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山东省济南市2022-2023学年高二下学期期末考试化学试题（原卷版+解析版）
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这是一份山东省济南市2022-2023学年高二下学期期末考试化学试题（原卷版+解析版），共37页。试卷主要包含了5 Ag108，4 NA， 下列说法中错误的是， 已知等内容，欢迎下载使用。
济南市2022-2023学年高二下学期期末考试
化学试题
本试卷满分为100分，考试用时90分钟。
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠，不破损。
可能用到的相对原子质量：H1 C12 O16 Si28 Cl35.5 Ag108
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意。
1. 下列有关化学用语表达错误是
A. 氨气分子中氮原子的杂化轨道表示式：
B. HClO的空间填充模型：
C. SO3的VSEPR模型：
D. 顺-2-丁烯球棍模型：
2. 下列说法正确的是
A. BF3、NCl3中各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构
B. 基态57La(镧)原子的价层电子排布式为5d16s2，位于元素周期表的d区
C. CH3OH分子中，碳原子与氧原子之间的共价健为sp3-pσ键
D. 6g二氧化硅晶体中含有的Si-O键数为0.4 NA
3. 下列有关比较错误的是
A. 键角：>NH3>PH3 B. 硬度：MgO>CaO>BaO
C. 沸点：H2O>HF>H2S D. 阴离子的配位数：CaF2>CsCl>NaCl
4. 下列说法中错误的是
A. 用带橡胶塞的试剂瓶保存重铬酸钾溶液
B. 苯甲酸及其钠盐或钾盐常用作食品防腐剂
C. 石油加工中对汽油进行加氢处理，可提高汽油的质量
D. 用溴水可以鉴别2，4-己二烯、甲苯和四氧化碳
5. 下列有关化学材料的说法正确的是
A. 酚醛树脂( )具有固定的熔沸点
B. 含磺酸基(一SO3H)的离子交换树脂为阴离子交换树脂
C. 聚乙炔在掺杂状态下具有较高的电导率
D. 有机玻璃( )可由 经缩聚反应制得
6. 已知： ，若要合成 ，所用的起始原料可以为
A. 1，3-戊二烯和丙炔 B. 1，3-戊二烯和2-丁炔
C. 2，3-二甲基一1，3-戊二烯和丙炔 D. 2-甲基一1，3-丁二烯和2-丁炔
7. 亚铁氯化钾{K4[Fe(CN)4]}的制备方法为Fe+ 6HCN+2K2CO3= K4[Fe(CN)6]+H2↑+2CO2↑+2H2O。设NA为阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是
A. HCN分子中σ键与π键数之比为1：2
B 1 mol K4[Fe(CN)6]中含有12 molσ键
C. 反应过程中每生成1 mol CO2转移电子数目为4 NA
D. 反应所列物质中，碳原子的杂化方式只有1种
8. 某种锂盐结构如图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态W原子的s和p能级电子数之比为2∶3，下列说法正确的是
A. 简单离子半径：W> Z> Y
B. 电负性：X> Y> Z
C. X与Y或Z元素均可构成非极性分子
D. 氢键的作用使得氢化物的稳定性：Z> W
9. 吲哚美辛具有解热镇痛等功效，结构如图，下列关于吲哚美辛的说法错误的是
A. 分子式为C19H16ClNO4
B. 在碱性环境中易失效
C 分子中所有碳原子可能共平面
D. 与足量H2加成后，产物分子中含7个手性碳原子
10. 聚酰胶(PA)具有良好的力学性能，一种合成路线如图所示。下列说法正确的是
A. PA可通过水解反应重新生成Z B. ①和②的反应类型都是取代反应
C. 该合成路线中甲醇可循环使用 D. 1 mol PA最多与(n+1)mol NaOH反应
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. 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)
实验目的
玻璃仪器
试剂
A
制备乙烯
酒精灯、圆底烧瓶、导管、胶头滴管
浓硫酸、乙醇
B
除去苯中少量的苯酚
普通漏斗 、烧杯、玻璃棒
浓溴水
C
探究淀粉的水解程度
试管、酒精灯、烧杯、胶头滴管
淀粉溶液、稀硫酸、NaOH溶液、CuSO4溶液、碘水
D
检验补铁药片(琥珀酸亚铁)是否变质
试管、胶头滴管
蒸馏水KSCN溶液
A. A B. B C. C D. D
12. 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。下列说法正确的是
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2：3
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大于石墨烯
13. 卤代烃A的分子式为C5H9Br，在一定条件下存在如图所示转化。B是A的一种链状同分异构体，A、B与NaOH水溶液作用，分别得到两种醇C和D。其中C存在对映异构体，且加氢后的产物易被氧化为醛。D加氢后的产物不易被氧化。下列说法正确的是
A. A分子的核磁共振氢谱共有6组峰
B. M可用于合成天然橡胶
C. 可用红外光谱仅确定C的对映异构体
D. B不能通过图中过程转化为L
14. Wolff-Kishner—黄鸣龙反应是一种将醛类或酮类与肼作用的反应，具体反应历程如图所示。
已知：R、R'均代表烃基。下列说法错误的是
A. 过程①发生加成反应，过程②发生消去反应
B. 过程③中，仅有极性键的断裂和非极性键的形成
C. 过程④的反应可表示为：+OH-→+ N2↑+H2O
D. 应用该机理，可以在碱性条件下转变为
15. 配位化合物x由配体L2-和具有正四面体结构的[Zn4O]6+构成，结构如图a，图b是沿立方格子对角面取得的截图。
已知：楔形式表示有机物时，楔形实线 表示的键伸向纸面外，楔形虚线 表示的键伸向纸面内。X晶体的内部空腔可吸附小分子。下列说法正确的是
A. 图a所示结构不是一个晶胞
B. X晶胞中与同一配体相连的两个[Zn4O]6+的取向相同
C. 若L2-上引入氨基，无法增X与水的吸附作用(假设X晶胞形状不变)
D. 已知Zn-O键长为d nm，则A、B两个Zn2+之间最短距离为nm
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，基态X原子有3个未成对电子，基态Y原子中s电子数与p电子数相等，且轨道中有未成对电子，Z与X同族，W2+离子的核外M层全充满，回答下列问题：
（1）Z原子核外电子有_______种空间运动状态，W在周期表中的位置为_______。
（2）X与Y的第一电离能I1(X)_______I1(Y)(填“>”、“=”或“<”)，原因是_______。
（3）Z4是Z元素的常见单质，其易溶于CS2，难溶于水，可能原因是_______。
（4）一种钛硅碳新型材料可用作高铁车体与供电网的连接材料。该材料的晶胞属于六方晶系(x、y方向的夹角为120°，z方向垂直于x、y方向，底面棱长均为a nm，侧面棱长为c nm)，其晶胞结构如图甲所示；晶胞中碳原子的投影位置如图乙所示。
①A原子的分数坐标为_______。
②已知该新型材料的摩尔质量为M g/mol，阿佛伽德罗常数的值用NA表示，则密度为_______g/cm3(用含a、c、M、NA的计算式表示)。
17. 硅元素广泛用于半导体、合金、光伏、塑料工业。回答下列问题：
（1）SiCl4、Si、SiC熔点由高到低的顺序为_______。碳和硅属于同主族元素，碳能形成多种氢化物，但硅的氢化物很少且不稳定，试从原子结构角度分析可能的原因_______。
（2）SiCl4与N-甲基咪唑( )反应可以得到M2+，其结构如图所示。Si 原子的配位数是_______，M2+中不存在的化学键类型为_______(填序号)。
A．共价键 B．离子键 C．配位键
（3）由于硅的价层有d轨道可以利用，而碳没有，因此化合物的结构具有较大差异：化合物N(SiH3)3(平面形)和N(CH3)3中，更易形成配合物的是_______(填化学式)。下列划线原子与N(SiH3)3中N原子杂化类型相同的是_______(填序号)。
A．Al(OCH3)3 B．NH3·BH3 C．CH3NH2
18. 实验室模拟工业上用甲苯与干燥氯气合成氯化苄(C6H5CH2Cl)，其装置(加热、夹持装置略去)如图所示。
已知：相关物质的沸点如表所示：
物质
甲苯
氯化苄
二氯化苄
三氯化苄
沸点(℃)
110
179.4
205
220
回答下列问题：
（1）装置E的名称为_______，装置F的作用是_______。
（2）在反应过程中，部分副产物蒸出后被氢氧化钠溶液吸收。吸收液可与新制氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀，则副产物与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_______。
（3）回流反应结束后，为获得较为纯净的氯化苄，简述其操作_______。
（4）检测产品的纯度：
①称取15.00 g产品于烧杯中，加入足量NaOH水溶液，水浴加热1小时，冷却后加入过量稀HNO3溶液，再将全部溶液转移到容量瓶中配成100 mL溶液。取20.00 mL溶液于试管中，加入足量的AgNO3溶液，充分振荡，过滤、洗涤、干燥，称量固体质量为2.87 g，则该产品的纯度为_______%(保留三位有效数字)。
②通常上述测定结果高于产品中氯化苄的实际含量，可能的原因为_______，_______。
19. 肉桂酸甲酯(G)是一种常见的食用香料，其合成路线如下所示：
已知：① (R代表烃基、R'代表取代基)
②R1-BrR1-MgBr
回答下列问题：
（1）D中官能团的名称为_______，E转化为F的化学方程式为_______。
（2）G的结构简式为_______，下列关于G的说法正确的是_______(填序号)。
A．能发生加聚反应和消去反应
B．G中所有碳原子可能处于同一平面
C．1molG最多能与5molH2发生加成反应
（3）生成G的反应中需要加入K2CO3，其目的是_______。
（4）符合下列条件的G的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
①不含甲基，除苯环外没有其他环状结构
②能与FeCl3溶液发生显色反应
③含有醛基，且不与苯环直接相连
（5）根据上述信息，设计以溴苯和乙醛为主要原料合成的路线_______(其他试剂任选)。
20. 根据抗癫痫药物瑞替加滨(J)的两条合成路线，回答下列问题：
已知：R-NH2R-NH2
路线一：
（1）A的化学名称为_______，C→D的目的是_______，D→E的反应所需试剂和反应条件为_______。
（2）将为起始原料制备的合成路线补充完整_______(在虚线框内写出物质的结构简式无需注明反应条件，其他试剂任选)。
路线二：
（3） H→I的反应类型为_______；I→J的过程中会得到多种有机副产物，请写出其中一种的结构简式_______。
济南市2022-2023学年高二下学期期末考试
化学试题 答案解析
本试卷满分为100分，考试用时90分钟。
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠，不破损。
可能用到的相对原子质量：H1 C12 O16 Si28 Cl35.5 Ag108
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意。
1. 下列有关化学用语表达错误的是
A. 氨气分子中氮原子的杂化轨道表示式：
B. HClO的空间填充模型：
C. SO3的VSEPR模型：
D. 顺-2-丁烯的球棍模型：
【答案】C
【解析】
【详解】A．氨气分子中氮原子价层电子对数为3+ =4，杂化类型为sp3且含有1个孤电子对，杂化轨道表示式为：，故A正确；
B．HClO的结构式为H-O-Cl，空间构型为V形，空间填充模型为：，故B正确；
C．SO3中心原子价层电子对数为3+ =3，VSEPR模型为平面三角形，故C错误；
D．顺-2-丁烯中两个甲基位于双键的同一侧，球棍模型为：，故D正确；
故选C。
2. 下列说法正确的是
A. BF3、NCl3中各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构
B. 基态57La(镧)原子的价层电子排布式为5d16s2，位于元素周期表的d区
C. CH3OH分子中，碳原子与氧原子之间的共价健为sp3-pσ键
D. 6g二氧化硅晶体中含有的Si-O键数为0.4 NA
【答案】D
【解析】
【详解】A．BF3中B原子的最外层电子数为6，不满足8电子稳定结构，A项错误；
B．基态57La(镧)原子的价层电子排布式为5d16s2，La位于元素周期表的f区，B项错误；
C．CH3OH中C、O原子都采取sp3杂化，碳原子与氧原子之间的共价键为sp3-sp3σ键，C项错误；
D．二氧化硅属于共价晶体，其中n(SiO2) ∶n(Si-O)=1∶4，6g二氧化硅的物质的量为=0.1mol，故含有的Si-O键数为0.4NA，D项正确；
答案选D。
3. 下列有关比较错误的是
A. 键角：>NH3>PH3 B. 硬度：MgO>CaO>BaO
C. 沸点：H2O>HF>H2S D. 阴离子的配位数：CaF2>CsCl>NaCl
【答案】D
【解析】
【详解】A．NH为正四面体结构，键角为109°28'，在三者中最大，而NH3、PH3均为三角锥形结构，但N原子的电负性高于P，故NH3中电子对更偏向于N，电子对之间的斥力更大，使得键角：NH3>PH3，所以键角：NH>NH3>PH3，A正确；
B．离子半径：Ba2+>Ca2+>Mg2+，晶格能：MgO>CaO>BaO，则硬度大小：MgO>CaO>BaO，B正确；
C．H2O和HF均存在分子间氢键，且H2O形成的氢键数多于HF，因而H2O的沸点最高，H2S不能形成氢键，故沸点：H2O>HF>H2S，C正确；
D．离子晶体CaF2、CsCl和NaCl，晶胞中阴离子的配位数分别为4、8、6，故阴离子的配位数：CsCl>NaCl>CaF2，D错误；
故选D。
4. 下列说法中错误的是
A. 用带橡胶塞的试剂瓶保存重铬酸钾溶液
B. 苯甲酸及其钠盐或钾盐常用作食品防腐剂
C. 石油加工中对汽油进行加氢处理，可提高汽油的质量
D 用溴水可以鉴别2，4-己二烯、甲苯和四氧化碳
【答案】A
【解析】
【详解】A．重铬酸钾溶液具有强氧化性，能腐蚀橡胶，故不能用带橡胶塞的试剂瓶保存重铬酸钾溶液，故A错误；
B．苯甲酸及其钠盐或钾盐能抑制食品中霉菌繁殖速率，可以做食品防腐剂，故B正确；
C．裂解汽油加氢可以将较重的石油馏分转化为较轻的馏分，提高汽油的产量和质量，故C正确；
D．2，4-己二烯、甲苯和CCl4分别与溴水混合的现象为：溴水褪色、分层后有机色层在上层、分层后有机色层在下层，现象不同可鉴别，故D正确；
故选：A。
5. 下列有关化学材料的说法正确的是
A. 酚醛树脂( )具有固定的熔沸点
B. 含磺酸基(一SO3H)的离子交换树脂为阴离子交换树脂
C. 聚乙炔在掺杂状态下具有较高的电导率
D. 有机玻璃( )可由 经缩聚反应制得
【答案】C
【解析】
【详解】A．酚醛树脂属于聚合物，聚合度n不同，即为混合物，故没有固定熔沸点，A错误；
B．磺酸基提供氢离子，所以含磺酸基的离子交换树脂为阳离子交换树脂，B错误；
C．聚乙炔中掺杂了碘等使其具有金属一样高的导电性，即具有较高的导电率，C正确；
D．由有机玻璃结构简式知，可由 经酯化反应制得，D错误；
故选C。
6. 已知： ，若要合成 ，所用的起始原料可以为
A. 1，3-戊二烯和丙炔 B. 1，3-戊二烯和2-丁炔
C. 2，3-二甲基一1，3-戊二烯和丙炔 D. 2-甲基一1，3-丁二烯和2-丁炔
【答案】B
【解析】
【详解】根据反应原理，若要合成 ，所用的起始原料可以为： （乙炔）、 （2，3-二甲基一1，3-戊二烯）或 （1，3-戊二烯）、 （2-丁炔），故选B。
7. 亚铁氯化钾{K4[Fe(CN)4]}的制备方法为Fe+ 6HCN+2K2CO3= K4[Fe(CN)6]+H2↑+2CO2↑+2H2O。设NA为阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是
A. HCN分子中σ键与π键数之比为1：2
B. 1 mol K4[Fe(CN)6]中含有12 molσ键
C. 反应过程中每生成1 mol CO2转移电子数目为4 NA
D. 反应所列物质中，碳原子杂化方式只有1种
【答案】B
【解析】
【详解】A．HCN的结构式为H-CN，单键属于σ键，三键中含有2个π键和1个σ键，则HCN分子中σ键与π键数之比为2：2=1：1，故A错误；
B．三键中含有2个π键和1个σ键，配位键也属于σ键，则K4[Fe(CN)6]中含有6+61=12个σ键，1 mol K4Fe(CN)4中含有12 molσ键，故B正确；
C．该反应中铁元素由0价升高到+2价，部分氢元素由+1价降低到0价，则每生成2个CO2分子转移2个电子，故每生成1 mol CO2时，反应过程中转移电子数目为NA，故C错误；
D．HCN中存在碳氮三键，C原子为sp杂化，K2CO3中C原子价层电子对数为3+ =3，杂化方式为sp2，故D错误；
故选B。
8. 某种锂盐结构如图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态W原子的s和p能级电子数之比为2∶3，下列说法正确的是
A. 简单离子半径：W> Z> Y
B. 电负性：X> Y> Z
C. X与Y或Z元素均可构成非极性分子
D. 氢键的作用使得氢化物的稳定性：Z> W
【答案】C
【解析】
【分析】基态W原子的s和p能级电子数之比为2∶3，W为P；离子结构中X形成4根键，X为C，Y形成两根键，Y为O，Z形成1根键，Z为F。
【详解】A．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，电子层数越多的离子，半径越大，故P3->O2->F-，A错误；
B．同周期从左往右电负性增大，则电负性C
D．由于氢键作用，氢化物沸点HF>PH3，非金属性F>P，氢化物稳定性HF>PH3，D错误；
故选C。
9. 吲哚美辛具有解热镇痛等功效，结构如图，下列关于吲哚美辛的说法错误的是
A. 分子式为C19H16ClNO4
B. 在碱性环境中易失效
C. 分子中所有碳原子可能共平面
D. 与足量H2加成后，产物分子中含7个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A．分子中C、H、Cl、N、O原子个数依次是19、16、1、1、4，分子式为C19H16ClNO4，故A正确；
B．分子中酰胺基、羧基都能和碱溶液反应，所以该物质在碱性环境中易失效，故B正确；
C．苯环及直接连接苯环的原子共平面，醚键连接的甲基碳原子可能和左侧的苯环共平面，酰胺基中碳原子和右边的苯环共平面，碳碳双键连接的甲基、苯环上的碳原子及-CH2COOH中碳原子共平面，则该分子中所有碳原子可能共平面，故C正确；
D．如图，该有机物与足量H2加成后，产物分子中含5个手性碳原子，故D错误；
故选：D。
10. 聚酰胶(PA)具有良好的力学性能，一种合成路线如图所示。下列说法正确的是
A. PA可通过水解反应重新生成Z B. ①和②的反应类型都是取代反应
C. 该合成路线中甲醇可循环使用 D. 1 mol PA最多与(n+1)mol NaOH反应
【答案】C
【解析】
【分析】Z和 发生缩聚反应生成PA，结合Z的分子式知，Z为 ，根据Y、Z的分子式知，Y和甲醇发生酯化反应生成Z，则Y为 ，X发生消去反应、取代反应生成Y。
【详解】A．根据PA的结构简式知，PA水解生成 ， 和甲醇发生酯化反应得到Z，所以不能直接得到Z，故A错误；
B．由分析可知，X发生消去反应、取代反应生成Y，Y和甲醇发生酯化反应生成Z，故B错误；
C．Y生成Z消耗甲醇，Z生成PA生成甲醇，所以甲醇能循环利用，故C正确；
D．PA中含有2n个肽键和1个酯基，1 mol PA最多与(2n+1)mol NaOH反应，故D错误；
故选C。
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. 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)
实验目的
玻璃仪器
试剂
A
制备乙烯
酒精灯、圆底烧瓶、导管、胶头滴管
浓硫酸、乙醇
B
除去苯中少量的苯酚
普通漏斗 、烧杯、玻璃棒
浓溴水
C
探究淀粉的水解程度
试管、酒精灯、烧杯、胶头滴管
淀粉溶液、稀硫酸、NaOH溶液、CuSO4溶液、碘水
D
检验补铁药片(琥珀酸亚铁)是否变质
试管、胶头滴管
蒸馏水KSCN溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】CD
【解析】
【详解】A．乙醇在浓硫酸作用下加热至170℃时发生消去反应生成乙烯，缺少温度计测定反应液的温度，不能完成实验，故A错误；
B．苯酚与溴水反应生成三溴苯酚，三溴苯酚、溴均易溶于苯，不能除杂，应选NaOH溶液、分液，故B错误；
C．淀粉水解后，取水解液加碘水检验淀粉，水解液加碱至碱性后，再加新制氢氧化铜可检验葡萄糖，给出的试剂及仪器可完成实验，故C正确；
D．KSCN溶液遇铁离子变为血红色，给出的试剂及仪器可完成实验，故D正确；
故选：CD。
12. 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。下列说法正确的是
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2：3
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大于石墨烯
【答案】BD
【解析】
【详解】A．石墨烯的层间存在分子间作用力，质软，硬度小于金刚石，但石墨的层内攻坚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个，即C原子个数与C-C键数目之比为1：=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，石墨烯中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正确；
故选BD
13. 卤代烃A的分子式为C5H9Br，在一定条件下存在如图所示转化。B是A的一种链状同分异构体，A、B与NaOH水溶液作用，分别得到两种醇C和D。其中C存在对映异构体，且加氢后的产物易被氧化为醛。D加氢后的产物不易被氧化。下列说法正确的是
A. A分子的核磁共振氢谱共有6组峰
B. M可用于合成天然橡胶
C. 可用红外光谱仅确定C的对映异构体
D. B不能通过图中过程转化为L
【答案】B
【解析】
【分析】卤代烃A的分子式为C5H9Br，A发生消去反应生成烯烃M，M被酸性高锰酸钾溶液氧化生成L，结合A的分子式知，A还存在一个碳碳双键，根据L的结构简式推知M为CH2=C(CH3)CH=CH2，而A与NaOH水溶液作用生成醇C，C存在对映异构体且加氢后的产物易被氧化为醛，可推知A为CH2=C(CH3)CH2CH2Br、C为CH2=C(CH3)CH2CH2OH，B是A的一种链状同分异构体，B与NaOH水溶液作用得到醇D，D加氢后的产物不易被氧化，可知B为CH2=CHC(CH3)2Br、D为CH2=CHC(CH3)2OH，据此解答。
【详解】A．由分析可知，A的结构简式为CH2=C(CH3)CH2CH2Br，分子中有4种化学环境不同的氢原子，分子的核磁共振氢谱共有4组峰，故A错误；
B．M为CH2=C(CH3)CH=CH2，可用于合成天然橡胶，故B正确；
C．C的对映异构体与C的化学键、官能团相同，含有相同的基团，二者红外光谱图相同，故C错误；
D．B是CH2=CHC(CH3)2Br，可以发生消去反应生成CH2=CHC(CH3)=CH2，再用酸性高锰酸钾溶液氧化生成L，可以实现图中转化，故D错误；
故选：B。
14. Wolff-Kishner—黄鸣龙反应是一种将醛类或酮类与肼作用的反应，具体反应历程如图所示。
已知：R、R'均代表烃基。下列说法错误的是
A. 过程①发生加成反应，过程②发生消去反应
B. 过程③中，仅有极性键的断裂和非极性键的形成
C. 过程④的反应可表示为：+OH-→+ N2↑+H2O
D. 应用该机理，可以在碱性条件下转变为
【答案】B
【解析】
【分析】Wolff-Kishner—黄鸣龙反应是羰基和肼发生反应，然后脱去氮上的氢，双键移位，最后氮气离去，碳负离子夺取水中的氢，据此回答。
【详解】A．过程①羰基碳氧双键断裂，即发生加成反应；过程②羟基和氢原子生成水，并形成新的碳氮双键，即为消去反应，A正确；
B．过程③中还形成了水中的氢氧键，即还形成极性键，B错误；
C．由反应历程图知过程④有氮气生成，即反应可表示为：+OH-→+ N2↑+H2O，C正确；
D．该机理中羰基可最终还原为亚甲基，即可以在碱性条件下转变为，D正确；
故选B。
15. 配位化合物x由配体L2-和具有正四面体结构的[Zn4O]6+构成，结构如图a，图b是沿立方格子对角面取得的截图。
已知：楔形式表示有机物时，楔形实线 表示的键伸向纸面外，楔形虚线 表示的键伸向纸面内。X晶体的内部空腔可吸附小分子。下列说法正确的是
A. 图a所示结构不是一个晶胞
B. X晶胞中与同一配体相连的两个[Zn4O]6+的取向相同
C. 若L2-上引入氨基，无法增X与水的吸附作用(假设X晶胞形状不变)
D. 已知Zn-O键长为d nm，则A、B两个Zn2+之间的最短距离为nm
【答案】D
【解析】
【详解】A．配位化合物x由配体L2-和具有正四面体结构的[Zn4O]6+构成，结构如图a，图a所示结构是一个晶胞，故A错误；
B．由题给结构可知，与同一配体相连的两个[Zn4O]6+呈镜面对称，所以不同之处是配体的取向不同，故B错误；
C．引入-NH2，可与H2O形成氢键，增强X与H2O的吸附作用，故C错误；
D．A、B间O原子位于顶角，它们之间的距离刚好为体对角线，即a，所以两个Zn2+之间的最短距离为nm，故D正确；
故选D。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，基态X原子有3个未成对电子，基态Y原子中s电子数与p电子数相等，且轨道中有未成对电子，Z与X同族，W2+离子的核外M层全充满，回答下列问题：
（1）Z原子核外电子有_______种空间运动状态，W在周期表中的位置为_______。
（2）X与Y的第一电离能I1(X)_______I1(Y)(填“>”、“=”或“<”)，原因是_______。
（3）Z4是Z元素的常见单质，其易溶于CS2，难溶于水，可能原因是_______。
（4）一种钛硅碳新型材料可用作高铁车体与供电网的连接材料。该材料的晶胞属于六方晶系(x、y方向的夹角为120°，z方向垂直于x、y方向，底面棱长均为a nm，侧面棱长为c nm)，其晶胞结构如图甲所示；晶胞中碳原子的投影位置如图乙所示。
①A原子的分数坐标为_______。
②已知该新型材料的摩尔质量为M g/mol，阿佛伽德罗常数的值用NA表示，则密度为_______g/cm3(用含a、c、M、NA的计算式表示)。
【答案】（1） ①. 9 ②. 第四周期ⅡB族
（2） ①. > ②. N原子的2p轨道为稳定的半充满结构
（3）P4是非极性分子，易溶于CS2，难溶于水
（4） ①. (，，) ②. ×1021
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，基态X原子有3个未成对电子，则X为N元素；基态Y原子中s电子数与p电子数相等，且轨道中有未成对电子，则Y为O元素；Z与X同族，则Z为P元素；W2+离子的核外M层全充满，则W为Zn元素。
小问1详解】
磷元素的原子序数为15，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p3，核外电子的轨道数为9，则核外电子的空间运动状态为9；锌元素的原子序数为30，位于元素周期表第四周期ⅡB族，故答案为：9；第四周期ⅡB族；
【小问2详解】
同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则氮原子的第一电离能大于氧原子，故答案为：>；N原子的2p轨道为稳定的半充满结构；
【小问3详解】
白磷的空间构型是结构对称的正四面体形，属于非极性分子，由相似相溶原理可知，白磷易溶于非极性溶剂二硫化碳，难溶于极性溶剂水，故答案为：P4是非极性分子，易溶于CS2，难溶于水；
【小问4详解】
①由晶胞结构可知，A原子与相连的3个Ti原子形成一个正四面体，将A沿z轴在底面投影为A′，则A′为正三角形BCD的中心，连接DA′，延长到边上P点，沿点A′作两个边的平行线，交点分别为E、F，如图所示，则BA′为nm、PA′为nm，PE=EA′，由勾股定理可知，EA′2=PA′2+PE2，则PE=nm、EA′=nm，EC=FA′=nm，由勾股定理可知，AB2=AA′2+BA′2，则AA′=nm，则A原子的分数坐标为(，，)，故答案为：(，，)；
②由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点、棱上和体内的钛原子个数为8×+4×+4=6，位于棱上的硅原子个数为8×=2，位于体内的碳原子个数为4，则晶胞的化学式为Ti3SiC2，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(a×10—7×a×10—7×c×10—7×)d，解得d= ×1021，故答案为： ×1021。
17. 硅元素广泛用于半导体、合金、光伏、塑料工业。回答下列问题：
（1）SiCl4、Si、SiC熔点由高到低的顺序为_______。碳和硅属于同主族元素，碳能形成多种氢化物，但硅的氢化物很少且不稳定，试从原子结构角度分析可能的原因_______。
（2）SiCl4与N-甲基咪唑( )反应可以得到M2+，其结构如图所示。Si 原子的配位数是_______，M2+中不存在的化学键类型为_______(填序号)。
A．共价键 B．离子键 C．配位键
（3）由于硅的价层有d轨道可以利用，而碳没有，因此化合物的结构具有较大差异：化合物N(SiH3)3(平面形)和N(CH3)3中，更易形成配合物的是_______(填化学式)。下列划线原子与N(SiH3)3中N原子杂化类型相同的是_______(填序号)。
A．Al(OCH3)3 B．NH3·BH3 C．CH3NH2
【答案】（1） ①. SiC>Si> SiCl4 ②. 碳原子半径小，硅原子半径大，硅原子形成的共价键键长长，不稳定
（2） ①. 6 ②. B
（3） ①. N(CH3)3 ②. A
【解析】
【小问1详解】
SiCl4、Si、SiC 分别是分子晶体、共价晶体、共价晶体；故SiCl4熔点最小，Si-Si键、Si-C键的键长逐渐减小，键能增大，熔点增大；SiCl4、Si、SiC熔点由高到低的顺序为SiC>Si> SiCl4；虽然碳和硅属于同主族元素，但碳原子半径小，硅原子半径大，硅原子形成的共价键键长长，不稳定；
【小问2详解】
由结构图所示，Si 原子的配位数是6，M2+中含有单键、双键和配位键，不存在的化学键类型为离子键，故选B；
【小问3详解】
由于硅的价层有d轨道可以利用，而碳没有，化合物N(SiH3)3(平面形)中没有孤电子对，而N(CH3)3中N原子有孤电子对，易形成配位键，故更易形成配合物的是N(CH3)3；N(SiH3)3(平面形)中N原子杂化类型为sp2：
A．Al(OCH3)3中Al原子形成3个σ键，无孤电子对，Al原子采用sp2杂化，A正确；
B．中B原子形成4个σ键，无孤电子对，B原子采用sp3杂化，B错误；
C．CH3NH2中N原子形成3个σ键，一对孤电子对，N原子采用sp3杂化，C错误；
故选A。
18. 实验室模拟工业上用甲苯与干燥氯气合成氯化苄(C6H5CH2Cl)，其装置(加热、夹持装置略去)如图所示。
已知：相关物质的沸点如表所示：
物质
甲苯
氯化苄
二氯化苄
三氯化苄
沸点(℃)
110
179.4
205
220
回答下列问题：
（1）装置E的名称为_______，装置F的作用是_______。
（2）在反应过程中，部分副产物蒸出后被氢氧化钠溶液吸收。吸收液可与新制氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀，则副产物与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_______。
（3）回流反应结束后，为获得较为纯净的氯化苄，简述其操作_______。
（4）检测产品的纯度：
①称取15.00 g产品于烧杯中，加入足量NaOH水溶液，水浴加热1小时，冷却后加入过量稀HNO3溶液，再将全部溶液转移到容量瓶中配成100 mL溶液。取20.00 mL溶液于试管中，加入足量的AgNO3溶液，充分振荡，过滤、洗涤、干燥，称量固体质量为2.87 g，则该产品的纯度为_______%(保留三位有效数字)。
②通常上述测定结果高于产品中氯化苄的实际含量，可能的原因为_______，_______。
【答案】（1） ①. 球形冷凝管 ②. 吸收水蒸气，防止水蒸气进入反应装置影响实验
（2）+2NaOH＋2NaCl＋H2O
（3）撤去E、F及尾气吸收装置，插上玻璃塞，保持K1关闭，打开K3，加热三颈烧瓶，冷凝收集179~205℃的馏分
（4） ①. 84.3% ②. 样品混有二氯化苄、三氯化苄等杂质 ③. AgCl未洗涤干净
【解析】
【分析】由实验装置图可知，装置A中高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置C中盛有的浓硫酸用于干燥氯气，装置D中氯气与甲苯反应制备氯化苄，装置E用于导出氯气和氯化氢，冷凝回流挥发出的甲苯，装置F中盛有的无水氯化钙用于吸收水蒸气，防止水蒸气进入反应装置影响实验，盛有氢氧化钠溶液的烧杯用于吸收未反应的氯气和反应生成的氯化氢，防止污染空气。
【小问1详解】
由实验装置图可知，装置E为球形冷凝管；由分析可知，装置F中盛有的无水氯化钙用于吸收水蒸气，防止水蒸气进入反应装置影响实验，故答案为：球形冷凝管；吸收水蒸气，防止水蒸气进入反应装置影响实验；
【小问2详解】
由题意可知，氯气与甲苯反应时生成了二氯化苄，二氯化苄与氢氧化钠溶液发生水解反应生成了能与新制氢氧化铜反应的苯甲醛、氯化钠和水，反应的化学方程式为+2NaOH＋2NaCl＋H2O，故答案为：+2NaOH＋2NaCl＋H2O；
小问3详解】
1由题给信息可知，回流反应结束后，获得较为纯净的氯化苄的操作为撤去E、F及尾气吸收装置，插上玻璃塞，保持K1关闭，打开K3，加热三颈烧瓶，冷凝收集179~205℃的馏分，故答案为：撤去E、F及尾气吸收装置，插上玻璃塞，保持K1关闭，打开K3，加热三颈烧瓶，冷凝收集179~205℃的馏分；
【小问4详解】
①由题意可得如下转化关系：—AgCl，实验测得氯化银的质量为2.87 g，则产品的产率为×100%≈84.3%，故答案为：84.3%；
②测定结果高于产品中氯化苄的实际含量说明样品混有二氯化苄、三氯化苄等杂质使得生成的氯化银的质量偏大，导致所测结果偏高，也可能是氯化银未洗涤干净使得测定结果偏高，故答案为：样品混有二氯化苄、三氯化苄等杂质；AgCl未洗涤干净。
19. 肉桂酸甲酯(G)是一种常见的食用香料，其合成路线如下所示：
已知：① (R代表烃基、R'代表取代基)
②R1-BrR1-MgBr
回答下列问题：
（1）D中官能团的名称为_______，E转化为F的化学方程式为_______。
（2）G的结构简式为_______，下列关于G的说法正确的是_______(填序号)。
A．能发生加聚反应和消去反应
B．G中所有碳原子可能处于同一平面
C．1molG最多能与5molH2发生加成反应
（3）生成G的反应中需要加入K2CO3，其目的是_______。
（4）符合下列条件的G的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
①不含甲基，除苯环外没有其他环状结构
②能与FeCl3溶液发生显色反应
③含有醛基，且不与苯环直接相连
（5）根据上述信息，设计以溴苯和乙醛为主要原料合成的路线_______(其他试剂任选)。
【答案】（1） ①. 碳碳双键、氰基 ②. CH2=CHCOOH+CH3OHCH2=CHCOOCH3+H2O
（2） ①. ②. B
（3）消耗反应生成的HBr,促进反应正向移动，提高G的产率
（4）25 （5）
【解析】
【分析】C为丙烷，丙烷和NH3、O2发生氧化反应生成D，结合D的分子式可以推知D的结构简式为CH2=CHCN，D在酸性条件下水解后生成E，可以推知E为CH2=CHCOOH，E和甲醇发生酯化反应生成F，肉桂酸甲酯(G)为，结构已知条件可以推知B为溴苯，则A为苯，以此解答。
【小问1详解】
D的结构简式为CH2=CHCN，D中官能团的名称为碳碳双键、氰基；E转化为F的化学方程式为CH2=CHCOOH+CH3OHCH2=CHCOOCH3+H2O。
【小问2详解】
肉桂酸的结构简式为 ，可知肉桂酸甲酯G的结构简式为；
A．含有碳碳双键，可以发生加聚反应，但不能发生消去反应，故A错误；
B．苯环及其连接的原子共平面，碳碳双键、碳氧双键及其连接的原子共平面，旋转单键可以使3个平面共平面，则G中所有碳原子可能处于同一平面，故B正确；
C．分子中1个苯环、1个碳碳双键能与氢气发生加成反应，酯基不能与氢气加成，则1molG最多能与4molH2发生加成反应，故C错误；
故选B。
【小问3详解】
由信息①可知，B与F生成G的过程还有HBr生成，反应中需要加入K2CO3，其目的是消耗反应生成的HBr,促进反应正向移动，提高G的产率。
【小问4详解】
G（）的同分异构体符合下列条件：①不含甲基，除苯环外没有其他环状结构；②能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；③含有醛基且不与苯环直接相连，苯环可以2个取代基，其中一个为-OH，另一个是CH2=CHCH2CHO、CH3CH=CHCHO、中烃基失去1个氢原子形成的基团，由于没有甲基，则依次有3种、1种、1种结构，而2个取代基有邻、间、对3种位置关系，该情况有3×（3+1+1）=15种；苯环可以有3个取代基为-OH、-CH2CHO、-CH=CH2，而-OH、-CH2CHO有邻、间、对3种位置关系，对应的-CH=CH2依次有4种、4种、2种位置，该情况有4+4+2=10种，故符合条件的同分异构体共有15+10=25种。
【小问5详解】
由信息①可知，与反应生成，结合信息②可知，与Mg/无水乙醚反应生成，再与CH3CHO反应后酸性水解生成，发生消去反应生成，合成路线为：
20. 根据抗癫痫药物瑞替加滨(J)的两条合成路线，回答下列问题：
已知：R-NH2R-NH2
路线一：
（1）A的化学名称为_______，C→D的目的是_______，D→E的反应所需试剂和反应条件为_______。
（2）将为起始原料制备的合成路线补充完整_______(在虚线框内写出物质的结构简式无需注明反应条件，其他试剂任选)。
路线二：
（3）H→I的反应类型为_______；I→J的过程中会得到多种有机副产物，请写出其中一种的结构简式_______。
【答案】（1） ①. 对硝基苯胺 ②. 保护氨基 ③. 浓硝酸和浓硫酸，加热
（2）
（3） ①. 还原反应 ②.
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知，路线一为与发生取代反应生成，则B为；催化剂作用下与氢气发生还原反应生成，与发生题给信息反应生成，则D为；浓硫酸作用下与浓硝酸共热反应生成，与联氨发生信息反应生成，则F为；一定条件下转化为；路线二为碳酸钾作用下与发生取代反应生成，催化剂作用下与氢气发生还原反应生成，则I为；与发生取代反应生成。
【小问1详解】
由结构简式可知，的名称为对硝基苯胺；由分析可知，B和F分子中都含有氨基，则C→D的目的是保护氨基；D→E的反应为浓硫酸作用下与浓硝酸共热反应生成和水，故答案为：对硝基苯胺；保护氨基；浓硝酸和浓硫酸，加热
【小问2详解】
由题给有机物的转化关系可知，合成的步骤为与发生题给信息反应生成，浓硫酸作用下与浓硝酸共热发生取代反应生成，催化剂作用下与联氨发生题给信息反应生成，故答案为：
【小问3详解】
由分析可知，H→I的反应为催化剂作用下与氢气发生还原反应生成；由题给信息可知，与发生取代反应还可能生成副产物，故答案为：还原反应；。
济南市2022-2023学年高二下学期期末考试
化学试题
本试卷满分为100分，考试用时90分钟。
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠，不破损。
可能用到的相对原子质量：H1 C12 O16 Si28 Cl35.5 Ag108
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意。
1. 下列有关化学用语表达错误是
A. 氨气分子中氮原子的杂化轨道表示式：
B. HClO的空间填充模型：
C. SO3的VSEPR模型：
D. 顺-2-丁烯球棍模型：
2. 下列说法正确的是
A. BF3、NCl3中各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构
B. 基态57La(镧)原子的价层电子排布式为5d16s2，位于元素周期表的d区
C. CH3OH分子中，碳原子与氧原子之间的共价健为sp3-pσ键
D. 6g二氧化硅晶体中含有的Si-O键数为0.4 NA
3. 下列有关比较错误的是
A. 键角：>NH3>PH3 B. 硬度：MgO>CaO>BaO
C. 沸点：H2O>HF>H2S D. 阴离子的配位数：CaF2>CsCl>NaCl
4. 下列说法中错误的是
A. 用带橡胶塞的试剂瓶保存重铬酸钾溶液
B. 苯甲酸及其钠盐或钾盐常用作食品防腐剂
C. 石油加工中对汽油进行加氢处理，可提高汽油的质量
D. 用溴水可以鉴别2，4-己二烯、甲苯和四氧化碳
5. 下列有关化学材料的说法正确的是
A. 酚醛树脂( )具有固定的熔沸点
B. 含磺酸基(一SO3H)的离子交换树脂为阴离子交换树脂
C. 聚乙炔在掺杂状态下具有较高的电导率
D. 有机玻璃( )可由 经缩聚反应制得
6. 已知： ，若要合成 ，所用的起始原料可以为
A. 1，3-戊二烯和丙炔 B. 1，3-戊二烯和2-丁炔
C. 2，3-二甲基一1，3-戊二烯和丙炔 D. 2-甲基一1，3-丁二烯和2-丁炔
7. 亚铁氯化钾{K4[Fe(CN)4]}的制备方法为Fe+ 6HCN+2K2CO3= K4[Fe(CN)6]+H2↑+2CO2↑+2H2O。设NA为阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是
A. HCN分子中σ键与π键数之比为1：2
B 1 mol K4[Fe(CN)6]中含有12 molσ键
C. 反应过程中每生成1 mol CO2转移电子数目为4 NA
D. 反应所列物质中，碳原子的杂化方式只有1种
8. 某种锂盐结构如图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态W原子的s和p能级电子数之比为2∶3，下列说法正确的是
A. 简单离子半径：W> Z> Y
B. 电负性：X> Y> Z
C. X与Y或Z元素均可构成非极性分子
D. 氢键的作用使得氢化物的稳定性：Z> W
9. 吲哚美辛具有解热镇痛等功效，结构如图，下列关于吲哚美辛的说法错误的是
A. 分子式为C19H16ClNO4
B. 在碱性环境中易失效
C 分子中所有碳原子可能共平面
D. 与足量H2加成后，产物分子中含7个手性碳原子
10. 聚酰胶(PA)具有良好的力学性能，一种合成路线如图所示。下列说法正确的是
A. PA可通过水解反应重新生成Z B. ①和②的反应类型都是取代反应
C. 该合成路线中甲醇可循环使用 D. 1 mol PA最多与(n+1)mol NaOH反应
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. 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)
实验目的
玻璃仪器
试剂
A
制备乙烯
酒精灯、圆底烧瓶、导管、胶头滴管
浓硫酸、乙醇
B
除去苯中少量的苯酚
普通漏斗 、烧杯、玻璃棒
浓溴水
C
探究淀粉的水解程度
试管、酒精灯、烧杯、胶头滴管
淀粉溶液、稀硫酸、NaOH溶液、CuSO4溶液、碘水
D
检验补铁药片(琥珀酸亚铁)是否变质
试管、胶头滴管
蒸馏水KSCN溶液
A. A B. B C. C D. D
12. 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。下列说法正确的是
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2：3
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大于石墨烯
13. 卤代烃A的分子式为C5H9Br，在一定条件下存在如图所示转化。B是A的一种链状同分异构体，A、B与NaOH水溶液作用，分别得到两种醇C和D。其中C存在对映异构体，且加氢后的产物易被氧化为醛。D加氢后的产物不易被氧化。下列说法正确的是
A. A分子的核磁共振氢谱共有6组峰
B. M可用于合成天然橡胶
C. 可用红外光谱仅确定C的对映异构体
D. B不能通过图中过程转化为L
14. Wolff-Kishner—黄鸣龙反应是一种将醛类或酮类与肼作用的反应，具体反应历程如图所示。
已知：R、R'均代表烃基。下列说法错误的是
A. 过程①发生加成反应，过程②发生消去反应
B. 过程③中，仅有极性键的断裂和非极性键的形成
C. 过程④的反应可表示为：+OH-→+ N2↑+H2O
D. 应用该机理，可以在碱性条件下转变为
15. 配位化合物x由配体L2-和具有正四面体结构的[Zn4O]6+构成，结构如图a，图b是沿立方格子对角面取得的截图。
已知：楔形式表示有机物时，楔形实线 表示的键伸向纸面外，楔形虚线 表示的键伸向纸面内。X晶体的内部空腔可吸附小分子。下列说法正确的是
A. 图a所示结构不是一个晶胞
B. X晶胞中与同一配体相连的两个[Zn4O]6+的取向相同
C. 若L2-上引入氨基，无法增X与水的吸附作用(假设X晶胞形状不变)
D. 已知Zn-O键长为d nm，则A、B两个Zn2+之间最短距离为nm
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，基态X原子有3个未成对电子，基态Y原子中s电子数与p电子数相等，且轨道中有未成对电子，Z与X同族，W2+离子的核外M层全充满，回答下列问题：
（1）Z原子核外电子有_______种空间运动状态，W在周期表中的位置为_______。
（2）X与Y的第一电离能I1(X)_______I1(Y)(填“>”、“=”或“<”)，原因是_______。
（3）Z4是Z元素的常见单质，其易溶于CS2，难溶于水，可能原因是_______。
（4）一种钛硅碳新型材料可用作高铁车体与供电网的连接材料。该材料的晶胞属于六方晶系(x、y方向的夹角为120°，z方向垂直于x、y方向，底面棱长均为a nm，侧面棱长为c nm)，其晶胞结构如图甲所示；晶胞中碳原子的投影位置如图乙所示。
①A原子的分数坐标为_______。
②已知该新型材料的摩尔质量为M g/mol，阿佛伽德罗常数的值用NA表示，则密度为_______g/cm3(用含a、c、M、NA的计算式表示)。
17. 硅元素广泛用于半导体、合金、光伏、塑料工业。回答下列问题：
（1）SiCl4、Si、SiC熔点由高到低的顺序为_______。碳和硅属于同主族元素，碳能形成多种氢化物，但硅的氢化物很少且不稳定，试从原子结构角度分析可能的原因_______。
（2）SiCl4与N-甲基咪唑( )反应可以得到M2+，其结构如图所示。Si 原子的配位数是_______，M2+中不存在的化学键类型为_______(填序号)。
A．共价键 B．离子键 C．配位键
（3）由于硅的价层有d轨道可以利用，而碳没有，因此化合物的结构具有较大差异：化合物N(SiH3)3(平面形)和N(CH3)3中，更易形成配合物的是_______(填化学式)。下列划线原子与N(SiH3)3中N原子杂化类型相同的是_______(填序号)。
A．Al(OCH3)3 B．NH3·BH3 C．CH3NH2
18. 实验室模拟工业上用甲苯与干燥氯气合成氯化苄(C6H5CH2Cl)，其装置(加热、夹持装置略去)如图所示。
已知：相关物质的沸点如表所示：
物质
甲苯
氯化苄
二氯化苄
三氯化苄
沸点(℃)
110
179.4
205
220
回答下列问题：
（1）装置E的名称为_______，装置F的作用是_______。
（2）在反应过程中，部分副产物蒸出后被氢氧化钠溶液吸收。吸收液可与新制氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀，则副产物与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_______。
（3）回流反应结束后，为获得较为纯净的氯化苄，简述其操作_______。
（4）检测产品的纯度：
①称取15.00 g产品于烧杯中，加入足量NaOH水溶液，水浴加热1小时，冷却后加入过量稀HNO3溶液，再将全部溶液转移到容量瓶中配成100 mL溶液。取20.00 mL溶液于试管中，加入足量的AgNO3溶液，充分振荡，过滤、洗涤、干燥，称量固体质量为2.87 g，则该产品的纯度为_______%(保留三位有效数字)。
②通常上述测定结果高于产品中氯化苄的实际含量，可能的原因为_______，_______。
19. 肉桂酸甲酯(G)是一种常见的食用香料，其合成路线如下所示：
已知：① (R代表烃基、R'代表取代基)
②R1-BrR1-MgBr
回答下列问题：
（1）D中官能团的名称为_______，E转化为F的化学方程式为_______。
（2）G的结构简式为_______，下列关于G的说法正确的是_______(填序号)。
A．能发生加聚反应和消去反应
B．G中所有碳原子可能处于同一平面
C．1molG最多能与5molH2发生加成反应
（3）生成G的反应中需要加入K2CO3，其目的是_______。
（4）符合下列条件的G的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
①不含甲基，除苯环外没有其他环状结构
②能与FeCl3溶液发生显色反应
③含有醛基，且不与苯环直接相连
（5）根据上述信息，设计以溴苯和乙醛为主要原料合成的路线_______(其他试剂任选)。
20. 根据抗癫痫药物瑞替加滨(J)的两条合成路线，回答下列问题：
已知：R-NH2R-NH2
路线一：
（1）A的化学名称为_______，C→D的目的是_______，D→E的反应所需试剂和反应条件为_______。
（2）将为起始原料制备的合成路线补充完整_______(在虚线框内写出物质的结构简式无需注明反应条件，其他试剂任选)。
路线二：
（3） H→I的反应类型为_______；I→J的过程中会得到多种有机副产物，请写出其中一种的结构简式_______。
济南市2022-2023学年高二下学期期末考试
化学试题 答案解析
本试卷满分为100分，考试用时90分钟。
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠，不破损。
可能用到的相对原子质量：H1 C12 O16 Si28 Cl35.5 Ag108
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意。
1. 下列有关化学用语表达错误的是
A. 氨气分子中氮原子的杂化轨道表示式：
B. HClO的空间填充模型：
C. SO3的VSEPR模型：
D. 顺-2-丁烯的球棍模型：
【答案】C
【解析】
【详解】A．氨气分子中氮原子价层电子对数为3+ =4，杂化类型为sp3且含有1个孤电子对，杂化轨道表示式为：，故A正确；
B．HClO的结构式为H-O-Cl，空间构型为V形，空间填充模型为：，故B正确；
C．SO3中心原子价层电子对数为3+ =3，VSEPR模型为平面三角形，故C错误；
D．顺-2-丁烯中两个甲基位于双键的同一侧，球棍模型为：，故D正确；
故选C。
2. 下列说法正确的是
A. BF3、NCl3中各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构
B. 基态57La(镧)原子的价层电子排布式为5d16s2，位于元素周期表的d区
C. CH3OH分子中，碳原子与氧原子之间的共价健为sp3-pσ键
D. 6g二氧化硅晶体中含有的Si-O键数为0.4 NA
【答案】D
【解析】
【详解】A．BF3中B原子的最外层电子数为6，不满足8电子稳定结构，A项错误；
B．基态57La(镧)原子的价层电子排布式为5d16s2，La位于元素周期表的f区，B项错误；
C．CH3OH中C、O原子都采取sp3杂化，碳原子与氧原子之间的共价键为sp3-sp3σ键，C项错误；
D．二氧化硅属于共价晶体，其中n(SiO2) ∶n(Si-O)=1∶4，6g二氧化硅的物质的量为=0.1mol，故含有的Si-O键数为0.4NA，D项正确；
答案选D。
3. 下列有关比较错误的是
A. 键角：>NH3>PH3 B. 硬度：MgO>CaO>BaO
C. 沸点：H2O>HF>H2S D. 阴离子的配位数：CaF2>CsCl>NaCl
【答案】D
【解析】
【详解】A．NH为正四面体结构，键角为109°28'，在三者中最大，而NH3、PH3均为三角锥形结构，但N原子的电负性高于P，故NH3中电子对更偏向于N，电子对之间的斥力更大，使得键角：NH3>PH3，所以键角：NH>NH3>PH3，A正确；
B．离子半径：Ba2+>Ca2+>Mg2+，晶格能：MgO>CaO>BaO，则硬度大小：MgO>CaO>BaO，B正确；
C．H2O和HF均存在分子间氢键，且H2O形成的氢键数多于HF，因而H2O的沸点最高，H2S不能形成氢键，故沸点：H2O>HF>H2S，C正确；
D．离子晶体CaF2、CsCl和NaCl，晶胞中阴离子的配位数分别为4、8、6，故阴离子的配位数：CsCl>NaCl>CaF2，D错误；
故选D。
4. 下列说法中错误的是
A. 用带橡胶塞的试剂瓶保存重铬酸钾溶液
B. 苯甲酸及其钠盐或钾盐常用作食品防腐剂
C. 石油加工中对汽油进行加氢处理，可提高汽油的质量
D 用溴水可以鉴别2，4-己二烯、甲苯和四氧化碳
【答案】A
【解析】
【详解】A．重铬酸钾溶液具有强氧化性，能腐蚀橡胶，故不能用带橡胶塞的试剂瓶保存重铬酸钾溶液，故A错误；
B．苯甲酸及其钠盐或钾盐能抑制食品中霉菌繁殖速率，可以做食品防腐剂，故B正确；
C．裂解汽油加氢可以将较重的石油馏分转化为较轻的馏分，提高汽油的产量和质量，故C正确；
D．2，4-己二烯、甲苯和CCl4分别与溴水混合的现象为：溴水褪色、分层后有机色层在上层、分层后有机色层在下层，现象不同可鉴别，故D正确；
故选：A。
5. 下列有关化学材料的说法正确的是
A. 酚醛树脂( )具有固定的熔沸点
B. 含磺酸基(一SO3H)的离子交换树脂为阴离子交换树脂
C. 聚乙炔在掺杂状态下具有较高的电导率
D. 有机玻璃( )可由 经缩聚反应制得
【答案】C
【解析】
【详解】A．酚醛树脂属于聚合物，聚合度n不同，即为混合物，故没有固定熔沸点，A错误；
B．磺酸基提供氢离子，所以含磺酸基的离子交换树脂为阳离子交换树脂，B错误；
C．聚乙炔中掺杂了碘等使其具有金属一样高的导电性，即具有较高的导电率，C正确；
D．由有机玻璃结构简式知，可由 经酯化反应制得，D错误；
故选C。
6. 已知： ，若要合成 ，所用的起始原料可以为
A. 1，3-戊二烯和丙炔 B. 1，3-戊二烯和2-丁炔
C. 2，3-二甲基一1，3-戊二烯和丙炔 D. 2-甲基一1，3-丁二烯和2-丁炔
【答案】B
【解析】
【详解】根据反应原理，若要合成 ，所用的起始原料可以为： （乙炔）、 （2，3-二甲基一1，3-戊二烯）或 （1，3-戊二烯）、 （2-丁炔），故选B。
7. 亚铁氯化钾{K4[Fe(CN)4]}的制备方法为Fe+ 6HCN+2K2CO3= K4[Fe(CN)6]+H2↑+2CO2↑+2H2O。设NA为阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是
A. HCN分子中σ键与π键数之比为1：2
B. 1 mol K4[Fe(CN)6]中含有12 molσ键
C. 反应过程中每生成1 mol CO2转移电子数目为4 NA
D. 反应所列物质中，碳原子杂化方式只有1种
【答案】B
【解析】
【详解】A．HCN的结构式为H-CN，单键属于σ键，三键中含有2个π键和1个σ键，则HCN分子中σ键与π键数之比为2：2=1：1，故A错误；
B．三键中含有2个π键和1个σ键，配位键也属于σ键，则K4[Fe(CN)6]中含有6+61=12个σ键，1 mol K4Fe(CN)4中含有12 molσ键，故B正确；
C．该反应中铁元素由0价升高到+2价，部分氢元素由+1价降低到0价，则每生成2个CO2分子转移2个电子，故每生成1 mol CO2时，反应过程中转移电子数目为NA，故C错误；
D．HCN中存在碳氮三键，C原子为sp杂化，K2CO3中C原子价层电子对数为3+ =3，杂化方式为sp2，故D错误；
故选B。
8. 某种锂盐结构如图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态W原子的s和p能级电子数之比为2∶3，下列说法正确的是
A. 简单离子半径：W> Z> Y
B. 电负性：X> Y> Z
C. X与Y或Z元素均可构成非极性分子
D. 氢键的作用使得氢化物的稳定性：Z> W
【答案】C
【解析】
【分析】基态W原子的s和p能级电子数之比为2∶3，W为P；离子结构中X形成4根键，X为C，Y形成两根键，Y为O，Z形成1根键，Z为F。
【详解】A．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，电子层数越多的离子，半径越大，故P3->O2->F-，A错误；
B．同周期从左往右电负性增大，则电负性C
D．由于氢键作用，氢化物沸点HF>PH3，非金属性F>P，氢化物稳定性HF>PH3，D错误；
故选C。
9. 吲哚美辛具有解热镇痛等功效，结构如图，下列关于吲哚美辛的说法错误的是
A. 分子式为C19H16ClNO4
B. 在碱性环境中易失效
C. 分子中所有碳原子可能共平面
D. 与足量H2加成后，产物分子中含7个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A．分子中C、H、Cl、N、O原子个数依次是19、16、1、1、4，分子式为C19H16ClNO4，故A正确；
B．分子中酰胺基、羧基都能和碱溶液反应，所以该物质在碱性环境中易失效，故B正确；
C．苯环及直接连接苯环的原子共平面，醚键连接的甲基碳原子可能和左侧的苯环共平面，酰胺基中碳原子和右边的苯环共平面，碳碳双键连接的甲基、苯环上的碳原子及-CH2COOH中碳原子共平面，则该分子中所有碳原子可能共平面，故C正确；
D．如图，该有机物与足量H2加成后，产物分子中含5个手性碳原子，故D错误；
故选：D。
10. 聚酰胶(PA)具有良好的力学性能，一种合成路线如图所示。下列说法正确的是
A. PA可通过水解反应重新生成Z B. ①和②的反应类型都是取代反应
C. 该合成路线中甲醇可循环使用 D. 1 mol PA最多与(n+1)mol NaOH反应
【答案】C
【解析】
【分析】Z和 发生缩聚反应生成PA，结合Z的分子式知，Z为 ，根据Y、Z的分子式知，Y和甲醇发生酯化反应生成Z，则Y为 ，X发生消去反应、取代反应生成Y。
【详解】A．根据PA的结构简式知，PA水解生成 ， 和甲醇发生酯化反应得到Z，所以不能直接得到Z，故A错误；
B．由分析可知，X发生消去反应、取代反应生成Y，Y和甲醇发生酯化反应生成Z，故B错误；
C．Y生成Z消耗甲醇，Z生成PA生成甲醇，所以甲醇能循环利用，故C正确；
D．PA中含有2n个肽键和1个酯基，1 mol PA最多与(2n+1)mol NaOH反应，故D错误；
故选C。
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. 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)
实验目的
玻璃仪器
试剂
A
制备乙烯
酒精灯、圆底烧瓶、导管、胶头滴管
浓硫酸、乙醇
B
除去苯中少量的苯酚
普通漏斗 、烧杯、玻璃棒
浓溴水
C
探究淀粉的水解程度
试管、酒精灯、烧杯、胶头滴管
淀粉溶液、稀硫酸、NaOH溶液、CuSO4溶液、碘水
D
检验补铁药片(琥珀酸亚铁)是否变质
试管、胶头滴管
蒸馏水KSCN溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】CD
【解析】
【详解】A．乙醇在浓硫酸作用下加热至170℃时发生消去反应生成乙烯，缺少温度计测定反应液的温度，不能完成实验，故A错误；
B．苯酚与溴水反应生成三溴苯酚，三溴苯酚、溴均易溶于苯，不能除杂，应选NaOH溶液、分液，故B错误；
C．淀粉水解后，取水解液加碘水检验淀粉，水解液加碱至碱性后，再加新制氢氧化铜可检验葡萄糖，给出的试剂及仪器可完成实验，故C正确；
D．KSCN溶液遇铁离子变为血红色，给出的试剂及仪器可完成实验，故D正确；
故选：CD。
12. 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。下列说法正确的是
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2：3
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大于石墨烯
【答案】BD
【解析】
【详解】A．石墨烯的层间存在分子间作用力，质软，硬度小于金刚石，但石墨的层内攻坚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个，即C原子个数与C-C键数目之比为1：=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，石墨烯中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正确；
故选BD
13. 卤代烃A的分子式为C5H9Br，在一定条件下存在如图所示转化。B是A的一种链状同分异构体，A、B与NaOH水溶液作用，分别得到两种醇C和D。其中C存在对映异构体，且加氢后的产物易被氧化为醛。D加氢后的产物不易被氧化。下列说法正确的是
A. A分子的核磁共振氢谱共有6组峰
B. M可用于合成天然橡胶
C. 可用红外光谱仅确定C的对映异构体
D. B不能通过图中过程转化为L
【答案】B
【解析】
【分析】卤代烃A的分子式为C5H9Br，A发生消去反应生成烯烃M，M被酸性高锰酸钾溶液氧化生成L，结合A的分子式知，A还存在一个碳碳双键，根据L的结构简式推知M为CH2=C(CH3)CH=CH2，而A与NaOH水溶液作用生成醇C，C存在对映异构体且加氢后的产物易被氧化为醛，可推知A为CH2=C(CH3)CH2CH2Br、C为CH2=C(CH3)CH2CH2OH，B是A的一种链状同分异构体，B与NaOH水溶液作用得到醇D，D加氢后的产物不易被氧化，可知B为CH2=CHC(CH3)2Br、D为CH2=CHC(CH3)2OH，据此解答。
【详解】A．由分析可知，A的结构简式为CH2=C(CH3)CH2CH2Br，分子中有4种化学环境不同的氢原子，分子的核磁共振氢谱共有4组峰，故A错误；
B．M为CH2=C(CH3)CH=CH2，可用于合成天然橡胶，故B正确；
C．C的对映异构体与C的化学键、官能团相同，含有相同的基团，二者红外光谱图相同，故C错误；
D．B是CH2=CHC(CH3)2Br，可以发生消去反应生成CH2=CHC(CH3)=CH2，再用酸性高锰酸钾溶液氧化生成L，可以实现图中转化，故D错误；
故选：B。
14. Wolff-Kishner—黄鸣龙反应是一种将醛类或酮类与肼作用的反应，具体反应历程如图所示。
已知：R、R'均代表烃基。下列说法错误的是
A. 过程①发生加成反应，过程②发生消去反应
B. 过程③中，仅有极性键的断裂和非极性键的形成
C. 过程④的反应可表示为：+OH-→+ N2↑+H2O
D. 应用该机理，可以在碱性条件下转变为
【答案】B
【解析】
【分析】Wolff-Kishner—黄鸣龙反应是羰基和肼发生反应，然后脱去氮上的氢，双键移位，最后氮气离去，碳负离子夺取水中的氢，据此回答。
【详解】A．过程①羰基碳氧双键断裂，即发生加成反应；过程②羟基和氢原子生成水，并形成新的碳氮双键，即为消去反应，A正确；
B．过程③中还形成了水中的氢氧键，即还形成极性键，B错误；
C．由反应历程图知过程④有氮气生成，即反应可表示为：+OH-→+ N2↑+H2O，C正确；
D．该机理中羰基可最终还原为亚甲基，即可以在碱性条件下转变为，D正确；
故选B。
15. 配位化合物x由配体L2-和具有正四面体结构的[Zn4O]6+构成，结构如图a，图b是沿立方格子对角面取得的截图。
已知：楔形式表示有机物时，楔形实线 表示的键伸向纸面外，楔形虚线 表示的键伸向纸面内。X晶体的内部空腔可吸附小分子。下列说法正确的是
A. 图a所示结构不是一个晶胞
B. X晶胞中与同一配体相连的两个[Zn4O]6+的取向相同
C. 若L2-上引入氨基，无法增X与水的吸附作用(假设X晶胞形状不变)
D. 已知Zn-O键长为d nm，则A、B两个Zn2+之间的最短距离为nm
【答案】D
【解析】
【详解】A．配位化合物x由配体L2-和具有正四面体结构的[Zn4O]6+构成，结构如图a，图a所示结构是一个晶胞，故A错误；
B．由题给结构可知，与同一配体相连的两个[Zn4O]6+呈镜面对称，所以不同之处是配体的取向不同，故B错误；
C．引入-NH2，可与H2O形成氢键，增强X与H2O的吸附作用，故C错误；
D．A、B间O原子位于顶角，它们之间的距离刚好为体对角线，即a，所以两个Zn2+之间的最短距离为nm，故D正确；
故选D。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，基态X原子有3个未成对电子，基态Y原子中s电子数与p电子数相等，且轨道中有未成对电子，Z与X同族，W2+离子的核外M层全充满，回答下列问题：
（1）Z原子核外电子有_______种空间运动状态，W在周期表中的位置为_______。
（2）X与Y的第一电离能I1(X)_______I1(Y)(填“>”、“=”或“<”)，原因是_______。
（3）Z4是Z元素的常见单质，其易溶于CS2，难溶于水，可能原因是_______。
（4）一种钛硅碳新型材料可用作高铁车体与供电网的连接材料。该材料的晶胞属于六方晶系(x、y方向的夹角为120°，z方向垂直于x、y方向，底面棱长均为a nm，侧面棱长为c nm)，其晶胞结构如图甲所示；晶胞中碳原子的投影位置如图乙所示。
①A原子的分数坐标为_______。
②已知该新型材料的摩尔质量为M g/mol，阿佛伽德罗常数的值用NA表示，则密度为_______g/cm3(用含a、c、M、NA的计算式表示)。
【答案】（1） ①. 9 ②. 第四周期ⅡB族
（2） ①. > ②. N原子的2p轨道为稳定的半充满结构
（3）P4是非极性分子，易溶于CS2，难溶于水
（4） ①. (，，) ②. ×1021
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，基态X原子有3个未成对电子，则X为N元素；基态Y原子中s电子数与p电子数相等，且轨道中有未成对电子，则Y为O元素；Z与X同族，则Z为P元素；W2+离子的核外M层全充满，则W为Zn元素。
小问1详解】
磷元素的原子序数为15，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p3，核外电子的轨道数为9，则核外电子的空间运动状态为9；锌元素的原子序数为30，位于元素周期表第四周期ⅡB族，故答案为：9；第四周期ⅡB族；
【小问2详解】
同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则氮原子的第一电离能大于氧原子，故答案为：>；N原子的2p轨道为稳定的半充满结构；
【小问3详解】
白磷的空间构型是结构对称的正四面体形，属于非极性分子，由相似相溶原理可知，白磷易溶于非极性溶剂二硫化碳，难溶于极性溶剂水，故答案为：P4是非极性分子，易溶于CS2，难溶于水；
【小问4详解】
①由晶胞结构可知，A原子与相连的3个Ti原子形成一个正四面体，将A沿z轴在底面投影为A′，则A′为正三角形BCD的中心，连接DA′，延长到边上P点，沿点A′作两个边的平行线，交点分别为E、F，如图所示，则BA′为nm、PA′为nm，PE=EA′，由勾股定理可知，EA′2=PA′2+PE2，则PE=nm、EA′=nm，EC=FA′=nm，由勾股定理可知，AB2=AA′2+BA′2，则AA′=nm，则A原子的分数坐标为(，，)，故答案为：(，，)；
②由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点、棱上和体内的钛原子个数为8×+4×+4=6，位于棱上的硅原子个数为8×=2，位于体内的碳原子个数为4，则晶胞的化学式为Ti3SiC2，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(a×10—7×a×10—7×c×10—7×)d，解得d= ×1021，故答案为： ×1021。
17. 硅元素广泛用于半导体、合金、光伏、塑料工业。回答下列问题：
（1）SiCl4、Si、SiC熔点由高到低的顺序为_______。碳和硅属于同主族元素，碳能形成多种氢化物，但硅的氢化物很少且不稳定，试从原子结构角度分析可能的原因_______。
（2）SiCl4与N-甲基咪唑( )反应可以得到M2+，其结构如图所示。Si 原子的配位数是_______，M2+中不存在的化学键类型为_______(填序号)。
A．共价键 B．离子键 C．配位键
（3）由于硅的价层有d轨道可以利用，而碳没有，因此化合物的结构具有较大差异：化合物N(SiH3)3(平面形)和N(CH3)3中，更易形成配合物的是_______(填化学式)。下列划线原子与N(SiH3)3中N原子杂化类型相同的是_______(填序号)。
A．Al(OCH3)3 B．NH3·BH3 C．CH3NH2
【答案】（1） ①. SiC>Si> SiCl4 ②. 碳原子半径小，硅原子半径大，硅原子形成的共价键键长长，不稳定
（2） ①. 6 ②. B
（3） ①. N(CH3)3 ②. A
【解析】
【小问1详解】
SiCl4、Si、SiC 分别是分子晶体、共价晶体、共价晶体；故SiCl4熔点最小，Si-Si键、Si-C键的键长逐渐减小，键能增大，熔点增大；SiCl4、Si、SiC熔点由高到低的顺序为SiC>Si> SiCl4；虽然碳和硅属于同主族元素，但碳原子半径小，硅原子半径大，硅原子形成的共价键键长长，不稳定；
【小问2详解】
由结构图所示，Si 原子的配位数是6，M2+中含有单键、双键和配位键，不存在的化学键类型为离子键，故选B；
【小问3详解】
由于硅的价层有d轨道可以利用，而碳没有，化合物N(SiH3)3(平面形)中没有孤电子对，而N(CH3)3中N原子有孤电子对，易形成配位键，故更易形成配合物的是N(CH3)3；N(SiH3)3(平面形)中N原子杂化类型为sp2：
A．Al(OCH3)3中Al原子形成3个σ键，无孤电子对，Al原子采用sp2杂化，A正确；
B．中B原子形成4个σ键，无孤电子对，B原子采用sp3杂化，B错误；
C．CH3NH2中N原子形成3个σ键，一对孤电子对，N原子采用sp3杂化，C错误；
故选A。
18. 实验室模拟工业上用甲苯与干燥氯气合成氯化苄(C6H5CH2Cl)，其装置(加热、夹持装置略去)如图所示。
已知：相关物质的沸点如表所示：
物质
甲苯
氯化苄
二氯化苄
三氯化苄
沸点(℃)
110
179.4
205
220
回答下列问题：
（1）装置E的名称为_______，装置F的作用是_______。
（2）在反应过程中，部分副产物蒸出后被氢氧化钠溶液吸收。吸收液可与新制氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀，则副产物与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_______。
（3）回流反应结束后，为获得较为纯净的氯化苄，简述其操作_______。
（4）检测产品的纯度：
①称取15.00 g产品于烧杯中，加入足量NaOH水溶液，水浴加热1小时，冷却后加入过量稀HNO3溶液，再将全部溶液转移到容量瓶中配成100 mL溶液。取20.00 mL溶液于试管中，加入足量的AgNO3溶液，充分振荡，过滤、洗涤、干燥，称量固体质量为2.87 g，则该产品的纯度为_______%(保留三位有效数字)。
②通常上述测定结果高于产品中氯化苄的实际含量，可能的原因为_______，_______。
【答案】（1） ①. 球形冷凝管 ②. 吸收水蒸气，防止水蒸气进入反应装置影响实验
（2）+2NaOH＋2NaCl＋H2O
（3）撤去E、F及尾气吸收装置，插上玻璃塞，保持K1关闭，打开K3，加热三颈烧瓶，冷凝收集179~205℃的馏分
（4） ①. 84.3% ②. 样品混有二氯化苄、三氯化苄等杂质 ③. AgCl未洗涤干净
【解析】
【分析】由实验装置图可知，装置A中高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置C中盛有的浓硫酸用于干燥氯气，装置D中氯气与甲苯反应制备氯化苄，装置E用于导出氯气和氯化氢，冷凝回流挥发出的甲苯，装置F中盛有的无水氯化钙用于吸收水蒸气，防止水蒸气进入反应装置影响实验，盛有氢氧化钠溶液的烧杯用于吸收未反应的氯气和反应生成的氯化氢，防止污染空气。
【小问1详解】
由实验装置图可知，装置E为球形冷凝管；由分析可知，装置F中盛有的无水氯化钙用于吸收水蒸气，防止水蒸气进入反应装置影响实验，故答案为：球形冷凝管；吸收水蒸气，防止水蒸气进入反应装置影响实验；
【小问2详解】
由题意可知，氯气与甲苯反应时生成了二氯化苄，二氯化苄与氢氧化钠溶液发生水解反应生成了能与新制氢氧化铜反应的苯甲醛、氯化钠和水，反应的化学方程式为+2NaOH＋2NaCl＋H2O，故答案为：+2NaOH＋2NaCl＋H2O；
小问3详解】
1由题给信息可知，回流反应结束后，获得较为纯净的氯化苄的操作为撤去E、F及尾气吸收装置，插上玻璃塞，保持K1关闭，打开K3，加热三颈烧瓶，冷凝收集179~205℃的馏分，故答案为：撤去E、F及尾气吸收装置，插上玻璃塞，保持K1关闭，打开K3，加热三颈烧瓶，冷凝收集179~205℃的馏分；
【小问4详解】
①由题意可得如下转化关系：—AgCl，实验测得氯化银的质量为2.87 g，则产品的产率为×100%≈84.3%，故答案为：84.3%；
②测定结果高于产品中氯化苄的实际含量说明样品混有二氯化苄、三氯化苄等杂质使得生成的氯化银的质量偏大，导致所测结果偏高，也可能是氯化银未洗涤干净使得测定结果偏高，故答案为：样品混有二氯化苄、三氯化苄等杂质；AgCl未洗涤干净。
19. 肉桂酸甲酯(G)是一种常见的食用香料，其合成路线如下所示：
已知：① (R代表烃基、R'代表取代基)
②R1-BrR1-MgBr
回答下列问题：
（1）D中官能团的名称为_______，E转化为F的化学方程式为_______。
（2）G的结构简式为_______，下列关于G的说法正确的是_______(填序号)。
A．能发生加聚反应和消去反应
B．G中所有碳原子可能处于同一平面
C．1molG最多能与5molH2发生加成反应
（3）生成G的反应中需要加入K2CO3，其目的是_______。
（4）符合下列条件的G的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
①不含甲基，除苯环外没有其他环状结构
②能与FeCl3溶液发生显色反应
③含有醛基，且不与苯环直接相连
（5）根据上述信息，设计以溴苯和乙醛为主要原料合成的路线_______(其他试剂任选)。
【答案】（1） ①. 碳碳双键、氰基 ②. CH2=CHCOOH+CH3OHCH2=CHCOOCH3+H2O
（2） ①. ②. B
（3）消耗反应生成的HBr,促进反应正向移动，提高G的产率
（4）25 （5）
【解析】
【分析】C为丙烷，丙烷和NH3、O2发生氧化反应生成D，结合D的分子式可以推知D的结构简式为CH2=CHCN，D在酸性条件下水解后生成E，可以推知E为CH2=CHCOOH，E和甲醇发生酯化反应生成F，肉桂酸甲酯(G)为，结构已知条件可以推知B为溴苯，则A为苯，以此解答。
【小问1详解】
D的结构简式为CH2=CHCN，D中官能团的名称为碳碳双键、氰基；E转化为F的化学方程式为CH2=CHCOOH+CH3OHCH2=CHCOOCH3+H2O。
【小问2详解】
肉桂酸的结构简式为 ，可知肉桂酸甲酯G的结构简式为；
A．含有碳碳双键，可以发生加聚反应，但不能发生消去反应，故A错误；
B．苯环及其连接的原子共平面，碳碳双键、碳氧双键及其连接的原子共平面，旋转单键可以使3个平面共平面，则G中所有碳原子可能处于同一平面，故B正确；
C．分子中1个苯环、1个碳碳双键能与氢气发生加成反应，酯基不能与氢气加成，则1molG最多能与4molH2发生加成反应，故C错误；
故选B。
【小问3详解】
由信息①可知，B与F生成G的过程还有HBr生成，反应中需要加入K2CO3，其目的是消耗反应生成的HBr,促进反应正向移动，提高G的产率。
【小问4详解】
G（）的同分异构体符合下列条件：①不含甲基，除苯环外没有其他环状结构；②能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；③含有醛基且不与苯环直接相连，苯环可以2个取代基，其中一个为-OH，另一个是CH2=CHCH2CHO、CH3CH=CHCHO、中烃基失去1个氢原子形成的基团，由于没有甲基，则依次有3种、1种、1种结构，而2个取代基有邻、间、对3种位置关系，该情况有3×（3+1+1）=15种；苯环可以有3个取代基为-OH、-CH2CHO、-CH=CH2，而-OH、-CH2CHO有邻、间、对3种位置关系，对应的-CH=CH2依次有4种、4种、2种位置，该情况有4+4+2=10种，故符合条件的同分异构体共有15+10=25种。
【小问5详解】
由信息①可知，与反应生成，结合信息②可知，与Mg/无水乙醚反应生成，再与CH3CHO反应后酸性水解生成，发生消去反应生成，合成路线为：
20. 根据抗癫痫药物瑞替加滨(J)的两条合成路线，回答下列问题：
已知：R-NH2R-NH2
路线一：
（1）A的化学名称为_______，C→D的目的是_______，D→E的反应所需试剂和反应条件为_______。
（2）将为起始原料制备的合成路线补充完整_______(在虚线框内写出物质的结构简式无需注明反应条件，其他试剂任选)。
路线二：
（3）H→I的反应类型为_______；I→J的过程中会得到多种有机副产物，请写出其中一种的结构简式_______。
【答案】（1） ①. 对硝基苯胺 ②. 保护氨基 ③. 浓硝酸和浓硫酸，加热
（2）
（3） ①. 还原反应 ②.
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知，路线一为与发生取代反应生成，则B为；催化剂作用下与氢气发生还原反应生成，与发生题给信息反应生成，则D为；浓硫酸作用下与浓硝酸共热反应生成，与联氨发生信息反应生成，则F为；一定条件下转化为；路线二为碳酸钾作用下与发生取代反应生成，催化剂作用下与氢气发生还原反应生成，则I为；与发生取代反应生成。
【小问1详解】
由结构简式可知，的名称为对硝基苯胺；由分析可知，B和F分子中都含有氨基，则C→D的目的是保护氨基；D→E的反应为浓硫酸作用下与浓硝酸共热反应生成和水，故答案为：对硝基苯胺；保护氨基；浓硝酸和浓硫酸，加热
【小问2详解】
由题给有机物的转化关系可知，合成的步骤为与发生题给信息反应生成，浓硫酸作用下与浓硝酸共热发生取代反应生成，催化剂作用下与联氨发生题给信息反应生成，故答案为：
【小问3详解】
由分析可知，H→I的反应为催化剂作用下与氢气发生还原反应生成；由题给信息可知，与发生取代反应还可能生成副产物，故答案为：还原反应；。
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