上海市华东师范大学第二附属中学2024-2025学年高二下学期期中化学试卷

1 / 10 2024-2025学年华师大二附中第二学期期中考 高二年级 化学学科 可能用到的相对原子质量：K-39 Bi-209 一、原子结构与元素周期律 已知 A~F是原子序数依次增大前四周期的六种元素，A元素原子核外电子只有一种自 旋取向；B元素原子最高能级的不同轨道都有电子且自旋方向相同；C元素原子的价层电 子排布为 nsnnp2n，D元素原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子； E与 D的最高能层数相同，但其价电子层电子数等于其电子层数；F元素原子最外层只有 1 个电子，次外层内的所有轨道的电子均成对。请回答下列问题(答题时涉及 A~F元素，要 用元素符号表示)： 1．E元素基态原子原子核外共有 种空间运动状态不同的电子， 其最高能级的电子占据 个原子轨道，形状是 。 2．F元素在周期表的位置是 ，属于 区元素，其基态原子的电子排布 式为 ，基态正二价离子的价层电子轨道表示式为 。 3．下列关于原子轨道的叙述中，正确的是 。 A．电子运动的轨迹 B．电子离核远近 C．电子运动状态的能量高低 D．描述电子运动状态的函数 4．下列说法不正确的是 。 A．A2C2是含有极性键和非极性键的极性分子 B．第一电离能：B>C>D>E C．电负性：C>B>A D．简单离子半径：B>C>D>E 5．(不定项)下列说法可以证明 B、C元素非金属性强弱的是 。 A． BC2分子中的共用电子对偏向 C B．ABC2是一种弱酸 C．B元素的单质与镁反应生成Mg3B2，C元素的单质与镁反应生成MgC D．B元素的氢化物可以在 C元素的纯净单质中燃烧 6．比较表中 Mn、Fe两元素的 I2、I3可知，气态Mn2+再失去一个电子则要比气态 Fe2+再失 去一个电子 (填“易”或“难”)，原因是 。 7． (不定项) D元素的焰色反应火焰颜色是黄色的，下列有关说 法错误的是 。 A．焰色反应是物理变化 B．黄色火焰是 D失去电子时吸收能量产生的现象 C．黄色火焰是由于 D核外电子从较高能量轨道跃迁到较低能量轨道时产生的 D．焰色反应可以证明 D核外电子的能量是连续分布的 元素 Mn Fe 电离能 /kJ· mol-1 I1 717 759 I2 1509 1561 I3 3248 2957 2 / 10 二、硼元素及其化合物 硼主要用于生产硼砂、硼酸和硼的各种化合物。 Ⅰ．一种化合物M与 Cu2+配位，可用于小鼠脑内铜(II)的高时空分辨率动态成像。反应如下 所示： 已知：“ ”表示的化学键伸向纸面外，“ ”表示的化学键伸向纸面内。 8．M中 F-B-F键角 BF3中 F-B-F键角。 A．> B．= C．< D．无法确定 Ⅱ．硼的简单氢化物 BH3不能游离存在，常倾向于形成较稳定的 B2H6或与其他分子结合。 9．(不定项)乙硼烷(B2H6)分子结构如图所示，两个硼原子通过 B-H-B桥键连接，标记为化 学键②。下列关于 B2H6说法错误的是 。 已知：化学键①(B-H键)为“二中心二电子键”，可表示为“2c- 2e”。 A．含有两种不同环境的氢原子 B．硼原子的杂化方式为 sp2杂化 C．化学键②可表示为“3c-4e” D．通常情况下，1mol B2H6(g)具有的能量小于 2mol BH3(g)具有的总能量 10．一种催化氨硼烷(BH3NH3)水解制氢的可能机理如图所示。下列说法不正确的是 。 A．催化剂能改变反应历程，降低了反应活化能 B． BH3NH3分子中含有配位键 C． 用 D2O代替 H2O作反应物，有 D2生成 D．氨硼烷完全水解的化学方程式为：BH3NH3+4H2O=3H2↑+NH4[B(OH)4] 11．BF3和过量 NaF作用可生成 NaBF4，BF4的空间构型为 ， NaBF4的电子式为 。 3 / 10 Ⅲ．硼酸(H3BO3)在电子器件工业和医疗上有重要用途。硼酸是一种片层状结构的白色晶体， 层内结构如图所示： 12．加热时，硼酸在水中的溶解度增大，主要原因是 。 硼酸在水中电离过程的微观图示如下： 13．(不定项)含氧酸的通式一般可以表示为(HO)mROn，酸的强度与酸中的非羟基氧原子数 n有关，n越大，酸性越强。据此判断，与硼酸酸性接近的含氧酸是 (选填编号)。 A． HClO B．H4SiO4 C．H3PO4 D．H2CO3 14．向 NaOH溶液中滴加少量硼酸，反应的离子方程式为 。 Ⅳ．硼砂是含结晶水的四硼酸钠，请根据模型回答有关问题。 15．硼砂中负离子 Xm-(含 B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示， 则在 xm-中，2号硼原子的价层电子对数为 ，m= (填数字)。 三、VA族元素的化合物 VA族元素氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)的单质及其化合物在科研和生产中有许多 重要用途。 16．[H2F]⁺[SbF6]⁻(氟锑酸)是一种超强酸，[H2F]⁺离子的空间构型为 ，写出一种 与[H2F]⁺互为等电子体的分子 。 17．氨溶于水时，大部分 NH3与 H2O以氢键(用“…”表示)结合形成 NH3·H2O分子。根据氨 水的性质可推知 NH3·H2O的结构式为 。 A． B． 4 / 10 18．三硫化四磷(P4S3)是黄绿色针状晶体，易燃、有毒，分子结构如图所示。下列有关 P4S3 的说法中不正确的是 。 A． P4S3中各原子最外层均满足 8电子稳定结构 B． P4S3中磷元素为+3价 C． P4S3中 P原子和 S原子均为 sp3杂化 D． 1mol P4S3分子中含有 6mol极性共价键 19． AsH3分子为三角锥形，键角为 91.80°，小于氨分子的键角，AsH3分子键角较小的原 因是 。 我国某科研工作者制备了一种高性能的钾离子电池负极材料(Bi—MOF)，如图所示。 回答下列问题： 20． Bi(NO3)3·5H2O中 H2O的价层电子对的空间结构模型为 形， BTC分子中的σ键和π键数目之比为 。 21．冠醚是皇冠状的分子，可用不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。 18-冠-6(18指 C、O原子总数为 18，6 指氧原子数)与钾离子形成的超分子结构如图所 示。 下列叙述正确的是 。 A．含该超分子的物质属于分子晶体 B．冠醚可用于分离不同的碱金属离子 C．中心碱金属离子的配位数固定不变 D．冠醚与碱金属离子之间形成氢键 22．该电池负极材料(Bi-MOF)充电时，会形成钾铋合金(K3Bi)，其晶胞为长方体，结构如 图。已知该晶胞底边长为 a pm，高为 c pm，NA为阿伏加德罗常数的值。该晶体密度 g·cm-3(只列计算式)。 5 / 10 四、局部麻醉剂——苯佐卡因 苯佐卡因(对氨基苯甲酸乙酯)常用作局部麻醉剂或止痛剂。合成路线有多种，以甲苯 为原料有如下三种不同的合成路线： 23． (不定项)关于苯佐卡因分子的下列说法中，错误的是 。 A．苯佐卡因分子式为 C9H12O2N B．1mol该化合物最多与 3mol氢气发生加成反应 C．苯佐卡因与苯胺互为同系物 D．该有机物中的所有原子不可能处于同一平面内 24．下列反应与反应①反应类型不同的是 。 A．② B．③ C．④ D．⑦ 25．关于合成路线中物质 X、Y、Z的下列说法中，错误的是 。 A．X中含有 2种官能团 B．Z的结构简式可能为 C．Y在核磁共振氢谱上出现 4组峰 D．Z与氢气加成后的产物中含 1个手性碳原子 26．反应①中除目标产物外，还能得到一种副产物，其结构简式是 。 实验发现，若直接采用水而不采用 CS2做溶剂，则会得到 2，4，6-三硝基甲苯，对此得出 的一个合理结论 。 27．反应②中会产生 HCl气体，则反应②的化学方程式是 。 6 / 10 28．苯佐卡因有多种同分异构体，能同时满足如下条件的同分异构体共有 种(不考 虑立体异构)。 ①分子中苯环上只有两个处于对位的取代基，其中一个为-NH2； ②既能发生银镜反应，又能和氢氧化钠反应。 任意写出其中一种的结构简式： 。 信息 1： 信息 2：R—NH2+R—Cl → 吡啶 R—NH—R+HCl，特曲卡因也是一种常用的局部麻醉剂， 结构简式为 。 29．请以对硝基甲苯、HOCH2CH2N(CH3)2、C4H9Cl为原料，设计特曲卡因的合成路线。 (合成路线常用的表示方式为：A → 反应条件 反应试剂 B → 反应条件 反应试剂 目标产物) 五、氨氮废水的处理与利用 氨氮废水会造成水体富营养化。 Ⅰ．可用沉淀法处理氨氮废水并获得缓释肥料磷酸镁铵(MgNH4PO4)，过程如下。 资料：i．氨氮废水中氮元素主要以 NH4+形式存在； ii．Mg3(PO4)2 的 Ksp 约为 1×10-24；MgNH4PO4 的 Ksp 为 1×10-13；Mg(OH)2 的 Ksp 为 1.8×10-11。 30．当[Mg2+]和[NH4+]为 1mol·L⁻¹时，生成 Mg3(PO4)2沉淀所需的[PO43-]是生成 MgNH4PO4 沉淀所需的[PO43-]的 倍。 31．磷酸盐若选择 Na3PO4，混合后会产生大量 Mg3(PO4)2 沉淀，反应的离子方程式 为 ，氨氮去除率将 (填“提高”“降低”或“不变”)。 7 / 10 含磷微粒的物质的量分数与 pH的关系如下图所示。 32．结合化学用语解释 NaH2PO4溶液显酸性的原因 。 33．下列说法正确的是 。 A．Na2HPO4溶液呈酸性 B．Na3PO4和 Na2HPO4溶液中，微粒的种类相同 C．X点存在，[Na+]+[H+]=[H2PO4-]+2[HPO42-]+[OH-] D．Y点可由 Na3PO4和 Na2HPO4等物质的量混合溶解得到 34．下列说法中错误的是 。 A．MgNH4PO4为复合肥料 B．pH在 9~10之间，生成MgNH4PO4的离子方程式为 Mg2++NH4++HPO42-+OH-=MgNH4PO4↓+H2O C．若溶液中[Mg2+]=1.8×10-3mol·L-1，则 pH大于 10时，可避免产生Mg(OH)2沉淀 D．实验室完成分离操作时，需要的玻璃仪器主要为玻璃棒、烧杯、漏斗 Ⅱ．某实验小组以 NaClO为氧化剂，在实验室模拟氨氮废水的处理过程。 35．NaClO溶液中 HClO或 ClO⁻的组成分数 � � � = � � � ���� +� ���− 与 pH的关系如图所示。HClO的电离常数 Ka值约为 。 8 / 10 36．测定相同时间不同 pH值时次氯酸钠氧化去除氨氮的去除率如下图所示。 (1)去除率效果较好的 pH范围为 。 (2)pH较低或较高去除率均下降的原因是 。 工业上可用次氯酸盐作处理剂处理氨氮废水，有关反应可表示为： ① 2NH3+ 3ClO- = N2+3Cl-+3H2O ② NH3+ 4ClO- + OH-= NO3- + 4Cl-+2H2O 36．实验室将 1L 0.006mol/L 的氨水分别和不同量的 NaClO混合，测得溶液中氨去除率、 总氮(氨氮和硝氮的总和)残余率与 NaClO投入量 n(NaClO)的关系如图所示。下列说法错误 的是 。 A．n1的数值为 9.75×10-3 B．n=n1时，[Cl-]> 4[NO3-] C．n>n1，n越大，生成 N2的物质的量越少 D．n<n1时，[Na+]+[H+]=[Cl-]+ [OH-] 9 / 10 参考答案 一、 1．7 1 哑铃形 2．第 4周期ⅠB族 d [Ar]3d104s1 3．D 4．B 5．AD 6．难 Mn2+的价电子排布式为 3d5，为半充满，较稳定，难失电子 7．BD 二 、 8．C 9．BC 10．C 11．正四面体 12．加热破坏硼酸分子间的氢键，有利于形成硼酸与水分子间的氢键 13．AB 14．OH-+H3BO3=[B(OH)4]- 15．3 2 三 、 16．四面体 H2O 17．B 18．B 19．均为 sp3杂化，As原子电负性比 N小，AsH3分子中共用电子对距离 As核更远，共用 电子对间的排斥力比 NH3分子小 20．四面体 9：1 21．B 22． 2 -30 6 39+2 209 10Aa cN    23．AC 24．B 10 / 10 25．D 26． 溶剂不同，发生的反应不同，生成的产物不同 27． +CH3COCl→ +HCl 28．2 HCOOCH2CH2-苯环-NH2 29 ． ����4 → �+ ����2 → ����2��2�(��3)2 → �� → HCl �4�9�� → 吡啶 30．10 31．2PO43-+3Mg2+=Mg3(PO4)2↓ 降低 32．H2PO4-电离平衡常数约为 10-7，H2PO4-水解平衡常数 Kh= 1 WK Ka <10-7，水解程度小于电 离 33．B 34．C 35．10-7.5 36．(1)7-8 (2)pH较低时，c(H+)浓度大，与 ClO-结合生成 HClO，HClO见光分解；pH较 高时，c(OH-)浓度大，抑制 ClO-水解，c(HClO)减小，氧化能力减弱 37．D