内容正文:
高二化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版选择性必修2、选择性必修3第一章。
5.可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Cl35.5 Fe56 Br80
一、选择题(本题共14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. 下列说法正确的是
A. 在基态多电子原子中,轨道电子的能量一定高于轨道电子的能量
B. 基态原子核外电子在圆形区域内运动
C. 基态原子核外电子共有6种不同的运动状态
D. 表示能级有3个轨道
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态多电子原子中,能级能量遵循交错规律,同一能层中p轨道电子能量高于s轨道电子能量,不同能层中高能层s轨道电子能量可高于低能层p轨道电子能量,如能量,A错误;
B.基态原子核外电子云轮廓图为球形,电子在原子核外空间做无规则运动,并非在圆形区域内运动,B错误;
C.基态原子核外电子总数为6,根据泡利不相容原理,原子核外每个电子的运动状态均由能层、能级、轨道、自旋状态共同决定,不存在运动状态完全相同的电子,因此核外电子共有6种不同的运动状态,C正确;
D.表示3d能级上有3个电子,3d能级本身含有5个原子轨道,D错误;
故选 C。
2. 下列叙述正确的是
A. 的VSEPR模型:
B. 基态Ge原子的简化电子排布式:
C. 若基态氮原子轨道表示式表示为,则违反了泡利原理
D. 分子中键的形成:
【答案】D
【解析】
【详解】A.中心O原子价层电子对数为,O原子采用杂化,O原子上含有2对孤电子对,的VSEPR模型为,A错误;
B.Ge元素的原子序数为32,位于第四周期第IVA族,基态Ge原子的简化电子排布式为,B错误;
C.根据洪特规则,2p轨道的三个电子应单独分占且自旋平行,该轨道表示式违反了洪特规则,C错误;
D.分子中的共价键是由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的p-p键,
形成过程为,D正确;
答案选D。
3. 肾上腺素是一种脂溶性激素,常用于临床抢救,分子结构如图所示。下列关于肾上腺素的说法正确的是
A. 属于芳香烃 B. 分子中含有手性碳原子
C. 分子中含有酰胺基 D. 核磁共振氢谱图中有7组峰
【答案】B
【解析】
【详解】A.烃是指仅含C、H两种元素的有机物化合物,肾上腺素中除C、H元素外,还含有N、O元素,不属于烃类,A错误;
B.肾上腺素中存在手性碳原子,如图中*所示,B正确;
C.酰胺基的结构为,肾上腺素中无此结构,则不含酰胺基,C错误;
D.肾上腺素分子中的H处于不对称结构,H原子种类有如图所示的10种,则核磁共振氢谱图中有10组峰,D错误;
故答案为:B。
4. 下列叙述错误的是
A. 键角: B. 键长:C=C<C—C
C. 丙烯分子中σ键和π键个数比为8∶1 D. PCl3是由极性键构成的非极性分子
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲烷(CH4)为正四面体结构,键角109.5°,碳酸根离子()中心碳原子的价层电子对数为,为平面三角形结构,键角约120°,A正确;
B.碳碳双键(C=C)的键长小于碳碳单键(C—C)的键长,因碳碳双键电子云密度更高,键能更大,B正确;
C.丙烯的结构式为,分子中含σ键8个(C—C单键1个、C—H键6个、C=C中含1个),π键1个(仅C=C中含1个),故σ键与π键个数比为8∶1,C正确;
D.P—Cl键为极性键,PCl3分子为三角锥形(P采取sp3杂化,含1个孤电子对),分子的正负电荷中心不重合,为极性分子,D错误;
故选D。
5. 下列说法正确的是
A. 存在顺反异构 B. 与互为同系物
C. 存在含苯环的同分异构体 D. 的同分异构体有2种
【答案】A
【解析】
【详解】A.中碳碳双键两侧的每个碳原子上所连的2个基团不同,存在顺反异构,A正确;
B.属于酚,属于醇,二者不互为同系物,B错误;
C.的不饱和度为3,苯环的不饱和度为4,不可能存在含苯环的同分异构体,C错误;
D.为正四面体结构,其二氯代物只有一种,D错误;
故选A。
6. 下列关于晶体的说法正确的是
A. 晶体与非晶体的本质差异为是否具有物理性质各向异性
B. 共价晶体中一定含有第ⅣA族元素
C. 同族元素单质的晶体类型可能不同
D. 分子晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A.晶体与非晶体的本质差异是内部粒子是否呈周期性有序排列,物理性质各向异性是晶体有序排列带来的宏观性质,并非本质差异,A错误;
B.共价晶体不一定含有ⅣA族元素,例如立方氮化硼(BN)、氮化铝(AlN)都是共价晶体,不含ⅣA族元素,B错误;
C.同族元素单质的晶体类型可以不同,例如第ⅣA族中,金刚石(碳单质)是共价晶体,铅单质是金属晶体;第ⅠA族中H2是分子晶体,锂单质是金属晶体,C正确;
D.分子的稳定性由分子内共价键的键能决定,分子间作用力只影响分子晶体的熔沸点等物理性质,与分子稳定性无关,D错误;
故答案为:C。
7. 用下图所示装置及药品进行分离提纯操作,能达到实验目的的是
A. 图1分离乙醇和乙醚 B. 图2除去乙醇蒸气中的乙烯
C. 图3除去四氯化碳中的碘单质 D. 图4分离和
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醇和乙醚相互混溶,无法分液,A错误;
B.乙醇和乙烯均会被氧化且乙醇能溶于水,B错误;
C.碘溶解在四氯化碳中,无法过滤分离,C错误;
D.和沸点不同,可以用蒸馏的方法分离,D正确;
答案选D。
8. 是橙黄色液体,泄漏时会产生窒息性气体,喷水雾可减慢其挥发,并产生酸性悬浊液(不溶物为单质硫)。其分子结构如图所示。下列关于的说法正确的是
A. 分子中含有极性键和非极性键
B. 分子的空间结构是平面形
C. 结构与相似,则熔、沸点:
D. 与水发生的反应不属于氧化还原反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.的分子的结构式为,键为极性键,键为非极性键,A正确;
B.由的分子结构图可知,分子是二面角结构,B错误;
C.与结构相似,且均为分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高,则熔、沸点:,C错误;
D.中S为价,与水反应生成单质硫,反应中有元素化合价变化,该反应属于氧化还原反应,D错误;
故选A。
9. 分子的结构决定其性质。下列解释与事实相符的是
选项
实例
解释
A
AgCl溶于氨水
与反应生成了可溶性配合物
B
键角:
电负性:
C
单质碘的沸点大于单质溴
分子极性越大,范德华力越大
D
碘易溶于苯
苯与碘中均含有非极性共价键
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.银离子可以和氨气形成配合物离子,导致氯化银可以溶解在氨水中,A正确;
B.分子中的中心原子C的价层电子对数为4,无孤电子对,分子中的中心原子的价层电子对数为4,孤电子对数为1,分子中的中心原子的价层电子对数为4,孤电子对数为2,由于孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对对成键电子对的斥力,则键角大小为,与电负性大小无关,B错误;
C.单质碘和单质溴均是非极性分子,单质碘的沸点大于单质溴的原因是单质碘的相对分子质量大,范德华力大,C错误;
D.碘易溶于苯,是因为二者均为非极性分子,遵循“相似相溶”原理,与键的极性无关,D错误;
故答案选A。
10. 蚀刻是半导体制造工艺中的重要步骤,其原理是通过物理或化学方法对材料(如Al、Si等)进行选择性的去除,蚀刻分为于法蚀刻和湿法蚀刻,Cl2和BCl3是干法蚀刻Al时常用的氯基气体。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 最高价氧化物对应水化物的酸性:Al<Si
B. BCl3的VSEPR模型为平面三角形
C. B、Al单质熔化时克服的作用力相同
D. 1mol晶体硅中含Si—Si键数目为2NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.Al的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3(两性),Si的为H2SiO3(弱酸),酸性H2SiO3>Al(OH)3,A正确;
B.BCl3的中心B原子价层电子对数为3,无孤对电子,VSEPR模型为平面三角形,B正确;
C.B的单质为原子晶体(熔化需破坏共价键),Al为金属晶体(熔化需克服金属键),作用力不同,C错误;
D.1mol晶体硅中每个Si形成4个Si—Si键,但每个键被2个Si共享,总键数为4/2×1mol=2mol,即2NA,D正确;
故选C。
11. 苯甲酸()常用作食品防腐剂。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。下列说法错误的是
A. 操作Ⅰ加热溶解的目的是增大粗苯甲酸的溶解度
B. 苯甲酸与互为同分异构体
C. 操作Ⅱ需要趁热的原因是防止苯甲酸结晶析出
D. 检验操作Ⅳ产物是否洗涤干净,可用盐酸酸化的溶液
【答案】D
【解析】
【分析】粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)加水、加热溶解,NaCl和苯甲酸都溶解,泥沙不溶,形成悬浊液;由于苯甲酸的溶解度随温度的降低而减小,为防止过滤过程中苯甲酸结晶析出,需要趁热过滤;滤液中含NaCl和苯甲酸,冷却后苯甲酸结晶析出、过滤、洗涤、干燥,得到苯甲酸。
【详解】A.苯甲酸的溶解度随温度升高而增大,操作Ⅰ加热溶解可增大其溶解度,使更多苯甲酸溶解在水中,A正确;
B.苯甲酸分子式为,邻羟基苯甲醛(结构含-OH和-CHO)分子式也为,二者分子式相同、结构不同,互为同分异构体,B正确;
C.操作Ⅱ为趁热过滤,目的是防止温度降低时苯甲酸溶解度减小而结晶析出,避免与泥沙一同被过滤除去,C正确;
D.检验洗涤是否干净需检验洗涤液中是否含Cl⁻,应使用硝酸酸化的AgNO3溶液,若用盐酸酸化会引入Cl⁻,干扰检验,D错误;
故选D。
12. A、B、C、D是前四周期的四种元素,原子序数依次增大。A元素对应的单质在空气中的含量最高,B元素原子的最外层电子数是其内层的3倍,元素的价层电子排布式为,D元素+3价离子的3d轨道为半充满状态,下列说法正确的是
A. 的常见单质中键与键数目之比为
B. 的简单氢化物的沸点比同族元素的氢化物沸点低
C. 工业上通过电解元素的氯化物获得单质
D. D位于元素周期表的区
【答案】A
【解析】
【分析】前四周期的、、、元素,原子序数依次增大。空气中氮气含量最高,则为;元素B最外层电子数是其内层的3倍,则为;元素价层电子排布式为,,价层电子排布式是,则为;D元素+3价离子的3d轨道为半充满状态,则为。由此解题。
【详解】A.的结构式为,键与键数目之比为,A正确;
B.分子间存在氢键,沸点比同族元素氢化物的沸点高,B错误;
C.为共价化合物,熔融时不导电,工业上通过电解熔融的获得单质,C错误;
D.位于元素周期表的区,D错误;
故答案选A。
13. 冠醚是由多个二元醇分子之间失水形成的环状化合物,烯烃易溶于冠醚,难溶于水。X、Y、Z是常见的三种冠醚,其结构如图所示。它们能与碱金属离子作用,并随着环的大小不同而与不同金属离子作用。的体积与冠醚的空腔大小相近,恰好能进入冠醚的环内,且与氧原子的一对孤电子对作用形成稳定结构(如图)。
已知:冠醚Z与溶液可以发生反应:
下列说法错误的是
A. 形成冠醚X的二元醇是
B. 冠醚Y不易与形成稳定结构
C. 中与孤电子对之间的作用属于离子键
D. 将烯烃溶入冠醚,能提高溶液对烯烃的氧化效果
【答案】C
【解析】
【详解】A.观察冠醚X的结构,重复单元为-O-CH2-CH2-,可由乙二醇分子间脱水形成环状化合物,因此形成X的二元醇是乙二醇,A正确;
B.Y的空腔远大于X的空腔,故半径比的空腔小很多,不易与空腔内原子的孤电子对作用形成稳定结构,B正确;
C.W中提供空轨道,氧原子提供孤电子对,二者形成的是配位作用,C错误;
D.烯烃可溶于冠醚Z,冠醚Z与KMnO4中的K+作用,从而将带入烯烃中,增大反应物的接触面积,从而提高其氧化效果,D正确;
故选C。
14. 某普鲁士蓝晶体含、、和,其立方晶胞如图所示(图中省略),设晶胞参数为a nm,为阿伏加德罗常数的值。下列有关该晶体的说法错误的是
A. 1个晶胞中含24个
B. 晶体中,与距离最近的为2个
C. 最近的两个之间的距离为
D. 密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.1个晶胞中含:,含:,含:4;所带正电荷总数为,根据电荷守恒,含的数目为24,A正确;
B.以体心的为例,周围距离最近的为4个,B错误;
C.最近的两个之间的距离为面对角线的一半,即,C正确;
D.晶体质量为,晶胞体积为,晶胞密度为,D正确;
故选B。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 锌是人体必需的微量元素,明朝《天工开物》中有世界上最早的关于炼锌技术的记载。回答下列问题:
(1)基态Zn原子的价层电子排布式为_______,在元素周期表中的位置为_______。
(2)硫酸锌溶于氨水形成溶液。
①组成的元素中,除H和Zn外其余元素的第一电离能由大到小排序为_______。
②已知的空间结构与相同,则在中Zn原子的杂化类型为_______,配位数是_______。
③在晶体中存在的作用力有_______(填字母)。
A.离子键 B.极性共价键 C.非极性共价键 D.配位键 E.范德华力 F.金属键
④在溶液中滴加NaOH溶液,始终未出现浑浊,其原因是_______。
(3)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成。第一电离能:Zn_______(填“>”或“<”)Cu,原因是_______。
【答案】(1) ①. 3d104s2 ②. 第四周期ⅡB族
(2) ①. N>O>S ②. sp3 ③. 4 ④. ABD ⑤. [Zn(NH3)4]2+是配离子,很稳定,难电离,溶液中Zn2+浓度很小,无法产生Zn(OH)2沉淀
(3) ①. > ②. Zn的价电子排布式为3d104s2,处于全充满的稳定结构,Cu的价电子排布式为3d104s1,Cu更易失去1个电子形成3d10的较稳定结构
【解析】
【小问1详解】
锌(Zn)是30号元素,根据核外电子排布规律,其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s2,价电子是最外层电子以及次外层的d电子,基态Zn原子的价电子排布式为3d104s2;Zn位于第四周期ⅡB族;
【小问2详解】
①组成的元素除H和Zn外还有N、O、S,一般来说,同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但ⅡA族、ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素,同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,N位于第二周期ⅤA族,O位于第二周期ⅥA族,S位于第三周期ⅥA族,所以第一电离能由大到小排序为N>O>S;
②中中心原子价层电子对数为4+=4,S的杂化类型为sp3,的空间结构与相同,则在中Zn原子的杂化类型为sp3,配位数是4;
③在晶体中,[Zn(NH3)4]2+和之间存在离子键;NH3中N-H键是极性共价键;[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与NH3之间存在配位键,不存在非极性共价键、范德华力和金属键;所以存在的作用力有ABD;
④在溶液中完全电离出[Zn(NH3)4]2+和,[Zn(NH3)4]2+是配离子,很稳定,难电离,使得溶液中Zn2+浓度很小,当滴加NaOH溶液时,无法生成Zn(OH)2沉淀;
【小问3详解】
Zn的价电子排布式为3d104s2,处于全充满的稳定结构,Cu的价电子排布式为3d104s1,Cu更易失去1个电子形成3d10的较稳定结构,故第一电离能:Zn> Cu。
16. 将某有机物样品在电炉中充分反应,通过测定相应装置的质量可确定该有机物的分子式。已知:装置C中试剂X的作用为除去O2中的水蒸气。
回答下列问题:
(1)装置B中CuO的作用为___________。
(2)试剂X可选用___________(填试剂名称)。
(3)装置的连接顺序为A→C→___________→D(填字母,装置可重复使用)。
(4)实验中所取样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种。
①准确称取0.44g样品经充分反应后(装置连接正确),测得装置D质量增加0.88g,装置E质量增加0.36g,已知该物质的相对分子质量为44,则该样品的分子式为___________。
②该有机物的核磁共振氢谱图如图所示,峰面积之比为1:3,则其结构简式为___________,所含官能团名称为___________。
③若该有机物中混有少量乙醇,可通过___________方法将其除去。
【答案】(1)把有机物不完全燃烧产生的CO转化为CO2
(2)浓硫酸 (3)B→E→D
(4) ①. C2H4O ②. CH3CHO ③. 醛基 ④. 蒸馏
【解析】
【分析】实验原理是测定一定质量的有机物完全燃烧时生成CO2和H2O的质量,来确定是否含氧及C、H、O的个数比,求出最简式,因此生成O2后必须除杂(主要是除H2O)明确各装置的作用是解题的前提,A是生成氧气的装置,C用于干燥通入B中的氧气,试剂X可选用浓硫酸,B是在电炉加热时用氧气氧化管内样品,E用来吸收水,测定生成水的质量,D用来吸收二氧化碳,测定生成二氧化碳的质量;根据一氧化碳能与氧化铜反应,可被氧化成二氧化碳的性质可知CuO的作用是把有机物不完全燃烧产生的CO转化为CO2。
【小问1详解】
根据分析,一氧化碳能与氧化铜反应,可被氧化成二氧化碳,装置B中CuO的作用为把有机物不完全燃烧产生的CO转化为CO2;
【小问2详解】
C装置用于干燥通入B中的氧气,试剂X可选用浓硫酸;
【小问3详解】
根据分析,实验流程是O2发生装置(A )→干燥O2(C )→有机物燃烧(B )→吸收生成的H2O(E) →吸收生成的CO2(D ),但为了避免空气中的二氧化碳和水进入D装置,影响二氧化碳的测量,再连接D吸收空气中的二氧化碳和水,所以连接顺序A→C→B→E→D→D;
【小问4详解】
①D管质量增加0.88g为二氧化碳的质量,可得碳元素的质量:0.88g×=0.24g,E管质量增加0.36g是水的质量,可得氢元素的质量:0.36g×=0.04g,从而可推出含氧元素的质量为:0.44-0.24-0.04=0.16g,设最简式为CXHYOZ,则X:Y:Z=::=2:4:1,即最简式为C2H4O,已知该物质的相对分子质量为44,则该样品的分子式也为C2H4O;
②根据该有机物的核磁共振氢谱图,峰面积之比为1:3,则其结构简式为CH3CHO;官能团名称为醛基;
③该有机物(乙醛)与乙醇互溶,但二者沸点不同(乙醛沸点约20.8℃,乙醇沸点约78.5℃,可利用蒸馏法,依据沸点差异分离除去乙醇。
17. X、Y、D、E、M、N是原子序数依次增大的前四周期元素,其中X是周期表中原子半径最小的元素,Y元素基态原子的三个能级上电子数目相同,E是地壳中含量最多的元素,M是常见不锈钢的主要合金元素,其基态原子核外的未成对电子数在同周期元素中最多,N是目前用量最大的金属元素。回答下列问题:
(1)N代表的元素符号是___________,M的基态原子的价层电子排布图为___________。
(2)Y、D、E三种元素的电负性从大到小的排列顺序为___________(用元素符号表示)。
(3)由X、D两种元素按原子个数比为2:1组成的化合物,其中心原子的杂化方式为___________,该化合物属于___________(填“极性”或“非极性”)分子。
(4)金属镍粉在化合物气流中轻微加热,生成无色挥发性液态,呈四面体结构。423K时,分解为和,从而制得高纯度粉。推测:该液态物质易溶于___________(填字母)。
A. 水 B. 硫酸镍溶液 C. 苯 D. 四氯化碳
(5)某水处理剂中含,加入稀硫酸后快速生成黄色溶液并释放出气体,写出该反应的离子方程式:___________。
【答案】(1) ①. ②.
(2)
(3) ①. 杂化 ②. 极性 (4)CD
(5)
【解析】
【分析】X是周期表中原子半径最小的元素:在元素周期表中,氢(H)的原子半径最小,因此X为H。Y元素基态原子的三个能级上电子数目相同:前四周期元素中,基态原子有三个能级且电子数相同的排布为1s22s22p2,即碳(C)元素。因此Y为C。E是地壳中含量最多的元素:地壳中含量最多的元素是氧(O)。因此E为O。M是常见不锈钢的主要合金元素,其基态原子核外的未成对电子数在同周期元素中最多:常见不锈钢的主要合金元素是铬(Cr)。铬(Cr,原子序数 24)的基态电子排布式为 [Ar]3d54s1,其3d轨道有5个未成对电子,4s轨道有1个未成对电子,共6个未成对电子,这在第四周期元素中是最多的。因此M为Cr。N是目前用量最大的金属元素:目前用量最大、应用最广的金属是铁(Fe)。因此N为Fe。X、Y、D、E、M、N是原子序数依次增大的前四周期元素:已知X(H,1)、Y(C,6)、E(O,8)、M(Cr,24)、N(Fe,26) 。D的原子序数介于Y(C,6) 和E(O,8) 之间,因此 D为N(氮,原子序数7)。综上所述,各元素分别为:X: H(氢),Y: C(碳),D: N(氮) E: O (氧),M: Cr(铬),N: Fe(铁)。
【小问1详解】
N是铁元素,符号为Fe;M是铬(Cr),原子序数 24。其基态原子的电子排布式为[Ar]3d54s1。价层电子为3d和4s轨道上的电子。根据洪特规则和泡利不相容原理,其价层电子排布图为:。
【小问2详解】
Y是C,D是N,E是O。它们同处于第二周期。 同周期元素从左到右,电负性逐渐增大。因此电负性顺序为O>N>C。
【小问3详解】
X是H,D是N。按原子个数比2:1组成的化合物是N2H4(肼)。 在 N2H4分子中,每个氮原子与两个氢原子和一个氮原子形成3个��键,且氮原子上有一对孤对电子。价层电子对数为3+1=4。因此,中心原子(N)的杂化方式为sp3;N2H4分子结构不对称,正负电荷中心不重合,属于极性分子。
【小问4详解】
Y是C,E是O,化合物YE是CO。生成的物质是 Ni(CO)4(四羰基镍)。题目指出它呈四面体结构,且为无色挥发性液态。 由于Ni(CO)4是正四面体结构,属于非极性分子。根据“相似相溶”原理,非极性分子易溶于非极性溶剂。 选项中:A. 水(极性溶剂);B. 硫酸镍溶液(极性溶液);C. 苯(非极性溶剂);D. 四氯化碳(非极性溶剂)。因此,该液态物质易溶于 C、D。
【小问5详解】
N是Fe,E是O。离子为(高铁酸根离子)。加入稀硫酸后,生成黄色溶液(含有Fe3+)并释放出E2气体(O2)。 这是一个氧化还原反应, 在酸性条件下不稳定,发生氧化还原反应,将水氧化产生氧气,自身被还原为 Fe3+。反应物:、H+;生成物:Fe3+、O2、H2O。 配平该离子方程式:。
18. 立方氮化硼晶体被认为是已知的最硬的物质。立方氮化硼晶胞如图所示,其晶体结构与金刚石相似。回答下列问题:
(1)下列关于B、N的说法正确的是___________(填字母)。
A. 均位于元素周期表的p区 B. 最高能级电子云的形状相同
C. 两者未成对电子数相等 D. 最高价氧化物对应水化物均为强酸
(2)立方氮化硼属于___________(填晶体类型)晶体。晶胞中硼、氮原子个数比为___________,的键角为___________,B周围距离最近且相等的N原子有___________个。
(3)以晶胞参数为单位长度建立坐标系,可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子坐标。已知a点硼原子坐标为,c点硼原子坐标为,则b点氮原子坐标为___________。设晶胞参数为1,则a、b之间的距离为___________。
(4)已知:立方氮化硼晶体的摩尔质量为,晶体的晶胞边长为b nm,为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为___________(用含a、b的代数式表示)。
【答案】(1)AB (2) ①. 共价 ②. ③. (或) ④. 4
(3) ①. ②.
(4)
【解析】
【小问1详解】
A.B(电子排布)和N(电子排布)的价电子均填充在p轨道,均属于p 区元素,A正确;
B.B和N的最高能级均为2p,p轨道电子云形状为哑铃形(纺锤形),形状相同,B正确;
C.B的未成对电子数为 1(),N的未成对电子数为 3(),不相等,C错误;
D.B的最高价氧化物对应水化物为H3BO3,属于弱酸,N的最高价氧化物对应水化物为HNO3,属于强酸,并非均为强酸,D错误;
故选AB;
【小问2详解】
立方氮化硼结构与金刚石相似,属于共价晶体;如图,B原子位于顶点和面心,有个,N原子位于晶胞内部,共4个,故晶胞中硼、氮原子个数比为1:1;B、N 均为杂化,空间构型为正四面体,键角为(或);如图,B位于面心,N位于晶胞内,故B周围距离最近且相等的N原子有4个(正四面体配位);
【小问3详解】
已知a点硼原子坐标为,c点硼原子坐标为,则b点氮原子坐标为;由图知,a、b之间的距离为体对角线的,晶胞的参数为1,则,a、b之间的距离为;
【小问4详解】
立方氮化硼晶体的摩尔质量为,晶体的晶胞边长为b nm,为阿伏加德罗常数的值,立方氮化硼晶中,B原子位于顶点和面心,有个,N原子位于晶胞内部,共4个,则该晶体的密度为。
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高二化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版选择性必修2、选择性必修3第一章。
5.可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Cl35.5 Fe56 Br80
一、选择题(本题共14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. 下列说法正确的是
A. 在基态多电子原子中,轨道电子的能量一定高于轨道电子的能量
B. 基态原子核外电子在圆形区域内运动
C. 基态原子核外电子共有6种不同的运动状态
D. 表示能级有3个轨道
2. 下列叙述正确的是
A. 的VSEPR模型:
B. 基态Ge原子的简化电子排布式:
C. 若基态氮原子轨道表示式表示为,则违反了泡利原理
D. 分子中键的形成:
3. 肾上腺素是一种脂溶性激素,常用于临床抢救,分子结构如图所示。下列关于肾上腺素的说法正确的是
A. 属于芳香烃 B. 分子中含有手性碳原子
C. 分子中含有酰胺基 D. 核磁共振氢谱图中有7组峰
4. 下列叙述错误的是
A. 键角: B. 键长:C=C<C—C
C. 丙烯分子中σ键和π键个数比为8∶1 D. PCl3是由极性键构成的非极性分子
5. 下列说法正确的是
A. 存在顺反异构 B. 与互为同系物
C. 存在含苯环的同分异构体 D. 的同分异构体有2种
6. 下列关于晶体的说法正确的是
A. 晶体与非晶体的本质差异为是否具有物理性质各向异性
B. 共价晶体中一定含有第ⅣA族元素
C. 同族元素单质的晶体类型可能不同
D. 分子晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
7. 用下图所示装置及药品进行分离提纯操作,能达到实验目的的是
A. 图1分离乙醇和乙醚 B. 图2除去乙醇蒸气中的乙烯
C. 图3除去四氯化碳中的碘单质 D. 图4分离和
8. 是橙黄色液体,泄漏时会产生窒息性气体,喷水雾可减慢其挥发,并产生酸性悬浊液(不溶物为单质硫)。其分子结构如图所示。下列关于的说法正确的是
A. 分子中含有极性键和非极性键
B. 分子的空间结构是平面形
C. 结构与相似,则熔、沸点:
D. 与水发生的反应不属于氧化还原反应
9. 分子的结构决定其性质。下列解释与事实相符的是
选项
实例
解释
A
AgCl溶于氨水
与反应生成了可溶性配合物
B
键角:
电负性:
C
单质碘的沸点大于单质溴
分子极性越大,范德华力越大
D
碘易溶于苯
苯与碘中均含有非极性共价键
A. A B. B C. C D. D
10. 蚀刻是半导体制造工艺中的重要步骤,其原理是通过物理或化学方法对材料(如Al、Si等)进行选择性的去除,蚀刻分为于法蚀刻和湿法蚀刻,Cl2和BCl3是干法蚀刻Al时常用的氯基气体。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 最高价氧化物对应水化物的酸性:Al<Si
B. BCl3的VSEPR模型为平面三角形
C. B、Al单质熔化时克服的作用力相同
D. 1mol晶体硅中含Si—Si键数目为2NA
11. 苯甲酸()常用作食品防腐剂。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。下列说法错误的是
A. 操作Ⅰ加热溶解的目的是增大粗苯甲酸的溶解度
B. 苯甲酸与互为同分异构体
C. 操作Ⅱ需要趁热的原因是防止苯甲酸结晶析出
D. 检验操作Ⅳ产物是否洗涤干净,可用盐酸酸化的溶液
12. A、B、C、D是前四周期的四种元素,原子序数依次增大。A元素对应的单质在空气中的含量最高,B元素原子的最外层电子数是其内层的3倍,元素的价层电子排布式为,D元素+3价离子的3d轨道为半充满状态,下列说法正确的是
A. 的常见单质中键与键数目之比为
B. 的简单氢化物的沸点比同族元素的氢化物沸点低
C. 工业上通过电解元素的氯化物获得单质
D. D位于元素周期表的区
13. 冠醚是由多个二元醇分子之间失水形成的环状化合物,烯烃易溶于冠醚,难溶于水。X、Y、Z是常见的三种冠醚,其结构如图所示。它们能与碱金属离子作用,并随着环的大小不同而与不同金属离子作用。的体积与冠醚的空腔大小相近,恰好能进入冠醚的环内,且与氧原子的一对孤电子对作用形成稳定结构(如图)。
已知:冠醚Z与溶液可以发生反应:
下列说法错误的是
A. 形成冠醚X的二元醇是
B. 冠醚Y不易与形成稳定结构
C. 中与孤电子对之间的作用属于离子键
D. 将烯烃溶入冠醚,能提高溶液对烯烃的氧化效果
14. 某普鲁士蓝晶体含、、和,其立方晶胞如图所示(图中省略),设晶胞参数为a nm,为阿伏加德罗常数的值。下列有关该晶体的说法错误的是
A. 1个晶胞中含24个
B. 晶体中,与距离最近的为2个
C. 最近的两个之间的距离为
D. 密度为
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 锌是人体必需的微量元素,明朝《天工开物》中有世界上最早的关于炼锌技术的记载。回答下列问题:
(1)基态Zn原子的价层电子排布式为_______,在元素周期表中的位置为_______。
(2)硫酸锌溶于氨水形成溶液。
①组成的元素中,除H和Zn外其余元素的第一电离能由大到小排序为_______。
②已知的空间结构与相同,则在中Zn原子的杂化类型为_______,配位数是_______。
③在晶体中存在的作用力有_______(填字母)。
A.离子键 B.极性共价键 C.非极性共价键 D.配位键 E.范德华力 F.金属键
④在溶液中滴加NaOH溶液,始终未出现浑浊,其原因是_______。
(3)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成。第一电离能:Zn_______(填“>”或“<”)Cu,原因是_______。
16. 将某有机物样品在电炉中充分反应,通过测定相应装置的质量可确定该有机物的分子式。已知:装置C中试剂X的作用为除去O2中的水蒸气。
回答下列问题:
(1)装置B中CuO的作用为___________。
(2)试剂X可选用___________(填试剂名称)。
(3)装置的连接顺序为A→C→___________→D(填字母,装置可重复使用)。
(4)实验中所取样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种。
①准确称取0.44g样品经充分反应后(装置连接正确),测得装置D质量增加0.88g,装置E质量增加0.36g,已知该物质的相对分子质量为44,则该样品的分子式为___________。
②该有机物的核磁共振氢谱图如图所示,峰面积之比为1:3,则其结构简式为___________,所含官能团名称为___________。
③若该有机物中混有少量乙醇,可通过___________方法将其除去。
17. X、Y、D、E、M、N是原子序数依次增大的前四周期元素,其中X是周期表中原子半径最小的元素,Y元素基态原子的三个能级上电子数目相同,E是地壳中含量最多的元素,M是常见不锈钢的主要合金元素,其基态原子核外的未成对电子数在同周期元素中最多,N是目前用量最大的金属元素。回答下列问题:
(1)N代表的元素符号是___________,M的基态原子的价层电子排布图为___________。
(2)Y、D、E三种元素的电负性从大到小的排列顺序为___________(用元素符号表示)。
(3)由X、D两种元素按原子个数比为2:1组成的化合物,其中心原子的杂化方式为___________,该化合物属于___________(填“极性”或“非极性”)分子。
(4)金属镍粉在化合物气流中轻微加热,生成无色挥发性液态,呈四面体结构。423K时,分解为和,从而制得高纯度粉。推测:该液态物质易溶于___________(填字母)。
A. 水 B. 硫酸镍溶液 C. 苯 D. 四氯化碳
(5)某水处理剂中含,加入稀硫酸后快速生成黄色溶液并释放出气体,写出该反应的离子方程式:___________。
18. 立方氮化硼晶体被认为是已知的最硬的物质。立方氮化硼晶胞如图所示,其晶体结构与金刚石相似。回答下列问题:
(1)下列关于B、N的说法正确的是___________(填字母)。
A. 均位于元素周期表的p区 B. 最高能级电子云的形状相同
C. 两者未成对电子数相等 D. 最高价氧化物对应水化物均为强酸
(2)立方氮化硼属于___________(填晶体类型)晶体。晶胞中硼、氮原子个数比为___________,的键角为___________,B周围距离最近且相等的N原子有___________个。
(3)以晶胞参数为单位长度建立坐标系,可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子坐标。已知a点硼原子坐标为,c点硼原子坐标为,则b点氮原子坐标为___________。设晶胞参数为1,则a、b之间的距离为___________。
(4)已知:立方氮化硼晶体的摩尔质量为,晶体的晶胞边长为b nm,为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为___________(用含a、b的代数式表示)。
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