用酸性KMnO4，应使用水等洗涤气体，以排除乙醇的干扰，否则乙醇会干扰乙烯的检验，B不正确；
C．向试管中的硫酸铜溶液中用胶头滴管滴加浓氨水至得到深蓝色溶液，再滴加乙醇使硫酸四氨合铜晶体析出，C正确；
D．用氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液反应制取氢氧化铜悬浊液，脱脂棉和90%硫酸混合于试管中进行加热，然后用NaOH溶液中和未反应的硫酸，再加入新制的氢氧化铜悬浊液共热，检验纤维素的水解产物，所用仪器符合要求，D正确；
故选CD。
14. 近日，我国科学家报道了通过反应串联的方式实现一锅法将和PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)这两种急需转化的废弃物转化为高价值化学品DMCD(1，4-环己烷二甲酸二甲酯)的过程，如图所示。下列说法正确的是
A. DMT的名称为对苯二甲酸二甲酯
B. 由生成DMT的过程，有乙二醇生成
C. 该过程的反应类型依次为加成反应、取代反应、加成反应
D. PET为纯净物
【答案】AB
【解析】
【分析】由图可知，3步反应分别为(没有配平)：CO2+H2 +H2O，，；
【详解】A．由分析的DMT的结构简式可知，其名称为对苯二甲酸二甲酯，A正确；
B．由分析可知，由生成DMT的过程，有乙二醇生成，B正确；
C．加成反应是一种有机化学反应，主要发生在双键或三键（不饱和键）的物质中，反应过程主要是双键变单键，饱和度变化，反应后产物只有一个；由分析可知，二氧化碳和氢气生成甲醇的反应不是加成反应，C错误；
D．PET为聚合物，聚合物均为混合物，D错误；
故选AB。
15. 高分子材料聚碳酸酯(简称PC)不易破碎，且有良好的透明度，可用来生产滑雪镜，其合成方法和分子结构如图所示。下列说法错误的是
A. 该合成过程反应类型为缩聚反应
B. 该过程还会生成M的一种同系物
C. M的核磁共振氢谱有4组峰
D. 1mol有机化合物N与NaOH溶液充分反应，最多消耗NaOH的物质的量为4mol
【答案】B
【解析】
【分析】由M、N、PC结构式可知，反应为：；
【详解】A．缩合聚合反应，简称缩聚反应，是指由一种或多种单体相互缩合生成高分子的反应；该合成过程反应类型为缩聚反应，A正确；
B．同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物；由结构可知，与M不是同系物，B错误；
C．M分子的对称性较好，由4种不同环境的氢，核磁共振氢谱有4组峰，C正确；
D．1个N分子与2个NaOH反应会生成2个酚羟基，酚羟基会和氢氧化钠反应，故1mol有机化合物N与NaOH溶液充分反应，最多消耗NaOH的物质的量为4mol，D正确；
故选B。
三、非选择题：本题共5小题，共60分
16. I.实验室用如图所示的装置制备乙酸乙酯，回答下列问题。
（1）试管a中最先加入的物质为_______。
（2）在加热的过程中，如果发现忘了加碎瓷片，应该采取的措施是_______。
（3）试管b上方的玻璃导管较长，其作用是_______，试管b中加入饱和溶液，请用“相似相溶”原理解释饱和溶液能够降低乙酸乙酯溶解度的原因_______。
II.为了更好地学习有机化合物，需要对常见官能团进行检验。
（4）可以通过实验检验阿司匹林的有效成分乙酰水杨酸 中的官能团，步骤为：
①将一片阿司匹林片研碎放入适量水中，振荡后静置，取上层清液。
②向两支试管中分别加入2mL清液
③向其中一支试管中滴入2滴_______，观察到溶液变红色，可验证乙酰水杨酸中含有羧基。
④向另一支试管中滴入2滴稀硫酸，加热后滴入几滴_______，振荡；再向其中滴入几滴_______，振荡，观察到溶液变紫色。
（5）除了化学实验方法，还可以通过____(填“红外光谱”“核磁共振氢谱”或“质谱”)方法获得分子中化学键或官能团的信息，而要获得更为直接详尽的有机化合物晶体结构信息，可以通过_____方法。
（6）苯环上含有两个取代基，且与乙酰水杨酸含有相同官能团的同分异构体还有______种。
【答案】（1）乙醇 （2）停止加热等冷却后再加入碎瓷片
（3） ①. 导气、冷凝 ②. 乙酸乙酯极性非常小难溶于强极性的饱和碳酸钠溶液中
（4） ①. 石蕊溶液(甲基橙) ②. 碳酸氢钠溶液 ③. 氯化铁溶液
（5） ①. 红外光谱 ②. X射线衍射
（6）11
【解析】
【分析】Ⅰ．该实验制备乙酸乙酯，其反应原理是CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O；
Ⅱ．乙酰水杨酸中含有官能团是羧基和酯基，羧基具有酸性，酯基能发生水解生成酚羟基和乙酸，根据它们不同的性质进行分析；
【小问1详解】
乙酸乙酯制备中，加入药品的顺序是乙醇→浓硫酸→乙酸，因此试管a中最先加入的物质为乙醇；故答案为乙醇；
小问2详解】
在加热过程中，如果忘了加碎瓷片，应采取的措施是停止加热等冷却后再加入碎瓷片；故答案为停止加热等冷却后再加入碎瓷片；
【小问3详解】
从试管a中逸出的气体为乙酸、乙醇、乙酸乙酯，因此试管b上方的玻璃导管较长，其作用是冷凝、导气，将乙酸、乙醇、乙酸乙酯由气体冷凝为液体，便于收集；乙酸乙酯极性较小，水是极性溶剂，水中加入碳酸钠，可以提高极性，减小乙酸乙酯的溶解度；故答案为冷凝、导气；乙酸乙酯极性非常小难溶于强极性的饱和碳酸钠溶液中；
【小问4详解】
③该实验检验乙酰水杨酸中含有羧基，羧基具有酸性，根据实验，加入2滴某试剂，溶液变红，依据石蕊遇酸变红，或者甲基橙在pH＜3.1的酸性溶液中变红，因此所加试剂为石蕊试液或甲基橙；故答案为石蕊试液或甲基橙；
④酚羟基与FeCl3溶液发生显色反应，乙酰水杨酸中含有酯基，加入2滴稀硫酸，使乙酰水杨酸水解成 和CH3COOH，滴入几滴NaHCO3溶液，再向其中滴入几滴FeCl3溶液，振荡，溶液变为紫色，说明含有酚羟基；故答案为NaHCO3溶液；FeCl3溶液；
【小问5详解】
红外光谱获得分子中的化学键或官能团的信息，核磁共振氢谱获得分子中有几种不同类型的氢原子以及它们的相对数目等信息，质谱获得分子相对分子质量；X射线衍射谱获得更为直接而详细的结构信息；故答案为红外光谱；X射线衍射谱；
【小问6详解】
乙酰水杨酸中两个取代基处于间、对位(2种)，取代基如果是-COOH和-COOCH3，位置有3种(邻、间、对)，取代基如果是-COOH和-CH2OOCH，位置有3种(邻、间、对)，如果取代基为-CH2COOH和-OOCH，位置有3种(邻、间、对)，共有11种；故答案为11。
17. VIA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素的化合物在科学研究和工业生产中有许多重要用途。回答下列问题：
（1）基态O原子中，未成对电子数与成对电子数之比为_______。
（2）亚硫酰氯在有机合成中有重要应用，分子中S原子的杂化轨道类型为_______，分子的空间结构为_______。
（3）气态电中性基态原子得到一个电子转化为气态基态负离子所放出的能量叫做第一电子亲和能。S、Se、Te三种元素的第一电子亲和能由大到小的顺序是_______，、和键角最小的是_______，稳定性最强的是_______。
（4）黄铁矿是工业生产硫酸的原料，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为anm，该晶体的电子式为_______，的配位数为_______，晶体的密度为_______，在1个晶胞中，由围成的正八面体的个数为_______。
【答案】（1）1：3 （2） ①. ②. 三角锥形
（3） ①. S>Se>Te ②. ③.
（4） ①. ②. 6 ③. ④. 4
【解析】
【小问1详解】
O原子的核外电子排布式为1s22s22p4，2p轨道上有2个未成对电子，其余六个电子成三对，所以未成对电子与成对电子个数比为1﹕3；
【小问2详解】
SOCl2的结构式是，S原子有三条σ键，孤电子对数量为，所以价层电子对数目是3+1=4，所以S原子是sp3杂化；由于结构中S原子有一个孤电子对，所以SOCl2分子构型是三角锥形；
【小问3详解】
根据元素周期律，元素非金属性越强，同主族原子半径越小，原子得电子能力越强，形成的阴离子越稳定，释放能量越多，所以三种元素的第一电子亲和能由大到小排序是S>Se>Te；同主族元素电负性由上到下依次减弱，所以H—S键共用电子对在S原子周围出现概率最高，H—Te键共用电子对在Te原子周围出现概率最低，所以两条H—Te键互斥力最弱，键角最小，键角最小的是H2Te；三种原子中S原子半径最小，电负性最大，故H—S键键能最大，所以H2S最稳定；
【小问4详解】
根据题目所给晶胞模型图，Fe2+有个，有个，所以该晶胞中阴阳离子之比为1﹕1，结构应类似过氧根，所以FeS2的电子式为；取晶胞顶点的粒子，距其最近且等距的Fe2+是三条棱上的粒子，所以每个晶胞对于该顶点粒子最近且等距的Fe2+拥有个，顶点粒子是八个晶胞共有，故距一个完整的最近且等距的Fe2+有个，所以的配位数是6；晶体密度；晶胞中与1个最近且等距的6个Fe2+所围成的空间区域是题目所描述的八面体，一个晶胞含有4个，所以一个晶胞中由Fe2+围成的八面体有4个。
18. 流程I是利用丙酸合成聚乳酸PLA，它是一种可降解高分子，能消除“白色污染”，但在降解的过程中产生CO2。流程II是北京大学课题组报道的由废弃聚乳酸塑料制备丙氨酸的过程。
流程I CH3CH2COOH
流程II AB
已知：
（1）乳酸的系统命名为_______。
（2）反应II的化学方程式为_______，反应类型为_______。
（3）写出A中的官能团名称_______。
（4）写出满足下列条件的A的同分异构体的结构简式为_______。
a.只含有一种官能团 b.不能发生水解反应 c.核磁共振氢谱有2组峰
（5）B是一种盐，写出B的结构简式_______。
（6）使用5.0g商业PLA吸管(约含72%PLA)经过催化转化可获得3.0g的纯品丙氨酸，由聚乳酸塑料制备丙氨酸的总产率约为_______。
【答案】（1）2-羟基丙酸
（2） ①. n+(n-1)H2O ②. 缩聚反应
（3）羟基、酰胺基 （4）
（5） （6）67.4%
【解析】
【分析】依据信息：，氨解，生成A为；水解后生成B为。
【小问1详解】
乳酸的结构简式为，系统命名为2-羟基丙酸。答案为：2-羟基丙酸；
【小问2详解】
反应II为缩聚生成等，化学方程式为n+(n-1)H2O，反应类型为缩聚反应。答案为：n+(n-1)H2O；缩聚反应；
【小问3详解】
由分析可知，A为，官能团名称羟基、酰胺基。答案为：羟基、酰胺基；
【小问4详解】
A为，它的同分异构体满足下列条件“a.只含有一种官能团，b.不能发生水解反应，c.核磁共振氢谱有2组峰”，则其不是羧酸铵，只能为硝基化合物，且3个碳原子有2个性质相同，结构简式为。答案为：；
【小问5详解】
B是一种盐，由分析可知，B的结构简式为。答案为：；
【小问6详解】
由PLA吸管经过催化转化为丙氨酸，可建立如下关系式：——n，因为n值非常大，为便于计算，关系式可近似为：——，则5.0g商业PLA吸管(约含72%PLA)经过催化转化可获得纯品丙氨酸的质量为=4.45g，由聚乳酸塑料制备丙氨酸的总产率约为≈67.4%。答案为：67.4%。
【点睛】缩聚反应的产物为高聚物，为简化计算，可利用其链节代替高聚物进行计算。
19. 氮族元素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题：
（1）As原子的价电子的轨道表示式为_______，同周期中与其具有相同未成对电子数的元素还有_______种。如图表示碳、硅和磷元素的四级电离变化趋势，其中表示碳元素的曲线是_______(填标号)。
（2）含有氨基物质的碱性随着N原子电子云密度的增大而增强，则NH3、CH3NH2、NH2OH的碱性由强到弱的顺序为_______。
（3）配合物甘氨酸亚铁的主要生理功能是预防和改善缺铁性贫血，中心离子的配位数是4，则配位原子为_______，中σ键与π键的个数比为_______。
（4）气态 PCl5空间构型为三角双锥，结构如图1，其中心原子的杂化类型为_______(填符号)，
a. b. c.
PCl5的二溴代物PCl3Br2的结构有_______种；固态PCl5中含有正四面体形和正八面体形的如图2，而固态PBr5却含有和Br-，不能形成的原因是_______。
【答案】（1） ①. ②. 2 ③. a
（2）
（3） ①. N、O ②. 10:1
（4） ①. b ②. 3 ③. 溴离子的半径大于氯离子半径，产生空间阻碍
【解析】
【小问1详解】
As为33号元素，价电子排布式为4s24p3，原子的价电子的轨道表示式为，同周期中与其具有相同未成对电子数的元素，其价电子排布式分别为3d34s2、3d74s2，则有2种。碳的非金属性比硅和磷都强，四级电离能都比硅和磷的同级电离能大，所以表示碳元素的曲线是a。答案为：；2；a；
【小问2详解】
含有氨基物质的碱性随着N原子电子云密度的增大而增强，则CH3NH2中N的电子云最大，NH2OH中N的电子云最小，其碱性由强到弱的顺序为。答案为：；
【小问3详解】
配合物甘氨酸亚铁的中心离子的配位数是4，则每个配体H2NCH2COO-形成两个配位键，所以配位原子为N、O；H2NCH2COO-中含有8个σ键和1个π键，另外H2NCH2COO-与Fe2+还要形成2个配位键，所以中σ键与π键的个数比为20:2=10:1。答案为：N、O；10:1；
【小问4详解】
气态 PCl5空间构型为三角双锥，其中心原子的价层电子对数为5，杂化类型为sp3d，故选b；PCl5的二溴代物PCl3Br2的结构，可能是2个Br位于双锥的底面，可能是1个Br在底面、1个Br在顶点、可能是2个Br都在顶点，所以共有3种；固态PBr5含有和Br-，不能形成，应为空间阻碍造成的，原因是：溴离子的半径大于氯离子半径，产生空间阻碍。答案为：b；3；溴离子的半径大于氯离子半径，产生空间阻碍。
【点睛】在配合物中，配位键也属于σ键。
20. 三氯苯哒唑是高效兽用驱虫药，下面是其一种合成路线。
（1）A的结构简式为_______，D中官能团有_______种。
（2）C→D中的KOH的作用是_______。
（3）E→F的化学方程式_______。
（4）F→G的反应类型是_______。
（5）根据上述信息，写出以为主要原料(其他原料任选)制备的合成路线_______。
【答案】（1） ①. ②. 4
（2）与生成的氯化氢反应，促进D的生成
（3）+CS2+H2S
（4）加成反应、消去反应
（5）
【解析】
【分析】由题干合成流程图信息可知，由A的分子式和B的结构简式以及A到B的转化信息可知A的结构简式为：；
(5)本题采用逆向合成法，根据题干流程图的转化信息可知，目标产物可由转化而来，可由经还原得到，而则可以由通过硝化反应制得，由此确定合成路线，据此分析解题。
【小问1详解】
由分析可知，A的结构简式为：，由题干路线图中D的结构简式可知，D中官能团的有醚键、碳氯键、硝基和氨基，共4种。
【小问2详解】
对比C和D的结构简式可知，C中一个氯原子被代替生成D，所以C→D另有HCl生成，则C→D中的KOH的作用是与生成的氯化氢反应，促进D的生成。
【小问3详解】
E的结构简式为，F的结构简式为，E和CS2反应生成F，由元素守恒可知，生成一种小分子产物为H2S，E→F的化学方程式为+CS2→+H2S↑。
【小问4详解】
F→G的反应类型可以看做是1个C=S上先与CH3I发生加成反应、后分子内消去1个HI得到C=N，故反应类型是加成反应、消去反应。
【小问5详解】
根据上述信息，以为主要原料(其他原料任选)制备：
在氨水、乙醇条件下生成，再在Fe、HCl条件下生成，再与CS2反应生成，其合成线路为： 。
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