安徽省池州市貴池區(qū)2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期中教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)化學(xué)試題【含答案解析】

貴池區(qū)2023～2024學(xué)年度第二學(xué)期期中教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)高二化學(xué)試題(滿分：100分，時(shí)間：75分鐘)注意事項(xiàng)：1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色簽字筆書寫，字體工整、筆跡清晰。3.請(qǐng)按題號(hào)順序在各題答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4.保持答題卡卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。5.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量：H-1O-16C-12Ca-40Ti-48一、選擇題(本大題共15小題，每小題3分，總分45分；每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng))1.下列表示反應(yīng)中相關(guān)微粒的化學(xué)用語正確的是A.基態(tài)氧原子的軌道表示式： B.中子數(shù)為18的氯原子：C.的空間填充模型： D.的電子式：【答案】D【解析】【詳解】A．O原子核外有8個(gè)電子，基態(tài)O原子的軌道表示式為，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．中子數(shù)為18的氯原子的質(zhì)量數(shù)為17+18=35，表示為，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．為NH3的球棍模型，NH3的空間填充模型為，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．N2H4的結(jié)構(gòu)式為，電子式為，D項(xiàng)正確；答案選D。2.研究有機(jī)物的一般步驟：分離提純→確定最簡(jiǎn)式→確定分子式→確定結(jié)構(gòu)式。以下研究有機(jī)物的方法錯(cuò)誤的是A.蒸餾——分離提純液態(tài)有機(jī)混合物B.燃燒法——研究確定有機(jī)物成分的有效方法C.核磁共振氫譜——通常用于分析有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量D.紅外光譜——確定有機(jī)物分子中的官能團(tuán)或化學(xué)鍵【答案】C【解析】【詳解】A．蒸餾是利用互溶液態(tài)混合物中各成分的沸點(diǎn)不同而進(jìn)行物質(zhì)分離的方法，液態(tài)有機(jī)混合物中各成分沸點(diǎn)不同，因而可采取蒸餾，故A正確；B．利用燃燒法，能得到有機(jī)物燃燒后的無機(jī)產(chǎn)物，并作定量測(cè)定，最后算出各元素原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，得到實(shí)驗(yàn)式或最簡(jiǎn)式，故B正確；C．核磁共振氫譜確定的是等效氫原子的種類和數(shù)量，故C錯(cuò)誤；D．不同的化學(xué)鍵或官能團(tuán)吸收頻率不同，在紅外光譜圖上處于不同的位置，所以紅外光譜圖能確定有機(jī)物分子中的化學(xué)鍵或官能團(tuán)，故D正確；故答案為：C。3.下列各種物質(zhì)的晶體中，晶體類型相同的是A.金剛石和白磷 B.CO2和SiO2 C.SiCl4和CCl4 D.H2O2和Na2O2【答案】C【解析】【詳解】A．金剛石為共價(jià)晶體，而白磷屬于分子晶體，A錯(cuò)誤；B．二氧化碳屬于分子晶體，二氧化硅屬于共價(jià)晶體，B錯(cuò)誤；C．SiCl4和CCl4都屬于分子晶體，C正確；D．H2O2屬于分子晶體，Na2O2屬于離子晶體，D錯(cuò)誤；故選C。4.關(guān)于σ鍵和π鍵的形成過程，說法不正確的是A.分子中σ鍵為兩個(gè)s軌道“頭碰頭”重疊形成B.分子中的π鍵為鍵，π鍵不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)C.中的碳原子為雜化，4個(gè)雜化軌道分別與氫原子s軌道形成σ鍵D.乙烯()中的碳碳之間形成了1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵【答案】A【解析】【詳解】A.分子中的σ鍵由氫原子提供的未成對(duì)電子的1s原子軌道和氯原子提供的未成對(duì)電子的3p原子軌道“頭碰頭”重疊形成，故A錯(cuò)誤；B.分子中p軌道與p軌道通過“肩并肩”重疊形成鍵，π鍵鏡面對(duì)稱，不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，故B正確；C.中的碳原子為雜化，碳原子的4個(gè)雜化軌道分別與氫原子s軌道重疊，形成C-Hσ鍵，故C正確；D.中的碳碳之間形成雙鍵，雙鍵中有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，故D正確；答案選A。5.氫、氧、碳、氮是構(gòu)成地球和整個(gè)宇宙的重要元素，是元素中的“四大天王”，下列和它們有關(guān)的化合物的說法不正確的是A.HCN、NH3、NO空間構(gòu)型各不相同，中心原子的雜化方式有三種B.CO2和C2H4中，碳原子雜化方式相同，結(jié)構(gòu)中碳原子都呈雙鍵C.H2O、CH4、H3O+VSEPR模型相同，空間構(gòu)型不同D.金剛石、C60互為同素異形體，碳原子具有不同的雜化方式【答案】B【解析】【詳解】A．HCN的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+=2，sp雜化，直線形分子，NH3的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+=4，sp3雜化，為三角錐形，的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+=3，sp2雜化，為平面三角形，空間構(gòu)型各不相同，中心原子的雜化方式有三種，故A正確；B．CO2的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+=2，sp雜化，為直線形結(jié)構(gòu)，C2H4的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+=3，sp2雜化，為平面結(jié)構(gòu)，碳原子雜化方式不相同，結(jié)構(gòu)中碳原子都呈雙鍵，故B錯(cuò)誤；C．H2O的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+=4，sp3雜化，有兩對(duì)孤電子對(duì)，分子為角形，CH4的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4+=4，sp3雜化，無孤電子對(duì)，分子為正四面體形，H3O+的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+=4，sp3雜化，有一對(duì)孤電子對(duì)，為三角錐形，VSEPR模型相同，空間構(gòu)型不同，故C正確；D．金剛石、C60是碳元素的不同單質(zhì)，互為同素異形體，金剛石中C原子雜化方式為sp3雜化，C60中C原子雜化方式sp2，碳原子具有不同的雜化方式，故D正確；故選：B。6.煙花是中國人民在重要的節(jié)日慶祝的一種方式，如辛棄疾在《青玉案。元夕》中寫道“東風(fēng)夜放花千樹，更吹落、星如雨”。下列關(guān)于煙花的說法正確的是A.煙花的色彩是原子吸收光能產(chǎn)生的B.煙花的綠色是銅原子核外電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)所致C.可以通過加入某些金屬化合物使煙花綻放特定的顏色D.煙花呈現(xiàn)出各種顏色是化學(xué)變化【答案】C【解析】【詳解】A．煙花的色彩是激發(fā)態(tài)原子釋放光能產(chǎn)生的，A錯(cuò)誤；B．煙花的綠色是銅原子核外電子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)所致，B錯(cuò)誤；C．不同金屬焰色反應(yīng)顏色不同，可以通過加入某些金屬化合物使煙花綻放特定的顏色，C正確；D．焰色反應(yīng)是物理變化，D錯(cuò)誤；答案選C。7.解釋下列現(xiàn)象的原因不正確的是選項(xiàng)現(xiàn)象原因AHF的穩(wěn)定性強(qiáng)于HCl分子之間除了范德華力以外還存在氫鍵BCF3COOH的酸性強(qiáng)于CCl3COOH酸性F的電負(fù)性大于Cl，使O-H鍵極性增強(qiáng)C對(duì)羥基苯甲醛的熔沸點(diǎn)比鄰羥基苯甲醛的高對(duì)羥基苯甲醛形成分子間氫鍵，而鄰羥基苯甲醛形成分子內(nèi)氫鍵D熔點(diǎn)：NaCl>NaBrCl-的半徑小于Br-，NaCl中離子鍵比NaBr中離子鍵強(qiáng)A.A B.B C.C D.D【答案】A【解析】【詳解】A．HF的穩(wěn)定性強(qiáng)于HCl是因?yàn)镠-F鍵的鍵能大于H-Cl鍵的鍵能，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．F的電負(fù)性大于Cl，C-F的極性大于C-Cl鍵的極性，使F3C-的極性大于Cl3C-的極性，導(dǎo)致CF3COOH的羧基中O-H鍵的極性更大，更易電離出H+，從而CF3COOH的酸性強(qiáng)于CCl3COOH的酸性，B項(xiàng)正確；C．對(duì)羥基苯甲醛形成分子間氫鍵，鄰羥基苯甲醛形成分子內(nèi)氫鍵，故對(duì)羥基苯甲醛的熔沸點(diǎn)比鄰羥基苯甲醛的高，C項(xiàng)正確；D．NaCl、NaBr都屬于離子晶體，Cl-的半徑小于Br-，故NaCl中的離子鍵比NaBr中的離子鍵強(qiáng)，NaCl的熔點(diǎn)比NaBr的熔點(diǎn)高，D項(xiàng)正確；答案選A。8.下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的說法錯(cuò)誤的是A.石墨烯的結(jié)構(gòu)如圖甲所示，1石墨烯中，含3鍵B.碘晶胞如圖乙所示，一個(gè)分子周圍有12個(gè)緊鄰I2分子C.四水合銅離子的模型如圖丙所示，1個(gè)四水合銅離子中有4個(gè)配位鍵D.與金剛石結(jié)構(gòu)類似的立方氮化硼晶胞如圖丁所示，N和B之間存在配位鍵【答案】A【解析】【詳解】A．由石墨烯結(jié)構(gòu)可知，1個(gè)C原子形成3個(gè)碳碳鍵，每1個(gè)碳原子對(duì)共價(jià)鍵的貢獻(xiàn)度為50%，因此1mol石墨烯中含3×0.5mol=1.5mol碳碳鍵，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．選擇碘晶胞中位于面心的I2分子進(jìn)行觀察，在該晶胞中與其緊鄰的I2有8個(gè)()，該晶胞右側(cè)晶胞中還有4個(gè)與該I2分子緊鄰且等距(5，6，7，8號(hào)位)，共有8+4=12個(gè)，故B項(xiàng)正確；C．由四水合銅離子的模型可知，1個(gè)銅離子與4個(gè)水分子通過配位鍵連接，故C項(xiàng)正確；D．B原子含有空軌道、N原子含有孤電子對(duì)，立方氮化硼中每個(gè)B原子形成4個(gè)B-N化學(xué)鍵，其中3個(gè)為共價(jià)鍵，1個(gè)為配位鍵，故D項(xiàng)正確；綜上所述，錯(cuò)誤的是A項(xiàng)。9.現(xiàn)有Q、X、Y、Z、W五種前四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大。Q原子核外成對(duì)電子數(shù)和未成對(duì)電子數(shù)之比為4∶3；X、Z同主族，它們形成的兩種化合物中，兩元素的原子的質(zhì)子總數(shù)之比分別為1∶1：和2∶3；Y原子半徑短周期中最大，W+的K、L、M層電子全充滿。下列說法正確的是A.HnX的沸點(diǎn)比HnZ的沸點(diǎn)高是因?yàn)镠-X鍵長比H-Z鍵長短，鍵能更大B.第一電離能：Q>X>ZC.W2+比W+穩(wěn)定D.X與Y形成的化合物中只含一種化學(xué)鍵【答案】B【解析】【分析】Q原子核外成對(duì)電子數(shù)與未成對(duì)電子數(shù)之比為4：3，核外電子排布為1s22s22p3，則Q是N元素，X、Z同主族，它們形成的兩種化合物中，兩元素的原子的質(zhì)子總數(shù)之比分別為1∶1：和2∶3，分別為SO2和SO3，則X為O，Z為S元素，Y原子半徑短周期中最大，則Y為Na元素，W+的K、L、M層電子全充滿，W+電子數(shù)為2+8+18=28，則W為29號(hào)元素即Cu元素；【詳解】A．H2O比NH3的沸點(diǎn)高，是因?yàn)闅滏I強(qiáng)弱的原因所致，與鍵長、鍵能無關(guān)，A錯(cuò)誤；B．Q是N元素，X為O，Z為S元素，N原子2p軌道電子數(shù)為3，屬于半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其第一電離能大于VIA族的O元素，O、S屬于同一主族元素，電離能：O＞S，所以基態(tài)原子的第一電離能：N＞O＞S，B正確；C．W為Cu元素，Cu2+電子排布式為1s22s22p63s23p63d9，Cu+電子排布式為1s22s22p63s23p63d10，原子軌道處于全空、半滿或全滿時(shí)最穩(wěn)定，Cu+的3d軌道上全滿，穩(wěn)定性比Cu2+強(qiáng)，C錯(cuò)誤；D．X為O，Y為Na元素，形成的化合物Na2O2中含化學(xué)鍵有離子鍵、共價(jià)鍵，D錯(cuò)誤；答案選B。10.下列說法正確的是A.SO3中O-S-O的鍵角小于SO中O-S-O的鍵角B.NH3和BF3中心原子雜化方式不同，分子空間構(gòu)型不同C.第一電離能介于B、N之間的元素有2種D.金剛石比碳化硅熔點(diǎn)低，因?yàn)樗鼈兌际欠肿泳w，熔沸點(diǎn)和相對(duì)分子質(zhì)量有關(guān)【答案】B【解析】【詳解】A．SO3中心原子雜化方式為3+=3，S原子雜化方式為sp2，空間構(gòu)型為平面三角形，SO中心原子雜化方式為3+=4，S原子雜化方式為sp3，空間構(gòu)型為三角錐形，則SO3中O-S-O的鍵角大于SO中O-S-O的鍵角，A錯(cuò)誤；B．NH3中心原子雜化方式為3+=4，N原子雜化方式為sp3，空間構(gòu)型為三角錐形，BF3中心原子雜化方式為3+=3，N原子雜化方式為sp2，空間構(gòu)型為平面三角形，B正確；C．同一周期主族元素從左向右第一電離能呈增大趨勢(shì)，但第IIA族和第VA族處于全滿和半滿結(jié)構(gòu)，第一電離能比同周期相鄰元素第一電離能大，因此第一電離能介于B、N之間的第二周期元素有Be、C、O，共3種，C錯(cuò)誤；D．金剛石和碳化硅都是共價(jià)晶體，熔沸點(diǎn)和共價(jià)鍵鍵能有關(guān)，D錯(cuò)誤；故選B。11.碳鉑(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下)是一種廣譜抗癌藥物。下列關(guān)于碳鉑的說法錯(cuò)誤的是A.中心原子的配位數(shù)為4B.分子中既有鍵又有鍵C.和雜化的碳原子數(shù)之比為2∶1D.分子中含有極性鍵、非極性鍵、配位鍵和離子鍵【答案】D【解析】【詳解】A．由題干圖示物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，中心原子Pt周圍形成了4個(gè)配位鍵，則其配位數(shù)為4，故A正確；B．單鍵均為鍵，雙鍵中有1個(gè)鍵和1個(gè)鍵，分子中既有單鍵，又有雙鍵，則分子中既有鍵又有鍵，故B正確；C．分子中C=O鍵所在碳原子為sp2雜化，其余4個(gè)碳原子為sp3雜化，則sp3和sp2雜化的碳原子數(shù)之比為4:2=2:1，故C正確；D．分子中含有C-H、C-O、N-H之間極性鍵，C-C之間非極性鍵，Pt-O、Pt-N之間配位鍵，不含離子鍵，故D錯(cuò)誤；答案選D。12.科學(xué)家根據(jù)元素周期系繪制出多種元素周期表，下列關(guān)于元素在周期表中的位置與物質(zhì)性質(zhì)關(guān)系正確的是A.F、Cl、Br、I同主族，非金屬性逐漸減弱，故氫化物酸性逐漸減弱B.P、S、Cl同周期，非金屬性遞增，故氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性逐漸增強(qiáng)C.短周期中，NaOH堿性最強(qiáng)，非金屬氫化物中HF最穩(wěn)定D.Al和Si位于金屬元素和非金屬元素的分界線處，故都是很好的半導(dǎo)體材料【答案】C【解析】【詳解】A．F、Cl、Br、I同主族，同主族從上到下非金屬性減弱，對(duì)應(yīng)的為氫化物的穩(wěn)定性減弱，不是酸性，A錯(cuò)誤；B．P、S、Cl同周期，非金屬性遞增，對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性增強(qiáng)，題目中未說最高價(jià)，B錯(cuò)誤；C．短周期鈉的金屬性最強(qiáng)，故NaOH堿性最強(qiáng)，氟的非金屬性最強(qiáng)，故HF最穩(wěn)定,C正確；D．Al和Si位于金屬元素和非金屬元素的分界線處，Si是半導(dǎo)體材料，而鋁是良好的導(dǎo)電性，D錯(cuò)誤；故選C。13.下列物質(zhì)進(jìn)行一氯取代反應(yīng)后，只能生成三種沸點(diǎn)不同的產(chǎn)物的是A.(CH3)2CHCH2CH2CH3 B.(CH3)3CH C.(CH3)2CHCH(CH3)2 D.(CH3)3CCH2CH3【答案】D【解析】【分析】物質(zhì)進(jìn)行一氯取代反應(yīng)后，只能生成三種沸點(diǎn)不同的產(chǎn)物的，則可得到該物質(zhì)的等效氫為三種?！驹斀狻緼．(CH3)2CHCH2CH2CH3的等效氫為5種，故能生產(chǎn)5種沸點(diǎn)不同的產(chǎn)物，A錯(cuò)誤；B．(CH3)3CH甲基上的氫全部等效，而上的氫為一種，故等效氫為2種，生成2種沸點(diǎn)不同的產(chǎn)物，B錯(cuò)誤；C．(CH3)2CHCH(CH3)2對(duì)稱，甲基上的氫等效，而上的氫為一種，故等效氫為2種，C錯(cuò)誤；D．(CH3)3CCH2CH3甲基上的等效氫為兩種，亞甲基上的氫為一種，故為3種，D正確；故選D。14.“張-烯炔環(huán)異構(gòu)化反應(yīng)”被《NameReactions》收錄。該反應(yīng)可高效構(gòu)筑五元環(huán)狀化合物，應(yīng)用在許多藥物的創(chuàng)新合成中，如：資料：有機(jī)物結(jié)構(gòu)可用鍵線式表示，如H3C-C≡CH的鍵線式為。下列分析不正確的是A.①、②均能發(fā)生加成反應(yīng) B.①、②均含有三種官能團(tuán)C.①、②互為同分異構(gòu)體 D.①、②物理性質(zhì)不同【答案】B【解析】【詳解】A．①中有碳碳雙鍵和碳碳三鍵，能發(fā)生加成反應(yīng)；②中有碳碳雙鍵和醛基能發(fā)生加成反應(yīng)，故A正確；B．①中有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、酯基、羥基四種官能團(tuán)，②中有碳碳雙鍵、酯基、醛基三種官能團(tuán)，故B錯(cuò)誤；C．①、②分子式都C8H10O3結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體，故C正確；D．①②結(jié)構(gòu)不同因此二者物理性質(zhì)不同，故D正確；故答案為：B。15.立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(白球代表)，設(shè)晶胞參數(shù)為。下列說法錯(cuò)誤的是A.該晶胞含有4個(gè)B.兩個(gè)之間最近的距離為C.基態(tài)的未成對(duì)電子數(shù)為4D.每個(gè)周圍距離最近且等距的數(shù)為4【答案】D【解析】【詳解】A．棱上的的個(gè)數(shù)為：=3，體心為1，故含有4個(gè)，A正確；B．兩個(gè)之間最近的距離為面對(duì)角線的，故為，B正確；C．基態(tài)的價(jià)電子排布為：，未成對(duì)電子數(shù)為4，C正確；D．位于面心，每個(gè)周圍距離最近且等距的數(shù)為6，D錯(cuò)誤；故選D。二、填空題(本大題共4小題，共55分。)16.現(xiàn)有前四周期的A、B、C、D、E、F六種元素，原子序數(shù)依次增大。A元素基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為nsnnpn+1；C元素為最活潑的非金屬元素；D元素原子核外有三個(gè)電子層，其最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的；E元素基態(tài)正三價(jià)離子的3d軌道為半充滿狀態(tài)；F元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對(duì)電子，只有一個(gè)未成對(duì)電子。（1）A元素的第一電離能___________(填“<”“>”或“=”)B元素的第一電離能，A、B、C三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開__________(用元素符號(hào)表示)。（2）基態(tài)D元素原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖為___________。（3）基態(tài)C元素原子的電子排布圖為___________；E3+的離子價(jià)電子排布式為___________。（4）F元素位于元素周期表的___________區(qū)，其基態(tài)原子的電子排布式為___________。（5）金屬性：D___________(填“>”或“<”)Al。【答案】（1）①.>②.N<O<F（2）（3）①.②.3d5（4）①.②.(或)（5）>【解析】【分析】前四周期的A、B、C、D、E、F元素，原子序數(shù)依次增大。A元素的價(jià)電子構(gòu)型為nsnnpn+1，則n=2，故A為N元素；C元素為最活潑的非金屬元素，則C為F元素；B原子序數(shù)介于氮、氟之間，故B為O元素；D元素核外有三個(gè)電子層，最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的，最外層電子數(shù)為2，故D為Mg元素；E元素正三價(jià)離子的3d軌道為半充滿狀態(tài)，原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2，則原子序數(shù)為26，E為Fe元素；F元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對(duì)電子，只有一個(gè)未成對(duì)電子，核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1，故F為Cu元素；【小問1詳解】由上述分析可知，A為N元素、B為O元素、C為F元素、D為Mg元素、E為Fe元素、F為Cu元素，N原子最外層為半充滿狀態(tài)，性質(zhì)穩(wěn)定，難以失去電子，其第一電離能大于O元素，同周期主族元素從左到右元素的電負(fù)性逐漸增強(qiáng)，故電負(fù)性為N＜O＜F，故答案為：＞；N＜O＜F；【小問2詳解】D為Mg元素，質(zhì)子數(shù)為12，核外電子排布為2、8、2，基態(tài)Mg元素原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖為；【小問3詳解】C為F元素，電子排布圖為，E3+的離子符號(hào)為Fe3+，價(jià)電子排布式為3d5；【小問4詳解】F為Cu,位于周期表ds區(qū)，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；【小問5詳解】同周期主族元素從左向右金屬性減弱，D為Mg,則金屬性：Mg＞Al,故答案為：＞。17.碳元素的單質(zhì)有多種形式，不同單質(zhì)結(jié)構(gòu)不同。（1）石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)圖如下。①石墨層與層之間的相互作用為___________，石墨屬于___________晶體。②金剛石中，碳原子雜化類型為___________。③已知金剛石晶胞的棱長為acm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則金剛石晶體密度___________(用代數(shù)式表示)。④石墨烯一定條件下，可轉(zhuǎn)化為C60.某金屬M(fèi)與C60可制備一種低溫超導(dǎo)材料，晶胞如圖所示。M原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部，該材料的化學(xué)式為___________。（2）科學(xué)家已經(jīng)用有機(jī)化合物分子和球形籠狀分子C60，組裝制成了“納米車”，如圖所示。“納米車”可以運(yùn)輸單個(gè)有機(jī)化合物分子，生產(chǎn)復(fù)雜材料和藥物。下列關(guān)于C60和“納米車”的說法正確的有___________(填字母)。a．C60是一種新型化合物b．C60熔點(diǎn)高于金剛石c．一個(gè)C60分子中，σ鍵數(shù)目為120個(gè)d．“納米車”的誕生，說明人類已經(jīng)可以在分子層面進(jìn)行組裝操作【答案】（1）①.分子間作用力②.混合型③.sp3雜化④.⑤.M3C60（2）d【解析】【小問1詳解】①石墨晶體中，層與層之間是通過分子間作用力相結(jié)合，而同一層內(nèi)碳原子和碳原子通過共價(jià)鍵相連，且晶體中每個(gè)碳原子上均有未參與雜化的2p電子，這些電子可以自由移動(dòng)，所以石墨能導(dǎo)電；綜上所述，石墨是混合型晶體；故答案為：分子間作用力；混合型；②金剛石中，每個(gè)碳原子和4個(gè)碳原子相連，呈正四面體構(gòu)型，碳原子的雜化類型是sp3雜化；故答案為：sp3雜化；③金剛石晶胞所含碳原子個(gè)數(shù)為=8，則晶胞質(zhì)量m=g，晶胞體積V=a3cm3，故金剛石密度ρ=，故答案為：。④如圖所示，C60位于晶胞的頂點(diǎn)和面心，其個(gè)數(shù)為=4，M原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部，其個(gè)數(shù)為=12，則M和C60的個(gè)數(shù)比為3:1，故該材料的化學(xué)式為M3C60，故答案為：M3C60。【小問2詳解】a．C60是單質(zhì)，a錯(cuò)誤；b．C60是分子晶體，金剛石是原子晶體，原子晶體的熔點(diǎn)高于分子晶體，b錯(cuò)誤；c．C60分子中，C的雜化方式為sp2雜化，說明該分子并非只有碳碳單鍵，c錯(cuò)誤；d．隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類能夠控制某些分子的運(yùn)動(dòng)，“納米車”的誕生，說明人類已經(jīng)可以在分子層面進(jìn)行組裝操作，d正確；故答案為d。18.鈦(22Ti)和鈦的合金大量用于航空工業(yè)，有“空間金屬”之稱，制備鈦的一種流程如下。（1）基態(tài)Ti原子的價(jià)電子軌道表示式為___________。（2）納米TiO2是一種應(yīng)用廣泛的催化劑，其催化的一個(gè)實(shí)例如圖。①化合物乙的沸點(diǎn)明顯高于化合物甲，主要原因是___________②化合物乙中采取sp3雜化原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)開__________（3）鈣鈦礦晶體的結(jié)構(gòu)與晶胞如下圖。①鈦離子位于立方晶胞的頂角，被___________個(gè)氧離子包圍成配位八面體；鈣離子位于立方晶胞的體心，被___________個(gè)氧離子包圍。②實(shí)驗(yàn)測(cè)得鈦酸鈣的密度為，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則鈦酸鈣晶胞的棱長為___________pm(1cm=1×1010pm)。【答案】（1）（2）①.乙分子間形成氫鍵②.N>O>C（3）①6②.12③.【解析】【小問1詳解】基態(tài)Ti原子的3d、4s電子為其價(jià)電子，3d、4s能級(jí)上分別含有2個(gè)電子，其價(jià)電子軌道表示式為；【小問2詳解】①化合物乙中含氨基，可以形成分子間氫鍵，則化合物乙的沸點(diǎn)比化合物甲高；②化合物乙中C、N、O三種原子的雜化軌道形成均為sp3，同周期主族元素隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢(shì)，N原子2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高于同周期相鄰元素的，故第一電離能：N＞O＞C；【小問3詳解】①鈦離子位于立方晶胞的頂點(diǎn)，被6個(gè)氧離子包圍成配位八面體，鈣離子位于立方晶胞的體心，12條棱的中點(diǎn)都是氧離子且到體心距離相等，故鈣離子被12個(gè)氧離子包圍；②每個(gè)晶胞中鈦離子和鈣離子均為1個(gè)，晶胞的12個(gè)邊長上各有一個(gè)氧原子，根據(jù)均攤原則，每個(gè)晶胞實(shí)際占有氧原子數(shù)目為12×=3，則晶胞的化學(xué)式為CaTiO3，晶胞質(zhì)量為m=，設(shè)晶胞的棱長為apm，體積為V=(a×10-10)3cm3，已知晶胞密度為，由，則a=pm。19.I．按要求完成下列問題。（1）中含有的官能團(tuán)的名稱為___________。（2）某芳香烴的結(jié)構(gòu)為，它的分子式為___________，一氯代物有___________種。（3）下列化合物中，核磁共振氫譜只出現(xiàn)兩組峰且峰面積之比為3∶2的是___________。A. B. C. D.II．汽車污染主要來源于汽車配件及材料，它們都會(huì)產(chǎn)生大量的有毒有機(jī)物。為了測(cè)定其中一種有毒有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)，做如下實(shí)驗(yàn)：①將9.2g該有機(jī)物完全燃燒，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下15.68L的CO2和7.2g水。②用質(zhì)譜儀測(cè)定其相對(duì)分子質(zhì)量，得到如下圖所示的質(zhì)譜圖。（4）由圖可知該分子的相對(duì)分子質(zhì)量是___________，結(jié)合