2022-2023学年上海市建平中学高二下学期期中考试化学试题含解析

建平中学2022学年第二学期期中考试高二化学试题(B卷)说明：(1)本场考试时间为60分钟，总分100分。(2)请认真答卷，并用规范文字书写在答题纸上。(3)题目标注单选即本题只有一个正确选项，标注不定项即本题有一个或多个正确选项。(4)可的用到的相对原子质量：S-32 Zn-651. ZnS硫化锌是一种重要的半导体材料，广泛应用于发光、传感、红外的窗口材料、光催化等诸多领域。ZnS不溶于水，它溶于硝酸溶液中发生反应：ZnS+HNO3→Zn(NO3)2+S↓+NO↑+H2O(未配平)。（1）对反应中相关晶体中的作用力判断正确的是______。A. HNO3晶体中含离子健 B. Zn(NO3)2晶体中含共价键C. S晶体中只含共价键 D. H2O晶体只含氢键（2）反应中涉及的非金属元素的微粒半径比较正确的是______。A. S＜O B. O＞N C. S2-＞O2- D. O2-＞N3-（3）对该反应的说法正确的是______。A. 氧化产物是S B. 还原产物是Zn(NO3)2和NOC. 氧化性：ZnS＞S D. 还原性：HNO3＞NO（4）配平该反应方程式并求示出电子转移的方向和数目。_____________ZnS+_______HNO3——________Zn(NO3)2+________S↓+_______NO↑+_______H2O（5）若在反应中ZnS______(填“失去”或“得到”)0.6mol电子，则可生成_____L气体(标准状况下测定)。（6）Zn在周期表中的位置是______，S原子的电子排布式是______。（7）已知ZnS有两种晶型，其中一种晶体的晶胞如图所示。1个晶胞中，Zn2+离子的数目为_______。已知该晶胞边长为anm，这种ZnS的密度是______。（8）NO的空间构型为______，其中N原子的轨道杂化类型是______。（9）Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2，1mol该配合物中含有共价键的数目为______。【答案】（1）B （2）C （3）A （4） （5） ①. 失去 ②. 4.48 （6） ①. 第四周期第IIB族 ②. （7） ①. 4 ②. （8） ①. 平面三角形 ②. （9）【解析】【小问1详解】A．HNO3晶体中作用力含共价健和范德华力，A错误；B．Zn(NO3)2晶体中作用力含共价键和离子键，B正确；C．S晶体中作用力含共价键和范德华力，C错误；D．H2O晶体中作用力既有氢键又有共价键，D错误； 故选B。【小问2详解】A．同主族元素序数越大半径越大，所以S＞O，A错误；B．同周期序数越大半径越小，所以O＜N，B错误；C．电子层数越多半径越大，所以S2-＞O2-，C正确；D．核外电子排布相同，质子数越大半径越小，所以O2-＜N3-，D错误； 故选C。【小问3详解】A．在此反应中硫元素的化合价升高，所以硫单质是氧化产物，A正确；B．氮元素的化合价降低生成NO，所以NO是还原产物，Zn(NO3)2即不是氧化产物也不是还原产物，B错误；C．ZnS具有还原性做还原剂，硝酸是氧化剂，硫单质是氧化产物，所以氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，所以硝酸氧化性大于硫，C错误；D．硝酸表现氧化性，ZnS表现还原性做还原剂，NO是还原产物，所以还原性ZnS大于 NO，D错误； 故选A。【小问4详解】在此反应中硫元素的化合价由-2价升高到0价失去电子，氮元素的化合价由+5价降低到+2价得到电子，根据得失电子守恒配平，答案为： ；【小问5详解】在反应中硫化锌失去电子，氮元素得到电子，根据电子转移守恒氮元素得到的电子数为0.6mol，所以生成的，标况下体积为4.48升，答案为：失去，4.48；【小问6详解】Zn在周期表中的位置是第四周期第IIB族，S原子位于第三周期第VIA族，电子排布式是，答案为：第四周期第IIB族，；【小问7详解】Zn2+离子位于晶胞的顶点和面心，数目为8×+6×=4，含硫离子数目为4，根据密度= ，答案为：4，；【小问8详解】根据价层电子对互斥理论，NO有3个单键，没有孤电子对，价层电子对是3，空间构型为平面三角形，其中N原子的轨道杂化类型是，答案为：平面三角形，；【小问9详解】[Zn(NH3)4]Cl2中氨分子内氮氢之间存在共价键，锌离子与氨分子之间也存在共价键，所以1mol该配合物中含有共价键的数目为 ，答案为： 。【点睛】【点睛】2. 在恒温恒容条件下，将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中发生反应：N2O4(g)2NO2(g)，反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如图所示。 （1）该反应的平衡常数表达式为______，若温度升高K值增大，则该反应的正反应为______反应(填“吸热”或“放热”)。（2）图中处于平衡状态的点是______。A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 E.e点（3）从起点开始首次达到平衡时以NO2表示的平均反应速为______。A. 0.02mol•L-1•min-1 B. 0.04mol•L-1•min-1C. 0.06mol•L-1•min-1 D. 0.08mol•L-1•min-1（4）25min时，改变的条件是______。A. 增加0.4molNO2 B. 增加0.6molN2O4C 增加0.8molNO2 D. 增加1.2molN2O4（5）变化过程中a、b、c、d四个时刻体系的颜色由深到浅的顺序是______。A. c＞d＞b＞a B. d＞c＞a＞b C. d＞b＞a=c D. a＞b＞d＞c（6）若在25min时，向容器中加入一定量NO2气体，则达到新平衡时与原平衡相比，NO2的百分含量______(填“增大”、“减小”或“不变”)，简要写出理由或推理过程______。【答案】（1） ①. ②. 吸热 （2）BDE （3）L （4）C （5）A （6） ①. 减小 ②. 向恒容容器中加入一定量的NO2气体，相当于增大压强，平衡左移【解析】【小问1详解】由方程式可知，反应的平衡常数表达式为K=，若温度升高，平衡常数K值增大，说明平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，故答案为：；吸热；【小问2详解】由图可知，b、d、e三点各物质的浓度保持不变，说明反应达到平衡状态，故答案为：BDE；【小问3详解】由图可知，10min反应达到平衡时，二氧化氮的浓度为0.6mol/L，则二氧化氮的反应速率为=0.04 mol/(L·min)，故答案为：0.04 mol/(L·min)；【小问4详解】由图可知，25min时，改变条件的瞬间四氧化二氮的浓度不变，二氧化氮的浓度变为1.0mol/L，说明反应改变的条件为增加二氧化氮的物质的量为(1.0—0.6) mol/L×2L=0.8mol，故选C；【小问5详解】由题意可知，四氧化二氮转化为二氧化氮达到平衡的过程中，气体的颜色逐渐变深直至不变，则b点颜色深于a点；25min时加入气体颜色变深，平衡向逆反应方向移动，气体颜色变浅直至不变，则c点颜色深于d点，新平衡时的颜色深于旧平衡，则d点颜色深于b点，所以a、b、c、d四个时刻体系的颜色由深到浅的顺序为c＞d＞b＞a，故选A；【小问6详解】若在25min时，向恒容容器中加入一定量的二氧化氮，相当于增大容器的压强，该反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，二氧化氮的部分含量减小，故答案为：减小；向恒容容器中加入一定量的NO2气体，相当于增大压强，平衡左移。3. 实验室将乙酸、1－丁醇、浓硫酸混合物加热到120℃左右制取乙酸丁酯，实验装置有以下甲，乙两种装置可供选用。制备乙酸丁酯所涉及的有关物质的物理性质见表。（1）浓硫酸的作用是______；若用同位素18O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者，写出能表示18O位置的化学方程式______。（2）该实验生成物中除了乙酸丁酯外，写出两种还可能生成的有机副产物(写结构简式)______。（3）制取乙酸丁酯的装置应选用______(填“甲”或“乙”)。不选另一种装置的理由是_____。（4）实验中加入稍过量的乙酸，目的是_____，为达成该目的，还可以采用的方法是_____。制备乙酸丁酯所得的混合物中分离、提纯乙酸丁酯时，需要经过多步操作。（5）反应结束并冷却后，先将水层和有机层分离，其操作名称是______，必须的玻璃仪器有______。（6）为进一步除去有机层中的乙酸，可加入的试剂是______。A. 1—丁醇 B. 乙醇 C. NaOH溶液 D. Na2CO3溶液（7）在一系列的操作中，必须的装置是______。A. B. C. D. 【答案】（1） ①. 催化剂、吸水剂 ②. CH3COOH+ CH3CH2CH2CH218OHCH3CO18OCH2CH2CH2CH3+H2O （2）CH3CH2CH=CH2、CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3 （3） ①. 乙 ②. 由于反应物乙酸、1—丁醇的沸点低于产物乙酸丁酯的沸点，若采用甲装置，会造成反应物的大量挥发 （4） ①. 提高1—丁醇的转化率 ②. 减小乙酸丁酯浓度 （5） ①. 分液 ②. 分液漏斗、烧杯 （6）D （7）A【解析】【分析】该实验的实验目的是将乙酸、1－丁醇、浓硫酸混合物加热到120℃左右制取乙酸丁酯，所得的混合物经洗涤、分液、蒸馏等操作分离、提纯制得乙酸丁酯。【小问1详解】制取乙酸丁酯的反应为在浓硫酸做催化剂和吸水剂的作用下，乙酸与CH3CH2CH2CH218OH共热反应生成CH3CO18OCH2CH2CH2CH3和水，能表示18O位置的化学方程式为CH3COOH+ CH3CH2CH2CH218OHCH3CO18OCH2CH2CH2CH3+H2O，故答案为：催化剂、吸水剂；CH3COOH+ CH3CH2CH2CH218OHCH3CO18OCH2CH2CH2CH3+H2O；【小问2详解】在浓硫酸作用下，1－丁醇共热可能发生消去反应生成CH3CH2CH=CH2，也可能共热发生分子间脱水反应生成CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3，故答案为：CH3CH2CH=CH2；；【小问3详解】由表格数据可知，反应物乙酸、1−丁醇的沸点低于产物乙酸丁酯的沸点，若采用甲装置，会造成反应物受热大量挥发，大大降低反应物的转化率，所以应该选用装置乙，故答案为：乙；由于反应物乙酸、1−丁醇的沸点低于产物乙酸丁酯的沸点，若采用甲装置，会造成反应物的大量挥发；【小问4详解】实验中加入稍过量的乙酸或减小乙酸丁酯浓度，可以使酯化反应向正反应方向移动，提高1—丁醇的转化率，故答案为：提高1—丁醇的转化率；减小乙酸丁酯浓度；【小问5详解】反应结束并冷却后，先将水层和有机层分离的操作为分液，分液用到的玻璃仪器为分液漏斗和烧杯，故答案为：分液；分液漏斗和烧杯；【小问6详解】反应所得混合溶液用水洗、分液除去可溶性酸后，用碳酸钠溶液洗涤可以进一步除去有机层中的乙酸，并降低乙酸丁酯的溶解度便于分层，故选D；【小问7详解】在一系列的操作中，必须用蒸馏的方法除去乙酸丁酯中的可溶性杂质制得纯净的乙酸丁酯，故选A。4. 工程塑料ABS是由丙烯腈(CH2=CH－CN)、1，3－丁二烯和苯乙烯共聚而成，工业上合成ABS的过程如下：①RXA②X+2YHOCH2－C≡C－CH2OHC4H10O2B③C8H10QS④A+B+SABS（1）R的化学式是______；Y的结构简式是______。（2）反应(I)的反应类型是______，反应(Ⅱ)的反应条件是______。（3）下列对相关物质的描述，正确的是______。A.固体R属于分子晶体B.固体X属于共价晶体C.A是不饱和烃D.Y和葡萄糖的最简式相同E.B与X互为同系物（4）T与芳香烃C8H10互为同系物，分子中比C8H10多一个碳原子，T苯环上的一氯代物只有一种，写出T的结构简式和名称______。（5）在一定条件下，B和S还可以发生加聚反应，生成一种重要的橡胶——丁苯橡胶，写出其化学方程式：______。（6）检验Q分子中是否含有氯原子的方法是_____。【答案】（1） ①. CaC2 ②. HCHO （2） ①. 加成反应 ②. 浓硫酸，加热 （3）D （4） ，1，3，5—三甲苯 （5）nCH2=CH—CH=CH2+n （6）取 少许与NaOH水溶液共热，冷却后加入稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀生成【解析】【分析】由题给信息可知，碳化钙与水反应生成乙炔，则R为碳化钙、X为乙炔；乙炔与氢氰酸反应生成丙烯腈，则A为丙烯腈；乙炔与甲醛发生加成反应生成HOCH2－C≡C－CH2OH，则Y为甲醛；催化剂作用下HOCH2－C≡C－CH2OH与氢气共热发生加成反应生成HOCH2－CH2—CH2－CH2OH，则C4H10O2为HOCH2－CH2—CH2－CH2OH；HOCH2－CH2—CH2－CH2OH在浓硫酸作用下共热发生消去反应生成1，3－丁二烯，则B为1，3－丁二烯； 光照条件下与氯气发生取代反应生成 或 ，则C8H10为 、Q为 或 ； 或 在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成苯乙烯，则S为苯乙烯；丙烯腈、1，3－丁二烯和苯乙烯一定条件下发生加聚反应生成ABS。【小问1详解】由分析可知，R为碳化钙，化学式为CaC2，Y为甲醛，结构简式为HCHO，故答案为：CaC2；HCHO；【小问2详解】反应(I)为催化剂作用下HOCH2－C≡C－CH2OH与氢气共热发生加成反应生成HOCH2－CH2—CH2－CH2OH，反应(Ⅱ)为HOCH2－CH2—CH2－CH2OH在浓硫酸作用下共热发生消去反应生成1，3－丁二烯，故答案为：加成反应；浓硫酸，加热；【小问3详解】A．碳化钙固体是由阴阳离子形成的离子晶体，故错误；B．乙炔固体是由分子形成分子晶体，故错误；C．丙烯腈分子中含有氮原子，属于烃的衍生物，不属于烃，故错误；D．甲醛和葡萄糖的最简式相同，都为CH2O，故正确；E．乙炔和1，3－丁二烯不是同类物质，不互为同系物，故错误；故选D；【小问4详解】由题意可知，苯环上一氯代物只有一种的T的结构简式为 ，名称为1，3，5—三甲苯，故答案为： ；1，3，5—三甲苯；【小问5详解】由题意可知，生成丁苯橡胶的反应为1，3－丁二烯和苯乙烯一定条件下发生加聚反应生成丁苯橡胶，反应的化学方程式为nCH2=CH—CH=CH2+n，故答案为：nCH2=CH—CH=CH2+n；【小问6详解】氯代烃在水溶液中不能电离出氯离子，需要在碱性条件下水解才能使氯代烃中的氯原子转化为氯离子，为防止氢氧根离子共热氯离子检验，加入硝酸银溶液之前应加入稀硝酸中和氢氧根离子，则检验 分子中是否含有氯原子的方法为取 少许与NaOH水溶液共热，冷却后加入稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀生成，故答案为：取 少许与NaOH水溶液共热，冷却后加入稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀生成。5. 舍曲林(Sertraline)是一种选择性5-羟色胺再摄取抑制剂，用于治疗抑郁症，其合成路线之一如图：已知：①② +（1）A的官能团名称为______，反应①的反应类型为______。（2）下列关于F说法正确的是______。A. 分子式为C16H10O2Cl2 B. 能发生消去、加成反应C. 1molF最多可以消耗8molH2 D. 所有碳原子都可能共平面（3）分子中含有手性碳原子的化合物是______。A C B. E C. F D. G（4）写出反应③的化学方程式：______。（5）写出一种能同时满足下列条件的D的芳香族同分异构体的结构简式______。(a)红外光谱显示有C=O键；(b)核磁共振氢谱有两组峰，峰面积比为1：1。（6）反应⑧还可生成与I互为同分异构体的两种副产物，其中任意一种的结构简式为______(不考虑立体异构)。（7）W( )是一种姜黄素类似物，以香兰素( )和环己烯( )为原料，设计合成W的路线(无机及两个碳以下的有机试剂任选)。______【答案】（1） ① 碳氯键 ②. 氧化反应 （2）D （3）D （4） ++HCl （5） （6） （7）【解析】【分析】由有机物的转化关系可知， 与高锰酸钾发生氧化反应生成 ， 与SOCl2发生取代反应生成 ，氯化铝作用下 与苯发生取代反应生成 ，乙酸酐作用下 与 反应转化为 ， 一定条件下转化为 ，催化剂作用下 与氢气发生加成反应生成 ， 与SOCl2发生取代反应生成 ，则H为 ；氯化铝作用下 发生取代反应生成 ，则I为； 发生信息反应生成舍曲林。【小问1详解】由结构简式可知，A分子的官能团为碳氯键，反应①为 与高锰酸钾发生氧化反应生成 ，故答案为：碳氯键；氧化反应；【小问2详解】A．由结构简式可知，F的分子式为C16H12O2Cl2，故错误；B．由结构简式可知，F分子中连在苯环上的氯原子不能发生消去反应，故错误；C．由结构简式可知，F分子中苯环和碳碳双键一定条件下能与氢气发生加成反应，1molF最多可以消耗7mol氢气，故错误；D．由结构简式可知，F分子中苯环、碳碳双键、羧基是平面结构，由三点成面可知，分子中所有碳原子都可能共平面，故正确；故选D；【小问3详解】由结构简式可知，C、E、F分子中不含有手性碳原子，G分子中含有1个手性碳原子，故选D；【小问4详解】由分析可知，反应③为氯化铝作用下 与苯发生取代反应生成 和氯化氢，反应的化学方程式为++HCl，故答案为：++HCl；【小问5详解】D的芳香族同分异构体红外光谱显示有C=O键，则符合核磁共振氢谱有两组峰，峰面积比为1：1的结构简式为 ，故答案为： ；【小问6详解】由结构简式可知， 分子中氯原子可能与右侧苯环上的氢原子发生取代反应生成 ，也可能与右侧苯环上其他氢原子发生取代反应，也可能与左侧苯环上的氢原子发生取代反应，则与左侧苯环上氢原子发生取代反应的可能结构为 ，故答案为： ；【小问7详解】由题给信息可知，以香兰素和环己烯为原料合成W的合成步骤为环己烯与水发生加成反应生成环己醇，铜做催化剂作用下环己醇与氧气恒容发生催化氧化反应生成环己酮，环己酮与 发生信息反应生成W，合成路线为 ，故答案为： 。乙酸1－丁醇乙酸丁酯熔点(℃)16.6-89.5-73.5沸点(℃)117.9117126.3密度(g•cm-3)1.050.810.88水溶性互溶可溶(9g/100g水)微溶