上海市上海师范大学附属中学2023-2024学年高三上学期期中考试 化学试题

1 2 上师大附中 2023 学年第一学期期中考试 高三年级 化学学科 （考试时间： 60 分钟 满分： 100 分） (相对原子质量 H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 Ca-40) 一、原子结构与性质 “原子”一词源自古希腊语“ATOM”，是不可再分的意思。古希腊哲学家假想原子是世间万物最 小的粒子。20 世纪初，人们终于认识到原子不是最小的粒子，它有复杂的结构。原子的基本性质， 如原子半径、电离能和元素电负性等都与原子结构密切相关，因而也呈现周期性变化。 1．下列化学用语表示正确的是（ ） A．中子数为 8 的 O 原子： 168 O B．羟基的电子式： C．氯离子的电子式： Cl- D．碳原子核外价电子的轨道式： 2．下列事实不能．．用元素周期律解释的是（ ） A．原子半径：Na>Mg B．非金属性：O>S C．还原性：Cl-＜Br- D．酸性：H2SO3>H2CO3 3．部分短周期元素的原子半径及最外层电子数见下表。 元素 X Y Z W T 原子半径/nm 0.152 0.186 0.066 0.102 0.099 最外层电子数 1 1 6 6 7 下列有关说法正确的是（ ） A．简单离子的半径：Y＞Z＞X B．气态氢化物的热稳定性：W＞Z C．Y 与 Z 形成的化合物可能具有强氧化性 D．常温下，W 单质的分子间作用力小于 T 单质 比较 Z 原子和 W 原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由： 。 从原子结构角度解释 NO 分子中氮元素化合价呈正价的原因： 。 元素 W 的非金属性比 T (填“强”或“弱”)，请写一个支持你结论的事实： ， 并请从原子结构的角度解释你的结论： 。 4.探测发现火星上存在大量橄榄石矿物( )。( )。基态 原子的价电子排布式 为 。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为 。 二、分子结构与性质 分子的性质不仅与组成分子的原子有关，也与分子的结构有关。分子的结构既有共价键的作用， 也有立体构型的作用。 5．下列分子属于极性分子的是（ ） A． B． C． D． 6．下列过程只需要破坏共价键的是（ ） A．晶体硅熔化 B．碘升华 C．熔融 Al2O3 D．NaCl 溶于水 7．下列事实不能．．用键能的大小来解释的是（ ） A．N2的化学性质稳定 B．H2O 比 H2S 沸点高 C．HF、HCl、HBr 的稳定性逐渐减弱 D．金刚石比晶体硅的熔点高 8．有下列物质：①C2H2、②H2Se、③CCl4、④BF3、⑤CS2。 (1)既有极性键又有非极性键的是___________(填序号，下同)，既含σ键又含π键的是___________。 (2)VSEPR 模型是四面体形的是___________，分子空间构型是 V 形的是___________。 (3)中心原子发生 sp2杂化的是___________。 9.硼是第ⅢA 族中唯一的非金属元素，可以形成众多的化合物。回答下列问题： (1)自然界中不存在单质硼，硼的氢化物也很少，主要存在的是硼的含氧化合物，根据表中数据分析 其原因是 。 化学键 B—H B—O B—B 键能(kJ·mol-1) 389 561 293 3 4 ①Br2 ②NaOH(溶液) ③ ④ ⑤氧化 ⑥NaOH(溶液) ⑦ ⑧ CH2=CH－CH=CH2 A B C D（C4H5O2Br） 能发生银镜反应 F MLA PMLA △ △ E (2)氨硼烷(H3N·BH3)是目前最具潜力的储氢材料之一。 ①氨硼烷能溶于水，其原因是 。 ②氨硼烷分子中与 N 相连的 H 呈正电性，与 B 原子相连的 H 呈负电性，它们之间存在静电相互吸引 作用，称为双氢键，用“N—H…H—B”表示。以下物质之间可能形成双氢键的是 。（双选） A．苯和三氯甲烷 B．LiH 和 HCN C．C2H4和 C2H2 D．B2H6和 NH3 (3)硼酸(H3BO3)是一元弱酸，与配位键有关，请写出它与 NaOH 反应的离子方程方式： 。 三、晶体结构与性质 有固定的几何外形的固体叫做晶体。它与非晶体的本质区别在于有自范性。晶体的特点为有规则 的几何构型、有固定的熔点、各向异性。晶胞是晶体结构的基本单位，有晶胞可确定化学式。 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所示。 下列说法不正确的是（ ） A．氟化钙的化学式为 2CaF B．每个晶胞中含有 4 个 2Ca  C．氟化钙中只含有离子键 D．每个 2Ca 周围距离最近且等距的F有 4 个 11．下列说法不正确的是（ ）（双选） A．硫化氢晶体和冰晶体熔化时克服的作用力完全相同 B．含负离子的晶体一定是离子晶体 C．共价晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高 D．分子晶体中分子间作用力越大，稳定性越高 12．冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞(其晶胞结构如图，其中空心球所示原子位于立方 体的顶点及面心，实心球所示原子位于立方体内)类似。有关冰晶胞的说法合理的是（ ） A．水汽化和水分解两个变化过程中都破坏了共价键 B．晶体冰与金刚石晶体硬度相差不大 C．冰分子间的氢键具有方向性和饱和性，也是一种键 D．氢键的存在导致冰晶胞与金刚石晶胞微粒的排列方式类似 13．晶体在材料领域中应用广泛。 硅单质有晶体硅和无定形硅两种，区别晶体硅和无定形硅的科学方法是_______________。 SiF4 比 SiCl4的熔点_____（“高”或“低”）， 从结构的角度解释：_____________________________________________________________________。 过渡元素形成的物质多种多样。NiO、CoO 的晶体结构均属于 NaC1 型(Ni2+和 Co2+的半径分别为 69pm 和 74pm)，NiO 的熔点比 CoO 高，其原因是_________________________________________________。 14.第ⅤA 族元素及其化合物的结构和性质如下： ①NH3、PH3的键角由大到小的顺序为 。 它们熔点由高到低的顺序为 ，原因： 。 ②某种氮化硼晶体的立方晶胞结构如图，该物质熔沸点高、硬度大与金刚石类似： i．氮化硼属 晶体；它化学式是 。 该种氮化硼的熔点 SiC (填“>”或“<”或“=”)。请从结构的角度 解 释： 。 ii．已知氮化硼晶胞的边长为 a nm，则晶胞密度为 g·cm-3 (用 含有 a、NA的代数式表示)。 四、有机合成与推断 有机合成是指利用化学方法将单质、简单的无机物或简单的有机物制成比较复杂的有机物的过 程。掌握同类衍生物的组成、结构特点(官能团)和它们的化学性质，熟悉官能团的引入和转化的方法， 选择适宜的反应条件和反应途径合成有机物。 苹果酸（MLA)的键线式结构为 ，苹果酸经聚合生成聚苹果酸（PMLA）。 5 6 15.写出物质的结构简式：A ，D 。 16.写出合成路线中③的反应类型 ，⑦的反应条件 17.检验 A 中溴元素的实验方法是 。 18.写出所有与 MLA 具有相同官能团的同分异构体的结构简式 。 19.写出 E→F 转化的化学方程式 。 20.上述转化关系中步骤③和④的顺序能否颠倒？ （填“能”或“不能”）。 说明理由： 。 21.一种制备氯丁橡胶的合成路线图如下所示，下列说法正确的是（ ） A．有机物(Ⅰ)的名称是 1，3-二丁烯 B．反应①的条件可以是NaOH的醇溶液，加热 C．有机物(Ⅱ)是氯丁橡胶的单体 D．有机物(Ⅲ)与HBr 按1:1加成得到的产物有 3 种 22.已知 ， 设计一条从 CH2=CH－CH=CH2合成阻燃剂 的合成路线（其他无机试剂任选）。 （合成路线常用的表示方式为：A 反应试剂 反应条件 B…… 反应试剂 反应条件 目标产物） 五、化学实验 茶叶的种类比，比如红茶，绿茶等，其中含有丰富的维生素、矿物质、氨基酸等。茶叶中是含有 咖啡因，又称为咖啡碱。主要对人体的作用是可以兴奋中枢神经，具有强心、利尿的作用，所以日常 生活中饮茶之后，会使人精神有所提振，并且有利于排尿，治疗水肿。茶叶除咖啡因之外，还含有茶 多酚，还有多糖等相关的营养物质，对人体都有一定的保健治疗效果 I.茶叶中咖啡因的提取 咖啡因的溶解度如下表（单位：g /100g 水） 溶剂 乙醇(25 ℃) 氯仿(25 ℃) 乙醚(25 ℃) 沸水(100 ℃) 溶解度 2 18.2 0.19 66.6 23.从上表中选择合适的溶剂_____（填写溶剂名称）来浸取茶叶提取咖啡因； 纯咖啡因是白色针状晶体，100℃时容易失去结晶水并升华。从澄清的茶叶浸取液中提取含结晶水 的咖啡因，选择实验步骤排序_____。(选填字母) a.蒸发浓缩 b.萃取分液 c.趁热过滤 d.升华 e.过滤 f.冷却结晶 II.测定茶叶中微量元素钙的含量 已知：茶叶中含有钙、铝、铁等多种微量元素，其氢氧化物完全沉淀的 pH 如下表 沉淀形式 Ca(OH)2 A1(OH)3 Fe(OH)3 完全沉淀的 pH pH≥13 pH≥5.5 pH≥4.1 【实验步骤】 ①称取 500 克干燥的茶叶，充分灼烧使茶叶灰化并磨细后移入烧杯中，再加入 200 mL 1 mol/L 盐 酸搅拌、过滤、洗涤； ②向步骤①所得滤液中逐滴加入氨水，调节 pH 为 6～7 左右，再加热煮沸 30 min，加入 7.950g 无水 Na2CO3，充分搅拌，待沉淀完全后，过滤、洗涤； ③将步骤②所得滤液稀释至 500 mL，取其中的 20.00 mL 溶液以甲基橙作指示剂，用 0.1000 mol/L 的 HCl 标准溶液滴定，终点时消耗盐酸的体积为 20.00 mL。 24.步骤②中调节 pH 为 6～7 左右的目的是 。 25.为减少实验误差，步骤②中的洗涤液应该合并到滤液中，理由是 。 26.步骤③中，将步骤②所得的滤液稀释至 500 mL，需要的定量仪器是 ； 滴定终点的判断依据为 ； 最终测得原茶叶中 Ca2+的质量分数为 。 27.为优化实验步骤，有人提出步骤③如果选择“酚酞”作指示剂，则步骤②中不需要过滤、洗涤，测 定结果更加准确。试分析其中的原因 。 参考答案 （除注明外每空 2 分） 一、(20 分) 1．A 2.D 3.C I1(O) > I1(S)， 氧原子半径比 S 小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子，所以 O 第一电离能比 S 大。 氧的电负性大于氮原子，NO 中 N 吸引电子对能力弱与氧，所以氮显正价。 弱（1 分）；氯化氢的稳定性大于硫化氢；氯、S 电子层相同，氯的核电荷数大，氯原子的半径比硫原子 小，吸引电子的能力强，所以氯的非金属性强于硫。（3 分） 4.3d 64s 2 O＞Si＞Fe＞Mg 二、（19 分） 5.B 6.A 7.B 8.① ， ⑤ ， ②③ ， ② ， ④（各 1 分） 9.(1)B—O 键键能大于 B—B 键和 B—H 键，所以更易形成稳定性更强的 B—O 键 (2)氨硼烷和水之间可以形成氢键 BD(2 分) (3) H3BO3 + OH- = [B(OH)4]- 三、（23 分） 10.D 11.AD (AD2 分，A 1 分，D1 分) 12.D 13. X—衍射实验 （1 分）， 低 ， 同为分子晶体，SiF4 比 SiCl4 的相对分子质量小，SiF4 比 SiCl4 的 分子间作用力弱，所以 SiF4 比 SiCl4的熔点低。 同为离子晶体，Ni2+和 Co2+的离子半径小，离子所带电荷一样， NiO 比 CoO 中的离子键更强，所以 NiO 比 CoO 的熔点高。 14.①NH3>PH3（1 分） ， NH3> PH3 （1 分） ， NH3 分子能形成氢键 ②共价（1 分）， BN（1 分） ， > （1 分）， 它们同为共价晶体，N 原子半径比 C 小，B 原子半径比 Si 小，B-N 比 Si-C 键长短，B-N 比 Si-C 键能大，所以 BN 的熔点比 SiC 高。(3 分) 1019/ (a3 NA) 四、（22 分） 15. CH2BrCH＝CHCH2Br，OHCCH2CHBrCHO（各 1 分，共 2 分） 16. 加成反应 ， 酸化或 H+ 17.取少量 A 于试管，加入氢氧化钠溶液加热一段时间，冷却后加入稀 硝酸至溶液呈酸性，滴加硝酸银溶液，如果有淡黄色沉淀出现，则 A 中含溴元素。 18. (4 分) 19. HOOCCH2CHBrCOOH+3NaOH→NaOOCCH2CH(OH)COONa+NaBr+2H2O 20. 不能（1 分） ，若先氧化则 B 中碳碳双键也容易被氧化（2 分） 21. B 22.（3 分） 五、化学实验（16 分） 23.沸水；a f e 24.促进铝元素、铁元素完全沉淀 25.因为洗涤液中含有少量碳酸钠 26.500mL 容量瓶 加入最后半滴盐酸，黄色变为橙色，充分振荡，且半分钟内不变色 0.4%（或 0.004） 27.选择酚酞作指示剂反应为：H++CO32— →HCO3—，终点时反应混合液呈弱碱性，沉淀不溶解，减少步骤②中过 滤、洗涤操作等导致的碳酸钠损失。 △