安福县2022-2023学年高二下学期5月期中考试
化学
一.单选题(每小题3分,共30分)
1.随着科学技术的发展,人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法不正确的是
A.李比希元素分析仪可以测定有机物的结构简式
B.质谱是快速精确测定有机物相对分子质量的重要方法
C.分析有机物的红外光谱图可获得分子中所含有的化学键或官能团的信息
D.X射线衍射技术可用于测定有机化合物的晶体结构
2.下列说法错误的是( )
A.s电子的原子轨道都呈球形,2s电子比1s电子能量高且电子云比1s更扩散
B.p电子的原子轨道都呈哑铃形,每个p能级有3个原子轨道,它们相互垂直,能量相同
C.p电子能量一定高于s电子能量
D.处于同一原子轨道中的电子,自旋状态有两种
3.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中Y是金属元素。X原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,Z原子的最外层有6个电子,X、Y、W原子最外层电子数之和等于12。下列叙述正确的是
A.Z的单质的氧化性比W的强
B.工业上常用电解的方法制备元素Y的单质
C.元素X的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D.原子半径:r(Y)
元素代号 A B D E G H I J
化合价 -1 -2 +4、-4 +7、-1 +5、-3 +3 +2 +1
原子半径/nm 0.071 0.074 0.077 0.099 0.110 0. 143 0.160 0.186
A.A的单质能将E单质从HE的溶液中置换出来
B.A、H、J的离子半径由大到小顺序是A>J>H
C.G 元素的单质不存在同素异形体
D.H 的最高价氧化物能溶于氨水
5.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中W、Y、Z组成的化合物M结构如图所示。下列有关说法正确的是
A.简单离子半径:
B.简单气态氢化物的稳定性:
C.W的单质不能与溶液反应得到单质
D.W、Y形成的化合物中不可能含有共价键
6.高分子M广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品,合成路线如下:
下列说法正确的是
A.试剂a是甲醇
B.化合物HOOCCH=CHCOOH不存在顺反异构体
C.化合物C的核磁共振氢谱有两组峰
D.1mol M最多消耗2mol NaOH
7.下列实验事实及理论解释都正确的是
选项 实验事实 理论解释
A 酸性: H3BO3、 H2SiO3 相近 B、Si电负性相近,符合“对角线规则”
B 熔点: SiO2> SiCl4 键能:Si-O>Si-Cl
C 密度:干冰>冰 相对分子质量:CO2>H2O
D 沸点: Cl2> N2>CO CO为极性分子:且相对分子质量:Cl2>CO
A.A B.B C.C D.D
8.是一种重要的染料及合成农药中间体。下列说法错误的是
A.Cu元素位于周期表ds区
B.基态O原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为哑铃形
C.第一电离能
D.基态O原子的核外电子有8种空间运动状态
9.绿原酸亦称“绿吉酸”(结构如图所示),其抗氧化能力强,还具有抗艾滋病毒、抗肿瘤细胞、抗菌、提高中枢兴奋、抗过敏等功能。若等物质的量的绿原酸在一定条件下分别与溶液、溶液反应,则消耗的的物质的量之比为
A. B. C. D.
10.氢能具有高热值、零污染和资源丰富等优点。一种光解水产生氢气的催化剂晶胞结构如图所示,已知晶胞参数为。下列说法错误的是
A.与O的个数比为 B.与距离最近的O个数为8
C.与O的最近距离为 D.该晶体的摩尔体积为
二、不定项选择题(每题有一个或多个选项,每题4分,共20分)
11.法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物,其结构简式如图所示。下列说法正确的是
A.该有机物中含有5种官能团
B.该分子中σ键与π键数目之比为15∶4
C.该物质只能发生加成反应和取代反应
D.该物质既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应
12.某化工厂的废液中含有乙醇、苯酚、乙酸和二氯甲烷,该工厂设计回收方案如图:
下列说法错误的是
A.操作Ⅱ所需玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒
B.试剂b为,试剂c为稀硫酸
C.回收物1、2的沸点差异与分子间氢键有关
D.试剂a可以为溶液或NaOH溶液
13.某离子液体的部分结构如下。短周期主族元素R、X、Y、Z、W中Y的原子半径最小,X、Z同主族,且Z的电子数等于Y、W电子数之和,X与R、W形成的二原子化合物均为常见的城市空气污染物。以下说法正确的是
A.RW﹣做配体时,R提供孤电子对
B.RZ2、WY3、RY4分子中的键角依次减小
C.第一电离能:Y>W>X>R
D.氢化物的熔沸点大小顺序一定为:R
A.电负性W<X<Y
B.第一电离能Y<W<Z
C.简单气态氢化物的沸点W比Z的高
D.W的基态原子的核外电子共占据8个轨道
15.碳化钙(CaC2)是电石的主要成分,主要用于生产乙快。其晶胞如图所示,已知晶胞参数a=39nm,c=64nm,晶胞中A原子的分数坐标为(0,0,0.406)。下列说法错误的是
A.碳化钙晶体中含有离子键、σ键、π键
B.B原子的分数坐标为(0,0.5,0.906)
C.C中两个碳原子中心距离约为7.3nm
D.与Ca2+距离最近的C有6个
三、填空题(共50分)
16.X、Y、Z、M、N是短周期元素,且原子序数依次递增。已知X的最外层电子数是次外层电子数的3倍,X、M同主族,Y在同周期主族元素中原子半径最大。Z和N可以形成ZN2型化合物。回答下列问题:
(1)元素N在周期表中的位置____________,它的最高价氧化物的化学式为____________________________________。
(2)由元素X、Y形成的一种化合物可以作为呼吸面具的供氧剂,该化合物的电子式为__________________,其所含化学键的类型为____________。
(3)用电子式表示ZN2的形成过程____________________。
(4)Z能在氮气中燃烧,Z在氮气中燃烧的产物与水反应可产生一种使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。写出Z在氮气中的燃烧产物与水反应的化学方程式:________________________________________________________
17.Ⅰ.有一种有机物X,其结构简式为:HO-CH2CH=CH-COOH,试回答下列问题:
(1)X中的含氧官能团名称是___________、___________。
(2)向X中加入金属钠,将发生反应的化学方程式是___________。
(3)如果在X中加入NaOH溶液,将发生反应的化学方程式是___________。
(4)下列关于X的说法中正确的是___________。
①X既能与酸发生酯化反应,又能与醇发生酯化反应
②X能够使溴水褪色,但不能使KMnO4酸性溶液褪色
③X能够发生缩聚反应,但不能发生加聚反应
Ⅱ.设计实验探究乙烯与溴的加成反应。已知制取乙烯的化学方程式为:
(5)甲同学设计并进行了如下实验:先用乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯,将生成的气体直接通入溴水中,发现溴水褪色,即证明乙烯与溴水发生了加成反应。甲同学设计的实验___________(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴水发生了加成反应,其理由是___________(填编号)。
A.使溴水褪色的反应,未必是加成反应
B.使溴水褪色的反应,就是加成反应
C.使溴水褪色的气体,未必是乙烯
D.使溴水褪色的气体,就是乙烯
(6)乙同学发现在甲同学的实验中,产生的气体有刺激性气味,推测在制得的乙烯中还可能含有少量有还原性的杂质气体,由此他提出必须先把杂质气体除去,再与溴水反应。乙同学推测此乙烯中可能含有的一种杂质气体是___________,验证过程中必须全部除去。乙烯与溴水发生反应的化学方程式是___________。
(7)设计实验验证乙烯与溴水的反应是加成反应而不是取代反应:___________。
18.Na3OCl是一种良好的离子导体,具有反钙钛矿晶体结构。回答下列问题:
(1)基态Ti原子4s轨道上的一个电子激发到4p轨道上形成激发态,写出该激发态价层电子排布式_____________
(2)锌和镉位于同副族,而锌与铜相邻。现有4种铜、锌元素的相应状态:①锌:[Ar]3d104s2、②锌:[Ar]3d104s1、③铜:[Ar]3d104s1、④铜:[Ar]3d10。失去1个电子需要的能量由大到小排序是_________(填字母)。
A.④②①③ B.④②③① C.①②④③ D.①④③②
(3)由O、Cl元素可组成不同的单质和化合物,其中Cl2O2能破坏臭氧层。
①Cl2O2的沸点比H2O2低,原因是____。
②O3分子的中心原子杂化类型为______;与O3互为等电子体的是______(任意写一种)。
(4)Na3OCl可由以下方法制得:2Na+2NaOH+2NaCl2Na3OCl+H2↑,在该反应中,形成的化学键有_____(填标号)。
A.金属键 B.离子键 C.配位键 D.极性键 E.非极性键
(5)Na3OCl晶体属于立方晶系,其晶胞结构如图所示。已知:晶胞参数为anm,密度为dg·cm 3。
①Na3OCl晶胞中,O位于各顶点位置,Cl位于______位置。
②用a、d表示阿伏加 德罗常数的值NA=_____(列计算式)。
19.已知X、Y、Z、Q、E五种元素的原子序数依次增大,其中X原子核外电子有6种不同的运动状态,s能级电子数是p能级电子数的两倍;Z原子L层上有2对成对电子;Q是第三周期中电负性最大的元素;E的单质是常温下唯一呈液态的非金属。请回答下列问题:
(1)X、Y、Z第一电离能由小到大的顺序为__________(填元素符号)。Y的氢化物的分子空间构型是_______。其中心原子采取_____杂化,属__________(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)E元素基态原子的电子排布式为_______________________________。
(3)XZ2分子中含有________个π键。
(4)Z氢化物的沸点比Q氢化物的沸点高,理由是____________________________。
(5)X元素可形成X60单质,它与金属钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图所示(白球位于立方体的体心和顶点,小黑球位于立方体的面上),该化合物中X60与钾原子个数比为___________。
1.A
A.李比希元素分析仪只能确定有机物中所含的元素种类和含量,则可以确定有机物的最简式或者是实验式,不能测定有机物的结构简式,A错误;
B.质谱图中质荷比最大的吸收峰就是该分子的相对分子质量,故质谱是快速精确测定有机物相对分子质量的重要方法,B正确;
C.分析有机物的红外光谱图可获得分子中所含有的化学键或官能团的信息,C正确;
D.X射线衍射实验是鉴别晶体与非晶体以及测定晶体结构的最可靠的途径,X射线衍射技术可用于测定有机化合物的晶体结构,D正确;
故答案为:A。
2.C
A. s能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子不只在球壳内运动,还在球壳外运动,只是在球壳外运动概率较小,故2s电子比1s电子能量高且电子云比1s更扩散,故A正确;
B. p电子的原子轨道呈哑铃形,每个P能级都有3个原子轨道,它们相互垂直且能量相同,故B正确;
C. 能量高低还与能层有关,故C错误;
D. 根据泡利原理知,同一轨道上的两个电子最多容纳2个电子,且自旋方向相反,故D正确;
故选:C。
3.B
A. Z为S,W为Cl,S单质的氧化性比Cl的弱,A错误;
B. 工业上常用电解熔融NaCl的方法制备元素Na的单质,B正确;
C. 元素X为C,W为Cl,C最高价氧化物对应水化物为碳酸,酸性比高氯酸的弱,C错误;
D. Y、Z、W分别为Na、S、Cl,原子半径:r(W)
4.B
A.根据元素周期律中原子半径、化合价的变化规律,A、E是第七主族元素,且A的原子半径小于E,所以A是F元素,E是Cl元素,氟单质不能置换氯气,因为氟单质极易与水反应,A错误;
B.I、J分别是+2、+1价,且J的原子半径大于I,所以J是第二主族元素,I是第三主族元素,二者的原子半径都大于E,所以J是Na、I是Mg元素,则A、I、J的离子结构相同,根据半径的比较原则,离子半径由大到小顺序是F->Na+>Mg2+,B正确;
C.G最高价为+5价,为第五主族元素,其原子半径比E大,所以G是P元素,存在同素异形体,白磷、红磷,C错误;
D.H的半径介于钠镁原子之间,H为铝元素,铝元素的最高价氧化物为氧化铝只能溶于强碱,不溶于弱碱,D错误。
答案选B。
5.B
A.电子层数越多,离子半径越大,核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以简单离子半径大小:,A错误;
B.非金属性越强,则简单气态氢化物越稳定,即稳定性:,B正确;
C.O2的氧化性比硫强,所以O2能与Na2S溶液直接反应得到S单质,C错误;
D.O、Na形成的Na2O2中含有离子键和共价键,D错误;
故选B。
6.A
A.根据分析,试剂a为CH3OH,名称是甲醇,A正确;
B.要存在顺反异构,碳碳双键上的每个碳原子连接的两个原子或原子团不相同时才能形成顺反异构,化合物HOOCCH=CHCOOH的结构中每一个双键碳上连接的两个原子或原子团不相同,存在顺反异构体,B错误;
C.化合物C为 ,其结构对称,只含有一种氢原子,则核磁共振氢谱有一组峰,C错误;
D.聚合物M每个链节中的“-CO-O-OC-”结构与NaOH按1:2反应,则1mol M最多消耗2nmol NaOH,D错误;
故选A。
7.A
A.B与Si处于对角线上,它们的化学性质相似,H2SiO3为弱酸,H3BO3也为弱酸,酸性相近,故A正确;
B.二氧化硅为原子晶体,四氯化硅为分子晶体,一般情况下,原子晶体的熔沸点大于分子晶体的熔沸点,熔点与键能无关,故B错误;
C.水分子间存在氢键,且氢键有方向性,导致水分子形成冰时存在较大的空隙,密度比水小,干冰分子之间只存在范德华力,形成的分子晶体是密堆积,密度比水大,故C错误;
D.N2和Cl2为非极性分子,组成和结构相似,所以随着相对分子质量的增大,熔沸点升高;而CO和N2分子量相同,且都是双原子分子,但CO是极性分子,N2是非极性分子。在其它条件相同下,极性分子的相互吸引力大于非极性分子,极性分子的分子间作用力大,熔沸点高,故极性分子CO的沸点会高于非极性分子N2的沸点,则沸点为Cl2>CO>N2,故D错误。
故选A。
8.D
A.Cu元素原子序数为29,位于第四周期IB族,属于ds区元素,故A正确;
B.O元素原子序数8,核外电子数8,基态O原子电子排布式为,最高能级为2p轨道,其电子云轮廓图为哑铃形,故B正确;
C.一般地,同周期元素第一电离能从左到右依次增大,同主族从上到下依次递减,因为ⅡA族和ⅤA族原子轨道全充满和半充满,第一电离能大,所以N、O、S的电离能:,故C正确;
D.电子的空间运动状态:电子的空间运动状态指轨道数,同一轨道中可以填入2个电子,即2个电子拥有相同的空间运动状态。基态O原子电子排布式为,所以基态O原子的核外电子有5种空间运动状态,故D错误;
故选D。
9.A
绿原酸中含有酚羟基、酯基、醇羟基、羧基,具有酚类、酯类、醇类、羧酸类物质的化学性质,钠能与羟基、羧基反应,氢氧化钠能与酚羟基、羧基和酯基反应,碳酸氢钠能与羧基反应。该有机物中含有5个羟基(2个酚羟基和3个醇羟基)、1个酯基、1个羧基,所以等物质的量的有机物消耗钠、氢氧化钠、碳酸氢钠的物质的量之比为,故选A。
10.D
A.据“均摊法”,晶胞中,Ce的个数为,O的个数为8,则晶胞中与O的个数比为,A正确;
B.以底面面心的Ce为例,上、下层各有4个氧原子,故与距离最近的O个数为8,B正确;
C.与O的最近距离为体对角线的四分之一,为,C正确;
D.1个晶胞体积为,含有4个Ce和8个O,则该晶体的摩尔体积为=,D错误;
答案选D。
11.BD
A.该有机物含有碳氟键、碳碳双键、酰胺基和-N=4种官能团,A项错误;
B.双键由1个σ键和1个π键构成,该分子有4个双键和11个单键,σ键与π键数目之比为15∶4,B项正确;
C.该物质含有碳碳双键,还能发生加聚反应,该物质能燃烧,能发生氧化反应,C项错误;
D.该物质含有酰胺键,既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应,D项正确。
答案选BD。
12.AD
A.由上述分析可知,操作Ⅱ为分液操作,所需玻璃仪器为烧杯、分液漏斗,不需要玻璃棒,故A错误;
B.由上述分析可知,试剂b为二氧化碳,试剂c为稀硫酸,故B正确;
C.乙醇分子间形成氢键,二氯甲烷分子间不能形成氢键,因此乙醇的沸点高于二氯甲烷,与分子间氢键有关,故C正确;
D.二氯甲烷在NaOH溶液中会发生水解,则试剂a不能选择NaOH溶液,故D错误;
故答案选AD。
13.AC
A.RW﹣为CN-,CN-做配体时,应该是C(R)提供孤电子对,故A正确;
B.RZ2、WY3、RY4分别为CS2、NF3、CF4,CS2为直线形,其键角最大,NF3、CF4的VSEPR模型均为四面体,但NF3的中心原子N含有1个孤电子对,CF4的中心原子C没有孤电子对,孤电子对越多键角越小,则CF4的键角较大,所以键角大小为:CS2>CF4>NF3,故B错误;
C.主族元素同周期从左向右第一电离能呈增大趋势,N的2p能级处于半满稳定状态,其第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能:Y>W>X>R,故C正确;
D.R的氢化物为烃,碳原子数较多的烃常温下为固态,其沸点大于氨气、硫化氢、肼,故D错误;
故选AC。
14.AD
A.根据同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,则电负性W<X<Y,故A正确;
B.根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族,同主族从上到下第一电离能逐渐减小,则第一电离能W<Y<Z,故B错误;
C.氨气存在分子间氢键,则简单气态氢化物的沸点W比Z的低,故C错误;
D.W的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,则核外电子共占据8个轨道,故D正确。
综上所述,答案为AD。
15.CD
A.碳化钙晶体中含有钙离子和C,因此含有离子键,C含碳碳三键,则含有σ键、π键,故A正确;
B.B点在左面中线的上部离棱心0.094,则B原子的分数坐标为(0,0.5,0.906),故B正确;
C.根据A原子的分数坐标为(0,0,0.406),则C中两个碳原子中心距离约为,故C错误;
D.以右面面心的钙离子分析,与Ca2+距离最近的C是前后左右共4个,故D错误。
综上所述,答案为CD。
16.(1)第三周期VIIA族 Cl2O7
(2) 离子键、共价键
(3)
(4)Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑
17.(1) 羧基 羟基
(2)HO-CH2CH=CH-COOH+2Na→NaO-CH2CH=CH-COONa+H2↑
(3)HO-CH2CH=CH-COOH+NaOH→HO-CH2CH=CH-COONa+H2O
(4)①
(5)AC
(6) SO2 CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br
(7)向反应后的溶液中滴加石蕊试液,溶液不变红,说明该反应为加成反应而非取代反应
18.(1) 3d24s14p1 (2)A (3)H2O2分子间存在氢键 sp2 SO2 (4)BE (5)体心
19. (1)C
(3)2
(4)水分子之间存在氢键,导致熔沸点升高
(5)1:3