精品解析:湖北省仙桃市田家炳实验高级中学2023-2024学年高二下学期4月期中考试化学试题
2024-08-06
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 湖北省 |
| 地区(市) | 省直辖县级行政单位 |
| 地区(区县) | 仙桃市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.47 MB |
| 发布时间 | 2024-08-06 |
| 更新时间 | 2025-04-14 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-08-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46698292.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
湖北省仙桃市田家炳实验高中2023-2024学年高二下学期4月月考
化学试题
相对原子质量:H:1 S:32 Zn:65 O:16 K:39 Cr:52
一、选择题
1. 甲苯与氢气完全加成后,其产物的一氯代物有种
A. 6 B. 5 C. 4 D. 3
【答案】B
【解析】
【详解】甲苯与氢气加成之后生成的物质就是,甲基上有三个氢算是一种,与甲基相连的那个环上的碳原子上有一个氢,算是一种,另外邻位,对位,间位上的氢各1种,共有5种等效氢原子,所以一氯代物总共有五种,故选B。
2. 下列说法正确的是
A. 某原子核外电子排布式为ns2np7,它违背了泡利不相容原理
B. 基态铜原子的价电子轨道表示式:
C. Fe3+的离子结构示意图:
D. p-p σ键电子云轮廓图:
【答案】A
【解析】
【详解】A.泡利原理是指每个轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子,则np能级最多容纳6个电子,但ns2np7的np能级排布了7个电子,故违背了泡利不相容原理,A正确;
B.基态铜原子的价电子轨道表示式,B错误;
C.Fe3+的离子结构示意图为,C错误;
D.p-p σ键电子云轮廓图为,D错误;
故选A。
3. 有机物的结构可用“键线式”表示,如:可简写为,有机物X的键线式为下列说法不正确的是
A. X中有官能团
B. X能使酸性溶液褪色
C. X与溴的加成产物只有1种
D. Y是X的同分异构体,且属于芳香烃,则Y的结构简式为
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由结构简式可知,X分子中的官能团为碳碳双键,故A正确;
B.由结构简式可知,X分子中含有碳碳双键,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;
C.由结构简式可知,X分子中含有3个等效的碳碳双键,若X和溴水的物质的量比为1:1,所得产物有1种;若X和溴水的物质的量比为1:2,所得产物有1种;若X和溴水的物质的量比为1:3,所得产物有1种,则X和溴水的加成产物可能有3种,故C产物;
D.由结构简式可知,和的分子式都为C8H8,分子式相同,结构不同的有机物互为同分异构体,故D正确;
故选C。
4. 烃是只含碳氢元素的一类有机物,关于下列烃的说法正确的是
A.名称1,3,4-三甲苯
B.名称2,2-二乙基丁烷
CH3CH2CH2CH2CH2CH3
C.所有碳原子可能处于同一平面
D.存在顺反异构
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据有机物命名时,支链编号之和最小原则,该有机物名称为1,2,4–三甲苯,故A错误;
B.选最长碳链为主链,该有机物名称为3-甲基-3-乙基戊烷,故B错误;
C.碳碳单键可以旋转,没有支链的饱和链烃中所有碳原子可能处于同一个平面,故C正确;
D.碳碳双键一端碳上连接两个相同的H原子,不存在顺反异构,故D错误;
故选C。
5. 芳香烃C8H10有四种同分异构体,其分子中一氯取代物存在3种同分异构体,则该种物质的结构是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.关于这两个对称轴对称,有2种氢原子,一氯代物有2种;
B.关于这个对称轴对称,有3种氢原子,一氯代物有3种;
C.关于这个对称轴对称,有4种氢原子,一氯代物有4种;
D.关于这个对称轴对称,有5种氢原子,一氯代物有5种;
答案选B。
6. 下列说法正确的是( )
A. 同一原子中 1s、2s、3s 电子的能量逐渐减小
B. 同一原子中 2p、3p、4p 能级的轨道数依次增多
C. C—C,C=C,C≡C 键能之比为 1.00:1.77:2.34,根据以上数据,可知乙烯和乙炔不容易发生反应
D. 共价键的键能越大,共价键越不容易断裂,由此形成的分子越稳定
【答案】D
【解析】
【详解】A. 能级符号相同,能层越大,能量越高,同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐增大,A错误;
B. 同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数相等,都是3个,B错误;
C. C≡C键能小于C-C键能的三倍,C=C键能小于C-C键能的二倍,说明乙烯和乙炔中的π键不牢固,容易被试剂进攻,易发生加成反应,C错误;
D. 共价键的键能越大,共价键越牢固,由该键形成的分子越稳定,D正确;
故答案为:D。
7. 相同状况下,1体积某气态烃只能与2体积HCl发生加成反应生成氯代烷,1mol此氯代烷可与6molCl2发生完全取代反应,则该烃的结构简式为
A. CH2=CH2 B. CH3CH=CH2
C. HCC—CH3 D. CH2=CHCH=CH2
【答案】C
【解析】
【详解】1mol此氯代烷可与6molCl2发生完全取代反应,可知该氯代烷中含有6个H原子,1体积某气态烃只能与2体积HCl发生加成反应生成氯代烷,可知某烃中含有2个双键或1个三键,且分子中有4个H原子,故选C。
8. 下列说法正确的是
①符合分子通式的烃一定都是烷烃,分子中均只含单键
②苯能使溴水褪色,说明苯环结构中含有碳碳双键
③CH4与一定不是同系物
④乙烯使溴水褪色属于取代反应
⑤与是同分异构体
⑥相同质量的烃完全燃烧,耗氧量最大的是
⑦乙烯能使溴水和酸性溶液褪色,且反应类型相同
A. ②⑥⑦ B. ①③⑥ C. ②⑥ D. ④⑤⑥
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】①符合分子通式的烃一定都是烷烃,分子中均只含单键,故正确;
②苯和溴水混合,溴在苯中溶解度大,被萃取到苯中,水层褪色,但苯层呈橙红色,是物理过程,不能说明苯环结构中含有碳碳双键,故错误;
③CH4与一定不是同系物,结构不相似,可能是烯烃或环烷烃,故正确;
④乙烯使溴水褪色生成1,2-二溴乙烷,属于加成反应,故错误;
⑤饱和碳原子是四面体结构,与是同一物质,不是同分异构体,故错误;
⑥相同质量的氢比碳消耗氧气的质量大,甲烷是烃中含氢质量分数最大的,相同质量的烃完全燃烧,耗氧量最大的是,故正确;
⑦乙烯能使溴水和酸性溶液褪色,前者是加成反应,后者是氧化反应,反应类型不相同,故错误;
综上所述,①③⑥正确,故选B。
9. 氰气的化学式为,结构式为,性质与卤素相似,下列有关叙述正确的是()
A. 氰气分子中既有极性键,又有非极性键
B. 氰气分子中键的键长大于键的键长
C. 氰气分子中含有2个键和4个键
D. 氰气不能和氢氧化钠溶液发生反应
【答案】A
【解析】
【分析】根据氰气的化学性质与卤素相似分析与化学性质相关问题,再根据元素周期律及成键原则作答。
【详解】A.的结构式为,N原子与C原子间为极性键,C原子与C原子间为非极性键,故A项正确;
B.原子半径越大,键长越长,碳原子半径大于氮原子半径,所以键长:,因键长:,键长:,故B项错误;
C.氰气分子的结构式为,该分子中含有3个键和4个键,故C项错误;
D.卤素单质能和氢氧化钠溶液反应,氰气的性质和卤素单质的性质相似所以氰气能和氢氧化钠溶液反应,故D项错误;
答案选A。
10. 下列事实不能用氢键解释的是
A. 密度: B. 沸点:
C. 稳定性: D. 溶解性(水中):
【答案】C
【解析】
【详解】A.水分子间存在氢键,氢键具有方向性,导致水结冰时存在较大空隙,冰的密度比液态水小,能用氢键解释,A不符合题意;
B.水分子间可形成氢键,硫化氢分子间不能形成氢键,所以沸点:H2O>H2S,能用氢键解释,B不符合题意;
C.原子半径:F<O,键长:H-F<H-O,键能:H-F>H-O,所以稳定性:HF>H2O,与氢键无关,C符合题意;
D.氨分子与水分子间可形成氢键,增大溶解性;甲烷分子与水分子间不能形成氢键,所以溶解性(水中):NH3>CH4,能用氢键解释,D不符合题意;
答案选C。
11. 关于晶体的下列说法中,正确的是
A. 共价晶体中可能含有离子键
B. 离子晶体中可能含有共价键
C. 离子晶体中只含有离子键,不含有共价键
D. 任何晶体中,若含有阳离子就一定有阴离子
【答案】B
【解析】
【详解】A.共价晶体中不可能含有离子键,含有离子键的晶体为离子晶体,故A错误;
B.离子晶体中可能含有共价键,如氢氧化钠晶体中含有离子键和共价键,故B正确;
C.离子晶体中一定含有离子键,可能含有共价键,如氢氧化钠晶体中含有离子键和共价键,故C错误;
D.晶体中,含有阳离子,不一定有阴离子,如金属晶体中含有金属阳离子和自由电子,故D错误;
故选B。
12. 除去下列物质中所含少量杂质(括号内为杂质),所选用试剂和分离方法正确的是
混合物
试剂
分离方法
A
溴苯(溴)
NaOH溶液
分液
B
乙烷(乙炔)
氢气
加热
C
乙酸乙酯(乙酸)
饱和Na2CO3溶液
蒸馏
D
甲烷(乙烯)
KmnO4酸性溶液
洗气
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【分析】除杂时,加入的试剂或使用的方法不能影响主体物质,且不能引入新杂质;
【详解】A.溴与NaOH溶液反应,而溴苯不反应,且互不相溶,分层,可以采用分液法进行分离,A正确;
B.乙炔与氢气发生加成反应需要的一定的条件,且氢气需要过量,虽然除去了乙炔,引入了新杂质氢气,达不到提纯的目的,B错误;
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度最小,且与之不反应,分层;乙酸和饱和碳酸钠溶液反应,然后进行分液进行分离,C错误;
D.乙烯含有不饱和键,能够被高锰酸钾溶液氧化为生成二氧化碳气体,虽然除去了乙烯,引入了新杂质二氧化碳,达不到提纯的目的,D错误;
正确选项A。
【点睛】点睛:该题需要注意的是在解答物质分离提纯试题时,选择试剂和实验操作方法应遵循三个原则:
1.不能引入新的杂质(水除外),即分离提纯后的物质应是纯净物(或纯净的溶液),不能有其它物质混入其中;
2.分离提纯后的物质状态不变;
3.实验过程和操作方法简单易行,即选择分离提纯方法应遵循先物理后化学,先简单后复杂的原则。
13. 对于ABn型分子下列说法正确的是
A. 中心原子若通过sp3杂化轨道成键,则该分子一定为正面四体形结构
B. NH3三角锥形,N发生sp2杂化
C. 只要分子的空间结构为平面三角形,中心原子均为sp2杂化
D. 中心原子是sp杂化的,其分子的空间结构不一定为直线形
【答案】C
【解析】
【详解】A.对于ABn型分子,中心原子若通过sp3杂化轨道成键,分子只有不存在孤对电子时才呈现正面四体形结构,A错误;
B.NH3为三角锥形,N形成3个σ键同时还有1对孤对电子,发生sp3杂化,B错误;
C.对于ABn型分子,中心原子形成3个σ键同时无孤对电子为sp2杂化,分子的空间结构为平面三角形,则,C正确;
D.对于ABn型分子,中心原子是sp杂化的,其分子的空间结构一定为直线形,D错误;
故选C。
14. 如图所示的实验装置不适用于物质分离的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.图为分液操作,可以用于分离两种互不相容的液体,A不合题意;
B.图为降温结晶,可以用于从溶液中析出可溶性固体,B不合题意;
C.图为蒸馏操作,可用于分离几种互溶的且沸点相差较大的液体,C不合题意;
D.图为配制一定物质的量浓度溶液的装置,不能用于物质的分离,D符合题意;
故答案为:D。
15. 工业上可由乙苯生产苯乙烯:,下列有关说法正确的是
A. 乙苯和苯乙烯均能发生取代反应、加聚反应和氧化反应
B. 用溴水可以区分苯乙烯和乙苯
C. 1 mol苯乙烯最多可与4 mol氢气加成,加成产物的一氯代物共有5种
D. 乙苯和苯乙烯分子中共平面的碳原子数最多都为7
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙苯能发生取代反应、加成反应和氧化反应,不能发生加聚反应;而苯乙烯由于含有碳碳双键,所以能发生加聚反应和氧化反应,也能发生苯环上的取代反应,A错误;
B.苯乙烯能与溴水发生加成反应而是溴水褪色,而苯不能与溴水发生加成反应,因此不能使溴水因反应而褪色,故可以用溴水区分二者,B正确;
C.苯乙烯的苯环和碳碳双键都可以与H2发生加成反应,1 mol苯乙烯最多可与4 mol氢气加成,加成产物是乙基环己烷,在乙基环己烷分子中有6种不同的H原子,所以其一氯代物共有6种,C错误;
D.饱和C原子连接的四个原子构成的是四面体结构,通过该C原子最多还有2个原子在一个平面上,由于苯分子是平面分子,所以乙苯分子中的8个C原子可能在一个平面上;苯分子是平面分子,乙烯分子是平面分子,两个平面可能共平面,即8个C原子在一个平面上,所以共平面的碳原子数最多都为8,D错误;
故合理选项是B。
二、非选择题
16. 铜及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。
(1)Cu在元素周期表中的位置为___________。
(2)基态铜原子有___________种运动状态不同的电子。
(3)原子核外电子的两种自旋状态分别用+和-表示,称为电子的自旋磁量子数,基态铜原子自旋磁量子数的代数和为___________。
Cu2+能与多种物质形成配合物,为研究配合物的形成及性质,某小组进行如表实验。
序号
实验步骤
实验现象或结论
I
向CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量
产生蓝色沉淀,随后溶解并得到深蓝色的溶液
Ⅱ
再加入无水乙醇
得到深蓝色晶体
Ⅲ
测定深蓝色晶体的结构
晶体的化学式为[Cu(NH3)4]SO4H2O
Ⅳ
将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液,再加入稀NaOH溶液
无蓝色沉淀生成
(4)步骤I中生成沉淀反应的离子方程式为___________。
(5)H-N-H键角大小:[Cu(NH3)4]2+___________NH3(填“>”、“=”或“<”)_。
(6)该实验能说明,Cu2+与NH3的结合能力___________(填“大于”“小于”或“等于”)Cu2+与OH-的结合能力。
(7)Cu2+能与乙二胺(H2NCH2CH2NH2)形成[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+离子,结构如图,关于该配离子的说法正确的是___________。
A. 该离子的配位数是4
B. 该离子的配体数是4
C. 形成配离子前后,Cu的化合价不变
D. 该离子中含有26个σ键
【答案】(1)第四周期第IB族
(2)29 (3)或
(4)
(5)> (6)大于 (7)ACD
【解析】
【小问1详解】
Cu是29号元素,在元素周期表中的位置为第四周期第IB族;
【小问2详解】
铜原子核外有29个电子,基态铜原子有29种运动状态不同的电子。
【小问3详解】
基态铜原子有1个未成对电子,自旋磁量子数的代数和为或。
【小问4详解】
步骤I中,硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸铵,反应的离子方程式为;
【小问5详解】
[Cu(NH3)4]2+中N原子价电子对数为4,无孤电子对,NH3中N原子价电子对数为4,有1个孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对间的排斥力,所以键角[Cu(NH3)4]2+>NH3。
【小问6详解】
将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液,再加入稀NaOH溶液,无蓝色沉淀生成,说明Cu2+与NH3的结合能力大于Cu2+与OH-的结合能力。
小问7详解】
A.该离子形成4个配位键,配位数是4,故A正确;
B.该离子的配体是H2NCH2CH2NH2,配体数是2,故B错误;
C.形成配离子前后,Cu的化合价不变,故C正确;
D.H2NCH2CH2NH2分子中含有11个σ键,Cu2+形成4个σ键,所以该离子中含有26个σ键,故D正确;
ACD。
17. 有机化合物是生命活动的物质基础,也是能源开发和新型合成材料研制的基础物质。
(1)实验室制备乙炔的化学方程式为___________,为防止气体生成的速率过快,常用___________代替水来制取乙炔,制取的乙炔气体中常含有H2S等杂质,可将气体先通过___________(填字母序号)洗气后再收集乙炔。
a.高锰酸钾溶液 b.溴水 c.硫酸铜溶液
(2)由芳香烃A可以合成两种有机化合物B和C,如下图所示:
①A的结构简式为___________,化合物C的名称为___________。
②反应①、②的条件和反应物分别是___________,___________。
③有关有机化合物B和C的下列说法正确的是___________(填字母)。
a.互为同系物 b.都含有一个官能团 c.都属于卤代烃 d.都属于芳香族化合物
e有机化合物C的核磁共振氢谱中有4组峰
(3)为检验1-溴丁烷中的溴元素,下列实验操作说法正确的是___________(填序号)。
①加入氢氧化钠溶液加热煮沸后冷却,加入硝酸银溶液
②直接加入硝酸银溶液
③取少量1-溴丁烷,加入氢氧化钠乙醇溶液加热煮沸后 冷却,加入硝酸银溶液
④取少量1-溴丁烷,加入氢氧化钠溶液加热煮沸后 冷却,加入硝酸酸化的硝酸银溶液
(4)写出(3)中③有机反应的反应类型:___________。
【答案】(1) ①. ②. 饱和食盐水 ③. C
(2) ①. ②. 对溴甲苯 ③. 光照、Cl2 ④. FeBr3、Br2 ⑤. bcd
(3)④ (4)消去反应
【解析】
【分析】A为芳香烃,说明含有苯环,根据A的分子式知,A为,A和氯气在光照条件下发生取代反应生成B,A和液溴在溴化铁作催化剂条件下发生取代反应生成C。
【小问1详解】
碳化钙(CaC2)与水反应生成氢氧化钙[Ca(OH)2]和乙炔,可用于验室常制备乙炔,化学方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑,碳化钙和水之间的反应十分剧烈,为减慢反应速率,可以将水换成饱和食盐水;
A.酸性KMnO4溶液能氧化硫化氢,也能氧化乙炔为二氧化碳,故A错误;
B.二者均与溴水反应,不能除杂,故B错误;
C.CuSO4溶液能与硫化氢反应生成硫化铜沉淀,和乙炔不反应,可除杂,故C正确;故答案为:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑;饱和食盐水;C;
【小问2详解】
①A为芳香烃,说明含有苯环,根据A的分子式知,A为, C名称为对溴甲苯;
②反应①中,甲苯和氯气在光照条件下发生取代反应生成B,反应条件为光照、反应物是氯气;反应②中甲苯和液溴在溴化铁作催化剂条件下发生取代反应生成C,反应条件是FeBr3作催化剂、反应物是液溴和Fe,故答案为:光照、Cl2;FeBr3、Br2;
③a.B官能团是碳氯键,C是碳溴键,二者所含官能团不同,所以不互为同系物,故a错误;
b.B的官能团是碳氯键,C是碳溴键,苯环不属于官能团,B和C都含有一个官能团,故b正确;
c.都含有卤素原子,所以都属于卤代烃,故c正确;
d.都含有苯环,所以都属于芳香族化合物,故d正确;
e.有机化合物C有3种氢,核磁共振氢谱中有3组峰,故e错误;故答案为:bcd;
【小问3详解】
1-溴丁烷为非电解质,无法电离,但可以在NaOH水溶液中加热水解得到Br-,酸化后可以和硝酸银生成沉淀,实验操作为:取少量1-溴丁烷,加入氢氧化钠溶液加热煮沸后 冷却,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,故选④;
小问4详解】
1-溴丁烷在氢氧化钠乙醇溶液加热条件下,发生消去反应生成1-丁烯,反应类型:消去反应。
18. 重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:
回答下列问题:
(1)重铬酸钾中铬的化合价为___________,铬单质的核外电子排布式简写式为___________。硝酸钠中三种元素简单离子半径从大到小顺序为___________。
(2)步骤①的主要反应为:FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2,上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为___________。
(3)滤渣1中含量最多的金属元素是___________,步骤④调滤液2的pH使之变小,原因是___________(用离子方程式表示)。
(4)某工厂用m1 kg 铬铁矿粉(含Cr2O3 40%)制备K2Cr2O7,最终得到产品 m2 kg,产率为___________。
【答案】(1) ①. +6 ②. [Ar]3d54s1 ③. N3->O2->Na+
(2)2:7 (3) ①. Fe ②. 2CrO+2H+Cr2O+H2O
(4)
【解析】
【分析】铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。步骤①的主要反应为:FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2,则步骤①的产物为Na2CrO4、Fe2O3、NaNO2、NaAlO2、Na2SiO3,水浸过滤,滤渣1是Fe2O3,滤液1含有Na2CrO4、NaNO2、NaAlO2、Na2SiO3,调pH=7生成氢氧化铝沉淀、硅酸沉淀,过滤,滤渣2是氢氧化铝、硅酸;滤液2是Na2CrO4、NaNO2调pH把Na2CrO4转化为Na2Cr2O7,加KCl生成K2Cr2O7。
【小问1详解】
重铬酸钾中K元素显+1价、O元素显-2价,根据化合价代数和等于0,铬的化合价为+6,铬是24号元素,核外电子排布式简写式为[Ar]3d54s1。电子层数相同,质子数越多半径越小,硝酸钠中三种元素简单离子半径从大到小顺序为N3->O2->Na+。
【小问2详解】
步骤①的主要反应为:FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2,FeO·Cr2O3中Fe元素化合价由+2升高为+3、Cr元素化合价由+3升高为+6,NaNO3中N元素化合价由+5降低为+2,根据得失电子守恒,上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为2:7。
【小问3详解】
滤渣1是Fe2O3,含量最多的金属元素是Fe,步骤④调滤液2的pH使之变小,把Na2CrO4转化为Na2Cr2O7,原因是2CrO+2H+Cr2O+H2O。
【小问4详解】
m1 kg 铬铁矿粉(含Cr2O3 40%)制备K2Cr2O7,根据Cr元素守恒,理论上生成K2Cr2O7的物质的量为,最终得到产品 m2 kg,产率为。
19. 元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。
(1)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。在该晶胞中,X离子的数目为___________;与X最近且等距的X有___________个,该化合物的化学式为___________。(写化学式)
(2)在Y的氢化物(H2Y)分子中,Y原子轨道的杂化类型是___________。
(3)Z的氧化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y的,其原因是___________。
(4)Y与Z可形成的YZ的空间结构为___________(用文字描述)。
(5)已知该晶胞密度是ag/cm3,则两个X之间最短距离为___________pm(用含a、NA的代数式表示)。
【答案】(1) ①. 4 ②. 12 ③. ZnS
(2)sp3 (3)H2O与乙醇之间形成氢醇
(4)正四面体形 (5)
【解析】
【分析】元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2,核外电子数为2+8+18+2=30,则X为Zn元素;元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子,则Y为S元素;元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,故Z为O元素;据此解答。
【小问1详解】
由上述分析可知,X为Zn元素,Y为S元素,Zn与S所形成化合物晶体的晶胞中,Zn位于顶点和面心,在一个晶胞中,Zn2+离子的数目;以顶点Zn2+为对象,与其距离最近的Zn2+位于与之相邻的三个面的面心上,顶点的Zn2+被8个晶胞共有,面心的Zn2+被两个晶胞共有,则Zn2+最近且等距的Zn2+有个;S2-位于晶胞内,S2-离子数目为4,该化合物的化学式为ZnS;
【小问2详解】
由上述分析可知,Y为S元素,Y的氢化物为H2S,H2S分子中中心S原子价层电子对数=,则S原子采取sp3杂化;
【小问3详解】
由上述分析可知,Y为S元素,Z为O元素,Y的氢化物为H2S,Z的氢化物为H2O,H2O分子与乙醇分子之间形成氢键,H2O在乙醇中的溶解度大于H2S;
【小问4详解】
由上述分析可知,Y为S元素,Z为O元素,Y与Z可形成的YZ为,中中心S原子价层电子对数=,无孤电子对,其空间结构为正四面体;
【小问5详解】
则两个S2-之间的最短距离为面对角线的一半,晶胞质量为g,晶胞密度是ag/cm3,则晶胞体积为pm,则两个S2-之间的最短距离为。
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湖北省仙桃市田家炳实验高中2023-2024学年高二下学期4月月考
化学试题
相对原子质量:H:1 S:32 Zn:65 O:16 K:39 Cr:52
一、选择题
1. 甲苯与氢气完全加成后,其产物的一氯代物有种
A. 6 B. 5 C. 4 D. 3
2. 下列说法正确的是
A. 某原子核外电子排布式为ns2np7,它违背了泡利不相容原理
B. 基态铜原子的价电子轨道表示式:
C. Fe3+的离子结构示意图:
D. p-p σ键电子云轮廓图:
3. 有机物的结构可用“键线式”表示,如:可简写为,有机物X的键线式为下列说法不正确的是
A. X中有官能团
B. X能使酸性溶液褪色
C. X与溴的加成产物只有1种
D. Y是X的同分异构体,且属于芳香烃,则Y的结构简式为
4. 烃是只含碳氢元素的一类有机物,关于下列烃的说法正确的是
A.名称1,3,4-三甲苯
B.名称2,2-二乙基丁烷
CH3CH2CH2CH2CH2CH3
C.所有碳原子可能处于同一平面
D.存在顺反异构
A. A B. B C. C D. D
5. 芳香烃C8H10有四种同分异构体,其分子中一氯取代物存在3种同分异构体,则该种物质的结构是
A. B.
C. D.
6. 下列说法正确的是( )
A. 同一原子中 1s、2s、3s 电子的能量逐渐减小
B. 同一原子中 2p、3p、4p 能级的轨道数依次增多
C. C—C,C=C,C≡C 键能之比为 1.00:1.77:2.34,根据以上数据,可知乙烯和乙炔不容易发生反应
D. 共价键的键能越大,共价键越不容易断裂,由此形成的分子越稳定
7. 相同状况下,1体积某气态烃只能与2体积HCl发生加成反应生成氯代烷,1mol此氯代烷可与6molCl2发生完全取代反应,则该烃的结构简式为
A. CH2=CH2 B. CH3CH=CH2
C. HCC—CH3 D. CH2=CHCH=CH2
8. 下列说法正确的是
①符合分子通式的烃一定都是烷烃,分子中均只含单键
②苯能使溴水褪色,说明苯环结构中含有碳碳双键
③CH4与一定不是同系物
④乙烯使溴水褪色属于取代反应
⑤与是同分异构体
⑥相同质量的烃完全燃烧,耗氧量最大的是
⑦乙烯能使溴水和酸性溶液褪色,且反应类型相同
A. ②⑥⑦ B. ①③⑥ C. ②⑥ D. ④⑤⑥
9. 氰气的化学式为,结构式为,性质与卤素相似,下列有关叙述正确的是()
A. 氰气分子中既有极性键,又有非极性键
B. 氰气分子中键的键长大于键的键长
C. 氰气分子中含有2个键和4个键
D. 氰气不能和氢氧化钠溶液发生反应
10. 下列事实不能用氢键解释的是
A. 密度: B. 沸点:
C. 稳定性: D. 溶解性(水中):
11. 关于晶体的下列说法中,正确的是
A. 共价晶体中可能含有离子键
B. 离子晶体中可能含有共价键
C. 离子晶体中只含有离子键,不含有共价键
D. 任何晶体中,若含有阳离子就一定有阴离子
12. 除去下列物质中所含少量杂质(括号内为杂质),所选用试剂和分离方法正确的是
混合物
试剂
分离方法
A
溴苯(溴)
NaOH溶液
分液
B
乙烷(乙炔)
氢气
加热
C
乙酸乙酯(乙酸)
饱和Na2CO3溶液
蒸馏
D
甲烷(乙烯)
KmnO4酸性溶液
洗气
A. A B. B C. C D. D
13. 对于ABn型分子下列说法正确的是
A. 中心原子若通过sp3杂化轨道成键,则该分子一定为正面四体形结构
B. NH3为三角锥形,N发生sp2杂化
C. 只要分子的空间结构为平面三角形,中心原子均为sp2杂化
D. 中心原子是sp杂化的,其分子的空间结构不一定为直线形
14. 如图所示的实验装置不适用于物质分离的是
A. B.
C. D.
15. 工业上可由乙苯生产苯乙烯:,下列有关说法正确的是
A. 乙苯和苯乙烯均能发生取代反应、加聚反应和氧化反应
B 用溴水可以区分苯乙烯和乙苯
C. 1 mol苯乙烯最多可与4 mol氢气加成,加成产物的一氯代物共有5种
D. 乙苯和苯乙烯分子中共平面碳原子数最多都为7
二、非选择题
16. 铜及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。
(1)Cu在元素周期表中的位置为___________。
(2)基态铜原子有___________种运动状态不同的电子。
(3)原子核外电子两种自旋状态分别用+和-表示,称为电子的自旋磁量子数,基态铜原子自旋磁量子数的代数和为___________。
Cu2+能与多种物质形成配合物,为研究配合物的形成及性质,某小组进行如表实验。
序号
实验步骤
实验现象或结论
I
向CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量
产生蓝色沉淀,随后溶解并得到深蓝色的溶液
Ⅱ
再加入无水乙醇
得到深蓝色晶体
Ⅲ
测定深蓝色晶体的结构
晶体的化学式为[Cu(NH3)4]SO4H2O
Ⅳ
将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液,再加入稀NaOH溶液
无蓝色沉淀生成
(4)步骤I中生成沉淀反应的离子方程式为___________。
(5)H-N-H键角大小:[Cu(NH3)4]2+___________NH3(填“>”、“=”或“<”)_。
(6)该实验能说明,Cu2+与NH3结合能力___________(填“大于”“小于”或“等于”)Cu2+与OH-的结合能力。
(7)Cu2+能与乙二胺(H2NCH2CH2NH2)形成[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+离子,结构如图,关于该配离子的说法正确的是___________。
A. 该离子的配位数是4
B. 该离子的配体数是4
C. 形成配离子前后,Cu的化合价不变
D. 该离子中含有26个σ键
17. 有机化合物是生命活动的物质基础,也是能源开发和新型合成材料研制的基础物质。
(1)实验室制备乙炔的化学方程式为___________,为防止气体生成的速率过快,常用___________代替水来制取乙炔,制取的乙炔气体中常含有H2S等杂质,可将气体先通过___________(填字母序号)洗气后再收集乙炔。
a.高锰酸钾溶液 b.溴水 c.硫酸铜溶液
(2)由芳香烃A可以合成两种有机化合物B和C,如下图所示:
①A的结构简式为___________,化合物C的名称为___________。
②反应①、②的条件和反应物分别是___________,___________。
③有关有机化合物B和C的下列说法正确的是___________(填字母)。
a.互为同系物 b.都含有一个官能团 c.都属于卤代烃 d.都属于芳香族化合物
e有机化合物C的核磁共振氢谱中有4组峰
(3)为检验1-溴丁烷中的溴元素,下列实验操作说法正确的是___________(填序号)。
①加入氢氧化钠溶液加热煮沸后冷却,加入硝酸银溶液
②直接加入硝酸银溶液
③取少量1-溴丁烷,加入氢氧化钠乙醇溶液加热煮沸后 冷却,加入硝酸银溶液
④取少量1-溴丁烷,加入氢氧化钠溶液加热煮沸后 冷却,加入硝酸酸化的硝酸银溶液
(4)写出(3)中③有机反应的反应类型:___________。
18. 重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:
回答下列问题:
(1)重铬酸钾中铬的化合价为___________,铬单质的核外电子排布式简写式为___________。硝酸钠中三种元素简单离子半径从大到小顺序为___________。
(2)步骤①的主要反应为:FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2,上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为___________。
(3)滤渣1中含量最多的金属元素是___________,步骤④调滤液2的pH使之变小,原因是___________(用离子方程式表示)。
(4)某工厂用m1 kg 铬铁矿粉(含Cr2O3 40%)制备K2Cr2O7,最终得到产品 m2 kg,产率为___________。
19. 元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。
(1)X与Y所形成化合物晶体晶胞如图所示。在该晶胞中,X离子的数目为___________;与X最近且等距的X有___________个,该化合物的化学式为___________。(写化学式)
(2)在Y的氢化物(H2Y)分子中,Y原子轨道的杂化类型是___________。
(3)Z的氧化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y的,其原因是___________。
(4)Y与Z可形成的YZ的空间结构为___________(用文字描述)。
(5)已知该晶胞密度是ag/cm3,则两个X之间的最短距离为___________pm(用含a、NA的代数式表示)。
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