北京汇文中学2024-2025学年高二下学期期中化学试题

1 北京汇文中学教育集团 2024-2025 学年度第二学期 期中考试 高二年级 化学学科 本试卷共 10 页，共 100 分。考试时长 90 分钟。考生务必将答案答在答题卡 上，在试卷上作答无效。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Mg 24 Fe 56 单选题（每小题只有一个．．正确答案） 1. 2024 年 4 月 24 日是第九个中国航天日。在航天事业发展过程中，化学材料发挥着不 可替代的作用。下列材料中，主要成分属于有机物的是 A. 火箭逃逸塔中使用的高性能树脂材料 B. 仪表操作棒中使用的碳纤维材料 C. 太阳翼中使用的碳化硅增强铝基复合材料 D. 电推进系统中使用的氮化硼陶瓷复合材料 2. 下列化学用语或图示正确的是 A. HClO 的电子式： B. 基态碳原子的轨道表示式： C. 乙炔的结构式：H—C≡C—H D. 乙醛的球棍模型为： 3. 下列有机化合物分子中的所有碳原子不可能．．．处于同一平面的是 A. B. HC≡C—CH3 C. D. 4. 某烷烃的结构简式为 ，其系统命名是 A．2,4-二甲基己烷 B．3,5-二甲基己烷 C．2-甲基-4-乙基戊烷 D．4-甲基-2-乙基戊烷 2 5. 下列事实能用氢键解释的是 A．卤素单质从 F2 到 I2 的熔、沸点越来越高 B．对羟基苯甲醛（ ）的沸点高于邻羟基苯甲醛（ ）的沸点 C．碘易溶于四氯化碳而难溶于水 D．HF 的热稳定性强于 HI 6. 科学家用铜的氧化物做催化剂，成功实现 CO2 选择性还原，用于回收和利用工业排 放的低浓度二氧化碳。CO2 的晶胞、铜的氧化物的晶胞如下图。下列说法正确的是 A．干冰晶体熔化时需要克服共价键 B．一个干冰晶胞中含有 8 个 CO2分子 C．铜的氧化物晶胞中距离氧离子最近且等距离的氧离子为 6 个 D．由铜的氧化物的晶胞可知其化学式为 Cu2O 7. 离子液体具有电导率高、化学稳定性好等优点，在电化学领域用途广泛。由 BF3 与 NaF 反应制得的 NaBF4 是制备某离子液体的原料，该离子液体的结构简式如下。 下列说法不正确．．．的是 A.微粒中F B F  键角：BF3＞BF4 — B. 该离子液体中，C 均采取 sp3杂化 C. NaBF4 的制备过程中，BF3 与 F —结合形成配位键 D.该离子液体熔点较低，可能是因为阳离子的体积较大，离子键弱 8. 下列解释事实或现象的方程式不正确．．．的是 A．向碘的 CCl4 溶液中加入浓 KI 溶液，振荡，紫色变浅：I2 + I — I － 3 B．用 NaOH 溶液除去乙烯中的二氧化硫：2OH — + SO2 == H2O + SO 2－ 3 C．溴乙烷在氢氧化钠的醇溶液中反应 D．向银氨溶液中加入乙醛，加热，在试管壁上形成银镜 CH3CHO + 2[Ag(NH3)2]OH CH3COONH4 + 2Ag↓+ 3NH3 + H2O 3 9. 下列实验方案不．能．达到实验目的的是 A B C D 制备并接收 乙酸乙酯 检验溴乙烷水解产物 中含有 Br — 鉴别甲苯和己烷 检验乙炔具有还原性 10. 钛及其化合物有着广泛用途。右图是四卤化钛的熔点示意图。 下列说法不正确．．．的是 A．钛位于元素周期表第四周期ⅣB 族 B．钛合金可作电极材料，是因其晶体中有自由电子 C．TiF4 的熔点较高，与其晶体类型有关 D．TiCl4、TiBr4、TiI4 的熔点依次升高，是因为钛卤键的键能依次增大 11. 氯霉素主要成分的结构简式为： ，下列有关该化合物的 说法不正确．．．的是 A．属于芳香族化合物 B．不能发生消去反应 C．能发生水解反应 D．能发生催化氧化 12. 叶蝉散对水稻叶蝉和飞虱具有较强的触杀作用，防效迅速，但残效不长。工业上用 邻异丙基苯酚合成叶蝉散的过程如图。下列有关说法正确的是 A. 叶蝉散的分子式是 C11H16NO2 B. 叶蝉散分子中含有羧基 C. 邻异丙基苯酚的核磁共振氢谱有 7 个峰 D. 与 互为同系物 4 13. 某冠醚分子 b 可识别 K+。合成氟苯甲烷的原理如下： 下列说法不正确．．．的是 A．KF 晶体中存在离子键 B．a 发生了取代反应 C．b 可增加 KF 在有机溶剂中的溶解度 D．b 的核磁共振氢谱有两组峰 14. 某课题小组探究苯酚与 Fe3+显色反应的影响因素，设计了如下实验。 已知：Fe3+可发生如下反应。 ⅰ.与苯酚发生显色反应：6C6H5OH+Fe3+ [Fe(C6H5O)6]3—(紫色) + 6H+ ⅱ.与 Cl—发生反应：Fe3++ 4Cl— [FeCl4] — (黄色) 实验 操作 现象 I 向 2mL 苯酚稀溶液中滴加几滴 0.05mol/L Fe2(SO4)3 溶液 溶液呈浅紫色 Ⅱ 向2mL同浓度苯酚溶液滴加与 I 中相同滴 数的 0.1mol/L FeCl3 溶液 溶液呈浅紫色 Ⅲ 向 2mL 同浓度苯酚溶液(调 pH=9)中滴加 与 I 中相同滴数的 0.1mol/L FeCl3 溶液 生成红褐色沉淀 Ⅳ 向实验 ⅠII 所得悬浊液中逐滴加入适量 0.1mol/L 盐酸 沉淀逐渐溶解，溶液变为紫色， 继续滴加盐酸，溶液变为浅黄色 下列说法不正确．．．的是： A．[Fe(C6H5O)6]3 —中，C6H5O —提供孤电子对，与 Fe3+形成配位键 B．实验 I 和 II 说明，少量 Cl—不会干扰苯酚与 Fe3+的显色反应 C．Ⅲ中调 pH=9 后，c(C6H5O — )增大，ⅰ中平衡正向移动 D．溶液 pH、阴离子种类和浓度都可能影响苯酚与 Fe3+的显色反应 5 15. Ⅰ、乙烯、乙炔是重要的化工原料。 （1）实验室中以浓硫酸为催化剂，由乙醇制乙烯的化学方程式是______。 （2）在乙烯分子中，C 的____轨道与 H 的 s 轨道形成 C―H____（填“σ 键”或“π 键”）。 （3）聚乙烯醇（ ）用于耐汽油管道、医用材料等。 合成聚乙烯醇： a．X 的结构简式是______。 b．反应ⅲ为取代反应，除生成聚乙烯醇外，还生成______（写结构简式）。 （4）将乙烯和空气通入到 PdCl2-CuCl2-HCl 的水溶液中，在约 100℃和 0.4MPa，乙烯几 乎全部转化为乙醛。反应过程可表示如下： 写出以上流程的总化学方程式______。 该方法已应用于工业生产。 Ⅱ、苯丙醇胺是一种非处方解热镇痛药，其结构简式为： 将 、－NH 2、－OH 在碳链上的位置作变换，可以得到苯丙醇胺的同分异构体 有____________种 【注意：－OH 和－NH2不能．．连在同一个碳原子上且不包含．．．苯丙醇胺自身】 6 16．有机化合物 A 可由葡萄糖发酵得到，在医药和食品领域中有广泛应用，研究有机化合 物 A 的分子结构、性质如下： （1）确定 A 的分子式：经元素分析得到化合物 A 的实验式为 CH2O，通过______法（填 仪器分析方法）可以测得 A 的相对分子质量为 90，则 A 的分子式为______。 （2）确定 A 的分子结构：使用现代分析仪器对 A 的分子结构进行测定，结果如下： A 的结构简式为______。 （3）研究 A 的结构和性质的关系 ① A 的分子结构中手性碳原子个数为_________个。 ② 根据 A 的结构推测，有机化合物 A 不能．．发生的反应有______。 a．取代反应 b．加聚反应 c．消去反应 d．酯化反应 ③ 已知：电离常数 Ka(A)=1.38×10-4，Ka(丙酸)=1.34×10-5，分析数据可知 A 的酸性 强于丙酸，请从共价键极性的角度解释原因______。 谱图 数据分析结果 红外光谱 含有—COOH、—OH 核磁共振氢谱 峰面积比为 1︰1︰1︰3 7 17. 铁元素在人体健康和新材料研发中有重要的应用。 （1）Fe 元素在元素周期表中的位置是________________ （2）邻二氮菲(phen)与 Fe2+生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子[Fe(phen)3]2+，可用于 补铁剂中 Fe2+的测定，邻二氮菲的结构简式如右图所示。 ①邻二氮菲的一氯代物有 种。 ②补铁剂中的 Fe2+易被氧化变质，请从结构角度解释其原因： 。 ③用邻二氮菲测定 Fe2+浓度时应控制 pH 为 5~6 的适宜范围，请解释原 因： 。 （3）邻二氮菲结构中包含吡啶环( )，含有类似结构的物质通常具有一定的碱性， 已知碱性强弱： > > 。请解释原因： 。 （4）氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键，铁镁合金是目前已发现的储氢密度最 高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。 ①距离 Mg 原子最近的 Fe 原子个数是 。 ②铁镁合金的化学式为 。 ③若该晶胞的晶胞边长为 d nm，阿伏加德罗常数为 AN ， 则该合金的密度为 g∙cm-3(1nm=1×10-7cm，列出计算式即可)。 ④若该晶体储氢时，H2分子在晶胞的体心和棱边中点位置，则含 Mg 48g 的该储氢合金 可储存标准状况下 H2的体积约为 L。 8 18．乙炔是重要的化工基础原料，常用于合成有机工业产品 M。合成路线如下： 已知：ⅰ． 炔烃像烯烃一样，可以发生类似上述反应 ⅱ． （1）HOCH2C≡CCH2OH 含有的官能团的名称是 。 （2）反应 1 的反应类型是 。 （3）反应 2 的化学方程式是 。 （4）同一个碳原子形成两个碳碳双键不稳定。链烃B 的分子式为C4H4，结构简式是 。 （5）由 C 合成 M 要经历 C→D→E→M 三步反应。 ①中间产物 E 的结构简式是__________________。 ②该过程中 C→D 选择催化氢化时还有副产物 F，F 与 D 互为同分异构体。若 F 按 合成路线继续反应，最终将得到 M 的同分异构体 N。则 N 的结构简式是 。 （6）结合共价键的极性，从化学键的断裂和形成的角度描述反应 1 发生的过程： 。 9 19．制备锂离子电池的正极材料的前体 FePO4 的一种流程如下： 资料：ⅰ．磷灰石的主要成分是 Ca5(PO4)3F ii．Ksp(FePO4)＝1.3×10−22 iii．Fe3+ + EDTA4− [Fe(EDTA)] − （1）制备 H3PO4 用 H3PO4 溶液、H2SO4溶液分步．．浸取磷灰石生成 HF、CaSO4· 2H2O 和 H3PO4， 主要反应是 Ca5(PO4)3F + 7H3PO4 == 5Ca(H2PO4)2 + HF↑和______。 （2）制备 FePO4 将 H3PO4、FeSO4、H2O2 混合并调节溶液的 pH 制备 FePO4。 ① 酸性条件下，生成 FePO4 的离子方程式是____。 ② 含磷各微粒的物质的量分数与 pH 的关系如右图。 pH＝1 时，溶液中的 c(HPO 2− 4 )＝10−7 . 3 mol/L，则 c(PO 3− 4 )＝ mol/L。 再加入 FeSO4 晶体、H2O2 溶液使溶液中的 c(Fe3+)＝1 mol/L，不考虑溶液体积的变化， 通过计算说明此时能否产生 FePO4沉淀 。 ③ FePO4 的纯度及颗粒大小会影响其性能，沉淀速率过快容易团聚。 研究表明，沉淀时可加入含 EDTA4−的溶液，EDTA4−的作用是 。 （3）锂离子电池充、放电过程中，正极材料晶胞的组成变化如下图所示。 ① 由于 PO43−的空间构型为_____，且磷氧键键能较大，锂离子嵌入和脱出时，磷酸铁锂 的空间骨架不易发生形变，具有良好的循环稳定性。 ② 正极材料在 LiFePO4 和 FePO4 之间转化时，经过中间产物 Li1−xFePO4。LiFePO4 转化 为 Li1−xFePO4 的过程中，每摩晶胞转移电子的物质的量为_____ mol。 10 20. 某小组欲制备[Cu(NH3)4]SO4，过程如下。 【资料】i. Cu2(OH)2SO4为难溶于水的固体。 ii. [Cu(OH)4]2−、[Cu(NH3)4]2+均为深蓝色。 iii. Cu2+ + 4OH － [Cu(OH)4]2− K1= 1018.5 Cu2+ + 4NH3 [Cu(NH3)4]2+ K2＝1013.32 iv. 1 mol·L−1 氨水的 pH 约为 11.5。 【进行实验】 【解释与结论】 （1）画出四氨合铜配离子中的配位键： 。 （2）小组同学推测步骤 1 中产生的蓝绿色沉淀为 Cu2(OH)2SO4，并进行实验验证：取少 量蓝绿色沉淀，蒸馏水洗涤后，加入试剂 a 和 b，观察到产生白色沉淀。 ① 用蒸馏水洗涤沉淀的目的是 。 ② 试剂 a 和 b 分别为 和 。 （3）步骤 2 中，观察到蓝绿色沉淀溶解，得到深蓝色溶液。甲、乙两位同学对深蓝色溶 液中存在的主要配离子进行了猜测：甲同学猜测主要配离子为[Cu(OH)4]2−，乙同学猜测 主要配离子为[Cu(NH3)4]2+。乙同学猜测的依据是 。 （4）经实验验证，深蓝色晶体主要为[Cu(NH3)4]SO4·H2O。将步骤 4 所得深蓝色晶体加 水溶解，得到深蓝色溶液，继续加水稀释，产生蓝绿色沉淀。溶液稀释产生沉淀的离子方 程式为 。 （5）为了回收滤液中的乙醇，小组同学先向滤液中加入稀硫酸调节 pH 为 5 ~ 6，再蒸馏， 加入稀硫酸的目的是 。 1 2024-2025 北京汇文中学高二下期中考试答案 一、单选题（每题 3 分） 1 2 3 4 5 6 7 A C D A B D B 8 9 10 11 12 13 14 C D D B C D C 二、填空题（除标注外，每空 2 分） 15（共 7 空，共 9 分） Ⅰ（1） （2）1 个 sp2 杂化 σ 键 （3） a． b． （4） Ⅱ、8 16（共 6 空，共 7 分）（1）质谱 （2） C3H6O3 （3）①1 ②b ③羟基有吸电子效应（或氧原子电负性大），使 A 的羧基中的 O-H 键的极性增强， 更易电离出氢离子 17（共 9 空，共 13 分）(1)第四周期第Ⅷ族 (2) ① 4 ② Fe2+的价电子排布式是 3d6，易失去一个电子形成 3d5 稳定结构 ③当 H+浓度较高时，邻二氮菲中的 N 会优先与氢离子结合，导致与 Fe2+配位能力 减弱；而当 OH-浓度较高时，OH-与 Fe2+反应生成沉淀，也影响 Fe2+与邻二氮菲配位 (3)类似吡咯环结构的物质呈现碱性是因为 N 原子有孤电子对，给出电子与 H+形成配位 键，-CH3 是推电子基团，使 中 N 原子更易给出电子，-Cl 是吸电子基团，使 中 N 原子难以给出电子，故碱性强弱为 ＞ ＞ (4) ① 4 ② Mg2Fe ③ 21 3 A 416 10 d N  ④ 22.4 2 18（共 7 空，共 10 分）（1）碳碳三键 羟基 （2）加成反应 （3） （4） （5） ① （1 分） ② （6）在醛基的碳氧双键中，由于氧原子的电负性较大，使氧原子带部分负电荷，碳原子 带部分正电荷，使醛基具有较强的极性，当乙炔与醛基加成时，乙炔中带正电荷的氢原子 连接在醛基的氧原子上，带负电荷的碳原子连接在醛基中带正电荷的碳原子上 19、（共 7 空，共 10 分） （1）Ca(H2PO4)2+ H2SO4 + 2H2O == CaSO4·2H2O↓+ 2H3PO4 （2） ① 2Fe2+ + 2H3PO4 + H2O2 == 2FePO4↓+ 2H2O + 4H+ ② 10−18.6（1 分） Q(FePO4)＝10−18.6×1＞Ksp(FePO4)，能产生 FePO4 沉淀 ③发生反应 Fe3+ + EDTA4− [Fe(EDTA)] −，使 c(Fe3+) 降低，减小 FePO4 的沉淀速率，避免团聚；随着 Fe3+被沉淀，上述平衡逆向移动，生成的 Fe3+继续被沉淀 （3）① 正四面体 ② 4x 20．（共 7 空，共 9 分）（1） （2）① 除去沉淀表面吸附的 SO2－ 4 ，避免干扰检验结果 ② 足量稀盐酸、BaCl2 溶液 （3）溶液中，NH3（或 NH3·H2O）浓度约为 OH － 浓度的 100 倍，根据生成[Cu(OH)4]2−、 [Cu(NH3)4]2+平衡的 K~Q 关系，c4(NH3)/c4(OH － )＞K1/K2 （答出“NH3（或 NH3·H2O）的浓度远大于 OH － 的浓度”即可得分） （4）2[Cu(NH3)4]2+ ＋ SO 2－ 4 ＋2H2O === Cu2(OH)2SO4↓ ＋ 2NH ＋ 4 ＋ 6NH3 或：2[Cu(NH3)4]2+ ＋ SO 2－ 4 ＋8H2O === Cu2(OH)2SO4↓ ＋ 2NH ＋ 4 ＋ 6NH3·H2O （5）将滤液中 NH3转化成 NH ＋ 4 ，避免蒸馏回收乙醇时，乙醇中掺杂 NH3