精品解析：福建省南平市高级中学2024-2025学年高三上学期开学考试化学试题

2024-2025学年第一学期南平市高级中学高三化学 第一次月考测试卷 第I卷(选择题) 一、单选题(14题，每小题3分，共42分) 1. 生活中处处有化学，下列物质与选项对应叙述错误的是 物质 选项 A．包粽子苇叶，主要成分是纤维素 B．苏打水饮料中加入的是碳酸钠 C．蚕丝丝绸的主要成分属于蛋白质 D．碘元素在加碘盐中以的形式存在 A. A B. B C. C D. D 2. 下列有机物命名正确的是 A. 甲基苯甲醛 B. 2，二甲基戊炔 C. 异丁酸甲酯 D. 4，二甲基戊醇 3. 2022年10月5日，诺贝尔化学奖颁发给为“点击化学和生物正交化学的发展”作出了突出贡献的三位化学家，我国科学家也在点击化学领域取得了重要突破，如图是利用点击化学法设计的一种新型的1，2，3­三唑类杀菌剂的合成路线。下列有关说法正确的是 A. 有机物X属于芳香烃 B. 有机物Y中C原子的杂化方式有2种 C. 有机物Z能发生取代反应和消去反应 D. 有机物Y中所有碳原子可能共平面 4. 利用下列实验装置完成相应实验，能达到实验目的是 A. 分离乙醇和水 B. 验证苯和液溴发生取代反应 C. 利用分水器提高乙酸乙酯产率 D. 验证酒精脱水生成乙烯 5. 下列叙述正确的是 A. 水分子的比例模型： B. 聚乙炔的结构简式： C. 的空间结构：平面三角形 D. 的名称：2-甲基-2-丁烯 6. 双酚A是重要的有机化工原料，可用苯酚和丙酮利用以下原理来制备。下列说法正确的是 A. 苯酚与双酚A都可以与溶液反应 B. 双酚A与足量溴水反应，最多消耗 C. 苯酚与双酚A互为同系物 D. 双酚A分子中共线的碳原子最多有5个 7. 连花清瘟胶囊的有效成分大黄素的结构如图所示，该成分有很强的抗炎抗菌药理活性, 基于结构视角，下列说法正确的是 A. 该分子中碳原子的杂化类型均为 B. 分子中所含元素的电负性 C. 基态氧原子核外电子的空间运动状态有8种 D. 该分子为非极性分子 8. 我国科学家成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(Y5)6(W3X)3(YW4)4Z，经X射线衍射测得该化合物的晶体结构，其局部结构如图所示。其中Y为氮原子，W与X、W与Y均可形成10电子化合物，Z与其他原子均不同族，且Z的单质可以用于自来水消毒，图中虚线表示氢键。下列说法正确的是 A. 该化合物中的两种阳离子的共价键类型相同 B. 阴离子N中的键型为氮氮单键 C. 该晶体结构中有4种氢键 D. 该化合物中Z不满足8电子稳定结构 9. 以下是几种晶体结构模型。下列说法正确的是 A. 晶体中，每个晶胞中含有4个分子 B. 晶胞中，每个周围与其最近且等距的有8个 C. 晶胞中，若晶胞棱长为a，则与的最短距离为 D. 干冰晶体熔化时破坏化学键有范德华力和共价键 10. X、Y、Z、W、Q为原子序数依次递增的短周期主族元素。基态X原子价电子层有3个单电子，Z与Y可形成原子个数比为1∶1的含非极性共价键的离子化合物。W、Q的最外层电子数之和等于Z的原子序数。下列说法正确的是 A. 简单离子半径：Z＞Y B. X、W单质的晶体类型一定相同 C. 简单气态氢化物的稳定性：X＞Y D. Q的最高价含氧酸根的空间结构为正四面体形 11. 下列说法正确的是 A. 乙二胺()的沸点低于 B. 金刚石晶体中，碳原子数目与碳碳键数目之比 C. NCl3的键角大于NF3的键角 D. 和足量溶液反应，能产 12. 贵州盛产灵芝等中药材。灵芝酸B是灵芝的主要活性成分之一，其结构简式如图。下列说法错误的是 A. 分子中只有4种官能团 B. 分子中仅含3个手性碳原子 C. 分子中碳原子杂化轨道类型是和 D. 该物质可发生酯化反应、加成反应和氧化反应 B、Al、Ga位于元素周期表中ⅢA族。为无色气体，主要用作有机合成中的催化剂，极易水解生成(在水中完全电离为和)和硼酸()。硼酸是一元弱酸，能溶于水，硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成挥发性的硼酸甲酯，硼酸甲酯主要用作热稳定剂、木材防腐剂等。高温下和焦炭在氯气的氛围中获得。GaN的结构与晶体硅类似，是第三代半导体研究的热点。 13. 下列说法正确的是 A. GaN晶体中存在配位键 B. 易溶于水 C. Ga原子位于周期表中d区 D. 中B原子轨道杂化类型为 14. 下列化学反应表示不正确的是 A. 制备： B. 和NaOH溶液反应： C. 高温下、焦炭在氯气中反应： D. 电解(熔融)制备Al的阳极反应： 15. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 极易水解，可用作催化剂 B. 熔点高，可用作耐火材料 C. GaN硬度大，可用作半导体材料 D. 硼酸甲酯具有挥发性，可用作木材防腐剂 16. 某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q组成(结构如图)。X的最外层电子数等于内层电子数，Y是有机物分子骨架元素，Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物。下列说法错误的是 A. 第一电离能： B. 该化合物中Q和W之间可形成氢键 C. X与Al元素有相似的性质 D. W、Z、Q三种元素可形成离子化合物 第II卷(非选择题) 三、填空题(共4题，58分) 17. 氮化镓()、碳化硅()材料是最成熟的第三代半导体的代表，通常以为镓源，为氮源制备，具有出色的抗击穿能力，能耐受更高的电子密度。 （1）离子晶体由和构成，的空间结构为_____。的键角由大到小的顺序是_____。 （2）是一系列化合物，向含的溶液中加入足量溶液，有难溶于硝酸的白色沉淀生成；过滤后，充分加热滤液，有4mol氨气逸出，且又有上述沉淀生成，两次沉淀的物质的量之比为1∶2. ①的模型名称为_____。 ②能准确表示结构的化学式为_____。 （3）与镓同主族的B具有缺电子性，硼砂(四硼酸钠)中是由两个和两个缩合而成的双六元环，应写成的形式，结构如图所示，则该离子存在的作用力含有_____(填标号)，B原子的杂化方式为_____。 A．离子键 B．极性键 C．氢键 D．范德华力 E．配位键 （4）也可采用(金属有机物化学气相淀积)技术制得：以合成的为原料，使其与发生系列反应得到和另一种产物，该过程的化学方程式为_____。 （5）键的极性对物质的化学性质有重要影响。已知一些常见电子基团的吸电子效应的强度：，则下列物质酸性由强到弱的顺序是_____(填序号)。 A． B． C． D． 18. 磷和砷的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题： (1)红磷是巨型共价分子，无定型结构，下列方法能证明红磷是非晶体的是___________。 A质谱法 B．原子发射光谱法 C．核磁共振谱法 D．X射线衍射法 (2)第一电离能介于、P之间的第三周期元素有___________种。分子中心原子的杂化方式为___________。 (3)基态原子的核外电子排布式为___________，原子的逐级电离能数据如下： 第一电离能 第二电离能 第三电离能 第四电离能 第五电离能 第六电离能 947.0 1798 2735 4837 6043 12310 为什么第五电离能与第六电离能相差较大？___________。 (4)黑磷是新型二维半导体材料，具有片层结构(如下图所示)，P原子的杂化方式为___________，层与层之间的相互作用为___________。 (5)的熔点为，且熔融状态不导电，其晶胞结构如图所示，该晶体的类型为___________。Ga，每个原子周围最近的原子数目为___________，一个晶胞中配位键的数目为___________。 (6)已知密度为，摩尔质量为，阿伏加德罗常数用表示，则晶胞中最近的和原子核间距为___________(列式表示)。 19. 配合物在许多尖端领域如超导材料、催化剂研制、自组装超分子等方面有广泛的应用。回答下列问题： （1）某配合物的阳离子[Cu(NH3)4(H2O)2]2+结构如图所示，铜离子的配位数为_____，其中与铜离子形成配位键更强的配体是_____(填化学式)。 （2）《诗经》“缟衣茹藘(茜草)”，茜草中的茜素与矾土中的Al3+，Ca2+生成的红色配合物X是最早的媒染染料之一。 基态Al原子中自旋状态相反的两种电子的个数比为_____，配合物X中Al3+的配体除外还有_____，Al3+杂化轨道的空间构型为_____；茜素的熔点比1-羟基蒽醌_____(填“高”或“低”)。 （3）向FeSO4溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液后，经提纯、结晶可得到KFe[Fe(CN)6]蓝色晶体，实验表明，CN-、Fe2+、Fe3+通过配位键构成了晶体骨架，其局部结构如图1，记为Ⅰ型立方结构。将Ⅰ型立方结构平移、旋转、并置，可得到晶体的复晶胞如图2，记为Ⅱ型立方结构(注：下层左后的小立方体g未标出)。 K＋填充在Ⅰ型立方结构的体心，若KFe[Fe(CN)6]的摩尔质量为Mg·mol-1，阿伏加德罗常数的值用NA表示，Ⅱ型立方结构的边长为anm，该蓝色晶体密度为_____g·cm-3. （4）N4H只有一种化学环境的氢原子，结构如图所示，其中的大π键可表示为_____(分子中的大π键可用符号Π表示，其中m代表参与形成的大π键原子数，n代表参与形成的大π键电子数，如苯分子中的大π键可表示为Π)。 20. 有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有特殊香味。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）如图1所示，仪器a的名称是________________，图中虚线框内应选用右侧的________________(填“仪器x”或“仪器y”)。 步骤二：确定M的实验式和分子式。 （2）利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%，氢的质量分数为9.1%。 ①M实验式为________。 ②已知M的密度是同温同压下密度的2倍，则M的分子式为________。 步骤三：确定M的结构简式。 （3）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。 ①M的结构简式为________________。 ②M的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同，该仪器是________(填标号) a．质谱仪 b．红外光谱仪 c．元素分析仪 d．X射线衍射仪 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年第一学期南平市高级中学高三化学 第一次月考测试卷 第I卷(选择题) 一、单选题(14题，每小题3分，共42分) 1. 生活中处处有化学，下列物质与选项对应叙述错误的是 物质 选项 A．包粽子的苇叶，主要成分是纤维素 B．苏打水饮料中加入的是碳酸钠 C．蚕丝丝绸的主要成分属于蛋白质 D．碘元素在加碘盐中以的形式存在 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．包粽子的苇叶，其主要成分为纤维素，A正确； B．苏打水饮料中加入的是碳酸氢钠而不是碳酸钠，B错误； C．蚕丝丝绸的主要成分是蛋白质，C正确； D．碘元素在加碘盐中通常以KIO3的形式存在，D正确； 故答案选B。 2. 下列有机物命名正确的是 A. 甲基苯甲醛 B. 2，二甲基戊炔 C. 异丁酸甲酯 D. 4，二甲基戊醇 【答案】C 【解析】 【详解】A． 的名称是邻甲基苯甲醛，A错误； B． 含有碳碳叁键，属于炔烃，主链有5个碳原子，从离碳碳叁键近的一端给碳原子编号，第4号碳原子连有2个甲基，名称是4，4-二甲基-2-戊炔，B错误； C． 含有酯基，属于酯类，名称为异丁酸甲酯，C正确； D． 含有羟基，属于醇类，主链有6个碳原子，从离羟基近的一端给碳原子编号，羟基位于3号碳、4号碳原子连有1个甲基，名称为4-甲基-3-己醇，D错误； 故答案选C。 3. 2022年10月5日，诺贝尔化学奖颁发给为“点击化学和生物正交化学的发展”作出了突出贡献的三位化学家，我国科学家也在点击化学领域取得了重要突破，如图是利用点击化学法设计的一种新型的1，2，3­三唑类杀菌剂的合成路线。下列有关说法正确的是 A. 有机物X属于芳香烃 B. 有机物Y中C原子的杂化方式有2种 C. 有机物Z能发生取代反应和消去反应 D. 有机物Y中所有碳原子可能共平面 【答案】D 【解析】 【详解】A．有机物X的组成元素为C、H、O，含有苯环，但不属于烃，A不正确； B．有机物Y中C原子的价层电子对数分别为3、4、2，杂化方式分别为sp2、sp3、sp，共有3种，B不正确； C．有机物Z分子中含有羟基等，能发生取代反应，但Z的羟基碳的邻位碳原子上都不连有氢原子，所以不能发生消去反应，C不正确； D．有机物Y中，除苯环外的其它烃基碳原子，最多连有2个碳原子，则所有碳原子可能共平面，D正确； 故选D。 4. 利用下列实验装置完成相应实验，能达到实验目的是 A. 分离乙醇和水 B. 验证苯和液溴发生取代反应 C. 利用分水器提高乙酸乙酯的产率 D. 验证酒精脱水生成乙烯 【答案】C 【解析】 【详解】A．装置A为蒸馏装置，因为乙醇和水会形成共沸物，直接蒸馏不能将二者分离，且冷凝管冷却水应该从下口进，上口出，A错误； B．溴具有挥发性，挥发出来的溴蒸气，也能与硝酸银溶液反应产生浅黄色沉淀，不能证明苯和液溴发生取代反应，B错误； C．乙酸和乙醇发生酯化反应，生成乙酸乙酯和水，用分水器分离出水，可以使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率，C正确； D．酒精脱水生成乙烯，温度为混合溶液的温度，所以温度计应插入液面以下，D错误； 故选C。 5. 下列叙述正确的是 A. 水分子的比例模型： B. 聚乙炔的结构简式： C. 的空间结构：平面三角形 D. 的名称：2-甲基-2-丁烯 【答案】B 【解析】 【详解】A．水分子的比例模型为，是水分子的球棍模型，A错误； B．聚乙炔的结构为单双键交替结构，结构简式为，B正确； C．中心原子的价层电子对数为4，孤电子对数为1，空间结构为三角锥形，C错误； D．CH3CH2C(CH3)=CH2的系统命名为2-甲基-1-丁烯，D错误； 答案选B。 6. 双酚A是重要的有机化工原料，可用苯酚和丙酮利用以下原理来制备。下列说法正确的是 A. 苯酚与双酚A都可以与溶液反应 B. 双酚A与足量溴水反应，最多消耗 C. 苯酚与双酚A互为同系物 D. 双酚A分子中共线的碳原子最多有5个 【答案】B 【解析】 【详解】A．苯酚的酸性小于碳酸，强于碳酸氢根离子，故苯酚与碳酸氢钠不反应，故A错误； B．酚羟基邻对位氢原子可以被浓溴水取代， ，最多消耗溴水，故B正确； C．苯酚与双酚A中羟基个数不同，结构不相似，不互为同系物，故C错误； D．苯环对角线上的原子共线，中心C为四面体结构，则最多共线的C原子有3个，故D错误； 答案选B。 7. 连花清瘟胶囊的有效成分大黄素的结构如图所示，该成分有很强的抗炎抗菌药理活性, 基于结构视角，下列说法正确的是 A. 该分子中碳原子的杂化类型均为 B. 分子中所含元素的电负性 C. 基态氧原子核外电子的空间运动状态有8种 D. 该分子为非极性分子 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题干有机物结构简式可知，该分子中碳原子除-CH3上采用sp3杂化之外，其余碳原子的杂化类型均为，A错误； B．根据同一周期从左往右元素的电负性依次增大，则O＞C，又结合碳氢化合物中碳显负电性，H显正电性，故分子中所含元素的电负性，B正确； C．O是8号元素，核外有8个电子，气态氧原子的核外电子排布式为：1s22s22p4，共占据5个不同的轨道，故基态氧原子核外电子的空间运动状态有5种 ，C错误； D．由题干有机物结构简式可知，该分子结构不高度对称，正、负电荷中心不重合，故为极性分子，D错误； 故答案为：B。 8. 我国科学家成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(Y5)6(W3X)3(YW4)4Z，经X射线衍射测得该化合物的晶体结构，其局部结构如图所示。其中Y为氮原子，W与X、W与Y均可形成10电子化合物，Z与其他原子均不同族，且Z的单质可以用于自来水消毒，图中虚线表示氢键。下列说法正确的是 A. 该化合物中的两种阳离子的共价键类型相同 B. 阴离子N中的键型为氮氮单键 C. 该晶体结构中有4种氢键 D. 该化合物中Z不满足8电子稳定结构 【答案】A 【解析】 【分析】根据题目信息“10电子化合物”以及图示可推断两种阳离子分别为铵根离子和水合氢离子，而阴离子除五氮阴离子外，还有氯离子。由该物质的结构可推知X为O，Z为 Cl，W为H。 【详解】A．该盐化学式为(N5)6(H3O)3(NH4)Cl，阳离子为H3O+和均含有共价键，A正确； B．N中N与N之间形成5个N-N键，5个氮原子还参与形成大π键，B错误； C．由结构图可知，氢原子和氯原子间存在氢键，H3O+中氢原子和氮原子间存在氢键，中氢原子和氮原子间存在氨键，所以共有3种氢键，C错误； D．ZCl-，最外层电子数为8，D错误； 故选A。 9. 以下是几种晶体的结构模型。下列说法正确的是 A. 晶体中，每个晶胞中含有4个分子 B. 晶胞中，每个周围与其最近且等距的有8个 C. 晶胞中，若晶胞棱长为a，则与的最短距离为 D. 干冰晶体熔化时破坏化学键有范德华力和共价键 【答案】B 【解析】 【详解】A．晶体中，每个晶胞中均摊4个、4个，不存在分子，A错误； B．由晶胞结构可知每个周围与其最近且等距的有8个，则每个周围与其最近且等距的有8个，B正确； C．晶胞中，若晶胞棱长为a，则与的最短距离为体对角线的四分之一，即，C错误； D．干冰晶体熔化时不会破坏化学键，仅破坏范德华力，D错误； 故选：B。 10. X、Y、Z、W、Q为原子序数依次递增的短周期主族元素。基态X原子价电子层有3个单电子，Z与Y可形成原子个数比为1∶1的含非极性共价键的离子化合物。W、Q的最外层电子数之和等于Z的原子序数。下列说法正确的是 A. 简单离子半径：Z＞Y B. X、W单质的晶体类型一定相同 C. 简单气态氢化物的稳定性：X＞Y D. Q的最高价含氧酸根的空间结构为正四面体形 【答案】D 【解析】 【分析】X、Y、Z、W、Q为原子序数依次递增短周期主族元素，基态X原子价电子层有3个单电子，电子排布式应为1s22s22p3，所以X为N，Z与Y可形成原子个数比为1∶1的含非极性共价键的离子化合物应为Na2O2，所以Y为O，Z为Na，W、Q的最外层电子数之和等于Z的原子序数11，所以W、Q分别为P、S或Si、Cl。 【详解】A．简单离子半径：Na+＜O2-，故A错误； B．X单质为N2分子晶体，W单质可能为Si或P，可能是共价晶体，也可能是分子晶体，晶体类型不一定相同，故B错误； C．非金属性O比N强，故简单气态氢化物的稳定性：NH3＜H2O，故C错误； D．Q的最高价含氧酸根可能为或者，两种离子中心原子价层电子对数均为4，均没有孤电子对，空间结构均为正四面体形，故D正确； 所以答案为D。 11. 下列说法正确的是 A. 乙二胺()的沸点低于 B. 金刚石晶体中，碳原子数目与碳碳键数目之比 C. NCl3的键角大于NF3的键角 D. 和足量溶液反应，能产 【答案】C 【解析】 【详解】A．乙二胺分子间可以形成分子间氢键，有氢键的存在能使物质的沸点升高，则乙二胺(H2NCH2CH2NH2)沸点高于ClCH2CH2Cl，故A错误； B．金刚石中1个碳原子周围4根C−C键，但是被2个碳原子所共有，因此每个C原子只分到一半，即1个碳原子2根C−C键，所以碳原子个数与碳碳键个数之比=1:2，故B错误； C．NCl3与NF3均具有对孤电子对、价层电子对数均为1+3=4，均为三角锥形，在NF3分子中，由于F的电负性很大，成键电子对靠近F原子，成键电子对之间的斥力较小，因而键角较小，而Cl的电负性比F小得多(比N还小)，所以作用没那么明显，故NCl3的键角大于NF3的键角，故C正确； D．1mol[TiCl(H2O)5 ]Cl2·H2O溶于水后，能电离出2molCl-，与足量硝酸银溶液反应，产生2molAgCl沉淀，故D错误； 故选：C。 12. 贵州盛产灵芝等中药材。灵芝酸B是灵芝的主要活性成分之一，其结构简式如图。下列说法错误的是 A. 分子中只有4种官能团 B. 分子中仅含3个手性碳原子 C. 分子中碳原子的杂化轨道类型是和 D. 该物质可发生酯化反应、加成反应和氧化反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．分子中的官能团有羟基、碳碳双键、羰基、羧基4种官能团，A正确； B．分子中的手性碳原子如图所示，总共9个，B错误； C．分子中的碳原子有饱和碳原子和碳碳双键的碳原子，其杂化类型有sp2和sp3，C正确； D．该物质中有羟基和羧基，可以发生酯化反应，含有碳碳双键和羰基，可以发生加成反应，同时，也一定能发生氧化反应，D正确； 故选B。 B、Al、Ga位于元素周期表中ⅢA族。为无色气体，主要用作有机合成中的催化剂，极易水解生成(在水中完全电离为和)和硼酸()。硼酸是一元弱酸，能溶于水，硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成挥发性的硼酸甲酯，硼酸甲酯主要用作热稳定剂、木材防腐剂等。高温下和焦炭在氯气的氛围中获得。GaN的结构与晶体硅类似，是第三代半导体研究的热点。 13. 下列说法正确的是 A. GaN晶体中存在配位键 B. 易溶于水 C. Ga原子位于周期表中d区 D. 中B原子轨道杂化类型为 14. 下列化学反应表示不正确的是 A. 制备： B. 和NaOH溶液反应： C. 高温下、焦炭在氯气中反应： D. 电解(熔融)制备Al的阳极反应： 15. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 极易水解，可用作催化剂 B. 熔点高，可用作耐火材料 C. GaN硬度大，可用作半导体材料 D. 硼酸甲酯具有挥发性，可用作木材防腐剂 【答案】13. A 14. B 15. B 【解析】 【13题详解】 A．GaN的结构与晶体硅类似，Ga最外层有3个电子，而GaN中Ga与周围四个氮原子相连，因此GaN晶体中存在配位键，故A正确； B．挥发性的硼酸甲酯，酯是难溶于水，因此难溶于水，故B错误； C．Ga原子价电子排布式为4s24p1，位于周期表中p区，故C错误； D．中B原子价层电子对数为，其B原子轨道杂化类型为，故D错误； 答案选A； 14题详解】 A．根据硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成挥发性的硼酸甲酯，则制备：，故A正确； B．为无色气体，主要用作有机合成中的催化剂，极易水解生成(在水中完全电离为和)和硼酸()，硼酸是一元弱酸，则和NaOH溶液反应生成、，故B错误； C．高温下和焦炭在氯气的氛围中获得，则高温下、焦炭在氯气中反应：，故C正确； D．电解 (熔融)制备Al，阳极失去电子发生氧化反应，阳极反应：，故D正确； 答案选B； 【15题详解】 A．用作有机反应的催化剂，是因为其能参与有机反应，并降低反应的活化能，与易水解的性质无关，故A不符合题意； B．Al2O3为离子晶体，因此熔点高，可用作耐火材料，故B符合题意； C．GaN可用作半导体材料，是因为其具有一定的导电能力，利用其硬度大，可用于生产轴承或齿轮等耐磨材料，故C不符合题意； D．硼酸甲酯可用作木材防腐剂，是因为其具有杀菌作用，与挥发性无关，故D不符合题意； 答案选B。 16. 某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q组成(结构如图)。X的最外层电子数等于内层电子数，Y是有机物分子骨架元素，Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物。下列说法错误的是 A. 第一电离能： B. 该化合物中Q和W之间可形成氢键 C. X与Al元素有相似的性质 D. W、Z、Q三种元素可形成离子化合物 【答案】A 【解析】 【分析】X的最外层电子数等于内层电子数，则X的核外电子排布式为，X为Be元素，W只能形成一条共价键，结合W的位置可知W为H元素，Y是有机物分子骨架元素，则Y为C元素，Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物，则Q为O元素，则Z为N元素，据此解答。 【详解】A．同一周期，从左到右，元素的第一电离能呈增大的趋势，N原子中2p能级上电子为半满结构，较为稳定，第一电离能大于同周期与之相邻的元素，则第一电离能：C<O<N，故A错误； B．该化合物中O的电负性较大，可以和H之间形成氢键，故B正确； C．Be和Al处在元素周期表的对角线上，具有相似的化学性质，如都具有两性，故C正确； D．H、N、O可以形成离子化合物，如，故D正确； 故选A。 第II卷(非选择题) 三、填空题(共4题，58分) 17. 氮化镓()、碳化硅()材料是最成熟的第三代半导体的代表，通常以为镓源，为氮源制备，具有出色的抗击穿能力，能耐受更高的电子密度。 （1）离子晶体由和构成，的空间结构为_____。的键角由大到小的顺序是_____。 （2）是一系列化合物，向含的溶液中加入足量溶液，有难溶于硝酸的白色沉淀生成；过滤后，充分加热滤液，有4mol氨气逸出，且又有上述沉淀生成，两次沉淀的物质的量之比为1∶2. ①的模型名称为_____。 ②能准确表示结构的化学式为_____。 （3）与镓同主族的B具有缺电子性，硼砂(四硼酸钠)中是由两个和两个缩合而成的双六元环，应写成的形式，结构如图所示，则该离子存在的作用力含有_____(填标号)，B原子的杂化方式为_____。 A．离子键 B．极性键 C．氢键 D．范德华力 E．配位键 （4）也可采用(金属有机物化学气相淀积)技术制得：以合成的为原料，使其与发生系列反应得到和另一种产物，该过程的化学方程式为_____。 （5）键的极性对物质的化学性质有重要影响。已知一些常见电子基团的吸电子效应的强度：，则下列物质酸性由强到弱的顺序是_____(填序号)。 A． B． C． D． 【答案】（1） ①. 直线形 ②. >> （2） ①. 四面体结构 ②. [Ga(NH3)4Cl2]Cl （3） ①. BE ②. sp2、sp3 （4）Ga(CH3)3+NH3=3CH4+GaN （5）BCDA 【解析】 【小问1详解】 离子晶体由和构成，中N的价层电子对数为2+=2，无孤电子对，空间构型为直线形。中N的价层电子对数为3+=3，无孤电子对，为sp2杂化，空间构型为平面三角形，价层电子对数为2+=3，有一对孤电子对，为sp2杂化，空间构型为V形；为直线形，和中心原子N的价层电子对数相同，孤电子对数不同，由于孤电子对对成键电子的排斥作用强于成键电子对之间的排斥作用，所以孤电子对多的的键角比的更小，则的键角由大到小的顺序是>>。 【小问2详解】 ①的中心原子孤电子对数=、价层电子对数=3+1=4，故为sp3杂化、VSEPR模型为四面体。 ②两次沉淀的物质的量之比为1：2，说明处于外界的Cl-有1个，另外两个Cl与Ga形成配位键，同时还有4个NH3也与Ga形成配位键，因此GaCl3·4NH3配合物的化学式为[Ga(NH3)4Cl2]Cl。 【小问3详解】 ①B原子的最外层电子数为3，该离子中上下两个B原子各形成了4个价键，所以上下两个B原子提供空轨道、氧原子提供孤电子对，两者之间形成配位键，该离子中还存在极性键，不存在非极性键和离子键，故答案选BE。 ②从图中可知，上下两个B原子各形成了4个σ键，则上下两个B原子采取sp3杂化；左右两个B原子形成3个σ键，左右两个B原子采取sp2杂化。 【小问4详解】 与发生系列反应得到和另一种产物，根据原子守恒可知另一种产物为甲烷，反应的化学方程式为Ga(CH3)3+NH3=3CH4+GaN。 小问5详解】 电子基团的吸电子效应越强，羧基越容易电离出氢离子，由﹣Cl>﹣C≡CH>﹣C6H5>﹣H，则酸性ClCH2COOH > HC≡CCH2COOH > C6H5CH2COOH > CH3COOH，故答案为：BCDA。 18. 磷和砷相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题： (1)红磷是巨型共价分子，无定型结构，下列方法能证明红磷是非晶体的是___________。 A质谱法 B．原子发射光谱法 C．核磁共振谱法 D．X射线衍射法 (2)第一电离能介于、P之间的第三周期元素有___________种。分子中心原子的杂化方式为___________。 (3)基态原子的核外电子排布式为___________，原子的逐级电离能数据如下： 第一电离能 第二电离能 第三电离能 第四电离能 第五电离能 第六电离能 947.0 1798 2735 4837 6043 12310 为什么第五电离能与第六电离能相差较大？___________。 (4)黑磷是新型二维半导体材料，具有片层结构(如下图所示)，P原子的杂化方式为___________，层与层之间的相互作用为___________。 (5)的熔点为，且熔融状态不导电，其晶胞结构如图所示，该晶体的类型为___________。Ga，每个原子周围最近的原子数目为___________，一个晶胞中配位键的数目为___________。 (6)已知的密度为，摩尔质量为，阿伏加德罗常数用表示，则晶胞中最近的和原子核间距为___________(列式表示)。 【答案】 ①. D ②. 3 ③. ④. (或) ⑤. 原子最外层有五个电子，失去的第六个电子来自全充满的次外层，所需能量较高 ⑥. ⑦. 分子间作用力(或范德华力) ⑧. 共价晶体 ⑨. 12 ⑩. 4 ⑪. 【解析】 【详解】(1)红磷是巨型共价分子，无定型结构，能证明红磷是非晶体的最可靠方法是X射线衍射法，选D； (2)族元素能级全空、族元素能级半充满，使第一电离能出现反常，第三周期元素第一电离能由小到大的顺序为Na、Al、Mg、Si、S、P、C、Ar，介于Al、P之间的有Mg、Si、S共3种元素；Ga位于周期表中第四周期族，分子中，Ga原子价电子对数为，则其杂化方式为； (3)As位于周期表中第四周期族，则基态As原子的核外电子排布式为或；As的第五电离能与第六电离能相差显著，As失去5个电子后电子排布为，此时3d为全充满，较稳定，此时再失去一个电子较困难，所以第五电离能与第六电离能相差显著，即原子最外层有五个电子，失去的第六个电子来自全充满的次外层，所需能量较高； (4)每个P原子为3个六元环共用，每个P原子给每个六元环贡献，每个六元环占有的磷原子个数为，P原子的杂化方式为；其结构类似石墨一样的片层结构，层与层之间的作用力为分子间作用力(或范德华力)； (5)共价晶体、离子晶体熔、沸点较高，离子晶体熔融状态下能导电，GaAs的熔点为，且熔融状态不导电，故属于共价晶体；每个As原子周围最近的As原子数目；由图可知，一个GaAs晶胞中配位键的数目为4； (6)该晶胞中As原子个数为，Ga原子个数为4，晶胞棱长，晶胞中最近的As和Ga原子核间距等于晶胞体对角线的，即。 19. 配合物在许多尖端领域如超导材料、催化剂研制、自组装超分子等方面有广泛的应用。回答下列问题： （1）某配合物的阳离子[Cu(NH3)4(H2O)2]2+结构如图所示，铜离子的配位数为_____，其中与铜离子形成配位键更强的配体是_____(填化学式)。 （2）《诗经》“缟衣茹藘(茜草)”，茜草中的茜素与矾土中的Al3+，Ca2+生成的红色配合物X是最早的媒染染料之一。 基态Al原子中自旋状态相反的两种电子的个数比为_____，配合物X中Al3+的配体除外还有_____，Al3+杂化轨道的空间构型为_____；茜素的熔点比1-羟基蒽醌_____(填“高”或“低”)。 （3）向FeSO4溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液后，经提纯、结晶可得到KFe[Fe(CN)6]蓝色晶体，实验表明，CN-、Fe2+、Fe3+通过配位键构成了晶体骨架，其局部结构如图1，记为Ⅰ型立方结构。将Ⅰ型立方结构平移、旋转、并置，可得到晶体的复晶胞如图2，记为Ⅱ型立方结构(注：下层左后的小立方体g未标出)。 K＋填充在Ⅰ型立方结构的体心，若KFe[Fe(CN)6]的摩尔质量为Mg·mol-1，阿伏加德罗常数的值用NA表示，Ⅱ型立方结构的边长为anm，该蓝色晶体密度为_____g·cm-3. （4）N4H只有一种化学环境的氢原子，结构如图所示，其中的大π键可表示为_____(分子中的大π键可用符号Π表示，其中m代表参与形成的大π键原子数，n代表参与形成的大π键电子数，如苯分子中的大π键可表示为Π)。 【答案】（1） ①. 6 ②. NH3 （2） ①. 6：7/7：6 ②. H2O、OH- ③. 八面体形 ④. 高 （3） （4）Π 【解析】 【小问1详解】 某配合物的阳离子[Cu(NH3)4(H2O)2]2+结构如图所示，根据图示，铜离子与4个N原子、2个氧原子形成配位键，铜离子的配位数为6，电负性：O>N，对孤电子对的吸引力：O>N，因此NH3的孤电子对更易与Cu2+的空轨道形成配位键，与铜离子形成配位键更强的配体是NH3。 【小问2详解】 基态Al原子的轨道表示式为，自旋状态相反的两种电子的个数比为6:7，配合物X中Al3+的配体除外还有H2O、OH-，Al3+的配位数为6，6个杂化轨道，杂化轨道的空间构型为八面体形；茜素中羟基数大于1-羟基蒽醌，茜素形成的分子间氢键多，所以茜素的熔点比1-羟基蒽醌高。 【小问3详解】 根据均摊原则，Ⅰ型立方结构中CN-的个数为，则Ⅱ型立方结构中含有4个KFe[Fe(CN)6]，该蓝色晶体密度为=g·cm-3.。 【小问4详解】 N4H只有一种化学环境的氢原子，N原子采用sp2杂化，N原子各有1个未参与杂化的2p轨道含有2个电子，由该离子带2个单位正电荷，所以其中的大π键可表示为Π。 20. 有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有特殊香味。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）如图1所示，仪器a的名称是________________，图中虚线框内应选用右侧的________________(填“仪器x”或“仪器y”)。 步骤二：确定M的实验式和分子式。 （2）利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%，氢的质量分数为9.1%。 ①M实验式为________。 ②已知M的密度是同温同压下密度的2倍，则M的分子式为________。 步骤三：确定M的结构简式。 （3）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。 ①M的结构简式为________________。 ②M的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同，该仪器是________(填标号) a．质谱仪 b．红外光谱仪 c．元素分析仪 d．X射线衍射仪 【答案】（1） ①. 蒸馏烧瓶 ②. 仪器y （2） ①. ②. （3） ①. ②. C 【解析】 【小问1详解】 仪器a的名称是蒸馏烧瓶，蒸馏时使用仪器y(直形冷凝管)，仪器x(球形冷凝管)一般用于 冷凝回流装置中。 【小问2详解】 ①计算该有机物中氧元素的质量分数：w(O)=100%-54.5%-9.1%= 36.4%，分子内各元素原子的个数比：N(C)：N(H)：N(O)=：：=2:4:1， 即实验式为：C2H4O ②M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍，则M的相对分子质量为2×44=88，设分子式为(C2H4O)4，则44n=88，n=2， 则分子式为C4H8O2。 【小问3详解】 根据核磁共振氢谱图中有4组峰，且峰面积之比为1:3:1:3，说明分子中含有4种不同化学环境的氢原子，且个数比为1:3:1:3，结合红外光谱图所示含有C-H、H-O、C=O等化学键，其结构简式为CH3COCH(OH)CH3； ②M的所有同分异构体均含有C、H、O三种元素且质量分数都相同，在元素分析仪中显示的信号(或数据)完全相同，故选c。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$