内容正文:
高二5月化学
考试时间:75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Ga 70 As 75
第I卷(选择题)
本题共15小题,每小题3分,共45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. 研究物质性质基本程序之一就是“预测物质的性质”。下列对物质性质的预测不正确的是
A. CH3CH3为乙烷,该物质可以看作是甲烷分子中的一个氢原子被-CH3取代的结果,该物质能与氯气发生取代反应
B. 乙烯与苯具有相同的官能团,化学性质相似
C. 某有机化合物可以表示为,该物质能够使溴的四氯化碳溶液褪色
D. 乙烯双键中的一个键容易断裂,所以容易发生加成反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.CH3CH3为乙烷,该物质可以看作是甲烷分子中的一个氢原子被-CH3取代的结果,该物质为烷烃,能与氯气发生取代反应,A正确;
B.乙烯的官能团为碳碳双键,苯无官能团,故化学性质不相似, B错误;
C.中含有碳碳双键,易发生加成反应,该物质能够使溴的四氯化碳溶液褪色,C正确;
D.乙烯碳碳双键中的一个键容易断裂,所以容易发生加成反应,D正确;
故答案选B。
2. 含有6个碳原子的烃如表所示:
a
b
c
下列叙述错误的是
A. a分子中所有碳原子一定共平面
B. b与等物质的量的HBr加成所得产物有2种
C. c的同分异构体中,可能有4个碳原子共直线
D. b的化学名称为2-乙基-1-丁烯,与加成所得产物的化学名称为3—甲基戊烷
【答案】A
【解析】
【详解】A.a中两个乙烯基和一个甲基通过一个杂化的碳原子相连,故c分子中所有碳原子不可能共平面,A错误;
B.b不是一个对称烯烃,与HBr发生加成反应时,有马氏加成和反马氏加成2种方式,B正确;
C.c的同分异构体中,可能有4个碳原子共直线,如,C正确;
D.b的化学名称为2-乙基-1-丁烯,与加成所得产物的化学名称为3-甲基戊烷,D正确;
故选A
3. 下列对有关事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
烯烃可加成而烷烃不能
碳原子之间的π键不如σ键牢固
B
HF的稳定性强于HCl
HF分子之间存在氢键
C
沸点:异戊烷低于正戊烷
异戊烷的支链多于正戊烷
D
金属晶体能导电
晶体中自由电子在外加电场中能定向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.烯烃含有C=C双键,其中包含一个σ键和一个π键。σ键是由s轨道和p轨道重叠形成的,键能较大且电子云密集在两个原子之间,因此较为稳定;而π键是由p轨道侧向重叠形成,键能较小且电子云分布较分散,更容易断裂,A正确;
B.氢化物的稳定性与化学键有关,与分子间作用力和氢键无关,HF的稳定性强于HCl不能用分子间作用力和氢键解释,而是因为键能:H-F>H-Cl,B错误;
C.在同分异构体中,支链的数量会影响分子的结构和分子间的作用力,从而影响沸点,因为异戊烷的支链多于正戊烷,因此异戊烷的沸点低于正戊烷,C正确;
D.组成金属晶体的微粒为金属阳离子和自由电子,在外加电场作用下电子可发生定向移动,从而导电,D正确;
答案选B。
4. 下列有关物质结构与性质的说法正确的是
A. 基态原子的价电子排布式为的元素的族序数等于()
B. 元素周期表第12列元素的基态原子的电子排布中无未成对电子
C. 甲醛分子的的键角小于的键角
D. 王冠醚()是一种超分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态原子的价电子排布式为的元素的族序数不一定等于(x+y),如位于元素周期表第四周期ⅠB族的铜元素的基态原子的价电子排布式为3d104s1,10+1≠1,故A错误;
B.元素周期表第12列元素位于元素周期表ⅡB族,价电子排布式为(n—1) d10ns2,基态原子的电子排布中无未成对电子,故B正确;
C.甲醛分子中碳氧双键对成键电子对的斥力大于碳氢单键,所以分子中的键角大于的键角,故C错误;
D.由键线式可知,王冠醚分子中碳原子个数和醚键数目较少,不能与碱金属阳离子形成螯合物,不属于超分子,故D错误;
故选B。
5. 下列说法中不正确的是
①原子光谱的特征谱线用于鉴定元素,从1s22s22p33s1跃迁至1s22s22p4时释放能量
②第二周期元素中,第一电离能介于B、N之间的有1种元素
③NH3、H2S、SO2三种分子的键角依次减小
④萘()和碘易溶于四氯化碳,难溶于水,因为萘、碘、四氯化碳都是非极性分子
⑤I3AsF6晶体中存在I离子,I离子的几何构型为V形
⑥的沸点高于是因为其范德华力更大
⑦AsH3分子中As-H键的键角小于NH3中N-H键的键角
⑧配合物Fe(CO)n可用作催化剂,Fe(CO)n内中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=4
A. ①②③⑥ B. ②④⑤⑥ C. ③⑤⑦⑧ D. ②③⑥⑧
【答案】D
【解析】
【详解】①原子光谱的特征谱线用于鉴定元素,从1s22s22p33s1跃迁至1s22s22p4时,电子能量降低,导致释放能量,正确;
②同一周期从左至右元素第一电离能呈增大的趋势,ⅡA族和ⅤA族大于同一周期相邻的两种元素,第一电离能介于B、N之间的有Be、C、O三种元素,错误;
③NH3、H2S中氮、硫均为sp3杂化,而NH3有1对孤电子对、H2S有2对孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,则键角NH3>H2S;SO2中硫为sp2杂化,有1对孤电子对,键角最大;错误;
④根据相似相溶原理可知,萘()和碘易溶于四氯化碳,难溶于水,因为萘、碘、四氯化碳都是非极性分子,正确;
⑤I3AsF6晶体中存在I离子,I离子中I的价层电子对数为,为sp3杂化,含有2对孤电子对,几何构型为V形,正确;
⑥的沸点高于是因为前者形成分子间氢键、后者形成分子内氢键,错误;
⑦砷原子半径小于氮,氮的电负性更强,对电子对的吸引能力更大,导致成键电子对之间斥力增加,氮氢键键角增大,故AsH3分子中As-H键的键角小于NH3中N-H键的键角,正确;
⑧基态Fe原子价电子排布为3d64s2,配合物Fe(CO)n可用作催化剂,Fe(CO)n内中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=5,错误;
故选D。
6. 分析以下反应,下列推论不正确的是
①
②
产物物质的量分数依次为58%、4%、38%。
③
产物物质的量分数依次为6%、93%、1%。
A. 甲苯比苯容易硝化,硝基苯比苯难硝化
B. 甲基为吸电子基、硝基为推电子基,对苯环产生不同影响
C. 甲基使苯环上与甲基处于邻、对位的氢原子活化而易被硝基取代
D. 硝基使苯环上与硝基处于邻、对位的氢原子比间位的更难被硝基取代
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据反应需要的温度可知,甲苯比苯容易硝化,硝基苯比苯难硝化,故A正确;
B.甲基为推电子基、硝基为吸电子基,对苯环产生不同影响,故B错误;
C.甲苯发生硝化反应时,产物的量最少,以 和为主,说明甲基使苯环上与甲基处于邻、对位的氢原子活化而易被硝基取代,故C正确;
D.硝基苯发生硝化反应时,产物、的量很少,主要生成,说明硝基使苯环上与硝基处于邻、对位的氢原子比间位的更难被硝基取代,故D正确;
故答案为:B。
7. 资料显示:在极性分子中,正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长,通常用d表示。极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负) 电荷重心的电量(q)有关,一般用偶极矩(μ)来衡量。分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积,即。下列四组分子中,所有分子都符合的是
A. HCl、CS2、H2S、SO2 B. BF3、CCl4、BeCl2、CO2
C. N2 、NH3、H2O、CCl4 D. CH4、SO3、NH3、H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A.HCl是极性键形成双原子的极性分子,;H2S、SO2中都是V形,即极性分子,其;CS2是直线形分子,即非极性分子,其偶极矩为0;A错误;
B.BF3为平面三角形、CCl4为正四面体形,BeCl2和CO2均为直线形,因此分子结构均对称,均为非极性分子,所有分子都符合,B正确;
C.N2 和CCl4 均为非极性分子,;NH3分子为三角锥形,水分子为V形,都属于极性分子,,C错误;
D.CH4为正四面体构型、SO3平面三角形结构,二者均为非极性分子,;NH3分子为三角锥形,水为V形,都属于极性分子,,D错误;
正确选项B。
【点睛】,则,即正电荷重心同负电荷重心间的距离为0,说明正负电荷重心重叠,为非极性分子。
8. 双烯合成即狄尔斯-阿尔德反应(Diels-Alder反应):,该反应用于构建六元环状烃,则下列说法错误的是
A. 通过上述反应合成,所需反应物为2—甲基—1,3—丁二烯和乙烯
B. 2—甲基—1,3—丁二烯和丙烯发生上述反应产物有2种
C. 通过上述反应合成,所需反应物为和
D. 狄尔斯阿尔德反应为加成反应,原子利用率为100%
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烯和2-甲基-1,3-丁二烯反应,因此合成所需反应物为2-甲基-1,3-丁二烯和乙烯,故A正确
B.2-甲基-1,3-丁二烯和丙烯发生上述反应,可以生成和两种产物,故B正确;
C.通过上述反应合成,所需反应物为和,故C错误;
D.狄尔斯阿尔德反应为加成反应,没有其他产物生成,原子利用率为100%,故D正确;
答案选C。
9. 已知臭氧氧化反应如下:
①R1CH=CHR2被氧化为R1CHO和R2CHO
②
由此推断某烯烃被臭氧氧化的产物有
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
【答案】B
【解析】
【详解】C4H8有如下三种同分异构体(不考虑顺反异构):CH2═CHCH2CH3、CH3-CH═CH-CH3、CH2═C(CH3)2,根据题中信息,C4H8双键被氧化断裂的情况如下,三种烯烃被氧化得到的产物有:HCHO、CH3CH2CHO、CH3CHO、,故氧化产物有4种。
答案选B。
10. 2020年某科研团队经多次实验发现一种新型漂白剂(结构见下图),可用于漂白蚕丝等织品,其组成元素均为短周期元素,W、X对应的简单离子核外电子排布相同,且W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,下列说法错误的是
A. 四种元素中X的电负性最大
B. 该物质中含有2mol配位键
C. Y的最高价氧化物的水化物是一元弱酸
D. 离子半径:Z+˂W2+<X2-
【答案】B
【解析】
【分析】由该物质的结构可知,X形成两条键,可能是氧元素或者硫元素,Z形成一条键,可能是H、F、,且W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,所以Z只能为H,W最外层由2个电子,推出Y最外层有3个电子,W、X对应的简单离子核外电子排布相同,所以X为O,W为Mg,Y为B,据此分析答题。
【详解】A.根据上述分析电负性最大的元素为O,故A正确;
B.4个中有两个和B形成配位键,所以1mol该物质中含有2mol配位键,B项未指明量,故B错误;
C.B的最高价氧化物水化物为,的电离方程式为:,可知为一元弱酸,故C正确;
D.核外电子数最少,和核外电子排布相同,离子半径序小径大,所以˂˂,故D正确;
答案为B。
11. 有机物X的结构简式为。下列有关X的说法错误的是
A. 一定条件下能发生水解
B. 完全燃烧时生成的
C. 分子中至少有8个碳原子共平面
D. 同一个苯环上的二溴代物有6种
【答案】B
【解析】
【详解】A.有机物含有酯基,一定条件下(酸性或碱性条件)可发生水解反应,A正确;
B.X的分子式为,1mol X完全燃烧时生成18mol和6mol, ,不是,B错误;
C.苯环为平面结构,与苯环直接相连的碳原子一定与苯环共平面,单个苯环的6个碳原子加与苯环直接相连的2个碳原子,即至少共8个碳原子共平面,C正确;
D.同一个苯环上有4个等效氢,可标为1、2、3、4,采用定一移一法,二溴代物共有6种(两个溴可取代12、13、14、23、24、34处的H),D正确;
故选B。
12. [Zn(CN)4]2-在水溶液中可与HCHO发生反应生成[Zn(H2O)4]2+和HOCH2CN,下列说法错误的是( )
A. Zn2+基态核外电子排布式为[Ar]3d10
B. 1mol HCHO分子中含有σ键的数目为1.806×1024
C. HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是sp3
D. [Zn(CN)4]2-中Zn2+与CN-的C原子形成配位键,结构可表示为
【答案】C
【解析】
【详解】A.Zn原子序数为30,位于ⅡB族,所以,Zn2+基态核外电子排布式为[Ar]3d10,A选项正确;
B.1分子HCHO含2个C-H键和1个C=O键,共有3个σ键,所以,1molHCHO分子中含有σ键的物质的量为3mol,数目为1.806×1024,B选项正确;
C.HOCH2CN分子中与羟基相连的C为sp3杂化,-CN(-C≡N)中的C为sp杂化,C选项错误;
D.[Zn(CN)4]2-中Zn2+与CN-的C原子形成配位键,Zn为sp3杂化,配位原子形成正四面体,所以,[Zn(CN)4]2-结构可表示为,D选项正确;
答案选C。
【点睛】一般,两原子间形成的共价键,有且只有1个σ键,如:C=O双键含1个σ键、1个π键,C≡N叁键含1个σ键、2个π键。
13. 下列说法正确的是
A. 与H2加成之后的产物中,其一氯代物有7种
B. CH3CH=CHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上
C. 按系统命名法,化合物的名称是2,3,4-三甲基-2-乙基戊烷
D. 的一溴代物和的一溴代物都有4种(不考虑立体异构)
【答案】D
【解析】
【详解】A、 与H2加成之后的产物为 , 其一氯代物有8种,选项A错误;B、CH3CH=CHCH3分子含有碳碳双键,类似乙烯,可以由碳原子形成平面结构,但不可能是直线型,选项B错误;C、按系统命名法,化合物的名称是2,3,4,4-四甲基己烷,选项C错误;D、的一溴代物和的一溴代物都有4种,选项D正确。答案选D。
14. 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。
15. 砷化镓是一种立方晶系如图甲所示,将Mn掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所示,砷化镓的晶体密度为ρ g·cm-3。下列说法错误的是
A. 1 mol砷化镓中配位键的数目是NA
B. 掺入Mn的晶体中Mn、Ga、As的原子个数比为
C. 沿体对角线a→b方向投影图如丙,若c在11处,则As的位置为7、9、11、13
D. 该晶体中距离最近的两个镓原子之间的距离为
【答案】B
【解析】
【详解】由图甲知,砷化镓的化学式为GaAs,砷化镓中砷提供孤电子对,镓提供空轨道形成配位键,则1 mol砷化镓中配位键的数目是NA,A正确;
B.掺入Mn的晶体中Ga有7个位于顶点,5个位于面心,个数为:;As有4个位于体内,Mn有1个位于顶点,1个位于面心,个数为:;Mn、Ga、As的原子个数比为,B错误;
C.由砷化镓晶胞结构可知,c位于侧面的面心,沿体对角线a→b方向投影图如丙,则As的位置为7、9、11、13,C正确;
D.由晶胞结构可知,晶胞中含4个Ga和4个As,晶胞中含4个GaAs,,则,距离最近的两个镓原子之间的距离为面对角线的一半,即=,D正确;
故选B。
第II卷(非选择题)
无特殊标注,每空2分。
16. 氯苯()主要用作染料、医药、农药、有机合成的中间体,实验室用苯(密度为0.88g·cm-3)制备氯苯的装置如图所示(夹持和加热装置已略去)。回答问题:
I.粗氯苯的制备
(1)反应进行过程中,仪器d需保持温度在40~60℃,以减少副反应发生。仪器d最好的加热方式为___________,反应的化学方程式为___________。
(2)某同学为了验证d中发生了取代反应,在仪器c上端导管口连接了f装置(如图),该装置中四氯化碳的作用为___________,说明d中发生了取代反应的实验现象为___________。
II.氯苯的精制
待仪器d中反应结束后,将得到的混合溶液依次用稀盐酸洗→稀NaOH溶液洗→水洗→干燥→过滤→蒸馏。
(3)第一次用稀盐酸洗而不用水洗的原因是___________。
(4)若实验结束时得到8.2ml精制氯苯(密度为1.1g·cm-3),产率为___________(保留2位有效数字)。
【答案】(1) ①. 水浴加热 ②.
(2) ①. 除去中的,防止干扰对的检验 ②. 锥形瓶内小试管口有白雾产生,且硝酸酸化的溶液中产生白色沉淀
(3)直接用水洗会水解生成,不利于氯苯的精制,稀盐酸能抑制水解
(4)
【解析】
【分析】装置a利用和浓盐酸制氯气,装置c为除杂装置,装置d为苯和氯气的反应装置,装置f可用于验证实验中的反应类型及尾气处理。
【小问1详解】
需要控温在 (低于100℃),水浴加热受热均匀、温度易控,是该温度下最优加热方式;苯与氯气在氯化铁催化下发生取代反应生成氯苯和氯化氢,方程式为;
【小问2详解】
验证取代反应的原理是:取代反应会生成,若检验出即可证明发生取代反应;但装置d中反应导出的气体中混有挥发出来的和苯蒸气,也能和溶液反应产生白色的氯化银沉淀,干扰实验,f装置中的四氯化碳可用于吸收氯气及苯蒸气,防止干扰实验;经四氯化碳除杂后,在锥形瓶内小试管口产生白雾,之后进入硝酸酸化的溶液,生成白色沉淀,即可证明发生取代反应;
【小问3详解】
反应中作催化剂,直接水洗时易水解生成,不利于氯苯的精制,稀盐酸洗涤既能抑制水解。
【小问4详解】
装置d中苯的体积为15mL,苯的质量 ,,理论生成氯苯的物质的量等于苯的物质的量, ;实际氯苯质量 ,因此产率: 。
17. 屠呦呦的名字源自《诗经·小雅》中的“呦呦鹿鸣,食野之蒿”,这与她后来发现的青蒿素有着奇妙的联系。某兴趣小组为探究青蒿素性质,设计从黄花蒿茎叶中提取并纯化,具体步骤如下,查阅资料得知青蒿素溶于乙醇和乙醚,对热不稳定。
(1)操作Ⅱ装置如图 1 所示,仪器 a 的名称是___________,图中虚线框内应选用图中的___________(填“仪器 x”或“仪器 y”)。
(2)操作Ⅲ的名称为___________,为测定青蒿素所含官能团种类,可用仪器___________进行测定。
(3)已知青蒿素结构如图所示,化学家为提高其抗疟疾效果采用 将青蒿素选择性反应进行结构修饰,反应过程如图所示。
①青蒿素对热不稳定,可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,是因为存在基团___________(化学符号表示)。
② BH的中心原子的VSEPR模型名称为___________,青蒿素被NaBH4修饰为双氢青蒿素的反应类型是___________。
(4)分子式为 C4H10O的有机化合物,写出核磁共振氢谱含有两组峰的同分异构体(不考虑立体异构)___________。
【答案】(1) ①. 蒸馏烧瓶 ②. 仪器y
(2) ①. 重结晶 ②. 红外光谱仪
(3) ①. ②. 正四面体形 ③. 还原反应
(4)、CH3CH2OCH2CH3
【解析】
【分析】黄花蒿经干燥破碎后加入乙醚浸取,过滤分离得到浸出液和残渣;浸出液经蒸馏操作分离出乙醚,得到浓缩浸出液;粗品经重结晶得到精品。
【小问1详解】
操作II为蒸馏分离乙醚的装置,带支管的加热仪器a为蒸馏烧瓶;蒸馏操作的冷凝过程需使用直形冷凝管,球形冷凝管仅用于反应装置的冷凝回流,因此虚线框内应选用仪器y。
【小问2详解】
粗品青蒿素提纯得到精品的操作III为重结晶;红外光谱仪可通过测定有机物的特征吸收峰判断官能团种类,因此测定青蒿素所含官能团种类可用红外光谱仪。
【小问3详解】
① 湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝说明存在氧化性基团将氧化为,青蒿素中具有氧化性的基团为过氧键。
② 的中心原子价层电子对数为,无孤电子对,VSEPR模型名称为正四面体形;青蒿素转化为双氢青蒿素的过程为-CO-转化为-CH(OH)-,有机反应中加氢的反应属于还原反应。
【小问4详解】
分子式为的有机物不饱和度为0,核磁共振氢谱有两组峰说明仅含两种化学环境的氢原子,分子结构高度对称,符合条件的同分异构体为、CH3CH2OCH2CH3。
18. 有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气,主要用于配制奶油、乳品和草莓型香精等。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,具体过程如下:
步骤一:将粗品纯化后确定M的实验式和分子式。
按下图实验装置(部分装置省略)对有机化合物M进行C、H元素分析。
回答下列问题:
(1)进行实验时,依次点燃煤气灯___________。(填“a、b”或者“b、a”)
(2)c和d中的试剂分别是___________、___________(填标号)。c和d中的试剂不可调换,理由是___________。
A.无水CaCl2 B.NaCl C.碱石灰(固体和的混合物) D.Na2SO3
(3)经上述燃烧分析实验测得有机物M中碳的质量分数为,氢的质量分数为,则M的实验式为___________。
(4)已知M的密度是同温同压下甲烷密度的倍,则M相对分子质量为___________。
步骤二:确定M的结构简式。
(5)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2,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。M的结构简式为___________。
【答案】(1)b、a (2) ①. A ②. C ③. 碱石灰会同时吸收水和CO2
(3)C2H4O (4)88
(5)
【解析】
【小问1详解】
先点燃 b 处煤气灯,使CuO处于高温,确保有机物不完全燃烧生成的CO能被氧化为CO2,再点燃 a 处煤气灯使有机物 M 燃烧。
【小问2详解】
c 用于吸收水,选A(无水CaCl2 );d用于吸收CO2 ,选 C(碱石灰)。若调换,碱石灰会同时吸收水和CO2 ,无法分别准确测定水和CO2 质量,故 c 和 d 试剂不可调换。
【小问3详解】
根据题意:氧的质量分数:1−54.5%−9.1%=36.4%;假设有100g有机物 M,,,物质的量之比 ,实验式为 C2H4O。
【小问4详解】
根据阿伏加德罗定律推论,同温同压下,气体密度比等于摩尔质量比;已知 M 的密度是同温同压下甲烷密度的5.5倍,则 M 的相对分子质量 M=16×5.5=88;
【小问5详解】
实验式为 C2H4O,式量为 12×2+1×4+16=44,,故分子式为C4H8O2。根据核磁共振氢谱图中有4组峰,说明分子中含有4种不同化学环境的氢原子,且个数比为1∶3∶1∶3,结合红外光谱图所示含有C-H、H-O、C=O等化学键,其结构简式为。
19. 硫代硫酸盐()、连三硫酸盐()和连四硫酸盐()都是采矿废水中常见的硫代盐,其中硫代硫酸盐最为常见。科技工作者通过悬浮微滴实验,深入探讨了O3氧化硫代硫酸盐的反应机制(如图所示),这对废水处理和理解气候影响具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)基态S的2p电子云有_______种不同的伸展方向;基态S中能量最高的电子占据的原子轨道电子云轮廓图为_______。
(2)O3、P4、C60三种物质中,在CS2中溶解度最小的是_______,C60的晶体类型为_______晶体。
(3)查阅资料知,可看成中的一个O被S代替。的空间结构为_______;一定条件下,中的_______(填字母序号)最易可和Ag+配位;
a.O原子 b.中心S原子 c. 端基S原子
(4)六水合硫代硫酸镁(MgS2O3·6H2O)的晶胞结构与参数如下图所示:
六水合硫代硫酸镁晶体中微粒间的作用力除有离子键、极性共价键外,还有_______和_______;若该晶体的密度为ρg·cm-3, 则阿伏加德罗常数的值NA=_______mol-1(MgS2O3·6H2O的摩尔质量为Mg·mol-1)。
【答案】(1) ①. 3 ②. 哑铃形
(2) ①. ②. 分子晶体
(3) ①. 四面体 ②. c
(4) ①. 配位键 ②. 氢键 ③.
【解析】
【小问1详解】
S是第16号元素,核个电子排布:,基态S的2p电子云有3种不同的伸展方向;基态S中能量最高的电子占据3p能级的原子轨道,电子云形状为哑铃形;
【小问2详解】
、、均为非极性分子,是极性分子,故在中的溶解度最小;的晶体类型为分子晶体;
【小问3详解】
①的价层电子对数为4,故的空间结构为正四面体,而“可看成中的一个O被S代替”,故的空间结构为四面体;中心S原子无孤电子对,不能形成配位键,O原子和端基S原子都有孤电子对,但O的电负性大于S,故中的端基S原子最易和配位,故选c;
【小问4详解】
六水合硫代硫酸镁晶体中微粒间的作用力有离子键(阴阳离子之间)、极性共价键外(水分子内)、配位键(水是配体)和氢键(水分子之间);结合化学式,该晶胞已经包含了4个,,,。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高二5月化学
考试时间:75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Ga 70 As 75
第I卷(选择题)
本题共15小题,每小题3分,共45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. 研究物质性质基本程序之一就是“预测物质的性质”。下列对物质性质的预测不正确的是
A. CH3CH3为乙烷,该物质可以看作是甲烷分子中的一个氢原子被-CH3取代的结果,该物质能与氯气发生取代反应
B. 乙烯与苯具有相同的官能团,化学性质相似
C. 某有机化合物可以表示为,该物质能够使溴的四氯化碳溶液褪色
D. 乙烯双键中的一个键容易断裂,所以容易发生加成反应
2. 含有6个碳原子的烃如表所示:
a
b
c
下列叙述错误的是
A. a分子中所有碳原子一定共平面
B. b与等物质的量的HBr加成所得产物有2种
C. c的同分异构体中,可能有4个碳原子共直线
D. b的化学名称为2-乙基-1-丁烯,与加成所得产物的化学名称为3—甲基戊烷
3. 下列对有关事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
烯烃可加成而烷烃不能
碳原子之间的π键不如σ键牢固
B
HF的稳定性强于HCl
HF分子之间存在氢键
C
沸点:异戊烷低于正戊烷
异戊烷的支链多于正戊烷
D
金属晶体能导电
晶体中自由电子在外加电场中能定向移动
A. A B. B C. C D. D
4. 下列有关物质结构与性质的说法正确的是
A. 基态原子的价电子排布式为的元素的族序数等于()
B. 元素周期表第12列元素的基态原子的电子排布中无未成对电子
C. 甲醛分子的的键角小于的键角
D. 王冠醚()是一种超分子
5. 下列说法中不正确的是
①原子光谱的特征谱线用于鉴定元素,从1s22s22p33s1跃迁至1s22s22p4时释放能量
②第二周期元素中,第一电离能介于B、N之间的有1种元素
③NH3、H2S、SO2三种分子的键角依次减小
④萘()和碘易溶于四氯化碳,难溶于水,因为萘、碘、四氯化碳都是非极性分子
⑤I3AsF6晶体中存在I离子,I离子的几何构型为V形
⑥的沸点高于是因为其范德华力更大
⑦AsH3分子中As-H键的键角小于NH3中N-H键的键角
⑧配合物Fe(CO)n可用作催化剂,Fe(CO)n内中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=4
A. ①②③⑥ B. ②④⑤⑥ C. ③⑤⑦⑧ D. ②③⑥⑧
6. 分析以下反应,下列推论不正确的是
①
②
产物物质的量分数依次为58%、4%、38%。
③
产物物质的量分数依次为6%、93%、1%。
A. 甲苯比苯容易硝化,硝基苯比苯难硝化
B. 甲基为吸电子基、硝基为推电子基,对苯环产生不同影响
C. 甲基使苯环上与甲基处于邻、对位的氢原子活化而易被硝基取代
D. 硝基使苯环上与硝基处于邻、对位的氢原子比间位的更难被硝基取代
7. 资料显示:在极性分子中,正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长,通常用d表示。极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负) 电荷重心的电量(q)有关,一般用偶极矩(μ)来衡量。分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积,即。下列四组分子中,所有分子都符合的是
A. HCl、CS2、H2S、SO2 B. BF3、CCl4、BeCl2、CO2
C. N2 、NH3、H2O、CCl4 D. CH4、SO3、NH3、H2O
8. 双烯合成即狄尔斯-阿尔德反应(Diels-Alder反应):,该反应用于构建六元环状烃,则下列说法错误的是
A. 通过上述反应合成,所需反应物为2—甲基—1,3—丁二烯和乙烯
B. 2—甲基—1,3—丁二烯和丙烯发生上述反应产物有2种
C. 通过上述反应合成,所需反应物为和
D. 狄尔斯阿尔德反应为加成反应,原子利用率为100%
9. 已知臭氧氧化反应如下:
①R1CH=CHR2被氧化为R1CHO和R2CHO
②
由此推断某烯烃被臭氧氧化的产物有
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
10. 2020年某科研团队经多次实验发现一种新型漂白剂(结构见下图),可用于漂白蚕丝等织品,其组成元素均为短周期元素,W、X对应的简单离子核外电子排布相同,且W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,下列说法错误的是
A. 四种元素中X的电负性最大
B. 该物质中含有2mol配位键
C. Y的最高价氧化物的水化物是一元弱酸
D. 离子半径:Z+˂W2+<X2-
11. 有机物X的结构简式为。下列有关X的说法错误的是
A. 一定条件下能发生水解
B. 完全燃烧时生成的
C. 分子中至少有8个碳原子共平面
D. 同一个苯环上的二溴代物有6种
12. [Zn(CN)4]2-在水溶液中可与HCHO发生反应生成[Zn(H2O)4]2+和HOCH2CN,下列说法错误的是( )
A. Zn2+基态核外电子排布式为[Ar]3d10
B. 1mol HCHO分子中含有σ键的数目为1.806×1024
C. HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是sp3
D. [Zn(CN)4]2-中Zn2+与CN-的C原子形成配位键,结构可表示为
13. 下列说法正确的是
A. 与H2加成之后的产物中,其一氯代物有7种
B. CH3CH=CHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上
C. 按系统命名法,化合物的名称是2,3,4-三甲基-2-乙基戊烷
D. 的一溴代物和的一溴代物都有4种(不考虑立体异构)
14. 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
15. 砷化镓是一种立方晶系如图甲所示,将Mn掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所示,砷化镓的晶体密度为ρ g·cm-3。下列说法错误的是
A. 1 mol砷化镓中配位键的数目是NA
B. 掺入Mn的晶体中Mn、Ga、As的原子个数比为
C. 沿体对角线a→b方向投影图如丙,若c在11处,则As的位置为7、9、11、13
D. 该晶体中距离最近的两个镓原子之间的距离为
第II卷(非选择题)
无特殊标注,每空2分。
16. 氯苯()主要用作染料、医药、农药、有机合成的中间体,实验室用苯(密度为0.88g·cm-3)制备氯苯的装置如图所示(夹持和加热装置已略去)。回答问题:
I.粗氯苯的制备
(1)反应进行过程中,仪器d需保持温度在40~60℃,以减少副反应发生。仪器d最好的加热方式为___________,反应的化学方程式为___________。
(2)某同学为了验证d中发生了取代反应,在仪器c上端导管口连接了f装置(如图),该装置中四氯化碳的作用为___________,说明d中发生了取代反应的实验现象为___________。
II.氯苯的精制
待仪器d中反应结束后,将得到的混合溶液依次用稀盐酸洗→稀NaOH溶液洗→水洗→干燥→过滤→蒸馏。
(3)第一次用稀盐酸洗而不用水洗的原因是___________。
(4)若实验结束时得到8.2ml精制氯苯(密度为1.1g·cm-3),产率为___________(保留2位有效数字)。
17. 屠呦呦的名字源自《诗经·小雅》中的“呦呦鹿鸣,食野之蒿”,这与她后来发现的青蒿素有着奇妙的联系。某兴趣小组为探究青蒿素性质,设计从黄花蒿茎叶中提取并纯化,具体步骤如下,查阅资料得知青蒿素溶于乙醇和乙醚,对热不稳定。
(1)操作Ⅱ装置如图 1 所示,仪器 a 的名称是___________,图中虚线框内应选用图中的___________(填“仪器 x”或“仪器 y”)。
(2)操作Ⅲ的名称为___________,为测定青蒿素所含官能团种类,可用仪器___________进行测定。
(3)已知青蒿素结构如图所示,化学家为提高其抗疟疾效果采用 将青蒿素选择性反应进行结构修饰,反应过程如图所示。
①青蒿素对热不稳定,可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,是因为存在基团___________(化学符号表示)。
② BH的中心原子的VSEPR模型名称为___________,青蒿素被NaBH4修饰为双氢青蒿素的反应类型是___________。
(4)分子式为 C4H10O的有机化合物,写出核磁共振氢谱含有两组峰的同分异构体(不考虑立体异构)___________。
18. 有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气,主要用于配制奶油、乳品和草莓型香精等。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,具体过程如下:
步骤一:将粗品纯化后确定M的实验式和分子式。
按下图实验装置(部分装置省略)对有机化合物M进行C、H元素分析。
回答下列问题:
(1)进行实验时,依次点燃煤气灯___________。(填“a、b”或者“b、a”)
(2)c和d中的试剂分别是___________、___________(填标号)。c和d中的试剂不可调换,理由是___________。
A.无水CaCl2 B.NaCl C.碱石灰(固体和的混合物) D.Na2SO3
(3)经上述燃烧分析实验测得有机物M中碳的质量分数为,氢的质量分数为,则M的实验式为___________。
(4)已知M的密度是同温同压下甲烷密度的倍,则M相对分子质量为___________。
步骤二:确定M的结构简式。
(5)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2,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。M的结构简式为___________。
19. 硫代硫酸盐()、连三硫酸盐()和连四硫酸盐()都是采矿废水中常见的硫代盐,其中硫代硫酸盐最为常见。科技工作者通过悬浮微滴实验,深入探讨了O3氧化硫代硫酸盐的反应机制(如图所示),这对废水处理和理解气候影响具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)基态S的2p电子云有_______种不同的伸展方向;基态S中能量最高的电子占据的原子轨道电子云轮廓图为_______。
(2)O3、P4、C60三种物质中,在CS2中溶解度最小的是_______,C60的晶体类型为_______晶体。
(3)查阅资料知,可看成中的一个O被S代替。的空间结构为_______;一定条件下,中的_______(填字母序号)最易可和Ag+配位;
a.O原子 b.中心S原子 c. 端基S原子
(4)六水合硫代硫酸镁(MgS2O3·6H2O)的晶胞结构与参数如下图所示:
六水合硫代硫酸镁晶体中微粒间的作用力除有离子键、极性共价键外,还有_______和_______;若该晶体的密度为ρg·cm-3, 则阿伏加德罗常数的值NA=_______mol-1(MgS2O3·6H2O的摩尔质量为Mg·mol-1)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$