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高中化学同步练习:必修二7.8搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点
一、选择题
1.向含的废水中加入铁粉和可制备,发生反应:,下列说法错误的是( )
A.依据反应可知:;还原性:
B.基态碳原子和基态氮原子的未成对电子之比为2∶3
C.位于周期表中第VIII族;反应中失去电子
D.离子半径大小:
2.下列化学用语表示不正确的是( )
A.NaCl的形成过程:
B.乙烯的空间填充模型:
C.Mg的原子结构示意图:
D.CS2的结构式:S=C=S
3.下列所述的粒子(均为36号以前的元素),按原子半径由大到小的顺序排列正确的是( )
①基态X原子的结构示意图为
②基态的价电子排布式为
③基态的轨道表示式为
④基态的最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数
A.②>③>① B.④>③>② C.③>②>④ D.④>②>③
4.K元素有如下电子排布状态:①、②;Ca元素有如下电子排布状态;③、④。它们再失去1个电子所需能量由小到大的顺序是( )
A.①<②<③<④ B.④<③<②<①
C.①<③<④<② D.①<④<③<②
5.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素,基态W原子的核外s能级上的电子总数比p能级上多3个,X与Z同主族,W、X、Y形成的化合物如图。下列说法正确的是( )
A.原子半径:YB.电负性:W>X
C.X、Z形成的化合物可能为非极性分子
D.位于s区的元素有2种
6.下列有机化合物存在顺反异构的是( )
A.CH2=CH2 B.CH2 =CHCH3
C.CH2 = CHCH2CH3 D.CH3CH= CHCH2CH2CH3
7.下列分子中所有原子都处在同一平面上的是( )
A. B.
C. D.
8.某有机物的结构简式如图。下列说法错误的是( )
A.该有机物属于饱和烷烃
B.该烃的名称是3-甲基-5-乙基庚烷
C.该烃与2,5-二甲基-3-乙基己烷互为同系物
D.该烃的一氯取代产物共有8种
9.普加巴林在治疗癫病和抑郁症方面有良好的效果,其合成方法如下:
下列叙述正确的是( )
A.普加巴林最多能与反应
B.对乙酰氨基酚含3种官能团
C.乙酰水杨酸中共平面的碳原子最多有8个
D.对乙酰氨基酚属于氨基酸的同分异构体只有1种
10.硝酸盐污染已成为一个日益严重的环境问题,甲酸(HCOOH)在纳米级Pd表面分解为活性H2和CO2,再经下列历程实现NO的催化还原,进而减少污染。已知Fe(II)、Fe(III)表示Fe3O4中二价铁和三价铁。下列说法正确的是( )
A.Fe3O4没有参与该循环历程
B.HCOOH分解时,碳氢键和氧氢键发生了断裂
C.NO是NO催化还原过程的催化剂
D.在整个历程中,每1molH2可还原1 mol NO
11.从碳原子的成键情况来分析,下列结构式不合理的是
A. B.
C. D.
12.分子式为,且分子中含有两个、两个、一个和一个-Cl的结构有( )
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
13.烷烃分子中的碳原子与其他原子的结合方式是( )
A.形成4对共用电子对 B.通过非极性键
C.通过两个共价键 D.通过离子键和共价键
14.蓖麻油酸(结构简式如图所示)是工业上制备高分子材料锦纶常使用的一种原料。下列关于蓖麻油酸的说法错误的是( )
A.分子式为C18H34O3
B.分子中含有两种含氧官能团
C.可发生氧化、加成和取代反应
D.1mol蓖麻油酸可与足量金属钠反应生成2molH2
15.下列物质对应的化学式或结构简式错误的是( )
A.聚丙烯: B.草酸:HOOC-COOH
C.TNT: D.甘油:
16.下列有机物中,实验式相同,且既不是同系物,又不是同分异构体的是( )
A.1 -辛烯和3- 甲基 -1 -丁烯
B.苯和乙炔
C.1 -氯丙烷和2- 氯丙烷
D.甲苯和乙苯
17.下列基团中:-CH3、-OH、-COOH、-C6H5,任意取两种结合可组成的有机物有( )
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
18.下列化学式只表示一种物质的是( )
A.C3H8 B.C4H10 C.C4H8 D.C2H4Cl2
二、多选题
19.如图是s能级和p能级的电子云轮廓图,下列说法正确的是( )
A.s轨道呈球形,p轨道电子沿轴呈“8”字形运动
B.s能级电子能量低于p能级
C.每个p能级有3个原子轨道,在空间伸展方向是不同的
D.任一电子层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该电子层数
20.某药物分子结构简式如下图所示,下列关于该物质的说法正确的是()
A.分子式为C21H22O3Cl2
B.醚键上的氧原子至少与另外11个原子共面
C.分子中不存在手性碳原子
D.在一定条件下可发生加成.取代.氧化反应
21.构造原理揭示的电子排布能及顺序,实质是各能级能量高低顺序.则下列能级的能量高低顺序正确的是( )
A.5s>4f>4s>3d B.3d>4s>3p>3s
C.4s>3s>2s>1s D.5s>4s>4f>3d
三、非选择题
22.一种有机化合物W的结构简式为:HOCH2CH=CHCOOH。回答下列问题:
(1)W中的含氧官能团的名称是 ,检验W中的非含氧官能团可以使用的试剂 。
(2)W在一定条件下发生加聚反应所得产物的结构简式为 。
(3)下列关于1mol W的说法错误的是____ (填标号)。
A.能与2mol NaOH发生中和反应
B.能与2mol Na反应生成22.4LH2(标准状况)
C.能与1mol NaHCO3反应生成22.4L CO2(标准状况)
D.能与2mol H2发生加成反应
(4)W与乙醇在一定条件下发生酯化反应的化学方程式为 。
(5)与W含有相同官能团的W的稳定同分异构体有 种(已知:不稳定)。
23.下表是元素周期表的一部分,针对表中的①~⑩种元素,填写下列空白:
IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0族
第二周期 ① ② ③
第三周期 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
第四周期 ⑩
(1)在这些元素中,化学性质最活泼的是 ;化学性质最不活泼的是 (填元素符号)。
(2)在最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的化合物的分子 ,④和⑧结合的化合物的电子式是 ,该化合物属于 化合物(填“共价”或“离子”)。
(3)③、⑥、⑦三种元素的原子半径由大到小的顺序是 (用化学式表示),⑥、⑦、⑧三种元素的非金属性逐渐 ,①、④、⑩三种元素原子还原性逐渐 (填“增强”或“减弱”)。
24.
(1)用化学用语表示9个质子,10个中子的核素: 。
(2)写出下列反应方程式
①足量的NaOH溶液与SO2反应 。
②用氯气制备漂白粉的反应 。
(3)下列物质能导电的是 ,属于电解质的是 ,属于非电解质的是 (填序号)。
①NaCl溶液 ②干冰③液态氢化氢 ④铁⑤硫酸钡固体 ⑥蔗糖(C12H22O11) ⑦氨气⑧硫酸氢钠固体
写出⑧在水溶液中的电离方程式 。
25.
(1)键线式 表示的分子式 ;
(2)CH3CH(C2H5)C(CH3)2CH2CH3的名称是 ;
(3)写出结构简式:3,3-二甲基-4-乙基庚烷 ;
(4)相对分子质量为70的单烯烃的分子式为 ,若该烯烃与足量H2加成后能生成含3个甲基的烷烃,则该烯烃可能的结构简式有 种(不考虑顺反异构)。
26.如图均是由4个碳原子结合成的6种有机物(氢原子没有画出).
(1)有机物(a)有一种同分异构体,试写出其结构简式 .
(2)上述有机物中与(c)互为同分异构体的是 (填代号).
(3)任写一种与(e)互为同系物的有机物的结构简式 .
(4)(a)(b)(c)(d)(e)五种物质中,4个碳原子一定处于同一平面的有 (填代号).
27.书写下列物质的结构简式
①2,6-二甲基-4-乙基辛烷:
②间三甲苯 ;
③2-甲基-1-戊烯: ;
④分子式为C8H10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: ;
⑤戊烷(C5H12)的某种同分异构体只有一种一氯代物,写出它的结构简式: 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】原子结构的构造原理;氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】A.由方程式可知,该反应为有化合价变化的氧化还原反应,因此无法判断和的酸性强弱,即无法比较酸的电离常数的大小,故A项符合题意;
B.基态碳原子的电子排布式为,基态氮原子的电子排布式为,因此基态碳原子、氮原子的未成对电子数分别为2、3,故B项不符合题意;
C.Fe是26号元素,在周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族,的价层电子排布式为,在该反应中元素升两价,失两个电子,因此失去了电子,故C项不符合题意;
D.离子半径大小比较,电子层数相同时,核电荷数越多,半径越小,故D项不符合题意。
故答案为:A
【分析】A.氧化还原反应无法比较酸的电离常数的大小;
B.依据构造原理分析;
C.最外层电子最不稳定;
D.电子层数相同时,核电荷数越多,半径越小。
2.【答案】A
【知识点】画元素的原子结构示意图;原子结构的构造原理
【解析】【解答】A. NaCl的形成过程为,A符合题意 ;
B. 乙烯的结构简式CH2=CH2,含有双键,B不符合题意 ;
C. Mg 原子的核电荷数为12,3个电子层,最外层电子数是2,C不符合题意 ;
D. CS2的结构式为S=C=S,D不符合题意 ;
故答案为:A 。
【分析】A. NaCl的形成过程为;
B. 乙烯含有双键 ;
C. Mg 原子有3个电子层,最外层电子数是2;
D. CS2的结构式为S=C=S 。
3.【答案】B
【知识点】画元素的原子结构示意图;原子结构的构造原理
【解析】【解答】A.原子半径③>②>①,A不符合题意;
B.原子半径④>③>②,B符合题意;
C.原子半径④>③>②,C不符合题意;
D.原子半径④>③>②,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】同周期同左到右原子半径依次减小,同主族元素原子半径从上到下依次增大。
4.【答案】D
【知识点】原子核外电子排布;原子结构的构造原理
【解析】【解答】①和④的核外电子排布式相同K的核电荷数小于Ga,故①<④,②中,K的最外层已经全部失去,不易再失去电子, 再失去1个电子所需能量最大,③次之,它们再失去1个电子所需能量由小到大的顺序是①<④<③<②,故D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】依据能量逐级增大,且处于半满、全满时较稳定,不易失电子。
5.【答案】C
【知识点】原子核外电子排布;原子结构的构造原理;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】分析可知,W、X、Y、Z分别是B、O、Mg、S元素,
A.Y、Z分别是Mg、S元素,同周期元素从左到右原子半径减小,则原子半径:Y(Mg)>Z(S),A不符合题意;
B.非金属性越强其电负性越大,W、X分别是B、O,同周期从左到右非金属性增强,则电负性:W(B)C.非极性分子是原子间以共价键结合,分子里电荷分布均匀,正负电荷中心重合的分子,X为O、Z为S元素,形成的化合物可能为非极性分子如SO3,C符合题意;
D.位于周期表第IA、IIA族元素属于s区的元素,则只有Mg元素属于s区元素,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】 W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素 ,根据 基态W原子的核外s能级上的电子总数比p能级上多3个,则W的核外电子排布式为1s22s22p1,可推出W是硼元素;由图可知Y原子最外层有2个电子,且Y位于W之后,可推出Y是镁元素;根据图示信息可知X能形成2个共价键,且X位于W之后,可推出X是氧元素,X与Z同主族,且Z位于X之后,可推出Z是硫元素。据此分析。
6.【答案】D
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;烯烃
【解析】【解答】A.乙烯中双键碳原子两端的基团相同,不存在顺反异构,A不符合题意;
B.CH2=CHCH3分子中双键一端碳原子上连两个氢原子,不存顺反异构,B不符合题意;
C.CH2=CHCH2CH3分子中双键一端碳原子上连两个氢原子,不存在顺反异构,C不符合题意;
D.CH3CH=CHCH2CH2CH3分子中双键碳原子两端的基团不同,存在顺反异构,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.烯烃中双键两端的碳原子上连接有2个不同的原子或原子团,有顺反异构,乙烯中双键碳原子两端的基团相同;
B.CH2=CHCH3分子中双键一端碳原子上连两个氢原子;
C.CH2=CHCH2CH3分子中双键一端碳原子上连两个氢原子;
D.CH3CH=CHCH2CH2CH3分子中双键碳原子两端的基团不同。
7.【答案】D
【知识点】有机化合物中碳的成键特征
【解析】【解答】A.四氯化碳类似甲烷结构,空间正四面体,最多三个原子共平面,故A不符合题意;
B.碳碳双键形成一个平面,但是连接的是甲基,不可能在同一个平面,故B不符合题意;
C.苯分子是平面分子,甲烷分子是正四面体结构,在该物质分子中,一个饱和C原子连接了一个苯环,根据一个平面最多通过三个顶点,若该C原子在苯环所在的平面上,则甲基C原子一定不在该平面上,故C不符合题意;
D.碳碳双键形成一个平面,碳碳三键形成一条直线,线肯定在平面上,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】依据苯、乙烯、甲醛是平面结构,乙炔是直线结构、甲烷是正四面体形结构且单键可以沿键轴方向旋转判断。
8.【答案】C
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;有机化合物的命名;同系物
【解析】【解答】A.由该有机物的结构简式可知,该分子中所有碳碳键均为单键,故属于饱和烷烃,A不符合题意;
B.根据烷烃的命名规则可知,该烃的名称是3-甲基-5-乙基庚烷,B不符合题意;
C.该烃与2,5-二甲基-3-乙基己烷的分子式均为C10H22,且结构不同,故互为同分异构体,C符合题意;
D.根据等效氢法,可该烃的一氯取代产物共有8种,如图所示,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.饱和烃分子中只含有单键,不存在不饱和键;
B.烷烃命名时,选最长的碳链为主链,从离支链近的一端开始编号,命名时表示出支链的位置;
D.该物质中含有8种不同环境的H原子。
9.【答案】D
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;有机物中的官能团;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.普加巴林含有酚酯基和酰胺基,最多能与5molNaOH反应,故A不符合题意;
B.对乙酰氨基酚含有羟基和酰胺基,含2种官能团,故B不符合题意;
C.乙酰水杨酸含有苯环,为平面形结构,与苯环直接相连的原子在同一个平面上,结合三点确定一个平面可知,分子中共平面的碳原子最多有9个,故C不符合题意;
D.对乙酰氨基酚属于氨基酸的同分异构体只有苯乙氨酸1种,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.该物质中酚酯基和酰胺基与NaOH反应;
B.对乙酰氨基酚含有羟基和酰胺基2种官能团;
C.苯环为平面结构,单键可以旋转。
10.【答案】B
【知识点】氧化还原反应;催化剂;有机化合物中碳的成键特征;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.根据题干信息及流程图可知,Fe(II)、Fe(III)表示Fe3O4中二价铁和三价铁,Fe(II)、Fe(III)参与了循环过程,即Fe3O4参与了该循环过程,A不符合题意;
B.根据题干信息,涉及反应是HCOOH→H2+CO2,反应中碳氢键、碳氧键发生了断裂,如,B符合题意;
C.催化剂只是改变化学反应速率,根据流程图,NO2-在NO3-催化还原过程作还原产物和氧化剂,C不符合题意;
D.由分析可知,1mol H2失去2mol电子生成H+,1mol NO3-最终得到5mol电子生成N2,根据得失电子守恒,则在整个历程中,每1mol H2可还原1 mol NO3-, D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据流程图信息,Fe(II)、Fe(III)参与了循环过程,而Fe(II)、Fe(III)表示Fe3O4中二价铁和三价铁,据此分析。
B. HCOOH分解为H2和CO2,结合各物质的结构进行断键、成键分析。
C.根据催化剂的特点,结合流程图涉及反应进行分析。
D. 根据流程图,在整个历程中涉及反应是H22H+, NO3-NO2-N2,结合得失电子守恒进行分析。
11.【答案】A
【知识点】有机化合物中碳的成键特征
【解析】【解答】A. 碳形成3个σ键、0个π键,不符合碳原子成键时其最外层有4个共用电子对的原则,故A选;
B. 碳形成3个σ键、1个π键,符合碳原子成键时其最外层有4个共用电子对的原则,故B不选;
C. 碳形成4个σ键、0个π键,符合碳原子成键时其最外层有4个共用电子对的原则,故C不选;
D. 碳形成3个σ键、1个π键,符合碳原子成键时其最外层有4个共用电子对的原则,故D不选;
故答案为:A。
【分析】碳原子的最外层有4个电子,与周围原子形成4个共用电子对,即形成4个共价键,同理,N原子形成3个共价键,O原子形成2个共价键。
12.【答案】B
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;有机物的结构式
【解析】【解答】分子式为,且分子中含有两个、两个、一个和一个-Cl的结构有CH3CH2CH2CHClCH3、CH3CH2CHClCH2CH3、(CH3)2CHCH2CH2Cl、CH2ClCH(CH3)CH2CH3,共计是4种。
故答案为:B。
【分析】考查同分异构体的书写技巧,五C5H12有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种结构,其中新戊烷中无,而CH3CH2CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH2CH3中的一个H被氯原子取代后的结构中有两个、两个、一个的结构共有四种。
13.【答案】A
【知识点】有机化合物中碳的成键特征
【解析】【解答】A.碳原子最外层有4个电子,可形成4对共用电子对, 故A符合题意;
B.碳原子之间形成的共价键是非极性共价键,碳原子与其他原子形成的共价键是极性键,故B不符合题意;
C.碳原子最外层有4个电子,可形成4对共用电子对,即形成4个共价键,故C不符合题意;
D.碳原子最外层有4个电子,既不容易得到电子也不容易失去电子,即难形成离子键,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】烷烃分子中,碳原子与其他原子形成4对共用电子对,即形成4个共价键。其中碳原子之间是非极性共价键,碳原子与氢原子之间是极性共价键。
14.【答案】D
【知识点】有机物的结构式;有机物中的官能团;乙醇的化学性质;乙酸的化学性质
【解析】【解答】A:分子式为C18H34O2,说法正确,故A不符合题意;
B:分子中含氧官能团有羟基和羧基两种,说法正确,故B不符合题意:
C:碳碳双键可发生氧化反应、加成反应,羟基能发生加成反应、氧化反应、取代反应,消去反应。羧基可发生取代反应,说法正确,故C不符合题意;
D:羟基和羧基都能与金属Na反应生成H2,反应比例关系是—COOH~—OH~0.5H2,故1mol蓖麻油脂与金属钠反应生成1molH2,说法错误,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】—OH、—COOH是常见的官能团。
有机化合物中能与Na反应的官能团有羧基和羟基,能与NaHCO3反应的官能团只有羧基,能与碳酸钠反应的官能团有醇羟基和羧基。
15.【答案】A
【知识点】有机物的结构式
【解析】【解答】A.聚丙烯是丙烯CH2=CH-CH3发生加聚反应产生的高分子化合物,其化学式为:,A符合题意;
B.乙二酸俗称草酸,结构简式为:HOOC-COOH,B不符合题意;
C.甲苯与浓硝酸、浓硫酸混合加热,发生甲基在苯环上的邻、对位的取代反应,产生2,4,6-三硝基甲苯,俗称TNT,结构简式为:,C不符合题意;
D.丙三醇俗称甘油,结构简式为:,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】易错点:要弄清楚加聚反应原理是碳碳双键断开,然后相互无限链接,间接的是碳碳双键断开的连个碳原子
16.【答案】B
【知识点】有机物的结构式
【解析】【解答】A、1 -辛烯和3 -甲基- 1 -丁烯含有相同的官能团碳碳双键,分子组成相差3个-CH2-原子团,属于同系物,A不符合题意;
B、苯和乙炔的分子式分别为C6H6和C2H2,实验式均为CH,含有的官能团不同,不属于同系物,也不是同分异构体,B符合题意;
C、1 -氯丙烷和2 -氯丙烷分子式均为C3H7Cl,属于同分异构体,C不符合题意;
D、甲苯和乙苯结构相似,分子组成相差一个CH2原子团,属于同系物,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】理解同系物与同分异构体的概念,同系物是指结构相似、分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物,强调的是结构必须相似,如含有相同的官能团且官能团数目也相同,同分异构体是指分子式相同而结构不同的有机物之间的互称,同分异构体一般包括碳链异构、位置异构和官能团异构三种形式。
17.【答案】C
【知识点】有机物的结构式
【解析】【解答】基团两两组合共有6种组合情况,其中-OH、-COOH组合形成的为碳酸,属于无机物,其余为有机物,因此属于有机物的有5种,
故答案为:C。
【分析】根据基团两两组合分析,排除无机物即可。
18.【答案】A
【知识点】有机物的结构式
【解析】【解答】A.C3H8只能表示为丙烷,不存在同分异构体,所以C3H8能只表示一种物质,故A符合题意;
B.C4H10可以表示正丁烷或异丁烷,存在同分异构体,故B不符合题意;
C.C4H8可以表示1-丁烯,2-丁烯,2-甲基-1-丙烯,存在同分异构体,故C不符合题意;
D.C2H4Cl2可以1,1-二氯乙烷或1,2-二氯乙烷,存在同分异构体,故D不符合题意;
故答案为A。
【分析】没有同分异构体的化学式只表示一种物质。
19.【答案】C,D
【知识点】原子结构的构造原理
【解析】【解答】A.s轨道呈球形,p轨道呈哑铃形,但是电子是做无规则运动,轨迹是不确定的,故A不符合题意;
B.根据构造原理,各能级能量由低到高的顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f……所以s能级电子能量不一定小于p能级,如4s>3p,
故B不符合题意;
C.p轨道有3个相互垂直的呈哑铃形的电子云,故C符合题意;
D.多电子原子中,同一电子层的电子,能量可能不同,可以把它们分成不同能级,任一电子层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该电子层数,故D符合题意。
【分析】
A.电子作无规则运动,轨迹不确定;
B.根据构造原理,s能级不一定小于p能级的能量;
C.p能级有三个原子轨道,相互垂直的哑铃型;
D.每层电子层都从s能级开始。
20.【答案】B,D
【知识点】有机物的结构式;取代反应
【解析】【解答】由结构简式可以知道分子式为C21H22O3Cl2,A不符合题意;苯环为平面结构,与苯环直接相连的原子一定在同一平面内,则醚键上的氧原子至少与另外11个原子共面,B符合题意;连有四个不同基团的碳原子为手性碳原子,则结构中三角形上的上方两个C为手性碳原子,C不符合题意;含苯环、C=C,在一定条件下可发生加成反应,含C=C,可发生氧化反应,含-Cl,能发生取代反应,D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】
A.根据碳原子接4个化学键的特点进行判断氢原子的多少。
B.根据苯分子12原子共面问题进行判断。
C.根据官能团进行判断发生的反应,酯基可以发生取代,苯环可以发生加成。有氢原子一般都能发生取代反应。
D.根据碳原子接4个不同的原子或者原子团即为手性碳原子。
21.【答案】B,C
【知识点】原子结构的构造原理
【解析】【解答】各能级能量高低顺序为①相同n而不同能级的能量高低顺序为:ns<np<nd<nf,②n不同时的能量高低:2s<3s<4s 2p<3p<4p;③不同层不同能级ns<(n﹣2)f<(n﹣1)d<np,绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循下列顺序:1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f…
A.由以上分析可知:4f>5s>3d>4s,故A错误;
B.由以上分析可知:3d>4s>3p>3s,故B正确;
C.相同能级,不同能层:4s>3s>2s>1s,故C正确;
D.由以上分析可知:4f>5s>3d>4s,故D错误;
故选BC.
【分析】各能级能量高低顺序为①相同n而不同能级的能量高低顺序为:ns<np<nd<nf,②n不同时的能量高低:2s<3s<4s 2p<3p<4p;③不同层不同能级ns<(n﹣2)f<(n﹣1)d<np,以此解答该题.
22.【答案】(1)羧基、羟基;溴的四氯化碳溶液(或溴水、Br2)
(2)
(3)A;D
(4)
(5)2
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;有机物中的官能团;同分异构现象和同分异构体;酯化反应
【解析】【解答】(1)W(HOCH2CH=CHCOOH)中的含氧官能团为羟基和羧基,W中的非含氧官能团为碳碳双键,检验W中的碳碳双键可以选用溴的四氯化碳溶液(或溴水),羟基也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,不能选用酸性高锰酸钾溶液检验碳碳双键,故答案为:羧基、羟基;溴的四氯化碳溶液(或溴水);
(2)W中含有碳碳双键,在一定条件下可以发生加聚反应,所得产物的结构简式为,故答案为:;
(3)A.只有羧基能够与氢氧化钠反应,则1mol HOCH2CH=CHCOOH能与1mol NaOH发生中和反应,故A不正确;B.羟基和羧基都能与钠反应放出氢气,则1mol HOCH2CH=CHCOOH能与2mol Na反应生成1mol氢气,标准状况下的体积为22.4LH2,故B正确;C.只有羧基能够与碳酸氢钠反应放出二氧化碳,则1mol HOCH2CH=CHCOOH能与1mol NaHCO3反应生成1mol二氧化碳,标准状况下的体积为22.4L CO2,故C正确;D.只有碳碳双键能够与氢气加成,则1mol HOCH2CH=CHCOOH能与1mol H2发生加成反应,故D不正确;故答案为:AD;
(4)W中含有羧基,能够与乙醇在一定条件下发生酯化反应,反应的化学方程式为,故答案为:;
(5)与W含有相同官能团的W的稳定同分异构体有HOCH(COOH)CH=CH2、HOCH2C(COOH)=CH2,共2种,故答案为:2。
【分析】(1)W中的含氧官能团为羧基和羟基;W中的非含氧官能团为碳碳双键;
(2)W中双键加聚得到;
(3)根据W的结构简式解答;
(4)酯化反应时遵循“酸脱羟基醇脱氢”的规律;
(5)与W含有相同官能团的W的稳定同分异构体中含有羟基、碳碳双键、羧基,不含。
23.【答案】(1)K;Ar
(2)HClO4;;离子
(3)P>S>O;增强;增强
【知识点】原子结构的构造原理;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)同周期自左向右金属性逐渐减弱,同主族从上到下金属性逐渐增强,因此在这些元素中,化学性质最活泼的是K;化学性质最不活泼的是Ar。(2)非金属性越强最高价含氧酸的酸性越强,因此在最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的化合物的分子HClO4,④和⑧结合的化合物是氯化钠,含有离子键的离子化合物,电子式是 。(3)同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则③、⑥、⑦三种元素的原子半径由大到小的顺序是P>S>O,同周期自左向右非金属性逐渐增强,因此⑥、⑦、⑧三种元素的非金属性逐渐增强,同主族从上到下金属性逐渐增强,因此①、④、⑩三种元素原子还原性逐渐增强。
【分析】根据元素在周期表中的位置可知①~⑩种元素分别是Li、N、O、Na、Al、P、S、Cl、Ar、K,据此解答。
24.【答案】(1) F
(2)SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(3)①④;③⑤⑧;②⑥⑦;NaHSO4=Na++H++SO42-
【知识点】原子结构的构造原理;电解质与非电解质;氯气的化学性质;二氧化硫的性质
【解析】【解答】⑴用化学用语表示9个质子即为F,10个中子的核素: ,
故答案为 ;⑵写出下列反应方程式
①足量的NaOH溶液与SO2反应生成亚硫酸氢钠,其反应方程式为SO2+2NaOH=Na2SO3 +H2O,
故答案为SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;
②用氯气制备漂白粉的反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,其反应方程式为2Cl2+2Ca(OH)2= CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,
故答案为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;⑶①NaCl溶液能导电,是电解质溶液
②干冰不导电,在水溶液中虽然能导电,但不是本身电离导的电,是非电解质;
③液态氢化氢不导电,在水溶液中自身电离而导电,是电解质;
④铁能导电,是单质;
⑤硫酸钡固体不导电,在水溶液中能自身电离而导电,是电解质;
⑥蔗糖(C12H22O11)不导电,在水溶液中不导电,是非电解质;
⑦氨气不导电,在水溶液中由于生成氨水而电离导电,是非电解质;
⑧硫酸氢钠固体不导电,在水溶液中自身电离而导电,是电解质;
因此能导电的是①④,属于电解质的是③⑤⑧,属于非电解质的是②⑥⑦,
故答案为①④;③⑤⑧;②⑥⑦;
写出⑧在水溶液中的电离方程式NaHSO4=Na++H++SO42-
故答案为NaHSO4=Na++H++SO42-。
【分析】(1)按照原子结构知识规范表达即可;
(2)二氧化硫少量时产生亚硫酸钠;
(3)导电的条件是有自由移动的电荷,所以是①④,电解质与非电解质的对象是化合物,电解质在一定条件下能导电。
25.【答案】(1)C7H12
(2)3,3,4 -三甲基己烷
(3)CH3CH2C(CH3)2CH(C2H5)CH2CH2CH3
(4)C5H10;3
【知识点】有机物的结构式;有机化合物的命名;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)根据键线式 有7个碳原子,12个氢,写出分子式C7H12;(2)该有机物为烷烃,最长碳链含有6个C,主链为己烷,在3号C含有2个甲基,4号C含有1个甲基,CH3CH(C2H5)C(CH3)2CH2CH3的名称是3,3,4 -三甲基己烷;(3)该有机物为烷烃,最长碳链含有7个C,主链为庚烷,在3号C含有2个甲基,4号C含有1个乙基,据此写出结构简式,CH3CH2C(CH3)2CH(C2H5)CH2CH2CH3 ;(4)烯烃为CnH2n,则12n+2n=70,解得n=5,分子式为C5H10;若该烯烃与氢气加成后得到的烷烃分子中含3个甲基,可能的结构简式:CH2=C(CH3)CH2CH3、(CH3)2C=CHCH3、(CH3)2CHCH=CH2;
【分析】(1)根据键线式 写出分子式,;(2)该有机物为烷烃,最长碳链含有6个C,主链为己烷,在3号C含有2个甲基,4号C含有1个甲基;(3)该有机物为烷烃,最长碳链含有7个C,主链为庚烷,在3号C含有2个甲基,4号C含有1个乙基,据此写出结构简式;(4)烯烃为CnH2n,则12n+2n=70,解得n=5;根据该烯烃与氢气加成后得到的烷烃分子中含3个甲基解题;
26.【答案】CH3CH2CH2CH3;(b)(f);CH≡CH;(b)(c)(d)(e)
【知识点】有机化合物中碳的成键特征
【解析】【解答】(1)含有4个碳原子的烷烃有CH3CH(CH3)CH3和CH3CH2CH2CH3,a为CH3CH(CH3)CH3,则其同分异构体为:CH3CH2CH2CH3,
故答案为:CH3CH2CH2CH3;
(2)c为2﹣丁烯,与2﹣丁烯分子式相同,结构不同的为b、f,即:b、c、f互为同分异构体;
(3)e为丁炔,CH≡CH等炔烃与丁炔互为同系物;
(4)(a)为2﹣甲基丙烷,中心上的碳原子具有和甲烷的正四面体相似的结构,则2﹣甲基丙烷中4个碳原子一定不共平面;
(b)为2﹣甲基﹣1﹣丙烯,可以看作两个甲基取代了乙烯中的一个C上的两个氢原子,乙烯为平面结构,则2﹣甲基﹣1﹣丙烯一定共平面;
(c)为2﹣丁烯,可以看作两个甲基分别取代了乙烯中两个C上的1个H,根据乙烯共平面可知,2﹣丁烯一定共平面;
(d)为1,3﹣丁二烯,每个双键都是平面结构,所以4的C原子可以在同一平面;
(e)为1﹣丁炔,乙炔为直线型结构,如图,三点决定一个平面,所以1、2、3号的3个C一定处于同一平面,而1、2、4号C共直线,则1﹣丁炔中4个C一定共平面,所以4个碳原子处于同一平面的有:(b)(c)(d)(e),
【分析】根据图示可知,a为2﹣甲基丁烷,b为2﹣甲基﹣1﹣丙烯,c为2﹣丁烯,d为1,3﹣丁二烯,e为1﹣丁炔,f为环丁烷,
(1)与a互为同分异构体的为正丁烷;
(2)c为2﹣丁烯,根据同分异构体的定义进行判断;
(3)e为丁炔,根据同系物的定义分析;
(4)根据乙烯为平面机构、甲烷为正四面体结构判断(a)(b)(c)(d)(e)五种物质中,4个碳原子一定处于同一平面情况.
27.【答案】CH3CH(CH3)CH2CH(CH2CH3)CH2CH(CH3)CH2CH3;;CH2=CH(CH3)CH2CH2CH3;;
【知识点】有机物的结构式;有机化合物的命名
【解析】【解答】①2,6-二甲基-4-乙基辛烷,有机物主碳链为8,2,6位碳上各有一个甲基,4位碳上有一个乙基,具体结构简式为:CH3CH(CH3)CH2CH(CH2CH3)CH2CH(CH3)CH2CH3;正确答案:CH3CH(CH3)CH2CH(CH2CH3)CH2CH(CH3)CH2CH3。
②间三甲苯,苯环上的三个甲基互为间位,即在环上1,3,5位碳上,结构简式为 ;正确答案: 。
③2-甲基-1-戊烯,主碳链为5,2位碳上有1个甲基,结构简式为CH2=CH(CH3)CH2CH2CH3;具体结构简式为CH2=CH(CH3)CH2CH2CH3。
④分子式为C8H10的芳香烃,同分异构有4种:乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯;其中苯环上的一溴取代物只有一种,两个甲基位于苯环的对位,结构简式为 ;正确答案: 。
⑤戊烷(C5H12)有三种同分异构体,正戊烷一氯代物有3种,异戊烷一氯代物有4种,新戊烷一氯代物有1种;所以新戊烷的结构简式: ;正确答案: 。
【分析】
根据名称先写主链部分再写取代基。注意写芳香烃的时候,根据对称性判断同分异构体的个数。
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:87分
分值分布 客观题(占比) 42.0(48.3%)
主观题(占比) 45.0(51.7%)
题量分布 客观题(占比) 21(77.8%)
主观题(占比) 6(22.2%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量(占比) 分值(占比)
选择题 18(66.7%) 36.0(41.4%)
非选择题 6(22.2%) 45.0(51.7%)
多选题 3(11.1%) 6.0(6.9%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 普通 (92.6%)
2 容易 (7.4%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点(认知水平) 分值(占比) 对应题号
1 有机化合物的命名 17.0(19.5%) 8,25,27
2 催化剂 2.0(2.3%) 10
3 物质的量的相关计算 2.0(2.3%) 10
4 氧化性、还原性强弱的比较 2.0(2.3%) 1
5 画元素的原子结构示意图 4.0(4.6%) 2,3
6 电解质与非电解质 7.0(8.0%) 24
7 乙酸的化学性质 2.0(2.3%) 14
8 有机化合物中碳的成键特征 31.0(35.6%) 6,7,8,9,10,11,12,13,22,26
9 有机物中的官能团 11.0(12.6%) 9,14,22
10 有机物的结构式 29.0(33.3%) 12,14,15,16,17,18,20,25,27
11 乙醇的化学性质 2.0(2.3%) 14
12 酯化反应 7.0(8.0%) 22
13 同系物 2.0(2.3%) 8
14 氧化还原反应 2.0(2.3%) 10
15 二氧化硫的性质 7.0(8.0%) 24
16 元素周期律和元素周期表的综合应用 8.0(9.2%) 23
17 原子结构的构造原理 29.0(33.3%) 1,2,3,4,5,19,21,23,24
18 氯气的化学性质 7.0(8.0%) 24
19 微粒半径大小的比较 2.0(2.3%) 5
20 烯烃 2.0(2.3%) 6
21 取代反应 2.0(2.3%) 20
22 同分异构现象和同分异构体 14.0(16.1%) 9,22,25
23 原子核外电子排布 4.0(4.6%) 4,5
24 元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律 2.0(2.3%) 5
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