内容正文:
2023-2024学年高二年级第二学期
期末考试(化学)
一.选择题(每题2分,共50分)。
1. 下列叙述正确的是( )
A. 为保护钢闸门,应将钢闸门与外接电源的正极相连
B. 氢氧燃料电池的负极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-
C. 若要在银上镀铜,与负极相连的一极是银,电解质溶液可以是氯化铜溶液
D. 钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe-2e-=Fe2+
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据外加电源的阴极保护法,钢闸门应与电源的负极相连,A错误;
B.氢氧燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为为:H2-2e-+2OH-=2H2O或H2-2e-=2H+,B不正确;
C.在银上镀铜,银是待镀金属,作阴极,铜离子在阴极得电子变铜单质,电解质溶液可以是氯化铜溶液,C正确;
D.钢铁发生电化学腐蚀时,负极上铁失电子发生氧化反应,电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,D不正确;
答案选C。
2. 当地时间2020年1月30日晚,世界卫生组织(WHO)宣布,将新型冠状病毒疫情列为国际关注的突发公共卫生事件,防疫专家表示,75%的医用酒精、含氯消毒剂(如84消毒液等)可以有效杀灭病毒。关于酒精和含氯消毒剂的有关说法正确的是
A. 乙醇中与羟基相连的C原子是sp2杂化,另一个C原子是sp3杂化
B. 乙醇是非极性分子,易溶于水
C. 1个HClO分子中含有两个σ键
D. 1个乙醇分子中含有6个σ键,一个π键
【答案】C
【解析】
【详解】A.由乙醇的结构式可知,两个碳原子均形成4根单键即4个σ键,没有孤对电子,均采取sp3杂化,故A错误;
B.乙醇为极性分子,水也是极性分子,且乙醇分子与水分子之间能形成氢键,因此乙醇易溶于水,故B错误;
C.HClO的电子式为,结构式为,由HClO的结构式可知,1个HClO分子中含有两个单键,单键是σ键,故C正确;
D.由乙醇结构式可知,乙醇分子中都是单键,单键都是σ键,无π键,故D错误;
答案为C。
3. 下列说法或有关化学用语的使用正确的是
A. 在基态多电子原子中,p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量
B. Fe原子的外围轨道表示式为
C. 氧的电负性比氮大,故氧元素的第一电离能比氮元素的第一电离能大
D. 铜原子的外围电子排布式为3d94s2
【答案】B
【解析】
【详解】A.同一能层的同一能级中的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高,但外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高,A错误;
B.基态铁原子外围电子排布式为3d64s2,外围电子排布图为,B正确;
C.N原子的2p轨道处于半充满的稳定状态,其第一电离能大于同一周期相邻的氧原子, C错误;
D.原子核外电子排布处于全满、半满或全空时是稳定结构,29号Cu元素原子的外围电子排布式为3d104s1,D错误;
故选B。
4. 下列关于丙烯()分子的说法中,错误的是
A. 有8个σ键,1个π键 B. 有2个碳原子是杂化
C. 3个碳原子在同一平面上 D. 所有原子都在同一平面上
【答案】D
【解析】
【详解】A.已知单键均为σ键,双键为1个σ键和1个π键,三键为1个σ键和2个π键,故丙烯()有8个σ键,1个π键,A正确;
B.分子中甲基上的C原子周围有4个σ键,为sp3杂化,双键所在的两个C原子为sp2杂化,故有2个碳原子是杂化,B正确;
C.双键所在的平面上有6个原子共平面,故分子中3个碳原子在同一平面上,C正确;
D.由于分子中存在甲基,故不可能所有原子都在同一平面上,D错误;
故答案为:D。
5. 如图所示的装置,C、D、E、F是惰性电极。甲中是硫酸铜溶液、乙中是饱和氯化钠溶液,将电源接通后,在F极附近能产生使湿润淀粉-KI试纸变蓝的气体。则以下说法正确的是
A. A极是电源正极
B. 丙装置给锌镀银,G应该是Ag,电镀液是AgNO3溶液
C. 甲、乙装置的D、E电极均有单质生成,其物质的量之比为1:2
D. 装置丁的X极是铁,电解液是硫酸钠溶液,丁中可得到白色的Fe(OH)2沉淀
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知,在F极附近能产生使湿润淀粉-KI试纸变蓝气体,则F极附近产生的气体为氯气,即D、F、H、Y极均为阳极,C、E、G、X极为阴极,A极为电源负极、B极为电源正极。
【详解】A.根据图可知,乙装置是电解饱和食盐水装置,将电源接通后,在F极附近能产生使湿润淀粉−KI试纸变蓝的氯气,即F极上氯离子放电生成氯气,F极为阳极,与电源正极相接,所以电源B极是正极,A极是负极,故A错误;
B.若用(丙)装置给锌镀银,H应该是Ag,G是锌,电镀液是AgNO3溶液,故B错误;
C.甲装置是电解硫酸铜溶液装置,阳极D电极上氢氧根离子放电生成氧气,电极反应为4OH-−4e-=O2↑+2H2O,乙装置是电解饱和食盐水装置,阴极E电极上氢离子放电生成氢气,电极反应为2H++2e-=H2↑,根据电子守恒可知,氧气、氢气的物质的量之比为1:2,故C正确;
D.装置丁的X极是铁,作阴极,电解液是硫酸钠溶液,阴极上氢离子放电生成氢气,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,所以没有Fe(OH)2沉淀生成,故D错误;
答案选C。
6. 下列关于元素性质的递变规律说法正确的是
A. 同主族元素从上到下,原子半径逐渐减小
B. 第二周期主族元素从左到右,最高正化合价从依次递增到
C. 同周期主族元素从左到右,非金属性逐渐增强
D. 同一主族元素,化学性质完全相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,A错误;
B.第二周期O无+6价,F无正化合价,B错误;
C.同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,得电子能力逐渐增强,非金属性逐渐增强,C正确;
D.同主族元素的单质、化合物具有相似性和递变性,化学性质相似,不一定完全相同,如氟气和水反应生成氧气,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,D错误;
故选C。
7. 元素X的各级电离能数据如下:
578
1817
2745
11578
14831
18378
则元素X的常见化合价是
A. +1 B. +2 C. +3 D. +6
【答案】C
【解析】
【详解】由电离能可知,I4突然大幅度增大,说明X最外层有3个电子,可失去3个电子,最高化合价为+3价,故选C。
8. 下列叙述中正确的是( )
A. 两个原子间形成的共价键键能越大,键长越短,键越牢固
B. 两个原子半径之和就是所形成共价键键长
C. 两个原子间键长越长,键越牢固
D. 键的强度与键长无关
【答案】A
【解析】
【详解】A.共价键的键长越短,电子云重合程度越大,结合越牢固,键能越大,A正确;
B.两个成键原子的原子核之间的平均距离叫做键长,B错误;
C.由A选项的解析可知,键长越短,键越牢固,C错误;
D.由A选项的解析可知,键的强度与键长有关,D错误;
故选A。
9. 若不断地升高温度,实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间主要的相互作用依次是
A. 分子间作用力;分子间作用力;非极性键 B. 分子间作用力;分子间作用力;极性键
C 分子间作用力;极性键;分子间作用力 D. 分子间作用力;分子间作用力;非极性键
【答案】B
【解析】
【详解】固态水中和液态水中含有氢键,当雪花→水→水蒸气主要是分子间的作用力、分子间作用力被破坏,但属于物理变化,共价键没有破坏;水蒸气→氧气和氢气,为化学变化,破坏的是极性共价键,故在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是分子间的作用力、分子间作用力、极性键;
故选B。
10. 下列说法正确的是
A. 离子晶体中必含有金属阳离子 B. 共价晶体中的共价键越强,熔点越高
C. 分子晶体的熔、沸点低,常温下均呈液态或气态 D. 金属晶体中,金属越活泼,金属键越强
【答案】B
【解析】
【详解】A.离子晶体可能含有铵根等阳离子,不一定含有金属阳离子,例如氯化铵属于离子晶体,A错误;
B.共价晶体熔化需要破坏共价键,故熔点与共价键的强度有关,共价晶体中共价键越强,熔点越高,B正确;
C.分子间作用力的大小影响分子晶体熔沸点的高低,通常分子晶体的熔、沸点较低,但常温下,硫、白磷等分子晶体均为固态,C错误;
D.金属性越强的元素原子核对外层电子吸引力弱,最外层电子更活跃,容易脱离原子,从而发生化学反应,金属键就是金属离子和自由电子的相互作用,金属晶体中,金属越活泼,金属键越弱,D错误;
本题选B。
11. 如图所示是元素周期表的一部分。图中的字母分别代表某一种化学元素。下列说法正确的是
A. 沸点:
B. 分子是非极性分子
C. C形成的单质中σ键与π键的数目之比为1:2
D. 酸性:,说明非金属性:
【答案】C
【解析】
【分析】由元素在周期表中的相对位置可知,A为氢元素,B为碳元素,C为氮元素,D为氧元素,X为硫元素,Y为氯元素。
【详解】A.分子间存在氢键,其沸点高于,故A错误;
B.分子呈三角锥形,正电中心和负电中心不重合,属于极性分子,故B错误;
C.氮气分子中存在,含有1个σ键、2个π键,分子中σ键与π键的数目之比为1:2,故C正确;
D.应根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱比较元素的非金属性强弱,故D错误;
故选:C。
12. 下列分子的空间构型是正四面体形的是( )
①CH4 ②NH3 ③CF4 ④SiH4 ⑤C2H4 ⑥CO2
A. ①②③ B. ①③④ C. ②④⑤ D. ①③⑤
【答案】B
【解析】
【详解】①CH4分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=4+(4-4×1)=4,且不含孤电子对,所以其空间构型是正四面体,故正确;②NH3分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=3+(5-3×1)=4,该分子中含有一个孤电子对,所以其空间构型为三角锥型,故错误;③CF4分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=4+(4-4×1)=4,且不含孤电子对,所以其空间构型是正四面体,故正确;④SiH4分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=4+(4-4×1)=4,且不含孤电子对,所以其空间构型是正四面体,故正确;⑤C2H4分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=3+0=3,分子中不含孤电子对,所以其空间构型是平面形结构,故错误;⑥CO2分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=2+(4-2×2)=2,所以二氧化碳是直线型结构,故错误;则分子的空间构型是正四面体形的是①③④;故选B。
13. 下列比较不正确的是
A. 晶体熔点由低到高:F2 < Cl2 < Br2 < I2 B. 晶体硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅
C. 晶体熔点由高到低:Rb>K>Na D. 晶体熔点由高到低:NaF>NaCl>NaBr>NaI
【答案】C
【解析】
【详解】A.卤素单质的晶体都属于分子晶体,熔化时破坏的是范德华力,相对分子质量越大,范德华力越大,晶体熔点越高,则晶体熔点由低到高的顺序为F2 < Cl2 < Br2 < I2,A项正确;
B.共价键键长越短,键能越大,共价晶体的硬度越大,键长:C-C键<Si-C键<Si-Si键,故硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅,B项正确;
C.Na、K、Rb均属于金属晶体,熔点与金属键的强弱有关,金属原子的价层电子数越多、半径越小,金属键越强,熔点越高,Na、K、Rb原子的价层电子数相同,原子半径由大到小的顺序为Rb>K>Na,故熔点由低到高的顺序为Rb<K<Na,C项错误;
D.离子晶体中离子所带电荷数越多,离子间距越小,离子键越强,熔点越高,晶体熔点由高到低:NaF>NaCl>NaBr>NaI,D项正确。
本题选C。
14. 中科院的科学家已研制出一种高性能超级电容器电极材料——氮掺杂有序介孔石墨烯,该材料可用作电动车的“超强电池”,充电只需7秒钟,即可续航35公里。已知石墨烯的结构如图所示,其一层层叠起来就是石墨。下列有关石墨烯和石墨晶体的说法不正确的是
A. 石墨晶体内既有共价键又有范德华力
B. 石墨晶体的熔、沸点很高,硬度很大
C. 石墨烯晶体内每个六元环平均含有2个碳原子
D. 石墨烯晶体中,C原子采取sp2杂化
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.石墨晶体中层内有共价键,层间为范德华力,A正确;
B.石墨晶体的熔、沸点很高,但硬度不大,B错误;
C.由图可知,每6个碳原子排列形成六元环,每个C原子为3个六元环所共有,则每个六元环平均含有碳原子数为,C正确;
D.由图可知,石墨烯为片层结构,C原子采取杂化,D正确;
故选B。
15. 有关晶体的结构如图所示,下列说法中错误的是
A. 在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-有4个
B. 在CaF2晶体中,每个晶胞平均占有4个Ca2+
C. 在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1:2
D. 该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯化钠晶体中,据距Na+最近的Cl-有6个,A错误;
B.氟化钙晶体中,钙离子占据8个顶角、6个面心、故氟化钙晶胞中含钙离子的个数为,B正确;
C.金刚石晶体中,每个碳原子与4个碳原子相连,而碳碳键为2个碳原子共用,碳原子与C-C键的个数比为1:2,C正确;
D.由于是气态团簇分子,则图中所示为一个分子的结构,分子式可从图中直接读出,其分子式为E4F4或F4E4,D正确;
故选A。
16. A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构,有关两元素的下列叙述:
①原子半径A<B;②离子半径A>B;③原子序数A>B;④原子最外层电子数A<B;⑤A的正价与B的负价绝对值一定相等;⑥A的电负性小于B的电负性;⑦A的第一电
离能大于B的第一电离能。其中正确的组合是( )
A. ③⑤ B. ①②⑦ C. ③④⑥ D. ③④⑤⑥⑦
【答案】C
【解析】
【分析】原子得电子形成阴离子,失电子形成阳离子,A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构,说明A元素的原子序数大于B元素的原子序数。
【详解】①A元素的原子序数大于B元素的原子序数,二者离子的电子层数相同,说明A位于B的下一周期,所以原子半径A>B,故错误;
②二者离子电子层数相同,B的原子序数更小,则核电荷数更小,所以B的离子半径更大,故错误;
③A元素的原子序数大于B元素的原子序数,故正确;
④当原子最外层电子数<4时易失去最外层电子形成阳离子,当原子最外层电子>4时,易得到电子形成阴离子,则原子最外层电子数A<B,故正确;
⑤原子得电子形成阴离子,失电子形成阳离子,虽然二者离子电子层结构相同,但形成离子时得到或失去的电子数不一定相同,所以无法确定二者化合价之间的关系,故错误;
⑥A能形成阳离子,说明A易失去电子,具有较强的金属性,的电负性较弱,B能形成阴离子,说明在反应时易得到电子,具有较强的电负性,则A的电负性小于B的电负性,故正确;
⑦A位于B的下一周期,原子半径更大,更容易失去电子,所以A的第一电离能小于B的第一电离能,故错误;
综上所述,答案为C。
【点睛】第④句描述为易错点,虽然无法确定A和B最外层的电子数目,但是当原子最外层电子数<4时易失去最外层电子形成阳离子,当原子最外层电子>4时,易得到电子形成阴离子,所以可以确定原子最外层电子数A<B。
17. Cu(I)是人体内多种酶的辅因子,某化合物与Cu(I)结合形成如图所示的配离子。下列有关说法不正确的是
A. Cu(I)的配位数为4
B. 该配离子中碳、氮原子的杂化方式均有2种
C. 该配离子中含有极性键、非极性键、配位键和离子键
D. 该配离子中所有碳原子上均无孤电子对
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题中所给结构,Cu(I)的配位数为4,A项正确;
B.该配离子中,甲基上的碳原子采取碳原子采取sp3杂化,环上的碳原子采取sp2杂化,亚氨基-NH-中的氮原子采取sp3杂化,环上的氮原子采取sp2杂化,B项正确;
C.该配离子中含有极性键、非极性键和配位键,不含离子键,C项错误;
D.该配离子中所有碳原子上均无孤电子对,D项正确;
故本题选C。
18. 下列有关杂化轨道的说法不正确的是
A. 轨道杂化前后数目相等,形状、能量不同
B. 杂化轨道既可能形成σ键,也可能形成Л键
C. 杂化轨道成键时,要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理
D. 原子中能量相近的某些轨道,在成键时能重新组合成能量相等的新轨道
【答案】B
【解析】
【详解】A. 轨道杂化前后数目相等,轨道形状发生变化,故A正确;
B. 杂化轨道只能用于形成σ键或容纳孤电子对,不能形成π键,π键是轨道之间肩并肩形成的,故B错误;
C. 杂化轨道成键时,要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理,这样能量才能最小,分子才能最稳定,故C正确;
D. 原子中能量相近的某些轨道,在成键时能重新组合成能量相等的新轨道,但轨道个数不变,轨道形状发生变化,故D正确;
答案选B。
19. 下列说法不正确的是
A. 和互为同位素 B. CH3COOCH2CH3和CH3CH2CH2COOH互为同分异构体
C. 和互为同系物 D. 金刚石和石墨互为同素异形体
【答案】C
【解析】
【详解】A.和两者质子数相同,而中子数不同,两者互为同位素,A正确;
B.CH3COOCH2CH3和CH3CH2CH2COOH两者分子式相同,但结构不同,两者互为同分异构体,B正确;
C.含酚羟基,含醇羟基,两者结构不相似,不互为同系物,C错误;
D.金刚石和石墨都是由C元素构成的不同单质,两者互为同素异形体,D正确;
故选C。
20. 下列物种中既有极性键,又有非极性键的非极性分子是
A. SO2 B. CCl4 C. CO2 D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.SO2为“V”形分子,是含有极性键的极性分子,A错误;
B.CCl4分子空间构型正四面体型,是含有极性键的非极性分子,B错误;
C.CO2是直线型分子,是含有极性键的非极性分子,C错误;
D.是直线型,是含有极性键和非极性键的非极性分子,D正确;
故选D。
21. 叶蝉散对水稻叶蝉和飞虱具有较强的触杀作用,防效迅速,但残效不长。工业上用邻异丙基苯酚合成叶蝉散的过程如下:
下列有关说法正确的是
A. 叶蝉散的分子式是C11H16NO2
B. 叶蝉散分子中含有羧基
C. 邻异丙基苯酚的核磁共振氢谱有7个峰
D. 邻异丙基苯酚与互为同系物
【答案】C
【解析】
【详解】A.叶蝉散的分子式是C11H15NO2,A错误;
B.由叶蝉散的分子结构可知叶蝉散中不含有-COOH,B错误;
C.由邻异丙基苯酚的结构简式可知,邻异丙基苯酚分子中含有7类氢原子,则邻异丙基苯酚的核磁共振氢谱有7组峰,C正确;
D.同系物必须是同类物质,邻异丙基苯酚属于酚,属于醇,则邻异丙基苯酚不可能互为同系物,D错误;
故选C。
22. 下列选项属于官能团种类异构的是
A. CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2 B. CH2=C(CH3)2和CH3CH=CHCH3
C. CH3CH2OH和CH3OCH2CH3 D. CH3CH2CH2COOH和CH3COOCH2CH3
【答案】D
【解析】
【详解】A.属于碳链异构,A错误;
B.属于碳链异构和官能团位置异构,B错误;
C.不是同分异构体,C错误;
D.属于官能团种类异构,D正确;
故选D。
23. 丙烷的二氯取代物有
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
【答案】B
【解析】
【详解】丙烷的二氯取代物有1,1-二氯丙烷、1,2-二氯丙烷、1,3-二氯丙烷、2,2-二氯丙烷,共4种,选B。
24. 下列实验目的与装置或仪器不一致的是
A. 粗盐提纯,选①和② B. 实验室制取蒸馏水,选④
C. 用CCl4提取碘水中的碘,选③ D. 分离苯和水,选①
【答案】D
【解析】
【详解】A.粗盐提纯,应先用过滤方法除去沉淀杂质,后蒸发可得到食盐,选项A正确;
B.实验室制取蒸馏水,选④,且冷凝水下进上出,各仪器使用合理,选项B正确;
C.CC14和水是互不相溶的液体,可用分液的方法分离,可选③,选项C正确;
D.苯和水是互不相溶的液体,可用分液的方法分离,选③,不能用过滤分离,选项D错误;
答案选D。
25. 金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式:六方最密堆积、面心立方最密堆积和体心立方堆积,如图a、b、c分别代表这三种堆积方式的结构示意图,则图示结构内金属原子个数比为
A. 3∶2∶1 B. 11∶8∶4 C. 9∶8∶4 D. 21∶14∶9
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】a中原子个数=12×+2×+3=6,b中原子个数=8×+6×=4,c中原子个数=1+8×=2,所以其原子个数比是6∶4∶2=3∶2∶1,故选A。
二.选择题(共50分)。
26. 按要求填空。
(1)化合物A(结构简式为)的含氧官能团为_______和_______(填官能团名称)。
(2)结晶玫瑰是具有强烈玫瑰香气的香料,可通过如图所示反应路线合成(部分反应条件略去):
A的类别是_______,能与反应生成A的烷烃是_______(填名称),B的一氯取代物有_______种。
(3)非诺洛芬是一种治疗类风湿性关节炎的药物,结构简式如图所示:
非诺洛芬中的含氧官能团为_______和_______(填结构简式)。
【答案】(1) ①. 羟基 ②. 醛基
(2) ①. 卤代烃 ②. 甲烷 ③. 4
(3) ①. ②. -COOH
【解析】
【小问1详解】
根据化合物A的结构简式,含氧官能团为羟基和醛基;
【小问2详解】
A为CHCl3,官能团为碳氯键,属于卤代烃,可通过CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应得到,即能与氯气反应生成A的烷烃是甲烷;根据B的结构简式和其对称性,共有4种不同化学环境的氢原子,故B的一氯代物有4种;
【小问3详解】
根据非诺洛芬的结构简式,非诺洛芬中的含氧官能团为和-COOH。
27. 下列为几种晶体或晶胞的示意图:
请回答下列问题:
(1)上述晶体中,粒子之间以共价键结合形成晶体的是________。
(2)冰、金刚石、、、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为____________。
(3)每个晶胞中实际占有_____个原子;晶体中的配位数为_______。
(4)冰的熔点远高于干冰,除是极性分子、是非极性分子外,还有一个重要的原因是___。
【答案】 ①. 金刚石晶体 ②. 金刚石冰>干冰 ③. 4 ④. 8 ⑤. 分子之间能形成氢键
【解析】
【详解】(1)共价晶体中原子间以共价键结合,则粒子之间以共价键结合形成晶体的是金刚石晶体,故答案为:金刚石晶体;
(2)熔点高低的一般规律:共价晶体>离子晶体>分子晶体,冰和干冰属于分子晶体,常温下冰是液体,干冰是气体,所以熔点:冰>干冰;MgO和属于离子晶体,Mg2+半径小于Ca2+,O2-半径小于 Cl-半径,且O2-所带的电荷数多于Cl-所带的电荷数,所以熔点:;金刚石是共价晶体,熔点最高,则熔点由高到低的顺序为金刚石冰>干冰,故答案为:金刚石冰>干冰;
(3)Cu原子占据晶胞的面心和顶点,则每个Cu晶胞中实际占有的Cu原子数为;根据氯化钙的晶胞图可知,每个周围距离最近且相等的有8个,所以晶体中的配位数为8,故答案为:4、8;
(4)冰的熔点远高于干冰,除是极性分子、是非极性分子外,还因为水分子间存在氢键,故答案为:水分子间存在氢键。
28. 几种烷烃分子的球棍模型如图:
(1)E的分子式是___________。
(2)与C互为同分异构体的有________(填标号,下同),其中沸点最低的是_________。
(3)C7H16有多种同分异构体,其中主链含有五个碳原子,有两个甲基作支链的烷烃有________种,其中有一种同分异构体的一氯代物有4种同分异构体,请写出其结构简式___________。
【答案】(1)C5H12
(2) ①. D、E ②. E
(3) ①. 4 ②.
【解析】
【分析】根据球棍模型知,A是丙烷,B是正丁烷,C是正戊烷,D是异戊烷,E是新戊烷。
【小问1详解】
E是新戊烷,E的分子式是C5H12。故答案为:C5H12;
【小问2详解】
C、D、E三种有机物的碳原子数最多且互为同分异构体,支链越多,沸点越低,则其中沸点最低的是E。故答案为:D、E;E;
【小问3详解】
根据已知有机物的结构简式可判断,可以通过让两个甲基按照由心到边移动,即可得到同分异构体的结构简式,C7H16有多种同分异构体,其中主链含有五个碳原子,有两个甲基作支链的烷烃有4种,、、、,其中有一种同分异构体的一氯代物有4种同分异构体,其结构简式。故答案为:4;。
29. 铜是人类最早使用的金属之一,最近科学家发现Cu元素有很强的杀菌作用,还可代替Al布线在硅芯片上。用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)生产粗铜,其反应原理如下:。
回答下列问题:
(1)基态Cu原子价层电子排布式为______。Cu2O的熔点 _______Cu2S的熔点(填写“<”、“>”或“=”)。
(2)反应①、②中生成的气体SO2,分子的空间结构为_______。
(3)Cu2+能与NH3形成配位数为4的配合物,向CuSO4溶液中加入氨水,最终形成配合物[Cu(NH3)4]SO4。请判断:[Cu(NH3)4]SO4。中存在的化学键的类型有_________(填序号)。
a.离子键 b.金属键 c.配位键 d.非极性共价键 e.极性共价键
(4)如图是铜的一种氧化物晶体的晶胞结构。该化合物的化学式为__________,每个O原子周围与它最近且等距离的Cu原子有________个,每个Cu原子周围与它最近且等距离的O原子有_______个。
(5)若该晶胞边长为anm,阿伏加德罗常数为NA,则该晶胞密度为_________g/cm3(列出计算式即可)。
【答案】(1) ①. 3d104s1 ②. > (2)V形 (3)ace
(4) ①. Cu2O ②. 4 ③. 2
(5)
【解析】
【小问1详解】
Cu位于第四周期ⅤⅡB族,是29号元素,基态铜原子的价电子排布式为3d104s1;Cu2O和Cu2S都是离子晶体,融化需要破坏离子键,氧离子的半径比硫离子小,故Cu2O的离子键更强,Cu2O熔点>Cu2S;
【小问2详解】
SO2中心S原子的价层电子对数=2+=3,采用sp2杂化,含有1对孤电子对,空间构型为V形;
【小问3详解】
配离子与外界硫酸根形成离子键,铜离子与氨分子之间形成配位键,氨分子、硫酸根中原子之间形成极性键,不存在金属键、非极性共价键 ,故答案为:ace;
【小问4详解】
由晶胞结构可知Cu的个数为4,O的个数为×8+1=2,该物质的化学式为Cu2O,O处于Cu形成的正四面体空隙中,每个O原子周围与它最近且等距离的Cu原子有4个,根据晶胞结构图,每个Cu原子周围与它最近且等距离的O原子有2个;
【小问5详解】
晶胞中含Cu的数目为4,含O的数目为2,故晶胞质量为,若该晶胞边长为anm,晶胞体积为(a×10-7)3cm3,故该晶胞的密度为g/cm3。
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2023-2024学年高二年级第二学期
期末考试(化学)
一.选择题(每题2分,共50分)。
1. 下列叙述正确的是( )
A. 为保护钢闸门,应将钢闸门与外接电源的正极相连
B. 氢氧燃料电池的负极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-
C. 若要在银上镀铜,与负极相连的一极是银,电解质溶液可以是氯化铜溶液
D. 钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe-2e-=Fe2+
2. 当地时间2020年1月30日晚,世界卫生组织(WHO)宣布,将新型冠状病毒疫情列为国际关注的突发公共卫生事件,防疫专家表示,75%的医用酒精、含氯消毒剂(如84消毒液等)可以有效杀灭病毒。关于酒精和含氯消毒剂的有关说法正确的是
A. 乙醇中与羟基相连的C原子是sp2杂化,另一个C原子是sp3杂化
B. 乙醇是非极性分子,易溶于水
C. 1个HClO分子中含有两个σ键
D. 1个乙醇分子中含有6个σ键,一个π键
3. 下列说法或有关化学用语的使用正确的是
A. 在基态多电子原子中,p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量
B. Fe原子的外围轨道表示式为
C. 氧的电负性比氮大,故氧元素的第一电离能比氮元素的第一电离能大
D. 铜原子的外围电子排布式为3d94s2
4. 下列关于丙烯()分子的说法中,错误的是
A. 有8个σ键,1个π键 B. 有2个碳原子是杂化
C. 3个碳原子在同一平面上 D. 所有原子都在同一平面上
5. 如图所示装置,C、D、E、F是惰性电极。甲中是硫酸铜溶液、乙中是饱和氯化钠溶液,将电源接通后,在F极附近能产生使湿润淀粉-KI试纸变蓝的气体。则以下说法正确的是
A. A极是电源正极
B. 丙装置给锌镀银,G应该是Ag,电镀液是AgNO3溶液
C. 甲、乙装置的D、E电极均有单质生成,其物质的量之比为1:2
D. 装置丁的X极是铁,电解液是硫酸钠溶液,丁中可得到白色的Fe(OH)2沉淀
6. 下列关于元素性质的递变规律说法正确的是
A. 同主族元素从上到下,原子半径逐渐减小
B. 第二周期主族元素从左到右,最高正化合价从依次递增到
C. 同周期主族元素从左到右,非金属性逐渐增强
D. 同一主族元素,化学性质完全相同
7. 元素X的各级电离能数据如下:
578
1817
2745
11578
14831
18378
则元素X的常见化合价是
A. +1 B. +2 C. +3 D. +6
8. 下列叙述中正确的是( )
A. 两个原子间形成的共价键键能越大,键长越短,键越牢固
B. 两个原子半径之和就是所形成的共价键键长
C. 两个原子间键长越长,键越牢固
D. 键的强度与键长无关
9. 若不断地升高温度,实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间主要的相互作用依次是
A. 分子间作用力;分子间作用力;非极性键 B. 分子间作用力;分子间作用力;极性键
C. 分子间作用力;极性键;分子间作用力 D. 分子间作用力;分子间作用力;非极性键
10. 下列说法正确的是
A. 离子晶体中必含有金属阳离子 B. 共价晶体中的共价键越强,熔点越高
C. 分子晶体的熔、沸点低,常温下均呈液态或气态 D. 金属晶体中,金属越活泼,金属键越强
11. 如图所示是元素周期表的一部分。图中的字母分别代表某一种化学元素。下列说法正确的是
A. 沸点:
B. 分子是非极性分子
C. C形成的单质中σ键与π键的数目之比为1:2
D. 酸性:,说明非金属性:
12. 下列分子的空间构型是正四面体形的是( )
①CH4 ②NH3 ③CF4 ④SiH4 ⑤C2H4 ⑥CO2
A. ①②③ B. ①③④ C. ②④⑤ D. ①③⑤
13. 下列比较不正确的是
A. 晶体熔点由低到高:F2 < Cl2 < Br2 < I2 B. 晶体硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅
C. 晶体熔点由高到低:Rb>K>Na D. 晶体熔点由高到低:NaF>NaCl>NaBr>NaI
14. 中科院的科学家已研制出一种高性能超级电容器电极材料——氮掺杂有序介孔石墨烯,该材料可用作电动车的“超强电池”,充电只需7秒钟,即可续航35公里。已知石墨烯的结构如图所示,其一层层叠起来就是石墨。下列有关石墨烯和石墨晶体的说法不正确的是
A. 石墨晶体内既有共价键又有范德华力
B. 石墨晶体的熔、沸点很高,硬度很大
C. 石墨烯晶体内每个六元环平均含有2个碳原子
D. 石墨烯晶体中,C原子采取sp2杂化
15. 有关晶体的结构如图所示,下列说法中错误的是
A. 在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-有4个
B. 在CaF2晶体中,每个晶胞平均占有4个Ca2+
C. 在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1:2
D. 该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4
16. A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构,有关两元素的下列叙述:
①原子半径A<B;②离子半径A>B;③原子序数A>B;④原子最外层电子数A<B;⑤A的正价与B的负价绝对值一定相等;⑥A的电负性小于B的电负性;⑦A的第一电
离能大于B的第一电离能。其中正确的组合是( )
A. ③⑤ B. ①②⑦ C. ③④⑥ D. ③④⑤⑥⑦
17. Cu(I)是人体内多种酶的辅因子,某化合物与Cu(I)结合形成如图所示的配离子。下列有关说法不正确的是
A. Cu(I)的配位数为4
B. 该配离子中碳、氮原子的杂化方式均有2种
C. 该配离子中含有极性键、非极性键、配位键和离子键
D. 该配离子中所有碳原子上均无孤电子对
18. 下列有关杂化轨道的说法不正确的是
A. 轨道杂化前后数目相等,形状、能量不同
B. 杂化轨道既可能形成σ键,也可能形成Л键
C 杂化轨道成键时,要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理
D. 原子中能量相近的某些轨道,在成键时能重新组合成能量相等的新轨道
19. 下列说法不正确的是
A. 和互为同位素 B. CH3COOCH2CH3和CH3CH2CH2COOH互为同分异构体
C. 和互为同系物 D. 金刚石和石墨互为同素异形体
20. 下列物种中既有极性键,又有非极性键的非极性分子是
A. SO2 B. CCl4 C. CO2 D.
21. 叶蝉散对水稻叶蝉和飞虱具有较强的触杀作用,防效迅速,但残效不长。工业上用邻异丙基苯酚合成叶蝉散的过程如下:
下列有关说法正确的是
A. 叶蝉散的分子式是C11H16NO2
B. 叶蝉散分子中含有羧基
C. 邻异丙基苯酚的核磁共振氢谱有7个峰
D. 邻异丙基苯酚与互为同系物
22. 下列选项属于官能团种类异构的是
A. CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2 B. CH2=C(CH3)2和CH3CH=CHCH3
C. CH3CH2OH和CH3OCH2CH3 D. CH3CH2CH2COOH和CH3COOCH2CH3
23. 丙烷的二氯取代物有
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
24. 下列实验目的与装置或仪器不一致的是
A. 粗盐提纯,选①和② B. 实验室制取蒸馏水,选④
C. 用CCl4提取碘水中的碘,选③ D. 分离苯和水,选①
25. 金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式:六方最密堆积、面心立方最密堆积和体心立方堆积,如图a、b、c分别代表这三种堆积方式的结构示意图,则图示结构内金属原子个数比为
A 3∶2∶1 B. 11∶8∶4 C. 9∶8∶4 D. 21∶14∶9
二.选择题(共50分)。
26. 按要求填空。
(1)化合物A(结构简式为)含氧官能团为_______和_______(填官能团名称)。
(2)结晶玫瑰是具有强烈玫瑰香气的香料,可通过如图所示反应路线合成(部分反应条件略去):
A的类别是_______,能与反应生成A的烷烃是_______(填名称),B的一氯取代物有_______种。
(3)非诺洛芬是一种治疗类风湿性关节炎的药物,结构简式如图所示:
非诺洛芬中的含氧官能团为_______和_______(填结构简式)。
27. 下列为几种晶体或晶胞的示意图:
请回答下列问题:
(1)上述晶体中,粒子之间以共价键结合形成晶体是________。
(2)冰、金刚石、、、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为____________。
(3)每个晶胞中实际占有_____个原子;晶体中的配位数为_______。
(4)冰的熔点远高于干冰,除是极性分子、是非极性分子外,还有一个重要的原因是___。
28. 几种烷烃分子的球棍模型如图:
(1)E的分子式是___________。
(2)与C互为同分异构体的有________(填标号,下同),其中沸点最低的是_________。
(3)C7H16有多种同分异构体,其中主链含有五个碳原子,有两个甲基作支链的烷烃有________种,其中有一种同分异构体的一氯代物有4种同分异构体,请写出其结构简式___________。
29. 铜是人类最早使用的金属之一,最近科学家发现Cu元素有很强的杀菌作用,还可代替Al布线在硅芯片上。用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)生产粗铜,其反应原理如下:。
回答下列问题:
(1)基态Cu原子的价层电子排布式为______。Cu2O的熔点 _______Cu2S的熔点(填写“<”、“>”或“=”)。
(2)反应①、②中生成的气体SO2,分子的空间结构为_______。
(3)Cu2+能与NH3形成配位数为4的配合物,向CuSO4溶液中加入氨水,最终形成配合物[Cu(NH3)4]SO4。请判断:[Cu(NH3)4]SO4。中存在的化学键的类型有_________(填序号)。
a.离子键 b.金属键 c.配位键 d.非极性共价键 e.极性共价键
(4)如图是铜的一种氧化物晶体的晶胞结构。该化合物的化学式为__________,每个O原子周围与它最近且等距离的Cu原子有________个,每个Cu原子周围与它最近且等距离的O原子有_______个。
(5)若该晶胞边长为anm,阿伏加德罗常数为NA,则该晶胞密度为_________g/cm3(列出计算式即可)。
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