内容正文:
2024—2025学年度高二年级4月联考
化学试题
本试卷共8页,20题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 P 31 Ga 70 As 75 Br 80
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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. 2025年1月20日下午我国“人造太阳”超亿度运行了1066秒,创造了世界新记录。“人造太阳”中涉及的氢核聚变反应方程式为,下列说法正确的是
A. 基态原子的核外电子在2个轨道上运动
B. 该反应属于化学变化
C. a=2
D. 带一个单位正电荷
2. 某基态原子最高能级上电子排布式为、、。下列关于该电子排布的说法不正确的是
A. 三个电子具有的能量不同
B. 三个电子的电子云形状相同
C. 该元素最高正价为+5
D. 该原子最高能层上电子的空间运动状态有4种
3. 下列化学用语表述正确的是
A. Mg2+的结构示意图:
B. p-pπ键形成的轨道重叠示意图:
C. SO3的VSEPR模型:
D. 磷化氢的电子式:
4. 钴是一种具有特殊性质的金属元素,与铁的化学性质类似,其在电池性能的提升方面发挥着不可或缺的作用。下列说法不正确的是
A. 基态Co2+的核外电子排布式为[Ar]3d7
B. 单质钴可与盐酸、稀硫酸发生置换反应
C. 单质钴中存在自由移动的电子
D. 与钴同周期且基态原子未成对电子数与钴相同的元素有1种
5. 某化合物W的分子结构可表示为。下列说法正确的是
A. 碳原子的杂化类型均为 B. 分子中存在两个手性碳原子
C. 适当条件下可与水反应 D. 常温下是气体
6. 物质是由分子、原子、离子等微粒构成的。下列各组物质中组成微粒的种类相同的是
A. 苯、单质碘 B. 氯化铝、硫酸钠 C. 石墨、干冰 D. 单质锰、四氯化碳
7. 四苯基甲烷的结构简式如图所示。下列关于该物质的说法正确的是
A. 所有原子可能共平面 B. 分子中含有12个π键
C. 可与硝酸发生取代反应 D. 易溶于水
8. 物质的结构决定性质。下列性质差异与结构因素匹配不正确的是
选项
性质差异
结构因素
A
常温下丙烷是气体而己烷是液体
分子间作用力
B
化学性质:乙烯比乙烷活泼
乙烯分子中含有π键而乙烷没有
C
硬度:NaCl>KCl
NaCl中离子键强度大于KCl
D
BF3的键角比NF3的大
B、N元素的电负性不同
A. A B. B C. C D. D
9. “杯酚”()能够分离提纯C60和C70,分离原理如图所示。下列说法不正确的是
A. C60、C70的化学性质具有相似性
B. 超分子内“杯酚”与C60靠氢键结合起来
C. 操作1、2为过滤,操作3为蒸馏
D. 晶体熔点:杯酚>C70>C60
10. 硫酸铜溶液中存在大量的,向硫酸铜溶液中逐滴滴入浓氨水,会逐渐转化为。已知和均是平面结构,下列说法不正确的是
A. 中间产物有两种结构
B. 配位键键能大于配位键键能
C. 中铜为杂化
D. 滴加氨水的过程中溶液颜色不一定加深
11. 氮化镓是第三代半导体材料的研究热点,其熔点约为1500℃,其晶胞结构如图所示,该晶体密度为,晶胞参数为apm,又知m、n原子坐标参数依次为(0,0,0)、。下列说法不正确的是
A. 氮化镓是共价晶体
B. 氮化镓中存在配位键
C. p处原子分数坐标为
D. 阿伏加德罗常数
12. 下列说法正确的是
A. 乙醇的质谱图中,质荷比为46的峰对应的微粒:
B. 将含有乙烯的乙烷缓慢通过酸性KMnO4溶液可提纯乙烷
C. 将苯与溴的CCl4溶液混合再加入铁粉可制取溴苯
D. 将0.1molCH4与0.1molCl2混合反应可得到0.1molCH3Cl
13. 已知:。下列说法不正确的是
A. 物质乙的名称是2,3-二甲基-1,3-丁二烯
B. 上述反应属于加成反应
C. 乙、丙分别与Br2发生1∶1加成的产物各有2种(不考虑顺反异构体)
D. 甲、乙完全燃烧时,生成的CO2、H2O物质的量之比相同
14. 某有机物的核磁共振氢谱图如图1所示,红外光谱图如图2所示。该有机物可能是
A. B.
C. D.
15. 下列关于烃的说法正确的是
A. 不饱和烃的化学性质都相似
B. 饱和烃的组成通式都可表示为CnH2n+2
C. 密度均小于水的密度
D. 完全燃烧时产物只有CO2、H2O的有机物属于烃
16. 芳香烃Q完全燃烧时消耗氧气的物质的量是自身的11.5倍,且1molQ最多可与4molH2发生加成反应。已知Q分子中只有一个环状结构,则Q(不考虑立体异构)有
A. 8种 B. 6种 C. 5种 D. 4种
二、非选择题:本题包括4小题,共56分。
17. 硫酸铜铵用作织物媒染剂、消毒剂,化学式为。
回答下列问题:
(1)基态硫原子的价层电子轨道表示式为___________;基态氮原子核外占据最高能级电子的电子云轮廓图的形状是___________。
(2)硫酸铜铵的几种元素在元素周期表中共位于___________个区;铜灼烧时会产生绿色焰色,该焰色的形成属于___________光谱(填“发射”或“吸收”)。
(3)N、O、S三种元素第一电离能由大到小的顺序为___________(用元素符号表示);已知完全燃烧生成、,氢元素被氧化,则电负性:Si___________H。
(4)的空间结构为___________。
(5)中存在的化学键类型有___________(填选项字母)。
A. 配位键 B. 离子键 C. 金属键 D. 氢键
18. 元素周期表中,金属和非金属元素之间有十二种具有半导体性质的元素,硼、碳、硅、锗(Ge)、锡(Sn)、磷、砷、锑(Sb)、硫、硒、碲(Te)、碘。
回答下列问题:
(1)第VA族元素N、P。As的简单氢化物中,沸点最低的是_________(填化学式),判断的依据是_________;稳定性:PH3________(填“>”、“<”或“=”)AsH3。
(2)BCl3、PCl3、GeCl4、SCl2四种分子中,中心原子属于sp2杂化的是_________(填化学式,下同),是非极性分子的是_________;键角:BCl3_________SCl2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)已知酸性:CH2ClCOOH>CH3COOH,原因是_________。
(4)某磷、铁化合物是一种无毒防锈颜料,其晶胞结构如图所示,则该物质的化学式为_________;若Fe—P键的键长是apm,则晶胞参数是_________pm(用含a的代数式表示)。
19. 有下列8种有机物:
a. (CH3)2CHCH2CH(CH3)2,b. CHCC(CH3)3,c.,d.,
e. ,f. ,g.,h.,i.
回答下列问题:
(1)上述物质属于脂肪烃的是_________(填序号,下同),属于芳香烃衍生物的是__________。
(2)属于不饱和环烃的是__________;核磁共振氢谱只有1组峰的物质是__________。
(3)完全燃烧时产物多于2种的是__________;能使酸性高锰酸钾溶液褪色的烃是__________。
(4)c的二氯代物有__________种(不考虑立体异构)。
20. 实验室以酒精、浓硫酸为原料可以制备乙烯,制备原理为,过程中可能发生副反应。某同学设计如图所示的装置(温度计没有画完整,尾气处理装置略)制备一定量乙烯并探究乙烯与溴水的反应。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称为__________,仪器X中加入碎瓷片的目的是________;温度计水银球应位于_______;加热时应该注意的事项是_______。
(2)制备乙烯的过程中,浓硫酸的作用是__________,实验中发现X中液体很快会变黑色,说明有单质碳产生,碳和浓硫酸能发生反应,写出反应的化学方程式:___________。
(3)装置B的作用是__________;装置C中品红溶液的作用是__________。
(4)装置F中出现浅黄色沉淀,可说明溴水中的次溴酸与乙烯发生加成反应,已知反应产物中有2-溴乙醇,则装置F中检测到有HBr生成的原因可能是__________。
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2024—2025学年度高二年级4月联考
化学试题
本试卷共8页,20题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 P 31 Ga 70 As 75 Br 80
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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. 2025年1月20日下午我国“人造太阳”超亿度运行了1066秒,创造了世界新记录。“人造太阳”中涉及的氢核聚变反应方程式为,下列说法正确的是
A. 基态原子的核外电子在2个轨道上运动
B. 该反应属于化学变化
C. a=2
D. 带一个单位正电荷
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态原子的核外电子排布为1s2,仅占据1个轨道,而非2个轨道,A错误;
B.核聚变是原子核层面的变化,属于核反应而非化学变化,B错误;
C.根据质量数守恒,左边总质量数为4×1=4,右边氦核质量数a=4,而非2,C错误;
D.表示正电子(β+),其电荷为+1,带一个单位正电荷,D正确;
故选D。
2. 某基态原子最高能级上电子排布式为、、。下列关于该电子排布的说法不正确的是
A. 三个电子具有的能量不同
B. 三个电子的电子云形状相同
C. 该元素最高正价为+5
D. 该原子最高能层上电子的空间运动状态有4种
【答案】A
【解析】
【详解】A.同一能级(4p)中的三个p轨道(px、py、pz)属于简并轨道,能量相同,因此三个电子的能量相同,A错误;
B.p轨道的电子云形状均为哑铃形,仅空间取向不同,因此电子云形状相同,B正确;
C.最高能级为4p3,对应价电子结构为ns2np3,属于VA族,最高正价为+5,C正确;
D.第四能层包含4s(1个轨道)和4p(3个轨道),总共有4种空间运动状态,D正确;
故选A。
3. 下列化学用语表述正确的是
A. Mg2+的结构示意图:
B. p-pπ键形成的轨道重叠示意图:
C. SO3的VSEPR模型:
D. 磷化氢的电子式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.Mg2+的质子数是12,A项错误;
B.p-pπ键形成时相应轨道上的电子云以肩并肩形式重叠,B项正确;
C.SO3的孤电子对数,故其VSEPR模型为平面三角形,C项错误;
D.PH3的电子式为,D项错误;
故答案选B。
4. 钴是一种具有特殊性质的金属元素,与铁的化学性质类似,其在电池性能的提升方面发挥着不可或缺的作用。下列说法不正确的是
A. 基态Co2+的核外电子排布式为[Ar]3d7
B. 单质钴可与盐酸、稀硫酸发生置换反应
C. 单质钴中存在自由移动的电子
D. 与钴同周期且基态原子未成对电子数与钴相同的元素有1种
【答案】D
【解析】
【详解】A.钴原子(Z=27)的基态电子排布为[Ar]3d74s2,失去两个电子形成Co2+时,优先失去4s轨道的电子,因此Co2+的电子排布为[Ar]3d7,A正确;
B.钴的金属活动性位于氢之前,单质钴可与盐酸、稀硫酸发生置换反应,B正确;
C.金属晶体中,电子在金属阳离子间自由移动,这是金属导电性的基础,故单质钴中存在自由移动的电子,C正确。
D.钴的基态原子电子排布为[Ar]3d74s2,3d轨道有3个未成对电子。第四周期中,钒(V,3d轨道有3个未成对电子)和砷(As,4p轨道有3个未成对电子)均满足条件,因此共有2种元素,而非1种,D错误;
故选D。
5. 某化合物W的分子结构可表示为。下列说法正确的是
A. 碳原子的杂化类型均为 B. 分子中存在两个手性碳原子
C. 适当条件下可与水反应 D. 常温下是气体
【答案】C
【解析】
【详解】A.该分子中碳碳双键中的C原子为sp2杂化,饱和C原子为sp3杂化,A错误;
B.该分子中不存在手性碳原子,B错误;
C.该物质含碳碳双键,适当条件下能与水发生加成反应,C正确;
D.W的分子式为C8H8,C原子数大于4,常温下不是气体,D错误;
故选C。
6. 物质是由分子、原子、离子等微粒构成的。下列各组物质中组成微粒的种类相同的是
A. 苯、单质碘 B. 氯化铝、硫酸钠 C. 石墨、干冰 D. 单质锰、四氯化碳
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯由苯分子(C6H6)构成,单质碘由I2分子构成,两者均为分子晶体,组成微粒种类相同,A正确;
B.氯化铝(AlCl3)在固态时为分子晶体,由AlCl3分子构成;硫酸钠(Na2SO4)为离子晶体,由Na+和离子构成,微粒种类不同,B错误;
C.石墨由碳原子通过共价键形成层状结构(混合晶体),干冰(CO2)由CO2分子构成(分子晶体),微粒种类不同,C错误;
D.单质锰为金属晶体,由Mn2+和自由电子构成;四氯化碳(CCl4)为分子晶体,由CCl4分子构成,微粒种类不同,D错误;
故选A。
7. 四苯基甲烷的结构简式如图所示。下列关于该物质的说法正确的是
A. 所有原子可能共平面 B. 分子中含有12个π键
C. 可与硝酸发生取代反应 D. 易溶于水
【答案】C
【解析】
【详解】A.四苯基甲烷可看作是四个苯环取代甲烷分子中的四个氢原子形成的,因此中心C原子形成正四面体形结构,不可能所有原子共平面,A错误;
B.一个苯环上只有一个大π键,B错误;
C.苯环可与硝酸发生取代反应(硝化反应),C正确;
D.烃都不溶于水,D错误;
故答案为:C。
8. 物质的结构决定性质。下列性质差异与结构因素匹配不正确的是
选项
性质差异
结构因素
A
常温下丙烷是气体而己烷是液体
分子间作用力
B
化学性质:乙烯比乙烷活泼
乙烯分子中含有π键而乙烷没有
C
硬度:NaCl>KCl
NaCl中离子键强度大于KCl
D
BF3的键角比NF3的大
B、N元素的电负性不同
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.烷烃的沸点随碳链增长(分子量增大)而升高,分子间作用力增强,A正确;
B.乙烯的π键易断裂,使其化学性质活泼,B正确;
C.Na+半径小于K+,离子键更强,硬度更高,C正确;
D.BF3为sp2杂化(无孤对电子,键角120°),NF3为sp3杂化(有孤对电子,键角约107°),键角差异与杂化方式相关,而非电负性,D错误;
故选D。
9. “杯酚”()能够分离提纯C60和C70,分离原理如图所示。下列说法不正确的是
A. C60、C70的化学性质具有相似性
B. 超分子内“杯酚”与C60靠氢键结合起来
C. 操作1、2为过滤,操作3为蒸馏
D. 晶体熔点:杯酚>C70>C60
【答案】B
【解析】
【详解】A.C60、C70是同素异形体,化学性质极为相似,A正确;
B.杯酚可容纳C60,由于C60中不含N、O、F,故杯酚不能与C60形成氢键,B错误;
C.由图可知,进行操作1、操作2后得到液体与固体,故相应操作均为过滤,杯酚和氯仿沸点不同,操作③为蒸馏,C正确;
D.杯酚、C60和C70都是分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高,故晶体熔点:杯酚>C70>C60,D正确;
故答案为:B。
10. 硫酸铜溶液中存在大量的,向硫酸铜溶液中逐滴滴入浓氨水,会逐渐转化为。已知和均是平面结构,下列说法不正确的是
A. 中间产物有两种结构
B. 配位键键能大于配位键键能
C. 中铜为杂化
D. 滴加氨水的过程中溶液颜色不一定加深
【答案】C
【解析】
【详解】A.中间产物[Cu(NH3)2(H2O)2]2+为平面四边形结构,两个NH3和两个H2O的取代方式存在邻位和对位两种异构体,因此有两种结构,A正确;
B.氨水能取代H2O配体,说明NH3与Cu2+的配位能力更强,即Cu-N配位键键能更大,B正确;
C.[Cu(NH3)4]2+为平面结构,则中心原子Cu的杂化方式应为dsp2,C错误;
D.向硫酸铜溶液中逐滴滴入浓氨水,首先生成Cu(OH)2沉淀,溶液颜色变浅,过量氨水溶解沉淀形成深蓝色[Cu(NH3)4]2+,颜色加深,D正确;
故选C。
11. 氮化镓是第三代半导体材料的研究热点,其熔点约为1500℃,其晶胞结构如图所示,该晶体密度为,晶胞参数为apm,又知m、n原子坐标参数依次为(0,0,0)、。下列说法不正确的是
A. 氮化镓是共价晶体
B. 氮化镓中存在配位键
C. p处原子分数坐标为
D. 阿伏加德罗常数
【答案】C
【解析】
【详解】A.氮化镓熔点约1500℃高,且为半导体材料,符合共价晶体特征,A正确;
B.镓、氮的基态原子分别有3个、5个价层电子,但镓、氮原子间形成了4个共价键,故其中有一个配位键,B正确;
C.p处原子位于上部前方,分数坐标为,C错误;
D.由均摊原理及晶胞图知,一个晶胞中含有4个GaN,晶胞质量为,晶胞体积为,,,D正确;
故选C。
12. 下列说法正确的是
A. 乙醇的质谱图中,质荷比为46的峰对应的微粒:
B. 将含有乙烯的乙烷缓慢通过酸性KMnO4溶液可提纯乙烷
C. 将苯与溴的CCl4溶液混合再加入铁粉可制取溴苯
D. 将0.1molCH4与0.1molCl2混合反应可得到0.1molCH3Cl
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙醇的分子离子峰质荷比为46,对应结构应为,正电荷位于分子整体,A正确;
B.酸性KMnO4会将乙烯氧化为CO2,引入新杂质,无法提纯乙烷,正确方法是用溴水,B错误;
C.苯的溴代反应需液溴和Fe催化,溴的CCl4溶液无法有效反应,C错误;
D.CH4与Cl2的取代反应生成混合物(CH3Cl、CH2Cl2等),无法全部转化为CH3Cl,D错误;
故选A。
13. 已知:。下列说法不正确的是
A. 物质乙的名称是2,3-二甲基-1,3-丁二烯
B. 上述反应属于加成反应
C. 乙、丙分别与Br2发生1∶1加成的产物各有2种(不考虑顺反异构体)
D. 甲、乙完全燃烧时,生成的CO2、H2O物质的量之比相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.由命名规则可知,物质乙的名称是2,3-二甲基-1,3-丁二烯,A项正确;
B.由加成反应的含义可知,B项正确;
C.乙属于1,3-丁二烯结构,与Br2发生1∶1的加成反应,可以发生1,2加成或1,4加成,产物分别为:、;丙分别与Br2发生1∶1的加成反应,产物是:、,产物各有2种,C项正确;
D.甲是,完全燃烧生成CO2、H2O物质的量之比为3∶2,乙是,完全燃烧生成CO2、H2O物质的量之比为6∶5,D项错误;
故选D。
14. 某有机物的核磁共振氢谱图如图1所示,红外光谱图如图2所示。该有机物可能是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由核磁共振氢谱可知,该有机物中有3种化学环境不同的H原子,且个数比为3∶3∶2;由红外光谱图可知,该有机物中存在C=O和C-O。
【详解】A.CH3CH2COOH中有3种化学环境不同的H原子,但个数比为3:2:1,A错误;
B.CH3COCH2CH3中有3种化学环境不同的H原子,且个数比为3∶3∶2,但该有机物中无C-O键,B错误;
C.CH3COOCH(CH3)2中有3种化学环境不同的H原子,但个数比为3∶1∶6,C错误;
D.CH3CH2COOCH3中有3种化学环境不同的H原子,且个数比为3∶3∶2,同时该有机物中存在C=O和C-O,D正确;
故选D。
15. 下列关于烃的说法正确的是
A. 不饱和烃的化学性质都相似
B. 饱和烃的组成通式都可表示为CnH2n+2
C. 密度均小于水的密度
D. 完全燃烧时产物只有CO2、H2O的有机物属于烃
【答案】C
【解析】
【详解】A.不饱和烃包括烯烃、炔烃、芳香烃等,它们的化学性质因结构不同而存在差异,因此性质并不都相似,A错误;
B.饱和烃包括烷烃(通式CnH2n+2)和环烷烃(通式CnH2n),环烷烃通式并非CnH2n+2,B错误;
C.烃类物质(如甲烷、乙烷、苯、甲苯等)的密度通常小于水的密度,实验或数据均支持烃的密度均小于水的密度,C正确;
D.完全燃烧产物只有CO2和H2O的有机物可能含有氧元素(如乙醇),而烃的定义是仅含C和H。因此,燃烧产物仅为CO2和H2O的有机物不一定是烃,D错误;
故选C。
16. 芳香烃Q完全燃烧时消耗氧气的物质的量是自身的11.5倍,且1molQ最多可与4molH2发生加成反应。已知Q分子中只有一个环状结构,则Q(不考虑立体异构)有
A. 8种 B. 6种 C. 5种 D. 4种
【答案】B
【解析】
【详解】1mol芳香经Q最多可与4moH2发生加成反应,且Q分子中只有一个环状结构,则Q中侧链上有一个碳碳双键,设Q的分子式为CnH2n-8,由于Q完全燃烧时消耗氧气的物质的量是自身的11.5倍,则=11.5,解得n=9,则Q的分子式为C9H10;当苯环上只有1个取代基时,取代基有-CH=CHCH3、-CH2CH=CH2、-C(CH3) =CH2三种,可形成3种同分异构体;当苯环上有2个取代基时,取代基为-CH3和-CH=CH2,可形成邻、间、对3种同分异构体,则共有6种符合条件的同分异构体,故选B。
二、非选择题:本题包括4小题,共56分。
17. 硫酸铜铵用作织物媒染剂、消毒剂,化学式为。
回答下列问题:
(1)基态硫原子的价层电子轨道表示式为___________;基态氮原子核外占据最高能级电子的电子云轮廓图的形状是___________。
(2)硫酸铜铵的几种元素在元素周期表中共位于___________个区;铜灼烧时会产生绿色焰色,该焰色的形成属于___________光谱(填“发射”或“吸收”)。
(3)N、O、S三种元素第一电离能由大到小的顺序为___________(用元素符号表示);已知完全燃烧生成、,氢元素被氧化,则电负性:Si___________H。
(4)的空间结构为___________。
(5)中存在的化学键类型有___________(填选项字母)。
A. 配位键 B. 离子键 C. 金属键 D. 氢键
【答案】(1) ①. ②. 哑铃形
(2) ①. 3 ②. 发射
(3) ①. N>O>S ②. <
(4)正四面体 (5)AB
【解析】
【小问1详解】
S是16号元素,基态硫原子的价层电子排布式为3s23p4,轨道表示式为;基态氮原子核外占据最高能级为2p,电子的电子云轮廓图的形状是哑铃形。
【小问2详解】
硫酸铜铵中含有H、N、O、S、Cu共5种元素,H位于s区, N、O、S位于p区,Cu位于ds区,在元素周期表中共位于3个区;铜灼烧时会产生绿色焰色,该焰色的形成是电子由高能级向低能级跃迁时形成的发射光谱。
【小问3详解】
N原子2p能级半充满,结构稳定,N原子第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能N>O,同主族元素从上到下,第一电离能依次减小,第一电离能O>S,N、O、S三种元素第一电离能由大到小的顺序为N>O>S;已知完全燃烧生成、,氢元素被氧化,说明中H元素显负价,则电负性:Si<H。
【小问4详解】
中S原子价电子对数为4,无孤电子对,的空间结构为正四面体形;
【小问5详解】
中Cu2+与水分子、硫酸根离子之间存在配位键,铵根离子中存在配位键,Cu2+与硫酸根离子、铵根离子间存在离子键,属于盐,不存在金属键;中存在氢键,氢键不是化学键,所以存在的化学键类型有配位键、离子键,选AB。
18. 元素周期表中,金属和非金属元素之间有十二种具有半导体性质的元素,硼、碳、硅、锗(Ge)、锡(Sn)、磷、砷、锑(Sb)、硫、硒、碲(Te)、碘。
回答下列问题:
(1)第VA族元素N、P。As的简单氢化物中,沸点最低的是_________(填化学式),判断的依据是_________;稳定性:PH3________(填“>”、“<”或“=”)AsH3。
(2)BCl3、PCl3、GeCl4、SCl2四种分子中,中心原子属于sp2杂化的是_________(填化学式,下同),是非极性分子的是_________;键角:BCl3_________SCl2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)已知酸性:CH2ClCOOH>CH3COOH,原因是_________。
(4)某磷、铁化合物是一种无毒防锈颜料,其晶胞结构如图所示,则该物质的化学式为_________;若Fe—P键的键长是apm,则晶胞参数是_________pm(用含a的代数式表示)。
【答案】(1) ①. PH3 ②. 三种物质均是分子晶体,NH3能形成氢键而另外两种不能,PH3的相对分子质量比AsH3的小 ③. >
(2) ①. BCl3 ②. BCl3、GeCl4 ③. >
(3)C—Cl键极性较强,导致CH2ClCOOH中羧基上O—H键极性变强,更易电离出H+(答案合理即可)
(4) ①. FeP ②.
【解析】
【小问1详解】
NH3、PH3、AsH3均是分子晶体,范德华力随着相对分子质量的增大而增大,但NH3间能形成分子间氢键,导致其沸点最高,所以PH3的沸点最低;由于键长:P—H<As—H,键能:P—H>As—H,因此稳定性:PH3>AsH3。
【小问2详解】
BCl3、PCl3、GeCl4、SCl2四种分子中,中心原子的价层电子对数分别为3、4、4、4,因此BCl3为sp2杂化,是平面三角形结构,为非极性分子,另外三种均为sp3杂化,其中GeCl4中心原子没有孤电子对,是正四面体形结构,为非极性分子;BCl3的中心B原子是sp2杂化且无孤电子对,键角为120°,而PCl3的中心P原子是sp3杂化,有1个孤电子对,键角小于120°,故前者键角较大。
【小问3详解】
由于Cl的电负性大于H的电负性,C—Cl键极性较强,导致CH2ClCOOH中羧基上O—H键极性变强,更易电离出氢离子,从而导致酸性:CH2ClCOOH>CH3COOH。
【小问4详解】
根据“均摊法”,一个晶胞中含个P和4个Fe,则磷化铁的化学式为FeP;Fe—P键的键长为晶胞体对角线的四分之一,若Fe—P键的键长是apm,则体对角线长度为4apm,晶胞参数为。
19. 有下列8种有机物:
a. (CH3)2CHCH2CH(CH3)2,b. CHCC(CH3)3,c.,d.,
e. ,f. ,g.,h.,i.
回答下列问题:
(1)上述物质属于脂肪烃的是_________(填序号,下同),属于芳香烃衍生物的是__________。
(2)属于不饱和环烃的是__________;核磁共振氢谱只有1组峰的物质是__________。
(3)完全燃烧时产物多于2种的是__________;能使酸性高锰酸钾溶液褪色的烃是__________。
(4)c的二氯代物有__________种(不考虑立体异构)。
【答案】(1) ①. a、b ②. f、g
(2) ①. d、h、i ②. c、e
(3) ①. g ②. b、d、h、i
(4)4
【解析】
【小问1详解】
①脂肪烃是指链状烃,故a、b是脂肪烃;
②芳香烃衍生物中含有苯环且含有碳氢以外的元素,f、g符合题意;
【小问2详解】
①不饱和环烃是指含有π键的环状烃,d、h、i满足条件;
②核磁共振氢谱只有1组峰的物质高度对称,c、e满足条件;
【小问3详解】
①完全燃烧时生成的产物多于2种时,组成元素就不仅仅只有C、H或C、H、O元素了,由此可知对应物质是g;
②酸性高锰酸钾溶液能将碳碳双键、碳碳三键、与苯环相连的烃基碳氧化,则能使酸性高锰酸钾溶液褪色的烃为b、d、h、i;
【小问4详解】
c物质中,两个氯取代同一个碳原子上氢原子的结构有1种,取代不同碳原子上氢原子时可得到3种同分异构体,共得到4种同分异构体。
20. 实验室以酒精、浓硫酸为原料可以制备乙烯,制备原理为,过程中可能发生副反应。某同学设计如图所示的装置(温度计没有画完整,尾气处理装置略)制备一定量乙烯并探究乙烯与溴水的反应。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称为__________,仪器X中加入碎瓷片的目的是________;温度计水银球应位于_______;加热时应该注意的事项是_______。
(2)制备乙烯的过程中,浓硫酸的作用是__________,实验中发现X中液体很快会变黑色,说明有单质碳产生,碳和浓硫酸能发生反应,写出反应的化学方程式:___________。
(3)装置B的作用是__________;装置C中品红溶液的作用是__________。
(4)装置F中出现浅黄色沉淀,可说明溴水中的次溴酸与乙烯发生加成反应,已知反应产物中有2-溴乙醇,则装置F中检测到有HBr生成的原因可能是__________。
【答案】(1) ①. (圆底)烧瓶 ②. 防止暴沸 ③. 混合溶液中(答案合理即可) ④. 使温度快速升至170℃,并保持温度不变
(2) ①. 脱水剂、催化剂(答案合理即可) ②.
(3) ①. 吸收SO2(和CO2)杂质(答案合理即可) ②. 检验SO2是否除净
(4)Br2与H2O发生可逆反应生成HBr和HBrO,乙烯消耗HBrO,使可逆反应正向进行,生成的具有挥发性的HBr进入装置F中
【解析】
【分析】A中按照反应制备乙烯;然后依次通过NaOH溶液吸收反应产生的SO2、CO2杂质;通过品红溶液检验SO2是否除净;D中乙烯与溴水发生加成反应;E中检验乙烯与溴水加成产物;通过F说明溴水中的次溴酸与乙烯发生加成反应。
【小问1详解】
仪器X为(圆底)烧瓶,其中加入碎瓷片的目的为防暴沸;因要测量溶液温度,故温度计水银球应位于混合溶液中;由于在140℃会生成副产物,故应使温度快速升至170℃并保持温度不变。
【小问2详解】
乙醇转化为乙烯时有水生成,并且浓硫酸没有参与该反应,故浓硫酸表现出脱水性,同时浓硫酸为反应的催化剂,溶液变黑说明有碳微粒形成,碳单质与浓硫酸发生氧化还原反应得到SO2和CO2,反应的化学方程式为。
【小问3详解】
装置B中是NaOH溶液,作用是吸收反应产生的SO2、CO2杂质;装置C中是品红溶液,作用是检验SO2是否除净。
【小问4详解】
装置F中出现浅黄色沉淀,可说明溴水中的次溴酸和乙烯发生加成反应,已知反应产物中有2-溴乙醇,则装置F中检测到有HBr生成的原因可能是Br2与H2O发生可逆反应生成HBr和HBrO,乙烯消耗HBrO,使可逆反应正向进行,生成的具有挥发性的HBr进入装置F中。
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