内容正文:
湖南省岳阳市临湘市第二中学2023-2024学年高二下学期6月月考
化学试题
一、选择题(共16小题,每题3分,共48分)
1. 下列关于有机化合物的说法正确的是
A. 煤的液化过程为物理过程
B. 甲烷和乙烯都可以与氯气反应
C. 酸性高锰酸钾溶液可以氧化苯和甲烷
D 乙烯可以与氢气发生加成反应,苯不能与氢气加成
2. 下列共价化合物中,共价键的键能最大的是
A. HCl B. HF C. HBr D. HI
3. 核磁共振氢谱是根据不同化学环境的氢原子在谱图中给出的信号不同来确定有机物分子中氢原子种类的。下列有机物分子中,在核磁共振氢谱中只给出一种信号的是( )
A. 丙烷 B. 正丁烷 C. 新戊烷 D. 异丁烷
4. A、B、C为三种短周期元素,A、B在同周期,A、C的最低价离子分别为A2-和C-,B2+和C-具有相同的电子层结构。下列说法中正确的是
A. 原子序数:A>B>C B. 原子半径:A>B>C
C. 离子半径:A2->B2+>C- D. 原子最外层电子数:A>C>B
5. 用18O标记CH3CH218OH与乙酸反应制取乙酸乙酯,下列说法不正确的是
A. 18O 存在于水中
B. 反应中浓硫酸既是催化剂又是吸水剂
C. 18O 存在于乙酸乙酯中
D. 若与丙酸反应生成的酯的相对分子质量为104
6. 13C-NMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析,15N-NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构,下面有关13C、15N的叙述正确的是( )
A. 13C与15N具有相同的中子数 B. 13C与C60是同一种物质
C. 15N与14N互为同位素 D. 15N的核外电子数与中子数相同
7. 某烃结构简式如下:,有关其结构说法正确的是
A. 所有原子可能在同一平面上
B. 所有原子可能在同一条直线上
C. 所有碳原子可能在同一平面上
D. 所有碳原子可能在同一直线上
8. 元素性质呈周期性变化的决定因素是
A. 元素原子半径大小呈周期性变化
B. 元素的相对原子质量依次递增
C. 元素原子核外电子排布呈周期性变化
D. 元素的主要化合价呈周期性变化
9. 下列有机物的系统命名错误的是
A. 2-甲基-2,4-己二烯 B. 4-甲基-1-戊炔
C. 2-甲基-6-乙基庚烷 D. 1,3,5-三甲苯
10. 下列是同周期元素基态原子的最外层电子排布式,所表示的原子最容易得到电子的是
A. ns2 B. ns2np1 C. ns2np4 D. ns2np5
11. 由2-氯丙烷制取少量的1,2-丙二醇时,需要经过下列哪几步反应
A. 加成→消去→取代 B. 消去→加成→水解
C 取代→消去→加成 D. 消去→加成→消去
12. 在一定条件下,RO与R-可发生反应:RO+5R-+6H+=3R2+3H2O,下列关于R元素的叙述中,正确的是
A. 元素R位于周期表中第ⅤA族
B. RO中的R只能被还原
C. R2在常温常压下一定是气体
D. 若1 mol RO参与该反应,则转移的电子的物质的量为5 mol
13. 某醇与足量的金属钠反应,产生的氢气与醇的物质的量之比为1∶1,则该醇可能是
A. 乙二醇 B. 乙醇 C. 甲醇 D. 丙三醇
14. 下列各组晶体中化学键类型和晶体类型均相同的是
A. 二氧化硅和二氧化碳 B. 金刚石和石墨
C. 氯化钠和过氧化钠 D. 铁和铜
15. 乙醇分子中各化学键如图所示,对乙醇在各种反应中应断裂的键说明不正确的是
A. 和金属钠作用时,键①断裂
B. 和浓硫酸共热至170 ℃时,键②和⑤断裂
C. 和乙酸、浓硫酸共热制乙酸乙酯时,键②断裂
D. 铜催化下和氧气反应时,键①和③断裂
16. 二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂,其分子结构如图所示。常温下,S2Cl2遇水易水解,并产生使品红溶液褪色的气体。下列说法错误的
A. S2Cl2分子中含有极性键和非极性键I
B. S2Br2与S2Cl2结构相似,熔沸点:S2Br2>S2Cl2
C. S2Cl2的电子式为:
D. S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为:2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl
二、计算题(共4小题,共52分)
17. 如图为苯和溴的取代反应的实验装置图,其中A为由具有支管的试管制成的反应容器,在其下端开了一个小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑粉。
填写下列空白:
(1)向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,几秒钟内就发生反应。写出A中所发生反应的化学方程式:___。
(2)试管C中苯的作用是___。反应开始后,试管D中的现象为___,试管E中的现象为___。
(3)反应2~3min后,在B中的NaOH溶液里可观察到的现象是___。
(4)在上述整套装置中,具有防倒吸作用仪器有___(填字母)。
18. 某同学探究某有机物A的结构,进行如下实验:
①取6.0克A在氧气中完全燃烧,将生成气体依次通过M(装有浓硫酸)和N(装有碱石灰)洗气瓶,M增重7.2克,N增重13.2克。
②测定相对分子质量为60。
③测定核磁共振氢谱,有三个强峰,比值为6:1:1
据此回答下列问题:
(1)②中测定相对分子质量的方法为__________;
(2)写出A的分子式 ___________________;
(3)A发生消去反应的化学方程式 ______________________________;
(4)A与乙酸反应的化学方程式_________________________________。
19. 由环己烷可制得1,4–环己二醇,下列有7步反应(其中无机产物都已略去),其中有2步属于取代反应,有2步属于消去反应,有3步属于加成反应。试回答:
(1)以上7步反应中,属于取代反应的有:___________属于消去反应的有:___________属于加成反应的有:___________(填序号)
(2)化合物C的结构简式:___________;
(3)写出反应②、⑤的化学方程式:反应②___________;反应⑤___________。
20. 有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30)。A的基态原子2p能级有3个单电子;C的基态原子2p能级有1个单电子;E的原子各内层均排满,且最外层有成单电子;D与E同周期,价电子数为2,则:
(1)写出基态E原子的价电子排布式___________。
(2)1molA的单质分子中π键的个数为___________。
(3)A、B、C三种元素第一电离能由大到小的顺序为___________ (用元素符号表示)。
(4)A的最简单氢化物分子的空间构型为___________。
(5)C和D形成的化合物的晶胞结构如图,已知晶体的密度为ρg/cm3,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞边长a=___________cm。(用含ρ、NA的计算式表示)
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湖南省岳阳市临湘市第二中学2023-2024学年高二下学期6月月考
化学试题
一、选择题(共16小题,每题3分,共48分)
1. 下列关于有机化合物的说法正确的是
A. 煤的液化过程为物理过程
B. 甲烷和乙烯都可以与氯气反应
C. 酸性高锰酸钾溶液可以氧化苯和甲烷
D. 乙烯可以与氢气发生加成反应,苯不能与氢气加成
【答案】B
【解析】
【详解】A.煤的液化过程是化学变化,A错误;
B.甲烷和氯气发生取代反应,乙烯和氯气发生加成反应,B正确;
C.酸性高锰酸钾溶液不能氧化苯和甲烷,C错误;
D.苯分子结构中含有苯环,也能在一定条件下与氢气发生加成反应,D错误;
故答案选B。
2. 下列共价化合物中,共价键的键能最大的是
A. HCl B. HF C. HBr D. HI
【答案】B
【解析】
【详解】HCl;HF;HBr;HI结构相似,氢原子半径相等,氟氯溴碘中氟的原子半径最小,H-F键长最短,键能最大.HI键长最长,键能最小,故选B。
3. 核磁共振氢谱是根据不同化学环境的氢原子在谱图中给出的信号不同来确定有机物分子中氢原子种类的。下列有机物分子中,在核磁共振氢谱中只给出一种信号的是( )
A. 丙烷 B. 正丁烷 C. 新戊烷 D. 异丁烷
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH3CH2CH3结构对称,只有2种H原子,核磁共振氢谱图中给出两种峰,故A错误;
B.CH3CH2CH2CH3含有2种H原子,核磁共振氢谱图中给出两种峰,故B错误;
C.C(CH3)4有1种H原子,核磁共振氢谱中给出一种峰,故C正确;
D.(CH3)2CHCH3中有2种H原子,核磁共振氢谱图中只给出两种峰,故D错误;
答案:C
4. A、B、C为三种短周期元素,A、B在同周期,A、C的最低价离子分别为A2-和C-,B2+和C-具有相同的电子层结构。下列说法中正确的是
A. 原子序数:A>B>C B. 原子半径:A>B>C
C. 离子半径:A2->B2+>C- D. 原子最外层电子数:A>C>B
【答案】A
【解析】
【分析】A、B、C为三种短周期元素,A、B在同周期,A、C的最低价离子分别为A2-和C-,A、C分别位于第VIA族、第VIIA族,B2+和C-具有相同的电子层结构,则A为S元素、B为Mg元素、C为F元素。
【详解】A.S、Mg、F的原子序数依次为16、12、9,则原子序数:A>B>C,A项正确;
B.同周期从左到右主族元素的原子半径逐渐减小,同主族从上到下元素的原子半径逐渐增大,则原子半径:B>A>C,B项错误;
C.A2-电子层数为3,B2+和C-具有相同的电子层结构、电子层数为2,根据“层多径大、序大径小”,离子半径:A2->C->B2+,C项错误;
D.S、Mg、F原子的最外层电子数依次为6、2、9,原子最外层电子数:C>A>B,D项错误;
答案选A。
5. 用18O标记的CH3CH218OH与乙酸反应制取乙酸乙酯,下列说法不正确的是
A. 18O 存在于水中
B. 反应中浓硫酸既是催化剂又是吸水剂
C. 18O 存于乙酸乙酯中
D. 若与丙酸反应生成的酯的相对分子质量为104
【答案】A
【解析】
【详解】A. 乙酸与乙醇反应乙酸提供羟基,醇提供羟基氢原子,结合生成水,其余部分互相结合成酯,所以CH3CH218OH与乙酸反应方程式为:CH3COOH+CH3CH218OH CH3CO18OCH2CH3+H2O,由于酯化反应是可逆反应,故乙醇仍存在,18O只存在于乙醇和乙酸乙酯中,18O 不存在于水中,故A错误;
B. 反应中浓硫酸既是催化剂又是吸水剂,故B正确;
C. 由A分析可知18O 存在于乙酸乙酯中,故C正确;
D. 若与丙酸反应生成的酯CH3CH2CO18OCH2CH3的相对分子质量为104,故D正确;
故选A。
6. 13C-NMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析,15N-NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构,下面有关13C、15N的叙述正确的是( )
A. 13C与15N具有相同的中子数 B. 13C与C60是同一种物质
C. 15N与14N互为同位素 D. 15N的核外电子数与中子数相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.13C与15N的中子数分别为7和8,A不正确;
B.13C为质量数是13的碳原子,C60是碳60分子,B不正确;
C.15N与14N是质量数不同的氮原子,二者互为同位素,C正确;
D.15N的核外电子数为7,中子数为8,D不正确;
故选C。
7. 某烃结构简式如下:,有关其结构说法正确的是
A. 所有原子可能在同一平面上
B. 所有原子可能在同一条直线上
C. 所有碳原子可能在同一平面上
D. 所有碳原子可能在同一直线上
【答案】C
【解析】
【分析】有机物中,具有苯环、乙烯的共面结构以及乙炔的共线结构,所以苯环的6个碳原子一定共面,1、4、7号3个碳原子一定共线,具有乙烯结构的8、9、10、11号4个碳原子一定共面,具有乙炔结构的4、7、8、9号4个碳原子一定共线,所有的碳原子可能共面。
【详解】A. 甲基中的碳是四面体形结构,所有原子不可能在同一平面上,故A错误;
B. 碳碳双键中的C-C-H键角为120°,所有原子不可能在同一条直线上,故B错误;
C. 由分析知所有碳原子可能在同一平面上,故C正确;
D. 碳碳双键中的C-C-C键角为120°,所有碳原子不可能在同一直线上,故D错误;
故选C。
8. 元素性质呈周期性变化的决定因素是
A 元素原子半径大小呈周期性变化
B. 元素相对原子质量依次递增
C. 元素原子核外电子排布呈周期性变化
D. 元素的主要化合价呈周期性变化
【答案】C
【解析】
【详解】元素性质随原子序数递增呈现周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果,故选C。
9. 下列有机物的系统命名错误的是
A. 2-甲基-2,4-己二烯 B. 4-甲基-1-戊炔
C. 2-甲基-6-乙基庚烷 D. 1,3,5-三甲苯
【答案】C
【解析】
【详解】A.2-甲基-2,4-己二烯符合有机物命名时碳链最长,官能团和取代基的位置编号最小的原则,A正确;
B.4-甲基-1-戊炔符合有机物命名时碳链最长,官能团的位置编号最小的原则,B正确;
C.2-甲基-6-乙基庚烷不符合有机物命名时碳链最长的原则,由于碳碳单键可以旋转,在2号碳原子上不能有取代基乙基,该物质的名称是2,6—二甲基辛烷,C错误;
D.1,3,5-三甲苯符合芳香烃的命名原则,D正确。
答案选C。
10. 下列是同周期元素基态原子的最外层电子排布式,所表示的原子最容易得到电子的是
A. ns2 B. ns2np1 C. ns2np4 D. ns2np5
【答案】D
【解析】
【详解】最外层电子数≥4时容易得到电子,并且最外层电子数越多越容易得电子,D表示最外层电子数为7,最容易得电子,故选D。
11. 由2-氯丙烷制取少量的1,2-丙二醇时,需要经过下列哪几步反应
A. 加成→消去→取代 B. 消去→加成→水解
C. 取代→消去→加成 D. 消去→加成→消去
【答案】B
【解析】
【详解】由2-氯丙烷制取少量的1,2-丙二醇:2-氯丙烷先进行消去反应生成丙烯:NaOH+CH3CHClCH3CH3CH=CH2+NaCl+H2O,再通过加成反应生成1,2-二溴丙烷:CH3CH=CH2+Br2→CH3CHBrCH2Br,最后通过水解反应将1,2-二溴丙烷变为1,2-丙二醇:CH3CHBrCH2Br+2NaOHCH3CHOHCH2OH+2NaBr。此过程经过了消去→加成→水解反应,故B选项符合题意。
综上所述,本题正确答案为B。
12. 在一定条件下,RO与R-可发生反应:RO+5R-+6H+=3R2+3H2O,下列关于R元素的叙述中,正确的是
A. 元素R位于周期表中第ⅤA族
B. RO中的R只能被还原
C. R2在常温常压下一定是气体
D. 若1 mol RO参与该反应,则转移的电子的物质的量为5 mol
【答案】D
【解析】
【详解】A. 由反应方程式可知,R的最低负价为-1,则其最高正价为+7价,且R为非金属元素,为主族元素,则族序数等于最高正化合价,元素R应位于第ⅦA族,故A错误;
B. 由反应方程式可知,R的最低负价为-1,则其最高正价为+7价,则R既能被还原,又能被氧化,故B错误;
C. R为第ⅦA族,可能是Cl、Br、I,其中I2常温下为固体,Br2常温下为液体,故C错误;
D. 反应中R元素化合价由+5价降低为0,若1molRO参与该反应,则转移的电子的物质的量为1mol×(5-0)=5mol,故D正确;
故答案为D。
13. 某醇与足量金属钠反应,产生的氢气与醇的物质的量之比为1∶1,则该醇可能是
A. 乙二醇 B. 乙醇 C. 甲醇 D. 丙三醇
【答案】A
【解析】
【详解】醇与足量的金属钠反应,产生的氢气与醇的物质的量之比为1∶1,则说明分子中含有2个羟基,乙醇和甲醇是一元醇,丙三醇是多元醇,乙二醇分子中含有2个羟基,符合题意,答案选A。
14. 下列各组晶体中化学键类型和晶体类型均相同的是
A. 二氧化硅和二氧化碳 B. 金刚石和石墨
C. 氯化钠和过氧化钠 D. 铁和铜
【答案】D
【解析】
【分析】一般来说,活泼金属与非金属形成离子键,非金属之间形成共价键,含离子键的一定为离子晶体,只有共价键可为分子晶体或原子晶体,以此来解答。
【详解】A.均只含共价键,但二氧化硅为原子晶体,二氧化碳为分子晶体,故A不选;
B.均只含共价键,但金刚石为原子晶体,石墨为混合晶体,故B不选;
C.均含离子键,均为离子晶体,但过氧化钠中还含共价键,故C不选;
D.均只有金属键,均为金属晶体,故D选;
故选D。
15. 乙醇分子中各化学键如图所示,对乙醇在各种反应中应断裂的键说明不正确的是
A. 和金属钠作用时,键①断裂
B. 和浓硫酸共热至170 ℃时,键②和⑤断裂
C 和乙酸、浓硫酸共热制乙酸乙酯时,键②断裂
D. 在铜催化下和氧气反应时,键①和③断裂
【答案】C
【解析】
【详解】A. 乙醇与与金属钠反应生成乙醇钠和氢气:2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑,故乙醇断键的位置为:①,A项正确;
B. 乙醇和浓H2SO4共热至170℃时,发生消去反应,生成乙烯,反应方程式为CH3CH2OH
CH2═CH2+H2O,故乙醇断键的位置为:②和⑤,B项正确;
C. 和乙酸、浓H2SO4共热,发生酯化反应,CH3COOH+HO-C2H5CH3COO-C2H5+H2O,酯化反应原理为“酸脱羟基醇脱氢”,故乙醇断键的位置为①,C项错误;
D. 醇在Cu催化下与O2反应生成乙醛和水:2 CH3CH2OH +O2
2CH3CHO+2H2O,故乙醇断键的位置为①和③,D项正确;
答案选C。
16. 二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂,其分子结构如图所示。常温下,S2Cl2遇水易水解,并产生使品红溶液褪色的气体。下列说法错误的
A. S2Cl2分子中含有极性键和非极性键I
B. S2Br2与S2Cl2结构相似,熔沸点:S2Br2>S2Cl2
C. S2Cl2的电子式为:
D. S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为:2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.S2Cl2分子中S-S为非极性键,S-Cl键为极性键,S2Cl2是展开书页型结构,Cl-S位于两个书页面内,该物质结构不对称,应为极性分子,A正确;
B.组成与结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔沸点越高,则熔沸点:S2Br2>S2Cl2,B正确;
C.由结构可知,S2Cl2分子中S原子之间形成1对共用电子对,Cl原子与S原子之间形成1对共用电子对,S2Cl2的电子式为 ,每个原子周围都满足8电子稳定结构,C错误;
D.S2Cl2遇水易水解,并产生能使品红溶液褪色的气体,该气体为二氧化硫,在反应过程中硫元素一部分升高到+4价(生成SO2),一部分降低到0价(生成S),反应的方程式可能为2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl,D正确;
故答案为C。
二、计算题(共4小题,共52分)
17. 如图为苯和溴的取代反应的实验装置图,其中A为由具有支管的试管制成的反应容器,在其下端开了一个小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑粉。
填写下列空白:
(1)向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,几秒钟内就发生反应。写出A中所发生反应的化学方程式:___。
(2)试管C中苯的作用是___。反应开始后,试管D中的现象为___,试管E中的现象为___。
(3)反应2~3min后,在B中的NaOH溶液里可观察到的现象是___。
(4)在上述整套装置中,具有防倒吸作用的仪器有___(填字母)。
【答案】 ①. +Br2+HBr ②. 吸收HBr气体中的Br2蒸气 ③. D中石蕊溶液变红 ④. E中产生浅黄色沉淀 ⑤. NaOH溶液的底部有无色油珠产生,液面上产生白雾 ⑥. DEF
【解析】
【分析】液溴和苯的混合物滴加到有铁粉的石棉绒上,液溴和苯在Fe作催化剂条件下能发生取代反应生成溴苯与HBr,溴和苯都是易挥发的物质,所以反应生成的溴苯及大部分未反应的苯和溴流入到下面的氢氧化钠溶液中,生成的溴化氢及挥发出的溴、苯通过C装置,苯和溴被吸收,溴化氢气体到D装置中能使石蕊变红,在E装置中溴化氢使硝酸银产生浅黄色沉淀,尾气用氢氧化钠吸收,由于溴化氢极易溶于水,所以F装置要用防止倒吸装置,据此解答。
【详解】(1)Fe与溴反应生成溴化铁,苯和液溴在溴化铁作催化剂条件下能发生取代反应生成溴苯与HBr,反应方程式为+Br2+HBr;
(2)溴易挥发,易溶于有机溶剂,所以用C来吸收溴化氢中的溴和挥发的有机物蒸汽,防止对溴化氢的检验造成干扰;溴化氢溶于水电离产生氢离子和溴离子,所以溶液显酸性,能使石蕊变红色,硝酸银中的银离子与溴离子反应生成淡黄色的沉淀;
(3)苯与液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢,溴苯是密度大于水,无色的油状液体,溴化氢易挥发,能与水蒸气结合成氢溴酸液滴,溴化铁与氢氧化钠反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀;
(4)装置D和E导管口在液面上方,能防止倒吸,倒置漏斗增大了气体与氢氧化钠溶液的接触面积,有缓冲作用,能够防止倒吸,故答案为:DEF。
18. 某同学探究某有机物A的结构,进行如下实验:
①取6.0克A在氧气中完全燃烧,将生成气体依次通过M(装有浓硫酸)和N(装有碱石灰)洗气瓶,M增重7.2克,N增重13.2克。
②测定相对分子质量为60。
③测定核磁共振氢谱,有三个强峰,比值为6:1:1
据此回答下列问题:
(1)②中测定相对分子质量的方法为__________;
(2)写出A的分子式 ___________________;
(3)A发生消去反应的化学方程式 ______________________________;
(4)A与乙酸反应的化学方程式_________________________________。
【答案】 ①. 质谱法 ②. C3H8O ③. CH3CH(OH)CH3CH3CH=CH2↑+H2O ④. CH3COOH+HO-CH(CH3)2 CH3COOCH(CH3)2+H2O
【解析】
【详解】(1)通过质谱法可以测定出有机物的相对分子质量;
(2)6.0g该有机物的物质的量为:6.0g÷60g/mol=0.1mol,7.2g水的物质的量为:7.2g÷18g/mol =0.4mol,含有H原子的物质的量为0.8mol,质量为:1g/mol×0.8mol=0.8g,13.2g二氧化碳的物质的量为:13.2g÷44g/mol=0.3mol,12g/mol×0.3mol=3.6g,3.6g+0.8g=4.4g<6.0g,则该有机物中一定含有氧元素,其物质的量为:(6.0g−4.4g)÷16g/mol=0.1mol,则该有机物分子中含有C、H、O原子的数目为:N(C)=0.3mol÷0.1mol=3、N(H)=0.8mol÷0.1mol=8、N(O)=0.1mol÷0.1mol=1,故该有机物分子式为:C3H8O;
(3)测定核磁共振氢谱,有三个强峰,比值为6∶1∶1,说明其分子中含有2个甲基,则该有机物的结构简式为:CH3CH(OH)CH3,其发生消去反应的化学方程式为:CH3CH(OH)CH3CH3CH=CH2↑+H2O;
(4)A分子中含有羟基,能够发生酯化反应,则A与乙酸反应的化学方程式为CH3COOH+HO-CH(CH3)2 CH3COOCH(CH3)2+H2O。
【点睛】确定含有氧元素是解答的难点和易错点,确定有机物分子式的方法有:(1)实验式法:又称最简式法,根据有机物中各元素的质量分数(或元素的质量比),求出有机物的实验式,再根据有机物的相对分子质量确定化学式(分子式)。(2)直接法:直接推算出1mol该有机物中各元素原子的物质的量,从而得到分子中的各原子个数,确定分子式。如给出一定条件下的密度(或相对密度)及各元素的质量比(或百分比),求算分子式的途径为:密度(或相对密度)→摩尔质量→1mol气体中各元素原子的物质的量是多少→分子式。(3)方程式法:可根据题给条件,依据下列燃烧通式所得CO2和H2O的量求解x、y:CxHy+(x+)O2xCO2+H2O、:CxHyOz+(x+-)O2xCO2+H2O。
19. 由环己烷可制得1,4–环己二醇,下列有7步反应(其中无机产物都已略去),其中有2步属于取代反应,有2步属于消去反应,有3步属于加成反应。试回答:
(1)以上7步反应中,属于取代反应的有:___________属于消去反应的有:___________属于加成反应的有:___________(填序号)
(2)化合物C的结构简式:___________;
(3)写出反应②、⑤的化学方程式:反应②___________;反应⑤___________。
【答案】(1) ①. ①⑥ ②. ②④ ③. ③⑤⑦
(2) (3) ①. 或者是 ②.
【解析】
【分析】环己烷和氯气发生光照下的取代反应生成一氯环己烷,1-氯环己烷在氢氧化钠的醇溶液中加热发生消去反应生成环己烯,环己烯和氯气发生加成反应生成1,2-二氯环己烷,1,2-二氯环己烷在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成1,4-环己二烯(),1,4-环己二烯和溴发生1、4-加成反应,生成,发生水解反应生成,再和氢气再发生加成反应生成1,4-环己二醇;
【小问1详解】
属于取代反应的有:①⑥;属于消去反应的有②④;属于加成反应的有:③⑤⑦;
【小问2详解】
由分析可知,化合物C的结构简式:;
【小问3详解】
反应②的化学方程式为;
反应⑤的化学方程式为
20. 有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30)。A的基态原子2p能级有3个单电子;C的基态原子2p能级有1个单电子;E的原子各内层均排满,且最外层有成单电子;D与E同周期,价电子数为2,则:
(1)写出基态E原子的价电子排布式___________。
(2)1molA的单质分子中π键的个数为___________。
(3)A、B、C三种元素第一电离能由大到小的顺序为___________ (用元素符号表示)。
(4)A的最简单氢化物分子的空间构型为___________。
(5)C和D形成的化合物的晶胞结构如图,已知晶体的密度为ρg/cm3,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞边长a=___________cm。(用含ρ、NA的计算式表示)
【答案】(1)3d104s1
(2)1.204×1024
(3)F>N>O (4)三角锥形
(5)
【解析】
【分析】有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30),A的基态原子2p能级有3个单电子,原子核外电子排布为1s22s22p3,则A是N元素;C的基态原子2p能级有1个单电子,且C的原子序数大于A,其原子核外电子排布为1s22s22p5,所以C是F元素,结合原子序数可推知B是O元素;E原子核外有成单电子,其次外层有3个能级且均排满电子,且原子序数小于30,则E处于第四周期,其基态原子的价电子排布式[Ar]3d104s1,则E是Cu元素;D与E同周期,价电子数为2,则D是Ca元素,以此解答。
【小问1详解】
E是铜元素,根据构造原理知,其基态原子的价电子排布式[Ar]3d104s1,故基态Cu原子的价电子排布式为:3d104s1,故答案为:3d104s1。
【小问2详解】
氮气的结构式为:N≡N,所以氮气分子中含有一个σ键两个π键,1molA的单质分子中π键的个数为:1.204×1024,故答案为:1.204×1024。
【小问3详解】
同一周期中,元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势,但N元素2p能级容纳3个电子,处于半满稳定状态,能量较低,第一电离能大于同周期相邻元素,素第一电离能由大到小的顺序为:F>N>O,故答案为:F>N>O。
【小问4详解】
N元素的简单氢化物是氨气,NH3分子中氮原子价层电子对=3+=4,且含有一个孤电子对,所以分子空间构型是三角锥形,故答案为:三角锥形。
【小问5详解】
F和Ca形成的化合物为CaF2,由晶胞结构可知,晶胞中白色球数目=8、黑色球数目=8×+6×=4,白色球为F、黑色球为Ca,则晶胞质量=4×=,晶胞的体积=,故晶胞边长为:a=cm,故答案为:。
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