天津市宝坻区第一中学2022-2023学年高二化学下学期第一次阶段性练习试题(Word版附解析)
展开宝坻一中2022~2023学年度第二学期高二年级
第一次阶段性练习化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16
一、单选题
1. 下列化学用语的书写正确的是
A. 基态Mg原子的核外电子排布图:
B. 过氧化氢的电子式
C. 基态Fe3+的最外层电子排布式为:3s23p63d5
D. As原子的简化电子排布式:[Ar]4s24p3
【答案】C
【解析】
【详解】A.同一轨道中只能容纳两个自旋方向相反的电子,所以基态Mg原子的核外电子排布图应为,A错误;
B.过氧化氢为共价化合物,电子式为,B错误;
C.Fe为26号元素,失去外围3个电子形成Fe3+,最外层电子为M层,电子排布为3s23p63d5,C正确;
D.As的原子序数为33,属于主族元素,由构造原理可知电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p3,所以As原子的简化电子排布式为:[Ar]3d104s24p3,D错误;
综上所述答案为C。
2. 现有四种元素基态原子的电子排布式如下。则下列比较正确的是
①;②;③;④
A. 第一电离能:③>①>④ B. 离子半径:④>①>②
C. 电负性:①>②>④ D. 最高正化合价:①=③>④
【答案】C
【解析】
【分析】由四种元素基态原子的电子排布式可知:①是F元素;②是O元素;③是Cl元素;④是Na元素。
【详解】A.同周期元素从左向右,随着核电荷数的增大,原子核对最外层电子的吸引能力增大,第一电离能增大,即Cl>Na;同主族元素从上往下,随着电子层数的增大,原子核对最外层电子的吸引力减弱,电离能减小,即F>Cl;故第一电离能:F>Cl>Na,即①>③>④,A错误;
B.F-、O2-、Na+三种离子,电子数相等,但核电荷数不同。因为核电荷数越大,原子核对最外层电子的吸引力越强,则对应离子的半径越小,即离子半径:O2->F->Na+,即②>①>④,B错误;
C.同周期从左向右吗,元素电负性增大;同主族从上往下,元素电负性减弱。故电负性:①>②>④,C正确;
D.①是F元素,无正价;③是Cl元素,最高正价为+7;④是Na元素,最高+1价,D错误。
故本题选C。
3. 下列说法正确的是
A. 气体单质中,一定有σ键,可能有π键
B. 、、分子中分别采取sp、sp2、sp3杂化
C. 和杂化轨道类型均为sp2杂化,立体构型分别为V形、平面三角形
D. 是平面四边形结构
【答案】C
【解析】
【详解】A.气体单质中,稀有气体是单原子分子,分子中不存在化学键,故A错误;
B.水分子、氨分子和甲烷分子中氧原子、氮原子和碳原子的价层电子对数都为4,原子的杂化方式都为sp3杂化,故B错误;
C.二氧化硫和三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数都为3,孤对电子对数分别为1和0,所以二氧化硫和三氧化硫分子中硫原子的杂化方式都为sp2杂化,分子的空间构型分别为V形和平面三角形,故C正确;
D.铵根离子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0,分子的空间构型为正四面体形,故D错误;
故选C。
4. 下列各现象与配位化合物无关的是
A. 铜化合物在固态时颜色各异,而溶于水(可溶)后溶液都呈现蓝色
B. 在溶液中滴加溶液显血红色
C. 在硝酸银溶液中逐滴加入稀氨水,先生成沉淀,然后沉淀消失
D. 澄清石灰水中通入足量,先生成沉淀,然后沉淀消失
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A. 铜的化合物在固态时颜色各异,而溶于水(可溶)后溶液都呈现蓝色,因为形成了水合铜离子而呈蓝色,故A不选;
B. 在溶液中滴加溶液显血红色,因为铁离子与SCN-生成了[Fe(SCN)6]3-等络离子而呈血红色,故B不选;
C. 在硝酸银溶液中逐滴加入稀氨水,先生成氢氧化银沉淀,然后沉淀消失,氢氧化银溶于氨水生成银氨络离子而溶解,故C不选;
D. 澄清石灰水中通入足量,先生成CaCO3沉淀,然后生成碳酸氢钙溶于水,沉淀消失,与配位化合物无关,故D选;
故选D。
5. 下列说法不正确的是
A. 乳酸分子()是手性分子
B. 水蒸气、液态水和冰中均存在氢键
C. 硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,说明分子极性:H2O>C2H5OH>CS2
D. 酸性:CCl3COOH>CHCl2COOH>CH3COOH是因为Cl原子为吸电子基,使得羟基O-H键极性增强,易电离出H+
【答案】B
【解析】
【详解】A.乳酸分子()中与羟基相连的碳原子是手性碳原子,所以乳酸分子是手性分子,A正确;
B.水蒸气中水分子间距离较大,分子间不能产生氢键,B不正确;
C.根据相似相溶原理,非极性分子构成的溶质,易溶于非极性分子构成的溶剂,硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,说明分子极性:H2O>C2H5OH>CS2,C正确;
D.酸性:CCl3COOH>CHCl2COOH>CH3COOH,表明电离能力CCl3COOH>CHCl2COOH>CH3COOH,从而说明Cl原子是吸电子基,分子中Cl原子数越多,羟基O-H键极性越强,越易电离出,D正确;
故选B。
6. 下列关于物质熔、沸点高低说法错误的是
A. 的熔、沸点依次降低
B. 分子晶体中共价键的键能越大,分子晶体的熔、沸点越高
C. 熔、沸点依次升高
D. 比熔点高
【答案】B
【解析】
【详解】A.的熔、沸点随着原子序数的递增依次降低,A正确;
B.分子晶体的熔、沸点与分子间作用力和氢键有关,与化学键的键能无关,B错误;
C.分子间都不能形成氢键,分子间作用力依次增大,故它们的熔、沸点依次升高,C正确;
D.氧化镁和氯化钠都属于离子晶体,r(O2-)
7. 在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时,与键能无关的变化规律是
A. 、、的沸点依次升高
B. 、、熔点依次升高
C. 、、、的熔点依次降低
D. 金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点依次降低
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.新戊烷、异戊烷和正戊烷互为同分异构体,分子中支链数目越多,分子间作用力越小,沸点越低,则新戊烷、异戊烷和正戊烷的沸点依次升高与键能无关,故A符合题意;
B.金属晶体中金属键越强,熔点越高,钠、镁、铝都属于金属晶体,晶体中阳离子的离子半径依次减小、电荷数依次增大,金属键依次增强,熔点依次升高,则钠、镁、铝的熔点依次升高与键能有关,故B不符合题意;
C.离子晶体中离子键越强,熔点越高,氟化钠、氯化钠、碘化钠都是离子晶体,晶体中卤素离子的离子半径依次增大,离子键依次减弱,熔点依次降低,则氟化钠、氯化钠、碘化钠的熔点依次降低与键能有关,故C不符合题意;
D.原子晶体中共价键越强,熔点越高,金刚石、碳化硅、晶体硅都是原子晶体,晶体中C—C键、C—Si键、Si—Si键的键长依次增大、键能依次减小,共价键依次减弱,熔点依次降低,则金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点依次降低与键能有关,故D不符合题意;
故选A。
8. 下列对分子的性质的解释,不正确的是
A. 碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释
B. 水在结冰时体积膨胀,是由于水分子之间存在氢键
C. 分子中硅氯键的极性比中碳氯键的弱
D. 青蒿素结构如图,该分子中包含7个手性碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A.碘、四氯化碳、甲烷均是非极性分子,而水是极性溶剂,根据相似相溶原理知,碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水,故A正确;
B.氢键具有方向性,氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引,这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙,所以水结成冰时,体积增大。当冰刚刚融化为液态水时,热运动使冰的结构部分解体,水分子间的间隙减小,密度反而增大,故B正确;
C.Si原子半径比C大,电负性小;所以分子中硅氯键的极性比中碳氯键的强;故C错误;
D.手性碳原子连接4个不同的原子或原子团,由青蒿素结构图可知,该分子中包含7个手性碳原子,故D正确;
故答案选C。
9. 下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是( )
A. 对硝基甲苯的结构简式: B. CH4分子的球棍模型:
C. 醛基的电子式: D. 葡萄糖的最简式(实验式):CH2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.对硝基甲苯的结构简式中,存在C-N键,正确的结构简式为:,故A错误;
B.甲烷为正四面体结构,为甲烷的比例模型,甲烷的结构模型为:,故B错误;
C.醛基中氧原子最外层为8电子,醛基正确的电子式为:,故C错误;
D.葡萄糖的分子式为:C6H12O6,则葡萄糖的最简式为CH2O,故D正确;故选D。
10. 相同物质的量的下列有机物,充分燃烧,消耗氧气量相同的是
A C3H4和C2H6 B. C3H6和C3H8O
C. C3H6O2和C3H8O D. C3H8O和C4H6O2
【答案】BD
【解析】
【详解】A.1molC3H4完全燃烧消耗O24mol,1molC2H6完全燃烧消耗O23.5mol,A错误;
B.1molC3H6完全燃烧消耗O24.5mol,1molC3H8O完全燃烧消耗O24.5mol,B正确;
C.1molC3H6O2完全燃烧消耗O23.5mol,1molC3H8O完全燃烧消耗O24.5mol,C错误;
D.1molC3H8O完全燃烧消耗O24.5mol,1molC4H6O2完全燃烧消耗O24.5mol,D正确;
故答案选BD。
11. 有机物通过空间旋转可以使尽可能多的原子共平面,则其最多可能共平面的碳原子数和最多可能共平面的原子数分别是
A. 12,21 B. 13,20 C. 13,21 D. 12,20
【答案】C
【解析】
【详解】苯为平面结构,与苯环直接相连的碳原子在同一个平面上,碳碳双键是平面结构,和双键碳原子直接相连的原子在同一平面,碳碳三键为直线型结构,与碳碳三键直接相连的原子在同一条直线上,单键可以旋转,因此该有机物中所有碳原子可能共面,即最多可能共面的碳原子数为13;左边甲基通过旋转单键可使1个H原子与C原子共面,右边-CH2CH3可通过旋转单键使两个C原子和甲基上的1个H原子共面,则最多可能共平面的原子数为21;
答案选C。
12. 组成和结构可用表示的有机物共有几种(不考虑立体异构)
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】C
【解析】
【详解】组成和结构可用表示的有机物有、、、、,共5种,选C。
二、填空题
13. 铜单质及其化合物在很多领域有重要用途,如金属铜用来制造电线电缆,五水硫酸铜可用作杀菌剂。
(1)往硫酸铜溶液中加入氨水,先形成蓝色沉淀,用离子方程式表示为_______;继续加氨水,得到深蓝色透明溶液,用离子方程式表示为_______;再加入乙醇,得到的深蓝色晶体为_______;
(2)[Cu(H2O)4]2+中存在的化学键类型有_______(填“离子键”或“共价键”或“配位键”)。[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为_______。其结构可用示意图表示为_______。
【答案】(1) ①. Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2 ②. Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH- ③. [Cu(NH3)4]SO4•H2O
(2) ①. 共价键、配位键 ②. 平面正方形 ③.
【解析】
【小问1详解】
CuSO4与NH3·H2O反应生成蓝色沉淀,沉淀为Cu(OH)2,离子方程式为Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2,继续加入氨水,得到深蓝色溶液,即Cu(OH)2与NH3·H2O形成[Cu(NH3)4]2+,其离子反应为Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;加入乙醇得到深蓝色晶体,该晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O;
【小问2详解】
Cu2+和H2O之间存在配位键,H2O中存在极性共价键;[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,可能为正四面体,也可能为平面正方形,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,如果是正四面体,则两个Cl-取代NH3,只有一种结构,则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为平面正方形;其结构为:。
14. 已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大,其中A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等;B原子核外电子有6种不同的运动状态,s轨道电子数是p轨道电子数的两倍;D原子L电子层上有2对成对电子;E+原子核外有3层电子且各层均处于全满状态。请填写下列空白。
(1)E元素基态原子的价层电子排布式为__,E元素在元素周期表中的位置为___,___区;
(2)B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为___(填元素符号);
(3)B2A4是重要的基本石油化工原料,B2A4分子中B原子轨道的杂化类型为__;B2A4是__分子(填“极性”或“非极性”);
(4)BD2是___晶体,空间构型为___,BD2与金属镁反应的化学方程式为____;
(5)已知D、E能形成晶胞如图所示的两种化合物,化合物的化学式,甲为___,乙为___;若晶体甲的密度为ρg∙cm-3,以NA表示阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的边长a=___nm。
【答案】 ①. 3d104s1 ②. 第4周期第IB族 ③. ds ④. C<O<N ⑤. sp2杂化 ⑥. 非极性 ⑦. 分子 ⑧. 直线 ⑨. 2Mg+CO2=2MgO+C ⑩. CuO ⑪. Cu2O ⑫.
【解析】
【分析】由题给信息:A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大,A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等,可知A为H元素;B原子核外电子有6种不同的运动状态,s轨道电子数是p轨道电子数的两倍,则B原子核外有6个电子,B为C元素;D原子L层上有2对成对电子,则D原子电子排布式为1s22s22p4,所以D为O元素;C的原子序数介于碳、氧元素之间,则C为N元素;E+原子核外有3层电子且各层均处于全满状态,则E原子核外电子数为2+8+18+1=29,则E为Cu元素,据此进行分析。
【详解】(1)E为Cu元素,基态原子的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,则其基态原子的价电子排布式为:3d104s1。Cu位于周期表第四周期第IB族,ds区。故答案为:3d104s1;第四周期第IB族;ds区;
(2)同周期元素,随着原子序数增大,元素第一电离能呈增大趋势,但氮元素2p能级为半满稳定状态,能量较低,失去第一个电子需要的能量较多,其第一电离能高于同周期相邻元素,故C、N、O三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为C<O<N;答案为:C<O<N;
(3)C2H4分子中C原子有3个σ键,无孤电子对,轨道的杂化类型为sp2杂化;C2H4分子结构对称,为非极性分子。答案为:sp2杂化;非极性;
(4)CO2是分子晶体,其空间构型为直线型,能与金属镁反应生成氧化镁和碳,反应方程式为:2Mg+CO2=2MgO+C;答案为:分子;直线;2Mg+CO2=2MgO+C;
(5)分析题中甲晶胞,利用均摊法,可知1个甲晶胞中含有的O原子数为,含Cu原子个数为4,则化合物甲的化学式为CuO。同理,可求得化合物乙的化学式为Cu2O。由题给信息,1个甲晶胞中含有4个Cu原子和4个O原子,则1mol晶胞的质量为,1个晶胞的质量为,1mol晶胞质量为,则有,解得a=nm。答案为:CuO;Cu2O;。
15. 按要求填空
(1)按要求书写下列物质的系统命名:_______;其在催化剂存在下完全与氢气加成所得的产物_______;
(2)书写下列物质的结构简式
①分子式为 C5H10的烃存在顺反异构,写出它的顺反两种异构体的结构简式:_______;
②分子式为 C9H12的芳香烃,苯环上的一溴取代物只有一种,写出该芳香烃的结构简式:_______。
(3)制备TNT方程式_______。
(4)实验室制备乙炔_______。
【答案】(1) ①. 3﹣甲基﹣1﹣丁烯 ②. CH3CH2CH(CH3)2
(2) ①. ②.
(3)+3HNO3+3H2O
(4)CaC2+2H2O=Ca(OH)2+CH≡CH
【解析】
【小问1详解】
①该有机物主链编号为:,系统命名为:3-甲基-1-丁烯;②碳碳双键与H2加成变成碳碳单键,即生成相应烷烃,结构简式为:CH3CH2CH(CH3)2;
【小问2详解】
①C5H10存在顺反异构,说明为烯烃,其中符合该分子且有顺反异构的烯烃为2-戊烯,其两种顺反异构如图:;
②C9H12该分子的不饱和度=2×9+2-122=4,故该有机物除了苯环外,其余部分都为单键,又要求苯环上一溴代物只有一种,即苯环上只有一种H,故该分子为对称结构,满足要求的有机物为1,3,4-三甲苯,即;
【小问3详解】
甲苯与浓硝酸、浓硫酸在加热条件下发生取代反应得到TNT(2,4,6-三硝基甲苯),方程式为+3HNO3+3H2O
【小问4详解】
实验室用电石和水制备乙炔,方程式为CaC2+2H2O=Ca(OH)2+CH≡CH
16. 青蒿素为无色针状晶体,熔点为156~157℃,易溶于丙酮、氯仿和苯,在水中几乎不溶。
Ⅰ.实验室用乙醚提取青蒿素的工艺流程如图所示。
(1)在操作i前要对青蒿进行粉碎,其目的是______。
(2)操作ii的名称是______。
(3)操作iii涉及重结晶,则操作iii的步骤为加热溶解、______、过滤、洗涤、干燥。
Ⅱ.已知青蒿素是一种烃的含氧衍生物,某同学为确定其化学式,进行如图实验:
实验步骤:
①按图所示连接装置,检查装置的气密性;
②称量装置E、F中仪器及试剂的质量;
③取14.10g青蒿素放入硬质玻璃管C中,点燃装置C、D处的酒精灯;
④实验结束后冷却至室温,称量装置E、F中仪器及试剂的质量。
(4)装置E、F应装入的试剂分别为______、______。
(5)实验测得数据如表:
装置
实验前
实验后
E
24.00g
33.90g
F
100.00g
133.00g
通过质谱仪测得青蒿素的相对分子质量为282,结合上述数据,得出青蒿素的分子式为______。
(6)某同学认为使用上述方法会产生较大实验误差,你的改进方法是______。
【答案】(1)增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸出率
(2)蒸馏 (3)趁热过滤、冷却结晶
(4) ①. 无水氯化钙(或五氧化二磷等) ②. 碱石灰
(5)C15H22O5
(6)在装置C左侧增加除去空气中二氧化碳、水蒸气的除杂装置,同时在装置F右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入F的装置
【解析】
【分析】从青蒿中提取青蒿素时,先将青蒿粉碎,用乙醚萃取,然后过滤;将提取液进行蒸馏,收集乙醚,并得到青蒿素粗品;将粗品进行重结晶,从而获得精品。
【小问1详解】
为增大青蒿中有效成分与有机溶剂的接触面积,常需将青蒿粉碎,则在操作i前要对青蒿进行粉碎,其目的是:增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸出率。答案为:增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸出率;
【小问2详解】
由分析可知,操作ii的名称是蒸馏。答案为:蒸馏;
【小问3详解】
操作iii涉及重结晶,需要分离出粗品中的杂质,并让青蒿素结晶析出,则操作iii的步骤为:加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。答案为:趁热过滤、冷却结晶;
【小问4详解】
青蒿素燃烧生成二氧化碳和水,二氧化碳通常用碱石灰吸收,水用无水氯化钙等吸收,且应先吸收水,后吸收二氧化碳,则装置E、F应装入的试剂分别为无水氯化钙(或五氧化二磷等)、碱石灰。答案为:无水氯化钙(或五氧化二磷等);碱石灰;
【小问5详解】
m(H2O)=33.90g-24.00g=9.9g,m(CO2)=133.00g -100.00g =33.00g,n(H2O)==0.55mol,n(CO2)==0.75mol,则青蒿素中含氧元素的质量为m(O)=14.10g-0.55mol×2×1g/mol-0.75mol×12g/mol=4.00g,n(O)==0.25mol,C:H:O=0.75mol:1.1mol:0.25mol=15:22:5,青蒿素的最简式为C15H22O5,其式量刚好为282,所以青蒿素的分子式为C15H22O5。答案为:C15H22O5;
小问6详解】
由于通入的空气中含有CO2和水蒸气,会干扰测定结果,空气也会从F装置右侧的导管进入E、F装置,所以使用上述方法会产生较大实验误差,改进方法是:在装置C左侧增加除去空气中二氧化碳、水蒸气的除杂装置,同时在装置F右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入F的装置。答案为:在装置C左侧增加除去空气中二氧化碳、水蒸气的除杂装置,同时在装置F右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入F的装置。
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