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辽宁省大连市 2019-2020 学年高二下学期期末考试 化学试题 1.化学与生活、生产密切相关,下列有关说法错误的是( ) A. “一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21 世纪海上丝绸之路”的简称。丝绸的主要成 分是蛋白质,属于高分 子化合物 B. 新型冠状病毒是一种致病性很强的病毒,可用“乙醇、84 消毒液”消毒,让病毒蛋 白质变性死亡 C. 3M 防颗粒物口罩均使用 3M 专有高效过滤材料——聚丙烯材质,聚丙烯是通 过丙烯发生缩聚反应制得, 属于混合物 D. 压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)主要成分是烃类,是城市推广的清洁燃料 【答案】C 【解析】 【详解】A.丝绸的主要成分是蛋白质,蛋白质是由氨基酸缩聚而成的高分子化合物,故 A 正确; B.乙醇具有很强 渗透性,可以进入病毒内部使蛋白质凝固变性,84 消毒液具有强氧化性,可以氧化蛋 白质使其变性,都可以达到消毒效果,故 B 正确; C.聚丙烯是通过丙烯发生加聚反应制得,故 C 错误; D.天然气主要成分为甲烷,液化石油气主要成分有丙烯、丙烷、丁烷、丁烯等,属于烃类,燃烧产物只有 二氧化碳和水,属于清洁燃料,故 D 正确; 综上所述答案为 C。 2.下列表述正确的是() A. 羟基的电子式: B. 聚丙烯的结构简式: C. 2-丁烯的顺式结构: D. 2-丙醇的结构简式: 【答案】D 【解析】 【详解】A. 羟基为中性原子团,O 最外层电子数为 7,正确的电子式为 ,故 A 错误; B. 丙烯分子中只含有碳碳双键,其发生加聚反应后得到聚丙烯,聚丙烯主链上的碳原子只能是丙烯分子中 的的不饱和碳原子转化而成,正确的结构简式为 ,故 B 错误; C. 中相同基团在碳碳双键的两侧,为 2−丁烯的反式结构,不是其顺式结构,故 C 错误; D. 含有羟基,属于醇类,含有羟基的最长碳链含有 3 个 C,羟基在 2 号 C,其名称为 2−丙 醇,故 D 正确; 故选:D。 3.下列离子中,中心原子的杂化方式与其它三种不同的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】 离子的中心原子价层电子对数=4+ (6+2−4×2)=4,采取 sp3 杂化方式; 离子的中心原子价层电子对数=4+ (7+1−4×2)=4,采取 sp3 杂化方式; 离子的中心原子价层电子对数=3+ (5+1−3×2)=3,采取 sp2 杂化方式; 离子的中心原子价层电子对数=3+ (6+2−3×2)=4,采取 sp3 杂化方式; 所以中心原子的杂化方式与其它不同的是 ,故选:C。 4.《梦溪笔谈》有记:馆阁新书净本有误书处,以雌黄涂之。在中国古代,雌黄(As2S3) 经常用来修改错 字,其结构如图所示。下列说法不正确的是 ( ) A. As、S 原子的杂化方式均为 sp3 B. AsH3 的沸点比 NH3 的低 C. As 的价电子排布式为 3d104s24p3 D. 已知 As2F2 分子中各原子均满足 8 电子结构,分子中 σ 键和 π 键的个数比为 3:1 【答案】C 【解析】 【详解】A.As 与 N 元素同主族,价层电子数为 5,As2S3 分子中 As 形成 3 个单键,则还含有 1 对未成键 电子对,杂化轨道数为 4,杂化方式为 sp3;S 原子形成 2 个单键,含有 2 对未成键电子对,杂化轨道数为 2- 4SO - 4ClO - 3NO 2- 3SO 2- 4SO 1 2 - 4ClO 1 2 - 3NO 1 2 2- 3SO 1 2 - 3NO4,杂化方式也是 sp3,故 A 正确; B.NH3 分子间存在氢键,导致其沸点较高,所以 AsH3 的沸点比 NH3 的低,故 B 正确; C.As 元素与 N 元素同主族,价电子排布式为 4s24p3,故 C 错误; D.As2F2 分子中各原子均满足 8 电子结构,则其结构式应为 F-As=As-F,1 个单键是 1 个 σ 键,1 个双键中 含有 1 个 σ 键,1 个 π 键,所以 As2F2 分子中 σ 键的数目为 3,π 键的数目为 1,σ 键和 π 键的个数比为 3: 1,故 D 正确; 综上所述答案为选:C。 5.下列说法正确的是 ( ) A. 的系统命名为 2−甲基−2−乙基丙烷 B. 用溴水可以确定 CH2=CH−CHO 中含有 C=C 双键 C. 可以用裂化汽油萃取溴水中的溴 D. 聚乳酸 ( )的降解过程中会发生取代反应 【答案】D 【解析】 【详解】A.该物质最长碳链有 4 个碳,从距离支链最近的一端开始编号,2 号碳上有 2 个甲基,所以名称 为 2,2—二甲基丁烷,故 A 错误; B.溴水具有氧化性,可以将醛基氧化从而褪色,所以不能用溴水确定 CH2=CH−CHO 中含有 C=C 双键, 故 B 错误; C.裂化汽油含有碳碳双键,会与溴水中的溴发生加成反应,不能作萃取剂,故 C 错误; D.聚乳酸降解过程中发生酯基的水解,水解反应属于取代反应,故 D 正确; 综上所述答案为 D。 6.已知 X、Y、Z 三种元素组成的化合物是离子晶体,其晶胞如图所示,则下面表示该化合物的化学式正确 的( ) A. ZXY3 B. ZX2Y6 C. ZX4Y8 D. ZX8Y12【答案】A 【解析】 【详解】本题主要考查了晶体结构的计算及其应用,较易。根据晶体结构的计算方法可知,一个晶胞中含 1 个 Z 原子,X 原子数为 1,Y 原子数为 3。所以化学式为 ZXY3 ,综上所述,本题正确答案 为 A。 7.下列实验内容能达到实验目的的是 实验目的 实验内容 A 鉴别乙醇与乙醛 B 比较乙酸、碳酸、苯酚的酸性 C 说明烃基对羟基上氢原子活性的影响 D 说明苯环对取代基上氢原子活性的影响 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A.K2Cr2O7 具有强的氧化性,可以氧化乙醇与乙醛,从而使溶液变为绿色,因此不能鉴别乙醇与乙 醛,A 错误; B.乙酸钠是强碱弱酸盐,水溶液中由于 CH3COO-水解而使溶液显碱性,因此向该溶液中通入 CO2 气体可以 溶解,不能证明酸性乙酸比碳酸强,向苯酚钠溶液中通入 CO2 气体,CO2、H2O、苯酚钠反应,产生苯酚和 NaHCO3,由于在室温下苯酚在水中溶解度不大,因此可以看到溶液变浑浊,因此只能证明酸性 H2CO3>苯 18 8 × = 112 4 × =酚,但不能证明酸性乙酸> H2CO3,B 错误; C.乙醇与 Na 反应不如水与 Na 反应剧烈,可以证明烃基对羟基上氢原子活性的影响,C 正确; D.苯与溴水不能反应,而苯酚与浓溴水会发生取代反应产生三溴苯酚白色沉淀,证明羟基使苯环更活泼, 不能说明苯环对取代基上氢原子活性的影响,D 错误; 故合理选项是 C。 8.下列有关晶体的叙述中错误的是( ) A. 石墨的层状结构中碳碳键键长比金刚石中碳碳键键长短 B. 氯化钠晶体中每个 Na+周围紧邻的有 6 个 Cl- C. CsCl 晶体中,与每个 Cs+周围紧邻的有 8 个 Cl-和 8 个 Cs+ D. 在面心立方最密堆积的金属晶体中,每个金属原子周围紧邻的有 12 个金属原子 【答案】C 【解析】 【详解】A.石墨中碳原子为 sp2 杂化,每个六元环上的碳原子共同形成一个大 π 键,每两个碳原子之间还 有一个 σ 键,金刚石中碳原子为 sp3 杂化,每两个碳原子之间只有一个 σ 键,所以石墨的层状结构中碳碳键 键长比金刚石中碳碳键键长短,故 A 正确; B.氯化钠的晶胞为 ,在氯化钠晶胞中,钠离子的配位数为 6,即氯化钠晶体中每个 Na+周围 紧邻的有 6 个 Cl-氯离子,故 B 正确; C.CsCl 的晶胞为 ,在 CsCl 晶体中每个 Cs+周围都紧邻 8 个 Cl-(位于顶点),每个 Cs+等距离 紧邻的有 6 个 Cs+(位于相邻 6 个晶胞的体心),故 C 错误; D.面心立方晶胞中,每个顶点、面心上各有一个金属原子,以顶点为例,周围紧邻的金属原子有 =12 个金属原子,故 D 正确; 综上所述答案为 C。 9.关于如图结构的化合物,说法不正确的是( ) A. 分子中既有 σ 键又有 π 键 13 8 2 × ×B. 分子中碳原子有三种杂化方式且存在顺反异构现象 C. 1mol 该分子与足量的浓溴水反应,最多可消耗 4mol Br2 D. 羟基中氧原子采取 sp3 杂化,VSEPR 模型为四面体形 【答案】B 【解析】 【详解】A.根据结构图示,该有机物分子中含有共价单键,共价单键都为 σ 键,含有碳碳双键和苯环,碳 碳双键和苯环中含有 π 键,故 A 正确; B.该有机物结构中含有苯环和碳碳双键,其碳原子采取 sp2 杂化,还含有甲基和亚甲基,都为饱和碳原子, 其碳原子采取 sp3 杂化,分子中的碳原子共有 2 种杂化方式,该有机物的碳碳双键的同一碳原子上基团不同, 能形成顺反异构现象,故 B 错误; C.该有机物结构中含有酚羟基和碳碳双键,苯环不与溴水反应,碳碳双键可与溴水发生加成反应,酚羟基 的邻位和对位可与溴单质发生取代反应,则在一定条件下 1mol 该分子与足量的浓溴水反应,最多可消耗 4mol Br2,故 C 正确; D.羟基中氧原子成键对数为 2,孤电子对数为 2,价层电子对数为 4,氧原子采取 sp3 杂化,VSEPR 模型 为四面体形,故 D 正确; 答案选 B。 10.下列化合物中同分异构体数目最少的是 ( ) A. C5H11Cl B. C5H12O C. C5H10 D. C4H8O2 【答案】A 【解析】 【详解】C5H11Cl 同分异构体有 、 、 (数字代表氯原子所取代的氢原子所连接 的碳原子的可能位置),共有 3+4+1=8 种; C5H12O 可以是醇类,此时可看作戊基与羟基相连,同分异构体数目与 C5H11Cl 相同,此外还可以是醚类, 所以同分异构体数目大于 8 种; C5H10 为烯烃时,由戊烷去掉相邻碳上去掉 2 个氢原子得到,CH3CH2CH2CH2CH3、 、 分别可对应找到 2 种、3 种、0 种烯烃,所以戊烯共有形成 5 种异构体;此外还可以是环烷烃, 可以是 、 、 、 、 ,共有 10 种;C4H8O2 属于酯类的异构体有 4 种:甲酸丙酯、甲酸异丙酯,乙酸乙酯,丙酸甲酯,此外还有羧酸(1-丁酸、 2-丁酸两种)、烯二醇(CH2OHCH=CHCH2OH、CH2=CHCHOHCH2OH、CH2=C(CH2OH)2 等同分异构体,同 分异构体数目大于 8 种; 综上所述同分异构体最少的是 A,故答案为 A。 11.有 5 种元素 X、Y、Z、Q、T。X 原子的价电子排布式为(n+2)sn;Y 原子的特征电子构型为 3d64s2;Z 原子的核外电子总数等于 Q 原子的最外层电子数;Q 原子的 L 电子层的 p 能级上只有一对成对电子;T 原 子有 1 个 3p 空轨道。下列叙述错误的是( ) A. 元素 Y 和 Q 可形成化合物 Y2Q3 B. 气态氢化物的稳定性:Q>T>Z C. X 和 Q 结合生成的化合物晶体类型为离子晶体 D. T 和 Z 的最高价氧化物晶体类型不同 【答案】B 【解析】 【分析】 X 原子的价电子排布式为(n+2)sn,则 X 原子的价电子排布式为 3s1 或 4s2,X 为 Na 或 Ca; Y 原子的特征电子构型为 3d64s2,则 Y 原子的核外电子总数=18+8=26,Y 为 Fe; Q 原子 L 电子层的 p 能级上只有一对成对电子,则 Q 原子的核外电子排布式为 1s22s2p4,Q 为 O; Z 原子的核外电子总数等于 Q 原子的最外层电子数,即 6,则 Z 为 C; T 原子有 1 个 3p 空轨道,则 T 的核外电子排布式为 1s22s2p63s23p2,则 T 为 Si; 综上所述,X、Y、Z、Q、T 分别为:Na 或 Ca、Fe、C、O、Si,据此解答。 【详解】A.元素 Y 和 Q 可形成化合物 Y2Q3,即 Fe2O3,A 正确; B.非金属性:Q>Z>T,所以气态氢化物的稳定性:Q>Z>T,B 错误; C.X 为 Na 或 Ca,Q 为 O,二者结合生成的化合物晶体类型为离子晶体,C 正确; D.T 的最高价氧化物为 SiO2,为原子晶体,Z 的最高价氧化物为 CO2,为分子晶体,二者晶体类型不同, D 正确。 答案选 B。 12.用 NA 表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是( ) A. 12 g 金刚石中含有的共价键数为 2NA B. 14 g 乙烯和丁烯的混合物中含有的原子总数为 3NA C. 标准状况下,22.4 L 乙醇含有的氧原子数目为 NA D. 乙醇催化氧化生成 1mol 乙醛转移的电子数为 2NA 的【答案】C 【解析】 【详解】A.金刚石中每两个碳原子形成一个共价键,每个碳原子形成 4 个共价键,根据均摊法可知每个碳 原子含有 2 个共价键,12g 金刚石中有 1mol 碳原子,含共价键 2mol,数目为 2NA,故 A 正确; B.乙烯和丁烯的最简式均为 CH2,所以 14g 该混合物相当于 14gCH2,即 1molCH2,所含原子为 3mol,数 目为 3NA,故 B 正确; C.标况下乙醇不是气体,22.4L 乙醇的物质的量不是 1mol,故 C 错误; D.CH3CH2OH 生成 CH3CHO,碳元素平均化合价升高 1 价,所以生成 1mol 乙醛转移的电子数为 2NA,故 D 正确; 综上所述答案为 C。 13.下列图中结构是从不同晶体中分割出来的一部分,其中是从 NaCl 晶体中分割出来的 是( ) A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】由于在 NaCl 晶体中,每个 Na+周围同时吸引着最近的等距离的 6 个 Clˉ,同样每个 Clˉ周围同时吸 引着最近的等距离的 6 个 Na+,选项 B 符合条件;选项 C 中选取其中一个离子,与其距离相等的另一种离 子位于该离子所在棱的另一个顶点,一个顶点属于 6 条棱,所以其配位数也是 6,故符合条件;A 和 D 中 的微粒的配位数为 8,不符合条件; 综上所述答案为 BC。 14.中成药连花清瘟胶囊在对抗新冠病毒中发挥重大作用,从金银花提取的有效成分绿 原酸的结构简式如图, 下列有关说法错误的是() A. 1mol 绿原酸与 Na 反应放出 H2 的体积 134.4L B. 绿原酸属于芳香族化合物,分子式 C16H18O9 C. 1mol 绿原酸最多可消耗 5mol NaOH D. 绿原酸中含有 4 个手性碳原子【答案】AC 【解析】 【详解】A.未指明温度压强,不能确定气体的体积,故 A 错误; B.绿原酸含有苯环,所以属于芳香族化合物,根据其结构简式可知分子式为 C16H18O9,故 B 正确; C.绿原酸含有两个酚羟基、一个羧基、一个酯基,酯基水解后的羟基为普通羟基,所以 1mol 绿原酸最多 消耗 4molNaOH,故 C 错误; D.连接四个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,所以非苯环的六元环上与氧原子相连的四个碳原子 均为手性碳,故 D 正确; 综上所述答案为 AC。 15.我国自主研发的对二甲苯绿色合成项目取得新进展,其合成过程如图所示。 下列说法不正确的是( ) A. 异戊二烯所有碳原子可能共平面 B. 可用高锰酸钾鉴别 M 和对二甲苯 C. 对二甲苯的一氯代物有 2 种 D. M 的同分异构体中不可能含有苯环 【答案】B 【解析】 【详解】A.异戊二烯中碳原子分别位于两个双键形成的平面上,两个面以单键相连,单键可以旋转,所以 分子中所有碳原子可能共面,故 A 正确; B.M 中含有碳碳双键可以被酸性高锰酸钾氧化,对二甲苯中侧链上与苯环相连的碳原子上有氢原子,也可 以被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以不能鉴别二者,故 B 错误; C.对二甲苯分子中苯环上有 1 种环境的氢原子,甲基上有 1 种环境的氢原子,所以一氯代物有 1+1=2 种, 故 C 正确; D.M 分子结构中含有一个环、一个碳碳双键、一个碳氧双键,所以不饱和度为 3,而苯环的不饱和度为 4, 所以 M 的同分异构体中不可能含有苯环,故 D 正确; 综上所述答案为 B。16.有下列八种晶体:A 水晶(SiO2)、B 冰醋酸、C 氧化镁、D 白磷(P4)、E 干冰(CO2)、F 氯化铵、G 铝、H 金刚石。回答下列问题: (1)属于原子晶体的化合物是_______(填字母,下同),受热熔化后化学键不发生变化的是_______。 (2)1mol SiO2 含有_______mol Si—O 键,1mol 白磷(P4)含有_______mol P—P 键。 (3)从原子半径大小角度解释,同一主族的 C 与 Si,形成 CO2 和 SiO2 时,C、O 原子间 能形成 π 键,而 Si、O 之间不能的原因_______。 (4)升高温度,金属铝的电导率 _______(填“升高”、“降低”或“不变”)。 【答案】 (1). A (2). BDE (3). 4 (4). 6 (5). 硅的原子半径大,硅、氧原子间距离较大,p-p 轨道肩并肩重叠程度小,不能形成稳定的 π 键 (6). 降低 【解析】 【分析】 A 水晶属于原子晶体;B 冰醋酸属于分子晶体;C 氧化镁属于离子晶体;D 白磷属于分子晶体;E 干冰属于 分子晶体;F 氯化铵属于离子晶体;G 铝属于金属晶体;H 金刚石属于原子晶体。 【详解】(1)属于原子晶体的化合物为 A 水晶;原子晶体受热熔化破坏共价键,离子晶体受热熔化破坏离子 键,金属晶体受热熔化破坏金属键,分子晶体受热熔化破坏分子间作用力,化学键不发生变化,所以选 BDE; (2)二氧化硅晶体中每个 Si 原子与 4 个氧原子形成 Si—O 键,所以 1molSiO2 含有 4molSi—O 键;白磷属于 分子晶体,白磷分子为正四面体形,4 个 P 原子位于顶点,所以一个分子中有 6 个 P—P 键,则 1mol 白磷 含有 6molP—P 键; (3)硅的原子半径大,硅、氧原子间距离较大,p-p 轨道肩并肩重叠程度小,不能形成稳定的 π 键; (4)温度越高,电子具有的能量越高,无规则运动越剧烈,越不容易发生定向移动,电导率降低。 【点睛】原子晶体受热熔化破坏共价键,离子晶体受热熔化破坏离子键,金属晶体受热熔化破坏金属键, 分子晶体受热熔化破坏分子间作用力。 17.实验室用少量的溴和足量的乙醇制备 1,2-二溴乙烷的装置如图所示:已知: 乙醇 1,2-二溴乙烷 乙醚 状态 无色液体 无色液体 无色液体 密度/g·cm-3 0.79 2.2 0 71 沸点/℃ 78.5 132 34 6 熔点/℃ -130 9 -116 回答下列问题 (1)组装仪器后进行该实验前必须进行的操作是______。 (2)装置 B 的作用是______。 (3)在装置 C 中最佳加入试剂为______,C 内发生的主要反应的离子方程式为______。 (4)装置 D 中发生主要反应的化学方程式为______。 (5)反应过程中应用冷水冷却装置 D,其主要目的是______;下列冷却剂合适的为______ A 冰水混合物 B 5℃的水 C 10℃的水 (6)判断反应结束的现象是______。将 1,2-二溴乙烷粗产品 置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在 ______层 ( 填“上”或“下” ) (7)在装置 E 中应加入______,作用是______。 (8)下列操作中,不会导致产物产率降低的是______(填正确答案的标号) a 乙烯通入溴水时速率太快 b 装置 C 中的溶液用水代替 c D 中试管内液溴上不加水 d 实验时没有 E 装置 【答案】 (1). 检查装置的气密性 (2). 安全瓶(防堵塞) (3). NaOH 溶液 (4). SO2+2OH-= SO +H2O;CO2+2OH-=CO +H2O (5). CH2= CH2 + Br2 → CH2BrCH2Br (6). 冷却可避免溴的大量挥发 (7). C (8). D 中试管的溶液褪色 (9). 下 (10). NaOH 溶液 (11). 吸收溴蒸汽 (12). d 【解析】 【分析】 本实验的目的是用少量的溴和足量的乙醇制备 1,2-二溴乙烷;首先需要在装置 A 中利用浓硫酸和乙醇共热 制取乙烯,装置 B 可以平衡压强,根据 B 中长导管中液面变化可以检测装置是否发生堵塞,同时导管短进 可以防止倒吸;浓硫酸具有强氧化性,在与乙醇反应过程中会产生二氧化碳和二氧化硫气体,可在装置 C . . 2- 3 2- 3中盛放 NaOH 溶液将杂质气体除去;之后通入装置 D 中发生乙烯和溴的加成反应生成 1,2—二溴乙烷,为减 少溴的挥发,试管放在冷水浴中,装置 E 为尾气处理装置,处理未反应的溴。 【详解】(1)该反应中需要制备气体,所以组装仪器后进行实验前必须检查装置的气密性; (2)装置 B 的作用为安全瓶,可以平衡压强、防止倒吸,根据 B 中长导管中液面变化可以检测装置是否发生 堵塞; (3)装置 C 的作用是除去生成的乙烯中混有的 SO2 和 CO2,所以最佳试剂为 NaOH 溶液,发生的离子方程式 为 SO2+2OH-= SO +H2O;CO2+2OH-=CO +H2O; (4)装置 D 中发生乙烯和溴的加成反应,化学方程式为 CH2= CH2+ Br2→ CH2BrCH2Br; (5)溴易挥发,冷却可避免溴的大量挥发;根据题目数据可知 1,2—二溴乙烷的熔点为 9℃,为防止生成的 1,2—二溴乙烷凝固堵塞装置,冷却剂合适的温度为 10℃,所以选 C; (6)该实验中溴少量,所以当 D 中试管的溶液褪色说明完全反应;1,2—二溴乙烷的密度比水大,所以产物在 下层; (7)挥发的溴需要处理,所以装置 E 中应加入 NaOH 溶液吸收溴蒸气; (8)a.乙烯通入溴水时速率太快反应不充分,同时会带走大量溴,导致产率下降,故 a 不符合题意; b.装置 C 中溶液用水代替导致通入 D 中试管的气体中有二氧化硫,二氧化硫会与部分溴发生氧化还原反应, 导致产率降低,故 b 不符合题意; c.水层可以形成液封,减少溴的挥发,若不加水,溴的挥发增多,导致产率降低,故 c 不符合题意; d.装置 E 作用是吸收未反应的溴,对产率没有影响,故 d 符合题意; 综上所述选 d。 【点睛】浓硫酸具有强氧化性,所以在与乙醇反应制备乙烯时会生成二氧化碳和二氧化硫;第 8 小题为易 错点,要注意该制备过程中溴少量,则只要会导致参与反应的溴的量减少的操作都会降低产率。 18.水杨酸配合物在医药、农业等方面有重要的用途,一种水杨酸铜配合物(E) 的合成如下: 回答下列问题: (1)同周期第一电离能比氧大的元素有_______种。 2- 3 2- 3(2)圈出如图醋酸酐分子中采取 sp3 杂化的原子_______。 (3)邻甲基苯酚(A)在热水中的溶解度比冷水显著增大的主要原因是:_______。 (4)Cu(NO3)2 中的化学键,除了 σ 键外,还存在_______。 (5)配离子中,Cu2+的配位数为_______,价电子的电子排布式为_______。 (6)写出反应③的离子方程式: _______。 【答案】 (1). 3 (2). (C、O 各,圈出 1 个碳原子即可) (3). 热水破坏了 A 的分 子间氢键,A 与水形成了分子间氢键 (4). 离子键、π 键 (5). 4 (6). 3d9 (7). +3OH- +CH3COO-+2H2O 【解析】 【分析】 (1)同周期元素,随核电荷数增大第一电离能有逐渐增大的趋势,当最外层电子排布处于半满、全满等状态 时,第一电离能比相邻元素大; (2)如图醋酸酐分子中含有两个甲基,类似于甲烷的结构,两个羰基中间的氧原子的成键对数为 2,孤电子 对数为 2,即氧原子价层电子对数为 4,C=O 为平面结构,据此分析解答; (3)A 与水形成了分子间氢键; (4)Cu(NO3)2 为离子化合物,除了 σ 键外,还含有离子键,硝酸根离子中含有 π 键; (5)配离子中,Cu2+的 4s 和 4p 的三个轨道全空,可用于接受电子对,Cu2+的核外电子排布式为[Ar]3d9; (6)根据图示 C 的结构中含有酯基和羧基,酯基在碱性条件下发生水解反应,羧基与氢氧化钠发生中和反应。 【详解】(1)与 O 元素同周期的非金属元素有 C、N、F、Ne,同周期元素,随核电荷数增大第一电离能有逐 渐增大的趋势,由于氮原子最外层电子排布为 2p3,为半充满状态,原子处于较稳定状态,第一电离能比相 邻元素大,因此比 O 元素第一电离能大的元素有 N、F、Ne 共 3 种; (2)如图醋酸酐分子中含有两个甲基,类似于甲烷的四面体结构,甲基上的碳原子采取 sp3 杂化,两个羰基中 间的氧原子成键对数为 2,孤电子对数为 2,即该氧原子价层电子对数为 4,氧原子采取 sp3 杂化,C=O 为 平面结构,C=O 上的碳原子和氧原子采取 sp2 杂化,则醋酸酐分子中采取 sp3 杂化的原子如图所示 加热→(C、O 各,圈出 1 个碳原子即可); (3)A 的分子间存在氢键,在热水中,热水破坏了 A 的分子间氢键,A 与水形成了分子间氢键,邻甲基苯酚 (A)在热水中的溶解度比冷水显著增大; (4)Cu(NO3)2 为离子化合物,含有离子键,硝酸根离子中含有 π 键和 σ 键; (5)配离子中,Cu2+的 4s 和 4p 的三个轨道全空,可用于接受电子对,结合图示,反应流程中 E 为配合物,Cu2+ 的配位数为 4,Cu2+的核外电子排布式为[Ar]3d9,价电子的电子排布式为 3d9;(6)根据图示 C 的结构中含有 酯基和羧基,酯基在碱性条件下发生水解反应,羧基与氢氧化钠发生中和反应,则反应③的离子方程式为: +3OH- +CH3COO-+2H2O。 【点睛】易错点为(1),同周期元素,随核电荷数增大第一电离能有逐渐增大的趋势,由于氮原子最外层电 子排布为 2p3,为半充满状态,原子处于较稳定状态,第一电离能比相邻元素大。 19.氟及锗其化合物用途非常广泛。回答下列问题: (1)聚四氟乙烯是一种准晶体,准晶体是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过 _______方法区分晶体、准晶体和非晶体。 (2)[H2F]+[SbF6]-(氟锑酸)是一种超强酸,存在[H2F]+,该离子的空间构型为_______; (3)NH4BF4 是合成氮化硼纳米管的原料之一,1mol NH4BF4 含有_______mol 配位键。 (4)向[Cu(H2O)4]2+溶液(天蓝色)中加入过量氨水将生成更稳定的[Cu(NH3)4]2+溶液(深蓝色),原因是 _______;向深蓝色溶液中逐滴加入足量的稀硫酸,观察到的现象是_______。 (5)Ge 单晶具有金刚石型的结构,如图为晶胞结构,其中原子坐标参数 A 为(0,0,0),B 为( ,0, ),C 为( , ,0),D 原子的坐标参数为_______;晶体 Ge 的半径为 r,则计算其空间利用率的表达 式为_______(用含有 r 的表达式表示,不必化简)。若晶胞参数为 a nm,Ge 的相对原子质量为 M,NA 表示 阿伏加德罗常数,则其晶胞密度为_______g/cm3(列出计算式即可)。 【答案】 (1). X-射线衍射 (2). V 形 (3). 2 (4). N (5). 原子的电负性小于氧原子,提供孤电 子对能力强,形成的配位键更加稳定; 先产生蓝色沉淀,后沉淀溶解,溶液变为天蓝色 (6). ( , , 加热→ 1 2 1 2 1 2 1 2 1 4 1 4) (7). (8). 【解析】 【分析】 (1)可通过 X-实验衍射实验方法区分晶体、准晶体和非晶体; (2) [H2F]+[SbF6]-(氟锑酸)是一种超强酸,存在[H2F]+,该离子中 F 原子价层电子对个数=2+ =4,且 含有两个孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断该离子的空间构型(或利用等电子体理论分析判断); (3) NH4BF4 中铵根离子中含有 1 个配位键,B 原子与 F 之间形成 1 个配位键; (4)向天蓝色[Cu(H2O)4]2+溶液中加入过量氨水生成更稳定的深蓝色[Cu(NH3)4]2+溶液,说明配位能力 NH3 分 子大于 H2O 分子;向深蓝色溶液中逐滴加入稀盐酸,盐酸先与铜氨络离子反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,盐 酸过量,氢氧化铜沉淀溶解生成氯化铜; (5) D 与周围 4 个原子形成正四面体结构,D 与顶点 A 的连线处于晶胞体对角线上,过面心 B、C 及上底面 面心原子的平面且平行侧面将晶胞 2 等分,同理过 D 原子的且平衡侧面的平面将半个晶胞 2 等份可知 D 处 于到各个面的 处;根据均摊法计算晶胞中 Ge 原子数目,晶胞的利用率= ×100%; 结合阿伏加德罗常数表示出晶胞的质量,再根据 ρ=m/V 计算晶胞密度。 【详解】(1)从外观无法区分三者,但用 X 光照射挥发现:晶体对 X 射线发生衍射,非晶体不发生衍射,准 晶体介于二者之间,因此通过有无衍射现象即可确定; (2) [H2F]+[SbF6]-(氟锑酸)是一种超强酸,存在[H2F]+,该离子中 F 原子价层电子对个数=2+ =4,且 含有两个孤电子对,根据价层电子对互斥理论,F 原子采取 sp3 杂化,离子空间构型为 V 形([H2F]+与 H2O 等互为等电子体,互为等电子体的微粒结构相似,H2O 分子的空间构型为 V 形,则[H2F]+离子空间构型也为 V 形); (3)NH4BF4 中铵根离子中含有 1 个配位键,B 原子与 F 之间形成 1 个配位键,lmolNH4BF4 含有 2mol 配位键; (4)向天蓝色[Cu(H2O)4]2+溶液中加入过量氨水生成更稳定的深蓝色[Cu(NH3)4]2+溶液,说明配位能力 NH3 分 子大于 H2O 分子,这是因为 N 原子的电负性小于氧原子,提供孤电子对能力强,形成的配位键更加稳定; [Cu(NH3)4]2+在溶液中存在如下络合平衡[Cu(NH3)4]2+⇌Cu2+ +4NH3,加入盐酸,氨分子与氢离子反应,浓度 减小,平衡向右移动,铜离子与溶液中氢氧根结合生成氢氧化铜蓝色沉淀,当盐酸过量时,氢氧化铜沉淀 溶于盐酸生成氯化铜,溶液呈天蓝色,实验现象为先产生蓝色沉淀,后沉淀溶解,溶液变为天蓝色; 1 4 3 3 48 πr3 100% 8 r 3 × ×      ( )3-7 A 8 M N a 10×× × 7-1-2 1 2 × 1 4 晶胞中原子的总体积 晶胞体积 7-1-2 1 2 ×(5)晶胞中原子坐标参数 A 为(0,0,0),B 为( ,0, ),C 为( , ,0),D 与周围 4 个原子形成正四 面体结构,D 与顶点 A 的连线处于晶胞体对角线上,过面心 B、C 及上底面面心原子的平面且平行侧面将 晶胞 2 等分,同理过 D 原子的且平衡侧面的平面将半个晶胞 2 等份,可知 D 处于到各个面的 处,则 D 原 子的坐标参数为( , , );晶胞中 Ge 原子位于晶胞的顶点、体内和面心,则晶胞中 Ge 数目为 4+8× +6× =8;设晶胞的边长为 x,晶胞的体对角线的长度= x,根据晶胞中原子的位置关系,体对角线的长 度等于 8 个 Ge 原子的半径,晶体 Ge 的半径为 r,则 8r= x,则 x= r,则晶胞的体积 V=x3=( r)3, 晶胞中 8 个 Ge 原子的总体积= ,已知晶胞的利用率= ×100%= ;若晶胞参数为 a nm,则晶胞的体积为 V= (a×10-7)3cm3,Ge 的相对原子质量为 M,晶胞 的质量 m= g,晶胞密度 ρ= = g/cm3。 【点睛】本题难点为(5)中晶胞空间利用率的计算,计算晶胞的体积要利用晶胞中原子的半径,根据晶胞图 示类似于金刚石的晶胞,可知晶胞的体对角线为原子半径的 8 倍,利用原子半径与边长的几何关系计算边 长,进而计算晶胞的体积。 20.盐酸普鲁卡因是临床广泛使用的局部麻醉药,具有良好的局部麻醉作用,毒性小的特点。由浓盐酸与普 鲁卡因化合而成,利用常见原料制备盐酸普鲁卡因的合成路线如下: 已知: Ⅰ.苯环上的取代基为-NH2、-OH、-CH3 等时,在取代反应中,新取代基大多进入邻位或 对位;苯环上的 取代基为-NO2、-COOH、-CN 等时,在取代反应中,新取代基大多进入 间位。 1 2 1 2 1 2 1 2 1 4 1 4 1 4 1 4 1 8 1 2 3 3 8 3 8 3 348 πr3 × 晶胞中原子的总体积 晶胞体积 3 3 48 πr3 100% 8 r 3 × ×      A 8 M N × m V ( )3-7 A 8 M N a 10×× ×Ⅱ. 回答下列问题: (1)C 的名称为______;E 中含氮的官能团名称为______;A →B 的反应条件为______;A → B 的反应类型 为______。 (2)D→E 步骤的目的是______。 (3)D 生成高聚物 化学方程式:______。 (4)普鲁卡因在血浆中能被酯酶水解,写出其在氢氧化钠溶液中水解的化学方程式:______。 (5)符合下列条件的 D 的同分异构体有______种(不考虑立体异构)。 ①苯环上只有两个取代基,②能发生银镜反应,③不含 N-O 键;其中核磁共振氢谱为四组峰,且峰而积 之比为 1:2:2:2 的结构简式为______。 【答案】 (1). 对硝基苯甲酸(或 4-硝基苯甲酸) (2). 酰胺基(或酰胺键) (3). 浓硝酸、浓硫酸,加 热 (4). 取代反应 (5). 防止氨基与 H 中的氯发生取代反应(保护氨基) (6). n +(n-1)H2O (7). +NaOH +HOCH2CH2N(C2H5)2 (8). 6 (9). 【解析】 【分析】 A 其分子式为 C7H8,结合 C 的结构,可知 A 为 ,可知 A 发生硝化反应生成 B 为 ,B 发生氧化 反应生成 C,C 中硝基被还原为氨基生成 D,D 的结构简式为 ,D 与乙酸酐发生取代反应生成 E,反 应还有乙酸生成。F 为乙烯,发生氧化反应生成环氧乙烷,环氧乙烷发生开环加成得到 H( ),H 与 E 发生酯化反应的 I,I 发生取代反应得到 J,故 I 为 ,J 水解得到普鲁 卡因,再加入浓盐酸得到盐酸普鲁卡因,据此分析解答。 的 →催化剂 一定条件 2H O→加热【详解】(1)C 的结构简式为 ,其名称为对硝基苯甲酸(或 4-硝基苯甲酸);根据 E 的结构简式,其中 含氮的官能团名称为酰胺基(或酰胺键);A →B 的反应为 A 发生硝化反应生成 ,反应条件为浓硝酸、 浓硫酸,加热;A → B 的反应类型为取代反应; (2)D→E 步骤的目的是防止氨基与 H 中的氯发生取代反应(保护氨基); (3)D 生成高聚物的化学方程式为:n +(n-1)H2O; (4)普鲁卡因的结构中含有酯基,其在氢氧化钠溶液中水解的化学方程式: +NaOH +HOCH2CH2N(C2H5)2; (5)D 的结构简式为 ,它的同分异构体要含有醛基,无 N−O 键,苯环上只有两个取代基,其 中取代基为-OOCH 和 H2N-的有邻、间、对三种情况;取代基为 和-OH 的也有邻、间、对三种情况, 所以同分异构体共有 6 种,其中核磁共振氢谱为四组峰,且峰面积之比为 1:2:2:2 的是 。 【点睛】本题难度不大,关键在于对已知信息的理解和判断,(5)为易错点,在分析同分异构体数目时要注 意官能团的种类变化,能发生银镜反应的结构可以是醛基或-OOCH。 →催化剂 一定条件 2H O→加热 查看更多

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