内容正文:
2023-2024学年河南省开封市河大附中高二下学期质量检测
化学试卷
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共16小题,共48分。
1. 化学与生活息息相关。下列说法错误的是
A. 腹泻患者可以适当饮用添加蔗糖、氯化钠等电解质的饮用水
B. 松花蛋是一种常见食品,若食用时有氨气的味道,可以蘸些食醋
C. “日照澄洲江雾开”中伴有丁达尔效应
D. 用高铁酸钾处理饮用水,不仅可以杀菌消毒,还能沉降水中的悬浮物
【答案】A
【解析】
【详解】A.蔗糖不是电解质,故A错误;
B.氨气能与酸发生中和反应,用醋可除去氨的气味,故B正确;
C.雾属于胶体,阳光照射时会产生丁达尔效应,故C正确;
D.K2FeO4中Fe元素为+6价,具有强氧化性,能够使蛋白质变性,因此处理水时能够消毒杀菌,K2FeO4还原为Fe3+,Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮杂质,故D正确;
故选:A。
2. 区分晶体和非晶体最科学的方法是
A. 测定熔、沸点的高低 B. 对固体进行X射线衍射
C. 看是否有规则的几何外形 D. 比较硬度
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列,X射线衍射可以看到微观结构,而有些晶体的熔沸点较低,硬度较小,如Na等金属晶体,更不能通过几何外形、硬度来判断。
故选B。
3. 下列表示物质结构的化学用语或模型正确的有几个
①基态碳原子的轨道表示式:
②CH2Cl2电子式:
③乙烯的结构简式:CH2CH2
④苯的实验式:CH
⑤硝基苯的结构简式:
⑥乙烯的空间填充模型:
⑦基态铜原子的价电子排布式:3d94s2
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】B
【解析】
【详解】①根据洪特规则,基态碳原子的轨道表示式为,①错误;
②的电子式为,②错误;
③乙烯的结构简式为,碳碳双键不能省略,③错误;
④苯的实验式为:CH,④正确;
⑤硝基苯中,苯环上的碳原子和硝基中的氮原子相连,不是和氧原子相连,结构简式为:,⑤错误;
⑥乙烯的空间填充模型为,⑥正确;
⑦基态铜原子的价电子排布式为,⑦错误;
根据分析可知④⑥正确,答案选B。
4. 代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 重水中含有的质子数为
B. 分子中所含的氮原子数为
C. 常温常压下,乙烷气体中所含碳氢键的数目为
D. 与浓盐酸反应生成时转移电子数
【答案】B
【解析】
【详解】A.18g重水即,1个重水中含有的质子数为10个,则18g重水中含有的质子数为,故A错误;
B.1个氨气分子有1个氮原子,则分子中所含的氮原子数为,故B正确;
C.常温常压下,气体的摩尔体积大于22.4L/mol,则11.2L乙烷的物质的量小于0.5mol,含有的碳氢键数目小于,故C错误;
D.根据氧化还原反应中化合价变化规律可知生成3mol Cl2转移5mol电子,则生成1.5mol Cl2转移2.5mol电子,故D错误;
故选B。
5. 下列在限定条件溶液中的各组离子,能够大量共存的是( )
A. pH=1的溶液:Na+、Cl-、Fe2+、NO
B. 与Al能产生氢气的溶液:K+、Ba2+、Cl-、Br-
C. 使酚酞试液变红的溶液:Na+、Cl-、SO、Al3+
D. 水电离的H+浓度为1×10−12mol·L−1的溶液:K+、SO、CO、NH
【答案】B
【解析】
【详解】A.pH=1的溶液,说明是酸溶液,H+、Fe2+、NO三者发生氧化还原反应,不共存,故A不符合题意;
B.与Al能产生氢气的溶液,说明可能是酸溶液,可能是碱溶液,K+、Ba2+、Cl-、Br-都不反应,共存,故B符合题意;
C.使酚酞试液变红的溶液,说明是碱溶液,OH-与Al3+反应,故C不符合题意;
D.水电离的H+浓度为1×10−12mol·L−1的溶液,说明可能是酸溶液,可能是碱溶液,H+与CO反应,OH-与NH反应,故D不符合题意。
综上所述,答案为B。
6. CO2常用于灭火,但镁可以在CO2中剧烈燃烧:2Mg+CO22MgO+C,生成的氧化镁熔点高达2800℃。下列有关说法错误的是
A. 该反应利用了Mg的强还原性
B. 氧化镁属于离子晶体
C. CO2 和C(石墨)中的C原子的杂化方式相同
D. 干冰中每个CO2周围有12个CO2 分子
【答案】C
【解析】
【分析】由题中信息可知2Mg+CO22MgO+C中Mg是还原剂,体现还原性,氧化镁熔点高达2800℃故MgO为离子晶体。
【详解】A.由分析可知A选项正确;
B.由分析可知B选项正确;
C.CO2中的C原子的杂化方式为sp,C(石墨)中C的杂化方式为sp2杂化,故C选项错误;
D.干冰分子晶胞如图每个CO2周围有12个CO2 分子,故D选项正确;
故答案选择C。
7. 向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是
A. 反应前后溶液中Cu2+的浓度不变
B. 沉淀溶解后,将生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4]2+
C. 向反应后的溶液加入乙醇,溶液将不会发生变化,因为[Cu(NH3)4] 2+不会与乙醇发生反应
D. 在[Cu(NH3)4]2+离子中,Cu2+给出孤对电子,NH3提供空轨道
【答案】B
【解析】
【分析】氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,当氨水过量时,氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物,所以难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。
【详解】A. 硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,继续加氨水时,氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物而使溶液澄清,所以溶液中铜离子浓度减小,故A错误;
B. 硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,继续加氨水时,氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物离子[Cu(NH3)4]2+而使溶液澄清,故B正确;
C. [Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,向溶液中加入乙醇后会析出蓝色晶体,故C错误;
D. 在[Cu(NH3)4]2+离子中,Cu2+提供空轨道,NH3给出孤对电子,故D错误;
故选B。
8. A、B、C、D、E均为短周期主族元素,B、C、D在周期表中的位置关系如图所示。A是短周期中原子半径最小的元素,A、B、C三种元素的原子序数之和等于D元素的原子序数,E是短周期中最活泼的金属元素。下列说法错误的是
B
C
D
A. 简单离子的半径大小关系:B>C>E
B. C元素的气态氢化物比D元素的气态氢化物稳定是氢键的缘故
C. 由A、B两种元素组成的离子化合物中,阴、阳离子个数比为1:1
D. 由C、D、E三种元素组成的某种化合物,其水溶液能与盐酸反应产生沉淀
【答案】B
【解析】
【分析】A、B、C、D、E均为短周期主族元素,原子序数均小于18,A是短周期中原子半径最小的元素,A是H元素,E是短周期中最活泼的金属元素,所以E为Na元素,由B与C、D在周期表中的位置关系可知,B、C位于第二周期,原子序数:C>B,且C与D处于同主族,A、B、C三种元素的原子序数之和等于D元素的原子序数,令C的原子序数为x,则B为x-1、D为x+8,则1+x-1+x=x+8,解得x=8,故A为H、B为N、C为O、D为S,E为Na,据此解答。
【详解】A.B为N、C为O、E为Na,它们构成的离子核外电子层结构相同,则电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径N3->O2->Na+,A正确;
B.氢键与氢化物的稳定性无关,与氢化物的沸点有关.同一主族元素中,元素的非金属性随着原子序数的增大而减小,元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,所以非金属性O>S,氢化物稳定性H2O>H2S,B错误;
C.NH5是由铵根离子和氢离子,一个铵根离子带一个单位的正电荷,一个氢离子带一个单位的负电荷,所以阴、阳离子H-、NH个数比为1:1,C正确;
D.由C、D、E三种元素组成的某种化合物可能为硫酸钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠,Na2S2O3+2HCl═2NaCl+S↓+SO2↑+H2O,D正确;
故选:B。
9. 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W与Z同主族,Z的最外层电子数是Y的最外层电子数的2倍,常温下,Y的单质遇浓硝酸会发生钝化,X的质子数比Y的少2,下列说法正确的是
A. 的水溶液显碱性 B. 原子半径:Z>Y>X>W
C. Z的同素异形体只有2种 D. 金属性:X<Y
【答案】A
【解析】
【分析】短周期元素W 、X、Y、Z的原子序数依次增大;常温下,Y的单质遇浓硝酸时会发生钝化,则Y为铝;Z的最外层电子数是Y的最外层电子数的2倍,Z最外层电子为6,且原子序数大于铝,为硫,W与Z同主族,W为氧;X的质子数比Y的少2,则X为11号钠。
【详解】A.Na2S为强碱弱酸盐,硫离子水解导致水溶液显碱性,故A正确;
B.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;原子半径:X> Y> Z > W,故B错误;
C.硫有许多同素异形体,最常见的是晶状的S8、单斜硫和斜方硫等,故C错误;
D.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,金属性:X> Y,D项错误;
故选A。
10. 下列关于物质保存的解释,反应方程式不正确的是
A. 溶液中放入铁粉:
B. 硝酸保存于棕色试剂瓶:
C. 氮肥保存于阴凉处:
D. 金属钠保存于煤油中:、
【答案】B
【解析】
【详解】A.FeSO4溶液中加入铁粉,Fe2+具有还原性,容易被氧气氧化成Fe3+,加入铁粉能将Fe3+还原为Fe2+,离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+,A正确;
B.浓硝酸见光易分解生成NO2、O2和水,化学方程式为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,B错误;
C.碳酸氢铵不稳定,受热易分解,因此保存在阴凉处,化学方程式为,C正确;
D.金属钠化学性质活泼,能与空气中的氧气反应生成氧化钠,同时钠能与水反应生成氢氧化钠和氢气,因此钠保存在煤油中,化学方程式为、,D正确;
故答案选B。
11. 化合物Z(华法林)是一种香豆素类抗凝剂,可由下列反应制得:
下列说法不正确的是
A. Y分子存在顺反异构体
B. 1 mol X与足量NaOH溶液反应,最多消耗3 mol NaOH
C. 一定条件下,Y分子可以发生取代、加聚、还原反应
D. Z分子中含有1个手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A.Y分子中由于两个不饱和的C原子上连接了两个不同的原子和原子团,因此该物质的分子存在顺反异构体,A正确;
B.X分子中含有的醇羟基不能与NaOH发生反应,分子中含有的酯基水解产生的酚羟基和羧基都可以与NaOH反应,故1 mol X与足量NaOH溶液反应,最多消耗2 mol NaOH,B错误;
C.Y分子中含有不饱和的碳碳双键,在一定条件下,能够发生加聚反应;可以与H2发生加成反应,与H2的加成反应也属于还原反应;含有苯环,在一定条件下能够发生取代反应,故一定条件下Y分子可以发生取代、加聚、还原反应,C正确;
D.手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的C原子。根据Z的结构简式可知:Z分子中只有与两个六元环连接的C原子为手性C原子,故Z分子中含有1个手性碳原子,D正确;
故合理选项是B。
12. 磷酸氯喹(结构如图所示)可用于治疗新冠肺炎,临床证明磷酸氯喹对治疗“新冠肺炎”有良好的疗效。2020年3月4日印发的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七》版中)明确规定了其用量。磷酸氯喹的结构如图所示,下列关于磷酸氯喹的说法错误的是
A. 化学式为C18H33ClN3O8P2
B. 1mol磷酸氯喹能与5molH2发生加成反应
C. 分子中的—C1被—OH取代后的产物能与溴水作用
D. 可以发生取代反应、加成反应和氧化反应
【答案】A
【解析】
【分析】有机物含有氨基、氯原子、碳碳双键,水解可生成酚羟基、磷酸等,且具有苯的结构和性质特点。
【详解】A.由结构简式可知有机物分子式是C18H32ClN3O8P2,A错误;
B.能与氢气发生加成反应的为苯环和碳碳双键,则1mol磷酸氯喹最多能与5mol H2发生加成反应,B正确;
C.含有氯原子,水解可生产酚羟基,可与溴水发生取代反应,类似苯酚和溴水的反应,有沉淀生成,C正确;
D.氯原子可被羟基取代、有碳碳双键、苯环可与H2发生加成反应、有碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化,D正确;
故答案选A。
13. 根据下列实验操作及现象所得结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向溶液中加入适量铜粉,铜粉溶解,溶液变蓝
Fe比Cu活泼
B
用洁净的玻璃棒蘸取某无色溶液,在酒精灯火焰上灼烧,火焰出现黄色
溶液中含有Na元素
C
取少量固体溶于蒸馏水,加入足量稀硝酸,再加入足量溶液,有白色沉淀产生
已变质
D
向淀粉溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,冷却后直接加入碘水,溶液不变蓝
淀粉已水解完全
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.铜粉溶解,溶液变蓝,因为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,无法说明Fe比Cu活泼,故A错误;
B.玻璃棒成分中含硅酸钠,灼烧时焰色反应为黄色,无法判断溶液中是否含钠元素,故B错误;
C.硝酸具有强氧化性,能将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,再加入足量氯化钡溶液,有白色沉淀,无法说明亚硫酸钠是否变质,故C错误;
D.向淀粉溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,冷却后直接加入碘水,溶液不变蓝说明溶液中不存在淀粉,已水解完全,故D正确;
故选D。
14. 狄尔斯-阿尔德反应是一种有机环加成反应。下列说法错误的是
A. Y的名称为丙烯酸 B. X能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. Z分子中至少有7个碳原子共平面 D. Z一定条件下能与乙醇发生取代反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.Y的结构简式为CH2=CHCOOH,其中含碳碳双键和羧基,名称为丙烯酸,A项正确;
B.X中含碳碳双键,X能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,B项正确;
C.与碳碳双键碳原子直接相连的原子和双键碳原子一定共平面,由于单键可以旋转,Z分子中至少有4个碳原子共平面,C项错误;
D.Z中含羧基,Z与乙醇在浓硫酸、加热时发生酯化反应,酯化反应也是一种取代反应,D项正确;
答案选C。
15. 有X、Y、Z、W四种有机化合物,其转化关系如下图所示。下列有关说法正确的是
A. X是乙炔 B. Y是溴乙烷 C. Z是乙二醇 D. Y→Z属于消去反应
【答案】C
【解析】
【分析】根据题目所给转化关系和反应条件,很明显X→Y发生烯烃加成反应,Y→Z发生二卤代烃水解取代生成二醇,Z→W发生双分子二醇分子间脱水生成相应产物;所以X是,Y是,Z是;
【详解】根据分析,本题选C。
16. 有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是
A. 在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-形成正八面体
B. 在CaF2晶体中,每个晶胞平均占有4个Ca2+
C. 在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键数目比为1:2
D. 由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE
【答案】D
【解析】
【详解】A.在晶体中,以顶点的为例,距最近的是位于面心处,总共有6个,这6个形成正八面体结构,故A正确;
B.在晶体中,位于晶胞顶点和面心,晶胞中所含的数目为,即每个晶胞平均占有4个,故B正确;
C.金刚石晶胞中,每个C原子形成4个C—C键,每个C—C键为2个C原子共用,晶体中C原子数与碳碳键个数的比为,故C正确;
D.该气态团簇分子的分子含有4个E和4个F原子,则该气态团簇分子的分子式为或,故D错误;
故选D。
第II卷(非选择题)
二、简答题:本大题共4小题,共52分。
17. 一种废旧磷酸铁锂电池正极材料(主要成分为,另含有少量Al)回收利用的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)中Fe元素的化合价为___________。
(2)拆解废旧磷酸铁锂电池会产生粉尘、废气等,采用___________(填“封闭式全自动化”或“开放式人工手动”)拆解更适宜。拆解后的正极片需要用溶液浸泡除去其中的Al,该过程发生的离子反应方程式为___________。
(3)正极粉料中加入“”,其中的作用是___________。若用代替不足之处是___________。
(4)常温下,。向“含锂溶液1”中加入固体,进行深度除铁,使残留在溶液中的,则应调节溶液的___________。
(5)向“含锂溶液2”中加入溶液,得到沉淀,写出该过程发生的离子反应方程式___________。
(6)工业上将、粉碎与足量的炭黑混合高温灼烧制备,同时产生CO,写出该反应的化学方程式___________。
【答案】(1)
(2) ①. 封闭式全自动化 ②.
(3) ①. 将氧化成 ②. 会产生氮的氧化物,污染空气
(4)3 (5)
(6)
【解析】
【分析】正极片加入NaOH溶液与Al反应生成偏铝酸钠,加入硫酸、过氧化氢反应得到Li+、FePO4,过氧化氢将氧化成,加入NaOH条件pH完全沉淀得到Fe(OH)3,“含锂溶液2”中Li+与溶液中磷酸根离子反应得到沉淀;
【小问1详解】
LiFePO4中Li为+1价,P为+5价,O为-2价,则Fe元素的化合价为+2价;
【小问2详解】
拆解废旧磷酸铁锂电池会产生粉尘、废气等,为防止电池因粉尘造成短路自燃,应采用封闭式全自动化拆解更适宜;铝溶于氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式:;
【小问3详解】
具有还原性,能将氧化成,若用与亚铁离子发生氧化还原反应,会产生氮的氧化物,是有毒气体,会污染空气;
【小问4详解】
常温下,溶液中的,则,则应调节溶液的3;
【小问5详解】
“含锂溶液2”中Li+与溶液中磷酸根离子反应得到沉淀,该过程发生的离子反应方程式;
【小问6详解】
将、与足量的炭黑即C混合高温灼烧制备,同时产生CO,该反应的化学方程式。
18. 实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛的反应如下:
+Br2+HBr
已知:
①间溴苯甲醛温度过高时易被氧化
②溴、苯甲醛、1,2-二氯乙烷、间溴苯甲醛的沸点见下表:
物质
溴
苯甲醛
1,2-二氯乙烷
间溴苯甲醛
沸点/℃
58.8
179
83.5
229
步骤1:将一定配比的无水、1,2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合后装入三颈烧瓶(如图所示),缓慢滴加经浓硫酸干燥过的足量液溴,控温反应一段时间,冷却。
步骤2:将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中,搅拌、静置、分液。有机层用溶液洗涤。
步骤3:经洗涤的有机层加入适量无水固体,放置一段时间后过滤出晶体。
步骤4:减压蒸馏有机层,收集相应馏分。
回答下列问题:
(1)实验装置中a仪器的名称为_______,锥形瓶中应为_______(填化学式)溶液。
(2)步骤1反应过程中,为提高原料利用率,适宜的温度范围为_______(填字母)。
A.>229℃B.58.8~179℃C.<58.8℃
(3)步骤2中用溶液洗涤,是为了除去溶于有机层的_______(填化学式)。
(4)步骤3中加入无水固体的作用是_______。
(5)步骤4中采用减压蒸馏,是为了防止_______。
(6)若实验中加入10.6g苯甲醛,得到7.4g间溴苯甲醛。则间溴苯甲醛的产率_______。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. NaOH(合理答案均可)
(2)C (3)Br2
(4)除去有机层中的水
(5)间溴苯甲醛因温度过高被氧化
(6)40%
【解析】
【分析】苯甲醛与溴在氯化铝催化作用下在60℃时反应生成间溴苯甲醛,同时生成溴化氢,经冷凝回流可得间溴苯甲醛,生成的溴化氢用氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气,有机相中含有溴,加入氯化氢,可用碳酸氢钠除去,有机相加入无水MgSO4固体,可起到吸收水的作用,减压蒸馏,可降低沸点,避免温度过高,导致间溴苯甲醛被氧化,以此解答该题。
【小问1详解】
a为球形冷凝管,主要作用是冷凝回流,反应发生取代反应,生成间溴苯甲醛的同时生成HBr,用氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气,则锥形瓶中应为NaOH溶液;
【小问2详解】
适宜的温度范围为要确保反应物不能超过反应物的沸点即可,小于溴的沸点,<58.8℃,答案选C;
【小问3详解】
将反应混合物含有溴,缓慢加入一定量的稀盐酸中,加入碳酸氢钠,可与溴、氯化氢反应,故步骤2中用10%NaHCO3溶液洗涤,是为了除去溶于有机层的Br2;
【小问4详解】
经洗涤的有机相含有水,加入无水MgSO4固体,可起取除去有机相的水的作用;
【小问5详解】
间溴苯甲醛中含有醛基,易被氧化,所以采用减压蒸馏,可降低沸点,避免温度过高,导致间溴苯甲醛被氧化;
【小问6详解】
依据+Br2+HBr,设5.3g苯甲醛完全反应生成xg间溴苯甲醛,则有106:185=5.3:x,解得x=9.25g,所以间溴苯甲醛产率×100%=40%。
19. 某芳香烃A有如下转化关系:
请回答下列问题:
(1)写出有机物D中官能团名称______
(2)反应⑤和⑦的反应类型分别是______、______。
(3)A和F的结构简式分别为______、______。
(4)同时满足下列条件的D的同分异构体有______种(不含立体异构)。
①苯环上含有两个取代基
②能与溶液反应生成气体
③能与溶液发生显色反应
(5)写出反应②和⑤的化学方程式:②______⑤______。
【答案】(1)羧基、羟基
(2) ①. 消去反应 ②. 加聚反应
(3) ①. ②.
(4)6 (5) ①. +2NaOH+2NaBr ②. +H2O
【解析】
【分析】由流程分析可知,A为,A和溴加成生成B,B在氢氧化钠水溶液中水解引入羟基生成,其碳链一端的羟基在铜催化作用下被氧气氧化为醛基得到C,C中醛基和新制氢氧化铜反应转化为羧基得到D,D中羟基在浓硫酸催化作用下发生消去反应生产E,E和甲醇反应酯化反应生成酯F,F中含有碳碳双键,发生加聚反应得到高分子化合物产物;
【小问1详解】
由图可知,有机物D中官能团名称为羟基、羧基;
【小问2详解】
反应⑤为D中羟基在浓硫酸催化作用下发生消去反应生产E,为消去反应;⑦为F发生加聚反应得到高分子化合物,为加聚反应;
【小问3详解】
由分析可知,A和F的结构简式分别为、;
【小问4详解】
同时满足下列条件的D的同分异构体:
①苯环上含有两个取代基;②能与溶液反应生成气体,则含有羧基;③能与溶液发生显色反应,含有酚羟基;则取代基可以为-OH、-CH2CH2COOH或-OH、-CH(CH3)COOH,每种情况均有邻间对3种,故共6种;
【小问5详解】
反应②为B在氢氧化钠水溶液中水解引入羟基:+2NaOH+2NaBr;
⑤为D中羟基在浓硫酸催化作用下发生消去反应生产E:+H2O。
20. 锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)基态Ge原子的价电子排布式为___________,最高能级的原子轨道的形状是___________。
(2)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化的原因___________。
熔点/℃
26
146
沸点/℃
83.1
186
约400
(3)光催化还原制备反应中,带状纳米是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大到小的顺序是___________。
(4)Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为___________,微粒之间存在的作用力是___________。
(5)一种含锗的化合物应用于太阳能电池,其晶胞为长方体,结构如图(a):
①该含锗化合物晶胞的表示方法有多种,图中___________(填“b”、“c”或“d”)图也能表示此化合物的晶胞。
②用表示阿伏加德罗常数的值,则晶胞(a)的密度为___________(用含x、y、z和的式子表示)。
【答案】(1) ①. ②. 哑铃形
(2)三种锗卤化物都是分子晶体,组成结构相似且不含分子间氢键,因此随着相对分子质量的增大,范德华力增大,熔沸点升高
(3)O>Ge>Zn (4) ①. ②. 共价键
(5) ①. bd ②.
【解析】
【小问1详解】
Ge是32号元素,基态Ge原子价电子排布式为,最高能级是4p,原子轨道的形状是哑铃形。
【小问2详解】
由于三种锗卤化物都是分子晶体,组成结构相似且不含分子间氢键,因此随着相对分子质量的增大,范德华力增大,熔沸点升高。
【小问3详解】
非金属性越强,电负性越大,则Zn、Ge、O电负性由大到小的顺序是O>Ge>Zn;
【小问4详解】
Ge单晶具有金刚石型结构,依据金刚石的结构可判断其中Ge原子的杂化方式为,微粒之间存在的作用力是共价键。
【小问5详解】
①该锗化合物晶胞的表示方式有多种,a中CH3NH为8×=1,I-为6×=3,Ge2+为1,b中CH3NH为1,I-为12×=3,Ge2+为8×=1,c中I-为10×=2.5,d中CH3NH为1,I-为8×+2×=3,Ge2+为8×=1,图中bd图也能表示此化合物的晶胞,故答案为:bd;
②用NA表示阿伏加德罗常数的数值,由均摊法晶胞中含a中CH3NH为8×=1,I-为6×=3,Ge2+为1,晶胞(a)密度ρ=g⋅cm-3= g⋅cm-3。
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2023-2024学年河南省开封市河大附中高二下学期质量检测
化学试卷
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共16小题,共48分。
1. 化学与生活息息相关。下列说法错误的是
A. 腹泻患者可以适当饮用添加蔗糖、氯化钠等电解质的饮用水
B. 松花蛋是一种常见食品,若食用时有氨气的味道,可以蘸些食醋
C. “日照澄洲江雾开”中伴有丁达尔效应
D. 用高铁酸钾处理饮用水,不仅可以杀菌消毒,还能沉降水中的悬浮物
2. 区分晶体和非晶体最科学的方法是
A. 测定熔、沸点的高低 B. 对固体进行X射线衍射
C. 看是否有规则几何外形 D. 比较硬度
3. 下列表示物质结构的化学用语或模型正确的有几个
①基态碳原子轨道表示式:
②CH2Cl2的电子式:
③乙烯的结构简式:CH2CH2
④苯的实验式:CH
⑤硝基苯的结构简式:
⑥乙烯的空间填充模型:
⑦基态铜原子的价电子排布式:3d94s2
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
4. 代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 重水中含有的质子数为
B. 分子中所含的氮原子数为
C. 常温常压下,乙烷气体中所含碳氢键的数目为
D. 与浓盐酸反应生成时转移电子数为
5. 下列在限定条件溶液中的各组离子,能够大量共存的是( )
A. pH=1溶液:Na+、Cl-、Fe2+、NO
B. 与Al能产生氢气的溶液:K+、Ba2+、Cl-、Br-
C. 使酚酞试液变红的溶液:Na+、Cl-、SO、Al3+
D. 水电离H+浓度为1×10−12mol·L−1的溶液:K+、SO、CO、NH
6. CO2常用于灭火,但镁可以在CO2中剧烈燃烧:2Mg+CO22MgO+C,生成的氧化镁熔点高达2800℃。下列有关说法错误的是
A. 该反应利用了Mg的强还原性
B. 氧化镁属于离子晶体
C. CO2 和C(石墨)中的C原子的杂化方式相同
D. 干冰中每个CO2周围有12个CO2 分子
7. 向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是
A. 反应前后溶液中Cu2+的浓度不变
B. 沉淀溶解后,将生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4]2+
C. 向反应后的溶液加入乙醇,溶液将不会发生变化,因为[Cu(NH3)4] 2+不会与乙醇发生反应
D. 在[Cu(NH3)4]2+离子中,Cu2+给出孤对电子,NH3提供空轨道
8. A、B、C、D、E均为短周期主族元素,B、C、D在周期表中的位置关系如图所示。A是短周期中原子半径最小的元素,A、B、C三种元素的原子序数之和等于D元素的原子序数,E是短周期中最活泼的金属元素。下列说法错误的是
B
C
D
A. 简单离子的半径大小关系:B>C>E
B. C元素的气态氢化物比D元素的气态氢化物稳定是氢键的缘故
C. 由A、B两种元素组成的离子化合物中,阴、阳离子个数比为1:1
D. 由C、D、E三种元素组成的某种化合物,其水溶液能与盐酸反应产生沉淀
9. 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W与Z同主族,Z的最外层电子数是Y的最外层电子数的2倍,常温下,Y的单质遇浓硝酸会发生钝化,X的质子数比Y的少2,下列说法正确的是
A. 的水溶液显碱性 B. 原子半径:Z>Y>X>W
C. Z的同素异形体只有2种 D. 金属性:X<Y
10. 下列关于物质保存的解释,反应方程式不正确的是
A. 溶液中放入铁粉:
B. 硝酸保存于棕色试剂瓶:
C. 氮肥保存于阴凉处:
D. 金属钠保存于煤油中:、
11. 化合物Z(华法林)是一种香豆素类抗凝剂,可由下列反应制得:
下列说法不正确的是
A. Y分子存在顺反异构体
B. 1 mol X与足量NaOH溶液反应,最多消耗3 mol NaOH
C. 一定条件下,Y分子可以发生取代、加聚、还原反应
D. Z分子中含有1个手性碳原子
12. 磷酸氯喹(结构如图所示)可用于治疗新冠肺炎,临床证明磷酸氯喹对治疗“新冠肺炎”有良好的疗效。2020年3月4日印发的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七》版中)明确规定了其用量。磷酸氯喹的结构如图所示,下列关于磷酸氯喹的说法错误的是
A. 化学式为C18H33ClN3O8P2
B. 1mol磷酸氯喹能与5molH2发生加成反应
C. 分子中的—C1被—OH取代后的产物能与溴水作用
D. 可以发生取代反应、加成反应和氧化反应
13. 根据下列实验操作及现象所得结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向溶液中加入适量铜粉,铜粉溶解,溶液变蓝
Fe比Cu活泼
B
用洁净的玻璃棒蘸取某无色溶液,在酒精灯火焰上灼烧,火焰出现黄色
溶液中含有Na元素
C
取少量固体溶于蒸馏水,加入足量稀硝酸,再加入足量溶液,有白色沉淀产生
已变质
D
向淀粉溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,冷却后直接加入碘水,溶液不变蓝
淀粉已水解完全
A. A B. B C. C D. D
14. 狄尔斯-阿尔德反应是一种有机环加成反应。下列说法错误的是
A. Y的名称为丙烯酸 B. X能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. Z分子中至少有7个碳原子共平面 D. Z一定条件下能与乙醇发生取代反应
15. 有X、Y、Z、W四种有机化合物,其转化关系如下图所示。下列有关说法正确的是
A. X是乙炔 B. Y是溴乙烷 C. Z是乙二醇 D. Y→Z属于消去反应
16. 有关晶体结构如图所示,下列说法中不正确的是
A. 在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-形成正八面体
B. 在CaF2晶体中,每个晶胞平均占有4个Ca2+
C. 在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键数目比为1:2
D. 由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE
第II卷(非选择题)
二、简答题:本大题共4小题,共52分。
17. 一种废旧磷酸铁锂电池正极材料(主要成分为,另含有少量Al)回收利用的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)中Fe元素的化合价为___________。
(2)拆解废旧磷酸铁锂电池会产生粉尘、废气等,采用___________(填“封闭式全自动化”或“开放式人工手动”)拆解更适宜。拆解后的正极片需要用溶液浸泡除去其中的Al,该过程发生的离子反应方程式为___________。
(3)正极粉料中加入“”,其中的作用是___________。若用代替不足之处是___________。
(4)常温下,。向“含锂溶液1”中加入固体,进行深度除铁,使残留在溶液中的,则应调节溶液的___________。
(5)向“含锂溶液2”中加入溶液,得到沉淀,写出该过程发生的离子反应方程式___________。
(6)工业上将、粉碎与足量的炭黑混合高温灼烧制备,同时产生CO,写出该反应的化学方程式___________。
18. 实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛的反应如下:
+Br2+HBr
已知:
①间溴苯甲醛温度过高时易被氧化。
②溴、苯甲醛、1,2-二氯乙烷、间溴苯甲醛的沸点见下表:
物质
溴
苯甲醛
1,2-二氯乙烷
间溴苯甲醛
沸点/℃
58.8
179
83.5
229
步骤1:将一定配比的无水、1,2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合后装入三颈烧瓶(如图所示),缓慢滴加经浓硫酸干燥过的足量液溴,控温反应一段时间,冷却。
步骤2:将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中,搅拌、静置、分液。有机层用溶液洗涤。
步骤3:经洗涤的有机层加入适量无水固体,放置一段时间后过滤出晶体。
步骤4:减压蒸馏有机层,收集相应馏分。
回答下列问题:
(1)实验装置中a仪器的名称为_______,锥形瓶中应为_______(填化学式)溶液。
(2)步骤1反应过程中,为提高原料利用率,适宜的温度范围为_______(填字母)。
A.>229℃B.58.8~179℃C.<58.8℃
(3)步骤2中用溶液洗涤,是为了除去溶于有机层的_______(填化学式)。
(4)步骤3中加入无水固体的作用是_______。
(5)步骤4中采用减压蒸馏,是为了防止_______。
(6)若实验中加入10.6g苯甲醛,得到7.4g间溴苯甲醛。则间溴苯甲醛的产率_______。
19. 某芳香烃A有如下转化关系:
请回答下列问题:
(1)写出有机物D中官能团名称______。
(2)反应⑤和⑦的反应类型分别是______、______。
(3)A和F的结构简式分别为______、______。
(4)同时满足下列条件的D的同分异构体有______种(不含立体异构)。
①苯环上含有两个取代基
②能与溶液反应生成气体
③能与溶液发生显色反应
(5)写出反应②和⑤的化学方程式:②______⑤______。
20. 锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)基态Ge原子的价电子排布式为___________,最高能级的原子轨道的形状是___________。
(2)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化的原因___________。
熔点/℃
26
146
沸点/℃
83.1
186
约400
(3)光催化还原制备反应中,带状纳米是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大到小的顺序是___________。
(4)Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为___________,微粒之间存在的作用力是___________。
(5)一种含锗的化合物应用于太阳能电池,其晶胞为长方体,结构如图(a):
①该含锗化合物晶胞的表示方法有多种,图中___________(填“b”、“c”或“d”)图也能表示此化合物的晶胞。
②用表示阿伏加德罗常数的值,则晶胞(a)的密度为___________(用含x、y、z和的式子表示)。
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