内容正文:
哈九中2024级高二学年下学期4月阶段性测试
化学试题
(考试时间:60分钟 满分:80分)
I卷(共42分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 P-31 Cu-63.5
一、选择题(每题只有一个正确选项,每题3分,共42分)
1. 化学与生活、科技等密切相关。下列说法正确的是
A. 首艘大洋钻探船“梦想”号勘探的天然气水合物中甲烷分子与水分子以氢键连接
B. “北斗卫星”授时系统的“星载铷钟”含铷元素,铷属于金属元素,位于周期表d区
C. 使用干冰进行人工降雨,固态干冰升华过程会破坏极性键,吸收大量热
D. 利用超分子“分子识别”的特性,可用“杯酚”分离C60和C70
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢键需氢原子连接在N、O、F等电负性极强的原子上才能形成,甲烷中氢原子与碳原子相连,无法和水分子形成氢键,A错误;
B.铷属于第ⅠA族元素,位于元素周期表s区,不位于d区,B错误;
C.干冰升华属于物理变化,仅破坏分子间作用力,不会破坏CO2分子内的极性共价键,C错误;
D.超分子具有“分子识别”的特性,杯酚可选择性结合,从而实现和的分离,D正确;
故选D。
2. 下列化学用语正确的是
A. Fe3+的结构示意图:
B. CCl4的空间填充模型:
C. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
D. 乙醛官能团的结构简式:-COH
【答案】A
【解析】
【详解】A.Fe的原子序数为26,电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,则Fe3+为铁原子失去3个电子以后得到的离子,其结构示意图:,A正确;
B.原子半径:Cl>C,所以题目中空间填充模型不符合四氯化碳的空间构型,B错误;
C.邻羟基苯甲醛分子内氢键是羰基氧原子与羟基氢原子建立的,如图:,C错误;
D.乙醛官能团的结构简式为:-CHO,D错误;
故选A。
3. 化学中有些概念描述相近,下列每组物质关系正确的是
A. 金刚石和C60属于同位素
B. 和属于同系物
C. 和互为同分异构体
D. 和 是同种物质
【答案】D
【解析】
【详解】A.金刚石和C60均是单质,属于同素异形体,同位素指的是质子数相同中子数不同的相同元素的不同原子,研究对象是原子,故A错误;
B.同系物指的是结构类似,分子组成上相差若干个原子团的化合物,是苯酚,属于酚类物质,是苯甲醇,属于醇类物质,二者官能团连接方式不同,不属于同类物质,故不互为同系物,故B错误;
C.是四面体结构,无同分异构体, 和是同种物质,故C错误;
D. 和 分子式相同,结构完全相同,是同种物质,均为异戊烷,故D正确;
故答案选D。
4. 下列说法中正确的是
A. NH3和H3O+ VSEPR模型和空间构型均相同
B. CH4和SiO2化学键和晶体类型均相同
C. NaCl和CsCl晶胞中粒子数目和配位数均相同
D. Na2O和Mg17Al12 熔化时克服的作用力相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.中心N原子价层电子对数为,H3O+中心O原子价层电子对数为,二者VSEPR模型均为四面体形,均含1对孤电子对,空间构型均为三角锥形,A正确;
B.属于分子晶体,内含共价键,属于共价晶体,内含共价键,二者晶体类型不同,B错误;
C.NaCl晶胞中Na+、Cl-的数目均为4,配位数均为6;CsCl晶胞中Cs+、Cl-的数目均为1,配位数均为8,二者粒子数目、配位数均不相同,C错误;
D.Na2O是离子晶体,熔化时克服离子键;Mg17Al12是金属晶体,熔化时克服金属键,二者克服的作用力不同,D错误;
故答案选A。
5. VA族氮、磷及其化合物应用广泛。其中PH3与NH3一样,能与许多过渡金属形成多种配合物。下列有关物质的结构或性质的比较中,正确的是
A. 31 g白磷分子中共价键数目为1 NA
B. 与过渡金属形成配合物的能力:PH3>NH3
C. 水中溶解性:PH3>NH3
D. HNO3易挥发,故H3PO4也易挥发
【答案】B
【解析】
【详解】A.白磷为正四面体结构,1个白磷分子含6个P-P共价键,31 g白磷的物质的量,共价键数目为,A错误;
B.NH3中N的电负性大于PH3中P的电负性,N原子对孤电子对的吸引力更强,更难给出孤电子对形成配合物,而PH3中P的电负性较小,孤电子对更容易给出,与过渡金属形成配合物的能力更强;(或中P有空的3d轨道,可接受过渡金属的d电子形成反馈π键,增强配位稳定性,而N无d轨道无法形成该作用,故与过渡金属形成配合物的能力),B正确;
C.可与水分子形成氢键,且能与水反应,在水中溶解度远大于,故水中溶解性,C错误;
D.存在大量分子间氢键,沸点高难挥发,D错误;
故选B。
6. 下列有关物质性质的描述和解释均正确的是
性质
解释
A
壁虎能在墙壁上爬行
壁虎足上的细毛与墙体能形成强烈的化学键
B
键角:BH3>NH3
电负性:B<N
C
H2O的沸点高于HF
O-H…O的键能大于F-H…F的键能
D
离子液体导电性良好
离子液体中有可移动的阴、阳离子
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.壁虎能在墙壁上爬行是因为足上细毛与墙体之间存在范德华力,并非形成化学键,A错误;
B.中B为杂化,无孤电子对,键角为120°,中N为杂化,有1对孤电子对,孤电子对的排斥作用使键角约为107°,二者键角差异主要与中心原子的杂化方式有关,B错误;
C.的键能大于,沸点高于是因为每个分子平均形成的氢键数目比多,总氢键作用更强,C错误;
D.离子液体由阴、阳离子构成,存在可自由移动的阴、阳离子,因此导电性良好,D正确;
故选D。
7. 下列说法正确的是
A. 纳米铅的熔点低于大块铅晶体,主要原因是纳米铅的表面积较大
B. 卤素氢化物和卤素碳化物(CX4)的熔沸点均随相对分子质量增大而升高
C. 分子式为C3H8的烷烃,其一氯代物有3种
D. 某烃完全燃烧,生成3.08 g CO2和1.44 g H2O,该烃可能为2,3-二甲基丁烷
【答案】A
【解析】
【详解】A.纳米铅熔点低于大块铅晶体的本质原因是纳米颗粒表面原子占比高,金属键被削弱,表面积大是颗粒小的表现,A正确;
B.卤素氢化物中的HF分子间存在氢键,熔沸点高于同主族其他氢化物,不满足随相对分子质量增大而升高的规律,B错误;
C.为丙烷,结构中仅含2种等效氢,其一氯代物只有2种,C错误;
D.,,则,分子式应为C7H16,2,3-二甲基丁烷的分子式是C6H14,D错误。
8. 铜(II)配合物是一类特殊的化合物,在生物化学中有重要作用。下列说法错误的是
A. 1 mol [Cu(NH3)2(H2O)2]2+中含有14 mol σ键
B. 分子中H-N-H的键角:NH3>[Cu(NH3)4]2+
C. 已知[Cu(NH3)4]2+的空间结构是平面正方形,则[Cu(NH3)2(H2O)2]2+具有两种不同结构
D. 配位键的稳定性:[Cu(NH3)4]2+>[Cu(H2O)4]2+
【答案】B
【解析】
【详解】A. 中,2个含个键,2个含个键,中心与4个配体形成4个配位键,总键共14个,即含键,A正确,不符合题意;
B.中原子有1对孤电子对,孤电子对与成键电子对的排斥力大于成键电子对间的排斥力,键角被压缩;形成配合物后,的孤电子对用于形成配位键,转化为成键电子对,排斥力减小,键角增大,故键角:,B错误,符合题意;
C.四配位平面正方形结构的配合物,配体为2个和2个时,存在同种配体邻位、同种配体对位两种同分异构体,故具有两种不同结构,C正确,不符合题意;
D.的电负性小于,的配位能力强于,更难电离出中心离子,配位键稳定性更强,D正确,不符合题意;
故选B。
9. 制备有机物乙的过程如图所示(部分物质未标出)。下列叙述正确的是
A. 甲中含氧官能团有5种 B. 甲、乙均属于烃
C. 甲、乙中手性碳原子数目不同 D. 乙中所有碳原子可能共平面
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲的含氧官能团只有羟基、醚键、羰基,共3种,不是5种,A错误;
B.烃的定义是仅含碳、氢两种元素的有机物,甲含有氧、氯,乙含有氧,均不属于烃,B错误;
C.手性碳原子是指连有4种基团的饱和碳原子。甲中共有5个手性碳原子:;乙发生分子内环化后,新增了手性碳原子,共6个:,二者手性碳原子数目不同,C正确;
D.乙中存在多个饱和杂化碳原子(如环上的饱和碳、侧链连甲基的叔碳),饱和碳原子为四面体构型,因此所有碳原子不可能共平面,D错误;
故选C。
10. 元素周期表前四周期元素A、B、C、D、E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s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,但第一电离能比同周期相邻元素都低,C与B同主族,D2+的3d轨道中有10个电子,E的原子序数比D大2.下列说法正确的是
A. 氢化物沸点:A<B B. 电负性:A<B<D
C. 离子键成分的百分数:DC<DB D. E的单质属于金属晶体
【答案】C
【解析】
【分析】A价层电子排布为,,为;B的s能级总电子数等于p能级,且第一电离能低于同周期相邻元素,为;C与B同主族,为;的3d轨道有10个电子,D为;E原子序数比D大2,为。
【详解】A.A的氢化物为烃类,相对分子质量较大的烃沸点远高于B的简单氢化物,氢化物沸点不一定,A错误;
B.电负性顺序为,即,B错误;
C.为,为,成键元素电负性差越大,离子键成分百分数越高,电负性,故离子键成分更高,即,C正确;
D.E为,其单质属于共价晶体,不属于金属晶体,D错误;
故选C。
11. 研究超分子的科学家发明了很多新型分子,这些分子可以充当“快递员”(主体),携带其他分子或离子(客体)运输到指定区域,称为“主客体化学”。二苯并-18-冠-6-醚可作为主体分子,结合水中的Pb,结合后的结构如图1所示;用KMnO4溶液氧化甲苯时,引入冠醚可促进向有机相转移,加快反应速率,原理如图2所示。下列说法错误的是
A. 用KMnO4溶液氧化甲苯时,引入冠醚在反应过程中起催化作用
B. 二苯并-18-冠-6-醚分子中碳原子的杂化方式有2种
C. 在二苯并-18-冠-6-醚通过离子键与Pb2+结合形成超分子
D. KMnO4溶液氧化甲苯时引入的冠醚属于“主客体化学”中的主体
【答案】C
【解析】
【详解】A.图2显示,冠醚结合K+后通过静电吸引将从水相转移至有机相,促进其与甲苯反应;反应结束后冠醚释放K+并循环使用,符合催化剂“参与反应但总量不变”的特征,A正确;
B.二苯并-18-冠-6-醚分子结构中含两类碳原子:苯环碳:形成3个σ键+1个π键,为sp2杂化;亚甲基碳(–CH2–):形成4个σ键,为sp3杂化,故仅存在两种杂化方式,B正确;
C.图1显示Pb2+位于冠醚环中心,与多个氧原子配位,氧原子提供孤对电子,Pb2+提供空轨道,形成的是配位键,C错误;
D.图2中冠醚包裹K+,实现离子跨相迁移,符合“主体识别并结合客体”的定义,K+为客体,冠醚为主体,D正确;
故答案选C。
12. CeO2是重要的稀土抛光材料,图甲为CeO2理想立方晶胞模型,但实际晶体常存在缺陷(如图乙)。X原子的分数坐标为(0,0,0),Y原子的分数坐标为。下列说法错误的是
A. 甲晶胞中Ce的配位数为4
B. 乙晶胞的化学式可表示为Ce4O7
C. 乙中氧空位处原子的分数坐标为
D. 与甲相比,乙的导电性大幅度增大,这可能和晶体中的空位有关
【答案】A
【解析】
【详解】A. 甲晶胞中,Ce(灰色)位于顶点和面心,O占据全部四面体空隙,Ce的配位数为8,O的配位数为4,A错误;
B.乙晶胞中Ce总数为 ;乙存在1个氧空位,O数目为,因此化学式可表示为,B正确;
C.已知X坐标,Y坐标,晶胞边长为1,氧空位位于晶胞内,x、y坐标均为,z坐标为,因此分数坐标为,C正确;
D.氧空位存在时,为平衡电荷,部分Ce会改变价态,产生可自由移动的电子,因此导电性相比甲大幅度增大,和空位有关,D正确;
故选A。
13. 烷烃(以甲烷为例)在光照条件下发生卤代反应,原理如图1所示:
已知:自由基中间产物越稳定,产物选择性越高。某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例,结果如图2.下列说法正确的是
A. 异丁烷的二溴代物有4种
B. 由图2推测丙烷发生溴代反应时,形成的自由基CH3CH2CH2比CH3CHCH3稳定
C. 烷烃与卤素单质光照下发生取代反应时,光照越强烈,实验效果越好
D. 光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代反应的关键步骤
【答案】D
【解析】
【详解】A.异丁烷结构为,其二溴代物共3种:两个溴取代同一甲基的氢、两个溴取代不同甲基的氢、一个溴取代甲基氢一个溴取代中心叔碳氢,A错误;
B.题干说明自由基越稳定,对应产物选择性越高、占比越大。异丁烷溴代中,叔碳一溴代物占比超过97%,可得规律:烷基取代越多的碳形成的自由基越稳定(叔自由基>仲自由基>伯自由基)。丙烷中是伯自由基,是仲自由基,后者更稳定,B错误;
C.光照过强会引发多取代、碳链断裂等副反应,副产物增多,实验效果下降,因此不是光照越强烈越好,C错误;
D.由图1的反应原理,该卤代反应是自由基链式反应,光照下卤素分子化学键断裂生成卤素自由基,是整个反应引发的关键步骤,D正确;
故选D。
14. 某学习小组开展“配合物的制备与性质”主题探究,设计了以下四组实验:
实验
操作
现象
I
向2 mL 0.1 mol/L CuSO4溶液中逐滴加入浓氨水,振荡
先产生蓝色沉淀,后沉淀溶解,得到深蓝色溶液;再加入10 mL无水乙醇,静置,析出深蓝色晶体
II
向2 mL 0.1 mol/L AgNO3溶液中逐滴加入稀氨水,振荡
先产生沉淀,后沉淀溶解,得到无色澄清溶液;再向其中加入一定量NaCl浓溶液,产生白色沉淀
III
取2 mL 0.1 mol/L K3[Fe(CN)6]溶液,滴加3滴0.1 mol/L KSCN溶液,振荡
溶液无明显变化;再向其中滴加几滴FeCl3溶液,溶液变为红色
IV
取2 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液,加入浓盐酸,振荡
溶液由黄色变为亮黄色,再向其中加入等体积的蒸馏水,溶液恢复黄色
下列说法正确的是
A. 实验I析出的深蓝色晶体为[Cu(NH3)4](OH)2
B. 实验II说明[Ag(NH3)2]+在溶液中存在微弱的解离过程
C. 实验III溶液变红是因为Fe3+与反应生成了
D. 实验IV说明在低浓度条件下更稳定
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验I:根据实验现象发生Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH,继续加入氨水,发生Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-,再加入10mL无水乙醇,静置,析出深蓝色晶体,该晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O,故A错误;
B.实验II:向硝酸银溶液中逐滴加入稀氨水,发生Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH,继续加入氨水,发生AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O,向其中加入一定量浓NaCl溶液产生AgCl白色沉淀,说明溶液中存在游离Ag+,即[Ag(NH3)2]+存在解离平衡:[Ag(NH3)2]+Ag++2NH3,故B正确;
C.实验III:溶液变红是因为Fe3+与SCN-反应生成红色络合物Fe(SCN)3,故C错误;
D.实验IV:高浓度Cl-时生成亮黄色[FeCl4]-,稀释降低Cl-浓度后,[FeCl4]-不稳定,发生解离,溶液恢复黄色(水合铁离子颜色),说明[FeCl4]-在高Cl-浓度条件下更稳定,故D错误;
答案为B。
II卷(共38分)
15. 学习有机化学,掌握有机物的组成、结构、命名和官能团性质是重中之重。
(1)的分子式为___________。
(2)烃A的结构简式为,用系统命名法命名烃A___________。
(3)如图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式的装置,这种方法是电炉加热时利用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题:
①若样品中有机物只含C、H、O三种元素中的两种或三种,准确称取0.74 g样品,经充分反应后,D管质量增加0.90 g,E管质量增加1.76 g。则该样品中有机物的最简式为___________。
②通过对样品进行分析,得到如下三张图谱。分析图谱可知,结构简式为___________。
(4)主链为5个碳原子的C7H16的同分异构体中,有一种同分异构体A的核磁共振氢谱有3个峰且面积比为1∶1∶6,则A的一氯代物的同分异构体的数目为___________。
(5)已知易溶于水,难溶于水。从结构角度分析,后者难溶于水的原因___________。
【答案】(1)C10H18O
(2)2,2,4-三甲基己烷
(3) ①. C4H10O ②. CH3CH2OCH2CH3
(4)3种 (5)后者能形成分子内氢键
【解析】
【小问1详解】
根据结构式数C原子的个数有10个,H原子个数有18个,O原子1个,所以分子式为C10H18O;
【小问2详解】
系统命名法首先选母体,选择包含碳原子数最多的碳链作为主链,烃A最长的碳链有6个碳原子,母体命名为己烷,然后编序号,以靠近支链的一端为起点,烃A从左向右编号,三个甲基处于2位、2位、4位,即2,2,4-三甲基己烷 ;
【小问3详解】
此图装置是A装置产生O2,经浓硫酸干燥,在C中有机物与氧气发生燃烧反应,产生CO2和H2O,H2O被无水CaCl2吸收,CO2被碱石灰吸收,通过二者增加的量计算产生的CO2和H2O的量,从而确定C、H、O原子的比例,得出有机物的最简式;
①已知,D管质量增加0.90 g,E管质量增加1.76 g,即生成了0.9gH2O,1.76gCO2,所以H原子的物质的量为mol,C原子的物质的量为mol,O原子的物质的量为mol,所以C∶H∶O=4∶10∶1,该有机物的最简式为C4H10O;
②中的质谱图中,最大质荷比为74,即分子量为74g/mol,由最简式和分子量可知该有机物的分子式为C4H10O;由红外光谱可知该物质含有C-H、C-O-C,由核磁共振氢谱可知只有2种化学环境的H,即左右对称,结合分子式可确定此物质是乙醚,结构式为CH3CH2OCH2CH3;
【小问4详解】
主链为5个碳原子的C7H16,说明有两个C原子在支链,核磁共振氢谱有3个峰且峰面积比为1∶1∶6,说明有3种处于不同化学环境的H原子,根据比例可推断有两个甲基相同位置的甲基且分子对称,A的结构式应为CH3-CH2(CH3)-CH2-CH2(CH3)-CH3,因为对称性,只有3种处于不同化学环境的H原子,所以一氯代物的同分异构体的数目为3;
【小问5详解】
后者硝基的O原子与相邻的H形成分子内氢键,减少了该羟基与水分子形成分子间氢键的能力,降低了羟基的极性。
16. 硼主要用于生产硼砂、硼酸和硼的各种化合物。
I.一种化合物M与Cu2+配位,可用于小鼠脑内铜(Ⅱ)的高时空分辨率动态成像。反应如下所示:
已知:“”表示的化学键伸向纸面外,“”表示的化学键伸向纸面内。
(1)M中F-B-F键角___________BF3中F-B-F键角。
A. > B. = C. < D. 无法确定
Ⅱ.硼的简单氢化物BH3不能游离存在,常倾向于形成较稳定的B2H6或与其他分子结合。
(2)乙硼烷(B2H6)分子结构如图所示,两个硼原子通过B-H-B桥键连接,标记为化学键②。下列关于B2H6说法错误的是___________。已知:化学键①(B-H键)为“二中心二电子键”,可表示为“2c-2e”。
A.含有两种不同环境的氢原子
B.硼原子的杂化方式为sp2杂化
C.化学键②可表示为“3c-4e”
(3)一种催化氨硼烷(BH3NH3)水解制氢的可能机理如图所示。下列说法不正确的是___________。
A. 催化剂能改变反应历程,降低了反应活化能
B. BH3NH3分子中含有配位键
C. 用D2O代替H2O作反应物,有D2生成
D. 氨硼烷完全水解的化学方程式为:BH3NH3+4H2O=3H2↑+NH4[B(OH)4]
(4)BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,的空间构型为___________,NaBF4的电子式为___________。
Ⅱ.硼砂是含结晶水的四硼酸钠,请根据模型回答有关问题。
(5)硼砂中负离子(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示,则在中,2号硼原子的价层电子对数为___________,m=___________(填数字)。
【答案】(1)C (2)BC (3)C
(4) ①. 正四面体 ②.
(5) ①. 3 ②. 2
【解析】
【小问1详解】
由图可知,M中B周围形成了4个共价键,即B采用sp3杂化,而BF3中B采用sp2杂化,所以M中F-B-F键角<BF3中F-B-F键角,故答案选C;
【小问2详解】
A.化学键①与化学键②中的H原子不同,含有两种不同环境的氢原子,A正确;
B.根据乙硼烷分子结构图可知,每个硼原子与两个端基氢原子和两个桥氢原子相连,形成四个共价键,因此B原子杂化方式为sp3杂化,B错误;
C.乙硼烷(B2H6)中B原子是sp3杂化,硼外层3个电子,分别占据1个sp3杂化轨道,用掉3个,第4个空的sp3杂化轨道与旁边B原子上的H原子成键,这样乙硼烷(B2H6)分子中有两个B-H-B键,三个原子核,两个电子,则乙硼烷(B2H6)的化学键为三中心两电子,图中化学键①为“二中心二电子键”,记作“2c-2e”,则乙硼烷(B2H6)的桥键②是三中心两电子键记作3c-2e,而不是3c-4e,C错误;
故答案选BC;
【小问3详解】
A.催化剂能降低反应活化能,改变反应历程加快反应速率,A正确;
B.BH3NH3分子中B原子提供空轨道,N原子提供孤电子对,则B-N键为配位键,B正确;
C.由图可知,H2O与中间体Ⅰ发生取代反应生成中间体Ⅱ,中间体Ⅱ再与H2O反应生成中间体Ⅲ,最终生成H2;用D2O代替H2O作反应物时可写成D-OD,D生成,-OD连接到B原子上,最终生成HD分子,没有生成D2,C错误;
D.由图可知,BH3NH3与H2O是反应物,NH4[B(OH)4]与H2是生成物,氨硼烷完全水解的化学方程式为:BH3NH3+4H2O=3H2↑+NH4[B(OH)4],D正确;
故答案选C;
【小问4详解】
中硼原子的价电子对数为4+=4,孤电子对数为0,空间结构为正四面体形;NaBF4是含有离子键、极性键和配位键的离子化合物,电子式为;
【小问5详解】
根据图示可知,2号B原子的价层电子对数为3,且无孤电子对;根据图示可知,该阴离子的化学式为,其中H显+1价,B显+3价,O显-2价,所以m=2。
17. 废旧印刷电路板是一种电子废弃物,其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾,流程简图如下:
回答下列问题:
(1)反应I是将转化为,反应中的作用是___________,写出操作①的名称___________。
(2)金属铜的晶胞结构如图所示。晶胞中A、B两铜原子的核间距为d pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则铜晶体的密度为___________(列出计算表达式)。
(3)胆矾晶体中的作用力有___________。
(4)循环使用的在反应I中的主要作用是___________。
【答案】(1) ①. 作氧化剂 ②. 过滤
(2)或
(3)共价键、离子键、配位键、氢键、范德华力
(4)抑制氨水电离,增大氨分子浓度,有利于四氨合铜的生成
【解析】
【小问1详解】
反应I是将转化为,铜的化合价由0价变为+2价,发生氧化反应,作还原剂,由此可知在反应中作氧化剂;
操作①后得到铜氨溶液和固体残渣,由此可知操作①能分离固液混合物,操作①应为过滤;
【小问2详解】
由金属铜晶胞结构示意图可知晶胞内的数目为,A、B原子的核间距为晶胞面对角线的,由此可得晶胞边长为,金属铜晶胞密度,化简可得;
【小问3详解】
胆矾晶体()中的作用力由与形成的离子键、和内的共价键、与之间形成的配位键以及水分子之间的氢键和范德华力,故答案为共价键、离子键、配位键、氢键、范德华力;
【小问4详解】
氨水中存在平衡,电离出,抑制电离,避免浓度过高生成沉淀,保证铜氨络离子的生成,故答案为抑制氨水电离,增大氨分子浓度,有利于四氨合铜的生成(回答合理即可)。
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哈九中2024级高二学年下学期4月阶段性测试
化学试题
(考试时间:60分钟 满分:80分)
I卷(共42分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 P-31 Cu-63.5
一、选择题(每题只有一个正确选项,每题3分,共42分)
1. 化学与生活、科技等密切相关。下列说法正确的是
A. 首艘大洋钻探船“梦想”号勘探的天然气水合物中甲烷分子与水分子以氢键连接
B. “北斗卫星”授时系统的“星载铷钟”含铷元素,铷属于金属元素,位于周期表d区
C. 使用干冰进行人工降雨,固态干冰升华过程会破坏极性键,吸收大量热
D. 利用超分子“分子识别”的特性,可用“杯酚”分离C60和C70
2. 下列化学用语正确的是
A. Fe3+的结构示意图:
B. CCl4的空间填充模型:
C. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
D. 乙醛官能团的结构简式:-COH
3. 化学中有些概念描述相近,下列每组物质关系正确的是
A. 金刚石和C60属于同位素
B. 和属于同系物
C. 和互为同分异构体
D. 和 是同种物质
4. 下列说法中正确的是
A. NH3和H3O+ VSEPR模型和空间构型均相同
B. CH4和SiO2化学键和晶体类型均相同
C. NaCl和CsCl晶胞中粒子数目和配位数均相同
D. Na2O和Mg17Al12 熔化时克服的作用力相同
5. VA族氮、磷及其化合物应用广泛。其中PH3与NH3一样,能与许多过渡金属形成多种配合物。下列有关物质的结构或性质的比较中,正确的是
A. 31 g白磷分子中共价键数目为1 NA
B. 与过渡金属形成配合物的能力:PH3>NH3
C. 水中溶解性:PH3>NH3
D. HNO3易挥发,故H3PO4也易挥发
6. 下列有关物质性质的描述和解释均正确的是
性质
解释
A
壁虎能在墙壁上爬行
壁虎足上的细毛与墙体能形成强烈的化学键
B
键角:BH3>NH3
电负性:B<N
C
H2O的沸点高于HF
O-H…O的键能大于F-H…F的键能
D
离子液体导电性良好
离子液体中有可移动的阴、阳离子
A. A B. B C. C D. D
7. 下列说法正确的是
A. 纳米铅的熔点低于大块铅晶体,主要原因是纳米铅的表面积较大
B. 卤素氢化物和卤素碳化物(CX4)的熔沸点均随相对分子质量增大而升高
C. 分子式为C3H8的烷烃,其一氯代物有3种
D. 某烃完全燃烧,生成3.08 g CO2和1.44 g H2O,该烃可能为2,3-二甲基丁烷
8. 铜(II)配合物是一类特殊的化合物,在生物化学中有重要作用。下列说法错误的是
A. 1 mol [Cu(NH3)2(H2O)2]2+中含有14 mol σ键
B. 分子中H-N-H的键角:NH3>[Cu(NH3)4]2+
C. 已知[Cu(NH3)4]2+的空间结构是平面正方形,则[Cu(NH3)2(H2O)2]2+具有两种不同结构
D. 配位键的稳定性:[Cu(NH3)4]2+>[Cu(H2O)4]2+
9. 制备有机物乙的过程如图所示(部分物质未标出)。下列叙述正确的是
A. 甲中含氧官能团有5种 B. 甲、乙均属于烃
C. 甲、乙中手性碳原子数目不同 D. 乙中所有碳原子可能共平面
10. 元素周期表前四周期元素A、B、C、D、E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s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,但第一电离能比同周期相邻元素都低,C与B同主族,D2+的3d轨道中有10个电子,E的原子序数比D大2.下列说法正确的是
A. 氢化物沸点:A<B B. 电负性:A<B<D
C. 离子键成分的百分数:DC<DB D. E的单质属于金属晶体
11. 研究超分子的科学家发明了很多新型分子,这些分子可以充当“快递员”(主体),携带其他分子或离子(客体)运输到指定区域,称为“主客体化学”。二苯并-18-冠-6-醚可作为主体分子,结合水中的Pb,结合后的结构如图1所示;用KMnO4溶液氧化甲苯时,引入冠醚可促进向有机相转移,加快反应速率,原理如图2所示。下列说法错误的是
A. 用KMnO4溶液氧化甲苯时,引入冠醚在反应过程中起催化作用
B. 二苯并-18-冠-6-醚分子中碳原子的杂化方式有2种
C. 在二苯并-18-冠-6-醚通过离子键与Pb2+结合形成超分子
D. KMnO4溶液氧化甲苯时引入的冠醚属于“主客体化学”中的主体
12. CeO2是重要的稀土抛光材料,图甲为CeO2理想立方晶胞模型,但实际晶体常存在缺陷(如图乙)。X原子的分数坐标为(0,0,0),Y原子的分数坐标为。下列说法错误的是
A. 甲晶胞中Ce的配位数为4
B. 乙晶胞的化学式可表示为Ce4O7
C. 乙中氧空位处原子的分数坐标为
D. 与甲相比,乙的导电性大幅度增大,这可能和晶体中的空位有关
13. 烷烃(以甲烷为例)在光照条件下发生卤代反应,原理如图1所示:
已知:自由基中间产物越稳定,产物选择性越高。某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例,结果如图2.下列说法正确的是
A. 异丁烷的二溴代物有4种
B. 由图2推测丙烷发生溴代反应时,形成的自由基CH3CH2CH2比CH3CHCH3稳定
C. 烷烃与卤素单质光照下发生取代反应时,光照越强烈,实验效果越好
D. 光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代反应的关键步骤
14. 某学习小组开展“配合物的制备与性质”主题探究,设计了以下四组实验:
实验
操作
现象
I
向2 mL 0.1 mol/L CuSO4溶液中逐滴加入浓氨水,振荡
先产生蓝色沉淀,后沉淀溶解,得到深蓝色溶液;再加入10 mL无水乙醇,静置,析出深蓝色晶体
II
向2 mL 0.1 mol/L AgNO3溶液中逐滴加入稀氨水,振荡
先产生沉淀,后沉淀溶解,得到无色澄清溶液;再向其中加入一定量NaCl浓溶液,产生白色沉淀
III
取2 mL 0.1 mol/L K3[Fe(CN)6]溶液,滴加3滴0.1 mol/L KSCN溶液,振荡
溶液无明显变化;再向其中滴加几滴FeCl3溶液,溶液变为红色
IV
取2 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液,加入浓盐酸,振荡
溶液由黄色变为亮黄色,再向其中加入等体积的蒸馏水,溶液恢复黄色
下列说法正确的是
A. 实验I析出的深蓝色晶体为[Cu(NH3)4](OH)2
B. 实验II说明[Ag(NH3)2]+在溶液中存在微弱的解离过程
C. 实验III溶液变红是因为Fe3+与反应生成了
D. 实验IV说明在低浓度条件下更稳定
II卷(共38分)
15. 学习有机化学,掌握有机物的组成、结构、命名和官能团性质是重中之重。
(1)的分子式为___________。
(2)烃A的结构简式为,用系统命名法命名烃A___________。
(3)如图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式的装置,这种方法是电炉加热时利用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题:
①若样品中有机物只含C、H、O三种元素中的两种或三种,准确称取0.74 g样品,经充分反应后,D管质量增加0.90 g,E管质量增加1.76 g。则该样品中有机物的最简式为___________。
②通过对样品进行分析,得到如下三张图谱。分析图谱可知,结构简式为___________。
(4)主链为5个碳原子的C7H16的同分异构体中,有一种同分异构体A的核磁共振氢谱有3个峰且面积比为1∶1∶6,则A的一氯代物的同分异构体的数目为___________。
(5)已知易溶于水,难溶于水。从结构角度分析,后者难溶于水的原因___________。
16. 硼主要用于生产硼砂、硼酸和硼的各种化合物。
I.一种化合物M与Cu2+配位,可用于小鼠脑内铜(Ⅱ)的高时空分辨率动态成像。反应如下所示:
已知:“”表示的化学键伸向纸面外,“”表示的化学键伸向纸面内。
(1)M中F-B-F键角___________BF3中F-B-F键角。
A. > B. = C. < D. 无法确定
Ⅱ.硼的简单氢化物BH3不能游离存在,常倾向于形成较稳定的B2H6或与其他分子结合。
(2)乙硼烷(B2H6)分子结构如图所示,两个硼原子通过B-H-B桥键连接,标记为化学键②。下列关于B2H6说法错误的是___________。已知:化学键①(B-H键)为“二中心二电子键”,可表示为“2c-2e”。
A.含有两种不同环境的氢原子
B.硼原子的杂化方式为sp2杂化
C.化学键②可表示为“3c-4e”
(3)一种催化氨硼烷(BH3NH3)水解制氢的可能机理如图所示。下列说法不正确的是___________。
A. 催化剂能改变反应历程,降低了反应活化能
B. BH3NH3分子中含有配位键
C. 用D2O代替H2O作反应物,有D2生成
D. 氨硼烷完全水解的化学方程式为:BH3NH3+4H2O=3H2↑+NH4[B(OH)4]
(4)BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,的空间构型为___________,NaBF4的电子式为___________。
Ⅱ.硼砂是含结晶水的四硼酸钠,请根据模型回答有关问题。
(5)硼砂中负离子(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示,则在中,2号硼原子的价层电子对数为___________,m=___________(填数字)。
17. 废旧印刷电路板是一种电子废弃物,其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾,流程简图如下:
回答下列问题:
(1)反应I是将转化为,反应中的作用是___________,写出操作①的名称___________。
(2)金属铜的晶胞结构如图所示。晶胞中A、B两铜原子的核间距为d pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则铜晶体的密度为___________(列出计算表达式)。
(3)胆矾晶体中的作用力有___________。
(4)循环使用的在反应I中的主要作用是___________。
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