高中结构化学测试题

中 2 0 16 2 0 17 学年

高二结构化学科限时作业

一、选择题（每题4分，共52分）

1. 相对分子质量很大（几万到几十万）的化合物叫高分子化合物。用于制造隐形飞机的物质具有吸收微波的功能，其主要成分的结构如图，它属于（）。

A. 无机物

B.烃

C.高分子化合物

D.有机物

2. 尿素［CO（NH）2］是第一种人工合成的有机物,下列关于尿素的叙述中不正确的是（）。

A.尿素是一种氮肥

B.尿素是人身体新陈代谢的一种产物

C.尿素的含氮量为％D长期使用尿素不会引起土壤板结、肥力下降

年李比希提出了“基”的定义，从此，有机化学中“基”的概念就确定了。下列有机基团的表达式正确的是（）

A.羟基OH

B.醛基一COHC羧基一COOH D.氨基一NH

4. 二甲醚和乙醇是同分异构体，其鉴别可采用化学方法及物理方法，下列鉴别方法中不能对

二者进行鉴别的是（）

A.利用金属钠或金属钾

B.利用质谱法C?利用红外光谱法D.利用核磁共振氢谱法

5. 某化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图只有C-H键、C—H键、C-O键的振动吸收，该有机物的相对分子质量是60,则该有机物的结构简式是（）

A. CHCHOC3

B. CHCH（OH）C3

C. CHCHCHCHOHD CHCOOH

6. 在有机物分子中，若碳原子连接四个不同的原子或原子团，该碳原子称为不对称碳原子（或

手性碳原子），以*C表示。具有手性碳原子的有机物具有光学活性。下列分子中，含有两个手性碳原子的是（）o ?

A. 乳酸CH—CHO—COOH

B. 甘油CHOH- CHO—CHOH

C. 脱氧核糖CHOH-CHO—CHO—CH—CHO

D. 核糖CHOH-CHO—CHO—CHO—CHO

C条件下，一定质量的某有机物（只含C、HO三种元素中的两种或三种）在足量O2中燃烧后，将所得气体先通过浓硫酸，浓硫酸增重，再通过碱石灰，碱石灰增重，对该有机物进行核磁共振分析，谱图如图所示，则该有机物可能是（）

（OH）CH

8. 科学家最近在-100 C的低温下合成了一种烃X,红外光谱和核磁共振氢谱表明其分子中的氢原子所处的化学环境没有区别，根据分析,绘制了该分子的球棍模型如图所示，下列说法中不正确的是（）。

A.该分子的分子式为GH4

B.该分子中碳原子的化学环境有2种完全燃烧需要6molQD.该分子中只有CC键,没有CC键

9. 下列键线式（只用键线来表示碳架，分子中的碳氢键、碳原子及与碳原子相连的氢原子均省略，每个端点和拐角处都代表一个碳）表示的化合物中，核磁共振氢谱只出现组峰且峰面积之比为3:1的是（）

10. 将一定量有机物充分燃烧后的产物通入足量石灰水中，产物被完全吸收，经过滤得到干燥的沉淀物20g,滤液质量比原石灰水减少。该有机物不可能是（）

11. 下列说法正确的是（）

A.元素电负性由大到小的顺序为O> N> C

③ 根据价键理论，预测A 的可能结构并写出结构简式 ______ 。

(2) 结构式的确定：④核磁共振氢谱能对有机物分子中不同化学环境的氢原子给出不同的峰 值(信号)，根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如：甲基氯甲基醚 (CI

CHOCH 有两种氢原子如图②。经测定，有机物 A 的核磁共振氢谱示意图如图③，则 A 的结 构简式为

(3) 以A 为原料可以合成CHCH=CHC ，该分子在1H 核磁共振谱上可给出4种峰,结合其空间 结构,如CHBr=CHC 有2种空间结构：

,解释其共给出4种峰的原因：—

15. (18分)(I )M 、R 、X 、丫为原子序数依次增大的短周期主族元素， Z 是一种过渡元素 M 基态原子L 层中p 轨道电子数是s 电子的2倍，R 是同周期元素中最活泼的金属元素，X 和M 形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物， Z 的基态原子4s 和3d 轨道半充满 请回答下列问题：

(1) R 基态原子的电子排布式是，X 和丫中电负性较大的是(填元素符号)。 (2) X 的氢化物的沸点低于与其组成相似的 M 的氢化物，其原因是___

(3) M 和R 所形成的一种离子化合物RM 晶体的晶胞如下图所示，则图中黑球代表的离子是 (填

离子符号) (4) _____________________________ 在稀硫酸中，Z 的最高价含氧酸的钾盐(橙色)氧化 M 的一种氢化物，Z 被还原为+3 价，该反应的化学方程式是 (n )[Zn(CN) 4]2-在水溶液中与HCHOI 生如下反应： 4HCHO+[Zn(CNJ 2-+4H+4HO===[Zn(HO )4〕

2++4HOC 2CN

(1) ImolHCH 分子中含有 c 键的数目为 ______________

[]

II

EI

a

X / 、 z

O-C

o-c

/ X Br Cl Hr H

B. —个乙烯分子含2个n 键和4个c 键

C. 氯化钠和氯化铯晶体中氯离子的配位数相同

D. 第一电离能的大小为 AI > Mg>Na

12.二 2CI 2 是 A. B. C. D.

13.分析化学中常用X 射线研究晶体结构，有一种蓝色晶体可表示为：[M x Fe y (CN)』，研究 表明它的结构特性是Fe 2+、Fe 3+分别占据立方体的顶点，自身互不相邻，而 CN 一位于立方体 的棱

上，其晶体中的阴离子晶胞结构如图示，下列说法正 A. 该晶体是原子晶体

B. M 的离子位于上述晶胞的面心，呈+2价

C. M 的离子位于上述晶胞体心，呈+2价

D. 晶体的化学式可表示为MFe(CN )6，且M 为+1价 氯化二硫(S 2CI 2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂，其分子结构如右下图所示。常温下， S 种橙黄色的液体，遇水易水解，并产生能使品红褪色的气体。下列说法中错误 的是 S 2CI 2的结构式为CI - S - S - CI

S 2CI 2为含有极性键和非极性键的非极性分子 SB"与S 2CI 2结构相似，熔沸点： S 2Br 2>S 2Cl 2 S 2CI 2与HO 反应的化学方程式可能为： 2SCl 2+2HO=SOT +3SJ +4HCI

确是()

二、填空题(每空2分，共48分)

14. (12分)为测定某有机化合物 A 的结构，进行如下实

(1) 分子式的确定：①将有机物 A 置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成和 ，消耗氧气(标准状况下)，则该物质中各元素的原子个数比是 _________ ② 用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量， 得到如图①所示质谱图，则其相对分子质量 为 __________ 该物质的分子式是 验: HO-C —C=N

mo 。

(2) HOC 2CN 分子中碳原子轨道的杂化类型是 _________

(3) ______________________________________________ 与HO 分子互为等电子体的阴离子为 __________________________________________________ 。

(4) ____________________ [Zn(CN )4]2-中Zn 2^ CN 的C 原子形成配位键。不考虑空间构型，[Zn(CN)M 2-的结构可用 示意图表示为 。

16. ( 18分)砷化镓(GaAS 是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的 材料等。回答下列问题：

(1) _________________________________________________________ 写出基态As 原子的外围电子轨道表示式 _______________________________________________ 。

(2) 根据元素周期律，原子半径Ga _____ As 第一电离能Ga ______ As (填“大于”或“小 于”)

(3) ______________________________________ AsCb 分子的立体构型为 ___________ ，其中As 的杂化轨道类型为 ______________________ 。 (4) GaF 3的熔点高于1000C, GaCb 的熔点为C,其原因是 ______________

(5) GaAs 的熔点为1238E ，密度为p g ? cm 3，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为 _ ______ ,Ga 与As 以 _______ 键合。Ga 和As 的摩尔质量分别为 M b g ?m ol -1和MLg ? mol -1

，

原子半径分别为r oa cm 和"s cm,阿伏伽德罗常数值为N%则GaAs 晶胞中原子的体积占晶胞 体积的百分率为 _______________ 。

高二化学科限时作业(第

4周星期二)答案

一、选择题(每题

4

1D 2C 3C

OH 是氢氧根离子的化学式，羟基的化学式应该是一OH 要注意两者在本质上的区别：出。分子 失去1个氢离子得到OHH 2O 分子失去1个氢原子得到一OH 醛基的化学式为一CHO 氨基的化 学式为一NH 。 4B

质谱只能确定有机物的相对分子量，不能确定结构，同分异构体相对分子量同。 5B 6C 7C

浓硫酸增加的质量为水的质量，则n(H 2O)==,n(H)=,碱石灰增加的质量为二氧化碳的质量，则 n(C)= n(CQ)==,则有机物中C H 原子数目之比为：=1 : 3,又核磁共振谱中有3种峰,所以分 子中含有3种氢原子,CH a CHOH 符合题意。 8D

该该物质的1个分子由五个碳原子和四个氢原子构成?化学式为： GH,故A 正确；?分子 中存在2种C,中间的C 与双键上的C 不同，分子中碳原子的化学环境有 2种，故B 正确; 根据原子守恒1molX 完全燃烧生成5molCO 和2molHO,需要氧气6mol 故C 正确；根据C 需 形成4个共价键，由图可知X 分子中既有碳碳单键，又有碳碳双键，故 D 错误. 9C

II

HOCH 亦N 的结构简

贰

A

V ；分子中有3种H原子，分别处于甲基上、环上甲基邻位、苯环甲基间位，三者H原子数目之比为3: 2: 2

B、

附丈人W 分子高度对称，分子中有2种H 原子，分别处于甲基上、环上，二者 H 原子数目 之比为6: 4=3: 2,

C 、CH^CH=CH-CH 分子中有2种H 原子，分别处于甲基上、C=C 双键上，二者H 原子数目之 比为 6: 2=3: 1， CH

D CI-CH 2-C-CH2-CI

CH 分子中有2种H 原子，分别处于甲基上、亚甲基上，二者 H 原子数目之比为］

6: 4=3: 2

10D

根据有机物燃烧产物成分的测定实验结果，可以得出燃烧过程中产生的CO 的物质的量就等 于CaCO 沉淀的物质的量：n(CQ)= n(CaC0==

注意:当澄清石灰水中的Ca(OH)转化为CaCO 沉淀时,溶液的质量将要减轻,实际只减少 了,说明燃烧产物的气体中含有的水蒸气，由此可知反应中产生的水的物质的量为。n(C) : n (H)=1 : 3,这是本实验过程中所能得到的最后结果。满足 C 、H 原子数之比为1 : 3的有机物 是 C2I4、CHO C2HO 。 11A 12B 13D

根据晶胞的结构特点可知，晶胞中含有阴阳离子，含有离子键，该晶体是离子晶体，不是原 子晶体，A 不正确。根据阴离子的晶胞结构可判断，含有的铁离子和亚铁离子均是 4X 1/8 =1/2，CN 一是12X 1/4 = 3,所以阴离子所带负电荷数为—6+ 3+ 2二—1,即阴离子化学式 为［Fe 2(CN )6］—或［FeFe(CN )6］—，根据电中性原理M 离子应呈+1价，所以BC 错，选D 二、填空题(每空2分，共48分)

14.答案：⑴ NC) ： N(H) : NO) = 2: 6: 146 GI4O CHCHOH 和 CMO-CH(2)CH 3CHOH

给出2种峰,所以其共给出4种峰

解析：(1)据题意有：n(H 2O)=，则有n(H) =，n(CQ)=，则有n(C)=，据氧原子守恒有n (O) = n(H 2O)+ 2n(CQ) — 2n(O 2)= + 2X — 2X =，则 N(C) : N(H) : N(O) = n(C) : n(H) : n(O) =2 : 6 : 1。据(1)可知该有机物的实验式为 QHsO,假设该有机物的分子式为(C 2HsO)m ，由质 谱图知其相对分子质量为46，由46m= 46，即m= 1，故其分子式为GHsQ 由A 的分子式为 CHO 可知A 为饱和化合物，可推测其结构为 CHCHOH 或CHOCI 3。分析A 的核磁共振氢谱图 可知：A 有三种不同类型的H 原子，CHOCH 只有一种类型的H 原子，故A 的结构简式为CH CHOH

对于CHCH=CHC 来说,像CHBr=CHC 一样存在两种空间结构 构在1H 核磁共振谱上给出2种峰,所以其共给出4种峰

15.( I )答案：(1)①1s 22s 22p 63s 1或［Ne ］3s 1? Cl (2) "S 分子间不存在氢键，HO 分子间存 在氢键

(3) Na + (4) KCr 2Q +3HQ+4HSO===KSO+Cr 2(SO) 3+3Q T +7HO 解析：根据题意知M R 、X 、丫为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z 是一种过渡元素。 M 基态原子L 层中p 轨道电子数是s 电子的2倍，则M 是O 元素；R 是同周期元素中最活泼

IE

H

\ / O-C

(X

因为CHCH=CHC 有两种空间结CH,

和 ⑶ 每种结构在H 核磁共振谱上

II II

X / C —C

/ 、

,每种结

的金属元素，则R 是Na 元素；X 和M 形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，则 X 是S 元素，丫是Cl 元素；Z 的基态原子4s 和3d 轨道半充满，即价电子排布式为 3d 54s 1，Z 是Cr 元素，据此作答。（1） R 是Na 元素，原子序数为11，根据构造原理确定其基态原子 的电子排布式为1s 22s 32p 63s 1或[Ne]3s 1 ； S 和Cl 比较，Cl

的非金属性强，Cl 的电负性较大。 （2） HS 的沸点低

于"0的主要原因是水分子间形成氢键，使水的沸点升

高，而 存在氢键。（3）根据晶胞结果可以算出白球的

个数为 这种离子化合物的化学式为NaO 黑球代表的是

Ns f 。 乳，则过氧化氢被氧化为氧气，利用化合价升降

法配平，

4HS0===K 2S0+Cr 2（SO ） 3+30 T +7HQ (n )答案：(1) 3；( 2) sp 3 和 sp ； (3) NH 「；( 4) 分析：（1）甲醛的结构式是肚I 、 H0C 2CN 分子中，连有-OH 的碳原子的杂化类型是sp 3杂化，含有-CN 的碳原子轨道的杂化类 型是sp 杂化；（3）H 20含有10个电子，则与H0分子互为等电子体的阴离子是 NH -； （ 4） 在[Zn （CN ） 4]2-中Zn 2+与CN 的C 原子形成配位键，N 原子提供一对电子，Zn 2+的空轨道接受电

GaF 3是离子晶体，

GaC 3是分 4 * （「

Ga

、） 100%

3（ M Ga M As ）

解析：（1） As 的原子序数是33,则基态As 原子的外围电子排布式为4s 24p 3； （2）同周期 自

左向右原子半径逐渐减小，则原子半径 Ga 大于As ，由于As 的4p 轨道电子处于半充满状 态，稳定性强，所以第一电离能 Ga 小于As 。（3） AsCl a 分子的价层电子对数=3+=4,即含有 一对孤对电子，所以立体构型为三角锥形，其中 As 的杂化轨道类型为sp 30（ 4）由于GaF 是离子晶体，GaC 3是分子晶体，所以离子晶体GaF 的熔沸点高；（5） GaAs 的熔点为1238°C ， 密度为p g ? cm 3，其晶胞结构如图所示，熔点很高，所以晶体的类型为原子晶体，其中 Ga 与As 以共价键键合。根据晶胞晶胞可知晶胞中 Ca 和As 的个数均是4个，所以晶胞的体积

4

是N （叽M A

s ）

。二者的原子半径分别为「G ￡m 和「As cm,阿伏伽德罗常数值为

则原子的体

4

E 仏 2

3(M Ga M AS )

4 (M M )

N

A

积占晶胞体积的百分率为

4 3

3

X 100%= 4 N A

(f

Ga

3 r As

3

) [00%。

r CN 1 1

J

3 -

I*ih

成

CN

HS 分子间不 8X +6X +仁4，黑球的个数为8，由于 （4）根据题意知重铬酸钾被还原为 Cr 反应的化学方程式为 KC 「2Q+3HQ+ ,在一个甲醛分子中含有3个c 键和1个n 键；（2）在 '

CM _ 3-

Ch

2-

1

我

M CN

CN

子对，则不考虑空间构型，[Zn （CN ） 4]2-

的结构可以示意图表示为 16答案：R ）；|（ 2）大于，小于；（3）三角锥形，sp 3;（ 4） 子晶体，离子晶体GaF 3的熔沸点高；（5）原子晶体；共

3

Ga

As

3 As

Ga As