【化学】山东省日照市2019-2020学年高二下学期期末考试（解析版）

【化学】山东省日照市2019-2020学年高二下学期期末考试（解析版）

山东省日照市 2019-2020 学年高二下学期期末考试 可能用到的相对原子质量：O16 Na23 Si28 Cl35.5 V51 Mn55 一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。 1. 有机化合物在新冠抗疫中发挥了“硬核力量”。下列说法正确的是 A. 杀灭新冠病毒时所使用的酒精浓度越高灭菌效果越好 B. 生产 SMS 医用口罩的原料聚乙烯能够发生取代、氧化、加成等反应 C. 用过氧乙酸( )杀菌消毒,主要利用了其强氧化性 D. 医用空气消毒机中能够滤除病菌的聚丙烯睛膜属于新型无机非金属材料 【答案】C 【解析】 【详解】A.酒精之所以能够杀灭病菌，是因为 75%的酒精能够渗透进入菌体内部，使细菌 内的蛋白质变性，从而达到杀灭细菌的效果，而如果酒精的浓度超过 80%，浓度过高的酒 精会首先使细菌细胞膜上的蛋白质（约占菌体蛋白总量的 70%以上）凝固变性，这样反而 形成了一层“保护壳”，使得酒精无法深入菌体内部，从而影响酒精对微生物的杀灭效果，则 杀灭新冠病毒时所使用的酒精浓度越高，灭菌效果会降低，故 A 错误； B.聚乙烯分子中不含有碳碳双键，不能发生加成反应，故 C 错误； C.过氧乙酸具有很强的氧化性和腐蚀性，可以迅速杀灭多种微生物，包括多种病毒、细菌、 真菌及芽孢，起到杀菌消毒的作用，故 C 正确； D.聚丙烯睛是有机合成高分子材料，不是新型无机非金属材料，故 D 错误； 故选 C。 2. 根据有机化合物的命名规则，下列命名正确的是 A. ：2-丙醛 B. ：甲基苯酚 C. ：2，4，4-三甲基戊烷 D. ：2-丁醇 【答案】D 【解析】 【详解】A.在有机物 中，含有醛基的主链上有 3 个碳原子，2 号碳原子 上连有一个甲基，其名称为 2-甲基丙醛，故 A 错误； B. 根据有机物的结构可知，该有机物的名称为邻甲基苯酚，故 B 错误； C. 根据烷烃 命名原则，该有机物的主链上有 5 个碳原子，在 2 号碳原子上有两个甲基，4 号碳原子上有一个甲基，其名称为 2，2，4-三甲基戊烷，故 C 错误； D. 根据醇类物质的命名原则，该有机物的 2 号碳原子上连有一个羟基，其名称为 2-丁醇， 故 D 正确； 答案选 D。 3. 下列说法错误的是 A. 可用铁丝代替铂丝做焰色反应实验 B. 可用热的 NaOH 溶液洗去附着在试管内壁的硫 C. 液溴需贮存在带橡胶塞的棕色细口瓶中，并进行水封 D. 可用 AgNO3 溶液区分 NaCl、NaI、 KNO3 【答案】C 【解析】 【详解】A.铁元素灼烧时焰色反应为无色，铁燃烧会形成氧化物，但又不影响焰色反应的效 果，则可用洁净的铁丝代替铂丝进行焰色反应，故 A 正确； B.不溶于水的硫能与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的硫化钠和亚硫酸钠，达到洗去附着在试 管内壁的硫的目的，故 B 正确； C.溴具有挥发性，挥发出的溴能与橡胶塞发生加成反应，使橡胶塞腐蚀老化，则液溴需贮存 在带玻璃塞的棕色细口瓶中，并进行水封，故 C 错误； D.硝酸银溶液与氯化钠溶液反应生成白色的氯化银沉淀、与碘化钠溶液反应生成黄色的碘化 银沉淀、与硝酸钾不反应，实验现象不同，则用硝酸银可以鉴别氯化钠、碘化钠和硝酸钾， 故 D 正确； 故选 C。 4. 酚酞是制药工业原料，其结构如图所示。下列关于酚酞的说法错误的是 的 A. 含有酚羟基、酯基两种含氧官能团 B. 能发生取代反应、加成反应、氧化 反应 C. 苯环上的一个氢原子被溴取代的产物有 2 种 D. 1 mol 酚酞最多消耗 9 mol H2 【答案】C 【解析】 【详解】A. 根据结构简式可判断分子中含有酚羟基、酯基两种含氧官能团，A 说法正确； B. 含有酚羟基、酯基和苯环，能发生取代反应、加成反应、氧化反应，B 说法正确； C. 苯环上氢原子的种类超过 2 种，其苯环上的一个氢原子被溴取代的产物超过 2 种，C 说 法错误； D. 分子中含有 3 个苯环，1 mol 酚酞最多消耗 9 mol H2，D 说法正确； 答案选 C。 5. 下列关于 O、S 及其化合物结构与性质的论述错误的是 A. O 与 S 的基态原子最高能级均为 p 能级 B. H2S 与 H2O2 均为极性分子 C. H2O 分子中的键角小于 SO3 分子中的键角 D. 键能 O-H>S-H，因此 H2O 的沸点 高于 H2S 【答案】D 【解析】 【详解】A.O 与 S 的基态原子电子排布式分别为 2s22p4 和 3s23p4，最高能级均为 p 能级，故 A 正确； B.H2S 分子中含有极性键，空间结构为 V 形，正负电荷的中心不重合，属于极性分子，H2O2 分子的空间结构不是直线形的，两个氢在犹如在半展开的书的两页上，氧原子则在书的夹缝 上，分子结构不对称，正负电荷重心不重合，为极性分子，故 B 正确； C.水分子中氧原子的价层电子对数为 4，孤对电子对数为 2，空间构型为 V 形，键角为 104.5°，三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为 3，孤对电子对数为 0，空间构型为平面 三角形，键角为 120°，则水分子中的键角小于三氧化硫分子中的键角，故 C 正确； D.水分子间能形成氢键，硫化氢分子间不能形成氢键，水分子间的作用力强于硫化氢，则水 的沸点高于硫化氢，与氢氧键和氢硫键的强弱无关，故 D 错误； 6. 在实验室中，下列除杂或分离的方法正确的是 A. 硝基苯中混有浓硫酸和浓硝酸，将其倒入 NaOH 溶液中，静置、分液 B. 乙醇中含乙酸杂质，可加入碳酸钠溶液洗涤，然后分液 C. 乙烷中混有乙烯，将混合气体通入酸性高锰酸钾溶液中除去乙烯 D. 除去苯中少量的苯酚可加入过量的溴水后过滤 【答案】A 【解析】 【详解】A. 硝基苯中混有浓硫酸和浓硝酸，将其倒入 NaOH 溶液中，酸被中和，硝基苯不 溶于水，静置、分液即可，A 正确； B. 乙醇和水互溶，不能分液，乙醇中含乙酸杂质，应该加入生石灰，然后蒸馏，B 错误； C. 乙烯易被酸性高锰酸钾溶液氧化 二氧化碳，乙烷中混有乙烯，应该将混合气体通入溴 水中除去乙烯，C 错误； D. 三溴苯酚能溶于苯中，除去苯中少量的苯酚可加入氢氧化钠溶液，然后分液，D 错误； 答案选 A。 7. 钒的某种氧化物的立方晶胞结构如图所示，晶胞参数为 a pm，下列说法错误的是 A. 该钒的氧化物的化学式为 VO2 B. V 原子在该晶体中的堆积方式为体心立方 C. V 原子的配位数与 O 的配位数之比为 1：2 D. 该晶胞的密度为 g/cm3 【答案】C 【解析】 【详解】A. 该晶胞中 V 原子个数=1+8× =2、O 原子个数=2+4× =4，则 V、O 原子个数 为 ( ) ( )310 23 2 51 32 10 6.02 10a − × + × × × 1 8 1 2 之比=2∶4=1∶2，化学式为 VO2，故 A 正确； B．据图可知，V 原子位于顶点和体心，V 原子在该晶体中的堆积方式为体心立方，故 B 正 确； C．V 原子的配位数为与 V 原子紧邻的 O 原子数，V 原子的配位数为 6，V 与 O 原子个数之 比为 1∶2，则 V 原子的配位数与 O 的配位数之比为 2∶1，故 C 错误； D．一个晶胞的质量为 g，体积为(a×10-10)3cm3，该晶胞的密度为 g/cm3，故 D 正确； 答案选 C。 8. 实验室中模拟“海带提碘”过程如下图所示，图中①~⑥过程，一定用不到的仪器是 A. 分液漏斗 B. 蒸发皿 C. 蒸馏烧瓶 D. 漏斗 【答案】B 【解析】 【详解】①是灼烧，用到的仪器是坩埚；③是过滤，用到的仪器是漏斗；⑤是萃取、分液， 用到的仪器是分液漏斗；⑥是蒸馏，用到的仪器是蒸馏烧瓶；一定用不到的仪器是蒸发皿， 故选 B。 9. 关于下列图示仪器的说法正确的是 A. 用图①所示仪器，苯为萃取剂萃取碘水中的碘时，应先倒出有机层再倒出水层 B. 图②所示仪器可用于制备或干燥气体，还可用于尾气吸收 ( ) 23 2 51 32 6.02 10 × + × ( ) ( )310 23 2 51 32 10 6.02 10a − × + × × × C. 实验室中用 Na2O2 与水反应制备 O2 时，可用图③所示仪器作为反应器 D. 图④所示仪器使用前需要检查是否漏液，可用来盛装苏打标准溶液 【答案】B 【解析】 【详解】A．用图①所示仪器，苯为萃取剂萃取碘水中的碘时，应先下口流出下层液体，再 从上口倒出上层液体，A 错误； B．图②所示仪器为球形干燥管，可用于制备或干燥气体，还可用于防倒吸的尾气吸收，B 正确； C．实验室中用 Na2O2 与水反应制备 O2 时，不能用用图③所示仪器作为反应器，启普发生 器为固液反应，且固体不溶于水的反应装置，C 错误； D．图④所示仪器为酸式滴定管，使用前需要检查 否漏液，苏打溶液显碱性，不能用来盛 装苏打标准溶液，D 错误； 答案为 B。 10. 下列实验操作、现象及所得到的结论均正确的是 选 项 实验操作和现象 结论 A 向淀粉溶液中加适量 20%H2SO4 溶液，加热,冷却后加 NaOH 溶液至中性，再滴加少量碘水，溶液变蓝 淀粉未水解 B 将盐酸与 NaHCO3 混合产生的气体直接通入苯酚钠溶 液，苯酚钠溶液变浑浊 碳酸的酸性大于苯酚 C 无水乙醇与浓硫酸共热至 170℃，将产生的气体通入 溴水，溴水褪色 乙烯和溴水发生加成反应 D 将带火星的木条和加热至液态的钠分别伸入盛有 NO2 的集气瓶中，木条不复燃，钠燃烧 NO2 的助燃性具有选择性 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A.滴加少量碘水，溶液变蓝只能说明溶液中含有淀粉，不能说明淀粉是否发生水解， 是 故 A 错误； B.盐酸的酸性强于碳酸，盐酸易挥发，挥发出的氯化氢优先与苯酚钠溶液反应生成苯酚，干 扰碳酸、苯酚的酸性强弱比较，不能确定碳酸、苯酚的酸性强弱，故 B 错误； C.浓硫酸具有强氧化性，加热条件下可能与乙醇发生氧化还原反应生成二氧化硫，二氧化硫 具有还原性，能使溴水褪色，不能确定乙烯与溴水是否发生加成反应，故 C 错误； D.将带火星的木条和加热至液态的钠分别伸入盛有二氧化氮的集气瓶中，木条不复燃说明木 条不能在二氧化氮中燃烧，钠燃烧说明钠能在二氧化氮中燃烧，则二氧化氮有助燃性，但助 燃性具有选择性，与可燃物的还原性强弱有关，故 D 正确； 故选 D。 二、选择题：每小题只有一个或两个选项符合题意。 11. 蔗糖与浓硫酸反应的实验改进装置如图所示。下列说法错误的是 A. 浓硫酸在实验过程中体现了脱水性和强氧化性 B. 可以用足量品红溶液分离两种酸性氧化物 C. 出现澄清石灰水变浑浊的现象，说明反应产生了 CO2 D. 虽然改进装置能够将有毒气体吸收，但仍需按要求规范操作 【答案】C 【解析】 【详解】A．蔗糖遇浓硫酸碳化，体现了浓硫酸的脱水性，该反应中生成了 CO2 和 SO2 气体， 体现了浓硫酸的强氧化性，故 A 正确； B．SO2 可与品红溶液反应使品红溶液褪色，CO2 与品红溶液不反应，则可以用足量品红溶 液分离两种酸性氧化物，故 B 正确； C．CO2 和 SO2 都能使澄清石灰水变浑浊，不能说明生成了 CO2，应先排除 SO2 的干扰，故 C 错误； D．该反应放热且生成的 SO2 有毒，所以虽然改进装置能够将有毒气体吸收，但仍需按要求 规范操作，故 D 正确； 答案选 C。 【点睛】注意 CO2 和 SO2 都能使澄清石灰水变浑浊，检验 CO2 时应先排除 SO2 的干扰。 12. 下图是有机合成中的部分片段： 下列说法正确的是 A. 有机物 a 中所有原子都能共面 B. 有机物 a~d 中只有 c 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. 1 mol d 能与 Na 反应产生 1.5 mol H2 D. 与 b 互为同分异构体、含有 1 个-COOH 和 2 个-CH3 的有机物有 4 种 【答案】A 【解析】 【详解】A.醛基和碳碳双键所连的原子在同一平面上，a 分子醛基和碳碳双键直接相连，则 所有原子都能共面，故 A 正确； B.与羟基相连的碳原子上含有氢原子的醇能够与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，使酸性高 锰酸钾溶液褪色，c 分子中与羟基相连的碳原子上含有氢原子，则 c 能使酸性高锰酸钾溶液 褪色，故 B 错误； C.羟基能与金属钠反应，醛基不能与金属钠反应，d 分子中含有 2 个羟基，则 1 mold 与钠完 全反应反应生成 1mol 氢气，故 C 错误； D.b 的同分异构体含有 1 个-COOH 和 2 个-CH3 的结构简式可能为 、 、 、 、 、 等，同分异构体数目大于 4 种，故 D 错误； 故选 A。 13. 实验室中常用丁二酮肟来检验 Ni2+，反应时形成双齿配合物.离子方程式如下： 下列说法错误的是 A. 基态 Ni2+的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d8 B. 丁二酮肟分子中碳原子与氮原子的杂化方式均为 sp2 C. 每个二(丁二酮肟)合镍(II)含有 32 个 σ 键 D. 二(丁二酮肟)合镍( II )的中心原子的配体数目和配位数均为 4 【答案】BD 【解析】 【详解】A.镍元素的核电荷数为 28，失去 2 个电子形成镍离子，则基态 Ni2+的电子排布式 为 1s22s22p63s23p63d8，故 A 正确； B.由丁二酮肟分子结构可知，分子中有的碳原子形成 1 个双键和 2 个单键，碳原子的杂化方 式为 sp2 杂化，还有的碳原子全部是单键，碳原子的杂化方式为 sp3 杂化，故 B 错误； C.由二(丁二酮肟)合镍(II)的结构可知，配合物中含有 4 个配位键、4 个双键和 24 个单键， 共 32 个 σ 键，故 C 正确； D.由二(丁二酮肟)合镍(II)的结构可知，配合物的中心原子为镍离子，配位数为 4，配位体为 2 个丁二酮肟，故 D 错误； 故选 BD。 14. 实验室制备和纯化乙酸乙酯的相关装置如下图所示(加热及夹持装置已略去)，关于该实 验的说法正确的是 A. 图 1 装置中，冷凝管的主要作用是冷凝回流，冷凝水从下口通入 B. 加热图 1 装置后，发现未加碎瓷片，应立即停止加热马上补加 C. 图 2 装置中的冷凝管也可以换成图 1 装置中的冷凝管 D. 若用图 2 装置对粗产品进行蒸馏，所得馏分的沸点低于乙酸乙酯 【答案】AD 【解析】 【详解】A.为增强图 1 装置中冷凝管的冷凝回流的效果，冷凝水应从下口通入，故 A 正确； B.加热图 1 装置后，发现未加碎瓷片，应立即停止加热，待冷却后，再补加碎瓷片，故 B 错误； C.若图 2 装置中的直形冷凝管换成球形冷凝管，不利于冷凝液的顺利流下进入锥形瓶，故 C 错误； D.蒸馏时温度计应在支管口附近，测定镏出的乙酸乙酯的温度，若温度计的位置过低，测得 馏分的沸点会低于乙酸乙酯，故 D 正确； 故选 AD。 15. 神奇塑料 K 是一种能够自愈内部细微裂纹的塑料，其结构简式为 。以环 戊二烯为原料合成该塑料的路线如图所示： 下列说法正确的是 A. 神奇塑料的分子式为(C10H12)n，该路线的两步均符合最高原子利用率 B. 环戊二烯的同系物 M ( ) 与 H2 发生 1：1 加成时可能有三种产物 C. 中间产物的一氯代物有 3 种(不考虑立体异构) D. 合成路线中的三种物质仅有前两种能够发生加成反应和加聚反应 【答案】AB 【解析】 【详解】A.一定条件下，环戊二烯分子间发生加成反应生成中间产物，中间产物在催化剂作 用下发生加聚反应生成神奇塑料 K，加成反应和加聚反应的原子利用率都为 100%，符合最 高原子利用率，故 A 正确； B. 的结构不对称，与氢气发生 1：1 加成时，发生 1，2 加成反应的产物有 2 种， 发生 1，4 加成反应的产物有 1 种，共有 3 种，故 B 正确； C.中间产物的结构不对称，分子中含有 10 类氢原子，一氯代物有 10 种，故 C 错误； D.神奇塑料 K 分子中也含有碳碳双键，也能够发生加成反应和加聚反应，故 D 错误； 故选 AB。 三、非选择题 16. W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素，其原子序数之和为 30，w 与 X、 Y、Z 都能形成二元共价化合物，Y、W 形成的常见化合物溶于水显碱性，Z 为 p 区元素， 其基态原子有 1 个未成对电子，四种元素形成的某种化合物 Q 的结构式为 。 回答下列问题： (1)四种元素中不属于 p 区的为______ (填元素名称)，未成对电子数目最多的基态原子的电 子排布式为______ ，同周期第一电离能介于 X 和 Y 之间的元素有_______ 种。 (2)XZ3 中心原子杂化方式为________， YW3 分子空间构型为__________。 (3) Q 分子中含有的化学键有_________。 【答案】 (1). 氢 (2). 1s22s22p3 (3). 3 (4). sp2 (5). 三角锥形 (6). 共价 键、配位键 【解析】 【分析】 W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素，其原子序数之和为 30，W 与 X、Y、 Z 都能形成二元共价化合物，Y、W 形成的常见化合物溶于水显碱性，说明该化合物为氨气， 则 W 为 H、Y 为 N，四种元素形成的某种化合物 Q 的结构式为 ，Z 为 p 区元素， 其基态原子有 1 个未成对电子，Z 可形成一个共价键，说明 Z 为 VIIA 族元素，Z 的原子序 数最大，说明 Z 为 Cl，四种元素的原子序数之和为 30，则 X 的原子序数为 30-1-7-17=5， 为 B。 【详解】根据上述分析可知，W、X、Y、Z 分别为 H、B、N、Cl； (1)H 为 s 区元素，B、N、Cl 均为 p 区元素，则四种元素中不属于 p 区的为氢元素；四种元 素中未成对电子数目最多的是 N，有 3 个未成对电子，N 的基态原子的电子排布式为 1s22s22p3 ；当原子核外电子排布出现全满、半满或全空时，第一电离能大于相邻主族的元素， 则同周期第一电离能介于 B 和 N 之间的元素有 Be、C、O，共 3 种； (2)BCl3 中心原子形成 3 个 σ 键，孤电子对数为 =0，则杂化方式为 sp2， NH3 分子 的价层电子对数为 4，有一个孤电子对，空间构型为三角锥形； (3) Q 分子中 H 与 B 原子形成共价键，N 与 Cl 原子形成共价键，B 与 N 原子形成配位键， 则含有的化学键有共价键和配位键。 17. 有下列三种有机物：甲 ，乙 ，丙 。 回答下列问题： (1)上述三种有机物酸性由强到弱的顺序为________(用甲、乙、丙表示)。 (2)能鉴别上述三种有机物的试剂是________(填标号)。 a.酸性高锰酸钾溶液 b.溴水 c.新制氢氧化铜悬浊液 d.碳酸氢钠溶液 (3)甲的同分异构体中，能与 FeCl3 溶液发生显色反应且能发生银镜反应的有____种。 (4)丙分子中最多有________个原子共面。丙与足量 H2 加成所得产物中含有_______个手性 碳原子。1 mol 丙与足量 NaOH 溶液反应生成水的物质的量为_______mol。 【答案】 (1). 甲、丙、乙 (2). bc (3). 13 (4). 17 (5). 2 (6). 2 【解析】 【详解】(1)氢的活泼性：羧基>酚羟基>醇羟基， 含有羧基、 含有醇羟基、 含有酚羟基，上述三种有机物酸性由强到弱的顺序为甲、丙、 乙； (2) a. 、 、 都能使高锰酸钾褪色，不能用酸性高 3 3 1 2 − × 锰酸钾溶液鉴别； b. 与溴水不反应， 能被溴水氧化，溴水褪 色， 与溴水发生取代反应生成沉淀，能用溴水鉴别； c. 与新制 氢氧化铜悬浊液发生中和反应使氢氧化铜溶解， 与新制氢氧化铜悬浊液反 应生成砖红色 Cu2O 沉淀， 与新制氢氧化铜悬浊液不反应，能用新制氢氧化 铜悬浊液鉴别； d. 与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳气体， 、 与碳酸氢钠溶液不反应，不能用碳酸氢钠溶液鉴别，故选 bc； (3)甲的同分异构体中，能与 FeCl3 溶液发生显色反应且能发生银镜反应，可能苯环上有 2 取 代基-CH2CHO、-OH，有邻间对三种结构，可能苯环上有 3 取代基-CH3、-CHO、-OH，有 10 种结构，符合条件的结构共 13 种； (4) 分子中，甲基上至少 2 个氢原子不在苯环决定的平面上，丙分子中最多 有 17 个原子共面；丙与足量 H2 加成所得产物 ，含有 2 个手性碳原子；1 mol 丙与 3molNaOH 反应生成 、CH3COONa 和 2molH2O。 【点睛】本题考查官能团的结构和性质，明确酚羟基、羧基、醇羟基、酯基的性质的解题关 键，注意能发生显色反应的物质含有酚羟基、醛基能发生银镜反应。 18. 实验室中可以用 SiC 与 Cl2 发生置换反应制取少量 SiCl4，SiCl4 的沸点为 57.6℃，易水 解。装置如下(每个装置都用到且只能用一次)。 回答下列问题： (1)各装置接口的连接顺序为 a→___________→i。 (2)仪器甲的名称为_________，试剂 X 为__________。 (3)仪器乙中盛装的试剂为__________。 (4)具支锥形瓶浸泡在冰水中的作用是_________。 (5)实验开始前 MnO2 质量为 8.70 g，实验结束后 MnO2 质量为 5.22 g，具支锥形瓶最终得到 1.70 g 纯净液体，则 Cl2 的利用率为______%。 【答案】 (1). k→j→c→b→f→g→d→e (2). 分液漏斗 (3). 浓硫酸 (4). 碱石灰 (5). 将生成的 SiCl4 冷凝下来与 Cl2 分离 (6). 50 【解析】 【分析】 装置 A 是氯气发生装置，浓盐酸具有挥发性，加热促进挥发，导致制取的氯气中含有氯化 氢，装置 F 中盛有的饱和食盐水用于除去氯气中混有的氯化氢，装置 B 中应盛用浓硫酸用 于吸水干燥氯气，防止四氯化硅遇水水解，装置 D 为碳化硅与氯气反应制备四氯化硅的装 置，装置 C 为冷凝收集四氯化硅的装置，将生成的四氯化硅冷凝下来与氯气分离，装置 E 应盛有碱石灰，用于吸收过量的氯气，防止污染环境，同时可防止右端的水蒸气进入 C 中， 导致四氯化硅遇水水解，则制备四氯化硅的实验装置连接顺序为 A—F—B—D—C—E。 【详解】(1)由分析可知，制备四氯化硅的实验装置连接顺序为 A—F—B—D—C—E，则各 装 置 接 口 的 连 接 顺 序 为 a→k→j→c→b→f→g→d→e→i ， 故 答 案 为 ： k→j→c→b→f→g→d→e； (2)由实验装置图可知，仪器甲为分液漏斗；试剂 X 应为浓硫酸，用于吸水干燥氯气，防止 四氯化硅遇水水解，故答案为：分液漏斗；浓硫酸； (3)仪器乙中盛装的试剂为碱石灰，用于吸收过量的氯气，防止污染环境，同时可防止右端 的水蒸气进入 C 中，导致四氯化硅遇水水解，故答案为：碱石灰； (4)由题意可知，四氯化硅的沸点为 57.6℃，具支锥形瓶浸泡在冰水中，能起到将生成的四 氯化硅冷凝下来与氯气分离的目的，故答案为：将生成的 SiCl4 冷凝下来与 Cl2 分离； (5)装置 A 中二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，反应 离子方程 式为 MnO2+4H++2Cl- Mn2++2H2O+Cl2↑，由方程式可知 MnO2—Cl2↑，则反应生成氯气的 物质的量为 n(Cl2)= n(MnO2)= =0.04mol，由氯原子个数守恒可知理论上 0.04mol 氯气制得四氯化硅的质量为 0.04mol× ×170g/mol=3.4g，则 Cl2 的利用率为 ×100%=50%，故答案为：50。 【点睛】装置 E 应盛有碱石灰，用于吸收过量的氯气，防止污染环境，同时可防止右端的 水蒸气进入 C 中，导致四氯化硅遇水水解是分析解答的关键。 19. 氮原子不但可以形成离子键，还可以形成 σ 键、π 键、大 π 键和配位键等，成键的多样 性使其形成了多种具有独特组成的物质。回答下列问题： (1)电负性：N_______O(填“＞” 或“＜”)，基态氮原子价电子排布图不是 ，是因 为该排布方式违背了_________。 (2)肼(H2N-NH2)分子中孤电子对与 σ 键的数目之比为__________，肼的相对分子质量与乙烯 接近，但沸点远高于乙烯的原因是___________。 (3)正硝酸钠(Na3NO4)为白色晶体，是一种重要的化工原料。 ①写出与 Na3NO4 的阴离子互为等电子体的一种阴离子：___________(填化学式)。 ②在 573K 条件下，实验室中用 NaNO3 和 Na2O 在银皿中反应制得 Na3NO4，Na2O 的立方晶 胞如图所示。Na2O 晶胞的参数为 a pm，则晶胞密度为_______g/cm3(列出计算式即可，NA 为阿伏加德罗常数的值)。 【答案】 (1). < (2). 洪特规则 (3). 2：5 (4). 肼分子间存在氢键，乙烯分子间 的 ∆ （8.70- 5.22）g 87g / mol 1 2 1.70g 3.40g 无氢键 (5). (或 、 等) (6). 【解析】 【分析】 （1）元素的非金属性越强，元素的电负性越大；根据洪特规则，电子分布到能量相同的原 子轨道时，优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道； （2）由肼的结构简式可知，肼分子中每个氮原子各有 1 个孤电子对，每个分子中有 2 个孤 电子对，5 个 σ 键；肼分子间可形成氢键，乙烯分子间不能形成氢键； （3）①等电子体具有相同的原子个数和相同的价电子数； ②依据分摊法计算可得。 【详解】（1）元素的非金属性越强，元素的电负性越大，氧元素的非金属性强于氮元素，则 氮元素的电负性小于氧元素；根据洪特规则，电子分布到能量相同的原子轨道时，优先以自 旋相同的方式分别占据不同的轨道，正确的排布为 ，故答案为：<；洪特规 则； （2）由肼的结构简式可知，肼分子中每个氮原子各有 1 个孤电子对，每个分子中有 2 个孤 电子对，5 个 σ 键，二者之比为 2∶5；肼分子间可形成氢键，乙烯分子间不能形成氢键，肼 分子间的作用力大于乙烯分子，使得肼分子的沸点远高于乙烯，故答案为：2:5；肼分子间 存在氢键，乙烯分子间无氢键； （3）①等电子体具有相同的原子个数和相同的价电子数，与 互为等电子体的阴离子 应该具有 5 个原子和 32 个价电子，符合要求的阴离子有 、 、 等，故答案 为： (或 、 等)； ②由氧离子半径大于钠离子可知“●”为 O2−，“○”为 Na+，由晶胞结构可知，氧离子的个数为 8× ＋6× =4，钠离子的个数为 8 个，晶胞中含 4 个 Na2O，晶胞的参数为 a pm=a×10−10 cm， 晶胞体积为(a×10−10)3 cm3×NA，则晶胞密度为 g•cm−3，故答案为： 。 【点睛】等电子体具有相同的原子个数和相同的价电子数，与 互为等电子体的阴离子 2- 4SO - 4ClO 3- 4PO ( )3-10 A 4 62 a 10 N × × × 2- 4SO - 4ClO 3- 4PO 应该具有 5 个原子和 32 个价电子是分析解答的关键。 20. 化合物 G 是一类用于合成除草剂的中间体，其合成路线流程图如下： 回答下列问题： (1)A 的名称为________。 (2)C 中的含氧官能团名称为_________。 (3)B→C 反应类型为_________。 (4)E 的分子式为 C11H8NO3F3，写出 E→F 的化学方程式：___________。 (5)同时满足下列条件的 C 的稳定的同分异构体有______种( 为不稳定结构)。 ①除苯环外无其他环状结构，苯环上有四个取代基，其中一个为-CF3，且苯环上一氯代物只 有一种； ②能使溴的四氯化碳溶液褪色，能发生银镜反应； ③分子中有 4 种不同化学环境的氢。 (6)参照上述流程，设计由 和 为原料制备 的合成路线(其 他试剂任选)______________。 【答案】 (1). 1，3-苯二酚(或间苯二酚) (2). 醚键、酯基 (3). 取代反应 (4). (5). 6 (6). 的 【解析】 【分析】 由有机物的转化关系可知，在浓磷酸作用下， 与 经过加成反应、消 去反应和取代反应生成 ，在碳酸钾作用下， 与(CH3)2SO4 发 生取代反应生成 ，在浓硫酸作用下， 与浓硝酸共热发生硝化 反应生成 ，E 的分子式为 C11H8NO3F3， 在铁与氯化铵的作用 下发生还原反应生成 ，则 E 为 ； 与 发 生 取 代 反 应 生 成 ， 与 发生取代反应生成 。 【详解】（1）A 的结构简式为 ，名称为 1，3-苯二酚(或间苯二酚)，故答案为：1， 3-苯二酚(或间苯二酚)； （2）C 的结构简式为 ，含氧官能团名称为醚键、酯基，故答案为：醚键、 酯基； （3）B→C 的反应为在碳酸钾作用下， 与(CH3)2SO4 发生取代反应生成 ，故答案为：取代反应； （4）E→F 的反应为 与 发生取代反应生成 和氯化氢，反应的化学方程式为 ，故答案为： ； （5）由题给条件可知 C 的稳定的同分异构体能使溴的四氯化碳溶液褪色，能发生银镜反应 说明含有碳碳双键或碳碳三键和醛基，同分异构体分子中除苯环外无其他环状结构，苯环上 有四个取代基，其中一个为-CF3，且苯环上一氯代物只有一种，说明结构对称，结合 C 的 分子式可知，另三个取代基可能为 2 个醛基和 1 个—OCH=CH2，或 2 个羟基和 1 个 —CH2C≡CCHO，或 2 个羟基和 1 个—C CCH2CHO，由分子中有 4 种不同化学环境的氢可 知，符合条件的同分异构体的结构简式有 、 、 、 、 和 ，共有 6 种，故答案为： 6； （5）由原料和产品的结构简式，结合题给信息，运用逆推法可知，合成 的 步骤为在浓硫酸作用下， 与浓硝酸共热发生硝化反应生成 ， ≡ 在铁与氯化铵的作用下发生还原反应生成 ， 与 发生取代反应生成 ，合成路线如下： 。 【点睛】结合原料和产品的结构简式，利用题给流程中 C→D 的信息可以完成对位上引入硝 基，再利用 D→E 的信息完成硝基还原为氨基，最后进行取代反应得目标产物是合成路线设 计的关键。