内容正文:
崇仁一中2026年春季学期高二年级第二次阶段性化学学科作业
可能用到的相对原子质量:C—12 H—1 O—16
一、选择题:(本题共14个小题,每小题3分,共42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. 化学与生活密切相关,下列叙述正确的是
A. 生活中的荧光灯管、损坏的水银温度计、废纯净水瓶都属于有害垃圾,应集中处理
B. 烟花的焰色是原子发射光谱的体现
C. 不粘锅内壁涂敷的聚四氟乙烯是有机高分子化合物,容易发生加成反应
D. 氧炔焰使用的燃料为乙炔,实验室用电石制备乙炔时常含有杂质
【答案】B
【解析】
【详解】A.废纯净水瓶属于可回收垃圾,不属于有害垃圾,A错误;
B.焰色试验的原理是金属原子或离子中的电子吸收能量跃迁到较高能级后,返回至低能级时以光的形式释放能量,属于原子发射光谱的体现,B正确;
C.聚四氟乙烯是四氟乙烯加聚得到的有机高分子化合物,分子中不存在碳碳双键,不能发生加成反应,C错误;
D.实验室用电石制备乙炔时,电石中的硫化钙、磷化钙等杂质与水反应生成硫化氢、磷化氢等杂质,不会生成SO2,D错误;
故选B。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 基态原子的价层电子排布图:
B. 分子中的键电子云图轮廓图:
C. 基态钠原子核外有7种空间运动状态不同的电子
D. 基态的价电子排布式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.洪特规则是指在相同能量的轨道上,电子总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同;基态Cr原子价电子排布为3d54s1,价层电子排布图:,A错误;
B.H2中的共价键是由2个H原子各提供1个未成对电子的1s轨道“头碰头”重叠形成s-sσ键,电子云图轮廓图:,B错误;
C.把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,因而空间运动状态个数等于轨道数;基态Na原子核外电子排布为1s22s22p63s1,基态钠原子核外有6种空间运动状态不同的电子,C错误;
D.As为33号元素,基态的价电子排布式:,D正确;
故选D。
3. 下列各组元素性质的叙述中,不正确的是
A. 电负性: B. 最高正价:S>Si>B
C. 第一电离能: D. 金属性:
【答案】C
【解析】
【详解】A.电负性:B(2.04)< H(2.20),符合实际数据,A正确;
B.最高正价:S(+6)> Si(+4)> B(+3),符合主族序数规律,B正确;
C.第一电离能:N(半充满结构)> O > S,而C中O > N > S的顺序错误,C错误;
D.金属性:Li < Na < K,符合碱金属从上到下金属性增强的规律,D正确;
故选C。
4. 化合物c的合成原理如下。下列说法正确的是
A. a的空间结构为三角锥形 B. 化合物b属于烃
C. 1个c分子中含有18个键 D. a、c中B的价层电子对数相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子中B周围有3个键,无孤电子对,B的价层电子对数为3,空间结构为平面正三角形,A错误;
B.烃只含C、H两种元素,化合物b中含有O元素,不属于烃,B错误;
C.单键、配位键都属于键,则1个c分子中含有3个B-F键、1个O-B键、2个C-C键、2个C-O键、10个C-H键,共18个键,C正确;
D.化合物a中B周围有3个键,无孤电子对,B的价层电子对数为3,化合物c中B周围有4个键,B的价层电子对数为4,D错误;
故选C。
5. 物质性质与组成元素的性质有关,下列对物质差异解释错误的是
选项
性质差异
主要原因
A
沸点:H2O>H2S
非金属性:O>S
B
酸性:HClO>HBrO
电负性:Cl>Br
C
硬度:金刚石>晶体硅
原子半径:Si>C
D
熔点:MgO>NaCl
离子电荷:Mg2+>Na+,O2->Cl-
离子半径:Mg2+<Na+,O2-<Cl-
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.简单氢化物为分子晶体,沸点大小与氢键、范德华力有关,因为水分子之间存在氢键,所以沸点:H2O>H2S,与非金属性无关,A错误;
B.元素电负性:Cl>Br,故HClO中O—H键极性大,更易断裂,故酸性:HClO>HBrO,B正确;
C.原子半径:Si>C,则键长:Si—Si>C—C,键能:Si—Si<C—C,根据共价晶体中键能越大,形成的晶体硬度越大可知,硬度:金刚石>晶体硅,C 正确;
D.离子晶体的熔点大小与离子键强弱有关,离子所带电荷数越多、离子半径越小,离子键越强,物质熔点越高,离子电荷:Mg2+>Na⁺、O2->Cl-,故熔点:MgO>NaCl,D 正确;
故答案选A。
6. 实验室提纯以下物质(括号内为杂质),所选用除杂试剂和实验方法都正确的是
选项
被提纯的物质
除杂试剂
实验方法
A
乙酸(乙醇)
氢氧化钠溶液
蒸馏
B
苯甲酸(含少量泥沙、NaCl)
水
重结晶
C
甲烷(乙烯)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
D
苯(环己烯)
溴水
过滤
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙酸与NaOH反应生成乙酸钠,但乙醇与NaOH不反应,蒸馏可以分离乙酸钠和乙醇,但未提及后续酸化步骤,无法恢复乙酸,A错误;
B.苯甲酸在热水中溶解度大,冷却后析出,NaCl溶解度受温度的影响较小,泥沙通过过滤除去,再重结晶提纯,B正确;
C.酸性高锰酸钾将乙烯氧化为CO2,引入新杂质,无法提纯甲烷,C错误;
D.环己烯与溴水发生加成反应,产物溶于苯,无法过滤分离,且溴水与苯可能分层不彻底,D错误;
故选B。
7. 烃的含氧衍生物在足量的中燃烧,将燃烧的产物依次通过下图中的甲、乙、丙装置中,反应结束后,测得装置甲增重,装置乙中无水硫酸铜不变色,装置丙增重13.2 g。下列说法正确的是
A. 装置乙中的固体质量增大 B. X的实验式为
C. 可能是 D. 该实验再结合质谱图可确定X的分子式
【答案】D
【解析】
【分析】烃的含氧衍生物 X 在足量的O2中燃烧生成H2O和CO2。甲中浓硫酸吸收H2O,甲增重7.2 g,;丙中碱石灰吸收CO2,,则X中n(C):n(H)=0.3:0.8=3:8,又因为X是含氧衍生物,结合定义可知 X 的实验式为C3H8Ox,以此解答。
【详解】A.装置乙中无水硫酸铜不变色,说明无水硫酸铜固体没有吸水,质量不变, A错误;
B.由分析可知,X的实验式为C3H8Ox,B错误;
C.由分析可知,X中n(C):n(H)=0.3:0.8=3:8,X不可能是C2H5COOH,C错误;
D.由分析可知,X的实验式为C3H8Ox,结合质谱图可确定X的质量数,可以确定X的分子式,D正确;
故答案选D。
8. 下列有机物的系统命名正确的是
A. 3-甲基-2-乙基戊烷 B. 2,2,3-三甲基丁烷
C. 1,3,4-三甲基苯 D. 2-甲基-3-戊烯
【答案】B
【解析】
【详解】A.最长碳链为6,甲基在3、4号碳,名称为3、4-二甲基己烷,故A错误;
B.最长碳链为4,甲基在2、2、3号碳上,名称为2,2,3-三甲基丁烷,故B正确;
C.该苯的同系物中,三个甲基的位次编号为1、2、4时位次和最小,名称为1,2,4-三甲基苯,故C错误;
D.最长碳链为5,双键在2号碳,甲基在4号碳,名称为4-甲基-2-戊烯,故D错误;
故选B。
9. 是由某单烯烃和氢气加成后的产物,则该单烯烃的结构有种(不考虑顺反异构)
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】D
【解析】
【详解】单烯烃的碳碳双键位置可能有:,共5种,故选D。
10. 科学家利用人工智能和可解释的深度学习模型,从超过1200万种化合物中识别出一种革命性的新型抗生素类型,展示了深度学习在药物发展中的潜力。如图是其中一种抗生素化合物,以下说法不正确的是
A. 该分子的分子式为
B. 通过核磁共振氢谱可以确定其存在9种不同的氢
C. 1分子该物质最多有30个原子共平面
D. 通过红外光谱可以鉴别该物质含有四种含氧官能团
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据该有机物分子结构可知,分子式:,A正确;
B.根据该有机物分子结构可知,分子中含9种等效氢,则核磁共振氢谱可以确定其存在9种不同的氢,B正确;
C.苯环以及与苯环直接相连的原子共平面,碳氧双键属于平面结构,结合单键可旋转特性,1分子该物质最多有30个原子共平面,C正确;
D.红外光谱可测定有机物中化学键和官能团,该有机物中存在羧基、酰胺基和醚键3种含氧官能团,D错误;
故选D。
11. 现有己烯、苯、甲苯三种失去标签的无色液体,有酸性溶液、溴水和溶液三种试剂,能将三种无色液体鉴别开来的是
A. 只用酸性溶液 B. 只用溴水
C. 只用溶液 D. 用酸性溶液和溴水
【答案】D
【解析】
【详解】A.酸性溶液可氧化己烯和甲苯,二者均能使溶液褪色,仅能鉴别出不反应的苯,无法区分己烯和甲苯,A错误;
B.溴水与己烯发生加成反应而褪色,苯和甲苯均能萃取溴水中的溴,且二者密度均小于水,现象均为上层橙红色、下层无色,无法区分苯和甲苯,B错误;
C.己烯、苯、甲苯均不与溶液反应,且都不溶于水、密度均小于水,现象均为分层且上层为无色有机层,无法鉴别,C错误;
D.先加溴水,溴水褪色的为己烯;剩余两种液体加酸性溶液,溶液褪色的为甲苯,无明显变化的为苯,可以鉴别三种物质,D正确;
故答案选D。
12. 通过化学键异裂产生的带正电的基团进攻不饱和键而引起的加成反应称为亲电加成反应。离子与烯烃反应形成碳正离子,是亲电加成反应的决速步。正戊烯与HBr发生加成反应的机理如图所示,下列说法错误的是
A. 反应2过程中形成的碳正离子更稳定
B. 22.4 L物质A(标准状况下)与足量发生加成反应,断裂1 molπ键
C. 已知双键上电子云密度越大,发生亲电加成反应的速率越快,所以发生亲电加成反应的速率大于
D. 物质A一共有6种同类别的同分异构体(包含自身与顺反异构)
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应1形成的碳正离子为CH3CH2CH(伯碳正离子),反应2形成的是CH3CH+CH3(仲碳正离子),碳正离子稳定性:仲>伯,故反应2的碳正离子更稳定, A正确;
B.物质A标准状况下不是气态,其物质的量不是1mol,与足量发生加成反应,不是断裂1 molπ键,B错误;
C.-CH3为给电子基团,可增加双键电子云密度;-CF3为强吸电子基团,会降低双键电子云密度,双键电子云密度越大,亲电加成速率越快,故发生亲电加成反应的速率大于,C正确;
D.物质A一共有 6种同类别的同分异构体(包含自身与顺反异构),D正确;
故选B。
13. 有机物A经元素分析仪测得只含碳、氢、氧3种元素,红外光谱显示A分子中没有醚键,质谱和核磁共振氢谱示意图如下。下列关于A的说法正确的是
A. 不饱和度 B. 分子中含有结构
C. 一定条件下能与氧气反应生成丙酮 D. 能与NaOH反应生成盐
【答案】B
【解析】
【分析】质谱图中最大质荷比等于相对分子质量,因此A的相对分子质量为60。 A只含C、H、O三种元素,推导得分子式为或C2H4O2,若为(乙酸或甲酸甲酯)仅含2种等效氢,不符合核磁共振氢谱,排除,红外光谱表明A无醚键,故A为醇;核磁共振氢谱中,有4组吸收峰,说明分子含4种氢原子,因此其为1-丙醇:CH3CH2CH2OH。
【详解】A.分子式为,不饱和度,A错误;
B.1-丙醇的结构简式为CH3CH2CH2OH,存在结构,B正确;
C.1-丙醇在Cu催化、加热条件下被氧气催化氧化,生成丙醛,C错误;
D.1-丙醇的羟基是醇羟基,不能与发生中和反应生成盐(只有羧基、酚羟基可以和NaOH反应生成盐,醇羟基不反应),D错误;
故选B。
14. 对下列有机物的判断错误的是
A. 除①外,其他有机物均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. ③④⑥都属于芳香烃,④⑥苯环上的一溴代物的同分异构体数目均有6种
C. ②⑤的一氯代物均只有1种,①的一氯代物有4种,④苯环上的二氯代物有9种
D. ④⑤⑥的所有碳原子可能处于同一平面
【答案】B
【解析】
【详解】A.②和⑤中含碳碳双键,可使酸性KMnO4溶液褪色,③④⑥的苯环侧链的α碳上连有H原子,可使酸性KMnO4溶液褪色,A正确;
B.③④⑥都含有苯环,都属于芳香烃;④的苯环上有3种H原子(如图,1、4等效,2、5等效,3、6等效),则④的苯环上的一溴代物的同分异构体数目有3种;⑥的左边苯环两侧链为间位,右边苯环两侧链为对位,则⑥的苯环上有6种H原子,苯环上的一溴代物的同分异构体数目有6种,B错误;
C.②⑤结构高度对称,都只有一种H原子,②⑤的一氯代物均只有1种,①中有4种H原子,①的一氯代物有4种,④的苯环上二氯代物有9种,如图,第1个Cl在1号位,第2个Cl在2、3、4、5、6位,有5种;第1个Cl在2号位,第2个Cl在3、5、6位,有3种;第1个Cl在3号位,第2个Cl在6号位,有1种,共5+3+1=9种,C正确;
D.④和⑥中有苯环碳原子和甲基碳原子,且甲基碳原子与苯环碳原子直接相连,结合单键可以旋转,则④和⑥中所有碳原子可能处于同一平面上;⑤中4个饱和碳原子与双键碳原子直接相连,则⑤中所有碳原子处于同一平面上,D正确;
答案选B。
二、填空题:(本题共4个小题,每空2分,共58分。)
15. 2025年11月5日,全球首艘采用常规动力电磁弹射技术的航空母舰——福建舰正式入列,标志着中国航母跻身世界前列。请按要求填空:
Ⅰ.航空母舰防腐涂料中使用的石墨烯,相控阵雷达使用的碳化硅都属于无机非金属材料。
(1)写出碳元素在周期表中的位置为___________。
(2)已知电负性,中氢元素的化合价为___________价。
Ⅱ.舰体材料无磁镍铬钛合金钢硬度大于纯铁,属于金属材料。
钛、铬、铁、镍都是第四周期的过渡元素,它们在创新材料、新能源、生物医药等领域广泛应用。
(3)下列说法正确的是___________。
A. 过渡元素都是d区元素
B. 基态钛原子的核外电子有12种空间运动状态
C. 基态铬、镍原子的核外未成对电子数之比为
D. 第四周期的金属元素从左到右,元素的金属性依次减弱
(4)由铁原子核形成的四种微粒,价电子轨道表示式分别为:
① ②
③ ④
有关这些微粒的叙述,不正确的是___________。
A.微粒半径:④>①>②
B.得电子能力:③>②
C.电离一个电子所需最低能量:②>①>④
D.微粒③的价电子在简并轨道中单独占据且自旋相同,故不能再继续失去电子
E.上述状态的四种微粒在跃迁时,用光谱仪可捕捉到发射光谱的是④
Ⅲ.海水浸泡区的铝基可保障船体不易腐蚀,采用了电化学防护。与铝同主族的硼(B)、镓(Ga)元素,在光电材料等领域都有重要应用。
(5)写出基态镓原子的简化电子排布式___________。
(6)根据元素周期律,下列预测不合理的是___________(填字母)。
A. 酸性:
B. 第一电离能:
C. 电负性:
D. Al所在周期,第一电离能比Al大的元素有5种
(7)卤族元素气态氢化物HF、HCl、HBr、HI的沸点从高到低排列顺序为:___________。
【答案】(1)第二周期第ⅣA族
(2)-1 (3)BC
(4)D (5) (6)BD
(7)
【解析】
【小问1详解】
碳元素原子序数为6,电子层结构为2、4,因此在周期表中位置为第二周期第ⅣA族;
【小问2详解】
电负性越大,成键时对共用电子对吸引力越强,显负价,电负性,因此Si显正价,Cl显负价,H电负性大于Si,共用电子对偏向H,因此H为−1价;
【小问3详解】
过渡元素包括d区、ds区和f区,不都是d区元素,A错误;基态Ti原子序数为22,电子排布为,共占据12个轨道,每个轨道对应一种空间运动状态,因此有12种空间运动状态,B正确;基态Cr电子排布为,未成对电子数为6,基态Ni电子排布为,未成对电子数为2,未成对电子数之比为6:2=3:1,C正确;第四周期金属元素中,副族元素电子填充在次外层,金属性不随原子序数增大依次减弱,D错误;故选BC;
【小问4详解】
根据价电子轨道表示式:①为基态Fe原子、②为、③为、④为激发态Fe原子:激发态原子电子填充在更高能级轨道,半径大于基态原子,阳离子半径小于对应原子,因此半径④>①>②,A正确;正电荷更高,氧化性更强,得电子能力③>②,B正确;阳离子对电子吸引力强于原子,电离一个电子所需能量高于原子,激发态原子能量高于基态,更易失电子,电离能低于基态,因此电离能②>①>④,C正确;仍可以继续失去电子,比如高铁酸根中Fe为+6价,D错误;发射光谱由激发态电子从高能级向低能级跃迁产生,只有④是激发态,因此可捕捉到发射光谱,E正确;故答案为D。
【小问5详解】
镓原子序数为31,位于第四周期第ⅢA族,简化电子排布式为;
【小问6详解】
同主族从上到下,非金属性减弱,第一电离能减小,电负性减小:非金属性B>Al,因此最高价含氧酸酸性,A正确;第一电离能同主族从上到下减小,因此B>Al,B错误;电负性同主族从上到下减小,因此B>Al,C正确;第三周期中,第一电离能比Al大的元素有Mg、Si、P、S、Cl、Ar共6种,不是5种,D错误;故答案为BD;
【小问7详解】
HF分子间存在氢键,沸点异常高;HCl、HBr、HI均为分子晶体,结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,因此沸点HI > HBr > HCl;综上,沸点高低顺序为HF > HI > HBr > HCl;
16. 按要求完成下列各题:
(1)曲酸是一种非常有潜力的食品添加剂,结构简式为,其所含有的含氧官能团有羟基、羰基、___________(写官能团的名称)。
(2)下列各组物质中属于同系物的是___________,互为同分异构体的是___________。(填序号)
①和 ②和
③和
(3)的结构简式是___________,最简式是___________,所含数目最少的官能团的电子式为___________。
(4)写出苯与液溴的反应方程式___________。
【答案】(1)醚键 (2) ①. ② ②. ①
(3) ①. ②. ③.
(4)
【解析】
【小问1详解】
由结构可知,其所含有的含氧官能团有羟基、羰基、醚键;
【小问2详解】
同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物;
①和为同分异构体;②和为同系物;③和为同一种物质;故选②,①;
【小问3详解】
的结构简式是,分子式为,最简式是,所含数目最少的官能团为醛基,电子式为;
【小问4详解】
苯与液溴在溴化铁催化下发生取代反应生成溴苯和HBr,反应方程式。
17. 按要求回答下列问题:
(1)取有机物A,测得完全燃烧后生成和(标准状况),已知该有机物的相对分子质量为60,则该有机物的分子式为___________。
(2)有机物B的分子式为,其红外光谱图如下所示。
①该物质的不饱和度___________;
②又测得其核磁共振氢谱图中有3组峰,且峰面积比为6:1:1,试推测该有机物的结构简式:___________。
(3)主链含5个碳原子,有甲基、乙基各1个支链的烷烃有(不考虑立体异构)___________(填标号)。
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
(4)采用现代仪器分析方法,可以快速、准确地测定有机化合物的分子结构。某烯烃X的质谱图中最大质荷比为56,该有机物的核磁共振氢谱如图所示。
①X的名称为:___________。(采用系统命名法)
②X在催化剂的作用下可以发生加聚反应,写出该反应的化学方程式:___________。
③物质Y为X的一氯代物,若Y存在顺反异构,则Y可能的结构有___________种。
【答案】(1)
(2) ①. 1 ②. (3)A
(4) ①. 1-丁烯 ②. ③. 2
【解析】
【分析】(1)有机物A,完全燃烧后生成和(标准状况),为,含0.4molH,H质量为0.4g,为,含0.15molC、C质量为1.8g,则A中含O3.0g-0.4g-1.8g=0.8g,O为0.05mol,C、H、O物质的量之比为3:8:1,最简式为,已知该有机物的相对分子质量为60,则该有机物的分子式为。
(4)烯烃X的质谱图中最大质荷比为56,则其相对分子质量为56,56÷12=4⋯8,则为单烯烃,化学式为C4H8,由核磁共振氢谱可知,分子中存在4种氢,且氢数目比为3:2:2:1,则分子中含1个甲基,X为;
【小问1详解】
由分析,该有机物的分子式为。
【小问2详解】
①分子式为,则该物质的不饱和度;
②由图,分子中存在碳氧双键、碳氧单键,测得其核磁共振氢谱图中有3组峰,且峰面积比为6:1:1,说明分子中存在2个甲基,则推测该有机物的结构简式为:;
【小问3详解】
主链含5个碳原子,有甲基、乙基各1个支链的烷烃,则乙基只能在3号碳,甲基可以在2号或3号碳上,存在2种情况,故选A;
【小问4详解】
①由分析,X为,X的名称为:1-丁烯;
②中含碳碳双键,在催化剂的作用下可以发生加聚反应生成高聚物,反应的化学方程式:。
③在双键两侧的两个不饱和碳上,分别连有两个不同的原子或基团时,会产生顺反异构;物质Y为X的一氯代物,若Y存在顺反异构,则Y可能的结构有,2种。
18. 蒽是一种由三个苯环直线稠合而成的芳香烃,常温下蒽为无色片状晶体,其晶体结构如图所示。蒽分子内所有碳原子均采取杂化,形成平面共轭体系,在高温下蒽可发生碳化,生成具有石墨层状结构的碳材料。
请根据上述信息及所学知识,回答下列问题:
(1)蒽的分子式为___________,一个蒽晶胞占有___________个碳原子。
(2)若该晶胞的体积为,则蒽的晶胞密度为___________。(用带有和V的最简分式表示)
(3)2-硝基蒽是一种重要的化工中间体,其一羟基取代物有___________种;下列两种物质中,与Na反应更剧烈的是___________。(填序号)
(4)在高温和催化剂作用下,蒽可以发生脱氢缩合反应,分子边缘的键断裂,多个蒽分子通过形成新的键相互连接,最终生成具有石墨层状结构的碳材料。阅读以下资料,回答相关问题。
【资料一】
【资料二】
氢化热是指在催化剂的作用下,1摩尔不饱和化合物(如烯烃、炔烃)与氢气进行加成反应时释放的热量。
某条件下,测得1-戊烯的氢化热为,而1,3-戊二烯(含有离域大π键)的氢化热为。
【资料三】
①蒽的脱氢缩合反应中会生成一种中间体B.中间体B是由两分子蒽脱去2个氢原子偶联而成,若B分子具有中心对称结构,分子中所有的碳原子可以处于同一平面,且其一氯代物只有5种(不考虑立体异构),请画出B的键线式:___________。
②在相同条件下,推测1,4-戊二烯的氢化热为___________。
③金刚石与石墨互为碳的同素异形体。金刚石中键长为154 pm,而石墨中键长为142 pm,请从化学键的角度,结合上述资料与所学知识,解释石墨键更短的原因:___________。
【答案】(1) ①. ②. 28
(2)
(3) ①. 9 ②. a
(4) ①. ②. 252 kJ/mol ③. 石墨中碳原子用于成键的杂化轨道比金刚石中碳原子用于成键的杂化轨道能量更低,且石墨内含有离域大键可以使体系能量进一步降低,因此石墨形成的键键能更大、键长更短
【解析】
【小问1详解】
由结构简式可知,蒽的分子式为;根据“均摊法”,晶胞中含个蒽的分子,则一个蒽晶胞占有14×2=28个碳原子;
【小问2详解】
结合(1)的分析,若该晶胞的体积为,则蒽的晶胞密度为;
【小问3详解】
2-硝基蒽的一羟基取代物有9种,分别为;硝基为吸电子基团、甲基为供电子基团,硝基使得其邻位羟基中O-H键极性增大,更容易电离出氢离子,酸性更强,与Na反应更剧烈,故选a;
【小问4详解】
①与芳香环直接相连的原子共面、单键可以旋转,中间体B是由两分子蒽脱去2个氢原子偶联而成,B分子具有中心对称结构,分子中所有的碳原子可以处于同一平面,且其一氯代物只有5种(不考虑立体异构),则B中含5种等效氢,B的键线式为:;
②1,4-戊二烯中2个碳碳双键离得较远,为孤立二烯烃,不含离域大π键,则在相同条件下,1,4-戊二烯的氢化热应为1-戊烯的2倍,即为;
③由资料三,石墨中碳原子用于成键的杂化轨道比金刚石中碳原子用于成键的杂化轨道能量更低,且石墨内含有离域大π键可以使体系能量进一步降低,因此石墨形成的键键能更大、键长更短。
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崇仁一中2026年春季学期高二年级第二次阶段性化学学科作业
可能用到的相对原子质量:C—12 H—1 O—16
一、选择题:(本题共14个小题,每小题3分,共42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. 化学与生活密切相关,下列叙述正确的是
A. 生活中的荧光灯管、损坏的水银温度计、废纯净水瓶都属于有害垃圾,应集中处理
B. 烟花的焰色是原子发射光谱的体现
C. 不粘锅内壁涂敷的聚四氟乙烯是有机高分子化合物,容易发生加成反应
D. 氧炔焰使用的燃料为乙炔,实验室用电石制备乙炔时常含有杂质
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 基态原子的价层电子排布图:
B. 分子中的键电子云图轮廓图:
C. 基态钠原子核外有7种空间运动状态不同的电子
D. 基态的价电子排布式:
3. 下列各组元素性质的叙述中,不正确的是
A. 电负性: B. 最高正价:S>Si>B
C. 第一电离能: D. 金属性:
4. 化合物c的合成原理如下。下列说法正确的是
A. a的空间结构为三角锥形 B. 化合物b属于烃
C. 1个c分子中含有18个键 D. a、c中B的价层电子对数相同
5. 物质性质与组成元素的性质有关,下列对物质差异解释错误的是
选项
性质差异
主要原因
A
沸点:H2O>H2S
非金属性:O>S
B
酸性:HClO>HBrO
电负性:Cl>Br
C
硬度:金刚石>晶体硅
原子半径:Si>C
D
熔点:MgO>NaCl
离子电荷:Mg2+>Na+,O2->Cl-
离子半径:Mg2+<Na+,O2-<Cl-
A. A B. B C. C D. D
6. 实验室提纯以下物质(括号内为杂质),所选用除杂试剂和实验方法都正确的是
选项
被提纯的物质
除杂试剂
实验方法
A
乙酸(乙醇)
氢氧化钠溶液
蒸馏
B
苯甲酸(含少量泥沙、NaCl)
水
重结晶
C
甲烷(乙烯)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
D
苯(环己烯)
溴水
过滤
A. A B. B C. C D. D
7. 烃的含氧衍生物在足量的中燃烧,将燃烧的产物依次通过下图中的甲、乙、丙装置中,反应结束后,测得装置甲增重,装置乙中无水硫酸铜不变色,装置丙增重13.2 g。下列说法正确的是
A. 装置乙中的固体质量增大 B. X的实验式为
C. 可能是 D. 该实验再结合质谱图可确定X的分子式
8. 下列有机物的系统命名正确的是
A. 3-甲基-2-乙基戊烷 B. 2,2,3-三甲基丁烷
C. 1,3,4-三甲基苯 D. 2-甲基-3-戊烯
9. 是由某单烯烃和氢气加成后的产物,则该单烯烃的结构有种(不考虑顺反异构)
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
10. 科学家利用人工智能和可解释的深度学习模型,从超过1200万种化合物中识别出一种革命性的新型抗生素类型,展示了深度学习在药物发展中的潜力。如图是其中一种抗生素化合物,以下说法不正确的是
A. 该分子的分子式为
B. 通过核磁共振氢谱可以确定其存在9种不同的氢
C. 1分子该物质最多有30个原子共平面
D. 通过红外光谱可以鉴别该物质含有四种含氧官能团
11. 现有己烯、苯、甲苯三种失去标签的无色液体,有酸性溶液、溴水和溶液三种试剂,能将三种无色液体鉴别开来的是
A. 只用酸性溶液 B. 只用溴水
C. 只用溶液 D. 用酸性溶液和溴水
12. 通过化学键异裂产生的带正电的基团进攻不饱和键而引起的加成反应称为亲电加成反应。离子与烯烃反应形成碳正离子,是亲电加成反应的决速步。正戊烯与HBr发生加成反应的机理如图所示,下列说法错误的是
A. 反应2过程中形成的碳正离子更稳定
B. 22.4 L物质A(标准状况下)与足量发生加成反应,断裂1 molπ键
C. 已知双键上电子云密度越大,发生亲电加成反应的速率越快,所以发生亲电加成反应的速率大于
D. 物质A一共有6种同类别的同分异构体(包含自身与顺反异构)
13. 有机物A经元素分析仪测得只含碳、氢、氧3种元素,红外光谱显示A分子中没有醚键,质谱和核磁共振氢谱示意图如下。下列关于A的说法正确的是
A. 不饱和度 B. 分子中含有结构
C. 一定条件下能与氧气反应生成丙酮 D. 能与NaOH反应生成盐
14. 对下列有机物的判断错误的是
A. 除①外,其他有机物均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. ③④⑥都属于芳香烃,④⑥苯环上的一溴代物的同分异构体数目均有6种
C. ②⑤的一氯代物均只有1种,①的一氯代物有4种,④苯环上的二氯代物有9种
D. ④⑤⑥的所有碳原子可能处于同一平面
二、填空题:(本题共4个小题,每空2分,共58分。)
15. 2025年11月5日,全球首艘采用常规动力电磁弹射技术的航空母舰——福建舰正式入列,标志着中国航母跻身世界前列。请按要求填空:
Ⅰ.航空母舰防腐涂料中使用的石墨烯,相控阵雷达使用的碳化硅都属于无机非金属材料。
(1)写出碳元素在周期表中的位置为___________。
(2)已知电负性,中氢元素的化合价为___________价。
Ⅱ.舰体材料无磁镍铬钛合金钢硬度大于纯铁,属于金属材料。
钛、铬、铁、镍都是第四周期的过渡元素,它们在创新材料、新能源、生物医药等领域广泛应用。
(3)下列说法正确的是___________。
A. 过渡元素都是d区元素
B. 基态钛原子的核外电子有12种空间运动状态
C. 基态铬、镍原子的核外未成对电子数之比为
D. 第四周期的金属元素从左到右,元素的金属性依次减弱
(4)由铁原子核形成的四种微粒,价电子轨道表示式分别为:
① ②
③ ④
有关这些微粒的叙述,不正确的是___________。
A.微粒半径:④>①>②
B.得电子能力:③>②
C.电离一个电子所需最低能量:②>①>④
D.微粒③的价电子在简并轨道中单独占据且自旋相同,故不能再继续失去电子
E.上述状态的四种微粒在跃迁时,用光谱仪可捕捉到发射光谱的是④
Ⅲ.海水浸泡区的铝基可保障船体不易腐蚀,采用了电化学防护。与铝同主族的硼(B)、镓(Ga)元素,在光电材料等领域都有重要应用。
(5)写出基态镓原子的简化电子排布式___________。
(6)根据元素周期律,下列预测不合理的是___________(填字母)。
A. 酸性:
B. 第一电离能:
C. 电负性:
D. Al所在周期,第一电离能比Al大的元素有5种
(7)卤族元素气态氢化物HF、HCl、HBr、HI的沸点从高到低排列顺序为:___________。
16. 按要求完成下列各题:
(1)曲酸是一种非常有潜力的食品添加剂,结构简式为,其所含有的含氧官能团有羟基、羰基、___________(写官能团的名称)。
(2)下列各组物质中属于同系物的是___________,互为同分异构体的是___________。(填序号)
①和 ②和
③和
(3)的结构简式是___________,最简式是___________,所含数目最少的官能团的电子式为___________。
(4)写出苯与液溴的反应方程式___________。
17. 按要求回答下列问题:
(1)取有机物A,测得完全燃烧后生成和(标准状况),已知该有机物的相对分子质量为60,则该有机物的分子式为___________。
(2)有机物B的分子式为,其红外光谱图如下所示。
①该物质的不饱和度___________;
②又测得其核磁共振氢谱图中有3组峰,且峰面积比为6:1:1,试推测该有机物的结构简式:___________。
(3)主链含5个碳原子,有甲基、乙基各1个支链的烷烃有(不考虑立体异构)___________(填标号)。
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
(4)采用现代仪器分析方法,可以快速、准确地测定有机化合物的分子结构。某烯烃X的质谱图中最大质荷比为56,该有机物的核磁共振氢谱如图所示。
①X的名称为:___________。(采用系统命名法)
②X在催化剂的作用下可以发生加聚反应,写出该反应的化学方程式:___________。
③物质Y为X的一氯代物,若Y存在顺反异构,则Y可能的结构有___________种。
18. 蒽是一种由三个苯环直线稠合而成的芳香烃,常温下蒽为无色片状晶体,其晶体结构如图所示。蒽分子内所有碳原子均采取杂化,形成平面共轭体系,在高温下蒽可发生碳化,生成具有石墨层状结构的碳材料。
请根据上述信息及所学知识,回答下列问题:
(1)蒽的分子式为___________,一个蒽晶胞占有___________个碳原子。
(2)若该晶胞的体积为,则蒽的晶胞密度为___________。(用带有和V的最简分式表示)
(3)2-硝基蒽是一种重要的化工中间体,其一羟基取代物有___________种;下列两种物质中,与Na反应更剧烈的是___________。(填序号)
(4)在高温和催化剂作用下,蒽可以发生脱氢缩合反应,分子边缘的键断裂,多个蒽分子通过形成新的键相互连接,最终生成具有石墨层状结构的碳材料。阅读以下资料,回答相关问题。
【资料一】
【资料二】
氢化热是指在催化剂的作用下,1摩尔不饱和化合物(如烯烃、炔烃)与氢气进行加成反应时释放的热量。
某条件下,测得1-戊烯的氢化热为,而1,3-戊二烯(含有离域大π键)的氢化热为。
【资料三】
①蒽的脱氢缩合反应中会生成一种中间体B.中间体B是由两分子蒽脱去2个氢原子偶联而成,若B分子具有中心对称结构,分子中所有的碳原子可以处于同一平面,且其一氯代物只有5种(不考虑立体异构),请画出B的键线式:___________。
②在相同条件下,推测1,4-戊二烯的氢化热为___________。
③金刚石与石墨互为碳的同素异形体。金刚石中键长为154 pm,而石墨中键长为142 pm,请从化学键的角度,结合上述资料与所学知识,解释石墨键更短的原因:___________。
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