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

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： B. 羟基的电子式： C. 氯离子的电子式： 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 （1）下列有关说法正确的是_________ A. 简单离子的半径： B. 气态氢化物的热稳定性： 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 （2）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：___________。 （3）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：___________。 （4）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Fe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：①、②、③、④、⑤。 （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）中心原子发生杂化的是___________。 9. 硼是第ⅢA族中唯一非金属元素，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 389 561 293 （2）氨硼烷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___________。 A．苯和三氯甲烷 B．LiH和HCN C．和 D．和 （3）硼酸是一元弱酸，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 B. 每个晶胞中含有4个 C. 氟化钙中只含有离子键 D. 每个周围距离最近且等距的有4个 11. 下列说法不正确的是 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σ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。 （1）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___________。 （2）比的熔点___________(“高”或“低”)，从结构的角度解释：___________。 （3）过渡元素形成的物质多种多样。的晶体结构均属于NaCl型(Ni2+和的半径分别为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： （1）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anm，则晶胞密度为___________g/cm3(用含有的代数式表示)。 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。 15. 苹果酸(MLA)的键线式结构为，苹果酸经聚合生成聚苹果酸(PMLA)。 （1）写出物质的结构简式：A___________，D___________。 （2）写出合成路线中③的反应类型___________，⑦的反应条件___________ （3）检验A中溴元素的实验方法是___________。 （4）写出所有与MLA具有相同官能团的同分异构体的结构简式___________。 （5）写出E→F转化的化学方程式___________。 （6）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：___________。 （7）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)是氯丁橡胶单体 D. 有机物(Ⅲ)与HBr按1：1加成得到的产物有3种 （8）已知，设计一条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：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 16. 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 （1）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； （2）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 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200mL1mol/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30min，加入7.950g无水，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500mL，取其中的20.00mL溶液以甲基橙作指示剂，用0.1000mol/L的HCl标准溶液滴定，终点时消耗盐酸的体积为20.00mL。 （3）步骤②中调节pH为6～7左右的目的是___________。 （4）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___________。 （5）步骤③中，将步骤②所得的滤液稀释至500mL，需要的定量仪器是___________；滴定终点的判断依据为___________；最终测得原茶叶中的质量分数为___________。 （6）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___________。 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题答案】 【答案】A 【2题答案】 【答案】D 【3题答案】 【答案】（1）C （2），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 （3）氧的电负性大于氮原子，NO中N吸引电子对能力弱于氧，所以氮显正价 （4） ①. 弱 ②. 氯化氢的稳定性大于硫化氢 ③. 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 【4题答案】 【答案】 ①. ②. 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题答案】 【答案】B 【6题答案】 【答案】A 【7题答案】 【答案】B 【8题答案】 【答案】（1） ①. ① ②. ①⑤ （2） ①. ②③ ②. ② （3）④ 【9题答案】 【答案】（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） ①. 氨硼烷和水之间可以形成氢键 ②. BD （3） 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题答案】 【答案】D 【11题答案】 【答案】AD 【12题答案】 【答案】D 【13题答案】 【答案】（1）X射线衍射法 （2） ①. 低 ②. 同为分子晶体，比的相对分子质量小，比的分子间作用力弱，所以比的熔点低 （3）同为离子晶体，比的离子半径小，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题答案】 【答案】（1） ①. ②. ③. 分子能形成氢键 （2） ①. 共价 ②. BN ③. > ④. 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比键长短，B-N比键能大，所以BN熔点比SiC高 ⑤. 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。 【15题答案】 【答案】（1） ①. CH2BrCH=CHCH2Br ②. OHCCH2CHBrCHO （2） ①. 加成反应 ②. 酸化或 （3）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 （4）、 （5） （6） ①. 不能 ②. 若先氧化则B中碳碳双键也容易被氧化 （7）B （8） 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 【16题答案】 【答案】（1）沸水 （2）afe （3）促进铝元素、铁元素完全沉淀 （4）因为洗涤液中含有少量碳酸钠 （5） ①. 500mL容量瓶 ②. 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 ③. 0.4%(或0.004) （6）选择酚酞作指示剂反应为：，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 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$