精品解析:山西临汾市襄汾高级中学校2025-2026学年度高二第二学期第一次月考 化学试题
2026-04-17
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内容正文:
襄汾中学2025-2026学年度高二第二学期
第一次月考化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Hg-201 I-127 Pb-207
一、单选题(共14题,每题3分,共42分)
1. 化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语表述正确的是
A. 基态原子的价层电子轨道表示式为
B. 的基态原子的简化电子排布式:
C. 的VSEPR模型:
D. 基态铯原子电子占据最高能级的电子云轮廓图
2. 下列分子或离子中键角由大到小排列的顺序是
① ② ③ ④ ⑤
A. ①⑤②④③ B. ⑤①④②③ C. ④①②⑤③ D. ③②④①⑤
3. 下列各组晶体物质中,化学键类型和晶体类型均相同的是
①灰锡和 ②晶体硼和HCl ③和 ④晶体硅和金刚石 ⑤和晶体氮 ⑥和
A. ①②③ B. ④⑤⑥ C. ③④⑥ D. ①③⑤
4. 一种新型漂白剂(见下图)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,Y的最外层p能级上只有一个单电子,X是地壳中含量最多的元素。W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。下列叙述不正确的是
A. Z原子中只有1个电子,故其核外只有1个原子轨道
B. 原子序数:,对应的简单离子半径顺序:
C. 基态Y原子中有3种能量不同的电子,这些电子的运动状态共5种
D. 元素M是与Y同主族的短周期元素,则金属性
5. 几种短周期元素的原子半径及主要化合价见下表:
元素符号
X
Y
Z
R
T
原子半径(nm)
0.160
0.089
0.102
0.143
0.074
主要化合价
+2
+2
-2、+4、+6
+3
-2
根据表中信息,判断以下说法正确的是
A. 单质与稀硫酸反应的剧烈程度:R>Y>X
B. 离子半径:X2+>R3+>T2-
C. 最高价氧化物水化物的碱性:R>X
D. 相同条件下,简单气态氢化物的稳定性:T>Z
6. 下列关于物质结构的命题中,错误的是
①CH3COOH分子中碳原子的杂化类型有sp2和sp3两种
②元素Ge位于周期表第四周期IVA族,核外电子排布式为[Ar]4s24p2,属于p区
③非极性分子往往具有高度对称性,如BF3、PCl5、H2O2、CO2这样的分子
④Na2O、Na2O2、NaHSO4晶体中的阴、阳离子个数比均为1:2
⑤金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低
⑥氨水中大部分NH3与H2O以氢键(用“”表示)结合成NH3·H2O分子,根据氨水的性质可知NH3·H2O的结构式可记为:
⑦HF沸点高于HCl,是因为HCl共价键键能小于HF
⑧可燃冰中甲烷分子与水分子之间存在氢键
A. ②③④⑦⑧ B. ②③⑦⑧ C. ③④⑤⑧ D. ②③⑤⑦⑧
7. 下列对一些实验事实的理论解释,错误的是
选项
实验事实
理论解释
A
金属的导热性好
遍布晶体的自由电子受热加速运动
B
酸性:
氟的电负性大于氯的电负性,F-C的极性大于C1-C的极性,使的极性大于的极性,导致的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出
C
聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯
C-F的键能比C-H的键能大,键能越大,化学性质越稳定
D
对羟基苯甲醛( )比邻羟基苯甲醛( )的沸点低
对羟基苯甲醛形成分子内氢键,邻羟基苯甲醛形成分子间氢键
A. A B. B C. C D. D
8. 如下反应相关元素中,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子的核外电子有5种空间运动状态,基态Y、Z原子有两个未成对电子,Q是ds区元素,焰色试验呈绿色。下列说法错误的是
A. 单质沸点: B. 简单氢化物键角:
C. 反应过程中有蓝色沉淀产生 D. 是配合物,配位原子是Y
9. 有关晶体的结构如图所示,下列说法中错误的是
A. 在MgO晶体中,与最近且等距离的共6个
B. 12 g金刚石中含有化学键的数目为2NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)
C. 在干冰晶胞中,1个分子周围有12个紧邻分子
D. 在石墨晶体中,碳原子与碳碳键数目比为1∶3
10. 硫化汞的立方晶系型晶胞如图所示,晶胞参数为,P原子的分数坐标为,阿伏加德罗常数的值用表示。下列说法正确的是
A. 基态S原子核外有4个未成对电子 B. M原子的分数坐标为
C. 晶体密度 D. S与之间的最短距离为
11. 实验室中利用CoCl2制取配合物[Co(NH3)6]Cl3的反应为:2CoCl2+10NH3+2NH4Cl+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O,若无催化剂则生成[Co(NH3)6Cl]Cl2。下列叙述正确的是
A. 基态N原子的核外电子空间运动状态有7种
B. 1mol[Co(NH3)6]3+中含σ键为18 mol
C. 1mol[Co(NH3)6Cl]Cl2与足量的AgNO3溶液充分反应,可生成2molAgCl沉淀
D. 第二周期元素中,共有2种元素第一电离能大于氧元素的第一电离能
12. 冠醚能与碱金属离子作用,并随环的大小不同而与不同的金属离子作用。18-冠-6与K+作用(如图),但不与Li+或Na+作用。下列说法正确的是
A. 18-冠-6与K+作用,不与Li+或Na+作用,这反映了超分子的“自组装”的特征
B. 18-冠-6中O原子与K+间存在离子键
C. 18-冠-6中所有原子在同一平面
D. 烯烃难溶于水,被KMnO4水溶液氧化的效果较差。若烯烃中溶入冠醚18-冠-6,氧化效果将明显提升
13. 下列说法不正确的是
A. 石墨烯和丙烯互为同素异形体 B. 和互为同位素
C. 和互为同系物 D. 和为同种物质
14. 20世纪70年代初我国屠呦呦等科学家使用乙醚从中药中提取并用柱色谱分离得到抗疟有效成分青蒿素,结构如图所示下列说法不正确的是
A. 青蒿素的分子式为 B. 青蒿素中的杀菌基团主要是醚键和酯基
C. 乙醚分子式为 D. 1个青蒿素分子内含有7个手性碳原子
二、填空题(共58分)
15. 前四周期元素的原子序数依次增大。基态W原子核外电子的空间运动状态有4种,基态Y原子最外层电子数是内层电子数的3倍。元素Q对应的单质与酸或碱均能反应生成气体,基态核外有5个未成对电子。基态Z原子的部分电离能数据如下:
元素
电离能
738
1451
7733
10540
回答下列问题:
(1)W的元素符号为___________。
(2)基态Z原子最外层电子云轮廓图为___________(填名称)。1个Q原子核外有___________种运动状态不同的电子。
(3)基态X原子核外电子占据___________个原子轨道。基态Y原子核外能量最高的能层符号是___________。
(4)不稳定,易转化成的原因是___________(从结构角度分析)。
(5)在水中剧烈反应生成一种碱和一种刺激性气味气体,该反应的化学方程式为___________。
16. 第VA族元素N、P、As及其化合物在工农业生产等方面用途广泛。请回答:
(1)As的价层电子排布式为___________,N能形成N2O,该化合物的空间构型___________。
(2)我国科学家制备的NiO/Al2O3/Pt催化剂能实现氨硼烷(H3NBH3)高效制备氢气的目的,制氢原理:H3NBH3+4CH3OH=NH4B(OCH3)4+3H2↑。下列说法正确的是___________。
已知几种元素的电负性如下表所示:
元素
H
B
C
N
O
电负性
2.1
2.0
2.5
3.0
3.5
A.基态Al原子核外电子云轮廓图呈球形、哑铃形的能级上电子数之比为7:6
B.上述制氢反应中的B原子均采取sp3杂化
C.NH3中键角∠HNH大于H3NBH3中键角∠HNH
(3)某含N分子结构如下图1,分子中含有___________个手性碳原子。
(4)一种新型储氢材料的立方晶胞如图2所示([BH4]-的位置未标出),该晶胞沿x、y、z轴方向的投影都如图3所示。
①该物质的化学式为___________“”的配位数(相邻的阳离子数目)为___________。
②晶体中存在的化学键有___________。
A.离子键 B.非极性共价键 C.配位键 D.氢键
17. 碳酸二甲酯()是一种绿色化工原料。用于汽车、医疗器械等领域。以甲醇为原料生产碳酸二甲酯的反应过程如下。
i.4CuCl + 4CH3OH + O2 = 4Cu(OCH3)Cl + 2H2O
ii.2Cu(OCH3)Cl + CO = (CH3O)2CO + 2CuCl
(1)碳酸二甲酯分子中碳原子的杂化类型是___________。
(2)CuCl中,基态Cu+的价电子排布式为___________,CuCl在生产碳酸二甲酯的反应过程中所起的作用是___________。
(3)上述方法中,甲醇单位时间内的转化率较低。为分析原因,查阅如下资料。
i.甲醇单位时间内的转化率主要受Cu(Ⅰ)(+1价铜元素)浓度的影响。
ii.CuCl在甲醇中溶解度较小,且其中的Cu+易被氧化为难溶的CuO。
ⅲ.加入4-甲基咪唑()可与Cu+形成配合物,可提高甲醇的转化率。4-甲基咪唑中,1号N原子的孤电子对因参与形成大π键,电子云密度降低。
请结合信息回答以下问题。
①4-甲基咪唑中,1、4号N原子___________(填“在”或“不在”)在同一平面上,___________(填“1”或“3”)号N原子更容易与Cu+形成配位键。
②加入4-甲基咪唑后,甲醇转化率提高,可能的原因是___________(填序号)。
a.Cu(Ⅰ)配合物中的-NH结构可增大其在甲醇中的溶解度
b.形成的Cu(Ⅰ)配合物能增大反应的限度
(4)配位原子提供孤电子对的能力是影响配体与Cu+之间配位键强度的一个重要因素。若用某结构相似的含O配体与Cu+配位,所得配合物的稳定性比含N配体低,可能的原因是___________。
(5)CaTiO3的晶胞如图(a)所示,金属离子与氧离子间的作用力为___________。一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2+、I-和有机碱离子,其晶胞如图(b)所示。其中Pb2+与图(a)中___________的空间位置相同,有机碱CH3NH中,N原子的杂化轨道类型是___________;若晶胞参数为a nm,则晶体密度为___________g·cm-3(列出计算式)。
18. 根据要求回答下列问题:
(1)维生素C()能防治坏血病。
维生素C中含氧官能团有___________(填名称),其分子式为___________,实验发现维生素C易溶于水可能原因为___________。
(2)已知某多碳有机化合物的结构简式如下图所示:
,有机物中存在的官能团有 ___________(写名称)。
(3)分子式为C5H10且属于烯烃的有机物有___________种(不考虑立体异构)。
(4)键线式表示的有机物为,与其互为同分异构体且一氯代物有两种的烃的结构简式为___________。
(5)的属于芳香族化合物的同分异构体有___________种。
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襄汾中学2025-2026学年度高二第二学期
第一次月考化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Hg-201 I-127 Pb-207
一、单选题(共14题,每题3分,共42分)
1. 化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语表述正确的是
A. 基态原子的价层电子轨道表示式为
B. 的基态原子的简化电子排布式:
C. 的VSEPR模型:
D. 基态铯原子电子占据最高能级的电子云轮廓图
【答案】A
【解析】
【详解】A.Cu的原子序数为29,其基态电子排布为 [Ar]3d104s1,价层电子排布式为3d104s1,基态原子的价层电子轨道表示式为,A正确;
B.Ge(锗)的原子序数为32,其基态电子排布为 [Ar]3d104s24p2,B错误;
C.NH3分子中N原子价层电子对数为3+=4,含有1个孤对电子,VSEPR模型为:,C错误;
D.Cs(铯)的原子序数为55,其基态电子排布为 [Xe]6s1,最高能级是6s,s轨道的电子云轮廓图是球形对称的:,D错误;
故选A。
2. 下列分子或离子中键角由大到小排列的顺序是
① ② ③ ④ ⑤
A. ①⑤②④③ B. ⑤①④②③ C. ④①②⑤③ D. ③②④①⑤
【答案】A
【解析】
【详解】①BeCl2中心原子的价层电子对数=,无孤对电子,为直线形,键角为180°;
②中心原子的价层电子对数=,无孤对电子,为正四面体,键角为109°28′;
③H2O中心原子的价层电子对数=,含2对孤对电子,为V形,键角为105°;
④NH3中心原子的价层电子对数=,含1对孤对电子,为三角锥形,键角为107°;
⑤BCl3 中心原子的价层电子对数=,无孤对电子,为平面三角形,键角为120°;
所以键角由大到小排列顺序是①⑤②④③,故选:A。
3. 下列各组晶体物质中,化学键类型和晶体类型均相同的是
①灰锡和 ②晶体硼和HCl ③和 ④晶体硅和金刚石 ⑤和晶体氮 ⑥和
A. ①②③ B. ④⑤⑥ C. ③④⑥ D. ①③⑤
【答案】C
【解析】
【详解】①灰锡属于共价晶体,含共价键;CO2为分子晶体,含共价键;
②晶体硼属于共价晶体,含共价键;HCl为分子晶体,含共价键;
③SO3、SO2均为分子晶体,含共价键;
④晶体硅、金刚石属于共价晶体,含共价键;
⑤Si3N4属于共价晶体,含共价键;晶体氮属于分子晶体,含共价键;
⑥H2O、NH3均属于分子晶体,含共价键;
故选C。
4. 一种新型漂白剂(见下图)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,Y的最外层p能级上只有一个单电子,X是地壳中含量最多的元素。W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。下列叙述不正确的是
A. Z原子中只有1个电子,故其核外只有1个原子轨道
B. 原子序数:,对应的简单离子半径顺序:
C. 基态Y原子中有3种能量不同的电子,这些电子的运动状态共5种
D. 元素M是与Y同主族的短周期元素,则金属性
【答案】A
【解析】
【分析】W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素, X是地壳中含量最多的元素,则X为O,W、X对应的简单离子核外电子排布相同,则W为Mg,根据结构分析Z有1个价键,则Z为H,W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,Y的最外层p能级上只有一个单电子,则Y为B。
【详解】A.Z原子中只有1个电子,只占据核外1个原子轨道,但其他原子轨道也有,故A错误;
B.W为Mg,X为O,则原子序数:,根据同电子层结构核多径小,则对应的简单离子半径顺序:,故B正确;
C.基态Y原子核外电子排布式为1s22s22p1,则基态Y原子中有3种能量不同的电子,一个电子是一种运动状态,则这些电子的运动状态共5种,故C正确;
D.元素M是与Y同主族的短周期元素,则M为Al,根据同主族从上到下金属性逐渐增强,则金属性,故D正确。
综上所述,答案为A。
5. 几种短周期元素的原子半径及主要化合价见下表:
元素符号
X
Y
Z
R
T
原子半径(nm)
0.160
0.089
0.102
0.143
0.074
主要化合价
+2
+2
-2、+4、+6
+3
-2
根据表中信息,判断以下说法正确的是
A. 单质与稀硫酸反应的剧烈程度:R>Y>X
B. 离子半径:X2+>R3+>T2-
C. 最高价氧化物水化物的碱性:R>X
D. 相同条件下,简单气态氢化物的稳定性:T>Z
【答案】D
【解析】
【分析】短周期元素Z主要化合价是-2、+4、+6,则Z是S元素;X、Y主要化合价是+2价,说明它们是第IIA的元素,由于原子半径:X>Z>Y,则X是Mg元素,Y是Be元素;R主要化合价是+3价,原子半径:X>R,则R是Al元素;T主要化合价是-2价,Z原子半径小于Y,则T是O元素。
【详解】A.金属活动性越强,其单质与酸发生置换反应就越剧烈,同一周期中元素的金属性从左到右逐渐减弱,则金属性Mg>Al;同一主族元素的金属性从上到逐渐增大Mg>Be,在Mg、Al、Be三种元素中Mg最活泼,因此Mg(X)与稀硫酸反应最剧烈,A项错误;
B.X是Mg元素,R是Al元素,T是O元素,它们形成的离子分别为Mg2+、Al3+、O2-,核外电子排布都是2、8,电子层结构相同,对于电子层结构相同的离子,离子的核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径由大到小的顺序是:T2->X2+>R3+,B项错误;
C.同一周期从左到右,元素的最高价氧化物水化物的碱性逐渐减弱,则碱性:X[Mg(OH)2]>R[Al(OH)3],C项错误;
D.元素的非金属性越强,其形成的简单氢化物的稳定性就越强。Z是S元素,T是O元素,它们是同一主族的元素,元素的非金属性:O>S,所以氢化物的稳定性:H2O(T)>H2S(Z),D项正确;
答案选D。
6. 下列关于物质结构的命题中,错误的是
①CH3COOH分子中碳原子的杂化类型有sp2和sp3两种
②元素Ge位于周期表第四周期IVA族,核外电子排布式为[Ar]4s24p2,属于p区
③非极性分子往往具有高度对称性,如BF3、PCl5、H2O2、CO2这样的分子
④Na2O、Na2O2、NaHSO4晶体中的阴、阳离子个数比均为1:2
⑤金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低
⑥氨水中大部分NH3与H2O以氢键(用“”表示)结合成NH3·H2O分子,根据氨水的性质可知NH3·H2O的结构式可记为:
⑦HF沸点高于HCl,是因为HCl共价键键能小于HF
⑧可燃冰中甲烷分子与水分子之间存在氢键
A. ②③④⑦⑧ B. ②③⑦⑧ C. ③④⑤⑧ D. ②③⑤⑦⑧
【答案】A
【解析】
【详解】①CH3-中,中心碳原子的价层电子对数=σ键个数+孤电子对个数=4+0=4,所以为sp3杂化,-COOH中,碳原子价层电子对数=3+0=3,形成3个σ键,无孤对电子,采取sp2杂化,①正确;
②Ge位于第四周期ⅣA族,Ge为32号元素,原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2,属于p区元素,②错误;
③H2O2结构不对称,属于极性分子,③错误;
④Na2O中阴、阳离子:Na+与O2-个数比为1:2,Na2O2中阴、阳离子:Na+与个数比为1:2,NaHSO4晶体中阳离子和阴离子分别为Na+和HSO,阴、阳离子个数比为1:1,④错误;
⑤金刚石、SiC属于共价晶体,共价键能:C-C键>C-Si键,因此熔点:金刚石>SiC;NaF和NaCl属于离子晶体,离子半径:F-<Cl-,离子间作用力:NaF>NaCl,熔点:NaF>NaCl;H2O和H2S属于分子晶体,H2O中存在氢键,熔点:H2O>H2S。熔点由大到小的顺序为:共价晶体>离子晶体>分子晶体,故熔点大小顺序为;金刚石>SiC>NaF>NaCl>H2O>H2S,⑤正确;
⑥氢键应形成于XH⋯Y形式中,X、Y必须是N、O、F元素之一,这样NH3·H2O的结构式有两种可能:H3N⋯H-O-H、H2N-H⋯OH2,由于NH3·H2O可电离出NH和OH-,则前者合理,⑥正确;
⑦HF和HCl属于分子晶体,由于HF中存在H⋯FH这样的相互作用,即氢键,使得HF沸点高于HCl,⑦错误;
⑧O可以形成氢键,因此可燃冰中水分子之间存在氢键,但甲烷和水分子之间不存在氢键,⑧错误;
综上所述,②③④⑦⑧错误,
答案选A。
7. 下列对一些实验事实的理论解释,错误的是
选项
实验事实
理论解释
A
金属的导热性好
遍布晶体的自由电子受热加速运动
B
酸性:
氟的电负性大于氯的电负性,F-C的极性大于C1-C的极性,使的极性大于的极性,导致的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出
C
聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯
C-F的键能比C-H的键能大,键能越大,化学性质越稳定
D
对羟基苯甲醛( )比邻羟基苯甲醛( )的沸点低
对羟基苯甲醛形成分子内氢键,邻羟基苯甲醛形成分子间氢键
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属晶体中存在自由移动的电子,受热电子运动加剧与离子间发生碰撞从而将热量传递,A项正确;
B.前者的F电负性大于Cl,导致−CF3 的极性大于−CCl3的极性,导致羟基电子云更偏向O而使CF3COOH的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出H+,B项正确;
C.两者之间只有C-F间和C-H键的差异,对比键能C-F的键能比C-H的键能大,键能越大,化学性质越稳定,C项正确;
D.对羟基苯甲醛受距离影响无法形成分子内氢键而形成分子间氢键,熔沸点更高。而邻羟基苯甲醛可以形成分子内氢键而熔沸点较低,D项错误;
故选D。
8. 如下反应相关元素中,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子的核外电子有5种空间运动状态,基态Y、Z原子有两个未成对电子,Q是ds区元素,焰色试验呈绿色。下列说法错误的是
A. 单质沸点: B. 简单氢化物键角:
C. 反应过程中有蓝色沉淀产生 D. 是配合物,配位原子是Y
【答案】D
【解析】
【分析】Q是ds区元素,焰色试验呈绿色,则Q为Cu元素;空间运动状态数是指电子占据的轨道数,基态X原子的核外电子有5种空间运动状态,则X为第2周期元素,满足此条件的主族元素有N(1s22s22p3)、O(1s22s22p4)、F(1s22s22p5);X、Y、Z为原子序数依次增大,基态Y、Z原子有两个未成对电子,若Y、Z为第2周期元素,则满足条件的可能为C(1s22s22p2)或O(1s22s22p4),C原子序数小于N,所以Y不可能为C,若Y、Z为第3周期元素,则满足条件的可能为Si(1s22s22p63s23p2)或S(1s22s22p63s23p4),Y、Z可与Cu形成CuZY4,而O、Si、S中只有O和S形成的才能形成CuZY4,所以Y、Z分别为O、S元素,则X只能为N;W能与X形成XW3,则W为IA族或VIIA族元素,但W原子序数小于N,所以W为H元素,综上所述,W、X、Y、Z、Q分别为H、N、O、S、Cu。
【详解】A.W、Y、Z分别为H、O、S,S单质常温下呈固态,其沸点高于氧气和氢气,O2和H2均为分子晶体,O2的相对分子质量大于H2,O2的范德华力大于 H2,所以沸点O2>H2,即沸点S>O2>H2,故A正确;
B.Y、X的 简单氢化物分别为H2O和NH3,H2O的中心原子O原子的价层电子对数为2+×(6-2×1)=4、孤电子对数为2,空间构型为V形,键角约105º,NH3的中心原子N原子的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4、孤电子对数为1,空间构型为三角锥形,键角约107º18´,所以键角:,故B正确;
C.硫酸铜溶液中滴加氨水,氨水不足时生成蓝色沉淀氢氧化铜,氨水过量时氢氧化铜溶解,生成Cu(NH3)4SO4,即反应过程中有蓝色沉淀产生,故C正确;
D.为Cu(NH3)4SO4,其中铜离子提供空轨道、NH3的N原子提供孤电子对,两者形成配位键,配位原子为N,故D错误;
故答案为:D。
9. 有关晶体的结构如图所示,下列说法中错误的是
A. 在MgO晶体中,与最近且等距离的共6个
B. 12 g金刚石中含有化学键的数目为2NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)
C. 在干冰晶胞中,1个分子周围有12个紧邻分子
D. 在石墨晶体中,碳原子与碳碳键数目比为1∶3
【答案】D
【解析】
【详解】A.MgO晶体中,与最近且等距离的在xyz轴上各2个,共6个,A正确;
B.在金刚石晶体中,每个碳原子与另外四个碳原子相连,形成4个碳碳键,每个碳碳键由两个碳原子共有,平均1个碳形成2个共价键,则12 g金刚石(为1molC)中含有化学键的数目为2NA,B正确;
C.由图可知,每个二氧化碳分子周围紧邻且等距分子在同层、上下层各4个,共有12个,C正确;
D.石墨结构中碳原子的成键特征是每层上6个碳原子形成六元环,每个碳原子形成3个碳碳键,每个碳碳键被两个碳共享,每个碳形成1.5个键,则在石墨晶体中,碳原子与碳碳键数目比为2∶3,D错误;
故选D。
10. 硫化汞的立方晶系型晶胞如图所示,晶胞参数为,P原子的分数坐标为,阿伏加德罗常数的值用表示。下列说法正确的是
A. 基态S原子核外有4个未成对电子 B. M原子的分数坐标为
C. 晶体密度 D. S与之间的最短距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A.S为16号元素,基态原子的价电子排布为,核外未成对电子数为2,A错误;
B.由P原子的分数坐标为,结合投影图知,晶胞中M原子的分数坐标为,B错误;
C.由晶胞图知,位于顶点和面心,共有个,S位于晶胞体内,共有4个,则晶体密度为,C错误;
D.由晶胞图知,S与之间的最短距离为体对角线的四分之一,即为,D正确;
故答案:D。
11. 实验室中利用CoCl2制取配合物[Co(NH3)6]Cl3的反应为:2CoCl2+10NH3+2NH4Cl+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O,若无催化剂则生成[Co(NH3)6Cl]Cl2。下列叙述正确的是
A. 基态N原子的核外电子空间运动状态有7种
B. 1mol[Co(NH3)6]3+中含σ键为18 mol
C. 1mol[Co(NH3)6Cl]Cl2与足量的AgNO3溶液充分反应,可生成2molAgCl沉淀
D. 第二周期元素中,共有2种元素第一电离能大于氧元素的第一电离能
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态N原子核外电子排布为1s22s22p3,电子共占5个轨道(1s、2s、2px、2py、2pz),对应5种空间运动状态,不是7种,A错误;
B.在1mol[Co(NH3)6]3+中,存在6molCo-N配位σ键和18molN-H σ键,共24 mol σ键,不是18 mol,B错误;
C.[Co(NH3)6Cl]Cl2中,两个Cl-为外界离子,可游离,与AgNO3反应生成AgCl沉淀;配位内的Cl为配体,不与硝酸银反应,故1mol配合物可生成2 mol AgCl沉淀,C正确;
D.同周期从左往右,第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族、第ⅤA族元素大于同周期元素,因此第二周期元素Li、Be、B、C、N、O、F、Ne中,第一电离能大于氧的有氮、氟、氖三种元素,D错误;
故选C。
12. 冠醚能与碱金属离子作用,并随环的大小不同而与不同的金属离子作用。18-冠-6与K+作用(如图),但不与Li+或Na+作用。下列说法正确的是
A. 18-冠-6与K+作用,不与Li+或Na+作用,这反映了超分子的“自组装”的特征
B. 18-冠-6中O原子与K+间存在离子键
C. 18-冠-6中所有原子在同一平面
D. 烯烃难溶于水,被KMnO4水溶液氧化的效果较差。若烯烃中溶入冠醚18-冠-6,氧化效果将明显提升
【答案】D
【解析】
【详解】A.18-冠-6与K+作用,不与Li+或Na+作用,这反映了超分子的“分子识别”的特征,而不是超分子的“自组装”的特征,A错误;
B.冠醚分子不是离子,而且O原子也不是离子,故O原子与K+间不存在离子键,18-冠-6中O原子与K+间为配位键,B错误;
C.18-冠-6中碳原子、氧原子均为sp3杂化,为四面体形,所有原子不在同一平面,C错误;
D.KMnO4具有强氧化性,但它不溶于大多数有机物,利用该原理可以用冠醚将KMnO4带入有机物中,可增大其与有机物的接触面积,更有利于有机物的氧化,D正确;
故选D。
13. 下列说法不正确的是
A. 石墨烯和丙烯互为同素异形体 B. 和互为同位素
C. 和互为同系物 D. 和为同种物质
【答案】A
【解析】
【详解】A.同素异形体是由同种元素组成的不同单质,石墨烯是碳元素的单质,丙烯是有机化合物,不属于单质,因此二者不互为同素异形体,A错误,符合题意;
B.质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子互为同位素,和质子数均为92,中子数不同,互为同位素,B说法正确,不符合题意;
C.结构相似、分子组成相差1个或若干个原子团的化合物互为同系物,和均属于饱和一元卤代烃,官能团种类和数目相同,结构相似,分子组成相差1个,互为同系物,C正确,不符合题意;
D.和,二者结构完全相同,只是书写顺序不同,属于同种物质,D正确,不符合题意;
故答案选A。
14. 20世纪70年代初我国屠呦呦等科学家使用乙醚从中药中提取并用柱色谱分离得到抗疟有效成分青蒿素,结构如图所示下列说法不正确的是
A. 青蒿素的分子式为 B. 青蒿素中的杀菌基团主要是醚键和酯基
C. 乙醚分子式为 D. 1个青蒿素分子内含有7个手性碳原子
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.青蒿素分子中含有15个C原子、5个O原子,不饱和度为5,则分子中含H原子个数为15×2+2-5×2=22,分子式为C15H22O5,故A正确;
B.醚键和酯基没有杀菌功能,青蒿素中的杀菌基团主要是过氧键,故B错误;
C.乙醚的结构简式为CH3CH2OCH2CH3,乙醚分子式为C4H10O,故C正确;
D.青蒿素分子中带“∗”的碳原子都为手性碳原子,则分子中含有7个手性碳,故D正确;
故答案为B。
二、填空题(共58分)
15. 前四周期元素的原子序数依次增大。基态W原子核外电子的空间运动状态有4种,基态Y原子最外层电子数是内层电子数的3倍。元素Q对应的单质与酸或碱均能反应生成气体,基态核外有5个未成对电子。基态Z原子的部分电离能数据如下:
元素
电离能
738
1451
7733
10540
回答下列问题:
(1)W的元素符号为___________。
(2)基态Z原子最外层电子云轮廓图为___________(填名称)。1个Q原子核外有___________种运动状态不同的电子。
(3)基态X原子核外电子占据___________个原子轨道。基态Y原子核外能量最高的能层符号是___________。
(4)不稳定,易转化成的原因是___________(从结构角度分析)。
(5)在水中剧烈反应生成一种碱和一种刺激性气味气体,该反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)C (2) ①. 球形 ②. 13
(3) ①. 5 ②. L
(4)基态的价层电子排布式分别为易再失去1个电子达到半充满稳定结构(合理即可)
(5)
【解析】
【分析】基态W原子核外电子排布式为,W为碳元素;Y为氧元素,由Z原子的部分电离能数据可知,最外层只有2个电子,可能为镁元素或钙元素,再结合Q为铝元素可得,Z为镁元素,X为氮元素。基态M原子的价层电子排布式为,M为铁元素;
【小问1详解】
W为碳元素,元素符号为C;
【小问2详解】
镁的最外层电子在能级上,该能级的电子云轮廓图为球形;铝原子核外有13个电子,故有13种运动状态不同的电子;
【小问3详解】
基态氮原子核外电子排布式为,核外电子占据5个原子轨道。氧原子能量最高的能层为L层;
【小问4详解】
从洪特规则特例角度分析离子稳定性,即基态的价层电子排布式分别为易再失去1个电子达到半充满稳定结构;
【小问5详解】
氮化镁与水反应为水解反应,生成氢氧化镁和氨气,反应的化学方程式为。
16. 第VA族元素N、P、As及其化合物在工农业生产等方面用途广泛。请回答:
(1)As的价层电子排布式为___________,N能形成N2O,该化合物的空间构型___________。
(2)我国科学家制备的NiO/Al2O3/Pt催化剂能实现氨硼烷(H3NBH3)高效制备氢气的目的,制氢原理:H3NBH3+4CH3OH=NH4B(OCH3)4+3H2↑。下列说法正确的是___________。
已知几种元素的电负性如下表所示:
元素
H
B
C
N
O
电负性
2.1
2.0
2.5
3.0
3.5
A.基态Al原子核外电子云轮廓图呈球形、哑铃形的能级上电子数之比为7:6
B.上述制氢反应中的B原子均采取sp3杂化
C.NH3中键角∠HNH大于H3NBH3中键角∠HNH
(3)某含N分子结构如下图1,分子中含有___________个手性碳原子。
(4)一种新型储氢材料的立方晶胞如图2所示([BH4]-的位置未标出),该晶胞沿x、y、z轴方向的投影都如图3所示。
①该物质的化学式为___________“”的配位数(相邻的阳离子数目)为___________。
②晶体中存在的化学键有___________。
A.离子键 B.非极性共价键 C.配位键 D.氢键
【答案】(1) ①. 4s24p3 ②. 直线形
(2)B (3)1
(4) ①. [Mg(NH3)6][BH4]2 ②. 4 ③. AC
【解析】
【小问1详解】
As是33号元素,价层电子排布式为4s24p3;是的等电子体,空间构型与相同,为直线形;
【小问2详解】
A.基态Al原子核外电子排布式为,呈球形的能级为s能级,有6个电子,呈哑铃形的能级为p能级,有7个电子,故比例为6∶7,A错误;
B. H3NBH3中B与H形成三根键,同时和N形成一根配位键,为sp3杂化,NH4B(OCH3)4中B与O形成4根键,也为sp3杂化,B正确;
C.中N原子和H3NBH3中N都为sp3杂化,但的N存在孤电子对,会压迫键角减小,而H3NBH3的N将孤电子对配给了B,N没有了孤电子对,故NH3中键角∠HNH小于H3NBH3中键角∠HNH,C错误;
选B;
【小问3详解】
根据分子结构,*标示的为手性碳原子:,故有1个手性碳原子;
【小问4详解】
①由图可判断,[Mg(NH3)6]2+位于晶胞顶点和面心,共有4个[Mg(NH3)6]2+,由图3,沿x、y、z方向的投影均显示“”位于小立方体体心,晶胞中含有8个小立方体,故晶胞中共有8个[BH4]-,根据比例,该晶胞化学式为:[Mg(NH3)6][BH4]2;[BH4]-位于每个小立方体的体心,周围有4个[Mg(NH3)6]2+分别位于面心或顶点,故“”的配位数为4;
②该物质为离子晶体,由阳离子和阴离子构成,存在离子键;在中,与之间存在配位键;分子内存在N-H极性共价键;在中,存在B-H极性共价键;晶体中不存在非极性共价键;氢键不是化学键;选AC。
17. 碳酸二甲酯()是一种绿色化工原料。用于汽车、医疗器械等领域。以甲醇为原料生产碳酸二甲酯的反应过程如下。
i.4CuCl + 4CH3OH + O2 = 4Cu(OCH3)Cl + 2H2O
ii.2Cu(OCH3)Cl + CO = (CH3O)2CO + 2CuCl
(1)碳酸二甲酯分子中碳原子的杂化类型是___________。
(2)CuCl中,基态Cu+的价电子排布式为___________,CuCl在生产碳酸二甲酯的反应过程中所起的作用是___________。
(3)上述方法中,甲醇单位时间内的转化率较低。为分析原因,查阅如下资料。
i.甲醇单位时间内的转化率主要受Cu(Ⅰ)(+1价铜元素)浓度的影响。
ii.CuCl在甲醇中溶解度较小,且其中的Cu+易被氧化为难溶的CuO。
ⅲ.加入4-甲基咪唑()可与Cu+形成配合物,可提高甲醇的转化率。4-甲基咪唑中,1号N原子的孤电子对因参与形成大π键,电子云密度降低。
请结合信息回答以下问题。
①4-甲基咪唑中,1、4号N原子___________(填“在”或“不在”)在同一平面上,___________(填“1”或“3”)号N原子更容易与Cu+形成配位键。
②加入4-甲基咪唑后,甲醇转化率提高,可能的原因是___________(填序号)。
a.Cu(Ⅰ)配合物中的-NH结构可增大其在甲醇中的溶解度
b.形成的Cu(Ⅰ)配合物能增大反应的限度
(4)配位原子提供孤电子对的能力是影响配体与Cu+之间配位键强度的一个重要因素。若用某结构相似的含O配体与Cu+配位,所得配合物的稳定性比含N配体低,可能的原因是___________。
(5)CaTiO3的晶胞如图(a)所示,金属离子与氧离子间的作用力为___________。一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2+、I-和有机碱离子,其晶胞如图(b)所示。其中Pb2+与图(a)中___________的空间位置相同,有机碱CH3NH中,N原子的杂化轨道类型是___________;若晶胞参数为a nm,则晶体密度为___________g·cm-3(列出计算式)。
【答案】(1)sp2,sp3
(2) ①. 3d10 ②. 催化剂
(3) ①. 在 ②. 3 ③. a
(4)电负性:O>N,O对孤电子对吸引力强,使得O作配体时配位能力弱
(5) ①. 离子键 ②. Ti4+ ③. sp3 ④.
【解析】
【小问1详解】
该分子中,最中心的碳原子连有一条碳氧双键,是sp2杂化,另外两个碳原子连有四条单键,是sp3杂化;
【小问2详解】
Cu原子失电子时,优先失去最外层的4s,故价层电子排布式为3d10;观察两反应,CuCl先参加反应后生成,是催化剂;
【小问3详解】
①4 -甲基咪唑中环上形成大π键,属于平面结构,1~4号N原子在同一平面上;1号N原子的孤电子对参与形成大π键,故3号N原子更容易与Cu+形成配位键;
a.Cu( I )配合物中的结构可与甲醇形成分子间氢键,增大其在甲醇中的溶解度;
b.形成的Cu( I )配合物在反应中作催化剂,催化剂不影响平衡移动,故b错误;
故选a;
【小问4详解】
若用某结构相似的含O配体与Cu+配位,所得配合物的稳定性比含N配体低,可能的原因是:电负性:O>N,O对孤电子对吸引力强,使得O作配体时配位能力弱。
【小问5详解】
阴阳离子间的作用力为离子键;b图中Pb2+的配位数是6,a图中Ti4+的配位数是6,故二者位置相同;CH3NH中,N原子的孤电子对数=,另有4条σ键,故为sp3杂化;晶胞中,Pb2+的数量是1,I-的数量是,CH3NH的数量是,故其密度=g·cm-3;
18. 根据要求回答下列问题:
(1)维生素C()能防治坏血病。
维生素C中含氧官能团有___________(填名称),其分子式为___________,实验发现维生素C易溶于水可能原因为___________。
(2)已知某多碳有机化合物的结构简式如下图所示:
,有机物中存在的官能团有 ___________(写名称)。
(3)分子式为C5H10且属于烯烃的有机物有___________种(不考虑立体异构)。
(4)键线式表示的有机物为,与其互为同分异构体且一氯代物有两种的烃的结构简式为___________。
(5)的属于芳香族化合物的同分异构体有___________种。
【答案】(1) ①. 酯基、羟基 ②. C6H8O6 ③. 维生素C易与水形成氢键
(2)碳碳双键、酯基、羟基、羧基
(3)5 (4)
(5)17
【解析】
【小问1详解】
观察发现,有两种含氧官能团,分别是酯基、羟基;共有6个碳原子,6个氧原子,3个不饱和度,故分子式为C6H8O6;维生素C中含有4个羟基,易与水形成氢键;
【小问2详解】
观察发现,共有4种官能团,分别是碳碳双键、酯基、羟基、羧基;
【小问3详解】
共有五种,分别是,,,,;
【小问4详解】
一氯代物有两种,即等效氢数量为2,则该分子中碳原子的对称性很高,故其结构简式为;
【小问5详解】
属于芳香族化合物,则除苯环外,还有1个C原子和4个Cl原子,苯环上至少有两个取代基,即-CCl3和-Cl,有三种同分异构体,除去自身为2种。苯环上有三个取代基,即-CHCl2和两个-Cl,有6种同分异构体,苯环上有四个取代基,即-CH2Cl和3个-Cl,有6种同分异构体,苯环上有5个取代基,即-CH3和4个-Cl,共有3种同分异构体,共6+6+2+3=17种。
【点睛】苯环上有三个取代基时,如果三个取代基各不相同,则有10种同分异构体,如果有两个取代基相同,则有6种同分异构体,如果三个取代基均相同,则有三种同分异构体。
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