内容正文:
三明一中20232024学年下学期半期考
高二化学试卷
(考试时间:2024年5月8日90分钟 满分:100分)
注意事项:请用2B铅笔将选择题答案填涂在答题卡上,填空题答案请用黑色水笔写在相应的答题卡上,不得超出答题扫描区作答。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 K39 I127 Pb207
一、选择题:本题共20小题,前10题每小题2分,后10题每小题3分,共50分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列化学用语正确的是
A. 的核外电子排布式: B. 的价电子轨道排布图:
C. 乙烯的电子式: D. 3-甲基戊烷的键线式:
2. 下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是
A. s、p、d能级所含原子轨道数分别为1,3,5
B. s能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C. p能级的原子轨道呈纺锤形,随着能层的增加,p能级原子轨道数也增多
D. 原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围,故称电子云
3. 下列分子中既含键又含键,且键与键数目之比为的是
A. B. C. D.
4. 有关下列物质①,②,③,④甲苯,⑤的叙述错误的是
A. 只含有极性键的是①⑤
B. 既含有极性键又含有非极性键的是②③④
C. 既含有单键又含有双键的是④
D. 能和溴水发生反应的是②③
5. 下列有关电负性的说法中正确的是
A. 过渡金属元素的电负性都小于2
B. 主族元素原子电负性越大,其第一电离能也越大
C. 在元素周期表中,同一周期主族元素电负性从左到右递增
D. 形成化合物时,元素的电负性越大,吸引电子的能力越强,越容易显示正价
6. 对SO2与CO2说法正确的是
A. 都是直线形结构
B. 中心原子都采取sp杂化
C. S原子和C原子上都没有孤对电子
D. SO2为V形结构,CO2为直线形结构
7. 按Si、P、S、Cl的顺序递增排列的是
①气态氢化物的稳定性 ②最高化合价 ③第一电离能 ④电负性
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④
8. 某烃的结构简式为,它可能具有的性质是
A. 易溶于水,也易溶于有机溶剂
B. 既能使溴水褪色,又能使酸性溶液褪色
C. 能发生加聚反应,其产物可表示为
D. 与溴水、酸性溶液均发生加成反应
9. 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是
元素
最高价
氧化物的水化物
X
Y
Z
W
分子式
溶液对应的
1.00
13.00
157
0.70
A. 元素电负性: B. 简单离子半径:
C. 元素原子最外层电子数: D. 简单氢化物的还原性:
10. 有机化合物分子中原子(或原子团)间的相互影响会导致其化学性质的不同,下面所列实验事实不能证明这一点的是
A 钠与水反应比钠与反应剧烈
B. 苯的硝化反应通常生成硝基苯,而甲苯的硝化反应生成三硝基甲苯
C. 丙酮分子中氢原子比乙烷分子中的氢原子更易被卤素原子取代
D. 相等质量的甲醇和乙醇分别与足量金属钠反应,甲醇产生的更多
11. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. ()分子中,所含共价键总数为
B. 分子中,所含键总数可能为
C. 溶液中所含质子总数为
D. 固体中,所含离子总数为
12. 布洛芬具有抗炎、镇痛、解热的作用,但口服该药对肠道、胃有刺激性,解决方法之一是对该分子进行成酯修饰(如图所示)。下列说法正确的是
A. T水解的产物中原子的杂化方式均有两种
B. R、T均能与溶液反应
C. R和T中均无手性碳原子
D. R和T均不能被氧化
13. 有关配合物的实验如图,下列说法错误的是
A. [Cu(H2O)4]2+中Cu2+提供空轨道,H2O中的O原子提供孤电子对
B. [Cu(NH3)4]2+与NH3比较,前者的H-N-H的键角小
C. 与Cu2+的配位能力:NH3>H2O
D. 向CuSO4溶液中滴加过量氨水,也能得到深蓝色溶液
14. 下列有关分子空间结构的说法中正确的是
A. HClO、BF3、NCl3分子中所有原子的最外层电子都满足8电子稳定结构
B. P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′
C. BeF2分子中,中心原子Be的共用电子对数等于2,其空间结构为直线形
D. 分子中键角的大小:
15. 用下列仪器或装置(图中夹持略)进行相应实验,不能达到实验目的的是
A
B
C
D
分离苯与水
检验乙烷中是否混有乙烯
制备并收集少量乙酸乙酯
实验室制取并收集乙烯
A. A B. B C. C D. D
16. 下列关于物质的结构或性质的描述及解释都正确的是
A. 沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛,是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强
B. 稳定性:,是由于水分子间存在氢键
C. 已知:元素和元素的电负性差值大于元素和元素的电负性差值,故:分子的极性大于
D. 键角:是由于中上孤电子对数比分中上的少
17. 某立方晶系的锑钾(Sb—K)合金可作为钾离子电池的电极材料,图a为该合金的晶胞结构图,图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是
A. 该晶胞的体积为a3×10-36cm-3 B. K和Sb原子数之比为3∶1
C. 与Sb最邻近的K原子数为4 D. K和Sb之间的最短距离为apm
18. 下列说法中正确的有
①金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关
②若晶体中有阳离子,必然有阴离子
③分子晶体的熔点一定比金属晶体低
④共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低
⑤共价晶体中一定含有共价键
⑥含有离子的晶体一定是离子晶体
⑦硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅
⑧NaCl和CsCl晶体中,阴离子周围紧邻的阳离子数均为8
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
19. 有以下合成路线(部分反应条件已省略),下列有关说法错误的是
A. 物质A中4个原子共线
B. 物质B中所有原子可能共平面
C. 物质C的同分异构体中含有苯环且苯环上有两个取代基的有3种
D. 物质D中在同一平面上的原子最多13个
20. 某电池的电解液部分微观结构如图,“------”表示微粒间存在较强的静电作用。M、N、W、、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。下列说法错误的是
A 元素电负性:
B. 最简单氢化物的沸点:
C. 熔点:
D. 与的空间结构均为三角锥形
二、非选择题:本题共4小题,共50分。请根据题目要求作答。
21. X、Y、Z、R、Q为前四周期元素,且原子序数依次增大。X元素中的一种核素没有中子;基态Y原子核外电子占据了3种能量不同的原子轨道,且成对电子数是未成对电子数的2倍;Z与R同主族,二者核电荷数之比为;Q元素基态原子的M层电子完全充满,其最外层只有一个电子。请用化学用语回答下列问题:
(1)元素Q的名称为___________,其基态价电子轨道表示式为___________。
(2)元素Y、R得电子能力:___________>___________(填元素符号),若要比较Y、R两元素的非金属性强弱,请设计一个简易易行的实验方案___________。
(3)元素Z与X能形成一种含的微粒,该分子的电子式为___________;R与X也能形成一的微粒,二者混合后出现淡黄色物质,反应方程式为___________。
(4)D-青霉胺治疗Wilson氏病症的原理是与生成无毒螯合物M,达到治疗的效果。该反应的方程式可用下图表示:
①D-青霉胺中的孤电子对数为___________。
②整合物是指含有多个配位原子的配体与同一中心离子配位成环而形成的配合物。M是一种螯合物,中通过螯合作用形成的配位键有___________。
22. 单质硼、硼酸()、硼砂()中阴离子的结构或结构单元分别如图1、图2、图3所示。
回答下列问题:
(1)图1为某晶体硼的部分结构单元,其熔点为,属于___________晶体,该结构单元由20个等边三角形构成,则构成此结构单元的B原子数为___________。
(2)图2为硼酸晶体的平面结构,硼酸晶体中存在的作用力有___________(填标号)
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.氢键 e.范德华力
(3)与溶液反应时,反应方程式为,则是___________弱酸(填“一元”或“三元”);当过量时,反应得到硼砂晶体,其化学方程式为,硼砂阴离子的结构如图3所示,其中原子的杂化方式为___________。
(4)B、Al,Ga为同主族元素,,在一定条件下均易形成双聚分子,而却很难形成双聚分子,其主要原因是分子内形成了大键,该大键可表示为___________。(分子中的大键可用符号表示,其中代表参与形成大键的原子数,代表参与形成大键的电子数)
23. 按要求回答下列各题:
(1)的一溴代物有___________种。
(2)茅苍术醇()的分子式为_________,所含官能团名称为_________。
(3)用系统命名法命名物质:___________;
(4)环癸五烯分子结构可表示为。环癸五烯具有的性质有___________。
a.能溶于水 b.能发生氧化反应 c.能发生加成反应 d.常温常压下为气体
(5)写出的一种同分异构体的结构简式:___________。
(6)某物质只含、、三种元素,其分子的球棍模型如图所示,分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键)
①该物质中含氧官能团的结构简式为___________。
②下列物质中,与该物质互为同分异构体的是___________(填字母)。
A. B.
C. D.
③该分子中共平面的原子个数最多为___________个(已知羧基的四个原子可以共平面)。
④该物质与反应的化学方程式为___________。
24. 钙钛矿型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料。回答下列问题:
(1)基态原子的核外电子排布式为___________。
(2)的四卤化物熔点如下表所示,熔点高于其他三种卤化物,原因是自至卤化物的熔点依次升高,说明原因___________。
化合物
熔点/℃
377
38.3
155
(3)的晶胞结构如图(a)所示,其组成元素的电负性大小顺序是___________;金属离子与氧离子间的作用力为___________,的配位数是___________。
(4)一种立方钙钛矿型结构的金属卤化物光电材料的组成为、和有机碱离子,其晶胞如图(b)所示,其中与图(a)中___________的空间位置相同。有机碱中,原子的杂化轨道类型是___________。若晶胞参数为,则晶体密度为___________(列出计算式)。
(5)用上述金属卤化物光电材料制作的太阳能电池在使用过程中会产生单质铅和碘,降低了器件效率和使用寿命。我国科学家巧妙地在此材料中引入稀土铕(Eu)盐,提升了太阳能电池的效率和使用寿命,其作用原理如图(c)所示,用离子方程式表示该过程的总反应:___________。
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三明一中20232024学年下学期半期考
高二化学试卷
(考试时间:2024年5月8日90分钟 满分:100分)
注意事项:请用2B铅笔将选择题答案填涂在答题卡上,填空题答案请用黑色水笔写在相应的答题卡上,不得超出答题扫描区作答。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 K39 I127 Pb207
一、选择题:本题共20小题,前10题每小题2分,后10题每小题3分,共50分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列化学用语正确的是
A. 的核外电子排布式: B. 的价电子轨道排布图:
C. 乙烯的电子式: D. 3-甲基戊烷的键线式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.的核外电子排布式:,故A错误;
B.的价电子轨道排布图: ,故B错误;
C.乙烯的电子式:,C错误;
D.3-甲基戊烷主链上5个C,在3号C上连接1个甲基,键线式为: ,故D正确:
答案选D。
2. 下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是
A. s、p、d能级所含原子轨道数分别为1,3,5
B. s能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C. p能级的原子轨道呈纺锤形,随着能层的增加,p能级原子轨道数也增多
D. 原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围,故称电子云
【答案】A
【解析】
【详解】A.s、p、d能级所含原子轨道数分别为1,3,5,故A正确;
B.s能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子不只能在球壳内运动,还在球壳外运动,只是在球壳外运动概率较小,故B错误;
C.p能级的原子轨道呈纺锤形,p能级原子轨道数为3,与电子层数无关,故C错误;
D.电子云表示电子出现的几率,即表示电子在核外单位体积的空间出现的机会多少,故D错误;
选A。
3. 下列分子中既含键又含键,且键与键数目之比为的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子中含有1个键,2个键,A不符合题意;
B.分子中只含键不含π键,B不符合题意;
C.分子中只含有键不含π键,C不符合题意;
D.分子中含有2个键,2个键,D符合题意;
故选D。
4. 有关下列物质①,②,③,④甲苯,⑤的叙述错误的是
A. 只含有极性键的是①⑤
B. 既含有极性键又含有非极性键的是②③④
C. 既含有单键又含有双键是④
D. 能和溴水发生反应的是②③
【答案】C
【解析】
【详解】A.①⑤只含极性键,A正确;
B.②③④均含有极性键和非极性键,B正确;
C.④不含有双键,C错误;
D.②③均能与溴水发生加成反应,D正确;
故选C。
5. 下列有关电负性的说法中正确的是
A. 过渡金属元素的电负性都小于2
B. 主族元素原子的电负性越大,其第一电离能也越大
C. 在元素周期表中,同一周期主族元素电负性从左到右递增
D. 形成化合物时,元素的电负性越大,吸引电子的能力越强,越容易显示正价
【答案】C
【解析】
【详解】A.过渡金属元素的电负性不一定都小于2,如Au电负性是2.4,故A错误;
B.同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐增强,但第一电离能有增大的趋势,故并不是电负性越大其第一电离能也越大,故B错误;
C.同周期元素从左到右(零族元素除外),元素电负性逐渐增强,对键合电子的吸引力逐渐增强,故C正确;
D.电负性越大,吸引电子的能力越强,越容易显负价,故D错误;
故选:C。
6. 对SO2与CO2说法正确的是
A. 都是直线形结构
B. 中心原子都采取sp杂化
C. S原子和C原子上都没有孤对电子
D. SO2为V形结构,CO2为直线形结构
【答案】D
【解析】
【详解】SO2中心原子采用sp2杂化,有一对孤对电子,为V型结构;后者CO2中心原子为sp杂化,没有孤对电子,为直线型结构,答案为D。
7. 按Si、P、S、Cl的顺序递增排列的是
①气态氢化物稳定性 ②最高化合价 ③第一电离能 ④电负性
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④
【答案】B
【解析】
【详解】同周期自左向右非金属性逐渐增强,相应氢化物的稳定性逐渐增强,最高价逐渐增大,电负性逐渐增大。由于P原子的3p轨道中电子是处于半充满状态,稳定性强,所以P原子的第一电离能大于S原子的,答案选B。
8. 某烃的结构简式为,它可能具有的性质是
A. 易溶于水,也易溶于有机溶剂
B. 既能使溴水褪色,又能使酸性溶液褪色
C. 能发生加聚反应,其产物可表示为
D. 与溴水、酸性溶液均发生加成反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.烃都难溶于水,易溶于有机溶剂,故A错误;
B.该烃分子中含有碳碳双键,既能与溴水发生加成反应而使溴水褪色,又能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色,故B正确;
C.该烃分子中含有碳碳双键,能发生加聚反应,其加聚产物的结构简式为 ,故C错误;
D.该烃分子中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应而褪色,也能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应而褪色,故D错误;
答案选B。
9. 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是
元素
最高价
氧化物的水化物
X
Y
Z
W
分子式
溶液对应的
1.00
13.00
1.57
0.70
A. 元素电负性: B. 简单离子半径:
C. 元素原子最外层电子数: D. 简单氢化物的还原性:
【答案】A
【解析】
【分析】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的最高价含氧酸的pH为1.00,Y对应的pH为13.00,可知X为N、Y为Na,Z的分子式为,结合原子序数可知Z为P;W的最高价含氧酸的pH小于1,W为S,由上述可知,X为N、Y为Na、Z为P、W为S。
【详解】A.由分析可知,Z为P,W为S,非金属性越强,电负性越大,则元素电负性:,A项正确;
B.由分析可知,X为N,Y为Na,则它们的离子分别是N3-,Na+,相同电子层、质子数越小,离子半径越大,则简单离子半径:,B项错误;
C.Y为Na、Z为P,它们的原子最外层电子数分别1、3,则元素原子最外层电子数:,C项错误;
D.X是N,Z是P,所以它们的简单氢化物分别是NH3、PH3,非金属性越强,简单氢化物的还原性越弱,因此简单氢化物的还原性:,D项错误;
故答案为:A。
10. 有机化合物分子中原子(或原子团)间的相互影响会导致其化学性质的不同,下面所列实验事实不能证明这一点的是
A. 钠与水反应比钠与反应剧烈
B. 苯的硝化反应通常生成硝基苯,而甲苯的硝化反应生成三硝基甲苯
C. 丙酮分子中的氢原子比乙烷分子中的氢原子更易被卤素原子取代
D. 相等质量的甲醇和乙醇分别与足量金属钠反应,甲醇产生的更多
【答案】D
【解析】
【详解】A.钠与水反应比钠与反应剧烈,说明H原子或乙基对-OH活性的影响不同,A不符合题意;
B.甲苯硝化能生成三硝基甲苯而苯硝化一般生成硝基苯,说明甲基对苯环性质有影响,B不符合题意;
C.丙酮(CH3COCH3)分子中的氢原子比乙烷分子中的氢原子更易发生卤代反应,说明羰基对氢原子产生了影响,C不符合题意;
D.相等质量的甲醇和乙醇分别与足量金属钠反应,甲醇产生的更多,是因为相同质量情况下,甲醇含有的-OH的数目更多,D符合题意;
故选D。
11. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. ()分子中,所含共价键总数为
B. 分子中,所含键总数可能为
C. 溶液中所含质子总数为
D. 固体中,所含离子总数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.25.6gS8物质的量为0.1mol,每分子含8个共价键,则所含共价键总数为0.8NA,A错误;
B.4.2gC3H6分子物质的量为0.1mol,C3H6可表示单烯烃或环烷烃,C3H6表示的单烯烃和环烷烃所含σ键总数分别为0.8NA、0.9NA,B正确;
C.溶液体积未知,无法计算溶液中所含质子数,C错误;
D.1.1gK2S物质的量为0.01mol,1.1gK2S固体所含离子总数为0.03NA,D错误;
故选B。
12. 布洛芬具有抗炎、镇痛、解热的作用,但口服该药对肠道、胃有刺激性,解决方法之一是对该分子进行成酯修饰(如图所示)。下列说法正确的是
A. T水解的产物中原子的杂化方式均有两种
B. R、T均能与溶液反应
C. R和T中均无手性碳原子
D. R和T均不能被氧化
【答案】A
【解析】
【详解】A.T水解的产物中原子的杂化方式有sp2、sp3两种,故A正确;
B.R有羧基能与溶液反应,T不能反应,故B错误;
C.连接四个不同原子或基团的碳原子,称为手性碳原子,布洛芬和成酯修饰产物中均含1个手性碳原子(苯环与羧基、苯环与酯基之间的碳原子),故C错误;
D.和T均能灼烧,能与氧气发生氧化反应,故D错误;
答案选A。
13. 有关配合物的实验如图,下列说法错误的是
A. [Cu(H2O)4]2+中Cu2+提供空轨道,H2O中的O原子提供孤电子对
B. [Cu(NH3)4]2+与NH3比较,前者的H-N-H的键角小
C. 与Cu2+的配位能力:NH3>H2O
D. 向CuSO4溶液中滴加过量氨水,也能得到深蓝色溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A.配离子中中心原子提供空轨道,配体提供孤电子对,所以[Cu(H2O)6]2+中的Cu2+提供空轨道,H2O中的O原子提供孤电子对,两者结合形成配位键,故A正确;
B.在[Cu(NH3)4]2+离子中,因为孤电子对与成键电子的排斥作用大于成键电子对与成键电子的排斥作用,所以H-N-H键角会变大,[Cu(NH3)4]2+与NH3比较,前者的H-N-H的键角大,故B错误;
C.配合物向生成更稳定的配合物转化,所以判断NH3和H2O与Cu2+的配位能力:NH3>H2O,故C正确;
D.氨水呈碱性,向CuSO4溶液中滴加氨水,先生成氢氧化铜的蓝色沉淀,,继续滴加氨水,后沉淀溶解发生反应,形成铜氨溶液,为深蓝色溶液,故D正确;
故答案选B 。
【点睛】本题考查了配合物、配位键的形成等性质,明确反应原理是解本题关键,知道形成配合物的条件是:有提供空轨道的中心原子和有提供孤电子对的配位体,题目难度不大。
14. 下列有关分子空间结构的说法中正确的是
A. HClO、BF3、NCl3分子中所有原子的最外层电子都满足8电子稳定结构
B. P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′
C. BeF2分子中,中心原子Be的共用电子对数等于2,其空间结构为直线形
D. 分子中键角的大小:
【答案】C
【解析】
【详解】A.HClO中的H和BF3中的B都未达到8电子结构,A错误;
B.P4和CH4都是正四面体结构,但是P4的P-P是该四面体的边,所以键角为60°;CH4的C-H键在正四面体的内部,键角为109°28′,B错误;
C.BeF2分子的结构式为F-Be-F,中心Be原子的价层电子对数为=2,由于中心Be原子最外层的2个电子全部参与成键,没有孤电子对,所以其空间结构为直线形,C正确;
D.BeCl2的空间结构为直线形,键角为180°;SnCl2呈V型,分子中含有一对孤对电子,由于该孤对电子的存在,键角小于120°;SO3的空间结构为平面正三角形,键角为120°;NH3的空间结构为三角锥形,键角为107°;CCl4的空间结构为正四面体,键角为109°28′;故分子中键角的大小:BeCl2 > SO3> SnCl2> CCl4>NH3 ,D错误;
故选C。
15. 用下列仪器或装置(图中夹持略)进行相应实验,不能达到实验目的的是
A
B
C
D
分离苯与水
检验乙烷中是否混有乙烯
制备并收集少量乙酸乙酯
实验室制取并收集乙烯
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯和水互不相溶,可以用分液的方法分离,A正确;
B.乙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,图示装置可以检验乙烷中是否混有乙烯,B正确;
C.乙醇和乙酸在浓硫酸作催化剂并加热的条件下反应制备乙酸乙酯,用饱和碳酸钠溶液提纯并收集乙酸乙酯,但盛放饱和碳酸钠溶液的试管不能用橡胶塞塞住试管口,C错误;
D.实验室乙醇在浓硫酸作催化剂、170℃下发生消去反应制备乙烯,温度计水银球位于液面下,用排水法收集,D正确;
答案选C。
16. 下列关于物质的结构或性质的描述及解释都正确的是
A. 沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛,是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强
B. 稳定性:,是由于水分子间存在氢键
C. 已知:元素和元素的电负性差值大于元素和元素的电负性差值,故:分子的极性大于
D. 键角:是由于中上孤电子对数比分中上的少
【答案】D
【解析】
【详解】A.沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛,主要是由于对羟基苯甲醛存在分子间氢键导致其沸点升高,而邻羟基苯甲醛存在分子内氢键导致沸点降低,A错误;
B.稳定性:,是由于O原子的半径小于S,导致H-O键的键能比H-S键大,与水分子间存在氢键无关,B错误;
C.已知:B元素和Cl元素的电负性差值大于N元素和Cl元素的电负性差值,但BCl3为平面三角形结构,分子高度对称,正负电荷中心重合,是非极性分子,NCl3为三角锥形结构,是极性分子,即BCl3分子的极性小于NCl3,C错误;
D.已知H3O+中心原子O原子周围的孤电子对数为:=1,而H2O中心原子O原子周围的孤电子对数为:=2,且孤电子对对孤电子对的排斥力大于孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,导致键角:H3O+>H2O,D符合题意;
故答案为:D。
17. 某立方晶系的锑钾(Sb—K)合金可作为钾离子电池的电极材料,图a为该合金的晶胞结构图,图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是
A. 该晶胞的体积为a3×10-36cm-3 B. K和Sb原子数之比为3∶1
C. 与Sb最邻近的K原子数为4 D. K和Sb之间的最短距离为apm
【答案】B
【解析】
【详解】A.该晶胞的边长为,故晶胞的体积为,A项错误;
B.该晶胞中K的个数为,Sb的个数为,故K和Sb原子数之比为3∶1,B项正确;
C.以面心处Sb为研究对象,与Sb最邻近的K原子数为8,C项错误;
D.K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的,即,D项错误。
故选B。
18. 下列说法中正确的有
①金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关
②若晶体中有阳离子,必然有阴离子
③分子晶体的熔点一定比金属晶体低
④共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低
⑤共价晶体中一定含有共价键
⑥含有离子的晶体一定是离子晶体
⑦硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅
⑧NaCl和CsCl晶体中,阴离子周围紧邻的阳离子数均为8
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
【答案】B
【解析】
【详解】①当有外加电压时,自由电子便定向移动,形成电流,故金属具有导电性;当金属一端受热时,由于自由电子的运动,可将热量迅速的由一端传递到另一端,故金属有良好的导热性,金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关,正确;
②金属晶体就是由阳离子和电子组成的,没有阴离子,错误;
③分子晶体熔点可能比金属晶体熔点高,有的金属晶体熔点较低,如汞常温下为液态,错误;
④共价键强弱决定分子的稳定性,与熔沸点无关,错误;
⑤共价晶体是原子通过共价键结合而成,所以共价晶体含有共价键,正确;
⑥金属晶体由金属阳离子和电子构成,所以含有离子的晶体不一定是离子晶体,可能是金属晶体,错误;
⑦金刚石、碳化硅、晶体硅均为原子晶体,键能越大,硬度越大,原子半径:C>Si,键长:C-C>C-Si>Si-Si,键能:C-C>C-Si>Si-Si,故硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅,正确;
⑧NaCl晶体中,阴离子周围紧邻阳离子数为6,错误;
正确的是①⑤⑦,故选B。
19. 有以下合成路线(部分反应条件已省略),下列有关说法错误的是
A. 物质A中4个原子共线
B. 物质B中所有原子可能共平面
C. 物质C的同分异构体中含有苯环且苯环上有两个取代基的有3种
D. 物质D中在同一平面上的原子最多13个
【答案】B
【解析】
【详解】A.A为乙炔,其中的碳原子为sp杂化,分子为直线形,4个原子都共线,A正确;
B.物质B中含有甲基,甲基中的碳原子采用sp3杂化,以四面体结构连接其他原子,所有原子不可能共平面,故B错误;
C.物质C的同分异构体中含有苯环且苯环上有两个取代基,取代基为氨基和羟基,分别位于邻、间、对位,故同分异构体有3种,故C正确;
D.D中环为平面结构,且醛基中的碳原子为sp2杂化,通过醛基碳原子和环上碳原子间的碳碳单键旋转,可以使分子中所有原子共面,故物质D中在同一平面上的原子最多13个,D正确;
本题选B。
20. 某电池的电解液部分微观结构如图,“------”表示微粒间存在较强的静电作用。M、N、W、、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。下列说法错误的是
A. 元素电负性:
B. 最简单氢化物的沸点:
C. 熔点:
D. 与的空间结构均为三角锥形
【答案】D
【解析】
【分析】M、N、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,M连接3个共价键且和W-形成配位键时可以提供空轨道,M为B元素,N连接2个共价键,N为O元素;W连接1个共价键,且W-与B形成配位键时可以提供孤电子对,W为F元素,X连接3个共价键且和Z-形成配位键时可以提供空轨道,X为Al元素,Z为Cl元素,Y连接3个共价键,且带一个正电荷,则Y为S元素。
【详解】A.同一周期,从左到右元素电负性递增,同一主族,自上而下元素电负性递减,电负性:,即N>Y>X,A正确;
B.H2O分子间形成的氢键数目比HF分子间形成的氢键数多,氢键强于一般分子间作用力,则H2O的沸点比HF高,B正确;
C.Al2O3为共价晶体,AlCl3是分子晶体,则熔点:,C正确;
D.与的中心原子B的价层电子对数均为3,无孤电子对,则空间结构均为平面三角形,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共50分。请根据题目要求作答。
21. X、Y、Z、R、Q为前四周期元素,且原子序数依次增大。X元素中的一种核素没有中子;基态Y原子核外电子占据了3种能量不同的原子轨道,且成对电子数是未成对电子数的2倍;Z与R同主族,二者核电荷数之比为;Q元素基态原子的M层电子完全充满,其最外层只有一个电子。请用化学用语回答下列问题:
(1)元素Q的名称为___________,其基态价电子轨道表示式为___________。
(2)元素Y、R得电子能力:___________>___________(填元素符号),若要比较Y、R两元素的非金属性强弱,请设计一个简易易行的实验方案___________。
(3)元素Z与X能形成一种含的微粒,该分子的电子式为___________;R与X也能形成一的微粒,二者混合后出现淡黄色物质,反应方程式为___________。
(4)D-青霉胺治疗Wilson氏病症原理是与生成无毒螯合物M,达到治疗的效果。该反应的方程式可用下图表示:
①D-青霉胺中的孤电子对数为___________。
②整合物是指含有多个配位原子的配体与同一中心离子配位成环而形成的配合物。M是一种螯合物,中通过螯合作用形成的配位键有___________。
【答案】(1) ①. 铜 ②.
(2) ①. S ②. C ③. 将硫酸加入碳酸钠溶液中,产生二氧化碳气体,证明硫的非金属性大于碳
(3) ①. ②.
(4) ①. 2 ②. 4
【解析】
【分析】X元素中的一种核素没有中子,则X元素为H元素;基态Y原子核外电子占据了3种能量不同的原子轨道,且成对电子数是未成对电子数的2倍,则Y元素为C元素;Z与R同主族,二者核电荷数之比为1:2;则Z为O元素,R为S元素;Q元素基态原子最外层只有一个电子,且内层电子全部充满,则Q元素为Cu元素,据此分析。
【小问1详解】
元素Q为Cu,其名称为铜,其基态价电子排布式为3d104s1,轨道表示式为 ;
【小问2详解】
元素Y、R得电子能力S大于C,根据最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强,因此可将硫酸加入碳酸钠溶液中,若产生二氧化碳,则证明硫的非金属性大于碳;
【小问3详解】
元素Z与X能形成一种含18e-的微粒,该分子为H2O2,电子式为,R与X也能形成18e-的微粒H2S,H2S与H2O2反应的方程式为:;
【小问4详解】
①D−青霉胺中S最外层有6个电子,形成两个σ键,孤电子对数为2;
②由图可知,1molM中通过螯合作用形成的配位键有4mol。
22. 单质硼、硼酸()、硼砂()中阴离子的结构或结构单元分别如图1、图2、图3所示。
回答下列问题:
(1)图1为某晶体硼的部分结构单元,其熔点为,属于___________晶体,该结构单元由20个等边三角形构成,则构成此结构单元的B原子数为___________。
(2)图2为硼酸晶体的平面结构,硼酸晶体中存在的作用力有___________(填标号)
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.氢键 e.范德华力
(3)与溶液反应时,反应方程式为,则是___________弱酸(填“一元”或“三元”);当过量时,反应得到硼砂晶体,其化学方程式为,硼砂阴离子的结构如图3所示,其中原子的杂化方式为___________。
(4)B、Al,Ga为同主族元素,,在一定条件下均易形成双聚分子,而却很难形成双聚分子,其主要原因是分子内形成了大键,该大键可表示为___________。(分子中的大键可用符号表示,其中代表参与形成大键的原子数,代表参与形成大键的电子数)
【答案】(1) ①. 共价晶体或原子晶体 ②. 12
(2)bde (3) ①. 一元 ②. 、
(4)
【解析】
【小问1详解】
晶体硼熔点为,熔点高,属于共价晶体;晶体硼结构单元由20个等边三角形构成,每个B原子被5个等边三角形共有,总的B原子数为:个;
【小问2详解】
在硼酸晶体中,构成微粒是硼酸分子,硼酸分子之间通过分子间作用力(或范德华力)结合,在硼酸分子内,B-O、H-O键均为共价键,在硼酸分子间易形成分子间氢键,故硼酸晶体中存在的作用力有:共价键、范德华力、氢键,故选bde;
【小问3详解】
氢氧化钠溶液过量时,酸电离产生的H+完全反应生成正盐,根据方程式可知,H3BO3和NaOH以1:1反应,故H3BO3为一元弱酸;根据结构可知其中含有两种B原子,形成3个B-O键的B原子采用sp2杂化,形成4个B-O键的B原子采用sp3杂化;
【小问4详解】
BCl3中B原子的价层电子对数为3,B原子采用sp2杂化,B原子提供空的2p轨道,Cl原子提供含2个电子的3p轨道,形成四中心六电子的大π键,表示为。
23. 按要求回答下列各题:
(1)的一溴代物有___________种。
(2)茅苍术醇()的分子式为_________,所含官能团名称为_________。
(3)用系统命名法命名物质:___________;
(4)环癸五烯分子结构可表示为。环癸五烯具有的性质有___________。
a.能溶于水 b.能发生氧化反应 c.能发生加成反应 d.常温常压下为气体
(5)写出的一种同分异构体的结构简式:___________。
(6)某物质只含、、三种元素,其分子的球棍模型如图所示,分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键)
①该物质中含氧官能团的结构简式为___________。
②下列物质中,与该物质互为同分异构体的是___________(填字母)。
A. B.
C. D.
③该分子中共平面的原子个数最多为___________个(已知羧基的四个原子可以共平面)。
④该物质与反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)4 (2) ①. ②. 碳碳双键、羟基
(3)2,3-二甲基戊烷
(4)bc (5)
(6) ① -COOH ②. BD ③. 10 ④.
【解析】
【小问1详解】
有4种类型H原子,所以一溴代物有4种;
【小问2详解】
茅苍术醇()的分子式为;所含官能团名称为碳碳双键、羟基;
【小问3详解】
的名称是2,3-二甲基戊烷;
【小问4详解】
环癸五烯分子中含有碳碳双键,所以可以发生氧化反应、加成反应,但该物质是碳原子数大于4的烃,难溶于水,且常温常压下为非气体,故选bc;
【小问5详解】
与互为同分异构体的物质可以是酯类:;
【小问6详解】
①该物质中含氧官能团是羧基,结构简式为-COOH;
②该物质的分子式为:C4H6O2,与其互为同分异构体的物质:
A.的分子式为C4H8O2,A错误; B.的分子式为C4H6O2,B正确;
C.的分子式为C5H8O2,C错误;
D.的分子式为C4H6O2,D正确;
故选BD。
③该分子中,与C=C直接相连的原子与C=C共面,羧基的四个原子也平面,甲基是四面体,所以共平面的原子个数最多为10个;
④该物质与反应是双肩与溴加成,化学方程式为:。
24. 钙钛矿型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料。回答下列问题:
(1)基态原子的核外电子排布式为___________。
(2)的四卤化物熔点如下表所示,熔点高于其他三种卤化物,原因是自至卤化物的熔点依次升高,说明原因___________。
化合物
熔点/℃
377
38.3
155
(3)的晶胞结构如图(a)所示,其组成元素的电负性大小顺序是___________;金属离子与氧离子间的作用力为___________,的配位数是___________。
(4)一种立方钙钛矿型结构的金属卤化物光电材料的组成为、和有机碱离子,其晶胞如图(b)所示,其中与图(a)中___________的空间位置相同。有机碱中,原子的杂化轨道类型是___________。若晶胞参数为,则晶体密度为___________(列出计算式)。
(5)用上述金属卤化物光电材料制作的太阳能电池在使用过程中会产生单质铅和碘,降低了器件效率和使用寿命。我国科学家巧妙地在此材料中引入稀土铕(Eu)盐,提升了太阳能电池的效率和使用寿命,其作用原理如图(c)所示,用离子方程式表示该过程的总反应:___________。
【答案】(1)
(2)为离子化合物,其余三种为共价化合物,因此的熔点最高;、、属于分子晶体,随着相对分子质量的越大,范德华力(分子间作用力)越大,熔点逐渐升高
(3) ①. ②. 离子键 ③. 12
(4) ①. ②. ③.
(5)
【解析】
【小问1详解】
Ti是22号元素,根据能量最低原理,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2;
【小问2详解】
TiF4为离子晶体,TiCl4、TiBr4、TiI4均为分子晶体,TiF4的熔点最高,TiCl4、TiBr4、TiI4的相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强,自TiCl4至TiI4熔点依次升高;
【小问3详解】
O为非金属元素,Ca、Ti均是第四周期金属元素,故O元素电负性最大,同周期自左而右电负性减小,Ca在Ti的左边,Ca的电负性小于Ti,故电负性O>Ti>Ca;金属离子与氧离子以离子键结合;离子晶体晶胞中某微粒的配位数是指与之距离最近且相等的带相反电性的离子,故Ca2+的配位数必须是与之距离最近且相等的氧离子的数目,从图(a)可知,该数目为三个相互垂直的三个面上,每一个面上有4个,故Ca2+的配位数是12;
【小问4详解】
比较晶胞(a)(b)可知,将图(b)中周围紧邻的八个晶胞中体心上的离子连接起来,就能变为图(a)所示晶胞结构,图(b)中体心上的Pb2+就变为了八个顶点,即相当于图(a)中的Ti4+;图(b)中顶点上的I-就变成了体心,即相当于图(a)中的Ca2+;图(b)面心上中的就变成了棱心,即相当于图(a)中的O2-;故图(b)中的Pb2+与图(a)中的Ti4+的空间位置相同;
有机碱中N原子上无孤对电子,周围形成了4个σ键,故N原子采用sp3杂化;
从图(b)可知,一个晶胞中含有Pb2+的数目为1个,的数目为个,I-的数目为个,故晶胞的密度为g/cm3;
【小问5详解】
从作用原理图(c)可以推出,这里发生两个离子反应方程式,左边发生2Eu3++Pb=2Eu2++Pb2+,右边发生2Eu2++I2=2Eu3++2I-,总反应:。
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