广东省广州市第十六中学2022-2023学年高二下学期化学期中考试试卷
一、单选题
1．宋代张杲《医说》引《集验方》载：每每外出，用雄黄桐子大，在火中烧烟薰脚绷、草履、领袖间，以消毒灭菌，防止疫菌通过衣物的接触而传染。雄黄(As4S4)的结构如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．雄黄中硫的价态为+2 价
B．As 原子的核外电子排布式为[Ar]4s24p3
C．As4S4分子中 As 原子和 S 原子的杂化类型都为 sp3杂化
D．古代熏蒸的消毒原理与 H2O2、酒精相同
【答案】C
【知识点】原子核外电子排布；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A、As和S处于同一主族的元素，结合元素周期律可以知道S的非金属性更强，即价态为负价，根据化学式可以知道S为-2价，A错误；
B、As为33号元素，其核外电子排布式为 [Ar]3d104s24p3，B错误；
C、杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数，As的成键电子对数为3，S为2，As的孤电子对数为1，S为2，则两者的杂化轨道数都为4，为sp3杂化，C正确；
D、古代蒸熏和过氧化氢为氧化性消毒，而酒精可以使蛋白质变性，D错误。
故答案为：C。
【分析】A、结合元素周期律的非金属性变化规律，非金属性弱的为负价；
B、核外电子排布式要结合元素所在周期表的位置或者原子序数判断其电子情况；
C、杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数，若杂化轨道数=2，为sp杂化，杂化轨道数=3，为sp2杂化，杂化轨道数=4，为sp3杂化；
D、消毒类的物质有氧化性消毒，如过氧化氢、次氯酸盐等，有使蛋白质变性的，如酒精。
2．13CNMR（核磁共振）、15NNMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，KurtWuithrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N的叙述正确的是（ ）
A．13C与15N有相同的中子数 B．13C电子排布式为1s22s22p2
C．15N与14N互为同素异形体 D．15N的电子排布式为1s22s22p4
【答案】B
【知识点】原子核外电子排布；同素异形体；元素、核素
【解析】【解答】A、C和N的质子数分别为6和7，C和N的质量数分别为13和15，则C和N的中子数分别为7和8，A错误；
B、13C为6号元素，其电子排布式为 1s22s22p2，B正确；
C、同素异形体指的是同种元素的不同单质， 15N与14N都是原子，不是单质，属于同位素，C错误；
D、15N为7号元素，其电子排布式为 1s22s22p3，D错误。
故答案为：B。
【分析】A、中子数=质量数-质子数；
B、电子排布式要结合元素所在元素周期表的位置或原子序数判断其电子排布情况；
C、同素异形体指的是同种元素的不同单质，同位素指的是质子数相同，中子数不同的原子；
D、电子排布式要结合元素所在元素周期表的位置或原子序数判断其电子排布情况。
3．下列反应中，有机物分子中化学键的断裂只涉及键断裂的是（ ）
A．的燃烧 B．与的加成反应
C．与的取代反应 D．被酸性溶液氧化
【答案】B
【知识点】化学键
【解析】【解答】A、甲烷燃烧生成氢气和水，C-H键断裂，C-H键为σ键断裂，A错误；
B、C2H4和Cl2发生加成反应，碳碳双键断裂，碳碳双键含有π键，B正确；
C、C2H4和Cl2发生取代反应，C-H键断裂，C-H键为σ键，C错误；
D、C2H4被酸性高锰酸钾溶液氧化，碳碳双键和C-H键都断裂，前者为σ键，后者含有π键，D错误。
故答案为：B。
【分析】σ键即配对原子个数，即每一个共价键中必定含有一个σ键；π键即不饱和键，即每一个共价键中除了σ键以外的就是π键，如碳碳双键、碳碳双键含有π键。
4．据新华社报道，我国科学家首次合成了B一种新核素镅(Am)，这种新核素同铀(U)比较，下列叙述正确的是（ ）
A．具有相同的质子数 B．原子核中具有相同的中子数
C．具有相同的质量数 D．原子核外电子总数相同
【答案】C
【知识点】元素、核素
【解析】【解答】A、和的质子数不同，前者为95，后者为92，A错误；
B、和的质量数为235，前者质子数为95，后者为92，则前者的中子数为140，后者为143，B错误；
C、和都为235，C正确；
D、原子核外电子总数等于其质子数，质子数为95，质子数为92，D错误。
故答案为：C。
【分析】同种元素的原子，质子数相同，质量数=质子数+中子数，质子数=原子序数=核电荷数=核外电子数。
5．氮化硼(BN)有立方氮化硼和六方氮化硼(如图)等不同结构，是一种重要的功能陶瓷材料，下列相关说法不正确的是（ ）
A．立方氮化硼的硬度大于六方氮化硼
B．在六方氮化硼中，实线、虚线均代表共价键
C．立方氮化硼晶胞中，B原子配位数是4
D．在一定条件下，六方氮化硼可转化为立方氮化硼
【答案】B
【知识点】化学键；晶胞的计算
【解析】【解答】A、六方氮化硼为层状结构，单层内的结构为共价键结合，各层之间范德华力结合，容易滑动，硬度小，立方氮化硼为共价晶体，为共价键结合，硬度大，A正确；
B、六方氮化硼中，实线部分为单层内的结合，为共价键结合，虚线为各层之间的结合，为范德华力结合，B错误；
C、立方氮化硼中，B可以连接4个N，其配位数为4，C正确；
D、六方氮化硼中，B和N可以形成3个共价键，B可以再和N形成一个配位键，既可以转化为立方氮化硼，D正确。
故答案为：B。
【分析】A、层状结构的晶体，各层之间为范德华力结合，容易滑动，导致硬度小；
B、层状结构的晶体，单层之间的原子为共价键结合，各层之间的结合为范德华力；
C、原子的配位数要结合其结合周围原子的数目判断；
D、通过判断两个晶胞的示意图，分析两者化学键数目的区别，可以判断其转化关系。
6．利用超分子可分离C60和C70。将C60、C70混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法错误的是（ ）
A．第二电离能： B．杯酚分子中存在π键
C．杯酚与C60形成氢键 D．C60与金刚石晶体类型不同
【答案】C
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用；含有氢键的物质
【解析】【解答】A、C的电子排布式为1s22s22p2，O的电子排布式为1s22s22p4，当当电离出第一个电子后，C的电子排布式变为1s22s22p1，O的为1s22s22p3，此时O的2p轨道为半充满状态，第二电离能更大，A正确；
B、杯酚中存在苯环，苯环中含有π键，B正确；
C、只有分子中含有N、O、F三种原子时，才可以和另一分子中的H形成氢键，C错误；
D、C60是分子晶体，金刚石是共价晶体，D正确。
故答案为：C。
【分析】A、若原子的最外层电子的最外层轨道属于半充满或者全充满，则其电离能会更大；
B、σ键即配对原子个数，即每一个共价键中必定含有一个σ键；π键即不饱和键，即每一个共价键中除了σ键以外的就是π键；
C、分子中含有N、O、F三种原子时，可以和另一分子中的H形成氢键；
D、C60为60个C形成一个分子的分子晶体，而金刚石为共价晶体。
7．下列有机化合物属于链烃的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】物质的简单分类
【解析】【解答】A、苯为环状物，为环烃，A错误；
B、对二甲苯中含有苯环，为环烃，B错误；
C、2-甲基丁烷为链烃，C正确；
D、1-氯丙烷为卤代烃，属于烃的衍生物，不属于烃，D错误。
故答案为：C。
【分析】烃指的是只含C和H的有机物，若结构中含有环状结构则属于环烃，若结构中不含环状结构，则属于链烃。
8．（2022高二下·三明期中）某有机物的结构简式为，该分子中官能团有
A．5种 B．4种 C．3种 D．2种
【答案】B
【知识点】有机物中的官能团
【解析】【解答】由该有机物的结构简式可知，其具有的官能团为酚羟基、酮羰基、醚键及氨基，共4种，
故答案为：B。
【分析】由图可知，该有机物中含有的官能团为酚羟基、羰基、氨基和醚键。
9．天然色素的提取往往应用到萃取操作，现在有用大量水提取的天然色素，下列溶剂不能用来萃取富集这些天然色素的是( )
A．四氯化碳 B．苯 C．乙醇 D．直馏汽油
【答案】C
【知识点】分液和萃取
【解析】【解答】A、四氯化碳可以溶解天然色素，同时四氯化碳不溶于水，A错误；
B、苯可以溶解天然色素，同时苯不溶于水，B错误；
C、乙醇可以溶解天然色素，但是乙醇可以溶于水，C正确；
D、直馏汽油可以溶解天然色素，同时直馏汽油不溶于水，D错误。
故答案为：C。
【分析】萃取剂的选择要满足几个要求：1、溶质在萃取剂中的溶解度更大，2、萃取剂和原溶剂互不相溶，3、萃取剂和原溶剂、溶质不反应，4、萃取剂和原溶剂有密度差异。
10．关于有机物 的下列叙述中，正确的是（ ）
A．它的系统名称是 2，4-二甲基-4-戊烯
B．它的分子中最多有 4 个碳原子在同一平面上
C．它与甲基环己烷互为同分异构体
D．该有机物存在顺反异构体
【答案】C
【知识点】有机化合物的命名；有机物的结构和性质；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A、碳碳双键处于1号碳之后，甲基分别处于2号碳和4号碳，则其命名为2，4-二甲基-1-戊烯，A错误；
B、该有机物中，4号碳中连接了两个甲基，最多只能由1个甲基中的碳原子可以和其他原子共平面，因此分子中最多有，6个碳原子在同一平面上，B错误；
C、该分子和甲基环己烷的分子式都是C7H14，但是结构不同，为同分异构体，C正确；
D、1号碳上连接两个氢原子，不存在顺反异构，D错误。
故答案为：C。
【分析】A、命名的时候找出官能团所在最长碳链，距离官能团最近一端进行编号；
B、共平面的判断要注意一个原子周围有3个或以上的单键连接时，最多两个单键原子共平面；
C、同分异构体指的是分子式相同，结构不同的分子；
D、碳碳双键的一侧所连接的两部分不同，则存在顺反异构。
11．法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物，其结构简式如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该分子中N、O、F的第一电离能大小顺序为F>N>O
B．该分子中C—N键的键能大于C—F键的键能
C．该分子中σ键与π键数目之比为7：2
D．该分子中存在手性碳原子
【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；键能、键长、键角及其应用；“手性分子”在生命科学等方面的应用；有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、同一周期的元素，从左到右第一电离能增大，但是由于N的2p能级处于半充满状态，则其第一电离能比O的更大，A正确；
B、N的电负性比F的电负性更弱，则C-N的键长比C-F更长，键能更小，B错误；
C、该分子中， σ键有15个，分别为C-F、C-H、C-C、C-N、C-O、N-H、O-H， π键有4个，分别在碳碳双键、碳氮双键、碳氧双键中，C错误；
D、手性碳原子指的是一个碳原子周围连接四个完全不相同的结构，该分子中所有碳原子都含有双键结构，只连接三个部分，不存在手性碳原子，D错误。
故答案为：A。
【分析】A、同一周期的元素，从左到右第一电离能增大，若原子的最外层能级电子为半充满或全充满，则第一电离能反常；
B、电负性越强，则形成的键长越短，键能越大；
C、σ键即配对原子个数，即每一个共价键中必定含有一个σ键；π键即不饱和键，即每一个共价键中除了σ键以外的就是π键；
D、性碳原子指的是一个碳原子周围连接四个完全不相同的结构。
12．X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的价电子排布式为，Y的简单氢化物分子呈三角锥形，Z的单质及其化合物灼烧时火焰是黄色，W位于元素周期表中第四周期，基态原子有1个电子未成对且内层电子全满。下列说法正确的是（ ）
A．同周期元素中第一电离能比Y高的元素只有一种
B．简单离子半径：Y＜Z
C．X的氯化物的分子空间构型是平面三角形
D．1mol W的正二价阳离子与Y的简单氢化物形成的配离子中含有的键数目为12
【答案】C
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；判断简单分子或离子的构型；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】X的价电子排布式为 ，符合情况的为2s22p1，即X为B，Y的简单氢化物为三角锥形，则Y为N，Z的焰色试验为黄色，则X为Na，W在第四周期，且有1个未成对电子，则W为Cu；
A、同周期元素，从左到右第一电离能增大，但由于N最外层能级电子半充满，因此O的第一电离能比N小，比N大的只有F和Ne，A错误；
B、N3-和Na+的电子层数相同，此时Na+和核电荷数更大，则半径更小，B错误；
C、BCl3中N为sp2杂化，则BCl3为平面三角形，C正确；
D、Cu2+和NH3可以形成配位键，Cu2+可以提供4个空轨道形成Cu(NH3)42+，因此1mol Cu2+可以和4molNH3形成4mol的配位键，同时1mol NH3中含有3mol N-H键，因此1mol Cu(NH3)42+中的σ键为16mol，D错误。
故答案为：C。
【分析】A、同周期元素，从左到右第一电离能增大，若原子的最外层能级电子为半充满或全充满则出现反常；
B、粒子的半径比较，一看电子层，电子层数越多半径越大，二看核电荷数，核电荷数越多半径越小，三看最外层电子数，最外层电子数越多，半径越大；
C、杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数，若杂化轨道数=2，为sp杂化，杂化轨道数=3，为sp2杂化，杂化轨道数=4，为sp3杂化；
杂化轨道数=2，为直线；
杂化轨道数=3，成键电子数=3，为三角形；
杂化轨道数=3，成键电子数=2，为V形；
杂化轨道数=4，成键电子数=4，为四面体；
杂化轨道数=4，成键电子数=3，为三角锥；
杂化轨道数=4，成键电子数=2，为V形；
D、σ键即配对原子个数，即每一个共价键中必定含有一个σ键。
13．甲苯的转化关系如图所示(部分产物未标出)。下列说法正确的是（ ）
A．反应①的主要产物是
B．反应②说明甲基使苯环上的氢原子易被取代
C．反应③的两种物质刚混合时分层，上层呈紫红色
D．反应④的产物的一氯取代物有4种
【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质；苯的同系物及其性质
【解析】【解答】A、甲苯在光照条件下和氯气发生取代反应，其取代位置在甲基上，即生成，A错误；
B、由于甲基的影响，硝基只能取代在甲基的邻位和对位，B正确；
C、甲苯的密度比水小，因此刚混合时，甲苯在上层，酸性高锰酸钾溶液在下次，下层呈紫红色，C错误；
D、甲基环己烷的一氯取代物有5种，分别为、、、、，D错误。
故答案为：B。
【分析】A、苯的同系物和氯气取代要注意条件，如果是光照条件下取代烷基上的氢原子，如果是铁或者溴化铁作为催化剂则取代苯环上的氢原子；
B、硝基可以在苯环任意位置取代，但由于甲基的影响，硝基只能取代在甲基的邻位和对位，类似的还有溴和苯酚的取代反应，溴原子同样只能取代在羟基的邻位和对位；
C、苯的同系物属于烃类，其密度比水小，因此和水混合后会处于上层；
D、一氯取代物的判断要结合等效氢的方法进行，通常要结合其分子对称性判断。
14．2022年诺贝尔化学奖授予Carolyn R Bertozzi等三位在“点击化学和生物正交化学”方面做出突出贡献的科学家。叠氮—炔环加成是经典的点击化学反应。反应示例如图所示：
下列说法错误的是（ ）
A．化合物A的分子式为C2H5N3
B．化合物B的所有原子不在同一条直线上
C．化合物B和化合物C均可使溴水褪色
D．化合物C和化合物D均属于不饱和烃
【答案】D
【知识点】有机物的结构式；氯、溴、碘的性质实验；分子式
【解析】【解答】A．化合物A的分子式：C2H5N3，A不符合题意；
B．B是丙炔，有一个甲基，所有原子不可能在同一条直线上，B不符合题意；
C．B有碳碳三键，能让溴水褪色，C有碳碳双键，能让溴水褪色，C不符合题意；
D．化合物C和化合物D中均有N原子，不是烃，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A．分子式的书写；
B．有甲基所有原子不可能在同一条直线上；
C．碳碳三键和碳碳双键，能让溴水褪色；
D．有N原子不是烃。
15．己二酸是一种重要的化工原料，科学家在现有工业路线基础上，提出了一条“绿色”合成路线：
下列说法正确的是（ ）
A．苯与溴水混合，充分振荡后静置，下层溶液呈橙红色
B．环己醇与乙醇互为同系物
C．己二酸与溶液反应有生成
D．环己烷分子中所有碳原子共平面
【答案】C
【知识点】有机物的合成；苯的结构与性质；羧酸简介；同系物
【解析】【解答】A、苯和溴水常温下不反应，苯可以萃取溴水中的溴，苯的密度比水小，因此上层为橙红色，A错误；
B、环己醇为环状结构，乙醇为链状结构，两者不是同系物，B错误；
C、己二酸中含有羧基，羧基可以和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，C正确；
D、环己烷分子中，最多只有4个碳原子共平面，D错误。
故答案为：C。
【分析】A、苯的密度比水小，因此苯和水混合后，苯在上层；
B、同系物指的是结构相似，官能团的数目和种类相同，分子组成上相差若干个CH2；
C、含有羧基的有机物可以和碳酸氢盐反应生成二氧化碳；
D、共平面的判断要注意一个原子周围有3个或以上的单键连接时，最多两个单键原子共平面，若分子含有环状结构，且环状结构都是单键连接，则要注意，原子之间的连接呈现锯齿状。
16．（2022·辽宁）利用有机分子模拟生物体内“醛缩酶”催化Diels-Alder反应取得重要进展，荣获2021年诺贝尔化学奖。某Diels-Alder反应催化机理如下，下列说法错误的是（ ）
A．总反应为加成反应 B．Ⅰ和Ⅴ互为同系物
C．Ⅵ是反应的催化剂 D．化合物X为
【答案】B
【知识点】催化剂；同系物；加成反应
【解析】【解答】A．由催化机理可知，总反应为+ ，该反应为加成反应，A不符合题意；
B．结构相似、分子组成上相差若干个CH2原子团的有机物互为同系物，和结构不相似、分子组成上也不是相差若干个CH2原子团，两者不互为同系物，B符合题意；
C．由催化机理可知，反应消耗了Ⅵ又生成了VI，VI是反应的催化剂，C不符合题意；
D．I+VI→X+II，由I、VI、II的结构简式可知，X为H2O，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.由图可知，总反应为+ ；
B.结构相似，在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物；
C.Ⅵ既生成又消耗，为该反应的催化剂；
D.根据质量守恒可知X为H2O。
二、结构与性质
17．铝和氟的化合物在制造、化工等领域都有广泛应用。回答下列问题：
（1）基态铝原子的核外电子排布式为 ，占据最高能级的电子云轮廓图形状为 ，基态铝原子比基态镁原子的第一电离能小，其原因是 。
（2）通常情况下，可由六氟铝酸铵［］受热分解制得，请写出该反应的化学方程式： 。
（3）具有较高的熔点(1040℃)，属于 (填晶体类型)晶体；在178℃时升华，写出、晶体类型不同的原因 (从原子结构与元素性质的角度作答)。
（4）在水溶液中实际上是以的形式存在。其中为配离子，配体为 ，Al原子的杂化方式为 ，该阴离子中存在的化学键有 (填字母)。
A．离子键 B．极性键 C．非极性键 D．金属键 E.配位键 F.氧键
（5）铁的氧化物有多种，科研工作者常使用来表示各种铁氧化物。图为某种铁的氧化物样品的晶胞结构，其化学式为 ；若该晶胞的晶胞参数为a pm，a pm，2a pm，则该晶胞的密度为 (列出计算式)
【答案】（1）1s22s22p63s23p1；哑铃形或纺锤形；基态镁原子的3s轨道为全充满状态，3p轨道为全空状态，较稳定，难失去电子，故第一电离能较大
（2）3NH3↑+3HF↑+AlF3
（3）离子；F的电负性强于Cl，更容易得电子形成离子键而形成离子晶体
（4）OH-；sp3；BE
（5）Fe3O4；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；晶胞的计算；金属晶体的基本堆积模型
【解析】【解答】（1）铝原子为13号元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p1；占据最高能级的为3p，则其电子云为哑铃形（或纺锥形）；同周期元素，从左到右第一电离能增大，而镁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2，其最外层能级电子为全充满，因此第一电离能出现反常，即基态铝原子的第一电离能比基态镁原子的第一电离能更小，故答案为：1s22s22p63s23p1；哑铃形（或纺锥形）； 基态镁原子的3s轨道为全充满状态，3p轨道为全空状态，较稳定，难失去电子，故第一电离能较大 ；
（2）根据题干分析，可以知道该反应中，元素化合价不变，结合原子守恒，可以知道六福氯酸铵受热分解为氨气、氟化氢和氟化铝，故答案为： 3NH3↑+3HF↑+AlF3 ；
（3）氟化铝中含有金属元素，且其熔点较高，因此氟化铝属于离子晶体；氯化铝在 178℃时升华 ，则氯化铝属于分子晶体，同主族元素，从上到下电负性减小，即F的电负性大于Cl，因此更容易得到电子形成离子键，故答案为：离子；F的电负性强于Cl，更容易得电子形成离子键而形成离子晶体；
（4）中 为 配离子，其中Al3+空轨道，OH-提供孤电子对，即OH-为配体；杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数，Al的成键电子对数为4，孤电子对数为0，则其杂化轨道数为4，属于sp3杂化； 中不含离子键，只含配位键和极性共价键，分别为Al3+和OH-、O和H形成，故答案为：OH-、 sp3、BE；
（5）结合图示以及均摊法的计算，可以知道Fe的原子个数为，O的原子个数为，则Fe和O的原子个数比为，即其化学式为Fe3O4；晶胞密度的公式为，其中N分别为6和8，M分别为56和16，则，V为，则最终结果为 ，故答案为：Fe3O4、。
【分析】（1）核外电子排布式要结合元素所在周期表的位置或者原子序数判断；电子云轮廓最常考的有s能级和p能级，分别为球状和哑铃形（纺锥形）；同周期元素，从左到右第一电离能增大，若原子最外层能级电子为半充满或全充满则出现反常；
（2）先结合化合价判断该反应是否为氧化还原反应，若不是氧化还原反应则利用原子守恒判断其相应产物；
（3）离子晶体的熔点较高，分子晶体的熔点较低；
（4）杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数，若杂化轨道数=2，为sp杂化，杂化轨道数=3，为sp2杂化，杂化轨道数=4，为sp3杂化；
杂化轨道数=2，为直线；
杂化轨道数=3，成键电子数=3，为三角形；
杂化轨道数=3，成键电子数=2，为V形；
杂化轨道数=4，成键电子数=4，为四面体；
杂化轨道数=4，成键电子数=3，为三角锥；
杂化轨道数=4，成键电子数=2，为V形；
（5）晶胞化学式的确定通常要结合均摊法判断；晶胞密度的公式为，解题过程要注意晶胞体积单位的转化。
三、填空题
18．研究有机物的结构和性质对生产生活意义深远。回答下列问题：
（1）的系统命名是 。
（2）已知常温下和的电离平衡常数分别为、， (填“>”、“=”或“<”)，理由是 。
（3）Z是合成药物帕罗西汀的重要中间体。由X合成Z的路线如图：
Z的分子式为 ；X中含氧官能团的名称为 ；下列说法错误的是 (填标号)。
A．X属于芳香烃
B．Y、Z均含有2个手性碳原子
C．X→Y过程中，X中碳碳双键的键发生断裂
D．X分子中所有原子可能共平面
（4）某物质只含C、H、O三种元素，其分子模型如图所示，分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键)。下列物质中，与该物质互为同系物的是(填序号) ；下列有机物互为同分异构体的是(填序号) 。
A． B．
C． D．
【答案】（1）2，3，3-三甲基戊烷
（2）<；氯的电负性大于碳，碳的电负性大于氢，导致CICH2COOH羧基中羟基的极性更大，更易电离出氢离子，酸性更强，所以Ka1
（4）C；AB
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；有机化合物的命名；有机物的结构和性质；同分异构现象和同分异构体；同系物
【解析】【解答】（1）最长碳链共有5个碳原子，2号碳上有1个甲基，3号碳上有2个甲基，其系统命名为 2，3，3-三甲基戊烷，故答案为：2，3，3-三甲基戊烷；
（2）氯原子的电负性大于碳原子和氢原子，使羟基的极性更大，更容易电离出氢离子，则酸性更强，酸性越强，电离平衡常数越大，故答案为： <；氯的电负性大于碳，碳的电负性大于氢，导致ClCH2COOH羧基中羟基的极性更大，更易电离出氢离子，酸性更强，所以Ka1
A、X中含有F，因此不属于芳香烃，A正确；
B、手性碳原子指的是一个碳原子周围连接四个完全不相同的结构，Y和Z都含有2个手性碳原子，B错误；
C、X转化为Y的过程为加成反应，碳碳双键断裂，碳碳双键中含有键，C错误；
D、共平面的判断要注意一个原子周围有3个或以上的单键连接时，最多两个单键原子共平面，X中乙基不可能所有原子共平面，D正确；
（4）同系物指的是分子结构相似，官能团数目和种类相同，分子组成上相差若干个-CH2，根据该物质的球棍模型，可以知道该分子含有1个羧基和1个碳碳双键，则该物质的同系物应满足只有1个羧基和1个碳碳双键，且C个数应不为4，根据选项可以知道满足条件的为C；同分异构体指的是分子式相同，结构不同的分子，该物质的分子式为C4H6O2，则其同分异构体应满足相同的分子式，且结构不同，根据选项可以知道满足条件的为AB，故答案为：C；AB。
【分析】（1）烷烃的系统命名要找出最长碳链，距离取代基最近一段进行编号；
（2）电负性越大，则羟基的极性越大，酸性越强；
（3）分子式要结合C、H、O、N、F几种元素的原子总数判断；题干要求找出的是含氧官能团，通常有醚键、酯基、羧基、羟基、醛基、碳基等；
A、芳香烃的定义是分子中只含C和H两种元素，且含有苯环；
B、手性碳原子指的是一个碳原子周围连接四个完全不相同的结构；
C、双键、三键中均含有键；
D、共平面的判断要注意一个原子周围有3个或以上的单键连接时，最多两个单键原子共平面；
（4）同素异形体指的是同种元素的不同单质；
同位素指的是同种元素的不同原子；
根据结构简式可画出其结构式，结合结构式分析可以知道为同种分子；
同系物指的是分子结构相似，官能团数目和种类相同，分子组成上相差若干个-CH2；
同分异构体指的是分子式相同，结构不同的分子。
19．按要求回答下列问题
（1）研究有机物的方法有很多，常用的有①核磁共振氢谱 ②蒸馏 ③重结晶 ④萃取 ⑤红外光谱 ⑥过滤，其中用于分子结构确定的有 (填序号)
（2）下列物质中，其核磁共振氢谱中只有一个吸收峰的是____(填字母)。
A． B． C． D．
（3）某含碳、氢、氧三种元素的有机物甲14.8 g，放入燃烧管中，不断通入氧气流持续加热，将生成物先后通过无水硫酸铜和碱石灰，两者分别增重18g和35.2g，生成物完全被吸收。
①如图是该有机物甲的质谱图，则其相对分子质量为 ，分子式为 。
②确定甲的官能团：通过实验可知甲中一定含有羟基：则甲可能的结构有 种。
③确定甲的结构简式：
a.经测定有机物甲的核磁共振氢谱如1图所示，则甲的结构简式为 。
b.若乙为甲的一种同分异构体，乙的红外光谱如图2所示，则该有机物乙的结构简式为 。
【答案】（1）①⑤
（2）A；D
（3）74；C4H10O；4；C(CH3)3OH；CH3CH2OCH2CH3
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】（1）核磁共振氢谱、红外光谱可以用于确定有机物的结构，蒸馏、重结晶、萃取、过滤可以用于分离有机物；故答案为： ①⑤；
（2）核磁共振氢谱只有一个吸收峰，即只有一种等效氢；
A、含有一种等效氢，A正确；
B、含有两种等效氢，B错误；
C、含有两种等效氢，C错误；
D、含有一种等效氢，D正确；
故答案为：AD；
（3） ① 质谱图的相对分子质量根据最右侧的峰所在质荷比判断，根据图示可以知道其相对分子质量为74；根据有机物甲的质量以及无水硫酸铜和碱石灰的增重质量，可以判断产物中水和二氧化碳的质量，列出相关公式，，，，，，则，，则，则分子式为C4H10O，故答案为：74；C4H10O；
② 根据分子式以及题干信息，可以知道该有机物为丁醇，则其结构简式有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2OH、(CH3)3OH，故答案为：4；
③ a、根据核磁共振氢谱图，可以知道该有机物有两种等效氢，且其氢原子的个数比为3：1，结合①所求的分子式以及 ② 的条件，可以知道该有机物的结构简式为 C(CH3)3OH ，故答案为： C(CH3)3OH；
b、根据红外光谱图，可以知道有机物乙中含有对称的甲基和亚甲基，以及醚键，即该有机物应该关于醚键对称，即 CH3CH2OCH2CH3，故答案为： CH3CH2OCH2CH3 。
【分析】（1）核磁共振氢谱可以判断有机物中等效氢的种类和数目比；红外光谱可以判断有机物中的基团；
（2）等效氢的判断要结合分子的对称性进行，通常从点对称、线对称和面对称几个角度判断；
（3） ① 质谱图的相对分子质量根据最右侧的峰所在质荷比判断；
② 同分异构体要结合碳链异构、位置异构和官能团异构几个角度判断；
③ a、等效氢的判断要结合分子的对称性进行，通常从点对称、线对称和面对称几个角度判断；
b、红外光谱图可以判断有机物所含的基团，根据红外光谱图的提示以及分子式，可以判断其相应的结构简式。
四、实验题
20．环己基氯为无色液体，不溶于水，常用于合成橡胶防焦剂、杀虫剂三环锡、抗癫痫剂等。请回答下列问题：
Ⅰ．有两种方法可制备环己基氯：
①环己烷氯化法：；
②环己烯氯化氢加成法：。
（1）工业生产多采用方法②制备环己基氯，原因是 。
（2）Ⅱ．某化学兴趣小组用如图所示装置模拟I中方法②制备环己基氯：
步骤如下：在仪器c中加入35mL(0.35mol)环己烯、3g催化剂，搅拌升温。打开仪器a的活塞，向c中加入105mL30%(约1mol)的盐酸，调节反应温度为75℃，搅拌1.5h，待反应结束，冷却，将反应液转移至分液漏斗中，静置分层。弃去水层，分别使用饱和氯化钠溶液和碳酸钠溶液洗涤有机层2次。用无水氯化钙干燥，蒸馏得产品30.81g。
仪器c的名称是 ，仪器b的进水口是 (填“上口”或“下口”)。
（3）仪器a中支管的作用是 。
（4）使用碳酸钠溶液洗涤的目的是 。
（5）和都可以作该反应的催化剂，但在工业生产中常用，其原因是 (从安全环保角度考虑)。
（6）该实验中环己基氯的产率为 (保留三位有效数字)。
【答案】（1）方法①副产物多，产品分离困难，方法②原子利用率高或其他合理答案
（2）三颈烧瓶；下口
（3）平衡气压，使液体顺利流下
（4）除去残留的酸
（5）有毒，会对人体健康造成危害，并且污染环境或其他合理答案
（6）74.3%
【知识点】制备实验方案的设计；取代反应；加成反应；物质的量的相关计算
【解析】【解答】（1）通常工业生产会考虑成本问题，同样制备环己基氯，原子利用率越高，则产物越纯洁，越容易分离，故答案为： 方法①副产物多，产品分离困难，方法②原子利用率高；
（2）仪器c为三颈烧瓶，其特点是有三个瓶口；仪器b为球形冷凝管，其水流位置为下口进，上口出，故答案为：三颈烧瓶；下口；
（3）仪器a为恒压滴液漏斗，其支管作用为平衡气压，使液体顺利流下，故答案为：平衡气压，使液体顺利流下；
（4）方法 ② 中使用了氯化氢作为反应物，因此最后可能有多余的氯化氢残留，用碳酸钠溶液可以除去多余的氯化氢，故答案为： 除去残留的酸；
（5）Cd是重金属，可以使蛋白质变性，故答案为： 有毒，会对人体健康造成危害，并且污染环境；
（6）根据化学方程式，以及题干所给数据，则理论上生成的环己基氯，，而实际产品为30.81g，则产率，故答案为： 74.3% 。
【分析】（1）副产物越多，对物质分离的要求越高，成本越高；
（2）三颈烧瓶和冷凝管的使用是常考的知识点，三颈烧瓶的特点是含有三个瓶口，而无论是直形冷凝管还是球形冷凝管，水流位置都是下口进上口出；
（3）恒压滴液漏斗的支管作用是常考的知识点，其作用是平衡气压，使液体顺利流下；
（4）碳酸钠含有碳酸根，可以和氢离子反应生成水和二氧化碳，除去有机物中的酸；
（5）重金属可以使蛋白质变性，也会污染土壤和水源；
（6）本题要注意反应物有环己烯和氯化氢两种，根据物质的量少的反应物进行计算，根据公式，代入数据进行计算。
广东省广州市第十六中学2022-2023学年高二下学期化学期中考试试卷
一、单选题
1．宋代张杲《医说》引《集验方》载：每每外出，用雄黄桐子大，在火中烧烟薰脚绷、草履、领袖间，以消毒灭菌，防止疫菌通过衣物的接触而传染。雄黄(As4S4)的结构如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．雄黄中硫的价态为+2 价
B．As 原子的核外电子排布式为[Ar]4s24p3
C．As4S4分子中 As 原子和 S 原子的杂化类型都为 sp3杂化
D．古代熏蒸的消毒原理与 H2O2、酒精相同
2．13CNMR（核磁共振）、15NNMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，KurtWuithrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N的叙述正确的是（ ）
A．13C与15N有相同的中子数 B．13C电子排布式为1s22s22p2
C．15N与14N互为同素异形体 D．15N的电子排布式为1s22s22p4
3．下列反应中，有机物分子中化学键的断裂只涉及键断裂的是（ ）
A．的燃烧 B．与的加成反应
C．与的取代反应 D．被酸性溶液氧化
4．据新华社报道，我国科学家首次合成了B一种新核素镅(Am)，这种新核素同铀(U)比较，下列叙述正确的是（ ）
A．具有相同的质子数 B．原子核中具有相同的中子数
C．具有相同的质量数 D．原子核外电子总数相同
5．氮化硼(BN)有立方氮化硼和六方氮化硼(如图)等不同结构，是一种重要的功能陶瓷材料，下列相关说法不正确的是（ ）
A．立方氮化硼的硬度大于六方氮化硼
B．在六方氮化硼中，实线、虚线均代表共价键
C．立方氮化硼晶胞中，B原子配位数是4
D．在一定条件下，六方氮化硼可转化为立方氮化硼
6．利用超分子可分离C60和C70。将C60、C70混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法错误的是（ ）
A．第二电离能： B．杯酚分子中存在π键
C．杯酚与C60形成氢键 D．C60与金刚石晶体类型不同
7．下列有机化合物属于链烃的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2022高二下·三明期中）某有机物的结构简式为，该分子中官能团有
A．5种 B．4种 C．3种 D．2种
9．天然色素的提取往往应用到萃取操作，现在有用大量水提取的天然色素，下列溶剂不能用来萃取富集这些天然色素的是( )
A．四氯化碳 B．苯 C．乙醇 D．直馏汽油
10．关于有机物 的下列叙述中，正确的是（ ）
A．它的系统名称是 2，4-二甲基-4-戊烯
B．它的分子中最多有 4 个碳原子在同一平面上
C．它与甲基环己烷互为同分异构体
D．该有机物存在顺反异构体
11．法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物，其结构简式如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该分子中N、O、F的第一电离能大小顺序为F>N>O
B．该分子中C—N键的键能大于C—F键的键能
C．该分子中σ键与π键数目之比为7：2
D．该分子中存在手性碳原子
12．X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的价电子排布式为，Y的简单氢化物分子呈三角锥形，Z的单质及其化合物灼烧时火焰是黄色，W位于元素周期表中第四周期，基态原子有1个电子未成对且内层电子全满。下列说法正确的是（ ）
A．同周期元素中第一电离能比Y高的元素只有一种
B．简单离子半径：Y＜Z
C．X的氯化物的分子空间构型是平面三角形
D．1mol W的正二价阳离子与Y的简单氢化物形成的配离子中含有的键数目为12
13．甲苯的转化关系如图所示(部分产物未标出)。下列说法正确的是（ ）
A．反应①的主要产物是
B．反应②说明甲基使苯环上的氢原子易被取代
C．反应③的两种物质刚混合时分层，上层呈紫红色
D．反应④的产物的一氯取代物有4种
14．2022年诺贝尔化学奖授予Carolyn R Bertozzi等三位在“点击化学和生物正交化学”方面做出突出贡献的科学家。叠氮—炔环加成是经典的点击化学反应。反应示例如图所示：
下列说法错误的是（ ）
A．化合物A的分子式为C2H5N3
B．化合物B的所有原子不在同一条直线上
C．化合物B和化合物C均可使溴水褪色
D．化合物C和化合物D均属于不饱和烃
15．己二酸是一种重要的化工原料，科学家在现有工业路线基础上，提出了一条“绿色”合成路线：
下列说法正确的是（ ）
A．苯与溴水混合，充分振荡后静置，下层溶液呈橙红色
B．环己醇与乙醇互为同系物
C．己二酸与溶液反应有生成
D．环己烷分子中所有碳原子共平面
16．（2022·辽宁）利用有机分子模拟生物体内“醛缩酶”催化Diels-Alder反应取得重要进展，荣获2021年诺贝尔化学奖。某Diels-Alder反应催化机理如下，下列说法错误的是（ ）
A．总反应为加成反应 B．Ⅰ和Ⅴ互为同系物
C．Ⅵ是反应的催化剂 D．化合物X为
二、结构与性质
17．铝和氟的化合物在制造、化工等领域都有广泛应用。回答下列问题：
（1）基态铝原子的核外电子排布式为 ，占据最高能级的电子云轮廓图形状为 ，基态铝原子比基态镁原子的第一电离能小，其原因是 。
（2）通常情况下，可由六氟铝酸铵［］受热分解制得，请写出该反应的化学方程式： 。
（3）具有较高的熔点(1040℃)，属于 (填晶体类型)晶体；在178℃时升华，写出、晶体类型不同的原因 (从原子结构与元素性质的角度作答)。
（4）在水溶液中实际上是以的形式存在。其中为配离子，配体为 ，Al原子的杂化方式为 ，该阴离子中存在的化学键有 (填字母)。
A．离子键 B．极性键 C．非极性键 D．金属键 E.配位键 F.氧键
（5）铁的氧化物有多种，科研工作者常使用来表示各种铁氧化物。图为某种铁的氧化物样品的晶胞结构，其化学式为 ；若该晶胞的晶胞参数为a pm，a pm，2a pm，则该晶胞的密度为 (列出计算式)
三、填空题
18．研究有机物的结构和性质对生产生活意义深远。回答下列问题：
（1）的系统命名是 。
（2）已知常温下和的电离平衡常数分别为、， (填“>”、“=”或“<”)，理由是 。
（3）Z是合成药物帕罗西汀的重要中间体。由X合成Z的路线如图：
Z的分子式为 ；X中含氧官能团的名称为 ；下列说法错误的是 (填标号)。
A．X属于芳香烃
B．Y、Z均含有2个手性碳原子
C．X→Y过程中，X中碳碳双键的键发生断裂
D．X分子中所有原子可能共平面
（4）某物质只含C、H、O三种元素，其分子模型如图所示，分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键)。下列物质中，与该物质互为同系物的是(填序号) ；下列有机物互为同分异构体的是(填序号) 。
A． B．
C． D．
19．按要求回答下列问题
（1）研究有机物的方法有很多，常用的有①核磁共振氢谱 ②蒸馏 ③重结晶 ④萃取 ⑤红外光谱 ⑥过滤，其中用于分子结构确定的有 (填序号)
（2）下列物质中，其核磁共振氢谱中只有一个吸收峰的是____(填字母)。
A． B． C． D．
（3）某含碳、氢、氧三种元素的有机物甲14.8 g，放入燃烧管中，不断通入氧气流持续加热，将生成物先后通过无水硫酸铜和碱石灰，两者分别增重18g和35.2g，生成物完全被吸收。
①如图是该有机物甲的质谱图，则其相对分子质量为 ，分子式为 。
②确定甲的官能团：通过实验可知甲中一定含有羟基：则甲可能的结构有 种。
③确定甲的结构简式：
a.经测定有机物甲的核磁共振氢谱如1图所示，则甲的结构简式为 。
b.若乙为甲的一种同分异构体，乙的红外光谱如图2所示，则该有机物乙的结构简式为 。
四、实验题
20．环己基氯为无色液体，不溶于水，常用于合成橡胶防焦剂、杀虫剂三环锡、抗癫痫剂等。请回答下列问题：
Ⅰ．有两种方法可制备环己基氯：
①环己烷氯化法：；
②环己烯氯化氢加成法：。
（1）工业生产多采用方法②制备环己基氯，原因是 。
（2）Ⅱ．某化学兴趣小组用如图所示装置模拟I中方法②制备环己基氯：
步骤如下：在仪器c中加入35mL(0.35mol)环己烯、3g催化剂，搅拌升温。打开仪器a的活塞，向c中加入105mL30%(约1mol)的盐酸，调节反应温度为75℃，搅拌1.5h，待反应结束，冷却，将反应液转移至分液漏斗中，静置分层。弃去水层，分别使用饱和氯化钠溶液和碳酸钠溶液洗涤有机层2次。用无水氯化钙干燥，蒸馏得产品30.81g。
仪器c的名称是 ，仪器b的进水口是 (填“上口”或“下口”)。
（3）仪器a中支管的作用是 。
（4）使用碳酸钠溶液洗涤的目的是 。
（5）和都可以作该反应的催化剂，但在工业生产中常用，其原因是 (从安全环保角度考虑)。
（6）该实验中环己基氯的产率为 (保留三位有效数字)。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】原子核外电子排布；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A、As和S处于同一主族的元素，结合元素周期律可以知道S的非金属性更强，即价态为负价，根据化学式可以知道S为-2价，A错误；
B、As为33号元素，其核外电子排布式为 [Ar]3d104s24p3，B错误；
C、杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数，As的成键电子对数为3，S为2，As的孤电子对数为1，S为2，则两者的杂化轨道数都为4，为sp3杂化，C正确；
D、古代蒸熏和过氧化氢为氧化性消毒，而酒精可以使蛋白质变性，D错误。
故答案为：C。
【分析】A、结合元素周期律的非金属性变化规律，非金属性弱的为负价；
B、核外电子排布式要结合元素所在周期表的位置或者原子序数判断其电子情况；
C、杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数，若杂化轨道数=2，为sp杂化，杂化轨道数=3，为sp2杂化，杂化轨道数=4，为sp3杂化；
D、消毒类的物质有氧化性消毒，如过氧化氢、次氯酸盐等，有使蛋白质变性的，如酒精。
2．【答案】B
【知识点】原子核外电子排布；同素异形体；元素、核素
【解析】【解答】A、C和N的质子数分别为6和7，C和N的质量数分别为13和15，则C和N的中子数分别为7和8，A错误；
B、13C为6号元素，其电子排布式为 1s22s22p2，B正确；
C、同素异形体指的是同种元素的不同单质， 15N与14N都是原子，不是单质，属于同位素，C错误；
D、15N为7号元素，其电子排布式为 1s22s22p3，D错误。
故答案为：B。
【分析】A、中子数=质量数-质子数；
B、电子排布式要结合元素所在元素周期表的位置或原子序数判断其电子排布情况；
C、同素异形体指的是同种元素的不同单质，同位素指的是质子数相同，中子数不同的原子；
D、电子排布式要结合元素所在元素周期表的位置或原子序数判断其电子排布情况。
3．【答案】B
【知识点】化学键
【解析】【解答】A、甲烷燃烧生成氢气和水，C-H键断裂，C-H键为σ键断裂，A错误；
B、C2H4和Cl2发生加成反应，碳碳双键断裂，碳碳双键含有π键，B正确；
C、C2H4和Cl2发生取代反应，C-H键断裂，C-H键为σ键，C错误；
D、C2H4被酸性高锰酸钾溶液氧化，碳碳双键和C-H键都断裂，前者为σ键，后者含有π键，D错误。
故答案为：B。
【分析】σ键即配对原子个数，即每一个共价键中必定含有一个σ键；π键即不饱和键，即每一个共价键中除了σ键以外的就是π键，如碳碳双键、碳碳双键含有π键。
4．【答案】C
【知识点】元素、核素
【解析】【解答】A、和的质子数不同，前者为95，后者为92，A错误；
B、和的质量数为235，前者质子数为95，后者为92，则前者的中子数为140，后者为143，B错误；
C、和都为235，C正确；
D、原子核外电子总数等于其质子数，质子数为95，质子数为92，D错误。
故答案为：C。
【分析】同种元素的原子，质子数相同，质量数=质子数+中子数，质子数=原子序数=核电荷数=核外电子数。
5．【答案】B
【知识点】化学键；晶胞的计算
【解析】【解答】A、六方氮化硼为层状结构，单层内的结构为共价键结合，各层之间范德华力结合，容易滑动，硬度小，立方氮化硼为共价晶体，为共价键结合，硬度大，A正确；
B、六方氮化硼中，实线部分为单层内的结合，为共价键结合，虚线为各层之间的结合，为范德华力结合，B错误；
C、立方氮化硼中，B可以连接4个N，其配位数为4，C正确；
D、六方氮化硼中，B和N可以形成3个共价键，B可以再和N形成一个配位键，既可以转化为立方氮化硼，D正确。
故答案为：B。
【分析】A、层状结构的晶体，各层之间为范德华力结合，容易滑动，导致硬度小；
B、层状结构的晶体，单层之间的原子为共价键结合，各层之间的结合为范德华力；
C、原子的配位数要结合其结合周围原子的数目判断；
D、通过判断两个晶胞的示意图，分析两者化学键数目的区别，可以判断其转化关系。
6．【答案】C
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用；含有氢键的物质
【解析】【解答】A、C的电子排布式为1s22s22p2，O的电子排布式为1s22s22p4，当当电离出第一个电子后，C的电子排布式变为1s22s22p1，O的为1s22s22p3，此时O的2p轨道为半充满状态，第二电离能更大，A正确；
B、杯酚中存在苯环，苯环中含有π键，B正确；
C、只有分子中含有N、O、F三种原子时，才可以和另一分子中的H形成氢键，C错误；
D、C60是分子晶体，金刚石是共价晶体，D正确。
故答案为：C。
【分析】A、若原子的最外层电子的最外层轨道属于半充满或者全充满，则其电离能会更大；
B、σ键即配对原子个数，即每一个共价键中必定含有一个σ键；π键即不饱和键，即每一个共价键中除了σ键以外的就是π键；
C、分子中含有N、O、F三种原子时，可以和另一分子中的H形成氢键；
D、C60为60个C形成一个分子的分子晶体，而金刚石为共价晶体。
7．【答案】C
【知识点】物质的简单分类
【解析】【解答】A、苯为环状物，为环烃，A错误；
B、对二甲苯中含有苯环，为环烃，B错误；
C、2-甲基丁烷为链烃，C正确；
D、1-氯丙烷为卤代烃，属于烃的衍生物，不属于烃，D错误。
故答案为：C。
【分析】烃指的是只含C和H的有机物，若结构中含有环状结构则属于环烃，若结构中不含环状结构，则属于链烃。
8．【答案】B
【知识点】有机物中的官能团
【解析】【解答】由该有机物的结构简式可知，其具有的官能团为酚羟基、酮羰基、醚键及氨基，共4种，
故答案为：B。
【分析】由图可知，该有机物中含有的官能团为酚羟基、羰基、氨基和醚键。
9．【答案】C
【知识点】分液和萃取
【解析】【解答】A、四氯化碳可以溶解天然色素，同时四氯化碳不溶于水，A错误；
B、苯可以溶解天然色素，同时苯不溶于水，B错误；
C、乙醇可以溶解天然色素，但是乙醇可以溶于水，C正确；
D、直馏汽油可以溶解天然色素，同时直馏汽油不溶于水，D错误。
故答案为：C。
【分析】萃取剂的选择要满足几个要求：1、溶质在萃取剂中的溶解度更大，2、萃取剂和原溶剂互不相溶，3、萃取剂和原溶剂、溶质不反应，4、萃取剂和原溶剂有密度差异。
10．【答案】C
【知识点】有机化合物的命名；有机物的结构和性质；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A、碳碳双键处于1号碳之后，甲基分别处于2号碳和4号碳，则其命名为2，4-二甲基-1-戊烯，A错误；
B、该有机物中，4号碳中连接了两个甲基，最多只能由1个甲基中的碳原子可以和其他原子共平面，因此分子中最多有，6个碳原子在同一平面上，B错误；
C、该分子和甲基环己烷的分子式都是C7H14，但是结构不同，为同分异构体，C正确；
D、1号碳上连接两个氢原子，不存在顺反异构，D错误。
故答案为：C。
【分析】A、命名的时候找出官能团所在最长碳链，距离官能团最近一端进行编号；
B、共平面的判断要注意一个原子周围有3个或以上的单键连接时，最多两个单键原子共平面；
C、同分异构体指的是分子式相同，结构不同的分子；
D、碳碳双键的一侧所连接的两部分不同，则存在顺反异构。
11．【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；键能、键长、键角及其应用；“手性分子”在生命科学等方面的应用；有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、同一周期的元素，从左到右第一电离能增大，但是由于N的2p能级处于半充满状态，则其第一电离能比O的更大，A正确；
B、N的电负性比F的电负性更弱，则C-N的键长比C-F更长，键能更小，B错误；
C、该分子中， σ键有15个，分别为C-F、C-H、C-C、C-N、C-O、N-H、O-H， π键有4个，分别在碳碳双键、碳氮双键、碳氧双键中，C错误；
D、手性碳原子指的是一个碳原子周围连接四个完全不相同的结构，该分子中所有碳原子都含有双键结构，只连接三个部分，不存在手性碳原子，D错误。
故答案为：A。
【分析】A、同一周期的元素，从左到右第一电离能增大，若原子的最外层能级电子为半充满或全充满，则第一电离能反常；
B、电负性越强，则形成的键长越短，键能越大；
C、σ键即配对原子个数，即每一个共价键中必定含有一个σ键；π键即不饱和键，即每一个共价键中除了σ键以外的就是π键；
D、性碳原子指的是一个碳原子周围连接四个完全不相同的结构。
12．【答案】C
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；判断简单分子或离子的构型；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】X的价电子排布式为 ，符合情况的为2s22p1，即X为B，Y的简单氢化物为三角锥形，则Y为N，Z的焰色试验为黄色，则X为Na，W在第四周期，且有1个未成对电子，则W为Cu；
A、同周期元素，从左到右第一电离能增大，但由于N最外层能级电子半充满，因此O的第一电离能比N小，比N大的只有F和Ne，A错误；
B、N3-和Na+的电子层数相同，此时Na+和核电荷数更大，则半径更小，B错误；
C、BCl3中N为sp2杂化，则BCl3为平面三角形，C正确；
D、Cu2+和NH3可以形成配位键，Cu2+可以提供4个空轨道形成Cu(NH3)42+，因此1mol Cu2+可以和4molNH3形成4mol的配位键，同时1mol NH3中含有3mol N-H键，因此1mol Cu(NH3)42+中的σ键为16mol，D错误。
故答案为：C。
【分析】A、同周期元素，从左到右第一电离能增大，若原子的最外层能级电子为半充满或全充满则出现反常；
B、粒子的半径比较，一看电子层，电子层数越多半径越大，二看核电荷数，核电荷数越多半径越小，三看最外层电子数，最外层电子数越多，半径越大；
C、杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数，若杂化轨道数=2，为sp杂化，杂化轨道数=3，为sp2杂化，杂化轨道数=4，为sp3杂化；
杂化轨道数=2，为直线；
杂化轨道数=3，成键电子数=3，为三角形；
杂化轨道数=3，成键电子数=2，为V形；
杂化轨道数=4，成键电子数=4，为四面体；
杂化轨道数=4，成键电子数=3，为三角锥；
杂化轨道数=4，成键电子数=2，为V形；
D、σ键即配对原子个数，即每一个共价键中必定含有一个σ键。
13．【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质；苯的同系物及其性质
【解析】【解答】A、甲苯在光照条件下和氯气发生取代反应，其取代位置在甲基上，即生成，A错误；
B、由于甲基的影响，硝基只能取代在甲基的邻位和对位，B正确；
C、甲苯的密度比水小，因此刚混合时，甲苯在上层，酸性高锰酸钾溶液在下次，下层呈紫红色，C错误；
D、甲基环己烷的一氯取代物有5种，分别为、、、、，D错误。
故答案为：B。
【分析】A、苯的同系物和氯气取代要注意条件，如果是光照条件下取代烷基上的氢原子，如果是铁或者溴化铁作为催化剂则取代苯环上的氢原子；
B、硝基可以在苯环任意位置取代，但由于甲基的影响，硝基只能取代在甲基的邻位和对位，类似的还有溴和苯酚的取代反应，溴原子同样只能取代在羟基的邻位和对位；
C、苯的同系物属于烃类，其密度比水小，因此和水混合后会处于上层；
D、一氯取代物的判断要结合等效氢的方法进行，通常要结合其分子对称性判断。
14．【答案】D
【知识点】有机物的结构式；氯、溴、碘的性质实验；分子式
【解析】【解答】A．化合物A的分子式：C2H5N3，A不符合题意；
B．B是丙炔，有一个甲基，所有原子不可能在同一条直线上，B不符合题意；
C．B有碳碳三键，能让溴水褪色，C有碳碳双键，能让溴水褪色，C不符合题意；
D．化合物C和化合物D中均有N原子，不是烃，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A．分子式的书写；
B．有甲基所有原子不可能在同一条直线上；
C．碳碳三键和碳碳双键，能让溴水褪色；
D．有N原子不是烃。
15．【答案】C
【知识点】有机物的合成；苯的结构与性质；羧酸简介；同系物
【解析】【解答】A、苯和溴水常温下不反应，苯可以萃取溴水中的溴，苯的密度比水小，因此上层为橙红色，A错误；
B、环己醇为环状结构，乙醇为链状结构，两者不是同系物，B错误；
C、己二酸中含有羧基，羧基可以和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，C正确；
D、环己烷分子中，最多只有4个碳原子共平面，D错误。
故答案为：C。
【分析】A、苯的密度比水小，因此苯和水混合后，苯在上层；
B、同系物指的是结构相似，官能团的数目和种类相同，分子组成上相差若干个CH2；
C、含有羧基的有机物可以和碳酸氢盐反应生成二氧化碳；
D、共平面的判断要注意一个原子周围有3个或以上的单键连接时，最多两个单键原子共平面，若分子含有环状结构，且环状结构都是单键连接，则要注意，原子之间的连接呈现锯齿状。
16．【答案】B
【知识点】催化剂；同系物；加成反应
【解析】【解答】A．由催化机理可知，总反应为+ ，该反应为加成反应，A不符合题意；
B．结构相似、分子组成上相差若干个CH2原子团的有机物互为同系物，和结构不相似、分子组成上也不是相差若干个CH2原子团，两者不互为同系物，B符合题意；
C．由催化机理可知，反应消耗了Ⅵ又生成了VI，VI是反应的催化剂，C不符合题意；
D．I+VI→X+II，由I、VI、II的结构简式可知，X为H2O，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.由图可知，总反应为+ ；
B.结构相似，在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物；
C.Ⅵ既生成又消耗，为该反应的催化剂；
D.根据质量守恒可知X为H2O。
17．【答案】（1）1s22s22p63s23p1；哑铃形或纺锤形；基态镁原子的3s轨道为全充满状态，3p轨道为全空状态，较稳定，难失去电子，故第一电离能较大
（2）3NH3↑+3HF↑+AlF3
（3）离子；F的电负性强于Cl，更容易得电子形成离子键而形成离子晶体
（4）OH-；sp3；BE
（5）Fe3O4；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；晶胞的计算；金属晶体的基本堆积模型
【解析】【解答】（1）铝原子为13号元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p1；占据最高能级的为3p，则其电子云为哑铃形（或纺锥形）；同周期元素，从左到右第一电离能增大，而镁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2，其最外层能级电子为全充满，因此第一电离能出现反常，即基态铝原子的第一电离能比基态镁原子的第一电离能更小，故答案为：1s22s22p63s23p1；哑铃形（或纺锥形）； 基态镁原子的3s轨道为全充满状态，3p轨道为全空状态，较稳定，难失去电子，故第一电离能较大 ；
（2）根据题干分析，可以知道该反应中，元素化合价不变，结合原子守恒，可以知道六福氯酸铵受热分解为氨气、氟化氢和氟化铝，故答案为： 3NH3↑+3HF↑+AlF3 ；
（3）氟化铝中含有金属元素，且其熔点较高，因此氟化铝属于离子晶体；氯化铝在 178℃时升华 ，则氯化铝属于分子晶体，同主族元素，从上到下电负性减小，即F的电负性大于Cl，因此更容易得到电子形成离子键，故答案为：离子；F的电负性强于Cl，更容易得电子形成离子键而形成离子晶体；
（4）中 为 配离子，其中Al3+空轨道，OH-提供孤电子对，即OH-为配体；杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数，Al的成键电子对数为4，孤电子对数为0，则其杂化轨道数为4，属于sp3杂化； 中不含离子键，只含配位键和极性共价键，分别为Al3+和OH-、O和H形成，故答案为：OH-、 sp3、BE；
（5）结合图示以及均摊法的计算，可以知道Fe的原子个数为，O的原子个数为，则Fe和O的原子个数比为，即其化学式为Fe3O4；晶胞密度的公式为，其中N分别为6和8，M分别为56和16，则，V为，则最终结果为 ，故答案为：Fe3O4、。
【分析】（1）核外电子排布式要结合元素所在周期表的位置或者原子序数判断；电子云轮廓最常考的有s能级和p能级，分别为球状和哑铃形（纺锥形）；同周期元素，从左到右第一电离能增大，若原子最外层能级电子为半充满或全充满则出现反常；
（2）先结合化合价判断该反应是否为氧化还原反应，若不是氧化还原反应则利用原子守恒判断其相应产物；
（3）离子晶体的熔点较高，分子晶体的熔点较低；
（4）杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数，若杂化轨道数=2，为sp杂化，杂化轨道数=3，为sp2杂化，杂化轨道数=4，为sp3杂化；
杂化轨道数=2，为直线；
杂化轨道数=3，成键电子数=3，为三角形；
杂化轨道数=3，成键电子数=2，为V形；
杂化轨道数=4，成键电子数=4，为四面体；
杂化轨道数=4，成键电子数=3，为三角锥；
杂化轨道数=4，成键电子数=2，为V形；
（5）晶胞化学式的确定通常要结合均摊法判断；晶胞密度的公式为，解题过程要注意晶胞体积单位的转化。
18．【答案】（1）2，3，3-三甲基戊烷
（2）<；氯的电负性大于碳，碳的电负性大于氢，导致CICH2COOH羧基中羟基的极性更大，更易电离出氢离子，酸性更强，所以Ka1
（4）C；AB
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；有机化合物的命名；有机物的结构和性质；同分异构现象和同分异构体；同系物
【解析】【解答】（1）最长碳链共有5个碳原子，2号碳上有1个甲基，3号碳上有2个甲基，其系统命名为 2，3，3-三甲基戊烷，故答案为：2，3，3-三甲基戊烷；
（2）氯原子的电负性大于碳原子和氢原子，使羟基的极性更大，更容易电离出氢离子，则酸性更强，酸性越强，电离平衡常数越大，故答案为： <；氯的电负性大于碳，碳的电负性大于氢，导致ClCH2COOH羧基中羟基的极性更大，更易电离出氢离子，酸性更强，所以Ka1
A、X中含有F，因此不属于芳香烃，A正确；
B、手性碳原子指的是一个碳原子周围连接四个完全不相同的结构，Y和Z都含有2个手性碳原子，B错误；
C、X转化为Y的过程为加成反应，碳碳双键断裂，碳碳双键中含有键，C错误；
D、共平面的判断要注意一个原子周围有3个或以上的单键连接时，最多两个单键原子共平面，X中乙基不可能所有原子共平面，D正确；
（4）同系物指的是分子结构相似，官能团数目和种类相同，分子组成上相差若干个-CH2，根据该物质的球棍模型，可以知道该分子含有1个羧基和1个碳碳双键，则该物质的同系物应满足只有1个羧基和1个碳碳双键，且C个数应不为4，根据选项可以知道满足条件的为C；同分异构体指的是分子式相同，结构不同的分子，该物质的分子式为C4H6O2，则其同分异构体应满足相同的分子式，且结构不同，根据选项可以知道满足条件的为AB，故答案为：C；AB。
【分析】（1）烷烃的系统命名要找出最长碳链，距离取代基最近一段进行编号；
（2）电负性越大，则羟基的极性越大，酸性越强；
（3）分子式要结合C、H、O、N、F几种元素的原子总数判断；题干要求找出的是含氧官能团，通常有醚键、酯基、羧基、羟基、醛基、碳基等；
A、芳香烃的定义是分子中只含C和H两种元素，且含有苯环；
B、手性碳原子指的是一个碳原子周围连接四个完全不相同的结构；
C、双键、三键中均含有键；
D、共平面的判断要注意一个原子周围有3个或以上的单键连接时，最多两个单键原子共平面；
（4）同素异形体指的是同种元素的不同单质；
同位素指的是同种元素的不同原子；
根据结构简式可画出其结构式，结合结构式分析可以知道为同种分子；
同系物指的是分子结构相似，官能团数目和种类相同，分子组成上相差若干个-CH2；
同分异构体指的是分子式相同，结构不同的分子。
19．【答案】（1）①⑤
（2）A；D
（3）74；C4H10O；4；C(CH3)3OH；CH3CH2OCH2CH3
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】（1）核磁共振氢谱、红外光谱可以用于确定有机物的结构，蒸馏、重结晶、萃取、过滤可以用于分离有机物；故答案为： ①⑤；
（2）核磁共振氢谱只有一个吸收峰，即只有一种等效氢；
A、含有一种等效氢，A正确；
B、含有两种等效氢，B错误；
C、含有两种等效氢，C错误；
D、含有一种等效氢，D正确；
故答案为：AD；
（3） ① 质谱图的相对分子质量根据最右侧的峰所在质荷比判断，根据图示可以知道其相对分子质量为74；根据有机物甲的质量以及无水硫酸铜和碱石灰的增重质量，可以判断产物中水和二氧化碳的质量，列出相关公式，，，，，，则，，则，则分子式为C4H10O，故答案为：74；C4H10O；
② 根据分子式以及题干信息，可以知道该有机物为丁醇，则其结构简式有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2OH、(CH3)3OH，故答案为：4；
③ a、根据核磁共振氢谱图，可以知道该有机物有两种等效氢，且其氢原子的个数比为3：1，结合①所求的分子式以及 ② 的条件，可以知道该有机物的结构简式为 C(CH3)3OH ，故答案为： C(CH3)3OH；
b、根据红外光谱图，可以知道有机物乙中含有对称的甲基和亚甲基，以及醚键，即该有机物应该关于醚键对称，即 CH3CH2OCH2CH3，故答案为： CH3CH2OCH2CH3 。
【分析】（1）核磁共振氢谱可以判断有机物中等效氢的种类和数目比；红外光谱可以判断有机物中的基团；
（2）等效氢的判断要结合分子的对称性进行，通常从点对称、线对称和面对称几个角度判断；
（3） ① 质谱图的相对分子质量根据最右侧的峰所在质荷比判断；
② 同分异构体要结合碳链异构、位置异构和官能团异构几个角度判断；
③ a、等效氢的判断要结合分子的对称性进行，通常从点对称、线对称和面对称几个角度判断；
b、红外光谱图可以判断有机物所含的基团，根据红外光谱图的提示以及分子式，可以判断其相应的结构简式。
20．【答案】（1）方法①副产物多，产品分离困难，方法②原子利用率高或其他合理答案
（2）三颈烧瓶；下口
（3）平衡气压，使液体顺利流下
（4）除去残留的酸
（5）有毒，会对人体健康造成危害，并且污染环境或其他合理答案
（6）74.3%
【知识点】制备实验方案的设计；取代反应；加成反应；物质的量的相关计算
【解析】【解答】（1）通常工业生产会考虑成本问题，同样制备环己基氯，原子利用率越高，则产物越纯洁，越容易分离，故答案为： 方法①副产物多，产品分离困难，方法②原子利用率高；
（2）仪器c为三颈烧瓶，其特点是有三个瓶口；仪器b为球形冷凝管，其水流位置为下口进，上口出，故答案为：三颈烧瓶；下口；
（3）仪器a为恒压滴液漏斗，其支管作用为平衡气压，使液体顺利流下，故答案为：平衡气压，使液体顺利流下；
（4）方法 ② 中使用了氯化氢作为反应物，因此最后可能有多余的氯化氢残留，用碳酸钠溶液可以除去多余的氯化氢，故答案为： 除去残留的酸；
（5）Cd是重金属，可以使蛋白质变性，故答案为： 有毒，会对人体健康造成危害，并且污染环境；
（6）根据化学方程式，以及题干所给数据，则理论上生成的环己基氯，，而实际产品为30.81g，则产率，故答案为： 74.3% 。
【分析】（1）副产物越多，对物质分离的要求越高，成本越高；
（2）三颈烧瓶和冷凝管的使用是常考的知识点，三颈烧瓶的特点是含有三个瓶口，而无论是直形冷凝管还是球形冷凝管，水流位置都是下口进上口出；
（3）恒压滴液漏斗的支管作用是常考的知识点，其作用是平衡气压，使液体顺利流下；
（4）碳酸钠含有碳酸根，可以和氢离子反应生成水和二氧化碳，除去有机物中的酸；
（5）重金属可以使蛋白质变性，也会污染土壤和水源；
（6）本题要注意反应物有环己烯和氯化氢两种，根据物质的量少的反应物进行计算，根据公式，代入数据进行计算。
