内容正文:
名山区第三中学2025-2026学年下期期中教学质量检测高中二年级
化学试题
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
可能用到的相对质量:H-1 O-16 Ca-40 F-19 Al-27 Fe-56 Cl-35.5 Ag-108
一、单选题
1. 下列分子中只含极性键的非极性分子是
A. BF3 B. H2S C. C2H2 D. H2O2
2. 下列各组物质的晶体类型相同的是
A. C60和石墨 B. 金刚石和SiO2
C. NaCl和AlCl3 D. I2和Cu
3. 用图示的方法能够直观形象地将化学知识进行呈现。下列图示正确的是
A. 分子的空间填充模型:
B. 基态氮原子的轨道表示式:
C. 基态镁原子最外层电子的电子云轮廓图:
D. 的形成过程:
4. 你认为下列说法中正确的是
A. 氢键存在于分子之间,不存在于分子之内
B. 对于组成和结构相似的分子,其范德华力随着相对分子质量的增大而增大
C. NH3极易溶于水而CH4难溶于水的原因只是因为NH3是极性分子,CH4是非极性分子
D. 冰熔化时只破坏范德华力
5. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 过氧化氢所含的共价键数目为
B. 白磷含个键,二氧化硅中含个
C. 2mol的和中含有键的数目均为
D. 金刚石晶体中碳原子含有个键
6. 中和胃酸药物“达喜”的有效成分为,下列说法正确的是
A. 电负性:H<C<O B. 价电子数:O<C
C. 原子半径:Mg<Al D. 碱性:Mg(OH)2<Al(OH)3
7. 短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个未成对电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法正确的是
A. X的氢化物的沸点一定低于Y的氢化物 B. 简单离子半径:Y>Z>W
C. 第一电离能:Z>Y>X D. 稳定性:YH3>H2Z
8. 许多过渡金属离子对多种配体有很强结合力,能形成种类繁多的配合物,下列说法正确的是
A. 配合物的外界为
B. 配合物的配位数为5
C. 配合物的配体为和
D. 配合物中的化合价为
9. 下列有关石墨晶体的说法正确的是
①石墨层内作用力为共价键,层间靠化学键来维系 ②石墨是混合型晶体 ③石墨中的C为杂化 ④石墨的熔、沸点都比金刚石的低 ⑤石墨中碳原子个数和键个数之比为1:3 ⑥石墨和金刚石的硬度相同 ⑦石墨的导电性只能沿石墨平面的方向
A. 全部 B. ①②③⑦ C. 仅②③⑦ D. ①②⑤⑦
10. 下表物质中所含官能团名称命名错误的是
选项
物质
官能团的名称
A
醚键、氨基
B
酯基、羧基
C
碳溴键、羟基
D
碳碳双键、醛基
A. A B. B C. C D. D
11. 现代分析仪器对有机物M的分子结构进行测定,相关结果如下:
有关M的说法不正确的是
A. 根据图1信息,M的相对分子质量应为74
B. 根据图1、图2信息,推测M的分子式是C4H10O
C. 根据图1、图2、图3信息,可确定M是二醚
D. 根据图1、图2、图3信息,M分子内有三种化学环境不同的H,个数比为6:3:1
12. 利用超分子可分离C60和C70,将C60、C70混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法不正确的是
A. C60、C70属于同素异形体 B. 杯酚分子存在大π键
C. C70分子比C60分子大 D. 杯酚与C60通过氢键形成超分子
13. 双黄连口服液可抑制新冠病毒,其有效成分黄芩苷结构简式如图。下列说法正确的是
A. 黄芩苷分子中所有原子不可能在同一平面上
B. 黄芩苷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 黄芩苷只有羟基、羰基两种含氧的官能团
D. 黄芩苷苯环上的一氯代物有6种
14. 下列说法正确的是
A. 通过红外光谱实验可确定青蒿素分子中含有的部分基团
B. 利用X射线衍射仪可鉴别水晶和玻璃,单一波长的X射线分别通过它们时,在玻璃的X射线图谱上产生分立的斑点或明锐的衍射峰
C. M元素的逐级电离能依次为578kJ/mol、1817kJ/mol、2745kJ/mol、11575kJ/mol,则M元素与氯元素形成的化合物为MCl2
D. Al2O3是偏向离子晶体的过渡晶体,当做离子晶体来处理
15. 半导体材料硒化锌的晶胞如图所示。以晶胞参数为单位长度建立坐标系,在晶胞坐标系中,A点硒原子坐标为,B点锌原子坐标为。下列说法错误的是
A. 晶胞中与Se等距离且距离最近的Se原子有12个
B. 基态Se原子核外有34种不同运动状态的电子
C. 硒化锌的化学式为ZnSe
D. C的原子坐标参数为
二、填空题
16. 钙、硒、氮的相关化合物在药物化学及工业化学领域应用广泛。
回答下列问题:
(1)基态Ca原子的电子排布式为___________。
(2)SeO3的空间构型为_________(用文字描述),H2O沸点远高于H2Se的原因是______________。
(3)芦笋中的天冬酰胺(结构简式如图所示)和微量元素硒、铬、锰等,具有提高身体免疫力的功效。
①天冬酰胺所含元素中,电负性由高到低的顺序为____________。
②天冬酰胺分子_____(填“有”或“无”)手性异构体。
③天冬酰胺晶体中存在的化学键有_________(填字母)。
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.π键 E.氢键
(4)CaF2俗称萤石,主要用作冶炼金属的助熔剂,它的晶胞结构如图所示。
①晶体中F-的配位数是_________。
②设NA为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度是dg/cm3,求晶胞的边长为__________cm(列出计算式)。
17. 根据下列各物质回答问题:
① ②
③ ④
⑤ ⑥
⑦ ⑧(提示:环丁烷可简写成)。
(1)从碳骨架角度看,属于脂环烃的是________(填序号);属于芳香烃的是________(填序号)。
(2)从官能团角度看,属于酚类物质的是________(填序号);属于酯类物质的是________(填序号);官能团种类最多的物质是________(填序号)。
(3)⑧号物质所含官能团名称是________。
(4)②号物质的同分异构体共有________种;其中含有3个甲基(CH3—)结构的分子有________种。(不考虑立体异构)
(5)已知化合物A(C4Si4H8)与立方烷的分子结构相似,如图所示,则C4Si4H8的二氯代物的同分异构体数目为________。
18. 高效净水剂聚合氯化铝铁(PAFC)的组成可表示为,其中Al、Fe元素均为价,该物质广泛应用于日常生活用水和工业废水的处理。
为检测PAFC中铝和铁元素的含量,采用如图所示流程进行。
(1)写出铁原子的价电子排布式:___________。
(2)步骤Ⅰ中的A是___________。
A.氢氧化钠溶液 B.氨水
(3)步骤Ⅲ中的离子反应方程式是___________。
某工厂欲以工业废料(铁、铁和铝的氧化物)为原料制取PAFC,设计如下流程:
(4)在废料中加入过量稀盐酸时会发生多个离子反应:
;;……
请补全可能发生的离子方程式:___________。
(5)所得酸性溶液中,不能确定是否一定存在的正离子是___________。
A. B. C. D.
为证明该离子确实存在。可采用的操作是___________。
(6)往酸性溶液中通入X气体的目的是(用离子方程式表示)___________。
对制备所得产品取样分析:
①取22.2 g样品,加入足量硝酸溶解后,再加入溶液至不再有沉淀生成,过滤,洗涤,干燥后,称得固体质量为28.7 g。
②将步骤①中滤液与洗涤液混合,加入过量溶液,过滤,洗涤,干燥后,称得固体质量为10.7 g。
(7)氯化铝铁的化学式为___________。
19. 肼()是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。
(1)火箭发射可以用肼(液态)作燃料,作氧化剂,两者反应生成和水蒸气。
已知:
请写出与反应的热化学方程式______。
(2)向恒容密闭容器内加入一定量,一定条件下体系中存在以下平衡:
Ⅰ.
Ⅱ.
在较高温度肼几乎分解完全,分解产物的物质的量随温度变化如图:
①曲线a对应的物质是______。
②在较高温度肼几乎分解完全的原因可能是______。
③N点时,体系内为______。
(3)是二元弱碱,在水溶液中存在如下两步电离:
① ;
②__________________________ 。
①写出在水溶液中的第②步电离方程式:______。
②25℃时,向的水溶液中加入稀硫酸,欲使,同时,应控制溶液的范围为______(用含a、b的式子表示)。
(4)利用燃料电池电解溶液并制备,装置如图所示(均为石墨电极,假设各装置在工作过程中溶液体积不变)。
①工作时,甲装置电极反应式为______。
②若甲装置电极上消耗标准状况下1.12L的,理论上丙装置阳极室溶液质量减少______g。
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名山区第三中学2025-2026学年下期期中教学质量检测高中二年级
化学试题
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
可能用到的相对质量:H-1 O-16 Ca-40 F-19 Al-27 Fe-56 Cl-35.5 Ag-108
一、单选题
1. 下列分子中只含极性键的非极性分子是
A. BF3 B. H2S C. C2H2 D. H2O2
【答案】A
【解析】
【详解】A.中只含有极性键,且为平面正三角形,正负电荷中心重合,电荷分布均匀,是非极性分子,A符合题意;
B.中只含有极性键,分子空间结构为形,正负电荷中心不重合,电荷分布不均匀,是极性分子,B不符合题意;
C.中含有极性键和非极性键,为直线形, 结构对称,正负电荷中心重合,电荷分布均匀,是非极性分子,C不符合题意;
D.中含有极性键和非极性键,结构不对称,分子构型是半开书页形,正负电荷中心不重合,电荷分布不均匀,是极性分子,D不符合题意;
故选A。
2. 下列各组物质的晶体类型相同的是
A. C60和石墨 B. 金刚石和SiO2
C. NaCl和AlCl3 D. I2和Cu
【答案】B
【解析】
【详解】A.C60属于分子晶体,石墨属于混合型晶体,A错误;
B.金刚石和SiO2均为共价晶体,B正确;
C.NaCl属于离子晶体,AlCl3属于共价晶体,C错误;
D.I2属于分子晶体,Cu属于金属晶体,D错误;
故选B。
3. 用图示的方法能够直观形象地将化学知识进行呈现。下列图示正确的是
A. 分子的空间填充模型:
B. 基态氮原子的轨道表示式:
C. 基态镁原子最外层电子的电子云轮廓图:
D. 的形成过程:
【答案】D
【解析】
【详解】A.四氯化碳为正四面体结构,但Cl原子半径大于C原子,故A错误;
B.按照洪特规则,电子在能级上填充必须先占轨道,且自旋相同,正确的轨道表示式为:,故B错误;
C.基态镁原子的最外层电子排布为3s2,s能级电子云轮廓图为球形,图示为哑铃形,故C错误;
D.氯化镁为离子化合物,用电子式表示MgCl2的形成过程,要用弯箭头标明电子的转移情况,图示正确,故D正确;
故选D。
4. 你认为下列说法中正确的是
A. 氢键存在于分子之间,不存在于分子之内
B. 对于组成和结构相似的分子,其范德华力随着相对分子质量的增大而增大
C. NH3极易溶于水而CH4难溶于水的原因只是因为NH3是极性分子,CH4是非极性分子
D. 冰熔化时只破坏范德华力
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢键既可以存在于分子之间,也可以存在于分子之内,A错误;
B.对于组成和结构相似的分子,其范德华力随着相对分子质量的增大而增大,B正确;
C.NH3极易溶于水除了是因为NH3是极性分子,还由于氨气能和水分子间形成氢键,C错误;
D.冰熔化时既破坏范德华力有破坏了分子间氢键,D错误;
故选B。
5. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 过氧化氢所含的共价键数目为
B. 白磷含个键,二氧化硅中含个
C. 2mol的和中含有键的数目均为
D. 金刚石晶体中碳原子含有个键
【答案】C
【解析】
【详解】A.由H-O-O-H知,过氧化氢所含的共价键数目为,A正确;
B.白磷结构是正四面体形,P在正四面体的四个顶点处,白磷含个键;二氧化硅晶体中每个硅原子连接四个氧原子,所以二氧化硅中含个,B正确;
C.结构为O=C=O、结构为NN,所以2mol的和中含有键的数目均为,C错误;
D.金刚石晶体中碳原子sp3杂化,所以碳原子含有个键,D正确;
故选C。
6. 中和胃酸药物“达喜”的有效成分为,下列说法正确的是
A. 电负性:H<C<O B. 价电子数:O<C
C. 原子半径:Mg<Al D. 碱性:Mg(OH)2<Al(OH)3
【答案】A
【解析】
【详解】A.C和O为同周期元素,C在O的左边,同周期元素从左到右电负性逐渐增大,在CH4中,H显+1价,则H的电负性小于C,所以电负性:H<C<O,A正确;
B.C的价电子排布式为2s22p2,O的价电子排布式为2s22p4,则价电子数:O>C,B不正确;
C.Mg、Al为同周期元素,Mg在Al的左边,同周期元素从左到右,原子半径依次减小,则原子半径:Mg>Al,C不正确;
D.元素的金属性越强,最高价氧化物的水化物的碱性越强,Mg和Al为同周期元素,且Mg在Al的左边,同周期元素从左到右,金属性依次减弱,则金属性Mg>Al,所以碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3,D不正确;
故选A。
7. 短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个未成对电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法正确的是
A. X的氢化物的沸点一定低于Y的氢化物 B. 简单离子半径:Y>Z>W
C. 第一电离能:Z>Y>X D. 稳定性:YH3>H2Z
【答案】B
【解析】
【分析】短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,基态X、Z、Q原子均有两个单电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族,则X为C元素、Y为N元素、Z为O元素、W为Al元素、Q为S元素。
【详解】A.C元素的氢化物(烃)种类较多,X的氢化物的沸点不一定低于Y的氢化物,如苯的沸点就高于NH3,A错误;
B.离子的电子层数越大,离子半径越大;电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径的大小顺序为N3->O2->Al3+,B正确;
C.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为较稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则第一电离能由大到小的顺序为N>O>C,C错误;
D.同周期主族元素,从左到右非金属性依次增大,则非金属性:O>N,元素非金属性越强,简单氢化物越稳定,则稳定性:NH3<H2O,D错误;
故选B。
8. 许多过渡金属离子对多种配体有很强结合力,能形成种类繁多的配合物,下列说法正确的是
A. 配合物的外界为
B. 配合物的配位数为5
C. 配合物的配体为和
D. 配合物中的化合价为
【答案】A
【解析】
【详解】A.配合物的外界为,A正确;
B.配合物中配体为H2O和Cl-,配位数为6,B错误;
C.配合物的配体为,C错误;
D.由化合物代数和为零可知,配合物中的化合价为,D错误;
故选A。
9. 下列有关石墨晶体的说法正确的是
①石墨层内作用力为共价键,层间靠化学键来维系 ②石墨是混合型晶体 ③石墨中的C为杂化 ④石墨的熔、沸点都比金刚石的低 ⑤石墨中碳原子个数和键个数之比为1:3 ⑥石墨和金刚石的硬度相同 ⑦石墨的导电性只能沿石墨平面的方向
A. 全部 B. ①②③⑦ C. 仅②③⑦ D. ①②⑤⑦
【答案】C
【解析】
【详解】①石墨时混合型晶体,石墨层中碳原子靠共价键链接,层与层之间靠分子间作用力范德华力维系,分子间作用力不是化学键,①错误;
②石墨是混合型晶体,②正确;
③石墨中的碳原子与相邻的三个碳原子以σ键结合,形成平面正六边形结构,碳原子的杂化类型为sp2杂化,③正确;
④石墨中的共价键键长比金刚石中共价键键长短,其键能更大,所以石墨的熔点比金刚石的高,④错误;
⑤石墨中,一个碳原子上有3个单键,每个单键被2个碳原子共用,所以平均每个碳原子对应1.5个单键,故石墨中碳原子个数和C−C键个数之比为2:3,⑤错误;
⑥石墨质软,金刚石的硬度大,⑥错误;
⑦石墨同层中存在大π键的电子,其导电性只能沿石墨平面的方向,⑦正确;
故选C。
10. 下表物质中所含官能团名称命名错误的是
选项
物质
官能团的名称
A
醚键、氨基
B
酯基、羧基
C
碳溴键、羟基
D
碳碳双键、醛基
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.含有的官能团围为酮羰基、胺基,A错误;
B.的官能团为酯基和羧基,B正确;
C.的官能团为碳溴键、羟基,C正确;
D.的官能团为碳碳双键、醛基,D正确;
故选A。
11. 现代分析仪器对有机物M的分子结构进行测定,相关结果如下:
有关M的说法不正确的是
A. 根据图1信息,M的相对分子质量应为74
B. 根据图1、图2信息,推测M的分子式是C4H10O
C. 根据图1、图2、图3信息,可确定M是二醚
D. 根据图1、图2、图3信息,M分子内有三种化学环境不同的H,个数比为6:3:1
【答案】C
【解析】
【详解】A.图1中最大质荷比为74,因此M的相对分子质量为74,故A正确;
B.图2可知M中含有烷基与醚键,则其通式可表示为CnH2n+2O,因此14n+2+16=74,解得n=4,故其分子式为C4H10O,故B正确;
C.由图2可知M属于醚类,结合分子式C4H10O,可确定M是一元醚,故C错误;
D.由图3可知M中含有3种类型的氢原子,并且个数比为6:3:1,故D正确;
答案选C。
12. 利用超分子可分离C60和C70,将C60、C70混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法不正确的是
A. C60、C70属于同素异形体 B. 杯酚分子存在大π键
C. C70分子比C60分子大 D. 杯酚与C60通过氢键形成超分子
【答案】D
【解析】
【详解】A.C60、C70为碳元素的不同单质,属于同素异形体,A正确;
B.杯酚分子存在苯环结构,所以存在大π键,B正确;
C.C70分子比C60分子含碳原子数多,则C70分子比C60分子大,C正确;
D.氢键是H与N、O、F等电负性大的元素结合的一种特殊分子间或分子内相互作用力,所以杯酚与C60形成的不是氢键,D错误;
故选D。
13. 双黄连口服液可抑制新冠病毒,其有效成分黄芩苷结构简式如图。下列说法正确的是
A. 黄芩苷分子中所有原子不可能在同一平面上
B. 黄芩苷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 黄芩苷只有羟基、羰基两种含氧的官能团
D. 黄芩苷苯环上的一氯代物有6种
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据结构简式可知,黄芩苷分子中存在饱和碳原子,为正四面体结构,故黄芩苷分子中所有原子不可能在同一平面上,A正确;
B.黄芩苷分子中含有碳碳双键、醇羟基,能被酸性高锰酸钾氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误;
C.黄芩苷中有羟基、羰基、羧基、醚键含氧的官能团,C错误;
D.黄芩苷苯环上的一氯代物有4种,D错误;
故选A。
14. 下列说法正确的是
A. 通过红外光谱实验可确定青蒿素分子中含有的部分基团
B. 利用X射线衍射仪可鉴别水晶和玻璃,单一波长的X射线分别通过它们时,在玻璃的X射线图谱上产生分立的斑点或明锐的衍射峰
C. M元素的逐级电离能依次为578kJ/mol、1817kJ/mol、2745kJ/mol、11575kJ/mol,则M元素与氯元素形成的化合物为MCl2
D. Al2O3是偏向离子晶体的过渡晶体,当做离子晶体来处理
【答案】A
【解析】
【详解】A.红外光谱是利用原子间的相对振动和转动来确定分子结构和鉴别物质的方法。不同化学键和官能团振动频率是不同,所以红外光谱可以用于确定分子中的化学键或官能团,A项正确;
B.水晶为晶体,故当单一波长的X射线通过晶体时,可产生衍射,从而在记录仪上产生分立的斑点或明锐的衍射峰,B项错误;
C.根据M素的电离能数值可知其原子最外层有3个电子,则M元素与氯元素形成的化合物为MCl3,C项错误;
D.均是偏向共价晶体的过渡晶体,当作共价晶体来处理,D项错误;
故选A。
15. 半导体材料硒化锌的晶胞如图所示。以晶胞参数为单位长度建立坐标系,在晶胞坐标系中,A点硒原子坐标为,B点锌原子坐标为。下列说法错误的是
A. 晶胞中与Se等距离且距离最近的Se原子有12个
B. 基态Se原子核外有34种不同运动状态的电子
C. 硒化锌的化学式为ZnSe
D. C的原子坐标参数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.晶胞中Se原子构成面心立方堆积,与Se等距离且距离最近的Se原子有12个,故A正确;
B.Se是34号元素,Se原子核外有34个电子,基态Se原子核外有34种不同运动状态的电子,故B正确;
C.根据均摊原则,晶胞中Se原子数为 、Zn原子数为4,硒化锌的化学式为ZnSe,故C正确;
D.根据A、B原子的坐标,C的原子坐标参数为,故D错误;
选D。
二、填空题
16. 钙、硒、氮的相关化合物在药物化学及工业化学领域应用广泛。
回答下列问题:
(1)基态Ca原子的电子排布式为___________。
(2)SeO3的空间构型为_________(用文字描述),H2O沸点远高于H2Se的原因是______________。
(3)芦笋中的天冬酰胺(结构简式如图所示)和微量元素硒、铬、锰等,具有提高身体免疫力的功效。
①天冬酰胺所含元素中,电负性由高到低的顺序为____________。
②天冬酰胺分子_____(填“有”或“无”)手性异构体。
③天冬酰胺晶体中存在的化学键有_________(填字母)。
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.π键 E.氢键
(4)CaF2俗称萤石,主要用作冶炼金属的助熔剂,它的晶胞结构如图所示。
①晶体中F-的配位数是_________。
②设NA为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度是dg/cm3,求晶胞的边长为__________cm(列出计算式)。
【答案】(1)
(或)
(2) ①.
平面三角形 ②.
分子间存在氢键
(3) ①.
②.
有 ③.
BCD (4) ①.
4 ②.
(或)
【解析】
【小问1详解】
是20号元素,位于元素周期表第四周期第族,其基态原子的电子排布式为或。
【小问2详解】
分子中,中心原子的价层电子对数为 ,且不含孤电子对,故其空间构型为平面三角形;
的电负性较强,分子间能形成氢键,而分子间不能形成氢键,分子间氢键的存在使得的沸点远高于。
【小问3详解】
① 天冬酰胺中含有、、、四种元素。根据同周期元素从左到右电负性逐渐增大,可知电负性 ,而的电负性最小,故电负性由高到低的顺序为 ;
② 天冬酰胺分子中,与氨基相连的碳原子同时连接了、、、四个互不相同的原子或原子团,属于手性碳原子,因此该分子有手性异构体;
③ 天冬酰胺属于分子晶体,分子内部存在非极性共价键,、、、、等极性共价键,以及双键中含有的键。氢键属于分子间作用力,不属于化学键的范畴;故选BCD。
【小问4详解】
① 由晶胞结构图可知,黑球位于顶点和面心,个数为 ,白球位于晶胞内部,个数为8;由于中和的原子个数比为,故黑球代表,白球代表;以晶胞中左上角的一个为例,其周围距离最近且等距的有4个(构成正四面体),故的配位数为4;
② 1个晶胞中含有4个和8个,晶胞的质量 。设晶胞边长为 ,则晶胞体积 。由密度 ,可得 ,解得 。
17. 根据下列各物质回答问题:
① ②
③ ④
⑤ ⑥
⑦ ⑧(提示:环丁烷可简写成)。
(1)从碳骨架角度看,属于脂环烃的是________(填序号);属于芳香烃的是________(填序号)。
(2)从官能团角度看,属于酚类物质的是________(填序号);属于酯类物质的是________(填序号);官能团种类最多的物质是________(填序号)。
(3)⑧号物质所含官能团名称是________。
(4)②号物质的同分异构体共有________种;其中含有3个甲基(CH3—)结构的分子有________种。(不考虑立体异构)
(5)已知化合物A(C4Si4H8)与立方烷的分子结构相似,如图所示,则C4Si4H8的二氯代物的同分异构体数目为________。
【答案】(1) ①. ③ ②. ①
(2) ①. ⑦ ②. ④ ③. ⑥
(3)羧基、羰基 (4) ①. 7 ②. 3
(5)4
【解析】
【小问1详解】
脂环烃是具有环状碳骨架且不含苯环的烃类,因此只有③符合要求,故填③;
芳香烃是含有苯环的烃类,因此只有①符合要求,故填①
【小问2详解】
酚类的官能团为酚羟基,需要羟基直接与苯环相连,因此只有⑦符合要求,故填⑦;
酯类的官能团为酯基,因此只有④符合要求,故填④;
①中含有碳碳双键一种官能团、②中含有碳氯键一种官能团、③不含官能团、④中含有酯基一种官能团、⑤含有碳碳双键、羧基两种官能团、⑥含有碳碳双键、羧基、醇羟基三种官能团、⑦含有酚羟基一种官能团、⑧含有羧基、羰基两种官能团,因此官能团数量最多的是⑥,故填⑥;
【小问3详解】
根据⑧的结构简式可知,含有的官能团的名称为羧基、羰基;
【小问4详解】
②为1-氯戊烷,同分异构体的数量即戊烷的一氯代物的数量,戊烷共有三种结构:正戊烷有3种一氯代物(②占据一种);异戊烷有4种一氯代物;新戊烷有1种一氯代物,因此②的同分异构体共有7种(不含自身);其中含有三个甲基的一氯代物有、和共3种;
【小问5详解】
化合物A为立方结构,二氯代物需要考虑三种情况:氯原子取代两个碳原子,任意两个碳原子距离相等,有一种同分异构体;氯原子取代两个硅原子,与碳原子类似,任意两个硅原子距离相等,有一种同分异构体;氯原子取代一个碳原子、一个硅原子,碳原子与硅原子的相对位置有棱上相邻和体对角线两端两种,有两种同分异构体,因此一共有4种同分异构体。
18. 高效净水剂聚合氯化铝铁(PAFC)的组成可表示为,其中Al、Fe元素均为价,该物质广泛应用于日常生活用水和工业废水的处理。
为检测PAFC中铝和铁元素的含量,采用如图所示流程进行。
(1)写出铁原子的价电子排布式:___________。
(2)步骤Ⅰ中的A是___________。
A.氢氧化钠溶液 B.氨水
(3)步骤Ⅲ中的离子反应方程式是___________。
某工厂欲以工业废料(铁、铁和铝的氧化物)为原料制取PAFC,设计如下流程:
(4)在废料中加入过量稀盐酸时会发生多个离子反应:
;;……
请补全可能发生的离子方程式:___________。
(5)所得酸性溶液中,不能确定是否一定存在的正离子是___________。
A. B. C. D.
为证明该离子确实存在。可采用的操作是___________。
(6)往酸性溶液中通入X气体的目的是(用离子方程式表示)___________。
对制备所得产品取样分析:
①取22.2 g样品,加入足量硝酸溶解后,再加入溶液至不再有沉淀生成,过滤,洗涤,干燥后,称得固体质量为28.7 g。
②将步骤①中滤液与洗涤液混合,加入过量溶液,过滤,洗涤,干燥后,称得固体质量为10.7 g。
(7)氯化铝铁的化学式为___________。
【答案】(1)
(2)A (3)
(4)、
(5) ①. C ②. 取少量溶液于试管,向试管中滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为红色,则溶液中含有,反之则无 。
(6)
(7)
【解析】
【分析】先向PAFC中加入足量强碱,利用、与碱反应的差异,将转化为沉淀,则生成可溶性偏铝酸盐,实现二者分离;经灼烧生成,通过其质量计算铁元素含量;含铝的溶液中加入足量弱碱,将转化为沉淀,灼烧得到。
【小问1详解】
铁是第26号元素,价电子排布式为:;
【小问2详解】
要分离和,需让沉淀、转化为可溶性的偏铝酸盐:氨水会使两者都沉淀,无法分离;氢氧化钠溶液可实现分离: ,。所以选A;
【小问3详解】
溶液中含,通入足量生成沉淀:;
【小问4详解】
废料含,会发生两个额外反应::,;
【小问5详解】
①阳离子分析::与盐酸反应生成,一定存在;:盐酸过量,一定存在;:与盐酸生成,但可能被还原为,不一定存在;:可能来自与盐酸、与的反应,一定存在。故选C ;
②取少量溶液于试管,向试管中滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为红色,则溶液中含有,反之则无 ;
【小问6详解】
为制备PAFC,需将溶液中的氧化为,X通常为,反应方程式为:;
【小问7详解】
,,所以,根据电荷守恒和质量守恒,化学式为。
19. 肼()是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。
(1)火箭发射可以用肼(液态)作燃料,作氧化剂,两者反应生成和水蒸气。
已知:
请写出与反应的热化学方程式______。
(2)向恒容密闭容器内加入一定量,一定条件下体系中存在以下平衡:
Ⅰ.
Ⅱ.
在较高温度肼几乎分解完全,分解产物的物质的量随温度变化如图:
①曲线a对应的物质是______。
②在较高温度肼几乎分解完全的原因可能是______。
③N点时,体系内为______。
(3)是二元弱碱,在水溶液中存在如下两步电离:
① ;
②__________________________ 。
①写出在水溶液中的第②步电离方程式:______。
②25℃时,向的水溶液中加入稀硫酸,欲使,同时,应控制溶液的范围为______(用含a、b的式子表示)。
(4)利用燃料电池电解溶液并制备,装置如图所示(均为石墨电极,假设各装置在工作过程中溶液体积不变)。
①工作时,甲装置电极反应式为______。
②若甲装置电极上消耗标准状况下1.12L的,理论上丙装置阳极室溶液质量减少______g。
【答案】(1)2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=—1134.4kJ/mol
(2) ①. H2 ②. 反应Ⅰ为吸热反应,升高温度,反应以反应Ⅰ为主 ③. 2:3
(3) ①. ②. (14—b)<pH<(14—a)
(4) ①. N2H4—4e—+4OH—=N2↑+4H2O ②. 11.1
【解析】
【小问1详解】
肼与二氧化氮反应生成氮气和气态水,反应的方程式为2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g),将已知反应依次编号为①②,由盖斯定律可知反应②×2—①得到反应,则反应△H=(—534kJ/mol)×2—(+66.4kJ/mol)=—1134.4kJ/mol,反应的热化学方程式为2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=—1134.4kJ/mol,故答案为:2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=—1134.4kJ/mol;
【小问2详解】
①由图可知,温度高于573K时,肼和氨气完全分解,反应得到的气体为氮气和氢气的混合气体,由方程式可知,相同温度时氢气的物质的量大于氮气,所以曲线a对应的物质是氢气,故答案为:H2;
②由图可知,升高温度,氨气的物质的量减小,说明反应Ⅱ的平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应,氢气的物质的量增大,说明反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动,该反应为吸热反应,在较高温度肼几乎分解完全说明升高温度,反应以反应Ⅰ为主,使反应趋于完全,故答案为:反应Ⅰ为吸热反应,升高温度,反应以反应Ⅰ为主;
③由图可知,N点时,氮气和氨气的物质的量都为2mol,由氮原子个数守恒可知,肼的物质的量为3mol,由氢原子个数守恒可知,氢气的物质的量为=3mol,则氮气和氢气的物质的量比为2:3,故答案为:2:3;
【小问3详解】
①肼的第二步电离为在水中电离出和氢氧根离子,电离方程式为,故答案为:;
②由电离常数Kb1=可知,溶液中时,溶液中的氢氧根离子浓度大于mol/L,则溶液pH小于14—a,同理可知,溶液中时,溶液中的氢氧根离子浓度小于 mol/L,则溶液pH大于14—b,所以溶液的pH范围为(14—b)<pH<(14—a),故答案为:(14—b)<pH<(14—a);
【小问4详解】
①由图可知,工作时,甲装置C1电极为燃料电池的负极,碱性条件下肼失去电子发生氧化反应生成氮气和水,电极反应式为N2H4—4e—+4OH—=N2↑+4H2O,故答案为:N2H4—4e—+4OH—=N2↑+4H2O;
②由图可知,丙装置为电解池,C2电极为电解池的阳极,氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气,溶液中的钙离子通过阳离子交换膜进入产品室,由得失电子数目守恒可得如下转化关系:O2—2CaCl2,则甲装置C2电极上消耗标准状况下1.12L的氧气时,理论上丙装置阳极室溶液质量减少×2×111g/mol=11.1g,故答案为:11.1。
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