内容正文:
高二化学下学期期中模拟卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
试题范围:苏教版选择性必修2、选择性必修3第1~3单元
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Al 27
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45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.下列化学用语表示正确的是( )
A.基态O原子的电子排布式为[Ne]2s22p4
B.基态Mg2+的电子排布式为1s22s22p63s2
C.激发态碳原子的核外电子轨道表示式可能为
D.S2-的结构示意图为
2.2023年5月30日上午9点31分,神州十六号载人飞船在酒泉发射中心发射升空。下列有关说法错误的是( )
A.氕、氘、氚互为同位素
B.火箭中的助燃剂14N16O2分子的中子总数为23
C.利用微纳技术研发的高端芯片,其组成为单晶硅,硅原子核外的L电子层电子数为M电子层电子数的2倍
D.He+H―→He+H+18.4 MeV为氧化还原反应
3.下列说法正确的是( )
A.的名称:2,3-二甲基丁烷
B.乙炔的结构简式:CHCH
C.CH4或CCl4的空间填充模型:
D.C2H4和C4H8互为同系物
4.下列有关异丁烯[CH2==C(CH3)2]的说法正确的是( )
A.聚异丁烯的结构简式可以表示为
B.异丁烯与环丁烷互为同分异构体
C.异丁烯的沸点比1-丁烯的沸点要高
D.聚异丁烯为纯净物
5.下列说法正确的是( )
A.干冰气化和碘升华克服的作用力相同
B.甲酸甲酯和乙酸相对分子质量相同,熔点相近
C.氯化钠和氯化氢熔化时,破坏的都是离子键
D.碘化氢的范德华力比溴化氢的大,碘化氢稳定性强
6.下列说法不正确的是( )
A.SCl2属于极性分子
B.XeF4中心原子的价电子对数为4
C.C2H2和H2O2分子空间结构不同
D.NO的价层电子对互斥模型、空间结构均为平面三角形
7.在[RuBr2(NH3)4]+中,Ru的化合价和配位数分别是( )
A.+2和4 B.+2和6
C.+3和4 D.+3和 6
8.经研究发现三种信息素A: (2,4-二甲基-1-庚烯)、B: (3,7-二甲基-1-辛烯)、C:CH3(CH2)8CH==CH—CH==CH(CH2)8CH3。下列说法不正确的是( )
A.2,4-二甲基-1-庚烯的分子式为C9H18
B.2,4-二甲基-1-庚烯与3,7-二甲基-1-辛烯互为同系物
C.以上三种信息素均能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.1 mol C与1 mol Br2加成,产物只有一种
9.Al2O3在一定条件下可转化为硬度大、熔点高的氮化铝晶体,其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.氮化铝属于离子晶体
B.氮化铝可用于制造切割金属的刀具
C.1个氮化铝晶胞中含有9个Al原子
D.氮化铝晶体中Al原子和N原子数目之比为2∶3
10.短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是( )
A.X能与多种元素形成共价键
B.简单氢化物沸点:Z<Q
C.第一电离能:Y>Z
D.电负性:W<Z
11.近年来有多个关于超高压下新型晶体的形成与结构的研究报道。NaCl晶体在50~300 GPa的高压下和Na或Cl2反应,可以形成不同组成、不同结构的晶体。如图给出其中三种晶体的晶胞(大球为氯原子,小球为钠原子),下列关于这三种晶胞的说法正确的是( )
A.晶胞Ⅰ中钠原子的配位数为6
B.晶胞Ⅱ中含有6个钠原子
C.晶胞Ⅲ所对应晶体的化学式为Na2Cl
D.三种晶体均是由NaCl晶体在50~300 GPa的高压下和Na反应所得
12.已知:铜离子的配位数通常为4,[Cu(OH)4]2-和[Cu(NH3)4]2+均为深蓝色。某化学小组设计如下实验制备铜的配合物。
下列说法不正确的是( )
A.b中得到配合物Na2[Cu(OH)4],其配体为OH-
B.硫酸铜溶液呈蓝色的原因是[Cu(H2O)4]2+的颜色所致
C.由实验可知,NH3的配位能力比OH-弱
D.加热c中溶液有可能得到蓝色浑浊液
13.溴苯的制备实验的部分实验操作如图所示,其中正确的是( )
A
B
C
D
制备溴苯
洗涤除溴,放出水层
除去干燥剂
分离苯和溴苯
14.一种织物防火剂的结构如下。X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,基态Z原子的核外电子总数是其最高能级电子数目的2倍。下列说法错误的是( )
A.X和Z可形成含有非极性键的极性分子
B.Y原子的杂化类型为sp2
C.Z、Y、W的简单氢化物的沸点依次减小
D.该物质中,Y、Z和W均满足最外层8电子稳定结构
15.烷烃(以甲烷为例)在光照条件下发生卤代反应,原理如图所示:
某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例,结果如下:
下列说法正确的是( )
A.异丁烷的二溴代物有两种
B.反应过程中异丁烷形成的自由基比稳定
C.丙烷在光照条件下发生溴代反应,生成的一溴代物中,1-溴丙烷含量更高
D.光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代烃反应的关键步骤
第II卷(非选择题 共55分)
二、非选择题:本题共5个小题,共55分。
16.(10分)亚铁氰化钾{K4[Fe(CN)6]}是一种常见的食盐抗结剂,其三水合物{K4[Fe(CN)6]·3H2O}是黄色晶体,俗称黄血盐,遇Fe3+立即产生深蓝色沉淀{KFe[Fe(CN)6]}。回答下列问题。
(1)O元素位于________区,基态O原子核外电子的空间运动状态有________种。
(2)Fe在元素周期表中的位置为________,基态Fe原子的外围电子轨道表示式为________。
(3)黄血盐{K4[Fe(CN)6]·3H2O}中四种非金属元素的第一电离能最大的是________,该原子能量最高的电子所在能级符号为________。
(4)亚铁氰化钾{K4[Fe(CN)6]}中四种元素的电负性由大到小的顺序为________。
(5)普鲁士蓝{KFe[Fe(CN)6]}中不同价态铁元素的简单微粒较稳定的是_______________,其原因是____________________________________________________________。
17.(10分)Al、Fe、Cu是重要的材料元素,在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)基态Fe2+的外围电子排布式为____________,有________个未成对电子。
(2)铝和氮可形成一种具有四面体结构单位的高温结构陶瓷,其晶胞如图所示,晶胞中Al的配位数是______,若该晶胞的边长为a pm,则该晶体的密度为__________ g·cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)一种铜的溴化物晶胞结构如图所示,Cu填充在Br的四面体空隙,该晶胞中铜的配位数是______,与溴紧邻的溴原子数目是________,由图中P点和Q点的原子分数坐标可确定R点的原子分数坐标为________。
18.(10分)已知:硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠(H2N-CH2-COONa)即可得到配合物A。其结构如图1所示:
(1)Cu2+离子的基态外围电子排布式为________________。
(2)NH4H2PO4中,除氢元素外,其余三种元素第一电离能最大的是________(填元素符号)。
(3)配合物A中碳原子的轨道杂化类型为________。
(4)1 mol氨基乙酸钠(H2N-CH2-COONa)含有σ键的物质的量为_______mol。
(5)镧镍合金可用于储氢,储氢之后所得晶体的化学式为LaNi5(H2)3,其晶体的最小重复结构单元如图2所示(、○、●代表储氢之后晶体中的三种微粒)。图中●代表的微粒是________。
(6)①Cu元素与H元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如图3所示。则该化合物的化学式为________。
②该铜的氢化物在足量氯气中燃烧的化学方程式:________________________________。
19.(13分) 回答下列问题:
(1)将一定量的CH4和Cl2混合,光照条件下反应。请写出生成具有正四面体结构的有机产物的化学方程式:
________________________________________________。
(2)相对分子质量为114的烷烃,其分子式为________,若此有机物的一氯代物只有一种,请写出此有机物的结构简式____________,名称为__________________。
(3)已知是由某单烯烃与HCl加成而获得,该单烯烃的结构简式为__________________。
(4)某物质的最简式为CH,属于芳香烃,且所有原子一定在一个平面上,写出该物质与浓硝酸、浓硫酸混合加热的化学方程式__________________________________,该反应类型是____________。
20.(12分)Glaser反应是指端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,例如:
2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R + H2
下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)B的结构简式为________, D的化学名称为________。
(2)步骤②反应的化学方程式:_____________________________________________________。
(3)E的结构简式为____________________。用1 mol E合成1,4-二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气______mol。
(4)芳香族化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢原子,数目比为3∶1,符合条件的F有5种,分别为、、、________、________。
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高二化学下学期期中模拟卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
试题范围:苏教版选择性必修2、选择性必修3第1~3单元
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Al 27
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45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.下列化学用语表示正确的是( )
A.基态O原子的电子排布式为[Ne]2s22p4
B.基态Mg2+的电子排布式为1s22s22p63s2
C.激发态碳原子的核外电子轨道表示式可能为
D.S2-的结构示意图为
答案 C
解析 基态O原子的电子排布式为[He]2s22p4,A错误;基态Mg2+的电子排布式为1s22s22p6,B错误;S2-的质子数是16,D错误。
2.2023年5月30日上午9点31分,神州十六号载人飞船在酒泉发射中心发射升空。下列有关说法错误的是( )
A.氕、氘、氚互为同位素
B.火箭中的助燃剂14N16O2分子的中子总数为23
C.利用微纳技术研发的高端芯片,其组成为单晶硅,硅原子核外的L电子层电子数为M电子层电子数的2倍
D.He+H―→He+H+18.4 MeV为氧化还原反应
答案 D
解析 1个N中含有7个中子,1个O中含有8个中子,则14N16O2分子的中子总数为7+8×2=23,B正确;硅原子为14号元素,原子结构示意图为,L电子层有8个电子,M电子层有4个电子,则L电子层电子数为M电子层电子数的2倍,C正确;He+H―→He+H+18.4 MeV为核反应,不是化学反应,D错误。
3.下列说法正确的是( )
A.的名称:2,3-二甲基丁烷
B.乙炔的结构简式:CHCH
C.CH4或CCl4的空间填充模型:
D.C2H4和C4H8互为同系物
答案 A
解析 该化合物最长链有四个碳,两个甲基分别在第二个和第三个碳上,因此该化合物的名称为2,3-二甲基丁烷,A项正确;乙炔的结构简式为HC≡CH,B项错误;原子半径:Cl>C>H,CH4和CCl4的空间填充模型不一样,C项错误;C2H4为乙烯,C4H8可能是丁烯,也可能是环丁烷等,若C4H8为环丁烷,则C2H4和C4H8结构不相似,不互为同系物,D项错误。
4.下列有关异丁烯[CH2==C(CH3)2]的说法正确的是( )
A.聚异丁烯的结构简式可以表示为
B.异丁烯与环丁烷互为同分异构体
C.异丁烯的沸点比1-丁烯的沸点要高
D.聚异丁烯为纯净物
答案 B
解析 聚异丁烯的结构简式为,故A错误;异丁烯与环丁烷的化学式均为C4H8,其结构不同,两者互为同分异构体,故B正确;两者均为分子晶体,摩尔质量相同,支链越多,范德华力越小,分子的沸点越低,即沸点:异丁烯<1-丁烯,故C错误;聚合物中不同分子的聚合度不同,聚合物是混合物,故D错误。
5.下列说法正确的是( )
A.干冰气化和碘升华克服的作用力相同
B.甲酸甲酯和乙酸相对分子质量相同,熔点相近
C.氯化钠和氯化氢熔化时,破坏的都是离子键
D.碘化氢的范德华力比溴化氢的大,碘化氢稳定性强
答案 A
解析 干冰和碘都是分子晶体,状态改变时,均克服分子间作用力,故A正确;乙酸分子间有氢键,熔点较高,甲酸甲酯分子间没有氢键,熔点较低,故B错误;分子的稳定性由化学键强弱决定,碘化氢的氢碘键比溴化氢的氢溴键弱,碘化氢稳定性差,故D错误
6.下列说法不正确的是( )
A.SCl2属于极性分子
B.XeF4中心原子的价电子对数为4
C.C2H2和H2O2分子空间结构不同
D.NO的价层电子对互斥模型、空间结构均为平面三角形
答案 B
解析 SCl2的中心原子的价电子对数为×(6+2)=4,其中有2对孤电子对,其空间结构为V形,属于极性分子,A正确;XeF4中心原子的价电子对数为×(8+4)=6,B错误;NO中心原子的价电子对数为×(5+1+0)=3,没有孤电子对,价层电子对互斥模型、空间结构均为平面三角形,D正确。
7.在[RuBr2(NH3)4]+中,Ru的化合价和配位数分别是( )
A.+2和4 B.+2和6
C.+3和4 D.+3和 6
答案 D
解析 设在[RuBr2(NH3)4]+中Ru的化合价为x,x-1×2+0×4=+1,解得x=+3;含有空轨道的金属阳离子为中心原子,所以中心原子为Ru3+,有孤电子对的分子或离子为配位体,所以配位体为Br-、NH3,配位数就是配位体的个数,所以配位数为2+4=6。
8.经研究发现三种信息素A: (2,4-二甲基-1-庚烯)、B: (3,7-二甲基-1-辛烯)、C:CH3(CH2)8CH==CH—CH==CH(CH2)8CH3。下列说法不正确的是( )
A.2,4-二甲基-1-庚烯的分子式为C9H18
B.2,4-二甲基-1-庚烯与3,7-二甲基-1-辛烯互为同系物
C.以上三种信息素均能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.1 mol C与1 mol Br2加成,产物只有一种
答案 D
解析 根据键线式和碳原子的4价理论可知,2,4-二甲基-1-庚烯的分子式为C9H18,A项正确;2,4-二甲基-1-庚烯与3,7-二甲基-1-辛烯的分子组成相差1个CH2原子团,结构相似,二者互为同系物,B项正确;三种信息素都含有碳碳双键,均可与溴发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色,C项正确;C与溴加成的产物不止一种,D项错误。
9.Al2O3在一定条件下可转化为硬度大、熔点高的氮化铝晶体,其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.氮化铝属于离子晶体
B.氮化铝可用于制造切割金属的刀具
C.1个氮化铝晶胞中含有9个Al原子
D.氮化铝晶体中Al原子和N原子数目之比为2∶3
答案 B
解析 根据氮化铝晶体的性质,可知其属于共价晶体,可用于制造切割金属的刀具;根据晶胞结构可知,1个氮化铝晶胞中含有Al原子的个数为1+4×+4×=2,N原子的个数为2×+2×+1=2,Al原子和N原子数目之比为1∶1。
10.短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是( )
A.X能与多种元素形成共价键
B.简单氢化物沸点:Z<Q
C.第一电离能:Y>Z
D.电负性:W<Z
答案 B
解析 短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,基态X、Z、Q原子均有两个单电子,且Q与Z同主族,结合原子序数大小关系可知,X、Z、Q分别为C、O和S,则Y为N;W简单离子在同周期离子中半径最小,则W为第3周期元素Al。X为C,能与多种元素(H、O、N、P、S等)形成共价键,A正确;Z和Q形成的简单氢化物分别为H2O和H2S,由于H2O分子间能形成氢键,故H2O的沸点高于H2S,B错误;Y为N,Z为O,N的最外层p轨道电子为半充满结构,比较稳定,故其第一电离能比O大,C正确;W为Al,Z为O,O的电负性更大,D正确。
11.近年来有多个关于超高压下新型晶体的形成与结构的研究报道。NaCl晶体在50~300 GPa的高压下和Na或Cl2反应,可以形成不同组成、不同结构的晶体。如图给出其中三种晶体的晶胞(大球为氯原子,小球为钠原子),下列关于这三种晶胞的说法正确的是( )
A.晶胞Ⅰ中钠原子的配位数为6
B.晶胞Ⅱ中含有6个钠原子
C.晶胞Ⅲ所对应晶体的化学式为Na2Cl
D.三种晶体均是由NaCl晶体在50~300 GPa的高压下和Na反应所得
答案 C
解析 晶胞Ⅰ中:Na原子数目为1+8×=2,Cl原子数目为12×=6,化学式为NaCl3;晶胞Ⅱ中:Na原子数目为2+4×=3,Cl原子数目为8×=1,化学式为Na3Cl;晶胞Ⅲ中:Na原子数目为2+4×+2×=4,Cl原子数目为8×=2,化学式为Na2Cl;根据信息:NaCl晶体在50~300 GPa的高压下和Na或Cl2反应,可以形成不同组成、不同结构的晶体,结合原子守恒可知,晶胞Ⅰ所对应的晶体是NaCl晶体在50~300 GPa的高压下和Cl2反应的产物,晶胞Ⅱ、Ⅲ所对应的晶体是NaCl晶体在50~300 GPa的高压下和Na反应的产物,据此分析解答。
12.已知:铜离子的配位数通常为4,[Cu(OH)4]2-和[Cu(NH3)4]2+均为深蓝色。某化学小组设计如下实验制备铜的配合物。
下列说法不正确的是( )
A.b中得到配合物Na2[Cu(OH)4],其配体为OH-
B.硫酸铜溶液呈蓝色的原因是[Cu(H2O)4]2+的颜色所致
C.由实验可知,NH3的配位能力比OH-弱
D.加热c中溶液有可能得到蓝色浑浊液
答案 C
解析 [Cu(OH)4]2-和[Cu(NH3)4]2+均为深蓝色,b加入过量的氢氧化钠得到配合物Na2[Cu(OH)4],由化学式可知,其配体为OH-,A正确;水分子中氧原子可以提供孤电子对,能和铜离子形成配离子,硫酸铜溶液呈蓝色的原因是[Cu(H2O)4]2+的颜色所致,B正确;由实验ac可知,NH3的配位能力比OH-强,C错误;加热c中溶液会促进一水合氨向电离的方向进行,使得一水合氨浓度减小,导致[Cu(NH3)4]2+转化为氢氧化铜沉淀,故有可能得到蓝色浑浊液,D正确。
13.溴苯的制备实验的部分实验操作如图所示,其中正确的是( )
A
B
C
D
制备溴苯
洗涤除溴,放出水层
除去干燥剂
分离苯和溴苯
答案 C
解析 HBr极易溶于水,故锥形瓶内导管口不能插入水面以下,A项错误;溴苯的密度比水的大,应在下层,B项错误;过滤除去干燥剂CaCl2,C项正确;蒸馏时温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处,需要测量蒸气的温度,而不是液相物质的温度,D项错误。
14.一种织物防火剂的结构如下。X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,基态Z原子的核外电子总数是其最高能级电子数目的2倍。下列说法错误的是( )
A.X和Z可形成含有非极性键的极性分子
B.Y原子的杂化类型为sp2
C.Z、Y、W的简单氢化物的沸点依次减小
D.该物质中,Y、Z和W均满足最外层8电子稳定结构
答案 D
解析 X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,基态Z原子的核外电子总数是其最高能级电子数目的2倍,则Z为氧;X形成1个共价键且原子序数最小,为氢;Y形成四个共价键,形成阳离子,为氮;W形成5个共价键,为磷。X和Z可形成含有非极性键的极性分子,例如过氧化氢分子,A正确;三者的简单氢化物均为分子晶体,H2O和NH3均能形成氢键,且H2O形成的氢键数目多,则沸点:H2O>NH3>PH3,故Z、Y、W的简单氢化物的沸点依次减小,C正确;磷形成5个共价键,是10电子结构,D错误。
15.烷烃(以甲烷为例)在光照条件下发生卤代反应,原理如图所示:
某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例,结果如下:
下列说法正确的是( )
A.异丁烷的二溴代物有两种
B.反应过程中异丁烷形成的自由基比稳定
C.丙烷在光照条件下发生溴代反应,生成的一溴代物中,1-溴丙烷含量更高
D.光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代烃反应的关键步骤
答案 D
解析 异丁烷的二溴代物有、、三种,A错误;根据烷烃卤代反应的机理可知,形成的自由基越稳定,得到的自由基越多,形成相应卤代烃的量就越多,B错误;根据烷烃卤代反应的机理,丙烷在光照条件下发生溴代反应,生成的一溴代物中,2-溴丙烷含量更高,C错误;根据烷烃卤代反应的机理,可知卤素单质分子中化学键断裂形成·X是引发卤代反应的关键步骤,D正确。
第II卷(非选择题 共55分)
二、非选择题:本题共5个小题,共55分。
16.(10分)亚铁氰化钾{K4[Fe(CN)6]}是一种常见的食盐抗结剂,其三水合物{K4[Fe(CN)6]·3H2O}是黄色晶体,俗称黄血盐,遇Fe3+立即产生深蓝色沉淀{KFe[Fe(CN)6]}。回答下列问题。
(1)O元素位于________区,基态O原子核外电子的空间运动状态有________种。
(2)Fe在元素周期表中的位置为________,基态Fe原子的外围电子轨道表示式为________。
(3)黄血盐{K4[Fe(CN)6]·3H2O}中四种非金属元素的第一电离能最大的是________,该原子能量最高的电子所在能级符号为________。
(4)亚铁氰化钾{K4[Fe(CN)6]}中四种元素的电负性由大到小的顺序为________。
(5)普鲁士蓝{KFe[Fe(CN)6]}中不同价态铁元素的简单微粒较稳定的是_______________,其原因是____________________________________________________________。
答案 (1)p 5 (2)第4周期Ⅷ族
(3)N 2p (4)N>C>Fe>K (5)Fe3+ Fe3+的外围电子排布式为3d5,Fe2+的外围电子排布式为3d6,前者为半充满状态,较稳定
解析 (1)基态氧原子的核外电子排布式为1s22s22p4,又空间运动状态指电子占据的轨道数,即基态氧原子核外电子的空间运动状态有5种。(4)同主族元素从上到下电负性递减,同周期元素从左向右电负性递增,所以电负性顺序为N>C>Fe>K。
17.(10分)Al、Fe、Cu是重要的材料元素,在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)基态Fe2+的外围电子排布式为____________,有________个未成对电子。
(2)铝和氮可形成一种具有四面体结构单位的高温结构陶瓷,其晶胞如图所示,晶胞中Al的配位数是______,若该晶胞的边长为a pm,则该晶体的密度为__________ g·cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)一种铜的溴化物晶胞结构如图所示,Cu填充在Br的四面体空隙,该晶胞中铜的配位数是______,与溴紧邻的溴原子数目是________,由图中P点和Q点的原子分数坐标可确定R点的原子分数坐标为________。
答案 (1)3d6 4 (2)4 [或] (3)4 12 (,,)
解析 (1)Fe是26号元素,核外电子排布式为[Ar]3d64s2,失去两个电子后,外围电子排布式为3d6;根据洪特规则,Fe2+的核外电子中有4个未成对电子。(2)配位数可理解为某离子周围距离最近的带异电荷离子的数目。晶胞中Al的配位数是4;根据均摊法,该晶胞中含有Al的数目为8×+6×=4,N在晶胞内,共4个。该晶胞的质量为 g,ρ== g·cm-3= g·cm-3。(5)根据该铜的溴化物的晶胞结构可知,Cu周围距离最近的Br有4个,故铜的配位数为4;以顶点Br为例,与其紧邻的Br为面心上的Br,共计12个;根据P、Q点的原子分数坐标,可确定R点的原子分数坐标为(,,)。
18.(10分)已知:硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠(H2N-CH2-COONa)即可得到配合物A。其结构如图1所示:
(1)Cu2+离子的基态外围电子排布式为________________。
(2)NH4H2PO4中,除氢元素外,其余三种元素第一电离能最大的是________(填元素符号)。
(3)配合物A中碳原子的轨道杂化类型为________。
(4)1 mol氨基乙酸钠(H2N-CH2-COONa)含有σ键的物质的量为_______mol。
(5)镧镍合金可用于储氢,储氢之后所得晶体的化学式为LaNi5(H2)3,其晶体的最小重复结构单元如图2所示(、○、●代表储氢之后晶体中的三种微粒)。图中●代表的微粒是________。
(6)①Cu元素与H元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如图3所示。则该化合物的化学式为________。
②该铜的氢化物在足量氯气中燃烧的化学方程式:________________________________。
答案 (1)3d9 (2)N
(3)sp2,sp3 (4)8 (5)H2
(6)CuH 2CuH+3Cl22CuCl2+2HCl
解析 (1)Cu是29号元素,Cu2+离子核外有27个电子,Cu2+的基态外围电子排布式为3d9;(2)NH4H2PO4中,除氢元素外,还有N、P、O三种元素;同主族元素从上到下,第一电离能逐渐减小,第一电离能N>P;同周期元素从左到右,第一电离能有增大趋势,N原子2p能级有3个电子,为半充满状态,结构稳定,第一电离能N>O,第一电离能最大的是N。(3)配合物A中单键碳为sp3杂化,双键碳为sp2杂化;(4)H2N-CH2-COONa由H2N-CH2-COO-、Na+构成,H2N-CH2-COO-的结构式为,单键全是σ键、双键中有1个σ键,1 mol氨基乙酸钠(H2N-CH2-COONa)含有σ键的物质的量为8 mol;(5)根据均摊原则、○、●的个数分别是8×=1、8×+1=5、8×+2×=3,储氢之后所得晶体的化学式为LaNi5(H2)3,所以●代表H2;(6)①Cu元素与H元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如图3所示。根据均摊原则,1个晶胞中Cu原子数是12×+2×+3=6 、H原子数6×+4=6,则该化合物的化学式为CuH;②该铜的氢化物在足量氯气中燃烧生成氯化铜和氯化氢,反应的化学方程式为2CuH+3Cl22CuCl2+2HCl。
19.(13分) 回答下列问题:
(1)将一定量的CH4和Cl2混合,光照条件下反应。请写出生成具有正四面体结构的有机产物的化学方程式:
________________________________________________。
(2)相对分子质量为114的烷烃,其分子式为________,若此有机物的一氯代物只有一种,请写出此有机物的结构简式____________,名称为__________________。
(3)已知是由某单烯烃与HCl加成而获得,该单烯烃的结构简式为__________________。
(4)某物质的最简式为CH,属于芳香烃,且所有原子一定在一个平面上,写出该物质与浓硝酸、浓硫酸混合加热的化学方程式__________________________________,该反应类型是____________。
答案:(1)CH4+4Cl2CCl4+4HCl
(2)C8H18 (CH3)3CC(CH3)3 2,2,3,3-四甲基丁烷
(3)CH3CH==CHCH3、CH3CH2CH==CH2
(4) 取代反应(或硝化反应)
解析:(1)甲烷和氯气在光照条件下,生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl,其中空间结构为正四面体的是CCl4,即化学方程式为CH4+4Cl2CCl4+4HCl。
(2)烷烃的通式为CnH2n+2,烷烃相对分子质量为114,14n+2=114,n=8,该烷烃为C8H18;一氯代物只有一种,只有一种氢原子,应是高度对称结构,即结构简式为,按照烷烃命名,该有机物为2,2,3,3-四甲基丁烷。
(3)该有机物是由单烯烃与HCl发生加成反应得到,推出单烯烃的结构简式为CH3CH2CH==CH2或CH3CH==CHCH3。
(4)最简式为CH,属于芳香烃,含有苯环,所有原子一定在一个平面上,该物质为苯,与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生硝化反应(或取代反应),得到硝基苯,其化学方程式为。
20.(12分)Glaser反应是指端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,例如:
2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R + H2
下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)B的结构简式为________, D的化学名称为________。
(2)步骤②反应的化学方程式:_____________________________________________________。
(3)E的结构简式为____________________。用1 mol E合成1,4-二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气______mol。
(4)芳香族化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢原子,数目比为3∶1,符合条件的F有5种,分别为、、、________、________。
答案 (1) 苯乙炔
(2)+2Cl2+2HCl
(3) 4
(4)
解析 由B的分子式、C的结构简式可知B为,则A与氯乙烷发生取代反应生成B,则A为。对比C、D的结构简式可知C脱去2分子HCl,同时形成碳碳三键得到D,该反应属于消去反应,D发生信息中的偶联反应生成E()。(3)E的结构简式为,用1 mol E合成1,4-二苯基丁烷,碳碳三键与氢气发生加成反应,理论上需要消耗4 mol氢气。
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