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文档介绍
【化学】山东省威海市文登区2018-2019学年高二下学期期末考试(解析版)
山东省威海市文登区2018-2019学年高二下学期期末考试 试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟。 可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Si 28 P 31 S 32 第Ⅰ卷(选择题,共48分) 一、选择题(本题包括18小题。1-6小题每题2分,7-18小题每题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意。) 1.化学与生产、生活有关,下列说法正确的是 A. 将淀粉在稀硫酸中最后水解产物与银氨溶液混合,水浴加热后可出现光亮的银镜 B. 尼龙绳、宣纸、棉衬衣这些生活用品中都主要由合成纤维制造 C. 核磁共振谱、红外光谱和质谱法都可以分析有机物的结构 D. 蔗糖和麦芽糖互为同分异构体,两者水解产物可与新制的Cu(OH)2悬浊液反应 【答案】D 【解析】 【详解】A.加银氨溶液前应先加过量NaOH中和硫酸,否则银氨溶液和硫酸反应了,不会出现银镜,A错误; B.尼龙是合成纤维,宣纸、棉衬衣由天然纤维加工而成,B错误; C.核磁共振氢谱可以测分子中等效氢种类和个数比,红外光谱测分子中的官能团和某些结构,质谱法测有机物相对分子质量,C错误; D.蔗糖和麦芽糖互为同分异构体,蔗糖水解成一分子葡萄糖和一分子果糖,麦芽糖水解成2分子葡萄糖,水解产物均有葡萄糖,葡萄糖含醛基,可与新制的Cu(OH)2悬浊液反应产生砖红色沉淀,D正确。 答案选D。 2.下列说法正确的是 A. “量子化”就是不连续的意思,微观粒子运动均有此特点 B. 英国科学家道尔顿首先发现了电子 C. 焰色反应与电子跃迁有关,属于化学变化 D. 基态氢原子转变成激发态氢原子时释放能量 【答案】A 【解析】 【详解】A.“量子化”就是不连续的意思,微观粒子运动均是量子化的,A正确; B.1897年,英国科学家约瑟夫·约翰·汤姆森发现电子,B错误; C.焰色反应没有新物质生成,是物理变化,C错误; D.基态氢原子吸收能量发生跃迁变成激发态氢原子,D错误。 答案选A。 3.下列有关化学用语表示正确的是 A. -OH的电子式: B. 钙原子的M层电子轨道表示式: C. 氯离子的核外电子排布式:1s22s22p63s23p6 D. K+的离子结构示意图: 【答案】C 【解析】 【详解】A.-OH的电子式:,是氢氧根离子的电子式,A错误; B.钙原子的M层有8个电子,3s轨道上2个,3p轨道上6个,B错误; C.氯离子核外有18个电子,排布式为:1s22s22p63s23p6,C正确; D.K是19号元素,质子数应该为19,D错误。 答案选C。 4.H、C、N、O、V(钒)五种元素形成的某分子结构如图所示,下列说法错误是 A. N原子核外存在3种不同能量的电子 B. 基态V原子的价电子轨道表示式为 C. 基态O原子,电子占据的最高能级符号为2p D. 基态C、N两种原子中,核外存在相同对数自旋方向相反的电子 【答案】B 【解析】 【详解】A.N原子核外有7个电子,核外电子排布式为1s22s22p3,所以N原子核外存在3 种不同能量的电子,A正确; B.V是23号元素,基态V原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d34s2,由此可知,V有5个价电子,其价电子轨道式为,B错误; C.O是8号元素,核外有8个电子,基态O原子的核外电子排布式为:1s22s22p4,所以基态O原子,电子占据的最高能级符号为2p,C正确; D.基态C、N两种原子的核外电子排布图分别为:、,由此可知:基态C、N两种原子中,核外都存在2对自旋方向相反的电子,D正确。 答案选B。 5.下列关于晶体的说法,正确的是 A. 在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 B. 金刚石、SiC、HF、HBr晶体的熔点依次降低 C. 晶体中分子间作用力越大,分子越稳定 D. Al固体为金属晶体,AlCl3固体为离子晶体 【答案】B 【解析】 【详解】A.在晶体中有阳离子不一定有阴离子,比如金属晶体就是由阳离子和电子组成的,并没有阴离子,A错误; B.金刚石、SiC是原子晶体,HF、HBr是分子晶体,所以金刚石、SiC晶体的熔点高于HF、HBr,C原子半径小于Si原子半径,那么C-C键键长小于Si-C键键长,C-C键更牢固,金刚石熔点更高,HF分子之间有氢键,熔沸点均高于HBr,综上所述:金刚石、SiC、HF、HBr晶体的熔点依次降低,B正确; C.化学键键能越大,破坏它们所需的能量就越高,分子越稳定,而分子间作用力不属于化学键,C错误; D.AlCl3是由共价键构成的分子晶体,D错误。 答案选B。 【点睛】切记:AlCl3是由共价键构成的共价化合物,属于分子晶体。 6.短周期元素R的p轨道上有3个未成对电子,则该元素的氧化物对应的水化物的化学式不可能是 A. H3RO4 B. HRO2 C. H3RO3 D. H2RO4 【答案】D 【解析】 【分析】 R的p轨道上有3个未成对电子,电子没满,属于价层电子,加上s轨道上的2个价层电子电子,R的价层电子数为5,最高正化合价为+5,那么它的氧化物的水化物中R的化合价不能超过+5,据此解答。 【详解】A.H3RO4中R的化合价为+5,满足条件,A正确; B.HRO2中R的化合价为+3,满足条件,B正确; C.H3RO3中R的化合价为+3,满足条件,C正确; D.H2RO4中R的化合价为+6,不满足条件,D错误。 答案选D。 7.光气(COCl2)又称碳酰氯,下列关于光气的叙述中正确的是 A. COCl2中含有2个σ键和1个π键 B. COCl2中C原子杂化轨道类型为sp2 C. COCl2为含极性键和非极性键的极性分子 D. COCl2分子的空间构型为三角锥形 【答案】B 【解析】 【分析】 光气的结构式为:。 【详解】A.单键全是σ键,双键有一个σ键,一个π键,所以COCl2中含有3个σ键和1个π键,A错误; B.中心C原子孤对电子数==0,σ键电子对数=3,价层电子对数=3+0=3,所以COCl2中C原子杂化轨道类型为sp2,B正确; C.C=O,C-Cl均是不同原子之间形成的,为极性键,C错; D.COCl2中C原子以sp2杂化,且中心C原子孤对电子数==0,所以COCl2为平面三角形分子,D错误。 答案选B。 8.下列推论错误的是 A. NaCl为离子晶体,可推测CsCl也为离子晶体 B. CO2晶体是分子晶体,可推测CS2晶体也是分子晶体 C. NH4+为正四面体结构,可推测PH4+也为正四面体结构 D. NCl3中N原子是sp3杂化,可推测BCl3中B原子也是sp3杂化 【答案】D 【解析】 【详解】A.Cs和Na均为活泼金属元素,与Cl形成离子键,所以NaCl、CsCl均是离子晶体,A正确; B.CO2晶体由分子间作用力结合而成, CS2晶体也是由分子间作用力结合而成,都是分子晶体,B正确; C.N、P为同主族元素,NH4+ 和PH4+中,中心N、P原子孤对电子数==0,σ键电子对数==4,价层电子对数=4+0=4,所以NH4+ 和PH4+中心原子皆为sp3杂化,空间构型均是正四面体,C正确; D.NCl3中N原子孤对电子数==1,σ键电子对数==3,价电子对数=3+1=4,所以NCl3中N原子是sp3杂化,BCl3中B原子孤对电子数==0,σ键电子对数==3,价层电子对数=3+0=3,所以BCl3中B原子是sp2杂化,D错误。 答案选D。 9.有关乙炔、苯及二氧化碳的说法错误的是 A. 苯中6个碳原子中杂化轨道中的一个以“肩并肩”形式形成一个大π键 B. 二氧化碳和乙炔中碳原子均采用sp1杂化,苯中碳原子采用sp2杂化 C. 乙炔中两个碳原子间存在1个σ键和2个π键 D. 乙炔、苯、二氧化碳均为非极性分子 【答案】A 【解析】 【详解】A.苯分子中的碳原子采取sp2杂化,6个碳原子中未参与杂化的2p轨道以“肩并肩”形式形成一个大π键,A错误; B.二氧化碳和乙炔都是直线型分子,C原子均为sp 杂化,苯分子是平面型分子,苯中碳原子采用sp2杂化,B正确; C.碳碳三键含1个σ键和2个π键,C正确; D.乙炔和二氧化碳均是直线型分子,键角180°,正负电荷重心重合,苯是平面型分子,高度对称,键角120°,正负电荷重心重合,它们均是非极性分子,D正确。 答案选A。 10.伞形酮可用作酸碱指示剂,可由雷琐苯乙酮和苹果酸在一定条件下反应制得。下列说法中错误的是 A. 1mol伞形酮与足量NaOH溶液反应,最多可消耗3mol NaOH B. 1 mol雷琐苯乙酮最多可与4 mol H2发生加成反应 C. 苹果酸发生缩聚反应最多可生成2种高分子化合物 D. 雷琐苯乙酮一定条件下可发生氧化、取代、缩聚等反应 【答案】C 【解析】 【详解】A.1个酯基水解消耗1molNaOH,水解后生成酚羟基再消耗1molNaOH,分子中的1个酚羟基消耗1molNaOH,所以1mol伞形酮和足量NaOH反应共消耗3molNaOH,A正确; B.苯环消耗3mol氢气,羰基消耗1mol氢气,共消耗4mol氢气,B正确; C.可以生成三种高分子化合物,分别为:、、 ,C错误; D.雷琐苯乙酮中羟基能发生氧化反应,羟基、苯环上的H能被取代,有2个羟基,能和多元羧酸发生缩聚反应,D正确。 答案选C。 11.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 A. 24g石墨烯中含有C-C键的个数为3NA B. 88g干冰中含有NA个晶胞结构单元 C. 62 g P4含有P-P键的个数为6NA D. 60gSiO2中含有Si-O键的个数为2NA 【答案】A 【解析】 【详解】A.石墨中每个C形成3个C-C键,每个C原子贡献C-C键的二分之一,所以1个C平均形成3=1.5个C-C键,24g石墨烯中n(C)==2mol,含有C-C键的物质的量=1.5×2mol=3mol,C-C键的个数为3NA,A正确; B.干冰是固态的二氧化碳,由均摊法可知,1个二氧化碳晶胞中二氧化碳分子的个数=,所以1mol晶胞含4molCO2,88g干冰的物质的量=2mol,所含晶胞的物质的量=0.5mol,故88g干冰中含有0.5NA个晶胞结构单元,B错误; C.n(P4)==0.5mol,P-P键的物质的量n=0.5mol×6=3mol,P-P键的个数为3NA,C错误; D.1个Si贡献4×个Si-O键,2个O贡献2×2×个Si-O键,即1molSiO2含4molSi-O键,n(SiO2)==1mol,所以,n(Si-O键)=,所以60gSiO2中含有Si-O键的个数为4NA,D错误。 答案选A。 【点睛】切记:1mol石墨含1.5molC-C键,1mol金刚石含2molC-C键,1molSiO2含4molSi-O键,1mol白磷(P4)含6molP-P键,1molSiC含4molSi-C键。 12.下列说法均正确的组合为 ①s-s σ键与s-p σ键的电子云形状相同 ②第四周期的元素基态原子中,4s能级只有1个电子的元素共有3种 ③钨的配合物离子[W(CO)5OH]-能催化固定CO2,该配离子中钨显0价 ④中心原子采取sp3杂化的分子,其立体构型一定是正四面体 ⑤2-丁醇中存在手性碳原子 ⑥相对分子质量:CH3CH2OH>CH3CHO,所以沸点:CH3CH2OH>CH3CHO A. ②③⑤ B. ③⑤ C. ①②④ D. ④⑥ 【答案】A 【解析】 【详解】①s能级电子云是球形,p能级电子云是哑铃型,所以s−sσ键与s−pσ键的电子云形状不同,①错误; ②该原子4s能级未填充满,情况之一是按照能级顺序正常填充的结果:1s22s22p63s23p64s1,为K元素,情况之二是按照洪特规则的特例填充的结果:1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1,为Cr和Cu,所以基态原子的4s能级中只有1个电子的元素共有3种,②正确; ③OH显-1价,CO显O价,故W显O价,③正确; ④中心原子采取sp3杂化的分子,VSEPR模型是正四面体,但其立体构形不一定是正四面体,如:水和氨气分子中中心原子采取sp3杂化,但H2O是V型,NH3是三角锥型,④错误; ⑤与4个不相同的原子或原子团相连的C原子称为手性碳原子, 中,与-OH相连的C符合定义,是手性碳,⑤正确; ⑥CH3CH2OH分子之间存在氢键,故CH3CH2OH的熔沸点比CH3CHO高,⑥错误; 综上所述:②③⑤正确。 答案选A。 13.下列有关物质性质说法中,正确的是 A. 熔点:Li<Na<K<Rb B. 热稳定性:HF>HI>HBr>HCl C. 具有下列电子排布式的原子中,①1s22s22p63s23p2 ②1s22s22p3 ③1s22s22p2 ④1s22s22p63s23p4,原子半径最大的是① D. 某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ•mol-1)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+,其最高正价为+5价 【答案】C 【解析】 【详解】A.碱金属元素从上到下,熔沸点降低,所以熔点:Li﹥Na﹥K﹥Rb,A错误; B.卤族元素从上到下非金属性减弱,简单气态氢化物的稳定性减弱,所以,热稳定性:HF>HCl>HBr>HI,B错误; C.电子排布式为1s22s22p63s23p2的原子为Si,电子排布式为1s22s22p3的原子为N,电子排布式为1s22s22p2的原子为C,电子排布式为1s22s22p63s23p4的原子为S,Si和S有3个电子层,N和C有2个电子层,Si在S的左边,所以Si的原子半径最大,C正确; D.该元素第三电离能剧增,最外层应有2个电子,表现+2价,当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是X2+,其最高正价为+2价,D错误。 答案选C。 14.已知C3N4晶体的硬度与金刚石相差不大,且原子间均以单键结合,下列关于C3N4的说法错误的是 A. 该晶体中碳原子和氮原子最外层都满足8电子稳定结构 B. C3N4晶体中C-N键的键长比金刚石的C-C键的键长要长 C. C3N4晶体中每个C原子连接4个N原子,每个N原子连接3个C原子 D. 该晶体与金刚石相似,都是原子间以共价键形成的空间网状结构 【答案】B 【解析】 【详解】A.C最外层有4个电子,且与N形成4个单键,N原子最外层有5个电子,且与C形成3个单键可知C、N最外层都满足8电子稳定结构,A正确; B.C原子半径比N原子半径大,所以C-C键的键长比C-N键的键长要长,B错误; C.由结构可知:C3N4晶体中每个C原子连接4个N原子,每个N原子连接3个C原子, C正确; D.C3N4晶体硬度与金刚石相差不大可知,该晶体的结构和金刚石差不多,都是以共价键结合成的空间网状结构,D正确。 答案选B。 15.在下列化学反应中,既有离子键、极性键、非极性键断裂,又有离子键、极性键、非极性键形成的是 A. 2Na2O+2H2O=4NaOH B. Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑ C. 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ D. NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O 【答案】C 【解析】 【分析】 化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。有离子键、极性键、非极性键断裂,说的是反应物含有离子键、极性键、非极性键,有离子键、极性键、非极性键形成,说的是生成物含有离子键、极性键、非极性键。 【详解】A.反应物中Na2O由离子键构成,水由极性键构成,反应物不含非极性键,生成物NaOH含离子键和极性键,生成物不含非极性键,A错误; B.反应物中Mg3N2由离子键构成,水由极性共价键构成,反应物中不含非极性键,生成物中氢氧化镁含离子键和极性键,氨气含极性键,生成物不含非极性键,B错误; C.反应物中Na2O2含有离子键和非极性键,H2O含极性键,生成物中NaOH含有离子键和极性键,O2含非极性键,C正确; D.反应物中NH4Cl含有离子键和极性键,NaOH中含离子键和极性键,生成物中NaCl由离子键构成,氨气由极性键构成,水由极性键构成,生成物没有非极性键,D错误。 答案选C。 16.下列有关说法正确是 A. 表明S2Cl2为非极性分子 B. 表明1个碳酸亚乙烯分子中含6个σ键 C. 表明每个P4S3分子中含孤电子对的数目为6个 D. 表明1s轨道呈球形,有无数对称轴 【答案】D 【解析】 【详解】A.从结构来看,S2Cl2的正负电荷重心不可能重合,S2Cl2为极性分子,A错误; B.单键全是σ键,双键含一个σ键,一个π键,所以表明1个碳酸亚乙烯分子中含8个σ键,B错误; C. 由可知:1个P4S3分子中含有4个P和3个S,一个P含有=1对孤电子对,1个S含有=2对孤电子对,则每个P4S3分子含有的孤电子对数=4×1+2×3=10,C错误; D. 表明1s轨道呈球形,有无数对称轴,D正确。 答案选D。 17.下表为元素周期表前四周期的一部分,下列有关X、Y、Z、R、W五种元素的叙述中,错误的是 X Y Z R W A. 常压下五种元素的单质中,Y的沸点最高 B. 元素电负性:X>Z>Y C. 基态原子中未成对电子数最多的是R D. 元素最高价氧化物对应的水化物酸性:W>Z>Y 【答案】C 【解析】 【分析】 由图可知,X为O,Y为Si,Z为P,R为Se,W为Br,据此回答。 【详解】A.O2或O3,P单质,Se单质,Br2均为分子晶体,Si为原子晶体,所以Si的沸点最高,即常压下五种元素的单质中,Y的沸点最高,A正确; B.非金属性越强,元素电负性越强,由图可知,非金属性:X>Z>Y,所以元素电负性:X>Z>Y,B正确; C.几种元素基态原子电子排布图为:O为,Si为,P为,Se为,Br为,由此可知,基态原子中未成对电子数最多的是P元素,即Z,C错误; D.H2SiO3是弱酸,H3PO4是中强酸,HBrO4是强酸,酸性HBrO4 >H3PO4 >H2SiO3,即元素最高价氧化物对应的水化物酸性:W>Z>Y,D正确。 答案选C。 18.下列关系比较及解析有错误的是 选项 关系 解析 A Mg原子的第一电离能大于Al原子 Mg原子3s能级全充满 B 原子半径:Cl<S Cl、S原子电子层数相同,但Cl原子核电荷数较S多,对核外电子吸引能力比S强 C 沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 对羟基苯甲醛存在分子间氢键,邻羟基苯甲醛存在分子内氢键,分子间氢键对它们沸点的影响大于分子内氢键对它们沸点的影响 D 配位体个数:[Co(NH3)6]Cl2>[Co(NH3)5Cl]Cl2 [Co(NH3)6]Cl2和[Co(NH3)5Cl]Cl2 分别有6个和5个NH3,所以配位体个数:[Co(NH3)6]Cl2>[Co(NH3)5Cl]Cl2 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A.镁的3s能级有2个电子,轨道是全充满,能量低,比较稳定,所以镁元素的第一电离能高于同周期相邻元素Al的第一电离能,A正确; B.Cl、S原子电子层数相同,但Cl原子核电荷数较S多,对核外电子吸引能力比S强,所以原子半径:原子半径:Cl<S,B正确; C.对羟基苯甲醛存在分子间氢键,邻羟基苯甲醛存在分子内氢键,分子间氢键对它们沸点的影响大于分子内氢键对它们沸点的影响,所以沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛,C正确; D.[Co(NH3)6]Cl2的配位体是6个NH3,配位体个数为6,[Co(NH3)5Cl]Cl2 的配位体是5个NH3和1个Cl-,所以[Co(NH3)5Cl]Cl2的配位体个数为6,两者的配位体个数相等,D错误。 答案选D。 第Ⅱ卷(非选择题,共52分) 19.按要求回答下列问题。 (1)下列基态原子或离子的电子排布式或轨道表示式正确的是_______(填序号,下同),违反能量最低原理的是_____,违反泡利不相容原理的是_____,违反洪特规则的是_______。 ①Si: ②Al: ③Co3+最外层: ④Mg2+:1s22s22p6 ⑤Sc:1s22s22p63s23p63d3 ⑥Cr:1s22s22p63s23p63d54s1 (2)物质:①甲烷 ②硫化氢 ③氢氧化镁 ④氨气 ⑤乙烯 条件 符合条件物质的序号 既含极性键又含非极性键 ______ 含有极性键的极性分子 ______ 上述分子中键角由大到小的顺序 ______ (3)甲图FeO晶胞中与Fe2+最近的Fe2+的个数为__________;乙图晶胞中A、B两种微粒个数比为______;丙图晶胞中A、B两种微粒个数比为_________。 甲. 乙. 丙. 【答案】 (1). ④⑥ (2). ⑤ (3). ② (4). ①③ (5). ⑤ (6). ②④ (7). ⑤①④② (8). 12 (9). 1:4 (10). 1:3 【解析】 【分析】 核外电子排布需满足3个原理或规则,即: 能量最低原理:原子核外电子先占有能量较低的轨道,然后依次进入能量较高的轨道; 泡利不相容原理:每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子; 洪特规则:在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分 占不同的轨道,且自旋方向相同,据此回答。 【详解】(1) ①Si的3p轨道的两个电子应为,图上违反了洪特规则,①错误; ②Al的2p轨道成对的电子应当自旋相反,图上违反了泡利不相容原理,②错误; ③Co为27号元素,Co3+有24个电子,价电子排布图应为,图上违反了洪特规则,③错误; ④Mg2+有12-2=10个电子,其核外电子排布式为:1s22s22p6,④正确; ⑤Sc为21号元素,基态Sc原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d14s2,题上违反了能量最低原理,⑤错误; ⑥Cr为24号元素,基态Cr原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s1,⑥正确; 综上所述,④⑥正确。 故答案为:④⑥;⑤;②;①③; (2)活泼金属与非金属原子之间易形成离子键,非金属原子之间易形成共价键,同种原子之间形成的共价键称为非极性键,不同种原子之间形成共价键称为极性键。 ①甲烷:C和H之间以极性键结合成正四面体,键角109°28’,正负电荷重心重合,为非极性分子; ②硫化氢中S和H之间以极性键结合,硫化氢是V形分子,键角92°,正负电荷重心不重合,为极性分子; ③氢氧化镁中Mg2+和OH-之间以离子键结合,是离子化合物,H和O之间以极性键结合; ④氨气中N和H之间以极性键结合,为三角锥形分子,键角107°18’,正负电荷重心不重合,为极性分子; ⑤乙烯(CH2=CH2)中,C和C以非极性键结合成碳碳双键,C和H之间以极性键结合,乙烯是平面型分子,键角120°,正负电荷重心重合,为非极性分子; 故答案为:⑤;②④;⑤①④②; (3)甲:以上面面心的Fe2+为例,该Fe2+到水平面的四个Fe2+,下方的4个侧面面心的Fe2+,还有上方的4个侧面面心的Fe2+的距离都相当,为最小距离; 乙图:根据均摊法,A粒子个数=6=0.5,B粒子个数==2,A、B粒子个数比=0.5:2=1:4; 丙图:A粒子个数==1,B粒子个数=12=3,A、B粒子个数比=1:3。 故答案为:12;1:4;1:3。 【点睛】采用均摊法计算粒子个数时,正三棱柱顶点的粒子有12个晶胞共用,上、下棱上的粒子有4个晶胞共用,侧棱上的粒子有6个晶胞共用。 20.有机物K为合成高分子化合物,一种合成K的合成路线如图所示(部分产物及反应条件已略去)。 已知:① R1CHO+ R2CH2CHO +H2O ②+ 回答下列问题: (1)A的名称为_________,F中含氧官能团的名称为___________。 (2)E和G的结构简式分别为________、________。H→K的反应类型为_______反应。 (3)由C生成D的化学方程式为___________。 (4)参照上述合成路线和信息,以甲醛、乙醛为原料(无机试剂任选),设计制取甘油(丙三醇)的合成路线为___________。 【答案】 (1). 苯乙烯 (2). 醛基、羰基 (3). CH3CHO (4). (5). 加聚 (6). + O2 +2H2O (7). HCHO+CH3CHOCH2=CHCHO BrCH2-CHBrCHO BrCH2-CHBrCH2OHHOCH2CHOHCH2OH 【解析】 【分析】 A的分子式为C8H8,结合A到B可知A为:; B到C的条件为NaOH溶液,C到D的条件为O2/Cu、加热可知C的结构为: ; D到E的条件和所给信息①一致,对比F和信息①的产物可知,E为:CH3CHO; F和银氨溶液反应酸化后生成G,G为:,结合以上分析作答。 【详解】(1)A为,名称为苯乙烯,从F的结构可知,F中含氧官能团为醛基、羰基,故答案为:苯乙烯;醛基、羰基; (2)由上面的分析可知,E为CH3CHO,G为,H到K发生了加聚反应,故答案为:CH3CHO;;加聚; (3)C到D发生醇的催化氧化,方程式为:+ O2 +2H2O,故答案为:+ O2 +2H2O; (4)甲醛含有1个C,乙醛含有2个C,甘油含有三个碳,必然涉及碳链增长,一定用到信息①,可用甲醛和乙醛反应生成CH2=CHCHO,CH2=CHCHO和Br2反应生成BrCH2-CHBrCHO,BrCH2-CHBrCHO和氢气加成生成BrCH2-CHBrCH2OH,BrCH2-CHBrCH2OH发生水解生成丙三醇,具体如下:HCHO+CH3CHOCH2=CHCHO BrCH2-CHBrCHOBrCH2-CHBrCH2OHHOCH2CHOHCH2OH,故答案为:HCHO+CH3CHOCH2=CHCHOBrCH2-CHBrCHO BrCH2-CHBrCH2OHHOCH2CHOHCH2OH。 21.氮化硼(BN)晶体有多种结构。回答下列问题: (1)六方氮化硼的结构与石墨相似(如图所示),具有层状结构,可作高温润滑剂,但不导电。该晶体中存在的作用力类型有___________,六方氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为______________ ,六方氮化硼不导电的原因是__________。 (2)六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼(如图所示),该晶胞边长为a pm,c原子的坐标参数为(0,0,0),e为(,,0),f为(,0,)。 ①由题干所给的坐标参数知,d原子的坐标参数为_________。 ②B原子填充在N原子的四面体空隙,且占据此类空隙的比例为_________。 ③a位置N原子与b位置B原子的距离为________pm。 【答案】 (1). 共价键、分子间作用力 (2). 平面三角形 (3). 该晶体中没有自由移动的未成键单电子,因此不导电 (4). (,,) (5). 50% (6). 【解析】 【详解】(1)B和N都是非金属元素,以共价键结合,层和层之间存在分子间作用力,由图可知,一个B原子与3个N原子相连,B原子孤对电子对数==0,键电子对数==3,价层电子对数=3+0=3,B原子以sp2杂化,且没有孤对电子,所以构型为平面三角形,该晶体中没有自由移动的未成键单电子,所以不导电,故答案为:共价键、分子间作用力;平面三角形;该晶体中没有自由移动的未成键单电子,因此不导电; (2) ①c处N原子坐标参数为(0,0,0),距离该N原子最近的d原子连线处于晶胞体对角线上,且二者距离为体对角线的,则该N原子到各坐标平面距离均等于晶胞棱长的,所以d原子的坐标参数为(,,),故答案为:(,,); ②B原子周围4个N原子形成正四面体结构,每个晶胞中有8 个这样的正四面体结构,只有4个填充了B原子,所以B原子占据此类空隙的比例为50%,故答案为:50%; ③a到b位置的距离=c到d的距离,c到d的连线处于晶胞体对角线上,且该距离为体对角线的,而晶胞的体对角线==,所以a到b位置的距离=c到d的距离=,故答案为:。 【点睛】切记:距离c(0,0,0)点原子最近的d点原子距离为体对角线的,所以d点的坐标为(,,)。 22.有机物A为天然蛋白质水解产物,含有C、H、N、O四种元素。某研究小组为研究A的组成与结构,进行了如下实验: 实验步骤 实验结论 (1)将A加热使其气化,测其密度约为相同条件下空气密度的4.6倍。 A的相对分子质量为_____ (2)将26.6gA在足量纯O2中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰、灼热的铜网(假设每次气体被完全吸收),前两者分别增重12.6g和35.2g,通过铜网后收集到的气体为2.24L(标准状况下)。 A的分子式为_______ (3)另取13.3gA,与足量的NaHCO3粉末完全反应,生成气体4.48L(标准状况下)。 A 中含有的官能团名称为____ (4)A的核磁共振氢谱显示五组峰且峰面积比为1:1:1:2:2。 A的结构简式为_______ (5)两分子A反应生成一种六元环状化合物的化学方程式为_________ 【答案】 (1). 133 (2). C4H7O4N (3). 羧基 氨基 (4). HOOC-CH2-CH(NH2)-COOH (5). 2HOOC-CH2-CH(NH2)-COOH→ +2H2O 【解析】 【分析】 (1)密度是相同条件下空气的4.6倍,则相对分子质量也为空气的4.6倍; (2)浓硫酸增重的质量就是水的质量,碱石灰增重的质量就是二氧化碳的质量,灼热的铜网的作用是除去里面混有的氧气,这样通过铜网后收集到的气体为氮气; (3)与碳酸氢钠反应放出气体,说明有-COOH; (4)核磁共振氢谱显示五组峰且峰面积比为1:1:1:2:2,说明有5中等效氢,且个数比为1:1:1:2:2。 【详解】(1) A加热使其气化,测其密度约为相同条件下空气密度的4.6倍,所以A的相对分子质量是空气平均相对分子质量的4.6倍,所以A的相对分子质量=29×4.6≈133,故答案为:133; (2)由分析可知,该有机物燃烧产生水的质量=12.6g,物质的量==0.7mol,H原子的物质的量=1.4mol。产生二氧化碳的质量=35.2g,物质的量==0.8mol,C原子的物质的量=0.8mol。氮气的物质的量==0.1mol,N原子的物质的量=0.2mol。结合(1)可知燃烧该有机物的物质的量==0.2mol,所以该有机物分子中,C的个数==4,同理:H的个数=7,N的个数=1,设该有机物分子式为C4H7OxN,有12×4+7×1+14×1+16x=133,解得x=4,所以该有机物分子式为C4H7O4N,故答案为:C4H7O4N; (3)有机物的物质的量==0.1mol,产生二氧化碳的物质的量==0.2mol,根据-COOH~NaHCO3~CO2可知,每1mol羧基能和碳酸氢钠反应产生1mol二氧化碳气体,所以产生0.2mol二氧化碳对应0.2mol羧基,所以该有机物含2个羧基,因为该有机物为蛋白质水解产物,所以还有1个氨基,故答案为:羧基;氨基; (4)核磁共振氢谱说明有5种氢,且个数比=1:1:1:2:2,所以该有机物结构简式为:HOOC-CH2-CH(NH2)-COOH,故答案为:HOOC-CH2-CH(NH2)-COOH; (5)两分子该有机物可以发生反应生成六元环,该六元环只可能为,所以反应的方程式为:2HOOC-CH2-CH(NH2)-COOH→+2H2O,故答案为:2HOOC-CH2-CH(NH2)-COOH→+2H2O。 【点睛】1mol-COOH和1molNaHCO3反应可产生1molCO2。 23.A、B、C、D、E五种元素位于元素周期表中前四周期,原子序数依次增大。A元素价电子排布为nsnnpn+1;B元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍;C位于B的下一周期,是本周期最活泼的金属元素;D基态原子的3d原子轨道上的电子数是4s原子轨道上的4倍;E元素原子的4p轨道上有3个未成对电子。回答下列问题(用元素符号表示或按要求作答)。 (1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为____________,三者电负性由大到小的顺序为_________。 (2)A和E的简单气态氢化物沸点高的是______,其原因是_________。 (3)D3+基态核外电子排布式为_________________。 (4)E基态原子的价电子轨道表示式为___________。 (5)B和E形成分子的结构如图所示,该分子的化学式为_______,E原子的杂化类型为________。 (6)B和C能形成离子化合物R,其晶胞结构如图所示: ①一个晶胞中含______个B离子。R的化学式为__________。 ②晶胞参数为a pm,则晶体R的密度为_____________g•cm-3(只列计算式)。 【答案】 (1). Na<O<N (2). O>N>Na (3). NH3 (4). 氨气分子间有氢键,所以沸点高 (5). [Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7 (6). (7). As4O6 (8). sp3 (9). 4 (10). Na2O (11). 【解析】 【分析】 A元素的价电子排布为nsnnpn+1,可知n=2,A价电子排布式为2s22p3,那么A的核外电子排布式为1s22s22p3,则A为N; B元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,则B为O; C位于B的下一周期,是本周期最活泼的金属元素,则C为Na; D基态原子的3d原子轨道上的电子数是4s原子轨道上的4倍,则D基态原子的价电子排布式为3d84s2,那么D核外电子总数=18+10=28,D为Ni; E元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,则E基态原子的价电子排布式为:3d104s24p3,那么E原子核外有18+10+2+3=33个电子,E为:As; 综上所述,A为N,B为O,C为Na,D为Ni,E为As,据此分析回答。 【详解】(1) 第一电离能是基态的气态原子失去最外层的一个电子所需能量。第一电离能数值越小,原子越容易失去一个电子,第一电离能数值越大,原子越难失去一个电子。一般来说,非金属性越强,第一电离能越大,所以Na的第一电离能最小,N的基态原子处于半充满状态,比同周期相邻的O能量低,更稳定,不易失电子,所以N的第一电离能比O大,即三者的第一电离能关系为:Na<O<N,非金属性越强,电负性越大,所以电负性关系为:O>N>Na,故答案为:Na<O<N ;O>N>Na; (2)N和As位于同主族,简单气态氢化物为NH3和AsH3,NH3分子之间有氢键,熔沸点比AsH3高,故答案为:NH3;氨气分子间有氢键,所以沸点高; (3)Ni是28号元素,Ni3+核外有25个电子,其核外电子排布式为:[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7,故答案为:[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7; (4)E为As,As为33号元素,基态原子核外有33个电子,其基态原子的价电子轨道表示式,故答案为:; (5)由图可知,1个该分子含6个O原子,4个As原子,故化学式为:As4O6,中心As原子 键电子对数==3,孤对电子数=,价层电子对数=3+1=4,所以As4O6为sp3杂化,故答案为:As4O6;sp3; (6)O和Na的简单离子,O的离子半径更大,所以白色小球代表O2-,黑色小球代表Na+; ①由均摊法可得,每个晶胞中:O2-个数==4,Na+个数=8,所以,一个晶胞中有4个O2-,R的化学式为Na2O,故答案为:4;Na2O; ②1个晶胞的质量= ,1个晶胞的体积=(a pm)3= ,所以密度=g•cm-3,故答案为:。查看更多