新疆维吾尔自治区部分名校2023-2024学年高二下学期期中联合考试化学试卷（解析版）

这是一份新疆维吾尔自治区部分名校2023-2024学年高二下学期期中联合考试化学试卷（解析版），共17页。试卷主要包含了请将各题答案填写在答题卡上，本试卷主要考试内容，可能用到的相对原子质量， 下列物质间的比较关系正确的是等内容，欢迎下载使用。
1.本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分。考试时间90分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.本试卷主要考试内容：人教版选择性必修2，选择性必修3第一章。
4.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Ga-70 As-75
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 喀纳斯湖，是喀纳斯国家级自然保护区的核心与精华。下列说法正确的是
A. H2O能形成分子内氢键
B. 喀纳斯湖岩芯所含的Cs属于s区元素
C. 喀纳斯湖水中含有的P元素的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D. 湖水结冰后，水分子间的距离会减小
【答案】B
【解析】水分子内氢原子和氧原子间形成了H-O共价键，H2O分子间能形成氢键，A错误；喀纳斯湖岩芯所含Cs属于碱金属元素，因此Cs属于s区元素，B正确；P元素的最高价氧化物对应的水化物H3PO4属于弱酸，而不属于强酸，C错误；液态水转化为固态水时，总体积增大，分子间的距离增大，D错误；故合理选项是B。
2. 下列化学用语正确的是
A. 的结构式：
B. 的电子式：
C. 基态铜原子的价层电子排布式：
D. 电子的电子云轮廍图：
【答案】A
【解析】二硫化碳分子结构类似二氧化碳，是直线形分子，结构式为S＝C＝S，A项正确；
B．的电子式为，B项错误；基态铜原子的价层电子排布式为，C项错误；3s电子的电子云轮廓图为球形，D项错误；答案选A。
3. 101 kPa、100℃时，某物质相对H2的密度为42，其核磁共振氢谱如图所示，该物质可能为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】101 kPa、100℃时，某物质相对H2的密度为42，则该物质的相对分子质量是M=2×42=84，根据其核磁共振氢谱图可知，该物质分子中只有一种H原子，然后根据选项物质分析判断。
环丙烷分子中只有一种H原子，其分子式是C3H6，相对分子质量是42，A不符合题意；该物质分子中有三种不同位置的H原子，分子式是C3H6，相对分子质量是42，B不符合题意；环己烷分子中只有一种H原子，其分子式是C6H12，相对分子质量是84，C符合题意；该物质分子中有三种不同位置的H原子，分子式是C6H12，相对分子质量是84，D不符合题意；故合理选项是C。
4. 伽师瓜是新疆维吾尔自治区特产，是中国国家地理标志产品。伽师瓜中含有的一种有机物M的结构如图所示，下列说法错误的是
A. M中所有碳原子可能在同一平面上
B. M中含有的官能团为酯基
C. 可以用红外光谱仪测定M分子中官能团的种类和数目
D. M属于芳香族化合物
【答案】C
【解析】根据题目所给图分析，苯环上所有的碳原子及其相连的第一个原子共平面，所以苯环碳以及苯环上的亚甲基碳共平面，由于亚甲基碳与氧原子可以经过旋转达到共平面，连接碳氧双键的碳原子也是如此，则M中所有的碳原子可能在同一平面上，A正确；根据题目所给图分析，M中的官能团为酯基，B正确；红外光谱可以确定官能团的种类，但不能确定具体数目，C错误；M含有苯环结构，属于芳香族化合物，D正确；故选C。
5. 下列物质间的比较关系正确的是
A. 酸性：CH3COOH＞CF3COOHB. 沸点：＞
C. 键角：NH3＞AsH3D. 键长：C-C＜C=C
【答案】C
【解析】F的电负性大于H，导致CF3COOH的酸性强于CH3COOH，A错误；存在分子间氢键，而只能形成分子内氢键，因而的沸点高于，B错误；NH3、AsH3的中心原子的价层电子对数都是4个，N、As原子都是采用sp3杂化，但是元素的电负性：N＞As，中心原子的电负性越小，成键电子对之间的斥力越小，成键电子对之间的斥力越小，键角越小，所以键角：NH3＞AsH3，C正确；两个原子之间形成的电子对数越少，结合力就越小，键长就越长，因此C-C键的键长大于C=C，即键长：C-C＞C=C ，D错误；故合理选项是C。
6. 下列操作中，最终反应生成的物质不是配合物的是
A. 往MgCl2溶液中加入足量的NaOH溶液
B. 往少量硫酸铜溶液中滴入足量的氨水
C. AgCl溶解在氨水中
D. 往AlCl3溶液中加入足量的NaOH溶液
【答案】A
【解析】往MgCl2溶液中加入足量的NaOH溶液，最终生成Mg(OH)2沉淀，不是配合物，故A符合题意；往少量硫酸铜溶液中滴入足量的氨水，最终无沉淀，生成[Cu(NH3)4]SO4，是配合物，B不符合题意；AgCl溶解在氨水中最终生成[Ag(NH3)2]Cl，是配合物，C不符合题意；往AlCl3溶液中加入足量的NaOH溶液，生成Na[Al(OH)4]，是配合物，D不符合题意；故选A。
7. 下列物质中，一氯代物数目最多的为
A. 新戊烷B. 环己烷C. 甲苯D.
【答案】D
【解析】新戊烷的结构简式为，连接在同一个碳原子上的甲基上的H等效，因此只有一种环境的H，一氯代物只有1种，故A不符合题意；环己烷( )只含有一种环境的H，因此一氯代物只有1种，故B不符合题意；甲苯为轴对称，即，有4种环境的H，因此一氯代物有4种，故C不符合题意；该物质具有轴对称性，即，有6种环境的H，因此一氯代物有6种，故D符合题意；故答案选D。
8. 和田玉为中国四大名玉之一，其主要成分为，化学式中用逗号隔开的元素为互代元素。下列说法正确的是
A. 中为+3价
B. 电负性：
C. 熔点：
D. 基态中成对电子数和未成对电子数之比
【答案】C
【解析】中，Fe和Mg的化合价相同，均为+2价，A项错误；根据元素周期律，同周期电负性从左至右逐渐增大，同主族从上至下逐渐降低，电负性代表了一个元素的得电子能力，氧元素没有最高正价，电负性在三者之中最大，其次是氢，最后是硅，电负性：，B项错误；为离子晶体，为分子晶体，的熔点更高，C项正确；基态的电子排布为，其中成对电子数为20，未成对电子数为4，则两者之比为5∶1，D项错误；答案选C。
9. 苯甲酸微溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂。某粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙，下列提纯苯甲酸的实验操作中说法正确的是
A. 提纯苯甲酸的实验中必须用到蒸馏烧瓶
B. 本实验中玻璃棒的作用有搅拌和引流
C. 粗苯甲酸通过在冷水中溶解、过滤、降温结晶等系列操作，可获得纯净的苯甲酸晶体
D. 所得的苯甲酸晶体可以用热水洗涤其表面杂质
【答案】B
【解析】粗苯甲酸样品中含有少量和泥沙，由于苯甲酸的溶解度随温度升高而增大，溶解、加热后需趁热过滤，除掉泥沙；对热的滤液进行冷却结晶，再次过滤得到苯甲酸固体，洗涤、干燥后得到苯甲酸晶体，则提纯过程的主要实验操作组合为溶解、过滤、结晶。
提纯过程的主要实验操作组合为溶解、过滤、结晶，未涉及蒸馏，不需要蒸馏烧瓶，故A错误；该实验中玻璃棒的作用除搅拌、引流外，还有在干燥时用于转移晶体，故B正确；在苯甲酸重结晶实验中，待粗苯甲酸完全溶解后要趁热过滤，减少苯甲酸的损耗，故C错误；热水洗涤会造成溶解损耗，应该使用冷水洗涤苯甲酸固体，故D错误；故答案选B。
10. M、W、X、Y、Z是五种短周期原子序数依次增大的主族元素，基态原子的价层电子排布式为，是空气中含量最多的元素，液态为浅蓝色液体。五种元素形成的一种化合物的结构如图所示。下列说法错误的是
A. 最简单氢化物键角：
B. 晶体为离子晶体
C. 1个中的阳离子含有4个键
D. F中X、Y和Z原子采取的杂化方式相同
【答案】C
【解析】M、W、X、Y、Z五种短周期元素的原子序数依次增大，由题干信息可知，Y是空气中含量最多的元素，故Y为N元素；液态为浅蓝色液体，故Z为O元素；基态W原子的价层电子排布式为，可知n=2，价层电子排布式为，故W为B元素；M只形成一个单键，因此M为H元素；X可形成4个共价键，因此X为C元素，综上所述，M为H元素、W为B元素、X为C元素、Y为N元素、Z为O元素。
X为C元素、Y为N元素，形成的最简单氢化物分别为、，价层电对数均为4，但含有一对孤电子对，孤电子对越多，对成键电子对的斥力越大，分子的键角越小，因此的键角比的键角小，即X>Y，故A正确；离子晶体中含有的微粒是阳离子和阴离子，观察图中结构可知为离子晶体，故B正确；Y是N元素，与两个H原子形成两个σ键，与两个碳原子形成两个σ键，其中碳原子在与3个H原子形成3个σ键，一共10个σ键，C错误；X为C元素、Y为N元素、Z为O元素，该化合物中C周围有4条键，C的价层电子对数为4，故C的杂化方式为；阳离子中心原子N形成4条σ键，带一个单位正电荷，N的价层电子对数为4，故N的杂化方式为；O周围有2条键，同时存在两对孤电子对，O的价层电子对数为4，故O的杂化方式为，故D正确；故选C。
11. 金属铁因生产工艺和温度不同，会有不同的晶体结构。和的晶体结构如图所示，下列说法正确的是
A. 金属铁因为有自由移动的离子而具有导电性
B. 1个晶胞的质量约为
C. 中铁原子的配位数为12
D. 加热转变为属于物理变化
【答案】C
【解析】金属晶体因含有自由移动的电子而具有导电性，A错误；1个晶胞含有的铁原子个数为：，质量约为，B错误；属于面心立方最密堆积，铁原子的配位数为12，C正确加热转变为结构改变，性质改变，属于化学变化，D错误；答案选C
12. CNTSH/S作为锂硫电池硫的载体材料，具有机械强度高、导电性佳、比表面积和孔隙率大等特点，其合成过程如图所示，下列说法正确的是
A. 碳纳米管属于有机高分子材料
B. CNT-COOH与发生了取代反应生成CNTSH
C. 能与水分子形成氢键，可表示为
D. 中S-S-S的键角为120°
【答案】B
【解析】碳纳米管只含碳元素，属于无机物，A错误；反应时，CNT-COOH中羟基被取代或中氨基上H原子被取代，可知该反应为取代反应，B正确；S原子的电负性小于O原子的电负性，则氨基与水形成氢键，C错误；S原子均为sp3杂化，S原子上2对孤电子对成键电子排除，使S-S-S的键角小于120°，D错误； 故选B。
13. 下列各组物质无论以何种比例混合，1ml混合物完全燃烧消耗的和生成的的物质的量均不会改变的是
A. 与B. 和
C. 和D. 乙烯和丙烯
【答案】C
【解析】混合物的总物质的量一定，完全燃烧生成的质量和消耗的质量均不变，则1ml各组分消耗氧气的量相等，分子中含有的碳原子数目相等
与分子中碳原子数目不相等，故A错误；可以写成，和含氢量不同，则耗氧量不同，故B错误；的化学式为，的化学式为，其可以写成，则二者分子中含有的碳原子数目相等，消耗氧气的量相等，故C正确；乙烯化学式为，丙烯化学式为，二者含碳原子数目不相等，故D错误；故选C。
14. 氯亚铂酸钾(K2PtCl4)广泛用作制造各种铂配合物和药物的起始原料，—种以氯亚铂酸钾为原料制备有机物iv的合成路线如图所示，[PtCl4]2-为平面结构，下列说法正确的是
A. ii的配体为Pt2+
B. iii中Pt2+和O的杂化方式均为sp3
C. 1ml的非金属原子中共含有6ml孤电子对
D. 反应3的离子方程式为+2H2O＋2Ag+→+2AgI↓
【答案】D
【解析】Pt2+没有孤电子对，但含有空轨道为中心离子，ii的配体为邻二苯胺和I，A错误；[PtCl4]2-为平面结构，则iii中Pt2+与2个N原子、2个O原子形成平面结构，不是正四面体结构，所以Pt2+不是sp3杂化，B错误；中的N、O原子均与Pt2+形成配位键，但只有O原子含有1对孤电子对，则1ml的非金属原子中共含有2ml孤电子对，C错误；硝酸银为可溶性盐，而碘化银为难溶性盐，所以反应3的离子方程式为+2H2O＋2Ag+→+2AgI↓，D正确； 故选D。
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15. 现有下列物质：①甲烷；②乙烷；③；④异丁烷；⑤环己烷；⑥；⑦；⑧。请回答下列问题：
（1）单位质量的上述物质完全燃烧，消耗最多的是_____________（填标号，下同）；单位物质的量的上述物质完全燃烧，消耗最多的是________________。
（2）④的结构式为___________；⑤的实验式为___________；⑥的官能团名称为___________；分离③和⑥的方法为___________。
（3）上述物质中，有一种物质的质谱图如图所示，则该物质为___________（填标号）；其同分异构体中，一氯代物只有一种的结构简式为___________。
【答案】（1）①.① ②.⑤
（2）①. ②. ③.羟基 ④.蒸馏
（3）①.⑦ ②.或
【解析】
【小问1详解】
甲烷分子式为CH4，C、H原子个数比为1:4，H的质量分数ω(H)最大，消耗O2的量最多，故选①；单位物质的量的上述物质完全燃烧，消耗的量为n(C)+ n(N)+n(H)，则最多的是⑤；
【小问2详解】
④的结构式为；实验式就是最简式，⑤（C6H12）的实验式为；⑥的官能团名称为羟基； ③乙醇和⑥乙二醇互溶，则分离③和⑥的方法为蒸馏；
【小问3详解】
根据质谱图如图所示，相对分子质量为70，则该物质为⑦；其同分异构体中，一氯代物只有一种，说明只有一种等效氢，是对称结构，结构简式为。
16. 回答下列问题：
（1）①基态Al原子核外电子云轮廓图呈球形、哑铃形的能级上的电子数之比为___________。
（2）元素Ga性质与铝相似，金属镓与氢氧化钠溶液反应生成___________(填化学式，下同)和___________气体。
（3）基态Ga的核外电子排布式为，转化为下列激发态时所需能量最多的是___________(填标号)。
A.
B.
C.
D.
（4）元素As与N同族，预测As的最简单氢化物分子的空间结构为___________，其基态原子最外层轨道电子的自旋方向___________(填“相同”或“相反”)。
（5）元素Cd与Zn是同一副族的相邻元素，基态Cd2+的价层电子排布式为___________。
（6）稳定性：碳化硅___________(填“大于”或“小于”)金刚石，原因是___________。键角和键长的数值可通过晶体的___________实验获得。
【答案】（1）6：7 （2）①.Na[Ga(OH)4]或NaGaO2 ②.H2 （3）D
（4）①.三角锥形 ②.相同
（5）4d10 （6）①.小于 ②.C原子半径小于Si原子半径，碳化硅中的C—Si键长大于金刚石中的C—C键长，C—Si键键能小，更容易断裂 ③. X射线衍射
【解析】
【小问1详解】
Al是13号元素，原子核外有13个电子，根据构造原理，可知基态铝原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p1，则其核外电子云轮廓图呈球形的s能级、呈哑铃形的p能级上的电子数之比为6：7；
【小问2详解】
元素Ga性质与铝相似，金属Al与氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]或写为NaAlO2和H2，则金属镓与氢氧化钠溶液反应生成Na[Ga(OH)4]或NaGaO2；
【小问3详解】
对于多电子原子，原子核外电子能量高低顺序是：1s＜2s＜2p＜3s＜3p＜3d＜4s＜4p。可见处于高能层的高能级的电子数目越多，相应的原子含有的能量就越高。根据核外电子排布规律可知：激发态D的能量最高，故基态Ga原子转化为激发态D时所需能量最多，故合理选项是D；
【小问4详解】
元素As与N同族，同族元素形成的化合物性质相似。在NH3中N为sp3杂化，则AsH3中As也为sp3杂化，由于As原子上有1对孤电子对，所以AsH3的空间结构为三角锥形；As的核外价层电子排布式为4s24p3，4p轨道上有3个自旋方向相同的电子；
【小问5详解】
根据构造原理可知：基态Zn的价层电子排布式为3d104s2，基态Zn2+的价层电子排布式为3d10，则基态Cd的价层电子排布式为4d105s2；
【小问6详解】
SiC、金刚石都是共价晶体，形成晶体的原子半径越大，键长就越短，相应的化学键的键能就越大，断裂消耗的能量就越多，含有该化学键的物质就越稳定。由于原子半径：Si＞C，键长：Si-C＞C-C，所以键能：Si-C＜C-C，则物质的稳定性：碳化硅＜金刚石；
键角和键长的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得。
17. 某矿石中富含和，还含有Fe、Al、Si、Ca的氧化物。以该矿石为原料制备的流程如图所示，请回答下列问题：
已知：①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如表所示。
②Ni2O3在酸性条件下具有强氧化性。
（1）基态Ni原子的简化电子排布式为___________；基态的价层电子轨道表示式为___________。
（2）滤渣1的主要成分为___________；加入Ni2O3后生成的离子方程式为___________。
（3）“萃取”时发生的反应：，“反萃取”时加入稀硫酸的目的是___________。一种有机萃取剂M及萃取后生成的N的结构如图所示，M中碳原子的杂化方式有___________种；N中Cu元素的化合价为___________价，N中提供孤电子对形成配位键的原子有___________(填标号)。
（4）“沉镍”时，反应的离子方程式为___________。
【答案】（1）①. ②.
（2）①.SiO2、CaSO4 ②.
（3）①.增大浓度，使逆向进行
②. 2 ③.+2 ④.①②③④
（4）
【解析】某矿石中富含某矿石中富含和，还含有Fe、Al、Si、Ca的氧化物，酸浸生成硫酸镍、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝和硫酸铜，滤渣1为二氧化硅和硫酸钙，滤液1用适量三氧化镍氧化生成硫酸铁，用碳酸钙调节pH生成氢氧化铁和氢氧化铝，滤液2中加入氟化钠生成氟化钙，有机萃取剂萃取出铜离子，水相中加入碳酸钠沉镍生成，由此作答。
【小问1详解】
镍是28号元素，基态Ni原子简化电子排布式为；铁是26号元素，基态的价层电子排布式为，其轨道表示式为；
【小问2详解】
滤渣1的主要成分为SiO2和CaSO4，加入Ni2O3后，三氧化二镍将亚铁离子氧化生成Fe3+，其反应的离子方程式为；
【小问3详解】
“萃取”时发生的反应：，反萃取时加入稀硫酸的目的是使平衡逆移，生成铜离子；M中碳原子的加成电子对数为3或4，其杂化方式为sp2或sp3，共2种；N中Cu元素的化合价为+2价，提供孤电子对形成配位键的原子有①②③④；
【小问4详解】
“沉镍”时，水相中加入碳酸钠沉镍生成，反应的离子方程式为。
18. 半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用。
（1）硅是常见的半导体材料。金刚石和硅相比较，熔点更高的是___________，原因是___________。
（2）2022年，科研人员发现立方砷化硼是科学界已知的最好的半导体之一，其结构如图所示。立方砷化硼晶体属于___________晶体，___________(填“含有”或“不含有”)配位键。
（3）一种由类石墨半导体纳米管段组成的超分子线性半导体纳米管的制备原理如图，下列说法正确的是___________(填标号)。
A. 分子识别和自组装是超分子的重要特征
B. 甲分子中的氮原子的杂化方式均为
C. 乙分子图示结构部分中，1个形成了2个配位键
D. 丙分子中存在氢键
（4）砷化镓被誉为“半导体贵族”，是雷达、电子计算机、人造卫星、宇宙飞船等高新产品中不可或缺的材料。已知晶胞结构如图所示，其晶胞参数为。1号原子的分数坐标为___________；1号原子和2号原子之间的距离为___________；晶胞密度为___________(阿伏加德罗常数的值用表示)。
【答案】（1）①.金刚石 ②.金刚石和硅都是共价晶体，金刚石中碳原子之间的键长比硅单质中硅原子之间的键长短，金刚石的键能更大，熔点更高
（2）①.共价 ②.含有 （3）AB
（4）①. ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
金刚石和硅均为共价晶体，原子半径：C＞Si，键能：C-C＞Si-Si，熔点：金刚石＞晶体硅；
【小问2详解】
故答案为：金刚石；金刚石和硅都是共价晶体，金刚石中碳原子之间的键长比硅单质中硅原子之间的键长短，金刚石的键能更大，熔点更高；
【小问3详解】
根据图可知，砷化硼由共价键结合形成的晶体，晶胞中As、B的配位数均为4个，B最外层只有3个电子，故B与As形成的4个B-As键中有一个配位键；
故答案为：共价；含有；
【小问4详解】
A.超分子由两个或两个以上分子体系，通过分子间作用力而形成的一个具有一定结构和功能的实体，分子识别和自组装是超分子的重要特征，故A正确；
B.甲分子中的氮原子均参与形成了碳氮双键，N的杂化方式均为sp2，故B正确；
C.乙分子图示结构部分中，1个参与4个配位键的形成，故C错误；
D.丙分子中存在C-F，不存在H-F键，不会形成氢键，故D错误；
故答案为：AB；
【小问5详解】
将晶胞分为8个小立方体，Ga在小立方体的体心，由晶胞结构图可知，1号原子的分数坐标为；1号原子和2号原子之间的距离为面对角线的一半即pm；1个晶胞中As为个，Ga为4个，化学式为GaAs，则晶胞密度为；
故答案：；；。金属离子
开始沉淀的pH
7.5
2.2
3.7
4.7
7.0
完全沉淀的pH
9.0
3.3
4.5
6.5
8.7