河南省周口恒大中学2023-2024学年高二下学期4月期中化学试题

这是一份河南省周口恒大中学2023-2024学年高二下学期4月期中化学试题，共17页。试卷主要包含了考生必须保持答题卡的整洁，下列化学用语或图示表达正确的是，下列说法正确的是，锑与N、P同主族等内容，欢迎下载使用。

满分：100分考试时间：75分钟
注意事项：
1．答卷前，考生务必用黑色字迹铜笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（A）填涂在答题卡相应位置上，将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效
4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5 Fe-56 Ag-108
一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30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．短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，分列不同主族，W的2p轨道有两个未成对电子，X元素原子半径在短周期最大，的最高价氧化物对应水化物溶液的。下列说法正确的是
A．原子失电子能力：
B．非金属性：
C．离子半径：
D．W、Y的气态氢化物均能与Z单质反应
2．下列说法或有关化学用语的使用正确的是
A．在基态多电子原子中，p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量
B．基态Mn原子的外围电子排布图为
C．碳酸氢钠的电离方程式：NaHCO3=Na++H++CO
D．基态铜原子的外围电子排布式为3d94s2
3．短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大，常温下，0.1ml·L-1XR水溶液的pH=1。X、Y、Z可组成一种在有机合成中常用的还原剂，结构如图所示。下列说法正确的是
A．原子半径：Z>Y>R>X
B．Y的最高价氧化物对应的水化物是弱酸
C．YR3分子中每个原子最外层都达到8电子结构
D．电解ZR水溶液可以制备Z、R的单质
4．下列方案设计、现象和结论都正确的是
A．AB．BC．CD．D
5．下列化学用语或图示表达正确的是
A．基态氯原子的电子排布式：1s22s22p63s13p6B．顺-2-丁烯的球棍模型：
C．基态 N 原子的电子排布图为：D．HCl 的电子式是
6．分子式且分子结构中含有基团的有机物共有(不含立体异构)
A．9种B．12种C．13种D．14种
7．下列说法正确的是
A． σ键和π键比例为5：2
B．某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ/ml)分别为738、1451、7733、10540、 13630、17995、21703， 当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X3+
C．共价键的键长越短，形成的共价键键能就一定越大
D．1个S原子最多只能与2个H原子结合形成H2S分子，是由共价键的饱和性决定的
8．锑(Sb)与N、P同主族。下列有关Sb的说法中错误的是
A．基态Sb原子的价层电子轨道表示式为
B．常见的Sb的氧化物有、
C．Sb的最高正化合价为+5价
D．锑的单质有黑锑和黄锑，黑锑和黄锑都属于锑的同素异形体
9．我国科学家首次实现从二氧化碳到淀粉的全合成。部分流程如图(部分产物略去)：
CO2CH3OHCHO→……→(C6H10O5)n(淀粉)
下列有关说法错误的是
A．CO2分子中存在1个σ键1个π键
B．CH3OH和HCHO均为极性分子
C．CO2、CH3OH和HCHO分子中的碳原子杂化方式各不相同
D．相同压强下，CH3OH的沸点比CO2高，因为前者能形成分子间氢键
10．碳原子成键的多样性、同分异构现象等是有机化合物种类繁多的原因。丁烷和2—甲基丙烷的结构式如图所示，下列说法正确的是
A．分子式不同B．互为同分异构体
C．碳氢键(C—H)数目不同D．物理性质、化学性质完全相同
二、不定项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有一项或两项符合题目要求。若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得4分，但只要选错一个，该小题得0分。
11．关于丙氨酸的下列说法，正确的是
A．I和II的结构和性质完全不相同
B．I和II呈镜面对称，具有不同的分子极性
C．I和II具有完全相同的组成和原子排列
D．I和II中化学键的种类与数目完全相同
12．某烃的结构简式为，有关其分子结构的叙述中正确的是
A．分子中一定在同一平面上的碳原子数为6
B．分子中所有碳原子可能共平面
C．分子中在同一直线上的碳原子数为4
D．分子中所有原子不可能共平面
三、非选择题：本题共4小题，共60分。
13．(12分）氧化锌、氮化镓及新型多相催化剂组成的纳米材料能用于可见光分解水，生成氢气和氧气。

(1)分别写出一个与水分子具有相同空间构型的分子和阴离子： 。
(2)水分子在特定条件下结合一个形成水合氢离子。下列选项中对上述过程的描述不合理的是_____填序号。
A．氧原子的杂化类型发生了改变
B．微粒的空间构型发生了改变
C．微粒的化学性质发生了改变
D．微粒中的键角发生了改变
(3)在冰晶体中，每个水分子与相邻的个水分子形成氢键(如图甲)，已知冰的升华热是，除氢键外，水分子间还存在范德华力()，则冰晶体中氢键的键能是 。
(4)氮化镓的晶体结构如图乙所示，其中氮原子的杂化轨道类型是 ；、原子之间存在配位键，该配位键中提供孤对电子的原子是 。
(5)是两性氧化物，能跟强碱溶液反应生成。不考虑其空间构型，的结构可用示意图表示为 。
(6)某种晶体的晶胞结构如图丙所示，与距离最近的有 个。
14．（14分）实验室可采用苯乙腈()为原料制备苯乙酸：。 制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略)：
已知：苯乙酸的熔点为76.5℃，微溶于冷水，溶于乙醇。
在三颈烧瓶a中加入质量分数为70%的硫酸和几片碎瓷片，加热至100℃，再缓缓滴入40g苯乙腈，然后升温至130℃，发生反应。
回答下列问题：
(1)在装置中仪器c的名称是 ，其作用是 。
(2)反应结束后加适量冷水，再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是 。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是(填标号) 。
A．分液漏斗B．漏斗C．烧杯D．直形冷凝管E.玻璃棒
(3)提纯粗苯乙酸的方法是 ，最终得到44g纯品，则苯乙酸的产率为 。(保留两位有效数字)
(4)苯乙酸铜是合成纳米氧化铜的重要前驱体之一。将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中，充分溶解后加入，搅拌，过滤。滤液静置一段时间可以析出苯乙酸铜晶体。混合溶剂中乙醇的作用是 。写出此步发生反应的化学方程式 。
15．（16分）F是新型降压药替米沙坦的中间体，可由下列路线合成：
（1）E→F的反应类型是 。
（2）写出满足下列条件的B的所有同分异构体 (写结构简式)。
①含有苯环 ②含有酯基 ③能与新制Cu(OH)2反应
（3）C中含有的官能团名称是 。已知固体C在加热条件下可溶于甲醇，下列C→D的有关说法正确的是 。
a．使用过量的甲醇，是为了提高D的产率 b．浓硫酸的吸水性可能会导致溶液变黑
c．甲醇既是反应物，又是溶剂 d．D的化学式为C9H9NO4
16．（18分）锂离子电池给生活带来了便利，但数量巨大的废旧锂电池的处理问题也日益显现。对废旧锂离子电池的有效回收，不仅具有巨大的社会、经济效益，而且还可以缓解我国钴和锂等矿产资源紧缺的压力。以某废旧电池材料为原料(主要成分为，还含有少量铁、铝等元素的化合物)制备和的工艺流程如图所示。
已知：①微溶于水。难溶于水，且能与过量的生成。
②常温下，几种物质的。如下表：
回答下列问题：
(1)基态C原子的价电子排布式为 。
(2)“酸浸”过程中反应的离子方程式为 ；该过程不适合用盐酸代替，从绿色化学角度分析其原因是 。
(3)“调pH”时溶液，常温下，若使杂质离子全部沉淀，则调节pH的范围是 (已知：离子浓度时，认为沉淀完全)。
(4)鉴别洗净的和固体常用方法的名称是 。
(5)“沉钴”时，钴的沉淀率与加入量的关系如图所示，随的进一步增大，钴的沉淀率减小的原因是 。
(6)在空气中“焙烧”转化为的化学方程式为 。
目的
方案设计
现象和结论
A
比较镁、铝元素的金属性强弱
分别将相同浓度的氢氧化钠溶液逐滴加入一定浓度的氯化镁、氯化铝溶液中，直至过量
均出现白色沉淀，氯化镁溶液中沉淀不溶解，氯化铝溶液中沉淀逐渐溶解。说明金属性镁比铝强
B
检验未知溶液中是否含有铵盐
取一定量未知液于试管中，滴入氢氧化钠溶液并加热，试管口放置湿润红色石蕊试纸
试纸变蓝。说明溶液中含有铵盐
C
探究浓度对反应速率的影响
两支试管中均装有2 mL 0.01 ml·L酸性高锰酸钾溶液，向第一支加入2 mL 0.01 ml·L草酸溶液、3 mL蒸馏水，第二支加入5 mL 0.01 ml/L)草酸溶液
第一支试管褪色时间比第二支试管长。说明其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率越快
D
检验丙烯醛中含有碳碳双键
取少量丙烯醛于试管中，先向其中加入足量新制氢氧化铜悬浊液并加热，静置后取上层清液，加入溴水
溴水褪色。说明丙烯醛中含碳碳双键
物质
参考答案：
1．D
【分析】X元素原子半径在短周期最大，X为Na，的最高价氧化物对应水化物溶液的，Y是S元素，W的2p轨道有两个未成对电子，价电子排布可以是2s22p2或2s22p4，W、X、Y、Z分列不同主族，W为C元素， W、X、Y、Z原子序数依次增大，Z为Cl元素。
【详解】A．Na原子失电子能力：大于C，A错误；
B．Cl非金属性大于S，B错误；
C．简单离子电子层数越少，离子半径越小，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大离子半径越小，所以离子半径：S2->Cl->Na+，C错误；
D．CH4可以和Cl2光照条件下发生取代反应，H2S和Cl2生成S和HCl，D正确；
故答案选D。
2．B
【详解】A．在基态多电子原子中，同一能层中的p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量，即，但是当s轨道电子所处能层高于p轨道电子所处的能层，此时p轨道电子能量低于s轨道的电子，如， A错误；
B．基态Mn原子的核外电子排布式为，外围电子排布式为，，外围电子排布图为，B正确；
C．碳酸氢钠正确的电离方程式为，C错误；
D．结合洪特特例可知，基态铜原子的核外电子排布式为，所以外围电子排布式为，D错误；
故合理选项为B。
3．B
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大；常温下，0.1ml·L-1XR水溶液的pH=1，短周期主族元素组成的常见一元强酸为盐酸，则X为氢、R为氯；由X、Y、Z组成的一种常用的还原剂的结构可知，Z为带一个单位正电荷的离子，为钠；Y与氢形成YH，则Y最外层应该有3个电子，为硼；组成的常见还原剂为NaBH4；
【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：Z> R>Y> X，A错误；
B．硼的最高价氧化物对应的水化物是硼酸，硼酸为弱酸，B正确；
C．YR3为BCl3，硼最外层有3个电子，与3个氯原子结合，则硼的成键电子为6，没有达到8电子结构，C错误；
D．电解NaCl水溶液得到氯气、氢气、氢氧化钠，D错误；
故选B。
4．A
【详解】A．氢氧化镁与NaOH不反应，氢氧化铝与NaOH反应，可知氢氧化镁的碱性大于氢氧化铝的碱性，则金属性镁比铝强，故A正确；
B．浓氨水与NaOH溶液混合加热可逸出氨气，由实验操作和现象可知，溶液为铵盐溶液或氨水，故B错误；
C．酸性高锰酸钾溶液过量，褪色不明显，应控制酸性高锰酸钾溶液不足，改变草酸的浓度，探究浓度对反应速率的影响，故C错误；
D．醛基和碳碳双键都能使溴水褪色，向其中加入足量新制氢氧化铜悬浊液并加热，溶液显碱性，与溴水反应，则溴水褪色，不能说明丙烯醛中含碳碳双键，故D错误；
故选：A。
5．D
【详解】A．Cl是17号元素，根据构造原理，可知氯原子基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，A错误；
B．由于碳碳双键两端的甲基分别位于双键平面的两侧，故是反-2-丁烯的球棍模型，B错误；
C．氮为7号元素，基态氮原子的电子排布式为1s22s22p3，电子排布图为，C错误；
D．HCl是共价化合物，H与Cl之间共用1对电子，电子式为，D正确；
故选D。
6．C
【分析】-C4H9有4种结构，-C3H7有2种结构，-C2H5有1种结构。
【详解】分子式为C5H10O2且分子结构中含有基团 的有机物可能为饱和一元羧酸或饱和一元酯，若为饱和一元羧酸，则结构简式可表示为C4H9COOH，而-C4H9有4种结构，则C4H9COOH有4种不同结构；
若C5H10O2表示饱和一元酯，则有如下结构：HCOOC4H9(4种)、CH3COOC3H7(2种)、C2H5COOC2H5(1种)、C3H7COOCH3(2种)；
综上所述，分子式为C5H10O2且分子结构中含有基团 的有机物共有(不含立体结构)13种；
答案选C。
7．D
【详解】A．共价单键都是σ键，共价双键中一个是σ键，一个是π键，则中σ键和π键比例为18：2=9：1，A错误；
B．该元素第三电离能剧增，最外层应有2个电子，表现+2价，当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是X2+，B错误；
C．原子间共用电子对数目相同的共价键，键长越短，键能越大，如氮氮三键的键长小于碳碳三键，氮氮三键的键能大于碳碳三键，氮氮三键的键长大于O-H键的键长，氮氮三键的键能大于O-H键的键能，C错误；
D．S原子最外层有6个电子，有2个末成对电子，1个S原子最多只能与2个H原子结合形成H2S分子，是由共价键的饱和性决定的，D正确；
故合理选项是D。
8．A
【详解】A．基态Sb原子的价层电子排布式为5s25p3，轨道表示式应标上能层能级，5p能级的轨道均填充电子，且电子自旋状态相同，故A错误；
B．Sb元素位于第VA族，常见正化合价为+3和+5价，则常见的氧化物有、，故B正确；
C．Sb与N、P同主族，位于第VA族，最高正化合价为+5价，故C正确，
D．同种元素形成的结构不同的单质属于同素异形体，故黑锑和黄锑都属于锑的同素异形体，故D正确；
故答案为A。
9．A
【详解】A．双键中含有1个σ键和1个π键，二氧化碳分子中含有2个双键，则CO2分子中存在2个σ键、2个π键，故A错误；
B．CH3OH和HCHO分子中正负电荷中心不重合，均为极性分子，故B正确；
C．CO2、CH3OH和HCHO分子中的碳原子杂化方式各不相同，分别是sp、sp3和sp2，故C正确；
D．相同压强下，CH3OH的沸点比CO2高，是因为前者能形成分子间氢键，故D正确；
故选A。
10．B
【详解】A．丁烷和2-甲基丙烷分子式相同，故A错误；
B．丁烷和2-甲基丙烷分子式相同，结构不同，为同分异构体，故B正确；
C．丁烷和2-甲基丙烷中氢原子数相同，碳氢键(C-H)数目相同，故C错误；
D．丁烷和2-甲基丙烷分子式相同，结构不同，物理性质不同、化学性质相似，故D错误；
答案选B。
11．CD
【详解】A．Ⅰ和Ⅱ在某些性质上有所不同，但它们有着相同的官能团，化学性质相似，故A错误；
B．根据其结构可知，两种分子极性相同，故B错误；
C．Ⅰ和Ⅱ具有完全相同的组成和原子排布，故C正确；
D．Ⅰ和Ⅱ互为对映异构体，所含化学键的种类与数目是相同的，故D正确。
故选CD。
12．AD
【分析】乙炔为直线型分子，乙烯为平面型分子，该分子为乙炔基、乙基、异丙基分别取代了乙烯分子中的一个氢原子，乙基和异丙基中的共价单键可以旋转，据此分析解答。
【详解】A．乙炔为直线型分子，乙烯为平面型分子，故该烃分子中一定在同一平面上的碳原子有6个，A正确；
B．该烃分子中含有异丙基，其中同时连接3个碳原子的碳原子形成四面体结构，故分子中所有碳原子不可能共平面，B错误；
C．乙炔基上的两个碳原子和相邻的一个碳原子在同一直线上，故分子中在同一直线上的碳原子数为的碳原子数为3，C错误；
D．分子中含有饱和碳原子，形成四面体结构，所有原子不可能共平面，D正确；
故答案选AD。
13．(1)、
(2)A
(3)
(4)
(5) 或
(6)8
【详解】（1）H2O分子与其等电子体具有相同的空间构型，等电子体具有相同的原子总数和价电子总数，故与具有相同构型的分子和阴离子有、等。
答案为：、。
（2）A．H2O分子中氧原子采取杂化，中氧原子也采取杂化，氧原子的杂化类型相同，不合理；
B．的空间构型为形，的空间构型为三角锥形，空间构型不同，合理；
C．是分子，是阳离子，化学性质不同，合理；
D．和中的孤对电子数目不同，导致键角不同，合理。
答案为：A。
（3）1ml冰晶体中含有氢键，冰升华克服氢键和范德华力，则冰晶体中氢键的键能为。
答案为：。
（4）由题图乙可知，每个原子连接个原子，所以原子的价层电子对数是，则原子采取杂化；原子提供孤对电子，原子提供空轨道。
答案为：。
（5）Zn2+和中的原子之间形成配位键，故的结构可表示为 或 。
答案为： 或 。
（6）根据题图丙知，每个晶胞中含有个且位于体心，每个位于顶点，被个晶胞所共用，所以与距离最近的有个。
答案为：
14． 球形冷凝管 冷凝回流 便于苯乙酸析出 BCE 重结晶 95% 增大苯乙酸溶解度，便于充分反应 2+=+2H2O
【详解】(1)由图可知，c为球形冷凝管，其作用为冷凝回流；
(2)反应结束后加适量冷水，降低温度，减小苯乙酸的溶解度，则加入冷水可便于苯乙酸析出；分离苯乙酸粗品，利用过滤操作，则需要的仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒，故选： BCE；
(3)苯乙酸微溶于冷水，在水中的溶解度较小，则提纯苯乙酸的方法是重结晶；由反应可知，40g苯乙腈生成苯乙酸为40g×=46.5g，最终得到44g纯品，则苯乙酸的产率是×100%=95%；
(4)苯乙酸微溶于冷水，溶于乙醇，混合溶剂中乙醇可增大苯乙酸的溶解度，然后与Cu(OH)2反应除去苯乙酸，即混合溶剂中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度，便于充分反应；苯乙酸含有羧基具有酸性，能与反应生成苯乙酸铜和水，反应的化学方程式：2+=+2H2O。
15． 取代反应 、、、 硝基、羧基 acd
【详解】试题分析：依据反应条件及反应物与产物的关系，可知C→D发生的是酯化反应，因此C的结构简式为，B→C发生硝化反应，A→B发生的是氧化反应，因此B的结构简式为：，结合题目所给的信息完成此题。
（1）结合E和F的结构简式及题目所给条件可知，E→F发生的是取代反应；
（2）B的分子式为C8H8O2，①含有苯环 ②含有酯基 ③能与新制Cu(OH)2反应，证明含有醛基，符合这三个条件的同分异构体为：若有两个取代基，则含有甲基和酯基，且酯基为甲酸酯基，因此有三种结构，分别为邻、间、对三种，为：、、；若有一个取代基，则只有一种；
（3）C的结构简式为，C中含有的官能团为硝基和羧基；已知固体C在加热条件下可溶于甲醇，a.C在加热条件下与甲醇发生酯化反应，该反应为可逆反应，因此使用过量的甲醇，是为了提高D的产率，a正确；b.导致溶液变黑的是浓硫酸的脱水性，b错误；c.在该反应中甲醇既是反应物又是溶剂，c正确；d.根据D的结构简式可知，其分子式为C9H9NO4，d正确。故答案acd。
考点：考查有机物的合成与推断。
16．(1)
(2) 会将盐酸氧化生成氯气，污染环境
(3)5≤pH<7
(4)焰色试验
(5)与过量的生成而溶解
(6)
【分析】废旧电池加入双氧水和硫酸进行酸浸，得到硫酸盐，加入氢氧化钠调节pH除去滤渣，主要为氢氧化铁、氢氧化铝，滤液加入P204进行萃取，得到水相加入碳酸钠沉锂，处理得到碳酸锂；有机相加入硫酸反萃取得到的溶液加入草酸铵沉钴，得到草酸钴，焙烧得到四氧化三钴；
【详解】（1）C为27号元素，基态C原子的价电子排布式为。
（2）中+3价的C元素被还原为+2价的，故反应的离子方程式为。中+3价的C元素具有较强的氧化性，会将盐酸氧化生成氯气，污染环境；
（3）“调pH”将溶液中的杂质离子和转化为沉淀，，即pH≥5；同时不能沉淀，故，即pH<7，答案为5≤pH<7；
（4）和所含金属元素不同，可通过焰色试验鉴别，其中Li元素焰色为紫红色，Na元素焰色为黄色，答案为焰色试验；
（5）随的进一步增大，与过量的生成导致钴的沉淀率减小；
（6）在空气中加热转化为C3O4的反应为晶体被空气中氧气氧化得到C3O4，根据元素守恒和电子得失守恒可写出反应的化学方程式为。