精品解析: 广东省云浮市云安区云安中学2023-2024学年高二下学期6月月考化学试题
2024-08-13
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内容正文:
云安中学2023~2024学年度第二学期高二年级化学科
第二次统测试题
考生注意:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共100分。考试时间75分钟。
2.请将各题答案填在答题卡上。
3.本试卷主要考试内容:有机化学占50%,结构化学占50%。
第I卷(选择题 共44分)
一、单选题(本题共16小题,1-10每小题2分,11-16每小题4分,共44分。)
1. 广东有很多非物质文化遗产,下列传统民俗文化艺术品中涉及的主要材料不属于有机物的是
A.高州牛角雕刻
B.广州木刻版画
C.云浮玉雕
D.茂名剪纸
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】根据含有碳元素的化合物叫有机物,简称有机物;碳的氧化物、碳酸及其盐、HCN及氰化物、HCNO及氰酸盐等,虽含碳,但其性质与无机物类似,因此把他们看作无机物。
【详解】A.高州牛角雕刻,牛角属于蛋白质,属于有机物,A正确;
B.广州木刻版画,组成成分为纤维素,属于有机物,B正确;
C.云浮玉雕主要成分大部分是SiO2,属于无机物,C错误;
D.茂名剪纸的组成成分是纤维素,属于有机物,D正确;
故答案为:C。
2. 下列属于烃的衍生物的是
A. 甲烷 B. 甲苯 C. 乙烯 D. 甘油
【答案】D
【解析】
【详解】烃的衍生物是可以看作烃中的氢原子被其他原子或原子团取代而衍生的一系列有机物,甲烷、甲苯和乙烯都是仅由碳和氢两元素组成的有机物,都是烃,而甘油(丙三醇)可以看作是丙烷中的三个氢原子被羟基取代的衍生物,是烃的衍生物;
答案选D。
3. 下列能发生加成和消去反应的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.该物质分子中含有醛基,能够与H2在一定条件下发生加成反应;该物质分子中含有羟基,由于羟基连接的C原子的邻位C原子上有H原子,因此在一定条件下能够发生消去反应,A正确;
B.该物质分子中含有不饱和的碳碳双键,能够与H2等在一定条件下发生加成反应;该物质分子中含有羟基,由于羟基连接的C原子的邻位C原子上没有H原子,因此不能发生消去反应,B错误;
C.该物质分子中含有不饱和的碳碳双键,能够与H2等在一定条件下发生加成反应;分子中无羟基及卤素原子,因此不能发生消去反应,C错误;
D.该物质分子中含有醛基和碳碳双键,能够与H2等在一定条件下发生加成反应;分子中无羟基及卤素原子,因此不能发生消去反应,D错误;
故合理选项是A。
4. 下列表述正确的是
A. 羟基的电子式: B. 醛基的结构简式:-COH
C. 1-丁烯的键线式: D. 聚丙烯的结构简式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.羟基的电子式为 A错误;
B.醛基的结构简式为—CHO,B错误;
C.1-丁烯的结构简式为CH2=CHCH2CH3,键线式为,C正确;
D.丙烯发生加聚反应生成聚丙烯,聚丙烯的结构简式为,D错误;
答案选C。
5. 下列说法中,正确的是
A. 蛋白质遇硫酸铵溶液变性 B. 沼气的主要成分是甲烷
C. 涤纶、锦纶、丝绸都属于合成纤维 D. 油脂不能使溴水褪色
【答案】B
【解析】
【详解】A.蛋白质遇到硫酸铵溶液发生盐析,故A错误;
B.沼气、天然气主要的成分都是甲烷,故B正确;
C.涤纶、锦纶都属于合成纤维,丝绸是天然纤维,故C错误;
D.因植物油中含有不饱和油脂中,不饱和油脂中含有碳碳双键,能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色,也能与H2发生加成反应,故D错误。
答案选B。
6. 下列化学用语表达正确的是
A. 氮原子的L层电子轨道表示式: B. 质量数为127的碘原子:
C. K+的结构示意图: D. HClO的电子式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.氮原子的L层电子轨道表示式: ,故A正确;
B.中质量数与质子数位置写反,故B错误;
C.K+的核电荷数为19,核外电子总数为18,故C错误;
D.HClO分子内O原子分别与H原子、Cl原子各形成1个电子对,其电子式为 ,故D错误;
故选A。
7. 下列有关化学键与晶体的说法中,不正确的是
A. 金刚石的熔点高于晶体硅,因为C-C键的键能大于Si-Si键
B. 共用电子对不发生偏移的化学键是非极性共价键
C. 成键原子的原子轨道重叠越多,共价键越牢固
D. 共价键的键能越大,分子晶体的熔、沸点越高
【答案】D
【解析】
【详解】A.金刚石和硅都形成共价晶体,C的非金属性大于Si,则C-C键的键能大于Si-Si键,所以金刚石的熔点高于晶体硅,A正确;
B.当形成共价键的两种原子对应元素非金属性相同时,共用电子对不发生偏移,这样的共价键是非极性共价键,B正确;
C.成键原子的原子轨道重叠越多,共价键的键长越短,键能越大,共价键越牢固,C正确;
D.共价键的键能越大,分子越稳定,但分子晶体的熔、沸点与分子内的共价键能无关,只取决于分子间作用力的大小,D不正确;
故选D。
8. 某基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4。下列说法不正确的是
A. 原子核外有3个电子层 B. 价电子数为4
C. 处于第三周期第ⅥA族 D. 属于p区元素
【答案】B
【解析】
【分析】基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,该原子核外共有16个电子,是S原子。
【详解】A.S原子的原子结构示意图为 ,有3个电子层,A正确;
B.S原子的价电子为3s23p4,价电子数为6,B错误;
C.S位于元素周期表的第三周期第ⅥA族,C正确;
D.元素周期表中,第ⅢA族到0族均为p区元素,S在第ⅥA族,属于p区,D正确;
故选B。
9. 下列有关微粒性质的排序中,错误的是
A. 元素的电负性:P<O<F B. 元素的第一电离能:Li<Na<K
C. 离子半径:O2->Na+>Mg2+ D. 基态原子的未成对电子数:P>S>Cl
【答案】B
【解析】
【详解】A.元素的非金属性越强,其电负性就越大。元素的非金属性:P<N<O<F,所以元素的电负性:P<O<F,A正确;
B.同一主族元素,原子序数越大,原子半径就越大,原子失去电子的能力就越强,相应元素的金属性就越强,故元素的第一电离能就越小,所以元素的第一电离能:Li>Na>K,B错误;
C.O2-、Na+、Mg2+的核外电子排布都是2、8,它们的电子层结构相同。对于电子层结构相同的离子,离子的核电荷数越大,离子半径就越小,所以离子半径:O2->Na+>Mg2+,C正确;
D.根据构造原理,可知基态P原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p3,有3个未成对电子;基态S原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p4,有2个未成对电子;基态Cl原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5,有1个未成对电子,故基态原子的未成对电子数:P>S>Cl,D正确;
故合理选项是B。
10. 下列实验事实中,与氢键无关的是
A. 水结冰体积变大 B. 的热稳定性比强
C. 乙醇与水互溶 D. 邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛
【答案】B
【解析】
【详解】A.水变成冰体积变大,是因为液态水中水分子之间存在着较强的氢键作用力。它比分子间的作用力大得多。当水处于液态时,在氢键力的作用下,水分子靠近,在宏观上就表现为体积小。而变为固体时,水变为晶体,分子排列有了规律,氢键的作用力削弱,宏观的表现为体积变大,选项A不符合题意;
B.由于H-O键的建长比H-S键的键长短、键能大,所以的热稳定性比强,选项B符合题意;
C.乙醇可以和水形成分子间氢键,导致溶解性增大,所以乙醇可以和水以任意比互溶,选项C不符合题意;
D.对羟基苯甲醛易形成分子间氢键,而邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的低,与氢键有关,选项D不符合题意;
答案选B。
11. 下列实验操作能达到实验目的的是
实验操作
实验目的
A
苯和溴水混合后加入铁粉
制溴苯
B
乙醇与高锰酸钾酸性溶液混合
验证乙醇具有还原性
C
蔗糖溶液加稀硫酸,水浴加热一段时间后,加新制备的Cu(OH)2,加热
证明蔗糖水解后产生葡萄糖
D
向纯碱中滴加醋酸,将产生的气体通入苯酚钠浓溶液
证明酸性:醋酸>碳酸>苯酚
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯与溴水不反应,应选液溴、苯发生取代反应制备溴苯,故A错误;
B.乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,该实验说明乙醇具有还原性,故B正确;
C.做葡萄糖和新制氢氧化铜悬浊液反应时需要碱性条件,所以在加入新制氢氧化铜悬浊液之前要加NaOH中和未反应的稀硫酸,故C错误;
D.醋酸易挥发,能与苯酚钠反应,应先用饱和碳酸氢钠除去,所以不能实现实验目的,故D错误。
答案选B。
12. 用下图所示装置及药品进行相应实验,能达到实验目的的是
A. 图1 分离乙醇和甲酸 B. 图2 除去乙烷中的乙烯
C. 图3 除去溴苯中的溴单质 D. 图4 除去工业酒精中的甲醇
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醇与甲酸不分层,不能利用图中分液装置分离,应选蒸馏法,故A不选;
B.乙烯能被高锰酸钾氧化为CO2,混入乙烷中为新的杂质,故B不选;
C.溴、溴苯均可透过滤纸,不能使用过滤分离,应加NaOH溶液、分液分离除杂,故C不选;
D.酒精、甲醇互溶,但沸点不同,则可利用图中蒸馏装置除杂,故D选。
答案选D。
13. “奥司他韦”是一种治疗新冠病毒肺炎的药物,结构如图所示。下列说法正确的是
A. 奥司他韦分子中存在手性碳原子
B. 该分子中含氮官能团的名称为氨基
C. 该分子中碳原子的杂化方式有sp3、sp2、sp
D. 一定条件下,l mol该物质最多与1 mol NaOH发生反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.手性碳原子是连接四个不同的原子或原子团的碳原子。根据图示可知奥司他韦分子中连接-NH2的碳原子及连接亚氨基的碳原子是手性碳原子,故该物质分子中存在手性碳原子,A正确;
B.根据物质的分子结构可知该分子中含氮官能团的名称为氨基和酰胺基,B错误;
C.物质分子中形成的碳碳双键和碳氧双键的碳原子采用sp2杂化,饱和碳原子采用sp3杂化,不存在sp杂化的碳原子,C错误;
D.该物质分子中含有1个酯基和1个肽键,它们水解产生的羧基都可以与NaOH溶液发生反应,故一定条件下,l mol该物质最多与2 mol NaOH发生反应,D错误;
故合理选项是A。
14. 当下列物质以晶体形式存在时,所属晶体类型相同的是
A. NaCl、HCl B. CO2、SiO2
C. CCl4、CO2 D. Fe、I2
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaCl在固态时以离子晶体形式存在,HCl在固态时以分子晶体形式存在,二者的晶体类型不同,A不符合题意;
B.CO2是由分子构成的物质,在固体时为分子晶体,SiO2是由原子通过共价键构成的共价晶体,故二者的晶体类型不同,B不符合题意;
C.CCl4、CO2都是由分子构成的物质,在固体时都属于分子晶体,故二者的晶体类型同,C符合题意;
D.Fe属于金属晶体,而I2是由分子构成的物质,在固体时为分子晶体,故二者的晶体类型不同,D不符合题意;
故合理选项是C。
15. 下列关于物质的结构或性质及解释都正确的是
选项
物质的结构或性质
解释
A
金属活动性:Mg>Al
第一电离能:Mg>Al
B
熔点:SiO2>CO2
相对分子质量:SiO2大于CO2
C
酸性:HCOOH>CH3COOH
O-H的极性:HCOOH强于CH3COOH
D
熔点:Cl2<Br2<I2
键能:Cl-Cl>Br-Br>I-I
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.Mg的第一电离能大于Al的第一电离能是因为Al原子价层电子排布式为3s23p1,Mg原子价层电子排布式为3s2,为全充满状态,比较稳定,失去一个电子需要能量比Al原子多,A错误;
B.SiO2是共价晶体,CO2是分子晶体,共价晶体的熔点大于分子晶体,故熔点:SiO2>CO2,B错误;
C.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,羧酸的酸性越弱,故酸性:HCOOH>CH3COOH,C正确;
D.Cl2、Br2、I2形成的晶体是分子晶体,相对分子质量越大,熔点越高,熔点:Cl2<Br2<I2,说明分子间作用力Cl2<Br2<I2,共价键的键能决定分子稳定性,与熔点无关,D错误;
故答案为:C。
16. 石墨烯可转化为富勒烯(C60),科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其立方晶胞结构如图所示,晶胞边长为a pm。下列说法不正确的是
A. C60和石墨烯互为同素异形体 B. 该富勒烯化合物的化学式为K3C60
C. C60周围等距且距离最近的C60的数目为6 D. 该晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.C60和石墨烯都是由C元素形成的结构不同的单质,互为同素异形体,A正确;
B.由晶胞结构图可知,C60位于顶点和体心,个数为8×+1=2,K位于面上,个数为12×=6,C60:K=2:6=1:3,化学式为K3C60,B正确;
C.距离顶点的C60最近的C60位于体心,顶点的C60为8个晶胞所有,故C60周围等距且距离最近的C60的数目为8,C错误;
D.晶胞质量为g=g,晶胞体积为(a×10-10)3cm3,晶体密度ρ==g⋅cm-3=,D正确;
故答案为:C。
第II卷(共56分)
二、非选择题:本题包括4小题,共56分。
17. 溴苯是一种化工原料,某兴趣小组用如下装置制备溴苯并证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应。
有关数据如下:
苯
溴
溴苯
密度/g·cm-3
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶
请回答下列问题:
(1)仪器c的名称为_______。
(2)将b中液溴缓慢滴入a瓶的无水苯及铁的混合体系中,充分反应即可得到溴苯,写出制备溴苯的化学反应方程式:_______;
(3)通过下列步骤分离提纯溴苯:
①先将a中反应后的液体过滤除去未反应的铁屑;
②然后产品依次用10mL水、8 mL10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。此过程需要分液操作,分液时溴苯应从分液漏斗的_______(填“上口”、“下口”)分离出。
③向分离出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。
(4)经过上述分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为_______,若要进一步提纯,可进行的操作是_______(填操作名称)。
(5)装置d的作用是_______。
(6)能证明苯和液溴发生的是取代反应而不是加成反应,进行的操作及现象是_______。
【答案】(1)球形冷凝管
(2) (3)下口
(4) ①. 苯 ②. 蒸馏
(5)除去HBr气体中的Br2
(6)取少量e中溶液于试管中,加入几滴硝酸酸化的AgNO3溶液,若产生浅黄色沉淀,则苯和液溴发生的是取代反应(或取少量e中溶液于试管中,加入几滴紫色石蕊试液,若溶液变成红色,则苯和液溴发生的是取代反应)
【解析】
【分析】苯与液溴在溴化铁的催化作用下生成溴苯和溴化氢,a装置为三颈瓶,该装置为发生装置,d装置为除杂装置,c装置为尾气处理装置;反应结束后溴苯中含有苯、溴、溴化铁、未反应的铁粉,先过滤除去铁粉,然后产品依次用10mL水、8 mL10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤,得到溴苯和苯的混合物,根据沸点不同,通过蒸馏得到溴苯;苯与液溴在溴化铁的催化作用下生成溴苯和溴化氢,通过检验溴离子可确定发生了取代反应。
【小问1详解】
由仪器的形状可知c为球形冷凝管,故答案为球形冷凝管;
【小问2详解】
苯与液溴在溴化铁的催化作用下生成溴苯,其反应的方程式为:
【小问3详解】
分液操作应在分液漏斗中进行,溴苯的密度大于水,在下层,故答案为:下口;
【小问4详解】
反应后得到的溴苯中溶有少量未反应的苯,苯和溴苯互溶,但苯的沸点低,所以采用蒸馏的方法进行分离,故答案为:苯,蒸馏;
【小问5详解】
溴有挥发性,制得的溴化氢中含有溴蒸气,溴为非极性分子易溶于有机溶剂四氯化碳,可选用四氯化碳除去溴化氢中的溴单质,故答案为:除去HBr气体中的Br2;
【小问6详解】
苯和溴发生取代反应生成溴化氢,利用稀硝酸和硝酸银检验出反应后有溴离子则可证明发生的是取代反应;故答案为:取少量e中溶液于试管中,加入几滴硝酸酸化的AgNO3溶液,若产生浅黄色沉淀,则苯和液溴发生的是取代反应(或取少量e中溶液于试管中,加入几滴紫色石蕊试液,若溶液变成红色,则苯和液溴发生的是取代反应)
18. 有机物Ⅶ是合成甲流特效药奥司他韦的重要中间体,其一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)Ⅰ的分子式是_______,Ⅱ中的官能团的名称是_______。
(2)X为Ⅳ的同分异构体,已知X中只有两种化学环境的氢,则X的结构简式为_______。X的名称为_______。
(3)根据有机物Ⅲ的结构特征,分析并预测其可能的化学性质,完成下表。
反应试剂及其条件
反应形成的新结构
反应类型
_______
_______
消去反应
_______
_______
(4)以2-丁烯和 为原料制备 (模仿反应①、⑤)
①生成最终产物时,参与反应的有机物是_______。
②写出2-丁烯在合成路线中第一步反应的化学方程式:_______。
【答案】(1) ①. C4H8O ②. 碳碳双键、羰基
(2) ①. (CH3)3CCHO ②. 2,2-二甲基丙醛
(3) ①. 浓硫酸、加热 ②. CH3CH=CHCH2CH3 ③. HBr、加热 ④. 取代反应
(4) ①. CH3CH(OH)CH(OH)CH3、 ②. CH3CH=CHCH3+Br2→CH3CHBrCHBrCH3
【解析】
【分析】Ⅰ和HCHO发生加成反应、消去反应生成Ⅱ,Ⅱ和氢气发生加成反应或还原反应生成Ⅲ,Ⅲ发生氧化反应生成Ⅳ,V发生酯化反应生成Ⅵ,Ⅳ和Ⅵ发生取代反应生成Ⅶ;(4)以2-丁烯和 为原料制备 ,CH3CH=CHCH3和溴发生加成反应生成CH3CHBrCHBrCH3,CH3CHBrCHBrCH3发生水解反应生成CH3CH(OH)CH(OH)CH3, 发生反应①类型的反应得到 , 和CH3CH(OH)CH(OH)CH3发生取代反应得到目标产物,据此分析解题。
【小问1详解】
由题干信息中I的结构简式可知,Ⅰ的分子式是C4H8O,Ⅱ的结构简式可知,Ⅱ中的官能团的名称是羰基、碳碳双键,故答案为:C4H8O;碳碳双键、羰基;
【小问2详解】
X为Ⅳ的同分异构体,已知X中只有两种化学环境的氢,则X的结构简式为(CH3)3CCHO,X的名称为2,2-二甲基丙醛,故答案为:(CH3)3CCHO;2,2-二甲基丙醛;
【小问3详解】
Ⅲ和浓硫酸共热发生消去反应生成CH3CH=CHCH2CH3,Ⅲ和HBr共热发生取代反应生成CH3CH2CHBrCH2CH3,该反应为取代反应,故答案为:浓硫酸、加热;CH3CH=CHCH2CH3;HBr、加热;取代反应;
【小问4详解】
以2-丁烯和 为原料制备 ,CH3CH=CHCH3和溴发生加成反应生成CH3CHBrCHBrCH3,CH3CHBrCHBrCH3发生水解反应生成CH3CH(OH)CH(OH)CH3, 发生反应①类型的反应得到 , 和CH3CH(OH)CH(OH)CH3发生取代反应得到目标产物,合成路线为: ;
①通过以上分析知,生成最终产物时,参与反应的有机物是CH3CH(OH)CH(OH)CH3、 ,故答案为:CH3CH(OH)CH(OH)CH3、 ;
②2-丁烯在合成路线中第一步反应的化学方程式:CH3CH=CHCH3+Br2→CH3CHBrCHBrCH3,故答案为:CH3CH=CHCH3+Br2→CH3CHBrCHBrCH3。
19. 氮化硼是一种性能优异的新型材料,主要有六方氮化硼和立方氮化硼两种异构体,前者的结构类似石墨,后者的结构类似金刚石。
(1)基态硼原子的价电子排布式为___________,硼、碳、氮、氧的第一电离能由小到大的顺序为___________(以元素符号作答)。
(2)某工厂需要一批氮化硼作为耐磨刀具原料,应选择___________(填“六方”或“立方”)氮化硼,原因是___________。
(3)六方氮化硼中硼原子的杂化方式为___________杂化。立方氮化硼中距离N原子最近的B原子个数为___________。在高温高压下六方氮化硼转化为立方氮化硼属于___________(填“物理”或“化学”)变化。
(4)已知立方氮化硼晶胞边长为361.5pm,则立方氮化硼的密度是___________(列算式,设阿伏加德罗常数的数值为)。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 立方 ②. 立方氮化硼为共价晶体,硬度大;六方相氮化硼为混合型晶体,层间作用力为范德华力(比共价键弱),硬度小
(3) ①. ②. 4 ③. 化学
(4)
【解析】
【小问1详解】
由于B是5号元素,所以电子排布为1s22s22p1,价电子排布为:;由于N的2p轨道为半满结构,较稳定,第一电离能较大,再根据同周期元素,第一电离能增大趋势可知,硼、碳、氮、氧的第一电离能:;
【小问2详解】
耐磨刀具的原料,需要有较高的硬度,立方氮化硼为共价晶体,硬度大;六方相氮化硼为混合型晶体,层间作用力为范德华力(比共价键弱),硬度小,故该原料应选择立方氮化硼;
【小问3详解】
由图知在六方氮化硼种B原子上由3个σ键,B 的最外层三个电子全部成键,所以杂化类型为杂化;由图知方氮化硼中距离N原子最近的B原子个数为4个;高温高压下六方氮化硼转化为立方氮化硼中,有旧化学键的断裂和新化学键的形成,故为化学变化;
【小问4详解】
立方氮化硼晶胞中N的原子个数为4个,B的原子个数为8个,则密度为ρ=。
20. 铜的单质及其化合物在工农业、国防、科技等领域具有广泛应用。回答下列问题:
(1)基态Cu+的价层电子排布式为_______。_______(填“”或“”),原因是_______。
(2)研究发现,阳离子的颜色与未成对电子数有关。例如:Cu2+、Fe2+、Fe3+等。Cu+呈无色,其原因是_______。
(3)合成氨工业中,铜(I)氨溶液常用于除去原料气(N2和H2等)中少量的CO,发生的化学反应为:。
①NH3分子中N原子的杂化轨道类型是_______,NH3和[Cu(NH3)4]2+中H-N-H键角的大小:NH3_______[Cu(NH3)4]2+ (填“”或“”)。
②铜(Ⅰ)氨液吸收CO适宜的生产条件是_______(填序号)。
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
③[Cu(NH3)3CO]+配离子中配体是_______。
(4)CuCl2与乙二胺(H2NCH2CH2NH2)可形成配离子[Cu(En)2]2+ (En是乙二胺的简写),其结构简式如图所示:
①H2NCH2CH2NH2 (乙二胺)和N(CH3)3(三甲胺)均属于胺,二者相对分子质量相近,但乙二胺的沸点比三甲胺的高得多,原因是_______。
②配合物[Cu(En)2]Cl2中不存在的作用力类型有_______(填选项字母)。
A.配位键 B.极性键 C.离子键 D.非极性键 E.范德华力 F.金属键
(5)金属合金MgCux的结构可看作以Cu4四面体(相互共用顶点)替换立方金刚石结构中的碳原子,形成三维骨架,在晶胞空隙处,有序地放置Mg原子(四面体的4个顶点代表Cu原子,圆球代表Mg原子),结构如图所示。
①_______。
②若Mg原子A的原子坐标为,则C的原子坐标为_______。
③晶胞参数为,则AB原子之间的距离为_______nm。
【答案】(1) ①. 3d10 ②. < ③. 铜、锌的价层电子排布式分别为3d104s1、3d104s2,锌的4s轨道全充满较稳定,锌的第一电离能较大
(2)Cu+没有未成对电子
(3) ①. sp3 ②. < ③. C ④. NH3和CO
(4) ①. 乙二胺分子之间形成氢键,三甲胺分子之间不能形成氢键 ②. EF
(5) ①. 2 ②. (,,) ③.
【解析】
【小问1详解】
已知Cu是29号元素,则基态Cu+的价层电子排布式为3d10,铜、锌的价层电子排布式分别为3d104s1、3d104s2,锌的4s轨道全充满较稳定,锌的第一电离能较大;故答案为:3d10;<;铜、锌的价层电子排布式分别为3d104s1、3d104s2,锌的4s轨道全充满较稳定,锌的第一电离能较大;
【小问2详解】
金属阳离子在水溶液中的颜色与该金属阳离子d能级上的未成对电子数有关,Cu+的核外电子排布为[Ar]3d10,没有未成对的电子,故答案为:Cu+没有未成对电子;
【小问3详解】
①NH3分子中心原子N原子周围的价层电子对数为:3+=4,根据杂化轨道理论可知,NH3中N的杂化轨道类型是sp3,已知NH3中N原子上含有1对孤电子对,而[Cu(NH3)4]2+中N原子没有孤电子对,且孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用,故导致NH3中的H-N-H键角小于[Cu(NH3)4]2+中的H-N-H键角,故答案为:sp3;<;
②由题干反应可知,该反应正反应是一个气体体积减小的放热反应,故降低温度和增大压强均能导致平衡正向移动,有利于CO的吸收,故铜(Ⅰ)氨液吸收CO适宜的生产条件是低温高压,故答案为:C;
③根据配合物理论可知,[Cu(NH3)3CO]+配离子中Cu+为中心离子,NH3和CO为配体,故答案为:NH3和CO;
【小问4详解】
①乙二胺分子之间形成氢键,三甲胺分子之间不能形成氢键,乙二胺比三甲胺的沸点高的多,故答案为:乙二胺分子之间形成氢键,三甲胺分子之间不能形成氢键;
②配合物[Cu(En)2]Cl2中配离子[Cu(En)2]2+内存在Cu2+和N原子之间的配位键,配体En中存在C-H、C-N、N-H等极性键,C-C非极性键,以及[Cu(En)2]2+和Cl-之间的离子键,故不存在的作用力类型有范德华力和金属键,故答案为:EF;
【小问5详解】
①由图可知Cu4位于顶点、面心和四个四面体空隙,根据均摊法可得个数为8×+6×+4=8,每个铜原子由两个四面体共用,因此铜原子个数为8×4×=16,Mg原子位于四个四面体空隙和八面体空隙中,八面体空隙有12×+1=4个,因此Mg原子共有8个,由此可知化学式为MgCu2,即x=2,故答案为:2;
②由图可知,A原子位于左前上四面体空隙,C原子位于右前下四面体空隙,因此二者y坐标相同,x、z坐标相加为1,即C坐标为(,,),故答案为:(,,);
③由图可知,AB原子之间的距离为面对角线的一半,晶胞参数为a nm,则AB之间的距离为,故答案为:。
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云安中学2023~2024学年度第二学期高二年级化学科
第二次统测试题
考生注意:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共100分。考试时间75分钟。
2.请将各题答案填在答题卡上。
3.本试卷主要考试内容:有机化学占50%,结构化学占50%。
第I卷(选择题 共44分)
一、单选题(本题共16小题,1-10每小题2分,11-16每小题4分,共44分。)
1. 广东有很多非物质文化遗产,下列传统民俗文化艺术品中涉及的主要材料不属于有机物的是
A.高州牛角雕刻
B.广州木刻版画
C.云浮玉雕
D.茂名剪纸
A. A B. B C. C D. D
2. 下列属于烃的衍生物的是
A. 甲烷 B. 甲苯 C. 乙烯 D. 甘油
3. 下列能发生加成和消去反应的是
A. B.
C. D.
4. 下列表述正确的是
A. 羟基的电子式: B. 醛基的结构简式:-COH
C. 1-丁烯的键线式: D. 聚丙烯的结构简式:
5. 下列说法中,正确的是
A. 蛋白质遇硫酸铵溶液变性 B. 沼气的主要成分是甲烷
C. 涤纶、锦纶、丝绸都属于合成纤维 D. 油脂不能使溴水褪色
6. 下列化学用语表达正确的是
A. 氮原子的L层电子轨道表示式: B. 质量数为127的碘原子:
C. K+的结构示意图: D. HClO的电子式:
7. 下列有关化学键与晶体的说法中,不正确的是
A. 金刚石的熔点高于晶体硅,因为C-C键的键能大于Si-Si键
B. 共用电子对不发生偏移的化学键是非极性共价键
C. 成键原子的原子轨道重叠越多,共价键越牢固
D. 共价键的键能越大,分子晶体的熔、沸点越高
8. 某基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4。下列说法不正确的是
A. 原子核外有3个电子层 B. 价电子数为4
C. 处于第三周期第ⅥA族 D. 属于p区元素
9. 下列有关微粒性质的排序中,错误的是
A. 元素的电负性:P<O<F B. 元素的第一电离能:Li<Na<K
C. 离子半径:O2->Na+>Mg2+ D. 基态原子的未成对电子数:P>S>Cl
10. 下列实验事实中,与氢键无关的是
A. 水结冰体积变大 B. 的热稳定性比强
C. 乙醇与水互溶 D. 邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛
11. 下列实验操作能达到实验目的的是
实验操作
实验目的
A
苯和溴水混合后加入铁粉
制溴苯
B
乙醇与高锰酸钾酸性溶液混合
验证乙醇具有还原性
C
蔗糖溶液加稀硫酸,水浴加热一段时间后,加新制备的Cu(OH)2,加热
证明蔗糖水解后产生葡萄糖
D
向纯碱中滴加醋酸,将产生的气体通入苯酚钠浓溶液
证明酸性:醋酸>碳酸>苯酚
A. A B. B C. C D. D
12. 用下图所示装置及药品进行相应实验,能达到实验目的的是
A. 图1 分离乙醇和甲酸 B. 图2 除去乙烷中的乙烯
C. 图3 除去溴苯中的溴单质 D. 图4 除去工业酒精中的甲醇
13. “奥司他韦”是一种治疗新冠病毒肺炎的药物,结构如图所示。下列说法正确的是
A. 奥司他韦分子中存在手性碳原子
B. 该分子中含氮官能团的名称为氨基
C. 该分子中碳原子的杂化方式有sp3、sp2、sp
D. 一定条件下,l mol该物质最多与1 mol NaOH发生反应
14. 当下列物质以晶体形式存在时,所属晶体类型相同的是
A. NaCl、HCl B. CO2、SiO2
C. CCl4、CO2 D. Fe、I2
15. 下列关于物质的结构或性质及解释都正确的是
选项
物质的结构或性质
解释
A
金属活动性:Mg>Al
第一电离能:Mg>Al
B
熔点:SiO2>CO2
相对分子质量:SiO2大于CO2
C
酸性:HCOOH>CH3COOH
O-H的极性:HCOOH强于CH3COOH
D
熔点:Cl2<Br2<I2
键能:Cl-Cl>Br-Br>I-I
A. A B. B C. C D. D
16. 石墨烯可转化为富勒烯(C60),科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其立方晶胞结构如图所示,晶胞边长为a pm。下列说法不正确的是
A. C60和石墨烯互为同素异形体 B. 该富勒烯化合物的化学式为K3C60
C. C60周围等距且距离最近的C60的数目为6 D. 该晶体的密度为
第II卷(共56分)
二、非选择题:本题包括4小题,共56分。
17. 溴苯是一种化工原料,某兴趣小组用如下装置制备溴苯并证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应。
有关数据如下:
苯
溴
溴苯
密度/g·cm-3
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶
请回答下列问题:
(1)仪器c的名称为_______。
(2)将b中液溴缓慢滴入a瓶的无水苯及铁的混合体系中,充分反应即可得到溴苯,写出制备溴苯的化学反应方程式:_______;
(3)通过下列步骤分离提纯溴苯:
①先将a中反应后的液体过滤除去未反应的铁屑;
②然后产品依次用10mL水、8 mL10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。此过程需要分液操作,分液时溴苯应从分液漏斗的_______(填“上口”、“下口”)分离出。
③向分离出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。
(4)经过上述分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为_______,若要进一步提纯,可进行的操作是_______(填操作名称)。
(5)装置d的作用是_______。
(6)能证明苯和液溴发生的是取代反应而不是加成反应,进行的操作及现象是_______。
18. 有机物Ⅶ是合成甲流特效药奥司他韦的重要中间体,其一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)Ⅰ的分子式是_______,Ⅱ中的官能团的名称是_______。
(2)X为Ⅳ的同分异构体,已知X中只有两种化学环境的氢,则X的结构简式为_______。X的名称为_______。
(3)根据有机物Ⅲ的结构特征,分析并预测其可能的化学性质,完成下表。
反应试剂及其条件
反应形成的新结构
反应类型
_______
_______
消去反应
_______
_______
(4)以2-丁烯和 为原料制备 (模仿反应①、⑤)
①生成最终产物时,参与反应的有机物是_______。
②写出2-丁烯在合成路线中第一步反应的化学方程式:_______。
19. 氮化硼是一种性能优异的新型材料,主要有六方氮化硼和立方氮化硼两种异构体,前者的结构类似石墨,后者的结构类似金刚石。
(1)基态硼原子的价电子排布式为___________,硼、碳、氮、氧的第一电离能由小到大的顺序为___________(以元素符号作答)。
(2)某工厂需要一批氮化硼作为耐磨刀具原料,应选择___________(填“六方”或“立方”)氮化硼,原因是___________。
(3)六方氮化硼中硼原子的杂化方式为___________杂化。立方氮化硼中距离N原子最近的B原子个数为___________。在高温高压下六方氮化硼转化为立方氮化硼属于___________(填“物理”或“化学”)变化。
(4)已知立方氮化硼晶胞边长为361.5pm,则立方氮化硼的密度是___________(列算式,设阿伏加德罗常数的数值为)。
20. 铜的单质及其化合物在工农业、国防、科技等领域具有广泛应用。回答下列问题:
(1)基态Cu+的价层电子排布式为_______。_______(填“”或“”),原因是_______。
(2)研究发现,阳离子的颜色与未成对电子数有关。例如:Cu2+、Fe2+、Fe3+等。Cu+呈无色,其原因是_______。
(3)合成氨工业中,铜(I)氨溶液常用于除去原料气(N2和H2等)中少量的CO,发生的化学反应为:。
①NH3分子中N原子的杂化轨道类型是_______,NH3和[Cu(NH3)4]2+中H-N-H键角的大小:NH3_______[Cu(NH3)4]2+ (填“”或“”)。
②铜(Ⅰ)氨液吸收CO适宜的生产条件是_______(填序号)。
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
③[Cu(NH3)3CO]+配离子中配体是_______。
(4)CuCl2与乙二胺(H2NCH2CH2NH2)可形成配离子[Cu(En)2]2+ (En是乙二胺的简写),其结构简式如图所示:
①H2NCH2CH2NH2 (乙二胺)和N(CH3)3(三甲胺)均属于胺,二者相对分子质量相近,但乙二胺的沸点比三甲胺的高得多,原因是_______。
②配合物[Cu(En)2]Cl2中不存在的作用力类型有_______(填选项字母)。
A.配位键 B.极性键 C.离子键 D.非极性键 E.范德华力 F.金属键
(5)金属合金MgCux的结构可看作以Cu4四面体(相互共用顶点)替换立方金刚石结构中的碳原子,形成三维骨架,在晶胞空隙处,有序地放置Mg原子(四面体的4个顶点代表Cu原子,圆球代表Mg原子),结构如图所示。
①_______。
②若Mg原子A的原子坐标为,则C的原子坐标为_______。
③晶胞参数为,则AB原子之间的距离为_______nm。
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