精品解析:宁夏育才中学2025-2026学年第二学期高二年级期中考试化学试卷
2026-05-08
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内容正文:
宁夏育才中学2025-2026学年第二学期高二年级期中考试
化学试卷
(试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将信息填写在答题卡上,并将条形码贴在答题卡指定位置。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上,写在本试卷及草搞纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回,试卷保留。
可能用到的原子量:H-1 C-12 O-16 S-32 Zn-65 Ga-70 As-75
一、选择题(共14小题,每题3分,共42分)
1. 某有机化合物的结构简式如下:
此有机化合物属于
①烯烃 ②多官能团有机化合物 ③芳香烃 ④烃的衍生物 ⑤高分子化合物
A. ①②③④ B. ②④ C. ②④⑤ D. ①③⑤
2. 下列说法或有关化学用语的表达正确的是
A. O3分子的空间结构:
B. HBr中σ键的电子云轮廓图:
C. 杂化轨道示意图:
D. 违反了洪特规则
3. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1 mol -OH中含有的电子数为10
B. 1 mol SiO2中含有Si-O键的数目为2
C. 1 mol [Cu(NH3)2(H2O)2]2+中含有14 mol σ键
D. 12g石墨烯(如图单层石墨)中含C-C数目为3
4. 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. 配离子中的空轨道接受中C提供的孤电子对,形成配位键
B. —是吸电子基团,—也是吸电子基团,的酸性弱于
C. 当晶体颗粒小至纳米量级时,晶体表面积增大,熔点会升高
D. 受溶剂极性等因素影响,在中电离比在中容易
5. 简牍(含具有多酚结构的木质素)是纸张发明普及前古人书写文字的主要材料。刚刚出土的简牍,从缺氧状态进入有氧状态时易发黑,同时也能使其生成深黑色的物质,造成简牍颜色加深,难以辨别字迹。维生素C常用于黑色的简牍的脱色处理(如图)。使用高浓度乙醇,使简牍中的水分脱除,再用挥发能力更强的乙醚处理,简牍便会干燥定型。
维生素C是重要的营养素。下列有关说法正确的是
A. 维生素C的分子式为 B. 维生素C含有的官能团只有羟基、酯基
C. 维生素C易溶于水 D. 简牍脱色处理时,维生素C发生还原反应
6. 下列说法错误的是
A. 235U和238U互为同位素
B. 石墨和互为同素异形体
C. 丙醛和环氧丙烷()互为同分异构体
D. 乙二醇和丙三醇()互为同系物
7. 下列有机化合物中,一氯代物种数最多的是
A. CH3CH2CH3 B. CH2=CHCH3 C. D.
8. 顺铂[]是1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属化合物;碳铂是1,1-环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称,属于第二代铂族抗癌药物,结构简式如图所示,其毒副作用低于顺铂。下列说法正确的是
A. 碳铂中不含有键
B. 碳铂分子不属于手性分子
C. 碳铂分子中杂化的碳原子与杂化的碳原子数之比为
D. 1mol的顺铂[]是与足量的溶液反应时,可得到2 mol AgCl
9. 硫及硫的化合物在生产、生活中有广泛应用。S8和SF6的分子结构如图所示,下列有关叙述正确的是
A. S8分子和SF6分子都是极性分子
B. S8中S原子的杂化类型为sp3杂化
C. SF6分子呈正八面体形且键角∠FSF均为90°
D. SF6分子中各原子均达到8电子稳定结构
10. 如图所示是一种离子液体,属于绿色溶剂。其中R、X、Y、Z、W五种元素均为短周期元素,R元素形成的一种同素异形体熔点高、硬度小,基态X原子核外有两个未成对电子,Y元素的简单氢化物是制造化肥的重要原料,Z元素形成的单质是所有单质中氧化性最强的。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. W简单气态氢化物可溶于水是由于其与水分子之间存在氢键
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:
D. 简单气态氢化物的稳定性:
11. 下图依次为空间结构、NaCl晶胞、金刚石晶胞、铜晶胞,下列说法不正确的是
空间结构
NaCl晶胞
金刚石晶胞
铜晶胞
A. 为极性分子,1个该分子中含2个键
B. 中H-O与O-O形成的键角(如图①)小于
C. 1个金刚石晶胞中平均含8个碳原子,1个铜晶胞中平均含4个铜原子
D. NaCl晶胞中,距离最近的六个构成正八面体结构
12. 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
13. 羟胺(NH2OH)在有机合成中用作还原剂,其熔点32.05℃,沸点70℃。下列化学用语或图示表达正确的是
A. 用电子式表示羟胺的形成过程:
B. 羟胺NH2OH分子间氢键的强弱:
C. 固态羟胺X射线衍射图谱对比如图
D. 羟胺中N原子杂化后的轨道表示式:
14. 砷化镓是一种新型半导体材料,应用广泛。图甲为它的立方晶胞结构,图乙为该晶胞沿轴的投影图。该晶胞的边长为,在三维坐标系中a、b两点的原子坐标分别为、。下列说法错误的是
A. As和Ga原子间的最近距离为 B. c点的原子坐标为
C. 1个Ga与12个Ga等距离且最近 D. 该晶体的密度为
二、非选择题(每空2分,共58分)
15. Ⅰ.海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,燃烧的灰烬中碘元素以I-的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如图:
(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:①___________;③___________;写出实验②中有关反应的离子反应方程式:___________。
(2)提取碘的过程中,可供选择的有机试剂是___________(填字母)。
A. 苯 B. 酒精 C. 四氯化碳 D. 乙酸
(3)请设计一种检验过程③提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法:___________。
(4)要从碘的苯溶液中提取碘和回收苯,还需要经过___________操作。(填字母)
Ⅱ.重结晶法可用于提纯苯甲酸。
(5)①若苯甲酸在A、B、C三种溶剂中的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示。则重结晶时,最合适的溶剂是___________(填字母序号)。
②下列有关苯甲酸重结晶实验的说法正确的是___________(填字母序号)。
A.在苯甲酸重结晶实验中,粗苯甲酸加热溶解后需趁热过滤
B.粗苯甲酸溶解过程中,玻璃棒搅拌能提高苯甲酸的溶解度
C.冷却结晶时,温度过低将析出杂质,故此时温度不是越低越好
16. 某化学小组为测定有机物G的组成和结构,设计如图实验装置:
回答下列问题:
(1)电炉中CuO的作用是___________。
(2)装置F中碱石灰的作用是___________。
将1.48 g G在上述装置中充分燃烧,测得装置D和装置E质量分别增加1.8 g和3.52 g。取适量G使用现代分析仪器对有机物G的分子结构进行测定,相关结果如图2、图3、图4所示。
(3)G的分子式为___________,G的结构简式是___________。
(4)N是G的同分异构体,且N属于醇类,则N的结构有___________种,其中核磁共振氢谱中有5组峰且峰面积之比为的结构简式为___________。
17. 研究原子、分子等物质的微观结构,对认识物质的性质非常重要。请回答下列问题:
(1)Au与Cu同族且比Cu多两个电子层,基态Au原子的价电子排布式为___________,属于___________区的元素。
(2)和是锡的常见氯化物,可被氧化得到。
①分子的模型名称是___________。
②的键是由锡的___________轨道与氯的轨道重叠形成键。
(3)砷(As)和镓(Ga)是两种重要的化学元素在半导体、电子工业及材料科学中具有关键作用。
①AsCl3分子的立体构型为___________。
②GaF3的熔点高于1 000 ℃,GaCl3的熔点为77.9 ℃,其原因是___________。
(4)是一种配体,作配体时的配位原子是___________。和属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示。1个八聚磷酸根离子含有的σ键数目为___________,写出八聚磷酸根离子的化学式为___________。
18. 回答下列问题。
(1)能与多种物质形成配合物,为研究配合物的形成及性质,某小组进行如下实验。
序号
实验步骤
实验现象或结论
ⅰ
向溶液中逐滴加入氨水至过量
产生蓝色沉淀,随后溶解并得到深蓝色的溶液
ⅱ
再加入无水乙醇
得到深蓝色晶体
ⅲ
测定深蓝色晶体的组成
晶体的化学式为
ⅳ
将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液,再加入稀NaOH溶液
无蓝色沉淀生成
①画出深蓝色配离子的结构简式:___________。
②加入乙醇有晶体析出的原因:___________。
③实验步骤ⅰ中蓝色沉淀转变成深蓝色溶液的离子方程式___________。
④该实验条件下,与的结合能力___________与的结合能力(填“大于”或“小于”)。
(2)可用于制备光学材料,其立方晶胞如图所示。
晶体中掺入少量后,会出现“正电”和“负电”区域,光照下发出特定波长的光。
①铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能,其主要原因是___________。
②区域A带___________(填“正”或“负”)电。
③晶胞中1个周围最近的数为___________个。已知晶体的密度为,摩尔质量为,阿伏加德罗常数的值为,则两个之间的最短距离为___________(列出计算式即可)。
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宁夏育才中学2025-2026学年第二学期高二年级期中考试
化学试卷
(试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将信息填写在答题卡上,并将条形码贴在答题卡指定位置。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上,写在本试卷及草搞纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回,试卷保留。
可能用到的原子量:H-1 C-12 O-16 S-32 Zn-65 Ga-70 As-75
一、选择题(共14小题,每题3分,共42分)
1. 某有机化合物的结构简式如下:
此有机化合物属于
①烯烃 ②多官能团有机化合物 ③芳香烃 ④烃的衍生物 ⑤高分子化合物
A. ①②③④ B. ②④ C. ②④⑤ D. ①③⑤
【答案】B
【解析】
【详解】①烯烃是仅含碳、氢两种元素的有机物,该有机物含有氧元素,不属于烃,更不属于烯烃,而是烃的含氧衍生物,①错误;
②由结构简式可知,该有机物含酯基、羟基、羧基、碳碳双键,属于多官能团有机化合物,②正确;
③该有机物含苯环,但还含O元素,不属于芳香烃,③错误;
④该有机物含C、H、O三种元素,为烃的含氧衍生物,④正确;
⑤该有机物不是高分子化合物,⑤错误;
正确的是②④,故选B。
2. 下列说法或有关化学用语的表达正确的是
A. O3分子的空间结构:
B. HBr中σ键的电子云轮廓图:
C. 杂化轨道示意图:
D. 违反了洪特规则
【答案】C
【解析】
【详解】A.O3分子中心O的价层电子对数为2+1=3,价层电子对互斥模型为平面三角形,略去孤电子对为V形空间结构,题干中两处错误:没有略去孤电子对和三个氧原子大小不一样,A错误;
B.H原子的1s能级电子和Br原子的4p能级电子形成s-p σ键,s能级电子云轮廓图呈球形,p能级电子云轮廓图呈哑铃形,故该键的电子云轮廓图为:,B错误;
C.sp2杂化轨道是由能量相近的1个s轨道和2个p轨道组合而形成,杂化轨道间夹角为120°,呈平面三角形,C正确;
D.中1s轨道和2s轨道中容纳自旋平行的电子,违反了泡利原理,D错误;
故答案选C。
3. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1 mol -OH中含有的电子数为10
B. 1 mol SiO2中含有Si-O键的数目为2
C. 1 mol [Cu(NH3)2(H2O)2]2+中含有14 mol σ键
D. 12g石墨烯(如图单层石墨)中含C-C数目为3
【答案】C
【解析】
【详解】A.羟基(-OH)中,O原子含8个电子,H原子含1个电子,故1个羟基含电子数为8+1=9,则1mol羟基所含电子总数为9 NA,故A错误;
B.SiO2中1个Si原子结合4个O原子,即1mol SiO2晶体中含有硅氧键的数目为4 NA,故B错误;
C.1个[Cu(NH3)2(H2O)2]2+中含有4个配位键,1个NH3中含有3个σ键,1个H2O中含有2个σ键,因此1mol[Cu(NH3)2(H2O)2]2+中σ键的数目为=14NA,故C正确;
D.12g石墨烯的物质的量为1mol,石墨烯中每个碳原子形成三个C-C键,每个C-C键由两个碳原子共用,因此12g石墨烯中含有C-C键的数目为1.5NA,故D错误;
答案选C。
4. 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. 配离子中的空轨道接受中C提供的孤电子对,形成配位键
B. —是吸电子基团,—也是吸电子基团,的酸性弱于
C. 当晶体颗粒小至纳米量级时,晶体表面积增大,熔点会升高
D. 受溶剂极性等因素影响,在中电离比在中容易
【答案】A
【解析】
【详解】A.配位键形成时,中心离子提供空轨道,配体中C的电负性小于N,更易给出孤电子对,二者形成配位键,A正确;
B.F的电负性大于Cl,的吸电子能力强于,使得中羧基的键极性更强,更易电离出,酸性,B错误;
C.晶体颗粒小至纳米量级时,表面原子占比高、表面能大,粒子间作用力减弱,熔化所需能量更低,熔点会降低,C错误;
D.溶剂极性越强越有利于电解质电离,的极性大于,更易促进的电离,故在中电离更容易,D错误;
故选A。
5. 简牍(含具有多酚结构的木质素)是纸张发明普及前古人书写文字的主要材料。刚刚出土的简牍,从缺氧状态进入有氧状态时易发黑,同时也能使其生成深黑色的物质,造成简牍颜色加深,难以辨别字迹。维生素C常用于黑色的简牍的脱色处理(如图)。使用高浓度乙醇,使简牍中的水分脱除,再用挥发能力更强的乙醚处理,简牍便会干燥定型。
维生素C是重要的营养素。下列有关说法正确的是
A. 维生素C的分子式为 B. 维生素C含有的官能团只有羟基、酯基
C. 维生素C易溶于水 D. 简牍脱色处理时,维生素C发生还原反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.依据结构简式计算,维生素C的分子式为,故A错误;
B.维生素C含碳碳双键、羟基和酯基三种官能团,故B错误;
C.维生素C中含有多羟基,可与水形成氢键,易溶于水,故C正确;
D.简牍有氧状态时易发黑,即被氧化,故维生素C脱色时作还原剂,发生氧化反应,故D错误;
故答案选C。
6. 下列说法错误的是
A. 235U和238U互为同位素
B. 石墨和互为同素异形体
C. 丙醛和环氧丙烷()互为同分异构体
D. 乙二醇和丙三醇()互为同系物
【答案】D
【解析】
【详解】A.它们具有相同的质子数(92),但中子数不同(235-92=143,238-92=146),符合同位素的定义,A正确;
B.石墨和 都是由碳元素组成的单质,但它们的原子排列方式和空间结构不同,属于同素异形体,B正确;
C.丙醛的分子式为 ,环氧丙烷的分子式也为 ,二者分子式相同,但结构不同,符合同分异构体的定义,C正确;
D.乙二醇和丙三醇都是多元醇,但它们的官能团数目不同(乙二醇含2个羟基,丙三醇含3个羟基),结构不相似,不符合“结构相似、分子组成相差一个或若干个 原子团”的同系物定义,D错误;
故选D。
7. 下列有机化合物中,一氯代物种数最多的是
A. CH3CH2CH3 B. CH2=CHCH3 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】一氯代物种数=等效氢种数,以此作答。
【详解】A.CH3CH2CH3的一氯代物有2种,A不符合题意;
B.CH2=CHCH3的一氯代物有3种,B符合题意;
C.的一氯代物有1种,C不符合题意;
D.的一氯代物有2种,D不符合题意;
故答案选B。
8. 顺铂[]是1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属化合物;碳铂是1,1-环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称,属于第二代铂族抗癌药物,结构简式如图所示,其毒副作用低于顺铂。下列说法正确的是
A. 碳铂中不含有键
B. 碳铂分子不属于手性分子
C. 碳铂分子中杂化的碳原子与杂化的碳原子数之比为
D. 1mol的顺铂[]是与足量的溶液反应时,可得到2 mol AgCl
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳铂结构中含有两个C=O双键,每个C=O包含1个σ键和1个π键,因分子中存在π键,A错误;
B.顺铂分子结构对称,不存在手性碳原子,因此该分子不属于手性分子,B正确;
C.sp3杂化碳:环丁烷环上4个碳原子(均为四面体构型),sp2杂化碳:两个羰基碳(C=O)比例为 ,非1:2,C错误;
D.顺铂[Pt(NH3)2Cl2]中Cl⁻为内界配体,不游离于溶液,无法与Ag+反应生成沉淀,D错误;
故选B。
9. 硫及硫的化合物在生产、生活中有广泛应用。S8和SF6的分子结构如图所示,下列有关叙述正确的是
A. S8分子和SF6分子都是极性分子
B. S8中S原子的杂化类型为sp3杂化
C. SF6分子呈正八面体形且键角∠FSF均为90°
D. SF6分子中各原子均达到8电子稳定结构
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中相邻成键的硫原子之间都成非极性键,结构对称;为正八面体对称结构,二者正负电荷中心都重合,均为非极性分子,A错误;
B.中每个原子的键数均是,均含有对孤电子对,价层电子对数为,故原子的杂化方式是,B正确;
C.在分子中存在两种键角,相邻位置的原子与中间的原子键角为,对角位置的原子与原子所形成的键角为,故键角不都等于,C错误;
D.由图可知,1个分子中形成6个共价键,最外层电子数为12,不满足8电子稳定结构,仅F原子满足8电子稳定结构,D错误;
故选B。
10. 如图所示是一种离子液体,属于绿色溶剂。其中R、X、Y、Z、W五种元素均为短周期元素,R元素形成的一种同素异形体熔点高、硬度小,基态X原子核外有两个未成对电子,Y元素的简单氢化物是制造化肥的重要原料,Z元素形成的单质是所有单质中氧化性最强的。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. W简单气态氢化物可溶于水是由于其与水分子之间存在氢键
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:
D. 简单气态氢化物的稳定性:
【答案】D
【解析】
【分析】R、X、Y、Z、W五种元素均为短周期元素,R元素形成的一种同素异形体熔点高、硬度小,该同素异形体是石墨,R是C元素;基态X原子核外有两个未成对电子,X形成2个共价键,X是O元素;Y元素的简单氢化物是制造化肥的重要原料,Y是N元素;Z元素形成的单质是所有单质中氧化性最强的,Z是F元素,W形成6个共价键,W是S元素;
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,质子数越多半径越小,简单离子半径 S2->N3->F-,故A错误;
B.H2S与水分子之间不能形成氢键,其可溶于水是因为H2S和H2O均为极性分子,故B错误;
C.F元素没有最高价含氧酸,故C错误;
D.同周期从左到右,元素非金属性增强,简单气态氢化物的稳定性增强,简单气态氢化物的稳定性HF>H2O>NH3,故D正确;
选D。
11. 下图依次为空间结构、NaCl晶胞、金刚石晶胞、铜晶胞,下列说法不正确的是
空间结构
NaCl晶胞
金刚石晶胞
铜晶胞
A. 为极性分子,1个该分子中含2个键
B. 中H-O与O-O形成的键角(如图①)小于
C. 1个金刚石晶胞中平均含8个碳原子,1个铜晶胞中平均含4个铜原子
D. NaCl晶胞中,距离最近的六个构成正八面体结构
【答案】A
【解析】
【详解】A.结合图知,的空间结构为二面角形,分子的正负电荷中心不重合,为极性分子;中每个O均形成两个键,且有两个孤电子对,O采取sp3杂化,1个分子中含2个H-O键,这两个H-O键均由H的1s轨道和O的sp3杂化轨道头碰头重叠而形成,2个H-O键即2个键,故A错误;
B.中O采用杂化,O原子有2个孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力较大,所以H-O与O-O形成的键角(如图①)小于,故B正确;
C.图中有8个碳原子处于顶点,6个碳原子处于面心,4个碳原子处于体内,根据均摊原则,1个金刚石晶胞中平均含碳原子数为;1个铜晶胞中平均含铜原子数:,故C正确;
D.根据图示,NaCl晶胞中,距(可以看体心处的)最近的是6个(该上下左右前后各一个),距离最近的六个能构成正八面体结构,故D正确;
选A。
12. 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。
13. 羟胺(NH2OH)在有机合成中用作还原剂,其熔点32.05℃,沸点70℃。下列化学用语或图示表达正确的是
A. 用电子式表示羟胺的形成过程:
B. 羟胺NH2OH分子间氢键的强弱:
C. 固态羟胺X射线衍射图谱对比如图
D. 羟胺中N原子杂化后的轨道表示式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.羟胺(NH2OH)是共价化合物,用电子式表示羟胺的形成过程示意图正确(体现了N-H、N-O、O-H的形成),A选项正确;
B.因为的电负性大于N,键的极性比键的极性强,所以羟胺分子间氢键的强弱为,B选项错误;
C.缓慢析出的为晶体,快速析出的可能为非晶体,晶体的射线衍射图谱有尖锐的衍射峰,C选项错误;
D.原子有5个价电子,4个杂化轨道上电子数为:,D选项错误;
故答案选A。
14. 砷化镓是一种新型半导体材料,应用广泛。图甲为它的立方晶胞结构,图乙为该晶胞沿轴的投影图。该晶胞的边长为,在三维坐标系中a、b两点的原子坐标分别为、。下列说法错误的是
A. As和Ga原子间的最近距离为 B. c点的原子坐标为
C. 1个Ga与12个Ga等距离且最近 D. 该晶体的密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.As和Ga原子的最近距离为晶胞体对角线的,体对角线长度为 pm,故最近距离为 pm,A正确;
B.根据a、b两点的原子坐标,甲图中c点位于晶胞靠上区域,z坐标应为,正确的分数坐标为,B错误;
C.Ga原子采取面心立方最密堆积,每个Ga原子周围等距离且最近的Ga原子数目为12,C正确;
D.Ga在8个顶点和6个面心,均摊为,As在内部,为4个,晶胞总质量为 ,晶胞体积为,密度,D正确;
答案选B。
二、非选择题(每空2分,共58分)
15. Ⅰ.海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,燃烧的灰烬中碘元素以I-的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如图:
(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:①___________;③___________;写出实验②中有关反应的离子反应方程式:___________。
(2)提取碘的过程中,可供选择的有机试剂是___________(填字母)。
A. 苯 B. 酒精 C. 四氯化碳 D. 乙酸
(3)请设计一种检验过程③提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法:___________。
(4)要从碘的苯溶液中提取碘和回收苯,还需要经过___________操作。(填字母)
Ⅱ.重结晶法可用于提纯苯甲酸。
(5)①若苯甲酸在A、B、C三种溶剂中的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示。则重结晶时,最合适的溶剂是___________(填字母序号)。
②下列有关苯甲酸重结晶实验的说法正确的是___________(填字母序号)。
A.在苯甲酸重结晶实验中,粗苯甲酸加热溶解后需趁热过滤
B.粗苯甲酸溶解过程中,玻璃棒搅拌能提高苯甲酸的溶解度
C.冷却结晶时,温度过低将析出杂质,故此时温度不是越低越好
【答案】(1) ①. 过滤 ②. 萃取 ③. Cl2+2I-=I2+2Cl- (2)AC
(3)取少量提取碘后的溶液于试管中,加入几滴淀粉溶液观察是否变蓝。
(4)A (5) ①. C ②. AC
【解析】
【分析】海带晒干灼烧得到海带灰溶于水,浸泡后过滤得到含有碘离子的溶液,则操作①为过滤,滤液中通入氯气,发生2I-+Cl2=2Cl-+I2,得到碘的水溶液,操作③为萃取分液,用有机溶剂萃取得到含碘的有机溶液,最后蒸馏可得到碘,据此分析;
【小问1详解】
从海藻中提取I2的实验操作名称:①过滤,③萃取分液,过程②中有关反应的离子方程式为Cl2+2I-=I2+2Cl-;
【小问2详解】
萃取的基本原则是:两种溶剂互不相溶,且溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大的多,萃取剂与溶质不反应。碘在四氯化碳或苯中的溶解度大于在水中的溶解度,四氯化碳或苯与水不互溶,且四氯化碳、苯均不与碘反应;酒精、乙酸都能与水互溶,不能作萃取剂,故选AC;
【小问3详解】
根据淀粉遇碘变蓝色检验碘单质的存在,实验操作为取少量提取碘后的水溶液于试管中,加入几滴淀粉试液,观察是否出现蓝色,若溶液变蓝,说明还有单质碘;
【小问4详解】
要从碘的苯溶液中提取碘和回收苯,还需要经过蒸馏操作,故选A;
【小问5详解】
①根据图示,苯甲酸在溶剂C中的溶解度受温度影响大,粗苯甲酸重结晶时,合适的溶剂是C;
②A.为了减少趁热过滤过程中苯甲酸的损失,粗苯甲酸加热溶解后需趁热过滤,A正确;
B.用玻璃棒搅拌不能提高苯甲酸的溶解度,B错误;
C.冷却结晶时,温度过低杂质将析出,以此时温度不是越低越好,C正确;
故选AC。
16. 某化学小组为测定有机物G的组成和结构,设计如图实验装置:
回答下列问题:
(1)电炉中CuO的作用是___________。
(2)装置F中碱石灰的作用是___________。
将1.48 g G在上述装置中充分燃烧,测得装置D和装置E质量分别增加1.8 g和3.52 g。取适量G使用现代分析仪器对有机物G的分子结构进行测定,相关结果如图2、图3、图4所示。
(3)G的分子式为___________,G的结构简式是___________。
(4)N是G的同分异构体,且N属于醇类,则N的结构有___________种,其中核磁共振氢谱中有5组峰且峰面积之比为的结构简式为___________。
【答案】(1)作氧化剂,确保有机物被充分氧化生成二氧化碳
(2)防止空气中的水和二氧化碳进入装置影响实验
(3) ①. C4H10O ②. CH3CH2OCH2CH3
(4) ①. 4 ②. CH3CH2CH2CH2OH
【解析】
【分析】由实验装置图可知,装置A中过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂条件下分解制备氧气;装置B中盛有的浓硫酸用于干燥氧气;电炉中样品G与氧气共热反应生成碳的氧化物和水,其中氧化铜的作用是作氧化剂,与有机物不完全反应生成的一氧化碳共热反应生成铜和二氧化碳,确保有机物被充分氧化生成二氧化碳;装置D中盛有的浓硫酸用于吸收、测定反应生成水的质量;装置E中盛有的碱石灰用于吸收、测定反应生成二氧化碳的质量;装置F中盛有的碱石灰用于吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,防止二氧化碳和水蒸气进入装置E中造成实验误差。
【小问1详解】
由分析可知,电炉中氧化铜的作用是作氧化剂,与有机物不完全反应生成的一氧化碳共热反应生成铜和二氧化碳,确保有机物被充分氧化生成二氧化碳;
【小问2详解】
由分析可知,装置E中盛有的碱石灰用于吸收、测定反应生成二氧化碳的质量;装置F中盛有的碱石灰用于吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,防止二氧化碳和水蒸气进入装置E中造成实验误差;
【小问3详解】
由质谱图可知,质谱中最大质荷比为74,则有机物G的相对分子质量为74,则1.48 g G的物质的量为:=0.02 mol;由题意可知,有机物G反应生成二氧化碳和水的质量分别为3.52 g和1.8 g,则G分子中碳原子的物质的量为:=0.08 mol,氢原子的物质的量为:×2=0.2 mol,氧原子的物质的量为:=0.02 mol,则G与碳原子、氢原子和氧原子的物质的量比为:0.02 mol:0.08mol:0.2 mol:0.02 mol=1:4:10:1,G的分子式为C4H10O;由红外光谱图可知,G分子中含有醚键,由核磁共振氢谱图可知,G分子中含有两类氢原子,且原子个数比为2:3,则G的结构简式为:CH3CH2OCH2CH3;
【小问4详解】
分子式为C4H10O的醇是饱和一元醇,则N可能是1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、2-甲基-2-丙醇,共有4种;其中核磁共振氢谱中有5组峰且峰面积之比为的有机物为1-丁醇,结构简式为CH3CH2CH2CH2OH。
17. 研究原子、分子等物质的微观结构,对认识物质的性质非常重要。请回答下列问题:
(1)Au与Cu同族且比Cu多两个电子层,基态Au原子的价电子排布式为___________,属于___________区的元素。
(2)和是锡的常见氯化物,可被氧化得到。
①分子的模型名称是___________。
②的键是由锡的___________轨道与氯的轨道重叠形成键。
(3)砷(As)和镓(Ga)是两种重要的化学元素在半导体、电子工业及材料科学中具有关键作用。
①AsCl3分子的立体构型为___________。
②GaF3的熔点高于1 000 ℃,GaCl3的熔点为77.9 ℃,其原因是___________。
(4)是一种配体,作配体时的配位原子是___________。和属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示。1个八聚磷酸根离子含有的σ键数目为___________,写出八聚磷酸根离子的化学式为___________。
【答案】(1) ①. 5d106s1 ②. ds
(2) ①. 平面三角形 ②. sp3杂化
(3) ①. 三角锥形 ②. GaF3为离子晶体,GaCl3为分子晶体
(4) ①. O或氧 ②. 32 ③.
【解析】
【小问1详解】
Cu为第四周期ⅠB族元素,Au与Cu同族且比Cu多两个电子层,为第六周期ⅠB族元素,因此基态Au的价电子排布为,ⅠB族元素属于ds区;
【小问2详解】
① 中Sn的价层电子对数为,因此VSEPR模型为平面三角形;
② 中Sn形成4个σ键且无孤电子对,Sn为杂化,因此Sn以杂化轨道与Cl的3p轨道重叠形成σ键;
【小问3详解】
① 中As的价层电子对数为,含1对孤电子对,因此分子立体构型为三角锥形; ② 是离子晶体,微粒间作用力为离子键;是分子晶体,微粒间作用力为范德华力,离子键远强于范德华力,因此熔点远高于;
【小问4详解】
中只有O原子存在孤电子对,因此配位原子为O。 根据直链多磷酸根的规律:n个P原子的直链多磷酸根中,每个P形成4个P-O σ键,总键数为,八聚磷酸根,因此σ键数为;O原子总数为,总电荷为,代入得O原子数为25,电荷为-10,因此化学式为。
18. 回答下列问题。
(1)能与多种物质形成配合物,为研究配合物的形成及性质,某小组进行如下实验。
序号
实验步骤
实验现象或结论
ⅰ
向溶液中逐滴加入氨水至过量
产生蓝色沉淀,随后溶解并得到深蓝色的溶液
ⅱ
再加入无水乙醇
得到深蓝色晶体
ⅲ
测定深蓝色晶体的组成
晶体的化学式为
ⅳ
将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液,再加入稀NaOH溶液
无蓝色沉淀生成
①画出深蓝色配离子的结构简式:___________。
②加入乙醇有晶体析出的原因:___________。
③实验步骤ⅰ中蓝色沉淀转变成深蓝色溶液的离子方程式___________。
④该实验条件下,与的结合能力___________与的结合能力(填“大于”或“小于”)。
(2)可用于制备光学材料,其立方晶胞如图所示。
晶体中掺入少量后,会出现“正电”和“负电”区域,光照下发出特定波长的光。
①铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能,其主要原因是___________。
②区域A带___________(填“正”或“负”)电。
③晶胞中1个周围最近的数为___________个。已知晶体的密度为,摩尔质量为,阿伏加德罗常数的值为,则两个之间的最短距离为___________(列出计算式即可)。
【答案】(1) ①. ②. 该配合物在极性较弱的乙醇中溶解度小 ③. [或] ④. 大于
(2) ①. Zn核外电子排布为[Ar]3d104s2各能级电子处于全充满状态,能量较低,较稳定,失去一个电子较难,故第一电离能比铜大 ②. 正 ③. 4 ④.
【解析】
【小问1详解】
①深蓝色配离子的结构简式:;
②在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,加入乙醇后降低了该配合物的溶解度,因此晶体析出;
③离子方程式:(或写也正确)
④加入稀NaOH无蓝色沉淀,说明溶液中更易与结合,与的结合能力大于与的结合能力;
【小问2详解】
① Cu的价电子排布为,失去1个4s电子即可达到稳定结构;Zn的价电子排布为,4s轨道为全充满稳定结构,更难失电子,因此Cu的第一电离能小于Zn;
② 区域A的空位当取代时,原(-2价)位置,取代为为-1价,负电荷比原位置少1,因此带正电;
③ ZnS晶胞中含4个和4个,晶胞质量,由得晶胞边长,两个最短距离为晶胞面对角线的一半,即,即。
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