内容正文:
2023-2024学年度2022级高二下学期
第一次月考化学试题
本试卷分选择题和非选择题两部分,共100分。考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Mg 24 Cu 64
一、单项选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。(本题共10小题,每小题2分,共20分)
1. 下列说法正确的是
A. 基态Cr的价电子轨道表示式:
B. K原子结构示意图:
C. 等离子体具有良好的导电性,是一种特殊的液态物质
D. 离子液体熔点低,易挥发,用途广泛
【答案】A
【解析】
【详解】A.Cr的原子序数是24,价电子数是6,价电子轨道表示式是:,A正确;
B.K的原子序数是19,原子结构示意图是:,B错误;
C.等离子体是一种特殊的气体,C错误;
D.离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质,不易挥发,D错误;
故选A。
2. 下列各组晶体物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是
①和 ②晶体硼和 ③和
④晶体硅和金刚石 ⑤晶体氖和晶体氧 ⑥硫黄和碘
A. ③④⑥ B. ①②③ C. ④⑤⑥ D. ①③⑤
【答案】A
【解析】
【详解】①和均含有共价键,前者是共价晶体,后者是分子晶体;
②晶体硼和均含有共价键,前者是共价晶体,后者是分子晶体;
③和均含有共价键,形成的均是分子晶体;
④晶体硅和金刚石均含有共价键,形成的均是共价晶体;
⑤晶体氖和晶体氧形成的均是分子晶体,前者不含有共价键,后者含有共价键;
⑥硫黄和碘均含有共价键,形成的均是分子晶体;
答案选A。
3. 下列分析判断正确的是
A. 酸性:
B. 和的中心原子均采取杂化
C. 氢化物的沸点:
D. 是手性分子
【答案】A
【解析】
【详解】A.F、Cl是吸电子基,乙酸分子中甲基上的氢原子被F、Cl代替,使得羧基中羟基的极性增强,氢原子更易电离,酸性增强,所以酸性:,A正确;
B.中心Si原子价层电子对数=,采取杂化,中心S原子价层电子对数=,采取杂化,B错误;
C.NH3能形成分子间氢键,熔沸点较高,相对分子质量PH3<AsH3,分子晶体相对分子质量越大,熔沸点越高,熔沸点PH3<As,则氢化物的沸点:NH3>AsH3>PH3,C错误;
D.手性分子是含手性碳原子的分子,手性碳原子是连有4个不同原子或原子团的碳原子,在中,中心C原子上连了2个H原子,所以不是手性分子,D错误;
故选A。
4. 、属于第三代半导体材料,二者成键结构与金刚石相似,晶体中只存在键、键。下列说法错误的是
A. 的熔点高于 B. 晶体中所有化学键均为极性键
C. 晶体中所有原子均采取杂化 D. 晶体中所有原子的配位数均相同
【答案】A
【解析】
【分析】Al和Ga均为第ⅢA元素,N属于第ⅤA元素,AlN、GaN的成键结构与金刚石相似,则其为共价晶体,且其与金刚石互为等电子体,等电子体之间的结构和性质相似。AlN、GaN晶体中,N原子与其相邻的原子形成3个普通共价键和1个配位键。
【详解】A.因为AlN、GaN为结构相似的共价晶体,由于Al原子的半径小于Ga,N—Al的键长小于N—Ga的,则N—Al的键能较大,键能越大则其对应的共价晶体的熔点越高,故GaN的熔点低于AlN,A说错误;
B.不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键,故两种晶体中所有化学键均为极性键,B说法正确;
C.金刚石中每个C原子形成4个共价键(即C原子的价层电子对数为4),C原子无孤电子对,故C原子均采取sp3杂化;由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体,则其晶体中所有原子均采取sp3杂化,C说法正确;
D.金刚石中每个C原子与其周围4个C原子形成共价键,即C原子的配位数是4,由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体,则其晶体中所有原子的配位数也均为4,D说法正确。
综上所述,本题选A。
5. 在水溶液中可与发生反应生成和,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 分子中,碳原子轨道的杂化类型是,分子的空间构型为平面三角形
B. 1mol分子中含有σ键的数目为
C. 分子中碳原子轨道的杂化类型只有
D. 中与的C原子形成配位键,结构可表示为
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子中C原子为杂化,空间构型为平面三角形,A正确;
B.一分子中含2个键和1个键,共有3个键,所以1mol分子中含有键的数目为,B正确;
C.分子中与羟基相连的C为杂化,中的C为sp杂化,C错误;
D.中与的C原子形成配位键,所以结构可表示为,D正确;
故答案选C。
6. 离子液体是一种由离子组成的液体,在低温下也能以液态存在,是一种很有研究价值的溶剂。研究显示最常见的离子液体主要由如图所示正离子和负离子组成,图中正离子有令人惊奇的稳定性,它的电子在其环外结构中高度离域。下列说法不正确的是
A. 该化合物中不存在配位键和氢键
B. 图中负离子的空间构型为正四面体形
C. 图中正离子中碳原子的杂化方式为sp2、sp3
D. C、N、H三种元素的电负性由大到小的顺序为N>C>H
【答案】A
【解析】
【详解】A.该化合物中阴离子[AlCl4]-存在配位键,故A错误;
B.图中负离子[AlCl4]-中心原子价层电子对数为3+1=4,因此空间构型为正四面体形,故B正确;
C.图中正离子中环上的碳原子价层电子对数为3+0=3,杂化方式为sp2,—C2H5的每个碳原子价层电子对数为4+0=4,杂化方式为sp3,故C正确;
D.同一周期原子序数越大,电负性越大,故电负性C<N,CH4中H显+1价,故电负性H<C,得到C、N、H三种元素的电负性由大到小的顺序为N>C>H,故D正确。
综上所述,答案为A。
7. 常温下,W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01mol·L-1)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 第一电离能:W>Z>Y>X
B. 简单离子的半径:Y>Z>W>X
C. W的氢化物空间构型不一定是三角锥形
D. Z的单质具有强氧化性和漂白性
【答案】D
【解析】
【分析】W、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol/L)的pH均为2,则两种元素最高价氧化物对应的水化物均为一元强酸,则应为HNO3和HClO4,Z的原子序数和原子半径均大于W,则W为N元素,Z为Cl元素;X的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol/L)的pH为12,为一元强碱,且原子半径大于Cl,则X为Na元素;Y位于Na和Cl之间,且最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol/L)的pH<2,应为二元强酸,则Y为S元素。
【详解】W为N,X为Na,Y为S,Z为Cl,
A.同周期元素,第一电离能呈增大趋势,半径越小,越不容易失去电子,第一电离能越大,则第一电离能:W>Z>Y> X,故A正确;
B.电子层数越大离子半径越大,电子层数相同核电荷数越小离子半径越大,所以简单离子半径:S2->Cl->N3->Na+,即Y>Z>W>X,故B正确;
C.W为N元素,其气态氢化物有NH3、N2H4等,NH3是三角锥形,N2H4不是三角锥形,故C正确;
D.Z为Cl,Cl2本身并不具有漂白性,D错误。
故选D。
8. 现代化学测定有机物组成及结构的分析方法较多。下列有关说法正确的是
A. 元素分析仪不仅可以测出试样常见的组成元素及含量,还可以测定其分子的空间结构
B. 的核磁共振氢谱中有四组峰,峰面积之比为1:2:2:3
C. 通过红外光谱分析可以区分乙醇和乙酸乙酯
D. 质谱法和红外光谱法不属于测定有机物组成和结构的现代分析方法
【答案】C
【解析】
【详解】A.元素分析仪可对物质中的元素及含量进行定量分析,但无法确定有机化合物的空间结构,故A错误;
B.的核磁共振氢谱中有5组峰,峰面积之比为2:4:4:1:3,故B错误;
C.红外光谱可确定物质中的基团,乙醇和乙酸乙酯中的基团不同,则通过红外光谱分析可以区分乙醇和乙酸乙酯,故C正确;
D.质谱法可以测定有机物的相对分子质量,红外光谱法可以测定分子中的基团,属于测定有机物组成和结构的现代分析法,故D错误;
故答案选C。
9. 下列分离混合物的实验方法或操作不正确的是
A. 分离乙酸(沸点77.1℃)与某种液态有机物(沸点120℃)的混合物:蒸馏
B. 从含有少量NaCl的KNO3溶液中提取KNO3:热水溶解、降温结晶、过滤
C. 苯甲酸重结晶时要趁热过滤:为了防止苯甲酸结晶,可先将漏斗进行预热
D. 将溴水中的溴转移到有机溶剂中:加入乙醇萃取
【答案】D
【解析】
【详解】A.两种有机物互溶且沸点相差较大,则选择蒸馏法分离,A正确;
B.NaCl和KNO3的溶解度受温度影响变化程度不同,则从含有少量NaCl的KNO3溶液中提取KNO3可采取热水溶解、蒸发浓缩、降温结晶、过滤的方法,B正确;
C.苯甲酸重结晶时,为了防止苯甲酸因温度降低而结晶,可将漏斗预热后使用,C正确;
D.乙醇与水互溶,则乙醇不能萃取溴水中的溴,D错误;
故选D。
10. 下列有机化合物的系统命名正确的是
A. 甲基乙基戊烷
B. 2,2,三甲基丁烷
C. 甲基丙醇
D. 甲基丁烯
【答案】B
【解析】
【详解】A.系统命名应为:3,4-二甲基己烷,故A错误;
B.系统命名应为:2,2,三甲基丁烷,故B正确;
C.系统命名应为:2-丁醇,故C错误;
D.系统命名应为甲基丁烯,故D错误;
故选B。
二、不定项选择(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有1个或2个选项符合题意,全都选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
11. 下列关于同分异构体的说法不正确的是
A. 立方烷()的二溴代物可能的结构有2种
B. 金刚烷的一氯代物有3种结构
C. 与具有相同官能团的同分异构体的结构简式为、
D. 兴奋剂乙基雌烯醇()可能有属于芳香族的同分异构体
【答案】AB
【解析】
【详解】A.立方烷的二溴代物中一个溴原子在顶点,另外一个溴原子在面对角线、棱上、体对角线,则可能的结构有3种,故A错误;
B.金刚烷的一氯代物有2种结构,分别为与周围3个碳原子相连的碳上、与周围2个碳原子相连的碳上,故B错误;
C.与具有相同官能团即含有羧基和碳碳双键,其同分异构体的结构简式为、,故C正确;
D.兴奋剂乙基雌烯醇的不饱和度为5,不饱和度大于4且碳原子数多于6的有机物可能有属于芳香族的同分异构体,故D正确;
答案为AB。
12. 经研究发现白蚁信息素有: (2,4-二甲基-1-庚烯), (3,7-二甲基-1-辛烯),家蚕的性信息素为:CH3(CH2)8CH==CH—CH==CH(CH2)8CH3。下列说法不正确的是
A. 2,4-二甲基1庚烯的分子式为C9H18
B. 2,4-二甲基-1-庚烯与3,7-二甲基-1-辛烯互为同系物
C. 以上三种信息素均能使溴的四氯化碳溶液褪色
D. 1 mol家蚕的性信息素与1 mol Br2加成,产物只有一种
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据键线式和碳原子的4价理论可知,2,4-二甲基-1-庚烯的分子式为C9H18,A正确;
B、2,4-二甲基-1-庚烯与l-庚烯分子式不同,结构相似,二者互为同系物,B正确;
C、三种信息素都含有碳碳双键,均可与溴发生加成反应而使溴的四氯化碳褪色,C正确;
D、家蚕信息素与溴可发生1,2-加成或1,4-加成,因此与1molBr2加成产物有两种,D错误,
答案选D。
13. 一种有机物催化剂由原子序数依次递增的前20号元素组成,结构式如下图。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. 简单气态氢化物稳定性:
C. 元素所在周期中,第一电离能大于的元素有3种
D. 基态原子电子占据的最高能层有9个原子轨道
【答案】CD
【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】A.M为S,离子核外电子层排布为2、8、8;O和Na的离子电子层排布均为2、8,离子的核外电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越多半径越小,则离子半径:M>Z>W,故A错误;
B.非金属性O>C,非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,则稳定性:H2O>CH4,故B错误;
C. O为第二周期,随核电荷数递增,第一电离能呈增大趋势,N的2p为半满稳定结构,其第一电离能大于O,则比O的第一电离能大的元素有N、F、Ne,故C正确;
D.M为S,其核外有3个能层,最高能层为第3电子层,存在3s轨道1个,3p轨道3个,3d轨道5个,共9个原子轨道,故D正确;
故选:CD。
14. 已知:[Co( H2O)6]2+呈粉红色,[CoCl4]2-呈蓝色,[ZnCl4]2- 为无色。现将CoCl2溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡:,用该溶液做实验,溶液的颜色变化如下:
以下结论和解释正确的是
A. 由实验①可推知正反应为放热反应
B. 等物质的量的 [Co( H2O)6]2+和 [CoCl4]2-中σ键数之比为 9:2
C. 实验②是由于c(H2O)增大,导致平衡逆向移动
D. 由实验③可知配离子的稳定性:[ZnCl4]2->[CoCl4]2-
【答案】BD
【解析】
【分析】实验①中置于冰水浴中,溶液颜色由蓝色溶液变为粉红色溶液,说明反应平衡逆向移动,则可推知正反应为吸热反应;实验②中加水后,溶液由蓝色变为粉红色,说明反应平衡逆向移动;由实验③可知,加入氯化锌固体,溶液变为粉红色,逆向移动,可知锌离子结合氯离子生成更稳定的配离子[ZnCl4]2-。
【详解】A.由分析可知正反应为吸热反应,A错误;
B.1个[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-中σ键数目分别为:18、4,故等物质的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-中σ键数之比为18:4=9∶2,B正确;
C.由于H2O为纯液体,其浓度保持不变,由分析可知实验②中加水后平衡逆向移动,其原因是由于c(Cl-)、c([Co(H2O)6]2+)、c([CoCl4]2-)减小,导致正反应速率减小的幅度大于逆反应速率减小的幅度,从而导致平衡逆向移动,C错误;
D.由分析可知实验③加入氯化锌固体,锌离子结合氯离子生成更稳定的配离子[ZnCl4]2-,导致氯离子浓度减小,平衡逆向移动,则配离子的稳定性:[ZnCl4]2->[CoCl4]2-,D正确;
故选:BD。
15. 我国科学家合成了太阳能电池材料,其晶体结构如图所示,属于立方晶系,晶胞质量为m g,其中大黑球代表,原子坐标参数A为,B为,下列说法错误的是
A. B代表 B. 每个晶胞含有的数目为6
C. C的原子坐标参数为 D. 的摩尔质量
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由晶体结构图可知,题图表示2个晶胞,其中位于晶胞的顶点,个数为,B位于晶胞内部个数为1,C位于晶胞面上个数为,由化学式可知B代表,C代表,由分析可知,B代表,A项正确;
B.图示晶体结构中含有2个晶胞,则每个晶胞含有的数目为3,B项错误;
C.由原子坐标参数A为,B为可知,C的原子坐标参数为,C项正确;
D.由上述分析可知,每个晶胞中含有1个,设其摩尔质量为M,则,解得,D项错误;
答案选BD。
三、填空题
16. 茶叶中含有丰富的有机物,通过不同提取方法可以获得不同的有机物成分。
(1)从茶叶中提取咖啡因的主要流程如下:
资料:咖啡因能溶于乙醇等溶剂,120℃升华显著,熔点为238℃
第①步使用乙醇提取咖啡因的操作方法(名称)是_______。
步骤②使用的装置是_______(填序号)。
上述步骤中主要利用化学变化进行物质分离的是_______(填数字序号)。
(2)下列物质中,可以通过乙烯加成反应得到的是_______(填序号)。
A. B. C. D.
(3)完全燃烧某有机化合物,生成和。实验测得该有机化合物的相对分子质量为,则该物质的分子式为_______;该有机化合物能使溴的四氯化碳溶液褪色,请写出其中具有反式结构的物质结构简式_______。
【答案】(1) ①. 萃取 ②. c ③. ③ (2)ABCD
(3) ①. ②.
【解析】
【分析】茶叶末中加入乙醇,萃取有机成分,得到提取液后经过蒸馏浓缩得到浓缩液,加入生石灰吸收水分,反应得到粉状物,经过升华提纯分离出咖啡因。
【小问1详解】
第①步使用乙醇提取咖啡因的原因是咖啡因能溶于乙醇等溶剂,其操作方法是萃取;步骤②是蒸馏,需要使用的装置是c;第①步是萃取,属于物理变化,第②步是蒸馏,属于物理变化,第③步加入CaO和浓缩液中的水反应生成Ca(OH)2,属于化学变化,第④步是升华,属于物理变化,故答案为:萃取;c;③
【小问2详解】
A.乙烯和氢气加成生成,故A选;
B.乙烯和HCl加成生成,故B选;
C.乙烯和水发生加成反应生成,故C选;
D.乙烯和HBr发生加成反应生成,故D选;
故选ABCD;
【小问3详解】
完全燃烧某有机化合物,生成则和,则,=,则该有机物不含O元素,碳氢原子个数比为1:2;有机化合物的相对分子质量为,则其分子式为;其反式结构的物质结构简式为,故答案为:;;
17. 我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢,再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题:
(1)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。
①基态硅原子的价电子排布式为_______,核外电子占据的最高能层符号为_______。
②硅和卤素单质反应可以得到的熔沸点如下表所示:
熔点/K
183.0
203.2
278.6
393.7
沸点/K
187.2
330.8
427.2
560.7
时,呈液态的是_______(填化学式),沸点依次升高的原因是_______,分子的空间构型是_______。
(2)分子中存在_______个键,下列可以证明二氧化碳是非极性分子的事实是_______(填编号)。
a.二氧化碳密度比空气大 b.二氧化碳能溶于水
c.液态二氧化碳在电场中通过不偏向 d.二氧化碳常温常压下为气态
(3)由构成的一种化合物常作为反应的催化剂,其晶胞结构如下图所示,该物质的化学式为_______;若相邻的原子和原子间的距离为,设阿伏加德罗常数的数值为,则该晶体的密度为_______(用含的代数式表示)。
【答案】(1) ①. 3s23p2 ②. M ③. SiCl4 ④. SiX4都是结构相似的分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增大,沸点依次升高 ⑤. 正四面体形
(2) ①. 2NA ②. c
(3) ①. Cu2O ②.
【解析】
【小问1详解】
①Si的原子序数为14,为第三周期IVA族元素,基态硅原子的价电子排布式为3s23p2,核外电子占据的最高能层为第3层,符号为M;
②熔点低于(273K)、沸点高于(273K)物质,时呈液态,据表格数据可知时呈液态的是SiCl4;SiX4都是结构相似的分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增大,所以沸点依次升高;分子的中心原子Si的价层电子对数为4、无孤电子对,采取sp3杂化,其空间构型是正四面体形;
【小问2详解】
CO2的结构式为O=C=O,单键都是σ键,双键中一个σ键,一个π键,所以分子中存在2NA个键;
a.SO2密度比空气大,但SO2为V形的极性分子,所以密度比空气大不能证明二氧化碳是非极性分子,故a错误;
b. SO2能溶于水,但SO2为极性分子,所以能溶于水不能证明二氧化碳是非极性分子,故b错误;
c.CO2中碳原子采取sp杂化,CO2分子为直线形,正负电荷中心重合,所以液态二氧化碳在电场中通过不偏向,能证明二氧化碳是非极性分子,故c正确;
d. SO2温常压下为气态,但SO2为极性分子,所以常温常压下为气态不能证明二氧化碳是非极性分子,故d错误;
故答案为:c;
【小问3详解】
由构成的一种化合物常作为反应的催化剂,其晶胞结构中O个数为8×+1=2、Cu个数为4,该物质的化学式为Cu2O;相邻的原子和原子间的距离为,为体对角线的,则晶胞棱长为,设阿伏加德罗常数的数值为,则该晶体的密度为。
18. 回答下列问题
(1)已知:烯烃与酸性溶液反应时,不同的结构可以得到不同的氧化产物。烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化时的对应产物如图:
则相对分子质量为84的单烯烃的分子式为_______。其通过酸性高锰酸钾溶液后能被氧化生成,则该单烯烃的结构简式并用系统命名法命名:结构简式为_______,对应名称为_______,该烯烃催化作用下发生聚合反应,得到高分子化合物,该反应的方程式为_______。
(2)有机物()的一种同分异构体B为芳香族化合物,其核磁共振氢谱图(PMR)如图:
请据图写出此有机物B的结构简式_______。对于B的结构及性质的描述,下列说法不正确的是_______:
A.该物质可与氢气反应,需要氢气的物质的量为4mol
B.在光照条件下,该物质可以和氯水发生取代反应
C.该物质分子中至少有12个原子共面
D.该物质可以使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,均发生氧化反应
【答案】(1) ①. C6H12 ②. ③. 2,3-二甲基-2-丁烯 ④. n
(2) ①. ②. BD
【解析】
【小问1详解】
烯烃的通式为CnH2n,则12n+2n=84,解得n=6,故相对分子质量为70的单烯烃的分子式为C6H12;某烯烃通过酸性高锰酸钾溶液后能被氧化生成 ,根据已知条件中的反应,可推测,该烯烃被酸性高锰酸钾氧化后生成2分子丙酮,则该烯烃的结构简式为;中,主链上含有4个C原子,2、3号C原子上连有甲基,则其对应名称为2,3-二甲基-2-丁烯;该烯烃催化作用下发生聚合反应,得到高分子化合物,该反应的方程式为n。
【小问2详解】
有机物()的一种同分异构体B为芳香族化合物,根据其核磁共振氢谱图可知,B中含有5种不同环境的氢原子,且个数比为2:2:2:1:1,其不饱和度为5,则BA.由B得结构简式可知,B分子中含有苯环和碳碳双键,能和氢气反应,1mol能与4mol氢气反应,A项正确;
B.根据苯和乙烯的性质可知,物质B不能和氯水发生取代反应,B项错误;
C.该物质中含有苯环,苯环和碳碳双键通过单键相连接,单键可以旋转,苯环中的6个C原子和其所连接的6个原子一定共面,故该物质分子中至少有12个原子共面,C项正确;
D.该物质中含有碳碳双键,可以和溴水发生加成反应,使溴水褪色,并非氧化反应,D项错误;
答案选BD。
19. 短周期元素可形成许多结构和性质不同的化合物,回答下列问题:电负性:H 2.20;C 2.55;F 3.98;P 2.19;I 2.66。
(1)是一种甲基化试剂,可用作制冷剂,和发生水解时的主要反应分别是:和,的水解产物是HIO,结合电负性解释原因_______。
(2)是共价化合物,可以形成二聚体和多聚体,二聚体中的杂化方式为,二聚体的结构式为_______。
(3)分子的电子对空间构型为三角双锥,排布方式有两种,结构如图。
根据价层电子对互斥理论中:“孤电子对一成键电子对”分布在互成的方向上时斥力最大,判断应采用结构_______(填“a”或“b”)。
(4)在水溶液中显蓝色,加入过量的氨水后变为深蓝色,原因是生成了_______(填化学式),比较它与的稳定性并说明理由_______。
(5)氮化镓是目前应用最广泛的半导体材料之一,目前广泛应用于相控阵雷达、快速充电器等行业。氮化镓有不同的晶型,其中六方氮化镓和立方氮化镓之间可以相互转化。
①六方氮化镓晶体硬度极高,熔点为1700℃,其高温熔融物不导电。六方氮化镓属于_______晶体。
②写出六方氮化镓的化学式:_______,立方氮化镓中,Ga的配位数为_______。
(6)已知的坐标为,请写出的坐标_______。
【答案】(1)因为电负性:F>I≈C,所以在中,受3个 F原子吸引电子能力强的影响,I与C之间的共用电子对偏向于C,I显+1价,则发生水解时,水解产物是HIO
(2) (3)a
(4) ①. ②. 因为N的电负性小于O的电负性,NH3的配位能力大于H2O,所以稳定性
(5) ①. 共价 ②. ③. 4
(6)
【解析】
【小问1详解】
因为电负性:F>I≈C,所以在中,受3个 F原子吸引电子能力强的影响,I与C之间的共用电子对偏向于C,I显+1价,则发生水解时,水解产物是HIO。
【小问2详解】
二聚体中的杂化方式为,因此BeCl2的二聚体中Be原子有3个成键轨道,且Be原子最外层无孤对电子,则二聚体的结构式为;
【小问3详解】
根据题干可知“孤电子对一成键电子对”分布在互成的方向上时斥力最大,a中孤电子对与成键电子对分布在同一平面,排斥力较小,更稳定,所以SF4应采用结构a。
【小问4详解】
在水溶液中显蓝色,加入过量的氨水后变为深蓝色,原因是生成了,比更稳定,因为N的电负性小于O的电负性,NH3的配位能力大于H2O,所以稳定性。
【小问5详解】
①六方氮化镓晶体硬度极高,熔点为1700℃,其高温熔融物不导电,则六方氮化镓属于共价晶体。
②根据均摊法可知,六方氮化镓晶胞中含有个Ga,个N,六方氮化镓的化学式为;根据晶胞示意图可知,立方氮化镓中,Ga的配位数为4。
【小问6详解】
根据晶胞的位置,氮化镓的立方晶胞中的坐标为, 的坐标为。
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2023-2024学年度2022级高二下学期
第一次月考化学试题
本试卷分选择题和非选择题两部分,共100分。考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Mg 24 Cu 64
一、单项选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。(本题共10小题,每小题2分,共20分)
1. 下列说法正确的是
A. 基态Cr的价电子轨道表示式:
B. K原子结构示意图:
C. 等离子体具有良好的导电性,是一种特殊的液态物质
D. 离子液体熔点低,易挥发,用途广泛
2. 下列各组晶体物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是
①和 ②晶体硼和 ③和
④晶体硅和金刚石 ⑤晶体氖和晶体氧 ⑥硫黄和碘
A. ③④⑥ B. ①②③ C. ④⑤⑥ D. ①③⑤
3. 下列分析判断正确的是
A. 酸性:
B. 和的中心原子均采取杂化
C. 氢化物的沸点:
D. 是手性分子
4. 、属于第三代半导体材料,二者成键结构与金刚石相似,晶体中只存在键、键。下列说法错误的是
A. 的熔点高于 B. 晶体中所有化学键均为极性键
C. 晶体中所有原子均采取杂化 D. 晶体中所有原子的配位数均相同
5. 在水溶液中可与发生反应生成和,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 分子中,碳原子轨道的杂化类型是,分子的空间构型为平面三角形
B. 1mol分子中含有σ键的数目为
C. 分子中碳原子轨道的杂化类型只有
D. 中与的C原子形成配位键,结构可表示为
6. 离子液体是一种由离子组成的液体,在低温下也能以液态存在,是一种很有研究价值的溶剂。研究显示最常见的离子液体主要由如图所示正离子和负离子组成,图中正离子有令人惊奇的稳定性,它的电子在其环外结构中高度离域。下列说法不正确的是
A. 该化合物中不存在配位键和氢键
B. 图中负离子的空间构型为正四面体形
C. 图中正离子中碳原子的杂化方式为sp2、sp3
D. C、N、H三种元素的电负性由大到小的顺序为N>C>H
7. 常温下,W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01mol·L-1)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 第一电离能:W>Z>Y>X
B. 简单离子的半径:Y>Z>W>X
C. W的氢化物空间构型不一定是三角锥形
D. Z的单质具有强氧化性和漂白性
8. 现代化学测定有机物组成及结构的分析方法较多。下列有关说法正确的是
A. 元素分析仪不仅可以测出试样常见的组成元素及含量,还可以测定其分子的空间结构
B. 的核磁共振氢谱中有四组峰,峰面积之比为1:2:2:3
C. 通过红外光谱分析可以区分乙醇和乙酸乙酯
D. 质谱法和红外光谱法不属于测定有机物组成和结构的现代分析方法
9. 下列分离混合物的实验方法或操作不正确的是
A. 分离乙酸(沸点77.1℃)与某种液态有机物(沸点120℃)的混合物:蒸馏
B. 从含有少量NaCl的KNO3溶液中提取KNO3:热水溶解、降温结晶、过滤
C. 苯甲酸重结晶时要趁热过滤:为了防止苯甲酸结晶,可先将漏斗进行预热
D. 将溴水中的溴转移到有机溶剂中:加入乙醇萃取
10. 下列有机化合物的系统命名正确的是
A. 甲基乙基戊烷
B. 2,2,三甲基丁烷
C. 甲基丙醇
D. 甲基丁烯
二、不定项选择(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有1个或2个选项符合题意,全都选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
11. 下列关于同分异构体的说法不正确的是
A. 立方烷()的二溴代物可能的结构有2种
B. 金刚烷的一氯代物有3种结构
C. 与具有相同官能团的同分异构体的结构简式为、
D. 兴奋剂乙基雌烯醇()可能有属于芳香族的同分异构体
12. 经研究发现白蚁信息素有: (2,4-二甲基-1-庚烯), (3,7-二甲基-1-辛烯),家蚕的性信息素为:CH3(CH2)8CH==CH—CH==CH(CH2)8CH3。下列说法不正确的是
A. 2,4-二甲基1庚烯的分子式为C9H18
B. 2,4-二甲基-1-庚烯与3,7-二甲基-1-辛烯互为同系物
C. 以上三种信息素均能使溴的四氯化碳溶液褪色
D. 1 mol家蚕的性信息素与1 mol Br2加成,产物只有一种
13. 一种有机物催化剂由原子序数依次递增的前20号元素组成,结构式如下图。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. 简单气态氢化物稳定性:
C. 元素所在周期中,第一电离能大于的元素有3种
D. 基态原子电子占据的最高能层有9个原子轨道
14. 已知:[Co( H2O)6]2+呈粉红色,[CoCl4]2-呈蓝色,[ZnCl4]2- 为无色。现将CoCl2溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡:,用该溶液做实验,溶液的颜色变化如下:
以下结论和解释正确的是
A. 由实验①可推知正反应为放热反应
B. 等物质的量的 [Co( H2O)6]2+和 [CoCl4]2-中σ键数之比为 9:2
C. 实验②是由于c(H2O)增大,导致平衡逆向移动
D. 由实验③可知配离子的稳定性:[ZnCl4]2->[CoCl4]2-
15. 我国科学家合成了太阳能电池材料,其晶体结构如图所示,属于立方晶系,晶胞质量为m g,其中大黑球代表,原子坐标参数A为,B为,下列说法错误的是
A. B代表 B. 每个晶胞含有的数目为6
C. C的原子坐标参数为 D. 的摩尔质量
三、填空题
16. 茶叶中含有丰富的有机物,通过不同提取方法可以获得不同的有机物成分。
(1)从茶叶中提取咖啡因的主要流程如下:
资料:咖啡因能溶于乙醇等溶剂,120℃升华显著,熔点为238℃
第①步使用乙醇提取咖啡因的操作方法(名称)是_______。
步骤②使用的装置是_______(填序号)。
上述步骤中主要利用化学变化进行物质分离的是_______(填数字序号)。
(2)下列物质中,可以通过乙烯加成反应得到的是_______(填序号)。
A. B. C. D.
(3)完全燃烧某有机化合物,生成和。实验测得该有机化合物的相对分子质量为,则该物质的分子式为_______;该有机化合物能使溴的四氯化碳溶液褪色,请写出其中具有反式结构的物质结构简式_______。
17. 我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢,再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题:
(1)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。
①基态硅原子的价电子排布式为_______,核外电子占据的最高能层符号为_______。
②硅和卤素单质反应可以得到的熔沸点如下表所示:
熔点/K
183.0
203.2
278.6
393.7
沸点/K
187.2
330.8
427.2
560.7
时,呈液态的是_______(填化学式),沸点依次升高的原因是_______,分子的空间构型是_______。
(2)分子中存在_______个键,下列可以证明二氧化碳是非极性分子的事实是_______(填编号)。
a.二氧化碳密度比空气大 b.二氧化碳能溶于水
c.液态二氧化碳在电场中通过不偏向 d.二氧化碳常温常压下为气态
(3)由构成的一种化合物常作为反应的催化剂,其晶胞结构如下图所示,该物质的化学式为_______;若相邻的原子和原子间的距离为,设阿伏加德罗常数的数值为,则该晶体的密度为_______(用含的代数式表示)。
18. 回答下列问题
(1)已知:烯烃与酸性溶液反应时,不同的结构可以得到不同的氧化产物。烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化时的对应产物如图:
则相对分子质量为84的单烯烃的分子式为_______。其通过酸性高锰酸钾溶液后能被氧化生成,则该单烯烃的结构简式并用系统命名法命名:结构简式为_______,对应名称为_______,该烯烃催化作用下发生聚合反应,得到高分子化合物,该反应的方程式为_______。
(2)有机物()的一种同分异构体B为芳香族化合物,其核磁共振氢谱图(PMR)如图:
请据图写出此有机物B的结构简式_______。对于B的结构及性质的描述,下列说法不正确的是_______:
A.该物质可与氢气反应,需要氢气的物质的量为4mol
B.在光照条件下,该物质可以和氯水发生取代反应
C.该物质分子中至少有12个原子共面
D.该物质可以使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,均发生氧化反应
19. 短周期元素可形成许多结构和性质不同的化合物,回答下列问题:电负性:H 2.20;C 2.55;F 3.98;P 2.19;I 2.66。
(1)是一种甲基化试剂,可用作制冷剂,和发生水解时的主要反应分别是:和,的水解产物是HIO,结合电负性解释原因_______。
(2)是共价化合物,可以形成二聚体和多聚体,二聚体中的杂化方式为,二聚体的结构式为_______。
(3)分子的电子对空间构型为三角双锥,排布方式有两种,结构如图。
根据价层电子对互斥理论中:“孤电子对一成键电子对”分布在互成的方向上时斥力最大,判断应采用结构_______(填“a”或“b”)。
(4)在水溶液中显蓝色,加入过量的氨水后变为深蓝色,原因是生成了_______(填化学式),比较它与的稳定性并说明理由_______。
(5)氮化镓是目前应用最广泛的半导体材料之一,目前广泛应用于相控阵雷达、快速充电器等行业。氮化镓有不同的晶型,其中六方氮化镓和立方氮化镓之间可以相互转化。
①六方氮化镓晶体硬度极高,熔点为1700℃,其高温熔融物不导电。六方氮化镓属于_______晶体。
②写出六方氮化镓的化学式:_______,立方氮化镓中,Ga的配位数为_______。
(6)已知的坐标为,请写出的坐标_______。
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