精品解析：广东省广州市第六中学2024-2025学年高二下学期期中考试 化学试题

广州市第六中学2023级高二下学期化学期中考试题 本试卷共10页，20题，满分100分(其中2分卷面分)，考试用时75分钟。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-18 Si-28 Ga-70 As-75 第I卷(选择题) 一、单选题(本题包括 16 小题，每小题只有一个选项符合题意，1~10小题每小题 2分，11~16小题每小题4分，共44 分) 1. 文物记载体现中华文明灿烂成就，科技发展体现国家繁荣强盛，下列说法错误的是 A. 宋蕉叶形水晶杯，水晶属于晶体 B. 天和核心舱的主要材料SiC是共价晶体 C. “奋斗者”潜水艇的46Ti与47Ti互为同素异形体 D. 北斗卫星太阳能电池使用了砷化镓器件，砷是p区元素 【答案】C 【解析】 【详解】A．水晶的主要成分是二氧化硅，二氧化硅是共价晶体，A正确； B．SiC俗称金刚砂，是共价晶体，B正确； C．46Ti与47Ti质子数相同、中子数不同，互为同位素，C错误； D．砷位于第ⅤA族，基态价层电子为4s24p3，为p区元素，D正确； 答案选C。 2. 我国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，这体现了中国对解决气候问题的大国担当。在实际生产中，可利用反应：CO2+NaOH=NaHCO3来捕捉废气中的CO2，下列有关化学用语表示正确的是 A. 的空间填充模型： B. H2O2的电子式： C. 钠原子2py电子云图为 D. Na+的电子排布式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．C原子的半径大于O原子半径，CO2空间构型为直线形，即空间填充模型为，故A错误； B．H2O2为共价化合物，电子式为，故B错误； C．p电子的电子云是哑铃形，钠原子2py电子云图为在y轴方向上形成哑铃形电子云：，故C正确； D．Na+的电子排布式：，故D错误； 答案选C。 3. 《自然•天文学》发表的一篇研究论文称在金星大气中探测到一个只属于磷化氢()的特征光谱。磷化氢是一种无色、剧毒、易燃的强还原性气体，制备的流程如图所示： 下列说法正确的是 A. 通过晶体的X射线衍射实验获得分子中∠P-P-P键角为109°28＇ B. 次磷酸()属于一元酸 C. 比稳定是因为分子间存在氢键 D. 的VSEPR模型为平面正三角形 【答案】B 【解析】 【分析】由题给流程控制，白磷与过量浓氢氧化钠溶液共热反应生成磷化氢和次磷酸钠，次磷酸钠与硫酸溶液反应生成次氯酸，次氯酸分解生成磷化氢和磷酸。 【详解】A．由图可知，白磷分子的空间结构为正四面体形，分子中∠P-P-P键角为60°，故A错误； B．由分析可知，白磷与过量浓氢氧化钠溶液共热反应生成磷化氢和次磷酸钠，说明次磷酸属于一元酸，故B正确； C．元素的非金属性越强，氢化物的稳定性越强，所以氨分子比磷化氢稳定是因为氮元素的非金属性强于磷元素，与氨分子能形成分子间存在氢键无关，故C错误； D．磷化氢分子中磷原子的价层电子对数为4，分子的VSEPR模型为四面体形，故D错误； 故选B。 4. 一种新型有机物G的结构如图所示，下列关于G的推断错误的是 A. G所含官能团有碳碳双键、羟基和碳氟键 B. G分子中碳原子与氧原子的杂化方式相同 C. G能使酸性KMnO4溶液、溴的四氯化碳溶液褪色 D. G发生加成聚合反应得到的高分子化合物为混合物 【答案】B 【解析】 【详解】A．由结构简式可知，G分子含有的官能团有碳碳双键、羟基和碳氟键，故A正确； B．由结构简式可知，G分子中饱和氧原子的杂化方式为sp3杂化，双键碳原子的杂化方式为sp2杂化、饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化，则分子中碳原子与氧原子的杂化方式不完全相同，故B错误； C．由结构简式可知，G分子含有的碳碳双键能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，能与溴水发生加成反应使溶液褪色，故C正确； D．由结构简式可知，G分子含有的碳碳双键一定条件下能发生加聚反应生成聚合度n值不确定的高分子化合物，所以反应得到的高分子化合物为混合物，故D正确； 故选B。 5. 氨基酸是构成蛋白质的结构单元，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： B. 该分子结构中不存在手性碳原子 C. 该分子中碳原子的杂化轨道类型有和 D. 键的极性强弱： 【答案】D 【解析】 【详解】A．同周期主族元素从左到右第一电离能总体呈增大趋势，但第ⅤA族元素的第一电离能比同周期相邻主族元素的大，故第一电离能：，A项错误； B．手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子，中与相连的碳原子为手性碳原子（标*所示），B项错误； C．该分子中碳氧双键中的碳原子采取杂化，其他碳原子均为饱和碳原子，均采取杂化，C项错误； D．一般情况下，两种成键元素间的电负性差值越大，它们形成的共价键的极性越强，F、O、N的电负性依次减小，且均强于H，即电负性差值，则键的极性强弱：，D项正确； 故答案为：D。 6. 物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是 选项 实例 解释 A 键角： O的电负性大于N B 加热稀溶液，溶液变色 升温促进与形成 C 的碱性强于 中N的电子云密度比大 D 离子液体常温下呈液态 原因之一是离子液体的阴阳离子半径较大 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．和均为sp3杂化，有一个孤电子对，有两个孤电子对。孤电子对越多，对成键电子对排斥力越大，键角越小，因此键角大于是由孤电子对数目决定，而非电负性，A错误； B．加热稀溶液，升温促进与形成，导致溶液颜色变化，B正确； C．甲基为推电子基团，使中N的电子云密度增大，更易给出孤电子对，碱性强于，C正确； D．离子液体阴阳离子半径大，晶格能小，熔点低，因此常温下呈液态，D正确； 故答案选A。 7. 下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是 A. 金刚石>石墨>碳-60 B. C. D. 金刚石>生铁>纯铁>钠 【答案】B 【解析】 【详解】A．石墨属于混合型晶体，石墨层内共价键键长比金刚石短，所以熔点：石墨>金刚石，而C60是分子晶体，其熔点较低，故熔沸点由高到低的顺序为：石墨>金刚石>碳-60，A错误； B．对羟基苯甲酸能形成分子间氢键、邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键，所以熔沸点：对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸，B正确； C．离子晶体的熔沸点大于分子晶体，水中含有氢键，熔、沸点比氮气、溴的大，溴沸点高于氧气，则熔、沸点为MgO>H2O>Br2>O2，C错误； D．熔、沸点：共价晶体>金属晶体，合金的熔点比纯金属的低，则熔沸点为金刚石>纯铁>生铁>钠，D错误； 故答案为：B。 8. 下列除杂试剂和方法的选择均正确的是 选项 物质(杂质) 除杂试剂 方法 A 苯(溴) 水 过滤 B 甲烷(乙烯) 酸性高锰酸钾溶液 洗气 C CO2(HCl) 碳酸钠 洗气 D 苯甲酸(泥沙，NaCl) 蒸馏水 重结晶 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．苯与溴互溶，且溴在苯中溶解度大于在水中的溶解度，不能选用水，应选用NaOH溶液后分液，A错误； B．乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应生成CO2，又引入了CO2气体杂质，B错误； C．CO2可以和碳酸钠反应，则除去二氧化碳中的氯化氢应用饱和碳酸氢钠溶液洗气，C错误； D．苯甲酸的溶解度随温度升高而增大，氯化钠的溶解度受温度影响变化不大，可配成热饱和溶液，趁热过滤，降温结晶，为进一步提纯，可采取重结晶的方法，D正确； 故选D。 9. 下列说法正确的是 A. 超分子“杯酚”具有分子识别的特性，利用此特性可分离和 B. 利用红外光谱可以测定分子的相对分子质量 C. 苹果酸含有1个手性碳原子 D. 基态S原子核外电子的运动状态有9种 【答案】C 【解析】 【详解】A．超分子具有分子识别的特性，利用此特性可分离C60和C70，但是“杯酚”本身不是超分子，故A错误； B．利用红外光谱可以测定分子的化学键和官能团，用质谱法测定分子的相对分子质量，故B错误； C．分子中连4个不同原子或原子团的碳原子是手性碳原子，苹果酸含有1个手性碳原子，即连羟基的碳原子，故C正确； D．S是16号元素，则S原子核外有16个电子，则基态S原子核外电子的运动状态有16种，故D错误； 答案为C。 10. 咪唑类盐可作离子液体，在电池、有机合成和催化剂方面具有广泛的用途。下图是一类咪唑类盐的结构简式，其中X、Y、Z均是短周期主族元素，X、Z同主族，基态Y原子和基态Z原子核外电子均有5种空间运动状态，基态X原子的最高能级的不同轨道中均有电子且自旋方向相同。下列说法正确的是 A. 简单氢化物的沸点： B. 电负性： C. 原子半径： D. 最高价氧化物对应水化物的酸性： 【答案】B 【解析】 【分析】基态Y原子和基态Z原子核外电子均有5种空间运动状态，有5个原子轨道都填充了电子，所以Y、Z均为第二周期元素，Y可以形成1个共价键，所以Y为F，基态X原子的最高能级的不同轨道中均有电子且自旋方向相同，X、Z同主族，所以X为P，Z为N，据此回答。 【详解】A．因分子间存在氢键、分子间存在氢键，HF、NH3沸点比PH3高，氢键作用大于分子间氢键，所以沸点：，A错误； B．根据同周期主族元素，从左往右电负性增大，同主族从上往下电负性减小，所以电负性为，B正确； C．N、F核外电子层数相同，N的核电荷数小、原子半径大，N、P同主族，P的核外电子层数多半径大，所以原子半径：，C错误； D．F没有正价，不能形成最高价含氧酸，D错误； 答案选B。 11. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 1.8g D2O含有中子数为NA B. 2.24L乙烯中含σ键的数目为0.5 NA C. 1mol 配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2完全电离的Cl-数目为3NA D. 20g SiC晶体中Si―C键的数目为2NA 【答案】D 【解析】 【详解】A．已知1分子D2O中含有中子数为2×(2-1)+(16-8)=10，D2O的摩尔质量为2×2+16=20g/mol，故1.8g D2O含有中子数为=0.9NA，A错误； B．题干未告知气体所处的状态，无法计算2.24L乙烯的物质的量，也无法计算其中含σ键的数目，B错误； C．已知电离方程式为：[Co(NH3)5Cl]Cl2=[Co(NH3)5Cl]2++2Cl-，1mol 配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2完全电离的Cl-数目为2NA，C错误； D．已知SiC中每个Si与周围的4个C成键，每个C与周围的4个Si成键，即1molSiC中含有4molSi-C键，故20g SiC晶体中Si―C键的数目为=2NA，D正确； 故答案为：D。 12. 五羰基合铁[Fe(CO)5]在常温下为淡黄色、易挥发的有毒液体(结构如下左图所示)，易溶于苯，不溶于水。以Fe(CO)5作为前驱体的析氢反应历程如下右图所示。下列说法错误的是 A. 反应历程中，Fe的配位数未发生变化 B. 该析氢反应的总反应方程式为H2O + CO =CO2 + H2 C. 固态Fe(CO)5熔化时，主要克服范德华力 D. Fe(CO)5分子为非极性分子 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据反应历程图可知，Fe的配位数有4、5、6，故A错误； B．由图中箭头方向可知，反应物是CO和H2O，生成物是CO2和H2，总反应为H2O + CO =CO2 + H2，故B正确； C．Fe(CO)5是分子晶体，熔化时主要克服范德华力，故C正确； D．由上述的左图可知，Fe(CO)5分子为高度对称结构，为非极性分子，故D正确； 答案选A。 13. 铁有δ、γ、α三种同素异形体，其晶胞结构如图所示，下列判断正确的是 A. δ、γ、α铁晶体中存在金属阳离子和阴离子 B. γ-Fe晶胞中所含有的铁原子数为14 C. δ、α两种晶胞中铁原子周围等距离且最近的铁原子个数之比为4∶3 D. 若α-Fe晶胞棱长为acm，γ-Fe晶胞棱长为bcm，则两种晶体的密度比为b3∶a3 【答案】C 【解析】 【详解】A．铁是金属晶体，晶体中只存在金属阳离子和自由电子，不存在阴离子，故A错误； B．γ-Fe晶胞属于面心立方密置堆积，根据均摊法，该晶胞中含有的铁原子数为8+6=4，故B错误； C．δ晶胞中铁原子周围等距离且最近的铁原子个数为8，α晶胞中铁原子周围等距离且最近的铁原子个数为6，则两种晶胞中铁原子的配位数为8：6=4∶3，故C正确； D．若α-Fe晶胞棱长为a cm，则其体积为a3cm3，其含有的铁原子个数为1，则其密度为，γ-Fe晶胞棱长为bcm，其体积为b3cm3，其含有的铁原子个数为4个，则其密度为，则两种晶体的密度之比为b3:4a3，故D错误； 答案:C 14. 向CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量，得到深蓝色的溶液，将溶液分为两份，分别进行下列实验操作： 序号 实验操作 实验现象或结论 ① 再加入95%乙醇 析出深蓝色晶体 ② 向深蓝色溶液中插入打磨至光亮的铁丝 一段时间后，铁丝表面析出有金属光泽的红色固体 下列说法不正确的是 A. 和中N的杂化方式不同 B. 实验①析出深蓝色晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O C. 实验②说明[Cu(H2O)4]2+与NH3的反应是可逆反应 D. 上述实验可得配离子的稳定性顺序为：[Cu(NH3)4]2+˃[Cu(H2O)4]2+ 【答案】A 【解析】 【详解】A．和中N的杂化方式都是sp3，故A错误； B．乙醇可降低硫酸四氨合铜的溶解度，便于结晶析出晶体，析出的晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O，故B正确； C．铁丝表面析出有金属光泽的红色固体，说明溶液中有[Cu(H2O)4]2+，即[Cu(H2O)4]2+与NH3的反应是可逆反应，故C正确； D．向CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量，得到深蓝色的溶液，即生成[Cu(NH3)4]2+，说明与Cu2+配位能力：NH3＞H2O，配离子的稳定性顺序为：[Cu(NH3)4]2+˃[Cu(H2O)4]2+，故D正确； 答案选A。 15. 观察下列结构示意图并结合相关信息，判断有关说法正确的是 金刚石 石墨 FeSO4·7H2O MgO A. 金刚石与石墨中碳原子的杂化方式不同，金刚石中每个碳原子被6个六元环共用 B. 石墨晶体中层内是共价键，层间是范德华力，所以石墨是一种过渡晶体 C. FeSO4·7H2O结构中键角1、2、3由大到小的顺序：3>1>2 D. 晶体熔点：金刚石 > CaO > MgO 【答案】C 【解析】 【详解】A．金刚石中C原子杂化方式为sp3，石墨中碳原子的杂化方式为sp2，金刚石中每个碳原子被被12个六元环共用，A错误； B．石墨晶体中层内是共价键，层间是范德华力，石墨是混合型晶体，B错误； C．键角3是硫酸根中键角，中S上的孤电子对数为0，价层电子对数为4，硫酸根为正四面体结构，键角为109°28′，键角1与键角2中的O均采用sp3杂化，但是由于O上有孤电子对，导致键角变小，故键角3最大；键角1与键角2比较，键角1上的O提供孤电子对形成配位键，使得键角1中O上的孤电子对数比键角2中O上的孤电子对数少，导致键角1比键角2大，故键角1、2、3由大到小的顺序：3>1>2，C正确； D．离子半径：Ca2+>Mg2+，离子半径越小、电荷数越多，离子晶体熔点越高，金刚石是共价晶体，熔点高于CaO和 MgO，则晶体熔点：金刚石>MgO>CaO，D错误； 故选C。 16. 氮化硼是重要的无机非金属材料，在工业生产中有着重要的作用。常见的三种氮化硼晶体结构如下图所示： 下列叙述错误的是 A. h-BN晶体中存在大π键 B. c-BN晶体中N位于由B构成的四面体空隙中 C. w-BN晶体中B的配位数为6 D. 晶体硬度大小关系为c-BN>h-BN 【答案】C 【解析】 【详解】A．h-BN晶体类似于石墨晶体，故h-BN晶体中层内存在大π键，故A正确； B．由结构图可知，c-BN晶体类似于金刚石晶体，B构成的四面体空隙，N原子填充在其中4个空隙中，故B正确； C．以w-BN晶体结构中面心的B为中心，周围有4个距离相等且最近的N，故B的配位数为4，故C错误； D．c-BN晶体类似于金刚石晶体，硬度大，h-BN晶体类似于石墨晶体，硬度小，硬度大小关系为c-BN>h-BN，故D正确； 答案选C。 第II卷(非选择题) 二、填空题(本题包括4小题，共54分) 17. I．以下是10种常见的有机物，请根据要求回答下列问题。 （1）以上属于芳香烃的是_______(填序号)。 （2）某烃与氢气1：1加成后得到①，该烃的结构简式可能有_______种。 （3）②分子中最多有_______个碳原子在同一直线上。 （4）③的核磁共振氢谱中有_______组峰。 （5）④属于_______(填“醇类”或“酚类”)，写出④中官能团的电子式_______。 （6）⑥中的官能团的名称为_______。 （7）以上物质中属于同系物的是_______；属于同分异构体的是_______。 （8）⑨的一氯代物有_______种，其中一种一氯代物的核磁共振氢谱显示有4组峰，且峰面积比为3：4：4：2，写出该一氯代物的结构简式_______。 Ⅱ． （9）准确称取4.4g某有机物样品X(只含C、H、O三种元素)，将有机物X经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰，二者质量分别增加3.6g和8.8g。又知有机物X的质谱图和红外光谱图分别如图所示，核磁共振氢谱只有3组峰，则该有机物X的结构简式可能为_______(任写一种)。 （10）已知共轭二烯与含有双键的化合物相互作用，能生成六元环状化合物，例如，在一定条件下，异戊二烯和丙烯腈(CH2=CHCN)能发生类似上述的反应，生成两种化合物(互为同分异构体)，写出任意一种产物的结构简式_______。 【答案】（1）⑧⑪ （2）2 （3）3 （4）4 （5） ①. 醇类 ②. （6）酰胺基 （7） ①. ⑧和⑪ ②. ⑦与⑤ （8） ①. 5 ②. （9）CH3COOCH2CH3 或 CH3CH2COOCH3 或 CH3COCH2OCH3 （10）或 【解析】 【小问1详解】 含有苯环的烃是芳香烃，故有⑧⑪； 【小问2详解】 某烃与氢气1：1加成后得到，该烃的结构可能为或，共2种； 【小问3详解】 ②分子中含有碳碳三键，最多有3个碳原子在同一直线上； 【小问4详解】 ③有4种等效氢，核磁共振氢谱中有4组峰：； 【小问5详解】 ④中羟基连在苯环侧链的碳上，属于醇类，官能团羟基的电子式为； 【小问6详解】 ⑥中的官能团的名称为酰胺基； 【小问7详解】 ⑧和⑪都是苯的同系物，组成上相差2个CH2，属于同系物；⑦与⑤分子式都是C7H6O2，结构不同，互为同分异构体； 【小问8详解】 ⑨有5种等效氢：，即一氯代物有5种，其中一种一氯代物的核磁共振氢谱显示有4组峰，且峰面积比为3：4：4：2，该一氯代物的结构简式为； 【小问9详解】 有机物X经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰，二者质量分别增加3.6 g和8.8 g，浓硫酸吸收水，碱石灰吸收CO2，则X中C、H元素的质量分别为8.8 g×=2.4 g、3.6 g×=0.4 g，则氧元素的质量为4.4 g-2.4 g-0.4 g=1.6 g，C、H、O的物质的量之比为=2：4：1，故分子式为(C2H4O)n；由质谱图可知相对分子质量为88，则44n=88，n=2，分子式为C4H8O2；由红外光谱图可知，分子中含有不对称—CH3、C=O、C—O—C，则结构简式为CH3COOCH2CH3 或 CH3CH2COOCH3 或 CH3COCH2OCH3； 【小问10详解】 在一定条件下，异戊二烯和丙烯腈(CH2=CHCN)能发生类似上述的反应，生成两种化合物(互为同分异构体)，产物的结构简式为或。 18. 镓(Ga)是一种战略性元素，科学家制备了一种日盲紫外响应增强的全光谱异质结自供能光电探测器，其在零偏压下表现出200至850 nm的响应范围，并具备优异的稳定性和成像能力。回答下列问题： （1）基态Ga原子的价电子排布图为_______，该基态原子最高能级的电子云轮廓图形状为_______。 （2）已知的熔点为1000°C，而GaCl3的熔点只有77.9°C，在270°C时，氯化镓以二聚体(Ga2Cl6)存在。 ①和中Ga原子的杂化方式分别为_______、_______。 ②的熔点比高的原因是_______。 ③分子中存在_______。 A. 极性键　　B. 配位键　　C. 非极性键　　D. 离子键　　E. 氢键 （3）[Ga(NH3)4Cl2]+中Ga3+的配位数为_______，1个该配位离子中含有σ键数目为_______ （4）某Ga、As组成的化合物晶胞结构如图所示，该晶体的密度为ρ g⋅cm-3，阿伏加德罗常数的值为。 ①该化合物的化学式为_______。 ②该晶胞中As原子间的最近距离为_______nm(用含ρ、的代数式表示)。 【答案】（1） ①. ②. 哑铃形(纺锤形) （2） ①. ②. ③. 为离子晶体而为分子晶体 ④. AB （3） ①. 6 ②. 18 （4） ①. GaAs ②. 【解析】 【小问1详解】 Ga位于周期表第四周期第IIIA族，所以基态Ga原子的价层电子排布式为4s24p1，排布图为，基态Ga原子最高能级为4p，电子云轮廓图形状为哑铃形(纺锤形)； 【小问2详解】 ①GaCl3分子中Ga原子价层电子对数为=3，孤对电子数为0，所以其杂化方式为sp2，的分子结构为，所以其杂化方式为sp3； ②氟化镓为离子晶体，氯化镓为分子晶体，所以氟化镓的熔点比氯化镓的熔点高； ③Ga2Cl6的分子结构为，所以其分子中存在极性键和配位键，答案选AB； 故答案为：；；为离子晶体而为分子晶体；AB； 【小问3详解】 根据化学式可知，Ga3+的配位数为6，1个该配离子中4个NH3共12个氮氢σ键，每个Ga3+形成6个配位键，所以1个该配离子中含有σ键的个数是18；故答案为：6；18； 【小问4详解】 ①根据晶胞的结构图可知，As原子位于顶点和面心，所以晶胞中As原子个数为4，Ga原子是位于内部，所以晶胞中Ga原子个数为4，即该化合物的化学式为GaAs； ②设晶胞的棱长为acm，则晶胞的密度为，解得，该晶胞中As原子之间的最近距离为，所以该晶胞中As原子间的最近距离为nm，答案：GaAs、。 19. As2O3在诱导癌细胞凋亡、治疗急性早幼粒细胞性白血病等方面表现出显著疗效。对某雌黄矿处理后得到一种含砷矿流(主要成分为As2S3和 FeS)， 由该矿渣生产As2O3 的工艺流程如下： 已知：①As2S3+6NaOH=Na3AsO3+Na3AsS3+3H2O ②砷存在两种常见的含氧酸根离子，AsO和AsO， 前者易被氧化 回答下列问题： （1）As 位于第四周期，且与N同主族，基态As 的原子结构示意图为_______ （2）下列有关硫黄的性质和用途的说法错误的是_______(填字母)。 a．不溶于水，易溶于乙醇    　　　　b．可用于制造农药、火柴、火药 c．易溶于二硫化碳    　　　　　　 d．硫黄在足量氧气中燃烧生成三氧化硫 （3）“浸取”产生的AsO和AsS中As的杂化方式一致，均为_______杂化，浸渣的成分为_______。 （4）“脱硫”时，Na3AsO3和Na3AsS3均会被NaClO氧化，其中AsS与ClO-反应的离子方程式为_______。 （5）“酸化”后，砷以H3AsO4的形式存在，则“还原”时H3AsO4参与反应的化学方程式为_______。 （6）③某含氮催化剂的六方晶胞如图，晶胞参数为a=b≠c，α=β=90°，γ=120°。其化学式为_______；若A点原子的分数坐标为(1，0，0)，则B点Li原子的分数坐标为_______；1个N原子周围距离相等且最近的Li原子数目为_______。 【答案】（1） （2）ad （3） ①. sp3 ②. FeS （4） （5） （6） ①. Li2CoN ②. (，，) ③. 12 【解析】 【分析】由题干流程图可知，向含砷矿渣(主要成分为As2S3和FeS)加入NaOH进行浸取，根据已知信息①可知将As2S3转化为Na3AsO3和Na3AsS3，过滤得到浸渣为FeS，向滤液中加入NaClO将Na3AsS3中硫元素氧化为S，过滤得到滤渣为S，滤液经酸化后加入SO2进行还原得到As2O3和硫酸钠，过滤得到As2O3固体，经洗涤、干燥得到纯净的As2O3，据此分析解题。 【小问1详解】 As位于第四周期，且与N同主族即为第VA族，最外层上有5个电子，基态As 的原子结构示意图为； 【小问2详解】 a．硫黄不溶于水，微溶于乙醇，a项错误； b．硫黄可用于制造农药、火柴、火药，b项正确； c．硫黄易溶于二硫化碳，c项正确； d．硫黄在足量氧气中燃烧生成二氧化硫，不会生成三氧化硫，d项错误； 故选ad； 【小问3详解】 “浸取”产生的AsO和AsS中As周围的价层电子对数分别为：3+=4，3+=4，故As的杂化方式一致，均为sp3杂化，由分析可知，浸渣的成分为FeS； 【小问4详解】 “脱硫”时，Na3AsS3和Na3AsO3均会被NaClO氧化，其中AsS中S为-2价，As为+3价，1个AsS转化为和S化合价一共升高8个单位，NaClO降低为NaCl，根据氧化还原反应配平可得，该反应的离子方程式为：AsS＋4ClO－= AsO＋3S↓+4Cl－； 【小问5详解】 “酸化”后，砷以H3AsO4的形式存在，则“还原”时H3AsO4参与反应即H3AsO4转化为As2O3，As化合价降低2，则SO2被氧化为H2SO4，S的化合价升高2，根据氧化还原反应配平可得，该反应的化学方程式为：2H3AsO4＋2SO2=2H2SO4＋As2O3＋H2O； 【小问6详解】 由题干晶胞图所示信息可知，晶胞参数为a=b≠c，α=β=90°，γ=120°，一个晶胞中含有N的个数为：=1，Co的个数为：=1，Li的个数为：2，故该晶胞化学式为Li2CoN； B点Li原子位于3个Co原子围成的三角形的正中间，根据坐标可知，则B点原子的分数坐标为(，，)； 以钝角顶点的N原子为研究对象，其周围最近的2个Li原子位于晶胞内部，钝角顶点的N原子被6个晶胞共用，故1个N原子周围距离相等且最近的Li原子数目为12。 20. 氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。 方法Ⅰ．氨热分解法制氢气 相关化学键的键能数据 化学键 N≡N H-H N-H 键能E(kJ·mol-1) 946 436 391 在一定温度下，利用催化剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题： （1）反应2NH3(g)⇌N2(g)+ 3H2(g)    ∆H=_______kJ·mol-1。 （2）已知该反应的∆S=0.1989kJ·mol-1 ·K-1，则该反应在_______(填“较高温度”、“较低温度”、“任意温度”)下反应能自发进行； （3）某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将0.1molNH3通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。 ①若保持容器体积不变，t1 时反应达到平衡，用N2的分压变化表示0~t1 时间内的反应速率v(N2)=_______kPa·min-1(用含t1的代数式表示)。 ②t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后N2 分压变化趋势的曲线是_______(用图中a、b、c、d表示)，重新达到平衡后该反应的平衡常数为_______。 方法Ⅱ．氨电解法制氢气 利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。 （4）电解过程中OH- 的移动方向为_______(填“从左往右”或“从右往左”)。 （5）阴极的电极反应式为_______。 【答案】（1）+92 （2）较高温度 （3） ①. ②. b ③. 4.8×103 kPa2 （4）从右往左 （5）2H2O+2e-=H2↑+2OH- 【解析】 【小问1详解】 根据反应热=反应物的总键能-生成物的总键能，ΔH =391kJ/mol×3 ×2 -(946kJ /mol+436.0kJ / mol ×3)= +92kJ/mol； 【小问2详解】 若反应自发进行，则需ΔH -TΔS<0，T>=457.5K，即温度应高于(457.5-273) °C=184.5°C，即温度较高时自发。 【小问3详解】 ①由图可知，0~t1 时间内的N2的分压增加了0.4×100kPa=40kPa，则用N2的分压变化表示0~t1 时间内的反应速率v(N2)= kPa·min-1； ②t2时将容器体积压缩到原来的一半，开始N2分压变为原来的2倍，随后由于加压平衡逆向移动，N2分压比原来2倍要小，故b曲线符合； 由图可知，平衡时，NH3、N2、H2的分压分别为120 kPa、40 kPa、120 kPa，在该温度下，反应的标准平衡常数K =； 【小问4详解】 氨电解法制氢气，氮元素化合价升高，氢元素化合价降低，则产生氮气的一极为阳极，产生氢气一极为阴极，电解池中阴离子移向阳极，电解过程中OH- 的移动方向为从右往左； 【小问5详解】 电解液为碱性，阴极上水得电子反应生成氢气，电极反应式为2H2O+2e－=H2↑+2OH－。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广州市第六中学2023级高二下学期化学期中考试题 本试卷共10页，20题，满分100分(其中2分卷面分)，考试用时75分钟。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-18 Si-28 Ga-70 As-75 第I卷(选择题) 一、单选题(本题包括 16 小题，每小题只有一个选项符合题意，1~10小题每小题 2分，11~16小题每小题4分，共44 分) 1. 文物记载体现中华文明灿烂成就，科技发展体现国家繁荣强盛，下列说法错误的是 A. 宋蕉叶形水晶杯，水晶属于晶体 B. 天和核心舱的主要材料SiC是共价晶体 C. “奋斗者”潜水艇的46Ti与47Ti互为同素异形体 D. 北斗卫星太阳能电池使用了砷化镓器件，砷是p区元素 2. 我国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，这体现了中国对解决气候问题的大国担当。在实际生产中，可利用反应：CO2+NaOH=NaHCO3来捕捉废气中的CO2，下列有关化学用语表示正确的是 A. 的空间填充模型： B. H2O2的电子式： C. 钠原子2py电子云图为 D. Na+的电子排布式： 3. 《自然•天文学》发表的一篇研究论文称在金星大气中探测到一个只属于磷化氢()的特征光谱。磷化氢是一种无色、剧毒、易燃的强还原性气体，制备的流程如图所示： 下列说法正确的是 A. 通过晶体的X射线衍射实验获得分子中∠P-P-P键角为109°28＇ B. 次磷酸()属于一元酸 C. 比稳定是因为分子间存在氢键 D. 的VSEPR模型为平面正三角形 4. 一种新型有机物G的结构如图所示，下列关于G的推断错误的是 A. G所含官能团有碳碳双键、羟基和碳氟键 B. G分子中碳原子与氧原子的杂化方式相同 C. G能使酸性KMnO4溶液、溴的四氯化碳溶液褪色 D. G发生加成聚合反应得到的高分子化合物为混合物 5. 氨基酸是构成蛋白质的结构单元，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： B. 该分子结构中不存在手性碳原子 C. 该分子中碳原子的杂化轨道类型有和 D. 键的极性强弱： 6. 物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是 选项 实例 解释 A 键角： O的电负性大于N B 加热稀溶液，溶液变色 升温促进与形成 C 的碱性强于 中N的电子云密度比大 D 离子液体常温下呈液态 原因之一是离子液体的阴阳离子半径较大 A. A B. B C. C D. D 7. 下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是 A. 金刚石>石墨>碳-60 B. C. D. 金刚石>生铁>纯铁>钠 8. 下列除杂试剂和方法的选择均正确的是 选项 物质(杂质) 除杂试剂 方法 A 苯(溴) 水 过滤 B 甲烷(乙烯) 酸性高锰酸钾溶液 洗气 C CO2(HCl) 碳酸钠 洗气 D 苯甲酸(泥沙，NaCl) 蒸馏水 重结晶 A. A B. B C. C D. D 9. 下列说法正确的是 A. 超分子“杯酚”具有分子识别的特性，利用此特性可分离和 B. 利用红外光谱可以测定分子的相对分子质量 C. 苹果酸含有1个手性碳原子 D. 基态S原子核外电子的运动状态有9种 10. 咪唑类盐可作离子液体，在电池、有机合成和催化剂方面具有广泛的用途。下图是一类咪唑类盐的结构简式，其中X、Y、Z均是短周期主族元素，X、Z同主族，基态Y原子和基态Z原子核外电子均有5种空间运动状态，基态X原子的最高能级的不同轨道中均有电子且自旋方向相同。下列说法正确的是 A. 简单氢化物的沸点： B. 电负性： C. 原子半径： D. 最高价氧化物对应水化物的酸性： 11. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 1.8g D2O含有中子数为NA B. 2.24L乙烯中含σ键的数目为0.5 NA C. 1mol 配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2完全电离的Cl-数目为3NA D. 20g SiC晶体中Si―C键的数目为2NA 12. 五羰基合铁[Fe(CO)5]在常温下为淡黄色、易挥发的有毒液体(结构如下左图所示)，易溶于苯，不溶于水。以Fe(CO)5作为前驱体的析氢反应历程如下右图所示。下列说法错误的是 A. 反应历程中，Fe的配位数未发生变化 B. 该析氢反应的总反应方程式为H2O + CO =CO2 + H2 C. 固态Fe(CO)5熔化时，主要克服范德华力 D. Fe(CO)5分子为非极性分子 13. 铁有δ、γ、α三种同素异形体，其晶胞结构如图所示，下列判断正确的是 A. δ、γ、α铁晶体中存在金属阳离子和阴离子 B. γ-Fe晶胞中所含有的铁原子数为14 C. δ、α两种晶胞中铁原子周围等距离且最近的铁原子个数之比为4∶3 D. 若α-Fe晶胞棱长为acm，γ-Fe晶胞棱长为bcm，则两种晶体的密度比为b3∶a3 14. 向CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量，得到深蓝色的溶液，将溶液分为两份，分别进行下列实验操作： 序号 实验操作 实验现象或结论 ① 再加入95%乙醇 析出深蓝色晶体 ② 向深蓝色溶液中插入打磨至光亮的铁丝 一段时间后，铁丝表面析出有金属光泽的红色固体 下列说法不正确的是 A. 和中N的杂化方式不同 B. 实验①析出深蓝色晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O C. 实验②说明[Cu(H2O)4]2+与NH3的反应是可逆反应 D. 上述实验可得配离子的稳定性顺序为：[Cu(NH3)4]2+˃[Cu(H2O)4]2+ 15. 观察下列结构示意图并结合相关信息，判断有关说法正确的是 金刚石 石墨 FeSO4·7H2O MgO A. 金刚石与石墨中碳原子的杂化方式不同，金刚石中每个碳原子被6个六元环共用 B. 石墨晶体中层内是共价键，层间是范德华力，所以石墨是一种过渡晶体 C. FeSO4·7H2O结构中键角1、2、3由大到小的顺序：3>1>2 D. 晶体熔点：金刚石 > CaO > MgO 16. 氮化硼是重要的无机非金属材料，在工业生产中有着重要的作用。常见的三种氮化硼晶体结构如下图所示： 下列叙述错误的是 A. h-BN晶体中存在大π键 B. c-BN晶体中N位于由B构成的四面体空隙中 C. w-BN晶体中B的配位数为6 D. 晶体硬度大小关系为c-BN>h-BN 第II卷(非选择题) 二、填空题(本题包括4小题，共54分) 17. I．以下是10种常见的有机物，请根据要求回答下列问题。 （1）以上属于芳香烃的是_______(填序号)。 （2）某烃与氢气1：1加成后得到①，该烃的结构简式可能有_______种。 （3）②分子中最多有_______个碳原子在同一直线上。 （4）③的核磁共振氢谱中有_______组峰。 （5）④属于_______(填“醇类”或“酚类”)，写出④中官能团的电子式_______。 （6）⑥中的官能团的名称为_______。 （7）以上物质中属于同系物的是_______；属于同分异构体的是_______。 （8）⑨的一氯代物有_______种，其中一种一氯代物的核磁共振氢谱显示有4组峰，且峰面积比为3：4：4：2，写出该一氯代物的结构简式_______。 Ⅱ． （9）准确称取4.4g某有机物样品X(只含C、H、O三种元素)，将有机物X经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰，二者质量分别增加3.6g和8.8g。又知有机物X的质谱图和红外光谱图分别如图所示，核磁共振氢谱只有3组峰，则该有机物X的结构简式可能为_______(任写一种)。 （10）已知共轭二烯与含有双键的化合物相互作用，能生成六元环状化合物，例如，在一定条件下，异戊二烯和丙烯腈(CH2=CHCN)能发生类似上述的反应，生成两种化合物(互为同分异构体)，写出任意一种产物的结构简式_______。 18. 镓(Ga)是一种战略性元素，科学家制备了一种日盲紫外响应增强的全光谱异质结自供能光电探测器，其在零偏压下表现出200至850 nm的响应范围，并具备优异的稳定性和成像能力。回答下列问题： （1）基态Ga原子的价电子排布图为_______，该基态原子最高能级的电子云轮廓图形状为_______。 （2）已知的熔点为1000°C，而GaCl3的熔点只有77.9°C，在270°C时，氯化镓以二聚体(Ga2Cl6)存在。 ①和中Ga原子的杂化方式分别为_______、_______。 ②的熔点比高的原因是_______。 ③分子中存在_______。 A. 极性键　　B. 配位键　　C. 非极性键　　D. 离子键　　E. 氢键 （3）[Ga(NH3)4Cl2]+中Ga3+的配位数为_______，1个该配位离子中含有σ键数目为_______ （4）某Ga、As组成的化合物晶胞结构如图所示，该晶体的密度为ρ g⋅cm-3，阿伏加德罗常数的值为。 ①该化合物的化学式为_______。 ②该晶胞中As原子间的最近距离为_______nm(用含ρ、的代数式表示)。 19. As2O3在诱导癌细胞凋亡、治疗急性早幼粒细胞性白血病等方面表现出显著疗效。对某雌黄矿处理后得到一种含砷矿流(主要成分为As2S3和 FeS)， 由该矿渣生产As2O3 的工艺流程如下： 已知：①As2S3+6NaOH=Na3AsO3+Na3AsS3+3H2O ②砷存在两种常见的含氧酸根离子，AsO和AsO， 前者易被氧化 回答下列问题： （1）As 位于第四周期，且与N同主族，基态As 的原子结构示意图为_______ （2）下列有关硫黄的性质和用途的说法错误的是_______(填字母)。 a．不溶于水，易溶于乙醇    　　　　b．可用于制造农药、火柴、火药 c．易溶于二硫化碳    　　　　　　 d．硫黄在足量氧气中燃烧生成三氧化硫 （3）“浸取”产生的AsO和AsS中As的杂化方式一致，均为_______杂化，浸渣的成分为_______。 （4）“脱硫”时，Na3AsO3和Na3AsS3均会被NaClO氧化，其中AsS与ClO-反应的离子方程式为_______。 （5）“酸化”后，砷以H3AsO4的形式存在，则“还原”时H3AsO4参与反应的化学方程式为_______。 （6）③某含氮催化剂的六方晶胞如图，晶胞参数为a=b≠c，α=β=90°，γ=120°。其化学式为_______；若A点原子的分数坐标为(1，0，0)，则B点Li原子的分数坐标为_______；1个N原子周围距离相等且最近的Li原子数目为_______。 20. 氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。 方法Ⅰ．氨热分解法制氢气 相关化学键的键能数据 化学键 N≡N H-H N-H 键能E(kJ·mol-1) 946 436 391 在一定温度下，利用催化剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题： （1）反应2NH3(g)⇌N2(g)+ 3H2(g)    ∆H=_______kJ·mol-1。 （2）已知该反应的∆S=0.1989kJ·mol-1 ·K-1，则该反应在_______(填“较高温度”、“较低温度”、“任意温度”)下反应能自发进行； （3）某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将0.1molNH3通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。 ①若保持容器体积不变，t1 时反应达到平衡，用N2的分压变化表示0~t1 时间内的反应速率v(N2)=_______kPa·min-1(用含t1的代数式表示)。 ②t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后N2 分压变化趋势的曲线是_______(用图中a、b、c、d表示)，重新达到平衡后该反应的平衡常数为_______。 方法Ⅱ．氨电解法制氢气 利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。 （4）电解过程中OH- 的移动方向为_______(填“从左往右”或“从右往左”)。 （5）阴极的电极反应式为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $