内容正文:
2026年3月高二化学阶段性测试
一、单选题(共48分)
1. 高分子M广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品,合成路线如图:
下列说法不正确的是
A. 试剂a是甲醇
B. 化合物B不存在顺反异构体
C. 化合物C的核磁共振氢谱有一组峰
D. 合成M的聚合反应是缩聚反应
2. 型晶态半导体材料由与碳族元素形成,其立方晶胞结构如图。已知:晶胞参数。下列说法正确的是
A. 与Z紧邻的有4个
B. 晶胞内之间最近的距离为
C. 晶胞密度:
D. 若晶胞顶点替换为,则
3. 某些含氟有机化合物具有特异生物活性和生物体适应性,疗效比一般药物强好几倍。实验室将溶入18-冠-6(结构如图1)的乙腈()溶液中可轻松实现氟的取代,反应过程如图2,下列说法正确的是
A. 用12-冠-4()代替18-冠-6络合钾离子的效率更高
B. 的键角大于乙醚中的键角
C. KF、18-冠-6和乙腈均为极性分子,KF溶解度增大,可与卤代烃充分接触
D. KF与18-冠-6形成的过程体现超分子自组装的特征
4. 已知:SiCl4发生水解反应的机理如图:
下列叙述正确是
A. SiCl4的键角与白磷(P4)的键角相同
B. H4SiO4加热分解得到的SiO2晶体中最小环是六元环
C. SiCl4属于分子晶体
D. CCl4不能按照上述机理发生水解反应,原因是C的原子半径小
5. 胍()得到质子后转化为胍阳离子,为平面结构,下列有关说法错误的是
A. 胍阳离子的中心C原子采取杂化
B. 胍阳离子中存在大π键,可表示为
C. 与胍阳离子互为等电子体的一种分子为BF3(或SO3)
D. 胍阳离子中所有键的键能都相同
6. 对下列有机物的判断错误的是
A. 除①外,其他有机物均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. ③④⑥都属于芳香烃,④⑥苯环上一溴代物的同分异构体数目均有6种
C. ②⑤的一氯代物均只有1种,①的一氯代物有4种,④苯环上的二氯代物有9种
D. ④⑤⑥的所有碳原子可能处于同一平面
7. 查阅资料可知,苯可被臭氧氧化,发生如下化学反应,则二甲苯通过上述反应得到的产物有
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
8. 萘与丙烯合成2,6-二异丙基萘反应如下:
下列说法错误的是
A. 萘与2,6-二异丙基萘互为同系物
B. 2,6-二异丙基萘位于环上的一溴代物有3种
C. 萘的二溴代物有8种
D. 2,6-二异丙基萘分子中有12个碳原子一定共平面
9. 双烯合成即狄尔斯-阿尔德反应(Diels-Alder反应):,该反应用于构建六元环状烃,则下列说法错误的是
A. 通过上述反应合成,所需反应物为2—甲基—1,3—丁二烯和乙烯
B. 2—甲基—1,3—丁二烯和丙烯发生上述反应产物有2种
C. 通过上述反应合成,所需反应物为和
D. 狄尔斯阿尔德反应为加成反应,原子利用率为100%
10. 为解决污染、变废为宝,我国科研人员研究在新型纳米催化剂和HMCM-22的表面将转化为烷烃,其过程如图,下列说法中正确的是
A. 最终产物X、Y属于同系物
B. 反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有副产物产生
C. 产物X名称为“3—甲基丁烷”或“异戊烷”
D. 产物X、Y的核磁共振氢谱中均有三组峰
11. 下列说法中错误的个数是
①等物质的量的苯和苯甲酸完全燃烧消耗氧气的量不相等
②和互为同系物
③属于脂环烃
④沸点由高到低的顺序:戊烷>2﹣甲基丁烷>2,2﹣二甲基丙烷>正丁烷>2﹣甲基丙烷
⑤乙醇和二甲醚分子式均为,二者属于官能团异构
⑥0.8mol甲烷完全和氯气发生取代反应,若生成的四种氯代产物的物质的量相同,则反应消耗的氯气的物质的量为1.6mol
⑦将乙烷和混合在光照下完全反应,产物的种数有9种
⑧与等量的发生加成反应,可能生成的产物有5种(不考虑立体异构)
⑨通过石油的催化重整可以获得芳香烃
⑩命名为: 1-甲基-6-乙基苯
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
12. 已知丙烷的分子结构可简写成键线式结构。有机物A的键线式结构为,有机物B与等物质的量的H2发生加成反应可得到有机物A。下列有关说法错误的是
A. 有机物A的一氯代物只有5种
B. 用系统命名法命名有机物A,名称为2,2,3-三甲基戊烷
C. B的结构可能有3种,其中一种名称为3,4,4-三甲基-2-戊烯
D. 若有机物C与H2以1:2加成生成A,C的结构只有1种
13. 某种新型导电材料将锂原子嵌入石墨烯层间,晶体结构如图。
下列有关说法正确的是
A. 石墨单质片层间作用力较弱,故硬度和熔点都较低
B. 这种新型材料有望应用于水性锂离子电池中
C. 晶体的化学式为
D. 距离Li原子最近的Li原子有6个
14. 可用于制备含氯消毒剂。二氧化氯()是一种黄绿色气体,易溶于水,在水中的溶解度约为的5倍,其水溶液在较高温度与光照下会生成与。是一种极易爆炸的强氧化性气体。下列关于、和的说法正确的是
A. 为非极性分子 B. 中含有非极性键
C. 空间结构为三角锥形 D. 与的键角相等
15. 四种元素X、Y、Z、M是原子序数依次增大的前20号元素,X、Y位于第二周期,其余相关信息如下:
元素
信息
X
基态原子的未成对电子数为2
Y
基态原子的P能级与s能级的电子数相等
Z
第一电离能大于同周期相邻元素且最高能级处于半充满结构
M
基态原子的价层电子排布式为
下列说法错误的是
A. 电负性:M<Z<Y
B. 元素Z基态原子价层电子有5种不同运动状态
C. 最简单氢化物的热稳定性:Y>X
D. 常温下,的M的最高价氧化物对应的水化物溶液
16. 结构决定性质是基本的化学学科思想。下列实验事实与理论解释不相符的是
选项
实验事实
理论解释
A.
沸点:>
由于邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键,导致邻羟基苯甲醛的分子间氢键数目少于对羟基苯甲醛的分子间氢键数目
B.
酸性:CF3COOH>CCl3COOH
元素电负性:F>Cl,使−CF3的极性大于−CCl3的极性,导致CF3COOH羧基中的O−H键更易断裂
C.
键角∠H−N−H:[Cu(NH3)4]2+>NH3
孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对与键合电子对之间的斥力
D.
热稳定性:HF>HI
HF分子间存在氢键,而HI分子间存在范德华力
A. A B. B C. C D. D
二、填空题(共52分)
17. 按要求回答下列问题:
(1)写出氯乙烯加聚反应的化学反应方程式:___________。
(2)的同分异构体中含有1个的结构有___________种。
(3)分子式为的醇与的羧酸在浓硫酸存在时共热生成的酯共有___________种,其中烃基上一氯代物有三种的是___________(写结构简式)。
(4)分子中有6个甲基而一溴代物只有1种的烷烃的分子式是___________,用系统命名法命名为___________。
(5)加成反应是有机化合物分子中的不饱和键两端的原子与其他原子或原子团结合,生成饱和的或比较饱和的有机化合物的反应;根据定义将下列反应进行分类,其中属于加成反应的是___________(填序号,下同)
①
②
③
④
⑤
⑥
(6)下列关于同分异构体和同系物的说法中正确的是___________
①两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则二者一定互为同分异构体
②相对分子质量相同的几种化合物,互为同分异构体
③互为同系物的两种有机物的通式一定相同
④符合通式,且所含碳原子数不同的两种有机物一定互为同系物
18. 周期表前四周期元素及其化合物是结构化学研究的热点。根据前四周期元素回答下列问题:
(1)下列 Li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.
(2)已知:顺时针旋转的电子,其自旋量子数,逆时针旋转的电子,其自旋量子数 对于基态的磷原子,其价层电子自旋量子数的代数和为________。
(3)过渡元素中某基态原子X 的最外层电子排布式为ns1,X可能是_______(填元素符号)。
(4)基态W原子最外层电子数是电子层数的2倍且价电子位于能层符号为M,而基态Q原子的价层电子排布式为
①W、Q构成的下列粒子中,WQ2的空间结构为_______, 的VSEPR模型为_______。
②W能与电负性最大元素Z形成WZ6分子,该分子的中心原子价层电子对数为_______,下列对该分子中心原子杂化方式判断合理的是________。
a. sp3 b. sp3d
(5)杂化类型的判断
①As4O6的分子结构如图,其中 As原子的杂化轨道类型为________。
②用价层电子对互斥模型推断SnBr2分子中,Sn原子的杂化轨道类型为__________,分子中Br-Sn-Br的键角 _____120°(填“>”“<”或“=”)。
19. 按要求回答下列问题:
(1)煤燃烧排放的烟气含有和,形成酸雨,污染大气,采用碱性溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。在鼓泡反应器中通入含有和NO的烟气,写出溶液脱硝(主要转化为)过程中主要反应的离子方程式:___________。
(2)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图:电池工作时,外电路上电流的方向应从电极___________(“填A或B”)流向用电器。内电路中,向电极___________(“填A或B”)移动,电极A上CO参与的电极反应为___________。
(3)某烃的结构简式为 ,该分子中可能共面的碳原子数最多有___________个,一定在同一个平面上的原子至少有___________个。
(4)常温下,某气态烃与氧气混合装入密闭容器中,点燃爆炸后回到原温度,此时容器内气体的压强为反应前的一半,经氢氧化钠溶液吸收后,容器内几乎成真空,此烃可能是___________(写出结构简式)。
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2026年3月高二化学阶段性测试
一、单选题(共48分)
1. 高分子M广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品,合成路线如图:
下列说法不正确的是
A. 试剂a是甲醇
B. 化合物B不存在顺反异构体
C. 化合物C的核磁共振氢谱有一组峰
D. 合成M的聚合反应是缩聚反应
【答案】D
【解析】
【分析】CH≡CH与试剂a发生加成反应生成B,HOOCCH=CHCOOH分子内脱水生成C,B和C聚合生成M,根据聚合物M的结构式可知,M的单体为CH2=CH-O-CH3和 ,由此可知B为CH2=CH-O-CH3,C为 ,则试剂a为CH3OH,据此分析解答。
【详解】A.根据分析,试剂a 为CH3OH,名称是甲醇,故A正确;
B.化合物B为CH2=CH-O-CH3,要存在顺反异构,碳碳双键上的每个碳原子连接的两个原子或原子团不同时能形成顺反异构,B的结构中其中一个双键碳上连接的两个原子相同,不存在顺反异构体,故B正确;
C.化合物C为 ,其结构对称,只含有一种氢原子,则核磁共振氢谱有一组峰,故C正确;
D.聚合物M是由CH2=CH-O-CH3和中的双键上发生加成聚合反应,不是缩聚反应,故D错误;
答案选D。
2. 型晶态半导体材料由与碳族元素形成,其立方晶胞结构如图。已知:晶胞参数。下列说法正确的是
A. 与Z紧邻的有4个
B. 晶胞内之间最近的距离为
C. 晶胞密度:
D. 若晶胞顶点替换为,则
【答案】C
【解析】
【详解】A.假设Z形成面心立方结构,每个Z原子周围有8个四面体空隙(填充Mg),故与Z紧邻Mg有8个,A错误;
B.Mg位于四面体空隙,最近Mg-Mg距离为晶胞边长的,晶胞内之间最近的距离为,B错误;
C.密度公式,Mg-Ge中M(Z)=73、a=639 pm,计算出ρ(Mg-Ge)=,Mg-Si中M(Z)=28、a=634 pm,计算出ρ(Mg−Si)=,故ρ(Mg−Ge)>ρ(Mg−Si),C正确;
D.Z(Sn)在晶胞中顶点(8个)和面心(6个),仅替换顶点时,Sn在晶胞中的个数为,Ge在晶胞中的个数为,则,D错误;
故选C。
3. 某些含氟有机化合物具有特异的生物活性和生物体适应性,疗效比一般药物强好几倍。实验室将溶入18-冠-6(结构如图1)的乙腈()溶液中可轻松实现氟的取代,反应过程如图2,下列说法正确的是
A. 用12-冠-4()代替18-冠-6络合钾离子的效率更高
B. 的键角大于乙醚中的键角
C. KF、18-冠-6和乙腈均为极性分子,KF溶解度增大,可与卤代烃充分接触
D. KF与18-冠-6形成的过程体现超分子自组装的特征
【答案】B
【解析】
【详解】A.12-冠-4()的孔径更小,用12-冠-4()代替18-冠-6不能络合钾离子,A错误;
B.∠1中氧的孤电子对数为1、乙醚中氧的孤电子对数为2,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,故C-O-C 键角:∠1大于乙醚中的,B正确;
C.KF为离子化合物,不是极性分子,C错误;
D.KF与18-冠-6形成的过程体现超分子的分子识别的特征,D错误;
答案选B。
4. 已知:SiCl4发生水解反应的机理如图:
下列叙述正确的是
A. SiCl4的键角与白磷(P4)的键角相同
B. H4SiO4加热分解得到的SiO2晶体中最小环是六元环
C. SiCl4属于分子晶体
D. CCl4不能按照上述机理发生水解反应,原因是C的原子半径小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.SiCl4的键角为109°28′,白磷(P4)的键角为60°,故A错误;
B.SiO2晶体中一个Si原子被12个12元环共用,故B错误;
C.SiCl4属于分子晶体,故C正确;
D.CCl4不能按照上述机理发生水解反应,原因是C的原子没有d轨道,难以形成sp3d杂化,故D错误;
故答案为C。
5. 胍()得到质子后转化为胍阳离子,为平面结构,下列有关说法错误的是
A. 胍阳离子的中心C原子采取杂化
B. 胍阳离子中存在大π键,可表示为
C. 与胍阳离子互为等电子体的一种分子为BF3(或SO3)
D. 胍阳离子中所有键的键能都相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.为平面结构,则中心C原子、N原子的杂化方式均为sp2,A正确;
B.中C碳原子杂化方式为sp2,有1个p轨道未参与杂化,-NH2中含有1个孤电子对,大π键是指在多原子分子中,如有相互平行的p轨道,它们连贯重叠在一起构成一个整体,p电子在多个原子间运动形成的π型化学键,胍阳离子中存在大π键,B正确;
C.因为平面结构,C为中心原子,可将“NH2”看成一个原子,价电子总数为4+3×5+6×1−1=24;BF3、SO3均有4个原子、24个价电子,也均为平面结构,互为等电子体,C正确;
D.胍阳离子中,C-N键与N-H键的键长和键能不会相同,D错误;
故答案选D。
6. 对下列有机物的判断错误的是
A. 除①外,其他有机物均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. ③④⑥都属于芳香烃,④⑥苯环上的一溴代物的同分异构体数目均有6种
C. ②⑤的一氯代物均只有1种,①的一氯代物有4种,④苯环上的二氯代物有9种
D. ④⑤⑥的所有碳原子可能处于同一平面
【答案】B
【解析】
【详解】A.②和⑤中含碳碳双键,可使酸性KMnO4溶液褪色,③④⑥的苯环侧链的α碳上连有H原子,可使酸性KMnO4溶液褪色,A正确;
B.③④⑥都含有苯环,都属于芳香烃;④的苯环上有3种H原子(如图,1、4等效,2、5等效,3、6等效),则④的苯环上的一溴代物的同分异构体数目有3种;⑥的左边苯环两侧链为间位,右边苯环两侧链为对位,则⑥的苯环上有6种H原子,苯环上的一溴代物的同分异构体数目有6种,B错误;
C.②⑤结构高度对称,都只有一种H原子,②⑤的一氯代物均只有1种,①中有4种H原子,①的一氯代物有4种,④的苯环上二氯代物有9种,如图,第1个Cl在1号位,第2个Cl在2、3、4、5、6位,有5种;第1个Cl在2号位,第2个Cl在3、5、6位,有3种;第1个Cl在3号位,第2个Cl在6号位,有1种,共5+3+1=9种,C正确;
D.④和⑥中有苯环碳原子和甲基碳原子,且甲基碳原子与苯环碳原子直接相连,结合单键可以旋转,则④和⑥中所有碳原子可能处于同一平面上;⑤中4个饱和碳原子与双键碳原子直接相连,则⑤中所有碳原子处于同一平面上,D正确;
答案选B。
7. 查阅资料可知,苯可被臭氧氧化,发生如下化学反应,则二甲苯通过上述反应得到的产物有
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
【答案】B
【解析】
【详解】二甲苯有三种:邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯,被臭氧氧化的产物可以从苯的臭氧化产物类推。将所给信息中产物上的H换为甲基即可,所以换掉2个氢的结构为丁二酮,换掉一个氢的结构为CH3COCHO,不换氢的结构仍为乙二醛,共3种可能产物;
所以答案选择B项。
【点睛】从苯的臭氧化产物进行类推,将苯环上每2个碳断开成一种产物,根据二甲苯中两个甲基在苯环上的位置关系有邻、间、对三种,所以断下来的2个碳上可能有一个甲基,也可能有两个甲基,也可能没有甲基。
8. 萘与丙烯合成2,6-二异丙基萘反应如下:
下列说法错误的是
A. 萘与2,6-二异丙基萘互为同系物
B. 2,6-二异丙基萘位于环上的一溴代物有3种
C. 萘的二溴代物有8种
D. 2,6-二异丙基萘分子中有12个碳原子一定共平面
【答案】C
【解析】
【详解】A.萘与2,6-二异丙基萘都有一个萘环,且2,6-二异丙基萘的萘环上连的基团均为烷基,二者结构相似且相差6个CH2原子团,故互为同系物,A正确;
B.2,6-二异丙基萘为中心对称,所以分子中等效氢原子只考虑一侧即可,位于环上一侧的有三种氢原子,故其一溴代物有3种,B正确;
C.采用定一移一法确定萘的二溴代物的数目,萘分子有两个对称轴,当一个溴原子在a位时,另一个溴原子位置有7种,当一个溴原子在b位时,另一个溴原子位置有3种 ,共10种,C错误;
D.2,6-二异丙基萘中萘环上的10个碳原子与萘环直接相连的碳原子一定共面,故2,6-二异丙基萘分子中有12个碳原子一定共平面,D正确;
故选C。
9. 双烯合成即狄尔斯-阿尔德反应(Diels-Alder反应):,该反应用于构建六元环状烃,则下列说法错误的是
A. 通过上述反应合成,所需反应物为2—甲基—1,3—丁二烯和乙烯
B. 2—甲基—1,3—丁二烯和丙烯发生上述反应产物有2种
C. 通过上述反应合成,所需反应物为和
D. 狄尔斯阿尔德反应为加成反应,原子利用率为100%
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烯和2-甲基-1,3-丁二烯反应,因此合成所需反应物为2-甲基-1,3-丁二烯和乙烯,故A正确
B.2-甲基-1,3-丁二烯和丙烯发生上述反应,可以生成和两种产物,故B正确;
C.通过上述反应合成,所需反应物为和,故C错误;
D.狄尔斯阿尔德反应加成反应,没有其他产物生成,原子利用率为100%,故D正确;
答案选C。
10. 为解决污染、变废为宝,我国科研人员研究在新型纳米催化剂和HMCM-22的表面将转化为烷烃,其过程如图,下列说法中正确的是
A. 最终产物X、Y属于同系物
B. 反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有副产物产生
C. 产物X名称为“3—甲基丁烷”或“异戊烷”
D. 产物X、Y的核磁共振氢谱中均有三组峰
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,在新型纳米催化剂Na-Fe3O4的作用下二氧化碳和氢气发生反应Ⅰ转化为一氧化碳,一氧化碳和氢气发生反应Ⅱ转化为乙烯和丙烯,乙烯、丙烯和氢气在HMCM-22的表面发生反应Ⅲ转化为2—甲基丁烷和3—甲基戊烷。
【详解】A.由分析可知,最终产物X、Y为2—甲基丁烷和3—甲基戊烷,是分子组成上相差1个CH2,结构相似的烷烃,互为同系物,故A正确;
B.由分析可知,反应Ⅲ中没有水生成,故B错误;
C.由分析可知,产物X的名称为2—甲基丁烷,故C错误;
D.由分析可知,最终产物X、Y为2—甲基丁烷和3—甲基戊烷,分子中都含有4类氢原子,核磁共振氢谱中均有4组峰,故D错误;
故选A。
11. 下列说法中错误的个数是
①等物质的量的苯和苯甲酸完全燃烧消耗氧气的量不相等
②和互为同系物
③属于脂环烃
④沸点由高到低的顺序:戊烷>2﹣甲基丁烷>2,2﹣二甲基丙烷>正丁烷>2﹣甲基丙烷
⑤乙醇和二甲醚分子式均为,二者属于官能团异构
⑥0.8mol甲烷完全和氯气发生取代反应,若生成的四种氯代产物的物质的量相同,则反应消耗的氯气的物质的量为1.6mol
⑦将乙烷和混合在光照下完全反应,产物的种数有9种
⑧与等量的发生加成反应,可能生成的产物有5种(不考虑立体异构)
⑨通过石油的催化重整可以获得芳香烃
⑩命名为: 1-甲基-6-乙基苯
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】C
【解析】
【详解】①苯、苯甲酸化学式分别为C6H6、C6H5COOH,有机物燃烧通式为CxHyOz+(x+y-z)O2xCO2+y H2O,则等物质的量的苯和苯甲酸完全燃烧消耗氧气的量相等,错误;
②和分别为酚、醇类物质,不互为同系物,错误;
③含有碳环不含苯环,且只含碳氢元素,属于脂环烃,正确;
④烷烃相对分子质量越大,沸点越高,相同碳原子数的烷烃,支链越多则沸点越低,故沸点由高到低的顺序:戊烷>2﹣甲基丁烷>2,2﹣二甲基丙烷>正丁烷>2﹣甲基丙烷,正确;
⑤乙醇和二甲醚分子式均为,二者的官能团分别为羟基、醚键,属于官能团异构,正确;
⑥0.8mol甲烷完全和氯气发生取代反应,若生成的四种氯代产物的物质的量相同,则均生成0.2mol的一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷,则反应消耗的氯气的物质的量为0.2mol+0.2mol×2+0.2mol×3+0.2mol×4=2mol,错误;
⑦将乙烷和混合在光照下完全反应,其中氢会被氯逐步取代,从一氯到六氯代物分别为1、2、2、2、1、1种同分异构体,加上生成的HCl,则产物的种数有10种,错误;
⑧与等量的发生加成反应,可能生成的产物有5种(不考虑立体异构),正确;
⑨石油的催化重整和煤的干馏均可以得到芳香烃,正确;
⑩命名为: 1-甲基-2-乙基苯,错误;
故选C。
12. 已知丙烷的分子结构可简写成键线式结构。有机物A的键线式结构为,有机物B与等物质的量的H2发生加成反应可得到有机物A。下列有关说法错误的是
A. 有机物A的一氯代物只有5种
B. 用系统命名法命名有机物A,名称2,2,3-三甲基戊烷
C. B的结构可能有3种,其中一种名称为3,4,4-三甲基-2-戊烯
D. 若有机物C与H2以1:2加成生成A,C的结构只有1种
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据信息可知,A的结构简式为,分子中有5种化学环境不同的氢原子,故其一氯代物有5种,故A正确;B.最长的主链含有5个C原子,从距离甲基进的一段编碳号,的名称为:2,2,3-三甲基戊烷,故B正确;C.A是有机物B与等物质的量的H2发生加成产物,则B中含有1个C=C双键,根据加成反应还原双键,A中相邻碳原子上都含有H原子的可以含有碳碳双键,故B的结构简式可能有如下三种:
、、,它们名称依次为:3,3-二甲基-2-乙基-1-丁烯、3,4,4-三甲基-1-戊烯、3,4,4-三甲基-2-戊烯,故C正确;D. 若有机物C与H2以1:2加成生成A,C的结构可以是二烯烃或炔烃,有、2种,故D错误;故选D。
点睛:本题考查有机物的命名、同分异构体、加成反应等,C选项注意利用还原双键方法书写可能的同分异构体并命名。
13. 某种新型导电材料将锂原子嵌入石墨烯层间,晶体结构如图。
下列有关说法正确的是
A. 石墨单质片层间作用力较弱,故硬度和熔点都较低
B. 这种新型材料有望应用于水性锂离子电池中
C. 晶体的化学式为
D. 距离Li原子最近的Li原子有6个
【答案】C
【解析】
【详解】A.石墨单质片层内碳原子间属于共价键连接,故熔点较高,A项错误;
B.锂原子嵌入石墨烯层间无法阻隔水分子进入直接与反应,B项错误;
C.根据晶胞结构均分理念计算,Li位于顶点,晶胞含有1个Li原子,中间的碳原子环,有6个碳原子位于面上,有2个位于晶胞体内,晶胞中碳原子数共有6个,晶体的化学式为 LiC6,C项正确;
D.Li周围的Li的位置有上下、前后、左右,但因为是长方体的结构,故距离锂原子最近的Li原子有4个,D项错误。
答案选C。
14. 可用于制备含氯消毒剂。二氧化氯()是一种黄绿色气体,易溶于水,在水中的溶解度约为的5倍,其水溶液在较高温度与光照下会生成与。是一种极易爆炸的强氧化性气体。下列关于、和的说法正确的是
A. 为非极性分子 B. 中含有非极性键
C. 的空间结构为三角锥形 D. 与的键角相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.易溶于水,在水中的溶解度约为Cl2的5倍,氯气是非极性分子,根据相似相溶原理,与水分子极性相似,故为极性分子,A错误;
B.中Cl和O以极性共价键结合,B错误;
C.中心原子Cl有3个σ键,孤电子对数为,空间构型为三角锥形,C正确;
D.中心原子Cl的孤电子对数为,中心原子Cl的孤电子对数为1,孤电子对之间的斥力>孤电子对与成键电子对之间斥力>成键电子对之间斥力,因此键角>键角,D错误;
故本题选C。
15. 四种元素X、Y、Z、M是原子序数依次增大的前20号元素,X、Y位于第二周期,其余相关信息如下:
元素
信息
X
基态原子的未成对电子数为2
Y
基态原子的P能级与s能级的电子数相等
Z
第一电离能大于同周期相邻元素且最高能级处于半充满结构
M
基态原子的价层电子排布式为
下列说法错误的是
A. 电负性:M<Z<Y
B. 元素Z基态原子价层电子有5种不同运动状态
C. 最简单氢化物的热稳定性:Y>X
D. 常温下,的M的最高价氧化物对应的水化物溶液
【答案】D
【解析】
【分析】X为第二周期元素,基态未成对电子数为2,符合该条件的元素有碳元素和氧元素,结合原子序数依次增大的要求以及元素Y的信息,故元素X为碳; Y为第二周期元素,p能级与s能级电子数相等,氧(O, 原子序数8)的电子排布为1s22s22p4,s电子总数4(1s22s2),p电子数4,相等,符合信息; Z原子序数大于Y(8),前20号,第一电离能大于相邻元素且最高能级半充满,磷(P, 原子序数15)的3p3为半充满,电离能(1012 kJ/mol)大于硅(786 kJ/mol)和硫(999 kJ/mol),符合信息; M价层电子排布为4s2,为钙(Ca, 原子序数20)。
【详解】A.电负性O > P > Ca,A正确;
B.元素Z是磷,价层电子(3s23p3)共5个,故电子运动状态为5种,B正确;
C.由于非金属性O > C,因此的热稳定性大于,C正确;
D.元素M是钙,因此其最高价氧化物对应水化物为溶液,是二元强碱溶液,故的溶液中=,=,pH大于12,D错误;
故选D。
16. 结构决定性质是基本的化学学科思想。下列实验事实与理论解释不相符的是
选项
实验事实
理论解释
A.
沸点:>
由于邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键,导致邻羟基苯甲醛的分子间氢键数目少于对羟基苯甲醛的分子间氢键数目
B.
酸性:CF3COOH>CCl3COOH
元素电负性:F>Cl,使−CF3的极性大于−CCl3的极性,导致CF3COOH羧基中的O−H键更易断裂
C.
键角∠H−N−H:[Cu(NH3)4]2+>NH3
孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对与键合电子对之间的斥力
D.
热稳定性:HF>HI
HF分子间存在氢键,而HI分子间存在范德华力
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛,是因为对羟基苯甲醛形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,所以对羟基苯甲醛分子间作用力较大,熔沸点也较高,A正确;
B.F的电负性大于Cl,电负性越大,形成共价键的极性越强,因此,C−F的极性大于C−Cl的极性,使−CF3的极性大于−CCl3的极性,导致的羧基中的羟基极性更大,更容易电离出氢离子,酸性CF3COOH>CCl3COOH,B正确;
C.NH3中有一对孤电子对,在[Cu(NH3)4]2+中与Cu2+形成配位键后,孤电子对变为成键电子对,孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对与键合电子对之间的斥力,故键角∠H−N−H:[Cu(NH3)4]2+>NH3,C正确;
D.热稳定性由分子内共价键的键能决定。HF的热稳定性高于HI,是因为F的非金属性比I强,H-F键的键能大于H-I键的键能。选项D用分子间作用力解释热稳定性,事实与理论解释不符,D错误;
答案选D。
二、填空题(共52分)
17. 按要求回答下列问题:
(1)写出氯乙烯加聚反应的化学反应方程式:___________。
(2)的同分异构体中含有1个的结构有___________种。
(3)分子式为的醇与的羧酸在浓硫酸存在时共热生成的酯共有___________种,其中烃基上一氯代物有三种的是___________(写结构简式)。
(4)分子中有6个甲基而一溴代物只有1种的烷烃的分子式是___________,用系统命名法命名为___________。
(5)加成反应是有机化合物分子中不饱和键两端的原子与其他原子或原子团结合,生成饱和的或比较饱和的有机化合物的反应;根据定义将下列反应进行分类,其中属于加成反应的是___________(填序号,下同)
①
②
③
④
⑤
⑥
(6)下列关于同分异构体和同系物的说法中正确的是___________
①两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则二者一定互为同分异构体
②相对分子质量相同的几种化合物,互为同分异构体
③互为同系物的两种有机物的通式一定相同
④符合通式,且所含碳原子数不同的两种有机物一定互为同系物
【答案】(1)
(2)6 (3) ①. 8 ②.
(4) ①. ②. 2,2,3,3-四甲基丁烷
(5)①③⑥ (6)③④
【解析】
【小问1详解】
氯乙烯含有碳碳双键,发生加聚反应生成聚氯乙烯,化学反应方程式:;
【小问2详解】
的同分异构体中含有1个的结构有、共6种;
【小问3详解】
分子式为的醇结构有、、、,的羧酸结构有、,在浓硫酸存在时共热生成的酯共有2×4=8种,其中烃基上一氯代物有三种即有3种不同环境的氢原子的是;
【小问4详解】
分子中有6个甲基而一溴代物只有1种的烷烃的结构简式为,分子式是,用系统命名法命名为2,2,3,3-四甲基丁烷;
【小问5详解】
根据加成反应的特征,生成物只有一种,属于加成反应的是①③⑥;
【小问6详解】
①两种化合物组成元素相同,各元素的质量分数也相同,则它们的最简式必定相同,最简式相同的化合物可能是同分异构体,也可能是非同分异构体,如CH3(CH2)2CH3和CH3CH(CH3)2是同分异构体,而CH2=CH2和CH2=CH-CH3不是同分异构体,故①错误;
②相对分子质量相同的物质是很多的,如无机物中的H2SO4和H3PO4,又如有机物中的C2H6O(乙醇)与CH2O2(甲酸),这些物质分别具有相同的相对分子质量,但由于它们的分子组成不同,所以它们不是同分异构体,故②错误;
③结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互为同系物,即互为同系物的物质的结构一定相似,即一定属于同一类物质,且分子式相差一个或若干个CH2原子团。互为同系物的物质必须属于同一类物质,则通式一定相同,故③正确;
④符合通式即烷烃,且所含碳原子数不同的两种有机物结构相似,分子组成上一定相差一个或若干个CH2原子团,一定互为同系物,故④正确;故选:③④。
18. 周期表前四周期元素及其化合物是结构化学研究的热点。根据前四周期元素回答下列问题:
(1)下列 Li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.
(2)已知:顺时针旋转的电子,其自旋量子数,逆时针旋转的电子,其自旋量子数 对于基态的磷原子,其价层电子自旋量子数的代数和为________。
(3)过渡元素中某基态原子X 的最外层电子排布式为ns1,X可能是_______(填元素符号)。
(4)基态W原子最外层电子数是电子层数的2倍且价电子位于能层符号为M,而基态Q原子的价层电子排布式为
①W、Q构成的下列粒子中,WQ2的空间结构为_______, 的VSEPR模型为_______。
②W能与电负性最大的元素Z形成WZ6分子,该分子的中心原子价层电子对数为_______,下列对该分子中心原子杂化方式判断合理的是________。
a. sp3 b. sp3d
(5)杂化类型的判断
①As4O6的分子结构如图,其中 As原子的杂化轨道类型为________。
②用价层电子对互斥模型推断SnBr2分子中,Sn原子的杂化轨道类型为__________,分子中Br-Sn-Br的键角 _____120°(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) ①. d ②. c
(2)或
(3)Cr、Cu (4) ①. V形或角形、折线形 ②. 正四面体形 ③. 6 ④. c
(5) ①. sp3 ②. sp2杂化 ③. <
【解析】
【分析】基态W原子最外层电子数是电子层数的2倍且价电子位于能层符号为M,W核外电子分三层排布,核外电子分别为2、8、6,W为S元素;基态Q原子的价层电子排布式为,为满足s轨道最多容纳2个电子,n必须为2,Q的价层电子排布式为,Q为O元素;Z为电负性最大的元素,Z为F元素。
【小问1详解】
a.该状态为激发态,1s能级1个电子跃迁到2s能级;
b.该状态为激发态,1s能级2个电子分别跃迁到2s、2p能级;
c.该状态为激发态,1s能级2个电子跃迁到2p能级;
d.符合能量最低原理,能量最低;
由于各个能级的能量高低顺序为:1s<2s<2p,该能级电子数越多,含有该结构的微粒能量就越高,d选项能量最低,c选项能量最高;
故答案为:d;c;
【小问2详解】
基态磷原子的价层电子的轨道表示式为,能级的3个原子轨道上的电子自旋平行,故基态磷原子的价层电子自旋量子数的代数和为或;
【小问3详解】
Cr价电子排布式为、Cu价电子排布式为。过渡元素中某基态原子X的最外层电子排布式为ns1,X为Cr、Cu;
【小问4详解】
①中的价层电子对数为,孤电子对数为1,的空间结构为V形或角形、折线形,中的价层电子对数为,VSEPR模型为正四面体形;
②该分子中心原子价层电子对数为;S原子通过激发电子,将1个3s轨道,3个3p轨道和2个3d轨道混合杂化形成6个能量相同的杂化轨道,故选c;
【小问5详解】
①根据分子结构示意图可知,形成键为3,孤电子对数为1,价层电子对数,采取杂化;
②由价层电子对互斥模型可知,分子中原子的价层电子对数,原子的轨道杂化方式为;中心原子含有1个孤电子对,孤电子对的斥力使分子中的键角减小,小于120°。
19. 按要求回答下列问题:
(1)煤燃烧排放的烟气含有和,形成酸雨,污染大气,采用碱性溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。在鼓泡反应器中通入含有和NO的烟气,写出溶液脱硝(主要转化为)过程中主要反应的离子方程式:___________。
(2)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图:电池工作时,外电路上电流的方向应从电极___________(“填A或B”)流向用电器。内电路中,向电极___________(“填A或B”)移动,电极A上CO参与的电极反应为___________。
(3)某烃的结构简式为 ,该分子中可能共面的碳原子数最多有___________个,一定在同一个平面上的原子至少有___________个。
(4)常温下,某气态烃与氧气混合装入密闭容器中,点燃爆炸后回到原温度,此时容器内气体的压强为反应前的一半,经氢氧化钠溶液吸收后,容器内几乎成真空,此烃可能是___________(写出结构简式)。
【答案】(1)
(2) ①. B ②. A ③.
(3) ①. 14 ②. 12
(4)、
【解析】
【分析】(2)由该燃料电池原理示意图可知,通入氧气的一极得电子为正极,通入燃料的一极失电子为负极,电子从负极移向正极,电流从正极流向负极,溶液中阴离子移向负极。
【小问1详解】
脱硝反应中NO转化为硝酸根,被还原为氯离子,故反应的离子方程式为。
【小问2详解】
由燃料电池原理示意图可知,燃料通入电极A,氧气和二氧化碳通入电极B,则电极A作负极,电极B作正极,电池工作时,外电路上电流的方向应从正极流向负极,即从电极B→用电器→电极A;内电路中,向负极(电极A)移动;由原理知,CO反应后生成CO2,则电极A上CO参与的电极反应为。
【小问3详解】
分子中与苯环以及C=C直接相连的原子共平面,则可能共面的碳原子数最多为14;苯环上或与苯环直接相连原子一定共面,则一定在同一个平面上的原子至少有12个。
【小问4详解】
设此气态烃的化学式为CxHy,则有,根据题意可知4+4x+y=24x,由此可得4x=4+y,若x=1,则y=0,不存在此物质,若x=2,则y=4,分子式为C2H4,该物质为,若x=3,则y=8,分子式为C3H8,该物质为,若x>3,不符合烃的组成。故此烃可能是、。
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