内容正文:
2026年春季学期高二年级期中考试化学试卷
考试时间:75分钟;试卷满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Ca-40 Cu-64
一、选择题:本大题共有15小题,每小题3分,共45分,每小题有且仅有一个选项满足题意。
1. 2024年12月,中国申报的“春节——中国人庆祝传统新年的社会实践”正式列入《人类非物质文化遗产代表作名录》。下列有关春节习俗中的化学知识说法错误的是
A. “蒸馒头”使用的发酵粉中小苏打属于盐类物质
B. “放烟花”利用某些金属元素的焰色试验,焰色试验属于物理变化
C. “剪窗花”纸张的主要成分是纤维素,纤维素与淀粉互为同分异构体
D. “做豆腐”一系列过程中涉及胶体的性质,胶体是一种分散系
2. 下列化学用语表达错误的是
A. 处于激发态的S原子的核外电子排布式:
B. PCl3的球棍模型:
C. 用原子轨道描述氢原子形成氢分子的过程:
D. Ti2+的结构示意图:
3. 下列离子方程式书写正确的是
A. Fe2O3溶于氢碘酸:
B. FeCl2溶液与少量Na2O2粉末反应:
C. 双氧水与酸性高锰酸钾溶液反应:
D. 一元弱酸H3PO2溶液与足量烧碱溶液反应:
4. 研究表明,茉莉酸能促进西红柿中毒素转化成无毒物质,茉莉酸的结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 茉莉酸存在顺、反异构体
B. 茉莉酸存在芳香族化合物的同分异构体
C. 1 mol茉莉酸与足量的Na反应可以产生11.2 L H2
D. 茉莉酸能与CH3CH2OH发生酯化反应
5. 下列说法错误的是
A. 依据构造原理可写出所有原子的核外电子排布式
B. 电解原理可用于金属的冶炼、精炼、防腐
C. 杂化轨道理论可用来预测微粒的空间结构
D. 电子气理论可解释金属材料的延展性和导电性
6. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向某溶液中加入稀盐酸酸化的溶液
生成白色沉淀
该溶液中一定含有
B
向溶液中滴加2滴溶液,再滴加2滴溶液
先产生白色沉淀,后转化为黄色沉淀
C
向蔗糖溶液中加入稀硫酸,加热煮沸后,加入新制
无砖红色沉淀
蔗糖未水解
D
向某溶液中滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸靠近试管口
试纸未变蓝
溶液中不含
A. A B. B C. C D. D
7. 进行一氯取代反应后,只能生成4种沸点不同的有机产物的烷烃是
A. B.
C. D. (CH3CH2)2CHCH3
8. 关于物质性质或现象的解释,下列说法错误的是
A. 的沸点低于是因为两者形成的氢键类型不同
B. O3在水中的溶解度小于在CCl4中的溶解度,因为O3是非极性分子
C. 金单质能溶于王水,因为与形成稳定配离子,促进反应发生
D. SiO2为共价晶体而非分子晶体,因为Si、O原子间难以形成稳定的π键
9. 当人体缺乏维生素B6、B12或叶酸时,会引起物质A(结构如下图)的水平升高,对人体健康有害。A由分布于短周期且原子序数依次增大的W、X、Y、Z、R五种元素组成,其中X、Y、Z在第二周期且相邻,Z和R同主族。下列有关说法错误的是
A. 与Z同周期的卤族元素M形成的简单氢化物中氢键的示意图:
B. 该化合物既能与酸反应又能与碱反应
C. W、X、Y、Z第一电离能由大到小的顺序为:
D. W与X、Y均可形成多种化合物
10. 已知:①;②。
下列说法错误的是
A. 的沸点高于
B. 的碱性强于
C. 中N原子为杂化
D. 的键角:
11. 当两个电极相同,电解质溶液也相同,但由于电解质浓度不同,发生的氧化还原反应程度不同,因而产生不同的电势,从而形成的电池叫做浓差电池。浓差电池中,一般电解质溶液浓度高的一极的电势高于电解质溶液浓度低的一极。某同学通过如下实验装置由低浓度KCl溶液得到了高浓度KCl溶液。已知Cu1和Cu2两个电极的初始质量相等,实验结束后Cu1比Cu2电极质量重25.6 g。下列说法中正确的是
A.
B. 实验结束后共收集到气体体积为17.92 L(标准状况)
C. Pt1电极的电极反应方程式为
D. m为阴离子交换膜,n为阳离子交换膜
12. 晶态半导体材料硅化镁的立方晶胞结构如图。晶胞参数为a pm。下列说法错误的是
A. Mg位于Si形成的四面体空隙中
B. 晶胞沿x轴方向的投影图为
C. 晶胞中Mg之间最近的距离为
D. N点Mg原子的分数坐标为
13. 二茂铁[(C5H5)2Fe]是典型夹心π配合物,Fe2+位于两个相互错开的茂环(环戊二烯阴离子)之间。二茂铁转化为DNF的反应如下。
下列说法错误的是
A. 基态Fe原子的核外共有26种空间运动状态
B. 二茂铁转化为DNF为取代反应
C. 环戊二烯阴离子()中所有原子共平面
D. 制备DNF的过程中有副产物生成
14. 联氨为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。常温下,将盐酸滴加到联氨(N2H4)的水溶液中,混合溶液中的微粒的物质的量分数δ(X)随变化的关系如图所示。下列叙述错误的是
A. N2H6Cl2溶液中存在:
B.
C. N2H5Cl溶液中
D. 反应
15. 冠醚能与碱金属离子结合(如图1所示),是有机反应很好的催化剂,如能加快与环己烯的反应速率。用结合常数表示冠醚与碱金属离子的结合能力,结合常数越大,二者结合能力越强。
碱金属离子结合常数
冠醚
(直径:204 pm)
(直径:276 pm)
冠醚A(空腔直径:260~320 pm)
199
1183
冠醚B(空腔直径:170~220 pm)
371
312
下列说法正确的是
A. 冠醚通过与结合将携带进入有机相,从而加快反应速率
B. 结合常数的大小仅与冠醚空腔直径有关
C. 如图2所示实验中,游离的:①>②>③
D. 为加快与环己烯的反应速率,选择冠醚B比冠醚A更合适
二、非选择题:本大题共有4小题,共55分。
16. 亚硝酸钙[Ca(NO2)2]可以作为混凝土的早强防冻剂、金属缓释剂等。某兴趣小组根据反应,利用如下装置(部分装置可重复选用)在实验室中制备无水亚硝酸钙(夹持装置略)。
已知:①Ca(NO2)2熔点为,易潮解,易溶于水;②NO能被酸性KMnO4溶液氧化为。回答下列问题:
(1)仪器X的名称为_______,与分液漏斗相比使用仪器Y的优点是_______。
(2)按气流方向,装置连接顺序B→_______(填装置下方字母,可重复使用)。
(3)实验开始时先通入一段时间N2,目的是_______。
(4)装置A中发生反应的离子方程式为_______;C中CaO2电子式为_______。
(5)装置E中发生反应的离子方程式为_______。
(6)制备的Ca(NO2)2样品中常混有杂质Ca(NO3)2,利用法可测定产品纯度。现设计如图装置测定生成的气体的体积,计算Ca(NO2)2样品的纯度。已知:。
①称取1.10 g Ca(NO2)2样品与足量CO(NH2)2和稀硫酸完全反应后,测得气体体积为336 mL(标准状况),则样品中Ca(NO2)2的质量分数为_______%。(精确到小数点后1位)
②若其他操作均正确,下列会导致Ca(NO2)2的质量分数测量结果偏小的是_______(填选项字母)。
A.加热时间短,未充分反应 B.气流过快,气体未能被碱石灰充分吸收
C.量气管读数时,液面左端低右端高 D.量气管读数时,气体未冷却到室温
17. 非金属元素及其化合物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题:
(1)1 mol配合物K3[Co(NO2)6]中含有_______mol σ键,其中基态的价电子排布图为_______。
(2)黑磷具有与石墨类似的层状结构,其单层结构如下图所示。黑磷的晶体类型为_______,层与层之间的相互作用为_______。
(3)Pt(NH3)2Cl2存在两种异构体,抗癌药物顺铂可由以下途径得到:(顺式-二氯二氨合铂,简称顺铂),下列说法正确的是_______。
A. Pt(NH3)2Cl2中Pt的杂化方式为sp3
B. 相同条件下,顺铂在苯中的溶解度小于反铂
C. Pt(NH3)2Cl2的配位数为2
D. 顺铂中H-N-H的键角大于NH3中H-N-H的键角
(4)ClO2中心原子为Cl,Cl2O中心原子为O,二者均为V形结构,但ClO2中存在大π键()。Cl2O中O原子的杂化方式为_______;ClO2中Cl-O键长_______Cl2O中Cl-O键长(填“>”“<”或“=”)。
(5)逐级电离能:,可能的原因是_______。
18. 在温和条件下,将转化为烃类具有重要意义。采用电化学-化学串联催化策略可将高选择性合成,该流程示意图如下:
回答下列问题:
(1)电解池中电极M与电源的_______极相连。
(2)放电生成的电极反应式为_______。
(3)在反应器中,发生如下反应:
反应i:
反应ii:
计算反应的_______,该反应_______(填标号)。
A.高温自发 B.低温自发 C.高温低温均自发 D.高温低温均不自发
(4)一定温度下,和(体积比为)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器(入口压强为)发生反应i和ii.有存在时,反应ii的反应进程如图1所示。随着x的增加,的转化率和产物的选择性(选择性)如图2所示。
①根据图1,写出生成的决速步反应式_______;的选择性大于的原因是_______。
②结合图2,当时,混合气体以较低的流速经过恒容反应器时,反应近似达到平衡,随着x的增大,的转化率减小的原因是_______;当时,该温度下反应ii的_______(保留两位小数)。
19. 环烃是有机物中重要的一个系列,包括环烷烃、环烯烃、环炔烃等,一定条件下,可以发生以下反应。
(1)已知:,B是A的一种同分异构体,B中所有的氢原子处于相同的化学环境,B的系统命名为_______。
(2)已知环烷烃可以与卤化氢发生反应,如:。
①C的一氯代物有_______种。
②该反应可能会得到一种副产物E,E与D互为同分异构体,写出E的结构简式_______。
(3)以物质F(环戊二烯)为原料制备物质I(金刚烷)的合成路线如下图所示。
①1 mol F与等物质的量的Br2发生加成反应时,可能得到产物为_______种。其中生成核磁共振氢谱有3组峰的产物的化学方程式为_______。
②F→G的反应类型为_______。
③下列有关G、H、I的说法正确的是_______。
A.G、H可用溴的四氯化碳溶液鉴别
B.物质H与物质I互为同分异构体
C.物质I的一氯代物只有1种
(4)苹果醋是一种由苹果发酵而成的酸性饮品,具有解毒、降脂等药效。苹果醋是一种常见的有机酸,其结构简式为。苹果醋与足量乙醇发生酯化反应的化学方程式为_______。
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2026年春季学期高二年级期中考试化学试卷
考试时间:75分钟;试卷满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Ca-40 Cu-64
一、选择题:本大题共有15小题,每小题3分,共45分,每小题有且仅有一个选项满足题意。
1. 2024年12月,中国申报的“春节——中国人庆祝传统新年的社会实践”正式列入《人类非物质文化遗产代表作名录》。下列有关春节习俗中的化学知识说法错误的是
A. “蒸馒头”使用的发酵粉中小苏打属于盐类物质
B. “放烟花”利用某些金属元素的焰色试验,焰色试验属于物理变化
C. “剪窗花”纸张的主要成分是纤维素,纤维素与淀粉互为同分异构体
D. “做豆腐”一系列过程中涉及胶体的性质,胶体是一种分散系
【答案】C
【解析】
【详解】A.小苏打为碳酸氢钠,属于盐类物质,故A正确;
B.焰色试验属于物理变化,故B正确;
C.纤维素与淀粉不互为同分异构体,因为其化学式(C6H10O5)n中的n值不同,故C错误;
D.胶体是混合物,是一种分散系,故D正确;
故答案为C。
2. 下列化学用语表达错误的是
A. 处于激发态的S原子的核外电子排布式:
B. PCl3的球棍模型:
C. 用原子轨道描述氢原子形成氢分子的过程:
D. Ti2+的结构示意图:
【答案】C
【解析】
【详解】A.S原子原子序数为16,基态S核外电子排布为;激发态是指电子从低能级跃迁到高能级的状态,1个2p电子跃迁到3p后,电子排布为,总电子数仍为16,不违反泡利原理,A正确;
B.中心P的价层电子对数为,含1对孤对电子,空间构型为三角锥形;同周期主族元素从左到右原子半径减小,P原子序数小于Cl,因此P原子半径大于Cl,图示中中心P球更大,周围Cl球更小,结构和大小都符合实际,B正确;
C.H原子价电子为,两个H原子的1s球形原子轨道相互靠拢、头碰头重叠,形成σ键得到氢分子,正确的图示为,C错误;
D.Ti的原子序数为22,失去最外层的2个电子后变成,核外电子排布式为,题给结构示意图无误,D正确;
故选C。
3. 下列离子方程式书写正确的是
A. Fe2O3溶于氢碘酸:
B. FeCl2溶液与少量Na2O2粉末反应:
C. 双氧水与酸性高锰酸钾溶液反应:
D. 一元弱酸H3PO2溶液与足量烧碱溶液反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A.具有氧化性,可与氢碘酸中的发生氧化还原反应生成和,正确的离子方程式为Fe2O3+6H++2I-=2Fe2++I2+3H2O,A错误;
B.反应生成的会与结合生成沉淀,该离子方程式遗漏沉淀,B错误;
C.中+7价的锰元素被还原为中+2价的锰元素,中-1价的氧元素被氧化为中0价的氧元素,该反应得失电子不守恒,正确离子方程式为,C错误;
D.是一元弱酸,与足量反应生成和水,离子方程式书写正确,D正确;
故选D。
4. 研究表明,茉莉酸能促进西红柿中毒素转化成无毒物质,茉莉酸的结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 茉莉酸存在顺、反异构体
B. 茉莉酸存在芳香族化合物的同分异构体
C. 1 mol茉莉酸与足量的Na反应可以产生11.2 L H2
D. 茉莉酸能与CH3CH2OH发生酯化反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.茉莉酸中碳碳双键的两个碳原子均连接了不同的原子或基团,满足顺反异构的形成条件,因此茉莉酸存在顺、反异构体,A正确;
B.茉莉酸分子中含有1个碳碳双键、1个羰基、1个羧基和1个五元环,不饱和度为4,由于苯环有4个不饱和度,因此存在芳香族化合物的同分异构体,B正确;
C.1mol茉莉酸含1mol羧基,与足量Na反应生成,但题目未说明气体处于标准状况,因此的体积不一定是11.2 L,C错误;
D.茉莉酸含有羧基,羧基可以与乙醇发生酯化反应,D正确;
故选C。
5. 下列说法错误的是
A. 依据构造原理可写出所有原子的核外电子排布式
B. 电解原理可用于金属的冶炼、精炼、防腐
C. 杂化轨道理论可用来预测微粒的空间结构
D. 电子气理论可解释金属材料的延展性和导电性
【答案】A
【解析】
【详解】A.构造原理是基态原子核外电子排布的一般规律,部分原子(如Cr、Cu等)的核外电子排布存在反常,不能依据构造原理写出所有原子的核外电子排布式,A错误;
B.电解原理可用于活泼金属的冶炼(如电解熔融NaCl制Na)、金属的精炼(如电解精炼铜),还可通过外加电流阴极保护法实现金属防腐,B正确;
C.杂化轨道理论可以根据中心原子的杂化类型预测微粒的空间结构,如sp3杂化对应四面体形结构等,C正确;
D.电子气理论可以解释金属中自由电子在外电场下定向移动导电,也能解释金属受外力发生形变时,金属阳离子滑动仍靠电子气保持结合,因此可以解释金属的导电性和延展性,D正确;
故答案选A。
6. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向某溶液中加入稀盐酸酸化的溶液
生成白色沉淀
该溶液中一定含有
B
向溶液中滴加2滴溶液,再滴加2滴溶液
先产生白色沉淀,后转化为黄色沉淀
C
向蔗糖溶液中加入稀硫酸,加热煮沸后,加入新制
无砖红色沉淀
蔗糖未水解
D
向某溶液中滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸靠近试管口
试纸未变蓝
溶液中不含
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.加入稀盐酸酸化的溶液生成的白色沉淀可能是,无法证明溶液中一定含有,A错误;
B.白色沉淀转化为黄色沉淀,说明溶解度更小,可得,B正确;
C.蔗糖水解后溶液呈酸性,需先加中和过量稀硫酸,否则酸会与反应,无法检验葡萄糖,不能说明蔗糖未水解,C错误;
D.滴加稀溶液且未加热,极易溶于水无法逸出,试纸不变蓝不能证明溶液不含,D错误;
故选B。
7. 进行一氯取代反应后,只能生成4种沸点不同的有机产物的烷烃是
A. B.
C. D. (CH3CH2)2CHCH3
【答案】D
【解析】
【详解】A.中含有5种环境的H原子:,进行一氯取代反应后,能生成5种沸点不同的有机产物,A不选;
B.中含有3种环境的H原子:,进行一氯取代反应后,能生成3种沸点不同的有机产物,B不选;
C.中含有2种环境的H原子:,进行一氯取代反应后,能生成2种沸点不同的有机产物,C不选;
D.(CH3CH2)2CHCH3中含有4种环境的H原子:,进行一氯取代反应后,能生成4种沸点不同的有机产物,D选;
故答案选D。
8. 关于物质性质或现象的解释,下列说法错误的是
A. 的沸点低于是因为两者形成的氢键类型不同
B. O3在水中的溶解度小于在CCl4中的溶解度,因为O3是非极性分子
C. 金单质能溶于王水,因为与形成稳定配离子,促进反应发生
D. SiO2为共价晶体而非分子晶体,因为Si、O原子间难以形成稳定的π键
【答案】B
【解析】
【详解】A.图1为邻羟基苯甲酸,可形成分子内氢键,图2为对羟基苯甲酸,形成分子间氢键;分子间氢键会使物质沸点显著升高,因此邻羟基苯甲酸沸点低于对羟基苯甲酸,A正确;
B.为V形结构,正负电荷中心不重合,是极性分子,但是组成元素只有O元素,极性较弱;因此在强极性溶剂水中的溶解度小于在非极性溶剂中的溶解度,B错误;
C.金溶于王水的原理是:可以和形成稳定配离子,降低游离浓度,促进金的氧化反应正向进行,C正确;
D.Si原子半径较大,Si、O的p轨道肩并肩重叠程度小,难以形成稳定的π键,无法通过双键形成小分子,因此中Si、O全部以单键连接形成空间网状的共价晶体,D正确;
故选B。
9. 当人体缺乏维生素B6、B12或叶酸时,会引起物质A(结构如下图)的水平升高,对人体健康有害。A由分布于短周期且原子序数依次增大的W、X、Y、Z、R五种元素组成,其中X、Y、Z在第二周期且相邻,Z和R同主族。下列有关说法错误的是
A. 与Z同周期的卤族元素M形成的简单氢化物中氢键的示意图:
B. 该化合物既能与酸反应又能与碱反应
C. W、X、Y、Z第一电离能由大到小的顺序为:
D. W与X、Y均可形成多种化合物
【答案】A
【解析】
【分析】观察结构式:W形成1个共价键,可能是H或F。R形成2个共价键,可能是O或S。X形成4个共价键,可能是C或Si。Y形成3个共价键,可能是N或P。Z形成双键(=O),可能是O。结合条件:X、Y、Z在第二周期且相邻,若Z是O,则Y是N,X是C。Z和R同主族,R是S。W原子序数最小,只能形成1个键,W是H(若为F则原子序数大于O,不符合)。因此,元素确定为:W=H, X=C,Y=N, Z=O, R=S。
【详解】A.Z为O,同周期卤族元素M为F,其氢化物为HF。氢键应为 F—H⋯F(F电负性强,作为氢键受体),但图示为 H—F⋯H—F⋯H—F,错误地将H作为氢键受体,A错误;
B.该化合物含羧基(-COOH)和氨基(-NH2),具有两性,可与酸、碱反应,B正确;
C.N的2p轨道为半满稳定结构,第一电离能O略低于N;H介于C与O之间,第一电离能比较:I1(N)> I 1(O)>I 1(H)> I 1(C), 即, C正确;
D.H与C可形成CH4、C2H6等烃类;H与N可形成NH3、N2H4等氮氢化合物,D正确;
故选A。
10. 已知:①;②。
下列说法错误的是
A. 的沸点高于
B. 的碱性强于
C. 中N原子为杂化
D. 的键角:
【答案】B
【解析】
【详解】A.NH2OH和NH3均可形成分子间氢键,NH2OH相对分子质量更大,且分子中含羟基,可形成更多氢键,,沸点高于NH3,A正确;
B.题干给出的平衡常数是碱结合的平衡常数,越大,说明结合能力越强,碱性越强。由于,因此碱性更强,碱性弱于,B错误;
C.NH2OH中N原子形成3个σ键,还含有1对孤电子对,价层电子对数为4,采取sp3杂化,C正确;
D.孤对电子对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,会压缩键角:中N无孤对电子,中N有1对孤对电子,因此键角:,D正确;
故选B。
11. 当两个电极相同,电解质溶液也相同,但由于电解质浓度不同,发生的氧化还原反应程度不同,因而产生不同的电势,从而形成的电池叫做浓差电池。浓差电池中,一般电解质溶液浓度高的一极的电势高于电解质溶液浓度低的一极。某同学通过如下实验装置由低浓度KCl溶液得到了高浓度KCl溶液。已知Cu1和Cu2两个电极的初始质量相等,实验结束后Cu1比Cu2电极质量重25.6 g。下列说法中正确的是
A.
B. 实验结束后共收集到气体体积为17.92 L(标准状况)
C. Pt1电极的电极反应方程式为
D. m为阴离子交换膜,n为阳离子交换膜
【答案】D
【解析】
【分析】左边装置为浓差电池,作原电池,右边为电解池,二者串联;已知和两个电极的初始质量相等,实验结束后比电极质量重25.6 g,说明电极表面有铜析出,发生了,电极为正极,电极表面有铜溶解,发生了,电极为负极;设析出的的物质的量为,溶解的 的物质的量也为,则,即,解得,电路转移电子的物质的量为;连接原电池负极,则为电解池阴极,阴极反应方程式为,为电解池阳极,阳极反应方程式为,据此分析。
【详解】A.由题干及分析可知,浓差电池中,浓度高的一极的电势高(作正极),电极为正极,电极为负极,电极电势高于电极电势,则正极区的溶液浓度大于负极区,,A错误;
B.由分析可知,电路转移电子的物质的量为,阴极(Pt1)生成氢气,阳极(Pt2)生成氯气,总共收集到气体,标况下体积为,B错误;
C.为电解池阴极,阴极反应方程式为,C错误;
D.为得到高浓度溶液,阴极区低浓度溶液的经过交换膜m向右迁移,阳极区低浓度溶液的经过交换膜n向左迁移,则m为阴离子交换膜,n为阳离子交换膜,D正确;
故选D。
12. 晶态半导体材料硅化镁的立方晶胞结构如图。晶胞参数为a pm。下列说法错误的是
A. Mg位于Si形成的四面体空隙中
B. 晶胞沿x轴方向的投影图为
C. 晶胞中Mg之间最近的距离为
D. N点Mg原子的分数坐标为
【答案】C
【解析】
【分析】由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的硅原子个数为:8×+6×=4,位于体内的镁原子个数为8,则晶胞的化学式为Mg2Si。
【详解】A.由晶胞结构可知,镁原子位于硅原子形成的四面体空隙中,A正确;
B.由晶胞结构可知,晶胞沿x轴方向投影得到的正方形中,晶胞的顶点的硅原子位于正方形的顶点,晶胞中面心上的硅原子位于正方形的中心和边上,晶胞中的镁原子,位于正方形的面对角线上,投影图为:,B正确;
C.由晶胞结构可知,镁原子之间最近的距离为边长的,由晶胞的晶胞参数为a pm可知,最近的距离为,C错误;
D.由晶胞结构可知,位于顶点的M原子的坐标为(0,0,0),则位于体对角线上的N原子的坐标为,D正确;
故选C。
13. 二茂铁[(C5H5)2Fe]是典型夹心π配合物,Fe2+位于两个相互错开的茂环(环戊二烯阴离子)之间。二茂铁转化为DNF的反应如下。
下列说法错误的是
A. 基态Fe原子的核外共有26种空间运动状态
B. 二茂铁转化为DNF为取代反应
C. 环戊二烯阴离子()中所有原子共平面
D. 制备DNF的过程中有副产物生成
【答案】A
【解析】
【详解】A.Fe的原子序数为26,基态Fe原子核外电子排布式为。空间运动状态数等于核外轨道数,计算轨道总数:种,A错误;
B.该反应是二茂铁茂环上的H被取代,生成DNF和HCl,属于取代反应(类似傅-克酰基化反应),B正确;
C.环戊二烯阴离子中,所有C均为杂化,形成五元环共轭大π键,所有C共平面,所有H都连在环上,因此所有原子共平面,C正确;
D.可以发生一次取代生成单取代产物,也可以发生两次取代生成DNF,因此单取代产物是必然的副产物,D正确;
故选A。
14. 联氨为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。常温下,将盐酸滴加到联氨(N2H4)的水溶液中,混合溶液中的微粒的物质的量分数δ(X)随变化的关系如图所示。下列叙述错误的是
A. N2H6Cl2溶液中存在:
B.
C. N2H5Cl溶液中
D. 反应
【答案】D
【解析】
【分析】联氨()为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似,则联氨()的两步电离方程式为:、;常温下,将盐酸滴加到联氨()的水溶液中,存在三种含微粒:、、,图像中横坐标为,随着-lgc(OH-)增大,碱性减弱,酸性增强,则的物质的量分数一直减小,Ⅰ曲线代表;的物质的量分数先增大后减小,Ⅱ曲线代表;的物质的量分数一直增大,Ⅲ曲线代表;根据图象可知,当溶液中时,溶液的-lgc(OH-)=6.0,则,当溶液中时,溶液的-lgc(OH-)=15.0,则,据此分析。
【详解】A.根据电荷守恒可知,溶液中存在:,A正确;
B.由分析可知,,B正确;
C.根据电荷守恒可知,溶液中存在:;溶液中存在的电离平衡:;的水解平衡:,可知的水解程度大于电离程度,溶液显酸性,,联立电荷守恒式,可得,C正确;
D.反应的,D错误;
故选D。
15. 冠醚能与碱金属离子结合(如图1所示),是有机反应很好的催化剂,如能加快与环己烯的反应速率。用结合常数表示冠醚与碱金属离子的结合能力,结合常数越大,二者结合能力越强。
碱金属离子结合常数
冠醚
(直径:204 pm)
(直径:276 pm)
冠醚A(空腔直径:260~320 pm)
199
1183
冠醚B(空腔直径:170~220 pm)
371
312
下列说法正确的是
A. 冠醚通过与结合将携带进入有机相,从而加快反应速率
B. 结合常数的大小仅与冠醚空腔直径有关
C. 如图2所示实验中,游离的:①>②>③
D. 为加快与环己烯的反应速率,选择冠醚B比冠醚A更合适
【答案】A
【解析】
【详解】A.是离子化合物,难溶于有机溶剂,冠醚可与结合生成可溶于有机相的配合物,同时将阴离子携带进入有机相,增大了与环己烯的接触面积,加快反应速率,A正确;
B.结合常数不仅与冠醚空腔直径有关,还与碱金属离子的直径(大小)有关,同一冠醚(空腔直径相同)对不同直径的、结合常数不同,说明结合能力还受离子直径影响,B错误;
C.由表格可知,冠醚A对结合能力远强于,①中未加入冠醚,所有均为游离态,游离最大,加入冠醚A得到②,部分与冠醚结合,游离下降,再加入KCl得到③,会置换出冠醚结合的,被释放,游离回升,因此游离顺序为:①>③>②,C错误;
D.结合常数越大,冠醚对结合能力越强,由表格可知,冠醚A对的结合常数远大于冠醚B,因此选择冠醚A比冠醚B更合适,D错误;
故答案为A。
二、非选择题:本大题共有4小题,共55分。
16. 亚硝酸钙[Ca(NO2)2]可以作为混凝土的早强防冻剂、金属缓释剂等。某兴趣小组根据反应,利用如下装置(部分装置可重复选用)在实验室中制备无水亚硝酸钙(夹持装置略)。
已知:①Ca(NO2)2熔点为,易潮解,易溶于水;②NO能被酸性KMnO4溶液氧化为。回答下列问题:
(1)仪器X的名称为_______,与分液漏斗相比使用仪器Y的优点是_______。
(2)按气流方向,装置连接顺序B→_______(填装置下方字母,可重复使用)。
(3)实验开始时先通入一段时间N2,目的是_______。
(4)装置A中发生反应的离子方程式为_______;C中CaO2电子式为_______。
(5)装置E中发生反应的离子方程式为_______。
(6)制备的Ca(NO2)2样品中常混有杂质Ca(NO3)2,利用法可测定产品纯度。现设计如图装置测定生成的气体的体积,计算Ca(NO2)2样品的纯度。已知:。
①称取1.10 g Ca(NO2)2样品与足量CO(NH2)2和稀硫酸完全反应后,测得气体体积为336 mL(标准状况),则样品中Ca(NO2)2的质量分数为_______%。(精确到小数点后1位)
②若其他操作均正确,下列会导致Ca(NO2)2的质量分数测量结果偏小的是_______(填选项字母)。
A.加热时间短,未充分反应 B.气流过快,气体未能被碱石灰充分吸收
C.量气管读数时,液面左端低右端高 D.量气管读数时,气体未冷却到室温
【答案】(1) ①. 三颈(口)烧瓶 ②. 平衡压强,使稀硝酸顺利滴下
(2)D→C→D→E (3)用N2赶出装置中的O2,防止氧化NO
(4) ①. ②.
(5)
(6) ①. 90.0 ②. AC
【解析】
【分析】制取时,需将NO通入中,但空气中的会干扰实验,则实验前应往装置内先通,实验结束时需再通入,排尽装置内的NO,防止污染空气。实验制得的NO中混有蒸气,应先用水处理,再用无水进行干燥;干燥的NO与反应后,未反应的NO用溶液吸收。
【小问1详解】
仪器X名称为三颈(口)烧瓶;仪器Y为恒压滴液漏斗, Y与三颈烧瓶连通,可以平衡压强,使稀硝酸顺利滴下。
【小问2详解】
A制得的NO经B除去混有的后,先经D(无水)干燥NO,再进入C与反应;因易潮解,需要在C后再接D,防止尾气处理装置E中的水蒸气进入C,最后E处理有毒的NO尾气,故连接顺序:。
【小问3详解】
NO易被氧化,反应前用 排尽装置内,防止NO被氧气氧化为。
【小问4详解】
装置A中铜和稀硝酸发生反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,离子方程式为;是离子化合物,由和过氧根构成,电子式为。
【小问5详解】
酸性将NO氧化为,自身被还原为,离子方程式为。
【小问6详解】
①标准状况下的物质的量,由反应方程式可知,得,,则,质量分数;
②A.加热时间短,未充分反应,生成量少,体积偏小,计算的亚硝酸钙质量分数偏小,A符合题意;
B.气流过快,未被碱石灰全部吸收,混入使测得体积偏大,结果偏大,B不符合题意;
C.量气管读数时,左端液面低,右端液面高,使气体读数偏小,造成测量结果偏小,C符合题意;
D.量气时,未冷却到室温读数,气体体积读数偏大,造成测量结果偏大,D不符合题意;
故答案为:AC。
17. 非金属元素及其化合物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题:
(1)1 mol配合物K3[Co(NO2)6]中含有_______mol σ键,其中基态的价电子排布图为_______。
(2)黑磷具有与石墨类似的层状结构,其单层结构如下图所示。黑磷的晶体类型为_______,层与层之间的相互作用为_______。
(3)Pt(NH3)2Cl2存在两种异构体,抗癌药物顺铂可由以下途径得到:(顺式-二氯二氨合铂,简称顺铂),下列说法正确的是_______。
A. Pt(NH3)2Cl2中Pt的杂化方式为sp3
B. 相同条件下,顺铂在苯中的溶解度小于反铂
C. Pt(NH3)2Cl2的配位数为2
D. 顺铂中H-N-H的键角大于NH3中H-N-H的键角
(4)ClO2中心原子为Cl,Cl2O中心原子为O,二者均为V形结构,但ClO2中存在大π键()。Cl2O中O原子的杂化方式为_______;ClO2中Cl-O键长_______Cl2O中Cl-O键长(填“>”“<”或“=”)。
(5)逐级电离能:,可能的原因是_______。
【答案】(1) ①. 18 ②.
(2) ①. 混合型晶体 ②. 范德华力 (3)BD
(4) ①. ②. <
(5)的价电子排布为,为半充满稳定结构,更难失去第三个电子:的价电子排布为,失去第三个电子后可得到半充满稳定结构,因此
【解析】
【小问1详解】
1个 中,每个配体内部含2个键,与每个之间的配位键属于 键,因此1个配离子共含个键,故该配合物含键。
Co为27号元素,核外价电子为,故基态的价电子排布图为。
【小问2详解】
黑磷结构与石墨类似,层内P原子间以共价键结合,层间为分子间作用力,因此属于混合晶体,层与层之间的相互作用为范德华力(分子间作用力)。
【小问3详解】
A.存在两种异构体,说明其为平面正方形结构,不是杂化(杂化只能得到一种四面体结构),A错误;
B.顺铂为极性分子,反铂为非极性分子,根据相似相溶规律,非极性溶剂苯中,极性分子顺铂的溶解度小于非极性的反铂,B正确;
C.该配合物配体为2个和2个,配位数为4,C错误;
D.中N的孤对电子对成键电子排斥作用更强,顺铂中的N原子孤对电子与形成配位键后(顺铂中N原子有4个键、无孤电子对),对键的排斥作用减小,因此键角大于游离中的键角,D正确;
故选BD。
【小问4详解】
中心O原子的价层电子对数:键数为2,孤电子对数,价层电子对数为4,故O为杂化;中为单键,中因存在大键,键的键长更短,故中键长小于中的Cl-O键长。
【小问5详解】
第三电离能是气态+2价离子失去1个电子变成+3价离子所需的能量,原子失去2个电子后,价电子为半充满稳定结构,难失电子;而价电子为,失电子后可得到半充满稳定结构,更易失电子,因此。
18. 在温和条件下,将转化为烃类具有重要意义。采用电化学-化学串联催化策略可将高选择性合成,该流程示意图如下:
回答下列问题:
(1)电解池中电极M与电源的_______极相连。
(2)放电生成的电极反应式为_______。
(3)在反应器中,发生如下反应:
反应i:
反应ii:
计算反应的_______,该反应_______(填标号)。
A.高温自发 B.低温自发 C.高温低温均自发 D.高温低温均不自发
(4)一定温度下,和(体积比为)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器(入口压强为)发生反应i和ii.有存在时,反应ii的反应进程如图1所示。随着x的增加,的转化率和产物的选择性(选择性)如图2所示。
①根据图1,写出生成的决速步反应式_______;的选择性大于的原因是_______。
②结合图2,当时,混合气体以较低的流速经过恒容反应器时,反应近似达到平衡,随着x的增大,的转化率减小的原因是_______;当时,该温度下反应ii的_______(保留两位小数)。
【答案】(1)正 (2)
(3) ①. ﹣126 ②. B
(4) ①. ②. 由生成时,活化能较大,反应速率慢 ③. 反应i和反应ii为气体减小的反应,入口压强不变,随着x增大,反应体系的分压越小,平衡向左移动 ④. 0.16
【解析】
【小问1详解】
由图可知,N电极上CO转化为C2H4,C元素化合价下降,发生还原反应,N为阴极,则M为阳极,与电源正极相连;
【小问2详解】
CO发生得电子的还原反应转化为C2H4,电解液是碱性环境,电极反应为:;
【小问3详解】
根据盖斯定律,反应ii-反应i即可得到目标反应,则,该反应是熵减的放热反应,则依据反应能自发进行,则低温下自发进行,选B;
【小问4详解】
①总反应的反应速率由慢反应决定,故决速步是反应最慢的步骤,由图可知,TSⅡ的垒能最大,该步骤是决速步骤,反应式为;由图可知,由生成时,活化能较大,反应速率慢,所以的选择性大于;
②当x≥2时,由题意可知,反应i和反应ii为气体减小的反应,入口压强不变,随着x增大,反应体系的分压越小,平衡向左移动;当x=2时,的转化率为90%,的选择性为80%,设初始投料:CO:2mol、C2H4:2mol、H2:1mol,则、、、,气体总物质的量为(2+0.72+0.18+0.2+0.28)mol=3.38mol,此时压强为,、、,反应ii的Kp=。
19. 环烃是有机物中重要的一个系列,包括环烷烃、环烯烃、环炔烃等,一定条件下,可以发生以下反应。
(1)已知:,B是A的一种同分异构体,B中所有的氢原子处于相同的化学环境,B的系统命名为_______。
(2)已知环烷烃可以与卤化氢发生反应,如:。
①C的一氯代物有_______种。
②该反应可能会得到一种副产物E,E与D互为同分异构体,写出E的结构简式_______。
(3)以物质F(环戊二烯)为原料制备物质I(金刚烷)的合成路线如下图所示。
①1 mol F与等物质的量的Br2发生加成反应时,可能得到产物为_______种。其中生成核磁共振氢谱有3组峰的产物的化学方程式为_______。
②F→G的反应类型为_______。
③下列有关G、H、I的说法正确的是_______。
A.G、H可用溴的四氯化碳溶液鉴别
B.物质H与物质I互为同分异构体
C.物质I的一氯代物只有1种
(4)苹果醋是一种由苹果发酵而成的酸性饮品,具有解毒、降脂等药效。苹果醋是一种常见的有机酸,其结构简式为。苹果醋与足量乙醇发生酯化反应的化学方程式为_______。
【答案】(1)2,2-二甲基丙烷
(2) ①. 4 ②.
(3) ①. 2 ②. ③. 加成反应 ④. AB
(4)
【解析】
【小问1详解】
B是A的一种同分异构体,B中所有的氢原子处于相同的化学环境,则B为新戊烷,结构简式为,根据系统命名法,B的名称为2,2-二甲基丙烷。
【小问2详解】
①物质C的结构简式为,是对称的结构,含有4种环境的H原子:,一氯代物有4种;
②该反应是环烷烃与卤化氢的加成反应。C(异丙基环丙烷)与反应,环丙烷环断裂。主产物D是,副产物E与D互为同分异构体,意味着溴原子连接在不同的碳原子上,可能生成2-甲基-5-溴戊烷,E的结构简式为:。
【小问3详解】
①F是环戊二烯,含有两个共轭双键。1 mol F与1 mol 发生加成反应,可以发生1,2加成或1,4加成,分别生成和2种产物。其中生成核磁共振氢谱有3组峰的产物为,生成的化学方程式为:;
② 由F和G的结构简式可知,F(环戊二烯)在加热条件下发生加成反应生成 G;
③ A.G含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色;H是饱和烃,不能使其褪色。可以鉴别,A选;
B.H(双环戊烷)和 I(金刚烷)分子式均为,互为同分异构体,B选;
C.I(金刚烷)具有高度对称结构,有两种等效氢:,其一氯代物有 2 种,C错误;
故选AB。
【小问4详解】
苹果醋的结构简式为。它与足量乙醇发生酯化反应时,分子中的两个羧基()会与乙醇()反应生成酯基,羟基不参与此条件下的酯化,化学方程式为:。
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