[化学][期末]海南省海口市2023-2024学年高二下学期期末考试(解析版)

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注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H1 C12 O16 S32 Fe56 Ga70 As75 Br80
一、选择题：本题共8小题，每小题2分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 下列物质的用途叙述错误的是
A. 甲醛可用于食物保鲜B. 可用于制石英坩埚
C. 石墨可用于制作电极D. 乙二醇可用于生产汽车防冻液
【答案】A
【解析】甲醛有毒，不可用于食物保鲜，A错误；熔点高，可用于制石英坩埚，B正确；石墨可以导电，可用于制作电极，C正确；乙二醇的熔点较低，不易结冰，所以可用于生产汽车防冻液，D正确；
故选A。
2. 《易经》描述的“(沼)泽中有火”，“上火下泽”，其中燃烧的气体主要是
A. B. COC. D.
【答案】C
【解析】由题意，“泽中有火”，“上火下泽”，泽，指湖泊池沼。“泽中有火”，是指“气体”在湖泊池沼水水上起火现象的描述，沼气的主要成分为甲烷；
答案选C。
3. 下列有关化学用语的表达式正确的是
A. HClO的结构式为：
B. 顺-2-丁烯的球棍模型：
C. 的电子式为：
D. 键的电子云图：
【答案】D
【解析】次氯酸分子中O原子与H、Cl原子各形成一对共用电子对，其结构式是：H-O-Cl，故A错误；当组成双键的两个碳原子连接的原子或基团中，相同的基团位于双键平面同侧时为顺式结构，顺-2-丁烯的球棍模型：，故B错误；H2S是共价化合物，电子式为 ，故C错误；H−H共价键为s-sσ键，电子云图：，故D正确；
答案选D。
4. 下列分子属于非极性分子的是
A. B. C. HCHOD.
【答案】B
【解析】O3为V形结构，正负电荷重心不重合，为极性分子，故A错误；BeCl2是直线形结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，故B正确；HCHO为平面三角形结构，正负电荷重心不重合，为极性分子，故C错误；为四面体结构，正负电荷重心不重合，为极性分子，故D错误；
故选：B。
5. 玻璃器皿上沾有一些残留物，其洗涤方法错误的是
A. 残留在试管内壁上的碘，用酒精洗涤
B. 沾附在试管内壁上的油脂，用热碱液洗涤
C. 做银镜反应后试管壁上的银镜，用稀氨水洗涤
D. 盛放过苯酚的试剂瓶中残留的苯酚，用NaOH溶液洗涤
【答案】C
【解析】单质碘在酒精中的溶解度大，因此可以用酒精洗涤，故A正确；因为热碱液显碱性，而油脂在碱性溶液中水解得到可溶性钠盐和甘油，可以洗涤，故B正确；做银镜反应后试管壁上的银镜成分为银，因为银不和稀氨水反应，不能用之洗涤，可用稀硝酸洗涤，故C错误； 苯酚与氢氧化钠溶液反应生成可溶于水苯酚钠，则盛放过苯酚的试剂瓶中残留的苯酚可用NaOH溶液洗涤，故D正确；
答案为C。
6. 下列有关原子结构与性质的描述中正确的是
A. 2s、3s、4s能级的轨道数目依次增多
B. 电子从基态跃迁到激发态时能产生发射光谱
C. 基态P原子最外层电子轨道表示式：
D. 同一能层中，p能级的能量一定比s能级的能量高
【答案】D
【解析】只要是s能级，都是一个原子轨道，故A错误；激发态能量高于基态，需要吸收能量才能从基态跃迁到激发态，应该产生吸收光谱，故B错误；根据洪特规则，P原子3p轨道上的3个电子优先以相同自旋方向占据三个轨道，即图示违反了洪特规则，故C错误；同一能层中能级的能量按照s、p、d……依次升高，故D正确；
答案选D。
7. 下列关于与的结构与性质的描述，错误的是
A. 二者均为极性分子
B. 二者分子中所有原子均共面
C. 的沸点比高
D. 具有氧化性，是由于其结构中含过氧键
【答案】B
【解析】与正负电荷重心均不重合，均为极性分子，A正确；为V形结构，所有原子共面；H2O2分子的空间结构为，所有原子不共面，B错误；可以形成更多的氢键，沸点比高，C正确；中的O化合价为-1价，其结构中含过氧键，具有氧化性，D正确；
故选B。
8. 下列有机物分子中所有原子不可能共平面的是
A. 乙苯B. 甲醛C. 苯乙烯D. 溴苯
【答案】A
【解析】苯为平面结构，乙基中碳原子为饱和碳原子、呈四面体结构，所以乙苯分子中所有原子不可能共平面，故A符合； 醛基是平面结构，甲醛分子中所有原子都处在同一平面上，故B不符合；乙烯和苯是平面型结构，则苯乙烯分子中所有原子都处在同一平面上，故C不符合；苯为平面结构，溴苯中溴原子处于苯中H原子位置，则溴苯分子中所有原子都处在同一平面上，故D不符合；
故选A。
二、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确得2分，选两个且都正确得4分，但只要选错一个就得0分。
9. 已知2-丁烯的两种同分异构体可以相互转化：
下列说法正确的是
A. 两者的沸点相同
B. 反式结构更稳定
C. 高温有利于反式转化为顺式
D. 混合气体的含碳量不变时达到平衡
【答案】BC
【解析】两者的结构不同，沸点不同，A错误；物质具有的能量越低越稳定，反应是放热反应，反式的能量较低，所以反式更稳定，B正确；反应是放热反应，降低温度，有利于反应正向进行，即低温有利于顺式转化为反式，则高温有利于反式转化为顺式，C正确；根据碳守恒可知，混合气体的含碳量为定值，不变时不能说明反应达到平衡，D错误；
故选BC。
10. 化合物“E7974”具有抗肿瘤活性，结构简式如图，下列有关该化合物说法正确的是
A. 不能使溴水褪色
B. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 分子中含有4个手性碳原子
D. 1ml该化合物最多与3mlNaOH反应
【答案】BD
【解析】根据结构，“E7974”含有碳碳双键，能使溴水褪色，故A错误；根据结构，“E7974”含有碳碳双键，可使酸性高锰酸钾溶液褪色，故B正确；连有4个不同基团的饱和碳原子是手性碳原子，因此化合物“E7974”含有的手性碳原子如图，共有3个手性碳原子，故C错误；如图所示，分子中方框内结构均能与NaOH溶液反应，故1ml该化合物最多与3mlNaOH反应，故D正确；
答案选BD。
11. 由下列实验操作和现象，可得出相应正确结论的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】向C2H5Br中滴加过量NaOH溶液并加热，水解生成NaBr，冷却后需要加入硝酸酸化，再加入AgNO3溶液检验溴离子，A错误；蔗糖水解后，需要先加NaOH溶液中和硫酸并将溶液调成碱性，再加入新制的Cu(OH)2悬浊液，B错误；向苯酚钠溶液中通入CO2，溶液变浑浊，则二氧化碳与苯酚钠溶液反应生成苯酚，说明碳酸酸性大于苯酚，C正确；乙醇和水都能与金属钠反应产生氢气，所以不能用金属钠检验乙醇中是否含有水，D错误；
故选C。
12. X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置如图所示，元素Z的核电荷数是元素Y的两倍，下列有关说法错误的是
A. 原子半径：
B. 电负性：
C. 最高价氧化物对应的水化物的酸性：
D. 四种元素的简单氢化物中，W的氢化物沸点最高
【答案】D
【解析】由题干信息结合四种元素在周期表中的位置可知，元素Z的核电荷数是元素Y的两倍，则Y是O，Z为S，X为N，W为Cl，据此分析解答。
X为N，Y是O，同一周期元素，原子半径从左到右逐渐减小，原子半径：N>O，故A正确；非金属性NZ，最高价氧化物对应的水化物的酸性：，故C正确；四种元素的简单氢化物分别为：NH3、H2O、H2S、HCl，其中H2O中存在氢键且氢键数目最多，因而沸点最高，故D错误；
故答案选D。
13. 常温下，将0.1ml/L的醋酸与0.1ml/L的NaOH溶液等体积混合。下列对混合溶液的描述正确的是
A. 混合溶液的
B. 混合溶液中水电离的
C. 混合溶液中有
D. 混合溶液中
【答案】BC
【解析】0.1ml/L的醋酸与0.1ml/L的NaOH溶液完全反应，生成醋酸钠，混合溶液的，故A错误；醋酸钠促进水的电离，又因为，所以混合溶液中水电离的，故B正确；根据物料守恒，可知，故C正确；混合溶液中，醋酸根水解得到醋酸个氢氧根，水解是微弱的，所以，故D错误；
答案BC。
14. 为研究配合物的形成及其性质，某研究小组进行如下实验：
①向溶液中逐滴加入氨水至过量，先产生蓝色沉淀后溶解生成深蓝色的溶液，再加入无水乙醇，析出深蓝色晶体，过滤、洗涤；
②将深蓝色晶体溶于水配成溶液，插入光亮铁丝，铁丝表面有金属光泽的红色固体析出。
下列说法错误的是
A. 由实验①可知，Cu(OH)2具有两性
B. 加入乙醇有晶体析出是因为在乙醇中溶解度小
C. 由实验②可知，与形成配合物的过程是可逆反应
D. [Cu(NH3)4]2+中Cu的杂化方式为，且配体中的夹角比中的键角的大
【答案】AD
【解析】两性物质是指既能和酸反应又能和碱反应的物质，而向溶液中逐滴加入氨水至过量，先产生蓝色氢氧化铜沉淀，后溶解生成深蓝色的溶液是因为生成了配合物，再加入无水乙醇，析出深蓝色晶体，是因为该配合物在乙醇中溶解度小，A错误；结合上面选项分析，加入乙醇有晶体析出是因为在乙醇中溶解度小，B正确；由实验②可知，铜离子与NH3形成配合物的过程是可逆反应，存在Cu2++4NH3 [Cu(NH3)4]2+，插入铁丝后，铁丝置换出铜，平衡逆向移动，C正确；若Cu2+采用的是sp3杂化类型，其空间结构应该为正四面体，而实际上[Cu(NH3)4]2+的空间构形是平面正方形，所以Cu2+的杂化方式可能是dsp2，NH3提供孤对电子与Cu2+形成配位键后，N-H成键电子对受到的排斥力减小， H-N-H键角增大，D错误；
故选AD。
三、非选择题：共5题，共60分。
15. 利用主要含氧化铜的工业废料(还含少量的FeO和以及不溶性杂质)可制取氯化铜晶体。将废料经稀盐酸溶解、过滤后得的滤液A，然后将滤液A进行如下操作制取氯化铜晶体：
已知：在常温下，，此溶液中的金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：
回答下列问题：
（1）写出“氧化”步骤发生的离子方程式_____。
（2）在“沉淀反应”步骤，加入CuO的作用是_____；反应后，滤液B的，残留在滤液B中为_____ml/L。
（3）用燃料电池电解精制饱和食盐水可制得氯气，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子交换膜都只允许阳离子通过。
①图中X是_____(填化学式)。
②写出燃料电池B中正极的电极反应_____。
③比较图示中氢氧化钠溶液的质量分数的大小：a%_____b%(填“”“”或“”)。
【答案】（1）
（2）①. 调节pH至3.2~4.8之间，使完全沉淀 ②.
（3）①. ②. ③.
【解析】含氧化铜的工业废料(还含少量的FeO和以及不溶性杂质)，加经稀盐酸溶解、过滤后得的滤液A，通入Cl2可将Fe2+氧化为Fe3+，再向溶液中加入CuO，调节溶液pH，使Fe3+沉淀完全生成Fe(OH)3，过滤除去不溶物，所得滤液B经结晶得到氯化铜晶体，据此分析解答。
(3) A为电解池，B为燃料电池，A池中电解饱和食盐水阳极生成的气体为Cl2，阴极生成气体为H2且有氢氧化钠溶液产生，则X为Cl2，Y为H2，燃料电池中负极氢气被氧化，正极氧气被还原。
【小问1详解】
据分析，“氧化”步骤发生的离子方程式为：。
【小问2详解】
在“沉淀反应”步骤，向溶液中加入CuO，调节溶液pH，使Fe3+沉淀完全生成Fe(OH)3而铜离子不沉淀，则加入CuO的作用是：调节pH至3.2~4.8之间，使完全沉淀；常温下，，滤液B的，c (OH-)= ml·L－1，则反应后，残留在滤液B中为ml/L。
【小问3详解】
①通空气一边为正极(还原反应)，那么左边必然通H2，这样Y即为H2，则电解池左边应为阳极，生成Cl2，即图中X为Cl2。
②燃料电池B中正极上氧化被还原，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-。
③所用的离子交换膜都只允许阳离子通过，而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-，所以反应后氢氧化钠的浓度升高，则图示中氢氧化钠溶液的质量分数的大小：a%＜b%。
16. 1740年英国人沃德发现了硝化法制硫酸，随之，探究出了NO参与的催化氧化反应的两步基元反应历程：
①
②
回答下列问题：
（1）的_____
（2）有人说：“反应②比①放出的能量少，所以反应②比①的速率小”。你认为是否正确？_____(填“是”或“否”)，其理由是_____。
（3）某科研团队对的催化氧化反应进行探究，在三个等体积恒容密闭容器中起始投料量如下表。测得的平衡转化率与投料、温度的关系如下图。
①曲线Ⅰ代表的是_____(填“A”“B”或“C”)容器。
②随着温度升高，不同投料对应的的平衡转化率趋向相同，其主要原因可能是_____。
③某条件下，按C容器原料配比反应，达到平衡时，测得的转化率为90.0%，则的体积分数为_____(计算结果保留一位小数)。
【答案】（1）
（2）①. 否 ②. 化学反应速率与反应的活化能的大小有关，与反应的焓变无必然联系。(其他合理答案参照给分)
（3）①. A ②. 温度对平衡移动的影响远远大于投料比对平衡移动的影响 ③. 85.7%
【解析】
【小问1详解】
①
②
按盖斯定律，反应①+2②即得 则。
【小问2详解】
反应中放出热量的多少与反应速率无关，则： “反应②比①放出的能量少，所以反应②比①的速率小” 的说法是错误的，故答案为“否”，其理由是：化学反应速率与反应的活化能的大小有关，与反应的焓变无必然联系。
【小问3详解】
①在三个等体积恒容密闭容器中SO2的起始投料均相同，但氧气的量不同，氧气投料越多，越有利于平衡右移、SO2的平衡转化率越大，则曲线Ⅰ代表的是A容器。
②氧气投料越多， SO2的平衡转化率越大；升温，平衡左移，SO2的平衡转化率减小，随着温度升高，不同投料对应的的平衡转化率趋向相同，其主要原因可能是：温度对平衡移动的影响远远大于投料比对平衡移动的影响。
③某条件下，按C容器原料配比反应，达到平衡时，测得的转化率为90.0%，则存在三段式：，则的体积分数为 (计算结果保留一位小数)。
17. 实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛，实验装置如下图所示：
已知：温度过高时，间溴苯甲醛易被氧化。
步骤1：将三颈瓶中一定配比的无水、1，2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合后，控制温度缓慢滴加经浓硫酸干燥过的液溴，保温反应一段时间，冷却。
步骤2：将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中，搅拌、静置、分液。有机相用10%溶液洗涤。
步骤3：经洗涤的有机相加入适量无水固体，放置一段时间后过滤。
步骤4：减压蒸馏有机相，收集相应馏分。
回答下列问题：
（1）实验装置中A的名称是_____，B的作用是_____。
（2）依据下面表格的实验数据，最佳的反应温度控制在_____。
温度对反应的影响
（3）步骤2中用10%的溶液洗涤有机相，是为了除去溶于有机相中的_____(填化学式)。
（4）步骤4中采用减压蒸馏的原因是_____。
（5）若实验开始时加入6.7g苯甲醛，最终得到10.9g间溴苯甲醛，则间溴苯甲醛的产率为_____(计算结果保留一位小数)。
【答案】（1）①. 分液漏斗 ②. 冷凝回流、导气
（2）48℃~54℃ （3）、HCl
（4）抽走空气，降低蒸馏温度，避免间溴苯甲醛被氧化
（5）93.2%
【解析】苯甲醛与溴在氯化铝催化作用下在加热条件下反应生成间溴苯甲醛，同时生成HBr，经冷凝回流可得到间溴苯甲醛，生成的HBr用氢氧化钠溶液吸收，防止污染空气，有机相中含有Br2、HCl，可用碳酸氢钠除去，有机相中加入无水硫酸镁固体，可起到吸收水的作用，减压蒸馏，可降低沸点，避免温度过高，导致间溴苯甲醛被氧化。
【小问1详解】
实验装置中A的名称是分液漏斗，B为直行冷凝管，作用是冷凝回流、导气。
【小问2详解】
依据表格的实验数据，48℃~54℃产率最高，最佳的反应温度控制在48℃~54℃。
【小问3详解】
反应混合物中有Br2、HCl，可以和、HCl反应，步骤2中用10%溶液洗涤有机相，是为了除去溶于有机相中的、HCl。
【小问4详解】
根据温度过高时，间溴苯甲醛易被氧化，步骤4中采用减压蒸馏的原因是抽走空气，降低蒸馏温度，避免间溴苯甲醛被氧化。
【小问5详解】
苯甲醛和溴单质发生反应生成间溴苯甲醛和HBr，反应方程式为：+Br2+HBr，6.7g苯甲醛物质ml，最终得到10.9g间溴苯甲醛，则间溴苯甲醛的产率为。
18. 高分子材料PMMA的合成路线如下：
已知：(R、R'代表烃基)
回答下列问题：
（1）A的结构简式为_____，D的化学名称为_____。
（2）PMMA单体的官能团名称_____。
（3）步骤①的化学反应类型是_____。
（4）步骤②的化学方程式为_____。
（5）写出一种符合下列条件的PMMA单体的同分异构体的结构简式_____。
a．能与碳酸氢钠溶液反应产生气体
b．含有4种不同化学环境的氢原子，其个数是
（6）参照上述合成路线，写出以为主要有机原料合成的合成路线图_____。(其他无机试剂任选)。
【答案】（1）①. ②. 甲醇
（2）酯基、碳碳双键 （3）消去反应
（4）
（5）或
（6）(或)
【解析】根据PMMA结构简式逆推PMMA单体为，丙烯催化氧化得到A，A发生信息反应得到B，则B含羧基和羟基，B在浓硫酸加热下生成C，C和D在浓硫酸加热下发生反应生成PMMA单体，则可知D为CH3OH，C为， B在浓硫酸加热条件下发生消去反应得到生成C，可知B为，则A为，据此进行分析。
【小问1详解】
据分析，A的结构简式为，D的化学名称为甲醇。
【小问2详解】
PMMA的单体为，官能团名称为：酯基、碳碳双键。
【小问3详解】
步骤①为 在浓硫酸加热条件下转化为，，故化学反应类型是消去反应。
【小问4详解】
步骤②为CH3OH何，在浓硫酸加热下发生酯化反应，化学方程式为：。
【小问5详解】
PMMA的单体为，PMMA单体的同分异构体符合下列条件：
a．能与碳酸氢钠溶液反应产生气体，即含有1个羧基；
b．含有4种不同化学环境的氢原子即分子内有4种氢原子，其个数是；
则满足条件的同分异构体为：或。
【小问6详解】
要得到目标产物，需要在浓硫酸加热下发生酯化反应，可由发生信息反应得到，可由或催化氧化得到，可由在氢氧化钠水溶液加热下水解得到；可由在氢氧化钠醇溶液加热下发生消去反应得到。则反应流程：。或者为：)
19. 金属和非金属分界线附近的元素(如镓Ga、锗Ge、砷As)，可用于制造半导体材料，也是目前科学研究的热点。回答下列问题：
（1）基态As原子的价层电子排布式_____。
（2）Ga元素位于周期表中的位置_____，处于周期表的_____区。
（3）第一电离能(硒)，其原因是_____。
（4）砷化镓是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与金刚石相似，如图所示，若该立方晶胞参数为anm。
①砷化镓的化学式_____。
②以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，如A点、D点原子的分数坐标分别为、，则C点原子的分数坐标为_____；已知阿伏加德罗常数的值为，则砷化镓晶体的密度为_____(列计算式)。
【答案】（1）
（2）①. 第四周期第ⅢA族 ②. p
（3）基态As的价层电子排布是半充满的，比较稳定，第一电离能较高
（4）①. GaAs() ②. ③. 或
【解析】
【小问1详解】
基态As为33号元素，原子核外价层电子排布式为；
【小问2详解】
基态Ga为31号元素，Ga元素位于周期表中的位置第四周期第ⅢA族，处于周期表的p区；
【小问3详解】
同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，基态As的价层电子排布是半充满的，比较稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能(硒)；
【小问4详解】
①根据“均摊法”，晶胞中含个As、4个Ga，则砷化镓的化学式GaAs()。
②A点、D点原子的分数坐标分别为、，则C点原子在xyz轴上的坐标投影分别为、、，则分数坐标为；已知阿伏加德罗常数的值为，则砷化镓晶体的密度为。
实验操作
现象
结论
A
向C2H5Br中滴加过量NaOH溶液并加热冷却后再加入AgNO3溶液
有棕黑色沉淀但未见到浅黄色沉淀
未水解
B
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加热
加入少量新制的悬浊液
无砖红色沉淀
蔗糖未发生水解
C
将通入苯酚钠溶液中
溶液变浑浊
酸性：碳酸苯酚
D
检验乙醇中是否含有水，可以向乙醇
中加入一小粒金属钠
产生无色气体
乙醇中含有水
金属离子
开始沉淀时的pH
4.8
2.2
7.5
完全沉淀时的pH
6.7
3.2
9.0
容器
A
4.0
2.0
B
3.0
2.0
C
1.0
2.0
序号
反应温度/℃
反应时间/h
产率%
1
41~47
6
90.1
2
48~54
6
94.8
3
55~60
6
91.5