吉林省实验繁荣高级中学2022-2023高二下学期期中考试化学试题27页(含答案 含解析)

吉林省实验繁荣高级中学2022-2023学年高二下学期期中考试
化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 P-31 Cu-64
一、单选题(共25到小题,每题2分,共50分)
1.原子核外电子属于微观粒子范畴,它们的运动规律具有与宏观粒子不同的特点。下列有关说法错误的是( )
A.原子核外每个电子运动状态不同
B.离核越远的电子,能量越低
C.用电子云描述电子在原子核外空间出现的概率密度分布
D.电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道
2.下列说法正确的是( )
A.水晶和玛瑙都是晶体,都有固定的熔点
B.蓝宝石在不同方向上的硬度一定相同
C.区分晶体和非晶体的方法是看是否有规则的几何外形
D.晶胞是晶体结构的基本单元
3.下列有机物的命名不正确的是(  )
A.3,3-二甲基-4-乙基戊烷 B.3,3,4 -三甲基己烷
C.2,3,3 -三甲基戊烷 D.2,3,3- 三甲基己烷
4.下列说法正确的是( )
A.所有的链状烷烃一定互为同系物
B.随着碳原子数的增加,烷烃的沸点逐渐降低
C.随着碳原子数的增加,烷烃的同分异构体数目也增加
D.乙烷与氯气在光照下反应生成的有机物只有一种
5.下列叙述正确的是( )
①在基态多电子原子中,p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量
②晶体的晶胞是面心立方结构
③As是第ⅤA族的一个元素,其外围电子排布式为,属于p区元素
④熔融状态的不能导电,的稀溶液有弱的导电能力且可作手术刀的消毒液,从不同角度分类是一种共价化合物、非电解质、盐、分子晶体
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
6.有4种碳骨架如图所示的烃,则下列判断正确的是( )
A.a和d互为同分异构体 B.b和c不互为同系物
C.a和c都不能发生取代反应 D.只有b和c能发生取代反应
7.四种元素的基态原子的价电子排布图如下,下列说法中正确的是( )
①②③④
A.原子半径:③>④>②>① B.未成对电子数:①=④>③>②
C.电负性:②>①>④>③ D.第一电离能:②>①>③>④
8.乙酸橙花酯是一种食用香料,其结构简式如图,它含有的官能团有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
9.的一氯代产物有(不考虑立体异构)( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
10.某炔烃与氢气发生加成反应后得到,则该炔烃的结构有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
11.下列说法中错误的是( )
A.一般情况下,含氧酸中非羟基氧数目越多,酸性越强。
B.在NH和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键。
C.元素电负性越大的原子,吸引电子的能力越强。
D.SO2、SO3都是极性分子。
12.下列有关比较正确的是( )
A.熔点:CH4>SiH4>GeH4>SnH4
B.键角: H2Se>H2S>H2O
C.键的极性:N-H键>O-H键>F-H键
D.热稳定性:HF>H2O>NH3
13.氯仿常因保存不慎而被氧化,产生剧毒物光气:2CHCl3+O2 → 2HCl+2COCl2, 下列说法正确的是( )
A.CHCl3分子空间构型为四面体形,中心原子有4对价层电子对
B.COCl2分子是含极性键的非极性分子
C.Cl-C-Cl的键角:CHCl3>COCl2
D.向氯仿中加入硝酸酸化的硝酸银溶液检验其氯元素的存在
14.2022年2月20日晚,第二十四届冬奥会在北京国家体育场胜利闭幕,下列关于“冰”与“雪”的说法正确的是( )
A.冰中氢键的键能为18.8kJ·mol-1,即融化含1mol氢键的冰需要吸收18.8kJ的热量
B.密度ρ(干冰)>ρ(水)>ρ(冰)的原因是分子间作用力大小不同
C.每一片雪花都是一幅精美图案,其六角形形状与氢键的方向性有关
D.可燃冰是甲烷分子与水分子之间通过氢键形成的
15.下列关于化学式[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物的说法中错误的是( )
A.配体是Cl-和H2O,配位数是6
B.中心离子是Ti2+,配离子是[TiCl(H2O)5]2+
C.内界和外界中的Cl-的数目比是1:2
D.1mol[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O与足量AgNO3溶液反应,产生2molAgCl
16.乙炔是一种重要的化工原料,可发生如图的转化。下列说法错误的是( )
A.1个乙烯基乙炔分子中含有7个σ键,3个π键
B.正四面体烷的二氯代物有1种结构
C.苯乙烯()和环辛四烯互为同分异构体
D.等质量的苯和乙烯基乙炔完全燃烧时消耗氧气的量不同
17.分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)( )
A.7种 B.8种 C.9种 D.10种
18.短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大。Z的原子序数等于X和Y原子序数之和,X是宇宙中最丰富的元素,XZ用于刻蚀玻璃时生成化合物WZ4。下列说法错误的是( )
A.Z的电负性在四种元素中最大
B.X2Y和WY2的中心原子均采用sp3杂化
C.X分别与Y、Z,W形成的简单化合物中W的沸点最高
D.WZ4分子中所有原子最外层均满足8电子结构
19.下列有关晶体的叙述中,错误的是( )
A.干冰晶体中,每个二氧化碳分子周围紧邻12个二氧化碳分子
B.氯化钠晶体中,每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+共有6个
C.氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻且距离相等的Cl—共有8个
D.金刚石为三维骨架结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环有6个碳原子
20.原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置。如图为Ge单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为(0,0,0);B为(,0,);C为(,,0)。则D原子的坐标参数为( )
A.(,0,0) B.(0,,0)
C.(,,) D.(,,)
21.二茂铁分子是一种金属有机配合物,是燃料油的添加剂,用以提高燃烧的效率和去烟,可作为导弹和卫星的涂料等。它的结构如图所示,下列说法不正确的是( )
A.二茂铁分子中存在π键
B.环戊二烯()中含有键的数目为
C.基态的电子排布式为1S22S22P63S23P63d6
D.二茂铁中与环戊二烯离子()之间形成的是配位键
22.吡咯和卟吩都是平面分子。已知处于同一平面的多原子分子中如有相互平行的p轨道,p轨道电子在多个原子间运动形成不局限在两个原子之间的π型化学键,称为离域π键,表示为,m是成键原子数,n是成键电子数。下列说法错误的是( )

A.熔沸点:吡咯<卟吩
B.吡咯中存在离域π键为
C.苯分子中也存在离域π键
D.吡咯和卟吩中N原子的杂化方式都是杂化
23.冠醚是皇冠状的分子,可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。18—冠—6可与钾离子作用,如图是18—冠—6与钾离子以配位键结合形成的超分子结构示意图。下列说法错误的是( )
A.超分子具有分子识别和自组装的特征
B.该超分子中K+的配位数为6
C.利用超分子的分子识别特征,还可以分离C60、C70
D.冠醚与碱金属离子形成的配合物属于“超分子”,其形成的晶体是分子晶体
24.2021年诺贝尔化学奖授予马克斯·普朗克研究所的BenjaminList与普林斯顿大学的Davidw.C.MacMillan,两人在“不对称有机催化”领域的创新发明带来了一种极为精准的合成新工具,对医药研究和绿色化学有极为重要的意义。如图为一种典型的不对称有机催化反应,下列有关表述错误的是( )
A.乙中碳原子有两种杂化方式
B.甲、乙、丙物质内都有分子间氢键
C.甲中所有原子不可能处于同一平面内
D.三种物质中只有丙有手性碳
25.下列有关事实和解释均正确的是( )
选项 事实 解释
A 分别向K3[Fe(CN)6]溶液和Fe(SCN)3溶液中滴加等浓度的氢氧化钠溶液,只有Fe(SCN)3溶液中有黄色沉淀生成 CN-对Fe3+的配位能力比SCN-更强,溶液中没有Fe3+
B 向碘的四氯化碳溶液中加入适量浓KI溶液,振荡试管,溶液紫色变浅 c(I-)增大,I2+I-I平衡向右移动
C 向酸式滴定管中加入蒸馏水,打开活塞让水缓缓流下,可看到水呈直线状垂直流入烧杯中。若用头发摩擦过的气球靠近,水流会向一侧偏转 水分子中含有极性键,会受到带电物体的吸引
D 向盛有AgCl沉淀的试管中滴入足量1mol/L氨水,振荡,溶液变澄清 AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl,NH3的N接受电子对
A.A B.B C.C D.D
二、填空题(4道题,共50分)
26.(1)下列物质变化过程只与范德华力有关的是___________(填标号)。
a.干冰熔化 b.乙酸汽化
c.石英熔化 d.溶于水
e.碘溶于四氯化碳
(2)常温下为固体,熔点为282℃,沸点为315℃,在300℃以上升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断的晶体类型为___________。
(3)某石蕊分子的结构如图所示:
①石蕊分子所含元素中,基态原子2p轨道有两个未成对电子的是___________(填元素符号);由其中两种元素形成的三角锥形结构的一价阳离子是___________(填离子符号)。
②该石蕊易溶于水,分析可能的原因是___________。
(4)已知:Cu2++2→+2H+
①基态的核外电子排布式为___________。
②X难溶于水、易溶于有机溶剂,其晶体类型为___________。
③M中所含元素的电负性由大到小的顺序为___________,N原子以___________轨道与O原子形成键。
④上述反应中断裂和生成的化学键有___________(填标号)。
a.离子键 b.配位键 c.金属键 d.范德华力 e.共价键
(5)白磷()是磷的一种单质,它属于分子晶体,其晶胞结构如图所示。已知该晶体的密度为,晶胞的边长为acm,则阿伏加德罗常数为___________(用含ρ、a的式子表示)。
四、有机推断题
27.根据题给信息填空。
I.为了测定某有机物A的结构,做如下实验:
①将2.3g该有机物完全燃烧,生成0.1mol和2.7g水;
②用质谱仪测定其相对分子质量,得如图一所示的质谱图;
③用核磁共振仪处理该化合物,得到图二所示图谱,图中三个峰的面积之比是1:2:3;
④用红外光谱仪处理该化合物,得到如图三所示图谱。
试回答下列问题:
(1)有机物A的相对分子质量是_______。
(2)有机物A的实验式是_______。
(3)有机物A的分子式是_______。
(4)有机物A的结构简式是_______。
(5)有机物A与金属钠反应的化学方程式为:_______。有机物A与氧气在铜催化并加热条件下生成有机物B,B的官能团名称是_______。
(6)某化合物的分子式为,其核磁共振氢谱图中显示只有一组峰,则该物质的结构简式为_______。
II.同分异构现象在有机化合物中十分普遍,有碳链异构、官能团异构、官能团位置异构、立体异构等。
(7)已知和互为同分异构体,请写出分子式为的链状化合物的所有同分异构体的结构简式:_______。
(8)某烃的键线式结构为,该烃与按物质的量之比为1∶1加成时,所得产物有_______种。
五、元素或物质推断题
28.X、Y、Z、E、F五种元素的原子序数依次递增。已知:F位于周期表中第四周期IB族,其余的均为短周期主族元素,X、E同主族,E的氧化物是光导纤维的主要成分,X是形成化合物种类最多的元素之一,基态Z原子核外p轨道的未成对电子数为2。请回答下列问题:
(1)基态Y原子价层电子排布式为____。原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+,表示,则与之相反的用-表示,这称为电子的自旋量子数。对于基态的Y原子,其价电子的自旋量子数代数和为____。
(2)X、Y、E三种元素的第一电离能由小到大的顺序为____(填元素符号,下同);电负性由小到大的顺序为____。
(3)X、Z和氢元素按原子数目比为1:1:2形成常温下呈气态的物质,其分子中键角约为____,其中X原子的杂化轨道类型为____。
(4)F2+与NH3能形成[F(NH3)4]2+离子,[F(NH3)4]2+中的配位原子为____(填元素符号)。若[F(NH3)4]2+离子中2个NH3被2个Cl-替代可以得到2种不同的结构,则[F(NH3)4]2+离子的空间结构名称是____。(填“平面四方形”或“正四面体”)。
(5)F2Z的晶胞中(结构如图所示)所包含的F离子数目为____。若其晶体密度为ρ g·cm-3,F离子的半径为r1 pm,Z离子的半径为r2 pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞中原子的空间利用率(即原子的体积占晶胞体积的百分率)为____。(用含ρ、r1、r2、NA的代数式表示,列式即可,不需化简)。
六、实验题
29.苯甲酸乙酯制备原理:苯甲酸和乙醇在浓硫酸的催化下进行酯化反应,可以生成苯甲酸乙酯与水。由于苯甲酸乙酯的沸点较高,很难蒸出,所以本实验采用加入环已烷的方法,使环已烷、乙醇和水形成三元共沸物,其沸点为62.1℃。三元共沸物经过冷凝回流形成两相,其中环已烷在上层的比例大,再流回反应瓶;水在下层的比例大,放出下层即可除去反应生成的水。装置图:
试剂 相对分子质量 密度(g/cm3) 沸点/℃ 在水中的溶解性
乙醇 46 0.7893 78.5 易溶
苯甲酸 122 1.2659 249 微溶
环已烷 84 0.7785 80 难溶
乙醚 74 0.7318 34.51 难溶
苯甲酸乙酯 150 1.05 211~213 微溶
实验步骤:
①加料:在50mL圆底烧瓶中加入6.1g苯甲酸、13mL乙醇、10mL环已烷、2.0mL浓硫酸,摇匀,加沸石。按照装置图左图组装好仪器(安装分水器,分水器上端接一冷凝管),从分水器上端小心加水至分水器支管处,然后再放去一部分水使液面离分水器支管口约0.5cm。
②分水回流:将烧瓶在水浴上加热回流,开始时回流速度要慢。随着回流的进行,分水器中出现了上、中、下三层液体。当中、下层接近分水器支管时,将中、下层液体放入量筒中。
③中和:将反应液倒入盛有30mL水的烧杯中,分批加入碳酸钠粉末至溶液呈中性(或弱碱性),无二氧化碳逸出,用pH试纸检验。
④分离萃取、干燥、蒸馏:用分液漏斗分出有机层,将水层溶液用25mL乙醚萃取,然后合并至有机层。用无水MgSO4干燥,对粗产物进行蒸馏,低温蒸出乙醚。当温度超过140℃时,直接接收一定温度下的馏分,得产品约5.7mL。
回答下列问题:
(1)反应容器中制取苯甲酸乙酯的化学方程式为___________,装置图中仪器A的名称是___________。
(2)本实验采取了多种措施来提高酯的产率,请写出其中两种___________。
(3)在制备苯甲酸乙酯时,加入环已烷的作用是___________。
(4)用乙醚萃取后要把___________(填字母序号)的液体合并至有机层。
a、从分液漏斗下部流出的b、从分液漏斗上口倒出的
(5)步骤4收集馏分应控制的最佳温度范围为___________℃。本实验的产率为___________(保留小数点后1位)。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】A.原子核外每个电子所处能层、能级、原子轨道、自旋方向均不完全相同,运动状态不同,A正确;
B.电子能量越低,离核越近,电子能量越高,离核越远,B错误;
C.电子云就是用小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小的一种图形,即可用电子云描述电子在原子核外空间出现的概率密度分布,C正确;
D.原子轨道就是电子在原子核外的一个空间运动状态,不同原子轨道,空间运动状态不一样,D正确;
答案选B。
2.D
【详解】A.玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成的,而水晶则是缓慢冷却形成的,玛瑙是非晶体,水晶是晶体,玛瑙没有固定的熔点,A错误;
B.由于质点的有序排列,故晶体具有各向异性的性质,蓝宝石属于晶体,在不同方向上硬度有一些差异,B错误;
C.具有规则几何外形的固体不一定是晶体,区别晶体和非晶体最好的方法是对固体进行X射线衍射实验,C错误;
D.晶体由晶胞构成,晶胞是晶体结构的基本单元,是晶体结构中最小的重复单元,D正确;
故选D。
3.A
【详解】A.3,3-二甲基-4-乙基戊烷:该命名中没有选择最长的碳链为主链,不满足取代基编号之和最小,该物质正确命名为:3,3,4-三甲基己烷,选项A不正确;
B.最长的碳链含有6个碳原子,为己烷;编号:从左边编号支链编号之和比从右边编号小,故从左边编号,在3号碳上有2个甲基,在4号碳上有1个甲基,故该有机物的名称为:3,3,4-三甲基己烷,选项B正确;
C.2,3,3 -三甲基戊烷,最长碳链有5个碳,在2号碳有1个甲基,3号碳上有2个甲基,命名为2,3,3 -三甲基戊烷,选项C正确;
D.2,3,3 -三甲基己烷,最长碳链有6个碳,在2号碳有1个甲基,3号碳上有2个甲基,命名为2,3,3 -三甲基己烷,选项D正确;
答案选A。
4.C
【详解】A.分子式相同的不同链状烷烃互为同分异构体,分子式不同的链状烷烃互为同系物,A错误;
B.随着碳原子数的增加,烷烃的分子间作用力逐渐增大,沸点逐渐升高,B错误;
C.随着碳原子数的增加,碳原子连接方式增多,烷烃的同分异构体数目增加,如甲烷、乙烷、丙烷无同分异构体,丁烷有两种同分异构体,戊烷有三种同分异构体等,C正确;
D.乙烷与氯气在光照下反应生成的有机物除了一氯乙烷外,还有 CH2ClCH2Cl、CHCl2CH3、CH3CCl3 等,D错误;
答案选C。
5.B
【详解】①在基态多电子原子中,同一能层的p轨道电子的能量高于s轨道电子的能量,不同能层的p轨道电子的能量不一定高于s轨道电子的能量,如2p轨道电子的能量低于3s轨道电子的能量,①错误;
②在C60晶体的晶胞中,在晶胞的顶点和面心上各有一个C60分子,是面心立方结构,②正确;
③As是ⅤA族元素,其外围电子排布式为4s24p3,属于p区元素,③正确;
④HgCl2的稀溶液有弱的导电能力,说明其属于电解质,④错误;
综上所述,②③正确,B符合题意;故选:B。
6.A
【详解】A.a和d均含有4个碳原子,a形成碳碳双键,d形成环,所含的氢原子数也相等,二者的分子式相同但结构不同,所以a和d互为同分异构体,A项正确;
B.b、c结构相似,分子组成上相差1个原子团,互为同系物,B项错误;
C.a、c中都有氢原子,能与等卤素单质发生取代反应,C项错误;
D.a、b、c、d都能发生取代反应,D项错误
答案选A。
7.B
【分析】根据元素的基态原子的价电子排布图可知①是N元素,②是F元素,③是S元素,④是P元素,然后利用元素周期律及物质的性质分析解答。
【详解】根据上述分析可知:①是N元素,②是F元素,③是S元素,④是P元素。
A.原子核外电子层数越多,原子半径越大;同一周期元素,原子序数越大,原子半径越小。则原子半径大小关系为:④>③>①>②,A错误;
B.根据元素的基态原子的价电子排布图可知原子核外未成对电子数:①=④>③>②,B正确;
C.同一周期元素的电负性随原子序数的增大而增大;同一主族元素的电负性随原子序数的增大而减小,则电负性大小关系为:②>①>③>④,C错误;
D.一般情况下同一周期元素的第一电离能呈增大趋势,若元素处于第ⅡA、第ⅤA的全充满、半充满的稳定状态时,其第一电离能大于同一周期相邻元素;同一主族元素的第一电离能随原子序数的增大而减小,则第一电离能大小关系为:②>①>④>③,D错误;
故合理选项是B。
8.B
【详解】由结构简式可知,分子中含碳碳双键、酯基(-COOR),只有2种官能团;
故答案为B。
9.C
【详解】该物质分子是对称结构,分子中含有4种不同位置的H原子,因此其一氯代产物有4种,故答案选C。
10.B
【详解】将2-甲基戊烷中各C原子编号:,其中2号C原子上只含有1个H原子,无法形成碳碳三键,只有3、4号C原子间和4、5号C原子间可以形成碳碳三键,故符合题述条件的炔烃有2种,B项正确。
故答案选B。
11.D
【详解】A.非羟基氧越多,吸引电子的能力越强,导致R-O-H中氧的电子向中心元素R偏移,氧氢键越弱,酸性越强,故A正确;
B.氨气分子与氢离子通过配位键形成铵根,铜离子提供空轨道,氨气分子提供孤对电子对,Cu2+与NH3通过配位键形成[Cu(NH3)4]2+,故B正确;
C.电负性是元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度,元素电负性数值越大,表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强;反之,电负性数值越小,相应原子在化合物中吸引电子的能力越若,故C正确;
D.SO2中心原子S的化合价+4价,最外层电子未全部参与成键,含有孤对电子,为极性分子;SO3中心原子S的化合价为+6价,最外层电子全部参与成键,没有孤对电子对,SO3是平面三角形的分子,是非极性分子,D错误;
故答案为:D。
12.D
【详解】A.由于CH4、SiH4、GeH4、SnH4是结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高,故熔点:CH4<SiH4<GeH4<SnH4,A错误;
B.已知H2O、H2S、H2Se分子的中心原子均含有2对孤电子对,均为V形结构,但由于原子半径O<S<Se,孤电子对越近排斥力越大,则键角越大,故键角: H2Se<H2S<H2O,B错误;
C.由于电负性F>O>N,故键的极性:N-H键<O-H键<F-H键,C错误;
D.已知非金属性的强弱与简单气态氢化物的稳定性一致,非金属性F>O>N,故热稳定性:HF>H2O>NH3,D正确;
故答案为:D。
13.A
【详解】A.CHCl3分子中C原子价电子对数是,无孤电子对,空间构型为四面体形,故A正确;
B.COCl2分子结构式为,C原子价电子对数是3,无孤电子对,空间构型为平面三角形,正负电荷重心不重合,是含极性键的极性分子,故B错误;
C.CHCl3中C原子有四对价层电子对,空间构型为四面体形;COCl2中C原子有三对价层电子对,空间构型为平面三角形,Cl-C-Cl的键角:CHCl3D.CHCl3是非电解质,不能电离出氯离子,向氯仿中加入硝酸酸化的硝酸银溶液不反应,不能检验其氯元素的存在,故D错误;
选A。
14.C
【详解】A.水中仍含有氢键,即融化含1mol氢键的冰,断裂氢键小于1mol,需要吸收的热量小于18.8kJ,故A错误;
B.干冰分子间不能形成氢键,采用面心立方最密堆积,且相对分子质量比水大,水分子间存在氢键,冰形成的氢键比水多,氢键具有方向性、饱和性,使分子间空隙增大,所以密度ρ(干冰)>ρ(水)>ρ(冰),故B错误;
C.水分子间含有氢键,氢键具有方向性、饱和性,雪花的六角形形状与氢键的方向性有关,故C正确;
D.甲烷分子与水分子之间不能形成氢键,故D错误;
故选C。
15.B
【详解】A.配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,配体是Cl-和H2O,配位数是1+5=6,A正确;
B.配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,中心离子是Ti3+,内配离子是Cl-,外配离子是Cl-,B错误;
C.配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,内配离子Cl-数目为1,外配离子Cl-数目为2,内界和外界中的Cl-的数目比是1:2,C正确;
D.加入足量AgNO3溶液,外界离子Cl-与Ag+反应,内配位离子Cl-不与Ag+反应,1mol[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O与足量AgNO3溶液反应,产生2molAgCl,D正确;
答案选B。
16.D
【详解】A.由乙烯基乙炔的结构简式知,1个乙烯基乙炔分子中含有7个σ键,3个π键,故A正确;
B.正四面体烷的结构对称,一氯代物只有1种,二氯代物也只有1种,故B正确;
C.苯乙烯()和环辛四烯的分子式都是,结构不同,所以互为同分异构体,故C正确;
D.苯与乙烯基乙炔的最简式均为,所以等质量的苯与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量相同,故D错误;
故答案为D。
17.C
【详解】C4H8Cl2的同分异构体可以采取“定一移二”法, ,由图可知C4H8Cl2共有9种同分异构体,答案选C。
18.C
【分析】短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大,X是宇宙中最丰富的元素,则X是H元素,XZ用于刻蚀玻璃时生成化合物WZ4,则Z是F元素,W是Si元素,Z的原子序数等于X和Y原子序数之和,则Y是O元素,据此分析解答。
【详解】A.Z是F元素,则Z的电负性在四种元素中最大,故A正确;
B.X2Y是H2O,其价层电子对数是4,中心原子采取的是sp3杂化,WY2是SiO2,其是原子晶体,类似于金刚石结构,中心原子采取的也是sp3杂化,故B正确;
C.X是H元素,Y、Z、W分别是O、F、Si元素,它们形成的简单化合物分别是H2O、HF、SiH4,由于H2O分子间存在氢键,故H2O的沸点最高,而不是SiH4,其在常温下是气体,故C错误;
D.WZ4分子是SiF4,无论硅原子还是氟原子最外层都满足8电子结构,如图故D正确;
答案C。
19.B
【详解】A.干冰晶体中,位于顶点的二氧化碳与位于面心的二氧化碳的距离最近,则每个二氧化碳周围紧邻12个二氧化碳,故A正确;
B.氯化钠晶体中,位于顶点的钠离子与位于面心的钠离子的距离最近,则每个钠离子周围紧且邻距离相等的钠离子共有12个,故B错误;
C.氯化铯晶体中,位于体心的铯离子与位于顶点的氯离子的距离最近,则每个铯离子周围紧邻8个氯离子,故C正确;
D.金刚石为共价晶体,晶体的空间结构为三维骨架结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环有6个碳原子,故D正确;
故选B。
20.C
【详解】由原子坐标参数A为(0,0,0);B为(,0,);C为(,,0),可知晶胞中原子坐标参数1为(1,0,1),2为(1,,),3为(,,1);D原子位于1、2、3、B四个原子构成四面体的中心,所以D的坐标是(,,),故C正确;答案选C。
21.B
【详解】A.二茂铁中每个碳原子只与2个碳原子和1个氢原子形成3个键,则环戊二烯离子中五个碳原子间还形成1个π键,故A正确;
B.1个环戊二烯分子中含有5个碳碳键、6个碳氢键,含有π键的数目为2,则环戊二烯中含有键的数目为,故B不正确;
C.铁原子核外有26个电子,铁原子失去最外层的2个电子变为,则基态核外电子排布式为,故C正确;
D.二茂铁中的d电子(d6)与2个环戊二烯离子()提供的电子(2×6)之和符合18电子规则,它们之间形成π型配合物,故D正确;
故选B。
22.D
【详解】A. 卟吩的相对分子质量比吡咯的相对分子质量大,分子间作用力更大,则熔沸点:吡咯<卟吩,A正确;
B. 吡咯是平面分子,在吡咯中,由于每个C原子最外层有4个电子,3个电子用于成键,只有一个孤电子,N原子最外层5个电子,3个电子用于成键,还有2个孤电子,故成键原子数为5,成键电子数为6,则形成离域π键为,B正确;
C. 苯分子是平面分子,在苯分子中,由于每个C原子最外层有4个电子,3个电子用于成键,只有一个孤电子,故成键原子数为6,成键电子数为6,则形成离域π键为,C正确;
D. 在吡咯分子中,N原子形成3个σ键,还有一对孤对电子形成离域π键,故为杂化;卟吩分子中,连接H原子的N原子形成3个σ键,还有一对孤对电子形成离域π键,故为杂化,剩余的2个N原子,形成2个σ键,还有一对孤对电子,另外1个孤电子形成离域π键,故为杂化,D错误;
故选D。
23.D
【详解】A.超分子是由两种或两种以上的分子通过相互作用形成的分子聚集体,具有分子识别与自组装的特征,A正确;
B.由题干图示信息可知,该超分子中K+周围形成有6个配位键,故其的配位数为6,B正确;
C.C60和C70混合物加入一种空腔大小适合C60的“杯酚”中可进行分离,这是利用超分子的分子识别特征,C正确;
D.由题干信息可知冠醚是皇冠状的分子,则冠醚与碱金属离子形成配合物是一个配位阳离子,所得到的晶体里还有阴离子,该类化合物配合物晶体是由阴、阳离子组成的,故属于是离子晶体,D错误;
故答案为:D。
24.B
【详解】A.乙中从左到右第一个和第三个碳原子价层电子对数为4,杂化方式为sp3,第二个碳原子价层电子对数为3,杂化方式为sp2,因此碳原子有两种杂化方式,故A正确;
B.氢键必须是电负性大的原子连的氢原子与另外分子电负性大得原子之间形成氢键,甲物质没有分子间氢键,故B错误;
C.甲中含有甲基,因此所有原子不可能处于同一平面内,故C正确;
D.三种物质中只有丙有手性碳,用“*”标的碳原子为手性碳原子,故D正确。
综上所述,答案为B。
25.B
【详解】A.K3[Fe(CN)6]溶液中CN-对Fe3+的配位能力比SCN-更强,溶液中Fe3+很小,所以加入氢氧化钠没有现象,故A错误;
B.向碘的四氯化碳溶液中加入适量浓KI溶液,振荡试管,I2和KI发生I2+I-I反应,c(I-)增大,I2+I-I平衡向右移动,所以溶液紫色变浅,故B正确;
C.水分子是极性分子,会受到带电物体的吸引,所以用头发摩擦过的气球靠近,水流会向一侧偏转,故C错误;
D.AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl,NH3的N提供电子对,Ag+接受电子对,故D错误;
选B。
26. ae 分子晶体 C、O 、 该石蕊分子中含有和,均能与形成氢键;由石蕊分子的结构知,其分子为极性分子,根据“相似相溶”原理可知,其易溶于水 或 分子晶体 杂化 be
【详解】(1)干冰熔化只破坏范德华力,乙酸汽化破坏范德华力和分子间氢键,石英熔化破坏共价键,分子间不存在氢键,溶于水破坏范德华力,与水分子间形成氢键;碘溶于四氯化碳只破坏范德华力,故只有a、e符合要求。
(2)根据熔、沸点不高,易升华,易溶于水,可知为分子晶体。
(3)①轨道有两个未成对电子的基态原子的价电子排布式为、,故为C和O元素。C和H形成,H和O形成,N和H形成,其中和为三角锥形,为正四面体形。②从能否与形成氢键和“相似相溶”两个角度解答。
(4)②由X难溶于水、易溶于有机溶剂可知,X为分子晶体。③同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,故电负性,由H与非金属元素C形成的化合物中H显正价可推知,电负性;分子中N原子形成3个键和1个π键,故N原子杂化类型为。④该反应中,与
苯环直接相连的羟基上的键断裂,形成配位键,故选be。
(5)每个白磷晶胞中含有的个数为,每个晶胞的质量为,体积为,故。。
27.(1)46
(2)
(3)
(4)
(5) 醛基
(6)
(7)、、、
(8)5
【详解】(1)在A的质谱图中,最大质荷比为46,所以其相对分子质量也是46;
(2)2.3g该有机物中,,含有的碳原子的质量为,氢原子的物质的量为:,氢原子的质量为,该有机物中,氧元素的物质的量为,则,所以A的实验式是:;
(3)因为实验式是的有机物中,氢原子数已经达到饱和,所以其实验式即为分子式;
(4)A有如下两种可能的结构:或;若为前者,则在核磁共振氢谱中应只有1个峰;若为后者,则在核磁共振氢谱中应有3个峰,而且3个峰的面积之比是,显然符合题意,所以A为乙醇:;
(5)A为,与金属钠反应生成CH3CH2ONa和H2,反应的化学方程式为:,乙醇与氧气在铜催化并加热的条件下发生催化氧化生成乙醛(CH3CHO),其官能团的名称是醛基;
(6)分子式为,其核磁共振氢谱图中显示只有一组峰,说明该分子中只有1种等效氢,则该物质的结构简式为;
(7)已知和互为同分异构体,则分子式为的链状化合物的同分异构体有(2种,顺反异构、)共4种;
(8)某烃的键线式结构为,该烃与按物质的量之比为加成时,可以是1个双键上的加成(3种)、两个相邻双键的1、4加成(2种),故所得产物有5种。
28.(1) 2s22p3 +或-
(2) Si(3) 120° sp2
(4) N 平面正方形
(5) 4 ×100%
【分析】X、Y、Z、E、F五种元素的原子序数依次递增;F位于周期表中第四周期IB族,F是Cu元素;X、Y、Z、E均为短周期主族元素,X、E同主族,E的氧化物是光导纤维的主要成分,E是Si元素;X是形成化合物种类最多的元素之一,X是C元素;基态Z原子核外p轨道的未成对电子数为2,Z是O元素,Y是N元素。
【详解】(1)Y是N元素,N是7号元素,基态N原子价层电子排布式为2s22p3,基态的N原子的价电子轨道表示式 ,其价电子的自旋量子数代数和为+或-。
(2)X是C元素,Y是N元素,E是Si元素,同主族元素从上到下,第一电离能依次减小,同周期元素从左到右,第一电离能有增大趋势(第IIA族和第VA族的元素的第一电离能高于它们两边的元素),C、N、Si三种元素的第一电离能由小到大的顺序为Si(3)X是C元素,Z是O元素,C、O和H按原子数目比为1:1:2形成常温下呈气态的物质是甲醛,结构式为 ,碳原子价电子对数为3,无孤电子对,为平面结构,其分子中键角约为120°,其中C原子的杂化轨道类型为sp2。
(4)F为Cu元素,Cu2+与NH3能形成[Cu(NH3)4]2+离子,[Cu(NH3)4]2+中N有孤电子对,配位原子为N;若[Cu(NH3)4]2+离子中2个NH3被2个Cl-替代可以得到2种不同的结构,则[F(NH3)4]2+离子的空间结构名称是平面四方形。
(5)Z为O元素,F为Cu元素,根据均摊原则,白球数为、黑球数为4,根据化学式Cu2O可知,晶胞中包含的Cu离子数目为4;若其晶体密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞的体积为,Cu离子的半径为r1 pm,O离子的半径为r2 pm,则该晶胞中原子的空间利用率为 。
29.(1) +CH3CH2OH +H2O 直形冷凝管
(2)分离生成物水,增加反应物乙醇的量
(3)减少反应物乙醇的损失
(4)b
(5) 211~213 79.8%
【分析】与乙醇在浓硫酸催化作用下发生酯化反应生成苯甲酸乙酯和水;本实验可通过增加反应物乙醇的量,加入环己烷(形成低沸点的共沸物)使生成物水更容易从反应体系中分离等促进平衡正向移动,提高酯的产率;加入碳酸钠与酸反应生成二氧化碳和水,除去酸,用乙醚萃取后分为两层,上层为有机层;根据苯甲酸乙酯的沸点确定步骤4收集馏分应控制的最佳温度范围211~213℃;
【详解】(1)与乙醇在浓硫酸催化作用下发生酯化反应生成苯甲酸乙酯和水,反应容器中制取苯甲酸乙酯的化学方程式为+CH3CH2OH +H2O,装置图中仪器A的名称是直形冷凝管;
(2)本实验采取了多种措施来提高酯的产率,促进平衡正向移动,通过增加反应物的浓度(或乙醇过量);通过分离生成物水,使平衡向右移动;
(3)加入环己烷的作用是(形成低沸点的共沸物)使生成物水更容易从反应体系中分离,同时能减少了反应物乙醇的损失、便于观察水层的分出;
(4)用乙醚萃取后分为两层,上层为有机层,要把从分液漏斗上口倒出的液体合并至有机层。故答案为:b;
(5)根据苯甲酸乙酯的沸点,步骤4收集馏分应控制的最佳温度范围为211~213℃。6.1g苯甲酸(固体)和乙醇反应生成苯甲酸乙酯的质量=×150g·mol-1=7.5g,实际上苯甲酸乙酯的质量=1.05g·mL-3×5.7mL=5.985g,则该反应的产率为=×100%≈79.8%。

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