精品解析:安徽六安二中河西校区2026年春学期高二年级期中考试化学试卷
2026-05-13
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内容正文:
六安二中河西校区2026年春学期高二年级期中考试
化学试卷
时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Ga-70
一、单选题:本题共16个小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学在科技发展中起到了重要的作用。下列说法正确的是
A. “北斗”导航卫星使用的太阳能电池,将化学能直接转化为电能
B. “歼20飞机”上使用的涂料(主要成分是石墨烯),石墨烯属于有机高分子材料
C. “中国天眼”(FAST)用到的高性能碳化硅是一种新型无机非金属材料
D. “宇树人形机器人”的主控芯片,其主要成分为二氧化硅,属于共价晶体
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
B. SeO3的VSEPR模型:
C. CaO2的电子式:
D. 甲醛中π键的电子云轮廓图:
3. 下列实验装置或操作,能达到实验目的的是
选项
及目的
A.趁热过滤除去苯甲酸溶液中的泥沙
B.除去甲烷中的乙烯
装置
或操作
选项
及目的
C.从石油中分离汽油、柴油
D.用乙醚萃取青蒿中的青蒿素
装置
或操作
A. A B. B C. C D. D
4. 现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:
①②③④,则下列有关比较中正确的是
A. 第一电离能:②>① B. 最高正化合价:④>③=②>①
C. 电负性:④>③>②>① D. 原子半径:①>②>③>④
5. 某有机物R的质谱图和红外光谱图如图所示。下列说法不正确的是
A. R属于醇
B. R可与Na反应,且反应时断裂C-O键
C. 通过X射线衍射实验可获得R中化学键的键长、键角等分子结构信息
D. R的核磁共振氢谱图中有三组峰,且峰面积之比为3:2:1
6. 微观探析是认识物质的一种途径。设为阿伏加德罗常数,下列有关说法正确的是
A. 30 g 中含有硅氧键个数为 B. 12 g金刚石中含有C-C键个数为2
C. 12 g石墨中含有C-C键个数为6 D. 1 mol冰晶体中含有4个氢键
7. 如图为几种晶体或晶胞的结构示意图,下列说法正确的是
冰晶体
干冰晶胞
NaCl晶胞
金刚石晶胞
A. 干冰晶体中每个分子紧邻的分子有6个
B. 在NaCl晶胞中,若晶胞边长为a,则间的最短距离为
C. 若金刚石晶胞中原子1的分数坐标为,则原子2的分数坐标为
D. 冰、干冰、NaCl、金刚石四种晶体的熔点顺序为:金刚石>NaCl>冰>干冰
8. 下列物质性质的比较及相应的解释均正确的是
选项
物质性质的比较
解释
A
键能:F-F>Cl-Cl
键长越短,键能越大
B
酸性:HCOOH>CH3COOH
烷基越长,推电子效应越大
C
熔点:
相对分子质量越大,熔点越高
D
溶解度:Na2CO3>NaHCO3
阴离子所带电荷越多,溶解度越大
A. A B. B C. C D. D
9. 冠醚能与阳离子作用,将阳离子以及对应的阴离子都带入有机溶剂,例如水溶液对烯烃的氧化效果较差,在烯烃中加入冠醚,可使氧化反应迅速发生,原理如图所示。下列说法错误的是
A. 通过配位键与冠醚相结合
B. 冠醚属于超分子
C. 冠醚与结合后将带入烯烃中,与烯烃充分接触而迅速反应
D. 冠醚可增加KI在苯中的溶解度
10. 阻燃离子液体具有优异的热稳定性、低挥发性和良好的阻燃效果,具有广阔应用前景。某阻燃离子液体结构为:,其中—R的结构为:已知:E、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,仅X、Y、Z位于同一周期。下列说法错误的是
A. 简单氢化物的稳定性:
B. 基态原子的半径:
C. 基态原子的第一电离能:
D. 元素的电负性:
11. 前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W与Y是相邻周期的同主族元素,Y的单质可用于制作光感电池。基态X原子的2p轨道上有2个未成对电子,Z原子的电子总数是其3d能级电子数的5倍。下列说法正确的是
A. W与Z都能和X形成多种二元化合物
B. 简单氢化物稳定性:X>Y>W
C. 基态X电子的轨道表示式为
D. Z属于元素周期表中ds区元素
12. 下列关于晶体的说法中正确的有几个
①离子晶体中一定含有离子键,分子晶体一定含有共价键
②碘晶体升华时破坏了共价键
③共价晶体中,共价键越强,熔点越高
④氯化钠熔化时离子键被破坏
⑤分子晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
⑥干冰晶体中,每个周围紧邻12个
⑦氯化钠晶体中,每个周围紧邻且距离相等的共有6个
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
13. 有机物M中含碳、氢元素,可能含氧元素,某同学利用如图所示的实验装置(加热及夹持装置略)测定M的分子式。
已知:装置B中样品M的质量为,实验测得装置C增重,装置D增重。下列说法错误的是
A. 能确定M的分子式
B. 若去掉,测得的碳的含量可能偏低
C. 装置C可用盛有的U形管代替
D. 装置E的作用是吸收未反应完的二氧化碳,避免测量误差
14. 的配合物呈现不同的颜色。如为浅紫色,为红色,为无色。某同学为探究配合物的性质进行如下实验,下列有关说法正确的是
A. 向溶液Ⅰ中加入适量硝酸可抑制的水解,有利于观察到的紫色
B. 中存在键,和配位的是原子
C. 与形成配位键的稳定性强弱:
D. 的价层电子轨道处于半满状态,较稳定
15. 含铁沸石是将温室气体和转化为有机物的有效催化剂,如图是与直接氧化的反应途径示意图,下列有关说法正确的是
A. 中间产物2→3的转化是因为电负性,电负性较强的更易与带正电的结合
B. 中间产物3→4不存在极性键的断裂
C. 中间产物4→5碳原子的杂化方式全部改变
D. 中间产物6→催化剂1有能量的变化
16. 晶体的立方晶胞如图1所示,掺杂获得的一种发光材料结构如图2,利用热解制备可有效保护该晶体内部因的引入而发光淬灭。下列说法错误的是
A.
B. 热解可产生HF
C. 中与最近且等距的有6个
D. 发光材料中空缺率为(空缺率)
二、非选择题:本题共4大题,每空2分,共52分。
17. 回答下列问题:
(1)写出下列物质的分子式:含有18个氢原子的链状烷烃_______。
(2)用系统命名法命名下列有机化合物
_______;_______。
(3)中含氧官能团的名称为_______。
(4)画出有机物2,5-二甲基-3-乙基庚烷的键线式:_______。
(5)分子式为且属于烯烃的有机物有_______种(考虑顺反异构)。
18. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如下:
请回答下列有关问题:
(1)“趁热过滤”的目的是_______;趁热过滤后滤液中的溶质成分为_______,Ⅲ的操作名称为_______。
(2)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图所示,重结晶时,合适的溶剂是_______(填字母)。
(3)过滤得到的苯甲酸晶体需洗涤,采用的合适洗涤剂是_______(填字母)。
a.饱和食盐水 b.溶液 c.稀硫酸 d.蒸馏水
判断洗涤干净的方法是_______。
19. 配合物在药物化学及工业化学领域应用广泛。回答下列问题:
(1)是常温下呈液态的镍的重要配合物,其空间结构为正四面体,其易溶于、苯等有机溶剂的原因为_______,中含有的键与键的数目之比为_______。
(2)八面体配离子中的配位数为6,碳氮键的键长均相等,则与配位的原子是_______(填元素符号)。
(3)蓝色的胆矾()是一种配合物,其组成可写为。向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水,溶液由蓝色转变为深蓝色。
物质
颜色
无色
深蓝色
浅蓝色
①从实验现象判断配位键的强弱:的配位键_______(填“>”“<”或“=”)的配位键,从配位原子的性质角度解释其原因是_______。
②结构中,若用两个分子代替两个分子,可以得到。已知具有两种不同结构,由此推测的空间结构是_______(填“正四面体形”或“平面正方形”)。
(4)硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根()可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物。浸金时,作为配体可提供孤电子对与形成。分别判断中的中心S原子和端基S原子能否做配位原子并说明理由:_______。
20. 镓广泛应用于光电及微电子领域,目前80%的镓被用于生产砷化镓(GaAs)。
(1)砷的基态原子核外价电子轨道式___________,镓的基态原子核外有___________种电子云伸展方向。
(2)与镓同周期所有元素中,基态原子核外未成对电子数与镓原子相同的元素有___________种。
(3)对砷化镓废料中镓与砷的清洁高效提取成为研究热点,某提取工艺如下所示:
已知“氧化碱浸”时废料中除砷化镓外,其他成分未被浸出。
①完成并配平“氧化碱浸”发生反应的化学方程式:___________。
□GaAs+□NaOH+□H2O2□Na[Ga(OH)4]+□Na3AsO4+□
②“氧化碱浸”的温度控制在70℃左右,分析温度不能过高或过低的原因___________。
(4)氮化镓是一种半导体材料,晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替(如b),顶点和面心的碳原子被Ga原子代替(如a)。
①与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为___________。
②阿伏加德罗常数的值为,GaN晶体的密度为ρ g·cm-3,则GaN晶胞边长为___________pm。
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六安二中河西校区2026年春学期高二年级期中考试
化学试卷
时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Ga-70
一、单选题:本题共16个小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学在科技发展中起到了重要的作用。下列说法正确的是
A. “北斗”导航卫星使用的太阳能电池,将化学能直接转化为电能
B. “歼20飞机”上使用的涂料(主要成分是石墨烯),石墨烯属于有机高分子材料
C. “中国天眼”(FAST)用到的高性能碳化硅是一种新型无机非金属材料
D. “宇树人形机器人”的主控芯片,其主要成分为二氧化硅,属于共价晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.太阳能电池是将太阳能直接转化为电能,并非将化学能转化为电能,A错误;
B.石墨烯是碳单质,属于无机非金属材料,不属于有机高分子材料,B错误;
C.碳化硅属于性能优异的新型无机非金属材料,是“中国天眼”使用的高性能材料,C正确;
D.主控芯片的主要成分为单质硅,二氧化硅是光导纤维的主要成分,D错误;
故选C。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
B. SeO3的VSEPR模型:
C. CaO2的电子式:
D. 甲醛中π键的电子云轮廓图:
【答案】D
【解析】
【详解】A.邻羟基苯甲醛的分子内氢键应为羟基的H与醛基的O形成的,表示为:,A错误;
B.中心Se的价层电子对数为,无孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,图中模型含1对孤电子对的四面体形,B错误;
C.的阴离子为过氧根离子(两个O通过共用电子对结合),正确的电子式为:,C错误;
D.甲醛中C与O形成的π键为p轨道肩并肩重叠,电子云对称分布在分子平面的上下两侧,图示符合π键电子云特征,D正确;
故选D。
3. 下列实验装置或操作,能达到实验目的的是
选项
及目的
A.趁热过滤除去苯甲酸溶液中的泥沙
B.除去甲烷中的乙烯
装置
或操作
选项
及目的
C.从石油中分离汽油、柴油
D.用乙醚萃取青蒿中的青蒿素
装置
或操作
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.趁热过滤的目的是除去泥沙,同时防止苯甲酸结晶析出,图示装置操作正确,A正确;
B.酸性高锰酸钾溶液能将乙烯氧化为二氧化碳,用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯会引入新杂质,B错误;
C.蒸馏时,温度计置于蒸馏烧瓶支管口,C错误;
D.青蒿干燥破碎后,青蒿素溶于乙醚,利用乙醚提取青蒿素,应通过过滤的方法将提取液和残渣分离,图示装置是分液装置,D错误;
故选A。
4. 现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:
①②③④,则下列有关比较中正确的是
A. 第一电离能:②>① B. 最高正化合价:④>③=②>①
C. 电负性:④>③>②>① D. 原子半径:①>②>③>④
【答案】A
【解析】
【分析】首先根据电子排布式确定四种元素: ①为(硫),②为(磷),③为(氮),④为(氟),据此分析;
【详解】A.同周期元素第一电离能随原子序数增大整体递增,但的轨道为半充满的稳定结构,第一电离能大于相邻的,即,A正确;
B.电负性最强,没有正化合价,最高正价顺序应为,B错误;
C.非金属性越强电负性越大,正确电负性顺序为,C错误;
D.电子层数越多原子半径越大,同周期原子序数越大原子半径越小,正确原子半径顺序为,D错误;
故选A。
5. 某有机物R的质谱图和红外光谱图如图所示。下列说法不正确的是
A. R属于醇
B. R可与Na反应,且反应时断裂C-O键
C. 通过X射线衍射实验可获得R中化学键的键长、键角等分子结构信息
D. R的核磁共振氢谱图中有三组峰,且峰面积之比为3:2:1
【答案】B
【解析】
【分析】质谱图中的最大质荷比为46,说明R的相对分子质量为46,红外谱图显示有C-H、O-H、C-O的吸收峰,说明分子中含羟基(-OH),再结合质谱图中的碎片峰,可确定R为乙醇(CH3-CH2-OH)。
【详解】A.R为乙醇(CH3-CH2-OH),属于醇,A正确;
B.乙醇与Na反应的方程式为,反应时断裂O-H键,不是C-O键,B错误;
C.通过X射线衍射实验可获得有机物的化学键的键长、键角等分子结构信息,C正确;
D.乙醇的结构式为CH3-CH2-OH,由3种不同化学环境的H原子,且个数比为3:2:1,D正确;
故选B。
6. 微观探析是认识物质的一种途径。设为阿伏加德罗常数,下列有关说法正确的是
A. 30 g 中含有硅氧键个数为 B. 12 g金刚石中含有C-C键个数为2
C. 12 g石墨中含有C-C键个数为6 D. 1 mol冰晶体中含有4个氢键
【答案】B
【解析】
【详解】A.30 g SiO2的物质的量为,1 mol 中含有4 mol硅氧键,故0.5 mol SiO2含硅氧键个数为2NA,A错误;
B.12 g金刚石的物质的量为,金刚石中每个C原子形成4个C-C键,每个C-C键被2个C原子共用,故1 mol金刚石含C-C键个数为,B正确;
C.石墨中每个C原子与周围3个C原子形成3个C-C键,每个C-C键被2个C原子共用,每个C原子实际拥有的C-C键数目为3×=1.5;12g石墨的物质的量为1mol,含有的C-C键个数为1mol×1.5×NA=1.5NA,C错误;
D.冰晶体中每个水分子形成4个氢键,每个氢键被2个水分子共用,故1 mol冰晶体含氢键个数为,D错误;
故答案选B。
7. 如图为几种晶体或晶胞的结构示意图,下列说法正确的是
冰晶体
干冰晶胞
NaCl晶胞
金刚石晶胞
A. 干冰晶体中每个分子紧邻的分子有6个
B. 在NaCl晶胞中,若晶胞边长为a,则间的最短距离为
C. 若金刚石晶胞中原子1的分数坐标为,则原子2的分数坐标为
D. 冰、干冰、NaCl、金刚石四种晶体的熔点顺序为:金刚石>NaCl>冰>干冰
【答案】D
【解析】
【详解】A.干冰晶体中每个分子紧邻的分子有12个,A错误;
B.在NaCl晶胞中,若晶胞边长为a,则间的最短距离为面对角线的一半,为,B错误;
C.由晶胞结构图可知,原子2的分数坐标为,C错误;
D.金刚石为共价晶体,熔点很高,NaCl为离子晶体,熔点较高,冰和干冰为分子晶体,水分子间存在氢键,而分子间仅存在范德华力,氢键比范德华力强,故冰的熔点高于干冰,故冰、干冰、NaCl、金刚石四种晶体的熔点顺序为:金刚石>NaCl>冰>干冰,D正确。
8. 下列物质性质的比较及相应的解释均正确的是
选项
物质性质的比较
解释
A
键能:F-F>Cl-Cl
键长越短,键能越大
B
酸性:HCOOH>CH3COOH
烷基越长,推电子效应越大
C
熔点:
相对分子质量越大,熔点越高
D
溶解度:Na2CO3>NaHCO3
阴离子所带电荷越多,溶解度越大
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.F原子半径小,F-F键长比Cl-Cl短,但F原子间孤对电子排斥作用强,实际F-F键能小于Cl-Cl,性质比较错误,A错误;
B.烷基为推电子基团,烷基越长推电子效应越大,甲基推电子效应强于H,使CH3COOH中羧基的O-H键极性更弱,更难电离出H+,故酸性HCOOH>CH3COOH,比较和解释均正确,B正确;
C.二者均为离子晶体,熔点由晶格能决定,半径大于,C2H5NH3NO3晶格能更小,熔点更低,且相对分子质量判断熔点仅适用于结构相似的分子晶体,比较和解释均错误,C错误;
D.NaHCO3溶解度更小是因为之间可通过氢键形成缔合结构,与阴离子所带电荷无直接关系,解释错误,D错误;
故答案选B。
9. 冠醚能与阳离子作用,将阳离子以及对应的阴离子都带入有机溶剂,例如水溶液对烯烃的氧化效果较差,在烯烃中加入冠醚,可使氧化反应迅速发生,原理如图所示。下列说法错误的是
A. 通过配位键与冠醚相结合
B. 冠醚属于超分子
C. 冠醚与结合后将带入烯烃中,与烯烃充分接触而迅速反应
D. 冠醚可增加KI在苯中的溶解度
【答案】B
【解析】
【详解】A.冠醚中氧原子提供孤电子对,提供空轨道,两者通过配位键形成超分子,A正确;
B.超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用形成的分子聚集体,冠醚是单独的一个分子结构,不是超分子,B错误;
C.冠醚能与阳离子作用,将阳离子以及对应的阴离子都带入有机溶剂,即冠醚与结合后将带入烯烃中,与烯烃充分接触而迅速反应,C正确;
D.冠醚可与结合形成超分子,该物质在苯中溶解度较大,因此冠醚可增加KI在苯中的溶解度,D正确;
故选B。
10. 阻燃离子液体具有优异的热稳定性、低挥发性和良好的阻燃效果,具有广阔应用前景。某阻燃离子液体结构为:,其中—R的结构为:已知:E、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,仅X、Y、Z位于同一周期。下列说法错误的是
A. 简单氢化物的稳定性:
B. 基态原子的半径:
C. 基态原子的第一电离能:
D. 元素的电负性:
【答案】C
【解析】
【分析】E、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,仅X、Y、Z位于同一周期,Y形成4条共价键,Y为C;Z形成一条共价键,Z为F;X为B;E形成一条共价键,E为H;W为P。
【详解】A.简单氢化物的稳定性由元素的非金属性决定,非金属性:F>C>B,故,A正确;
B.P在第三周期原子半径最大,F在第二周期,H在第一周期,基态原子半径最小,故顺序为,B正确;
C.同周期中第一电离能随质子数增大逐渐增大,第IIA、第VA元素比相邻元素第一电离能大,故基态原子的第一电离能顺序为,C错误;
D.元素电负性与非金属性一致,顺序为,D正确;
故选C。
11. 前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W与Y是相邻周期的同主族元素,Y的单质可用于制作光感电池。基态X原子的2p轨道上有2个未成对电子,Z原子的电子总数是其3d能级电子数的5倍。下列说法正确的是
A. W与Z都能和X形成多种二元化合物
B. 简单氢化物稳定性:X>Y>W
C. 基态X电子的轨道表示式为
D. Z属于元素周期表中ds区元素
【答案】A
【解析】
【分析】Y的单质可用于制作光感电池,Y是硅,W与Y是相邻周期的同主族元素,W为碳,基态X原子的2p轨道上有2个未成对电子,X是氧,Z原子的电子总数是其3d能级电子数的5倍,Z为锰,据此分析解答。
【详解】A.W为C,X为O,可形成、等多种二元化合物;Z为Mn,X为O,可形成、、、等多种二元氧化物,A正确;
B.元素的非金属性越强,简单氢化物稳定性越强,非金属性:,因此简单氢化物稳定性:,即,B错误;
C.X为O,核外电子排布式为,轨道表示式应为:,C错误;
D.Z为Mn,核外电子排布式为,属于d区元素(ⅦB族);ds区元素为ⅠB、ⅡB族(如Cu、Zn),D错误;
故答案选A。
12. 下列关于晶体的说法中正确的有几个
①离子晶体中一定含有离子键,分子晶体一定含有共价键
②碘晶体升华时破坏了共价键
③共价晶体中,共价键越强,熔点越高
④氯化钠熔化时离子键被破坏
⑤分子晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
⑥干冰晶体中,每个周围紧邻12个
⑦氯化钠晶体中,每个周围紧邻且距离相等的共有6个
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】
【详解】①离子晶体一定含离子键,但分子晶体不一定含共价键,稀有气体为单原子分子,属于分子晶体,不含共价键,①错误;
②碘升华属于物理变化,只破坏分子间作用力,不破坏共价键,②错误;
③共价晶体的熔点由共价键键能决定,共价键越强,键能越大,熔点越高,③正确;
④氯化钠熔化时电离出自由移动的阴阳离子,离子键被破坏,④正确;
⑤分子稳定性由分子内共价键的键能决定,分子间作用力只影响熔沸点,与分子稳定性无关,⑤错误;
⑥干冰为面心立方堆积的分子晶体,每个CO2周围紧邻12个CO2分子,⑥正确;
⑦氯化钠晶体中,每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+共有12个,⑦错误;
综上,正确的说法共3个,
故选B。
13. 有机物M中含碳、氢元素,可能含氧元素,某同学利用如图所示的实验装置(加热及夹持装置略)测定M的分子式。
已知:装置B中样品M的质量为,实验测得装置C增重,装置D增重。下列说法错误的是
A. 能确定M的分子式
B. 若去掉,测得的碳的含量可能偏低
C. 装置C可用盛有的U形管代替
D. 装置E的作用是吸收未反应完的二氧化碳,避免测量误差
【答案】D
【解析】
【分析】装置A中浓硫酸,除去O2中的水蒸气,B中氧气与有机物M反应,C中增重为水的质量,D中增重为二氧化碳的质量,E中碱石灰是防止空气中的H2O和CO2进入装置D干扰实验结果,M中,,,n(C):n(H):n(O)=0.1mol:0.25mol:0.025mol=4:10:1,M的最简式为C4H10O,据此分析回答。
【详解】A.由分析可知,M的最简式为C4H10O,此时C原子已经是饱和的,M的分子式和最简式是一样的,为C4H10O,A正确;
B.装置B中CuO的作用是使CO充分转化为CO2,在装置D中被吸收,如果没有CuO,测得的碳的含量将偏低,B正确;
C.P2O5可以吸收水分,并且不和二氧化碳气体反应,C正确;
D.装置E中碱石灰的作用是防止空气中的H2O和CO2进入装置D干扰实验结果,D错误;
故选D。
14. 的配合物呈现不同的颜色。如为浅紫色,为红色,为无色。某同学为探究配合物的性质进行如下实验,下列有关说法正确的是
A. 向溶液Ⅰ中加入适量硝酸可抑制的水解,有利于观察到的紫色
B. 中存在键,和配位的是原子
C. 与形成配位键的稳定性强弱:
D. 的价层电子轨道处于半满状态,较稳定
【答案】A
【解析】
【分析】Fe(NO3)3·9H2O(s)加水得Fe(NO3)3溶液,为黄色,滴入几滴溶液,SCN-与Fe3+形成配离子而显红色,再加入几滴NaF溶液,转化为而显无色,据此解答。
【详解】A.会发生水解:,加入适量硝酸可抑制的水解,减少的生成,使主要以形式存在,有利于观察到的紫色,A正确;
B.中C、N原子之间碳氮三键,存在π键,S和N均有孤电子对,且N的电负性大于S,不易给出孤电子对,因此S和配位能力更强,而中心C原子无孤电子对,不能与配位,B错误;
C.实验中,滴入几滴溶液,SCN-与Fe3+形成而显红色,再加入几滴NaF溶液,转化为而显无色,说明可与的配位能力强于, 强于。因此与形成配位键的稳定性强弱:,C错误;
D. 的价层电子排布为3d5,处于半满状态,较稳定;而的价层电子排布为,未处于半满状态,D错误;
故选A。
15. 含铁沸石是将温室气体和转化为有机物的有效催化剂,如图是与直接氧化的反应途径示意图,下列有关说法正确的是
A. 中间产物2→3的转化是因为电负性,电负性较强的更易与带正电的结合
B. 中间产物3→4不存在极性键的断裂
C. 中间产物4→5碳原子的杂化方式全部改变
D. 中间产物6→催化剂1有能量的变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.通过配位键与结合,中端基N、O均能做配位原子,由于电负性,N的配位能力更强,更易与结合,2→3的转化是分子在催化剂上的重排,随后在3→4的过程中脱去,该因果关系不成立,A错误;
B.3→4的过程中,极性键断裂,释放出,存在极性键的断裂,B错误;
C.中碳原子为杂化,形成中间产物5后,转化为,仍然为杂化,故中间产物4→5碳原子的杂化方式未改变,C错误;
D.6→催化剂1的过程中,断裂配位键,生成产物,存在化学键的断裂和形成,化学反应都伴随能量变化,故有能量变化,D正确;
故选D。
16. 晶体的立方晶胞如图1所示,掺杂获得的一种发光材料结构如图2,利用热解制备可有效保护该晶体内部因的引入而发光淬灭。下列说法错误的是
A.
B. 热解可产生HF
C. 中与最近且等距的有6个
D. 发光材料中空缺率为(空缺率)
【答案】A
【解析】
【详解】A. 用均摊法计算图1晶胞的原子个数比:在晶胞顶点,数目:,即;在晶胞体心,数目:,即;在晶胞棱心,数目:,即; 因此,A错误;
B.由和构成,热解会发生反应,可以生成,B正确;
C. 位于顶点,最近的位于棱心,共6个,分别位于上下、前后、左右,C正确;
D. 掺杂后,晶胞中数目为,数目为,数目仍为。根据电荷平衡,设数目为: ,解得,空位数为。 空缺率,D正确;
答案选A。
二、非选择题:本题共4大题,每空2分,共52分。
17. 回答下列问题:
(1)写出下列物质的分子式:含有18个氢原子的链状烷烃_______。
(2)用系统命名法命名下列有机化合物
_______;_______。
(3)中含氧官能团的名称为_______。
(4)画出有机物2,5-二甲基-3-乙基庚烷的键线式:_______。
(5)分子式为且属于烯烃的有机物有_______种(考虑顺反异构)。
【答案】(1)
(2) ①. 2,2,6,6-四甲基庚烷 ②. 3-甲基-3-乙基戊烷
(3)羟基、酯基 (4)
(5)4
【解析】
【小问1详解】
链状烷烃的通式为。根据题意,氢原子数为18,所以,,该链状烷烃的分子式为。
【小问2详解】
①中最长碳链含有7个碳原子,因此母体为“庚烷”。从左或从右编号,甲基取代基均在2号和6号位。共有四个甲基,因此命名为2,2,6,6-四甲基庚烷;
②的最长碳链含有5个碳原子,因此母体为“戊烷”。从任意一端编号,取代基均在3号位。3号碳上连接一个甲基和一个乙基,命名为3-乙基-3-甲基戊烷。
【小问3详解】
由该有机物的结构简式可知,含氧官能团的名称为羟基、酯基。
【小问4详解】
2,5-二甲基-3-乙基庚烷的主链上有7个碳原子,在2号位和5号位上各有一个甲基,在3号位上有一个乙基,键线式为:。
【小问5详解】
分子式为的烯烃中含有碳碳双键,同分异构体有:、、、共4种。
18. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如下:
请回答下列有关问题:
(1)“趁热过滤”的目的是_______;趁热过滤后滤液中的溶质成分为_______,Ⅲ的操作名称为_______。
(2)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图所示,重结晶时,合适的溶剂是_______(填字母)。
(3)过滤得到的苯甲酸晶体需洗涤,采用的合适洗涤剂是_______(填字母)。
a.饱和食盐水 b.溶液 c.稀硫酸 d.蒸馏水
判断洗涤干净的方法是_______。
【答案】(1) ①. 除去泥沙,减少苯甲酸冷却结晶析出 ②. 苯甲酸、氯化钠 ③. 冷却结晶
(2)C (3) ①. d ②. 取最后一次洗涤液,加入酸化的溶液,若无白色沉淀生成,说明沉淀已洗涤干净
【解析】
【分析】粗苯甲酸溶于水,加热,使苯甲酸溶解,得到悬浊液,趁热过滤,滤去不溶物,将滤液冷却、结晶、过滤,洗涤,得到苯甲酸晶体;
【小问1详解】
操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙等不溶性杂质,减少苯甲酸冷却结晶析出;趁热过滤后滤液中溶质的主要成分为苯甲酸和氯化钠;由图可知,Ⅲ的操作名称为冷却结晶;
【小问2详解】
应选择溶剂C,原因是在溶剂C中随温度变化苯甲酸的溶解度变化较大,有利于重结晶分离;
【小问3详解】
操作Ⅳ洗涤苯甲酸,用蒸馏水效果好,因为苯甲酸在冷水中的溶解度很小,洗涤的目的是将晶体表面的Cl-等可溶性杂质洗涤掉,同时不引入其他杂质;
判断洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液,加入HNO3酸化AgNO3的溶液,若无白色沉淀生成,说明沉淀已洗涤干净。
19. 配合物在药物化学及工业化学领域应用广泛。回答下列问题:
(1)是常温下呈液态的镍的重要配合物,其空间结构为正四面体,其易溶于、苯等有机溶剂的原因为_______,中含有的键与键的数目之比为_______。
(2)八面体配离子中的配位数为6,碳氮键的键长均相等,则与配位的原子是_______(填元素符号)。
(3)蓝色的胆矾()是一种配合物,其组成可写为。向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水,溶液由蓝色转变为深蓝色。
物质
颜色
无色
深蓝色
浅蓝色
①从实验现象判断配位键的强弱:的配位键_______(填“>”“<”或“=”)的配位键,从配位原子的性质角度解释其原因是_______。
②结构中,若用两个分子代替两个分子,可以得到。已知具有两种不同结构,由此推测的空间结构是_______(填“正四面体形”或“平面正方形”)。
(4)硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根()可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物。浸金时,作为配体可提供孤电子对与形成。分别判断中的中心S原子和端基S原子能否做配位原子并说明理由:_______。
【答案】(1) ①. 是非极性分子,、苯为非极性溶剂,根据相似相溶原理,易溶于其中 ②. 1:1
(2)O (3) ①. < ②. 电负性:O>N,则N原子对核外电子吸引能力较O弱,中N更容易给出自身的孤电子对形成配位键,故配位能力:>(合理即可) ③. 平面正方形
(4)中的中心原子S的价层电子对数为4,无孤电子对,不能做配位原子;端基S原子含有孤电子对,能做配位原子。
【解析】
【小问1详解】
空间结构为正四面体,结构对称,属于非极性分子,根据相似相溶原理,易溶于、苯等非极性有机溶剂,中,与4个之间形成4个σ配位键,结构式为C≡O,每个内部含1个σ键、2个π键,因此总σ键数为4+4×1=8,总π键数为4×2=8,σ键与π键数目比为1:1;
【小问2详解】
八面体配离子中的配位数为6,碳氮键的键长均相等,因此氮原子不会参与形成配位键,说明中氧原子参与配位,所以与配位的原子为O;
【小问3详解】
① 向硫酸铜溶液中加氨水,的被取代生成更稳定的,说明的配位键弱于,配位原子氮原子的电负性小于氧原子,对孤电子对的吸引力更弱,更易给出孤电子对,因此形成的配位键更强,故配位能力>,②若为正四面体形,二取代产物只有1种结构,若为平面正方形,二取代产物有邻位、对位两种结构,符合题意,因此为平面正方形结构;
【小问4详解】
可看作中一个O被S取代,中心S原子的价层电子全部用于成键,没有孤电子对,无法提供孤电子对,不能做配位原子,端基S原子含有孤电子对,能提供孤电子对形成配位键,因此可以做配位原子。
20. 镓广泛应用于光电及微电子领域,目前80%的镓被用于生产砷化镓(GaAs)。
(1)砷的基态原子核外价电子轨道式___________,镓的基态原子核外有___________种电子云伸展方向。
(2)与镓同周期所有元素中,基态原子核外未成对电子数与镓原子相同的元素有___________种。
(3)对砷化镓废料中镓与砷的清洁高效提取成为研究热点,某提取工艺如下所示:
已知“氧化碱浸”时废料中除砷化镓外,其他成分未被浸出。
①完成并配平“氧化碱浸”发生反应的化学方程式:___________。
□GaAs+□NaOH+□H2O2□Na[Ga(OH)4]+□Na3AsO4+□
②“氧化碱浸”的温度控制在70℃左右,分析温度不能过高或过低的原因___________。
(4)氮化镓是一种半导体材料,晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替(如b),顶点和面心的碳原子被Ga原子代替(如a)。
①与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为___________。
②阿伏加德罗常数的值为,GaN晶体的密度为ρ g·cm-3,则GaN晶胞边长为___________pm。
【答案】(1) ①. ②. 9
(2)4 (3) ①. 1GaAs+4NaOH+4H2O21Na[Ga(OH)4]+1Na3AsO4+4H2O ②. H2O2不稳定,温度过高,H2O2受热分解,氧化效率下降,温度过低,反应速率慢,故温度不能过高或过低
(4) ①. 正四面体形 ②. ×1010
【解析】
【小问1详解】
砷的基态原子核外价电子排布式为:4s24p3,价电子轨道式为:;镓的基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p1,s轨道电子云伸展方向为1种,p轨道为3种,d轨道为5种,故电子云伸展方向有9种;
【小问2详解】
镓的基态原子核外价电子排布式为:4s24p1,未成对电子数为1,与镓同周期所有元素中,基态原子核外未成对电子数与镓原子相同的元素有:K(4s1)、Sc(3d14s2)、Cu(3d104s1)、Br(4s24p5),共4种;
【小问3详解】
①“氧化碱浸”发生反应的化学方程式为:GaAs+4NaOH+4H2O2Na[Ga(OH)4]+Na3AsO4+4H2O;
②“氧化碱浸”的温度控制在70℃左右,H2O2不稳定,温度过高,H2O2受热分解,氧化效率下降,温度过低,反应速率慢,故温度不能过高或过低;
【小问4详解】
①由图可知,与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为正四面体形,Ga位于正四面体的中心;
②该晶胞中含有N原子4个,Ga原子个数为8×+6×=4,该晶胞中含4个GaN,故晶胞的质量=g,设边长为acm,则晶胞体积=a3cm3,故晶胞密度ρ=g·cm-3,解得a=cm=×1010pm。
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