河南省部分重点高中2023-2024学年高二下学期4月质量检测化学试卷(Word版附解析)
展开全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H1C12N14O16Na23Si28S32Cl35.5Cu64
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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.钴是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料。在元素周期表中钴元素的部分信息如图所示。下列说法正确的是
A.钴元素是ds区元素,且基态钴原子最外层有2个电子
B.钴元素位于元素周期表的第五周期第Ⅷ族
C.钴元素所在周期基态原子未成对电子数最多的元素是Cr元素
D.C2+的核外价层电子排布式为3d54s2
2.化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语表述正确的是
A.基态As原子的电子排布式:[Ar]4s24p3
B.基态镁原子的最高能级的电子云轮廓图:
C.异丁烷的球棍模型:
D.铁原子的原子结构示意图:
3.下列关于共价键的说法错误的是
A.稀有气体一般难发生化学反应,是因为分子中键能较大
B.两个原子形成共价键时,原子轨道重叠程度越大,键能越大
C.C=C的键能虽然比C−C大,但碳碳单键的化学性质比碳碳双键稳定
D.键角是两个相邻共价键之间的夹角,多原子分子的键角一定,说明共价键具有方向性
4.一种合成药物的中间体Q,其结构简式如图所示。下列有关Q的叙述正确的是
A.中间体Q的分子式为C12H14O5
B.中间体Q中含有四种官能团
C.中间体Q能发生取代反应,但不能发生氧化反应
D.中间体Q不能发生加成反应
5.除去下列物质中所含有的少量杂质(括号内为杂质),所选用的试剂和分离方法均正确的是
6.使用现代分析仪器对某有机化合物X(仅含C、H、O三种元素)的分子结构进行测定,相关结果如下:
由此推理得到有关X的结论正确的是
A.X的相对分子质量为75
B.X的核磁共振氢谱图有4种不同化学环境的氢原子
C.与X互为同分异构体的醇有4种
D.X可以与金属Na发生取代反应
7.向CuSO4溶液中加入过量的氨水,直到生成的沉淀恰好溶解为止,得到深蓝色溶液,再加入乙醇后,析出深蓝色晶体。下列分析错误是
A.析出的深蓝色晶体的化学式为[CuNH34]SO4⋅H2O
B.加乙醇的作用是减小“溶剂”的极性,降低溶质的溶解度
C.加入氨水的过程中Cu2+的浓度不断减小
D.配离子[CuH2O4]2+稳定性大于[CuNH34]2+
8.下列关于分子的结构和性质的描述中正确的是
A.碘易溶于浓碘化钾溶液,甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释
B.邻羟基苯甲醛( )的沸点低于对羟基苯甲醛(),是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强
C.乳酸[CH3CHOHCOOH]分子不是手性分子
D.F−C的极性比Cl−C的极性强,因此酸性:CF3COOH>CCl3COOH
9.硫代碳酸钠能用于处理废水中的重金属离子,可通过如下反应制备:2NaHSs+CS2l=Na2CS3s+H2Sg。下列有关说法错误的是
A.CS2中C原子的杂化轨道类型为sp
B.NaHS和Na2CS3都属于离子晶体,具有较高的熔点
C.H2S属于分子晶体,由于H−O的键能比H−S的键能大,因此熔、沸点:H2O>H2S
D.反应中涉及的四种物质中均含有σ键
10.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.30gSiO2晶体中含有0.5NA个SiO2分子
B.88gCH3COOCH2CH3中采取sp3杂化轨道的原子的数目为4NA
C.金刚石晶体中,碳原子数与C−C键数目之比为1:4
D.1L1ml⋅L−1的Na[AlOH4]溶液中所含Al3+数目为NA
11.某物质的结构如图所示,短周期主族元素X、Y、Z、W、M、Q的原子序数依次增大,已知W与M同周期,Z和M同主族。下列有关说法错误的是
A.基态Y原子核外有3种能量不同的电子
B.简单离子半径:W
D.W与Z形成的化合物中可能含有非极性共价键
12.离子液体是一类应用价值很高的绿色溶剂和催化剂,其中的EMIM+结构如图所示(五元环为平面结构,与苯分子相似。大π键可用符号πmn表示,m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数)。下列说法正确的是
A.分子中∠HCH为109∘28′B.1mlEMIM+含有61ml电子
C.所有C原子与N原子的杂化方式相同D.EMIM+结构中存在π56大π键
13.有机物A由碳、氢、氧三种元素组成。现取3gA与标准状况下4.48L氧气在密闭容器中充分燃烧,生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸气(假设反应物没有剩余)。将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰充分吸收,浓硫酸增重3.6g,碱石灰增重4.4g,剩余气体体积为1.12L(标准状况下)。则A的分子式为
A.C3H6OB.C4H8O2C.C3H6O2D.C3H8O
14.硼氢化钠NaBH4是有机反应中常用的强还原剂,其在催化剂作用下与水反应获得氢气的微观过程如图所示:
下列有关说法正确的是
A.整个过程中出现了4种含硼微粒
B.每产生1mlH2,转移2ml电子
C.若用D2O代替H2O,反应后可能生成H2、HD、D2三种气体
D.上述过程中,涉及极性键的断裂与生成、非极性键的断裂与生成
15.氧化铈CeO2常用作玻璃工业添加剂,在其立方晶胞中掺杂Y2O3,Y3+占据原来Ce4+的位置,可以得到更稳定的结构,这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性质和应用(O2−的空缺率=原晶体中O2−数目−新形成晶体中O2−数目原晶体中O2−数目×100%)。下列说法正确的是
A.CeO2晶胞结构中与Ce4+相邻且最近的Ce4+有8个
B.若掺杂Y2O3后得到nCeO2:nY2O3=0.8:0.1的晶体,则此晶体中O2−的空缺率为10%
C.CeO2晶胞中O2−填充在Ce4+构成的八面体中
D.每个CeyY1−yO2−x晶胞中Y3+的个数为8x
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(13分)有机物的世界很丰富,种类和数目非常庞大,认识简单的有机物是我们学习有机化学的开始。回答下列问题:
(1)有下列几组物质:①与;②乙醇和二甲醚CH3OCH3;③乙二醇() 与丙三醇();④CH3CH2CHCH32和CH3CH23CH3;⑤CH2=CHCH3和CH2=CH2。
①第②组物质中含有的官能团名称为 ;上述物质中不属于同分异构体的有 (填序号);
②CH3CH23CH3的一氯取代物有 种。
(2)乙酸与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应的化学方程式为 ,根据乙酸与乙醇发生酯化反应的原理,说明乙醇分子结构中极性较大的共价键是 键。
(3)邻二氯苯和间二氯苯属于有机化合物构造异构中的 异构(填“碳架”“位置”或“官能团”)。
(4)类比甲烷,乙烷与Cl2在光照条件下也能发生取代反应,写出第一步反应的化学方程式: ,乙烷与足量的Cl2反应生成 种产物。
17.(14分)请按照要求回答下列问题:
(1)现有四种化合物:a. b. c. d. 。
①依据碳骨架分类,a物质属于环状化合物中的 (填“脂环”或“芳香族”)化合物。
②从官能团分析,与其他三种物质不同的是 (填字母,下同)。核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3:1的 。
(2)维生素C是重要的营养素,其分子结构如图所示。维生素C的分子式为 ,含碳的质量分数为 (保留3位有效数字)。
(3)有机化工中3,5-二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体,一种以间苯三酚为原料的合成反应如图:
甲醇、乙醚和3,5-二甲氧基苯酚的部分物理性质见下表:
①反应结束后,先分离出甲醇,再加入乙醚进行萃取。
分离出甲醇的操作是 ,萃取用到的分液漏斗分液时乙醚层在分液漏斗的 (填“上”或“下”)层。
②分离得到的有机层依次用饱和Na2CO3溶液、少量蒸馏水进行洗涤。用饱和Na2CO3溶液洗涤的目的是 。
③洗涤完成后,通过以下操作分离、提纯产物,正确的操作顺序是 (填字母)。
a.重结晶 b.蒸馏除去乙醚
c.过滤除去干燥剂 d.加入无水CaCl2干燥
18.(14分)碳、氮、氧、硫及其化合物在工农业生产、生活等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)
①S与C部分性质相似,可形成SF4,SF4是应用广泛的选择性有机氟化剂,能将羰基和羟基选择性地氟化,CF4是非极性分子,则SF4为 (填“极性”或“非极性”)分子。
②S8的熔沸点要比SO2的熔沸点高很多,主要原因是 。
(2)亚铁氰化钾是食盐中常用的抗结剂,其化学式为K4[FeCN6]。
①1ml该配离子中含σ键的数目为 。
②该配合物中不存在的作用力类型有 (填字母)。
A.金属键 B.离子键 C.配位键 D.氢键 E.范德华力
(3)乙二胺H2NCH2CH2NH2是良好的碱和还原试剂,可以与金属离子形成配合物。
①乙二胺分别与铜、镁形成配合物时,与 (填“铜”或“镁”)形成的配合物更稳定,原因是 。
②乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为 ,乙二胺和三甲胺[CH33N]均属于胺。但乙二胺比三甲胺的沸点高很多,原因是 。
(4)冠醚识别碱金属离子、“杯酚”识别C60与分子的哪些性质有关 (填字母)。
A.识别分子的空腔直径大小 B.分子的极性
C.分子的活泼性 D.被识别分子或离子的直径大小
19.(14分)Ⅰ. 照相底片定影时,常用定影液硫代硫酸钠溶解未曝光的AgBr,生成含Na3[AgS2O32]的废定影液;然后向其中加入Na2S溶液将银转化为Ag2S沉淀,使定影液再生;最后将Ag2S在高温下转化为Ag,达到回收银的目的。回答下列问题:
(1)写出AgBr溶于Na2S2O3溶液反应的化学方程式: 。
(2)Na3[AgS2O32]中的中心离子是 (填离子符号,下同),配位体是 。
(3)在空气中灼烧Ag2S生成Ag和SO2,SO2的键角 (填“>”“<”或“=”)H2O的键角。
Ⅱ. 以CO2为原料催化加氢可以制备CH4、CH3OH、C2H4等有机物,ZnO/ZrO2为我国科学家发明的二氧化碳加氢的一种催化剂。
(4)基态Zn原子的价层电子排布图为 ,其核外电子运动状态有 种。
(5)碳元素除了可以形成CO、CO2还可以形成C2O3(结构式为)。C2O3中碳原子的杂化轨道类型为 。CO分子中σ键和π键个数比为 。
(6)四方体ZrO2晶胞结构如图所示,原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置,M、W、Z原子的坐标参数分别为0,0,0、12,1,12、14,14,14。
①R原子的坐标参数为 。
②假设ZrO2的密度为ρg⋅cm−3,摩尔质量为Mg⋅ml−1,NA表示阿伏加德罗常数的值,则晶胞中Zr原子和O原子的最短距离为 nm(列出算式即可)。选项
混合物
试剂
分离方法
A
粗苯甲酸(氯化钠)
水
重结晶
B
乙烷(乙烯)
氢气(Ni作催化剂)
加热
C
乙酸(水)
生石灰
蒸馏
D
乙酸乙酯(乙酸)
NaOH溶液
分液
物质
沸点/∘C
熔点/∘C
密度20∘C/g⋅cm−3
溶解性
甲醇
64.7
/
0.7915
易溶于水
乙醚
34.5
/
0.7138
微溶于水
3,5-二甲氧基苯酚
172
36
/
易溶于甲醇、乙醚,微溶于水
【参考答案】
2023~2024学年度下学期第一次质量检测
高二化学
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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.C
【解析】钴元素是d区的过渡元素,A错误;钴元素位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族,B错误;钴元素为第四周期元素,其中基态原子未成对电子数最多的元素为Cr元素,C正确;C原子优先失去4s能级上的2个电子变为C2+,D错误。
2.D
【解析】As是33号元素,基态As的电子排布式为[Ar]3d104s24p3,A错误;基态镁原子的最高能级为3s能级,3s能级的电子云轮廓图为球形,B错误;异丁烷的结构简式为,其球棍模型为,C错误;Fe为26号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,原子结构示意图为,D正确。
3.A
【解析】稀有气体是单原子分子,不存在任何化学键,一般难发生化学反应,是因为原子满足2个电子或8个电子的稳定结构,与化学键无关,A错误;两个原子形成共价键时,原子轨道重叠程度越大,键越稳定,键能越大,B正确;C=C的键能比C−C大,但碳碳双键的键能小于碳碳单键键能的2倍,说明碳碳双键中的π键不稳定,易断裂,C正确;相邻两个共价键之间的夹角称为键角,多原子分子的键角一定,说明共价键具有方向性,D正确。
4.B
【解析】中间体Q的分子式为C12H12O5,A错误;中间体Q中含有醚键、羧基、碳碳双键、酯基四种官能团,B正确;分子中羧基可以发生酯化(取代)反应,酯基可以发生水解(取代)反应,苯环上的氢也能被取代,分子中的碳碳双键可被酸性高锰酸钾溶液氧化,发生氧化反应,有机物燃烧也是氧化反应,C错误;中间体Q中含有苯环和碳碳双键,能和氢气发生加成反应,D错误。
5.A
【解析】乙烯虽然在Ni作催化剂和加热条件下能与氢气发生加成反应,但氢气用量不易控制,易引入新的杂质,B错误;除去乙酸中混有的水,加新制生石灰,生石灰与水反应生成氢氧化钙,生石灰和氢氧化钙均会与乙酸发生反应,C错误;乙酸乙酯在NaOH溶液中会发生水解反应,D错误。
6.C
【解析】X的最大质荷比为74,X的相对分子质量为74,A错误;由核磁共振氢谱图可知,X有2种不同化学环境的氢原子,峰面积之比为2:3,红外光谱图中含有醚键,故其结构简式为CH3CH2OCH2CH3,故X不能与金属Na发生取代反应,B、D错误;X结构简式为CH3CH2OCH2CH3,其同分异构体属于醇类的有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CHOHCH3、、,共四种,C正确。
7.D
【解析】由题意可知,蓝色沉淀为CuOH2,加入氨水后,CuOH2溶解,生成了深蓝色的[CuNH34]OH2溶液,化学方程式为CuOH2+4NH3=[CuNH34]OH2,溶质在乙醇中溶解度小,加入乙醇,析出深蓝色的晶体为[CuNH34]SO4⋅H2O,A正确;深蓝色溶液,再加入乙醇后,析出深蓝色晶体,说明深蓝色晶体在乙醇中的溶解度较小,则加乙醇的作用是减小“溶剂”的极性,降低溶质的溶解度,B正确;加入氨水过程中,铜离子先生成氢氧化铜沉淀,后氢氧化铜沉淀转化为配合物,则加入氨水的过程中Cu2+的浓度不断减小,C正确;稳定性弱的物质转化为稳定性强的物质,配离子[CuH2O4]2+转化为[CuNH34]2+,说明配离子[CuH2O4]2+稳定性小于[CuNH34]2+,D错误。
8.D
【解析】碘是非极性分子,碘易溶于浓碘化钾溶液是因为I2与I−发生反应:I2+I−⇌I3−,不可用“相似相溶”原理解释,A错误;沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛,是因为对羟基苯甲醛可形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,所以对羟基苯甲醛分子间作用力较大,熔沸点也较高,B错误;CH3CHOHCOOH中与−OH相连的碳上连有4个不同的基团,因此CH3CHOHCOOH为手性分子,C错误;键的极性:F−C>Cl−C,使CF3COOH分子中羧基的极性强于CCl3COOH分子中羧基的极性,更易电离出氢离子,因此酸性:CF3COOH>CCl3COOH,D正确。
9.C
【解析】CS2中C原子的价层电子对数为2+4−2×22=2,采取sp杂化轨道成键,A正确;NaHS和Na2CS3均为离子化合物,均属于离子晶体,离子晶体一般具有较高的熔点,B正确;H2S属于分子晶体,共价键的键能越大,分子越稳定,但分子晶体的熔、沸点与分子内共价键的键能无关,与分子间作用力的大小有关,水分子间存在氢键,而硫化氢分子间不存在氢键,因此熔、沸点:H2O>H2S,C错误;NaHS、CS2、Na2CS3和H2S中均含有共价键,即均含有σ键,D正确。
10.B
【解析】SiO2是共价晶体,晶体内不存在分子,A错误;金刚石晶体中每个碳原子与另外4个碳原子形成共价键,且每2个碳原子形成1个C−C键,故1ml碳原子构成的金刚石中有2mlC−C键,二者数目比为1:2,C错误;Na[AlOH4]溶液中铝元素以四羟基合铝酸根离子的形式存在,不存在单独的铝离子,D错误。
11.C
【解析】X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和M同主族,由阴离子的结构可知,Z、M形成共价键的数目分别为2和6,则Z为O元素、M为S元素;W与M同周期,且存在W+,则W为Na元素;X形成共价键的数目为4,则X为C元素、Y为N元素、Q为Cl元素。Y为N元素,基态N原子的电子排布式为1s22s22p3,核外有3种能量不同的电子,A正确;Z、W、M、Q的简单离子分别为O2−、Na+、S2−、Cl−,电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子半径:Na+
【解析】分子中有四面体结构,但无正四面体结构,故∠HCH不为109∘28′,A错误;EMIM+带一个正电荷,可表示为C6N2H11+,1mlEMIM+共含60ml电子,B错误;分子中的碳原子存在sp2和sp3两种杂化方式,N原子为sp2杂化,C错误;EMIM+中含1个五元环,五个原子均为sp2杂化,未杂化的p轨道肩并肩形成大π键,两个N原子各提供一对电子,EMIM+带一个正电荷,故大π键的电子数目为3+4−1=6,形成了π56的大π键,D正确。
13.D
【解析】nH2O=3.6g18g⋅ml−1=0.2ml;nCO2=4.4g44g⋅ml−1=0.1ml;nCO=⋅ml−1=0.05ml。3gA中,nH=2nH2O=2×0.2ml=0.4ml,nC=nCO2+nCO=0.1ml+0.05ml=0.15ml,nO=2nCO2+nCO+nH2O−2nO2=2×0.1ml+0.05ml+0.2ml−2×0.2ml=0.05ml,有机物中nC:nH:nO=0.15ml:0.4ml:0.05ml=3:8:1,所以A的最简式为C3H8O,由于达到结合H原子的最大数目,所以最简式就是该物质的分子式,即该物质的分子式为C3H8O。
14.C
【解析】整个过程中出现了BH4−、BOH4−、BH3、BH2OH、BOH35种含硼微粒,A错误;每产生1mlH2,转移2ml电子,未说明在哪一过程,在BH3→BH2OH过程中,每生成1mlH2,转移1ml电子,B错误;若用D2O代替H2O,反应会生成H2、HD和D2三种气体,C正确;上述过程中不涉及非极性键的断裂,D错误。
15.D
【解析】由图可知,以任一顶点的Ce4+为例,距离其最近的Ce4+位于该顶点坐在的三个面的面心,一个顶点被8个晶胞共用,则与每个Ce4+距离相等且最近的Ce4+个数为3×82=12,A错误;以nCeO2:nY2O3=0.8:0.1形成的晶胞中,Ce、Y、O个数比为0.8:0.1×2:0.8×2+0.1×3=0.8:0.2:1.9,则该晶胞的化学式为,1mlCeO2晶体中含有2mlO2−,晶体中所含阳离子总数与1mlCeO2相同,则nCeO2:nY2O3=0.8:0.1的晶体中O2−的空缺率为2ml−1.9ml2=5%,B错误;由图可知,CeO2晶胞中氧离子填充在Ce4+构成的四面体空隙中,C错误;假设CeyY1−yO2−x中的Ce4+和Y3+的个数分别为m和n,则m+n=1,由化合价代数和为0可得4m+3n=4−2x,解得n=2x,由图可知位于顶点和面心的Ce4+和Y3+的个数和为8×18+6×12=4,所以每个晶胞中Y3+的个数为8x,D正确。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(1) ① 羟基、醚键(少写且正确得1分,有错不给分); ③⑤(少写且正确得1分,有错不给分)
② 3(1分)
(2) CH3COOH+CH3CH2OH⇌△浓硫酸CH3COOCH2CH3+H2O(条件未写全扣1分); O−H(或氧氢)(1分)
(3) 位置(1分)
(4) CH3CH3+Cl2光照CH3CH2Cl+HCl(条件未写全扣1分); 10
17.(1) ① 芳香族(1分)
② c(1分); b(1分)
(2) C6H8O6(1分); 40.9%
(3) ① 蒸馏; 上
② 除去HCl(答案合理均可)
③ dcba
18.(1) ① 极性(1分)
② S8和SO2均是分子晶体,S8的相对分子质量大,分子间作用力强,故S8的熔沸点较高(答案合理均可)
(2) ① 12NA(或7.224×1024)(答案合理均可)(1分)
② ADE(少选且正确得1分,有错不给分)
(3) ① 铜(1分); 过渡金属原子有较多的空轨道,易接纳孤电子对形成配位键(答案合理均可)
② sp3(1分); 乙二胺分子间可形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键(答案合理均可)
(4) AD(少写且正确得1分,有错不给分)
19.(1) AgBr+2Na2S2O3=Na3[AgS2O32]+NaBr
(2) Ag+(1分); S2O32−(1分)
(3) >(1分)
(4) ; 30(各1分)
(5) sp2; 1:2
(6) ① 34,34,34(1分)
② 34×34MNAρ×107(或其他合理答案)
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