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2022宁波三锋教研联盟高二下学期期中联考试题化学含解析
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2021学年第二学期宁波三锋教研联盟期中联考
高二年级化学学科试题
选择题部分
可能用到的相对原子质量:O:16 Si:28 S:32 K:39 Ca:40 V:51 Zn:65 Te:128
一、选择题(本题包括25个小题,每题只有一个答案符合题意,共50分)
1. 医用外科口罩结构示意图如下图所示,其中过滤层所用的材料是聚丙烯,具有阻隔部分病毒和细菌的作用。
下列关于医用外科口罩的说法不正确的是
A. 防水层具有阻隔飞沫进入口鼻作用
B. 聚丙烯属于合成高分子材料
C. 低风险地区的学生用完后,可投入其他垃圾标志的垃圾箱内
D. 聚丙烯可溶于水
【答案】D
【解析】
【详解】A.由医用外科口罩的结构示意图可知防水层具有阻隔飞沫进入口鼻的作用,A项正确;
B.聚丙烯由丙烯通过加聚反应制得,属于合成高分子材料,B项正确;
C.低风险地区的学生口罩用完后不能投入有可回收物标志的垃圾箱,要投入其他垃圾标志的垃圾箱内,C项正确;
D.聚丙烯无亲水基,难溶于水,D项错误;
答案选D。
2. 如图是第二周期主族元素的某些性质随原子序数变化的柱形图,则y轴可表示
①第一电离能②电负性③原子半径④简单离子半径⑤最高正化合价⑥形成简单离子转移的电子数
A. ② B. ①② C. ⑤ D. ②⑤
【答案】A
【解析】
【详解】①第一电离能Li ②同周期元素的电负性随原子序数的增大而增大,②符合题意;
③同周期元素,从左往右,原子半径依次减小,③不合题意;
④简单离子半径Be2+ ⑤同周期从左往右,最高正化合价从+1价逐渐升高到+5价,O无最高正价,F无正价,⑤不合题意;
⑥形成简单离子时,Li、Be依次失去的电子数为1、2,O、F依次得到的电子数为2、1,⑥不合题意;
综合以上分析,只有②符合题意,故选A。
3. 下列说法正确的是
A. 不同的原子轨道,其形状可以相似
B. p轨道呈哑铃形,因此p轨道上的电子运动轨迹呈哑铃形
C. 2p能级有2个p轨道
D. 氢原子的电子运动轨迹呈球形
【答案】A
【解析】
【详解】A.不同能级的原子轨道形状可以相同,如1s、2s能级的原子轨道都是球形,只是半径不同,故A正确;
B.现在的技术无法测定电子在原子核外的运动轨迹,原子轨道只是体现电子的运动状态,故B错误;
C.任何电子层的p能级都有3个p轨道,故C错误;
D.根据B项分析,氢原子s轨道呈球形,并不是电子运动轨迹呈球形,故D错误;
答案选A。
4. 下列叙述错误的是
①共价键没有方向性和饱和性,而离子键有方向性和饱和性
②金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用
③配位键在形成时,是由成键双方各提供一个电子形成共用电子对
④在晶体硅中,既有非极性键,又有范德华力
⑤化合物和都存在配位键
⑥NaCl、HF、、都易溶于水,但原因不完全相同
A. ①②④ B. ①③④ C. ①③⑤ D. ④⑤⑥
【答案】B
【解析】
【详解】 离子键没有方向性和饱和性,而共价键有方向性和饱和性,故错误;
金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用,故正确;
配位键在形成时,是由成键双方一方提供孤电子对一方提供空轨道,故错误;
在在晶体硅中中,只有非极性键,没有范德华力,故错误;
化合物 和 都存在配位键,故正确;
、 、 、 都易溶于水,但原因不完全相同,氯化钠是因为离子键极性强,氟化氢与乙醇是因为与水形成氢键,二氧化硫是因为与水反应,故不同,故正确;
故答案选 B 。
5. 有关、、之叙述正确的是
A. C原子的轨道杂化类型分别为sp,、 B. 键总数:
C. σ键总数: D. 碳碳键的总键能:
【答案】C
【解析】
【详解】A.价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数,C2H6分子中碳原子价层电子对数=4,故C原子杂化方式为sp3杂化;C2H4分子中碳原子价层电子对数=3,故C原子杂化方式为sp2杂化;C2H2分子中碳原子价层电子对数=2,故C原子杂化方式为sp杂化;A项错误;
B.C2H6、C2H4、C2H2中键总数分别为0、 1 、2,故,B项错误;
C.C2H6、C2H4、C2H2中σ键总数分别为7 、5 、3,故,C项正确;
D.碳碳三键的键能大于碳碳双键的键能,双键键能小于2倍大于1倍于单键的键能,故碳碳键的总键能,D项错误;
答案选C。
6. 下列各离子或原子的电子排布式错误的是
A. :
B. O:
C. K:
D. :
【答案】D
【解析】
【详解】A.钙元素的原子序数为20,则钙离子的电子排布式为,故A正确;
B.氧元素的原子序数为8,则氧原子的电子排布式为,故B正确;
C.钾元素的原子序数为19,则钾原子的电子排布式为,故C正确;
D.铁元素的原子序数为26,则铁亚子的电子排布式为,故D错误;
故选D。
7. 若将基态6C的电子排布式写成ls22s22p2x,它违背了
A. 能量守恒原理 B. 泡利原理 C. 能量最低原理 D. 洪特规则
【答案】D
【解析】
【详解】A.能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变,6C的电子排布式写成ls22s22p2x没有违背能量守恒原理,故A不符合题意;
B.泡利原理指的是在一个原子轨道里,最多只能容纳两个电子,而且它们的自旋状态相反,基态6C的电子排布式写成ls22s22p2x,没有违背泡利原理,故B不符合题意;
C.能量最低原则指的是电子优先占据能量较低的原子轨道,使整个原子体系能量处于最低,这样的状态是原子的基态,6C的电子排布式写成ls22s22p2x,没有违背能量最低原理,故C不符合题意;
D.6C原子2p能级上有3个轨道,2p能级上有2个电子,2个电子应该排在2个不同的轨道上,且自旋方向相同,若将基态6C的电子排布式写成ls22s22p2x,它违背了洪特规则,正确的电子排布式为:1s22s22px12py1,故D符合题意;
答案选D。
8. 周期表中有如图所示的元素,下列叙述正确的是( )
A. 钛元素原子的M层上共有10个电子
B. 钛元素是ds区的过渡元素
C. 钛元素原子最外层上有4个电子
D. 47.87是钛原子的近似相对原子质量
【答案】A
【解析】
【详解】A. 钛元素原子的M层为第三层,电子排布为3s23p63d2,共有10个电子,A正确;
B. 钛元素是d区的过渡元素,B错误;
C. 钛元素原子最外层为4s2,有2个电子,C错误;
D. 47.87是钛原子的平均相对原子质量,D错误;
答案为A。
9. 下列说法正确的是
A. 红外光谱只能检测化学键,不能检测官能团
B. 核磁共振氢谱显示对二甲苯只有两组吸收峰且面积比为3:2
C. 质谱只能确定有机物的相对分子质量
D. X射线衍射仪能够测定有机物中有哪些元素
【答案】B
【解析】
【详解】A.红外光谱是反映有机物分子中含有的化学键或官能团的信息,故A错误;
B.对二甲苯具有很好的对称性,有种,在核磁共振氢谱中有个吸收峰,故B正确;
C.通过质谱法只能确认有机化合物的相对分子质量,还能初步确定有机物的结构,故C错误;
D.X射线衍射仪能够测定有机物空间结构,故D错误;
故答案为B。
10. 下列有关杂化轨道的说法不正确的是
A. 四面体形、三角锥形、V形分子的结构可以用杂化轨道解释
B. 、、sp杂化轨道的夹角分别为109°28'、120°、180°
C. 杂化轨道全部参加形成化学键
D. 杂化前后的轨道数不变,但轨道的形状发生了改变
【答案】C
【解析】
【详解】A.中心原子采取 杂化的分子, 模型是四面体,但其立体构形不一定是正四面体,如:水和氨气分子中中心原子采取 杂化,但 是 形, 是三角锥形,故四面体形、三角锥形、V形分子的结构可以用杂化轨道解释,故A正确;
B. 、 、 杂化轨道其空间构型分别是正四面体、平面三角形、直线形,所以其夹角分别为 、 、 ,故B正确;
C.杂化轨道可以部分参加形成化学键,例如 中 发生了 杂化,形成了 个 杂化轨道,但是只有 个参与形成化学键,故C错误;
D.杂化前后的轨道数不变,杂化后,各个轨道尽可能分散,对称分布,导致轨道的形状发生了改变,故D正确;
故答案为C。
11. 下列四种烃的名称所表示的物质,命名正确的是
A. 2-甲基-2-丁炔 B. 2-乙基丙烷
C. 3-甲基-2-丁烯 D. 2-甲基-2-丁烯
【答案】D
【解析】
【详解】烷烃的命名原则是:找出最长的碳链当主链,依碳数命名主链,前十个以天干(甲、乙、丙...)代表碳数,碳数多于十个时,以中文数字命名,如:十一烷;从最近的取代基位置编号:1、2、3...(使取代基的位置数字越小越好)。以数字代表取代基的位置。数字与中文数字之间以- 隔开;有多个取代基时,以取代基数字最小且最长的碳链当主链,并依甲基、乙基、丙基的顺序列出所有取代基;有两个以上的取代基相同时,在取代基前面加入中文数字:一、二、三...,如:二甲基,其位置以 , 隔开,一起列于取代基前面。如果含有官能团,则含有官能团的最长碳链作主链,编号也是从离官能团最近的一端开始,据此可知选项D正确。A中物质不存在,B应该是2-甲基丁烷,C应该是2-甲基-2-丁烯,答案选D。
12. 下列化合物中含有2个手性碳原子的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】当一个碳原子所连四个不同原子或原子团时,该碳原子叫手性碳原子;
【详解】A. 中有一个手性碳原子,即与苯环相连的碳原子为手性碳原子,A项错误;
B. 中有两个手性碳原子,分别是与醛基以及和溴原子相连的碳原子,B项正确;
C.中不存在手性碳原子,C项错误;
D. 中含有1个手性碳原子,即与醛基相连的碳原子是手性碳原子,D项错误;
答案选B。
13. 下列关于物质聚集状态的叙述中,错误的是
A. 等离子体的基本构成微粒只有带电的离子和电子
B. 气态是高度无序的体系存在状态
C. 液晶内部分子沿分子长轴方向有序排列,使液晶具有各向异性
D. 固态中的原子或者分子结合得较紧凑,相对运动较弱
【答案】A
【解析】
【详解】A.等离子体是呈准电中性的,其基本构成微粒可以是带电的粒子也可以是中性粒子,A项错误;
B.物质处于气态时,分子间距离大,分子运动速度快,体系处于高度无序状态,B项正确;
C.液晶内部分子的排列沿分子长轴方向呈现出有序的排列,使液晶在折射率、磁化率、电导率等宏观性质方面表现出类似晶体的各向异性,C项正确;
D.据物质固态时微粒间距离较小可判断,固态中的原子或者分子结合的较紧凑,相对运动较弱,D项正确;
故答案选A。
14. 下列各组物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是
A. 和 B. 晶体硼和晶体硫 C. 铁和氯化钠 D. 白磷和固态氧
【答案】D
【解析】
【详解】A.二氧化硅为共价晶体,二氧化碳为分子晶体,晶体类型不同,A错误;
B.晶体硼为共价晶体,晶体硫为分子晶体,B错误;
C.铁为金属晶体,氯化钠为离子晶体,C错误;
D.白磷和固态氧均为分子晶体,且其中的化学键都是非极性键,D正确;
故选D。
15. 下列过程与配合物的形成无关的是
A. 向一定量的中加入强碱溶液,至沉淀消失
B. 向一定量的溶液中加入氨水,至沉淀消失
C. 向一定量的溶液中加入氨水,至沉淀消失
D. 向溶液中加入KSCN溶液,溶液呈红色
【答案】A
【解析】
【详解】A.二氧化硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,硅酸钠和水都不是配合物,所以与配合物的形成无关,故A选;
B.银离子和氨水反应生成氢氧化银沉淀,氢氧化银能和氨水反应生成银氨配合物,所以与配合物的形成有关,故B不选;
C.铜离子和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,氢氧化铜和氨水反应生成铜氨络合物,所以与配合物的形成有关,故C不选;
D.铁离子和硫氰化钾溶液反应生成硫氰化铁配合物,所以与配合物的形成有关,故D不选;
故选A。
16. 某烯烃氢化后得到烃是,该烯烃可能有的结构简式有
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
【答案】A
【解析】
【详解】根据烯烃与H2加成反应的原理,推知该烷烃分子中相邻碳原子上均含有原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳双键的位置,该烷烃具有对称性、分子内只有3种氢原子:,则能形成双键的位置只有:1和2之间、2和3之间,故该烯烃共有2种;正确选项A;
答案是A。
17. 某有机物的结构简式如图所示,下列关于该有机物的叙述错误的是
A. 含有三种官能团 B. 能使溴水褪色
C. 一定条件下,能发生加聚反应 D. 属于烃的衍生物
【答案】A
【解析】
【详解】A.该有机物含有2种官能团,分别为碳碳双键和氯原子,A项错误;
B.该有机物中有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,故可使溴水褪色,B项正确;
C.该有机物中有碳碳双键,该有机物可发生加聚反应,C项正确;
D.烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成一系列化合物称为烃的衍生物,该有机物中氯原子取代烃中的一个氢原子,故该有机物属于烃的衍生物,D项正确;
答案选A。
18. 下列物质在给定条件下的同分异构体(不考虑立体异构)数目正确的是
A. 属于烷烃的同分异构体有4种
B. 分子组成是属于羧酸的同分异构体有6种
C. 分子组成是属于醇的同分异构体有4种
D. 属于烯烃的同分异构体有6种
【答案】C
【解析】
【详解】A.属于烷烃的同分异构体有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种,A项错误;
B.分子组成是属于羧酸的同分异构体有:、、、共4种,B项错误;
C.分子组成是属于醇的同分异构体有、、、共4种,C项正确;
D.属于烯烃的同分异构体有、、、共5种;
答案选C。
19. 下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是( )
选项
目的
分离方法
原理
A.
分离溶于水中的碘
乙醇萃取
碘在乙醇中的溶解度较大
B.
分离乙酸乙酯和乙醇
分液
乙酸乙酯和乙醇的密度不同
C.
除去KNO3固体中混杂的NaCl
重结晶
NaCl在水中的溶解度很大
D.
除去丁醇中的乙醚
蒸馏
丁醇与乙醚的沸点相差较大
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、乙醇与水互溶,不能萃取水中的碘,A错误;
B、乙醇和乙酸乙酯互溶,不能直接分液,B错误;
C、氯化钠的溶解度受温度影响小,C错误;
D、丁醇与乙醇的沸点相差较大。蒸馏即可实现分离,D正确,
答案选D。
20. 燃烧0.1mol某有机物得0.2mol CO2和0.2mol H2O,由此得出的结论不正确的是
A. 该有机物分子中可能含有氧原子
B. 该有机物中碳、氢元素原子数目之比为1:2
C. 该有机物分子中一定含有碳碳双键
D. 该有机物分子中一定含有二个碳原子
【答案】C
【解析】
【分析】燃烧0.1mol某有机物得0.2mol CO2和0.2mol H2O,根据元素守恒,则该有机物中有2个碳原子和4和氢原子,氧原子是否存在不确定,则该有机物可能为不含氧原子CH2=CH2,也可能为含有氧原子的CH3CHO;
【详解】A.由分析可知,该有机物可能为含有氧原子的CH3CHO,A项正确;
B.由分析可知,该有机物中有2个碳原子和4和氢原子,碳、氢元素原子数目之比为1:2,B项正确;
C.由分析可知,该有机物可能为含有氧原子的CH3CHO,该有机物中无碳碳双键,C项错误;
D.由分析可知,该有机物中有2个碳原子,D项正确;
答案选C。
21. 甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代,可得如图所示的分子,对该分子的描述不正确的是
A. 分子式为 B. 所有碳原子不在同一平面上
C. 此分子为非极性分子 D. 此物质属于芳香烃,是苯的同系物
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子中有4个苯环,每个苯环有6个C原子和5个H原子,所以共25个原子和20个H原子,则分子式为,A项正确;
B.甲烷为正四面体结构,甲烷分子中的四个氢原子位于正四面体的四个顶点上,当4个氢原子全部被苯基取代后,其空间位点不变,所以苯基就排在正四面体的四个顶点上,故该化合物分子中所有碳原子不可能处于同一平面,B项正确;
C.甲烷为正四面体结构,甲烷分子中的四个氢原子位于正四面体的四个顶点上,当4个氢原子全部被苯基取代后,该有机物四个苯环的位置相同,所以所得有机物的结构对称,属于非极性分子,C项正确;
D.同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物,同系物必须是含有相同且数量相等的官能团,甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代后所得有机物有4个苯基,不可能是苯的同系物,D项错误;
答案选D。
22. 金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式:六方最密堆积、面心立方最密堆积和体心立方堆积,如图a、b、c分别代表这三种堆积方式的结构示意图,则图示结构内金属原子个数比为
A. 3∶2∶1 B. 11∶8∶4 C. 9∶8∶4 D. 21∶14∶9
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】a中原子个数=12×+2×+3=6,b中原子个数=8×+6×=4,c中原子个数=1+8×=2,所以其原子个数比是6∶4∶2=3∶2∶1,故选A。
23. 配位化合物广泛的应用于物质分离、定量测定。医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物。如,下列说法正确的是
A. 该配位化合物的配位数为5
B. 提供孤电子对的成键原子只有N
C. 中只存在配位键和共价键
D. 氧化剂是极性分子
【答案】D
【解析】
【详解】A.由[Co(NH3)5Cl]Cl2配位化合物可知,内界为[Co(NH3)5Cl]2+,Co3+为中心离子,5个NH3和1个Cl-是配体,该配位化合物的配位数为5+1=6,故A错误;
B.在[Co(NH3)5Cl]2+配合物离子中,中心离子Co3+提供空轨道,配体NH3中N原子和配体Cl-中Cl原子提供孤电子对,故B错误;
C.[Co(NH3)5Cl]Cl2中氨气分子内存在N-H共价键,Co3+与氨分子之间形成配位键,Co3+与Cl-之间也形成配位键,[Co(NH3)5Cl]2+与Cl-间存在离子键,则[Co(NH3)5Cl]Cl2中有配位键、共价键、离子键,故C错误;
D.H2O2分子不是直线形的,两个氢原子在犹如半展开的书的两页上,氧原子则在书的夹缝上,如,分子结构不对称,正负电荷重心不重合,为极性分子,故D正确;
答案为D。
24. 通常情况下,氯化钠、氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构分别如下图所示,下列关于这些晶体结构和性质的叙述不正确的是 ( )
A. 同一主族的元素与另一相同元素所形成的化学式相似的物质不一定具有相同的晶体结构
B. 氯化钠、氯化铯和二氧化碳的晶体都有立方的晶胞结构,它们具有相似的物理性质
C. 二氧化碳晶体是分子晶体,其中不仅存在分子间作用力,而且也存在共价键
D. 在二氧化硅晶体中,平均每个Si原子形成4个Si-O共价单键
【答案】B
【解析】
【详解】SiO2和CO2的化学式相似,但其晶体结构不同,A项正确;
二氧化碳为分子晶体,氯化钠和氯化铯为离子晶体,所以物理性质不同,B错误;
二氧化碳为分子晶体,分子间存在分子间作用力,而分子内部碳原子和氧原子间形成共价键C正确;
根据二氧化硅的结构可判断D项正确。
答案选B。
25. 石墨晶体是层状结构(如图)。以下有关石墨晶体的说法正确的一组是
①石墨中的C为杂化;②石墨是混合晶体;③每个六元环完全占有的碳原子数是2个;④石墨熔点、沸点都比金刚石低;⑤石墨中碳原子数和C—C键之比为1:2;⑥石墨和金刚石的硬度相同;⑦石墨层内导电性和层间导电性不同;
A. ①②④ B. ①②⑥ C. ②③⑦ D. ②④⑤
【答案】C
【解析】
【详解】①石墨层内为平面结构,因此石墨中的C为sp2杂化,错误;
②石墨中存在范德华力和共价键,还有金属键的特性,故石墨晶体兼有共价晶体、分子晶体、金属晶体的特征,属于混合晶体,正确;
③每个六元环全占有的碳原子数是6×=2,正确;
④石墨的熔点比金刚石的高,错误;
⑤石墨中每个碳原子成3个共价键,因此石墨中碳原子数和C-C个数之比为2:3,错误;
⑥石墨质软,金刚石的硬度大,错误;
⑦石墨层内存在大π键,电子能自由移动,能够导电,而在层间只存在分子间作用力,因此层内和层间导电性不同,正确;
故选:C。
非选择题部分
26. 现有①H2O、②CO2、③P4、④NaOH四种物质,回答下列问题
(1)含有非极性键的是_______(填写编号),属于极性分子的是_______(填写编号),
(2)用氢键表示式写出H2O中存在的氢键_______,
(3)上述四种物质的熔点由高到低的顺序为_______(填写编号)。
【答案】(1) ①. ③ ②. ①
(2)O—H…O (3)④>③>①>②
【解析】
【小问1详解】
同种元素之间形成的共价键是非极性键,故含有非极性键的是:③;正负电荷中心不重合的分析是极性分子,其中H2O是V形结构,正负电荷中心不重合,故属于极性分子的是①;
【小问2详解】
水分子中一个水分子的氢原子和另一个水分子的氧原子之间可以形成分子间氢键,可以表示为:O—H…O;
【小问3详解】
一般来说离子构成的物质比分子构成的物质的熔点高,上述分子构成的物质中P4常温下是固体,熔点较高,水常温下为液体,熔点较高,二氧化碳常温下为气体,熔点最低,故熔点由高到低的顺序为④>③>①>②。
27. 写出下列反应的化学方程式
(1)溶于氨水的反应_______
(2)苯与丙烯在催化剂作用下反应生成异丙苯:_______
【答案】(1)
(2)+CH2=CHCH3
【解析】
【小问1详解】
溶于氨水生成氢氧化四氨合铜,故化学方程式为。
【小问2详解】
苯与丙烯在催化剂作用下发生加成反应生成异丙苯,化学方程式为+CH2=CHCH3。
28. 回答下列问题
(1)是一种重要的无机化合物,可作食盐的补碘剂
①基态K原子中核外电子占据的最高能层的符号是_______,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_______。K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点都比金属Cr的低,原因是_______。
②的阴离子,中心原子的价层电子对数为_______,其VSEPR模型名称为_______。
(2)Mn、Fe均为第四周期过渡元素,两元素的部分电离能(I)数据列于下表:
元素
Mn
Fe
电离能(kJ/mol)
717
759
1509
1561
3248
2957
回答下列问题:
Mn元素价电子层的电子排布式为_______,比较两元素的、可知,气态失去一个电子比气态再失去一个电子难。对此你的解释是_______。
【答案】(1) ①. N ②. 球形 ③. 由于K原子的半径比较大且价电子数较少,其存在的金属键没有Cr强,所以其熔、沸点较低 ④. 4 ⑤. 四面体形或正四面体形
(2) ①. ②. 由转化为时,3d能级由较稳定的半充满状态转变为不稳定的状态(或转化为时,3d能级由不稳定的状态转变为较稳定的半充满状态)
【解析】
【小问1详解】
①基态K原子核外有4个电子层,最高能层为第四层,符号为M,最外层电子为4s1电子,s能级的电子云轮廓图为球形,K和Cr属于同一周期,K的原子半径较大,且价电子较少,金属键较弱,故金属K的熔点、沸点都比金属Cr的低。
②中心原子I的孤电子对数为(7+1-3×2)=1,价层电子对数为1+3=4,所以VSEPR模型为四面体形或正四面体形。
【小问2详解】
Mn元素为25号元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,价电子层的电子排布式为3d54s2;由转化为时,3d能级由较稳定的半充满状态转变为不稳定的状态(或转化为时,3d能级由不稳定的状态转变为较稳定的半充满状态)。
29. 五种元素A、B、C、D、E位于元素周期表的前四周期,已知它们的核电荷数依次增加,A是宇宙中含量最多的元素;B原子的L层p轨道中有4个电子;C与B原子的价层电子数相同;D原子M层的d轨道有一对成对电子;E原子的L层电子数与最外层电子数之比为4:1,其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5:1。
(1)A元素位于周期表的_______区,写出A与C化合物的结构式_______
(2)C的最高价氧化物,中心原子的杂化轨道类型是_______,其分子的立体构型是_______
(3)B与C比较,电负性较大的(填元素名称)_______
(4)写出D的最高价氧化物与盐酸反应的离子方程式_______
(5)E与Al的化学性质相似,请写出E与NaOH溶液反应的化学方程式_______
【答案】(1) ①. s ②. H—S—H
(2) ①. ②. 平面三角形
(3)氧 (4)
(5)
【解析】
【分析】元素中含量最多的元素是H,故A为H;L层p轨道中有4个电子,即该原子有8个电子,该元素为O,故B为O;C与B价层电子相同,即两元素同主族,故C为S;M层的d轨道有一对成对电子,即价电子排布为3d64s2,则该元素为Fe,故D为Fe;L层电子数与最外层电子数之比为4:1,即最外层有2个电子,其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5:1,即d轨道有10个电子,则该元素为Zn,故E为Zn;故A、B、C、D、E分别为H、O、S、Fe、Zn。
【小问1详解】
由分析可知A为H元素,该元素位于元素周期表的s区,A与C化合物为H2S,结构式为H—S—H;
【小问2详解】
C的最高价氧化物为SO3,中心原子为S,孤电子对数=6-2×3=0,成键电子对数=3,价层电子对数=3,中心原子的杂化轨道类型是sp2,其分子的立体构型平面三角形;
【小问3详解】
B与C分别为O、S,同主族从上到下随着核电荷数的递增电负性逐渐减小,故电负性较大的为氧;
【小问4详解】
D的最高价氧化物为Fe2O3,与盐酸反应的离子方程式为;
【小问5详解】
有分析可知E为Zn,Zn与Al的化学性质相似,与NaOH溶液反应的化学方程式,故Zn与NaOH溶液反应的化学方程式为。
30. 按要求回答下列问题。
(1)下图为钛酸钡晶体晶胞结构,该晶体经X射线分析得出,重复单元为立方体,顶点位置被所占据,体心位置被所占据,棱心位置被所占据。
写出该晶体的化学式:_______,离距离最近的且等距的有_______个
(2)磷烯是新型二维半导体材料,具有类似石墨一样的片层结构(如图),从结构上看,单层磷烯导电性优于石墨烯的原因是_______。
(3)阳离子和阴离子A按个数比4:1组成化合物,阴离子A的结构如下图所示,阴离子A的化学式为_______。
(4)X的第一电离能介于镁和硫两元素之间,X单质晶体的晶胞结构如图1所示。
X单质晶体属于_______晶体(填晶体类型)。
(5)阿伏加德罗常数的测定有多种方法,X-射线衍射法就是其中的一种。通过对碲化锌晶体的X-射线衍射图像分析,可以得出其晶胞如图所示。若晶体中Te呈立方面心最密堆积方式排列,Te的原子半径为apm,晶体的密度为,碲化锌的摩尔质量为,则阿伏加德罗常数_______(列计算式表达)
【答案】(1) ①. ②. 6
(2)石墨烯同层碳原子中,1个碳原子和周围3个碳原子结合后,还剩1个价电子,单层磷烯同层磷原子中,1个磷原子和周围3个磷原子结合后,还剩2个价电子
(3)
(4)共价晶体 (5)
【解析】
【小问1详解】
根据晶胞结构示意图可知,Ba2+的个数为1,Ti4+的个数为8×=1,O2-的个数为12×=3,所以该晶体的化学式为,离距离最近的且等距的有6个。
【小问2详解】
石墨烯同层碳原子中,1个碳原子和周围3个碳原子结合后,还剩1个价电子,单层磷烯同层磷原子中,1个磷原子和周围3个磷原子结合后,还剩2个价电子,故单层磷烯导电性优于石墨烯。
【小问3详解】
阳离子和阴离子A可按个数比4:1组成化合物,阴离子A中含有4个Ge和10个S,结合电中性可知阴离子为。
【小问4详解】
X的第一电离能介于镁和硫两元素之间,X单质晶体的晶胞结构如图1所示分析可知,X为硅形成的晶体,属于共价晶体。
【小问5详解】
由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的碲原子数为8×+6×=4,位于体内的锌原子为4,则碲化锌的化学式为ZnTe,由晶体中碲原子呈面心立方最密堆积方式排列,碲的原子半径为apm可知面对角线的距离为4apm,则晶胞边长为pm,由晶胞质量公式可得,解得。
31. 有机金属化合物的应用研究是目前科学研究的前沿之一,二茂铁的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件,它开辟了有机金属化合物研究的新领域。二茂铁分子是一种金属有机配合物,熔点173℃,沸点249℃,100℃以上能升华;不溶于水,易溶于苯、乙醚、汽油等有机溶剂。环戊二烯和二茂铁的结构如图所示。回答下列问题。
(1)1mol环戊二烯分子中σ键数目为_______。
(2)下列关于环戊二烯和二茂铁的说法正确的是_______(填字母序号)。
A. 环戊二烯分子中五个碳原子均发生杂化
B. 在一定的条件下,环戊二烯能与氢气发生加成反应生成环戊烷
C. 二茂铁晶体是分子晶体
D. 环戊二烯的同分异构体可能是含两个碳碳三键的炔烃
(3)环戊二烯能使溴的四氯化碳溶液褪色。写出环戊二烯与足量的溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式_______。
(4)已知环戊二烯阴离子()的结构与苯分子相似,具有芳香性。二茂铁晶体中存在的微粒间的作用力有_______(填字母序号)。
A. σ键 B. 离子键 C. 键 D. 氢键
(5)金刚烷可用于抗病毒、抗肿瘤等特效药物合成。工业上用环戊二烯合成金刚烷的流程如图所示:
二聚环戊二烯的分子式为_______,反应①的反应类型是_______,金刚烷的一氯代物有_______种(不考虑立体异构)。
【答案】(1) (2)BC
(3) (4)AC
(5) ①. ②. 加成反应 ③. 2
【解析】
【小问1详解】
环戊二烯分子中含有6个碳氢单键、3个碳碳单键,2个碳碳双键,单键全为σ键,一个碳碳双键含有1个σ键,因此1mol环戊二烯分子中σ键的个数为;
【小问2详解】
A.环戊二烯中有4个碳原子形成碳碳双键,这4个碳原子的杂化方式为sp2,有1个碳原子为饱和碳原子,该碳原子的杂化方式为sp3,A选项错误;
B.环戊二烯中含有碳碳双键,在一定的条件下,环戊二烯能与氢气发生加成反应生成环戊烷,B选项正确;
C.二茂铁的熔沸点比较低,易升华,不溶于水,易溶于苯、乙醚、汽油等有机溶剂,属于分子晶体,C选项正确;
D.环戊二烯共有3个不饱和度,而1个碳碳三键就有2个不饱和度,因此环戊二烯的同分异构体不可能是含两个碳碳三键的炔烃,D选项错误;
故答案为:BC;
【小问3详解】
环戊二烯中含有碳碳双键,可与Br2发生加成反应,环戊二烯与足量的溴的四氯化碳溶液反应的化学反应方程式为+2Br2→,故答案为:+2Br2→;
【小问4详解】
由题干信息,二茂铁分子中含有两个环戊二烯阴离子,环戊二烯阴离子的结构与苯分子相似,所以含有σ键和π键,故答案为:AC;
【小问5详解】
由题干信息可知,二聚环戊二烯的结构简式为,其分子式为C10H12,反应①环戊二烯中的一个碳碳双键的加成反应;金刚烷结构中共有二种等效氢如图,一氯代物有二种。
高二年级化学学科试题
选择题部分
可能用到的相对原子质量:O:16 Si:28 S:32 K:39 Ca:40 V:51 Zn:65 Te:128
一、选择题(本题包括25个小题,每题只有一个答案符合题意,共50分)
1. 医用外科口罩结构示意图如下图所示,其中过滤层所用的材料是聚丙烯,具有阻隔部分病毒和细菌的作用。
下列关于医用外科口罩的说法不正确的是
A. 防水层具有阻隔飞沫进入口鼻作用
B. 聚丙烯属于合成高分子材料
C. 低风险地区的学生用完后,可投入其他垃圾标志的垃圾箱内
D. 聚丙烯可溶于水
【答案】D
【解析】
【详解】A.由医用外科口罩的结构示意图可知防水层具有阻隔飞沫进入口鼻的作用,A项正确;
B.聚丙烯由丙烯通过加聚反应制得,属于合成高分子材料,B项正确;
C.低风险地区的学生口罩用完后不能投入有可回收物标志的垃圾箱,要投入其他垃圾标志的垃圾箱内,C项正确;
D.聚丙烯无亲水基,难溶于水,D项错误;
答案选D。
2. 如图是第二周期主族元素的某些性质随原子序数变化的柱形图,则y轴可表示
①第一电离能②电负性③原子半径④简单离子半径⑤最高正化合价⑥形成简单离子转移的电子数
A. ② B. ①② C. ⑤ D. ②⑤
【答案】A
【解析】
【详解】①第一电离能Li ②同周期元素的电负性随原子序数的增大而增大,②符合题意;
③同周期元素,从左往右,原子半径依次减小,③不合题意;
④简单离子半径Be2+ ⑤同周期从左往右,最高正化合价从+1价逐渐升高到+5价,O无最高正价,F无正价,⑤不合题意;
⑥形成简单离子时,Li、Be依次失去的电子数为1、2,O、F依次得到的电子数为2、1,⑥不合题意;
综合以上分析,只有②符合题意,故选A。
3. 下列说法正确的是
A. 不同的原子轨道,其形状可以相似
B. p轨道呈哑铃形,因此p轨道上的电子运动轨迹呈哑铃形
C. 2p能级有2个p轨道
D. 氢原子的电子运动轨迹呈球形
【答案】A
【解析】
【详解】A.不同能级的原子轨道形状可以相同,如1s、2s能级的原子轨道都是球形,只是半径不同,故A正确;
B.现在的技术无法测定电子在原子核外的运动轨迹,原子轨道只是体现电子的运动状态,故B错误;
C.任何电子层的p能级都有3个p轨道,故C错误;
D.根据B项分析,氢原子s轨道呈球形,并不是电子运动轨迹呈球形,故D错误;
答案选A。
4. 下列叙述错误的是
①共价键没有方向性和饱和性,而离子键有方向性和饱和性
②金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用
③配位键在形成时,是由成键双方各提供一个电子形成共用电子对
④在晶体硅中,既有非极性键,又有范德华力
⑤化合物和都存在配位键
⑥NaCl、HF、、都易溶于水,但原因不完全相同
A. ①②④ B. ①③④ C. ①③⑤ D. ④⑤⑥
【答案】B
【解析】
【详解】 离子键没有方向性和饱和性,而共价键有方向性和饱和性,故错误;
金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用,故正确;
配位键在形成时,是由成键双方一方提供孤电子对一方提供空轨道,故错误;
在在晶体硅中中,只有非极性键,没有范德华力,故错误;
化合物 和 都存在配位键,故正确;
、 、 、 都易溶于水,但原因不完全相同,氯化钠是因为离子键极性强,氟化氢与乙醇是因为与水形成氢键,二氧化硫是因为与水反应,故不同,故正确;
故答案选 B 。
5. 有关、、之叙述正确的是
A. C原子的轨道杂化类型分别为sp,、 B. 键总数:
C. σ键总数: D. 碳碳键的总键能:
【答案】C
【解析】
【详解】A.价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数,C2H6分子中碳原子价层电子对数=4,故C原子杂化方式为sp3杂化;C2H4分子中碳原子价层电子对数=3,故C原子杂化方式为sp2杂化;C2H2分子中碳原子价层电子对数=2,故C原子杂化方式为sp杂化;A项错误;
B.C2H6、C2H4、C2H2中键总数分别为0、 1 、2,故,B项错误;
C.C2H6、C2H4、C2H2中σ键总数分别为7 、5 、3,故,C项正确;
D.碳碳三键的键能大于碳碳双键的键能,双键键能小于2倍大于1倍于单键的键能,故碳碳键的总键能,D项错误;
答案选C。
6. 下列各离子或原子的电子排布式错误的是
A. :
B. O:
C. K:
D. :
【答案】D
【解析】
【详解】A.钙元素的原子序数为20,则钙离子的电子排布式为,故A正确;
B.氧元素的原子序数为8,则氧原子的电子排布式为,故B正确;
C.钾元素的原子序数为19,则钾原子的电子排布式为,故C正确;
D.铁元素的原子序数为26,则铁亚子的电子排布式为,故D错误;
故选D。
7. 若将基态6C的电子排布式写成ls22s22p2x,它违背了
A. 能量守恒原理 B. 泡利原理 C. 能量最低原理 D. 洪特规则
【答案】D
【解析】
【详解】A.能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变,6C的电子排布式写成ls22s22p2x没有违背能量守恒原理,故A不符合题意;
B.泡利原理指的是在一个原子轨道里,最多只能容纳两个电子,而且它们的自旋状态相反,基态6C的电子排布式写成ls22s22p2x,没有违背泡利原理,故B不符合题意;
C.能量最低原则指的是电子优先占据能量较低的原子轨道,使整个原子体系能量处于最低,这样的状态是原子的基态,6C的电子排布式写成ls22s22p2x,没有违背能量最低原理,故C不符合题意;
D.6C原子2p能级上有3个轨道,2p能级上有2个电子,2个电子应该排在2个不同的轨道上,且自旋方向相同,若将基态6C的电子排布式写成ls22s22p2x,它违背了洪特规则,正确的电子排布式为:1s22s22px12py1,故D符合题意;
答案选D。
8. 周期表中有如图所示的元素,下列叙述正确的是( )
A. 钛元素原子的M层上共有10个电子
B. 钛元素是ds区的过渡元素
C. 钛元素原子最外层上有4个电子
D. 47.87是钛原子的近似相对原子质量
【答案】A
【解析】
【详解】A. 钛元素原子的M层为第三层,电子排布为3s23p63d2,共有10个电子,A正确;
B. 钛元素是d区的过渡元素,B错误;
C. 钛元素原子最外层为4s2,有2个电子,C错误;
D. 47.87是钛原子的平均相对原子质量,D错误;
答案为A。
9. 下列说法正确的是
A. 红外光谱只能检测化学键,不能检测官能团
B. 核磁共振氢谱显示对二甲苯只有两组吸收峰且面积比为3:2
C. 质谱只能确定有机物的相对分子质量
D. X射线衍射仪能够测定有机物中有哪些元素
【答案】B
【解析】
【详解】A.红外光谱是反映有机物分子中含有的化学键或官能团的信息,故A错误;
B.对二甲苯具有很好的对称性,有种,在核磁共振氢谱中有个吸收峰,故B正确;
C.通过质谱法只能确认有机化合物的相对分子质量,还能初步确定有机物的结构,故C错误;
D.X射线衍射仪能够测定有机物空间结构,故D错误;
故答案为B。
10. 下列有关杂化轨道的说法不正确的是
A. 四面体形、三角锥形、V形分子的结构可以用杂化轨道解释
B. 、、sp杂化轨道的夹角分别为109°28'、120°、180°
C. 杂化轨道全部参加形成化学键
D. 杂化前后的轨道数不变,但轨道的形状发生了改变
【答案】C
【解析】
【详解】A.中心原子采取 杂化的分子, 模型是四面体,但其立体构形不一定是正四面体,如:水和氨气分子中中心原子采取 杂化,但 是 形, 是三角锥形,故四面体形、三角锥形、V形分子的结构可以用杂化轨道解释,故A正确;
B. 、 、 杂化轨道其空间构型分别是正四面体、平面三角形、直线形,所以其夹角分别为 、 、 ,故B正确;
C.杂化轨道可以部分参加形成化学键,例如 中 发生了 杂化,形成了 个 杂化轨道,但是只有 个参与形成化学键,故C错误;
D.杂化前后的轨道数不变,杂化后,各个轨道尽可能分散,对称分布,导致轨道的形状发生了改变,故D正确;
故答案为C。
11. 下列四种烃的名称所表示的物质,命名正确的是
A. 2-甲基-2-丁炔 B. 2-乙基丙烷
C. 3-甲基-2-丁烯 D. 2-甲基-2-丁烯
【答案】D
【解析】
【详解】烷烃的命名原则是:找出最长的碳链当主链,依碳数命名主链,前十个以天干(甲、乙、丙...)代表碳数,碳数多于十个时,以中文数字命名,如:十一烷;从最近的取代基位置编号:1、2、3...(使取代基的位置数字越小越好)。以数字代表取代基的位置。数字与中文数字之间以- 隔开;有多个取代基时,以取代基数字最小且最长的碳链当主链,并依甲基、乙基、丙基的顺序列出所有取代基;有两个以上的取代基相同时,在取代基前面加入中文数字:一、二、三...,如:二甲基,其位置以 , 隔开,一起列于取代基前面。如果含有官能团,则含有官能团的最长碳链作主链,编号也是从离官能团最近的一端开始,据此可知选项D正确。A中物质不存在,B应该是2-甲基丁烷,C应该是2-甲基-2-丁烯,答案选D。
12. 下列化合物中含有2个手性碳原子的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】当一个碳原子所连四个不同原子或原子团时,该碳原子叫手性碳原子;
【详解】A. 中有一个手性碳原子,即与苯环相连的碳原子为手性碳原子,A项错误;
B. 中有两个手性碳原子,分别是与醛基以及和溴原子相连的碳原子,B项正确;
C.中不存在手性碳原子,C项错误;
D. 中含有1个手性碳原子,即与醛基相连的碳原子是手性碳原子,D项错误;
答案选B。
13. 下列关于物质聚集状态的叙述中,错误的是
A. 等离子体的基本构成微粒只有带电的离子和电子
B. 气态是高度无序的体系存在状态
C. 液晶内部分子沿分子长轴方向有序排列,使液晶具有各向异性
D. 固态中的原子或者分子结合得较紧凑,相对运动较弱
【答案】A
【解析】
【详解】A.等离子体是呈准电中性的,其基本构成微粒可以是带电的粒子也可以是中性粒子,A项错误;
B.物质处于气态时,分子间距离大,分子运动速度快,体系处于高度无序状态,B项正确;
C.液晶内部分子的排列沿分子长轴方向呈现出有序的排列,使液晶在折射率、磁化率、电导率等宏观性质方面表现出类似晶体的各向异性,C项正确;
D.据物质固态时微粒间距离较小可判断,固态中的原子或者分子结合的较紧凑,相对运动较弱,D项正确;
故答案选A。
14. 下列各组物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是
A. 和 B. 晶体硼和晶体硫 C. 铁和氯化钠 D. 白磷和固态氧
【答案】D
【解析】
【详解】A.二氧化硅为共价晶体,二氧化碳为分子晶体,晶体类型不同,A错误;
B.晶体硼为共价晶体,晶体硫为分子晶体,B错误;
C.铁为金属晶体,氯化钠为离子晶体,C错误;
D.白磷和固态氧均为分子晶体,且其中的化学键都是非极性键,D正确;
故选D。
15. 下列过程与配合物的形成无关的是
A. 向一定量的中加入强碱溶液,至沉淀消失
B. 向一定量的溶液中加入氨水,至沉淀消失
C. 向一定量的溶液中加入氨水,至沉淀消失
D. 向溶液中加入KSCN溶液,溶液呈红色
【答案】A
【解析】
【详解】A.二氧化硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,硅酸钠和水都不是配合物,所以与配合物的形成无关,故A选;
B.银离子和氨水反应生成氢氧化银沉淀,氢氧化银能和氨水反应生成银氨配合物,所以与配合物的形成有关,故B不选;
C.铜离子和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,氢氧化铜和氨水反应生成铜氨络合物,所以与配合物的形成有关,故C不选;
D.铁离子和硫氰化钾溶液反应生成硫氰化铁配合物,所以与配合物的形成有关,故D不选;
故选A。
16. 某烯烃氢化后得到烃是,该烯烃可能有的结构简式有
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
【答案】A
【解析】
【详解】根据烯烃与H2加成反应的原理,推知该烷烃分子中相邻碳原子上均含有原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳双键的位置,该烷烃具有对称性、分子内只有3种氢原子:,则能形成双键的位置只有:1和2之间、2和3之间,故该烯烃共有2种;正确选项A;
答案是A。
17. 某有机物的结构简式如图所示,下列关于该有机物的叙述错误的是
A. 含有三种官能团 B. 能使溴水褪色
C. 一定条件下,能发生加聚反应 D. 属于烃的衍生物
【答案】A
【解析】
【详解】A.该有机物含有2种官能团,分别为碳碳双键和氯原子,A项错误;
B.该有机物中有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,故可使溴水褪色,B项正确;
C.该有机物中有碳碳双键,该有机物可发生加聚反应,C项正确;
D.烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成一系列化合物称为烃的衍生物,该有机物中氯原子取代烃中的一个氢原子,故该有机物属于烃的衍生物,D项正确;
答案选A。
18. 下列物质在给定条件下的同分异构体(不考虑立体异构)数目正确的是
A. 属于烷烃的同分异构体有4种
B. 分子组成是属于羧酸的同分异构体有6种
C. 分子组成是属于醇的同分异构体有4种
D. 属于烯烃的同分异构体有6种
【答案】C
【解析】
【详解】A.属于烷烃的同分异构体有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种,A项错误;
B.分子组成是属于羧酸的同分异构体有:、、、共4种,B项错误;
C.分子组成是属于醇的同分异构体有、、、共4种,C项正确;
D.属于烯烃的同分异构体有、、、共5种;
答案选C。
19. 下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是( )
选项
目的
分离方法
原理
A.
分离溶于水中的碘
乙醇萃取
碘在乙醇中的溶解度较大
B.
分离乙酸乙酯和乙醇
分液
乙酸乙酯和乙醇的密度不同
C.
除去KNO3固体中混杂的NaCl
重结晶
NaCl在水中的溶解度很大
D.
除去丁醇中的乙醚
蒸馏
丁醇与乙醚的沸点相差较大
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、乙醇与水互溶,不能萃取水中的碘,A错误;
B、乙醇和乙酸乙酯互溶,不能直接分液,B错误;
C、氯化钠的溶解度受温度影响小,C错误;
D、丁醇与乙醇的沸点相差较大。蒸馏即可实现分离,D正确,
答案选D。
20. 燃烧0.1mol某有机物得0.2mol CO2和0.2mol H2O,由此得出的结论不正确的是
A. 该有机物分子中可能含有氧原子
B. 该有机物中碳、氢元素原子数目之比为1:2
C. 该有机物分子中一定含有碳碳双键
D. 该有机物分子中一定含有二个碳原子
【答案】C
【解析】
【分析】燃烧0.1mol某有机物得0.2mol CO2和0.2mol H2O,根据元素守恒,则该有机物中有2个碳原子和4和氢原子,氧原子是否存在不确定,则该有机物可能为不含氧原子CH2=CH2,也可能为含有氧原子的CH3CHO;
【详解】A.由分析可知,该有机物可能为含有氧原子的CH3CHO,A项正确;
B.由分析可知,该有机物中有2个碳原子和4和氢原子,碳、氢元素原子数目之比为1:2,B项正确;
C.由分析可知,该有机物可能为含有氧原子的CH3CHO,该有机物中无碳碳双键,C项错误;
D.由分析可知,该有机物中有2个碳原子,D项正确;
答案选C。
21. 甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代,可得如图所示的分子,对该分子的描述不正确的是
A. 分子式为 B. 所有碳原子不在同一平面上
C. 此分子为非极性分子 D. 此物质属于芳香烃,是苯的同系物
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子中有4个苯环,每个苯环有6个C原子和5个H原子,所以共25个原子和20个H原子,则分子式为,A项正确;
B.甲烷为正四面体结构,甲烷分子中的四个氢原子位于正四面体的四个顶点上,当4个氢原子全部被苯基取代后,其空间位点不变,所以苯基就排在正四面体的四个顶点上,故该化合物分子中所有碳原子不可能处于同一平面,B项正确;
C.甲烷为正四面体结构,甲烷分子中的四个氢原子位于正四面体的四个顶点上,当4个氢原子全部被苯基取代后,该有机物四个苯环的位置相同,所以所得有机物的结构对称,属于非极性分子,C项正确;
D.同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物,同系物必须是含有相同且数量相等的官能团,甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代后所得有机物有4个苯基,不可能是苯的同系物,D项错误;
答案选D。
22. 金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式:六方最密堆积、面心立方最密堆积和体心立方堆积,如图a、b、c分别代表这三种堆积方式的结构示意图,则图示结构内金属原子个数比为
A. 3∶2∶1 B. 11∶8∶4 C. 9∶8∶4 D. 21∶14∶9
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】a中原子个数=12×+2×+3=6,b中原子个数=8×+6×=4,c中原子个数=1+8×=2,所以其原子个数比是6∶4∶2=3∶2∶1,故选A。
23. 配位化合物广泛的应用于物质分离、定量测定。医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物。如,下列说法正确的是
A. 该配位化合物的配位数为5
B. 提供孤电子对的成键原子只有N
C. 中只存在配位键和共价键
D. 氧化剂是极性分子
【答案】D
【解析】
【详解】A.由[Co(NH3)5Cl]Cl2配位化合物可知,内界为[Co(NH3)5Cl]2+,Co3+为中心离子,5个NH3和1个Cl-是配体,该配位化合物的配位数为5+1=6,故A错误;
B.在[Co(NH3)5Cl]2+配合物离子中,中心离子Co3+提供空轨道,配体NH3中N原子和配体Cl-中Cl原子提供孤电子对,故B错误;
C.[Co(NH3)5Cl]Cl2中氨气分子内存在N-H共价键,Co3+与氨分子之间形成配位键,Co3+与Cl-之间也形成配位键,[Co(NH3)5Cl]2+与Cl-间存在离子键,则[Co(NH3)5Cl]Cl2中有配位键、共价键、离子键,故C错误;
D.H2O2分子不是直线形的,两个氢原子在犹如半展开的书的两页上,氧原子则在书的夹缝上,如,分子结构不对称,正负电荷重心不重合,为极性分子,故D正确;
答案为D。
24. 通常情况下,氯化钠、氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构分别如下图所示,下列关于这些晶体结构和性质的叙述不正确的是 ( )
A. 同一主族的元素与另一相同元素所形成的化学式相似的物质不一定具有相同的晶体结构
B. 氯化钠、氯化铯和二氧化碳的晶体都有立方的晶胞结构,它们具有相似的物理性质
C. 二氧化碳晶体是分子晶体,其中不仅存在分子间作用力,而且也存在共价键
D. 在二氧化硅晶体中,平均每个Si原子形成4个Si-O共价单键
【答案】B
【解析】
【详解】SiO2和CO2的化学式相似,但其晶体结构不同,A项正确;
二氧化碳为分子晶体,氯化钠和氯化铯为离子晶体,所以物理性质不同,B错误;
二氧化碳为分子晶体,分子间存在分子间作用力,而分子内部碳原子和氧原子间形成共价键C正确;
根据二氧化硅的结构可判断D项正确。
答案选B。
25. 石墨晶体是层状结构(如图)。以下有关石墨晶体的说法正确的一组是
①石墨中的C为杂化;②石墨是混合晶体;③每个六元环完全占有的碳原子数是2个;④石墨熔点、沸点都比金刚石低;⑤石墨中碳原子数和C—C键之比为1:2;⑥石墨和金刚石的硬度相同;⑦石墨层内导电性和层间导电性不同;
A. ①②④ B. ①②⑥ C. ②③⑦ D. ②④⑤
【答案】C
【解析】
【详解】①石墨层内为平面结构,因此石墨中的C为sp2杂化,错误;
②石墨中存在范德华力和共价键,还有金属键的特性,故石墨晶体兼有共价晶体、分子晶体、金属晶体的特征,属于混合晶体,正确;
③每个六元环全占有的碳原子数是6×=2,正确;
④石墨的熔点比金刚石的高,错误;
⑤石墨中每个碳原子成3个共价键,因此石墨中碳原子数和C-C个数之比为2:3,错误;
⑥石墨质软,金刚石的硬度大,错误;
⑦石墨层内存在大π键,电子能自由移动,能够导电,而在层间只存在分子间作用力,因此层内和层间导电性不同,正确;
故选:C。
非选择题部分
26. 现有①H2O、②CO2、③P4、④NaOH四种物质,回答下列问题
(1)含有非极性键的是_______(填写编号),属于极性分子的是_______(填写编号),
(2)用氢键表示式写出H2O中存在的氢键_______,
(3)上述四种物质的熔点由高到低的顺序为_______(填写编号)。
【答案】(1) ①. ③ ②. ①
(2)O—H…O (3)④>③>①>②
【解析】
【小问1详解】
同种元素之间形成的共价键是非极性键,故含有非极性键的是:③;正负电荷中心不重合的分析是极性分子,其中H2O是V形结构,正负电荷中心不重合,故属于极性分子的是①;
【小问2详解】
水分子中一个水分子的氢原子和另一个水分子的氧原子之间可以形成分子间氢键,可以表示为:O—H…O;
【小问3详解】
一般来说离子构成的物质比分子构成的物质的熔点高,上述分子构成的物质中P4常温下是固体,熔点较高,水常温下为液体,熔点较高,二氧化碳常温下为气体,熔点最低,故熔点由高到低的顺序为④>③>①>②。
27. 写出下列反应的化学方程式
(1)溶于氨水的反应_______
(2)苯与丙烯在催化剂作用下反应生成异丙苯:_______
【答案】(1)
(2)+CH2=CHCH3
【解析】
【小问1详解】
溶于氨水生成氢氧化四氨合铜,故化学方程式为。
【小问2详解】
苯与丙烯在催化剂作用下发生加成反应生成异丙苯,化学方程式为+CH2=CHCH3。
28. 回答下列问题
(1)是一种重要的无机化合物,可作食盐的补碘剂
①基态K原子中核外电子占据的最高能层的符号是_______,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_______。K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点都比金属Cr的低,原因是_______。
②的阴离子,中心原子的价层电子对数为_______,其VSEPR模型名称为_______。
(2)Mn、Fe均为第四周期过渡元素,两元素的部分电离能(I)数据列于下表:
元素
Mn
Fe
电离能(kJ/mol)
717
759
1509
1561
3248
2957
回答下列问题:
Mn元素价电子层的电子排布式为_______,比较两元素的、可知,气态失去一个电子比气态再失去一个电子难。对此你的解释是_______。
【答案】(1) ①. N ②. 球形 ③. 由于K原子的半径比较大且价电子数较少,其存在的金属键没有Cr强,所以其熔、沸点较低 ④. 4 ⑤. 四面体形或正四面体形
(2) ①. ②. 由转化为时,3d能级由较稳定的半充满状态转变为不稳定的状态(或转化为时,3d能级由不稳定的状态转变为较稳定的半充满状态)
【解析】
【小问1详解】
①基态K原子核外有4个电子层,最高能层为第四层,符号为M,最外层电子为4s1电子,s能级的电子云轮廓图为球形,K和Cr属于同一周期,K的原子半径较大,且价电子较少,金属键较弱,故金属K的熔点、沸点都比金属Cr的低。
②中心原子I的孤电子对数为(7+1-3×2)=1,价层电子对数为1+3=4,所以VSEPR模型为四面体形或正四面体形。
【小问2详解】
Mn元素为25号元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,价电子层的电子排布式为3d54s2;由转化为时,3d能级由较稳定的半充满状态转变为不稳定的状态(或转化为时,3d能级由不稳定的状态转变为较稳定的半充满状态)。
29. 五种元素A、B、C、D、E位于元素周期表的前四周期,已知它们的核电荷数依次增加,A是宇宙中含量最多的元素;B原子的L层p轨道中有4个电子;C与B原子的价层电子数相同;D原子M层的d轨道有一对成对电子;E原子的L层电子数与最外层电子数之比为4:1,其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5:1。
(1)A元素位于周期表的_______区,写出A与C化合物的结构式_______
(2)C的最高价氧化物,中心原子的杂化轨道类型是_______,其分子的立体构型是_______
(3)B与C比较,电负性较大的(填元素名称)_______
(4)写出D的最高价氧化物与盐酸反应的离子方程式_______
(5)E与Al的化学性质相似,请写出E与NaOH溶液反应的化学方程式_______
【答案】(1) ①. s ②. H—S—H
(2) ①. ②. 平面三角形
(3)氧 (4)
(5)
【解析】
【分析】元素中含量最多的元素是H,故A为H;L层p轨道中有4个电子,即该原子有8个电子,该元素为O,故B为O;C与B价层电子相同,即两元素同主族,故C为S;M层的d轨道有一对成对电子,即价电子排布为3d64s2,则该元素为Fe,故D为Fe;L层电子数与最外层电子数之比为4:1,即最外层有2个电子,其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5:1,即d轨道有10个电子,则该元素为Zn,故E为Zn;故A、B、C、D、E分别为H、O、S、Fe、Zn。
【小问1详解】
由分析可知A为H元素,该元素位于元素周期表的s区,A与C化合物为H2S,结构式为H—S—H;
【小问2详解】
C的最高价氧化物为SO3,中心原子为S,孤电子对数=6-2×3=0,成键电子对数=3,价层电子对数=3,中心原子的杂化轨道类型是sp2,其分子的立体构型平面三角形;
【小问3详解】
B与C分别为O、S,同主族从上到下随着核电荷数的递增电负性逐渐减小,故电负性较大的为氧;
【小问4详解】
D的最高价氧化物为Fe2O3,与盐酸反应的离子方程式为;
【小问5详解】
有分析可知E为Zn,Zn与Al的化学性质相似,与NaOH溶液反应的化学方程式,故Zn与NaOH溶液反应的化学方程式为。
30. 按要求回答下列问题。
(1)下图为钛酸钡晶体晶胞结构,该晶体经X射线分析得出,重复单元为立方体,顶点位置被所占据,体心位置被所占据,棱心位置被所占据。
写出该晶体的化学式:_______,离距离最近的且等距的有_______个
(2)磷烯是新型二维半导体材料,具有类似石墨一样的片层结构(如图),从结构上看,单层磷烯导电性优于石墨烯的原因是_______。
(3)阳离子和阴离子A按个数比4:1组成化合物,阴离子A的结构如下图所示,阴离子A的化学式为_______。
(4)X的第一电离能介于镁和硫两元素之间,X单质晶体的晶胞结构如图1所示。
X单质晶体属于_______晶体(填晶体类型)。
(5)阿伏加德罗常数的测定有多种方法,X-射线衍射法就是其中的一种。通过对碲化锌晶体的X-射线衍射图像分析,可以得出其晶胞如图所示。若晶体中Te呈立方面心最密堆积方式排列,Te的原子半径为apm,晶体的密度为,碲化锌的摩尔质量为,则阿伏加德罗常数_______(列计算式表达)
【答案】(1) ①. ②. 6
(2)石墨烯同层碳原子中,1个碳原子和周围3个碳原子结合后,还剩1个价电子,单层磷烯同层磷原子中,1个磷原子和周围3个磷原子结合后,还剩2个价电子
(3)
(4)共价晶体 (5)
【解析】
【小问1详解】
根据晶胞结构示意图可知,Ba2+的个数为1,Ti4+的个数为8×=1,O2-的个数为12×=3,所以该晶体的化学式为,离距离最近的且等距的有6个。
【小问2详解】
石墨烯同层碳原子中,1个碳原子和周围3个碳原子结合后,还剩1个价电子,单层磷烯同层磷原子中,1个磷原子和周围3个磷原子结合后,还剩2个价电子,故单层磷烯导电性优于石墨烯。
【小问3详解】
阳离子和阴离子A可按个数比4:1组成化合物,阴离子A中含有4个Ge和10个S,结合电中性可知阴离子为。
【小问4详解】
X的第一电离能介于镁和硫两元素之间,X单质晶体的晶胞结构如图1所示分析可知,X为硅形成的晶体,属于共价晶体。
【小问5详解】
由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的碲原子数为8×+6×=4,位于体内的锌原子为4,则碲化锌的化学式为ZnTe,由晶体中碲原子呈面心立方最密堆积方式排列,碲的原子半径为apm可知面对角线的距离为4apm,则晶胞边长为pm,由晶胞质量公式可得,解得。
31. 有机金属化合物的应用研究是目前科学研究的前沿之一,二茂铁的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件,它开辟了有机金属化合物研究的新领域。二茂铁分子是一种金属有机配合物,熔点173℃,沸点249℃,100℃以上能升华;不溶于水,易溶于苯、乙醚、汽油等有机溶剂。环戊二烯和二茂铁的结构如图所示。回答下列问题。
(1)1mol环戊二烯分子中σ键数目为_______。
(2)下列关于环戊二烯和二茂铁的说法正确的是_______(填字母序号)。
A. 环戊二烯分子中五个碳原子均发生杂化
B. 在一定的条件下,环戊二烯能与氢气发生加成反应生成环戊烷
C. 二茂铁晶体是分子晶体
D. 环戊二烯的同分异构体可能是含两个碳碳三键的炔烃
(3)环戊二烯能使溴的四氯化碳溶液褪色。写出环戊二烯与足量的溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式_______。
(4)已知环戊二烯阴离子()的结构与苯分子相似,具有芳香性。二茂铁晶体中存在的微粒间的作用力有_______(填字母序号)。
A. σ键 B. 离子键 C. 键 D. 氢键
(5)金刚烷可用于抗病毒、抗肿瘤等特效药物合成。工业上用环戊二烯合成金刚烷的流程如图所示:
二聚环戊二烯的分子式为_______,反应①的反应类型是_______,金刚烷的一氯代物有_______种(不考虑立体异构)。
【答案】(1) (2)BC
(3) (4)AC
(5) ①. ②. 加成反应 ③. 2
【解析】
【小问1详解】
环戊二烯分子中含有6个碳氢单键、3个碳碳单键,2个碳碳双键,单键全为σ键,一个碳碳双键含有1个σ键,因此1mol环戊二烯分子中σ键的个数为;
【小问2详解】
A.环戊二烯中有4个碳原子形成碳碳双键,这4个碳原子的杂化方式为sp2,有1个碳原子为饱和碳原子,该碳原子的杂化方式为sp3,A选项错误;
B.环戊二烯中含有碳碳双键,在一定的条件下,环戊二烯能与氢气发生加成反应生成环戊烷,B选项正确;
C.二茂铁的熔沸点比较低,易升华,不溶于水,易溶于苯、乙醚、汽油等有机溶剂,属于分子晶体,C选项正确;
D.环戊二烯共有3个不饱和度,而1个碳碳三键就有2个不饱和度,因此环戊二烯的同分异构体不可能是含两个碳碳三键的炔烃,D选项错误;
故答案为:BC;
【小问3详解】
环戊二烯中含有碳碳双键,可与Br2发生加成反应,环戊二烯与足量的溴的四氯化碳溶液反应的化学反应方程式为+2Br2→,故答案为:+2Br2→;
【小问4详解】
由题干信息,二茂铁分子中含有两个环戊二烯阴离子,环戊二烯阴离子的结构与苯分子相似,所以含有σ键和π键,故答案为:AC;
【小问5详解】
由题干信息可知,二聚环戊二烯的结构简式为,其分子式为C10H12,反应①环戊二烯中的一个碳碳双键的加成反应;金刚烷结构中共有二种等效氢如图,一氯代物有二种。
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