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黑龙江省哈尔滨市第四中学校2023-2024学年高二下学期期末考试化学试卷（原卷版+解析版）
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试卷满分：100分
可能用到的相对原子质量：H-1 B-11 C-12 O-16 K-39 Ca-40
第一部分(选择题 共54分)
一、选择题：本大题共18小题，每小题3分，共54分；在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的。
1. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 中子数为18的氯原子：
B. 氧原子核外能量最高的电子云的形状：
C. 甲酸甲酯的结构简式：C2H4O2
D. 碳原子核外电子的轨道表示式：
【答案】B
【解析】
【详解】A．已知Cl为17号元素，且质量数等于质子数加中子数，故中子数为18的氯原子表示为：，A错误；
B．已知O是8号元素，其核外电子排布式为：1s22s22p4，给氧原子核外能量最高能级为2p能级，p能级的电子云的形状为哑铃形，如图所示：，B正确；
C．C2H4O2仅仅是甲酸甲酯的分子式，甲酸甲酯的结构简式为：HCOOCH3，C错误；
D．根据洪特规则可知，碳原子核外电子的轨道表示式为：，D错误；
故答案为：B。
2. 下列说法正确的是
A. 酒精和苯酚可用于杀菌消毒，其消毒原理都是使蛋白质变性
B. 古代织物常以麻、丝、棉为原料，它们的主要成分都是纤维素
C. 热的纯碱溶液可以去除油污，“油污”的主要成分是烃
D. 某气态团簇分子结构如图所示，该气态团簇分子的分子式为EF或FE
【答案】A
【解析】
【详解】A．苯酚和酒精都是通过渗透到细菌体内，使细菌蛋白质变性，从而杀死细菌，A正确；
B．麻、棉的主要成分是纤维素，丝的主要成分是蛋白质，B错误；
C．纯碱的水溶液显碱性，油脂属于酯，不溶于水，但在碱性条件下水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油，油污的主要成分为油脂，C错误；
D．某气态团簇分子结构如图所示，该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4，D错误；
故选A。
3. 下列说法中正确的是
A. 在核磁共振氢谱中有7个吸收峰
B. 通过红外光谱分析不能区分CH3CH2OH和CH3OCH3
C. NH4OCN与CO(NH2)2互为同分异构体，质谱图完全相同
D. 核磁共振氢谱、红外光谱都可用于分析有机物结构
【答案】D
【解析】
【详解】A．颜色相同的为等效氢，在核磁共振氢谱中有3个吸收峰，A错误；
B．红外光谱可确定有机物中官能团及化学键，因此可通过红外光谱分析不能区分CH3CH2OH和CH3OCH3，B错误；
C．NH4OCN与CO(NH2)2互为同分异构体，最大质荷比相同，但由于两者结构不同，因此质谱图不完全相同，C错误；
D．红外光谱仪用于测定有机物的官能团；核磁共振氢谱用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目；质谱法用于测定有机物的相对分子质量，所以核磁共振谱、红外光谱和质谱法的综合运用，可用于分析有机物的结构，D正确；
故选D。
4. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 1ml羟基所含电子数为9NA
B. 23gCH3CH2OH中sp3杂化的碳原子数为NA
C. 常温常压下，28g乙烯和丙烯混合气体中所含原子总数为6NA
D. 1中含σ 键个数为7NA
【答案】D
【解析】
【详解】A．羟基所含的电子数为1+8=9，1ml羟基所含电子数为9NA，A正确；
B．23gCH3CH2OH中sp3杂化的碳原子数为0.5ml×2=1ml，即NA，B正确；
C．常温常压下，乙烯和丙烯的通式CnH2n，混合气体中所含原子总数为2 NA×3=6NA，C正确；
D．1个有3条σ键，配位键有一条，共8条，OH-中含有一条H-O键，共9条，1中含σ 键个数为9NA，D错误；
故选D。
5. 关于 的说法正确的是
A. 分子中有3种杂化轨道类型的碳原子
B. 与Cl2发生取代反应生成5种有机产物
C. 分子的核磁共振氢谱图中共有5组峰
D. 分子中共平面的原子数目最多为14
【答案】A
【解析】
【详解】A．由题干有机物的结构简式可知，分子中-CH3上的碳原子采用sp3杂化，苯环上的碳原子采用sp2杂化，碳碳三键上的碳原子采用sp杂化，即有机物中有3种杂化轨道类型的碳原子，A正确；
B．由题干有机物的结构简式可知，分子中含有6种不同环境的H原子，则其与Cl2发生取代反应生成一氯代物有6种有机产物，还有二氯代物等多氯代物，B错误；
C．由题干有机物的结构简式可知，分子中含有6种不同环境的H原子，分子的核磁共振氢谱图中共有6组峰，C错误；
D．由题干有机物的结构简式可知，分子中所有的碳原子共平面，碳碳三键上的H也一定共平面，甲基上通过旋转可以增加一个H与之共平面，即共平面的原子数目最多为15，D错误；
故答案为：A。
6. 下列关于物质的结构或性质的描述及解释都正确的是
A. 利用“杯酚”可分离C60和C70 ，是因为超分子具有“自组装”特征
B. 干冰的熔点低于SiO2，2个C=O键的键能之和小于4个Si-O键的键能之和
C. 稳定性：H2O>H2S，是由于水分子间存在氢键
D. 酸性：CCl3COOH>CH3COOH，是因为氯原子电负性大，增强了氧氢键的极性
【答案】D
【解析】
【详解】A．杯酚与C70不能形成超分子，杯酚与C60形成超分子，反映了超分子具有“分子识别”的特性，A错误；
B．干冰是分子晶体、分子间靠范德华力维系，SiO2是共价晶体、熔融时需要破坏共价键，由于范德华力小于共价键，所以干冰的熔点低于SiO2，与C=O键的键能无关，B错误；
C．稳定性：H2O＞H2S，是由于水分子中H-O键能大于H-S键，稳定性H-O大于H-S键，分子的稳定性大小与氢键无关，C错误；
D．Cl的电负性较大，吸引电子能力较强，使得三氯乙酸的羧基中羟基极性更大，增强了氧氢键的极性，更易电离出氢离子，则酸性：CCl3COOH>CH3COOH，D正确；
故答案为：D。
7. 下列分离提纯方法不正确的是
A. 乙醇中含有少量水，加生石灰后蒸馏
B. 实验室制乙炔中含有杂质H2S，可用硫酸铜溶液洗气
C. 重结晶法分离提纯苯甲酸(杂质氯化钠)的步骤是加热溶解、趁热过滤、蒸发结晶
D. 除去乙烷中少量的乙烯，通入足量溴水
【答案】C
【解析】
【详解】A．生石灰与水反应生成氢氧化钙，增大与乙醇的沸点差异，蒸馏可分离，A正确；
B．H2S与硫酸铜溶液反应，乙炔不反应，洗气可分离，B正确；
C．苯甲酸在水中溶解度不大，趁热过滤可减少溶解损失，则重结晶的主要步骤依次为：加热溶解→趁热过滤→冷却结晶→过滤，C错误；
D．乙烯与溴水发生加成反应，乙烷不反应，洗气可分离，D正确；
故答案为：C。
8. “医用酒精"和84消毒液”混合，产生QW、Y2X4Z、YX3W等多种物质，已知X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。下列叙述正确的是
A. Y2X4Z中σ键和π键数目之比5：1
B. 简单离子半径：Q+>Z2->X+
C. 氧化物对应水化物的酸性：W＞Y
D. Z与Q形成的常见化合物中阴阳离子个数比1：2
【答案】D
【解析】
【分析】“医用酒精"主要成分使CH3CH2OH，84消毒液”主要成分是NaClO，二者混合反应生成氯化钠、乙醛、一氯甲烷等多种物质，且X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，则X为H、Y为C、Z为O、Q为Na、W为Cl。
【详解】A．1个乙醛CH3CHO分子中含有σ键6个，π键1个，比值为6：1，错误；
B．核外电子数相同核电荷数越大半径越小，故Q+＜Z2-，错误；
C．不是最高价氧化物对应水化物，不能比较，如HClO＜H2CO3，错误；
D．Z与Q形成的常见化合物氧化钠和过氧化钠中阴阳离子个数比都为1：2，正确；
故选D。
9. 下列说法正确的是
A. 甘油醛()和葡萄糖均属于单糖，互为同系物
B. 可命名为2，3，5，5-四甲基-3，3-二乙基己烷
C. 分子式为的芳香烃，若苯环上的一溴代物只有一种(不考虑立体异构)，该烃命名为对二甲苯
D. 糖类、油脂和蛋白质在一定条件下都能发生水解反应
【答案】C
【解析】
【详解】A．甘油醛()是最简单的糖，不能水解，属于单糖，葡萄糖也属于单糖，二者分子中羟基数目不一样，不互为同系物，A错误；
B．根据系统命名法可知，的主链上有6个碳原子，4、5号碳原子上有1个甲基，2号碳原子上有2个甲基，3号碳原子上有2个乙基，命名为：2，2，4，5-四甲基-3，3-二乙基己烷，B错误；
C．分子式为的芳香烃，若苯环上的一溴代物只有一种(不考虑立体异构)，则结构高度对称，两个甲基在对位该烃命名为对二甲苯，C正确；
D．糖类中的单糖不能水解，D错误；
故选C。
10. 下列方案设计、现象和结论都正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．蔗糖水解后先加氢氧化钠溶液将溶液调节至碱性，再加入适量新制Cu(OH)2悬浊液并加热，A错误；
B．苯酚与少量溴水反应生成三溴苯酚易溶于苯酚，则不出现白色沉淀，B错误；
C．卤代烃水解后先加稀硝酸将溶液调节至酸性，再加入硝酸银，C错误；
D．做这组对比实验，实验方案正确，若只有甲苯中紫红色褪色，说明甲苯中侧链甲基已经被氧化，甲基变得活泼则说明苯款对甲基有影响，D正确；
故选D。
11. 由有机化合物经三步合成的路线中，不涉及的反应类型是
A. 取代反应B. 消去反应C. 加成反应D. 氧化反应
【答案】C
【解析】
【详解】由结构简式可知，在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成，铜做催化剂条件下，与氧气共热发生催化氧化反应生成，浓硫酸作用下共热发生消去反应生成，则制备过程中不涉及的反应类型为加成反应，故选C。
12. 利用下列装置(夹持装置略)进行实验，不能达到相应实验目的的是
A. 装置甲：乙醇在浓硫酸的作用下，加热到制取乙烯
B. 装置乙：苯与溴在催化下制备溴苯并验证有生成
C. 装置丙：用乙酸乙酯萃取溴水中的溴，分液时从上口倒出有机层
D. 装置丁：用电石与水反应制取乙炔并验证乙炔具有还原性
【答案】B
【解析】
【详解】A．乙醇在浓硫酸的作用下，加热到发生消去反应生成乙烯，故A能达到实验目的；
B．苯与溴在催化下制备溴苯，生成的HBr和硝酸银反应生成淡黄色溴化银沉淀，但是溴具有挥发性，溴也可以和硝酸银反应，需要排除溴的干扰，不可验证有生成，故B不能达到实验目的；
C．乙酸乙酯密度小于水、难溶于水，在上层，用乙酸乙酯萃取溴水中的溴，分液时从上口倒出有机层，故C能达到实验目的；
D．电石与水反应生成乙炔，用硫酸铜溶液除去硫化氢等杂质，乙炔使酸性高锰酸钾溶液褪色，可验证乙炔具有还原性，故D能达到实验目的；
答案选B。
13. 山萘酚(Kaempf erl)结构如下图所示，且大量存在于水果、蔬菜、豆类、茶叶中，具有多种生物学作用，如抗氧化、抑制肿瘤生长及保护肝细胞等作用。下列有关山萘酚的叙述正确的是 ( )
A. 结构式中含有羟基、醚键、酯基、碳碳双键
B. 可发生取代反应、水解反应、加成反应
C. 可与NaOH反应，不能与NaHCO3反应
D. 1 ml山萘酚与溴水反应最多可消耗4 ml Br2
【答案】C
【解析】
【详解】A、结构式中含有2个苯环和羟基、醚键、羰基、碳碳双键，A错误；
B、该物质不能发生水解反应，B错误；
C、酚羟基有酸性，可与NaOH反应，碳酸的酸性比苯酚的强，所以不能与NaHCO3反应，C正确；
D、1ml山萘酚与溴水反应最多可消耗5ml Br2，D错误。
答案选C。
14. 下列化学方程式书写不正确的是
A. 苯与液溴反应：
B. 油脂的皂化反应：
C. 麦芽糖在稀硫酸作用下水解：(麦芽糖)(葡萄糖)
D. 苯酚浊液中加碳酸钠溶液后变澄清：2 2
【答案】D
【解析】
【详解】A．苯和液溴反应生成溴苯和HBr，化学方程式为 +HBr，故A正确；
B．油脂在碱溶液中发生水解生成甘油和高级脂肪酸钠，化学方程式为： ，故B正确；
C．麦芽糖在稀硫酸作用下水解生成葡萄糖，化学方程式为：(麦芽糖)(葡萄糖)，故C正确；
D．由于碳酸的酸性强于苯酚，苯酚浊液中加碳酸钠溶液后变澄清生成苯酚钠和碳酸氢钠，化学方程式为：2 2 +NaHCO3，故D错误；
故选D。
15. 下列反应得到相同的产物，相关叙述错误的是
①
②
A. 产物分子中所有碳原子共平面
B. ①的反应类型为取代反应
C. 反应②是合成酯的方法之一
D. 产物的化学名称是乙酸异丙酯
【答案】A
【解析】
【详解】A．乙酸异丙酯分子中含有4个饱和的碳原子，其中异丙基中存在着一个饱和碳原子连接两个饱和碳原子和一个乙酰氧基，类比甲烷的正四面体结构可知，乙酸异丙酯分子中的所有碳原子不可能共平面，A错误；
B．反应①为乙酸和异丙醇在酸的催化下发生酯化反应生成了乙酸异丙酯和水，因此，①的反应类型为取代反应，B正确；
C．反应②为乙酸和丙烯发生加成反应生成乙酸异丙酯，该反应的原子利用率为100%，因此，该反应是合成酯的方法之一，C正确；
D．两个反应的产物是相同的，从结构上看，该产物是由乙酸与异丙醇通过酯化反应生成的酯，故其化学名称是乙酸异丙酯，D正确；
故选A。
16. 茚地那韦被用于新型冠状病毒肺炎的治疗，其结构简式如图所示(未画出其空间结构)。下列说法正确的是
A. 茚地那韦属于芳香烃
B. 茚地那韦在碱性条件下完全水解，最终可生成三种有机物
C. 茚地那韦的分子式为C34H40O4N5
D. 虚线框内的所有碳原子均处于同一平面
【答案】B
【解析】
【详解】A．茚地那韦分子中除含C、H元素外，还含有O、N元素，所以不属于芳香烃，A不正确；
B．茚地那韦分子中含有2个酰胺基，在碱性条件下可发生完全水解，且水解的产物都不相同，所以最终可生成三种有机物，B正确；
C．茚地那韦分子中含有36个C原子、47个H原子、4个O原子、5个N原子，分子式为C36H47O4N5，C不正确；
D．虚线框中的五元环上含有饱和碳原子，具有甲烷的四面体结构，因此虚线框内的所有碳原子不可能处于同一平面，D不正确；
故选B。
17. 某同学对甲苯与高锰酸钾水溶液反应速率做了如下两个实验探究：
下列有关说法不正确的是
A. 冠醚实现了水相与有机相间物质转移
B. K+与冠醚形成的超分子可溶于甲苯
C. 18-冠-6合钾离子中所有非氢原子可以位于同一平面
D. 实验1反应速率小的原因是高锰酸钾与甲苯接触不充分
【答案】C
【解析】
【详解】A． K+与冠醚形成超分子，这种超分子可溶于甲苯，加入冠醚中的钾离子因静电作用将高锰酸根离子带入烯烃中，即冠醚实现了水相与有机相间物质转移，A正确；
B．K+与冠醚形成超分子，这种超分子可溶于甲苯，加入冠醚中的钾离子因静电作用将高锰酸根离子带入烯烃中，增大反应物的接触面积，提高氧化效果，B正确；
C．由题干18-冠-6分子结构简式可知，18-冠-6合钾离子中存在sp3杂化碳原子，故不可能所有非氢原子可以位于同一平面，C错误；
D．实验由于高锰酸钾不溶于甲苯，氧化剂高锰酸钾与还原剂甲苯接触不充分，导致褪色时间较长，反应速率较小，D正确；
故答案为：C。
18. 2021年Benjamin List和Dave MacMillan因不对称有机催化获得诺贝尔化学奖。脯氨酸可以催化羟醛缩合反应，其反应历程如图所示。下列说法错误是
A. 脯氨酸能够降低反应的活化能
B. 有机物⑤和⑥均含有手性碳原子
C. 反应过程中存在极性键和非极性键的断裂和生成
D. 若原料用丙醛和苯甲醛，则产物为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，脯氨酸是总反应的催化剂，能够降低反应的活化能，A正确；
B．手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的C原子，根据化合物⑤和⑥结构简式可知⑥中羟基连接的C原子为手性C原子；⑤中羟基连接的C原子及羧基连接的C原子为手性C原子，因此有机物⑤和⑥均含有手性碳原子，B正确；
C．由图可知，反应过程中存在碳氢、氮氢、碳氧等极性键和碳碳非极性键的断裂，也存在碳氢、氮氢、碳氧等极性键和碳碳非极性键的形成，C正确；
D．根据总反应方程式CH3COCH3+RCHO→RCH(OH)CH2COCH3可知：醛基和含有羰基的有机化合物中的甲基或亚甲基能发生加成反应。如果原料用丙醛和苯甲醛，则产物为，D错误；
故选D。
第二部分(非选择题 共46分)
二、填空题：本大题共3小题，共46分。
19. 蜂胶是一种天然抗癌药，主要活性成分为咖啡酸苯乙酯(I)。合成化合物Ⅰ的路线如下：
已知：①
②RCHO+HOOCCH2COOHRCH=CHCOOH
③ 当羟基与双键碳原子相连时，易发生转化：RCH=CHOH→ RCH2CHO
请回答下列问题：
（1）A的化学名称为___________，B→C的反应类型是___________。
（2）化合物D中含氧官能团的名称是___________。
（3）写出由G→H的化学方程式___________。
（4）化合物W与E互为同分异构体，两者所含官能团种类和数目完全相同，且苯环上有3个取代基，则W可能的结构有___________种(不考虑顺反异构)，其中核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢，峰面积比为2：2：1：1：1：1，写出一种符合要求的W的结构简式___________。
（5）参照上述合成路线，设计由CH3CH=CH2和HOOCCH2COOH为原料，制备CH3CH2CH=CHCOOH 的合成路线(无机试剂任选)___________。
【答案】（1） ①. 对羟基苯甲醛(4—羟基苯甲醛) ②. 取代反应
（2）醚键、羧基 （3）+NaOH+NaBr
（4） ①. 11 ②. 或
（5）
【解析】
【分析】A到B发生的是已知①的反应，结合C的结构简式可推知B的结构简式为，B发生取代反应生成C；C到D发生的是已知②的反应，由C的结构可推出D的结构简式为，F和HBr在过氧化物存在的条件下发生加成反应生成G，G的结构简式为，G水解生成H（），H为醇，E为羧酸，在浓硫酸加热条件下E和H发生酯化反应生成I，由I的结构可推知E的结构简式为，D到E为取代反应。
【小问1详解】
化合物A的名称是：对羟基苯甲醛(4—羟基苯甲醛)；B到C是-OCH3转化为-OH，属于取代反应；
【小问2详解】
D的结构简式为，含氧官能团的名称是醚键、羧基
【小问3详解】
G为，H为，化学方程式：+NaOH+NaBr；
【小问4详解】
化合物W与E（）互为同分异构体，两者所含官能团种类和数目完全相同，且苯环上有3个取代基，三个取代基为-OH、-OH、-CH=CHCOOH，或者为-OH、-OH、-C(COOH)=CH2，2个-OH有邻、间、对3种位置结构，对应的另外取代基分别有2种、3种、1种位置结构（包含E），故W可能的结构有（2+3+1）×2-1=11种，其中核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢，峰面积比为2：2：1:1：1：1，符合要求的W的结构简式为：、；
【小问5详解】
CH3CH=CH2与HBr在过氧化物条件下反应生成CH3 CH2CH2Br，然后碱性条件下水解生成CH3 CH2 CH2OH，再发生氧化反应生成CH3CH2CHO，最后与HOOCCH2COOH在吡啶、加热条件下反应得到CH3CH2CH=CHCOOH，合成路线流程图为；
20. 乙酸正丁酯(CH3COOCH2CH2CH2CH3)在香料、色谱分析、塑料加工、制药等领域中均有广泛应用。实验室中按照下列流程制取乙酸正丁酯并测定其结构。有关物质的部分性质如下表：
Ⅰ．用如图所示装置合成乙酸正丁酯粗产品
将0.25ml乙酸、0.25ml正丁醇、3～4滴浓硫酸依次加入A中，混匀后投入沸石，接通冷却水，加热至反应完全，得到乙酸正丁酯粗产品。
（1）仪器A的名称是___________；冷却水由___________(填a或b)通入更合理。
（2）制备乙酸正丁酯的化学方程式为___________。
（3）从平衡移动的角度分析，分水器的作用是___________；步骤Ⅰ中判断反应终点的依据是___________。
Ⅱ．通过下列步骤精制粗产品
（4）操作1的名称是___________；饱和溶液的作用___________、___________以及降低乙酸正丁酯的溶解度便于分层。
（5）下列各组物质的分离或提纯过程也需要用到“操作2”的是___________(填字母)。
A. 除去乙烷气体中的乙烯B. 除去苯甲酸中的氯化钠
C. 分离邻二甲苯和水D. 分离三氯甲烷和四氯化碳
（6）通过上述步骤最终获得乙酸正丁酯18.56g，则乙酸正丁酯的产率为___________。
Ⅲ．对产品进行测定
（7）为测定乙酸正丁酯的键长、键角等分子结构信息，可采用的方法是___________。
【答案】（1） ①. 圆底烧瓶 ②. b
（2）
（3） ①. 将水分离出体系，促进平衡向正反应方向移动，进而提高酯的产率 ②. 分水器中的水层量不再增加
（4） ①. 分液 ②. 除去乙酸 ③. 溶解正丁醇 （5）D
（6）64％或0.64
（7）X-射线衍射法
【解析】
【分析】过量的冰醋酸和正丁醇加入圆底烧瓶中，再加入浓硫酸小火加热，冰醋酸和正丁醇在浓硫酸的催化作用下发生酯化反应生成乙酸正丁酯和水，生成的水蒸气进入分水器冷凝回流，乙酸正丁酯冷凝回流在水的表面，水从分水器下口放出，能促进酯化反应正向进行，提高酯的产率，据此分析答题。
【小问1详解】
仪器A的名称是圆底烧瓶，冷却水应该从下端进上端出，冷却水从b端进；
【小问2详解】
制备乙酸正丁酯的方程式为；
【小问3详解】
由于酯化反应是可逆反应，将水分离出体系，促进平衡向正反应方向移动，进而提高酯的产率；步骤Ⅰ中判断反应终点的依据是分水器中的水层量不再增加；
【小问4详解】
粗产品用饱和碳酸钠溶液洗涤后经过分液得到有机层和水层，操作1是分液，碳酸钠的作用是除去乙酸，溶解乙醇降低酯的溶解度；
【小问5详解】
操作2是互溶的液体和液体的分离，是蒸馏，除去乙烷气体中的乙烯用洗气，除去苯甲酸中的氯化钠是固液分离用过滤，分离邻二甲苯和水是互不相溶的两种液体分离用分液，分离三氯甲烷和四氯化碳是两种互溶的液体的分离用蒸馏，因此用到操作2 是D；
【小问6详解】
0.25ml乙酸、0.25ml正丁醇反应理论上生成0.2ml的乙酸正丁酯，理论上质量应该是0.25×116g/ml=29g，乙酸正丁酯的产率=；
【小问7详解】
通过X-射线衍射法可以测定物质的键长角，因此测定乙酸正丁酯的键长、键角等分子结构的方法是X-射线衍射法。
21. 硼、钾和硒(Se)在化工行业中有重要用途，请回答下列问题。
（1）X是一种抗癌新药，其结构如下：
①X中含有硒，基态硒原子简化的核外电子排布式为___________。基态O2-中含有___________不同空间运动状态的电子。
②关于化合物X，下列说法正确的是___________。
A．碳、硒元素的杂化方式均为sp3
B．元素电负性大小O>N>Se>H
C．能量最低的激发态N原子的电子排布式：1s22s22p23p1
D．该新药中有8种不同化学环境的碳
（2）六方氮化硼的结构与石墨相似(如图所示)，具有层状结构，可作高温润滑剂，但不导电。该晶体中存在的作用力类型有___________，六方氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为___________。
（3）某化合物晶体晶胞结构如图所示，该立方晶胞边长为apm。该晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有___________个，晶体的密度为___________g/cm3(列出计算式，用NA表示阿伏加德罗常数)。
（4）磷化硼BP的晶胞如图1所示：(大球为P，小球为B)沿虚线(晶胞的体对角线)方向的投影如图2所示，已经画出了部分P原子的位置，请你在图3中画出4个B原子的位置(用空心圆圈表示)__________。
【答案】（1） ①. [Ar]3d104s24p4 ②. 5 ③. BD
（2） ①. 共价键和分子间作用力(或范德华力) ②. 平面三角形
（3） ①. 8 ②.
（4）
【解析】
【小问1详解】
①Se的原子序数为34，Se原子核外有34个电子，基态Se原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4或[Ar] 3d104s24p4；基态硒原子简化的核外电子排布式为[Ar] 3d104s24p4；
基态O2-中含有电子排布式为1s22s22p6，含有5种不同空间运动状态的电子；
②A．X中碳的杂化方式有sp3、sp2，硒元素的杂化方式为sp3，A项错误；
B．元素的非金属性越强，元素的电负性越大，元素电负性由大到小的顺序为O＞N＞Se＞H，B项正确；
C．基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，由于能量2p＜3s＜3p，能量最低的激发态N原子的核外电子排布式为1s22s22p23s1，C项错误；
D．该新药结构对称（如图中红线为对称轴），有8种不同化学环境的碳，D项正确；
答案选BD；
【小问2详解】
B和N都是非金属元素，以共价键结合，层和层之间存在分子间作用力，由图可知，一个B原子与3个N原子相连，B原子孤对电子对数==0，键电子对数==3，价层电子对数=3+0=3，B原子以sp2杂化，且没有孤对电子，所以构型为平面三角形，故答案为: 共价键和分子间作用力(或范德华力)；平面三角形；
小问3详解】
在该晶胞中，K+处于8个顶点，Ca2+处于体心，则该晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有8个；根据“均摊法”，该晶胞中含K+：8×=1，Ca2+：1，B：12×=6，C：12×=6，1个晶胞的质量为g=g，晶胞的体积为(apm)3=a3×10-30cm3，晶体的密度为= g/cm3；
【小问4详解】
根据磷化硼的晶胞结构图，沿着体对角线方向的投影为 (图中虚线圆圈表示P 原子的投影，实线圆圈为B 原子的投影，其中P原子半径比B大，故答案为。方案设计
现象和结论
A
取2mL20%的蔗糖溶液于试管中，加入适量稀H2SO4后水浴加热5min；再加入适量新制Cu(OH)2悬浊液并加热
若没有生成砖红色沉淀，则蔗糖在酸性水溶液中稳定
B
向盛有过量苯酚浓溶液试管里滴加少量溴水，观察现象
生成白色沉淀，证明存在酚羟基
C
取2mL卤代烃样品于试管中，加入5mL20%KOH水溶液混合后加热，再滴加AgNO3溶液
若产生的沉淀为白色，则该卤代烃中含有氯元素
D
取两支试管各加入等量的苯和甲苯，分别加入几滴等量的酸性KMnO4溶液
加入甲苯中的溶液褪色，加入苯中的溶液不褪色，说明苯环对甲基有影响，使甲基更易被氧化
实验
实验操作
现象
1
取一定量的甲苯与一定体积一定浓度的高锰酸钾水溶液，混合，振荡
用时10min，紫色褪去
2
在实验1的试剂取量基础上，再加入 18-冠-6，振荡
用时4.5min，紫色褪色
物质
相对分子质量
密度(g/cm3)
沸点(℃)
水溶性
乙酸
60
1.045
118.1
互溶
正丁醇
74
0.80
118.0
可溶
乙酸正丁酯
116
0.882
126.1
微溶
试卷满分：100分
可能用到的相对原子质量：H-1 B-11 C-12 O-16 K-39 Ca-40
第一部分(选择题 共54分)
一、选择题：本大题共18小题，每小题3分，共54分；在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的。
1. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 中子数为18的氯原子：
B. 氧原子核外能量最高的电子云的形状：
C. 甲酸甲酯的结构简式：C2H4O2
D. 碳原子核外电子的轨道表示式：
【答案】B
【解析】
【详解】A．已知Cl为17号元素，且质量数等于质子数加中子数，故中子数为18的氯原子表示为：，A错误；
B．已知O是8号元素，其核外电子排布式为：1s22s22p4，给氧原子核外能量最高能级为2p能级，p能级的电子云的形状为哑铃形，如图所示：，B正确；
C．C2H4O2仅仅是甲酸甲酯的分子式，甲酸甲酯的结构简式为：HCOOCH3，C错误；
D．根据洪特规则可知，碳原子核外电子的轨道表示式为：，D错误；
故答案为：B。
2. 下列说法正确的是
A. 酒精和苯酚可用于杀菌消毒，其消毒原理都是使蛋白质变性
B. 古代织物常以麻、丝、棉为原料，它们的主要成分都是纤维素
C. 热的纯碱溶液可以去除油污，“油污”的主要成分是烃
D. 某气态团簇分子结构如图所示，该气态团簇分子的分子式为EF或FE
【答案】A
【解析】
【详解】A．苯酚和酒精都是通过渗透到细菌体内，使细菌蛋白质变性，从而杀死细菌，A正确；
B．麻、棉的主要成分是纤维素，丝的主要成分是蛋白质，B错误；
C．纯碱的水溶液显碱性，油脂属于酯，不溶于水，但在碱性条件下水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油，油污的主要成分为油脂，C错误；
D．某气态团簇分子结构如图所示，该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4，D错误；
故选A。
3. 下列说法中正确的是
A. 在核磁共振氢谱中有7个吸收峰
B. 通过红外光谱分析不能区分CH3CH2OH和CH3OCH3
C. NH4OCN与CO(NH2)2互为同分异构体，质谱图完全相同
D. 核磁共振氢谱、红外光谱都可用于分析有机物结构
【答案】D
【解析】
【详解】A．颜色相同的为等效氢，在核磁共振氢谱中有3个吸收峰，A错误；
B．红外光谱可确定有机物中官能团及化学键，因此可通过红外光谱分析不能区分CH3CH2OH和CH3OCH3，B错误；
C．NH4OCN与CO(NH2)2互为同分异构体，最大质荷比相同，但由于两者结构不同，因此质谱图不完全相同，C错误；
D．红外光谱仪用于测定有机物的官能团；核磁共振氢谱用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目；质谱法用于测定有机物的相对分子质量，所以核磁共振谱、红外光谱和质谱法的综合运用，可用于分析有机物的结构，D正确；
故选D。
4. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 1ml羟基所含电子数为9NA
B. 23gCH3CH2OH中sp3杂化的碳原子数为NA
C. 常温常压下，28g乙烯和丙烯混合气体中所含原子总数为6NA
D. 1中含σ 键个数为7NA
【答案】D
【解析】
【详解】A．羟基所含的电子数为1+8=9，1ml羟基所含电子数为9NA，A正确；
B．23gCH3CH2OH中sp3杂化的碳原子数为0.5ml×2=1ml，即NA，B正确；
C．常温常压下，乙烯和丙烯的通式CnH2n，混合气体中所含原子总数为2 NA×3=6NA，C正确；
D．1个有3条σ键，配位键有一条，共8条，OH-中含有一条H-O键，共9条，1中含σ 键个数为9NA，D错误；
故选D。
5. 关于 的说法正确的是
A. 分子中有3种杂化轨道类型的碳原子
B. 与Cl2发生取代反应生成5种有机产物
C. 分子的核磁共振氢谱图中共有5组峰
D. 分子中共平面的原子数目最多为14
【答案】A
【解析】
【详解】A．由题干有机物的结构简式可知，分子中-CH3上的碳原子采用sp3杂化，苯环上的碳原子采用sp2杂化，碳碳三键上的碳原子采用sp杂化，即有机物中有3种杂化轨道类型的碳原子，A正确；
B．由题干有机物的结构简式可知，分子中含有6种不同环境的H原子，则其与Cl2发生取代反应生成一氯代物有6种有机产物，还有二氯代物等多氯代物，B错误；
C．由题干有机物的结构简式可知，分子中含有6种不同环境的H原子，分子的核磁共振氢谱图中共有6组峰，C错误；
D．由题干有机物的结构简式可知，分子中所有的碳原子共平面，碳碳三键上的H也一定共平面，甲基上通过旋转可以增加一个H与之共平面，即共平面的原子数目最多为15，D错误；
故答案为：A。
6. 下列关于物质的结构或性质的描述及解释都正确的是
A. 利用“杯酚”可分离C60和C70 ，是因为超分子具有“自组装”特征
B. 干冰的熔点低于SiO2，2个C=O键的键能之和小于4个Si-O键的键能之和
C. 稳定性：H2O>H2S，是由于水分子间存在氢键
D. 酸性：CCl3COOH>CH3COOH，是因为氯原子电负性大，增强了氧氢键的极性
【答案】D
【解析】
【详解】A．杯酚与C70不能形成超分子，杯酚与C60形成超分子，反映了超分子具有“分子识别”的特性，A错误；
B．干冰是分子晶体、分子间靠范德华力维系，SiO2是共价晶体、熔融时需要破坏共价键，由于范德华力小于共价键，所以干冰的熔点低于SiO2，与C=O键的键能无关，B错误；
C．稳定性：H2O＞H2S，是由于水分子中H-O键能大于H-S键，稳定性H-O大于H-S键，分子的稳定性大小与氢键无关，C错误；
D．Cl的电负性较大，吸引电子能力较强，使得三氯乙酸的羧基中羟基极性更大，增强了氧氢键的极性，更易电离出氢离子，则酸性：CCl3COOH>CH3COOH，D正确；
故答案为：D。
7. 下列分离提纯方法不正确的是
A. 乙醇中含有少量水，加生石灰后蒸馏
B. 实验室制乙炔中含有杂质H2S，可用硫酸铜溶液洗气
C. 重结晶法分离提纯苯甲酸(杂质氯化钠)的步骤是加热溶解、趁热过滤、蒸发结晶
D. 除去乙烷中少量的乙烯，通入足量溴水
【答案】C
【解析】
【详解】A．生石灰与水反应生成氢氧化钙，增大与乙醇的沸点差异，蒸馏可分离，A正确；
B．H2S与硫酸铜溶液反应，乙炔不反应，洗气可分离，B正确；
C．苯甲酸在水中溶解度不大，趁热过滤可减少溶解损失，则重结晶的主要步骤依次为：加热溶解→趁热过滤→冷却结晶→过滤，C错误；
D．乙烯与溴水发生加成反应，乙烷不反应，洗气可分离，D正确；
故答案为：C。
8. “医用酒精"和84消毒液”混合，产生QW、Y2X4Z、YX3W等多种物质，已知X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。下列叙述正确的是
A. Y2X4Z中σ键和π键数目之比5：1
B. 简单离子半径：Q+>Z2->X+
C. 氧化物对应水化物的酸性：W＞Y
D. Z与Q形成的常见化合物中阴阳离子个数比1：2
【答案】D
【解析】
【分析】“医用酒精"主要成分使CH3CH2OH，84消毒液”主要成分是NaClO，二者混合反应生成氯化钠、乙醛、一氯甲烷等多种物质，且X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，则X为H、Y为C、Z为O、Q为Na、W为Cl。
【详解】A．1个乙醛CH3CHO分子中含有σ键6个，π键1个，比值为6：1，错误；
B．核外电子数相同核电荷数越大半径越小，故Q+＜Z2-，错误；
C．不是最高价氧化物对应水化物，不能比较，如HClO＜H2CO3，错误；
D．Z与Q形成的常见化合物氧化钠和过氧化钠中阴阳离子个数比都为1：2，正确；
故选D。
9. 下列说法正确的是
A. 甘油醛()和葡萄糖均属于单糖，互为同系物
B. 可命名为2，3，5，5-四甲基-3，3-二乙基己烷
C. 分子式为的芳香烃，若苯环上的一溴代物只有一种(不考虑立体异构)，该烃命名为对二甲苯
D. 糖类、油脂和蛋白质在一定条件下都能发生水解反应
【答案】C
【解析】
【详解】A．甘油醛()是最简单的糖，不能水解，属于单糖，葡萄糖也属于单糖，二者分子中羟基数目不一样，不互为同系物，A错误；
B．根据系统命名法可知，的主链上有6个碳原子，4、5号碳原子上有1个甲基，2号碳原子上有2个甲基，3号碳原子上有2个乙基，命名为：2，2，4，5-四甲基-3，3-二乙基己烷，B错误；
C．分子式为的芳香烃，若苯环上的一溴代物只有一种(不考虑立体异构)，则结构高度对称，两个甲基在对位该烃命名为对二甲苯，C正确；
D．糖类中的单糖不能水解，D错误；
故选C。
10. 下列方案设计、现象和结论都正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．蔗糖水解后先加氢氧化钠溶液将溶液调节至碱性，再加入适量新制Cu(OH)2悬浊液并加热，A错误；
B．苯酚与少量溴水反应生成三溴苯酚易溶于苯酚，则不出现白色沉淀，B错误；
C．卤代烃水解后先加稀硝酸将溶液调节至酸性，再加入硝酸银，C错误；
D．做这组对比实验，实验方案正确，若只有甲苯中紫红色褪色，说明甲苯中侧链甲基已经被氧化，甲基变得活泼则说明苯款对甲基有影响，D正确；
故选D。
11. 由有机化合物经三步合成的路线中，不涉及的反应类型是
A. 取代反应B. 消去反应C. 加成反应D. 氧化反应
【答案】C
【解析】
【详解】由结构简式可知，在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成，铜做催化剂条件下，与氧气共热发生催化氧化反应生成，浓硫酸作用下共热发生消去反应生成，则制备过程中不涉及的反应类型为加成反应，故选C。
12. 利用下列装置(夹持装置略)进行实验，不能达到相应实验目的的是
A. 装置甲：乙醇在浓硫酸的作用下，加热到制取乙烯
B. 装置乙：苯与溴在催化下制备溴苯并验证有生成
C. 装置丙：用乙酸乙酯萃取溴水中的溴，分液时从上口倒出有机层
D. 装置丁：用电石与水反应制取乙炔并验证乙炔具有还原性
【答案】B
【解析】
【详解】A．乙醇在浓硫酸的作用下，加热到发生消去反应生成乙烯，故A能达到实验目的；
B．苯与溴在催化下制备溴苯，生成的HBr和硝酸银反应生成淡黄色溴化银沉淀，但是溴具有挥发性，溴也可以和硝酸银反应，需要排除溴的干扰，不可验证有生成，故B不能达到实验目的；
C．乙酸乙酯密度小于水、难溶于水，在上层，用乙酸乙酯萃取溴水中的溴，分液时从上口倒出有机层，故C能达到实验目的；
D．电石与水反应生成乙炔，用硫酸铜溶液除去硫化氢等杂质，乙炔使酸性高锰酸钾溶液褪色，可验证乙炔具有还原性，故D能达到实验目的；
答案选B。
13. 山萘酚(Kaempf erl)结构如下图所示，且大量存在于水果、蔬菜、豆类、茶叶中，具有多种生物学作用，如抗氧化、抑制肿瘤生长及保护肝细胞等作用。下列有关山萘酚的叙述正确的是 ( )
A. 结构式中含有羟基、醚键、酯基、碳碳双键
B. 可发生取代反应、水解反应、加成反应
C. 可与NaOH反应，不能与NaHCO3反应
D. 1 ml山萘酚与溴水反应最多可消耗4 ml Br2
【答案】C
【解析】
【详解】A、结构式中含有2个苯环和羟基、醚键、羰基、碳碳双键，A错误；
B、该物质不能发生水解反应，B错误；
C、酚羟基有酸性，可与NaOH反应，碳酸的酸性比苯酚的强，所以不能与NaHCO3反应，C正确；
D、1ml山萘酚与溴水反应最多可消耗5ml Br2，D错误。
答案选C。
14. 下列化学方程式书写不正确的是
A. 苯与液溴反应：
B. 油脂的皂化反应：
C. 麦芽糖在稀硫酸作用下水解：(麦芽糖)(葡萄糖)
D. 苯酚浊液中加碳酸钠溶液后变澄清：2 2
【答案】D
【解析】
【详解】A．苯和液溴反应生成溴苯和HBr，化学方程式为 +HBr，故A正确；
B．油脂在碱溶液中发生水解生成甘油和高级脂肪酸钠，化学方程式为： ，故B正确；
C．麦芽糖在稀硫酸作用下水解生成葡萄糖，化学方程式为：(麦芽糖)(葡萄糖)，故C正确；
D．由于碳酸的酸性强于苯酚，苯酚浊液中加碳酸钠溶液后变澄清生成苯酚钠和碳酸氢钠，化学方程式为：2 2 +NaHCO3，故D错误；
故选D。
15. 下列反应得到相同的产物，相关叙述错误的是
①
②
A. 产物分子中所有碳原子共平面
B. ①的反应类型为取代反应
C. 反应②是合成酯的方法之一
D. 产物的化学名称是乙酸异丙酯
【答案】A
【解析】
【详解】A．乙酸异丙酯分子中含有4个饱和的碳原子，其中异丙基中存在着一个饱和碳原子连接两个饱和碳原子和一个乙酰氧基，类比甲烷的正四面体结构可知，乙酸异丙酯分子中的所有碳原子不可能共平面，A错误；
B．反应①为乙酸和异丙醇在酸的催化下发生酯化反应生成了乙酸异丙酯和水，因此，①的反应类型为取代反应，B正确；
C．反应②为乙酸和丙烯发生加成反应生成乙酸异丙酯，该反应的原子利用率为100%，因此，该反应是合成酯的方法之一，C正确；
D．两个反应的产物是相同的，从结构上看，该产物是由乙酸与异丙醇通过酯化反应生成的酯，故其化学名称是乙酸异丙酯，D正确；
故选A。
16. 茚地那韦被用于新型冠状病毒肺炎的治疗，其结构简式如图所示(未画出其空间结构)。下列说法正确的是
A. 茚地那韦属于芳香烃
B. 茚地那韦在碱性条件下完全水解，最终可生成三种有机物
C. 茚地那韦的分子式为C34H40O4N5
D. 虚线框内的所有碳原子均处于同一平面
【答案】B
【解析】
【详解】A．茚地那韦分子中除含C、H元素外，还含有O、N元素，所以不属于芳香烃，A不正确；
B．茚地那韦分子中含有2个酰胺基，在碱性条件下可发生完全水解，且水解的产物都不相同，所以最终可生成三种有机物，B正确；
C．茚地那韦分子中含有36个C原子、47个H原子、4个O原子、5个N原子，分子式为C36H47O4N5，C不正确；
D．虚线框中的五元环上含有饱和碳原子，具有甲烷的四面体结构，因此虚线框内的所有碳原子不可能处于同一平面，D不正确；
故选B。
17. 某同学对甲苯与高锰酸钾水溶液反应速率做了如下两个实验探究：
下列有关说法不正确的是
A. 冠醚实现了水相与有机相间物质转移
B. K+与冠醚形成的超分子可溶于甲苯
C. 18-冠-6合钾离子中所有非氢原子可以位于同一平面
D. 实验1反应速率小的原因是高锰酸钾与甲苯接触不充分
【答案】C
【解析】
【详解】A． K+与冠醚形成超分子，这种超分子可溶于甲苯，加入冠醚中的钾离子因静电作用将高锰酸根离子带入烯烃中，即冠醚实现了水相与有机相间物质转移，A正确；
B．K+与冠醚形成超分子，这种超分子可溶于甲苯，加入冠醚中的钾离子因静电作用将高锰酸根离子带入烯烃中，增大反应物的接触面积，提高氧化效果，B正确；
C．由题干18-冠-6分子结构简式可知，18-冠-6合钾离子中存在sp3杂化碳原子，故不可能所有非氢原子可以位于同一平面，C错误；
D．实验由于高锰酸钾不溶于甲苯，氧化剂高锰酸钾与还原剂甲苯接触不充分，导致褪色时间较长，反应速率较小，D正确；
故答案为：C。
18. 2021年Benjamin List和Dave MacMillan因不对称有机催化获得诺贝尔化学奖。脯氨酸可以催化羟醛缩合反应，其反应历程如图所示。下列说法错误是
A. 脯氨酸能够降低反应的活化能
B. 有机物⑤和⑥均含有手性碳原子
C. 反应过程中存在极性键和非极性键的断裂和生成
D. 若原料用丙醛和苯甲醛，则产物为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，脯氨酸是总反应的催化剂，能够降低反应的活化能，A正确；
B．手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的C原子，根据化合物⑤和⑥结构简式可知⑥中羟基连接的C原子为手性C原子；⑤中羟基连接的C原子及羧基连接的C原子为手性C原子，因此有机物⑤和⑥均含有手性碳原子，B正确；
C．由图可知，反应过程中存在碳氢、氮氢、碳氧等极性键和碳碳非极性键的断裂，也存在碳氢、氮氢、碳氧等极性键和碳碳非极性键的形成，C正确；
D．根据总反应方程式CH3COCH3+RCHO→RCH(OH)CH2COCH3可知：醛基和含有羰基的有机化合物中的甲基或亚甲基能发生加成反应。如果原料用丙醛和苯甲醛，则产物为，D错误；
故选D。
第二部分(非选择题 共46分)
二、填空题：本大题共3小题，共46分。
19. 蜂胶是一种天然抗癌药，主要活性成分为咖啡酸苯乙酯(I)。合成化合物Ⅰ的路线如下：
已知：①
②RCHO+HOOCCH2COOHRCH=CHCOOH
③ 当羟基与双键碳原子相连时，易发生转化：RCH=CHOH→ RCH2CHO
请回答下列问题：
（1）A的化学名称为___________，B→C的反应类型是___________。
（2）化合物D中含氧官能团的名称是___________。
（3）写出由G→H的化学方程式___________。
（4）化合物W与E互为同分异构体，两者所含官能团种类和数目完全相同，且苯环上有3个取代基，则W可能的结构有___________种(不考虑顺反异构)，其中核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢，峰面积比为2：2：1：1：1：1，写出一种符合要求的W的结构简式___________。
（5）参照上述合成路线，设计由CH3CH=CH2和HOOCCH2COOH为原料，制备CH3CH2CH=CHCOOH 的合成路线(无机试剂任选)___________。
【答案】（1） ①. 对羟基苯甲醛(4—羟基苯甲醛) ②. 取代反应
（2）醚键、羧基 （3）+NaOH+NaBr
（4） ①. 11 ②. 或
（5）
【解析】
【分析】A到B发生的是已知①的反应，结合C的结构简式可推知B的结构简式为，B发生取代反应生成C；C到D发生的是已知②的反应，由C的结构可推出D的结构简式为，F和HBr在过氧化物存在的条件下发生加成反应生成G，G的结构简式为，G水解生成H（），H为醇，E为羧酸，在浓硫酸加热条件下E和H发生酯化反应生成I，由I的结构可推知E的结构简式为，D到E为取代反应。
【小问1详解】
化合物A的名称是：对羟基苯甲醛(4—羟基苯甲醛)；B到C是-OCH3转化为-OH，属于取代反应；
【小问2详解】
D的结构简式为，含氧官能团的名称是醚键、羧基
【小问3详解】
G为，H为，化学方程式：+NaOH+NaBr；
【小问4详解】
化合物W与E（）互为同分异构体，两者所含官能团种类和数目完全相同，且苯环上有3个取代基，三个取代基为-OH、-OH、-CH=CHCOOH，或者为-OH、-OH、-C(COOH)=CH2，2个-OH有邻、间、对3种位置结构，对应的另外取代基分别有2种、3种、1种位置结构（包含E），故W可能的结构有（2+3+1）×2-1=11种，其中核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢，峰面积比为2：2：1:1：1：1，符合要求的W的结构简式为：、；
【小问5详解】
CH3CH=CH2与HBr在过氧化物条件下反应生成CH3 CH2CH2Br，然后碱性条件下水解生成CH3 CH2 CH2OH，再发生氧化反应生成CH3CH2CHO，最后与HOOCCH2COOH在吡啶、加热条件下反应得到CH3CH2CH=CHCOOH，合成路线流程图为；
20. 乙酸正丁酯(CH3COOCH2CH2CH2CH3)在香料、色谱分析、塑料加工、制药等领域中均有广泛应用。实验室中按照下列流程制取乙酸正丁酯并测定其结构。有关物质的部分性质如下表：
Ⅰ．用如图所示装置合成乙酸正丁酯粗产品
将0.25ml乙酸、0.25ml正丁醇、3～4滴浓硫酸依次加入A中，混匀后投入沸石，接通冷却水，加热至反应完全，得到乙酸正丁酯粗产品。
（1）仪器A的名称是___________；冷却水由___________(填a或b)通入更合理。
（2）制备乙酸正丁酯的化学方程式为___________。
（3）从平衡移动的角度分析，分水器的作用是___________；步骤Ⅰ中判断反应终点的依据是___________。
Ⅱ．通过下列步骤精制粗产品
（4）操作1的名称是___________；饱和溶液的作用___________、___________以及降低乙酸正丁酯的溶解度便于分层。
（5）下列各组物质的分离或提纯过程也需要用到“操作2”的是___________(填字母)。
A. 除去乙烷气体中的乙烯B. 除去苯甲酸中的氯化钠
C. 分离邻二甲苯和水D. 分离三氯甲烷和四氯化碳
（6）通过上述步骤最终获得乙酸正丁酯18.56g，则乙酸正丁酯的产率为___________。
Ⅲ．对产品进行测定
（7）为测定乙酸正丁酯的键长、键角等分子结构信息，可采用的方法是___________。
【答案】（1） ①. 圆底烧瓶 ②. b
（2）
（3） ①. 将水分离出体系，促进平衡向正反应方向移动，进而提高酯的产率 ②. 分水器中的水层量不再增加
（4） ①. 分液 ②. 除去乙酸 ③. 溶解正丁醇 （5）D
（6）64％或0.64
（7）X-射线衍射法
【解析】
【分析】过量的冰醋酸和正丁醇加入圆底烧瓶中，再加入浓硫酸小火加热，冰醋酸和正丁醇在浓硫酸的催化作用下发生酯化反应生成乙酸正丁酯和水，生成的水蒸气进入分水器冷凝回流，乙酸正丁酯冷凝回流在水的表面，水从分水器下口放出，能促进酯化反应正向进行，提高酯的产率，据此分析答题。
【小问1详解】
仪器A的名称是圆底烧瓶，冷却水应该从下端进上端出，冷却水从b端进；
【小问2详解】
制备乙酸正丁酯的方程式为；
【小问3详解】
由于酯化反应是可逆反应，将水分离出体系，促进平衡向正反应方向移动，进而提高酯的产率；步骤Ⅰ中判断反应终点的依据是分水器中的水层量不再增加；
【小问4详解】
粗产品用饱和碳酸钠溶液洗涤后经过分液得到有机层和水层，操作1是分液，碳酸钠的作用是除去乙酸，溶解乙醇降低酯的溶解度；
【小问5详解】
操作2是互溶的液体和液体的分离，是蒸馏，除去乙烷气体中的乙烯用洗气，除去苯甲酸中的氯化钠是固液分离用过滤，分离邻二甲苯和水是互不相溶的两种液体分离用分液，分离三氯甲烷和四氯化碳是两种互溶的液体的分离用蒸馏，因此用到操作2 是D；
【小问6详解】
0.25ml乙酸、0.25ml正丁醇反应理论上生成0.2ml的乙酸正丁酯，理论上质量应该是0.25×116g/ml=29g，乙酸正丁酯的产率=；
【小问7详解】
通过X-射线衍射法可以测定物质的键长角，因此测定乙酸正丁酯的键长、键角等分子结构的方法是X-射线衍射法。
21. 硼、钾和硒(Se)在化工行业中有重要用途，请回答下列问题。
（1）X是一种抗癌新药，其结构如下：
①X中含有硒，基态硒原子简化的核外电子排布式为___________。基态O2-中含有___________不同空间运动状态的电子。
②关于化合物X，下列说法正确的是___________。
A．碳、硒元素的杂化方式均为sp3
B．元素电负性大小O>N>Se>H
C．能量最低的激发态N原子的电子排布式：1s22s22p23p1
D．该新药中有8种不同化学环境的碳
（2）六方氮化硼的结构与石墨相似(如图所示)，具有层状结构，可作高温润滑剂，但不导电。该晶体中存在的作用力类型有___________，六方氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为___________。
（3）某化合物晶体晶胞结构如图所示，该立方晶胞边长为apm。该晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有___________个，晶体的密度为___________g/cm3(列出计算式，用NA表示阿伏加德罗常数)。
（4）磷化硼BP的晶胞如图1所示：(大球为P，小球为B)沿虚线(晶胞的体对角线)方向的投影如图2所示，已经画出了部分P原子的位置，请你在图3中画出4个B原子的位置(用空心圆圈表示)__________。
【答案】（1） ①. [Ar]3d104s24p4 ②. 5 ③. BD
（2） ①. 共价键和分子间作用力(或范德华力) ②. 平面三角形
（3） ①. 8 ②.
（4）
【解析】
【小问1详解】
①Se的原子序数为34，Se原子核外有34个电子，基态Se原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4或[Ar] 3d104s24p4；基态硒原子简化的核外电子排布式为[Ar] 3d104s24p4；
基态O2-中含有电子排布式为1s22s22p6，含有5种不同空间运动状态的电子；
②A．X中碳的杂化方式有sp3、sp2，硒元素的杂化方式为sp3，A项错误；
B．元素的非金属性越强，元素的电负性越大，元素电负性由大到小的顺序为O＞N＞Se＞H，B项正确；
C．基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，由于能量2p＜3s＜3p，能量最低的激发态N原子的核外电子排布式为1s22s22p23s1，C项错误；
D．该新药结构对称（如图中红线为对称轴），有8种不同化学环境的碳，D项正确；
答案选BD；
【小问2详解】
B和N都是非金属元素，以共价键结合，层和层之间存在分子间作用力，由图可知，一个B原子与3个N原子相连，B原子孤对电子对数==0，键电子对数==3，价层电子对数=3+0=3，B原子以sp2杂化，且没有孤对电子，所以构型为平面三角形，故答案为: 共价键和分子间作用力(或范德华力)；平面三角形；
小问3详解】
在该晶胞中，K+处于8个顶点，Ca2+处于体心，则该晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有8个；根据“均摊法”，该晶胞中含K+：8×=1，Ca2+：1，B：12×=6，C：12×=6，1个晶胞的质量为g=g，晶胞的体积为(apm)3=a3×10-30cm3，晶体的密度为= g/cm3；
【小问4详解】
根据磷化硼的晶胞结构图，沿着体对角线方向的投影为 (图中虚线圆圈表示P 原子的投影，实线圆圈为B 原子的投影，其中P原子半径比B大，故答案为。方案设计
现象和结论
A
取2mL20%的蔗糖溶液于试管中，加入适量稀H2SO4后水浴加热5min；再加入适量新制Cu(OH)2悬浊液并加热
若没有生成砖红色沉淀，则蔗糖在酸性水溶液中稳定
B
向盛有过量苯酚浓溶液试管里滴加少量溴水，观察现象
生成白色沉淀，证明存在酚羟基
C
取2mL卤代烃样品于试管中，加入5mL20%KOH水溶液混合后加热，再滴加AgNO3溶液
若产生的沉淀为白色，则该卤代烃中含有氯元素
D
取两支试管各加入等量的苯和甲苯，分别加入几滴等量的酸性KMnO4溶液
加入甲苯中的溶液褪色，加入苯中的溶液不褪色，说明苯环对甲基有影响，使甲基更易被氧化
实验
实验操作
现象
1
取一定量的甲苯与一定体积一定浓度的高锰酸钾水溶液，混合，振荡
用时10min，紫色褪去
2
在实验1的试剂取量基础上，再加入 18-冠-6，振荡
用时4.5min，紫色褪色
物质
相对分子质量
密度(g/cm3)
沸点(℃)
水溶性
乙酸
60
1.045
118.1
互溶
正丁醇
74
0.80
118.0
可溶
乙酸正丁酯
116
0.882
126.1
微溶
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