2018-2019学年江苏省溧水高级中学高二上学期期末考试化学（选修）试题 解析版

2018-2019学年江苏省溧水高级中学高二上学期期末考试化学（选修）试题 解析版

江苏省溧水高级中学2018-2019高二上学期期末考试 化学（选修）‎ ‎1.下列说法中不正确的是 A. 维勒用无机物合成了尿素，突破了无机物与有机物的界限 B. 聚乙烯、聚氯乙烯都是由高分子化合物组成的物质，属于混合物 C. 红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机化合物结构的分析 D. 开发核能、太阳能等新能源，推广基础甲醇汽油，使用无磷洗涤剂都可直接降低碳排放 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、维勒用无机物NH4CNO合成了有机物尿素，突破了无机物与有机物的界限，所以A选项是正确的； B、聚乙烯、聚氯乙烯都是由高分子化合物组成的物质，由于聚合物分子式中的n值不同，故属于混合物，所以B选项是正确的； C、红外光谱仪用于测定有机物的官能团，核磁共振仪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，所以三者都可用于有机化合物结构的分析，所以C选项是正确的； D、使用无磷洗涤剂，可减少水华、赤潮等污染，不可降低碳排放量，故D错误。 答案选D。‎ ‎2.下列表述或说法正确的是 A. 比例模型既可以表示甲烷分子，也可以表示四氯化碳分子 B. -OH与都表示羟基 C. 乙醛的结构简式为：CH3COH D. 苯的最简式：(CH)6‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、Cl原子半径大于C原子，四氯化碳分子比例模型不正确，比例模型应符合原子的大小，故A错误；‎ B、-OH为羟基的结构简式，为羟基的电子式，故B正确；‎ C、乙醛分子中含有醛基（-CHO），结构简式为：CH3CHO，故C错误；‎ D、最简式又叫实验式，它是表示分子中各元素原子数目的最简整数比的式子，苯的最简式为CH，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎3.纳米分子机器日益受到关注，机器常用的“车轮”组件结构如下图所示，下列说法正确的是 ‎ ‎ A. ①②③④均属于烃 B. ①③均属于苯的同系物 C. ①②③均能发生取代反应 D. ②④的二氯代物分别有3种和6种 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. ③富勒烯只含有碳元素，属于单质，不属于烃，A错误；‎ B. 苯的同系物只含有1个苯环，①三碟烯含有3个苯环，不属于苯的同系物，B错误；‎ C. ③富勒烯只含有碳元素，不能发生取代反应，C错误；‎ D.立方烷的二氯代物有3种：；金刚烷的二氯代物有6种：，D正确；‎ 综上所述，本题选D。‎ ‎【点睛】烃是只含有碳、氢两种元素的有机物；富勒烯只由碳元素组成，所以富勒烯是碳的一种单质，与金刚石、石墨互为同素异形体。‎ ‎4.XY是由电负性相差最大的两种主族元素所形成的化合物(放射性元素除外)，下列有关XY及其组成元素的说法中不正确的是 A. X元素的第一电离能远大于其第二电离能 B. Y元素的单质中含有共价键 C. Y元素位于元素周期表的右上角 D. XY一定是离子化合物 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 除放射性元素外，周期表中元素电负性差别最大的两种主族元素分别为Cs和F，CsF为离子化合物，以此解答。‎ ‎【详解】A. Cs原子最高能级组的能级上有1个电子，电离能的突跃式增大发生在第一个电子和第二个电子之间，第二电离能远远大于第一电离能，故A错误；‎ B. Y为F元素，其单质F2中含有共价键，故B正确；‎ C. Y为F元素，F元素位于元素周期表的第二周期第VIIA族，在元素周期表右上角，故C正确；‎ D. CsF是由活泼的金属元素和活泼的非金属元素形成的化合物，属于离子化合物，故D正确。‎ 故选A。‎ ‎5.下列说法正确的是 A. 环己烷与苯可用酸性KMnO4溶液鉴别 B. 淀粉和纤维素互为同分异构体 C. 植物油氢化过程中发生了加成反应 D. 水可以用来分离溴苯和苯的混合物 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．环己烷不与酸性KMnO4溶液反应，苯也不与酸性高锰酸钾溶液反应，所以不能用该方法鉴别环己烷与苯，A错误；‎ B．淀粉和纤维素的聚合度不同，造成它们的分子量不等，所以不是同分异构体，B错误；‎ C．组成植物油的高级脂肪酸为不饱和酸，含有碳碳双键，氢化过程为植物油与氢气发生加成反应，属于还原反应，C正确；‎ D．溴苯和苯属于有机物，二者混溶，且二者均不溶于水，所以不能用水来分离溴苯和苯的混合物，D错误；‎ 综上所述，本题选C。‎ ‎6.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 1 mol甲醇分子中含有的共价键数为4 NA B. 将9.2g甲苯加入足量的酸性高锰酸钾溶液中转移的电子数为0.6NA C. 1.0 mol CH4与足量的Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA D. 标准状况下，11.2 L庚烷完全燃烧后生成的CO2分子数为3.5 NA ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 甲醇分子中含有3个碳氢键、1个碳氧键和1个氧氢键，所以1mol甲醇中含有5mol共价键，含有的共价键数目为5NA，故A错误；‎ B. 9.2g甲苯的物质的量为0.1mol，1mol甲苯被性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸，转移的电子数为6NA，则0.1mol甲苯被氧化为苯甲酸转移的电子数为0.6NA，故B正确；‎ C. 1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl（气）、CH2Cl2（液）、CHCl3（液）、CCl4（液）、HCl（气），所以生成的CH3Cl的分子数小于1.0NA，故C错误；‎ D. 标准状况下，庚烷是液体，无法计算，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎【点睛】本题通过有机化合物考查阿伏加德罗常数的综合应用，注意甲烷和氯气在光照下反应生成的氯代烃为混合物，甲苯被性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸，使用气体摩尔体积时标准状况下的要求及物质所处的状态。‎ ‎7.下列装置正确且能达到对应实验目的的是 A. 用图1装置制备乙酸乙酯 B. 用图2装置比较乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱 C. 图3常用于分离熔沸点不同的液体混合物 D. 图4可用于吸收HCl气体，并防止倒吸 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A项，图1装置导气管深入到饱和碳酸钠溶液中去了，这样容易产生倒吸，所以该装置不能用于制备乙酸乙酯，故A项错误；‎ B项，图2装置通过醋酸与碳酸钠的反应证明醋酸的酸性大于碳酸，通过二氧化碳与苯酚钠的反应证明碳酸的酸性大于苯酚，但由于醋酸具有挥发性，生成的二氧化碳中混有醋酸，需要用碳酸氢钠溶液除去，故B项错误；‎ C项，图3装置为蒸馏装置，用于分离沸点不同的液体混合物，故C项正确；‎ D项，图4装置中需将苯换为CCl4，CCl4密度大于水，在下层，水可用于吸收HCl气体，CCl4可起到防倒吸的作用，故D项错误。‎ 综上所述，本题正确答案为C。‎ ‎8.某天然拒食素具有防御非洲大群蚯蚓的作用，其结构简式如图所示（未表示出原子或原子团的空间排列）。该拒食素与下列某试剂充分反应，所得有机物分子的官能团数目增加，则该试剂是 A. H2‎ B. Ag(NH3)2OH溶液 C. HBr D. Br2的CCl4溶液 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ A.碳碳双键,醛基都发生加成反应；‎ B. 醛基和银氨溶液发生氧化反应生成羧基；‎ C.碳碳双键发生加成反应；  ‎ D.碳碳双键发生加成反应，醛基和溴发生氧化反应；‎ ‎【详解】该有机物分子中含有2个醛基、1个碳碳双键共3个官能团：‎ A项，该有机物与氢气充分反应，2个醛基被还原为羟基，双键被加成饱和，官能团数目减少，故A项错误；‎ B项，该有机物与银氨溶液反应，2个醛基被氧化为羧基，官能团数目不变，故B项错误；‎ C项，该有机物与溴化氢发生加成反应，减少1个双键，增加1个溴原子，官能团数目不变，故C项错误；‎ D项，该有机物与溴单质可以发生加成反应，官能团减少了1个碳碳双键，但增加了2个溴原子，因此官能团数目增加，故D项正确；‎ 综上所述，本题选D。‎ ‎9.有机物甲可氧化生成羧酸,也可以还原生成醇。由甲生成的羧酸与醇在一定条件下反应可以生成化合物乙,其分子式为C2H4O2。下列叙述中正确的是 A. 甲分子中氢的质量分数为40%‎ B. 甲和由甲生成的羧酸与醇三者均可溶于水 C. 甲在常温常压下为无色液体 D. 分子式为C4H8O2的化合物一定是乙的同系物 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 有机物甲可氧化生成羧酸,也可还原生成醇,则有机物甲含有醛基-CHO,甲反应得到的羧酸和醇在一定条件下,可以生成酯,乙的分子式为C2H4O2，则乙为甲酸甲酯,结构为HCOOCH3,则甲为HCHO；据以上分析解答。‎ ‎【详解】有机物甲可氧化生成羧酸,也可还原生成醇,则有机物甲含有醛基-CHO,甲反应得到的羧酸和醇在一定条件下,可以生成酯,乙的分子式为C2H4O2，则乙为甲酸甲酯,结构为HCOOCH3,则甲为HCHO；‎ A.甲为HCHO,分子中H的质量分数=2/(12+2+16)×100%=6.7%，故A错误； B.甲为甲醛,由其生成的羧酸为甲酸,由其生成的醇为甲醇,均可溶于水,故B正确； C.甲为HCHO,在常温常压下为无色气体，故C错误； D.饱和一元羧酸和一元酯，在碳数相同的情况下，互为同分异构体，所以分子式为C4H8O2的有机物可能为羧酸或者酯；而乙为甲酸甲酯,所以二者不一定为同系物，故D错误；‎ 综上所述，本题选B。‎ ‎10.从牛至精油中提取的三种活性成分的结构简式如下图所示，下列说法正确的是 A. a中含有2个手性碳原子 B. b分子存在属于芳香族化合物的同分异构体 C. c分子中所有碳原子可能处于同一平面 D. a、b、c均能发生加成反应、取代反应、加聚反应 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A、a中带*为手性碳原子，有两个手性C，故A正确；‎ B、b 分子只有2个不饱和度，同分异构体中一定不可能有苯环的结构，因为一个苯环就有4个不饱和度，故b 分子不存在属于芳香族化合物的同分异构体，故B错误；‎ C、c分子中有一个异丙基，异丙基中的3个C不都在同一平面上，故c分子中所有碳原子不可能处于同一平面，故C错误；‎ D、a、b、c均能发生加成反应、取代反应，但c分子中并没有碳碳双键，故不能加聚反应，故D错误；‎ 综上所述，本题选A。‎ ‎11.天然维生素P（结构如图）存在于槐树花蕾中，它是一种营养增补剂。关于维生素P的叙述正确的是 A. 若R为甲基则该物质的分子式可以表示为C16H10O7‎ B. lmol该化合物与NaOH溶液作用消耗NaOH的物质的量以及与氢气加成所需的氢气的物质的量分别是4mol、8mol C. 分子中有三个苯环 D. 1mol该物质与足量溴水反应耗6molBr2‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由结构可以知道分子式，分子中含酚-OH、碳碳双键、羰基、醚键，结合酚、烯烃等有机物的性质来解答。‎ ‎【详解】A.若R为甲基则该物质的分子式可以表示为C16H12O7，故A错误； B.只有酚-OH与NaOH反应，苯环与碳碳双键与氢气发生加成反应，则lmol该化合物与NaOH溶液作用消耗NaOH的物质的量以及与氢气加成所需的氢气的物质的量分别是4 mol、8 mol，所以B选项是正确的；‎ C.只有2个苯环，故C错误； D.酚-OH的邻对位与溴发生取代反应，碳碳双键与溴水发生加成反应，则lmol该化合物最多可与6molBr2完全反应，故D正确。 所以BD选项是正确的。‎ ‎【点睛】本题考查有机物的结构和性质，注意观察有机物的结构，分析含有的官能团，从官能团的角度判断有机物可能具有的性质，易错点为D，注意酚羟基的邻、对位上的氢原子均可被溴原子取代。‎ ‎12.有机物分子中原子间（或原子与原子团间）的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列事实不能说明上述观点的是 A. 乙烯能发生加成反应，乙烷不能发生加成反应 B. 苯酚能跟NaOH溶液反应，乙醇不能与NaOH溶液反应 C. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 苯与硝酸在加热时发生取代反应，甲苯与硝酸在常温下就能发生取代反应 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：A、乙烯中含碳碳双键，乙烷中没有，是化学键的不同导致化学性质不同，错误；B、苯酚、乙醇中均有羟基，但苯环的存在影响使苯酚具有弱酸性，正确；C、苯环的存在使甲基上的氢原子更活泼，易被酸性高锰酸钾氧化，正确；D、甲基的存在使苯环上的氢原子更易被取代，甲基与苯环是相互影响的，正确，答案选A。‎ 考点：考查有机物分子中原子之间的相互影响的判断 ‎13.第ⅤA族元素的原子R与A原子结合形成RA3气态分子，其立体结构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时，分子结构如下图所示，下列关于RCl5分子的说法中不正确的是 A. 每个原子都达到8电子稳定结构 B. 键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°几种 C. RCl5受热后会分解生成分子RCl3，RCl5和RCl3都是极性分子 D. 分子中5个R—Cl键键能不都相同 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A. R原子最外层有5个电子，形成5个共用电子对，所以RCl5中R的最外层电子数为10，不满足8电子稳定结构，故A选项是错误的； B.上下两个顶点与中心R原子形成的键角为180°，中间为平面三角形，构成三角形的键角为120°，顶点与平面形成的键角为90°，所以键角(Cl—R—Cl) 有90°、120°、180°几种，故B正确； C. 由图可知RCl5分子空间构型是对称的，是非极性分子，而RCl3是三角锥形，是极性分子，故C选项是错误的；‎ D. RCl5分子中5个R—Cl键，键长不都相同，键长不同，所以键能不同，故D正确。 故选AC。‎ ‎14.下列说法中错误的是 A. 从CH4、NH4+、SO42-为正四面体结构，可推测PH4+、PO43-也为正四面体结构 B. 1 mol金刚石晶体中，平均含有4 mol C—C键 C. 水的沸点比硫化氢的高，是因为H2O分子间存在氢键，H2S分子间不能形成氢键 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】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、PH4+、PO43-中都形成4个键，且孤电子对数分别为0，则应为正四面体结构，故A正确； B、金刚石中每个C都与另外4个C相连，则平均每个C原子成键数目为4×=2个，所以1 mol金刚石晶体中，平均含有2 mol C-C键，所以B选项是错误的； C、由于在水分子间存在氢键，从而使H2O分子之间的作用力加强，所以水的沸点要比硫化氢的高，故C正确； D、团簇分子中含有4个E、4个F原子，分子式应为E4F4或F4E4，所以D选项是错误的。 故选BD。‎ ‎15.下列有关除杂质（括号中为杂质）的操作中，正确的是 A. 乙烷（乙烯）：通过足量酸性高锰酸钾溶液，洗气 B. 溴乙烷（乙醇）：多次加水振荡，分液，弃水层 C. 乙醛（乙酸）：加入足量饱和碳酸钠溶液充分振荡，分液，弃水层 D. 乙酸乙酯（乙酸）：加入适量乙醇、浓硫酸，加热，蒸馏，收集馏出物 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法，所谓除杂(提纯)，是指除去杂质，同时被提纯物质不得改变。除杂质题至少要满足两个条件：(1)加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；(2)反应后不能引入新的杂质。‎ ‎【详解】A. 乙烯被高锰酸钾氧化生成二氧化碳，不能用酸性高锰酸钾溶液除去乙烷中混有的乙烯，应选溴水、洗气，故A错误；‎ B.溴乙烷不溶于水，乙醇易溶于水，多次加水振荡，分液，弃水层可分开，所以B选项是正确的； ‎ C.乙醛与饱和碳酸钠溶液不反应，且易挥发，乙酸与饱和碳酸钠溶液反应生成乙酸钠和二氧化碳，乙酸钠不挥发，应该用蒸馏分离，故C错误；‎ D.酯化反应是可逆反应，不可能进行到底，必定有未反应的乙醇和乙酸，故D错误。 故选B。‎ ‎16.（1）下列实验设计或操作合理的是_____。‎ a．在催化剂存在的条件下，苯和溴水发生反应可生成无色比水重的液体溴苯；‎ b．只用水就能鉴别苯、硝基苯、乙醇；‎ c．实验室通过浓硫酸与乙醇反应制取乙烯时，必须将温度计的水银球插入反应液中，测定反应液的温度；‎ d．将电石与饱和食盐水反应后，直接通入酸性KMnO4溶液检验是否得到乙炔。‎ e．能区别地沟油(加工过的餐饮废弃油)与油(汽油、煤油、柴油等)的方法是：加入足量氢氧化钠溶液共热，不分层的是矿物油。‎ ‎（2）按要求书写：‎ ‎①乙炔的电子式_________；‎ ‎②的系统命名为_________。‎ ‎③某单烯烃的相对分子质量为84，若该分子内所有碳原子均在同一平面内，则其结构简式为_________。‎ ‎④C4H10O的同分异构体中，属于醇类且含有“手性碳原子”的结构简式为_________。‎ ‎（3）某烃的含氧衍生物可以作为无铅汽油的抗爆震剂，它的相对分子质量不超过100，含C的质量分数为68.2 %，含H的质量分数为13.6 %，其余为氧。请计算回答：‎ ‎①该化合物的相对分子质量是____________________。‎ ‎②写出该化合物的分子式___________________________。‎ ‎③若该化合物不能与钠反应产生氢气，红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中有4个甲基。请写出其结构简式。_________________________________‎ ‎【答案】 (1). bc (2). (3). 2-乙基-1-丁烯 (4). (5). (6). 88 (7). C5H12O (8). ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）a．在催化剂存在的条件下，苯和液溴发生反应可生成无色比水重的液体溴苯，苯和溴水不反应；‎ b．苯不溶于水，密度比水小，硝基苯不溶于水，密度比水大，乙醇能溶于水，所以只用水就能鉴别苯、硝基苯、乙醇；‎ c．实验室通过浓硫酸与乙醇反应制取乙烯时，需要控制反应温度为170℃左右，所以必须将温度计的水银球插入反应液中，测定反应液的温度；‎ d．将电石与饱和食盐水反应后，生成的气体有乙炔和硫化氢等，硫化氢也能使酸性KMnO4溶液褪色，不能直接通入酸性KMnO4溶液检验是否得到乙炔；‎ e．地沟油(加工过的餐饮废弃油)属于油脂，在足量氢氧化钠溶液共热条件下会水解(皂化反应），生成高级脂肪酸钠和甘油都可以溶于水，故此不分层，而矿物油(汽油、煤油、柴油等)属于烃类不溶于水，故此分层。‎ ‎（2）①乙炔的电子式；‎ ‎②根据选最长的碳链为主链，离碳碳双键最近的一端开始编号，所以的系统命名为2-乙基-1-丁烯；‎ ‎③相对分子质量为84的烯烃的分子式为C6H12，若该分子内所有碳原子均在同一平面内，说明碳碳双键在分子中间，且碳碳双键的碳原子连接碳原子，即其结构简式为(CH3)2C=C(CH3)2；‎ ‎④“手性碳原子”为碳原子上连接四个不同的原子或原子团，所以C4H10O的同分异构体中，属于醇类且含有“手性碳原子”的结构简式为；‎ ‎(3) ①计算氧元素的质量分数，根据n=结合有机物各元素的质量分数计算原子个数比值，求出最简式，再根据有机物相对分子质量不超过100，确定有机物的相对分子质量； ②根据①的计算确定有机物的分子式； ③根据结构特点，结合有机物的分子式书写结构简式。‎ ‎【详解】（1）a．在催化剂存在的条件下，苯和液溴发生反应可生成无色比水重的液体溴苯，苯和溴水不反应，故a错误；‎ b．苯不溶于水，密度比水小，硝基苯不溶于水，密度比水大，乙醇能溶于水，所以只用水就能鉴别苯、硝基苯、乙醇，故b正确；‎ c．实验室通过浓硫酸与乙醇反应制取乙烯时，需要控制反应温度为170℃左右，所以必须将温度计的水银球插入反应液中，测定反应液的温度，故c正确；‎ d．将电石与饱和食盐水反应后，生成的气体有乙炔和硫化氢等，硫化氢也能使酸性KMnO4溶液褪色，不能直接通入酸性KMnO4溶液检验是否得到乙炔，故d错误；‎ e．地沟油(加工过的餐饮废弃油)属于油脂，在足量氢氧化钠溶液共热条件下会水解(皂化反应），生成高级脂肪酸钠和甘油都可以溶于水，故此不分层，而矿物油(汽油、煤油、柴油等)属于烃类不溶于水，故此分层，故e错误。‎ 故选bc；‎ ‎（2）①乙炔的电子式；‎ 故答案为：；‎ ‎②根据最长的碳链为主链，碳碳双键最近的一端开始编号，所以的系统命名为2-乙基-1-丁烯；‎ 故答案为：2-乙基-1-丁烯；‎ ‎③相对分子质量为84的烯烃的分子式为C6H12，若该分子内所有碳原子均在同一平面内，说明碳碳双键在分子中间，且碳碳双键的碳原子连接碳原子，即其结构简式为(CH3)2C=C(CH3)2；‎ 故答案为：(CH3)2C=C(CH3)2；‎ ‎④“手性碳原子”为碳原子上连接四个不同的原子或原子团，所以C4H10O的同分异构体中，属于醇类且含有“手性碳原子”的结构简式为；‎ 故答案为：；‎ ‎(3) ①氧元素的质量分数为1-68.2 %-13.6 %=18.2%，N(C): N(H): N(O)=::=5:12:1， 即该有机化合物的最简式为C5H12O， 设其组成为（C5H12O）n，则(5×12+12×1+16)n<100，n为整数，计算得出n=1， 有机物的相对分子质量为5×12+12×1+16=88， 答:该化合物的相对分子质量为88； ②由①中的计算可以知道，该化合物的分子式为C5H12O，‎ 答:该化合物的分子式是C5H12O； ③该化合物不能与钠反应产生氢气，不含-OH，故有机物为醚，因为分子中有4个甲基，故其结构简式为，‎ 答:结构简式为：。‎ ‎【点睛】掌握同系物和同分异构体等概念。抓住关键，同系物必须是结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，在分析同分异构体时注意结构是否相同，可以根据其命名的方法检验，不同的名称则说明是不同的结构，否则会出现同种物质错看成同分异构体的情况发生。‎ ‎17.已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题。‎ ‎（1）X元素原子基态时的电子排布式为___________________，该元素的符号是_____。‎ ‎（2）Y元素原子的价层电子的轨道表示式为_______________，该元素的名称是_____。‎ ‎（3）X与Z可形成化合物XZ3，该化合物的空间构型为____________________。‎ ‎（4）已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是______________________________________________________。‎ ‎（5）碳正离子[例如，CH3+，CH5+，(CH3)3C+等]是有机反应中重要的中间体。欧拉（G．Olah）因在此领域研究中的卓越成就而荣获1994年诺贝尔化学奖。碳正离子CH5+可以通过CH4在“超强酸”中再获得一个H+而得到，而CH5+失去H2可得CH3+。‎ ‎①CH3+ 是反应性很强的正离子，是缺电子的，其电子式是_________。‎ ‎②CH3+ 中4个原子是共平面的，三个键角相等，键角应是_________（填角度）。‎ ‎③(CH3)2CH+在NaOH的水溶液中反应将得到电中性的有机分子，其结构简式是_________。‎ ‎④(CH3)3C+ 去掉H+ 后将生成电中性的有机分子，其结构简式是_________。‎ ‎【答案】 (1). 1s22s22p63s23p63d104s24p3 (2). As (3). 或 ‎ (4). 氧 (5). 三角锥形 (6). As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O (7). (8). 120° (9). (CH3)2CHOH (10). (CH3)2C=CH2‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，则可以知道X元素原子基态时的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，为As，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，则元素原子基态时的电子排布式为1s22s22p4，为O，X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，X原子序数为33，Y为8，则Z为H原子，X与Z可形成化合物AsH3，该化合物的空间构型和氨气相似，为三角锥型，以此解答该题。‎ ‎【详解】X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，则可以知道X元素原子基态时的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，为As，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，则元素原子基态时的电子排布式为1s22s22p4，为O，X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，X原子序数为33，Y为8，则Z为H原子，X与Z可形成化合物AsH3，该化合物的空间构型和氨气相似，‎ ‎(1)由以上分析可以知道X为砷，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，元素的符号是As， 因此，本题正确答案是：1s22s22p63s23p63d104s24p3；As； (2)Y为氧元素，原子的价层电子的轨道表示式为，元素的名称是氧， 因此，本题正确答案是:；氧； (3)X与Z可形成化合物AsH3，该化合物的空间构型和氨气相似，为三角锥型，‎ 因此，本题正确答案是：三角锥； (4)化合物X2Y3为As2O3，XZ3为AsH3，As2O3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为AsH3，产物还有ZnSO4和H2O，反应中Zn元素化合价由0价升高为+2价，As元素化合价由+3价降低为﹣3价，参加反应的Zn与As2O3的物质的量之比为6×2：2=6：1，反应方程式为As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O，‎ 因此，本题正确答案是：As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O；‎ ‎（5）①(1)因碳原子最外层4个电子，则CH3+是缺电子的碳正离子，可看作是甲基失去一个电子后的产物。甲基的电子式为，则CH3+的电子式为，‎ 因此，本题正确答案是：； ②CH3+中4个原子是共平面的，三个键角相等，则其构型为平面三角形，键角应是120°，因此，本题正确答案是：120°； ③在NaOH的水溶液中反应将得到电中性的有机分子，则(CH3)2CH+结合OH-得到(CH3)2CHOH，‎ 因此，本题正确答案是：(CH3)2CHOH； ④(CH3)3C+去掉H+后有机物中存在碳碳双键，生成(CH3)2C=CH2，‎ 因此，本题正确答案是：(CH3)2C=CH2。‎ ‎18.某药物H的合成路线如下：‎ 试回答下列问题：‎ ‎（1）反应Ⅰ所涉及的物质均为烃，氢的质量分数均相同。则A分子中最多有_________个原子在同一平面上，最多有_________个碳原子在同一条直线上。‎ ‎（2）反应Ⅰ的反应类型是_________，反应Ⅱ的反应类型是_________，反应Ⅲ的反应类型是_________。‎ ‎（3）F中含氧官能团的名称是_________。‎ ‎【答案】 (1). 16 (2). 3 (3). 加成反应 (4). 取代反应 (5). 消去反应 (6). 醛基、酯基 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据合成线路可以知道，D与新制Cu(OH)2加热条件下反应，酸化后得苯乙酸，则D的结构简式为： ；C催化氧化生成D，则C的结构简式为： ；B水解生成C，则B的结构简式为： ；A与溴化氢在双氧水的作用下发生加成反应生成B，所以A为 ，反应Ⅰ所涉及的物质均为烃，氢的质量分数均相同，比较苯与A的结构可以知道，苯与X发生加成反应生成A，所以X为CH≡CH。苯乙酸与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成E为 ，E发生取代反应生成F，F与氢气发生加成，醛基转化为羟基，则G的结构简式为： ，G发生消去反应生成H。‎ ‎【详解】根据合成线路可以知道，D与新制Cu(OH)2加热条件下反应，酸化后得苯乙酸，则D的结构简式为： ；C催化氧化生成D，则C的结构简式为： ；B水解生成C，则B的结构简式为： ；A与溴化氢在双氧水的作用下发生加成反应生成B，所以A为 ，反应Ⅰ所涉及的物质均为烃，氢的质量分数均相同，比较苯与A的结构可以知道，苯与X发生加成反应生成A，所以X为CH≡CH。苯乙酸与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成E为 ，E发生取代反应生成F，F与氢气发生加成，醛基转化为羟基，则G的结构简式为： ，G发生消去反应生成H。‎ ‎(1)结合以上分析可知，A为 ，苯分子中所有原子共平面，乙烯分子中所有原子共平面，所以该有机物分子中最多有6+5+5=16个原子在同一平面上；根据苯乙烯的结构可知，该分子中处于对位的最多有3个碳原子在一条直线上，‎ 因此，本题正确答案是：16；3； (2)结合以上分析可知，苯与乙炔发生加成反应生成苯乙烯， 反应Ⅰ的反应类型是加成反应；根据E、F两物质的结构简式可知，E发生取代反应生成F，反应Ⅱ的反应类型是取代反应；G的结构简式为： ，G发生消去反应生成H，‎ 反应Ⅲ的反应类型是消去反应，‎ 因此，本题正确答案是：加成反应；取代反应；消去反应； (3)根据F的结构简式可以知道，F中含氧官能团的名称是酯基、醛基， 因此，本题正确答案是：酯基、醛基。‎ ‎【点睛】本题考查有机物的结构和性质，把握官能团与性质关系为解题关键，侧重炔烃、卤代烃、醇、醛、羧酸、酯的性质及反应的考查，判断分子中原子共面、共线，要掌握乙烯、苯分子结构的特点。‎ ‎19.Ⅰ、根据分子中所含官能团可预测有机化合物的性质。‎ 下列化合物中，常温下易被空气氧化的是_________（填字母）。‎ a.苯 b.甲苯 c.苯甲酸 d.苯酚 Ⅱ、按要求写出下列反应的化学方程式：‎ ‎（1）(CH3)2C(OH)CH(OH)CH2OH发生催化氧化反应：_________。‎ ‎（2）1,2-二溴丙烷发生完全的消去反应：_________。‎ ‎（3）发生银镜反应：_________。‎ ‎【答案】 (1). d (2). (CH3)2C(OH)CH(OH)CH2OH+O2(CH3)2C(OH)COCHO+2H2O (3). CH3-CHBr-CH2Br+2NaOHCH3-C≡CH↑+2NaBr+2H2O (4). +2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3+H2O ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ Ⅰ、苯、甲苯、苯甲酸结构稳定，而苯酚具有强还原性，常温下，能够被氧气氧化；‎ Ⅱ、（1）在铜作催化剂的条件下，醇羟基被氧化为醛基或羰基，据此写出化学方程式；（2）1,2-二溴丙烷在氢氧化钠醇溶液加热，发生消去反应，生成不饱和化合物，据此写出化学方程式；‎ ‎（3）与银氨溶液水浴加热，发生银镜反应，据此写出化学方程式。‎ ‎【详解】Ⅰ、苯、甲苯、苯甲酸结构稳定，常温下，不能被氧化，而苯酚具有强还原性，常温下，能够被氧气氧化，d正确；‎ 综上所述，本题选d。‎ Ⅱ、（1）在铜作催化剂的条件下，醇羟基被氧化为醛基或羰基，反应化学方程式为(CH3)2C(OH)CH(OH)CH2OH+O2(CH3)2C(OH)COCHO+2H2O；‎ 综上所述，本题答案是：(CH3)2C(OH)CH(OH)CH2OH+O2(CH3)2C(OH)COCHO+2H2O；‎ ‎（2）1,2-二溴丙烷在氢氧化钠醇溶液加热，发生消去反应，生成不饱和化合物，反应化学方程式为CH3-CHBr-CH2Br+2NaOHCH3-C≡CH↑+2NaBr+2H2O；‎ 综上所述，本题答案是：CH3-CHBr-CH2Br+2NaOHCH3-C≡CH↑+2NaBr+2H2O；‎ ‎（3）与银氨溶液水浴加热，发生银镜反应，反应化学方程式为+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3+H2O；‎ 综上所述，本题答案是：+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3+H2O。‎ ‎20.石油分馏得到的轻汽油，可在Pt催化下脱氢环化，逐步转化为芳香烃。以链烃A为原料合成两种高分子材料的路线如下：‎ 已知以下信息：‎ ‎①B的核磁共振氢谱中只有一组峰；G为一氯代烃。‎ ‎②R—X＋R′—X R—R′(X为卤素原子， R、R′为烃基)。‎ 回答以下问题：‎ ‎（1）B的化学名称为_________，E的结构简式为_________。‎ ‎（2）生成J的反应所属反应类型为_________。‎ ‎（3）F合成丁苯橡胶的化学方程式为：_________‎ ‎（4）I的同分异构体中能同时满足下列条件的共有_________种(不含立体异构)。‎ ‎①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体；‎ ‎②既能发生银镜反应，又能发生水解反应。‎ 其中核磁共振氢谱为4组峰，且面积比为6∶2∶1∶1的是_________(写出其中一种的结构简式)。‎ ‎（5）参照上述合成路线，以2甲基己烷和一氯甲烷为原料(无机试剂任选)，设计制备化合物E的合成路线：_________。‎ ‎【答案】 (1). 环己烷 (2). (3). 缩聚反应 (4). (5). 12 (6). (7). ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据信息①，有机物A 的分子式为C6H14 ，‎ 在Pt催化下脱氢环化，生成环己烷（B），环己烷在Pt催化下脱氢环化，生成苯（C），苯与氯气在氯化铁作用下生成氯苯（D）；根据信息②可知，氯苯与一氯乙烷在钠，20℃条件下反应生成乙苯，乙苯在一定条件下发生消去反应生成苯乙烯（F），苯乙烯与1,3丁二烯发生加聚反应生成丁苯橡胶；环己烷在光照条件下，与氯气发生取代反应生成一氯环己烷（G），一氯环己烷在氢氧化钠的醇溶液中加热发生消去反应生成环己烯（H），环己烯被酸性高锰酸钾溶液氧化为二元羧酸（I），二元羧酸与乙二醇发生缩聚反应生成聚酯纤维（J）；据以上分析解答。‎ ‎【详解】根据信息①，有机物A 的分子式为C6H14 ，在Pt催化下脱氢环化，生成环己烷（B），环己烷在Pt催化下脱氢环化，生成苯（C），苯与氯气在氯化铁作用下生成氯苯（D）；根据信息②可知，氯苯与一氯乙烷在钠，20℃条件下反应生成乙苯，乙苯在一定条件下发生消去反应生成苯乙烯（F），苯乙烯与1,3丁二烯发生加聚反应生成丁苯橡胶；环己烷在光照条件下，与氯气发生取代反应生成一氯环己烷（G），一氯环己烷在氢氧化钠的醇溶液中加热发生消去反应生成环己烯（H），环己烯被酸性高锰酸钾溶液氧化为二元羧酸（I），二元羧酸与乙二醇发生缩聚反应生成聚酯纤维（J）； ‎ ‎（1）根据以上分析可知，B的化学名称为环己烷；E的结构简式为；综上所述，本题答案是：环己烷 ， 。‎ ‎（2）根据以上分析可知，二元羧酸与乙二醇发生缩聚反应生成聚酯纤维（J）；反应类型为缩聚反应；综上所述，本题答案是：缩聚反应。‎ ‎（3）苯乙烯与1,3-丁二烯发生加聚反应生成高分子丁苯橡胶，F合成丁苯橡胶的化学方程式为：；综上所述，本题答案是：。‎ ‎（4）有机物I的结构为：，I的同分异构体中同时满足①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体，结构中含有羧基；②既能发生银镜反应，又能发生水解反应，含有HCOO-结构，所以有机物I的同分异构体可以看做-COOH ，HCOO-取代C4H10中的两个氢原子，丁烷有正丁烷和异丁烷两种。对于这两种结构采用：“定一移一”的方法进行分析，固定-COOH ‎ 的位置，则HCOO-有，共8中位置；同理，固定HCOO-的位置，则-COOH有，共4种位置，因此共有12种；其中核磁共振氢谱为4组峰，且面积比为6∶2∶1∶1的是：HOOCC(CH3)2CH2OOCH 或 HCOOC(CH3)2CH2COOH；综上所述，本题答案是：12；HOOCC(CH3)2CH2OOCH 或 HCOOC(CH3)2CH2COOH。‎ ‎（5）根据信息可知，以2-甲基己烷在在Pt催化下高温下脱氢环化，生成甲基环己烷，甲基环己烷在Pt催化下高温下脱氢，生成甲苯，甲苯在光照条件下与氯气发生侧链上的取代反应生成，根据信息②可知，该有机物与一氯甲烷在钠、20℃条件下发生取代反应生成乙苯；具体流程如下：；综上所述，本题答案是：。‎ ‎【点睛】有机物的结构和性质。反应类型的判断，化学方程式、同分异构体及合成路线流程图的书写是高考的常考点。在有机合成和推断题中一般会已知部分物质，这些已知物质往往是推到过程的关键点。推导时，可以由原料结合反应条件正向推导产物，也可从最终产物结合反应条件逆向推导原料，还可以从中间产物出发向两侧推导，推导过程中要注意结合新信息进行分析、联想、对照、迁移应用。‎ ‎21.利用工业废铁粉(主要成为Fe3O4、Fe)与硫酸反应可制备硫酸盐。‎ ‎（1）Fe2＋基态核外电子排布式为______________________________。‎ ‎（2）FeSO4隔绝空气受热分解生成SO2、SO3、Fe2O3。SO2分子的空间构型为__________，其中S原子的杂化类型为________。与SO3互为等电子体的离子与分子分别为________、‎ ‎________(填化学式)。‎ ‎（3）苯酚可以与Fe3＋发生显色反应。1 mol苯酚中含有σ键的数目为________________。‎ ‎（4）Fe3O4具有反尖晶石结构。某化合物MgxAlyOz与反尖晶石结构相仿，其结构如下图所示，它是由下列A、B方块组成。该化合物的化学式为________。‎ ‎【答案】 (1). 1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6 (2). V形 (3). sp2杂化 (4). NO3-或CO32- (5). BF3或COCl2等 (6). 13 mol或13×6.02×1023 (7). MgAl2O4‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）铁是26号元素，其原子核外有26个电子，铁原子失去2个电子变成Fe2+，根据构造原理书写Fe2+核外电子排布式；‎ ‎（2）根据价层电子对互斥理论判断S原子杂化类型、分子空间构型；原子个数及价电子数相等的微粒是等电子体；‎ ‎（3）苯酚分子中碳碳之间含有一个σ键，共6个；碳氢之间含有一个σ键，共5个；碳氧之间含一个σ键，氧氢之间含一个σ键，所以1mol苯酚分子中含有σ键的数目为13mol；‎ ‎（4）利用均摊法计算该晶胞中含有的原子个数，从而确定其化学式。‎ ‎【详解】（1）铁是26号元素，其原子核外有26个电子，铁原子失去最外层2个电子变成Fe2+，根据构造原理知，其基态离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6，‎ 故答案为：1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6  ；‎ ‎（2）SO2中S原子价层电子对=2+=3，所以采取sp2杂化方式，该分子中含有一个孤电子对，所以其空间构型是V形；‎ SO3的原子数为4，价电子数为24，与SO3互为等电子体的为NO3-或CO32- 、BF3或COCl2等，‎ 故答案为：V形；sp2；NO3-或CO32- ；BF3或COCl2等；　‎ ‎（3）苯酚分子中碳碳之间含有一个σ键，共6个；碳氢之间含有一个σ键，共5个；碳氧之间含一个σ键，氧氢之间含一个σ键，所以1mol苯酚分子中含有σ键的数目为13mol；‎ 故答案为：13 mol（或13×6.02×1023）；‎ ‎ （4）该晶胞中Al原子个数为4，O原子个数4+4=8，Mg原子的个数为8×+1=2，所以化学式为MgAl2O4，‎ 故答案为：MgAl2O4。‎ ‎【点睛】本题考查较为综合，涉及电子排布式、等电子体、杂化轨道类型以及晶体结构分析等知识，本题注意晶胞化学式的计算方法。‎ ‎ ‎ ‎ ‎