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高二年级化学科段考试题
考试时间:90分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:C:12 H:1 O:16 Na:23 Cl:35.5 N:14
一、单选题
1. 化学在科技发展中起到了重要的作用。下列说法正确的是
A. “北斗”导航卫星使用的太阳能电池,将化学能直接转化为电能
B. “歼20飞机”上使用的涂料(主要成分是石墨烯),石墨烯属于有机高分子材料
C. “中国天眼”(FAST)用到的高性能碳化硅是一种新型无机非金属材料
D. “宇树人形机器人”的主控芯片,其主要成分为二氧化硅,属于共价晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.太阳能电池是将太阳能直接转化为电能,并非将化学能转化为电能,A错误;
B.石墨烯是碳单质,属于无机非金属材料,不属于有机高分子材料,B错误;
C.碳化硅属于性能优异的新型无机非金属材料,是“中国天眼”使用的高性能材料,C正确;
D.主控芯片的主要成分为单质硅,二氧化硅是光导纤维的主要成分,D错误;
故选C。
2. 一种化合物的结构式如图所示,其中W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大,W的一种同位素的中子数为0,X和Z同族,X和Y相邻。下列说法错误的是
A. 电负性:
B. 第一电离能:
C. 简单氢化物的热稳定性:
D. 的最高价氧化物对应的水化物是强酸
【答案】B
【解析】
【分析】结构式中,W、Y只能形成1个共价键,X能形成2个共价键,Z能形成6个共价键,且W、X、Y、Z原子序数依次增大且都为短周期元素,W的一种同位素的中子数为0,W为H,X、Z同族,X为O,Z为S,Y介于O和S之间,形成一个共价键,Y为F。
【详解】A.电负性:,A正确;
B.第一电离能:,B错误;
C.简单氢化物的热稳定性:,C正确;
D.Z的最高价氧化物对应的水化物是,是强酸,D正确;
故选B。
3. 已知、是元素周期表第三周期的主族元素,、元素的第一电离能()至第四电离能()数据(单位是)如下表所示。下列说法正确的是
元素
738
1451
7733
10540
578
1817
2745
11575
A. 元素的常见化合价是价
B. 元素是元素周期表的区元素
C. 单质在常温下不能与浓硝酸反应
D. 基态原子、原子中能级上的电子总数相等
【答案】D
【解析】
【分析】已知X和Y为第3周期元素,根据表格中的数据可知,X元素的电离能在-处突然增大,所以X元素的常见化合价为+2价,则X元素是Mg元素,Y元素的电离能在Ι3到Ι4处突然增大,所以Y元素的常见化合价为+3价,则Y元素是Al元素,故X为Mg元素,Y为Al元素。
【详解】A.X为Mg元素,化合价通常为+2价,故A项错误;
B.元素Y是Al元素,在元素周期表的p区,故B项错误;
C.常温下,铝和浓硝酸发生钝化,故C项错误;
D.基态X原子、Y原子中s能级上的电子总数相等,故D项正确;
故本题选D。
4. 下列说法正确的是
A. 键角为120°,的键角大于120°
B. 含有1个手性碳原子
C. HCl、、均易溶于水的原因之一是与均能形成氢键
D. 以极性键结合的分子一定是极性分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.BF3属于平面三角形结构,键角为120°,SnBr2的中心原子价层电子对数为,含有1对孤电子对,空间构型是V形,孤电子对会对成键电子对产生较大的排斥力,所以键角小于120°,A错误;
B.与四个各不相同的原子或基团相连的饱和碳原子为手性碳原子,只含有1个手性碳原子,即与羟基相连的碳原子为手性碳原子,B正确;
C.HCl不能与H2O分子形成氢键,C错误;
D.以极性键结合的分子不一定是极性分子,例如正四面体的甲烷,直线型的二氧化碳等,D错误;
故选B。
5. 下列对分子性质的解释中,不正确的是
A. 水很稳定(1000℃以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键
B. 碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释
C. 过氧化氢是含有极性键和非极性键的极性分子
D. 三氯乙酸的酸性小于三氟乙酸
【答案】A
【解析】
【详解】A.水很稳定是因为水中存在O-H键,由于O-H键键能大,因而水很稳定,与分子键的氢键无关,A项错误;
B.碘单质、四氯化碳、甲烷均为非极性分子,而水为极性分子,根据“相似相溶”规律可知,极性分子在极性溶剂中的溶解度较大,非极性分子在非极性溶剂中溶解度更大,因此非极性分子碘单质易溶于四氯化碳、甲烷在极性分子水中难溶,B项正确;
C.过氧化氢的结构式为H-O-O-H,可知结构中既有极性键又有非极性键,过氧化氢分子中正电中心和负电中心不重合,属于极性分子,因此过氧化氢是含有极性键和非极性键的极性分子,C项正确;
D.F的电负性大于Cl,三氟乙酸分子中羧基上羟基的极性强于三氯乙酸中羟基上的极性,酸性三氯乙酸的酸性小于三氟乙酸,D正确;
答案选A。
6. 利用以下装置制备晶体,难以达到目的的是
A.制备氨气
B.制备晶体
C.分离晶体
D.尾气处理
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.制备氨气时,氯化铵固体加热分解生成和HCl,但两者在试管口遇冷会重新化合生成固体,无法得到氨气,A错误;
B.三颈烧瓶中,氨气通入硫酸铜溶液,先生成沉淀,继续通氨气沉淀溶解生成,乙醇可降低配合物溶解度使其结晶析出,B正确;
C.过滤可分离析出的晶体与溶液,装置为过滤操作,C正确;
D.氨气为碱性气体,用稀硫酸吸收,倒扣漏斗可防止倒吸,D正确;
故选A。
7. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。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:
下列说法不正确的是
A. 操作I中依据苯甲酸的溶解度估算加水量
B. 操作II需要趁热的原因是防止NaCl冷却析出
C. 操作III缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹
D. 检验操作IV产物是否纯净可用硝酸酸化的AgNO3
【答案】B
【解析】
【分析】粗苯甲酸中含有少量NaCl和泥沙,由流程可知,加水溶解时需保证苯甲酸完全溶解,趁热过滤可防止苯甲酸结晶析出,过滤除去泥沙,滤液含苯甲酸、NaCl,NaCl的溶解度受温度影响不大,苯甲酸的溶解度随温度的升高而增大,则冷却结晶可析出苯甲酸,过滤、洗涤得到苯甲酸,以此来解答。
【详解】A.加水溶解时需保证苯甲酸完全溶解,则操作Ⅰ中依据苯甲酸的溶解度估算加水量,故A正确;
B.苯甲酸在水的溶解度不大,操作Ⅱ趁热过滤的目的除去泥沙,防止苯甲酸结晶析出,NaCl溶解在水中,无法除去,故B错误;
C.NaCl的溶解度受温度影响不大,苯甲酸的溶解度随温度的升高而增大,则操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹,NaCl留在溶液中,故C正确;
D.检验操作IV产物是否纯净,可检验最后一次洗涤液中是否含有Cl-,可用硝酸酸化的AgNO3,故D正确。
答案选B。
8. NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1.7gNH3,完全溶于H2O得到1L溶液,NH3•H2O微粒数目为0.1NAL
B. 58.5gNaCl晶体中含有NA个NaCl分子
C. 金刚石晶体中,碳原子数与C-C键数目之比为1∶4
D. 标准状况下22.4LC4H10中含有的s-sp3σ键数为10NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.1.7gNH3,完全溶于H2O得到1L溶液,发生可逆反应:,生成的微粒数目小于0.1NA,A错误;
B.NaCl晶体是离子晶体,不含分子,B错误;
C.金刚石晶体中,每个碳原子形成四条碳碳键,每条碳碳键由两个碳原子形成。故碳原子数与键数目之比为1∶2,C错误;
D.标准状况下22.4L 物质的量为1mol,其中含有的 σ键(键)数为10NA,D正确;
故选D。
二、多选题
9. 下列有关同系物或同分异构体的说法正确的是
A. 与属于位置异构
B. 的一溴代物有4种
C. 与互为同分异构体
D. 和属于官能团异构
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲烷是正四面体结构,图中两种二氯甲烷的结构表示的是同一种物质,A错误;
B.甲基环己烷共有5种等效氢,其一溴代物有5种,B错误;
C.两种有机物结构完全相同,属于同一种物质(均为2-甲基丁烷),不互为同分异构体,C错误;
D.的官能团为碳碳三键,的官能团为碳碳双键,二者分子式均为、结构不同,属于官能团异构,D正确;
故选D。
10. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 的电子式:
B. 基态原子的价电子轨道表示式:
C. Cl的原子结构示意图:
D. 的VSEPR模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A.是共价化合物,O原子最外层有6个电子,与2个H原子各形成1对共用电子对,剩余2对孤电子对,其电子式为,A正确;
B.基态原子的核外电子排布式为,因此价电子为。轨道表示式中,3d轨道应全部填满(5个轨道各2个电子,自旋相反),4s轨道有1个单电子,正确的轨道表示式为:,B错误;
C.的原子序数为17,核外电子分层排布为2、8、7,原子结构示意图为,C正确;
D.的中心N原子的价层电子对数为,因此VSEPR模型为四面体形(包含1对孤电子对和3个成键电子对),图示符合四面体形的VSEPR模型,D正确;
故答案选B。
11. 下列关于物质的性质差异与结构因素中有错误的是
性质差异
结构因素
A
熔点:远高于
晶体类型
B
键能:F2高于Cl2
键长越短,键能越高
C
沸点:新戊烷小于异戊烷
范德华力
D
酸性:甲酸(HCOOH)>乙酸()
烃基的推电子效应
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.AlF3为离子化合物,形成的晶体为离子晶体,熔点较高,AlCl3为共价化合物,形成的晶体为分子晶体,熔点较低,则AlF3熔点远高于AlCl3,A正确;
B.F原子半径小,电子云密度大,两个原子间的斥力较强,键不稳定,因此F-F键的键能小于Cl-Cl键的键能(F-F键能约157 kJ/mol,Cl-Cl约242.7 kJ/mol),性质差异描述错误,B错误;
C.异戊烷和新戊烷形成的晶体都是分子晶体,由于新戊烷支链多,对称性好,范德华力小,所以沸点较低,C正确;
D.烷基属于推电子基团,烷基越长,推电子效应越强,羧基中羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱,因此甲酸酸性强于乙酸,D正确;
故选B。
12. 2021年4月13日,日本政府正式决定将123吨含有多种超标放射性元素(氚、碳、碘、锶等)的福岛核废水排入太平洋。这些放射性物质将在57天内扩散至太平洋大半区域。其中碘-129可导致甲状腺癌症,氚和锶-90都是导致癌症和白血病的罪魁祸首,碳-14可能造成基因损害。下列说法中正确的是
A. 129I2与131I2互为同位素
B. C2H6与C5H12 一定互为同系物
C. 互为同分异构体的两种物质化学性质可能相似
D. 因大海有自净能力,某些西方国家支持日本政府将核废水排入大海是合理的
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A.129I2与131I2均表示单质碘,不能互为同位素,A错误;
B.C2H6与C5H12均是链状烷烃,结构相似,分子式不同,一定互为同系物,B正确;
C.互为同分异构体的两种物质化学性质可能相似,例如正丁烷和异丁烷等,C正确;
D.碘-129可导致甲状腺癌症,氚和锶-90都是导致癌症和白血病的罪魁祸首,碳-14可能造成基因损害,因此将核废水排入大海是不合理的,D错误;
答案选BC。
13. 配合物[Cu(NH3)4]SO4中,中心离子Cu2+与4个NH3分子配位,形成的[Cu(NH3)4]2+为平面正方形构型。为研究配合物的形成及其性质,某研究小组进行如下实验:
①向溶液中逐滴加入氨水至过量,先产生蓝色沉淀后溶解生成深蓝色的溶液,再加入无水乙醇,析出深蓝色晶体,过滤、洗涤;
②将深蓝色晶体溶于水配成溶液,插入光亮铁丝,铁丝表面有金属光泽的红色固体析出。
下列说法错误的是
A. 由实验①可知,Cu(OH)2具有两性
B. 加入乙醇有晶体析出是因为在乙醇中溶解度小
C. 由实验②可知,与形成配合物的过程是可逆反应
D. [Cu(NH3)4]2+中Cu的杂化方式为,且配体中的夹角比中的键角的大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.两性物质是指既能和酸反应又能和碱反应的物质,实验①中溶于过量氨水是由于生成了络合物,并非与碱反应,故不能证明其具有两性,A错误;
B.在乙醇中溶解度小,加入乙醇可以降低其在混合溶剂中的溶解度而析出,B正确;
C.由实验②可知,铜离子与NH3形成配合物的过程是可逆反应,存在Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+,插入铁丝后,铁丝置换出铜,平衡逆向移动,C正确;
D.若Cu2+采用的是sp3杂化类型,其空间结构应该为正四面体,而实际上[Cu(NH3)4]2+的空间构形是平面正方形,所以Cu2+的杂化方式可能是dsp2,NH3提供孤对电子与Cu2+形成配位键后,N-H成键电子对受到的排斥力减小,H-N-H键角增大,D错误;
故答案为AD。
14. 下列有关烷烃的叙述正确的是
A. 烷烃能与氯气在光照和适当的温度条件下发生取代反应
B. 烷烃中除甲烷外,其他烷烃都能使酸性溶液的紫色褪去
C. 等质量的不同烷烃完全燃烧时,甲烷消耗的氧气最少
D. 分子式不同的链状烷烃一定互为同系物
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A.烷烃能与氯气在光照和适当的温度条件下发生取代反应,故A正确;
B.烷烃中碳原子以碳碳单键结合,都不能使酸性 KMnO4 溶液的紫色褪去,故B错误;
C.由于甲烷的含氢最高,所以等质量的不同烷烃完全燃烧时,甲烷消耗的氧气最多,故C错误;
D.链状烷烃的结构相似,分子式不同的链状烷烃相差一个或若干个CH2原子团,所以一定互为同系物,故D正确;
故选AD。
三、填空题
15. 如图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式的装置,这种方法是电炉加热时利用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题:
(1)A装置是制备氧气的装置,仪器a的名称__________,B装置中浓硫酸的作用是__________。
(2)若样品中有机物只含C、H、O三种元素中的两种或三种,准确称取0.74 g样品,经充分反应后,D管质量增加0.90 g,E管质量增加1.76 g。则该样品中有机物的最简式为__________。
(3)通过对样品进行分析,得到如下三张图谱。分析图谱可知,样品中有机物的相对分子质量为__________,结构简式为__________。
(4)某同学认为上述装置存在的缺陷是__________。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. 吸收氧气中的水(或干燥氧气)
(2)C4H10O (3) ①. 74 ②. CH3CH2OCH2CH3
(4)缺少防止空气中水蒸气和二氧化碳进入E管的装置
【解析】
【分析】采用燃烧法通过产物质量来确定有机物组成,反应原理为有机物与氧气反应,生成二氧化碳和水。结合实验装置可知A装置用于制备氧气:,B装置用浓硫酸吸收水蒸气以获取纯净氧气,C装置为有机物样品与氧气的反应装置,D和E装置则是用于吸收产物水和二氧化碳,据此分析答题;
【小问1详解】
A装置是制备氧气的装置,仪器a的名称为分液漏斗;由分析知,B装置用浓硫酸吸收水蒸气以获取纯净氧气;
【小问2详解】
已知样品中有机物只含C、H、O三种元素中的两种或三种,D管质量增加0.90 g,是产物水的质量,则,E管质量增加1.76 g,是产物二氧化碳的质量,则,因此该样品中碳元素和氢元素的总质量为,,所以C、H、O的原子个数比为0.04:0.1:0.01=4:10:1, 有机物的最简式为C4H10O;
【小问3详解】
由质谱图可知,样品中有机物的相对分子质量为74;由红外光谱图可知,官能团是醚键;由核磁共振氢谱可知,有机物只含有两种氢原子,结构对称,则有机物的结构简式为CH3CH2OCH2CH3;
【小问4详解】
E装置用碱石灰来吸收产物二氧化碳,而空气中的水蒸气和二氧化碳也可能被碱石灰吸收,影响测定准确性,因此应在装置E后加一个盛有碱石灰的U形管以减少测定误差。
16. 数十亿年来,地球上的物质不断变化,大气的成分也发生了很大的变化。下表是目前空气和原始大气的主要成分:
目前空气的主要成分
及稀有气体( 等)
原始大气的主要成分
等
用上表所涉及的分子填写下列空白:
(1)含有10个电子的单原子分子是___________(填化学式)。
(2)目前空气的主要成分中,由极性键构成的非极性分子是___________(填化学式)。
(3)原始大气的主要成分中,不含孤电子对的分子是___________(填化学式)。
(4)钴离子的一种配合物的化学式为,该配合物的配体为___________(填化学式),配位原子的杂化方式为___________杂化。
(5)冰晶体结构和干冰晶胞结构如图所示:
冰晶体中存在的化学键类型是___________,干冰晶体中每个周围等距离且最近的有___________个。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) ①. 、 ②. 均为(或,)
(5) ①. 极性共价键 ②. 12
【解析】
【小问1详解】
稀有气体氖是含有10个电子的单原子分子。
【小问2详解】
目前空气的主要成分中,氦、氖是不含有共价键的单原子分子,氮气、氧气是含有非极性键的非极性分子,水是含有极性键的极性分子,二氧化碳是含有极性键的非极性分子。
【小问3详解】
原始大气的主要成分中,甲烷、氨气、硫化氢、二氧化碳都是含有共价键的共价化合物,电子式分别为、、、,则不含孤电子对的分子是甲烷。
【小问4详解】
由化学式可知,配合物中具有空轨道的钴离子是中心离子,具有孤对电子的氨分子、水分子是配体,配位数为6;氨分子中的氮原子和水分子中的氧原子的价层电子对数都为4,原子的杂化方式都为sp3杂化。
【小问5详解】
冰晶体中存在的化学键为极性共价键;
由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的二氧化碳与位于面心的二氧化碳的距离最近,则干冰晶体中每个二氧化碳周围等距离且最近的二氧化碳有12个。
17. 回答下列问题:
(1)硅烷的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示,呈现这种变化关系的原因是_______。
(2)①分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为_______。的沸点比的沸点低,原因是_______。
②乙二胺和三甲胺均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,原因是_______。
③乙醇在中的溶解度大于在中的溶解度,其原因是_______。
(3)关于化合物,下列叙述正确的是_______(填字母)。
a.分子间可形成氢键
b.分子中既有极性键又有非极性键
c.分子中含有7个σ键和1个π键
d.该分子在水中的溶解度大于
【答案】(1)硅烷的结构和组成相似,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高
(2) ①. O—H键>氢键>范德华力 ②. 形成的是分子内的氢键,而可形成分子间的氢键,分子间氢键使分子间的作用力增大 ③. 乙二胺分子间可以形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键 ④. 分子和乙醇分子之间可形成氢键,而分子和乙醇分子之间不形成氢键
(3)bd
【解析】
【小问1详解】
硅烷(SinH2n+2)是分子晶体,结构和组成相似,相对分子质量越大,分子间范德华力越大,熔、沸点越高;
【小问2详解】
①化学键是相邻两个或多个原子之间强烈的相互作用;分子间的范德华力和氢键均属于分子间作用力的范畴,但氢键强于范德华力,所以它们从强到弱的顺序为O—H键>氢键>范德华力;对羟基苯甲醛易形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键,分子间氢键使分子间作用力增大,所以对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高;
②乙二胺分子中存在N-H键,故乙二胺分子间存在氢键,三甲胺分子间不能形成氢键,所以乙二胺的沸点高于三甲胺;
③H2O和乙醇中均含有O-H,可以形成分子间氢键,使得水与乙醇互溶,而H2S与乙醇不能形成分子间氢键,故乙醇在H2O中的溶解度大于在H2S中的溶解度;
【小问3详解】
a.分子中不存在与电负性很强、原子半径小的元素相连的H原子,所以不存在氢键,a错误;
b.分子中碳碳键是非极性键,碳氢键、碳氧键是极性键,b正确;
c.分子中有3个碳碳σ键、2个碳氧σ键、4个碳氢σ键,2个碳氧π键和1个碳碳π键,共有9个σ键和3个π键,c错误;
d.由于该分子醛基中的氧原子与水分子间形成氢键,增大了在水中的溶解度,而CH3CH=CHCH3无法与水形成分子间氢键,因此该分子在水中的溶解度大于CH3CH=CHCH3,d正确;
故选bd。
18. 完成下列填空:
(1)观察下面几种烷烃的球棍模型:
①B的最简式为___________。
②四种烷烃的熔沸点由大到小的顺序是___________(用大写英文序号填写)。
(2)某烷烃的结构简式为用系统命名法命名___________。
(3)写出光照条件下与溴蒸气反应时一个氢原子被取代的化学方程式:___________。
(4)庚烷有多种同分异构体,其中主链含有五个碳原子,有两个甲基作支链的烷烃有___________种。
【答案】(1) ①. C2H5 ②. CDBA
(2)3,4-二甲基己烷
(3)CH4+Br2CH3Br+HBr
(4)4
【解析】
【小问1详解】
根据球棍模型知,A是丙烷,B是正丁烷,C是正戊烷,D是异戊烷。①B的分子式为C4H10,B的最简式为C2H5。
②烷烃,碳原子越多,分子间作用力越大,沸点越高,碳原子数相同的烷烃,支链越多,沸点越低,四种烷烃的熔沸点由大到小的顺序是CDBA。
【小问2详解】
主链为6个碳,3号4号位各有一个甲基,用系统命名法命名3,4-二甲基己烷。
【小问3详解】
光照条件下与溴蒸气反应时一个氢原子被取代生成一溴甲烷,化学方程式:CH4+Br2CH3Br+HBr。
【小问4详解】
庚烷有多种同分异构体,其中主链含有五个碳原子,有两个甲基作支链的烷烃有4种,分别为2,2-二甲基戊烷,2,3-二甲基戊烷,2,4-二甲基戊烷,3,3-二甲基戊烷。
19. 氮元素被称为“生命元素”,不仅是蛋白质的重要组成元素,还在医药、化工、农业生产等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)基态氮原子的价电子轨道表示式为___________。
(2)亚甲基双丙烯酰胺()可用于染料合成。亚甲基双丙烯酰胺属于___________分子(填“极性”或“非极性”),分子中含有的键和键数目之比为___________。
(3)关于化合物、、中,①键角的比较___________(填“大于”“小于”或“等于”),原因是___________。②的空间构型为___________。
(4)某含氮催化剂的六方晶胞如图,晶胞参数为,,。其化学式为___________。
【答案】(1) (2) ①. 极性 ②. 5:1
(3) ①. 小于 ②. 与的结构相似,均为sp3杂化,均含有一对孤电子对,因此结构为三角锥形,但由于电负性:,因此在中成键电子对偏向N,成键电子对之间的排斥力大,键角大,中成键电子对偏向F,成键电子对之间的排斥力小,键角小 ③. V
(4)Li2CoN
【解析】
【小问1详解】
氮处于周期表中第2周期第ⅤA族,基态氮原子的价电子轨道表示式为;
【小问2详解】
亚甲基双丙烯酰胺可以看成甲烷分子中的两个H原子被两个丙烯酰胺基取代,甲烷为正四面体结构,因此亚甲基双丙烯酰胺分子正负电荷中心不重叠,属于极性分子,单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,根据结构简式可知,分子中含有的σ键和π键数目之比为20:4=5:1;
【小问3详解】
①与的结构相似,均为sp3杂化,均含有一对孤电子对,因此结构为三角锥形,但由于电负性:,因此在中成键电子对偏向N,成键电子对之间的排斥力大,键角大,中成键电子对偏向F,成键电子对之间的排斥力小,键角小,可知二者键角大小关系为<;
②的中心原子N原子的价层电子对数为,存在2对孤电子对,空间构型为V形;
【小问4详解】
据“均摊法”,晶胞中含个Co、2个Li、个N,其化学式为Li2CoN。
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高二年级化学科段考试题
考试时间:90分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:C:12 H:1 O:16 Na:23 Cl:35.5 N:14
一、单选题
1. 化学在科技发展中起到了重要的作用。下列说法正确的是
A. “北斗”导航卫星使用的太阳能电池,将化学能直接转化为电能
B. “歼20飞机”上使用的涂料(主要成分是石墨烯),石墨烯属于有机高分子材料
C. “中国天眼”(FAST)用到的高性能碳化硅是一种新型无机非金属材料
D. “宇树人形机器人”的主控芯片,其主要成分为二氧化硅,属于共价晶体
2. 一种化合物的结构式如图所示,其中W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大,W的一种同位素的中子数为0,X和Z同族,X和Y相邻。下列说法错误的是
A. 电负性:
B. 第一电离能:
C. 简单氢化物的热稳定性:
D. 的最高价氧化物对应的水化物是强酸
3. 已知、是元素周期表第三周期的主族元素,、元素的第一电离能()至第四电离能()数据(单位是)如下表所示。下列说法正确的是
元素
738
1451
7733
10540
578
1817
2745
11575
A. 元素的常见化合价是价
B. 元素是元素周期表的区元素
C. 单质在常温下不能与浓硝酸反应
D. 基态原子、原子中能级上的电子总数相等
4. 下列说法正确的是
A. 键角为120°,的键角大于120°
B. 含有1个手性碳原子
C. HCl、、均易溶于水的原因之一是与均能形成氢键
D. 以极性键结合的分子一定是极性分子
5. 下列对分子性质的解释中,不正确的是
A. 水很稳定(1000℃以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键
B. 碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释
C. 过氧化氢是含有极性键和非极性键的极性分子
D. 三氯乙酸的酸性小于三氟乙酸
6. 利用以下装置制备晶体,难以达到目的的是
A.制备氨气
B.制备晶体
C.分离晶体
D.尾气处理
A. A B. B C. C D. D
7. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。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:
下列说法不正确的是
A. 操作I中依据苯甲酸的溶解度估算加水量
B. 操作II需要趁热的原因是防止NaCl冷却析出
C. 操作III缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹
D. 检验操作IV产物是否纯净可用硝酸酸化的AgNO3
8. NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1.7gNH3,完全溶于H2O得到1L溶液,NH3•H2O微粒数目为0.1NAL
B. 58.5gNaCl晶体中含有NA个NaCl分子
C. 金刚石晶体中,碳原子数与C-C键数目之比为1∶4
D. 标准状况下22.4LC4H10中含有的s-sp3σ键数为10NA
二、多选题
9. 下列有关同系物或同分异构体的说法正确的是
A. 与属于位置异构
B. 的一溴代物有4种
C. 与互为同分异构体
D. 和属于官能团异构
10. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 的电子式:
B. 基态原子的价电子轨道表示式:
C. Cl的原子结构示意图:
D. 的VSEPR模型:
11. 下列关于物质的性质差异与结构因素中有错误的是
性质差异
结构因素
A
熔点:远高于
晶体类型
B
键能:F2高于Cl2
键长越短,键能越高
C
沸点:新戊烷小于异戊烷
范德华力
D
酸性:甲酸(HCOOH)>乙酸()
烃基的推电子效应
A. A B. B C. C D. D
12. 2021年4月13日,日本政府正式决定将123吨含有多种超标放射性元素(氚、碳、碘、锶等)的福岛核废水排入太平洋。这些放射性物质将在57天内扩散至太平洋大半区域。其中碘-129可导致甲状腺癌症,氚和锶-90都是导致癌症和白血病的罪魁祸首,碳-14可能造成基因损害。下列说法中正确的是
A. 129I2与131I2互为同位素
B. C2H6与C5H12 一定互为同系物
C. 互为同分异构体的两种物质化学性质可能相似
D. 因大海有自净能力,某些西方国家支持日本政府将核废水排入大海是合理的
13. 配合物[Cu(NH3)4]SO4中,中心离子Cu2+与4个NH3分子配位,形成的[Cu(NH3)4]2+为平面正方形构型。为研究配合物的形成及其性质,某研究小组进行如下实验:
①向溶液中逐滴加入氨水至过量,先产生蓝色沉淀后溶解生成深蓝色的溶液,再加入无水乙醇,析出深蓝色晶体,过滤、洗涤;
②将深蓝色晶体溶于水配成溶液,插入光亮铁丝,铁丝表面有金属光泽的红色固体析出。
下列说法错误的是
A. 由实验①可知,Cu(OH)2具有两性
B. 加入乙醇有晶体析出是因为在乙醇中溶解度小
C. 由实验②可知,与形成配合物的过程是可逆反应
D. [Cu(NH3)4]2+中Cu的杂化方式为,且配体中的夹角比中的键角的大
14. 下列有关烷烃的叙述正确的是
A. 烷烃能与氯气在光照和适当的温度条件下发生取代反应
B. 烷烃中除甲烷外,其他烷烃都能使酸性溶液的紫色褪去
C. 等质量的不同烷烃完全燃烧时,甲烷消耗的氧气最少
D. 分子式不同的链状烷烃一定互为同系物
三、填空题
15. 如图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式的装置,这种方法是电炉加热时利用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题:
(1)A装置是制备氧气的装置,仪器a的名称__________,B装置中浓硫酸的作用是__________。
(2)若样品中有机物只含C、H、O三种元素中的两种或三种,准确称取0.74 g样品,经充分反应后,D管质量增加0.90 g,E管质量增加1.76 g。则该样品中有机物的最简式为__________。
(3)通过对样品进行分析,得到如下三张图谱。分析图谱可知,样品中有机物的相对分子质量为__________,结构简式为__________。
(4)某同学认为上述装置存在的缺陷是__________。
16. 数十亿年来,地球上的物质不断变化,大气的成分也发生了很大的变化。下表是目前空气和原始大气的主要成分:
目前空气的主要成分
及稀有气体( 等)
原始大气的主要成分
等
用上表所涉及的分子填写下列空白:
(1)含有10个电子的单原子分子是___________(填化学式)。
(2)目前空气的主要成分中,由极性键构成的非极性分子是___________(填化学式)。
(3)原始大气的主要成分中,不含孤电子对的分子是___________(填化学式)。
(4)钴离子的一种配合物的化学式为,该配合物的配体为___________(填化学式),配位原子的杂化方式为___________杂化。
(5)冰晶体结构和干冰晶胞结构如图所示:
冰晶体中存在的化学键类型是___________,干冰晶体中每个周围等距离且最近的有___________个。
17. 回答下列问题:
(1)硅烷的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示,呈现这种变化关系的原因是_______。
(2)①分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为_______。的沸点比的沸点低,原因是_______。
②乙二胺和三甲胺均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,原因是_______。
③乙醇在中的溶解度大于在中的溶解度,其原因是_______。
(3)关于化合物,下列叙述正确的是_______(填字母)。
a.分子间可形成氢键
b.分子中既有极性键又有非极性键
c.分子中含有7个σ键和1个π键
d.该分子在水中的溶解度大于
18. 完成下列填空:
(1)观察下面几种烷烃的球棍模型:
①B的最简式为___________。
②四种烷烃的熔沸点由大到小的顺序是___________(用大写英文序号填写)。
(2)某烷烃的结构简式为用系统命名法命名___________。
(3)写出光照条件下与溴蒸气反应时一个氢原子被取代的化学方程式:___________。
(4)庚烷有多种同分异构体,其中主链含有五个碳原子,有两个甲基作支链的烷烃有___________种。
19. 氮元素被称为“生命元素”,不仅是蛋白质的重要组成元素,还在医药、化工、农业生产等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)基态氮原子的价电子轨道表示式为___________。
(2)亚甲基双丙烯酰胺()可用于染料合成。亚甲基双丙烯酰胺属于___________分子(填“极性”或“非极性”),分子中含有的键和键数目之比为___________。
(3)关于化合物、、中,①键角的比较___________(填“大于”“小于”或“等于”),原因是___________。②的空间构型为___________。
(4)某含氮催化剂的六方晶胞如图,晶胞参数为,,。其化学式为___________。
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