精品解析：山西省太原市2023-2024学年高二下学期4月期中化学试题

2023~2024学年第二学期高二年级期中学业诊断 化学试卷 (考试时间：上午7：30—9：00) 说明：本试卷为闭卷笔答，答题时间90分钟，满分100分。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 F19 Mg24 Si28 K39 Ge73 Sn119 Eu152 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48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，请将正确选项的序号填入答案栏内。 1. 人类生活与社会的进步都与化学密切相关。下列说法错误的是 A. 世界首款四座氢内燃飞机原型机在我国成功首飞，氢是宇宙中含量最丰富的元素 B. 某种半导体石墨烯的电子迁移率远超硅材料，基态硅原子核外未成对电子数为2 C. 我国硫酸锰的产量已经居于全球首位，Mn的核电荷数为26 D. 酒驾最新检验标准于2024年3月1日起实施，乙醇的官能团是羟基 【答案】C 【解析】 【详解】A．氢占据了宇宙质量的约75%，是宇宙中含量最丰富的元素，故A项正确； B．基态硅原子价电子排布式为：3s23p2，核外未成对电子数为2，故B项正确； C．Mn是25号元素，则其核电荷数为25，故C项错误； D．乙醇结构简式为：CH3CH2OH，官能团为羟基，故D项正确； 故答案选C 2. 化学处处呈现美，宏观世界的美是由微观结构决定的。下列化学用语表达错误的是 A. NaCl的晶胞： B. 中键的形成： C. 的VSEPR模型： D. Cl—Cl的p-p键电子云轮廓图： 【答案】A 【解析】 【详解】A．晶胞是描述晶体结构的基本结构单元，晶体中晶胞的排列为“无隙并置”，而该结构不能进行“无隙并置”， NaCl的晶胞为，A错误； B．中键为键，其形成为，B正确； C．的中心原子价层电子对数为4，其中键数为2，孤电子对数为2，杂化方式为杂化，VSEPR模型为，C正确； D．的p-p键电子云为轴对称，电子云轮廓图为，D正确； 答案选A。 3. 下列化学用语表达正确的是 A. 的球棍模型： B. 基态As原子的简化电子排布式： C. 丙烯的结构式： D. 基态Cr原子价层电子的轨道表示式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．的空间构型是平面三角形，该球棍模型不能表示的，A错误； B．As的原子序数是33，基态As原子的简化电子排布式为，B正确； C．丙烯的结构简式为，结构式为，C错误； D．基态Cr原子价层电子排布式为3d54s1，所以其轨道表示式应该为，D错误； 答案选B。 4. 下列对Na、Mg、Al有关性质的叙述正确的是 A. 碱性： B. 第一电离能： C. 电负性： D. 离子半径： 【答案】D 【解析】 【详解】A．同周期元素从左到右，元素的金属性逐渐减弱，对应的最高价氧化物的水化物的碱性减弱，金属性：Na＞Mg＞Al，则碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，故A项错误； B．同周期元素从左到右，第一电离能逐渐增大，但Mg的最外层为全充满状态，电子能量低，第一电离能较大，第一电离能：Mg＞Al＞Na，故B项错误； C．同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐增强，则电负性：Na＜Mg＜Al，故C项错误； D．电子层结构相同时，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径：Na+＞Mg2+＞Al3+，故D项正确； 故本题选D。 5. 简单分子的空间结构可以用价层电子对互斥模型预测，用杂化轨道理论解释。下列表格中说法错误的是 选项 分子 中心原子的价层电子对数 VSEPR模型 空间结构 中心原子的杂化轨道类型 A 4 四面体形 V形 B 3 四面体形 三角锥形 C HCN 2 直线形 直线形 sp D 3 平面三角形 平面三角形 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【分析】根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式，价层电子对个数=配原子个数+孤电子对个数。 【详解】A．中心原子价层电子对数为，VSEPR模型为四面体形，有2对孤电子对，分子的立体构型为V形，杂化方式为，选项A正确； B．中心原子价层电子对数为，VSEPR模型为四面体形，有1对孤电子对，分子的立体构型为三角锥，杂化方式为，选项B错误； C．HCN中心原子价层电子对数为，VSEPR模型为直线形，无孤电子对，分子的立体构型为直线形，杂化方式为sp，选项C正确； D．中心原子价层电子对数为，VSEPR模型为平面三角形，无孤对电子，分子的立体构型为平面三角形，杂化方式为，选项D正确； 故选B。 6. 乙烷在一定条件下可发生如下反应：。下列有关说法错误的是 A. 中碳原子的杂化方式是 B. 中所有原子处于同一平面内 C. 以上反应过程涉及σ键的断裂和形成 D. 中σ键与π键数目比为4∶1 【答案】D 【解析】 【详解】A．（）的碳原子是单键，杂化方式是，A正确； B．结构式为，所有原子处于同一平面内，B正确； C．以上反应过程涉及σ键的断裂（C-H键断裂）和形成（H-H键形成），C正确； D．单键一定是σ键，双键有且仅有一根σ键，其余为π键，中σ键与π键数目比为5∶1，D错误； 故选D。 7. 碳原子连有4个不同的原子或原子团时，该碳原子称为手性碳。下列有机物中不含有手性碳的是 A. ①和④ B. ②和③ C. ①和③ D. ②和④ 【答案】A 【解析】 【详解】①柠檬酸中没有手性碳原子； ②2—羟基丙腈中与醇羟基直接相连的碳原子为手性碳原子； ③乳酸中与醇羟基直接相连的碳原子为手性碳原子； ④甘氨酸中没有手性碳原子； 不含有手性碳的是①和④，答案选A。 8. 1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐是一种离子液体，其结构如图所示。下列说法错误的是 A. 该离子液体熔点低、难挥发 B. 该离子液体具有良好的导电性 C. 中各原子均达到8电子稳定结构 D. 该离子液体中存在离子键、共价键、氢键 【答案】D 【解析】 【详解】A．该离子液体中阴离子和阳离子半径较大，则离子键强度较低，因此熔点低、难挥发，A正确； B．离子液体是仅由离子组成的液体物质，因此具有良好的导电性，B正确； C．的电子式为，则各原子均达到8电子稳定结构，C正确； D．该离子液体中阴离子和阳离子之间以离子键结合，在阳离子中存在共价键，在阴离子中B、F原子之间存在配位键，不存在氢键，D错误； 答案选D。 9. 下列同分异构体中属于碳架异构的是 A. 乙醇和二甲醚 B. 1-丁烯和2-丁烯 C. 正丁烷和异丁烷 D. 乙酸和甲酸甲酯 【答案】C 【解析】 【详解】A．乙醇和二甲醚，分子式相同，官能团不同，属于官能团异构，故A项不符合题意； B．1-丁烯和2-丁烯，分子式相同，碳碳双键位置不同，属于官能团位置异构，故B项不符合题意； C．正丁烷和异丁烷，分子式相同，主链碳原子数不同，属于碳架异构，故C项符合题意； D．乙酸和甲酸甲酯，分子式相同，官能团不同，属于官能团异构，故D项不符合题意； 故本题选C。 10. 氢键对生命活动具有重要意义，DNA中四种碱基通过氢键配对方式如下图(-代表糖苷键，虚线表示氢键)。下列说法错误的是 A. 鸟嘌呤与胞嘧啶之间的相互作用比腺嘌呤与胸腺嘧啶之间的更强 B. 氢键的键能较小，不需其他作用，在DNA解旋和复制时氢键容易被破坏和形成 C. 羊毛织品水洗后变形与氢键有关 D. 冰中水分子之间的主要作用力是氢键 【答案】B 【解析】 【详解】A．鸟嘌呤与胞嘧啶之间有三个氢键，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有两个氢键，鸟嘌呤与胞嘧啶之间的相互作用更强，A正确； B．氢键的键能较小，但其断裂需要其他作用，主要包括吸收能量，B错误； C．羊毛织品中主要成分为蛋白质，蛋白质中含有大量氢键，水洗时会破坏其中部分氢键，使得织品变形，C正确； D．冰中水分子之间存在范德华力与氢键，主要作用力是氢键，D正确； 故选B。 11. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是 选项 性质差异 结构因素 A 沸点：正戊烷(361℃)高于新戊烷(9.5℃) 分子的极性 B 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 氢键类型 C 酸性：三氟乙酸>三氯乙酸 键的极性 D 稳定性：的分解温度(3000℃)远高于(900℃) 有无氢键 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．正戊烷和新戊烷形成的晶体都是分子晶体，由于新戊烷支链多，对称性好，分子极性小，所以沸点较低，故A正确； B．对羟基苯甲醛分子间可以形成氢键，使其熔沸点升高，邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键，故沸点：对羟基苯甲醛＞邻羟基苯甲醛，故B正确； C．电负性：F＞Cl，氟原子(吸电子效应)使羟基的极性增强，更易电离出氢离子，酸性更强，则酸性：三氟乙酸>三氯乙酸，故C正确； D．水分解温度远高于是因为氧原子半径小于硫，电负性大于硫，形成的氧氢键键能远大于硫氢键键能，与氢键无关，故D错误； 故选D。 12. 2015年10月，中国科学家屠呦呦因为发现了新型抗疟药——青蒿素(结构如图所示)，获得诺贝尔生理学或医学奖。下列说法错误的是 A. 通过核磁共振氢谱能确定青蒿素分子中有三种化学环境的氢原子 B. 通过质谱仪能确定青蒿素的相对分子质量 C. 通过红外光谱能确定青蒿素分子中含有酯基 D. 青蒿素分子中含有过氧基(-O-O-)，其热稳定性较差 【答案】A 【解析】 【详解】A．青蒿素分子不对称，除了甲基上的氢原子，还有其他类型的氢原子，不止三种，故A项错误； B．质谱仪通过质荷比确定相对分子质量，通过质谱法能确定青蒿素的相对分子质量，故B项正确； C．依据红外吸收光谱的特征频率可以鉴别有机物中含有酯基，故C项正确； D．含有过氧基的物质在高温下易分解，其热稳定性较差，故D项正确； 故本题选A。 13. 国际化学顶级期刊Angew报道了一种基于有序-有序液晶相变机制的液晶聚合物致动器。这种致动器以联苯二氧己醇为液晶基元，与苯基丁二酸直接熔融缩聚而成。联苯二氧己醇的结构如图所示，下列关于该有机物的说法错误的是 A. 该有机物的分子式为 B. 该分子中含有两种官能团 C. 该分子苯环上的一氯代物有2种(不考虑立体异构) D. 该分子中所有C原子一定处于同一平面内 【答案】D 【解析】 【详解】A．该有机物的分子式为，A正确； B．该有机物只含有两种官能团，分别是羟基和醚键，B正确； C．苯环上两个醚键的四个邻位是等效氢，醚键的四个间位是等效氢，故苯环上的一氯代物有2种，C正确； D．该分子中有C原子采取sp3杂化，该C原子成四面体结构，因此可能所有的C原子不处于同一平面内，D错误。 故选D。 14. 超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。某种超分子结构如图所示(虚线表示氢键)。下列有关说法正确的是 A. 该超分子中的键角小于的键角 B. 该超分子中存在配位键、氢键等化学键 C. 超分子具有分子识别的特征 D. 该超分子中S和C原子均具有孤电子对 【答案】C 【解析】 【详解】A．-CH3的碳原子为sp3杂化，无孤电子对，-NH2的氮原子为sp3杂化有1对孤电子对，孤电子与成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力，-CH3的键角∠HCH大于-NH2的键角∠HNH，故A项错误； B．该分子中无配位键，氢键是较强的分子间作用力，不是化学键，故B项错误； C．根据题干信息，超分子具有分子识别的特征，故C项正确； D．该超分子中C原子没有孤电子对，故D项错误； 故答案选C。 15. 乙酰苯胺是一种具有解热镇痛作用的白色晶体，20℃时在乙醇中的溶解度为36.9 g，在水中溶解度为0.46 g，100℃时水中溶解度为5.50 g。某实验小组设计提纯粗乙酰苯胺（含少量氯化钠和有机杂质）方案如下： 下列说法不正确是 A. 操作Ⅰ中若观察到乙酰苯胺未完全溶解，可补加适量水 B. 操作Ⅱ稍冷却目的是防止暴沸，加入活性炭可吸附有机杂质 C. 操作Ⅲ宜缓慢自然冷却结晶，有利于得到较大晶体颗粒 D. 操作Ⅳ可用乙醇洗涤，利于快速晾干 【答案】D 【解析】 【详解】A．室温下乙酰苯胺在水中的溶解度不大，操作Ⅰ中若观察到乙酰苯胺未完全溶解，可补加适量水，A正确； B．活性炭具有吸附性，可以吸附有机物，则操作Ⅱ稍冷却目的是防止暴沸，加入活性炭可吸附有机杂质，B正确； C．缓慢自然冷却结晶，晶体慢慢长大，得到较大晶体颗粒，则操作Ⅲ宜缓慢自然冷却结晶，有利于得到较大晶体颗粒，C正确； D．根据已知条件可知乙酰苯胺在乙醇中的溶解度较大，操作Ⅳ不能用乙醇洗涤，D错误； 故合理选项是D。 16. 某卤化物可用于制作光电材料，其晶胞是立方体(结构如图1所示)。当部分被铕离子或空位取代后可获得高性能激光材料，其晶胞结构如图2所示。下列说法正确的是(设阿伏加德罗常数的值为) A. 图1中每个周围紧邻且距离相等的共有6个 B. 图1晶胞若以作为晶胞的顶点，则位于晶胞的棱心 C. 图2表示的化学式为 D. 图2晶体的密度可表示为 【答案】C 【解析】 【详解】A．图1中以顶点K+为例，晶胞中与之距离最近且相等的F-位于3个面的面心，顶点在8个晶胞中，面上原子被2个晶胞共有，所以周围紧邻且距离相等的共有个，距离为面对角线的，故A项错误； B．图1晶胞若以Mg2+作为晶胞的顶点，则K+位于晶胞的体心，故B项错误； C．图2中根据电荷守恒分析，在垂直的棱心处的4个K+只能被2个Eu2+取代，有两个空位，K+数目为个，Eu2+数目为个，Mg2+数目为个，F-数目为个，因此图2所表示物质的化学式为K2EuMg4F12，故C项正确； D．由晶胞可知，K+数目为个，Eu2+数目为个，Mg2+数目为个，F-数目为个，则晶胞的总质量为：，晶胞的体积为：，因此晶体的密度为：，故D项错误； 故本题选C。 二、非选择题：本题包括5小题，共52分。 17. 香兰素是人类合成的第一种香精，也是目前全球使用最多的食品赋香剂之一、一种合成香兰素的方法如下所示。回答下列问题： （1）香兰素的分子式为_______。 （2）X中含有的官能团是_______(填名称)。 （3）已知香兰素的熔点为81～83℃，沸点为170℃，微溶于冷水，溶于热水，易溶于乙醇、乙醚等，则通常情况下呈现的聚集状态为_______，晶体类型为_______。 （4）分析第②步的反应中有机物官能团变化与化学键的变化：_______。 【答案】（1）C8H8O3 （2）羟基、醛基 （3） ①. 固态 ②. 分子晶体 （4）官能团：碳溴键转化为醚键；化学键：C-Br键断裂，形成C-O键 【解析】 【小问1详解】 根据结构，香兰素的分子式为C8H8O3； 【小问2详解】 含有的官能团是羟基、醛基； 【小问3详解】 熔点为81～83℃，通常情况下呈现的聚集状态为固态， 熔点为81～83℃，沸点为170℃，微溶于冷水，溶于热水，易溶于乙醇、乙醚等，则晶体类型为分子晶体； 【小问4详解】 第②步→，反应官能团：碳溴键转化为醚键；化学键：C-Br键断裂，形成C-O键。 18. 一水硫酸四氨合铜晶体常用作杀虫剂、媒染剂，在碱性镀铜中常用作电镀液的主要成分，在工业上用途广泛。实验室制备的流程如下： （1）写出步骤②中发生反应的离子方程式：_______。 （2）步骤③中加入95%乙醇的作用是_______。 （3）根据以上实验现象，判断配体H2O和NH3与的结合力：H2O_______NH3 (填“大于”或“小于”)。 （4）具有对称的空间结构，若其中两个NH3被两个取代，能得到两种不同结构的产物，则的空间结构为_______(填“正四面体形”或“平面正方形”)。 （5）下列说法错误的是_______(填标号)。 A. 步骤③中发生反应的离子方程式为 B. 步骤③中用玻璃棒摩擦器壁可以促进晶体析出 C. 晶体中存在共价键、配位键、离子键、范德华力和氢键 D. 一水硫酸四氨合铜晶体在水中的电离方程式为： 【答案】（1） （2）降低溶剂的极性，减小硫酸四氨合铜的溶解度 （3）小于 （4）平面正方形 （5）CD 【解析】 【分析】向硫酸铜溶液中加入氨水，先生成蓝色沉淀，继续加入氨水，沉淀溶解，得到深蓝色溶液，加入95%乙醇，降低溶剂极性，减小硫酸四氨合铜的溶解度，并用玻璃棒摩擦试管壁促进晶体析出。 【小问1详解】 过程②氢氧化铜溶于过量氨水，发生反应的离子方程式为：； 【小问2详解】 根据分析，过程③加入95%乙醇的作用是降低溶剂极性，减小硫酸四氨合铜的溶解度； 【小问3详解】 硫酸铜溶液中存在四水合铜离子，溶液呈蓝色，加入氨水生成氢氧化铜沉淀，继续加氨水，沉淀溶解，得到四氨合铜离子，可知配体H2O和NH3与的结合力：H2O小于NH3； 【小问4详解】 具有对称的空间构型，若其中两个NH3被两个取代，能得到两种不同结构的产物，则的空间构型为平面四边形； 【小问5详解】 A．③中析出晶体，发生反应的离子方程式为：，A正确； B．③中用玻璃棒摩擦器壁有助于形成晶核，促进晶体析出，B正确； C．铜离子和氨分子间存在配位键，四氨合铜离子和硫酸根间存在离子键，氨分子、水分子、硫酸根存在共价键，氨分子、水分子间存在氢键，故晶体中存在共价键、配位键、离子键和氢键，C错误； D．硫酸四氨合铜是强电解质，在水中的电离方程式为：，D错误； 故选CD； 19. W、X、Y、Z、R是原子序数依次增大5种前四周期元素，其元素性质或基态原子结构的相关信息如下： 元素 元素性质或基态原子结构 W 电子只有一种自旋取向 X 原子核外s能级上电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能低于其同周期相邻元素 Y 原子核外s能级上电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能高于其同周期相邻元素 Z 第四周期元素中未成对电子数最多 R 原子的M层全充满；N层没有成对电子，只有一个未成对电子 回答下列问题： （1）X位于周期表中第_______族，属于_______区(填“s”“p”或“d”)。 （2）基态R原子的价层电子轨道表示式为_______。 （3）比较第一电离能：X_______Y(填“>”“=”或“<”，下同)；电负性：X_______W。 （4）下列说法正确的是_______(填标号)。 A. 键能是衡量化学键稳定性的参数之一 B. 键长和键角的数值可以通过晶体的X射线衍射实验获得 C. 结合“对角线规则”，Li在空气中燃烧生成的主要是 D. X的氟化物是含有极性键的非极性分子 （5）中，_______是中心离子(用元素符号表示)，_______是配位原子，配位数是_______。 【答案】（1） ①. VIA ②. p （2） （3） ①. > ②. > （4）AB （5） ①. Cr3+ ②. O、Cl ③. 6 【解析】 【分析】W的电子只有一种自旋取向，故W为H；X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，但第一电离能都低于同周期相邻元素，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，Y为Mg；第四周期元素中未成对电子数最多，Z为Cr，R原子的M能层全充满电子，N能层没有成对电子，只有一个未成对电子，R为Cu，据此分析； 【小问1详解】 X为O，X位于周期表中第ⅥA族，价层电子为2s22p4，属于p区； 【小问2详解】 R为Cu，基态R原子的价层电子轨道表示式为； 【小问3详解】 X为O，Y为Mg，氧为非金属，镁是金属，第一电离能：X>Y，电负性，X>Y； 【小问4详解】 A. 键能是衡量化学键稳定性的参数之一，键能越大，化学键越稳定，故A正确； B. 键长和键角的数值可以通过晶体的又射线衍射实验获得，根据衍射的方向可以测晶胞的大小和形状，即可测得键长和键角，故B正确； C. 结合“对角线规则”，Li与Mg相似，Li在空气中燃烧生成的主要是，故C错误； D. X的氟化物中氧原子形成2个O-F单键，有2对孤电子对，则空间构型为V形，故是含有极性键的极性分子，故D错误； 故答案为：AB； 【小问5详解】 中，是中心离子，、是配位原子，配位数是2+4=6 20. 化学上研究有机化合物一般先进行分离提纯，再测定有机物的组成和结构。回答下列问题： （1）已知青蒿素为无色针状晶体，熔点为156℃，沸点为389.9℃，热稳定性差，易溶于乙醇、乙醚、氯仿和苯等有机溶剂。从青蒿中提取青蒿素的实验过程如图所示： ①操作I需要用到的玻璃仪器有：_______、烧杯、玻璃棒。 ②操作II的名称是_______。 （2）实验室可用李比希法确定有机物的组成。使用如图所示装置对某有机物样品进行元素分析： ①装置C中CuO的作用是_______。 ②该实验装置可能会产生误差，改进方法是_______。 ③使用改进后的装置进行实验，准确称取1.20g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)，实验结束后，D管质量增加0.72g，E管质量增加1.76g，该有机物的质谱图如图所示，则该有机物的分子式为_______。 ④若该物质的核磁共振氢谱中有2组峰且峰面积比为3∶1，则可能的结构简式为_______。 【答案】（1） ①. 漏斗 ②. 蒸馏 （2） ①. 使CO转化为CO2 ②. 在装置E后接上一个盛有碱石灰的干燥管 ③. C2H4O2 ④. CH3COOH (或HCOOCH3) 【解析】 【分析】青蒿粉碎、干燥后用乙醚“溶浸”青蒿素，过滤分离出滤渣，得到青蒿素的乙醚溶液，蒸馏得到乙醚和青蒿素。 【小问1详解】 ①操作I是固液分离，操作为过滤，需要用到的玻璃仪器有：漏斗、烧杯、玻璃棒。 ②操作II是分离青蒿素的乙醚溶液，方法是蒸馏。 【小问2详解】 ①CuO能氧化CO，装置C中CuO的作用是使CO转化为CO2，使有机物中的碳元素完全氧化为CO2。 ②碱石灰的作用是吸收样品燃烧生成得二氧化碳，为防止空气中的二氧化碳、水进入E干扰实验，在装置E后接上一个盛有碱石灰的干燥管。 ③准确称取1.20g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)，实验结束后，D管质量增加0.72g，E管质量增加1.76g，可知样品燃烧生成0.72g水、1.76g二氧化碳，根据元素守恒，n(H)=2n(H2O)=0.08mol,n(C)=n(CO2)=0.04mol，n(O)= ,该有机物的实验式为CH2O，根据该有机物的质谱图，可知相对分子质量为60，则该有机物的分子式为C2H4O2。 ④若该物质的核磁共振氢谱中有2组峰且峰面积比为3∶1，则可能的结构简式为HCOOCH3或CH3COOH。 21. 中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物。回答下列问题： （1）①基态的电子排布式为_______。 ②橄榄石中铁的化合价为_______，所含非金属元素的电负性由大到小的顺序为_______。 （2）已知一些物质的熔点数据如下表： 物质 NaCl 熔点/℃ 800.7 ①NaCl的熔点明显高于，原因是_______。 ②分析同族元素的氯化物、、熔点变化的原因：_______。 ③的空间结构名称为_______，其中Si原子的杂化轨道类型为_______。 （3）一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴投影图如下所示。该物质化学式为_______，B-B最近距离为_______(用含a的代数式表示)。 【答案】（1） ①. 1s22s22p63s23p63d6 (或[Ar]3d6) ②. +2 ③. O>Si （2） ①. NaCl为离子晶体，而SiCl4为分子晶体 ②. SiCl4、GeCl4、SnCl4均为分子晶体，随着其相对分子质量增大，其范德华力依次增大 ③. 正四面体形 ④. sp3 （3） ①. MgB2 ②. 【解析】 【小问1详解】 ①基态Fe2+的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d6 (或[Ar]3d6)； ②橄榄石中铁的化合价为+2价；所含非金属元素为Si和O，电负性同周期从左到右依次增大，从上到下，依次减小，则电负性由大到小的顺序为：O>Si； 【小问2详解】 ①NaCl的熔点明显高于SiCl4，原因是NaCl为离子晶体，而SiCl4为分子晶体； ②同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化的原因：SiCl4、GeCl4、SnCl4均为分子晶体，随着其相对分子质量增大，其范德华力依次增大； ③SiCl4中心原子形成4个硅氯单键，价电子对数为：4+0=4，没有孤电子对，为sp3杂化，则SiCl4的空间结构名称为正四面体形；其中Si原子的杂化轨道类型为sp3杂化； 【小问3详解】 由硼镁化合物的晶体结构可知，Mg位于正六棱柱的12个顶点和2个面心，由均摊法可以求出正六棱柱中含有个Mg，6个B位于体内，则化学式为MgB2；由晶胞沿c轴的投影图可知，B原子在图中两个正三角形的重心，该点到顶点的距离是该点到对边中点距离的2倍，顶点到对边的垂线长度为，因此B-B最近距离为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023~2024学年第二学期高二年级期中学业诊断 化学试卷 (考试时间：上午7：30—9：00) 说明：本试卷为闭卷笔答，答题时间90分钟，满分100分。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 F19 Mg24 Si28 K39 Ge73 Sn119 Eu152 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48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，请将正确选项的序号填入答案栏内。 1. 人类生活与社会的进步都与化学密切相关。下列说法错误的是 A. 世界首款四座氢内燃飞机原型机在我国成功首飞，氢是宇宙中含量最丰富的元素 B. 某种半导体石墨烯的电子迁移率远超硅材料，基态硅原子核外未成对电子数为2 C. 我国硫酸锰的产量已经居于全球首位，Mn的核电荷数为26 D. 酒驾最新检验标准于2024年3月1日起实施，乙醇的官能团是羟基 2. 化学处处呈现美，宏观世界的美是由微观结构决定的。下列化学用语表达错误的是 A. NaCl的晶胞： B. 中键的形成： C. 的VSEPR模型： D. Cl—Clp-p键电子云轮廓图： 3. 下列化学用语表达正确的是 A. 的球棍模型： B. 基态As原子的简化电子排布式： C. 丙烯的结构式： D. 基态Cr原子价层电子的轨道表示式： 4. 下列对Na、Mg、Al有关性质的叙述正确的是 A. 碱性： B. 第一电离能： C. 电负性： D. 离子半径： 5. 简单分子的空间结构可以用价层电子对互斥模型预测，用杂化轨道理论解释。下列表格中说法错误的是 选项 分子 中心原子价层电子对数 VSEPR模型 空间结构 中心原子的杂化轨道类型 A 4 四面体形 V形 B 3 四面体形 三角锥形 C HCN 2 直线形 直线形 sp D 3 平面三角形 平面三角形 A. A B. B C. C D. D 6. 乙烷在一定条件下可发生如下反应：。下列有关说法错误的是 A. 中碳原子的杂化方式是 B. 中所有原子处于同一平面内 C. 以上反应过程涉及σ键的断裂和形成 D. 中σ键与π键数目比为4∶1 7. 碳原子连有4个不同的原子或原子团时，该碳原子称为手性碳。下列有机物中不含有手性碳的是 A. ①和④ B. ②和③ C. ①和③ D. ②和④ 8. 1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐是一种离子液体，其结构如图所示。下列说法错误是 A. 该离子液体熔点低、难挥发 B. 该离子液体具有良好的导电性 C. 中各原子均达到8电子稳定结构 D. 该离子液体中存在离子键、共价键、氢键 9. 下列同分异构体中属于碳架异构的是 A. 乙醇和二甲醚 B. 1-丁烯和2-丁烯 C. 正丁烷和异丁烷 D. 乙酸和甲酸甲酯 10. 氢键对生命活动具有重要意义，DNA中四种碱基通过氢键配对方式如下图(-代表糖苷键，虚线表示氢键)。下列说法错误的是 A. 鸟嘌呤与胞嘧啶之间的相互作用比腺嘌呤与胸腺嘧啶之间的更强 B. 氢键的键能较小，不需其他作用，在DNA解旋和复制时氢键容易被破坏和形成 C. 羊毛织品水洗后变形与氢键有关 D. 冰中水分子之间的主要作用力是氢键 11. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是 选项 性质差异 结构因素 A 沸点：正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃) 分子的极性 B 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 氢键类型 C 酸性：三氟乙酸>三氯乙酸 键的极性 D 稳定性：的分解温度(3000℃)远高于(900℃) 有无氢键 A. A B. B C. C D. D 12. 2015年10月，中国科学家屠呦呦因为发现了新型抗疟药——青蒿素(结构如图所示)，获得诺贝尔生理学或医学奖。下列说法错误的是 A. 通过核磁共振氢谱能确定青蒿素分子中有三种化学环境的氢原子 B. 通过质谱仪能确定青蒿素的相对分子质量 C. 通过红外光谱能确定青蒿素分子中含有酯基 D. 青蒿素分子中含有过氧基(-O-O-)，其热稳定性较差 13. 国际化学顶级期刊Angew报道了一种基于有序-有序液晶相变机制的液晶聚合物致动器。这种致动器以联苯二氧己醇为液晶基元，与苯基丁二酸直接熔融缩聚而成。联苯二氧己醇的结构如图所示，下列关于该有机物的说法错误的是 A. 该有机物的分子式为 B. 该分子中含有两种官能团 C. 该分子苯环上的一氯代物有2种(不考虑立体异构) D. 该分子中所有C原子一定处于同一平面内 14. 超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。某种超分子结构如图所示(虚线表示氢键)。下列有关说法正确的是 A. 该超分子中的键角小于的键角 B. 该超分子中存在配位键、氢键等化学键 C. 超分子具有分子识别的特征 D. 该超分子中S和C原子均具有孤电子对 15. 乙酰苯胺是一种具有解热镇痛作用的白色晶体，20℃时在乙醇中的溶解度为36.9 g，在水中溶解度为0.46 g，100℃时水中溶解度为5.50 g。某实验小组设计提纯粗乙酰苯胺（含少量氯化钠和有机杂质）方案如下： 下列说法不正确的是 A. 操作Ⅰ中若观察到乙酰苯胺未完全溶解，可补加适量水 B. 操作Ⅱ稍冷却目的是防止暴沸，加入活性炭可吸附有机杂质 C. 操作Ⅲ宜缓慢自然冷却结晶，有利于得到较大晶体颗粒 D. 操作Ⅳ可用乙醇洗涤，利于快速晾干 16. 某卤化物可用于制作光电材料，其晶胞是立方体(结构如图1所示)。当部分被铕离子或空位取代后可获得高性能激光材料，其晶胞结构如图2所示。下列说法正确的是(设阿伏加德罗常数的值为) A. 图1中每个周围紧邻且距离相等的共有6个 B. 图1晶胞若以作为晶胞的顶点，则位于晶胞的棱心 C. 图2表示的化学式为 D. 图2晶体的密度可表示为 二、非选择题：本题包括5小题，共52分。 17. 香兰素是人类合成的第一种香精，也是目前全球使用最多的食品赋香剂之一、一种合成香兰素的方法如下所示。回答下列问题： （1）香兰素的分子式为_______。 （2）X中含有的官能团是_______(填名称)。 （3）已知香兰素的熔点为81～83℃，沸点为170℃，微溶于冷水，溶于热水，易溶于乙醇、乙醚等，则通常情况下呈现的聚集状态为_______，晶体类型为_______。 （4）分析第②步的反应中有机物官能团变化与化学键的变化：_______。 18. 一水硫酸四氨合铜晶体常用作杀虫剂、媒染剂，在碱性镀铜中常用作电镀液的主要成分，在工业上用途广泛。实验室制备的流程如下： （1）写出步骤②中发生反应的离子方程式：_______。 （2）步骤③中加入95%乙醇的作用是_______。 （3）根据以上实验现象，判断配体H2O和NH3与的结合力：H2O_______NH3 (填“大于”或“小于”)。 （4）具有对称的空间结构，若其中两个NH3被两个取代，能得到两种不同结构的产物，则的空间结构为_______(填“正四面体形”或“平面正方形”)。 （5）下列说法错误的是_______(填标号)。 A. 步骤③中发生反应的离子方程式为 B. 步骤③中用玻璃棒摩擦器壁可以促进晶体析出 C. 晶体中存在共价键、配位键、离子键、范德华力和氢键 D. 一水硫酸四氨合铜晶体在水中的电离方程式为： 19. W、X、Y、Z、R是原子序数依次增大的5种前四周期元素，其元素性质或基态原子结构的相关信息如下： 元素 元素性质或基态原子结构 W 电子只有一种自旋取向 X 原子核外s能级上电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能低于其同周期相邻元素 Y 原子核外s能级上电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能高于其同周期相邻元素 Z 第四周期元素中未成对电子数最多 R 原子的M层全充满；N层没有成对电子，只有一个未成对电子 回答下列问题： （1）X位于周期表中第_______族，属于_______区(填“s”“p”或“d”)。 （2）基态R原子的价层电子轨道表示式为_______。 （3）比较第一电离能：X_______Y(填“>”“=”或“<”，下同)；电负性：X_______W。 （4）下列说法正确的是_______(填标号)。 A. 键能是衡量化学键稳定性的参数之一 B. 键长和键角的数值可以通过晶体的X射线衍射实验获得 C. 结合“对角线规则”，Li在空气中燃烧生成的主要是 D. X的氟化物是含有极性键的非极性分子 （5）中，_______是中心离子(用元素符号表示)，_______是配位原子，配位数是_______。 20. 化学上研究有机化合物一般先进行分离提纯，再测定有机物的组成和结构。回答下列问题： （1）已知青蒿素为无色针状晶体，熔点为156℃，沸点为389.9℃，热稳定性差，易溶于乙醇、乙醚、氯仿和苯等有机溶剂。从青蒿中提取青蒿素的实验过程如图所示： ①操作I需要用到的玻璃仪器有：_______、烧杯、玻璃棒。 ②操作II的名称是_______。 （2）实验室可用李比希法确定有机物的组成。使用如图所示装置对某有机物样品进行元素分析： ①装置C中CuO的作用是_______。 ②该实验装置可能会产生误差，改进方法是_______。 ③使用改进后的装置进行实验，准确称取1.20g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)，实验结束后，D管质量增加0.72g，E管质量增加1.76g，该有机物的质谱图如图所示，则该有机物的分子式为_______。 ④若该物质核磁共振氢谱中有2组峰且峰面积比为3∶1，则可能的结构简式为_______。 21. 中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物。回答下列问题： （1）①基态的电子排布式为_______。 ②橄榄石中铁的化合价为_______，所含非金属元素的电负性由大到小的顺序为_______。 （2）已知一些物质的熔点数据如下表： 物质 NaCl 熔点/℃ 8007 ①NaCl的熔点明显高于，原因是_______。 ②分析同族元素的氯化物、、熔点变化的原因：_______。 ③的空间结构名称为_______，其中Si原子的杂化轨道类型为_______。 （3）一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示。该物质化学式为_______，B-B最近距离为_______(用含a的代数式表示)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$