精品解析：黑龙江省哈师大青冈实验中学2023-2024学年高二下学期期中考试化学试题

哈师大青冈实验中学2023-2024学年度高二下学期期中考试化学试题 相对原子质量：Fe：56 Mg：24 一、单项选择题：(本题共15小题，每小题3分，共45分) 1. 以下能级符号不正确的是 A. 2d B. 3p C. 4s D. 6f 2. 下列各组物质中，都是由极性键构成的非极性分子的是 A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 3. 下列各项有机化合物的分类及所含官能团都正确的是 A. 酮 B. 酚 C. 羧酸 D. 酯 4. 下列化学用语正确的是 A. 甲烷的空间充填模型： B. 丙烯的结构简式：CH3CHCH2 C. 聚氯乙烯的结构简式： D. 2-丁烯的键线式： 5. 下列曲线I-IV分别表示卤素的某种性质与核电荷数的关系，相关判断正确的是 A. 曲线I纵坐标可表示第一电离能 B. 曲线II纵坐标可表示电负性 C. 曲线III纵坐标可表示元素最高正化合价 D. 曲线IV纵坐标表示物质熔点 6. 在核磁共振氢谱中出现两组峰，且氢原子个数之比为3：2的化合物是 A. B. C. D. 7. 现有四种元素基态原子的电子排布式如下。则下列有关说法正确的是 ① ② ③ ④ A. 第一电离能：④>③>②>① B. 原子半径：①>②>③ C. ④的单质只含有非极性共价键 D. 最高正化合价：③>②>① 8. 下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是（ ） A. B. C. D. 9. 下列物质提纯方法中属于重结晶法的是 A. 除去工业酒精中含有的少量水 B. 粗苯甲酸的提纯 C. 从碘水中提纯碘 D. 除去硝基苯中含有的少量Br2 10. 下列物质一定互为同系物的是 ①②③④⑤⑥⑦⑧ A. ④和⑧ B. ①、②和③ C. ⑤、⑦和⑧ D. ⑥和⑧ 11. 进行一氯取代反应后，只能生成两种沸点不同的产物的烷烃是 A. CH3CH3 B. (CH3CH2)2CHCH3 C. (CH3)2CHCH(CH3)2 D. CH3CH2CH2CH2CH3 12. 下图a、b、c、d依次代表NaCl、CO2、金刚石、冰的晶胞或结构，下列表述不正确的是 A. Na+填充在 Cl- 形成的正八面体空隙中 B. 晶体中距离分子最近且等距离的分子有12个 C. 若金刚石晶胞中1的原子坐标为(0，0，0)，则2的原子坐标为(，，) D. 冰晶体中存在氢键，18g冰含有4mol氢键 13. 某烃的结构式用键线式可表示为 ，则该烃与Br2加成时(物质的量之比为1∶1)所得产物有 A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种 14. X、Y、Z、W是处于不同周期的前四周期常见元素，原子序数依次递增。Y原子最外层电子数是周期序数的3倍，基态z原子核外s能级与p能级电子数之比为。由上述元素组成的物质转化关系如图所示，其中m、n、q为单质，其它为化合物，甲具有磁性，丙为二元强酸。下列说法错误的是 A. 乙与丁反应物质的量之比为 B. 乙分子构型为Ⅴ型 C. 丙分子间可形成氢键 D. 向戊中通入n可生成丁 15. 铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示(白球代表Fe，黑球代表Mg)。储氢时，H2分子在晶胞的体心和棱的中心位置，且最近的两个氢分子之间的距离为a nm，NA表示阿伏加德罗常数的值。已知A点的原子坐标参数为(0，0，0)，B点为(，，0)。则下列说法正确的是 A. 晶胞中Fe与Mg的配位数均为4 B. 位置C点的原子坐标参数为(，，) C. Mg与Fe之间的最近距离为anm D. 储氢后的晶体密度为 二、填空题：(本题共4道题，共55分) 16. 在下列有机物 ①CH3CH2CH3； ②CH3-CH=CH2； ③； ④； ⑤； ⑥； ⑦； ⑧； ⑨， ⑩CH3CH2Cl ⑪ O2 ⑫ O3 ⑬⑭中， （1）互为同分异构体的是___________，互为同素异形体的是___________，属于同一种物质的是___________。(填写序号) （2）写出有机物的系统命名___________。 （3）按系统命名法，的名称是___________。 （4）中含有的官能团的名称为___________。 （5）2，3—二甲基—4—乙基己烷___________(写结构简式)。 （6）支链上只有一个乙基，且式量最小的烷烃___________(写结构简式)。 17. 有机物M(只含C、H、O三种元素)具有令人愉悦的牛奶香气，主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精，是我国批准使用的香料产品，其沸点为148℃。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M，然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构，具体实验过程如下： 步骤一：将粗品用蒸馏法进行纯化。 （1）蒸馏装置如图1所示，图中虚线框内应选用右侧的___________(填“仪器x”或“仪器y”)，该仪器使用时冷水从___________口进  (填数字)。 步骤二：确定M的实验式和分子式 元素分析是有机化合物的表征手段之一、按下图实验装置(部分装置略)对M进行C、H元素分析。 （2）将装有样品M的Pt坩埚和CuO放入石英管中，先通入氧气，而后将已称重的U型管c、d与石英管连接，检查装置气密性。先点燃煤气灯___________(a或者b)，进行实验。 （3）c和d中的试剂分别是___________、___________(填标号)。 A．CaCl2      B．NaCl      C．碱石灰(CaO+NaOH)      D．浓硫酸 （4）Pt坩埚中样品M反应完全后，熄灭燃煤气灯，继续通入氧气至石英管冷却至室温。 ①整个过程中氧气作用除氧化有机物外，还有的作用是 ___________、___________(答出2点) 。 ②取下c和d管称重。若样品M为0.88 g，实验结束后，c管增重0.72 g，d管增重1.76 g。 已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍，则M的分子式为___________。 步骤三：确定M的结构简式。 （5）用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示，图中峰面积之比为1∶3∶1∶3；利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示 M的结构简式为___________(填键线式)。 （6）写出一种含有羧基的M的同分异构体G的结构简式：___________。 （7）下列方法中不能对鉴别M和G二者进行鉴别是___________。 A. 元素分析 B. 核磁共振氢谱 C. 红外光谱法 D. 原子光谱 18. 铜是重要的过渡金属元素，被广泛应用于电子工业和航天领域中。回答下列问题： （1）与Cu元素同周期，且基态原子有2个未成对电子的金属元素有___________种。 （2）向CuSO4溶液中滴加氨水可以得到1∶1型离子化合物，其阳离子结构如图所示。 ①该化合物加热时首先失去的组分是H2O，原因是___________。 ②在硫酸铜溶液中逐滴滴加氨水至过量，先出现蓝色沉淀，最后溶解形成深蓝色溶液。写出此蓝色沉淀溶解的离子方程式；___________。 （3）我国科学家制取了一种铜的配合物如下图所示，该配合物中sp2杂化的碳原子与sp3杂化的碳原子个数比为___________。 （4）胆矾的结构如图所示。 ①胆矾属于___________(填晶体类型)，其中的空间结构为___________。 ②胆矾晶体中含有的化学键类型为___________(填字母)。 a．离子键　　　　b．氢键　　c 配位键 d 共价键 19. （Ⅰ）Q、W、X、Y、Z五种短周期元素原子序数依次增大，其中Q是原子半径最小的元素，W和Y的基态原子2p能级所含单电子数均为2，Z的基态原子核外含有13种运动状态不同的电子。回答下列问题（涉及元素时用对应的元素符号表示）： （1）W、X、Y三种元素的第一电离能由大到小的顺序是__________。 （2）与所含键比值为__________。 （3）一种由X和Z两种元素形成化合物的晶胞如图所示，该晶胞的化学式为__________。 （4）实验室合成一种由W和X两种元素形成的化合物，该化合物具有空间网状结构，其中每个W原子与4个X原子形成共价键，每个X原子与3个W原子形成共价键。 ①该化合物的化学式为：__________。 ②预测该化合物熔点应__________金刚石（填“高于”或“低于”）。 （Ⅱ）铁是地球表面最丰富金属之一，其合金、化合物具有广泛用途。 （5）可以与、、有机分子等形成配合物。基态的电子排布式为__________。 （6）普鲁士蓝俗称铁蓝，结构如图甲所示（未画出），平均每两个立方体中含有一个，该晶体化学式为__________。又知该晶体中铁元素有价和价两种，则与的个数比为__________。 （7）在一定条件下铁形成的晶体的基本结构单元如图乙和图丙所示，则图乙和图丙的结构中铁原子的配位数之比为__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 哈师大青冈实验中学2023-2024学年度高二下学期期中考试化学试题 相对原子质量：Fe：56 Mg：24 一、单项选择题：(本题共15小题，每小题3分，共45分) 1. 以下能级符号不正确的是 A. 2d B. 3p C. 4s D. 6f 【答案】A 【解析】 【详解】由能层和能级关系可知，第一层(K层)上只有1s能级，第二电子层(L层)只有2s和2p能级，第三电子层(M层)只有3s、3p和3d能级，第四电子层(N层)只有4s、4p、4d和4f能级，第五电子层(O层)、第六电子层(P层) 能级也是按照s、p、d、f……的顺序排布，能级数更多；综上所述，第二能层没有d能级，故选A。 2. 下列各组物质中，都是由极性键构成的非极性分子的是 A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 【答案】C 【解析】 【分析】分子内正电中心和负电中心不重合的分子是极性分子，正电中心和负电中心重合的分子是非极性分子，根据概念解该题。 【详解】A. 和都是由非极性键构成的非极性分子，A错误； B. 是由极性键构成的极性分子，是由极性键构成的极性分子，B错误； C. 和都是由极性键构成非极性分子，C正确； D. 是极性分子，由O-H极性键和O-O非极性键构成，结构对称是非极性分子，有极性键和非极性键，D错误； 故答案选C。 3. 下列各项有机化合物的分类及所含官能团都正确的是 A. 酮 B. 酚 C. 羧酸 D. 酯 【答案】C 【解析】 【详解】A．为甲醛，官能团为醛基，即，A错误； B．当-OH直接连在苯环上时为酚类，当-OH连在链烃基或苯环侧链上时为醇，故为醇类，官能团为-OH，B错误； C．官能团-COOH为羧基，CH3COOH属于羧酸类，C正确； D．当连在O上时为酯基，即的官能团为：酯基-COO-，D错误； 故选C。 4. 下列化学用语正确的是 A. 甲烷的空间充填模型： B. 丙烯的结构简式：CH3CHCH2 C. 聚氯乙烯的结构简式： D. 2-丁烯的键线式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲烷的空间充填模型，A错误； B．丙烯的结构简式CH3-CH=CH2，B错误； C．聚氯乙烯可由氯乙烯CH2=CHCl发生加聚反应得到，其结构简式为，C错误； D．2-丁烯中碳碳双键在2-3号碳位，键线式：，D正确； 故选D。 5. 下列曲线I-IV分别表示卤素的某种性质与核电荷数的关系，相关判断正确的是 A. 曲线I纵坐标可表示第一电离能 B. 曲线II纵坐标可表示电负性 C. 曲线III纵坐标可表示元素最高正化合价 D. 曲线IV纵坐标表示物质熔点 【答案】B 【解析】 【详解】A．同主族从上到下第一电离能逐渐减小，因此第一电离能F>Cl>Br，与图示不符，故A错误； B．元素的非金属性越强，其电负性越大，非金属性：F>Cl>Br，则电负性：F>Cl>Br，与图示相符，故B正确； C．F元素无正价，故C错误； D．F2、Cl2、Br2均是分子晶体，相对分子质量越大，熔沸点越高，因此熔沸点：Br2>Cl2>F2，与图示不符，故D错误； 答案选B。 6. 在核磁共振氢谱中出现两组峰，且氢原子个数之比为3：2的化合物是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．该有机物中2种氢原子，原子个数比为6∶2=3∶1，故A不符合题意； B．该有机物中3种氢原子，原子个数比为2∶2∶2=1∶1∶1，故B不符合题意； C．该有机物中3种氢原子，原子个数比为6∶2∶8=3∶1∶4，故C不符合题意； D．该有机物中2种氢原子，原子个数比为6∶4=3∶2，故D符合题意； 答案为D。 7. 现有四种元素基态原子的电子排布式如下。则下列有关说法正确的是 ① ② ③ ④ A. 第一电离能：④>③>②>① B. 原子半径：①>②>③ C. ④的单质只含有非极性共价键 D. 最高正化合价：③>②>① 【答案】B 【解析】 【分析】根据电子排布式可知，①为Mg原子；②为Al原子；③为F原子；④为Ne原子； 【详解】A．第一电离能的顺序为④>③>①>②，选项A错误； B．原子半径的顺序为①>②>③，选项B正确； C．④为单原子分子，无共价键，选项C错误； D．③为F元素，无正化合价，选项D错误； 答案选B。 8. 下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AD微粒都是Mg原子失去一个电子后得到的，但是A微粒能量高于D，稳定性D＞A，所以失电子能量D＞A；BC都是原子，但是B是基态、C是激发态，能量：C＞B，稳定性B＞C，所以失去一个电子能量：B＞C；D为Mg+、B为Mg原子，D再失去电子所需能量就是Mg原子的第二电离能，B失去一个电子的能量是Mg原子的第一电离能，其第二电离能大于第一电离能，所以电离最外层一个电子所需能量D＞B，通过以上分析知，电离最外层一个电子所需能量最大的是D，故答案为D。 【点睛】能量越高越不稳定，越易失电子；原子的第一电离能、第二电离能、第三电离能···依次增大。 9. 下列物质提纯方法中属于重结晶法的是 A. 除去工业酒精中含有的少量水 B. 粗苯甲酸的提纯 C. 从碘水中提纯碘 D. 除去硝基苯中含有的少量Br2 【答案】B 【解析】 【详解】A．工业酒精的主要成分为乙醇，乙醇和水互溶，应用蒸馏法分离，故A错误； B．苯甲酸溶解度随温度变化较大，可采用重结晶法提纯，故B正确； C．根据碘在不同溶剂中的溶解度不同且易溶于四氯化碳或苯，应采用萃取分液的方法提纯碘，故C错误； D．溴易溶于硝基苯，可以向其混合液中加入溶液，待与反应完全后，静置分层，分液提纯硝基苯，故D错误； 答案选B。 10. 下列物质一定互为同系物的是 ①②③④⑤⑥⑦⑧ A. ④和⑧ B. ①、②和③ C. ⑤、⑦和⑧ D. ⑥和⑧ 【答案】A 【解析】 【详解】A．④为乙烯，属于单烯烃；⑧为2-甲基丙烯，属于单烯烃；二者结构相似，组成上相差2个CH2原子团，属于同系物关系，故A可选； B．①为甲苯，属于单环芳烃；②为萘、为多环芳烃；③为苯乙烯，为单环不饱和芳烃，三者的结构不同，不属于同系物关系，故B不选； C．⑤为1,3-丁二烯、为共轭二烯，⑦为2-甲基1,3-丁二烯、为共轭二烯；⑧为2-甲基丙烯、为单烯烃；⑤与⑦结构相似，组成上相差1个CH2原子团，属于同系物关系，但是⑤、⑦与⑧的结构不相似，三者不属于同系物关系，故C不选； D．⑥CH2=CHCH2OH为不饱和醇；⑧为2-甲基丙烯、为单烯烃，二者物质类别不同，结构不同，不属于同系物关系，故D不选； 故选A。 11. 进行一氯取代反应后，只能生成两种沸点不同的产物的烷烃是 A. CH3CH3 B. (CH3CH2)2CHCH3 C. (CH3)2CHCH(CH3)2 D. CH3CH2CH2CH2CH3 【答案】C 【解析】 【详解】A．CH3CH3有1种位置的氢原子，所以一氯化物有1种，能生成1种沸点不同的产物，故A不符合题意； B．(CH3CH2)2CHCH3有4种位置不同的氢，所以其一氯化物有4种，能生成4种沸点不同的产物，故B不符合题意； C．(CH3)2CHCH(CH3)2有2种位置不同的氢，所以其一氯化物有2种，能生成2种沸点不同的产物，故C符合题意； D．CH3CH2CH2CH2CH3有3种位置不同的氢，所以其一氯化物有3种，能生成3种沸点不同的产物，故D不符合题意； 故选C。 12. 下图a、b、c、d依次代表NaCl、CO2、金刚石、冰的晶胞或结构，下列表述不正确的是 A. Na+填充在 Cl- 形成的正八面体空隙中 B. 晶体中距离分子最近且等距离的分子有12个 C. 若金刚石晶胞中1的原子坐标为(0，0，0)，则2的原子坐标为(，，) D. 冰晶体中存在氢键，18g冰含有4mol氢键 【答案】D 【解析】 【详解】A．NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-有6个，形成正八面体，则Na+填充在 Cl- 形成的正八面体空隙中，故A正确； B．干冰晶体中，1个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻，故B正确； C．根据1的原子坐标为(0,0,0)，则2的原子坐标为(，，)，故C正确； D．根据冰的结构示意图可知，每个水分子通过氢键和4个水分子结合，平均每个水分子含有氢键数目为4×=2，即每18g冰即1mol冰含有2mol氢键，故D错误； 故选D。 13. 某烃的结构式用键线式可表示为 ，则该烃与Br2加成时(物质的量之比为1∶1)所得产物有 A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种 【答案】C 【解析】 【详解】给双键碳原子进行编号 ，与溴1∶1发生加成反应时，可以是1、2加成，3、4加成，5、6加成，还可以是1、4加成，4、6加成，共5种，故C正确； 故选C。 14. X、Y、Z、W是处于不同周期的前四周期常见元素，原子序数依次递增。Y原子最外层电子数是周期序数的3倍，基态z原子核外s能级与p能级电子数之比为。由上述元素组成的物质转化关系如图所示，其中m、n、q为单质，其它为化合物，甲具有磁性，丙为二元强酸。下列说法错误的是 A. 乙与丁反应物质的量之比为 B. 乙分子构型为Ⅴ型 C. 丙分子间可形成氢键 D 向戊中通入n可生成丁 【答案】A 【解析】 【分析】Y原子的最外层电子数是周期序数的3倍，则Y为O；基态Z原子核外s能级与p能级电子数之比为，则p能级有10个电子s能级有6个电子，排布为1s22s22p63s23p4，是16号元素，为S元素，甲具有磁性是Fe3O4，则n为O2，m为Fe，丙为二元强酸是H2SO4，硫酸和四氧化三铁反应生成硫酸亚铁和硫酸铁，q为S，硫单质和氧气加热生成乙为SO2，SO2与硫酸铁发生氧化还原反应生成硫酸亚铁，则丁为Fe2(SO4)3，戊为FeSO4；X、Y、Z、W是处于不同周期的前四周期常见元素，则X为H，W为Fe； 【详解】分析可知，X为H，Y为O，Z为S，W为Fe元素，m为Fe，n为O2，q为S，甲为Fe3O4，乙为SO2，丙为H2SO4，丁为Fe2(SO4)3，戊为FeSO4； A．乙为SO2，丁为Fe2(SO4)3，SO2与硫酸铁的反应方程式：SO2 +2H2O +Fe2(SO4)3 = 2FeSO4 +2H2SO4，乙与丁反应物质的量之比为1:1，A错误； B．乙为SO2，中心S原子价层电子对数为2+=3，有1个孤电子对，中心S原子为sp2杂化，空间构型为V形，B正确； C．丙为H2SO4，H2SO4分子中含有羟基-OH，故能形成分子间氢键，C正确； D．戊为FeSO4，n为O2，丁为Fe2(SO4)3，FeSO4与O2发生氧化还原反应生成Fe2(SO4)3，D正确； 故选：A。 15. 铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示(白球代表Fe，黑球代表Mg)。储氢时，H2分子在晶胞的体心和棱的中心位置，且最近的两个氢分子之间的距离为a nm，NA表示阿伏加德罗常数的值。已知A点的原子坐标参数为(0，0，0)，B点为(，，0)。则下列说法正确的是 A. 晶胞中Fe与Mg的配位数均为4 B. 位置C点的原子坐标参数为(，，) C. Mg与Fe之间的最近距离为anm D. 储氢后的晶体密度为 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．根据晶胞结构示意图可知，距离Mg原子最近且相等的Fe原子有4个，即Mg原子的配位数为4，距离Fe原子最近且相等的Mg原子有8个，故Fe的配位数为8，A项错误； B．根据题中所给信息，可以推测得知，位置C点的原子坐标参数为(，，)，B项错误； C．氢气分子在晶胞的体心和棱的中心位置，且最近的两个氢分子之间的距离为anm，该晶胞参数为nm，Mg和Fe之间的最近距离为体对角线的，则Mg与Fe之间的最近距离为anm，C项正确； D．氢气分子在晶胞的体心和棱的中心位置，个数为，Fe原子的个数为4，Mg位于体内Mg的个数为8，储氢后的晶体化学式为FeMg2H2，根据，储氢后的晶体密度为，D项错误； 答案选C。 二、填空题：(本题共4道题，共55分) 16. 在下列有机物 ①CH3CH2CH3； ②CH3-CH=CH2； ③； ④； ⑤； ⑥； ⑦； ⑧； ⑨， ⑩CH3CH2Cl ⑪ O2 ⑫ O3 ⑬⑭中， （1）互为同分异构体的是___________，互为同素异形体的是___________，属于同一种物质的是___________。(填写序号) （2）写出有机物的系统命名___________。 （3）按系统命名法，的名称是___________。 （4）中含有的官能团的名称为___________。 （5）2，3—二甲基—4—乙基己烷___________(写结构简式)。 （6）支链上只有一个乙基，且式量最小的烷烃___________(写结构简式)。 【答案】（1） ①. ④⑥ ②. ⑪⑫ ③. ⑬⑭ （2）2，3—二甲基戊烷 （3）2，2，4，5—四甲基—3，3—二乙基己烷 （4）羟基、酯基 （5） （6）CH3CH2CH(CH2CH3)2 【解析】 【小问1详解】 分子式相同，结构不同的化合物之间互为同分异构体，满足条件的是④⑥；同一种元素组成的不同单质互为同素异形体，满足条件的是⑪⑫；二氯甲烷只有一种结构，因此⑬⑭是同一种物质； 【小问2详解】 该有机物主链上有5个碳原子，2号位、3号位分别有一个甲基，因此其系统命名为2，3—二甲基戊烷； 【小问3详解】 该有机物主链上有6个碳原子，2号位有2个甲基，4号位、5号位分别有一个甲基，3号位有2个乙基，其系统命名位2，2，4，5—四甲基—3，3—二乙基己烷； 【小问4详解】 根据结构可知该有机物的官能团为羟基、酯基； 【小问5详解】 该烷烃主链有6个碳原子，2、3号位分别有1个甲基，4号位有1个乙基，结构简式为； 【小问6详解】 根据题意，乙基在3号碳原子上，主链为5个碳原子烷烃，故该烷烃为3-乙基戊烷，结构简式为CH3CH2CH(CH2CH3)2。 17. 有机物M(只含C、H、O三种元素)具有令人愉悦的牛奶香气，主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精，是我国批准使用的香料产品，其沸点为148℃。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M，然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构，具体实验过程如下： 步骤一：将粗品用蒸馏法进行纯化。 （1）蒸馏装置如图1所示，图中虚线框内应选用右侧的___________(填“仪器x”或“仪器y”)，该仪器使用时冷水从___________口进  (填数字)。 步骤二：确定M的实验式和分子式 元素分析是有机化合物的表征手段之一、按下图实验装置(部分装置略)对M进行C、H元素分析。 （2）将装有样品M的Pt坩埚和CuO放入石英管中，先通入氧气，而后将已称重的U型管c、d与石英管连接，检查装置气密性。先点燃煤气灯___________(a或者b)，进行实验。 （3）c和d中的试剂分别是___________、___________(填标号)。 A．CaCl2      B．NaCl      C．碱石灰(CaO+NaOH)      D．浓硫酸 （4）Pt坩埚中样品M反应完全后，熄灭燃煤气灯，继续通入氧气至石英管冷却至室温。 ①整个过程中氧气的作用除氧化有机物外，还有的作用是 ___________、___________(答出2点) 。 ②取下c和d管称重。若样品M为0.88 g，实验结束后，c管增重0.72 g，d管增重1.76 g。 已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍，则M的分子式为___________。 步骤三：确定M的结构简式。 （5）用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示，图中峰面积之比为1∶3∶1∶3；利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示 M的结构简式为___________(填键线式)。 （6）写出一种含有羧基的M的同分异构体G的结构简式：___________。 （7）下列方法中不能对鉴别M和G二者进行鉴别的是___________。 A. 元素分析 B. 核磁共振氢谱 C. 红外光谱法 D. 原子光谱 【答案】（1） ① y ②. 3 （2）b （3） ① A ②. C （4） ①. 排尽装置中的空气 ②. 将生成的二氧化碳和水蒸气赶入装置c、d使其完全吸收 ③. C4H8O2 （5） （6）CH3CH2CH2COOH 或者 （7）AD 【解析】 【分析】蒸馏装置中需要冷凝热蒸气，仪器x是球形冷凝管，不能用于蒸馏装置中冷却蒸发逸出的气态物质；有机物被氧化产生CO2、H2O，要测定其元素组成，应该先吸收反应产生的水分，再吸收CO2，根据两个装置增加质量确定H2O、CO2的质量，判断有机物中H、C元素的质量，进而确定物质M的实验式；为减少实验误差，要先点燃b处的灯，再点燃a灯；U型管中只能盛装固体吸收剂，通入O2既可以使氧化物氧化，也可以排出装置的空气，在反应最后也可以将反应产物全部赶入吸收装置，以减少实验误差。根据有机物M的质量及c管增重为水的质量，d管增重为CO2的质量，确定有机物的实验式，结合其M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍，确定其相对分子质量，进一步确定其分子式。利用核磁共振氢谱图、红外光谱图确定其分子结构。 【小问1详解】 根据图示可知x为球形冷凝管，一般用于冷凝回流；y为直型冷凝管，用于蒸馏装置中冷却蒸发逸出的气态物质，故在蒸馏装置中应该选择仪器y；为增强冷凝效果，使冷水充满整个冷凝管，冷却水要下口进，上口出，因此该仪器使用时冷水从3口出通入，热水从上口4处出来； 【小问2详解】 为了使有机物氧化产生的H2O、CO2全部被吸收剂吸收，减少实验误差，要先点燃b处的煤气灯； 【小问3详解】 有机物被氧化产生的H2O、CO2，要先吸收H2O，再吸收CO2，结合U型管中只能盛装固体吸收剂。 A．无水CaCl2可以吸收H2O蒸气，但不能吸收CO2气体，因此可以放在c装置； B．NaCl不能吸收水分，也不能吸收CO2，因此在实验装置中不能使用； C．碱石灰是碱性干燥剂，既能吸收水蒸气，也能吸收CO2气体，则只能放在d处； D．浓硫酸是液态干燥剂，在U型管中不能使用。 综上所述可知：c处选项是A，d处选项是C； 【小问4详解】 ①整个过程中氧气的作用除氧化有机物外，还有的作用是：能够排尽装置中的空气；并将生成的二氧化碳和水蒸气赶入装置c、d使其完全吸收，以减少实验误差； 【小问5详解】 ②0.88 gM完全氧化后产生H2O质量是0.72 g，产生CO2质量是1.76 g，则n(H2O)==0.04 mol，n(H)=0.08 mol，n(CO2)==0.04 mol，n(C)=0.04 mol，0.88 g有机物M中含有O的物质的量为n(O)==0.02 mol，n(C)：n(H)：n(O)=0.04 mol：0.08 mol：0.02 mol=2：4：1，因此物质M的实验式为C2H4O，其式量是44，已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍，其相对分子质量是44×2=88，故M物质的分子式是C4H8O2； 根据M的核磁共振氢谱图可知该物质分子中含有4种不同的H原子，它们的个数比是1∶3∶1∶3；结合M的红外光谱图可知：该物质分子中含有C=O双键、羟基-OH及C-H键，则符合要求的M的结构用键线式表示为； 【小问6详解】 有机物M物质的分子式是C4H8O2，符合饱和一元羧酸的分子式通式，则其含有羧基的M的同分异构体G的结构简式为：CH3CH2CH2COOH 或者； 【小问7详解】 A．有机物M、G的元素组成相同，二者的分子式也相同，因此根据元素分析发不能确定二者的区别，不能进行鉴别，A符合题意； B．二者的分子结构不同，则它们的核磁共振氢谱图不同，可以鉴别两种物质，B不符合题意； C．二者的结构不同，则二者含有的官能团不同，红外光谱法得到的红外光谱图不同，可以鉴别，C不符合题意； D．二者含有的元素种类相同，则它们的原子光谱图相同，不能鉴别，D符合题意； 故合理选项是AD。 18. 铜是重要的过渡金属元素，被广泛应用于电子工业和航天领域中。回答下列问题： （1）与Cu元素同周期，且基态原子有2个未成对电子的金属元素有___________种。 （2）向CuSO4溶液中滴加氨水可以得到1∶1型离子化合物，其阳离子结构如图所示。 ①该化合物加热时首先失去的组分是H2O，原因是___________。 ②在硫酸铜溶液中逐滴滴加氨水至过量，先出现蓝色沉淀，最后溶解形成深蓝色溶液。写出此蓝色沉淀溶解的离子方程式；___________。 （3）我国科学家制取了一种铜的配合物如下图所示，该配合物中sp2杂化的碳原子与sp3杂化的碳原子个数比为___________。 （4）胆矾的结构如图所示。 ①胆矾属于___________(填晶体类型)，其中的空间结构为___________。 ②胆矾晶体中含有的化学键类型为___________(填字母)。 a．离子键　　　　b．氢键　　c 配位键 d 共价键 【答案】（1）3 （2） ①. 与形成的配位键比与的弱 ②. （3）7：6 （4） ①. 离子晶体 ②. 正四面体 ③. acd 【解析】 【小问1详解】 Cu元素位于第四周期，同周期基态原子有2个未成对电子的元素价层电子排布式分别为：3d24s2、3d84s2、4s24p2、4s24p4，对应元素分别是Ti、Ni、Ge、Se，其中属于金属元素有Ti、Ni、Ge，共3种。 【小问2详解】 ①H2O与Cu2+形成的配位键比NH3与Cu2+形成的配位键弱，因此该化合物加热时首先失去的组分为H2O。 ②硫酸铜溶液中逐滴加入氨水至过量，先生成氢氧化铜蓝色沉淀，随后氢氧化铜与氨水进一步反应生成四氨合铜离子，沉淀溶解，溶液变深蓝色，蓝色沉淀溶解的离子方程式为。 【小问3详解】 该配合物中苯环上碳原子和碳氮双键上碳原子采用sp2杂化，有14个，只有单键的碳采用sp3杂化，有12个，两者的个数比为7：6。 【小问4详解】 ①胆矾由和组成，属于离子晶体。其中中心原子S价层电子对数为4+=4，无孤电子对，采用sp3杂化，空间构型为正四面体形。 ②胆矾晶体中和硫酸根离子之间存在离子键，铜离子和水分子之间存在配位键，水分子中存在共价键，氢键不属于化学键，答案选acd。 19. （Ⅰ）Q、W、X、Y、Z五种短周期元素原子序数依次增大，其中Q是原子半径最小的元素，W和Y的基态原子2p能级所含单电子数均为2，Z的基态原子核外含有13种运动状态不同的电子。回答下列问题（涉及元素时用对应的元素符号表示）： （1）W、X、Y三种元素的第一电离能由大到小的顺序是__________。 （2）与所含键的比值为__________。 （3）一种由X和Z两种元素形成化合物的晶胞如图所示，该晶胞的化学式为__________。 （4）实验室合成一种由W和X两种元素形成的化合物，该化合物具有空间网状结构，其中每个W原子与4个X原子形成共价键，每个X原子与3个W原子形成共价键。 ①该化合物的化学式为：__________。 ②预测该化合物熔点应__________金刚石（填“高于”或“低于”）。 （Ⅱ）铁是地球表面最丰富的金属之一，其合金、化合物具有广泛用途。 （5）可以与、、有机分子等形成配合物。基态的电子排布式为__________。 （6）普鲁士蓝俗称铁蓝，结构如图甲所示（未画出），平均每两个立方体中含有一个，该晶体的化学式为__________。又知该晶体中铁元素有价和价两种，则与的个数比为__________。 （7）在一定条件下铁形成的晶体的基本结构单元如图乙和图丙所示，则图乙和图丙的结构中铁原子的配位数之比为__________。 【答案】（1）N>O> C； （2）2∶3； （3）AlN； （4） ①. C₃N₄； ②. 高于； （5）1s22s22p63s23p63d5； （6） ①. KFe₂(CN)₆； ②. 1∶1； （7）2∶3； 【解析】 【分析】Q的原子半径最小，Q为H；W和Y 的基态原子2p能级所含单电子数均为2，则二者的核外电子排布式为1s²2s²2p2 和1s²2s²2p⁴，W、Y 分别为C、O 中的一种；Z的基态原子核外有13 种运动状态不同的电子，则Z为Al；由W和X两种元素形成的化合物具有空间网状结构，可知为原子晶体，其中每个W原子与4个X原子形成共价键，每个X 原子与3个W原子形成共价键，则W为C，Y为O，X为N。 【小问1详解】 X、Y、W分别为N、O、C，则第一电离能的由大到小的顺序是 N>O> C。 【小问2详解】 QWX为HCN，WQ₂Y 为CH₂O，1mol HCN 含有2molσ键，1mol CH2O含有3mol键，故它们所含σ键的比值为2∶3。 【小问3详解】 该晶胞中，Al的个数为，N的个数为，Al、N的最简个数比为1：1，故该晶胞的化学式为AlN。 【小问4详解】 ①根据题中信息可得，该化合物的化学式为 C₃N₄；②该化合物属于原子晶体，其中N原子的半径较小，则C-N键的长度比C-C键短，C-N 键键能较大，故C₃N₄的熔点高于金刚石。 【小问5详解】 Fe 是26号元素, 其电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2 ，故Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5； 【小问6详解】 根据晶胞结构可以推出，CN⁻的个数为 ，Fex+的个数为 ，题中告知：平均每两个立方体中含有一个K+，则一个晶胞中含有个K+, 故该晶胞中, K+、Fex+、CN-的最简个数比为1∶2∶6，则该晶体的化学式为KFe₂(CN)₆；该晶体中的铁元素有+2、+3价，则根据K和CN的化合价可以推出，Fe³⁻和Fe²⁺的个数比为 1∶1。 【小问7详解】 图2中Fe位于体心和顶点，铁的配位数为8；图3中Fe位于顶点和面心，距离最近的为顶点和面心的铁原子，配位数为12；所以图乙和图丙的结构中铁原子的配位数之比为 2∶3； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$