山西省大同市2023-2024学年高二下学期4月期中考试化学试题

20232024学年度第二学期期中高二年级教学质量监测化学注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上相应的位置。2．全部答案在答题卡上完成，答在本试卷上无效。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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上。4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。5．本试题共6页，满分100分，考试时间75分钟。可能用到的相对原子质量：H1C12O16Si28P31Cu64一、选择题(本题共14个小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。)1.近年我国在科学技术领域取得了举世瞩目的成就。对下列成就所涉及的化学知识判断错误的是A.华为5G搭载智能7nm制程SOC“麒麟980”芯片，芯片的主要成分是二氧化硅B.奋斗者号潜水器载人舱外壳使用了钛合金，钛合金属于金属晶体C.“嫦娥五号”探测器使用的砷化镓太阳能电池是将太阳能直接转化为电能D.北斗三号卫星搭载了精密计时的铷原子钟，铷元素是通过原子光谱发现的【答案】A【解析】【详解】A．芯片的主要成分是硅，而不是二氧化硅，A错误；B．钛合金属于金属晶体，B正确；C．砷化镓太阳能电池是将太阳能直接转化为电能，C正确；D．铷元素是通过原子光谱发现的，D正确；故选A。2.下列化学用语表述正确的是A.乙醛的结构简式：B.基态原子的价层电子轨道表示式为：C.的空间结构：(平面三角形)D.分子的VSEPR模型：【答案】C【解析】【详解】A．乙醛的结构简式：，A错误；B．基态原子的价层电子轨道表示式为，B错误；C．分子中心原子B原子价层电子对数：，不含孤电子对，分子空间结构平面三角形，C正确；D．分子中心原子N原子价层电子对数：，VSEPR模型为四面体，选项缺孤电子对，D错误；故选C。3.下列说法中，不正确的是A.某价层电子排布为的基态原子，该元素位于周期表中第五周期第ⅣB族B.元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族的10个纵列的元素都是金属元素C.处于最低能量状态的原子叫做基态原子D.所有非金属元素都分布在p区【答案】D【解析】【详解】A．某价层电子排布为的基态原子，该元素是Zr，位于周期表中第五周期第ⅣB族，故A正确；B．元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族的10个纵列为过渡元素，过渡元素都是金属元素，故B正确；C．根据能量最低原理，处于最低能量状态的原子叫做基态原子，故C正确；D．H是非金属元素，H元素位于s区，故D错误；选D。4.下列物质中，既含有极性共价键，又含有非极性共价键的是A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】A．甲烷中氢原子和碳原子之间以极性共价键结合，所以甲烷中只含极性共价键，故A不选；B．过氧化钠中钠离子和过氧根离子之间以离子键结合，过氧根离子中氧原子和氧原子之间以非极性共价键结合，所以过氧化钠是含有非极性共价键的离子化合物，不含极性键，故B不选；C．二氧化碳中只含有碳氧双键极性键，故C不选；D．既含有CC极性共价键，又含有C=C非极性共价键，故D选；答案选D。5.下列关于晶体和非晶体的说法中正确的是A.粉末状的固体肯定不是晶体B.晶胞中的任何一个粒子都完全属于该晶胞C.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是X射线衍射实验D.晶体和非晶体的本质区别在于固体是否具有规则的几何外形【答案】C【解析】【详解】A．晶体是由内部粒子按一定规律作周期性有序排列的固体，具有固定的熔点和规则的几何外形，与固体是否为粉末状无关，A错误；B．处于晶胞内部的粒子完全属于该晶胞，处于顶点、面心和棱边上的微粒与其它晶胞共用，B错误；C．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，C正确；D．晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列，D错误；故选C。6.下列说法中，错误的是A.稀有气体只含原子，但稀有气体的晶体属于分子晶体B.共价晶体中，共价键越强，熔点越高C.冰融化时，分子中发生断裂D.分子晶体的熔点一般比共价晶体的熔点低【答案】C【解析】【详解】A．稀有气体只含原子，是单原子分子，原子互相之间只存在分子间作用力，因此形成晶体也是分子晶体，A正确；B．共价晶体是由原子间通过共价键结合形成的晶体，当共价晶体熔化时，需要破坏这些共价键，键能越大，熔点越高，B正确；C．冰属于分子晶体，冰晶体中分子间的主要作用力是氢键，所以冰融化时主要克服氢键作用，共价键不变，C错误；D．分子晶体融化破坏分子间作用力，共价晶体融化破坏共价键，分子间作用力的强度弱于共价键，则分子晶体的熔点一般比共价晶体的熔点低，D正确；故选C。7.下列分子式只表示一种物质的是A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】A．可能是丙烯或环丙烷，A错误；B．可能是CH3CH2CH2Cl或CH3CHClCH3，B错误；C．该分子是既可以表示苯，又可以表示不饱和度为4不饱和烃，C错误；D．只表示CH3CH3，D正确；故选D8.设代表阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是A.124g白磷()中含有的键数目为B.1mol中配位键的个数为C.28g晶体Si中含有的键数目为D.1.12L所含极性共价键的数目为【答案】B【解析】【详解】A．白磷()的结构式为：，含有6个PP键，124g白磷()的物质的量为1mol，含有的键数目为，A错误；B．中含有4个配位键，1mol中配位键的个数为，B正确；C．晶体Si中每个Si原子形成4个SiSi键，每个SiSi键被两个Si原子共用，则每个Si具有个SiSi键，28g晶体Si中含有1mol硅原子，含有SiSi的个数为2NA，C错误；D．未说明1.12L所处的温度和压强，无法计算其物质的量，D错误；故选B。9.抗癌药物CADD522的结构如图。关于该药物的说法错误的是A.分子中含有3种官能团B.分子中碳原子杂化方式有和C.分子中所有原子一定不在同一平面内D.分子中含有4个手性碳原子【答案】A【解析】【详解】A．该物质分子中含有羧基、碳氯键、酰胺基、碳碳双键共4种官能团，A错误；B．该物质分子中含有羧基、碳碳双键和CH2，分子中碳原子杂化方式有和，B正确；C．该物质中，带“∗”的碳原子都连有三个碳原子，为sp3杂化，它们不可能共平面，C正确；D．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，该物质中，带“∗”的碳原子为手性碳原子，共含有4个手性碳原子，D正确；故选A。10.下列实验操作不能达到实验目的的是选项AB目的分离苯和水实验室制备无水乙醇操作选项CD目的除去HCl气体中的制备晶体操作A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】【详解】A．苯和水不互溶，且苯的密度小于水，用分液的方法将其分离，能达到目的，A正确；B．水和乙醇互溶，且沸点相差不大，制备无水乙醇时应先加入CaO，CaO与水反应生成氢氧化钙，再进行蒸馏，不能达到目的，B错误；C．HCl和Cl2分别为极性分子和非极性分子，CCl4是非极性分子，根据相似相溶原理，HCl难溶于CCl4，而Cl2易溶于CCl4，从而可以通过盛有CCl4的洗气瓶除去HCI气体中的Cl2杂质，能达到目的，C正确；D．硫酸四氨合铜在乙醇溶液中溶解度小，加入乙醇，析出硫酸四氨合铜晶体，能达到目的，D正确；故选B。11.类推是一种重要的学习方法，但如果不具体问题具体分析就会得出错误结论。下列类推结论正确的是A.、组成结构相似，故、组成结构也相似B.NaOH为强碱，则RbOH也为强碱C.NaCl晶体中阴阳离子配位数均为6，故CsCl晶体中阴阳离子配位数也均为6D.的沸点低于，故的沸点也低于【答案】B【解析】【详解】A．为分子晶体，为共价晶体，结构不相似，A错误；B．金属性Rb>Na，碱性RbOH>NaOH，NaOH为强碱，则RbOH也为强碱，B正确；C．CsCl晶胞是体心立方晶胞，阴、阳离子的配位数均为8，C错误；D．的沸点低于，但由于NH3分子间存在氢键，导致PH3熔、沸点比NH3的低，D错误；故选B。12.下列有关物质结构、性质及应用的表述均正确，且存在因果关系的是选项表述1表述2A酸性：中羧基中的极性更弱，更易电离出氢离子B、均为V形结构中心原子的杂化轨道类型相同C共价键的极性：F的电负性大于Cl，HF中共用电子对偏移程度更大DCO易溶于水CO与水均为极性分子，相似相溶A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】【详解】A．F的电负性大，中羧基中的极性更强，更易电离出氢离子，所以酸性，故A错误；B．中O原子采用sp3杂化、中S原子采用sp2杂化，故B错误；C．F的电负性大于Cl，HF中共用电子对偏移程度更大，所以共价键的极性，故C正确；D．CO极性非常小，H2O的极性很大，根据相似相溶原理，CO难溶于水，故D错误；选C。13.对如图所示两种化合物的结构描述错误的是A.二者互为同分异构体B.二者均为芳香族化合物C.二者可用红外光谱或核磁共振氢谱区分D.1molB中σ键数目为25(设为阿伏伽德罗常数的值)【答案】B【解析】【详解】A．二者的分子式均为C10H14O，结构不同互为同分异构体，A正确；B．芳香族化合物是指含有苯环结构的有机化合物，中不含苯环结构，不属于芳香族化合物，B错误；C．红外光谱和核磁共振氢谱可以确定有机物的结构，可以区分有机物，C正确；D．单键为σ键，双键一个σ键，一个键，中含有25个σ键，故1molB中σ键数目为25，D正确；故选B。14.五种常见元素基态原子的信息如下表，下列说法错误的是元素MWXYZ相关信息宇宙中含量最多的元素有5种不同运动状态的电子有5个原子轨道填充有电子，有3个未成对电子地壳中含量最多的元素电负性最大的元素A.键角：B.分子极性：C.电负性：D.、中均含有配位键【答案】A【解析】【分析】M是宇宙中含量最多的元素，M为H元素，W有5种不同运动状态的电子，说明W中有5个电子，W为B元素，X有5个原子轨道填充有电子，有3个未成对电子，电子排布式为1s22s22p3，X为N元素，Y是地壳中含量最多的元素，Y为O，Z是电负性最大的元素，Z为F元素。【详解】A．NH3和中N原子都是sp3杂化，NH3含有1个孤电子对，中没有孤电子对，孤电子对越多，键角越小，则键角：，A错误；B．BF3的空间构型为正三角形，为非极性分子，NF3的空间构型为三角锥形，为极性分子，则分子极性：，B正确；C．同周期元素，从左往右，电负性依次增大，则电负性：，C正确；D．B原子最外层有3个单电子，可以形成3个共价键，中含有1个配位键，N原子最外层有3个单电子，可以形成3个共价键，中含有1个配位键，D正确；故选A。二、非选择题(本题共4个小题，共58分。)15.短周期元素的研究一直在进行中，W、X、Y、Z是原子序数依次增大的4种短周期元素，其元素性质或原子结构如下：元素元素性质或原子结构W电子只有一种自旋取向X原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都低于同周期相邻元素Y原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都高于同周期相邻元素Z其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等请完成下列空白：（1）写出各元素的元素符号：W：________、X：________、Y：________、Z：________。（2）X、Y和Z三种元素的原子半径由大到小的顺序：________(请填元素符号)。（3）W和X可形成和两种二元化合物，其中的分子空间结构为________(用文字描述)，的电子式是________，是________(填“极性分子”或“非极性分子”)。（4）写出Y在中燃烧的化学方程式________。【答案】（1）①.H②.O③.Mg④.Si（2）（3）①.V形(或角形)②.③.极性分子（4）【解析】【分析】由题干信息可知，W、X、Y、Z是原子序数依次增大的5种短周期元素，W电子只有一种自旋取向，故W为H，根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA，VA与VIA反常，X原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都低于同周期相邻元素，即1s22s22p4，故X为O，Y的原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都高于同周期相邻元素，即1s22s22p63s2，故Y为Mg，Z的其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等，即1s22s22p63s23p2，故Z为Si。【小问1详解】由分析可知，各元素的元素符号：W：H、X：O、Y：Mg、Z：Si。【小问2详解】由分析可知，X、Y和Z三种元素分别为：O、Mg、Si，同一周期从左往右原子半径依次减小，同一主族从上往下原子半径依次增大，故三种原子半径由大到小的顺序：Mg＞Si＞O。【小问3详解】H和O可形成和两种二元化合物，其中中心原子价层电子对数为2+=4，且含有2个孤电子对，分子空间结构为V形(或角形)，是共价化合物，电子式为：，结构式为，中正负电中心不重合，是极性分子。【小问4详解】Mg在中燃烧生成C和MgO，化学方程式为：。16.元素周期表中的五种元素A、B、X、Y、Z。A的基态原子价层电子排布为；B的基态原子2p能级有3个单电子。元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。Z单质在金属活动性顺序中排在最末位。（1）在Y的氢化物()分子中，Y原子轨道的杂化类型是________。（2）写出B的基态原子的价电子轨道表示式：________。（3）X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。在该晶胞中，X离子的数目为________；该化合物的化学式为________。（4）A、B形成的常作为配位化合物中的配体。在中，元素A的原子采取sp杂化，则A与B形成的化学键中含有的σ键与π键的数目之比为________。（5）X、Z均能与形成配离子，已知与形成配离子时，配位数为4；与形成配离子时，配位数为2。工业上常用和形成的配离子与X单质反应，生成与形成的配离子和Z单质来提取Z，写出上述反应的离子方程式：________。【答案】（1）（2）（3）①.4②.ZnS（4）1：2（5）【解析】【分析】元素周期表中的五种元素A、B、X、Y、Z，A的基态原子价层电子排布为，即，A为C元素，B的基态原子2p能级有3个单电子，价电子排布为，B为N元素，元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2，电子排布式为[Ar]3d104s2，X为Zn元素，元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子，价电子排布为，Y为S元素，Z单质在金属活动性顺序中排在最末位，Z为Au，以此解答。【小问1详解】S的氢化物()分子中心原子价层电子对数为2+=4，S原子轨道的杂化类型是。【小问2详解】B为N元素，基态N原子的价电子轨道表示式：。【小问3详解】Zn与S所形成化合物晶体的晶胞如图所示，在该晶胞中，Zn2+的数目为=4，S2的数目为4，该化合物的化学式为ZnS。【小问4详解】由上述分析可知，A为C元素，B为N元素，C、N形成的CN常作为配位化合物中的配体，在CN中，元素C的原子采取sp杂化，CN与氮气互为等电子体，则C原子与N原子之间形成碳氮三键，含有的σ键与π键的数目之比为1:2。【小问5详解】工业上常用和形成的配离子与Zn单质反应，生成与形成的配离子和Au单质来提取Au，该反应的离子方程式：。17.我国科学家首次报道了双金属Cu/Ni催化剂催化醛亚胺酯的不对称苄基化反应，获得了一系列含有苄基()取代的季碳氨基酸衍生物。这是双金属催化剂在不对称合成领域的重大突破。（1）基态Cu原子中，电子占据的最高能层的符号为________。在火焰上灼烧时火焰的颜色为绿色，从微观角度解释部分金属元素在火焰上灼烧呈现特殊颜色的原因________。（2）4氯卞氯()可用于有机合成中间体。①L苯丙氨酸()分子中C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________。②沸点比较：4氯卞氯________L苯丙氨酸(填“>”、“<”或“=”)。（3）Ni属于周期表________区，基态Ni原子核外电子排布式为________。（4）铜晶胞如图所示，晶胞的边长为apm。试回答：铜晶胞①在该晶体中每个铜原子周围与它最近且距离相等的铜原子有________个；②铜晶体密度的表达式________(只要求列算式，设阿伏加德罗常数的值为)。【答案】（1）①.N②.电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，能量以光的形式释放(合理即可)（2）①.②.<（3）①.d②.（4）①.12②.【解析】【小问1详解】Cu是29号元素，根据构造原理可知基态Cu原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，可知基态Cu原子中，电子占据的最高能层的符号为N；CuCl2在火焰上灼烧时火焰的颜色为绿色，这是由于灼烧时原子核外的电子吸收能量，从能量较低的基态跃迁到较高能量的激发态，电子在较高能级的激发态时不稳定，会再从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，以光的形式释放能量。【小问2详解】①C、N、O是同一周期元素，一般情况下，原子核外最外层电子数越多，元素的第一电离能就越大，但当元素处于第ⅤA时，其第一电离能大于同一周期相邻元素，故这三种元素的第一电离能大小关系为：N＞O＞C；②4氯卞氯、L苯丙氨酸都是由分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体，分子间作用力越大，物质的熔沸点就越高，但由于L苯丙氨酸分子之间除存在分子间作用力外，还存在氢键，增加了分子之间的吸引作用，导致该物质的沸点比只存在分子间作用力的4氯卞氯的高，故物质沸点高低比较是：4氯卞氯＜L苯丙氨酸。【小问3详解】Ni位于第四周期VIII族，属于周期表d区，基态Ni原子核外电子排布式为：。【小问4详解】①铜晶胞中铜原子位于顶点和面心，每个铜原子周围与它最近且距离相等的铜原子有12个；①铜晶胞中铜原子位于顶点和面心，铜原子的个数为=4，晶胞的边长为apm，铜晶体密度的表达式。18.化学上常用燃烧法确定有机物的组成。如下图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置，这种方法是电炉加热时用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。将有机化合物样品M置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4g和8.8g，消耗氧气6.72L(标准状况下)，回答下列问题：（1）A装置分液漏斗中盛放的物质是过氧化氢水溶液，写出A中反应的化学方程式________。（2）C装置中CuO的作用是________，E装置中所盛放试剂的名称是________。（3）则有机物M的实验式是________。（4）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