精品解析：湖北省武汉市第三中学2024-2025学年高二下学期3月月考 化学试卷

2024-2025学年度高二3月月考 化学试卷 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 F-19 S-32 Mn-55 Fe-56 Zr-91 Ag-108 Te-128 Cs-133 第I卷(选择题) 一、单选题 1. 下表列出了有关晶体的认识，其中不正确的是 A B C D 晶体 氯化钾 干冰 金刚石 碘 构成晶体的微粒 阴、阳离子 分子 原子 分子 晶体中微粒间存在的作用力 离子键 共价键 共价键 范德华力 A. A B. B C. C D. D 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 二氧化碳电子式：O::C::O B. 1，3-丁二烯结构简式： C. 乙醛：CH3COH D. 基态铁原子价电子轨道表示式： 3. 有机物M是一种抑制生长的植物激素，可以刺激乙烯的产生，催促果实成熟，其结构简式如图所示，下列关于有机物M的性质的描述正确的是 A. M的分子式为C14H10O4 B. M分子中含有三个官能团 C. 1 mol M 最多可以和3 mol Br2发生加成反应 D. 1 mol M 可以和2molNaOH发生反应 4. 其中乙烯是一种常用的催熟剂。下列对于乙烯中化学键的分析正确的是 A. 在乙烯分子中有一个σ键、一个π键 B. 乙烯在发生加成反应时，断裂的是碳原子间的σ键 C. 乙烯可以在一定条件下制得氯乙烯，在该过程断裂的是C-H σ键 D. 乙烯分子中的σ键关于镜面对称 5. 是白色难溶于水的化合物，溶于较浓盐酸时生成。可以定量吸收，也能吸收、、等气体，其吸收形成，其结构为，下列说法正确的是 A. 该化合物中Cu+提供空轨道，中碳原子提供孤电子对，形成的是配位键 B. 由结构可知，除铜元素外所有原子满足8电子稳定结构 C. 中配位数为3 D. 中只有Cl-、作配体 6. 实验室提取桂花精油的流程如下。下列说法错误的是 A. “操作②”为过滤，所得的石油醚可循环利用 B. “操作①”所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 C. “乙醇洗涤”可提高桂花精油收率 D. “减压蒸馏”可防止桂花精油在较高温度下变质 7. 一种由短周期主族元素组成化合物的结构如图所示。元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大，a位于s区，e与其他四种元素不在同一个周期。下列说法正确的是 A. 第一电离能：b＞c＞d B. 化合物ec3是非极性分子 C. 简单氢化物的稳定性：b＞d D. 元素的电负性：e＞d＞c 8. 下列关于物质结构或性质的解释错误的是 选项 物质的结构或性质 解释 A 利用“杯酚”可分离和 超分子具有分子识别的特征 B 石墨能导电 未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动 C 冰的密度小于水 冰晶体中水分子的空间利用率相对较低 D 在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度 臭氧是非极性分子 A. A B. B C. C D. D 9. 我国科研工作者利用冷冻透射电子显微镜同步辐射等技术，在还原氧化石墨烯膜上直接观察到了自然环境下生成的某二维晶体，其结构如图所示。下列说法正确的是 A. 该二维晶体的化学式为CaCl2 B. Ca－Cl－Ca的键角为60° C. Can+和Cl-的配位数均为3 D. 该晶体可由钙在氯气中燃烧制得 10. 锆（Zr）是重要的战略金属，可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物共价晶体的立方晶胞，为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 该氧化物的化学式为 B. 该氧化物的密度为 C. Zr原子之间的最短距离为 D. 若坐标取向不变，将p点Zr原子平移至原点，则q点Zr原子位于晶胞xy面的面心 11. 一种超导材料(仅由Cs、Ag、F三种元素组成)的长方体晶胞结构如图所示(已知，用表示阿伏加德罗常数的值)： 下列说法正确是 A. 基态失去4d能级上的一个电子转化为 B. 若N点原子分数坐标为()，则P点原子分数坐标为() C. M、N之间的距离为 D. 晶体密度为 12. 关同分异构体数目的判断错误的是 A. 异丁烷的二溴代物有3种 B. 甲基环己烷()的一氯代物有4种 C. 炔烃的同分异构体有3种 D. 分子式为且能被氧化成醛的同分异构体有4种 13. 离子液体是一类应用价值很高的绿色溶剂和催化剂，其中的EMIM+结构如图所示(五元环为平面结构，与苯分子相似)。正确的是 A. 分子中∠HCH为109°28' B. 1molEMIM+含有61mol电子 C. 所有C原子与N原子的杂化方式相同 D. 引入有机基团可以降低离子液体的熔点 14. 类石墨相氮化碳()作为一种新型光催化材料，在光解水产氢等领域具有广阔的应用前景，研究表明非金属掺杂(O、S等)能提高其光催化活性。具有和石墨相似的层状结构，其中一种二维平面结构如图所示。 下列说法错误的是 A. 晶体中存在π键、范德华力和非极性键 B. 中C原子的杂化轨道类型为sp2杂化 C. 中N原子的配位数为2和3 D. 每个基本结构单元(图中实线圈部分)中两个N原子(图中虚线圈所示)被O原子代替，形成O掺杂的(OPCN)，则OPCN的化学式为 15. 机械互锁分子是由一个或多个分子结构单元经互锁或互穿等方式相互缠结，而非通过化学键连接在一起所形成的分子。TY型质子化咪唑盐与冠醚形成的机械互锁分子，可形成对匹配的空腔环境，进而负载，进行穿梭运动，实现金属离子对分子穿梭运动行为的调控。 当取代基、不同时，TY型质子化咪唑盐与冠醚的结合常数如下表所示。 H H H H H 结合常数 1670 1180 5970 3720 下列说法错误的是 A. 机械互锁分子对的负载，是冠醚与形成了配位键 B. TY型质子化咪唑盐上的取代基，吸电子效应越强，结合常数越大 C. 与冠醚在机械互锁分子结合体现了分子识别的特征 D. 负载的机械互锁分子容易向阳离子浓度高的区域穿梭 二、非选择题 16. A和B两种有机物可以互溶，有关性质如下： 物质 密度(g·cm-3) 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 A 0.7893 −117.3 78.5 与水以任意比混溶 B 0.7137 −116.6 34.5 不溶于水 （1）要除去A和B的混合物中的少量B，可采用的___________方法可得到A。 A. 蒸馏 B. 重结晶 C. 萃取 D. 加水充分振荡，分液 （2）某种有机物的核磁共振氢谱和红外光谱如图所示，该物质的结构简式为___________。 （3）B的质谱图和红外光谱如图所示，则B的结构简式为___________。 （4）准确称取一定质量的乙醇和B的混合物，在足量氧气充分燃烧，将产物依次通过足量的无水氯化钙和碱石灰，发现质量分别增加14.4g和26.4g。计算混合物中乙醇和B的物质的量之比___________。 （5）实验室可由环己醇制备环己烯实验装置如下图所示，将10 mL环己醇加入试管A中，再加入1 mL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品。环己醇和环己烯的部分物理性质如下： 密度 (g/cm3) 熔点 (℃) 沸点 (℃) 溶解性 环己醇 0.96 25 161 能溶于水 环己烯 0.81 -103 83 难溶于水 ①A中碎瓷片的作用是___________；导管B除了导气外还具有的作用是___________。 ②试管C置于冰水浴中的目的是___________。 17. X、Y、Z、W、Q五种前四周期元素，原子序数依次增大。已知X、Y、Z、W均为非金属元素，XW2分子与为等电子体，元素W的原子序数等于元素Z的原子序数加8，Q的最外层电子数为2，次外层电子数等于Y和W2 -最外层电子数之和，根据以上信息回答下列问题： （1）下列原子电子排布图中，能量最低和最高的分别为___________(填标号)。 A. B. C. D. （2）上述五种元素中电负性最大的是___________(填元素符号，下同)，Y的第一电离能大于Z的第一电离能原因___________。 （3）的分子构型为___________，Q的价电子排布式为___________。 （4）d-QW的晶胞是立方体，用X射线衍射法测得该晶体晶胞边长a=500.0pm，26℃测得该晶体的密度为4.64g/cm3，则一个晶胞中含有的Q离子数为___________(阿伏加德罗常数NA的值取6.0×1023)。 （5）d-QW的晶胞的一个侧面的投影图如图所示，与Q离子距离最近且距离相等的W离子构成的几何图形是___________ 18. 有机物种类繁多，应用广泛。 （1）邻氨基吡啶()易溶于水，易溶于水的主要原因是___________。 （2）鸟嘌呤和吡咯的结构如下图所示。 ①鸟嘌呤中N原子的杂化方式为___________，夹角___________(填“>”或“<”)。 ②分子中的大键可以用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数，吡咯中的大键可表示为___________。 （3）KSCN溶液是检验的常用试剂，中含有的键与键的数目之比为___________。 （4）已知常温下和的电离平衡常数分别为K1、K2，K1___________K2 (填“>”、“=”或“<”)，理由是___________。 19. 近年来，离子电池工业飞速发展，回答下列问题： （1）GaN的熔点为1700℃，GaCl3的熔点为77.9℃，它们的晶体类型依次为___________、___________。 （2）已知NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为___________g·cm-3(列出计算表达式即可)。 （3）Ni可以形成多种氧化物，其中一种NixO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，若有三分之一的Ni2+被Ni3+取代，如图所示。则x=___________(可用分数表示)。 （4）在(NH4)2SO4晶体中，相邻的H与O两原子间的距离为199pm，小于H与O的范德华半径(当两个原子间没有形成化学键而只靠范德华力相互接近时，两个原子核间距的一半称为范德华半径)之和，推测可能的原因是___________。 （5）某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B两种单元组成。若通过嵌入或脱嵌晶胞的棱心和体心，可将该晶体设计为某锂电池的正极材料(m、n为正整数)。 已知：脱嵌率。 ①B1中M原子分数坐标(0，0，0)，则A3中Q原子分数坐标为___________。 ②若该锂电池正极材料中n(Fe2+)：n(Fe3+)=3：5，则Li+的脱嵌率为___________。 ③该锂电池充电时阳极发生的反应为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度高二3月月考 化学试卷 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 F-19 S-32 Mn-55 Fe-56 Zr-91 Ag-108 Te-128 Cs-133 第I卷(选择题) 一、单选题 1. 下表列出了有关晶体的认识，其中不正确的是 A B C D 晶体 氯化钾 干冰 金刚石 碘 构成晶体的微粒 阴、阳离子 分子 原子 分子 晶体中微粒间存在的作用力 离子键 共价键 共价键 范德华力 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．氯化钾属于离子晶体，组成微粒是阴阳离子，晶体微粒间的作用力是离子键，故A正确； B．干冰属于分子晶体，组成微粒是分子，晶体微粒间的作用力是范德华力，故B错误； C．金刚石属于原子晶体，组成微粒是原子，晶体微粒间的作用力是共价键，故C正确； D．碘属于分子晶体，组成微粒是分子，晶体微粒间的作用力是范德华力，故D正确； 答案为B。 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 二氧化碳电子式：O::C::O B. 1，3-丁二烯结构简式： C. 乙醛：CH3COH D. 基态铁原子价电子轨道表示式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．二氧化碳的电子式中氧原子自身的两对电子未画出，未满足8电子稳定结构，A错误； B．1，3-丁二烯结构简式：，B错误； C．乙醛：CH3CHO，C错误； D．基态铁原子价电子排布式为3d64s2,其价电子轨道表示式为，D正确； 故选D。 3. 有机物M是一种抑制生长的植物激素，可以刺激乙烯的产生，催促果实成熟，其结构简式如图所示，下列关于有机物M的性质的描述正确的是 A. M的分子式为C14H10O4 B. M分子中含有三个官能团 C. 1 mol M 最多可以和3 mol Br2发生加成反应 D. 1 mol M 可以和2molNaOH发生反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．M的分子式为C15H20O4，故A错误； B．M分子中含有酮羰基、碳碳双键、羟基、羧基共4种官能团，故B错误； C．由结构简式可知，有机物M分子中含有的碳碳双键能与溴水发生加成反应，则1molM含3mol碳碳双键，最多可以和3mol溴发生加成反应，故C正确； D．M中只有羧基能与NaOH反应，1 mol M含1mol羧基可以和1molNaOH发生反应，故D错误； 故选C。 4. 其中乙烯是一种常用的催熟剂。下列对于乙烯中化学键的分析正确的是 A. 在乙烯分子中有一个σ键、一个π键 B. 乙烯在发生加成反应时，断裂的是碳原子间的σ键 C. 乙烯可以在一定条件下制得氯乙烯，在该过程断裂的是C-H σ键 D. 乙烯分子中的σ键关于镜面对称 【答案】C 【解析】 【详解】A．乙烯中含碳碳双键和碳氢键，单键全部是σ键，双键中含一个σ键、一个π键，故乙烯分子中含五个σ键、一个π键，A错误； B．乙烯的双键中σ键比π键稳定，发生加成反应时断裂的是碳原子间的π键，B错误； C．由乙烯制得氯乙烯，可看作是乙烯中的一个氢原子被氯原子取代，故断裂的是C-H σ键，C正确； D．乙烯分子中的σ键是轴对称，π键关于镜面对称，D错误； 故答案为：C。 5. 是白色难溶于水的化合物，溶于较浓盐酸时生成。可以定量吸收，也能吸收、、等气体，其吸收形成，其结构为，下列说法正确的是 A. 该化合物中Cu+提供空轨道，中碳原子提供孤电子对，形成的是配位键 B. 由结构可知，除铜元素外所有原子满足8电子稳定结构 C. 中配位数为3 D. 中只有Cl-、作配体 【答案】A 【解析】 【详解】A．Cu+含有空轨道，中碳原子含有孤电子对，由的结构可知，该化合物中Cu+提供空轨道，中碳原子提供孤电子对，形成的是配位键，A正确； B．由结构可知，H2O中H原子也没有满足8电子稳定结构，B错误； C．由结构可知，中Cu+形成4个配位键，配位数为4，C错误； D．由结构可知，中有Cl-、、H2O作配体，D错误； 故选A。 6. 实验室提取桂花精油的流程如下。下列说法错误的是 A. “操作②”为过滤，所得的石油醚可循环利用 B. “操作①”所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 C. “乙醇洗涤”可提高桂花精油的收率 D. “减压蒸馏”可防止桂花精油在较高温度下变质 【答案】A 【解析】 【分析】向桂花中加入石油醚，充分振荡，过滤，分离除去不溶物，得到溶液，然后根据物质沸点的不同，将溶液进行蒸馏，分离出沸点低的石油醚和桂花浸膏，再向桂花浸膏中加入无水乙醇回流1小时，进行抽滤，并用乙醇洗涤固体残渣，充分回收桂花精油，将分离得到溶液进行减压蒸馏，分离得到桂花精油。 【详解】A．“操作②”为分离互溶的、沸点不同的混合物，名称为蒸馏，所得的沸点较低的石油醚可循环利用，A错误； B．“操作①”是分离难溶性固体与可溶性液体混合物操作，该操作名称为过滤，所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，B正确； C．残留在固体上的桂花精油能够溶于乙醇，“乙醇洗涤”抽滤时的固体残渣，可提高桂花精油的收率，C正确； D．桂花精油不稳定，高温易变质。利用物质沸点随压强的减小而降低的性质进行“减压蒸馏”就可防止桂花精油在较高温度下变质，D正确； 故选A。 7. 一种由短周期主族元素组成的化合物的结构如图所示。元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大，a位于s区，e与其他四种元素不在同一个周期。下列说法正确的是 A. 第一电离能：b＞c＞d B. 化合物ec3是非极性分子 C. 简单氢化物的稳定性：b＞d D. 元素的电负性：e＞d＞c 【答案】B 【解析】 【分析】短周期主族元素组成的化合物，元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大，a位于s区，且a原子序数最小，a为氢；e与其他四种元素不在同一个周期，能形成6个化学键，则e为硫；b形成4个共价键，为碳；d形成1个共价键，为氟；c在碳、氟之间，且形成2个共价键，为氧； 【详解】A．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，第一电离能：d＞c＞b，A错误； B．化合物ec3为SO3，硫原子形成3个共价键且无孤电子对，为sp2杂化，分子结构对称，是非极性分子，B正确； C．非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，简单氢化物的稳定性：b<d，C错误； D．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；元素的电负性：d＞c ＞e，D错误； 故选B。 8. 下列关于物质结构或性质的解释错误的是 选项 物质的结构或性质 解释 A 利用“杯酚”可分离和 超分子具有分子识别的特征 B 石墨能导电 未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动 C 冰的密度小于水 冰晶体中水分子的空间利用率相对较低 D 在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度 臭氧是非极性分子 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．将和的混合物，加入一种空腔大小适合的杯酚中，可以识别溶解，过滤后分离，再向不容物中加入氯仿，氯仿溶解杯酚而将不溶解的C60释放出来，利用了超分子具有分子识别的特征，A正确； B．石墨导电性源于未杂化p轨道形成大π键，电子可在整个碳原子平面内自由移动，B正确； C．冰的密度小于水，是因为冰的晶体结构中水分子通过氢键形成有序排列，空间利用率较低，C正确； D．分子为V形结构，是极性分子，但极性较小，H2O是极性溶剂，CCl4为非极性溶剂，根据相似相溶原理，在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，D错误； 故选D。 9. 我国科研工作者利用冷冻透射电子显微镜同步辐射等技术，在还原氧化石墨烯膜上直接观察到了自然环境下生成的某二维晶体，其结构如图所示。下列说法正确的是 A. 该二维晶体的化学式为CaCl2 B. Ca－Cl－Ca的键角为60° C. Can+和Cl-的配位数均为3 D. 该晶体可由钙在氯气中燃烧制得 【答案】C 【解析】 【详解】A．由俯视图可知，一个钙离子形成键结合3个氯离子，同样一个氯离子形成键结合3个钙离子，则该二维晶体的化学式为CaCl，A错误； B．结合侧视图可知，Ca－Cl－Ca构成的为非平面六边形，其Ca－Cl－Ca的键角不是60°，B错误； C．由A分析可知，Can+、Cl-周围最近的离子数均为3，故配位数均为3，C正确； D．钙在氯气中燃烧生成氯化钙CaCl2，由A分析可知，不能得到该晶体，D错误； 故选C。 10. 锆（Zr）是重要的战略金属，可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物共价晶体的立方晶胞，为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 该氧化物的化学式为 B. 该氧化物的密度为 C. Zr原子之间的最短距离为 D. 若坐标取向不变，将p点Zr原子平移至原点，则q点Zr原子位于晶胞xy面的面心 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据“均摊法”，晶胞中含4个Zr、个O，则立方氧化锆的化学式为ZrO2，A错误； B．结合A分析可知，晶体密度为，B错误； C．原子之间的最短距离为面对角线的一半，即，C错误； D．根据晶胞的位置可知，若坐标取向不变，将p点原子平移至原点，则垂直向下，q点原子位于晶胞面的面心，D正确； 答案选D。 11. 一种超导材料(仅由Cs、Ag、F三种元素组成)的长方体晶胞结构如图所示(已知，用表示阿伏加德罗常数的值)： 下列说法正确的是 A. 基态失去4d能级上的一个电子转化为 B. 若N点原子分数坐标为()，则P点原子分数坐标为() C. M、N之间的距离为 D. 晶体的密度为 【答案】D 【解析】 【分析】该晶胞中位于棱上及体内有，位于棱上及面心有，F位于上、下平面各4个，前、后、左、右平面各2个，体内4个，故有，Cs、Ag、F原子个数比为，化学式为。 【详解】A．基态核外电子排布式为，失去5s能级的一个电子形成，A错误； B．若N点原子分数坐标为，由，则P点原子分数坐标为即，B错误； C．M在底面顶角、N在底面对角线处，二者之间的距离为，C错误； D．晶体的密度为，D正确； 故答案选D。 12. 关同分异构体数目的判断错误的是 A. 异丁烷的二溴代物有3种 B. 甲基环己烷()的一氯代物有4种 C. 炔烃的同分异构体有3种 D. 分子式为且能被氧化成醛的同分异构体有4种 【答案】B 【解析】 【详解】A．异丁烷的二溴代物有3种，分别为CHBr2CH(CH3)2、CH2BrCH(CH3)CH2Br、CH2BrCBr(CH3) 2，故A项正确； B．甲基环己烷的一氯代物有5种，分别为、、、、，故B项错误； C．炔烃的同分异构体有3种，分别为、、，故C项正确； D．分子式为C5H12O且能被氧化成醛的同分异构体有4种，分别、CH3CH2CH2CH2CH2OH、、，故D项正确； 故本题选B。 13. 离子液体是一类应用价值很高的绿色溶剂和催化剂，其中的EMIM+结构如图所示(五元环为平面结构，与苯分子相似)。正确的是 A. 分子中∠HCH为109°28' B. 1molEMIM+含有61mol电子 C. 所有C原子与N原子的杂化方式相同 D. 引入有机基团可以降低离子液体的熔点 【答案】D 【解析】 【详解】A．分子中有四面体结构，但无正四面体结构，键角错误，A错误； B．EMIM+带一个正电荷，可表示为，1molEMIM+共含60mol电子，B错误； C．分子中的饱和碳原子采用sp3杂化方式，环内的C、N原子为sp2杂化，故C原子与N原子的杂化方式不相同，C错误； D．离子液体中引入有机基团，阴阳离子的体积增大，离子键强度降低，晶格能降低，有利于降低离子化合物的熔点，D正确； 故选D。 14. 类石墨相氮化碳()作为一种新型光催化材料，在光解水产氢等领域具有广阔的应用前景，研究表明非金属掺杂(O、S等)能提高其光催化活性。具有和石墨相似的层状结构，其中一种二维平面结构如图所示。 下列说法错误的是 A. 晶体中存在π键、范德华力和非极性键 B. 中C原子的杂化轨道类型为sp2杂化 C. 中N原子的配位数为2和3 D. 每个基本结构单元(图中实线圈部分)中两个N原子(图中虚线圈所示)被O原子代替，形成O掺杂的(OPCN)，则OPCN的化学式为 【答案】A 【解析】 【详解】A．具有和石墨相似的层状结构，则其晶体中层内存在π键、层间范德华力和环内存在极性键，没有非极性键，A错误； B．具有和石墨相似的层状结构，则其中C原子的杂化轨道类型为sp2杂化，B正确； C．从图示层结构图中可知，N原子有两类，一种是连接两个C原子，另一种是连接三C原子，故其配位数为2和3，C正确； D．根据图示可知，每个基本结构单元(图中实线圈部分)中含有：6个C原子，7+=8个N原子；若两个N原子(图中虚线圈所示)被O原子代替，形成O掺杂的(OPCN)，则OPCN每个基本结构单元含有：6个C原子，5+=6个N原子，2个O原子；故其化学式为，D正确； 故选A。 15. 机械互锁分子是由一个或多个分子结构单元经互锁或互穿等方式相互缠结，而非通过化学键连接在一起所形成的分子。TY型质子化咪唑盐与冠醚形成的机械互锁分子，可形成对匹配的空腔环境，进而负载，进行穿梭运动，实现金属离子对分子穿梭运动行为的调控。 当取代基、不同时，TY型质子化咪唑盐与冠醚的结合常数如下表所示。 H H H H H 结合常数 1670 1180 5970 3720 下列说法错误的是 A. 机械互锁分子对的负载，是冠醚与形成了配位键 B. TY型质子化咪唑盐上的取代基，吸电子效应越强，结合常数越大 C. 与冠醚在机械互锁分子结合体现了分子识别的特征 D. 负载的机械互锁分子容易向阳离子浓度高的区域穿梭 【答案】D 【解析】 【详解】A．冠醚分子中氧原子含有孤电子对，锂离子含有空轨道，冠醚分子中氧提供孤电子对，机械互锁分子对的负载，是冠醚与形成了配位键，A正确； B．由表可知，为时，TY型质子化咪唑盐与冠醚的结合常数最大，为吸电子基团，为时，TY型质子化咪唑盐与冠醚的结合常数最小，为供电子基团，说明TY型质子化咪唑盐上的取代基，吸电子效应越强，结合常数越大，B正确； C．TY型质子化咪唑盐与冠醚形成的机械互锁分子，可形成对匹配的空腔环境，进而负载，结合体现了分子识别的特征，C正确； D．本身带正电荷，则负载的机械互锁分子容易向阴离子浓度高的区域穿梭，D错误； 故选D。 二、非选择题 16. A和B两种有机物可以互溶，有关性质如下： 物质 密度(g·cm-3) 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 A 0.7893 −117.3 78.5 与水以任意比混溶 B 0.7137 −116.6 34.5 不溶于水 （1）要除去A和B的混合物中的少量B，可采用的___________方法可得到A。 A. 蒸馏 B. 重结晶 C. 萃取 D. 加水充分振荡，分液 （2）某种有机物的核磁共振氢谱和红外光谱如图所示，该物质的结构简式为___________。 （3）B的质谱图和红外光谱如图所示，则B的结构简式为___________。 （4）准确称取一定质量的乙醇和B的混合物，在足量氧气充分燃烧，将产物依次通过足量的无水氯化钙和碱石灰，发现质量分别增加14.4g和26.4g。计算混合物中乙醇和B的物质的量之比___________。 （5）实验室可由环己醇制备环己烯实验装置如下图所示，将10 mL环己醇加入试管A中，再加入1 mL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品。环己醇和环己烯的部分物理性质如下： 密度 (g/cm3) 熔点 (℃) 沸点 (℃) 溶解性 环己醇 0.96 25 161 能溶于水 环己烯 0.81 -103 83 难溶于水 ①A中碎瓷片的作用是___________；导管B除了导气外还具有的作用是___________。 ②试管C置于冰水浴中的目的是___________。 【答案】（1）A （2） （3）CH3CH2OCH2CH3 （4）1：1 （5） ①. 防止液体暴沸 ②. 冷凝气体 ③. 防止环己烯挥发(或液化收集环己烯) 【解析】 【小问1详解】 B不溶于水，A与水以任意比混溶，但两者的沸点相差较大，因此要除去A和B的混合物中的少量B，可采用蒸馏的方法即可得到A，答案选A。 【小问2详解】 核磁共振氢谱图显示有机物的峰面积比为1:3:1:3，红外光谱图显示有机物中含有的结构有C-H、O-H和C=O，则有机物的结构简式为。 【小问3详解】 质谱图显示B的相对分子质量为74，红外光谱图显示B中含有的结构有对称甲基、对称亚甲基和醚键，则B的结构简式为CH3CH2-O-CH2CH3。 【小问4详解】 产物依次通过足量的无水氯化钙和碱石灰，发现质量分别增重14.4g和26.4g，则n（H2O）=14.4g÷18g/mol=0.8mol，n（CO2）=26.4g÷44g/mol=0.6mol，设CH3CH2OH、CH3CH2OCH2CH3的物质的量分别为xmol、ymol，则6x+10y=0.8×2，2x+4y=0.6，解得x=0.1，y=0.1，则乙醇和B的物质的量之比为1：1。 【小问5详解】 ①根据制乙烯实验的知识，发生装置A中碎瓷片的作用是防止液体暴沸；由于生成的环己烯的沸点为83℃，要得到液态环己烯，导管B除了导气外还具有冷凝作用，便于环己烯冷凝。 ②冰水浴的目的是降低环己烯蒸气的温度，使其液化，防止环己烯挥发。 17. X、Y、Z、W、Q五种前四周期元素，原子序数依次增大。已知X、Y、Z、W均为非金属元素，XW2分子与为等电子体，元素W的原子序数等于元素Z的原子序数加8，Q的最外层电子数为2，次外层电子数等于Y和W2 -最外层电子数之和，根据以上信息回答下列问题： （1）下列原子电子排布图中，能量最低和最高分别为___________(填标号)。 A. B. C. D. （2）上述五种元素中电负性最大的是___________(填元素符号，下同)，Y的第一电离能大于Z的第一电离能原因___________。 （3）的分子构型为___________，Q的价电子排布式为___________。 （4）d-QW的晶胞是立方体，用X射线衍射法测得该晶体晶胞边长a=500.0pm，26℃测得该晶体的密度为4.64g/cm3，则一个晶胞中含有的Q离子数为___________(阿伏加德罗常数NA的值取6.0×1023)。 （5）d-QW的晶胞的一个侧面的投影图如图所示，与Q离子距离最近且距离相等的W离子构成的几何图形是___________ 【答案】（1）DC （2） ①. O ②. 氮原子2p轨道半充满，相对稳定 （3） ①. 直线形 ②. 3d54S2 （4）4 （5）正八面体(或八面体) 【解析】 【分析】X、Y、Z、W、Q五种前四周期元素，原子序数依次增大；元素W的原子序数等于元素Z的原子序数加8，说明二者同主族，W能形成W2-，且Z原子序数小于W，则Z为O元素，W为S元素；已知X、Y、Z、W均为非金属元素，XW2分子与为等电子体，故可推断出X、Y、Z为相邻元素，且原子序数依次增大，则X、Y分别为C元素、N元素；N和S2-最外层电子数之和为13，Q的最外层电子数为2，次外层电子数为13，Q原子序数为25，为Mn元素； 【小问1详解】 锂为3号元素原子，基态Li原子核外电子排布为1s22s1，能量最低；不同能级能量高低顺序为，则能量最高，故能量最低和最高的分别为D、C； 【小问2详解】 同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；上述五种元素中电负性最大的是O；同一周期随着原子序数变大，第一电离能有增大的趋势，N的2p轨道为半充满较稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能大小：N>O； 【小问3详解】 中心原子N原子价层电子对数为，空间构型为直线形；锰为25号元素，价电子排布式为3d54s； 【小问4详解】 1mol晶胞的质量为：g，设晶胞中含有a个锰离子，含有b个硫离子，则有：55a+32b=348，由于a、b均为正整数，且电荷守恒，则a=b=4，所以晶胞中含有4个Mn2+和4个S2-； 【小问5详解】 d-MnS的晶胞是立方体，结合侧面投影，与Mn2+离子距离相等且最近的共有6个S2-，形成的几何图形为正八面体(或八面体)。 18. 有机物种类繁多，应用广泛。 （1）邻氨基吡啶()易溶于水，易溶于水的主要原因是___________。 （2）鸟嘌呤和吡咯的结构如下图所示。 ①鸟嘌呤中N原子的杂化方式为___________，夹角___________(填“>”或“<”)。 ②分子中的大键可以用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数，吡咯中的大键可表示为___________。 （3）KSCN溶液是检验的常用试剂，中含有的键与键的数目之比为___________。 （4）已知常温下和的电离平衡常数分别为K1、K2，K1___________K2 (填“>”、“=”或“<”)，理由是___________。 【答案】（1）邻氨基吡啶分子与水分子间形成氢键 （2） ①. sp3、sp2 ②. > ③. （3）1：1 （4） ①. < ②. Cl的电负性大于H，中羟基极性大于中的羟基极性 【解析】 【小问1详解】 存在-NH2，能与水形成氢键，所以邻氨基吡啶能溶于水。 【小问2详解】 ①鸟嘌呤中环中的N原子价层电子对为3，sp2杂化，-NH2的N原子价层电子对为4对，杂化方式为sp3；孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，排斥力越大键角越大，故鸟嘌呤中轨道之间的夹角∠1＞∠2； ②根据吡咯的结构可知，其大π键由4个C原子和1个N原子5个原子，C原子为sp2杂化，每个C提供1个电子，N原子提供2个电子，共6个电子构成，则该吡咯中的大π键可表示为。 【小问3详解】 与CO2互为等电子体，结构简式为S=C=N-，双键中含有1个键和1个键，中含有2个键和2个键，键与键的数目之比为1:1。 【小问4详解】 Cl的电负性大于H，Cl原子的吸电子效应使中羟基极性大于中的羟基极性，更加容易电离出H+，酸性更强，已知常温下和的电离平衡常数分别为K1、K2，则K1<K2。 19. 近年来，离子电池工业飞速发展，回答下列问题： （1）GaN的熔点为1700℃，GaCl3的熔点为77.9℃，它们的晶体类型依次为___________、___________。 （2）已知NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为___________g·cm-3(列出计算表达式即可)。 （3）Ni可以形成多种氧化物，其中一种NixO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，若有三分之一的Ni2+被Ni3+取代，如图所示。则x=___________(可用分数表示)。 （4）在(NH4)2SO4晶体中，相邻的H与O两原子间的距离为199pm，小于H与O的范德华半径(当两个原子间没有形成化学键而只靠范德华力相互接近时，两个原子核间距的一半称为范德华半径)之和，推测可能的原因是___________。 （5）某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B两种单元组成。若通过嵌入或脱嵌晶胞的棱心和体心，可将该晶体设计为某锂电池的正极材料(m、n为正整数)。 已知：脱嵌率。 ①B1中M原子分数坐标为(0，0，0)，则A3中Q原子分数坐标为___________。 ②若该锂电池正极材料中n(Fe2+)：n(Fe3+)=3：5，则Li+的脱嵌率为___________。 ③该锂电池充电时阳极发生的反应为___________。 【答案】（1） ①. 共价晶体 ②. 分子晶体 （2） （3） （4）H、O之间形成了氢键 （5） ①. ②. 75% ③. 或 【解析】 【小问1详解】 由熔点可知，氮化镓为熔点高的共价晶体，三氯化镓为熔点低的分子晶体。 【小问2详解】 根据均摊原则，晶胞中Te数为，O原子数为，该晶体的密度为g·cm-3。 【小问3详解】 三分之一的被取代，则离子的个数为，离子的个数为，由化合价代数和为0可得：，x =。 【小问4详解】 相邻的H与O两原子间的距离为199pm，小于H与O的范德华半径之和，则相邻的H与O两原子还存在相互吸引的作用力，为氢键。 【小问5详解】 ①B1中M原子分数坐标为(0，0，0)，A、B单元的边长为1，Q在A3的体对角线的处，因此Q原子分数坐标应为； ②由A、B两种正方体单元可知，离子型铁氧化物晶胞中顶点、面心和体内的Fe2+个数为，位于体内的Fe3+个数为，Fe2+和Fe3+的总数为24，位于体内的氧离子个数为个数为= 32，Li+嵌入晶胞的棱心和体心，则嵌入Li+的最大值为12×+1=4，若该正极材料中n(Fe2+)：n(Fe3+)=3：5，则含有个Fe2+，15个Fe3+，设晶胞中含y个Li+，由化合物中各元素化合价代数和为零可知，，解得y=1，则1个晶胞中脱嵌出3个，脱嵌率为； ③充电时，该锂电池的阳极发生锂离子脱嵌，则正极反应为或。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$