上海市杨浦区控江中学2024-2025学年高一下学期期中化学试卷

1 / 8 2024-2025学年上海市杨浦区控江中学第二学期期中考 高一年级 化学学科 相对原子质量: H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 A1-27 Cl-35.5 Ga-69.7 一、人工智能与大数据 2025 年开年以来，随着 DeepSeek的问世，其低训练成本和开源的性质在各行业掀起 了一场了解、结合、应用人工智能的热潮。其所需神经网络需要被部署在具有大量计算节点 的图形处理器(GPU)上面。到目前为止，制造 GPU 工艺最成熟的材料仍然是最经典的半导 体材料--硅。 1．硅在元素周期表中的位置是_________________，写出硅原子的电子式___________。 2．硅元素存在多种核素。已知三种天然稳定核素的数据如下: 核素 相对原子质量 丰度(%) 28Z 27.977 92.23 29Z 28.976 4.67 30Z 29.974 3.10 硅元素的相对原子质量为__________(保留 3位小数) 3．粗品硅单质可以通过在高温下使用焦炭还原 SiO2来制备，同时生成一种具有还原性的氧 化物气体，这个反应的方程式是____________________________________，这个方程式不能 说明非金属性 C>Si，理由是________________________________________________ 4．为了制造 GPU，首先需要得到极高纯度的单晶硅(硅单质的晶体)，其结构与金刚石类似， 下列关于单晶硅的说法不正确的是____________ (选填序号，不定项)。 A．单晶硅是一种共价晶体，其结构中各个硅原子之间由极性共价键连接 B．单晶硅具有良好的导电性，可以直接用于制作导线 C．单晶硅的硬度非常高，以致于常规金属刀具无法在上面进行机械加工 D．在熔化单晶硅以提纯它的过程中，会破坏 Si原子之间的共价键 5．较为陈旧的制造工艺中，往往会使用化学方法对单晶硅进行刻蚀。最为常用的刻蚀剂是 HF，其与 Si可以反应得到 SiF4与 H2。 写出反应方程式___________________________________。 已知 SiF4沸点为-86℃，HF点 19.54°C，HF点高于 SiF4的原因是______________________。 2 / 8 6．现代芯片工艺中的核心组件是 EUV光刻机,其利用激光脉冲连续照射在一个极小的液态 金属 X 的液滴上面，从而产生波长为 13.5nm的极紫外光用于加工。巧合的是，这种金元素 X在周期表中处于 Si的正下方,且为第五周期元素,下列关于 x的说法正确的是__(选填序号， 不定项)。 A．X原子的最外层有 6个电子 B．X在化合物中的最高化合价是+4价 C．X的失电子能力比 Si强 D．X的熔点比晶体硅要高的多 7．人工智能具有幻觉现象，即可能会输出一些与物理真实世界不符或有误导性的结果，这 限制了它的应用。甲同学最近正在利用人工智能协助学习化学键与晶体的相关知识，下面是 人工智能的一些回复，请问以下说法中错误的是______________(选填序号，不定项)。 A．共价晶体中，一定含有共价键，同时一定不含有离子键 B．离子晶体中，一定含有离子键，同时不一定含有共价键 C．金属晶体中，一定含有金属键，同时一定不含有分子或离子 D．分子晶体中，一定含有氢键，但氢键并不属于化学键 8．乙同学在使用人工智能模型学习共价化合物时，得到了以下几个回答，其中正确的是 ___________(选填序号)。 A．共价化合物不可能硬度很大 B．共价化合物不可能常温下为气态 C．共价化合物不可能由一种原子直接构成 D．共价化合物溶于水不可能产生正、负离子 二、厨房中的化学 厨房不仅是烹饪的场所，更是化学现象的汇聚地。做饭和做化学实验有着异曲同工之 妙，各种物质在热能和分子作用下发生微妙变化，呈现出科学原理与日常生活的巧妙融合。 1．蔗糖是一种白色的分子晶体，其化学式为 C11H22O11，炒糖色的第一步就是在锅中加热融 化蔗糖，在这个过程中，______________(填“有”或“没有”)化学键被破坏。 2．如果炒糖色的时候火候控制不好，就会得到一团黑色的碳化物。无独有偶，在化学实验 室中，用浓硫酸与蔗糖反应，同样会得到一团黑色的物质，同时会有两种气体放出，这两种 气体的化学式是________与_____________ 3 / 8 3．食盐是厨房之中最为常见的调味料之一，其化学式为 NaCl，其结构如右图所示。 NaCl属于______________晶体，其晶体结构中每个 Cl-周围最近的 Na+有_________个。 亚硝酸钠(NaNO2)是一种用途广泛的工业盐，因其外观和食盐相似容易误食中毒。 已知:亚硝酸钠加热到 320℃以上会分解产生 Na2O、N2和 O2，其水溶液呈碱性，能与 AgNO3 溶液反应生成难溶于水、易溶于酸的 AgNO2。 4．下列方法能用来区分固体 NaNO2和 NaCl的是_________(选填序号,不定项)。 A．分别溶于水 B．分别溶于水并滴加 HNO3酸化的 AgNO3溶液 C．分别加强热并收集气体检验 D．用筷子分别蘸取固体品尝味道 5．由于 NaNO2有毒性，将含该物质的废水直接排放会引起水体严重污染，所以这种废水必 须处理后才能排放。处理方法之一如下: 2NaNO2+2KI+2H2SO4═2NO↑+I2+K2SO4+Na2SO4+2H2O。 ①用此法处理 13.48 NaNO2会产生标准状况下的气体________L。 ②用上述反应处理 NaNO2非不是最佳方法，原因是_______________________________。 6．醋是另一种厨房之中常用的调味料，其中含有醋酸，其化学式为 CHCOOH。84消液在 使用时可以加入少量白醋以提高消毒效果。请用化学反应方程式说明提高消效果的原理 。 7．烹醋是一种激发醋的香气的烹饪技法，现代研究表明，120℃下醋酸蒸气中存在者一种二 聚体，其结构为 从结构上看，使这一二聚体组成的典型作用力是_________。 4 / 8 三、氮及其化合物 (一)氮元素是生命的基础，自然界中氮的循环过程如下图所示，请分析此图并回答有关问题。 1．关于 N2分子，有关说法错误的是__________(选填序号)。 A．N2分子中含有共价键 B．N2分子的结构式可表示为:N三 N: C．氮气液化时，N2分子间平均距离变小 D．氮气液化，可通过增加压强或降低温度 2．图中共表示了_________种固氮的途径。农谚说:“雷雨发庄稼”。原因是雷电时实现了氮 气的固定，为植物提供_________态氮肥。 (二)“氮的固定”对保障人类生存具有重大意义。一种新型合成氨的原理如图所示: 3．写出 NH3的结构式______________，用电子式表示 H2O分子的形成过程_______________, 4、已知 Li3N 熔点为 845℃，NH3熔点-77.7℃，用晶体结构的知识说明这两种含氮化合物 熔点差异的可能原因___________________________ 5、写出上图所示过程的总反应方程式: ___________________________ 5 / 8 (三)煤中的氮元素在煤燃烧过程中的转化如图所示: 完成下列填空： 6．固态氮中有一种含氮有机物: ，该分子中碳原子和氮原子的共用电子对偏向______ 原子(选填“N 或”“C”)，请从原子结构角度解释原因:_______________________ 7．过程①有时会产生笑气(N2O)，用同位素示踪法研究发现，在有氧气时，15NO与 NH3以 一定比例反应，得到的笑气几乎都是 15NNO。 配平化学方程式:___ 15NO+____NH3+____O2=____15NNO +_____H2O。 8．上述反应中涉及的元素原子半径由大到小的顺序是________________ 四、精彩纷呈的金属世界 金属对人类的生产生活中有非常重要的用途，根据所学金属相关知识回答下列问题。 1．历史上金、银、铜主要是作为货币金属应用。从化学角度来看,主要是利用它们的______(选 填序号)。 A．硬度适中 B．密度适中 C．金属光泽好 D．不活泼 2．卢瑟福的α粒子散射实验中使用金箔作为轰击对象，将金制作成金箔利用了金属的延展性， 请用金属晶体结构知识解释金属具有良好的延展性的原因________________________ 3．科学家对液氢施加约 4.95×1011Pa压力，成功制造出了“金属氢”，这是一种以氢离子和 自由电子为基本单位构成的晶体。关于金属氢的推测错误的是_________(选填序号)。 A．可能具有较好的导电性 B．与氢气互为同素异形体 C．摩尔质量与氢气相同 D．制造金属氢过程属于化学变化 4．下列反应能得到单质铁的是______________(选填序号，不定项)。 A．Cu 与 FeCl3溶液反应 B．在高温下 A1与 Fe3O4反应 C．在高温下 CO与 Fe2O3反应 D．Fe(OH)3受热分解 6 / 8 5．能说明 Fe 的还原性弱于 Na的是____________(选填序号)。 A．Na 的熔点比 Fe的熔点低 B．1mol的 Fe、Na分别与 S反应，Fe失电子数多 C．Na与冷水剧烈反应，Fe与冷水不反应 D．Fe3+氧化性强于 Na+ 6．水处理厂可用 Fe2(SO4)3制备的 Na2FeO4,对水进行杀菌、消毒等。Fe2(SO4)3制备 Na2FeO4 时，从氧化还原角度考虑，不可能用到的物质是_________(选填序号，不定项)。 A．NaClO B．Na2O2 C．Na2S D．Na2SO3 大多金属单质都是从地壳和海洋等自然资源中获取的,金属活动性不同冶炼方法也不同。 7．1827年维勒用金属钾还原熔融的无水氯化铝得到较纯的金属铝单质，但今天人们早已舍 弃这种制备金属铝的方法，你认为可能的原因有___________________(写出一条即可)。 8．工业上用电解 Al2O3的方法获得铝单质，若反应中有 0.6mol电子转移，则在____极(选 填“阴”或“阳”)可得金属铝的质量为_________克。 9．工业上可用铝热反应冶炼锰、钒等难熔金属，其原因与下列无关的是_____(选填序号)。 A．铝还原性较强 B．铝相对锰、钒较廉价 C．铝能形成多种合金 D．反应放出大量的热 五、元素周期表和周期律 人类赖以生存的大千世界是由众多物质组成的,而数量如此庞大的物质却仅由百余种化 学元素组成。我们要探索元素性质的递变规律，理解原子是如何通过相互作用构建物质。 1．中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等 9种元素相对原子质量的新值，被采 用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是____________(选填序号)。 A．In 是第五周期第 IIIA 族元素 B．碱性:In(OH)3>RbOH C．原子半径:In>A1 D．115In的中子数与电子数的差值为 17 2．随原子序数的递增，八种短周期元素的原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变 化如下图所示，下列分析正确的是___________ (选填序号)。 A．d、e的简单离子半径大小:d<e B．元素的金属性:e<f C．元素的非金属性:d<g D．x、y、z和 d四种元素能形成离子化合物 7 / 8 3．结合元素周期律，根据下列事实所得推测不合理的是__________(选填学号)。 选项 事实 推测 A HI在 230℃时分解，HCl在 1500℃时分解 HF分解温度大于 1500℃ B H3PO4是中强酸，H2SO4是强酸 HClO4是强酸 C Na、Al通常用电解法冶炼 Mg可用电解法冶炼 D IVA主族 14Si和 32Ge的单质是半导体材料 同族 82Pb的单质是半导体材料 4．人们从来没有放弃过对元素周期表的扩充，利用各种方法合成第八周期的第一个元素的 努力一直在进行，该元素的临时符号是 Uue，其原子序数是__________，L层上共有_____ 个电子。已知氯化镓 GaCl3、氮化镓 GaN、砷化镓 GaAs 熔融状态均不导电，熔点如下: 物质 GaCl3 GaAs GaN 熔点/℃ 77.9 1238 1700 5．下列关于以上三种晶体的说法正确的是__________(选填序号)。 A．晶体中都含有 Ga3+ B．构成晶体的基本微粒都相同 C．都是共价化合物 D．晶体中都只含有一种作用力 6．270℃时，氯化镓蒸气相对于氧气的密度为 11， 据此推测氯化镓的分子式为_______________ 7．废弃的含 GaAs的半导体材料可以用浓硝酸溶解，放出红棕色气体，同时生成 H3AsO4 和 Ga(NO3)3。写出该反应的化学方程式___________________________ “氯、澳、碘”是最早提出的“三素组”之一，它们的化学性质既相似，又有独特性。已知 氧化性:Cl2>Br2>Fe3+>I2。 8．右图是向 FeBr2、FeI2的混合溶液中，通入一定量氯气，溶液中各种离子物质的量的变化， 线段BC表示______(填离子符号)物质的量的变化，原混合溶液中 n(I-):n(Fe2+):n(Br-)=______。 这一过程中能说明非金属性 Cl>Br的反应的离子方程式是:____________________________。 8 / 8 参考答案： 一、 1． 第三周期第 14族（或第三周期 IVA族） 2．28.09 3． SiO2+2C ===== 高温 2CO+Si 该方程式中 C做还原剂，只能说明 C的还原性强于还原产物 Si。 4． AB 5． 4HF+Si=SiF4+2H2 HF分子间形成氢键，分子间作用力较大，沸点较高。 6． C 7． CD 8． C 二、 1． 没有 2． CO2 SO2 3． 离子 6 4． BC 5．7.74；产生有毒气体 NO，污染空气；6．CHCOOH+NaClO=HClO+ CHCOONa；7．氢键 三、 1． B 2． 3 硝 3． 4．Li3N是由活泼的金属和活泼的非金属形成的化合物,且其熔点为 845℃,可推知 Li3N可能 为离子化合物,Li3N熔化需要破坏离子键;NH3是分子晶体,熔化破坏分子间作用力,离子键比 分子间作用力强 5． 2N2+6H2O 4NH3+3O2 6．N； C 、N在同一周期，N原子的核电荷数大，原子半径小，原子核对最外层电 子的吸引作用更大 7． 4 15NO+4NH3+3O2= 415NNO +6H2O。 8． N>O>H 四、 1． D 2． 当金属受到外力作用时，晶体中的各金属正离子就会发生相对滑动，但原来的排列方式 不变，而金属键没有破坏，所以金属有良好的延展性。 3． C 4． BC 5． C 6． CD 7．金属钾的活动性更强，价格昂贵 8． 阴 5.4 9． C 五、 1． B 2． D 3． D 4． 119 8 5． C 6． Ga2Cl6 7． GaAs+ 11HNO3（浓）=8NO2↑+ H3AsO4+ Ga(NO3)3+4H2O 8． Fe3+ 1：2：3 Cl2+2Br—= 2Cl—+Br2