内容正文:
格致中学二〇二五学年度第一学期期中考试
高二年级化学(等级考)试卷
(测试60分钟内完成,总分100分,试后交答题卷)
友情提示:昨天,你既然经历了艰苦的学习,今天,你必将赢得可喜的收获/
祝你:诚实守信,沉着冷静,细致踏实,自信自强,去迎接胜利!
一、选择题(本题共16分)
1. 下列化学用语的表述正确的是
A. 离子结构示意图 可以表示16O2-,也可以表示18O2-
B. 空间填充模型 可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子
C. 氯化铵的电子式:
D. CO2的结构式:O-C-O
【答案】A
【解析】
【详解】A.16O2-和18O2-的质子数均为8,核外电子数均为10,故离子结构示意图 可以表示16O2-,也可以表示18O2-,A正确;
B.空间填充模型需注意原子半径的相对大小,原子半径Cl>C>H,故 可以表示甲烷分子,但不能表示四氯化碳分子,B错误;
C.氯化铵的电子式为: ,C错误;
D.CO2的结构式为:O=C=O,D错误;
故答案为:A。
2. 由徐光宪院士发起院士学子同创的《分子共和国》科普读物生动形象地戏说了BF3、NH3、H2S、O3、CH3COOH、SOCl2等众多“分子共和国”中的明星。下列说法正确的是
A. 所有分子都只存在σ键,不存在π键
B. BF3和NH3都属于非极性分子
C. NH3中心原子为sp3杂化,BF3中心原子为sp2杂化
D. H2S、O3分子的空间结构均为直线形
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙酸分子的官能团羧基,分子中存在σ键和π键,SOCl2存在S=O即存在σ键和π键,A错误;
B.BF3为正三角形,正负中心电荷重合为非极性分子,氨分子的空间构型为结构不对称的三角锥形,属于极性分子,B错误;
C.氨分子中氮原子的价层电子对数为4,氮原子的杂化方式为sp3杂化,三氟化硼分子中硼原子的价层电子对数为3,硼原子的杂化方式为sp2杂化,C正确;
D.硫化氢分子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,分子的空间构型为V形,臭氧和二氧化硫的原子个数都为3、价电子数目都为18,互为等电子体,等电子体具有相同的空间构型,二氧化硫的价层电子对数为3、孤对电子对数为1,分子的空间构型为V形,则臭氧的空间构型为V形,D错误;
故答案为:C。
3. 下列关于化合物的叙述正确的是
A. 该分子是手性分子 B. 分子中既有极性键又有非极性键
C. 1分子中有7个σ键和3个π键 D. 该分子在水中的溶解度小于正丁烷
【答案】B
【解析】
【详解】A.该分子中没有手性碳原子,不是手性分子,A错误;
B.分子的碳碳双键是非极性键,其它键都是极性键,B正确;
C.一个单键为一个σ键,一个双键中含有一个σ键和一个π键,故一共有9个σ键和3个π键,C错误;
D.醛基是亲水基,能在水中形成氢键,溶解度比正丁烷大,D错误;
故选B。
4. 缺电子化合物是指电子数不符合路易斯结构(路易斯结构是通过共用电子使原子价层电子数达到8,氢原子达到2所形成的稳定分子结构)要求的一类化合物。下列说法正确的是
A. 、、均为缺电子化合物
B. 的键角大于的键角
C. 与化合反应产物中,B和N的杂化方式相同
D. 和都是极性分子
【答案】C
【解析】
【详解】A.BF3是缺电子化合物,和均不是缺电子化合物,A错误;
B.是三角锥形,键角107°,是平面三角形结构,键角120°,B错误;
C.BF3与NH3发生化合反应时,B提供空轨道,N提供孤电子对,形成配位键,B和N均为杂化,C正确;
D.是极性分子,是非极性分子,D错误;
故选C。
5. 有一类有机硅化合物中只含有硅元素和氢元素,叫硅烷,它们的分子组成与烷烃相似,其中有一种结构最简单的硅烷叫甲硅烷(SiH4),则有关描述不正确的是
A. 硅烷的分子通式可表示为SinH2n+2
B 甲硅烷燃烧生成SiO2和H2O
C. 甲硅烷的沸点高于甲烷
D. 甲硅烷的稳定性比甲烷强
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题意硅烷的分子组成与烷烃相似,分子通式为SinH2n+2,A正确;
B.与甲烷相似,甲硅烷燃烧生成SiO2和H2O,B正确;
C.甲硅烷与甲烷分子的组成和结构相似,甲硅烷相对分子质量大,所以沸点高于甲烷,C正确;
D.碳元素的非金属性比硅强,所以甲烷比甲硅烷稳定,D错误;
答案选D。
6. 某链状烷烃在氧气中充分燃烧,需要消耗标准状况下的氧气,它在光照的条件下与氯气反应能生成4种不同的一氯代物(不考虑立体异构),该烃的结构简式是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】链状烷烃分子式通式为,在氧气中充分燃烧的化学方程式为。由题可知,该烃燃烧消耗的物质的量为,可得,解得,烷烃分子式为。
【详解】A.的分子式为,分子中含有4种不同化学环境的H,其一氯代物有4种,故A正确;
B.的分子式为,故B错误;
C.的分子式为,故C错误;
D.的分子式为,分子中含有3种不同化学环境的H,其一氯代物有3种,故D错误;
故答案为:A。
7. 螺环化合物()可用于制造生物检测机器人,下列有关该化合物的说法错误的是
A. 分子式为 B. 不是环氧乙烷()的同系物
C. 一氯代物有2种(不考虑立体异构) D. 所有碳原子处于同一平面
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据结构简式确定分子式为C5H8O,故A正确;
B.同系物是结构相似、分子组成相差若干CH2原子团的化合物,该化合物与环氧乙烷结构不相似,所以与环氧乙烷不是同系物,故B正确;
C.该分子中含有两种氢原子,则其一氯代物有两种,故C正确;
D.该分子中所有碳原子均采取sp3杂化,是四面体结构,所以所有碳原子不能处于同一平面,故D错误;
故选:D。
8. 在光照条件下,CH4与C12能发生取代反应。若将1molCH4与C12反应,待反应完成后测得四种有机取代物的物质的量之比为:n(CH3Cl):n(CH2Cl2):n(CHCl3):n(CCl4)=4:3:2:l,则消耗的C12为
A. 1.0mol B. 2.0mol C. 3.0mol D. 4.0mol
【答案】B
【解析】
【详解】若将1 mol CH4与Cl2反应,待反应完成后测得四种有机取代物的物质的量之比为n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)=4∶3∶2∶1,假设一氯甲烷的物质的量为4xmol,则二氯甲烷的物质的量为3xmol,三氯甲烷的物质的量为2xmol,四氯化碳的物质量为xmol,x+2x+3x+4x=1,解得x=0.1mol,则含有的氯原子的物质的量为4x+3x×2+2x×3+x×4=20x=20×0.1mol=2.0mol,则氯气的物质的量为2.0mol。答案选B。
二、综合分析题
(一)航空材料(本题共22分)
随着我国深空探测与空间站计划的推进,一系列新型材料成为支撑这些伟大工程的技术基石。其中,飞行器的能源问题是重中之重。高性能通信卫星的太阳能电池板普遍采用砷化镓(GaAs)材料,其光电转换效率远高于传统硅基材料。
9. 基态砷原子的核外电子排布式为___________,其电子占据的最高能层符号是___________,占据最高能级的电子所在的原子轨道为___________形。
10. GaAs中存在的作用力是___________
A. 离子键 B. 共价键 C. 范德华力 D. 氢键
火箭发动机与氢燃料电池的发展离不开安全高效的储氢技术。硼氢化钠是一种重要的储氢材料,其中氢元素为价,其水解反应方程式为:。
11. 请用单线桥法在上述方程式中标注出电子转移的数目和方向_________。
12. 硼原子在成键时,能将一个电子激发进入能级参与形成化学键,请写出该激发态原子的价电子的轨道表示式___________,该过程形成的原子光谱为___________光谱(填“吸收”或“发射”)。
除硼氢化钠外,简单金属氢化物也是备受关注的储氢材料,如氢化锂(LiH)。
13. 在LiH中,离子半径:___________(填“>”“<”或“=”),原因是___________。
14. 下列原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为___________、___________(填标号)。
A. B.
C. D.
【答案】9. ①. 1s22s22p63s23p63d104s24p3 ②. N ③. 哑铃 10. B
11. 12. ①. ②. 吸收
13. ①. < ②. Li+与H-的核外电子排布结构相同,但Li的核电荷数大于H,核内质子对电子的吸引力更强,半径更小
14. ①. D ②. C
【解析】
【9题详解】
As元素是33号元素,核外电子数为33个,根据构造原理、能量最低原理得到的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,最外层电子为第四层,对应的能层符号为N,电子所在的最高能级为4p,轨道形状为哑铃型,故答案为:1s22s22p63s23p63d104s24p3;N;哑铃;
【10题详解】
GaAs是典型的共价晶体,故粒子间作用力类型为共价键,故答案为:B;
【11题详解】
NaBH4中,B元素为+3价,H元素为-1价,产物NaBO2中,B元素为+3价,B元素化合价没有发生变化,故只有H元素化合价变化,NaBH4中H元素化合价升高,失电子,水中的H原子化合价降低,得电子,故答案为:;
【12题详解】
根据题意,基态原子中一个2s电子跃迁到2p,需要吸收能量,形成的原子光谱为吸收光谱,故答案为:;吸收;
【13题详解】
与都是1个电子层,且核外电子数为2,则比较其核电荷数,Li的核电荷数大于H,核内质子对电子的吸引力更强,半径更小;故答案为:<;Li+与H-的核外电子排布结构相同,但Li的核电荷数大于H,核内质子对电子的吸引力更强,半径更小;
【14题详解】
能级越低,能量越低,能量排序有:1s<2s<2p,故答案为:D;C。
(二)甲烷的性质(本题共28分)
可燃冰、页岩气分别是海底和页岩层中可供开采的天然气资源,我国海底可燃冰的储量丰富,是新能源的重要来源。
15. 以下物质中不含甲烷的是___________。
A. 可燃冰 B. 天然气 C. 水煤气 D. 沼气
16. 甲烷的电子式为___________。如图属于甲烷分子的___________。
A.球棍模型 B.空间填充模型
甲烷能在光照条件下与氯气发生反应的历程依次如下:
①;
②;
③
反应过程中产生的氯自由基、甲基自由基具有极高的反应活性,能与其他分子或自由基发生反应
17. 生成的化学方程式为___________,该反应属于___________(填写反应类型)。
18. 光照条件下首先形成,而不是。结合原子结构和共价键的性质,解释原因___________。
19. 结合上述机理,写出生成的历程:
④___________;
⑤___________
20. 研究发现,上述反应还会生成一种烃,其分子式是___________,该烃与甲烷属于___________。
A.同分异构体 B.同系物 C.同素异形体 D.同位素
21. 向下图量筒中充入和,在光照条件下进行反应。充分反应后,不会出现的现象是_________。
A. 量筒中混合气体的颜色变浅
B. 量筒内壁上出现油状液体
C. 向量筒内的溶液滴加石蕊,溶液变红
D. 饱和食盐水充满量筒
甲基正离子和甲基负离子也是反应的中间体
22. 甲基正离子的微粒空间构型是___________,碳原子的杂化方式是___________。
23. 甲基负离子的键角___________(选填)、<或=)。
【答案】15. C 16. ①. ②. A
17. ①. ②. 取代
18. 氯原子的半径比氢原子大,共价键的键长更长,键的稳定性更弱,所以键的键能比键的键能小,更容易断裂,因此光照条件下键先断裂形成
19. ①. ②.
20. ①. ②. B 21. D
22. ①. 平面三角形 ②.
23. <
【解析】
【15题详解】
水煤气是水蒸气通过炽热的焦炭而生成的气体,主要成分是一氧化碳,氢气,可燃冰、天然气、沼气,主要成分均为甲烷,故答案选C;
【16题详解】
甲烷电子式为;如图属于甲烷分子的球棍模型;
【17题详解】
由反应历程②+③,消去中间产物和,得到生成的化学方程式为;该反应中,中的氯原子取代了中的一个氢原子,属于取代反应;
【18题详解】
氯原子的半径比氢原子大,共价键的键长更长,键的稳定性更弱,所以键的键能比键的键能小,更容易断裂,因此光照条件下键先断裂形成,而不是键断裂形成;
【19题详解】
生成是在生成的基础上,继续发生自由基取代反应,历程如下:;;
【20题详解】
甲烷与氯气的取代反应中,甲烷自由基相互结合:,故分子式为;(乙烷)和(甲烷)都属于烷烃,结构相似,分子组成上相差1个原子团,二者属于同系物;
【21题详解】
A.反应过程中氯气不断被消耗,量筒中混合气体的颜色变浅,A正确;
B.生成物有二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都是油状液体,B正确;
C.生成HCl溶于水后电离出氢离子,石蕊遇酸变红,C正确;
D.反应完后有不溶于水的一氯甲烷,饱和食盐水不能充满量筒,D错误;
故答案选D;
【22题详解】
甲基正离子的化学式为 ,其中心原子是碳原子,它连接了三个氢原子,并带有正电荷。其价电子数为,因此它与三个氢原子形成三个σ键,没有孤对电子,因此甲基正离子的空间构型为平面三角形;其价电子数为,所以碳原子采用的是杂化方式;
【23题详解】
甲基负离子的化学式为 ,其中心原子是碳原子,它连接了三个氢原子,并带有负电荷,其价电子数为,因此它与三个氢原子形成三个σ键,有一个孤对电子,因此甲基负离子的空间构型为三角锥形,孤对电子对成键电子的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用,键角小于。
(三)烷经及其性质(本题共18分)
的有效利用可以缓解温室效应和能源短缺问题。我国科研人员在和的表面将转化为有机物X、Y等有机物,其过程如下图所示:
24. 下列关于烷烃的叙述错误的是___________。
A. 仅含碳碳单键和碳氢单键的烃一定属于烷烃
B. 化学式符合通式的烃一定属于烷烃
C. 随碳原子数的增加,烷烃的熔点逐渐升高
D. 对于碳原子数相同的烷烃,支链数越多沸点越低
25. 下列物质能在一定条件下与有机物X反应的是___________。
A. 浓硫酸 B. 的酸性溶液 C. 液溴 D. 浓溶液
26. 有机物Y的一氯代物有___________种(不考虑立体异构)。
27. 武兹(Wurtz)的通式可表示为:(其中R代表烃基,X代表卤族元素)。如:,现将与的混合物跟金属钠反应,生成的有机产物可能有___________种,写出其中任意一种的结构简式___________。
异辛烷的含量是汽油抗爆性能的重要指标。由异丁烯()合成异辛烷的反应流程如下:
28. 用系统命名法命名异辛烷:___________。
29. 有机物A的结构简式是___________。
30. 反应①的类型是___________。
31. 反应①的副产物之一是A的同分异构体,写出该副产物的结构简式___________。
【答案】24. A 25. C
26. 4 27. ①. 3 ②. CH3CH3(或CH3CH2CH3、CH3CH2CH2CH3)
28. 2,2,4-三甲基戊烷
29. (或) 30. 加成反应
31.
【解析】
【24题详解】
A.仅含碳碳单键和碳氢单键的烃为饱和烃,包括链状烷烃和环烷烃,故A错误;
B.链状烷烃的结构通式为CnH2n+2,符合该通式的烃一定为烷烃,故B正确;
C.一般情况下,随着碳原子数的增加,烷烃的熔点逐渐升高,故C正确;
D.支链越多,分子间作用力越小,物质的沸点越低,故D正确;
故答案选A。
【25题详解】
由题图可知,有机物X是烷烃,不能与浓硫酸和氢氧化钠溶液反应,不能被高锰酸钾酸性溶液氧化,能与溴在光照条件下发生取代反应,故A、B、D错误,C正确。
【26题详解】
根据题图所给有机物Y的结构简式可知,有机物Y含有4种不同化学环境的氢原子,则一氯代物有4种。
【27题详解】
CH3Br与CH3CH2I的混合物跟金属钠反应会有3种组合:2CH3Br+2Na→CH3CH3 +2NaBr、2CH3CH2I+2Na→CH3CH2CH2CH3 +2NaI、CH3Br+CH3CH2I+2Na→CH3CH2CH3 +NaBr+NaI,生成的有机产物有CH3CH3、CH3CH2CH3和CH3CH2CH2CH3。
【28题详解】
根据有机物系统命名法,可知异辛烷的最长碳链上有5个碳原子,支链上有3个甲基,为使支链编号最小,从连接两个甲基支链的一端开始编号,可得其系统命名为2,2,4-三甲基戊烷。
【29题详解】
反应①为加成反应,根据异辛烷的结构可知,物质A的结构简式为或。
【30题详解】
由上述分析可知,反应①为加成反应。
【31题详解】
副产物为双键碳原子上的氢原子与另一分子上的碳碳双键发生加成反应,连接到没有氢原子的碳原子上,形成的结构简式为。
(四)烯烃及其性质(本题共16分)
32. 有机物P(),常用于合成橡胶。
已知:①Diels-Alder反应:;
②、;
回答下列问题
(1)P是否存在顺反异构_______(填“是”或“否”)。
(2)P发生1,4-加聚反应得到_______(填结构简式),将该产物加入溴的四氯化碳中,现象是_______。
(3)写出P与发生Diels-Alder反应的化学方程式_______。
(4)P与酸性溶液反应生成的有机产物为_______(填结构简式)。
(5)三元乙丙橡胶的一种单体M的键线式如图,下列它的说法错误的是_______。
A. 在催化剂作用下,最多可以消耗 B. 能使酸性溶液褪色
C. 不能使溴的溶液褪色 D. M中的碳原子可能在同一平面
(6)丁苯橡胶是合成橡胶的一种,其结构简式为,写出合成丁苯橡胶的单体的结构简式:_______。
(7)某烃与氢气发生反应后能生成,则该烃不可能是_______。
A 2-甲基-2-丁烯 B. 3-甲基-1-丁烯 C. 2-甲基-1-丁烯 D. 2,3-二甲基-1-丁烯
【答案】(1)否 (2) ①. ②. 溴的四氯化碳溶液褪色
(3) (4) (5)CD
(6)和CH2=CH-CH=CH2 (7)D
【解析】
【分析】有机物P()为,具有烯烃的加成反应和加聚反应的特性,但由于有2个双键,通常会发生1,4加成或1,2加成,加聚以1,4加聚为主,据此信息解答。
【小问1详解】
P的结构为,双键的一端为结构,处于对称结构,因此不存在顺反异构。
故答案为:否。
【小问2详解】
P发生1,4-加聚反应时,2个双键同时断裂,其中2、3碳连接形成1个新的双键,其聚合物的结构简式为:;将该产物加入溴的四氯化碳溶液中,溴加成在聚合物的双键上,导致溴的四氯化碳溶液褪色。
故答案为:;溴的四氯化碳溶液褪色。
【小问3详解】
根据已知①的Diels-Alder反应机理信息,可以仿照格式写出P与发生Diels-Alder反应的化学方程式为:。
故答案为:。
【小问4详解】
根据已知②的反应机理,双键结构中的被氧化为、被氧化为羧基结构、被氧化为酮羰基结构,则P与酸性溶液反应式为:,得到的有机物为:。
故答案为:。
【小问5详解】
三元乙丙橡胶的一种单体M的键线式为,存在着结构,具有烯的结构和性质,能加成反应和加聚反应,能使酸性溶液褪色,则关于它的说法中错误的是:
A.在 中,含有,要完全加成需要,A正确;
B.在 中存在着烯烃的结构,能使酸性溶液褪色,B正确;
C.在 中存在着烯烃的结构,能与溴加成生成无色有机物而使溴的溶液褪色,C错误;
D.在中含有多个sp3杂化的C原子,因此所有的碳原子不可能处于同一平面中,D错误;
故答案为:CD 。
【小问6详解】
根据丁苯橡胶的其结构简式为可知,它是由一种单烯烃和一种二烯烃通过互相交替加成聚合形成的,其聚合物中的双键部分由二烯烃提供,所以丁苯橡胶中左边的4个碳原子属于二烯烃,右边2个碳原子由单烯烃提供,则合成丁苯橡胶的单体的结构简式分别为:和。
故答案为:和。
【小问7详解】
某烃与氢气发生反应后能生成:,则该烃不可能为:
A.2-甲基-2-丁烯的结构简式为:,加成后得到,与题目结构简式相同,A不符合题意;
B.3-甲基-1-丁烯的结构简式为:,加成后得到,与题目结构简式相同,B不符合题意;
C.2-甲基-1-丁烯的结构简式为:,加成后得到,与题目结构简式相同,C不符合题意;
D.2,3-二甲基-1-丁烯的结构简式为:,加成后得到,与题目结构简式不相同,D符合题意;
故答案为:D。
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格致中学二〇二五学年度第一学期期中考试
高二年级化学(等级考)试卷
(测试60分钟内完成,总分100分,试后交答题卷)
友情提示:昨天,你既然经历了艰苦的学习,今天,你必将赢得可喜的收获/
祝你:诚实守信,沉着冷静,细致踏实,自信自强,去迎接胜利!
一、选择题(本题共16分)
1. 下列化学用语的表述正确的是
A 离子结构示意图 可以表示16O2-,也可以表示18O2-
B. 空间填充模型 可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子
C. 氯化铵的电子式:
D. CO2的结构式:O-C-O
2. 由徐光宪院士发起院士学子同创的《分子共和国》科普读物生动形象地戏说了BF3、NH3、H2S、O3、CH3COOH、SOCl2等众多“分子共和国”中的明星。下列说法正确的是
A. 所有分子都只存在σ键,不存在π键
B. BF3和NH3都属于非极性分子
C. NH3中心原子为sp3杂化,BF3中心原子为sp2杂化
D. H2S、O3分子的空间结构均为直线形
3. 下列关于化合物的叙述正确的是
A. 该分子是手性分子 B. 分子中既有极性键又有非极性键
C. 1分子中有7个σ键和3个π键 D. 该分子在水中的溶解度小于正丁烷
4. 缺电子化合物是指电子数不符合路易斯结构(路易斯结构是通过共用电子使原子价层电子数达到8,氢原子达到2所形成的稳定分子结构)要求的一类化合物。下列说法正确的是
A. 、、均为缺电子化合物
B. 的键角大于的键角
C. 与化合反应产物中,B和N的杂化方式相同
D. 和都是极性分子
5. 有一类有机硅化合物中只含有硅元素和氢元素,叫硅烷,它们的分子组成与烷烃相似,其中有一种结构最简单的硅烷叫甲硅烷(SiH4),则有关描述不正确的是
A. 硅烷的分子通式可表示为SinH2n+2
B. 甲硅烷燃烧生成SiO2和H2O
C. 甲硅烷的沸点高于甲烷
D. 甲硅烷的稳定性比甲烷强
6. 某链状烷烃在氧气中充分燃烧,需要消耗标准状况下的氧气,它在光照的条件下与氯气反应能生成4种不同的一氯代物(不考虑立体异构),该烃的结构简式是
A B.
C. D.
7. 螺环化合物()可用于制造生物检测机器人,下列有关该化合物的说法错误的是
A. 分子式为 B. 不是环氧乙烷()的同系物
C. 一氯代物有2种(不考虑立体异构) D. 所有碳原子处于同一平面
8. 在光照条件下,CH4与C12能发生取代反应。若将1molCH4与C12反应,待反应完成后测得四种有机取代物的物质的量之比为:n(CH3Cl):n(CH2Cl2):n(CHCl3):n(CCl4)=4:3:2:l,则消耗的C12为
A. 1.0mol B. 2.0mol C. 3.0mol D. 4.0mol
二、综合分析题
(一)航空材料(本题共22分)
随着我国深空探测与空间站计划的推进,一系列新型材料成为支撑这些伟大工程的技术基石。其中,飞行器的能源问题是重中之重。高性能通信卫星的太阳能电池板普遍采用砷化镓(GaAs)材料,其光电转换效率远高于传统硅基材料。
9. 基态砷原子的核外电子排布式为___________,其电子占据的最高能层符号是___________,占据最高能级的电子所在的原子轨道为___________形。
10. GaAs中存在的作用力是___________
A. 离子键 B. 共价键 C. 范德华力 D. 氢键
火箭发动机与氢燃料电池的发展离不开安全高效的储氢技术。硼氢化钠是一种重要的储氢材料,其中氢元素为价,其水解反应方程式为:。
11. 请用单线桥法在上述方程式中标注出电子转移的数目和方向_________。
12. 硼原子在成键时,能将一个电子激发进入能级参与形成化学键,请写出该激发态原子的价电子的轨道表示式___________,该过程形成的原子光谱为___________光谱(填“吸收”或“发射”)。
除硼氢化钠外,简单金属氢化物也是备受关注的储氢材料,如氢化锂(LiH)。
13. 在LiH中,离子半径:___________(填“>”“<”或“=”),原因是___________。
14. 下列原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为___________、___________(填标号)。
A. B.
C. D.
(二)甲烷的性质(本题共28分)
可燃冰、页岩气分别是海底和页岩层中可供开采的天然气资源,我国海底可燃冰的储量丰富,是新能源的重要来源。
15. 以下物质中不含甲烷的是___________。
A. 可燃冰 B. 天然气 C. 水煤气 D. 沼气
16. 甲烷的电子式为___________。如图属于甲烷分子的___________。
A.球棍模型 B.空间填充模型
甲烷能在光照条件下与氯气发生反应的历程依次如下:
①;
②;
③
反应过程中产生的氯自由基、甲基自由基具有极高的反应活性,能与其他分子或自由基发生反应
17. 生成的化学方程式为___________,该反应属于___________(填写反应类型)。
18. 光照条件下首先形成,而不是。结合原子结构和共价键性质,解释原因___________。
19. 结合上述机理,写出生成的历程:
④___________;
⑤___________。
20. 研究发现,上述反应还会生成一种烃,其分子式是___________,该烃与甲烷属于___________。
A.同分异构体 B.同系物 C.同素异形体 D.同位素
21. 向下图量筒中充入和,在光照条件下进行反应。充分反应后,不会出现的现象是_________。
A. 量筒中混合气体的颜色变浅
B. 量筒内壁上出现油状液体
C. 向量筒内的溶液滴加石蕊,溶液变红
D. 饱和食盐水充满量筒
甲基正离子和甲基负离子也是反应的中间体
22. 甲基正离子的微粒空间构型是___________,碳原子的杂化方式是___________。
23. 甲基负离子的键角___________(选填)、<或=)。
(三)烷经及其性质(本题共18分)
的有效利用可以缓解温室效应和能源短缺问题。我国科研人员在和的表面将转化为有机物X、Y等有机物,其过程如下图所示:
24. 下列关于烷烃的叙述错误的是___________。
A. 仅含碳碳单键和碳氢单键的烃一定属于烷烃
B. 化学式符合通式的烃一定属于烷烃
C. 随碳原子数的增加,烷烃的熔点逐渐升高
D. 对于碳原子数相同的烷烃,支链数越多沸点越低
25. 下列物质能在一定条件下与有机物X反应的是___________。
A. 浓硫酸 B. 的酸性溶液 C. 液溴 D. 浓溶液
26. 有机物Y的一氯代物有___________种(不考虑立体异构)。
27. 武兹(Wurtz)的通式可表示为:(其中R代表烃基,X代表卤族元素)。如:,现将与的混合物跟金属钠反应,生成的有机产物可能有___________种,写出其中任意一种的结构简式___________。
异辛烷的含量是汽油抗爆性能的重要指标。由异丁烯()合成异辛烷的反应流程如下:
28. 用系统命名法命名异辛烷:___________。
29. 有机物A的结构简式是___________。
30. 反应①的类型是___________。
31. 反应①的副产物之一是A的同分异构体,写出该副产物的结构简式___________。
(四)烯烃及其性质(本题共16分)
32. 有机物P(),常用于合成橡胶。
已知:①Diels-Alder反应:;
②、;
回答下列问题
(1)P是否存在顺反异构_______(填“是”或“否”)。
(2)P发生1,4-加聚反应得到_______(填结构简式),将该产物加入溴四氯化碳中,现象是_______。
(3)写出P与发生Diels-Alder反应的化学方程式_______。
(4)P与酸性溶液反应生成的有机产物为_______(填结构简式)。
(5)三元乙丙橡胶的一种单体M的键线式如图,下列它的说法错误的是_______。
A. 在催化剂作用下,最多可以消耗 B. 能使酸性溶液褪色
C. 不能使溴的溶液褪色 D. M中的碳原子可能在同一平面
(6)丁苯橡胶是合成橡胶的一种,其结构简式为,写出合成丁苯橡胶的单体的结构简式:_______。
(7)某烃与氢气发生反应后能生成,则该烃不可能_______。
A. 2-甲基-2-丁烯 B. 3-甲基-1-丁烯 C. 2-甲基-1-丁烯 D. 2,3-二甲基-1-丁烯
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