内容正文:
高二年级(化学)(一)
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分。考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至5页,第Ⅱ卷6至第8页。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 I 127 Cu 64 P 31
第Ⅰ卷(选择题 共60分)
本卷包括20小题,每小题3分,共60分。在每题列出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 下列有机物不属于烃的是
A. 1,3-丁二烯 B. C. D.
2. 中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平,近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法不正确的是
A. 碳、硅、锗属于同主族元素
B. 第一电离能:
C. 红外光谱法可直接确定石墨烯的晶体结构
D. 硅和锗常用作半导体材料
3. 下列化学用语表述正确的是
A. 丙烷分子的球棍模型: B. CCl4分子空间填充模型:
C. 乙烯的结构简式:CH2CH2 D. 醛基的结构简式:-COH
4. 水杨酰甘氨酸的结构简式如图所示,其中不含有的官能团是
A. 碳碳双键 B. 羧基 C. 羟基 D. 酰胺基
5. 《哪吒2》的爆火出圈,离不开电影中炫酷的特效效果,以下说法中不正确的是
A. 敖丙使水结成冰,水分子之间的间隙变大
B. 三昧真火是等离子体,其中只含有阴离子和阳离子
C. 风火轮耐高温、耐磨损、不导热,其主体材料可能为共价晶体
D. 结界兽形象源自于三星堆青铜大面具,可用电子气理论解释铜的导电性
6. 下列各物质的晶体中,晶体类型相同的是
A. 金刚石和CO2 B. 蔗糖和CS2
C. Na2O2和HCl D. MgCl2和SiO2
7. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 常温常压下,中含P-P键数目为
B. 中含有的键总数
C. 中sp3杂化的原子数为
D. 含键的SiO2晶体中硅原子数目为
8. 类比推理是化学上研究物质的重要思想,下列“类比”合理的是
A. 是非极性分子,则是非极性分子
B. 的沸点高于,则的沸点高于
C. F-F键长比Cl-Cl键长短,则F-F键能比Cl-Cl键能大
D. HCOOH酸性强于,则酸性强于
9. 下列化学用语表示正确
A. Cl-Cl的p-p键的形成
B. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键
C. 的VSEPR(价层电子对互斥)模型
D. 用轨道表示式表示金刚石中C原子的杂化:
10. 有机物M、N的结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. M、N都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. M与N是同系物
C. 等质量的M、N在足量氧气中燃烧,完全燃烧时生成的质量相同
D. M、N分子中每个碳原子都形成4个共价键
11. 下列关于物质的结构或性质以及解释均正确的是
选项
物质的结构与性质
解释
A
与分子极性相同
二者都是由非极性键构成的分子
B
稳定性:
N的电负性小于O的电负性
C
熔点:碳化硅>金刚石
C-Si键能大于C-C键能
D
沸点:
I-I键能大于Br-Br键能
A. A B. B C. C D. D
12. 四种元素的基态原子的电子排布式如下:下列说法中正确的是
①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p3;④1s22s22p5。
A. 原子半径:④>③>②>① B. 最高正化合价:④>①>③=②
C. 电负性:④>③>②>① D. 第一电离能:④>③>②>①
13. 和均可发生水解反应,其中的水解机理示意图如下:
下列说法正确的是
A. 和的空间结构相同
B. 和中的均为杂化
C. 和的水解反应机理相同
D. 和均能与形成氢键
14. 某冠醚分子可识别,可用作相转移催化剂,合成方法及超分子结构如下。下列说法不正确的是
A. 有机化合物中有两种官能团
B. 冠醚可增加在苯中的溶解度
C. 若中饱和碳上的氢原子被氟原子取代,与形成的超分子稳定性将增强
D. 在超分子中,与冠醚分子中氧原子之间有静电相互作用
15. 磷酸氯喹在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒的感染,其结构如图所示。下列说法错误的是
A. 该有机物中N的杂化方式只有一种
B. C、N、O、P四种元素中电负性最大的是O
C. 的空间构型为三角锥形
D. 基态Cl原子的核外电子有17种运动状态
16. 氯化钠、金刚石、干冰、石墨四种晶体的结构模型如图所示,下列说法错误的是
A. NaCl晶体中,每个周围紧邻且距离相等的有12个
B. 金刚石为三维骨架结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子
C. 干冰晶体中每个周围紧邻12个
D. 石墨晶体中C原子与C-C键个数比为
17. 下列有关晶体的说法中一定不正确的是
A. 某物质的X射线衍射图谱中有明锐的衍射峰,说明该物质是晶体
B. 氯乙酸的pKa=2.86,而乙酸的pKa=4.76,是因为Cl的电负性比H大,使Cl-C键极性大于H-C键,进而增大了羧基中O-H键的极性,更易电离出,酸性更强
C. 可用乙醇萃取碘水中的碘,该过程利用了相似相溶原理
D. 氨气可以做制冷剂是因为分子间有氢键
18. 下列说法不正确的是
A. 重结晶法提纯苯甲酸的步骤是:加热溶解、趁热过滤、冷却结晶
B. 分离正己烷(沸点69℃)和正庚烷(沸点98℃)可采用蒸馏的方法
C. 某有机化合物的相对分子质量为58,则其分子式一定为
D. 某烃完全燃烧生成和的物质的量之比为,则实验式为
19. 碘晶体为层状结构,层间作用为范德华力,层间距为。下图给出了碘的单层结构,层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 碘晶体是混合型晶体 B. 液态碘单质中也存在“卤键”
C. 碘晶体中有个“卤键” D. 碘晶体的密度为
20. 为研究三价铁配合物性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
已知:为黄色、为红色、为无色。
下列说法不正确的是
A. ①中现象说明:随着浓盐酸的滴加,溶液中增大
B. 由①到②的现象说明:全部转化为
C. ②和③对比说明:与结合的能力比强
D. 通过实验推测:若向①深黄色溶液中加入溶液、淀粉溶液,溶液可能变蓝
第Ⅱ卷(非选择题 共40分)
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2.本卷共3题,共40分。
21. 现有下列各组物质,按要求完成下列问题。
(1)已知分子式为C5H12O的有机物有很多同分异构体,下面给出其中的四种:
A.CH3CH2CH2CH2CH2OH B.CH3OCH2CH2CH2CH3
C.CH3CH(OH)CH2CH2CH3 D.CH(CH3)2CH2CH2OH
与A互为官能团异构的是___________(填字母,下同),与A互为碳架异构的是___________;
与A互为位置异构的是___________。
(2)可推测A物质与钠反应的剧烈程度比水与钠反应的剧烈程度___________(填“大”、“小”或“一样剧烈”)。原因是___________。
(3)的系统命名为___________。
22. 某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M,然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构,具体实验过程如下:
步骤一:将粗品用蒸馏法进行纯化。
(1)蒸馏装置如图1所示,仪器a的名称是___________,直形冷凝管进水口___________。(请填写f或g)
步骤二:确定M的实验式和分子式。
(2)利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%。
①M的实验式为___________。
②已知M的密度是同温同压下氢气密度的44倍,则M的相对分子质量为___________,分子式为___________。
步骤三:确定M的结构简式。
(3)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱,如图2所示,图中峰面积之比为;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。
M中官能团的名称为___________,M的结构简式为___________。
23. 铜、镍、氮、镓是生产生活、医疗卫生、化工生产及科学研究中应用广泛的重要元素,请回答下列问题:
(1)基态铜原子的价层电子排布式___________;基态与中未成对的电子数之比___________。
(2)氮元素在元素周期表中的位置属于___________区,占据最高能级的电子的电子云轮廓图形状为___________。
(3)基态Ga原子转化为下列激发态时,吸收能量最少的是___________(填选项字母)。电子由状态C和状态B所得到原子光谱为___________光谱(填写“发射”或“吸收”)。
A. B.
C. D.
(4)液氨存在类似于水的电离:,将反应涉及的三种微粒的键角最大的是___________;金属钠与液氨反应的化学方程式___________。
(5)晶体的立方晶胞中原子所处位置如下左图,已知:同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比,则___________;晶体中与Cu原子最近且等距离的原子的数目为___________。
(6)实验室硫酸四氨合铜晶体操作步骤如右上图所示,最后生成的深蓝色晶体的化学式为___________;加入乙醇会析出晶体的原因是___________。
(7)为橙黄色晶体,微溶于冷水,易溶于热水,难溶于乙醇。以溶液、、浓氨水、和催化剂活性炭为原料制备,装置如图所示。
已知:不易被氧化,具有强氧化性;具有较强的还原性,性质稳定。
回答下列问题:
①盛装溶液和氨水的仪器名称为___________。
②制备出的中配位原子是___________。
③实验步骤Ⅰ:在三颈烧瓶中将、、催化剂活性炭、蒸馏水混合并加热至50℃,打开分液漏斗活塞先滴加___________,待所有试剂添加完毕后,维持温度在50℃左右反应一段时间,得到溶液。温度维持在50℃左右的原因是___________。
④实验步骤Ⅱ:向所得溶液中加入浓盐酸,冷却析出晶体,过滤、洗涤、干燥得到产品。洗涤时使用的洗涤剂依次有冷的盐酸、冰水、乙醇,最后使用乙醇洗涤的目的是___________。
⑤制备的总化学方程式为___________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高二年级(化学)(一)
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分。考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至5页,第Ⅱ卷6至第8页。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 I 127 Cu 64 P 31
第Ⅰ卷(选择题 共60分)
本卷包括20小题,每小题3分,共60分。在每题列出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 下列有机物不属于烃的是
A. 1,3-丁二烯 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】仅由碳、氢两种元素组成的有机化合物属于烃。
A.1,3-丁二烯分子式为,仅含C、H两种元素,属于烃,A不符合题意;
B.分子式为,仅含C、H两种元素,属于芳香烃,B不符合题意;
C.中除C、H外还含有Br元素,属于烃的衍生物,不属于烃,C符合题意;
D.为苯乙烯,分子式为,仅含C、H两种元素,属于芳香烃,D不符合题意;
故选C。
2. 中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平,近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法不正确的是
A. 碳、硅、锗属于同主族元素
B. 第一电离能:
C. 红外光谱法可直接确定石墨烯的晶体结构
D. 硅和锗常用作半导体材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳、硅、锗均为第IVA元素,A正确;
B.同主族从上到下第一电离能减小,故第一电离能:,B正确;
C.红外光谱能测定化学键、官能团等,不能直接测定石墨烯的结构,C错误;
D.硅、锗在元素周期表中位于金属和非金属的交界线处,可用作半导体材料,D正确;
答案选C。
3. 下列化学用语表述正确的是
A. 丙烷分子的球棍模型: B. CCl4分子空间填充模型:
C. 乙烯的结构简式:CH2CH2 D. 醛基的结构简式:-COH
【答案】A
【解析】
【详解】A.丙烷的结构简式为,球棍模型用球代表原子、棍代表化学键,图中三个较大的球对应碳原子,8个较小的球对应氢原子,符合丙烷分子的结构,A正确;
B.中,氯原子的原子半径大于碳原子,空间填充模型中氯原子的体积应大于碳原子,该模型中原子大小关系错误,正确图示为,B错误;
C.乙烯分子中含有碳碳双键,书写结构简式时官能团不能省略,正确结构简式为,C错误;
D.醛基正确的结构简式为,D错误;
故选A。
4. 水杨酰甘氨酸的结构简式如图所示,其中不含有的官能团是
A. 碳碳双键 B. 羧基 C. 羟基 D. 酰胺基
【答案】A
【解析】
【分析】结构中含有的官能团有羟基、酰胺基、羧基。
【详解】A.结构式无碳碳双键,A符合题意;
B.水杨酰甘氨酸结构式中含有-COOH,B不符合题意;
C.水杨酰甘氨酸结构式中含有-OH,C不符合题意;
D.水杨酰甘氨酸结构式中含有,D不符合题意;
故答案选A。
5. 《哪吒2》的爆火出圈,离不开电影中炫酷的特效效果,以下说法中不正确的是
A. 敖丙使水结成冰,水分子之间的间隙变大
B. 三昧真火是等离子体,其中只含有阴离子和阳离子
C. 风火轮耐高温、耐磨损、不导热,其主体材料可能为共价晶体
D. 结界兽形象源自于三星堆青铜大面具,可用电子气理论解释铜的导电性
【答案】B
【解析】
【详解】A.水结冰时水分子通过氢键形成疏松的空间网状结构,水分子之间间隙变大,A正确;
B.等离子体由电子、阳离子和电中性粒子共同组成,并非只含有阴离子和阳离子,B错误;
C.共价晶体具有熔沸点高、硬度大、耐高温耐磨损的特点,部分共价晶体导热性差,因此风火轮主体材料可能为共价晶体,C正确;
D.金属铜为金属晶体,电子气理论可解释金属晶体的导电性,金属原子失去外层电子形成的自由电子,这些自由电子在外加电场作用下定向移动,形成电流,D正确;
故选B。
6. 下列各物质的晶体中,晶体类型相同的是
A. 金刚石和CO2 B. 蔗糖和CS2
C. Na2O2和HCl D. MgCl2和SiO2
【答案】B
【解析】
【详解】A.金刚石属于共价(原子)晶体,CO2固态为干冰,属于分子晶体,二者晶体类型不同,A错误;
B.蔗糖属于分子晶体,CS2属于分子晶体,二者晶体类型相同,B正确;
C.Na2O2由阴阳离子构成,属于离子晶体,HCl由分子构成,属于分子晶体,二者晶体类型不同,C错误;
D.MgCl2由阴阳离子构成,属于离子晶体,SiO2属于共价(原子)晶体,二者晶体类型不同,D错误;
故答案选B。
7. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 常温常压下,中含P-P键数目为
B. 中含有的键总数
C. 中sp3杂化的原子数为
D. 含键的SiO2晶体中硅原子数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.为正四面体结构,1个分子中含6个键,故中键数目为,A错误;
B.1个中,4个配位键为键,每个含3个键,共个键,故1 mol配离子中键总数为,B错误;
C.的物质的量为,乙醇分子中2个原子和1个原子均为杂化,故杂化的原子数为,C错误;
D.晶体中每个原子形成4个键,故含4 mol键的中原子物质的量为,数目为,D正确;
故选D。
8. 类比推理是化学上研究物质的重要思想,下列“类比”合理的是
A. 是非极性分子,则是非极性分子
B. 的沸点高于,则的沸点高于
C. F-F键长比Cl-Cl键长短,则F-F键能比Cl-Cl键能大
D. HCOOH酸性强于,则酸性强于
【答案】D
【解析】
【详解】A.是直线形结构,正负电荷中心重合,属于非极性分子;是V形结构,正负电荷中心不重合,属于极性分子,类比不合理,A错误;
B.分子间存在氢键,因此沸点高于不含氢键的;和均不含氢键,沸点由相对分子质量决定,相对分子质量更大,沸点高于,类比不合理,B错误;
C.F原子半径小于Cl,因此F-F键长比Cl-Cl键长短,但两个F原子间排斥作用强,导致F-F键能小于Cl-Cl键能,类比不合理,C错误;
D.羧酸酸性与烃基的给电子效应有关,烷基为给电子基团,烷基碳链越长,给电子效应越强,羧基中O-H键越难电离,酸性越弱,因此酸性强于,酸性强于,类比合理,D正确;
故选D。
9. 下列化学用语表示正确
A. Cl-Cl的p-p键的形成
B. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键
C. 的VSEPR(价层电子对互斥)模型
D. 用轨道表示式表示金刚石中C原子的杂化:
【答案】D
【解析】
【详解】A.σ键是两个p轨道沿键轴方向头碰头重叠,题图中是p轨道肩并肩重叠,对应π键,正确的p-pσ键图示为,A错误;
B.邻羟基苯甲醛的分子内氢键,是羟基的氢原子,与醛基的氧原子形成氢键,正确形式为,B错误;
C.中心N原子的价层电子对数=σ键+孤电子对数,因此VSEPR模型为四面体形;题图的三角锥形是的分子空间构型,正确的VSEPR模型为,C错误;
D.金刚石中C原子为杂化:C的价电子排布为,杂化时1个2s轨道和3个2p轨道杂化,得到4个能量相等的杂化轨道,每个杂化轨道填充1个单电子,该轨道表示式正确,D正确;
故选D。
10. 有机物M、N的结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. M、N都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. M与N是同系物
C. 等质量的M、N在足量氧气中燃烧,完全燃烧时生成的质量相同
D. M、N分子中每个碳原子都形成4个共价键
【答案】C
【解析】
【详解】A.M和N都是烷烃,不能与酸性高锰酸钾溶液反应,A正确;
B.M的分子式C5H12,N的分子式是C8H18,M和N都是饱和链烃,结构相似,分子相差3个CH2,是同系物,B正确;
C.M(C5H12)、N(C8H18)的最简式不同,等质量的M、N在足量氧气中燃烧,生成的物质的量不同,质量不同,C错误;
D.M和N都是饱和链烃,每个碳原子都形成4个共价键,D正确;
故选C。
11. 下列关于物质的结构或性质以及解释均正确的是
选项
物质的结构与性质
解释
A
与分子极性相同
二者都是由非极性键构成的分子
B
稳定性:
N的电负性小于O的电负性
C
熔点:碳化硅>金刚石
C-Si键能大于C-C键能
D
沸点:
I-I键能大于Br-Br键能
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.是非极性分子,是极性分子,二者极性不同,且由非极性键构成的分子不一定是非极性分子,A错误;
B.N的电负性小于O,N更易给出孤电子对与形成更稳定的配位键,故配合物稳定性,B正确;
C.原子半径>,C-Si键长大于键长,故C-Si键能小于键能,熔点碳化硅<金刚石,C错误;
D.和均为分子晶体,相对分子质量更大,分子间范德华力更强,故沸点>,沸点与分子内共价键键能无关,且解释中、Br-Br键与、无关,D错误;
故答案选。
12. 四种元素的基态原子的电子排布式如下:下列说法中正确的是
①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p3;④1s22s22p5。
A. 原子半径:④>③>②>① B. 最高正化合价:④>①>③=②
C. 电负性:④>③>②>① D. 第一电离能:④>③>②>①
【答案】D
【解析】
【分析】由四种元素基态原子电子排布式可知,①是16号元素S;②是15号元素P;③是7号元素N;④是9号元素F。
【详解】A.同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,所以原子半径:,,电子层越多原子半径越大,故原子半径:②>①>③>④,A错误;
B.主族元素中最高正化合价等于原子最外层电子数,但F元素没有正化合价,所以最高正化合价:①>③=②,B错误;
C.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,所以电负性:,,N元素非金属性比S元素强,所以电负性:,故电负性:④>③>①>②,C错误;
D.一般规律:非金属性越强,第一电离能越大,P元素原子的3p轨道为较稳定的半充满状态,第一电离能高于同周期相邻元素,则P元素原子的第一电离能大于S元素,因此第一电离能:④>③>②>①,D正确;
答案选D。
13. 和均可发生水解反应,其中的水解机理示意图如下:
下列说法正确的是
A. 和的空间结构相同
B. 和中的均为杂化
C. 和的水解反应机理相同
D. 和均能与形成氢键
【答案】D
【解析】
【详解】A.中心N原子价层电子对数为 ,含1对孤电子对,空间结构为三角锥形;中心Si原子价层电子对数为 ,无孤电子对,空间结构为正四面体形,二者空间结构不同,A错误;
B.和中N原子的价层电子对数均为4,均为杂化,B错误;
C.由水解机理图可知,水解时N上的孤电子对结合中的H,后续生成HClO;中Si无孤电子对,水解时是的O进攻有空轨道的Si,二者水解机理不同,C错误;
D.和均含N-H键,且N上有孤电子对,均可与水形成氢键,D正确;
故答案选D。
14. 某冠醚分子可识别,可用作相转移催化剂,合成方法及超分子结构如下。下列说法不正确的是
A. 有机化合物中有两种官能团
B. 冠醚可增加在苯中的溶解度
C. 若中饱和碳上的氢原子被氟原子取代,与形成的超分子稳定性将增强
D. 在超分子中,与冠醚分子中氧原子之间有静电相互作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.有机物b的结构为 ,含有的官能团为氯原子和醚键,共两种,A正确;
B.冠醚可以识别,结合后形成的整体更易溶于有机溶剂苯,因此可以增加在苯中的溶解度,符合冠醚作为相转移催化剂的作用,B正确;
C.氟的电负性极强,是强吸电子基团,饱和碳上的氢被氟取代后,会降低冠醚中氧原子的电子云密度,氧原子对带正电的的静电吸引作用减弱,形成的超分子稳定性会降低,而非增强,C错误;
D.带正电荷,冠醚中的氧原子电负性大,带部分负电荷,二者之间存在静电相互作用,D正确;
故选C。
15. 磷酸氯喹在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒的感染,其结构如图所示。下列说法错误的是
A. 该有机物中N的杂化方式只有一种
B. C、N、O、P四种元素中电负性最大的是O
C. 的空间构型为三角锥形
D. 基态Cl原子的核外电子有17种运动状态
【答案】AC
【解析】
【详解】A.该有机物中,芳香杂环上成双键的N含1对孤电子对,为杂化;侧链上的N均形成饱和键,为杂化,杂化方式共2种,A错误;
B.同周期元素从左到右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,因此C、N、O、P四种元素中电负性最大的是O,B正确;
C.中P的价层电子对数为 ,无孤电子对,空间构型为正四面体形,不是三角锥形,C错误;
D.基态Cl原子核外有17个电子,每个电子的运动状态由四个量子数共同决定,均不相同,故核外电子有17种运动状态,D正确;
故答案选AC。
16. 氯化钠、金刚石、干冰、石墨四种晶体的结构模型如图所示,下列说法错误的是
A. NaCl晶体中,每个周围紧邻且距离相等的有12个
B. 金刚石为三维骨架结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子
C. 干冰晶体中每个周围紧邻12个
D. 石墨晶体中C原子与C-C键个数比为
【答案】D
【解析】
【详解】A. 在氯化钠晶体中,以一个为中心,在每个坐标平面的对角线方向各有4个,共个,所以每个周围紧邻且距离相等的有12个,A正确;
B. 金刚石是共价晶体,为三维骨架结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子,B正确;
C. 干冰是分子晶体,晶胞为面心立方堆积,配位数为12,即每个周围紧邻12个,C正确;
D. 石墨是混合型晶体,在层内,每个碳原子与周围3个碳原子形成3个共价键,每个共价键为2个碳原子所共用,则平均每个碳原子占有个共价键,所以C原子与C-C键个数比为 ,D错误;
故答案选D。
17. 下列有关晶体的说法中一定不正确的是
A. 某物质的X射线衍射图谱中有明锐的衍射峰,说明该物质是晶体
B. 氯乙酸的pKa=2.86,而乙酸的pKa=4.76,是因为Cl的电负性比H大,使Cl-C键极性大于H-C键,进而增大了羧基中O-H键的极性,更易电离出,酸性更强
C. 可用乙醇萃取碘水中的碘,该过程利用了相似相溶原理
D. 氨气可以做制冷剂是因为分子间有氢键
【答案】C
【解析】
【详解】A.X射线衍射实验是区分晶体和非晶体的最可靠方法,晶体的衍射图谱存在明锐的衍射峰,非晶体没有,A正确,不符合题意;
B.Cl的电负性大于H,吸电子诱导效应更强,使氯乙酸羧基中O-H键极性更大,更易电离出H+,因此氯乙酸酸性强于乙酸,pKa更小,B正确,不符合题意;
C.萃取剂需要与原溶剂不互溶,乙醇和水可以任意比例互溶,不能用于萃取碘水中的碘,C错误,符合题意;
D.氨气分子间存在氢键,分子间作用力较强,沸点较高易液化,液氨汽化时会吸收大量热量,因此氨气可作制冷剂,D正确,不符合题意;
故答案选C。
18. 下列说法不正确的是
A. 重结晶法提纯苯甲酸的步骤是:加热溶解、趁热过滤、冷却结晶
B. 分离正己烷(沸点69℃)和正庚烷(沸点98℃)可采用蒸馏的方法
C. 某有机化合物的相对分子质量为58,则其分子式一定为
D. 某烃完全燃烧生成和的物质的量之比为,则实验式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.重结晶法提纯苯甲酸的正确步骤为加热溶解、趁热过滤(除去不溶性杂质,避免苯甲酸降温析出损失)、冷却结晶,A正确;
B.正己烷和正庚烷互溶,沸点相差约29℃,符合蒸馏分离的适用条件,可采用蒸馏法分离,B正确;
C.相对分子质量为58的有机物,分子式可能为,也可能为等,C错误;
D.烃仅含C、H元素,完全燃烧生成和的物质的量之比为,则分子中,实验式为,D正确;
故选C。
19. 碘晶体为层状结构,层间作用为范德华力,层间距为。下图给出了碘的单层结构,层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 碘晶体是混合型晶体 B. 液态碘单质中也存在“卤键”
C. 碘晶体中有个“卤键” D. 碘晶体的密度为
【答案】A
【解析】
【详解】A.碘晶体中,分子间是“卤键”(类似氢键),层与层间是范德华力,与石墨不同(石墨层内只存在共价键)所以碘晶体是分子晶体,A错误;
B.由图可知,题目中的“卤键”类似分子间作用力,只不过强度与氢键接近,则液态碘单质中也存在类似的分子间作用力,即“卤键”,B正确;
C.由图可知,每个分子能形成4条“卤键”,每条“卤键”被2个碘分子共用,所以每个碘分子能形成2个“卤键”,碘晶体物质的量是0.5mol,“卤键”的个数是,C正确;
D.碘晶体为层状结构,所给区间内4个碘原子处于面心,则每个晶胞中碘原子的个数是,晶胞的体积是,密度是,D正确;
故选A。
20. 为研究三价铁配合物性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
已知:为黄色、为红色、为无色。
下列说法不正确的是
A. ①中现象说明:随着浓盐酸的滴加,溶液中增大
B. 由①到②的现象说明:全部转化为
C. ②和③对比说明:与结合的能力比强
D. 通过实验推测:若向①深黄色溶液中加入溶液、淀粉溶液,溶液可能变蓝
【答案】B
【解析】
【详解】A.①中滴加浓盐酸后黄色加深,已知为黄色,说明平衡正向移动,浓度增大,A正确;
B.①到②溶液变红,说明有生成,但配合物转化为可逆过程,无法证明全部转化,B不正确;
C.②中红色溶液加NaF后褪为无色,说明转化为更稳定的,证明与结合能力强于,C正确;
D.①中溶液存在游离的,加入后可与反应生成,遇淀粉变蓝,因此溶液可能变蓝,D正确;
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题 共40分)
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2.本卷共3题,共40分。
21. 现有下列各组物质,按要求完成下列问题。
(1)已知分子式为C5H12O的有机物有很多同分异构体,下面给出其中的四种:
A.CH3CH2CH2CH2CH2OH B.CH3OCH2CH2CH2CH3
C.CH3CH(OH)CH2CH2CH3 D.CH(CH3)2CH2CH2OH
与A互为官能团异构的是___________(填字母,下同),与A互为碳架异构的是___________;
与A互为位置异构的是___________。
(2)可推测A物质与钠反应的剧烈程度比水与钠反应的剧烈程度___________(填“大”、“小”或“一样剧烈”)。原因是___________。
(3)的系统命名为___________。
【答案】(1) ①. B ②. D ③. C
(2) ①. 小 ②. 醇羟基中氢的活泼性弱于水分子中羟基氢的活泼性
(3)3,3,4-三甲基己烷
【解析】
【小问1详解】
官能团异构:官能团种类不同,分子式相同。A属于醇类(官能团为羟基),B是醚类(官能团为醚键),二者分子式相同、官能团不同,属于官能团异构。
碳架异构:官能团种类、位置都相同,碳骨架不同。A是直链碳骨架的戊醇,D是带支链碳骨架的戊醇,二者官能团相同、位置相同,仅碳骨架不同,属于碳架异构。
位置异构:碳骨架、官能团种类都相同,仅官能团位置不同。A和C都是直链碳骨架的戊醇,羟基分别在1号、2号碳,仅官能团位置不同,属于位置异构。
【小问2详解】
烷基是给电子基团,会降低醇中键的极性,使得醇羟基中氢的活泼性弱于水分子中羟基氢,因此醇与钠反应的剧烈程度比水与钠反应弱。
【小问3详解】
键线式中,端点和拐点均为碳原子,该分子共9个碳原子:选取最长碳链为主链,主链共6个碳原子;从靠近取代基一端编号,3号碳连有2个甲基,4号碳连有1个甲基,因此命名为3,3,4-三甲基己烷。
22. 某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M,然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构,具体实验过程如下:
步骤一:将粗品用蒸馏法进行纯化。
(1)蒸馏装置如图1所示,仪器a的名称是___________,直形冷凝管进水口___________。(请填写f或g)
步骤二:确定M的实验式和分子式。
(2)利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%。
①M的实验式为___________。
②已知M的密度是同温同压下氢气密度的44倍,则M的相对分子质量为___________,分子式为___________。
步骤三:确定M的结构简式。
(3)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱,如图2所示,图中峰面积之比为;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。
M中官能团的名称为___________,M的结构简式为___________。
【答案】(1) ①. 蒸馏烧瓶 ②. g
(2) ①. ②. 88 ③.
(3) ①. 羟基、酮羰基 ②.
【解析】
【小问1详解】
仪器a是带支管口的烧瓶,名称为蒸馏烧瓶;蒸馏时,冷却水要从下口通入,上口流出,直形冷凝管进水口为g。
【小问2详解】
有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%,则 ,分子中各元素原子的个数比为 ,即实验式为;M的密度是同温同压下氢气密度的44倍,由密度之比等于摩尔质量之比可知,M的摩尔质量为 ,则M相对分子质量为88;M的实验式的式量为44,设其分子式为,则n=2,M的分子式为。
【小问3详解】
M的核磁共振氢谱中有4组峰,且峰面积之比为,说明分子中含有4种不同化学环境的氢原子,且个数比为,结合红外光谱图可知分子中含有等化学键,其结构简式为,所含官能团为羟基、酮羰基。
23. 铜、镍、氮、镓是生产生活、医疗卫生、化工生产及科学研究中应用广泛的重要元素,请回答下列问题:
(1)基态铜原子的价层电子排布式___________;基态与中未成对的电子数之比___________。
(2)氮元素在元素周期表中的位置属于___________区,占据最高能级的电子的电子云轮廓图形状为___________。
(3)基态Ga原子转化为下列激发态时,吸收能量最少的是___________(填选项字母)。电子由状态C和状态B所得到原子光谱为___________光谱(填写“发射”或“吸收”)。
A. B.
C. D.
(4)液氨存在类似于水的电离:,将反应涉及的三种微粒的键角最大的是___________;金属钠与液氨反应的化学方程式___________。
(5)晶体的立方晶胞中原子所处位置如下左图,已知:同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比,则___________;晶体中与Cu原子最近且等距离的原子的数目为___________。
(6)实验室硫酸四氨合铜晶体操作步骤如右上图所示,最后生成的深蓝色晶体的化学式为___________;加入乙醇会析出晶体的原因是___________。
(7)为橙黄色晶体,微溶于冷水,易溶于热水,难溶于乙醇。以溶液、、浓氨水、和催化剂活性炭为原料制备,装置如图所示。
已知:不易被氧化,具有强氧化性;具有较强的还原性,性质稳定。
回答下列问题:
①盛装溶液和氨水的仪器名称为___________。
②制备出的中配位原子是___________。
③实验步骤Ⅰ:在三颈烧瓶中将、、催化剂活性炭、蒸馏水混合并加热至50℃,打开分液漏斗活塞先滴加___________,待所有试剂添加完毕后,维持温度在50℃左右反应一段时间,得到溶液。温度维持在50℃左右的原因是___________。
④实验步骤Ⅱ:向所得溶液中加入浓盐酸,冷却析出晶体,过滤、洗涤、干燥得到产品。洗涤时使用的洗涤剂依次有冷的盐酸、冰水、乙醇,最后使用乙醇洗涤的目的是___________。
⑤制备的总化学方程式为___________。
【答案】(1) ①. 3d104s1 ②. 2:1
(2) ①. p ②. 哑铃形
(3) ①. B ②. 发射
(4) ①. ②. 2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑
(5) ①. 1:3:1 ②. 12
(6) ①. [Cu(NH3)4]SO4·H2O ②. 硫酸四氨合铜在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,加入乙醇降低了溶剂的极性,使晶体析出;
(7) ①. 分液漏斗 ②. N ③. 氨水 ④. 温度过低反应速率慢,温度过高氨气挥发、过氧化氢分解 ⑤. 乙醇易挥发,可快速干燥晶体,同时减少晶体溶解损失 ⑥. H2O2+2NH4Cl+10NH3·H2O+2CoCl22[Co(NH3)6]Cl3+12H2O
【解析】
【分析】(7)H2O2溶液、NH4Cl、浓氨水、CoCl2·6H2O和催化剂活性炭为原料制备[Co(NH3)6]Cl3,由于Co2+不易被氧化,Co3+具有强氧化性;[Co(NH3)6]2+具有较强的还原性,[Co(NH3)6]3+性质稳定,先滴加氨水将Co2+转化为化为[Co(NH3)6]2+,再滴加H2O2将[Co(NH3)6]2+氧化成[Co(NH3)6]3+,将含有[Co(NH3)6]Cl3的溶液加入浓HCl并冷却析出晶体,经过过滤、洗涤、干燥得到产品并测定其纯度;
【小问1详解】
基态铜原子的价层电子排布式:铜是29号元素,价层电子排布式为3d104s1;
基态Ni2+的价电子排布为3d8,未成对电子数为2;Cu2+的价电子排布为3d9,未成对电子数为1;未成对电子数之比为2:1;
【小问2详解】
氮元素的价电子排布为2s22p3,属于p区;
占据最高能级的电子在2p轨道,电子云轮廓图形状为哑铃形;
【小问3详解】
基态Ga原子的价电子排布为4s24p1,激发态吸收能量最少的是电子跃迁能级差最小的:A.4s轨道只有1个电子,4p轨道有2个电子,是4s轨道的1个电子跃迁到4p轨道,跃迁距离较近,但是电子成对,没有遵守洪特规则,吸收能量较少;B.4s轨道只有1个电子,4p轨道有2个电子,是4s轨道的1个电子跃迁到4p轨道,跃迁距离较近,且遵守洪特规则,吸收能量最少;C.4s轨道没有电子,4p轨道有3个电子,是4s轨道的2个电子都跃迁到4p轨道,跃迁距离远,但遵守洪特规则,吸收能量较多;D.轨道没有电子,4p轨道有3个电子,是4s轨道的2个电子都跃迁到4p轨道,跃迁距离远,且电子成对,没有遵守洪特规则,吸收能量最多;所以吸收能量最少的是B;
电子由高能级状态C跃迁到低能级状态B,释放能量,得到发射光谱;
【小问4详解】
三种微粒:NH3(三角锥形,键角约107°)、(正四面体,键角109°28′)、(V形,键角小于107°),键角最大的是;
金属钠与液氨反应的化学方程式为:2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑;
【小问5详解】
设晶胞边长为a,dNi-Cu= a,dNi-N =,二者之比为:1,符合题意; Ni原子位于顶点:8×=1;Cu原子位于面心:6×=3;N原子位于体心:1×1=1;所以x:y:z=1:3:1;
Cu原子位于面心,最近且等距离的原子是顶点的Ni原子,每个面心周围有12个(每个面心连接4个顶点,三维共3×4=12个);
【小问6详解】
深蓝色晶体为硫酸四氨合铜晶体,化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O;
加入乙醇析出晶体的原因:硫酸四氨合铜在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,加入乙醇降低了溶剂的极性,使晶体析出;
【小问7详解】
①盛装H2O2溶液和氨水的仪器名称为分液漏斗;
②[Co(NH3)6]Cl3中配位原子是NH3中的N原子,因为N原子有孤电子对;
③先滴加氨水,形成[Co(NH3)6]2+,再滴加H2O2将其氧化为稳定的[Co(NH3)6]3+;
温度维持在50℃左右的原因:温度过低反应速率慢,温度过高NH3挥发、H2O2分解,影响反应;
④最后用乙醇洗涤的目的:乙醇易挥发,可快速干燥晶体,同时减少晶体的溶解损失;
⑤总化学方程式为:H2O2+2NH4Cl+10NH3·H2O+2CoCl22[Co(NH3)6]Cl3+12H2O。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$