2024泉州高二下学期期末考试化学含解析

这是一份2024泉州高二下学期期末考试化学含解析，共25页。

2.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷、草稿纸上答题无效。考试结束后，只将答题卡交回。
3.需要填涂的地方，一律用2B铅笔涂满涂黑；需要书写的地方一律用0.5mm黑色签字笔作答。
可能用到的相对原子质量：
第Ⅰ卷 选择题(共40分)
一、选择题(共10小题，每小题4分，只有一个选项符合要求，共40分)
1. 关于以下科技成果，说法错误的是
A. 我国研发的C919成功商飞，大量采用铝锂合金，铝锂合金的熔点比铝、锂都低
B. 纳米晶体是晶体颗粒尺寸为纳米量级的晶体，当晶体颗粒小至纳米级，熔点会下降
C. “液态太阳燃料”技术成功将和转化为甲醇，和都是直线型分子
D. 我国科学家成功构筑了一类超分子金属配位笼，超分子具有分子识别和自组装特征
2. 下列有关物质性质说法正确的是
A. 乙醇结构中有-OH，所以乙醇溶解于水，可以电离
B. 各种水果之所以有水果香味，是因为水果中含有酯类物质
C. 甲醛通常条件下是一种无色、有刺激性气味的气体，不溶于水
D. 2，4，6—三硝基苯酚又叫TNT，是一种烈性炸药，可用于开矿
3. 北大团队发现核量子效应诱导二维冰，首次在实空间里观测到水合氢离子的微观结构(两种构型的水合氢离子的结构模型如图M、N所示)。下列有关说法正确的是
A. M、N均可表示为
B. M中存在的化学键有共价键、配位键、氢键
C. M、N中O原子分别为杂化
D. 水合氢离子组装形成的二维冰相和干冰均为分子晶体
4. 如图所示的分子酷似企鹅，故化学家将该分子取名为Penguinne(企鹅酮)。下列有关说法正确的是
A. Penguinne是一种芳香烃
B. Penguinne的分子式为
C. Penguinne一氯代物有4种
D. 1ml Penguinne最多能与发生加成反应
5. A、B、C、D、E是原子序数依次递增的短周期元素。A元素s轨道和p轨道的电子数之比为2：1；B、C两元素形成1：1的化合物能与血液中的血红蛋白结合而使人中毒；D元素的第三电离能发生突跃；E的一种氧化物在葡萄酒里面具有提鲜、口感变得更好、杀菌等作用。下列说法错误的是
A. 简单离子的离子半径：
B. A、B、C、E对应简单氢化物中沸点最高的是C
C. DC和DE化合物熔点较高的是DC
D. 是极性键构成的极性分子
6. 钙镁矿石的应用非常广泛，主要用于建筑材料、水泥、化工、冶金、玻璃制造等领域。某钙镁矿的四方晶胞结构如图所示，晶胞的参数为的原子坐标。下列说法错误的是
A. 该物质的化学式为B. 晶胞中的配位数均为4
C. B原子坐标D. 若Ca换为Mg，则该图为两个晶胞
7. 香肠在烹饪的过程中通过美拉德反应会产生特征香味物质，其中之一为-松油醇，其结构如图所示。下列关于-松油醇的说法错误的是
A. 该分子中存在手性碳原子
B. -松油醇能发生取代反应、消去反应、氧化反应、加成反应等
C -松油醇能与NaOH溶液反应
D. 该分子的所有碳原子不可能共平面
8. 中国科大曹原在双层石墨烯中发现新的电子态，可以简单实现绝缘体到超导体的转变，石墨烯被人们视为“引领未来”的新材料，石墨烯、富勒烯与金刚石的晶体结构如图所示，下列说法错误的是
A. 1ml石墨烯晶体含有共价键数目
B. 石墨烯、富勒烯与金刚石属于同种晶体
C. 1个金刚石晶胞中包含8个碳原子
D. 石墨烯、富勒烯与金刚石互为同素异形体
9. 化学家首次实现了让两个铍原子在室温下安全地键合在一起，创造出了双铍烯，这是首个含有铍—铍键的固态化合物。“固态双铍化合物”被评为2023年最“炫”分子，其结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 双铍烯中铍既形成极性键，又能形成非极性键
B. 基态原子的第一电离能：
C. 元素的电负性：
D. 基态铍原子最高能级电子云轮廓图为哑铃形
10. 磺酸树脂催化下的烯烃二羟化反应历程的示意图如下(表示烃基或H原子)，下列说法不正确的是
A. 是中间产物，而且具有强氧化性
B. 过程②中，有碳碳键断裂、碳氢键生成
C. 一定存在异构体(考虑立体异构)
D. 整个过程的总反应为，该反应为加成反应
第Ⅱ卷 非选择题(共60分)
二、非选择题(共4小题，共60分)
11. 均为第四周期元素，它们的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
（1）基态Cu原子的核外电子排布式为______，可形成，该化合物中，的空间构型为_______，中B的杂化轨道类型为_______，该化合物中的化学键有_______(填字母序号)。
A．金属键 B．键 C．键 D．氢键 E．配位键
（2）基态镍原子价电子中两种自旋状态的电子数之比为_______。硝酸肼镍是一种配合物，写出一种与互为等电子体分子的化学式_______。沸点(113.5℃)比乙烷沸点(-88.6℃)高得多，其主要原因是_______。
（3）复兴号高铁车体材质用到等元素。
①Mn的一种配合物化学式为，下列说法不正确的是_______(填字母序号)。
A．CO与Mn原子配位时，提供孤电子对的是O原子
B．Mn原子的配位数为6
C．中C原子的杂化类型为
D．中键与键数目之比为5：2
②碳酸盐的阳离子不同，热分解的温度不同。碳酸盐分解的本质为生成和，与金属阳离子结合的过程，已知金属氧化物晶格能越大越稳定，碳酸盐越易分解。，，推测比的分解温度_______(填“高”或“低”)。
（4）硒化锌主要用于制造透红外线材料及红外线光学仪器，其晶胞结构如下图所示，已知晶胞参数为anm。
该晶体的密度为_______(列出计算式)，Zn和Se原子间的最短距离为_______。
12. 氮、磷的化合物种类繁多，应用广泛。请回答：
（1）与碳氢化合物类似，N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯。下列说法不正确的是_____(填字母序号)。
A. 能量最低的激发态N原子的电子排布式：
B. 氮烷的通式为
C. 最简单的氮烯分子式：
D. 氮烷中N原子的杂化方式都是
（2）氨硼烷是一种新型储氢材料，可由(结构为平面六元环状)通过如下反应制得：。
①的键角由大到小的顺序为_______。
②氨硼烷分子中与N原子相连的H呈正电性，与B原子相连的H呈负电性，氮硼烷分子所含元素中电负性最小的元素是_______(填元素符号)。
③氨硼烷中N、B都达到稳定结构，用化学键表示出分子的结构式____。
（3）不同聚集状态的，结构不同。
①固态是一种白色晶体，经X射线研究证明，是由一种正四面体形阳离子和一种正八面体形阴离子构成，晶胞如图甲所示，正四面体形离子的化学式为_______。
②气态的结构如图乙所示，是_______分子(填“极性”或“非极性”)，气态分子中P的杂化类型可能是_______(填字母序号)。
a．sp b． c． d． e．
（4）芳杂环化合物吡啶()与咪唑()在科学研究与工业生产中有着重要作用。
①已知咪唑分子中所有的原子均在同一平面上。中的大键可表示为：_______。(为参与形成大键的原子数，b为参与形成大键的电子数)，中①号N原子上孤电子对所在轨道为_______(填字母序号)。
A．2s轨道 B．2p轨道 C．sp轨道 D．轨道
②已知有机物的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，则的碱性_______的碱性(填“大于”或“小于”)。
13. 三氯甲苯()可用于制取农药、染料等有机物，可利用甲苯的取代反应进行制备。
有关物质性质如下：
实验步骤：
如图组装实验仪器，检验装置气密性后将92.0mL甲苯加入N中，打开冷凝水，加热至100~110℃后通氯气反应1h。
回答下列问题：
（1）仪器M的名称是_______，多孔球泡的作用为_______。
（2）冷凝水应从_______口进(填“a”或“b”)。
（3）实验时，观察到_______现象表示瞬时氯气足量，氯气的通入速率恰当。
（4）该实验应采用_______填(“水浴”或“油浴”)加热，球形干燥管中的试剂是_______(填名称)。
（5）反应结束后，混合溶液用_______(选择溶液并按先后顺序排序，试剂可重复使用，填数字序号)洗涤、干燥得粗产品。
①蒸馏水 ②苯 ③饱和溶液
（6）粗产品经蒸馏后得100.0mL三氯甲苯。该反应的产率为_______。
14. 11月14日是世界糖尿病日，“均衡饮食，增强锻炼”是预防糖尿病行之有效的方法。化合物H为某种用于2型糖尿病药物的中间体，其合成路线如下：
已知；Ac-表示
（1）化合物B的含氧官能团为_______。
（2）写出化合物E的任意一种含有苯环的同分异构体的结构简式_______，该同分异构体的名称为_______。
（3）反应③中，化合物C与生成化合物和常见气体X，则X为_______。
（4）反应②的反应类型是_______。
（5）关于反应⑥，下列说法正确的是_______(填字母序号)。
A. 反应过程中，有键断裂
B. 反应过程中，有单键形成
C. 化合物H中，碳原子均采取杂化
D. 化合物G中的碳原子可能在同一平面
（6）以甲苯为含碳原料，利用反应③和④原理，合成化合物K如图所示。
①从甲苯出发，第一步反应需要用到的无机试剂为_______。
②最后一步反应的化学方程式为_______。物质
熔点/℃
沸点/℃
密度
摩尔质量
甲苯
-94.9
110.6
0.87
92
三氯甲苯
-7.5
219.0
1.36
195.5
2024年春季高二年期末质量监测化学试题
学校_______ 班级_______ 姓名 _______ 座号_______
温馨提示：1.答题前，务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷、草稿纸上答题无效。考试结束后，只将答题卡交回。
3.需要填涂的地方，一律用2B铅笔涂满涂黑；需要书写的地方一律用0.5mm黑色签字笔作答。
可能用到的相对原子质量：
第Ⅰ卷 选择题(共40分)
一、选择题(共10小题，每小题4分，只有一个选项符合要求，共40分)
1. 关于以下科技成果，说法错误的是
A. 我国研发的C919成功商飞，大量采用铝锂合金，铝锂合金的熔点比铝、锂都低
B. 纳米晶体是晶体颗粒尺寸为纳米量级的晶体，当晶体颗粒小至纳米级，熔点会下降
C. “液态太阳燃料”技术成功将和转化为甲醇，和都是直线型分子
D. 我国科学家成功构筑了一类超分子金属配位笼，超分子具有分子识别和自组装特征
【答案】C
【解析】
【详解】A．合金的熔点比组成它的各成分的熔点低，故A正确；
B．纳米晶体是晶体颗粒尺寸为纳米量级的晶体，当晶体颗粒小至纳米级，晶粒越小，纳米晶热力学越不稳定，熔点会下降，故B正确；
C．中心原子O有两对孤电子对，其是V形分子，CO2是直线型分子，故C错误；
D．超分子具有分子识别和自组装特征，故D正确；
故选C。
2. 下列有关物质性质的说法正确的是
A. 乙醇结构中有-OH，所以乙醇溶解于水，可以电离
B. 各种水果之所以有水果香味，是因为水果中含有酯类物质
C. 甲醛通常条件下是一种无色、有刺激性气味的气体，不溶于水
D. 2，4，6—三硝基苯酚又叫TNT，是一种烈性炸药，可用于开矿
【答案】B
【解析】
【详解】A．乙醇结构中有-OH，所以乙醇溶解于水，但乙醇是非电解质，不能电离出OH-，故A项错误；
B．各种水果之所以有水果香味，是因为含有易挥发的、具有芳香气味的酯类物质，故B项正确；
C．甲醛通常条件下是一种无色、有刺激性气味的气体，易溶于水，故C项错误；
D．2,4,6-三硝基甲苯又叫TNT，是一种烈性炸药，可用于开矿，故D项错误；
故选B。
3. 北大团队发现核量子效应诱导二维冰，首次在实空间里观测到水合氢离子的微观结构(两种构型的水合氢离子的结构模型如图M、N所示)。下列有关说法正确的是
A. M、N均可表示为
B. M中存在的化学键有共价键、配位键、氢键
C. M、N中O原子分别为杂化
D. 水合氢离子组装形成的二维冰相和干冰均为分子晶体
【答案】D
【解析】
【详解】A．M结构中，1个水合氢离子通过氢键和3个水分子作用，N结构中，1个氢离子通过氢键和2个水分子作用，二者均不可表示为，故A错误：
B．M中水分子中含有共价键，氧原子上的孤电子对与氢离子通过配位键形成水合氢离子，水合氢离子通过氢键和3个水分子作用，但氢键不属于化学键，故B错误；
C．M、N中O原子价层电子对数均为4，均为sp3杂化，故C错误；
D．水合氢离子组装形成的二维冰相和干冰均属于分子晶体，故D正确；
故选D。
4. 如图所示的分子酷似企鹅，故化学家将该分子取名为Penguinne(企鹅酮)。下列有关说法正确的是
A. Penguinne是一种芳香烃
B. Penguinne的分子式为
C. Penguinne的一氯代物有4种
D. 1ml Penguinne最多能与发生加成反应
【答案】B
【解析】
【详解】A． Penguinne分子中含有氧原子，不属于芳香烃，故A错误；
B． 根据Penguinne的结构简式可知分子式为，故B 正确；
C． Penguinne分子中氢原子分为3类，其一氯取代产物有3种，故C错误；
D． 分子中含有2个碳碳双键和1个碳氧双键，则1mlPenguinne最多能与3 ml H2发生加成反应，故D错误；
故选B。
5. A、B、C、D、E是原子序数依次递增的短周期元素。A元素s轨道和p轨道的电子数之比为2：1；B、C两元素形成1：1的化合物能与血液中的血红蛋白结合而使人中毒；D元素的第三电离能发生突跃；E的一种氧化物在葡萄酒里面具有提鲜、口感变得更好、杀菌等作用。下列说法错误的是
A. 简单离子的离子半径：
B. A、B、C、E对应简单氢化物中沸点最高的是C
C. DC和DE化合物熔点较高的是DC
D. 是极性键构成的极性分子
【答案】D
【解析】
【分析】A、B、C、D、E是原子序数依次递增的短周期元素。A元素s轨道和p轨道的电子数之比为2：1，A为碳；B、C两元素形成1：1的化合物能与血液中的血红蛋白结合而使人中毒，则B为氮、C为氧；D元素的第三电离能发生突跃，为12号元素镁；E的一种氧化物在葡萄酒里面具有提鲜、口感变得更好、杀菌等作用，E为硫，该氧化物为二氧化硫；
【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，简单离子的离子半径：，A正确；
B．A、B、C、E对应简单氢化物中水、氨气能形成分子间氢键沸点较高，且水形成分子间氢键数大于氨气，故沸点最高的是水，B正确；
C．氧化镁和硫化镁化合物中氧离子半径小于硫离子，使得氧化镁中晶格能更大，其熔点更高，C正确；
D．三氧化硫分子中心原子S的价层电子对数为，无孤电子对，为sp2杂化，分子构型为平面三角形；正负电荷重心重合，是极性键构成的非极性分子，D错误；
故选D。
6. 钙镁矿石的应用非常广泛，主要用于建筑材料、水泥、化工、冶金、玻璃制造等领域。某钙镁矿的四方晶胞结构如图所示，晶胞的参数为的原子坐标。下列说法错误的是
A. 该物质的化学式为B. 晶胞中的配位数均为4
C. B的原子坐标D. 若Ca换为Mg，则该图为两个晶胞
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据晶胞结构，Ca位于晶胞的面心、楞上，其个数为，Mg位于顶点、面心、体心，其个数为，S位于晶胞内部，其个数为8，则该物质的化学式为，故A错误；
B．以面心的Ca为对象，距离其最近的2个S位于晶胞内部，面心的Ca被两个晶胞共用，则Ca的配位数为4，以体心的Mg为对象，其距离最近的4个S构成正四面体结构，则Mg的配位数为4，故B正确；
C．由A的坐标参数可知，a=1，b=1，B的原子坐标，故C正确；
D．若Ca换为Mg，则Mg位于晶胞的8个顶点和6个面心，则该图变为两个立方晶胞，故D正确；
故选A。
7. 香肠在烹饪的过程中通过美拉德反应会产生特征香味物质，其中之一为-松油醇，其结构如图所示。下列关于-松油醇的说法错误的是
A. 该分子中存在手性碳原子
B. -松油醇能发生取代反应、消去反应、氧化反应、加成反应等
C. -松油醇能与NaOH溶液反应
D. 该分子的所有碳原子不可能共平面
【答案】D
【解析】
【详解】A．该分子中存在手性碳原子，故A正确；
B．-松油醇含有羟基，能发生取代反应，与羟基相连的碳原子的邻碳上有氢原子，可以发生消去反应，含有碳碳双键，能发生加成、氧化反应，故B正确；
C．-松油醇不含能与NaOH溶液反应的官能团，故C错误；
D．-松油醇中含有多个sp3杂化的饱和碳原子，故其所有碳原子不可能共面，故D错误；
故选D。
8. 中国科大曹原在双层石墨烯中发现新的电子态，可以简单实现绝缘体到超导体的转变，石墨烯被人们视为“引领未来”的新材料，石墨烯、富勒烯与金刚石的晶体结构如图所示，下列说法错误的是
A. 1ml石墨烯晶体含有共价键数目
B. 石墨烯、富勒烯与金刚石属于同种晶体
C. 1个金刚石晶胞中包含8个碳原子
D. 石墨烯、富勒烯与金刚石互为同素异形体
【答案】B
【解析】
【详解】A．石墨烯中每个碳原子参与了3个C-C键的形成，而每个碳原子对每个共价键的贡献只有一半，则1ml石墨烯晶体含有共价键数目，故A正确；
B．石墨烯类似于石墨，属于混合型晶体，富勒烯类似属于分子晶体，金刚石是共价晶体，故B错误；
C．1个金刚石晶胞中含碳原子个数为个，故C正确；
D．石墨烯、富勒烯与金刚石都是碳元素的不同种单质，其互为同素异形体，故D正确；
故选B。
9. 化学家首次实现了让两个铍原子在室温下安全地键合在一起，创造出了双铍烯，这是首个含有铍—铍键的固态化合物。“固态双铍化合物”被评为2023年最“炫”分子，其结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 双铍烯中铍既形成极性键，又能形成非极性键
B. 基态原子的第一电离能：
C. 元素的电负性：
D. 基态铍原子最高能级电子云轮廓图为哑铃形
【答案】D
【解析】
【详解】A．由其结构可以看出，其含有的Be-C之间是极性键，Be-Be之间是非极性键，故A正确；
B．同周期元素第一电离能从左到右呈增大的趋势，则基态原子的第一电离能：，故B正确；
C．根据元素的性质，各元素的电负性由大到小的顺序为：，故C正确；
D．基态铍原子其核外电子排布式为1s22s2，最高能级为2s，电子云轮廓图为球形，故D错误；
故选D。
10. 磺酸树脂催化下烯烃二羟化反应历程的示意图如下(表示烃基或H原子)，下列说法不正确的是
A. 是中间产物，而且具有强氧化性
B. 过程②中，有碳碳键断裂、碳氢键生成
C. 一定存在异构体(考虑立体异构)
D. 整个过程的总反应为，该反应为加成反应
【答案】B
【解析】
【详解】A．由反应①历程可知，为中间产物，由反应②可知，其将氧化，则具有强氧化性，故A正确；
B．过程②中，有碳碳键、硫氧键、氧氧键断裂，碳氧键、硫氧键生成，故B错误；
C．碳碳双键两侧连接了不同的原子或原子团，则存在立体异构，故C正确；
D．由反应历程可以看出，该反应的总反应为，且该反应为加成反应，故D正确；
故选B。
第Ⅱ卷 非选择题(共60分)
二、非选择题(共4小题，共60分)
11. 均为第四周期元素，它们的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
（1）基态Cu原子的核外电子排布式为______，可形成，该化合物中，的空间构型为_______，中B的杂化轨道类型为_______，该化合物中的化学键有_______(填字母序号)。
A．金属键 B．键 C．键 D．氢键 E．配位键
（2）基态镍原子价电子中两种自旋状态的电子数之比为_______。硝酸肼镍是一种配合物，写出一种与互为等电子体分子的化学式_______。沸点(113.5℃)比乙烷沸点(-88.6℃)高得多，其主要原因是_______。
（3）复兴号高铁车体材质用到等元素。
①Mn的一种配合物化学式为，下列说法不正确的是_______(填字母序号)。
A．CO与Mn原子配位时，提供孤电子对的是O原子
B．Mn原子的配位数为6
C．中C原子的杂化类型为
D．中键与键数目之比为5：2
②碳酸盐的阳离子不同，热分解的温度不同。碳酸盐分解的本质为生成和，与金属阳离子结合的过程，已知金属氧化物晶格能越大越稳定，碳酸盐越易分解。，，推测比的分解温度_______(填“高”或“低”)。
（4）硒化锌主要用于制造透红外线材料及红外线光学仪器，其晶胞结构如下图所示，已知晶胞参数为anm。
该晶体的密度为_______(列出计算式)，Zn和Se原子间的最短距离为_______。
【答案】（1） ①. 或 ②. 三角锥形 ③. sp3 ④. BE
（2） ①. 3：2 ②. ③. 能形成分子间氢键，乙烷不能形成分子间氢键
（3） ①. BD ②. 高
（4） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
基态Cu原子的核外电子排布式为或，中心原子N有一对孤对电子，其空间构型为三角锥形，中心原子B价层电子对数为4，其杂化方式为sp3，B原子最外层电子数为3，与3个F原子形成共价键，共价键属于键，与另一个通过配位键形成，则其含有共价键、配位键，故答案为：或；三角锥形；sp3；BE；
小问2详解】
基态镍原子价电子排布式为，轨道表示式为，其中两种自旋状态的电子数之比为6：4=3：2；原子总数相同，价电子总数相同的粒子互为等电子体，则与互为等电子体分子的化学式为；能形成分子间氢键，乙烷不能形成分子间氢键，则沸点比乙烷沸点高得多，故答案为：3：2；；能形成分子间氢键，乙烷不能形成分子间氢键；
【小问3详解】
①A．CO与Mn原子配位时，O的电负性比C强，则O给电子能力弱，则提供孤电子对的是C原子，故A错误；
B．由配合物的化学式可知，Mn原子的配位数为6，故B正确；
C．中甲基中的碳原子是饱和碳原子，其杂化方式为，C、N之间是碳氮三键，则其杂化类型为，故C错误；
D．其结构为，其键与键数目之比为5：2，故D正确；
故选BD；
②相比Mn2+，半径更小的C2+与碳酸根离子中的氧离子作用力更强，更利于碳酸根分解为CO2，则MnCO3比CCO3的分解温度高，故答案为：高；
【小问4详解】
由晶胞结构可以看出一个晶胞中含有Se的个数为。含有Zn的个数为4，则每个晶胞含有4个ZnSe，晶胞质量为，晶胞体积为，则晶胞密度为，Zn和Se原子间的最短距离为体对角线的，解三角形可得体对角线为，则Zn和Se原子间的最短距离为，故答案为：；。
12. 氮、磷的化合物种类繁多，应用广泛。请回答：
（1）与碳氢化合物类似，N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯。下列说法不正确的是_____(填字母序号)。
A. 能量最低的激发态N原子的电子排布式：
B. 氮烷的通式为
C. 最简单的氮烯分子式：
D. 氮烷中N原子的杂化方式都是
（2）氨硼烷是一种新型储氢材料，可由(结构为平面六元环状)通过如下反应制得：。
①的键角由大到小的顺序为_______。
②氨硼烷分子中与N原子相连的H呈正电性，与B原子相连的H呈负电性，氮硼烷分子所含元素中电负性最小的元素是_______(填元素符号)。
③氨硼烷中N、B都达到稳定结构，用化学键表示出分子的结构式____。
（3）不同聚集状态的，结构不同。
①固态是一种白色晶体，经X射线研究证明，是由一种正四面体形阳离子和一种正八面体形阴离子构成，晶胞如图甲所示，正四面体形离子的化学式为_______。
②气态的结构如图乙所示，是_______分子(填“极性”或“非极性”)，气态分子中P的杂化类型可能是_______(填字母序号)。
a．sp b． c． d． e．
（4）芳杂环化合物吡啶()与咪唑()在科学研究与工业生产中有着重要作用。
①已知咪唑分子中所有的原子均在同一平面上。中的大键可表示为：_______。(为参与形成大键的原子数，b为参与形成大键的电子数)，中①号N原子上孤电子对所在轨道为_______(填字母序号)。
A．2s轨道 B．2p轨道 C．sp轨道 D．轨道
②已知有机物的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，则的碱性_______的碱性(填“大于”或“小于”)。
【答案】（1）AC （2） ①. CO2＞CH4＞H2O ②. B ③.
（3） ①. ②. 非极性 ③. d
（4） ①. ②. D ③. 大于
【解析】
【小问1详解】
A．基态N原子的电子排布式为，能级能量1s<2s <2p<3s，能量最低的激发态N原子应该是2p能级上一个电子跃迁到3s能级，其电子排布式：，故A错误；
B．氮有三个价键，每增加一个N原子，化学键增加两条，则氮烷的通式为，故B正确；
C．氮有三个价键，最简单的氨烯即含一个氮氮双键，另一个价键与氢结合，则其分子式：，故C错误；
D．氮烷中N原子有一对孤对电子，有三个价键，则氮原子的杂化方式都是，故D正确；
故选AC；
【小问2详解】
①CH4中C原子为sp3杂化，空间构型为正四面体，键角为109°28′，H2O中O原子为sp3杂化，空间构型为V形，键角为104.5°，CO2中C原子为sp杂化，空间构型为直线形，键角为180°，故键角由大到小的顺序CO2＞CH4＞H2O，故答案为：CO2＞CH4＞H2O；
②氨硼烷分子中与N原子相连的H呈正电性，则N的电负性大于H，与B原子相连的H呈负电性，则H的电负性大于B，则氮硼烷分子所含元素中电负性最小的元素是B，故答案为：B；
③氨硼烷中N、B都达到稳定结构，可知N原子提供孤电子对，B原子提供空轨道，B原子和N原子之间存在配位键，其结构式为，故答案为：；
【小问3详解】
①固态是一种白色晶体，其是由一种正四面体形阳离子和一种正八面体形阴离子构成，正四面体形阳离子为，正八面体形阴离子为，故答案为：；
②气态的五氯化磷分子呈三角双锥形，正负电荷中心重合，是非极性分子，中心P原子成5个键，杂化类型为sp3d，故答案为：非极性；d；
小问4详解】
①咪唑分子中，3个碳原子和2个N原子参与杂化形成大π键，①号N原子和另外3个C原子各提供一个电子形成大π键，①号N原子还剩余1对孤对电子不参与形成大π键，②号N原子形成3条共价键，剩余1对孤对电子参与形成大π键，则形成大π键的电子数为6，咪唑分子中的大键可表示为，故答案为：；
②中①号N原子采用sp2杂化方式，杂化轨道只用于形成键和容纳孤电子对，则①号N原子上孤电子对所在轨道为sp2，故选D；
③甲基为推电子基团，则中N的电子云密度大于，则的碱性更强，故答案为：大于。
13. 三氯甲苯()可用于制取农药、染料等有机物，可利用甲苯的取代反应进行制备。
有关物质性质如下：
实验步骤：
如图组装实验仪器，检验装置气密性后将92.0mL甲苯加入N中，打开冷凝水，加热至100~110℃后通氯气反应1h。
回答下列问题：
（1）仪器M的名称是_______，多孔球泡的作用为_______。
（2）冷凝水应从_______口进(填“a”或“b”)。
（3）实验时，观察到_______现象表示瞬时氯气足量，氯气的通入速率恰当。
（4）该实验应采用_______填(“水浴”或“油浴”)加热，球形干燥管中的试剂是_______(填名称)。
（5）反应结束后，混合溶液用_______(选择溶液并按先后顺序排序，试剂可重复使用，填数字序号)洗涤、干燥得粗产品。
①蒸馏水 ②苯 ③饱和溶液
（6）粗产品经蒸馏后得100.0mL三氯甲苯。该反应的产率为_______。
【答案】（1） ①. 球形冷凝管 ②. 增大气体与液体的接触面积，加快反应速率
（2）a （3）溶液呈黄绿色
（4） ①. 油浴 ②. 碱石灰
（5）①③① （6）80%
【解析】
【分析】检验装置气密性后将甲苯加入三颈烧瓶中，打开冷凝水，加热至100~110℃后通氯气反应1h生成三氯甲苯和氯化氢。反应结束后，混合溶液先后用水洗、碳酸钠溶液洗、水洗后干燥得粗产品。
【小问1详解】
根据装置图，仪器M的名称是球形冷凝管，多孔球泡的作用为增大气体与液体的接触面积，加快反应速率。
【小问2详解】
为提高冷凝效果，冷凝水应“低进高出”，冷凝水应从a口进。
【小问3详解】
氯气略有剩余时表示氯气足量，实验时，观察到溶液呈黄绿色现象表示瞬时氯气足量，氯气的通入速率恰当。
【小问4详解】
该实验反应温度为100~110℃，应采用油浴加热；球形干燥管的作用是吸收多余的氯气和氯化氢，球形干燥管中的试剂是碱石灰。
【小问5详解】
反应结束后，混合溶液中含有未反应完的甲苯、生成的三氯甲苯、部分溶于有机溶剂未反应的氯气、氯化氢，加入碳酸钠溶液消耗产生的氯化氢、氯气，因此先进行水洗，再加入碳酸钠溶液，最后再水洗，故答案为：①③①。
【小问6详解】
92.0mL甲苯的物质的量为 ，理论上生成0.87ml三氯甲苯，100.0mL三氯甲苯的物质的量为。该反应的产率为。
14. 11月14日是世界糖尿病日，“均衡饮食，增强锻炼”是预防糖尿病行之有效的方法。化合物H为某种用于2型糖尿病药物的中间体，其合成路线如下：
已知；Ac-表示
（1）化合物B的含氧官能团为_______。
（2）写出化合物E的任意一种含有苯环的同分异构体的结构简式_______，该同分异构体的名称为_______。
（3）反应③中，化合物C与生成化合物和常见气体X，则X为_______。
（4）反应②的反应类型是_______。
（5）关于反应⑥，下列说法正确的是_______(填字母序号)。
A. 反应过程中，有键断裂
B. 反应过程中，有单键形成
C. 化合物H中，碳原子均采取杂化
D. 化合物G中的碳原子可能在同一平面
（6）以甲苯为含碳原料，利用反应③和④的原理，合成化合物K如图所示。
①从甲苯出发，第一步反应需要用到的无机试剂为_______。
②最后一步反应化学方程式为_______。
【答案】（1）羧基、酯基
（2） ①. 或或 ②. 邻二甲苯或1，2-二甲苯、间二甲苯或1，3-二甲苯、对二甲苯或1，4-二甲苯；
（3）SO2 （4）取代反应 （5）BD
（6） ①. 酸性高锰酸钾溶液 ②.
【解析】
【分析】A和Ac2O发生取代反应生成B、B和I2发生取代反应生成C，C和SOCl2发生取代反应生成D，D和E发生取代反应生成F，F在一定条件下发生反应生成G，G发生取代反应生成H，以此解答。
【小问1详解】
由化合物B的结构可知，其含氧官能团名称为羧基、酯基，故答案为：羧基、酯基；
【小问2详解】
E为乙苯，其同分异构体可以为、、，其名称分别为：邻二甲苯或1，2-二甲苯、间二甲苯或1，3-二甲苯、对二甲苯或1，4-二甲苯；
【小问3详解】
化合物C与发生取代反应生成化合物D、HCI和常见气体X，该过程中首先分解出1个氯负离子，剩下部分和羟基结合成H-O-SO-Cl结构，释放出SO2和HCl，故X为SO2，故答案为SO2；
【小问4详解】
反应②是苯环上的H原子被I原子代替，其反应类型是取代反应，故答案为取代反应；
【小问5详解】
A．反应过程中，断裂的是 中的C-O键，无键断裂，故A错误；
B．反应过程中，断裂的是 中的C-O键，与-OH结合生成-COOH，则有单键形成，故B正确；
C．化合物H中，存在饱和碳原子，其杂化方式为，故C错误；
D．化合物G中的单键经过适当的旋转，所有碳原子有可能在同一平面上，故D正确；
故选BD；
【小问6详解】
以甲苯为含碳原料，利用反应③和④的原理，合成化合物K，其路线为，故答案为：酸性高锰酸钾溶液；。
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度
摩尔质量
甲苯
-94.9
110.6
0.87
92
三氯甲苯
-7.5
219.0
1.36
195.5