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2023-2024学年上海交通大学附属中学高二下学期期中考试化学试卷含详解
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这是一份2023-2024学年上海交通大学附属中学高二下学期期中考试化学试卷含详解，共16页。
一、对于原子结构模型的探索，科学家们是从最简单的、只有一个电子的氢原子着手，以此研究原子核外电子的运动规律。
1. 1913年，玻尔提出氢原子模型，解释了氢原子的光谱。关于玻尔原子结构模型，下列说法中正确的是
A. 玻尔原子结构模型可以解释多电子原子的光谱
B. 原子中的电子在定态轨道上运动时，可能会辐射能量
C. 电子在不同能量的两个轨道之间发生跃迁时，会辐射或吸收能量
D. 电子在定态轨道上的运动状态被称为基态
20世纪20年代起，科学家发现描述宏观物体运动的经典力学方法不适用于描述微观粒子的运动。量子力学理论采用原子轨道和电子云模型来描述电子在原子核外空间运动的状态。
2. 下列关于电子云或原子轨道的叙述中，正确的是
A. 电子云图中的小黑点越密，表示原子核外单位体积内的电子越多
B. 原子轨道是电子运动的轨迹
C. 原子轨道表示电子在空间各处出现的概率
D. 电子云用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外单位体积内出现概率的大小
3. 某元素基态原子的电子排布式为。下列描述中，正确的是
A. 该元素的电负性比溴元素的电负性大
B. 该元素位于元素周期表VA族
C. 4p能级上的3个电子能量相等，但自旋状态不同
D. 该元素的原子有5个价电子
随着原子序数的增加，核外电子排布发生了周期性的变化，元素性质也随着原子序数的递增呈现周期性递变规律。第二周期元素、、B的性质除在同周期和同族中递变外，还分别与周期表中对角线位置的、、有诸多性质上的相似。
4. 硼元素有两种同位素：(相对原子质量10.0129，丰度19.78%)和(相对原子质量11.00931，丰度80.22%)。请列式计算硼元素相对原子质量(计算结果保留至小数点后两位)___________。
5. 画出基态硼原子的价电子层的轨道表示式___________。
6. 将第二周期元素、、B按第一电离能递减顺序排列：___________>___________>___________。
7. 画出在氧气中加热反应的产物的电子式___________。
8. Be与类似，也能与溶液反应并转化为结构与四羟基合铝酸钠类似的盐，试写出和反应的离子方程式___________。
矾是一些金属硫酸盐的统称，其中皓矾的化学式为，可用作媒染剂、木材防腐剂。下图是的结构示意图：
向硫酸锌水溶液中加入氨水，随着氨水的加入，溶液中先生成沉淀，随后沉淀溶解，此时溶液中存在离子。
9. 分子的分子构型为___________，中心原子杂化方式为___________杂化。
10. 的沸点___________(填>、<或=)水的沸点，原因可能是___________。
11. 中，与间的作用力为___________，与间的作用力为___________。
12. 与中的中心原子均为杂化，中H—O—H键角___________(填>、<或=)中O—S—O键角，原因是___________。
13. 写出溶于氨水的化学方程式___________。
14. 受热失水时，随着温度的升高，先失去一个水分子，变为，再失去其它的水，首先失去的水分子应为___________(填①或②)，原因是___________。
根据下列有机物回答问题：
15. *以下对于命名正确的是
A. 对苯二甲酸B. 对苯甲二酸C. 对二苯甲酸D. 对苯二酸
16. 甲、乙两种有机物的共同含氧官能团是___________(填名称)。
17. 区分甲、乙有机物的试剂是(不定项)
A. 溶液B. 溶液C. 溶液D. 酸性溶液
18. 等物质的量的甲、乙与足量在一定条件下反应，消耗的物质的量之比为___________。
19. 等物质的量的甲、乙与足量溴水反应，消耗的物质的量之比为___________。
某含碳、氨、氧三种元素的有机物甲14.8g，放入燃烧管中，不断通入氧气流持续加热，将生成物先后通过无水硫酸铜和碱石灰，两者分别增重18g和35.2g，生成物完全被吸收。
20. 如图是该有机物甲的质谱图，则其相对分子质量为___________，分子式为___________。
21. 确定甲的官能团：通过实验可知甲中一定含有羟基，则甲可能的结构有___________种。
22. 确定甲结构简式：
a．经测定有机物甲的核磁共振氢谱如下图所示，则甲的结构简式为___________。
b．若乙为甲的一种同分异构体，乙的红外光谱如下图所示，则该有机物乙的结构简式为___________。
金属对有强吸附作用，被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应，将块状转化成多孔型雷尼后，其催化活性显著提高。
已知：①雷尼暴露在空气中可以自燃，在制备和使用时，需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”；
②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。
某实验小组制备雷尼并探究其催化氢化性能实验如下：
步骤1：雷尼的制备
步骤2：邻硝基苯胺的催化氢化反应
反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置Ⅰ用于储存和监测反应过程。
23. 操作(d)中，判断雷尼被水洗净的方法是取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴___________，如果溶液不变浅红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤干净。
24. 操作(e)中，下列溶剂中最有利于步骤2中氢化反应的是___________(单选)
A. 丙酮B. 四氯化碳C. 乙醇D. 正己烷
25. 邻硝基苯胺与盐酸反应的离子方程式是：___________
26. 下列关于邻硝基苯胺描述正确的是(不定项)
A. 邻硝基苯胺属于芳香烃
B. 苯环上的一氯代物共有4种
C. 邻硝基苯胺具有两性
D. 邻硝基苯胺含有苯环和硝基的同分异构体还有3种(不包含邻硝基苯胺)
27. 向集气管中充入时，三通阀的孔路位置如下图所示：发生氢化反应时，由集气管向装置Ⅱ供气，此时孔路位置需调节为___________。
向集气管中充入
集气管向装置Ⅱ供气
28. 反应前应向装置Ⅱ中通入一段时间，目是___________；
29. 装置Ⅰ可以判断氢化是否反应，反应完全的现象是___________。
环扁桃酯又名安脉生、抗栓丸，主要用作血管扩张药，临床上主要用于治疗脑动脉硬化、脑悴中、脑外伤、静脉栓塞。其结构如M所示，合成路线如下：
已知：ⅰ.B的核磁共振氢谱只有1个峰
ⅱ.
30. A的系统命名为___________，E生成F的反应类型为___________。
31. B的结构简式为___________。
32. C的分子式为___________。
33. G的同分异构体有多种，写出满足下列条件的同分异构体的结构简式(任写一种)___________。
(1)苯环上只有一种类别的氢 (2)能够发生银镜反应
34. 写出反应⑤的化学方程式___________。
35. 已知：+，以G为原料，选择必要的无机试剂合成I，设计合成路线___________。(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。
上海交通大学附属中学2023—2024学年度第二学期
高二化学期中考试卷
原子量：
一、对于原子结构模型的探索，科学家们是从最简单的、只有一个电子的氢原子着手，以此研究原子核外电子的运动规律。
1. 1913年，玻尔提出氢原子模型，解释了氢原子的光谱。关于玻尔原子结构模型，下列说法中正确的是
A. 玻尔原子结构模型可以解释多电子原子的光谱
B. 原子中的电子在定态轨道上运动时，可能会辐射能量
C. 电子在不同能量的两个轨道之间发生跃迁时，会辐射或吸收能量
D. 电子在定态轨道上的运动状态被称为基态
【答案】C
【详解】A．玻尔原子结构模型存在局限性，该模型无法解释氢原子和多电子原子的光谱的复杂现象及其在外磁场存在时的谱线分裂现象，量子力学理论才能解释题述说法，错误；
B．原子中的电子在具有确定半径的轨道上运动时，具有的能量不变，则不辐射能量，电子在不同能量的轨道间跃迁，会吸收或辐射特定的能量，错误；
C．电子在不同能量的轨道间跃迁，会吸收或辐射特定的能量，形成特定光谱，C正确；
D．电子在定态轨道上的运动状态可能发生了跃迁也可能没有发生跃迁，故可能为激发态或基态，D错误；
故选C。
20世纪20年代起，科学家发现描述宏观物体运动的经典力学方法不适用于描述微观粒子的运动。量子力学理论采用原子轨道和电子云模型来描述电子在原子核外空间运动的状态。
2. 下列关于电子云或原子轨道的叙述中，正确的是
A. 电子云图中的小黑点越密，表示原子核外单位体积内的电子越多
B. 原子轨道是电子运动的轨迹
C. 原子轨道表示电子在空间各处出现的概率
D. 电子云用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外单位体积内出现概率的大小
【答案】D
【详解】A．电子云界面图中的小黑点越密表示电子在核外空间的出现的机会越多，错误；
B．电子云表示电子在原子核外空间某处出现机会的多少，不是表示电子的运动的轨迹，错误；
C．原子轨道表示电子在某个区域出现的概率，错误；
D．电子云表示电子在核外单位体积的空间出现的概率大小，正确；
答案选D。
3. 某元素基态原子的电子排布式为。下列描述中，正确的是
A. 该元素的电负性比溴元素的电负性大
B. 该元素位于元素周期表VA族
C. 4p能级上的3个电子能量相等，但自旋状态不同
D. 该元素的原子有5个价电子
【答案】BD
【分析】某元素基态原子的电子排布式为，为33号元素As；
【详解】A．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；As的电负性比溴元素的电负性小，A错误；
B．元素As位于元素周期表VA族，B正确；
C．洪特规则是指在相同能量的轨道上，电子总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同；故4p能级上的3个电子能量相等，自旋状态相同，C错误；
D．该元素为主族元素，其原子的价电子就是最外层电子，即该元素的原子有5个价电子，D正确；
故选BD。
随着原子序数的增加，核外电子排布发生了周期性的变化，元素性质也随着原子序数的递增呈现周期性递变规律。第二周期元素、、B的性质除在同周期和同族中递变外，还分别与周期表中对角线位置的、、有诸多性质上的相似。
4. 硼元素有两种同位素：(相对原子质量10.0129，丰度19.78%)和(相对原子质量11.00931，丰度80.22%)。请列式计算硼元素的相对原子质量(计算结果保留至小数点后两位)___________。
【答案】10.0129×19.78%+11.00931×80.22%=10.81
【详解】氯元素的相对原子质量是用两种同位素的相对原子质量分别乘以各自的丰度之和，10.0129×19.78%+11.00931×80.22%=10.81。
5. 画出基态硼原子的价电子层的轨道表示式___________。
【答案】
【详解】基态硼原子的电子排布式1s22s22p1，价电子层的轨道表示式。
6. 将第二周期元素、、B按第一电离能递减顺序排列：___________>___________>___________。
【答案】 ①. Be ②. B ③. Li
【详解】同一周期元素且原子序数依次增大，第一电离能呈增大趋势，Be原子2s能级全充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能Be >B>Li。
7. 画出在氧气中加热反应的产物的电子式___________。
【答案】
【详解】Li的金属性弱于Na，Li在氧气中燃烧产物是Li2O，它是离子化合物，电子式为。
8. Be与类似，也能与溶液反应并转化为结构与四羟基合铝酸钠类似的盐，试写出和反应的离子方程式___________。
【答案】
【详解】Be与类似，Al既能与酸反应也能与碱反应，则和反应为：。
矾是一些金属硫酸盐统称，其中皓矾的化学式为，可用作媒染剂、木材防腐剂。下图是的结构示意图：
向硫酸锌水溶液中加入氨水，随着氨水的加入，溶液中先生成沉淀，随后沉淀溶解，此时溶液中存在离子。
9. 分子的分子构型为___________，中心原子杂化方式为___________杂化。
10. 的沸点___________(填>、<或=)水的沸点，原因可能是___________。
11. 中，与间的作用力为___________，与间的作用力为___________。
12. 与中的中心原子均为杂化，中H—O—H键角___________(填>、<或=)中O—S—O键角，原因是___________。
13. 写出溶于氨水的化学方程式___________。
14. 受热失水时，随着温度的升高，先失去一个水分子，变为，再失去其它的水，首先失去的水分子应为___________(填①或②)，原因是___________。
【答案】9. ①. 三角锥形 ②. sp3
10. ①. 氨气、水均为分子晶体且都能形成氢键，但是水分子形成氢键数目大于氨分子 ②. <
11. ①. 配位键 ②. 氢键
12. ①. < ②. H2O中O上的孤电子对数为×(6-2×1)=2，σ键电子对数为2，价层电子对数为4，O采取sp3杂化；中S上的孤电子对数为×(6+2-4×2)=0，σ键电子对数为4，价层电子对数为4，S采取sp3杂化；H2O和的VSEPR模型均为四面体形，由于电子对之间斥力大小顺序如下：孤电子对－孤电子对＞孤电子对－键合电子对＞键合电子对－键合电子对，使得H—O—H键角与O—S—O键角相比被压缩，故H2O中H—O—H键角小于中O—S—O键角
13.
14. ①. 分子间作用力远小于配位键 ②. ②
【9题详解】
NH3分子中N原子的价层电子对数为3＋=4，孤电子对数为1，所以为三角锥形结构，N原子采用sp3杂化；
【10题详解】
氨气、水均为分子晶体且都能形成氢键，但是水分子形成氢键数目和强度大于氨分子，故氨气的沸点低于水沸点；
【11题详解】
由结构示意图可知，中，与间的作用力为配位键，与间的作用力为氢键；
【12题详解】
H2O中O上的孤电子对数为×(6-2×1)=2，σ键电子对数为2，价层电子对数为4，O采取sp3杂化；中S上的孤电子对数为×(6+2-4×2)=0，σ键电子对数为4，价层电子对数为4，S采取sp3杂化；H2O和硫酸根的VSEPR模型均为四面体形，由于电子对之间斥力大小顺序如下：孤电子对－孤电子对＞孤电子对－键合电子对＞键合电子对－键合电子对，使得H—O—H键角与O—S—O键角相比被压缩，故H2O中H—O—H键角小于中O—S—O键角；
【13题详解】
溶于氨水形成离子，反应为；
【14题详解】
分子间作用力远小于配位键，故，再失去其它的水，首先失去的水分子应为②。
根据下列有机物回答问题：
15. *以下对于的命名正确的是
A. 对苯二甲酸B. 对苯甲二酸C. 对二苯甲酸D. 对苯二酸
16. 甲、乙两种有机物的共同含氧官能团是___________(填名称)。
17. 区分甲、乙有机物的试剂是(不定项)
A. 溶液B. 溶液C. 溶液D. 酸性溶液
18. 等物质的量的甲、乙与足量在一定条件下反应，消耗的物质的量之比为___________。
19. 等物质的量的甲、乙与足量溴水反应，消耗的物质的量之比为___________。
【答案】15. C 16. 羟基 17. AC
18. 8:1 19. 5:1
【15题详解】
分子含有2个羧基，2个羧基处于对位，故反应为对二苯甲酸，故选C；
【16题详解】
由结构可知，甲含酚羟基，醚键，碳碳双键，羰基；乙含醇羟基，碳碳双键，羧基；所以共同的含氧官能团为羟基；
17题详解】
A．甲不含羧基，不和碳酸氢钠溶液反应，乙含有羧基，能和碳酸氢钠溶液反应，故A正确；
B．甲中酚羟基能与氢氧化钠反应，乙中羧基能与氢氧化钠反应，均没有明显现象，故B错误；
C．甲中含酚羟基，甲遇氯化铁溶液发生显色反应，乙不反应，故C正确；
D．甲、乙都含有碳碳双键和羟基，都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故D错误；
故答案选AC；
【18题详解】
甲中苯环、碳碳双键、羰基与足量在一定条件下加成，乙中碳碳双键与足量在一定条件下加成，则等物质的量的甲、乙与足量在一定条件下反应，消耗的物质的量之比为8:1；
【19题详解】
碳碳双键和溴发生加成反应，苯环上酚羟基邻位和对位氢原子能与溴发生取代反应，1ml甲与5ml溴单质发生加成和取代反应，1ml乙与1ml溴单质发生加成反应，所以等物质的量的甲、乙与足量溴水反应，消耗的物质的量之比为5:1。
某含碳、氨、氧三种元素的有机物甲14.8g，放入燃烧管中，不断通入氧气流持续加热，将生成物先后通过无水硫酸铜和碱石灰，两者分别增重18g和35.2g，生成物完全被吸收。
20. 如图是该有机物甲的质谱图，则其相对分子质量为___________，分子式为___________。
21. 确定甲的官能团：通过实验可知甲中一定含有羟基，则甲可能的结构有___________种。
22. 确定甲的结构简式：
a．经测定有机物甲的核磁共振氢谱如下图所示，则甲的结构简式为___________。
b．若乙为甲的一种同分异构体，乙的红外光谱如下图所示，则该有机物乙的结构简式为___________。
【答案】20. ①. 74 ②. C4H10O
21. 4 22. ①. C(CH3)3OH ②. CH3CH2OCH2CH3
【20题详解】
根据质谱图知，其相对分子质量是74；某含碳、氢、氧三种元素的有机物甲14.8 g，放入燃烧管中，不断通入氧气流持续加热，将生成物先后通过无水硫酸铜和碱石灰，两者分别增重18g和35.2g，则生成的水的物质的量为1ml，n(H)=2ml，生成的CO2的物质的量为=0.8ml，则14.8 g甲中含有O的物质的量为=0.2ml，故N(C):N(H):N(O)=0.8ml:2ml:0.2ml，故甲的实验式为C4H10O；结合相对原子质量是74知其分子式为C4H10O；
21题详解】
由分子式C4H10O可知，碳已被氢饱和，能与钠反应生成氢气，则含有羟基；为一元饱和醇，C4H10O有4种等效氢，则可能结构有4种，结构简式为：HOCH2CH2CH2CH3、CH3CH(OH)CH2CH3、(CH3)2CHCH2OH、C(CH3)3OH；
【22题详解】
a．甲的核磁共振氢谱图中出现2组峰，说明该结构中有2种氢原子，则结构简式为：C(CH3)3OH；
b．甲的红外光谱中含有对称-CH3，对称-CH2-和C-O-C结构，故有机物的结构简式为CH3CH2OCH2CH3，含有的官能团为醚键。
金属对有强吸附作用，被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应，将块状转化成多孔型雷尼后，其催化活性显著提高。
已知：①雷尼暴露在空气中可以自燃，在制备和使用时，需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”；
②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。
某实验小组制备雷尼并探究其催化氢化性能的实验如下：
步骤1：雷尼的制备
步骤2：邻硝基苯胺的催化氢化反应
反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置Ⅰ用于储存和监测反应过程。
23. 操作(d)中，判断雷尼被水洗净的方法是取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴___________，如果溶液不变浅红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤干净。
24. 操作(e)中，下列溶剂中最有利于步骤2中氢化反应的是___________(单选)
A. 丙酮B. 四氯化碳C. 乙醇D. 正己烷
25. 邻硝基苯胺与盐酸反应的离子方程式是：___________
26. 下列关于邻硝基苯胺描述正确的是(不定项)
A. 邻硝基苯胺属于芳香烃
B. 苯环上的一氯代物共有4种
C. 邻硝基苯胺具有两性
D. 邻硝基苯胺含有苯环和硝基的同分异构体还有3种(不包含邻硝基苯胺)
27. 向集气管中充入时，三通阀的孔路位置如下图所示：发生氢化反应时，由集气管向装置Ⅱ供气，此时孔路位置需调节为___________。
向集气管中充入
集气管向装置Ⅱ供气
28. 反应前应向装置Ⅱ中通入一段时间，目的是___________；
29. 装置Ⅰ可以判断氢化是否反应，反应完全的现象是___________。
【答案】23. 酚酞 24. C
25. +H+ 26. BD
27. B 28. 排除装置中的空气
29. 集气管中液面不再改变
【分析】首先用氢氧化钠溶液溶解镍铝合金中的铝，过滤后先后用碱和水来洗涤固体镍，随后加入有机溶剂制得雷尼镍悬浮液，用于步骤2中邻硝基苯胺的催化氢化；
【23题详解】
由于水洗之前用碱洗，此时溶液显碱性，故可以用酸碱指示剂来判断是否洗净，具体方法为，取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴酚酞，如果溶液不变粉红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤干净；
【24题详解】
根据题给信息可知，邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行，在丙酮、四氯化碳、乙醇、正己烷中极性较强的为乙醇，故选C；
【25题详解】
氨基具有碱性，故邻硝基苯胺中氨基会与盐酸反应生成盐，离子方程式是：+H+；
【26题详解】
A．邻硝基苯胺中含有氧、氮元素，不属于芳香烃，错误；
B．苯环为不对称结构，苯环上的氢有4种，则苯环上的一氯代物共有4种，正确；
C．邻硝基苯胺含有氨基，具有碱性，错误；
D．邻硝基苯胺含有苯环和硝基同分异构体，若含有硝基、氨基，则还有间、对位2种；若含有1个取代基则为-NHNO2有1种，则还共3种，正确；
故选BD；
【27题详解】
向集气管中充入氢气时，氢气从左侧进入，向下进入集气管，则当由集气管向装置Ⅱ供气，此时孔路位置需调节为气体由下方的集气管，向右进入装置Ⅱ，应该选B，而装置C方式中左侧会漏气，不符合题意，故选B；
【28题详解】
暴露在空气中可以自燃，反应前向装置Ⅱ中通入一段时间，目的是排除装置中的空气；
【29题详解】
反应完成后，氢气不再被消耗，则集气管中液面不再改变。
环扁桃酯又名安脉生、抗栓丸，主要用作血管扩张药，临床上主要用于治疗脑动脉硬化、脑悴中、脑外伤、静脉栓塞。其结构如M所示，合成路线如下：
已知：ⅰ.B的核磁共振氢谱只有1个峰
ⅱ.
30. A的系统命名为___________，E生成F的反应类型为___________。
31. B的结构简式为___________。
32. C的分子式为___________。
33. G的同分异构体有多种，写出满足下列条件的同分异构体的结构简式(任写一种)___________。
(1)苯环上只有一种类别的氢 (2)能够发生银镜反应
34. 写出反应⑤的化学方程式___________。
35. 已知：+，以G为原料，选择必要的无机试剂合成I，设计合成路线___________。(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。
【答案】30. ①. 2-丙醇 ②. 取代反应
31. CH3COCH3
32. C9H14O 33.
34. ++H2O
35.
【分析】由C的结构及条件I可知，B为丙酮，由A催化氧化生成丙酮，则A为2-丙醇；结合M的结构可以D和I酯化形成M，根据③的反应条件可知D为醇；结合已知II的条件，可推知E为苯，F为，F与Cl2加热条件下生成G，结合I的结构简式，则G为，据此作答。
【30题详解】
根据分析，A的系统命为2-丙醇；根据已知II，E生成F的反应类型为取代反应；
【31题详解】
根据分析，B为丙酮，结构简式为CH3COCH3；
【32题详解】
根据图示，C的分子式为C9H14O；
【33题详解】
G的分子式为C8H6OCl2，不饱和度为5，根据条件：能够发生银镜反应，则含有官能团醛基，苯环上只有一种类别的氢，则其结构可以是：或。
【34题详解】
根据分析，D为醇，D与I发生酯化反应生成M，反应的化学方程式为++H2O；
【35题详解】
由逆推法可知，由 为原料制备的合成步骤为在氢氧化钠溶液中共热生成，在催化剂作用下，与氧气共热发生催化氧化生成，再在催化剂作用下，与H2共热生成，合成路线为：
。
装置Ⅰ
装置Ⅱ
装置Ⅰ
装置Ⅱ
一、对于原子结构模型的探索，科学家们是从最简单的、只有一个电子的氢原子着手，以此研究原子核外电子的运动规律。
1. 1913年，玻尔提出氢原子模型，解释了氢原子的光谱。关于玻尔原子结构模型，下列说法中正确的是
A. 玻尔原子结构模型可以解释多电子原子的光谱
B. 原子中的电子在定态轨道上运动时，可能会辐射能量
C. 电子在不同能量的两个轨道之间发生跃迁时，会辐射或吸收能量
D. 电子在定态轨道上的运动状态被称为基态
20世纪20年代起，科学家发现描述宏观物体运动的经典力学方法不适用于描述微观粒子的运动。量子力学理论采用原子轨道和电子云模型来描述电子在原子核外空间运动的状态。
2. 下列关于电子云或原子轨道的叙述中，正确的是
A. 电子云图中的小黑点越密，表示原子核外单位体积内的电子越多
B. 原子轨道是电子运动的轨迹
C. 原子轨道表示电子在空间各处出现的概率
D. 电子云用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外单位体积内出现概率的大小
3. 某元素基态原子的电子排布式为。下列描述中，正确的是
A. 该元素的电负性比溴元素的电负性大
B. 该元素位于元素周期表VA族
C. 4p能级上的3个电子能量相等，但自旋状态不同
D. 该元素的原子有5个价电子
随着原子序数的增加，核外电子排布发生了周期性的变化，元素性质也随着原子序数的递增呈现周期性递变规律。第二周期元素、、B的性质除在同周期和同族中递变外，还分别与周期表中对角线位置的、、有诸多性质上的相似。
4. 硼元素有两种同位素：(相对原子质量10.0129，丰度19.78%)和(相对原子质量11.00931，丰度80.22%)。请列式计算硼元素相对原子质量(计算结果保留至小数点后两位)___________。
5. 画出基态硼原子的价电子层的轨道表示式___________。
6. 将第二周期元素、、B按第一电离能递减顺序排列：___________>___________>___________。
7. 画出在氧气中加热反应的产物的电子式___________。
8. Be与类似，也能与溶液反应并转化为结构与四羟基合铝酸钠类似的盐，试写出和反应的离子方程式___________。
矾是一些金属硫酸盐的统称，其中皓矾的化学式为，可用作媒染剂、木材防腐剂。下图是的结构示意图：
向硫酸锌水溶液中加入氨水，随着氨水的加入，溶液中先生成沉淀，随后沉淀溶解，此时溶液中存在离子。
9. 分子的分子构型为___________，中心原子杂化方式为___________杂化。
10. 的沸点___________(填>、<或=)水的沸点，原因可能是___________。
11. 中，与间的作用力为___________，与间的作用力为___________。
12. 与中的中心原子均为杂化，中H—O—H键角___________(填>、<或=)中O—S—O键角，原因是___________。
13. 写出溶于氨水的化学方程式___________。
14. 受热失水时，随着温度的升高，先失去一个水分子，变为，再失去其它的水，首先失去的水分子应为___________(填①或②)，原因是___________。
根据下列有机物回答问题：
15. *以下对于命名正确的是
A. 对苯二甲酸B. 对苯甲二酸C. 对二苯甲酸D. 对苯二酸
16. 甲、乙两种有机物的共同含氧官能团是___________(填名称)。
17. 区分甲、乙有机物的试剂是(不定项)
A. 溶液B. 溶液C. 溶液D. 酸性溶液
18. 等物质的量的甲、乙与足量在一定条件下反应，消耗的物质的量之比为___________。
19. 等物质的量的甲、乙与足量溴水反应，消耗的物质的量之比为___________。
某含碳、氨、氧三种元素的有机物甲14.8g，放入燃烧管中，不断通入氧气流持续加热，将生成物先后通过无水硫酸铜和碱石灰，两者分别增重18g和35.2g，生成物完全被吸收。
20. 如图是该有机物甲的质谱图，则其相对分子质量为___________，分子式为___________。
21. 确定甲的官能团：通过实验可知甲中一定含有羟基，则甲可能的结构有___________种。
22. 确定甲结构简式：
a．经测定有机物甲的核磁共振氢谱如下图所示，则甲的结构简式为___________。
b．若乙为甲的一种同分异构体，乙的红外光谱如下图所示，则该有机物乙的结构简式为___________。
金属对有强吸附作用，被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应，将块状转化成多孔型雷尼后，其催化活性显著提高。
已知：①雷尼暴露在空气中可以自燃，在制备和使用时，需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”；
②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。
某实验小组制备雷尼并探究其催化氢化性能实验如下：
步骤1：雷尼的制备
步骤2：邻硝基苯胺的催化氢化反应
反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置Ⅰ用于储存和监测反应过程。
23. 操作(d)中，判断雷尼被水洗净的方法是取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴___________，如果溶液不变浅红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤干净。
24. 操作(e)中，下列溶剂中最有利于步骤2中氢化反应的是___________(单选)
A. 丙酮B. 四氯化碳C. 乙醇D. 正己烷
25. 邻硝基苯胺与盐酸反应的离子方程式是：___________
26. 下列关于邻硝基苯胺描述正确的是(不定项)
A. 邻硝基苯胺属于芳香烃
B. 苯环上的一氯代物共有4种
C. 邻硝基苯胺具有两性
D. 邻硝基苯胺含有苯环和硝基的同分异构体还有3种(不包含邻硝基苯胺)
27. 向集气管中充入时，三通阀的孔路位置如下图所示：发生氢化反应时，由集气管向装置Ⅱ供气，此时孔路位置需调节为___________。
向集气管中充入
集气管向装置Ⅱ供气
28. 反应前应向装置Ⅱ中通入一段时间，目是___________；
29. 装置Ⅰ可以判断氢化是否反应，反应完全的现象是___________。
环扁桃酯又名安脉生、抗栓丸，主要用作血管扩张药，临床上主要用于治疗脑动脉硬化、脑悴中、脑外伤、静脉栓塞。其结构如M所示，合成路线如下：
已知：ⅰ.B的核磁共振氢谱只有1个峰
ⅱ.
30. A的系统命名为___________，E生成F的反应类型为___________。
31. B的结构简式为___________。
32. C的分子式为___________。
33. G的同分异构体有多种，写出满足下列条件的同分异构体的结构简式(任写一种)___________。
(1)苯环上只有一种类别的氢 (2)能够发生银镜反应
34. 写出反应⑤的化学方程式___________。
35. 已知：+，以G为原料，选择必要的无机试剂合成I，设计合成路线___________。(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。
上海交通大学附属中学2023—2024学年度第二学期
高二化学期中考试卷
原子量：
一、对于原子结构模型的探索，科学家们是从最简单的、只有一个电子的氢原子着手，以此研究原子核外电子的运动规律。
1. 1913年，玻尔提出氢原子模型，解释了氢原子的光谱。关于玻尔原子结构模型，下列说法中正确的是
A. 玻尔原子结构模型可以解释多电子原子的光谱
B. 原子中的电子在定态轨道上运动时，可能会辐射能量
C. 电子在不同能量的两个轨道之间发生跃迁时，会辐射或吸收能量
D. 电子在定态轨道上的运动状态被称为基态
【答案】C
【详解】A．玻尔原子结构模型存在局限性，该模型无法解释氢原子和多电子原子的光谱的复杂现象及其在外磁场存在时的谱线分裂现象，量子力学理论才能解释题述说法，错误；
B．原子中的电子在具有确定半径的轨道上运动时，具有的能量不变，则不辐射能量，电子在不同能量的轨道间跃迁，会吸收或辐射特定的能量，错误；
C．电子在不同能量的轨道间跃迁，会吸收或辐射特定的能量，形成特定光谱，C正确；
D．电子在定态轨道上的运动状态可能发生了跃迁也可能没有发生跃迁，故可能为激发态或基态，D错误；
故选C。
20世纪20年代起，科学家发现描述宏观物体运动的经典力学方法不适用于描述微观粒子的运动。量子力学理论采用原子轨道和电子云模型来描述电子在原子核外空间运动的状态。
2. 下列关于电子云或原子轨道的叙述中，正确的是
A. 电子云图中的小黑点越密，表示原子核外单位体积内的电子越多
B. 原子轨道是电子运动的轨迹
C. 原子轨道表示电子在空间各处出现的概率
D. 电子云用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外单位体积内出现概率的大小
【答案】D
【详解】A．电子云界面图中的小黑点越密表示电子在核外空间的出现的机会越多，错误；
B．电子云表示电子在原子核外空间某处出现机会的多少，不是表示电子的运动的轨迹，错误；
C．原子轨道表示电子在某个区域出现的概率，错误；
D．电子云表示电子在核外单位体积的空间出现的概率大小，正确；
答案选D。
3. 某元素基态原子的电子排布式为。下列描述中，正确的是
A. 该元素的电负性比溴元素的电负性大
B. 该元素位于元素周期表VA族
C. 4p能级上的3个电子能量相等，但自旋状态不同
D. 该元素的原子有5个价电子
【答案】BD
【分析】某元素基态原子的电子排布式为，为33号元素As；
【详解】A．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；As的电负性比溴元素的电负性小，A错误；
B．元素As位于元素周期表VA族，B正确；
C．洪特规则是指在相同能量的轨道上，电子总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同；故4p能级上的3个电子能量相等，自旋状态相同，C错误；
D．该元素为主族元素，其原子的价电子就是最外层电子，即该元素的原子有5个价电子，D正确；
故选BD。
随着原子序数的增加，核外电子排布发生了周期性的变化，元素性质也随着原子序数的递增呈现周期性递变规律。第二周期元素、、B的性质除在同周期和同族中递变外，还分别与周期表中对角线位置的、、有诸多性质上的相似。
4. 硼元素有两种同位素：(相对原子质量10.0129，丰度19.78%)和(相对原子质量11.00931，丰度80.22%)。请列式计算硼元素的相对原子质量(计算结果保留至小数点后两位)___________。
【答案】10.0129×19.78%+11.00931×80.22%=10.81
【详解】氯元素的相对原子质量是用两种同位素的相对原子质量分别乘以各自的丰度之和，10.0129×19.78%+11.00931×80.22%=10.81。
5. 画出基态硼原子的价电子层的轨道表示式___________。
【答案】
【详解】基态硼原子的电子排布式1s22s22p1，价电子层的轨道表示式。
6. 将第二周期元素、、B按第一电离能递减顺序排列：___________>___________>___________。
【答案】 ①. Be ②. B ③. Li
【详解】同一周期元素且原子序数依次增大，第一电离能呈增大趋势，Be原子2s能级全充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能Be >B>Li。
7. 画出在氧气中加热反应的产物的电子式___________。
【答案】
【详解】Li的金属性弱于Na，Li在氧气中燃烧产物是Li2O，它是离子化合物，电子式为。
8. Be与类似，也能与溶液反应并转化为结构与四羟基合铝酸钠类似的盐，试写出和反应的离子方程式___________。
【答案】
【详解】Be与类似，Al既能与酸反应也能与碱反应，则和反应为：。
矾是一些金属硫酸盐统称，其中皓矾的化学式为，可用作媒染剂、木材防腐剂。下图是的结构示意图：
向硫酸锌水溶液中加入氨水，随着氨水的加入，溶液中先生成沉淀，随后沉淀溶解，此时溶液中存在离子。
9. 分子的分子构型为___________，中心原子杂化方式为___________杂化。
10. 的沸点___________(填>、<或=)水的沸点，原因可能是___________。
11. 中，与间的作用力为___________，与间的作用力为___________。
12. 与中的中心原子均为杂化，中H—O—H键角___________(填>、<或=)中O—S—O键角，原因是___________。
13. 写出溶于氨水的化学方程式___________。
14. 受热失水时，随着温度的升高，先失去一个水分子，变为，再失去其它的水，首先失去的水分子应为___________(填①或②)，原因是___________。
【答案】9. ①. 三角锥形 ②. sp3
10. ①. 氨气、水均为分子晶体且都能形成氢键，但是水分子形成氢键数目大于氨分子 ②. <
11. ①. 配位键 ②. 氢键
12. ①. < ②. H2O中O上的孤电子对数为×(6-2×1)=2，σ键电子对数为2，价层电子对数为4，O采取sp3杂化；中S上的孤电子对数为×(6+2-4×2)=0，σ键电子对数为4，价层电子对数为4，S采取sp3杂化；H2O和的VSEPR模型均为四面体形，由于电子对之间斥力大小顺序如下：孤电子对－孤电子对＞孤电子对－键合电子对＞键合电子对－键合电子对，使得H—O—H键角与O—S—O键角相比被压缩，故H2O中H—O—H键角小于中O—S—O键角
13.
14. ①. 分子间作用力远小于配位键 ②. ②
【9题详解】
NH3分子中N原子的价层电子对数为3＋=4，孤电子对数为1，所以为三角锥形结构，N原子采用sp3杂化；
【10题详解】
氨气、水均为分子晶体且都能形成氢键，但是水分子形成氢键数目和强度大于氨分子，故氨气的沸点低于水沸点；
【11题详解】
由结构示意图可知，中，与间的作用力为配位键，与间的作用力为氢键；
【12题详解】
H2O中O上的孤电子对数为×(6-2×1)=2，σ键电子对数为2，价层电子对数为4，O采取sp3杂化；中S上的孤电子对数为×(6+2-4×2)=0，σ键电子对数为4，价层电子对数为4，S采取sp3杂化；H2O和硫酸根的VSEPR模型均为四面体形，由于电子对之间斥力大小顺序如下：孤电子对－孤电子对＞孤电子对－键合电子对＞键合电子对－键合电子对，使得H—O—H键角与O—S—O键角相比被压缩，故H2O中H—O—H键角小于中O—S—O键角；
【13题详解】
溶于氨水形成离子，反应为；
【14题详解】
分子间作用力远小于配位键，故，再失去其它的水，首先失去的水分子应为②。
根据下列有机物回答问题：
15. *以下对于的命名正确的是
A. 对苯二甲酸B. 对苯甲二酸C. 对二苯甲酸D. 对苯二酸
16. 甲、乙两种有机物的共同含氧官能团是___________(填名称)。
17. 区分甲、乙有机物的试剂是(不定项)
A. 溶液B. 溶液C. 溶液D. 酸性溶液
18. 等物质的量的甲、乙与足量在一定条件下反应，消耗的物质的量之比为___________。
19. 等物质的量的甲、乙与足量溴水反应，消耗的物质的量之比为___________。
【答案】15. C 16. 羟基 17. AC
18. 8:1 19. 5:1
【15题详解】
分子含有2个羧基，2个羧基处于对位，故反应为对二苯甲酸，故选C；
【16题详解】
由结构可知，甲含酚羟基，醚键，碳碳双键，羰基；乙含醇羟基，碳碳双键，羧基；所以共同的含氧官能团为羟基；
17题详解】
A．甲不含羧基，不和碳酸氢钠溶液反应，乙含有羧基，能和碳酸氢钠溶液反应，故A正确；
B．甲中酚羟基能与氢氧化钠反应，乙中羧基能与氢氧化钠反应，均没有明显现象，故B错误；
C．甲中含酚羟基，甲遇氯化铁溶液发生显色反应，乙不反应，故C正确；
D．甲、乙都含有碳碳双键和羟基，都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故D错误；
故答案选AC；
【18题详解】
甲中苯环、碳碳双键、羰基与足量在一定条件下加成，乙中碳碳双键与足量在一定条件下加成，则等物质的量的甲、乙与足量在一定条件下反应，消耗的物质的量之比为8:1；
【19题详解】
碳碳双键和溴发生加成反应，苯环上酚羟基邻位和对位氢原子能与溴发生取代反应，1ml甲与5ml溴单质发生加成和取代反应，1ml乙与1ml溴单质发生加成反应，所以等物质的量的甲、乙与足量溴水反应，消耗的物质的量之比为5:1。
某含碳、氨、氧三种元素的有机物甲14.8g，放入燃烧管中，不断通入氧气流持续加热，将生成物先后通过无水硫酸铜和碱石灰，两者分别增重18g和35.2g，生成物完全被吸收。
20. 如图是该有机物甲的质谱图，则其相对分子质量为___________，分子式为___________。
21. 确定甲的官能团：通过实验可知甲中一定含有羟基，则甲可能的结构有___________种。
22. 确定甲的结构简式：
a．经测定有机物甲的核磁共振氢谱如下图所示，则甲的结构简式为___________。
b．若乙为甲的一种同分异构体，乙的红外光谱如下图所示，则该有机物乙的结构简式为___________。
【答案】20. ①. 74 ②. C4H10O
21. 4 22. ①. C(CH3)3OH ②. CH3CH2OCH2CH3
【20题详解】
根据质谱图知，其相对分子质量是74；某含碳、氢、氧三种元素的有机物甲14.8 g，放入燃烧管中，不断通入氧气流持续加热，将生成物先后通过无水硫酸铜和碱石灰，两者分别增重18g和35.2g，则生成的水的物质的量为1ml，n(H)=2ml，生成的CO2的物质的量为=0.8ml，则14.8 g甲中含有O的物质的量为=0.2ml，故N(C):N(H):N(O)=0.8ml:2ml:0.2ml，故甲的实验式为C4H10O；结合相对原子质量是74知其分子式为C4H10O；
21题详解】
由分子式C4H10O可知，碳已被氢饱和，能与钠反应生成氢气，则含有羟基；为一元饱和醇，C4H10O有4种等效氢，则可能结构有4种，结构简式为：HOCH2CH2CH2CH3、CH3CH(OH)CH2CH3、(CH3)2CHCH2OH、C(CH3)3OH；
【22题详解】
a．甲的核磁共振氢谱图中出现2组峰，说明该结构中有2种氢原子，则结构简式为：C(CH3)3OH；
b．甲的红外光谱中含有对称-CH3，对称-CH2-和C-O-C结构，故有机物的结构简式为CH3CH2OCH2CH3，含有的官能团为醚键。
金属对有强吸附作用，被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应，将块状转化成多孔型雷尼后，其催化活性显著提高。
已知：①雷尼暴露在空气中可以自燃，在制备和使用时，需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”；
②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。
某实验小组制备雷尼并探究其催化氢化性能的实验如下：
步骤1：雷尼的制备
步骤2：邻硝基苯胺的催化氢化反应
反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置Ⅰ用于储存和监测反应过程。
23. 操作(d)中，判断雷尼被水洗净的方法是取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴___________，如果溶液不变浅红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤干净。
24. 操作(e)中，下列溶剂中最有利于步骤2中氢化反应的是___________(单选)
A. 丙酮B. 四氯化碳C. 乙醇D. 正己烷
25. 邻硝基苯胺与盐酸反应的离子方程式是：___________
26. 下列关于邻硝基苯胺描述正确的是(不定项)
A. 邻硝基苯胺属于芳香烃
B. 苯环上的一氯代物共有4种
C. 邻硝基苯胺具有两性
D. 邻硝基苯胺含有苯环和硝基的同分异构体还有3种(不包含邻硝基苯胺)
27. 向集气管中充入时，三通阀的孔路位置如下图所示：发生氢化反应时，由集气管向装置Ⅱ供气，此时孔路位置需调节为___________。
向集气管中充入
集气管向装置Ⅱ供气
28. 反应前应向装置Ⅱ中通入一段时间，目的是___________；
29. 装置Ⅰ可以判断氢化是否反应，反应完全的现象是___________。
【答案】23. 酚酞 24. C
25. +H+ 26. BD
27. B 28. 排除装置中的空气
29. 集气管中液面不再改变
【分析】首先用氢氧化钠溶液溶解镍铝合金中的铝，过滤后先后用碱和水来洗涤固体镍，随后加入有机溶剂制得雷尼镍悬浮液，用于步骤2中邻硝基苯胺的催化氢化；
【23题详解】
由于水洗之前用碱洗，此时溶液显碱性，故可以用酸碱指示剂来判断是否洗净，具体方法为，取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴酚酞，如果溶液不变粉红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤干净；
【24题详解】
根据题给信息可知，邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行，在丙酮、四氯化碳、乙醇、正己烷中极性较强的为乙醇，故选C；
【25题详解】
氨基具有碱性，故邻硝基苯胺中氨基会与盐酸反应生成盐，离子方程式是：+H+；
【26题详解】
A．邻硝基苯胺中含有氧、氮元素，不属于芳香烃，错误；
B．苯环为不对称结构，苯环上的氢有4种，则苯环上的一氯代物共有4种，正确；
C．邻硝基苯胺含有氨基，具有碱性，错误；
D．邻硝基苯胺含有苯环和硝基同分异构体，若含有硝基、氨基，则还有间、对位2种；若含有1个取代基则为-NHNO2有1种，则还共3种，正确；
故选BD；
【27题详解】
向集气管中充入氢气时，氢气从左侧进入，向下进入集气管，则当由集气管向装置Ⅱ供气，此时孔路位置需调节为气体由下方的集气管，向右进入装置Ⅱ，应该选B，而装置C方式中左侧会漏气，不符合题意，故选B；
【28题详解】
暴露在空气中可以自燃，反应前向装置Ⅱ中通入一段时间，目的是排除装置中的空气；
【29题详解】
反应完成后，氢气不再被消耗，则集气管中液面不再改变。
环扁桃酯又名安脉生、抗栓丸，主要用作血管扩张药，临床上主要用于治疗脑动脉硬化、脑悴中、脑外伤、静脉栓塞。其结构如M所示，合成路线如下：
已知：ⅰ.B的核磁共振氢谱只有1个峰
ⅱ.
30. A的系统命名为___________，E生成F的反应类型为___________。
31. B的结构简式为___________。
32. C的分子式为___________。
33. G的同分异构体有多种，写出满足下列条件的同分异构体的结构简式(任写一种)___________。
(1)苯环上只有一种类别的氢 (2)能够发生银镜反应
34. 写出反应⑤的化学方程式___________。
35. 已知：+，以G为原料，选择必要的无机试剂合成I，设计合成路线___________。(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。
【答案】30. ①. 2-丙醇 ②. 取代反应
31. CH3COCH3
32. C9H14O 33.
34. ++H2O
35.
【分析】由C的结构及条件I可知，B为丙酮，由A催化氧化生成丙酮，则A为2-丙醇；结合M的结构可以D和I酯化形成M，根据③的反应条件可知D为醇；结合已知II的条件，可推知E为苯，F为，F与Cl2加热条件下生成G，结合I的结构简式，则G为，据此作答。
【30题详解】
根据分析，A的系统命为2-丙醇；根据已知II，E生成F的反应类型为取代反应；
【31题详解】
根据分析，B为丙酮，结构简式为CH3COCH3；
【32题详解】
根据图示，C的分子式为C9H14O；
【33题详解】
G的分子式为C8H6OCl2，不饱和度为5，根据条件：能够发生银镜反应，则含有官能团醛基，苯环上只有一种类别的氢，则其结构可以是：或。
【34题详解】
根据分析，D为醇，D与I发生酯化反应生成M，反应的化学方程式为++H2O；
【35题详解】
由逆推法可知，由 为原料制备的合成步骤为在氢氧化钠溶液中共热生成，在催化剂作用下，与氧气共热发生催化氧化生成，再在催化剂作用下，与H2共热生成，合成路线为：
。
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