内容正文:
驻马店市高中2024-2025学年高二下期期中考试化学试题
注意事项:1.答卷前,请考生务必把自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上,写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
4.满分:100分 考试时间:75分钟
一、单选题(每小题3分 共计42分)
1. 下列相关化学用语不正确的是
A. 2-甲基丁烷的键线式:
B. 乙醇的结构式:
C. 顺-2-丁烯的球棍模型:
D. 乙酸的分子式为:
2. 下列化学用语正确的
A. 铜原子()的电子排布式:1s22s22p63s23p63d94s2
B. 基态铍原子电子占据最高能级的电子云轮廓图:
C. 基态C原子价电子轨道表示式:
D. NH4Cl电子式为
3. 能说明苯分子的碳碳键不是单双键交替的事实是
①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色;
②苯环中碳碳键的键长都相等;
③邻二氯苯只有一种;
④间二甲苯只有一种;
⑤在一定条件下苯与H2发生加成反应生成环己烷
A. ①②③④ B. ①②③ C. ②③④⑤ D. ①②③⑤
4. 新型可充电镁—溴电池能量密度高,循环性能优越,在未来能量存储领域潜力巨大。某镁—溴电池装置如下图(正负极区之间的离子选择性膜只允许通过),下列说法不正确的是
A. 当通过离子选择性膜时,导线中通过
B. 放电时,正极反应为:
C. 放电时,Mg电极发生还原反应
D. 充电时,Mg电极应连接电源负极
5. 氮氧化物(NOx)会对生态系统和人体健康造成危害。一种以沸石笼作为载体对NOₓ进行催化还原的原理如图所示。下列说法错误的是
A. 反应①每消耗lmolO2, 转移 2mol电子
B. 反应⑤中[Cu(NH3)4]2+作还原剂
C. 反应④有σ键和π键的形成
D. 脱除NO 的总反应可表示为
6. 钛酸钡(BTTO)是一种新型太阳能电池材料,其制备原理为:BaCO3+XBTTO+CO2↑。已知钛酸钡晶胞结构Ti4+、Ba2+均与O2-接触)和元素周期表中钛的数据如图所示,晶胞参数为acm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A. Ti元素的质量数为47.87 B. Ti原子最外层有4个电子
C. X的化学式为 D. 钛酸钡的密度约为
7. 下列说法不正确的是
A. 用二硫化碳清洗做过硫升华实验的烧杯,其应用了“相似相溶”规律
B. 苹果酸中含有1个手性碳原子
C. HF、、均易溶于水的原因之一是与均能形成氢键
D. 以极性键结合的分子一定是极性分子
8. 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. 磷锡青铜的化学式为
B. 该晶胞中与等距离且最近的有8个
C. 三种元素、、在元素周期表中分别处于区、区、区
D. 该晶胞中与距离且最近的有4个
9. S-诱抗素制剂可以保证鲜花盛开。S-诱抗素的分子结构如图所示。下列关于该分子的说法正确的是
A. 含有碳碳双键、羟基、酮羰基、羧基 B. 含有酯基、羟基、酮羰基、羧基
C. 含有羟基、酮羰基、羧基、酯基 D. 含有碳碳双键、醚键、羟基、酮羰基
10. 下列关于物质宏观性质及其解释均正确的有 个
物质的宏观性质
微观解释
①
三氟乙酸( )的酸性大于三氯乙酸的酸性
的极性大于的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子
②
冠醚15-冠-5能够与形成超分子,而不能与形成超分子
的直径与冠醚15-冠-5空腔的直径相当
③
低温石英具有手性
石英微观结构中存在手性原子
④
碘易溶于四氯化碳而难溶于水
碘和四氯化碳都是非极性分子,而水是极性分子,根据相似相溶原理,易溶于而难溶于
⑤
HF的热稳定性比HCl强
HF分子之间能形成氢键
⑥
对羟基苯甲醛的沸点高于邻羟基苯甲醛
对羟基苯甲醛可形成分子间氢键,而邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
11. 化合物H是一种低能量的甜味剂,其结构简式如图所示。其中X、Y、Z、W、M和Q是原子序数依次增大的前20号元素,W和M位于同一主族。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. 电负性:
C. Q和W形成的化合物一定只含离子键
D. Y形成单质可能是共价晶体,也可能是分子晶体
12. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1mol环己烷()中含有的σ键数目为6NA
B. 加热条件下,64 g Cu分别与足量Cl2、S充分反应,转移的电子数均为2NA
C. 标准状况下,22.4 L的SO2与足量的O2反应,生成SO3的分子数为NA
D. 32 g S2和S8的混合物中所含的质子数为16NA
13. 劳动创造美好生活!下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
口腔医生:在牙齿表面涂一层含氟釉质防龋齿
B
桥梁工程师:用牺牲阳极法对黄茅海大桥钢管桩进行防护
Fe作电解池阴极被保护
C
环境工程师:测定某地雨水pH值为5.1
大气中等溶于雨水使其显酸性
D
珠宝鉴定师:用X射线鉴定钻石的真伪
不同的晶体具有独特的明锐衍射峰
A. A B. B C. C D. D
14. 实验室模拟测定青蒿素的元素组成,下列装置(气流从左到右)不能达到目的的是
A.制取纯净的O2
B.充分氧化样品
C.吸收生成的水
D.吸收生成的CO2
A. A B. B C. C D. D
15. 苯及芳香族化合物在生活生产中有着非常广泛应用,人们对苯及芳香族化合物的认识有一个不断深化的过程。回答下列问题:
(1)由于苯的含碳量与乙炔相同,人们认为它是一种不饱和烃,写出一种分子式为C6H6的含两个三键且无支链的链烃的结构简式:___________(写出一种即可)。
(2)已知分子式为C6H6的有机物有多种,其中的两种为。
①这两种结构的区别表现在以下两方面:定性方面(即化学性质方面):Ⅱ能发生而Ⅰ不能发生的反应为___________(填字母)。
a.被酸性高锰酸钾溶液氧化 b.与溴水发生加成反应
c.与溴发生取代反应 d.与氢气发生加成反应
②定量方面:与H2加成时Ⅰ需要3molH2,而Ⅱ需要H2___________mol。
(3)C6H6还可能有一种立体结构,如,该结构的二氯代物有___________种。
(4)溴苯可以通过苯为原料制取,同属于卤代烃的溴乙烷可以发生水解反应,写出溴乙烷水解的化学方程式___________。
(5)苯及芳香族化合物在生活生产中有着非常广泛的应用,其中苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如下:
判断下列说法不正确的是___________。
A. 操作I中依据苯甲酸的溶解度估算加水量
B. 操作II需要趁热的原因是防止NaCl冷却析出
C. 操作I与操作III缓中玻璃棒的作用相同
D. 检验操作IV产物是否纯净可用硝酸酸化的AgNO3
16. 一种由铬、钴和镍(CrCoNi)组成的三元高熵合金材料具有极高的延展性和强度。回答下列问题:
(1)基态Ni原子的电子排布式为[Ar]___________。基态Cr有___________个未成对电子。
(2)上述三种金属元素均位于元素周期表___________区。
(3)Co3+能形成多种配合物,如[Co(NH3)4(H2O)Cl]Cl2。
①该配合物的配体分子的VSEPR模型为___________。
②1 mol [Co(NH3)4(H2O)Cl]Cl2与足量AgNO3溶液反应最多生成___________mol AgCl1 mol [Co(NH3)4(H2O)Cl]2+含___________mol σ键。
③ [Co(NH3)4(H2O)Cl]Cl2的键角___________(填“>”、“=”或“<”)的键角,原因___________。
(4)在有机合成中,常用镍作催化剂。某催化反应如图所示。
甲、乙分子中碳原子杂化类型是___________。甲分子中最多有___________个碳原子共平面。
17. 苯是一种重要的化工原料,以下是用苯作为原料制备某些化合物的转化关系图:
已知:a.
b.。
c.。
(1)A的命名是:_______,C到D的反应类型是_______。
(2)请写出A制取B的化学反应方程式:_______。
(3)C中官能团名称是_______。
(4)C与是否为同系物_______(填“是”或“否”)。
(5)C是溴苯,实验完可以加入_______(填化学式)溶液除去杂质,以获得相对纯净的溴苯。
(6)由已知c中可知:苯的同系物一般可以被高锰酸钾氧化为苯甲酸。但是直接与苯环连接的碳原子上没有H原子,该物质不能被酸性高锰酸钾溶液氧化成苯甲酸。某分子式为,它的单烷基取代苯()的同分异构体共有_______种,其中不能被酸性氧化的物质的结构简式为_______。
18. 氨及其化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)氮原子激发态的电子排布式有___________(填标号,下同),其中能量较高的是___________(填标号)。
A. B. C. D.
基态氮原子激发过程形成的原子光谱为___________光谱(填“吸收”或“发射”)。
(2)甲乙酮肟结构简式如图,其中氮原子采取的杂化方式为___________,键角①___________②(填“>”、“<”或“=”)。
(3)一种季铵类离子液体及其制备前体、的结构如下图所示,熔点较低的原因是___________。已知A、B中的N-H能电离使溶液显酸性,其中酸性较强的是___________(填标号)。
(4)在铁系储氢合金中引入硼可降低储氢量,提升储氢合金活化性能,某种储氢材料的晶胞如图,●代表的配离子中,八面体中心为金属铁的离子,顶点均为NH3配体;○代表的配离子中,四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。
①一个晶胞平均含Fe原子___________个。
②在答题卡上画出该晶胞的俯视图___________。(用●和○表示)
③已知该晶体化学式的相对分子质量为M,密度为dg/cm3, NA代表阿伏加德罗常数的值,则该晶体中距离最近的两个铁原子的距离为___________cm(用含M、d、NA的代数式表示)。
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驻马店市高中2024-2025学年高二下期期中考试化学试题
注意事项:1.答卷前,请考生务必把自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上,写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
4.满分:100分 考试时间:75分钟
一、单选题(每小题3分 共计42分)
1. 下列相关化学用语不正确的是
A. 2-甲基丁烷的键线式:
B. 乙醇的结构式:
C. 顺-2-丁烯球棍模型:
D. 乙酸的分子式为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.2-甲基丁烷的主链上有4个碳原子,2号碳上有1个甲基,键线式为:,A正确;
B.乙醇的结构简式为CH3CH2OH,结构式为:,B正确;
C.顺-2-丁烯中甲基位于碳碳双键的同一侧,球棍模型为:,C正确;
D.乙酸的分子式为C2H4O2,D错误;
故选D。
2. 下列化学用语正确的
A. 铜原子()的电子排布式:1s22s22p63s23p63d94s2
B. 基态铍原子电子占据最高能级的电子云轮廓图:
C. 基态C原子价电子轨道表示式:
D. NH4Cl电子式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.的电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1,3d应满足全满结构,A错误;
B.基态铍原子电子占据最高能级的电子为s能级,故电子云轮廓图为球形,B正确;
C.由洪特规则得基态碳原子价电子轨道表示式应该为,C错误;
D.NH4Cl电子式应为,D错误;
故选B。
3. 能说明苯分子的碳碳键不是单双键交替的事实是
①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色;
②苯环中碳碳键的键长都相等;
③邻二氯苯只有一种;
④间二甲苯只有一种;
⑤在一定条件下苯与H2发生加成反应生成环己烷
A. ①②③④ B. ①②③ C. ②③④⑤ D. ①②③⑤
【答案】B
【解析】
【详解】①苯分子结构稳定,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯分子中不含典型碳碳双键,可以证明苯环结构中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,①正确;
②苯环上碳碳键的键长相等,说明苯环结构中的化学键只有一种,不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,②正确;
③如果苯分子中碳碳键是单双键交替结构,则苯的邻位二氯取代物应有两种同分异构体,但实际上只有一种结构,能说明苯环结构中的化学键只有一种,不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,③正确;
④无论苯环结构中是否存在碳碳双键和碳碳单键,间二甲苯都是只有一种,所以不能证明苯环结构中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,④错误;
⑤苯虽然并不具有典型的碳碳双键,但在镍作催化剂的条件下加热,也能够与H2加成生成环己烷,所以不能说明苯分子中碳碳键是否是单、双键相间交替的结构,⑤错误;
综上所述可知:能说明苯分子的碳碳键不是单双键交替的事实是①②③,故合理选项是B。
4. 新型可充电镁—溴电池能量密度高,循环性能优越,在未来能量存储领域潜力巨大。某镁—溴电池装置如下图(正负极区之间的离子选择性膜只允许通过),下列说法不正确的是
A. 当通过离子选择性膜时,导线中通过
B. 放电时,正极反应为:
C. 放电时,Mg电极发生还原反应
D. 充电时,Mg电极应连接电源负极
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据电荷守恒,当0.1 mol Mg2+通过离子选择性膜时,导线中通过0.2 mol e−,故A正确;
B.由原电池原理可知,放电时,正极发生还原反应,电极反应为:,B正确;
C.放电时,镁是负极,Mg电极失电子,发生氧化反应,C错误;
D.放电时,镁是负极,充电时,Mg电极应连接电源负极,D正确;
故选C。
5. 氮氧化物(NOx)会对生态系统和人体健康造成危害。一种以沸石笼作为载体对NOₓ进行催化还原的原理如图所示。下列说法错误的是
A. 反应①每消耗lmolO2, 转移 2mol电子
B. 反应⑤中[Cu(NH3)4]2+作还原剂
C. 反应④有σ键和π键的形成
D. 脱除NO 的总反应可表示为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图示可知在反应①中0价的O2反应后在生成物中含有-O-O-,O元素化合价变为-1价,则反应消耗1molO2,转移2mole-,A正确;
B.根据图示可知反应⑤为:2[Cu(NH3)4]2++2NO=2[Cu(NH3)2]++2N2+2H2O+2,反应中 [Cu(NH3)4]2+中Cu的化合价由+2价降低到[Cu(NH3)2]+中的+1价,被还原,故[Cu(NH3)4]2+作氧化剂,B错误;
C.已知三键为1个σ键和2个π键,根据图示信息可知,反应④有N≡N形成即有σ键和π键的形成,C正确;
D.根据图示可知图中总变化过程可表示为:O2+4NO+4NH34N2+6H2O,D正确;
故答案为:B。
6. 钛酸钡(BTTO)是一种新型太阳能电池材料,其制备原理为:BaCO3+XBTTO+CO2↑。已知钛酸钡的晶胞结构Ti4+、Ba2+均与O2-接触)和元素周期表中钛的数据如图所示,晶胞参数为acm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A. Ti元素的质量数为47.87 B. Ti原子最外层有4个电子
C. X的化学式为 D. 钛酸钡的密度约为
【答案】C
【解析】
【详解】A.Ti元素的相对原子质量为47.87,而不是质量数为47.87,A错误;
B.Ti是22号元素,其基态原子核外电子排布式为:[Ar]3d24s2,故其原子最外层有2个电子,B错误;
C.根据题干晶胞采用均摊原则可知,晶胞中Ti4+数=1、Ba2+数1、O2-数为=3,钛酸钡的化学式为BaTiO3,根据元素守恒,X的化学式为TiO2,C正确;
D.由C项分析可知,晶胞中Ti4+数1、Ba2+数1、O2-数为3,钛酸钡的密度约为,钛酸钡的密度约为=,D错误;
故答案为:C。
7. 下列说法不正确的是
A. 用二硫化碳清洗做过硫升华实验的烧杯,其应用了“相似相溶”规律
B 苹果酸中含有1个手性碳原子
C. HF、、均易溶于水原因之一是与均能形成氢键
D. 以极性键结合的分子一定是极性分子
【答案】D
【解析】
【详解】A.二硫化碳、硫均为非极性分子,用二硫化碳清洗做过硫升华实验的烧杯,其应用了“相似相溶”规律,A正确;
B.苹果酸中与羟基相连的碳原子连接四个各不相同的基团,是手性碳原子,B正确;
C.HF、、均能与水分子形成氢键,增大其在水中的溶解度,C正确;
D.以极性键结合的分子不一定是极性分子,如甲烷为极性键构成的非极性分子,D错误;
故选D。
8. 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. 磷锡青铜的化学式为
B. 该晶胞中与等距离且最近的有8个
C. 三种元素、、在元素周期表中分别处于区、区、区
D. 该晶胞中与距离且最近的有4个
【答案】D
【解析】
【详解】A.由磷锡青铜合金晶胞图可知,Cu位于面心,个数为6×=3,Sn位于顶点,个数为8×=1,1个P位于体心,则磷锡青铜合金的化学式为Cu3SnP,故A正确;
B.由晶胞图可知,8个顶点的距离体心的P距离相等且最近,故B正确;
C.三种元素Cu、Sn、P的价电子分别为3d104s1、5s25p2、3s23p3,则三种元素在元素周期表中分别处于ds区、p区、p区,故C正确;
D.以面心的铜分析,该晶胞中与Cu等距离且最近的Cu有8个,故D错误;
答案选D。
9. S-诱抗素制剂可以保证鲜花盛开。S-诱抗素的分子结构如图所示。下列关于该分子的说法正确的是
A. 含有碳碳双键、羟基、酮羰基、羧基 B. 含有酯基、羟基、酮羰基、羧基
C. 含有羟基、酮羰基、羧基、酯基 D. 含有碳碳双键、醚键、羟基、酮羰基
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】根据分子的结构简式可以看出,该分子中含有碳碳双键、羟基、酮羰基、羧基,故A正确。
故选:A。
10. 下列关于物质宏观性质及其解释均正确的有 个
物质的宏观性质
微观解释
①
三氟乙酸( )的酸性大于三氯乙酸的酸性
的极性大于的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子
②
冠醚15-冠-5能够与形成超分子,而不能与形成超分子
的直径与冠醚15-冠-5空腔的直径相当
③
低温石英具有手性
石英微观结构中存在手性原子
④
碘易溶于四氯化碳而难溶于水
碘和四氯化碳都是非极性分子,而水是极性分子,根据相似相溶原理,易溶于而难溶于
⑤
HF的热稳定性比HCl强
HF分子之间能形成氢键
⑥
对羟基苯甲醛的沸点高于邻羟基苯甲醛
对羟基苯甲醛可形成分子间氢键,而邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】C
【解析】
【详解】①F的电负性大于Cl的,使的极性大于的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子,因此三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性,正确;
②冠醚的环状空穴直接影响其识别能力,15-冠-5能够与形成超分子,而不能与形成超分子,的直径与冠醚15-冠-5空腔的直径相当,正确;
③低温石英的结构中,顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链,这一结构决定了它具有手性,石英微观结构中不存在手性原子,错误;
④碘和四氯化碳都是非极性分子,而水是极性分子,根据相似相溶原理,易溶于而难溶于,正确;
⑤HF的热稳定性比HCl强的原因是H-F键的键能大于H-Cl键的键能,与HF分子间能形成氢键无关,错误;
⑥对羟基苯甲醛可形成分子间氢键,使其沸点升高,而邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键,使其沸点降低,则对羟基苯甲醛的沸点高于邻羟基苯甲醛,正确;
正确的共有4个,故选C。
11. 化合物H是一种低能量的甜味剂,其结构简式如图所示。其中X、Y、Z、W、M和Q是原子序数依次增大的前20号元素,W和M位于同一主族。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. 电负性:
C. Q和W形成的化合物一定只含离子键
D. Y形成的单质可能是共价晶体,也可能是分子晶体
【答案】D
【解析】
【分析】根据结构简式图及原子序数的大小,X形成1个共价键为H元素,Y形成4个共价键为C元素,W和M位于同一主族,W形成2个共价键、M形成6个共价键,则W为O元素、M为S元素,Q为+1价阳离子,则Q为K元素,Z形成2个共价键、且阴离子带1个负电荷,则Z为N元素。
【详解】A.M为S、Q为K,形成的简单离子电子层结构相同,核电荷数小,半径较大,即,A项错误;
B.Y为C、Z为N、W为O、M为S,电负性为,B项错误;
C.W为O 、Q为K,形成的化合物有等,其中中含有离子键与非极性键,C项错误;
D.Y为C,形成的单质有金刚石是共价晶体,也有是分子晶体,石墨为混合晶体,D项正确;
答案选D。
12. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1mol环己烷()中含有的σ键数目为6NA
B. 加热条件下,64 g Cu分别与足量Cl2、S充分反应,转移的电子数均为2NA
C. 标准状况下,22.4 L的SO2与足量的O2反应,生成SO3的分子数为NA
D. 32 g S2和S8的混合物中所含的质子数为16NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.中有6个C-C键和12个C-H键,都是σ键,故1mol环己烷()中含有的σ键数目为18NA,故A错误;
B.64 g Cu为1mol,铜和氯气反应后变为+2价,与S反应后变为+1价,故1mol铜与S反应后转移的电子数为NA个,故B错误;
C.标准状况下,22.4 LSO2为1mol,SO2与O2反应为可逆反应,因此1molSO2与足量O2反应生成SO3的分子数小于NA,故C错误;
D.32 g S2、S8组成的混合物,含有硫原子的物质的量为1mol,所含的质子数为16NA,故D正确;
答案选D。
13. 劳动创造美好生活!下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
口腔医生:在牙齿表面涂一层含氟釉质防龋齿
B
桥梁工程师:用牺牲阳极法对黄茅海大桥钢管桩进行防护
Fe作电解池阴极被保护
C
环境工程师:测定某地雨水pH值为5.1
大气中等溶于雨水使其显酸性
D
珠宝鉴定师:用X射线鉴定钻石的真伪
不同的晶体具有独特的明锐衍射峰
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.牙齿表面釉质层的主要成分是Ca5(PO4)3OH,F−可将其自发转化为Ca5(PO4)3F,从而保护牙齿,两者有关联,故A不选;
B.用牺牲阳极法对黄茅海大桥钢管桩进行防护采用的是原电池原理,不是电解池原理,两者没有关联,故B选;
C.大气中等溶于雨水最终会生成硝酸和硫酸,使雨水显酸性,pH值为5.1,两者有关联,故C不选;
D.钻石是晶体,X射线衍射实验可用于测定晶体结构,X射线通过晶体时,会在记录仪上产生明锐的衍射峰,两者有关联,故D不选;
答案选B。
14. 实验室模拟测定青蒿素的元素组成,下列装置(气流从左到右)不能达到目的的是
A.制取纯净的O2
B.充分氧化样品
C.吸收生成的水
D.吸收生成的CO2
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】,如图所示,装置A是利用过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气和水,装置B中浓硫酸用来干燥氧气,干燥的氧气通过电炉来灼烧样品,青蒿素(烃的含氧衍生物)灼烧生成二氧化碳和水,装置D中氯化钙用来吸收水蒸气来测定生成水的质量,装置E中的碱石灰吸收生成的二氧化碳,测定二氧化碳的质量,装置F中的碱石灰是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入影响测定结果。
【详解】A.,过氧化氢在催化作用下可以生成,A正确;
B.电炉中灼烧样品,青蒿素(烃的含氧衍生物)灼烧生成和水蒸气,是避免燃烧不充分生成的继续被氧化生成,,B正确;
C.浓硫酸具有吸水性,但它是用来干燥,不是用来吸收青蒿素燃烧生成的水,若它吸收生成的水,同样会吸收生成的,C错误;
D.U型管中的碱石灰是吸收生成的,球形干燥管中的碱石灰是为了防止空气中的和水蒸气进入影响测定结果,D正确;
故选C。
15. 苯及芳香族化合物在生活生产中有着非常广泛的应用,人们对苯及芳香族化合物的认识有一个不断深化的过程。回答下列问题:
(1)由于苯的含碳量与乙炔相同,人们认为它是一种不饱和烃,写出一种分子式为C6H6的含两个三键且无支链的链烃的结构简式:___________(写出一种即可)。
(2)已知分子式为C6H6的有机物有多种,其中的两种为。
①这两种结构的区别表现在以下两方面:定性方面(即化学性质方面):Ⅱ能发生而Ⅰ不能发生的反应为___________(填字母)。
a.被酸性高锰酸钾溶液氧化 b.与溴水发生加成反应
c.与溴发生取代反应 d.与氢气发生加成反应
②定量方面:与H2加成时Ⅰ需要3molH2,而Ⅱ需要H2___________mol。
(3)C6H6还可能有一种立体结构,如,该结构的二氯代物有___________种。
(4)溴苯可以通过苯为原料制取,同属于卤代烃的溴乙烷可以发生水解反应,写出溴乙烷水解的化学方程式___________。
(5)苯及芳香族化合物在生活生产中有着非常广泛的应用,其中苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如下:
判断下列说法不正确是___________。
A. 操作I中依据苯甲酸的溶解度估算加水量
B. 操作II需要趁热的原因是防止NaCl冷却析出
C. 操作I与操作III缓中玻璃棒的作用相同
D. 检验操作IV产物是否纯净可用硝酸酸化的AgNO3
【答案】(1)HC≡C—C≡C—CH2CH3(或HC≡C—CH2—C≡C—CH3或HC≡C—CH2—CH2—C≡CH或H3C—C≡C—C≡C—CH3)
(2) ①. ab ②. 2
(3)3 (4)CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr (5)BC
【解析】
【分析】粗苯甲酸中含有少量NaCl和泥沙,由流程可知,加水溶解时需保证苯甲酸完全溶解,趁热过滤可防止苯甲酸结晶析出,过滤除去泥沙,滤液含苯甲酸、NaCl,NaCl的溶解度受温度影响不大,苯甲酸的溶解度随温度的升高而增大,则冷却结晶可析出苯甲酸,过滤、洗涤得到苯甲酸;
【小问1详解】
分子式为C6H6的含两个三键且无支链的链烃的结构简式为:HC≡C—C≡C—CH2CH3(或HC≡C—CH2—C≡C—CH3或HC≡C—CH2—CH2—C≡CH或H3C—C≡C—C≡C—CH3);
【小问2详解】
①由于Ⅱ中存在碳碳双键,故Ⅱ可被高锰酸钾酸性溶液氧化,也能与溴水发生加成反应,而Ⅰ中存在特殊的键不能发生上述反应,故选ab;
②由于苯环上加氢后形成环己烷(C6H12),故需3molH2,而Ⅱ分子中有两个碳碳双键,故需2molH2;
【小问3详解】
采用“定1移1”的方法,据对称性即可写出,即二氯代物有3种;
【小问4详解】
溴乙烷与NaOH水溶液发生水解反应生成乙醇和NaBr,反应的化学方程式为:CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr;
【小问5详解】
A.加水溶解时需保证苯甲酸完全溶解,则操作Ⅰ中依据苯甲酸的溶解度估算加水量,故A正确;
B.苯甲酸在水的溶解度较小,则操作II需要趁热的原因是防止苯甲酸冷却析出,而不是防止NaCl冷却析出,故B错误;
C.操作Ⅰ为溶解,玻璃棒作用是通过搅拌加速溶解,操作III为冷却结晶,玻璃棒作用是通过搅拌防止局部温度过高导致液体飞溅,则两者玻璃棒的作用不相同,故C错误;
D.检验操作IV产物是否纯净可通过检验最后一次洗涤液中是否存在氯离子,可用硝酸酸化的AgNO3,故D正确;
故选BC。
16. 一种由铬、钴和镍(CrCoNi)组成的三元高熵合金材料具有极高的延展性和强度。回答下列问题:
(1)基态Ni原子的电子排布式为[Ar]___________。基态Cr有___________个未成对电子。
(2)上述三种金属元素均位于元素周期表___________区。
(3)Co3+能形成多种配合物,如[Co(NH3)4(H2O)Cl]Cl2。
①该配合物的配体分子的VSEPR模型为___________。
②1 mol [Co(NH3)4(H2O)Cl]Cl2与足量AgNO3溶液反应最多生成___________mol AgCl。1 mol [Co(NH3)4(H2O)Cl]2+含___________mol σ键。
③ [Co(NH3)4(H2O)Cl]Cl2的键角___________(填“>”、“=”或“<”)的键角,原因___________。
(4)在有机合成中,常用镍作催化剂。某催化反应如图所示。
甲、乙分子中碳原子杂化类型是___________。甲分子中最多有___________个碳原子共平面。
【答案】(1) ①. 3d84s2 ②. 6
(2)d (3) ①. 四面体形 ②. 2 ③. 20 ④. > ⑤. [Co(NH3)4(H2O)Cl]Cl2中N原子的孤电子对参与形成配位键,而中N原子含1对孤对电子,孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力,使得中键角减小
(4) ①. sp3 ②. 3
【解析】
【小问1详解】
镍是28号元素,基态Ni原子的电子排布式为[Ar] 3d84s2;Cr是24号元素,基态Cr原子电子排布式为[Ar] 3d54s1,3d 轨道中有5个未成对电子,4s轨道中有1个未成对电子,共6个未成对电子;
【小问2详解】
基态Cr的价电子排布式为3d54s1、基态Co的价电子排布式为3d7s2、基态Ni的价电子排布式为3d84s2,最后填充电子的轨道均是d 轨道,位于元素周期表 d区。
【小问3详解】
①[Co(NH3)4(H2O)Cl]Cl2的配体分子为NH3、H2O,NH3中成键电子对数为3,孤对电子对数为1、H2O中成键电子对数为2,孤对电子对数为2,中心原子价层电子对数均为4,VSEPR模型均为四面体形 ;
②1 mol [Co(NH3)4(H2O)Cl]Cl2外界有2 mol Cl-,与足量AgNO3溶液反应最多生成2mol AgCl; 配位键为σ键,[Co(NH3)4(H2O)Cl]2+中配位键:4+1+1=6个,NH3分子中σ键:3×4=12个,H2O 分子中σ键:2个,所以1 mol[Co(NH3)4(H2O)Cl]2+中含有σ键的数目为6+12+2=20 mol;
③ [Co(NH3)4(H2O)Cl]Cl2中N原子的孤电子对参与形成配位键,而中N原子含1对孤对电子,孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力,使得中键角减小;所以Co(NH3)4(H2O)Cl]Cl2的键角大于的键角;
【小问4详解】
甲、乙分子中所有碳原子均形成单键,单键碳原子的杂化类型为sp3杂化,甲分子中,由于碳原子以单键相连,为sp3杂化,最多有3个碳原子共平面。
17. 苯是一种重要的化工原料,以下是用苯作为原料制备某些化合物的转化关系图:
已知:a.。
b.。
c.。
(1)A的命名是:_______,C到D的反应类型是_______。
(2)请写出A制取B的化学反应方程式:_______。
(3)C中官能团名称是_______。
(4)C与是否为同系物_______(填“是”或“否”)。
(5)C是溴苯,实验完可以加入_______(填化学式)溶液除去杂质,以获得相对纯净的溴苯。
(6)由已知c中可知:苯的同系物一般可以被高锰酸钾氧化为苯甲酸。但是直接与苯环连接的碳原子上没有H原子,该物质不能被酸性高锰酸钾溶液氧化成苯甲酸。某分子式为,它的单烷基取代苯()的同分异构体共有_______种,其中不能被酸性氧化的物质的结构简式为_______。
【答案】(1) ①. 硝基苯 ②. 取代反应
(2)
(3)碳溴键或溴原子 (4)否
(5)
(6) ①. 8 ②.
【解析】
【分析】苯与浓硝酸在浓硫酸催化下发生硝化反应生成硝基苯即A为,A与一氯甲烷发生硝基苯的间位取代,B为,硝基发生还原反应;苯与溴发生取代反应生成C为,溴苯和浓硫酸发生对位取代生成D为,苯环与氢气发生加成反应;苯与溴发生取代反应生成E为;
【小问1详解】
A为,A的命名是:硝基苯,C为,溴苯和浓硫酸发生对位取代生成D为,C到D的反应类型是取代反应;
【小问2详解】
A为,A与一氯甲烷发生硝基苯的间位取代,B为,A制取B的化学反应方程式;
【小问3详解】
E为,E中官能团名称是碳溴键;
【小问4详解】
C为,只含有碳溴键官能团,而另一个物质含有碳溴键、碳碳三键,两者结构不相似,不是同系物;
【小问5详解】
C是溴苯,实验完可以加入NaOH溶液除去杂质;
【小问6详解】
某分子式为,它的单烷基取代苯()的同分异构体、、、、共有8种,直接与苯环连接的碳原子上没有H原子,该物质不能被酸性高锰酸钾溶液氧化成苯甲酸,则不能被酸性氧化的物质的结构简式。
18. 氨及其化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)氮原子激发态的电子排布式有___________(填标号,下同),其中能量较高的是___________(填标号)。
A. B. C. D.
基态氮原子激发过程形成的原子光谱为___________光谱(填“吸收”或“发射”)。
(2)甲乙酮肟结构简式如图,其中氮原子采取的杂化方式为___________,键角①___________②(填“>”、“<”或“=”)。
(3)一种季铵类离子液体及其制备前体、的结构如下图所示,熔点较低的原因是___________。已知A、B中的N-H能电离使溶液显酸性,其中酸性较强的是___________(填标号)。
(4)在铁系储氢合金中引入硼可降低储氢量,提升储氢合金活化性能,某种储氢材料的晶胞如图,●代表的配离子中,八面体中心为金属铁的离子,顶点均为NH3配体;○代表的配离子中,四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。
①一个晶胞平均含Fe原子___________个。
②在答题卡上画出该晶胞的俯视图___________。(用●和○表示)
③已知该晶体化学式的相对分子质量为M,密度为dg/cm3, NA代表阿伏加德罗常数的值,则该晶体中距离最近的两个铁原子的距离为___________cm(用含M、d、NA的代数式表示)。
【答案】(1) ①. AD ②. D ③. 吸收
(2) ①. sp2 ②. >
(3) ①. 阴、阳离子半径较大,离子间作用力弱 ②. A
(4) ①. 4 ②. ③. ×
【解析】
【小问1详解】
A.1s22s22p23s1是2p轨道的一个电子激发到了3s轨道上,是激发态氮原子;
B.1s22s22p33d1一共有8个电子,不是氮原子;
C.1s22s22p2一共有6个电子,不是氮原子;
D.1s22s22p23p1是2p轨道一个电子激发到了3p轨道上,是激发态氮原子;
故氮原子激发态的电子排布式有AD;
由于3p轨道的能量大于3s,所以1s22s22p23p1的能量高于1s22s22p23s1;其中能量较高的是D,基态氮原子激发过程中需要吸收能量,故形成的原子光谱为吸收光谱,故答案为:AD;D;吸收;
【小问2详解】
根据甲乙酮肟的结构简式,氮原子的价层电子对数为2+=3,所以采取的杂化方式为sp2;键角①的中心碳原子为sp2杂化且无孤对电子,氮原子上有孤对电子,孤对电子对成键电子的排斥作用大,导致键角②变小,所以键角①>②,故答案为:sp2;>;
【小问3详解】
离子液体[Ach][Tf2N]中阴、阳离子半径较大,离子间作用力弱,所以熔点较低;F的电负性大于H,所以A中N—H的极性增强,更易断裂,其水溶液的酸性较强,故答案为:阴、阳离子半径较大,离子间作用力弱;A;
【小问4详解】
①根据均摊法可知,一个晶胞平均含●个数为:=4,而每个●代表的四面体中含有1个Fe原子,即一个晶胞平均含有Fe原子4个,故答案为:4;
②由题干晶胞结构图可知,该晶胞的俯视图为:,故答案为:;
③根据均摊法可知,一个晶胞平均含●个数为:=4,而每个●代表的四面体中含有1个Fe原子,含有8个B,即一个晶胞含有4个FeB2(NH3)6H4,已知该晶体化学式的相对分子质量为M,密度为dg/cm3, NA代表阿伏加德罗常数的值,设晶胞的边长为acm,则有NAa3d=4M,解得a=cm,则该晶体中距离最近的两个铁原子的距离为面对角线的一般,即为a=×cm,故答案为:×。
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