山东省青岛市2023-2024学年高二上学期1月期末化学试题

试卷更新日期：2024-04-11 类型：期末考试

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一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分．每小题只有一个选项符合题意．

1. 化学与生活、生产等密切相关．下列说法错误的是（）

A、钙钛矿太阳能电池的能量转化是将太阳能转化为电能 B、“暖宝宝贴”是利用原电池原理加快铁的腐蚀而进行发热的 C、铜的电解精炼工艺中阳极泥的产生与金属活动性的差异相关 D、铅酸蓄电池充电时的阳极反应为 $P b^{2 +} - 2 e^{-} + 2 H_{2} O = P b O_{2} + 4 H^{+}$

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2. $N C l_{3}$ 可发生水解反应 $N C l_{3} + 3 H_{2} O = N H_{3} + 3 H C l O$ ．下列说法错误的是（）

A、 $N C l_{3}$ 、 $N H_{3}$ 分子中键角较大的是 $N C l_{3}$ B、 $H_{2} O$ 是由极性键构成的极性分子 C、质量数为35的Cl原子可表示为 $_{17}^{35} C l$ D、HClO的电子式为

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3. $Z n_{2} G e O_{4}$ 是一种新型光催化剂．下列说法错误的是（）

A、Zn处于元素周期表中的ds区 B、基态Ge的价电子排布式为 $3 d^{10} 4 s^{2} 4 p^{2}$ C、基态O原子的纺锤形轨道中电子具有的能量都相同 D、三种元素电负性由大到小的顺序是O＞Ge＞Zn

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4. 镍能形成多种配合物如正四面体形的 $N i {(C O)}_{4}$ 和平面正方形的 ${[N i {(C N)}_{4}]}^{2 -}$ 、正八面体形的 ${[N i {(N H_{3})}_{6}]}^{2 +}$ 等，下列说法正确的是（）

A、 $N i {(C O)}_{4}$ 中的配位原子是氧原子 B、 ${[N i {(C N)}_{4}]}^{2 -}$ 中Ni、N不可能处在同一直线上 C、 ${[N i {(N H_{3})}_{6}]}^{2 +}$ 中 $H - N - H$ 键角比107.3°小 D、 ${[N i {(C N)}_{4}]}^{2 -}$ 和 ${[N i {(N H_{3})}_{6}]}^{2 +}$ 中均有d轨道参与杂化

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5. 一种具有聚集诱导发光性能的物质，其分子结构如图所示．下列说法错误的是（）

A、该分子含有14个 $s p^{2}$ 杂化的碳原子 B、该分子所有碳原子处于同一平面 C、该物质不具有旋光性 D、该分子之间可形成氢键

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6. “孔蚀”是一种集中于金属表面极小范围并能深入到金属内部的电化学腐蚀。某铁合金表面钝化膜破损后的孔蚀如图所示，下列说法正确的是（）

A、 $C l^{-}$ 的存在会加速该铁合金的腐蚀 B、孔的表面与内部均只能发生吸氧腐蚀 C、铁合金与锌或锡连接均属于牺牲阳极保护法 D、铁合金与电源负极连接可于表面形成钝化膜

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7. 下列说法中正确的是（  ）
①非金属元素不可能形成离子化合物    ②位于第四周期第VA族的元素为非金属元素
③可用质谱法区分 $^{87} S r$ 和 $^{86} S r$     ④金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关
⑤分子晶体中一定存在共价键    ⑥金刚石与石墨中的C―C―C夹角都为120°
⑦NaCl晶体中，阴离子周围紧邻的阳离子数为6
⑧NaClO和NaCl均为离子化合物，它们所含的化学键类型完全相同

A、①③④⑥ B、②③④⑦ C、②③④⑤ D、②③④⑧

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8. 2023年化学诺贝尔奖授予三位科学家以表彰他们发现和合成量子点方面做出的贡献．我国化学家研究的一种新型复合光催化剂［碳量子点（CQDS）氮化碳（ $C_{3} N_{4}$ ）纳米复合物］可利用太阳光实现高效分解水，原理如图所示．现以每生成2mol $H_{2}$ 或1mol $O_{2}$ 计，水分解、反应Ⅰ及反应Ⅱ的焓变依次为 $Δ H$ 、 $Δ H_{1}$ 、 $Δ H_{2}$ ．下列说法错误的是（）

A、反应Ⅰ的化学方程式为 $2 H_{2} O = H_{2} ↑ + H_{2} O_{2}$ B、该过程涉及太阳能、热能及化学能之间的转化 C、该过程实现高效分解水的同时也产生副产物 $H_{2} O_{2}$ D、若 $Δ H_{2} < 0$ ，则 $Δ H$ 与 $Δ H_{1}$ 的大小关系为 $Δ H < Δ H_{1}$

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9. 物质结构决定物质性质．下列性质差异与结构因素匹配错误的是（）

选项	性质差异	结构因素
A	还原性：Na＞Mg＞Al	核外电子排布
B	沸点：（131℃）＞（31.36℃）	分子间氢键
C	稳定性： $H_{2} S > H_{2} S e > H_{2} T e$	分子间作用力
D	熔点：金刚石＞碳化硅＞晶体硅	共价键键能

A、A B、B C、C D、D

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10. 下列实验装置（夹持装置略）不能达到实验目的的是（）

A、甲装置可制作氢氧燃料电池 B、乙装置可实现在铜片表面镀锌 C、丙装置可测定中和反应的反应热 D、丁装置可用于制备NaClO消毒液

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二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分．每小题有一个或两个选项符合题意，全都选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．

11. 某种新型储氢材料的晶胞如图，八面体中心M为铁元素金属离子，顶点均为 $N H_{3}$ 配体；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子，下列说法正确的是（）

A、黑球微粒的化学式为 ${[F e {(N H_{3})}_{6}]}^{3 +}$ B、白球微粒中存在配位键，硼原子提供空轨道 C、晶体中 $N H_{3}$ 分子间可能存在氢键作用 D、晶体中所含元素的电负性大小顺序为N＞B＞H＞Fe

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12. 短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大．基态X、Z、W原子均有两个未成对电子，W与Z同主族．下列说法错误的是（）

A、第三电离能：Z＞Y＞X B、 $X W_{2}$ 、 $W Z_{3}$ 均为非极性分子 C、Y、Z形成的化合物只有5种 D、最高价含氧酸的酸性W大于X

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13. 咪唑（a）和N-甲基咪唑（b）都是合成医药中间体的重要原料，分子中均存在大π键，结构如图．下列说法正确的是（）

A、大π键均表示为 $π_{5}^{6}$ B、C―N键的键长：①＜② C、C、N原子均为 $s p^{2}$ 杂化 D、a、b所有原子均在同一平面上

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14. 环氧乙烷（EO）是一种重要的有机合成原料和消毒剂．由乙烯经电解制备环氧乙烷的原理如图所示．下列说法正确的是（）

A、电极2连接外接电源的正极 B、“离子膜”只能是阴离子交换膜 C、溶液a含有两种溶质，溶液b可循环使用 D、若用丙烯替代乙烯，则经电解可制得甲基环氧乙烷

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15. 由汞（Hg）、锗（Ge）、锑（Sb）形成的一种新物质M为潜在的拓扑绝缘体材料。M晶体可视为Ge晶体（晶胞如图a所示）中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成（晶胞如图b所示），已知原子P的分数坐标 $(0 ， 0 ， 0)$ ， M的最简式的相对分子质量为 $M_{r}$ ，下列说法正确的是（）

A、1个Ge晶胞中含有4个Ge原子 B、M晶胞中与Ge距离最近的Sb共8个 C、M晶胞中原子Q的坐标为 $(\frac{3}{4} ， \frac{1}{4} ， \frac{7}{8})$ D、M晶体的密度为 $\frac{4 \times 1 0^{21} M r}{N_{A} x^{2} y} g \cdot c m^{- 3}$

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三、非选择题：本题共5小题，共60分．

16. 五氮离子盐 ${(N_{5})}_{6} {(H_{3} O)}_{3} {(N H_{4})}_{4} C l$ 、 $A g N_{5}$ 在炸药、推进剂等领域具有较高应用价值。回答下列问题：

(1)、经X射线衍射测得 ${(N_{5})}_{6} {(H_{3} O)}_{3} {(N H_{4})}_{4} C l$ 的局部结构如下图所示，图中存在平面五元环结构。
①图中空间构型为正四面体的微粒是(填化学式)，基态氯原子的价电子轨道表示式为。
②该物质的晶体类型为，晶体中含有的化学键有(填标号)。
a．非极性共价键 b．π键 c．氢键 d．配位键

(2)、五唑银( $A g N_{5}$ )的立方晶胞结构如图甲所示，晶胞参数为 $n p m$ ，图乙是 $A g N_{5}$ 晶胞图的俯视图。
①晶胞中 $A g^{+}$ 周围距离最近的 $A g^{+}$ 有个。图乙中，已知a点的坐标 $(1 ， 1 ， 1)$ ， b点的坐标 $(0.5 ， 1 ， 0.5)$ ，则晶胞中c点的原子分数坐标为。
②晶胞中PQ之间的核间距为。

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17. 氢气是一种清洁燃料和重要的工业原料，广泛应用于航空航天、石油化工、有机合成等领域。回答下列问题：

(1)、一定条件下，氢气与二氧化碳气体反应生成 $C H_{3} O H (g)$ 和水蒸气。已知相关化学键键能如表所示：
化学键
H―H
C―O
C=O
O―H
C―H
E/( $k J \cdot m o l^{- 1}$ )
436
326
803
464
414
则该反应的热化学方程式为。

(2)、“萨巴蒂尔反应”［ $C O_{2} (g) + 4 H_{2} (g) = C H_{4} (g) + 2 H_{2} O (g)$ $Δ H$ ］可将航天员呼出的 $C O_{2}$ 转化为供空间站在轨运行的火箭燃料。有关物质的摩尔燃烧焓如表所示：
物质
$C (石墨， s)$
$H_{2} (g)$
$C O (g)$
$C H_{4} (g)$
摩尔燃烧焓 $Δ H / (k J \cdot m o l^{- 1})$
―393.5
―285.8
―283
―890.3
①石墨不完全燃烧生成 $C O (g)$ 的热化学方程式为。
②已知每18g水蒸气转化为液态水释放44kJ的热量，则“萨巴蒂尔反应”的 $Δ H =$ 。

(3)、一种用于制氢气的膜基海水电解装置如图所示，其中隔膜只允许水分子通过。
①N电极为直流电源的电子(填“流入”或“流出”)极，P电极发生的电极反应式为。
②理论上，该装置每产生13.44L(STP)气体时，转移电子的数目为， I室海水减少的质量为。

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18. 过渡元素锰能形成很多重要的化合物。回答下列问题：

(1)、三醋酸锰 $[{(C H_{3} C O O)}_{3} M n]$ 是一种有机反应氧化剂。Mn在元素周期表中的位置为。下列表示锰原子处于激发态的有(填标号，下同)，其中能量较高的是。
a． $[A r] 3 d^{5} 4 s^{2}$ b． $[A r] 3 d^{5} 4 s^{1} 4 p^{1}$ c． $[A r] 3 d^{5}$ d． $[A r] 3 d^{5} 4 p^{2}$

(2)、三醋酸锰是一种配合物，其结构如图所示，所含 $π$ 键和 $σ$ 键个数之比为。羧酸可表示为A―H， $F C H_{2} C O O H$ 、 $C l C H_{2} C O O H$ 和 $C H_{3} C O O H$ 酸性随A―H间的电子云密度增大而减弱，其中酸性最弱的是。

(3)、锰酸锂( $L i M n_{2} O_{4}$ )可作为锂离子电池的正极材料，通过 $L i^{+}$ 嵌入或脱嵌实现充放电。
①锰酸锂可充电电池的总反应为： $L i_{1 - x} M n_{2} O_{4} + L i_{x} C ⇌_{放电}^{充电} L i M n_{2} O_{4} + C (0 < x < 1)$ 。 $L i^{+}$ 从锰酸锂中脱嵌的过程为。(填“放电”或“充电”)过程，对应的电极反应式为。
② $L i M n_{2} O_{4}$ 晶胞可看成由图1中A、B单元按图2方式构成。图1中“”表示 $O^{2 -}$ ，则“”表示的微粒是。(填离子符号)。

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19. 二氧化硫及氮氧化物是大气的主要污染物，为防治环境污染，科研人员做了大量研究。回答下列问题：

(1)、氨气催化还原是消除NO的一种方法。
已知： $N_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌ 2 N H_{3} (g)$    $Δ H = - 92 k J \cdot m o l^{- 1}$
$N_{2} (g) + O_{2} (g) = 2 N O (g)$    $Δ H = + 180 k J \cdot m o l^{- 1}$
$2 H_{2} (g) + O_{2} (g) = 2 H_{2} O (g)$    $Δ H = - 483.6 k J \cdot m o l^{- 1}$
则理论上，每消耗标准状况下22.4L $N H_{3}$ 催化还原NO生成 $N_{2} (g)$ 和 $H_{2} O (g)$ 时，吸收或释放的能量为 $k J$ 。

(2)、利用如下装置可有效消除含NO废气、含 $S O_{2}$ 废气，同时制备化工产品次磷酸 $(H_{3} P O_{2})$ ，实现能量资源综合利用。
①开始工作后，甲装置 ${(N H_{4})}_{2} S O_{4}$ 溶液酸性(填“增强”或“减弱”)，多孔石墨b的电极反应式为。
②乙装置电池反应的化学方程式为。
③丙装置产品室获得 $H_{3} P O_{2}$ 的原因是。

(3)、库伦测硫仪可用于检测煤燃烧释放出的气体中 $S O_{2}$ 的含量，进而计算出煤中硫的含量，原理如图所示。检测前，电解质溶液中 $\frac{c (I_{3}^{-})}{c (I^{-})}$ 保持定值时，电解池不工作；将待测气体通入电解池后， $S O_{2}$ 溶解并将 ${I_{3}}^{-}$ 还原，测硫仪便立即工作使 $\frac{c ({I_{3}}^{-})}{c (I^{-})}$ 又恢复到原定值，测定结束。
① $S O_{2}$ 在电解池中发生反应的离子方程式为。
②对mg煤样品进行检测时，电解消耗的电荷量为xC，该煤样品中硫元素的含量为(已知电路中每转移1mol $l e^{-}$ 消耗的电荷量为96500C)

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20. 有机物K是一种重要的药物合成中间体，其一种合成路线如下图所示。
回答下列问题：

(1)、B的结构简式为；反应①~③中 $C l S O_{3} H$ 的主要作用是。

(2)、E的名称为；反应⑦的反应类型为；I所含有的官能团除亚氨基外，还有(填名称)。

(3)、满足下列条件的G的同分异构体共有种，其中核磁共振氢谱有3组峰且峰面积比为2∶2∶1的结构简式为。
①氯原子直接连在苯环上； ②能发生银镜反应。

(4)、反应⑨的化学方程式为。

(5)、环戊乙酸()是利尿降压药合成的中间体，以为原料合成环戊乙酸的路线为(无机试剂任选)。

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化学键	H―H	C―O	C=O	O―H	C―H
E/( $k J \cdot m o l^{- 1}$ )	436	326	803	464	414

物质	$C (石墨， s)$	$H_{2} (g)$	$C O (g)$	$C H_{4} (g)$
摩尔燃烧焓 $Δ H / (k J \cdot m o l^{- 1})$	―393.5	―285.8	―283	―890.3