四川省成都七中2019-2020学年高二下学期半期考试化学试题 PDF版含答案 8页

1 / 7 成都七中 2019-2020 学年度下期高 2021 届半期考试化学试卷 考试时间：90 分钟满分 100 分 可能用到的相对原子质量：H 1；C 12；O 16 一、选择题（共 20 个小题，每小题 2 分，满分 40 分） 1.下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是（） A．N 能层中有 4s、4p、4d、4f 四个能级，共 16 个轨道，可容纳 32 种运动状态的电子 B．在 K 能层中，有自旋相反的两条轨道 C．s 电子绕核运动，其轨道为球面，而 p 电子在纺锤形曲面上运动 D．电子云的轮廓图称为原子轨道，不同原子的 1s 能级能量相同 2.关于元素周期表，下列说法不正确的是（） A. 114 号元素是位于 p 区的金属元素，价电子数为 4 B. 117 号元素基态原子的未成对电子数为 1，位于 p 轨道上 C. 基态原子中未成对电子数最多的元素位于元素周期表的 VI B 族 D. 按照现有构造原理，理论上第八周期应有 50 种元素 3.元素 K 的焰色反应呈紫红色，其紫色对应的辐射波长为（） A. 589.2nmB. 404.4nm C.553.5nm D. 670.8nm 5 分子的说法不正确的是（） A．PCl5 分子中磷原子没有孤对电子 B．PCl5 分子中没有形成 π 键 C．PCl5 分子中所有的 Cl—P—Cl 键角都相等 D．SF4 分子中 S 原子也采用 sp3d 杂化 7.咪唑(iminazole)是一种芳香杂环化合物，结构简式如下图所示；已知咪唑分子中所有原子 位于同一平面内，下列说法不正确的是（） 4.第 I A 族金属元素，下列哪一种性质不是随原子序数单调变化的（） A.最高价氧化物水化物的碱性 B. 基态原子的第一电离能 C.单质的密度 D.基态原子半径 5.价层电子对互斥理论(VSEPR)是关于分子几何构型的经验规律，该理论认为，分子的稳定 结构应使中心原子价层电子对之间的斥力最小，且不同价层电子对之间排斥力相对大小满足： 孤对电子-孤对电子>孤对电子-键对电子>键对电子-键对电子。如 H2O 分子中∠H-O-H≈104. 5°下列推断不合理的是（） A. NH3 分子中∠H-N-H<109.5° B. H2O 键角∠H-O-H 小于 H3O+键角∠H-O-H C. 已知 P4 分子为正四面体，P4O6 中的∠O-P-O 小于 P4O10 中的∠O-P-O D. [Zn(NH3)6]2+离子中∠H-N-H 小于 NH3 分子中∠H-N-H 6.磷原子在形成 PCl5 分子时，除最外层 s、p 轨道参与杂化外，其 3d 轨 道也有 1 个参加了杂化，称为 sp3d 杂化。成键电子对数与孤电子对数总 和为 5 的原子常采用 sp3d 杂化。PCl5 分子中 5 个杂化轨道分别与氯原子 配对成键，PCl5 的空间构型为三角双锥形（如下图所示）。下列关于 PCl 3 / 7 13.碳元素的单质有着多种不同的同素异形体，最常见的是金刚石和石墨，二者在一定条件 下可以相互转化，它们的结构如下图所示，下列说法不正确的是（） A. 石墨中最小碳环为平面 6 元环，且环数：碳原子数：C—C 键数＝1：2：3 B. 石墨层与层间的主要作用力为范德华力，易发生相对滑移，因此石墨可用作润滑剂 C. 金刚石骨架中最小碳环为 6 元环，且环数：碳原子数：C—C 键数＝1：1：2 D. 金刚石中次近邻的两个碳原子间的距离为2√6 3 × 0.154푛푚 14.以 C60 为代表的富勒烯家族是碳元素的另一类同素异形体，C60 的分子结构及晶胞结构如 下图所示；已知在 C60 分子的质心位于晶胞的顶点和面心，下列说法不正确的是（） A. 与金刚石相比，C60 晶体的熔点更低、硬度更小 B. C60 分子是具有不饱和性的纯碳分子，可与其他物质发生加成反应 C.C60 分子中有 90 个 C—C 键，且存在两种键长，比例为 1：1 D. 晶体中每个 C60 分子周围都有 12 个和它等距的分子，这一特征称为分子密堆积 15.碘和干冰是常见的分子晶体，它们的晶体结构如下图所示。其中干冰的晶胞为正方体，C O2 分子取向分别与晶胞体对角线方向平行。下列说法正确的是（） A.碘和干冰都易升华，过程中破坏共价键和分子间作用力 B. CO2 晶胞中有 4 种不同取向的 CO2 分子 C.碘晶胞中，I2 分子有 3 种不同的空间取向，一个碘晶胞有 4 个 I 原子 D.两个不同取向的 CO2 分子所在直线在空间中夹角为 90° 16.已知理论预测 β-CxNy 晶体很可能具有比金刚石更大的硬度，且原子间均以单键结合，C 只结合 N，N 只结合 C。下列关于该晶体的说法中，不正确的是（） 4 / 7 A. x=3，y=4 B. β-CxNy 晶体最可能是原子晶体 C. 晶体中所有原子均满足 8 电子稳定结构 D. β-CxNy 晶体中 C—N 键的键长比金刚石中 C—C 键的键长要长 17.某微生物电池在运行时可同时实现净化有机物污水、净化含 Cr2O72-废水（pH 约为 6）和 淡化食盐水，其装置示意图如下图所示。图中，D 和 E 为阳离 子交换膜或阴离子交换膜，Z 为待淡化食盐水。已知 Cr3+完全 沉淀所需的 pH 为 5.6。 下列说法不正确的是（） A. E 为阴离子交换膜 B.X 为有机物污水，Y 为含 Cr2O72－废水 C.理论上处理 1mol 的 Cr2O72－的同时可脱除 6mol 的 NaCl D. C 室的电极反应式为 Cr2O72－＋6e－＋8H+===2Cr(OH)3↓＋H2O 18.2019 年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡 献的科学家。右图为磷酸铁锂材料锂离子电池放电原理示意图，该 电池充电时阳极反应式为：LiFePO4－xLi+－xe－=xFePO4＋(1-x)LiFe PO4。下列叙述错误的是（） A. 放电时，铝箔的电势低于铜箔 B. 放电时，电子由铝箔沿导线流向铜箔，Li+通过隔膜移向正极 C. 放电时正极反应为：FePO4＋xLi+＋xe－=xLiFePO4＋(1-x)FePO4 D.磷酸铁锂锂离子电池充放电过程通过 Li+迁移实现，C、P、Fe 元素化合价均不发生变化 19.科学家用氮化镓(GaN)材料与铜作电极组装如右图所示 的人工光合系统，成功地实现了以 CO2和 H2O 合成 CH4。 下列说法不正确的是（） A. 电解液中 H+从质子交换膜右侧向左侧迁移 B. GaN 表面发生氧化反应，有 O2 产生 C. 该过程是将太阳能转化为化学能和电能 D. Cu 表面电极反应式：CO2＋8e－＋8H+＝CH4＋2H2O 20.利用小粒径零价铁（ZVI）的电化学腐蚀处理三氯乙烯，进行水体修复的过程如图所示。 H+、O2、NO3 －等共存物的存在会影响水体修复效果，定义单位时间内 ZVI 释放电子的物质 的量为 nt，其中用于有效腐蚀的电子的物质的量为 ne。 下列说法错误的是（） A.反应①②③④均在正极发生 B.单位时间内，三氯乙烯脱去 amol Cl 时 ne=amol C.④的电极反应式为 NO3 －＋10H+＋6e－＝NH4+＋3H2O D.增大单位体积水体中小粒径 ZVI 的投入量，可使 nt 增大 5 / 7 二、非选择题（共个 4 小题，满分 60 分） 21.（10 分） （1）写出铬元素基态原子的价层电子排布图________________ （2）重铬酸钾是一种强氧化剂，用于制铬矾、火柴、铬颜料、并供鞣革、电镀、有机合成； 同时它还被国际癌症研究组织归为第一类致癌物质。 鉴于铬的毒性，含铬废水必须经过处理达标后才能排放。传统的电解法处理酸性含铬废 水（主要含有 Cr2O72－）时，以铁板作阴、阳极材料，处理过程中存在 Cr2O72－与 Fe2+反应生 成 Cr3+的反应，最后 Cr3+以 Cr(OH)3 形式除去。 （i）写出阳极反应式：____________________________ （ii）写出阴极反应式______________________________ （iii）电解的过程中溶液的 pH （填升高、降低或不变） （iv）电路中有 12mol 电子转移时，最多有 molCr2O72－被还原 （3）在 CrCl3 的水溶液中，一定条件下存在组成为[CrCln(H2O)6－n]x+（n 和 x 均为正整数）的 配离子，将其通过氢离子交换树脂（R－H），可发生离子交换反应： [CrCln(H2O)6－n]x+＋xR－H→Rx[CrCln(H2O)6－n]x++xH+ 交换出来的 H+经中和滴定，即可求出 x 和 n，确定配离子组成。 将含 0.0015 mol [CrCln(H2O)6－n]x+的溶液，与 R－H 完全交换后，中和生成的 H+需浓度 为 0.1200 mol·L－1NaOH 溶液 25.00 ml，可知该配离子的化学式为 。 22.（10 分） （1）现有三种有机物(a)丙烷、(b)二甲醚(H3COCH3)和(c)乙醇 CH3CH2OH，沸点数据如下 沸点 78℃ －23℃ －42.09℃ 物质 CH3CH2OH H3COCH3 CH3CH2CH3 （i）乙醇沸点高于二甲醚的原因是_________________________ （ii）二甲醚沸点高于丙烷的原因是_________________________ （2）《本草衍义》中对精制砒霜（As2O3）过程有如下叙述：“取砒之法，将生砒就置火上，以 器覆之，令砒盐上飞着覆器，遂凝结累然下垂如乳尖，长者为胜，平短者次之。” （i）文中涉及的操作方法是（ ） A.蒸馏 B.升华 C.干馏 D.萃取 E.精馏 F.重结晶 （ii）由以上工艺，砒霜最可能的晶体类型是（ ） A.原子晶体 B.分子晶体 C.离子晶体 D.金属晶体 E.混合晶体 （iii）砒霜是剧毒物质，法庭医学分析上常用马氏试砷法来证明是否砒霜中毒：把试样与锌 和硫酸混和，若试样中含有砒霜，则生成砷化氢气体，反应的化学方程式为____________ 23.（20 分）非线性光学晶体在信息、激光技术、医疗、国防等领域具有重要应用价值。我 国科学家利用 Cs2CO3、XO2（X＝Si、Ge）和 H3BO3 首次合成了组成为 CsXB3O7 的非线性 光学晶体。回答下列问题： （1）C、O、Si 三种元素电负性由大到小的顺序为 ；第一电离能 I1(Si) I1(Ge)（填>或<）。 6 / 7 （2）SiO2 和 GeO2 具有类似的晶体结构，其中熔点较高的是 ，原因是 。 （3）H3BO3 为 酸；左下图为 H3BO3 晶体的片层结构，其晶体类型为 ；硼酸在热 水中比在冷水中溶解度显著增大的主要原因是 。 （4）以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐 标。CsSiB3O7 晶胞形状为长方体形，晶胞参数为 apm、bpm 和 cpm。右上图为沿 y 轴投影 的晶胞中所有 Cs 原子的分布图和原子分数坐标。 （i）据此判断该晶胞中硼原子的数目为 （ii）CsSiB3O7 的摩尔质量为 Mg·mol－1，设 NA 为阿伏伽德罗常数的值，则 CsSiB3O7 晶体 的密度为 g·cm－3（用代数式表示，下同） （iii）A(0,0.7,0)、C(0.5,0.2,0.5)两点之间的距离为 pm （iv）若以 D(0,0.3,0.5)为晶胞顶点，则点 E(0.5,0.8,1.0)的 Cs 原子位于新晶胞的 。 （v）关于非线性光学晶体材料 CsGeB3O7 的说法正确的是（ ）（填字母，双选） A.该晶体材料可以通过 X-射线衍射实验得到有明显波峰的谱线图 B.该晶体材料由于非线性效应不具有固定的熔点 C.该材料因自范性而在宏观上可以自发形成凸多面体外观 D.合成该材料的反应为氧化还原反应 24.（20 分）钒(V)化合物呈现多种颜色，如二价钒 V2+常呈紫色；三价钒 V3+呈绿色；四价 钒 VO2+呈浅蓝色；四价钒的碱性衍生物常是棕色或黑色；而 V2O5 是橙红色粉末，溶于酸得 到黄色的 VO2+溶液，溶于强碱得到无色溶液。 （1）写出 V2+的核外电子排布式 （2）全钒液流电池是一种活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池，用于风力发电、光伏发 电、电网调峰等领域的储能系统，如下图所示。隔膜只允许 H+通过，介质为 H2SO4，被膜 隔开的电解质为 VO2+和 V2+，放电后，分别变为 VO2+和 V3+。 （i）写出充电时正极反应式 （ii）放电时介质中的 H+的迁移方向为 A.由正极向负极迁移 B.由负极向正极迁移 C.无法判断 7 / 7 （3）V2O5 溶解在 NaOH 溶液中，得到钒酸钠（Na3VO4）该盐阴离子立体构型为 ；也可 以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如下图所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为 。 （4）V2O5 也可溶于 H2SO4 溶液，生成 VO2+，向得到的溶液加入草酸，小火加热，溶液由黄 色变为浅蓝色，据此写出配平的离子方程式 （5）钒与吡啶-2-甲酸根形成的电中性单核配合物可增强胰岛素降糖作用，结构如下 （i）该配合物中钒的配位数为 ，钒的配位原子有 （ii）该配合物为 （填极性/非极性）分子 （iii）1mol 该配合物中存在 molσ 键 （iv）该配合物中 N 原子的杂化轨道类型为 ，C 原子的杂化 轨道类型有 （v）该配合物中第二周期元素基态原子的第一电离能顺序是