内容正文:
广州市第一中学2025学年第二学期高二级期中考试
化学
本试卷共6页,满分为100分。考试用时75分钟。
注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的班级、姓名、试室号、座位号填写在答题卡指定位置上。
2.每题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的选项的信息点涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题纸各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Si 28 P 31
一、选择题:本题包括16小题,1~10小题每题2分,11~16小题每题4分,共44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. 元素周期表中铋元素的数据见图,下列说法中,正确的是
A. 铋元素的质量数是209.0 B. 铋原子的6p能级有一个未成对电子
C. 铋原子的价层电子排布是 D. 铋原子的最外层有5个能量相同的电子
【答案】C
【解析】
【详解】A.铋元素的相对原子质量是209.0,故A错误;
B.根据铋元素在周期表中的信息,铋原子价电子排布式为6s26p3,价电子排布图为,6p能级有3个未成对电子,故B错误;
C.根据铋元素在周期表中的信息,铋原子的价层电子排布是,故C正确;
D.根据铋元素在周期表中的信息,铋原子价电子排布式为6s26p3,6s、6p电子能量不同,最外层有3个能量相同的电子,故D错误;
选C。
2. 下列说法中,正确的是。
A. 所有非金属元素都分布在p区
B. 最外层电子数为2的元素都分布在s区
C. 元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族的10个纵行的元素都是金属元素
D. 第四周期的金属元素从左到右,元素的金属性依次减弱
【答案】C
【解析】
【详解】A.所有非金属元素不都分布在p区,如H在s区,A错误;
B.最外层电子数为2的元素不都分布在s区,如He在p区,Sc、Ti在d区,Zn在ds区,B错误;
C.元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族的10个纵行的元素为过渡金属区,都是金属元素,C正确;
D.第四周期的主族元素中金属元素从左到右,元素的金属性依次减弱,副族元素则不一定,如Zn比Fe金属强,Zn比Cu金属性强,D错误;
故答案为:C。
3. 下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用、……表示)。
元素
电离能//kJ·mol-1
……
R
740
1500
7700
10500
……
关于元素R的下列推断中,错误的是
A. R元素位于元素周期表中第ⅡA族
B. R元素基态原子的电子排布式为
C. R元素的最高正化合价为价
D. R元素的第一电离能高于同周期相邻元素的
【答案】B
【解析】
【分析】从表中原子的第一至第四电离能可以看出,元素的第一、第二电离能都较小,第三电离能剧增,可失去2个电子,最高化合价为+2价,即最外层应有2个电子,应为第IIA族元素,R元素可能是Mg或Be,回答下列问题;
【详解】A.根据分析可知:R元素最外层应有2个电子,所以R元素位于元素周期表中第ⅡA族,A正确;
B.根据分析可知:R元素可能是Mg或Be,电子排布式为或,B错误;
C.根据分析可知:R元素最外层应有2个电子,所以R的最高正价为+2价,C正确;
D.根据分析可知:R元素同周期第ⅡA族核外电子排布式为,其能级处于全充满状态,能量低,稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,所以R元素第一电离能大于同周期相邻元素,D正确;
故答案选B。
4. 下列粒子的VSEPR模型为四面体且其空间结构为Ⅴ形的是。
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3,孤对电子对数为1,则分子的VSEPR模型为三角形,空间构型结构为V形,A错误;
B.三氟化氮分子中氮原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为1,则分子的VSEPR模型为四面体形,空间构型结构为三角锥形,B错误;
C.水合氢离子中氧原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为1,则离子的VSEPR模型为四面体形,空间构型结构为三角锥形,C错误;
D.OF2分子中价层电子对为2+2=4,孤对电子对数为2,则分子的VSEPR模型为四面体形,空间构型结构为V形,D正确;
故选D。
5. 下列各组物质中,都是由极性键构成极性分子的一组是
A. CH4和Br2 B. NH3和H2O
C. H2S和CCl4 D. CO2和HCl
【答案】B
【解析】
【详解】A、CH4是极性键形成的非极性分子,Br2是非极性键结合成的非极性分子,A错误;
B、NH3是极性键形成的极性分子,H2O是极性键形成的极性分子,B正确;
C、H2S是极性键构成的极性分子,CCl42是由极性键构成的非极性分子,C错误;
D、HCl是极性键构成的极性分子,CO2是由极性键构成的非极性分子,D正确;
答案选B。
6. 下列说法中,正确的是
A. 分子晶体中一定存在分子间作用力和共价键
B. 分子晶体的熔点一般比共价晶体的熔点高
C. 稀有气体形成的晶体属于分子晶体
D. 晶体是分子晶体,可推测晶体也是分子晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子晶体中一定存在分子间作用力,但不一定存在共价键,例如稀有气体的晶体中不存在共价键,故A错误;
B.分子晶体熔化时破坏分子间作用力,共价晶体熔化时破坏共价键,分子间作用力比共价键弱的多,故分子晶体的熔点一般比共价晶体的熔点低,故B错误;
C.稀有气体是由原子直接构成的单原子分子,它形成的晶体是通过分子间作用力形成的,属于分子晶体,故C正确;
D.CO2 晶体是通过分子间作用力形成的,是分子晶体;而 SiO2 晶体是通过硅原子、氧原子之间的共价键形成的,属于原子晶体,故D错误;
故选C。
7. 向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象的说法中,正确的是
A. 反应后溶液中没有沉淀,所以反应前后Cu2+的浓度不变
B. 沉淀溶解后,将生成深蓝色的配离子为
C. 在中,Cu2+给出孤对电子,NH3提供空轨道
D. 向反应后的溶液加入乙醇,溶液没有发生任何变化,因为不与乙醇发生反应
【答案】B
【解析】
【分析】向硫酸铜溶液中加入氨水,氨水先和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,离子方程式为Cu2++2NH3•H2O═Cu(OH)2↓+2NH,继续添加氨水,氨水和氢氧化铜反应生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+,离子方程式为Cu(OH)2+4NH3═[Cu(NH3)4]2++2OH-,在[Cu(NH3)4]2+离子中,Cu2+提供空轨道,NH3给出孤对电子,以此分析解答。
【详解】A.铜离子和氨水先生成氢氧化铜沉淀,氢氧化铜再和氨水能反应生成配合离子[Cu(NH3)4]2+,所以反应后Cu2+的浓度减小,故A错误;
B.氢氧化铜沉淀溶解的离子反应为Cu(OH)2+4NH3═[Cu(NH3)4]2++2OH-,则生成深蓝色的配离子为[Cu(NH3)4]2+,故B正确;
C.在[Cu(NH3)4]2+离子中,Cu2+提供空轨道,NH3给出孤对电子,故C错误;
D.[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,所以向溶液中加入乙醇后因为溶解度减小,有蓝色晶体析出,故D错误;
故选B。
8. 下列各组物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是
A. (金刚石)和 B. 和
C. 和 D. 和
【答案】C
【解析】
【详解】A.C(金刚石)为原子(共价)晶体,所含化学键为共价键,CO2为分子晶体,所含化学键为共价键,晶体类型不同,A不符合题意;
B.NaBr为离子晶体,含有离子键,HBr为分子晶体,含有共价键,晶体类型和化学键均不同,B不符合题意;
C.CH4和H2O都是分子晶体,含有共价键,C符合题意;
D.Cl2为分子晶体,含有共价键,KCl为离子晶体,含有离子键,晶体类型和化学键均不同,D不符合题意;
本题选C。
9. 某芳香烃的相对分子质量为106,分子中有3种不同化学环境的氢原子。该芳香烃是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A. 分子式是,相对分子质量是106,含有5种不同化学环境的氢原子,A错误;
B.分子式是,相对分子质量是106,含有3种不同化学环境的氢原子,B正确;
C.分子式是,相对分子质量是106,含有4种不同化学环境的氢原子,C错误;
D.分子式是,相对分子质量是106,含有2种不同化学环境的氢原子,D错误;
故选B。
10. 下列物质中,与2,2-二甲基丁烷互为同分异构体的是
A. 2-甲基丁烷 B. 3-甲基戊烷
C. 2-甲基己烷 D. 2,2-二甲基丙烷
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.2-甲基丁烷与2,2-二甲基丁烷相差一个CH2,不是同分异构体,A不选;
B.3-甲基戊烷与2,2-二甲基丁烷分子式相同,都为C6H14,结构不同,互为同分异构体,B选;
C.2-甲基己烷分子式为C7H16,2,2-二甲基丁烷分子式为C6H14,不是同分异构体,C不选;
D.2,2-二甲基丙烷分子式为C5H12与2,2-二甲基丁烷的分子式不同,不是同分异构体,互为同系物,D不选;
故选:B。
11. 下列对物质性质的解释错误的是
选项
物质性质
解释
A
氯化钠熔点高于氯化铯
氯化钠离子键强于氯化铯
B
碘易溶于四氯化碳
碘和四氯化碳都是非极性分子
C
CO2、CH2O、CCl4键角依次减小
孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
D
离子液体导电性良好
离子液体中有可移动的阴、阳离子
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.离子晶体熔点与离子键强度正相关,半径小于,离子键更强,熔点更高,A正确;
B.根据相似相溶原理,非极性溶质易溶于非极性溶剂,和均为非极性分子,因此碘易溶于四氯化碳,B正确;
C.(杂化,键角)、(杂化,键角约)、(杂化,键角)的中心原子均无孤电子对,键角差异是杂化类型不同导致,和孤电子对与成键电子对的斥力无关,C错误;
D.物质导电需要存在可自由移动的带电粒子,离子液体中含有可移动的阴、阳离子,因此导电性良好,D正确;
故答案选C。
12. 我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是
A. W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高
B. 在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为
C. Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可以溶于溶液
D. 中提供电子对与形成配位键
【答案】A
【解析】
【分析】W、X 、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,则W为C元素;每个周期的ⅡA和ⅤA的元素的第一电离能都比左右相邻元素的高,由于配合物中Y在外界,Y可形成简单阳离子,则Y属于金属元素,故X和Y分别为N和Mg;Z的M层未成对电子数为4,则其3d轨道上有4个不成对电子,其价电子排布式为,Z为Fe元素,为。
【详解】A.W、X、 Y、Z四种元素的单质中,N元素的单质形成分子晶体,Mg和Fe均形成金属晶体,C元素既可以形成金刚石又可以形成石墨,石墨的熔点最高,A不正确;
B.X的简单氢化物是,其中心N原子价层电子对数为3+,N原子轨道杂化类型为,B正确;
C.Y的氢氧化物是,其属于中强碱,其难溶于水,难溶于溶液,但是,由于电离产生的可以破坏的沉淀溶解平衡,因此可以溶于溶液,C正确;
D.中的C原子提供孤电子对与形成配位键,D正确;
综上所述,本题选A。
13. 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是
A. 124g白磷中含有P—P键的个数为4NA
B. 1mol冰晶体中最多可含氢键4NA
C. 28g晶体硅中含有Si—Si键的个数为2NA
D. 60gSiO2中含有Si—O键的个数为2NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.白磷(P4)分子为正四面体结构,每个分子含6个P—P键。124g白磷的物质的量为1mol,故P—P键数目为6NA,而非4NA,A错误;
B.冰中每个水分子通过氢键与4个相邻分子连接,但每个氢键被2个分子共享,因此1mol水分子形成的氢键数目为2NA,而非4NA,B错误;
C.晶体硅(类似金刚石结构)中,每个Si原子形成4个Si—Si键,但每个键被2个原子共享。1mol晶体硅(28g)的Si—Si键数目为(4/2)×1mol = 2NA,C正确;
D.SiO2中每个Si原子连接4个O原子,形成4个Si—O键。60g SiO2(1mol)含4NA个Si—O键,而非2NA,D错误;
故选C。
14. 三氯化六氨合钴是重要的化工原料,可用反应制备,若没有活性炭催化,则生成。下列说法错误的是
A. 和中的化合价不同
B. 的配体为,中心离子的配位数为6
C. 用与足量溶液反应,得到沉淀的物质的量为
D. 中含有键
【答案】C
【解析】
【详解】A.中Co为+2价,中Co为+3价,故A正确;
B.的配体为,个数为6,中心离子的配位数为6,故B正确;
C.的电离方程式为=+2Cl-,故和足量溶液反应,得到沉淀的物质的量为2mol,故C错误;
D.中含有6mol配位键,1molNH3中含有3mol键,共含有键,故D正确;
故选C。
15. 某立方晶系的锑钾(Sb—K)合金可作为钾离子电池的电极材料,图a为该合金的晶胞结构图,图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是
A. 该晶胞的体积为a3×10-36cm-3 B. K和Sb原子数之比为3∶1
C. 与Sb最邻近的K原子数为4 D. K和Sb之间的最短距离为apm
【答案】B
【解析】
【详解】A.该晶胞的边长为,故晶胞的体积为,A项错误;
B.该晶胞中K的个数为,Sb的个数为,故K和Sb原子数之比为3∶1,B项正确;
C.以面心处Sb为研究对象,与Sb最邻近的K原子数为8,C项错误;
D.K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的,即,D项错误。
故选B。
16. 下列说法不正确的是
A. 提纯苯甲酸可采用重结晶的方法
B. 分离正己烷(沸点)和正庚烷(沸点)可采用蒸馏的方法
C. 某烃完全燃烧生成和的物质的量之比为,则实验式为
D. 某有机化合物的相对分子质量为58,则其分子式一定为
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯甲酸的溶解度随温度的升高而升高,提纯苯甲酸可采用重结晶的方法,A正确;
B.沸点为69℃的正己烷和沸点为98℃的正庚烷是互溶的沸点相差较大的液态混合物,所以可以采用蒸馏方法分离正己烷和正庚烷,B正确;
C.某烃完全燃烧生成二氧化碳和水的物质的量之比为1:1,则该烃分子中碳原子和氢原子个数比为1:2,实验式为CH2,C正确;
D.某有机化合物的相对分子质量为58,则其分子式可能为C4H10,也可能是C3H6O,因此该物质的分子式不一定是C4H10,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 锂(Li)元素常用于电池制造业。
I.对锂原子结构及其性质的研究
(1)基态Li原子的核外电子排布式为_________,基态Li原子核外电子的运动状态有_________种。
(2)比较Li+与H-的半径大小关系:_________(填“>”或“<”)。
(3)下图为元素(部分)的第一电离能()与原子序数的关系。
从原子结构的角度解释的原因:_________。
Ⅱ.钴酸锂(LiCoO2)电池和磷酸铁锂(LiFePO4)电池是两种常见的新能源汽车电池。对其组成元素结构及性质的研究
(4)基态O原子中有_________个未成对电子,电子占据的最高能级的符号是_________。
(5)Li、O、P三种元素的电负性由大到小的顺序是_________。
【答案】(1) ①. ②.
3 (2)
< (3)
Li与Na的最外层电子数相同,Na的电子层数多于Li,原子半径Na大于Li,Na的原子核对最外层电子的吸引力较弱,更容易失去电子
(4) ①.
2 ②.
2p (5)
【解析】
【小问1详解】
Li的原子序数为3,其基态原子的核外电子排布式为;在一个原子中不存在运动状态完全相同的电子,基态Li原子核外共有3个电子,因此核外电子的运动状态有3种。
【小问2详解】
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,离子半径越小,由于Li的核电荷数大于H的核电荷数,故离子半径。
【小问3详解】
Li与Na同属于第IA族,最外层电子数相同,但Na的电子层数比Li多,原子半径Na大于Li,导致Na的原子核对最外层电子的吸引力小于Li,因此Na更容易失去电子,第一电离能。
【小问4详解】
O的原子序数为8,基态O原子的核外电子排布式为,根据洪特规则,2p能级上的4个电子排布在3个p轨道中,故有2个未成对电子;其核外电子占据的最高能级符号为2p。
【小问5详解】
元素的非金属性越强,其电负性越大,O和P均为非金属元素,且O的非金属性强于P,而Li为金属元素,非金属性最弱,因此,三种元素的非金属性强弱顺序为,电负性由大到小的顺序也是。
18. 研究发现,在CO2低压合成甲醇反应()中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。回答下列问题:
(1)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为_________和_________。
(2)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点:CO2_________H2(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料,中的化学键除了键外,还存在_________。
(4)1mol丙酮()分子中含有键的数目为__________。(设为阿伏加德罗常数的值)
(5)H2O和H2S热稳定性较好的是__________,从分子结构角度解释其原因:__________。
(6)乙醇的沸点高于丙酮,这是因为__________。
【答案】(1) ①. sp ②. sp
(2)大于 (3)离子键和键
(4)
(5) ①. HO ②. O原子的半径小于S原子,O-H键的键长比S-H键短,键能更大
(6)乙醇分子间存在氢键,而丙酮分子间不存在氢键
【解析】
【小问1详解】
CO分子的结构式为O=C=O,中心C原子形成2个键且无孤电子对,价层电子对数为2,故采用sp杂化;CHOH分子中C原子形成4个键且无孤电子对,价层电子对数为4,故采用sp杂化;
【小问2详解】
CO和H均为非极性分子,固态时均形成分子晶体。对于组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间的范德华力越大,沸点越高。由于CO的相对分子质量大于H的相对分子质量,故沸点CO大于H;
【小问3详解】
硝酸锰是由Mn和NO构成的离子化合物,阴阳离子之间存在离子键;在NO内部,N原子与O原子之间除了形成键外,还存在共价单键(即键)。因此,除了键外,还存在离子键和键;
【小问4详解】
共价单键均为键,双键中含有1个键和1个键。1个丙酮(CHCOCH)分子中含有6个C-H单键、2个C-C单键和1个C=O双键,因此1个分子中共有6+2+1=9个键。故1mol丙酮分子中含有键的数目为;
【小问5详解】
气态氢化物的热稳定性取决于分子内共价键的键能大小。同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,由于O原子的半径小于S原子,使得O-H键的键长比S-H键短,O-H键的键能大于S-H键,因此HO的热稳定性比HS更好;
【小问6详解】
乙醇分子中含有羟基(-OH),分子间可以形成氢键;而丙酮分子间只能形成较弱的范德华力,不能形成氢键。由于氢键的作用力显著强于范德华力,克服分子间作用力需要消耗更多的能量,故乙醇的沸点高于丙酮。
19. Ⅰ.理论计算预测,由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
(1)图b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构,它不是晶胞单元,理由是_________。
(2)图c为X的晶胞,X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为_________;该晶胞中粒子个数比Sb∶Hg∶Ge=__________。
(3)设X的最简式的式量为,则X晶体的密度为__________(列出算式)。
Ⅱ.是钙钛矿型化合物(ABX3型),量子化学计算结果显示,其具有良好的光电化学性能。CsPbI3是的量子化学计算模型,CsPbI3的晶体结构如图所示:
(4)原子1的坐标为,则原子2的坐标为_________。
(5)Pb位于该晶体晶胞的_________(填“棱心”“体心”或“顶角”)。
III.立方氮化硼晶体的晶胞如图1所示,图2是该晶胞的俯视投影图。
(6)该图中表示硼原子相对位置的是_________(填序号)。
【答案】(1)图b不是晶体结构中的最小重复单元
(2) ①. 4 ②.
(3)
(4) (5)顶角 (6)3
【解析】
【小问1详解】
图b中8个顶点的原子不一样,不是晶体结构中的最小重复单元;
【小问2详解】
图c晶胞底面中心原子为Hg原子,与其最近的Sb原子有两个,在其下方晶胞中还有2个Sb原子,故该晶胞中最近有Sb原子个数为4;每个晶胞中Hg原子数目为;Ge原子的数目为;Sb原子数目为8,故该晶胞中粒子个数之比为Hg:Ge:Sb=1:1:2;
【小问3详解】
该晶胞包含4个最简式单元,晶胞体积为,根据密度公式。
【小问4详解】
已知原子1坐标为,说明晶胞顶角为坐标原点,原子2的y坐标为0、z轴方向的棱中点,x坐标为0,因此坐标为。
【小问5详解】
为型钙钛矿结构,Cs位于晶胞体心、I位于棱心,Pb处于晶胞的顶角位置。
【小问6详解】
立方氮化硼和金刚石晶胞排布类似,N位于晶胞的顶点和面心,俯视投影对应外围的8个大圆圈;B位于晶胞内部的4个四面体空隙,俯视投影的相对位置对应序号3。
20. 有机化合物在生活生产中应用广泛。
Ⅰ.维生素C是重要的营养素,其分子结构如下图所示。
(1)维生素C含有的含氧官能团的名称是__________。
(2)维生素C易溶于水,可能的原因是_____________________。
(3)维生素C具有较强的还原性,向碘和淀粉的混合液中加入维生素C,可观察到的现象是___________________。
Ⅱ.羧酸广泛应用于化工、医药、农业、食品及日化等领域。
(4)某苯甲酸粗品含少量泥沙和氯化钠。用重结晶法提纯该粗品过程中,需要的操作及其顺序为:加热溶解、__________(填下列操作编号)。
a. 冷却结晶 b. 常温过滤
c. 蒸馏 d. 趁热过滤
(5)羧酸酸性可用Ka衡量。下列羧酸Ka的变化顺序为:。随着卤原子电负性__________,羧基中的羟基__________增大,酸性增强。
Ⅲ.青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物,它可以用有机溶剂A(相对分子质量为74)从中药中提取。使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定,结果如下:
(6)根据A的相对分子质量及图1,推测A的分子式为_________。
(7)根据以上结果和图2(两组峰的面积比为2∶3),推测A的结构简式为_________。
【答案】(1)羟基、酯基
(2)维生素C分子中含有多个羟基,可与水形成分子间氢键 (3)溶液蓝色褪去 (4)d、a、b
(5) ①. 增大 ②. 极性
(6)
(7)
【解析】
【小问1详解】
根据维生素C的结构可知,含有的含氧官能团的名称是羟基、酯基;
【小问2详解】
羟基属于强亲水基团,能和水形成分子间氢键,因此维生素C易溶于水;
【小问3详解】
淀粉遇变蓝,维生素C具有较强的还原性,向碘和淀粉的混合液中加入维生素C,将还原成,碘单质消失,因此可观察到的现象是溶液蓝色褪去;
【小问4详解】
苯甲酸在水中溶解度随温度升高明显增大,加热溶解后需趁热过滤(d)除去不溶性泥沙,避免降温时苯甲酸析出损失;之后冷却结晶(a)让苯甲酸析出,最后常温过滤(b)得到苯甲酸晶体;
【小问5详解】
羧酸Ka的变化顺序为:,则酸性:,因电负性:H<Cl<F,极性:,导致极性:,使得羧基中的羟基的极性增大,更易电离出,酸性增强。因此随着卤原子电负性增大,羧基中的羟基极性增大,酸性增强;
【小问6详解】
红外光谱显示该物质只含烷基C-H和醚键C-O,属于醚类,设其分子式为,由相对分子质量为74可得:12n+2n+2+16=74,解得n=4,即分子式为;
【小问7详解】
A的分子式为C4H10O,核磁共振氢谱有两组峰且峰面积比为2∶3,说明含有两种不同化学环境的氢原子,且每种氢原子个数之比为2∶3,则A结构对称,含有2个和2个,因此A的结构简式为。
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广州市第一中学2025学年第二学期高二级期中考试
化学
本试卷共6页,满分为100分。考试用时75分钟。
注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的班级、姓名、试室号、座位号填写在答题卡指定位置上。
2.每题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的选项的信息点涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题纸各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Si 28 P 31
一、选择题:本题包括16小题,1~10小题每题2分,11~16小题每题4分,共44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. 元素周期表中铋元素的数据见图,下列说法中,正确的是
A. 铋元素的质量数是209.0 B. 铋原子的6p能级有一个未成对电子
C. 铋原子的价层电子排布是 D. 铋原子的最外层有5个能量相同的电子
2. 下列说法中,正确的是。
A. 所有非金属元素都分布在p区
B. 最外层电子数为2的元素都分布在s区
C. 元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族的10个纵行的元素都是金属元素
D. 第四周期的金属元素从左到右,元素的金属性依次减弱
3. 下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用、……表示)。
元素
电离能//kJ·mol-1
……
R
740
1500
7700
10500
……
关于元素R的下列推断中,错误的是
A. R元素位于元素周期表中第ⅡA族
B. R元素基态原子的电子排布式为
C. R元素的最高正化合价为价
D. R元素的第一电离能高于同周期相邻元素的
4. 下列粒子的VSEPR模型为四面体且其空间结构为Ⅴ形的是。
A. B. C. D.
5. 下列各组物质中,都是由极性键构成极性分子的一组是
A. CH4和Br2 B. NH3和H2O
C. H2S和CCl4 D. CO2和HCl
6. 下列说法中,正确的是
A. 分子晶体中一定存在分子间作用力和共价键
B. 分子晶体的熔点一般比共价晶体的熔点高
C. 稀有气体形成的晶体属于分子晶体
D. 晶体是分子晶体,可推测晶体也是分子晶体
7. 向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象的说法中,正确的是
A. 反应后溶液中没有沉淀,所以反应前后Cu2+的浓度不变
B. 沉淀溶解后,将生成深蓝色的配离子为
C. 在中,Cu2+给出孤对电子,NH3提供空轨道
D. 向反应后的溶液加入乙醇,溶液没有发生任何变化,因为不与乙醇发生反应
8. 下列各组物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是
A. (金刚石)和 B. 和
C. 和 D. 和
9. 某芳香烃的相对分子质量为106,分子中有3种不同化学环境的氢原子。该芳香烃是
A. B. C. D.
10. 下列物质中,与2,2-二甲基丁烷互为同分异构体的是
A. 2-甲基丁烷 B. 3-甲基戊烷
C. 2-甲基己烷 D. 2,2-二甲基丙烷
11. 下列对物质性质的解释错误的是
选项
物质性质
解释
A
氯化钠熔点高于氯化铯
氯化钠离子键强于氯化铯
B
碘易溶于四氯化碳
碘和四氯化碳都是非极性分子
C
CO2、CH2O、CCl4键角依次减小
孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
D
离子液体导电性良好
离子液体中有可移动的阴、阳离子
A. A B. B C. C D. D
12. 我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是
A. W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高
B. 在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为
C. Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可以溶于溶液
D. 中提供电子对与形成配位键
13. 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是
A. 124g白磷中含有P—P键的个数为4NA
B. 1mol冰晶体中最多可含氢键4NA
C. 28g晶体硅中含有Si—Si键的个数为2NA
D. 60gSiO2中含有Si—O键的个数为2NA
14. 三氯化六氨合钴是重要的化工原料,可用反应制备,若没有活性炭催化,则生成。下列说法错误的是
A. 和中的化合价不同
B. 的配体为,中心离子的配位数为6
C. 用与足量溶液反应,得到沉淀的物质的量为
D. 中含有键
15. 某立方晶系的锑钾(Sb—K)合金可作为钾离子电池的电极材料,图a为该合金的晶胞结构图,图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是
A. 该晶胞的体积为a3×10-36cm-3 B. K和Sb原子数之比为3∶1
C. 与Sb最邻近的K原子数为4 D. K和Sb之间的最短距离为apm
16. 下列说法不正确的是
A. 提纯苯甲酸可采用重结晶的方法
B. 分离正己烷(沸点)和正庚烷(沸点)可采用蒸馏的方法
C. 某烃完全燃烧生成和的物质的量之比为,则实验式为
D. 某有机化合物的相对分子质量为58,则其分子式一定为
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 锂(Li)元素常用于电池制造业。
I.对锂原子结构及其性质的研究
(1)基态Li原子的核外电子排布式为_________,基态Li原子核外电子的运动状态有_________种。
(2)比较Li+与H-的半径大小关系:_________(填“>”或“<”)。
(3)下图为元素(部分)的第一电离能()与原子序数的关系。
从原子结构的角度解释的原因:_________。
Ⅱ.钴酸锂(LiCoO2)电池和磷酸铁锂(LiFePO4)电池是两种常见的新能源汽车电池。对其组成元素结构及性质的研究
(4)基态O原子中有_________个未成对电子,电子占据的最高能级的符号是_________。
(5)Li、O、P三种元素的电负性由大到小的顺序是_________。
18. 研究发现,在CO2低压合成甲醇反应()中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。回答下列问题:
(1)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为_________和_________。
(2)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点:CO2_________H2(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料,中的化学键除了键外,还存在_________。
(4)1mol丙酮()分子中含有键的数目为__________。(设为阿伏加德罗常数的值)
(5)H2O和H2S热稳定性较好的是__________,从分子结构角度解释其原因:__________。
(6)乙醇的沸点高于丙酮,这是因为__________。
19. Ⅰ.理论计算预测,由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
(1)图b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构,它不是晶胞单元,理由是_________。
(2)图c为X的晶胞,X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为_________;该晶胞中粒子个数比Sb∶Hg∶Ge=__________。
(3)设X的最简式的式量为,则X晶体的密度为__________(列出算式)。
Ⅱ.是钙钛矿型化合物(ABX3型),量子化学计算结果显示,其具有良好的光电化学性能。CsPbI3是的量子化学计算模型,CsPbI3的晶体结构如图所示:
(4)原子1的坐标为,则原子2的坐标为_________。
(5)Pb位于该晶体晶胞的_________(填“棱心”“体心”或“顶角”)。
III.立方氮化硼晶体的晶胞如图1所示,图2是该晶胞的俯视投影图。
(6)该图中表示硼原子相对位置的是_________(填序号)。
20. 有机化合物在生活生产中应用广泛。
Ⅰ.维生素C是重要的营养素,其分子结构如下图所示。
(1)维生素C含有的含氧官能团的名称是__________。
(2)维生素C易溶于水,可能的原因是_____________________。
(3)维生素C具有较强的还原性,向碘和淀粉的混合液中加入维生素C,可观察到的现象是___________________。
Ⅱ.羧酸广泛应用于化工、医药、农业、食品及日化等领域。
(4)某苯甲酸粗品含少量泥沙和氯化钠。用重结晶法提纯该粗品过程中,需要的操作及其顺序为:加热溶解、__________(填下列操作编号)。
a. 冷却结晶 b. 常温过滤
c. 蒸馏 d. 趁热过滤
(5)羧酸酸性可用Ka衡量。下列羧酸Ka的变化顺序为:。随着卤原子电负性__________,羧基中的羟基__________增大,酸性增强。
Ⅲ.青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物,它可以用有机溶剂A(相对分子质量为74)从中药中提取。使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定,结果如下:
(6)根据A的相对分子质量及图1,推测A的分子式为_________。
(7)根据以上结果和图2(两组峰的面积比为2∶3),推测A的结构简式为_________。
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