内容正文:
哈三中2025—2026学年度下学期
高二学年期末考试化学试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时75分钟。
第Ⅰ卷(选择题共45分)
可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 N-14 O-16
一、单选题(共15题,每题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题意。)
1. 化学之美在于发现。陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确但两者间没有关联的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
光束通过胶体,产生明亮通路
胶体粒子对光线有散射作用
B
天然水晶呈现规则外形
晶体中原子呈周期性有序排列
C
烟花绽放,焰色五彩缤纷
碱金属原子容易失去最外层电子
D
铜丝浸入溶液中可形成美丽银树
的还原性比的强
A. A B. B C. C D. D
2. 一种新材料在精密制造、前沿科研等领域有重要应用。下列说法正确的是
A. BF3的空间结构为平面三角形
B. 14N与15N是同素异形体
C. 羟基(-OH)的电子式为
D. 中存在非极性键
3. 下列离子在溶液中能大量共存的是
A. B.
C. D.
4. 黑龙江盛产大豆。下列说法错误的是
A. 利用大豆油脂的氢化可制作人造奶油
B. 豆油水解的产物可用作汽车防冻液
C. 大豆根瘤菌可实现氮的固定
D. 大豆秸秆中的纤维素是一种可再生资源
5. 关于有机物检测,下列说法正确的是
A. 用FeCl3溶液可鉴别溴乙烷、乙醛和苯酚
B. 用红外光谱可确定有机物的元素组成
C. 质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,可推断其分子式为C5H12
D. 麦芽糖与稀硫酸共热后加NaOH溶液调至碱性,再加入新制氢氧化铜并加热,可判断麦芽糖是否水解
6. 物质的微观结构决定宏观性质,下列结构特征不能解释其性质的是
选项
结构特征
性质
A.
金刚砂(SiC)属于共价晶体,C-Si键的键能大
金刚砂硬度大、熔点高
B.
苯分子中存在大键
苯难溶于水
C.
对羟基苯甲醛只形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键
沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛
D.
基态氩原子的最外层电子数为8,原子结构稳定
氩气性质稳定,不易形成化合物
A. A B. B C. C D. D
7. 下列化学反应相应的离子方程式正确的是
A. 向硫酸铜溶液中通入硫化氢气体:
B. 氧化镁溶于稀盐酸:
C. 浓硝酸溶解金属银:
D. 向亚硫酸氢钠溶液中加入少量过氧化钠:
8. 下列图示中,实验操作或方法正确的是
A.除去乙炔中的少量
B.用制
C.除去固体中的
D.吸收实验室制取溴苯的尾气
A. A B. B C. C D. D
9. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 与足量反应完全,失去的电子数为
B. 标准状况下, 中含有极性共价键的数目为
C. 和混合气体中含有的原子数为
D. 在的水溶液中,的数目为
10. 1-环己基乙胺(X)溶于酸形成铵盐阳离子(Y),Y与18-冠-6作用形成超分子阳离子(Z),下列说法错误的是
A. X→Y,键角增大
B. 18-冠-6中C、O原子采取的轨道杂化方式相同
C. Z含手性碳原子
D. Z中存在共价键、离子键和氢键
11. 有机光电功能材料重要中间体X的一种合成反应如下:下列说法正确的是
A. 该反应的原子利用率为100%
B. X可发生缩聚反应
C. X存在顺反异构
D. 可发生加成反应,不能发生取代反应
12. 某催化剂由Q、W、X、Y四种短周期主族元素及第四周期s区元素Z组成。Q、W、X、Y的原子序数依次增大,基态Z原子的原子核外无未成对电子。基态Q原子的核外电子填充在3个能级,且各能级电子数相等,其价电子数等于W原子核电荷数的一半。X与Y位于不同周期,基态X原子的价电子数与基态Y原子p轨道中的电子总数相等。下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 的中心原子采取杂化
C. 的原子半径在同周期中最大
D. 的第一电离能高于同周期相邻元素
13. 某磷废渣的主要成分为、和,一种对其进行分离的工艺流程如图。下列说法正确的是
A. “焙烧”的目的是使、分解
B. “浸取”可能的反应为
C. “滤渣浮选”利用了和化学性质的差异
D. “滤液沉淀”可以利用流程中产生的和制备沉淀剂
14. 光催化是一种常用的绿色有机合成方法,合成化合物M(Ar—表示芳基,—表示叔丁基)的反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. M可发生取代反应、加成反应
B. Z中Ni的化合价为+2
C. PC①*PC②是一个还原过程
D. 总反应式为
15. 是由我国科学家理论预测并合成的具有高温超导电性的材料,其立方晶胞如图所示,晶胞棱长为。晶体中氢原子与铍原子构成立方体单元(),铍原子位于体心。氢原子Y和Z的分数坐标分别为和。下列说法不正确的是
A. La原子周围最紧邻的氢原子有24个
B. 晶胞沿体对角线的投影图为
C. 、两原子之间的距离为
D. 晶胞中含有个单元
第Ⅱ卷(非选择题共55分)
二、填空题(共55分)
16. 回答下列问题
(1)基态离子价层电子排布式为________。
(2)用系统命名法命名____________。
(3)的分子式为________,其中杂化的碳原子个数是________。
(4)配平以下方程式:
①____________。
________________________________________________
②____________。
________________________________________________
(5)写出实验室用乙醇制备乙烯的方程式:____________________________________。
(6)写出由乳酸(2-羟基丙酸)生产可降解高分子聚乳酸的方程式:____________________。
17. 以铂钯精矿(含Se、Te、Au、Pt、Pd等)为原料,提取贵金属Au、Pt、Pd的工艺流程如图所示:
已知:
①“氯化浸出”时,Au、Pt、Pd以、、形式存在;
②和难溶于水,易溶于水。
(1)根据铂(Pt)元素在周期表中的信息,推测其在元素周期表中的位置是________。
A. 第五周期第Ⅷ族 B. 第六周期第Ⅷ族
C. 第六周期第ⅧB族 D. 第六周期第IB族
(2)“水浸”时,需要把焙烧渣粉碎后再加入水,同时在溶液底部鼓入,鼓入的目的是_________________。
(3)“焙烧”时,、单质转化为可溶于水的和。消耗等物质的量的,转化的、的物质的量之比为_______________。
(4)“还原”加入过量除将彻底还原得到金外,其另一目的用化学方程式表示为_______________。
(5)“煅烧”除生成和外还生成一种气体,该气体用少量水吸收后可重复用于________操作。
(6)配合物顺铂是临床使用的第一代铂类抗癌药物,其为平面四边形结构(如图所示),下列关于顺铂的说法正确的是_________。
A. 的化合价为价 B. 配位原子有和
C. 配位数为 D. 采取的是杂化
18. 实验室通过氨气和气体在室温下直接合成了常温下稳定的固体储氢材料氨硼烷。实验步骤:
①按图Ⅰ组装好仪器,________。
②通入,排尽图Ⅰ装置中的空气。
③先通入和的混合气,通过恒流泵将浓硫酸滴加到反应器1内的干燥上,生成的氯化氢气体通过反应器2内的层与之反应生成气体,反应过程中保持过量,控制温度,得到粗产品。④纯化,得。
已知:①电负性:。
②是一种强还原性的有毒气体,遇水剧烈反应,在空气中可自燃。
回答下列问题:
(1)补全实验步骤①:________________。
(2)步骤②通入的目的是________________。
(3)反应器2内发生反应的化学方程式为:________________。
(4)实验过程中,保持过量的原因是________________。
(5)粗产品中可能有,该物质中的杂化方式均为________________。
(6)酸性条件下,与水反应并放热。利用图Ⅱ装置测定体积,图Ⅱ中仪器A的名称是________________;反应结束后,下列操作会导致所测体积偏大的是________________(填标号)。
a.读数时,气体未冷却至室温
b.读数时,水准管液面高于量气管液面
c.计算时,未减去注入硫酸的体积
(7)研究发现,氨硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构,晶胞参数分别为、、,。氨硼烷的超晶胞结构如图所示。氨硼烷晶体的密度________(列出计算式,设为阿伏加德罗常数的值)
19. 抗疟疾药物阿莫地喹的合成路线如下图。
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称为__________和__________。
(2)由A生成C的反应类型为__________。
(3)D的结构简式为__________。
(4)多聚甲醛可以用甲醛代替,则H、I和甲醛反应生成J的方程式为____________________。
(5)H的同分异构体中,含羧基、苯环,不含氨基()的有__________种(不考虑立体异构)。
(6)抗癌药物乐伐替尼中间体的合成路线如下图(部分反应条件已略去),其中M和N的结构简式分别为__________和__________。
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哈三中2025—2026学年度下学期
高二学年期末考试化学试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时75分钟。
第Ⅰ卷(选择题共45分)
可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 N-14 O-16
一、单选题(共15题,每题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题意。)
1. 化学之美在于发现。陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确但两者间没有关联的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
光束通过胶体,产生明亮通路
胶体粒子对光线有散射作用
B
天然水晶呈现规则外形
晶体中原子呈周期性有序排列
C
烟花绽放,焰色五彩缤纷
碱金属原子容易失去最外层电子
D
铜丝浸入溶液中可形成美丽银树
的还原性比的强
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.丁达尔效应的本质是胶体粒子对光线的散射作用,两个陈述存在因果关联,A不符合题意;
B.晶体具有规则几何外形的本质原因是晶体中原子呈周期性有序排列,两个陈述存在因果关联,B不符合题意;
C.焰色反应是金属元素的电子受到激发后跃迁释放特定波长的光产生的,属于物理变化,和碱金属易失最外层电子的化学性质无关,两个陈述均正确但无关联,C符合题意;
D.Cu能置换出中的Ag,依据氧化还原反应规律,还原剂的还原性强于还原产物,说明Cu还原性比Ag强,两个陈述存在因果关联,D不符合题意;
故选C。
2. 一种新材料在精密制造、前沿科研等领域有重要应用。下列说法正确的是
A. BF3的空间结构为平面三角形
B. 14N与15N是同素异形体
C. 羟基(-OH)的电子式为
D. 中存在非极性键
【答案】A
【解析】
【详解】A.中心原子价层电子对数为3,无孤电子对,采取杂化,空间结构为平面三角形,A正确;
B.与是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素,互为同位素,同素异形体是同种元素形成的不同单质,B错误;
C.图中所给是的电子式,羟基不带电荷,不存在括号和负号,C错误;
D.中只存在和之间的极性共价键,无非极性键,D错误;
故答案选A。
3. 下列离子在溶液中能大量共存的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.与发生互促双水解,且会氧化,不能共存,A错误;
B.与不能共存,会生成二氧化硫和水,B错误;
C.与反应生成,与生成沉淀,不能共存,C错误;
D.4种离子均互不发生反应,D正确;
故答案选D。
4. 黑龙江盛产大豆。下列说法错误的是
A. 利用大豆油脂的氢化可制作人造奶油
B. 豆油水解的产物可用作汽车防冻液
C. 大豆根瘤菌可实现氮的固定
D. 大豆秸秆中的纤维素是一种可再生资源
【答案】B
【解析】
【详解】A.大豆油脂含有不饱和碳碳双键,与发生氢化反应后可得到饱和硬化油,能用于制作人造奶油,A不符合题意;
B.豆油属于油脂,水解产物为高级脂肪酸(或高级脂肪酸盐)和丙三醇(甘油),汽车防冻液的主要成分为乙二醇,与豆油水解产物不相符,B符合题意;
C.大豆根瘤菌可将空气中游离态的转化为化合态含氮化合物,属于生物固氮,可实现氮的固定,C不符合题意;
D.大豆秸秆中的纤维素可随植物种植循环再生,属于可再生资源,D不符合题意;
故答案选B。
5. 关于有机物检测,下列说法正确的是
A. 用FeCl3溶液可鉴别溴乙烷、乙醛和苯酚
B. 用红外光谱可确定有机物的元素组成
C. 质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,可推断其分子式为C5H12
D. 麦芽糖与稀硫酸共热后加NaOH溶液调至碱性,再加入新制氢氧化铜并加热,可判断麦芽糖是否水解
【答案】A
【解析】
【详解】A.溴乙烷不溶于水且密度大于水,与溶液混合后分层,下层为油状液体;乙醛与水互溶,与溶液混合无明显分层,溶液呈黄色;苯酚遇溶液发生显色反应显紫色,三种物质现象不同可鉴别,A正确;
B.红外光谱可测定有机物的官能团、化学键类型,无法确定元素组成,测定元素组成需要用元素分析仪,B错误;
C.相对分子质量为72的有机物有多种,如、等,不能仅根据相对分子质量推断其分子式为,C错误;
D.麦芽糖本身属于还原性糖,可与碱性条件下的新制氢氧化铜加热反应生成砖红色沉淀,无论其是否水解均有相同现象,无法判断麦芽糖是否水解,D错误;
故答案选A。
6. 物质的微观结构决定宏观性质,下列结构特征不能解释其性质的是
选项
结构特征
性质
A.
金刚砂(SiC)属于共价晶体,C-Si键的键能大
金刚砂硬度大、熔点高
B.
苯分子中存在大键
苯难溶于水
C.
对羟基苯甲醛只形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键
沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛
D.
基态氩原子的最外层电子数为8,原子结构稳定
氩气性质稳定,不易形成化合物
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.金刚砂(SiC)中原子之间连接成空间网状结构,因此属于共价晶体,C-Si键键能大,难断键,因此金刚砂硬度大、熔点高,结构可以解释性质,A不符合题意;
B.苯难溶于水是因为苯为非极性分子,水为极性分子,符合相似相溶规律,与苯分子中的大键无关,结构特征不能解释其性质,B符合题意;
C.分子间氢键会提升分子间作用力使沸点升高,分子内氢键对分子间作用力无提升作用,因此对羟基苯甲醛沸点高于邻羟基苯甲醛,结构可以解释性质,C不符合题意;
D.基态氩原子最外层为8电子稳定结构,不易得失或共用电子,因此氩气性质稳定、不易形成化合物,结构可以解释性质,D不符合题意;
故选B。
7. 下列化学反应相应的离子方程式正确的是
A. 向硫酸铜溶液中通入硫化氢气体:
B. 氧化镁溶于稀盐酸:
C. 浓硝酸溶解金属银:
D. 向亚硫酸氢钠溶液中加入少量过氧化钠:
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫化氢()是弱酸,离子方程式中不能拆分为,需保留化学式,正确离子方程式为,A错误;
B.HCl是强酸、是可溶性盐,离子方程式中均需拆分为离子形式,正确离子方程式为,B错误;
C.浓硝酸与金属银反应生成硝酸银、二氧化氮和水,该离子方程式电子守恒、电荷守恒、原子守恒,书写正确,C正确;
D.过氧化钠少量时,反应生成的会与过量的反应,正确离子方程式为,D错误;
故答案选C。
8. 下列图示中,实验操作或方法正确的是
A.除去乙炔中的少量
B.用制
C.除去固体中的
D.吸收实验室制取溴苯的尾气
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸性不仅能与反应,也会氧化乙炔,无法达到除杂目的,A错误;
B.乙醇制乙烯需要控制反应液温度为170℃,温度计水银球插入反应液中测量液体温度,装置符合实验要求,B正确;
C.加热固体使其分解除杂,应使用坩埚盛放固体,蒸发皿用于蒸发浓缩溶液,不能用于灼烧固体,C错误;
D.溴苯制备的尾气中含有极易溶于溶液的,导管直接插入液面下会发生倒吸,存在安全隐患,D错误;
故选B。
9. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 与足量反应完全,失去的电子数为
B. 标准状况下, 中含有极性共价键的数目为
C. 和混合气体中含有的原子数为
D. 在的水溶液中,的数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.Na与反应时Na元素化合价从0升高到+1,1 mol Na完全反应失去1mol电子,失去电子数为,A正确;
B.标准状况下物质的量为1 mol,1个分子含有4个极性共价键(3个C-H键、1个C-Cl键),故极性共价键数目为,B错误;
C.和最简式均为,23 g混合气体对应最简式的物质的量为,含有的N原子数为,C错误;
D.在水溶液中既会发生电离又会发生水解,故2 L 0.5mol/L 溶液中的数目小于,D错误;
故选A。
10. 1-环己基乙胺(X)溶于酸形成铵盐阳离子(Y),Y与18-冠-6作用形成超分子阳离子(Z),下列说法错误的是
A. X→Y,键角增大
B. 18-冠-6中C、O原子采取的轨道杂化方式相同
C. Z含手性碳原子
D. Z中存在共价键、离子键和氢键
【答案】D
【解析】
【详解】A.X中N原子有1对孤电子对,与形成配位键后,Y中N原子无孤电子对,孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对间的斥力,因此X→Y时增大,A正确;
B.18-冠-6中,C原子均形成4个σ键,价层电子对数为4;O原子均形成2个σ键,含2对孤电子对,价层电子对数也为4,二者均采取杂化,杂化方式相同,B正确;
C.Z中连接环己基、甲基和的碳原子,同时连接4种不同的基团,属于手性碳原子,因此Z含手性碳原子,C正确;
D.Z是超分子阳离子,内部存在共价键和氢键,离子键是阴阳离子之间的相互作用,Z内部不存在离子键,D错误;
故选D。
11. 有机光电功能材料重要中间体X的一种合成反应如下:下列说法正确的是
A. 该反应的原子利用率为100%
B. X可发生缩聚反应
C. X存在顺反异构
D. 可发生加成反应,不能发生取代反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应中,反应物的所有原子全部进入产物X中,没有其他副产物生成,因此原子利用率为100%,A正确;
B.缩聚反应的发生需要分子中含有至少两个可缩聚的官能团,X仅含有一个碳碳双键,只能发生加聚反应,不能发生缩聚反应,B错误;
C.X中的碳碳双键为,末端双键碳原子连接了两个相同的氢原子,因此不存在顺反异构,C错误;
D.该物质含苯环,苯环可以发生加成反应;同时苯环上的氢原子、N上的氢原子都可以发生取代反应,因此可以发生取代反应,D错误;
故选A。
12. 某催化剂由Q、W、X、Y四种短周期主族元素及第四周期s区元素Z组成。Q、W、X、Y的原子序数依次增大,基态Z原子的原子核外无未成对电子。基态Q原子的核外电子填充在3个能级,且各能级电子数相等,其价电子数等于W原子核电荷数的一半。X与Y位于不同周期,基态X原子的价电子数与基态Y原子p轨道中的电子总数相等。下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 的中心原子采取杂化
C. 的原子半径在同周期中最大
D. 的第一电离能高于同周期相邻元素
【答案】B
【解析】
【分析】基态Q原子电子填充3个能级且各能级电子数相等,电子排布为,Q为;Q价电子数为4,等于W核电荷数的一半,W为;Z为第四周期s区元素且无未成对电子,电子排布为,Z为;X、Y原子序数依次增大、为短周期主族元素且不同周期,故X为第二周期、Y为第三周期,X原子序数大于O,价电子数等于Y的p轨道总电子数,可知X为(价电子数7),Y的p轨道总电子数为7,电子排布为,Y为。
【详解】A.X为,W为,同周期主族元素电负性从左到右逐渐增大,电负性,即,A错误;
B.为,中心的价层电子对数为,采取杂化,B正确;
C.Z为,第四周期主族元素原子半径从左到右逐渐减小,同周期原子半径最大的是,不是,C错误;
D.Y为,同周期相邻元素为和,的3s轨道为全满稳定结构,第一电离能,同周期主族元素第一电离能整体呈增大趋势,,故的第一电离能低于同周期相邻元素,D错误;
故选B。
13. 某磷废渣的主要成分为、和,一种对其进行分离的工艺流程如图。下列说法正确的是
A. “焙烧”的目的是使、分解
B. “浸取”可能的反应为
C. “滤渣浮选”利用了和化学性质的差异
D. “滤液沉淀”可以利用流程中产生的和制备沉淀剂
【答案】D
【解析】
【分析】磷废渣主要含、、,先在600℃下焙烧,该温度仅分解释放并生成、与不分解;焙烧产物加入溶液,75℃、pH=6.0条件下浸取,与反应生成并释放;过滤后得到含的滤液与含、的滤渣;滤渣添加油脂浮选剂,依靠两种固体表面润湿性物理性质差异浮选分离出,剩余;滤液可通入流程自产的与配成碳酸盐沉淀剂,使转化为沉淀,完成镁的分离回收,据此分析解答。
【详解】A.分解温度高于,焙烧时仅分解,未分解,且后续浮选得到,故“焙烧”目的不是使分解,A错误;
B.焙烧生成的与溶液在加热条件下反应,方程式应为:,选项中的方程式缺少产物,不符合原子守恒,B错误;
C.滤渣浮选是利用和的物理性质的差异进行分离,C错误;
D.流程中焙烧产生、浸取产生,二者通入水中可生成,这是一种碳酸盐沉淀剂,能与滤液中的反应生成沉淀,D正确;
故选D。
14. 光催化是一种常用的绿色有机合成方法,合成化合物M(Ar—表示芳基,—表示叔丁基)的反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. M可发生取代反应、加成反应
B. Z中Ni的化合价为+2
C. PC①*PC②是一个还原过程
D. 总反应式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由化合物M的结构简式可知,该有机物分子中含有碳碳双键,可以发生加成反应,含有碳氯键,可以发生取代反应,A正确;
B.由图可知,中Ni的化合价为+2价,中Ni与结合生成Z,Ni原子与碳原子结合形成σ键,且共用电子对偏向于C原子,Ni的化合价上升到+3价,B错误;
C.过程中,与反应生成和,该反应中,Ni的化合价从+2价升至+3价,化合价升高,发生氧化反应,发生还原反应生成,则是一个还原过程,C正确;
D.根据反应历程,反应物为炔烃X和ArCl,产物为M,条件为光、催化剂,总反应式为,D正确;
故选B。
15. 是由我国科学家理论预测并合成的具有高温超导电性的材料,其立方晶胞如图所示,晶胞棱长为。晶体中氢原子与铍原子构成立方体单元(),铍原子位于体心。氢原子Y和Z的分数坐标分别为和。下列说法不正确的是
A. La原子周围最紧邻的氢原子有24个
B. 晶胞沿体对角线的投影图为
C. 、两原子之间的距离为
D. 晶胞中含有个单元
【答案】C
【解析】
【详解】A.从晶胞图可以看出,La原子(黑球)位于立方晶胞的顶点和面心,位于棱心和体心,以位于面心的La原子为研究对象,周围最紧邻的有6个,每个单元中有4个H原子与La原子紧邻,则La原子周围最紧邻的氢原子有24个,A正确;
B.立方晶胞沿体对角线投影后结构为正六边形结构,位于体对角线上的原子会投影到图像中心,面心原子会投影到中心周围,则该晶胞沿体对角线的投影图为:,B正确;
C.氢原子Y和Z的分数坐标分别为和,则单元正方体的边长为0.65a pm-0.35a pm=0.3a pm,X、Y两原子之间的距离为单元正方体体对角线的一半,为,C错误;
D.单元位于棱心和体心,数目为,因此晶胞含4个单元,D正确;
故答案选C。
第Ⅱ卷(非选择题共55分)
二、填空题(共55分)
16. 回答下列问题
(1)基态离子价层电子排布式为________。
(2)用系统命名法命名____________。
(3)的分子式为________,其中杂化的碳原子个数是________。
(4)配平以下方程式:
①____________。
________________________________________________
②____________。
________________________________________________
(5)写出实验室用乙醇制备乙烯的方程式:____________________________________。
(6)写出由乳酸(2-羟基丙酸)生产可降解高分子聚乳酸的方程式:____________________。
【答案】(1)3d6 (2)2,2-二甲基丙烷
(3) ①. C13H16O2 ②. 6
(4) ①. 4 24 5 2 8 12 ②. 1 22 11 1 3 13
(5)
(6)nCH3CHOHCOOH(n-1)H2O+
【解析】
【小问1详解】
Fe为26号元素,基态Fe原子核外电子排布为,形成阳离子时优先失去最外层轨道的2个电子,故价层电子排布式为。
【小问2详解】
该物质为烷烃,最长碳链含3个碳原子(丙烷),2号碳原子上连接2个甲基,按系统命名法命名为2,2-二甲基丙烷。
【小问3详解】
分子共含13个碳原子,不饱和度为苯环(4)+羰基(1)+环丙烷(1)=6,根据饱和烷烃通式计算氢原子数为,含2个氧原子,故分子式为;
杂化的碳原子为饱和单键碳,包括异丙基的3个碳原子和环丙烷的3个碳原子,共6个。
【小问4详解】
① 氧化还原配平:每个中升1价、2个共升4价,总升5价;每个得4e⁻,最小公倍数为20,确定系数为4、系数为5,再根据原子守恒配平其余物质,配平后的方程式为
② 氧化还原配平:中、均为0价,3个共升9价、升4价,总升13价;每个对应降1价,故系数为1、系数为13,再结合酸性条件和原子守恒配平其余物质,配平后的方程式为。
【小问5详解】
乙醇在浓硫酸作催化剂、脱水剂,温度170℃条件下发生分子内消去反应,脱水生成乙烯,答案为。
【小问6详解】
乳酸分子同时含羟基和羧基,发生缩聚反应,羧基脱羟基、羟基脱氢,生成聚乳酸和小分子水,答案为nCH3CHOHCOOH(n-1)H2O+。
17. 以铂钯精矿(含Se、Te、Au、Pt、Pd等)为原料,提取贵金属Au、Pt、Pd的工艺流程如图所示:
已知:
①“氯化浸出”时,Au、Pt、Pd以、、形式存在;
②和难溶于水,易溶于水。
(1)根据铂(Pt)元素在周期表中的信息,推测其在元素周期表中的位置是________。
A. 第五周期第Ⅷ族 B. 第六周期第Ⅷ族
C. 第六周期第ⅧB族 D. 第六周期第IB族
(2)“水浸”时,需要把焙烧渣粉碎后再加入水,同时在溶液底部鼓入,鼓入的目的是_________________。
(3)“焙烧”时,、单质转化为可溶于水的和。消耗等物质的量的,转化的、的物质的量之比为_______________。
(4)“还原”加入过量除将彻底还原得到金外,其另一目的用化学方程式表示为_______________。
(5)“煅烧”除生成和外还生成一种气体,该气体用少量水吸收后可重复用于________操作。
(6)配合物顺铂是临床使用的第一代铂类抗癌药物,其为平面四边形结构(如图所示),下列关于顺铂的说法正确的是_________。
A. 的化合价为价 B. 配位原子有和
C. 配位数为 D. 采取的是杂化
【答案】(1)B (2)搅拌,使固体和液体充分接触,加快反应速率,提高浸取率
(3)3:2 (4)H2PtCl6 +SO2 + 2H2O = H2PtCl4 + H2SO4 + 2HCl
(5)氯化浸出 (6)B
【解析】
【分析】首先向铂钯精矿中加入氯酸钠和碳酸钠进行焙烧,将原料中的Se、Te单质分别转化为可溶于水的亚硒酸钠和碲酸钠;焙烧得到的焙烧渣经粉碎后进行水浸,工艺中通常会在溶液底部鼓入氮气起到搅拌作用,过滤后除去含Se、Te的滤液,剩余滤渣送入下一工序;向滤渣中加入浓盐酸和氯气进行氯化浸出,使Au、Pt、Pd分别转化为、、进入溶液,过滤除去浸出渣后得到含三种贵金属配酸的浸出液;向浸出液中通入过量二氧化硫进行还原,将还原得到金单质,分离出金后,向剩余溶液中加入氯化铵进行沉钯,利用难溶于水的性质析出沉淀,过滤得到,滤液送入沉铂工序;向滤液中加入次氯酸钠氧化后再加氯化铵沉铂,析出难溶的沉淀,剩余废液作为尾液处理;得到的经煅烧处理得到金属钯,送去铂精炼得到最终产品金属铂。
【小问1详解】
Pt原子序数为78,价电子排布为5d96s1,最高能层n=6,故位于第六周期;5d区共10个电子,属于第Ⅷ族,因此选B。
【小问2详解】
不参与反应,鼓入的作用是通过气泡搅拌,使固体充分分散,让Se、Te的可溶性钠盐充分溶解,提高水浸的浸出率。
【小问3详解】
中Cl从+5价被还原为-1价,1 mol 得6 mol电子;Se从0价→+4价,1 mol Se失4 mol电子;Te从0价→+6价,1 mol Te失6 mol电子。消耗等物质的量时,得电子总量相等,故,得。
【小问4详解】
根据已知信息,难溶于水,易溶于水,过量可以将+4价Pt还原为+2价Pt,避免沉钯时Pt共沉淀,实现Pd和Pt分离,用方程式表示为。
【小问5详解】
煅烧,已知产物有、,根据原子守恒和电子守恒,剩余气体为HCl,HCl溶于水得到盐酸,可重复用于“氯化浸出”操作(氯化浸出需要浓盐酸)。
【小问6详解】
顺铂化学式为,据此分析。
A.为0价,Cl为-1价,Pt化合价为+2价,A错误;
B.中N、中Cl都可以提供孤电子对作配位原子,B正确;
C. 2个、2个共4个配位体,配位数为4,C错误;
D. 杂化对应四面体结构,而顺铂为平面四边形结构,故不是杂化,D错误;
故选B。
18. 实验室通过氨气和气体在室温下直接合成了常温下稳定的固体储氢材料氨硼烷。实验步骤:
①按图Ⅰ组装好仪器,________。
②通入,排尽图Ⅰ装置中的空气。
③先通入和的混合气,通过恒流泵将浓硫酸滴加到反应器1内的干燥上,生成的氯化氢气体通过反应器2内的层与之反应生成气体,反应过程中保持过量,控制温度,得到粗产品。④纯化,得。
已知:①电负性:。
②是一种强还原性的有毒气体,遇水剧烈反应,在空气中可自燃。
回答下列问题:
(1)补全实验步骤①:________________。
(2)步骤②通入的目的是________________。
(3)反应器2内发生反应的化学方程式为:________________。
(4)实验过程中,保持过量的原因是________________。
(5)粗产品中可能有,该物质中的杂化方式均为________________。
(6)酸性条件下,与水反应并放热。利用图Ⅱ装置测定体积,图Ⅱ中仪器A的名称是________________;反应结束后,下列操作会导致所测体积偏大的是________________(填标号)。
a.读数时,气体未冷却至室温
b.读数时,水准管液面高于量气管液面
c.计算时,未减去注入硫酸的体积
(7)研究发现,氨硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构,晶胞参数分别为、、,。氨硼烷的超晶胞结构如图所示。氨硼烷晶体的密度________(列出计算式,设为阿伏加德罗常数的值)
【答案】(1)检查装置的气密性
(2)防止B2H6与空气中的水蒸气剧烈反应或在空气中自燃
(3)2HCl+ 2LiBH4= 2LiCl + B2H6 + 2H2
(4)提高B2H6的转化率,且防止有毒的B2H6 逸出,污染环境和自燃
(5)sp3 (6) ①. 恒压滴液漏斗 ②. ac
(7)
【解析】
【小问1详解】
该实验涉及气体的通入和反应,因此在组装好仪器后、装入药品和通入气体前,必须先检查装置的气密性;
【小问2详解】
已知在空气中可自燃,且遇水会剧烈反应,通入氮气排尽空气,避免自燃和变质;
【小问3详解】
反应器2中与反应生成,产物还有和,根据原子守恒,配平得到反应方程式2HCl+ 2LiBH4= 2LiCl + B2H6 + 2H2;
【小问4详解】
根据题干已知信息,是一种强还原性的有毒气体。保持过量,一方面可以使充分反应,提高其转化率;另一方面可以防止未反应的有毒气体逸出,避免污染环境,同时可防止未反应的接触空气发生自燃;
【小问5详解】
该物质中,阳离子和阴离子的原子均形成4个键,无孤电子对,价层电子对数为4,因此杂化方式为;
【小问6详解】
仪器A为平衡气压的恒压滴液漏斗;
a.反应放热,气体未冷却至室温时,温度偏高,气体体积膨胀,测得体积偏大,a符合题意;
b.读数时水准管液面高于量气管,量气管内气体压强大于大气压,气体被压缩,测得体积偏小,b不符合题意;
c.未减去注入硫酸的体积,硫酸占据的体积被算作氢气体积,测得体积偏大,c符合题意;
故答案选;
【小问7详解】
超晶胞中含16个,摩尔质量为,总质量;超晶胞体积;因此密度。
19. 抗疟疾药物阿莫地喹的合成路线如下图。
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称为__________和__________。
(2)由A生成C的反应类型为__________。
(3)D的结构简式为__________。
(4)多聚甲醛可以用甲醛代替,则H、I和甲醛反应生成J的方程式为____________________。
(5)H的同分异构体中,含羧基、苯环,不含氨基()的有__________种(不考虑立体异构)。
(6)抗癌药物乐伐替尼中间体的合成路线如下图(部分反应条件已略去),其中M和N的结构简式分别为__________和__________。
【答案】(1) ①. 酯基 ②. 醚键
(2)取代反应 (3)
(4)++HCHO+H2O
(5)9 (6) ①. ②.
【解析】
【分析】A和B发生取代反应生成C,结合B的分子式可知B的结构简式:,C受热得到D,D先在碱性环境中水解再酸化得到E,结合E和C的结构简式可以推知D的结构简式为,E受热生成F,F和POCl3发生取代反应生成G,H和发生取代反应生成J,J发生水解反应生成K,结合K的结构简式和J的分子式可以推知J为。
【小问1详解】
A中含氧官能团的名称为酯基和醚键。
【小问2详解】
由分析可知,由A生成C的反应类型为取代反应。
【小问3详解】
由分析可知,D的结构简式为。
【小问4详解】
由分析可知,H、I和甲醛反应生成J的方程式为:++HCHO+H2O。
【小问5详解】
H的同分异构体中,含羧基、苯环,不含氨基(-NH2),若苯环上只有1个取代基为-CH2NHCOOH、-NHCH2COOH、-N(CH3)COOH,共有3种情况;若苯环上有2个取代基为-COOH、-NHCH3或-NHCOOH、-CH3,共有6种情况;综上所述,满足条件的同分异构体有9种。
【小问6详解】
N和发生取代反应生成抗癌药物乐伐替尼中间体,则N的结构简式为,中含有羧基和NH3反应生成M,M的结构简式为。
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