内容正文:
八一中学2023—2024学年第二学期高二年级期中考试
化学试卷(理科)
考试时间:90分钟 满分:100分 预测难度系数:0.55
相对原子质量:H:1 B 11 C:12、N:14、O:16、S:32、Cl:35.5 K:39 Ca:40
一、选择题:本题共25小题,每小题2分,共50分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.自新一轮找矿突破战略行动开展以来,华北某地质大队在河北承德地区探获一处中型钒钛磁铁矿,该矿床查明资源量已超千万吨,达中型规模,而且深部还有良好的远景,其中钒钛氧化物量达百万吨,伴生磷矿物量数十万吨,原子的价层电子排布式正确的是( )
A. B. C. D.
2.以炼锌厂的烟道灰(主要成分为,含少量的、、)为原料可生产草酸锌晶体(),下列说法正确的是( )
A.所在周期的元素中,未成对电子数最多的是
B.基态的核外电子空间运动状态有24种
C.基态原子的核外电子排布符合构造原理
D.基态和的d轨道都处于半充满状态
3.下列说法中正确的是( )
A.SOCl2分子中只存在σ键,不存在π键
B.2p和3p轨道形状均为哑铃形
C.若硫原子核外电子排布图为则违反了泡利原理
D.B原子由1s22s22p→1s22s22p时,由基态转化为激发态,形成发射光谱
4.下列分子中既不存在sp σ键,也不存在 pp π键的是( )
A.HCl B.HF C.SO2 D.SCl2
5.已知:元素X、Y、Z、W的电负性数值分别为2.5、3.5、1.2、2.4。你认为上述四种元素中,哪两种最容易形成离子化合物( )
A.X与Y B.X与W C.Y与Z D.Y与W
6.下列微粒的VSEPR模型与其空间结构一致的是( )
A. B. C.HClO D.
7.下列构型为三角锥形的分子为( )
A.CO2 B.H2O C.CH4 D.NH3
8.氨基酸是构成人体必备蛋白质的基础,某氨基酸的结构简式如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.第一电离能:O>N>C>H
B.该分子有4种官能团
C.该分子中碳原子的杂化类型有和
D.键的极性大小:N-H>O-H>F-H
9.向由0.1 mol CrCl3·6H2O配成的溶液中加入足量AgNO3溶液,产生0.2 mol沉淀。配合物CrCl3·6H2O的配位数为6,下列说法错误的是( )
A.该配合物的中心离子是Cr3+
B.该配合物的配体是H2O和Cl−
C.每1 mol配离子[Cr(H2O)5Cl]2+中含有6NA个共价键
D.该配合物中存在的化学键有:共价键、配位键、离子键
10.萤石是制作光学玻璃的原料之一,其主要成分氟化钙的晶胞结构如下图。下列说法正确的是( )
A.氟化钙的化学式为
B.每个晶胞中含有14个
C.每个晶胞中含有8个
D.每个周围距离最近且等距的有4个
11.下列物质所属晶体类型分类正确的是( )
A
B
C
D
共价晶体
石墨
生石灰
碳化硅
金刚石
分子晶体
冰
固态氨
氯化铯
干冰
离子晶体
氮化铝
食盐
明矾
芒硝
金属晶体
铜
汞
铝
铁
12.某晶体结构中最小重复单元如图所示。A为阴离子,在立方体内,B为阳离子,分别在顶角和面心,则该晶体的化学式为( )
A.B2A B.BA2 C.B7A4 D.B4A7
13.在系统命名法中下列碳原子主链名称是丁烷的是( )
A. B.
C. D.
14.有机物R的核磁共振氢谱图如图所示,则有机物R的结构简式可能为( )
A. B. C. D.
15.现有一瓶A和B的混合液,已知A和B的某些性质如下:
物质
分子式
熔点(℃)
沸点(℃)
密度(g/cm3)
水溶性
A
C3H6O2
-98
57.5
0.93
可溶
B
C4H8O2
-84
77
0.9
可溶
由此推知分离A和B的最佳方法是( )
A.萃取 B.结晶 C.蒸馏 D.分液
16.下列化学用语的说法错误的是( )
A.烯烃官能团的结构式: B.醛基的电子式:
C.异丁烷的球棍模型: D.聚丙烯的链节:
17.丙烯二聚体CH2=CHCH2CH(CH3)2 是合成“人工肺” (ECMO)设备膜丝的重要原料,下列关于丙烯二聚体说法正确的是( )
A.加聚产物能使溴水褪色
B.与互为同分异构体
C.与足量氢气完全加成,所得产物的一氯代物有5种
D.完全燃烧时耗氧量与等质量的丙烯不同
18.下列有关物质结构与性质的说法中,错误的是( )
A.在CS2中的溶解性:CCl4>H2O
B.沸点:
C.酸性:FCH2COOH>ClCH2COOH>CH3COOH
D.利用超分子特征,“杯酚”可将C60和C70分离
19.下列有机化合物中碳原子的连接方式不可能的是( )
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
20.下列各组物质中,一定是同系物的是( )
A.CH4和C4H10 B.C2H2与C4H6
C.溴乙烷与1,2-二溴丙烷 D.甲醇与乙二醇
21.烷烃有多种同分异构体。其中支链最多的一种分子与氯气反应所得的一氯代物有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
22.1mol某烃完全燃烧后,能生成二氧化碳112L(标准状况下),此烃在一定条件下能与氢气加成,最多能消耗两倍于其体积的氢气,则此烃的结构简式可能为( )
A.CH3-CH=CH2
B.CH3-CH=CH-CH=CH2
C.CH3-CH=CH-CH2-CH3
D.
23.下列各项有机化合物的分类方法及所含官能团都正确的是( )
A. 酚类-OH B. 醛类
C. 酮类 D. 羧酸类
24.镁铝合金具有优异的性能,其晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是( )
A.镁铝合金的化学式为
B.晶体中镁原子配位数为12
C.晶体中存在的化学键类型为金属键
D.该晶胞的质量是(NA表示阿伏加德罗常数的值)
25.治疗Ⅱ型糖尿病的某种药物结构如下图所示。下列有关该物质的说法正确的是( )
A.分子式为
B.分子中有4种官能团
C.所有原子可能共平面
D.该物质可发生氧化反应
三、填空题:本题共4小题,共50分。
26.(13分)乙烯是重要有机化工原料。结合以下路线回答:
已知:其中F为高分子化合物
(1)物质B所含官能团的名称为 ;(2)D的结构简式为 ;
(3)反应①、⑥所涉及的反应类型是 、 ;
(4)写出反应①的化学方程式为 ;(2分)
(5)写出反应⑦的化学方程式为 ;(2分)
(6)关于CH2=CH2的说法正确的是___________;(2分)
A.易溶于水 B.是平面结构的分子
C.能被高锰酸钾氧化 D.在一定条件下能发生加聚反应
(7)丙烯(CH2=CHCH3)与乙烯具有相似的化学性质(写结构简式)。
①丙烯与Br2的加成产物为 。(1分)
②在一定条件下丙烯与H2O的加成产物可能为 (2分)
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27.(12分)李比希法常用于测定有机物的组成。如图是确定有机物化学式常用的装置,其中管式炉可提供有机物燃烧所需的高温。
(1)盛放双氧水的仪器名称为 ,装置B中浓硫酸的作用为 。
(2)装置C中CuO的作用是 装置F的作用是 。
(3)准确称取13.60g有机物(只含C、H、O三种元素中的两种或三种),经充分燃烧后,D管质量增加7.20g,E管质量增加35.20g。
①该有机物的最简式为 。
②若该有机物的相对分子质量为68,能发生斐林反应(结构中存在−CHO),分子中存在碳碳三键,且有2种不同化学环境的氢原子,该有机物的结构简式:
③若该有机物的相对分子质量为136,分子内含有一个苯环,且能与NaHCO3反应,符合条件的异构体有 种。写出符合条件的任一种异构体的结构简式 。
28.(10分)如图所示是s能级和p能级的原子轨道图:
试回答下列问题。
(1)s电子的原子轨道呈 形,每个S能级有 个原子轨道;P电子的原子轨道呈 形,每个p能级有 个原子轨道。
(2)元素X的基态原子最外层电子排布式为,其P电子云在空间有3个互相 (填“垂直”或“平行”)的伸展方向;元素X的名称是 ,它的最低价氢化物的电子式是 。
(3)元素Y的基态原子最外层电子排布式为 ,那么Y的元素符号应为 ,其基态原子的轨道表示式为 ,原子轨道中有 个未成对电子。
29.(15分)已发现的高温超导材料按成分分为含铜的和不含铜的。含铜超导材料有铋锶钙铜氧体系、铅锶钇铜氧体系等,不含铜超导体主要是钡镓铋氧体系等。回答下列问题:
(1)钇(Y)的原子序数比大位于元素周期表的第 族。
(2)基态铜原子的价电子排布式为 。
(3)第一电离能: (填“>”“<”或“=”),其原因是 。
(4)能与和形成络合物。键角: (填“>”或“<”),其中分子的空间构型为 的配位数为 ,的空间构型为 ,的杂化方式为 。
(5)一种高温超导材料的晶胞结构如图所示,该立方晶胞参数为。阿伏加德罗常数的值为NA.
①晶体最简化学式为 。
②晶体中与最近且距离相等的有 个。
③该晶体的密度为 。(写出表达式)
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八一中学2023—2024学年第二学期高二年级期中考试
化学试卷(理科)
参考答案:
1.C
【详解】钒元素的原子序数为23,基态原子的价层电子排布式为,故选C。
2.A
【详解】A.所在周期为第四周期,其中基态Cr原子价电子排布为3d54s1,该周期中未成对电子数最多的是,故A正确;
B.把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,因而空间运动状态个数等于轨道数;基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d6,核外电子空间运动状态有14种,B错误;
C.原子中不同能级电子能量从小到大顺序是1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d;基态Cu原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1,是因为3d处于全满较稳定状态,不符合构造原理,C错误;
D.基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d5,处于半充满状态;基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d10,处于全满状态,D错误;
故选A。
3.B
【详解】
A.依据SOCl2的结构式可知,分子中存在S=O键,双键含有1个σ键和1个π键,所以其含有π键,故A错误;
B.已知不同能层的相同能级的形状相同,但大小随着能层序数增大而增大,故2p和3p轨道形状均为哑铃形,故B正确;
C.泡利原理是指一个原子轨道最多填入2个电子,且自旋方向相反,故若硫原子核外电子排布图为不是违反了泡利原理,而是违背了洪特规则,故C错误;
D.已知2px和2py是兼并轨道,能量相同,故B原子由时,仍然处于基态,并未形成激发态,也不能形成发射光谱,故D错误;
故选B。
4. D
5.C
【分析】如果两种成键元素间的电负性差值大于1.7,原子之间通常形成离子键;如果两种成键元素间的电负性差值小于1.7,通常形成共价键;
【详解】A.X与Y电负性差值为3.5-2.5=1<1.7,通常形成共价键,故A错误;
B.X与W电负性差值为2.5-1.2=1.3<1.7,通常形成共价键,故B错误;
C.Y与Z电负性差值为3.5-1.2=2.3>1.7,通常形成离子键,故C正确;
D.Y与W电负性差值为3.5-2.4=1.1<1.7,通常形成共价键,故D错误;
故答案选C。
6.D
【详解】A. 分子中,中心S原子的价层电子对数为4,发生sp3杂化,分子的VSEPR模型为四面体结构,分子的空间构型为V形,A不符合题意;
B.中,中心S原子的价层电子对数为4,发生sp3杂化,分子的VSEPR模型为四面体结构,分子的空间构型为三角锥形,B不符合题意;
C.HClO中,中心O原子的价层电子对数为4,发生sp3杂化,分子的VSEPR模型为四面体结构,分子的空间构型为V形,C不符合题意;
D.的中心C原子的价层电子对数为2,发生sp杂化,分子的VSEPR模型为直线形结构,中心原子的最外层不存在孤电子对,分子的空间构型为直线形,D符合题意;
故选D。
7.D
【详解】A.CO2直线形,故不选A;
B.H2O空间构型为为V形,故不选B;
C.CH4空间构型为正四面体形,故不选C;
D.NH3空间构型为三角锥形,故选D。
答案为:D。
8.C
【详解】A.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大的趋势,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,N元素的第一电离能大于O元素,故A错误;
C.该分子中,碳氧双键的碳原子采用sp2杂化,饱和碳原子采用sp3杂化,不存在三键碳原子,则不存在sp杂化的碳原子,故C准确;
D.非金属性越强,其与H原子形成的化学键极性越强,非金属性:N<O<F,则键的极性:N-H<O-H<F-H,故D错误;
故答案选C。
9.C
【分析】向0.1 mol CrCl3·6H2O配成的溶液中加入足量AgNO3溶液,产生0.2 mol沉淀,则0.1 mol CrCl3·6H2O可产生0.2 molCl−,该配合物可表示为[Cr(H2O)5Cl]Cl2。
【详解】A.由分析可知,该配合物的中心离子是Cr3+,A正确;
B.该配合物CrCl3·6H2O的配位数为6,配体是H2O和Cl−,B正确;
C.每1 mol配离子[Cr(H2O)5Cl]2+中含有16NA个共价键,C错误;
D.该配合物中存在的化学键有:共价键、配位键、离子键,D正确;
故选C。
10.C
【分析】由图可知,位于晶胞的顶点和面心,数目为,位于晶胞体内,数目为8。
【详解】A.根据上述分析可知,数目为4,数目为8,则氟化钙的化学式为2,故A错误;
B.每个晶胞中含有4个,故B错误;
C.每个晶胞中含有8个,故C正确;
D.以面心处为研究对象,每个周围距离最近且相等的有8个,故D错误;
答案选C。
11. D
12.B
13.D
【详解】A.系统命名法命名为2-甲基戊烷,A不符合题意;
B.系统命名法命名为3-甲基戊烷,B不符合题意;
C.系统命名法命名为2,4-二甲基戊烷,C不符合题意;
D.系统命名法命名为2-甲基丁烷,D符合题意;
故答案为D。
14.A
【详解】由图可知有机物R中存在三种不同化学环境的H原子,
A.CH3CH2CHO该有机物为丙醛,含有三种不同化学环境的H原子,故A正确;
B.CH2=CHCH2CH3该有机物含有四种不同化学环境的H原子,故B错误;
C.有机物含有四种不同化学环境的H原子,故C错误;
D.有机物含有二种不同化学环境的H原子,故D错误;
故选A。
15.C
【详解】根据A、B的数据,A和B的沸点不同,可利用蒸馏的方法分离A和B的混合液,答案为C。
16.B
【详解】A.烯烃官能团是碳碳双键,结构式为:,故A正确;
B.醛基结构简式为:-CHO,其电子式为:,故B错误;
C.异丁烷的结构简式为CH(CH3)3,其球棍模型为:,故C正确;
D.丙烯的结构简式为:CH2=CHCH3,聚丙烯的链节: ,故D正确;
故选:B。
17.C
【详解】A.丙烯二聚体只有1个碳碳双键,加聚产物不含不饱和键,则加聚产物不能使溴水褪色,故A错误;
B.丙烯二聚体为链状单烯烃,为环烯,二者不饱和度不同,分子式不同,不互为同分异构体,故B错误;
C.催化加氢生成CH3CH2CH2CH (CH3)2,含5种H,则一氯代物有5种,故C正确;
D.丙烯二聚体与丙烯中C、H的质量分数均相同,则完全燃烧与等质量丙烯耗氧量相同,故D错误。
答案选C。
18.B
19.C
【详解】碳原子周围形成四个共价键,常见的可以形成碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键,C项中2号碳形成了五个共价键,不符合价键原理,故C错误。
答案为:C。
20.A
【详解】A.CH4和C4H10均为烷烃,结构相似,分子组成上相差3个CH2,互为同系物,故A正确;
B.C2H2和C4H6,后者可能为二烯烃后者炔烃,前者为乙炔,二者结构不一定相似,所以不一定互为同系物,故B错误;
C.二者含有溴原子数目不同,二者结构不相似,不属于同系物,故C错误;
D.甲醇的分子式为CH4O,乙二醇的分子式为C2H6O2,分子组成上相差CH2O,因此甲醇与乙二醇不互为同系物,故D错误;
故答案为:A。
21.B
【详解】
烷烃C7H16有多种同分异构体。其中支链最多的一种分子为,有三种不等效氢,故一氯代物有3种,故选B。
22.B
【详解】由题意,该烃与氢气加成时,最多消耗氢气的体积为该烃体积的2倍,由此可知该烯烃分子中含2个碳碳双键或一个叁键,故排除A和C;标准状况下,112L二氧化碳的物质的量为5mol,即1mol该烃燃烧生成的物质的量为5mol,可知该烃分子中含5个碳原子,排除D。故B符合题意;
故选:B。
23.B
【详解】A.该物质中羟基没有直接与苯环相连,属于醇类物质,A错误;
B.该物质具有醛基(),属于醛类,B正确;
C.该物质官能团为酯基,属于酯类,C错误;
D.该物质官能团为酯基,属于酯类,D错误;
故选B。
24.B
【详解】A.依据均推法,晶胞中镁原子共有个,铝原子共有8个,则化学式为,A正确;
B.由晶胞结构可知,晶体中镁原子配位数为8,B错误;
C.合金属于金属晶体,晶体中存在的化学键类型为金属键,C正确;
D.一个晶胞中含有4个“”,其质量为,D正确;
故选B。
25.D
【详解】A.由结构简式可知,该分子的分子式为,A错误;
B.该分子中含有醚键、氯原子、羟基共3种官能团,B错误;
C.该分子中含有甲基,所有原子不可能共平面,C错误;
D.该分子中含有羟基,可发生氧化反应,D正确;
故选D。
26.(1)羟基
(2)CH3CH2OH
(3) 加成反应 酯化反应或(取代反应)
(4)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(5)nCH2=CH2
(6)BCD(2分)
(7) 、HO—CH2CH2CH3
27.(1) 分液漏斗 干燥氧气,防止干扰有机物中氢元素的计量
(2) 将可能存在的CO转化为CO2 防止E吸收空气中的水和二氧化碳
(3) C4H4O CH3−C≡C−CHO 4 、、、
【分析】双氧水在催化剂二氧化锰作用下反应生成水和氧气,氧气中含有水蒸气杂质,因此用浓硫酸干燥氧气,在石英管中氧气和有机物反应,生成的二氧化碳和水蒸气分别被碱石灰和无水氯化钙吸收,F装置防止空气中水蒸气和二氧化碳进入到E装置中。
【详解】(1)根据图中信息得到盛放双氧水的仪器名称为分液漏斗,氧气中含有水蒸气杂质,因此装置B中浓硫酸的作用为干燥氧气,防止干扰有机物中氢元素的计量;故答案为:分液漏斗;干燥氧气,防止干扰有机物中氢元素的计量。
(2)装置C中有机物可能燃烧不充分,会生成CO气体,因此装置C中CuO的作用是将可能存在的CO转化为CO2,空气中的二氧化碳和水蒸气可能会进入到E装置中,因此装置F的作用是防止E吸收空气中的水和二氧化碳;故答案为:将可能存在的CO转化为CO2;防止E吸收空气中的水和二氧化碳。
(3)①根据D管质量增加7.20g(水的质量为7.20g,物质的量为0.4mol),E管质量增加35.20g(二氧化碳质量为35.20g,物质的量为0.8mol)。则氧的质量为13.60g−0.4mol×2×1 g∙mol−1−0.8mol×12 g∙mol−1=3.2g,氧原子的物质的量为0.2mol,n(C):n(H):n(O)= 0.8mol:0.8mol:0.2mol=4:4:1,该有机物的最简式为C4H4O;故答案为:C4H4O。
②若该有机物的相对分子质量为68,则该有机物分子式为C4H4O,能发生斐林反应(结构中存在−CHO),分子中存在碳碳三键,且有2种不同化学环境的氢原子,该有机物的结构简式为CH3−C≡C−CHO;故答案为:CH3−C≡C−CHO。
③若该有机物的相对分子质量为136,则该有机物分子式为C8H8O2,分子内含有一个苯环,且能与NaHCO3反应,说明含有羧基,若含有−CH2COOH即一种结构,若含有−COOH、−CH3即邻、间、对三种结构,因此符合条件的异构体有4种。写出符合条件的任一种异构体的结构简式、、、 (任写一种结构);故答案为:4;、、、 (任写一种结构)。
28. (10分,每空1分)
(1) 球 1 哑铃 3
(2) 垂直 氮
(3) S
【详解】(1)s电子的原子轨道为球形;每个s能级有1个原子轨道;p电子的原子轨道呈哑铃形,每个p能级有3个原子轨道;
(2)
np轨道已填充电子,说明ns轨道已经排满电子,故n=2,元素X的原子核外电子排布式为1s22s22p3,其p电子云在空间有3个相互垂直的伸展方向,元素X的名称是氮,它的最低价氢化物为NH3,电子式是;
(3)
np轨道已填充电子,说明ns轨道已经排满电子,则n-1=2,故n=3,元素Y的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,故Y为S元素,其基态原子的轨道表示式为。 2个
29. (15分,第五题每空2分,其余每空一分)
(1)ⅢB
(2)3d104s1
(3) > 氧、硫为同一主族,氧原子半径小于硫,氧原子核对核外电子的吸引力更大
(4) < 三角锥型 6 正四面体形 sp3
(5) KCaB6C6 8 (每空2分)
【详解】(1)铁为26号元素,钇(Y)的原子序数比大13,则Y为39号元素,位于元素周期表的第ⅢB族。
(2)基态Cu原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1,价电子排布式为3d104s1;
(3)氧、硫为同一主族,氧原子半径小于硫,氧原子核对核外电子的吸引力更大,更难失去电子,故第一电离能:>;
(4)和的中心原子均为sp3杂化,但是水分子中存在2对孤电子对、氨分子中存在1对孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,使得键角:<;NH3分子的空间构型为三角锥型中和4个氨分子、2个水分子配位,配位数为6,的中心原子Cl原子的价层电子对数为,为sp3杂化,空间构型为正四面体形;
(5)①据“均摊法”,晶胞中含个K、1个Ca、个B、个C,则晶体最简化学式为KCaB6C6。
②晶体中钾位于顶点、钙位于体心,则与最近且距离相等的有8个。
③结合①分析可知,该晶体的密度为。
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