福建省福州外国语学校2023-2024学年高二下学期4月期中考试化学试题(含答案)
展开(全卷共7页;二大题;24小题;满分100分; 时间:75分钟)
学校:___________姓名:___________考号:___________
1.B
【详解】A.Ca是20号元素,其基态原子价层电子排布为4s2,位于周期表s区,A不合题意;
B.C是27号元素,其基态原子价层电子排布为3d74s2,位于周期表d区,B符合题意;
C.I是53号元素,位于周期表p区,C不合题意;
D.Ga是31号元素,其基态原子价层电子排布为4s24p1,位于周期表p区,D不合题意;
故答案为:B。
2.A
【详解】B.NaI、NaBr、NaCl、NaF都是离子晶体,由于阴离子半径:I->Br->Cl->F-,离子半径越大,阴离子与阳离子Na+之间离子键键能越小,离子晶体的晶格能就越小,故晶格能大小:NaI<NaBr<NaCl<NaF,B错误;
D.Li、Na、K、Rb是同一主族元素,原子核外电子层数越多,原子半径越大,金属阳离子与自由电子之间作用力就越小,单质的熔沸点就越短,所以单质的熔点:Li>Na>K>Rb,D错误;
C.原子半径越大,原子之间形成的共价键的键长就越长,原子半径:Si>C,故共价键的键长:C-C<C-Si<Si-Si,C错误;
A.HCl、HBr、HI、HF都是由分子构成的物质,物质分子之间以分子间作用力结合。物质的相对分子质量越大,分子之间作用力就越大,物质的熔沸点就越高。由于HF分子之间存在氢键,增加了分子之间的吸引作用,导致其熔沸点在四种物质中最高,故沸点高低:HCl<HBr<HI<HF,A正确;
故合理选项是A。
3.A
【详解】根据s轨道只能填充2个电子可知n=2,n+3=5,该元素最外层排布为2s22p5,其核外电子排布为:1s22s22p5,原子序数为9,故A正确;
故选:A。
4.D
【详解】A.甲烷空间构型为正四面体,二氯甲烷只有一种结构,因此题中所给属于同一物质,选项A不符合题意;
B.均为邻二甲苯,属于同一种物质,选项B不符合题意;
C.均为丙酸,属于同一种物质,选项C不符合题意;
D.前者分子式为C4H8,属于烯烃,后者分子式为C4H8,属于环烷烃,它们互为同分异构体,选项D符合题意;
答案选D。
5.B
【详解】
D.Cl元素的原子序数为17,其质子数为17,核外有17个电子,Cl-离子的质子数为17,核外电子数为18,各电子层的电子依次为2,8,8,则Cl−结构示意图为,D错误;
B.氢的质子数为1,则质量数为2的氢核素为12H,故B正确;
答案为B。
6.B
【详解】A.苯硼酸含有羟基,能形成分子间氢键,故A项正确;
B.苯硼酸稳定性由共价键的键能大小决定,与分子间作用力无关,故B项错误;
C.苯硼酸分子通过旋转单键可使分子中所有原子共平面,故C项正确;
D.碳碳键是非极性键,硼氧键、碳氢键、氢氧键都是极性键,故D项正确;
答案选B。
7.A
【详解】A.CO2是直线形分子,SO2是V形分子,NH3是三角锥形分子,故A错误;
B.CO2是直线形分子,NH3是三角锥形,有一对孤对电子,H2S是“V”形分子,有两对孤对电子,且孤对电子对孤对电子的排斥力大于孤对电子对成对电子的排斥力,因此三者的键角依次减小,故B正确;
C.H2O2分子的中心原子价层电子对数为2+2=4,N2H4分子的中心原子价层电子对数为3+1=4,中心原子都是sp3化,故C正确;
D.根据同周期从左到右电负性逐渐增大,则C、N、F元素的电负性依次增大,故D正确。
综上所述,答案为A。
8.D
【详解】A.异丁烷的结构简式为:CH3CH(CH3)2,则其也可命名为2-甲基丙烷,A错误;
B.同系物是指结构相似(官能团的种类和数目分别相等)、组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,C3H6和C4H8不一定都是烯烃,也可以是环烷烃,则它们不一定互为同系物,B错误;
C.根据烷烃的命名原则可知, 的名称是2,5,5-三甲基己烷,C错误;
D.根据乙烯分子中6个原子共平面可知,分子中的所有碳原子共面,D正确;
故答案为:D。
9.C
【详解】A.HF分子之间存在氢键,故熔、沸点相对较高,A正确;
B.能形成分子间氢键的物质沸点较高,邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,对羟基苯甲醛形成分子间氢键,所以邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点低,B正确;
C.H2O分子中的O与周围两个H2O分子中的H原子形成两个氢键,而HF分子中的F原子只能形成一个氢键,氢键越多,沸点越高,以H2O沸点高,C错误;
D.氨气分子和水分子间形成氢键,是氨气极易溶于水的原因之一,D正确;
故答案选C。
10.D
【详解】A. 乙醇分子中有3种处于不同化学环境的氢原子,在核磁共振氢谱图中出现出现3种信号,A错误;
B. 正戊烷分子中有3种处于不同化学环境的氢原子,在核磁共振氢谱图中出现出现3种信号,B错误;
C. 分子中有4种处于不同化学环境的氢原子,在核磁共振氢谱图中出现出现4种信号,C错误;
D. 分子中有2种处于不同化学环境的氢原子,在核磁共振氢谱图中出现2种信号,D正确;
答案为:D。
11.C
【详解】A.配合物[TiCl(H2O)5]Cl2⋅H2O,配位体是Cl-和H2O,配位数是6,故A错误;
B.中心离子是Ti3+,故B错误;
C.配合物[TiCl(H2O)5]Cl2⋅H2O,内配离子是Cl-为1,外配离子是Cl-为2,内界和外界中的Cl-的数目比是1∶2,故C正确;
D.加入足量AgNO3溶液,外界离子Cl-离子与Ag+反应,内界配位离子Cl-不与Ag+反应,只能生成2mlAgCl沉淀,故D错误;
故选C。
12.A
【详解】①该物质含有苯环,属于芳香族化合物,故①正确;
②根据结构简式可知该物质含有苯环属于芳香族化合物,因此不属于脂肪族化合物,故②错误;
③该分子相对分子质量在10000以下,不属于有机高分子化合物,故③错误;
④该有机物含-COOH,属于有机羧酸,故④正确;
⑤该分子含有O元素,不属于芳香烃,故⑤错误;
答案选A。
13.D
【详解】A.由图中2ml Li(g)转变成2mlLi(g)所需要的能量为318kJ可知,金属锂的原子化热为3182=159kJ/ml,A错误;
B.由图中2ml Li(g)转变成2mlLi+(g)所需要的能量为1040kJ可知Li的第一电离能为10402=520kJ/ml,B错误;
C.由图中 12 O2(g)转化为1mlO(g)所需要的能量为249kJ可知,O=O键键能为氧气分子变为氧原子所需能量为2×249kJ/ml=498kJ/ml,即键能为498kJ/ml,C错误;
D.晶格能是气态离子形成1ml离子晶体释放的能量,图中2Li+(g)+O2-(g)=Li2O(s)ΔH=-2908kJ/ml,则Li2O的晶格能为2908kJ/ml,D正确;
故答案为:D。
14.C
【详解】A.图1中一个晶胞中含有Ni个数为:8×18+6×12=4个,O个数为:12×14+1=4个,故氧化镍晶体的化学式为NiO,A正确;
B.图1距O最近的Ni即中心O原子上、下、左、右、前、后共6个,其构成正八面体,B正确;
C.根据题意可知,该化合物是气态团簇分子,分子中含有的原子个数就是其分子式中的原子个数,根据图3可知,该分子中含6个A原子、8个B原子,故分子式为A6B8,C错误;
D.图2中一个晶胞中含有Na个数为:8个,含有O个数为:8×18+6×12=4个,则氧化钠晶体化学式为Na2O,D正确;
故答案为:C。
15.A
【详解】A.根据“相似相溶”原理,可知顺铂为极性分子,反铂为非极性分子,A项正确;
B.Pt位于Ⅷ族,为d区元素,B项错误;
C.Pt与N之间形成的是配位键,不是离子键,C项错误;
D.N原子形成4个σ键,采取sp3杂化,D项错误;
答案选A。
16.B
【详解】A.+HNO3 →Δ浓硫酸+H2O为取代反应,又称硝化反应,A项错误;
B.CH2=CH2+H2 →Δ催化剂 CH3−CH3是加成反应,B项正确;
C.CH4+Cl2 →Δ光照 CH3Cl+HCl是取代反应,C项错误;
D.CH3CH2Br+NaOH →Δ水 CH3CH2OH+NaBr是卤代烃的水解,属于取代反应,D项错误;
答案选B。
17.C
【详解】A.CH4+Cl2→光CH3Cl+HCl,该反应中氯原子代替了氢原子,为取代反应,故A不选;
B.,该反应中溴原子代替了氢原子,为取代反应,故B不选;
C.CH2=CH2+HBr→CH3CH2Br,该反应属于加成反应,故C选;
D.2CH3CH2OH→浓硫酸140℃CH3CH2OCH2CH3+H2O,该反应为取代反应,故D不选;
故选C。
18.A
【详解】C.含有N=C键的N原子形成3个σ键,为sp2杂化,故A错误;
B.键长越小,键能越大,则C-H键的键能大于C-F键的键能,故B正确;
A.N原子最外层为半充满结构,第一电离能大于相邻元素,同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,则N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O,故C正确;
D.有机物含有1个C=H、C=C、C-C、3个C=N、2个C=O、3个N-H、3个C-N、1个C-F键,其中双键含有1个σ键、1个π键,则该分子中σ键与π键数目之比为15:4,故D正确;
故选:A。
19.D
【分析】根据W是有机分子的骨架元素,知W为C元素:由图可如,Y形成1个双键,则其最外层有6个电子,结合原子序数关系知,Y为O元素,则X为N元素;Z形成1个单键,则Z为F元素;M的成键总数为6,则M为S元素。以此解答。
【详解】A.根据上述分析可知:Z为F元素,无正化合价,故A错误;
B.根据上述分析可知:W为C元素,Y为O元素。C原子的电子排布式为1s22s22p2,未成对电子数为2,O原子的电子排布式为1s22s22p4,未成对电子数也为2,故B错误;
C.根据上述分析可知:X为N元素,该阴离子中N形成2个单键,有2对孤对电子,满足8电子稳定结构,故C错误:
D.根据上述分析可知:X为N元素, 最简单氢化物NH3, NH3的水溶液星碱性;M为S元素, 最简单氢化物H2S,H2S的水溶液呈酸性,故水溶液的pH:NH3>H2S,故D正确;
故答案:D。
20.B
【详解】A.乙烷和氯气发生取代反应除了生成一氯乙烷外,还有氯化氢和其它氯代乙烷生成,故不能得到较纯净的一氯乙烷;
B.乙烯与氯化氢加成可生成纯净的一氯乙烷;
C.乙烯与氯气反应生成1,2-二氯乙烷,不能得到一氯乙烷;
D.乙烯与氢气加成,再用氯气取代,除了生成一氯乙烷外,还有氯化氢和其它氯代乙烷生成,故不能得到较纯净的一氯乙烷;
故答案为B。
21.C
【详解】①由表格中的数据可知AlCl3的熔沸点较低,则AlCl3属于分子晶体,加热时能升华,①项正确;
②由表格中的数据可知SiCl4的熔沸点较低,则SiCl4是分子晶体,②项正确;
③由表格中的数据可知,NaCl的沸点为1465℃,则属于离子晶体,粒子之间以离子键结合,③项错误;
④氯化镁的熔沸点比氯化钠的低,并且都属于离子晶体,所以主要是受堆积方式、键的极性、晶格能等影响,④项正确;
①②④正确;
答案选C。
22.(1)HNO3
(2)N>O>K
(3) HF Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-
(4)3d54s1
(5)
(6) NH3 H2O2或N2H4
【分析】根据元素周期表的结构可知,元素①~⑩分别为H元素、N元素、O元素、F元素、Al元素、S元素、Cl元素、K元素、Cr元素、Cu元素。
【详解】(1)②为N元素,N元素形成的含氧酸为HNO2、HNO3, NO2-中N原子价层电子对数为2+5+1−2×22=3,含有一个孤电子对,空间结构为V形,NO3-中心原子N原子的价层电子对数为3+5+1−3×22=3,不含孤电子对,空间构型为平面正三角形,因此酸根离子呈正三角形的酸是HNO3,故答案为:HNO3;
(2)元素②③⑧分别为N、O、K,N原子的2p能级轨道半满,第一电离能大于O,而K的电子层数较多,且为金属元素,第一电离能较小,所以第一电离能:N>O>K,故答案为:N>O>K;
(3)元素④⑥⑦分别为F、S、Cl,元素的非金属性越强,其对应的简单气态氢化物越稳定,非金属性:F>Cl>S,因此简单气态氢化物中最稳定的是HF;元素⑤⑧分别为Al、K,其最高价氧化物对应水化物分别为Al(OH)3、KOH,Al(OH)3和KOH反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-,故答案为:Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-;
(4)元素⑨为Cr,Cr的原子序数为24,Cr的核外电子排布为[Ar]3d54s1,则其价电子排布式为3d54s1,故答案为: 3d54s1;
(5)元素⑩为Cu,将Cu的无水硫酸盐溶解于水中,溶液呈蓝色,是因为生成了蓝色的配合离子 [Cu(H2O)4]2+,,铜离子含有空轨道、水分子中O原子含有孤电子对,二者形成配位键,配位键由含有孤电子对的原子指向含有空轨道的原子,则该配离子为,故答案为:;
(6)元素①②③分别为H、N、O,H和N、O形成的二元化合物主要有NH3、N2H4、H2O、H2O2,分子呈三角锥形,则该分子为NH3;分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是H2O2、N2H4,故答案为:NH3;H2O2或N2H4。
23.(1)羰基、羟基
(2)
(3)
(4)CHBr2CH2CH3或CH3CBr2CH3或CH2BrCHBrCH3、、CH2BrCH2CH2Br中任何一种
【解析】(1)
根据物质结构简式可知该物质分子中的含氧官能团为羰基、羟基;
(2)
2-甲基-1,3-丁二烯结构简式是,其键线式表示为:;
(3)
CH3CH=CHCH3顺式异构体的结构简式为;
(4)
C3H6Br2的同分异构体的结构简式可能为CHBr2CH2CH3、CH3CBr2CH3、CH2BrCHBrCH3、CH2BrCH2CH2Br;
24.(1)1s22s22p63s23p63d9或者[Ar]3d9
(2)BC
(3)sp2、sp3
(4)4
(5)2MNA(a×10-7)3
【解析】(1)
已知Cu是29号元素,则Cu2+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9或者[Ar]3d9,故答案为:1s22s22p63s23p63d9或者[Ar]3d9;
(2)
Cu2+与OH−反应能生成[Cu(OH)4]2−,[Cu(OH)4]2−中不存在离子键,存在O-H之间的极性共价键,OH-中O原子与Cu2+之间的配位键,氢键不属于化学键,故答案为:BC;
(3)
由抗坏血酸的分子结构可知,其中碳氧双键、碳碳双键的碳原子周围形成3个σ键,采用sp2杂化,其余3个碳原子周围形成了4个σ键,采用sp3杂化,则抗坏血酸中碳原子的杂化轨道类型是sp2、sp3,故答案为:sp2、sp3;
(4)
由题干晶胞图示可知,一个Cu2O晶胞中,白球的个数为:8×18+1=2,黑球个数为4,结合化学式可知,黑球代表Cu原子,即一个晶胞中Cu原子的数目为:4,故答案为:4;
(5)
由(4)分析可知,一个晶胞中含有2个O、4个Cu,故Cu2O晶胞参数为anm,摩尔质量为M,Cu2O的密度=2MNA(a×10-7)3g/cm3,故答案为:2MNA(a×10-7)3。
25.(1) 不含 CH2
(2) 84 C6H12
(3)、
(4) 环己烷 C6H12
(5) 3 CH3CH2CH=CHCH2CH3
【分析】m(H2O)=8.64g,n(H2O)=8.64g18g/ml=0.48ml,m(CO2)= 21.12g,n(CO2)=21.12g44g/ml=0.48ml,m(H)+m(C)=0.48ml×2×1g/ml+0.48ml×12g/ml=6.72g。
【详解】(1)由上面计算可知,m(H)+m(C)=6.72g,所以X分子中不含氧元素,X分子中C、H原子个数比为0.48:0.48×2=1:2,所以其实验式为CH2。答案为:不含;CH2;
(2)已知X的相对分子质量为84,CH2的式量为14,8414=6,则X的分子式为C6H12。答案为:C6H12;
(3)测得X的核磁共振氢谱图中只有1组峰,则X要么是环己烷,要么是分子结构对称的烯,从而得出X可能的结构简式为、。答案为:、;
(4)若有机化合物X不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则它不可能是烯。
A.X的分子式为C6H12,它不可能是芳香烃,A不正确;
B.X为环己烷,二个Cl连在同一碳原子上有1种结构,二个Cl连在不同碳原子上有3种结构,则二氯取代物有4种,B不正确;
C.X为环己烷,要么分子呈船式结构,要么呈椅式结构,不管是哪种结构,分子中所有碳原子不可能共平面,C正确;
故选C。答案为:C;
(5)X的同分异构体(不考虑立体异构)中能满足下列条件“①使溴水因发生反应而褪色;②碳骨架主链上的碳原子数不小于5”的有机物可能结构为CH2=C(CH3)CH2CH2CH3、CH2=CHCH(CH3)CH2CH3、CH2=CHCH2CH(CH3)2、(CH3)2C=CHCH2CH3、CH3CH=C(CH3)CH2CH3、CH3CH=CHCH(CH3)2、CH2=CHCH2CH2CH2CH3、CH3CH=CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH=CHCH2CH3,共有9种,其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为3:2:1的是CH3CH2CH=CHCH2CH3。答案为:9;CH3CH2CH=CHCH2CH3。
【点睛】书写同分异构体时,首先需确定有机物的可能官能团,可能含有的取代基,然后移动取代基或官能团,确定同分异构体的可能结构简式。
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