河北省部分学校2024-2025学年高二下学期期中考试 化学试题（含解析）

这是一份河北省部分学校2024-2025学年高二下学期期中考试 化学试题（含解析），共13页。试卷主要包含了5 Ca-40 Fe-56， 下列化学用语表示正确的是等内容，欢迎下载使用。
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；
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案字母涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案字母；回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效；
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间75分钟，满分100分
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56
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. 基态S原子中，电子占据的最高能级的符号是
A. 2sB. 2pC. 3sD. 3p
【答案】D
【解析】
【详解】S原子的核外有16个电子，基态硫原子的核外电子排布式为，电子占据的最高能级的符号是3p，故选D。
2. 氢化铵(NH4H)与NH4Cl结构相似，其中一定不含有的化学键是
A. 离子键B. 极性键C. 配位键D. 金属键
【答案】D
【解析】
【详解】氢化铵(NH4H)与NH4Cl结构相似，NH4H电子式为，既含离子键，又含极性键、配位键，不含金属键，故选D。
3. 下列有关物质的表述正确的是
A. 甲烷的立体结构为B. 的键线式为
C. 乙醇的结构简式为D. 的空间填充模型为
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲烷的立体结构为正四面体，而图中是平面正方形结构，A错误；
B．键线式中交点、端点处均有一个碳原子，根据碳四键原则补H。该有机物主链含5个碳原子，碳碳双键位于2、3号碳之间，2号碳连有1个甲基，键线式应为，B错误；
C．乙醇的标准结构简式应为，需明确体现碳链结构，C错误；
D．甲烷为正四面体形，碳原子半径大于氢原子半径，给出的模型符合甲烷空间填充模型的特征，可正确表示的空间填充模型，D正确；
故选 D。
4. 已知1 ml某链状烷烃在氧气中充分燃烧，消耗氧气的体积为246.4 L(标准状况)；其在光照条件下与氯气反应能生成3种不同的一氯代物(不考虑立体异构)。则该烃的结构简式是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】链状烷烃的分子式通式为(n≥1)，在氧气中充分燃烧的化学方程式为3n+12O2→点燃nCO2+n+1H2O ，由题可知，1 ml该烃完全燃烧消耗的物质的量为，可得，解得n=7，烷烃的分子为。
【详解】A．的分子式为，分子中含有4种不同化学环境的H，其一氯代物有4种，A不符合题意；
B．的分子式为，B不符合题意；
C．的分子式为，C不符合题意；
D．的分子式为，分子中含有3种不同化学环境的H，其一氯代物有3种，D符合题意；
故选D。
5. 下图是制备和研究乙炔性质的实验装置图(生成的乙炔足量)。下列说法中，不正确的是
A. 制备乙炔的反应原理是
B. a中饱和食盐水的作用是加快反应速率
C. c的作用是除去，f中火焰明亮且伴有黑色浓烟
D. d中溴水褪色与e中酸性高锰酸钾溶液褪色的反应类型不同
【答案】B
【解析】
【分析】本实验核心目的为制备乙炔并探究乙炔的化学性质，装置按连接顺序功能如下：左侧发生装置中电石与饱和食盐水反应制备乙炔，c中硫酸铜溶液用于除去乙炔中混有的、等还原性杂质，d中溴水用于验证乙炔的加成反应，e中酸性高锰酸钾溶液用于验证乙炔的还原性，末端f为乙炔的燃烧性质验证实验。
【详解】A．制备乙炔的反应为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑ ，表述符合反应事实，A正确；
B．饱和食盐水中水的浓度相对较低，滴到电石表面时，食盐析出会附着在电石表面，阻碍水与电石的接触，作用是减慢反应速率，并非加快，B错误；
C．c中硫酸铜可与杂质反应生成沉淀，实现除杂目的；乙炔含碳量极高，燃烧不充分会生成碳颗粒，因此f处火焰明亮且伴有黑色浓烟，C正确；
D．d中溴水与乙炔发生加成反应使其褪色，e中酸性高锰酸钾与乙炔发生氧化还原反应使其褪色，二者反应类型不同，D正确；
故选B。
6. 下列化学用语表示正确的是
A. C3+的结构示意图
B. px轨道的电子云轮廓图
C. 基态Cu原子的核外电子排布式为[Ar]3d94s2
D. 氟化镁的电子式
【答案】A
【解析】
【详解】A．基态钴电子排布式为：1s22s22p63s23p63d74s2，失去4s上2个电子和3d上1个电子得到三价钴离子，则C3+的结构示意图，故A正确；
B．s轨道呈球形，p轨道的电子云轮廓图为哑铃形，故B错误；
C．基态Cu原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1，故C错误；
D．氟化镁属于离子化合物，化学式中含有1个镁离子和2个氟离子，其正确的电子式为，故D错误；
故选：A。
7. 科学家发现，一定条件下可把青蒿素转化为双氢青蒿素。下列说法中，不正确的是
A. 青蒿素含有羰基和醚键
B. 青蒿素分子中存在手性碳原子
C. 青蒿素转化为双氢青蒿素时，键发生断裂
D. 利用元素定量分析和质谱法可以得到青蒿素的分子式
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据结构可知，青蒿素含有酯基、醚键和过氧键，不含羰基，A错误；
B．与四个各不相同的原子或基团相连的饱和碳原子为手性碳原子。青蒿素分子中存在手性碳原子，如图示：，B正确；
C．青蒿素转化为双氢青蒿素时发生加成反应，碳氧双键中的键发生断裂，C正确；
D．利用元素定量分析可以确定青蒿素的实验式、利用质谱法可以确定青蒿素的相对分子质量，从而可以得到青蒿素的分子式为，D正确；
故选A。
8. 为提纯下列物质(括号内为杂质)，所用的除杂试剂和分离方法都正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．乙烯能被高锰酸钾氧化，生成CO2，会引入新杂质，故A错误；
B．CO2、SO2都能与碳酸钠溶液反应，不能用于除杂，故B错误；
C．CaO与水反应后，增大与乙醇的沸点差异，然后蒸馏可分离，故C错误；
D．乙酸与碳酸钠反应后，与乙酸乙酯分层，然后分液可分离，故D正确；
故答案选D。
9. 某化合物的结构(键线式)及球棍模型如下所示。
该有机物分子的核磁共振氢谱图如下所示(单位是ppm)。
下列关于该有机物的叙述正确的是
A. 该有机物分子中不同化学环境的氢原子有6种
B. 该有机物属于芳香化合物
C. 键线式中的Et代表的基团为
D. 利用红外光谱图可确定该有机物的相对分子质量
【答案】C
【解析】
【详解】A．核磁共振氢谱图中有8个峰，说明分子中有8种不同化学环境的氢原子，A错误；
B．该有机物分子中无苯环结构，因此不属于芳香化合物，B错误；
C．结合球棍模型可得Et代表的基团为，C正确；
D．质谱图可以确定有机物的相对分子质量，红外光谱的作用是确定有机物中的化学键或官能团类型，D错误；
故选C。
10. 一种植物生长调节剂的分子结构如图示。下列说法错误的是
A. 该有机物中含有3种官能团B. 该有机物属于脂环烃
C. 该有机物可以发生酯化反应D. 该有机物的分子式为
【答案】B
【解析】
【详解】A．图示结构中含酮羰基、羟基、羧基三种官能团，A正确；
B．烃的定义是只含碳、氢两种元素的有机物，该有机物含有氧元素，属于烃的含氧衍生物，不属于烃，B错误；
C．酯化反应是羧基和羟基的特征反应，该有机物同时含有羟基和羧基，可发生酯化反应，C正确；
D．根据其结构式可知，该有机物的分子式为，D正确；
故选B。
11. 下列说法中，不正确的是
A. 用二硫化碳清洗做过硫升华实验的烧杯，其应用了“相似相溶”规律
B. 第一电离能大小关系：O>C
C. HF、、都易溶于水的原因之一是与均能形成氢键
D. 以极性键结合的分子一定是极性分子
【答案】D
【解析】
【详解】A．硫(S)是非极性分子，二硫化碳(CS2)也是非极性分子，根据“相似相溶”原理，非极性分子易溶于非极性溶剂，因此可用CS2清洗硫升华后的烧杯，A正确；
B．同周期元素从左到右，第一电离能整体呈增大趋势，C和O同周期，原子序数O>C，第一电离能O>C，B正确；
C．HF(含F-H)、(含N-H)、 (含O-H)均能与水分子(H2O)中的H或O形成氢键，增强分子间作用力，从而增大其在水中的溶解度，C正确；
D．CH4分子中C-H键为极性键，但分子呈正四面体对称结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，因此以极性键结合的分子不一定是极性分子，D错误；
故选D。
12. 下列关于共价键的描述正确的是
A. p-p 键与p-p 键的对称性相同
B. 分子中的共价键是s- 键
C. 与的结构相似，分子中键与键的数目之比为6：1
D. 气体单质中一定存在键，可能存在键
【答案】B
【解析】
【详解】A．p-p 键是原子轨道以“头碰头”方式重叠，为轴对称，p-p 键是原子轨道以“肩并肩”方式重叠，为镜面对称，则二者的对称性不同，A错误；
B．中共价键为H的1s轨道与C的杂化轨道形成的键，属于s-sp3σ 键，B正确；
C．中，单键均为键，双键含1个键、1个键，三键含1个键、2个键。该分子中共含有个键、个键，数目之比为，C错误；
D．稀有气体单质是单原子分子，不存在化学键，也就不存在键和键，D错误；
故选B。
13. 结构决定性质，性质反映结构。下列对物质性质的解释正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．基态磷（P）原子的电子排布应遵循洪特规则，3p轨道应有3个单电子分别占据、、，而中轨道上没有电子，这违背的是洪特规则，而非泡利原理，A错误；
B．晶体具有自范性，能自发形成规则外形，缺角NaCl晶体在饱和NaCl溶液中恢复完整，体现的是晶体的自范性，而非各向异性，B错误；
C．氟(F)的电负性大于溴(Br)，形成氢化物的稳定性：HF>HBr，C正确；
D．、、的中心原子的价层电子对数分别为、、，中心原子均为杂化；无孤电子对，有1对孤电子对，有2对孤电子对，孤电子对越多，对成键电子对排斥越强，键角越小；；键角依次减小的原因是中心原子孤电子对数依次增多，孤电子对对成键电子对的斥力更大，使键角被压缩，解释错误，D错误；
故答案选C。
14. 短周期主族元素、、、原子序数依次增大，是地壳中含量最多的元素，原子的最外层只有一个电子，的简单离子半径是同周期金属元素简单离子半径中最小的，与属于同一主族。下列说法正确的是
A. 非金属性：
B. 和的最高价氧化物对应水化物的溶液之间不能发生反应
C. 与形成的化合物能与酸反应，不能与碱反应
D. 和形成的化合物中可能含有非极性共价键
【答案】D
【解析】
【分析】地壳中含量最多的元素是氧（），所以X是；Y原子的最外层只有一个电子且原子序数大于，则Y是Na；第三周期金属元素有Na、Mg、Al，离子半径最小的是，所以Z是Al；W与X属于同一主族且为短周期元素，则W是S。
【详解】A．同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，和S同主族，在S上方，所以非金属性>S，即X > W，A错误；
B．Y的最高价氧化物对应水化物是NaOH，W的最高价氧化物对应水化物是，NaOH与能发生中和反应，化学方程式为，B错误；
C．X与Z形成的化合物是，是两性氧化物，既能与酸反应，如，又能与碱反应，如，C错误；
D．X和Y形成的化合物有和，中只含离子键，中含有离子键和非极性共价键，D正确；
故答案选D。
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15. 已知C、N、O、Na、Mg、Ti、Fe等元素的单质及其化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题：
（1）钠在火焰上灼烧的黄光是一种______(填字母)。
A．吸收光谱 B．发射光谱
（2）下列Mg原子的核外电子排布式中，能量最低的是______(填字母)。
a． b．
c． d．
（3）Ti原子核外共有______种运动状态不同的电子，基态Ti原子的最高能层电子的电子云轮廓形状为______，其价电子排布图为______。与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中，其最外层电子数与钛不同的元素原子的价电子排布式为______(任写一种)。
（4）N、O、Mg元素的前3级电离能如表所示。
表中属于N元素的是______(填“X”“Y”或“Z”)，判断理由是______。
（5）琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成，从结构角度来看，易被氧化成的原因是______。
【答案】（1）B （2）d
（3） ①. 22 ②. 球形 ③. ④. (或)
（4） ①. Z ②. Mg为活泼金属元素，第一电离能小于非金属N、O；N原子的价电子排布式为，N与O相比，2p轨道处于半充满的稳定结构，故失去第一个电子较难，第一电离能较大
（5）的半充满状态更稳定
【解析】
【小问1详解】
钠在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收能量跃迁到高能级，高能级电子不稳定，会跃迁回低能级，将多余能量以光的形式释放，产生的黄光属于发射光谱，故选B。
【小问2详解】
基态原子的核外电子排布遵循能量最低原理，a、b、c均为Mg原子的激发态电子排布，能量高于基态，d为Mg原子的基态电子排布1s22s22p63s2，能量最低，故选d。
【小问3详解】
Ti的原子序数为22，核外共有22个电子，每个电子的运动状态均不相同，故共有22种运动状态不同的电子；基态Ti原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，最高能层电子为4s能级的电子，s能级电子云轮廓形状为球形；其价电子排布式为，对应价电子排布图为；Ti的最外层电子数为2，第四周期过渡元素中最外层电子数为1的元素为Cr、Cu，对应价电子排布式分别为、，任写一种即可。
【小问4详解】
Mg为活泼金属元素，第一电离能小于非金属N、O，故X为Mg；N原子价电子排布式为，2p轨道为半充满的稳定结构，失去第一个电子需要的能量更高，故N的第一电离能大于O，第一电离能大小顺序为N>O>Mg，故Z为N元素。
【小问5详解】
的价电子排布式为，失去1个电子后生成的价电子排布式为，为半充满的稳定结构，故易被氧化成。
16. 利用CH4超干重整CO2技术，可以得到富含CO和H2的化工原料气，对“碳达峰”和“碳中和”具有重要意义。反应如下：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) =+247.4 kJ/ml
（1）反应过程中断裂的化学键属于______(填字母)。
A. 离子键B. 极性共价键C. 非极性共价键D. 氢键
（2）CO2的电子式为______；1 mlCO2中含有______mlπ键。
（3）含硫元素的微粒有很多，例如S8、SO2、SO3、SO、SO，其中S8的分子结构如图所示，像一顶皇冠。请回答下列问题：
①64 g S8中含有的σ键的数目是______(设NA为阿伏加德罗的常数)。
②中S原子的杂化轨道类型是______；SO的空间结构是______。
③SO2分子的VSEPR模型是______；SO3是______分子(填“极性”或“非极性”)。
【答案】（1）B （2） ①. ②. 2
（3） ①. 2NA ②. sp3 ③. 三角锥形 ④. 平面三角形 ⑤. 非极性
【解析】
【小问1详解】
根据反应方程式，甲烷中“C-H”断裂，CO2中“C=O”断裂，它们均为极性共价键；
【小问2详解】
CO2的结构式为O=C=O，其电子式为：，1个双键中含有1个σ键和1个π键，根据二氧化碳的电子式知，1 ml二氧化碳中含有2 mlπ键；
【小问3详解】
①根据S8的结构式知，1个S8分子中含有8个σ键，因此64 gS8 (为0.25 mlS8分子)中含有2 ml σ键，数目为2NA；
②根据S8的结构可知，每个S原子与另外2个S原子成键，且有2对孤对电子，其价层电子对数=2+2=4，杂化类型为sp3；SO的中心原子S的价层电子对数为3+=4，其中有1个孤电子对数，因此SO的空间结构为三角锥形；
③SO2分子的中心原子S的价层电子对数为2+=3，孤电子对数为1，为sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形；SO3的中心原子S的价层电子对数为3+=3，无孤电子对数，空间结构为平面正三角形，正、负电荷的中心重合，属于非极性分子。
17. 如图所示为NaCl的晶胞，两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。
（1）在NaCl晶胞中，每个周围与它最近且距离相等的有______个，它们所围成的空间几何构型为______。
（2）每个周围等距且紧邻的有______个。
（3）一个NaCl晶胞中，的个数为______，即______(填计算式)；的个数为______，即______(填计算式)。
（4）关于NaCl晶体，下列描述正确的是______(填字母)。
a．与CsCl晶体的结构相同
b．离子键无方向性和饱和性
c．相邻的阴、阳离子的核间距离等于和的半径之和
d．可以看成是按面心立方进行最密堆积，填在形成的空隙中
（5）已知NaCl晶体中最近的和的核间距离为a cm，且NaCl的摩尔质量为M ，表示阿伏加德罗常数的值，则NaCl晶体的密度为______。
【答案】（1） ①. 6 ②. 正八面体
（2）12 （3） ①. 4 ②. ③. 4 ④.
（4）b （5）
【解析】
【小问1详解】
以面心位置的为研究对象，其上下左右前后六个方向各有1个距离最近且相等的，共6个，6个连接形成的空间几何构型为正八面体。
【小问2详解】
以顶点处的为研究对象，其周围等距且紧邻的总共12个。
【小问3详解】
根据立方晶胞粒子均摊规则，顶点粒子贡献率为，面心粒子贡献率为，棱心粒子贡献率为，体心粒子完全属于晶胞。位于12条棱的棱心和晶胞体心，个数为；位于8个顶点和6个面的面心，个数为。
【小问4详解】
a．CsCl晶体为体心立方结构，配位数为8，与NaCl晶体的面心立方结构不同，a错误；
b．离子键的本质是静电作用，无方向性和饱和性，b正确；
c．相邻阴阳离子的核间距大于和的半径之和，c错误；
d．NaCl晶体可以看成是离子半径较大的按面心立方进行最密堆积，填充在形成的空隙中，d错误；
故选b。
【小问5详解】
最近的和的核间距为，则晶胞边长为2a cm ，晶胞体积为(2a)3=8a3 cm3。每个晶胞含有4个单元，晶胞质量为4MNA g ，根据密度公式，可得ρ=4MNA g8a3 cm3=M2NAa3 g·cm−3。
18. 实验室用苯和液溴制取溴苯并验证其反应类型的实验装置图(夹持装置略)及有关数据如下。按下列步骤回答有关问题：
（1）实验装置中；仪器c的名称为______，作用为______。
（2）在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑，在b中小心加入4 mL液态溴，向a中滴入几滴液溴，有白雾生成，是因为生成了______(写化学式)气体，继续滴加至液溴滴完，a中发生反应的化学方程式为______。
（3）d中的作用是______；e中出现______，则说明苯与液溴发生了取代反应。
（4）充分反应后，经过下列步骤分离提纯。
①反应后a中的溴苯因溶有溴而显褐色，提纯溴苯的过程中，除去溴苯中的溴依次用水、______(填化学式)溶液、水洗涤。
②向分离出的粗溴苯中加入少量无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是______。
③已知苯与溴还可能发生副反应生成对二溴苯(沸点220℃)和邻二溴苯(沸点224℃)。要进一步提纯，再进行______(填操作名称)即可得到较纯净的溴苯，该过程中为了受热均匀和易于控制温度，可采用(填“水浴”或“油浴”)______加热。
【答案】（1） ①. 球形冷凝管 ②. 冷凝回流，导气
（2） ①. HBr ②. 、
（3） ①. 吸收挥发出来的溴蒸气 ②. 淡黄色沉淀
（4） ①. NaOH ②. 除去粗溴苯中的水分 ③. 蒸馏 ④. 油浴
【解析】
【分析】a中Fe和溴反应生成溴化铁，在溴化铁作催化剂条件下，苯和溴发生取代反应生成溴苯和HBr，HBr遇水蒸气生成氢溴酸小液滴而产生白雾，冷凝管有冷凝流作用，提高反应物的利用率；挥发出的溴被四氯化碳吸收生成的HBr与硝酸银反应生成溴化银沉淀，尾气使用氢氧化钠溶液吸收。
【18题详解】
根据仪器结构可知，仪器c的名称是球形冷凝管，使用该仪器的目的是使挥发的溴和苯经冷凝后重新流到反应容器内，提高原料的利用率，同时还能将生成的HBr及挥发出的蒸气导出。
【19题详解】
根据分析，HBr遇水蒸气生成氢溴酸小液滴而产生白雾，因此生成HBr；铁与溴反应生成，苯与液溴在催化条件下发生取代反应生成溴苯和HBr，故装置a中发生反应的化学方程式为：2FeBr3、。
【20题详解】
液溴具有挥发性，溴单质能溶于四氯化碳，d中的作用是吸收挥发出来的溴蒸气；HBr与硝酸银反应生成淡黄色AgBr沉淀，因此e中出现淡黄色沉淀，则说明苯与液溴发生取代反应。
【21题详解】
①溴单质能与强碱氢氧化钠溶液反应，提纯溴苯的过程中，除去溴苯中的溴依次用水、NaOH溶液、水洗涤。
②少量无水氯化钙具有吸水性、加入氯化钙的目的是除去粗溴苯中的水分。
③对二溴苯(沸点220℃)和邻二溴苯(沸点224℃)的沸点不同，两种相溶的液体因沸点不同，应用蒸馏的方法提纯即可得到较纯净的溴苯；加热温度高于水的沸点，应采用油浴加热。选项
不纯物
除杂试剂
分离方法
A
乙烷(乙烯)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
B
CO2(SO2)
碳酸钠溶液
洗气
C
C2H5OH(H2O)
新制生石灰
重结晶
D
乙酸乙酯(乙酸)
饱和Na2CO3溶液
分液
选项
性质
解释
A
基态原子的核外电子排布式写成，是错误的
此写法违背了泡利原理
B
晶体具有各向异性
缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中变成完美的立方体块
C
HF的稳定性强于HBr
F的电负性比Br的大
D
、、的键角依次减小
三者的中心原子采取的杂化方式不同
元素
/
/
/
X
737.7
1450.7
7732.7
Y
1313.9
3388.3
5300.5
Z
1402.3
2856.0
4578.1
物质
苯
溴
溴苯
密度/()
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
在水中的溶解性
微溶
微溶
微溶