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试卷答案

山东省名校联盟2021-2022高二下学期期中质量监测化学试题考试试卷

22023-03-31试卷答案49
山东省名校联盟2021-2022学年高二下学期期中质量监测化学试题一、单选题1.(2022高二下·山东期中)有机化合物

山东省名校联盟2021-2022学年高二下学期期中质量监测化学试题
一、单选题
1.(2022高二下·山东期中)有机化合物在我们生活中扮演着重要角色。下列物质不属于有机物的是
A.食品中常用的调味剂——醋酸
B.水果中含有的营养物质——维生素C
C.抗击疫情期间,用来杀菌消毒的乙醇
D.第二十四届冬奥会中,国产雪车使用的高性能碳纤维材料
【答案】D
【知识点】物质的简单分类
【解析】【解答】A.醋酸结构简式为CH3COOH,醋酸属于有机物,故A不符合题意;
B.维生素C又称为L-抗坏血酸,属于多羟基化合物,化学式为C6H8O6,属于有机物,故B不符合题意;
C.乙醇结构简式为CH3CH2OH,属于有机物,故C不符合题意;
D.碳纤维是碳单质一种结构,属于无机物,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】有机物指有机化合物。主要是指由碳元素、氢元素组成,一定是含碳的化合物,但是不包括碳的氧化物和硫化物、碳酸、碳酸盐、氰化物、硫氰化物、氰酸盐、碳化物、碳硼烷、羰基金属。D项中碳纤维是碳单质一种结构,属于无机物。
2.(2022高二下·山东期中)下列属于极性分子的是
A.O3 B.CO2 C.CCl4 D.P4
【答案】A
【知识点】极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A.O3为V形结构,正负电荷中心不重合,故为极性分子,故A符合题意;
B.CO2为直线形结构,正负电荷中心重合,故为非极性分子,故B不符合题意;
C.CCl4为正四面体形结构,正负电荷中心重合,故为非极性分子,故C不符合题意;
D.P4为正四面体形结构,正负电荷中心重合,故为非极性分子,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】非极性分子是指分子里电荷分布是对称的(正负电荷中心能重合)的分子。极性分子是指分子里电荷分布不对称(正负电荷中心不能重合)的分子。
3.(2022高二下·山东期中)下列化学用语表示错误的是
A.丁烷的实验式:
B.乙炔的结构式:
C.醛基的电子式:
D.溴乙烷分子的比例模型:
【答案】C
【知识点】结构式;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.由烷烃通式CnH2n+2可知,丁烷的分子式为C4H10,最简式为C2H5,即丁烷的实验式为,故A不符合题意;
B.乙炔的分子式为C2H2,该结构中C原子与C原子形成碳碳三键,每个C与一个H形成一对共用电子对,则其电子式为 ,结构式为,故B不符合题意;
C.醛基为 ,该结构中C原子与O原子形成碳氧双键,C原子与H原子形成一对共用电子对,C原子还有一个未成对电子,其结构式为 ,电子式为 ,故C符合题意;
D.溴乙烷的结构简式为CH3CH2Br,原子半径Br>C>H,其分子比例模型为 ,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.最简式(实验式):用元素符号表示化合物中各种元素的原子个数最简比。由烷烃通式CnH2n+2判断;
B.乙炔的结构中C原子与C原子形成碳碳三键,每个C与一个H形成一对共用电子对;
C.醛基中C原子与O原子形成碳氧双键,C原子与H原子形成一对共用电子对,C原子还有一个未成对电子;
D.溴乙烷的结构简式为CH3CH2Br,原子半径Br>C>H。
4.(2022高二下·山东期中)下列有关晶体的叙述中,错误的是
A.干冰晶体中,每个CO2周围紧邻12个CO2
B.氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻8个Cl-
C.氯化钠晶体中,每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+共有6个
D.金刚石为三维骨架结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子
【答案】C
【知识点】晶胞的计算;晶体的定义
【解析】【解答】A.干冰晶胞为面心立方晶胞,每个二氧化碳分子周围紧邻12个二氧化碳分子,A不符合题意;
B.氯化铯晶胞为体心立方晶胞,每个Cs+周围紧邻且距离相等的Cl-共有8个,B不符合题意;
C.氯化钠晶体中,每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+共有12个,C符合题意;
D.金刚石为三维骨架结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环由6个碳原子构成,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.干冰晶胞为面心立方晶胞;
B.氯化铯晶胞为体心立方晶胞;
C.氯化钠晶体中,每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+共有12个;
D.金刚石为三维骨架结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环由6个碳原子构成。
5.(2022高二下·山东期中)共价键、离子键和范德华力都是微观粒子之间的不同作用力,下列物质中至少含有两种作用力的组合是
①SiC;②NaOH;③干冰;④He;⑤K2CO3;⑥白磷
A.①②③⑤ B.②③④⑤ C.②③⑤⑥ D.①③④⑥
【答案】C
【知识点】化学键;分子间作用力
【解析】【解答】①SiC为原子晶体,只存在Si和C原子之间的共价键,故①不符合题意;
②NaOH为离子晶体,Na与OH-之间为离子键,O与H之间为共价键,故②符合题意;
③干冰为分子晶体,分子间存在分子间作用力,分子内存在共价键,故③符合题意;
④He是分子晶体,只存在分子间作用力,故④不符合题意;
⑤K2CO3为离子晶体,含有离子键和共价键,故⑤符合题意;
⑥白磷分子内磷原子之间形成共价键,而分子与分子间为范德华力,故⑥符合题意。
故答案为:C。
【分析】依据晶体的组成粒子和粒子间的作用力判断。
6.(2022高二下·山东期中)X、Y、Z为同周期元素,X的原子结构示意图为,Y是同周期除稀有气体外半径最大的元素,Z原子的最外层有3个未成对电子。下列说法正确的是
A.X、Y、Z的氢化物均为分子晶体
B.Z原子的简化电子排布式是[Ne]3s23p5
C.Y元素与氧元素只能形成一种二元化合物
D.X元素为硅,其氯化物SiCl4为非极性分子
【答案】D
【知识点】原子结构的构造原理;原子结构与元素的性质
【解析】【解答】A.NaH是离子晶体,A不符合题意;
B.Z为P,P原子的简化电子排布式是[Ne]3s23p3,B不符合题意;
C.Y为Na,与氧元素可以形成氧化钠和过氧化钠,C不符合题意;
D.X元素为硅,其氯化物SiCl4为非极性分子,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.金属氢化物是离子晶体;
B.依据构造原理分析;
C.依据钠的氧化物判断;
D.非极性分子是指分子里电荷分布是对称的(正负电荷中心能重合)的分子。
7.(2022高二下·山东期中)下列各组中的两种有机物,无论以何种比例混合,只要混合物总质量不变,完全燃烧时生成水的质量就不变,符合这一条件的组合是
A.和 B.和
C.和 D.和
【答案】C
【知识点】烃类的燃烧
【解析】【解答】A.C2H4、C2H6O最简式不同,则含氢量不同,不满足题意,选项A不符合题意;
B.C8H10、C4H8最简式不同,说明含氢量不同,不满足题意,选项B不符合题意;
C.C8H8和C4H8O3的相对分子量相等,都含有8个H原子,则二者的含氢量相同,符号题意,选项C符合题意;
D.CH4O、C2H4O2二者的相对分子量不同,含有H原子数都是4,则二者分子中的含H量不相等,选项D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】依据有机物中氢的百分含量相同判断。
8.(2022高二下·山东期中)下列化学方程式及对应的反应类型均正确的是
选项 化学方程式 反应类型
A +Br2+HBr 取代反应
B CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 取代反应
C n 加聚反应
D CH≡CH+H2OCH3CHO 取代反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】取代反应;聚合反应
【解析】【解答】A.在FeBr3的催化作用下,溴原子取代甲苯苯环上的氢原子,A不符合题意;
B.乙醇和乙酸在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,酯化反应也是取代反应,B符合题意;
C.苯乙烯加聚后的产物应为,C不符合题意;
D.乙炔和水的反应是加成反应,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】取代反应是有机物中的原子或原子团被其他的原子或原子团所代替的反应;加聚反应由含有不饱和键的化合物分子以加成反应的方式结合成高分子化合物的反应叫加成聚合反应。
9.(2022高二下·十堰期末)F2和Xe在一定条件下可生成XeF2、XeF4和XeF6,生成的三种氟化物都是极强的氧化剂,已知6XeF4+12H2O=2XeO3+4Xe↑+24HF+3O2↑。若某晶体的晶胞结构如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.该晶胞中,每个Xe原子周围距离最近且相等的F原子共有2个
B.XeF4与水反应时,每生成1molXe转移3mol电子
C.该晶胞内分子间以共价键相结合
D.该晶胞的化学式为XeF4
【答案】A
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A.根据图示,该晶胞中,每个Xe原子周围距离最近且相等的F原子共有2个,故A符合题意;
B.XeF4的Xe化合价为+4,XeF4与水反应时,Xe元素化合价由+4升高为+6生成XeO3、由+4降低为0生成Xe,O元素化合价由-2升高为0,每生成1molXe转移4mol电子,故B不符合题意;
C.分子间以分子间作用力相结合,故C不符合题意;
D.根据均摊原则,晶胞中Xe原子个数为:,F原子个数为:,故原子个数比Xe:F=1:2,其化学式为XeF2,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据晶胞结构分析;
B.利用元素化合价变化分析;
C.分子间以分子间作用力相结合;
D.根据均摊原则判断。
10.(2022高二下·山东期中)表中装置可以达到实验目的的是
A B C D
验证乙烯具有还原性 验证苯和液溴的反应为取代反应 制备乙酸乙酯 分离苯和硝基苯
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】乙烯的实验室制法;苯的结构与性质;苯的同系物及其性质;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】A.乙烯及挥发出来的乙醇都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此不能根据酸性高锰酸钾溶液褪色判断乙烯具有还原性,A不符合题意;
B.液溴与苯在Fe催化下发生取代反应产生溴苯和HBr,挥发的Br2被CCl4溶解,HBr气体不能溶解,进入含有HNO3的AgNO3溶液,反应产生AgBr沉淀,因此可以验证苯和液溴的反应为取代反应,B符合题意;
C.乙酸乙酯及挥发的杂质乙酸都能够与NaOH溶液发生反应,收集乙酸乙酯的试管应该盛装饱和碳酸钠溶液,以便除去杂质乙酸和乙醇,并降低乙酸乙酯的溶解度,C不符合题意;
D.分液时作接收器的锥形瓶不能密封,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.乙醇有挥发性,对乙烯的检验有干扰;
B.装置设计合理;
C.乙酸乙酯及挥发的杂质乙酸都能够与NaOH溶液发生反应;
D.分液时作接收器的锥形瓶不能密封。
11.(2022高二下·山东期中)现有三种元素的基态原子的电子排布式如下:①1s22s22p4;②1s22s22p63s23p4;③1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是
A.第一电离能;③>②>① B.原子半径;②>①>③
C.电负性:②>①>③ D.最高正化合价:③>②=①
【答案】B
【知识点】原子结构的构造原理;元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】A.同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,同主族元素从上到下第一电离能减小,第一电离能;F>O>S,故A不符合题意;
B.同周期元素从左到右原子半径减小,同主族元素从上到下原子半径增大,原子半径S>O>F,故B符合题意;
C.非金属性越强电负性越大,电负性:F>O>S,故C不符合题意;
D.F元素没有正价,O元素最高正价是+2,S的最高正价是+6,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,同主族元素从上到下第一电离能减小;
B.同周期元素从左到右原子半径减小,同主族元素从上到下原子半径增大;
C.非金属性越强电负性越大;
D.F元素没有正价,O元素最高正价是+2,S的最高正价是+6。
12.(2022高二下·山东期中)下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示,单位为kJ·mol-1)。下列关于元素R的判断中一定正确的是
元素 电离能/(kJ·mol-1)
I1 I2 I3 I4 ……
R 578 1817 2745 11575 ……
①R的最外层有3个电子
②R元素可能具有两性
③R元素的第一电离能大于同周期相邻元素
④R元素基态原子的价电子排布式为3s23p3
A.①② B.②③④ C.①③④ D.①④
【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】①R的第四电离能突然增大很多,可知R的最外层有3个电子,故①符合题意;
②R最外层有3个电子,R为第ⅢA族元素, R可能为Al,具有两性,故②符合题意;
③同周期元素从左到右,第一电离能有增大趋势,IIA族元素s能级全充满,结构稳定,第一电离能大于ⅢA族。 R为第ⅢA族元素,第一电离能小于同周期相邻元素,故③不符合题意;
④R元素基态原子的价电子排布式为2s22p1或3s23p1,故④不符合题意;
一定正确的是①②,
故答案为:A。
【分析】依据电离能的变化规律和数据判断。
二、多选题
13.(2022高二下·山东期中)乙烯是重要的基本化工原料,可以合成多种有机物(如图),下列有关说法正确的是
A.乙烯可与酸性高锰酸钾溶液反应制备乙酸
B.上述转化中,过程①③④属于加成反应
C.过程⑤所需的条件和试剂:常温、CuO
D.乙烷、乙烯、乙炔分子中均只有1种化学环境的氢
【答案】B,D
【知识点】乙烯的化学性质
【解析】【解答】A.乙烯和酸性高锰酸钾溶液反应生成CO2,不会生成乙酸,A不符合题意;
B.乙烯可以分别和H2、HCl、H2O发生加成反应,生成乙烷、乙醇、氯乙烷,即①③④属于加成反应,B符合题意;
C.乙醇可与酸性高锰酸钾溶液反应生成乙酸,或Cu作催化剂在加热的条件发生催化氧化生成乙醛,乙醛再氧化生成乙酸,C不符合题意;
D.乙烷的结构简式为CH3CH3、乙烯的结构简式为CH2=CH2、乙炔的结构简式为CH≡CH,3种分子均为对称结构,分子中均只有1种化学环境的氢,D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】根据官能团的性质判断。
14.(2022高二下·山东期中)蒽林(N)是一种皮肤科用药,用于治疗银屑病,可由有机物M合成。下列分析正确的是
A.N的分子式为
B.N分子苯环上的一氯代物有4种
C.M分子中的所有碳原子可能共面
D.最多能与发生加成反应
【答案】A,C
【知识点】有机物中的官能团;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.根据N的结构简式可知,N的分子式为,选项A符合题意;
B.根据N的结构简式可知,N苯环上有三种等效氢,则其苯环上的一氯代物有3种,选项B不符合题意;
C.两个苯环上所有的碳原子都在各自苯环确定的平面上,中间的六元环上、下两个碳氧双键部分类似于甲醛中的结构,则这个六元环上的碳原子可以都在一个平面内,在结合其左右两个苯环上的碳原子可以知道,所有的碳原子可以都在一个平面上,选项C符合题意;
D.1个苯环可以和3个氢气分子加成,一个碳氧双键可以和1个氢气分子加成,则最多能与发生加成反应,选项D不符合题意;
故答案为:AC。
【分析】A.根据结构简式确定分子式;
B.利用等效氢的数目判断;
C.依据苯、乙烯、甲醛是平面结构,乙炔是直线结构、甲烷是正四面体形结构且单键可以沿键轴方向旋转判断;
D.根据官能团的性质判断。
15.(2022高二下·山东期中)某原子半径为r的金属的堆积方式为六方最密堆积,结构如图1所示,该晶体晶胞结构如图2所示,1、2、3、4原子形成正四面体,下列说法错误的是
A.该晶胞中含有的金属原子数目为2
B.该晶胞的高为
C.图1结构中含4个晶胞
D.该晶胞的空间利用率为
【答案】B,C
【知识点】晶胞的计算;晶体的定义
【解析】【解答】A.根据均摊原则,该晶胞中含有的金属原子数目为,选项A不符合题意;
B.原子半径为r,则底面边长为2r,则1、2、3、4原子形成正四面体的高为 ,晶胞的高为正四面体的高的2倍,则晶胞的高为,选项B符合题意;
C.图1结构可分割为3个图2所示的3个晶胞,选项C符合题意;
D.该晶胞中含有2个原子,2个原子的体积为,晶胞的体积为,空间利用率为=,选项D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】根据晶胞结构及晶胞的均摊法计算。
三、综合题
16.(2022高二下·山东期中)已知W、X、Y、Z、N是周期表中前四周期元素,它们的核电荷数依次增大。
元素 元素性质或原子结构或离子结构
W 原子核内无中子
X 基态原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等
Y 元素的原子半径在同周期中最大
Z 基态原子核外有9种不同空间运动状态的电子,且有2个未成对电子
N 的M层全充满
回答下列问题:
(1)X对应单质的化学式为   ,基态Y原子核外电子排布式为   。
(2)X、Y、Z任意两种元素形成的化合物之间发生氧化还原反应的化学方程式为   。
(3)W、X、Z三种元素的电负性由大到小的顺序为   (填元素符号)。
(4)与的熔点更高的是   (填化学式),原因是   。
(5)和中键角较小的是   (用离子符号表示),原因是   。
【答案】(1)O2;
(2)
(3)
(4);氧离子半径比硫离子小,中离子键更强,熔点更高
(5);、的硫原子都是杂化,但有孤电子对,排斥作用较大,使其键角小于
【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;原子结构与元素的性质
【解析】【解答】W、X、Y、Z、N是周期表中前四周期元素,它们的核电荷数依次增大,W原子核内无中子,W是H元素;Y元素的原子半径在同周期中最大,Y是Na元素;X基态原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,说明X电子排布式是1s22s22p4,X是O元素;Z基态原子核外有9种不同空间运动状态的电子,且有2个未成对电子,说明Z核外有16个电子,Z是S元素;N+的M层全充满,N是29号元素,N是Cu元素,据此解答。
(1)X是O元素,对应单质是氧气,氧气的化学式为O2,Y是Na元素,基态Na原子核外电子排布式为1s22s22p63s1;
(2)X、Y、Z任意两种元素形成的化合物SO2和Na2O2之间可以发生氧化还原反应生成硫酸钠,反应的化学方程式为SO2+Na2O2=Na2SO4;
(3)元素非金属性越强,电负性越大,H、O、S三种元素的电负性由大到小的顺序为O>S>H;
(4)由于O2-的半径小于S2-,Cu2O中离子键比Cu2S强,所以Cu2O熔点更高;
(5)、的硫原子都是sp3杂化,但有孤电子对,排斥作用较大,所以的键角比中键角小。
【分析】
(1)依据构造原理分析;
(2)SO2和Na2O2反应生成硫酸钠;
(3)元素非金属性越强,电负性越大;
(4)同类型的晶格能与离子半径有关,离子半径越小,晶格能越大;
(5)依据孤对电子之间排斥作用>孤对电子与成键电子对之间排斥>成键电子对之间排斥分析。
17.(2022高二下·山东期中)溴苯用途广泛,常用作溶剂、汽车燃料、有机合成原料、医药中间体等。溴苯由苯和溴反应制得,某化学兴趣小组设计了如图所示的装置研究溴苯的制备原理并检验产物。
已知:
苯 溴 溴苯
沸点/℃ 80 59 156
水溶性 微溶 微溶 微溶
请回答下列问题:
(1)装置乙中苯参与反应的化学方程式为   。
(2)装置丙中应该盛装   (填试剂名称),当装置丁和戊中现象分别为   、   时,则说明该反应为取代反应;若撤去装置丙,   (填“能”或“不能”)说明该反应为取代反应。
(3)当反应结束后,为了让甲中的蒸馏水倒吸入乙中,需进行的操作是   。
(4)取反应后的混合物,经过一系列操作得到纯净的溴苯:
①水洗,分液;
②用稀溶液洗涤,除去   ,分液;
③水洗,分液;
④用干燥剂干燥,过滤;
⑤   ,分离溴苯和苯。
(5)关于该实验,下列说法正确的是   (填标号)。
a.可用溴水代替液溴进行实验
b.装置己的作用是吸收尾气,防止污染空气
c.装置丁和戊中的导管可以插入溶液中
d.洗涤分液后,可用干燥产物
【答案】(1)
(2)四氯化碳;溶液变红;出现淡黄色浑浊;不能
(3)关闭,打开
(4)未反应的溴;蒸馏
(5)bd
【知识点】苯的结构与性质;苯的同系物及其性质;制备实验方案的设计
【解析】【解答】本实验的目的是研究溴苯的制备以及产物的验证,苯与液溴反应溴化铁作催化剂,装置乙中发生2Fe+3Br2=2FeBr3,+Br2 +HBr,液溴易挥发,产生溴化氢气体中混有溴蒸气,溴蒸气干扰HBr的检验,装置丙的作用是吸收未反应的溴蒸气,溴单质易溶于有机溶剂,装置丙中盛放四氯化碳,装置丁、戊验证HBr存在,装置己尾气处理装置。
(1)溴化铁是苯与液溴反应的催化剂,因此装置乙中发生的反应有2Fe+3Br2=2FeBr3,+Br2 +HBr,故答案为:+Br2 +HBr;
(2)根据上述分析,装置丙中盛放四氯化碳,除去未反应的溴蒸气,避免干扰实验;氢溴酸为酸,石蕊遇酸变红,溴化氢与AgNO3溶液反应生成淡黄色AgBr沉淀,从而证明苯与液溴发生取代反应;若除去装置丙,溴蒸气与水反应生成HBr,对苯与液溴产生的HBr检验产生干扰,故答案为:四氯化碳;溶液变红;出现淡黄色浑浊;不能;
(3)装置乙中含有HBr气体能污染空气,让装置甲中水倒吸入装置乙可以除去HBr,操作方法:关闭和分液漏斗活塞,打开;故答案为:关闭,打开;
(4)溴苯中混有溴单质,利用氢氧化钠与Br2发生歧化反应,生成可溶于水的物质,因此加入氢氧化钠溶液除去未反应的溴单质;溴苯和苯是互溶的两种液体,分离溴苯和苯,利用其沸点不同进行蒸馏;故答案为:未反应的溴;蒸馏;
(5)a.苯与溴水不反应,不可用溴水代替液溴,选项a不正确;
b.反应生成HBr污染空气,装置己的作用是吸收尾气,防止污染空气,选项b正确;
c.装置丁和戊中的导管不可以插入溶液中,防止倒吸,选项c不正确;
d.洗涤分液后得到苯、溴苯,用无水氯化钙进行干燥,选项d正确;
故答案为:bd。
【分析】
(1)依据反应物的性质判断;
(2)根据反应和产物的性质判断现象;
(3)依据物质的性质分析;
(4)有机物的提纯需要经过以下一系列的操作:分离、洗涤、干燥,蒸馏;
(5)a.苯与溴水不反应;c.导管不可以插入溶液中,防止倒吸。
18.(2022高二下·山东期中)配位化学的应用十分广泛,在经济、生产、生活等方面都有重要作用。
(1)在配合物中部分分子或离子与中心离子较紧密地结合在一起,组成在溶液中能够稳定存在的整体,称为“内界”{书写时用“[ ]”与外界分离}。与中心离子结合不够紧密的离子则处于“外界”。内界和外界不同,物质的性质也不同,如与形成的三种配合物A、B、C,Co3+的配位数均为6,但它们的颜色各异,如果各取A、B、C溶于水,加入足量硝酸银溶液,分别产生、、白色沉淀。则它们的化学式分别为A:   ;B:   ;C:   。
(2)甲醇和CO合成乙酸时,使用铑羰基化合物作为催化剂,使得原本需要高压下才能进行的反应在低压下也能进行。其催化机理如图:
①根据的化合价可将Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分为:
1)化合价   价,包含   ;
2)化合价   价,包含   ; (有几种化合价填几类,可不填满,也可增加)
②上述机理中包括   步反应,其中一步为氧化加成,该步反应的方程式为   。
【答案】(1);;
(2)+1;Ⅰ、Ⅴ;+3;Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ;6;
【知识点】配合物的成键情况
【解析】【解答】(1)CoCl3与NH3形成的三种配合物A、B、C,Co3+的配位数均为6,说明“内界”有6个配体,如果各取1molA、B、C溶于水,加入足量硝酸银溶液,分别产生1mol、2mol、3mol白色沉淀,说明“外界”Cl-的个数分别为1、2、3个,故化学式分别为A:[Co(NH3)4Cl2]Cl;B:[Co(NH3)5Cl]Cl2;C:[Co(NH3)6]Cl3;
(2)①由图示可知,CO可以认为化合价为0,根据正负化合价代数和为0可知,Ⅰ中Rh化合价为+1价,Ⅱ中Rh化合价为+3价,Ⅲ中Rh化合价为+3价,Ⅳ中Rh化合价为+3价,Ⅴ中Rh化合价为+1价;故为Rh+1价,包含I、V;Rh+3价,包含II、III、IV;
②由图示可知,上述机理中包括6步反应,其中I到II的反应,Rh化合价由+1价变成+3价,作为还原剂被氧化,故氧化加成反应的方程式为+CH3I=。
【分析】(1)依据配合物的结构和现象判断;
(2)①根据正负化合价代数和为0分析;
②依据价键规律分析。
19.(2022高二下·山东期中)氮化铬常用于薄膜涂层,是一种良好的耐磨材料,同时在超级电容器领域有良好的应用前景。工业上以铬铁矿()为原料,经过一系列反应,制备氮化铬和铬单质的工艺流程如图:
(1)基态铬原子的价层电子轨道表示式为   。
(2)制备时,发生的主要反应为。
①光气()分子中碳原子的杂化方式为   ,光气分子的空间结构是   。
②的熔点(83℃)比的熔点(1100℃)低得多,这是由于   。
(3)氨解制备氮化铬:先将装入石英舟,再将石英舟放入反应炉中,通入氨气,在高温下保温5小时,即得到结晶性能良好的纯立方相粉末。氮化铬的熔点为1770℃,它的一种晶体的立方晶胞结构如图所示,则该晶胞中含有的数目为   ,若其密度为,设NA为阿伏加德罗常数的值,则的晶胞边长a=   (列出计算式)nm。
【答案】(1)
(2);平面三角形;固态时,为分子晶体,为离子晶体,离子键比范德华力强得多
(3)4;
【知识点】原子结构的构造原理;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)基态铬原子的价电子排布式为,轨道表示式为,故答案为:;
(2)①COCl2分子中,C原子形成1个π键3个σ键,不含孤电子对,C原子采用sp2杂化,COCl2分子的空间结构为平面三角形,故答案为:sp2;平面三角形;
②[Cr(H2O)4Cl2]Cl中,水中的O原子和Cl原子均含有孤电子对,因此提供电子对形成配位键的原子是O、Cl;中心离子配位数为6,故答案为:O、Cl;6;
③固态时,CrCl3为分子晶体,CrF3为离子晶体,离子键比范德华力强得多,因此CrCl3的熔点(83℃)比CrF3的熔点(1100℃)低得多,故答案为:固态时,CrCl3为分子晶体,CrF3为离子晶体,离子键比范德华力强得多;
(3)该晶胞中Cr原子数目为,N原子数目为,则该晶胞中含有CrN的数目为4;晶胞的质量为,体积为,,解得,故答案为:。
【分析】(1)依据构造原理分析;
(2)①依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数,由价层电子对数确定VSEPR模型,再确定空间立体构型,确定杂化类型;
②依据配合物的结构和性质分析;
③熔点由高到低的顺一般为原子晶体>离子晶体>分子晶体
(3)根据晶胞结构及晶胞的均摊法计算。
20.(2022高二下·山东期中)以芳香族化合物A为原料制备某药物中间体G的路线如下:
已知:①同一碳原子上连两个羟基时不稳定,易发生反应:。
②。
③。
请回答下列问题:
(1)G中含氧官能团的名称为   。
(2)C→D的反应类型是   。
(3)E的结构简式为   。
(4)F→G的化学方程式为   。
(5)H是D的同分异构体,同时满足下列条件的H有   种(不包括立体异构)。
①遇氯化铁溶液发生显色反应;②能发生水解反应;③苯环上只有两个取代基。
(6)根据上述路线中的相关知识,设计以和乙酸为原料制备的合成路线。(无机试剂任选)    
【答案】(1)(酚)羟基、酯基
(2)取代反应
(3)
(4)+
(5)9
(6)
【知识点】有机物的合成;酯的性质
【解析】【解答】由有机物的转化关系可知,在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应后,酸化得到,则B为;与溴发生取代反应生成,与甲醇钠发生取代反应生成,与HOOCCH2COOH发生信息②反应生成,则E为;发生信息③反应生成,则F为;在浓硫酸作用下,与共热发生酯化反应生成。
(1)G的结构简式为,含氧官能团为(酚)羟基、酯基,故答案为:(酚)羟基、酯基;
(2)由分析可知,C→D的反应为与甲醇钠发生取代反应生成和溴化钠,故答案为:取代反应;
(3)由分析可知,E的结构简式为,故答案为:;
(4)由分析可知,F→G的反应为在浓硫酸作用下,与共热发生酯化反应生成和水,反应的化学方程式为++H2O,故答案为:++H2O;
(5)D的同分异构体H苯环上只有两个取代基,遇氯化铁溶液发生显色反应,能发生水解反应,说明H分子的取代基可能为-OH和-CH2OOCH,或-OH和-OOCCH3,或-OH和-COOCH3,两个取代基在苯环上都有邻间对三种位置关系,则符合条件的H共有3×3=9种;故答案为:9;
(6)由题给路线中的相关知识可知,以和乙酸为原料制备的合成步骤为在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成,与乙酸发生信息②反应生成,一定条件下,发生加聚反应生成,合成路线为,故答案为:。
【分析】
(1)根据结构简式确定官能团;
(2)根据官能团的变化确定反应类型;
(3)依据反应前后物质的结构简式及反应条件确定结构简式;
(4)依据反应前后物质的结构简式及反应条件确定化学方程式;
(5)利用题目的条件确定官能团,书写同分异构体;
(6)采用逆向合成法,根据题干路线的转化信息设计合成路线。
山东省名校联盟2021-2022学年高二下学期期中质量监测化学试题
一、单选题
1.(2022高二下·山东期中)有机化合物在我们生活中扮演着重要角色。下列物质不属于有机物的是
A.食品中常用的调味剂——醋酸
B.水果中含有的营养物质——维生素C
C.抗击疫情期间,用来杀菌消毒的乙醇
D.第二十四届冬奥会中,国产雪车使用的高性能碳纤维材料
2.(2022高二下·山东期中)下列属于极性分子的是
A.O3 B.CO2 C.CCl4 D.P4
3.(2022高二下·山东期中)下列化学用语表示错误的是
A.丁烷的实验式:
B.乙炔的结构式:
C.醛基的电子式:
D.溴乙烷分子的比例模型:
4.(2022高二下·山东期中)下列有关晶体的叙述中,错误的是
A.干冰晶体中,每个CO2周围紧邻12个CO2
B.氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻8个Cl-
C.氯化钠晶体中,每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+共有6个
D.金刚石为三维骨架结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子
5.(2022高二下·山东期中)共价键、离子键和范德华力都是微观粒子之间的不同作用力,下列物质中至少含有两种作用力的组合是
①SiC;②NaOH;③干冰;④He;⑤K2CO3;⑥白磷
A.①②③⑤ B.②③④⑤ C.②③⑤⑥ D.①③④⑥
6.(2022高二下·山东期中)X、Y、Z为同周期元素,X的原子结构示意图为,Y是同周期除稀有气体外半径最大的元素,Z原子的最外层有3个未成对电子。下列说法正确的是
A.X、Y、Z的氢化物均为分子晶体
B.Z原子的简化电子排布式是[Ne]3s23p5
C.Y元素与氧元素只能形成一种二元化合物
D.X元素为硅,其氯化物SiCl4为非极性分子
7.(2022高二下·山东期中)下列各组中的两种有机物,无论以何种比例混合,只要混合物总质量不变,完全燃烧时生成水的质量就不变,符合这一条件的组合是
A.和 B.和
C.和 D.和
8.(2022高二下·山东期中)下列化学方程式及对应的反应类型均正确的是
选项 化学方程式 反应类型
A +Br2+HBr 取代反应
B CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 取代反应
C n 加聚反应
D CH≡CH+H2OCH3CHO 取代反应
A.A B.B C.C D.D
9.(2022高二下·十堰期末)F2和Xe在一定条件下可生成XeF2、XeF4和XeF6,生成的三种氟化物都是极强的氧化剂,已知6XeF4+12H2O=2XeO3+4Xe↑+24HF+3O2↑。若某晶体的晶胞结构如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.该晶胞中,每个Xe原子周围距离最近且相等的F原子共有2个
B.XeF4与水反应时,每生成1molXe转移3mol电子
C.该晶胞内分子间以共价键相结合
D.该晶胞的化学式为XeF4
10.(2022高二下·山东期中)表中装置可以达到实验目的的是
A B C D
验证乙烯具有还原性 验证苯和液溴的反应为取代反应 制备乙酸乙酯 分离苯和硝基苯
A.A B.B C.C D.D
11.(2022高二下·山东期中)现有三种元素的基态原子的电子排布式如下:①1s22s22p4;②1s22s22p63s23p4;③1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是
A.第一电离能;③>②>① B.原子半径;②>①>③
C.电负性:②>①>③ D.最高正化合价:③>②=①
12.(2022高二下·山东期中)下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示,单位为kJ·mol-1)。下列关于元素R的判断中一定正确的是
元素 电离能/(kJ·mol-1)
I1 I2 I3 I4 ……
R 578 1817 2745 11575 ……
①R的最外层有3个电子
②R元素可能具有两性
③R元素的第一电离能大于同周期相邻元素
④R元素基态原子的价电子排布式为3s23p3
A.①② B.②③④ C.①③④ D.①④
二、多选题
13.(2022高二下·山东期中)乙烯是重要的基本化工原料,可以合成多种有机物(如图),下列有关说法正确的是
A.乙烯可与酸性高锰酸钾溶液反应制备乙酸
B.上述转化中,过程①③④属于加成反应
C.过程⑤所需的条件和试剂:常温、CuO
D.乙烷、乙烯、乙炔分子中均只有1种化学环境的氢
14.(2022高二下·山东期中)蒽林(N)是一种皮肤科用药,用于治疗银屑病,可由有机物M合成。下列分析正确的是
A.N的分子式为
B.N分子苯环上的一氯代物有4种
C.M分子中的所有碳原子可能共面
D.最多能与发生加成反应
15.(2022高二下·山东期中)某原子半径为r的金属的堆积方式为六方最密堆积,结构如图1所示,该晶体晶胞结构如图2所示,1、2、3、4原子形成正四面体,下列说法错误的是
A.该晶胞中含有的金属原子数目为2
B.该晶胞的高为
C.图1结构中含4个晶胞
D.该晶胞的空间利用率为
三、综合题
16.(2022高二下·山东期中)已知W、X、Y、Z、N是周期表中前四周期元素,它们的核电荷数依次增大。
元素 元素性质或原子结构或离子结构
W 原子核内无中子
X 基态原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等
Y 元素的原子半径在同周期中最大
Z 基态原子核外有9种不同空间运动状态的电子,且有2个未成对电子
N 的M层全充满
回答下列问题:
(1)X对应单质的化学式为   ,基态Y原子核外电子排布式为   。
(2)X、Y、Z任意两种元素形成的化合物之间发生氧化还原反应的化学方程式为   。
(3)W、X、Z三种元素的电负性由大到小的顺序为   (填元素符号)。
(4)与的熔点更高的是   (填化学式),原因是   。
(5)和中键角较小的是   (用离子符号表示),原因是   。
17.(2022高二下·山东期中)溴苯用途广泛,常用作溶剂、汽车燃料、有机合成原料、医药中间体等。溴苯由苯和溴反应制得,某化学兴趣小组设计了如图所示的装置研究溴苯的制备原理并检验产物。
已知:
苯 溴 溴苯
沸点/℃ 80 59 156
水溶性 微溶 微溶 微溶
请回答下列问题:
(1)装置乙中苯参与反应的化学方程式为   。
(2)装置丙中应该盛装   (填试剂名称),当装置丁和戊中现象分别为   、   时,则说明该反应为取代反应;若撤去装置丙,   (填“能”或“不能”)说明该反应为取代反应。
(3)当反应结束后,为了让甲中的蒸馏水倒吸入乙中,需进行的操作是   。
(4)取反应后的混合物,经过一系列操作得到纯净的溴苯:
①水洗,分液;
②用稀溶液洗涤,除去   ,分液;
③水洗,分液;
④用干燥剂干燥,过滤;
⑤   ,分离溴苯和苯。
(5)关于该实验,下列说法正确的是   (填标号)。
a.可用溴水代替液溴进行实验
b.装置己的作用是吸收尾气,防止污染空气
c.装置丁和戊中的导管可以插入溶液中
d.洗涤分液后,可用干燥产物
18.(2022高二下·山东期中)配位化学的应用十分广泛,在经济、生产、生活等方面都有重要作用。
(1)在配合物中部分分子或离子与中心离子较紧密地结合在一起,组成在溶液中能够稳定存在的整体,称为“内界”{书写时用“[ ]”与外界分离}。与中心离子结合不够紧密的离子则处于“外界”。内界和外界不同,物质的性质也不同,如与形成的三种配合物A、B、C,Co3+的配位数均为6,但它们的颜色各异,如果各取A、B、C溶于水,加入足量硝酸银溶液,分别产生、、白色沉淀。则它们的化学式分别为A:   ;B:   ;C:   。
(2)甲醇和CO合成乙酸时,使用铑羰基化合物作为催化剂,使得原本需要高压下才能进行的反应在低压下也能进行。其催化机理如图:
①根据的化合价可将Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分为:
1)化合价   价,包含   ;
2)化合价   价,包含   ; (有几种化合价填几类,可不填满,也可增加)
②上述机理中包括   步反应,其中一步为氧化加成,该步反应的方程式为   。
19.(2022高二下·山东期中)氮化铬常用于薄膜涂层,是一种良好的耐磨材料,同时在超级电容器领域有良好的应用前景。工业上以铬铁矿()为原料,经过一系列反应,制备氮化铬和铬单质的工艺流程如图:
(1)基态铬原子的价层电子轨道表示式为   。
(2)制备时,发生的主要反应为。
①光气()分子中碳原子的杂化方式为   ,光气分子的空间结构是   。
②的熔点(83℃)比的熔点(1100℃)低得多,这是由于   。
(3)氨解制备氮化铬:先将装入石英舟,再将石英舟放入反应炉中,通入氨气,在高温下保温5小时,即得到结晶性能良好的纯立方相粉末。氮化铬的熔点为1770℃,它的一种晶体的立方晶胞结构如图所示,则该晶胞中含有的数目为   ,若其密度为,设NA为阿伏加德罗常数的值,则的晶胞边长a=   (列出计算式)nm。
20.(2022高二下·山东期中)以芳香族化合物A为原料制备某药物中间体G的路线如下:
已知:①同一碳原子上连两个羟基时不稳定,易发生反应:。
②。
③。
请回答下列问题:
(1)G中含氧官能团的名称为   。
(2)C→D的反应类型是   。
(3)E的结构简式为   。
(4)F→G的化学方程式为   。
(5)H是D的同分异构体,同时满足下列条件的H有   种(不包括立体异构)。
①遇氯化铁溶液发生显色反应;②能发生水解反应;③苯环上只有两个取代基。
(6)根据上述路线中的相关知识,设计以和乙酸为原料制备的合成路线。(无机试剂任选)    
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】物质的简单分类
【解析】【解答】A.醋酸结构简式为CH3COOH,醋酸属于有机物,故A不符合题意;
B.维生素C又称为L-抗坏血酸,属于多羟基化合物,化学式为C6H8O6,属于有机物,故B不符合题意;
C.乙醇结构简式为CH3CH2OH,属于有机物,故C不符合题意;
D.碳纤维是碳单质一种结构,属于无机物,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】有机物指有机化合物。主要是指由碳元素、氢元素组成,一定是含碳的化合物,但是不包括碳的氧化物和硫化物、碳酸、碳酸盐、氰化物、硫氰化物、氰酸盐、碳化物、碳硼烷、羰基金属。D项中碳纤维是碳单质一种结构,属于无机物。
2.【答案】A
【知识点】极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A.O3为V形结构,正负电荷中心不重合,故为极性分子,故A符合题意;
B.CO2为直线形结构,正负电荷中心重合,故为非极性分子,故B不符合题意;
C.CCl4为正四面体形结构,正负电荷中心重合,故为非极性分子,故C不符合题意;
D.P4为正四面体形结构,正负电荷中心重合,故为非极性分子,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】非极性分子是指分子里电荷分布是对称的(正负电荷中心能重合)的分子。极性分子是指分子里电荷分布不对称(正负电荷中心不能重合)的分子。
3.【答案】C
【知识点】结构式;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.由烷烃通式CnH2n+2可知,丁烷的分子式为C4H10,最简式为C2H5,即丁烷的实验式为,故A不符合题意;
B.乙炔的分子式为C2H2,该结构中C原子与C原子形成碳碳三键,每个C与一个H形成一对共用电子对,则其电子式为 ,结构式为,故B不符合题意;
C.醛基为 ,该结构中C原子与O原子形成碳氧双键,C原子与H原子形成一对共用电子对,C原子还有一个未成对电子,其结构式为 ,电子式为 ,故C符合题意;
D.溴乙烷的结构简式为CH3CH2Br,原子半径Br>C>H,其分子比例模型为 ,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.最简式(实验式):用元素符号表示化合物中各种元素的原子个数最简比。由烷烃通式CnH2n+2判断;
B.乙炔的结构中C原子与C原子形成碳碳三键,每个C与一个H形成一对共用电子对;
C.醛基中C原子与O原子形成碳氧双键,C原子与H原子形成一对共用电子对,C原子还有一个未成对电子;
D.溴乙烷的结构简式为CH3CH2Br,原子半径Br>C>H。
4.【答案】C
【知识点】晶胞的计算;晶体的定义
【解析】【解答】A.干冰晶胞为面心立方晶胞,每个二氧化碳分子周围紧邻12个二氧化碳分子,A不符合题意;
B.氯化铯晶胞为体心立方晶胞,每个Cs+周围紧邻且距离相等的Cl-共有8个,B不符合题意;
C.氯化钠晶体中,每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+共有12个,C符合题意;
D.金刚石为三维骨架结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环由6个碳原子构成,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.干冰晶胞为面心立方晶胞;
B.氯化铯晶胞为体心立方晶胞;
C.氯化钠晶体中,每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+共有12个;
D.金刚石为三维骨架结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环由6个碳原子构成。
5.【答案】C
【知识点】化学键;分子间作用力
【解析】【解答】①SiC为原子晶体,只存在Si和C原子之间的共价键,故①不符合题意;
②NaOH为离子晶体,Na与OH-之间为离子键,O与H之间为共价键,故②符合题意;
③干冰为分子晶体,分子间存在分子间作用力,分子内存在共价键,故③符合题意;
④He是分子晶体,只存在分子间作用力,故④不符合题意;
⑤K2CO3为离子晶体,含有离子键和共价键,故⑤符合题意;
⑥白磷分子内磷原子之间形成共价键,而分子与分子间为范德华力,故⑥符合题意。
故答案为:C。
【分析】依据晶体的组成粒子和粒子间的作用力判断。
6.【答案】D
【知识点】原子结构的构造原理;原子结构与元素的性质
【解析】【解答】A.NaH是离子晶体,A不符合题意;
B.Z为P,P原子的简化电子排布式是[Ne]3s23p3,B不符合题意;
C.Y为Na,与氧元素可以形成氧化钠和过氧化钠,C不符合题意;
D.X元素为硅,其氯化物SiCl4为非极性分子,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.金属氢化物是离子晶体;
B.依据构造原理分析;
C.依据钠的氧化物判断;
D.非极性分子是指分子里电荷分布是对称的(正负电荷中心能重合)的分子。
7.【答案】C
【知识点】烃类的燃烧
【解析】【解答】A.C2H4、C2H6O最简式不同,则含氢量不同,不满足题意,选项A不符合题意;
B.C8H10、C4H8最简式不同,说明含氢量不同,不满足题意,选项B不符合题意;
C.C8H8和C4H8O3的相对分子量相等,都含有8个H原子,则二者的含氢量相同,符号题意,选项C符合题意;
D.CH4O、C2H4O2二者的相对分子量不同,含有H原子数都是4,则二者分子中的含H量不相等,选项D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】依据有机物中氢的百分含量相同判断。
8.【答案】B
【知识点】取代反应;聚合反应
【解析】【解答】A.在FeBr3的催化作用下,溴原子取代甲苯苯环上的氢原子,A不符合题意;
B.乙醇和乙酸在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,酯化反应也是取代反应,B符合题意;
C.苯乙烯加聚后的产物应为,C不符合题意;
D.乙炔和水的反应是加成反应,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】取代反应是有机物中的原子或原子团被其他的原子或原子团所代替的反应;加聚反应由含有不饱和键的化合物分子以加成反应的方式结合成高分子化合物的反应叫加成聚合反应。
9.【答案】A
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A.根据图示,该晶胞中,每个Xe原子周围距离最近且相等的F原子共有2个,故A符合题意;
B.XeF4的Xe化合价为+4,XeF4与水反应时,Xe元素化合价由+4升高为+6生成XeO3、由+4降低为0生成Xe,O元素化合价由-2升高为0,每生成1molXe转移4mol电子,故B不符合题意;
C.分子间以分子间作用力相结合,故C不符合题意;
D.根据均摊原则,晶胞中Xe原子个数为:,F原子个数为:,故原子个数比Xe:F=1:2,其化学式为XeF2,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据晶胞结构分析;
B.利用元素化合价变化分析;
C.分子间以分子间作用力相结合;
D.根据均摊原则判断。
10.【答案】B
【知识点】乙烯的实验室制法;苯的结构与性质;苯的同系物及其性质;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】A.乙烯及挥发出来的乙醇都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此不能根据酸性高锰酸钾溶液褪色判断乙烯具有还原性,A不符合题意;
B.液溴与苯在Fe催化下发生取代反应产生溴苯和HBr,挥发的Br2被CCl4溶解,HBr气体不能溶解,进入含有HNO3的AgNO3溶液,反应产生AgBr沉淀,因此可以验证苯和液溴的反应为取代反应,B符合题意;
C.乙酸乙酯及挥发的杂质乙酸都能够与NaOH溶液发生反应,收集乙酸乙酯的试管应该盛装饱和碳酸钠溶液,以便除去杂质乙酸和乙醇,并降低乙酸乙酯的溶解度,C不符合题意;
D.分液时作接收器的锥形瓶不能密封,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.乙醇有挥发性,对乙烯的检验有干扰;
B.装置设计合理;
C.乙酸乙酯及挥发的杂质乙酸都能够与NaOH溶液发生反应;
D.分液时作接收器的锥形瓶不能密封。
11.【答案】B
【知识点】原子结构的构造原理;元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】A.同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,同主族元素从上到下第一电离能减小,第一电离能;F>O>S,故A不符合题意;
B.同周期元素从左到右原子半径减小,同主族元素从上到下原子半径增大,原子半径S>O>F,故B符合题意;
C.非金属性越强电负性越大,电负性:F>O>S,故C不符合题意;
D.F元素没有正价,O元素最高正价是+2,S的最高正价是+6,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,同主族元素从上到下第一电离能减小;
B.同周期元素从左到右原子半径减小,同主族元素从上到下原子半径增大;
C.非金属性越强电负性越大;
D.F元素没有正价,O元素最高正价是+2,S的最高正价是+6。
12.【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】①R的第四电离能突然增大很多,可知R的最外层有3个电子,故①符合题意;
②R最外层有3个电子,R为第ⅢA族元素, R可能为Al,具有两性,故②符合题意;
③同周期元素从左到右,第一电离能有增大趋势,IIA族元素s能级全充满,结构稳定,第一电离能大于ⅢA族。 R为第ⅢA族元素,第一电离能小于同周期相邻元素,故③不符合题意;
④R元素基态原子的价电子排布式为2s22p1或3s23p1,故④不符合题意;
一定正确的是①②,
故答案为:A。
【分析】依据电离能的变化规律和数据判断。
13.【答案】B,D
【知识点】乙烯的化学性质
【解析】【解答】A.乙烯和酸性高锰酸钾溶液反应生成CO2,不会生成乙酸,A不符合题意;
B.乙烯可以分别和H2、HCl、H2O发生加成反应,生成乙烷、乙醇、氯乙烷,即①③④属于加成反应,B符合题意;
C.乙醇可与酸性高锰酸钾溶液反应生成乙酸,或Cu作催化剂在加热的条件发生催化氧化生成乙醛,乙醛再氧化生成乙酸,C不符合题意;
D.乙烷的结构简式为CH3CH3、乙烯的结构简式为CH2=CH2、乙炔的结构简式为CH≡CH,3种分子均为对称结构,分子中均只有1种化学环境的氢,D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】根据官能团的性质判断。
14.【答案】A,C
【知识点】有机物中的官能团;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.根据N的结构简式可知,N的分子式为,选项A符合题意;
B.根据N的结构简式可知,N苯环上有三种等效氢,则其苯环上的一氯代物有3种,选项B不符合题意;
C.两个苯环上所有的碳原子都在各自苯环确定的平面上,中间的六元环上、下两个碳氧双键部分类似于甲醛中的结构,则这个六元环上的碳原子可以都在一个平面内,在结合其左右两个苯环上的碳原子可以知道,所有的碳原子可以都在一个平面上,选项C符合题意;
D.1个苯环可以和3个氢气分子加成,一个碳氧双键可以和1个氢气分子加成,则最多能与发生加成反应,选项D不符合题意;
故答案为:AC。
【分析】A.根据结构简式确定分子式;
B.利用等效氢的数目判断;
C.依据苯、乙烯、甲醛是平面结构,乙炔是直线结构、甲烷是正四面体形结构且单键可以沿键轴方向旋转判断;
D.根据官能团的性质判断。
15.【答案】B,C
【知识点】晶胞的计算;晶体的定义
【解析】【解答】A.根据均摊原则,该晶胞中含有的金属原子数目为,选项A不符合题意;
B.原子半径为r,则底面边长为2r,则1、2、3、4原子形成正四面体的高为 ,晶胞的高为正四面体的高的2倍,则晶胞的高为,选项B符合题意;
C.图1结构可分割为3个图2所示的3个晶胞,选项C符合题意;
D.该晶胞中含有2个原子,2个原子的体积为,晶胞的体积为,空间利用率为=,选项D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】根据晶胞结构及晶胞的均摊法计算。
16.【答案】(1)O2;
(2)
(3)
(4);氧离子半径比硫离子小,中离子键更强,熔点更高
(5);、的硫原子都是杂化,但有孤电子对,排斥作用较大,使其键角小于
【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;原子结构与元素的性质
【解析】【解答】W、X、Y、Z、N是周期表中前四周期元素,它们的核电荷数依次增大,W原子核内无中子,W是H元素;Y元素的原子半径在同周期中最大,Y是Na元素;X基态原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,说明X电子排布式是1s22s22p4,X是O元素;Z基态原子核外有9种不同空间运动状态的电子,且有2个未成对电子,说明Z核外有16个电子,Z是S元素;N+的M层全充满,N是29号元素,N是Cu元素,据此解答。
(1)X是O元素,对应单质是氧气,氧气的化学式为O2,Y是Na元素,基态Na原子核外电子排布式为1s22s22p63s1;
(2)X、Y、Z任意两种元素形成的化合物SO2和Na2O2之间可以发生氧化还原反应生成硫酸钠,反应的化学方程式为SO2+Na2O2=Na2SO4;
(3)元素非金属性越强,电负性越大,H、O、S三种元素的电负性由大到小的顺序为O>S>H;
(4)由于O2-的半径小于S2-,Cu2O中离子键比Cu2S强,所以Cu2O熔点更高;
(5)、的硫原子都是sp3杂化,但有孤电子对,排斥作用较大,所以的键角比中键角小。
【分析】
(1)依据构造原理分析;
(2)SO2和Na2O2反应生成硫酸钠;
(3)元素非金属性越强,电负性越大;
(4)同类型的晶格能与离子半径有关,离子半径越小,晶格能越大;
(5)依据孤对电子之间排斥作用>孤对电子与成键电子对之间排斥>成键电子对之间排斥分析。
17.【答案】(1)
(2)四氯化碳;溶液变红;出现淡黄色浑浊;不能
(3)关闭,打开
(4)未反应的溴;蒸馏
(5)bd
【知识点】苯的结构与性质;苯的同系物及其性质;制备实验方案的设计
【解析】【解答】本实验的目的是研究溴苯的制备以及产物的验证,苯与液溴反应溴化铁作催化剂,装置乙中发生2Fe+3Br2=2FeBr3,+Br2 +HBr,液溴易挥发,产生溴化氢气体中混有溴蒸气,溴蒸气干扰HBr的检验,装置丙的作用是吸收未反应的溴蒸气,溴单质易溶于有机溶剂,装置丙中盛放四氯化碳,装置丁、戊验证HBr存在,装置己尾气处理装置。
(1)溴化铁是苯与液溴反应的催化剂,因此装置乙中发生的反应有2Fe+3Br2=2FeBr3,+Br2 +HBr,故答案为:+Br2 +HBr;
(2)根据上述分析,装置丙中盛放四氯化碳,除去未反应的溴蒸气,避免干扰实验;氢溴酸为酸,石蕊遇酸变红,溴化氢与AgNO3溶液反应生成淡黄色AgBr沉淀,从而证明苯与液溴发生取代反应;若除去装置丙,溴蒸气与水反应生成HBr,对苯与液溴产生的HBr检验产生干扰,故答案为:四氯化碳;溶液变红;出现淡黄色浑浊;不能;
(3)装置乙中含有HBr气体能污染空气,让装置甲中水倒吸入装置乙可以除去HBr,操作方法:关闭和分液漏斗活塞,打开;故答案为:关闭,打开;
(4)溴苯中混有溴单质,利用氢氧化钠与Br2发生歧化反应,生成可溶于水的物质,因此加入氢氧化钠溶液除去未反应的溴单质;溴苯和苯是互溶的两种液体,分离溴苯和苯,利用其沸点不同进行蒸馏;故答案为:未反应的溴;蒸馏;
(5)a.苯与溴水不反应,不可用溴水代替液溴,选项a不正确;
b.反应生成HBr污染空气,装置己的作用是吸收尾气,防止污染空气,选项b正确;
c.装置丁和戊中的导管不可以插入溶液中,防止倒吸,选项c不正确;
d.洗涤分液后得到苯、溴苯,用无水氯化钙进行干燥,选项d正确;
故答案为:bd。
【分析】
(1)依据反应物的性质判断;
(2)根据反应和产物的性质判断现象;
(3)依据物质的性质分析;
(4)有机物的提纯需要经过以下一系列的操作:分离、洗涤、干燥,蒸馏;
(5)a.苯与溴水不反应;c.导管不可以插入溶液中,防止倒吸。
18.【答案】(1);;
(2)+1;Ⅰ、Ⅴ;+3;Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ;6;
【知识点】配合物的成键情况
【解析】【解答】(1)CoCl3与NH3形成的三种配合物A、B、C,Co3+的配位数均为6,说明“内界”有6个配体,如果各取1molA、B、C溶于水,加入足量硝酸银溶液,分别产生1mol、2mol、3mol白色沉淀,说明“外界”Cl-的个数分别为1、2、3个,故化学式分别为A:[Co(NH3)4Cl2]Cl;B:[Co(NH3)5Cl]Cl2;C:[Co(NH3)6]Cl3;
(2)①由图示可知,CO可以认为化合价为0,根据正负化合价代数和为0可知,Ⅰ中Rh化合价为+1价,Ⅱ中Rh化合价为+3价,Ⅲ中Rh化合价为+3价,Ⅳ中Rh化合价为+3价,Ⅴ中Rh化合价为+1价;故为Rh+1价,包含I、V;Rh+3价,包含II、III、IV;
②由图示可知,上述机理中包括6步反应,其中I到II的反应,Rh化合价由+1价变成+3价,作为还原剂被氧化,故氧化加成反应的方程式为+CH3I=。
【分析】(1)依据配合物的结构和现象判断;
(2)①根据正负化合价代数和为0分析;
②依据价键规律分析。
19.【答案】(1)
(2);平面三角形;固态时,为分子晶体,为离子晶体,离子键比范德华力强得多
(3)4;
【知识点】原子结构的构造原理;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)基态铬原子的价电子排布式为,轨道表示式为,故答案为:;
(2)①COCl2分子中,C原子形成1个π键3个σ键,不含孤电子对,C原子采用sp2杂化,COCl2分子的空间结构为平面三角形,故答案为:sp2;平面三角形;
②[Cr(H2O)4Cl2]Cl中,水中的O原子和Cl原子均含有孤电子对,因此提供电子对形成配位键的原子是O、Cl;中心离子配位数为6,故答案为:O、Cl;6;
③固态时,CrCl3为分子晶体,CrF3为离子晶体,离子键比范德华力强得多,因此CrCl3的熔点(83℃)比CrF3的熔点(1100℃)低得多,故答案为:固态时,CrCl3为分子晶体,CrF3为离子晶体,离子键比范德华力强得多;
(3)该晶胞中Cr原子数目为,N原子数目为,则该晶胞中含有CrN的数目为4;晶胞的质量为,体积为,,解得,故答案为:。
【分析】(1)依据构造原理分析;
(2)①依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数,由价层电子对数确定VSEPR模型,再确定空间立体构型,确定杂化类型;
②依据配合物的结构和性质分析;
③熔点由高到低的顺一般为原子晶体>离子晶体>分子晶体
(3)根据晶胞结构及晶胞的均摊法计算。
20.【答案】(1)(酚)羟基、酯基
(2)取代反应
(3)
(4)+
(5)9
(6)
【知识点】有机物的合成;酯的性质
【解析】【解答】由有机物的转化关系可知,在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应后,酸化得到,则B为;与溴发生取代反应生成,与甲醇钠发生取代反应生成,与HOOCCH2COOH发生信息②反应生成,则E为;发生信息③反应生成,则F为;在浓硫酸作用下,与共热发生酯化反应生成。
(1)G的结构简式为,含氧官能团为(酚)羟基、酯基,故答案为:(酚)羟基、酯基;
(2)由分析可知,C→D的反应为与甲醇钠发生取代反应生成和溴化钠,故答案为:取代反应;
(3)由分析可知,E的结构简式为,故答案为:;
(4)由分析可知,F→G的反应为在浓硫酸作用下,与共热发生酯化反应生成和水,反应的化学方程式为++H2O,故答案为:++H2O;
(5)D的同分异构体H苯环上只有两个取代基,遇氯化铁溶液发生显色反应,能发生水解反应,说明H分子的取代基可能为-OH和-CH2OOCH,或-OH和-OOCCH3,或-OH和-COOCH3,两个取代基在苯环上都有邻间对三种位置关系,则符合条件的H共有3×3=9种;故答案为:9;
(6)由题给路线中的相关知识可知,以和乙酸为原料制备的合成步骤为在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成,与乙酸发生信息②反应生成,一定条件下,发生加聚反应生成,合成路线为,故答案为:。
【分析】
(1)根据结构简式确定官能团;
(2)根据官能团的变化确定反应类型;
(3)依据反应前后物质的结构简式及反应条件确定结构简式;
(4)依据反应前后物质的结构简式及反应条件确定化学方程式;
(5)利用题目的条件确定官能团,书写同分异构体;
(6)采用逆向合成法,根据题干路线的转化信息设计合成路线。