福建省龙岩市2023-2024学年高二下学期7月期末考试 化学试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1福建省龙岩市2023-2024学年高二下学期7月期末考试（考试时间：75分钟满分：100分）注意：1.请将〖答案〗填写在答题卡上2.可能用到的相对原子质量：H-1B-11C-12F-19K-39Ca-40一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，每题3分，共14题，共42分）1.福建舰是我国完全自主设计并建造的第一艘弹射起飞型航空母舰。下列说法错误的是A.舰体使用密度小、强度高的钛合金，钛属于IIB族元素B.螺旋桨采用镍铝青铜合金有强度大、不易锈蚀的特点C.舰载雷达系统所用半导体材料碳化硅属于共价晶体D.舰用发动机使用的燃料柴油主要成分属于烃类〖答案〗A〖解析〗A．钛为第22号元素，位于元素周期表第四周期IVB族，A错误；B．镍铝青铜合金有优良的物理、化学性能，其强度大、不易锈蚀，可用作航空母舰的螺旋桨，B正确；C．碳化硅中碳原子和硅原子通过共价键连接，具有类似金刚石的结构，属于共价晶体，C正确；D．柴油是石油产品之一，其主要成分是的烃类，D正确；〖答案〗选A。2.下列说法正确的是A.霓虹灯发光时，电子由能量低的轨道跃迁到能量高的轨道B.电子云图用于描述电子在核外空间某处单位体积内的概率分布C.基态原子核外电子排布遵循泡利不相容原理，但在发生杂化后则不需要遵循D.玻尔原子结构模型对氢原子中的核外电子由n=2跃迁到n=1时得到两条谱线作出了解释〖答案〗B〖解析〗A．霓虹灯发光时，电子由能量高的轨道跃迁到能量低的轨道，故A项错误；B．电子云图用于描述电子在核外空间某处单位体积内的概率分布，故B项正确；C．基态原子核外电子排布遵循泡利不相容原理，在发生杂化后仍然需要遵循，故C项错误；D．玻尔原子结构模型解释氢原子光谱是线性光谱，但不能解释氢原子中的核外电子由n=2跃迁到n=1时得到两条谱线，故D项错误；故本题选B。3.下列化学用语表述正确的是A.基态Ni原子的价电子轨道表示式：B.NH3分子的VSEPR模型：C.HCl的形成过程：D.的名称：2，2，4-三甲基己烷〖答案〗D〖解析〗A．基态Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，价电子轨道表示式为，A错误；B．NH3分子中N为sp3杂化，VSEPR模型为四面体形，而不是三角锥形，B错误；C．HCl是共价化合物，用电子式表示HCl的形成过程为，C错误；D．按照如图所示选主链并编号：，名称为2，2，4-三甲基己烷，D正确；故选D。4.下图是可用作治疗心脑血管等疾病的原料药物栀子苷的结构简式。下列说法错误的是A.该化合物能发生消去反应、水解反应B.碳原子杂化方式有sp2和sp3两种C.所有碳原子可能都处于同一个平面D.该分子中含有3个以上手性碳原子〖答案〗C〖解析〗A．由题干有机物结构简式可知，该化合物中含有醇羟基且邻碳有氢，故能发生消去反应，含有酯基则能发生水解反应，A正确；B．由题干有机物的结构简式可知，碳碳双键上的碳原子，酯基上的碳原子采用sp2杂化，其余碳原子采用sp3杂化，即碳原子杂化方式有sp2和sp3两种，B正确；C．由题干有机物的结构简式可知，分子中含有多个sp3杂化的碳原子，且有的碳原子同时连有3个碳原子，故不可能所有碳原子都处于同一个平面，C错误；D．同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，结合题干有机物的结构简式可知，该分子中含有3个以上手性碳原子，如图所示：，D正确；故〖答案〗为：C。5.生物材料衍生物2，5-呋喃二甲酸（）可以替代化石燃料衍生物对苯二甲酸，与乙二醇合成聚2，5-呋喃二甲酸乙二酯（PEF）。下列说法错误的是A.PEF能使酸性KMnO4溶液褪色B.PEF能与H2发生加成反应C.PEF的结构简式为D.通过红外光谱法测定PEF的相对分子质量可得知其聚合度〖答案〗D〖解析〗2，5－呋喃二甲酸与乙二醇发生酯化、缩聚形成PEF，所以PEF的结构简式为。A．由PEF的结构可知，PEF中含有碳碳双键、羟基，均能使酸性KMnO4溶液褪色，A正确；B．由PEF的结构可知，PEF中含有碳碳双键，能与H2发生加成反应，B正确；C．根据分析，PEF的结构简式为，C正确；D．红外光谱获得分子中含有何种化学键或官能团的信息，无法得到相对分子质量，不能得其聚合度，D错误；故选D。6.下列说法错误的是A.两种二肽互为同分异构体，二者的水解产物不可能相同B.室温下，在水中的溶解度：乙二醇>苯酚>氯乙烷C.核磁共振氢谱能区分CH3CH2OH和CH3OCH3D.用溴水可以鉴别1，3-丁二烯、苯酚溶液和乙苯〖答案〗A〖解析〗A．若两种二肽互为同分异构体，二者的水解产物可以一致，例如1分子甘氨酸和1分子丙氨酸形成的二肽有两种构成方式，但其水解产物相同，A错误B．乙二醇和苯酚分别含有两个和一个羟基，可以与溶剂水形成氢键，故室温下，在水中的溶解度：乙二醇＞苯酚＞溴乙烷，B正确；C．CH3CH2OH含有3种化学环境不同的氢，核磁共振氢谱有3个吸收峰，而CH3OCH3只有一种氢，核磁共振氢谱由1个吸收峰，可以进行鉴别，C正确；D．1，3-丁二烯中含有碳碳双键，可以使溴水褪色；苯酚可以与饱和溴水发生取代反应，生成三溴苯酚白色沉淀；乙苯与溴水不反应，可以分层，三者现象不同，可以鉴别，D正确；故选A。7.下列化学反应与方程式相符的是A.氢氧化钠溶液中加入过量草酸：B.1-溴丙烷与NaOH的水溶液共热：C.乙酸乙酯的制备：D.由己二酸与己二胺经多步脱水缩合制取聚酰胺-66纤维：nH2N(CH2)6NH2+nHOOC(CH2)4COOH+(2n-1)H2O〖答案〗D〖解析〗A．氢氧化钠溶液中加入过量草酸生成草酸氢钠和水，其离子方程式为：，A错误；B．1-溴丙烷与NaOH的水溶液共热发生水解反应生成1-丙醇和NaBr，反应的方程式为：，B错误；C．CH3COOH与CH3CH218OH发生酯化反应时羧基脱羟基、醇脱氢，生成CH3CO18OCH2CH3，C错误；D．己二酸与己二胺发生脱水缩合制取聚酰胺-66纤维，即n个己二酸与n己二胺在一定条件下发生缩聚反应生成聚酰胺-66纤维和(2n-1)个H2O，D正确；故选D。8.下列实验装置及操作能达到实验目的的是A.分离乙醇和乙酸B.制备新制Cu(OH)2悬浊液用于检验醛基C.检验1-氯丁烷中氯元素D.验证丙烯醛(CH2=CHCHO)中有碳碳双键A.A B.B C.C D.D〖答案〗B〖解析〗A．乙醇和乙酸可以互溶，不能用分液分离，A错误；B．向2mL10%的氢氧化钠溶液中滴加5滴5%的硫酸铜溶液，制得新制氢氧化铜，且氢氧化钠过量，检验醛基时产生砖红色沉淀，故B正确；C．检验卤代烃中的卤原子不会电离，不能直接加入硝酸银溶液检验，C错误；D．银氨溶液过量使溶液显碱性，可与溴水中的溴发生反应，对碳碳双键的检验造成影响，故D错误；本题选B。9.取适量氯化铜固体于试管中，逐滴加入蒸馏水溶解并稀释。下列说法正确的是A.在含有的σ键数为8NAB.可观察到固体溶解，溶液由蓝色逐渐变为黄绿色C.稀释过程的现象不能说明Cu2+结合H2O的能力比Cu2+结合Cl-的强D.中的2个Cl-被2个H2O替代，得到2种产物，则其空间结构为正四面体形〖答案〗C〖解析〗A．水分子中O-H键为σ键，Cu与O之间的配位键为σ键，在含有的σ键数为12NA，故A错误；B．可观察到固体溶解，浓度大时存在黄绿色、浓度小时存在蓝色，所以溶液由黄绿色变为蓝色，故B错误；C．稀释过程颜色变化与氯离子浓度有关，不能说明Cu2+结合H2O能力比Cu2+结合Cl-的强，故C正确；D．中的2个Cl-被2个H2O替代，得到2种产物，则其空间结构为平面正方形，故D错误；选C。10.下列关于物质性质的解释错误的是选项性质解释A沸点：NH3>PH3NH3分子间可以形成氢键BKa：三氟乙酸>三氯乙酸电负性：氟元素>氯元素C熔点：MgO>NaCl晶格能：MgO>NaClD稳定性：聚四氟乙烯>聚乙烯相对分子质量：四氟乙烯>乙烯A.A B.B C.C D.D〖答案〗D〖解析〗A．氨气分子间能形成氢键，所以沸点高于PH3的，故A项正确；B．三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka，因为F的电负性比Cl大，使得三氟乙酸中O-H键的极性更大，更易电离出H+，故B项正确；C．MgO、NaCl均为离子晶体，离子半径越小，离子所带电荷数越多，晶格能越大，熔点越高，晶格能：MgO＞NaCl，则熔点：MgO＞NaCl，故C项正确；D．C-F的键能比C-H的键能大，键能越大，化学性质越稳定，则聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，与相对分子质量大小没有关系，故D项错误；故本题选D。11.MnO2催化降解甲醛的机理如图。下列说法正确的是A.基态Mn原子核外有15种运动状态不同的电子B.在催化降解过程中，只发生极性键的断裂和形成C.在催化降解过程中，涉及到的分子均为非极性分子D.降解的总反应式为：〖答案〗D〖解析〗A．基态Mn原子为25号元素，其核外有25种运动状态不同的电子，故A错误；B．在催化降解过程中，有O-O非极性键的断裂，故B错误；C．H2O是极性分子，故C错误；D．由反应机理可以看出和为反应物，和为生成物，为催化剂，总反应为，故D正确；故选D。12.一种可吸附甲醇的物质（化学式为）其部分晶体结构如图，其中为平面结构。下列说法正确的是A.该晶体为分子晶体B.中存在大π键C.B-O键的极性比C-N键的极性小D.该晶体涉及元素均位于元素周期表的p区〖答案〗B〖解析〗A．该物质由[C(NH2)3]+、[B(OCH3)4]-和Cl-构成，属于离子晶体，A错误；B．[C(NH2)3]+为平面结构，其中的C原子轨道杂化类型均为sp2杂化，每个N的2p轨道中有都有一个与C的2p轨道平行，形成大π键，B正确；C．电负性B＜C，O＞N，因此B-O键的极性比C-N键的极性大，C错误；D．H元素位于s区，D错误；故选B。13.室温离子液体L由X、Y、Z、M、W五种原子序数依次增大的短周期元素组成，结构如图所示。已知Y、Z、M位于同一周期且基态原子中未成对电子数各不相同，Z与W同主族。下列说法错误的是A.简单氢化物的沸点：Z>W>YB.Y或Z与M元素均不能形成平面形分子C.最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>W>YD.室温下，L的导电性强于X、Z、M组成的盐〖答案〗B〖解析〗据离子液体的结构，X可形成1个共价键，为H、F、Cl；Y形成4个共价键，为C、Si；Z形成3个共价键，为N、P；W形成5个共价键，为N或P；又“Y、Z、M的基态原子中未成对电子数各不相同”，未成对电子数应是1，2，3个。所以X、Y、Z、M、W五种原子分别是H、C、N、F、P。A．Z、W、Y对应的简单氢化物为NH3、PH3、CH4，三者均为分子晶体，NH3分子间形成氢键，沸点较高，PH3、CH4分子间作用力为范德华力，相对分子质量越大，范德华力越大，因此沸点NH3＞PH3＞CH4，A正确；B．C与F形成的CF2=CF2为平面结构，B错误；C．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性N＞P＞C，因此酸性HNO3＞H3PO4＞H2CO3，C正确；D．H、N、F组成的盐是NH4F，常温下为固体，没有自由移动的离子，不能导电，而离子液体L常温下有自由移动的离子，可以导电，D正确；故选B。14.某高温超导材料，其晶胞结构如图。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是A.该晶体的化学式为KCaB6C6B.该晶体的密度为C.该晶体中与C最近等距的B原子有6个D.该晶体中由B与C原子形成的多面体有14个面〖答案〗C〖解析〗A．根据均摊原则，晶胞中K原子数、Ca原子数1、C原子数、B原子数为，所以该晶体的化学式为KCaB6C6，故A正确；B．该晶体的密度为，故B正确；C．根据晶胞图，该晶体中与C最近等距的B原子有4个，故C错误；D．正方形6个，位于晶胞6个面上；正六边形8个，其中上面正方形连接4个，下面正方形连接4个，总共14个面，故D正确；选C。二、非选择题（本题共4小题，共58分）15.硼、砷等元素可形成结构、性质各异的物质，在生产、科研中发挥着重要用途。回答下列问题：（1）BF3与一定量的水形成，一定条件下可发生如下转化：①熔化后，R中阴离子存在的化学键有____________________(填选项字母)。a.离子键b.非极性共价键c.配位键d.极性共价键e.氢键②多原子分子中各原子若在同一平面，且有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成“离域π键”，则B-F的键长：BF3_________（填“>”或“<”或“=”）。（2）基态砷原子的价层电子排布式为_______。沸点：CH3As(OH)2_______(CH3)2AsOH（填“>”或“<”或“=”），原因是_____________________。（3）LiZnAs晶体的立方晶胞结构如图1所示，M点原子分数坐标为；LiZnAs晶体部分Zn原子被Mn原子代替后可以形成一种新型稀磁半导体LiZnmMnnAs，其立方晶胞结构如图2所示。①N点原子分数坐标为_____________。②n=___________。③已知NA为阿伏加德罗常数的值，LiZnmMnnAs的摩尔质量为Mg·mol-1，晶体密度为dg·cm-3。晶胞中两个Zn原子之间的最短距离为___________nm(列出计算式)。〖答案〗（1）①.cd②.<（2）①.4s24p3②.>③.CH3As(OH)2与(CH3)2AsOH两种含砷有机酸均属于分子晶体，CH3As(OH)2含两个羟基，形成的氢键数目多，沸点高。（3）①.②.0.25③.〖解析〗【小问1详析】①根据R中阴离子结构可知，B原子最外层有3个价电子，可以与F原子共用形成极性共价键；B原子中含有空轨道，O原子上含有孤对电子，两者可以形成配位键，〖答案〗选cd。②BF3中B原子采用杂化，空间结构为平面三角形，B、F原子均在同一平面上，且有相互平行的2p轨道，可以“肩并肩”形成4中心6电子的离域π键；中不存在离域π键，因此B-F的键长：BF3<。【小问2详析】砷为第33号元素，位于元素周期表的第四周期VA族，则基态砷原子的价层电子排布式为4s24p3；CH3As(OH)2与(CH3)2AsOH两种含砷有机酸均属于分子晶体，且可以形成分子间氢键，由于CH3As(OH)2含两个羟基，可形成的氢键数目多，因此沸点较高，即沸点：CH3As(OH)2>(CH3)2AsOH。【小问3详析】①根据图1晶胞结构中M、N两点的相对位置可知，若M点原子分数坐标为，则在x轴上，N点对应的分数坐标为；在y轴上，两点分数坐标一致，均为；在z轴上，N点对应的分数坐标为，因此N点坐标为。②根据图2晶胞结构可知，Li原子数为，Zn原子数为，Mn原子数为，As原子数为4，则LiZnAs晶体部分Zn原子被Mn原子代替后的结构为LiZn0.75Mn0.25As，即n=0.25。③设晶胞棱长为anm，则密度，根据图2可知两个Zn原子之间的最短距离为面对角线的，即。16.亚铁离子是一种重要的金属阳离子，在化工、医药、农业等领域有广泛的用途。（1）[Fe(H2O)6]2+是一种常见催化剂，能催化臭氧(O3)与烟气(SO2、NOx)的反应。①O、N、S元素的第一电离能由大到小的顺序为__________。②请写出一种与互为等电子体的分子_______。③[Fe(H2O)6]2+吸收NO生成[Fe(NO)(H2O)6]2+，画出生成的[Fe(NO)(H2O)6]2+的结构简式，并用“→”标出所有配位键：_______。（2）绿矾(FeSO4·7H2O)的结构如图，键角∠1、∠2、∠3由大到小的顺序是_________。加热时，图中_______(填“a”或“b”)号位的水分子更容易失去。（3）某补铁剂的主要成分为琥珀酸亚铁，可用邻二氮菲测定Fe2+的含量，适宜pH范围为2~9，反应原理为(红色)，邻二氮菲(phen)结构简式如图。①[Fe(phen)3]2+中，Fe2+的配位数为___________，邻二氮菲中N原子的孤电子对占据__________轨道。②测定Fe2+浓度时，加入盐酸使溶液pH不断减小，红色逐渐变浅。从化学键角度分析原因：_______________。〖答案〗（1）①.N＞O＞S②.SiF4或CCl4等其它合理〖答案〗③.或（2）①.∠3＞∠1＞∠2②.b（3）①.6②.sp2③.随着pH不断减小，c(H+)增大，H+比Fe2+更易与配合物离子中N原子形成配位键，破坏原配离子，导致红色变浅。〖解析〗【小问1详析】①同一主族元素，原子序数越大，元素的第一电离能就越小。O、S是同一主族元素，所以第一电离能：O＞S；同一周期主族元素的第一电离能随原子序数的增大而呈增大趋势，但当元素处于第ⅡA、第ⅤA时，原子核外电子排布处于轨道的全充满、半充满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素，所以第一电离能：N＞O；因此O、N、S元素的第一电离能由大到小的顺序为：N＞O＞S；②等电子体是原子总数相等，原子最外层电子数也相等的微粒。则与互为等电子体的分子可以是SiF4或CCl4；③在[Fe(NO)(H2O)6]2+中，中心离子是Fe2+，提供空轨道；配位体是NO、H2O，在配位体NO中，N原子提供孤电子对；在配位体H2O中，O原子提供孤电子对，因此用“→”标出所有配位键，结构为：；【小问2详析】根据绿矾结构简式可知：∠3为中的化学键，的中心S原子价层电子对数是4+=4，无孤对电子，因此呈正四面体结构，键角是109°28′；∠2为H2O分子中的H-O-H，H2O的中心O原子价层电子对数是2+=4，有2对孤电子对，由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对的排斥作用，所以H2O呈V形，键角是104。5°；∠1为FeSO4·7H2O中配位体H2O的H-O-H，配位体H2O分子的O原子还形成了1个配位键，其上有1对孤电子对，由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对的排斥作用，孤电子对数越多，键角就越小，所以∠1＜104。5°，因此键角∠1、∠2、∠3由大到小的顺序是∠3＞∠1＞∠2；根据图示可知b处的H2O分子离中心Fe2+及较远，结合力较小，加热时，因此图中b号位的水分子更容易失去；小问3详析】①在[Fe(phen)3]2+中，中心Fe2+结合3个配位体邻二氮菲，每个邻二氮菲分子中的2个N原子可以提供孤电子对而与Fe2+形成配位键，故Fe2+的配位数为6；邻二氮菲分子中N原子形成了N=C双键，可知N原子采用sp2杂化，占据sp2杂化轨道；②测定Fe2+浓度时，加入盐酸使溶液pH不断减小，红色逐渐变浅，这是由于随着pH不断减小，c(H+)增大，H+比Fe2+更易与配合物离子中N原子形成配位键，破坏了原有的配离子，因此会导致红色变浅。17.[Co(Ⅱ)Salen]是科学家常用来模拟研究金属蛋白质载氧机理的一种配合物。已知：①Co2+在溶液中易被氧化为Co3+；②双水杨醛缩乙二胺与[Co(Ⅱ)Salen]的结构简式分别如下：I.按如图装置进行制备[Co(Ⅱ)Salen]i.先通氮气，再向含有双水杨醛缩乙二胺的乙醇溶液中缓慢滴加醋酸钴溶液，加热、搅拌、回流1h，直至反应完全。ⅱ.回流结束后，进行一系列操作。ⅲ.充分冷却后将溶液过滤，洗涤并干燥，得到配合物[Co(Ⅱ)Salen]。（1）仪器c的名称为_____________。（2）使用恒压分液漏斗b的作用是_____________。（3）若不先通氮气会导致实验失败，其原因为________________。（4）回流时烧瓶内气雾上升高度不宜超过凝管高度的。若气雾上升过高可采取的操作有___________。（5）上述操作ⅱ回流结束后，接下来的操作顺序为___________（填序号）。①关闭冷凝水②停止加热③停止通氮气。（6）双水杨醛缩乙二胺与醋酸钴反应生成[Co(Ⅱ)Salen]的化学方程式为___________。Ⅱ.按如图装置进行载氧量测定（7）为尽可能减小测定误差，须先排尽量气管中的气泡，其具体操作是：往量气管内装水至略低于“0”刻度的位置，_____________________________________________________.（8）已知：M[Co(Ⅱ)Salen]=325g·mol-1，[Co(Ⅱ)Salen]在DMF中可吸氧。载氧量测定结果序号[Co(Ⅱ)Salen]样品质量/g吸氧体积/mL（标况下）1m3.4222m3.3833m3.40根据上表数据，配合物载氧量n(吸收的O2)：n([Co(Ⅱ)Salen])的计算式为________。〖答案〗（1）球形冷凝管（2）平衡气压，使漏斗中的液体顺利流下（3）Co2+或双水杨醛缩乙二胺会被空气中的氧气氧化（4）停止加热或增大冷凝水的流速等合理〖答案〗（5）②①③（6）+(CH3COO)2Co+2CH3COOH（7）上下移动水准调节器（8）（3.40×10-3×325）：22.4m〖解析〗【小问1详析】由装置图可知，仪器c的名称是球形冷凝管；【小问2详析】使用恒压分液漏斗b的作用是平衡气压，使漏斗中的液体顺利流下；【小问3详析】Co2+或双水杨醛缩乙二胺会被空气中的氧气氧化，通入氮气排除装置中的空气，防止其被氧化；【小问4详析】气雾上升过高是因为温度过高，故可采取的措施是降低温度或增大冷凝水的流速；【小问5详析】回流结束后，应先停止加热，再关闭冷凝水，最后停止通氮气，故顺序为②①③；【小问6详析】从双水杨醛缩乙