天津市北辰区2023-2024学年高二下学期4月期中考试化学试卷（解析版）

这是一份天津市北辰区2023-2024学年高二下学期4月期中考试化学试卷（解析版），共12页。
2.答卷前，考生务必将自己的班级、姓名填写在答卷左边的密封线内。
第I卷(48分)
可能用到的相对原子质量有：H：1 C：12 N：14 O：16 Ga：70
一、单选题(共48分，1—16题每题3分)
1. 下列关于键和键的说法中，错误的是
A. 键的电子云图形是轴对称的，键的电子云图形是镜面对称的
B. 键是原子轨道“头碰头”式重叠，键是原子轨道“肩并肩”式重叠
C. 两个p轨道不能形成键，只能形成键
D. H只能形成键，O可以形成键和键
【答案】C
【解析】σ键的电子云图形以形成共价键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键的电子云图形不变，为轴对称，π键电子云由两块组成，分别位于由原子核构成平面的两侧，为镜面对称，A正确；σ键电子云重叠程度较大，以头碰头方式重叠，π键电子云重叠程度较小，以肩并肩方式重叠，B正确；两个p轨道可以以头碰头方式形成σ键，也可以以肩并肩方式形成π键，C错误；H原子只有1个电子，位于1s轨道上，电子云形状为球形，和其他原子形成共价键时，只能以头碰头方式重叠，即只能形成σ键，O原子p轨道上的价电子，可以以头碰头方式形成σ键，也可以以肩并肩方式形成π键，D正确；故答案选C。
2. 已知O3的空间构型为V型，分子中正电中心和负电中心不重合，则下列关于O3和O2在水中的溶解度的叙述中，正确的是
A. O3在水中的溶解度和O2的一样B. O3在水中的溶解度比O2的小
C. O3在水中的溶解度比O2的大D. 无法比较
【答案】C
【解析】O2分子是直线型结构，分子中正电中心和负电中心重合，为非极性分子，O3分子的空间构型为V型，分子中正电中心和负电中心不重合，为极性分子，由相似相溶原理可知，极性分子O3在极性分子水中的溶解度比非极性分子O2要大，故选C。
3. 下列物质中，既含有极性共价键，又含有非极性共价键的是（ ）
A. CCl4B. CO2C. NH4ClD. C2H4
【答案】D
【解析】CCl4中只有极性共价键，A不符合题意；CO2中只有极性共价键，B不符合题意；NH4Cl中含有离子键和极性共价键，C不符合题意；C2H4中既含有极性共价键，又含有非极性共价键，D符合题意；答案选D。
4. 下列关于氢键X－H…Y的说法中，正确的是
A. 氢键是共价键一种
B. 同一分子内也可能形成氢键
C. 只有O、F元素能形成氢键
D. 氢键键长一般定义为H…Y的长度
【答案】B
【解析】氢键是较强的分子间作用力，不是共价键，故A错误；氢键分为分子间氢键和分子内氢键，所以同一分子内也可能形成氢键，如邻苯二甲醛可以形成分子内氢键，故B正确；非金属性强、原子半径小的非金属原子N、O、F能与氢原子形成氢键，故C错误；氢键键长为X—H…Y的长度，故D错误；故选B。
5. 下列关于丙烯()分子的说法中，错误的是
A. 有8个σ键，1个π键B. 有2个碳原子是杂化
C. 3个碳原子在同一平面上D. 所有原子都在同一平面上
【答案】D
【解析】已知单键均为σ键，双键为1个σ键和1个π键，三键为1个σ键和2个π键，故丙烯()有8个σ键，1个π键，A正确；分子中甲基上的C原子周围有4个σ键，为sp3杂化，双键所在的两个C原子为sp2杂化，故有2个碳原子是杂化，B正确；双键所在的平面上有6个原子共平面，故分子中3个碳原子在同一平面上，C正确；由于分子中存在甲基，故不可能所有原子都在同一平面上，D错误；故答案为：D。
6. 氢氰酸(化学式为HCN)分子中所有的原子都通过化学键而达到稳定结构，则下列关于氢氰酸结构的表述中，正确的是
A. 结构简式H－N≡CB. 结构简式H－C≡N
C. 分子折线形D. 中心原子是sp2杂化
【答案】B
【解析】由分子中所有的原子都通过化学键而达到稳定结构可知，氢氰酸的结构简式H－C≡N，分子中碳氮三键的碳原子的杂化方式为sp杂化，分子的空间构型为直线形，故选B。
7. 用价电子对互斥理论（VSEPR）可以预测许多分子或离子的空间构型，也可推测键角大小，下列判断正确的是
A. COCl2（光气）是平面三角形分子B. BeCl2是V形分子
C. CS2键角等于120°D. 键角小于
【答案】A
【解析】根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型，分子中孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，据此分析解答。
COCl2中价层电子对个数=2+1+×（4-2×1-1×2）=3，无孤电子对，为平面三角形结构，故A正确；BeCl2中价层电子对个数=2+×（2-2×1）=2，为直线形结构，故B错误；CS2中价层电子对个数=2+×（4-2×2）=2，为直线型结构，键角等于180°,故C错误；中价层电子对个数=4+×（3+1-1×4）=4，无孤电子对，为正四面体结构，所以键角等于，故D错误；故答案选A。
8. 下列各物质的晶体中，晶体类型相同的是
A 和B. 和
C. 和D. 和
【答案】C
【解析】CO2形成的晶体为分子晶体，SiO2形成的晶体为原子晶体，晶体类型不相同，故A错误；NaCl形成的晶体为离子晶体，HCl形成的晶体为分子晶体，晶体类型不相同，故B错误；CO2形成的晶体为分子晶体，CS2形成的晶体为分子晶体，晶体类型相同，故C正确；CCl4形成的晶体为分子晶体，MgCl2形成的晶体为离子晶体，晶体类型不相同，故D错误；故选C。
9. 近期微博热传的“苯宝宝表情包”是一系列苯的衍生物配以相应的文字形成的(如图所示)。这两图所代表的物质分别为
A. 醇、卤代烃B. 酚、芳香烃C. 醇、芳香烃D. 酚、卤代烃
【答案】D
【解析】是羟基与苯环直接相连形成的化合物，属于酚；是苯分子中的6个H原子被6个Cl原子取代产生的物质，属于卤代烃，故合理选项是D。
10. 下列关于同分异构体异构方式的说法中，不正确的是
A. CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2属于碳链异构
B. H3CC≡CCH3和CH2=CHCH=CH2属于官能团异构
C. CH2=C(CH3)2和CH3CH=CHCH3属于官能团异构
D. 和属于位置异构
【答案】C
【解析】CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2，二者的碳骨架不同，前者没有支链，后者有支链，属于碳链异构，故A正确；H3CC≡CCH3的官能团为碳碳三键，CH2=CHCH=CH2的官能团为碳碳双键，二者的官能团不同，分子式相同，属于官能团异构，故B正确；CH2=C(CH3)2和CH3CH=CHCH3，二者官能团相同，不属于官能团异构，前者有支链，后者没有支链，属于碳链异构，故C错误；和，前者羟基在甲基的邻位，后者羟基在甲基的对位，属于位置异构，故D正确；故选C。
11. 向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续滴加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液，下列对此现象的说法中正确的是
A. 反应后溶液中没有沉淀，所以反应前后Cu2+的浓度不变
B. 在[Cu(NH3)4]2+离子中，Cu2+给出孤电子对，NH3提供空轨道
C. 沉淀溶解后，将生成深蓝色的配离子为[Cu(NH3)4]2+
D. 1ml[Cu(NH3)4]2+离子中含有12mlσ键
【答案】C
【解析】向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水，首先氨水和硫酸铜溶液反应生成硫酸铵和氢氧化铜蓝色沉淀，继续滴加氨水，氢氧化铜与氨水反应生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+。
硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，继续加氨水时，氢氧化铜和氨水继续反应生成可溶性的铜氨络合物而使溶液澄清，所以溶液中铜离子浓度减小，故A错误；[Cu(NH3)4]2+中具有空轨道的铜离子与具有孤电子对的氨分子形成配位键，故B错误；由分析可知，沉淀溶解发生的反应为氢氧化铜与氨水反应生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+，故C正确；在[Cu(NH3)4]2+中，配位键和配体中的氮氢键属于σ键，所以1ml[Cu(NH3)4]2+中含有16mlσ键，故D错误；故选C。
12. 城市居民所用的液化石油气成分为丁烷，在使用过程中常有一些杂质以液态形式沉积于钢瓶底部，这些杂质可能是
A. 戊烷和己烷B. 乙烷和丙烷C. 乙烷和甲烷D. 甲烷和丙烷
【答案】A
【解析】液化石油气在丁烷溢出燃烧后，剩余的杂质应该是熔沸点高于丁烷的物质。根据同类物质的熔沸点变化规律，碳原子数大于丁烷的戊烷和己烷熔沸点更高，故A符合题意，答案选A。
13. 古代中国常用如图所示装置来炼丹、熬烧酒、制花露水等》,南宋张世南《游宦纪闻》中记载了民间制取花露水的方法：“锡为小甑，实花一重，香骨一重，常使花多于香，转甑之傍，以泄汗液，以器贮之。”该装置利用的实验操作方法是
A. 升华B. 过滤C. 萃取D. 蒸馏
【答案】D
【解析】从图中可以看出，以花为原料，通过加热产生蒸气，然后冷凝成液体，便制成花露水，所以此操作为蒸馏，故选D。
14. 下列各项操作正确的是
A. 用乙醇提取碘水中的碘单质时可选用分液漏斗，然后静置、分液
B. 进行分液时，分液漏斗中的上层液体、下层液体都从下端流出
C. 萃取、分液前需要对分液漏斗进行检漏
D. 分离正己烷(沸点69℃)和正庚烷(沸点98℃)不能用蒸馏的方法
【答案】C
【解析】乙醇与水以任意比例互溶，所以不能用乙醇萃取碘水中的碘单质，故A错误；分液时，分液漏斗中的下层液体从下端流出，为防止混入杂质，上层液体则从上口倒出，故B错误；由于分液漏斗有瓶塞和活塞，为防止实验时漏液导致实验失败，使用前应首先检查活塞处是否漏水，所以萃取、分液前需要对分液漏斗进行检漏，故C正确；正己烷和正庚烷的沸点相差较大，所以能用蒸馏的方法分离正己烷和正庚烷，故D错误；故选C。
15. 据中国财经网报道，我国烯烃及其衍生产品市场仍处于成长阶段，增速世界第一，市场容量居世界第二位。由乙烯推测丙烯的结构或性质，正确的是
A. 分子中三个碳原子在同一直线上
B. 分子中所有原子都在同一平面上
C. 与HCl加成只生成一种产物
D. 能使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】D
【解析】丙烯可看作乙烯分子中的一个H被-CH3取代，由于C—H之间的夹角为120°，故三个碳原子不可能共线，选项A错误；由于-CH3中的碳原子形成四个单键，分子中的原子不可能同时共面，选项B错误；丙烯分子不对称，HCl分子也不对称，当二者加成产物有两种：CH3CH2CH2Cl和，选项C错误；丙烯分子中含有，可使KMnO4溶液褪色，选项D正确；答案选D。
16. 下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是
A. 1，3−丁二烯B. 乙烷C. 丙炔D. 甲苯
【答案】A
【解析】1，3-丁二烯结构简式为CH2=CH-CH=CH2，所有原子都采用sp2杂化，CH2=CH-具有乙烯结构特点且共价单键可以旋转，所以该分子中所有原子可能共平面，故A正确；乙烷中两个C原子都采用sp3杂化，所以该分子中所有原子一定不共平面，故B错误；丙炔中甲基上的C原子采用sp3杂化，则该分子中所有原子一定不共平面，故C错误；甲苯甲基上C原子采用sp3杂化，则该分子中所有原子一定不共平面，故D错误；故选：A。
二、填空题(52分，每空2分)
17. CH4、NH3、H2O和HF均为含10e-的分子。
（1）NH3中H－N－H的键角比NH的键角______(写“大”或“小”)，是因为NH3中N原子上含有______，NH中N原子上没有，成键电子对与孤电子对之间的斥力______(写“大于”或“小于”)成键电子对之间的斥力。
（2）CH4、NH3和H2O分子中，从原子轨道的重叠方向来说，三种分子均含有共价键类型为______，其中三种分子的中心原子的杂化轨道类型均为______。
（3）CO2、H2O和NH3反应生成(NH4)2CO3，根据电子对互斥理论知CO的空间构型为______。
（4）CH4、NH3、H2O和HF四种物质中沸点最高的是______(填化学式)。
【答案】（1）①.小 ②.一对孤电子对 ③.大于
（2）①.σ键 ②.sp3
（3）平面三角形 （4）H2O
【解析】
【小问1详解】
氨分子中H－N－H的键角比铵根离子小是因为氨分子中氮原子含有1对孤电子对，铵根离子中氮原子不含有孤电子对，成键电子对与孤电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，故答案为：小于；一 对孤电子对；大于；
【小问2详解】
甲烷分子中的碳原子、氨分子中的氮原子、水分子的氧原子的价层电子对数都为4，,原子的杂化轨道类型均为sp3杂化，分子中都含有s—sp3σ键，故答案为：σ键；sp3；
【小问3详解】
碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，离子的空间构型为平面三角形，故答案为：平面三角形；
【小问4详解】
四种氢化物中甲烷不能形成分子间氢键，沸点最低，水分子形成的分子间氢键的数目多于氨分子和氟化氢，沸点最高，故答案为：H2O。
18. MgO、Cu和干冰的晶胞示意图如下：
请回答下列问题：
（1）以上晶体中粒子之间主要以范德华力结合的晶体是_______；
（2）在MgO晶体中，与相邻且最近的个数为_______；
（3）每个Cu晶胞中平均有_______个Cu原子；
（4）GaN晶体结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替，顶点和面心的碳原子被Ga原子代替。如下图所示。
晶胞中与同一个N原子相连的Ga原子构成的空间构型为_______；
（5）若GaN晶胞边长为，为阿伏伽德罗常数，GaN的密度为_______。
【答案】（1）干冰 （2）12
（3）4 （4）正四面体
（5）
【解析】
【小问1详解】
晶体中粒子之间主要以范德华力结合的为分子晶体，图中只有干冰为分子晶体，故为干冰；
【小问2详解】
镁离子位于顶点和面心，以任一顶点的镁离子为例，距离最近的镁离子为面心的三个镁离子，而其顶点属于8个晶胞，每个面心的镁离子重复一次，故一个镁离子周围紧邻的镁离子有12个；
【小问3详解】
Cu晶胞中，每个晶体中Cu个数为，故每个Cu晶胞中平均占有4个Cu；
【小问4详解】
由题目信息和晶胞图可知，与同一个N原子相连的Ga原子构成的空间构型为正四面体型，N位于正四面体的中心；
【小问5详解】
若为阿伏加德罗常数的值，GaN晶胞边长是apm，晶胞中有4个Ga和4个N，则GaN晶体的密度为 。
19. 乙烯和苯是来自石油和煤的两种重要化工原料，特别是乙烯，其产量是一个国家石油化工水平的标志。请回答：
（1）乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，其反应方程式为______，此反应类型为______反应。
（2）乙烯在一定条件下发生加聚反应的化学方程式为______。
（3）苯也是一种重要的化工原料，但人们对苯的认识经历了一个不断深化的过程。苯的分子式为______，请写出苯与液溴反应的化学方程式_______，此反应类型为______反应。
（4）C=C、C=O、苯环中的碳原子，都是______杂化。
【答案】（1）①.CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br ②.加成
（2）nCH2=CH2
（3）①.C6H6 ②.+Br2+HBr ③.取代
（4）sp2
【解析】
【小问1详解】
乙烯分子中含有碳碳双键，能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成1，2—二溴乙烷，反应的化学方程式为CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br，故答案为：CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br；加成；
【小问2详解】
乙烯子中含有碳碳双键，一定条件下钠发生加聚反应生成聚乙烯，反应的化学方程式为nCH2=CH2，故答案为：nCH2=CH2；
【小问3详解】
苯的结构简式为，分子式为C6H6；溴化铁做催化剂条件下苯与液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢，反应的化学方程式为+Br2+HBr，故答案为：C6H6；+Br2+HBr；
【小问4详解】
C=C、C=O、苯环中的碳原子的杂化方式都为sp2杂化，故答案为：sp2。
20. 按要求回答下列问题：
（1）(指出所含官能团名称)碳氯键、______、______。
（2）相对分子质量为72且沸点最低的烷烃的习惯名称______。
（3）某有机化合物样品的质谱图如图所示，则该有机化合物可能是______。
a.甲醇 b.甲烷 c.乙烷 d.乙烯
（4）的系统命名为______。
（5）合成高聚物其单体的键线式______。
（6）甲苯可用于制造烈性炸药TNT，该反应的化学方程式为______。
（7）某烃的结构式用键线式可表示为，若该烃与Br2发生加成反应(反应物的物质的量之比为1∶1)，则所得产物(不考虑顺反异构)有______种。
【答案】（1）①.羟基 ②.酯基
（2）新戊烷 （3）b
（4）2，5－二甲基－2，4－己二烯
（5） （6）+3HNO3+3H2O
（7）4
【解析】
【小问1详解】
由结构简式可知，分子含有的官能团为碳氯键、羟基和酯基，故答案为：羟基；酯基；
【小问2详解】
设烷烃的分子式为CnH2n+2，由相对分子质量可得：14n+2=72，解得n=5，则烷烃的分子式为C5H12，分子式为C5H12的烷烃可能为正戊烷、异戊烷和新戊烷，分子式相同的烷烃，支链越多，沸点越低，所以三种烷烃中新戊烷的沸点最低，故答案为：新戊烷；
【小问3详解】
由质谱图可知，有机物的相对分子质量为16，则有机物为甲烷，故选b；
【小问4详解】
由结构简式可知，分子中含有碳碳双键的最长碳链含有6个碳原子，侧链为2个甲基，名称为2，5－二甲基－2，4－己二烯，故答案为：2，5－二甲基－2，4－己二烯；
小问5详解】
由结构简式可知，的单体为键线式为的环戊二烯，故答案为：；
【小问6详解】
制备TNT的反应为浓硫酸作用下甲苯与浓硝酸共热发生硝化反应生成2，4，6—三硝基甲苯和水，反应的化学方程式为+3HNO3+3H2O；
【小问7详解】
由结构简式可知，和溴按照1：1发生加成反应时，可能发生1，2加成反应生成、，也可能发生1，4加成反应生成、，则反应所得产物共有4种，故答案为：4。