2023-2024学年北京市第三中学高二下学期期中考试化学试题（含答案）

这是一份2023-2024学年北京市第三中学高二下学期期中考试化学试题（含答案），共19页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.下列说法不正确的是
A. p轨道形状为哑铃形，有三种空间取向B. BF3是由极性共价键构成的极性分子
C. 金属良好的导电性与金属键有关D. NH4Cl中含有离子键、共价键和配位键
2.下列物质的变化，破坏的作用主要是范德华力的是
A. 碘单质的升华B. 氯化钠溶于水C. 冰融化成水D. 金属钠熔融
3.下列化学用语或图示表达正确的是
A. 基态N原子的轨道表示式：
B. SO3的VSEPR模型：
C. Cl−Cl的p−pσ键的形成：
D. 用电子式表示HCl的形成过程：
4.中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平，近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法不正确的是
A. 碳、硅、锗属于同主族元素B. 第一电离能：C>Si
C. 红外光谱法可直接确定石墨烯的晶体结构D. 硅和锗常用作半导体材料
5.某烷烃的结构简式如图，其系统命名正确的是
A. 2，3，3−三甲基戊烷B. 3，3，4−三甲基戊烷
C. 2，3−二甲基−2−乙基丁烷D. 2，3−二甲基−3−乙基丁烷
6.下列有机物存在顺反异构现象的是
A. CH3CH3B. CH2=CH2
C. CH3CH=CHCH3D. CH3CH=CH2
7.氯乙烷(C2H5Cl)可以用于人体局部冷冻麻醉。下列制取氯乙烷方法中，最适宜的是
A. 乙烷跟氯气发生取代反应B. 乙烯跟氯化氢发生加成反应
C. 乙炔跟氯化氢发生加成反应D. 乙烯跟氯气发生加成反应
8.下列比较中不正确的是
A. 键角：CH4>NH3>H2O
B. 键的极性：N−H键”或“Si，B正确；
C.红外光谱能测定化学键、官能团等，不能直接测定石墨烯的结构，C错误；
D.硅、锗在元素周期表中位于金属和非金属的交界线处，可用作半导体材料，D正确；
故选C。
5.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查了烷烃的命名，难度不大，应注意基础知识的掌握和应用。
【解答】
烷烃命名时，选最长的碳链为主链，从离支链近的一端开始编号，命名时表示出支链的位置。的主链上有5个碳原子，在2号碳原子上有一个甲基，在3号碳原子上有2个甲基，名称为2，3，3−三甲基戊烷，故选：A。
6.【答案】C
【解析】【详解】A、不存在碳碳双键，不符合；B、2个C原子所连基团完全相同，不符合；C、碳碳双键的每个C原子所连基团是完全不同的，存在顺反异构体，符合；D、碳碳双键有一端是相同基团(=CH2)，不存在顺反异构，不符合；答案选 C。
【点睛】本题考查顺反异构体的物质结构特点的判断。顺反异构体是分子中含有碳碳双键，且碳碳双键的每个C原子所连基团是完全不同的基团时才存在顺反异构。
7.【答案】B
【解析】【详解】A.乙烷和氯气发生取代反应会得到几种氯代物，产物不纯，故A不符合题意；
B.乙烯跟氯化氢发生加成反应生成氯乙烷，得到较纯的氯乙烷，故B符合题意；
C.乙炔跟氯化氢发生加成反应，产物生成或ClCH2CH2Cl，故C不符合题意；
D.乙烯跟氯气发生加成反应得到ClCH2CH2Cl，故D不符合题意。
综上所述，答案为B。
8.【答案】C
【解析】【详解】A.H2O、NH3、CH4的VSEPR模型为四面体形，H2O有2对孤电子对，NH3有1对孤电子对，CH4没有孤电子对，由于孤电子对间排斥力>孤电子对和成对电子对间的排斥力>成对电子对间的排斥力，所以键角：CH4>NH3>H2O，故A项正确；
B.氢化物中H和X的电负性差值越大，极性越强，则共价键的极性：F−H键>O−H键>N−H键，故B项正确；
C.吸引电子的能力：Cl>H，故酸性：CH2ClCOOH碳化硅>硅 硅、金刚石和碳化硅晶体均为共价晶体，共价键键能大小的比较：Si−SiH4SiO4，故H2CO3可与Na4SiO4反应制H4SiO4 原硅酸脱水后，羟基相对数量减少，与水形成氢键的数目减少，同时可能发生交联形成空间网状结构

【解析】【详解】(1)硅为14号元素，基态硅原子的价电子排布式为3s23p2，故答案为：3s23p2；
(2)①由图可知，硅原子与4个氧原子形成共价键，价层电子对数为4+12(4−2×2)=4，杂化方式为sp3，故答案为：sp3；
②晶胞中Si原子位于顶点和面心、体心，一个晶胞中Si原子数目为8×18+6×12+4=8，O原子位于晶胞内部，一个晶胞中O原子数目为16，则晶胞质量为8×28+16×16NAg=480NAg；已知晶胞的棱长均为a pm，则晶胞体积为(apm)3=a×10−103cm3，所以密度ρ=mV=480NAga×10−103=480NA×a×10−103g⋅cm−3，故答案为：480NA×a×10−103；
(3)原子的电子层数越多，其半径越大，即碳的原子半径小于硅；原子的半径越小，其形成共价键键能越大，硅、金刚石和碳化硅晶体均为共价晶体，共价键键能大小的比较：Si−Si硅，故答案为：金刚石>碳化硅>硅；
(4)①C和Si同主族，非金属性C>Si，空气中的CO2溶于水形成H2CO3，最高价氧化物对应水化物的酸性H2CO3>H4SiO4，故H ​2CO3可与Na4SiO4反应制H4SiO4，故答案为：C和Si同主族，非金属性C>Si，空气中的CO2溶于水形成H2CO3，最高价氧化物对应水化物的酸性H2CO3>H4SiO4，故H ​2CO3可与Na4SiO4反应制H4SiO4；
②原硅酸脱水后，羟基相对数量减少，与水形成氢键的数目减少，同时可能发生交联形成空间网状结构，导致脱水后溶解度降低，故答案为：原硅酸脱水后，羟基相对数量减少，与水形成氢键的数目减少，同时可能发生交联形成空间网状结构。
16.【答案】(1)碳碳三键
(2)CH≡CH+HCl→△催化剂CH2=CHCl
(3)nCH2=CHCN→ 一定条件
(4)
(5)CH≡C−CH=CH2

【解析】乙炔发生加成反应生成A，则A为CH2=CHCl，乙炔和HCN发生加成反应生成B，则B为CH2=CHCN，两乙炔分子加成生成C，则C为CH≡C—CH=CH2，CH≡C—CH=CH2与HCl加成生成D，则D为，据此分析解题。
【详解】(1)乙炔分子所含的官能团名称为碳碳三键，故答案为：碳碳三键；
(2)A为CH2=CHCl，反应①为乙炔发生加成反应生成CH2=CHCl，反应的化学方程式为CH≡CH+HCl→ 催化剂CH2=CHCl，故答案为：CH≡CH+HCl→ 催化剂CH2=CHCl；
(3)
B为CH2=CHCN，反应②为CH2=CHCN发生聚合反应生成聚丙烯晴，反应的化学方程式为nCH2=CHCN→ 一定条件，故答案为：nCH2=CHCN→ 一定条件；
(4)
由上述分析可知，D的结构简式为，故答案为：；
(5)两乙炔分子加成生成C，则C为CH≡C—CH=CH2，故答案为：CH≡C—CH=CH2。
17.【答案】(1)做萃取剂蒸馏重结晶
(2)
(3) bd 双氢青蒿素中引入羟基，能与水分子之间形成氢键，使其溶解性增强
(4) 质谱仪 醚 CH3CH2OCH2CH3

【解析】【详解】(1)①青蒿素可溶于有机溶剂A，难溶于水，操作Ⅰ中有机物A是萃取剂，故答案为：做萃取剂；
②操作Ⅱ是从浸出液中分离出有机物A和粗品，为蒸馏操作；操作Ⅲ可由粗品得到精品，采用重结晶的方法，故答案为：蒸馏；重结晶；
(2)
青蒿素含有过氧键，具有氧化性，可氧化KI生成碘，单质碘遇淀粉变蓝，则表示为，故答案为：；
(3)①a.根据青蒿素的结构简式可知，其分子式为C15H22O5，a错误；
b.根据青蒿素的结构简式可知，青蒿素中含有酯基和醚键，b正确；
c.手性碳是指连有四个不同原子或原子团的碳原子，青蒿素分子中含有手性碳原子，所以存在手性异构体，c错误；
d.青蒿素转化为双氢青蒿素时断裂π键，d正确；
故答案为：bd；
②双氢青蒿素分子中含有羟基，能与水分子间形成氢键，溶解性增强，因此双氢青蒿素水溶性更好，因而疗效更好，故答案为：双氢青蒿素中引入羟基(羰基转化为羟基)，能与水分子之间形成氢键，使其溶解性增强；
(4)①实验室用质谱仪测定有机物的相对分子质量，故答案为：质谱仪；
②由图2可知，红外光谱图显示A分子中只含有C—O、C—H，则A属于醚类物质，故答案为：醚；
③A属于醚，A中碳原子个数为74−1612=4⋅⋅⋅10，故A的分子式为C4H10O，由图3可知，A的核磁共振氢谱有2个吸收峰，说明分子中含有2种不同环境的氢原子，且吸收峰面积之比为2：3，则两种氢原子个数之比为2：3，A存在对称结构，含有两个甲基和两个亚甲基，则A的结构简式为CH3CH2OCH2CH3，故答案为：CH3CH2OCH2CH3。
18.【答案】(1)非极性sp3 > 二者均为分子构成的物质，环氧丙烷的相对分子质量更大，分子的极性更大，范德华力更大
(2) 1s22s22p63s23p63d54s2 H−O−C≡N N原子的电负性大，−CN具有吸电子效应，使HCN中H−C的极性更大，更易断裂 柠檬酸钠与Mn2+反应生成Mn3C6H5O72，降低了Mn2+的浓度，使制备晶体的反应速率减小；随着反应进行，Mn2+的浓度降低，3Mn2++2C6H5O73−⇀↽Mn3C6H5O72逆向进行，释放出Mn2+，使制备晶体的反应缓慢且平稳
(3) 离子键、(极性)共价键 1

【解析】【详解】(1)①CO2分子中碳原子为sp杂化，分子为直线型，正负电荷的重心重合，是非极性分子，故答案为：非极性；
②环氧丙烷中，O原子的孤电子对数为6−1×22=2，成键原子数为2，所以其价层电子对数为2+2=4，所以O的杂化轨道类型是sp3杂化，故答案为：sp3；
③环氧丙烷和CO2均为分子晶体，分子晶体的相对分子质量越大，范德力华越大，熔沸点越高，环氧丙烷的相对分子质量大于CO2，所以环氧丙烷的沸点大于CO2，故答案为：>；二者均为分子构成的物质，环氧丙烷的相对分子质量更大，分子的极性更大，范德华力更大；
(2)①Mn是25号原子，所以基态Mn原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s2，故答案为：1s22s22p63s23p63d54s2；
②由CN−的性质与卤素离子相近，被称为拟卤离子，(CN)2被称为拟卤素可知(CN)2与H2O反应的生成HCN和HOCN，其结构式分别是H−C≡N、H−O−C≡N；N原子的电负性大，−CN具有吸电子效应，使HCN中H−C的极性更大，更易断裂，从而体现出酸性；为防止晶体缺陷过多，制备时反应需缓慢且平稳。先将MnCl2溶液与柠檬酸钠(Na3C6H5O7)溶液混合，发生反应：3Mn2++2C6H5O73−⇀↽Mn3C6H5O72，降低了Mn2+的浓度，使制备晶体的反应速率减小；随着反应进行，Mn2+的浓度降低，3Mn2++2C6H5O73−⇀↽Mn3C6H5O72逆向进行，释放出Mn2+，使制备晶体的反应缓慢且平稳；
(3)①NaxMnFe(CN)6中有Na+、MnFe(CN)6x−，存在离子键，C、N原子以共价键结合，存在共价键，故答案为：离子键、(极性)共价键；
②由晶胞示意图可知，每个晶胞中含有Na+的个数为4个，Mn2+或Mn3+的个数为12×18+6×12=4，即Na原子和Mn原子的个数比为4∶4=1∶1，所以x=1。
19.【答案】(1)1，3−丁二烯
(2)加聚
(3)b
(4)2CH2=CH−CH=CH2→ Δ 6
(5)或
(6)

【解析】根据转化关系可知：1，3−丁二烯发生聚合反应Ⅰ得到顺式聚合物P为聚顺1，3−丁二烯，则P的结构简式为，由信息i可知，在加热条件下发生反应Ⅱ生成A，A的结构简式为，A发生反应生成B和C，B和氢气发生加成反应生成M，则B的结构简式为CH3CHO，C和二氯苯酚发生反应生成，C为醛，一个C分子和两个二氯苯酚分子发生反应生成该化合物，则C的结构简式为HCHO，据此分析解答。
【详解】(1)CH2=CH−CH=CH2的分子中含有两个不饱和的碳碳双键，分子中含有四个C原子，则该物质的名称是1，3−丁二烯；
(2)
反应Ⅰ是CH2=CH−CH=CH2在一定条件下发生加聚反应产生顺式聚合物P，则该反应类型是加聚反应；
(3)
根据上述分析可知：顺式聚合物P的结构式是，故合理选项是b；
(4)
①CH2=CH−CH=CH2的分子式是C4H6，相对分子质量是54，该物质发生反应产生相对分子质量是108的物质B，相对分子质量恰好是CH2=CH−CH=CH2的2倍，结合其臭氧化反应产生的B、C反应产物，结合反应ⅰ加成规律，可知A是，则反应Ⅱ的化学方程式为：2CH2=CH−CH=CH2→ Δ ；
②与O3在Zn、H2O存在条件下发生反应产生HCHO、，B是，C是HCHO，B分子中含有3个醛基，能够与H2发生加成反应产生醇羟基，则1ml B完全转化为M所消耗3 ml的H2，其质量是6 g；
(5)
A的某些同分异构体在相同反条件下也能生成B和C，其中一种同分异构体的结构简式可能为或；
(6)
某烯烃分子式为C8H14，被酸性KMnO4氧化后的产物为、CH3COOH，则根据反应ⅳ的断键特点，可知该烯烃的结构简式为。
A.制备并检验乙炔的性质
B.粗苯甲酸的提纯
C.分离甲烷和氯气反应后的液态混合物
D.鉴别苯与己烷