河南省洛阳市2023-2024学年高二下学期期中考试化学试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1河南省洛阳市2023-2024学年高二下学期期中考试本试卷分第I卷和第II卷两部分共6页，共100分，考试时间75分钟。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、证号填写在答题卡上。2.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量：H-1B-11C-12N-14O-16第I卷(选择题，共45分)一、选择题(本题包括15小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共45分)1.区分玻璃和水晶最可靠的科学方法是A.观察外形 B.测定熔、沸点C.对固体进行X-射线衍射测定 D.通过比较硬度确定〖答案〗C【详析】晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，对固体进行X射线衍射可以看到微观结构，则区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验，故C正确。〖答案〗选：C。2.可以用分液漏斗分离的一组混合物是A.乙醇和水 B.溴和四氯化碳 C.苯和苯甲酸 D.甲苯和水〖答案〗D【详析】A．乙醇与水互溶，液体不分层，不能用分液漏斗分离，A不符合题意；B．溴易溶于四氯化碳，液体不分层，不能用分液漏斗分离，B不符合题意；C．苯和苯甲酸都为有机化合物，二者互溶，不能用分液漏斗分离，C不符合题意；D．甲苯难溶于水，液体分为上下两层，上层为甲苯，下层为水，可以用分液漏斗分离，D符合题意；故选：D。3.下列有关晶体的叙述中，正确的是A.离子晶体都是化合物B.所有晶体都是由平行六面体无隙组合而成C.分子晶体中一定存在分子间作用力和共价键D.任何晶体中，若含有阳离子就一定有阴离子〖答案〗A【详析】A．离子晶体由阴、阳离子通过离子键结合形成，一定含两种或两种以上元素，均为化合物，故A正确；B．晶体除平行六面体无隙组合外还在六方最密堆积的形式，故B错误；C．分子晶体是分子通过分子间作用力结合形成，因此一定存在分子间作用力，但不一定存在共价键，如稀有气体，故C错误；D．金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，含有阳离子但不存在阴离子，故D错误；故选：A。4.下列物质中，含有极性共价键的离子晶体是A.CaCl2 B.K2SO4 C.Na2O D.Na2O2〖答案〗B【详析】A．CaCl2只有离子键，故A不符合题意；B．K2SO4中，钾离子和硫酸根之间存在离子键，硫酸根中S和O之间为极性共价键，故B符合题意；C．Na2O只有离子键，故C不符合题意；D．Na2O2中含有离子键和非极性共价键，故D不符合题意；故选：B。5.下列关于等离子体、离子液体和液晶的说法错误的是A.液晶是物质的一种聚集状态B.液晶既具有液体的流动性，又具有类似晶体的各向异性C.离子液体仅由离子组成，只有在较高温度下才能呈液态D.等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质〖答案〗C【详析】A．液晶属于物质的一种特殊聚集状态，A项正确；B．液晶像液体一样具有流动性，同时又具有像晶体的各向异性，B项正确；C．离子液体由带电荷的离子构成，所以其难挥发，常温下呈液态，C项错误；D．等离子体是由阳离子、电子和电中性粒子组成的整体呈电中性的气态物质聚集体，D项正确；故选：C。6.下列说法正确的是A.属于苯的同系物B.1mol含有13molσ键C.的系统命名为2-甲基-4-乙基戊烷D.含有两种处于不同化学环境的氢原子〖答案〗D【详析】A．分子式为C12H10，与苯组成相差并不是若干个CH2，不是苯的同系物，A错误；B．苯环上含有11个σ键，苯环与碳碳三键中左端的C原子间形成σ键，碳碳三键中含有一个σ键，碳碳三键右侧的碳原子与氢原子形成一个σ键，1mol该物质含有14molσ键，B错误；C．要选择碳原子数最多的碳链为主链，该物质名称应该为2，4-二甲基己烷，C错误；D．该物质结构对称，甲基上有一种氢原子，苯环上有一种氢原子，一共含有两种不同化学环境的氢原子，D正确；故〖答案〗选D。7.用示意图或图示的方法能够直观形象地将化学知识传播给学生。下列示意图或图示错误的是A．金属晶体的电子气理论示意图B．某种晶体微观结构示意图C．固态氟化氢分子间的氢键D．HCl的s-pσ键A.A B.B C.C D.D〖答案〗D【详析】A．金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的，金属阳离子和自由电子之间的强烈作用为金属键，金属晶体中自由电子为整个金属的所有阳离子所共有，从而把所有的原子维系在一起，故A正确；B．该图示中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，故符合某种晶体的微观结构示意图，故B正确；C．氟化氢分子间存氢键，氢键存在于氟和氢之间，故C正确；D．氯化氢分子中H原子和Cl原子之间通过共用电子对形成共价键，H原子最外层1个s轨道上的电子与Cl原子最外层p轨道上的电子形成s-p键，而图示表示的为p-p键，故D错误；故选D。8.下列反应通常情况下只能得到一种有机物的是A.在FeBr3催化下，甲苯与液溴反应 B.乙炔与足量HCl发生反应C.乙苯被酸性高锰酸钾溶液氧化 D.甲苯在光照条件下与Cl2反应〖答案〗C【详析】A．在催化下，甲苯与液溴反应可以生成邻溴甲苯、对溴甲苯或二溴甲苯、三溴甲苯等，A错误；B．乙炔与足量HCl发生加成反应生成CH3-CHCl2、CH2Cl-CH2Cl，不能得到一种有机物，B错误；C．乙苯与酸性高锰酸钾溶液反应只生成苯甲酸，C正确；D．甲苯和氯气在光照条件下发生取代反应，甲基上的氢原子可能有一个被取代、两个被取代或三个被取代，所以有三种有机物生成，D错误；故选C。9.下列物质：①甲烷、②聚乙烯、③邻二甲苯、④2-甲基-1，3-丁二烯、⑤2-丁炔、⑥环己烷，既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能使溴的四氯化碳溶液褪色的是A.③④⑥ B.④⑤ C.②④⑤ D.②⑤〖答案〗B【详析】①甲烷②聚乙烯⑥环己烷均为饱和结构，性质稳定，既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也不能使溴的四氯化碳溶液褪色；④2-甲基-1，3-丁二烯、⑤2-丁炔，分别含碳碳双键和碳碳三键，易被氧化，也能与溴单质发生加成反应，既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能使溴的四氯化碳溶液褪色；③邻二甲苯能被高锰酸钾氧化，能使其褪色，但不能使溴的四氯化碳溶液褪色，故B正确；故选：B。10.下列实验装置图正确的是A.实验室制备及收集乙烯B.石油分馏C.实验室制硝基苯D.检验乙炔的还原性〖答案〗C【详析】A．乙烯密度接近空气密度，不能用排空气法收集，故A错误；

B．蒸馏时，温度计测量蒸气温度，则温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处，故B错误；

C．实验室用苯和浓硝酸在浓硫酸作催化剂、55~60℃的条件下制备硝基苯，该实验装置图正确，故C正确；

D．乙炔和溴水发生加成反应不能检验乙炔的还原性，应先通过硫酸铜溶液除去硫化氢等还原性气体，然后通过酸性高锰酸钾溶液检验乙炔的还原性，故D错误。

故〖答案〗为：C。11.某多孔储氢材料前驱体结构如图，M、W、X、Y、Z五种短周期元素的原子序数依次增大，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子。下列叙述错误的是A.Z单质存在同素异形体B.该物质的阳离子中存在配位键C.Y是五种元素中第一电离能最大的D.标准状况下，22.4LX的氢化物中H原子的数目均为4NA〖答案〗D〖祥解〗M、W、X、Y、Z五种短周期元素的原子序数依次增大，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子，Z能形成2条键，Z应为O；阳离子中心原子Y形成4条键，带一个单位正电荷，Y为N；X能形成4条键，X为C；阴离子中心原子W形成4条键，带一个单位负电荷，W为B；M为H。【详析】A．O元素形成的单质存在同素异形体，如O2和O3，A正确；B．化合物阳离子中N最外层五个电子，其中一对孤对电子与形成配位键，B正确；C．同周期元素从左到右，第一电离能有增大趋势，N原子2p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，所以第一电离能：N>O>C>B，故C正确；D．标准状况下，C的氢化物不一定是气体，如苯，22.4LX的氢化物不一定是1mol，D错误；故选D。12.2022年诺贝尔化学奖授予研究“点击化学”的科学家。如图所示化合物是“点击化学”研究中的常用分子。关于该化合物下列说法错误的是A.分子式为C19H14O3N B.属于芳香族化合物C.分子中有3种官能团 D.能发生取代反应和加成反应〖答案〗A【详析】A．由结构简式可知，该有机物分子式为C19H15O3N，A错误；B．该有机物中含有苯环，属于芳香族化合物，B正确；C．该有机物中含有碳碳三键、酰氨基、羧基3种官能团，C正确；D．该有机物中含有碳碳三键、酰氨基、羧基，能发生取代反应和加成反应，D正确；故选A。13.丙烯可发生如下转化，下列说法错误的是A.C3H6Br2的同分异构体有4种 B.X的结构简式为CH3CH=CHBrC.丙烯分子中最多7个原子共平面 D.聚合物Z的链节为〖答案〗B【详析】A．C3H8的二溴代物有4种，分别是1，1-二氯丙烷、2，2-二氯丙烷、1，2-二氯丙烷和1，3-二氯丙烷，A正确；B．丙烯和溴单质在光照下发生取代反应，因此X的结构简式为BrCH2CH=CH2，B错误；C．根据乙烯中6个原子共平面，甲烷中三个原子共平面，单键可以旋转，因此丙烯分子中最多7个原子共平面，C正确；D．聚合物Z链节为，D正确；故选B。14.有关晶体的结构如下图所示。下列说法错误的是A.在晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca2+B.在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数之比为1：2C.在CaC₂晶体中，1个Ca2+周围等距离且最近的有4个D.由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE〖答案〗D【详析】A．晶体中，位于顶点和面心，个数为，故A正确；B．在金刚石晶体中，每个碳原子与周围4个碳原子形成碳碳单键，碳原子与碳碳键个数之比为1：2，故B正确；C．该晶胞为长方体结构，在CaC₂晶体中，以体心为观察对象，距离其最近的位于晶胞面心(不包括上下面心)，故共4个，故C正确；D．该分子由4个E和4个F组成，分子式应为E4F4或F4E4，故D错误；故选：D。15.将6.8g的X完全燃烧生成3.6g的H2O和8.96L(标准状况)的CO2.X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其质谱、核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于X的下列叙述错误的是A.X的相对分子质量为136 B.X的分子式为C8H8O2C.X分子中只有一个甲基 D.X分子中所有的碳原子不可能在同一个平面上〖答案〗D〖祥解〗由质谱图数据可知，X的相对分子质量为136，有机物X的物质的量为n(X)==0.05mol，完全燃烧后生成水的物质的量为n(H2O)==0.2mol，氢原子的物质的量为n(H)=0.2mol×2=0.4mol，CO2的物质的量为n(CO2)==0.4mol，碳原子的物质的量为n(C)=0.4mol，则1个有机物A分子中含有8个碳原子、8个氢原子，O原子个数为：=2，所以该有机物的分子式为C8H8O2；不饱和度为=5，X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其核磁共振氢谱有四个吸收峰，说明分子中含有4种H原子，峰面积之比为1：2：2：3，则四种氢原子个数之比=1：2：2：3，结合红外光谱可知，分子中存在酯基等基团，故有机物X的结构简式为，据此分析作答。【详析】A．由上述分析可知，化合物X的相对分子质量为136，A项正确；B．由上述分析可知，X的分子式为C8H8O2，B项正确；C．由上述分析可知，有机物X的结构简式为，只有一个甲基，C项正确；D．化合物X的结构简式为，苯环和酯基都是平面的结构，X分子中所有的碳原子可能在同一个平面上，D项错误；故选D。第II卷(非选择题，共55分)二、非选择题(本题包括4小题，共55分)16.实验室用苯和液溴制取溴苯并验证其反应类型的实验装置图(夹持装置略)及有关数据如下，按下列步骤回答有关问题。苯溴溴苯密度/(g·cm⁻³)0.883.101.50沸点/℃8059156水中溶解性微溶微溶微溶（1）实验装置中，仪器c的作用为_______。（2）在a中加入15mL无水苯和少量铁屑，在b中小心加入4mL液态溴，向a中滴入液溴，有白雾生成，a中发生反应的化学方程式为_______。（3）d中CCl4的作用是_______；e中出现_______，则说明苯与液溴发生了取代反应。（4）充分反应后，经过下列步骤分离提纯。①反应后a瓶中的溴苯因溶有溴而显褐色，提纯溴苯的过程中，除去溴苯中的溴依次用水、_______溶液、水洗涤。②向分离出的粗溴苯中加入少量无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是_______。③已知苯与溴还可能发生副反应生成对二溴苯(沸点和邻二溴苯(沸点要进一步提纯，再进行_______(填操作名称)即可得到较纯净的溴苯，该过程中为了受热均匀和易于控制温度，可采用_______(填“水浴”或“油浴”)加热。〖答案〗（1）冷凝回流，导气（2）（3）①.吸收挥发出来的溴蒸气②.淡黄色沉淀（4）①.NaOH②.除去粗溴苯中水分③.蒸馏④.油浴〖祥解〗a中Fe和溴发生氧化反应生成溴化铁，在溴化铁作催化剂条件下，苯和溴发生取代反应生成溴苯和HBr，HBr遇水蒸气生成氢溴酸小液滴而产生白雾，冷凝管有冷凝回流作用，提高反应物的利用率；挥发出的溴被四氯化碳吸收，生成的HBr和硝酸银反应生成溴化银沉淀，尾气使用氢氧化钠溶液吸收；【小问1详析】仪器c为球形冷凝管，作用为冷凝回流，导气；【小问2详析】苯和溴单质在溴化铁催化作用下生成溴苯和HBr，反应为：；【小问3详析】液溴具有挥发性，溴单质能溶于四氯化碳，d中CCl4的作用是吸收挥发出来的溴蒸气；HBr和硝酸银生成黄色溴化银沉淀，e中出现淡黄色沉淀，则说明苯与液溴发生了取代反应；【小问4详析】①溴单质能和强碱氢氧化钠溶液反应，提纯溴苯过程中，除去溴苯中的溴依次用水、氢氧化钠溶液、水洗涤。②少量无水氯化钙具有吸水性，加入氯化钙的目的是除去粗溴苯中的水分。③对二溴苯(沸点和邻二溴苯(沸点要进一步提纯，再进行蒸馏即可得到较纯净的溴苯，加热温度高于水的沸点，可采用油浴加热。17.过渡金属及其化合物在生产、生活中有重要的应用。回答下列问题：I.元素周期表中的两种元素，其中X2+的3d轨道中有10个电子；Y单质在金属活动性顺序中排在最末位。（1）写出X的基态原子的价电子排布式：_______。（2）CN-常作为配位化合物中的配体。在CN-中，C原子采取_______杂化，C与N形成的化学键中含有的σ键与π键的数目之比为_______。（3）X、Y均能与CN⁻形成配离子，已知X2+与CN⁻形成配离子时，配位数为4；Y+与CN-形成配离子时，配位数为2。工业上常用Y+和CN-形成的配离子与X单质反应，生成X2+与CN-形成的配离子和Y单质来提取Y，写出上述反应的离子方程式：_______。Ⅱ．超分子在生命科学和物理学等领域中具有重要意义。由Mo将2个(C60分子、2个p-甲酸丁酯吡啶及2个CO分子利用配位键自组装的超分子结构如图所示。（4）Mo处于第五周期第VIB族，价电子排布与Cr相似，它的核外未成对电子数是______个。（5）该超分子中配体p-甲酸丁酯吡啶提供孤电子对的原子是_______(填元素符号)。（6）C60晶体中，分子的堆积方式为_______；“杯酚”可以识别C60，“杯酚”与C60之间作用力的名称为_______。〖答案〗（1）3d¹⁰4s2（2）①.sp②.1：2（3）（4）6（5）N（6）①.分子密堆积②.范德华力〖祥解〗元素周期表中的两种元素，其中X2+的3d轨道中有10个电子，则X2+的价电子排布式为3d10，X为Zn元素；Y单质在金属活动性顺序中排在最末位，Y为Au元素。【小问1详析】Zn的基态原子的价电子排布式：3d¹⁰4s2。【小问2详析】CN-中C原子价层电子对数为1+=2，C原子采取sp杂化，C与N形成碳氮三键，其中含有1个σ键与2个π键，σ键与π键的数目之比为1：2。【小问3详析】已知，Zn2+与CN-形成配离子时，配位数为4，Au+与CN-形成配离子时，配位数为2；工业上常用Au+和CN-形成的配离子与Zn单质反应、生成Zn2+与CN-形成的配离子和Au单质来提取Au，上述反应的离子方程式为：。【小问4详析】Cr的基态价电子分布为3d54s1，而Mo与Cr同主族，但比Cr多了一周期，因而基态价电子分布为4d55s1，因而核外未成对的电子为6个。【小问5详析】由配体p-甲酸丁酯吡啶可知，N和O原子都含有孤电子对，但O的电负性大于N，则提供孤电子对的原子是N。【小问6详析】C60晶体中，分子的堆积方式为分子密堆积，“杯酚”可以识别C60，“杯酚”与C60之间作用力的名称为范德华力。18.硼单质及其化合物有重要的应用。阅读下列材料，回答问题：硼晶体熔点为2076℃。乙硼烷(B2H6)具有还原性，易水解生成(一元弱酸)；乙硼烷可与反应生成氨硼烷(，其在一定条件下可以脱氢，最终得到氮化硼；乙硼烷也可与NaH反应生成（1）下列说法正确的是_______(填字母)。A.元素的电负性大小顺序是O>N>B>HB.乙硼烷水解方程式为C.氨硼烷分子中N提供孤电子对，B提供空轨道形成配位键D.晶体中存在的相互作用有离子键、共价键、氢键（2）根据对角线规则，B的一些化学性质与元素_______的相似；B的空间结构是_______。（3）硼酸是一种片层状结构的白色晶体(如图)，有油腻感，可做润滑剂。①晶体中含有_______mol氢键；加热时，硼酸在水中溶解度增大，从结构角度分析，可能的原因为_______。②与NaOH溶液反应可以制备硼砂常温下，可以水解生成等物质的量浓度的和该水解反应的离子方程式为_______。（4）氮化硼(BN)晶体有多种相结构。一种立方BN晶体与金刚石结构相似，其晶胞结构如图：已知立方氮化硼晶胞边长为361.5pm，密度为ρg/cm3则晶胞中含有BN的个数为_______(列出计算式，阿伏加德罗常数的数值为〖答案〗（1）BC（2）①.Si(硅)②.正四面体形（3）①.3②.加热时，硼酸分子间的氢键被破坏，有利于硼酸溶解③.-（4）【小问1详析】A．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；氢的电负性大于硼，元素的电负性大小顺序是O>N>H>B，错误；B．乙硼烷(B2H6))具有还原性，易水解生成(一元弱酸)，同时反应中水中氢被还原为氢气，方程式为，正确；C．氨硼烷分子中N存在孤电子对，其提供孤电子对，B提供空轨道形成配位键，两者形成配位键，正确；D．晶体中存在的相互作用有离子键、共价键，不存在氢键，错误；故选BC；【小问2详析】据对角线规则，B的一些化学性质与元素Si的相似；中B形成4个共价键，空间结构是正四面体形；【小问3详析】①晶体中含有3mol氢键；加热时，硼酸在水中溶解度增大，从结构角度分析，可能的原因为加热破坏了硼酸分子之间的氢键，硼酸分子与水之间形成氢键，有利于硼酸溶解。②常温下，可以水解生成等物质的量浓度的和，则1个和水分子反应生成2分子硼酸和