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2021-2022学年河北省邢台二中高二(下)第三次月考化学试卷(含答案解析)
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这是一份2021-2022学年河北省邢台二中高二(下)第三次月考化学试卷(含答案解析),共19页。试卷主要包含了 下列化学用语使用正确的是, 下列物质互为同系物的是, 下列有机物的命名正确的是, 下列各项叙述中,正确的是, 下列反应方程式书写正确的是等内容,欢迎下载使用。
A. 食品中常用的调味剂——醋酸
B. 水果中含有的营养物质——维生素C
C. 抗击疫情期间,用来杀菌消毒的乙醇
D. 第二十四届冬奥会中,国产雪车使用的高性能碳纤维材料
2. 下列化学用语使用正确的是( )
A. 乙烯的结构简式:CH2CH2B. 甲基的电子式:
C. 中子数为10的氧原子: 810OD. 苯的球棍模型:
3. 下列物质互为同系物的是( )
A. CH3CH2Br与CH3CH2CH2BrB. HCOOH与HCOOCH2CH3
C. HOCH2CH2OH与CH3OHD. 与
4. 下列有机物的命名正确的是( )
A. 2−乙基戊烷:
B. 聚苯乙烯:
C. 2,3−二甲基−2−丁烯:
D. :间二甲苯
5. CH4与Cl2光照条件下充分反应生成一系列卤代烃,设NA为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是( )
A. 标准状况下,22.4LCHCl3含有的氯原子数为3NA
B. 标准状况下,22.4LCl2完全反应后得到的HCl分子数为2NA
C. 16gCH4与足量Cl2充分反应后得到的卤代烃分子总数为NA
D. 1mlCH4和1mlCl2充分反应可以得到CH3Cl的分子数为NA
6. 化合物R经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136,分子式为C8H8O2.R的核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为1:2:2:3,R分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其核磁共振氢谱与红外光谱如图,则R的结构可能是( )
A. B.
C. D.
7. 1ml某有机物X与1mlH2发生加成反应后只得到产物.则X可能的结构(不考虑立体结构)有( )
A. 5种B. 6种C. 7种D. 8种
8. 已知有机物a、b、c在一定条件下的转化关系如图所示,下列说法错误的是( )
A. 物质a、c均属于脂肪烃
B. 物质b与互为同分异构体
C. 可用溴水鉴别a和c
D. b→c的反应条件是NaOH的乙醇溶液、加热
9. 下列各项叙述中,正确的是( )
A. 基态氮原子的轨道表示式为
B. 氯化钠晶体中,每个Na+周围距离最近且相等的Na+共有6个
C. 氯原子有17种不同运动状态的电子
D. H2O分子的VSEPR模型为V形
10. 下列反应方程式书写正确的是( )
A. CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑
B.
C.
D.
11. 下列有关实验装置、操作,不能达到相应实验目的的是( )
A. AB. BC. CD. D
12. 类推是化学学习与研究中一种常用的推理方法。下列有关类推正确的是( )
A. 溴乙烷能发生消去反应,1−溴丙烷也能发生消去反应
B. 甲烷为正四面体结构,一氯甲烷也为正四面体结构
C. 乙烯分子中所有原子在同一平面上,丙烯分子中所有原子也在同一平面上
D. 苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯的同系物也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
13. 蒽林(N)是一种皮肤科用药,用于治疗银屑病,可由有机物M合成。下列分析正确的是( )
A. N的分子式为C14H12O3B. N分子苯环上的一氯代物有4种
C. M分子中的所有碳原子可能共面D. 1mlM最多能与6mlH2发生加成反应
14. 硅及其化合物在工业中有很多用处。一些硅的卤化物的熔点如表所示:
完成下列填空:
(1)硅原子核外共有 ______种形状不同的电子云,画出基态硅原子最外层电子的轨道表示式:______;基态溴离子的核外电子排布式为 ______。
(2)表中四种卤化物分子的空间结构均为 ______,由此推断F--Si−F的键角为 ______。SiF4属于 ______(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)已知CO2(熔点为−56.6℃)和SiO2(熔点为1713℃)熔点相差较大,原因是 ______,表中四种卤化硅熔点存在差异的原因是 ______。
15. 硼是第ⅢA族中唯一的非金属元素,可以形成众多的化合物.回答下列问题:
(1)B的第一电离能比Be低,原因是 ______,按照“对角线规则”,硼的性质应该和 ______(填元素符号)相似,因此晶体硼的晶体类型是 ______.
(2)氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键,氨硼烷(H3NBH3)是目前颇具潜力的储氢材料之一.
①氨硼烷能溶于水,其主要原因是 ______.
②氨硼烷热分解放氢,能生成一种环状的平面分子(B3N3H6),该分子的结构式为 ______.
③分子之间除范德华力外,还有可能形成氢键,处于不同环境中氢原子也有可能显不同的电性,此时带相反电性的两个氢原子会形成一种新的作用力,叫双氢键,氨硼烷分子间既能形成氢键又能形成双氢键.下列选项中表示氨硼烷分子间的氢键的是 ______(填标号,下同),表示氨硼烷分子间的双氢键的是 ______.
a.H−B⋯H−B
b.B−H⋯H−B
c.N−H⋯H−N
d.H−N⋯H−N
e.H−N⋯H−B
f.B−H⋯H−N
g.H−B⋯H−N
(3)硼氢化钠(NaBH4)是一种常用的还原剂,其晶胞结构如图所示.
①Na+的配位数是 ______.
②若晶胞的上、下底面心处的Na+被Li+取代,得到晶体的化学式为 ______.
③已知硼氢化钠晶体的密度为ρg⋅cm−3,NA代表阿伏加德罗常数的值,则Na+与BH4−之间的最近距离为 ______(用含ρ、NA的代数式表示)nm.
16. 溴苯用途广泛,常用作溶剂、汽车燃料、有机合成原料、医药中间体等。溴苯由苯和溴反应制得,某化学兴趣小组设计了如图所示的装置研究溴苯的制备原理并检验产物。
已知:
请回答下列问题:
(1)装置乙中发生反应的化学方程式为 ______、______。
(2)装置丙中应该盛装 ______(填试剂名称),当装置丁和戊中现象分别为 ______、______时,则说明该反应为取代反应;若撤去装置丙,______(填“能”或“不能”)说明该反应为取代反应。
(3)当反应结束后,为了让甲中的蒸馏水倒吸入乙中,需进行的操作是 ______。
(4)取反应后的混合物,经过一系列操作得到纯净的溴苯:
①水洗,分液;
②用NaOH稀溶液洗涤,除去 ______,分液;
③水洗,分液;
④用干燥剂干燥,过滤;
⑤______,分离溴苯和苯。
(5)关于该实验,下列说法正确的是 ______(填标号)。
a.可用溴水代替液溴进行实验
b.装置己的作用是吸收尾气,防止污染空气
c.装置丁和戊中的导管可以插入溶液中
d.洗涤分液后,可用CaCl2干燥产物
17. 生活中使用的合成物质大部分都是由短链烃制备的,从石油中获取短链烃的相关工艺如图所示:
已知:B蒸气的相对密度是氢气的43倍,C的核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为9:2:1。
回答下列问题:
(1)D的电子式为 ______,G中的官能团名称为 ______。
(2)用系统命名法命名C为 ______,C→B的反应类型为 ______。
(3)由I→J的化学方程式为 ______。
(4)下列有关有机物Ⅰ的说法正确的是 ______(填标号)。
a.属于脂肪烃衍生物
b.可发生取代、氧化、消去反应
c.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
d.与溴乙烷互为同系物
(5)有机物N是C的同分异构体,能与溴水发生加成反应,则N的结构有 ______种(不考虑立体异构),其中分子结构中只有一种化学环境的氢的结构简式为 ______。
(6)请设计流程补充G制备H的步骤(无机物任选):______。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A.醋酸是乙酸的俗名,乙酸属于羧酸,是有机物,故A不选;
B.维生素C是一种水溶性的维生素,维生素均为有机化合物,故B不选;
C.乙醇属于醇类,属于有机物,故C不选;
D.碳纤维材料是新型无机非金属材料,不是有机物,故D选;
故选:D。
A.醋酸是乙酸的俗名;
B.维生素C是一种水溶性的维生素;
C.乙醇属于醇类;
D.碳纤维材料是新型无机非金属材料。
本题考查物质的分类,熟悉常见物质的类别是解题的关键,难度不大。
2.【答案】B
【解析】解:A.乙烯分子中含有碳碳双键,书写结构简式时不能省略,则乙烯的结构简式为CH2=CH2,故A错误;
B.甲基中C、H原子间共用1对电子,碳原子外围电子数为7,其电子式为,故B正确;
C.中子数为10的氧原子的质量数为8+10=18,核素符号为 818O,故C错误;
D.用小球和小棍表示的模型其球棍模型,苯是平面正六边形结构,H原子半径小于C原子半径,其球棍模型为,故D错误;
故选:B。
A.乙烯分子中含有碳碳双键,书写结构简式时不能省略;
B.甲基中C、H原子间共用1对电子,碳原子外围电子数为7;
C.质量数=质子数+中子数,质量数标注于元素符号左上角,质子数标注于左下角;
D.是苯的比例模型,不是球棍模型。
本题考查常见化学用语的表示方法及正误判断,涉及比例模型及球棍模型、核素、电子式和结构简式等知识,为高频考点,明确常见化学用语的书写原则为解答关键,试题侧重考查学生的规范答题能力,题目难度不大。
3.【答案】A
【解析】解:A.CH3CH2Br与CH3CH2CH2Br均符合一溴代烷的通式,且分子结构相似,组成上相差1个CH2原子团,属于同系物,故A正确,
B.HCOOH与HCOOCH2CH3两者分子式通式相同、分子式不同,结构不同,官能团种类不同,不属于同系物,故B错误;
C.HOCH2CH2OH与CH3OH官能团的数目不同,分子组成不是差一个或若干个CH2原子团的物质,不是互为同系物关系,故C错误;
D.二者官能团的不同种类,不是互为同系物关系,故D错误;
故选:A。
结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物,互为同系物的物质满足以下特点:结构相似、化学性质相似、分子式通式相同、官能团的种类和数目相同,研究对象是有机物,据此进行判断。
本题考查了同系物的判断,题目难度不大,试题培养了学生灵活应用所学知识的能力。
4.【答案】D
【解析】解:A.烷烃命名时,选最长的碳链为主链,故主链上有6个碳原子,从离支链近的一端开始编号,则在3号碳原子上有一个甲基,故名称为3−甲基己烷,故A错误;
B.苯乙烯的侧链含有碳碳双键,碳碳双键发生加聚反应得到的高分子化合物,该高分子化合物的结构简式为,故B错误;
C.2,3−二甲基−2−丁烯的主链上有4个碳原子,在2号和3号碳原子之间有碳碳双键,在2号和3号碳原子上各有一个甲基,故结构简式为(CH3)2CH=CH(CH3)2,故C错误;
D.中两个甲基处于间位,名称为间二甲苯,故D正确;
故选:D。
A.烷烃命名时,选最长的碳链为主链,从离支链近的一端开始编号,命名时表示出支链的位置;
B.苯乙烯中的乙烯基中的碳碳双键发生加聚得到聚苯乙烯;
C.2,3−二甲基−2−丁烯的主链上有4个碳原子,在2号和3号碳原子之间有碳碳双键,在2号和3号碳原子上各有一个甲基,据此分析;
D.中两个甲基处于间位。
本题考查了常见化学用语的表示方法,涉及结构简式的书写、有机物的命名等知识,明确常见化学用语的书写原则为解答关键,试题培养了学生的规范答题能力,题目难度不大。
5.【答案】C
【解析】解:A.标况下三氯甲烷为液体,不能使用气体摩尔体积,故A错误;
B.烷烃与氯气发生取代反应,消耗1ml氯气生成1ml氯化氢,则标准状况下,22.4LCl2完全反应后得到的HCl分子数为NA,故B错误;
C.16gCH4物质的量为16g16g/ml=1ml,依据碳原子个数守恒可知,与足量Cl2充分反应后得到的卤代烃分子总数为NA,故C正确;
D.甲烷和氯气的反应是链锁反应,不止是生成一氯甲烷,还生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,故1mlCH4与1mlCl2在光照条件下充分反应,得到CH3Cl的分子数小于NA,故D错误;
故选:C。
A.气体摩尔体积使用对象为气体;
B.烷烃与氯气发生取代反应,消耗1ml氯气生成1ml氯化氢;
C.依据碳原子个数守恒判断;
D.甲烷和氯气的反应是链锁反应,不只是生成一氯甲烷,还生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。
本题考查了阿伏加德罗常数的有关计算,熟悉以物质的量为核心计算公式,明确物质的结构组成是解题关键,题目难度不大。
6.【答案】D
【解析】解:有机物R的分子式为分子式C8H8O2,不饱和度为2×8+2−82=5,R分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其核磁共振氢谱有四个吸收峰,说明分子中含有4种H原子,峰面积之比为1:2:2:3,则四种氢原子个数分别为1、2、2、3,结合红外光谱可知,分子中存在酯基等基团,且苯环与C原子相连,故有机物R的结构简式为,
故选:D。
根据分子式计算R的不饱和度,R分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其核磁共振氢谱有四个吸收峰且峰面积之比为1:2:2:3,则四种氢原子个数分别为1、2、2、3,结合红外光谱可知分子中存在酯基且苯环与C原子相连。
本题考查有机物结构式的确定,对于常用化学谱图进行简单识读,题目侧重考查学生信息获取能力、分析推理能力。
7.【答案】A
【解析】解:1ml有机物X与1ml的氢气发生加成反应得到,说明X中含有1个碳碳双键,将中相邻的碳原子上分别去掉一个H原子就得到相应的烯烃,其相应的烯烃可能是:,,,,,合计五种,
故选:A。
1ml有机物X与1ml的氢气发生加成反应得到,说明X中含有1个碳碳双键,将中相邻的碳原子上分别去掉一个H原子就得到相应的烯烃。
本题考查有机物的同分异构的书写,侧重考查学生分析和解决问题的能力,注意对规律的理解掌握,难度不大。
8.【答案】B
【解析】解:A.a、c都是链状烃,属于脂肪烃,故A正确;
B.物质b与的分子式不相同,二者不是同分异构体,故B错误;
C.a为烷烃,c为烯烃,c能与溴水发生加成反应而使溴水褪色,而a不能,可以用溴水鉴别二者,故C正确;
D.b→c发生卤代烃的消去反应,反应条件是NaOH的乙醇溶液、加热,故D正确;
故选:B。
A.脂肪烃是指链状烃;
B.物质b与的分子式不相同;
C.a为烷烃,c为烯烃,c能与溴水发生加成反应;
D.b→c发生卤代烃的消去反应。
本题考查有机物的结构与性质,熟练掌握官能团的结构、性质与转化,理解醇消去反应、催化氧化反应原理,题目侧重考查学生分析能力、灵活运用知识的能力。
9.【答案】C
【解析】解:A.基态氮原子的电子排布式为1s22s22p3,2p能级的3个电子优先单独占据1个轨道,且自旋方向相同,基态氮原子的轨道表示式是,故A错误;
B.氯化钠晶胞如图,每个Na+周围距离最近且相等的Na+个数=3×82=12,故B错误;
C.每个电子的运动状态均不相同,氯原子核外有17个电子,则有17种不同运动状态的电子,故C正确;
D.H2O分子中O原子的价层电子对数为=2+12(6−2×1)=4,VSEPR模型为四面体,但由于含2对孤电子对,则其分子的空间构型为V形,故D错误;
故选:C。
A.基态氮原子的电子排布式为1s22s22p3,根据洪特规则来书写轨道表示式;
B.每个Na+周围距离最近且相等的Na+有12个;
C.每个电子的运动状态均不相同;
D.H2O分子中O原子的价层电子对数为4。
本题考查晶胞计算以及分子构型的判断等,侧重考查空间想象能力及计算能力,明确常见典型晶胞结构特点并灵活运用均摊法进行计算是解本题关键,题目难度不大。
10.【答案】AC
【解析】解:A.碳化钙和水反应生成氢氧化钙和乙炔,实验室制备乙炔反应的化学方程式为:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑,故A正确;
B.卤代烃在强强碱的醇溶液中加热发生消去反应,选项中反应条件错误,故B错误;
C.乙烯和1−氯丙烯发生加成聚合反应,生成高聚物,反应的化学方程式为:,故C正确;
D.甲苯和氯气发生苯环上的氢原子的取代反应条件是铁或氯化铁做催化剂,选项中的反应条件是光照,取代的是甲基上的氢原子,故D错误;
故选:AC。
A.碳化钙和水反应生成氢氧化钙和乙炔;
B.卤代烃在强碱的水溶液中加热发生水解反应生成醇,强碱的醇溶液中加热发生消去反应;
C.烯烃加聚反应生成高分子化合物;
D.苯的同系物和氯气发生苯环上的取代反应条件是铁或氯化铁做催化剂,光照条件下取代饱和碳上的氢原子。
本题考查化学方程式的正误判断,为高考的高频题,明确发生反应原理为解答关键,注意掌握化学方程式的书写原则,试题侧重考查学生的分析能力及规范答题能力,题目难度不大。
11.【答案】BD
【解析】解:A.乙醇、乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,饱和碳酸钠可吸收乙醇、除去乙酸、降低酯的溶解度,图中装置可制备,故A正确;
B.乙醇与四氯化碳互溶,不能萃取碘,故B错误;
C.丙烯与溴水反应,乙烷不能,导管长进短出、洗气可分离,故C正确;
D.蒸馏时温度计测定馏分的温度,温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处,故D错误;
故选:BD。
A.乙醇、乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,饱和碳酸钠可吸收乙醇、除去乙酸、降低酯的溶解度;
B.乙醇与四氯化碳互溶;
C.丙烯与溴水反应,乙烷不能;
D.蒸馏时温度计测定馏分的温度。
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、物质的制备、混合物的分离提纯、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。
12.【答案】A
【解析】解:A.溴乙烷、1−溴丙烷分子中溴原子连接的相邻碳原子上都含有氢原子,它们都可以发生消去反应,故A正确;
B.氯原子与氢原子大小不同、吸引共用电子对能力不同,一氯甲烷是四面体形,但不是正四面体结构,故B错误;
C.丙烯分子中含有饱和碳原子,该饱和碳原子连接的4个原子形成四面体结构,丙烯分子中所有原子一定不在同一平面上,故C错误;
D.连接苯环的碳原子上含有氢原子的苯的同系物能被酸性高锰酸钾溶液氧化,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D错误;
故选:A。
A.卤素原子连接的相邻碳原子上含有氢原子的卤代烃可以发生消去反应;
B.氯原子与氢原子大小不同、吸引共用电子对能力不同,一氯甲烷不是正四面体结构;
C.丙烯分子中含有饱和碳原子,该饱和碳原子连接的4个推知形成四面体结构;
D.连接苯环的碳原子上含有氢原子的苯的同系物能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
本题考查有机物的结构与性质,熟练掌握官能团的结构、性质与转化,理解被酸性高锰酸钾溶液氧化的苯的同系物特点,根据甲烷的四面体、乙烯与苯的平面形、乙炔直线形理解共面与共线问题,题目侧重考查学生分析能力、综合运用知识的能力。
13.【答案】C
【解析】解:A.有机物N分子中含有14个碳原子、10个氢原子、3个氧原子,故N的分子式为C14H10O3,故A错误;
B.N分子苯环上3种化学环境不同的氢原子,N分子苯环上的一氯代物有3种,故B错误;
C.苯环及其连接的原子是平面结构,碳氧双键及其连接的原子是平面结构,2个平面结构在同一平面内,故M分子中的所有碳原子共面,故C正确;
D.M分子中苯环、羰基能与氢气发生加成反应,1mlM最多能与8mlH2发生加成反应,故D错误;
故选:C。
A.有机物N分子中含有14个碳原子、10个氢原子、3个氧原子;
B.N分子苯环上3种化学环境不同的氢原子;
C.苯环及其连接的原子是平面结构,碳氧双键及其连接的原子是平面结构,2个平面结构在同一平面内;
D.M分子中苯环、羰基能与氢气发生加成反应。
本题考查有机物的结构与性质,熟练掌握官能团的结构、性质与转化,注意常利用等效氢判断一元取代产物,根据甲烷的四面体、乙烯与苯的平面形、乙炔直线形理解共面与共线问题,题目侧重考查学生分析能力、灵活运用知识的能力。
14.【答案】2 1s22s22p63s23p63d104s24p6或[Ar]3d104s24p6 正四面体形 109∘28′非极性 CO2为分子晶体、SiO2为共价晶体 SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4均属于分子晶体,它们的相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增大
【解析】解:(1)硼原子核外只有s能级、p能级,则原子核外共有球形、哑铃形2种形状不同的电子云;基态Si原子最外层电子为3s、3p能级上的电子,基态Si原子最外层电子轨道表示式为;基态溴离子核外有36个电子,根据构造原理书写基态溴离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p6或[Ar]3d104s24p6,
故答案为:2;;1s22s22p63s23p63d104s24p6或[Ar]3d104s24p6;
(2)这四种卤化物互为等电子体,结构相似,SiCl4中Si原子价层电子对数=4+4−4×12=4且不含孤电子对,所以为正四面体结构,F−Si−F的键角为109∘28′;SiF4空间结构为正四面体形,正负电荷重心重合,为非极性分子,
故答案为:正四面体形;109∘28′;非极性;
(3)CO2为分子晶体、SiO2为共价晶体,熔融时,前者破坏分子间作用力、后者破坏共价键,所以CO2熔点远远大于SiO2熔点;这几种卤化物均属于分子晶体,它们的相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增大,故沸点依次升高,
故答案为:CO2为分子晶体、SiO2为共价晶体;SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4均属于分子晶体,它们的相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增大。
(1)硼原子核外只有s能级、p能级;基态Si原子最外层电子为3s、3p能级上的电子,基态溴离子核外有36个电子,根据构造原理书写基态溴离子核外电子排布式;
(2)这四种卤化物互为等电子体,结构相似,SiCl4中Si原子价层电子对数=4+4−4×12=4且不含孤电子对;正负电荷重心重合的分子为非极性分子,正负电荷重心不重合的分子为极性分子;
(3)分子晶体熔沸点较低,共价晶体熔沸点较高;不能形成分子间氢键的分子晶体熔沸点随着相对分子质量的增大而升高。
本题考查原子核外电子排布、分子空间构型判断等知识点,侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力,明确原子排布规律、分子空间结构判断方法、分子晶体熔沸点影响因素是解本题关键,题目难度不大。
15.【答案】Be最外层为2s2全充满稳定结构 Si 共价晶体 氨硼烷与水分子间能形成氢键 df8Na3Li(BH4)4 22×32×38ρNA×107
【解析】解:(1)B的价电子排布式为:2s22p1,Be的价电子排布式为2s2,Be最外层为2s2全充满稳定结构,所以不易失去电子,失去一个电子所需能量较高,所以B的第一电离能比Be低;按照“对角线规则”,硼的性质应该和Si相似,单质Si为共价晶体,则晶体硼的晶体类型为共价晶体,
故答案为:Be最外层为2s2全充满稳定结构;Si;共价晶体;
(2)①氮元素电负性大,氨硼烷能与水分子间形成氢键,因此氨硼烷能溶于水,
故答案为:氨硼烷与水分子间能形成氢键;
②氨硼烷热分解放氢,能生成一种环状的平面分子(B3N3H6),该分子和苯互为等电子体,则结构与苯相似,因此该分子的结构式为:,
故答案为:;
③氮元素电负性大,氨硼烷分子间能形成氢键,为H−N⋅⋅⋅H−N,答案选d;处于不同环境中氢原子也有可能显不同的电性,此时带相反电性的两个氢原子会形成一种新的作用力是双氢键,氨硼烷分子间的双氢键为:B−H⋅⋅⋅H−N,答案选f,
故答案为:d;f;
(3)①由晶胞图可知,Na+的配位数为8,
故答案为:8;
②若晶胞的上、下底面心处的Na+被Li+取代,该晶胞中BH4−个数=8×18+4×12+1=4、Na+个数=4×12+4×14=3,Li+个数=2×12=1,则BH4−、Na+、Li+个数之比=4:3:1,化学式为Na3Li(BH4)4,
故答案为:Na3Li(BH4)4;
③该晶胞中BH4−个数=8×18+4×12+1=4、Na+个数=6×12+4×14=4,该晶胞密度ρ=MNA×4V=4MVNA,则V=4MρNA,设小立方体的棱长为a,晶胞体积=2a3,棱长=34MρNA2=32MρNA,Na+与BH4−之间的最近距离面对角线长度的一半=22×32MρNA=22×32×38ρNAcm=22×32×38ρNA×107nm,
故答案为:22×32×38ρNA×107。
(1)原子轨道中电子处于全满、全空或半满时较稳定,失去一个电子所需能量较高,所以其第一电离能较大;按照“对角线规则”,硼的性质应该和Si相似,Si为共价晶体;
(2)①能和水形成分子间氢键的物质易溶于水;
②氨硼烷热分解放氢,能生成一种环状的平面分子(B3N3H6),该分子和苯互为等电子体,二者结构相似;
③−NH中氢原子和另外的−NH中N原子形成氢键,带相反电性的两个氢原子会形成一种新的作用力是双氢键;
(3)①钠离子的配位数是8;
②若晶胞的上、下底面心处的Na+被Li+取代,该晶胞中BH4−个数=8×18+4×12+1=4、Na+个数=4×12+4×14=3,Li+个数=2×12=1,则BH4−、Na+、Li+个数之比=4:3:1;
③该晶胞中BH4−个数=8×18+4×12+1=4、Na+个数=6×12+4×14=4,该晶胞密度ρ=MNA×4V=4MVNA,则V=4MρNA,设小立方体的棱长为a,晶胞体积=2a3,棱长=34MρNA2=32MρNA,Na+与BH4−之间的最近距离面对角线长度的一半。
本题考查物质结构和性质,侧重考查阅读、分析、判断及知识综合运用能力,明确原子结构、对角线法则、等电子体、氢键概念、晶胞密度计算方法是解本题关键,难点是晶胞计算,题目难度中等。
16.【答案】2Fe+3Br2=2FeBr3 四氯化碳 紫色石蕊试液变红 生成浅黄色沉淀 不能 关闭K2,打开K1 Br2和HBr 蒸馏 bd
【解析】解:(1)装置乙中溴和铁反应生成溴化铁、溴化铁催化下,苯和溴反应生成溴苯和HBr,发生反应的化学方程式为2Fe+3Br2=2FeBr3,
故答案为:2Fe+3Br2=2FeBr3;;
(2)装置丙中应该盛装四氯化碳溶液,用于除去蒸气中的溴;当装置丁和戊中现象分别为紫色石蕊试液变红、生成浅黄色沉淀时,则说明该反应为取代反应;若撤去装置丙,不能说明该反应为取代反应,这是因为溴也会产生同样的现象,
故答案为:四氯化碳;紫色石蕊试液变红;生成浅黄色沉淀;不能;
(3)当反应结束后,为了让甲中的蒸馏水倒吸入乙中,需关闭K2,打开K1,
故答案为:关闭K2,打开K1;
(4)①水洗,分液;
②用NaOH稀溶液洗涤,除去Br2和HBr,分液;
③水洗,分液;
④用干燥剂干燥,过滤;
⑤蒸馏,分离溴苯和苯,
故答案为:Br2和HBr;蒸馏;
(5)a.苯和溴水不反应,不可用溴水代替液溴进行实验,故a错误;
b.反应产生的HBr有污染,装置己的作用是吸收尾气,防止污染空气,故b正确;
c.装置丁和戊中的导管不可以插入溶液中,防止倒吸,故c错误;
d.洗涤分液后得到苯、溴苯,两者均可用CaCl2干燥,故d正确,
故答案为:bd。
乙中溴和铁反应生成溴化铁、溴化铁催化下,苯和溴反应生成溴苯和HBr,丙为CCl4溶液,用于除去溴蒸气,丁中HBr遇到紫色石蕊试液变红,戊中的硝酸银溶液遇到HBr反应生成浅黄色沉淀AgBr,己用于尾气吸收,据此解答。
本题考查了溴苯的制备,涉及化学方程式的书写,防倒吸装置以及分离提纯的方法等,掌握物质的制备方法是解答本题的关键。
17.【答案】 氯原子 3,3−二甲基−1−丁烯 加成反应 (CH3)3C−CHBr−CH2Br+2NaOH→水2NaBr+(CH3)3C−CHOHCH2OHab12(CH3)2C=C(CH3)2 CH3CH2Cl→△NaOH、醇CH2=CH2→Br2CH2BrCH2Br→△NaOH、醇CH≡CH
【解析】解:(1)D为乙烯,电子式为,G为C2H5Cl,官能团名称为氯原子,
故答案为:;氯原子;
(2)C为(CH3)3C−CH=CH2,系统命名法命名C为3,3−二甲基−1−丁烯,C为(CH3)3C−CH=CH2,C发生加成反应生成B,
故答案为:3,3−二甲基−1−丁烯;加成反应;
(3)I为(CH3)3C−CHBr−CH2Br,I在氢氧化钠溶液中发生取代反应生成J为(CH3)3C−CHOHCH2OH,由I→J的化学方程式为(CH3)3C−CHBr−CH2Br+2NaOH→水2NaBr+(CH3)3C−CHOHCH2OH,
故答案为:(CH3)3C−CHBr−CH2Br+2NaOH→水2NaBr+(CH3)3C−CHOHCH2OH;
(4)I为(CH3)3C−CHBr−CH2Br,
a.I为(CH3)3C−CHBr−CH2Br,为烯烃加成产物,属于脂肪烃衍生物,故a正确;
b.可I为(CH3)3C−CHBr−CH2Br,可发生取代、氧化、消去反应,故b正确;
c.I为(CH3)3C−CHBr−CH2Br,属于饱和烃,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故c错误;
d.I为(CH3)3C−CHBr−CH2Br,与溴乙烷(CH3CH2Br)所含Br原子个数不同,不互为同系物,故d错误,
故答案为:ab;
(5)C为(CH3)3C−CH=CH2,有机物N是C的同分异构体,能与溴水发生加成反应,则属于烯烃,C6H12属于烯烃的同分异构体,可看作烃基取代C=C上的H原子,如烃基为−C4H9,则有4种,如烃基为−CH3、−C3H7(2种),两个烃基可在相同或不同的碳原子上,有4种,如为2个−C2H5,有2种,如含有3个烃基,可为2个−CH3、1个−C2H5,有2种,如含有4个−CH3,有1种,去掉C本身,共12种,其中分子结构中只有一种化学环境的氢的结构简式为(CH3)2C=C(CH3)2,
故答案为:12;(CH3)2C=C(CH3)2;
(6)G为C2H5Cl,B经过系列步骤得到H为乙炔,首先发生CH3CH2Cl发生消去反应生成CH2=CH2,CH2=CH2和Br2发生加成反应生成CH2BrCH2Br,CH2BrCH2Br发生消去反应生成CH≡CH,则G到H步骤为CH3CH2Cl→△NaOH、醇CH2=CH2→Br2CH2BrCH2Br→△NaOH、醇CH≡CH,
故答案为:CH3CH2Cl→△NaOH、醇CH2=CH2→Br2CH2BrCH2Br→△NaOH、醇CH≡CH。
石油化工得到A,A在光照下发生取代反应生成G为C2H5Cl,B经过系列步骤得到H为乙炔,逆推可得A为CH3CH3;D和HCl发生加成反应生成B,和H2发生加成反应生成A,则D为CH2=CH2,D发生加聚反应生成F为聚乙烯;B蒸气的相对密度是氢气的43倍,则B相对分子质量为86;B在高温催化下分解为CH2=CH2、C4H10,则B分子式为C6H14;C的核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为9:2:1,而C可以和H2发生加成反应生成C6H14,则C为(CH3)3C−CH=CH2,C和溴水法神加成反应生成I为(CH3)3C−CHBr−CH2Br,I在氢氧化钠溶液中发生取代反应生成J为(CH3)3C−CHOHCH2OH,据此解答。
本题考查有机物的推断,为高考常见题型和高频考点,题目难度中等,明确有机物的结构与性质为解答该题的关键,根据反应流程中官能团的变化及反应条件判断,试题培养了学生的分析、理解能力及逻辑推理能力。
卤化物
SiF4
SiCl4
SiBr4
SiI4
熔点℃
−90.2
−70.4
5.2
120.5
苯
溴
溴苯
沸点/℃
80
59
156
水溶性
微溶
微溶
微溶
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