内容正文:
2025~2026学年度下期高2027届半期考试
化学试卷
(考试时间:75分钟;满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Mn-55 Sb-122
第I卷 选择题(共45分)
一、选择题(本题共15个小题,每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列化学用语表示正确的是
A. 基态Na原子最外层电子的电子云轮廓图:
B. 离子的VSEPR模型:
C. 基态原子的简化电子排布式为:
D. 12-冠-4分子的结构简式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态Na的原子序数为11,最外层电子位于3s1能级,s轨道的电子云轮廓图为,表示px轨道的电子云轮廓图,A不正确;
B.离子中,中心C原子形成3个σ键,孤电子对数为=0,则价层电子对数为3,发生sp2杂化,VSEPR模型是平面三角形:,B不正确;
C.基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,则简化电子排布式为:,C不正确;
D.12-冠-4分子中,含有8个碳原子、4个氧原子(形成4个均匀分布的醚键)、16个氢原子,结构简式:,D正确;
故选D。
2. 下列说法错误的是
A. 共价键的键能:
B. 晶体的熔点:
C. 分子的极性:
D. 与互为同分异构体,前者沸点更高
【答案】B
【解析】
【详解】A.键长越短,键能越大。键长:,故键能:,A正确;
B.离子晶体熔点高于分子晶体,金属钠的熔点高于分子晶体,故熔点:,B错误;
C.为V形结构,分子中正负电荷中心不重合,为极性分子;为平面正三角形结构,分子中正负电荷中心重合,为非极性分子,故分子极性:,C正确;
D.两种有机物互为同分异构体,能形成分子间氢键,而能形成分子内氢键,故前者沸点更高,D正确;
故选B。
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 12 g金刚石含有碳碳键数目为2NA
B. 46 g C2H6O中所含C-H键的数目为5NA
C. 1 mol [Cu(NH3)4]2+中所含键的数目为12NA
D. 标准状况下,11.2 L HF中含有的分子数目为0.5NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.金刚石中每个碳原子形成4个碳碳单键,每个碳碳键被2个碳原子共用,因此1 mol碳原子对应2 mol碳碳键;12 g金刚石的物质的量为1 mol,含碳碳键数目为2NA,A正确;
B. C2H6O存在乙醇和二甲醚两种同分异构体,1 mol二甲醚中含6 mol C-H键,因此无法确定键数目一定为5NA,B错误;
C.1个[Cu(NH3)4]2+中,4个NH3分子共含12个N-H键,同时Cu2+与N之间的4个配位键也属于键,总共含16个键,因此1 mol该离子含键数目为16NA,C错误;
D.标准状况下HF为液态,不能用标准状况下气体摩尔体积计算其物质的量,因此分子数不是0.5NA,D错误;
故答案选A。
4. 下列有关物质聚集状态的说法错误的是
A. 金属铅的晶体颗粒小至纳米量级时,熔点会下降
B. 离子液体有难挥发的优点,这是由于离子液体的粒子全都是带电荷的离子
C. 等离子体是仅由电子和阳离子组成的整体上呈电中性的物质聚集体
D. 晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当
【答案】C
【解析】
【详解】A.纳米级晶体的表面能较高,晶体颗粒越小熔点越低,因此金属铅的晶体颗粒小至纳米量级时熔点会下降,A正确;
B.离子液体的组成微粒全部为带电荷的阴、阳离子,微粒间作用力为较强的离子键,因此具有难挥发的优点,B正确;
C.等离子体是由电子、阳离子和中性粒子(原子、分子等)共同组成的整体上呈电中性的物质聚集体,并非仅由电子和阳离子组成,C错误;
D.晶体自范性指晶体能自发呈现规则多面体外形的性质,晶体生长的速率适当是晶体呈现自范性的条件之一,D正确;
故选C。
5. 实验室分离和的流程如下:
已知:在浓盐酸中生成黄色配离子,该配离子在乙醚(,沸点)中生成缔合物。下列说法错误的是
A. 萃取振荡时,分液漏斗下口应倾斜向上
B. 分液时,可以将分液漏斗的玻璃塞上的凹槽对准颈上的小孔,保证下层液体从下口顺利流下
C. 分液后水相为无色,说明已达到分离目的
D. 蒸馏用到的玻璃仪器有:酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、球形冷凝管、尾接管、锥形瓶
【答案】D
【解析】
【分析】实验室分离和时,先加入浓盐酸进行酸化,将Fe3+转化为;再加入乙醚进行萃取、分液,此时进入乙醚相并转化为;分离出的有机相中加水进行反萃取,然后蒸馏,蒸出乙醚,从而得到Fe3+。
【详解】A.萃取振荡时,需要将分液漏斗倒置,使下口倾斜向上,便于振荡过程中放气,防止液体流出,A正确;
B.分液时,将分液漏斗玻璃塞的凹槽对准漏斗颈的小孔,可使漏斗内外压强相等,保证下层液体从下口顺利流下,B正确;
C.分液后水相为无色,说明(黄色)已全部进入乙醚相,达到了分离目的,C正确;
D.蒸馏分离乙醚时,应使用直形冷凝管,球形冷凝管一般用于反应装置的冷凝回流,若用于蒸馏,馏分容易滞留在球形冷凝管的球泡中,无法顺利收集,D错误;
故选D。
6. 下列操作不能达到实验目的的是
A.在铁制镀件上电镀铜
B.实现完全转化为
C.制取铜氨溶液
D.用(杯酚)识别和,操作①②为过滤,操作③为蒸馏
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.镀层金属作阳极,连接电源正极,镀件铁作阴极,连接电源负极,电解质溶液含,符合电镀原理,A能达到实验目的;
B.中与形成非常稳定的络离子,配位能力强于,几乎不能电离出游离的,加入无法转化为,B不能达到实验目的;
C.硫酸铜溶液中滴加足量氨水,先生成氢氧化铜沉淀,继续加氨水,沉淀溶解,生成深蓝色的,得到铜氨溶液,操作正确,C能达到实验目的;
D.杯酚与形成的超分子不溶于甲苯,溶于甲苯,操作①过滤可分离出;向分离出的超分子中加入氯仿,不溶于氯仿,杯酚溶于氯仿,操作②过滤得到,对杯酚的氯仿溶液进行操作③蒸馏,蒸出氯仿得到杯酚,操作正确,可以分离识别,D能达到实验目的;
故答案选B。
7. 是有机合成常用的催化剂,一定条件下可发生如图转化。下列说法错误的是
A. 分子中的键角小于中的键角
B. 转变为,B由杂化变为杂化
C. 中存在氢键和配位键
D. 熔融可导电
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子中,B原子形成3个σ键,孤电子对数为=0,价层电子对数为3,发生sp2杂化,的键角为120°;中,B原子形成4个σ键,价层电子对数为4,发生sp3杂化,的键角小于120°,A错误;
B.由A选项的分析可知,转变为,B由杂化变为杂化,B正确;
C.H-O键中的H原子与另一水分子中的O原子之间存在氢键,B原子提供空轨道,O原子提供孤电子对形成配位键,C正确;
D. 熔融时为,熔融态中存在自由移动的离子,所以熔融可导电,D正确;
故选A。
8. 一种化合物分子结构如图所示,其中W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大,W的一种同位素的中子数为0,X和Z同族。下列说法错误的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 电负性: D. 热稳定性:
【答案】B
【解析】
【分析】W的一种同位素中子数为0,故W为H;X和Z同族,结合分子结构中Z形成6个共价键,且原子序数依次增大,故X为O,Z为S;Y原子序数介于O和S之间且形成1个共价键,故Y为F,据此分析。
【详解】A.电子层数越多,原子半径越大;同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小。故原子半径:,即,A正确;
B.同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小。故有第一电离能:,即,B错误;
C.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小。故电负性:,即,C正确;
D.元素非金属性越强,简单氢化物热稳定性越强。非金属性,故热稳定性:,即,D正确;
故选B。
9. 有机物M()是合成某种水稻除草剂的中间体。下列说法错误的是
A. 分子式为
B. 有机物M分子中有1个手性碳原子
C. 有机物M在核磁共振氢谱中有5组吸收峰
D. 有机物M中的有、两种杂化方式
【答案】B
【解析】
【详解】A.有机物M()分子中,含有11个C原子、2个O原子,不饱和度为7,则H原子数目为11×2+2-7×2=10,分子式为,A正确;
B.有机物M分子中,不含有手性碳原子,B错误;
C.有机物M分子,在核磁共振氢谱中,苯环上有2组吸收峰,五元环上有1组吸收峰,乙基上有2组吸收峰,共有5组吸收峰,C正确;
D.有机物M中,苯环及酮羰基碳原子发生杂化,其它碳原子发生杂化,D正确;
故选B。
10. 有机物X的结构简式是,能用该结构简式表示的X的同分异构体共有不考虑立体异构)
A. 4种 B. 6种 C. 9种 D. 10种
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】丙基有2种结构:-CH2CH2CH3、-CH(CH3)2,-C3H6Cl的碳链为:,氯原子分别在1号、2号、3号碳上(与1号重复),共有2种,氯原子在1号碳上,苯环可在1号碳、2号或3号碳上,有3种结构;氯原子在2号碳上,苯环可在2号或3号碳上,有2种结构,总共5种,所以该有机物共有2×5=10种;答案选D。
11. 下列说法正确的是
A. 有机物最多可能有12个碳原子共面
B. 有机物的系统名称为3,4-二甲基戊烷
C. 化合物(硼氮苯)与(苯)的分子结构相似(如图1所示),则硼氮苯的二氯代物的同分异构体的数目为3种
D. 有机物的异构化反应如图2所示,依据原子光谱可确证X、Y存在不同的官能团
【答案】A
【解析】
【详解】A.有机物分子中,碳碳三键呈直线形、苯环、碳碳双键中的碳原子都共面,-CH2-中的碳原子以及与它相连的两个碳原子,都可能共面,所以最多可能有12个碳原子共面,A正确;
B.有机物的主链碳原子有5个,在2、3两个主链碳原子上,各连有1个甲基,则系统名称为2,3-二甲基戊烷,B不正确;
C.化合物(硼氮苯)与(苯)的分子结构虽然相似(如图1所示),但2个-Cl连在2个B原子和2个N原子上的结构不同,则硼氮苯的二氯代物的同分异构体的数目为4种,C不正确;
D.原子光谱只能确定原子的种类和数目,不能确定官能团,确定官能团要用红外光谱,D不正确;
故选A。
12. 下列说法错误的是
A. 冠醚分子可识别,形成超分子,若冠醚分子中饱和碳上的氢原子被氟原子取代,与形成的超分子稳定性将减弱
B. 的结构为,是极性分子
C. 一种链状多硼酸根的结构为,多硼酸根的离子符号为
D. 臭氧分子中的共价键是非极性键
【答案】D
【解析】
【详解】A.F原子的电负性远大于H原子,将H原子取代为F原子后,F原子的强吸电子诱导效应会通过碳链传递,使得冠醚中氧原子的电子云密度减小,与之间的作用力减弱,因此形成的超分子稳定性将减弱,A正确;
B.由图可知,的结构中正负电荷中心不重合,属于极性分子,B正确;
C.链状多硼酸根中,每个B原子连接3个O原子,其中有2个O原子为两个B原子共用,平均每个B原子对应2个O原子,故离子符号为,C正确;
D.臭氧分子中O原子为同种元素,但中心O原子与端位O原子的成键环境不同,导致电子云分布不对称,共价键为极性键,D错误;
故选D。
13. 铝的卤化物AlX3(X=Cl、Br、I)气态时以Al2X6双聚形态存在,下列说法错误的是
性质
AlF3
AlCl3
AlBr3
AlI3
熔点/℃
1290
192.4
97.8
189.4
沸点/℃
1272
180
256
382
A. AlF3晶体类型与其他三种不同
B. 1molAl2Cl6中所含配位键数目为4NA
C. Al2X6中Al、X原子价电子层均满足8e-结构
D. AlCl3熔点高于AlBr3原因是Cl的电负性大于Br,具有一定离子晶体特征
【答案】B
【解析】
【详解】A.AlF3为离子晶体,其他三个为分子晶体,A正确;
B.每个Al与周围的三个Cl共用一对电子,与另一个Cl形成配位键,故1molAl2Cl6中所含配位键数目为2NA,B错误;
C.每个Al与周围的三个Cl共用一对电子,与另一个Cl形成配位键,均满足8电子结构,C正确;
D.AlCl3熔点高于AlBr3原因是Cl的电负性大于Br,具有一定离子晶体特征,D正确;
故选B。
14. 常温常压下,羟胺易潮解,水溶液呈碱性,与盐酸反应的产物盐酸羟胺广泛用于药品、香料等的合成。已知时,,。下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是
A. 键角:
B. 熔点:
C. 同浓度水溶液的
D. 羟胺分子间氢键的强弱:
【答案】D
【解析】
【详解】A.中心N有1对孤电子对,孤电子对斥力大于成键电子对,键角被压缩,为正四面体结构无孤电子对,故键角,A错误;
B.属于分子晶体,属于离子晶体,一般离子晶体熔点远高于分子晶体,故熔点,B错误;
C.强酸弱碱盐中,阳离子对应的碱的越小,阳离子水解程度越大,盐溶液酸性越强,pH越小;已知,则水解程度大于,同浓度溶液pH:,C错误;
D.羟胺()分子中含有键和键,由于O的电负性大于N,键的极性强于键,形成的氢键更强,因此,氢键的强度大于氢键,D正确;
故答案选D。
15. 硒化锌主要用于制造红外线光学仪器,图1是其晶胞结构,图2是晶胞的俯视图。已知晶胞参数为,a点离子的分数坐标为,是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 的配位数为4
B. 晶胞中d点离子的分数坐标为
C. 周围最近且等距离的数目为8个
D. 晶胞中b点离子和d点离子的距离为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由晶胞结构可知,周围有4个,所以的配位数为4,A正确;
B.已知a点离子的分数坐标为,由晶胞结构和投影图,d点离子在x、y、z方向上相对于晶胞边长的位置分别为,所以d点的分数坐标为,B正确;
C.以为中心,在同一层中,与它等距且紧邻的有4个;上下两层中,也各有4个与它等距且紧邻的。所以周围最近且等距离的数目为12个,C错误;
D.b点离子的分数坐标为,d点离子的分数坐标为。晶胞参数为,则两点离子间的距离为,D正确;
故选C。
第Ⅱ卷 非选择题(共55分)
二、填空题(本题共4道题,共55分)
16. 物质的结构决定物质的性质,从结构的角度认识有机物质和有机反应是学习有机化学的重要视角。
I.分子中含有的醛在一定条件下可发生如下的羟醛缩合反应生成,-不饱和醛。根据下列反应原理回答相关问题:
(1)中间产物中官能团的名称为___________,反应①的反应类型为___________。
(2)产物b分子中共面的原子最多有___________个。
Ⅱ.已知吡啶()中含有与苯类似的大键。
(3)吡啶中N原子的价层孤电子对占据___________(填标号)。
a.2s轨道 b.2p轨道 c.sp杂化轨道 d.杂化轨道
(4)吡啶在水中的溶解度远大于苯,主要原因是___________(答出两点)。
(5)是的一种配合物,该配合物中阴离子为,其空间构型为___________(文字描述);IMI的结构为,其环上所有原子共平面,易形成配位键的氮原子是___________(填“a”或“b”);IMI的某种衍生物与甘氨酸形成的离子化合物,常温下为液态而非固态,原因是___________。
【答案】(1) ①. 羟基、醛基 ②. 加成反应
(2)10 (3)d
(4)吡啶能与形成分子间氢键,而苯不能;吡啶和水都是极性分子,而苯是非极性分子
(5) ①. 正四面体形 ②. a ③. 阴、阳离子半径大,电荷数小,形成的离子键较弱,熔点低
【解析】
【分析】I.该反应属于羟醛缩合反应。反应物a为丙醛,含有α-H,在催化剂作用下可形成活泼中间体,并进攻乙醛的羰基碳,发生加成反应生成β-羟基醛中间产物,即,该中间产物中同时含有羟基和醛基,随后在加热条件下,中间产物发生脱水反应,脱去β位上的-OH和α位上的H,形成α、β-不饱和醛,最终得到产物b();
Ⅱ.吡啶环与苯环类似,6个环原子均为sp2杂化,共同形成含6个π电子的大π键,因此具有芳香性。
【小问1详解】
反应①是醛与醛之间发生羟醛缩合的第一步,反应物α-H参与反应后,生成中间产物,其中既含有-OH羟基,又保留-CHO醛基,所以中间产物中的官能团名称为羟基、醛基;反应①本质上是在羰基上发生碳碳键形成,因此属于加成反应;
【小问2详解】
产物b的结构为,其中C=C双键和醛基C=O所在的平面通过C-C单键相连,为形成共轭体系,C(乙基)-CH=C(甲基)-CHO骨架上的8个原子可共平面。通过绕C-C单键旋转,乙基的另一个碳原子和甲基上的一个氢原子也可处于该平面,故最多有10个原子共面;
【小问3详解】
吡啶结构与苯类似,环上原子都为sp2杂化,N原子的一对孤电子不参与形成芳香π键,而是占据一个sp2杂化轨道,所以应选d;
【小问4详解】
吡啶比苯更易溶于水,主要是因为吡啶分子中含有N原子,能够与水分子形成分子间氢键;同时吡啶和水都是极性分子,相似相溶,而苯为非极性分子,不能与水形成氢键,因此吡啶在水中的溶解度远大于苯。所以答案为:吡啶能与形成分子间氢键,而苯不能;吡啶和水都是极性分子,而苯是非极性分子;
【小问5详解】
阴离子为高氯酸根离子,中心原子为Cl,价层电子对为4+,杂化方式为sp3杂化,孤电子对为0,因此空间构型通常为正四面体形;IMI中两个N原子都具有孤电子对,a 位 N 是吡啶型氮,孤对电子不参与芳香性,可以提供电子对形成配位键,而 b 位 N的孤对电子参与共轭,电子环境受限,不易作为配位给体,因此选a;该离子化合物常温下为液态,是因为阴、阳离子半径较大、电荷数较小,离子键较弱,晶格能较低,所以熔点低。
17. 某化学兴趣小组在实验室以甲苯为原料制备苯甲酸并进行提纯实验,流程图及其制备装置如下。
已知:。
(1)仪器A的名称为___________。
(2)混合溶液B中加入适量的的作用是___________。写出滤液C加入浓盐酸反应的主要化学方程式___________。
(3)苯甲酸粗产品重结晶操作步骤的先后顺序为___________。
___________→___________→___________→___________
a.加入适量水,加热溶解;b.加入适量乙醇,加热溶解;c.加热蒸发溶剂至出现晶膜(形成饱和溶液);
d.加热蒸发溶剂至出现大量晶体;e.冷却结晶,过滤;f.趁热过滤;g.洗涤、干燥
(4)下列说法错误的是___________。
a.步骤VI操作时需要依据苯甲酸的溶解度估算加入溶剂的体积
b.步骤VI中快速冷却结晶可减少杂质被包裹
c.加入溴化四丁基铵的作用是增大与甲苯的接触
d.步骤Ⅱ中当加热至上层油状液体消失(回流液体中油滴消失)时可停止加热
(5)重结晶后得到苯甲酸(),该实验苯甲酸总产率为___________%(保留一位小数)。
(6)该小组继续探究取代基对酸的性质的影响。
①两种羧酸值的大小顺序为,原因是___________。
②化合物、和的结构如图。
HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键(),按照氢键由强到弱对三种酸排序为___________。
【答案】(1)球形冷凝管
(2) ①. 除去过量的,避免步骤Ⅳ加入浓盐酸时产生氯气 ②.
(3)
(4)b (5)83.3
(6) ①. 电负性:,极性:,极性:,导致的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子,酸性越强 ②.
【解析】
【分析】将KMnO4溶于水,加入甲苯和溴化四丁基铵,加热回流(步骤Ⅱ),将甲苯氧化为苯甲酸钾,同时生成MnO2沉淀;加入NaHSO3还原过量的KMnO4(步骤Ⅲ),趁热过滤除去MnO4等不溶物,得到滤液C(主要含苯甲酸钾和KCl等);向滤液C中加入浓盐酸,将苯甲酸钾转化为苯甲酸(步骤Ⅳ),过滤、洗涤得苯甲酸粗产品;对粗产品进行重结晶提纯(步骤Ⅵ),最终得到纯苯甲酸。
【小问1详解】
根据题目给出的装置图,仪器A是用于回流的冷凝管。从结构上看,它是球形冷凝管。
【小问2详解】
在步骤Ⅱ中,KMnO4过量(0.063 mol KMnO4对应0.03 mol甲苯,理论上只需0.06 mol KMnO4),反应后溶液中可能含有未反应的KMnO4。加入NaHSO3的目的是还原过量的,避免步骤Ⅳ加入浓盐酸时产生氯气;滤液C的主要成分是苯甲酸钾,加入浓盐酸后发生强酸制弱酸反应,化学方程式为。
【小问3详解】
苯甲酸在水中的溶解度随温度变化较大,而杂质(如KCl)溶解度较大且受温度影响小,因此可用水作溶剂,故ab中选a;继续加热蒸发溶剂至出现晶膜,故cd中选c,d为蒸发结晶步骤;再冷却结晶,使得苯甲酸析出,故ef中选e,f为趁热过滤,用于除去不溶性杂质,本实验杂质只有氯化钾,不需要此步骤;最后洗涤干燥,故先后顺序为。
【小问4详解】
a.重结晶时需根据苯甲酸溶解度估算溶剂用量,避免溶剂过多导致回收率低,或过少导致杂质析出,a正确;
b.快速冷却会导致晶体细小,易包裹杂质;应缓慢冷却以获得大晶体,减少杂质包裹,b错误;
c.溴化四丁基铵作为相转移催化剂,可增大在甲苯中的溶解度,促进反应进行,c正确;
d.当上层油状液体(甲苯)消失,说明甲苯已完全反应,可停止加热,d正确;
故选b。
【小问5详解】
根据题目信息,甲苯为0.03 mol,理论生成苯甲酸0.03 mol,质量为:0.03 mol×122 g/mol=3.66 g,实际产量为3.05 g,产率为:×100%≈83.3%。
【小问6详解】
①CF3COOH和CCl3COOH中,-CF3和-CCl3均为吸电子基团,可增强-COOH中O-H键的极性,使H⁺更易电离。F的电负性大于Cl,-CF3的吸电子能力更强,对-COOH中O-H键的极化作用更显著,故CF3COOH酸性更强;
②电负性O>S>Se,羰基的极性强于硫羰基和硒羰基,因此HC中O-H键的极性最强,与水形成的氢键最强, HA中O-H键的极性最弱,氢键最弱。因此,氢键强度顺序为:HC > HB > HA。
18. 从褐铁矿型金-银矿(含、、、、、等)中提取、,并回收其它有价金属的一种工艺如下:
已知:①金-银矿中、元素的含量分别为、。
②时,的为。
回答下列问题:
(1)基态原子的价层电子排布式为___________。
(2)“还原酸浸”时,反应的离子方程式为___________,滤渣2的主要成分是___________。
(3)根据“还原酸浸”、“氧化”,推断、、的氧化性由强到弱的顺序为___________。
(4)“沉铁”后,调节“滤液4”的至8.0,无析出,则___________。
(5)“浸金银”时,Au溶解涉及的主要反应如下:
①
②
上述过程中的催化剂为___________。
(6)能与、、等形成配位数为4的配合物,写出与乙二胺以个数比为1:2的配离子结构___________;向少量沉淀中滴加一定浓度的氨水,则沉淀消失,其离子方程式为,该反应的平衡常数为___________,从平衡常数看,应选择氨水浓度较大为宜。
(已知:的溶度积常数,的稳定常数)
(7)一种锑锰合金的立方晶胞结构如图。为阿伏加德罗常数的值,晶胞边长为a nm,则晶体的密度为___________(列出计算式即可)。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 二氧化硅(或)
(3)
(4)0.19 (5)
(6) ①. ②.
(7)
【解析】
【分析】金-银矿(含、、、、、等)加、“还原酸浸”,被还原为 、被还原为,被溶解为,、、不反应,进入“滤渣1”;“沉铜”时,向滤液1中加入铁粉,被铁粉还原为,滤液3中含、;“氧化”时,向滤液3中加,被氧化为;“沉铁”时,加入, 转化为沉淀,后续转化为氧化铁;“沉锰”时,向滤液4中加入,沉淀为。“浸金银”时,滤渣1用铜-氨-硫代硫酸盐溶液浸出,、进入滤液2,后续提炼出、。
【小问1详解】
为29号元素,核外电子排布为,因此价层电子排布式为;
【小问2详解】
“还原酸浸”时,作氧化剂,作还原剂,被还原为,被氧化为,该反应的离子方程式为;由分析可知滤渣1是、、,加入铜-氨-硫代硫酸盐溶液浸金银,将、与分开,故滤渣2是;
【小问3详解】
还原酸浸中,能将氧化,而也能氧化,且后续氧化步骤中能氧化为,说明氧化性:>;沉铜步骤中,铁粉先于反应,再置换,说明氧化性:>;
【小问4详解】
已知,当时,,则,故无析出时;
【小问5详解】
催化剂的特征是“参与反应,前后质量和化学性质不变”,“浸金银”时,反应①消耗,生成和;反应②消耗和,又生成了,因此,反应前后不变的是,是该过程中的催化剂;
【小问6详解】
乙二胺为双齿配体,每个乙二胺提供2个N原子配位,2个乙二胺共提供4个配位原子,与形成配位数为4的平面正方形配离子,结构为;的沉淀溶解平衡方程式,,配离子形成方程式,,两个方程式相加得,则
【小问7详解】
由晶胞结构可知,该晶胞为面心立方,Mn原子位于面心,则Mn原子个数为:, Sb位于晶胞的顶点,则Sb原子个数为:,因此,该晶胞的质量为,该晶胞的体积为,晶体的密度为。
19. 我国科学家在青蒿素研究方面为人类健康作出了巨大贡献,回答下列问题。
I.已知青蒿素是一种烃的含氧衍生物,按下图实验装置(部分装置略)对青蒿素进行元素分析。
(1)的作用是___________(举1例,用化学方程式表示),为减小实验误差可在d装置后面加装一个盛___________的球形干燥管。
(2)若青蒿素样品的质量为,实验结束后,c管增重,d管增重。通过质谱法测得青蒿素的相对分子质量为282,其分子式为___________。
II.双氢青蒿素是青蒿素的重要衍生物,抗疟疾疗效优于青蒿素,经测定青蒿素其晶胞(含4个青蒿素分子)及分子结构如下图甲所示;青蒿素在一定条件下与作用生成双氢青蒿素(如图乙所示)。
(3)欲测定青蒿素的分子结构,应选用的化学分析仪器是___________。
(4)青蒿素除了过氧键、酯基外还含有的官能团的符号为___________,青蒿素分子中含有___________个手性碳原子。
(5)青蒿素在一定条件下与作用生成双氢青蒿素,的作用是___________。
(6)硼氢化钠的合成方法为:。
①与青蒿素中酯基的反应过程比较复杂。第一步为和酯基中碳氧双键发生加成反应,解离出的连接在碳氧双键的___________原子上。
②NaH的晶胞如图,处于围成的___________空隙中。
【答案】(1) ①. ②. 碱石灰(或固体或固体)
(2)
(3)X射线衍射仪 (4) ①. ②. 7
(5)还原剂(或体现还原性)
(6) ①. 碳(或C) ②. 正八面体
【解析】
【分析】青蒿素在氧气中燃烧,将不完全燃烧生成的氧化为,反应为,装置c吸收生成的,装置d吸收生成的,通过质量变化计算青蒿素的分子式,据此分析。
【小问1详解】
的作用是将青蒿素不完全燃烧生成的氧化为,反应的化学方程式为;为防止空气中的水蒸气和进入d装置影响测定结果,可在d装置后加装一个盛碱石灰(或固体、固体)的球形干燥管;
【小问2详解】
装置c增重为的质量,,则;装置d增重为的质量,,则;青蒿素中氧元素的质量为,;则,实验式为,青蒿素的相对分子质量为282,故分子式为;
【小问3详解】
测定有机物分子结构的常用化学分析仪器为X射线衍射仪,其可通过晶体衍射数据确定分子的空间结构;
【小问4详解】
青蒿素分子中除过氧键、酯基外,还含有的官能团为醚键,;手性碳原子是指连有四个不同原子或基团的碳原子,结合青蒿素的分子结构,其分子中含有7个手性碳原子,如图;
【小问5详解】
青蒿素与反应生成双氢青蒿素,青蒿素中的酯基被还原,在反应中提供氢,体现出还原性,作还原剂;
【小问6详解】
解离出的具有还原性,碳氧双键中氧原子电负性大,显负电性,碳原子显正电性,因此连接在碳氧双键的碳原子上;
晶胞中,若位于面心和顶点,则位于棱心和体心,处于围成的正八面体空隙中。
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2025~2026学年度下期高2027届半期考试
化学试卷
(考试时间:75分钟;满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Mn-55 Sb-122
第I卷 选择题(共45分)
一、选择题(本题共15个小题,每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列化学用语表示正确的是
A. 基态Na原子最外层电子的电子云轮廓图:
B. 离子的VSEPR模型:
C. 基态原子的简化电子排布式为:
D. 12-冠-4分子的结构简式:
2. 下列说法错误的是
A. 共价键的键能:
B. 晶体的熔点:
C. 分子的极性:
D. 与互为同分异构体,前者沸点更高
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 12 g金刚石含有碳碳键数目为2NA
B. 46 g C2H6O中所含C-H键的数目为5NA
C. 1 mol [Cu(NH3)4]2+中所含键的数目为12NA
D. 标准状况下,11.2 L HF中含有的分子数目为0.5NA
4. 下列有关物质聚集状态的说法错误的是
A. 金属铅的晶体颗粒小至纳米量级时,熔点会下降
B. 离子液体有难挥发的优点,这是由于离子液体的粒子全都是带电荷的离子
C. 等离子体是仅由电子和阳离子组成的整体上呈电中性的物质聚集体
D. 晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当
5. 实验室分离和的流程如下:
已知:在浓盐酸中生成黄色配离子,该配离子在乙醚(,沸点)中生成缔合物。下列说法错误的是
A. 萃取振荡时,分液漏斗下口应倾斜向上
B. 分液时,可以将分液漏斗的玻璃塞上的凹槽对准颈上的小孔,保证下层液体从下口顺利流下
C. 分液后水相为无色,说明已达到分离目的
D. 蒸馏用到的玻璃仪器有:酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、球形冷凝管、尾接管、锥形瓶
6. 下列操作不能达到实验目的的是
A.在铁制镀件上电镀铜
B.实现完全转化为
C.制取铜氨溶液
D.用(杯酚)识别和,操作①②为过滤,操作③为蒸馏
A. A B. B C. C D. D
7. 是有机合成常用的催化剂,一定条件下可发生如图转化。下列说法错误的是
A. 分子中的键角小于中的键角
B. 转变为,B由杂化变为杂化
C. 中存在氢键和配位键
D. 熔融可导电
8. 一种化合物分子结构如图所示,其中W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大,W的一种同位素的中子数为0,X和Z同族。下列说法错误的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 电负性: D. 热稳定性:
9. 有机物M()是合成某种水稻除草剂的中间体。下列说法错误的是
A. 分子式为
B. 有机物M分子中有1个手性碳原子
C. 有机物M在核磁共振氢谱中有5组吸收峰
D. 有机物M中的有、两种杂化方式
10. 有机物X的结构简式是,能用该结构简式表示的X的同分异构体共有不考虑立体异构)
A. 4种 B. 6种 C. 9种 D. 10种
11. 下列说法正确的是
A. 有机物最多可能有12个碳原子共面
B. 有机物的系统名称为3,4-二甲基戊烷
C. 化合物(硼氮苯)与(苯)的分子结构相似(如图1所示),则硼氮苯的二氯代物的同分异构体的数目为3种
D. 有机物的异构化反应如图2所示,依据原子光谱可确证X、Y存在不同的官能团
12. 下列说法错误的是
A. 冠醚分子可识别,形成超分子,若冠醚分子中饱和碳上的氢原子被氟原子取代,与形成的超分子稳定性将减弱
B. 的结构为,是极性分子
C. 一种链状多硼酸根的结构为,多硼酸根的离子符号为
D. 臭氧分子中的共价键是非极性键
13. 铝的卤化物AlX3(X=Cl、Br、I)气态时以Al2X6双聚形态存在,下列说法错误的是
性质
AlF3
AlCl3
AlBr3
AlI3
熔点/℃
1290
192.4
97.8
189.4
沸点/℃
1272
180
256
382
A. AlF3晶体类型与其他三种不同
B. 1molAl2Cl6中所含配位键数目为4NA
C. Al2X6中Al、X原子价电子层均满足8e-结构
D. AlCl3熔点高于AlBr3原因是Cl的电负性大于Br,具有一定离子晶体特征
14. 常温常压下,羟胺易潮解,水溶液呈碱性,与盐酸反应的产物盐酸羟胺广泛用于药品、香料等的合成。已知时,,。下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是
A. 键角:
B. 熔点:
C. 同浓度水溶液的
D. 羟胺分子间氢键的强弱:
15. 硒化锌主要用于制造红外线光学仪器,图1是其晶胞结构,图2是晶胞的俯视图。已知晶胞参数为,a点离子的分数坐标为,是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 的配位数为4
B. 晶胞中d点离子的分数坐标为
C. 周围最近且等距离的数目为8个
D. 晶胞中b点离子和d点离子的距离为
第Ⅱ卷 非选择题(共55分)
二、填空题(本题共4道题,共55分)
16. 物质的结构决定物质的性质,从结构的角度认识有机物质和有机反应是学习有机化学的重要视角。
I.分子中含有的醛在一定条件下可发生如下的羟醛缩合反应生成,-不饱和醛。根据下列反应原理回答相关问题:
(1)中间产物中官能团的名称为___________,反应①的反应类型为___________。
(2)产物b分子中共面的原子最多有___________个。
Ⅱ.已知吡啶()中含有与苯类似的大键。
(3)吡啶中N原子的价层孤电子对占据___________(填标号)。
a.2s轨道 b.2p轨道 c.sp杂化轨道 d.杂化轨道
(4)吡啶在水中的溶解度远大于苯,主要原因是___________(答出两点)。
(5)是的一种配合物,该配合物中阴离子为,其空间构型为___________(文字描述);IMI的结构为,其环上所有原子共平面,易形成配位键的氮原子是___________(填“a”或“b”);IMI的某种衍生物与甘氨酸形成的离子化合物,常温下为液态而非固态,原因是___________。
17. 某化学兴趣小组在实验室以甲苯为原料制备苯甲酸并进行提纯实验,流程图及其制备装置如下。
已知:。
(1)仪器A的名称为___________。
(2)混合溶液B中加入适量的的作用是___________。写出滤液C加入浓盐酸反应的主要化学方程式___________。
(3)苯甲酸粗产品重结晶操作步骤的先后顺序为___________。
___________→___________→___________→___________
a.加入适量水,加热溶解;b.加入适量乙醇,加热溶解;c.加热蒸发溶剂至出现晶膜(形成饱和溶液);
d.加热蒸发溶剂至出现大量晶体;e.冷却结晶,过滤;f.趁热过滤;g.洗涤、干燥
(4)下列说法错误的是___________。
a.步骤VI操作时需要依据苯甲酸的溶解度估算加入溶剂的体积
b.步骤VI中快速冷却结晶可减少杂质被包裹
c.加入溴化四丁基铵的作用是增大与甲苯的接触
d.步骤Ⅱ中当加热至上层油状液体消失(回流液体中油滴消失)时可停止加热
(5)重结晶后得到苯甲酸(),该实验苯甲酸总产率为___________%(保留一位小数)。
(6)该小组继续探究取代基对酸的性质的影响。
①两种羧酸值的大小顺序为,原因是___________。
②化合物、和的结构如图。
HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键(),按照氢键由强到弱对三种酸排序为___________。
18. 从褐铁矿型金-银矿(含、、、、、等)中提取、,并回收其它有价金属的一种工艺如下:
已知:①金-银矿中、元素的含量分别为、。
②时,的为。
回答下列问题:
(1)基态原子的价层电子排布式为___________。
(2)“还原酸浸”时,反应的离子方程式为___________,滤渣2的主要成分是___________。
(3)根据“还原酸浸”、“氧化”,推断、、的氧化性由强到弱的顺序为___________。
(4)“沉铁”后,调节“滤液4”的至8.0,无析出,则___________。
(5)“浸金银”时,Au溶解涉及的主要反应如下:
①
②
上述过程中的催化剂为___________。
(6)能与、、等形成配位数为4的配合物,写出与乙二胺以个数比为1:2的配离子结构___________;向少量沉淀中滴加一定浓度的氨水,则沉淀消失,其离子方程式为,该反应的平衡常数为___________,从平衡常数看,应选择氨水浓度较大为宜。
(已知:的溶度积常数,的稳定常数)
(7)一种锑锰合金的立方晶胞结构如图。为阿伏加德罗常数的值,晶胞边长为a nm,则晶体的密度为___________(列出计算式即可)。
19. 我国科学家在青蒿素研究方面为人类健康作出了巨大贡献,回答下列问题。
I.已知青蒿素是一种烃的含氧衍生物,按下图实验装置(部分装置略)对青蒿素进行元素分析。
(1)的作用是___________(举1例,用化学方程式表示),为减小实验误差可在d装置后面加装一个盛___________的球形干燥管。
(2)若青蒿素样品的质量为,实验结束后,c管增重,d管增重。通过质谱法测得青蒿素的相对分子质量为282,其分子式为___________。
II.双氢青蒿素是青蒿素的重要衍生物,抗疟疾疗效优于青蒿素,经测定青蒿素其晶胞(含4个青蒿素分子)及分子结构如下图甲所示;青蒿素在一定条件下与作用生成双氢青蒿素(如图乙所示)。
(3)欲测定青蒿素的分子结构,应选用的化学分析仪器是___________。
(4)青蒿素除了过氧键、酯基外还含有的官能团的符号为___________,青蒿素分子中含有___________个手性碳原子。
(5)青蒿素在一定条件下与作用生成双氢青蒿素,的作用是___________。
(6)硼氢化钠的合成方法为:。
①与青蒿素中酯基的反应过程比较复杂。第一步为和酯基中碳氧双键发生加成反应,解离出的连接在碳氧双键的___________原子上。
②NaH的晶胞如图,处于围成的___________空隙中。
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