精品解析：四川省南充市高坪中学2023-2024学年高二下学期第二次月考化学试题

高坪中学2024年春季高二第二次月考 化 学 试 卷 注意事项： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分。考试时间75分钟。 2.请将各题答案填写在答题卡上。 3.可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 Mg 24 Ni 59 Se 79 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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. 下列化学用语表述正确的是 A. 异丁烷的球棍模型： B. 羟基的电子式： C. 硝基苯的结构简式： D.  的系统命名：2-乙基丁烷 2. 下列说法错误的是 A. 物质聚集状态除了我们熟知的气、液、固三态外还有液晶态、塑晶态等多种聚集状态 B. 晶体与非晶体的本质区别：是否有规则的几何外形 C. 区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：对固体进行X射线衍射实验 D. 配合物和超分子有着广泛的应用，其中超分子的特性是“分子识别”和“自组装” 3. 下列说法正确的是 A. 基态原子的能量一定比激发态原子的能量低 B. 基态Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5 C. 基态碳原子价电子轨道表示式： D. 基态多电子原子中，p轨道电子能量一定比s轨道电子能量高 4. 下列构型为三角锥形的分子为 A. CO2 B. H2O C. CH4 D. NH3 5. 下列各组物质，可以直接用分液漏斗分离的是 A. 乙烷和乙烯 B. 溴和溴苯 C. 乙醇和水 D. 硝基苯和水 6. 下列各组物质的晶体类型相同的是 A. SiO2和SO3 B. I2和NaCl C. Cu和Ag D. SiC和MgO 7. 下列各组物质中，都是由极性键组成的极性分子的是 A. 和HF B. 和 C. 和 D. 和 8. 下列各物质的名称正确的是 A. 3，3-二甲基丁烷 B. 4，5-二甲基-3-乙基-2-己烯 C. 2，2-二甲基-3-丁炔 D. 间二甲苯 9. 下列关于物质的结构或性质的描述及解释都正确的是 A. 键角：，是由于中O上孤电子对数比分中O上的少 B. 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强 C. 稳定性：，是由于水分子间存在氢键 D. 酸性：，是由于的羧基中羟基极性更小 10. 下列有机化合物的分类方法及所含官能团都正确的是 有机化合物 分类方法及所含官能团 A 羧酸、 B 酚、 C 醛、 D 酮、 A. A B. B C. C D. D 11. 芳香族化合物中，由于侧链与苯环间的相互影响，从而使它们在性质上都发生了一些变化。下列反应或事实能够说明这一现象的是 A. B. +3H2 C. 甲苯和乙烷都不能与溴的四氯化碳溶液发生反应 D. 甲苯和乙烷在空气中完全燃烧，生成物完全相同 12. a、b、c、d是四种短周期元素，a、b、d同周期，c、d同主族。a的原子结构示意图为，b、c形成的化合物的电子式为 ，下列说法正确的是 A. 第一电离能：b>c>a>d B. 电负性：a>b>d>c C. d位于周期表第三周期ⅣA族 D. 四种元素涉及周期表的两个区 13. 对下图所示的分子有关说法不正确的是 A. 能发生氧化反应、取代反应、加聚反应 B. 该物质含有的2种官能团 C. 处于同一平面上的原子数最多可能有18个 D. 分子中的碳原子有三种杂化方式sp、sp2、sp3 14. 硒化钠（Na2Se）是一种重要的光敏材料，广泛应用于光电子器件中。该晶体的晶胞示意图如下，已知，晶胞参数为a nm，设1号原子坐标参数为(0，0，0)，3号原子坐标参数为(1，1，1)，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是 A. 每个晶胞中含有4个Se2- B. 2号原子坐标参数为 C. Na+填充在Se2-构成的正四面体空隙中 D. 该晶胞的密度为g·cm-3 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 有机化合物种类繁多，学习《有机化学基础》领略有机化学的魅力，回答下列问题： （1）将下列物质进行分类(填序号)。①O2与O3  ②与  ③乙醇与二甲醚(CH3-O-CH3)   ④和⑤HCOOCH3和CH3COOH   ⑥甲烷和异丁烷 互为同素异形体的是___________﹔互为同分异构体的是___________﹔互为同系物的是___________。 （2）写出下列反应的化学方程式，并注明①、②的反应类型。 ①乙烯水化制乙醇：___________，反应类型：___________。 ②溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热：___________，反应类型：___________。 ③实验室制备乙炔的化学方程式___________。 ④聚氯乙烯(PVC)可制成薄膜、包装材料等，写出氯乙烯合成聚氯乙烯的化学方程式为___________。 （3）链烃A有支链且只有一个官能团，其相对分子质量在65～75之间，1mol A完全燃烧消耗7mol氧气，则A的结构简式为___________。 16. 按要求填空： （1）元素O与S同主族，电负性O___________S(选填“>”、“<”、“=”)，基态S原子价层电子空间运动状态有___________种。 （2）离子的VSEPR模型为___________，离子空间构型为___________。 （3）6-­氨基青霉烷酸 组成中C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是___________。 （4）1mol环戊二烯()中含有σ键的数目是___________。 （5）SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为___________。SiCl4可发生水解反应，机理如下： 含s、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为___________(填标号)。 （6）已知H2O、NH3、CH4三种分子中，键角由大到小的顺序是___________，原因为___________。 17. 实验室用苯和液溴制取溴苯并验证其反应类型的实验装置图(夹持装置略)及有关数据如下，按下列步骤回答有关问题。 苯 溴 溴苯 密度/(g·cm⁻³) 0.88 3.10 1.50 沸点/℃ 80 59 156 水中溶解性 微溶 微溶 微溶 （1）实验装置中，仪器c的名称为___________，作用为___________。 （2）在a中加入15mL无水苯和少量铁屑，在b中小心加入4mL液态溴，向a中滴入几滴液溴，有白雾生成，是因为生成了___________气体，继续滴加至液溴滴完，a中发生反应的化学方程式为___________。 （3）d中CCl4的作用是___________；e中出现___________，则说明苯与液溴发生了取代反应。 （4）充分反应后，经过下列步骤分离提纯。 ①反应后a瓶中的溴苯因溶有溴而显褐色，提纯溴苯的过程中，除去溴苯中的溴依次用水、___________溶液、水洗涤。 ②向分离出的粗溴苯中加入少量无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是___________。 ③已知苯与溴还可能发生副反应生成对二溴苯(沸点和邻二溴苯(沸点要进一步提纯，再进行___________(填操作名称)即可得到较纯净的溴苯，该过程中为了受热均匀和易于控制温度，可采用___________(填“水浴”或“油浴”)加热。 18. 铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)是第四周期第Ⅷ族的元素，在化学上称为铁系元素，其化合物在生产生活中应用广泛。 （1）Fe、Co、Ni位于元素周期表的___________区；基态Ni原子核外价层电子的轨道表示式为___________。 （2）铁系元素能与CO形成Fe(CO)5、Ni(CO)4等化合物，室温时Ni(CO)4为无色液体，沸点42.1℃，主要用于制高纯镍和催化剂，则Ni(CO)4中所含的化学键类型有___________(填序号)。 A．离子键        B．极性键        C．配位键        D．范德华力        E．金属键 （3）CoxNi(1-x)Fe2O4(其中Co、Ni的化合价均为＋2)在磁性材料和催化剂领域具有广泛的应用，CoxNi(1-x)Fe2O4中Fe的化合价是___________；Fe3+和Fe2+比更稳定的是___________。 （4）将1molCoCl3·4NH3溶于水中，加入足量AgNO3溶液生成1molAgCl沉淀。则CoCl3·4NH3中配离子的化学式为___________；已知孤电子对与成键电子对的排斥作用大于成键电子对间的排斥作用，则NH3分子与Co3+形成配合物后，H—N—H键角___________(填“变大”“变小”或“不变”)。 （5）Fe、Co、Ni与Ca元素最外层电子数相同，但相应单质的熔点，Fe、Co、Ni明显高于Ca，其原因___________。 （6）超导材料在电力、交通、医学等方面有着广泛的应用，某含Ni、Mg和C三种元素的晶体具有超导性，该晶体的晶胞结构如图所示。已知该晶胞的边长为anm，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为___________ g·cm-3(1nm=10-9m)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高坪中学2024年春季高二第二次月考 化 学 试 卷 注意事项： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分。考试时间75分钟。 2.请将各题答案填写在答题卡上。 3.可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 Mg 24 Ni 59 Se 79 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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. 下列化学用语表述正确的是 A. 异丁烷的球棍模型： B. 羟基的电子式： C. 硝基苯的结构简式： D.  的系统命名：2-乙基丁烷 【答案】B 【解析】 【详解】A．异丁烷的结构简式为CH3CH(CH3)2，C原子半径较大，其球棍模型为球棍模型为：，故A错误； B．羟基中O原子上有一个未成对电子，羟基的电子式：，故B正确； C．硝基苯中N原子与苯环上C原子相连，结构简式为：，故C错误； D．最长碳链为5，称为戊烷，在3号碳上含有1个甲基，正确命名为3−甲基戊烷，故D错误； 故选B。 2. 下列说法错误的是 A. 物质聚集状态除了我们熟知的气、液、固三态外还有液晶态、塑晶态等多种聚集状态 B. 晶体与非晶体的本质区别：是否有规则的几何外形 C. 区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：对固体进行X射线衍射实验 D. 配合物和超分子有着广泛的应用，其中超分子的特性是“分子识别”和“自组装” 【答案】B 【解析】 【详解】A．液晶态是指介于晶体和液体之间的物质状态，像液体具有流动性，像固体具有晶体的有序性，物质的聚集状态有固、液、气、液晶态、塑晶态等多种聚集状态，故A正确； B．晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列，不是在于是否具有规则的几何外形，故B错误； C．构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来，因此，区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射实验，故C正确； D．超分子是两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组成复杂的、有组织的聚集体，具有分子识别与自组装的特征，故D正确； 故选：B。 3. 下列说法正确的是 A. 基态原子的能量一定比激发态原子的能量低 B. 基态Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5 C. 基态碳原子价电子轨道表示式： D. 基态多电子原子中，p轨道电子能量一定比s轨道电子能量高 【答案】B 【解析】 【详解】A．基态原子吸收能量变为激发态原子，只有同种元素基态原子的能量总是低于激发态原子的能量，不同种元素基态原子的能量不一定比激发态原子的能量低，故A错误； B．基态铁原子失去最外层能级2个电子，然后失去3d能级上的1个电子形成Fe3+，其最外层电子排布式为3s23p63d5，故B正确； C．基态碳原子核外有6个电子，其中有4个价电子，分布在2s、2p轨道上，价电子轨道表示式为，故C错误； D．同一电子层时p轨道电子能量比s轨道电子能量高，不同能层p轨道电子能量不一定比s轨道电子能量高，故D错误； 故选B。 4. 下列构型为三角锥形的分子为 A. CO2 B. H2O C. CH4 D. NH3 【答案】D 【解析】 【详解】A．CO2直线形，故不选A； B．H2O空间构型为V形，故不选B； C．CH4空间构型为正四面体形，故不选C； D．NH3空间构型为三角锥形，故选D。 答案为：D。 5. 下列各组物质，可以直接用分液漏斗分离的是 A. 乙烷和乙烯 B. 溴和溴苯 C. 乙醇和水 D. 硝基苯和水 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．分液漏斗用于分离不互溶有密度差的液态混合物，乙烷和乙烯均为气态物质，不能用分液漏斗分离，A错误； B．溴易溶于溴苯，应先用氢氧化钠溶液与单质溴反应，再用分液漏斗分离，B错误； C．乙醇和水任意比例互溶，不能用分液漏斗分离，C错误； D．硝基苯的密度比水大，与水不互溶，先从分液漏斗下口放出硝基苯，再从上口倒出水，可以用分液漏斗分离，D正确； 答案为：D。 6. 下列各组物质的晶体类型相同的是 A. SiO2和SO3 B. I2和NaCl C. Cu和Ag D. SiC和MgO 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．SiO2为原子晶体，SO3为分子晶体，晶体类型不同，故A错误； B．I2为分子晶体，NaCl为离子晶体，晶体类型不同，故B错误； C．Cu和Ag都为金属晶体，晶体类型相同，故C正确； D．SiC为原子晶体，MgO为离子晶体，晶体类型不同，故D错误； 故选C。 7. 下列各组物质中，都是由极性键组成的极性分子的是 A. 和HF B. 和 C. 和 D. 和 【答案】C 【解析】 【详解】A．是非极性键构成的非极性分子，故A不选； B．和都是正四面体结构，是由极性键构成的非极性分子，故B不选； C．只含有极性键，为三角锥形，是极性分子；只含有极性键，为V形，是极性分子，故C选； D．只含有极性键，为直线形，是非极性分子，故D不选。 答案选C。 8. 下列各物质的名称正确的是 A. 3，3-二甲基丁烷 B. 4，5-二甲基-3-乙基-2-己烯 C. 2，2-二甲基-3-丁炔 D. 间二甲苯 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据烃类的系统命名，不符合离支链最近的一端开始编号，应是2，2－二甲基丁烷，A错误； B．根据烃类的系统命名，4，5-二甲基-3-乙基-2-己烯命名正确，B正确； C．根据烃类的系统命名，不符合离官能团近的一端开始编号，应是3，3-二甲基-1-丁炔，C错误； D．中两个甲基处于邻位，应是邻二甲苯，D错误； 本题选B。 9. 下列关于物质的结构或性质的描述及解释都正确的是 A. 键角：，是由于中O上孤电子对数比分中O上的少 B. 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强 C. 稳定性：，是由于水分子间存在氢键 D. 酸性：，是由于的羧基中羟基极性更小 【答案】A 【解析】 【详解】A．随着孤电子对数增多，成键电子对与成键电子对之间的斥力减小，键角也减小， H2O的孤电子对数=，H3O+的孤电子对数=，所以键角大小为，选项A正确； B．沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，是因为对羟基苯甲醛形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，所以对羟基苯甲醛分子间作用力较大，熔沸点也较高，B错误； C．稳定性：，是因为非金属性O>S，C错误； D．Cl的电负性大于H，电负性越大，形成共价键的极性越强，因此，的极性大于的极性，导致的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸性，D错误； 答案选A。 10. 下列有机化合物的分类方法及所含官能团都正确的是 有机化合物 分类方法及所含官能团 A 羧酸、 B 酚、 C 醛、 D 酮、 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．是乙酸，官能团是，属于羧酸，A正确； B．的官能团是，因没有直接连在苯环的C上，因此属于醇类，B错误； C．的官能团是-COO-，属于酯类物质，C错误； D．的官能团是-CHO，属于醛类物质，D错误。 故本题选A。 11. 芳香族化合物中，由于侧链与苯环间的相互影响，从而使它们在性质上都发生了一些变化。下列反应或事实能够说明这一现象的是 A. B. +3H2 C. 甲苯和乙烷都不能与溴的四氯化碳溶液发生反应 D. 甲苯和乙烷在空气中完全燃烧，生成物完全相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于烷烃化学性质稳定，与酸性高锰酸钾溶液不反应，但甲苯苯环侧链上的甲基被酸性高猛酸钾氧化，说明甲基受苯环影响，A符合题意； B．甲苯中苯环与氢气加成，苯同样也能与氢气加成，二者情况相同，B不符合题意； C．甲苯和乙烷都不可能与溴的四氯化碳溶液反应，C不符合题意； D．甲苯和乙烷在空气中燃烧都是生成二氧化碳和水，D不符合题意； 故选A。 12. a、b、c、d是四种短周期元素，a、b、d同周期，c、d同主族。a的原子结构示意图为，b、c形成的化合物的电子式为 ，下列说法正确的是 A. 第一电离能：b>c>a>d B. 电负性：a>b>d>c C. d位于周期表第三周期ⅣA族 D. 四种元素涉及周期表的两个区 【答案】D 【解析】 【分析】由a的原子结构示意图可知，在短周期元素中，只有x=2时符合要求，即a为硅元素，且b、d均为第三周期元素；由b与c形成化合物的电子式可看出，b元素可形成+1价阳离子，即钠元素；而c可形成—3价阴离子，可知为第VA族元素，它只能为第二周期元素N，进而可知d为磷元素，据此分析解题。 【详解】A．第一电离能：N＞P＞Si＞Na，A错误； B．同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强，同主族元素从上到下电负性逐渐减弱，应为N> P>Si>Na，B错误； C．d为磷元素，第15号元素，位于周期表第三周期VA族，C错误； D．四种元素涉及周期表的两个区，Na为S区，Si、N、P为P区，D正确； 故选D。 13. 对下图所示的分子有关说法不正确的是 A. 能发生氧化反应、取代反应、加聚反应 B. 该物质含有的2种官能团 C. 处于同一平面上的原子数最多可能有18个 D. 分子中的碳原子有三种杂化方式sp、sp2、sp3 【答案】C 【解析】 【详解】A．该有机物含有碳碳双键、碳碳三键等不饱和键，能发生氧化反应、还原反应、加聚反应，故A正确； B．该有机物含有碳碳双键、碳碳三键2种官能团，故B正确； C．苯环、碳碳双键为平面结构，碳碳三键为直线结构，该有机物分子中甲基上至少有2个H不在苯环决定的平面上，处于同一平面上的原子数最多可能有21个，故C错误； D．单键碳为sp3杂化、双键碳为sp2杂化、三键碳为sp杂化，分子中的碳原子有三种杂化方式sp、sp2、sp3，故D正确； 故选C。 14. 硒化钠（Na2Se）是一种重要的光敏材料，广泛应用于光电子器件中。该晶体的晶胞示意图如下，已知，晶胞参数为a nm，设1号原子坐标参数为(0，0，0)，3号原子坐标参数为(1，1，1)，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是 A. 每个晶胞中含有4个Se2- B. 2号原子坐标参数为 C. Na+填充在Se2-构成的正四面体空隙中 D. 该晶胞的密度为g·cm-3 【答案】D 【解析】 【详解】A．Se2－位于晶胞的顶点和面心，利用均摊法可以计算得到一个晶胞中含有的Se2－数目为个，A正确； B．设1号原子坐标参数为(0，0，0)，3号原子坐标参数为(1，1，1)，由晶胞结构可知，2号原子坐标参数为，B正确； C．根据晶胞结构可知，钠离子位于Se2－组成的正四面体的体心，C正确； D．该晶胞中含有8个Na+，个Se2-，该晶胞的密度为， D错误； 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 有机化合物种类繁多，学习《有机化学基础》领略有机化学的魅力，回答下列问题： （1）将下列物质进行分类(填序号)。①O2与O3  ②与  ③乙醇与二甲醚(CH3-O-CH3)   ④和⑤HCOOCH3和CH3COOH   ⑥甲烷和异丁烷 互为同素异形体的是___________﹔互为同分异构体的是___________﹔互为同系物的是___________。 （2）写出下列反应的化学方程式，并注明①、②的反应类型。 ①乙烯水化制乙醇：___________，反应类型：___________。 ②溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热：___________，反应类型：___________。 ③实验室制备乙炔的化学方程式___________。 ④聚氯乙烯(PVC)可制成薄膜、包装材料等，写出氯乙烯合成聚氯乙烯的化学方程式为___________。 （3）链烃A有支链且只有一个官能团，其相对分子质量在65～75之间，1mol A完全燃烧消耗7mol氧气，则A的结构简式为___________。 【答案】（1） ①. ① ②. ③⑤ ③. ⑥ （2） ①. H2=CH2+H2O CH3CH2OH ②. 加成反应 ③. CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O ④. 消去反应 ⑤. ⑥. （3） 【解析】 【小问1详解】 ①与是同素异形体（同素异形体是由同种元素组成的不同单质）。②与是同位素（质子数相同中子数不同的同一元素的不同原子）。③⑤是同分异构体（同分异构体是分子式相同结构不同的化合物，乙醇与二甲醚分子式均为，和分子式均为）。④中两种物质是同一种物质（二氯甲烷没有同分异构体）。⑥是同系物（同系物是结构相似，分子组成上相差一个或若干个原子团的有机物，甲烷和异丁烷都属于烷烃，结构相似，分子组成相差3个原子团）。 【小问2详解】 ①，反应类型：加成反应（乙烯与水反应，双键打开，分别加上氢原子和羟基）②，反应类型：消去反应（溴乙烷在乙醇和氢氧化钠加热条件下，脱去溴化氢生成乙烯）。③实验室制备乙炔的化学方程式 （碳化钙与水反应制备乙炔）。④（氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯）。 【小问3详解】 设链烃A的分子式为，根据1mol烃完全燃烧消耗氧气的物质的量为，则，即4x + y = 28 。又因为其相对分子质量M = 12x + y在之间，联立方程，用y = 28 - 4x代入M = 12x + y得M = 12x + 28 - 4x=8x + 28。x为整数，所以x = 5，则y = 28 - 4×5 = 8 。 链烃A有支链且只有一个官能团，所以A是。 16. 按要求填空： （1）元素O与S同主族，电负性O___________S(选填“>”、“<”、“=”)，基态S原子价层电子空间运动状态有___________种。 （2）离子的VSEPR模型为___________，离子空间构型为___________。 （3）6-­氨基青霉烷酸 组成中C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是___________。 （4）1mol环戊二烯()中含有σ键的数目是___________。 （5）SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为___________。SiCl4可发生水解反应，机理如下： 含s、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为___________(填标号)。 （6）已知H2O、NH3、CH4三种分子中，键角由大到小的顺序是___________，原因为___________。 【答案】（1） ①. > ②. 4 （2） ①. 四面体形 ②. 三角锥形 （3）N>O>C （4）11NA （5） ①. sp3杂化 ②. ② （6） ①. CH4> NH3> H2O ②. H2O、NH3、CH4三种分子中心原子均为sp3杂化，孤电子对数分别为2、1、0, 孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，故键角CH4> NH3> H2O 【解析】 【小问1详解】 同主族元素从上到下电负性减小，元素O与S同主族，电负性O>S，基态S原子价层电子排布式为3s23p4，价层电子占用4个原子轨道，空间运动状态有4种。 【小问2详解】 中S原子价电子对数为4，有1个孤电子对，离子的VSEPR模型为四面体形，离子空间构型为三角锥形； 【小问3详解】 同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，N原子2p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是N>O>C。 【小问4详解】 单键为σ键，双键中有1个σ键、1个π键，环戊二烯分子式为C5H6，1mol环戊二烯()中含有σ键的数目是11NA； 【小问5详解】 SiCl4中Si原子价电子对数为4，采取的杂化类型为sp3杂化。由图可知，中间体[SiCl4(H2O)]中Si原子的σ键数为5，说明Si原子的杂化轨道数为5，由此可知Si原子的杂化类型为sp3d，故选②； 【小问6详解】 H2O中O原子价电子对数为4，有2个孤电子对；NH3中N原子价电子对数为4，有1个孤电子对、CH4中C原子价电子对数为4，没有孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力；则三种分子中，键角由大到小的顺序是CH4> NH3> H2O。 17. 实验室用苯和液溴制取溴苯并验证其反应类型的实验装置图(夹持装置略)及有关数据如下，按下列步骤回答有关问题。 苯 溴 溴苯 密度/(g·cm⁻³) 0.88 3.10 1.50 沸点/℃ 80 59 156 水中溶解性 微溶 微溶 微溶 （1）实验装置中，仪器c的名称为___________，作用为___________。 （2）在a中加入15mL无水苯和少量铁屑，在b中小心加入4mL液态溴，向a中滴入几滴液溴，有白雾生成，是因为生成了___________气体，继续滴加至液溴滴完，a中发生反应的化学方程式为___________。 （3）d中CCl4的作用是___________；e中出现___________，则说明苯与液溴发生了取代反应。 （4）充分反应后，经过下列步骤分离提纯。 ①反应后a瓶中的溴苯因溶有溴而显褐色，提纯溴苯的过程中，除去溴苯中的溴依次用水、___________溶液、水洗涤。 ②向分离出的粗溴苯中加入少量无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是___________。 ③已知苯与溴还可能发生副反应生成对二溴苯(沸点和邻二溴苯(沸点要进一步提纯，再进行___________(填操作名称)即可得到较纯净的溴苯，该过程中为了受热均匀和易于控制温度，可采用___________(填“水浴”或“油浴”)加热。 【答案】（1） ①. 球形冷凝管 ②. 冷凝回流，导气 （2） ①. HBr ②. 2Fe+3Br2=2FeBr3、+Br2+HBr （3） ①. 吸收挥发出来的溴蒸气 ②. 淡黄色沉淀 （4） ①. NaOH ②. 除去粗溴苯中的水分 ③. 蒸馏 ④. 油浴 【解析】 【分析】a中Fe和溴反应生成溴化铁，在溴化铁作催化剂条件下，苯和溴发生取代反应生成溴苯和HBr，HBr遇水蒸气生成氢溴酸小液滴而产生白雾，冷凝管有冷凝回流作用，提高反应物的利用率；挥发出的溴被四氯化碳吸收，生成的HBr与硝酸银反应生成溴化银沉淀，尾气使用氢氧化钠溶液吸收。 【小问1详解】 根据仪器结构可知，仪器c的名称是球形冷凝管，使用该仪器的目的是使挥发的溴和苯经冷凝后重新回流到反应容器内，提高原料利用率，同时还能将生成的HBr及挥发出的Br2蒸气导出； 【小问2详解】 根据分析，HBr遇水蒸气生成氢溴酸小液滴而产生白雾，因此生成了HBr；铁与溴反应生成FeBr3，苯与液溴在FeBr3催化条件下发生取代反应生成溴苯和HBr，故装置a中发生反应的化学方程式为2Fe+3Br2=2FeBr3、+Br2+HBr； 【小问3详解】 液溴具有挥发性，溴单质能溶于四氯化碳，d中CCl4的作用是吸收挥发出来的溴蒸气；HBr和硝酸银生成黄色AgBr沉淀，因此e中出现淡黄色沉淀，则说明苯与液溴发生了取代反应； 【小问4详解】 ①溴单质能和强碱氢氧化钠溶液反应，提纯溴苯的过程中，除去溴苯中的溴依次用水、氢氧化钠溶液、水洗涤； ②少量无水氯化钙具有吸水性，加入氯化钙的目的是除去粗溴苯中的水分； ③对二溴苯(沸点220℃和邻二溴苯(沸点224℃)的沸点不同，两种相溶的液体沸点不同用蒸馏的方法提纯即可得到较纯净的溴苯；加热温度高于水的沸点，因此采用油浴加热。 18. 铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)是第四周期第Ⅷ族的元素，在化学上称为铁系元素，其化合物在生产生活中应用广泛。 （1）Fe、Co、Ni位于元素周期表的___________区；基态Ni原子核外价层电子的轨道表示式为___________。 （2）铁系元素能与CO形成Fe(CO)5、Ni(CO)4等化合物，室温时Ni(CO)4为无色液体，沸点42.1℃，主要用于制高纯镍和催化剂，则Ni(CO)4中所含的化学键类型有___________(填序号)。 A．离子键        B．极性键        C．配位键        D．范德华力        E．金属键 （3）CoxNi(1-x)Fe2O4(其中Co、Ni的化合价均为＋2)在磁性材料和催化剂领域具有广泛的应用，CoxNi(1-x)Fe2O4中Fe的化合价是___________；Fe3+和Fe2+比更稳定的是___________。 （4）将1molCoCl3·4NH3溶于水中，加入足量AgNO3溶液生成1molAgCl沉淀。则CoCl3·4NH3中配离子的化学式为___________；已知孤电子对与成键电子对的排斥作用大于成键电子对间的排斥作用，则NH3分子与Co3+形成配合物后，H—N—H键角___________(填“变大”“变小”或“不变”)。 （5）Fe、Co、Ni与Ca元素最外层电子数相同，但相应单质的熔点，Fe、Co、Ni明显高于Ca，其原因___________。 （6）超导材料在电力、交通、医学等方面有着广泛的应用，某含Ni、Mg和C三种元素的晶体具有超导性，该晶体的晶胞结构如图所示。已知该晶胞的边长为anm，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为___________ g·cm-3(1nm=10-9m)。 【答案】（1） ①. d ②. （2）BC （3） ①. +3 ②. Fe3+ （4） ①. [Co(NH3)4Cl2]+ ②. 变大 （5）四者均为金属晶体，但Fe、Co、Ni的原子半径比Ca的小，同时价电子数目多，金属键更强，断裂金属键消耗的能量就越高，故熔点就更高； （6） 【解析】 【小问1详解】 Fe、Co、Ni的最后一个电子都是排在d能级上，故都在d区；基态Ni原子核外价层电子排布式为3d84s2，轨道表示式为。 【小问2详解】 Ni(CO)4中所含的化学键类型有Ni和CO之间的配位键，CO中含有的极性共价键，故选BC。 【小问3详解】 Co、Ni的化合价均为＋2价，O元素的化合价为-2价，设Fe元素的化合价为a，则2a+2x+2(1-x)-8=0，解得a=+3； Fe3+的电子排布是[Ar]3d5，d上的电子半充满，比电子排布为[Ar]3d6的Fe2+更稳定。 【小问4详解】 1molCoCl3·4NH3只生成1molAgCl沉淀，则1molCoCl3·4NH3中有1molCl-为外界离子，氨气和其它氯离子则为配体，此配合物结构的化学式为[Co(NH3)4Cl2]Cl，配离子的化学式为[Co(NH3)4Cl2]+；氨气分子中的N原子有1对孤电子对，而形成配合物后没有孤电子对，故NH3分子与Co3+形成配合物后H—N—H键角变大。 【小问5详解】 Fe、Co、Ni明显高于Ca，其原因是：四者均为金属晶体，但Fe、Co、Ni的原子半径比Ca的小，同时价电子数目多，金属键更强，断裂金属键消耗的能量就更高，故熔点就更高。 【小问6详解】 晶胞中镁原子位于顶点，Ni原子位于面心，C原子位于体心，故晶胞中各原子的数目为Mg : 、Ni： 、C : 1，故密度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $