四川省自贡市荣县中学校2023-2024学年高二下学期5月月考化学试题

荣县中学高2022级第四学期第三次月考化学试题注意事项：1.考试范围：高中化学选修2、选修3第1~4章；满分：100分。2.可能用到的相对原子质量：Cu64、S32、O16、Fe56、N14一、选择题(单选，每小题3分，共计42分)1.化学科学需要借助化学专用语言来描述，下列化学用语的书写正确的是A.乙烯分子的空间填充模型：B.过氧化氢的电子式：C.Br原子的简化电子排布式：D.的电子排布式为，违反了洪特规则【答案】D【解析】【详解】A．乙烯分子为平面构型，图示为球棍模型，A错误；B．过氧化氢的电子式：，B错误；C．Br原子的简化电子排布式：，C错误；D．的电子排布式为，2p轨道的电子应分占不同的轨道且自旋方向先攻，违反了洪特规则，D正确；故选D。2.下列关于物质结构分析方法的说法错误的是A.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验B.通过红外光谱可以得知分子中含有的化学键或官能团信息C.可用质谱法快速、精确测定分子的相对分子质量D.原子光谱分析法可以确定元素种类，原子光谱是连续谱线【答案】D【解析】【详解】A．构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X射线衍射图谱反映出来，因此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，A正确；B．红外光谱仪是利用物质对不同波长的红外辐射的吸收特性，进行分子结构和化学组成分析的仪器，可以用来测定分子的化学键和官能团，B正确；C．质谱仪能根据最大的碎片离子确定有机物的相对分子质量，C正确；D．不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，原子光谱不是连续谱线，D错误；故选D。3.下列说法不正确的是A.CO2分子的空间构型为直线型 B.铝原子的2s与3s轨道皆为球形分布C.Co2＋的价电子排布式为3d54s2 D.钠元素的I2大于镁元素的I2【答案】C【解析】【详解】A．CO2分子中C原子价电子对数为2，无孤电子对，空间构型为直线型，故A正确；B．铝原子的2s与3s轨道皆为球形分布，故B正确；C．Co2＋的价电子排布式为3d7，故C错误；D．钠元素的I2是失去2p6上的1个电子吸收的能量，镁元素的I2是失去3s1上的1个电子吸收的能量，2p6结构稳定，所以钠元素的I2大于镁元素的I2，故D正确；选C。4.某有机物的相对分子质量为58，含氧元素的质量分数约为0.552，该有机物的结构简式为A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】根据氧元素的质量分数可得，则该有机物中一定要含2个氧原子，再结合相对分子质量为58，还剩余26，则只有2个碳原子和2个氢原子，则只有，C项符合题意。5.下列除杂方法、除杂试剂、除杂装置选用均正确的是

物质(括号内为杂质)除杂方法除杂试剂除杂装置A蒸馏无B洗气溴水C过滤浓溴水(NaCl)重结晶A.A B.B C.C D.D【答案】A【解析】【详解】A．CCl4、CH2Cl2是互溶且沸点不同的液体混合物，可选装置e，蒸馏分离，A正确；B．SO2和C2H4均可与溴水反应，不能除杂，B错误；C．苯酚与溴水反应生成三溴苯酚，溴、三溴苯酚均易溶于苯，不能除杂，C错误；D．二者均溶于水，不分层，不能选装置b，D错误；答案选A。6.现有Q、X、Y、Z、W五种前四周期元素，它们的原子序数依次增大。Q原子核外成对电子数和未成对电子数之比为4∶3；X、Z同主族，它们形成的两种化合物中，两元素的原子的质子总数之比分别为1∶1：和2∶3；Y原子半径短周期中最大，W+的K、L、M层电子全充满。下列说法正确的是A.HnX的沸点比HnZ的沸点高是因为HX键长比HZ键长短，键能更大B.第一电离能：Q>X>ZC.W2+比W+稳定D.X与Y形成的化合物中只含一种化学键【答案】B【解析】【分析】Q原子核外成对电子数与未成对电子数之比为4：3，核外电子排布为1s22s22p3，则Q是N元素，X、Z同主族，它们形成的两种化合物中，两元素的原子的质子总数之比分别为1∶1：和2∶3，分别为SO2和SO3，则X为O，Z为S元素，Y原子半径短周期中最大，则Y为Na元素，W+的K、L、M层电子全充满，W+电子数为2+8+18=28，则W为29号元素即Cu元素；【详解】A．H2O比NH3的沸点高，是因为氢键强弱的原因所致，与键长、键能无关，A错误；B．Q是N元素，X为O，Z为S元素，N原子2p轨道电子数为3，属于半充满的稳定结构，其第一电离能大于VIA族的O元素，O、S属于同一主族元素，电离能：O＞S，所以基态原子的第一电离能：N＞O＞S，B正确；C．W为Cu元素，Cu2+电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，Cu+电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，原子轨道处于全空、半满或全满时最稳定，Cu+的3d轨道上全满，稳定性比Cu2+强，C错误；D．X为O，Y为Na元素，形成的化合物Na2O2中含化学键有离子键、共价键，D错误；答案选B。7.下列有关分子的结构和性质的说法正确的是A.和均为直线形的非极性分子B.酸性：，是因为CF3基团的推电子作用C硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于，说明分子极性：D.和均是极性分子，键角小于的【答案】D【解析】【详解】A．中4个原子在同一直线上，正负电荷中心重合，为直线形的非极性分子，为V形结构，正负电荷中心不重合，是极性分子，故A错误；B．酸性：，是因为F的非金属性比Cl的非金属性强，吸引电子对的能力强，使得羟基OH键极性增强，易电离出H+，故B错误；C．硫是非极性分子，水是极性分子，硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，根据相似相溶原理可知，分子极性：H2O＞C2H5OH＞CS2，故C错误；D．和均是极性分子，中心原子均采取sp3杂化，的中心原子S有一对孤电子对，而的中心原子N有两对孤电子对，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥力越大，键角越小，故的键角小于的，故D正确；故选D。8.某种钾盐具有鲜艳的颜色，其阴离子结构如图所示。X、Y、Z、W为原子序数依次增加的前四周期元素，X、Y在第二周期且未成对电子数之比为2∶3，Z的最高化合价与最低化合价的代数和为4，W为日常生活中应用最广泛的过渡金属。下列说法正确的是A.W的化合价为+2 B.第一电离能X>Y>Z>WC.X的氢化物的沸点低于Y的氢化物 D.Y、Z的氧化物大量排放会导致酸雨【答案】D【解析】【分析】X、Y在第二周期且未成对电子数之比为2：3，X未成对电子数为2，X的核外电子排布，X是C，Y未成对电子数为3，Y的核外电子排布，Y是N，Z的最高化合价与最低化合价的代数和为4，结合阴离子结构图，可推知Z位于第VIA族，是S，W为日常生活中应用最广泛的过渡金属，W是Fe，据此分析解题。【详解】A．根据分析W是Fe，结合结构图可知化合价为+3，A错误；B．根据分析X是C，Y是N，Z是O或S，W是Fe，第一电离能Y最大，B错误；C．根据分析X是C，Y是N，但未指明是最简单氢化物，无法比较氢化物的沸点，C错误；D．根据分析Y是N，Z是S，二氧化硫和氮氧化物大量排放会导致酸雨，D正确；故选D。9.下列有机物命名正确的是A.：2甲基3丁烯B：2甲基1，3二丁烯C.：3乙基3，4二甲基己烷D.：反2丁烯【答案】D【解析】【详解】A．由结构简式可知，根据系统命名法，名称为3甲基3丁烯，故A错误；B．由结构简式可知，烯烃分子中含有两个碳碳双键的最长碳链有4个碳原子，侧链为甲基，应从距离甲基较近的一端编号，名称为：2甲基1，3丁二烯，故B错误；C．由结构简式可知，烷烃分子中最长碳链有6个碳原子，侧链为2个甲基和1个乙基，甲基放在最前面，因此名称为3，4二甲基3乙基己烷，故C错误；D．选项所给物质应为，含有碳碳双键，且甲基分列双键两侧，为反2丁烯，故D正确；故答案选D。10.CuS晶胞结构中S2的位置如图1所示。位于所构成的四面体中心，其晶胞俯视图如图2所示。若晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数的数值为，下列说法正确的是A.CuS晶胞中，的配位数为6B.CuS晶胞中，之间的最短距离为C.CuS晶胞中，填充了8个四面体空隙D.CuS晶体的密度为【答案】D【解析】【详解】A．位于所构成的四面体中心，则的配位数为4，故A错误；B．结合图2可知之间的最短距离为面对角线的一半，即为，故B错误；C．由图1可知位于顶点和面心，个数为4，结合化学式可知个数也是4个，则填充了4个四面体空隙，故C错误；D．CuS晶胞质量为：，晶胞体积为，则密度为，故D正确；故选：D。11.关于如图所示的有机物说法不正确的是A.分子中有1个手性碳 B.该分子采用sp2杂化的碳原子数目为7个C.该有机物分子中所有原子不可能共面 D.该有机物含有四种官能团【答案】D【解析】【详解】A．分子中与OH相连的C原子，其连接的4个原子或原子团都不相同，所以分子中只有此碳原子为手性碳原子，A正确；B．该分子中，苯环和醛基中的碳原子，其价层电子对数都为3，都发生sp2杂化，与OH相连碳原子、CH3中C原子都发生sp3杂化，C≡CH中的C原子都发生sp杂化，所以采用sp2杂化的碳原子数目为7个，B正确；C．该有机物分子中，与OH相连碳原子，连接了4个原子，此5个C原子不可能共平面，所以分子中所有原子不可能共面，C正确；D．该有机物分子中含有醛基、羟基、碳碳三键共3种官能团，D不正确；故选D。12.糖类、油脂、蛋白质都是与生命息息相关的物质，下列有关说法正确的是A.葡萄糖和蔗糖互为同系物，淀粉和纤维素互为同分异构体B.淀粉、纤维素、油脂、蛋白质都是高分子，都能发生水解反应C.葡萄糖和蔗糖都能与新制Cu(OH)2反应，产生砖红色沉淀D.用甘氨酸(H2NCH2COOH)和苯丙氨酸()缩合，最多可形成4种二肽【答案】D【解析】【详解】A．葡萄糖是单糖，蔗糖是二糖，二者结构不相似，不能互为同系物，淀粉和纤维素均是高分子化合物，不互为同分异构体，故A错误；B．油脂是高级脂肪酸和甘油形成的酯类，不是高分子化合物，故B错误；C．蔗糖不能与新制Cu(OH)2反应，产生砖红色沉淀，故C错误；D．用甘氨酸(H2NCH2COOH)和丙氨酸(CH3CHNH2COOH)缩合，最多可形成4种二肽，即甘氨酸与甘氨酸、丙氨酸与丙氨酸、甘氨酸提供氨基和丙氨酸提供羧基脱去1分子水或者甘氨酸提供羧基和丙氨酸提供氨基脱去1分子，故D正确；答案选D。13.碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，结构如图所示，下列说法不正确的是A.该分子为非极性分子B.分子中既有极性键也有非极性键C.分子中σ键与π键个数之比10∶1D.碳酸亚乙酯的二氯代物有2种(不考虑立体异构)【答案】A【解析】【详解】A．该分子结构不对称，正负电荷的重心不重合，为极性分子，故A错误；B．分子中CO、CH键为极性键，CC键为非极性键，故B正确；C．单键为σ键，双键中有1个σ键、1个π键，分子中σ键与π键个数之比为10∶1，故C正确；D．碳酸亚乙酯的二氯代物，两个氯原子可能在同一个碳原子上也可能在不同的碳原子上，所以有2种结构，故D正确；选A。14.梯恩梯(TNT，结构如图所示)是一种淡黄色晶体，不溶于水。它是一种烈性炸药，广泛用于国防、采矿、筑路、水利建设等领域。下列说法错误的是A.TNT用系统命名法命名为2，4，6三硝基甲苯B.，该反应的反应类型为还原反应C.光照条件下，TNT与Cl2作用发生甲基上的取代反应D.TNT中所有原子有可能位于同一平面上【答案】D【解析】【详解】A．根据TNT结构可知：在该物质分子中3个—NO2分别位于苯环甲基的2个邻位和1个对位上，因此用用系统命名法命名，其名称为2，4，6三硝基甲苯，A正确；B．根据反应方程式可知：发生反应时—NO2转化为—NH2，物质失去氧、得到氢的反应为还原反应，B正确；C．在光照条件下TNT与Cl2作用能够发生饱和碳原子甲基上的取代反应，C正确；D．TNT分子中含有甲基—CH3，具有甲烷的四面体结构，则TNT分子中所有原子不可能位于同一平面上，D错误；故合理选项是D。二、非选择题(共58分)15.伊贝沙坦是一种新型的抗高血压药物，环戊酮是合成伊贝沙坦的中间体，实验室以如下图装置制备环戊酮(M=84g/mol，加热及夹持装置已省略)，其反应原理：已知：己二酸(M=146g/mol，熔点为152℃，330℃左右能升华并开始分解；环戊酮沸点131℃，着火点30℃。步骤如下：．将29.2g己二酸和适量Ba(OH)2置于如图仪器a中，维持温度285～290℃，加热20分钟。．在馏出液中加入适量的K2CO3浓溶液，振荡锥形瓶、分液除去水层；将有机层转移至干燥锥形瓶，再次加入K2CO3(s)，振荡分离出有机层。．组装蒸馏装置，对所得有机层进行蒸馏，收集128～131℃的馏分，称量获得产品12.6g，计算产率。回答下列问题：（1）仪器a的名称为___________。（2）步骤I加热的最佳方式是___________(填序号)。A．熔融的KNO3+NaNO3盐浴B．自来水水浴C．酒精灯直接加热用导管连接b并通向户外，“通向户外”的主要目的是___________。（3）步骤蒸馏有机层时温度计球泡位置应在___________。（4）步骤中第一次加入K2CO3的作用是减小环戊酮的溶解性及___________，第二次加入K2CO3的作用是___________。（5）环戊酮的产率为___________(结果保留3位有效数字)，如果步骤温度高于330℃，会导致产率___________(填“升高”、“降低”或“无影响”)。【答案】（1）蒸馏烧瓶（2）①.A②.进行尾气处理，排出有毒的环己酮和己二酸（3）蒸馏烧瓶支管口（4）①.除去己二酸②.干燥环己酮（5）①.75.0%②.降低【解析】【分析】由题意可知，该实验的实验目的是在285～290℃条件下，己二酸与氢氧化钡共热反应制备环戊酮，馏出液经碳酸钾浓溶液洗涤除去己二酸、碳酸钾固体干燥除去水分、蒸馏得到环戊酮，据此解答。【小问1详解】由实验装置图可知，仪器a为蒸馏烧瓶，答案：蒸馏烧瓶；【小问2详解】由题意可知，步骤I发生的反应为285～290℃条件下，己二酸与氢氧化钡共热反应制备环戊酮和水，由于水浴加热的温度低于反应温度、酒精灯直接加热不能控制反应温度，所以实验时加热的最佳方式为熔融的KNO3+NaNO3盐浴，由题给信息可知，环己酮的沸点低，易挥发，且着火点低，所以实验时应进行尾气处理，排出有毒的环己酮和己二酸，答案：A、进行尾气处理，排出有毒的环己酮和己二酸；【小问3详解】蒸馏有机层时温度计测量的是环己酮的温度，所以温度计球泡位置应在蒸馏烧瓶的支管口处，答案：蒸馏烧瓶的支管口；【小问4详解】由分析可知，步骤Ⅱ中加入碳酸钾浓溶液的目的是洗涤除去己二酸、加入碳酸钾固体的目的是干燥除去水分，答案：将己二酸转化为离子化合物除去、干燥环己酮；【小问5详解】由题意可知，29.2g己二酸制得12.6g环己酮，则由方程式可知，环戊酮的产率为×100%=75.0%、如果步骤I温度高于330℃，己二酸发生升华，不能与氢氧化钡完全反应转化为环戊酮而排出导致产率降低，答案：75.0%、降低。16.按要求回答下列问题：（1）分子式为C9H10O2的芳香族化合物中能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有___________种。甲苯完全氢化后的有机物二氯代物有___________种。（2）1mol下列物质与足量NaOH溶液充分反应，消耗NaOH的物质的量为___________。（3）写出葡萄糖(用结构简式表示)与新制的氢氧化铜反应的化学方程式：___________。（4）以CH2=CHCH2OH为主要原料(其他无机试剂任选)设计合成CH2=CHCOOH的路线流程图(已知CH2=CH2可被氧气催化氧化为)：___________。【答案】（1）①.14②.17（2）5mol（3）CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O（4）CH2=CHCH2OHCH2=CHCOONaCH2=CHCOOH【解析】【小问1详解】分子式为C9H10O2的芳香族化合物能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体，则分子中含有COOH、苯环，若含有一个取代基，则可以为CH2CH2COOH，CH(COOH)CH3，共计2种；若有两个取代基，则可以为或每种组合有邻、间、对三种，共计6种；若含有三个取代基，则为，此时2个甲基处于邻位时有2种结构，2个甲基处于间位时有3种结构，2个甲基处于对位时有1种结构，共有6种，所以一共有2+6+6=14种；甲苯完全氢化后的有机物为，其二氯代物有、、、、(箭头指另一个Cl原子的位置)，共计17种；【小问2详解】1mol该物质，酚羟基会消耗1molNaOH，酯基水解会消耗3molNaOH，且其水解产物含有1mol酚羟基，也能消耗1molNaOH，故共消耗5molNaOH；【小问3详解】葡萄糖中含有醛基，与新制的氢氧化铜反应的化学方程式为CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O；【小问4详解】已知CH2=CH2可被氧气催化氧化为，则CH2=CHCH2OH先与HCl发生加成反应，生成CH3CHClCH2OH，CH3CHClCH2OH被氧化为CH3CHClCOOH，CH3CHClCOOH发生消去反应生成CH2=CHCOOH，故流程为CH2=CHCH2OHCH2=CHCOONaCH2=CHCOOH。17.铁在史前就为人们所知，铁及其化合物推动了人类文明的发展。回答下列问题：（1）Fe元素位于元素周期表的___________区，基态Fe2+的核外电子排布式为___________。（2）复盐NH4Fe(SO4)2•12H2O俗称铁铵矾，可用于鞣革。铁铵矾中，所含N、O、S三种非金属元素电负性由小到大的顺序是___________，基态O原子有___________种空间运动状态不同的电子；H2O的VSEPR模型为___________。（3）三价铁的强酸盐溶于水后经水解可以生成如图所示的二聚体，其中Fe3+的配位数为___________，过渡元素的s、p、d轨道可以参与杂化，含s、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，该二聚体中Fe采取的杂化类型为___________(填标号)。（4）三种化合物的熔点如下表所示：化合物FeCl3NaClMgO熔点/℃3088012852试解释其熔点差异的原因：___________。（5）铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某立方FexNy的晶胞如图所示，晶胞参数为apm，该晶体密度为___________g•cm3(设NA为阿伏加德罗常数的值，写出表达式)，Cu完全替代该晶体中b位置的Fe，形成Cu替代型产物Fe(xn)CunNy，n∶y=___________。【答案】（1）①.d②.1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6（2）①.S<N<O②.5③.四面体形（3）①.6②.③（4）FeCl3为分子晶体，NaCl和MgO为离子晶体，MgO中离子键比NaCl强（5）①②.3∶1【解析】【小问1详解】Fe基态原子外围电子排布式为3d64s2，位于元素周期表的d区，铁原子失去4s上的2个电子变成Fe2+，基态Fe2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6，答案：d、1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6【小问2详解】同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，N原子2p能级半充满，结构稳定，所以第一电离能O＜N；同主族元素从上到下第一电离能减小，所以第一电离能S＜O，O、N、S三种元素的第一电离能由小到大的顺序为S＜O＜N，基态O原子核外电子排布式为1s22s22p4，s有1种，p有3种，所以共有5种空间运动状态不同的电子，H2O的价层电子数为，则VSEPR模型为正四面体，答案：S<N<O、5、四面体形；【小问3详解】根据图知，二聚体中Fe3+的配位数为6，所以其杂化轨道是6，杂化类型为sp3d2，即选③，答案：6、③；【小问4详解】FeCl3为分子晶体，NaCl与MgO为离子晶体，一般而言离子晶体的熔点比分子晶体高，离子晶体中晶格能越大的熔点越高，MgO的晶格能比NaCl的大，则MgO的熔点比NaCl高，答案：FeCl3为分子晶体，NaCl和MgO为离子晶体，MgO中离子键比NaCl强；【小问5详解】根据晶胞结构，Fe原子位于顶点和面心，所含的原子的数目为8×+6×=4，N原子位于体心，共有1个，该晶胞的化学式为Fe4N，晶胞质量为：，晶胞参数为apm，晶胞体积为V=(a×1010)3cm3，该晶体密度为；Cu替代b位置的Fe，形成晶胞中N原子处于体心、Cu原子处于面心、Fe原子处于顶点，晶胞中N原子数目=1，N(Cu)=6×=3，N(Fe)=8×=1，其化学式为：FeCu3N，n∶y=3∶1，答案：、3∶1。18.有机化合物G是合成维生素类药物的中间体，其结构简式如图1所示，G的合成路线如图2所示：

其中A～F分别代表一种有机化合物，合成路线中部分产物及反应条件已略去已知：CHO+请回答下列问题：(1)G的分子式是__，G中官能团的名称是__；(2)第①步反应的化学方程式是__；(3)B的名称(系统命名)是__；(4)第②～⑥步反应中属于取代反应的有__(填步骤编号)；(5)第④步反应的化学方程式是________；(6)写出同时满足下列条件的E的所有同分异构体的结构简式__，①只含一种官能团；②链状结构且无﹣O﹣O﹣；③核磁共振氢谱只有2种峰。【答案】①.C6H10O3②.酯基和羟基③.CH2=C(CH3