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河北省沧州市泊头市第一中学2023-2024学年高二下学期4月月考化学试题
可能用到的相对原子质量：H1　K39　S32　C12　O16
一、单项选择题(每个3分，共42分)
1. 2023年4月12日21时，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置创造了新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒，对提升核聚变能源经济性、可行性，加快实现聚变发电具有重要意义．其原理为,下列有关说法正确的是
A. 核聚变为放热反应 B. 聚变发电有利于减少碳排放量
C. 聚变发电，可使核能全部转化成电能 D. 互为同素异形体
2. 下列有机物的命名正确的是
A. CH2Cl-CH=CH2 1-氯丙烯 B. (CH3CH2)2CHCH(CH3)2 3-乙基-4-甲基戊烷
C. 异戊烷 D. 3，3-二甲基-2-乙基-1-丁烯
3. 下面有关晶体的叙述中，不正确的是
A. 氯化钠晶体中，每个周围距离相等的共有6个
B. 金刚石为空间网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子
C. 氯化铯晶体中，每个周围紧邻8个
D. 干冰晶体中，每个分子周围紧邻12个分子
4. 下列叙述不正确的是
A. 甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得有机物有6种
B. 分子式为C4H8Cl2的有机物共有8种
C. 含有5个碳原子的某饱和链烃，其一氯取代物可能有3种
D. 菲的结构简式为，它与硝酸反应，可生成5种一硝基取代物
5. 某有机化合物的结构简式如图
此有机化合物属于
①炔烃②多官能团有机化合物③芳香烃④烃的衍生物⑤高分子⑥芳香族化合物
A. ①②③④⑤ B. ②④⑥ C. ②④⑤⑥ D. ①③⑤
6. 某化合物由碳、氢、氧三种元素组成，完全燃烧6.0 g该有机物，生成13.20 g 和7.20 g ，实验测得其红外光谱图只有C—H键，O—H键、C—O键的振动吸收，则该有机物的结构简式是
A. B.
C. D.
7. 下列说法中正确的有
①金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关
②水结成冰密度减小与水分子之间能形成氢键有关
③热稳定性和还原性依次减弱
④共价键强弱决定分子晶体熔、沸点的高低
⑤的热稳定性依次减弱，熔沸点依次升高
⑥硬度由大到小：金刚石>碳化硅晶体硅
A. ②③④⑥ B. ①②③⑥ C. ①②④⑤ D. ①②⑤⑥
8. 下列说法正确的是
A. 苯和甲苯均不能使酸性溶液褪色
B. 乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色，且原理相同
C. 邻二甲苯和溴蒸汽在光照下取代产物可能为
D. 鉴别己烯和苯，向己烯和苯中分别滴入酸性KMnO4溶液，振荡，观察是否褪色
9. 为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
A. 标准状况下，的所含的分子数为
B. 除中的，可以用酸性高锰酸钾溶液
C. 乙烯所含共用电子对数自为
D. 的聚乙烯中含有的碳原子数为
10. 长式周期表共有18个纵列，从左到右排为1～18列，即碱金属元素为第1列，稀有气体元素为第18列。按这种规定，下列说法正确的是
A. 第14列元素中未成对电子数是同周期元素中最多的
B. 只有第2列的元素原子最外层电子排布为ns2
C. 第四周期第8列元素是镍元素
D. 第15列元素原子的价电子排布为ns2np3
11. 昆虫信息素是昆虫之间传递信号的化学物质。人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情等。一种信息素的分子结构简式如图所示，关于该化合物说法不正确的是
A. 分子式为
B. 具有一定的挥发性
C. 分子中有2种官能团，2个手性碳原子
D. 分子中有7种不同化学环境的氢原子
12. 硫化钾主要用作分析试剂、脱毛剂，也可用于医药工业。其晶体具有如图所示的反萤石结构，已知晶胞参数为，为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 图中X代表的是 B. 之间的最短距离为
C. 硫化钾的密度为 D. 填充在构成的正四面体空隙中
13. 分子式为C7H14O的有机物，含有六元环状结构且能与Na反应放出H2的化合物，其可能的结构有
A. 5种 B. 4种 C. 3种 D. 2种
14. 下列说法正确的是
A. 所有非金属元素都分布在p区
B. 最外层只有一个电子的原子X和Y性质一定相似
C. 2p轨道上只有一个电子的X原子和3p轨道上只有一个电子的Y原子性质相似
D. L层电子数为奇数的原子和M层电子数为奇数的原子对应的元素一定都是主族元素
二、填空题
15. 有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气，主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精，是我国批准使用的香料产品，其沸点为148℃。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M，然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构，具体实验过程如下：
步骤一：将粗品用蒸馏法进行纯化。
（1）如图1所示，仪器a的名称是_______，图中虚线框内应选用右侧的_______(填“仪器x”或“仪器y”)。
步骤二：确定M的实验式和分子式。
（2）利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%，氢的质量分数为9.1%。
①M的实验式为_______。
②已知M的密度是同温同压下CO2密度的2倍，则M的分子式为_______。
步骤三：确定M的结构简式。
（3）用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示，图中峰面积之比为1∶3∶1∶3；利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。
①M中官能团名称为_______，M的结构简式为_______(填键线式)。
②写出两种含有酯基的M的同分异构体的结构简式：_______。
16. 已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大。A是宇宙中含量最丰富的元素，B、D原子的层有2个未成对电子。离子层轨道电子为半满状态，比原子序数大1且位于同一族，的最外层只有1个电子。请根据以上情况，回答下列问题：(答题时，用所对应的元素符号表示)
（1）B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为_____。
（2）A、B、D三种元素可以形成组成为的分子，其中B原子采取杂化的是_____(填结构简式)
（3）可形成分子式均为的两种配合物，其中一种化学式为往其溶液中加溶液时，现象是_____；往另一种配合物的溶液中加入溶液时，无明显现象，若加入溶液时产生淡黄色沉淀，则第二种配合物的化学式为_____。
（4）B元素在自然界有多种同素异形体，硬度最大晶体中每个晶胞中平均含有_____个原子。若晶胞的棱长为，则它的密度为_____(表示阿伏加德罗常数)
（5）G的一种氧化物M的晶胞结构如图所示(浅灰球代表氧原子)，则M的化学式为_____，该晶体中氧原子的配位数为_____。
17. 有机物H是一种药物中间体，其合成路线如图所示(部分试剂和条件略去)：
已知，①
②
③
回答下列问题：
（1）B中官能团的名称为_____，A的化学名称为_____。
（2）A→B的试剂及反应条件是_____，J的结构简式为_____。
（3）写出F→G的化学方程式_____，G→H的反应类型是_____。
（4）参照上述合成路线设计以甲苯和苯为原料制备合成路线_____(其他试剂任选)。
18. 回答下列问题
（1）基态碘原子的价层电子的运动状态有_____种，基态Pb原子的价层电子排布式为_____。
（2）价电子轨道表示式为_____；
（3）一种磷酸硅铝分子筛常用于催化甲醇制烯烃反应。由硅原子核形成的三种微粒：，半径由大到小的顺序为_____(填标号)；第三周期元素中，第一电离能介于和P之间的元素有_____种。
（4）下列状态的铁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_____(填标号)。
a．
b．
c．
d．
（5）基态原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为_____。
（6）原子发射光谱法是通过处于激发态的待测元素微粒回到基态时发射的特征谱线对其进行鉴别的方法。下列状态的铁粒子处于激发态的是_____(填标号)。
A. B. C. D.河北省沧州市泊头市第一中学2023-2024学年高二下学期4月月考化学试题
可能用到的相对原子质量：H1　K39　S32　C12　O16
一、单项选择题(每个3分，共42分)
1. 2023年4月12日21时，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置创造了新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒，对提升核聚变能源经济性、可行性，加快实现聚变发电具有重要意义．其原理为,下列有关说法正确的是
A. 核聚变为放热反应 B. 聚变发电有利于减少碳排放量
C. 聚变发电，可使核能全部转化成电能 D. 互为同素异形体
【答案】B
【解析】
【详解】A．核聚变不属于化学反应，A错误；
B．聚变发电有利于减少化石燃料的使用，利于减少碳排放量，B正确；
C．不同形式的能量相互转化时有损耗，C错误；
D．为同种元素的不同原子，互为同位素，D错误；
故选B。
2. 下列有机物的命名正确的是
A. CH2Cl-CH=CH2 1-氯丙烯 B. (CH3CH2)2CHCH(CH3)2 3-乙基-4-甲基戊烷
C. 异戊烷 D. 3，3-二甲基-2-乙基-1-丁烯
【答案】D
【解析】
【详解】A． CH2Cl-CH=CH2正确的命名为：3-氯-1-丙烯，故A错误；
B． (CH3CH2)2CHCH(CH3)2 2-甲基-3-乙基戊烷，故B错误；
C． 异戊烷含有5个碳，正确的命名为2-甲基戊烷，故C错误；
D． 含有官能团的有机物命名时，要选含官能团的最长碳链作为主链，官能团的位次最小，则的名称为3，3-二甲基-2-乙基-1-丁烯，故D正确；
故选：D。
3. 下面有关晶体的叙述中，不正确的是
A. 氯化钠晶体中，每个周围距离相等的共有6个
B. 金刚石为空间网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子
C. 氯化铯晶体中，每个周围紧邻8个
D. 干冰晶体中，每个分子周围紧邻12个分子
【答案】A
【解析】
【详解】A．氯化钠晶体中和间隔排列，所以每个周围有上下左右前后6个，同样每个周围也是前后左右上下6个，根据晶体结构分析，与最近且等距的有12个，A项错误；
B．金刚石网状结构中，每个碳原子含有4个共价键，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子，B项正确；
C．氯化铯晶体中，铯离子的配位数是8，每个周围等距且最近的是晶胞顶点的8个，C项正确；
D．二氧化碳晶体属于面心立方，每个二氧化碳分子周围紧邻二氧化碳分子个数为12，D项正确；
故选A。
4. 下列叙述不正确的是
A. 甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得有机物有6种
B. 分子式为C4H8Cl2的有机物共有8种
C. 含有5个碳原子的某饱和链烃，其一氯取代物可能有3种
D. 菲的结构简式为，它与硝酸反应，可生成5种一硝基取代物
【答案】B
【解析】
【详解】A．含有3个碳原子的烷基有丙基、异丙基两种，甲苯苯环上有3种氢原子，分别处于甲基的邻、间、对位，所以甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得有机物有种，A正确；
B．可以看作中2个H原子被2个Cl原子取代，有、两种结构：中，当2个Cl原子取代同一个C原子上的H时，有2种，当2个Cl原子取代不同C原子上的H时，有4种；中，当2个Cl原子取代同一个C原子上的H时，有1种，当2个Cl原子取代不同C原子上的H时，有2种，故分子式为的有机物共有9种，B错误；
C．戊烷的同分异构体有、、，若为，其一氯代物有、，共三种，C正确；
D．苯环是平面正六边形结构，菲具有很高的对称性，沿如图虚线对称：，有如图所示5种H原子，故菲的一硝基取代物有5种，D正确；
答案选B。
5. 某有机化合物的结构简式如图
此有机化合物属于
①炔烃②多官能团有机化合物③芳香烃④烃的衍生物⑤高分子⑥芳香族化合物
A. ①②③④⑤ B. ②④⑥ C. ②④⑤⑥ D. ①③⑤
【答案】B
【解析】
【详解】①有机物中不存在碳碳双键，含有O元素，不是炔烃，而是烃的含氧衍生物，①错误
②该有机物含酯基、羟基、羧基、碳碳双键，属于多官能团有机化合物，②正确
③含苯环，但还含O元素，不属于芳香烃，③错误
④含C、H、O三种元素，为烃的含氧衍生物，④正确
⑤相对分子质量不大，不属于高分子化合物，⑤错误
⑥含有苯环，属于芳香族化合物，⑥正确；
故选B。
6. 某化合物由碳、氢、氧三种元素组成，完全燃烧6.0 g该有机物，生成13.20 g 和7.20 g ，实验测得其红外光谱图只有C—H键，O—H键、C—O键的振动吸收，则该有机物的结构简式是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据碳原子守恒有，，根据质量守恒可知，该有机物中，，则该有机物中C、H、O原子数目比为3：8：1。
【详解】A. 的C、H、O原子数目比为3：8：1，分子中含有C—H键，C—O键，但不含O—H键，故A不符合题意；
B. 的C、H、O原子数目比为3：8：1，分子中含有C—H键，O—H键、C—O键，故B符合题意；
C. 的C、H、O原子数目比为2：6：1，故C不符合题意；
D. 的C、H、O原子数目比为1：2：1，故D不符合题意；
答案选B。
7. 下列说法中正确有
①金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关
②水结成冰密度减小与水分子之间能形成氢键有关
③的热稳定性和还原性依次减弱
④共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低
⑤的热稳定性依次减弱，熔沸点依次升高
⑥硬度由大到小：金刚石>碳化硅晶体硅
A. ②③④⑥ B. ①②③⑥ C. ①②④⑤ D. ①②⑤⑥
【答案】D
【解析】
【详解】①给金属晶体加电压时，晶体中的自由电子定向移动形成电流，自由电子的移动能传递热能，因此金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关，①正确；
②冰和水的密度不同主要是由于水分子间存在氢键，氢键在液态水中使一个水分子与4个水分子相连，而当水凝固时，水分子排列得很规则，氢键会拉伸水分子，使得水分子之间距离增大，体积也就增大，密度减小，② 正确；
③F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱，则其离子的还原性逐渐增强，且元素的非金属性越强，其简单氢化物的热稳定性越强，则HF、HCl、HBr、HI的还原性逐渐增强，热稳定性依次减弱，③错误；
④分子晶体熔、沸点的高低取决于分子间作用力的强弱，与共价键强弱无关，④错误；
⑤S、Se、Te非金属性依次减弱，故、、的热稳定性依次减弱，但是、、的相对分子质量依次增大，其熔沸点依次升高，⑤正确；
⑥三种晶体为共价晶体，共价键的键长越短，共价键越强，硬度越大，键长：C—C＜C—Si＜Si—Si，则硬度：金刚石＞碳化硅＞晶体硅，⑥正确；
故选D。
8. 下列说法正确的是
A. 苯和甲苯均不能使酸性溶液褪色
B. 乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色，且原理相同
C. 邻二甲苯和溴蒸汽在光照下取代产物可能为
D. 鉴别己烯和苯，向己烯和苯中分别滴入酸性KMnO4溶液，振荡，观察是否褪色
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲苯可被酸性溶液氧化为苯甲酸，使其褪色，故A错误；
B．乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色是乙烯被氧化，乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色是乙烯与Br2发生加成反应，原理不同，故B错误；
C．邻二甲苯和液溴在光照下应是甲基上氢原子被取代，故C错误；
D．向己烯和苯中分别滴入酸性溶液，振荡，己烯因含碳碳双键能被酸性溶液氧化而使之褪色，溶液分层但不褪色的是苯，故D正确；
故选D。
9. 为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
A. 标准状况下，的所含的分子数为
B. 除中的，可以用酸性高锰酸钾溶液
C. 乙烯所含共用电子对数自为
D. 的聚乙烯中含有的碳原子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A．标准状况下，CHCl3非气态，的物质的量不是0.5mol，故A错误；
B．酸性高锰酸钾可将C2H4氧化为CO2，不能用酸性高锰酸钾溶液除中的，故B错误；
C．28g乙烯的物质的量是1mol，所含共用电子对数目为6NA，故C正确；
D．2.8g含有的链节是0.1mol，因此其中含有的碳原子数为0.2NA，故D错误；
故选C。
10. 长式周期表共有18个纵列，从左到右排为1～18列，即碱金属元素为第1列，稀有气体元素为第18列。按这种规定，下列说法正确的是
A. 第14列元素中未成对电子数是同周期元素中最多的
B. 只有第2列的元素原子最外层电子排布为ns2
C. 第四周期第8列元素是镍元素
D. 第15列元素原子的价电子排布为ns2np3
【答案】D
【解析】
【详解】A．未成对电子数最多的元素是铬，d能级有5个电子，s能级上有1个电子，应对应第6列，A错误；
B．第18列He元素最外层电子排布为1s2，B错误；
C．第四周期第8列元素的原子序数为26，是铁元素，C错误；
D．第15列元素原子的价电子排布式为ns2np3，最外层有5个电子，D正确；
答案选D。
11. 昆虫信息素是昆虫之间传递信号化学物质。人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情等。一种信息素的分子结构简式如图所示，关于该化合物说法不正确的是
A. 分子式为
B. 具有一定的挥发性
C. 分子中有2种官能团，2个手性碳原子
D. 分子中有7种不同化学环境的氢原子
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据结构简式可知，其分子式为，故A正确；
B．该信息素“可用于诱捕害虫、测报虫情”，可推测该有机物具有一定的挥发性，故B正确；
C．分子中有酯基、碳碳双键2种官能团，连接不相同的4个原子或原子团的碳原子是手性碳原子，该分子中手性碳位置如图：，故C正确；
D．如图，分子中有8种不同化学环境的氢原子，故D错误；
故选D。
12. 硫化钾主要用作分析试剂、脱毛剂，也可用于医药工业。其晶体具有如图所示的反萤石结构，已知晶胞参数为，为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 图中X代表的是 B. 之间的最短距离为
C. 硫化钾的密度为 D. 填充在构成的正四面体空隙中
【答案】B
【解析】
【分析】K2S中，K+和S2-个数比为2：1，晶胞中X个数为，晶胞中Y的个数为4个，都在晶胞内部，因此X代表K+，Y代表S2-。
【详解】A．X代表的是，A正确；
B．之间的最短距离为对角线的一半，等于，B错误；
C．晶胞中有4个K2S，质量为g，体积为(a×10-10)3cm3，密度为，C正确；
D．S2-离子围成1个正四面体，K+离子处于正四面体的中心，填充在构成的正四面体空隙中，D正确；
答案选B。
13. 分子式为C7H14O的有机物，含有六元环状结构且能与Na反应放出H2的化合物，其可能的结构有
A. 5种 B. 4种 C. 3种 D. 2种
【答案】A
【解析】
【详解】分子式为C7H14O的有机物，不饱和度为1，含有六元环状结构且能与Na反应放出H2，说明含有1个羟基，结构为、、、、，故选A。
14. 下列说法正确的是
A. 所有非金属元素都分布在p区
B. 最外层只有一个电子的原子X和Y性质一定相似
C. 2p轨道上只有一个电子的X原子和3p轨道上只有一个电子的Y原子性质相似
D. L层电子数为奇数的原子和M层电子数为奇数的原子对应的元素一定都是主族元素
【答案】C
【解析】
详解】A．非金属元素中位于区，A错误；
B．最外层只有一个电子的原子可能是、碱金属原子，也可能是Ⅰ族或Ⅵ族元素的原子，因此性质不一定相似，B错误；
C．轨道上只有一个电子的原子，其价电子排布式为，轨道上只有一个电子的原子，其价电子排布式为，这两种元素分别为和，均为Ⅱ族元素，性质相似，C正确；
D．层电子数为奇数的原子，层一定没有排满8个，因此该元素一定位于第二周期，属于主族元素，层电子数为奇数的原子可以是第三周期元素的原子，也可以为第四周期元素的原子，如、等原子是副族元素的原子，D错误；
故选C。
二、填空题
15. 有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气，主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精，是我国批准使用的香料产品，其沸点为148℃。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M，然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构，具体实验过程如下：
步骤一：将粗品用蒸馏法进行纯化。
（1）如图1所示，仪器a的名称是_______，图中虚线框内应选用右侧的_______(填“仪器x”或“仪器y”)。
步骤二：确定M的实验式和分子式。
（2）利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%，氢的质量分数为9.1%。
①M的实验式为_______。
②已知M的密度是同温同压下CO2密度的2倍，则M的分子式为_______。
步骤三：确定M的结构简式。
（3）用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示，图中峰面积之比为1∶3∶1∶3；利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。
①M中官能团的名称为_______，M的结构简式为_______(填键线式)。
②写出两种含有酯基的M的同分异构体的结构简式：_______。
【答案】（1） ①. 蒸馏烧瓶 ②. 仪器y
（2） ①. ②.
（3） ①. 羟基、羰基 ②. ③. 、、、
【解析】
【分析】本题是一道测定某有机物的结构式的实验题，首先对样品进行纯化，随后根据M中碳元素和氢元素的质量分数计算其实验式，再根据核磁共振氢谱已经红外光谱 分析其结构中含有的官能团，进而分析其结构式，以此解题。
【小问1详解】
仪器a的名称为蒸馏烧瓶；蒸馏时使用仪器y(直形冷凝管)，仪器x(球形冷凝管)一般用于冷凝回流装置中，故答案为：蒸馏烧瓶；仪器y；
【小问2详解】
①计算该有机物中氧元素的质量分数：，分子内各元素原子的个数比：，即实验式为：，故答案为：；
②M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍，则M的相对分子质量为，设分子式为，则，n=2，则分子式为，
【小问3详解】
①根据核磁共振氢谱图中有4组峰，且峰面积之比为1∶3∶1∶3，说明分子中含有4种不同化学环境的氢原子，且个数比为1∶3∶1∶3，结合红外光谱图所示含有C-H、H-O、C=O等化学键，其结构简式为，所含官能团为羟基、羰基，其键线式写作，故答案为：羟基、羰基；；
②酯基结构为，含有酯基的M的同分异构体的结构简式为、、、，故答案为：、、、。
16. 已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大。A是宇宙中含量最丰富的元素，B、D原子的层有2个未成对电子。离子层轨道电子为半满状态，比原子序数大1且位于同一族，的最外层只有1个电子。请根据以上情况，回答下列问题：(答题时，用所对应的元素符号表示)
（1）B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为_____。
（2）A、B、D三种元素可以形成组成为的分子，其中B原子采取杂化的是_____(填结构简式)
（3）可形成分子式均为的两种配合物，其中一种化学式为往其溶液中加溶液时，现象是_____；往另一种配合物的溶液中加入溶液时，无明显现象，若加入溶液时产生淡黄色沉淀，则第二种配合物的化学式为_____。
（4）B元素在自然界有多种同素异形体，硬度最大晶体中每个晶胞中平均含有_____个原子。若晶胞的棱长为，则它的密度为_____(表示阿伏加德罗常数)
（5）G的一种氧化物M的晶胞结构如图所示(浅灰球代表氧原子)，则M的化学式为_____，该晶体中氧原子的配位数为_____。
【答案】（1）C＜O＜N
（2）CH3OH （3） ①. 产生白色沉淀 ②. [Co(NH3)5SO4]Br
（4） ①. 8 ②.
（5） ①. Cu2O ②. 4
【解析】
【分析】已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大，A是宇宙中含量最丰富的元素，则A为H元素；B、D原子的L层有2个未成对电子，B、C、D原子序数依次增大，则可推出B为C元素，D为O元素，C为N元素；E3+离子M层3d轨道电子为半满状态，则E的价电子排布式为3d64s2，即E为Fe元素；F比E原子序数大1且位于同一族，则F为Co元素，均为与第Ⅷ族；G的最外层只有1个电子则推知，G的价电子排布式为3d104s1，为Cu元素，综上：A为H、B为C、C为N、D为O、E为Fe、F为Co、G为Cu。
【小问1详解】
同一周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势，第ⅤA族元素价电子的np能级处于半充满状态，较稳定，其第一电离能比ⅥA族的大，则B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N；
【小问2详解】
A、B、D三种元素可以形成组成为HCHO、CH3OH、HCOOH的分子，其中心C原子采取的杂化方式分别为：sp2、sp3、sp2，sp3杂化的是CH3OH；
【小问3详解】
Co可形成分子式均为Co(NH3)5BrSO4的两种配合物，其中一种化学式为[Co(NH3)5Br]SO4，外界存在，则往其溶液中加BaCl2溶液时，会产生白色沉淀；往另一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时，无明显现象，说明在内界，若加入AgNO3溶液时产生淡黄色沉淀，则说明外界为Br-，则第二种配合物的化学式为[Co(NH3)5SO4]Br；
【小问4详解】
B为C，C元素在自然界有多种同素异形体，硬度最大晶体为金刚石，金刚石晶胞中碳原子占据立方体的面心和顶点、晶胞内部有4个碳原子，则每个金刚石晶胞占有碳原子数为；若晶胞的棱长为a cm，则它的密度为；
【小问5详解】
黑球为Cu原子，位于晶胞的体内，其个数为4；浅灰球为O原子，位于晶胞的顶点与体心，其个数为：，Cu与O原子个数比为2：1，则M的化学式为Cu2O；由图可知，该晶体中氧原子的配位数为4；
17. 有机物H是一种药物中间体，其合成路线如图所示(部分试剂和条件略去)：
已知，①
②
③
回答下列问题：
（1）B中官能团的名称为_____，A的化学名称为_____。
（2）A→B的试剂及反应条件是_____，J的结构简式为_____。
（3）写出F→G的化学方程式_____，G→H的反应类型是_____。
（4）参照上述合成路线设计以甲苯和苯为原料制备的合成路线_____(其他试剂任选)。
【答案】（1） ①. 碳氯键、硝基 ②. 邻硝基甲苯
（2） ①. Cl2、FeCl3（或Fe） ②.
（3） ①. ②. 取代反应
（4）
【解析】
【分析】由D的结构简式，结合C→D的反应条件和已知③，可逆推C的结构简式为，根据B→C的反应条件和已知②，结合B的分子式可知B的结构简式为：，由A的分子式和B的结构简式可知A的结构简式为，D先与NaNO2/H+反应，后与NaBF4反应得到E，E与SOCl2发生已知①的反应生成的F结构简式为，F与苯在AlCl3作催化剂的条件下反应生成G，对比G和H的结构简式，结合J的分子式，可知J的结构简式为。
【小问1详解】
由分析得，B的结构简式为：，B中含有官能团的名称：碳氯键、硝基； A的结构简式为，名称为：邻硝基甲苯；
【小问2详解】
A→B即苯环上的H被Cl取代，得到，所需要的试剂及反应条件是Cl2、FeCl3（或Fe）；由分析得，J的结构简式为；
【小问3详解】
F与苯在AlCl3作催化剂的条件下反应生成G，化学方程式为：；G与J生成H，属于取代反应；
【小问4详解】
先用甲苯氧化为苯甲酸，然后与SOCl2反应，生成，最后与苯在AlCl3催化作用下生成产品，具体合成路线为：。
18. 回答下列问题
（1）基态碘原子的价层电子的运动状态有_____种，基态Pb原子的价层电子排布式为_____。
（2）价电子轨道表示式为_____；
（3）一种磷酸硅铝分子筛常用于催化甲醇制烯烃的反应。由硅原子核形成的三种微粒：，半径由大到小的顺序为_____(填标号)；第三周期元素中，第一电离能介于和P之间的元素有_____种。
（4）下列状态的铁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_____(填标号)。
a．
b．
c．
d．
（5）基态原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为_____。
（6）原子发射光谱法是通过处于激发态的待测元素微粒回到基态时发射的特征谱线对其进行鉴别的方法。下列状态的铁粒子处于激发态的是_____(填标号)。
A. B. C. D.
【答案】（1） ①. 7 ②. 6s26p2
（2） （3） ①. c＞a＞b ②. 3
（4）C （5）2：1（或1：2） （6）BD
【解析】
【小问1详解】
基态碘原子核外电子排布为，价层电子的运动状态有7种；基态Pb原子的价层电子排布式为6s26p2；
【小问2详解】
Fe为26号元素，Fe3+价电子轨道表示式为；
【小问3详解】
a．为基态Si原子，b．是基态Si原子失去1个电子得到的离子，c．是激发态Si原子，半径由大到小的顺序为c＞a＞b；同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，ⅡA族原子s能级全充满、ⅤA族原子p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，第三周期元素中，第一电离能介于Al和P之间的元素有Mg、Si、S，共3种；
【小问4详解】
a．为基态Fe原子；b．为基态Fe2+；c．为基态Fe3+，3d轨道为半满结构；d．为激发态Fe原子，因此电离最外层一个电子所需能量最大的是Fe3+，故选C；
【小问5详解】
Co的价电子轨道表达式为，故两种自旋状态的电子数之比为2：1或1：2；
【小问6详解】
A．为基态铁原子价电子，A不符合题意；
B．为3d轨道电子跃迁到4s轨道，B符合题意；
C．为基态Fe2+的价电子，C不符合题意；
D．为3d轨道电子跃迁到4s轨道，D符合题意；
故选BD。

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