内容正文:
岭南师范学院附属中学
2023-2024学年第二学期高中非毕业班第二次考试
高二年级化学试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对分子质量:H1 Li7 O16 Na23 S32 Ga70
第一卷
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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. 下列发生的现象与电子的跃迁无关的是
A. 燃放焰火 B. 霓虹灯广告
C. 燃烧蜡烛 D. 平面镜成像
2. 第112号化学元素元素符号为“Cn”,以纪念著名天文学家哥白尼,该元素的一种核素含有的中子数为165。下列关于Cn的说法不正确的是
A. Cn是第七周期元素 B. Cn属于ds区元素
C. Cn是金属元素 D. Cn的一种核素可表示为
3. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 2-丁烯的反式结构: B. NaOH的电子式:
C. H2O的VSEPR模型: D. p-pσ键电子云轮廓图
4. 某核素核外共有7个不同运动状态的电子,以下说法不正确的
A. 该原子中所有的电子占有3个能级,5个轨道
B. 若将该原子的电子排布式写成1s22s22p2p,它违背了泡利原理
C. 该元素最高价氧化物的水化物可与其最低价氢化物反应
D. 基态原子中能量最高的电子的电子云形状为哑铃形
5. 下列叙述中,正确的是
A. “杯酚”分离C60和C70体现了超分子的分子识别特征
B. 具有各向异性的固体是非晶体
C. CO2和SiO2晶体类型相同
D. 区别晶体和非晶体最可靠的方法是测定某固体是否有固定熔点
6. KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能,关于其涉及的元素,说法正确的是
A. 电负性:P>O>H B. 离子半径大小:K+>P3->O2-
C. K的电离能:I1<I2 D. PO的空间构型:平面四边形
7. 下列化合物中,核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3∶2的是( )
A. ②④ B. ①③ C. ①④ D. ②③
8. 甲苯的转化关系如图所示(部分产物未标出)。下列说法正确的是
A. 反应①的主要产物是
B. 反应②、③说明有机物中基团之间存在相互影响
C. ③中酸性KMnO4溶液褪色的原理与乙烯使溴水褪色的相同
D. 反应④产物中所有碳原子可能位于同一平面
9. 下列实验中,所选装置或实验设计合理的是
A. 用图①所示装置可趁热过滤提纯苯甲酸
B. 用图②所示装置可用乙醇提取溴水中的溴
C. 用图③所示装置可分离二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合物
D. 用图④所示装置配制苯硝化反应中所需的混合酸
10. 多位化学家用简单的偶联反应合成了如图这个有趣的“纳米小人”分子。关于该小人的结构,以下说法错误的是
A. 小人眼睛的两个O原子,杂化方式为sp3
B. 构成帽子的6个C原子,不可能同时处于同一个平面上
C. 与足量氢气发生加成反应后,小人“腰部”的两个C原子杂化方式会发生改变
D. 该分子所有碳原子都不是手性碳原子
11. 丙烯二聚体CH2=CHCH2CH(CH3)2是合成“人工肺”(ECMO)设备膜丝的重要原料,下列关于丙烯二聚体说法正确的是
A. 丙烯二聚体的名称为2-甲基-4-戊烯
B. 与互为同分异构体
C. 与足量氢气完全加成,所得产物的一氯代物有5种
D. 完全燃烧时耗氧量与等质量的丙烯不同
12. 如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图,若用原子序数代表所对应的元素,则下列说法一定正确的是
A. 电负性:d<e
B. 31d和33d属于同素异形体
C. 氧化物对应水化物的酸性:e>d
D. a和b形成的化合物不可能含非极性共价键
13. 下列关于物质的结构或性质以及解释均正确的是
选项
物质的结构与性质
解释
A
键角:NH3>BF3
NH3中N的孤电子对数比BF3中B的孤电子对数多
B
硬度:碳化硅>金刚石
C—Si键能大于C—C键能
C
沸点:>
形成分子间氢键,形成分子内氢键
D
酸性:
CH3COOH>CH3CH2COOH
烃基(R—)越长推电子效应越大,羧基中羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱
A A B. B C. C D. D
14. 关于化学式为的配合物,下列说法正确的是
A. 配位体是和,配位数是5
B. 中心离子是,配离子是
C. 内界和外界中的的数目比是1∶2
D. 在1mol该配合物中加入足量溶液,可以得到3mol AgCl沉淀
15. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 12g石墨晶体中含有的共价键数目为2NA
B. 常温常压下,4.6g乙醇(CH3CH2OH)中所含sp3杂化的原子数目为0.3NA
C. 0.1mol环氧乙烷()中所含σ键数目为0.3NA
D. 12gNaHSO4晶体中阴、阳离子总数为0.3NA
16. 矿物药M具有补血功效,结构如图所示,X、Y、Z和W为原子序数依次增大元素,原子序数之和为51,Y和Z同主族,四种元素中只有W为金属,W3+的价层电子为半充满结构。下列说法错误的是
A. 简单氢化物的稳定性:Y>Z
B. 该物质易被氧化,需密封保存
C. W位于d区,属于副族元素
D. M中所有原子的均满足最外层8电子稳定结构
第二卷
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 根据题意回答问题。
I.已知分子式为C6H6的结构有多种。其中的两种结构简式为:
a. b.
(1)定性方面:b能___________(填字母),而a不能。
A. 被酸性高锰酸钾溶液氧化 B. 与溴水发生加成反应
C. 与溴发生取代反应 D. 与氢气发生加成反应
(2)定量方面:1molC6H6与足量H2加成时,结构a与结构b消耗氢气的物质的量之比为___________。
II.
(3)A、B、C、D为四种晶体,性质如下:
A.固态时能导电,能溶于盐酸
B.能溶于CS2,不溶于水
C.固态时不导电,液态时能导电,可溶于水
D.固态、液态时均不导电,熔点为3500℃
试推断它们的晶体类型:A._______;B._______;C._______;D.________。
(4)甲为气态团簇分子模型,乙、丙为晶胞结构。
试推断,甲的化学式为___________;乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是___________;丙晶体中每个D周围结合E的个数是___________。
18. A、B、C、D、E是五种短周期非金属元素(均为主族元素),且原子序数递增。A元素的某种原子,其核内没有中子;B的价层电子排布式为nsnnp(n+1);C元素的基态原子2p轨道上只有一对成对电子;C与D同主族。请回答下列问题:
(1)E在元素周期表中的位置为___________。
(2)第一电离能:B___________C、D___________E。
(3)A、E形成的分子与HF相比,其熔、沸点较低,原因是___________。
(4)A、B组成10电子分子中原子B的杂化方式是___________,由B构成的单质分子中含___________个π键,与该单质分子互为等电子体的常见分子的分子式为___________。
(5)C、D形成的常见的三原子分子的VSEPR模型为___________,该分子属于___________(填“极性”或“非极性”)分子,可以预测该分子在水中的溶解度较___________(填“大”或“小”)。
19. 镓及其化合物在合金工业、制药工业、电池工业有广泛的应用。回答下列问题:
(1)基态31Ga原子的价层电子排布式为___________。
(2)LiGaH4是一种温和的还原剂,其可由GaCl3和过量的LiH反应制得:GaCl3+4LiH=LiGaH4+3LiCl
①已知GaCl3的熔点为77.9℃,LiCl的熔点为605℃,两者熔点差异较大的原因为___________。
②[GaH4]-的立体构型为___________。
(3)一种含镓的药物合成方法如图所示
①化合物I中环上N原子的杂化方式为___________。
②化合物Ⅱ中Ga的配位数为___________,x=___________。
(4)Ga、Li和O三种原子形成的一种晶体基片在二极管中有重要用途。其晶胞结构如图所示:
①上述晶胞沿着y轴的投影图为___________(填选项字母)。
A. B. C.
②用NA表示阿伏加德罗常数的值,晶胞参数为a=b=0.3nm,c=0.386nm,晶胞棱边夹角均为90°,则该晶体密度为___________g·cm-3(列出计算式即可)。
20. 聚甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)可用于制作超薄镜片,以烃A为主要原料合成HEMA的路线如下图:
已知:烃A中碳的质量分数为85.71%,其质谱图见下图:
回答下列问题:
(1)有机物A的名称为___________,有机物B的同分异构体的结构简式为___________。
(2)B→C所需的试剂和反应条件为___________。
(3)D→E反应类型为___________。
(4)有机物K中,含氧官能团的名称为___________。
(5)有机物C在Cu作催化剂、加热条件下被O2氧化生成D,写出该反应的化学方程式:_____。
(6)写出反应K→HEMA的化学方程式:___________。
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2023-2024学年第二学期高中非毕业班第二次考试
高二年级化学试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对分子质量:H1 Li7 O16 Na23 S32 Ga70
第一卷
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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. 下列发生的现象与电子的跃迁无关的是
A. 燃放焰火 B. 霓虹灯广告
C. 燃烧蜡烛 D. 平面镜成像
【答案】D
【解析】
【详解】电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时,将释放能量,光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一,燃放焰火、霓虹灯广告、燃烧蜡烛等均与电子的跃迁有关系,平面镜成像是光线反射的结果,与电子的跃迁无关,故选D。
2. 第112号化学元素元素符号为“Cn”,以纪念著名天文学家哥白尼,该元素的一种核素含有的中子数为165。下列关于Cn的说法不正确的是
A. Cn是第七周期元素 B. Cn属于ds区元素
C. Cn是金属元素 D. Cn的一种核素可表示为
【答案】D
【解析】
【分析】第112号化学元素元素符号为“Cn”在元素周期表中的位置是第七周期,第ⅡB族,据此分析作答。
【详解】A.据分析,Cn位于元素周期表中第七周期,A正确;
B.据分析,Cn位于元素周期表中第ⅡB族,则其位于ds区,B正确;
C.据分析,Cn位于元素周期表中第ⅡB族,是过渡区元素,属于金属元素,C正确;
D.Cn的核电荷数为112,其中一种核素的中子数为165,则该核素表示为,D错误。
故选D。
3. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 2-丁烯的反式结构: B. NaOH的电子式:
C. H2O的VSEPR模型: D. p-pσ键电子云轮廓图
【答案】C
【解析】
【详解】A.相同基团在碳碳双键同侧为顺式,为2-丁烯的顺式结构,故A错误;
B.NaOH由Na+和OH-构成,其电子式为,故B错误;
C.H2O的中心原子O的价层电子对数为=4,有2个孤电子对,VSEPR模型为四面体形:,故C正确;
D.p轨道与p轨道的头碰头重叠形成p-pσ键,电子云轮廓图:,故D错误;
答案选C。
4. 某核素核外共有7个不同运动状态的电子,以下说法不正确的
A. 该原子中所有的电子占有3个能级,5个轨道
B. 若将该原子的电子排布式写成1s22s22p2p,它违背了泡利原理
C. 该元素最高价氧化物的水化物可与其最低价氢化物反应
D. 基态原子中能量最高的电子的电子云形状为哑铃形
【答案】B
【解析】
【分析】某核素核外共有7个不同运动状态的电子,则该原子为N原子,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p6,据此分析解题。
【详解】A.原子为N原子,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p6,所有的电子占有3个能级,5个轨道(p轨道有3个,s轨道2个),A正确;
B.若将该原子的电子排布式写成1s22s22p2p,它违背了洪特规则,B错误;
C.该元素最高价氧化物的水化物为硝酸,其最低价氢化物反应氨气,两者可以反应生成硝酸铵,C正确;
D.基态原子中能量最高的电子处于2p能级,p电子云的形状都为哑铃形,D正确;
答案选B。
5. 下列叙述中,正确的是
A. “杯酚”分离C60和C70体现了超分子的分子识别特征
B. 具有各向异性固体是非晶体
C. CO2和SiO2晶体类型相同
D. 区别晶体和非晶体最可靠的方法是测定某固体是否有固定熔点
【答案】A
【解析】
【详解】A.“杯酚”可以识别与其空腔直径吻合的分子;“杯酚”分离C60和C70,体现了超分子“分子识别”的特性,故A正确;
B.晶体具有各向异性,非晶体具有各向同性,故B错误;
C.CO2是分子晶体,SiO2是共价晶体,晶体类型不相同,故C错误;
D.区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射实验,故D错误;
答案选A。
6. KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能,关于其涉及的元素,说法正确的是
A. 电负性:P>O>H B. 离子半径大小:K+>P3->O2-
C. K的电离能:I1<I2 D. PO的空间构型:平面四边形
【答案】C
【解析】
【详解】A.非金属性强则电负性大、金属性强则电负性小,同周期从左向右电负性增大,电负性:O>P>H,A错误;
B.具有相同电子排布的离子,原子序数大的离子半径小,则:P3-> K+的,B错误;
C.原子的逐级电离能越来越大,所以,C正确;
D.的价层电子对为4+,空间构型为正四面体形,D错误;
故选C。
7. 下列化合物中,核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3∶2的是( )
A. ②④ B. ①③ C. ①④ D. ②③
【答案】A
【解析】
【详解】①该分子有一对称轴,分子中有3种氢原子,如图所示,,个数比为3:2:2,因此核磁共振氢谱有三组峰,峰面积之比为3∶2:2;
②该分子有一对称轴,分子中有2种氢原子,如图所示,,个数比为6:4=3:2,核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3∶2;
③该分子有一对称中心,分子中有2种氢原子,如图所示,,个数比为6:2,因此核磁共振氢谱有两组峰,峰面积之比为3:1;
④该分子有2个对称轴,分子中有2种氢原子,如图所示,,个数比为6:4=3:2,因此核磁共振氢谱有二组峰,峰面积之比为3∶2;
符合题意的为②④,答案选A。
8. 甲苯的转化关系如图所示(部分产物未标出)。下列说法正确的是
A. 反应①的主要产物是
B. 反应②、③说明有机物中基团之间存在相互影响
C. ③中酸性KMnO4溶液褪色的原理与乙烯使溴水褪色的相同
D. 反应④的产物中所有碳原子可能位于同一平面
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应①为光照下甲基上H原子被取代,苯环上H原子不能被取代,故A错误;
B.反应②说明甲基活化苯环,甲基的邻对位H原子被硝基取代;反应③中苯环对甲基有影响,甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成苯甲酸,则紫色褪去,说明有机物中基团之间存在相互影响,故B正确;
C.③中酸性KMnO4溶液褪色是因为发生了氧化反应,乙烯使溴水褪色是因为发生了加成反应,原理不同,故C错误;
D.反应④的产物是甲基环己烷,连甲基的碳原子为饱和碳原子,以该碳原子为中心的四面体中只有3个碳原子共面,不能使所有碳原子共面,故D错误;
答案选B。
9. 下列实验中,所选装置或实验设计合理的是
A. 用图①所示装置可趁热过滤提纯苯甲酸
B. 用图②所示装置可用乙醇提取溴水中的溴
C. 用图③所示装置可分离二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合物
D. 用图④所示装置配制苯的硝化反应中所需的混合酸
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯甲酸的溶解度不大,可选图中过滤装置,趁热过滤可减少溶解损失,达到提纯苯甲酸的目的,能够达到实验目的,A符合题意;
B.乙醇与水互溶,不能萃取溴水中的溴,不能达到实验目的,B不符合题意;
C.采用蒸馏方法分离互溶的沸点不同的液体混合物时,应该使用温度计测量馏分的温度,不能达到实验目的,C不符合题意;
D.配制苯的硝化反应所需的混合酸时,因为浓硫酸溶于水放出大量的热量,为避免酸液飞溅,将浓硫酸注入浓硝酸,并且不断搅拌,D不符合题意;
故合理选项是A。
10. 多位化学家用简单的偶联反应合成了如图这个有趣的“纳米小人”分子。关于该小人的结构,以下说法错误的是
A. 小人眼睛的两个O原子,杂化方式为sp3
B. 构成帽子的6个C原子,不可能同时处于同一个平面上
C. 与足量氢气发生加成反应后,小人“腰部”的两个C原子杂化方式会发生改变
D. 该分子所有碳原子都不是手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.该分子中的O原子有2对σ键电子对,有2对孤电子对,故其采取sp3杂化,A正确;
B.“纳米小人”头部的C原子均为sp3杂化,C原子与周围的H原子形成四面体,不在同一平面上,B正确;
C.与足量氢气发生加成反应后,小人“腰部”的两个C原子变为饱和碳原子,由sp杂化变为sp3杂化,C正确;
D.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子;中含有手性碳原子,D错误;
故选D。
11. 丙烯二聚体CH2=CHCH2CH(CH3)2是合成“人工肺”(ECMO)设备膜丝的重要原料,下列关于丙烯二聚体说法正确的是
A. 丙烯二聚体的名称为2-甲基-4-戊烯
B. 与互为同分异构体
C. 与足量氢气完全加成,所得产物的一氯代物有5种
D. 完全燃烧时耗氧量与等质量的丙烯不同
【答案】C
【解析】
【详解】A.丙烯二聚体的名称为4-甲基-1-戊烯,故A错误;
B.CH2=CHCH2CH(CH3)2与分子式不同、结构不同,不是同分异构体,故B错误;
C.与足量氢气完全加成所得产物为CH3CH2CH2CH(CH3)2,分子中有5种等效氢,一氯代物有5种,故C正确;
D.CH2=CHCH2CH(CH3)2与丙烯的最简式都是CH2,完全燃烧时耗氧量与等质量的丙烯相同,故D错误;
选C。
12. 如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图,若用原子序数代表所对应的元素,则下列说法一定正确的是
A. 电负性:d<e
B. 31d和33d属于同素异形体
C. 氧化物对应水化物的酸性:e>d
D. a和b形成的化合物不可能含非极性共价键
【答案】A
【解析】
【分析】短周期元素中,a为-2价,e为+6价,均处于第ⅥA族,可推知a为O,e为S,b有+1价,原子序数大于O,则b为Na,由原子序数可知d处于第三周期,化合价为+5,则d为P。
【详解】A.同周期主族元素,电负性从左往右依次增大,故电负性:P<S,A正确;
B.由分析可知,31d和33d即31P和33P质子数相同,中子数不同,属于同位素,B错误;
C.非金属性:S>P,元素非金属性越大,最高价含氧酸的酸性越强,而元素氧化物对应水化物不一定是最高价含氧酸,C错误;
D.由分析可知,a为O,b为Na,a和b形成的化合物由Na2O只有离子键,Na2O2中既有离子键又含有非极性共价键,D错误;
故选A。
13. 下列关于物质的结构或性质以及解释均正确的是
选项
物质的结构与性质
解释
A
键角:NH3>BF3
NH3中N的孤电子对数比BF3中B的孤电子对数多
B
硬度:碳化硅>金刚石
C—Si键能大于C—C键能
C
沸点:>
形成分子间氢键,形成分子内氢键
D
酸性:
CH3COOH>CH3CH2COOH
烃基(R—)越长推电子效应越大,羧基中羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.NH3和BF3的中心原子价电子对数分别为、,N原子上存在1对孤电子对,氨分子为三角锥形,键角小于109°28',BF3为平面三角形,键角120°,因此键角:NH3<BF3,A错误;
B.碳化硅和金刚石都是共价晶体,由于原子半径Si>C,因此键长:C-Si>C-C,键长越短,键能越大,共价晶体的硬度越大,硬度:碳化硅<金刚石,B错误;
C.形成分子内氢键,形成分子间氢键,形成分子内氢键会降低沸点,则沸点:<,C错误;
D.烃基为推电子基团,烃基越大,推电子能力越强,使羧基中羟基的极性越小,则酸性越弱,故酸性:CH3COOH>CH3CH2COOH,D正确;
故选D。
14. 关于化学式为的配合物,下列说法正确的是
A. 配位体是和,配位数是5
B. 中心离子是,配离子是
C. 内界和外界中的的数目比是1∶2
D. 在1mol该配合物中加入足量溶液,可以得到3mol AgCl沉淀
【答案】C
【解析】
【详解】A.配合物[TiCl(H2O)5]Cl2H2O,配位体是Cl-和H2O,配位数是6,故A错误;
B.中心离子是Ti3+,故B错误;
C.配合物[TiCl(H2O)5]Cl2H2O,内配离子是Cl-为1,外配离子是Cl-为2,内界和外界中的Cl-的数目比是1∶2,故C正确;
D.加入足量AgNO3溶液,外界离子Cl-离子与Ag+反应,内界配位离子Cl-不与Ag+反应,只能生成2molAgCl沉淀,故D错误;
故选C。
15. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 12g石墨晶体中含有的共价键数目为2NA
B. 常温常压下,4.6g乙醇(CH3CH2OH)中所含sp3杂化的原子数目为0.3NA
C. 0.1mol环氧乙烷()中所含σ键数目为0.3NA
D. 12gNaHSO4晶体中阴、阳离子总数为0.3NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.石墨中每个碳通过三个共价键与其他碳原子相连,所以每个碳所属的共价键应是,12g石墨是1mol碳,即有1.5个共价键.,A错误;
B.乙醇中2个C原子和O原子都是杂化,4.6g乙醇的物质的量为0.1mol,所含杂化的原子数目为,B正确;
C.一个环氧乙烷分子中含有7个σ键,0.1mol环氧乙烷中所含σ键数目为,C错误;
D.固体中含有Na+和,12gNaHSO4的物质的量为=0.1mol,阴、阳离子总数为,D错误;
故选B。
16. 矿物药M具有补血功效,结构如图所示,X、Y、Z和W为原子序数依次增大的元素,原子序数之和为51,Y和Z同主族,四种元素中只有W为金属,W3+的价层电子为半充满结构。下列说法错误的是
A. 简单氢化物的稳定性:Y>Z
B 该物质易被氧化,需密封保存
C. W位于d区,属于副族元素
D. M中所有原子的均满足最外层8电子稳定结构
【答案】D
【解析】
【分析】四种元素中只有W为金属,的价层电子为半充满结构,W为Fe, X可以形成一个单键,且可以形成氢键,则X为H,X、Y、Z和W为原子序数依次增大的元素,原子序数之和为51,则Y、Z原子序数之和为51-26-1=24,Y和Z同主族,且Y可以形成氢键,则Y为O、Z为S,据此解答。
【详解】A.Y为O、Z为S,O的非金属性强于S,简单氢化物的稳定性:Y>Z,A正确;
B.该物质中Fe为+2价,易被氧化,需密封保存,B正确;
C.W为Fe,原子序数为26,位于d区,属于副族元素 ,C正确;
D.M中H最外层不是8电子,D错误;
故选D。
第二卷
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 根据题意回答问题。
I.已知分子式为C6H6的结构有多种。其中的两种结构简式为:
a. b.
(1)定性方面:b能___________(填字母),而a不能。
A. 被酸性高锰酸钾溶液氧化 B. 与溴水发生加成反应
C. 与溴发生取代反应 D. 与氢气发生加成反应
(2)定量方面:1molC6H6与足量H2加成时,结构a与结构b消耗氢气的物质的量之比为___________。
II.
(3)A、B、C、D为四种晶体,性质如下:
A.固态时能导电,能溶于盐酸
B.能溶于CS2,不溶于水
C.固态时不导电,液态时能导电,可溶于水
D.固态、液态时均不导电,熔点为3500℃
试推断它们的晶体类型:A._______;B._______;C._______;D.________。
(4)甲为气态团簇分子模型,乙、丙为晶胞结构。
试推断,甲的化学式为___________;乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是___________;丙晶体中每个D周围结合E的个数是___________。
【答案】(1)AB (2)3:2
(3) ①. 金属晶体 ②. 分子晶体 ③. 离子晶体 ④. 共价晶体
(4) ①. E4F4 ②. 1:3:1 ③. 8
【解析】
【小问1详解】
A. 苯不含碳碳双键,苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化;含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故选A;
B. 苯不含碳碳双键,苯不能与溴水发生加成反应;含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,故选B;
C. 苯在三溴化铁的催化下可与溴发生取代反应;在光照条件下可与溴发生取代反应,故不选C;
D. 苯能与氢气发生加成反应生成环己烷,含有碳碳双键,能与氢气发生加成反应,故不选D;
选AB;
【小问2详解】
1mol苯与足量H2加成时消耗3mol氢气,1mol 与足量H2加成时消耗2mol氢气,结构a与结构b消耗氢气的物质的量之比为3:2。
【小问3详解】
A.固态时能导电,能溶于盐酸,A为金属,属于金属晶体;
B.能溶于CS2,不溶于水,B是非极性分子,属于分子晶体;
C.固态时不导电,液态时能导电,可溶于水,是离子化合物,属于离子晶体;
D.固态、液态时均不导电,熔点为3500℃,属于共价晶体;
【小问4详解】
甲为气态团簇分子,甲分子中含有4个E、4个F,甲的化学式为E4F4;根据均摊原则,乙晶体中A微粒个数为 、B微粒个数为、C微粒个数为1,三种微粒的个数比是1:3:1;根据晶胞图,丙晶体中每个D周围结合E的个数是8。
18. A、B、C、D、E是五种短周期非金属元素(均为主族元素),且原子序数递增。A元素的某种原子,其核内没有中子;B的价层电子排布式为nsnnp(n+1);C元素的基态原子2p轨道上只有一对成对电子;C与D同主族。请回答下列问题:
(1)E在元素周期表中的位置为___________。
(2)第一电离能:B___________C、D___________E。
(3)A、E形成的分子与HF相比,其熔、沸点较低,原因是___________。
(4)A、B组成的10电子分子中原子B的杂化方式是___________,由B构成的单质分子中含___________个π键,与该单质分子互为等电子体的常见分子的分子式为___________。
(5)C、D形成的常见的三原子分子的VSEPR模型为___________,该分子属于___________(填“极性”或“非极性”)分子,可以预测该分子在水中的溶解度较___________(填“大”或“小”)。
【答案】(1)第三周期第VIIA族
(2) ①. > ②. <
(3)HF存在分子间氢键
(4) ①. sp3 ②. 2 ③. CO
(5) ①. 平面三角形 ②. 极性 ③. 大
【解析】
【分析】A元素的某种原子,其核内没有中子,则A为H元素;B的价层电子排布式为2s22p3,B为N元素;C元素的基态原子2p轨道上只有一对成对电子,电子排布式为1s22s22p4,C为O元素;C与D同主族,D为S元素;E为Cl元素;据此分析解题。
【小问1详解】
E为Cl元素,在周期表中的位置为第三周期第VIIA族;
【小问2详解】
第一电离能N>O,因为N的p轨道为半充满结构;S<Cl,非金属性越强,第一电离能越大;
【小问3详解】
A、E形成的分子与HF相比,其熔、沸点较低,原因是:HF存在分子间氢键;
【小问4详解】
A、B组成的10电子分子为NH3,中原子N有一对孤电子对,杂化方式是sp3杂化;由B构成的单质分子为N2,N2的结构式为N≡N,含2个π键;与该单质分子互为等电子体(原子数相同价电子数相同)的常见分子的分子式为CO;
【小问5详解】
C、D形成的常见的三原子分子为SO2,S原子有1对孤电子对,VSEPR模型为平面三角形;该分子不是对称结构,属于极性分子,可以预测该分子在水中的溶解度较大,因为水为极性分子,符合相似相溶原理。
19. 镓及其化合物在合金工业、制药工业、电池工业有广泛的应用。回答下列问题:
(1)基态31Ga原子的价层电子排布式为___________。
(2)LiGaH4是一种温和的还原剂,其可由GaCl3和过量的LiH反应制得:GaCl3+4LiH=LiGaH4+3LiCl
①已知GaCl3的熔点为77.9℃,LiCl的熔点为605℃,两者熔点差异较大的原因为___________。
②[GaH4]-的立体构型为___________。
(3)一种含镓的药物合成方法如图所示
①化合物I中环上N原子的杂化方式为___________。
②化合物Ⅱ中Ga的配位数为___________,x=___________。
(4)Ga、Li和O三种原子形成的一种晶体基片在二极管中有重要用途。其晶胞结构如图所示:
①上述晶胞沿着y轴投影图为___________(填选项字母)。
A. B. C.
②用NA表示阿伏加德罗常数的值,晶胞参数为a=b=0.3nm,c=0.386nm,晶胞棱边夹角均为90°,则该晶体密度为___________g·cm-3(列出计算式即可)。
【答案】(1)4s24p1
(2) ①. LiCl为离子晶体,微粒间的作用力是离子键,GaCl3为分子晶体,微粒间的作用力是范德华力 ②. 正四面体形
(3) ①. sp2杂化 ②. 6 ③. 1
(4) ①. C ②.
【解析】
【小问1详解】
Ga的原子序数为31,为第四周期第ⅢA族元素,基态原子的核外电子排布式为[Ar] 3d104s24p1,价层电子为最外层电子,则价层电子排布式为4s24p1;
【小问2详解】
①已知GaCl3的熔点为77.9℃,则GaCl3为分子晶体,微粒间的作用力是范德华力,LiCl的熔点为605℃,则LiCl为离子晶体,微粒间的作用力是离子键,故熔点:LiCl>GaCl3;
②[GaH4]-中Ga的价层电子对数=4+=4,Ga为sp3杂化,无孤电子对,其立体构型为正四面体形;
【小问3详解】
①由图可知,化合物Ⅰ中环上N原子采取sp2杂化,其中两个杂化轨道用于形成σ键,还有一个杂化轨道用于容纳孤电子对;
②由图可知,化合物Ⅱ中Ga的配位数为6,Ga为+3价,配体为-2价,配体共2个,所以整个配离子显-1价,则x=1;
【小问4详解】
①由晶胞结构可知,顶点和体心是O,上下面心是Li,棱上是Ga,所以沿着y轴的投影图为C;
②由图可知,晶胞中顶点和体心是O,个数为:8×+1=2,上下面心是Li,个数是2×=1,棱上是Ga,个数是4×=1,晶胞的化学式LiGaO2,晶胞的质量为,晶胞体积为(3.0×10-8cm×3.0×10-8cm×3.86×10-8cm),则其密度为ρ== g·cm-3。
20. 聚甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)可用于制作超薄镜片,以烃A为主要原料合成HEMA的路线如下图:
已知:烃A中碳的质量分数为85.71%,其质谱图见下图:
回答下列问题:
(1)有机物A的名称为___________,有机物B的同分异构体的结构简式为___________。
(2)B→C所需的试剂和反应条件为___________。
(3)D→E反应类型___________。
(4)有机物K中,含氧官能团的名称为___________。
(5)有机物C在Cu作催化剂、加热条件下被O2氧化生成D,写出该反应的化学方程式:_____。
(6)写出反应K→HEMA的化学方程式:___________。
【答案】(1) ①. 丙烯 ②. CH3CH2CH2Cl
(2)NaOH水溶液,加热
(3)加成反应 (4)酯基、羟基
(5)2+O22+2H2O
(6)n
【解析】
【分析】由质谱图可知,烃A的相对分子质量为42,由烃A中碳的质量分数为85.71%可知分子中碳原子和氢原子的个数比为:=3:6,则A为CH3CH=CH2;CH3CH=CH2一定条件下与氯气发生加成反应生成,则B为;在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成,铜做催化剂条件下与氧气共热发生催化氧化反应生成,与氢氰酸发生加成反应生成,酸性条件下发生水解反应后,在浓硫酸中作用下发生消去反应生成,浓硫酸作用下与乙二醇共热发生酯化反应生成,则K为;催化剂作用下发生加聚反应生成。
【小问1详解】
由分析可知,有机物A的结构简式为CH3CH=CH2,名称为丙烯;B的结构简式为,CH3CH2CH2Cl为的同分异构体,故答案为:丙烯;CH3CH2CH2Cl;
【小问2详解】
由分析可知,B→C反应为在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成和氯化钠,故答案为:NaOH水溶液,加热;
【小问3详解】
由分析可知,D→E反应为与氢氰酸发生加成反应生成,故答案为:加成反应;
【小问4详解】
由分析可知,K的结构简式为,官能团为酯基、羟基,故答案为:酯基、羟基;
【小问5详解】
由分析可知,C生成D的反应为铜做催化剂条件下与氧气共热发生催化氧化反应生成和水,反应的化学方程式为2+O22+2H2O,故答案为:2+O22+2H2O;
【小问6详解】
由分析可知,反应K→HEMA的反应为催化剂作用下发生加聚反应生成,反应的化学方程式为n,故答案为:n。
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