内蒙古自治区赤峰市2023_2024学年高二化学下学期5月期中测试试题含解析

这是一份内蒙古自治区赤峰市2023_2024学年高二化学下学期5月期中测试试题含解析，共9页。试卷主要包含了选择性必修三第一，选择题等内容，欢迎下载使用。
考试时间：90 分钟：总分：100 分
考试范围：选择性必修二、选择性必修三第一、二章；
可能用到相对原子质量：
H：1 C：12 N：14 O：16 F：19 Na：23 Ca：40 Fe：56 Cu：64 Ag：108
第 I 卷(选择题 48 分)
一、选择题(本题共 16 小题，每小题 3 分，共 48 分，每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学用语是学习化学的基本工具。下列有关的化学用语正确的是
A. —OH 与 都表示羟基 B. 基态 Cr 原子的价层电子排布式：
C. 乙烷分子的空间填充模型 D. 丙烯的键线式为：
【答案】A
【解析】
【详解】A．羟基属于中性基团，氧原子与氢原子共用 1 对电子对，其电子式为 、羟基的结构简式为
—OH，A 正确；
B．由洪特规则及其特例：基态 Cr 原子的价层电子排布式： ，B 错误；
C．图为乙烷分子的球棍模型，不是空间填充模型，C 错误；
D．键线式中用短线“−”表示化学键，端点、转折点表示碳原子，C 原子、H 原子不需要标出，所以丙烯的
键线式为 ，图示为 2-丁烯的键线式，D 错误；
故选 A。
2. 下列关于共价键的理解不正确的是
A. σ键可以绕键轴旋转，而π键不能绕键轴旋转
B. 共价键都具有方向性和饱和性
C. 分子和 分子中都含有 5 个σ键
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D. σ键以“头碰头”方式重叠，π键以“肩并肩”方式重叠
【答案】B
【解析】
【详解】A． σ键以“头碰头”方式重叠，为球形对称，π键以“肩并肩”方式重叠，为镜面对称，故σ键可以绕
键轴旋转，而π键不能绕键轴旋转，A 项正确；
B． s 轨道的电子云是球形对称，相互重叠时无方向性，B 项错误；
C． 的结构式为 ， 的结构式为 ， 分子和 分子中都
含有 5 个σ键，C 项正确；
D． σ键以“头碰头”方式重叠，为球形对称，π键以“肩并肩”方式重叠，为镜面对称，D 项正确；
故选 B。
3. 下列说法正确的是
A. 乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色与乙烯使酸性 溶液褪色均发生了加成反应
B. 丙烯和氯气在一定条件下反应生成 与乙烷和氯气在光照下反应均是发生了取代反应
C. 己烷与溴水混合时溴水褪色与乙醇使酸性 溶液褪色均发生了氧化反应
D. 等质量的乙烯与聚乙烯完全燃烧生成的 后者比前者多
【答案】B
【解析】
【详解】A．乙烯使酸性 KMnO4 溶液褪色是因为发生了氧化反应，乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色发生的是
加成反应，故 A 错误；
B．丙烯和氯气在一定条件下反应生成 CH2=CH—CH2Cl，丙烯中甲基上的氢原子被氯原子所取代，属于取
代反应，乙烷和氯气光照下发生取代反应，故 B 正确；
C．己烷与溴水混合时溴水褪色是因为发生了萃取，未发生氧化反应，乙醇使酸性 KMnO4 溶液褪色发生了
氧化反应，故 C 错误；
D．乙烯的化学式为 C2H4，聚乙烯的化学式(C2H4)n,我们可以看到，聚乙烯和乙烯在分子组成上是完全相同
的，同等质量的乙烯和聚乙烯，必然拥有同样多数目的碳原子和氢原子，故燃烧生成的二氧化碳一样多，
故 D 错误；
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答案选 B。
4. 下列说法正确的是
A. 含有的 键的个数为
B. 结构与过氧化氢相似，为非极性分子
C. 空间结构为平面三角形
D. 中含 键的个数为
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A． 的物质的量为 ，1 个 分子中含有 6 个 键，所以 含有
的 键的个数为 ，A 正确；
B． 键为非极性共价键， 键为极性共价键，该物质结构不对称，为极性分子，B 错误；
C． 空间结构为角形，C 错误；
D． 二氧化硅的物质的量为 ，而 二氧化硅中含 键，个数为 ，D 错误。
故选 A。
5. 最简式相同，但既不是同系物，又不是同分异构体的是
A. 辛烯和 3-甲基-1-丁烯 B. 苯和乙烯
C. 1-氯丙烷和 2—氯丙烷 D. 甲基环己烷和乙烯
【答案】D
【解析】
【详解】A．辛烯和 3-甲基-1-丁烯，都含有 1 个 C=C，都是链状化合物，结构相似，互为同系物，A 错误；
B．苯和乙烯，结构不相似，分子式也不同，二者不是同系物，又不是同分异构体，B 错误；
C．1-氯丙烷和 2-氯丙烷，分子式相同，结构不同，互为同分异构体，C 错误；
D．甲基环己烷是环状结构不含 C=C，乙烯含有 C=C，则二者结构不相似，而且分子式也不同，所以既不
是同系物，又不是同分异构体，D 正确；
故选 D。
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6. 下列有关晶体的叙述中，错误的是
A. 氯化钠晶体中，每个 Na+周围距离最近且相等的 Na+共有 6 个
B. 金属晶体中，自由电子为所有金属离子所共有
C. 干冰晶体中，每个 CO2 分子周围距离最近且相等的 CO2 分子共有 12 个
D. 金刚石网状结构中，每个碳原子与 4 个碳原子形成共价键
【答案】A
【解析】
【详解】A．从体心上 Na+可以看出，与其距离最近且相等的 Na+共有 12 个，A 错误；
B．金属晶体中金属离子以一定方式堆积，电子在其中自由移动，为所有金属离子共用，B 正确；
C．以晶胞顶点上的 CO2 分子来看，在一个晶胞中与 CO2 分子距离最近的 CO2 分子有 3 个处于面心上的 CO2
分子，通过此顶点 CO2 分子的晶胞有 8 个，而每个 CO2 分子被重复了 2 次，所有每个 CO2 分子周围距离最
近且相等的 CO2 有 个，C 正确；
D．金刚石网状结构中，每个 C 与相邻的 4 个 C 原子形成共价键，这 4 个 C 原子形成的是正四面体结构，
D 正确；
故答案选 A。
7. 分子式为 C9H12 的苯的同系物，已知苯环上只有一个取代基，下列说法中正确的是
A. 该有机物能发生加成反应，但不能发生取代反应
B. 该有机物不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色
C. 该有机物分子中的所有原子不可能在同一平面上
D. 该有机物的一溴代物最多有 5 种同分异构体
【答案】C
【解析】
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【分析】该有机物为 或 。
【详解】A．苯环可以和 H2 发生加成反应，在光照条件下可发生侧链上的取代反应，也可发生苯环上的硝
化反应等取代反应，A 错误；
B．苯环侧链可以被酸性 KMnO4 溶液氧化而使酸性 KMnO4 溶液褪色，B 错误；
C．甲基(—CH3)上所有原子不可能共面，C 正确；
D． 有 6 种一溴代物， 有 5 种一溴代物，故该有机物的一
溴代物最多有 11 种，D 错误；
故选 C。
8. 下列判断中不正确的是
A. 熔融态能够导电的晶体一定是离子晶体
B. 不同族元素氧化物可形成同类晶体
C. 同族元素氧化物可形成不同类型晶体
D. 氯化铵固体属于离子晶体，加热使其分解时破坏了离子键和共价键
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．熔融态能够导电的晶体不一定是离子晶体，可能是金属晶体，A 错误；
B．不同族元素氧化物可形成同类晶体，例如氧化钠、氧化镁等均是离子晶体，B 正确；
C．同族元素氧化物可形成不同类型晶体，例如二氧化硅是共价晶体，二氧化碳是分子晶体，C 正确；
D．氯化铵是离子化合物，氯化铵固体属于离子晶体，氯化铵中存在离子键和共价键，加热使其分解时生成
氨气和氯化氢，破坏了离子键和共价键，D 正确；
答案选 A。
9. 有机物命名正确的是
A. 1，3-二甲基丁烷 B. 2，3，5-三甲基己烷
C. 2，3-二甲基-2-乙基己烷 D. 2，3-二甲基-4-乙基戊烷
【答案】B
【解析】
【详解】A．主链选取错误，该物质的正确命名为：2-甲基戊烷，故 A 错误；
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B．根据有机物命名的规则，其命名正确，故 B 正确；
C．主链选取错误，该物质的正确命名为：3，3，4-三甲基庚烷，故 C 错误；
D．主链选取错误，该物质的正确命名为：2，3，4-三甲基己烷，故 D 错误；
故选 B。
10. 现有四种元素基态原子的电子排布式如下。则下列有关比较中正确的是
A. 第一电离能： B. 原子半径：
C. 电负性： D. 最高正化合价：
【答案】B
【解析】
【分析】由四种元素基态原子电子排布式可知，① 是 元素，② 是 元素，
③ 是 元素，④ 是 元素。
【详解】A．同周期自左而右第一电离能增大，由于 P 为半充满状态，较稳定，所以第一电离能 ，
，同主族自上而下第一电离能降低，所以第一电离能 ，因此第一电离能：F>N>P>S，即④>③
>②>①，故 A 错误；
B．同一周期从左往右主族元素原子半径依次减小，同一主族从上往下元素原子半径依次增大，故原子半径：
P>S>N>F，即②>①>③>④，故 B 正确；
C．同一周期从左往右元素电负性依次增大，同一主族从上往下元素电负性依次减小，故电负性：F
>N>S>P，即④>③>①>②，故 C 错误；
D．最高正化合价等于最外层电子数，但 F 元素没有正化合价，所以最高正化合价，即①>②=③，故 D 错
误；
故选 B。
11. 下列各选项能说明分子式 C4H6 的某烃是 HC≡C—CH2—CH3，而不是 CH2=CH—CH=CH2 的事实是（
）
A. 燃烧有浓烟
B. 能使酸性 KMnO4 溶液褪色
C. 能与溴发生 1:2 加成反应
D. 与足量溴水反应，生成物中只有 2 个碳原子上有溴原子
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【答案】D
【解析】
【详解】A.丁炔和丁二烯含碳量相同，燃烧都有浓烟，不能据此确定结构，故 A 错误；
B、两者都含有不饱和的碳碳双键或碳碳三键，均能使 KMnO4 溶液褪色，不能据此确定结构，故 B 错误；
C、1、3-丁二烯和 1-丁炔分子中不饱和度都是 2，故都可以和溴发生 1:2 的加成，故 C 错误；
D、与足量溴水反应，生成物中只有 2 个碳原子上有溴原子，说明是炔烃，因为溴加成后 Br 原子只能连在
炔烃的两个不饱和碳原子上，而 1，3-丁二烯会出现在四个碳原子上，故 D 正确；
答案：D。
【点睛】根据加成反应的特点进行分析：1、3-丁二烯和 1-丁炔分子中的不饱和度都是 2；1、3-丁二烯和溴
水加成时，产物中 4 个碳上都有溴原子。
12. 下列说法正确的是
A. 若将基态 原子的核外电子排布式写成 ，则违背了泡利原理
B. 金刚石、SiC、NaF、NaCl、 、 的熔点依次降低
C. 石墨、新型高分子导电材料、聚乙烯、金属晶体中均含有金属键
D. 乳酸 分子中存在 2 个手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A．若将基态 原子的核外电子排布式写成 ，违背了洪特规则，A 项错误。
B．金刚石和 SiC 都是共价晶体，且碳碳键键能大于碳硅键键能，熔点：金刚石>SiC；NaF 和 NaC1 都是离
子晶体，前者离子键强于后者，前者熔点高； 和 都是分子晶体，前者可以形成分子间氢键后者不
能，前者熔点高；一般情况下，熔点：共价晶体>离子晶体>分子晶体，所以金刚石、SiC、NaF、NaCl、
、 的熔点依次降低，B 项正确。
C．新型高分子导电材料、聚乙烯中不含有金属键，C 项错误。
D．乳酸 分子中只有与羟基相连的碳原子是手性碳原子，D 项错误。
故答案为：B
13. 实验室制备溴苯的反应装置如下图所示，关于实验操作或叙述错误的是
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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 中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
D. 反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶，得到溴苯
【答案】D
【解析】
【分析】在溴化铁作催化剂作用下，苯和液溴反应生成无色的溴苯和溴化氢，装置 b 中四氯化碳的作用是
吸收挥发出的苯和溴蒸汽，装置 c 中碳酸钠溶液呈碱性，能够吸收反应生成的溴化氢气体，倒置漏斗的作
用是防止倒吸。
【详解】A 项、若关闭 K 时向烧瓶中加注液体，会使烧瓶中气体压强增大，苯和溴混合液不能顺利流下。
打开 K，可以平衡气压，便于苯和溴混合液流下，故 A 正确；
B 项、装置 b 中四氯化碳的作用是吸收挥发出的苯和溴蒸汽，溴溶于四氯化碳使液体逐渐变为浅红色，故 B
正确；
C 项、装置 c 中碳酸钠溶液呈碱性，能够吸收反应生成的溴化氢气体，故 C 正确；
D 项、反应后得到粗溴苯，向粗溴苯中加入稀氢氧化钠溶液洗涤，除去其中溶解的溴，振荡、静置，分层
后分液，向有机层中加入适当的干燥剂，然后蒸馏分离出沸点较低的苯，可以得到溴苯，不能用结晶法提
纯溴苯，故 D 错误。
故选 D。
【点睛】本题考查化学实验方案的设计与评价，侧重于学生的分析能力、实验能力和评价能力的考查，注
意把握实验操作要点，结合物质的性质综合考虑分析是解答关键。
14. 某种医药中间体 X，其结构简式如下图。下列有关该化合物的说法正确的是
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A. X 的分子式为 C16H11O4
B. X 分子中有 3 种不同的官能团
C. X 分子中 3 个六元环可能处于同一平面
D. 能发生取代反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题中结构简式可知，此有机物的分子式为 C16H12O4，A 错误；
B．含有的官能团是酯基、羧基，B 错误；
C．有机物中有 sp3 杂化的碳原子，因此 3 个六元环不可能共面，C 错误；
D．该有机物能羧基、酯基、苯环上的氢原子均可以发生取代反应，D 正确；
故选 D。
15. 邻、间、对三种硝基苯酚的结构简式和熔点信息见表。下列说法错误的是
化合物 邻硝基苯酚 间硝基苯酚 对硝基苯酚
结构简式
熔点(℃) 45 96 114
A. 电负性大小顺序为：O>N>C>H
B. 邻硝基苯酚易形成分子内氢键，其熔点低于另两种硝基苯酚
C. 对硝基苯酚易形成分子间氢键，其熔沸点较高
D. 三种硝基苯酚的化学性质完全相同
【答案】D
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【解析】
【分析】
【详解】A．同周期元素从左到右元素 电负性逐渐增大，H 的电负性最小，则 O、N、C、H 的电负性大
小顺序为：O>N>C>H，A 项正确；
B．邻硝基苯酚易形成分子内氢键，使熔沸点降低，对硝基苯酚易形成分子间氢键，使熔沸点升高，间硝基
苯酚既能形成分子内氢键又能形成分子间氢键，其熔沸点介于邻硝基苯酚和对硝基苯酚之间，即邻硝基苯
酚易形成分子内氢键，其熔点低于另两种硝基苯酚，B 项正确；
C．对硝基苯酚易形成分子间氢键，使熔沸点升高，C 项正确；
D．三种硝基苯酚结构不同，所以化学性质不完全相同，D 项错误；
答案选 D。
16. 已知 晶体的部分结构如图：
下列说法错误的是
A. 非金属元素的电负性：
B. 该结构中存在的化学键有离子键、共价键和氢键
C. 该结构中 S 的杂化类型为
D. 基态 原子的价层电子排布式为
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．晶体中 非金属为 O、S、H，同主族从上到下电负性减弱，即 O 的电负性强于 S，S 的电负性
强于 H，因此非金属元素的电负性：O＞S＞H，故 A 说法正确；
B．氢键不是化学键，故 B 说法错误；
C．SO 中有 4 个σ键，孤电子对数为 =0，S 的杂化类型为 sp3，故 C 说法正确；
D．Cu 为第四周期 IB 族，属于过渡元素，Cu 的价层电子包括最外层和次外层 d 能级，基态 Cu 原子的价层
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电子排布式为 ，故 D 说法正确；
答案为 B。
第 II 卷(非选择题共 4 小题，共计 52 分)
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，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.氢键
(5)萤石( )晶体的晶胞如图所示，已知立方体边长为 ，阿伏加德罗常数的值为 ，则 晶体的
密度为_______ (列出计算式)。
【答案】 ①. ②. 哑铃形或纺锤形 ③. 基态镁原子的 3s 轨道为全充满状态，
3p 轨道为全空状态，稳定性强 ④. ⑤. 离子 ⑥. 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 ⑦. ⑧. BE ⑨.
【解析】
【详解】（1）根据核外电子排布规律得基态铝原子的核外电子排布式为 ；p 电子的电子云
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轮廓图形状为哑铃形或纺锤形；基态铝原子比基态镁原子的第一电离能小，其原因是基态镁原子的 3s 轨道
为全充满状态，3p 轨道为全空状态，稳定性强。
（2）根据题给信息可知， 可由六氟铝酸铵 受热分解制得，反应的化学方程式为
。
（3）因为 具有较高的熔点，且 F 的非金属性强，则 属于离子晶体； 为分子晶体， 、
晶体类型不同的原因是 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） 的配位数为 4，则 Al 原子的杂化方式是 ；该阴离子中存在的化学键有极性键和配位
键。
（5）根据莹石的晶胞图可知，晶胞中 数目为 ， 数目为 8，则晶胞的密度
。
18. 回答下列问题。
（1）某有机物分子式为 C3H6O，该有机物的核磁共振氢谱图如图所示，写出其结构简式：___________。
（2）有机物 CH3—CH2—CH2—OH(1-丙醇)，核磁共振氢谱共有___________组峰，峰面积比 ___________
。
（3）苯的同系物 C9H12 的核磁共振氢谱图有 2 组峰，且峰面积之比为 1∶3，其结构简式为___________。
（4）已知：1，3-丁二烯能与具有双键的化合物进行 1，4-加成，生成环状化合物，这类反应称为双烯合成。
例如：
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在下列横线上写出适当的反应物或生成物的结构简式：
① ___________；
②___________+___________ 。
【答案】（1）
（2） ①. 4 ②. 3∶2∶2∶1
（ 3） （ 4） ① . ② . ③ .
【解析】
【分析】（1）核磁共振氢谱中吸收峰的个数等于有机物中氢原子的种类数，核磁共振氢谱中只给出一种峰，
说明该分子中的 H 原子都是等效的，只有 1 种 H 原子；
（2）分子中有几种等效氢原子就有几种峰，峰面积之比等于氢原子个数之比；
（3）核磁共振氢谱只有两个吸收峰说明有 2 类氢原子；
（4）根据 1，3-丁二烯与乙烯反应 知，1，3-丁二烯中的两个碳碳双键断裂
中间形成一个碳碳双键，边上两个半键与乙烯中的两个半键相连构成环状，类比 1，3-丁二烯与乙烯的加成
反应分析。
【小问 1 详解】
由图可知，该有机物的核磁共振氢谱图中只有一种吸收峰，则 6 个 H 原子都是等效的，CH3OCH3 中 2 个甲
基连在同一个碳原子上，6 个 H 原子都是等效的，则该有机物的结构简式为 CH3OCH3；
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【小问 2 详解】
有机物 CH3－CH2－CH2－OH（1-丙醇）中，甲基上 3 个氢原子相同，两个－CH2－的氢原子不同，羟基上
的氢原子，共 4 种氢原子，个数之比为 3∶2∶2∶1；，则核磁共振氢谱共有 4 个特征峰，峰面积之比为 3∶
2∶2∶1；
苯的同系物 C9H12 的核磁共振氢谱图，有 2 个特征峰，且峰面积之比为 1∶3，说明有 2 类氢原子，且个数
比为 1∶3，则该分子的结构简式为 ；
【小问 3 详解】
①2−丁烯 和 1，3−丁二烯 反应，1，3−丁二烯的两个碳碳双键断裂，中间两个半键形成碳碳双
键，边上两个半键与 2−丁烯双键断裂形成的两个半键相连接形成环状，所以生成物的是 ；
故答案为 ；
②由 知反应物中一种物质含有两个双键，且在单键的两侧，即一种反应物为 ，另外
一种反应物断键以后和 1，3−丁二烯发生 1，4−加成反应，形成新的双键，故未断键前另一种反应物为
，反应方程式为： + 。
19. 碳和硅是自然界中大量存在 元素，硅及其化合物是工业上最重要的材料。设 NA 代表阿伏加德罗常数
的值。粗硅的制备方法有两种：
方法一：
方法二：
（1）基态 Si 原子中存在___________对自旋状态相反的电子，基态 Mg 原子的最外层电子的电子云轮廓图
是___________。
（2）上述 2 个反应中，涉及的所有元素中第一电离能最小的是___________(填元素符号)。
（3）C(金刚石)、晶体硅、CO 三种晶体的熔点由高到低的顺序___________，其原因是___________。
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（4）CO 在配合物中可作为配体，在 Cr(CO)6 配合物中配位原子是___________(填元素符号)，1ml 该配合
物中含有 键的数目是___________。
（5）SiO2 晶胞(如图 1)可理解成将金刚石晶胞(如图 2)中的 C 原子置换成 Si 原子，然后在 Si—Si 键中间插
入 O 原子而形成。
①推测 SiO2 晶胞中 Si 采取___________杂化，O—Si—O 的键角为___________。
②SiO2 晶胞中含有___________个 Si 原子和___________个 O 原子。
③假设金刚石晶胞的边长为 apm，试计算该晶胞的密度为___________g·cm-3(写出表达式即可)。
【答案】（1） ①. 6 ②. 球形
（2）Mg （3） ①. C(金刚石)>晶体硅>CO ②. 金刚石和晶体硅都是共价晶体且晶体结构相似，
C 原子半径小于硅原子半径，所以金刚石中 C 一 C 键的键长短，键能大，故金刚石的熔点比晶体硅大；CO
是分子晶体，熔点比金刚石和晶体硅的都小
（4） ①. C ②.
（5） ①. ②. ③. 8 ④. 16 ⑤.
【解析】
【小问 1 详解】
Si 是 14 号元素，根据构造原理可知基态 Si 原子核外电子排布式是 1s22s22p63s23p2，2 个 3p 电子处于 2 个能
量等同的轨道上，而且自旋方向相同，根据核外电子排布规律可知基态 Si 原子中存在 6 对自旋状态相反的
电子；Mg 是 12 号元素，基态 Mg 原子核外电子排布式是 1s22s22p63s2，Mg 原子的最外层电子是 3p 电子，
其电子云轮廓图是球形；
小问 2 详解】
元素的非金属性越强，其第一电离能就越大；元素的金属性越强，其第一电离能就越小，在上述两个反应
中涉及的元素中，非金属性：O>C>Si>Mg，则 Mg 非金属性最弱，其第一电离能最小；
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【小问 3 详解】
CO 属于分子晶体，物质的分子之间以微弱的分子间作用力结合，断裂消耗能量很低，而 C(金刚石)、晶体
硅都属于共价晶体，原子之间以共价键结合形成立体网状结构，共价键是一种强烈的相互作用，断裂消耗
很高能量，因此 CO 的熔点最低。在 C(金刚石)中的 C-C 的键长比晶体硅中的 Si-Si 键的键长短，键能更大，
因此金刚石的熔点比晶体硅的高，故三种晶体熔点高低顺序为：C(金刚石)>晶体硅>CO；原因：金刚石和晶
体硅都是共价晶体且晶体结构相似，C 原子半径小于硅原子半径，所以金刚石中 C 一 C 键的键长短，键能
大，故金刚石的熔点比晶体硅大；CO 是分子晶体，熔点比金刚石和晶体硅的都小；
【小问 4 详解】
CO 在配合物中可作为配体，在 Cr(CO)6 配合物中配位原子是 C 原子，因为 C 原子能提供孤电子对，且电负
性：O>C，C 原子更易形成配位键；在 1 个配位体 CO 中含有 2 个π键，则在 1 个配合物 Cr(CO)6 中含有 12
个π键，故在 1 ml 该配合物中含有π键的数目是 12NA；
【小问 5 详解】
①在 SiO2 晶胞中每个 Si 原子与相邻的 4 个 O 原子形成 4 个 Si-O 共价键，Si 原子采取 sp3 杂化，空间结构
为正四面体，则 O-Si-O 的键角为 ；
②晶胞中，硅原子位于顶点、面心和晶胞内部，数目为 ，O 原子位于晶胞内部，在晶胞
中处于晶胞内部的 4 个 Si 原子，每个 Si 原子结合 4 个 O 原子，则在该晶胞中含有的 O 原子数目是 4×4=16
个；
③假设金刚石晶胞的边长为 apm，则 SiO2 晶胞的边长也为 apm，该晶胞密度ρ=
。
20. 2019 年 3 月 8 日，联合国妇女署在推特上发布了一张中国女科学家屠呦呦的照片。致敬她从传统中医药
中找到了治疗疟疾的药物----青蒿素。
已知：青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体。乙醚沸点为 35℃。
（1）我国提取中草药有效成分的常用溶剂有：水；或亲水性溶剂（如乙醇，与水互溶）；或亲脂性溶剂（如
乙醚，与水不互溶）。诺贝尔奖获得者屠呦呦及其团队在提取青蒿素治疗疟疾过程中，记录如下：“青蒿素的
水煎剂无效；乙醇提取物的效用为 30%～40%；乙醚提取物的效用为 95%”。下列推测不合理的是_____；
A 青蒿素在水中的溶解度很大 B 青蒿素含有亲脂的官能团
C 在低温下提取青蒿素，效果会更好 D 乙二醇提取青蒿素的能力强于乙醚
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（2）用下列实验装置测定青蒿素实验式的方法如下：
将 28.2g 青蒿素样品放在硬质玻璃管 C 中，缓缓通入空气数分钟后，再充分燃烧，精确测定装置 E 和 F 实
验前后的质量，根据所测数据计算。
①装置 D 的作用是______，装置 E 中吸收的物质是______，装置 F 中盛放的物质是______。
②实验装置可能会产生误差，造成测定含氧量偏低，改进方法是______。
③合理改进后的装置进行实验，称得：
装置 实验前/g 实验后/g
E 22.6 42.4
F 80.2 146.2
则测得青蒿素的实验式是_____。
【答案】 ①. AD ②. 将可能生成的 CO 氧化为 CO2 ③. H2O(水蒸气) ④. 碱石灰 ⑤. 在
装置 F 后连接一个防止空气中的 CO2 和水蒸气进入 F 的装置 ⑥. C15H22O5
【解析】
【分析】(1)青蒿素的水煎剂无效；乙醇提取物的效用为 30%～40%；乙醚提取物的效用为 95%，可说明青
蒿素在水中的溶解度很小，易溶于乙醚，以此解答该题；
(2)为了能准确测量青蒿素燃烧生成的 CO2 和 H2O，实验前应通入除去了 CO2 和 H2O 的空气，并排除装置内
的空气，防止干扰实验。装置 D 将可能生成的 CO 氧化为 CO2，减小实验误差，装置 E 和 F 一个吸收生成
的 H2O，一个吸收生成的 CO2，应先吸水后再吸收 CO2，据此分析解答。
【详解】(1) A．由题给信息可知青蒿素在水中的溶解度很小，故 A 错误；
B．青蒿素易溶于乙醚，而乙醚为亲脂性溶剂，可说明青蒿素含有亲脂的官能团，故 B 正确；
C．因乙醚的沸点较低，则在低温下提取青蒿素，效果会更好，故 C 正确；
D．乙醇提取物的效用为 30%～40%；乙醚提取物的效用为 95%，乙二醇与乙醇类似，属于亲水性溶剂，提
取青蒿素的能力弱于乙醚，故 D 错误；
答案选 AD；
(2)为了能准确测量青蒿素燃烧生成的 CO2 和 H2O，实验前应通入除去了 CO2 和 H2O 的空气，并排除装置内
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的空气，防止干扰实验。装置 D 将可能生成的 CO 氧化为 CO2，减小实验误差，E 和 F 一个吸收生成的 H2O，
一个吸收生成的 CO2，应先吸水后再吸收 CO2，所以装置 E 内装 CaCl2 或 P2O5，装置 F 内装碱石灰，而在 F
后应再加入一个装置防止外界空气中 CO2 和 H2O 进入的装置。
①根据上面的分析可知，装置 E 中盛放的物质是 CaCl2 或 P2O5，吸收水蒸气，装置 F 中盛放的物质是碱石
灰，吸收二氧化碳，装置 D 可以将生成的 CO 转化成 CO2 而被吸收，
故答案为将可能生成的 CO 氧化为 CO2；H2O(水蒸气)；碱石灰；
②该实验装置可能会产生误差，造成测定含氧量偏低，改进方法是在装置 F 后连接一个防止空气中的 CO2
和水蒸气进入 F 的装置，故答案为在装置 F 后连接一个防止空气中的 CO2 和水蒸气进入 F 的装置；
③由数据可知 m(H2O)=42.4-22.6=19.8g，n(H2O)= =1.1ml；m(CO2)=146.2-80.2=66g，所以 n
(CO2)= =1.5ml，则青蒿素中氧原子的质量为 m(O)=28.2g-(1.1ml×2×1g/ml)-(1.5 ml×12 g/ml)
=8g，所以 n(O)= =0.5ml，N(C)∶N(H)∶N(O)=1.5∶2.2∶0.5=15∶22∶5，化学式为 C15H22O5，
故答案为 C15H22O5。
【点睛】明确元素化合物性质、实验仪器作用是解本题关键。本题的易错点为(2)①，要注意题中各个装置
的作用。难点为(2)③，要注意掌握有机物化学式确定的计算方法。
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