湖南省衡阳市衡阳县第一中学2023-2024学年高二下学期4月期中考试化学试题.docx

湖南省衡阳市衡阳县第一中学2023-2024学年高二下学期4月期中考试化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
时量：75分钟 满分：100分
一、单选题
1．中国传统文化博大精深，蕴含着丰富的化学知识。下列说法错误的是
A．“烟花卷陌，依约丹青屏障”中烟花绽放出的绚丽色彩跟原子核外电子跃迁有关
B．KNO3和Na2SO4均属于离子晶体
C．苏轼的《格物粗谈》中记载：“红柿摘下未熟，每篮用木瓜三枚放入，得气即发，并无涩味”，推测文中的“气”在水中能形成分子间氢键
D．《淮南万毕术》中记载：“曾青得铁则化为铜”，铁位于元素周期表的第四周期Ⅷ族
2．下列说法不正确的是
A．AlCl3通过配位键形成二聚分子 B．H3BO3分子间能形成氢键
C．Ga原子基态外围电子排布式为4s24p3 D．GaN中Ga、N的配位数均为4
3．甲醛是家庭装修常见的污染物。一种催化氧化甲醛的反应：HCHO+O2Pt H2O+CO2.下列有关叙述正确的是
A．HCHO分子中σ键和π键的数目之比为2：1
B．HCHO分子中存在分子间氢键
C．H2O是由极性键构成的非极性分子
D．CO2中碳原子的杂化方式为sp
4．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A．11g金属锰其原子处于基态时，含有的未成对电子数目为NA
B．6.4g环状S8()分子中含有的S−S数目为0.2NA
C．pH=1的HCl溶液中所含H+数目为0.1NA
D．标准状况下，11.2L CO2中含有的π键数目为NA
5．根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测不合理的是

事实
推测
A
Cl2可以和NaBr溶液反应生成Br2
F2可以和NaCl溶液反应生成Cl2
B
Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应
P与H2在高温时能反应
C
12 Mg与水反应缓慢，20 Ca与水反应较快
56 Ba(ⅡA族)与水反应会更快
D
HCl在1500℃时分解，HI在230℃时分解
HBr的分解温度介于二者之间
6．硼酸（H3BO3）是一元弱酸，和甲醇在浓硫酸存在下生成挥发性的硼酸甲酯[B（OCH3）3]，硼酸甲酯主要用作热稳定剂、木材防腐剂等，还能和NaH反应制备NaBH4，NaBH4是一个常用的还原剂。Al2O3是常用的耐火材料，还能用作炼铝的原料，高温下Al2O3和焦炭在氯气的氛围中反应生成AlCl3，AlCl3一般以二聚分子（Al2Cl6）形式存在。下列化学反应表示不正确的是
A．制备BOCH33：H3BO3+3CH3OH浓硫酸 BOCH33
B．BOCH33和NaH反应：4NaH+BOCH33=NaBH4+3CH3ONa
C．高温下Al2O3、焦炭在氯气中反应：Al2O3+3C+3Cl2高温 2AlCl3+3CO
D．用石墨作电极电解Al2O3的阴极电极方程式：Al3++3e−=Al
7．X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，且原子序数依次增大，其中X、Z同主族，Y原子半径是短周期主族元素中最大的，X原子最外层电子数是其核外电子层数的3倍。下列说法正确的是
A．原子半径：rW>rZ>rY>rX
B．Z的简单氢化物沸点比X的高
C．X、Y、Z三种元素组成的化合物至少有2种
D．W元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Z
8．ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA四个主族元素的氢化物的沸点变化趋势如下图所示，分析图中的递变规律，下列结论中正确的是

A．CH4分子间的氢键较弱，故其沸点较低
B．图中的横坐标的数值表示的是中心原子的主族序数
C．第ⅣA族元素氢化物的稳定性随相对分子质量的递增逐渐增强
D．H2O、HF、NH3三种物质的沸点比同主族的其他氢化物高
9．我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如下图所示。

已知：

下列说法正确的是
A．过程Ⅰ放出能量
B．若分解2mol H2O(g)，估算该反应吸收482kJ能量
C．催化剂能减小水分解反应的焓变
D．催化剂能降低反应的活化能，增大了水的分解转化率
10．某种离子液体的阴离子结构如图，Q、W、X、Y、Z五种短周期元素的原子半径依次增大，基态Q原子的电子填充3个能级，有4对成对电子，Z与其他元素不在同一周期，下列说法正确的是

A．最高价氧化物对应水化物的酸性：Q>X
B．Q、W、X的第一电离能依次减小
C．氢化物的沸点：W>Y
D．X、Y、Z均至少有两种氧化物
11．H2和O2在钯的配合物离子[PdCl4]2-的作用下合成H2O2，反应历程如图。下列说法不正确的是

A．H2O2中存在极性键和非极性键
B．[PdCl4]2-中Pd2+提供空轨道形成配位键
C．反应①、②、③均属于氧化还原反应
D．等物质的量的H2和O2发生反应时，反应①和反应②转移的电子数之比为1：1
12．废旧磷酸铁锂电池中电极片主要由LiFePO4、铝箔、少量铜及炭黑组成，回收Fe、Li的具体流程如下：

已知：LiFePO4溶于酸，不溶于碱；Li2SO4、Li2CO3在常温下的溶解度分别为34.2g、1.3g。
下列说法错误的是
A．LiFePO4中基态亚铁离子的电子排布式：[Ar]3d5
B．滤渣1中加入H2SO4和H2O2可发生反应：Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O
C．“调pH”和“沉锂”两个步骤都可以使用Na2CO3，但试剂的作用不同
D．甲烷和三氧化硫都是由极性键构成的非极性分子
13．过渡金属氮化物具有优良的性能，是当前材料科学研究的热点之一。Fe和N组成一种立方晶胞如图所示，Fe原子和N原子都是紧密接触的刚性小球，Fe原子半径为acm，N原子半径为bcm。下列说法正确的是

A．Fe2+的核外电子填充了12个原子轨道
B．NO3−的空间构型为三角锥形
C．N原子位于Fe原子形成的六面体空隙中
D．该晶体的空间利用率=4πa3+4πb3/3(2a+2b)3×100%
14．氯在饮用水处理中常用作杀菌剂，且HClO的杀菌能力比ClO-强。25℃时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系（不考虑HClO见光分解）：
Cl2g⇌Cl2aq  K1=10−1.2
Cl2aq+H2Ol⇌HClOaq+H+aq+Cl−aq  K2=10−3.4
HClOaq⇌H+aq+ClO−aq
其中Cl2aq、HClOaq和ClO−aq分别在三者总量中所占物质的量分数α随pH变化的关系如图所示。下列表述正确的是

A．用氯处理饮用水时，pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时好
B．Cl2g+H2Ol⇌HClOaq+H+aq+Claq  K=10−12.1
C．氯处理饮用水体系中，cHClO+2cClO−=cH+−cOH−
D．氯处理饮用水体系中，cCl−>cH+>cClO−>cOH−

二、解答题
15．NH3具有易液化、含氢密度高、应用广泛等优点，NH3的合成及应用一直是科学研究的重要课题。
(1)以H2、N2合成NH3，Fe是常用的催化剂。
①基态Fe原子的电子排布式为 。
②我国科学家开发出Fe-LiH等双中心催化剂，在合成NH3中显示出高催化活性。第一电离能(I1)：I1(H)>I1(Li)>I1(Na)，原因是 。
(2)化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱。
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
①1体积水可溶解1体积CO2，1体积水可溶解约700体积NH3，NH3极易溶于水的原因是 。
②NaHCO3分解得Na2CO3.，CO32-空间结构为 。
(3)NH3、NH3BH3(氨硼烷)储氢量高，是具有广泛应用前景的储氢材料。
元素
H
B
N
F
电负性
2.1
2.0
3.0
4.0
①NH3的中心原子的杂化轨道类型为 。
②比较熔点：NH3BH3 CH3CH3(填“>”或“<”)。
(4)NF3的结构与NH3类似，但是性质差异较大。
①NF3的空间结构名称为 。
②NH3BH3具有碱性(可与H+结合)而NF3没有碱性。原因是 。
16．钛被称为继铁、铝之后的“第三金属”。一种制备金属钛的工艺流程如下所示：

(1)在高温、惰性气氛中用镁还原四氯化钛(TiCl4)是得到金属钛主要方法之一，试写出该还原过程的反应方程式 。
(2)已知TiCl4在通常情况下是无色液体，熔点为-37℃，沸点为136℃，结构与CCl4相似。试预测CCl4的沸点 136℃(填“>”“<”或“=”)并阐述推测理由 。
(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化作用的一个实例如下所示：

化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因为 。
(4)硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子，该阳离子的结构片段如图所示。该阳离子中Ti与O的原子数之比为 。

(5)TiO2在自然界中有三种同素异形态，即金红石型、锐钛型和斜钛型三种，其中金红石型是三种变体中最稳定的一种，其晶胞如图所示，该晶体的密度为 g·cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、b、NA的代数式表示)。

17．在实验室以二氧化锗粗品(含GeO2和Ge及少量无关杂质)为原料制备GeO2的装置图如图(夹持装置已略去)；

i．Ge和GeO2均不溶于盐酸；GeCl4易水解、易潮解，沸点为88℃。
ii．Ge2++IO3−+H+→Ge4++I−+H2O(未配平)；IO3−+5I−+6H+=3I2+3H2O。
回答下列问题：
(1)Ge的价电子排布式为 。
(2)仪器a的名称为 。实验时，先将二氧化锗粗品转化为GeCl4，为了防止烧瓶中盐酸浓度下降，实验过程中需要通过分液漏斗不断向装置A中滴加浓盐酸，盐酸保持较高浓度的原因为 。
(3)为了更好地收集GeCl4，装置C应采用 (填“热”或“冷”)水浴。
(4)将装置C中收集的GeCl4与蒸馏水按一定比例进行混合，静置12h，可得到GeO2⋅nH2O晶体，此过程中发生反应的化学方程式为 。
(5)纯度测定：称取mg制得的GeO2样品，在加热条件下溶解，用NaH2PO2将其还原为Ge2+，用cmol⋅L−1KIO3标准溶液滴定，消耗KIO3标准溶液的体积为VmL，需选用的滴定指示剂为 ，样品纯度为 %。(实验条件下，NaH2PO2未被KIO3氧化)
18．异丁烯是一种重要的化工原料，主要用于制备甲基叔丁基醚、丁基橡胶、甲基丙烯腈等。将异丁烷脱氢制备异丁烯，可提高异丁烷的附加值，具有良好的经济与社会效益。回答下列问题。
(1)利用下列燃烧热数据，计算异丁烷直接脱氢生成异丁烯反应的∆H：
CH32CHCH3g→CH32C=CH2g+H2g  ∆H= kJ·mol-1。
物质
异丁烷（g）
异丁烯（g）
氢气（g）
燃烧热/（kJ·mol-1）
2868
2700
286

(2)在恒温853K、恒压100kPa条件下，初始反应气体组成nH2/n（异丁烷）或nAr/n（异丁烷）与平衡时异丁烷的物质的量分数x的关系如下图所示。

其中x∼nH2/n（异丁烷）为曲线 （填“M”或“N”），催化剂易被副反应产生的加聚产物 （填写结构简式）影响而失活。
(3)有人提出在恒温恒压条件下加入适量空气，采用异丁烷氧化脱氢的方法制备异丁烯。比较异丁烷直接脱氢制备异丁烯，从平衡产率角度分析该方法的优点是 ，若生产过程中加入的空气过多，产生的主要问题是 。
(4)有人提出加入适量CO2，采用MgFe2O4催化CO2氧化异丁烷脱氢的方法制备异丁烯。催化过程中，反应物异丁烷、CO2先各自被催化剂上的不同位点吸附。催化剂中电负性较大的金属 （填元素符号）是酸性位点；而电负性较小的金属是碱性位点，吸附 （填“异丁烷”或“CO2”）。

试卷第9页，共9页

参考答案：
1—5 CCDCA
6—10 ACDBD
11—14 CADC
15．(1)1s22s22p63s23p63d64s2 原子半径H＜Li＜Na，核电荷数依次增大，原子半径增大的影响大于核电荷增大的影响，导致最外层电子的吸引能力H＞Li＞Na
(2)能与水形成分子间氢键，且两个都是极性分子 平面三角形
(3)sp3 ＞
(4)三角锥形 NF3中F元素电负性强，使得N原子呈正电性，难与H+结合
16．(1)2Mg+TiCl4高温2MgCl2+Ti
(2)< 二者均为分子晶体，结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高
(3)乙分子间存在氢键
(4)1∶1
(5)1.6×1032a2bNA

17．(1)1s22s22p53s23p63d104s24p2
(2)三颈烧瓶 保证盐酸的浓度较高，才能和MnO2反应生成氯气
(3)冷
(4)GeCl4+(n+2)H2O⇌GeO2·nH2O↓+4HCl
(5)淀粉溶液 31.5cVm
18．(1)+118
(2)M
(3)空气中O2与产物中H2反应生成H2O，同时惰性的N2加入该分子数增加的反应中，二者均可使平衡正向移动，提高异丁烯产率 空气中O2对异丁烷或异丁烯深度氧化，使得异丁烯产率降低
(4)Fe CO2
答案第1页，共1页