浙江省杭州第二中学2024-2025学年高二上学期期末考试化学试题 含解析

这是一份浙江省杭州第二中学2024-2025学年高二上学期期末考试化学试题 含解析，共22页。试卷主要包含了非选择题等内容，欢迎下载使用。
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共 100 分，考试时间 90 分钟。
第Ⅰ卷
一、选择题Ⅰ(本大题共 20 小题，1~12 每小题 2 分，13~20 每小题 3 分，共 48 分。每个小题
列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1. 下列各组物质中，是极性分子的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．CH4 中含有极性键，CH4 正四面体结构，正负电荷的重心重合，电荷分布均匀，是非极性分子，
A 错误；
B． 含有极性键， 是 V 形结构，电荷的分布是不均匀，不对称的，是极性分子，B 正确；
C． 含有非性键， 是正四面体结构，正负电荷的重心重合，电荷分布均匀，是非极性分子，C 错误；
D．CO2 含有极性键，CO2 是直线形，正负电荷的重心重合，电荷分布均匀，是非极性分子，D 错误；
故选 B。
2. 下列晶体中不属于原子晶体的是
A. 干冰 B. 金刚砂 C. 金刚石 D. 水晶
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】干冰即二氧化碳，属于分子晶体，不属于原子晶体。金刚砂、金刚石、水晶为原子晶体，答案选 A。
3. 下列有机物属于醇类 是
A. B.
C. D.
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【答案】B
【解析】
【分析】醇：羟基是与链烃基上碳原子相连，据此分析；
【详解】A．无羟基，不属于醇，A 错误；
B．羟基与链烃基 C 相连，属于醇，B 正确；
C．羟基与 N 原子相连，不属于醇，C 错误；
D．羟基与苯环相连，属于酚，D 错误；
故选 B。
4. 下列有关氢键的说法不正确的是
A. “X—H…Y”三原子不在一条直线上时，也能形成氢键
B. 接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值大于 18
C. 比 稳定是因为水分子间存在氢键
D. 氢键键长一般定义为 X—H…Y 的长度，而不是 H…Y 的长度
【答案】C
【解析】
【详解】A．氢键是一种分子间作用力，是由已经与电负性很大的原子形成共价键的原子（如水分子中的氢）
与另一个电负性很大的原子（如水分子中的氧）之间的作用力。氢键具有方向性，但并非严格要求三个原
子共线，“X—H…Y”三原子不在一条直线上时，也能形成氢键，故 A 正确；
B．接近沸点时，水蒸气分子间通过氢键形成缔合分子，导致测得的相对分子质量偏大，故 B 正确；
C．氢键影响的是物理性质（如沸点），而热稳定性（化学性质）由分子内 O-H 键的强度决定。O 的电负性
比 S 大，O-H 键键能更高，且 O-H 键键长比 S-H 键长短，因此 更稳定，与氢键无关，故 C 错误；
D．根据高中化学教材定义，氢键键长定义为 X 原子中心到 Y 原子中心的距离（即 X—H…Y 的总长度），
而非仅 H…Y 的距离，故 D 正确；
故选 C。
5. 下列表示正确的是
A. 的电子式： B. 中共价键的电子云图：
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C. 的空间填充模型： D. 新戊烷的键线式：
【答案】C
【解析】
【详解】A． 各原子均满足 8 电子稳定结构，电子式为： ，A 错误；
B．Cl2 中的共价键是由 2 个氯原子各提供 1 个未成对电子的 3p 原子轨道重叠形成的，共价键电子云图为：
，B 错误；
C． 的中心原子 N 形成 3 个σ键和 1 个孤电子对，为 sp3 杂化， 为三角锥形，空间填充模型：
，C 正确；
D． 的结构简式为 CH3CH2CH(CH3)2，名称为异戊烷，新戊烷的键线式为 ，D 错误；
故选 C。
6. 下列各组物质发生变化时，克服的粒子间作用力种类相同的是
A. 水和乙醇沸腾 B. 味精(谷氨酸钠)和蔗糖溶解在水中
C. 石英和岩盐(NaCl)熔化下 D. 碘和钨升华
【答案】A
【解析】
【详解】A．水和乙醇沸腾时，均由液态变为气态，且两者均为分子晶体，液态时主要依靠分子间作用力(包
括氢键)维持，因而沸腾时克服的作用力均为分子间作用力(氢键属于分子间作用力的范畴)，A 符合题意；
B．味精(谷氨酸钠)是离子晶体，溶解时需克服离子键，解离为钠离子和谷氨酸根离子，而蔗糖是非电解质，
溶解时仅需克服分子间作用力，两者作用力种类不同，B 不符合题意；
C．石英( )为共价晶体，熔化时需破坏共价键；岩盐(NaCl)为离子晶体，熔化时需克服离子键，两者作
用力种类不同，C 不符合题意；
D．碘升华时克服分子间作用力，而钨(金属晶体)升华时需破坏金属键，两者作用力种类不同，D 不符合题
意；
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故选 A。
7. 下列有关实验说法不正确的是
A. 图①装置可用于过滤，且玻璃棒紧贴三层滤纸处
B. 图②装置分离 时上层液体从上口倒出
C. 图③的装置可用于乙醇与浓硫酸加热反应制乙烯
D. 图④装置可以用于蒸馏分离二氯甲烷(沸点 40℃)和四氯化碳(沸点 77℃)
【答案】D
【解析】
【详解】A．图①装置可用于过滤，且玻璃棒紧贴三层滤纸处，以免戳破滤纸，A 正确；
B．分液时，下层液体下口放出，上层液体上口倒出，B 正确；
C．图③的装置可用于乙醇与浓硫酸加热反应制乙烯，需要迅速升温至 170℃，温度计要伸入液面以下，C
正确；
D．蒸馏时温度计水银球应在蒸馏烧瓶支管口处，D 错误；
故选 D。
8. 甲酸乙酯和乙酸甲脂分别用下列仪器检测，结果基本相同的是
A. 元素分析仪 B. 红外光谱仪 C. X 射线衍射仪 D. 核磁共振仪
【答案】A
【解析】
【详解】A．甲酸乙酯(HCOOCH2CH3)和乙酸甲酯(CH3COOCH3)的分子式均为 C3H6O2，元素种类和含量完
全相同，因此元素分析结果相同，A 符合题意；
B．两者虽均含酯基(—COO—)，但甲酸乙酯的羰基(HCOO—)与乙酸甲酯的羰基(CH3COO—)周围基团不同，
导致红外吸收峰位置存在差异，B 不符合题意；
C．X 射线衍射反映分子排列的晶体结构，二者分子结构不同(如取代基差异)，晶体结构必然不同，结果不
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同，C 不符合题意；
D．甲酸乙酯中甲酸部分的 H(单峰）与乙基(—CH2CH3)的 H(多重峰)，与乙酸甲酯中两个不同环境的甲基 H
(均为单峰)氢谱图明显不同，D 不符合题意；
故选 A。
9. 下列事实从能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释的是
A. 苯酚能与 显色而乙醇不能
B. 苯酚能与溴水迅速反应而苯与液溴反应需要加入催化剂
C. 甲苯能使酸性 溶液褪色而甲烷不能
D. 乙烯能发生加成反应而乙烷不能
【答案】BC
【解析】
【详解】A．显色反应是酚羟基的特征性质，源于羟基直接连在苯环上形成的共轭结构，但此性质主要归因
于羟基自身的结构变化，而非不同基团间的相互作用，故 A 错误；
B．苯酚中的羟基（-OH）作为邻对位活化基团，增强了苯环的电子密度，使其更容易发生亲电取代反应（生
成三溴苯酚）。这一现象体现了羟基与苯环之间的相互作用（羟基活化苯环），属于基团间的相互影响，故 B
正确；
C．甲苯中的苯环通过共轭效应活化甲基（ ），使其侧链的 C-H 键更易被氧化为羧酸（-COOH）。此
现象是苯环与甲基之间的相互作用（苯环活化甲基）导致的，属于基团间的相互影响，故 C 正确；
D．乙烯的加成反应由双键（官能团本身的性质）决定，与基团间的相互作用无关，故 D 错误；
故选 BC。
10. 已知 X、Y、Z、W、M、Q 是原子序数依次增大的前四周期元素。其中 X 是宇宙中含量最多的元素；Y
元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同；Z 元素原子的价层电子排布式为 ；W
元素原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子；M 与 W 的最高能层数相同，但其价
层电子数等于其电子层数。Q 元素基态原子是第四周期单电子最多的。下列说法正确的是
A. 第一电离能：
B. 电负性：
C. 原子半径：
D. 第四周期与 Q 最外层电子数相同的原子还有两种
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+【答案】D
【解析】
【分析】X：宇宙中含量最多的元素为氢(H)；
Y：最高能级(p 轨道)的每个轨道均有 1 个电子且自旋相同，对应氮(N)；
Z：价层电子排布为 ，由原子序数推断， 时为 ，对应氧(O)；
W：电子云形状为 s 和 p，最外层仅 1 个自旋方向单一的电子，对应钠(Na， )；
M：与 W 同最高能层(第三层)，价层电子数等于电子层数(3)，则为铝(Al)；
Q：第四周期单电子最多，基态为 ，对应铬(Cr)。
【详解】A．钠比氢容易失去电子，则第一电离能： ，A 错误
B．非金属性越强，电负性越大，则电负性： ，B 错误；
C．电子层数越多，半径越大，电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，则原子半径：
，C 错误；
D．第四周期与 Q(Cr)最外层电子数相同的还有 K 和 Cu ，共两种，D 正确；
故选 D
11. 已知烯烃与 可发生多种加成反应，则 与 发生 加成反应的产物
可能有多少种(不考虑立体异构体)
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】B
【解析】
【详解】 与 发生 加成反应的产物理论上最多有，
，共四种；
故选 B。
12. 针对如图所示的乙醇分子结构，下列说法不正确的是
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A. 与乙酸、浓硫酸共热时，②键断裂
B. 与钠反应时，①键断裂
C. 与浓硫酸共热至 170℃时，②、④键断裂
D. 在 Ag 催化下与 O2 反应时，①、③键断裂
【答案】A
【解析】
【详解】A．乙醇与乙酸和浓硫酸共热时发生酯化反应生成乙酸乙酯，反应中醇脱去羟基上的 H 原子，故
①键断裂，A 错误；
B．乙醇与 Na 反应生成乙醇钠，反应中醇脱去羟基上的 H 原子，故①键断裂，B 正确；
C．乙醇与浓硫酸共热至 170℃时生成乙烯和水，反应中醇脱去羟基和羟基所在碳原子相邻碳原子上的氢原
子，故②、④键断裂，C 正确；
D．乙醇在 Ag 做催化剂的时候与氧气发生催化氧化反应生成乙醛，反应中醇脱去羟基上的 H 和与羟基相连
碳原子上的 H 原子，故①、③键断裂，D 正确；
故答案选 A。
13. 当某实验小组设计的 晶体制备实验方案如下：
胆矾晶体 蓝色溶液 深蓝色溶液
晶体
下列说法不正确的是
A. 形成深蓝色溶液说明与 的配位能力：
B. 加入乙醇的目的是减小 的溶解度
C. 为促进晶体析出可以用玻璃棒摩擦试管内壁
D. 含有 键的数量为
【答案】D
【解析】
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【详解】A．蓝色溶液中是 ，形成深蓝色溶液中是 ，说明与 的配位能
力： ，A 正确；
B．加入乙醇的目的是降低溶剂极性，减小 的溶解度，从而析出晶体，B 正确；
C．玻璃棒摩擦试管内壁可以形成晶核，促进晶体析出，C 正确；
D． 分子中含有 3 个 键，配位键也是 键， 含有 键的数量为 ，D 错误；
故选 D。
14. 下列有关晶体的说法不正确的是
A. 干冰晶体中，每个 周围紧邻 12 个
B. 氯化钠晶体中，每个 周围紧邻且距离相等的 共有 6 个
C. 金刚石为三维骨架结构，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有 6 个碳原子
D. 金属晶体的电导率随温度升高而降低与自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞有关
【答案】B
【解析】
【详解】A．干冰晶体是面心立方结构，每个 周围紧邻 12 个 ，A 正确；
B．氯化钠晶体中，每个 周围紧邻且距离相等的 位于面心，共有 12 个，B 错误；
C．金刚石为三维骨架结构，每个碳原子能形成 4 个共价键，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有 6
个碳原子，C 正确；
D．温度升高时，金属晶体中金属原子的振动加剧，自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞，阻碍了自
由电子的定向移动，导致电导率降低，D 正确；
故答案选 B。
15. 物质微观结构决定宏观性质，进而影响用途。下列结构或性质不能解释其用途的是
选项 结构或性质 用途
A 壁虎仿生胶带上覆盖几十万条纤细纳米级长纤维 该仿生胶带可用作新型黏着材料
B 聚乙炔存在共轭大 键体系 聚乙炔可作为导电高分子材料
C 向水中加入乙二醇能显著提高液体沸点 乙二醇可作为汽车防冻液
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D 离子液体由带电荷的阴阳离子组成 离子液体可用作不易挥发的新型溶剂
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．壁虎胶带的纳米级纤维通过增大接触面积增强范德华力，可用作新型黏着材料，A 正确；
B．聚乙炔的共轭大π键使电子能自由移动，因而可作为导电高分子材料，B 正确；
C．乙二醇可作为汽车防冻液，是因为乙二醇加入水中能降低凝固点，C 错误；
D．离子液体的强离子间作用力(库仑力)使其难挥发，因而可用作不易挥发的新型溶剂，D 正确；
故选 C。
16. 结构决定物质性质是研究化学的重要方法，下列对结构与性质的描述不正确的是
A. ①属于超分子的一种，冠醚空腔的直径大小不同，可用于识别特定的碱金属离子
B. ②中在纯金属中加入其它元素，使原子层之间的相对滑动变得困难导致合金的硬度变大
C. ③中烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基向内疏水基向外的胶束，而用作表面活性剂
D. ④中石墨晶体是层状结构，每个碳原子配位数为 3，属于混合晶体，熔沸点高
【答案】C
【解析】
【详解】A．①属于超分子的一种，冠醚空腔的直径大小不同，超分子具有分子识别特征，可用于识别特定
的离子，A 项正确；
B．在纯金属中加入其他元素会使合金中原子层错位滑动变得更困难，从而提高合金硬度，B 项正确；
C．表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束，由于油污等污垢是疏水的，全被包裹在
胶束内，从而达到去污效果。烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基向外疏水基向内的胶束，C 项错误；
D．石墨晶体中每个碳原子以 sp²杂化方式与同层其他碳原子形成平面网状结构，每个碳原子的配位数为 3，
碳原子之间形成的共价键键长较短，键能较大，因此石墨熔点很高。石墨层间则通过范德华力相互作用，
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同时石墨有类似金属晶体的导电性，因此可视作“混合晶体”，D 项正确；
答案选 C。
17. 有机物 A 经元素分析仪测得只含碳、氢、氧 3 种元素，质谱和核磁共振氢谱示意图如下。下列关于 A
的说法正确的是
A. 有机物 A 可与 反应生成
B. 有机物 A 易与溴水反应使其褪色
C. 有机物 A 与乙二醇为同系物
D. 质荷比 45 的峰对应的碎片可能为
【答案】D
【解析】
【分析】由质谱图中质荷比最大为 46 可知有机物 A 的相对分子质量为 46，由核磁共振氢谱有三个峰值并
且峰值比为 1:2:3 可知有机物 A 中有 3 种化学环境的氢，其原子个数比为 1:2:3，所以该有机物为 CH3CH2OH，
以此作答。
【详解】A．乙醇与 不反应，故 A 错误；
B．乙醇与溴水不反应，不能使溴水褪色，故 B 错误；
C．乙醇中有 1 个羟基，乙二醇中有 2 个羟基，两个有机物中官能团的数目不同，所以不互为同系物，故 C
错误；
D． 的相对式量为 45，质荷比 45 的峰对应的碎片可能为 ，故 D 正确；
故选 D。
18. 下列说法正确的是
A. 当晶体颗粒小至纳米量级，熔点会下降。晶体颗粒小于 200nm 时，晶粒越小，熔点越低
B. 离子晶体中的离子半径越大，离子间存在的离子键越强，使离子晶体的硬度更大
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C. 当液态水温度从 0℃升高至 4℃时，由于热运动加剧，分子间距离加大，密度渐渐减小
D. 对石英玻璃进行 X 射线衍射可以得到分立的斑点
【答案】A
【解析】
【详解】A．当晶体颗粒小至纳米量级时，会出现一些与宏观晶体不同的性质，其中之一就是熔点会下降，
一般来说，晶体颗粒小于 200nm 时，晶粒越小，表面原子所占比例越大，表面能越高，晶格缺陷增多，破
坏晶格所需的能量降低，因此熔点越低，A 正确；
B．离子晶体的电荷越高，离子半径越小，离子键越强，熔点、沸点越高，硬度越大，B 错误；
C．当液态水温度从 0℃升高至 4℃时，体积减小，密度增大，C 错误；
D．石英玻璃是非晶体，非晶体没有规则的晶格结构，在进行 X 射线衍射时，得到的衍射图样是弥散的，
而不是分立的斑点。只有晶体才有规则的晶格结构，对其进行 X 射线衍射可以得到分立的斑点，D 错误；
故选 A。
19. 根据观察到的相关现象，下列实验方案设计和结论均正确的是
选项 实验方案 现象 结论
将电石与饱和食盐水反应产生的
溶液紫色 电石与饱和食盐水反应 A
气体通入酸性 溶液中 生成了乙炔
褪去
结合 的能力：
向 溶液中滴
B 生成白色沉淀
加 2～3 滴浓盐酸
碘在浓 KI 溶液中的溶解
分层，下层由紫红色 往碘的 溶液中加入等体积
C 变为浅粉红色，上层 能力大于 中的溶解
浓 KI 溶液，振荡
呈棕黄色
能力
向苯酚的苯溶液中滴加几滴浓溴 在苯中苯酚不与 反 D 未出现白色沉淀
水
应生成 2，4，6-三溴苯酚
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
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【解析】
【详解】A．电石与饱和食盐水反应产生的气体中除了乙炔，还可能含有硫化氢等杂质气体，硫化氢也能使
酸性 溶液褪色，所以不能仅根据 溶液紫色褪去就得出电石与饱和食盐水反应生成了乙炔
的结论，A 错误；
B．向 溶液中滴加 2 - 3 滴浓盐酸，生成白色沉淀，是因为 与 中的
结合生成了 沉淀，说明结合 的能力： ，B 正确；
C．在碘的 溶液中加入等体积浓 溶液，振荡，发生反应 ，下层由紫红色变为浅粉红色，上
层呈棕黄色，是因为 与 发生了反应，而不是碘在浓 溶液中的溶解能力大于在 中的溶解能力，C
错误；
D．向苯酚的苯溶液中滴加几滴浓溴水，生成的 2，4 ，6- 三溴苯酚易溶于苯酚和苯中，因而未出现白色
沉淀，D 错误；
故答案选 B。
20. 苯的溴化反应机理如下所示，下列说法不正确的是
① 慢反应
② 快反应
A. 与 也可以通过同样的过程生成
B. 反应①形成了 键，反应②断开了 键
C. 的催化原理可能是与 结合生成 ，促进反应①进行
D. 苯与 ICl 反应可得到碘苯
【答案】A
【解析】
【详解】A．甲烷与 的反应属于自由基取代机理(需光照或高温)，而苯的溴化是亲电取代机理，两者过
程不同，A 错误；
B．反应①中 进攻苯环形成 C-Br 键(中间体 )；反应②中中间体脱去 ，断开 C-H 键，最终
生成溴苯,描述正确，B 正确；
C． 作为催化剂，与 结合生成 ，促进 极化生成 (亲电试剂)，从而加速反应①，此
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说法合理，C 正确；
D．ICl 中 的亲电性较强，可参与苯的亲电取代反应生成碘苯(Cl⁻为离去基团)，描述正确，D 正确；
故选 A。
第Ⅱ卷
三、非选择题(本大题共 5 小题，共 50 分)
21. 回答下列问题：
（1）写出苯制备硝基苯反应的化学方程式：______；
（2）写出乙炔与水反应的化学方程式：______；
（3）写出 1-溴丁烷消去反应的化学方程式：______；
（4）写出乙二醇在铜催化下与氧气反应的化学方程式：______；
（5）写出向苯酚钠溶液中通入 反应的化学方程式：______；
（6）根据系统命名发写出 的名称______。
【答案】（1） （2）CH≡CH + H2O
CH3CHO
（3）
（4）
（5） +CO2+H2O→ +NaHCO3
（6）2,4,4-三甲基己烷
【解析】
【小问 1 详解】
实验室利用苯和浓硝酸在浓硫酸作催化剂并在加热条件下发生取代反应生成硝基苯，反应方程式为
；
【小问 2 详解】
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乙炔与水发生加成反应生成乙烯醇不稳定，异构化为乙醛，化学方程式为：CH≡CH + H2O
CH3CHO；
【小问 3 详解】
1-溴丁烷发生消去反应生成 1-丁烯和 NaBr、H2O，化学方程式：
；
【小问 4 详解】
乙二醇可以在铜催化下被氧气氧化生成乙二醛，化学反应方程式为：
；
【小问 5 详解】
向苯酚钠溶液中通入 CO2 生成苯酚和碳酸氢钠，方程式为： +CO2+H2O→ +
NaHCO3；
【小问 6 详解】
的主链为 6 个 C 原子，2 号 C 上 1 个-CH3、4 号 C 上 2 个-CH3，命名为 2,4,4-三
甲基己烷。
22. 超导体是目前材料领域研究的热点之一，请回答下列问题：
（1）某铜氧高温超导材料的晶胞如图所示，其化学式是______，每个 Cu 原子周围距离最近且相等的 O 原
子个数为______；
（2）某铜氧超导体中含有 价的 Cu，请写出基态 的核外电子排布式______；
（3）YBCO(钇钡铜氧)是首个超导温度在 77K 以上的材料，其中钇元素位于元素周期表第五周期第ⅢB 族，
请写出其基态原子的价层轨道表示式______。
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（4）下列说法正确的是______；
A. 电负性：
B. Ba 元素 元素周期表中位于 p 区
C. 与 中心原子均为 杂化
D. 键角：
【答案】（1） ①. ②. 6
（2）
（3） （4）AD
【解析】
【小问 1 详解】
根据均摊法计算：晶胞中含有 La 的个数是 ，含有 Cu 的个数是 ，含有 O 的个数是
，则晶胞的化学式为 ，以顶点的 Cu 原子为研究对象，其周围距离最近且相
等的 O 原子个数为 6，分别位于上下、前后、左右；
【小问 2 详解】
Cu 为 29 号元素，原子核外含有 29 个电子，故 Cu 基态原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1，则
基态 的核外电子排布式 1s22s22p63s23p63d8；
【小问 3 详解】
钇元素位于元素周期表第五周期第ⅢB 族，则价电子排布式为 ，轨道表达式为
；
【小问 4 详解】
A．非金属性越强，电负性越大，则电负性：O>N，N 和 S 的电负性可通过简单氢化物的稳定性比较，由于
N 原子半径更小， 键键能更大，氨气稳定性高于硫化氢，侧面印证氮的非金属性比硫强；即电负性：
，A 正确；
B．Ba 是ⅡA 族元素，在元素周期表中位于 s 区，B 错误；
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C． 中心原子 S 的价层电子对数是：4＋ (6+2-4×2)=4，为 sp3 杂化； 中心原子 N 的价层电子
对数是：3＋ (5＋1-3×2)=3，为 sp2 杂化，C 错误；
D． 中心原子 S 的价层电子对数是：3＋ (6-3×2)=3，无孤对电子，空间构型是平面三角形，键角是
120°； 中心原子 N 的价层电子对数是：3＋ (5-3×1)=4，为 sp3 杂化，有 1 对孤对电子，对成键电子
对存在斥力，键角大约是 107°； 中心原子 O 的价层电子对数是：2＋ (6-2×1)=4，为 sp3 杂化，有 2
对孤对电子，对成键电子对斥力更大，键角大约是 105°；D 正确；
故选 AD。
23. 物质的结构可以决定物质的物理化学性质，请回答下列问题：
（1）三氟乙酸的 小于三氯乙酸，请简要解释原因______。
（2）画出邻羟基苯甲醛分子内氢键的结构示意图______。
（3）已知 (熔点 1290℃)与 (熔点 194℃)熔点差别较大，请简要解释 熔点远高于 的原
因______。
（4）已知吡啶( )中含有与苯类似的 大 键。
①吡啶中 N 原子的价层孤电子对占据______(填标号)。
A．2s 轨道 B．2p 轨道 C．sp 杂化轨道 D． 杂化轨道
②吡啶在水中的溶解度远大于苯，主要原因是(写出两点)______，______。
③ 、 、 的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最弱的是______。
【答案】（1）F 的电负性 Cl 大，F—C 极性大于 Cl—C 极性，使 F3C—C 极性大于 Cl3C—C 极性，导致三氟
乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子
（2） （3）AlF3 是离子晶体，AlCl3 是分子晶体，离子晶体熔点高
（4） ①. D ②. 吡啶能与 H2O 分子形成分子间氢键 ③. 吡啶和 H2O 均为极性分子相似相溶，而
苯为非极性分子 ④.
【解析】
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【小问 1 详解】
氟元素的电负性强于氯元素，三氟乙酸分子中 F—C 极性大于三氯乙酸中 Cl—C 极性，导致三氟乙酸分子中
F3C—C 极性大于三氯乙酸中 Cl3C—C 极性，使得三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，
酸性更强；
【小问 2 详解】
邻羟基苯甲醛分子内氢键可表示 ： ；
【小问 3 详解】
AlF3 的熔点为 1290℃，AlCl3 熔点为 194℃，原因是 AlF3 是离子晶体，AlCl3 是分子晶体，离子晶体熔点高；
【小问 4 详解】
①吡啶中含有与苯类似的 大π键，则说明吡啶中 N 原子也是采用 sp2 杂化，杂化轨道只用于形成σ键和存
在孤电子对，则吡啶中 N 原子的价层孤电子对占据 sp2 杂化轨道，故选 D；
②已知苯分子为非极性分子，吡啶和 H2O 均为极性分子相似相溶，且吡啶中 N 原子上含有孤电子对能与
H2O 分子形成分子间氢键，从而导致在水中的溶解度，吡啶远大于苯；
③-CH3 为推电子基团，-Cl 是吸电子基团，则导致 N 原子电子云密度大小顺序为： >
> ，结合题干信息可知，其中碱性最弱的为： ；
24. 某化学兴趣小组在实验室以甲苯为原料合成苯甲酸开进行纯度测定，按如下流程进行实验：
苯甲酸的制备与提纯：
已知：
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（1）仪器 A 的名称为______；冷凝水应从______口流入(填“a”或“b”)。
（2）写出滤液 C 加入浓盐酸反应的化学方程式并写出检验苯甲酸粗产品是否洗净的实验操作：______；
（3）苯甲酸粗产品重结晶按先后顺序的步骤为______。
(______)→(______)→(______)→(______)；
a．加入适量水，加热溶解 b．加入适量乙醇，加热溶解
c．加热蒸发溶剂至出现晶膜(形成饱和溶液) d．加热蒸发溶剂至出现大量晶体
e．冷却结晶，过滤 f．趁热过滤 g．洗涤、干燥
（4）下列说法正确的是______；
A. 步骤Ⅵ操作时需要依据苯甲酸的溶解度估算加入溶剂的体积
B. 步骤Ⅵ中快速冷却结晶可减少杂质被包裹
C. 加入溴化四丁基铵 的作用是增大 在甲苯中的溶解度，加快反应
D. 步骤Ⅱ中当加热至上层油状液体消失(回流液体中油滴消失)时可停止加热
（5）重结晶后得到苯甲酸( )3.05g，该实验苯甲酸总产率为______％(保留一位小数)。
【答案】（1） ①. （球形）冷凝管 ②. b
（2） +HCl +KCl；取最后一次洗涤液少许，加入硝酸酸化，再滴加 溶
液，若生成白色沉淀，说明没有洗干净，反之则洗干净
（3）a→c→e→g （4）AD
（5）83.3
【解析】
【分析】实验室利用高锰酸钾溶液氧化甲苯制备苯甲酸，高锰酸钾、溴化四丁基铵、甲苯混合，然后加热
回流，充分反应，反应后加入 NaHSO3 除去过量的高锰酸钾，再趁热过滤，得到含有苯甲酸钾的溶液 C，然
后加入浓盐酸酸化转化为苯甲酸，重结晶分离出苯甲酸，以此解答。
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【小问 1 详解】
仪器 A 的名称为（球形）冷凝管；冷凝水应下进上出，从 b 口流入。
【小问 2 详解】
滤液 C 加入浓盐酸反应的化学方程式 +HCl +KCl；苯甲酸固体上可能残留 ，
通过检验是否有 来判断是否洗涤干净，方法为：取最后一次洗涤液少许，加入硝酸酸化，再滴加
溶液，若生成白色沉淀，说明没有洗干净，反之则洗干净。
【小问 3 详解】
苯甲酸粗产品重结晶按先后顺序 步骤为 a．加入适量水，加热溶解→c．加热蒸发溶剂至出现晶膜(形成饱
和溶液) →e．冷却结晶，过滤→g．洗涤、干燥，则顺序为 a→c→e→g。
【小问 4 详解】
A．加水溶解时需保证苯甲酸完全溶解，则骤Ⅵ操作时需要依据苯甲酸的溶解度估算加入溶剂的体积，故 A
正确；
B．KCl 的溶解度受温度影响不大，苯甲酸的溶解度随温度的升高而增大，则操作Ⅵ缓慢冷却结晶可减少杂
质被包裹，KCl 留在溶液中，故 B 错误；
C．四丁基铵根离子溶于有机层且带正电，吸引 进入有机层，增大 与甲苯的接触，加快反应速
率并提高产率，但是高锰酸钾并不溶于甲苯，不能说增大了高锰酸钾在甲苯中的溶解度，故 C 错误；
D．步骤Ⅱ中当加热至上层油状液体消失(回流液体中油滴消失)时，说明甲苯反应完全，可停止加热，故 D
正确；
故选 AD。
【小问 5 详解】
根据已知方程式，高锰酸钾过量，根据甲苯的物质的量计算，由关系式 ~ ~ ，该实
验苯甲酸总产率为 。
25. 常见有机原料可发生如下转化(部分反应条件省略)，请完成下列问题。
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已知：
（1）写出 E 的分子式______，写出 D 的结构简式______；
（2）已知 F 不能发生催化氧化反应，写出 F→C 的化学方程式______；
（3）写出 B→F 的化学方程式______；
（4）苯甲醛( )是一种工业中常用的芳香醛，请以甲苯为主要原料设计合成苯甲醛的路线
______(其他无机试剂任选，用流程图表示：A B…… 目标产物)。
（5）写出满足下列条件的 B 的同分异构体______。
①存在苯环；
②存在 4 种化学环境的 H 原子。
【答案】（1） ①. ②.
（2） +
（3） +NaOH +NaCl
（4）
（5） 、 、 。
【解析】
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【分析】A（ ）在酸性 作用下，侧链被氧化。由于酸性 具有强氧化性，会将
与苯环直接相连的侧链碳（有氢原子）氧化为羧基，所以 E 为苯甲酸，其分子式为 。A
（ ）与 在光照条件下发生侧链取代反应，生成 B( ) ，此时氯原子取代了异
丙基上的氢原子；B 在 NaOH /乙醇、加热条件下发生消去反应，这是卤代烃的典型消去反应条件，与氯原
子相连的碳原子的邻位碳原子上的氢原子和氯原子结合生成 HCl 脱去，从而生成含有碳碳双键的 C
（ ）；C（ ）发生加聚反应，碳碳双键打开相互连接形成高分子化合物 D，D 的结
构简式为 。B（ ）在 、加热条件下发生水解反应，这是卤代烃水解的
条件，氯原子被羟基取代生成醇 F，因为 F 不能发生催化氧化反应，根据醇催化氧化的条件（与羟基相连的
碳 原 子 上 有 氢 原 子 才 能 被 催 化 氧 化 ）， 可 知 F 中 与 羟 基 相 连 的 碳 原 子 上 没 有 氢 原 子 ， 所 以 F 为
。
【小问 1 详解】
E 的结构式为 ，可得 E 的分子式为 ；D 由 C（ ）加聚而得结构简式为
【小问 2 详解】
F（ ）到 C（ ）发生消去反应，故 F 到 C 的反应为
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+ ;
【小问 3 详解】
B（ ）在 条件下发生水解反应生成 F（ ），化学方程式为
+NaOH +NaCl;
【小问 4 详解】
甲苯（ ）先与氯气在光照条件下发生侧链取代反应生成 ，然后在 NaOH/H2O 条件下
水解生成苯甲醇（ ），最后苯甲醇在铜作催化剂、加热条件下被氧气氧化为苯甲醛
（ ），合成路线为
；
【小问 5 详解】
B 为 ，要满足存在苯环且有 4 种化学环境的 H 原子。可以从苯环上取代基的种类和位置来考
虑，如苯环上连接一个 和一个异丙基且处于对位；或者苯环上连接一个 和两个 ，两个
处于间位，满足条件的同分异构体有 、 、 。