内容正文:
寒期成果验收卷
(满分:100分 限时:75分钟 范围:人教版下册全部内容)
一、选择题(共14题,每题3分,共42分。在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.下列图示或化学用语表达错误的是
A.用于鉴定元素的原子光谱:
B.分子中σ键的形成:
C.的球棍模型:
D.甲酸甲酯的结构简式:
2.关于下表所列四种粒子的各项描述完全正确的是
选项
A
B
C
D
分子或离子的化学式
中心原子的杂化轨道类型
sp
VSEPR模型名称
平面三角形
四面体形
平面三角形
直线形
分子或离子的空间结构名称
平面三角形
三角锥形
V形
直线形
A.A B.B C.C D.D
3.瑞格列奈是新型非磺酰脲类短效口服促胰岛素分泌降糖药,其结构简式如图所示。下列关于瑞格列奈的表述正确的是
A.该物质具有4种含氧官能团 B.分子中含有2个手性碳原子
C.该物质中碳原子的杂化方式有、 D.该物质属于芳香烃
4.下列说法错误的是
A.电负性: B.半径:
C.键角: D.键长:
5.从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列说法正确的是
A.甲苯()的质谱图中,相对丰度最大的峰即为质荷比最大的峰,归属于
B.由于O—H…O的键能大于F—H…F的键能,因此水的沸点高于氟化氢的沸点
C.Be和Al元素因处于元素周期表的对角线位置,且都属于p区元素,所以有些性质相似
D.金属有良好的延展性,自由电子的存在使金属原子发生相对滑动时,各层间始终保持金属键作用,虽然发生形变,但金属键不断裂
6.下列说法不正确的是
A.、、轨道相互垂直,但能量相等
B.中B的杂化方式为杂化
C.只要分子的空间结构为平面三角形,中心原子均为杂化
D.键角:
7.甲烷与氯气在光照条件下存在如下反应历程(“•”表示具有单电子的自由基):
①(慢反应)
②(快反应)
③(快反应)
④(快反应)
已知在一个分步反应中,较慢的一步反应控制总反应的速率。下列说法不正确的是
A.上述过程的总反应方程式为
B.光照的主要作用是促进反应②③④的进行从而使总反应速率加快
C.反应②③④都是由微粒通过有效碰撞而发生的反应
D.反应①是吸收能量的过程
8.的分子结构如图所示。下列关于的说法不正确的是
A.该分子中S原子的杂化方式是sp3杂化
B.电负性:Cl>S
C.该分子中S−Cl键的键能大于S−S键的键能
D.该分子是非极性分子,既含有极性共价键又含有非极性共价键
9.化合物Y是合成丹参醇的中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A.X分子中含手性碳原子
B.Y分子中所有碳原子一定共平面
C.Y与以物质的量发生加成反应时可得3种产物
D.X、Y可用酸性溶液进行鉴别
10.下列有关晶体的特征及结构的叙述不正确的是
A.晶体一般都有各向异性
B.水晶在不同方向上硬度不一定相同
C.有规则几何外形的固体不一定都是晶体
D.将液态的玻璃冷却可以得到晶体
11.碳单质有许多存在形态:石墨、金刚石、、石墨烯等。石墨烯是一种以碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状结构的新材料,石墨烯一层层叠起来就是石墨(图1)。石墨烯可以弯曲,柔韧度很好,可以形成富勒烯、碳纳米管等(图2)。下列有关说法不正确的是
A.石墨、金刚石、互为同素异形体
B.石墨烯和乙烯互为同系物
C.已知C(石墨)(金刚石)是吸热反应,则石墨比金刚石稳定
D.石墨烯和金刚石的物理性质有很大差异,这是因为碳原子排列方式不同
12.甲苯的下列性质中由基团间的相互影响而产生的是
A.甲苯能与发生加成反应
B.甲苯能萃取溴水中的溴
C.甲苯能在Fe粉催化下与液溴发生取代反应
D.甲苯能使酸性溶液褪色
13.半导体材料硒化锌的晶胞如图所示,测得晶胞中,面心上硒与顶点硒之间距离为a nm,NA代表阿伏加德罗常数的值。以晶胞参数为单位长度建立坐标系,在ZnSe晶胞坐标系中,A点硒原子分数坐标为,B点锌原子分数坐标为。下列说法错误的是
A.晶胞中与Se的配位数为4
B.C的原子分数坐标为
C.硒化锌晶体密度为
D.基态Zn原子核外有15种不同空间运动状态的电子
14.茜草中的茜素与、生成的红色配合物X是最早使用的媒染料之一,形成过程如图所示。下列有关说法正确的是
A.配合物X中的配位数为4
B.配合物X中的配体有、和
C.茜素分子间存在范德华力,不存在氢键
D.茜素分子中C原子采取、杂化
二、非选择题(共4小题,除标明外,每空2分,共58分)
15.(14分)填空
(1)短周期元素、、、、原子序数依次增大。基态、、原子均有两个单电子,简单离子在同周期离子中半径最小,与同主族。
(ⅰ)基态原子核外有 种不同空间运动状态的电子。
(ⅱ)、、三种元素中,电负性由大到小的顺序为 (填元素符号)。
(ⅲ)关于元素、、、、及其化合物,下列说法正确的是 。
a.第一电离能的大小可以作为判断以上元素金属性强弱的依据
b.电负性的大小可以作为判断以上元素非金属性强弱的依据
c.最高价氧化物的水化物分子中,原子采取杂化
d.原子为中心原子且杂化的,其分子的空间结构一定为直线形
(2)杂环化合物构成环的原子除碳原子外,还至少含有一个杂原子。最常见的杂原子是氮原子、氧原子、硫原子。杂环化合物普遍存在于药物分子的结构之中。
(ⅰ)1个吡咯分子中含有键数目是 个。
(ⅱ)噻吩沸点低于吡咯的原因是 。
(ⅲ)图、、分别表示、、和的逐级电离能变化趋势(纵坐标的标度不同)。表示第一电离能的变化的是图 (填、或)。
(ⅳ)的键角 的键角(填“大于”或“小于”)。
16.(15分)有机物种类繁多、结构复杂。以下是10种常见的有机物,请根据要求回答下列问题。
(1)以上属于芳香烃的是 (填序号)。
(2)某烃与氢气加成后得到①,该烃的结构简式可能有 种。
(3)②分子中最多有 个碳原子在同一直线上。
(4)③的系统命名为 。
(5)④属于 (填“醇类”或“酚类”),写出④中官能团的电子式 。
(6)⑤能与碳酸钠溶液反应放出无色无味气体,写出反应的化学方程式 。
(7)⑥中的官能团的名称为 。
(8)⑦与⑤的关系为 (填“同系物”或“同分异构体”,下同);⑧和⑪的关系为 。
(9)⑨的一氯代物有 种,其中一种一氯代物的核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积比为3:4:4:2,写出该一氯代物的结构简式 。
(10)1mol⑩与足量的氢氧化钠溶液反应,消耗的氢氧化钠的物质的量为 mol。
17.(15分)(一)湿法冶炼是以赤铜矿()精矿为主要原料,通过浸出、置换、电解等流程制备高纯度铜的工艺。
(1)已知:晶胞为立方体形。根据图示,大球d代表 原子;每个晶胞中含氧原子数目为 个。
(2)测定晶体结构最常用的仪器为___________。
A.质谱仪 B.核磁共振仪 C.红外光谱仪 D.X射线衍射仪
(3)赤铜矿在稀硫酸中浸出,得到硫酸铜溶液,反应物既是氧化剂又是还原剂,该反应的离子方程式为 。
(二)铝单质的晶体中原子的堆积方式如图甲所示,其晶胞特征如图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。
(4)若已知Al的原子半径为d pm,代表阿伏加德罗常数,Al的相对原子质量27,完成以下问题:
①Al在周期表中的位置: 。
②一个晶胞中Al原子的数目 。
③Al晶胞的密度表达式 。
(三)氮化铁晶体可应用于磁记录材料领域,制备该晶体时需铁、氮气、丙酮和乙醇参与,其晶胞结构如图所示:
(5)对于a位置的Fe原子,与其最近的且距离相等的N原子有___________个。
A.2 B.4 C.6 D.8
(6)该氮化铁晶体的化学式为___________。
A.FeN B. C. D.
18.(14分)根据所学知识,回答下列问题:
Ⅰ.工业上,利用石油的分解和结构调整可以获得乙烯、丙烯、苯和甲苯等。主要反应如下:
(1)写出在一定条件下丙烯发生加聚反应的化学方程式: 。
(2)已知G有两种官能团,且相对分子质量比乙烯大52.5,则G的结构简式为 。
(3)写出制备硝基苯的化学方程式: 。在制备硝基苯的过程中,浓硫酸的作用是 。
Ⅱ.实验室常用燃烧法确定有机物的组成。用燃烧法确定有机物化学式常用的装置如下图。这种方法是电炉加热时用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。
(4)若准确称取1.20g样品(只含C、H、O中的两种或三种元素),充分燃烧后,D管质量增加0.72g,E管质量增加1.76g,该有机物的质荷比如下图所示,则该有机物的分子式为 。
(5)该核磁共振氢谱中有2组峰且峰面积比3:1,则该分子可能为 (填化学名称)。
(6)该实验装置可能会产生误差,造成测得的含氧量偏低,改进的方法是 。
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寒期成果验收卷
(满分:100分 限时:75分钟 范围:人教版下册全部内容)
一、选择题(共14题,每题3分,共42分。在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.下列图示或化学用语表达错误的是
A.用于鉴定元素的原子光谱:
B.分子中σ键的形成:
C.的球棍模型:
D.甲酸甲酯的结构简式:
【答案】D
【解析】A.可用原子光谱图鉴定元素,A正确;
B.Cl原子和Cl原子的p轨道以“头碰头”的方式相互重叠,形成p-p σ键,B正确;
C.的中心原子C原子,有3个σ键,没有孤电子对,空间构型为平面正三角形,C正确;
D.甲酸甲酯的结构简式:,为其分子式,D错误;
故选D。
2.关于下表所列四种粒子的各项描述完全正确的是
选项
A
B
C
D
分子或离子的化学式
中心原子的杂化轨道类型
sp
VSEPR模型名称
平面三角形
四面体形
平面三角形
直线形
分子或离子的空间结构名称
平面三角形
三角锥形
V形
直线形
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.中心原子S的价层电子对数为,含有一对孤对电子,杂化,VSEPR模型为四面体形,空间结构为三角锥形,A错误;
B.中心原子Cl的价层电子对数为,含有一对孤对电子,杂化,VSEPR模型为四面体形,空间结构为三角锥形,B正确;
C.中心原子O的价层电子对数为,含有两对孤对电子,杂化,VSEPR模型为四面体形,空间结构为V形,C错误;
D.中心原子的价层电子对数为,含有两对孤对电子,杂化,VSEPR模型为四面体形,空间结构为V形,D错误;
故选B。
3.瑞格列奈是新型非磺酰脲类短效口服促胰岛素分泌降糖药,其结构简式如图所示。下列关于瑞格列奈的表述正确的是
A.该物质具有4种含氧官能团 B.分子中含有2个手性碳原子
C.该物质中碳原子的杂化方式有、 D.该物质属于芳香烃
【答案】C
【解析】A.该物质具有羧基、酰胺键、醚键3种含氧官能团,故A错误;
B.分子中含有1个手性碳原子(*标出),故B错误;
C.苯环、双键中碳原子采用杂化,单键碳采用杂化,所以该物质中碳原子的杂化方式有、,故C正确;
D.该物质由C、H、O、N元素组成,属于烃的衍生物,故D错误;
选C。
4.下列说法错误的是
A.电负性: B.半径:
C.键角: D.键长:
【答案】D
【解析】A.Te和Se均为第ⅥA族元素,同一主族元素从上到下,电负性依次减小,Se位于Te上方,则电负性Te<Se,A正确;
B.对于同种元素,阴离子半径大于原子半径。是氯原子得到一个电子形成的,电子层数相同但核外电子数更多,所以半径:Cl<,B正确;
C.分子中氮原子的价层电子对数为4(3个成键电子对和1对孤电子对),孤电子对与成键电子对之间的排斥力较大,键角较小;离子中氮原子的价层电子对数为4(4个成键电子对,无孤电子对),呈正四面体结构,键角较大,因此键角:<,C正确;
D.键长是成键原子的核间距,原子半径越大,形成的共价键的键长越长,Br原子半径大于Cl原子半径,则键长:Br-Br>Cl-Cl,D错误;
故选D。
5.从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列说法正确的是
A.甲苯()的质谱图中,相对丰度最大的峰即为质荷比最大的峰,归属于
B.由于O—H…O的键能大于F—H…F的键能,因此水的沸点高于氟化氢的沸点
C.Be和Al元素因处于元素周期表的对角线位置,且都属于p区元素,所以有些性质相似
D.金属有良好的延展性,自由电子的存在使金属原子发生相对滑动时,各层间始终保持金属键作用,虽然发生形变,但金属键不断裂
【答案】D
【解析】A.质谱图中相对丰度最大的峰为基峰,质荷比最大的峰为分子离子峰,甲苯的分子离子峰是(质荷比92),基峰通常是稳定的(质荷比91),二者不同,A错误;
B.氢键键能O—H…O小于F—H…F,但水的沸点高于氟化氢,这是因为水分子能形成更多氢键(均摊下来,每个水分子最多形成2个氢键,每个HF分子最多只能形成1个氢键),B错误;
C.Be与Al有些性质相似,符合对角线规则,但Be(价电子排布式为2s2)位于s区,Al(价电子排布式为3s23p1)位于p区,二者不属于同一区,C错误;
D.金属晶体中自由电子的存在,使金属原子层相对滑动时金属键不断裂,故金属具有良好延展性,D正确;
故选D。
6.下列说法不正确的是
A.、、轨道相互垂直,但能量相等
B.中B的杂化方式为杂化
C.只要分子的空间结构为平面三角形,中心原子均为杂化
D.键角:
【答案】D
【解析】A.2px、2py、2pz轨道属于同一能级(2p),它们相互垂直且能量相等,A正确;
B.中硼(B)的价层电子对数为,杂化方式为sp3杂化,B正确;
C.分子的空间结构为平面三角形,说明中心原子有三个价层电子对且无孤电子对,其杂化方式为sp2杂化,C正确;
D.BF3中B的价层电子对数为,无孤电子对,空间结构为平面三角形,键角为120°;中N的价层电子对数为,有一个孤电子对,空间结构为V形,键角小于120°,因此键角:BF3>,D错误;
故答案选D。
7.甲烷与氯气在光照条件下存在如下反应历程(“•”表示具有单电子的自由基):
①(慢反应)
②(快反应)
③(快反应)
④(快反应)
已知在一个分步反应中,较慢的一步反应控制总反应的速率。下列说法不正确的是
A.上述过程的总反应方程式为
B.光照的主要作用是促进反应②③④的进行从而使总反应速率加快
C.反应②③④都是由微粒通过有效碰撞而发生的反应
D.反应①是吸收能量的过程
【答案】B
【解析】A.由反应历程可知,甲烷与氯气在光照条件下发生的反应为甲烷与氯气发生取代反应生成一氯甲烷和氯化氢,则总反应方程式为CH4+Cl2→CH3Cl+HCl,A正确;
B.总反应速率由最慢的①决定,光照的主要作用是破坏氯气分子中的共价键,形成氯原子,促进反应①的进行,从而使总反应速率加快,B错误;
C.反应②③④为基元反应,需有效碰撞才能发生,C正确;
D.反应①中Cl2分解需断裂Cl-Cl键,吸收能量,D正确;
故选B。
8.的分子结构如图所示。下列关于的说法不正确的是
A.该分子中S原子的杂化方式是sp3杂化
B.电负性:Cl>S
C.该分子中S−Cl键的键能大于S−S键的键能
D.该分子是非极性分子,既含有极性共价键又含有非极性共价键
【答案】D
【解析】A.由的分子结构可知,S原子形成2个键,同时还有2个孤电子对,其价层电子对数为2+2=4,其杂化方式是sp3杂化,A正确;
B.同周期元素,从左往右电负性依次增大,则电负性:Cl>S,B正确;
C.原子半径:S>Cl,则键长:S−Cl<S−S,键长越短,键能越大,则该分子中S−Cl键的键能大于S−S键的键能,C正确;
D.该分子既含有极性共价键(S−Cl)又含有非极性共价键(S−S),但分子结构不对称,正、负电中心不重合,因此该分子是极性分子,D错误;
故选D。
9.化合物Y是合成丹参醇的中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A.X分子中含手性碳原子
B.Y分子中所有碳原子一定共平面
C.Y与以物质的量发生加成反应时可得3种产物
D.X、Y可用酸性溶液进行鉴别
【答案】C
【解析】A.手性碳原子是与四个互不相同的原子或原子团相连的碳原子。X分子中没有符合此特征的碳原子,不含手性碳原子,A错误;
B.Y分子中与羟基相连的碳原子是杂化的碳原子,且该碳原子连接了3个碳原子,这4个碳原子就一定不能共面,B错误;
C.Y中含有两个共轭双键,与按物质的量之比为1:1反应可以得到两种1,2-加成产物:和,以及一种1,4-加成产物:,C正确;
D.X、Y中均含有双键,均可以使酸性溶液褪色,无法通过该方法鉴别,D错误;
故答案选C。
10.下列有关晶体的特征及结构的叙述不正确的是
A.晶体一般都有各向异性
B.水晶在不同方向上硬度不一定相同
C.有规则几何外形的固体不一定都是晶体
D.将液态的玻璃冷却可以得到晶体
【答案】D
【解析】A.晶体内部粒子在空间里周期性重复排列,使得晶体在不同方向上的物理、化学性质表现出差异,即一般都有各向异性,A正确;
B.水晶是晶体,具有各向异性,所以在不同方向上硬度不一定相同,B正确;
C.有规则几何外形的固体不一定都是晶体,例如通过人工加工可以使非晶体(如玻璃)具有规则的几何外形,但玻璃是非晶体,C正确;
D.玻璃不是晶体,而是一种玻璃态物质,属于非晶体,将液态的玻璃冷却不能得到晶体,D错误;
故选D。
11.碳单质有许多存在形态:石墨、金刚石、、石墨烯等。石墨烯是一种以碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状结构的新材料,石墨烯一层层叠起来就是石墨(图1)。石墨烯可以弯曲,柔韧度很好,可以形成富勒烯、碳纳米管等(图2)。下列有关说法不正确的是
A.石墨、金刚石、互为同素异形体
B.石墨烯和乙烯互为同系物
C.已知C(石墨)(金刚石)是吸热反应,则石墨比金刚石稳定
D.石墨烯和金刚石的物理性质有很大差异,这是因为碳原子排列方式不同
【答案】B
【解析】A.同素异形体的定义:同种元素形成的不同单质;石墨、金刚石、都是碳元素的不同单质,互为同素异形体,故A正确;
B.同系物是指结构相似、分子组成上相差1个或若干个“”原子团的有机化合物,石墨烯是碳元素构成的单质,乙烯结构简式为,二者不互为同系物,故B错误;
C.物质的稳定性与能量的关系:能量越低,物质越稳定;已知C(石墨)(金刚石)是吸热反应,即金刚石的能量比石墨的能量高,则稳定性石墨大于金刚石,故C正确;
D.石墨烯是单层二维蜂窝状结构,金刚石是空间立体网状结构,由于碳原子的排列方式不同,故其物理性质(如硬度、导电性等)有很大差异,故D正确;
故答案选B。
12.甲苯的下列性质中由基团间的相互影响而产生的是
A.甲苯能与发生加成反应
B.甲苯能萃取溴水中的溴
C.甲苯能在Fe粉催化下与液溴发生取代反应
D.甲苯能使酸性溶液褪色
【答案】D
【解析】A.苯能与氢气发生加成反应,甲苯也能,不能说明基团间的相互影响而产生,A不符合题意;
B.甲苯能萃取溴水中的溴,苯也能,不能说明基团间的相互影响而产生,B不符合题意;
C.甲苯能在铁粉催化下与液溴发生取代反应,苯也能在铁粉催化下与液溴发生取代反应,不能说明基团间的相互影响而产生,C不符合题意。
D.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明基团间的相互影响而产生的,D符合题意;
故选D。
13.半导体材料硒化锌的晶胞如图所示,测得晶胞中,面心上硒与顶点硒之间距离为a nm,NA代表阿伏加德罗常数的值。以晶胞参数为单位长度建立坐标系,在ZnSe晶胞坐标系中,A点硒原子分数坐标为,B点锌原子分数坐标为。下列说法错误的是
A.晶胞中与Se的配位数为4
B.C的原子分数坐标为
C.硒化锌晶体密度为
D.基态Zn原子核外有15种不同空间运动状态的电子
【答案】B
【解析】A.由图可知,晶胞中与Se等距离且距离最近的Zn原子有4个,所以晶胞中与Se的配位数为4, A正确;
B.根据题中所示坐标系和晶胞结构,A点硒原子坐标为,B点锌原子坐标为,则C的原子坐标参数为,B错误;
C.由图可知,Se位于晶胞的顶点和面心,Zn位于体内,由均摊法计算可得该晶胞中含Se的个数为,含Zn的个数为,面心上硒与顶点硒之间距离为a nm,面对角线长度为2a nm,则晶胞的边长为 nm,则硒化锌晶体密度为=,C正确;
D.Zn的原子序数为30,基态Zn原子核外电子排布式为,有15种不同空间运动状态的电子,D正确;
故选B。
14.茜草中的茜素与、生成的红色配合物X是最早使用的媒染料之一,形成过程如图所示。下列有关说法正确的是
A.配合物X中的配位数为4
B.配合物X中的配体有、和
C.茜素分子间存在范德华力,不存在氢键
D.茜素分子中C原子采取、杂化
【答案】B
【解析】A.由配合物X的结构式可知,的配位数为5。A错误;
B.由配合物X的结构式可知,的配体有、和。B正确;
C.茜素为分子晶体,故存在范德华力,茜素分子中含有,存在分子间氢键。C错误;
D.茜素分子中的碳原子采取杂化。D错误;
故答案选B。
二、非选择题(共4小题,除标明外,每空2分,共58分)
15.(14分)填空
(1)短周期元素、、、、原子序数依次增大。基态、、原子均有两个单电子,简单离子在同周期离子中半径最小,与同主族。
(ⅰ)基态原子核外有 种不同空间运动状态的电子。
(ⅱ)、、三种元素中,电负性由大到小的顺序为 (填元素符号)。
(ⅲ)关于元素、、、、及其化合物,下列说法正确的是 。
a.第一电离能的大小可以作为判断以上元素金属性强弱的依据
b.电负性的大小可以作为判断以上元素非金属性强弱的依据
c.最高价氧化物的水化物分子中,原子采取杂化
d.原子为中心原子且杂化的,其分子的空间结构一定为直线形
(2)杂环化合物构成环的原子除碳原子外,还至少含有一个杂原子。最常见的杂原子是氮原子、氧原子、硫原子。杂环化合物普遍存在于药物分子的结构之中。
(ⅰ)1个吡咯分子中含有键数目是 个。
(ⅱ)噻吩沸点低于吡咯的原因是 。
(ⅲ)图、、分别表示、、和的逐级电离能变化趋势(纵坐标的标度不同)。表示第一电离能的变化的是图 (填、或)。
(ⅳ)的键角 的键角(填“大于”或“小于”)。
【答案】(1) 5 (2分) (2分) (2分)
(2) 10 (2分) 吡咯会形成分子间氢键 (2分) (2分) 大于(2分)
【分析】短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。W简单离子在同周期离子中半径最小,W为Al,基态X、Z、Q原子均有两个单电子,Q与Z同主族,X、Z、Q电子排布式分别为1s22s22p2、1s22s22p4、1s22s22p63s23p4,则X为C、Z为O,Q为S,X、Y、Z、W、Q分别为C、N、O、Al、S,以此解答。
【解析】(1)(ⅰ)Y为N,其基态核外电子排布式为1s22s22p3,则基态X原子核外电子的空间运动状态有1+1+3=5种;
(ⅱ)同周期从左到右电负性依次增大,有;
(ⅲ)a.同周期从左到有第一电离能与元素金属性强弱并不完全一致,错误;
b.同周期从左到右非金属依次增强,电负性依次增大;故电负性大小可以作为判断以上元素非金属性强弱的依据,正确;
c.Q最高价氧化物的水化物是H2SO4,S原子采取杂化,为正四面体型,正确;
d.C原子为中心原子且杂化的分子中,以C连接的原子在一条直线上,更远的原子不一定在直线上,错误;答案选bc;
(2)
(ⅰ)1个吡咯分子中每个原子有一个H,形成5个键,环上有5个键,总数是10个;
(ⅱ)噻吩沸点低于吡咯( )的原因是:中含有N原子,可以形成分子间氢键,分子间氢键可以使熔沸点升高;
(ⅲ)一般情况下,同一周期的元素,原子序数越大元素的第一电离能越大,但N是第VA 元素,原子核外电子排布处于原子轨道的半满状态,第一电离能大于同一周期相邻的O元素,则C、N、O、F第一电离由大到小的顺序为,答案选a;
(ⅳ)和的中心原子都采用sp3杂化,价电子对互斥模型都为四面体型,孤对电子越多,排斥力越大,键角越小,故的键角大于的键角。
16.(15分)有机物种类繁多、结构复杂。以下是10种常见的有机物,请根据要求回答下列问题。
(1)以上属于芳香烃的是 (填序号)。
(2)某烃与氢气加成后得到①,该烃的结构简式可能有 种。
(3)②分子中最多有 个碳原子在同一直线上。
(4)③的系统命名为 。
(5)④属于 (填“醇类”或“酚类”),写出④中官能团的电子式 。
(6)⑤能与碳酸钠溶液反应放出无色无味气体,写出反应的化学方程式 。
(7)⑥中的官能团的名称为 。
(8)⑦与⑤的关系为 (填“同系物”或“同分异构体”,下同);⑧和⑪的关系为 。
(9)⑨的一氯代物有 种,其中一种一氯代物的核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积比为3:4:4:2,写出该一氯代物的结构简式 。
(10)1mol⑩与足量的氢氧化钠溶液反应,消耗的氢氧化钠的物质的量为 mol。
【答案】
(1)⑧⑪ (1分) (2)2 (1分) (3)3 (1分) (4)2-甲基-2-戊烯 (2分) (5) 醇类 (1分) (1分)(6)2+Na2CO32+H2O+CO2↑ (2分) (7)酰胺基 (1分) (8) 同分异构体 (1分) 同系物 (1分) (9) 5 (1分) (1分)(10)3(1分)
【解析】(1)芳香烃是含有苯环的烃,属于芳香烃的是⑧⑪;
(2)
某烃与氢气加成后得到①,则该烃中应该含有1个碳碳双键,该烃的结构简式,有2种;
(3)碳碳叁键直接相连的原子共线,②分子中最多有3个碳原子在同一直线上。
(4)有机物系统命名法步骤:①最长-选最长碳链为主链;②最多-遇等长碳链时,支链最多为主链;③最近-离支链最近一端编号;④最小-支链编号之和最小(两端等距又同基,支链编号之和最小);⑤含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,并表示出官能团的位置,官能团的位次最小。③的系统命名为2-甲基-2-戊烯;
(5)
④中羟基在支链上,属于醇类,④中官能团为羟基,电子式;
(6)
⑤中含羧基,能与碳酸钠溶液反应放出无色无味气体二氧化碳,同时生成羧酸钠和水,反应的化学方程式:2+Na2CO32+H2O+CO2↑;
(7)由结构,⑥中的官能团的名称为酰胺基;
(8)⑦与⑤分子式相同、结构不同,互为同分异构体;同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物,⑧和⑪的关系为同系物;
(9)
⑨分子含有5种氢,其一氯代物有5种,其中一种一氯代物的核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积比为3:4:4:2,则其结构对称,该一氯代物的结构简式;
(10)⑩中酚羟基、酚酯基均会与氢氧化钠反应,则1mol⑩与足量的氢氧化钠溶液反应,消耗的氢氧化钠的物质的量为3mol。
17.(15分)(一)湿法冶炼是以赤铜矿()精矿为主要原料,通过浸出、置换、电解等流程制备高纯度铜的工艺。
(1)已知:晶胞为立方体形。根据图示,大球d代表 原子;每个晶胞中含氧原子数目为 个。
(2)测定晶体结构最常用的仪器为___________。
A.质谱仪 B.核磁共振仪 C.红外光谱仪 D.X射线衍射仪
(3)赤铜矿在稀硫酸中浸出,得到硫酸铜溶液,反应物既是氧化剂又是还原剂,该反应的离子方程式为 。
(二)铝单质的晶体中原子的堆积方式如图甲所示,其晶胞特征如图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。
(4)若已知Al的原子半径为d pm,代表阿伏加德罗常数,Al的相对原子质量27,完成以下问题:
①Al在周期表中的位置: 。
②一个晶胞中Al原子的数目 。
③Al晶胞的密度表达式 。
(三)氮化铁晶体可应用于磁记录材料领域,制备该晶体时需铁、氮气、丙酮和乙醇参与,其晶胞结构如图所示:
(5)对于a位置的Fe原子,与其最近的且距离相等的N原子有___________个。
A.2 B.4 C.6 D.8
(6)该氮化铁晶体的化学式为___________。
A.FeN B. C. D.
【答案】(1) Cu (1分) 2 (1分) (2)D (1分) (3)Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O (2分) (4) 第三周期第ⅢA族 (2分) 4(2分) (2分) (5)D (2分) (6)C(2分)
【解析】(1)根据图示,顶点和体心小球原子个数为1+8=2,内部大球d代表的原子个数为4,根据化学式Cu2O,大球d代表Cu,小球个数为O原子个数,则晶胞中含O原子的数目为2个,故答案为:Cu;2。
(2)X射线衍射仪可以测定晶体结构,故答案为:D。
(3)赤铜矿在稀硫酸中浸出,Cu2O发生歧化反应,得到硫酸铜溶液和铜,该反应的离子方程式为Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,故答案为:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O。
(4)①Al在周期表中的位置为第三周期第ⅢA族;
②根据乙的结构可知晶胞Al的原子数=;
③已知Al的原子半径为d pm,则晶胞的面对角线是4dpm,则晶胞的边长是,所以晶胞的体积是,所以Al晶胞的密度表达式=g/cm3;
故答案为:第三周期第ⅢA族;4;。
(5)对于a位置的Fe原子,位于顶点,与其最近的且距离相等的N原子位于体心,因此有8个,故答案为:D。
(6)a位置Fe的个数为=1,b位置Fe的个数为=3,N位于晶胞内部,化学式为Fe4N,故答案为:C。
18.(14分)根据所学知识,回答下列问题:
Ⅰ.工业上,利用石油的分解和结构调整可以获得乙烯、丙烯、苯和甲苯等。主要反应如下:
(1)写出在一定条件下丙烯发生加聚反应的化学方程式: 。
(2)已知G有两种官能团,且相对分子质量比乙烯大52.5,则G的结构简式为 。
(3)写出制备硝基苯的化学方程式: 。在制备硝基苯的过程中,浓硫酸的作用是 。
Ⅱ.实验室常用燃烧法确定有机物的组成。用燃烧法确定有机物化学式常用的装置如下图。这种方法是电炉加热时用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。
(4)若准确称取1.20g样品(只含C、H、O中的两种或三种元素),充分燃烧后,D管质量增加0.72g,E管质量增加1.76g,该有机物的质荷比如下图所示,则该有机物的分子式为 。
(5)该核磁共振氢谱中有2组峰且峰面积比3:1,则该分子可能为 (填化学名称)。
(6)该实验装置可能会产生误差,造成测得的含氧量偏低,改进的方法是 。
【答案】(1)(2分)
(2)(2分)
(3) (2分) 作催化剂、吸水剂(2分)
(4)(2分)
(5)乙酸或甲酸甲酯(2分)
(6)在E管后面接一个盛有碱石灰的干燥管(2分)
【分析】
Ⅰ.石油裂化、裂解可以得到乙烯、丙烯,乙烯与氧气在催化剂条件下加热反应生成环氧乙烷,乙烯与反应生成G,结构简式为,在条件下发生取代反应生成环氧乙烷;石油催化重整得到苯,苯与浓硝酸在浓硫酸、加热条件下发生取代反应生成硝基苯,苯与浓硫酸也能发生反应生成苯磺酸。
Ⅱ.实验室用燃烧法确定有机物的组成,实验装置A为在催化作用下发生分解制备氧气,B为干燥装置,C为有机样品燃烧装置,其中确保燃烧产物中不含,D吸收生成的产物增重,E吸收生成的产物增重,该装置存在缺陷,即空气中的、会进入E装置引起误差,改进方法是E装置后应连接盛有碱石灰的干燥管,防止空气中的、进入E装置。
【解析】(1)
丙烯结构简式为,含有碳碳双键,能发生加聚反应生成聚丙烯,反应方程式为。
(2)
根据G有两种官能团,且相对分子质量比乙烯大52.5,结合反应物为,可知G的结构简式为。
(3)
苯与浓硝酸在浓硫酸、加热条件下发生取代反应生成硝基苯,化学反应方程式为 ;其中浓硫酸为催化剂、吸水剂。
(4)D管质量增加为的质量,则,E管质量增加为的质量,,有机物中含H质量为、C的质量为,,则有机物中含有O,,,实验式为,根据该有机物的质荷比图可知,有机物相对分子质量为60,则有机物,,有机物分子式为。
(5)根据核磁共振氢谱中有2组峰且峰面积比3:1,结合分子式为,结构中含有1个甲基,则符合条件的有机物结构可能为或,名称为乙酸或甲酸甲酯。
(6)根据上述分析可知,改进方法在E管后面接一个盛有碱石灰的干燥管。
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