2020-2021学年福建省厦门市翔安第一中学高二下学期期中考试化学试题含解析

这是一份2020-2021学年福建省厦门市翔安第一中学高二下学期期中考试化学试题含解析，共17页。试卷主要包含了单选题，结构与性质，填空题，有机推断题等内容，欢迎下载使用。

福建省厦门市翔安第一中学2020-2021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．下列关于物质结构的说法中正确的是
A．元素是具有相同质子数的一类原子的总称
B．氯化氢溶于水破坏了共价键，所以氯化氢溶于水是化学变化
C．卢瑟福根据α粒子散射现象提出“葡萄干面包式”的原子结构模型
D．在离核较近的区域内运动的电子能量较高
【答案】A
【详解】A．元素是具有相同质子数的一类原子的总称，A正确；
B．氯化氢溶于水只有旧键的断裂，没有新键的生成，不属于化学变化，B错误；
C．卢瑟福根据α粒子散射现象提出原子核式结构模型，汤姆生提出“葡萄干面包式”模型，C错误；
D．离核较远的区域内运动的电子能量较高，D错误；
答案选A。
2．下列有关原子结构与性质的叙述中，不正确的是
A．2p和3p轨道形状均为哑铃形
B．第三周期元素中第一电离能介于Mg和S之间的元素只有1种
C．第四能层有4个能级，最多容纳36个电子
D．主族元素处于元素周期表的s区和p区
【答案】C
【详解】A．s轨道为球形，p轨道为哑铃形，所以2p和3p轨道形状均为哑铃形，故A正确；
B．P原子最外层3p能级电子为半充满，较稳定，第一电离能应为S＜P，在第三周期的元素中，第一电离能介于Mg与S之间的只有Si元素1种，故B正确；
C．第四能层有4个能级，排满状态为4s24p64d104f14，最多容纳32个电子，故C错误；
D．主族元素由短周期和长周期元素组成，位于周期表的s区和p区，故D正确；
故选C。
3．燃煤燃烧过程中易产生CO2、SO2气体，下列关于CO2、SO2说法正确的是
A．均为含有极性键的极性分子 B．空间构型相同
C．CO2分子中键角大于SO2 D．C与S杂化类型相同
【答案】C
【详解】A．CO2与SO2均含极性键，SO2分子中正负电荷重心不重合，属于极性分子。CO2分子中正负电荷重心重合，属于非极性分子，A项错误；
B．SO2分子为V形结构，CO2分子为直线型对称结构，二者空间构型不同，B项错误；
C．CO2分子为直线型对称结构，其分子键角为180°。SO2分子为V形结构，键角约为119°。CO2分子中键角大于SO2，C项正确；
D．CO2分子的中心原子C原子采取sp杂化，SO2分子的中心原子S原子采取sp2杂化，C与S杂化类型不相同，D项错误；
答案选C。
4．下列说法正确的是
A．CH3CH3的熔、沸点低于CH3(CH2)2CH3，是由于CH3(CH2)2CH3中氢键数目更多
B．液态氟化氢中氟化氢分子之间形成氢键，可写为(HF)n，则NO2分子间也是因氢键而聚合形成N2O4
C．邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高
D．H2O的沸点比HF高，是由于单位物质的量的水分子形成的氢键数目多
【答案】D
【详解】CH3CH3和CH3(CH2)2CH3都不能形成氢键，CH3CH3的相对分子质量更小，范德华力更小，熔沸点更低，故A错误；
B．NO2分子间没有氢键，不是因为氢键写成N2O4，故B错误；
C．邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，对羟基苯甲醛形成分子间氢键，使熔、沸点升高，故对羟基苯甲醛的熔、沸点比邻羟基苯甲醛高，故C错误；
D．H2O分子中的O与周围H2O分子中的两个H原子生成两个氢键，而HF分子中的F原子只能形成一个氢键。氢键越多，熔沸点越高，所以H2O熔沸点高，故D正确。
答案选D。
5．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的最高正价与最低负价代数和为0，W、X、Y形成的化合物甲的结构如图所示，Z原子M层上有2个未成对电子且此能级无空轨道。下列说法正确的是

A．简单离子半径大小：Z>X>Y
B．简单氢化物的沸点：Z>X
C．X、Y形成的化合物只含离子键
D．化合物甲中阴离子的空间构型为三角锥形
【答案】A
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的最高正价与最低负价代数和为0，则W为C或Si；结合化合物甲的结构，X是O，Y是Na；Z原子M层上有2个未成对电子且此能级无空轨道，Z是S，根据上述分析，W是C。
【详解】A．电子层数越多，半径越大，核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以简单离子半径：S2->O2->Na+，A项正确；
B．水分子间存在氢键，沸点反常，简单氢化物的沸点：H2O>H2S，B项错误；
C．X、Y形成的化合物可以是氧化钠或过氧化钠，过氧化钠中含有共价键，C项错误；
D．化合物甲中的阴离子是碳酸根离子，C原子形成3个σ键，没有孤对电子，空间构型为平面三角形，D项错误；
故答案为A。
6．下列说法中正确的是
A．Na2S2、NaClO 中所含化学键类型完全相同
B．CH4和BCl3分子中所有原子的最外层都达到了8电子稳定结构
C．等物质的量的 CN-和 N2 含有的共用电子对数相等
D．氯气与 NaOH 溶液反应的过程中，同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成
【答案】C
【详解】A．Na2S2含离子键和S－S非极性键，NaClO中含离子键和Cl－O极性键，则化学键不完全相同，A错误；
B．CH4分子中C原子的最外层达到了8电子稳定结构、H原子的最外层达到了2电子稳定结构；BCl3分子中Cl原子的最外层达到了8电子稳定结构、B原子的最外层达到了6电子；B错误；
C．每个CN－和N2均含有3对共用电子对数，C正确；
D．氯气与NaOH反应生成NaClO、NaCl、H2O，产物中不存在非极性键，则离子键、极性键和非极性键的断裂，但没有非极性键的形成，D错误；
答案选C。
7．现在已能在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体，下列关于CO2原子晶体的说法中正确的是
A．CO2的原子晶体中存在范德华力，每1 mol CO2原子晶体中含有2NAπ键
B．在一定条件下，CO2原子晶体转化为CO2分子晶体是物理变化
C．熔点：金刚石>原子晶体CO2
D．在CO2的原子晶体中，每个C原子周围结合4个O原子，每个O原子与两个C原子相结合
【答案】D
【详解】A．原子晶体中不存在分子间作用力，只存在共价键，CO2晶体转化为原子晶体后不存在π键，只存在σ键，A错误；
B．两者的晶体类型不同，CO2原子晶体转化为CO2分子晶体时存在化学键的断裂和生成，属于化学变化，B错误；
C．由于氧原子的半径小于碳原子的半径，故C—O键键长小于C—C键键长，故键能C—O强于C—C，故共价键强弱：C—O＞C—C，所以熔点应该是原子晶体CO2＞金刚石，C错误；
D．由题意知CO2原子晶体与SiO2结构相似，每个C周围结合4个O，每个O周围结合2个C，D正确。
故答案选D。
8．氧化锌常作为金属缓蚀剂，其结构有很多种，其中一种立方晶胞结构如图，晶胞边长为a pm，下列说法错误的是

A．该晶体属于离子晶体
B．O原子与O原子的最短距离为pm
C．Zn原子周围等距且最近的Zn原子数为6
D．该晶胞中含有4个O原子，4个Zn原子
【答案】C
【详解】A．氧化锌晶体属于离子晶体，选项A正确；
B．O原子与O原子的最短距离为面对角线的一半，即pm，选项B正确；
C．由晶胞示意图，取顶点ZC原子来看，其周围等距且最近的Zn原子为面心上的Zn原子，顶点Zn原子属于12个面，故Zn原子周围等距且最近的Zn原子数为12，选项C错误；
D．由图可知，该晶胞含4个O原子(晶胞内)，Zn原子位于晶胞的顶点和面心上，故Zn原子的数量为个，选项D正确。
答案选C。
9．我国科学家发现了一类由Fe-Se-As-F-O组成的磁性超导材料。下列说法正确的是
A．Fe变成时首先失去3d轨道电子
B．的空间构型为平面正三角形
C．通过化学变化可以实现与的相互转化
D．基态F原子的核外电子最高能级为3p
【答案】B
【详解】A．Fe变成Fe2+时首先失去4s轨道电子，A错误；
B．中心As的价层电子对数=，且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论知，该微粒空间构型为平面正三角形，B正确；
C．与之间的转化，属于核变化，不是化学变化，C错误；
D．基态F原子的核外电子排布为：，最高能级为，D错误；
故本题选B。
10．下列说法正确的是
A．CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3中均含有甲基、乙基和酯基，为同一种物质
B．和为同一物质
C．乙烯、聚氯乙烯和苯分子中均含有碳碳双键
D．CH3CH2OH和HOCH2CH2CH2OH具有相同的官能团，互为同系物
【答案】B
【详解】A．CH3COOCH2CH3 与CH3CH2COOCH3所含官能团和原子团相同，但结构不同，前者为乙酸乙酯、后者为丙酸甲酯，不是同一物质，A错误
B．饱和碳原子为四面体构型， 和 为碳原子上连2个氯原子、1个氟原子、1个氢原子，为同一物质，故B正确；
C．乙烯分子中含有碳碳双键，聚氯乙烯和苯分子中均不含碳碳双键，C错误；
D．CH3CH2OH 和 CH2OHCH2CH2OH所含官能团均为羟基，但羟基的数目不同，不是同系物，D错误；
答案选B。
11．下列物质所属的类别及对应官能团不正确的是
A．CH3CH=CH2：烯烃、
B．RCH2OH(R表示烃基)：醇、—OH
C．：羧酸、—COOH
D．：醛、—CHO
【答案】D
【详解】A. CH3CH=CH2为丙烯，属于烯烃，官能团为，选项A正确；
B. RCH2OH(R表示烃基)属于醇，官能团为醇羟基—OH，选项B正确；
C. 为2-甲基丙酸，属于羧酸，官能团为羧基—COOH，选项C正确；
D. 属于酯类物质，官能团为酯基—COO—，选项D不正确；
答案选D。
12．下列有机物分子中的所有原子一定处于同一平面上的是
A． B．
C． D．CH3—CH＝CH—CH3
【答案】A
【详解】苯环和乙烯是平面型结构，而乙炔是直线型结构，则选项A中所有原子一定处于同一平面上，但C不一定。而选项BD中所有原子一定不处于同一平面上，所以答案选A。
13．历史上最早应用的还原性染料是靛蓝，其结构简式如图所示，下列关于靛蓝的叙述中错误的是

A．靛蓝由碳、氢、氧、氮四种元素组成
B．它的分子式是C16H10N2O2
C．它可以在一定条件下与氢气发生加成反应
D．它不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】D
【详解】A．由题干靛蓝的结构简式可知，靛蓝由碳、氢、氧、氮四种元素组成，A正确；
B．由题干靛蓝的结构简式可知，它的分子式是C16H10N2O2，B正确；
C．由题干可知，靛蓝分子中存在苯环、碳碳双键和羰基，故它可以在一定条件下与氢气发生加成反应，C正确；
D．由题干可知，靛蓝分子中存在碳碳双键，故它能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D错误；
故答案为：D。
14．下列说法正确的是
A．CH3CH=CHCH3 分子中的四个碳原子在同一直线上
B．3−乙基戊烷的一溴代物有3种(不考虑立体异构)
C． 的名称：2,3,4−三甲基−2−乙基戊烷
D．C6H14的同分异构体有4种
【答案】B
【详解】A．根据乙烯的键角为120°，因此CH3CH=CHCH3分子中的四个碳原子不在同一直线上，故A错误；
B．3−乙基戊烷的碳架结构为，有三种位置的氢，因此其一溴代物有3种(不考虑立体异构)，故B正确；
C．的主链是，其名称：2,3,4,4−四甲基己烷；故C错误；
D．C6H14的碳架异构为、、、、，因此其同分异构体有5种；故D错误；
综上所述，答案为B。
15．分子式为C4H8O2，并且能与NaHCO3发生反应放出气体的有机化合物的结构有
A．3种 B．2种 C．1种 D．4种
【答案】B
【详解】分子式为C4H8O2且与NaHCO3能产生气体，则该有机物中含有-COOH，所以为饱和一元羧酸，烷基为-C3H7，-C3H7异构体有：-CH2CH2CH3，-CH(CH3)CH3，故符合条件的有机物的异构体数目有2种。
答案选B。
【点睛】本题主要考查同分异构体书写、官能团的性质与确定等，侧重于学生的分析能力的考查，熟练掌握碳原子数小于5的烃基的个数是解决本题的关键，甲基与乙基均1种，丙基2种、丁基4种、戊基8种。

二、结构与性质
16．据媒体报道，法国一家公司Tiamat日前研发出比当前广泛使用的锂电池成本更低、寿命更长、充电速度更快的钠离子电池，预计从2020年开始实现工业生产。该电池的负极材料为Na2Co2TeO6(制备原料为Na2CO3、Co3O4和TeO2)，电解液为NaClO4的碳酸丙烯酯溶液。回答下列问题：
(1)Co 属于元素周期表中___________区元素，其基态原子的价电子排布式为___________。
(2)基态Na原子中，核外电子占据的原子轨道总数为___________，最高能层电子云轮廓图形状为___________
(3)结合题中信息判断：C、O、Cl的电负性由小到大的顺序为___________(用元素符号表示)。
(4)的几何构型为___________；碳酸丙烯酯的结构简式如图所示，则其中碳原子的杂化轨道类型为___________，1mol碳酸丙烯酯中键的数目为___________。

(5)[Co(H2O)6]3+的几何构型为正八面体形，配体是___________，该配离子包含的作用力为___________(填选项字母)。
A．离子键        B．金属键        C．配位键         D．氢键        E．极性键
【答案】(1)     d     3d74s2
(2)     6     球形
(3)C＜ Cl ＜ O
(4)     正四面体形     sp2、sp3     13NA
(5)     H2O     C E

【详解】（1）Co 是27号元素，电子排布式为，属于元素周期表中d区元素，其基态原子的价电子排布式为3d74s2，故答案为：d；3d74s2；
（2）基态Na原子的轨道表示式为，所以核外电子占据的原子轨道总数为1+1+3+1=6，最高能层是3s，电子云轮廓图形状为球形，故答案为：6；球形；
（3）元素非金属越强，其电负性就越大，C、O、Cl的非金属性是O>Cl>C，所以C、O、Cl的电负性由小到大的顺序为C＜ Cl ＜ O，故答案为：C＜ Cl ＜ O；
（4）的中心原子的价层电子对为，几何构型为正四面体形，由碳酸丙烯酯的结构可知，其中上面的不饱和碳原子是sp2杂化，下面的三个饱和碳原子是sp3杂化，1个碳酸丙烯酯中有4个碳氧单键，6个碳氢键，2个碳碳单键，1个碳氧双键，单键都是键，1个双键中有1个键，所以1个碳酸丙烯酯中有13个键，1mol碳酸丙烯酯中键的数目为13NA，故答案为：正四面体形；sp2、sp3；13NA；
（5）[Co(H2O)6]3+的几何构型为正八面体形，配体是H2O，该配离子包含的作用力为钴离子和水分子之间的配位键、水分子内部的极性键，故答案为：H2O；CE。
17．2019年1月3日上午，嫦娥四号探测器翩然落月，首次实现人类飞行器在月球背面的软着陆。所搭载的“玉兔二号”月球车，通过砷化镓(GaAs)太阳能电池提供能量进行工作。回答下列问题：
(1)基态Ga原子价电子轨道表示式为___________，核外电子占据最高能级的电子云形状为___________；基态As原子最高能层上有___________个电子。
(2)镓失去电子的逐级电离能(单位：kJ•mol-1)的数值依次为577、1985、2962、6192，由此可推知镓的主要化合价为___________，砷的第一电离能比镓___________(填“大”或“小”)。
(3)第四周期元素中，与基态As原子核外未成对电子数目相同的元素符号为___________。
(4)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃制得，(CH3)3Ga中C原子的杂化方式为___________，AsH3分子的空间构型为___________。
(5)相同压强下，AsH3的沸点___________NH3(填“大于”或“小于”)，原因为___________。
(6)GaAs为原子晶体，其晶胞结构如图所示，Ga与As以___________(填“共价键”或“离子键”)键合。设阿伏伽德罗常数的值为NA，该晶胞边长为a pm则GaAs晶体的密度为___________g•cm-3(列出计算式即可)。

【答案】(1)          哑铃形     5
(2)     +1和+3     大
(3)V、Co
(4)     sp3     三角锥形
(5)     小于     NH3分子之间含氢键
(6)     共价键    

【详解】（1）Ga为31号元素，镓位于周期表中第4周期第ⅢA族，基态Ga原子价电子轨道表示式为，核外电子占据最高能级为4p，电子云形状为哑铃形；As位于周期表中第4周期第ⅤA族，As元素的基态原子核外电子排布式1s22s22p63d104s24p3，最高能层上有5个电子；
（2）根据Ga失去电子的逐级电离能数值，第一电离能和第二电离能差值较大，且第三电离能和第四电离能数值差别较大，说明失去第二个电子和失去第四个电子较困难，所以呈现的价态是+1和+3；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，且As的4p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故砷的第一电离能比镓大；
（3）基态As原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p3，未成对电子数目为3，基态V原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，基态Co原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d74s2，以上两种元素核外未成对电子数目都为3，则第四周期元素中，与基态As原子核外未成对电子数目相同的元素符号为V、Co；
（4）(CH3)3Ga中C形成4个σ键，没有孤电子对，故C原子的杂化方式为sp3杂化；As与N同主族位于第VA族，其氢化物的结构与氨气相同，则AsH3分子的空间构型为三角锥形；
（5）N原子半径较小，电负性较大，对应的NH3分子间能形成氢键，沸点较高，而As电负性小，半径大，分子间不能形成氢键，沸点较低；
（6）GaAs为共价晶体，原子间以共价键结合；利用均摊法计算一个晶胞中含有的As、Ga原子数，As：8×+6×=4，Ga：4×1=4，即一个晶胞中含有4个GaAs；晶胞的质量m=g，晶胞的体积V=(apm)3=(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3，则晶胞的密度== g•cm-3。

三、填空题
18．在下列有机物中①CH3CH2CH3；②CH3-CH=CH2；③CH3-CCH；④ ；⑤；⑥；⑦；⑧ ；⑨ ，⑩
(1)属于芳香烃的是___________，属于醇类的是___________，互为同系物的是___________，互为同分异构体的是___________。(填写序号)
(2)写出⑤的系统命名___________
(3)写出⑥的一种同分异构体的结构简式___________
(4)⑩中含有的官能团名称为___________
(5)②与溴水反应的化学方程式为___________
【答案】(1)     ⑦     ⑧     ①和⑤、②和⑥     ④和⑥
(2)2，3-二甲基戊烷
(3)CH2=CH-CH2CH3或CH3-CH=CHCH3或
(4)酚羟基、酯基
(5)CH3CH=CH2+Br2CH3CHBrCH2Br

【详解】（1）芳香烃中只含有C、H两种元素,且含有苯环,则属于芳香烃的是⑦；
醇的官能团为-OH，-OH与苯环相连的为酚，-OH与脂肪烃基相连的为醇，属于醇类的是⑧；
结构相似，分子组成上相差若干个CH2结构的有机物，互为同系物的是①和⑤、②和⑥；
分子式相同，而结构不同的有机物，互为同分异构体的是④和⑥；
（2）⑤为烷烃，最长碳链含5个碳，第2、3个碳上各有一个甲基，系统命名为2，3-二甲基戊烷；
（3）⑥ 的同分异构体可以为烯烃或环烷烃，符合条件的同分异构体的结构简式有CH2=CH-CH2CH3或CH3-CH=CHCH3或 ；
（4）⑩ 中含有的官能团名称为酚羟基、酯基；
（5）②与溴水反应生成1，2-二溴丙烷，反应的化学方程式为CH3CH=CH2+Br2CH3CHBrCH2Br。

四、有机推断题
19．C是一种高分子有机物，用于制备塑料和合成纤维，D是一种植物生长调节剂，用它可以催熟果实。根据以下化学反应框图填空：

(1)写出A的电子式___________；A含有的共价键的类型有___________(键的极性)D的结构简式___________；
(2)A→B的化学方程式___________反应类型为___________
(3)B→C的化学方程式为___________。反应类型为___________
【答案】(1)          极性键和非极性键     CH2=CH2
(2)     CHCH+HClCH2=CHCl     加成反应
(3)     nCH2=CHCl     加聚反应

【分析】CaC2与水反应产生Ca(OH)2、C2H2，则气体A是C2H2，D是一种植物生长调节剂，用它可以催熟果实，则D是乙烯，分子式是C2H4，结构简式是CH2=CH2；苯与液溴在催化剂存在条件下发生取代反应产生E是溴苯；乙炔结构简式CHCH，CHCH与HCl在催化剂存在条件下发生加成反应产生B是CH2=CHCl，B在一定条件下发生加聚反应产生C是聚氯乙烯，结构简式是。
【详解】（1）A是乙炔，结构简式是CHCH，该物质分子中2个C原子形成3个共用电子对，每个C原子再分别与1个H原子形成1个共价键，则该物质的电子式为：；
在A分子中含有碳碳共建三键，属于非极性共价键及C、H原子之间的C-H极性共价键；
D物质是乙炔与H2发生加成反应产生的植物生长调节剂乙烯，则D是乙烯，则乙烯的结构简式是CH2=CH2；
（2）A是乙炔，结构简式是CHCH。乙炔与HCl在一定条件下发生加成反应产生氯乙烯，反应方程式为：CHCH+HClCH2=CHCl；该反应的类型是加成反应；
（3）B是氯乙烯，结构简式是CH2=CHCl，氯乙烯在一定条件下发生加聚反应产生聚氯乙烯，该反应的化学方程式为：nCH2=CHCl；该反应的类型是加聚反应。