内容正文:
河南师大附中高中部高三年级9月化学开学考试卷
考试时长:75分钟
一、选择题(每题3分,共14题42分)
(2023·浙江)
1. 由硅原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1,有关这些微粒的叙述,正确的是
A. 微粒半径:③>②>①
B. 电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②
C. 电离一个电子所需最低能量:①>②>③
D. 得电子能力:①>②
【答案】B
【解析】
【分析】由电子排布式分别为①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1,可推知①为基态Si原子、②为基态Si+离子、③为激发态Si原子。
【详解】A.激发态Si原子有四层电子,Si+离子失去了一个电子,根据微粒电子层数及各层电子数多少可推知,微粒半径:③>①>②,A错误;
B.根据上述分析可知,电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②,B正确;
C.激发态Si原子不稳定,容易失去电子;基态Si原子失去一个电子是硅的第一电离能I1,基态Si+离子失去一个电子是硅的第二电离能I2,由于I2>I1,可以得出电离一个电子所需最低能量:②>①>③,C错误;
D.由C可知,②比①更难失电子,则②比①更容易得电子,即得电子能力:②>①,D错误;
故选B。
(2024·广东江门三模)
2. 化学之美,美在结构,美在变化,下列说法不正确的是
A. 天然钻石在打磨过程中,共价键断裂
B. 霓虹灯发光是由于电子从基态跃迁到激发态产生
C. 红墙灰瓦是中国传统建筑,墙的红色来源于氧化铁
D. 清晨山顶光束如瀑布般倾泻而下,是丁达尔效应带了的美景
【答案】B
【解析】
【详解】A.天然钻石的内部结构为金刚石,打磨过程中,共价键断裂,故A正确;
B.霓虹灯发光是由于电子从激发态回到基态产生,故B错误;
C.氧化铁为红色,墙的红色来源于氧化铁,故C正确;
D.空气作为溶剂,空气中的小微粒作为溶质,当小微粒直径介于1-100nm之间,就形成了胶体,光束照射,就可以产生丁达尔效应,故D正确;
答案选B。
3. 一定量的锎(Cf)在医学上常用作治疗恶性肿瘤的中子源。下列有关锎的说法错误的是
A. Cf原子中,中子数为154 B. Cf原子中,质子数为98
C. Cf原子中,核外电子数为98 D. 锎元素的相对原子质量为252
【答案】D
【解析】
【分析】Cf是锎元素的一种核素,其质量数为252,核外电子数=质子数=98,中子数=252-98=154。
【详解】A.根据分析,中子数为154,A正确;
B.根据分析,质子数为98,B正确;
C.根据分析,核外电子数为98,C正确;
D.锎元素的相对原子质量等于锎元素的各种同位素的相对原子质量与它们的原子个数百分比之积的和,不等于某一核素的质量数,故D错误;
答案选D。
4. 下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是
A. N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级,共16个轨道,可容纳32种运动状态的电子
B. 在K能层中,有自旋相反的两条轨道
C. s电子绕核运动,其轨道为球面,而p电子在哑铃形曲面上运动
D. 电子云通常是用小黑点来表示电子的多少
【答案】A
【解析】
【详解】A.N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级,各具有1、3、5、7个轨道,每个轨道最多可容纳2个电子,故可容纳32个电子,所以有32种运动状态的电子,故A正确;
B.在K能层中,只有1个轨道,能容纳自旋相反的2个电子,故B错误;
C.原子轨道是电子在核外空间出现概率较大的区域,电子并没有固定的运动轨迹,故C错误;
D.电子云是用小黑点疏密来表示电子出现的概率密度大小,小黑点不表示电子,故D错误;
故答案为A。
(2024·山东模拟预测)
5. “嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物,其主要由Ca、Fe、P、O和Y(钇,原子序数比Fe大13)组成。下列说法正确的是
A. 基态Ca原子的核外电子填充在6个轨道中
B. Y位于元素周期表的第ⅢB族
C. 5种元素中,电负性最大的是P
D. 5种元素中,第一电离能最小的是Fe
【答案】B
【解析】
【详解】A.钙为20号元素,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2,基态Ca原子的核外电子填充在10个轨道中,A错误;
B.钇原子序数比Fe大13,为39号元素,为元素周期表的第五周期第ⅢB族,B正确;
C.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;5种元素中,电负性最大的是O,C错误;
D.同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,5种元素中,钙第一电离能比铁小,D错误;
故选B。
(2024·全国甲卷)
6. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W和X原子序数之和等于的核外电子数,化合物可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是
A. X和Z属于同一主族
B. 非金属性:
C. 气态氢化物的稳定性:
D. 原子半径:
【答案】A
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,且能形成离子化合物,则W为Li或Na;又由于W和X原子序数之和等于的核外电子数,若W为Na,X原子序数大于Na,则W和X原子序数之和大于18,不符合题意,因此W只能为Li元素;由于Y可形成,故Y为第Ⅶ主族元素,且原子序数Z大于Y,故Y不可能为Cl元素,因此Y为F元素,X的原子序数为10-3=7,X为N元素;根据W、Y、Z形成离子化合物,可知Z为P元素;综上所述,W为Li元素,X为N元素,Y为F元素,Z为P元素。
【详解】A.由分析可知,X为N元素,Z为P元素,X和Z属于同一主族,A项正确;
B.由分析可知,X为N元素,Y为F元素,Z为P元素,非金属性:F>N>P,B项错误;
C.由分析可知,Y为F元素,Z为P元素,非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强,即气态氢化物的稳定性:HF>PH3,C项错误;
D.由分析可知,W为Li元素,X为N元素,Y为F元素,同周期主族元素原子半径随着原子序数的增大而减小,故原子半径:Li>N>F,D项错误;
故选A。
(2024·新课标卷)
7. 我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是
A. W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高
B. 在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为
C. Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可以溶于溶液
D. 中提供电子对与形成配位键
【答案】A
【解析】
【分析】W、X 、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,则W为C元素;每个周期的ⅡA和ⅤA的元素的第一电离能都比左右相邻元素的高,由于配合物中Y在外界,Y可形成简单阳离子,则Y属于金属元素,故X和Y分别为N和Mg;Z的M层未成对电子数为4,则其3d轨道上有4个不成对电子,其价电子排布式为,Z为Fe元素,为。
【详解】A.W、X、 Y、Z四种元素的单质中,N元素的单质形成分子晶体,Mg和Fe均形成金属晶体,C元素既可以形成金刚石又可以形成石墨,石墨的熔点最高,A不正确;
B.X的简单氢化物是,其中心N原子价层电子对数为3+,N原子轨道杂化类型为,B正确;
C.Y的氢氧化物是,其属于中强碱,其难溶于水,难溶于溶液,但是,由于电离产生的可以破坏的沉淀溶解平衡,因此可以溶于溶液,C正确;
D.中的C原子提供孤电子对与形成配位键,D正确;
综上所述,本题选A。
(2024·湖北卷)
8. 主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 酸性:
C. 基态原子的未成对电子数: D. 氧化物溶于水所得溶液的
【答案】D
【解析】
【分析】主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,则Z个有4个能层。根据这4种元素形成的化合物的结构可以推断,W、X、Y、Z分别为H、O、S、K。
【详解】A.W和Y可以形成,其中S显-2价,因此,电负性S>H,A不正确;
B.是中强酸,而是强酸,因此,在相同条件下,后者的酸性较强,B不正确;
C.H只有1个电子,O的2p轨道上有4个电子,O有2个未成对电子,因此,基态原子的未成对电子数 O>H,C不正确;
D.K的氧化物溶于水且与水反应生成强碱,S的氧化物溶于水且与水反应生成或,因此,氧化物溶于水所得溶液的pH的大小关系为 K>S,D正确;
综上所述,本题选D。
(2024·江西模拟预测)
9. 下列关于N、O、F及其相关微粒的说法错误的是
A. 、OF2、NF3的键角大小顺序为>NF3>OF2
B. 基态N3-、O2-、F-核外电子空间运动状态均为5种
C. N、O、F三种元素形成的单质分子均为非极性分子
D. 、的VSEPR模型相同,均为平面三角形
【答案】C
【解析】
【详解】A.、OF2、NF3中心原子杂化方式分别为sp、sp3、sp3,是直线型分子,键角是180°;sp3、sp3的VSEPR模型是四面体形,但NF3分子中的中心N原子有1对孤电子对,OF2中的中心O原子上有2对孤电子对,由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对的排斥作用,导致键角减小,故键角由大到小的顺序为:>NF3>OF2,A正确;
B.N3-、O2-、F-三种离子均为10电子微粒,电子排布式为1s22s22p6,故基态离子的核外电子空间运动状态均为5种,B正确;
C.O3为由非极性键构成的极性分子,C错误;
D.和中N原子杂化方式均为sp2,VSEPR模型相同,均为平面三角形,D正确;
故合理选项是C。
(2024·河南模拟预测)
10. 有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)透光性好,可制成飞机和车辆的风挡、光学仪器等,可由甲基丙烯酸甲酯发生如下反应制得。下列说法正确的是
A. 甲基丙烯酸甲酯可由酸和醇发生加成反应得到
B. 聚甲基丙烯酸甲酯分子中有1个手性碳原子
C. 甲基丙烯酸甲酯中键和键的个数比为7:1
D. 聚甲基丙烯酸甲酯中元素的电负性为
【答案】C
【解析】
【详解】A. 甲基丙烯酸甲酯可由甲基丙烯酸和甲醇发生酯化反应得到,A项错误;
B. 聚甲基丙烯酸甲酯分子中每个链节含有1个手性碳原子,则聚甲基丙烯酸甲酯分子中有n个手性碳原子,B项错误;
C. 单键为键,双键中,一个键,一个键,则甲基丙烯酸甲酯中键和键的个数比为7:1,C项正确;
D. 聚甲基丙烯酸甲酯中元素的电负性为,D项错误;
故选C。
(2023·湖北卷)
11. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
沸点:正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)
分子间作用力
B
熔点:(1040℃)远高于(178℃升华)
晶体类型
C
酸性:()远强于()
羟基极性
D
溶解度(20℃):(29g)大于(8g)
阴离子电荷
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.正戊烷和新戊烷形成的晶体都是分子晶体,由于新戊烷支链多,对称性好,分子间作用力小,所以沸点较低,故A正确;
B.AlF3为离子化合物,形成的晶体为离子晶体,熔点较高,AlCl3为共价化合物,形成的晶体为分子晶体,熔点较低,则熔点远高于,故B正确;
C.由于电负性F>H,C-F键极性大于C-H键,使得羧基上的羟基极性增强,氢原子更容易电离,酸性增强,故C正确;
D.碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠小的原因是碳酸氢钠晶体中HCO间存在氢键,与晶格能大小无关,即与阴离子电荷无关,故D错误;
答案选D。
(2024·湖南卷)
12. 是一种高活性的人工固氮产物,其合成反应为,晶胞如图所示,下列说法错误的是
A. 合成反应中,还原剂是和C
B. 晶胞中含有的个数为4
C. 每个周围与它最近且距离相等的有8个
D. 为V形结构
【答案】D
【解析】
【详解】A.LiH中H元素为-1价,由图中化合价可知, N元素为-3价,C元素为+4价,根据反应可知,H元素由-1价升高到0价,C元素由0价升高到+4价,N元素由0价降低到-3价,由此可知还原剂是和C,故A正确;
B.根据均摊法可知,位于晶胞中的面上,则含有的个数为,故B正确;
C.观察位于体心的可知,与它最近且距离相等的有8个,故C正确;
D.的中心原子C原子的价层电子对数为,且与CO2互为等电子体,可知为直线形分子,故D错误;
故答案选D。
(2024·江西赣州期中)
13. 某金属M储氢材料,最大储氢后晶体结构如下(大黑球是金属原子,小灰球是氢原子)。有关说法错误的是
A. M邻位有6个M B. H邻位有4个M
C. M邻位有4个H D. 晶胞中含有4个MH结构单元
【答案】A
【解析】
【详解】A.M位于顶点和面心,所以M邻位有12个M ,A错误;
B.H与顶角、3个邻位面心形成正四面体,H邻位有4个M, B正确;
C.顶角M周围由8个小立方体,只有4个体心有氢,邻位有4个H,C正确;
D.晶胞中含有4个H,,M有个,晶胞中含有4个MH结构单元,D正确;
故选A。
14. 在水溶液中甲醛能与[Zn(CN)4]2-发生反应:[Zn(CN)4]2-+ 4H++4HCHO+4H2O =4HOCH2CN+[Zn(H2O)4]2+。下列说法错误的是
A. K2[Zn(CN)4]中所含的化学键有离子键、共价键和配位键
B. HCHO和BF3的中心原子的价层电子对数相同,H-C-H的键角小于F-B-F
C. 与Zn2+形成配位键的能力:CN-<H2O
D. 不考虑空间结构,[Zn(CN)4]2-的结构可用示意图表示为
【答案】C
【解析】
【详解】A.K2[Zn(CN)4]中所含的化学键有钾离子与配离子间的离子键、CN-内C、N之间是共价键,Zn与CN-间的配位键,A正确;
B. HCHO和BF3中心原子的价层电子对数相同:均为3,甲醛中氧原子上的孤电子对和两个碳氢键排拆作用大,H-C-H键角小于F-B-F键角,B正确;
C.C的电负性小于O,易与锌形成配位键,和H2O与Zn2+的配位能力:,C错误;
D.电负性C<N,所以配位化合物中是C与Zn之间形成配位键,的结构可用示意图表示为,D正确;
故选C。
二、填空题
15. 现有a~g 7种短周期元素,它们在元素周期表中的位置如图所示,请据此回答下列问题:
(1)元素的原子间反应最容易形成离子键的是 (填字母)。
A. c和f B. b和g C. d和g D. b和e
(2)写出由a~g 7种元素形成的,所有原子都满足最外层为8电子结构的任意一种分子的分子式:____。
(3)a与e能形成化合物ea5,它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构,其电子式为____,其中所含化学键类型为____,该物质能与水剧烈反应生成两种气体,这两种气体的化学式是____。
(4)氯化铝的物理性质非常特殊,如:氯化铝的熔点为190 ℃(2.02×103 Pa),但在180 ℃就开始升华。据此判断,氯化铝是____(填“共价化合物”或“离子化合物”),可以证明你的判断正确的实验依据是____。
【答案】(1)B (2)CCl4(合理即可)
(3) ①. ②. 极性共价键、离子键 ③. NH3、H2
(4) ①. 共价化合物 ②. 氯化铝在熔融状态下不导电
【解析】
【分析】根据元素周期表可知,a为H,b为Na,c为Mg,d为C,e为N, f为P,g为Cl。
【小问1详解】
金属性强和非金属性强的元素之间容易形成离子键,a~g 7种元素中,Na(b)的金属性最强,Cl(g)的非金属性最强,故选B;
【小问2详解】
在ABn型化合物中,如果A的族序数+成键电子对数=8,则该分子中所有原子都达到8电子稳定结构,如CCl4、NCl3或PCl3;此外,也可以是单质,如Cl2;
【小问3详解】
H与N能形成化合物NH5,它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构,可推测出NH5是由与H-构成,其电子式为;其中所含化学键类型为极性共价键和离子键;该物质能与水剧烈反应生成两种气体,方程式为NH4H+H2O=H2O+NH3↑+H2↑,抵消方程式两边的H2O可得NH4H = NH3↑+H2↑,故这两种气体的化学式分别是NH3、H2;
【小问4详解】
氯化铝的熔点为190 ℃,但在180 ℃就开始升华,熔点较低,应为共价化合物;可以证明氯化铝为共价化合物的实验依据是:氯化铝在熔融状态下不导电。
(2024·山东卷)
16. 锰氧化物具有较大应用价值,回答下列问题:
(1)Mn在元素周期表中位于第四周期____族;同周期中,基态原子未成对电子数比Mn多的元素是____(填元素符号)。
(2)Mn的某种氧化物MnOx的四方晶胞及其在xy平面的投影如图所示,该氧化物化学式为____。
当MnOx晶体有O原子脱出时,出现O空位,Mn的化合价____(填“升高”“降低”或“不变”),O空位的产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获得半导体性质的是____(填标号)。
A.CaO B.V2O5 C.Fe2O3 D.CuO
(3)SiO2的熔点比CO2高,原因是____。
(4)Ti的四卤化物熔点如下表所示,TiF4熔点高于其他三种卤化物,自TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是____。
化合物
TiF4
TiCl4
TiBr4
TiI4
熔点/℃
377
-24.12
38.3
155
【答案】(1) ①. ⅦB ②. Cr
(2) ①. MnO2 ②. 降低 ③. A
(3)SiO2是共价晶体,而CO2是分子晶体
(4)TiF4为离子晶体,熔点高,其他三种均为分子晶体,随相对分子质量的增大分子间作用力增大,熔点逐渐升高
【解析】
【小问1详解】
Mn的原子序数为25,位于元素周期表第四周期ⅦB族;基态Mn的电子排布式为:,未成对电子数有5个,同周期中,基态原子未成对电子数比Mn多的元素是Cr,基态Cr的电子排布式为,有6个未成对电子;
【小问2详解】
由均摊法得,晶胞中Mn的数目为,O的数目为,即该氧化物的化学式为MnO2;晶体有O原子脱出时,出现O空位,即x减小,的化合价为+2x,即Mn的化合价降低;CaO中Ca的化合价为+2价、V2O5中V的化合价为+5价、Fe2O3中Fe的化合价为+3、CuO中Cu的化合价为+2,其中CaO中Ca的化合价下降只能为0,其余可下降得到比0大的价态,说明CaO不能通过这种方式获得半导体性质,故选A;
【小问3详解】
共价晶体的熔沸点高于分子晶体的熔沸点,SiO2为共价晶体,CO2为分子晶体,则SiO2的熔点比CO2的熔点高;
【小问4详解】
、和都属于分子晶体,随着相对分子质量的增大熔点依次升高,而属于离子晶体,故熔点高于其他三者。
17. Ⅰ.元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。
(1)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。在该晶胞中,X离子的数目为_________;该化合物的化学式为_________。
(2)在Y的氢化物(H2Y)分子中,Y原子轨道的杂化类型是_________。
(3)Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y的,其原因是_________。
(4)Y与Z可形成的的空间结构为_________(用文字描述)。
Ⅱ.元素周期表中的四种元素A、B、E、F,原子序数依次增大。A的基态原子价层电子排布为nsnnpn;B的基态原子2p能级有3个单电子;E2+的3d轨道中有10个电子;F单质在金属活动性顺序中排在最末位。
(5)写出E的基态原子的电子排布式:_________。
(6)A、B形成的AB-常作为配位化合物中的配体。在AB-中,元素A的原子采取sp杂化,则A与B形成的化学键中含有的σ键与π键的数目之比为_________。
(7)E、F均能与AB-形成配离子,已知E2+与AB-形成配离子时,配位数为4;F+与AB-形成配离子时,配位数为2。工业上常用F+与AB-形成的配离子与E单质反应,生成E2+与AB-形成的配离子和F单质来提取F,写出上述反应的离子方程式_________。
【答案】(1) ①. 4 ②. ZnS
(2)sp3杂化 (3)水分子与乙醇分子之间形成氢键
(4)正四面体 (5)
(6)1:2 (7)
【解析】
【分析】元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2,核外电子数为2+8+18+2 = 30,则X为Zn元素;元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子,则Y为S元素;元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,故Z为O元素;
A、B、E、F原子序数依次增大,A的基态原子价层电子排布为nsnnpn,由于s能级最多填充2个电子,则n=2,故A为碳元素;B的基态原子2p能级有3个单电子,其外围电子排布式为2s22p3,故B为氮元素;E2+的3d轨道中有10个电子,其原子外围电子排布式为3d104s2,其为锌元素;F单质在金属活动性顺序中排在最末位,则F为金元素。
【小问1详解】
由上述分析可知,X为Zn元素,Y为S元素, Zn与S所形成化合物晶体的晶胞中,Zn位于顶点和面心,在一个晶胞中,Zn2+离子的数目;S2-离子数目为4,该化合物的化学式为ZnS。
【小问2详解】
由上述分析可知,Y为S元素,Y的氢化物为H2S,H2S分子中中心S原子价层电子对数=,则S原子采取sp3杂化。
【小问3详解】
由上述分析可知,Y为S元素,Z为O元素,Y的氢化物为H2S,Z的氢化物为H2O,H2O分子与乙醇分子之间形成氢键,H2O在乙醇中的溶解度大于H2S。
【小问4详解】
由上述分析可知,Y为S元素,Z为O元素,Y与 Z可形成,中心S原子价层电子对数= ,无孤电子对,其空间结构为正四面体。
【小问5详解】
Cu的基态原子的电子排布式为。
【小问6详解】
CN-中C原子采取sp杂化,其中的碳氮三键中含有1个σ键和2个π键,故数目之比为1:2。
【小问7详解】
工业上常用Au+与CN-形成的配离子与Zn单质反应,离子方程式为。
(2023·全国新课标卷)
18. 莫西赛利(化合物K)是一种治疗脑血管疾病的药物,可改善脑梗塞或脑出血后遗症等症状。以下为其合成路线之一。
回答下列问题:
(1)A的化学名称是_______。
(2)C中碳原子的轨道杂化类型有_______种。
(3)D中官能团的名称为_______、_______。
(4)E与F反应生成G的反应类型为_______。
(5)F的结构简式为_______。
(6)I转变为J的化学方程式为_______。
(7)在B的同分异构体中,同时满足下列条件的共有_______种(不考虑立体异构);
①含有手性碳;②含有三个甲基;③含有苯环。
其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为的同分异构体的结构简式为_______。
【答案】(1)3-甲基苯酚(间甲基苯酚)
(2)2 (3) ①. 氨基 ②. 羟基
(4)取代反应 (5)Cl-CH2CH2N(CH3)2
(6)+H2O+HCl+N2↑
(7) ①. 9 ②.
【解析】
【分析】根据流程,A与2-溴丙烷发生取代反应生成B,B与NaNO2发生反应生成C,C与NH4HS反应生成D,D与乙酸酐[(CH3CO)2O]反应生成E,结合E的结构简式和D的分子式可知,D为;E与F反应生成G,结合E和G的结构简式和F的分子式可知,F为;G发生两步反应生成H,H再与NaNO2/HCl反应生成I,结合I的结构和H的分子式可知,H为;I与水反应生成J,J与乙酸酐[(CH3CO)2O]反应生成K,结合K的结构简式和J的分子式可知,J为;据此分析解题。
【小问1详解】
根据有机物A的结构,有机物A的化学名称为3-甲基苯酚(间甲基苯酚);
【小问2详解】
有机物C中含有苯环,苯环上的C原子的杂化类型为sp2杂化,还含有甲基和异丙基,甲基和异丙基上的C原子的杂化类型为sp3杂化,故答案为2种;
【小问3详解】
根据分析,有机物D的结构为,其官能团为氨基和羟基;
【小问4详解】
有机物E与有机物F发生反应生成有机物G,有机物中的羟基与有机物F中的Cl发生取代反应生成有机物G,故反应类型为取代反应;
【小问5详解】
根据分析,有机物F的结构简式为Cl-CH2CH2N(CH3)2;
【小问6详解】
有机物I与水反应生成有机物J,该反应的方程式为+H2O+HCl+N2↑;
【小问7详解】
连有4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子。在B的同分异构体中,含有手性碳、含有3个甲基、含有苯环的同分异构体有9种,分别为:、 、、、、 、、、;其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为3:3:3:2:2:1的同分异构体的结构简式为。
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河南师大附中高中部高三年级9月化学开学考试卷
考试时长:75分钟
一、选择题(每题3分,共14题42分)
(2023·浙江)
1. 由硅原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1,有关这些微粒的叙述,正确的是
A. 微粒半径:③>②>①
B. 电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②
C. 电离一个电子所需最低能量:①>②>③
D. 得电子能力:①>②
(2024·广东江门三模)
2. 化学之美,美在结构,美在变化,下列说法不正确的是
A. 天然钻石在打磨过程中,共价键断裂
B. 霓虹灯发光是由于电子从基态跃迁到激发态产生
C. 红墙灰瓦是中国传统建筑,墙的红色来源于氧化铁
D. 清晨山顶光束如瀑布般倾泻而下,是丁达尔效应带了的美景
3. 一定量的锎(Cf)在医学上常用作治疗恶性肿瘤的中子源。下列有关锎的说法错误的是
A. Cf原子中,中子数为154 B. Cf原子中,质子数为98
C. Cf原子中,核外电子数为98 D. 锎元素的相对原子质量为252
4. 下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是
A. N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级,共16个轨道,可容纳32种运动状态的电子
B. 在K能层中,有自旋相反的两条轨道
C. s电子绕核运动,其轨道为球面,而p电子在哑铃形曲面上运动
D. 电子云通常是用小黑点来表示电子的多少
(2024·山东模拟预测)
5. “嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物,其主要由Ca、Fe、P、O和Y(钇,原子序数比Fe大13)组成。下列说法正确的是
A. 基态Ca原子的核外电子填充在6个轨道中
B. Y位于元素周期表的第ⅢB族
C. 5种元素中,电负性最大的是P
D. 5种元素中,第一电离能最小的是Fe
(2024·全国甲卷)
6. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W和X原子序数之和等于的核外电子数,化合物可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是
A. X和Z属于同一主族
B. 非金属性:
C. 气态氢化物的稳定性:
D. 原子半径:
(2024·新课标卷)
7. 我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是
A. W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高
B. 在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为
C. Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可以溶于溶液
D. 中提供电子对与形成配位键
(2024·湖北卷)
8. 主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 酸性:
C. 基态原子的未成对电子数: D. 氧化物溶于水所得溶液的
(2024·江西模拟预测)
9. 下列关于N、O、F及其相关微粒的说法错误的是
A. 、OF2、NF3的键角大小顺序为>NF3>OF2
B. 基态N3-、O2-、F-核外电子空间运动状态均为5种
C. N、O、F三种元素形成的单质分子均为非极性分子
D. 、的VSEPR模型相同,均为平面三角形
(2024·河南模拟预测)
10. 有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)透光性好,可制成飞机和车辆的风挡、光学仪器等,可由甲基丙烯酸甲酯发生如下反应制得。下列说法正确的是
A. 甲基丙烯酸甲酯可由酸和醇发生加成反应得到
B. 聚甲基丙烯酸甲酯分子中有1个手性碳原子
C. 甲基丙烯酸甲酯中键和键的个数比为7:1
D. 聚甲基丙烯酸甲酯中元素的电负性为
(2023·湖北卷)
11. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
沸点:正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)
分子间作用力
B
熔点:(1040℃)远高于(178℃升华)
晶体类型
C
酸性:()远强于()
羟基极性
D
溶解度(20℃):(29g)大于(8g)
阴离子电荷
A. A B. B C. C D. D
(2024·湖南卷)
12. 是一种高活性的人工固氮产物,其合成反应为,晶胞如图所示,下列说法错误的是
A. 合成反应中,还原剂是和C
B. 晶胞中含有的个数为4
C. 每个周围与它最近且距离相等的有8个
D. 为V形结构
(2024·江西赣州期中)
13. 某金属M储氢材料,最大储氢后晶体结构如下(大黑球是金属原子,小灰球是氢原子)。有关说法错误的是
A. M邻位有6个M B. H邻位有4个M
C. M邻位有4个H D. 晶胞中含有4个MH结构单元
14. 在水溶液中甲醛能与[Zn(CN)4]2-发生反应:[Zn(CN)4]2-+ 4H++4HCHO+4H2O =4HOCH2CN+[Zn(H2O)4]2+。下列说法错误的是
A. K2[Zn(CN)4]中所含的化学键有离子键、共价键和配位键
B. HCHO和BF3的中心原子的价层电子对数相同,H-C-H的键角小于F-B-F
C. 与Zn2+形成配位键的能力:CN-<H2O
D. 不考虑空间结构,[Zn(CN)4]2-的结构可用示意图表示为
二、填空题
15. 现有a~g 7种短周期元素,它们在元素周期表中的位置如图所示,请据此回答下列问题:
(1)元素的原子间反应最容易形成离子键的是 (填字母)。
A. c和f B. b和g C. d和g D. b和e
(2)写出由a~g 7种元素形成的,所有原子都满足最外层为8电子结构的任意一种分子的分子式:____。
(3)a与e能形成化合物ea5,它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构,其电子式为____,其中所含化学键类型为____,该物质能与水剧烈反应生成两种气体,这两种气体的化学式是____。
(4)氯化铝的物理性质非常特殊,如:氯化铝的熔点为190 ℃(2.02×103 Pa),但在180 ℃就开始升华。据此判断,氯化铝是____(填“共价化合物”或“离子化合物”),可以证明你的判断正确的实验依据是____。
(2024·山东卷)
16. 锰氧化物具有较大应用价值,回答下列问题:
(1)Mn在元素周期表中位于第四周期____族;同周期中,基态原子未成对电子数比Mn多的元素是____(填元素符号)。
(2)Mn的某种氧化物MnOx的四方晶胞及其在xy平面的投影如图所示,该氧化物化学式为____。
当MnOx晶体有O原子脱出时,出现O空位,Mn的化合价____(填“升高”“降低”或“不变”),O空位的产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获得半导体性质的是____(填标号)。
A.CaO B.V2O5 C.Fe2O3 D.CuO
(3)SiO2的熔点比CO2高,原因是____。
(4)Ti的四卤化物熔点如下表所示,TiF4熔点高于其他三种卤化物,自TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是____。
化合物
TiF4
TiCl4
TiBr4
TiI4
熔点/℃
377
-24.12
38.3
155
17. Ⅰ.元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。
(1)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。在该晶胞中,X离子的数目为_________;该化合物的化学式为_________。
(2)在Y的氢化物(H2Y)分子中,Y原子轨道的杂化类型是_________。
(3)Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y的,其原因是_________。
(4)Y与Z可形成的的空间结构为_________(用文字描述)。
Ⅱ.元素周期表中的四种元素A、B、E、F,原子序数依次增大。A的基态原子价层电子排布为nsnnpn;B的基态原子2p能级有3个单电子;E2+的3d轨道中有10个电子;F单质在金属活动性顺序中排在最末位。
(5)写出E的基态原子的电子排布式:_________。
(6)A、B形成的AB-常作为配位化合物中的配体。在AB-中,元素A的原子采取sp杂化,则A与B形成的化学键中含有的σ键与π键的数目之比为_________。
(7)E、F均能与AB-形成配离子,已知E2+与AB-形成配离子时,配位数为4;F+与AB-形成配离子时,配位数为2。工业上常用F+与AB-形成的配离子与E单质反应,生成E2+与AB-形成的配离子和F单质来提取F,写出上述反应的离子方程式_________。
(2023·全国新课标卷)
18. 莫西赛利(化合物K)是一种治疗脑血管疾病的药物,可改善脑梗塞或脑出血后遗症等症状。以下为其合成路线之一。
回答下列问题:
(1)A的化学名称是_______。
(2)C中碳原子的轨道杂化类型有_______种。
(3)D中官能团的名称为_______、_______。
(4)E与F反应生成G的反应类型为_______。
(5)F的结构简式为_______。
(6)I转变为J的化学方程式为_______。
(7)在B的同分异构体中,同时满足下列条件的共有_______种(不考虑立体异构);
①含有手性碳;②含有三个甲基;③含有苯环。
其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为的同分异构体的结构简式为_______。
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