北京北大附中2023-2024学年高二上学期期末化学试题

2023北京北大附中高二（上）期末 化 学 化学选修1、2（国家选择性必修） 注意事项 1.考试时间：60分钟。满分：100分。 2.所有试题答案都写在答题纸的规定位置，超出范围无效。 3.使用黑色字迹的签字笔或钢笔答题，不得使用铅笔答题。不能使用涂改液、胶带纸、修正带修改。 一、元素周期表揭示了物质构成的奥秘，对于科学研究的意义巨大。 （1）按要求填写： 示例：Li的电子排布式是1s22s1或[He]2s1，轨道表示式是 ，原子结构示意图是。 写出①的原子结构示意图：__________。 写出②的基态原子的核外电子轨道表示式__________。 写出④的核外电子排布式__________。 写出Fe元素在周期表中的位置：__________。 写出Fe2+的价电子排布式：__________。 （2）关于元素③，下列说法正确的是__________。 A.位于元素周期表的p区 B.位于第三周期第VA族 C.质子数为34的元素X和③位于同一主族 D.其气态氢化物的稳定性小于NH3 （3）元素周期表中蕴含着元素周期律。研究元素②所在周期的原子结构或元素性质随核电荷数变化的规律，得到下列图像。 ①图1纵轴表示的变量是__________。 ②图2表示的是__________（填“原子半径”、“第一电离能”或“电负性”）与核电荷数的关系。 ③已知在极性试剂（如水溶液）中，有机物分子中极性越强的部分越容易发生反应。电负性H<C。乙醇的分子结构是，其中最容易发生反应的化学键是__________。 （4）应用元素周期表推测性质及创造新材料。 ①已知元素周期表中某些主族元素与其右下方位于对角线位置的元素的某些化学性质有相似性，像Al(OH)3一样的两性氢氧化物还可能有__________、__________。 ②已知d区金属与原子半径小的非金属元素能形成耐腐蚀的特种材料。已知d区金属元素M位于第四周期，其价电子轨道表示式中，电子占据的轨道数=未被电子占据的轨道数。非金属元素Y的原子半径为同主族最小，最高化合价是+5价。该特种材料M3Y4是__________。 二、哈勃空间望远镜的继任者——詹姆斯·韦伯空间望远镜于2021年12月发射升空。其中，望远镜的姿态调整火箭采用肼（N2H4）作为燃料，N2O4作为氧化剂。两者一经接触立即燃烧，释放出大量的热，生成N2与水蒸气。 （1）已知1mol液态肼与液态N2O4反应可释放524.45kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式：____________________。 （2）将氨分子中一个氢原子去掉可得到氨基（—NH2），肼可以看作两个氨基直接相连的产物。分析氨、肼和产物H2O的结构，回答下列问题： ①氨的空间结构是__________。肼中N原子的杂化方式是__________。H2O中O的杂化方式是__________。 ②比较肼分子中H-N-H与产物H2O分子中H-O-H键角的大小，并说明理由。 （3）N2O4分子结构如右图所示。已知分子中所有原子均位于同一平面内，下列说法正确的是 A.每个N2O4分子中含有5个σ键 B.N2O4分子中的N原子为sp3杂化 C.N2O4分子中包含极性共价键与非极性共价键 （4）高温下N2O4容易分解，体系中存在平衡：N2O42NO2。判断N2O4和NO2是否是极性分子。 信息：VSEPR模型中单电子也看做一个空间取向。NO2中N为中心原子。 N2O4__________，NO2__________（填写“极性分子”或“非极性分子”）。 （5）按照轨道重叠方式划分，N2中N原子间共价键的类型为。比较N2与N2H4中氮氮键的键长与键能，键长：N2__________N2H4，键能：N2__________N2H4（填“>”“<”或“=”）。 （6）找出下列有机物中手性化合物，将其分子结构画在答题卡上，用“*”标记其中的手性碳原子。 三、实验小组探究铝片做电极材料时的原电池反应，设计下表中装置进行实验并记录。资料：下列实验所用电流表指针偏转方向与电子移动方向相同。 【实验1】 序号 装置 实验现象 I 电流计指针向左偏转，铝条、铜条表面有无色气泡 II 电流计指针向右偏转，镁条、铝条表面有无色气泡 II 电流表指针向右偏转，镁条、铝条表面无明显现象 （1）装置I中Al为原电池的__________极。 其正极反应是__________。 （2）装置II中镁条、铝条表面均出现无色气泡，由电化学反应引起的现象是__________。 （3）①装置III原电池总反应的化学方程式是：__________。 ②工作一段时间后，铝片表面溶液pH__________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 【实验2】将实验1中的电解质溶液换为NaOH溶液进行实验2。该小组同学认为，装置IV和V中原电池的总反应均为2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑。 序号 装置 实验现象 IV 电流计指针向左偏转，铝条、铜条表面产生无色气泡 V i.电流计指针迅速向右偏转，镁条表面无气泡，铝条表面有气泡 ⅱ.电流计指针逐渐向零刻度恢复，经零刻度后继续向左偏转。镁条表面开始时无明显现象，一段时间后有少量气泡逸出，铝条表面持续有气泡逸出 （4）装置IV负极的电极反应是：__________。 （5）①装置V中，i中“电流表指针迅速向右偏转”，推测铝条表面放电的物质是溶解在溶液中的O2，则该电极反应是__________。 ②推测ii中“电流计指针逐渐向零刻度恢复”的原因是____________（写出一条即可）。 四、次磷酸（H3PO2）可用于制药工业。 资料：次磷酸（H3PO2）是一元酸。NaH2PO2、Ba(H2PO2)2均能溶于水。 次磷酸（H3PO2）具有较强的还原性。 阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过。 I.某小组设想用化学方法制取次磷酸 已知： H3PO2 CH3COOH 25℃Ka 5.89×10-2 1.7×10-5 （1）可用的试剂有：HCl、NaH2PO2、CH3COOH，根据数据，判断可用于制备次磷酸的试剂组合是：__________。 （2）某小组利用H2SO4与Ba(H2PO2)2制备次磷酸，其离子方程式是__________。 II.工业上用电渗析法制备H3PO2的工作原理如图所示。 （3）H3PO2的电离方程式是__________。 （4）NaH2PO2溶液显_______性（填“酸”、“碱”或“中”），溶液中离子浓度由大到小排列是__________。 （5）写出阴极的电极反应：__________。 （6）一段时间后，阴极室NaOH浓度__________（填“变高”、“变低”或“不变”）。 （7）阳极室得到浓H3PO2，说明其原因是__________。 （8）该方法得到的产品H3PO2溶液中会混有H3PO4。结合化学用语解释产生H3PO4的原因是__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $