内容正文:
哈师大青冈实验中学2024-2025学年度4月份考试
高二化学试题
相对原子质量:N14 Ce140 O16 Mg24 Ti48 Cu64 Li7 Cl35.5
一、单选题(共21道题,每题2分,共42分)
1. 下列各组物质中,都是由极性键构成极性分子的一组是
A. CH4和Br2 B. NH3和H2O
C. H2S和CCl4 D. CO2和HCl
【答案】B
【解析】
【详解】A、CH4是极性键形成的非极性分子,Br2是非极性键结合成的非极性分子,A错误;
B、NH3是极性键形成的极性分子,H2O是极性键形成的极性分子,B正确;
C、H2S是极性键构成的极性分子,CCl42是由极性键构成的非极性分子,C错误;
D、HCl是极性键构成的极性分子,CO2是由极性键构成的非极性分子,D正确;
答案选B。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 的键线式:
B. CH4分子的球棍模型:
C. 醛基的结构简式:-COH
D. 乙醇的分子式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.的键线式为,碳碳双键的位置放错了,A错误;
B.CH4分子中含有4个碳氢键,空间构型为正四面体形,球棍模型为,B正确;
C.醛基的结构简式为-CHO,故C错误;
D.乙醇的分子式为C2H6O,CH3CH2OH为乙醇的结构简式,故D错误。
故选B。
3. 自然界中绝大多数物质是固体,随着化学的发展,人工合成的固体越来越多,广泛应用于能源、环境、材料、生命科学等领域。下列说法错误的是
A. 物质的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.物质的聚集状态有晶态、非晶态还有塑晶态和液晶态,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,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,所以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,C正确;
D.超分子是由两种或两种以上的分子通过相互作用形成的分子聚集体,具有分子识别与自组装的特征,D正确;
故选B。
4. S-诱抗素的分子结构如图,下列关于该分子的说法正确的是
A. 含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基
B. 含有苯环、羟基、羰基、羧基
C. 含有羟基、羰基、羧基、酯基
D. 含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基
【答案】A
【解析】
【详解】根据S-诱抗素的结构简式可判断分子中含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基,不存在苯环、酯基。
答案选A。
5. 关于[Ti(NH3)5Cl]Cl2的说法中正确的是
A. 1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2含有σ键的数目为16NA
B. 中心原子的化合价为+2价
C. 中心原子的配位数是5
D. 含1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2的溶液中加入足量AgNO3溶液,产生2mol白色沉淀
【答案】D
【解析】
【分析】根据配合物的组成进行分析判断。
【详解】A.配合物内界离子中配体和中心离子的配位键属于σ键,有6个,配体5个氨气中有15个σ键,共计21个σ键,故答案为21NA,故A不正确;
B.中心离子的化合价根据电荷守恒,化合价为+3价,故B不正确;
C.中心原子的配位数是6,故C不正确;
D.根据配合物的组成判断,配合物在溶液中电离出内外界离子,外界氯离子能与硝酸银发生反应生成沉淀,故D正确;
故选答案D。
【点睛】注意一般中心离子的化合价和配体的个数之比是1:2,其次根据电荷守恒进行判断中心离子的化合价。
6. 下列说法错误的是
A. 碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水,二者都可用相似相溶原理解释
B. 乳酸分子中含有一个手性碳原子
C. 氟的电负性大于氯的电负性,导致三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性
D. 水很稳定是因为水中含有大量氢键
【答案】D
【解析】
【详解】A.碘、四氯化碳、甲烷均是非极性分子,而水是极性溶剂,根据相似相溶原理知,碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水,故A正确;
B.手性碳是指C形成的4个σ键所连接的基团均不相同的C原子,乳酸分子中羟基所连的C为手性碳,故B正确;
C.由于氟的电负性大于氯的电负性,F-C的极性大于Cl-C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,,使得三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性,故C正确;
D.水很稳定,是因为水分子内的共价键较强的缘故,与氢键无关,故D错误;
故选D。
7. 以聚丙烯塑料为材料的快递包装可循环使用。下列关于聚丙烯的说法正确的是
A. 结构简式为 B. 不能燃烧
C. 链节为 D. 易溶于水
【答案】C
【解析】
【详解】A.丙烯中所含碳碳双键发生加成聚合,故结构简式为,A错误;
B.聚丙烯塑料含碳可以燃烧,B错误;
C.聚丙烯结构去掉中括号和n,即为链节,故链节结构为,C正确;
D. 聚丙烯的分子内只含碳碳单键、碳氢键,难溶于水,D错误;
答案选C。
8. 某烯烃(只含1个碳碳双键)与加成后的产物是,则该烯烃的结构有
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
【答案】C
【解析】
【详解】该烯烃加成后的产物的碳链结构为,1号和6号碳原子等效,5、8、9号碳原子等效,4号碳原子上没有氢原子,所以4号碳原子和3、5、8、9号碳原子间不能形成双键;相邻碳原子之间各去掉1个氢原子形成双键,所以能形成双键的有:1和2之间(或2和6之间)、2和3之间、3和7之间,因此符合条件的烯烃的结构共有3种。
故选C。
9. 下列数据是对应物质的熔点:
物质
Na2O
BCl3
AlF3
AlCl3
SiO2
熔点/℃
920
-107
1291
190
1723
由以上数据作出的下列判断中错误的是
A. Na2O在920℃时可以导电 B. BCl3和AlF3的晶体类型相同
C. AlCl3晶体溶于水时破坏的是共价键 D. 表中物质都不属于金属晶体
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.根据表格数据可知,Na2O的熔点为920℃,则920℃时Na2O已经开始熔化生成自由移动的Na+和O2-,可以导电,故A正确;
B.根据表格数据,BCl3沸点-107℃,熔点低,为分子晶体;AlF3熔点为1291℃,熔点较高,为离子晶体,二者的晶体类型不相同,故B错误;
C.AlCl3属于共价化合物,只含有共价键,晶体溶于水时破坏的是共价键生成氯离子和铝离子,故C正确;
D.金属晶体都是金属单质,表中物质都是化合物,不属于金属晶体,故D正确;
答案选B。
10. 下列变化需克服相同类型作用力的是
A. 冰醋酸和冰受热熔化 B. 铜和C60的熔化
C. 氯化氢和氢化钾的溶解 D. 溴和汞的汽化
【答案】A
【解析】
【详解】A.冰醋酸和冰都是由分子构成的,在受热熔化时破坏范德华力和氢键,这两种作用力同属于分子间作用力,A正确;
B.铜熔化时破坏金属键,C60熔化时破坏范德华力,B错误;
C.HCl和KCl溶解时,前者破坏共价键,后者破坏离子键,C错误;
D.溴和汞发生汽化时,前者破坏分子间作用力,后者破坏金属键,D错误;
故选A。
11. As2O3(砒霜)是两性氧化物(分子结构如图所示),溶于盐酸生成AsCl3,AsCl3用LiAlH4还原生成AlH3。下列说法正确的是
A. As2O3分子中As原子的杂化方式为sp2
B. LiAlH4为共价化合物,含有配位键
C. AsCl3空间构型为平面正三角形
D. AlH3分子键角大于109.5°
【答案】D
【解析】
【详解】A.As2O3中As原子价层电子对个数是4且含有一个孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断As原子杂化类型为sp3,A错误;
B.只含共价键的化合物为共价化合物,含有离子键的化合物为离子化合物,该物质是由Li+和AlH4-构成的,为离子化合物,B错误;
C.AsCl3中As原子价层电子对个数为4且含有一个孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断其空间构型为三角锥形,C错误;
D.AlH3中Al原子价层电子对个数为3且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论,为平面正三角形,所以其键角为120°,大于109.5°,D正确;
故选D。
12. 已知烯烃与可发生多种加成反应,则与发生加成反应的产物可能有多少种(不考虑立体异构体)
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】B
【解析】
【详解】与发生加成反应的产物理论上最多有,,共四种;
故选B。
13. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 124 g P4含有的P-P键的个数为6NA
B. 28 g晶体硅中含有的Si-Si键的个数为4NA
C. 12 g金刚石中含有的C-C键的个数为1.5NA
D. 60 g SiO2中含Si-O键的个数为2NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.白磷是正四面体结构,1个白磷分子中含有6个P-P键键,124 g白磷的物质的量是n(P4)=,则124 g P4中含P-P键的个数为6NA,A正确;
B.28 g晶体硅中n(Si)=,在晶体Si中,每个Si原子与相邻的4个Si原子形成4个Si-Si键,每个Si-Si键由2个Si原子共用,则28 g晶体硅中含Si-Si键的数目为2NA,B错误;
C.12 g金刚石中含有C原子的物质的量是1 mol,在金刚石中,每个C原子与相邻的4个C原子形成4个C-C键,每个C-C键由2个C原子共用,则在含有1 mol C原子金刚石中含有C-C的物质的量是2 mol,故其中含有的C-C的个数为2NA,C错误;
D.60 g SiO2的物质的量为1 mol,在二氧化硅晶体中,平均每个硅原子与相邻的4个O原子形成4个Si-O键,则60 g SiO2中含Si-O键的个数为4NA,D错误;
故合理选项是A。
14. 十九世纪初,科学家用氰酸银与在一定条件下反应制得尿素,实现了由无机物到有机物的合成。下列有关说法错误的是
A. 电负性:
B. 氰酸铵与尿素互为同分异构体
C. 键角
D. 晶体中含有离子键、极性共价键和配位键
【答案】C
【解析】
【详解】A.同主族元素从上到下,元素的电负性逐渐减小, 同周期从左到右,元素的电负性逐渐增大,则电负性:,A正确;
B.氰酸铵与尿素分子式相同,结构不同,互为同分异构体,B正确;
C.中N为sp3杂化,没有孤电子对,中N为sp3杂化,含有一个孤电子对,则键角,C错误;
D.晶体中含有离子键(阴阳离子之间)、极性共价键(N-H)和配位键(其中一个N-H),D正确;
故选C。
15. 下列关于丙炔()的说法错误的是
A. 丙炔分子中有6个键和2个键 B. 丙炔分子中碳原子采取和杂化
C. 丙炔分子中存在非极性键和极性键 D. 丙炔分子中最多有5个原子在同一平面上
【答案】B
【解析】
【详解】A.单键为键,1个三键中含1个键和2个键,故丙炔分子中有6个键和2个键,A正确;
B.形成4个单键的碳原子采取杂化,形成三键的碳原子采取杂化,故丙炔分子中碳原子采取和杂化,B错误;
C.丙炔分子中存在C—C非极性键和C—H极性键,C正确;
D.,如图中结构所示,丙炔分子中最多有5个原子在同一平面上,D正确;
故选B。
16. 下列实验中,所选装置或实验设计合理的是
A. 用图③所示装置可以分离二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合物
B. 用图②所示装置可以用乙醇提取溴水中的溴
C. 用图①所示装置可以趁热过滤提纯苯甲酸
D. 用图④所示装置可除去CO2中混有少量HCl
【答案】C
【解析】
【详解】A.采用蒸馏方法分离互溶的沸点不同的液体混合物时,应该使用温度计测量馏分的温度,不能达到实验目的,A不符合题意;
B.乙醇与水互溶,不能萃取溴水中的溴,不能达到实验目的,B不符合题意;
C.苯甲酸的溶解度不大,可选图中过滤装置,趁热过滤可减少溶解损失,达到提纯苯甲酸的目的,能够达到实验目的,C符合题意;
D.CO2、HCl都能够与Na2CO3溶液发生反应,不能用于除杂,应该选用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl杂质,不能够达到实验目的,D不符合题意;
故合理选项是C。
17. 0.5体积某气态烃只能与0.5体积氯气发生加成反应,生成氯代烷。此氯代烷可与氯气发生完全的取代反应,则该烃的结构简式为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】0.5体积气态烃只能与0.5体积氯气发生加成反应,说明该烃分子中含有1个碳碳双键;此氯代烷可与氯气发生完全的取代反应,说明该氯代烷分子中含有6个氢原子,即原烃分子中含有6个氢原子;故选B。
18. Cu2O的立方晶胞如图,晶胞参数为a pm,m点的分数坐标为(),设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法错误的是
A. O的配位数为4 B. Cu与O的最近距离为pm
C. n点的分数坐标为() D. 晶体密度ρ=g·cm-3
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图,晶胞体心原子距离最近的原子数有4个,O的配位数为4,A正确;
B.与的最近距离为体对角线的,即,B正确;
C.由m点的分数坐标为可知,n点在xyz轴投影坐标分别为、、,分数坐标为,C正确;
D.据“均摊法”,晶胞中含个O、4个Cu,则晶体密度为,D错误;
故选D。
19. 有关晶体的结构如图所示,下列说法中错误的是
A. 在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-形成为正四面体形
B. 在CaF2晶体中,每个晶胞平均占有4个Ca2+
C. 在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1:2
D. 该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.据图可知距Na+最近的Cl-位于棱心和体心,共6个,形成正八面体,A错误;
B.Ca2+位于晶胞的顶点和面心,根据均摊法,个数为=4,B正确;
C.金刚石中每个C原子形成4个共价键,每个共价键被两个碳原子共用,所以每个碳原子具有2个共价键,即碳原子与碳碳键个数的比为1:2,C正确;
D.该物质由分子构成,据图可知每个分子含有4个F原子,4个E原子,所以分子式为E4F4或F4E4,D正确;
综上所述答案为A。
20. 某锂离子晶体属于立方晶系,如图甲所示。掺杂及后得到导体材料,如图乙所示,下列说法错误的是
A. 图甲晶体密度为
B. 图乙表示的化学式为
C. 掺杂产生的空位有利于传导
D. 图乙中个数与空位数之比为1:1
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据均摊法,图甲的晶胞中含Li:,O:,Cl:,1个晶胞的质量为,晶胞的体积为,则晶体的密度为,A正确;
B.根据均摊法,图2中Li:1,Mg或空位为,O:,Cl或Br:,Mg的个数小于2,根据正负化合价的代数和为0,图乙的化学式为LiMgOClxBr1-x,B错误;
C.进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质材料,说明Mg2+取代产生的空位有利于Li+的传导,C正确;
D.由以上分析可知,图乙中Mg2+个数与空位数之比为1:1,D正确;
故选B。
21. 磷酸铁锂电池具有循环稳定性好的优点,其原理如题图1所示。放电时嵌入形成。M为某种的晶胞(如题图2所示),其中O围绕单个Fe、P分别形成正八面体(A)和正四面体(B),它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。下列有关说法正确的是
A. 中
B. 晶胞M中与的个数比为3:1
C. 聚合物隔膜是阴离子交换膜
D. 充电时,X电极应与直流电源的正极相连
【答案】B
【解析】
【分析】由放电时嵌入形成,电极反应式为,得电子为正极,即Y为正极,X电极中脱嵌进入电解质中,电极反应式为:,即X电极失去电子,为负极,据此回答。
【详解】A.由图 2 可知,晶胞中位于面心、棱上和顶点,个数为 ,Fe原子个数为4,个数为4 ,则晶胞的化学式为,即,,A错误;
B.在中Fe为+2价,在中,设个数为a,个数为b,则,根据化合物中各元素化合价代数和为0,可得 ,又因为,解得a=3,b=1,所以与的个数比为3:1,B正确;
C.放电时从X电极移向Y电极,所以聚合物隔膜是阳离子交换膜,允许通过,C错误;
D.放电时X电极上失电子,X为负极,充电时,X电极应与直流电源的负极相连,D错误;
故选B。
二、填空题 (共4道题,58分)
22. 碳、硅及其化合物具有丰富的理化性质和用途。
(1)硅在元素周期表中的位置是_______,基态硅原子占据的最高能级的符号是_______。
(2)CaC2俗称电石,该化合物中存在的化学键类型为_______。
A. 离子键 B. 极性共价键 C. 非极性共价键 D. 配位键
(3)下列说法正确的是_______。
A. 电负性:B>N>O B. 离子半径:P3-<S2-<Cl-
C. 第一电离能:Si<S<P D. 基态Cr2+的简化电子排布式:[Ar]3d4
(4)早在青铜器时代,人类就认识了与碳硅同主族的锡。锡的卤化物熔点数据如下表:
物质
SnF4
SnCl4
SnBr4
SnI4
熔点/℃
442
-34
29
143
SnCl4气态分子的空间构型是_______。
A. 正四面体形 B. 三角锥形 C. 角形 D. 直线形
(5)结合变化规律说明上述熔点变化的原因:_______。
(6)下列物质均为共价晶体且成键结构相似,其中熔点最低的是_______。
A. 金刚石(C) B. 单晶硅(Si) C. 金刚砂(SiC) D. 氮化硼(BN,立方相)
(7)立方晶胞结构如图所示。已知:晶胞的密度为,设代表阿伏加德罗常数的值,则晶胞中距离最近的两个之间的距离为_______(用代数式表示)。
【答案】(1) ①. 第三周期第ⅣA族 ②. 3p (2)AC (3)CD (4)A
(5)SnF4属于离子晶体,熔点较高,SnCl4、SnBr4、SnI4属于分子晶体,分子晶体的相对分子量越大,分子间作用力越强,熔点越高 (6)B
(7)
【解析】
【小问1详解】
硅原子序数为,位于元素周期表第三周期第族,核外电子排布式:,基态硅原子占据的最高能级的符号是。
【小问2详解】
电石属于离子化合物,电子式为:,存在离子键,还存在碳碳非极性共价键,故选。
【小问3详解】
A.同周期主族元素,从左到右元素电负性逐渐增强,电负性:,A错误;
B.电子层结构相同的离子,原子序数越大,离子半径越小,离子半径:,B错误;
C.同周期主族元素,从左到右元素第一电离能呈逐渐增大趋势,原子核外电子排布处于半充满的较稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能:,C正确;
D.原子序数,基态的简化电子排布式:,D正确;
故选CD。
【小问4详解】
的价层电子对数为:,杂化类型为,无孤电子对,空间结构为正四面体,答案选A。
【小问5详解】
属于离子晶体,熔点较高,、、属于组成和结构相似的分子晶体,相对分子量越大,分子间作用力越强,熔点越高,所以SnF4熔点在4中最高,SnCl4、SnBr4、SnI4熔点依次升高。
【小问6详解】
共价晶体熔化时需破坏共价键,结构相似的共价晶体,成键原子半径越小,键长越短,键能越大,熔点越高,单晶硅中共价键键长最长、键能最小,则熔点最低的为单晶硅,答案选B。
【小问7详解】
根据晶胞结构可知,的个数为:,氧原子均位于晶胞内部,共有个氧原子。根据其密度求晶胞的边长(设为):g/cm3,,晶胞中距离最近的两个之间的距离为边长的,故距离为:nm。
23. I.按要求回答下列问题:
① ②CH3CH2CH2CH3 ③
④ ⑤ ⑥
(1)其中,属于同分异构体的是_______。(填相应的序号)
Ⅱ.有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气,主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精,是我国批准使用的香料产品,其沸点为。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M,然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构,具体实验过程如下:
步骤一:将粗品用蒸馏法进行纯化。
(2)如图1所示,仪器a的名称是_______,图中虚线框内应选用右侧的_______(填“仪器x”或“仪器y”)。
步骤二:确定M的实验式和分子式。
(3)利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%。
①M的实验式为_______。
②已知M的密度是同温同压下密度的2倍,则M的分子式为_______。
步骤三:确定M的结构简式。
(4)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示,图中峰面积之比为;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。
M中官能团的名称为_______,M的结构简式为_______(写键线式)。
(5)分子式为的同分异构体共有_______(不考虑立体异构)
A. 6种 B. 7种 C. 8种 D. 9种
【答案】(1)③④⑤⑥
(2) ①. 蒸馏烧瓶 ②. 仪器y
(3) ①. ②.
(4) ①. 羟基、酮羰基 ②. (5)C
【解析】
【小问1详解】
① 、②CH3CH2CH2CH3 的分子式分别为C5H12、C4H10 ; ③、④ 、⑤、⑥分子式都是C6H14,结构不同,互为同分异构体,即互为同分异构体的是③④⑤⑥;
【小问2详解】
根据图示,仪器a的名称是蒸馏烧瓶,蒸馏装置中应该选用直形冷凝管,所以应选用右侧的仪器y。
【小问3详解】
有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%,则氧的质量分数为1-54.5%-9.1%=36.4%
①n(C):n(H):n(O)= ,所以M的实验式为C2H4O。
②已知M的密度是同温同压下密度的2倍,则M的相对分子质量为88,则M的分子式为。
【小问4详解】
根据M的核磁共振氢谱图可知,在M分子中有4种不同化学环境的氢原子,个数比例为1:3:1:3,再根据M的红外光谱图可知,M中有O-H键和C=O键,结合M的分子式可知,M的结构简式为CH3CHOHCOCH3,或写为 ,官能团为羟基和酮羰基。
【小问5详解】
戊烷有三种结构,分别为正戊烷、异戊烷和新戊烷,正戊烷失去一个氢原子形成的戊基有3种,异戊烷失去一个氢原子形成的戊基有4种,新戊烷分子中只有一种氢原子,形成的戊基有1种,所以戊基有8种结构,则分子式为 C5H11Cl 的同分异构体共有8种,故选C。
24. 纳米氧化亚铜是用途广泛的光电材料
(1)①基态核外电子排布式为_______。
②晶胞如图所示,晶胞中Cu原子的数目为_______。
③从核外电子排布角度比较高温下稳定性:_______(填“>” 或“<”)。
(2)溶液中滴加足量浓氨水,直至产生的沉淀恰好溶解,可得到深蓝色的透明溶液,再向其中加入适量乙醇,可析出深蓝色的晶体。
①组成元素中,电负性最大的元素是_______;1mol中含有键数目为_______。(用NA表示阿伏加德罗常数)
②沉淀溶解的离子方程式为_______。
【答案】(1) ①. ②. 4 ③. >
(2) ①. O ②. 20NA ③.
【解析】
【小问1详解】
①铜原子的基态核外电子排布式为,则基态核外电子排布式为;
②晶胞如图所示,白球的个数是1+=2,黑球个数是4,所以黑球表示铜原子,则晶胞中Cu原子的数目为4;
③Cu+的基态核外电子排布式为,处于稳定结构,基态核外电子排布式为,则从核外电子排布角度比较高温下稳定性:>。
【小问2详解】
①通常,吸引电子能力越强元素的电负性越大,同主族从上到下电负性递减,同周期从左到右电负性递增,则组成元素中,电负性最大的元素为O;单键都是δ键、配位键是δ键,中每个氮原子形成3个N-H、与铜离子形成1个配位键,硫酸根中硫原子的价层电子对数为4,则1mol中含有键数目为20NA。
②沉淀溶解得到深蓝色的透明溶液,则氢氧化铜转变为四氨合铜离子,离子方程式为。
25. 氮化钛(TiN)是一种金黄色固体,熔点高、硬度大,具有较高的导电性和超导性,可用于制备高温结构材料和超导材料。以富钛矿渣(主要成分为FeTiO3、Fe2O3、SiO2等)为原料制备氮化钛并获得绿矾(FeSO4•7H2O)的流程如图所示:
已知:
①氧化性:Fe3+>TiO2+>H+;
②酸浸后,溶液中钛元素主要以TiO2+形式存在,TiO2+能水解。
请回答下列问题:
(1)基态Ti3+第三能层电子排布式为_______。
(2)在“酸浸”工序中FeTiO3参与反应的化学方程式为_______。
(3)FeSO4•7H2O的结构示意图如图所示:
FeSO4•7H2O中H2O与Fe2+作用力类型是_______
(4)实验室进行“酸洗”、“水洗”操作时,用到的玻璃仪器有_______。
(5)生成TiN的化学方程式为_______。
(6)氮化钛的立方晶胞结构如图所示,与氮原子距离最近且相等的氮原子的数目为_______;若晶胞参数为anm,NA表示阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度ρ=_______(用含a、NA的代数式表示)。
【答案】(1)3s23p63d1
(2)FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O
(3)配位键 (4)烧杯、漏斗、玻璃棒
(5)6TiO2+8NH36TiN+N2↑+12H2O
(6) ①. 12 ②.
【解析】
【分析】由题给流程可知,向富钛矿渣(主要成分为FeTiO3、Fe2O3、SiO2等)中加入硫酸溶液酸浸,将转化为和,转化为,不反应,过滤得到含有的滤渣和含、、、和的滤液;向滤液中加入适量铁粉,将溶液中的转化为,反应得到的溶液降温结晶、过滤得到和滤液;加热滤液使溶液中的离子发生水解反应生成,TiO2·xH2O经酸洗、水洗、煅烧得到,和高温条件下反应生成、和水。
【小问1详解】
钛元素的原子序数为22,基态第三能层电子排布式为,故答案为:;
【小问2详解】
由分析可知,加入硫酸溶液酸浸的目的是将转化为和,反应的化学方程式为FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O,故答案为:FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O;
【小问3详解】
由图可知,晶体中具有空轨道的与中具有孤对电子的O原子形成配位键,故答案为:配位键;
【小问4详解】
实验室进行“酸洗”、“水洗”操作时均需用到过滤装置,过滤需要用到的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒,故答案为:烧杯、漏斗、玻璃棒;
【小问5详解】
由分析可知,生成氮化钛的反应为二氧化钛和氨气高温条件下反应生成氮化钛、氮气和水,反应的化学方程式为6TiO2+8NH36TiN+N2↑+12H2O,故答案为:6TiO2+8NH36TiN+N2↑+12H2O;
【小问6详解】
由晶胞结构可知,晶胞中位于体心的氮原子与棱上的氮原子距离最近,共有12个;位于顶点和面心的钛原子个数为,位于体心和棱上的氮原子个数为,由晶胞的质量公式可得:,故答案为:12;。
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哈师大青冈实验中学2024-2025学年度4月份考试
高二化学试题
相对原子质量:N14 Ce140 O16 Mg24 Ti48 Cu64 Li7 Cl35.5
一、单选题(共21道题,每题2分,共42分)
1. 下列各组物质中,都是由极性键构成极性分子的一组是
A. CH4和Br2 B. NH3和H2O
C. H2S和CCl4 D. CO2和HCl
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 的键线式:
B. CH4分子的球棍模型:
C. 醛基的结构简式:-COH
D. 乙醇的分子式:
3. 自然界中绝大多数物质是固体,随着化学的发展,人工合成的固体越来越多,广泛应用于能源、环境、材料、生命科学等领域。下列说法错误的是
A. 物质的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”
4. S-诱抗素的分子结构如图,下列关于该分子的说法正确的是
A. 含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基
B. 含有苯环、羟基、羰基、羧基
C. 含有羟基、羰基、羧基、酯基
D. 含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基
5. 关于[Ti(NH3)5Cl]Cl2的说法中正确的是
A. 1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2含有σ键的数目为16NA
B. 中心原子的化合价为+2价
C. 中心原子的配位数是5
D. 含1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2的溶液中加入足量AgNO3溶液,产生2mol白色沉淀
6. 下列说法错误的是
A. 碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水,二者都可用相似相溶原理解释
B. 乳酸分子中含有一个手性碳原子
C. 氟的电负性大于氯的电负性,导致三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性
D. 水很稳定是因为水中含有大量氢键
7. 以聚丙烯塑料为材料的快递包装可循环使用。下列关于聚丙烯的说法正确的是
A. 结构简式为 B. 不能燃烧
C. 链节为 D. 易溶于水
8. 某烯烃(只含1个碳碳双键)与加成后的产物是,则该烯烃的结构有
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
9. 下列数据是对应物质的熔点:
物质
Na2O
BCl3
AlF3
AlCl3
SiO2
熔点/℃
920
-107
1291
190
1723
由以上数据作出的下列判断中错误的是
A. Na2O在920℃时可以导电 B. BCl3和AlF3的晶体类型相同
C. AlCl3晶体溶于水时破坏的是共价键 D. 表中物质都不属于金属晶体
10. 下列变化需克服相同类型作用力的是
A. 冰醋酸和冰受热熔化 B. 铜和C60的熔化
C. 氯化氢和氢化钾的溶解 D. 溴和汞的汽化
11. As2O3(砒霜)是两性氧化物(分子结构如图所示),溶于盐酸生成AsCl3,AsCl3用LiAlH4还原生成AlH3。下列说法正确的是
A. As2O3分子中As原子的杂化方式为sp2
B. LiAlH4为共价化合物,含有配位键
C. AsCl3空间构型为平面正三角形
D. AlH3分子键角大于109.5°
12. 已知烯烃与可发生多种加成反应,则与发生加成反应的产物可能有多少种(不考虑立体异构体)
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
13. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 124 g P4含有的P-P键的个数为6NA
B. 28 g晶体硅中含有的Si-Si键的个数为4NA
C. 12 g金刚石中含有的C-C键的个数为1.5NA
D. 60 g SiO2中含Si-O键的个数为2NA
14. 十九世纪初,科学家用氰酸银与在一定条件下反应制得尿素,实现了由无机物到有机物的合成。下列有关说法错误的是
A. 电负性:
B. 氰酸铵与尿素互为同分异构体
C. 键角
D. 晶体中含有离子键、极性共价键和配位键
15. 下列关于丙炔()的说法错误的是
A. 丙炔分子中有6个键和2个键 B. 丙炔分子中碳原子采取和杂化
C. 丙炔分子中存在非极性键和极性键 D. 丙炔分子中最多有5个原子在同一平面上
16. 下列实验中,所选装置或实验设计合理的是
A. 用图③所示装置可以分离二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合物
B. 用图②所示装置可以用乙醇提取溴水中的溴
C. 用图①所示装置可以趁热过滤提纯苯甲酸
D. 用图④所示装置可除去CO2中混有少量HCl
17. 0.5体积某气态烃只能与0.5体积氯气发生加成反应,生成氯代烷。此氯代烷可与氯气发生完全的取代反应,则该烃的结构简式为
A. B. C. D.
18. Cu2O的立方晶胞如图,晶胞参数为a pm,m点的分数坐标为(),设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法错误的是
A. O的配位数为4 B. Cu与O的最近距离为pm
C. n点的分数坐标为() D. 晶体密度ρ=g·cm-3
19. 有关晶体的结构如图所示,下列说法中错误的是
A. 在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-形成为正四面体形
B. 在CaF2晶体中,每个晶胞平均占有4个Ca2+
C. 在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1:2
D. 该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4
20. 某锂离子晶体属于立方晶系,如图甲所示。掺杂及后得到导体材料,如图乙所示,下列说法错误的是
A. 图甲晶体密度为
B. 图乙表示的化学式为
C. 掺杂产生的空位有利于传导
D. 图乙中个数与空位数之比为1:1
21. 磷酸铁锂电池具有循环稳定性好的优点,其原理如题图1所示。放电时嵌入形成。M为某种的晶胞(如题图2所示),其中O围绕单个Fe、P分别形成正八面体(A)和正四面体(B),它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。下列有关说法正确的是
A. 中
B. 晶胞M中与的个数比为3:1
C. 聚合物隔膜是阴离子交换膜
D. 充电时,X电极应与直流电源的正极相连
二、填空题 (共4道题,58分)
22. 碳、硅及其化合物具有丰富的理化性质和用途。
(1)硅在元素周期表中的位置是_______,基态硅原子占据的最高能级的符号是_______。
(2)CaC2俗称电石,该化合物中存在的化学键类型为_______。
A. 离子键 B. 极性共价键 C. 非极性共价键 D. 配位键
(3)下列说法正确的是_______。
A. 电负性:B>N>O B. 离子半径:P3-<S2-<Cl-
C. 第一电离能:Si<S<P D. 基态Cr2+的简化电子排布式:[Ar]3d4
(4)早在青铜器时代,人类就认识了与碳硅同主族的锡。锡的卤化物熔点数据如下表:
物质
SnF4
SnCl4
SnBr4
SnI4
熔点/℃
442
-34
29
143
SnCl4气态分子的空间构型是_______。
A. 正四面体形 B. 三角锥形 C. 角形 D. 直线形
(5)结合变化规律说明上述熔点变化的原因:_______。
(6)下列物质均为共价晶体且成键结构相似,其中熔点最低的是_______。
A. 金刚石(C) B. 单晶硅(Si) C. 金刚砂(SiC) D. 氮化硼(BN,立方相)
(7)立方晶胞结构如图所示。已知:晶胞的密度为,设代表阿伏加德罗常数的值,则晶胞中距离最近的两个之间的距离为_______(用代数式表示)。
23. I.按要求回答下列问题:
① ②CH3CH2CH2CH3 ③
④ ⑤ ⑥
(1)其中,属于同分异构体的是_______。(填相应的序号)
Ⅱ.有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气,主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精,是我国批准使用的香料产品,其沸点为。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M,然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构,具体实验过程如下:
步骤一:将粗品用蒸馏法进行纯化。
(2)如图1所示,仪器a的名称是_______,图中虚线框内应选用右侧的_______(填“仪器x”或“仪器y”)。
步骤二:确定M的实验式和分子式。
(3)利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%。
①M的实验式为_______。
②已知M的密度是同温同压下密度的2倍,则M的分子式为_______。
步骤三:确定M的结构简式。
(4)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示,图中峰面积之比为;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。
M中官能团的名称为_______,M的结构简式为_______(写键线式)。
(5)分子式为的同分异构体共有_______(不考虑立体异构)
A. 6种 B. 7种 C. 8种 D. 9种
24. 纳米氧化亚铜是用途广泛的光电材料
(1)①基态核外电子排布式为_______。
②晶胞如图所示,晶胞中Cu原子的数目为_______。
③从核外电子排布角度比较高温下稳定性:_______(填“>” 或“<”)。
(2)溶液中滴加足量浓氨水,直至产生的沉淀恰好溶解,可得到深蓝色的透明溶液,再向其中加入适量乙醇,可析出深蓝色的晶体。
①组成元素中,电负性最大的元素是_______;1mol中含有键数目为_______。(用NA表示阿伏加德罗常数)
②沉淀溶解的离子方程式为_______。
25. 氮化钛(TiN)是一种金黄色固体,熔点高、硬度大,具有较高的导电性和超导性,可用于制备高温结构材料和超导材料。以富钛矿渣(主要成分为FeTiO3、Fe2O3、SiO2等)为原料制备氮化钛并获得绿矾(FeSO4•7H2O)的流程如图所示:
已知:
①氧化性:Fe3+>TiO2+>H+;
②酸浸后,溶液中钛元素主要以TiO2+形式存在,TiO2+能水解。
请回答下列问题:
(1)基态Ti3+第三能层电子排布式为_______。
(2)在“酸浸”工序中FeTiO3参与反应的化学方程式为_______。
(3)FeSO4•7H2O的结构示意图如图所示:
FeSO4•7H2O中H2O与Fe2+作用力类型是_______
(4)实验室进行“酸洗”、“水洗”操作时,用到的玻璃仪器有_______。
(5)生成TiN的化学方程式为_______。
(6)氮化钛的立方晶胞结构如图所示,与氮原子距离最近且相等的氮原子的数目为_______;若晶胞参数为anm,NA表示阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度ρ=_______(用含a、NA的代数式表示)。
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