山东省日照市五莲中学2023-2024学年高二下学期3月月考化学试题（含解析）

五莲中学2023-2024学年高二下学期3月月考化学试题
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 Mg 24 Si 28
一、单选题，每小题2分，共20分。
1．在“石蜡→石蜡油→石蜡气体→裂化气”的变化过程中，被破坏的作用力依次是（ ）
A．范德华力、范德华力、范德华力 B．共价键、共价键、共价键
C．范德华力、共价键、共价键 D．范德华力、范德华力、共价键
2．某烷烃相对分子质量为86，且分子中含有3个、2个和1个，则该烷烃的一氯取代物最多可能有（不考虑立体异构）（ ）种．
A．9 B．6 C．5 D．4
3．两种烃组成的混合烃总物质的量与该混合烃充分燃烧后所得气体产物（二氧化碳和水蒸气）物质的量变化关系如图所示。以下对混合烃组成的判断中，正确的是（ ）
A．一定有乙烯 B．一定有甲烷 C．一定有丙烷 D．一定无丙炔
4．下列各组物质之间的化学反应，反应产物一定为纯净物的是（ ）
A． B．
C． D．
5．短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是（ ）
W X
Y Z
A．氢化物沸点：XW
C．化合物熔点： D．简单离子的半径：Y6．具有反萤石结构，晶胞结构如图所示，其晶胞参数为a nm。下列叙述正确的是（ ）
A．电负性：Mg>Si
B．Mg核外电子有3种不同的运动状态
C．Mg与Si之间的最近距离为
D．的密度计算式为
7．常温下，甲、乙、丙、丁四种气态烃的分子中所含电子数分别为10、14、16、18．下列关于这四种气态烃的推断正确的是（ ）
A．四种气态烃中至少有两种互为同分异构体 B．可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别甲和丁
C．丙分子中所有原子均在同一平面上 D．乙和丁属于同系物
8．某炔烃与氢气加成后的产物的结构简式为，此炔烃可能的结构有（ ）种。
A．1 B．2 C．3 D．4
9．1mol某烃完全燃烧后，能生成二氧化碳112L（标准状况下），此烃在一定条件下能与氢气加成，最多能消耗两倍于其体积的氢气，则此烃的结构简式可能为（ ）
A． B．
C． D．
10．已知下列物质：
① ② ③ ④
有关说法错误的是（ ）
A．①和④是同系物 B．②和③是同分异构体
C．②与等物质的量的反应可得两种卤代烃 D．④的名称为3-甲基-1-丁炔
二、不定项选择题，全部答对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的0分，共20分。
11．某有机化合物的蒸气密度是相同状况下中烷密度的7.5倍。在Fe存在时与液溴反应，能生成两种一溴代物。该有机化合物可能是（ ）
A． B．
C． D．
12．分子式为且可以使溴的四氯化碳溶液褪色的有机物的可能结构（考虑顺反异构）有（ ）种。
A．3 B．4 C．5 D．6
13．下列关于同分异构体的说法正确的是（ ）
A．分子式为的有机化合物（不考虑立体异构）共4种
B．的同分异构体中含苯环，且苯环上有两个取代基的种数为9
C．的一氧代物有3种
D．的一氧代物有4种
14．某立方晶系的锑钾（Sb-K）合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是（ ）
A．该晶胞的体积为 B．晶胞中K和Sb原子数之比为1∶3
C．Sb最邻近的Sb原子数为12 D．K和Sb之间的最短距离为0.5a pm
15．下列关于的说法正确的是（ ）
A．该有机物的分子式为，属于苯的同系物
B．1mol该有机物与溴水发生加成反应最多消耗5mol ，与氢气发生加成反应最多消耗5mol
C．该有机物分子中最多有13个碳原子共平面
D．该有机物在一定条件下可发生取代反应、加成反应和氧化反应
三、非选择题（共60分）
16．（12分，除标记外每空2分）单质硼、硼酸（）、硼砂（）中阴离子（）的结构或结构单元分别如图1、图2、图3所示。
回答下列问题：
（1）图1为某晶体硼的部分结构单元，该结构单元由20个等边三角形构成，则构成此结构单元的B原子数为______，图中标记1、2、3的3个B原子形成的夹角为______（1分）。
（2）已知与NaOH溶液反应时，若NaOH过量，化学方程式为，若过量，化学方程式为，则是______元弱酸，硼酸晶体中存在的作用力有______（填标号）。
a．离子键 b．共价键 c．配位键 d．氢键 e．范德华力
（3）中得电子的原子是______（填元素符号，1分），结构中B原子的杂化方式为______。
（4）B、Al、Ga为同主族元素．，在一定条件下均易形成双聚分子。而却很难形成双聚分子，其主要原因是分子内形成了大π键，该大π键可表示为______。（分子中的大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数）
17．（12分除标记外每空2分）硫氰酸盐在化学工业中应用广泛。
（1）组成硫氰酸根（）的三种元素的部分性质见下表：
元素 C N S
（电负性） 2.55 3.04 2.58
（第三电离能）/ 4620.5 4578.1 3357.0
已知碳元素的、均比氮小，但却比氮高，其原因是______。
（2）晶体场理论认为，基态离子的d轨道存在未成对电子时，d电子发生d-d跃迁是金属阳离子在水溶液中显色的主要原因。下列硫氰酸盐的水溶液有颜色的是______（填标号）。
A．KSCN B． C． D．
（3）广泛应用于医药、印染等行业，隔绝空气加热后可分解生成、、、及。
①与上述______（填化学式，1分）互为等电子体，中心原子C杂化方式为______（1分）。
②熔沸点高于的原因是______。
（4）硫氰酸钴可用于毒品检验。其水合物晶体的晶胞结构如下图所示（所有原子都不在晶胞的顶点或棱上）。
①晶体中微粒间作用力不含有______（填标号）。
A．金属键 B．非极性键 C．氢键 D．极性键 E．配位键
②硫氰酸钴晶体属正交晶系，晶胞参数分别为a nm、b nm、c nm，。晶体的摩尔质量为。则晶体密度=______（列计算式）。
18．（14分，除标记外每空2分）镍、砷是近年来颇受材料化学研究领域关注的元素。
（1）Ni在周期表中的位置______，价电子轨道表示式为______。
（2）NiO晶体结构与NaCl相似，在氧气中加热，部分被氧化为，成为，出现晶体空位。氧化过程如图，图a中Ni的配位数为______，图b中x为______，______。
（3）砷存在多种同素异形体——黄砷、黑砷、灰砷
①黄砷结构与白磷相似，黄砷的空间构型为______（1分），第三周期，第一电离能介于Al和P之间的元素有______种（1分）。
②近年来，黑砷在催化电解水方面的研究受到关注，其晶体结构与石墨类似。根据图中信息，下列说法正确的有______（填标号）。
a．黑砷中键的键能均相同
b．黑砷与都属于混合型晶体
c．黑砷单层中As原子与键的个数比为2∶3
d．黑砷层与层之间的作用力为范德华力
19．（14分，除标记外每空2分）0.2mol某烃A在氧气中充分燃烧后，生成化合物B、C各1.2mol，试回答：
（1）烃A的分子式为______。
（2）若取一定量的烃A完全燃烧后，生成B、C各3mol，则有______上的g烃A参加了反应，燃烧时消耗标准状况下的氧气______L。
（3）若烃A不能使溴水褪色，但在一定条件下，能与氯气发生取代反应，其氯代物只有一种，则烃A的结构简式为______。
（4）若烃A能使溴水褪色，且在催化剂作用下，与加成所得产物的分子中含4个甲基，烃A可能的结构简式为______（3分）；比烃A少2个碳原子的同系物，且能和发生加成反应生成2-甲基丙烷的是______（填结构简式，1分），它与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为______。
20．（8分，每空2分）已知烯烃、炔烃在臭氧作用下发生以下反应：
（1）某烃分子式为，在臭氧作用下发生反应：
试回答：
①分子中含有______个双键，______个三键。
②的结构简式为______。
（2）从香精油中分离出一种化合物，分子式为，1mol该化合物催化加氢时可吸收2mol ；1 mol该化合物经上述反应可得到1mol 和1mol ，试写出该化合物的结构简式（只有一种可能）______。
五莲中学2023-2024学年高二下学期3月月考化学试题 参考答案
1．D 【解析】石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气属于物质的三态变化，属于物理变化，破坏了范德华力石蜡蒸气→裂化气发生了化学变化，破坏了共价键：所以在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中，被破坏的作用力依次是范德华力、范德华力、共价键：故答案为：D。
2．A 【解析】某烷烃相对分子质量为86，根据烷烃的通式，则，解得：，为己烷；分子中含有3个、2个和1个，则该己烷分子中只能含有1个支链甲基，不会含有乙基，其主链含有5个C，满足条件的己烷的结构简式为：①；②，其中①分子中含有5种位置不同的H，即含有一氯代物的数目为5；②分子中含有4种位置不同的H，则其一氯代物有4种，所以该结构的烃的一氯取代物最多可能有：种。
3．B 【解析】根据图像中的数据可得：1mol混合经充分燃烧后生成2mol ，2mol混合烃充分燃烧后生成3mol ，则混合烃的平均分子式为，则混合烃中一定含有，另外一种烃中的H原子数也一定等于4，即可能有或。
4．A 【解析】A项，产物一定为纯净物；B项，与HCl加成产物有两种和，同理C项也有两种产物：和；D项乙烷与氯气发生取代反应，生成多种物质的混合物。
5．D 【解析】从图中可以看出，Y、Z的最外层电子数之和为W最外层电子数之和的二倍，X的最外层电子数比W大1，可设W的最外层电子数为a，则，，从而得出W、X、Y、Z分别为N、O、Al、Cl元素。
A．X、Z分别为O和Cl，常温下呈液态，HCl呈气态，所以氢化物沸点：X>Z，A不符合题意；
B．Y、W分别为Al、N，最高价氧化物对应水化物的酸性：YC．、分别为、，前者形成离子晶体，后者形成分子晶体，所以化合物熔点：，C不符合题意；
D．Y、X分别为Al、O，简单离子的半径：，D符合题意：故答案为：D。
6．C 【解析】A．电负性是衡量原子对键合电子的吸引能力的，Si是非金属，Mg是金属，电负性：MgB．Mg原子核外有12个电子，每个电子的运动状态都不相同，则Mg核外电子有12种不同的运动状态，B项不符合题意；
c．Mg与Si之间的最近距离为体对角线的，晶胞参数为a nm，则体对角线为，则Mg与Si之间的最近距离为，C项符合题意；
D．该晶胞含有4个Si，8个Mg，即含有4个，则一个晶胞的质量为：，该晶体的密度为，D项不符合题意：故答案为：C。
7．C 【解析】根据四种物质含有的电子数可知。甲为甲烷。乙为乙炔，丙为乙烯。丁为乙烷，电子数不同的烃肯定不是相同的分子式，四种气态烃中不可能存在同分异构体，故A错误；乙炔和乙烯均含有不饱和键，都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，无法鉴别二者，故B错误；丙为乙烯，乙烯分子中所有原子均在同一平面上，故C正确；乙为乙炔，丁为乙烷，乙炔和乙烷不是同系物，故D错误。
8．B 【解析】在碳链上插入碳碳三键。根据“碳四价”原则，只能插入在如下位置：
，而右边两个乙基处于对称位置，此炔烃有两种。
9．B 【解析】由题意，该烃与氢气加成时，最多消耗氢气的体积为该烃体积的2倍，由此可知该烯烃分子中含2个碳碳双键或一个叁键，故排除A和C。标准状况下，112L二氧化碳的物质的量为5mol，即1mol该烃燃烧生成的物质的量为5mol，可知该烃分子中含5个碳原子，排除D。
10．B 【解析】根据键线式可得分子式①、②为，③、④为，则A．①和④均含有一个碳碳三键，结构相似，相差一个，互为同系物，A项正确；B．②和③分子式不相同，不是同分异构体，B项错误；C．②与等物质的量的反应，有1，2加成和1，4加成两种方式，则可得两种卤代烃，C项正确；D．④的名称为3-甲基-1-丁炔，D项正确。
11．BD 【解析】根据有机化合物的蒸气密度是相同状况下甲烷密度的7.5倍，可得其相对分子质量为120，只有B项和D项符合题意，且B、D在Fe存在时与液溴反应生成的一溴代物均为两种，故选BD。
12．B 【解析】根据氨原子的位置不同，可写出3种结构简式：、、，其中还存在顺反异构体，故共有4种可能的结构。
13．BC 【解析】A项所给物质可以看作、取代上的H原子，有5种方式，先将取代上的H，再确定Cl原子的位置，氯原子的位置如箭头所示，分别为、，因此同分异构体有5种，A错误；B项中物质苯环上有2个取代基，可以是、，存在邻、间、对3种结构，还可以是、，存在邻、间、对3种结构，还可以是、，存在邻、间、对3种结构，一共有9种结构，B正确；C项中物质有2条对称轴，由于单键可以旋转，因此只有3种氢原子，如图所示，其一氯代物只有3种，C正确；D项中物质有3种氢原子，如图所示，因此其一氯代物有3种，D错误。
14．C 【解析】A．晶胞参数为a pm，该晶胞的体积为，故A不符合题意；
B．根据均摊原则，晶胞中K数为、Sb数为，晶胞中K和Sb原子数之比为3∶1，故B不符合题意：
C．根据图示，Sb最邻近的Sb原子数为12，故C符合题意：
D．根据图b，K和Sb之间的最短距离为b体对角线的一半，b的体对角线为，K和Sb之间的最短距离为，故D不符合题意；故答案为：C。
15．CD 【解析】由该有机物的结构简式可知其分子式为，由于该有机物苯环的侧链中含有不饱和碳碳键，因此该有机物不属于苯的同系物，故A项错误：该有机物侧链中含有一个碳碳双键和一个碳碳三键，因此1mol该有机物与溴水发生加成反应最多消耗3mol ，由于该有机物中还含有一个苯环，故与发生加成反应最多消耗6mol ，故B项错误；由于苯环是平面结构，乙炔是直线形分子，乙烯是平面形分子，所以该有机物分子中最多有13个碳原子共平面，故C项正确；该有机物有碳碳双键和碳碳三键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化且能燃烧，能与卤素单质等发生取代反应。
16．（1）12；108° （2）一；bde （3）B；、 （4）
【解析】（1）晶体硼结构单元由20个等边三角形构成，每个B原子被5个等边三角形共有，总的B原子数为：个；在硼晶体中含有20个等边三角形，每个三角形内角和为180°，内角为60°；同时含有12个正五边形，每个正五边形内角和为540°，每个内角为，图示标记1、2、3的3个B原子形成的键的夹角为正五边形的内角，该夹角为108°；
（2）氢氧化钠溶液过量时，酸电离产生的完全反应生成正盐，根据方程式可知，和NaOH以1∶1反应，故为一元弱酸；在硼酸晶体中，构成微粒是硼酸分子，硼酸分子之间通过分子间作用力（或范德华力）结合，在硼酸分子内，、键均为共价键，在硼酸分子间易形成分子间氢键，故硼酸晶体中存在的作用力有：共价键、范德华力、氢键。
故答案为：bde；
（3）B原子最外层有3个电子，在中B原子提供空轨道。O原子提供孤电子对，因此其中得到电子的原子是B原子：根据结构可知其中含有两种B原子，形成3个键的B原子采用杂化；形成4个键的B原子采用杂化；
（4）中B原子的价层电子对数为3，B原子采用杂化，B原子提供空的2p轨道，Cl原子提供含2个电子的3p轨道，形成四中心六电子的大π键，表示为。
17．（1）的2s轨道全满，处于较稳定状态，较难失去电子
（2）BC
（3）：sp杂化；和均为非极性分子构成的分子晶体，的相对分子质量较大，范德华力较大，熔沸点较高
（4）AB；
【解析】（1）N的价电子排布式为、C的价电子排布式为，前者为稳定结构，失去电子难；碳元素的、均比氮小，但失去2个电子后、的价电子结构分别为、、的2p轨道为全空的稳定结构，失去电子难，所以碳元素的却比氮高；
（2）、、、的价电子结构分别为：为、无d电子；为、d轨道有5个单电子：为、d轨道有2个成单电子：为、d轨道无成单电子，根据基态离子的d轨道存在未成对电子时，d电子发生跃迁是金属阳离子在水溶液中显色，则KSCN和水溶液不显色，和水溶液中显色，故答案为：BC；
（3）①含有3个原子，价电子数为22．则上述物质中，与其互为等电子体的微粒为；可能结构为和，两种结构中C的价层电子对数均为2、并且无孤电子对，则VSEPR模型为直线形，所以中心C原子均采用sp杂化；
②及的固体都是由非极性分子构成的分子晶体，两种分子晶体的熔沸点高低仅仅与分子间作用
力有关。由于的相对分子质量大于，物质的相对分子质量越大，分子间作用力越大，克服分子
间作用力使物质熔化或气化消耗的能量就越高，物质的熔沸点就越高。所以晶体分子间作用力强，
熔沸点高于；
（4）①根据硫氰酸钴水合物晶体的晶胞结构图可知。结晶水与结晶水分子间存在氢键、与两个水分子间通过配位键形成，水分子和中中均存在极性键，没有非极性键，不是金属晶体、不存在金属键，故答案为AB；
②根据晶胞结构图可知，一个与两个通过离子键形成，还通过配位键与两个水分子结合，每个非配体的水分子连接两个单元，根据均摊规则可知，硫氰酸钴晶体还含有一个结晶水，所以硫氰酸钴水合物晶体的化学式为或。在晶胞中分子有2个在体内、4个分布于面上，所以晶胞中的分子数为，晶胞的质量，由于该晶体是正交晶型，，所以晶胞体积，则晶胞密度。
18．（1）第四周期第Ⅷ族：
（2）6；；13∶2
（3）正四面体：3；cd
【解析】（1）28号元素Ni位于第四周期第Ⅷ族：的价电子排布式为：，所以价电子轨道表示式为：，故答案为：第四周期第Ⅷ族：；
（2）根据图a的晶胞结构可知与Ni紧邻O有6个，所以Ni的配位数为6；根据图b晶胞结构，一个晶胞内含有Ni的个数为，一个晶胞内含有O原子数为。所以；设，，根据化合价代数和为零，列出如下等式：，解得：，所以，故答案为：6；；13∶2。