精品解析：陕西省西安中学2027届高三第一学期第一次质量检测 化学试题

西安中学高2027届高三第一学期第一次质量检测 化学学科 满分：100分 时长：75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Fe-56 一、选择题(本题共16个小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1. 下列现象与电子的跃迁没有直接关联的是 A．氢原子发光 B．钠与水剧烈反应 C．燃放烟花 D．霓虹灯发光 A. A B. B C. C D. D 2. 下列化学用语正确的是 A. 基态N原子的价层电子轨道表示式： B. 该电子排布图违背了泡利原理 C. 的电子式： D. 的空间结构模型： 3. 四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示，下列说法不正确的是 A. 只有M可能是金属元素 B. 四种元素中最活泼的非金属元素是Z C. X、M的最高价氧化物对应水化物的酸性：X > M D. 单质沸点：M > Z 4. 以下基态原子的价层电子排布式正确的是 A. Mn：1s22s22p63s23p63d54s2 B. Zn：[Ar]3d104s2 C. Cr：3d44s2 D. Cu：3d104s1 5. 由下列事实推理得出结论，错误的是 选项 事实 结论 A 2-丁烯存在顺反异构现象，丁烷不存在顺反异构现象 键不能绕键轴旋转 B 对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸 邻羟基苯甲酸分子内无氢键 C 硝基是强吸电子基团 对硝基苯酚酸性强于苯酚 D 的空间结构为正四面体 难溶于水，易溶于 A. A B. B C. C D. D 6. 根据元素周期律推测，下列说法正确的是 A. 原子半径： B. 键角： C. 第一电离能： D. 键的极性： 7. 下列说法错误的是 ①金属钠失火可用干燥的沙土扑灭 ②钠能从硫酸铜溶液中置换出金属铜 ③为碱性氧化物，能与水反应生成 ④可作胃酸中和剂和食用碱 ⑤金属钠导热性好，可用作传热介质 ⑥皮肤上溅入少量强酸溶液，立即用大量水冲洗，再用1% 溶液冲洗 A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ⑤⑥ 8. 是提取硫和制造硫酸的主要原料。下列相关反应的化学方程式或离子方程式错误的是 A. 反应①： B. 反应②： C. 反应③： D. 反应④： 9. B和Al为同族元素，下列说法错误的是 A. 和都可以与形成配位键 B. 为三元酸，呈两性 C. 共价键的方向性使晶体B有脆性，原子层的相对滑动使金属Al有延展性 D. B和Al分别与N形成的共价晶体，均具有较高硬度和熔点 10. 某矿石中含有四种位于不同的前四周期的元素X、Y、Z、W，且X、Y、Z、W的原子序数依次增大。基态原子中，X为元素周期表中半径最小的原子，Y的最外层电子数是电子层数的3倍，Z的最高能层中s能级电子数与p能级电子数相等，W位于元素周期表的ds区，且有一个未成对电子。下列说法正确的是 A. 稳定性： B. 基态原子未成对电子数： C. Y与Z形成的化合物属于分子晶体 D. W与Y形成的两种化合物WY和W2Y颜色相同 11. 下列关于物质的性质及解释都正确的是 选项 物质的性质 解释 A 熔点： 熔化时要断开化学键，只需克服范德华力 B 沸点： 比相对分子质量大，范德华力大 C 热稳定性：HF>HCl HF分子间氢键强于HCl分子间作用力 D 水溶性： 与极性相似，且二者存在分子间氢键 A. A B. B C. C D. D 12. 冠醚是皇冠状的分子，可用不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。18-冠-6(18指C、O原子总数为18，6指氧原子数)与钾离子形成的超分子结构如图所示。下列说法错误的是 A. 1mol 18-冠-6超分子中配位键数目为6 B. 18-冠-6可以与锂离子络合 C. 与可合成18-冠-6 D. 该超分子熔点较高 13. 某多孔储氢材料前驱体结构如图，M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子。下列说法正确的是 A. 最简单氢化物沸点：X>Y B. 原子半径：M<X<Y<Z C. 第一电离能：W<X<Y<Z D. 电负性：W<X<Y<Z 14. 下表给出几种氯化物的熔点和沸点： NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 熔点/℃ 801 714 190 -70 沸点/℃ 1413 1412 180 57.57 有关表中所列四种氯化物的性质，有以下叙述：①氯化铝在加热时能升华，②四氯化硅在晶态时属于分子晶体，③氯化钠晶体中粒子之间以范德华力结合，④氯化铝晶体是典型的离子晶体，其中与表中数据一致的是（ ） A. ①② B. ②③ C. ①②④ D. ②④ 15. 某化合物的结构如图所示，下列关于该化合物的叙述正确的是 A. 该化合物中C、O、N的第一电离能从大到小的顺序为 B. 该化合物是配合物，中心离子的配位数是2 C. 该配合物中镍元素的化合价为+2价 D. 该化合物中含有键、键、极性键、非极性键、配位键和氢键 16. 硫化锌晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为，下列有关说法正确的是 A. 与的最短核间距为 B. 单个晶胞中含有的数目为4 C. 晶胞密度为 D. 每个周围与之距离最近且相等的个数为4 二、非选择题(共52分) 17. 根据原子核外电子排布规律，回答下列问题： （1）写出基态S原子的核外电子的空间运动状态有_____________种。 （2）画出基态N原子的轨道表示式：_____________________________________。 （3）比的稳定性_____________________________（填“强”或“弱”），从结构上分析原因是________________________________；基态与离子中未成对的电子数之比为______________________。 （4）基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是_____________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_________________________。 （5）在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是_________（填元素符号），该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_____________（填“相同”或“相反”）。 18. 清凉茶酸乙酯（）是一种消毒杀菌剂，对细菌、霉菌等有灭活作用。通过酯化反应制备清凉茶酸乙酯的实验步骤如下。 Ⅰ．在三颈烧瓶中加入5.6 g清凉茶酸、4.6 g乙醇、环己烷、少量浓硫酸等，再加入几粒沸石。 Ⅱ．加热并不断搅拌，一段时间后停止加热和搅拌。 Ⅲ．反应物冷却至室温，进行操作X。 Ⅳ．在所得的溶液中加入试剂Y，洗涤至混合液pH为7左右，再用试剂Z洗涤。 Ⅴ．将洗涤后混合液加入分液漏斗，进行分液。 Ⅵ．在分液后的有机层加入干燥剂，振荡，静置，过滤。 Ⅶ．对过滤后产物进行提纯操作，得到4.3 mL纯净的清凉茶酸乙酯。 沸点/℃ 密度/ 水溶性 备注 乙醇 78 0.789 混溶 分子量46 清凉茶酸 228 1.204 易溶 分子量112 清凉茶酸乙酯 195 0.926 难溶 分子量140 环己烷 80.7 0.780 难溶 挥发过程中可带出较多的水 （1）步骤Ⅰ中加入环己烷的作用是_____________________________________________________。 （2）步骤Ⅱ中为了受热均匀和易于控制温度为110℃，可采用_____（填“水浴”或“油浴”）加热，写出实验中三颈烧瓶内发生的主要反应：__________________________________________。 （3）在步骤Ⅲ中必须用到的下列仪器有_________________（填名称）。 （4）在步骤Ⅳ中使用的洗涤试剂Y、Z依次为________、________（填标号）。 a．5%的小苏打溶液 b．乙醇 c．NaOH溶液 d．蒸馏水 （5）在步骤Ⅶ中对清凉茶酸乙酯进行提纯的方法是_________________________________________，本实验的产率为___________（保留三位有效数字）。 19. 聚合硫酸铁（PFS）是水处理中重要的絮凝剂，如图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。 回答下列问题 （1）废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁，铁锈的主要成分为_______________________。粉碎过筛的目的是________________________________。 （2）酸浸时最合适的酸是_______________________，写出铁锈与酸反应的离子方程式____________________________________________。 （3）需要在反应釜中加入氧化剂，下列氧化剂中最合适的是______________（填标号）。 A. B. C. D. （4）相对于常压蒸发，减压蒸发的优点是____________________________________________。 （5）盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标，定义式为（n为物质的量）。为测量样品的B值，取样品m g，准确加入过量盐酸，充分反应，再加入煮沸后冷却的蒸馏水，以酚酞为指示剂，用的标准NaOH溶液进行中和滴定（部分操作略去，已排除铁离子干扰）。到终点时消耗NaOH溶液。按上述步骤做空白对照试验（注：除不加样品，其他步骤和试剂均相同），消耗NaOH溶液，已知该样品中Fe的质量分数w，则B的表达式为___________________________________________________________。 20. 卟啉化合物在自然界中广泛存在，是生命过程中必不可少的一类化合物。一种八乙基()卟啉化合物(J)的合成路线如图。 已知：。 回答下列问题： （1）B的化学名称为____________________，C中含氧官能团的名称为________________。 （2）的反应类型为________反应。 （3）虚线框内的卟啉环为平面结构，则虚线框内N的杂化方式为________。 （4）写出A与B反应的化学方程式：____________________。 （5）K是C的同分异构体，写出满足下列条件的K的结构简式：____________________。 a．能与NaHCO3反应产生气体 b．能发生银镜反应 c．核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为 （6）根据题中信息，以和乙醇为原料，设计合成的路线____________________(用流程图表示，无机试剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 西安中学高2027届高三第一学期第一次质量检测 化学学科 满分：100分 时长：75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Fe-56 一、选择题(本题共16个小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1. 下列现象与电子的跃迁没有直接关联的是 A．氢原子发光 B．钠与水剧烈反应 C．燃放烟花 D．霓虹灯发光 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．氢原子发光是氢原子核外电子从高能级向低能级跃迁时以光的形式释放能量产生的，与电子跃迁有直接关联，A不符合题意； B．钠与水剧烈反应是化学反应中发生了电子的转移（失电子、水中得电子），不存在原子核外电子在能级间的跃迁过程，与电子跃迁没有直接关联，B符合题意； C．燃放烟花时呈现不同颜色是金属元素的焰色试验，本质是金属原子核外电子跃迁释放不同波长的光导致的，与电子跃迁有直接关联，C不符合题意； D．霓虹灯发光是稀有气体原子的核外电子在通电时吸收能量跃迁到高能级，再从高能级跃迁回低能级时释放光能产生的，与电子跃迁有直接关联，D不符合题意； 故选B。 2. 下列化学用语正确的是 A. 基态N原子的价层电子轨道表示式： B. 该电子排布图违背了泡利原理 C. 的电子式： D. 的空间结构模型： 【答案】A 【解析】 【详解】A．N的原子序数为7，基态N原子的电子排布式为，价层电子排布式为。根据泡利原理，2s轨道中的两个电子自旋方向相反；根据洪特规则，三个2p电子分别占据三个轨道，且自旋方向相同，故价层电子轨道表示式为，A正确； B．图中同一轨道内的两个电子自旋方向相反，符合泡利原理；但右侧三个简并轨道中仍有一个空轨道，另一个轨道内却已有一对电子，违背了电子优先单独占据简并轨道且自旋方向相同的洪特规则。保持图中电子总数不变，符合基态要求的电子排布图应为，B错误； C．是离子化合物，其电子式为，C错误； D．中C原子与两个O原子分别形成双键，中心C原子形成2个σ键，没有孤电子对，故分子呈直线形，键角为180°；原模型中三个原子不在同一直线上，其空间结构模型为，D错误； 故选A。 3. 四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示，下列说法不正确的是 A. 只有M可能是金属元素 B. 四种元素中最活泼的非金属元素是Z C. X、M的最高价氧化物对应水化物的酸性：X > M D. 单质沸点：M > Z 【答案】B 【解析】 【分析】图中Y、Z位于同一周期且相邻，Y、X位于同一族，M位于X左侧且与X相邻。第一周期只有氢、氦两种元素，且它们在元素周期表中不占相邻位置，因此Y、Z位于第二周期，M、X位于第三周期。第二、三周期的第ⅡA族与第ⅢA族之间存在空位，图示四个连续相接的方格只能位于周期表右侧。由于X左侧还须有与其相邻的M，Y最靠左只能是碳；由于Y右侧还须有Z，Y最靠右只能是氟。因此，四种元素的可能组合如下。M、X、Y、Z分别为铝、硅、碳、氮；M、X、Y、Z分别为硅、磷、氮、氧；M、X、Y、Z分别为磷、硫、氧、氟；M、X、Y、Z分别为硫、氯、氟、氖。 【详解】A．根据四种可能组合，X可能为硅、磷、硫或氯，Y可能为碳、氮、氧或氟，Z可能为氮、氧、氟或氖，它们均为非金属元素；M可能为铝、硅、磷或硫，其中铝为金属元素，因此只有M可能是金属元素，A正确； B．Z可能为氖，此时M、X、Y分别为硫、氯、氟。氖属于稀有气体元素，化学性质很不活泼，这四种元素中最活泼的非金属元素是Y所代表的氟，因此不能断定最活泼的非金属元素是Z，B错误； C．M、X均位于第三周期，且X位于M右侧。同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，因此X的最高价氧化物对应水化物的酸性强于M，C正确； D．M可能对应的铝、硅、磷、硫的单质在常温常压下均为固体，Z可能对应的氮、氧、氟、氖的单质在常温常压下均为气体。前述M对应单质的沸点均高于相应Z对应单质的沸点，因此单质沸点为M > Z，D正确； 故选B。 4. 以下基态原子的价层电子排布式正确的是 A. Mn：1s22s22p63s23p63d54s2 B. Zn：[Ar]3d104s2 C. Cr：3d44s2 D. Cu：3d104s1 【答案】D 【解析】 【详解】A．1s22s22p63s23p63d54s2为基态Mn原子的电子排布式，基态Mn原子的价层电子排布式为3d54s2，A错误； B．[Ar]3d104s2为基态Zn原子的电子排布式，基态Zn原子的价层电子排布式为3d104s2，B错误； C．元素是24Cr，它们基态原子的价电子排布应该遵循洪特规则的特例，应该是3d54s1，C错误； D．原子轨道中电子处于全满、全空、半满时最稳定，所以基态Cu原子的价电子排布为3d104s1，D正确； 答案选D。 5. 由下列事实推理得出结论，错误的是 选项 事实 结论 A 2-丁烯存在顺反异构现象，丁烷不存在顺反异构现象 键不能绕键轴旋转 B 对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸 邻羟基苯甲酸分子内无氢键 C 硝基是强吸电子基团 对硝基苯酚酸性强于苯酚 D 的空间结构为正四面体 难溶于水，易溶于 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．2-丁烯含碳碳双键，双键中键不能绕键轴旋转故存在顺反异构，丁烷中均为可自由旋转的单键无顺反异构，结论正确，A正确； B．对羟基苯甲酸可形成分子间氢键，沸点更高；邻羟基苯甲酸可形成分子内氢键，分子间作用力更弱沸点更低，结论“邻羟基苯甲酸分子内无氢键”错误，B错误； C．硝基是强吸电子基团，可使对硝基苯酚中羟基的键极性增强，更易电离出，故酸性强于苯酚，结论正确，C正确； D．为正四面体形非极性分子，根据相似相溶原理，难溶于极性溶剂水，易溶于非极性溶剂，结论正确，D正确； 故选B。 6. 根据元素周期律推测，下列说法正确的是 A. 原子半径： B. 键角： C. 第一电离能： D. 键的极性： 【答案】B 【解析】 【详解】A．同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，位于左侧，故原子半径，A错误； B．中心为杂化，属于平面三角形结构，键角为，中心为杂化，含1对孤电子对，属于三角锥形结构，孤电子对斥力大于成键电子对，键角约为，故键角，B正确； C．的价电子排布为，处于全满稳定结构，其第一电离能大于价电子排布为的，故第一电离能，C错误； D．键的极性与成键原子电负性差值正相关，和的电负性差值大于和的电负性差值，故键的极性，D错误； 故选B。 7. 下列说法错误的是 ①金属钠失火可用干燥的沙土扑灭 ②钠能从硫酸铜溶液中置换出金属铜 ③为碱性氧化物，能与水反应生成 ④可作胃酸中和剂和食用碱 ⑤金属钠导热性好，可用作传热介质 ⑥皮肤上溅入少量强酸溶液，立即用大量水冲洗，再用1% 溶液冲洗 A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ⑤⑥ 【答案】C 【解析】 【详解】①干燥的沙土能够覆盖燃烧的钠，使其与空气隔绝，因此金属钠失火可用干燥的沙土扑灭，①正确； ②钠投入硫酸铜溶液后，先与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应为；生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应，反应为，产生氢氧化铜沉淀，不能置换出金属铜，②错误； ③碱性氧化物与酸反应只生成盐和水，而过氧化钠与盐酸反应还生成氧气，反应为，因此过氧化钠不属于碱性氧化物。过氧化钠能与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应为，但这不能作为其属于碱性氧化物的依据，③错误； ④碳酸氢钠能与胃酸中的盐酸反应，反应为，因此可作胃酸中和剂；其水溶液呈弱碱性，也可用作食用碱，④正确； ⑤金属钠具有良好的导热性，能够传递热量，因此可用作传热介质，⑤正确； ⑥皮肤上溅入少量强酸溶液时，立即用大量水冲洗可稀释并除去强酸，再用1%的碳酸氢钠溶液冲洗，可中和残留的酸，反应为，⑥正确； 错误的说法为②③，故选C。 8. 是提取硫和制造硫酸的主要原料。下列相关反应的化学方程式或离子方程式错误的是 A. 反应①： B. 反应②： C. 反应③： D. 反应④： 【答案】C 【解析】 【详解】A．在氧气中高温煅烧生成和，对应化学方程式，配平、产物均正确，A正确； B．和发生铝热反应置换出，对应化学方程式，符合反应规律，B正确； C．与溶液反应时，将氧化为，自身被还原为，正确离子方程式为，选项所给方程式得失电子、电荷均不守恒，C错误； D．与反应生成蓝色的沉淀，离子方程式书写正确，D正确； 故选C。 9. B和Al为同族元素，下列说法错误的是 A. 和都可以与形成配位键 B. 为三元酸，呈两性 C. 共价键的方向性使晶体B有脆性，原子层的相对滑动使金属Al有延展性 D. B和Al分别与N形成的共价晶体，均具有较高硬度和熔点 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．和中B和Al均有空轨道，有孤电子，因此和都可以与形成配位键，A正确； B．为一元弱酸，为两性氢氧化物，具有两性，B错误； C．晶体B为共价晶体，共价键的方向性使晶体B有脆性，Al为金属晶体，原子层的相对滑动使金属Al有延展性，C正确； D．B和Al分别与N通过共价键形成共价晶体，共价晶体具有较高硬度和熔点，D正确； 答案选B。 10. 某矿石中含有四种位于不同的前四周期的元素X、Y、Z、W，且X、Y、Z、W的原子序数依次增大。基态原子中，X为元素周期表中半径最小的原子，Y的最外层电子数是电子层数的3倍，Z的最高能层中s能级电子数与p能级电子数相等，W位于元素周期表的ds区，且有一个未成对电子。下列说法正确的是 A. 稳定性： B. 基态原子未成对电子数： C. Y与Z形成的化合物属于分子晶体 D. W与Y形成的两种化合物WY和W2Y颜色相同 【答案】B 【解析】 【分析】元素推断：首先推出四种元素：X是周期表半径最小的原子，为（第一周期）；Y最外层电子数是电子层数的3倍，只能为第二周期元素，电子层数为2、最外层电子数为6，为（第二周期）；Z原子序数大于，最高能层s能级与p能级电子数相等，价电子排布为，为（第三周期）；W位于前四周期ds区、有1个未成对电子，价电子排布为，为（第四周期），符合题干要求。 【详解】A．是，是，稳定性：。元素非金属性越强，简单氢化物稳定性越强，非金属性，故氢化物稳定性，A错误； B．基态原子电子排布为，能级有2个未成对电子；基态Si原子电子排布为，能级也有2个未成对电子，二者未成对电子数相等，B正确； C．Y和Z分别为与，形成的属于共价（原子）晶体，不是分子晶体，C错误； D．WY是为黑色固体，是为砖红色固体，二者颜色不同，D错误； 故选B。 11. 下列关于物质的性质及解释都正确的是 选项 物质的性质 解释 A 熔点： 熔化时要断开化学键，只需克服范德华力 B 沸点： 比相对分子质量大，范德华力大 C 热稳定性：HF>HCl HF分子间氢键强于HCl分子间作用力 D 水溶性： 与极性相似，且二者存在分子间氢键 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．和形成的晶体均为分子晶体，熔化时均需克服分子间的范德华力，分子内共价键保持不变；的相对分子质量远大于，分子间的范德华力较强，因此熔点为，性质比较正确，但解释错误，A错误； B．的相对分子质量比大，但分子间能够形成氢键，分子间不能形成氢键；分子间氢键使的沸点升高，实际沸点为，不能仅依据相对分子质量和范德华力判断二者的沸点高低，B错误； C．氢化物的热稳定性主要取决于分子内共价键的强弱；原子半径越小，键长越短，键能越强，半径：，键长：，分子内共价键的键能：，受热时更难断裂，因此热稳定性为；分子间氢键不能用于解释这一热稳定性差异，性质比较正确，但解释错误，C错误； D．和均为极性分子，符合相似相溶规律，且二者之间能够形成氢键，提升其在水中的溶解能力；为非极性分子，和极性的H2O互溶性极差，因此水溶性为，性质及解释均正确，D正确； 故选D。 12. 冠醚是皇冠状的分子，可用不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。18-冠-6(18指C、O原子总数为18，6指氧原子数)与钾离子形成的超分子结构如图所示。下列说法错误的是 A. 1mol 18-冠-6超分子中配位键数目为6 B. 18-冠-6可以与锂离子络合 C. 与可合成18-冠-6 D. 该超分子熔点较高 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，中心K+周围形成了6个配位键，因此配位数为6，1mol 18-冠-6超分子中配位键数目为6，故A正确； B．18-冠-6可以与K+形成超分子，不能与锂离子络合，故B错误； C．与可发生取代反应合成18-冠-6 ，故C正确； D．冠醚与碱金属离子通过配位键形成超分子，该超分子为阳离子，该阳离子与阴离子形成离子晶体，熔点较高，故D正确； 答案为B。 13. 某多孔储氢材料前驱体结构如图，M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子。下列说法正确的是 A. 最简单氢化物沸点：X>Y B. 原子半径：M<X<Y<Z C. 第一电离能：W<X<Y<Z D. 电负性：W<X<Y<Z 【答案】D 【解析】 【分析】基态Z原子的电子占据3个能级，且有2个未成对电子，其电子排布式可能为或，对应C或O。图中Z通过2个单键分别与W和X相连，符合O原子的成键特点，故Z为O。M的原子序数小于O，且图中M只形成1个共价键，故M为H。图中X与3个M及另1个原子相连，共形成4个共价键，故X为C。由于X、Y、Z的原子序数依次增大，Y的原子序数介于C和O之间，故Y为N。右侧阴离子中W形成4个共价键，整个离子带1个单位负电荷，结合W的原子序数小于C，可知W为B。因此，M、W、X、Y、Z依次为H、B、C、N、O。 【详解】A．X为C，Y为N，二者的最简单氢化物分别为和。分子之间能形成氢键，而分子之间不能形成氢键，因此的沸点高于，最简单氢化物沸点应为X<Y，A错误； B．M为H，X、Y、Z分别为C、N、O。C、N、O处于同一周期，随着核电荷数增大，原子半径逐渐减小，故三者的原子半径为C>N>O；H原子只有1个电子层，原子半径小于上述三种原子，因此原子半径应为M<Z<Y<X，B错误； C．W、X、Y、Z依次为B、C、N、O，同周期元素的第一电离能总体随原子序数增大而增大。但N原子的能级为半充满状态，较稳定，其第一电离能大于O。因此，第一电离能应为W<X<Z<Y，C错误； D．W、X、Y、Z依次为B、C、N、O，它们位于同一周期，从左到右电负性逐渐增大，因此电负性为W<X<Y<Z，D正确； 故选D。 14. 下表给出几种氯化物的熔点和沸点： NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 熔点/℃ 801 714 190 -70 沸点/℃ 1413 1412 180 57.57 有关表中所列四种氯化物的性质，有以下叙述：①氯化铝在加热时能升华，②四氯化硅在晶态时属于分子晶体，③氯化钠晶体中粒子之间以范德华力结合，④氯化铝晶体是典型的离子晶体，其中与表中数据一致的是（ ） A. ①② B. ②③ C. ①②④ D. ②④ 【答案】A 【解析】 【详解】①由表格中的数据可知AlCl3的熔沸点较低，则AlCl3属于分子晶体，加热时能升华，①项正确； ②由表格中的数据可知SiCl4的熔沸点较低，则SiCl4是分子晶体，②项正确； ③由表格中的数据可知，NaCl的沸点为1465℃，则属于离子晶体，粒子之间以离子键结合，③项错误； ④由表格中的数据可知AlCl3的熔沸点较低,则AlCl3属于分子晶体，④项错误； 综上所述，A项正确。 【点睛】根据表格中氯化物的熔沸点判断物质的晶体类型是解题的关键，一般来说，离子晶体的熔沸点大于分子晶体的熔沸点。 15. 某化合物的结构如图所示，下列关于该化合物的叙述正确的是 A. 该化合物中C、O、N的第一电离能从大到小的顺序为 B. 该化合物是配合物，中心离子的配位数是2 C. 该配合物中镍元素的化合价为+2价 D. 该化合物中含有键、键、极性键、非极性键、配位键和氢键 【答案】CD 【解析】 【详解】A．同周期元素从左到右，第一电离能总体呈增大趋势。氮原子的价电子排布为，其中能级处于半充满状态，比氧原子的状态稳定，因此氮的第一电离能大于氧；碳的第一电离能小于氮和氧。三者的第一电离能从大到小的顺序为，A错误； B．配位数是与中心离子直接形成配位键的配位原子数。图中左右两侧各有一个配体，每个配体中的两个氮原子均与中心镍离子形成配位键，共有4个氮原子参与配位，因此中心离子的配位数是4，B错误； C．图中左右两个配体各有一个氧原子与氢原子形成共价键，另一个氧原子只与氮原子形成一个共价单键；后者相当于羟基失去一个，因此每个配体带一个单位负电荷。该配合物整体呈电中性，设镍元素的化合价为，则，解得，所以镍元素的化合价为+2价，C正确； D．碳碳单键是键，也是非极性键；碳氮双键由一个键和一个键构成，属于极性键。四个氮原子分别提供孤电子对，与中心镍离子形成配位键。图中上方氢原子与左侧氧原子形成共价键，并与右侧氧原子形成氢键；下方氢原子与右侧氧原子形成共价键，并与左侧氧原子形成氢键。因此，该化合物含有所列的六类键，D正确； 故选CD。 16. 硫化锌晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为，下列有关说法正确的是 A. 与的最短核间距为 B. 单个晶胞中含有的数目为4 C. 晶胞密度为 D. 每个周围与之距离最近且相等的个数为4 【答案】B 【解析】 【详解】A．与的最短核间距为晶胞体对角线的，即，不是，A错误； B．位于晶胞顶点和面心，数目为，B正确； C．晶胞体积为，晶胞质量为，计算得密度为，选项中的指数错误，C错误； D．为面心立方堆积，每个周围最近且相等的个数为12，不是4，D错误； 故选B。 二、非选择题(共52分) 17. 根据原子核外电子排布规律，回答下列问题： （1）写出基态S原子的核外电子的空间运动状态有_____________种。 （2）画出基态N原子的轨道表示式：_____________________________________。 （3）比的稳定性_____________________________（填“强”或“弱”），从结构上分析原因是________________________________；基态与离子中未成对的电子数之比为______________________。 （4）基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是_____________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_________________________。 （5）在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是_________（填元素符号），该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_____________（填“相同”或“相反”）。 【答案】（1）9 （2） （3） ①. 强 ②. 的价层电子排布式为，3d能级处于半满状态，故更稳定 ③. 4:5 （4） ①. N ②. 球形 （5） ①. Mg ②. 相反 【解析】 【小问1详解】 S的原子序数为16，按核外电子排布规律，基态S原子的核外电子排布式为。每个原子轨道对应一种电子的空间运动状态。1s、2s、3s能级各有1个被电子占据的轨道，2p能级的3个轨道均被占据；根据洪特规则，3p能级的4个电子也占据全部3个轨道。因此，被电子占据的轨道数为1 + 1 + 3 + 1 + 3 = 9，核外电子的空间运动状态有9种； 【小问2详解】 N的原子序数为7，基态原子的7个电子优先占据能量较低的轨道，其核外电子排布式为。根据泡利原理，1s和2s轨道内的两个电子自旋方向相反；根据洪特规则，2p能级的3个电子分别占据3个轨道，且自旋方向相同。因此，基态N原子的轨道表示式为； 【小问3详解】 Fe的原子序数为26，基态Fe原子的核外电子排布式为。形成阳离子时先失去4s电子，再失去3d电子，因此基态和的价层电子排布式分别为和。从电子排布结构看，的3d能级处于半满状态，具有较高的稳定性，所以比的稳定性强。根据洪特规则，的6个3d电子在5个轨道中先分别单独占据，再有1个电子与其中一个电子配对，故有4个未成对电子；的5个3d电子分别单独占据5个轨道，故有5个未成对电子。两种离子的内层电子均已成对，所以基态与中未成对的电子数之比为4:5； 【小问4详解】 K的原子序数为19，按核外电子排布规律，基态K原子的核外电子排布式为。电子占据的最高能层是第四能层，能层符号依次为K、L、M、N，因此应填N。该能层中的电子占据4s轨道，s电子的电子云轮廓图呈球形，因此应填球形； 【小问5详解】 Li位于第二周期第ⅠA族，Mg位于第三周期第ⅡA族，二者在元素周期表中处于对角线位置。根据对角线规则，Li与邻族元素Mg的化学性质相似，因此应填Mg。Mg的原子序数为12，基态Mg原子的核外电子排布式为，M层的两个电子均处于同一个3s轨道。根据泡利原理，同一轨道内两个电子的自旋方向必须相反，因此应填相反。 18. 清凉茶酸乙酯（）是一种消毒杀菌剂，对细菌、霉菌等有灭活作用。通过酯化反应制备清凉茶酸乙酯的实验步骤如下。 Ⅰ．在三颈烧瓶中加入5.6 g清凉茶酸、4.6 g乙醇、环己烷、少量浓硫酸等，再加入几粒沸石。 Ⅱ．加热并不断搅拌，一段时间后停止加热和搅拌。 Ⅲ．反应物冷却至室温，进行操作X。 Ⅳ．在所得的溶液中加入试剂Y，洗涤至混合液pH为7左右，再用试剂Z洗涤。 Ⅴ．将洗涤后混合液加入分液漏斗，进行分液。 Ⅵ．在分液后的有机层加入干燥剂，振荡，静置，过滤。 Ⅶ．对过滤后产物进行提纯操作，得到4.3 mL纯净的清凉茶酸乙酯。 沸点/℃ 密度/ 水溶性 备注 乙醇 78 0.789 混溶 分子量46 清凉茶酸 228 1.204 易溶 分子量112 清凉茶酸乙酯 195 0.926 难溶 分子量140 环己烷 80.7 0.780 难溶 挥发过程中可带出较多的水 （1）步骤Ⅰ中加入环己烷的作用是_____________________________________________________。 （2）步骤Ⅱ中为了受热均匀和易于控制温度为110℃，可采用_____（填“水浴”或“油浴”）加热，写出实验中三颈烧瓶内发生的主要反应：__________________________________________。 （3）在步骤Ⅲ中必须用到的下列仪器有_________________（填名称）。 （4）在步骤Ⅳ中使用的洗涤试剂Y、Z依次为________、________（填标号）。 a．5%的小苏打溶液 b．乙醇 c．NaOH溶液 d．蒸馏水 （5）在步骤Ⅶ中对清凉茶酸乙酯进行提纯的方法是_________________________________________，本实验的产率为___________（保留三位有效数字）。 【答案】（1）增大水蒸气的挥发量，促进平衡的正向移动 （2） ①. 油浴 ②. （3）玻璃棒、漏斗、烧杯 （4） ①. a ②. d （5） ①. 蒸馏 ②. 56.9% 【解析】 【分析】清凉茶酸与乙醇在浓硫酸催化、加热条件下发生酯化反应，生成清凉茶酸乙酯和水；环己烷挥发时带出水，有利于酯的生成。反应后的混合物中还含有沸石、未反应的清凉茶酸和乙醇、硫酸以及环己烷。冷却后先除去沸石，再通过洗涤使酸性杂质转化为易进入水层的盐，并除去乙醇等水溶性杂质。清凉茶酸乙酯和环己烷均难溶于水，分液后保留有机层，加入干燥剂除去其中的水，再过滤除去干燥剂。所得有机液体主要含清凉茶酸乙酯和环己烷，可根据二者沸点的差异进一步分离。 【小问1详解】 酯化反应是可逆反应，水是反应的生成物。由表中信息可知，环己烷在挥发过程中可带出较多的水，从而减少反应体系中的水，使酯化平衡向生成清凉茶酸乙酯的方向移动，因此加入环己烷可增大水蒸气的挥发量，促进平衡的正向移动； 【小问2详解】 常压下水浴的温度不能超过100℃，不能满足110℃的温度要求，而油浴能在该温度下使三颈烧瓶均匀受热，因此应采用油浴。清凉茶酸中的羧基与乙醇中的羟基在浓硫酸催化、加热条件下发生酯化反应，羧基中的羟基与乙醇羟基上的氢原子结合生成水，碳碳双键保持不变，主要反应为； 【小问3详解】 步骤Ⅰ加入了不溶性的沸石，步骤Ⅲ冷却后需将其与反应液分离，因此操作X是过滤。过滤时用玻璃棒引流，在普通漏斗中放置滤纸，用烧杯承接滤液，所以图示仪器中必须用到玻璃棒、漏斗、烧杯； 【小问4详解】 a．反应液中含有未反应的清凉茶酸和作催化剂的硫酸，小苏打溶液能中和这些酸性杂质，使其转化为易进入水层的盐；小苏打溶液的碱性较弱，可减少酯的水解损失，适合作试剂Y，a正确； b．乙醇不能中和反应液中的酸性杂质，且能溶解清凉茶酸乙酯，不利于产物与洗涤液分离，不能用作试剂Y或Z，b错误； c．NaOH溶液的碱性较强，洗涤时会使清凉茶酸乙酯发生碱性水解，消耗产物，不能选用，c错误； d．蒸馏水能洗去残留的小苏打、中和生成的盐以及未反应的乙醇，而清凉茶酸乙酯难溶于水，适合作试剂Z，d正确； 故选ad； 【小问5详解】 经过中和、洗涤、分液和干燥后，酸性杂质、乙醇和水已在前面的操作中除去，待提纯的有机液体主要含清凉茶酸乙酯和环己烷。二者的沸点分别为195℃和80.7℃，相差较大，可通过蒸馏分离，收集195℃附近的馏分。 清凉茶酸与乙醇发生酯化反应，每消耗1 mol清凉茶酸和1 mol乙醇，生成1 mol清凉茶酸乙酯，反应为。投料中清凉茶酸和乙醇的物质的量分别为、，因此乙醇过量，理论产量应以清凉茶酸的投料量计算。 清凉茶酸乙酯的理论质量为。根据所得纯净产物的体积和密度，其实际质量为。产率等于实际产量与理论产量之比，用百分数表示，因此本实验的产率为。 19. 聚合硫酸铁（PFS）是水处理中重要的絮凝剂，如图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。 回答下列问题 （1）废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁，铁锈的主要成分为_______________________。粉碎过筛的目的是________________________________。 （2）酸浸时最合适的酸是_______________________，写出铁锈与酸反应的离子方程式____________________________________________。 （3）需要在反应釜中加入氧化剂，下列氧化剂中最合适的是______________（填标号）。 A. B. C. D. （4）相对于常压蒸发，减压蒸发的优点是____________________________________________。 （5）盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标，定义式为（n为物质的量）。为测量样品的B值，取样品m g，准确加入过量盐酸，充分反应，再加入煮沸后冷却的蒸馏水，以酚酞为指示剂，用的标准NaOH溶液进行中和滴定（部分操作略去，已排除铁离子干扰）。到终点时消耗NaOH溶液。按上述步骤做空白对照试验（注：除不加样品，其他步骤和试剂均相同），消耗NaOH溶液，已知该样品中Fe的质量分数w，则B的表达式为___________________________________________________________。 【答案】（1） ①. ②. 选取细小颗粒，增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率 （2） ①. 硫酸 ②. （3）C （4）可以防止温度过高，聚合硫酸铁分解 （5）或 【解析】 【分析】废铁屑经粉碎、过筛后进入酸浸槽。铁与酸反应生成亚铁离子，反应为；铁锈溶解生成铁离子，金属铁还可将铁离子还原为亚铁离子，反应为。分离不溶性固体残渣后，浸出液进入反应釜，其中的被氧化剂氧化为。随后在聚合釜中加入水和硫酸，调节酸度，使铁离子在适宜条件下水解、聚合，得到聚合硫酸铁；最后减压蒸发除去水分，得到PFS固体产品。 【小问1详解】 铁在潮湿空气中发生腐蚀，形成的铁锈主要是含水氧化铁，其化学式为。粉碎使废铁屑颗粒变小，过筛可选取细小颗粒，从而增大固体与酸的接触面积，提高酸浸反应速率； 【小问2详解】 目标产品聚合硫酸铁中含有硫酸根，使用硫酸既能溶解铁及铁锈，又能提供产品所需的硫酸根，避免引入其他酸根，因此酸浸时最合适的酸是硫酸。铁锈中的氧化铁与反应生成和水，所含结晶水进入溶液。根据原子守恒和电荷守恒，铁锈与酸反应的离子方程式为； 【小问3详解】 A．酸性条件下，能将氧化为，但会引入，且其还原产物也成为杂质，不是最合适的氧化剂，A错误； B．能氧化，但反应后会引入，且氯气有毒，不是最合适的氧化剂，B错误； C．酸性条件下，能将氧化为，自身被还原为水，不引入新的杂质，反应为，因此最合适的氧化剂是，C正确； D．具有氧化性，但使用硝酸会引入，并可能产生氮氧化物气体，带来杂质及污染问题，不是最合适的氧化剂，D错误； 故选C； 【小问4详解】 液体的沸点随外界压强降低而降低，减压蒸发可以使水在较低温度下汽化，因此能够降低蒸发所需的温度，防止聚合硫酸铁因温度过高而分解； 【小问5详解】 样品中的氢氧根先消耗部分盐酸，每1 mol氢氧根消耗1 mol；剩余盐酸再用NaOH标准溶液滴定，中和反应为。空白试验与样品试验加入的盐酸量相同，且铁离子干扰已排除，因此空白试验比样品试验多消耗的NaOH的物质的量，等于样品中氢氧根消耗的的物质的量，也等于题给定义中的。两次滴定所用NaOH溶液的体积差为，故有。样品质量为，Fe的质量分数为，则样品中铁的物质的量为。代入题给盐基度定义，得。 20. 卟啉化合物在自然界中广泛存在，是生命过程中必不可少的一类化合物。一种八乙基()卟啉化合物(J)的合成路线如图。 已知：。 回答下列问题： （1）B的化学名称为____________________，C中含氧官能团的名称为________________。 （2）的反应类型为________反应。 （3）虚线框内的卟啉环为平面结构，则虚线框内N的杂化方式为________。 （4）写出A与B反应的化学方程式：____________________。 （5）K是C的同分异构体，写出满足下列条件的K的结构简式：____________________。 a．能与NaHCO3反应产生气体 b．能发生银镜反应 c．核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为 （6）根据题中信息，以和乙醇为原料，设计合成的路线____________________(用流程图表示，无机试剂任选)。 【答案】（1） ①. 丙酸乙酯 ②. 酯基、酮羰基 （2）还原 （3）sp2 （4） （5） （6） 【解析】 【分析】A为乙酸乙酯，B为丙酸乙酯，二者在强碱乙醇钠（）作用下发生反应，脱去一分子乙醇，得到C；C在酸性乙酸条件下与​反应，得到D：。D与乙酰丙酮（​）发生反应，得到E；E的吡咯环上甲基位点发生亲电取代，被溴代，得到溴代产物F。F中的溴原子被二乙胺取代，得到G。多分子G发生反应，脱去二乙胺，得到H。H在条件下将其侧链的所有乙酰基（​）还原为乙基（），最终得到八乙基卟啉J。 【小问1详解】 B的结构为​，按酯的系统命名法命名为丙酸乙酯；C的结构含（酮羰基）和（酯基）两类含氧官能团。 【小问2详解】 对比H和J的结构，H中的乙酰基（）被还原转化为乙基（），属于还原反应。 【小问3详解】 卟啉环为平面共轭结构，所有N原子均形成平面的离域π体系，价层电子对数为3，因此采取杂化。 【小问4详解】 该反应是两个酯分子在强碱乙醇钠作用下发生反应，脱去1分子乙醇得到C，化学方程式为。 【小问5详解】 含（满足与反应产生气体）、含醛基（满足银镜反应），且氢谱峰面积9:1:1:1，对应3个等效甲基（叔丁基的9个H）、羧基H、醛基H、剩余1个次甲基H，结构为：。 【小问6详解】 发生已知条件的反应，生成，再发生取代将两个羧基变成酯基，再发生A与B发生的酯缩合反应类型，得到产物，合成路线为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $