
1.有兩種有機物Q()與P(),下列有關(guān)它們的說法中正確的是( )
A. 二者的核磁共振氫譜中均只出現(xiàn)兩種峰且峰面積之比為3∶2
B. 二者在NaOH醇溶液中均可發(fā)生消去反應(yīng)
C. 一定條件下,二者在NaOH溶液中均可發(fā)生取代反應(yīng)
D. Q的一氯代物只有1種、P的一溴代物有2種
【答案】C
【解析】
【詳解】A.Q中兩個甲基上有6個等效氫原子,苯環(huán)上有2個等效氫原子,峰面積之比應(yīng)為3∶1,但是P中兩個甲基上有6個等效氫原子,亞甲基上有4個等效氫原子,峰面積之比應(yīng)為3∶2,A項錯誤;
B.苯環(huán)上的鹵素原子無法發(fā)生消去反應(yīng),P中與鹵素原子相連的碳原子的鄰位碳原子上缺少氫原子,無法發(fā)生消去反應(yīng),B項錯誤;
C.在適當(dāng)條件下,鹵素原子均可被-OH取代,C項正確;
D.Q中苯環(huán)上的氫原子、甲基上的氫原子均可被氯原子取代,故可得到2種一氯代物,P中有兩種不同空間位置的氫原子,故P的一溴代物有2種,D項錯誤;
答案選C。
【點睛】醇類和鹵代烴若發(fā)生消去反應(yīng),則醇分子中羥基(-OH)或鹵代烴中鹵原子相連的碳原子必須有相鄰的碳原子,且此相鄰的碳原子上還必須連有氫原子時,才可發(fā)生消去反應(yīng)。
2.呋喃是最簡單的含氧五元雜環(huán)化合物(其結(jié)構(gòu)如圖所示),有麻醉和弱刺激作用,極度易燃。下列關(guān)于呋喃的有關(guān)說法正確的是( )
A. 易溶于水和丙酮等有機溶劑
B. 四個碳原子可能在同一平面上
C. 一氯代物有2種,二氯代物有3種
D. 生成1molC4H10O需標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣44.8L
【答案】B
【解析】
分析】
該有機物是對稱結(jié)構(gòu),為非極性分子,故根據(jù)相似相溶原理,該有機物不溶于水;根據(jù)雙鍵是平面結(jié)構(gòu)進行分析;通過等效氫找同分異構(gòu)體數(shù)目。
【詳解】A.該有機物含碳碳雙鍵及醚鍵,不溶于水,故A錯誤;
B.2個碳碳雙鍵直接相鄰,則四個碳原子可能在同一平面上,故B正確;
C.分子只含2種H,一氯代物有2種,固定1個Cl移動另一個Cl可知二氯代物有4種,故C錯誤;
D.呋喃的分子式為C4H4O,生成1molC4H10O需標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣為3mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為3mol×224L/mol=67.2L,故D錯誤;
答案選B。
【點睛】有機物一般易溶于有機溶劑,難溶于無機溶劑,也可以根據(jù)相似相溶原理進行判斷。
3.在有機物分子中,若某個碳原子連接著四個不同的原子或原子團,則這個碳原子被稱為“手性碳原子”,凡含有手性碳原子的物質(zhì)一定具有光學(xué)活性,如圖所示該物質(zhì)有光學(xué)活性,發(fā)生下列反應(yīng)后生成的有機物無光學(xué)活性的是( )
①與甲酸發(fā)生酯化反應(yīng) ②與NaOH溶液反 ③與銀氨溶液作用 ④在催化劑存在下與氫氣作用
A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③
【答案】B
【解析】
【詳解】①與甲酸發(fā)生酯化反應(yīng),C原子仍連接4個不同的原子或原子團,具有光學(xué)活性,故不選①;
②與NaOH溶液反應(yīng),酯基水解生成-CH2OH,產(chǎn)物含2個-CH2OH,不具有手性碳原子,不具有光學(xué)活性,故選②;
③與銀氨溶液作用,-CHO與銀氨溶液反應(yīng)生成-COONH4,仍具有手性碳原子,故不選③;
④在催化劑存在下醛基與氫氣加成生成-CH2OH,產(chǎn)物含2個-CH2OH,不具有手性碳原子,不具有光學(xué)活性,故選④。
根據(jù)上面分析,發(fā)生反應(yīng)后生成的有機物無光學(xué)活性的是:②④
答案:B
【點睛】本題以手性碳考查有機物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),注意把握醛、酯、醇的性質(zhì)是解答的關(guān)鍵,題目難度不大。
4.某有機物A是農(nóng)藥生產(chǎn)中的一種中間體,其結(jié)構(gòu)簡式如下圖.則下列敘述正確的是( )
A. 有機物A屬于芳香烴
B. 1molA和足量的NaOH溶液反應(yīng),最多可以消耗4mol NaOH
C. 有機物A和濃硫酸混合加熱,可以發(fā)生消去反應(yīng)
D. 有機物A可以和Br2的CCl4溶液發(fā)生加成反應(yīng)
【答案】B
【解析】
【詳解】A. 分子中含有O、Cl元素,為烴的衍生物,故A錯誤;
B. A水解的官能團有酯基和氯原子,水解產(chǎn)物含有酚羥基、羧基和HCl,都能與NaOH反應(yīng),則1molA與足量的NaOH溶液反應(yīng),最多可以消耗4molNaOH,故B正確;
C. 醇羥基鄰位碳原子上不含氫原子,則不能在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應(yīng),故C錯誤;
D. 苯環(huán)、酯基不能與溴加成,故D錯誤;
答案選B。
【點睛】B容易錯,酯基水解后生成酚羥基的,這樣的1個酯基要消耗2個氫氧根離子可徹底水解。
5.某醇和醛的混合物0.05 mol,能從足量的銀氨溶液中還原出16.2 g銀,已知該醇為飽和一元醇,該醛的組成符合通式CnH2nO,下列結(jié)論正確的是 ( )
A. 此混合物中的醛一定不是甲醛
B. 此混合物中醇、醛的物質(zhì)的量之比是1∶3
C. 此混合物中的醛、醇可以是任意比
D. 此混合物中的醇、醛的物質(zhì)的量之比是1∶1
【答案】B
【解析】
【詳解】醛與銀氨溶液反應(yīng)還原出16.2 g銀即物質(zhì)的量,根據(jù)—CHO ~ 2Ag,得到醛的物質(zhì)的量為0.075mol,則醛的物質(zhì)的量大于總量,說明醛為甲醛,HCHO~4Ag,則甲醛物質(zhì)的量為0.0375mol,醇的物質(zhì)的量為0.05mol-0.0375mol =0.0125mol,因此醇和醛的物質(zhì)的量之比是0.0125ol:0.0375mol = 1:3,故B正確。
答案為B。
6.常見有機反應(yīng)類型有:①取代反應(yīng)、②加成反應(yīng)、③消去反應(yīng)、④酯化反應(yīng)、⑤加聚反應(yīng)、⑥氧化反應(yīng)、⑦還原反應(yīng),其中能在有機物中引入羥基的反應(yīng)類型是
A. ①②③ B. ①②⑦ C. ⑤⑥⑦ D. ③④⑥
【答案】B
【解析】
【詳解】①取代反應(yīng)可以引入羥基,比如鹵代烴的水解:,①正確;
②加成反應(yīng)可以引入羥基,比如乙烯水化法制備乙醇:,②正確;
③消去反應(yīng)可以將羥基以水的形式從有機物中脫離,③錯誤;
④酯化反應(yīng)是醇和羧酸的反應(yīng),是羥基參加的反應(yīng),不是被引入,④錯誤;
⑤加聚反應(yīng)是將不飽和鍵聚合為長鏈高分子化合物,與羥基的引入無關(guān),⑤錯誤;
⑥氧化反應(yīng)是將醇類氧化為醛類或者酮類的反應(yīng),是消耗羥基的反應(yīng),⑥錯誤;
⑦還原法應(yīng)是碳氧雙鍵(只能是醛基、酮基的碳氧雙鍵)和H2加成生成飽和醇的反應(yīng),比如乙醛的還原反應(yīng):,⑦正確;
故合理選項為B。
7.下列各組原子中彼此化學(xué)性質(zhì)一定相似的是( )
A. 原子核外電子排布式為1s2的X原子與原子核外電子排布式為1s22s2的Y原子
B. 原子核外M層上僅有兩個電子的X原子與原子核外N層上僅有兩個電子的Y原子
C. 2p軌道上有一對成對電子的X原子和3p軌道上只有一對成對電子的Y原子
D. 最外層都只有一個電子的X、Y原子
【答案】C
【解析】
【詳解】A.原子核外電子排布式為1s2是He,原子核外電子排布式為1s22s2是Be,二者性質(zhì)不同,故A項錯誤;
B.原子核外M層上僅有兩個電子的X為Mg元素,原子核外N層上僅有兩個電子的Y可能為Ca、Fe、Zn等元素,價電子數(shù)不同,性質(zhì)不相同,故B項錯誤;
C.2p軌道上有一對成對電子的X為O元素,3p軌道上只有一對成對電子的Y為S元素,二者位于周期表同一主族,最外層電子數(shù)相同,性質(zhì)相似,故C項正確;
D.最外層都只有一個電子的X、Y原子,可能為H與Cu原子等,性質(zhì)不同,故D項錯誤;
綜上,本題選C。
8.X、Y、Z、Q、E、M六種元素中,X的原子的基態(tài)價電子排布式為2S2,Y的基態(tài)原子核外有5種運動狀態(tài)不同的電子,Z元素的兩種同位素原子通常作為示蹤原子研究生物化學(xué)反應(yīng)和測定文物的年代,Q是元素周期表中電負(fù)性最大的元素,E的陽離子通常存在于硝石、明礬和草木灰中,M的原子序數(shù)比E大1。下列說法正確的是
A. EYQ4中陰離子中心原子的雜化方式為sp3雜化
B. X、Y元素的第一電離能大小關(guān)系:XB,B錯誤;
C.CO32-中C原子采取sp2雜化,空間構(gòu)型為平面三角形,C錯誤;
D.CaC2中既含離子鍵,也含碳原子間的共價鍵,D錯誤;
答案選A。
【點睛】第ⅡA族元素原子最外層電子層全滿狀態(tài),故第一電離能比相鄰?fù)芷谠氐拇蟆?br />
9.宏觀物質(zhì)是由微粒構(gòu)成的,微粒之間存在相互作用,下列說法錯誤的是( )
A. 食鹽是由Na+和Cl-通過離子鍵形成的離子化合物
B. Si與C同屬ⅣA族,因此SiO2和CO2兩種物質(zhì)中微粒間作用完全相同
C. 含有共價鍵的化合物不一定是共價化合物
D. 冰中H2O分子間存在氫鍵、H2O分子內(nèi)存在極性共價鍵
【答案】B
【解析】
A.食鹽是離子化合物,存在的微粒是Na+和Cl-,存在的化學(xué)鍵為離子鍵,故A正確;B.Si與C同屬ⅣA族,但SiO2是原子晶體,微粒間的作用力為共價鍵,而CO2為分子晶體,微粒間作用為分子間作用力,故B錯誤;C.NaOH是離子化合物,含有共價鍵和離子鍵,故C正確;D.H2O分子內(nèi)存在極性共價鍵,而H2O分子間存在氫鍵,故D正確;答案為B。
10.下列說法中正確的是
①離子化合物中一定有離子鍵,可能有共價鍵
②離子化合物都屬于強電解質(zhì)
③非金屬單質(zhì)中不含離子鍵,一定只含有共價鍵
④穩(wěn)定性:H2O>H2S,沸點:H2O<H2S
⑤NaCl 和 HCl 溶于水破壞相同的作用力
⑥非極性鍵可能存在于非金屬單質(zhì)中,也可能存在于離子化合物或共價化合物中
A. ①②⑥ B. ①③④⑥ C. ③④⑤⑥ D. ①④⑤
【答案】A
【解析】
【詳解】①離子化合物中一定有離子鍵,可能有共價鍵,如NaOH,故①正確;
②離子化合物溶于水的部分能完全電離,故屬于強電解質(zhì),故②正確;
③非金屬單質(zhì)中不含離子鍵,也不一定含有共價鍵,如He等,故③錯誤;
④氧的非金屬性比S強,則穩(wěn)定性:H2O>H2S;H2O分子間存在氫鍵,而H2S分子間不存在氫鍵,則沸點:H2O>H2S,故④錯誤;
⑤NaCl是離子化合物,溶于水破壞離子鍵,而 HCl是共價化合物,溶于水破壞共價鍵,故⑤錯誤;
⑥非極性鍵可能存在于非金屬單質(zhì)中,也可能存在于離子化合物或共價化合物中,如H2、Na2O2、H2O2等,故⑥正確;
只有①②⑥正確,故答案為A。
11.下列事實與氫鍵有關(guān)的是
A. 水分解成氫氣和氧氣吸收熱量
B. 水結(jié)成冰體積膨脹,密度變小
C. 水加熱到很高的溫度都難以分解
D. HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱
【答案】B
【解析】
【詳解】A.水分解成氫氣和氧氣屬于化學(xué)變化,舊鍵斷裂,新鍵形成,與氫鍵無關(guān),故A錯誤;
B.氫鍵具有方向性,氫鍵的存在使四面體中心的每個水分子與四面體頂角方向的4個相鄰水分子相互吸引,這一排列使冰晶體中的水分子的空間利用率不高,留有相當(dāng)大的空隙,所以水結(jié)成冰時,體積增大,當(dāng)冰剛剛?cè)诨癁橐簯B(tài)水時,熱運動使冰的結(jié)構(gòu)部分解體,水分子間的間隙減小,密度反而增大,故B正確;
C. H2O較穩(wěn)定是由于H-O鍵鍵能較大,與氫鍵無關(guān),故C錯誤
D.HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性與F、Cl、Br、I的非金屬性有關(guān),非金屬性越強,其氫化物越穩(wěn)定,同一主族的元素,非金屬性隨著原子序數(shù)的增加而減小,所以其氫化物的熱穩(wěn)定性逐漸減弱,與氫鍵無關(guān),故D錯誤;
答案:B
【點睛】明確氫鍵主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵。
12.分子式為C7H14O2的有機物在酸性條件下可水解為酸和醇,且生成的醇沒有醇類的同分異構(gòu)體。若不考慮立體異構(gòu),這些酸和醇重新組合可形成的酯共有
A. 8 種 B. 12 種 C. 24 種 D. 28 種
【答案】C
【解析】
分子式為C7H14O2的有機物在酸性條件下可水解為酸和醇,該有機物為飽和一元酯,且生成的醇沒有相同的官能團的同分異構(gòu)體,則醇只能為甲醇或乙醇,
若醇為甲醇,則羧酸為C5H11COOH,可以可知戊烷中1個H原子被-COOH取代,正戊烷有3種H原子,故相應(yīng)的羧酸有3種,異戊烷有4種H原子,相應(yīng)的羧酸有4種,新戊烷有1種H原子,相應(yīng)的羧酸有1種,故己酸C5H11COOH的同分異構(gòu)體有8種,形成酯有8種;
若醇為乙醇,則羧酸為C4H9COOH,可以可知丁烷中1個H原子被-COOH取代,正丁烷有2種H原子,故相應(yīng)的羧酸有2種,異丁烷有2種H原子,相應(yīng)的羧酸有2種,故戊酸C4H9COOH的同分異構(gòu)體有4種,故羧酸共有12種,醇共有2種,酸和醇重新組合可形成的酯共有12×2=24種,故選C。
點睛:本題考查同分異構(gòu)體的書寫與判斷,難度中等,關(guān)鍵確定醇的結(jié)構(gòu)及羧酸的同分異構(gòu)體,注意利用數(shù)學(xué)法進行計算。解題關(guān)鍵:分子式為C7H14O2的有機物在酸性條件下可水解為酸和醇,該有機物為飽和一元酯,且生成的醇沒有相同的官能團的同分異構(gòu)體,則醇為甲醇或乙醇,判斷形成該酯的羧酸的同分異構(gòu)體種數(shù),根據(jù)羧酸與醇組合,計算同分異構(gòu)體數(shù)目。
13. 高溫下,超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu),晶體中氧的化合價部分為0價,部分為-2價。如圖所示為超氧化鉀晶體的一個晶胞,則下列說法正確的是
A. 超氧化鉀的化學(xué)式為KO2,每個晶胞含有4個K+和4個O2-
B. 晶體中每個K+周圍有8個O2-,每個O2-周圍有8個K+
C. 晶體中與每個K+距離最近的K+有8個
D. 晶體中與每個K+距離最近的K+有6個
【答案】A
【解析】
【詳解】A. 晶胞中所含K+的個數(shù)為=4,所含O的個數(shù)為=4,K+和O的個數(shù)比為1:1,所以超氧化鉀的化學(xué)式為KO2,故A正確;
B. 晶體中每個K+周圍有6個O,每個O周圍有6個K+,故B錯誤;
C. 晶體中與每個K+距離最近的K+有12個,故C錯誤;
D. 晶體中與每個K+距離最近的K+有12個,故D錯誤;
故合理選項為A。
14.立方烷(C8H8)其八個碳原子對稱地排列在立方體的八個角上。以下相關(guān)說法錯誤的是
A. 立方烷在空氣中可燃,燃燒有黑煙產(chǎn)生
B. 立方烷一氯代物1種、二氯代物有3種
C. 立方烷是苯(C6H6)的同系物,也是苯乙烯(C6H5-CH=CH2)的同分異構(gòu)體
D. 八硝基立方烷完全分解可能只產(chǎn)生二氧化碳和氮氣
【答案】C
【解析】
【詳解】A.立方烷的含碳量較大,和苯的含碳量相同,則燃燒有黑煙產(chǎn)生,故A正確;
B.立方烷結(jié)構(gòu)對稱,只有一種H,則一氧代物有1種,立方烷二氯代物有3種:兩個氯原子在立方體同邊有一種情況,兩個氯原子的位置在對角有兩種情況,立方烷三氯代物有3種:三個氯原子在同一個面上有一種情況,三個氯原子不在同一個面上有二種情況,情況1,2個氯原子在立方烷的棱上,另1個氯原子在對角線上,情況2,三個氯原子構(gòu)成正三角形,所以同分異構(gòu)體有三種,故B正確;
C.立方烷和苯的結(jié)構(gòu)不同,不是同系物,分子組成也不是相差若干個CH2基團,故C錯誤;
D.八硝基立方烷的分子式為C8N8O16,則全分解可能只產(chǎn)生二氧化碳和氮氣,故D正確;
故答案為C。
15.金晶體是面心立方最密堆積,已知立方體的每個面上5個金原子緊密堆砌,金原子半徑為r cm,則金晶體的空間利用率為( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
面心立方最密堆積原子在晶胞中的位置關(guān)系如圖。
【詳解】金晶體為面心立方最密堆積,則晶胞面對角線為金原子半徑的4倍,金原子半徑為r cm,則晶胞的邊長為4r =r cm,每個金晶胞中含有4個原子,則金原子總體積為,金晶胞體積為,故空間利用率為。
故選B。
【點睛】本題考查晶胞結(jié)構(gòu)與計算,解題關(guān)鍵是明確原子在晶胞中的位置,理解原子半徑與晶胞棱長的關(guān)系,需要學(xué)生具有一定的數(shù)學(xué)計算能力。
16.下列化學(xué)用語或物質(zhì)的性質(zhì)描述正確的是( )
A. 如圖的鍵線式表示烴的名稱為3-甲基-4-乙基-7-甲基辛烷
B. 符合分子式為C3H8O的醇有三種不同的結(jié)構(gòu)
C. 乙烯在一定條件下能發(fā)生加成反應(yīng)、加聚反應(yīng),被酸性高錳酸鉀溶液氧化,也能在一定條件下被氧氣氧化成乙酸
D. 治療瘧疾的青蒿素的結(jié)構(gòu)簡式為,分子式是C15H20O5
【答案】C
【解析】
【詳解】A.此為烷烴,最長碳鏈為8,在2和6號碳上分別含有1個甲基,在5號碳上含有1個乙基,正確命名為:2,6-二甲基-5-乙基辛烷,故A錯誤;
B.丙基有2種結(jié)構(gòu),故符合分子式為C3H8O的醇有2種不同的結(jié)構(gòu),即正丙醇和異丙醇,故B錯誤;
C.乙烯中含有碳碳雙鍵,能發(fā)生加成反應(yīng)、加聚反應(yīng),能被高錳酸鉀溶液氧化,故C正確;
D.由結(jié)構(gòu)簡式可知有機物的分子式為C15H22O5,故D錯誤;
故選C。
17.有關(guān)晶體的敘述中正確的是( )
A. 在SiO2晶體中,最小的單元環(huán)是由6個硅原子組成的六元環(huán)
B. 在124g白磷(P4)晶體中,含P—P共價鍵個數(shù)為4NA
C. 金剛石的熔沸點高于晶體硅,是因為C—C鍵鍵能小于Si—Si鍵
D. 12g金剛石中含C原子與C—C鍵之比1:2
【答案】D
【解析】
【分析】
【詳解】A. 在SiO2晶體中,最小的單元環(huán)是由6個硅原子和6個氧原子所組成的12元環(huán),A不正確;
B.白磷分子中有6個共價鍵,124g白磷(P4)的物質(zhì)的量為1mol,因此,在124g白磷(P4)晶體中,含P—P共價鍵個數(shù)為6NA,B不正確;
C. 金剛石和晶體硅均為原子晶體,金剛石的熔沸點高于晶體硅,是因為C—C鍵鍵能大于Si—Si鍵,C不正確;
D. 12g金剛石的物質(zhì)的量為1mol,其中每個碳原子形成共價鍵,兩個碳原子之間只能形成一個共價鍵,故其中含1molC原子和2mol C—C鍵,因此,C原子與C—C鍵之比為1:2,D正確。
綜上所述,有關(guān)晶體的敘述中正確的是D。
18.下列有關(guān)有機物的描述不正確的是( )
A. 有機物的核磁共振氫譜圖中有4種類型的氫原子吸收峰
B. 用溶液可以鑒別苯、苯酚、四氯化碳、KSCN、乙醇和六種無色溶液或液體
C. 有機反應(yīng)涉及取代反應(yīng)和消去反應(yīng)兩種類型
D. 一定條件下最多可以與反應(yīng)
【答案】A
【解析】
【詳解】A.該有機物結(jié)構(gòu)不對稱,含6種H,則有機物的核磁共振氫譜圖中有6種類型的氫原子吸收峰,故A錯誤;
B.苯、苯酚、四氯化碳、KSCN、乙醇和六種無色溶液或液體中分別滴加溶液,出現(xiàn)分層且下層為黃色的為苯,出現(xiàn)紫色的為苯酚,出現(xiàn)分層且上層為黃色的為四氯化碳,不分層且出現(xiàn)紅色溶液的為硫氰化鉀,不分層且沒有明顯現(xiàn)象的為乙醇,出現(xiàn)白色沉淀的為硝酸銀。所以氯化鐵可以鑒別,故B正確;
C.反應(yīng)中被Br取代,發(fā)生消去反應(yīng)生成碳碳雙鍵,則涉及取代反應(yīng)、消去反應(yīng),故C正確;
D.苯環(huán)、2個碳碳雙鍵、1個羰基與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),則1mol一定條件下最多可以與反應(yīng),故D正確;
答案選A。
19.下列有關(guān)分子空間構(gòu)型說法中正確的是
A. HClO、BF3、NCl3分子中所有原子的最外層電子都滿足了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
B. P4和CH4都是正四面體形分子且鍵角都為109°28′
C. 分子中鍵角的大?。築eCl2> SnCl2> SO3> NH3> CCl4
D. BeF2分子中,中心原子Be的價層電子對數(shù)等于2,其空間排布為直線,成鍵電子對數(shù)等于2,沒有孤對電子
【答案】D
【解析】
【詳解】A. HClO中的H和BF3中的B都未達到8電子結(jié)構(gòu),A錯誤;
B. P4和CH4都是正四面體結(jié)構(gòu),但是P4的P-P是該四面體的邊,所以鍵角為60°;CH4的C-H鍵在正四面體的內(nèi)部,鍵角為109°28′,B錯誤;
C. BeCl2的空間結(jié)構(gòu)為直線形,鍵角為180°;SnCl2呈V型,分子中含有一對孤對電子,由于該孤對電子的存在,鍵角小于120°;SO3的空間結(jié)構(gòu)為平面正三角形,鍵角為120°;NH3的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,鍵角為107°;CCl4的空間結(jié)構(gòu)為正四面體,鍵角為109°28′;故分子中鍵角的大?。築eCl2 > SO3> SnCl2> CCl4>NH3 ,C錯誤;
D. BeF2分子中,中心原子Be的價層電子對數(shù)等于2,即成鍵電子對數(shù)等于2,由于沒有孤對電子,故其空間排布為直線, D正確;
故合理選項為D。
20.亞鐵氰化鉀屬于歐盟批準(zhǔn)使用的食品添加劑,受熱易分解: 3K4[Fe(CN)6]12KCN+Fe3C+2(CN)2↑+N2↑+C,下列關(guān)于該反應(yīng)說法錯誤的是
A. Fe2+的最高能層電子排布為 3d6
B. 配合物K4[Fe(CN)6]中配位原子是碳原子
C. (CN)2分子中σ鍵和π鍵數(shù)目比為 3:4
D. 已知 Fe3C 晶胞中每個碳原子被 6 個鐵原子包圍,則鐵的配位數(shù)是 2
【答案】A
【解析】
【詳解】A.Fe為26號元素,其原子核外共有26個電子,F(xiàn)e原子失去4s軌道上的2個電子得到Fe2+,則Fe2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6,其最高能層電子排布為3s23p63d6,A選項錯誤;
B.配合物K4[Fe(CN)6]中配體為CN-,由于電負(fù)性N>C,所以C原子提供孤對電子,即配位原子是碳原子,B選項正確;
C.(CN)2分子的結(jié)構(gòu)式為N≡C—C≡N,單鍵為σ鍵,三鍵含有1個σ鍵和2個π鍵,因此(CN)2分子中σ鍵和π鍵數(shù)目比為3:4,C選項正確;
D.Fe3C的晶胞結(jié)構(gòu)中碳原子的配位數(shù)為6,與碳原子緊鄰的鐵原子,以C原子為原點建立三維坐標(biāo)系,F(xiàn)e原子位于坐標(biāo)軸上且關(guān)于原點(碳原子)對稱,6個Fe形成的空間結(jié)構(gòu)為正八面體,故C原子的配位數(shù)為6,配位數(shù)之比等于相應(yīng)原子數(shù)目反比,則Fe原子配位數(shù)為,D選項正確;
答案選A。
21.空氣明朝《天工開物》中有世界上最早的“火法”煉鋅技術(shù)的記載,鋅是生命體必需的微量元素,被稱為“生命之花”。(已知阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)
(1)基態(tài)原子核外的最高能層符號是________,基態(tài)最外層電子排布式為________。
(2)乳酸鋅[]是一種很好的食品鋅強化劑,其中存在的作用力有________(填編號)。乳酸鋅中含有________個σ鍵。
A.離子鍵 B.極性共價鍵 C.金屬鍵 D.配位鍵 E.范德華力
(3)一水合甘氨酸鋅是一種礦物類飼料添加劑,結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。其中所涉及的非金屬元素的電負(fù)性由大到小的順序是________,分子的空間構(gòu)型為________形,的配位數(shù)為________。甘氨酸()中N原子的雜化軌道類型為________;甘氨酸易溶于水,試從結(jié)構(gòu)角度解釋________。
(4)Zn與S形成某種化合物的晶胞如圖所示。
①以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。例如圖中原子1的坐標(biāo)為,則原子2的坐標(biāo)為________。
②已知晶體密度為,半徑為,若要使、相切,則半徑為________(寫計算表達式)。
【答案】 (1). N (2). (3). AB (4). 20NA (5). O>N>C>H (6). V (7). 5 (8). (9). 甘氨酸為極性分子,且分子中的氨基和羧基都能與水分子形成氫鍵 (10). (11).
【解析】
【詳解】(1) 鋅是30號元素,位于第四周期,共有四層電子,基態(tài)原子核外的最高能層符號是N,鋅的核外電子排布式為,基態(tài)最外層電子排布式為;
(2)乳酸鋅[]屬于離子化合物,分子中含有乳酸根離子和鋅離子以離子鍵結(jié)合,乳酸分子中存在碳碳之間,碳?xì)渲g,碳氧之間,氫氧之間的極性鍵,故乳酸鋅分子中存在的作用力有離子鍵和極性共價鍵,一個乳酸分子中含有10個σ鍵和一個π鍵,故乳酸鋅中含有個20mol σ鍵,故含有20NA個σ鍵;
(3)一水合甘氨酸鋅中所涉及的非金屬元素有C. O、N、H元素,元素的非金屬性越強,其電負(fù)性越大,非金屬性大小順序為O>N>C>H,則電負(fù)性大小順序為O>N>C>H;分子中氧形成了兩對共用電子對,剩余2對孤對電子,價層電子對為4對,VSEPR模型為四面體型,分子的立體構(gòu)型減去孤對電子,的空間構(gòu)型為V形;從一水合甘氨酸鋅的結(jié)構(gòu)簡式可看出Zn2+的配原子為O、N原子,根據(jù)圖知,一水合甘氨酸鋅中Zn2+的配位數(shù)為5;甘氨酸()中N原子的成鍵電子對數(shù)為3對,孤對電子對為一對,價層電子對數(shù)為4對,雜化軌道類型為雜化;甘氨酸為極性分子,且氨基和羧基都能和水分子形成分子間氫鍵,導(dǎo)致甘氨酸易溶于水;
(4)①原子1的坐標(biāo)為,原子2在左側(cè)的面心上,則原子2的坐標(biāo)為;
②已知晶體密度為,鋅離子的個數(shù)為8×+6×=4,硫離子位于體心,個數(shù)為4,硫離子的個數(shù)為晶胞參數(shù)=pm=pm=pm,若要使、相切,則其體對角線長度為2個鋅離子直徑與2個硫離子直徑之和,其體對角線長度=×pm,S2?半徑為apm,Zn2+半徑==(×-a)pm。
【點睛】第(4)題的②,找到晶胞的對角線長度為2個鋅離子直徑與2個硫離子直徑之和是解本題的關(guān)鍵。
22.在一定條件下,金屬相互化合形成的化合物稱為金屬互化物,如Cu9Al4、Cu5Zn8等。
(1)某金屬互化物具有自范性,原子在三維空間里呈周期性有序排列,該金屬互化物屬于________(填“晶體”或“非晶體”)。
(2)基態(tài)銅原子有________個未成對電子;Cu2+的電子排布式為____________________;在CuSO4溶液中加入過量氨水,充分反應(yīng)后加入少量乙醇,析出一種深藍色晶體,該晶體的化學(xué)式為____________________,其所含化學(xué)鍵有____________________,乙醇分子中C原子的雜化軌道類型為________。
(3)銅能與類鹵素(SCN)2反應(yīng)生成Cu(SCN)2,1 mol(SCN)2分子中含有σ鍵的數(shù)目為________。(SCN)2對應(yīng)的酸有硫氰酸(H—S—C≡N)、異硫氰酸(H—N===C===S)兩種。理論上前者沸點低于后者,其原因是______________________________________________________________________________________。
(4)ZnS的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,在ZnS晶胞中,S2-的配位數(shù)為_______________。
(5)銅與金形成的金屬互化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其晶胞邊長為a nm,該金屬互化物的密度為________ g·cm-3(用含a、NA的代數(shù)式表示)。
【答案】 (1). 晶體 (2). 1 (3). 1s22s22p63s23p63d9 (4). Cu(NH3)4SO4?H2O (5). 離子鍵、極性共價鍵和配位鍵 (6). sp3雜化、sp3雜化 (7). 5NA (8). 異硫氰酸分子間可形成氫鍵,而硫氰酸不能 (9). 4 (10).
【解析】
【分析】
1)晶體中粒子在三維空間里呈周期性有序排列,有自范性,非晶體中原子排列相對無序,無自范性;
(2)銅元素的原子序數(shù)為29,位于周期表第四周期ⅠB族,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1;CuSO4溶液與過量氨水反應(yīng)生成Cu(NH3)4SO4?H2O;Cu(NH3)4SO4?H2O晶體中含有離子鍵、極性共價鍵和配位鍵;CH3-CH2-OH分子中兩個C原子均為飽和碳原子,價層電子對數(shù)均為4;
(3)(SCN)2的結(jié)構(gòu)式為N≡C-S-S-C≡N,分子中有3個單鍵和2個碳氮三鍵;能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔沸點較高;
(4)ZnS的晶胞結(jié)構(gòu)可知,可以根據(jù)鋅離子的配位數(shù)判斷距離S2-最近的鋅離子有4個;
(5)由均攤法計算得到金屬互化物的化學(xué)式,再由質(zhì)量公式計算密度。
【詳解】(1)晶體中粒子在三維空間里呈周期性有序排列,有自范性,非晶體中原子排列相對無序,無自范性,金屬互化物具有自范性,原子在三維空間里呈周期性有序排列,則金屬互化物屬于晶體,故答案為晶體;
(2)銅元素的原子序數(shù)為29,位于周期表第四周期ⅠB族,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,含有一個未成對電子,失去2個電子形成Cu2+,故Cu2+離子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d9;在CuSO4溶液中加入過量氨水,CuSO4與過量氨水反應(yīng)生成Cu(NH3)4SO4?H2O,加入乙醇降低Cu(NH3)4SO4?H2O的溶解度,析出深藍色Cu(NH3)4SO4?H2O晶體,晶體中含有離子鍵、極性共價鍵和配位鍵;CH3-CH2-OH分子中兩個C原子均為飽和碳原子,價層電子對數(shù)均為4,均為sp3雜化。
(3)(SCN)2的結(jié)構(gòu)式為N≡C-S-S-C≡N,分子中有3個單鍵和2個碳氮三鍵,單鍵為σ鍵,三鍵含有1個σ鍵、2個π鍵,(SCN)2分子含有5個σ鍵,故1mol(SCN)2分子中含有σ鍵的數(shù)目為5NA;能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔沸點較高,異硫氰酸分子間可形成氫鍵,而硫氰酸不能形成分子間氫鍵,所以異硫氰酸熔沸點高于硫氰酸,故答案為5NA;異硫氰酸分子間可形成氫鍵,而硫氰酸不能;
(4)ZnS的晶胞結(jié)構(gòu)可知,距離Zn2+最近的硫離子有4個,由硫化鋅的化學(xué)式可知,距離每個硫離子最近的鋅離子也有4個,即S2-的配位數(shù)為4,故答案為4;
(5)由晶胞結(jié)構(gòu)可知,Cu原子位于晶胞面心,數(shù)目為6×=3,Au原子為晶胞頂點,數(shù)目為8×=1,銅與金形成的金屬互化物的化學(xué)式為Cu3Au,晶胞體積V=(a×10-7)3cm3,則密度ρ===,故答案為。
【點睛】本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì),考查了晶體結(jié)構(gòu)、核外電子排布、配合物以及晶胞的計算等知識,注意核外電子排布規(guī)律,注意空間結(jié)構(gòu)的理解與應(yīng)用,把握均攤法計算、密度與質(zhì)量的關(guān)系為解答的關(guān)鍵。
23.G是合成抗新冠病毒藥物的中間體,合成路線如圖所示:
已知:R1COOR2+R2-OH(R、R1、R2分別為烴基)
回答下列問題:
(1)G中官能團的名稱為____。
(2)C的結(jié)構(gòu)簡式為____。
(3)寫出D到E的方程式____,該反應(yīng)類型為____。
(4)標(biāo)出F中的手性碳原子___。
(5)H與G互為同分異構(gòu)體,寫出符合以下條件的一種結(jié)構(gòu)簡式____
①能發(fā)生水解反應(yīng);②核磁共振氫譜峰面積之比為2:2:9:9
(6)已知RXRMgX(X表示鹵素原子),以苯甲醇為原料制備,畫出合成路線圖___(無機試劑及有機溶劑任選)。
【答案】 (1). 羥基、醚鍵 (2). (3). +(CH3CO)2O+CH3COOH (4). 取代反應(yīng) (5). (6). (或或) (7).
【解析】
【分析】
A發(fā)生氧化反應(yīng)生成B;根據(jù)C生成D的反應(yīng)條件可知,該過程發(fā)生題目所給反應(yīng),所以C中含有酯基,再結(jié)合B的結(jié)構(gòu)簡式以及C的分子式可知C的結(jié)構(gòu)簡式為,D的結(jié)構(gòu)簡式為;D發(fā)生取代反應(yīng)生E,E發(fā)生與發(fā)生加成反應(yīng)生成F,F(xiàn)發(fā)生取代反應(yīng)生成G。
【詳解】(1)根據(jù)G的結(jié)構(gòu)簡式可知其官能團為醚鍵、羥基;
(2)根據(jù)分析可知C為;
(3)D為,其中一個羥基上的氫原子被—COCH3代替生成E,化學(xué)方程式為+(CH3CO)2O+CH3COOH,該反應(yīng)屬于取代反應(yīng);
(4)連接四個不同的原子或原子團的碳原子為手性碳原子,所以F中的手性碳原子為(*標(biāo)出);
(5)H與G互為同分異構(gòu)體,滿足:
①能發(fā)生水解反應(yīng),根據(jù)G結(jié)構(gòu)簡式可知H應(yīng)含有酯基;
②核磁共振氫譜峰面積之比為2:2:9:9,則其苯環(huán)上應(yīng)有兩個處于對位的不同取代基(這樣才有2:2),則符合條件的有、、;
(6)苯甲醇為,目標(biāo)產(chǎn)物為,根據(jù)題目所給的“已知”反應(yīng)可知,可以由和合成;可以由和發(fā)生酯化反應(yīng)生成,而苯甲醇可以被氧化成苯甲酸;根據(jù)RXRMgX可知可以由生成,而可以和HBr發(fā)生取代反應(yīng)生成;
綜上所述合成路線為。
【點睛】合成路線的設(shè)計為本題難點,解決問題的關(guān)鍵是要理解題目所給的反應(yīng)機理,同時對比目標(biāo)產(chǎn)物和所給反應(yīng)中的物質(zhì),找到相似之處,再進行替換即可。
24.可降解高分子化合物H的合成路線如下
已知:i.
ii.+2ROH +2HCl(R為烴基)
回答下面問題:
(1)有機物C中含有官能團的名稱________;
(2)有機物E生成F的反應(yīng)類型_________;
(3)有機物D的結(jié)構(gòu)簡式_________,高分子化合物H的結(jié)構(gòu)簡式_________;
(4)具有相同官能團的有機物A的同分異構(gòu)體有_________種;
(5)有機物E和C按1:1發(fā)生縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________;
(6)寫出由乙烯合成多肽的合成路線圖(其他無機試劑任選)____________。
【答案】 (1). 氨基、羧基 (2). 取代反應(yīng)(酯化反應(yīng)) (3). (4). (5). 9 (6). n+n+(2n-1)H2O或n+n+(2n-1)H2O (7). CH2=CH2CH3CH2OHCH3CHO
【解析】
【分析】
根據(jù)后續(xù)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)可知C7H8中應(yīng)含有苯環(huán),則其結(jié)構(gòu)簡式為,與Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成A,根據(jù)A的分子式可知A為,A在NaOH水溶液中發(fā)生水解生成,但該物質(zhì)不穩(wěn)定,會轉(zhuǎn)化為,即B為;B發(fā)生信息i的反應(yīng)生成C為;D含三個六元環(huán),應(yīng)是兩分子C脫水生成,所以D為;B發(fā)生信息i中第一步和第三步反應(yīng)生成E,則E為;F含三個六元環(huán),應(yīng)是兩分子E脫水生成,所以F為;C與E反應(yīng)生成G,G也含三個六元環(huán),則G為;與發(fā)生類似信息ii的反應(yīng)生成H,則H的結(jié)構(gòu)簡式為。
【詳解】(1)C的結(jié)構(gòu)簡式為,其官能團為氨基和羧基;
(2)根據(jù)分析可知兩分子E發(fā)生酯化生成F,反應(yīng)類型為取代反應(yīng)(酯化反應(yīng));
(3)根據(jù)分析可知D為;H為;
(4)A為,A的官能團為兩個氯原子,其同分異構(gòu)體中,當(dāng)兩個氯原子均取代苯環(huán)上的氫原子,此時有6種;當(dāng)一個氯原子在側(cè)鏈,一個在苯環(huán)上有3種,共3+6=9種;
(5)E為,C為,1:1發(fā)生縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式為:n+n+(2n-1)H2O或n+n+(2n-1)H2O;
(6)多肽可由發(fā)生縮聚反應(yīng)生成,根據(jù)信息i可知該物質(zhì)可以由CH3CHO經(jīng)系列轉(zhuǎn)化生成,CH2=CH2可以水在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng)生成CH3CH2OH,乙醇可被催化氧化生CH3CHO,所以合成路線為CH2=CH2CH3CH2OHCH3CHO。
【點睛】解決本題的關(guān)鍵學(xué)生需要理解酯化反應(yīng)機理以及氨基和羧基的反應(yīng)機理;注意掌握由單體書寫高聚物結(jié)構(gòu)簡式的方法。
注冊成功