内容正文:
腾冲市第八中学2024--2025学年下学期高二年级期中考试
化学试卷
考生注意:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H—1 C—1 2N—14 O—16 S—32 Cr—52 Fe—56
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
1、 单项选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题所给的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.氮化硼中硼原子和氮原子的成键方式不同,会形成多种氮化硼晶体,一种结构与石墨相似的六方相氮化硼结构如图所示。下列关于六方相氮化硼的说法正确的是
A.氮原子与硼原子均采取sp2杂化 B.属于金属晶体
C.硬度很大 D.不能用作高强度润滑剂
2.下列基态原子的价电子排布式中,正确的是
A.3d94s2 B.3d44s2 C.3d104s0 D.3d84s2
3.下列物质中,存在顺反异构体的是
A. B.
C. D.
4.近期,我国研究人员报道了温和条件下实现固氮的一类三元催化剂,图为其电催化固氮的机理示意图。关于该电催化过程叙述错误的是
A.反应在酸性条件下进行 B.反应过程涉及了的电化学氧化
C.反应机理的每一步均有键形成 D.每当产生,共转移
5.0.2mol某气态烃能与0.2mol氯化氢发生加成反应,加成后的产物又可与1.4 mol氯气发生完全的取代反应,则该烃的结构简式为( )
A.CH2=CH2 B.CH3CH=CH2
C.CH3CH2CH=CH2 D.CH3CH2CH2CH=CH2
6.实验室提纯以下物质(括号内为杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
A
乙炔
酸性高锰酸钾溶液
洗气
B
苯(己烯)
溴水
洗涤,分液
C
丙烷(丙烯)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
D
溶液
分液
A.A B.B C.C D.D
7.下列有机物的命名中,正确的是
A.2-乙基戊烷 B.2,3,3-三甲基丁烷
C.2-甲基丁烷 D.2-甲基-5-乙基己烷
8.2022 年卡塔尔世界杯期间对大量盆栽鲜花施用了S-诱抗素制剂,以保证鲜花盛开。S-诱抗素的分子结构如图,下列关于该分子说法正确的是
A.S-诱抗素的分子式为C13H18O5
B.S-诱抗素分子中含有5种官能团
C.1mol S-诱抗素最多能与1mol NaOH反应
D.S-诱抗素在一定条件下能发生缩聚反应和氧化反应
9.有关晶体的下列说法中,正确的是
A.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
B.共价晶体中共价键越强,熔点越高
C.冰融化时水分子中共价键发生断裂
D.氯化钠熔化时离子键未被破坏
10.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中质子数与中子数之差为
B.4.6g乙醇中含有键总数为
C.1.3g苯和乙炔的混合物中含有原子总数为
D.1000mL浓硫酸与足量铜片加热充分反应转移电子总数为
11.已知短周期元素的离子。、、、()都具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是
①原子半径:②离子半径:③金属性: ④
A.②④ B.②③ C.①③ D.全部
12.如图,下列实验能达到相应实验目的的是
A.装置I可以用来除去苯中的溴
B.装置II验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性时C中盛Na2CO3,D中盛NaHCO3
C.装置III可用于实验室制备少量氧气
D.装置IV能证明用于检验乙炔的还原性
13.苯乙烯转化为乙苯的反应为,下列相关分析正确的是
A.I→Ⅱ属于加成反应 B.可用CCl4分离Ⅰ和Ⅱ的混合物
C.Ⅰ和Ⅱ都属于苯的同系物 D.可以用酸性高锰酸钾鉴别Ⅰ和Ⅱ
14.β-氨基酸一般由人工合成。β-氨基丙酸(H2N—CH2—CH2—COOH)可由氨基丙烯醛(H2N-CH=CH-CHO)转化而来,转化关系如下:
下列说法错误的是
A.I、Ⅱ的分子均存在顺反异构现象
B.I、Ⅱ和Ⅲ的分子中均存在4种化学环境的氢原子
C.I、Ⅱ和Ⅲ的分子中均不含手性碳原子
D.I的同分异构体中含有醛基的物质有4种
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
2、 填空题(本大题共4小题,共58分)
15.稀土元素是元素周期表中第IIIB族钪、钇和镧系元素的总称。第三代永磁体材料——钕铁硼(NdFeB)因其优异的综合磁性能,被广泛应用于计算机、通信信息等高新技术产业。回答下列问题:
(1)基态Fe原子的价电子排布式为 ;铁、钴、镍元素性质非常相似,原子半径接近但依次减小,NiO、FeO的晶体结构类型与氯化钠相同,则晶格能NiO (填“>”“<”或“=”)FeO。
(2)氨硼烷化合物()是一种新型化学储氢材料,与该化合物分子互为等电子体的有机物为 (填化学式);氨硼烷分子中N、B原子的杂化方式分别为 、 。
(3)俗称摩尔盐,相对于而言,摩尔盐不易失水,不易被空气氧化,在化学分析实验中常用于配制Fe(Ⅱ)的标准溶液,试分析硫酸亚铁铵晶体中亚铁离子稳定存在的原因。
(4)钕是最活泼的稀土金属之一,晶体为六方晶系,钕原子以六方最密堆积方式连接。晶胞参数:。每个晶胞含有 个钕原子,设阿伏加 德罗常数为,则金属钕的密度为 (Nd的相对原子质量为M,列出计算表达式)
16.请填空:
(1)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为 。
(2)B元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,B的元素号为 ,其正二价离子的电子排布式为 。
(3)C元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn+2,则C的电子排布图为 。
(4)第三周期p轨道半充满的元素是 。
17.苯环的结构很稳定,常温下较难发生化学反应。某实验小组利用下列装置探究苯在一定条件下的反应产物。回答下列问题:
I.实验室制取硝基苯常采用如图所示装置。
已知:苯与硝基苯的沸点分别为、,且二者互溶。
(1)①该装置采取水浴加热并控制温度在的原因是 ;写出制取硝基苯的化学方程式: 。制得的产物可通过 方法提纯。
Ⅱ.该小组同学还设计了A、B、C三组实验装置用来制取溴苯。
(2)装置C中当把软橡胶袋中的铁粉加到混合液中后,观察到的现象有液体沸腾,烧瓶中 ,三个装置中所共同发生的有机反应的化学方程式为 。
(3)实验结束后,小明取装置A中锥形瓶中的水溶液少许,加入溶液得到浅黄色沉淀,证明苯与溴发生了取代反应,该结论 (填“正确”或“错误”),原因是 。
(4)装置B中足量的作用是 。
(5)装置B也存在两个明显的缺点,使实验的效果不好或不能正常进行。这两个缺点是原料逸出使利用率降低和 。
18.为了测定某有机物A的结构,做如下实验:
①将2.3 g该有机物完全燃烧,生成0.1 mol CO2和2.7 g水;
②用质谱仪测定其相对分子质量,得如图一所示的质谱图;
③用核磁共振仪处理该化合物,得到图二所示图谱,图中三个峰的面积之比是1:2:3。
④用红外光谱仪处理该化合物,得到如图三所示图谱。
试回答下列问题:
(1)有机物A的相对分子质量是 。
(2)有机物A的实验式是 。
(3)有机物A的分子式是 。
(4)有机物A的结构简式是 。
(5)某化合物的分子式为C4H9Cl,其核磁共振氢谱图中显示只有一组峰,则该物质的结构简式为 。
(6)由该物质制取乙烯的方程式为: ,向该物质中加入金属钠时的反应方程式为: 。
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
C
B
B
D
C
D
B
C
题号
11
12
13
14
答案
A
A
A
D
1.A
【详解】A.六方相氮化硼中N、B原子都形成3个键,所以六方相氮化硼中氮原子与硼原子均采取sp2杂化,A正确;
B.六方相氮化硼中存在共价键和分子间作用力,与石墨类似属于混合晶体,B错误;
C.六方相氮化硼具有层状结构,层与层之间存在分子间作用力,分子间作用力比较小,所以质地软,C错误;
D.六方相氮化硼是层状结构,层之间可以滑动,可用作高强度润滑剂,D错误;
故选A。
2.D
【分析】基态原子的核外电子排布必须满足①能量最低原理②洪特规则③泡利不相容原理及轨道能量高低顺序。
【详解】A:应为3d104s1,故A错误;
B:应为3d54s1,故B错误;
C:应为 3d84s2,故C错误
D:应为3d84s2,故D正确;
正确答案:D。
【点睛】本题重点考查洪特规则特例的运用,即电子在能量相同的轨道上,处于全满,半满,全空时的体系能量最低,原子最稳定。
3.C
【分析】具有顺反异构体的有机物中碳碳双键上的碳原子连有2个不同的原子或原子团。
【详解】
A. 中其中一个双键碳原子上连接两个氢原子,不存在顺反异构体,故A错误;
B.中其中一个双键碳原子上连接两个氢原子,不存在顺反异构体,故B错误;
C.中双键碳原子上连接两个不一样的原子或原子团,故存在顺反异构体,故C正确;
D.中其中一个双键碳原子上连接两个氢原子,不存在顺反异构体,故D错误;
故选C。
4.B
【详解】A.根据电催化固氮的机理示意图可知,反应过程中有H+参与,反应在酸性条件下进行,A项正确;
B.反应过程中N元素的化合价降低,N2被还原,B项错误;
C.由图示可知,反应机理的每一步均形成N—Hσ键,C项正确;
D.由图可知,N2+6e-+6H+=2NH3,每产生2molNH3转移6mol电子,则每产生17gNH3即1molNH3共转移3mol电子,D项正确;
答案选B。
5.B
【详解】烯烃和HCl发生加成反应时,烯烃中碳碳双键的物质的量与所需HCl的物质的量相等,0.2mol某气态烃能与0.2mol氯化氢发生加成反应,说明该气态烃中含有1个碳碳双键;卤代烃和氯气发生取代反应时,卤代烃中氢原子的物质的量与所需氯气的物质的量相等,0.2mol加成产物可与1.4 mol氯气发生完全的取代反应,说明该卤代烃中含有7个H原子,且其中一个H原子为加成所得,所以该烯烃中含有6个H原子,符合条件的为B,故选B。
【点睛】明确官能团及其性质的关系是解本题的关键。注意碳碳双键与HCl发生加成反应、卤代烃与Cl2发生完全取代反应时需要物质的关系。
6.D
【详解】A.乙炔、硫化氢都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此不能用酸性高锰酸钾除掉乙炔中硫化氢,故A不符合题意;
B.己烯与溴水发生加成反应得到的产物与苯是互溶,因此不能用溴水和分液方法除掉苯中己烯,故B不符合题意;
C.丙烯被酸性高锰酸钾溶液反应生成二氧化碳气体,引入新的杂质,故C不符合题意;
D.溴单质与氢氧化钠反应生成溴化钠、次溴酸钠和水,溴苯常温不与氢氧化钠反应,因此用氢氧化钠溶液除掉溴苯中溴单质,溴苯不溶于水,通过分液分离,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
7.C
【分析】烷烃命名原则:
①长-----选最长碳链为主链;
②多-----遇等长碳链时,支链最多为主链;
③近-----离支链最近一端编号;
④小-----支链编号之和最小;
⑤简-----两取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号,如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面.
【详解】A. 主链不是最长,应为2−甲基己烷,故A错误;
B. 2,3,3−三甲基丁烷不符合编号之和最小的原则,正确名称为:2,2,3−三甲基丁烷,故B错误;
C. 符合命名规则,故C正确;
D. 主链不是最长,故D错误。
故选C.
8.D
【详解】A.根据结构式,S-诱抗素的分子式为,A错误;
B.根据S-诱抗素的结构分析,含有碳碳双键、、、4种官能团,B错误;
C.因为分子中含有和,所以1mol S-诱抗素最多能与2mol反应,C错误;
D.S-诱抗素中含有和能发生缩聚反应,含有碳碳双键,能发生氧化反应,D正确;
故选D。
9.B
【详解】A.晶体中分子间作用力越大,克服分子间作用力使物质熔化、气化需消耗的能量就越大,物质的熔沸点就越高,而物质分子的稳定性与分子内化学键强弱有关,与分子的稳定性没有关系,A错误;
B.共价晶体中原子之间以共价键结合,共价键越强,断裂共价键需消耗的能量就越高,物质的熔点、沸点就越高,B正确;
C.冰融化时克服的是水分子中分子间作用力及氢键,而物质分子内的共价键不发生断裂,C错误;
D.氯化钠是离子晶体,在其受热熔化时离子键会被破坏,D错误;
故合理选项是B。
10.C
【详解】A.的质量或物质的量未知,无法计算质子数与中子数之差,A项错误;
B.单键均为键,1mol乙醇中含有个键,故4.6g(0.1mol)乙醇中含有键总数为,B项错误;
C.乙炔和苯的最简式均为CH,则1.3g苯和乙炔的混合物中含有0.1mol“CH”,原子总数为,C项正确;
D.浓硫酸反应一段时间变稀后不再与铜反应,难以计算1000mL浓硫酸与足量铜片加热充分反应中转移的电子总数,D项错误;
选C。
11.A
【详解】短周期元素的离子。、、、()均具有相同的电子层结构,则有,在周期表中A、B在C、D的下一周期,相对位置为,原子序数:。同周期主族元素自左而右原子半径逐渐减小,同主族元素自上而下原子半径逐渐增大,故原子半径:,①错误;电子层结构相同时,核电荷数越大,离子半径越小,因核电荷数:,所以离子半径:,②正确;同周期主族元素从左向右金属性逐渐减弱,同主族元素从上到下金属性逐渐增强,则金属性;,③错误;因4种离子具有相同的电子层结构,则有,故,④正确,故选A。
12.A
【详解】A.溴和氢氧化钠反应生成易溶于水的盐,苯和水分层,装置I可以用来除去苯中的溴,故选A;
B.装置II验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性时,碳酸氢钠放在温度较低的C中,Na2CO3放在温度高的D中,若A中石灰水变浑浊,B中石灰水不浑浊,证明碳酸钠比碳酸氢钠稳定,故不选B;
C.过氧化钠是易溶于水的粉末,装置III起不到随开随用、随关随停的作用,故不选C;
D.电石和水反应生成的乙炔中含有H2S,H2S能使高锰酸钾溶液褪色,装置IV不能用于检验乙炔的还原性,故不选D;
选A。
13.A
【详解】A.反应中C=C键生成C-C键,为加成反应,故A正确;
B.I和Ⅱ都易溶于四氯化碳,不能用四氯化碳分离,故B错误;
C.苯乙烯含有碳碳双键,与苯的结构不同,不是同系物,故C错误;
D.苯乙烯含有碳碳双键,乙苯都能与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应而褪色,不可鉴别,故D错误;
故选:A。
14.D
【详解】A.I、Ⅱ中双键碳上连接两个不同的基团,都存在顺反异构现象,故A正确;
B.I、Ⅱ和Ⅲ的结构不对称,分子中均存在4种化学环境的氢原子,故B正确;
C.手性碳是连接4个不同原子或原子团的碳原子,I、Ⅱ和Ⅲ的分子中均不含手性碳原子,故C正确;
D.I的同分异构体中含有醛基的物质有CH2=CH-NH-CHO、 、HN=CH-CH2CHO、CH3-N=CH-CHO、 、 等,故D错误;
故选D。
15. 3 > 晶体中H、O、N三种元素之间形成网络化氢键对Fe(Ⅱ)起保护作用 2 2
【详解】(1)基态Fe原子的价电子排布式为;晶格能大小决定离子晶体熔点高低,晶格能与离子所带电荷数目成正比,与离子间距成反比,NiO晶体中离子间距小于FeO晶体中离子间距,故晶格能NiO大于FeO。
(2)氨硼烷化合物分子中B、N分别与3个H原子以共价键连接,连接B、N原子的是由N原子单独提供孤对电子的配位键,因此B、N原子周围形成4个共价键,可知中心原子B、N皆为杂化;与之互为等电子体的有机物的分子式为。
(3)从组成结构上看,晶体中存在电负性大的元素O和N,可以与H元素形成多个氢键,把亚铁离子包围起来避免与氧化性物质接触,从而使得Fe(Ⅱ)可以稳定存在。
(4)六棱柱结构体现了六方晶系层与层之间原子堆积方式,其实每个六棱柱可分割为三个底面为菱形的平行六面体晶胞,即每个晶胞含有2个Nd原子;每摩尔金属晶体含有个晶胞,一个晶胞的体积即为底面为菱形的四棱柱体积,,可求得晶体密度为。
16.(1)C或O
(2) Cu 1s22s22p63s23p63d9
(3)
(4)P
【详解】(1)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有2个电子,则其核外电子排布式为1s22s22p2或1s22s22p4,其元素符号为C或O;
(2)B元素基态原子的M层全充满,说明M层有18个电子,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,则N层有1个电子,则其质子数=2+8+18+1=29,所以B元素为Cu;其正二价的离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9;
(3)C元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,n=2,所以C的质子数是7,故C是N,则C的电子排布图为;
(4)第三周期p轨道半充满的价电子排布为3s23p3,元素是P。
17.(1) 为了受热均匀,容易控制温度 蒸馏
(2) 溶液颜色逐渐变浅,且充满白雾 +Br2+HBr
(3) 错误 液溴具有很强的挥发性,挥发出来的Br2与H2O能反应生成HBr和HBrO
(4)除去HBr中的挥发出来的Br2,排除溴与水反应对实验结论的干扰
(5)试管中导管插入液面以下,且未使用防倒吸装置
【分析】Ⅰ.苯易发生取代反应,与浓硝酸、浓硫酸的混合酸共热时发生硝化反应生成硝基苯,该反应温度为50~60℃,可以用水浴加热控制温度,长导管起冷凝回流作用,充分利用原料,注意苯和硝酸都是易挥发、且苯为有毒的物质;
Ⅱ.装置A中直接将溴和苯的混合物加入铁粉,由于液溴易挥发,该装置不能证明溴和苯发生了取代反应,装置B中用分液漏斗将溴和苯的混合物滴入铁粉上,产生的气体经过足量的CCl4除去挥发出的溴之后,通入硝酸银溶液中,该导管口不能插入溶液中,否则易产生倒吸, 装置C直接将铁粉加到溴和苯的混合物,由于液溴易挥发,该装置不能证明溴和苯发生了取代反应。
【详解】(1)
该装置采取水浴加热并控制温度在50~60℃的原因是为了受热均匀,容易控制温度,制取硝基苯的化学方程式为:,制得的产物中含有硝基苯、苯的混合物,二者互溶且沸点相差较大,可通过蒸馏方法提纯,故答案为:为了受热均匀,容易控制温度;;蒸馏;
(2)
装置C中当把软橡胶袋中的铁粉加到混合液中后,观察到的现象有液体沸腾,苯和溴单质发生反应生成溴苯和溴化氢,故可观察到烧瓶中溶液颜色逐渐变浅,且充满白雾,三个装置中所共同发生的有机反应即苯和液溴反应生成溴苯和溴化氢,该反应的化学方程式为:+Br2+HBr,故答案为:溶液颜色逐渐变浅,且充满白雾;+Br2+HBr;
(3)由于液溴具有很强的挥发性,挥发出来的Br2与H2O能反应生成HBr和HBrO,故实验结束后,小明取装置A中锥形瓶中的水溶液少许,加入AgNO3溶液得到浅黄色沉淀,证明苯与溴发生了取代反应,该结论是错误的,故答案为:错误;液溴具有很强的挥发性,挥发出来的Br2与H2O能反应生成HBr和HBrO;
(4)由(3)分析可知,装置B中足量CCl4的作用是除去HBr中的挥发出来的Br2,排除溴与水反应对实验结论的干扰,故答案为:除去HBr中的挥发出来的Br2,排除溴与水反应对实验结论的干扰;
(5)HBr极易溶于水,吸收HBr时需要防倒吸装置,故装置B也存在两个明显的缺点,使实验的效果不好或不能正常进行,这两个缺点是原料逸出使利用率降低和试管中导管插入液面以下,且为使用防倒吸装置,故答案为:试管中导管插入液面以下,且未使用防倒吸装置。
18. 46 C2H6O C2H6O CH3CH2OH CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O 2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑
【详解】(1)在A的质谱图中,最大质荷比为46,所以其相对分子质量也是46;
(2)2.3 g有机物完全燃烧产生0.1 mol CO2、2.7 g H2O, n(C)=n(CO2)=0.1 mol,n(H)=2n(H2O)=2×=0.3 mol,则该有机物中含有O m(O)=2.3 g-1.2 g-0.3 g=0.8 g,n(O)==0.05 mol,则n(C):n(H):n(O)=0.1 mol:0.3 mol:0.05 mol=2:6:1,所以A的实验式是C2H6O;
(3)由M=(最简式式量)n,46=46n,解得n=1,所以该物质实验式就是分子式,其分子式是C2H6O;
(4)由核磁共振氢谱可知:该有机物分子中有3中化学环境不同的H原子,三种H原子数目之比为1:2:3,故该有机物结构式为:CH3CH2OH;
(5)某化合物的分子式为C4H9Cl,其核磁共振氢谱图中显示只有一组峰,说明该分子中只有一种位置的H原子,则该物质的结构简式为;
(6)乙醇与浓硫酸混合加热170℃,发生消去反应产生乙烯和水,则由该物质制取乙烯的方程式为:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O;
乙醇与Na反应产生乙醇钠和氢气,该反应的化学方程式为:2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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