精品解析:江西省抚州市东乡区实验中学2022-2023学年高二下学期5月期中考试化学试题
2024-10-23
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内容正文:
2022—— 2023(下)高二期中化学
一、单选题
1. 下列化学用语正确的是
A. 的结构式:N≡N
B. 的电子式:
C. 乙烯的结构简式:
D. 既可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子
2. 下列有机物的命名正确的是
A. 1,3-二丁烯
B. 2,4,4-三甲基戊烷
C. 2-乙基丙烷
D. 2-甲基丁烷
3. 用NA表示阿伏加 德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 常温常压下,30g乙烷气体中所含有的共价键数目为7NA
B. 1molNa与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去2NA个电子
C. 0.5mol雄黄(As4S4,结构为)中含有NA个S—S键
D. 6.0gSiO2晶体中含有的分子数为0.1NA
4. 每逢春节,一种“本宝宝福禄双全”的有机物就会刷爆朋友圈,其结构简式如图。有关该物质的说法不正确的是
A. 该有机物的分子式:C8H4O2ClF
B. 一定条件下,1mol该物质最多消耗5molH2
C. 该分子最多有12个原子共面
D. 具有相同官能团且2个醛基在邻位的同分异构体还有5种
5. Calanolide A是一种HIV药物,其结构简式如图所示。下列有关Calanolide A的说法正确的是
A. 分子中有3个苯环、3种含氧官能团
B. 可以发生加成反应、消去反应、取代反应、氧化反应
C. 其分子式为C21H26O5
D. 易溶于水和丙酮
6. 北京冬奥会滑雪比赛冠军谷爱凌戴的滑雪镜不仅颜值高且不易碎兼具良好的透明度,制作材料是一种高分子材料—聚碳酸酯(简称PC,*代表省略的端基原子),其合成方法和分子结构如下图所示,下列说法不正确的是
A. 化合物A的分子式为C15H16O2
B. 可通过FeCl3溶液检验A是否完全反应
C. A的一氯代物有三种结构
D. 反应物B分子中所有原子可能共平面
7. 下列有关同分异构体数目的叙述错误的是
A. 乙苯苯环上的一个氢原子被溴原子取代,所得产物有3种
B. 有机物C7H8O属于芳香族化合物的同分异构体有6种
C. 立体烷的二氯代物有3种
D. 菲的结构简式为,它的一硝基取代物有5种
8. 下列操作能达到实验目的的是
目的
操作
A
证明酸性:碳酸>苯酚
将乙酸与NaHCO3溶液混合产生的气体直接通入苯酚钠溶液中
B
除去乙酸乙酯中含有的乙酸杂质
加入足量NaOH溶液洗涤,分液
C
除去乙烯中混有的SO2和CO2
将混合气体直接通入NaOH溶液中洗气
D
萃取溴水中的Br2
向溴水中加入乙醇,充分振荡、静置,分液
A. A B. B C. C D. D
9. PH3的分子构型与NH3的分子构型相似。下列关于PH3和NH3的说法正确的是
A. P-H键的极性大于N-H键的极性,PH3和NH3均为极性分子
B. PH3的沸点高于NH3的沸点
C. PH3与NH3均为三角锥形
D. PH3中,P-H键的键长大于N-H键的键长,其键角也大于BF3分子中的键角
10. 由EDTA制备食品铁强化剂Na[FeEDTA]的合成路线如图:
+
下列有关说法正确的是
A. Na[FeEDTA]中的Fe元素的化合价为+2价
B. [FeEDTA]-中碳原子的杂化类型为sp2
C. 1molEDTA与盐酸反应时最多消耗2molHCl
D. EDTA分子间可通过取代反应形成肽键
二、不定项选择题
11. 噻吩()的芳香性略弱于苯,其中S原子与所有C原子间可形成大π键。下列关于噻吩的说法正确的是
A. 1mol噻吩中含9molσ键
B. 碳原子与硫原子的杂化方式相同
C. 一氯代物有4种(不含立体异构)
D. 所有共价键的键长相同
12. 下列有关叙述正确的是
A. 1mol该有机物与NaOH溶液反应消耗氢氧化钠3mol
B. 若乙酸分子中的氧都是18O,乙醇分子中的氧都是16O,二者在浓H2SO4作用下发生反应,一段时间后,分子中含有18O的物质有3种
C. 某中性有机物C8H16O2在稀硫酸的作用下加热得到X和Y两种有机物,Y经氧化可最终得到X,则该中性有机物的结构可能有4种
D. 已知,那么要生成,原料可以是1-丁炔和2-异丙基-1.3-丁二烯
13. 薄荷醇和异戊酸在一定条件下可合成香精异戊酸薄荷酯(如图)。下列说法正确的是
A. 异戊酸的酯类同分异构体有9种(不考虑立体异构)
B. 薄荷醇与乙醇互为同系物
C. 异戊酸薄荷酯的分子式为
D. 异戊酸薄荷酯在酸性环境中不能发生取代反应
14. 纯磷酸(易吸潮,沸点)可由的磷酸减压蒸馏除水、结晶得到。实验装置如图。该过程需严格控制温度,高于时会脱水生成焦磷酸。下列说法正确的是
A. 由毛细管通入可防止暴沸,并具有搅拌和加速水逸出的作用
B. 丙处应连接球形冷凝管
C. 磷酸易吸潮是因为它可与水形成氢键
D. 连接减压装置的目的是降低磷酸沸点
15. 来海化物立方晶胞如图所示,以原子1为原点的坐标系中Ca的坐标参数为(,,)。下列说法正确的是
A. K+的配位数为12
B. 原子2的坐标参数为(,1,)
C. 若以Ca为顶点建立晶胞,则F位于棱心位置
D. 若晶胞参数为a pm,晶胞密度为
三、填空题
16. 硫是一种重要的非金属元素,广泛存在于自然界,回答下列问题:
(1)基态硫原子的价层电子排布图是___________。
(2)①硫单质的一种结构为,杂化方式为___________;中N的杂化方式为___________
②、CS2、键角由大到小的顺序是___________。
(3)含硫的物质的特殊性质与其结构相关。
①熔点:SF6___________A1F3(填“>”或“<”),原因是___________。
②分析并比较与的沸点高低:___________。
(4)ZnS晶胞如图所示:
①由图可知,Zn2+填在了S2-形成的___________空隙中。
②已知晶胞密度为,g/cm3,阿伏加德罗常数为NA,则晶胞边长为___________pm。
17. I、某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的最浓度的氢氧化钠溶液时,选择酚酞作指示剂。请填写下列空白。
(1)用标准的盐酸溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时,标准的盐酸溶液应该装在______(填仪器名称)中;滴定达到终点的现象为:______。
(2)下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏低的是______(填序号)。
A.酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗就直接注入标准盐酸溶液
B.滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(3)某学生根据三次实验分别记录有关数据如表:
滴定次数
待测NaOH溶液的体积/mL
0.1000 mol/L盐酸的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液体积/mL
第一次
25.00
0.00
26.11
26.11
第二次
25.00
1.56
30.30
28.74
第三次
25.00
0.22
26.31
26.09
请选用数据计算该氢氧化钠溶液的物质的量浓度:______mol/L(保留小数点后4位)
Ⅱ、某学习小组用“间接碘量法”测定含有晶体的试样(不含能与厂发生反应的氧化性杂质)的纯度。过程如下:取0.36 g试样溶于水,加过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀。用0.1000 mol/L 标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL。
已知:① ②
(4)选用______作滴定指示剂,试样中的质量分数为______。(保留小数点后一位)
18. 氯化亚铜的分子式为CuCl,外观为白色或灰白色粉末,是重要的铜盐产品。某学习小组用氨性铜蚀刻液制取氯化亚铜的流程如图所示,回答下列问题。
已知:①pH=8.87的氨性铜蚀刻液的部分成分如表所示。
成分
Cu2+
Cu+
Cl-
NH
Cu(NH3)
c/(mol•L-1)
1.615
0.355
4.370
8.999
2.326
②CuCl难溶于水和乙醇,易溶于Cl-浓度较大的体系(CuCl+Cl-CuCl)。
(1)基态铜原子的核外电子排布式为______,基态亚铜离子中电子占据的原子轨道数目为______。
(2)“还原”时加入Na2SO3和HCl,此时Cu2+发生反应的离子方程式为______,需要严格控制HCl的量,原因是______。
(3)氯化亚铜的晶胞结构如图所示。
①距离Cu+最近且等距的Cu+数目为______,距离Cl-最近的Cu+构成了______(填空间结构名称)。
②以晶胞边长为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标。若晶胞中a、c原子的分数坐标分别为(1,1,1)、(,,1),则b原子的分数坐标为______。
③设NA为阿伏加德罗常数的值,晶胞边长为apm,则该晶体的密度ρ=______g•cm-3。
19. 某药物H的一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的名称是______________;G中含氧官能团名称是_____________________。
(2)F→H的反应类型为______________。B→C的试剂和条件是_____________。
(3)H的多种同分异构体在下列哪种仪器中显示信号完全相同____________(填字母)。
A.质谱仪 B.元素分析仪 C.红外光谱仪 D.核磁共振氢谱仪
(4)写出D→E的化学方程式_________________________________。
(5)在E的同分异构体中,同时满足下列条件的结构有_____________种。
①既能发生银镜反应,又能发生水解反应;②属于芳香族化合物;③苯环上只有2个取代基
(6)参照上述流程,以D和乙醛为原料合成 (其他无机试剂自选),设计合成路线:____________________________________________________________。
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2022—— 2023(下)高二期中化学
一、单选题
1. 下列化学用语正确的是
A. 的结构式:N≡N
B. 的电子式:
C. 乙烯的结构简式:
D. 既可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子
【答案】A
【解析】
【详解】A.氮气分子内存在氮氮三键,则N2的结构式:N≡N,故A正确;
B.氯化铵为离子化合物,氯化铵正确的电子式为:,故B错误;
C.乙烯分子中含有碳碳双键,书写结构简式时不能省略,乙烯的结构简式为CH2=CH2,故C错误;
D.碳原子半径大于氢原子,氯原子的原子半径大于C原子,图为甲烷比例模型,故D错误;
故选:A。
2. 下列有机物的命名正确的是
A. 1,3-二丁烯
B. 2,4,4-三甲基戊烷
C. 2-乙基丙烷
D. 2-甲基丁烷
【答案】D
【解析】
【详解】A.该物质含有2个碳碳双键,属于二烯烃,名称为1,3-丁二烯,A项错误;
B.最长的碳链含有5个C原子,三个甲基在2、2、4号碳上,因此该物质的名称是2,2,4-三甲基戊烷,B项错误;
C.最长的碳链含有4个C原子,甲基在2号碳上,因此该物质的名称是2-甲基丁烷,C项错误;
D.最长的碳链含有4个C原子,甲基在2号碳上,因此该物质的名称是2-甲基丁烷,D项正确;
答案选D。
3. 用NA表示阿伏加 德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 常温常压下,30g乙烷气体中所含有的共价键数目为7NA
B. 1molNa与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去2NA个电子
C. 0.5mol雄黄(As4S4,结构为)中含有NA个S—S键
D. 6.0gSiO2晶体中含有的分子数为0.1NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.常温常压下,30 g 乙烷气体物质的量为1mol,所含有的共价键数目为7 NA,故A正确;
B.钠为+1价金属,1mol钠完全反应失去1mol电子,个数为NA,故B错误;
C.所有原子都满足8电子结构分析,白球为硫,黑球为As,分子中不存在S﹣S化学键,故C错误;
D.二氧化硅为原子晶体,不含分子,故D错误;
故答案为A。
【点睛】考查了阿伏加 德罗常数的分析应用,主要是物质结构分析判断,常见问题和注意事项:①物质的状态是否为气体;②对于气体注意条件是否为标况;③注意溶液的体积和浓度是否已知;④注意同位素原子的差异;⑤注意可逆反应或易水解盐中离子数目的判断;⑥注意物质的结构:如Na2O2是由Na+和O22-构成,而不是有Na+和O2-构成;SiO2、SiC都是原子晶体,其结构中只有原子没有分子,SiO2是正四面体结构,1molSiO2中含有的共价键为4NA,1molP4含有的共价键为6NA等。
4. 每逢春节,一种“本宝宝福禄双全”的有机物就会刷爆朋友圈,其结构简式如图。有关该物质的说法不正确的是
A. 该有机物的分子式:C8H4O2ClF
B. 一定条件下,1mol该物质最多消耗5molH2
C. 该分子最多有12个原子共面
D. 具有相同官能团且2个醛基在邻位的同分异构体还有5种
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.根据有机物的结构简式可知该有机物的分子式为C8H4O2ClF,A正确;
B.苯环、醛基均能和氢气发生加成反应,1mol苯环消耗3mol氢气,1mol醛基消耗1mol氢气,则1mol该物质最多消耗5mol H2,B正确;
C.根据苯、甲醛平面模型可知,该分子最多有16个原子共面,C错误;
D.如图,满足条件的还有5种,分别为F在1号C上有3种,F在2号上有2种,共5种,D正确;
答案选C。
5. Calanolide A是一种HIV药物,其结构简式如图所示。下列有关Calanolide A的说法正确的是
A. 分子中有3个苯环、3种含氧官能团
B. 可以发生加成反应、消去反应、取代反应、氧化反应
C. 其分子式为C21H26O5
D. 易溶于水和丙酮
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯环的结构有,该物质中的苯环有一个(如图蓝色标注)。所含官能团有-O-醚键、-COO-酯基、-OH羟基、C=C碳碳双键,含氧官能团有三种,A项错误;
B.C=C和苯环可以发生加成反应;碳碳双键和羟基可以发生氧化反应;苯环和羟基、酯基可以发生取代;羟基可以发生消去反应,B项正确;
C.该物质的分子式为C22H26O5,C项错误;
D.该物质为大平板的小极性分子在极性溶剂水中溶解性小,易溶于非极性丙酮,D项错误;
故选B。
6. 北京冬奥会滑雪比赛冠军谷爱凌戴的滑雪镜不仅颜值高且不易碎兼具良好的透明度,制作材料是一种高分子材料—聚碳酸酯(简称PC,*代表省略的端基原子),其合成方法和分子结构如下图所示,下列说法不正确的是
A. 化合物A的分子式为C15H16O2
B. 可通过FeCl3溶液检验A是否完全反应
C. A的一氯代物有三种结构
D. 反应物B分子中所有原子可能共平面
【答案】B
【解析】
【详解】A. 由结构简式知,化合物A的分子式为C15H16O2,故A正确;
B. 由题给信息知,A、B反应生成高分子化合物的同时,还有苯酚生成,A与苯酚均能和氯化铁溶液发生显色反应,则不可通过FeCl3溶液检验A是否完全反应,故B错误;
C.A分子内共有3种氢原子,则A的一氯代物有三种结构,故C正确;
D.苯环、羰基都是平面结构,则反应物B分子中所有原子可能共平面,故D正确;
答案选B。
7. 下列有关同分异构体数目的叙述错误的是
A. 乙苯苯环上的一个氢原子被溴原子取代,所得产物有3种
B. 有机物C7H8O属于芳香族化合物的同分异构体有6种
C. 立体烷的二氯代物有3种
D. 菲的结构简式为,它的一硝基取代物有5种
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.乙苯苯环上的氢原子有3类,其中一个氢原子被溴原子取代,所得产物有3种,故A正确;
B.C7H8O属于芳香族化合物,可能为苯甲醇、苯甲醚、邻甲基苯酚、间甲基苯酚、对甲基苯酚,共5种,故B错误;
C.二氯有面上相邻、相对及体心相对位置,二氯代物有3种,故C正确;
D.由结构对称性可知,菲分子中含5种H,则一硝基取代物有5种,故D正确;
故选B。
8. 下列操作能达到实验目的的是
目的
操作
A
证明酸性:碳酸>苯酚
将乙酸与NaHCO3溶液混合产生的气体直接通入苯酚钠溶液中
B
除去乙酸乙酯中含有的乙酸杂质
加入足量NaOH溶液洗涤,分液
C
除去乙烯中混有的SO2和CO2
将混合气体直接通入NaOH溶液中洗气
D
萃取溴水中的Br2
向溴水中加入乙醇,充分振荡、静置,分液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙酸具有挥发性,挥发的乙酸蒸气也能够与苯酚钠溶液发生反应产生苯酚沉淀,因此不能证明物质的酸性:碳酸>苯酚,A错误;
B.乙酸乙酯也能够与NaOH溶液发生水解反应,因此不能使用NaOH溶液,应该使用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中含有的乙酸杂质,B错误;
C.杂质SO2和CO2都是酸性氧化物,可以与碱NaOH发生反应,产生可溶性物质,而被提纯的物质乙烯不能与NaOH溶液反应,因此可以达到除杂、净化的目的,C正确;
D.乙醇与水互溶,不能作萃取剂,萃取溴水中的溴单质,D错误;
故合理选项是C。
9. PH3的分子构型与NH3的分子构型相似。下列关于PH3和NH3的说法正确的是
A. P-H键的极性大于N-H键的极性,PH3和NH3均为极性分子
B. PH3的沸点高于NH3的沸点
C. PH3与NH3均为三角锥形
D. PH3中,P-H键的键长大于N-H键的键长,其键角也大于BF3分子中的键角
【答案】C
【解析】
【详解】A.N原子电负性大于P,P-H键的极性小于N-H键的极性,故A错误;
B.NH3分子间能形成氢键,PH3的沸点低于NH3的沸点,故B错误;
C.PH3和NH3分子中,N、P原子的价电子对数都是4,都有1个孤电子对,PH3与NH3均为三角锥形分子,故C正确;
D.PH3为三角锥形分子;BF3分子中B原子价电子对数为3,无孤电子对,BF3为平面三角形分子,所以PH3的键角小于BF3的键角,故D错误;
选C。
10. 由EDTA制备食品铁强化剂Na[FeEDTA]的合成路线如图:
+
下列有关说法正确的是
A. Na[FeEDTA]中的Fe元素的化合价为+2价
B. [FeEDTA]-中碳原子的杂化类型为sp2
C. 1molEDTA与盐酸反应时最多消耗2molHCl
D. EDTA分子间可通过取代反应形成肽键
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由Na[FeEDTA]的结构可知,化合物中铁元素的化合价为+3价,故A错误;
B.由Na[FeEDTA]的结构可知,化合物中含有杂化方式为sp3的单键碳原子和杂化方式为sp2的双键碳原子,故B错误;
C.由结构简式可知,EDTA分子中含有2个氮原子,则1molEDTA与盐酸反应时最多消耗2molHCl,故C正确;
D.肽键是指氨基酸之间形成的酰胺基,EDTA不是氨基酸,即便N原子上有H原子也不能形成肽键,故D错误;
故选C。
二、不定项选择题
11. 噻吩()的芳香性略弱于苯,其中S原子与所有C原子间可形成大π键。下列关于噻吩的说法正确的是
A. 1mol噻吩中含9molσ键
B. 碳原子与硫原子的杂化方式相同
C. 一氯代物有4种(不含立体异构)
D. 所有共价键的键长相同
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】A. 1mol噻吩中含3molC-Cσ键,2molC-Sσ键,4molC-Hσ键,共9molσ键,故A正确;
B.噻吩中S原子与所有C原子间可形成大π键,故碳原子与硫原子均采取sp2杂化,每个C原子有一个未杂化的p轨道,每个轨道上各有一个电子,S原子有一个未杂化的p轨道,该轨道上有2个电子,这5个未杂化的p轨道垂直于分子平面,互相平行,“肩并肩”重叠形成大π键,故B正确;
C.该分子有2种氢原子,故一氯代物有2种,故C错误;
D.共价键的键长与原子半径的大小有关,S原子与C原子的半径不一样,故所有共价键的键长不都相同,故D错误;
故选AB。
12. 下列有关叙述正确的是
A. 1mol该有机物与NaOH溶液反应消耗氢氧化钠3mol
B. 若乙酸分子中的氧都是18O,乙醇分子中的氧都是16O,二者在浓H2SO4作用下发生反应,一段时间后,分子中含有18O的物质有3种
C. 某中性有机物C8H16O2在稀硫酸的作用下加热得到X和Y两种有机物,Y经氧化可最终得到X,则该中性有机物的结构可能有4种
D. 已知,那么要生成,原料可以是1-丁炔和2-异丙基-1.3-丁二烯
【答案】BD
【解析】
【详解】A.羧基和酯基均能与NaOH反应,其中羧酸苯酯水解生成的酚也能和NaOH反应,则1mol该有机物与NaOH溶液反应消耗氢氧化钠4mol,故A错误;
B.若乙酸分子中的氧都是18O,乙醇分子中的氧都是16O,二者在浓H2SO4作用下发生酯化反应的化学方程式为:CH3C18O18OH+H16OCH2CH3CH3C18O16OCH2CH3+H218O,根据反应可知,酯化反应是可逆反应,所以含有18O的物质有:CH3C18O18OH、CH3C18O16OCH2CH3、H218O三种物质,故B正确;
C.中性有机物C8H16O2在稀硫酸作用下可生成两种物质,可见该中性有机物为酯类。由“Y经氧化最终可得到X”,说明X与Y中碳原子数相等,碳架结构相同,且Y应为羟基在碳链端位的醇,X则为羧酸,故Y为CH3CH2CH2CH2OH或(CH3)2CHCH2OH,对应的X为CH3CH2CH2COOH或(CH3)2CHCOOH,从而推知该中性有机物的结构只有和 两种,故C错误;
D.已知,则1-丁炔和2-异丙基-1.3-丁二烯可发生加成反应生成,故D正确;
故答案为BD。
13. 薄荷醇和异戊酸在一定条件下可合成香精异戊酸薄荷酯(如图)。下列说法正确的是
A. 异戊酸的酯类同分异构体有9种(不考虑立体异构)
B. 薄荷醇与乙醇互为同系物
C. 异戊酸薄荷酯的分子式为
D. 异戊酸薄荷酯在酸性环境中不能发生取代反应
【答案】AC
【解析】
【详解】A.异戊酸的结构简式为CH3CH(CH3)CH2COOH,如果为甲酸酯,则醇为丁醇,C-C-C-C有两种位置,有两种位置,如为乙酸酯,则醇为丙醇,C-C-C有两种位置,如为丙酸酯,则为乙醇,有一种位置,如为丁酸酯,则丁酸有两种结构,醇为甲醇,则可能的同分异构体有2+2+2+1+2=9种,A正确;
B.薄荷醇结构简式为,含有六元环,乙醇为链状结构,两者不属于同系物,B错误;
C.通过异戊酸薄荷酯的结构可知,其分子式为,C正确;
D.异戊酸薄荷酯在酸性条件下可发生酯类的水解反应,D错误;
故答案选AC。
14. 纯磷酸(易吸潮,沸点)可由的磷酸减压蒸馏除水、结晶得到。实验装置如图。该过程需严格控制温度,高于时会脱水生成焦磷酸。下列说法正确的是
A. 由毛细管通入可防止暴沸,并具有搅拌和加速水逸出的作用
B. 丙处应连接球形冷凝管
C. 磷酸易吸潮是因为它可与水形成氢键
D. 连接减压装置的目的是降低磷酸沸点
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由毛细管通入N2,使磷酸溶液受热均匀,可防止暴沸,气体流通可加速水逸出,A正确;
B.丙处应连接直形冷凝管,起冷凝蒸气的作用,B错误;
C.磷酸分子中含有三个羟基,可与水分子形成氢键,故磷酸易吸潮,C正确
D.连接减压装置的目的是降低水的沸点防止温度过高生成焦磷酸,D错误;
故选AC。
15. 来海化物立方晶胞如图所示,以原子1为原点的坐标系中Ca的坐标参数为(,,)。下列说法正确的是
A. K+的配位数为12
B. 原子2的坐标参数为(,1,)
C. 若以Ca为顶点建立晶胞,则F位于棱心位置
D. 若晶胞参数为a pm,晶胞密度为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由坐标参数可知Ca在晶胞体心,则K+在顶点,其周围最近的F-均在面心有个,故K+的配位数为12,故A正确;
B.来海化物为立方晶胞,原子2与Ca的y、x相同,Ca的坐标参数为(,,)则晶胞的棱长为1,原子2在面心上则x轴坐标为1,原子2的坐标参数为(,,),故B错误;
C.晶胞中Ca2+位于体心,离子个数为1个,F-位于面心,离子个数为个,若以Ca为顶点建立晶胞,晶胞中Ca2+的离子个数为个,则F-位于棱心位置,离子个数为个,Ca2+与F-的个数比没有变,所以若以Ca为顶点建立晶胞,则F位于棱心位置正确,故C正确;
D.晶胞中K+的个数为个,晶胞的化学式为KCaF3,晶胞的质量,若晶胞参数为a pm,体积,密度,故D错误;
故选:AC。
三、填空题
16. 硫是一种重要的非金属元素,广泛存在于自然界,回答下列问题:
(1)基态硫原子的价层电子排布图是___________。
(2)①硫单质的一种结构为,杂化方式为___________;中N的杂化方式为___________
②、CS2、键角由大到小的顺序是___________。
(3)含硫的物质的特殊性质与其结构相关。
①熔点:SF6___________A1F3(填“>”或“<”),原因是___________。
②分析并比较与的沸点高低:___________。
(4)ZnS晶胞如图所示:
①由图可知,Zn2+填在了S2-形成的___________空隙中。
②已知晶胞密度为,g/cm3,阿伏加德罗常数为NA,则晶胞边长为___________pm。
【答案】(1) (2) ①. sp3杂化 ②. sp3杂化 ③. CS2>>
(3) ①. < ②. SF6是分子晶体,AlF3是离子晶体,离子晶体的熔点高于分子晶体 ③. 沸点更高,因为形成分子间氢键
(4) ①. 正四面体 ②.
【解析】
【小问1详解】
硫的核电荷数为16,基态硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4,则其价层电子排布图是;
【小问2详解】
①在分子中每个硫原子与两个硫原子形成共价键,另外硫原子还有2个未成键电子对,则其杂化方式为sp3杂化;离子中价层电子对=4+0=4,所以中心原子原子轨道为sp3杂化;
②中硫原子为sp3杂化、CS2中碳原子为sp杂化、中碳原子为sp2杂化,则三者键角由大到小的顺序是CS2>>;
【小问3详解】
①SF6是分子晶体,AlF3是离子晶体,离子晶体的熔点高于分子晶体,即熔点SF6>_A1F3;
②分子间能形成氢键,而只能形成分子内氢键,则沸点更高;
【小问4详解】
①由图可知,Zn2+周围最靠近的4个S2-形成正四面体结构,Zn2+填在了S2-形成的正四面体空隙中;
②设晶胞的边长为xcm,则晶胞体积为x3cm3,晶胞中含有ZnS的数目应该是4个,则NA个晶胞的质量为4×(65+32)g,晶胞的密度==g/cm3,解题x=_=_pm。
17. I、某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的最浓度的氢氧化钠溶液时,选择酚酞作指示剂。请填写下列空白。
(1)用标准的盐酸溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时,标准的盐酸溶液应该装在______(填仪器名称)中;滴定达到终点的现象为:______。
(2)下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏低的是______(填序号)。
A.酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗就直接注入标准盐酸溶液
B.滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(3)某学生根据三次实验分别记录有关数据如表:
滴定次数
待测NaOH溶液的体积/mL
0.1000 mol/L盐酸的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液体积/mL
第一次
25.00
0.00
26.11
26.11
第二次
25.00
1.56
30.30
28.74
第三次
25.00
0.22
26.31
26.09
请选用数据计算该氢氧化钠溶液的物质的量浓度:______mol/L(保留小数点后4位)
Ⅱ、某学习小组用“间接碘量法”测定含有晶体的试样(不含能与厂发生反应的氧化性杂质)的纯度。过程如下:取0.36 g试样溶于水,加过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀。用0.1000 mol/L 标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL。
已知:① ②
(4)选用______作滴定指示剂,试样中的质量分数为______。(保留小数点后一位)
【答案】(1) ①. 酸式滴定管 ②. 滴入最后半滴盐酸标准溶液,溶液由红色变为无色,并半分钟内不恢复红色
(2)C (3)0.1044
(4) ①. 淀粉溶液 ②. 95.0%
【解析】
【小问1详解】
用标准的盐酸溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时,标准液应该装在酸式滴定管中;眼睛注视锥形瓶内颜色变化;选择酚酞溶液作指示剂时,滴定达到终点的现象为:滴入最后半滴盐酸标准溶液,溶液由红色变为无色,并半分钟内不恢复红色;
【小问2详解】
A.酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗,使得消耗标准盐酸溶液的体积变大,测得浓度偏高,选项A错误;
B.滴定前,盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,不影响结果,选项B错误;
C.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,读出的标准盐酸溶液体积偏小,测得浓度偏低,选项C正确;
答案选C;
【小问3详解】
根据表中消耗的盐酸溶液的体积,第二次结果误差太大,要舍去;用第一次和第三次的平均体积作为消耗盐酸溶液的体积,平均体积为26.10mL,;
【小问4详解】
向CuCl2溶液中加入KI,反应生成CuI和I2,再用Na2S2O3溶液滴定,则应选用淀粉溶液作指示剂;在溶液中加入KI后发生反应:,可得出关系式, 则,试样中CuCl2·2H2O的质量分数为。
18. 氯化亚铜的分子式为CuCl,外观为白色或灰白色粉末,是重要的铜盐产品。某学习小组用氨性铜蚀刻液制取氯化亚铜的流程如图所示,回答下列问题。
已知:①pH=8.87的氨性铜蚀刻液的部分成分如表所示。
成分
Cu2+
Cu+
Cl-
NH
Cu(NH3)
c/(mol•L-1)
1.615
0.355
4.370
8.999
2.326
②CuCl难溶于水和乙醇,易溶于Cl-浓度较大的体系(CuCl+Cl-CuCl)。
(1)基态铜原子的核外电子排布式为______,基态亚铜离子中电子占据的原子轨道数目为______。
(2)“还原”时加入Na2SO3和HCl,此时Cu2+发生反应的离子方程式为______,需要严格控制HCl的量,原因是______。
(3)氯化亚铜的晶胞结构如图所示。
①距离Cu+最近且等距的Cu+数目为______,距离Cl-最近的Cu+构成了______(填空间结构名称)。
②以晶胞边长为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标。若晶胞中a、c原子的分数坐标分别为(1,1,1)、(,,1),则b原子的分数坐标为______。
③设NA为阿伏加德罗常数的值,晶胞边长为apm,则该晶体的密度ρ=______g•cm-3。
【答案】(1) ①. 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar] 3d104s1 ②. 14
(2) ①. 2Cu2++SO+H2O+2Cl-=2CuCl↓+ SO+2H+ ②. 防止生成CuCl,使CuCl产率下降
(3) ①. 12 ②. 正四面体 ③. (,,) ④.
【解析】
【分析】氨性铜蚀刻液加稀硫酸调pH,再加入Na2SO3和HCl进行还原,得到沉淀为CuCl,滤液1中含过量的亚硫酸钠溶液和生成的硫酸钠,沉淀烘干后得到氯化亚铜。
【小问1详解】
铜为29号元素,基态铜原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar] 3d104s1;铜原子失去一个电子变成亚铜离子,所以亚铜离子核外有28个电子,基态亚铜离子(Cu+)的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10,核外电子占据的原子轨道数目为14;
【小问2详解】
“还原”时加入Na2SO3和HCl,此时Cu2+发生反应的离子方程式为2Cu2++SO+H2O+2Cl-=2CuCl↓+ SO+2H+;根据已知信息②,需要严格控制HCl的量,原因是防止生成CuCl,使CuCl产率下降;
【小问3详解】
①距离Cu+最近且等距的Cu+的位置是顶点和面心,数目为12个;由图可知,距离Cl-最近的Cu+构成了正四面体;
②若晶胞中a、c原子的分数坐标分别为(1,1,1)、(,,1),b点在图中晶胞的后右的四面体中心位置,由该点在坐标轴投影位置可知,b原子的分数坐标为(,,);
③Cu+的位置是顶点和面心,个数为:=4,Cl-在晶胞内部,个数为4个,故晶体的密度为:ρ==g•cm-3=。
19. 某药物H的一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的名称是______________;G中含氧官能团名称是_____________________。
(2)F→H的反应类型为______________。B→C的试剂和条件是_____________。
(3)H的多种同分异构体在下列哪种仪器中显示信号完全相同____________(填字母)。
A.质谱仪 B.元素分析仪 C.红外光谱仪 D.核磁共振氢谱仪
(4)写出D→E的化学方程式_________________________________。
(5)在E的同分异构体中,同时满足下列条件的结构有_____________种。
①既能发生银镜反应,又能发生水解反应;②属于芳香族化合物;③苯环上只有2个取代基
(6)参照上述流程,以D和乙醛为原料合成 (其他无机试剂自选),设计合成路线:____________________________________________________________。
【答案】 ①. 甲苯 ②. 酯基、羟基 ③. 加成反应 ④. 氢氧化钠水溶液,加热 ⑤. B ⑥. ⑦. 15 ⑧.
【解析】
【分析】由D逆推,D为苯甲醛,则A中也有苯环,1个侧链。A的分子式C7H8,A为甲苯。A在光照条件下,和氯气反应,侧链上的H原子被Cl原子取代,B为。B在NaOH水溶液中水解,C为苯甲醇,D为苯甲醛。从E的分子式C10H12O2反应生成F分子式为C10H10O,为消去反应,结合条件为醇羟基在浓硫酸的作用下发生消去反应。F为。G中羟基邻位氢原子与F的碳碳双键发生加成反应生成H。
【详解】(1) 由D逆推D为苯甲醛,则A中也有苯环,一个侧链。A的分子式C7H8,比相应的烷烃少了8个H原子,恰好为一个苯环少的H原子,A为甲苯。G结构简式中—OH,为羟基,如图 所示的部分为酯基,答案为甲苯; 羟基、酯基;
(2) 可以推出F的结构简式为,从G和H的结构来看,G中羟基邻位氢原子与F的碳碳双键发生加成反应生成H,F→H的反应类型为加成反应。B为,在NaOH水溶液下水解生成C为苯甲醇,答案为加成反应; 氢氧化钠水溶液,加热;
(3)H的同分异构体与H具有相同的分子式和相对分子质量,但是官能团不同,各氢原子的化学环境也不同。A.质谱中质荷比最大的数据为相对分子质量,同分异构体虽然相对分子质量相同,最大的质荷比数值相同,但是分子在质谱仪被打成的碎片不同,其碎片的质荷比数值不同,因此信号不会完全相同,A错误;B.元素分析仪,互为同分异构体组成的元素相同,元素分析仪的信号相同,B正确;C.红外光谱仪可以告诉有机物存在的基团,同分异构体中存在的基团不同,红外吸收光谱图不同,C错误;D.核磁共振氢谱告诉有机物中有多少种氢原子以及它们的比例,同分异构体中其H原子的种类和其数目比例是不同的,D错误。答案选B。
(4) D为苯甲醛,丙酮中甲基上氢原子与醛基发生加成反应。答案为 ;
(5)依题意,①既能发生银镜反应,又能发生水解反应;但是E中只有2个O原子,因此同分异构体为甲酸酯。E除去苯环上的6个碳原子,还有4个碳原子,有两个取代基,其中有一端必须为甲酸酯,如果1个取代基有1个碳原子,则另一个取代基就有3个碳原子,按照这种方法分类,苯环上两个取代基的组成方式有5种:
①HCOOCH2CH2—、—CH3;②HCOOCH(CH3)—、—CH3;③HCOOCH2—、—CH2CH3;④HCOO—、—CH2CH2CH3;⑤HCOO—、—CH(CH3)2,两个取代基均存在邻、间、对三种结构,共15种同分异构体。
(6)利用D→E的转化原理,苯甲醛与乙醛发生加成反应,再脱水,最后加成生成目标产物。答案为。
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