精品解析:山东省临沂市莒南县2024-2025学年高二下学期4月期中考试 化学试题
2025-07-21
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 临沂市 |
| 地区(区县) | 莒南县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.91 MB |
| 发布时间 | 2025-07-21 |
| 更新时间 | 2025-09-23 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53154281.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年度第二学期期中学业质量检测
高二化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 B 11 C 12 N 14 O 16 Si 28 Mg 24 S 32 Fe 56 Cu 64
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A. 聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应
B. 防腐涂料中使用的石墨烯是乙烯的同系物
C. 焰火、激光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关
D. 氧炔焰可用来切割金属是由于乙炔燃烧放出大量的热
2. 下列物质一定属于极性分子的是
A. B. C. D. 二氯苯
3. 为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 92g甲苯中含有的键数目为15
B. 6g 中所含Si-O键的数目为0.2
C. 1mol 中含有的配位键数目为8
D. 标准状况下,11.2L 的原子总数为2.5
4. 我国学者用氮气为氮源制备物质甲的过程如下:
下列说法正确的是
A. LiH的电子式为Li∶H B. 基态N原子的价层电子排布式为
C. 的核磁共振氢谱有3组峰 D. 的球棍模型为
5. 固态时有无限长链形式()和三聚分子形式(),其结构如图所示,受热可分解生成以单分子形式存在的(g)。
下列说法正确的是
A. 中键长:m>n
B. 分子中O-S-O键角:(g)<
C. 晶体中存在的作用力只有共价键
D. 中硫原子数与杂化的氧原子数相同
6. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如下:
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趁热过滤的目的是除去泥沙和NaCl
C. 操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹
D. 操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体
7. 电池中一种常用电解质的阴离子结构如下图所示。M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,X和Z同族。下列说法错误的是
A. 原子半径:Z>X>Y B. 该离子中Z、W、Z三原子共线
C. 第一电离能:M<X<W D. 最简单氢化物沸点:X>Y
8. 科研人员在高温高压条件下合成了类金刚石结构的硼碳氮化合物,其晶胞结构如图所示,立方晶胞参数为a pm。下列说法错误的是
A. 该化合物为共价晶体
B. 该化合物的化学式为
C. 晶胞中C-C键与C-N键的数目比为2∶1
D. 晶体中与B原子距离最近且相等B原子数为4
9. 海南暗罗是一种药用植物,具有抗菌、抗肿瘤活性。从中提取的一种生物活性物质结构简式如图所示。下列关于该分子说法错误的是
A. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B. 分子式为
C. 存在顺反异构 D. 预测在不同溶剂中的溶解度S:
10. 物质结构决定性质。下列物质性质差异与结构因素没有关联的是
选项
性质差异
结构因素
A
酸性:HCOOH>
甲基推电子效应
B
熔点:NaCl>
晶体类型
C
识别能力:18-冠-6>12-冠-4
冠醚空腔直径
D
热稳定性:HF>HCl
分子间氢键
A. A B. B C. C D. D
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 配合物间的结构转变是一种有趣的现象。配合物1经过加热可转变为配合物2,如图所示。
下列说法错误的是
A. 中心原子的孤电子对数为2
B. 配合物1中有d轨道参与杂化
C. 转变过程中涉及配位键的断裂和形成
D. 转变前后,Co的化合价由+2价变为0价
12. 根据下列实验及现象,所得结论正确的是
选项
实验及现象
结论
A
向溴水中加入苯,振荡后静置,水层颜色变浅
溴与苯发生了加成反应
B
分别向和中滴加酸性溶液,前者溶液颜色褪去
甲基使苯环上的氢变得更活泼
C
向一定浓度的溶液中滴加2 KI溶液,产生黄色沉淀
发生了水解
D
淀粉-KI试纸遇的混合液不变色
配离子氧化能力弱
A. A B. B C. C D. D
13. 研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(),其立方晶胞和导电时迁移过程如下图所示。已知该氧化物中Ti为+4价,La为+3价。下列说法错误的是
A. 导电时,La的价态发生变化 B. 若,与空位的数目相等
C. 导电时,移动方向与电流方向相同 D. 与体心最邻近的O原子数为12
14. 非金属卤化物中心原子具有和价层空轨道时可发生亲核水解;中心原子有孤电子对时,孤电子对进攻的可发生亲电水解。亲核水解机理如图。下列说法错误的是
A. 基态Si原子核外有8种能量不同的电子 B. 图示过程中Si有2种杂化方式
C. 和均易发生亲核水解 D. 水解产物可能为和HClO
15. 氯化亚铜(CuCl)为白色粉末状固体,难溶于水,可用作催化剂、杀菌剂、媒染剂,将少量CuCl分别加入浓盐酸和氨水中进行实验,得到如下实验现象:
试剂
实验现象
浓盐酸
固体溶解,溶液为无色,露置空气一段时间后变为黄色,最后变为浅蓝色。
加热浅蓝色溶液,溶液又恢复为黄色。
氨水
固体溶解,溶液为无色,露置空气一段时间后变为深蓝色,且不变色。
已知:[CuCl4]3-无色,[CuCl4]2-黄色,[Cu(H2O)4]2+浅蓝色,[Cu(NH3)2]+无色,[Cu(NH3)4]2+深蓝色。下列说法错误的是
A. 用饱和食盐水代替浓盐酸会产生相同的实验现象
B [CuCl4]2-+4H2O[Cu(H2O)4]2++4Cl- ΔH<0
C. 向深蓝色溶液中加入乙醇,可析出深蓝色晶体
D. 无色溶液变为深蓝色时发生离子反应:4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3·H2O=4OH-+6H2O+4[Cu(NH3)4]2+
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 水杨酸是天然的消炎药,只含碳、氢、氧三种元素,回答下列问题:
(1)确定水杨酸的实验式。
①作用一是为实验提供氧化剂,二是______;装置e的作用是______。
②若无CuO,可能导致测得氧的质量分数______(填“偏高”或“偏低”)。
(2)经质谱法、红外光谱、核磁共振氢谱等确定水杨酸的结构简式为。
①分子内所含官能团的名称为______。
②为进一步测定水杨酸的晶体结构,通常使用的仪器是______;水杨酸晶体中含有的化学键类型有(填标号)______。
a.离子键 b.极性共价键 c.非极性共价键
e.配位键 f.氢键
③对羟基苯甲酸()的沸点高于水杨酸的原因是______。
17. 氮元素被称为“生命元素”,不仅是蛋白质的重要组成元素,还在医药、化工、农业生产等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)基态氮原子中两种自旋状态相反的电子数之比为______。
(2)亚甲基双丙烯酰胺()、乙胺()和2-羟基乙胺()均可用于染料合成
①亚甲基双丙烯酰胺分子中含有的键和键数目之比为______。
②乙胺和2-羟基乙胺的碱性随N原子电子云密度增大而增强,二者碱性更强的是______(填结构简式)。
(3)1-甲基咪唑()常用于配合物的制备,分子内最多有10个原子共面。
①分子内N原子的杂化方式为______。
②已知分子中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表大键中的电子数,则1-甲基咪唑中大键可表示为______。
③1-甲基咪唑的某种衍生物与甘氨酸形成的离子化合物结构简式如下图,常温下为液态而非固态,原因是______。
(4)某含氮催化剂的六方晶胞如下图所示,晶胞参数为a=b≠c,,。其化学式为______;若A点原子的分数坐标为(1,0,0),则B点原子的分数坐标为______;1个N原子周围距离相等且最近的Li原子数目为______。
18. W、X、Y、Z、M均为前四周期元素,其元素性质或结构如下:
元素
元素性质或基态原子结构
W
电子只有一种自旋取向
X
核外只有一个未成对电子,且电子有三种空间运动状态
Y
电负性是短周期中最小的
Z
+3价基态离子3d处于半充满状态
M
M层全充满,N层无成对电子,只有一个未成对电子
回答下列问题:
(1)M元素在元素周期表中的位置是______;基态X原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为______形。
(2)W、X、Y可形成强还原性物质。
①X、Y两种元素中原子半径最大是______(用元素符号表示)。
②阴离子的空间构型为______。
(3)同周期基态原子未成对电子数比多的元素是______(填元素符号)。
(4)Z与金属镁形成Z-Mg合金的晶胞中,Mg占据由Z围成的所有正四面体空隙,晶胞沿z轴在xy面上的投影如图所示。该合金的化学式为______(用元素符号表示);若晶胞的棱长为a nm,阿伏加德罗常数的值为,合金的密度______(用含的代数式表示)。
(5)HL()可作为的萃取剂,HL中的N、与苯环直接相连的O均与配位,形成配合物。萃取时,将萃取剂HL溶于磺化煤油中,所得溶液作为有机相,萃取和反萃取原理为。
①中的配位数为______。
②HL分子结构中设计正壬基的作用是______。
19. 硫氰酸亚铜()用途广泛,是一种优良的无机防污颜料。一种制备硫氰酸亚铜的实验步骤如下:
i.在的盐酸中加入溶液和铜粉,加热搅拌至溶液中铜粉完全反应生成配合物溶液。
ii.溶液冷却后,用溶液调节溶液的为2~3,加入适量的表面活性剂聚乙二醇4000(),在冰水冷却和不断搅拌的条件下缓慢滴入溶液。
iii.过滤ⅱ所得混合物,沉淀经洗涤、干燥后得到硫氰酸亚铜粉末。
已知:①;
②能与盐酸发生反应:
请回答下列问题:
(1)S、C、N三种元素中,原子半径最小的为_______,第一电离能最大的是_______。
(2)步骤i中生成的化学方程式为_______,中的配体为_______;在热的溶液中加入铜粉,可制得,该反应比较缓慢,原因可能是_______。
(3)准确称取硫氰酸亚铜样品(杂质不参与反应)置于烧杯中,加入足量溶液,加热充分反应(),反应结束后过滤、洗涤沉淀;将滤液和洗涤液合并至锥形瓶中,加入稀硝酸酸化后,滴入标准溶液及适量指示剂溶液,用标准溶液滴定至溶液呈粉色,即为终点,进行三次平行实验,平均消耗标准溶液。
①滴定终点生成微量的中最可能提供孤电子对与形成配位键的原子为_______(已知电负性:),原因是_______。
②该样品中,的质量分数为_______(保留至小数点后一位)。
20. 铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐[]中提取铍的路径为:
已知:
回答下列问题:
(1)基态Be原子价层电子轨道表示式为______。
(2)为了从“热熔、冷却”步骤得到玻璃态,冷却过程的特点是______。
(3)“萃取分液”的目的是分离和,向过量氨水中逐滴加入少量“水相1”的溶液,观察到的现象是______。
(4)反萃取生成的化学方程式为______。“滤液2”中溶质的主要成分为______。
(5)碳酸铍与醋酸反应生成配合物的结构如图所示,该配合物的化学式为______,Be的配位数为______,Be、C、O电负性由大到小的顺序______(用元素符号表示)。
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2024-2025学年度第二学期期中学业质量检测
高二化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 B 11 C 12 N 14 O 16 Si 28 Mg 24 S 32 Fe 56 Cu 64
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A. 聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应
B. 防腐涂料中使用的石墨烯是乙烯的同系物
C. 焰火、激光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关
D. 氧炔焰可用来切割金属是由于乙炔燃烧放出大量的热
【答案】D
【解析】
【详解】A.聚乙烯塑料的老化是由于长链高分子发生氧化、断裂或交联,属于降解反应,而非加成反应。加成反应需要不饱和键,聚乙烯结构中无双键。A错误;
B.石墨烯是单层碳原子构成的二维材料,属于碳的同素异形体;乙烯是含双键的烃类。两者结构不同,官能团和组成均不满足同系物条件。B错误;
C.焰火颜色源于电子从高能级跃迁至低能级时释放能量(发光),与吸收能量无关;激光的产生需电子先吸收能量跃迁至高能级,再受激发释放能量。选项中“吸收能量”描述不准确,C错误;
D.氧炔焰利用乙炔在纯氧中燃烧产生高温(约3000℃),使金属熔化从而实现切割,正确体现放热的应用。D正确;
故选D。
2. 下列物质一定属于极性分子的是
A. B. C. D. 二氯苯
【答案】C
【解析】
【详解】A.为平面三角形结构,且3个B-F一样长、一样强,分子中正负电荷重心重合,为非极性分子,故A错误;
B.结构为,顺式结构属于极性分子,反式结构属于非极性分子,故B错误;
C.为三角锥形结构,分子中正负电荷重心不重合,为极性分子,故C正确;
D.二氯苯的结构为,其中对二氯苯为非极性分子,故D错误;
故选C。
3. 为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 92g甲苯中含有的键数目为15
B. 6g 中所含Si-O键的数目为0.2
C. 1mol 中含有的配位键数目为8
D. 标准状况下,11.2L 的原子总数为2.5
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲苯分子中每个单键均为σ键,苯环中的C-C键、C-H键及甲基中的C-C、C-H键均贡献σ键。1mol甲苯含15molσ键,故92g甲苯(1mol)的σ键数目为15,A正确;
B.SiO2中每个Si原子形成4个Si-O键,6g SiO2(0.1mol)含0.4mol Si-O键,数目为0.4,B错误;
C.[Cu(H2O)4]2+中每个H2O提供1个配位键,1mol该配合物含4mol配位键,数目为4,C错误;
D.标准状况下CHCl3为液态,无法通过气体体积计算原子数,D错误;
故选A。
4. 我国学者用氮气为氮源制备物质甲的过程如下:
下列说法正确的是
A. LiH的电子式为Li∶H B. 基态N原子的价层电子排布式为
C. 的核磁共振氢谱有3组峰 D. 的球棍模型为
【答案】B
【解析】
【详解】A.LiH的H元素为价,属于离子化合物,则其电子式为:,A错误;
B.N为7号元素,基态N原子电子排布式为,则基态N原子的价层电子排布式为,B正确;
C.在中,3个甲基是等效的,则其核磁共振氢谱只有1组峰,C错误;
D.的C原子的杂化方式为sp,空间结构为直线形,则其球棍模型为,D错误;
故答案为:B。
5. 固态时有无限长链形式()和三聚分子形式(),其结构如图所示,受热可分解生成以单分子形式存在的(g)。
下列说法正确的是
A. 中键长:m>n
B. 分子中O-S-O键角:(g)<
C. 晶体中存在的作用力只有共价键
D. 中硫原子数与杂化的氧原子数相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.在长链结构中,通过氧原子连接2个硫原子彼此相连,该氧原子为“桥氧”S-O为单键,O位于端基与S形成双键,S-O单键键长比双键键长更长,即键长:m>n,A项正确
B.(g)是以单分子形式存在的,硫原子的价层电子对数为3,杂化方式为,空间结构为平面三角形,O-S-O键角为,而为三聚分子,从结构图中可看出,硫原子位于相邻的4个氧原子构成的四面体中心,则O-S-O键角约为109°,故键角(g)> ,B项错误;
C.晶体为三聚分子形成的分子晶体,存在的作用力有共价键、分子间作用力,C项错误;
D.从结构图可看出,每个硫原子均与4个氧原子结合,且位于4个氧原子形成的四面体中心,则硫原子为杂化,而结构中有2种类型的氧原子,与2个硫原子结合的氧原子(“桥氧”)及端基只结合1个硫原子的氧原子,“桥氧”形成2个键且有2个孤电子对,杂化方式为杂化,该类氧原子数在每个长链中比硫原子少1个,端基氧原子未采用杂化轨道成键,故中硫原子数与杂化的氧原子数不相同,D项错误;
答案选A。
6. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如下:
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趁热过滤的目的是除去泥沙和NaCl
C. 操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹
D. 操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体
【答案】B
【解析】
【分析】苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水。粗苯甲酸中混有泥沙和氯化钠,加水、加热溶解,苯甲酸、NaCl溶解在水中,泥沙不溶,从而形成悬浊液;趁热过滤出泥沙,同时防止苯甲酸结晶析出;将滤液冷却结晶,大部分苯甲酸结晶析出,氯化钠仍留在母液中;过滤、用冷水洗涤,便可得到纯净的苯甲酸。
【详解】A.操作I中,为减少能耗、减少苯甲酸的溶解损失,溶解所用水的量需加以控制,可依据苯甲酸的大致含量、溶解度等估算加水量,A正确;
B.操作Ⅱ趁热过滤的目的,是除去泥沙,同时防止苯甲酸结晶析出,NaCl含量少,通常不结晶析出,B不正确;
C.操作Ⅲ缓慢冷却结晶,可形成较大的苯甲酸晶体颗粒,同时可减少杂质被包裹在晶体颗粒内部,C正确;
D.苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水,所以操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体,既可去除晶体表面吸附的杂质离子,又能减少溶解损失,D正确;
故选B。
7. 电池中一种常用电解质的阴离子结构如下图所示。M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,X和Z同族。下列说法错误的是
A. 原子半径:Z>X>Y B. 该离子中Z、W、Z三原子共线
C. 第一电离能:M<X<W D. 最简单氢化物沸点:X>Y
【答案】B
【解析】
【分析】M原子序数最小,且形成4键,则M为C;X形成2键,Z形成6键,且X和Z同族,则X为O,Z为S;原子序数依次增大,则W为N;Y形成1键,则Y为F;因此M、W、X、Y、Z依次为:C、N、O、F、S,据此分析回答问题;
【详解】A.电子层数越多,原子半径越大;电子层数相同,核电荷数越小原子半径越大,因此原子半径:S>O>F,A正确;
B.根据该阴离子的结构示意图可知N原子采取杂化,因此该离子中S、N、S三原子不可能共线,B错误;
C.同周期元素从左往右第一电离能呈增大趋势,但ⅡA、ⅤA大于同周期相邻元素,故第一电离能:C<O<N,C正确;
D.由于分子间存在氢键,常温下为液态,常温下为气态,故简单氢化物沸点:,D正确;
故选B。
8. 科研人员在高温高压条件下合成了类金刚石结构的硼碳氮化合物,其晶胞结构如图所示,立方晶胞参数为a pm。下列说法错误的是
A. 该化合物为共价晶体
B. 该化合物的化学式为
C. 晶胞中C-C键与C-N键的数目比为2∶1
D. 晶体中与B原子距离最近且相等的B原子数为4
【答案】C
【解析】
【详解】A.该晶体具有类金刚石结构,金刚石是由碳原子通过共价键形成的共价晶体,具有硬度大、熔沸点高等性质,则该化合物为共价晶体,硬度大,A正确;
B.根据“均摊法”,晶胞中含个N、2个B、个C,该化合物的化学式为,B正确;
C.如图所示:以m点的C原子为研究对象,其形成2条C-C键,两条C-N键,则二者数目比为1:1,C错误;
D.如图所示:将晶胞平移,以b点的B为坐标原点:,则B原子距离最近且相等的1个B原子a位于面心,其余两个面心为C原子,根据晶胞结构可知,若面心上全部都是B,B原子距离最近且相等的B原子数为,但面心上的B只占了,因此B原子距离最近且相等的B原子数为4,D正确;
故选C。
9. 海南暗罗是一种药用植物,具有抗菌、抗肿瘤活性。从中提取的一种生物活性物质结构简式如图所示。下列关于该分子说法错误的是
A. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B. 分子式为
C. 存在顺反异构 D. 预测在不同溶剂中溶解度S:
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据分子结构,该有机物含有碳碳双键、醛基,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A正确;
B.根据结构,该有机物的分子式为,B正确;
C.由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不同的现象称为顺反异构,该分子中的碳碳双键符合描述,存在顺反异构现象,C正确;
D.该有机物为极性分子,环己烷为非极性分子,乙醇为极性分子,根据“相似相溶”原理,该有机物在乙醇中的溶解度大于在环己烷中的溶解度,D错误;
故选D。
10. 物质结构决定性质。下列物质性质差异与结构因素没有关联的是
选项
性质差异
结构因素
A
酸性:HCOOH>
甲基推电子效应
B
熔点:NaCl>
晶体类型
C
识别能力:18-冠-6>12-冠-4
冠醚空腔直径
D
热稳定性:HF>HCl
分子间氢键
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲酸酸性强于乙酸是由于甲基的推电子效应减弱了羧酸的酸性,结构因素正确,A项不符合题意;
B.NaCl为离子晶体,S8为分子晶体,晶体类型差异导致熔点不同,结构因素正确,B项不符合题意;
C.冠醚空腔直径与尺寸匹配程度决定识别能力,结构因素正确,C项不符合题意;
D.HF热稳定性高于HCl是因H-F键能大于H-Cl键能,而与分子间氢键无关(氢键影响熔沸点),结构因素错误,D项符合题意;
答案选D。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 配合物间的结构转变是一种有趣的现象。配合物1经过加热可转变为配合物2,如图所示。
下列说法错误的是
A. 中心原子的孤电子对数为2
B. 配合物1中有d轨道参与杂化
C. 转变过程中涉及配位键的断裂和形成
D. 转变前后,Co的化合价由+2价变为0价
【答案】AD
【解析】
【详解】A.中S原子孤电子对数=,故A错误;
B.根据配合物1的结构可知,由于中心离子需形成6个杂化轨道,故必须有d轨道参与杂化,故B正确;
C.转变过程中,配合物1中断裂2个H2O与Co2+形成的配位键,配合物2中,中的O与Co2+形成2个配位键,涉及配位键的断裂和形成,故C正确;
D.配合物1、2中Co都为+2价,Co的化合价没有发生变化,故D错误;
故答案选AD。
12. 根据下列实验及现象,所得结论正确的是
选项
实验及现象
结论
A
向溴水中加入苯,振荡后静置,水层颜色变浅
溴与苯发生了加成反应
B
分别向和中滴加酸性溶液,前者溶液颜色褪去
甲基使苯环上的氢变得更活泼
C
向一定浓度的溶液中滴加2 KI溶液,产生黄色沉淀
发生了水解
D
淀粉-KI试纸遇的混合液不变色
配离子氧化能力弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.向溴水中加入苯,振荡后静置,水层颜色变浅,发生了萃取,溴溶于苯层中,没有发生化学反应,A错误;
B.分别向和中滴加酸性溶液,前者溶液颜色褪去,而后者不褪色,说明苯环对甲基产生影响,苯环使得甲基更活泼,容易被酸性溶液氧化,B错误;
C.向一定浓度的溶液中滴加2 KI溶液,产生黄色沉淀,中配位键断裂,与水解无关,C错误;
D.淀粉-KI试纸遇的混合液不变色,说明没有生成碘单质,判断配离子氧化能力弱,D正确;
故选D。
13. 研究人员制备了一种具有锂离子通道导电氧化物(),其立方晶胞和导电时迁移过程如下图所示。已知该氧化物中Ti为+4价,La为+3价。下列说法错误的是
A. 导电时,La的价态发生变化 B. 若,与空位的数目相等
C. 导电时,移动方向与电流方向相同 D. 与体心最邻近的O原子数为12
【答案】AB
【解析】
【分析】根据晶胞结构判断x、y的关系,导电时迁移判断化合价是否变化,以及电流方向与移动方向是否相同。
【详解】A.由题可知,导电时发生迁移,没有发生化学变化,Ti和La的化合价不变,A错误;
B.由晶胞图可知, 中、La3+和空位均位于晶胞体心,则x+y=1-空位数目,根据化合物中正负化合价代数和为0,可得x+3y=2,若x=,y=,空位数目=,Li+与空位的数目不相等,B错误;
C.内电路中电流从负极流向正极,阳离子()也移向正极,方向相同,C正确;
D.与体心最邻近的O原子位于12条棱的棱心,共12个,D正确;
故选AB。
14. 非金属卤化物中心原子具有和价层空轨道时可发生亲核水解;中心原子有孤电子对时,孤电子对进攻的可发生亲电水解。亲核水解机理如图。下列说法错误的是
A. 基态Si原子核外有8种能量不同的电子 B. 图示过程中Si有2种杂化方式
C. 和均易发生亲核水解 D. 水解产物可能为和HClO
【答案】AC
【解析】
【详解】A.基态Si原子核外电子排布式为,有1+1+3+1+2=8种空间运动状态不同的电子,故A正确;
B.SiCl4的Si杂化方式为sp3,与水分子中的O原子成键后,周围有5个共价键,杂化方式为sp3d,故B正确;
C.C的最外层为L层,没有d轨道接受水中的孤电子对,的中心原子P上有孤电子对,发生亲电水解,二者均难发生亲核水解,C错误;
D.中心原子N上有孤电子对,孤电子对进攻的可发生亲电水解,得到NH3和HClO,D正确;
故答案选AC。
15. 氯化亚铜(CuCl)为白色粉末状固体,难溶于水,可用作催化剂、杀菌剂、媒染剂,将少量CuCl分别加入浓盐酸和氨水中进行实验,得到如下实验现象:
试剂
实验现象
浓盐酸
固体溶解,溶液为无色,露置空气一段时间后变为黄色,最后变为浅蓝色。
加热浅蓝色溶液,溶液又恢复为黄色。
氨水
固体溶解,溶液为无色,露置空气一段时间后变为深蓝色,且不变色。
已知:[CuCl4]3-无色,[CuCl4]2-黄色,[Cu(H2O)4]2+浅蓝色,[Cu(NH3)2]+无色,[Cu(NH3)4]2+深蓝色。下列说法错误的是
A. 用饱和食盐水代替浓盐酸会产生相同的实验现象
B. [CuCl4]2-+4H2O[Cu(H2O)4]2++4Cl- ΔH<0
C. 向深蓝色溶液中加入乙醇,可析出深蓝色晶体
D. 无色溶液变为深蓝色时发生离子反应:4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3·H2O=4OH-+6H2O+4[Cu(NH3)4]2+
【答案】A
【解析】
【分析】氯化亚铜(CuCl)为白色粉末状固体,溶于浓盐酸时,得到[CuCl4]3-无色溶液,露置空气一段时间后变为黄色,最后变为浅蓝色,说明[CuCl4]3-被氧气氧化为[CuCl4]2-,最终转化为[Cu(H2O)4]2+,氯化亚铜(CuCl) 溶于氨水,得到[Cu(NH3)2]+无色溶液,露置空气一段时间后变为深蓝色,说明[Cu(NH3)2]+被氧气氧化为[Cu(NH3)4]2+,以此解答。
【详解】A.用饱和食盐水代替浓盐酸时,CuCl虽可溶解形成无色的[CuCl4]3-,但后续氧化现象不同,浓盐酸中的H+促进氧化反应。如:4[CuCl4]3-+O2+4H+=4[CuCl4]2- + 2H2O,而饱和食盐水H+浓度低,氧化反应受阻,无法出现“无色→黄色→浅蓝”的完整现象,A错误;
B.由题干可知,加热浅蓝色溶液,溶液又恢复为黄色,说明[CuCl4]2-与H2O的配位平衡[CuCl4]2-+4H2O[Cu(H2O)4]2++4Cl-为放热反应,ΔH < 0,加热促使逆反应,符合实验现象,B正确;
C.深蓝色[Cu(NH3)4]2+溶液中加入乙醇可降低溶解度,析出深蓝色晶体,C正确;
D.无色溶液变为深蓝色时,[Cu(NH3)2]+被O₂氧化为[Cu(NH3)4]2+,离子反应为:4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3·H2O=4OH-+6H2O+4[Cu(NH3)4]2+,D正确;
故选A。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 水杨酸是天然的消炎药,只含碳、氢、氧三种元素,回答下列问题:
(1)确定水杨酸的实验式。
①作用一是为实验提供氧化剂,二是______;装置e的作用是______。
②若无CuO,可能导致测得氧的质量分数______(填“偏高”或“偏低”)。
(2)经质谱法、红外光谱、核磁共振氢谱等确定水杨酸的结构简式为。
①分子内所含官能团的名称为______。
②为进一步测定水杨酸的晶体结构,通常使用的仪器是______;水杨酸晶体中含有的化学键类型有(填标号)______。
a.离子键 b.极性共价键 c.非极性共价键
e.配位键 f.氢键
③对羟基苯甲酸()的沸点高于水杨酸的原因是______。
【答案】(1) ①. 提供气流保证反应产物完全进入装置c、d中 ②. 防止空气中的CO2与水蒸气被装置d吸收 ③. 偏高
(2) ①. 羧基、羟基 ②. X射线衍射仪 ③. bc ④. 对羟基苯甲酸形成分子间氢键,水杨酸形成分子内氢键
【解析】
【分析】本实验采用燃烧法,通过产物的质量来确定有机物的组成,反应原理为有机物与氧气反应,充分氧化后生成二氧化碳和水。其中,硬质玻璃管中氧化铜的作用是保证有机物完全氧化为二氧化碳和水,c中无水氯化钙吸水,d中碱石灰吸收二氧化碳,e中碱石灰是防止空气中的CO2与水蒸气被装置d吸收。
【小问1详解】
①作用一是为实验提供氧化剂,二是提供气流保证反应产物完全进入装置c、d中,使实验结果更准确;装置e的作用是防止空气中的CO2与水蒸气被装置d吸收,使结果不准确;
②CuO与一氧化碳反应产生二氧化碳,若无CuO,不完全燃烧产生的一氧化碳可能导致测得氧的质量分数偏高。
【小问2详解】
①水杨酸分子内所含官能团是羧基和羟基;
②为进一步测定水杨酸的晶体结构,通常使用的仪器是X射线衍射仪;水杨酸晶体中含有的化学键类型有极性共价键(如O-H、C-O等)和非极性共价键(如苯中的碳碳键);
③对羟基苯甲酸的沸点高于水杨酸的原因是对羟基苯甲酸形成分子间氢键,水杨酸形成分子内氢键。
17. 氮元素被称为“生命元素”,不仅是蛋白质的重要组成元素,还在医药、化工、农业生产等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)基态氮原子中两种自旋状态相反的电子数之比为______。
(2)亚甲基双丙烯酰胺()、乙胺()和2-羟基乙胺()均可用于染料合成。
①亚甲基双丙烯酰胺分子中含有的键和键数目之比为______。
②乙胺和2-羟基乙胺的碱性随N原子电子云密度增大而增强,二者碱性更强的是______(填结构简式)。
(3)1-甲基咪唑()常用于配合物的制备,分子内最多有10个原子共面。
①分子内N原子的杂化方式为______。
②已知分子中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表大键中的电子数,则1-甲基咪唑中大键可表示为______。
③1-甲基咪唑的某种衍生物与甘氨酸形成的离子化合物结构简式如下图,常温下为液态而非固态,原因是______。
(4)某含氮催化剂的六方晶胞如下图所示,晶胞参数为a=b≠c,,。其化学式为______;若A点原子的分数坐标为(1,0,0),则B点原子的分数坐标为______;1个N原子周围距离相等且最近的Li原子数目为______。
【答案】(1)2∶5或5∶2
(2) ①. 5∶1 ②. CH3CH2NH2
(3) ①. sp2 ②. ③. 阴阳离子间距离较大,导致离子间作用力较弱,熔点较低
(4) ①. Li2CoN ②. ③. 12
【解析】
【小问1详解】
氮处于周期表中第2周期第ⅤA族,一个原子轨道中,占据一对自旋相反的电子,N的核外电子排布式为1s22s22p3,所以基态氮原子核外两种不同自旋状态的电子数之比为2∶5或5∶2。
【小问2详解】
①根据结构简式可知,分子中含有的键和键数目之比为20:4=5:1;
②胺的碱性强弱取决于氮原子孤对电子和质子结合的难易,而氮原子接受质子的能力,又与氮原子上电子云密度大小以及氮原子上所连基团的空间阻碍有关,烃基是推电子基,羟基是吸电子基,乙胺和2-羟基乙胺的碱性随N原子电子云密度增大而增强,二者碱性更强的是CH3CH2NH2。
【小问3详解】
①该分子内最多有10个原子共面,说明环内的原子均共平面,因此分子内N原子的杂化方式均为sp2杂化,若是sp3杂化则不能有10个原子共平面;
②分子内最多有10个原子共面,这说明氮原子采用sp2杂化,连接甲基的氮原子有2个电子参与形成大π键,则形成大π键的电子数为6,形成大π键的原子数为5,其分子中的大π键可表示为;
③1-甲基咪唑的某种衍生物与甘氨酸形成的离子化合物,阴阳离子间距离较大,导致离子间作用力较弱,熔点较低,故常温下为液态而非固态。
【小问4详解】
根据均摊法可知,晶胞中含有2个Li,个Co,个N,故化学式为Li2CoN;
若A点原子的分数坐标为(1,0,0), B点在对角线的三分之二处,根据坐标可知,则B点原子的分数坐标为(,,);
以钝角顶点的N原子为研究对象,其周围最近的2个Li原子位于晶胞内部,钝角顶点的N原子被6个晶胞共用,故1个N原子周围距离相等且最近的Li原子数目为12。
18. W、X、Y、Z、M均为前四周期元素,其元素性质或结构如下:
元素
元素性质或基态原子结构
W
电子只有一种自旋取向
X
核外只有一个未成对电子,且电子有三种空间运动状态
Y
电负性是短周期中最小的
Z
+3价基态离子3d处于半充满状态
M
M层全充满,N层无成对电子,只有一个未成对电子
回答下列问题:
(1)M元素在元素周期表中的位置是______;基态X原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为______形。
(2)W、X、Y可形成强还原性物质。
①X、Y两种元素中原子半径最大的是______(用元素符号表示)。
②阴离子的空间构型为______。
(3)同周期基态原子未成对电子数比多的元素是______(填元素符号)。
(4)Z与金属镁形成Z-Mg合金的晶胞中,Mg占据由Z围成的所有正四面体空隙,晶胞沿z轴在xy面上的投影如图所示。该合金的化学式为______(用元素符号表示);若晶胞的棱长为a nm,阿伏加德罗常数的值为,合金的密度______(用含的代数式表示)。
(5)HL()可作为的萃取剂,HL中的N、与苯环直接相连的O均与配位,形成配合物。萃取时,将萃取剂HL溶于磺化煤油中,所得溶液作为有机相,萃取和反萃取原理为。
①中的配位数为______。
②HL分子结构中设计正壬基的作用是______。
【答案】(1) ①. 第四周期第ⅠB族 ②. 哑铃或纺锤
(2) ①. Na ②. 正四面体
(3)Cr、Mn (4) ①. 或 ②.
(5) ①. 4 ②. 使HL分子易溶于有机相
【解析】
【分析】W原子核外电子只有一种自旋取向,W是H元素;X原子核外只有一个未成对电子,且电子有三种空间运动状态,X原子核外电子排布式为1s22s22p1,X是B元素;Y元素电负性是短周期中最小的,Y的金属性最强,则Y是Na元素;Z元素+3价基态离子3d处于半充满状态,Z是Fe元素;M元素的M层全充满,N层无成对电子,只有一个未成对电子,M是Cu元素。
小问1详解】
M是Cu元素,在元素周期表中的位置是第四周期第ⅠB族;X是B元素,基态B原子电子占据最高能级是2p,电子云轮廓图为哑铃形。
【小问2详解】
①X是B元素,Y是Na元素,电子层数越多半径越大,原子半径最大的是Na。
②阴离子为 ,B原子价电子对数为4,B原子无孤电子对,空间构型为正四面体。
【小问3详解】
基态Fe2+的价电子排布式为3d6,未成对电子数为4;同周期基态原子,Cr有6个未成对电子、Mn有5个未成对电子,未成对电子数比Fe2+多的元素是Cr、Mn。
【小问4详解】
Fe与金属镁形成Fe-Mg合金的晶胞中,Mg占据由Fe围成的所有正四面体空隙,晶胞沿z轴在xy面上的投影如图所示,则Fe位于晶胞的顶点和面心,根据均摊原则,Fe原子数为、Mg原子数为8,该合金的化学式为FeMg2;若晶胞的棱长为a nm,阿伏加德罗常数的值为,合金的密度 。
【小问5详解】
①中的配体HL有2个,HL中的N、与苯环直接相连的O均与配位,配位数为4。
②根据相似相溶,烃基易溶于有机物,HL分子结构中设计正壬基的作用是使HL分子易溶于有机相。
19. 硫氰酸亚铜()用途广泛,是一种优良的无机防污颜料。一种制备硫氰酸亚铜的实验步骤如下:
i.在的盐酸中加入溶液和铜粉,加热搅拌至溶液中铜粉完全反应生成配合物溶液。
ii.溶液冷却后,用溶液调节溶液的为2~3,加入适量的表面活性剂聚乙二醇4000(),在冰水冷却和不断搅拌的条件下缓慢滴入溶液。
iii.过滤ⅱ所得混合物,沉淀经洗涤、干燥后得到硫氰酸亚铜粉末。
已知:①;
②能与盐酸发生反应:
请回答下列问题:
(1)S、C、N三种元素中,原子半径最小的为_______,第一电离能最大的是_______。
(2)步骤i中生成的化学方程式为_______,中的配体为_______;在热的溶液中加入铜粉,可制得,该反应比较缓慢,原因可能是_______。
(3)准确称取硫氰酸亚铜样品(杂质不参与反应)置于烧杯中,加入足量溶液,加热充分反应(),反应结束后过滤、洗涤沉淀;将滤液和洗涤液合并至锥形瓶中,加入稀硝酸酸化后,滴入标准溶液及适量指示剂溶液,用标准溶液滴定至溶液呈粉色,即为终点,进行三次平行实验,平均消耗标准溶液。
①滴定终点生成微量的中最可能提供孤电子对与形成配位键的原子为_______(已知电负性:),原因是_______。
②该样品中,的质量分数为_______(保留至小数点后一位)。
【答案】(1) ①. N ②. N
(2) ①. ②. ③. 生成固体包裹在表面,阻碍反应的进行
(3) ①. N ②. SCN-中S和N均有孤电子对,与形成配位键时,S的原子半径大,电子云易变形,N原子提供孤电子对 ③. 81.3
【解析】
【小问1详解】
原子的电子层数越大,原子半径越大,则三种原子中硫原子的原子半径最大,同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则碳原子的原子半径大于氮原子,所以原子半径最小的是氮原子;同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则第一电离能由大到小的顺序为N>O>C,同主族元素,从上到下第一电离能依次减小,则氧元素的第一电离能大于硫元素,所以第一电离能最大的是氮元素,故答案为:N;N;
【小问2详解】
由题意可知,步骤i中生成的反应为铜与盐酸和氯化铜混合溶液反应生成配合物,反应的化学方程式为;配合物中中心离子为具有空轨道的亚铜离子,配体为具有孤电子对的氯离子;在热的氯化铜溶液中加入铜粉,可制得难溶于水的氯化亚铜,该反应比较缓慢是因为生成的氯化亚铜固体包裹在铜表面,阻碍了铜与氯化铜溶液反应的进行,故答案为:;;生成的固体包裹在表面,阻碍反应的进行;
【小问3详解】
①SCN-中S和N均有孤电子对,与形成配位键时,S的原子半径大,电子云易变形,N原子提供孤电子对;
②由题意可得如下转化关系:CuSCN—NaSCN—AgNO3,滴定消耗20.00mL0.05mol/L硫氰化铵标准溶液,则与硫氰化钠反应的硝酸银的物质的量为0.1mol/L×0.03L—0.05mol/L×0.02L=0.002mol,由转化关系可知,硫氰酸亚铜的物质的量分数为≈81.3%,故答案为:81.3%。
20. 铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐[]中提取铍的路径为:
已知:
回答下列问题:
(1)基态Be原子的价层电子轨道表示式为______。
(2)为了从“热熔、冷却”步骤得到玻璃态,冷却过程的特点是______。
(3)“萃取分液”的目的是分离和,向过量氨水中逐滴加入少量“水相1”的溶液,观察到的现象是______。
(4)反萃取生成的化学方程式为______。“滤液2”中溶质的主要成分为______。
(5)碳酸铍与醋酸反应生成配合物的结构如图所示,该配合物的化学式为______,Be的配位数为______,Be、C、O电负性由大到小的顺序______(用元素符号表示)。
【答案】(1) (2)快速冷却
(3)有白色沉淀生成 (4) ①. ②. NaOH
(5) ①. Be4O(OOCCH3)6 ②. 4 ③. O>C>Be
【解析】
【分析】首先铝硅酸盐先加热熔融,然后快速冷却到其玻璃态,再加入稀硫酸酸浸过滤,滤渣的成分为H2SiO3,“滤液1”中有Be2+和Al3+,加入含HA的煤油将Be2+萃取到有机相中,水相1中含有Al3+,有机相为,加入过量氢氧化钠反萃取Be2+使其转化为进入水相2中,分离出含NaA的煤油,最后对水相2加热过滤,分离出Be(OH)2,通过系列操作得到金属铍,据此回答。
【小问1详解】
基态Be的电子排布式为:1s22s2,其价层电子排布式为:2s2,因此其价层电子轨道表示式为:。
【小问2详解】
熔融态物质冷却凝固时,缓慢冷却会形成晶体,快速冷却会形成非晶态,即玻璃态,所以从“热熔、冷却”中得到玻璃态,其冷却过程的特点为:快速冷却。
【小问3详解】
“滤液1”中有Be2+和Al3+,加入含HA的煤油将Be2+萃取到有机相中,则水相1中含有Al3+,则向过量氨水中逐滴加入少量水相1的溶液,发生离子反应:,产生氢氧化铝的白色沉淀,因此可观察到的现象为:有白色沉淀生成。
【小问4详解】
反萃取时加入的是氢氧化钠,根据已知给出的萃取方程式,可知生成的化学方程式为:;
根据分析可知,滤液2的主要成分为NaOH,可进入反萃取步骤再利用。
【小问5详解】
由结构可知该配合物的化学式为Be4O(OOCCH3)6;
Be与周围4个O原子直接相连,因此配位数为4;
Be、C、O为同周期元素,从左到右电负性增大,则电负性:O>C>Be。
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