2021-2022学年福建省福州市福建师范大学附属中学高二下学期期中考试化学试题含解析

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福建省福州市福建师范大学附属中学2021-2022学年
高二下学期期中考试化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．化学学科需要借助化学语言来描述。下列化学用语正确的是
A．甲烷分子的球棍模型： B．羟基的电子式：
C．2-丁烯的键线式： D．乙烯的实验式：CH2=CH2
【答案】C
【详解】A．甲烷的球棍模型为：，图示为比例模型(填充模型)，A错误；
B．羟基显电中性，电子式为，B错误；
C．键线式是指有机分子结构式中省略了碳氢键和碳原子的一种表示形式，故2-丁烯的键线式为： ，C正确；
D．有机物的实验式即最简式，是分子中所有原子的最简整数比，故乙烯的实验式为：CH2，D错误；
综上所述答案为C。
2．有A、B两种烃，它们碳的物质的量的分数相同，关于A和B关系的叙述中正确的是
A．一定是同分异构体 B．最简式一定相同
C．不可能是同系物 D．各1 mol烃完全燃烧后生成的水的质量一定不相等
【答案】B
【详解】A．A、B两种烃的最简式相同，可能是同分异构体，也可能不是同分异构体，如乙炔与苯，A错误；
B．A、B两种烃，含碳元素的质量分数相等，则含氢元素的质量分数也相同，故A、B两种烃的最简式相同，B正确；
C．A、B两种烃的最简式相同，可能互为同系物，如乙烯与丙烯等，C错误；
D．A、B两种烃的最简式相同，分子式可能相同，例如正丁烷和异丁烷，因此A和B各1mol完全燃烧后生成的水的质量可能相等，D错误；
答案选B。
3．下列各元素，最易形成离子化合物的组合是
①第三周期第一电离能最小的元素　②外围电子构型为2s22p6的原子　③2p能级为半满的元素　④电负性最大的元素
A．①② B．③④ C．②③ D．①④
【答案】D
【分析】①同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，所以第三周期第一电离能最小的元素是钠；
②外围电子构型为2s22p6的原子是氖；
③2p轨道上最多排6个电子，所以2p轨道为半满的元素是氮元素；     
④同一周期，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，同一主族，元素的电负性随着原子序数的增大而减小，所以电负性最大的元素是氟元素。
活泼金属和活泼非金属之间易形成离子键，非金属元素之间易形成共价化合物。
【详解】通过以上分析可知，金属性最强的是钠元素，非金属性最强的是氟元素，所以最易形成离子化合物的是钠元素和氟元素，
故选D。
4．豆甾醇是中药半夏中含有的一种天然物质，其分子结构如下图所示。关于豆甾醇，下列说法正确的是

A．属于芳香族化合物 B．含有平面环状结构
C．可发生取代反应和加成反应 D．不能使酸性溶液褪色
【答案】C
【详解】A．该结构中不含苯环，不属于芳香族化合物，故A错误；
B．由结构简式可知，其所含的环状结构中大多数为饱和碳原子，饱和碳原子为四面体构型，因此形成的环状结构不是平面结构，故B错误；
C．该结构中含有碳碳双键能发生加成反应，含有醇羟基能发生酯化反应，酯化反应属于取代反应，故C正确；
D．碳碳双键和醇羟基均能被高锰酸钾溶液氧化使其褪色，故D错误；
故选：C。
5．下列说法中正确的是
A．和都是正四面体型分子，且键角相等
B．基态O原子核外有8种运动状态不同的电子
C．Fe成为阳离子时首先失去3d轨道电子
D．分子中孤电子对与成键电子对的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用弱
【答案】B
【详解】A．P4和CH4都是正四面体形分子，而P4中P位于4个顶点，P-P键与P-P键之间的夹角为60°，CH4中C原子位于中心，H原子位于顶点，C-H键与C-H键之间的夹角为109°28′，故A错误；
B．氧原子核外有8个电子，8个电子的运动状态都不相同，故B正确；
C．Fe的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe在反应时首先失去4s轨道上2个电子，再失去3d轨道上的电子，故C错误；
D．孤电子对与成键电子对的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用强，即PH3分子中的一对孤电子对与另外三对成键电子对之间的排斥作用比三对成键电子对相互之间的排斥作用要强，故D错误；
故选：B。
6．下列物质的类别与所含官能团都正确的是
A．    酚    —OH B．    羧酸    —COOH
C．    醛    —CHO D．CH3—O—CH3    酮    
【答案】B
【详解】A．羟基直接连在苯环上的有机物称为酚，-OH连在链烃基或苯环侧链上时为醇，该有机物属于醇类，故A错误；
B．该有机物的官能团为-COOH，属于羧酸类，故B正确；
C．此有机物的官能团为酯基，结构简式为-COO-，故该物质属于酯类，故C错误；
D．此有机物的官能团为醚键，属于醚类，故D错误；
故选：B。
7．根据氢原子和氟原子的核外电子排布，对F2和HF分子中形成的共价键描述正确的是
A．两者都为s-s σ键
B．两者都为p-p σ键
C．前者为p-p σ键，后者为s-p σ键
D．前者为s-s σ键，后者为s-p σ键
【答案】C
【详解】氢原子的核外电子排布式为1s1,氟原子的核外电子排布式为1s22s22p5,p轨道上有1个未成对的p电子。F2是由两个氟原子未成对的p电子重叠形成的p-p σ键,HF是由氢原子中的s轨道与氟原子中的p轨道形成的s-p σ键；
答案选C。
8．下列对分子及其性质的解释中，不正确的是
A．区分晶体Ni和非晶体Ni最可靠的科学方法是X—射线衍射法
B．、、都是含有极性键的非极性分子
C．非极性键只存在于双原子单质分子里
D．基态碳原子核外有三种能量不同的电子
【答案】C
【详解】A．晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，X－射线衍射可以看到微观结构，所以区分晶体镍和非晶体镍最可靠的科学方法是X－射线衍射法，故A正确；
B．甲烷、二氧化碳、三氟化硼的空间构型分别为正四面体形、直线形、平面正三角形，所以三种分子都是结构对称、含有极性键的非极性分子，故B正确；
C．非极性键不一定存在于双原子单质分子里，如过氧化氢分子中含有氧氧非极性键，故C错误；
D．基态碳原子的原子核外电子数排布为1s22s22p2，原子中有1s、2s、2p三种能量不同的电子，故D正确；
故选C。
9．反应2NaClO3+4HCl=2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O可用于制备含氯消毒剂。下列说法正确的是
A．ClO的空间构型为三角锥型 B．HCl和NaCl所含化学键类型相同
C．ClO2是非极性分子 D．中子数为20的氯原子可表示为Cl
【答案】A
【详解】A．氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，离子的空间构型为三角锥型，故A正确；
B．氯化氢是含有共价键的共价化合物，氯化钠是含有离子键的离子化合物，两者所含化学键类型不同，故B错误；
C．二氧化氯的空间构型是结构不对称的V型，属于极性分子，故C错误；
D．中子数为20的氯原子的质子数为17、质量数为37，原子符号为Cl，故D错误；
故选A。
10．下列叙述正确的是
A．在晶体二氧化硅中，Si原子与Si—O键数目比为1∶2
B．分子晶体中都存在范德华力，分子内都存在共价键
C．中的碳原子采取杂化，所有原子均共面
D．干冰和氯化铵分别受热变为气体所克服的粒子间相互作用属于同种类型
【答案】C
【详解】A．二氧化硅晶体中每个Si原子连接4个Si-O键，所以晶体中Si原子与Si-O键数目比为1：4，故A错误；
B．稀有气体形成的分子晶体不含化学键，含范德华力，故B错误；
C．中的碳原子形成3个σ键，没有孤电子对，杂化轨道数目为3，属于平面三角形，碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面，故C正确；
D．干冰属于分子晶体，氯化铵属于离子晶体，受热变为气体所克服的粒子间相互作用分别为分子间作用力和离子键，故D错误；
故选：C。
11．下列化合物分子中只含有两个手性碳原子的是
A． B．
C． D．
【答案】B
【分析】手性碳原子是指与四个各不相同的原子或基团相连的碳原子。
【详解】A.中间的碳原子是手性碳原子，只有一个手性碳原子，故A不符题意；
B.左边两个碳原子是手性碳原子，有两个手性碳原子，故B符合题意；
C.右边三个碳原子是手性碳原子，有三个手性碳原子，故C不符题意；
D.中没有手性碳原子，故D不符题意；
故选B。
12．下列说法正确的是
A．二氟二氯甲烷()只有一种结构
B．和互为同系物
C．顺—2—丁烯与反—2—丁烯与氢气加成的产物不相同
D．的名称为2—甲基—3—乙基丁烷
【答案】A
【详解】A．甲烷的分子空间构型为正四面体形，所以二氟二氯甲烷只有一种结构，故A正确；
B．同系物必须是同类物质， 属于酚类， 属于芳香醇，两者不是同类物质，不互为同系物，故B错误；
C．顺—2—丁烯与反—2—丁烯与氢气加成的产物均为丁烷，故C错误；
D．由结构简式可知，烷烃分子中最长碳链含有5个碳原子，侧链为2个甲基，名称为2，3—二甲基戊烷，故D错误；
故选A。
13．下列现象不能用氢键解释的是
A．水分子高温下也很稳定
B．NH3容易液化
C．甲醇极易溶于水
D．液态氟化氢的化学式有时可以写成(HF)n的形式
【答案】A
【详解】A．水分子的稳定性与氧元素的非金属性强有关，与氢键无关，所以水分子高温下也很稳定不能用氢键解释，故A符合题意；
B．氨分子间能形成分子间氢键，分子间作用力大，所以容易液化，则氨气容易液化能用氢键解释，故B不符合题意；
C．甲醇分子中含有的羟基能与水分子形成氢键，所以极易溶于水，则甲醇极易溶于水能用氢键解释，故C不符合题意；
D．氟化氢分子间能形成分子间氢键，分子间作用力大，所以液态氟化氢的化学式可以写成(HF)n，则液态氟化氢的化学式有时可以写成(HF)n的形式能用氢键解释，故D不符合题意；
故选A。
14．由于碳碳双键不能自由旋转，因此和是两种不同的化合物，互为顺反异构体，则二溴丙烯的同分异构体(不含环状结构)有
A．5种 B．6种 C．7种 D．8种
【答案】C
【详解】含有碳碳双键和溴原子的二溴丙烯的结构简式为Br2C=CHCH3、、BrCH=CHCH2Br、、CH2=CHCHBr2，共有5种，其中、BrCH=CHCH2Br存在顺反异构体，则二溴丙烯的同分异构体共有7种，故选C。
15．某高聚物的结构为： 其单体的名称为（     ）
A．2，4-二甲基-2-己烯 B．2，4-二甲基-1，3-己二烯
C．2-甲基-1，3-丁二烯和丙烯 D．2-甲基-1，3-戊二烯和乙烯
【答案】D
【详解】由高聚物的结构可知，主链可含有6个C原子，没有其它杂原子，其中含有1个C=C双键，为二烯烃与烯烃的加聚反应产物，按如图所示断键，其中双键中1个C-C断裂，再恢复原来的双键，故其单体为CH2=C(CH3)-CH=CH-CH3，CH2=CH2，即为2-甲基-1，3-戊二烯和乙烯。
答案选D。
16．下图两种化合物的结构或性质描述正确的是

A．不是同分异构体
B．共平面的碳原子数相同
C．质谱法中两种有机物的最大荷质比值不同
D．可用红外光谱或核磁共振氢谱区分
【答案】D
【详解】A．由结构简式可知，和的分子式都为C10H14O，但结构不同，互为同分异构体，故A错误；
B．苯环和碳碳双键是平面结构，由结构简式可知，分子中共平面的碳原子数最多为9个，分子中共平面的碳原子数最多为7个，两种分子中共平面的碳原子数不同，故B错误；
C．由结构简式可知，和的分子式都为C10H14O，相对分子质量相同，所以质谱法中两种有机物的最大荷质比值相同，故C错误；
D．由结构简式可知，和的官能团不同、分子中氢原子的类型不同，所以可用红外光谱或核磁共振氢谱区分，故D正确；
故选D。
17．Ni可活化C2H6放出CH4，其反应历程如图所示：

下列关于活化历程的说法错误的是
A．此反应的决速步骤：中间体2→中间体3
B．只涉及C—H的断裂和生成
C．在此反应过程中Ni的成键数目发生变化
D．Ni(s)+C2H6(g)=NiCH2(s)+CH4(g) △H=-6.57kJ·mol-1
【答案】B
【详解】A．由图示可知，中间体2→中间体3能量差值最大，该步反应的活化能最大，是化学反应的决定速率的步骤，A正确；
B．由图示可知，反应过程涉及到C-C键断裂和C-H键形成，涉及到非极性键的断裂和极性键的形成，B错误；
C．由图示可知，在此反应过程中Ni的成键数目在不断发生变化，C正确；
D．由图示可知，反应Ni(s)+C2H6(g)=NiCH2(s)+CH4(g)的△H=E生成物-E反应物=-6.57kJ/mol-0.00kJ/mol=-6.57kJ/mol，D正确；
答案选B。
18．有四种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，由这四种元素组成的化合物如图所示，下列说法正确的是

A．原子半径大小：
B．Z和Y只能形成含有离子键的化合物
C．三种元素能形成一种使高锰酸钾褪色的二元酸
D．Y和W形成的化合物沸点高于X和W形成的化合物的沸点
【答案】C
【分析】根据图中短周期主族元素，及原子序数增大及图中Z失去1个电子属于阳离子判断，Z为钠元素，X形成四个共价键判断是碳元素，Y形成两个共价键判断是氧元素，W的原子序数最小，形成1个共价键判断是H元素；
【详解】A． 分别是四种元素。A选项，原子半径大小为，故A不正确；
B．Z和Y可以形成含有非极性键的，故B不正确；
C．可形成，可与高锰酸钾发生反应，而使其褪色，故C正确；
D．X和W形成的化合物属于烃，碳原子数越多，烃的沸点越高，故有的烃的沸点比水高，故D不正确；
故选答案C。
【点睛】根据结构中元素原子形成的化学键判断，利用价键理论可以判断元素类别及所在主族。
19．W、X、Y、Z四种短周期主族元素在元素周期表中的相对位置如图所示，X的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物。下列说法正确的是
W
X




Y
Z

A．简单气态氢化物的稳定性：YSe>As
C．电负性：Br>C>H
D．[Sb2(CH3)5]2[Sb2(CH3)2Br6]中存在离子键和共价键
【答案】B
【详解】A．根据能层序数等于电子层数等于周期序数，最外层电子数等于主族序数，故Sb的价电子排布式为5s25p3，A正确；
B．As 、Se、 Br为同一周期元素，同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，第ⅡA与ⅢA，ⅤA与ⅥA之间反常，故第一电离能：Br> As > Se，B错误；
C．元素的电负性变化规律为：同一周期从左往右依次增大，同一主族从上往下依次减小，故电负性：Br>C>H，C正确；
D．由题干可知 [Sb2(CH3)5]2[Sb2(CH3)2Br6]为离子化合物，故该物质中存在离子键和共价键，D正确；
故答案为：B。

二、填空题
21．按要求回答下列问题：
(1)同温同压下蒸气密度是的36倍，且一氯代物只有一种的烷烃的结构简式_______；
(2)有机物中官能团的名称是_______；
(3)有机物的系统命名为_______；
(4)有机物的系统命名法_______；
(5)试从氢键的角度分析造成醋酸(熔点16.6℃)、硝酸(熔点-42℃)2种相对分子质量相近的分子熔点相差较大的可能原因_______。
【答案】(1)
(2)羟基、醛基、醚键
(3)2，4—二甲基—3—乙基己烷
(4)4—甲基—2—乙基—1—戊烯
(5)醋酸分子能形成分子间氢键使分子间作用力增大，而硝酸分子间形成分子内氢键使分子间作用力减小，所以相对分子质量相近的醋酸分子和硝酸分子熔点相差较大

【详解】（1）由同温同压下烷烃的蒸气密度是氢气的36可知，烷烃的相对分子质量为36×2=72，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，则烷烃为戊烷，一氯代物只有一种的结构简式为，故答案为：；
（2）由结构简式可知，有机物分子中的官能团为羟基、醛基、醚键，故答案为：羟基、醛基、醚键；
（3）由结构简式可知，烷烃分子中最长碳链含有6个碳原子，侧链为2个甲基和1个乙基，名称为2，4—二甲基—3—乙基己烷，故答案为：2，4—二甲基—3—乙基己烷；
（4）由键线式可知，烯烃分子中含有碳碳双键的最长碳链含有5个碳原子，侧链为1个甲基和1个乙基，名称为4—甲基—2—乙基—1—戊烯，故答案为：4—甲基—2—乙基—1—戊烯；
（5）醋酸和硝酸都能形成氢键，醋酸分子能形成分子间氢键使分子间作用力增大，而硝酸分子间形成分子内氢键使分子间作用力减小，所以相对分子质量相近的醋酸分子和硝酸分子熔点相差较大，故答案为：醋酸分子能形成分子间氢键使分子间作用力增大，而硝酸分子间形成分子内氢键使分子间作用力减小，所以相对分子质量相近的醋酸分子和硝酸分子熔点相差较大。

三、结构与性质
22．材料是人类文明进步的阶梯，第IIIA、IVA、VA族元素是组成特殊材料的重要元素。请回答下列问题：
(1)根据价层电子对互斥理论，、、中，中心原子价层电子对数不同于其他两种粒子的是_______，已知与互为等电子体，推算HCN分子中σ键与π键的数目比为_______。
(2)M与Ga位于同周期，的一种配合物组成为。
①下列有关、的说法正确的是_______(填字母)。
a.分子空间构型相同    b.中心原子杂化类型相同    c.键角大小相同
②配体是_______。
③配合物T与组成元素相同，中心离子的配位数相同。1moT溶于水，加入足量溶液只生成2molAgCl沉淀，则T的化学式为_______。
(3)磷化硼(BP)是受高度关注的耐磨材料，可作为金属农面的保护层，其结构与金刚石类似，晶胞结构如图所示，磷化硼晶胞沿z轴在平面的投影图中，B原子构成的几何形状是_______。

(4)已知晶胞中B与P原子最短距离为a pm，则磷化硼晶体的密度是_______(仅列式不计算)。
【答案】(1)     NH3     1：1
(2)     b     NH3、H2O     [M(NH3)5Cl]Cl2·H2O
(3)正方形
(4)

【详解】（1）氨分子中氮原子的价层电子对数为4，硝酸根离子中氮原子和三氟化硼分子中硼原子的价层电子对数为3，则氨分子中中心原子价层电子对数不同于硝酸根离子、三氟化硼分子；等电子体具有相同的空间构型，由氰根离子与氮气互为等电子体可知，氢氰酸的结构式为H—C≡N，分子中单键为σ键，三键中含有1个σ键和2个π键，则分子中σ键与π键的数目比为1：1，故答案为：NH3；1：1；
（2）①氨分子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，原子的杂化方式为sp3杂化、分子的空间构型为三角锥形，水分子中氧原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，原子的杂化方式为sp3杂化、分子的空间构型为V形，所以氨分子和水分子中中心原子杂化类型相同，分子空间构型和键角不同，故选b；
②配离子中M3+离子为中心离子，水分子、氨分子为配体，故答案为：NH3、H2O；
③由1moT溶于水，加入足量硝酸银溶液只生成2mol氯化银沉淀可知，配合物中有2个氯离子为外界，1个氯离子为内界，化学式为[M(NH3)5Cl]Cl2·H2O，故答案为：[M(NH3)5Cl]Cl2·H2O；
（3）由晶胞结构可知，晶胞中硼原子位于磷原子形成的正四面体的中心，均位于体对角线上，且与顶点的距离相等，所以磷化硼晶胞沿z轴在平面的投影图中硼原子构成的几何形状为正方形，故答案为：正方形；
（4）由晶胞结构可知，晶胞中位于体内的硼原子个数为4，位于顶点和面心的磷原子个数为8×+6×=4，晶胞中B与P原子最短距离为a pm，即体对角线的四分之一，所以晶胞参数为pm，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(×10—10)3d，解得d=g/cm3，故答案为：。
23．碳元素是形成单质及其化合物种类最多的元素。回答下列问题：
(1)碳元素是组成有机物必不可少的元素。1828年，化学家维勒首次用加热的方法将无机物氰酸铵转化为有机物尿素，开启了人造有机物的大门。氰酸铵中阳离子的立体构型是_______，写出与互为等电子体的微粒的化学式_______(写出一种物质即可)
(2)石墨烯(图a)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型导电材料，具有大π共轭体系。石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构发生改变，转化为氧化石量烯(图b)。

图a中，1号C的杂化方式为_______，图b中键角α_______键角β (填“>”、“