内容正文:
长沙市卓华高中2025年上学期高二期末考试化学
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
一、单选题(本大题共14个小题,共42分)
1. 下列有关实验的叙述正确的是
A. 向新制中加入蔗糖溶液,加热,出现砖红色沉淀
B. 向溶液中加入少量铜粉,铜粉不溶解
C. 向鸡蛋清溶液中加入醋酸铅溶液,出现白色沉淀,继续加入蒸馏水,沉淀不溶解
D. 常温下,向浓硫酸中加入铁片,铁片溶解
2. 谷氨酸的结构简式如图所示,下列说法正确的是
A. 谷氨酸难溶于水
B. 谷氨酸能发生氧化反应和缩聚反应
C. 谷氨酸分子中原子的杂化方式都为
D. 谷氨酸可发生分子内脱水形成具有四元环状结构的焦谷氨酸
3. 双碱法脱硫过程如图所示。下列说法不正确的是
A. 过程Ⅱ中,1 mol O2可氧化2 mol Na2SO3
B. 过程Ⅰ中,SO2表现还原性
C. 双碱法脱硫过程中,NaOH可以循环利用
D. 总反应为
4. 下列物质中,物质的量最多的是(NA表示阿伏加 德罗常数的值)
A. 标准状况下8g H2 B. 标准状况下11.2 LCl2
C. 常温常压下88gCO2 D. 3NA个H2O
5. 根据下列实验操作和现象,所得出的结论或解释正确的是
选项
实验操作
现象
结论或解释
A
向废FeCl3铜版蚀刻液中,加入少量铁粉
铁粉溶解,未出现红色固体
蚀刻液中无Cu2+
B
将活性炭放入盛有NO2的锥形瓶中
锥形瓶气体颜色变浅
活性炭具有还原性
C
向盛有2mLNa2S的溶液加入过量ZnSO4溶液,再逐滴加入同浓度的CuSO4溶液
白色沉淀逐渐变为黑色固体
Ksp(CuS)<Ksp (ZnS)
D
两支盛有5mL的H2O2的试管,向其中一支试管中加入绿豆粒大小FeI2固体
加入FeI2固体的试管中产生气泡速度快
I-对H2O2的分解具有催化作用
A. A B. B C. C D. D
6. 下列比较(相同条件下)不正确的是
A. 键角:
B. 酸性:
C. 在水中的溶解度:乙醇>1-戊醇
D. 分别与足量钠和水反应,转移电子数:前者后者
7. 用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A
B
C
D
配制20%的食盐水
除去CO2气体中的HCl气体
制备CO2
利用该实验探究浓度对反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
8. 某校学生用化学知识解决生活中的问题,下列家庭小实验中不合理的是 ( )
A. 用高度白酒进行皮肤消毒
B. 用米汤(含淀粉)检验加碘盐中的碘酸钾(KIO3)
C. 用食用碱(Na2CO3溶液)洗涤餐具上的油污
D. 用灼烧并闻气味的方法区别纯棉织物和纯毛织物
9. 下列实验操作、实验现象、解释或结论均正确的是
实验操作
实验现象
解释或结论
A
在洁净的试管中加入1mL10%蔗糖溶液和5滴10%溶液,热水浴中加热,待溶液冷却后加入新制备的悬浊液,加热。
未产生砖红色沉淀
蔗糖未发生水解
B
乙醇和浓硫酸共热至170℃,将产生的气体通入溴水中。
溴水褪色
乙醇发生了消去反应
C
向盛有22 mL 0.1 mol·L溶液的试管中,滴加2滴0.1 mol·L KI溶液,然后再向其中滴加2滴0.1 mol·L 溶液。
先生成黄色沉淀后生成黑色沉淀
D
取少量某一卤代烃于试管中,加入NaOH溶液,加热,冷却后取数滴水层液体加入稀硝酸酸化,加入几滴溶液。
出现浅黄色沉淀
该一卤代烃中含有溴原子
A. A B. B C. C D. D
10. 下列各元素,最易形成离子化合物的组合是
①第三周期第一电离能最小的元素 ②外围电子构型为2s22p6的原子 ③2p能级为半满的元素 ④电负性最大的元素
A. ①② B. ③④ C. ②③ D. ①④
11. 电喷雾电离等方法得到的(、、等)与反应可得。与反应能高选择性的生成甲醇。分别与、反应,体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似,图中以示例)。已知:直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢。下列说法错误的是
A. 步骤I和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是I
B. 与反应的能量变化应为图中曲线c
C. 若与反应,氘代甲醇的产量
D. 若与反应,生成的氘代甲醇有2种
12. 铜产业是铜陵最有特色和最具发展潜力的产业。用黄铜矿(冶炼铜的一种工艺流程如图所示:
已知:i..“浸取”时反应的化学方程式为
ii.“调节pH”时[CuCl₂]-发生歧化反应。
下列说法错误的是
A. CuCl中Cu的价电子排布式为3d10
B. “除硫”时可用稀盐酸代替浓盐酸以降低生产成本
C. “调节pH”时主要反应的离子方程式为:
D. “滤液2”中含有的离子主要是Cu2+和Cl-,可以返回到流程中循环利用
13. W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素,由它们组成的四种化合物甲、乙、丙、丁具有下列转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。已知甲中含有四种元素,其焰色反应为黄色,丁为无色无味的气体,下列说法中不正确的是
A. 丁的结构式可能为O=C=O
B. X、Y的氢化物的沸点:X<Y
C. Y元素与W、X、Z元素均可形成多种化合物
D. W、Z形成的离子化合物,能与水反应产生氢气
14. 化合物是良好的电和热绝缘体,组成元素原子序数均小于20,且在前四个周期均有分布。仅X和M同族,电负性:;Y和Z同周期,Y的基态原子价层电子排布式为,Z的基态原子价层的s和p轨道电子数相同;E在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 熔点: D. 中的E的杂化方式:
二、解答题(本大题共4个小题,共58分)
15. 下表是元素周期表的一部分,根据表中给出的10种元素,按要求作答。
族
周期
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
2
N
O
F
Ne
3
Na
Mg
Al
Si
S
Cl
(1)金属性最强的元素是______;请表示出其在周期表中的位置______;
(2)F的原子结构示意图是_________;
(3)地壳中含量最多的元素是__________;
(4)Ne原子的最外层电子数是__________;
(5)N与O原子半径较大的是__________;
(6)与HCl热稳定性较弱的是_________;
(7)与MgO难与水反应的是_________;
(8)用于制造光导纤维的物质是__________(填“Si”或“”);
(9)与能与强碱反应的是_______;
(10)次氯酸(HClO)具有杀菌漂白作用,其中Cl元素的化合价为_______,HClO不稳定,易分解生成HCl和,写出其在光照条件下分解的化学方程式:_________;
(11)下列各项性质的比较,符合相关性质递变规律的是_______(填标号)。
A. 金属性:Na<Al B. 氧化性:
C. 酸性: D. 碱性:
16. 铀氮化合物是核燃料循环系统中的重要材料。已知。回答下列问题:
(1)基态氮原子价电子轨道表达式为___________。
(2)反应中断裂的化学键有___________(填标号)。
a.氢键 b.极性键 c.非极性键 d.离子键 e.配位键
(3)反应所得的气态产物中属于非极性分子的是___________(填化学式,下同);氢化物中更易与形成配离子的是___________。向溶液中滴加少量氨水,反应现象为___________,继续滴加氨水可得到深蓝色透明溶液,写出该反应的离子方程式___________。
(4)基态U原子的外围电子排布式为,则处于下列状态的铀原子或离子失去一个电子所需能量最高的是___________(填标号)。
A. B. C. D.
(5)的空间构型为___________,其结构中存在大键,可表示为___________(用表示,m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数)。
(6)某种铀氮化物的晶胞如图。已知晶胞密度为,U原子半径为nm,N原子半径为nm,设为阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的空间利用率为___________(含d、、、的计算表达式)。
17. 普瑞巴林能用于治疗多种疾病,结构简式为,其合成路线如图:
(1)普瑞巴林分子所含官能团的名称为____。
(2)化合物A的命名为____。
(3)B→C的有机反应类型为____。
(4)写出D→E的化学反应方程式____。
(5)E~G中,含手性碳原子的化合物有____(填字母)。
(6)E→F反应所用的化合物X的分子式为C5H10O,该化合物能发生银镜反应,写出其结构简式____,化合物X的含有碳氧双键()的同分异构体(不包括X、不考虑立体异构)数目为____,其中核磁共振氢谱中有两组峰的为____(写结构简式)。
18. 氧、硫、硒、碲等氧族元素在化合物中常表现出多种氧化态,含氧族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答以下问题:
(1)氧、硫、硒三元素的第一电离能由大到小的顺序为_______________________(用元素符号回答)。
(2)基态Se原子的价层电子排布式为___________,其原子核外有______________种运动状态不同的电子。
(3)气态SO3为单分子状态,其中S原子的杂化轨道类型为________。若SO3的三聚体(SO3)3的环状结构如图所示,则该结构中S原子的杂化轨道类型为____________________。
(4)氧族元素的气态氢化物中,H2S的稳定性强于H2Se,原因是________________________________。
(5)氧、硫分别与钙形成两种化合物的晶格能大小为 CaO __________CaS (填“>”,“<”或“=”)。 (6)硫化锌在光导材料、涂料等行业中应用广泛,其晶体结构如图,则该晶体属于________晶体,化学式为__________,若晶体的密度为ρg·cm-3,则晶胞边长为____________cm (阿伏伽德罗常数的值用NA表示)。
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长沙市卓华高中2025年上学期高二期末考试化学
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
一、单选题(本大题共14个小题,共42分)
1. 下列有关实验的叙述正确的是
A. 向新制中加入蔗糖溶液,加热,出现砖红色沉淀
B. 向溶液中加入少量铜粉,铜粉不溶解
C. 向鸡蛋清溶液中加入醋酸铅溶液,出现白色沉淀,继续加入蒸馏水,沉淀不溶解
D. 常温下,向浓硫酸中加入铁片,铁片溶解
【答案】C
【解析】
【详解】A.蔗糖不含醛基,不能还原氢氧化铜,得不到砖红色沉淀,故A错误;
B.Fe3+可以氧化铜粉得到Fe2+、Cu2+,从而使铜粉溶解,故B错误;
C.向鸡蛋清溶液中加入醋酸铅溶液,发生变性,继续加入蒸馏水沉淀不会溶解,故C正确;
D.常温下铁片会在浓硫酸中钝化无法溶解,故D错误;
故答案为C。
2. 谷氨酸的结构简式如图所示,下列说法正确的是
A. 谷氨酸难溶于水
B. 谷氨酸能发生氧化反应和缩聚反应
C. 谷氨酸分子中原子的杂化方式都为
D. 谷氨酸可发生分子内脱水形成具有四元环状结构的焦谷氨酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.谷氨酸含有羧基可以和水形成氢键,故可以溶于水,A错误;
B.谷氨酸含有氨基可以被氧化,含有氨基和羧基可以进行脱水缩合发生缩聚反应,B正确;
C.谷氨酸中碳氧双键中的碳杂化方式为sp2,C错误;
D.谷氨酸可发生分子内脱水形成具有五元环状结构,而不是四元环状结构,D错误;
故选B。
3. 双碱法脱硫过程如图所示。下列说法不正确的是
A. 过程Ⅱ中,1 mol O2可氧化2 mol Na2SO3
B. 过程Ⅰ中,SO2表现还原性
C. 双碱法脱硫过程中,NaOH可以循环利用
D. 总反应为
【答案】B
【解析】
【详解】A.过程Ⅱ中,Na2SO3、Ca(OH)2与O2反应,生成NaOH和CaSO4,1mol O2可氧化2mol Na2SO3,故A正确;
B.过程Ⅰ中SO2被NaOH吸收生成 Na2SO3,SO2体现出酸性氧化物的性质,故B错误;
C.过程Ⅰ中NaOH被消耗,过程Ⅱ中又生成NaOH,所以双碱法脱硫过程中,NaOH可以循环利用,故C正确;
D.由以上分析可知,总反应为2Ca(OH)2+2SO2+O2═2CaSO4+2H2O,故D正确;
故选:B。
4. 下列物质中,物质的量最多的是(NA表示阿伏加 德罗常数的值)
A. 标准状况下8g H2 B. 标准状况下11.2 LCl2
C. 常温常压下88gCO2 D. 3NA个H2O
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.8g H2的物质的量为=4mol;
B.标准状况下,11.2LCl2的物质的量为=0.5mol;
C.88gCO2的物质的量为=2mol;
D.3NA个H2O的物质的量为3mol;
所以物质的量大小为A>D>C>B,A的物质的量最多,故选A。
【点睛】掌握常见的物质的量的计算公式是解题的关键。本题的易错点为A,要注意质量与物质所处的温度和压强无关,只有气体的体积与温度和压强有关。
5. 根据下列实验操作和现象,所得出的结论或解释正确的是
选项
实验操作
现象
结论或解释
A
向废FeCl3铜版蚀刻液中,加入少量铁粉
铁粉溶解,未出现红色固体
蚀刻液中无Cu2+
B
将活性炭放入盛有NO2的锥形瓶中
锥形瓶气体颜色变浅
活性炭具有还原性
C
向盛有2mLNa2S的溶液加入过量ZnSO4溶液,再逐滴加入同浓度的CuSO4溶液
白色沉淀逐渐变为黑色固体
Ksp(CuS)<Ksp (ZnS)
D
两支盛有5mL的H2O2的试管,向其中一支试管中加入绿豆粒大小FeI2固体
加入FeI2固体的试管中产生气泡速度快
I-对H2O2的分解具有催化作用
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A. 向废FeCl3铜版蚀刻液中,加入少量铁粉,与溶液中过量的铁离子反应,生成亚铁离子,A错误;
B.活性炭具有吸附作用,能吸收二氧化氮,为物理变化,B错误;
C. 向盛有2mLNa2S的溶液加入过量ZnSO4溶液,再逐滴加入同浓度的CuSO4溶液,使硫化锌沉淀转变为硫化铜,则Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),C正确;
D. 两支盛有5mL的H2O2的试管,向其中一支试管中加入绿豆粒大小FeI2固体,过氧化氢与碘离子、亚铁离子反应,生成的铁离子有催化作用,D错误;
答案为C
【点睛】碘离子与过氧化氢不能共存,则I-对H2O2的分解不可能具有催化作用。
6. 下列比较(相同条件下)不正确的是
A. 键角:
B. 酸性:
C. 在水中的溶解度:乙醇>1-戊醇
D. 分别与足量钠和水反应,转移电子数:前者后者
【答案】A
【解析】
【详解】A.中心氮原子的价层电子对数为,为sp2杂化,有1对孤对电子;中心氮原子的价层电子对数为,为sp2杂化,无孤对电子;孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对间的排斥作用,因此,的键角应小于,A错误;
B.乙酸的烃基为CH3,推电子效应比甲基中的H原子强,使的O-H的极性减弱,酸性减弱,B正确;
C.乙醇碳链短,羟基比例高,极性大,溶解度更高,C正确;
D.1mol Cl2与钠反应完全还原(转移2mol e⁻),与水反应部分歧化(转移1mol e⁻),D正确;
故选A。
7. 用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A
B
C
D
配制20%的食盐水
除去CO2气体中的HCl气体
制备CO2
利用该实验探究浓度对反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.配一定质量分数的溶液不需要容量瓶,故A错误;
B.除去CO2气体中的HCl气体用饱和NaHCO3溶液,故B错误;
C.碳酸钙和盐酸反应可以制备二氧化碳气体,故C正确;
D.H2O2和NaHSO3反应生成硫酸钠和水,无明显现象,不能判断速率快慢,故D错误;
答案选C。
8. 某校学生用化学知识解决生活中的问题,下列家庭小实验中不合理的是 ( )
A. 用高度白酒进行皮肤消毒
B. 用米汤(含淀粉)检验加碘盐中的碘酸钾(KIO3)
C. 用食用碱(Na2CO3溶液)洗涤餐具上的油污
D. 用灼烧并闻气味的方法区别纯棉织物和纯毛织物
【答案】B
【解析】
【详解】A、酒精可以使蛋白质变性,从而杀菌消毒, A正确;
B、碘单质能使淀粉溶液变蓝,而KIO3中不含碘单质,B错误;
C、Na2CO3是强碱弱酸盐,CO32-发生水解使溶液呈碱性,油污属于酯,酯在碱性条件下发生彻底的水解,从而洗去油污,C正确;
D、纯棉织物和纯毛织物的成份分别为纤维素和蛋白质,蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味,而纤维素没有,D正确。
答案选B。
【点睛】使淀粉显蓝色的是碘单质,而不是含碘元素的离子,加碘盐中的KIO3中不含I2 ,故不能用米汤检验。
9. 下列实验操作、实验现象、解释或结论均正确的是
实验操作
实验现象
解释或结论
A
在洁净的试管中加入1mL10%蔗糖溶液和5滴10%溶液,热水浴中加热,待溶液冷却后加入新制备的悬浊液,加热。
未产生砖红色沉淀
蔗糖未发生水解
B
乙醇和浓硫酸共热至170℃,将产生的气体通入溴水中。
溴水褪色
乙醇发生了消去反应
C
向盛有22 mL 0.1 mol·L溶液的试管中,滴加2滴0.1 mol·L KI溶液,然后再向其中滴加2滴0.1 mol·L 溶液。
先生成黄色沉淀后生成黑色沉淀
D
取少量某一卤代烃于试管中,加入NaOH溶液,加热,冷却后取数滴水层液体加入稀硝酸酸化,加入几滴溶液。
出现浅黄色沉淀
该一卤代烃中含有溴原子
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.在洁净的试管中加入1mL10%蔗糖溶液和5滴10%溶液,热水浴中加热,待溶液冷却后应该先加入NaOH溶液中和过量的,再加入新制备的悬浊液,加热,没有中和酸,A错误;
B.乙醇和浓硫酸共热至170℃,产生的乙烯可以和溴水中的Br2使溴水褪色;浓硫酸再加热条件下可以和乙醇碳化的碳发生反应,生成的二氧化硫也能使溴水褪色,故不能证明乙醇发生了消去反应,B错误;
C.向盛有22 mL 0.1 mol·L溶液的试管中,滴加2滴0.1 mol·L KI溶液,Ag+是过量的,然后再向其中滴加2滴0.1 mol·L 溶液,先生成AgI黄色沉淀后生成Ag2S黑色沉淀,不能证明Ag2S是由AgI转化而来的,不能说明,C错误;
D.取少量某一卤代烃于试管中,加入NaOH溶液,加热,发生水解反应生成醇和卤化钠,冷却后取数滴水层液体加入稀硝酸酸化,加入几滴溶液,出现AgBr浅黄色沉淀,说明该一卤代烃中含有溴原子,D正确;
故选D。
10. 下列各元素,最易形成离子化合物的组合是
①第三周期第一电离能最小的元素 ②外围电子构型为2s22p6的原子 ③2p能级为半满的元素 ④电负性最大的元素
A. ①② B. ③④ C. ②③ D. ①④
【答案】D
【解析】
【分析】①同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势,所以第三周期第一电离能最小的元素是钠;
②外围电子构型为2s22p6的原子是氖;
③2p轨道上最多排6个电子,所以2p轨道为半满的元素是氮元素;
④同一周期,元素的电负性随着原子序数的增大而增大,同一主族,元素的电负性随着原子序数的增大而减小,所以电负性最大的元素是氟元素。
活泼金属和活泼非金属之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价化合物。
【详解】通过以上分析可知,金属性最强的是钠元素,非金属性最强的是氟元素,所以最易形成离子化合物的是钠元素和氟元素,
故选D。
11. 电喷雾电离等方法得到的(、、等)与反应可得。与反应能高选择性的生成甲醇。分别与、反应,体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似,图中以示例)。已知:直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢。下列说法错误的是
A. 步骤I和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是I
B. 与反应的能量变化应为图中曲线c
C. 若与反应,氘代甲醇的产量
D. 若与反应,生成的氘代甲醇有2种
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,步骤Ⅰ涉及碳氢键的断裂和氢氧键的形成,步骤Ⅱ中涉及碳氧键形成,所以涉及氢原子成键变化的是步骤Ⅰ,故A正确;
B.直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,说明正反应活化能会增大,则MO+与CD4反应的能量变化应为图中曲线c,故B正确;
C.直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,则氧更容易和H而不是和D生成羟基,故氘代甲醇的产量CH2DOD<CHD2OH,故C错误;
D.根据反应机理可知,若MO+与CHD2反应,生成的氘代甲醇可能为CHD2OD或CD3OH,共2种,故D正确;
故选C。
12. 铜产业是铜陵最有特色和最具发展潜力的产业。用黄铜矿(冶炼铜的一种工艺流程如图所示:
已知:i..“浸取”时反应的化学方程式为
ii.“调节pH”时[CuCl₂]-发生歧化反应。
下列说法错误的是
A. CuCl中Cu的价电子排布式为3d10
B. “除硫”时可用稀盐酸代替浓盐酸以降低生产成本
C. “调节pH”时主要反应的离子方程式为:
D. “滤液2”中含有的离子主要是Cu2+和Cl-,可以返回到流程中循环利用
【答案】B
【解析】
【分析】由流程可知,CuFeS2加入CuCl2浸取发生CuFeS2+3CuCl2=4CuCl+FeCl2+2S,过滤后得到滤液含有FeCl2,固体含有CuCl、S,加入盐酸发生CuCl+Cl−=[CuCl2]−,过滤除去硫,过滤得到滤液含有[CuCl2]−,调节溶液pH发生歧化反应生成Cu和Cu2+,过滤可得到Cu,得到滤液含有Cu2+,滤液中含有HCl和CuCl2,可以循环使用,据此分析解题。
【详解】A.CuCl中Cu为+1价,价电子排布式为3d10,故A正确;
B.稀盐酸中Cl-浓度小,溶解CuCl效果不好,不可用稀盐酸代替浓盐酸,故B错误;
C.调节溶液pH发生歧化反应生成Cu和Cu2+,离子方程式为,故C正确;
D.由分析可知,“滤液2”中含有HCl和CuCl2,含有的离子主要是Cu2+和Cl-,可以返回到流程中循环利用,故D正确;
故答案选B。
13. W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素,由它们组成的四种化合物甲、乙、丙、丁具有下列转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。已知甲中含有四种元素,其焰色反应为黄色,丁为无色无味的气体,下列说法中不正确的是
A. 丁的结构式可能为O=C=O
B. X、Y的氢化物的沸点:X<Y
C. Y元素与W、X、Z元素均可形成多种化合物
D. W、Z形成的离子化合物,能与水反应产生氢气
【答案】B
【解析】
【分析】甲中含有四种核电荷数依次增大的短周期元素组成,其焰色反应为黄色,则为钠的化合物,且甲受热分解,则甲应为NaHCO3,丙为Na2CO3,乙为NaOH;丁为无色无味的气体,应为CO2,故W、X、Y、Z四位短周期元素依次为H、C、O、Na。
【详解】由分析知:W、X、Y、Z四位短周期元素依次为H、C、O、Na,甲为NaHCO3、丙为Na2CO3、乙为NaOH、丁为CO2;
A.丁为CO2,其结构式为O=C=O,故A正确;
B.C的氢化物常温下有气态如CH4、液态如C6H14,固态如C16H34,而O的氢化物H2O和H2O2常温下均为液态,则C的氢化物沸点不一定小于O的氢化物的沸点,故B错误;
C.O与氢可组成H2O和H2O2,与C可组成CO和CO2,与Na可组成Na2O和Na2O2,故C正确;
D.Na与H组成的离子化合物NaH,溶于水生成NaOH和H2,故D正确;
故答案为B。
14. 化合物是良好的电和热绝缘体,组成元素原子序数均小于20,且在前四个周期均有分布。仅X和M同族,电负性:;Y和Z同周期,Y的基态原子价层电子排布式为,Z的基态原子价层的s和p轨道电子数相同;E在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 熔点: D. 中的E的杂化方式:
【答案】C
【解析】
【分析】Y的基态原子价层电子排布式为,可知n=3,价层电子排布式为,Y为Al元素,Y和Z同周期,因此Z也是在第三周期,Z的基态原子价层的s和p轨道电子数相同,可知Z的基态原子价层电子排布式为,Z为Si元素,E在地壳中含量最多,因此E为O元素,由于组成元素原子序数均小于20,且在前四个周期均有分布,还差第一周期和第四周期,根据仅X和M同族,电负性:可知,M为H元素,X为K元素,化合物为据此作答。
【详解】A.Z为Si元素,Y为Al元素,同周期从左往右原子半径在减小,因此原子半径为,故A错误;
B.X为K元素,Y为Al元素,同主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小,因此K的第一电离能比Na的小,而同一周期从左到右,元素的第一电离能总体上呈递增趋势,Al的第一电离能能大于Na,可知第一电离能:,故B错误;
C.ZE2为SiO2,ZM4为SiH4,SiO2为共价晶体,SiH4为分子晶体,共价晶体熔点更高,因此熔点是,故C正确;
D.为,中心原子O原子的价层电子对数为,因此为杂化,故D错误;
故答案选C。
二、解答题(本大题共4个小题,共58分)
15. 下表是元素周期表的一部分,根据表中给出的10种元素,按要求作答。
族
周期
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
2
N
O
F
Ne
3
Na
Mg
Al
Si
S
Cl
(1)金属性最强的元素是______;请表示出其在周期表中的位置______;
(2)F的原子结构示意图是_________;
(3)地壳中含量最多的元素是__________;
(4)Ne原子的最外层电子数是__________;
(5)N与O原子半径较大的是__________;
(6)与HCl热稳定性较弱的是_________;
(7)与MgO难与水反应的是_________;
(8)用于制造光导纤维的物质是__________(填“Si”或“”);
(9)与能与强碱反应的是_______;
(10)次氯酸(HClO)具有杀菌漂白作用,其中Cl元素的化合价为_______,HClO不稳定,易分解生成HCl和,写出其在光照条件下分解的化学方程式:_________;
(11)下列各项性质的比较,符合相关性质递变规律的是_______(填标号)。
A. 金属性:Na<Al B. 氧化性:
C. 酸性: D. 碱性:
【答案】(1) ①. Na ②. 第三周期IA族
(2) (3)O
(4)8 (5)N
(6)
(7)MgO (8)
(9)
(10) ①. +1 ②. (11)B
【解析】
【小问1详解】
同周期元素从左到右金属性依次减弱,同主族元素从上到下金属性依次增强,所以上述元素中金属性最强的元素是Na,在元素周期表中的位置是第三周期IA族;
【小问2详解】
F的质子数为9,其原子结构示意图是;
【小问3详解】
地壳中含量最多的元素是氧元素,故答案为:O;
【小问4详解】
Ne原子的原子序数为10,其最外层电子数是8;
【小问5详解】
同周期元素原子,其半径从左到右依次减弱,所以N与O原子半径较大的是N;
【小问6详解】
非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,因非金属性:S<Cl,所以与HCl热稳定性较弱的是,故答案为:;
【小问7详解】
因为金属性:Na>Mg,易与水发生反应生成氢氧化钠,但氧化镁不易和水反应,故答案为:MgO;
【小问8详解】
二氧化硅的光学性能较好,因此可用于制造光导纤维,而硅单质属于半导体材料,故答案为:;
【小问9详解】
为碱,不能和强碱反应,但为两性氢氧化物,可与强碱发生反应生成偏铝酸盐和水,故答案为:;
【小问10详解】
HClO中H为+1价,O为-2价,化合物的代数和为0,所以Cl元素的化合价为+1价;HClO不稳定,易分解生成HCl和,其化学方程式为:;
【小问11详解】
A.同周期元素从左到右金属性依次减弱,所以金属性:Na>Al,A错误;
B.同族元素从上到下氧化性依次减弱,所以氧化性:,B正确;
C.元素非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,因非金属性:S<Cl,酸性:<,C错误;
D.金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,因为金属性:Na>Mg,所以碱性:>,D错误;
故选D。
16. 铀氮化合物是核燃料循环系统中的重要材料。已知。回答下列问题:
(1)基态氮原子价电子轨道表达式为___________。
(2)反应中断裂的化学键有___________(填标号)。
a.氢键 b.极性键 c.非极性键 d.离子键 e.配位键
(3)反应所得的气态产物中属于非极性分子的是___________(填化学式,下同);氢化物中更易与形成配离子的是___________。向溶液中滴加少量氨水,反应现象为___________,继续滴加氨水可得到深蓝色透明溶液,写出该反应的离子方程式___________。
(4)基态U原子的外围电子排布式为,则处于下列状态的铀原子或离子失去一个电子所需能量最高的是___________(填标号)。
A. B. C. D.
(5)的空间构型为___________,其结构中存在大键,可表示为___________(用表示,m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数)。
(6)某种铀氮化物的晶胞如图。已知晶胞密度为,U原子半径为nm,N原子半径为nm,设为阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的空间利用率为___________(含d、、、的计算表达式)。
【答案】(1) (2)bde
(3) ①. 、 ②. ③. 产生蓝色沉淀 ④. (或) (4)A
(5) ①. 平面三角形 ②.
(6)或
【解析】
【小问1详解】
基态氮原子的价电子排布式为2s22p3,根据构造原理书写基态N原子价电子轨道表示式为;
【小问2详解】
(NH4)4[UO2(CO3)3]中,(NH4)+与[UO2(CO3)3]-之间存在离子键,(NH4)+中N原子与H+间存在配位键,N原子与H原子间存在极性键,故反应中断裂的化学键有离子键、配位键、极性键,故答案为:bde;
【小问3详解】
正负电荷中心重合的分子为非极性分子,CO2和N2是非极性分子,电负性N<O,N原子更容易提供孤对电子,则NH3与Cu2+形成的配离子稳定性强于H2O与Cu2+形成的配离子稳定性,所以NH3更易与Cu2+形成配离子;向CuSO4溶液中滴加少量氨水,首先反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,反应现象为生成蓝色沉淀;继续滴加氨水,氢氧化铜和氨水生成铜氨离子,可得到深蓝色透明溶液,该反应的离子方程式(或);
【小问4详解】
基态U原子的外围电子排布式为5f36d17s2,5f37s27p1、5f47s2、5f36d17s2均为其基态原子的激发态,5f36d17s1 为U+,由第二电离明显高于第一电离可知,5f36d17s1 再失去1个电子所需要的能量最高,故答案为:A;
【小问5详解】
中C原子价层电子对个数=3+=3且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断该离子VSEPR模型为平面三角形,中形成大π键的电子个数=(4+2+6×3)-3×2-4×3=6,为4原子、6电子形成的大π键,所以其大π键,故答案为:平面三角形;;
【小问6详解】
晶胞中U原子个数=8×+6×=4,N原子个数4×2=8,则U和N的总体积为,晶胞体积为=,则该晶胞的空间利用率为×100%=。
17. 普瑞巴林能用于治疗多种疾病,结构简式为,其合成路线如图:
(1)普瑞巴林分子所含官能团的名称为____。
(2)化合物A的命名为____。
(3)B→C的有机反应类型为____。
(4)写出D→E的化学反应方程式____。
(5)E~G中,含手性碳原子的化合物有____(填字母)。
(6)E→F反应所用的化合物X的分子式为C5H10O,该化合物能发生银镜反应,写出其结构简式____,化合物X的含有碳氧双键()的同分异构体(不包括X、不考虑立体异构)数目为____,其中核磁共振氢谱中有两组峰的为____(写结构简式)。
【答案】(1)羧基、氨基
(2)乙酸 (3)取代反应
(4)HOOCCH2COOH+2C2H5OHC2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O
(5)G (6) ①. ②. 6 ③. 、
【解析】
【小问1详解】
根据普瑞巴林的结构简式可知所含官能团的名称为羧基、氨基;
故正确答案为:羧基、氨基;
【小问2详解】
对比A和B的分子式可知A→B为取代反应,故A为CH3COOH,则化合物A的命名为乙酸;
故正确答案为:乙酸;
【小问3详解】
B→C的变化为-CN取代了-Cl,-COOH变为-COONa,所以B→C的有机反应类型为取代反应;
故正确答案为:取代反应;
【小问4详解】
D为二元羧酸,E为二元酯,D和乙醇发生酯化反应生成E,则D→E的化学反应方程式HOOCCH2COOH+2C2H5OHC2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O;
故正确答案为:HOOCCH2COOH+2C2H5OHC2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O;
【小问5详解】
手性碳是指某一个碳原子所连接的原子或者原子团各不相同,则这个碳为手性碳,分析 E~G这几种物质的结构可知E~G中含手性碳原子的化合物有G,手性碳原子为连-CN的碳原子;
故正确答案为:G;
【小问6详解】
将E+X→F过程中新形成的碳碳双键断开,可知左部分是X,因为化合物X的分子式为C5H10O且能发生银镜反应,可知反应过程中X断裂了醛基中的碳氧双键,可得X的结构简式为 ;满足题意的X的同分异构体可能为醛或酮,醛有以下3种:CH3CH2CH2CH2CHO、、, 酮有以下3种、、
则化合物X的含有碳氧双键的同分异构体共有6种;其中核磁共振氢谱中有两组峰的为和。
故正确答案为:;6;、。
18. 氧、硫、硒、碲等氧族元素在化合物中常表现出多种氧化态,含氧族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答以下问题:
(1)氧、硫、硒三元素的第一电离能由大到小的顺序为_______________________(用元素符号回答)。
(2)基态Se原子的价层电子排布式为___________,其原子核外有______________种运动状态不同的电子。
(3)气态SO3为单分子状态,其中S原子的杂化轨道类型为________。若SO3的三聚体(SO3)3的环状结构如图所示,则该结构中S原子的杂化轨道类型为____________________。
(4)氧族元素的气态氢化物中,H2S的稳定性强于H2Se,原因是________________________________。
(5)氧、硫分别与钙形成两种化合物的晶格能大小为 CaO __________CaS (填“>”,“<”或“=”)。 (6)硫化锌在光导材料、涂料等行业中应用广泛,其晶体结构如图,则该晶体属于________晶体,化学式为__________,若晶体的密度为ρg·cm-3,则晶胞边长为____________cm (阿伏伽德罗常数的值用NA表示)。
【答案】 ①. O>S>Se ②. 4s24p4 ③. 34 ④. sp2 ⑤. sp3 ⑥. S的非金属性强于Se,且S的原子半径小于Se的原子半径 ⑦. > ⑧. 离子 ⑨. ZnS ⑩.
【解析】
【详解】(1)氧、硫、硒为同主族元素,第一电离能随核电荷数递增而减小,则由大到小的顺序为O>S>Se;
(2)Se的核电荷数为34,其基态原子的价层电子排布式为4s24p4,其原子核外有34种运动状态不同的电子;
(3)SO3气态为单分子,该分子中S原子形成3个δ键,没有孤对电子,则为sp2杂化,
SO3的三聚体中S原子形成4个δ键,为sp3杂化;
(4)因S的非金属性强于Se,且S的原子半径小于Se的原子半径,故H2S的稳定性强于H2Se;
(5)因O2-的半径比S2-小,则氧、硫分别与钙形成两种化合物的晶格能CaO>CaS;
(6)构成晶体的基本微粒为S2-和Zn2+,则ZnS晶体为离子晶体,晶胞中含有S2-位于顶点和面心,共含有8×+6×=4,黑色球位于体心,共4个,则晶胞中平均含有4个ZnS,质量为4×(87÷NA)g,晶胞的体积为(acm)3,则密度为ρg·cm-3,
则ρg·cm-3=,a=cm。
点睛:晶胞的计算,属于高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,明确顶点、棱、面心上每个原子被几个晶胞占有是解本题关键。本题利用均摊法计算该小正方体中各种原子个数,顶点上的原子被8个小正方体共用,面心上的原子被2个小正方体共用,体心上的原子被1个小正方体占有。
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