[化学][期末]四川省乐山市2023-2024学年高二下学期期末考试(解析版)

这是一份[化学][期末]四川省乐山市2023-2024学年高二下学期期末考试(解析版)，共20页。试卷主要包含了 下列化学方程式正确的是， 下列实验能达到实验目的的是等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号在答题卷上填写清楚。
2.选择题必须使用2B铅笔将答案填涂在答题卡对应题目标号的位置上。
3.考试结束后，请监考人员将答题卡回收并装袋。
可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Mg24 Fe56 Cu64
一、选择题(共14小题，每小题3分，共42分，每小题只有一个正确选项)
1. 化学与生活、科研紧密相关，下列说法正确的是
A. 日常装修溶解油漆一般用有机溶剂(如乙酸乙酯等)而不用水
B. 苯酚有消毒作用，含苯酚的废水可以直接排放
C. 圆形容器中结出的冰是圆形的，体现了晶体的自范性
D 利用红外光谱可以获得键长、键角等分子结构信息
【答案】A
【解析】有机溶剂的极性较小，水的极性较大，油漆的主要成分极性较小，根据相似相溶原理，有机溶剂能够溶解油漆，而水不能，故A正确；苯酚是一种有毒物质，含苯酚的废水必须处理之后才能排放，故B错误；晶体的自范性指的是在适宜条件下，晶体能够自发地呈现封闭的规则的多面体外形的性质，圆形容器中结出的冰是圆形，不是自发形成的，不能体现晶体的自范性，故C错误；红外光谱可以研究分子的结构和化学键，但不能测定分子的键长和键角，故D错误；
故选A。
2. 下列描述对应的模型正确的是
A. 的空间结构：
B. 中的配位键：
C. 某晶体的晶胞：
D. 顺-2-丁烯的球棍模型：
【答案】A
【解析】中S原子的价层电子对数为，sp2杂化，的空间结构为平面正三角形，键角为120，A正确；中的配位键应由N原子指向Cu原子，B错误；晶胞的特点是无隙并置，应确保八个顶点均相同，C错误；顺-2-丁烯的球棍模型中甲基和甲基应在双键的同侧：，D错误；
故选A。
3. 四川三星堆青铜文明的独特魅力彰显了古老中华文明的绚丽多彩。下列有关说法正确的是
A. 青铜的熔点和硬度均大于铜
B. 基态Cu原子的价电子排布式为
C. 铜晶体中原子间以离子键相互结合
D. 青铜和铜都属于金属晶体
【答案】D
【解析】Cu是29号元素，铜属于金属晶体。
青铜是铜的合金，合金的熔点低于各成分金属，硬度大于各成分金属，故青铜的熔点低于铜，硬度大于铜，A错误；基态Cu原子的价电子排布式为， B错误；铜晶体属于金属晶体，原子间以金属键相互结合，C错误；纯金属极合金均属于金属晶体，故青铜和铜都属于金属晶体，D正确；
故选D。
4. 物质结构决定物质性质，下列性质差异与结构因素匹配正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】热稳定性，表明H-X键的键能，与分子间作用力无关，故A错误；因为分子间能形成氢键，分子间不能形成氢键，的沸点高，故B正确；氯气在水中溶解度大，是因为氯气能与水反应，而CO不能与水反应，故C错误；金刚石、碳化硅、晶体硅都是共价晶体，共价晶体的熔点与共价键的强度有关，键能：C-C>Si-C>Si-Si，熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅，故D错误；
故选B。
5. 嫦娥5号月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图，下列有关图中六种元素的说法正确的是
A. 第一电离能：B. 有3种元素位于周期表p区
C. 原子半径最大的是AlD. 只有Fe不属于短周期元素
【答案】B
【解析】Mg、Ca同主族，同主族从上到下第一电离能减小，第一电离能：Mg＞Ca ，A项错误；氧、硅、铝位于p区，铁位于d区，钙、镁位于s区，B项正确；同周期从左往右，半径逐渐减小，同主族，从上往下，半径逐渐增大，原子半径最大的为Ca，C项错误；短周期为一、二、三周期，铁、钙均不属于短周期，D项错误；
答案选B。
6. 下列除杂试剂和方法选择正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】苯酚和溴反应生成三溴苯酚，可溶于溴苯，不能除杂，应加NaOH溶液、分液来除杂，故A错误；乙酸乙酯与NaOH反应，将原物质除去，应选饱和碳酸钠溶液、分液，故B错误；已知CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4，可用CuSO4溶液进行洗气除去乙炔中的H2S气体，故C正确；二氯甲烷和都不溶于饱和食盐水，不能除杂，故D错误；
答案选C。
7. 下列化学方程式正确的是
A. 甲苯光照下与反应：+Cl2+HCl
B. 向苯酚钠溶液中通入少量：2+CO2+H2O2+Na2CO3
C. 乙醛与氰化氢加成：+
D. 乙醇与浓氢溴酸共热：
【答案】D
【解析】甲苯在光照下与Cl2的反应主要为发生在-CH3上的取代反应，反应方程式为：+Cl2 +HCl，故A错误；苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳生成苯酚和碳酸氢钠，化学方程式为：+CO2+H2O→+NaHCO3，故B错误；乙醛与氰化氢(HCN)发生羰基加成反应，反应的化学方程式：+，故C错误；乙醇和浓的HBr溶液在加热条件下发生取代反应生成溴乙烷和水，化学方程式为，故D正确；
答案选D。
8. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 1ml乙酸乙酯在酸性条件下水解，生成乙醇的分子数为NA
B. 2.24L乙炔中所含的σ键的数目一定为3NA
C. 4.2g C3H6中所含的碳碳双键数一定为0.1NA
D. 3g乙酸与葡萄糖(C6H12O6)混合物所含质子数为1.6NA
【答案】D
【解析】已知乙酸乙酯在酸性条件下水解为可逆反应，故1ml乙酸乙酯在酸性条件下水解，生成乙醇的分子数小于NA，A错误；题干未告知乙炔所处的状态是否为标准状况，故无法计算2.24L乙炔中所含的σ键的数目，B错误；已知C3H6可以代表CH2=CHCH3，也可以表示环丙烷，故4.2g C3H6中所含的碳碳双键数不一定为0.1NA，C错误；已知乙酸和葡萄糖的最简式均为CH2O，故3g乙酸与葡萄糖(C6H12O6)混合物所含质子数为=1.6NA，D正确；
故答案为：D。
9. 下列实验能达到实验目的的是
A AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】制备溴苯的反应物是苯和液溴，A不能达到实验目的；苯和溴水不发生化学反应，溴水和苯酚反应三溴苯酚沉淀，说明羟基使苯环活化， B能达到实验目的；收集乙炔气体不能只有进气管没有出气管，C不能达到实验目的；检验溴乙烷的水解产物，应该首先将反应后的溶液酸化后再加入硝酸银溶液，D不能达到实验目的；
故选B。
10. 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增，其中基态Y原子2p轨道上有3个电子，X与Y可形成原子个数比为2：1的分子，且该分子含有18个电子，Z的基态原子价层电子排布为，元素W的单质具有两性，下列说法正确的是
A. Z元素的单质均为非极性分子
B. W元素的前四级电离能()可能为：496，4562，6912，9543
C. X、Y两种元素形成的化合物中Y原子为杂化
D. 是一种偏向共价晶体的过渡晶体
【答案】D
【解析】短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其中基态Y原子2p轨道上有3个电子，则Y为N元素；X与Y可形成原子个数比为2:1的分子且该分子含有18个电子，则X为H元素；Z的基态原子价层电子排布式为，则n=2，Z为O元素；元素W的单质具有两性，则W为Al元素，据此分析解答。
Z为氧元素，其单质有氧气、臭氧，臭氧为极性分子，A项错误；W为Al元素，其最外层有三个电子，第三、四电离能应相差很大(数倍)，故其前四级电离能()不可能为：496，4562，6912，9543，B项错误；X、Y两种元素形成的化合物为，其中N原子形成3个σ键，含有1个孤电子对，N原子为杂化，C项错误；是一种偏向共价晶体的过渡晶体，D项正确；
答案选D。
11. 某有机物是一种药物合成的重要中间体，其结构简式如图所示，下列有关该物质的说法正确的是
A. 分子式为
B. 含有的官能团有醛基、酯基和酰胺基
C. 能与盐酸共热水解生成
D. 苯环上的一氯代物有3种
【答案】C
【解析】由该有机物中的结构简式可知，其分子式为，A错误；由该有机物中的结构简式可知，其含有的官能团有醛基、酰胺基和醚键，不存在酯基，B错误；该有机物中含有酰胺基，能与盐酸共热水解生成和，C正确；该有机物不是对称的结构，苯环上有4种不同环境的H原子，苯环上的一氯代物有4种，D错误；
故选C。
12. 三氟化氯(ClF3)是极强助燃剂，液态时能发生自耦电离：，其气态分子的结构如图，下列说法正确的是
A. 中F元素显正价
B. 中心原子孤电子对数为2
C. 的空间构型为直线形
D. 分子的F-Cl-F键角大于的H-N-H键角
【答案】B
【解析】已知电负性F＞Cl，则ClF3中F元素显负价，A错误；中心原子Cl周围的孤电子对数为：=2，即孤电子对数为2，B正确；中心原子Cl周围的价层电子对数为：2+=4，故其空间构型为V形，C错误；中心原子Cl周围的价层电子对数为：3+=5，有2对孤电子对，呈三角锥形，而NH3分子也呈三角锥形，但其中N原子上只有1对孤电子对，故分子的F-Cl-F键角小于的H-N-H键角，D错误；
故答案为：B。
13. 有机物戊是制备降压药美托拉宗的一种中间体，其合成路线如图所示。下列说法错误的是
A. 甲中含有的官能团为苯环、碳氯键和氨基
B. 乙中所有碳原子可能共面
C. “甲→乙”的目的是保护
D. “丙→丁”属于氧化反应
【答案】A
【解析】甲和乙酸酐反应生成乙，氨基上面应该氢原子被乙酸酐取代形成肽键，然后和氯磺酸和氨水反应，引入磺酰基和氨基，由丙到丁，将甲基氧化为羧基，最后在碱性情况下，将肽键还原为氨基，说明甲→乙的目的是保护−NH2不被氧化。
甲中含有的官能团为碳氯键和氨基,苯环不是官能团，A错误；乙中苯环的6个碳原子共面，与苯环直接相连的-CH3上的碳相当于苯环上面原来位置的H原子，与苯环一定共面，而肽键以及与肽键相接的-CH3均是以单键相连，可以旋转，所以其碳原子和苯环也可能共面，B正确；甲到乙反应：甲和乙酸酐反应生成乙，氨基上面应该氢原子被乙酸酐取代形成肽键；丁到戊，在碱性情况下，将肽键还原为氨基，说明甲→乙的目的是保护−NH2不被氧化，C正确；丙→丁是-CH3被氧化为羧基，属于氧化反应，D正确；
答案选A。
14. 铁和氨气在640℃发生反应得到有磁性的，其中一种晶胞结构如图甲所示，晶胞边长为anm。一定条件下Cu可以完全替代该晶体中面心或顶点位置的Fe，替代后晶胞参数和晶体能量均会发生变化，已知，转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图乙所示，下列说法正确的是
A. 晶胞中与Fe等距且最近的Fe有12个
B. N填充在Fe围成的正六面体空隙
C. 比稳定
D. Cu替代顶点位置后晶体的密度为：
【答案】A
【解析】根据图甲，结合各原子位置可计算晶体的化学式为，Cu替代面心位置的Fe后晶体的化学式为：，Cu替代顶点位置的Fe后晶体的化学式为：，根据图乙可以分析铜替代型产物的稳定性。据此答题。
以顶点位置的Fe为中心，面心位置的Fe与之距离最近且等距，因此与Fe等距且最近的Fe有12个，A正确；N填充在由6个面心位置的Fe形成的正八面体中，B错误；根据图乙，的能量高于，因此更稳定，C错误；Cu替代顶点位置后晶体的化学式为，替代后晶胞参数和晶体能量均会发生变化，则晶胞边长不等于anm，故无法计算晶胞密度，D错误；
故选A。
二、非选择题(共4小题，共58分)
15. 碱式碳酸镁[]是一种新型阻燃剂，也常用作橡胶制品的优良填充剂。
回答下列问题：
（1）下列Mg原子的核外电子排布式中，能量最高的是___________(选填编号，下同)，能量最低的是___________。
A． B．
C． D．
（2）在元素周期表中，Mg与Na和Al相邻，三种元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。
（3）碱式碳酸镁中，的中心原子的杂化类型是___________，的电子式为___________。
（4）由对角线规则可知锂、镁的性质有相似性，则单质Li在氧气中燃烧生成的氧化物的化学式为___________。
（5）碱式碳酸镁受热能生成MgO，其晶胞结构如图所示。
①半径的原因为___________。
②每个周围等距且最近的的数目为___________，设晶胞参数为apm，阿伏伽德罗常数的值为，则MgO晶体的密度为___________(列出计算式)。
（6）试分析碱式碳酸镁能够阻燃的原因___________(写一条即可)。
【答案】（1）①. B ②. D
（2）
（3）①. 杂化 ②.
（4）
（5）①. 核外电子排布相同，核电荷数大于，对核外电子吸引力大，离子半径小 ②. 6 ③.
（6）碱式碳酸镁分解吸热/生成MgO覆盖阻燃/生成和隔绝空气阻燃
【解析】
【小问1详解】
选项D中表示基态镁原子，选项C中表示3s能级上有一个电子跃迁到3p能级，电子跃迁需要能量，则能量C＞D，A和B中都是2p能级上电子跃迁到3p能级上，则需要的能量更高，其中A选项中跃迁的两个电子分占了3p能级上的轨道，符合洪特规则，则能量低于，故答案为：B；D；
小问2详解】
同周期元素第一电离能，从左到右呈增大的趋势，其中镁的最外层3s电子为全满结构比较稳定，第一电离能大于同周期与之相邻的元素，则第一电离能，故答案为：；
小问3详解】
的价层电子对数为，其杂化方式为杂化，中氧和氢之间是共价键，其电子式为：，故答案为：杂化；；
【小问4详解】
则单质Li在氧气中燃烧只生成氧化锂，故答案为；
【小问5详解】
①核外电子排布相同，核电荷数大于，对核外电子吸引力大，离子半径小，故答案为：核外电子排布相同，核电荷数大于，对核外电子吸引力大，离子半径小；②以顶点的为对象，其周围等距且最近的位于棱心的位置，则有上下、前后、左右一共6个；根据均摊法每个晶胞中含有个数为，每个晶胞中含有个数为，则每个晶胞中含有4个MgO，则晶胞质量为，晶胞体积为，则晶胞密度为，故答案为：；
【小问6详解】
碱式碳酸镁常用作新型阻燃剂，原因在于碱式碳酸镁受热分解吸收热量（或分解产生能够阻燃的二氧化碳和水蒸气；分解生成的MgO覆盖在可燃物表面阻止可燃物燃烧），故答案为：碱式碳酸镁分解吸热/生成MgO覆盖阻燃/生成和隔绝空气阻燃。
16. 有机物A可能含有碳、氢、氧三种元素，为研究其组成与结构，进行了如下实验，回答下列问题。
【答案】①. 74 ②. 4 ③. 2：2：1：1 ④. ⑤. 羟基、醛基
⑥. ⑦. 3-羟基丙醛
⑧.
⑨. 、
【解析】
(1)由质谱图可知，A的相对分子量为74，由核磁共振图可知，图中有4个峰，峰面积比为2：2：1：1，则A分子中含有4种不同化学环境的氢原子，个数比为2：2：1：1；
(2)取14.8gA在足量纯氧中充分燃烧，并使其燃烧产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者增重分别为10.8g和26.4g，A中n(C)= ，n(H)=2×，n(O)= ，n(C)：n(H)：n(O)=3:6:2，A的最简式为，结合其相对分子质量为74，则A的分子式为；
(3)14.8gA的物质的量为，取14.8gA与足量Na反应产生0.1m，将少量物质A与新制，悬浊液共热，有砖红色沉淀产生，说明A中含有醛基和1个羟基；
(4)综上所述，A的结构简式为，命名为3-羟基丙醛，与新制Cu(OH)2悬浊液共热发生反应的化学方程式为：，A有多种同分异构体，写出其中属于酯的同分异构体的结构简式为：、。
17. 氧、硫等元素形成的单质或化合物在科学研究中有广泛的用途。回答下列问题：
（1）硫元素的基态原子价电子的轨道表示式为___________。
（2）冰有多种晶体，其中一种晶体的晶胞如图所示，晶体中水分子间的作用力有___________，已知该冰晶体的密度为，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞的体积为___________。
（3）的结构如图所示，由图可知是一种___________(填“极性”或“非极性”)分子。的两个H原子被磺酸基()取代后的产物为过二硫酸，是一种常用强氧化剂，过二硫酸的分子式为___________，分子中硫元素的化合价为___________。
（4）硫可以形成多种有机物，如噻吩()是一种常见的医药合成原料。
①噻吩的分子式为___________。
②已知分子中的大键用表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为)，则噻吩中的大键可以表示为___________。
（5）硫、氧元素可形成多种链式硫酸根离子，其中连二硫酸根离子、连三硫酸根离子的结构如图所示：
由此推断，此类链式硫酸根离子的化学式通式为___________(用n代表硫原子数)。
【答案】（1） （2）①. 氢键和范德华力 ②.
（3）①. 极性 ②. ③. +6
（4）①. ②.
（5）
【解析】
【小问1详解】
S的原子序数为16，基态N原子的价电子排布式为3s23p4，价电子轨道表示式为：；
【小问2详解】
冰晶体中水分子间的作用力有氢键和范德华力；由晶胞结构图可知，一个晶胞中含有的水分子个数为=2；则晶胞的质量为，根据，有V==；
【小问3详解】
根据结构图可知，分子中的正负电荷中心不重合，是极性分子；的H被取代即为过二硫酸，则过二硫酸的分子式为，在分子中有一个过氧键，则S元素的化合价为+6价；
【小问4详解】
①由噻吩结构简式可知其分子式为；
②噻吩是平面结构，所以C原子和S原子均采取sp2杂化，C的价电子数为4，sp2杂化后，未杂化的p轨道上有1个电子，S的价电子数为6，sp2杂化后，未杂化的p轨道上有2个电子，所以共有6个电子形成π键，表示为；
【小问5详解】
连二硫酸根离子为、连三硫酸根离子为、则n个S原子形成的酸根离子中含有(2n+2)个O，此类链式硫酸根离子的化学式通式为。
18. 中药葛根是常用祛风解表药物，其有效成分为葛根大豆甙元。可以用苯乙腈(A)经过系列反应制得，合成路线如图所示。
回答下列问题：
（1）由A生成B的反应条件可能为___________，该反应的类型为___________。
（2）物质C中官能团的名称为___________，物质D的化学名称为___________。
（3）物质F的结构简式为___________。
（4）写出物质E与F生成G的化学方程式___________。
（5）物质E的同分异构体中，同时含有醇羟基、酚羟基和醛基的同分异构体有___________种。
（6）已知与苯环直接相连的是邻对位定位基，是间位定位基，请根据题目信息及相关知识设计以为原料合成的合成路线_________。(其它无机试剂任选)
【答案】（1）①. 浓硫酸，加热/浓硫酸，浓硝酸，加热 ②. 取代反应
（2）①. 硝基、羧基 ②. 对氨基苯乙酸
（3）
（4）
（5）13
（6）
【解析】A()在浓硫酸催化下与浓硝酸发生取代反应生成B( ），B( )水解生成C()，C()发生还原反应生成D()，D()重氮化、水解生成E( )， E()在氯化锌作用下与F()发生取代反应生成G()和水，G()发生Vismeler反应生成H()，据此进行解答。
【小问1详解】
由A()生成B( )的反应条件可能为浓硫酸，加热/浓硫酸，浓硝酸，加热；该反应的类型为取代反应；
【小问2详解】
C()中官能团的名称为硝基、羧基；物质D()的化学名称为对氨基苯乙酸；
【小问3详解】
由G()和E( )对比可推知物质F的结构简式为；
【小问4详解】
写出物质E与F生成G的化学方程式
【小问5详解】
物质E( )的同分异构体中，同时含有醇羟基、酚羟基和醛基的同分异构体有(三个不同支链在苯环上相对位置有10种)，(两个不同支链在苯环上相对位置有3种)，共13种；
【小问6详解】
根据信息与苯环直接相连的是邻对位定位基，是间位定位基，而目标产物中两个支链处于间位，所以应该先氧化再取代，合成路线为：。
选项
性质差异
结构因素
A
稳定性：
分子间作用力
B
沸点：(131°C)>（31.36°C）
分子间氢键
C
在水中的溶解性：
分子极性
D
熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅
晶体类型不同
选项
物质(杂质)
除杂试剂
方法
A
溴苯(溴)
苯酚
过滤
B
乙酸乙酯(乙醇)
NaOH溶液
分液
C
乙炔(H2S)
溶液
洗气
D
二氯甲烷()
饱和食盐水
分液
A．制备溴苯
B．证明羟基使苯环活化
C．制取并收集乙炔
D．检验溴乙烷的水解产物
实验步骤
解释或实验结论
(1)物质A的质谱与核磁共振氢谱
①A的相对分子量为___________。
②A分子中含有___________种不同化学环境的氢原子，个数比为___________。
(2)取14.8gA在足量纯氧中充分燃烧，并使其燃烧产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者增重分别为10.8g和26.4g。
A的分子式为___________。
(3)另取14.8gA与足量Na反应产生0.1m；将少量物质A与新制。悬浊液共热，有砖红色沉淀产生。
A中含有的官能团的名称为___________。
(4)综上：
①物质A的结构简式为___________，其化学名称为___________。
②写出物质A与新制Cu(OH)2悬浊液共热发生反应的化学方程式___________。
③A有多种同分异构体，写出其中属于酯的同分异构体的结构简式___________。