陕西省汉中市多校联考2023-2024学年高二下学期期中考试化学试卷【含答案解析】

2023~2024学年度第二学期期中校际联考高二化学试题注意事项：1.本试题共6页，满分100分，时间75分钟。2.答卷前，务必将答题卡上密封线内的各项目填写清楚。3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。可能用到的相对原子质量：H-1C-12O-16F-19S-32Ca-40Fe-56Cu-64第I卷(选择题共39分)一、选择题(本大题共13小题，每小题3分，计39分。每小题只有一个选项符合题意)1.位于N能层的能级符号为A.5s B.4p C.3s D.3p【答案】B【解析】【详解】N能层为第4能层，第4能层的能级有4s、4p、4d、4f，故答案为：B。2.p与p原子轨道重叠，形成A.只能是σ键 B.只能是π键 C.可以是π键 D.一定是σ键【答案】C【解析】【详解】2个p原子轨道若以“头碰头”的方式重叠形成σ键，若以“肩并肩”的方式重叠形成π键，即p与p原子轨道重叠，可能是σ键，也可能是π键，故C说法正确，答案选C。3.科技创新是引领发展的第一动力。下列说法错误的是A.我国“问天”实验舱采用了砷化镓太阳能电池，砷化镓所含的元素都位于p区B.绚烂焰火的产生是电子由基态跃迁到激发态时，能量以光的形式释放引起的C.我国发现了月球新矿物——“嫦娥石”，可以采用X射线衍射法分析其晶体结构D.C919飞机采用了碳纤维和玻璃纤维，二者均属于无机非金属材料【答案】B【解析】【详解】A．As位于第四周期第ⅤA族，Ga位于第四周期第ⅢA族，都位于p区，故A正确；B．电子由激发态跃迁到基态时，能量以光的形式释放，可利用其制作焰火，故B错误；C．X—射线衍射法是分析晶体结构最科学、最可靠的方法，故C正确；D．碳纤维的主要成分是碳单质，玻璃纤维的主要成分为二氧化硅、氧化铝等，都属于无机非金属材料，故D正确；故选B。4.反应可用于制备少量氮气，下列说法正确的是A.基态原子的电子排布式： B.的VSEPR模型：V形C.的电子式： D.固态的晶体类型：分子晶体【答案】D【解析】【详解】A．氯元素的原子序数为17，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5，故A错误；B．水分子中氧原子的价层电子对数为4，分子的VSEPR模型为四面体形，故B错误；C．氯化铵是含有离子键和共价键的离子化合物，电子式为，故C错误；D．氮气是非金属单质，固态氮气是熔沸点低的分子晶体，故D正确；故选D。5.下列有关原子轨道图的说法，错误的是A.s电子的原子轨道是球形的B.能量大小：C.p能级有3个原子轨道，相互垂直，分别以、、表示D.2、2、2轨道的能量不相同【答案】D【解析】【详解】A．s电子的原子轨道是球形的，故A正确；B．同一原子能层越高，s电子云半径越大，电子能量越高，因此能量大小：，故B正确；C．每个p能级都有3个原子轨道，而且它们互相垂直，分别称为、、，故C正确；D．2、2、2轨道的能量是相同的，故D错误；故选D。6.下列各组物质中，都是由极性键构成的非极性分子的是A.和 B.和 C.和 D.和【答案】C【解析】【分析】分子内正电中心和负电中心不重合的分子是极性分子，正电中心和负电中心重合的分子是非极性分子，根据概念解该题。【详解】A.和都是由非极性键构成的非极性分子，A错误；B.是由极性键构成的极性分子，是由极性键构成的极性分子，B错误；C.和都是由极性键构成的非极性分子，C正确；D.是极性分子，由O-H极性键和O-O非极性键构成，结构对称是非极性分子，有极性键和非极性键，D错误；故答案选C。7.一定温度下，水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图，下列说法正确的是A.升高温度，可能引起c向d的变化B.该温度下，水的离子积常数为1.0×10-13C.该温度下，α点时的溶液一定是一种酸的溶液D.该温度下，a、b两点对应的Kw的值相等【答案】D【解析】【分析】由图可知，该温度下Kw=c(H+)c(OH-)=1.0×10-6×1.0×10-6=1.0×10-12。【详解】A．水的电离为吸热过程，升高温度，c(H+)和c(OH-)均增大，且水电离的氢离子与氢氧根离子浓度相等，即升温不可能引起c向d的变化，故A错误；B．经分析可知该温度下，水离子积常数为1.0×10-12，故B错误；C．该温度下，b点溶液的c(H+)=c(OH-)，即b点溶液呈中性，a点在b点基础上，c(H+)增大、c(OH-)减小，即a点溶液呈酸性，但呈酸性的溶液不一定是一种酸的溶液，如NaHSO4溶液呈酸性，但却是一种盐溶液，故C错误；D．Kw仅与温度有关，a、b两点温度相同，所以a、b两点对应的Kw的值相等，故D正确；故答案为：D。8.下列对实验事实或物质用途的解释正确的是实验事实或物质用途解释A用红热的铁针刺水晶柱表面凝固的石蜡，石蜡在不同方向熔化的快慢不同水晶内部质点排列有序，导热性各向异性B工业上常用液氨作制冷剂断裂NH3中H—N需要吸收能量C蔗糖易溶于水，难溶于四氯化碳蔗糖和四氯化碳都是有机物，这违背了“相似相溶”规律D紫红色碘的四氯化碳溶液中，加入浓碘化钾水溶液，紫色变浅碘在水中溶解性比碘在四氯化碳中溶解性好A.A B.B C.C D.D【答案】A【解析】【详解】A．水晶属于晶体，晶体的各向异性具体表现在晶体不同方向上的导热性等性质是不同的，A正确；B．液氨作为制冷剂的原理是基于氨气的物理性质，液氨的沸点为-33.3℃根据热力学原理，当液氨在制冷系统中汽化时，它会吸收周围的热量，从而将温度降低，B错误；C．蔗糖为极性分子，水为极性分子，四氯化碳为非极性分子，蔗糖易溶于水、难溶于四氯化碳，符合“相似相溶”规律，C错误；D．紫红色碘四氯化碳溶液中，加入浓碘化钾水溶液，紫色变浅，碘会和碘化钾反应：I2+KI=KI3，四氯化碳的碘溶液颜色将变淡，D错误；故选。9.NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A.100mL1mol/LH2O2溶液中含有的H—О键数目为0.2NAB.28gC2H4分子中含有的σ键数目为5NAC.常温下，1.8gH2O中含有的孤电子对数为0.1NAD.常温常压下，12g金刚石含有4NA个共价键【答案】B【解析】【详解】A．H2O2溶液中除了H2O2外，还有溶剂H2O，即100mL1mol/LH2O2溶液中含有的H—О键数目大于0.2NA，故A错误；B．28gC2H4为1mol，单键为σ键，双键含有1个σ键、1个键，则1molgC2H4中含有的σ键数目为5NA，故B正确；C．1.8gH2O物质的量为0.1mol，H2O中O有两个孤电子对，1.8gH2O中含有的孤电子对数为0.2NA，故C错误；D．12g金刚石中含有1molC，金刚石中，每个C与其它4个C形成了4个共价键，两个C原子共用一条键，则每个碳原子形成的共价键数目为：×4=2，所以1molC原子形成的共价键为2mol，含有的共价键数目为2NA，故D错误；故选B。10.一定温度下，密闭容器中发生反应：，下列图示与对应的说法相符的是A.图甲中，时，减小P的浓度 B.图乙中，纵坐标表示生成物Q的物质的量C.图丙中，时，一定使用了催化剂 D.图丁中，纵坐标表示反应物N的转化率【答案】B【解析】【详解】A．时，减小P的浓度，逆反应速率减小而正反应速率不变，A项错误；B．由图像可知，温度下先达到平衡，说明，升高温度平衡逆向移动，生成物Q的物质的量减少，B项正确；C．该反应前后气体总体积不变，使用催化剂或增大压强，正逆反应速率同等程度的增大，平衡均不移动，因此不一定是使用了催化剂，C项错误；D．该反应前后气体总体积不变，压强改变平衡不移动，反应物N的转化率不变，D项错误；本题选B。11.我国科学家发现“杯酚”能与形成超分子，从而识别和(如图所示)，下列说法正确的是A.操作①为分液，操作③为蒸馏B.该方法可用于分离和C.甲苯与之间形成共价键D.杯酚与极性不同，不能形成超分子【答案】B【解析】【详解】A．操作①分离出不溶物，应为过滤操作，故A错误；B．由图可知，该方法可用于分离和，故B正确；C．溶于甲苯，甲苯与之间形成分子间作用力，故C错误；D．杯酚不能与形成超分子是分子识别，不是极性不同，故D错误。综上所述，答案为B。12.石墨可作锂离子电池的负极材料。充电时，嵌入石墨层间，当嵌入最大量时，晶体部分结构的俯视示意图如图所示，下列说法错误的是A.石墨属于混合晶体 B.石墨中含有共价键C.石墨晶体中，层间存在化学键和范德华力 D.图中与的个数比是6：1【答案】C【解析】【详解】A．石墨是晶体内同时存在着共价键、分子间作用力等多种作用力，具有分子晶体和共价晶体的结构和性质的混合型晶体，故A正确；B．在石墨晶体中，每个碳原子与3个碳原子形成三个共价键，而每个共价键被2个碳原子所共用，则每个碳原子形成1.5个共价键，所以石墨中含有共价键，故B正确；C．石墨晶体中，层与层之间的作用力为分子间作用力，不存在化学键，故C错误；D．从图可以看出，每个Li+都位于1个平面正六边形的中心，即平均每6个C原子对应1个Li+，所以此时C与Li+的个数比是6:1，故D正确；故选C。13.氮化铬有优异的化学稳定性和耐磨性，被广泛用作材料的涂层。某氮化铬的晶胞结构与氯化钠的相同，已知N原子在晶胞中的位置如图所示，原子坐标A(0，0，0)，B(，，0)。下列说法不正确的是A.距离Cr原子最近的N原子有12个B.A和B最近的两个Cr原子的坐标为(，0，0)，(0，，0)C.Cr原子位于N原子构成的八面体空隙中D.晶胞中Cr原子沿x轴方向的投影为【答案】A【解析】【分析】氮化铬的晶胞结构与氯化钠的相同，N原子在晶胞中的位置为8个顶点和6个面心，则Cr原子位于体心和12条棱上，Cr原子周围最近的N原子有6个，据此回答。【详解】A．由分析得，距离Cr原子最近的N原子有6个，故A错误；B．A和B最近的两个Cr原子位于点A、B所在平面，与A相连的两条棱的棱心上，坐标为(，0，0)，(0，，0)，故B正确；C．以体心的Cr原子为例，其处于面心6个N原子构成的八面体内，即Cr原子位于N原子构成的八面体空隙中，故C正确；D．Cr原子沿x轴方向的投影位于正方形的顶点、边长中心、正方形中心，故D正确；故选A。第II卷(非选择题共61分)二、非选择题(本大题共4小题，计61分)14.现有a，b、c、d、e五种前四周期的元素，它们的原子序数依次增大，请根据下列相关信息，回答问题：a基态原子的核外电子数等于电子层数b基态原子的核外s电子是p电子的2倍c最高正价与最低负价的代数和为4d基态原子的价层电子排布式为：(n+1)sn(n+1)pn+3e基态原子中未成对电子数是本周期中最多的元素（1）元素a的名称是_______，c在元素周期表中的位置是_______，a2c的空间构型为_______。（2）d元素基态原子中最高能层符号是_______，核外电子的空间运动状态有_______种。（3）e元素处于周期表的_______区，价层电子的轨道表达式为_______。（4）元素a，b、d的电负性由大到小的顺序是_______(用元素符号表示，下同)；元素c，d、e的第一电离能由大到小的顺序是_______。（5）元素b、c、d的最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序是_______(用化学式表示)。【答案】（1）①.氢②.第三周期ⅥA族③.V形（2）①.M②.9（3）①.d②.（4）①.Cl＞C＞H②.Cl＞S＞Cr（5）HClO4＞H2SO4＞H2CO3【解析】【分析】a、b、c、d、e五种前四周期的元素，它们的原子序数依次增大，a元素的核外电子数等于电子层数，则a为H元素；b元素基态原子的核外s电子是p电子的2倍，则b为C元素；c元素最高正价与最低负价的代数和为4，则c为S元素；d元素的价层电子排布式为：(n+1)sn(n+1)pn+3，则d为Cl元素；e元素基态原子中单电子数是本周期中最多的元素，e位于第四周期，则e为Cr元素，综上：a为H元素、b为C元素、c为S元素、d为Cl元素、e为Cr元素。【小问1详解】由分析可知，a为名称为：氢；c为S元素，位于第三周期ⅥA族；H2S中S的价层电子对数为，有2个孤电子对，属于sp3杂化，为V形；【小问2详解】d为Cl元素，氯元素的原子序数为17，基态原子的电子排布式为，原子中最高能层为M能层，核外电子的空间运动状态有9种；【小问3详解】e为Cr元素，处于元素周期表的d区；基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1，价层电子轨道表达式为：；小问4详解】a为H元素、b为C元素、d为Cl元素，其电负性大小顺序为Cl＞C＞H；同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，ⅡA族原子s能级全充满、ⅤA族原子p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，同一主族，随着能层数的增加，第一电离能依次减小，则第一电离能Cl＞S＞Cr；【小问5详解】元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，三种元素的非金属性强弱顺序为Cl＞S＞C，则最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序为HClO4＞H2SO4＞H2CO3。15.铁及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。（1）刻制铜印刷电路板时，要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，发生反应的离子方程式为_______，为了将反应后溶液中的Cu2+回收利用，并得到含有一种溶质的溶液，进行的具体操作是_______。（2）高温时16.8g铁与足量水蒸气反应，生成气体的体积是_______L(标准状况下)。（3）如图，在胶头滴管挤出NaOH溶液的瞬间可观察到生成白色沉淀，沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，请写出上述现象中白色沉淀转化成红褐色沉淀的化学方程式_______。（4）聚硅酸铁是目前无机高分子絮凝剂研究的热点，一种用钢管厂的废铁渣(主要成分Fe3O4，含少量碳及二氧化硅)为原料制备聚硅酸铁的流程如图：①将废铁渣粉碎的目的是_______。②酸浸时，Fe3O4与硫酸反应的化学方程式为_______；通入O2的目的是_______。③滤渣的成分是_______(填化学式)。④“Fe3+浓度检测”是先用SnCl2将Fe3+还原为Fe2+，再用酸性K2Cr2O7标准溶液测定Fe2+的量(被还原为Cr3+)，则SnCl2、Fe2+和Cr3+中还原性最强的是_______。【答案】（1）①.2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+②.向溶液中加入适量的Fe，过滤（2）8.96L（3）4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3（4）①.增大反应物的接触面积，使反应更加充分②.Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O③.将Fe2+氧化为Fe3+④.C、SiO2⑤.SnCl2【解析】【分析】由题给流程可知，向粉碎的废铁渣中加入硫酸溶液，铁、四氧化三铁与稀硫酸反应得到含有铁离子和亚铁离子的溶液，向溶液中通入氧气，将亚铁离子氧化为铁离子，碳和二氧化硅不反应，过滤得到含有碳、二氧化硅的滤渣和含有铁离子的滤液；向检测铁离子浓度后的溶液中加入聚硅酸，混聚、静置制得聚硅酸铁；【小问1详解】刻制铜印刷电路板发生的反应为氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；为了将反应后溶液中的Cu2+回收利用，并得到含有一种溶质的溶液，进行的具体操作是向反应后的溶液中加入适量的铁，铁与溶液中的氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，过滤得到铜和氯化亚铁溶液，故答案为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；向溶液中加入适量的Fe，过滤；【小问2详解】高温时，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为3Fe+4H2OFe3O4+4H2，由方程式可知，16.8g铁完全反应时，生成标准状况下氢气的体积为××22.4L/mol=8.96L，故答案为：8.96L；【小问3详解】由题意可知，B溶液为亚铁盐溶液，在胶头滴管挤出氢氧化钠溶液的瞬间，溶液中亚铁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，氢氧化亚铁具有强还原性，易与氧气和水反应生成氢氧化铁，所以白色沉淀沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的氢氧化铁，生成红褐色氢氧化铁的反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；【小问4详解】①废铁渣粉碎可以增大固体的表面积，有利于增大反应物的接触面积，使反应更加充分，故答案为：增大反应物的接触面积，使反应更加充分；②酸浸时，四氧化三铁与稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水，反应的离子方程式为Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O；由分析可知，向溶液中通入氧气的目的是将亚铁离子氧化为铁离子，故答案为：Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O；将Fe2+氧化为Fe3+；③由分析可知，滤渣的成分是碳、二氧化硅，故答案为：C、SiO2；④由题意可知，二氯化锡与铁离子反应时二氯化锡为还原剂、亚铁离子为还原产物，亚铁离子与重铬酸根离子反应时亚铁离子是还原剂、铬离子是还原产物，由还原剂的还原性强于还原产物可知，还原性的强弱顺序为SnCl2＞Fe2+＞Cr3+，故答案为：SnCl2。16.铜是重要的过渡金属元素，被广泛应用于电子工业和航天领域中。回答下列问题：（1）与Cu元素同周期，且基态原子有2个未成对电子的金属元素有_______种。下列状态的铜中，电离最外层一个电子所需能量最高的是_______(填字母)。a．[Ar]3d104s1b．[Ar]3d94s1c．[Ar]3d10d．[Ar]3d104p1（2）向CuSO4溶液中滴加氨水可以得到1∶1型离子化合物，其阳离子结构如图所示。①该化合物加热时首先失去的组分是H2O，原因是_______。②在硫酸铜溶液中逐滴滴加氨水至过量，先出现蓝色沉淀，最后溶解形成深蓝色溶液。写出此蓝色沉淀溶解的离子方程式；_______。（3）我国科学家制取了一种铜的配合物如下图所示，该配合物中sp2杂化的碳原子与sp3杂化的碳原子个数比为_______。（4）胆矾的结构如图所示。①胆矾属于_______(填晶体类型)，其中的空间结构为_______。②胆矾晶体中含有的化学键类型为_______(填字母)。a．离子键b．氢键c．配位键d．共价键【答案】（1）①.3②.c（2）①.与形成的配位键比与的弱②.（3）7：6（4）①.离子晶体②.正四面体③.acd【解析】【小问1详解】Cu元素位于第四周期，同周期基态原子有2个未成对电子的元素价层电子排布式分别为：，对应元素分别是Ti、Ni、Ge、Se，其中属于金属元素有Ti、Ni、Ge，共3种。不同状态的铜中，a、d的3d轨道都处于全充满状态，a要电离的电子处于4s轨道，比d要电离4p轨道的电子所需能量高；b的3d轨道没有全充满，a比b稳定，两者要电离的电子均处于4s轨道，故a所需能量比b高；c的3d轨道也处于全充满状态，c要电离的电子处于3d轨道上，比a更难电离，故c所需能量比a高；综上所述，c电离最外层一个电子所需能量最高。故选c。【小问2详解】①CuSO4溶液中，与水形成水合铜离子：，滴加氨水后生成如图所示阳离子，说明与形成的配位键比与的弱，因此加热该化合物时首先失去的是H2O。②蓝色沉淀是，反应后溶液呈深蓝色，是由于生成了，蓝色沉淀溶解的离子方程式为：。【小问3详解】该物质中苯环及碳氮双键中的碳原子均为杂化，共有14个碳原子；饱和碳原子均为杂化，共有12个碳原子，故配合物中sp2杂化的碳原子与sp3杂化的碳原子个数比为7：6。【小问4详解】根据结构图知，与之间存在离子键，与水分子间形成配位键，水分子内含有共价键，结晶水分子间、与结晶水分子间存在氢键，但氢键不属于化学键，故选acd。17.一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Ca、Cu、Fe四种金属元素组成。请回答下列问题：（1）基态铁原子的核外电子排布式为_______，从结构角度来看，Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是_______。（2）SCN-可用于Fe3+的检验，其对应的酸有两种，分别为硫氰酸(H-S-C≡N)和异硫氰酸(H-N=C=S)。①硫氰酸分子中硫原子的杂化方式为_______。②异硫氰酸的沸点比硫氰酸高的原因是_______。（3）AlF3的熔点为1090℃，远高于AlCl3的熔点192℃，原因为_______。AlF3结构属立方晶系，其晶胞如图1所示，F的配位数为_______。（4）CaF2晶体的晶胞如图所示。已知：CaF2晶体的密度为ρg·cm-3，NA代表阿伏加德罗常数的值。CaF2晶体中C