河北省部分学校2023-2024学年高三上学期期末调考
化学
本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。共8页，总分100分。
可能用到的相对原子质量：H1 C12 O16 S32 Cl35.5
第I卷（选择题 共45分）
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.已知丁烷的二氯代物有9种（以下结构均不考虑立体异构），丁烷与有机物M[(CH3CH2)2CHCH2CH3]互为同系物。下列说法错误的是（ ）
A.丁烷的八氯代物有9种
B.丙烷与互为同系物
C.有机物M的一氯代物有3种
D.有机物M的碳原子都可能处在同一平面上
2.一种具有广谱抗菌活性的有机物的结构简式如图所示，此有机化合物属于（ ）
①烯烃 ②多官能团有机化合物 ③芳香烃 ④烃的衍生物 ⑤酸性物质 ⑥芳香族化合物
A.①②③④⑥ B.②④⑥ C.②④⑤⑥ D.①③⑤
3.硫代碳酸钠（Na2CS3）在农业上用作杀菌剂和杀线虫剂，在工业上用于处理废水中的重金属离子。其制备原理为。下列说法不正确的是（ ）
A.该制备反应属于熵增反应
B.Na2CS3与Na2CO3性质相似，不能被氧化
C.制备Na2CS3的反应属于非氧化还原反应
D.Na2CS3与盐酸反应，生成NaCl、CS2和H2S
4.下列关于高分子材料制备和性质的说法中错误的是（ ）
A.酚醛树脂是制作电木插座的主要成分，可由甲醛和苯酚经缩聚反应制得
B.聚乙烯是生产食品包装袋的主要成分，无法使溴水褪色
C.聚乳酸是免拆型手术缝线的主要成分，是一种可降解的医用高分子材料
D.聚乙二醇是化妆品起补水作用的主要成分，其结构简式为
5.下列反应可能不属于最理想的“原子经济性反应”的是（ ）
A.乙醛与氰化氢（HCN）的反应
B.乙烯与1，3-丁二烯在催化剂存在的条件下反应生成C6H10
C. 在一定条件下的聚合反应
D.用乙烯与氧气在催化剂加热条件下制备环氧乙烷（）的反应
6.实验室制备溴苯的反应装置如图所示，关于实验操作或叙述错误的是（ ）
A.向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K
B.实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色
C.装置c中Na2CO3溶液的作用是吸收HBr
D.反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶，得到溴苯
7.下列化合物中，既能发生水解反应，又能发生消去反应，且消去反应生成的烯烃不止一种的是（ ）
A. CH3Br B.
C. D.
8.有关甲、乙两种有机物的说法正确的是（ ）
A.甲和乙均为芳香族化合物
B.1mol甲和1mol乙分别与足量溴的四氯化碳溶液反应，二者消耗的Br2的物质的量相等
C.甲和乙互为同系物
D.甲和乙之间能发生取代反应
9.我国化学家近期从棕榈花中发现了两种新的莽草酸类化合物，其中一种的结构简式如图。下列关于该化合物的说法正确的是（ ）
A.该分子含有16个碳原子
B.能发生加成反应、氧化反应和取代反应
C.苯环上的一氯代物有2种
D.不能使酸性重铬酸钾溶液褪色
10.一种新型抗癌药物的中间体M的结构如图所示。下列说法错误的是（ ）
A.分子式为C15H24O2
B.中间体M有芳香族化合物的同分异构体
C.中间体M的所有碳原子可能共平面
D.中间体M的消去产物有3种
11.抗抑郁药米那普伦中间体的合成路线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.化合物甲中最多有8个碳原子共平面
B.化合物乙不能发生消去反应
C.化合物丙转化为化合物丁发生了加成反应
D.化合物丁与苯乙酸互为同系物
12.以葡萄糖为原料结合生物发酵和化学合成过程生产酮基泛解酸内酯，其流程如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A.可用银镜反应鉴别葡萄糖和果糖
B.可用红外光谱仪测定α-酮基异戊酸中所含官能团的种类
C. α-酮基异戊酸、中间体、酮基泛解酸内酯中均含有手性碳原子
D. α-酮基异戊酸、中间体、酮基泛解酸内酯均能与Na2CO3反应
13.钒取代杂多酸催化苯羟基化制备苯酚，其反应机理如图所示。
下列说法错误的是（ ）
A.一定条件下，“1”制取“2”的反应可以看作是有机反应中的加成反应
B.一定条件下，“2”制取“3”的反应可以看作是有机反应中的消去反应
C.钒催化苯羟基化制备苯酚的总反应方程式为
D.钒取代杂多酸催化苯羟基化制备苯酚的过程中钒的化合价发生变化
14.滑雪板的板基由复合层、木芯层、黏合剂等组成，各部分由聚乙烯、纤维、泡沫、环氧树脂黏合剂等成分组成。下列有关合成高分子的说法错误的是（ ）
A.高压法制备的聚乙烯有较多支链，密度和软化温度较低
B.由对苯二胺和对苯二酰氯通过缩合聚合得
C.泡沫为低密度丙烯酸类材料，丙烯酸与软脂酸互为同系物
D.环氧树脂的结构中含有极性强的羟基、醚键、环氧基团，具有良好的黏合力
15. 25℃时，向0.1BOH溶液中滴加相同浓度盐酸，体系中粒子浓度的对数值（lgc）、反应物的物质的量之比与pH的关系如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A. b点溶液显酸性，是因为存在水解平衡
B. m、n分别表示、变化曲线
C. 25℃时，BOH的电离平衡常数为
D. a点对应的溶液中存在：
第II卷（非选择题 共55分）
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16.（11分）已知有机物A、B、C、D、E、F、G有如图转化关系，其中C的产量可用来衡量一个国家的石油化工发展水平，G的分子式为C9H10O2，试回答下列有关问题。
（1）G的结构简式为 。
（2）指出下列反应的反应类型：A转化为B： ；C转化为D： 。
（3）写出下列反应的化学方程式：
D生成E的化学方程式： ；
A生成B的化学方程式： 。
（4）符合下列条件的G的同分异构体有 种。
a.苯环上有3个取代基，且有2个取代基相同；
b.能够与碳酸氢钠反应生成二氧化碳。
其中共有4种不同化学环境氢原子的同分异构体的结构简式为 、 。
17.（11分）碘化汞（80HgI2）晶体是具有宽带隙的半导体材料，且能够在室温的环境下工作，可以作为室温核辐射探测器的材料。回答下列问题：
（1）基态I原子的价层电子的空间运动状态有 种，基态Hg原子的价层电子排布式为 。
（2）水杨醛二缩邻苯二胺汞配合物（结构如图）为载体的电极对碘离子具有高的选择性和良好的能斯特效应。配合物的组成元素的电负性的大小关系为 ；碳原子的杂化方式为 ；汞离子的配位数 。
（3）Hg、81Tl的第三电离能比较：I3（Hg） （填“＞”“＜”或“＝”）I3（Tl），原因是 。
（4）α-碘化汞的晶胞结构和俯视图如图所示，晶胞的底边长apm，高为hpm，则该晶体的密度 （设阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、h、NA的代数式表示；可能用到相对原子质量：Hg：201；I：127）
18.（11分）苯乙烯是生产塑料与合成橡胶的重要原料。CO2氧化乙苯脱氢制苯乙烯的反应如下：
反应I：
已知：
反应II：
反应III：
回答下列问题：
（1）反应I的 。
（2）下列关于反应I~III的说法正确的是 （填字母）。
A.及时分离出水蒸气，有利于提高平衡混合物中苯乙烯的含量
B. n(CO2)∶n(CO)保持恒定时，说明反应I达到化学平衡状态
C.其他条件相同，反应II分别在恒容和恒压条件下进行，前者乙苯的平衡转化率更高
D.反应III正反应的活化能小于逆反应的活化能
（3）在催化剂MxOy作用下，CO2氧化乙苯脱氢制苯乙烯可能存在如图所示反应机理：
该机理可表示为以下两个基元反应，请补充反应ii：
i：；
ii： 。
（4）常压下，乙苯和CO2经催化剂吸附后才能发生上述反应I。控制投料比[n(CO2)：n(乙苯)]分别为1∶1、5∶1和10∶1，并在催化剂作用下发生反应，乙苯平衡转化率与反应温度的关系如图所示：
①乙苯平衡转化率相同时，投料比越大，对应的反应温度越 （填“高”或“低”）。
②850K时，反应经tmin达到图中P点所示状态，若初始时乙苯的物质的量为nmol，则v（苯乙烯）=
。
（5）700K时，向恒容密闭容器中加入过量CaCO3和一定量乙苯，初始和平衡时容器内压强分别为p1kPa和p2kPa，则平衡时苯乙烯的分压为 kPa（以含有p1、p2、p的代数式表示）。[已知：①混合气体中某组分的分压等于总压与该气体物质的量分数之积；以平衡分压代替平衡浓度进行计算，可得反应的分压平衡常数Kp。②]。
19.（11分）环己酮（）是一种重要的化工原料，一种由H2O2氧化环己醇制备环己酮的实验方法如图：
相关数据如表：
物质 密度/（） 沸点/℃（101kPa） 与水形成共沸物的沸点/℃ 部分性质
环己醇 0.96 161.0 97.8 能溶于水，具有还原性，易被氧化
环己酮 0.95 155.0 98.0/3.4kPa 95.0 微溶于水，遇氧化剂易发生开环反应
回答下列问题：
（1）FeCl3的作用是 ；加入食盐的目的是 。
（2）环己酮的产率受H2O2用量的影响，当环己酮产率达最大值后，增加H2O2的用量其产率反而下降，原因是 。
（3）减压蒸馏的装置如图所示，进行减压蒸馏时，使用磁力加热搅拌器加热，磁子的作用除搅拌使混合物均匀受热外，还有 的作用。
减压蒸馏的操作顺序为打开双通旋塞，打开真空泵，缓慢关闭双通旋塞，接通冷凝水，开启磁力加热搅拌器，进行减压蒸馏。减压蒸馏完成后，需进行下列操作，正确的操作顺序是 （填字母）。
a.关闭真空泵
b.关闭磁力加热搅拌器，冷却至室温
c.缓慢打开双通旋塞
d.停止通冷凝水
（4）本实验中环己酮的产率为 （保留2位有效数字）。
（5）传统制备环己酮的实验中使用酸性K2Cr2O7作氧化剂，更易把环己醇氧化生成己二酸，该反应的离子方程式为 。
20.（11分）头孢克肟作为广谱的第三代头孢菌素，具有许多突出的特点，其合成路线如图所示。
已知：Me为甲基。
回答下列问题：
（1）A的分子式为 。
（2）F中含有的无氧官能团的名称为 。
（3）B→C的反应类型为 ；C的结构简式为 。
（4）D→E的化学方程式为 。
（5）F的同分异构体中满足下列条件的有 种（不考虑立体异构）。
A.属于能发生银镜反应的酯类物质
B.含有两个甲基
（6）结合上述流程，以二氯乙酸酐（）为原料制备的合成路线为（无机试剂任选） 。
参考答案及解析
河北省部分学校2023-2024学年高三上学期期末调考
化学
一、选择题
1.D【解析】丁烷的分子式为C4H10，二氯代物有9种，八氯代物也有9种，A正确；丙烷与均为烷烃，结构相似、分子组成相差3个—CH2原子团，故二者互为同系物，B正确；M中有3种氢，故有3种一氯代物，C正确；M的中间碳原子连有三个碳原子，故所有碳原子不可能处在同一平面上，D错误。
2.C【解析】由题给的结构简式可知，有机物中虽然存在碳碳双键，但含有N、O元素，不属于烯烃，而是烃的衍生物，则①错误、④正确；含酯基、羟基、羧基、酰胺基，属于多官能团有机化合物，则②正确；含苯环，但还含N、O元素，不属于芳香烃，则③错误；含有羧基，显酸性，属于酸性物质，则⑤正确；含有苯环，属于芳香族化合物，则⑥正确；故选C。
3.B【解析】根据化学方程式可判断反应前后气体体积增加，所以该制备反应属于熵增反应，A正确；Na2CS3
与Na2CO3性质相似，但由于硫元素是价，处于最低价态，因此能被氧化，B错误；制备Na2CS3的反应中元素化合价均是不变的，属于非氧化还原反应，C正确；根据碳酸钠和盐酸的反应可知，Na2CS3与盐酸反应生成NaCl、CS2和H2S，D正确。
4.D【解析】酚醛树脂是制作电木插座的主要成分，甲醛和苯酚经缩聚反应可制得酚醛树脂，故A正确；聚乙烯是生产食品包装袋的主要成分，分子中不含有碳碳双键，无法使溴水褪色，故B正确；聚乳酸是免拆型手术缝线的主要成分，含有酯基，是一种可降解的医用高分子材料，故C正确；聚乙二醇的结构简式为，故D错误。
5.C【解析】A、B、D项均为无副产物生成的反应，属于“原子经济性反应”；C项可能会发生加聚反应，属于“原子经济性反应”，也可能发生缩聚反应生成聚醚和水，不属于“原子经济性反应”。
6.D【解析】向圆底烧瓶中滴加液体前，要先打开K，以保证液体顺利滴下，A正确；装置b中CCl4的作用是吸收反应过程中未反应的溴蒸气，Br2溶于CCl4显浅红色，B正确；装置c中Na2CO3溶液的作用是吸收反应中产生的HBr气体，防止污染环境，C正确；反应后的混合液应该用稀NaOH溶液洗涤，目的是除去溴苯中的溴，然后分液得到溴苯，D错误。
7.D【解析】A项，只有一个碳原子的有机物，不能发生消去反应，错误；B项，该有机物可以发生水解反应，生成醇，但不能发生消去反应，错误；C项，该有机物能发生水解和消去反应，但消去产物只有一种，错误；D项，该有机物能发生水解和消去反应，且消去产物有两种，分别为和，正确。
8.D【解析】甲和乙分子中均不含苯环结构，不是芳香族化合物，故A错误：1mol甲和1mol乙分别与足量溴的四氯化碳溶液反应，甲含2mol碳碳双键，最多消耗2molBr2，乙含1mol碳碳双键，最多消耗1molBr2，二者消耗的Br2的物质的量不同，故B错误；甲属于醇类，乙属于羧酸，二者不属于同系物，故C错误；甲中含有羟基，乙中含有羧基，二者能发生酯化反应（属于取代反应）生成酯，故D正确。
9.B【解析】由结构简式可知该分子中含有17个碳原子，故A错误；该分子中存在碳碳双键，能发生加成反应、氧化反应，存在羧基和酯基能发生取代反应，故B正确；该分子中存在两个苯环，苯环上有5种不同的氢原子，则苯环上的一氯代物有5种，故C错误；该分子中存在碳碳双键能被酸性重铬酸钾氧化，可以使酸性重铬酸钾溶液褪色，故D错误。
10.C【解析】由题图可知，M的分子式为C15H24O2，A正确；M中存在4个不饱和度，其同分异构体中可能含苯环，B正确；M中存在一个碳原子连接4个碳原子的结构，多个碳原子连接3个碳原子，所有碳原子不可能共平面，C错误；M中羟基既可以与环上的氢消去，又可与支链上的氢消去，共有3种不同的消去产物，D正确。
11.A【解析】单键可旋转，故化合物甲中最多有8个碳原子共平面，A正确；化合物乙中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子，可以发生消去反应，B错误；化合物丙转化为化合物丁断开的是环，而不是双键或三键，不属于加成反应，C错误；化合物丁与苯乙酸虽然均含羧基，但丁中还含有环和Br原子，二者不互为同系物，D错误。
12.B【解析】果糖可发生异构化转化出醛基，也能发生银镜反应，A错误；红外光谱仪主要检测物质所含的官能团的种类以及其所处的化学环境，故可用红外光谱仪测定α-酮基异戊酸中所含官能团的种类，B正确；三者均不含手性碳原子，C错误；酮基泛解酸内酯不含羧基，不能与Na2CO3反应，D错误。
13.B【解析】“1”制取“2”的反应中，“1”中双键打开与H—O—O—H反应生成“2”，可以看作是有机反应中的加成反应，A正确；“2”制取“3”的反应为去水成环反应，没有生成不饱和键，不可以看作是有机反应中的消去反应，B错误；根据机理图可得反应方程式为，C正确：钒取代杂多酸催化苯羟基化制备苯酚的过程中钒的化合价呈现+4、+5，化合价发生变化，D正确。
14.C【解析】高压法制备的聚乙烯属于低密度聚乙烯，适合作塑料袋、薄膜、绝缘材料等，软化温度较低，
A正确；由对苯二胺和对苯二酰氯通过缩合聚合得，B正确；软脂酸属于饱和一元酸，丙烯酸属于不饱和一元酸，两者不互为同系物，C错误；环氧树脂的结构中有羟基、醚键、环氧基团，它们的极性强，黏合力大，D正确。
15.B【解析】HCl是强酸，在调节pH的过程中，若BOH是强碱，则当时，pH应为7，但是当时，pH小于7，溶液显酸性，对应图中点b，是因为存在水解平衡，故BOH是一元弱碱。根据分析可知，b点溶液显酸性，是因为存在水解平衡，A正确；由图可知随着盐酸的加入，pH减小，氢氧根浓度减小，其对数值减小，故m表示，随着盐酸的加入，到一定程度的时候，溶液中产生B+，随着盐酸量的增加，B+浓度增大，增大，故n表示，B错误；当pH=9.25时，，，则，C正确；a对应溶液的pH=7，溶液呈中性，即，由溶液中电荷守恒可知，故，则，D正确。
二、非选择题
16.（1）（1分） （2）取代反应（1分） 加成反应（1分）
（3）（2分）（2分）
（4）6（2分）（1分） （1分）
【解析】C的产量可用来衡量一个国家的石油化工发展水平，则C为CH2=CH2，乙烯与水发生加成反应生成的D为CH3CH2OH，D发生催化氧化生成的E为CH3CHO，E与银氨溶液发生氧化反应、酸化生成的F为CH3COOH，甲苯与氯气在光照条件发生甲基上的取代反应生成A，A发生水解反应生成B，B与F反应生成G(C9H10O2)，由G的分子式可知，B为一元醇，故A为，B为，G为，以此解答。（1）由分析可知G的结构简式为。（2）A转化为B是取代反应，C转化为D是加成反应。
（3）D（CH3CH2OH）生成E（CH3CHO）的化学方程式为；A生成B的化学方程式为。（4）的同分异构体能够与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，则含有—COOH，苯环上有3个取代基，且有2个取代基相同，则含有2个—CH3，当2个—CH3相邻，—COOH有2种位置，当2个—CH3处于间位，—COOH有3种位置，当2个—CH3处于对位，—COOH有1种位置，故符合条件的同分异构体有2+3+1=6种，其中共有4种不同化学环境氢原子的同分异构体的结构简式为、。
17.（1）4（1分）5d106s2（1分）（2）O>N>C>H>Hg（2分）sp2（1分）4（1分）（3）>（1分）汞原子失去2个电子后，5d轨道全充满，而铊失去2个电子后，6s轨道还有1个电子，所以汞失去第三个电子较难（2分）（4）（2分）
【解析】（1）基态1原子的价层电子排布式为5s25p5，空间运动状态有4种，80Hg在周期表中位于第六周期第IIB族，原子的价层电子排布式为5d106s2。（2）配合物中含H、C、O、N、Hg，同周期从左往右元素的电负性逐渐增强，元素的非金属性越强，其电负性越强。故组成元素的电负性大小关系为O>N>C>H>Hg；C原子均形成平面结构，为sp2杂化；根据题图知汞与2个O形成化学键，与2个N形成配位键，汞离子的配位数为4。（3）汞原子失去2个电子后，5d轨道全充满，而铊失去2个电子后，6s轨道还有1个电子，所以汞失去第三个电子较难，即I3（Hg）>I3（Tl）。（4）晶胞中Hg的个数为，根据HgI2化学式可知I有4个，根据公式。
18.（1）（1分） （2）AB（2分）
（3）（2分）（4）低（2分）（2分）
（5）（2分）
【解析】（1）根据盖斯定律，反应I=反应II+反应III，则反应I的。（2）由反应I可知，及时分离出水蒸气，有利于反应I平衡正向移动，从而提高平衡混合物中苯乙烯的含量，故A正确；CO2为反应物，CO为生成物，反应过程中CO2逐渐减少，CO2逐渐增多，则的比值逐渐减小，当保持恒定时，说明反应I达到化学平衡状态，故B正确；其他条件相同，反应II正向气体分子数增大，若在恒容条件下进行，容器内压强逐渐增大，不利于反应正向进行，因此恒压条件下乙苯的平衡转化率更高，故C错误；反应III为吸热反应，正反应的活化能大于逆反应的活化能。故D错误。（3）由图中信息可知反应ii为。（4）①温度相同时，n（CO2）：n（乙苯）越大，乙苯的平衡转化率越高，结合图像可知越靠上的曲线乙苯平衡转化率越高，则靠上曲线对应的n（CO2）：n（乙苯）较大，则在乙苯平衡转化率相同时，n（CO2）：n（乙苯越大，对应的反应温度越低；②850K时，反应经tmin达到P点，初始时乙苯的物质的量为nmol，此时乙苯平衡转化率为50%，则消耗的乙苯的物质的量为mol，生成苯乙烯的物质的量为mol，v（苯乙烯）=。（5）设乙苯的压强变化为xkPa，根据三段式可得
由题意得，解得，即平衡时苯乙烯的分压为。
19.（1）催化剂（1分）降低环己酮在水中的溶解度，便于液体分离（1分）（2）环己酮进一步被氧化发生开环反应（2分）（3）防止暴沸（1分）bdca（2分）
（4）83%（2分）（5）（2分）
【解析】本实验题是用H2O2在FeCl3的催化下氧化环己醇制备环己酮，先使10mL，环己醇和2.0gFeCl3混合，再滴加30%H2O2，在60~70℃下反应70min制备环己酮，向反应后的溶液中加入50mL水后进行蒸馏得到共沸馏出液，向共沸馏出液中加入食盐以降低环己酮在水中的溶解度，便于液体分离，搅拌后进行分液得到有机层，主要含有环己酮和环己醇，向其中加入MgSO4吸收表面的水分，进行过滤，得到的液体进行减压蒸馏即得较纯净的环己酮。（1）由分析可知，FeCl3的作用是作为反应的催化剂，加入食盐的目的是降低环己酮在水中的溶解度，便于液体分离。（2）由题干信息可知，环己酮微溶于水，遇氧化剂易发生开环反应，故当环己酮产率达最大值后，增加H2O2的用量将导致环己酮进一步发生开环反应，其产率下降。（3）进行减压蒸馏时，使用磁力加热搅拌器加热，磁子的作用除搅拌使混合物均匀受热外，还有防止暴沸的作用；根据减压蒸馏的操作顺序，减压蒸馏完成后，需进行的操作顺序为关闭磁力加热搅拌器，冷却至室温，停止通冷凝水，缓慢打开双通旋塞，关闭真空泵，即正确的操作顺序是bdca。（4）根据碳原子守恒，n（环己酮）=n（环己醇）=，本实验中环己酮的产率为。（5）传统制备环己酮的实验中使用酸性K2Cr2O7作氧化剂，更易把环己醇氧化生成己二酸，根据氧化还原反应配平可得该反应的离子方程式为 。
20.（1）C4H4O2（1分） （2）碳溴键（1分） （3）取代反应（1分）（1分）
（4） （2分）
（5）16（2分） （6）
（3分）
【解析】（1）根据有机物的结构可知，A的分子式为C4H4O2。（2）F分子中含有无氧官能团—Br，名称为碳溴键。（3）B中一个—Cl被取代生成C，为取代反应，C的结构简式为。（4）根据D的分子式、E的结构简式，可写出D→E的化学方程式为。（5）F中含一个双键，且其同分异构体属于能发生银镜反应的酯类物质，说明含HCOO—，含有两个甲基的同分异构体的有，—Br的位置有3种；—CH3移动到“2”碳、“3”碳上，—Br位置均有3种；同分异构体中—Br的位置有2种；同分异构体中—Br的位置有2种；同分异构体中—Br的位置有1种；同分异构体中—Br的位置有2种；总共16种。（6）以二氯乙酸酐（）为原料制备，采用逆推的方法可知，可得合成路线为
。
