精品解析：福建省厦门集美中学2024-2025学年高二下学期期中质量检测 化学试题

集美中学2024-2025学年第二学期高二年级期中质量检测 化 学 试 题 (考试时间：75 分钟；满分：100 分) 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 P 31 Mn 55 Fe 56 Ni 59 一、选择题(本题包括15小题，每小题3分。每小题只有一个选项符合题意，共45分) 1. 基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是 A. 理论认为模型与分子的空间结构相同 B. 元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律 C. 泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子 D. 杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成 2. 下列表示不正确的是 A. 3，3-二甲基戊烷的键线式： B. 中共价键的电子云图： C. 的空间填充模型： D. 的电子式： 3. 我国科学家在青蒿素研究方面为人类健康作出了巨大贡献。在青蒿素研究实验中，下列叙述错误的是 A. 通过萃取法可获得含青蒿素的提取液 B. 通过X射线衍射可测定青蒿素晶体结构 C. 通过核磁共振谱氢谱可推测青蒿素相对分子质量 D. 通过红外光谱可推测青蒿素分子中的官能团 4. 抗生素克拉维酸的结构简式如图所示，下列关于克拉维酸的说法错误的是 A. 存在顺反异构 B. 含有6种官能团 C. 可形成分子内氢键和分子间氢键 D. 1 mol该物质最多可与2 mol Na反应 5. X、Y、Z、M和Q五种主族元素，原子序数依次增大，X原子半径最小，短周期中M电负性最小，Z与Y、Q相邻，基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等，下列说法不正确的是 A. 沸点： B. M与Q可形成化合物、 C. 化学键中离子键成分的百分数： D. 与离子空间结构均为三角锥形 6. 物质结构决定性质。下列物质性质差异与结构因素没有关联的是 选项 性质差异 结构因素 A 极性： 分子空间构型 B 酸性：二氯乙酸<二氟乙酸 分子间氢键 C 熔点： 晶体类型 D 识别K+的能力：18-冠-6>12-冠-4 冠醚空腔直径 A. A B. B C. C D. D 7. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 24 g石墨烯(单层石墨)中含有的六元环个数为NA B. 124 g P4中含P—P键的个数为4 NA C. 7.8 g Na2O2晶体中含有阴阳离子总数为0.4 NA D. 标准状况下，11.2 L苯中含有的原子数目为6 NA 8. 一种可吸附甲醇的材料，其化学式为，部分晶体结构如下图所示，其中为平面结构。 下列说法正确的是 A. 该晶体中存在N-H…O氢键 B. 基态原子的第一电离能： C. 基态原子未成对电子数： D. 晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同 9. 配合物间的结构转变是一种有趣的现象。配合物1经过加热可转变为配合物2，如图所示。 下列说法错误的是 A. 配合物1中含有2种配体 B. 配合物2中N原子采取杂化 C. 转变过程中涉及配位键的断裂和形成 D. 转变前后，Co的化合价由+2价变为0价 10. 苯在浓和浓作用下，反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是 A. 从中间体到产物，无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ B. X为苯的加成产物，Y为苯的取代产物 C. 由苯得到M时，苯中的大键没有变化 D. 对于生成Y的反应，浓作催化剂 11. 是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为，晶胞如图所示，下列说法错误的是 A. 合成反应中，还原剂是和C B. 晶胞中含有的个数为4 C. 每个周围与它最近且距离相等的有8个 D. 为V形结构 12. 中的原子均通过杂化轨道成键，与溶液反应元素均转化成。下列说法不正确的是 A. 分子结构可能是 B. 与水反应可生成一种强酸 C. 与溶液反应会产生 D. 沸点低于相同结构的 13. 科学家合成了一种如图所示的纳米“分子客车”，能装载多种稠环芳香烃。三种芳烃与“分子客车”的结合常数(值越大越稳定)见表。下列说法错误的是 芳烃 芘 并四苯 蒄 结构 结合常数 385 3764 176000 A. 芳烃与“分子客车”可通过分子间相互作用形成超分子 B. 并四苯直立装载与平躺装载的稳定性基本相同 C. 从分子大小适配看“分子客车”可装载2个芘 D. 芳烃π电子数越多越有利于和“分子客车”的结合 实验小组利用螯合剂邻二氮菲phen()与、，分别形成、定性检测溶液中的铁元素，后利用分光光度法定量测定含水样中铁元素的总浓度。分光光度法原理为有色物质会吸收特定波长λ的光，吸光度A与有色物质的浓度c(单位为：，本实验以Fe计)存在关系。阅读上述材料，回答下列问题： 14. 探究phen与形成的配合物性质，进行如下实验(忽略体积变化)。下列说法正确的是 A. phen中有7个大π键 B. 中的配位数为3 C. 颜色逐渐变浅说明与phen的配位能力： D. 现象X为颜色持续变深 15. 取5mL水样加入phen、硫酸羟胺并调节合适的pH后稀释至25mL，利用分光光度法测定溶液。等浓度的和标准液在不同波长光下吸光度A如图。已知时，的。下列说法错误的是 A. λ在450～550nm内，k值大小为 B. 测定前若未加入足量硫酸羟胺，吸光度A偏大 C. 时，测得水样吸光度A为0.560，则 D. 测定时未控制适宜pH，导致k减小，测量误差增大 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 钛(Ti)及其合金大量用于航空工业，被誉为“空间金属”。以钙钛矿为原料冶炼钛单质，其工艺流程如下： 已知：TiO2+易水解为偏钛酸H2TiO3，H2TiO3也可写成TiO(OH)2。 （1）基态Ti的价电子轨道表示式为______________。 （2）“水解”步骤反应的离子方程式为_____________。 （3）纳米TiO2可作为以下反应的催化剂： ①化合物甲中碳原子的杂化方式为_______________。 ②化合物甲中官能团的名称为________________。 ③化合物乙中含___________个不对称碳原子(手性碳原子)。 （4）TiCl4和TiF4的熔点分别为-24.12℃、377℃，TiCl4熔点低于TiF4的原因是___________。 （5）TiCl4可以与胺形成配合物，如[TiCl4(CH3NH2)2]、[TiCl4(H2NCH2CH2NH2)]等。 ①1 mol H2NCH2CH2NH2中含有的σ键数目为___________个。 ②[TiCl4(H2NCH2CH2NH2)]中Ti的配位数是___________。 ③与游离的H2NCH2CH2NH2分子相比，配合物[TiCl4(H2NCH2CH2NH2)]的H—N—H键角______(填“较大”，“较小”或“相同”)。 （6）CaTiO3的晶胞为立方晶胞，结构如下图所示，晶胞边长为a pm。 ①在晶胞中与Ti4+距离最近且相等的O2-有_________个。 ②Ti4+和Ca2+之间最短距离为________pm。 17. 锰氧化物具有较大应用价值，回答下列问题： （1）①Mn在元素周期表中的位置__________，属于_______区。 ②比较Mn2+与Fe3+的半径大小并说明理由_______。 ③同周期中基态原子未成对电子数比Mn多，中子数与相同的元素是_______(填核素符号)。 （2）Mn的某种氧化物MnOx晶体的四方晶胞及其在xy平面的投影如下图所示。 ①该锰氧化物的化学式为__________。 ②该锰氧化物晶体的晶胞体积为V nm3，则该晶体的密度为___________g·cm-3。 ③当MnOx晶体有O原子脱出时，出现O空位，Mn的化合价___________(填“升高”“降低”或“不变”)，O空位的产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是______(填标号)。 A．CaO      B．V2O5        C．Fe2O3      D．CuO （3）(如下图)是MnOx晶型转变的诱导剂。 ①晶体的熔点：_______NaBF4(填“>”、“<”或“=”)。 ②的空间构型为_____________；中咪唑环存在大键，则N原子采取的轨道杂化方式为___________。 （4）MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂(如下图)。FDCA的熔点远大于HMF，除相对分子质量存在差异外，另一重要原因是__________________。 18. 有机化合物A是一种重要的化工原料，可用于制取医药、阻燃材料、汽车零部件等。某同学设计了下列关于以A为原料在一定条件下可以发生的反应，请根据该同学的设计路线回答下列问题： 已知：①苯环侧链上的烃基在一定条件下能被氧化成羧基。 ②端炔烃在催化剂的存在下可发生偶联反应，称为Glaser反应，例如： （1）D的结构简式为___________。 （2）F中官能团的名称为___________，F中一定有_________个原子共面。 （3）D→E反应的反应类型为___________。 （4）A→B反应的化学方程式为___________。 （5）1 mol G最多可以与_________mol H2发生加成反应。 （6）D(①)与浓硝酸(②)在浓硫酸(③)加热条件下可以发生硝化反应，3种试剂的加入顺序是：______(填序号)。 （7）化合物A发生加聚反应的方程式为_____________。 （8）化合物C苯环上的二氯取代物有___________种，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为2：1：1的结构简式为___________(写一种)。 19. 一种可用于温度传感的红色配合物Z，其制备实验步骤及传感原理如图(反应物均按化学计量数之比进行投料)： Ⅰ．将Ni(NO3)2·6H2O和去离子水加入圆底烧瓶中，搅拌至完全溶解，再依次加入乙酰丙酮(HY)、无水Na2CO3和N，N，N'-三甲基乙二胺(X)溶液，继续搅拌5 min； Ⅱ．加入NaB(C6H5)4溶液，立即生成红色沉淀，室温下继续反应35 min； Ⅲ．减压过滤，用去离子水洗涤3次，烘干，重结晶，得到配合物Z； Ⅳ．室温下，将适量Z溶于丙酮(L)，温度降至15℃，溶液经混合色逐渐转为蓝绿色，得到配合物W的溶液。 回答下列问题： （1）Ni2+的价电子排布式为_____________。 （2）已知配合物Z中Ni、N和O五个原子共平面，Ni2+的杂化方式 _______(填“是”或“不是”)sp3。 （3）[B(C6H5)4]—(四苯硼酸根离子)中不存在的化学键是_______(填标号)。 a．配位键       b．非极性键        c．大π键          d．离子键 （4）步骤Ⅰ中，加入Na2CO3的目的是_____________________。 （5）步骤Ⅱ中，为避免沉淀包裹反应物共沉，可采取的操作是__________________。 （6）步骤Ⅲ中，洗涤去除的无机盐产物是______________。 （7）采用EDTA配位滴定法测定Ni的含量。实验步骤如下： ⅰ．准确称取m g的配合物Z； ⅱ．加入稀硝酸使样品完全消解，再加入去离子水，用20 %醋酸钠溶液调节pH至4~5； ⅲ．以PAN为指示剂，用c mol·L-1 EDTA标准溶液滴定，平行测定三次，平均消耗EDTA体积V mL。 已知：EDTA与Ni2+化学计量数之比为1：1。 ①除了滴定管外，上述测定实验步骤中，使用的仪器有__________(填标号)。 ②Ni的质量百分含量为__________%。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 集美中学2024-2025学年第二学期高二年级期中质量检测 化 学 试 题 (考试时间：75 分钟；满分：100 分) 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 P 31 Mn 55 Fe 56 Ni 59 一、选择题(本题包括15小题，每小题3分。每小题只有一个选项符合题意，共45分) 1. 基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是 A. 理论认为模型与分子的空间结构相同 B. 元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律 C. 泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子 D. 杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成 【答案】A 【解析】 【详解】A．VSEPR模型是价层电子对的空间结构模型，而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构，不包括孤电子对，当中心原子无孤电子对时，两者空间结构相同，当中心原子有孤电子对时，两者空间结构不同，故A错误； B．元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化，这一规律叫元素周期律，元素性质的周期性的变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果，故B正确； C．在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们的自旋相反，这个原理被称为泡利原理，故C正确； D．1个s轨道和3个p轨道混杂形成4个能量相同、方向不同的轨道，称为sp3杂化轨道，故D正确； 故答案为：A。 2. 下列表示不正确的是 A. 3，3-二甲基戊烷的键线式： B. 中共价键的电子云图： C. 的空间填充模型： D. 的电子式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．3，3-二甲基戊烷主链含5个碳原子，3号碳原子上连接2个甲基，给出的键线式符合其结构，A正确； B．中的共价键是两个原子的3p轨道“头碰头”重叠形成的键，给出的电子云图符合p-p键的特征，B正确； C．为三角锥形结构，原子的半径大于原子的，给出的空间填充模型符合其结构特点，C正确； D．中与每个之间形成双键，需满足8电子稳定结构，正确的电子式为，选项中与之间仅为单键，结构错误，D错误； 故答案选D。 3. 我国科学家在青蒿素研究方面为人类健康作出了巨大贡献。在青蒿素研究实验中，下列叙述错误的是 A. 通过萃取法可获得含青蒿素的提取液 B. 通过X射线衍射可测定青蒿素晶体结构 C. 通过核磁共振谱氢谱可推测青蒿素相对分子质量 D. 通过红外光谱可推测青蒿素分子中的官能团 【答案】C 【解析】 【详解】A．某些植物中含有青蒿素，可以通过用有机溶剂浸泡的方法将其中所含的青蒿素浸取出来，这种方法也叫萃取，固液分离后可以获得含青蒿素的提取液，A正确； B．晶体中结构粒子的排列是有规律的，通过X射线衍射实验可以得到晶体的衍射图，通过分析晶体的衍射图可以判断晶体的结构特征，故X射线衍射可测定青蒿素晶体结构，B正确； C．通过核磁共振谱可推测青蒿素分子中不同化学环境的氢原子的种数及其数目之比，但不能测定青蒿素的相对分子质量，要测定青蒿素相对分子质量应该用质谱法，C不正确； D．红外光谱可推测有机物分子中含有的官能团和化学键，故通过红外光谱可推测青蒿素分子中的官能团，D正确； 综上所述，本题选C。 4. 抗生素克拉维酸的结构简式如图所示，下列关于克拉维酸的说法错误的是 A. 存在顺反异构 B. 含有6种官能团 C. 可形成分子内氢键和分子间氢键 D. 1 mol该物质最多可与2 mol Na反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．该物质含有碳碳双键，且双键两端的碳原子均连接互不相同的原子或原子团，存在顺反异构，A正确； B．该物质含有的官能团为碳碳双键、醚键、醇羟基、羧基、酰胺基，共5种，B错误； C．该物质的羟基、羧基、酰胺基中存在电负性较大的、原子和活泼氢，可形成分子间氢键，部分距离较近的相关基团还可形成分子内氢键，C正确； D．醇羟基和羧基均可与反应，1mol该物质含1mol醇羟基和1mol羧基，最多可与2mol 反应，D正确； 故选B。 5. X、Y、Z、M和Q五种主族元素，原子序数依次增大，X原子半径最小，短周期中M电负性最小，Z与Y、Q相邻，基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等，下列说法不正确的是 A. 沸点： B. M与Q可形成化合物、 C. 化学键中离子键成分的百分数： D. 与离子空间结构均为三角锥形 【答案】D 【解析】 【分析】X半径最小为H，短周期电负性最小则M为Na，Z原子的s能级与p能级的电子数相等，则Z为O，Z与Y、Q相邻，Y为N，Q为S，以此分析； 【详解】A．H2O中含有氢键，则沸点高于H2S，A正确； B．Na与O形成Na2O、Na2O2，则O与S同族化学性质性质相似，B正确； C．Na2O的电子式为，Na2S的电子式为，离子键百分比 = (电负性差值 / 总电负性差值)，O的电负性大于S，则Na2O离子键成分的百分数大于Na2S，C正确； D.为sp2杂化，孤电子对为0，为平面三角形，为sp3杂化，孤电子对为1，三角锥形，D错误； 故选D。 6. 物质结构决定性质。下列物质性质差异与结构因素没有关联的是 选项 性质差异 结构因素 A 极性： 分子空间构型 B 酸性：二氯乙酸<二氟乙酸 分子间氢键 C 熔点： 晶体类型 D 识别K+的能力：18-冠-6>12-冠-4 冠醚空腔直径 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．是平面三角形，是三角锥型，极性和分子空间构型有关联，故A不符合题意； B．由于F的电负性比Cl大，吸引电子的能力更强，三氟乙酸羧基中的O-H键的极性更大，更易电离出H+，酸性更强，酸性和分子间氢键没有关联，故B符合题意； C．是离子晶体，是分子晶体，离子晶体一般来说比分子及个体熔点高，熔点和晶体类型有关联，故C不符合题意； D．18-冠-6空腔的直径与K+的直径相当，12-冠-4空腔的直径小于K+的直径，所以识别K+的能力与冠醚空腔直径有关联，故D不符合题意； 答案选B。 7. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 24 g石墨烯(单层石墨)中含有的六元环个数为NA B. 124 g P4中含P—P键的个数为4 NA C. 7.8 g Na2O2晶体中含有阴阳离子总数为0.4 NA D. 标准状况下，11.2 L苯中含有的原子数目为6 NA 【答案】A 【解析】 【详解】A．24 g石墨烯中的物质的量为，石墨结构中每个六元环平均占有2个原子，故六元环个数为，A正确； B．124 g的物质的量为1mol，为正四面体结构，1个分子含6个键，故键个数为，B错误； C．7.8 g 的物质的量为0.1mol，的阴离子为，1 mol 共含3 mol阴阳离子，故阴阳离子总数为，C错误； D．标准状况下苯不是气体，无法用气体摩尔体积计算其物质的量，无法得到原子数目为，D错误； 故选A。 8. 一种可吸附甲醇的材料，其化学式为，部分晶体结构如下图所示，其中为平面结构。 下列说法正确的是 A. 该晶体中存在N-H…O氢键 B. 基态原子的第一电离能： C. 基态原子未成对电子数： D. 晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．由晶体结构图可知，中的的与中的形成氢键，因此，该晶体中存在氢键，A说法正确； B．同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是第ⅡA、ⅤA元素的原子结构比较稳定，其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离能从小到大的顺序为C< O < N，B说法不正确； C．B、C、O、N的未成对电子数分别为1、2、2、3，因此，基态原子未成对电子数B<C=O<N，C说法不正确； D．为平面结构，则其中的C和N原子轨道杂化类型均为；中B与4个O形成了4个σ键，B没有孤电子对，则B的原子轨道杂化类型为；中O分别与B和C形成了2个σ键，O原子还有2个孤电子对，则O的原子轨道的杂化类型均为；综上所述，晶体中B、О和N原子轨道的杂化类型不相同，D说法不正确； 综上所述，本题选A。 9. 配合物间的结构转变是一种有趣的现象。配合物1经过加热可转变为配合物2，如图所示。 下列说法错误的是 A. 配合物1中含有2种配体 B. 配合物2中N原子采取杂化 C. 转变过程中涉及配位键的断裂和形成 D. 转变前后，Co的化合价由+2价变为0价 【答案】D 【解析】 【详解】A．配合物1中，中氧原子提供孤电子对、提供空轨道形成配位键；有机配体通过其结构中的1个N原子和1个O原子与形成配位键，则配合物1中含有2种配体，A正确； B．由配合物2的结构可知，N原子形成3个σ键，价层电子对数为3，故采取杂化，B正确； C．转变过程中，配合物1中断裂2个与形成的配位键，配合物2中，中的与形成2个配位键，涉及配位键的断裂和形成，C正确； D．配合物1、2中Co都为+2价，Co的化合价没有发生变化，D错误； 故选D。 10. 苯在浓和浓作用下，反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是 A. 从中间体到产物，无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ B. X为苯的加成产物，Y为苯的取代产物 C. 由苯得到M时，苯中的大键没有变化 D. 对于生成Y的反应，浓作催化剂 【答案】C 【解析】 【详解】A．生成产物Ⅱ的反应的活化能更低，反应速率更快，且产物Ⅱ的能量更低即产物Ⅱ更稳定，以上2个角度均有利于产物Ⅱ，故A正确； B．根据前后结构对照，X为苯的加成产物，Y为苯的取代产物，故B正确； C．M的六元环中与相连的C为杂化，苯中大键发生改变，故C错误； D．苯的硝化反应中浓作催化剂，故D正确； 故选C。 11. 是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为，晶胞如图所示，下列说法错误的是 A. 合成反应中，还原剂是和C B. 晶胞中含有的个数为4 C. 每个周围与它最近且距离相等的有8个 D. 为V形结构 【答案】D 【解析】 【详解】A．LiH中H元素为-1价，由图中化合价可知， N元素为-3价，C元素为+4价，根据反应可知，H元素由-1价升高到0价，C元素由0价升高到+4价，N元素由0价降低到-3价，由此可知还原剂是和C，故A正确； B．根据均摊法可知，位于晶胞中的面上，则含有的个数为，故B正确； C．观察位于体心的可知，与它最近且距离相等的有8个，故C正确； D．的中心原子C原子的价层电子对数为，且与CO2互为等电子体，可知为直线形分子，故D错误； 故答案选D。 12. 中的原子均通过杂化轨道成键，与溶液反应元素均转化成。下列说法不正确的是 A. 分子结构可能是 B. 与水反应可生成一种强酸 C. 与溶液反应会产生 D. 沸点低于相同结构的 【答案】A 【解析】 【详解】A．中的原子均通过杂化轨道成键，由于碳硅同族，且该物质的分子组成与环戊烷相似，因此该物质的分子中存在五元环结构，每个硅原子只能形成2个Si—Cl键，故A错误； B．与水反应可生成HCl，HCl是一种强酸，故B正确； C．与溶液反应元素均转化成，Si的化合价升高，根据得失电子守恒可知，H元素的化合价降低，会有H2生成，故C正确； D．的相对分子质量大于，因此的范德华力更大，沸点更高，故D正确； 故选A。 13. 科学家合成了一种如图所示的纳米“分子客车”，能装载多种稠环芳香烃。三种芳烃与“分子客车”的结合常数(值越大越稳定)见表。下列说法错误的是 芳烃 芘 并四苯 蒄 结构 结合常数 385 3764 176000 A. 芳烃与“分子客车”可通过分子间相互作用形成超分子 B. 并四苯直立装载与平躺装载的稳定性基本相同 C. 从分子大小适配看“分子客车”可装载2个芘 D. 芳烃π电子数越多越有利于和“分子客车”的结合 【答案】B 【解析】 【详解】A．“分子客车”能装载多种稠环芳香烃，故芳烃与“分子客车”通过分子间作用力形成分子聚集体——超分子，A项正确； B．“分子客车”的长为2.2nm、高为0.7nm，从长的方向观察，有与并四苯分子适配的结构，从高的方向观察则缺少合适结构，故平躺装载的稳定性大于直立装载的稳定性，B项错误； C．芘与“分子客车”中中间部分结构大小适配，故从分子大小适配看“分子客车”可装载2个芘，C项正确； D．芘、并四苯、蒄中碳原子都采取sp2杂化，π电子数依次为16、18、24，π电子数逐渐增多，与“分子客车”的结合常数逐渐增大，而结合常数越大越稳定，故芳烃π电子数越多越有利于和“分子客车”结合，D项正确； 答案选B。 实验小组利用螯合剂邻二氮菲phen()与、，分别形成、定性检测溶液中的铁元素，后利用分光光度法定量测定含水样中铁元素的总浓度。分光光度法原理为有色物质会吸收特定波长λ的光，吸光度A与有色物质的浓度c(单位为：，本实验以Fe计)存在关系。阅读上述材料，回答下列问题： 14. 探究phen与形成的配合物性质，进行如下实验(忽略体积变化)。下列说法正确的是 A. phen中有7个大π键 B. 中的配位数为3 C. 颜色逐渐变浅说明与phen的配位能力： D. 现象X为颜色持续变深 15. 取5mL水样加入phen、硫酸羟胺并调节合适的pH后稀释至25mL，利用分光光度法测定溶液。等浓度的和标准液在不同波长光下吸光度A如图。已知时，的。下列说法错误的是 A. λ在450～550nm内，k值大小为 B. 测定前若未加入足量硫酸羟胺，吸光度A偏大 C. 时，测得水样吸光度A为0.560，则 D. 测定时未控制适宜pH，导致k减小，测量误差增大 【答案】14. C 15. B 【解析】 【14题详解】 A．phen有一个类似于菲环的14中心14电子大π键，A错误； B．中与6个N原子配位，配位数为6，B错误； C．酸性增强，phen中的N优先与H+形成配位键，颜色逐渐变浅说明与phen的配位能力：，C正确； D．滴中NaOH中和H+颜色变深，然后NaOH与结合生成白沉再变灰绿最后红褐沉淀，D错误； 故选C。 【15题详解】 A．等浓度的和标准液在不同波长光下吸光度A，，，则k值大小为，A正确； B．硫酸羟胺的水溶液呈酸性，颜色逐渐变浅，吸光度A与有色物质的浓度相关，则A偏小，B错误； C．时，测得水样吸光度A为0.560，，根据则， ，C正确； D．测定时未控制适宜pH，pH较小则A减小，导致k减小，pH较大则A增大，导致k增大，测量误差增大，D正确； 故选B。 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 钛(Ti)及其合金大量用于航空工业，被誉为“空间金属”。以钙钛矿为原料冶炼钛单质，其工艺流程如下： 已知：TiO2+易水解为偏钛酸H2TiO3，H2TiO3也可写成TiO(OH)2。 （1）基态Ti的价电子轨道表示式为______________。 （2）“水解”步骤反应的离子方程式为_____________。 （3）纳米TiO2可作为以下反应的催化剂： ①化合物甲中碳原子的杂化方式为_______________。 ②化合物甲中官能团的名称为________________。 ③化合物乙中含___________个不对称碳原子(手性碳原子)。 （4）TiCl4和TiF4的熔点分别为-24.12℃、377℃，TiCl4熔点低于TiF4的原因是___________。 （5）TiCl4可以与胺形成配合物，如[TiCl4(CH3NH2)2]、[TiCl4(H2NCH2CH2NH2)]等。 ①1 mol H2NCH2CH2NH2中含有的σ键数目为___________个。 ②[TiCl4(H2NCH2CH2NH2)]中Ti的配位数是___________。 ③与游离的H2NCH2CH2NH2分子相比，配合物[TiCl4(H2NCH2CH2NH2)]的H—N—H键角______(填“较大”，“较小”或“相同”)。 （6）CaTiO3的晶胞为立方晶胞，结构如下图所示，晶胞边长为a pm。 ①在晶胞中与Ti4+距离最近且相等的O2-有_________个。 ②Ti4+和Ca2+之间最短距离为________pm。 【答案】（1） （2）或 （3） ①. sp2、sp3 ②. 醚键、羰基 ③. 1 （4）为离子晶体，为分子晶体，离子晶体的熔点大于分子晶体 （5） ①. 11NA ②. 6 ③. 较大 （6） ①. 12 ②. 【解析】 【分析】以钙钛矿为原料冶炼钛单质，首先将钙钛矿使用硫酸酸浸，过滤后得到和滤渣杂质，易水解为偏钛酸，水解的离子方程式为，煅烧后得到固体、C，通入氯气进行高温氯化，得到，加入金属镁、通入氩气后，可以得到单质； 【小问1详解】 Ti的原子序数为22，价层电子排布式为，基态Ti的价电子轨道表示式为； 【小问2详解】 根据已知，易水解为偏钛酸，则水解的离子方程式为或； 【小问3详解】 ①化合物甲中部分碳原子形成双键、部分只形成单键，故杂化方式有和； ②化合物甲含有官能团醚键、羰基； ③手性碳原子形成4根单键，且连接的4个原子或基团互不相同，乙含有一个手性碳原子，即为图示标记的碳原子： 【小问4详解】 F元素的电负性大于Cl元素，为离子晶体，为分子晶体，离子晶体的熔点大于分子晶体； 【小问5详解】 ①一根单键即为一根σ键，1 mol 中含有的σ键数目为； ②的配位原子为N，中Ti的配体为与，配位数为； ③配合物中的N原子给出了孤对电子，与游离的相比，对N-H键之间的压迫减小，导致H-N-H键角变大； 【小问6详解】 ①根据晶胞结构，位于顶点上，位于晶胞面上，二者之间的距离最近且相等，则距离最近且相等的有个； ②位于晶胞体心，和之间最短距离为体对角线的一半，即为； 17. 锰氧化物具有较大应用价值，回答下列问题： （1）①Mn在元素周期表中的位置__________，属于_______区。 ②比较Mn2+与Fe3+的半径大小并说明理由_______。 ③同周期中基态原子未成对电子数比Mn多，中子数与相同的元素是_______(填核素符号)。 （2）Mn的某种氧化物MnOx晶体的四方晶胞及其在xy平面的投影如下图所示。 ①该锰氧化物的化学式为__________。 ②该锰氧化物晶体的晶胞体积为V nm3，则该晶体的密度为___________g·cm-3。 ③当MnOx晶体有O原子脱出时，出现O空位，Mn的化合价___________(填“升高”“降低”或“不变”)，O空位的产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是______(填标号)。 A．CaO      B．V2O5        C．Fe2O3      D．CuO （3）(如下图)是MnOx晶型转变的诱导剂。 ①晶体的熔点：_______NaBF4(填“>”、“<”或“=”)。 ②的空间构型为_____________；中咪唑环存在大键，则N原子采取的轨道杂化方式为___________。 （4）MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂(如下图)。FDCA的熔点远大于HMF，除相对分子质量存在差异外，另一重要原因是__________________。 【答案】（1） ①. 第四周期VIIB族 ②. d ③. 半径：>；与的电子层结构相同，则核电荷数大的半径小，因此半径：> ④. （2） ①. MnO2 ②. ③. 降低 ④. A （3） ①. < ②. 正四面体形 ③. sp2 （4）FDCA形成的分子间氢键更多 【解析】 【小问1详解】 ① Mn的原子序数为25，基态电子排布式为，位于元素周期表第四周期ⅦB族，最后填入的电子为d电子，属于d区。 ② 与的核外电子排布均为，对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，原子核对核外电子的吸引力越强，离子半径越小，故。 ③ Mn的基态原子未成对电子数为5。同周期中未成对电子数比Mn多的是Cr，其基态电子排布式为，未成对电子数为6。的中子数为，Cr的质子数为24，故该核素的质量数为，核素符号为。 【小问2详解】 ① 根据晶胞结构，Mn原子位于8个顶点和1个体心，个数为；O原子位于面上和晶胞内部，个数为=4。Mn与O的原子个数比为1:2，化学式为。 ② 1个晶胞中含有2个，晶胞质量，晶胞体积为，故密度。 ③ O原子脱出产生O空位，即部分O缺失，为保持晶体电中性，Mn的化合价必然降低。CaO中Ca为+2价，已是最低稳定化合价，难以再降低，故难以通过该方式获得半导体性质，选A。 【小问3详解】 ①为离子液体，其阳离子体积大且不对称，导致晶格能较小，熔点低于典型的无机盐，故填。 ② 中B原子的价层电子对数为，无孤电子对，空间构型为正四面体形；咪唑环中存在大键，说明N原子有未参与杂化的p轨道平行重叠，故N原子采取杂化。 【小问4详解】 HMF和FDCA分子中均含有能形成氢键的基团，但FDCA分子中含有两个羧基，相比HMF能形成更多的分子间氢键，分子间作用力更强，导致其熔点远大于HMF。 18. 有机化合物A是一种重要的化工原料，可用于制取医药、阻燃材料、汽车零部件等。某同学设计了下列关于以A为原料在一定条件下可以发生的反应，请根据该同学的设计路线回答下列问题： 已知：①苯环侧链上的烃基在一定条件下能被氧化成羧基。 ②端炔烃在催化剂的存在下可发生偶联反应，称为Glaser反应，例如： （1）D的结构简式为___________。 （2）F中官能团的名称为___________，F中一定有_________个原子共面。 （3）D→E反应的反应类型为___________。 （4）A→B反应的化学方程式为___________。 （5）1 mol G最多可以与_________mol H2发生加成反应。 （6）D(①)与浓硝酸(②)在浓硫酸(③)加热条件下可以发生硝化反应，3种试剂的加入顺序是：______(填序号)。 （7）化合物A发生加聚反应的方程式为_____________。 （8）化合物C苯环上的二氯取代物有___________种，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为2：1：1的结构简式为___________(写一种)。 【答案】（1） （2） ①. 碳碳三键 ②. 14 （3）取代反应 （4） （5）10 （6）②③① （7） （8） ①. 6 ②. 或 【解析】 【分析】由分子式和结构简式可知，与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成，则A为、B为；A与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成，则C为；一定条件下A与氢气发生加成反应生成，则D为；光照条件下D与氯气发生取代反应生成E；E一定条件下转化为F；F发生Glaser反应生成，则G为。 【小问1详解】 由分析可知，D的结构简式为：； 【小问2详解】 由结构简式可知，F分子含有的官能团为碳碳三键；F分子中苯环为平面结构，碳碳三键为直线形，则分子中一定共平面的原子个数为14； 【小问3详解】 由分析可知，D→E的反应为光照条件下D与氯气发生取代反应生成E和氯化氢； 【小问4详解】 由分析可知，A→B的反应为与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成，反应的化学方程式为：； 【小问5详解】 由分析可知，G的结构简式为：，分子中含有的苯环和碳碳三键一定条件下能与氢气发生加成反应，则1 mol G最多可以与10 mol氢气发生加成反应； 【小问6详解】 浓硫酸作用下乙苯能与浓硝酸共热发生硝化反应生成硝基化合物和水，3种试剂的加入顺序是先将密度大的浓硫酸加入到浓硝酸中形成混酸，再加入乙苯，即顺序为②③①； 【小问7详解】 由分析可知，A为苯乙烯，一定条件下苯乙烯能发生加聚反应生成聚苯乙烯，反应的化学方程式为：； 【小问8详解】 由分析可知，C的结构简式为：，由结构简式可知，C苯环上的二氯取代物可以视作邻氯苯甲酸、间氯苯甲酸、对氯苯甲酸分子中苯环上的氢原子被氯原子取代所得结构，共有6种，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为2：1：1的结构简式为：、。 19. 一种可用于温度传感的红色配合物Z，其制备实验步骤及传感原理如图(反应物均按化学计量数之比进行投料)： Ⅰ．将Ni(NO3)2·6H2O和去离子水加入圆底烧瓶中，搅拌至完全溶解，再依次加入乙酰丙酮(HY)、无水Na2CO3和N，N，N'-三甲基乙二胺(X)溶液，继续搅拌5 min； Ⅱ．加入NaB(C6H5)4溶液，立即生成红色沉淀，室温下继续反应35 min； Ⅲ．减压过滤，用去离子水洗涤3次，烘干，重结晶，得到配合物Z； Ⅳ．室温下，将适量Z溶于丙酮(L)，温度降至15℃，溶液经混合色逐渐转为蓝绿色，得到配合物W的溶液。 回答下列问题： （1）Ni2+的价电子排布式为_____________。 （2）已知配合物Z中Ni、N和O五个原子共平面，Ni2+的杂化方式 _______(填“是”或“不是”)sp3。 （3）[B(C6H5)4]—(四苯硼酸根离子)中不存在的化学键是_______(填标号)。 a．配位键       b．非极性键        c．大π键          d．离子键 （4）步骤Ⅰ中，加入Na2CO3的目的是_____________________。 （5）步骤Ⅱ中，为避免沉淀包裹反应物共沉，可采取的操作是__________________。 （6）步骤Ⅲ中，洗涤去除的无机盐产物是______________。 （7）采用EDTA配位滴定法测定Ni的含量。实验步骤如下： ⅰ．准确称取m g的配合物Z； ⅱ．加入稀硝酸使样品完全消解，再加入去离子水，用20 %醋酸钠溶液调节pH至4~5； ⅲ．以PAN为指示剂，用c mol·L-1 EDTA标准溶液滴定，平行测定三次，平均消耗EDTA体积V mL。 已知：EDTA与Ni2+化学计量数之比为1：1。 ①除了滴定管外，上述测定实验步骤中，使用的仪器有__________(填标号)。 ②Ni的质量百分含量为__________%。 【答案】（1）3d8 （2）不是 （3）d （4）中和X与HY反应生成的，使平衡正向移动，有利于Z的生成 （5）充分搅拌、剧烈振荡 （6） （7） ①. bcd ②. 【解析】 【分析】制备步骤：将Ni(NO3)2·6H2O和去离子水加入圆底烧瓶中，搅拌至完全溶解，再依次加入乙酰丙酮(HY)、无水Na2CO3和N，N，N'-三甲基乙二胺(X)溶液，继续搅拌5 min，加入Na2CO3的目的是消耗弱酸HY解离出的，促使HY解离出配位能力更强的Y−，使平衡正向移动，有利于Z的生成；加入NaB(C6H5)4溶液，立即生成红色沉淀（Z），室温下继续反应35min，再经过减压过滤、洗涤、干燥得到配合物Z。 【小问1详解】 Ni是28号元素，基态原子价电子排布为3d84s2，失去4s轨道的2个电子得到Ni2+，因此Ni2+的价电子排布式为3d8。 【小问2详解】 已知配合物Z中Ni、N和O五个原子共平面，如果Ni2+为sp3杂化，那么其空间构型为四面体，配体原子不可能共平面，所以Ni2+的杂化方式不是sp3杂化。 【小问3详解】 四苯硼酸根离子中，B原子与4个苯基之间存在配位键；苯环内的碳碳键为非极性键，同时每个苯环都存在大π键；该离子是单个阴离子，内部不存在离子键，故选d。 【小问4详解】 步骤Ⅰ中，乙酰丙酮HY是弱酸，难以直接与金属离子配位，Na2CO3作为碱可以消耗H+，促使HY解离出配位能力更强的Y−，保证配位反应顺利进行。 【小问5详解】 搅拌可以避免局部反应物浓度过高，缓慢滴加能让沉淀均匀生成，减少沉淀对未反应原料的包裹夹带；步骤Ⅱ中，可采取充分搅拌、剧烈振荡来避免沉淀包裹反应物共沉。 【小问6详解】 步骤Ⅰ和Ⅱ中，引入了Na+和，所以步骤Ⅲ中，洗涤去除的无机盐产物是NaNO3。 【小问7详解】 ①称取mg的配合物Z需要电子天平，加去离子水可以使用洗瓶，滴定过程需要用到滴定管和锥形瓶，所以上述测定实验步骤中，使用的仪器除了滴定管外，还有天平、锥形瓶、洗瓶，故选bcd； ②已知：EDTA与Ni2+化学计量数之比为1：1， n(Ni)= n(Ni2+)=n(EDTA)=cV×10−3 mol，Ni的摩尔质量取59 g/mol，则Ni的质量百分含量为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $