内容正文:
格致中学二〇二六学年度第一学期第一次测验
高二年级 化学试卷
(测试60分钟内完成,总分100分,试后交答题卷)
友情提示:昨天,你既然经历了艰苦的学习,今天,你必将赢得可喜的收获!
祝你:诚实守信,沉着冷静,细致踏实,自信自强,去迎接胜利!
选择类试题中,标注“不定项”的试题,每小题有1~2个正确选项,未特别标注的试题,每小题只有1个正确选项。
一、原子结构和元素周期表
1. 元素周期表是我们学习化学的重要工具。自门捷列夫发现元素周期律以来,人类对自然的认识程度逐步加深。下图为元素(部分)的第一电离能(I1)与原子序数的关系。
(1)基态O原子中,电子占据最高能级的符号是_______________,占据该能级电子的电子云轮廓图为________________形。
(2)基态N原子的电子排布式为___________,从原子结构的角度解释:___________________________________________________。
(3)的价电子排布式为________________,在元素周期表中位于_______________区。基态铜原子核外电子有______________种运动状态。
(4)钙元素位于第四周期ⅡA族,下列状态的钙中,失去最外层的一个电子所需能量最大的是____________。
A. B. C. D.
(5)(不定项)根据元素周期律,下列说法正确的是_____________。
A. 第一电离能:O>N>S
B. 碱性:LiOH>KOH
C. 化合物中键的极性:PCl3>SiCl4
D. 化合物中离子键百分数:Al2O3<MgO
(6)基态Fe3+的电子排布式为_____________。Fe、Cl的电负性分别为1.83和3.0,请推断FeCl3是_______________(填“共价化合物”或“离子化合物”)
(7)化学反应的过程就是反应物的化学键断裂和生成物的化学键形成的过程,根据下表中所列键能数据计算合成氨反应的焓变____________________。
化学键
H—H
N—H
N≡N
键能(kJ/mol)
436
391
945
【答案】(1) ①.
②.
哑铃(或纺锤) (2) ①.
②.
N原子的2p轨道处于半充满的稳定状态,较难失去电子
(3) ①.
②.
ds ③.
29 (4)A (5)D
(6) ①.
(或) ②.
共价化合物 (7)
【解析】
【分析】由图像可知,同周期主族元素第一电离能从左到右呈增大趋势,其中氮与氧有反常,同主族从上到下第一电离能呈减小趋势;
【小问1详解】
O原子的原子序数为8,其基态电子排布式为,电子占据的最高能级为能级;能级的电子云轮廓图为哑铃形(或纺锤形);
【小问2详解】
N原子的原子序数为7,基态电子排布式为,由于N原子的轨道有3个电子,处于半充满的稳定状态,较难失去电子;而O原子的轨道有4个电子,失去一个电子后即可达到半充满的稳定状态,较易失去电子,因此N的第一电离能大于O;
【小问3详解】
Cu的原子序数为29,基态电子排布式为,其价电子排布式为,位于元素周期表的ds区;基态铜原子核外有29个电子,根据构造原理和泡利不相容原理,原子中没有两个电子的运动状态完全相同,故有29种运动状态;
【小问4详解】
A.为基态,失去一个电子所需能量为Ca的第二电离能;B.为基态Ca,失去一个电子所需能量为Ca的第一电离能;C.为激发态Ca;D.为激发态。对于同一元素来说,阳离子失去电子比中性原子难,且基态失去电子比激发态难,故基态失去最外层一个电子所需能量最大;故选A;
【小问5详解】
A.同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势,但N的轨道半充满,第一电离能大于O,同主族从上到下第一电离能呈减小趋势,故第一电离能,A错误;
B.金属性,故最高价氧化物对应水化物的碱性,B错误;
C.同周期主族元素电负性从左到右呈增大趋势,故电负性,Si与Cl的电负性差值大于P与Cl的差值,故键的极性,C错误;
D.电负性,Mg与O的电负性差值大于Al与O的差值,故离子键百分数,D正确;
【小问6详解】
Fe的原子序数为26,基态电子排布式为,失去3个电子形成,其电子排布式为,Fe与Cl的电负性差值为,一般认为电负性差值小于1.7的成键以共价键为主,故属于共价化合物;
【小问7详解】
反应的焓变反应物总键能-生成物总键能;则。
二、天然气和实验室中的甲烷
2. (一)天然气是人类使用的主要能源,也是重要的化工原料。
(1)下列各图均能表示甲烷的分子结构,其中最能反映其真实存在情况的是____________。
A. 分子结构示意图: B. 电子式:
C. 球棍模型: D. 空间填充模型:
(2)下列有关甲烷性质的叙述,正确的是__________。
A. 甲烷是一种无色、有臭味的气体 B. 甲烷易溶于水
C. 甲烷是一种混合物 D. 甲烷燃烧产生淡蓝色火焰
(3)下列有机物分子中,不属于烃类的是_________。
A. CH4 B. C2H4 C. C6H6 D. CCl4
(4)(不定项)下列说法中不正确的是_______________。
A. 大多数有机物难溶于水,易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂
B. 烷烃的结构相似,所以它们具有相同的物理性质和化学性质
C. 所有的有机物都是非电解质,不易导电
D. 有机物的化学反应比较复杂,一般较慢,常伴有副反应发生
(5)(不定项)下列关于有机化合物的说法不正确的是___________。
A. 烷烃的化学通式一定是
B. CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构
C. 若某烃分子的空间填充模型,分子式一定为C2H6
D. 所有有机化合物一定同时含有极性键和非极性键
(二)某学习小组对氯气和甲烷的反应展开以下探究。如图所示,U形管的左端用橡胶塞封闭,充有甲烷和氯气(体积比为)的混合气体,假定氯气在水中的溶解可以忽略不计。将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有漫射光的地方,让混合气体缓慢反应一段时间。
(6)甲烷能够与氯气发生反应,写出其中生成一氯代物的化学方程式______________________________。
(7)若将U形管中的饱和食盐水替换为AgNO3溶液:
①在U形管内观察到现象是_______________________________________。
②写出发生反应的离子反应方程式_______________________________。
(8)经过几个小时的反应,U形管右端的水面变化是__________。
A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定
(9)在光照的条件下,将1 mol CH4与一定量的氯气充分混合,经过一段时间,甲烷和氯气均无剩余。若生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的物质的量分别为0.1 mol、0.2 mol、0.3 mol,该反应中生成HCl的物质的量是____________。
A. 2 mol B. 2.4 mol C. 2.5 mol D. 3 mol
【答案】(1)D (2)D (3)D (4)BC (5)BD
(6)
(7) ①.
气体颜色变浅,U形管左端液面上升,有白色沉淀产生,管壁出现油状液滴 ②.
(8)B (9)B
【解析】
【小问1详解】
A.分子结构示意图仅体现空间构型,不能体现原子的相对大小,不能反映甲烷分子的真实存在情况,A不符合题意;
B.电子式仅展示原子最外层电子成键情况,既不能体现原子的相对大小,又不能体现原子的空间相对位置,不能反映甲烷分子的真实存在情况,B不符合题意;
C.球棍模型仅体现原子连接方式、键的空间分布,及原子的空间相对位置,但不能体现原子的相对大小及键的真实比例,不能反映甲烷分子的真实存在情况,C不符合题意;
D.空间填充模型,既体现了原子的相对大小,又体现了原子的空间相对位置,能反映甲烷分子的真实存在情况,D符合题意;
故选D。
【小问2详解】
A.甲烷是无色无味的气体,家用天然气的臭味是人为添加的警示性气味,A错误;
B.甲烷属于非极性分子,难溶于水,B错误;
C.甲烷是单一物质,属于纯净物,C错误;
D.甲烷燃烧产生淡蓝色火焰,描述正确,D正确;
故选D。
【小问3详解】
烃的定义是仅由碳、氢两种元素组成的有机化合物,含有氯元素,不属于烃类,故选D。
【小问4详解】
A.大多数有机物难溶于水,易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂是有机物的典型物理性质特点,描述正确,A正确;
B.烷烃结构相似,化学性质相似,但随碳原子数递增,熔沸点等物理性质呈规律性变化,物理性质并不相同,B错误;
C.并非所有有机物都是非电解质,比如乙酸属于有机酸,弱电解质,水溶液中能电离出自由移动的离子,可以导电,C错误;
D.有机物的化学反应比较复杂,一般较慢,常伴有副反应发生,是有机反应的典型特点,描述正确,D正确;
故选BC。
【小问5详解】
A.烷烃的通式为,描述正确,A正确;
B.中C-H键和C-Cl键键长不同,属于四面体结构但不是正四面体,B错误;
C.该空间填充模型对应两个碳原子、六个氢原子,只能是乙烷,分子式为,C正确;
D.并非所有有机化合物一定同时含有极性键和非极性键,比如甲烷只存在C-H极性键,不存在非极性键,D错误;
故选BD。
【小问6详解】
光照条件下甲烷和氯气发生取代反应,生成一氯甲烷和氯化氢,化学方程式为;
【小问7详解】
反应消耗氯气使黄绿色变浅,生成的HCl溶于水电离出,和生成AgCl白色沉淀,同时反应后气体总物质的量减少,左端压强减小,液面上升,生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳为油状液滴附着在管壁,故可观察到的实验现象为:气体颜色变浅,U形管左端液面上升,有白色沉淀产生,管壁出现油状液滴;氯化氢在溶液中电离出的氯离子和银离子发生反应生成氯化银沉淀,;
【小问8详解】
甲烷和氯气反应后,气态产物只有和HCl,其余有机产物为液态,且HCl极易溶于水,反应后左端气体总物质的量大幅减少,左端压强小于外界大气压,左端液面上升,因此右端水面降低,故选B。
【小问9详解】
取代反应中,每取代1 mol H原子,就生成1 mol HCl。1 mol共1 mol C原子,根据碳原子守恒,,生成HCl的物质的量等于被取代的H原子的总物质的量:,故选B。
三、青蒿素
3. (一)屠呦呦因在抗疟药青蒿素研究中的杰出贡献,成为首个获科学类诺贝尔奖的中国人,青蒿素的结构简式如图所示,回答下列问题:
(1)青蒿素分子中碳原子的杂化方式有_____________。
(2)青蒿素分子中有___________个手性碳原子。
(3)科学家在研究中发现,利用化学反应可把青蒿素转化为双氢青蒿素。与青蒿素相比,双氢青蒿素的疗效更好,请从结构的角度推测主要原因____________________。
(二)已知青蒿素为无色针状晶体,熔点为156~157℃,易溶于丙酮、氯仿和乙醚,在水中几乎不溶,对热不稳定。实验室提取流程如图所示:
(4)操作Ⅰ包括萃取、_________________,操作Ⅱ的名称是________________________。
(5)操作Ⅰ前要对青蒿进行粉碎,其目的是__________________________________________。
(6)进行操作Ⅱ时通常采用减压的条件目的是___________________________________________________。
(已知:物质的沸点与压强有关,压强越大,沸点越高。)
(7)操作Ⅲ为重结晶,其操作步骤为加热溶解→趁热过滤→_____________→过滤、洗涤、干燥。
【答案】(1)
、 (2)
7 (3)
双氢青蒿素分子中含有羟基,水溶性更好,更容易被人体吸收
(4) ①.
过滤 ②.
蒸馏 (5)
增大青蒿与乙醚的接触面积,加快溶解,提高青蒿素的提取率
(6)
降低乙醚的沸点,防止青蒿素受热分解
(7)
冷却结晶
【解析】
【小问1详解】
观察青蒿素的结构简式可知,分子中酯基上的羰基碳原子形成3个键,无孤电子对,杂化方式为杂化;分子中其余的碳原子均形成4个键,杂化方式均为杂化。
【小问2详解】
手性碳原子是指连有四个不同原子或基团的饱和碳原子,青蒿素分子中共有7个手性碳原子,如图所示(“*”标记的为手性碳原子):。
【小问3详解】
对比青蒿素和双氢青蒿素的结构可知,双氢青蒿素分子中含有羟基,羟基为亲水基团,能与水分子形成氢键,使其水溶性更好,在人体内更容易被吸收,从而提高了生物利用度和疗效。
【小问4详解】
操作Ⅰ将青蒿粉碎后用乙醚提取,最终得到提取液和固体残渣,实现固液分离的操作是过滤;操作Ⅱ是从提取液中分离出低沸点的溶剂乙醚和青蒿素粗品,利用两者沸点差异进行分离的操作名称是蒸馏。
【小问5详解】
将青蒿粉碎,可以增大固体(青蒿)与溶剂(乙醚)的接触面积,加快有效成分的溶解速率,提高青蒿素的提取率。
【小问6详解】
根据题干信息“青蒿素对热不稳定”以及“压强越大,沸点越高”,进行操作Ⅱ时采用减压条件可以降低溶剂乙醚的沸点,使其在较低温度下挥发分离,从而有效防止青蒿素受热分解。
【小问7详解】
重结晶提纯物质的一般操作步骤为:加热溶解、趁热过滤(除去不溶性杂质)、冷却结晶(使目标产物大量析出)、过滤、洗涤、干燥,因此缺失的步骤为冷却结晶。
四、碳酸丙烯酯
4. (一)碳酸丙烯酯()简称PC,是一种重要的有机化合物,具有多种工业用途。
(1)PC分子中电负性最大的元素是________________。
A.C B.H C.O
(2)PC分子的化学式为________________。
(二)环氧丙烷与二氧化碳催化合成法是目前最常用的生产方法。
已知:
反应①:(g)+CO2(g)(l)
反应②:
反应③:3H2(g)+3C(s)+0.5O2(g)=(g) ΔH3
反应④:3H2(g)+4C(s)+1.5O2(g)=(l) ΔH4
(3)反应④的___________________(用、和表示)。
(4)下列关于反应①说法正确的是________。
A. 反应物断键所需的能量高于成键所释放的能量总和
B. 该反应为吸热反应
C. 反应物的总能量高于生成物的总能量
D. 1 mol(g)和1 mol CO2(g)发生反应,放出125 kJ的能量
(三)一定条件下,在25 mL恒容密闭容器中,环氧丙烷气体和过量的发生反应①,制得碳酸丙烯酯液体。
(5)是________________(填“极性”或“非极性”)分子。
(6)在环氧丙烷中,O原子的杂化类型为______________。分子中的甲基碳原子是否和C-O-C构成的三元环共平面?_________________(填“是”或“否”)
(7)沸点:__________(填“>”“<”或“=”),可能的原因有_________________________。
(8)制备碳酸丙烯酯还有一种光气法,其原理为利用丙二醇与光气生成碳酸丙烯酯。
与光气法相比,请从绿色化学角度写出1点环氧丙烷与二氧化碳合成法的优势_______________________。
【答案】(1)C (2)
(3)
(4)C
(5)
非极性 (6) ①.
②.
否 (7) ①.
> ②.
环氧丙烷是极性分子且相对分子质量较大,分子间作用力较强(或是非极性分子,分子间只存在较弱的色散力)。
(8)
反应为化合反应,原子利用率为100%(或:避免使用剧毒的光气;或:消耗温室气体,有利于减排;或:无氯化氢等腐蚀性副产物产生)。(任写一点即可)
【解析】
【小问1详解】
碳酸丙烯酯分子由C、H、O三种元素组成。根据元素周期律,同周期元素从左到右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小。O的非金属性最强,因此电负性最大。
【小问2详解】
观察碳酸丙烯酯(PC)的键线式,该分子包含一个五元环和一个甲基。环上有3个碳原子和3个氧原子,加上侧链的1个甲基碳原子,共4个C原子、3个O原子;结合碳原子的四价原则补充氢原子,共有6个H原子。故化学式为。
【小问3详解】
已知:① 环氧丙烷(g) + ,
② ,
③ 环氧丙烷(g) ,
根据盖斯定律,将反应① + 反应② + 反应③,即可消去中间产物环氧丙烷(g)和,得到目标反应④:。因此反应热 。
【小问4详解】
A.该反应 ,为放热反应,说明反应物断键吸收的能量小于生成物成键释放的能量,A错误;
B.该反应 ,为放热反应,B错误;
C.放热反应的本质是反应物的总能量高于生成物的总能量,C正确;
D.该反应是可逆反应(注意方程式中的可逆符号),1 mol环氧丙烷和1 mol 不能100%完全转化为产物,因此实际放出的热量小于125 kJ,D错误;
故选C。
【小问5详解】
分子的空间构型为直线形(O=C=O),结构对称,正负电荷中心重合,属于非极性分子。
【小问6详解】
环氧丙烷分子中,O原子与两个C原子形成2个 键,且O原子最外层有6个电子,还剩余2对孤电子对,价层电子对数为 ,故为 杂化。
构成三元环的碳原子均为 杂化,其空间构型为四面体形,键角并非平角,因此与环相连的甲基碳原子必然向环外侧伸展,不可能与C-O-C构成的三元环共平面。
【小问7详解】
常温常压下环氧丙烷为液体,而为气体,故沸点环氧丙烷大于。从结构上看,环氧丙烷是极性分子,分子间存在较强的偶极-偶极作用力和色散力;而是对称的非极性分子,分子间仅存在较弱的色散力。
【小问8详解】
绿色化学的核心是从源头上减少或消除污染。与光气法相比,环氧丙烷与合成法属于加成(化合)反应,所有反应物的原子全部进入目标产物中,原子经济性达到100%;同时该方法利用了温室气体,且不使用剧毒的光气(),也不产生具有腐蚀性的HCl副产物。
五、形态多变的硫属元素
5. (一)硫(S)、硒(Se)、碲(Te)被称为硫属元素,具有许多相似的化学性质。
(1)基态S原子的价电子排布式为_____________;同周期中,基态原子第一电离能比S大的主族元素有___________(填元素符号)。
(2)H2O、H2S、H2Se、H2Te的沸点由高到低的顺序为______________。
(3)关于硫属元素,下列说法正确的是_____________。
A. 基态Te原子的价电子排布式:5s25p4
B. S2、S4、S8互为同位素
C. SeO2是由极性键构成的非极性分子
D. 的中心原子杂化方式为sp2
(4)(不定项)常温下,SF4与O2缓慢反应可产生无色气体OSF4.下列说法正确的是_____________。
A. SF4的空间结构为正四面体形 B. SF4的价层电子对数等于5
C. OSF4中S的化合价为+6价 D. OSF4的中心原子为O
(二)SO3与HNO3按物质的量之比发生化合反应生成一种离子化合物A,测得A中的负离子结构式为
(5)负离子中S的杂化方式为_______________,离子中O−S−O键角________________SO3的键角(填“>”“<”或“=”)。
(6)正离子化学式为______________,其中心原子的VSEPR构型为_________________。正离子的某种等电子体仅由第二周期元素构成,该等电子体可能是______________。(写两个)
【答案】(1) ①. ②. P、Cl
(2) (3)A (4)BC
(5) ①. ②. <
(6) ①. ②. 直线形 ③. 、(或、等任写两个)
【解析】
【小问1详解】
S为16号元素,位于第三周期第VIA族,其基态原子的价电子排布式为。同周期主族元素中,第一电离能一般随原子序数增大而增大,但P原子的3p能级处于半充满的稳定状态,第一电离能大于S;Cl的有效核电荷数大于S,原子半径更小,第一电离能也大于S,故比S大的主族元素有P、Cl;
【小问2详解】
分子间存在氢键,沸点反常地高;、、分子间均只存在范德华力,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,故沸点由高到低的顺序为;
【小问3详解】
A.Te位于第五周期第VIA族,价电子排布式为,A正确;
B.、、是同种元素形成的不同单质,互为同素异形体,B错误;
C.空间结构为V形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,C错误;
D.中心原子S的价层电子对数为,为杂化,D错误;
故选A;
【小问4详解】
A.中心原子S的价层电子对数为,含有一对孤电子对,空间结构为变形的四面体,不是正四面体形,A错误;
B.其价层电子对数为5,B正确;
C.F为-1价,O为-2价,根据化合价代数和为0,S为+6价,C正确;
D.的中心原子为S,D错误;
故选BC;
【小问5详解】
负离子中S原子与4个O原子形成4个键,无孤电子对,价层电子对数为4,杂化方式为。中S原子为杂化,键角为,而杂化的键角接近,故离子中O-S-O键角小于的键角;
【小问6详解】
根据反应物和生成的负离子,由原子守恒和电荷守恒可知正离子为。中心原子N的价层电子对数为,无孤电子对,VSEPR构型为直线形。含有3个原子和16个价电子,仅由第二周期元素构成的等电子体有、、、等。
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高二年级 化学试卷
(测试60分钟内完成,总分100分,试后交答题卷)
友情提示:昨天,你既然经历了艰苦的学习,今天,你必将赢得可喜的收获!
祝你:诚实守信,沉着冷静,细致踏实,自信自强,去迎接胜利!
选择类试题中,标注“不定项”的试题,每小题有1~2个正确选项,未特别标注的试题,每小题只有1个正确选项。
一、原子结构和元素周期表
1. 元素周期表是我们学习化学的重要工具。自门捷列夫发现元素周期律以来,人类对自然的认识程度逐步加深。下图为元素(部分)的第一电离能(I1)与原子序数的关系。
(1)基态O原子中,电子占据最高能级的符号是_______________,占据该能级电子的电子云轮廓图为________________形。
(2)基态N原子的电子排布式为___________,从原子结构的角度解释:___________________________________________________。
(3)的价电子排布式为________________,在元素周期表中位于_______________区。基态铜原子核外电子有______________种运动状态。
(4)钙元素位于第四周期ⅡA族,下列状态的钙中,失去最外层的一个电子所需能量最大的是____________。
A. B. C. D.
(5)(不定项)根据元素周期律,下列说法正确的是_____________。
A. 第一电离能:O>N>S
B. 碱性:LiOH>KOH
C. 化合物中键的极性:PCl3>SiCl4
D. 化合物中离子键百分数:Al2O3<MgO
(6)基态Fe3+的电子排布式为_____________。Fe、Cl的电负性分别为1.83和3.0,请推断FeCl3是_______________(填“共价化合物”或“离子化合物”)
(7)化学反应的过程就是反应物的化学键断裂和生成物的化学键形成的过程,根据下表中所列键能数据计算合成氨反应的焓变____________________。
化学键
H—H
N—H
N≡N
键能(kJ/mol)
436
391
945
二、天然气和实验室中的甲烷
2. (一)天然气是人类使用的主要能源,也是重要的化工原料。
(1)下列各图均能表示甲烷的分子结构,其中最能反映其真实存在情况的是____________。
A. 分子结构示意图: B. 电子式:
C. 球棍模型: D. 空间填充模型:
(2)下列有关甲烷性质的叙述,正确的是__________。
A. 甲烷是一种无色、有臭味的气体 B. 甲烷易溶于水
C. 甲烷是一种混合物 D. 甲烷燃烧产生淡蓝色火焰
(3)下列有机物分子中,不属于烃类的是_________。
A. CH4 B. C2H4 C. C6H6 D. CCl4
(4)(不定项)下列说法中不正确的是_______________。
A. 大多数有机物难溶于水,易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂
B. 烷烃的结构相似,所以它们具有相同的物理性质和化学性质
C. 所有的有机物都是非电解质,不易导电
D. 有机物的化学反应比较复杂,一般较慢,常伴有副反应发生
(5)(不定项)下列关于有机化合物的说法不正确的是___________。
A. 烷烃的化学通式一定是
B. CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构
C. 若某烃分子的空间填充模型,分子式一定为C2H6
D. 所有有机化合物一定同时含有极性键和非极性键
(二)某学习小组对氯气和甲烷的反应展开以下探究。如图所示,U形管的左端用橡胶塞封闭,充有甲烷和氯气(体积比为)的混合气体,假定氯气在水中的溶解可以忽略不计。将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有漫射光的地方,让混合气体缓慢反应一段时间。
(6)甲烷能够与氯气发生反应,写出其中生成一氯代物的化学方程式______________________________。
(7)若将U形管中的饱和食盐水替换为AgNO3溶液:
①在U形管内观察到现象是_______________________________________。
②写出发生反应的离子反应方程式_______________________________。
(8)经过几个小时的反应,U形管右端的水面变化是__________。
A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定
(9)在光照的条件下,将1 mol CH4与一定量的氯气充分混合,经过一段时间,甲烷和氯气均无剩余。若生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的物质的量分别为0.1 mol、0.2 mol、0.3 mol,该反应中生成HCl的物质的量是____________。
A. 2 mol B. 2.4 mol C. 2.5 mol D. 3 mol
三、青蒿素
3. (一)屠呦呦因在抗疟药青蒿素研究中的杰出贡献,成为首个获科学类诺贝尔奖的中国人,青蒿素的结构简式如图所示,回答下列问题:
(1)青蒿素分子中碳原子的杂化方式有_____________。
(2)青蒿素分子中有___________个手性碳原子。
(3)科学家在研究中发现,利用化学反应可把青蒿素转化为双氢青蒿素。与青蒿素相比,双氢青蒿素的疗效更好,请从结构的角度推测主要原因____________________。
(二)已知青蒿素为无色针状晶体,熔点为156~157℃,易溶于丙酮、氯仿和乙醚,在水中几乎不溶,对热不稳定。实验室提取流程如图所示:
(4)操作Ⅰ包括萃取、_________________,操作Ⅱ的名称是________________________。
(5)操作Ⅰ前要对青蒿进行粉碎,其目的是__________________________________________。
(6)进行操作Ⅱ时通常采用减压的条件目的是___________________________________________________。
(已知:物质的沸点与压强有关,压强越大,沸点越高。)
(7)操作Ⅲ为重结晶,其操作步骤为加热溶解→趁热过滤→_____________→过滤、洗涤、干燥。
四、碳酸丙烯酯
4. (一)碳酸丙烯酯()简称PC,是一种重要的有机化合物,具有多种工业用途。
(1)PC分子中电负性最大的元素是________________。
A.C B.H C.O
(2)PC分子的化学式为________________。
(二)环氧丙烷与二氧化碳催化合成法是目前最常用的生产方法。
已知:
反应①:(g)+CO2(g)(l)
反应②:
反应③:3H2(g)+3C(s)+0.5O2(g)=(g) ΔH3
反应④:3H2(g)+4C(s)+1.5O2(g)=(l) ΔH4
(3)反应④的___________________(用、和表示)。
(4)下列关于反应①说法正确的是________。
A. 反应物断键所需的能量高于成键所释放的能量总和
B. 该反应为吸热反应
C. 反应物的总能量高于生成物的总能量
D. 1 mol(g)和1 mol CO2(g)发生反应,放出125 kJ的能量
(三)一定条件下,在25 mL恒容密闭容器中,环氧丙烷气体和过量的发生反应①,制得碳酸丙烯酯液体。
(5)是________________(填“极性”或“非极性”)分子。
(6)在环氧丙烷中,O原子的杂化类型为______________。分子中的甲基碳原子是否和C-O-C构成的三元环共平面?_________________(填“是”或“否”)
(7)沸点:__________(填“>”“<”或“=”),可能的原因有_________________________。
(8)制备碳酸丙烯酯还有一种光气法,其原理为利用丙二醇与光气生成碳酸丙烯酯。
与光气法相比,请从绿色化学角度写出1点环氧丙烷与二氧化碳合成法的优势_______________________。
五、形态多变的硫属元素
5. (一)硫(S)、硒(Se)、碲(Te)被称为硫属元素,具有许多相似的化学性质。
(1)基态S原子的价电子排布式为_____________;同周期中,基态原子第一电离能比S大的主族元素有___________(填元素符号)。
(2)H2O、H2S、H2Se、H2Te的沸点由高到低的顺序为______________。
(3)关于硫属元素,下列说法正确的是_____________。
A. 基态Te原子的价电子排布式:5s25p4
B. S2、S4、S8互为同位素
C. SeO2是由极性键构成的非极性分子
D. 的中心原子杂化方式为sp2
(4)(不定项)常温下,SF4与O2缓慢反应可产生无色气体OSF4.下列说法正确的是_____________。
A. SF4的空间结构为正四面体形 B. SF4的价层电子对数等于5
C. OSF4中S的化合价为+6价 D. OSF4的中心原子为O
(二)SO3与HNO3按物质的量之比发生化合反应生成一种离子化合物A,测得A中的负离子结构式为
(5)负离子中S的杂化方式为_______________,离子中O−S−O键角________________SO3的键角(填“>”“<”或“=”)。
(6)正离子化学式为______________,其中心原子的VSEPR构型为_________________。正离子的某种等电子体仅由第二周期元素构成,该等电子体可能是______________。(写两个)
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