高級中學名校試卷PAGEPAGE1湖北省部分高中協作體2024-2025學年高二下學期4月期中本試卷共8頁，19題，全卷滿分100分，考試用時75分鐘。★祝考試順利★注意事項：1、答題前，請將自己的姓名、準考證號、考場號、座位號填寫在試卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的制定位置。2、選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區域均無效。3、非選擇題作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡對應的答題區域內，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區域均無效。4、考試結束后，請將答題卡上交。一、選擇題：本題共15小題，每題3分，共45分，每小題僅有一項是符合題意。1.下列關于原子結構、原子軌道的說法正確的是A.N能層中有4s、4p、4d、4f四個能級，共16個軌道，可容納32種運動狀態的電子B.在K能層中，有自旋相反的兩條軌道C.s電子繞核運動，其軌道為球面，而p電子在啞鈴形曲面上運動D.電子云通常是用小黑點來表示電子的多少【答案】A【解析】N能層中有4s、4p、4d、4f四個能級，各具有1、3、5、7個軌道，每個軌道最多可容納2個電子，故可容納32個電子，所以有32種運動狀態的電子，故A正確；在K能層中，只有1個軌道，能容納自旋相反的2個電子，故B錯誤；原子軌道是電子在核外空間出現概率較大的區域，電子并沒有固定的運動軌跡，故C錯誤；電子云是用小黑點疏密來表示電子出現的概率密度大小，小黑點不表示電子，故D錯誤；故答案為A。2.下列軌道表示式所表示的元素原子中，其能量處于最低狀態的是A. B.C. D.【答案】D【解析】2s能級的能量比2p能量低，電子盡可能占據能量最低的軌道，不符合能量最低原理，原子處于能量較高的激發態，A錯誤；2p能級的3個軌道能量相同，能級相同的軌道中電子優先單獨占據1個軌道，不符合能量最低原理，原子處于能量較高的激發態，B錯誤；電子處于2s能級的能量比2p能量低，電子盡可能占據能量最低的軌道，不符合能量最低原理，原子處于能量較高的激發態，C錯誤；能級能量由低到高的順序為：1s、2s、2p、3s；每個軌道最多只能容納兩個電子，且自旋相反，能級相同的軌道中電子優先單獨占據1個軌道，且自旋方向相同，能量最低，D正確；故選D。3.美國化學家鮑林教授具有獨特的化學想象力：只要給他物質的分子式，他就能大體上想象出這種物質的分子結構模型.多核離子所帶電荷可以認為是中心原子得失電子所致，根據VSEPR模型，下列離子中所有原子都在同一平面上的一組是A.NO和NH B.H3O+和ClOC.NO和CO D.PO和SO【答案】C【解析】離子中所有原子都在同一平面上，則離子的空間構型為直線形、V形或平面三角形，根據中心原子的價層電子對數判斷分子的空間構型，價層電子對=σ鍵電子對+中心原子上的孤電子對，據此分析。NO2-中心原子的價層電子對數=2+（5+1-2×2）×=3，含有一個孤電子對，空間構型為V形，NH4+中心原子的價層電子對數=4+（5-1-4×1）×=4，沒有孤電子對，空間構型為正四面體，故A不符合題意；H3O+中心原子的價層電子對數=3+（6-1-3×1）×=4，含有一個孤電子對，空間構型為三角錐形，ClO3-中心原子的價層電子對數=3+（7+1-3×2）×=4，含有一個孤電子對，空間構型為三角錐形，故B不符合題意；NO3-中心原子的價層電子對數=3+（5+1-3×2）×=3，沒有孤電子對，空間構型為平面三角形，CO32-中心原子的價層電子對數=3+（4+2-2×3）×=3，沒有孤電子對，空間構型為平面三角形，故C符合題意；PO43-中心原子的價層電子對數=4+（5+3-4×2）×=4，沒有孤電子對，空間構型為正四面體，SO42-中心原子的價層電子對數=4+（6+2-4×2）×=4，沒有孤電子對，空間構型為正四面體，故D不符合題意；答案為C。4.下列分子或離子中鍵角由大到小排列的是（）①BCl3?②NH3?③H2O④PCl4+?⑤HgCl2A.⑤④①②③ B.⑤①④②③ C.④①②⑤③ D.③②④①⑤【答案】B【解析】根據題中分子或離子中鍵角由大到小可知，本題考查鍵角判斷，運用VSEPR理論分析。，根據VSEPR理論價電子對數為，根據雜化軌道理論，中心B原子為雜化，鍵角為；，根據VSEPR理論價電子對數為，根據雜化軌道理論，中心N原子為雜化，理論上正四面體構型鍵角為，由于分子中孤電子對存在，孤電子對斥力大于鍵合電子對斥力，使鍵角；，根據VSEPR理論價電子對數為，根據雜化軌道理論，中心O原子為雜化，理論上正四面體構型鍵角為，由于分子中存在兩對孤電子對，且孤電子對斥力大于鍵合電子對斥力，且存在兩對孤電子對，使得鍵角比分子的鍵角還小；，根據VSEPR理論價電子對數為，根據雜化軌道理論，中心P原子為雜化，鍵角為；，根據VSEPR理論價電子對數為，根據雜化軌道理論，中心Hg原子為sp雜化，鍵角為；綜上，鍵角由大到小的順序為，答案選B。5.超分子是由兩種或兩種以上的分子通過分子間相互作用形成的分子聚集體。現有某種超分子結構如圖所示。下列有關說法正確的是A.該超分子中N原子核外電子有7種空間運動狀態B.該超分子中存在的作用力有：極性鍵、非極性鍵、氫鍵、配位鍵C.該超分子中甲基的鍵角∠HCH小于-的鍵角∠HNHD.該超分子既可與酸反應，又可與堿反應【答案】D【解析】該超分子中N原子核外有5個原子軌道上填充有電子，所以電子有5種空間運動狀態，A錯誤；該超分子中不存在配位鍵，B錯誤；該超分子中-CH3中心原子C和-NH2中心原子N均為sp3，但N原子有一對孤電子對，所以∠HNH夾角小些，C錯誤；該超分子中有氨基，可與酸反應；有酰胺基，可與堿反應，D正確；故選D。6.“冰面為什么滑？”，這與冰層表面的結構有關(如圖)。下列有關說法錯誤的是A.由于氫鍵的存在，水分子的穩定性好，高溫下也很難分解B第一層固態冰中，水分子間通過氫鍵形成空間網狀結構C.第二層“準液體”中，水分子間形成氫鍵的機會比固態冰中少D.當高于一定溫度時，“準液體”中的水分子與下層冰連接的氫鍵斷裂，產生“流動性的水分子”，使冰面變滑【答案】A【解析】水分子的穩定性好，是由水分子內氫氧共價鍵的鍵能決定的，與分子間形成的氫鍵無關，A錯誤；固態冰中，1個水分子與周圍的4個水分子通過氫鍵相連接，從而形成空間網狀結構，B正確；“準液體”中，水分子間的距離不完全相等，所以1個水分子與少于4個的水分子間距離適合形成氫鍵，形成氫鍵的機會比固態冰中少，C正確；當溫度達到一定數值時，“準液體”中的水分子與下層冰連接的氫鍵被破壞，使一部分水分子能夠自由流動，從而產生“流動性的水分子”，造成冰面變滑，D正確；故選A。7.有關晶體的結構如圖所示，下列說法不正確的是A.在NaCl晶體中，距Cl-最近的Na＋形成正八面體B.該氣態團簇分子分子式為EFC.冰晶體中每個水分子與另外四個水分子形成四面體結構D.在CaF2晶體中，每個晶胞平均含有4個Ca2＋【答案】B【解析】氯化鈉晶體中以位于面心的Na+為研究對象，距Na+最近的Cl-是6個，即鈉離子的配位數是6，6個氯離子形成正八面體結構，故A正確；1個該氣態團簇分子的分子含有4個E原子和4個F原子，則該氣態團簇分子的分子式為E4F4或F4E4，故B錯誤；由冰晶體的晶體結構可知，中每個水分子與另外四個水分子形成四面體結構，故C正確；Ca2＋位于晶胞的頂點和面心，數目為，即每個晶胞平均占有4個Ca2＋，故D正確；故選B。8.元素X位于第4周期，其基態原子的內層軌道全部排滿電子，且最外層電子數為2；元素Y基態原子的3p軌道上有1對成對電子。X與Y形成的化合物的晶胞結構如圖所示，下列關于該晶體的說法正確的是A.該晶體屬于共價晶體B.X2+的配位數為8，Y2-的配位數為4C.與每個X2+距離最近且相等的X2+共有12個D.該晶體的熔點比氧化鋅高【答案】C【解析】元素X位于第四周期，其基態原子的內層軌道全部排滿電子，則內層電子數=2+8+18=28，且最外層電子數為2，所以該原子有30個電子，為Zn元素；元素Y基態原子的p軌道上有1對成對電子，說明3p軌道上有4個電子，核外電子排布為1s22s22p63s23p4，則Y是S元素，則化學式為ZnS。ZnS含有Zn2+和S2-，屬離子晶體，A錯誤；因為化學式為ZnS，所以Y2-離子的配位數為4，則X2+離子的配位數也為4，B錯誤；由晶胞可知，與每個X2+距離最近的X2+在其面心，則共有=12個，C正確，O2-半徑小于S2-，離子晶體ZnO的晶格能比ZnS大，則ZnO的熔點比ZnS高，D錯誤；故選C。9.如圖是Mn和Bi形成的某種晶體的晶胞結構示意圖，則該晶體的化學式可表示為()A.Mn4Bi3B.Mn2BiC.MnBiD.MnBi3【答案】C【解析】根據均攤法計算，由晶胞的結構圖可知，錳原子分布在正六棱柱的頂點、上下底面的面心上、棱邊的中點上和體心上，鉍原子位于體內，根據晶胞中原子的計算方法計算解答。由晶胞的結構圖可知，錳原子分布在正六棱柱的頂點、上下底面的面心上、棱邊的中點上和體心上，所以錳原子的個數為：12×+2×+6×+1＝6，鉍原子分布在六棱柱的體內，數目為6，所以錳原子和鉍原子的個數比為6：6=1：1，所以化學式為MnBi，故選C。10.作為儲氫材料的鑭鎳合金被廣泛應用于電動車輛，某種鑭鎳合金儲氫后所得晶體的化學式為LaNi5H6，晶胞結構如圖，晶胞參數為a，下列有關表述不正確的是A.Z表示的微粒為H2B.每個X原子周圍最近且等距離的X原子有6個C.若A的分數坐標為(0，0.5，0.5)，B的分數坐標為(0.75，0.75，0)，則C的分數坐標為(1，0.5，1)D.若四條豎直棱的棱心位置均插入Z，則晶體的化學式為LaNi5H7【答案】D【解析】從晶胞中可以計算，含X原子個數為=1，含Y原子個數為=5，含Z個數為=3，對照晶胞的化學式LaNi5H6，可得出Z表示的微粒為H2，A正確；從圖中可以看出，每個X原子周圍最近且等距離的X原子在頂點上，數目為6，B正確；若A的分數坐標為(0，0.5，0.5)，B的分數坐標為(0.75，0.75，0)，則坐標原點為底面左下角的X原子，晶胞參數為1，所以C的分數坐標為(1，0.5，1)，C正確；若四條豎直棱的棱心位置均插入Z，則與原晶胞比，增加Z的個數為=1，而Z為H2，所以晶體的化學式為LaNi5H8，D不正確；故選D。11.(簡稱DACP)是我國科研工作者合成的一種新型起爆藥，結構如圖所示，DACP中不存在環狀結構。下列關于該物質的說法正確的是A.1molDACP中含有6mol配位鍵B.1molDACP中內所含鍵的物質的量為6molC.和中心原子的雜化方式不同D.DACP中含有的共價鍵都是極性共價鍵【答案】A【解析】由結構圖可知，Co與4個和2個形成配位鍵，則1molDACP中含有6mol配位鍵，A正確；與為等電子體（價電子總數和原子總數分別相同），結構相似，則應為直線形，1個中有2個鍵，1molDACP中含2mol，1molDACP中內所含鍵的物質的量為4mol，B錯誤；中心N原子價層電子對數，中心Cl原子價層電子對數，則和中心原子均為sp3雜化，C錯誤；內的共價鍵為非極性共價鍵，D錯誤；故選A。12.分析下列六種有機物的結構簡式，下列說法不正確的是A.六種有機物都屬于環狀化合物、烴的衍生物B.①②③⑤都屬于芳香族化合物，④和⑥都屬于脂環化合物C.②和③都屬于醇類，⑤和⑥的官能團都是羧基D.六種有機物分子中都含有σ鍵和π鍵【答案】C【解析】六種有機物分子中含有苯環或脂環結構，且都含有官能團，故都屬于環狀化合物、烴的衍生物，A正確；①②③⑤分子中都含苯環結構，都屬于芳香族化合物，④和⑥分子中都含六元單鍵碳環，都屬于脂環化合物，B正確；②分子中羥基直接連在苯環上，屬于酚類，③中羥基連在苯環側鏈上，屬于醇類，⑤屬于甲酸酯類，官能團是酯基，⑥屬于羧酸，官能團是羧基，C錯誤；單鍵碳都是σ鍵，雙鍵碳中含有1個σ鍵和1個π鍵，苯環中含有σ鍵和π鍵，由六種有機物的結構簡式可知，都含有σ鍵和π鍵，D正確；故選C。13.化合物A經李比希法和質譜法分析得知其相對分子質量為136，分子式為C8H8O2。A的核磁共振氫譜有4組峰且面積之比為1∶2∶2∶3，A分子中只含一個苯環且苯環上只有一個取代基，其紅外光譜與核磁共振氫譜如圖所示。關于A的下列說法正確的是A.A分子中含有酯基和苯環兩種官能團B.在一定條件下，A可發生取代反應，但不能發生加成反應C.A屬于環狀化合物、芳香烴D.符合題中A分子結構特征的有機物只有1種【答案】D【解析】有機物A的分子式為C8H8O2，不飽和度為5，A分子中只含一個苯環且苯環上只有1個取代基，其核磁共振氫譜有4組吸收峰，說明分子中含有4種H原子，峰面積之比為1∶2∶2∶3，則4種氫原子個數之比＝1∶2∶2∶3，結合紅外光譜可知，分子中存在酯基等基團，且苯環與C原子相連，故A的結構簡式為，苯環不是官能團，A錯誤；A分子中含有苯環，存在π鍵，則A能發生加成反應，B錯誤；A分子中含有O原子，不屬于烴類化合物，C錯誤；符合題中A分子結構特征的有機物只有1種，即，D正確；故選D。14.下列說法不正確的是A.乙醇和丙三醇互為同系物B.和互為同位素C.和互為同素異形體D.丙酮()和環氧丙烷()互為同分異構體【答案】A【解析】結構相似，組成上相差若干個CH2原子團的有機化合物為同系物，乙醇(CH3CH2OH)是飽和一元醇，丙三醇是飽和三元醇，兩者所含官能團數目不同，不互為同系物，A錯誤；質子數相同、中子數不同的同種元素互為同位素，35Cl的質子數為17，中子數為18，37Cl的質子數為17，中子數為20，兩者質子數相同、中子數不同，互為同位素，B正確；由同種元素組成的不同的單質互為同素異形體，O2和O3是由氧元素組成的不同的單質，兩者互為同素異形體，C正確；分子式相同、結構不同的化合物互為同分異構體，丙酮和環氧丙烷的分子式相同、結構不同，兩者互為同分異構體，D正確；答案選A。15.關于化合物（a）、（b）、（c），（d），下列說法不正確的是A.a、b、c、d互為同分異構體 B.除a外均可發生加成反應C.c中所有原子不可能處于同一平面 D.一氯代物同分異構體最多的是c【答案】C【解析】由題給結構簡式可知，a、b、c、d的分子式均為C8H8，b、c、d均含有碳碳雙鍵。由題給結構簡式可知，a、b、c、d的分子式均為C8H8，分子式相同，結構不同，互為同分異構體，故A正確；a中不含有碳碳雙鍵，b、c、d均含有碳碳雙鍵，則除a外均可發生加成反應，故B正確；c中苯環和碳碳雙鍵直接相連，分子中不含有飽和碳原子，所有原子可能處于同一平面，故C錯誤；a、d結構對稱，一氯代物只有1種，b含有2類氫原子，一氯代物有2種，c含有5類氫原子，一氯代物有5種，則一氯代物同分異構體最多的是c，故D正確。故選C。二、非選擇題：本題共4小題，共55分。16.前四周期元素X、Y、Z、M、R的原子序數依次增大。X、Z位于第二周期，基態原子的未成對電子數都是2；基態M原子的核外電子占據10個軌道，且電子全充滿；的價層電子排布式為。回答下列問題：（1）基態Z原子的電子排布圖為_______。（2）X形成的單質中能導電的物質名稱是_______。（3）Y基態原子中未成對電子數與成對電子數之比為_______。（4）在X、Y、Z的簡單氫化物中，穩定性最強的氫化物是_______(填化學式)。（5）常用于長途運輸海鮮產品，它與水反應的化學方程式為_______。（6）R的含氧酸鉀鹽的化學式為，具有強氧化性。在它的溶液中滴加稀硫酸，溶液變黃色，并產生無色氣泡，寫出該反應的離子方程式：_______。【答案】（1）（2）石墨(或石墨烯)（3）3∶4（4）（5）（6）【解析】前四周期元素X、Y、Z、M、R的原子序數依次增大，X、Z位于第二周期，基態原子的未成對電子數都是2，則X為C元素、Y為N元素、Z為O元素；基態M原子的核外電子占據10個軌道，且電子全充滿，則M為Ca元素；R3+的價層電子排布式為3d5，則R為Fe元素。【小問1詳析】氧元素的原子序數為8，基態原子電子排布式為1s22s22p4，電子排布圖為，故答案為：；【小問2詳析】碳元素形成的單質中石墨、石墨烯能導電，故答案為：石墨(或石墨烯)；【小問3詳析】氮元素的原子序數為7，基態原子電子排布式為1s22s22p,3，電子排布圖為，原子中未成對電子數與成對電子數之比為3∶4，故答案為：3∶4；【小問4詳析】元素的非金屬性越強，簡單氫化物的穩定性越強，碳、氮、氧三種元素的非金屬性依次增強，則水分子的穩定性最強，故答案為：H2O；【小問5詳析】過氧化鈣能與水緩慢反應生成氫氧化鈣和氧氣，可以起到殺菌消毒和供氧的作用，常常用于長途運輸海鮮產品，反應的化學方程式為，故答案為：；【小問6詳析】高鐵酸根在酸性條件下不穩定，能與氫離子反應生成棕黃色的鐵離子、氧氣和水，反應的離子方程式為，故答案為：。17.回答下列問題。（1）X、Y兩者物理性質有差異的主要原因是_______。物質結構簡式水中溶解度/g(25℃)熔點/℃沸點/℃X0.245100Y1.7114295（2）CO(NH2)2分子中C原子的雜化方式為_______，1mol該分子中σ鍵的數目為_______，該物質易溶于水的主要原因是_______。（3）F2與其他鹵素單質反應可以形成鹵素互化物，例如ClF3、BrF3等。已知反應Cl2(g)＋3F2(g)=2ClF3(g)ΔH=-313kJ·mol-1，F—F鍵的鍵能為159kJ·mol-1，Cl—Cl鍵的鍵能為242kJ·mol-1，則ClF3中Cl—F鍵的平均鍵能為_______kJ·mol-1。ClF3的熔、沸點比BrF3的_______(填“高”或“低”)。（4）維生素B1的結構簡式如圖，該晶體溶于水的過程中要克服的微粒間作用力有_______。【答案】（1）X物質形成分子內氫鍵，Y物質形成分子間氫鍵，分子間氫鍵使分子間作用力增大（2）①.sp2②.7NA③.CO(NH2)2分子與水分子之間能形成氫鍵（3）①.172②.低（4）離子鍵、氫鍵、范德華力【解析】【小問1詳析】分子內氫鍵使分子間作用力減弱，熔沸點降低，在水中溶解度減小；分子間氫鍵使分子間作用力增強，熔沸點升高，在水中溶解度增大。X的熔沸點較低，溶解度較小，是因為形成分子內氫鍵；Y熔沸點較高，溶解度較大，是因為形成分子間氫鍵；【小問2詳析】CO(NH2)2中C原子與O原子形成雙鍵，與2個相連，價層電子對數為3，根據價層電子對互斥理論，C原子雜化方式為sp2雜化；CO(NH2)2分子中C=O鍵有1個σ鍵，C-N鍵有2個σ鍵，N-H鍵有4個σ鍵，共1+2+4=7個σ鍵，所以1mol該分子中σ鍵數目為7NA；CO(NH2)2分子與水分子之間能形成氫鍵，所以易溶于水；【小問3詳析】根據反應物總鍵能-生成物總鍵能，設Cl-F鍵的平均鍵能為x，則，解得；ClF3和BrF3都是分子晶體，結構相似，相對分子質量BrF3>ClF3，相對分子質量越大，分子間作用力越大，熔沸點越高，所以ClF3的熔沸點比BrF3低；【小問4詳析】維生素B1結構中含有離子鍵（與陽離子間），含有、可形成氫鍵，分子間存在范德華力，所以溶于水時要克服離子鍵、氫鍵、范德華力。18.回答下列問題。（1）下圖為鈦酸鋇晶體的晶胞結構，該晶體經X射線分析得出，重復單元為立方體，頂點位置被Ti4+所占據，體心位置被Ba2+所占據，棱心位置被O2-所占據。①寫出該晶體的化學式：_______。②若將Ti4+置于晶胞的體心，Ba2＋置于晶胞頂點，則O2-處于立方體的_______位置。③Ti4+的氧配位數和Ba2+的氧配位數分別為_______。（2）Li2S是目前正在開發的鋰離子電池的新型固體電解質，其晶胞結構如圖所示，已知晶胞參數a=588pm。S2-的配位數為_______。【答案】（1）①.BaTiO3②.面心③.6、12（2）8【解析】【小問1詳析】①由結構可知，Ba2＋位于體心有1個，Ti4＋位于頂點，數目為8×＝1個，O2－位于棱心，數目為12×＝3個，故其化學式為BaTiO3；②根據晶胞結構可知，每個Ti4＋周圍有6個O2－，若Ti4＋位于晶胞的體心，Ba2＋位于晶胞的頂點，則O2－處于立方體面心上；③根據晶胞的結構可知，每個Ti4＋周圍有6個O2－，所以Ti4＋的氧配位數為6；立方晶胞12條棱上的12個O2-均與體心Ba2＋等距，所以Ba2＋的氧配位數為12；【小問2詳析】以最右面中心S2－分析，連接左邊有4個鋰離子，右邊的晶胞中也應該有4個鋰離子，因此配位數為8。19.青蒿素是烴的含氧衍生物，為無色針狀晶體，易溶于丙酮、氯仿和苯中，在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中幾乎不溶，熔點為，熱穩定性差，青蒿素是高效的抗瘧藥。已知：乙醚沸點為。從青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理為基礎的，主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工藝如下：請回答下列問題：（1）對青蒿進行干燥破碎的目的是___________。（2）操作Ⅰ需要的玻璃儀器主要有：燒杯、玻璃棒、___________，操作Ⅱ的名稱是___________。（3）操作Ⅲ的主要過程可能是___________(填字母)。A．加水溶解﹐蒸發濃縮、冷卻結晶B．加95%的乙醇，濃縮﹑結晶、過濾C．加入乙醚進行萃取分液（4）用下列實驗裝置測定青蒿素分子式的方法如下：將28.2g青蒿素樣品放在硬質玻璃管中，緩緩通入空氣數分鐘后﹐再充分燃燒，精確測定裝置E和F實驗前后的質量，根據所測數據計算。①裝置E中盛放的物