广东省深圳市龙岗四校2022--2023学年高二下学期化学期中考试试题
一、单选题
1.(2023高二下·龙岗期中)下列有关化学用语使用正确的是( )
A.钾的原子结构示意图为
B.的电子式:
C.N的电子排布图:
D.的电子排布式:
2.(2023高二下·龙岗期中)下列表示不正确的是( )
A.乙烯的结构式: B.甲酸甲酯的结构简式:C2H4O2
C.异戊烷的键线式: D.甲基的电子式:
3.(2023高二下·龙岗期中)分子式为C2H6O的有机物有两种同分异构体:乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3),则通过下列方式或方法不可能将二者区别开来的是( )
A.红外光谱 B.核磁共振氢谱
C.元素分析法 D.与钠反应
4.(2023高二下·龙岗期中)下表中各粒子对应的空间结构及解释均正确的是
( )
选项 粒子 空间结构 解释
A 氨基负离子() 直线形 N原子采取杂化
B 二氧化硫() V形 S原子采取杂化
C 碳酸根离子() 三角锥形 C原子采取杂化
D 乙炔() 直线形 C原子采取杂化且C原子的价电子均参与成键
A.A B.B C.C D.D
5.(2016高二下·大同期中)下列关于晶体的说法中,不正确的是( )
①晶体中原子呈周期性有序排列,有自范性;而非晶体中原子排列相对无序,无自范性
②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体
③共价键可决定分子晶体的熔、沸点
④MgO的晶格能远比NaCl大,这是因为前者离子所带的电荷数多,离子半径小
⑤晶胞是晶体结构的基本单元,晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列
⑥晶体尽可能采取紧密堆积方式,以使其变得比较稳定
⑦干冰晶体中,一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻;CsCl和NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都为6.
A.①②③ B.②③④ C.④⑤⑥ D.②③⑦
6.(2023高二下·龙岗期中)某有机化合物D的结构为,是一种常见的有机溶剂,它可以通过下列三步反应制得:烃ABCD,下列相关说法中不正确的是( )
A.烃A为乙烯
B.反应①②③的反应类型依次为加成反应、取代反应、取代反应
C.反应③为了加快反应速率可以快速升温至170 ℃
D.化合物D属于醚
7.(2023高二下·龙岗期中)短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。基态W原子核外电子只有一种运动状态,基态X原子2p能级上有一对成对电子,Y是电负性最大的元素,X、Z同主族,室温下化合物ZY4是气体。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:Z>Y>X
B.W2X和ZX2的中心原子均为sp2杂化
C.W2X的沸点高于W2Z的沸点
D.ZY4分子中所有原子均为8电子结构
8.(2023高二下·龙岗期中)某烃的结构简式为,它可能具有的性质是( )
A.易溶于水,也易溶于有机溶剂
B.既能使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色
C.能发生加聚反应,其加聚产物可表示为
D.能使溴水褪色,但不能使酸性KMnO4溶液褪色
9.(2023高二下·龙岗期中)磷锡青铜合金广泛用于仪器仪表中的耐磨零件和抗磁元件等。其晶胞结构如图所示。下列说法不正确的( )
A.磷锡青铜的化学式为Cu3SnP
B.该晶胞中与Sn原子等距离且最近的铜原子有12个
C.该晶体的熔点比金刚砂(SiC)的熔点高
D.磷锡青铜具有各向异性的特点
10.(2023高二下·龙岗期中)下列有关实验装置及用途叙述正确的是( )
A.a装置用于检验消去产物
B.b装置检验酸性:盐酸>碳酸>苯酚
C.c装置用于实验室制取并收集乙烯
D.d装置用于实验室制硝基苯
11.(2023高二下·龙岗期中)分子式为C9H12O,苯环上有两个取代基且含羟基的化合物,其可能的结构有( )
A.9种 B.12种 C.15种 D.16种
12.(2023·南通)一种将催化转化为的电化学装置如图所示。下列说法正确的是
A.该装置工作过程中化学能转化为电能
B.铂电极发生的反应为
C.工作过程中玻碳电极区溶液的pH增大
D.每产生标准状况下11.2L 时,理论上有2mol 通过质子交换膜
13.(2023高二下·龙岗期中)下列实验操作,现象与结论匹配的是 ( )
选项 操作 现象 结论
A 向碳酸钠溶液中加入稀硫酸,反应产生的气体通入苯酚钠溶液中 溶液变浑浊 酸性:碳酸>苯酚
B 向乙醇中投入一小粒金属钠 产生无色无味气体 乙醇中含有水
C 将苯、液溴、铁粉混合后产生的气体通入溶液中 产生淡黄色沉淀 苯与液溴发生了取代反应
D 将缠绕铜丝灼烧后反复插入盛乙醇的试管,然后滴入酸性高锰酸钾溶液 酸性高锰酸钾溶液褪色 乙醇催化氧化生成乙醛
A.A B.B C.C D.D
14.(2023高二下·龙岗期中)常温下,向某浓度的 H2A(二元弱酸)溶液中逐滴加入某浓度的 KOH 溶液,所得溶液中 H2A、HA-、A2-三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液 pH 的关系如图所示,则下列说法中不正确的是( )
A.由图可知,H2A的Ka1=10-1.2
B.曲线3代表A2-物质的量分数
C.向H2A溶液中滴加氢氧化钾溶液至pH为4.2时:c(K+)+c(H+)=3c(A2-)+c(OH-)
D.pH=4时,溶液中存在下列关系:c(K+)>c(A2-)>c(HA-)>c(H+)>c(OH-)
15.(2023高二下·龙岗期中)膳食纤维具有突出的保健功能,近年来受到人们的普遍关注,被世界卫生组织称为人体的“第七营养素”。木质素是一种非糖类膳食纤维,其单体之一是芥子醇,结构简式如图所示。下列有关芥子醇的说法正确的是( )
A.芥子醇的分子式是C11H12O4
B.芥子醇分子中所有碳原子不可能在同一平面
C.芥子醇能与FeCl3溶液发生显色反应
D.1 mol芥子醇能与足量溴水反应消耗3 mol Br2
16.(2023高二下·龙岗期中)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.Y的氢化物为H2Y B.原子半径:M
17.(2023高二下·龙岗期中)根据杂化轨道理论可以判断分子的空间结构,试根据相关知识填空:
(1)一种有机化合物的结构简式如下:
该分子中有 个sp2杂化碳原子; 个sp3杂化碳原子;
(2)SCN-与NO的结构相同,微粒呈 形,中心原子都采取 杂化。
(3)CO、NO等微粒具有相同的原子个数,空间结构呈 形,中心原子都采取 杂化。
(4)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为 ,其沸点比NH3的 (填“高”或“低”),其判断理由是 。
(5)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因 。
GeCl4 GeBr4 GeI4
熔点/℃ -49.5 26 146
沸点/℃ 83.1 186 约400
三、工业流程题
18.(2023高二下·龙岗期中)一种高硫锰矿的主要成分为,主要杂质为,还含有少量等,其中含量较大。研究人员设计了如下流程,制得了金属锰。
已知:①金属离子的与溶液的关系如下图所示。
②金属硫化物的溶度积常数如下表。
金属硫化物
回答下列问题。
(1)碱性溶液中,在催化剂存在下通空气氧化脱硫,硫化物中的硫元素被氧化为单质。写出硫化亚铁发生反应的化学方程式 。
(2)根据矿物组成,脱硫时能被部分溶解的物质是 。若未经脱硫直接酸浸,会产生的污染物是 。
(3)酸浸时,加入的作用是 (用离子方程式表示)。
(4)调溶液到5左右,滤渣2的主要成分是 ;加入适量的除去的主要离子是 。
(5)除杂后的溶液通过电解制得金属锰,惰性阳极发生的电极反应为 。
(6)请写出基态Mn原子的价层电子排布式 ;锰的化合物是一种锂电池材料,其晶胞中的氧原子以面心立方堆积(如图),若该晶胞参数为a pm,则晶体密度为 。
四、有机推断题
19.(2023高二下·龙岗期中)1 mol某芳香烃A充分燃烧后可以得到8 mol CO2和4 mol H2O,F的结构简式为。该烃A在不同条件下能发生如下所示的一系列变化:
(1)A的分子式: ,A的结构简式: 。
(2)上述反应中,①是 (填反应类型,下同),⑦是 。
(3)写出下列物质的结构简式:C ,D ,E ,H 。
(4)写出D→F反应的化学方程式: 。
(5)请设计实验方案检验物质D中含有的卤素原子?
20.(2023高二下·龙岗期中)以苯酚为原料合成 的路线如图所示。请按要求作答
(1)写出苯酚制取A的有机物的有关反应方程式: 。
(2)写出以下物质的结构简式:B ,F 。
(3)写出反应④的化学反应方程式:④ ,反应类型: 。
(4)反应⑤可以得到E,同时可能得到的副产物的结构简式为 。
(5)写出反应⑦的反应条件: , 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】原子结构示意图;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.最外层电子数不能超过8个,A不符合题意;
B.氯离子也需要加大括号,B不符合题意;
C.电子自旋方向是相反的,C不符合题意;
D. 的电子排布式: ,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.最外层电子数不能超过8个;
B.氯离子也需要加大括号;
C.电子自旋方向是相反的;
D. 的电子排布式: 。
2.【答案】B
【知识点】结构式;结构简式;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.乙烯分子中含有碳碳双键,A不符合题意;
B.甲酸甲酯的分子式为C2H4O2,结构简式为HCOOCH3,B符合题意;
C.异戊烷键线式为 : ,C不符合题意;
D. 甲基的电子式: ,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.乙烯分子中含有碳碳双键;
B.甲酸甲酯的分子式为C2H4O2,结构简式为HCOOCH3;
C.异戊烷键线式为 :;
D. 甲基的电子式: 。
3.【答案】C
【知识点】钠的化学性质;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】红外光谱可以测定有机物的化学键和官能团的信息,核磁共振氢谱可以测定有机物中氢原子的种类及个数比,分子结构不同,红外光谱和核磁共振氢谱不相同,甲醚与钠不反应而乙醇与钠反应,同分异构体的分子式相同,元素分析法无法将二者区别开来;
故答案为:C。
【分析】红外光谱,核磁共振氢谱可以测定有机物中氢原子的种类及个数比,分子结构不同,甲醚与钠不反应而乙醇与钠反应,同分异构体的分子式相同,元素分析法无法将二者区别开来。
4.【答案】D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;二氧化硫的性质;乙炔炔烃
【解析】【解答】A.氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,杂化方式为sp3杂化,空间结构为V形,A不符合题意;
B.硫原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为1杂化方式为sp2杂化,空间结构为V形,B不符合题意;
C.碳原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0,杂化方式为sp2杂化,空间结构为平面三角形,C不符合题意;
D.乙炔分子中含有碳碳三键,碳原子的杂化方式为sp杂化,空间结构为直线形,中心原子C无孤电子对,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,杂化方式为sp3杂化,空间结构为V形;
B.硫原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为1,杂化方式为sp2杂化,空间结构为V形;
C.碳原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0,杂化方式为sp2杂化,空间结构为平面三角形;
D.乙炔分子中碳原子的杂化方式为sp杂化,空间结构为直线形,中心原子C无孤电子对。
5.【答案】D
【知识点】化学键;离子晶体;分子晶体
【解析】【解答】解:①晶体中原子呈周期性有序排列,且有自范性,非晶体中原子排列相对无序,无自范性,可以用衍射方法鉴别晶体和非晶体,故正确;②含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体,如金属晶体,但含有阴离子的晶体一定是离子晶体,故错误;③决定分子晶体的熔、沸点的分子间作用力,共价键决定分子的稳定性,故错误;④晶格能与离子半径成反比、与离子电荷成正比,镁离子、氧离子电荷都大于钠离子、氯离子,且半径都小于钠离子、氯离子,所以MgO的晶格能远比NaCl大,故正确;⑤晶胞是晶体结构的基本单元,晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列,且有自范性,非晶体中原子排列相对无序,无自范性,故正确;⑥在以没有方向性和饱和性的作用力结合形成晶体时,晶体尽量采取紧密堆积方式以使其变得比较稳定,故正确;⑦干冰晶体中,一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻,CsCl晶体中阴阳离子配位数是8、NaCl晶体中阴、阳离子的配位数是6,故错误;
故选D.
【分析】①晶体中原子呈周期性有序排列,且有自范性;②含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体,但含有阴离子的晶体一定是离子晶体;③决定分子晶体的熔、沸点的分子间作用力;④晶格能与离子半径成反比、与离子电荷成正比;⑤晶胞是晶体结构的基本单元,晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列,且有自范性;⑥晶体倾向于能量最低,因此在以没有方向性和饱和性的作用力结合形成晶体时,会尽量采取紧密堆积方式,以使其变得比较稳定;⑦干冰晶体中,一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻;CsCl晶体中阴阳离子配位数是8、NaCl晶体中阴、阳离子的配位数是6.
6.【答案】C
【知识点】乙烯的化学性质;取代反应;加成反应
【解析】【解答】A.A为CH2=CH2,A不符合题意;
B.反应①为加成、②为水解、③为取代反应,B不符合题意;
C.快速升温至170℃,醇发生消去反应,C符合题意;
D.D中含醚键,是环醚,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.乙烯为CH2=CH2;
B.加成、水解、取代反应的判断;
C.快速升温至170℃,醇发生消去反应;
D.含醚键,可能是环醚。
7.【答案】C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】 短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。基态W原子核外电子只有一种运动状态,基态X原子2p能级上有一对成对电子,Y是电负性最大的元素,X、Z同主族,室温下化合物ZY4是气体 ,Z为S, X为O,W为H;
A.电子层多半径大,同电子层核电荷数多半径大,A不符合题意;
B.W2X为H2O,价层电子对为4,采取sp3杂化。ZX2为SO2,价层电子对为3,采取sp2杂化,B不符合题意;
C.H2O中有分子间氢键沸点高,C符合题意;
D.元素是否8电子结构看化合价的绝对值与最外层电子数之和是否为8,Z相加为10,S不满足8电子结构,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。基态W原子核外电子只有一种运动状态,基态X原子2p能级上有一对成对电子,Y是电负性最大的元素,X、Z同主族,室温下化合物ZY4是气体 ,Z为S, X为O,W为H;
A.电子层多半径大,同电子层核电荷数多半径大;
B.W2X为H2O,价层电子对为4,采取sp3杂化。ZX2为SO2,价层电子对为3,采取sp2杂化;
C.H2O中有分子间氢键沸点高;
D.元素是否8电子结构看化合价的绝对值与最外层电子数之和是否为8。
8.【答案】B
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较;氯、溴、碘及其化合物的综合应用;聚合反应
【解析】【解答】A.烃难溶于水,易溶于有机溶剂,A不符合题意;
B.分子中含有碳碳双键,既能使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色,B符合题意;
C.分子中含有碳碳双键,能发生加聚反应,有一个支链是甲基,C不符合题意;
D.分子中含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.烃难溶于水,易溶于有机溶剂;
B.碳碳双键,既能使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色;
C.碳碳双键,能发生加聚反应;
D.碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色。
9.【答案】C
【知识点】晶体熔沸点的比较;晶胞的计算;晶体的定义
【解析】【解答】A.磷锡青铜化学式Cu3SnP,A不符合题意;
B.每个截面与Sn等距的Cu有4个, 与Sn原子等距离且最近的铜原子有12个 ,B不符合题意;
C.SiC是原子晶体熔点高,合金熔点低,C符合题意;
D.磷锡青铜具有各向异性的特点,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.磷锡青铜化学式Cu3SnP;
B.每个截面与Sn等距的Cu有4个, 与Sn原子等距离且最近的铜原子有12个 ;
C.原子晶体熔点高,合金熔点低;
D.磷锡青铜具有各向异性的特点。
10.【答案】D
【知识点】硝酸的化学性质;苯的同系物及其性质;乙醇的化学性质;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.丙烯与乙醇,均能被酸性KMnO4溶液褪色,a装置不可用于检验该消去产物,A不符合题意;
B.浓盐酸有挥发性,HCl与CO2均能和苯酚钠反应,生成苯酚,B不符合题意;
C.温度计水银球应浸入液体中,C不符合题意;
D.制硝基苯用苯和浓硝酸在浓硫酸环境下水浴加热,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.丙烯与乙醇,均能被酸性KMnO4溶液褪色;
B.浓盐酸有挥发性,HCl与CO2均能和苯酚钠反应,生成苯酚;
C.温度计水银球应浸入液体中;
D.制硝基苯用苯和浓硝酸在浓硫酸环境下水浴加热。
11.【答案】C
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】取代基结构可能分几种情况:①一个羟基和一个正丙基,同分异构体有邻、间、对3种;②一个羟基和异丙基,同分异构体有邻、间、对3种;③一个羟甲基和一个乙基,同分异构体有邻、间、对3种;④一个甲基和一个羟乙基,羟乙基有两种同分异构体,每种羟乙基和甲基都会有邻、间、对三种同分异构体,有6种,总共有十五种;
故答案为:C
【分析】①一个羟基和一个正丙基,同分异构体有邻、间、对3种;②一个羟基和异丙基,同分异构体有邻、间、对3种;③一个羟甲基和一个乙基,同分异构体有邻、间、对3种;④一个甲基和一个羟乙基,羟乙基有两种同分异构体,每种羟乙基和甲基都会有邻、间、对三种同分异构体,有6种。
12.【答案】D
【知识点】化学电源新型电池
【解析】【解答】A.由分析可知,反应中电能转化为化学能,A不符合题意;
B.铂电极二氧化碳得到电子发生还原反应生成乙烯,发生的反应为,B不符合题意;
C.工作过程中玻碳电极反应为,反应生成氢离子,溶液的pH减小,C不符合题意;
D.每产生标准状况下11.2L (为0.5mol)时,则玻碳电极生成2mol氢离子,故理论上有2mol 通过质子交换膜,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.原电池是将化学能转化为电能的装置;
B.反应中元素化合价升高,做负极,失电子发生氧化反应;元素化合价降低,为正极,得电子,发生还原反应;
C.依据电极反应式判断;
D.利用得失电子守恒。
13.【答案】A
【知识点】钠的物理性质;钠的化学性质;乙醇的化学性质;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.二氧化碳通入苯酚钠溶液中,溶液变浑浊,有苯酚生成,由强酸制取弱酸原理,酸性:碳酸>苯酚,A符合题意;
B.乙醇和水,都能与金属钠反应生成氢气, 不能证明乙醇中含有水 B不符合题意;
C.溴易挥发,可以与硝酸银溶液反应,产生淡黄色沉淀,不能证明发生取代反应,C不符合题意;
D.乙醇也被酸性高锰酸钾氧化,使酸性高锰酸钾褪色,不能证明乙醇催化氧化生成乙醛,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.二氧化碳通入苯酚钠溶液中,溶液变浑浊,有苯酚生成;
B.乙醇和水,都能与金属钠反应生成氢气 ;
C.溴易挥发,可以与硝酸银溶液反应,产生淡黄色沉淀;
D.乙醇也被酸性高锰酸钾氧化,使酸性高锰酸钾褪色。
14.【答案】D
【知识点】电解质在水溶液中的电离;弱电解质在水溶液中的电离平衡;水的电离;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.从点(1.2,0.5)得出,pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-),由电离方程式H2A=HA-+H+,H2A电离平衡常数 Ka1=c(H+)=10-1.2 ,A不符合题意;
B.曲线3代表A2-物质的量分数,B不符合题意;
C.向H2A溶液中滴加氢氧化钾溶液至pH为4.2时,c(HA-)=c(A2-),根据电荷守恒c(K+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),c(K+)+c(H+)=3c(A2-)+c(OH-),C不符合题意;
D.pH=4时,溶液显酸性,c(K+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H+)>c(OH-),D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.从点(1.2,0.5)得出,pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-);
B.曲线3代表A2-物质的量分数;
C.电荷守恒c(K+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-);
D.pH=4时,溶液显酸性,c(K+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H+)>c(OH-)。
15.【答案】C
【知识点】有机物的鉴别;有机物的结构和性质;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.分子式为C11H14O4,A不符合题意;
B.苯环和碳碳双键是平面型结构,芥子醇分子中所有碳原子有可能在同一平面上,B不符合题意;
C.芥子醇中含有酚羟基,能与FeCl3溶液发生显色反应,C符合题意;
D.酚羟基的邻对位没有空位,无法取代,双键加成需要1molBr, 反应消耗1mol Br2, D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.分子式为C11H14O4;
B.苯环和碳碳双键,所有碳原子在同一平面上;
C.酚羟基,能与FeCl3溶液发生显色反应;
D.酚羟基的邻对位没有空位,无法取代。
16.【答案】D
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期表的结构及其应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】M为H。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,Z为C或O,由二价结构可知Z为O,X为C,W为B,Y为N。
A.Y为N,氢化物为YH3,A不符合题意;
B.同周期从左往右半径减小,B>C>O>N>H,B不符合题意;
C.同周期从左往右第一电离能增大,ⅤA族为半满稳定,难失电子第一电离能ⅤA>ⅥA,第一电离能:W
【分析】M为H。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,Z为C或O,由二价结构可知Z为O,X为C,W为B,Y为N。
A.N氢化物为YH3;
B.同周期从左往右半径减小;
C.同周期从左往右第一电离能增大,ⅤA族为半满稳定,难失电子第一电离能ⅤA>ⅥA;
D.电负性同周期从左往右增大。
17.【答案】(1)2;6
(2)直线;sp
(3)平面三角;sp2
(4)三角锥形;低;NH3分子间存在氢键
(5)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高,原因是分子结构相似,相对分子质量依次增大,分子间相互作用力逐渐增强
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;分子间作用力;化学键和分子间作用力的区别;氢键的存在对物质性质的影响;结构简式
【解析】【解答】(1) 该分子中,双键上碳原子为sp2杂化,饱和碳原子为sp3杂化,有2个sp2杂化碳原子,6个sp3杂化碳原子。
故答案为:
第1空、2
第2空、6
(2) SCN-和 NO 中心原子价层电子对数都为2,空间构型为直线形,中心原子均采取sp杂化。
故答案为:
第1空、直线
第2空、sp
(3)CO、NO 中心原子价层电子对数都为3,无孤电子对,采取sp2杂化,空间构型为平面三角形。
故答案为:
第1空、平面三角
第2空、sp2
(4) As与N同族,As价层电子对数为4,有一对孤电子对,采用sp3杂化,空间构型为三角锥形;NH3存在分子间氢键,分子间作用力大于AsH3;
故答案为:
第1空、三角锥形
第2空、低
第3空、NH3分子间存在氢键
(5) GeCl4、GeBr4、GeI4的熔沸点逐渐升高,原因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;
故答案为: 第1空、GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高,原因是分子结构相似,相对分子质量依次增大,分子间相互作用力逐渐增强
【分析】(1) 双键上碳原子为sp2杂化,饱和碳原子为sp3杂化;
(2) SCN-和 NO 中心原子价层电子对数都为2,空间构型为直线形,中心原子均采取sp杂化;
(3)CO、NO 中心原子价层电子对数都为3,无孤电子对,采取sp2杂化,空间构型为平面三角形;
(4) As价层电子对数为4,有一对孤电子对,采用sp3杂化,空间构型为三角锥形,NH3存在分子间氢键;
(5) 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。
18.【答案】(1)
(2);
(3)
(4);
(5)
(6)3d54s2;
【知识点】晶胞的计算;硅和二氧化硅;铁的氧化物和氢氧化物;铁盐和亚铁盐的相互转变;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】 高硫锰矿的主要成分为,主要杂质为,还含有少量等 , 其中含量较大 ,碱性条件下,通空气氧化脱硫,硫元素被氧化为单质,二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠,酸浸以后生成的滤液中含Fe2+、Fe3+、Mn2+、Cu2+、Ni2+,S和硫酸钙随滤渣除去,二氧化锰氧化Fe2+转化为铁离子,加一水合氨调pH,生成 沉淀可以除去铁,滤液中含Mn2+、Cu2+、Ni2+,加硫化铵可除去铜与镍,过滤得到的MnSO4溶液,最后电解得金属锰;
(1) 硫元素被氧化为单质,硫化亚铁被氧气氧化生成硫单质和氢氧化铁;
故答案为: 第1空、
(2) 脱硫时能被 部分溶解的物质是二氧化硅;未经脱硫直接酸浸,金属硫化物会和酸反应产生有毒的硫化氢;
故答案为:
第1空、
第2空、
(3) 酸浸时,加入 目的是氧化亚铁离子;
故答案为: 第1空、
(4)调节pH为5左右,目的是为了除去铁,过滤得到滤渣2主要成分是 ;加入适量的 除去的主要离子是;
故答案为:
第1空、
第2空、
(5) 除杂后 的溶液通过电解在阴极可制得金属锰,惰性阳极水失去电子生成氧气和氢离子;
故答案为: 第1空、
(6) 基态Mn原子的价层电子排布式d54s2;根据均摊法,氧原子数为4,结合化学式可知,晶胞中含 1个,晶胞质量为181/NAg,若该晶胞参数为 a pm ,晶体密度=;
故答案为:
第1空、3d54s2
第2空、
【分析】 高硫锰矿的主要成分为,主要杂质为,还含有少量等 , 其中含量较大 ,碱性条件下,通空气氧化脱硫,硫元素被氧化为单质,二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠,酸浸以后生成的滤液中含Fe2+、Fe3+、Mn2+、Cu2+、Ni2+,S和硫酸钙随滤渣除去,二氧化锰氧化Fe2+转化为铁离子,加一水合氨调pH,生成 沉淀可以除去铁,滤液中含Mn2+、Cu2+、Ni2+,加硫化铵可除去铜与镍,过滤得到的MnSO4溶液,最后电解得金属锰;
(1) 硫元素被氧化为单质,硫化亚铁被氧气氧化生成硫单质和氢氧化铁;
(2) 会和二氧化硅反应;金属硫化物会和酸反应产生有毒的硫化氢;
(3) 可以氧化亚铁离子为铁离子;
(4)调节pH为5可以除去铁 ; 除去的主要离子是;
(5) 溶液通过电解在阴极可得金属锰,惰性阳极水失去电子生成氧气和氢离子;
(6) 基态Mn原子的价层电子排布式d54s2,根据均摊法计算晶胞密度。
19.【答案】(1)C8H8;
(2)加成反应;酯化(或取代)反应
(3);;;
(4)+NaOH+NaBr
(5)取少量待测物质D于试管中,加入适量NaOH溶液,加热,冷却后,加入足量稀HNO3,再加入几滴AgNO3溶液,若生成淡黄色沉淀,则物质D含有溴原子
【知识点】有机物的推断;芳香烃;苯的同系物及其性质;物质的检验和鉴别;加成反应;结构简式
【解析】【解答】 1 mol某芳香烃A充分燃烧后可以得到8 mol CO2和4 mol H2O ,A分子式为C8H8,有一个碳碳双键,是苯乙烯,A与溴发生加成反应生成B,B与氢氧化钠的乙醇溶液、共热发生消去反应生成E,E与溴发生加成反应生成C8H6Br4,苯乙烯发生加聚反应产生C,苯乙烯与HBr发生加成反应,生成D,D与氢氧化钠水溶液、加热发生水解反应生成F,F与乙酸发生酯化反应生成H;可推出:
C为 ,D为,E为 ,H为
(1) A分子式是C8H8,结构简式是;
故答案为:
第1空、C8H8
第2空、
(2) 反应①是加成反应,反应 ⑦ 是酯化反应;
故答案为:
第1空、加成反应
第2空、酯化(或取代)反应
(3) C、D、E、H结构简式分别为C为 ,D为,E为 ,H为 ;
故答案为:
第1空、
第2空、
第3空、
第4空、
(4) D在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应引入羟基生成F;
故答案为: 第1空、+NaOH+NaBr
(5) D中溴原子在氢氧化钠溶液加热条件下水解生成溴化钠,溴化钠和硝酸银生成不溶于酸的溴化银沉淀;
故答案为: 第1空、取少量待测物质D于试管中,加入适量NaOH溶液,加热,冷却后,加入足量稀HNO3,再加入几滴AgNO3溶液,若生成淡黄色沉淀,则物质D含有溴原子
【分析】1 mol某芳香烃A充分燃烧后可以得到8 mol CO2和4 mol H2O ,A分子式为C8H8,有一个碳碳双键,是苯乙烯,A与溴发生加成反应生成B,B与氢氧化钠的乙醇溶液、共热发生消去反应生成E,E与溴发生加成反应生成C8H6Br4,苯乙烯发生加聚反应产生C,苯乙烯与HBr发生加成反应,生成D,D与氢氧化钠水溶液、加热发生水解反应生成F,F与乙酸发生酯化反应生成H;可推出:
C为 ,D为,E为 ,H为
(1) C8H8结构简式是;
(2) 加成反应,酯化反应的判断;
(3) C、D、E、H结构简式分别为C为 ,D为,E为 ,H为 ;
(4) 水解反应可引入羟基;
(5) 溴化钠和硝酸银生成不溶于酸的溴化银沉淀。
20.【答案】(1)+3H2
(2);
(3)+2NaOH+2NaBr+2H2O;消去反应
(4)、
(5)NaOH水溶液;加热
【知识点】有机物的合成;苯酚的性质及用途;苯酚的化学性质;消去反应;结构简式
【解析】【解答】 苯酚与H2发生加成反应生成的A,A在浓硫酸并加热条件下反应生成的B,B与Br2发生加成反应生成C,反应④条件是氢氧化钠的乙醇溶液,为消去反应,E通过加成反应生成F,可推出:B为 F为: ;
(1)苯酚与氢气发生加成反应;
故答案为: 第1空、+3H2
(2)A在浓硫酸并加热条件下反应生成的B;E通过加成反应生成F;
故答案为:
第1空、
第2空、
(3)反应④的化学方程式为 +2NaOH+2NaBr+2H2O ,反应类型为消去反应;
故答案为:
第1空、+2NaOH+2NaBr+2H2O
第2空、消去反应
(4)反应⑤还有可能发生1,2-加成或全部加成;
故答案为: 第1空、、
(5)F在NaOH的水溶液并加热条件下发生水解反应;
故答案为:
第1空、NaOH水溶液
第2空、加热
【分析】 苯酚与H2发生加成反应生成的A,A在浓硫酸并加热条件下反应生成的B,B与Br2发生加成反应生成C,反应④条件是氢氧化钠的乙醇溶液,为消去反应,E通过加成反应生成F,可推出:B为 F为: ;
(1)苯酚与氢气发生加成反应;
(2)加成反应的判断;
(3)消去反应的判断;
(4)可能发生1,2-加成,1,4-加成或全部加成;
(5)NaOH的水溶液加热条件可以发生水解反应。
广东省深圳市龙岗四校2022--2023学年高二下学期化学期中考试试题
一、单选题
1.(2023高二下·龙岗期中)下列有关化学用语使用正确的是( )
A.钾的原子结构示意图为
B.的电子式:
C.N的电子排布图:
D.的电子排布式:
【答案】D
【知识点】原子结构示意图;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.最外层电子数不能超过8个,A不符合题意;
B.氯离子也需要加大括号,B不符合题意;
C.电子自旋方向是相反的,C不符合题意;
D. 的电子排布式: ,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.最外层电子数不能超过8个;
B.氯离子也需要加大括号;
C.电子自旋方向是相反的;
D. 的电子排布式: 。
2.(2023高二下·龙岗期中)下列表示不正确的是( )
A.乙烯的结构式: B.甲酸甲酯的结构简式:C2H4O2
C.异戊烷的键线式: D.甲基的电子式:
【答案】B
【知识点】结构式;结构简式;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.乙烯分子中含有碳碳双键,A不符合题意;
B.甲酸甲酯的分子式为C2H4O2,结构简式为HCOOCH3,B符合题意;
C.异戊烷键线式为 : ,C不符合题意;
D. 甲基的电子式: ,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.乙烯分子中含有碳碳双键;
B.甲酸甲酯的分子式为C2H4O2,结构简式为HCOOCH3;
C.异戊烷键线式为 :;
D. 甲基的电子式: 。
3.(2023高二下·龙岗期中)分子式为C2H6O的有机物有两种同分异构体:乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3),则通过下列方式或方法不可能将二者区别开来的是( )
A.红外光谱 B.核磁共振氢谱
C.元素分析法 D.与钠反应
【答案】C
【知识点】钠的化学性质;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】红外光谱可以测定有机物的化学键和官能团的信息,核磁共振氢谱可以测定有机物中氢原子的种类及个数比,分子结构不同,红外光谱和核磁共振氢谱不相同,甲醚与钠不反应而乙醇与钠反应,同分异构体的分子式相同,元素分析法无法将二者区别开来;
故答案为:C。
【分析】红外光谱,核磁共振氢谱可以测定有机物中氢原子的种类及个数比,分子结构不同,甲醚与钠不反应而乙醇与钠反应,同分异构体的分子式相同,元素分析法无法将二者区别开来。
4.(2023高二下·龙岗期中)下表中各粒子对应的空间结构及解释均正确的是
( )
选项 粒子 空间结构 解释
A 氨基负离子() 直线形 N原子采取杂化
B 二氧化硫() V形 S原子采取杂化
C 碳酸根离子() 三角锥形 C原子采取杂化
D 乙炔() 直线形 C原子采取杂化且C原子的价电子均参与成键
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;二氧化硫的性质;乙炔炔烃
【解析】【解答】A.氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,杂化方式为sp3杂化,空间结构为V形,A不符合题意;
B.硫原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为1杂化方式为sp2杂化,空间结构为V形,B不符合题意;
C.碳原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0,杂化方式为sp2杂化,空间结构为平面三角形,C不符合题意;
D.乙炔分子中含有碳碳三键,碳原子的杂化方式为sp杂化,空间结构为直线形,中心原子C无孤电子对,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,杂化方式为sp3杂化,空间结构为V形;
B.硫原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为1,杂化方式为sp2杂化,空间结构为V形;
C.碳原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0,杂化方式为sp2杂化,空间结构为平面三角形;
D.乙炔分子中碳原子的杂化方式为sp杂化,空间结构为直线形,中心原子C无孤电子对。
5.(2016高二下·大同期中)下列关于晶体的说法中,不正确的是( )
①晶体中原子呈周期性有序排列,有自范性;而非晶体中原子排列相对无序,无自范性
②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体
③共价键可决定分子晶体的熔、沸点
④MgO的晶格能远比NaCl大,这是因为前者离子所带的电荷数多,离子半径小
⑤晶胞是晶体结构的基本单元,晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列
⑥晶体尽可能采取紧密堆积方式,以使其变得比较稳定
⑦干冰晶体中,一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻;CsCl和NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都为6.
A.①②③ B.②③④ C.④⑤⑥ D.②③⑦
【答案】D
【知识点】化学键;离子晶体;分子晶体
【解析】【解答】解:①晶体中原子呈周期性有序排列,且有自范性,非晶体中原子排列相对无序,无自范性,可以用衍射方法鉴别晶体和非晶体,故正确;②含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体,如金属晶体,但含有阴离子的晶体一定是离子晶体,故错误;③决定分子晶体的熔、沸点的分子间作用力,共价键决定分子的稳定性,故错误;④晶格能与离子半径成反比、与离子电荷成正比,镁离子、氧离子电荷都大于钠离子、氯离子,且半径都小于钠离子、氯离子,所以MgO的晶格能远比NaCl大,故正确;⑤晶胞是晶体结构的基本单元,晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列,且有自范性,非晶体中原子排列相对无序,无自范性,故正确;⑥在以没有方向性和饱和性的作用力结合形成晶体时,晶体尽量采取紧密堆积方式以使其变得比较稳定,故正确;⑦干冰晶体中,一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻,CsCl晶体中阴阳离子配位数是8、NaCl晶体中阴、阳离子的配位数是6,故错误;
故选D.
【分析】①晶体中原子呈周期性有序排列,且有自范性;②含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体,但含有阴离子的晶体一定是离子晶体;③决定分子晶体的熔、沸点的分子间作用力;④晶格能与离子半径成反比、与离子电荷成正比;⑤晶胞是晶体结构的基本单元,晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列,且有自范性;⑥晶体倾向于能量最低,因此在以没有方向性和饱和性的作用力结合形成晶体时,会尽量采取紧密堆积方式,以使其变得比较稳定;⑦干冰晶体中,一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻;CsCl晶体中阴阳离子配位数是8、NaCl晶体中阴、阳离子的配位数是6.
6.(2023高二下·龙岗期中)某有机化合物D的结构为,是一种常见的有机溶剂,它可以通过下列三步反应制得:烃ABCD,下列相关说法中不正确的是( )
A.烃A为乙烯
B.反应①②③的反应类型依次为加成反应、取代反应、取代反应
C.反应③为了加快反应速率可以快速升温至170 ℃
D.化合物D属于醚
【答案】C
【知识点】乙烯的化学性质;取代反应;加成反应
【解析】【解答】A.A为CH2=CH2,A不符合题意;
B.反应①为加成、②为水解、③为取代反应,B不符合题意;
C.快速升温至170℃,醇发生消去反应,C符合题意;
D.D中含醚键,是环醚,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.乙烯为CH2=CH2;
B.加成、水解、取代反应的判断;
C.快速升温至170℃,醇发生消去反应;
D.含醚键,可能是环醚。
7.(2023高二下·龙岗期中)短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。基态W原子核外电子只有一种运动状态,基态X原子2p能级上有一对成对电子,Y是电负性最大的元素,X、Z同主族,室温下化合物ZY4是气体。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:Z>Y>X
B.W2X和ZX2的中心原子均为sp2杂化
C.W2X的沸点高于W2Z的沸点
D.ZY4分子中所有原子均为8电子结构
【答案】C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】 短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。基态W原子核外电子只有一种运动状态,基态X原子2p能级上有一对成对电子,Y是电负性最大的元素,X、Z同主族,室温下化合物ZY4是气体 ,Z为S, X为O,W为H;
A.电子层多半径大,同电子层核电荷数多半径大,A不符合题意;
B.W2X为H2O,价层电子对为4,采取sp3杂化。ZX2为SO2,价层电子对为3,采取sp2杂化,B不符合题意;
C.H2O中有分子间氢键沸点高,C符合题意;
D.元素是否8电子结构看化合价的绝对值与最外层电子数之和是否为8,Z相加为10,S不满足8电子结构,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。基态W原子核外电子只有一种运动状态,基态X原子2p能级上有一对成对电子,Y是电负性最大的元素,X、Z同主族,室温下化合物ZY4是气体 ,Z为S, X为O,W为H;
A.电子层多半径大,同电子层核电荷数多半径大;
B.W2X为H2O,价层电子对为4,采取sp3杂化。ZX2为SO2,价层电子对为3,采取sp2杂化;
C.H2O中有分子间氢键沸点高;
D.元素是否8电子结构看化合价的绝对值与最外层电子数之和是否为8。
8.(2023高二下·龙岗期中)某烃的结构简式为,它可能具有的性质是( )
A.易溶于水,也易溶于有机溶剂
B.既能使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色
C.能发生加聚反应,其加聚产物可表示为
D.能使溴水褪色,但不能使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】B
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较;氯、溴、碘及其化合物的综合应用;聚合反应
【解析】【解答】A.烃难溶于水,易溶于有机溶剂,A不符合题意;
B.分子中含有碳碳双键,既能使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色,B符合题意;
C.分子中含有碳碳双键,能发生加聚反应,有一个支链是甲基,C不符合题意;
D.分子中含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.烃难溶于水,易溶于有机溶剂;
B.碳碳双键,既能使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色;
C.碳碳双键,能发生加聚反应;
D.碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色。
9.(2023高二下·龙岗期中)磷锡青铜合金广泛用于仪器仪表中的耐磨零件和抗磁元件等。其晶胞结构如图所示。下列说法不正确的( )
A.磷锡青铜的化学式为Cu3SnP
B.该晶胞中与Sn原子等距离且最近的铜原子有12个
C.该晶体的熔点比金刚砂(SiC)的熔点高
D.磷锡青铜具有各向异性的特点
【答案】C
【知识点】晶体熔沸点的比较;晶胞的计算;晶体的定义
【解析】【解答】A.磷锡青铜化学式Cu3SnP,A不符合题意;
B.每个截面与Sn等距的Cu有4个, 与Sn原子等距离且最近的铜原子有12个 ,B不符合题意;
C.SiC是原子晶体熔点高,合金熔点低,C符合题意;
D.磷锡青铜具有各向异性的特点,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.磷锡青铜化学式Cu3SnP;
B.每个截面与Sn等距的Cu有4个, 与Sn原子等距离且最近的铜原子有12个 ;
C.原子晶体熔点高,合金熔点低;
D.磷锡青铜具有各向异性的特点。
10.(2023高二下·龙岗期中)下列有关实验装置及用途叙述正确的是( )
A.a装置用于检验消去产物
B.b装置检验酸性:盐酸>碳酸>苯酚
C.c装置用于实验室制取并收集乙烯
D.d装置用于实验室制硝基苯
【答案】D
【知识点】硝酸的化学性质;苯的同系物及其性质;乙醇的化学性质;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.丙烯与乙醇,均能被酸性KMnO4溶液褪色,a装置不可用于检验该消去产物,A不符合题意;
B.浓盐酸有挥发性,HCl与CO2均能和苯酚钠反应,生成苯酚,B不符合题意;
C.温度计水银球应浸入液体中,C不符合题意;
D.制硝基苯用苯和浓硝酸在浓硫酸环境下水浴加热,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.丙烯与乙醇,均能被酸性KMnO4溶液褪色;
B.浓盐酸有挥发性,HCl与CO2均能和苯酚钠反应,生成苯酚;
C.温度计水银球应浸入液体中;
D.制硝基苯用苯和浓硝酸在浓硫酸环境下水浴加热。
11.(2023高二下·龙岗期中)分子式为C9H12O,苯环上有两个取代基且含羟基的化合物,其可能的结构有( )
A.9种 B.12种 C.15种 D.16种
【答案】C
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】取代基结构可能分几种情况:①一个羟基和一个正丙基,同分异构体有邻、间、对3种;②一个羟基和异丙基,同分异构体有邻、间、对3种;③一个羟甲基和一个乙基,同分异构体有邻、间、对3种;④一个甲基和一个羟乙基,羟乙基有两种同分异构体,每种羟乙基和甲基都会有邻、间、对三种同分异构体,有6种,总共有十五种;
故答案为:C
【分析】①一个羟基和一个正丙基,同分异构体有邻、间、对3种;②一个羟基和异丙基,同分异构体有邻、间、对3种;③一个羟甲基和一个乙基,同分异构体有邻、间、对3种;④一个甲基和一个羟乙基,羟乙基有两种同分异构体,每种羟乙基和甲基都会有邻、间、对三种同分异构体,有6种。
12.(2023·南通)一种将催化转化为的电化学装置如图所示。下列说法正确的是
A.该装置工作过程中化学能转化为电能
B.铂电极发生的反应为
C.工作过程中玻碳电极区溶液的pH增大
D.每产生标准状况下11.2L 时,理论上有2mol 通过质子交换膜
【答案】D
【知识点】化学电源新型电池
【解析】【解答】A.由分析可知,反应中电能转化为化学能,A不符合题意;
B.铂电极二氧化碳得到电子发生还原反应生成乙烯,发生的反应为,B不符合题意;
C.工作过程中玻碳电极反应为,反应生成氢离子,溶液的pH减小,C不符合题意;
D.每产生标准状况下11.2L (为0.5mol)时,则玻碳电极生成2mol氢离子,故理论上有2mol 通过质子交换膜,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.原电池是将化学能转化为电能的装置;
B.反应中元素化合价升高,做负极,失电子发生氧化反应;元素化合价降低,为正极,得电子,发生还原反应;
C.依据电极反应式判断;
D.利用得失电子守恒。
13.(2023高二下·龙岗期中)下列实验操作,现象与结论匹配的是 ( )
选项 操作 现象 结论
A 向碳酸钠溶液中加入稀硫酸,反应产生的气体通入苯酚钠溶液中 溶液变浑浊 酸性:碳酸>苯酚
B 向乙醇中投入一小粒金属钠 产生无色无味气体 乙醇中含有水
C 将苯、液溴、铁粉混合后产生的气体通入溶液中 产生淡黄色沉淀 苯与液溴发生了取代反应
D 将缠绕铜丝灼烧后反复插入盛乙醇的试管,然后滴入酸性高锰酸钾溶液 酸性高锰酸钾溶液褪色 乙醇催化氧化生成乙醛
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】钠的物理性质;钠的化学性质;乙醇的化学性质;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.二氧化碳通入苯酚钠溶液中,溶液变浑浊,有苯酚生成,由强酸制取弱酸原理,酸性:碳酸>苯酚,A符合题意;
B.乙醇和水,都能与金属钠反应生成氢气, 不能证明乙醇中含有水 B不符合题意;
C.溴易挥发,可以与硝酸银溶液反应,产生淡黄色沉淀,不能证明发生取代反应,C不符合题意;
D.乙醇也被酸性高锰酸钾氧化,使酸性高锰酸钾褪色,不能证明乙醇催化氧化生成乙醛,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.二氧化碳通入苯酚钠溶液中,溶液变浑浊,有苯酚生成;
B.乙醇和水,都能与金属钠反应生成氢气 ;
C.溴易挥发,可以与硝酸银溶液反应,产生淡黄色沉淀;
D.乙醇也被酸性高锰酸钾氧化,使酸性高锰酸钾褪色。
14.(2023高二下·龙岗期中)常温下,向某浓度的 H2A(二元弱酸)溶液中逐滴加入某浓度的 KOH 溶液,所得溶液中 H2A、HA-、A2-三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液 pH 的关系如图所示,则下列说法中不正确的是( )
A.由图可知,H2A的Ka1=10-1.2
B.曲线3代表A2-物质的量分数
C.向H2A溶液中滴加氢氧化钾溶液至pH为4.2时:c(K+)+c(H+)=3c(A2-)+c(OH-)
D.pH=4时,溶液中存在下列关系:c(K+)>c(A2-)>c(HA-)>c(H+)>c(OH-)
【答案】D
【知识点】电解质在水溶液中的电离;弱电解质在水溶液中的电离平衡;水的电离;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.从点(1.2,0.5)得出,pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-),由电离方程式H2A=HA-+H+,H2A电离平衡常数 Ka1=c(H+)=10-1.2 ,A不符合题意;
B.曲线3代表A2-物质的量分数,B不符合题意;
C.向H2A溶液中滴加氢氧化钾溶液至pH为4.2时,c(HA-)=c(A2-),根据电荷守恒c(K+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),c(K+)+c(H+)=3c(A2-)+c(OH-),C不符合题意;
D.pH=4时,溶液显酸性,c(K+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H+)>c(OH-),D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.从点(1.2,0.5)得出,pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-);
B.曲线3代表A2-物质的量分数;
C.电荷守恒c(K+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-);
D.pH=4时,溶液显酸性,c(K+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H+)>c(OH-)。
15.(2023高二下·龙岗期中)膳食纤维具有突出的保健功能,近年来受到人们的普遍关注,被世界卫生组织称为人体的“第七营养素”。木质素是一种非糖类膳食纤维,其单体之一是芥子醇,结构简式如图所示。下列有关芥子醇的说法正确的是( )
A.芥子醇的分子式是C11H12O4
B.芥子醇分子中所有碳原子不可能在同一平面
C.芥子醇能与FeCl3溶液发生显色反应
D.1 mol芥子醇能与足量溴水反应消耗3 mol Br2
【答案】C
【知识点】有机物的鉴别;有机物的结构和性质;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.分子式为C11H14O4,A不符合题意;
B.苯环和碳碳双键是平面型结构,芥子醇分子中所有碳原子有可能在同一平面上,B不符合题意;
C.芥子醇中含有酚羟基,能与FeCl3溶液发生显色反应,C符合题意;
D.酚羟基的邻对位没有空位,无法取代,双键加成需要1molBr, 反应消耗1mol Br2, D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.分子式为C11H14O4;
B.苯环和碳碳双键,所有碳原子在同一平面上;
C.酚羟基,能与FeCl3溶液发生显色反应;
D.酚羟基的邻对位没有空位,无法取代。
16.(2023高二下·龙岗期中)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.Y的氢化物为H2Y B.原子半径:M
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期表的结构及其应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】M为H。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,Z为C或O,由二价结构可知Z为O,X为C,W为B,Y为N。
A.Y为N,氢化物为YH3,A不符合题意;
B.同周期从左往右半径减小,B>C>O>N>H,B不符合题意;
C.同周期从左往右第一电离能增大,ⅤA族为半满稳定,难失电子第一电离能ⅤA>ⅥA,第一电离能:W
【分析】M为H。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,Z为C或O,由二价结构可知Z为O,X为C,W为B,Y为N。
A.N氢化物为YH3;
B.同周期从左往右半径减小;
C.同周期从左往右第一电离能增大,ⅤA族为半满稳定,难失电子第一电离能ⅤA>ⅥA;
D.电负性同周期从左往右增大。
二、填空题
17.(2023高二下·龙岗期中)根据杂化轨道理论可以判断分子的空间结构,试根据相关知识填空:
(1)一种有机化合物的结构简式如下:
该分子中有 个sp2杂化碳原子; 个sp3杂化碳原子;
(2)SCN-与NO的结构相同,微粒呈 形,中心原子都采取 杂化。
(3)CO、NO等微粒具有相同的原子个数,空间结构呈 形,中心原子都采取 杂化。
(4)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为 ,其沸点比NH3的 (填“高”或“低”),其判断理由是 。
(5)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因 。
GeCl4 GeBr4 GeI4
熔点/℃ -49.5 26 146
沸点/℃ 83.1 186 约400
【答案】(1)2;6
(2)直线;sp
(3)平面三角;sp2
(4)三角锥形;低;NH3分子间存在氢键
(5)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高,原因是分子结构相似,相对分子质量依次增大,分子间相互作用力逐渐增强
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;分子间作用力;化学键和分子间作用力的区别;氢键的存在对物质性质的影响;结构简式
【解析】【解答】(1) 该分子中,双键上碳原子为sp2杂化,饱和碳原子为sp3杂化,有2个sp2杂化碳原子,6个sp3杂化碳原子。
故答案为:
第1空、2
第2空、6
(2) SCN-和 NO 中心原子价层电子对数都为2,空间构型为直线形,中心原子均采取sp杂化。
故答案为:
第1空、直线
第2空、sp
(3)CO、NO 中心原子价层电子对数都为3,无孤电子对,采取sp2杂化,空间构型为平面三角形。
故答案为:
第1空、平面三角
第2空、sp2
(4) As与N同族,As价层电子对数为4,有一对孤电子对,采用sp3杂化,空间构型为三角锥形;NH3存在分子间氢键,分子间作用力大于AsH3;
故答案为:
第1空、三角锥形
第2空、低
第3空、NH3分子间存在氢键
(5) GeCl4、GeBr4、GeI4的熔沸点逐渐升高,原因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;
故答案为: 第1空、GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高,原因是分子结构相似,相对分子质量依次增大,分子间相互作用力逐渐增强
【分析】(1) 双键上碳原子为sp2杂化,饱和碳原子为sp3杂化;
(2) SCN-和 NO 中心原子价层电子对数都为2,空间构型为直线形,中心原子均采取sp杂化;
(3)CO、NO 中心原子价层电子对数都为3,无孤电子对,采取sp2杂化,空间构型为平面三角形;
(4) As价层电子对数为4,有一对孤电子对,采用sp3杂化,空间构型为三角锥形,NH3存在分子间氢键;
(5) 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。
三、工业流程题
18.(2023高二下·龙岗期中)一种高硫锰矿的主要成分为,主要杂质为,还含有少量等,其中含量较大。研究人员设计了如下流程,制得了金属锰。
已知:①金属离子的与溶液的关系如下图所示。
②金属硫化物的溶度积常数如下表。
金属硫化物
回答下列问题。
(1)碱性溶液中,在催化剂存在下通空气氧化脱硫,硫化物中的硫元素被氧化为单质。写出硫化亚铁发生反应的化学方程式 。
(2)根据矿物组成,脱硫时能被部分溶解的物质是 。若未经脱硫直接酸浸,会产生的污染物是 。
(3)酸浸时,加入的作用是 (用离子方程式表示)。
(4)调溶液到5左右,滤渣2的主要成分是 ;加入适量的除去的主要离子是 。
(5)除杂后的溶液通过电解制得金属锰,惰性阳极发生的电极反应为 。
(6)请写出基态Mn原子的价层电子排布式 ;锰的化合物是一种锂电池材料,其晶胞中的氧原子以面心立方堆积(如图),若该晶胞参数为a pm,则晶体密度为 。
【答案】(1)
(2);
(3)
(4);
(5)
(6)3d54s2;
【知识点】晶胞的计算;硅和二氧化硅;铁的氧化物和氢氧化物;铁盐和亚铁盐的相互转变;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】 高硫锰矿的主要成分为,主要杂质为,还含有少量等 , 其中含量较大 ,碱性条件下,通空气氧化脱硫,硫元素被氧化为单质,二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠,酸浸以后生成的滤液中含Fe2+、Fe3+、Mn2+、Cu2+、Ni2+,S和硫酸钙随滤渣除去,二氧化锰氧化Fe2+转化为铁离子,加一水合氨调pH,生成 沉淀可以除去铁,滤液中含Mn2+、Cu2+、Ni2+,加硫化铵可除去铜与镍,过滤得到的MnSO4溶液,最后电解得金属锰;
(1) 硫元素被氧化为单质,硫化亚铁被氧气氧化生成硫单质和氢氧化铁;
故答案为: 第1空、
(2) 脱硫时能被 部分溶解的物质是二氧化硅;未经脱硫直接酸浸,金属硫化物会和酸反应产生有毒的硫化氢;
故答案为:
第1空、
第2空、
(3) 酸浸时,加入 目的是氧化亚铁离子;
故答案为: 第1空、
(4)调节pH为5左右,目的是为了除去铁,过滤得到滤渣2主要成分是 ;加入适量的 除去的主要离子是;
故答案为:
第1空、
第2空、
(5) 除杂后 的溶液通过电解在阴极可制得金属锰,惰性阳极水失去电子生成氧气和氢离子;
故答案为: 第1空、
(6) 基态Mn原子的价层电子排布式d54s2;根据均摊法,氧原子数为4,结合化学式可知,晶胞中含 1个,晶胞质量为181/NAg,若该晶胞参数为 a pm ,晶体密度=;
故答案为:
第1空、3d54s2
第2空、
【分析】 高硫锰矿的主要成分为,主要杂质为,还含有少量等 , 其中含量较大 ,碱性条件下,通空气氧化脱硫,硫元素被氧化为单质,二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠,酸浸以后生成的滤液中含Fe2+、Fe3+、Mn2+、Cu2+、Ni2+,S和硫酸钙随滤渣除去,二氧化锰氧化Fe2+转化为铁离子,加一水合氨调pH,生成 沉淀可以除去铁,滤液中含Mn2+、Cu2+、Ni2+,加硫化铵可除去铜与镍,过滤得到的MnSO4溶液,最后电解得金属锰;
(1) 硫元素被氧化为单质,硫化亚铁被氧气氧化生成硫单质和氢氧化铁;
(2) 会和二氧化硅反应;金属硫化物会和酸反应产生有毒的硫化氢;
(3) 可以氧化亚铁离子为铁离子;
(4)调节pH为5可以除去铁 ; 除去的主要离子是;
(5) 溶液通过电解在阴极可得金属锰,惰性阳极水失去电子生成氧气和氢离子;
(6) 基态Mn原子的价层电子排布式d54s2,根据均摊法计算晶胞密度。
四、有机推断题
19.(2023高二下·龙岗期中)1 mol某芳香烃A充分燃烧后可以得到8 mol CO2和4 mol H2O,F的结构简式为。该烃A在不同条件下能发生如下所示的一系列变化:
(1)A的分子式: ,A的结构简式: 。
(2)上述反应中,①是 (填反应类型,下同),⑦是 。
(3)写出下列物质的结构简式:C ,D ,E ,H 。
(4)写出D→F反应的化学方程式: 。
(5)请设计实验方案检验物质D中含有的卤素原子?
【答案】(1)C8H8;
(2)加成反应;酯化(或取代)反应
(3);;;
(4)+NaOH+NaBr
(5)取少量待测物质D于试管中,加入适量NaOH溶液,加热,冷却后,加入足量稀HNO3,再加入几滴AgNO3溶液,若生成淡黄色沉淀,则物质D含有溴原子
【知识点】有机物的推断;芳香烃;苯的同系物及其性质;物质的检验和鉴别;加成反应;结构简式
【解析】【解答】 1 mol某芳香烃A充分燃烧后可以得到8 mol CO2和4 mol H2O ,A分子式为C8H8,有一个碳碳双键,是苯乙烯,A与溴发生加成反应生成B,B与氢氧化钠的乙醇溶液、共热发生消去反应生成E,E与溴发生加成反应生成C8H6Br4,苯乙烯发生加聚反应产生C,苯乙烯与HBr发生加成反应,生成D,D与氢氧化钠水溶液、加热发生水解反应生成F,F与乙酸发生酯化反应生成H;可推出:
C为 ,D为,E为 ,H为
(1) A分子式是C8H8,结构简式是;
故答案为:
第1空、C8H8
第2空、
(2) 反应①是加成反应,反应 ⑦ 是酯化反应;
故答案为:
第1空、加成反应
第2空、酯化(或取代)反应
(3) C、D、E、H结构简式分别为C为 ,D为,E为 ,H为 ;
故答案为:
第1空、
第2空、
第3空、
第4空、
(4) D在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应引入羟基生成F;
故答案为: 第1空、+NaOH+NaBr
(5) D中溴原子在氢氧化钠溶液加热条件下水解生成溴化钠,溴化钠和硝酸银生成不溶于酸的溴化银沉淀;
故答案为: 第1空、取少量待测物质D于试管中,加入适量NaOH溶液,加热,冷却后,加入足量稀HNO3,再加入几滴AgNO3溶液,若生成淡黄色沉淀,则物质D含有溴原子
【分析】1 mol某芳香烃A充分燃烧后可以得到8 mol CO2和4 mol H2O ,A分子式为C8H8,有一个碳碳双键,是苯乙烯,A与溴发生加成反应生成B,B与氢氧化钠的乙醇溶液、共热发生消去反应生成E,E与溴发生加成反应生成C8H6Br4,苯乙烯发生加聚反应产生C,苯乙烯与HBr发生加成反应,生成D,D与氢氧化钠水溶液、加热发生水解反应生成F,F与乙酸发生酯化反应生成H;可推出:
C为 ,D为,E为 ,H为
(1) C8H8结构简式是;
(2) 加成反应,酯化反应的判断;
(3) C、D、E、H结构简式分别为C为 ,D为,E为 ,H为 ;
(4) 水解反应可引入羟基;
(5) 溴化钠和硝酸银生成不溶于酸的溴化银沉淀。
20.(2023高二下·龙岗期中)以苯酚为原料合成 的路线如图所示。请按要求作答
(1)写出苯酚制取A的有机物的有关反应方程式: 。
(2)写出以下物质的结构简式:B ,F 。
(3)写出反应④的化学反应方程式:④ ,反应类型: 。
(4)反应⑤可以得到E,同时可能得到的副产物的结构简式为 。
(5)写出反应⑦的反应条件: , 。
【答案】(1)+3H2
(2);
(3)+2NaOH+2NaBr+2H2O;消去反应
(4)、
(5)NaOH水溶液;加热
【知识点】有机物的合成;苯酚的性质及用途;苯酚的化学性质;消去反应;结构简式
【解析】【解答】 苯酚与H2发生加成反应生成的A,A在浓硫酸并加热条件下反应生成的B,B与Br2发生加成反应生成C,反应④条件是氢氧化钠的乙醇溶液,为消去反应,E通过加成反应生成F,可推出:B为 F为: ;
(1)苯酚与氢气发生加成反应;
故答案为: 第1空、+3H2
(2)A在浓硫酸并加热条件下反应生成的B;E通过加成反应生成F;
故答案为:
第1空、
第2空、
(3)反应④的化学方程式为 +2NaOH+2NaBr+2H2O ,反应类型为消去反应;
故答案为:
第1空、+2NaOH+2NaBr+2H2O
第2空、消去反应
(4)反应⑤还有可能发生1,2-加成或全部加成;
故答案为: 第1空、、
(5)F在NaOH的水溶液并加热条件下发生水解反应;
故答案为:
第1空、NaOH水溶液
第2空、加热
【分析】 苯酚与H2发生加成反应生成的A,A在浓硫酸并加热条件下反应生成的B,B与Br2发生加成反应生成C,反应④条件是氢氧化钠的乙醇溶液,为消去反应,E通过加成反应生成F,可推出:B为 F为: ;
(1)苯酚与氢气发生加成反应;
(2)加成反应的判断;
(3)消去反应的判断;
(4)可能发生1,2-加成,1,4-加成或全部加成;
(5)NaOH的水溶液加热条件可以发生水解反应。