精品解析:江苏省无锡市新吴区梅村高级中学2025-2026学年高一下学期期末考试化学试题
2026-10-26
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内容正文:
江苏省梅村高级中学2025-2026学年度第二学期期末检测
高一化学(选修)
时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28 K-39
一、单选题(本题共13小题,每小题3分,共39分,每小题只有一个选项符合题意。)
1. 2022年2月,我国科学家成功开发全球首套二氧化碳加氢制汽油(碳原子数在5~12之间的烃)的装置。下列有关二氧化碳加氢制汽油的说法正确的是
A. 汽油属于纯净物 B. 汽油中含有C、H、O三种元素
C. 反应过程中CO2被还原 D. 该反应属于化合反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.汽油是(碳原子数在5~12之间的烃)混合物,故A错误;
B.汽油是烃类,只含C、H元素,故B错误;
C.二氧化碳加氢制汽油是还原反应,故C正确;
D.二氧化碳加氢制汽油,汽油是碳原子数在5~12之间的烃,故还要生成一种含氧化合物,不属于化合反应,故D错误;
故答案为C
2. 过度运动之后肌肉酸痛是乳酸堆积造成的,可通过持续有氧运动促使乳酸加速代谢形成和排出而消除。下列有关叙述正确的是
A. 的中子数为6
B. 的电子式为
C. 基态O原子的价层电子排布图为
D. 既可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.的质子数为6,中子数为,A错误;
B.中C与O形成双键,满足8电子稳定结构,图示电子式符合的成键特点,B正确;
C.氧原子的原子序数为 8,价层电子排布式为2s22p4,价层电子排布图为,C错误;
D.甲烷中C原子半径大于H原子,四氯化碳中Cl原子半径大于C原子,二者原子相对大小不同,该模型不能同时表示两种分子,D错误;
故答案选B。
3. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 7.8 g苯所含的键数为
B. 晶体所含共价键数目为
C. 标准状况下,11.2 L二氯甲烷所含分子数为
D. 现有乙烯、丙烯、丁烯的混合气体共14 g,其原子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.7.8 g苯的物质的量为,1个苯分子中含6个 σ键和6个 σ键,共12个σ键,故σ键总数为,A错误;
B.6.0 g 的物质的量为,晶体中每个原子形成4个共价键,故0.1 mol 含共价键数目为,B错误;
C.标准状况下二氯甲烷为液体,不能用标准状况下气体摩尔体积计算其物质的量,分子数不为,C错误;
D.乙烯、丙烯、丁烯的最简式均为,14 g混合气体中含最简式的物质的量为,原子总数为,D正确;
故答案选D。
4. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,它们原子的最外层电子数之和为18,X、Z基态原子的p轨道上均有2个未成对电子,W与X位于同一主族。下列说法正确的是
A. WX2分子为极性分子
B. 元素电负性:Z>W
C. 原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)
D. 最高价氧化物水化物的酸性:Z>W
【答案】A
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Z基态原子的p轨道上均有2个未成对电子,W与X位于同一主族,则X为O元素、Z为Si元素、W为S元素;X、Y、Z、W的原子的最外层电子数之和为18,则Y为Mg元素。
【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,分子的空间构型为结构不对称的V形,则二氧化硫为极性分子,故A正确;
B.元素的非金属性越强,电负性越大,硅元素的非金属性弱于硫元素,则硅元素的电负性小于硫元素,故B错误;
C.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则镁、硅、硫三种原子的原子半径最大的为镁原子,故C错误;
D.元素的非金属性越强,最高价氧化物水化物的酸性越强,硅元素的非金属性弱于硫元素,则硅酸的酸性弱于硫酸,故D错误;
故选A。
5. 下列说法正确的是
A. 分子式为的有机物有两种结构
B. 分子是直线形结构,是非极性分子
C. SiC的熔点比金刚石的熔点高
D. HF的沸点比HCl的沸点高
【答案】D
【解析】
【详解】A.为正四面体结构,四个氢原子完全等效,因此仅存在1种结构,A错误;
B.为二面角形(非直线形)结构,正负电荷中心不重合,属于极性分子,B错误;
C.和金刚石均为共价晶体,键长越短,共价键越强,熔点越高,由于键长,键能,因此金刚石熔点高于,C错误;
D.分子间存在氢键,分子间仅存在范德华力,氢键作用力强于范德华力,因此沸点高于,D正确;
故选D。
6. 下列说法正确的是
A. 互称为同素异形体
B. 2-甲基丁烷与2,2-二甲基丙烷互为同分异构体
C. 分子中极性共价键与非极性共价键的个数比为1:2
D. 晶体中存在与之间的强烈相互作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.同素异形体是同种元素形成的结构不同的单质,、均为氧气,结构相同,不互为同素异形体,A错误;
B.2-甲基丁烷与2,2-二甲基丙烷分子式均为,结构不同,互为同分异构体,B正确;
C.结构式为,含2个极性共价键、1个非极性共价键,二者个数比为2:1,C错误;
D.晶体中存在与的离子键,不存在单独的、,D错误;
故选B。
7. 钴的一种化合物的晶胞结构如图所示,下列说法不正确的是
A. 元素Ti在元素周期表中的位置为第四周期IVB族
B. 的基态核外电子排布式为
C. 与距离相等且最近的有8个
D. 该化合物的化学式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.的原子序数为22,基态核外电子排布为,位于第四周期IVB族,A正确;
B.为27号元素,基态原子失去最外层2个电子形成,故的核外电子排布式为,选项给出的排布式错误,B错误;
C.位于晶胞体心,位于晶胞的8个顶点,体心到顶点距离相等且最近,故与距离相等且最近的有8个,C正确;
D.利用均摊法计算,晶胞中数目为,数目为1,数目为,故化学式为,D正确;
故选B
8. 下列说法正确的是
A. 用溴水可以鉴别苯、、戊烯
B. 在铁粉存在时,苯与浓溴水反应制取溴苯
C. 石油裂化的目的是获得短链不饱和气态烃
D. 煤中含有苯和甲苯,可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来
【答案】A
【解析】
【详解】A.溴水与苯混合,苯密度小于水,萃取后上层呈橙红色、下层无色;与混合,密度大于水,萃取后下层呈橙红色、上层无色;与戊烯混合发生加成反应,溴水褪色且分层,三者现象不同可鉴别,A正确;
B.苯与浓溴水不反应,仅能发生萃取,制取溴苯需要苯与液溴在铁粉催化下反应,B错误;
C.石油裂化的目的是提高轻质液体燃料(如汽油)的产量和质量,获得短链不饱和气态烃是石油裂解的目的,C错误;
D.煤本身不含苯和甲苯,苯和甲苯是煤干馏过程中发生化学反应生成的产物,D错误;
故选A。
9. 3—氨基—1—金刚烷醇可用于合成药物维格列汀(治疗2型糖尿病),其分子结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 分子中O原子和N原子均为杂化
B. 分子中含有2个手性碳原子
C. 分子中的键角大于的键角
D. 分子中的极性大于的极性
【答案】C
【解析】
【详解】A.O原子形成2个键,含2对孤电子对,价层电子对数为4,为杂化;N原子形成3个键,含1对孤电子对,价层电子对数为4,为杂化,A正确;
B.手性碳原子是连接4个不同原子或基团的饱和碳原子,经结构分析,该分子中共有2个手性碳原子:,B正确;
C.中心O、N均为杂化,O原子有2对孤电子对,N原子有1对孤电子对,孤电子对越多,对成键电子对的排斥作用越强,的键角被压缩程度更大,故的键角小于的键角,C错误;
D.成键原子电负性差越大,化学键极性越强,电负性,的电负性差大于,故的极性大于的极性,D正确;
故答案选C。
10. 甲苯的转化关系如图所示(部分产物未标出)。下列说法不正确的是
A. 反应①的产物中含有
B. 反应②说明甲基侧链对苯环性质有影响
C. 反应③的现象是高锰酸钾溶液褪色
D. 反应④的产物的一氯取代物有4种(不考虑立体异构)
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①为光照条件下与甲苯侧链甲基的取代反应,可生成苄氯,与选项给出结构一致,A正确;
B.苯发生硝化反应一般只引入1个硝基,甲苯发生硝化反应可引入3个硝基,说明甲基使苯环邻、对位氢活性增强,体现了侧链对苯环性质的影响,B正确;
C.反应③中酸性可将甲苯的甲基氧化为羧基,自身被还原为无色的,现象为高锰酸钾溶液褪色,C正确;
D.反应④为甲苯与的加成反应,产物为甲基环己烷,不考虑立体异构时其等效氢共5种,故一氯取代物有5种,而非4种,D错误;
故答案选D。
11. 下列关于物质结构或性质及解释存在错误的是
选项
物质结构或性质
解释
A
酸性:
都是吸电子基团,的吸电子能力更强,分子中键极性更强
B
稳定性:
HF分子间可以形成氢键,HCl分子间没有氢键
C
与形成
中的B有空轨道接受中N的孤电子对
D
冠醚能加快与环己烯的反应速率
冠醚上不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子,冠醚通过与结合将带入有机相,起到催化剂的作用
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.F电负性大于Cl,吸电子能力强于,使中键极性更强,更易电离出,酸性更强,A正确;
B.气态氢化物稳定性由共价键键能决定,非金属性,键键能更大故更稳定,氢键属于分子间作用力,仅影响熔沸点等物理性质,和氢化物化学稳定性无关,B错误;
C.中为杂化,存在空p轨道,可接受中的孤电子对形成配位键,C正确;
D.冠醚的空穴可适配,将带入有机相,起到相转移催化剂的作用,加快反应速率,D正确;
故答案选B。
12. 有机物X可以转化为化合物Y和Z,转化过程如图所示。下列说法错误的是
A. X中最多有5个原子处于同一直线 B. 两步反应均属于加成反应
C. Y存在顺反异构体 D. Z分子中有2个手性碳原子
【答案】A
【解析】
【详解】A.X中苯环与炔基直接相连,三键为直线型结构,苯环对位的碳原子、该碳原子上的氢原子、与炔基相连的苯环碳原子、炔基的2个碳原子、甲基的碳原子共6个原子可处于同一直线,A错误;
B.第一步为炔烃与的加成反应,第二步为烯烃与的加成反应,两步均属于加成反应,B正确;
C.Y分子中碳碳双键两端的碳原子均连接2种不同的基团,符合顺反异构的存在条件,存在顺反异构体,C正确;
D.Z分子中有2个手性碳原子,如图,D正确;
故选A。
13. 科学家提出由催化乙烯和2—丁烯合成丙烯的反应历程如图(所有碳原子满足最外层八电子结构)。下列说法不正确的是
A. 乙烯、丙烯和2-丁烯互为同系物
B. 乙烯、丙烯和2-丁烯的沸点依次升高
C. Ⅲ→Ⅳ中加入的2-丁烯存在顺反异构体
D. 碳、钨(W)原子间的化学键在Ⅲ→Ⅳ→Ⅰ的过程中未发生断裂
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯、丙烯、2-丁烯均为单烯烃,结构相似,分子组成依次相差1个原子团,互为同系物,A正确;
B.三种物质均为分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强,沸点依次升高,B正确;
C.2-丁烯的碳碳双键两端碳原子均分别连接氢原子和甲基,双键不能旋转,存在顺反异构体,C正确;
D.Ⅲ→Ⅳ→Ⅰ的过程中有丙烯生成,需要断裂碳、钨原子间的化学键才能释放丙烯分子,因此碳钨键发生了断裂,D错误;
答案选D。
二、填空题(本题共4小题,共61分。)
14. 回答下列问题:
(1)烃是一类重要的有机化合物,其结构与性质密切相关。
①下列有机化合物与甲烷互为同系物的是______(填字母)。
A.乙烯 B.乙烷 C.乙炔
②下列试剂可用来除去乙烷中的乙烯杂质的是______(填字母)。
A. B.溴水 C.酸性溶液
③含10个C以内且一氯代物只有一种的烷烃有甲烷、乙烷、2,2-二甲基丙烷和X,则烷烃X的系统命名为______________________。
(2)烯烃在一定条件下发生氧化反应,碳碳双键断裂,如:
①被氧化为和;
②被氧化为和。
分子式为的烯烃在一定条件下发生氧化反应的氧化产物有________种。
(3)已知某芳香烃M(只含一个环)的相对分子质量为104,其中碳的质量分数约为92.3%。M在一定条件下可发生加聚反应制得高分子化合物,写出该反应的化学方程式:_______________________________________。
(4)以环戊烷为原料制备环戊二烯()的合成路线如下图所示:
①反应③的反应类型是________________。
②环戊二烯分子中σ键与π键的数目之比为___________。
③已知:(双烯合成)。环戊二烯与发生双烯合成反应的产物的结构简式为_______________。
【答案】(1) ①.
B ②.
B ③.
2,2,3,3-四甲基丁烷
(2)
(3)
(4) ①.
加成反应 ②.
③.
【解析】
【小问1详解】
①同系物要求结构相似、分子组成相差若干个原子团,甲烷属于烷烃,只有乙烷为烷烃,与甲烷互为同系物,乙烯为烯烃、乙炔为炔烃,均不符合要求。
②除杂不可引入新杂质:与乙烯反应条件难控制,且会引入新杂质;溴水与乙烯发生加成反应生成液态1,2-二溴乙烷,乙烷不与溴水反应也难溶于溴水,可除杂;酸性溶液会将乙烯氧化为,引入新杂质,故选B。
③10个以内一氯代物只有一种的烷烃,所有氢原子化学环境完全相同,除给出的三种外,符合条件的是含8个的2,2,3,3-四甲基丁烷,其所有氢均为甲基上的等效氢。
【小问2详解】
分子式为的烯烃共3种:、、。根据氧化规则,氧化为、;氧化为;氧化为、,去除重复产物后共4种不同氧化产物。
【小问3详解】
先计算的分子式:,;是含一个苯环的芳香烃且能发生加聚反应,故为苯乙烯,碳碳双键打开发生加聚反应生成聚苯乙烯,化学方程式:。
【小问4详解】
①反应②的产物为环戊烯,反应③是环戊烯与氯气发生加成反应生成1,2-二氯环戊烷,反应类型为加成反应。
②环戊二烯分子式为,含2个碳碳双键:单键均为键,每个双键含1个键和1个键;总键为5个碳碳键加6个碳氢键等于11个,键共2个,故比值为。
③双烯合成是共轭二烯烃与单烯烃发生1,4-加成生成六元环状化合物的反应,环戊二烯为共轭二烯,为亲双烯体,加成后共轭二烯的两个双键消失,中间形成新的双键,原单烯烃双键打开,与共轭二烯两端形成单键,最终得到稠环产物,结构简式为。
15. 元素周期表揭示了元素间的内在联系,使元素构成了较为系统的体系。元素在周期表中的位置与原子结构、元素性质密切相关。下图是元素周期表的前四周期,a~e代表其中的五种元素。
(1)第二周期中,第一电离能介于元素a、b的元素有_______种,前四周期36种元素中基态原子的核外未成对电子数最多的原子的价电子排布式为__________。
(2)元素c和d的单质可以化合生成一种淡黄色固体,该物质的电子式为_____________。
(3)在50°C左右,单质e能够与CO反应生成,升高温度后又可分解,工业上常用这些反应提纯单质e,已知是易挥发的液体,沸点43°C,推测其固态时所属晶体类型为________________。
(4)2023年诺贝尔化学奖颁给合成量子点的三位科学家。量子点是一种重要的低维半导体材料,常由硅(Si)、磷(P)、硫(S)、硒(Se)等元素组成。下列说法正确的是___________。
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 晶体硅、白磷()均为分子晶体 D. 氢化物的稳定性:
(5)立方氮化硼的晶胞结构与金刚石结构相似(如图),是超硬材料。
氮化硼晶体的化学式为__________。
(6)磷酸铁锂电池具有循环稳定性好的优点。充电时脱嵌形成。晶胞中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构(如图所示)。________。
【答案】(1) ①.
3 ②.
(2)
(3)
分子晶体 (4)B
(5)
(6)
0.5
【解析】
【分析】根据元素在周期表中的位置可知,a为B,b为N,c为O,d为Na,e为Ni。
【小问1详解】
第二周期元素的第一电离能变化规律为:。第一电离能介于B和N之间的元素有Be、C、O,共3种。前四周期36种元素中,基态原子核外未成对电子数最多的是Cr,其电子排布式为,有6个未成对电子,其价电子排布式为。
【小问2详解】
元素c(O)和d(Na)化合生成的淡黄色固体为过氧化钠(),属于离子化合物,由和构成,其电子式为。
【小问3详解】
单质Ni与CO反应生成的配合物是易挥发的液体,沸点仅为,熔沸点较低,符合分子晶体的物理性质,故推测其固态时属于分子晶体。
【小问4详解】
A.同周期从左到右原子半径减小,同主族从上到下原子半径增大,故原子半径,,A错误;
B.同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但P原子的3p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于相邻的S,故第一电离能,B正确;
C.晶体硅为共价晶体(原子晶体),白磷为分子晶体,C错误;
D.非金属性越强,简单氢化物越稳定,非金属性,,故稳定性,,D错误;
故选B。
【小问5详解】
根据立方氮化硼的晶胞结构图,黑球(B原子)位于晶胞的8个顶点和6个面心,个数为;白球(N原子)全部位于晶胞体内,个数为4。B与N的原子个数比为,故化学式为。
【小问6详解】
根据的晶胞结构图,(正八面体)和(正四面体)均完全位于晶胞内部,个数均为4,即晶胞中含有4个单元。位于8个顶点和左右2个面心,其个数为。因此晶胞的实际组成为,化简为,对应化学式,故,解得。
16. 对溴甲苯()是一种有机合成原料,广泛应用于医药合成。实验室中对溴甲苯可由甲苯和溴反应制得,装置如图所示。
已知:
甲苯
溴
对溴甲苯
沸点/℃
110
59
184
水溶性
难溶
微溶
难溶
(1)装置甲中导气管的作用为__________________________________。
(2)装置甲中发生反应的化学方程式为__________________________________________。
(3)装置乙中需盛放的试剂名称为__________,目的是____________________________。
(4)取装置甲中反应后的混合物,经过下列操作可获得纯净的对溴甲苯。
步骤1:水洗,分液;
步骤2:用NaOH稀溶液洗涤除,分液;
用NaOH稀溶液洗涤时反应的离子方程式为:_______________________________________。
步骤3:水洗,分液;
步骤4:加入无水粉末干燥,过滤;
步骤5:通过____________(填操作名称),分离对溴甲苯和甲苯。
(5)关于该实验,下列说法正确的是____________(填字母)。
a.可以用溴水代替液溴
b.装置丙中的导管可以插入溶液中
c.装置丙中有淡黄色沉淀生成时,说明该反应为取代反应
【答案】(1)平衡气压,使漏斗中的液体顺利滴下
(2)+Br2+HBr
(3) ①. 四氯化碳(或苯) ②. 除去HBr气体中混有的溴蒸气,防止干扰后续对HBr的检验
(4) ①. ②. 蒸馏
(5)c
【解析】
【分析】本实验以铁与溴反应生成的 FeBr3 为催化剂,使甲苯与液溴在苯环上发生取代反应制得对溴甲苯,同时生成 HBr。装置甲中恒压滴液漏斗的导气管使漏斗上部与烧瓶内气压相等,液体可顺利滴下;挥发出的溴蒸气和 HBr 进入乙,先用四氯化碳(或苯)吸收溴蒸气,避免溴干扰丙中硝酸银溶液对 HBr 的检验;丙中生成淡黄色 AgBr 沉淀说明甲中有 HBr 生成,即发生取代反应;尾气用蒸馏水吸收,导管不能插入液面以下以防倒吸。反应后的混合物经水洗、稀 NaOH 溶液洗涤除去未反应的溴、水洗、无水 CaCl2 干燥,再蒸馏分离对溴甲苯与甲苯。
【小问1详解】
装置甲中恒压滴液漏斗的导气管把漏斗上部与烧瓶连通,使漏斗内外气压相等,漏斗中的液体在重力作用下顺利滴下。
【小问2详解】
甲苯与液溴在 FeBr3 催化下发生苯环上的取代反应,溴原子取代甲基对位上的氢,生成对溴甲苯和 HBr,化学方程式为+Br2+HBr。
【小问3详解】
装置乙中盛放四氯化碳(或苯),利用溴易溶于有机溶剂而 HBr 难溶的性质吸收溴蒸气,防止溴进入丙中与硝酸银反应生成淡黄色沉淀,干扰对 HBr 的检验。
【小问4详解】
步骤2 用稀 NaOH 溶液洗涤,目的是除去混合物中未反应的溴,反应的离子方程式为 Br2 + 2OH− = Br− + BrO− + H2O。步骤5 中对溴甲苯(沸点 184 ℃)与甲苯(沸点 110 ℃)沸点相差较大,可通过蒸馏分离。
【小问5详解】
a.溴水中溴的浓度低,且苯环上的取代反应需要液溴和催化剂,溴水不能代替液溴,a错误;
b.HBr 极易溶于水,装置丙中的导管插入溶液会引起倒吸,b错误;
c.丙中生成淡黄色沉淀说明反应生成了 HBr,即甲苯与溴发生了取代反应,c正确;
故答案为c。
17. 铜及其化合物在工农业生产中有广泛的应用。
(1)金属铜的原子堆积模型如图-1所示,该晶胞中含有的Cu原子数目为________,金属铜晶体中每个Cu原子周围与其最近且等距离的Cu原子有__________个。
图-1
能与等形成配位数为4的配合物。
(2)向溶液中加入过量NaOH溶液可生成。中除了配位键外,还存在的化学键类型有__________(填字母)。
A.离子键 B.金属键 C.极性共价键 D.非极性共价键 E.氢键
(3)将CuO投入的混合溶液中进行“氨浸”,控制温度为50~55°C,pH约为9.5,CuO转化为[溶液。
①CuO被浸取的离子方程式为______________________________________________________。
②结构中,若用两个分子代替两个分子,可以得到两种不同结构的化合物,由此推测[的空间结构为_________________。
(4)可以与乙二胺()形成配离子,如图-2所示:
图-2
①1mol乙二胺分子中采取杂化的原子数目为____________。
②乙二胺和三甲胺均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高很多,原因是________________________________。
(5)将含有未成对电子的物质置于外磁场中,会使磁场强度增大,称其为顺磁性物质,下列物质中,属于顺磁性物质的是_________。
A. B. C.
【答案】(1) ①.
4 ②.
12 (2)AC
(3) ①.
②.
平面正方形(或平面四边形)
(4) ①.
(或) ②.
乙二胺分子间能形成氢键,而三甲胺分子间不能形成氢键
(5)BC
【解析】
【小问1详解】
由图可知,金属铜的晶胞结构为面心立方最密堆积,晶胞中原子位于顶点和面心,数目为;在面心立方晶胞中,以顶点原子为例,与其距离最近且等距离的原子位于面心,共有个;
【小问2详解】
是由和构成的离子化合物,两者之间存在离子键;在配离子中,中心离子和配体之间存在配位键;在配体内部,原子和原子之间存在极性共价键,该物质中不存在金属键、非极性共价键,氢键,故选AC;
【小问3详解】
①与混合溶液中的、发生反应,生成和,根据电荷守恒和原子守恒,该反应的离子方程式为;
②若为正四面体结构,其四个顶点位置等效,二元取代物只有一种结构;若为平面正方形结构,其二元取代物有相邻和相对两种结构,题目指出可以得到两种不同结构的化合物,由此推测其空间结构为平面正方形;
【小问4详解】
①乙二胺分子中,原子形成4个键,原子形成3个键且含1对孤对电子,故、原子均采取杂化,1个乙二胺分子中含有2个原子和2个原子,共4个 杂化的原子,因此乙二胺分子中采取杂化的原子数目为;
②乙二胺分子中含有键,分子间可以形成氢键,而三甲胺分子中原子上无直接相连的原子,分子间不能形成氢键,氢键的作用力强于范德华力,使得乙二胺的沸点显著高于三甲胺;
【小问5详解】
根据题意,顺磁性物质含有未成对电子:
A.中的化合价为+1价,其价电子排布式为,d轨道全充满,无未成对电子,属于抗磁性物质,A不符合题意;
B.中的化合价为+2价,其价电子排布式为,含有1个未成对电子,属于顺磁性物质,B符合题意;
C.中的化合价为+2价,其价电子排布式为,含有1个未成对电子,属于顺磁性物质,C符合题意;
故选BC。
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高一化学(选修)
时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28 K-39
一、单选题(本题共13小题,每小题3分,共39分,每小题只有一个选项符合题意。)
1. 2022年2月,我国科学家成功开发全球首套二氧化碳加氢制汽油(碳原子数在5~12之间的烃)的装置。下列有关二氧化碳加氢制汽油的说法正确的是
A. 汽油属于纯净物 B. 汽油中含有C、H、O三种元素
C. 反应过程中CO2被还原 D. 该反应属于化合反应
2. 过度运动之后肌肉酸痛是乳酸堆积造成的,可通过持续有氧运动促使乳酸加速代谢形成和排出而消除。下列有关叙述正确的是
A. 的中子数为6
B. 的电子式为
C. 基态O原子的价层电子排布图为
D. 既可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子
3. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 7.8 g苯所含的键数为
B. 晶体所含共价键数目为
C. 标准状况下,11.2 L二氯甲烷所含分子数为
D. 现有乙烯、丙烯、丁烯的混合气体共14 g,其原子数为
4. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,它们原子的最外层电子数之和为18,X、Z基态原子的p轨道上均有2个未成对电子,W与X位于同一主族。下列说法正确的是
A. WX2分子为极性分子
B. 元素电负性:Z>W
C. 原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)
D. 最高价氧化物水化物的酸性:Z>W
5. 下列说法正确的是
A. 分子式为的有机物有两种结构
B. 分子是直线形结构,是非极性分子
C. SiC的熔点比金刚石的熔点高
D. HF的沸点比HCl的沸点高
6. 下列说法正确的是
A. 互称为同素异形体
B. 2-甲基丁烷与2,2-二甲基丙烷互为同分异构体
C. 分子中极性共价键与非极性共价键的个数比为1:2
D. 晶体中存在与之间的强烈相互作用
7. 钴的一种化合物的晶胞结构如图所示,下列说法不正确的是
A. 元素Ti在元素周期表中的位置为第四周期IVB族
B. 的基态核外电子排布式为
C. 与距离相等且最近的有8个
D. 该化合物的化学式为
8. 下列说法正确的是
A. 用溴水可以鉴别苯、、戊烯
B. 在铁粉存在时,苯与浓溴水反应制取溴苯
C. 石油裂化的目的是获得短链不饱和气态烃
D. 煤中含有苯和甲苯,可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来
9. 3—氨基—1—金刚烷醇可用于合成药物维格列汀(治疗2型糖尿病),其分子结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 分子中O原子和N原子均为杂化
B. 分子中含有2个手性碳原子
C. 分子中的键角大于的键角
D. 分子中的极性大于的极性
10. 甲苯的转化关系如图所示(部分产物未标出)。下列说法不正确的是
A. 反应①的产物中含有
B. 反应②说明甲基侧链对苯环性质有影响
C. 反应③的现象是高锰酸钾溶液褪色
D. 反应④的产物的一氯取代物有4种(不考虑立体异构)
11. 下列关于物质结构或性质及解释存在错误的是
选项
物质结构或性质
解释
A
酸性:
都是吸电子基团,的吸电子能力更强,分子中键极性更强
B
稳定性:
HF分子间可以形成氢键,HCl分子间没有氢键
C
与形成
中的B有空轨道接受中N的孤电子对
D
冠醚能加快与环己烯的反应速率
冠醚上不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子,冠醚通过与结合将带入有机相,起到催化剂的作用
A. A B. B C. C D. D
12. 有机物X可以转化为化合物Y和Z,转化过程如图所示。下列说法错误的是
A. X中最多有5个原子处于同一直线 B. 两步反应均属于加成反应
C. Y存在顺反异构体 D. Z分子中有2个手性碳原子
13. 科学家提出由催化乙烯和2—丁烯合成丙烯的反应历程如图(所有碳原子满足最外层八电子结构)。下列说法不正确的是
A. 乙烯、丙烯和2-丁烯互为同系物
B. 乙烯、丙烯和2-丁烯的沸点依次升高
C. Ⅲ→Ⅳ中加入的2-丁烯存在顺反异构体
D. 碳、钨(W)原子间的化学键在Ⅲ→Ⅳ→Ⅰ的过程中未发生断裂
二、填空题(本题共4小题,共61分。)
14. 回答下列问题:
(1)烃是一类重要的有机化合物,其结构与性质密切相关。
①下列有机化合物与甲烷互为同系物的是______(填字母)。
A.乙烯 B.乙烷 C.乙炔
②下列试剂可用来除去乙烷中的乙烯杂质的是______(填字母)。
A. B.溴水 C.酸性溶液
③含10个C以内且一氯代物只有一种的烷烃有甲烷、乙烷、2,2-二甲基丙烷和X,则烷烃X的系统命名为______________________。
(2)烯烃在一定条件下发生氧化反应,碳碳双键断裂,如:
①被氧化为和;
②被氧化为和。
分子式为的烯烃在一定条件下发生氧化反应的氧化产物有________种。
(3)已知某芳香烃M(只含一个环)的相对分子质量为104,其中碳的质量分数约为92.3%。M在一定条件下可发生加聚反应制得高分子化合物,写出该反应的化学方程式:_______________________________________。
(4)以环戊烷为原料制备环戊二烯()的合成路线如下图所示:
①反应③的反应类型是________________。
②环戊二烯分子中σ键与π键的数目之比为___________。
③已知:(双烯合成)。环戊二烯与发生双烯合成反应的产物的结构简式为_______________。
15. 元素周期表揭示了元素间的内在联系,使元素构成了较为系统的体系。元素在周期表中的位置与原子结构、元素性质密切相关。下图是元素周期表的前四周期,a~e代表其中的五种元素。
(1)第二周期中,第一电离能介于元素a、b的元素有_______种,前四周期36种元素中基态原子的核外未成对电子数最多的原子的价电子排布式为__________。
(2)元素c和d的单质可以化合生成一种淡黄色固体,该物质的电子式为_____________。
(3)在50°C左右,单质e能够与CO反应生成,升高温度后又可分解,工业上常用这些反应提纯单质e,已知是易挥发的液体,沸点43°C,推测其固态时所属晶体类型为________________。
(4)2023年诺贝尔化学奖颁给合成量子点的三位科学家。量子点是一种重要的低维半导体材料,常由硅(Si)、磷(P)、硫(S)、硒(Se)等元素组成。下列说法正确的是___________。
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 晶体硅、白磷()均为分子晶体 D. 氢化物的稳定性:
(5)立方氮化硼的晶胞结构与金刚石结构相似(如图),是超硬材料。
氮化硼晶体的化学式为__________。
(6)磷酸铁锂电池具有循环稳定性好的优点。充电时脱嵌形成。晶胞中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构(如图所示)。________。
16. 对溴甲苯()是一种有机合成原料,广泛应用于医药合成。实验室中对溴甲苯可由甲苯和溴反应制得,装置如图所示。
已知:
甲苯
溴
对溴甲苯
沸点/℃
110
59
184
水溶性
难溶
微溶
难溶
(1)装置甲中导气管的作用为__________________________________。
(2)装置甲中发生反应的化学方程式为__________________________________________。
(3)装置乙中需盛放的试剂名称为__________,目的是____________________________。
(4)取装置甲中反应后的混合物,经过下列操作可获得纯净的对溴甲苯。
步骤1:水洗,分液;
步骤2:用NaOH稀溶液洗涤除,分液;
用NaOH稀溶液洗涤时反应的离子方程式为:_______________________________________。
步骤3:水洗,分液;
步骤4:加入无水粉末干燥,过滤;
步骤5:通过____________(填操作名称),分离对溴甲苯和甲苯。
(5)关于该实验,下列说法正确的是____________(填字母)。
a.可以用溴水代替液溴
b.装置丙中的导管可以插入溶液中
c.装置丙中有淡黄色沉淀生成时,说明该反应为取代反应
17. 铜及其化合物在工农业生产中有广泛的应用。
(1)金属铜的原子堆积模型如图-1所示,该晶胞中含有的Cu原子数目为________,金属铜晶体中每个Cu原子周围与其最近且等距离的Cu原子有__________个。
图-1
能与等形成配位数为4的配合物。
(2)向溶液中加入过量NaOH溶液可生成。中除了配位键外,还存在的化学键类型有__________(填字母)。
A.离子键 B.金属键 C.极性共价键 D.非极性共价键 E.氢键
(3)将CuO投入的混合溶液中进行“氨浸”,控制温度为50~55°C,pH约为9.5,CuO转化为[溶液。
①CuO被浸取的离子方程式为______________________________________________________。
②结构中,若用两个分子代替两个分子,可以得到两种不同结构的化合物,由此推测[的空间结构为_________________。
(4)可以与乙二胺()形成配离子,如图-2所示:
图-2
①1mol乙二胺分子中采取杂化的原子数目为____________。
②乙二胺和三甲胺均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高很多,原因是________________________________。
(5)将含有未成对电子的物质置于外磁场中,会使磁场强度增大,称其为顺磁性物质,下列物质中,属于顺磁性物质的是_________。
A. B. C.
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