内容正文:
华附南海实验高中2023-2024学年度第二学期高二年级第一阶段测试
化学
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上。
2.选择题的作答:选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
5.本试卷共8页,20题。全卷满分100分,考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Fe:56 Cd:112 Te:128
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学推动科技进步。下列说法不正确的是
A. 祝融号探测器发现火星上存在的橄榄石(),其成分属于无机化合物
B. 天和核心舱电推进系统中使用的氮化硼陶瓷,其属于新型无机非金属材料
C. 奋斗者号载人潜水器球壳,其原料中的与互为同位素
D. 月壤样品中发现的天然玻璃纤维,该纤维中的属于分子晶体
2. 普鲁士蓝的化学式为,是一种配位化合物,可用作油画染料等。下表有关普鲁士蓝构成微粒的结构描述正确的是
A. 基态氮原子核外有5个电子
B. 基态价电子排布式为
C. 的电子式为
D. 该物质中只含有共价键
3. 由键能数据大小,不能解释下列事实是
化学键
键能/
411
318
799
358
452
346
222
A. 稳定性: B. 键长:
C. 熔点: D. 硬度:金刚石>晶体硅
4. 下列说法不正确的是
A. 周期表第11、12列为ds区的元素
B. 焰火、激光都与原子核外电子跃迁释放能量有关
C. 金属材料具有良好的导热性、导电性和延展性,都可以用电子气理论来解释
D. 基态P原子价电子轨道表示式为:
5. 下列描述中,正确的是
A. 是空间结构为V形的极性分子
B. 的空间结构为平面三角形
C. 中所有的原子不都在一个平面上
D. 和的中心原子的杂化轨道类型均为杂化
6. 下列各组物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是
A. C(金刚石)和 B. 和 C. 和 D. 和
7. 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
8. 砷烷()常用于半导体工业中。下列有关说法正确的是
A. 的沸点高于 B. 是极性分子
C. 第一电离能: D. 的最高能级电子云轮廓图为球形
9. 关于CH3C≡CCH3的说法错误的是
A. 是乙炔同系物 B. 和1,3—丁二烯互为同分异构体
C. 可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 1 mol该物质能和3mol H2加成
10. 四氯化锗()是光导纤维的常用掺杂剂,锗与硅同族。下列说法不正确的是
A. 基态原子价层电子排布式为 B. 的熔点比低
C. 的空间构型为正四面体 D. 第一电离能大小:
11. 用NA表示阿伏加 德罗常数,下列叙述正确的是
A. 1.7g﹣OH中含有的电子数为NA
B. 乙烯和乙醇的混合物共0.1mol,完全燃烧所消耗的氧气的分子数一定为0.6NA
C. 标准状况下,11.2L二氯甲烷所含分子数为0.5NA
D. 42g乙烯与丙烯的混合气体中含碳原子数为3NA
12. 磷锡青铜合金广泛用于仪器仪表中的耐磨零件和抗磁元件等,其晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 基态P原子的价层电子轨道表示式
B. 磷锡青铜合金具有各向异性的特点
C. 磷锡青铜合金的化学式为
D. 该晶胞中与Sn原子最近且等距离的Cu原子有12个
13. 如图所示的化合物是一种重要的化工原料,X、Y、Z、W、E是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Z、E同族,基态Y原子的核外有3个未成对电子。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 中只含有离子键
C. Z、W、E组成化合物的水溶液一定显中性 D. 电负性:
14. 硒(Se)是人体必需微量元素之一,已知Se与S同族,一种含硒的功能分子的合成路线如下,下列说法不正确的是
A. 沸点: B. Ⅰ中S原子杂化轨道类型为
C. Ⅱ中含有极性共价键和非极性共价键 D. Ⅲ含有元素中O的第一电离能最大
15. 聚乳酸广泛用于制造可降解材料,其生物降解过程如下,下列说法不正确的是
A. 乳酸属于烃的衍生物 B. 分子含有键和键
C. 乳酸分子不含手性碳原子 D. 使用聚乳酸材料有利于减少白色污染
16. 已知某种烯烃经臭氧氧化后,在Zn存在下水解,可得到醛和一种有机物酮。如:
现有化学式为C7H14的某烯烃,它与H2加成后生成2,3-二甲基戊烷,它经臭氧氧化后在Zn存在下水解成乙醛和一种酮,据此推知该烯烃的结构简式为
A. B.
C. D.
二、非选择题:本题包括4小题,共56分。
17. 回答下列问题:
(1)基态O原子核外电子的运动状态有___________种。
(2)的沸点由高到低的顺序为___________(填化学式)。
(3)在低压合成甲醇反应()所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为___________。
(4)中提供电子对形成配位键的原子是___________。
(5)中含氧官能团的名称为___________。
18. 第尔斯和阿尔德在研究1,3-丁二烯的性质时发现如下反应,该反应被称为第尔斯阿尔德反应。
(也可表示为)
回答下列问题:
(1)第尔斯-阿尔德反应属于___________(填反应类型)。
(2)1,3-丁二烯也能与乙炔发生类似上述成环反应,请写出其化学方程式___________。
(3)写出与乙烯发生第尔斯-阿尔德反应的产物是___________。
(4)已知乙烯与异丁烯[]互为同系物,写出异丁烯在一定条件下生成聚异丁烯的化学方程式:___________。
(5)已知某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化生成羧酸和酮,例如:(丙酮)。现有分子式为的某烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化后生成正丁酸()和2-丁酮(),则该烯烃的结构简式为___________。
19. 氧族元素是元素周期表中第ⅥA族元素,包含氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)五种元素,它们及其化合物在生产、生活中有着广泛们应用。请回答下列问题:
(1)基态Se原子的价层电子排布图为___________。
(2)、、、的沸点最高的为___________,原因是___________。
(3)与相比,键角较小的是___________(填离子符号),原因是___________。
(4)依布硒是一种有机硒化物,具有良好的抗炎活性,其结构简式为: 元素Se、O、N的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(5)家速滑馆又称为“冰丝带”,所用的碲化镉(CdTe)“发电玻璃”被兴为“挂在墙上的油田”。碲化镉立方晶胞结构如图。
①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标。已知晶胞中A、B原子的分数坐标分别为A(0,0,0)、B(,,),则C点原子的分数坐标为___________
②碲化镉晶体的密度为,设为阿伏加德罗常数的值,则其晶胞边长为a=___________pm。
20. 铁铜是人类最早大规模使用的金属,它们的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答以下问题:
(1)①铁的基态原子核外电子排布式为___________,铜的基态原子核外电子排布式为___________。
②元素铁与铜的第二电离能分别为:比大的原因是___________。
(2)的合成及应用一直是科学研究的重要课题,以合成,活性铁是常用的催化剂,铁的两种晶胞(所示图形为正方体)结构示意如图:
①两种晶胞所含铁原子个数比为___________。
②左边晶胞棱长为(),则其密度___________(用含的代数式表示)。
(3)二茂铁[],橙色晶型固体,有类似樟脑的气味,抗磁性。熔点以上升华,沸点。据此判断二茂铁晶体类型为___________。
(4)蓝矾()的结构如下图所示:
图中虚线表示___________,的空间结构是___________,其中S原子的杂化轨道类型是___________;O原子的价电子轨道表示式为___________。
(5)铁有三种同素异形体,下图是它们的晶体结构图,三种晶体中铁原子周围距离最近的铁原子个数之比为___________。
(6)某种具有储氢功能的铜合金晶体具有立方最密堆积结构,晶胞中原子处于面心,原子处于顶点位置。
氢原子可进入到由原子与原子构成的四面体空隙中。若将原子与原子等同看待;该晶体储氢后的晶胞结构与的结构(晶胞结构如图)相似,该晶体储氢后的化学式为___________。
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华附南海实验高中2023-2024学年度第二学期高二年级第一阶段测试
化学
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上。
2.选择题的作答:选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
5.本试卷共8页,20题。全卷满分100分,考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Fe:56 Cd:112 Te:128
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学推动科技进步。下列说法不正确的是
A. 祝融号探测器发现火星上存在的橄榄石(),其成分属于无机化合物
B. 天和核心舱电推进系统中使用的氮化硼陶瓷,其属于新型无机非金属材料
C. 奋斗者号载人潜水器球壳,其原料中的与互为同位素
D. 月壤样品中发现的天然玻璃纤维,该纤维中的属于分子晶体
【答案】D
【解析】
【详解】A.由化学式可知,橄榄石是硅酸盐,属于无机化合物,故A正确;
B.氮化硼陶瓷是性能优良的新型无机非金属材料,故B正确;
C.与的质子数相同、中子数不同,互为同位素,故C正确;
D.二氧化硅是熔沸点很高、硬度很大的共价晶体,故D错误;
故选D。
2. 普鲁士蓝的化学式为,是一种配位化合物,可用作油画染料等。下表有关普鲁士蓝构成微粒的结构描述正确的是
A. 基态氮原子核外有5个电子
B. 基态的价电子排布式为
C. 的电子式为
D. 该物质中只含有共价键
【答案】C
【解析】
【详解】A.N是7号元素,基态氮原子核外有7个电子,故A错误;
B.Fe是26号元素,基态的价电子排布式为,Fe原子失去2个电子得到基态的价电子排布式为,故B错误;
C.的电子式为,故C正确;
D.该物质中除了含有共价键外,还含有离子键,故D错误;
故选C。
3. 由键能数据大小,不能解释下列事实的是
化学键
键能/
411
318
799
358
452
346
222
A. 稳定性: B. 键长:
C. 熔点: D. 硬度:金刚石>晶体硅
【答案】C
【解析】
【详解】A.键能越大越稳定,键能大于,所以稳定性:,故不选A;
B.键能越大,键长越短,键能大于,所以键长:,故不选B;
C.CO2是分子晶体,熔点由分子间作用力决定,SiO2是共价晶体,所以熔点,不能用键能解释熔点,故选C;
D.金刚石、晶体硅都是共价晶体,共价晶体中键能越大,晶体的硬度越大,的键能大于,所以硬度:金刚石>晶体硅,故不选D;
选C。
4. 下列说法不正确的是
A. 周期表第11、12列为ds区的元素
B. 焰火、激光都与原子核外电子跃迁释放能量有关
C. 金属材料具有良好的导热性、导电性和延展性,都可以用电子气理论来解释
D. 基态P原子价电子轨道表示式为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.ds区分别是第IB族和第IIB族位于周期表第11、12列,A正确;
B.焰火、激光都是原子核外电子从高能态跃迁到低能态,是释放能量的过程,B正确;
C.电子气理论可以解释金属导热性、导电性和延展性,C正确;
D.基态P原子价电子3p轨道中的三个电子自旋方向相同,D错误;
故选D。
5. 下列描述中,正确的是
A. 是空间结构为V形的极性分子
B. 的空间结构为平面三角形
C. 中所有的原子不都在一个平面上
D. 和的中心原子的杂化轨道类型均为杂化
【答案】D
【解析】
【详解】A.中心原子C原子周围的价电子对数为:2+=2,故其是空间结构为直线形,正负电荷中心重合,为非极性分子,A错误;
B.中心原子Cl原子周围的价电子对数为:3+=4,故其空间结构为三角锥形,B错误;
C.中心原子N原子周围的价电子对数为:3+=3,故其空间构型为平面三角形,故其中所有的原子都在一个平面上,C错误;
D.中心原子Si原子周围的价电子对数为:4+=4,中心原子S原子周围的价电子对数为:3+=4,故二者的中心原子的杂化轨道类型均为杂化,D正确;
故答案为:D。
6. 下列各组物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同是
A. C(金刚石)和 B. 和 C. 和 D. 和
【答案】B
【解析】
【详解】A.C(金刚石)和都含有共价键,C(金刚石)是原子晶体,是分子晶体,故A错误;
B.和都是分子晶体,含有共价键,故B正确;
C.含有离子键,离子晶体,含有共价键,分子晶体,故C错误;
D.含有共价键,分子晶体,含有离子键,离子晶体,故D错误;
答案选B。
7. 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。
8. 砷烷()常用于半导体工业中。下列有关说法正确的是
A. 的沸点高于 B. 是极性分子
C. 第一电离能: D. 的最高能级电子云轮廓图为球形
【答案】B
【解析】
【详解】A.NH3分子间存在氢键,比同主族相邻元素简单氢化物沸点高,A错误;
B.AsH3孤电子对位1,键为4,价层电子对为4,空间结构三角锥,没有对称中心,正负电荷不重叠,为极性分子,B正确;
C.同一主族,从上往下第一电离能在减小,所以As<P<N,C错误;
D.As的最高能级为4p能级,电子云轮廓图为哑铃型,D错误;
故选B。
9. 关于CH3C≡CCH3的说法错误的是
A. 是乙炔同系物 B. 和1,3—丁二烯互为同分异构体
C. 可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 1 mol该物质能和3mol H2加成
【答案】D
【解析】
【详解】A.2—丁炔与乙炔的结构相似、分子组成上相差2个CH2原子团,互为同系物,故A正确;
B.2—丁炔与乙炔与1,3—丁二烯的分子式相同、结构不同,互为同分异构体,故B正确;
C.2—丁炔分子中含有的碳碳三键能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,故C正确;
D.2—丁炔分子中含有的碳碳三键一定条件下能与氢气发生加成反应,则1 mol2—丁炔能和2mol氢气加成,故D错误;
故选D。
10. 四氯化锗()是光导纤维的常用掺杂剂,锗与硅同族。下列说法不正确的是
A. 基态原子价层电子排布式为 B. 的熔点比低
C. 的空间构型为正四面体 D. 第一电离能大小:
【答案】B
【解析】
【详解】A.锗是32号元素,基态原子价层电子排布式为,A正确;
B.与晶体都属于分子晶体,的相对分子质量大,晶体内的分子间作用力大,则的熔点比高,B错误;
C.分子中原子形成了4个键,孤电子对数=,价层电子对数为4,中心原子的杂化类型为sp3,分子的空间构型为正四面体,C正确;
D.同周期,从左到右,元素第一电离能呈增大的趋势;同主族,从上往下,元素第一电离能逐渐减小,则第一电离能大小:,D正确;
故选B。
11. 用NA表示阿伏加 德罗常数,下列叙述正确的是
A. 1.7g﹣OH中含有的电子数为NA
B. 乙烯和乙醇的混合物共0.1mol,完全燃烧所消耗的氧气的分子数一定为0.6NA
C. 标准状况下,11.2L二氯甲烷所含分子数为0.5NA
D. 42g乙烯与丙烯的混合气体中含碳原子数为3NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.1.7g﹣OH的物质的量为0.1mol,1mol﹣OH含有的电子数为9NA,则1.7g﹣OH中含有的电子数为0.9NA,A不正确;
B.1mol乙烯与氧气反应是消耗4mol氧气,1mol乙醇与氧气完全反应时消耗3mol氧气,则乙烯和乙醇的混合物共0.1mol,完全燃烧所消耗的氧气的分子数为0.3NA,B不正确;
C.标准状况下,二氯甲烷为液态,不能用标准状况下气体摩尔体积计算,C不正确;
D.乙烯与丙烯的最简式为CH2,42g乙烯与丙烯的混合气体含有3mol的CH2,则含碳原子数为3NA,D正确;
故选D。
12. 磷锡青铜合金广泛用于仪器仪表中的耐磨零件和抗磁元件等,其晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 基态P原子的价层电子轨道表示式
B. 磷锡青铜合金具有各向异性的特点
C. 磷锡青铜合金的化学式为
D. 该晶胞中与Sn原子最近且等距离的Cu原子有12个
【答案】A
【解析】
【详解】A.磷为15号元素,基态P原子的价电子排布式为3s23p3,价层电子轨道表示式,A错误;
B.磷锡青铜合金为金属晶体,具有各向异性的特点,B正确;
C.根据“均摊法”,晶胞中含个Sn、个Cu、1个P,则磷锡青铜合金的化学式为,C正确;
D.以左下角的Sn为例,该晶胞中与Sn原子最近且等距离的Cu原子有个,D正确;
故选A。
13. 如图所示的化合物是一种重要的化工原料,X、Y、Z、W、E是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Z、E同族,基态Y原子的核外有3个未成对电子。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 中只含有离子键
C. Z、W、E组成化合物的水溶液一定显中性 D. 电负性:
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、E是原子序数依次增大的短周期主族元素,基态Y原子的核外有3个未成对电子,结合图示的化合物结构可知,Y为N;E核外有6个电子,Z、E同族,则Z核外也有6个电子,所以Z为O,E为S;从图示可知,X为H,W为Na。
【详解】A.一般地,电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,质子数越多,原子半径越小,所以原子半径:Na>S>N>O,故A错误;
B.Na2O2中既有离子键,又有共价键,故B错误;
C.Z、W、E组成Na2SO4,其水溶液显中性,若组成Na2SO3,则其水溶液呈碱性,故C错误;
D.元素的非金属性越强,电负性越强,同周期从左到右,元素电负性增强,H和N形成的化合物中,N为负价,所以H的电负性比氮小,故电负性:O>N>H,故D正确;
故选D。
14. 硒(Se)是人体必需微量元素之一,已知Se与S同族,一种含硒的功能分子的合成路线如下,下列说法不正确的是
A. 沸点: B. Ⅰ中S原子的杂化轨道类型为
C. Ⅱ中含有极性共价键和非极性共价键 D. Ⅲ含有的元素中O的第一电离能最大
【答案】D
【解析】
【详解】A.O、S、Se属于同一主族元素,原子序数依次增大。简单氢化物的沸点比较,存在氢键,沸点较高;结构相似,分子量越大,沸点越大。H2O中存在氢键,其沸点较大;H2Se的相对分子量大于H2S,故沸点大小是,A项正确;
B.Ⅰ是,S与C、 S与H之间以单键连接,存在两对共用电子对,本身自己还有两对未成对电子对,其杂化轨道类型为,B项正确;
C.一般,极性共价键是不同种非金属元素形成,非极性共价键是同种非金属元素形成的,故Ⅱ中含有极性共价键和非极性共价键,C项正确;
D.气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。一般,同一周期,从左到右第一电离能逐渐增大,同族元素从上到下第一电离能逐渐变小,Ⅲ含有的元素是O、S、N、H、Se,根据元素周期表的位置,O和S的第一电离能比其他元素大,但N原子的2P轨道是半充满状态,能量较低,体系稳定,而氧的2P轨道易失去一个电子,变为半充满状态,故氮的电离能较大,D项不正确;
故答案选D。
15. 聚乳酸广泛用于制造可降解材料,其生物降解过程如下,下列说法不正确的是
A. 乳酸属于烃的衍生物 B. 分子含有键和键
C. 乳酸分子不含手性碳原子 D. 使用聚乳酸材料有利于减少白色污染
【答案】C
【解析】
【详解】A.乳酸含有羧基、羟基,属于烃的衍生物,故A正确;
B.二氧化碳结构为O=C=O,双键中含有1个键1个键,故分子含有键和键,故B正确;
C.手性碳原子是连有四个不同原子或基团的碳原子;,故乳酸分子含手性碳原子,故C错误;
D.聚乳酸广泛用于制造可降解材料,故使用聚乳酸材料有利于减少白色污染,故D正确;
答案选C。
16. 已知某种烯烃经臭氧氧化后,在Zn存在下水解,可得到醛和一种有机物酮。如:
现有化学式为C7H14的某烯烃,它与H2加成后生成2,3-二甲基戊烷,它经臭氧氧化后在Zn存在下水解成乙醛和一种酮,据此推知该烯烃的结构简式为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】该烯烃与的加成产物为 ,它经臭氧氧化后在存在下水解成乙醛和一种酮,则表明该烯烃分子中含有结构片段,从而得出该烯烃的结构简式为,C项正确。
故选C。
二、非选择题:本题包括4小题,共56分。
17. 回答下列问题:
(1)基态O原子核外电子的运动状态有___________种。
(2)的沸点由高到低的顺序为___________(填化学式)。
(3)在低压合成甲醇反应()所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为___________。
(4)中提供电子对形成配位键的原子是___________。
(5)中含氧官能团的名称为___________。
【答案】(1)8 (2)
(3)
(4)N、O、Cl (5)酮羰基、酰胺基
【解析】
【小问1详解】
O原子核外有8个电子,一个电子是一种运动状态,因此基态O原子核外电子的运动状态有8种;
【小问2详解】
氨气存在分子间氢键,熔沸点高,相对分子质量比大,范德华力大,熔沸点高,因此沸点由高到低的顺序为;
【小问3详解】
在低压合成甲醇反应()所涉及的4种物质中,水、甲醇都存在分子间氢键,但水中存在的氢键数目多,二氧化碳相对分子质量比氢气相对分子质量大,范德华力大,沸点高,沸点从高到低的顺序为;
【小问4详解】
中N、O、Cl都有孤对电子,因此提供电子对形成配位键的原子是N、O、Cl;
【小问5详解】
中含氧官能团的名称为酮羰基、酰胺基。
18. 第尔斯和阿尔德在研究1,3-丁二烯的性质时发现如下反应,该反应被称为第尔斯阿尔德反应。
(也可表示为)
回答下列问题:
(1)第尔斯-阿尔德反应属于___________(填反应类型)。
(2)1,3-丁二烯也能与乙炔发生类似上述成环反应,请写出其化学方程式___________。
(3)写出与乙烯发生第尔斯-阿尔德反应的产物是___________。
(4)已知乙烯与异丁烯[]互为同系物,写出异丁烯在一定条件下生成聚异丁烯的化学方程式:___________。
(5)已知某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化生成羧酸和酮,例如:(丙酮)。现有分子式为的某烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化后生成正丁酸()和2-丁酮(),则该烯烃的结构简式为___________。
【答案】(1)加成反应
(2) (3) (4)
(5)
【解析】
【小问1详解】
第尔斯-阿尔德反应中1,3-丁二烯发生1,4-加成,乙烯发生加成反应,属于加成反应;
【小问2详解】
根据第尔斯-阿尔德反应1,3-丁二烯也能与乙炔反应生成,故反应的化学方程式为:;
小问3详解】
与乙烯发生第尔斯-阿尔德反应的产物为:;
【小问4详解】
异丁烯[]含有碳碳双键,在一定条件下发生加聚反应生成聚异丁烯的化学方程式为:;
【小问5详解】
分子式为的某烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化后生成正丁酸()和2-丁酮(),根据已知某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化生成羧酸和酮,例如:,则该烯烃的结构简式为:。
19. 氧族元素是元素周期表中第ⅥA族元素,包含氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)五种元素,它们及其化合物在生产、生活中有着广泛们应用。请回答下列问题:
(1)基态Se原子的价层电子排布图为___________。
(2)、、、的沸点最高的为___________,原因是___________。
(3)与相比,键角较小的是___________(填离子符号),原因是___________。
(4)依布硒是一种有机硒化物,具有良好的抗炎活性,其结构简式为: 元素Se、O、N的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(5)家速滑馆又称为“冰丝带”,所用的碲化镉(CdTe)“发电玻璃”被兴为“挂在墙上的油田”。碲化镉立方晶胞结构如图。
①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标。已知晶胞中A、B原子的分数坐标分别为A(0,0,0)、B(,,),则C点原子的分数坐标为___________
②碲化镉晶体的密度为,设为阿伏加德罗常数的值,则其晶胞边长为a=___________pm。
【答案】(1) (2) ①. ②. 分子间能够形成氢键,氢键能使熔沸点升高
(3) ①. ②. 孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间排斥力,导致的键角更小
(4)N>O>Se (5) ①. (,,) ②.
【解析】
【小问1详解】
硒(Se)是34号元素,Se原子的价层电子排布式为4s24p4,电子排布图为 。
【小问2详解】
分子间能够形成氢键,氢键能使熔沸点升高,、、、的沸点最高的为。
【小问3详解】
中心原子价层电子对数为:4=4,且没有孤电子对,中心原子价层电子对数为:3=4,且含有1个孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间排斥力,导致的键角更小。
【小问4详解】
同一周期中,第VA族由于具有半充满状态,故不易失去电子,即第一电离能比相邻元素要大;同主族元素,从上至下,半径递增,核对外层电子的吸引能力减弱,即第一电离能递减;Se、O、N的第一电离能由大到小的顺序为:N>O>Se。
【小问5详解】
①由晶胞结构可知,晶胞中A、B原子的分数坐标分别为A(0,0,0)、B(,,),则C点原子的分数坐标为(,,);
②由晶胞结构可知,Cd原子的个数为=4,Te原子的个数为4,则晶胞的质量为,晶胞的体积为,则其晶胞边长为a= 。
20. 铁铜是人类最早大规模使用的金属,它们的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答以下问题:
(1)①铁基态原子核外电子排布式为___________,铜的基态原子核外电子排布式为___________。
②元素铁与铜的第二电离能分别为:比大的原因是___________。
(2)的合成及应用一直是科学研究的重要课题,以合成,活性铁是常用的催化剂,铁的两种晶胞(所示图形为正方体)结构示意如图:
①两种晶胞所含铁原子个数比为___________。
②左边晶胞的棱长为(),则其密度___________(用含的代数式表示)。
(3)二茂铁[],橙色晶型固体,有类似樟脑的气味,抗磁性。熔点以上升华,沸点。据此判断二茂铁晶体类型为___________。
(4)蓝矾()的结构如下图所示:
图中虚线表示___________,空间结构是___________,其中S原子的杂化轨道类型是___________;O原子的价电子轨道表示式为___________。
(5)铁有三种同素异形体,下图是它们的晶体结构图,三种晶体中铁原子周围距离最近的铁原子个数之比为___________。
(6)某种具有储氢功能的铜合金晶体具有立方最密堆积结构,晶胞中原子处于面心,原子处于顶点位置。
氢原子可进入到由原子与原子构成的四面体空隙中。若将原子与原子等同看待;该晶体储氢后的晶胞结构与的结构(晶胞结构如图)相似,该晶体储氢后的化学式为___________。
【答案】(1) ①. [Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2 ②. [Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1 ③. 铜原子失去一个电子后d能级全充满,而铁原子失去第一个电子后,d能级是3d6,根据洪特规则,全充满、半满、全空电子稳定,因此铜原子第二电离能大于铁的原子第二电离能
(2) ①. 1:2 ②.
(3)分子晶体 (4) ①. 氢键 ②. 正四面体 ③. sp3 ④.
(5)4:6:3 (6)Cu3AuH8
【解析】
【小问1详解】
①铁26号元素,位于周期表中第四周期第Ⅷ族,铁元素基态原子核外电子排布式为:[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2,铜位于第四周期第IB族元素,即基态原子核外电子排布式为:[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1,②铜原子失去一个电子后d能级全充满,而铁原子失去第一个电子后,d能级是3d6,根据洪特规则,全充满、半满、全空电子稳定,因此铜原子的第二电离能大于铁的原子第二电离能;
【小问2详解】
①第一种晶胞含有Fe原子数目为,第二晶胞含有Fe原子数目为,两种晶胞所含铁原子个数比为1:2,②图1晶胞中含有2个Fe原子,晶胞质量为,棱长为apm,则晶体密度为;
【小问3详解】
熔点以上升华,沸点,这是分子晶体的特点,即二茂铁属于分子晶体;
【小问4详解】
氧原子应形成二个共价键达到8电子稳定结构,因此图中虚线为氢键,中S有4个键,孤电子对数是,因此价层电子对数为4,空间结构是正四面体,杂化轨道数等于价层电子对数,即杂化类型为sp3;O原子价电子是最外层电子,即2s22p4,价电子排布图是;
【小问5详解】
第一个晶胞:距离铁原子最近的是对角线上的铁原子,因此最近的有8个,第二个晶胞:最近的面对角线上的铁原子,应有12个,第三个晶胞:最近的有6个,因此比值为8:12:6=4:6:3;
【小问6详解】
根据晶胞的均摊法,Cu位于面心,晶胞中铜原子的个数为6×=3,Au位于顶点,个数为8×=1,Cu和Au构成8个四面体,填充8个氢原子,8个氢原子位于晶胞内部,因此化学式为:Cu3AuH8。
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