河南省郑州市实验中学2020学年高二化学下学期期中试题（含解析）

河南省郑州市实验中学2020学年高二化学下学期期中试题（含解析）（时间：90分钟，满分：100分）可能用到的相对原子质量：Fe-56 Cu-64 O-16 N-14 H-1一、选择题（本大题共16小题，每小题3分，共48分）1.下列表示式错误的是（ ）A. Na的轨道表示式：B. Na的结构示意图：C. Ge的电子排布式：Ar3d104s24p2D. Cu+的价电子排布式：3d10【答案】A【解析】【详解】A.轨道表示式用一个方框或圆圈表示能级中的轨道，用箭头“”或“”来区别自旋方向的不同电子，每个轨道最多容纳2个电子，2个电子处于同一轨道内，且自旋方向相反，所以Na+的轨道表示式：，故选A；B.Na+的原子核内有11个质子，核外有10个电子，结构示意图为，故不选B；C. Ge的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p2，或写为Ar3d104s24p2，故不选C；D. Cu的价电子排布式为3d10 4s1，因此Cu+的价电子排布式：3d10，故不选D；答案：A【点睛】易错选项A，注意每个轨道最多容纳2个电子，2个电子处于同一轨道内，且自旋方向相反。2.同周期的三种元素X、Y、Z，已知其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为HXO4H2YO4H3ZO4，则下列判断错误的是（ ）A. 原子半径：ZYXB. 气态氢化物的稳定性HXH2YZH3C. 电负性：XYZD. 第一电离能：XYZ【答案】D【解析】【详解】非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性是：HXO4H2YO4H3ZO4，则非金属性XYZ，原子序数XYZ；A.同周期从左到右非金属性增强，原子半径逐渐减小，所以原子半径：ZYX，故不选A；B.非金属性越强，氢化物越稳定，由于非金属性XYZ，所以气态氢化物的稳定性：HXH2YZH3，故不选B；C.非金属性XYZ，元素的非金属性越强，其电负性越强，则电负性：XYZ，故不选C；D.通常情况下，非金属性越强，第一电离能越大，但是也有特例；例如：X为Cl，Y为S，Z为P，由于P的最外层轨道处于半满状态，比较稳定，所以第一电离能ClPS，故选D；答案：D【点睛】易错选项D，注意电子排布处于半满、全满是会对第一电离能略有影响。3.下列为各组指定的元素原子的价电子排布式，能形成AB2型离子化合物的是（ ）A. 2s22p2和2s22p4B. 3s23p4和2s22p4C. 3s2和2s22p5D. 3s1和3s23p4【答案】C【解析】分析】根据元素原子的价电子排布式确定元素种类，再去分析判断化合物类型。【详解】A.6、8号元素分别是C、O元素，二者都是非金属元素，只能形成共价化合物，故A错误；B.16、8号元素分别是S、O元素，二者都是非金属元素，只能形成共价化合物，故B错误；C.12、9号元素分别是Mg、F元素，二者能通过得失电子形成离子键，且Mg是第IIA族、F为第VIIA族元素，能形成AB2型离子化合物，故C正确；D.11、16号元素分别是Na、S元素，二者能形成离子键，但不能形成AB2型离子化合物，故D错误；答案：C4.下列说法正确的是（ ）A. 含有极性键的分子一定是极性分子B. H2O和CH4中心原子的杂化类型相同，键角前者大于后者C. 最外层电子数为8的微粒都是稀有气体原子D. 若不断地升高温度，实现“雪花水水蒸气氧气和氢气”的变化，在变化各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是氢键、氢键和分子间作用力、极性键【答案】D【解析】【详解】A.含有极性键的分子可能是极性分子，例如水，也可能是非极性分子，例如二氧化碳，故A错误；B. H2O、CH4两分子中心原子都是sp3杂化，轨道构型为正四面体，键角相等，CH4中没有孤电子对，H2O中存在2对孤电子对，孤对子对数越多，和其他电子发生排斥作用越大，键角被挤压的越小，因此甲烷键角大于水，故B错误；C.微粒包括原子、分子、离子等，因此最外层电子数为8的微粒不一定都是稀有气体元素的原子，如钠离子的最外层电子数是8但不是稀有气体元素，故C错误；D.固态水中和液态水中含有氢键，当状态发生变化是氢键被破坏，但属于物理变化，共价键没有破坏。水分解生成氧气和氢气，为化学变化，破坏的是极性共价键，故D正确；答案：D【点睛】易错选项D，注意氢键只影响物理性质。5.在单质晶体中，一定不存在（ ）A. 离子键B. 分子间作用力C. 共价键D. 金属离子与自由电子间的作用【答案】A【解析】试题分析：A、离子键是阴阳离子通过静电作用，存在于化合物中，故正确；B、像氧气等中存在分子间作用力，故错误；C、如氧气中，氧原子间存在共价键，故错误；D、如金属晶体，故错误。考点：考查晶体的成键特点等知识。6.下列各组物质熔化或升华时，所克服的粒子间作用属于同种类型的是（ ）A. 氯化钠与蔗糖熔化B. 碘和干冰升华C. 镁和硫熔化D. 金刚石与氧化钠熔化【答案】B【解析】【详解】A.氯化钠熔化破坏离子键与蔗糖熔化破坏分子间作用力，故A错误； B.碘和干冰升华均破坏的是分子间作用力，故B正确；C.镁熔化破坏金属键和硫熔化破坏分子间作用力，故C错误； D.金刚石熔化破坏共价键与氧化钠熔化破坏离子键，故D错误；答案：B【点睛】注意先确定物质晶体类型，再根据熔化时离子晶体破坏离子键，原子晶体破坏共价键，分子晶体破坏分子间间作用力，金属晶体破坏金属键进行判断。7.F2和Xe在一定条件下可生成XeF2、XeF4和XeF6三种氟化氙，它们都是极强的氧化剂（其氧化性依次递增），都极易水解，其中：6XeF4+12H2O2XeO3+4Xe+24HF+3O2，下列推测正确的是（ ）A. XeF2分子中各原子均达到八电子结构B. 某种氟化氙的晶体结构单元如图，可推知其化学式为XeF6C. XeF4按已知方程式水解，每生成4molXe，转移16mol电子D. XeF2加入水中，在水分子作用下将重新生成Xe和F2【答案】C【解析】Xe原子本身就是8电子结构，再与F原子结合，肯定就不再是八电子结构了，故A错；晶胞中Xe原子个数为：8+1=2，F原子个数为：8+2=4，故原子个数比Xe:F=1:2，其化学式为XeF2，故B错误；由题中化学方程式可知，生成3molO2失12mol电子，生成2molXeO3失4mol电子，生成4molXe得16mol电子，所以转移电子总数为16mol，故C正确；F2与水会剧烈反应，所以在溶液中不可能生成F2，故D错误。8.下列说法不正确的是（ ）A. 60克SiO2晶体中，含有4 NA个硅氧键B. 12克金刚石中，含有2 NA个碳碳键C. 12克石墨中，含有1.5 NA个碳碳键D. 31克白磷中，含有6 NA个磷磷键【答案】D【解析】【详解】A. 60克SiO2晶体中，含有=4 NA个硅氧键，故不选A；B. 12克金刚石中，含有=2 NA个碳碳键，故不选B；C. 12克石墨中，含有=1.5 NA个碳碳键，故不选C；D. 31克白磷中，含有1.5 NA个磷磷键，故选D；答案：D【点睛】1mol物质中共价键的物质的量为成键原子价电子数除以2。9.a、b、c、d为短周期元素，a的M电子层有1个电子，b的最外层电子数为内层电子数的2倍，c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍，c与d同周期，d的原子半径小于c。下列叙述错误的是（ ）A. d元素的基态原子的核外电子的运动状态有17种B. 它们均存在两种或两种以上的氧化物C. b与c或d形成的化合物都是良好的有机溶剂D. b、c、d与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键【答案】D【解析】【分析】abcd为短周期元素，a的M电子层有1个电子，所以a的电子数为11，则a为Na元素；b原子最外层电子数为最内层电子数的2倍，其最外层电子数是4，为C元素；c元素的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍，则c为S元素；c与d同周期，d的原子半径小于c，则d为Cl元素；总结：a为Na、b为C、c为S、d为Cl；再结合元素化合物的性质与元素周期律解答。【详解】A. d元素原子序数为17 ，核外17个电子，因此基态原子的核外电子的运动状态有17种，故不选A；B.钠对应的氧化物为氧化钠和过氧化钠，碳对应的氧化物为一氧化碳和二氧化碳，硫对应得氧化物为二氧化硫和三氧化硫，氯对应的氧化物很多例如Cl2O，ClO2等，故不选B；C. CS2和CCl4都是良好的有机溶剂，故不选C；D. b、c、d与氢形成的化合物中可能只有极性共价键，也可能有极性键与非极性键都有，例如乙炔中既有极性键也有非极性键，故选D；答案：D10.金属钠晶体为体心立方晶胞，实验测得钠的密度为(gcm3)。已知钠的相对原子质量为a，阿伏加德罗常数为NA(mol1)，假定金属钠原子为等径的刚性小球且处于体对角线上的三个球相切。则钠原子的半径r(cm)为（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】因为金属钠晶体为体心立方晶胞，所以在晶胞中含有钠原子数为1+8=2，设晶胞边长为x，根据=得，=，所以x=，所以晶胞的体对角线为棱长的倍，则体对角线为，所以钠原子半径=；答案：C11.下列叙述正确的是（ ）A. 在光照条件下，将乙烷与氯气混合最多可得8种有机产物B. 乙烷、丙烷和丁烷都没有同分异构体C. 乙烯和聚氯乙烯都能使溴的四氯化碳溶液褪色D. 苯酚有毒，沾到皮肤上，可用酒精洗涤【答案】D【解析】【详解】A.在光照条件下，将乙烷与氯气混合最多可得9种有机产物，故A错误；B.丁烷有同分异构体：正丁烷和异丁烷，故B错误；C.聚氯乙烯没有碳碳双键，不都能使溴的四氯化碳溶液褪色，故C错误；D.苯酚有毒，沾到皮肤上，可用酒精洗涤，故D正确；答案：D12.下列关于有机化合物的说法正确的是（ ）A. 除去乙醇中的少量水，方法是加入新制生石灰，经过滤后即得乙醇B. 裂化汽油可用于萃取溴水中的溴C. 三联苯的一氯代物有4种D. 室温下，在水中的溶解度：苯酚丙三醇1氯丁烷【答案】C【解析】【详解】A.除去乙醇中的少量水，方法是加入新制生石灰，经蒸馏后即得乙醇，故A错误；B.裂化汽油中含有不饱和烃，可与溴水发生加成反应，所以不可用于萃取溴水中的溴，故B错误；C.三联苯的一氯代物有4种，故C正确；D.丙三醇易溶于水，苯酚室温下微溶于水，1-氯丁烷不溶于水，所以室温下，在水中的溶解度：丙三醇苯酚1氯丁烷，故D错误；答案：C13.下列说法全部正确的是（ ）环丙烷和乙烯的最简式相同相同质量的乙炔和苯充分燃烧耗氧量相同苯乙烯和丁烯互为同系物正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点逐渐变低标准状况下，11.2 L的己烷所含的分子数为0.5NA(NA为阿伏加德罗常数的值)分子中所有原子一定都在同一平面上A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】环丙烷和乙烯的最简式均为CH2，故正确；因为乙炔与苯最简式相同，所以相同质量的乙炔和苯充分燃烧耗氧量相同，故正确；同系物必须满足两个必要条件（1）结构相似（2）相差若干个CH2，因此苯乙烯和丁烯并不互为同系物，故错误；对于烷烃同分异构体来说，支链越多，结构越对称沸点越低，因此正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点逐渐变低，故正确；己烷为液态，无法利用标况气体摩尔体积计算，故错误；中存在甲基，具有甲烷四面体结构特点，所以分子中所有的原子不可能同一平面上，故错误；答案：C14.将体积为10 mL两种气态烃与过量的氧气混合后充分燃烧，将生成物先通过浓H2SO4体积减小15 mL，再通过碱石灰气体体积又减小20 mL(气体体积均为同温同压下)。则混合烃的组成可能为（ ）A. C2H4和C2H2B. C2H6和C2H4C. CH4和C3H4D. C4H10和C2H4【答案】A【解析】【分析】浓硫酸吸收的是水蒸气，碱石灰吸收的是二氧化碳，设烃的平均分子式为CxHy，根据体积之比等于物质的量之比计算平均分子式，据此判断。【详解】设烃的平均分子式为CxHy；CxHy+（x+y/4）O2xCO2+y/2H2O1 x y/210 20 15得该烃的平均分子为C2H3，根据H原子平均数可知，该烃一定还含有C2H2，根据C原子平均数可知，另一个烃一定含有C2Hy，故该烃为C2H4、C2H2组成的混合物；答案：A【点睛】考查有机物组成的确定，注意利用平均分子组成判断烃的组成，常用方法有1、平均碳法2、平均氢法3、分子式法4、平均式量法。15.下列有机物的同分异构体数目判断错误的是（ ）选项有机物同分异构体数目A分子式为C5H123B分子式为C4H8，不能使溴的四氯化碳溶液退色2C分子式为C4H10O，能与Na反应生成氢气4D分子式为C3H8的二氯代物3A. AB. BC. CD. D【答案】D【解析】【详解】A.戊烷有3种同分异构体，分别正戊烷、异戊烷与新戊烷，故不选A；B.不能使溴的四氯化碳溶液退色，说明为环烷烃，分别为环丁烷，甲基环丙烷，故不选B；C.能与Na反应生成氢气，说明为醇类，C4H10O可写成C4H9OH，丁基的同分异构体数为4，总共应有4种醇，故不选C；D.分子式为C3H8的二氯代物，有四种分别为1,1-二氯丙烷、2,2-二氯丙烷、1,2-二氯丙烷、1,3-二氯丙烷，故选D；答案：D16.4-溴环己烯主要用于有机合成，它可发生如图所示的转化，下列叙述错误的是（ ）A. 反应为氧化反应，产物含有溴原子和羧基两种官能团B. 反应为取代反应，产物含有羟基和碳碳双键两种官能团C. 反应为消去反应，产物含碳碳双键和溴原子两种官能团D. 反应为加成反应，产物只含溴原子一种官能团【答案】C【解析】【详解】A.酸性高锰酸钾氧化碳碳双键，碳碳双键断键生成两个羧基，产物含有溴原子和羧基两种官能团，故不选A；B.强碱水溶液作用下溴原子被羟基取代，产物含有羟基和碳碳双键两种官能团，故不选B；C.在强碱醇溶液作用下卤代烃发生消去反应，产物含碳碳双键一种官能团，故选C；D.碳碳双键与HBr发生加成反应，产物只含溴原子一种官能团，故不选D；答案：C二、填空题（本大题共5小题，共52分）17.X、Y、L、M为核电荷数依次增大的前20号主族元素。X2是最轻的气体，Y、L与M三种元素的质子数均为5的倍数。回答下列问题：（1）X与L组成的最简单化合物的电子式为_。（2）X与M组成的物质为_（填“共价”或“离子”）化合物，该物质可作为野外工作的应急燃料，其与水反应的化学方程式为_。（3）Y的含氧酸的化学式为_。其酸性来源不是本身电离出质子，而是能结合水分子电离的氢氧根离子，释放出质子，所以该酸为_元酸。（4）L基态原子电子的最高能层符号为_，L的最高价含氧酸根离子的等电子体有_、_（写出一个分子和一个离子）。【答案】 (1). (2). 离子 (3). CaH22H2O=Ca(OH)22H2 (4). H3BO3 (5). 一 (6). M (7). SiF4 (8). ClO4-【解析】【分析】X2是最轻的气体，X应为H元素，Y、L与M三种元素的质子数均为5的倍数，且为主族元素，则质子数分别为5、15、20，分别B、P、Ca等元素，结合对应单质、化合物的性质以及元素周期率解答该题。【详解】（1）X与L组成的最简单化合物PH3，电子式类似氨气，为；答案：（2）X与M组成的物质为CaH2，为离子化合物，可与水反应生成氢气，方程式为CaH22H2O=Ca(OH)22H2 ；答案：离子 CaH22H2O=Ca(OH)22H2（3）Y为B元素，位于周期表第二周期A族，含氧酸为H3BO3，其酸性来源不是本身电离出质子，而是能结合水分子电离的氢氧根离子，释放出质子，电离方程式B(OH)3+H20B(OH)4- + H+，所以该酸为一元酸；答案：H3BO3 一 （4）L为P，基态原子结构示意图为，因此最高能层符号为M，L的最高价含氧酸根离子为PO43-，含有50个电子，等电子体有SiF4 、ClO4-；答案：SiF4 ClO4-【点睛】注意把握常见元素在周期表的位置与性质的递变规律，易错选项（4）等电子体的寻找。18.0.1mol某气态链烃充分燃烧可以生成7.2克水。请据此回答以下问题：（1）通过计算确定该烃的分子式可能为_、_（可不填满）。（2）若经测定该烃存在支链，则该烃的结构简式为_，其同分异构体有多种，写出属同类烃的所有同分异构体的结构简式并命名（可不填满）：结构简式：_名称：_；结构简式：_名称：_；结构简式：_名称：_；【答案】 (1). C3H8 (2). C4H8 (3). CH2=C（CH3）2 (4). CH2=C（CH3）2 (5). 2-甲基丙烯 (6). CH2=CHCH2CH3 (7). 1-丁烯 (8). CH3CH=CHCH3 (9). 2-丁烯【解析】【分析】根据燃烧法：碳元素对应的燃烧产物是二氧化碳，氢元素对应燃烧产物是水，根据元素守恒来确定有机物的化学式，根据同分异构现象来确定有机物的结构简式。【详解】（1）0.1mol某气态链烃，生成水的物质的量n=0.4mol，即含H物质的量=20.4mol=0.8mol，因为是气态烃，所以该烃可写成：CxH8，x=3或4，则可能是C3H8和C4H8；答案：C3H8 C4H8（2）C4H8有CH2=C（CH3）2、CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3三种同分异构体，所以可能的结构简式：CH3CH2CH3、CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C（CH3）2（存在支链）；答案：CH2=C（CH3）2；CH2=C（CH3）2 2-甲基丙烯；CH2=CHCH2CH3 1-丁烯；CH3CH=CHCH3 2-丁烯19.有机物D对花香和果香的香味具有提升作用，故常用于化妆品工业和食品工业。有机物D可以用下面的设计方案合成。（1）A的结构简式_，C的名称_，该流程中涉及到的共同的反应类型有_，D中的官能团的名称为_。（2）写出下列反应的化学方程式：_（3）芳香族化合物E的分子式与C相同，写出E可能结构的结构简式（可不填满）：_、_、_、_。【答案】 (1). (2). 苯甲醇 (3). 取代反应 (4). 酯基 (5). +NaOH+NaCl (6). +CH3COOH +H2O (7). (8). (9). (10). 【解析】【分析】根据D可知A中必有苯环，再根据B，可知A为；甲苯与氯气光照条件下，烷基发生取代反应生成B（），B（）强碱水溶液作用下水解生成C（），C（）在浓硫酸做催化剂、加热条件下与乙酸发生酯化反应生成D（）【详解】（1）A的结构简式，C为，名称苯甲醇，该流程中涉及到的共同的反应类型有取代反应，D为，含有官能团的名称为酯基；答案： 苯甲醇 取代反应 酯基 （2）B（）强碱水溶液作用下水解生成C（）,化学方程式为+NaOH+NaCl ；C（）在浓硫酸做催化剂、加热条件下与乙酸发生酯化反应生成D（），化学方程式为 +CH3COOH +H2O；答案：+NaOH+NaCl ； +CH3COOH +H2O；（3）芳香醇可能与酚和芳香醚互为同分异构体，E可能结构的结构简式、；答案：、20.（1）Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物，已知两种配合物的分子式分别为Co(NH3)5BrSO4和Co(SO4)(NH3)5Br，分别向两种配合物的溶液中加BaCl2溶液，有白色沉淀产生的是_。（2）向CuSO4溶液中逐滴加入稀氨水，所得配合物的化学式为_，该配合物中存在的化学键类型为_。（3）铁可形成多种配位化合物，但与氨形成的化合物不稳定，如FeCl2虽然可以与氨气形Fe(NH3)6Cl2，但此物质遇水即生成灰白色沉淀，写出对应的反应方程式：_。Fe(H2O)62+与NO反应生成的Fe(NO)(H2O)52+中，NO以N原子与Fe2+形成配位键。请在Fe(NO)(H2O)52+结构示意图的相应位置补填缺少的配体_。【答案】 (1). Co(NH3)5BrSO4 (2). Cu(NH3)4SO4 (3). 配位键、共价键（离子键） (4). Fe(NH3)6Cl2+6H2O=Fe(OH)2+2NH4Cl+4NH3H2O (5). 【解析】【分析】（1）由Co（NH3）5BrSO4可知，硫酸根离子为配合物的外界，在水溶液中以离子形式存在，Co（SO4）（NH3）5Br中硫酸根离子为內界，在水溶液里不能以离子存在；（2）向CuSO4溶液中逐滴加入氨水，生成氢氧化铜沉淀，反应的离子方程式为Cu2+2NH3H2O=Cu（OH）2+2NH4+，再加氨水可形成铜氨配合物Cu（NH3）4SO4；（3）Fe(NH3)6Cl2遇水即生成灰白色沉淀为氢氧化亚铁；根据化学式可知缺少的配体为NO和H2O，NO中N为配位原子，H2O中氧原子为配位原子；【详解】（1）由Co（NH3）5BrSO4可知，硫酸根离子为配合物的外界，在水溶液中以离子形式存在，所以会与钡离子结合成白色沉淀，Co（SO4）（NH3）5Br中硫酸根离子为內界，在水溶液里不能以离子存在，所以加入BaCl2溶液时无明显现象；答案：Co(NH3)5BrSO4（2）向CuSO4溶液中逐滴加入氨水，生成氢氧化铜沉淀，反应的离子方程式为Cu2+2NH3H2O=Cu（OH）2+2NH4+，再加氨水可形成铜氨配合物Cu（NH3）4SO4，该配合物中存在的化学键类型为配位键、共价键（离子键）；答案：Cu(NH3)4SO4 配位键、共价键（离子键）(3)Fe(NH3)6Cl2遇水即生成灰白色沉淀为氢氧化亚铁，方程式为Fe(NH3)6Cl2+6H2O=Fe(OH)2+2NH4Cl+4NH3H2O；根据化学式可知缺少的配体为NO和H2O，NO中N为配位原子，H2O中氧原子为配位原子；答案：Fe(NH3)6Cl2+6H2O=Fe(OH)2+2NH4Cl+4NH3H2O 21.铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。（1）Fe2+的价电子排布式为_。（2）氮气、氨气、肼（N2H4）中氮原子孤电子对数之比为_，氨分子的空间构型是_（3）丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是_，1 mol 丙酮分子中含有键的数目为_。（4）C、N、O三种元素的电负性由小到大的顺序为_。（5）乙醇的沸点高于丙酮，这是因为_。（6）CN-与N2是等电子体，CN-的电子式为_。（7）某FexNy的晶胞如图1所示，Cu可以完全替代该晶体中a