内容正文:
广东省深圳市富源学校2023-2024学年高二下学期4月期中考试
化学试题
考试时间:75分钟 试卷满分:100分
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 S32 Fe56 Zn65 Ti48
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,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 一个氧原子的电子轨道有几个
A. 8 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】C
【解析】
【详解】氧原子核外电子排布式为1s22s2p4,s轨道数为1,p轨道数为3,则一个氧原子共有5个电子轨道,故答案选C。
2. 元素周期表前四周期元素中,下列各区中元素种类最多的是
A. s区 B. 区 C. 区 D. 区
【答案】B
【解析】
【详解】A.s区包括IA族和IIA族,前四周期属于s区的元素有:H、Li、Be、Na、Mg、K、Ca,共7种;
B.区包括IIIA~VIIA族和0族,前四周期共有19种;
C.d区包括IIIB~VIIB族和VIII族(镧系元素和锕系元素除外),前四周期属于d区的元素有:Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni,共8种;
D.ds区包括IB族和IIB族,有Cu、Zn,共2种;
故选B。
3. 已知:元素X、Y、Z、W的电负性数值分别为2.5、3.5、1.2、2.4。你认为上述四种元素中,哪两种最容易形成离子化合物
A. X与Y B. X与W C. Y与Z D. Y与W
【答案】C
【解析】
【分析】如果两种成键元素间的电负性差值大于1.7,原子之间通常形成离子键;如果两种成键元素间的电负性差值小于1.7,通常形成共价键;
【详解】A.X与Y电负性差值为3.5-2.5=1<1.7,通常形成共价键,故A错误;
B.X与W电负性差值为2.5-1.2=1.3<1.7,通常形成共价键,故B错误;
C.Y与Z电负性差值为3.5-1.2=2.3>1.7,通常形成离子键,故C正确;
D.Y与W电负性差值为3.5-2.4=1.1<1.7,通常形成共价键,故D错误;
故答案选C。
4. 下列分子或离子的空间结构和中心原子的杂化方式均正确的是
A. 平面三角形 杂化 B. 平面三角形 杂化
C. V形 杂化 D. 三角锥形 杂化
【答案】C
【解析】
【详解】A.AsH3中心原子的价层电子对数=3+(5-3×1)=4,为sp3,有一对孤电子对,立体构型为三角锥形,A错误;
B.H3O+的中心原子的价层电子对数=3+(6-1-3×1)=4,为sp3,有一对孤电子对,立体构型为三角锥形,B错误;
C.H2Se中心原子的价层电子对数=2+(6-2×1)=4,为sp3,有两对孤电子对,立体构型为V形,C正确;
D.中心原子价层电子对数=3+(4+2-3×2)=3,为sp2,没有孤电子对,立体构型为平面三角形,D错误;
故答案为:C。
5. 人们通常将在同一原子轨道上运动、自旋方向相反的2个电子,称为“电子对”,将在某一原子轨道上运动的单个电子,称为“未成对电子”。下列基态原子的电子排布式中,未成对电子数最多的是
A. 1s22s22p63s23p6 B. 1s22s22p63s23p63d54s2
C. 1s22s22p63s23p63d54s1 D. 1s22s22p63s23p63d104s1
【答案】C
【解析】
【详解】A.1s22s22p63s23p6中每个轨道上都达到饱和,未成对电子数为0,A不选;
B.1s22s22p63s23p63d54s2中3d轨道上有5个电子没成对,其他轨道达到饱和,未成对电子数为5;B不选;
C.1s22s22p63s23p63d54s1中的3d、4s轨道上各有5、1个未成对电子,未成对电子数为6;C选;
D.1s22s22p63s23p63d104s1只有4s上有1个电子没成对,未成对电子数为1,D不选;
综上所述,本题选C。
6. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. CH3CH2Br中C-H键的极性比C-Br键的极性弱
B. 1.8g重水(D2O)中所含质子数为NA
C. 足量的浓盐酸与8.7g MnO2反应,转移电子的数目小于0.2NA
D. 1个丙炔分子中含有5个σ键和3个π键
【答案】A
【解析】
【详解】A.形成共价键的元素非金属性差异越大,则该共价键的极性越强,C、Br之间的非金属性差异大于C、H之间,故C-H键的极性比C-Br键的极性弱,故A正确;
B.1.8g重水(D2O)的物质的量为0.9mol,1个D2O含有10个质子,故含有的质子数为0.9NA;故B错误;
C.足量的浓盐酸与8.7g MnO2反应,MnO2会反应完,8.7g MnO2为0.1mol,变成MnCl2,转移电子的数目等于0.2NA,故C错误;
D.丙炔的结构简式为HC≡CCH3,所以1个丙炔分子中含有5个σ键和2个π键,故D错误。
答案选A。
7. 下列各能层中不包含p能级的是
A. K B. L C. M D. N
【答案】A
【解析】
【分析】各能层中含有能级数等于能层序数,据此分析答题。
【详解】A.K能层中含有能级,无能级,故A正确;
B.L能层中含有能级,故B错误;
C.M能层中含有能级,故C错误;
D.N能层含有能级,故D错误;
答案为A。
8. 下列对一些实验事实的理论解释错误的是
选项
实验事实
理论解释
A
熔点:碳化硅<金刚石
C-Si键能小于C-C键能
B
酸性:
氟的电负性大于氯的电负性,F-C的极性大于Cl-C的极性,导致羧基中羟基的极性更大,更易电离出
C
聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯
C-F的键能比C-H的键能大,键能越大,化学性质越稳定
D
对羟基苯甲醛()比邻羟基苯甲醛()的沸点低
对羟基苯甲醛形成分子内氢键,邻羟基苯甲醛形成分子间氢键
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.两种晶体都是共价晶体,原子半径越小,键长越短,键能越大,熔点越高,原子半径:C<Si,键长:C-C键<Si-C键,键能:C-C键>C-Si键,所以碳化硅的熔点低于金刚石,A正确;
B.氟的电负性大于氯的电负性,F-C的极性大于Cl-C的极性,导致羧基中羟基的极性更大,更易电离出,酸性:,B正确;
C.C-F的键能比C-H的键能大,键能越大,化学性质越稳定,则聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯,C正确;
D.对羟基苯甲醛受距离影响无法形成分子内氢键而形成分子间氢键,熔沸点更高,而邻羟基苯甲醛可以形成分子内氢键而熔沸点较低,D错误;
故选D。
9. 下列各组物质的晶体类型相同的是
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
【答案】C
【解析】
【分析】阴阳离子间通过离子键形成的晶体为离子晶体;分子间通过分子间作用力形成的晶体为分子晶体;相邻原子间通过共价键结合而成的立体网状的晶体为共价晶体;由金属阳离子和自由电子间相互作用形成的晶体为金属晶体。
【详解】A.为共价晶体、为分子晶体,故A不符合题意;
B.为分子晶体,为离子晶体,故B不符合题意;
C.和均为分子晶体,故C符合题意;
D.SiC属于原子晶体,MgO属于离子晶体,晶体类型不同,故D不符合题意;
故选C。
10. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 基态N原子的轨道表示式:
B. 的VSEPR模型:
C. 的键的形成:
D. 用电子式表示HCl的形成过程:
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据洪特规则,基态N原子2p上的三个电子应该都独占轨道且自旋平行,A错误;
B.SO3分子中S原子价层电子对个数为3+=3,VSEPR模型为平面三角形,B错误;
C.Cl-Cl的p-pσ键属于轴对称,电子云图形: ,C错误;
D.氯化氢是只含有共价键的共价化合物,表示氯化氢形成的电子式为,D正确;
故选D。
11. 下列反应中,其有机产物含有2个官能团的是
A. 1mol乙炔与2mol溴发生加成反应 B. 乙烯与溴发生加成反应
C. 1mol苯与3mol氢气发生加成反应 D. 甲苯硝化生成三硝基甲苯
【答案】B
【解析】
【详解】A.1mol乙炔与2mol溴发生加成反应,碳碳三键全部加成,有机产物中含有4个溴原子,即4个官能团,A不符合;
B.乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,有机产物含有2个溴原子,即2个官能团,B符合;
C.1mol苯与3mol氢气发生加成反应生成环己烷,有机产物中不存在官能团,C不符合;
D.甲苯硝化生成三硝基甲苯,有机产物中含有3个硝基,即3个官能团,D不符合;
答案选B。
12. 烷烃一氯代物只有一种的常见有甲烷型、乙烷型。甲烷中氢原子被甲基取代得到的新戊烷一氯代物也是一种。某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物(不考虑立体异构),该烃的分子式可能是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.C3H8分子中含两种氢原子,生成两种一氯代物,故A错误;
B.C4H10为丁烷存在两种同分异构体,正丁烷一氯代物2种,异丁烷一氯取代产物2种,故B错误;
C.分子式为C6H14的烷烃有有5种同分异构体,其中CH3(CH2)4CH3分子中有3类氢原子,一氯代物有3种;CH3CH(CH3)CH2CH2CH3分子中有5类氢原子,一氯代物有5种;CH3CH2CH(CH3)CH2CH3分子中有4类氢原子,一氯代物有4种;CH3C(CH3)2CH2CH3分子中有3类氢原子,一氯代物有3种;CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3分子中有2类氢原子,一氯代物有2种,故C错误;
D.C8H18的一种结构是有1种氢原子,所以一氯代物有1种,故D正确;
故选D.
13. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 1 mol 分子中含有非极性共价键数目为
B. S₈分子中S原子采用sp³杂化
C. 1 mol 分子中含有的π键数目一定为
D. 分子中S原子不满足8电子稳定结构
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,一个S8分子中含有8个S-S键,故1 mol 分子中含有的非极性共价键数目为,A正确;
B.由图可知,S8分子中的S原子价层电子对数为4,故S原子采用sp³杂化,B正确;
C.由图可知,分子中可能不含π键,C错误;
D.由图可知,分子中S原子为12电子结构,D正确;
故选C。
14. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. HClO的电子式为
B. 基态原子的价层电子轨道表示式为
C. 任何晶体中,若含有阳离子就一定有阴离子
D. 分子的VSEPR模型为
【答案】B
【解析】
【详解】A.次氯酸的结构式为Cl—O—H,电子式为,故A错误;
B.铬元素的原子序数为24,基态原子的价层电子排布式为3d54s1,轨道表示式为,故B正确;
C.不一定,如金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成,故C错误;
D.氨分子中氮原子的价层电子对数为4,有1个孤电子对,分子的VSEPR模型为,故D错误;
故选B.
15. 离子液体[Amim]BF4的合成路线为如下所示,下列叙述错误的是
A. 的中氯原子的价层电子排布式为3s23p5
B. [Amim]Cl中含有共价键和离子键
C. NaBF4电子式为
D. [Amim]BF4可作为电解质用于电池中
【答案】C
【解析】
【详解】A.的氯为共价键,没有形成Cl-,价层电子排布式为3s23p5,故A正确;
B.[Amim]Cl的结构简式可知,结构中含有共价键和离子键,故B正确;
C.NaBF4的电子式为:,故C错误;
D.结构简式分析可知,[Amim]BF4是离子化合物,可作为电解质用于电池中,故D正确;
答案选C。
16. 具有下列电子层结构的原子
① 3p轨道上只有一对成对电子的原子
② 外围电子构型为2s22p5的原子;
③ 其3p轨道为半充满的原子
④ 正三价的阳离子结构与氖相同的原子。
则下列有关比较中正确的是:
A. 第一电离能:②>③>①>④
B. 原子半径:④>③>②>①
C. 电负性:②>③>①>④
D. 最高正化合价:②>③>①>④
【答案】A
【解析】
【分析】①3p轨道上只有一对成对电子的原子,则该元素为S;②外围电子构型为2s22p5的原子,则该元素为F;③其3p轨道为半充满的原子,则该元素为P;④正三价的阳离子结构与氖相同的原子,即失去3个电子后还有10个电子,所以原子中含有13个电子,即为Al元素。
【详解】A.不同周期中非金属性越强,第一电离能越大,同周期中从左到右第一电离能增大,但是第VA族大于第VIA族,所以第一电离能:F>P>S>Al,即:②>③>①>④,A正确;
B.电子层越多,半径越大,电子层相同时,原子序数越大,半径越小,所以原子半径:Al>P>S>F,即:④>③>①>②,B错误;
C.元素的非金属性越强,则电负性越强,所以电负性:F>S>P>Al,即:②>①>③>④,C错误;
D.最高正化合价等于最外层电子数,F没有最高正价,所以S>P>Al>F,即:①>③>④>②,D错误,答案选A。
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. Ⅰ.如图是元素周期表的一部分,根据元素在周期表中的位置,回答下列问题:
(1)⑨号元素在周期表中的位置是______,属于______区。
(2)第二周期所有元素中第一电离能介于①②之间的有______种。由②③④形成的简单离子半径由小到大顺序是______(填化学用语)。
(3)元素⑦⑧可形成原子个数比为1∶1的共价化合物,分子中各原子最外层均达到8电子的稳定结构,试写出其结构式______,该分子为______(填“极性分子”或“非极性分子”)。
(4)下列有关性质的比较正确且能用元素周期律解释的是______(填标号)
A. 电负性:②>③
B. 氢化物的稳定性:③>⑦
C. 最高价氧化物对应的水化物的碱性:④>⑤
D. 氢化物的沸点:③>⑦
Ⅱ.是储氢材料,已知其由和(H为-1价)构成,释放氢气的原理为。
(5)写出的电子式______,中心原子杂化轨道类型为______。
(6)中不存在的作用力有______。
A. 离子键 B. 极性共价键 C. 非极性共价键 D. 分子间作用力
(7)氢化锂(LiH)中负离子半径大于正离子半径,其原因是____________。
【答案】(1) ①. 第四周期第ⅠB族 ②. ds
(2) ①. 3 ②. r(Na+)<r(O2-)<r(N3-)
(3) ①. Cl-S-S-Cl ②. 极性分子 (4)BC
(5) ①. ②. sp3 (6)CD
(7)Li+和H-的核外电子排布相同,且Li的核电荷数比H的大
【解析】
【分析】根据元素在周期表的位置可知,①~⑩号元素分别为B、N、O、Na、Al、Si、S、Cl、Cu、Ga,结合元素性质和周期律分析解答。
【小问1详解】
⑨号为Cu元素,Cu的原子序数为29,位于第四周期第ⅠB族,价电子排布式为3d104s1,属于ds区元素;
【小问2详解】
同周期主族元素岁族序数增大第一电离能呈增大趋势,但ⅡA族、VA族元素第一电离能大于同周期相邻元素,即第一电离能:B<Be<C<O<N,第一电离能介于B、N之间的元素有3种;电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径由小到大顺序是:r(Na+)<r(O2-)<r(N3-);
【小问3详解】
元素⑦⑧可形成原子个数比为1:1的共价化合物,分子中各原子最外层均达到8电子的稳定结构,硫原子与氯原子之间又形成1对共用电子对,硫原子之间形成1对共用电子对,该化合物为S2Cl2,其结构式为Cl-S-S-Cl,与H2O2结构类似,是展开书页型结构,属于极性分子;
【小问4详解】
A.同一周期,元素的电负性随着原子序数的增大而增大,则电负性:O>N,即③>②,故A错误;
B.同一主族,元素的非金属性从上到下逐渐减弱,非金属性:O>S,非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强,即氢化物的稳定性:③>⑦,故B正确;
C.同一周期,元素的金属性从左到右逐渐减弱,金属性:Na>Al,金属性越强,最高价氧化物对应水化物碱性越强,则碱性:NaOH>Al(OH)3,即④>⑤,故C正确;
D.H2O和H2S结构相似,但水分子间存在氢键,使水的沸点升高,则氢化物的沸点:H2O>H2S,即③>⑦,但不能用元素周期律解释,故D错误;
故答案为:BC;
【小问5详解】
中B和H共用电子对,电子式为;中心B原子孤电子对数==0,价层电子对数=4+0=4, B原子杂化方式为sp3杂化;
【小问6详解】
已知LiBH4是由Li+和组成的离子化合物,则其中Li+与之间的离子键,中还存在B-H极性共价键,故其中不存在的作用力有非极性共价键和分子间作用力,故答案为CD;
【小问7详解】
由于Li+和H-的核外电子排布相同,且Li的核电荷数比H的大,则导致LiH中负离子半径大于正离子半径。
18. 钛的化合物种类繁多。回答下列问题:
(1)的熔点(-25℃)远低于的熔点(377℃),原因是_______。
(2)常温下呈固态。
①区分是晶体或非晶体最可靠的科学方法是_______。
②水溶液可制备配合物,其配位原子是_______(用化学符号表示),化学键类型有_______(填标号)。
A.离子键 B.非极性键 C.配位键 D.金属键
(3)TiN晶胞结构如图所示。
①如果Ti位于晶胞的棱心和体心,则N位于晶胞的_______。
②已知A、B原子的坐标参数分别为、,则C处Ti原子的坐标为_______。
③若TiN立方晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为,则TiN的密度是_______(列出计算式)。
【答案】(1)TiF4是离子晶体,TiCl4是分子晶体,熔化时,TiF4破坏的是离子键,TiCl4破坏的是分子间作用力
(2) ①. X-射线衍射 ②. Cl和O ③. AC
(3) ①. 顶点和面心 ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
和都含有Ti元素,但二者的熔沸点却相差很大,说明两种晶体的晶型不同,TiF4是离子晶体,达到熔沸点破坏的是离子键,TiCl4是分子晶体,达到熔沸点破坏的是分子间作用力,而离子键的作用力远远大于分子间作用力,故TiCl4的熔点远低于TiF4;
【小问2详解】
①区分晶体或非晶体最可靠的科学方法是X-射线衍射;
②中提供孤电子对的原子是氯原子和氧原子;含有的化学键类型有离子键和配位键,故选AC;
【小问3详解】
如果位于晶胞的棱心和体心,则位于晶胞的顶点和面心;
B原子的坐标参数分别为、,则处原子的坐标为;
由晶胞可看出Ti原子位于晶胞的顶点和面心,故Ti原子的数目为,N原子位于棱心和体心,故N原子的数目为,则的密度=。
19. 钒的用途十分广泛,有金属“维生素”之称。以含钒石煤(主要成分是V2O3、V2O4,含有的杂质有SiO2、FeS2及Mg、Al、Mn等的化合物)制备单质钒的工艺流程如图所示。
已知:①该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀时和完全沉淀时的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀时的pH
1.9
7.0
3.0
8.1
完全沉淀时的pH
3.2
9.0
4.7
10.1
②,,远大于。
回答下列问题:
(1)基态Fe3+的价电子轨道表示式为______。
(2)“焙烧”时,V2O3、V2O4都转化为,写出转化为的化学方程式:____________。
(3)“水浸”加入Na2CO3调节溶液的pH为8.5,可完全除去的金属离子有______:“水浸”加入过量Na2CO3不能使CaSiO3完全转化为CaCO3,原因是______。(列式计算平衡常数分析该反应进行的趋势,一般认为,时反应进行较完全,时反应难以进行)
(4)“离子交换”与“洗脱”可表示为(为强碱性阴离子交换树脂,为在水溶液中的实际存在形式),则“洗脱”过程中“淋洗液”最好选用______。
(5)“沉钒”过程析出NH4VO3晶体,需要加入过量NH4Cl,目的是____________。
(6)下列金属冶炼方法中,与本工艺流程中冶炼钒的方法相似的是______(填字母)。
A. 高炉炼铁 B. 电解熔融氯化钠制钠
C. 铝热反应制锰 D. 氧化汞分解制汞
【答案】(1) (2)2V2O4+O2+2CaCO32Ca(VO3)2+2CO2
(3) ① Fe3+、Al3+ ②. 反应CaSiO3(s)+(ag)CaCO3(s)+,K==<105,故不能完全转化
(4)饱和NaCl溶液
(5)利用同离子效应,促进NH4VO3晶体的析出,提高沉钒率 (6)AC
【解析】
【分析】以含钒石煤(主要成分是V2O3、V2O4,含有的杂质有SiO2、FeS2及Mg、Al、Mn等的化合物)制备单质钒时,先往含钒石煤中加入CaCO3并通O2进行焙烧,将V2O3、V2O4转化为Ca(VO3)2,再加入Na2CO3调节溶液的pH,使Fe3+、Al3+转化为沉淀;进行离子交换,将
转化为,再加入淋洗液进行洗脱,将转化为,从而进行净化;往溶液中加入NH4Cl沉钒,得到NH4VO3;煅烧NH4VO3,再加入Ca进行还原,便可得到单质钒。
【小问1详解】
基态Fe3+的价电子排布式为3d5,轨道表示式为。
【小问2详解】
“焙烧”时,V2O3、V2O4都转化为,则转化为的化学方程式:2V2O4+O2+2CaCO32Ca(VO3)2+2CO2。
【小问3详解】
“水浸”加入Na2CO3调节溶液的pH为8.5,从表中数据可以看出,可完全除去的金属离子有Fe3+、Al3+:“水浸”加入过量Na2CO3不能使CaSiO3完全转化为CaCO3,可通过列式计算平衡常数,分析该反应进行的趋势,原因是:反应CaSiO3(s)+(ag)CaCO3(s)+,K===<105,故不能完全转化。
【小问4详解】
“离子交换”与“洗脱”可表示为(为强碱性阴离子交换树脂,为在水溶液中的实际存在形式),则“洗脱”过程中,要使平衡逆向移动,最好加入氯离子浓度大的溶液,且不引入新的杂质,所以“淋洗液”最好选用饱和NaCl溶液。
【小问5详解】
“沉钒”过程析出NH4VO3晶体,需要加入过量NH4Cl,一方面可以提供,另一方面可以促进NH4VO3的溶解平衡逆向移动,目的是:利用同离子效应,促进NH4VO3晶体的析出,提高沉钒率。
【小问6详解】
本工艺流程中,以Ca作还原剂,利用热还原法冶炼钒。
A.高炉炼铁时,利用CO的还原性,将Fe从铁矿石中还原出来,A符合题意;
B.电解熔融氯化钠制钠时,不需另加氧化剂或还原剂,利用直流电将氯化钠分解为钠等,B不符合题意;
C.铝热反应制锰时,利用铝作还原剂,将锰从其化合物中还原出来,C符合题意;
D.氧化汞分解制汞时,不需另加氧化剂或还原剂,利用氧化汞的不稳定性,使氧化汞分解从而制得汞,D不符合题意;
故选AC。
【点睛】利用金属还原法冶炼金属时,通常需要隔绝空气。
20. 回答下列问题:
(1)观察下列有机物,并按碳骨架把它们分类,完成填空:
①;②;③;④;⑤;⑥;⑦;⑧;⑨;⑩;
属于链状化合物的是_______(填序号,下同),属于脂环化合物的是_______,属于芳香族化合物的是_______。
(2)有机化合物官能团的名称:_______、_______、_______。
(3)一种取代有机氯农药DDT的新型杀虫剂,其结构简式如下所示,该物质分子式为:_______。
【答案】(1) ①. ①②③④⑤⑦ ②. ⑧ ③. ⑥⑨⑩
(2) ①. 酮羰基 ②. 酯基 ③. 碳碳双键
(3)C15H22O3
【解析】
【小问1详解】
题给有机物中,①、②、③、④、⑤;⑦属于链状化合物,故选①②③④⑤⑦;⑧属于脂环化合物的是⑧;⑥、⑨、⑩;属于芳香族化合物的是⑥⑨⑩。
【小问2详解】
有机化合物的官能团的名称:酮羰基、酯基、碳碳双键。
【小问3详解】
由一种取代有机氯农药DDT的新型杀虫剂的结构简式,可确定分子中含有15个C原子、3个O原子,不饱和度为5,则分子中所含H原子数为15×2+2-5×2=22,则该物质分子式为:C15H22O3。
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广东省深圳市富源学校2023-2024学年高二下学期4月期中考试
化学试题
考试时间:75分钟 试卷满分:100分
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 S32 Fe56 Zn65 Ti48
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,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 一个氧原子的电子轨道有几个
A. 8 B. 4 C. 5 D. 6
2. 元素周期表前四周期元素中,下列各区中元素种类最多的是
A. s区 B. 区 C. 区 D. 区
3. 已知:元素X、Y、Z、W的电负性数值分别为2.5、3.5、1.2、2.4。你认为上述四种元素中,哪两种最容易形成离子化合物
A. X与Y B. X与W C. Y与Z D. Y与W
4. 下列分子或离子的空间结构和中心原子的杂化方式均正确的是
A. 平面三角形 杂化 B. 平面三角形 杂化
C. V形 杂化 D. 三角锥形 杂化
5. 人们通常将在同一原子轨道上运动、自旋方向相反的2个电子,称为“电子对”,将在某一原子轨道上运动的单个电子,称为“未成对电子”。下列基态原子的电子排布式中,未成对电子数最多的是
A. 1s22s22p63s23p6 B. 1s22s22p63s23p63d54s2
C. 1s22s22p63s23p63d54s1 D. 1s22s22p63s23p63d104s1
6. 设NA为阿伏加德罗常数值,下列说法正确的是
A. CH3CH2Br中C-H键的极性比C-Br键的极性弱
B. 1.8g重水(D2O)中所含质子数为NA
C. 足量的浓盐酸与8.7g MnO2反应,转移电子的数目小于0.2NA
D. 1个丙炔分子中含有5个σ键和3个π键
7. 下列各能层中不包含p能级的是
A. K B. L C. M D. N
8. 下列对一些实验事实的理论解释错误的是
选项
实验事实
理论解释
A
熔点:碳化硅<金刚石
C-Si键能小于C-C键能
B
酸性:
氟的电负性大于氯的电负性,F-C的极性大于Cl-C的极性,导致羧基中羟基的极性更大,更易电离出
C
聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯
C-F的键能比C-H的键能大,键能越大,化学性质越稳定
D
对羟基苯甲醛()比邻羟基苯甲醛()的沸点低
对羟基苯甲醛形成分子内氢键,邻羟基苯甲醛形成分子间氢键
A. A B. B C. C D. D
9. 下列各组物质的晶体类型相同的是
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
10. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 基态N原子的轨道表示式:
B. 的VSEPR模型:
C. 的键的形成:
D. 用电子式表示HCl的形成过程:
11. 下列反应中,其有机产物含有2个官能团的是
A. 1mol乙炔与2mol溴发生加成反应 B. 乙烯与溴发生加成反应
C. 1mol苯与3mol氢气发生加成反应 D. 甲苯硝化生成三硝基甲苯
12. 烷烃一氯代物只有一种的常见有甲烷型、乙烷型。甲烷中氢原子被甲基取代得到的新戊烷一氯代物也是一种。某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物(不考虑立体异构),该烃的分子式可能是
A. B. C. D.
13. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 1 mol 分子中含有的非极性共价键数目为
B. S₈分子中S原子采用sp³杂化
C. 1 mol 分子中含有的π键数目一定为
D. 分子中S原子不满足8电子稳定结构
14. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. HClO的电子式为
B. 基态原子的价层电子轨道表示式为
C. 任何晶体中,若含有阳离子就一定有阴离子
D. 分子的VSEPR模型为
15. 离子液体[Amim]BF4的合成路线为如下所示,下列叙述错误的是
A. 的中氯原子的价层电子排布式为3s23p5
B. [Amim]Cl中含有共价键和离子键
C. NaBF4的电子式为
D. [Amim]BF4可作为电解质用于电池中
16. 具有下列电子层结构原子
① 3p轨道上只有一对成对电子的原子
② 外围电子构型为2s22p5的原子;
③ 其3p轨道为半充满的原子
④ 正三价的阳离子结构与氖相同的原子。
则下列有关比较中正确的是:
A. 第一电离能:②>③>①>④
B. 原子半径:④>③>②>①
C 电负性:②>③>①>④
D. 最高正化合价:②>③>①>④
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. Ⅰ.如图是元素周期表的一部分,根据元素在周期表中的位置,回答下列问题:
(1)⑨号元素在周期表中的位置是______,属于______区。
(2)第二周期所有元素中第一电离能介于①②之间的有______种。由②③④形成的简单离子半径由小到大顺序是______(填化学用语)。
(3)元素⑦⑧可形成原子个数比为1∶1共价化合物,分子中各原子最外层均达到8电子的稳定结构,试写出其结构式______,该分子为______(填“极性分子”或“非极性分子”)。
(4)下列有关性质的比较正确且能用元素周期律解释的是______(填标号)
A. 电负性:②>③
B. 氢化物的稳定性:③>⑦
C. 最高价氧化物对应的水化物的碱性:④>⑤
D. 氢化物的沸点:③>⑦
Ⅱ.是储氢材料,已知其由和(H为-1价)构成,释放氢气的原理为。
(5)写出的电子式______,中心原子杂化轨道类型为______。
(6)中不存在的作用力有______。
A. 离子键 B. 极性共价键 C. 非极性共价键 D. 分子间作用力
(7)氢化锂(LiH)中负离子半径大于正离子半径,其原因____________。
18. 钛的化合物种类繁多。回答下列问题:
(1)的熔点(-25℃)远低于的熔点(377℃),原因是_______。
(2)常温下呈固态。
①区分是晶体或非晶体最可靠的科学方法是_______。
②水溶液可制备配合物,其配位原子是_______(用化学符号表示),化学键类型有_______(填标号)。
A.离子键 B.非极性键 C.配位键 D.金属键
(3)TiN晶胞结构如图所示。
①如果Ti位于晶胞的棱心和体心,则N位于晶胞的_______。
②已知A、B原子的坐标参数分别为、,则C处Ti原子的坐标为_______。
③若TiN立方晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为,则TiN的密度是_______(列出计算式)。
19. 钒的用途十分广泛,有金属“维生素”之称。以含钒石煤(主要成分是V2O3、V2O4,含有的杂质有SiO2、FeS2及Mg、Al、Mn等的化合物)制备单质钒的工艺流程如图所示。
已知:①该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀时和完全沉淀时的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀时的pH
1.9
7.0
3.0
8.1
完全沉淀时的pH
3.2
9.0
4.7
10.1
②,,远大于。
回答下列问题:
(1)基态Fe3+的价电子轨道表示式为______。
(2)“焙烧”时,V2O3、V2O4都转化为,写出转化为的化学方程式:____________。
(3)“水浸”加入Na2CO3调节溶液的pH为8.5,可完全除去的金属离子有______:“水浸”加入过量Na2CO3不能使CaSiO3完全转化为CaCO3,原因是______。(列式计算平衡常数分析该反应进行的趋势,一般认为,时反应进行较完全,时反应难以进行)
(4)“离子交换”与“洗脱”可表示为(为强碱性阴离子交换树脂,为在水溶液中的实际存在形式),则“洗脱”过程中“淋洗液”最好选用______。
(5)“沉钒”过程析出NH4VO3晶体,需要加入过量NH4Cl,目的是____________。
(6)下列金属冶炼方法中,与本工艺流程中冶炼钒的方法相似的是______(填字母)。
A. 高炉炼铁 B. 电解熔融氯化钠制钠
C. 铝热反应制锰 D. 氧化汞分解制汞
20. 回答下列问题:
(1)观察下列有机物,并按碳骨架把它们分类,完成填空:
①;②;③;④;⑤;⑥;⑦;⑧;⑨;⑩;
属于链状化合物的是_______(填序号,下同),属于脂环化合物的是_______,属于芳香族化合物的是_______。
(2)有机化合物的官能团的名称:_______、_______、_______。
(3)一种取代有机氯农药DDT的新型杀虫剂,其结构简式如下所示,该物质分子式为:_______。
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