精品解析：福建省“德化一中、永安一中、漳平一中”三校协作2023-2024学年高二下学期5月联考化学试题

“德化一中、永安一中、漳平一中”三校协作 2023—2024学年第二学期联考 高二化学试题 (考试时间：75分钟 总分：100分) 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Si-28 Ga-70 As-75 第Ⅰ卷(选择题，共40分) 一、选择题。(本大题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。) 1. 化学与生活紧密相关，下列说法错误的是 A. 霓虹灯的发光原理与氢原子光谱形成的原理基本相同 B. 碳纳米材料属于新型无机非金属材料，是一种新型化合物 C. 羊毛织品水洗后变形，与蛋白质结构改变有关，即原先部位的氢键发生移动 D. 壁虎的足与墙体之间的作用力，本质上是足上的细毛与墙体之间的范德华力 2. 下列有关化学用语表示正确的是 A. 全氟丙烷的球棍模型： B. 基态溴原子的简化电子排布式： C. 乙烯的结构简式： D. 的电子式： 3. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A. 1mol甲基()的电子数为9 B. 60g 晶体中含Si-O键的数目为4 C. 1mol 分子中，S原子的价层电子对数目为2 D. 标准状况下，22.4L乙烷中含有的极性键的数目为6 4. 对于物质的结构与性质描述中，前者大于后者的是 结构与性质 前者 后者 A 熔点 碳化硅 晶体硅 B 沸点 C 分子的极性 D 在水中的溶解度 A. A B. B C. C D. D 5. 下列说法正确的是 A. 分子中所有碳原子均处于同一平面上 B. 分子中所有原子一定在同一平面上 C. 对三联苯分子中至少有16个原子共平面 D. 分子中四个碳原子在同一直线上 6. 一种有机物催化剂由原子序数依次递增的前20号元素X、Y、Z、W、M组成，结构式如图。下列说法错误的是 A. 简单离子半径：M>Z>W B. 简单气态氢化物稳定性：Z>Y C. 基态M原子核外有5种不同能量的电子 D. Z元素所在周期中，第一电离能大于Z的元素有2种 7. 一种抗癫痫药物的合成中间体的结构如图所示，下列关于该有机物的说法正确的是 A. 属于芳香烃 B. 分子式为 C. 苯环上的一氯代物有3种 D. 分子中含有2个手性碳原子 8. 1-丁醇、溴化钠和70%的硫酸共热反应，经过回流、蒸馏、萃取分液制得1-溴丁烷粗产品，装置如图所示： 已知：，下列说法不正确的是 A. 装置Ⅰ中回流的目的是为了减少物质的挥发，提高产率 B. 装置Ⅱ中b为进水口，a为出水口 C. 用装置Ⅲ萃取分液时，将分层的液体依次从下口放出 D. 经装置Ⅲ得到的粗产品干燥后，使用装置Ⅱ再次蒸馏，可得到更纯的产品 9. 苯与的催化反应历程如图所示，关于该反应历程，下列说法正确的是 A. 苯与的加成反应为放热反应 B. 是总反应的催化剂 C. 苯与的催化反应决速步伴随着极性键的断裂与形成 D. 反应生成的有机产物中，取代产物所占比例更大 10. 冠醚是一种超分子，它是由多个二元醇分子之间脱水形成的环状化合物。18—冠—6可用作相转移催化其与形成的螯合离子结构如图所示。下列说法正确的是 A. 该螯合离子形成的晶体类型为分子晶体 B. 与二甲醚相比，该螯合离子中“C-O-C”键角更大 C. 该螯合离子中碳原子与氧原子杂化类型不同 D. 该螯合离子中所有非氢原子可以位于同一平面 第Ⅱ卷(非选择题，共60分) 11. 按要求回答下列问题： （1）用系统命名法命名：：_____，：_____。 （2）中含氧官能团的名称是_______ （3）下列几组物质中，互为同系物的是_______，互为同分异构体的是_______ ①D和T；②和；③金刚石和；④和； ⑤和；⑥CH2=CHCH2CH3和 （4）有机物A结构简式为，若A是由单烯烃与氢气加成后的产物，则该单烯烃可能有_______种结构。 （5）8.8g某有机物C在足量中充分燃烧，将所得的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重7.2g和17.6g，经检验剩余气体为。已知C分子的质谱图与红外光谱图如图所示： ①有机物C的分子式为_______。 ②推测C可能所属的有机化合物类别_______(任写一种)。 12. 近年来美国为了遏制中国发展，对我国发起了以封锁“芯片”为核心的全方位打压，此举激发了中国科技人员自研的决心。回答下列问题： （1）我国现已能够拉制出直径为300mm、重达81kg的大直径硅单晶，晶体硅材料被大量用于电子产业。 ①某同学画出基态Si原子的价层电子排布图：，该电子排布图违背_______。 ②硅在一定条件下可以与反应生成，判断的沸点比的_______(填“高”或“低”)，理由_______。 （2）超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝，是制造5G芯片的重要绝缘材料。氮化铝晶体与金刚石类似，每个铝原子与_______个氮原子相连，氮化铝晶体属于_______晶体。 （3）“遥遥领先”的华为芯片制造过程用了蚀刻技术。利用进行硅芯片蚀刻时的产物均为气体，在蚀刻物表面不留任何残留物。 ①分子的空间构型为_______。 ②的一种下游产品三聚氟氰(分子式为：)，分子结构中有类似苯环结构，所有原子均满足8电子结构。写出三聚氟氰的结构式_______。 （4）2022年10月宁波南大光电ArF光刻胶生产线正式投产，国内7nm芯片制造材料获得重大突破。一种聚碳酸酯胶的曝光分解原理如下： ①该聚碳酸酯中碳原子的杂化方式为_______。 ②聚碳酸酯膜曝光后的产物加热可汽化或溶于水，加热汽化或溶于水克服的作用力有_______。 a．配位键 b．离子键 c．范德华力 d．氢键 e．共价键 （5）GaAs是一种制造芯片重要的半导体材料，晶胞结构如图1，将Mn掺杂到GaAs的晶体中得到稀磁性半导体材料，如图2。 ①已知图1中A原子的坐标为(0，0，0)，则B原子的分数坐标为_______。 ②若GaAs晶体密度为，设为阿伏加德罗常数的值，则晶胞中两个As原子间的最小距离为_______cm(列出计算式即可)。 ③稀磁性半导体材料中Mn、As原子个数比为_______。 13. 某同学设计如图所示装置制备一硝基甲苯。 已知：①一硝基甲苯可能的结构简式为、、。 ②30℃左右主要产物一硝基甲苯，温度过高时会生成二硝基甲苯和三硝基甲苯。 ③甲苯的密度0.866g/ml，沸点110.6℃，硝基苯的密度1.20g/ml，沸点210.9℃。 实验步骤如下： ①配制浓硫酸和浓硝酸(按体积比1：3)的混合物(混酸) ②在三颈瓶里装15ml甲苯 ③装好其它药品，并组装好仪器 ④向三颈烧瓶中加入混酸，并不断搅拌 ⑤控制温度，大约反应10min至三颈烧瓶底有大量液体(淡黄色油状)出现 ⑥分离出一硝基甲苯。 请回答下列问题： （1）本实验的关键是控制温度在30℃左右，如果温度过高，产生的后果是_______。 （2）仪器A的名称_______，浓硫酸的作用_______； （3）三颈烧瓶中甲苯与混酸反应生成间硝基甲苯的化学方程式_______。 （4）分离产品方案如下图所示 ①操作1所用的玻璃仪器为_______、______。 ②操作2的名称是_______。 A．过滤 B．蒸馏 C．重结晶 D．萃取 （5）经测定，产品1为一硝基甲苯，其中一种的核磁共振氢谱如图所示，该有机物的结构简式为___。 14. 有A、B、C、D、E5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20.其中只有C、E是金属元素；A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为；B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是最外层的s能级电子数的两倍；C基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数均相同。 请回答下列问题： （1）C是_______(填元素名称)。 （2）上述元素中位于s区的有_______(填元素符号)。 （3）与互为等电子体的阴离子为_______。 （4）已知C的氧化物CO与NiO的晶体结构相同，其中和的离子半径分别为66pm和69pm，则熔点：CO_____NiO(填“>”“＜”或“=”)。 （5）浸金时，作为配体可提供孤电子对与形成。中配位原子为_____(填元素符号)，其位置在______(填“中心”或“端位”)，理由是______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ “德化一中、永安一中、漳平一中”三校协作 2023—2024学年第二学期联考 高二化学试题 (考试时间：75分钟 总分：100分) 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Si-28 Ga-70 As-75 第Ⅰ卷(选择题，共40分) 一、选择题。(本大题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。) 1. 化学与生活紧密相关，下列说法错误的是 A. 霓虹灯的发光原理与氢原子光谱形成的原理基本相同 B. 碳纳米材料属于新型无机非金属材料，是一种新型化合物 C. 羊毛织品水洗后变形，与蛋白质结构改变有关，即原先部位的氢键发生移动 D. 壁虎的足与墙体之间的作用力，本质上是足上的细毛与墙体之间的范德华力 【答案】B 【解析】 【详解】A．霓虹灯能够发出五颜六色的光，其发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同，都是电子跃迁造成的，A正确； B．碳纳米材料属于新型无机非金属材料，是碳单质，B错误； C．羊毛的主要成分是蛋白质，其中含有电负性较大的氮原子，水洗时与氢原子形成氢键，水洗再晒干后易变性，C正确； D．壁虎的四足覆盖着几十万条纤细的由角蛋白构成的纳米级尺寸的毛，所以壁虎的足与墙体之间的作用力在本质上是它的细毛与墙体之间的范德华力，D正确； 故选B。 2. 下列有关化学用语表示正确的是 A. 全氟丙烷的球棍模型： B. 基态溴原子的简化电子排布式： C. 乙烯的结构简式： D. 的电子式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．C原子半径比F原子大，A错误； B．基态溴原子的简化电子排布式：，B错误； C．乙烯的结构简式：，C错误； D．的电子式：，D正确； 故选D。 3. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A. 1mol甲基()的电子数为9 B. 60g 晶体中含Si-O键的数目为4 C. 1mol 分子中，S原子的价层电子对数目为2 D. 标准状况下，22.4L乙烷中含有的极性键的数目为6 【答案】C 【解析】 【详解】A．1个含电子数：6+3=9个，1mol甲基()的电子数为9，A正确； B．60gSiO2的物质的量是1mol，1molSiO2中含有4mol的硅氧键，则60g 晶体中含Si-O键的数目为4，B正确； C．1个中心原子的价层电子对数目：，1mol 分子中，S原子的价层电子对数目为4，C错误； D．乙烷含有的极性键的数目为6个（C-H键），标准状况下，22.4L乙烷物质的量是1mol，含有的极性键的数目为6，D正确； 故选C。 4. 对于物质的结构与性质描述中，前者大于后者的是 结构与性质 前者 后者 A 熔点 碳化硅 晶体硅 B 沸点 C 分子的极性 D 在水中的溶解度 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．晶体硅、碳化硅都是原子晶体，原子半径越小，共价键越短，键能越大，熔沸点越高，因为碳原子半径小于硅原子半径，所以C-Si＜Si-Si，所以晶体熔点：碳化硅>晶体硅，A正确； B．可以形成分子内氢键，使熔沸点偏低，可以形成分子间氢键，使熔沸点偏高，B错误； C．BF3空间构型为平面三角形，为非极性分子；NF3分子空间构型为三角锥，NF3是极性分子，分子极性，C错误； D．乙醇与水分子间能形成氢键，乙醇易溶于水，CH3CH2Br难溶于水，所以在水中的溶解度：CH3CH2Br＜CH3CH2OH，D错误； 故选A。 5. 下列说法正确的是 A. 分子中所有碳原子均处于同一平面上 B. 分子中所有原子一定在同一平面上 C. 对三联苯分子中至少有16个原子共平面 D. 分子中的四个碳原子在同一直线上 【答案】C 【解析】 【详解】A．该分子中有一个饱和碳原子连了4个碳原子，该饱和碳原子只能与另外两个相连的原子共平面，故分子中所有碳原子不可能共平面，A错误； B．该分子中含有甲基，甲基碳原子为sp3杂化，四面体结构，故分子中所有原子不可能共平面，B错误； C．苯环为平面结构，与苯环直接相连的原子一定在同一平面内，碳碳单键可以旋转，但苯环对位的碳原子一定在同一平面内，则至少有16个原子共平面（红色为C蓝色为H），C正确； D．根据乙烯的立体构型可知，分子中的四个碳原子处于同一平面上，但不在同一直线上，D错误； 故选C。 6. 一种有机物催化剂由原子序数依次递增的前20号元素X、Y、Z、W、M组成，结构式如图。下列说法错误的是 A. 简单离子半径：M>Z>W B. 简单气态氢化物稳定性：Z>Y C. 基态M原子核外有5种不同能量的电子 D. Z元素所在周期中，第一电离能大于Z的元素有2种 【答案】D 【解析】 【分析】原子序数依次递增的前20号元素X、Y、Z、W、M，X只形成1个共价键，Y形成4个共价键，Z形成2个共价键、M形成6个共价键，可知X为H元素、Y为C元素、Z为O元素、M为S元素；W形成带1个单位正电荷的阳离子，结合原子序数可知W为Na元素，以此来解答。 【详解】由上述分析可知，X为H元素、Y为C元素、Z为O元素、W为Na元素、M为S元素， A．电子层越多、离子半径越大，具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则简单离子半径：M＞Z＞W，故A正确； B．同周期主族元素从左向右非金属性增强，非金属性越强、对应简单氢化物越稳定，则简单气态氢化物稳定性：Z＞Y，故B正确； C．M为S元素，基态S原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，其核外有5种不同能量的电子，所处能级分别为1s、2s、2p、3s、3p，故C正确； D．同周期主族元素从左向右第一电离能呈增大趋势，N的2p电子半满为较稳定结构，其第一电离能大于相邻元素的第一电离能，且稀有气体为稳定结构，则Z元素所在周期中，第一电离能大于Z的元素有3种(N、F、Ne)，故D错误； 故选：D。 7. 一种抗癫痫药物的合成中间体的结构如图所示，下列关于该有机物的说法正确的是 A. 属于芳香烃 B. 分子式为 C. 苯环上的一氯代物有3种 D. 分子中含有2个手性碳原子 【答案】C 【解析】 【详解】A．该有机物中含有O元素，不属于烃类，A错误； B．分子式为，B错误； C．苯环上的一氯代物有3种(邻间对)，C正确； D．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，分子中与羟基相连的碳原子为手性碳原子，分子中含有1个手性碳原子，D错误； 故选C。 8. 1-丁醇、溴化钠和70%的硫酸共热反应，经过回流、蒸馏、萃取分液制得1-溴丁烷粗产品，装置如图所示： 已知：，下列说法不正确的是 A. 装置Ⅰ中回流的目的是为了减少物质的挥发，提高产率 B. 装置Ⅱ中b为进水口，a为出水口 C. 用装置Ⅲ萃取分液时，将分层的液体依次从下口放出 D. 经装置Ⅲ得到的粗产品干燥后，使用装置Ⅱ再次蒸馏，可得到更纯的产品 【答案】C 【解析】 【详解】A．I中冷凝管可冷凝回流反应物，充分利用原料，则装置Ⅰ中回流的目的是为了减少物质的挥发，提高产率，故A正确； B．冷凝管中冷水下进上出可充满冷凝管，冷凝效果好，则装置Ⅱ中b为进水口，a为出水口，故B正确； C．分液时避免上下层液体混合，则先分离出下层液体，再从上口倒出上层液体，故C错误； D．粗产品干燥后，利用沸点不同分离1-丁醇、1-溴丁烷，则装置Ⅲ得到的粗产品干燥后，使用装置Ⅱ再次蒸馏，可得到更纯的产品，故D正确； 故选：C。 9. 苯与的催化反应历程如图所示，关于该反应历程，下列说法正确的是 A. 苯与的加成反应为放热反应 B. 是总反应的催化剂 C. 苯与的催化反应决速步伴随着极性键的断裂与形成 D. 反应生成的有机产物中，取代产物所占比例更大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，的能量大于苯和Br2的总能量，说明苯与的加成反应为吸热反应，A错误； B．由图可知，是第一步反应的过渡态，是中间产物，B错误； C．由于转化为的活化能最大，反应速率最慢，故是总反应的决速步骤，该过程中没有涉及极性键的断裂，C错误； D．第三步中取代反应的活化能低，生成物本身所具有的能量低，更稳定，故反应生成的有机产物中，取代产物所占比例更大，D正确； 故选D。 10. 冠醚是一种超分子，它是由多个二元醇分子之间脱水形成的环状化合物。18—冠—6可用作相转移催化其与形成的螯合离子结构如图所示。下列说法正确的是 A. 该螯合离子形成的晶体类型为分子晶体 B. 与二甲醚相比，该螯合离子中“C-O-C”键角更大 C. 该螯合离子中碳原子与氧原子杂化类型不同 D. 该螯合离子中所有非氢原子可以位于同一平面 【答案】B 【解析】 【详解】A．该螯合离子形成的晶体类型为离子晶体，A错误； B．螯合离子中O的孤对电子数从2对变成1对，排斥作用减小，“C-O-C”键角更大，B正确； C．该螯合离子中碳是单键杂化类型为sp3，氧原子杂化类型为sp3，具有相同的杂化类型，C错误； D．该螯合离子中碳原子与氧原子都采取sp3杂化，碳与氧原子构成的环不在同一平面，D错误； 故选B 第Ⅱ卷(非选择题，共60分) 11. 按要求回答下列问题： （1）用系统命名法命名：：_____，：_____。 （2）中含氧官能团的名称是_______ （3）下列几组物质中，互为同系物的是_______，互为同分异构体的是_______ ①D和T；②和；③金刚石和；④和； ⑤和；⑥CH2=CHCH2CH3和 （4）有机物A的结构简式为，若A是由单烯烃与氢气加成后的产物，则该单烯烃可能有_______种结构。 （5）8.8g某有机物C在足量中充分燃烧，将所得的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重7.2g和17.6g，经检验剩余气体为。已知C分子的质谱图与红外光谱图如图所示： ①有机物C的分子式为_______。 ②推测C可能所属的有机化合物类别_______(任写一种)。 【答案】（1） ①. 3，4-二甲基-1-戊烯 ②. 苯乙醛 （2）醚键、(酚)羟基 （3） ①. ② ②. ⑥ （4）5种 （5） ①. ②. 酯类 【解析】 【小问1详解】 含有碳碳双键，含双键碳原子在内的最长链含5个碳原子，两个甲基在3，4号碳上，系统命名法命名：3，4-二甲基-1-戊烯；含苯环和醛基，系统命名法命名：苯乙醛； 【小问2详解】 中含氧官能团的名称是：醚键、(酚)羟基； 【小问3详解】 同系物为结构相似、分子组成相差1个或若干个CH2原子团的有机物，互为同系物的是②；同分异构体是分子式相同，结构不同的有机物，互为同分异构体的是⑥； 【小问4详解】 根据烯烃与氢气加成反应的原理，推知该烷烃分子中相邻碳原子上均带氢原子的碳原子间是对应烯烃可能存在碳碳双键的位置，该烷烃的碳链结构为： ，其能形成双键位置的碳原子序号有：1和2之间、2和3之间、3和4之间、3和6之间、4和7之间，故该烃共有5种结构； 【小问5详解】 有机物在足量O2中充分燃烧，生成的水质量为7.2g，即0.4molH2O，原有机物中m(H)=2×0.4mol×1g/mol=0.8g ，二氧化碳气体质量为17.6g，即0.4molCO2，原有机物中m(C)=0.4mol×12g/mol=4.8g，据质量守恒可知，原有机物中m(O)=8.8g-0.8g-4.8g=3.2g，n(O)=0.2mol，则8.8g有机物C中含0.4molC、0.8molH、0.2molO，所以该物质最简式为C2H4O；从质谱图中可知C的相对分子质量为88，则有机物C的分子式为C4H8O2 ；从红外光谱图中可知，C中具有碳氧双键、醚键，则其可能所属的有机化合物类别：醚类或酯类或酮类。 12. 近年来美国为了遏制中国发展，对我国发起了以封锁“芯片”为核心的全方位打压，此举激发了中国科技人员自研的决心。回答下列问题： （1）我国现已能够拉制出直径为300mm、重达81kg的大直径硅单晶，晶体硅材料被大量用于电子产业。 ①某同学画出基态Si原子的价层电子排布图：，该电子排布图违背_______。 ②硅在一定条件下可以与反应生成，判断的沸点比的_______(填“高”或“低”)，理由_______。 （2）超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝，是制造5G芯片的重要绝缘材料。氮化铝晶体与金刚石类似，每个铝原子与_______个氮原子相连，氮化铝晶体属于_______晶体。 （3）“遥遥领先”的华为芯片制造过程用了蚀刻技术。利用进行硅芯片蚀刻时的产物均为气体，在蚀刻物表面不留任何残留物。 ①分子的空间构型为_______。 ②的一种下游产品三聚氟氰(分子式为：)，分子结构中有类似苯环结构，所有原子均满足8电子结构。写出三聚氟氰的结构式_______。 （4）2022年10月宁波南大光电ArF光刻胶生产线正式投产，国内7nm芯片制造材料获得重大突破。一种聚碳酸酯胶的曝光分解原理如下： ①该聚碳酸酯中碳原子的杂化方式为_______。 ②聚碳酸酯膜曝光后的产物加热可汽化或溶于水，加热汽化或溶于水克服的作用力有_______。 a．配位键 b．离子键 c．范德华力 d．氢键 e．共价键 （5）GaAs是一种制造芯片重要的半导体材料，晶胞结构如图1，将Mn掺杂到GaAs的晶体中得到稀磁性半导体材料，如图2。 ①已知图1中A原子的坐标为(0，0，0)，则B原子的分数坐标为_______。 ②若GaAs晶体密度为，设为阿伏加德罗常数的值，则晶胞中两个As原子间的最小距离为_______cm(列出计算式即可)。 ③稀磁性半导体材料中Mn、As的原子个数比为_______。 【答案】（1） ①. 洪特规则 ②. 高 ③. 两者均为分子晶体，的相对分子质量比大，范德华力大，故沸点高 （2） ① 4 ②. 共价 （3） ①. 三角锥形 ②. （4） ①. 、杂化 ②. cd （5） ①. ②. ③. 5：27 【解析】 【小问1详解】 ①填入简并轨道的电子，应符合洪特规则，先单独分占，且自旋平行，的电子排布违背了洪特规则； ②和两者均为分子晶体，的相对分子质量比大，范德华力大，故沸点高； 【小问2详解】 氮化铝晶体与金刚石类似，每个铝原子与4个氮原子相连，氮化铝晶体属于共价晶体； 【小问3详解】 ①分子中心原子N价层电子对数：，含1对孤电子对，空间构型为三角锥形； ②三聚氟氰(分子式为：)，分子结构中有类似苯环结构，所有原子均满足8电子结构，则其结构简式：； 【小问4详解】 ①聚碳酸酯中碳原子的成键方式有单键和双键，则杂化方式有：、杂化； ②聚碳酸酯膜曝光后的产物加热可汽化或溶于水，加热汽化或溶于水过程中无新物质生成，克服的作用力为分子间相互作用力，包括：范德华力和氢键； 【小问5详解】 ①B原子对于体对角线的，则B原子坐标：； ②晶胞中两个As原子间最小距离为面对角线的一半，根据均摊法可计算晶胞中个原子个数：Ga个数为4，As个数为，根据晶胞密度计算公式：，则晶胞的体积：，晶胞棱长：，晶胞中两个As原子间的最小距离：； ③根据图2，Ga有4个在内部，Mn在1个顶点和1个面心，根据均摊法计算：，则稀磁性半导体材料中Mn、As的原子个数比：5：27。 13. 某同学设计如图所示装置制备一硝基甲苯。 已知：①一硝基甲苯可能的结构简式为、、。 ②30℃左右主要产物为一硝基甲苯，温度过高时会生成二硝基甲苯和三硝基甲苯。 ③甲苯的密度0.866g/ml，沸点110.6℃，硝基苯的密度1.20g/ml，沸点210.9℃。 实验步骤如下： ①配制浓硫酸和浓硝酸(按体积比1：3)的混合物(混酸) ②在三颈瓶里装15ml甲苯 ③装好其它药品，并组装好仪器 ④向三颈烧瓶中加入混酸，并不断搅拌 ⑤控制温度，大约反应10min至三颈烧瓶底有大量液体(淡黄色油状)出现 ⑥分离出一硝基甲苯。 请回答下列问题： （1）本实验的关键是控制温度在30℃左右，如果温度过高，产生的后果是_______。 （2）仪器A的名称_______，浓硫酸的作用_______； （3）三颈烧瓶中甲苯与混酸反应生成间硝基甲苯的化学方程式_______。 （4）分离产品方案如下图所示 ①操作1所用的玻璃仪器为_______、______。 ②操作2的名称是_______。 A．过滤 B．蒸馏 C．重结晶 D．萃取 （5）经测定，产品1为一硝基甲苯，其中一种的核磁共振氢谱如图所示，该有机物的结构简式为___。 【答案】（1）生成二硝基甲苯和三硝基甲苯 （2） ①. (球形)冷凝管 ②. 催化剂、吸水剂 （3） （4） ①. 分液漏斗 ②. 烧杯 ③. B （5） 【解析】 【分析】在三颈瓶里装15ml甲苯，向三颈烧瓶中加入混酸，30℃左右主要产物为一硝基甲苯，控制温度为30℃，并不断搅拌至三颈烧瓶底有大量液体(淡黄色油状)出现，先用分液法分离有机物和无机物，再用蒸馏法分离出一硝基甲苯。 【小问1详解】 30℃左右主要产物为一硝基甲苯，温度过高时会生成二硝基甲苯和三硝基甲苯； 【小问2详解】 根据图示，仪器A的名称为球形冷凝管；制备一硝基甲苯，浓硫酸的作用催化剂、脱水剂； 【小问3详解】 三颈烧瓶中甲苯与硝酸发生取代反应生成间硝基甲苯和水，反应的化学方程式为 【小问4详解】 ①有机物不溶于无机物，液体分层，所以用分液法分离有机物和无机物，操作1所用的玻璃仪器为分液漏斗、烧杯。 ②根据不同有机物的沸点不同，蒸馏法分离不同的有机物，操作2的名称是蒸馏，选B。 【小问5详解】 经测定，产品1为一硝基甲苯，根据核磁共振氢谱图，有3种等效氢，该有机物的结构简式为。 14. 有A、B、C、D、E5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20.其中只有C、E是金属元素；A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为；B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是最外层的s能级电子数的两倍；C基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数均相同。 请回答下列问题： （1）C是_______(填元素名称)。 （2）上述元素中位于s区有_______(填元素符号)。 （3）与互为等电子体的阴离子为_______。 （4）已知C的氧化物CO与NiO的晶体结构相同，其中和的离子半径分别为66pm和69pm，则熔点：CO_____NiO(填“>”“＜”或“=”)。 （5）浸金时，作为配体可提供孤电子对与形成。中的配位原子为_____(填元素符号)，其位置在______(填“中心”或“端位”)，理由是______。 【答案】（1）镁 （2）H、K、Mg （3） （4）> （5） ①. S ②. 端位 ③. 中的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原子：端基S原子含有孤电子对，能做配位原子 【解析】 【分析】A、B、C、D、E5种元素，它们的核电荷数依次增大，A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns1，应为第ⅠA族元素，只有C、E是金属元素，则A应为H元素，为非金属元素，E为K或Na，B和D也属同一族，它们原子最外层的P轨道电子数是s轨道电子数的两倍，价层电子排布为ns2np4，应为第ⅥA族元素，则B为O元素，D为S元素，可确定E为K，C基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数均相同，则C为Mg，据此分析； 【小问1详解】 C是镁； 【小问2详解】 上述元素中位于s区的是ⅠA族、ⅡA族，有H、K、Mg； 【小问3详解】 含3个原子，10个电子，等电子体阴离子为：； 【小问4详解】 C的氧化物MgO与NiO的晶体结构相同，MgO和NiO属于离子晶体，所带电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大，熔点高，Mg2＋的离子半径小于Ni2＋的离子半径，MgO的晶格能大于NiO，即MgO的熔点高于NiO； 【小问5详解】 具有孤电子对的原子就可以给个中心原子提供电子配位。中的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原子；端基S原子含有孤电子对，能做配位原子，故配位原子为：S；其位置在端位； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $