北京市丰台区2023-2024学年高二下学期期中考试化学（A卷）试卷（Word版附答案）

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可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Mg 24 Cu 64 Mn 55
第I卷（选择题 共42分）
本部分共14小题,每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，选出最符合题意的一项。
1．科学家研究发现N2分子在半导体光催化的作用下可被捕获转化为NH3（过程如图所示）。下列说法不正确的是
A．NH3分子中N原子杂化方式为sp3
B．NH3和H2O的空间结构相同
C．反应的化学方程式：2N2+6H2O4NH3+3O2
D．该过程可以实现太阳能向化学能的转化
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A．CH3CH(CH2CH3)2分子中不具有旋光性的碳原子
B．基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为：
C． 碳原子的杂化方式只有1种
D．SO2－ 3的VSEPR模型：
3．下列结构或性质的比较中，正确的是
A．微粒半径：Cl− ＜ K+
B．酸性：HCOOH ＜ CH3COOH
C．碱性：NaOH ＞ CsOH
H F H F HF
D．HF分子中σ键的形成示意图为
4．砷化镓（GaAs）太阳能电池大量应用于我国超低轨通遥一体卫星星座。下列说法正确的是
A．电负性： As＞Ga B．电子层数： As＞Ga
C．原子半径：As＞Ga D．单质还原性：As＞Ga
5．四种元素的基态原子的核外电子排布式分别是：
①1s22s22p4；②1s22s22p63s23p4；③1s22s22p63s23p5，④1s22s22p3，
下列说法不正确的是
A．最高价含氧酸的酸性：②＜③ B．第一电离能：①>④
C．①②③④都是p区元素 D．电负性：①>②
6．NaCl的晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是
A．NaCl属于离子晶体
B．每个晶胞中平均含有4个Na+和4个Cl−
C．每个Na+周围有6个紧邻的Cl−和6个紧邻的Na+
D．Na+和Cl−间存在较强的离子键，因此NaCl具有较高的熔点
7．下列化学用语或图示表达不正确的是
A．基态29Cu的简化电子排布式： [Ar]3d94s2
B．乙炔的分子结构模型:
C．Br的原子结构示意图：
N
N
D．氮分子的电子式：
8．三氟乙酸乙酯是一种重要的含氟有机中间体，其结构如下。下列说法不正确的是
分子中O和F的第一电离能：O < F
分子中四个碳原子在同一条直线上
分子中碳原子有sp2和sp3两种杂化类型
三氟乙酸乙酯分子中的共价键含有σ键和π键
下列说法不正确的是
氯化铵晶体中的作用力不存在氢键
CCl4能萃取碘水中的I2，体现了相似相溶原理
H2O2分子的空间结构为 ，可推测出H2O2为极性分子
N=N的键能大于N—N的键能的2倍，推测N=N中σ键的强度比π键的大
氮化碳晶体类型与金刚石类似，氮化碳晶体结构如图所示，下列有关氮化碳的说法
不正确的是
A. 氮化碳晶体属于共价晶体
B. 氮化碳中碳显-4价，氮显+3价
C. 氮化碳硬度比金刚石的硬度大
D. 每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连
某同学分别向0.1、5 NaCl溶液中滴加2滴0.1AgNO3溶液，均有白色沉淀，振荡后，前者沉淀不消失、后者沉淀消失。查阅水溶液中银氯配合物的分布曲线（以银的百分含量计），如下图所示。下列说法不正确的是
12. 下列原因分析不能解释递变规律的是
13．某小组分别进行如下3组实验研究CuSO4与KSCN的反应，实验记录如下：
已知：水溶液中，CuSCN为白色沉淀，[Cu(SCN)4]2－呈黄色。(SCN)2被称为“拟卤素”。
下列说法不正确的是
A．①中生成白色沉淀的原因是：Cu2+ + [Cu(SCN)4]2－ ==== 2CuSCN↓+ (SCN)2
B．由①可推知：①中生成配合物反应的反应速率大于氧化还原反应的反应速率
C．由①③可推知：Fe2+促进了Cu2+转化为CuSCN
D．由②③可推知，结合SCN－的能力：Fe3+＞Cu+＞Cu2+
14．LiMn2O4为尖晶石型锰系锂离子电池材料，其晶胞由8个立方单元组成，这8个立方
单元可分为A、B两种类型。电池充电过程的总反应可表示为：
LiMn2O4 ＋ C6 Li1－xMn2O4＋LixC6
已知：充放电前后晶体中锰的化合价只有+3、+4，分别表示为Mn(Ⅲ)、Mn(Ⅳ)。
下列说法不正确的是
A．每个晶胞含8个Li+
B．放电时，正极反应为Li1-xMn2O4 + xLi+ + xe－ === LiMn2O4
C．充电时，每个LiMn2O4晶胞发生反应时，转移x个e－
D．若x=0.6，则充电后材料中Mn(Ⅲ)与Mn(Ⅳ)的比值为1:4

第Ⅱ卷（非选择题 共58分）
本部分5小题，共58分。
15．（12分）A、B、X、Y、Z是1~36号原元素中，原子序数依次递增的5种元素，其原子结构或元素性质如下：
（1）A元素在周期表中的位置为 。
（2）上述5种元素中：
= 1 \* GB3 ①原子半径最大的是 （填元素符号，下同）。
= 2 \* GB3 ②电负性最大的是 。
= 3 \* GB3 ③位于周期表p区的元素有 。
= 4 \* GB3 ④比较A、B形成氢化物的键角大小，并说明原因 。
（3）Y+可与某种冠醚形成具有特定结构和功能的聚集体，如右图所示。
Y+与冠醚之间的作用力属于 （填字母）。
a．离子键 b．配位键 c．氢键 d．范德华力
（4）A、B形成的AB－常做配位化合物的配体。
= 1 \* GB3 ①在AB－中，元素A的原子采取sp杂化，则A与B形成的化学键中含有的σ键与π键的数目之比为 。
= 2 \* GB3 ②Z元素与金元素（Au）均能与AB－形成配离子。已知，Z2+与AB－形成配离子时，配位数为4；Au+与AB－形成配离子时，配位数为2。工业常用Au+与
AB－形成配离子与Z单质反应，生成Z2+与AB－形成配离子和Au单质来提取Au，写出上述反应的离子方程式： 。
16.（11分）氟化镁(MgF2)晶体广泛应用在光学、冶金、国防、医疗等领域。
Ⅰ. 氟化镁晶胞是长方体，其结构如下图所示：
（1）镁元素位于元素周期表 区（填“s”“p”“d”或“ds”）。
（2）MgF2晶胞示意图中：
a. 表示______（填离子符号）；
b. 离子半径：r(F-) > r(Mg2+) ，结合离子结构示意图解释原因：______。
Ⅱ. 一种由Mg制备MgF2的工艺流程如下：
已知： ⅰ. Mg(OCH3)2易溶于甲醇;
ⅱ. Ksp[Mg(OH)2]=10-11.3 , Ksp(MgF2) =10-10.3, Ka(HF) = 10-3.2
（3）上述流程中，可循环利用的物质是______。
（4）比较相同条件下化学反应速率的大小：① Mg与CH3OH；②Mg与H2O。
a. 小组同学预测化学反应速率：① < ②，从键的极性角度解释原因 。
b. 实验表明化学反应速率：① > ②，分析其原因可能是______。
（5）上述流程中Mg(OH)2开始转化为MgF2所选择氟化物的浓度：c(HF) < c(NaF)。
结合沉淀溶解平衡分析浓度差异的原因：______。
17.（11分）W、X、Y、Z为同一周期的四种主族元素，原子序数依次增大。基态Y原子的价电子排布为3s23p4，X的电离能数据如下表所示。
（1）Y2-的电子排布式是 。
（2）用电子式表示WZ的形成过程： 。
（3）下列事实能用元素周期律解释的是 （填字母序号）。
a. W可用于制备活泼金属钾
b. Y的气态氢化物的稳定性小于H2O
c. 将Z单质通入Na2S溶液中，溶液变浑浊
d. Y的氧化物对应的水化物H2YO3的酸性比H2SiO3强
（4）为了进一步研究最高价氧化物对应水化物的酸碱性与元素金属性、非金属性的关系，查阅如下资料。
ⅰ.某元素最高价氧化物对应的水化物脱水前的化学式通常可以表示为M(OH)n，该水化物中的M-O-H结构有两种断键方式，断M-O键在水中电离出OH-，断O-H键则在水中电离出H+。
ⅱ.在水等强极性溶剂中，成键原子电负性的差异是影响化学键断裂难易程度的原因之一。水化物的M-O-H结构中，成键原子电负性差异越大，所成化学键越容易断裂。
①已知：O、H元素的电负性数值分别为3.5和2.1，若元素M的电负性数值为2.5，且电负性差异是影响M-O-H中化学键断裂难易程度的主要原因。该元素最高价氧化物对应的水化物呈________（填“酸”或“碱”）性，依据是________。
②W和X的最高价氧化物对应的水化物中，碱性较强的是________（写化学式）， 结合资料说明理由：_________。
18. (11分) 硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根（S2O2- 3）可看作是SO2- 4中的一个O原子被S原子取代的产物。
（1）SO2- 4中心原子S的杂化轨道是 。
（2）比较S原子和O原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由： 。
（3）S2O2- 3的空间结构是 。
（4）同位素示踪实验可证实S2O2- 3中两个S原子的化学环境不同，实验过程为：
过程ii中，S2O2- 3断裂的只有硫硫键，若过程i所用试剂是Na232SO3和35S，过程ii含硫产物是 。
（5） MgS2O3·6H2O的晶胞形状为长方体，边长分别为a nm、b nm、c nm，结构如图所示。晶胞中的[Mg(H2O)6]2+个数为 。
已知MgS2O3·6H2O的摩尔质量是M ，
阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为
。（1 nm =cm）
（6）浸金时，S2O2- 3作为配体可提供孤电子对与Au+形成 。
分别判断S2O2- 3中的中心S原子和端基S原子能否做配位原子并说明理由： 。
19. （13分）甲醛是一种重要的有机原料，它主要用于有机合成、合成材料、涂料、橡胶、农药以及用作消毒、杀菌、防腐剂等行业。为探究甲醛的结构与性质之间的关系，某兴趣小组开展了以下探究。
【资料卡片】：
浓盐酸
i. Cu2O（砖红色固体） [CuCl2]- 黄绿色溶液
浓氨水
置于空气中
ii. Cu [Cu(NH3) 4]2+ 深蓝色溶液
iii. HCuCl2是一种弱酸；新制氢氧化铜是一种常见的弱氧化剂。
探究一：甲醛的物理性质。
（1）请你从甲醛分子的结构角度进行解释可能的原因：
①解释甲醛的沸点比水低的原因：
②解释甲醛易溶于水的原因：
探究二：甲醛的化学性质。
（2）甲醛能使蛋白质变性，主要是因为甲醛能与蛋白质中的R—NH2发生化学反应。
请你结合电负性，分析甲醛分子与蛋白质分子（以R—NH2表示）中化学键的电荷分布，并写出甲醛使蛋白质变性的化学反应方程式。
为验证甲醛的还原性，兴趣小组探究了甲醛与新制氢氧化铜的反应，过程如下：
（3）根据实验Ι回答：
步骤2加入足量的盐酸后，沉淀部分消失，请用化学方程式解释原因
步骤2中，不溶于盐酸的固体，可以溶解在浓氨水中，请结合化学用语，解释其原因
综合实验I的现象，得出步骤1中的红黑色沉淀的成分是
（4）实验ΙΙ通过调整新制氢氧化铜和甲醛的用量，实验现象与实验Ι出现了差异，请你帮助小组完成下面的框图，来说明两组实验所得到的结论。
提示：①在箭头上方的长框中填入“少量甲醛”或“过量甲醛”。
②其他方框中填入相应物质的化学式。A．AgCl在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同
B．银氯配合物中Ag+是中心离子，Cl−是配体
C．上述实验中，白色沉淀消失的离子方程式是Ag++ 4Cl− === AgCl3− 4
D．向浓盐酸中滴加2滴0.1AgNO3溶液，产生白色沉淀，振荡后沉淀消失
选项
递变规律
原因分析
A
与水反应的剧烈程度：Na > Mg > Al
最外层电子数：Al > Mg > Na
B
沸点：Cl2 < Br2 < I2
相对分子量： Cl2 < Br2 < I2
C
离子半径：Ca2+ < Cl- < S2-
电子层结构相同，核电荷数：
Ca > Cl > S
D
酸性：CF3COOH>CCl3COOH >CH3COOH
电负性：F > Cl > H
序号
实验
试剂
现象
①
1滴1KSCN溶液
溶液迅速变绿，未见白色沉淀生成；静置2小时后底部有少量白色沉淀
②
先加入5滴0.125 Fe2(SO4)3溶液，再加入1滴1KSCN溶液
溶液变红，未见白色沉淀生成
③
先加入5滴0.25 FeSO4溶液，再加入1滴 1KSCN溶液
溶液变红，同时迅速生成白色沉淀，振荡后红色消失
元素
元素性质或原子结构
A
基态原子价层电子排布式为nsnnpn
B
基态原子2p能级有3个单电子
X
原子最外层电子数是其内层电子数的3倍
Y
单质与水剧烈反应，发出紫色火焰
Z
Z2+的3d轨道中有10个电子
电离能
I1
I2
I3
I4
…
Ia / kJ•ml-1
738
1451
7733
10540
…
甲醛的物理性质
实验数据
甲醛在常温下是无色有强烈刺激性气味的气体。
沸点：-19.5℃。
甲醛易溶于水。
室温下甲醛在水中的溶解度为37%，35～40%的甲醛水溶液即为人们所熟知的福尔马林溶液。
实验序号
实验操作
实验现象
实验Ι
步骤1：向6 mL 6NaOH溶液中滴加 2% 8滴CuSO4溶液振荡充分，然后滴加 1 mL 15% 甲醛水溶液，水浴加热2分钟，离心沉淀。
离心沉淀后，试管底部有红黑色固体生成，上层溶液呈无色。
步骤2：过滤，洗净沉淀，向沉淀中加入足量的浓盐酸，充分振荡；
倾倒上层清液，洗净剩余的沉淀，并向沉淀中加入浓氨水，在空气中放置一段时间。
加入浓盐酸后，沉淀部分消失，溶液呈浅蓝绿色；
加入浓氨水后，开始没有现象，一段时间后固体消失，溶液逐渐变成深蓝色。
实验Ⅱ
步骤1：向6 mL10NaOH溶液中滴加15% 20滴CuSO4溶液振荡充分，然后滴加 1 滴 15% 甲醛水溶液，水浴加热2分钟，离心沉淀。
离心沉淀后，试管底部有砖红色固体生成，上层溶液仍为较深的蓝色。
步骤2：过滤，洗净沉淀，向沉淀中加入足量的浓盐酸，充分振荡。
沉淀完全消失，溶液呈黄绿色。