内容正文:
深圳市光明区高级中学2025—2026学年第二学期高二年级期中考试题
化学
考试时间:75分钟 试卷满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。若有条形码,请将其贴在指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Cu:64 Cs:133 Pb:207 Br:80
第Ⅰ卷(选择题共44分)
一、选择题:本题共16个小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列化学用语中,正确的是
A. 基态C原子价层电子轨道表示式:
B. 分子的空间填充模型:
C. 分子中共价键形成的示意图:
D. 基态Cu原子的原子结构示意图:
【答案】A
【解析】
【详解】A.基态C原子价层电子为2s22p2,2s轨道2个电子自旋相反符合泡利原理,2p轨道2个电子分占不同轨道且自旋平行符合洪特规则,该轨道表示式正确,A正确;
B.Cl原子半径大于C原子,该空间填充模型中中心C原子半径大于周围Cl原子,与事实不符,B错误;
C.Cl2分子中两个Cl的3p轨道头碰头重叠形成σ键,图示为p轨道肩并肩重叠形成π键,不符合Cl2的成键特点,C错误;
D.基态Cu原子电子排布为[Ar]3d104s1,第三层(M层)电子数为18,最外层电子数为1,图示第三层为17、最外层为2,不符合事实,D错误;
故选A。
2. 下列有机物的结构与名称相符的是
A. 4,4-二甲基-2-戊炔
B. 2-甲基-1,4-戊二烯
C. 2,4,4-三甲基戊烷
D. 2-乙基戊烷
【答案】A
【解析】
【详解】A.含碳碳三键的最长碳链有5个C,从离三键近的一端编号,三键位于2位,4号C上有2个甲基,命名为4,4-二甲基-2-戊炔,A正确;
B.含两个双键的最长碳链有5个C,从离双键近的一端编号,双键实际位于1、3位,2号C上有1个甲基,正确命名为2-甲基-1,3-戊二烯,B错误;
C.最长碳链有5个C,为使支链位次和最小,2号C上有2个甲基,4号C上有1个甲基,正确命名为2,2,4-三甲基戊烷,C错误;
D.该有机物最长碳链含6个C,3号C上有1个甲基,正确命名为3-甲基己烷,D错误;
故选A。
3. 下列相关性质的比较中,说法正确的是
A. 单质的熔点:
B. 离子键强弱:
C. 键的极性:N—H键<O—H键<F—H键
D. 热稳定性:
【答案】C
【解析】
【详解】A.碱金属属于金属晶体,随原子序数增大,原子半径逐渐增大,金属键逐渐减弱,单质熔点逐渐降低,单质的熔点顺序为,A错误;
B.离子键强度随离子所带电荷数升高、离子半径减小而增强,MgO中离子电荷数远高于另外两种物质,且半径小于,离子键强弱为,B错误;
C.键的极性与成键原子电负性差值正相关,电负性,因此和H成键的电负性差值,键的极性:键键键,C正确;
D.非金属性,非金属性越强,对应简单氢化物热稳定性越强,因此热稳定性, D错误;
故选C。
4. 下列关于有机物结构的认识正确的是
A. 正戊烷分子中所有碳原子一定不在一条直线上
B. 三氯甲烷只有一种结构可证明甲烷是正四面体结构
C. 有机物中的C原子可能共平面
D. 碳碳原子间只以单键结合,剩余的价键全部与氢原子结合的烃一定符合通式
【答案】A
【解析】
【详解】A.正戊烷中所有碳原子均为饱和杂化,碳碳键键角接近109∘28′,碳链呈锯齿形,所有碳原子一定不在同一直线上,A正确;
B.若甲烷为平面正方形结构,三氯甲烷也只有一种结构;能证明甲烷为正四面体结构的是二氯甲烷只有一种结构,B错误;
C.该有机物为2,2,5,5−四甲基己烷,分子中2号、5号碳原子均为季碳,为杂化,呈四面体结构,2号碳连接的3个甲基碳位于四面体的三个顶点,不可能全部和中心碳共平面,因此所有碳原子不可能共平面,C错误;
D.环烷烃中碳碳全部为单键,剩余价键全部与氢原子结合,但环烷烃通式为,D错误;
答案选A。
5. 氮化硼()是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得到和,如图所示。下列叙述正确的是
A. 中的键角小于中的键角
B. 立方氮化硼和半导体材料氮化铝的结构均类似于金刚石,立方氮化硼的熔点低于氮化铝
C. 和的空间结构都是三角锥形
D. 硼酸()在水中的电离方程式为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.中B为杂化,无孤电子对,空间构型为平面三角形,键角约为;中B为杂化,无孤电子对,空间构型为正四面体,键角约为,故键角大于键角,A错误;
B.立方氮化硼和氮化铝均为共价晶体,熔点与共价键键能正相关,B原子半径小于,键键长更短、键能更大,故立方氮化硼的熔点高于氮化铝,B错误;
C.BF3中B价层电子对数为3,无孤电子对,空间结构为平面正三角形;中N价层电子对数为4,含1对孤电子对,空间结构为三角锥形,C错误;
D.硼酸为一元弱酸,在水中不能直接电离出,而是结合水电离出的释放,题给电离方程式书写正确,D正确;
故选D。
6. 仪器分析在化学研究中有重要应用。下列方法选择错误的是
A. 用pH计区分KCl溶液和NaNO3溶液 B. 用X射线衍射法区分玻璃和蓝宝石
C. 用原子光谱鉴定样品中含有元素Li D. 用质谱区分正己醇和正庚醇
【答案】A
【解析】
【详解】A.KCl溶液和NaNO3溶液均为强酸强碱盐,溶液均呈中性,pH计无法区分两者,A错误;
B.X射线衍射法可区分晶体(蓝宝石)和非晶体(玻璃)的衍射图谱,B正确;
C.原子光谱通过特征谱线可鉴定元素种类,C正确;
D.正己醇和正庚醇相对分子质量不同,质谱通过分子离子峰质荷比差异可区分正己醇和正庚醇,D正确;
故选A。
7. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量和泥沙)的提纯方案如下。下列说法错误的是
A. 操作I、Ⅱ均需使用玻璃棒但其作用不同 B. 操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和
C. 操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少被包裹的杂质 D. 操作Ⅳ洗涤苯甲酸,用冷水比乙醇效果好
【答案】B
【解析】
【分析】苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水和乙醇。粗苯甲酸中混有泥沙和氯化钠,加水、加热溶解,苯甲酸、NaCl溶解在水中,泥沙不溶,从而形成悬浊液;趁热过滤出泥沙,同时防止苯甲酸结晶析出;将滤液冷却结晶,大部分苯甲酸结晶析出,氯化钠仍留在母液中;过滤、用冷水洗涤,便可得到纯净的苯甲酸。
【详解】A.操作I溶解中需要用玻璃棒搅拌,加快溶解,操作Ⅱ趁热过滤需要用玻璃棒引流,操作I、Ⅱ均需使用玻璃棒但其作用不同,A选项正确;
B.操作Ⅱ趁热过滤的目的,是除去泥沙,同时防止苯甲酸结晶析出,NaCl含量少,通常不结晶析出,B选项错误;
C.操作Ⅲ缓慢冷却结晶,可形成较大的苯甲酸晶体颗粒,同时可减少杂质被包裹在晶体颗粒内部,C选项正确;
D.苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水和乙醇,所以操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体,既可去除晶体表面吸附的杂质离子,又能减少溶解损失,故洗涤苯甲酸,用冷水比乙醇效果好,D选项正确;
故答案选B。
8. 下列关于有机物的鉴别、除杂和制备说法正确的是
A. 用苯萃取溴水中的溴,分液时有机层从分液漏斗的下端放出
B. 氯气与甲烷按照比例2:1在光照条件下反应制备纯净的二氯甲烷
C. 只用溴水就能将己烯、四氯化碳、淀粉碘化钾溶液区分开来
D. 甲烷中混有少量乙烯:通过酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯的密度小于水,萃取溴后有机层位于分液漏斗上层,分液时需从上口倒出,不能从下端放出,A错误;
B.光照条件下甲烷与氯气的取代反应为连锁反应,无论反应物比例如何,都会生成多种氯代甲烷和氯化氢的混合物,无法得到纯净的二氯甲烷,B错误;
C.己烯与溴水发生加成反应,溴水褪色且溶液分层;四氯化碳萃取溴水中的溴,溶液分层且下层为橙色;溴与碘化钾反应生成碘单质,淀粉遇碘单质变蓝,三种物质现象各不相同,只用溴水即可区分,C正确;
D.乙烯会被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳,引入新杂质,不能用于除去甲烷中的少量乙烯,D错误;
答案选C。
9. 分子式为C4H8F2的同分异构体有( )种。
A. 10 B. 9 C. 8 D. 7
【答案】B
【解析】
【详解】分子式为C4H8F2的同分异构体如图所示(只画出碳骨架,数字代表F原子的位置):、、,共9种,故选B。
10. 下列各组物质中,互为同系物的是
A. 与 B. 与
C. CH2ClCH2Cl与CH2ClCHClCH3 D. 与CH2=CHCHO
【答案】C
【解析】
【详解】A.为酚类,为醇类,不是同种物质,故A不符合题意;
B.与,两者结构不相似,前者含三个羟基,后者含一个羟基,不是同系物,故B不符合题意;
C.CH2ClCH2Cl与CH2ClCHClCH3,两者结构相似,都含有两个氯原子且相差一个CH2,是同系物,故C符合题意;
D.与CH2=CHCHO两者结构不相似,前者是醛,后者含一个醛基和碳碳双键,不是同系物,故D不符合题意;
综上所述,答案为C。
11. 我国科学家利用CCl4与Na、Mg等活泼金属反应合成了金刚石。以下说法正确的是
A. 在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为
B. 钠在焰色试验中呈黄色是核外电子在能量不同轨道之间发生跃迁的结果
C. 金刚石和石墨互为同素异形体,二者晶体类型相同
D. 的电子式为:
【答案】B
【解析】
【详解】A.金刚石中每个原子形成4个键,每个键被2个原子共用,1个实际对应个键,故碳原子与碳碳键个数比为,A错误;
B.焰色试验的原理是核外电子吸收能量跃迁到高能级,再跃迁回低能级时以光的形式释放能量,钠的焰色呈黄色是电子在不同能量轨道跃迁的结果,B正确;
C.金刚石是共价晶体,石墨是混合晶体,二者晶体类型不同,C错误;
D.中每个原子最外层应有3对孤对电子,所给电子式未画出的孤对电子,电子式书写错误,正确的电子式为;D错误;
故选B。
12. 用尿素(结构如图)除去溶液中的反应原理为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 中孤电子对数为
B. 标准状况下,中含有的键数为
C. 每生成转移电子数为
D. 溶液中阴离子总数小于
【答案】AD
【解析】
【详解】A.尿素分子中,O原子形成C=O双键后含2对孤电子对,尿素整个分子共平面,氮原子为杂化,每个N原子形成3个σ键后无孤电子对(孤对电子形成了共轭体系),C无孤电子对,总孤电子对为2对,1 mol尿素含孤电子对数为,A错误;
B.标准状况下的物质的量为0.1 mol,的结构式为,1个分子含2个键,因此0.1 mol 含键数为,B正确;
C.反应中,中N为-3价,中N为+3价,均转化为0价的;每生成1 mol ,转移总电子为6 mol,因此生成0.1 mol 转移电子数为,C正确;
D.对溶液,根据电荷守恒:,,因此阴离子总物质的量,阴离子总数大于,D错误;
故选AD。
13. 在温和条件下转化为甲醇的一种反应历程如下图(图中的氧原子未画出)。下列说法不正确的是
A. 该历程中存在着极性键与非极性键的断裂与形成
B. 碳原子的杂化方式发生改变
C. 为该反应的催化剂,改变了反应路径,降低了该反应的活化能
D. 反应的总反应方程式为:
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,二氧化碳在温和条件下转化为甲醇的反应为催化剂作用下二氧化碳与氢气反应生成甲醇和水,反应的化学方程式为:。
【详解】A.由图可知,该历程中存在着碳氧极性键的断裂和碳氢、氢氧极性键的形成,存在着氢氢非极性键的断裂,但不存在非极性键的形成,A错误;
B.反应物二氧化碳分子中碳原子的杂化方式为sp杂化,生成物甲醇中碳原子的杂化方式为sp3杂化,则反应时碳原子的杂化方式发生了改变,B正确;
C.由图可知,三氧化二铟是反应的催化剂,催化剂改变了反应路径,降低了该反应的活化能,加快了反应速率,C正确;
D.由分析可知,二氧化碳在温和条件下转化为甲醇的总反应方程式为:,D正确;
故选A。
14. 下列关于晶体的说法中正确的有几个
①离子晶体中一定含有离子键,分子晶体一定含有共价键
②碘晶体升华时破坏了共价键
③共价晶体中,共价键越强,熔点越高
④氯化钠熔化时离子键被破坏
⑤分子晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
⑥干冰晶体中,每个周围紧邻12个
⑦氯化钠晶体中,每个周围紧邻且距离相等的共有6个
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】
【详解】①离子晶体一定含离子键,但分子晶体不一定含共价键,稀有气体为单原子分子,属于分子晶体,不含共价键,①错误;
②碘升华属于物理变化,只破坏分子间作用力,不破坏共价键,②错误;
③共价晶体的熔点由共价键键能决定,共价键越强,键能越大,熔点越高,③正确;
④氯化钠熔化时电离出自由移动的阴阳离子,离子键被破坏,④正确;
⑤分子稳定性由分子内共价键的键能决定,分子间作用力只影响熔沸点,与分子稳定性无关,⑤错误;
⑥干冰为面心立方堆积的分子晶体,每个CO2周围紧邻12个CO2分子,⑥正确;
⑦氯化钠晶体中,每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+共有12个,⑦错误;
综上,正确的说法共3个,
故选B。
15. 我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物,具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力,组成元素均位于前四周期。原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,原子的能级有3个未成对电子,原子的层未成对电子数为,原子的能级和能级电子总数相等,、、属于不同周期。下列叙述正确的是
A. 电负性:
B. 氢化物的沸点:
C. 中配位原子为
D. 工业上通过电解熔融的的氧化物获得单质
【答案】C
【解析】
【分析】首先推断元素:X最外层电子数是内层的2倍,X为C;W的2p能级有3个未成对电子,W为N;Y的M层未成对电子数为4,Y为Fe;Z的s能级和p能级电子总数相等,且X、Y、Z分属不同周期,Z为Mg;
【详解】A.电负性同周期从左到右递增,非金属电负性大于金属,正确顺序为,A错误;
B.的氢化物为各类烃,相对分子质量大的烃沸点远高于的氢化物(如、),未指明为简单氢化物无法比较沸点,B错误;
C.配离子中,配体里电负性小于N,更易提供孤电子对,配位原子为,C正确;
D.的氧化物MgO熔点极高,能耗大,工业上通过电解熔融MgCl2获得Mg单质,D错误;
故选C。
16. 某含Pb化合物是一种被广泛应用于太阳能电池领域的晶体材料,该化合物晶胞如图,晶胞参数,B原子的分数坐标为,坐标夹角均为,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. Cs与Pb之间的距离为
B. 晶体中,与铯离子最近且等距的溴离子有12个
C. 此晶胞密度为
D. 晶胞中C原子的分数坐标为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,Cs和Pb之间的距离为晶胞体心到顶点的距离,为体对角线的一半,A正确;
B.已知,Br分三组位于12条棱的中点,三组Br到Cs的距离分别为、、,三组距离不相等,最近且等距的Br只有4个,B错误;
C.由图可知,Cs位于晶胞的体心,有1个;Pb位于晶胞的顶点,有个;Br位于晶胞的棱的中点,有个;则晶胞质量,晶胞体积,密度,C正确;
D.原点B为,C原子在、、处,分数坐标为,D正确;
答案选B。
第Ⅱ卷(非选择题 共56分)
二、非选择题:本题共4个小题,共56分。
17. 学习有机化学,掌握有机物的组成、结构和官能团性质是重中之重。
(1)的分子式为__________,含有的官能团名称为__________,分子中手性碳原子的数目为__________。
(2)与烃()具有相同碳骨架结构,属于单烯烃(分子中仅含有一个官能团,不考虑立体异构)的同分异构体有__________种。
(3)某有机物分子的结构简式为,根据共价键的类型和极性可推测该物质可发生__________反应和取代反应。
(4)准确称取样品(只含、、三种元素),充分燃烧后,产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者的质量分别增加和。已知的质谱图和红外光谱图分别如图所示,核磁共振氢谱有3组峰,则的分子式为__________,结构简式可能为__________。
【答案】(1) ①. ②. 羟基、碳碳双键 ③. 1
(2)4 (3)加成
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
由结构可知,的分子式为C10H18O,含有的官能团名称为羟基、碳碳双键,分子中手性碳原子(如图所示)的数目为1;
【小问2详解】
与烃A()具有相同碳骨架结构,属于单烯烃(分子中仅含有一个官能团),则其双键位置可以为:,故其同分异构体有4种;
【小问3详解】
分子中含碳碳双键,则可以发生加成反应,含羧基,则可以发生取代反应;
【小问4详解】
有机物X经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加3.6 g和8.8 g,浓硫酸吸收水,碱石灰吸收二氧化碳,则X中碳、氢元素的质量分别为、,则氧元素的质量为4.4 g-2.4 g-0.4 g=1.6 g,碳、氢、氧的物质的量之比为,故分子式为(C2H4O)n,由质谱图可知相对分子质量为88,则44n=88,n=2,分子式为C4H8O2;由红外光谱图可知,分子中含有不对称-CH3、C=O、C-O-C,则结构简式为CH3COOCH2CH3。
18. 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,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. 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)下列说法可以证明B、C元素非金属性强弱的是___________。
A. 分子中的共用电子对偏向C
B. 是一种弱酸
C. B元素的单质与镁反应生成,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、可知,气态再失去一个电子则要比气态再失去一个电子(填“易”或“难”)___________,原因是___________。
元素
Mn
Fe
电离能/
717
759
1509
1561
3248
2957
(7)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
【答案】(1) ①. 7 ②. 1 ③. 哑铃形
(2) ①. 第4周期ⅠB族 ②. ds ③. [Ar] ④. (3)D (4)B (5)AD
(6) ①. 难 ②. 的价电子排布式为,为半充满,较稳定,难失电子 (7)BD
【解析】
【分析】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,说明只有一个电子,A为H元素。C元素原子的价层电子排布为,即,C为O元素。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,说明其最高能级为,电子排布半充满,B为N元素。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,即最外层为第三层,电子数为1,D为Na元素。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,价层电子数为3,E为Al元素。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,F在第四周期,第三层有18个电子,F为Cu元素。
【小问1详解】
E为Al,原子的核外电子排布式为。每个轨道的电子对应1种不同的空间运动状态,故有7种空间运动状态不同的电子;Al的最高能级为,轨道仅填充1个电子,占据1个原子轨道,p轨道形状为哑铃形。
【小问2详解】
F为Cu,原子序数为29,在周期表中位置为第四周期第ⅠB族,原子的价层电子排布式为,属于ds区元素;基态原子的核外电子排布式为;价层电子排布为,价层电子轨道表示式为。
【小问3详解】
原子轨道是描述核外电子运动状态的波函数(函数),电子没有固定轨迹,主量子数描述电子离核远近和能量高低,因此正确的是D。
【小问4详解】
A:含极性键、非极性键,结构不对称,属于极性分子,A正确;
B:同周期从左往右第一电离能依次增大,同主族从上往下第一电离能依次减小,而N的电子排布半充满较难失电子,第一电离能比氧的大,所以第一电离能从大到小的顺序为,B错误;
C:同周期从左往右电负性依次增大,而H得电子的能力比N的弱,所以电负性顺序为,C正确;
D:、、、电子层结构相同,核电荷数越大半径越小,故离子半径,D正确;
答案选B。
【小问5详解】
A:中共用电子对偏向O,说明O吸引电子的能力更强,非金属性更强,A正确;
B:不是N的最高价含氧酸,不能通过其酸性比较非金属性,B错误;
C:非金属性本质是吸引电子能力,不是得电子数目,所以化合价绝对值不能表示得电子能力,C错误;
D:可以在中燃烧生成,说明氧化性强于,非金属性,D正确;
因此选AD。
【小问6详解】
的价层电子排布式为,为半充满结构,较难失电子,所以再失去一个电子比难。
【小问7详解】
焰色反应的本质是核外电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级,再从高能级跃迁回低能级时,以光的形式释放能量,属于物理变化,核外电子能量是不连续,即量子化的。因此错误的是BD。
19. 我国科学家屠呦呦因成功从黄花蒿中提取抗疟药物青蒿素而获得2015年诺贝尔奖,某实验小组对青蒿素的提取和组成进行了探究。
已知:青蒿素为无色针状晶体,在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,沸点为,以上易分解,乙醇的沸点为,乙醚的沸点为。
a.提取青蒿素提取青蒿素
从黄花蒿中提取青蒿素的流程如图所示:
(1)“破碎”的目的是________________________________________。
(2)使用乙醚作为溶剂提取,不选择乙醇提取的原因是______________________________。
(3)操作Ⅰ和操作Ⅱ的所使用的装置分别是__________、__________。
(4)操作Ⅲ为重结晶,下列实验过程正确的是__________。
A.加的乙醇,浓缩、结晶、过滤
B.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
C.加入乙醚进行萃取分液
b.测定青蒿素中氧元素的质量分数
青蒿素仅含C、H、O三种元素,燃烧仅产生、,某研究小组采用燃烧法进行测定。
实验步骤:①按图所示连接装置,检查装置的气密性;
②称量装置E、F中仪器及试剂的质量;
③取青蒿素放入硬质玻璃管中,点燃装置C、D处的酒精灯;
④反应完全后,停止加热,继续通入空气,冷却至室温后称量E、F中仪器及试剂的质量。
(5)装置A、B的作用是______________________________。
(6)若D中黑色粉末变成红色,则D中可能发生的反应的化学方程式是__________。
(7)装置E中所盛固体可以是__________。
A. 无水 B. 浓硫酸 C. 碱石灰 D.
(8)燃烧青蒿素,图中、的质量分别增重、,则青蒿素中氧元素的质量分数可表示为__________(只列出计算式,用含有、、的符号来表示,可不化简)。
(9)某同学认为该装置末端有缺陷,将导致测量结果比真实值__________。
A.偏大 B.偏小 C.无影响
【答案】(1)增大黄花蒿与溶剂的接触面积,提高提取效率
(2)乙醇的沸点为,青蒿素高于分解,若用乙醇作溶剂则不易分离,故应选择乙醚作溶剂
(3) ①. C ②. A
(4)A (5)除去空气中的和,防止其干扰试验
(6) (7)AD
(8)
(9)B
【解析】
【分析】a.提取青蒿素:利用青蒿素在有机溶剂中的溶解度,通过萃取、过滤、蒸馏、重结晶等操作进行分离提纯;需要注意青蒿素的热稳定性(以上易分解),选择沸点较低的萃取剂(乙醚)以防止在蒸馏分离时青蒿素分解;
b.测定青蒿素中氧元素的质量分数:采用燃烧法,通过测定生成的和的质量来计算C、H元素的质量,进而求出O元素的质量;实验装置中,A、B用于净化通入的空气,C为燃烧管,D用于将未完全燃烧产生的氧化为,E吸收生成的水,F吸收生成的。根据质量守恒定律进行相关计算,并对装置的缺陷进行误差分析;
【小问1详解】
将黄花蒿“破碎”可以增大其与萃取剂(乙醚)的接触面积,使青蒿素更易溶解,从而提高提取效率;
【小问2详解】
由题干信息可知,乙醚的沸点为,乙醇的沸点为,而青蒿素在以上易分解;使用乙醚作溶剂,在后续蒸馏分离时温度较低,可有效防止青蒿素因受热而分解;
【小问3详解】
操作Ⅰ是将固体残渣和液体浸出液分离,属于过滤操作,对应装置C;操作Ⅱ是从浸出液中分离出低沸点的乙醚和青蒿素粗品,属于蒸馏操作,对应装置A;
【小问4详解】
青蒿素在乙醇中可溶,在水中几乎不溶,因此重结晶时应加入95%的乙醇溶解,然后通过浓缩、结晶、过滤得到精品,故选A;
【小问5详解】
空气中含有和,若直接通入会使装置E和F的增重偏大,干扰后续对燃烧产物质量的测定;装置A中的溶液用于吸收空气中的,装置B中的浓硫酸用于吸收空气中的水分;
【小问6详解】
D中黑色粉末变红,说明青蒿素不完全燃烧产生的气体将黑色的还原为红色的,化学方程式为;
【小问7详解】
装置E的作用是吸收燃烧生成的水,且不能吸收,同时U形管中应盛放固体干燥剂;无水和均为固体干燥剂且不吸收,符合要求;浓硫酸是液体,不适合装在U形管中;碱石灰会同时吸收水和,不符合要求。故选AD;
【小问8详解】
装置E增重为生成水的质量,其中H元素质量为;装置F增重为生成的质量,其中C元素质量为;根据质量守恒,青蒿素中O元素的质量为,则氧元素的质量分数为;
【小问9详解】
该装置末端直接与空气相通,空气中的水蒸气和会进入装置F中,导致F的增重偏大,即测得的C元素质量偏大。由于青蒿素的总质量恒定,计算出的O元素质量会偏小,从而导致测量结果比真实值偏小,故选B。
20. 一水硫酸四氨合铜晶体是安全、高效的广谱杀菌剂。其制备流程如图:
(1)写出四氨合铜离子的结构式:______,其中采用sp3杂化的原子有______个,中心阳离子最外层电子排布式为:______。
(2)根据上述现象,推测H2O、NH3、与结合由弱到强的顺序______,[Cu(NH3)4]SO4中H-N-H键角______NH3分子中H-N-H键角(填>,<或=)。
(3)写出②步骤的离子方程式______。
(4)步骤③中加入95%乙醇的目的是______。
(5)铜与氧元素形成的一种晶胞如图所示,已知该晶体的密度为,是阿伏加德罗常数,则晶胞参数______nm。
【答案】(1) ①. ②. 4 ③.
(2) ①. ②. >
(3)(或)
(4)降低溶液极性,减小硫酸四氨合铜的溶解度;
(5)
【解析】
【分析】向硫酸铜溶液中加入适量的氨水,先生成蓝色沉淀,继续加入氨水,沉淀溶解,转化为,得到深蓝色溶液,加入95%乙醇,降低溶剂极性,减小硫酸四氨合铜的溶解度,并用玻璃棒摩擦试管壁促进晶体析出,得到深蓝色晶体;
【小问1详解】
四氨合铜离子的结构式为;的空间构型为平面四边形,的杂化方式为dsp2杂化,而中N原子为sp3杂化,故采用sp3杂化的原子是4个N原子;的最外层为M能层,电子排布式为;
【小问2详解】
该制备过程中发生了如下转化:,则稳定性,故H2O、NH3、与结合能力由弱到强的顺序为;二者中N原子均为sp3杂化,中的孤电子对与形成配位键,即中的N原子将孤电子对用于形成配位键,变为成键电子对,而分子中N原子含有1个孤电子对,孤对电子与成键电子的排斥作用比成键电子之间的排斥作用强,因此中的H-N-H键角大于分子中的H-N-H键角;
【小问3详解】
步骤②为与过量氨水反应生成的反应,离子方程式为(或);
【小问4详解】
硫酸四氨合铜易溶于水,难溶于乙醇,故步骤③中加入95%乙醇的目的是降低溶液极性,减小硫酸四氨合铜的溶解度,促进晶体析出;
【小问5详解】
由图可知,晶胞内Cu的个数为4,O的个数为,故该晶体的化学式为Cu2O,摩尔质量为144 g∙mol-1,根据密度公式,则晶胞参数。
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深圳市光明区高级中学2025—2026学年第二学期高二年级期中考试题
化学
考试时间:75分钟 试卷满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。若有条形码,请将其贴在指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Cu:64 Cs:133 Pb:207 Br:80
第Ⅰ卷(选择题共44分)
一、选择题:本题共16个小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列化学用语中,正确的是
A. 基态C原子价层电子轨道表示式:
B. 分子的空间填充模型:
C. 分子中共价键形成的示意图:
D. 基态Cu原子的原子结构示意图:
2. 下列有机物的结构与名称相符的是
A. 4,4-二甲基-2-戊炔
B. 2-甲基-1,4-戊二烯
C. 2,4,4-三甲基戊烷
D. 2-乙基戊烷
3. 下列相关性质的比较中,说法正确的是
A. 单质的熔点:
B. 离子键强弱:
C. 键的极性:N—H键<O—H键<F—H键
D. 热稳定性:
4. 下列关于有机物结构的认识正确的是
A. 正戊烷分子中所有碳原子一定不在一条直线上
B. 三氯甲烷只有一种结构可证明甲烷是正四面体结构
C. 有机物中的C原子可能共平面
D. 碳碳原子间只以单键结合,剩余的价键全部与氢原子结合的烃一定符合通式
5. 氮化硼()是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得到和,如图所示。下列叙述正确的是
A. 中的键角小于中的键角
B. 立方氮化硼和半导体材料氮化铝的结构均类似于金刚石,立方氮化硼的熔点低于氮化铝
C. 和的空间结构都是三角锥形
D. 硼酸()在水中的电离方程式为:
6. 仪器分析在化学研究中有重要应用。下列方法选择错误的是
A. 用pH计区分KCl溶液和NaNO3溶液 B. 用X射线衍射法区分玻璃和蓝宝石
C. 用原子光谱鉴定样品中含有元素Li D. 用质谱区分正己醇和正庚醇
7. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量和泥沙)的提纯方案如下。下列说法错误的是
A. 操作I、Ⅱ均需使用玻璃棒但其作用不同 B. 操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和
C. 操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少被包裹的杂质 D. 操作Ⅳ洗涤苯甲酸,用冷水比乙醇效果好
8. 下列关于有机物的鉴别、除杂和制备说法正确的是
A. 用苯萃取溴水中的溴,分液时有机层从分液漏斗的下端放出
B. 氯气与甲烷按照比例2:1在光照条件下反应制备纯净的二氯甲烷
C. 只用溴水就能将己烯、四氯化碳、淀粉碘化钾溶液区分开来
D. 甲烷中混有少量乙烯:通过酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶
9. 分子式为C4H8F2的同分异构体有( )种。
A. 10 B. 9 C. 8 D. 7
10. 下列各组物质中,互为同系物的是
A. 与 B. 与
C. CH2ClCH2Cl与CH2ClCHClCH3 D. 与CH2=CHCHO
11. 我国科学家利用CCl4与Na、Mg等活泼金属反应合成了金刚石。以下说法正确的是
A. 在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为
B. 钠在焰色试验中呈黄色是核外电子在能量不同轨道之间发生跃迁的结果
C. 金刚石和石墨互为同素异形体,二者晶体类型相同
D. 的电子式为:
12. 用尿素(结构如图)除去溶液中的反应原理为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 中孤电子对数为
B. 标准状况下,中含有的键数为
C. 每生成转移电子数为
D. 溶液中阴离子总数小于
13. 在温和条件下转化为甲醇的一种反应历程如下图(图中的氧原子未画出)。下列说法不正确的是
A. 该历程中存在着极性键与非极性键的断裂与形成
B. 碳原子的杂化方式发生改变
C. 为该反应的催化剂,改变了反应路径,降低了该反应的活化能
D. 反应的总反应方程式为:
14. 下列关于晶体的说法中正确的有几个
①离子晶体中一定含有离子键,分子晶体一定含有共价键
②碘晶体升华时破坏了共价键
③共价晶体中,共价键越强,熔点越高
④氯化钠熔化时离子键被破坏
⑤分子晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
⑥干冰晶体中,每个周围紧邻12个
⑦氯化钠晶体中,每个周围紧邻且距离相等的共有6个
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
15. 我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物,具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力,组成元素均位于前四周期。原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,原子的能级有3个未成对电子,原子的层未成对电子数为,原子的能级和能级电子总数相等,、、属于不同周期。下列叙述正确的是
A. 电负性:
B. 氢化物的沸点:
C. 中配位原子为
D. 工业上通过电解熔融的的氧化物获得单质
16. 某含Pb化合物是一种被广泛应用于太阳能电池领域的晶体材料,该化合物晶胞如图,晶胞参数,B原子的分数坐标为,坐标夹角均为,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. Cs与Pb之间的距离为
B. 晶体中,与铯离子最近且等距的溴离子有12个
C. 此晶胞密度为
D. 晶胞中C原子的分数坐标为
第Ⅱ卷(非选择题 共56分)
二、非选择题:本题共4个小题,共56分。
17. 学习有机化学,掌握有机物的组成、结构和官能团性质是重中之重。
(1)的分子式为__________,含有的官能团名称为__________,分子中手性碳原子的数目为__________。
(2)与烃()具有相同碳骨架结构,属于单烯烃(分子中仅含有一个官能团,不考虑立体异构)的同分异构体有__________种。
(3)某有机物分子的结构简式为,根据共价键的类型和极性可推测该物质可发生__________反应和取代反应。
(4)准确称取样品(只含、、三种元素),充分燃烧后,产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者的质量分别增加和。已知的质谱图和红外光谱图分别如图所示,核磁共振氢谱有3组峰,则的分子式为__________,结构简式可能为__________。
18. 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,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. 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)下列说法可以证明B、C元素非金属性强弱的是___________。
A. 分子中的共用电子对偏向C
B. 是一种弱酸
C. B元素的单质与镁反应生成,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、可知,气态再失去一个电子则要比气态再失去一个电子(填“易”或“难”)___________,原因是___________。
元素
Mn
Fe
电离能/
717
759
1509
1561
3248
2957
(7)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
19. 我国科学家屠呦呦因成功从黄花蒿中提取抗疟药物青蒿素而获得2015年诺贝尔奖,某实验小组对青蒿素的提取和组成进行了探究。
已知:青蒿素为无色针状晶体,在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,沸点为,以上易分解,乙醇的沸点为,乙醚的沸点为。
a.提取青蒿素提取青蒿素
从黄花蒿中提取青蒿素的流程如图所示:
(1)“破碎”的目的是________________________________________。
(2)使用乙醚作为溶剂提取,不选择乙醇提取的原因是______________________________。
(3)操作Ⅰ和操作Ⅱ的所使用的装置分别是__________、__________。
(4)操作Ⅲ为重结晶,下列实验过程正确的是__________。
A.加的乙醇,浓缩、结晶、过滤
B.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
C.加入乙醚进行萃取分液
b.测定青蒿素中氧元素的质量分数
青蒿素仅含C、H、O三种元素,燃烧仅产生、,某研究小组采用燃烧法进行测定。
实验步骤:①按图所示连接装置,检查装置的气密性;
②称量装置E、F中仪器及试剂的质量;
③取青蒿素放入硬质玻璃管中,点燃装置C、D处的酒精灯;
④反应完全后,停止加热,继续通入空气,冷却至室温后称量E、F中仪器及试剂的质量。
(5)装置A、B的作用是______________________________。
(6)若D中黑色粉末变成红色,则D中可能发生的反应的化学方程式是__________。
(7)装置E中所盛固体可以是__________。
A. 无水 B. 浓硫酸 C. 碱石灰 D.
(8)燃烧青蒿素,图中、的质量分别增重、,则青蒿素中氧元素的质量分数可表示为__________(只列出计算式,用含有、、的符号来表示,可不化简)。
(9)某同学认为该装置末端有缺陷,将导致测量结果比真实值__________。
A.偏大 B.偏小 C.无影响
20. 一水硫酸四氨合铜晶体是安全、高效的广谱杀菌剂。其制备流程如图:
(1)写出四氨合铜离子的结构式:______,其中采用sp3杂化的原子有______个,中心阳离子最外层电子排布式为:______。
(2)根据上述现象,推测H2O、NH3、与结合由弱到强的顺序______,[Cu(NH3)4]SO4中H-N-H键角______NH3分子中H-N-H键角(填>,<或=)。
(3)写出②步骤的离子方程式______。
(4)步骤③中加入95%乙醇的目的是______。
(5)铜与氧元素形成的一种晶胞如图所示,已知该晶体的密度为,是阿伏加德罗常数,则晶胞参数______nm。
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