北京市第十三中学2020-2021学年高二下学期期中考试化学试题

北京市第十三中学2020-2021学年高二下学期期中考试化学
试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列对有机物命名正确的是
A．1，1 二甲基丙烷B．2-乙基丙烷C．2-甲基丁烷D．3-甲基丁烷2．下列有机物有顺反异构体的是
A．B．
C．D．
3．在ClCH=CHCl分子中，C-Cl键采用的成键轨道是
A．sp-p B．sp2-s C．sp2-p D．sp3-p
4．下列关于丙烯(CH2=CH-CH3)的说法正确的是
A．1个丙烯分子中有2个σ键和1个π键
B．丙烯分子中不存在极性共价键
C．丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化
D．丙烯分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者
5．具有下列结构的化合物，其核磁共振氢谱中有2个峰的是
A．CH3CH2OH B．CH3CH3C．CH3OCH3D．HOCH2CH2OH 6．下列分子中的中心原子发生sp2 杂化的是
A．CH4B．NH3C．BF3D．H2O
7．下列粒子的VSEPR模型为四面体，且空间构型结构为V型的是
A．H2O B．NF3C．H3O+D．SO2
8．下列各组物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是（）
A．C(金刚石)和CO2B．CH4和H2O C．NaBr和HBr D．Cl2和KCl 9．下列说法不正确的是
A．乙炔与分子式为C4H6的烃一定互为同系物
B．乙炔和乙烯都能发生加成反应和加聚反应
C．乙炔分子中含有极性键和非极性键
D．乙炔是直线形分子，碳原子都是sp杂化
10．下列反应不属于加成反应的是
A．乙烯水化法合成乙醇B．乙炔与氯化氢反应
C．1-丁烯使溴的四氯化碳溶液褪色D．1-丁烯使酸性高锰酸钾溶液褪色11．下列说法中正确的是（）
A．冰融化时，分子中H—O键发生断裂
B．原子晶体中，共价键越强，熔点越高
C．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔、沸点一定越高
D．分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定
12．关于CO2和SO2的说法中，正确的是
A．C和S上都没有孤电子对
B．C和S都是sp3杂化
C．都是AB2型，所以空间结构都是直线型
D．CO2的空间结构是直线型，SO2的空间结构是V型
13．分子式为C3H5Cl的链状有机物的同分异构体共有（包括顺反异构）（）A．3种B．4种C．5种D．6种
14．某烃中碳、氢元素质量比为6∶1，该烃在标准状况下的密度为1.25 g·L-1，分子式为
A．C4H8B．C2H4C．C2H2D．C6H6
15．已知O3的空间构型为V型，分子中正电中心和负电中心不重合，则下列关于O3和O2在水中的溶解度的叙述中，正确的是
A．O3在水中的溶解度和O2的一样B．O3在水中的溶解度比O2的小
C．O3在水中的溶解度比O2的大D．无法比较
16．结合下表数据分析，下列关于乙醇、乙二醇的说法，不合理
．．．的是（）
A．二者的溶解性与其在水中能够形成氢键有关
B．可以采用蒸馏的方法将二者进行分离
C．丙三醇的沸点应该高于乙二醇的沸点
D．二者组成和结构相似，互为同系物
17．设N A为阿伏伽德罗常数的值。

下列说正确的是
A．常温下，28g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数为2N A
B．标准状况下，22.4LCCl4含有的分子数约为N A
C．常温常压下，2.24L乙烯中含有的氢原子数为0.4N A
D．标准状况下，2.24L乙烯中含有σ键数为0.6N A
18．某同学通过实验研究铜盐溶液颜色的变化。

下列说法不正确
．．．的是
A．由①②可知，②中溶液呈蓝色是Cu2+与水分子作用的结果
B．由④可知，Cu2+与Cl−可能会结合产生黄色物质
C．由③④可知，Cl−的浓度对铜盐溶液的颜色有影响
D．由②③④可知，CuCl2溶液一定为绿色
二、填空题
19．下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：22-
Cr O
27
+3CH3CH2OH+16H++13H2O→4[Cr(H2O)6]3++CH3COOH
（1）基态Cr3+核外电子排布式为_______；配离子[Cr(H2O)6]3+中，与Cr3+形成配位键的原子是_______；(填元素符号)。

（2）CH3COOH中C原子轨道杂化类型分别为_______、_______；1molCH3COOH分
子中含有σ键的数目为_______；
（3）H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为_______。

（4）CH3CH2OH核磁共振氢谱中有_______个不同的吸收峰。

三、有机推断题
20．以乙炔为主要原料可以合成聚乙烯、聚丙烯腈和氯丁橡胶，有关合成路线如图所示。

−−−−−→
已知反应：n CH2=CH-CH=CH2催化剂
Δ
（1）写出反应①方程式_______。

（2）写出反应②方程式_______。

（3）写出物质D的结构简式_______。

（4）写出物质C的结构简式_______。

21．有机化合物A是一种重要的化工原料，在一定条件下可以发生如下反应：
已知苯环侧链上的烃基在一定条件下能被氧化成羧基。

（1）下列关于有机化合物A的说法正确的是_______(填字母)。

A．属于芳香烃B．属于苯的同系物
C．侧链中含碳碳双键D．有顺反异构体
（2）有机化合物A的结构简式为_______。

（3）请写出A→B反应的化学方程式_______，其反应类型_______。

（4）D具有优良的绝缘、绝热性能，可用作包装材料和建筑材料，在工业上以A为原料生产。

写出相关反应的化学方程式_______，其反应类型为_______。

四、结构与性质
22．东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名
中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。

回答下列问题：
（1）镍元素基态原子的电子排布式为_______。

（2）硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。

①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是_______。

②氨的沸点高于膦(PH3)，原因是_______。

（3）单质铜及镍都是由_______键形成的晶体。

元素铜与镍的第二电离能分别为：
I Cu=1958KJ/mol，I Ni=1753KJ/mol，I Cu>I Ni的原因是_______。

（4）某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。

①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_______。

②若晶胞参数为anm，则合金的密度ρ=_______g·cm—3(列出计算式，设N A为阿伏加德罗常数的值，相对原子量：Cu64、Ni59)
五、实验题
23．苯甲酸是常用的防腐剂和重要的医药原料。

一种药用苯甲酸的制备方法如下：I.在反应罐中加入甲苯、饱和KMnO4溶液、Fe2O3(催化剂)，加热，充分反应。

II.反应结束后，改为蒸馏装置。

加热蒸馏，直至冷凝管壁不再出现油珠。

III.将反应罐中的混合物趁热过滤，滤渣用少量热水洗涤。

IV.向滤液中滴加浓盐酸酸化至pH=2，抽滤，用少量水洗涤，干燥得苯甲酸粗品
V.将粗苯甲酸加入一定体积的乙醇中，配成60℃的饱和溶液，过滤。

VI.滤液倒入室温下一定量的水中，苯甲酸结晶析出，过滤、洗涤、干燥得到药用纯苯甲酸。

已知：相关物质的溶解度(g/mL)
I 中发生的主要反应为：+KMnO 423
Fe O −−−→+KOH+MnO 2+H 2O(未配平)
（1）II 中蒸馏的目的是_______。

（2）III 中趁热过滤的目的是_______。

（3）则IV 中发生反应的离子方程式为+H +→
、_______
（4）将V 中操作除去的杂质是_______。

（5）VI 中洗涤操作中用(乙醇、水)_______进行洗涤。

参考答案
1．C
【详解】
有机物最长碳链有4个碳原子，甲基的最小位置为2，名称为2-甲基丁烷，答案为C。

2．D
【分析】
顺反异构是指化合物分子中由于具有限制自由旋转的因素，使各个基团在空间的排列方式不同而出现的非对映异构现象，若双键上两个碳原子上连有四个完全不同的原子或基团则存在顺反异构体，据此解答。

【详解】
A.不存在同分异构体，A错误；
B.不存在同分异构体，B错误；
C.不存在顺反异构，C错误；
D.中，两个甲基在碳碳双键的同一侧，或在异侧两种同分异构体，存在顺反异构，D正确；
答案为D。

3．C
【详解】
在ClCH=CHCl分子中，C原子采用sp2杂化，Cl原子最外层电子排布式是3s23p5，则其中的C-Cl键采用的成键轨道是sp2-p，故合理选项是C。

4．D
【详解】
A．有机物分子中单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，则丙烯分子有8个δ键和1个π键，故A错误；
B．丙烯分子中含有的碳氢键为极性共价键，故B错误；
C．丙烯分子中甲基上的碳原子为sp3杂化，碳碳双键上的2个碳原子都是sp2杂化，故C错误；
D．丙烯分子中含有σ键和π键，π键的活性强于σ键，是化学反应的积极参与者，故D 正确；
故选D。

5．D
【详解】
A．乙醇分子中含有3类氢原子，核磁共振氢谱中有3个不同的吸收峰，故A不符合题意；B．甲烷分子中含有1类氢原子，核磁共振氢谱中有1个不同的吸收峰，故B不符合题意；C．二甲醚分子中含有1类氢原子，核磁共振氢谱中有1个不同的吸收峰，故C不符合题意；D．乙二醇分子中含有2类氢原子，核磁共振氢谱中有2个不同的吸收峰，故D符合题意；故选D。

6．C
【详解】
A．CH4的中心碳原子形成4个σ键，无孤电子对，为sp3杂化，故A不符合；
B．NH3的中心N原子形成3个σ键，孤电子对为1，为sp3杂化，故B不符合；
C．BF3的B原子形成3个σ键，无有孤电子对，采用sp2杂化，故C符合；
D．H2O的O原子形成2个σ键，孤电子对数为2，为sp3杂化，故D不符合；
故选C。

7．A
【详解】
A．水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为2，则分子的VSEPR模型为四面体形，空间构型结构为V形，故A正确；
B．三氟化氮分子中氮原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，则分子的VSEPR模型为四面体形，空间构型结构为三角锥形，故B错误；
C．水合氢离子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，则离子的VSEPR模型为四面体形，空间构型结构为三角锥形，故C错误；
D．二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为1，则分子的VSEPR模型为三角形，空间构型结构为V形，故D错误；
故选A。

8．B
【详解】
A．金刚石是由C原子之间通过共价键结合形成的原子晶体；干冰是由CO2分子通过范德华力结合形成的分子晶体，CO2中只含共价键；化学键类型相同，晶体类型不同，A错误；B．CH4和H2O都是分子，都只含共价键，构成的晶体均为分子晶体，B正确；
C．NaBr由Na＋和Br－构成，含有离子键，构成的晶体为离子晶体；HBr是分子，含有共价键，形成的晶体是分子晶体；化学键类型和晶体类型均不同，C错误；
D．Cl2是分子，含有共价键，构成的晶体是分子晶体；KCl由K＋和Cl－构成，含有离子键，构成的晶体是离子晶体；化学键类型和晶体类型均不同，D错误。

答案选B。

9．A
【详解】
A．同系物必须是结构相似的同类物质，而分子式为C4H6的烃可能为烯烃，也可能为二烯烃，则乙炔与分子式为C4H6的烃不一定互为同系物，故A错误；
B．乙炔分子中含有碳碳三键，乙烯分子中含有碳碳双键，都是不饱和烃，一定条件下都能发生加成反应和加聚反应，故B正确；
C．乙炔分子中含有碳氢极性键和碳碳非极性键，故C正确；
D．乙炔是含有碳碳三键直线形分子，分子中碳原子都是sp杂化，故D正确；
故选A。

10．D
【详解】
A．乙烯水化法合成乙醇就是乙烯与水在一定条件下发生加成反应制取乙醇，反应类型是加成反应，A不符合题意；
B．乙炔与氯化氢在一定条件下1：1发生加成反应产生氯乙烯；或1：2发生加成反应产生1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷，反应类型为加成反应，B不符合题意；
C．1-丁烯使溴的四氯化碳溶液褪色就是Br2与1-丁烯发生加成反应产生1,2-二氯丁烷，反应类型为进行反应，C不符合题意；
D．1-丁烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是由于1-丁烯被酸性高锰酸钾溶液氧化所致，反应类型是氧化反应，D符合题意；
故合理选项是D。

11．B
【详解】
A .冰为分子晶体，融化时破坏的是分子间作用力，A 错误；
B .原子晶体熔点的高低取决于共价键的强弱，共价键越强，熔点越高，B 正确；
C .分子晶体熔、沸点的高低取决于分子间作用力的大小，C 错误；
D .分子晶体中共价键的强弱决定了分子的稳定性的强弱，D 错误； 答案选B 。

12．D 【详解】
A ．C 的孤电子对数为
4-22=02⨯，S 的孤电子对数为6-22
=12
⨯，故A 错误； B ．C 的价层电子对数为4-222+
=22⨯，S 的价层电子对数为6-22
2+=32
⨯，则C 和S 分别是sp 杂化，sp 2杂化，故B 错误；
C ．C 的价层电子对数为2，孤电子对数为0，S 的价层电子对数为3，S 的孤电子对数为1，则CO 2的空间结构是直线型，SO 2的空间结构是V 型，故C 错误；
D ．由C 分析可知，CO 2的空间结构是直线型，SO 2的空间结构是V 型，故D 正确； 故选D 。

13．B 【详解】
分子式为C 3H 5Cl 的链状有机物可以认为是丙烯的一氯代物，丙烯的结构只有一种；因此在考虑顺反异构的情况下，符合分子式要求的链状有机物的结构有：
，
，，，共计四种结构，B 项正
确； 答案选B 。

14．B 【详解】
已知烃在标准状况下的密度为 1.25 g·
L -1，则M=1.25 g·L -1×22.4L/mol=28g/mol ，碳、氢元素质量比为 6∶1，C 原子个数=282671⨯
=2，H 原子个数=281
1
7⨯
=4，该烃的分子式为C 2H 4；
答案为B。

15．C
【详解】
O2分子是直线型结构，分子中正电中心和负电中心重合，为非极性分子，O3分子的空间构型为V型，分子中正电中心和负电中心不重合，为极性分子，由相似相溶原理可知，极性分子O3在极性分子水中的溶解度比非极性分子O2要大，故选C。

16．D
【详解】
A. 乙醇和乙二醇都与水分子形成氢键，所以二者均能与水经任意比混溶，A正确；
B.二者的沸点相差较大，所以可以采用蒸馏的方法将二者进行分离，B正确；
C. 丙三醇分子中的羟基数目更多，其分子之间可以形成更多的氢键，所以其沸点应该高于乙二醇的沸点，C正确；
D. 同系物的结构相似是指碳链相似、官能团的种类和个数分别相同，所以乙醇和乙二醇不是同系物，D不正确。

本题选D。

点睛：同系物之间碳链相似、官能团的种类和数目均需相同，在分子组成上必须相差一个或若干个“CH2”原子团。

17．A
【详解】
A．乙烯和丁烯的最简式都为CH2，28gCH2的物质的量为2mol，则混合气体含有的碳原子数目为2N A，故A正确；
B．标准状况下，四氯化碳为液态，无法计算22.4L四氯化碳的物质的量和含有的分子数，故B错误；
C．常温常压下，气体摩尔体积不是22.4L/mol，则2.24L乙烯的物质的量不是1mol，含有的氢原子数不是0.4N A，故C错误；
D．有机物分子中单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，乙烯分子中含有5个σ键，标准状况下，2.24L乙烯的物质的量为0.1mol，则含有σ键数为0.5N A，故D错误；
故选A。

18．D
【详解】
A．由①②可知，硫酸铜遇水变蓝，所以②中溶液呈蓝色是Cu2+与水分子作用的结果，故A 正确；
B．由④可知，氯化钠固体表面氯离子浓度较大，固体表面为黄色，所以Cu2+与Cl−可能会结合产生黄色物质，故B正确；
C．③→④增大了氯离子浓度，所以Cl−的浓度对铜盐溶液的颜色有影响，故C正确；
D．由③溶液为蓝色可知， CuCl2溶液不一定为绿色，故D错误；
选D。

19．
（1）1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3O
（2）sp3sp27N A
（3）H2O与CH3CH2OH之间可以形成氢键
（4）3
【分析】
（1）
铬元素的原子序数为24，铬原子失去3个电子形成铬离子，则基态铬离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s2或[Ar]3d3；配离子[Cr(H2O)6]3+中的配位体水分子中的氧原子具有孤对电子，能与中心离子铬离子形成配位键，故答案为：1s22s22p63s23p63d44s2或[Ar]3d3；O；（2）
乙酸分子中甲基上的饱和碳原子为sp3杂化，羧基中不饱和碳原子为sp2杂化；有机物分子中单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，乙酸分子中含有7个σ键和1个π键，则1mol乙酸分子中含有σ键的数目为1mol×7×N A mol—1=7N A，故答案为：sp3；sp2；7N A；（3）
水与乙醇可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为水分子与乙醇分子之间可以形成氢键，故答案为：H2O与CH3CH2OH之间可以形成氢键；
（4）
乙醇分子中含有3类氢原子，核磁共振氢谱中有3个不同的吸收峰，故答案为：3。

20．
−−−−−→CH2=CHCl
（1）CH≡CH+HCl催化剂
Δ
−−−−−→
（2）n CH2=CHCN催化剂
Δ
（3）
（4）CH≡C -CH=CH 2
【分析】 由图中有机物的转化关系可知，催化剂作用下，乙炔与氯化氢共热发生加成反应生成CH 2=CHCl ，则A 为CH 2=CHCl ；CH 2=CHCl 一定条件下发生加聚反应生成聚氯乙烯；催化剂作用下，乙炔与HCN 发生加成反应生成CH 2=CHCN ，则B 为CH 2=CHCN ；CH 2=CHCN 一定条件下发生加聚反应生成聚丙烯腈；两个乙炔分子发生加成反应生成CH≡C -CH ＝CH 2，则C 为CH≡C -CH ＝CH 2；CH≡C -CH ＝CH 2与氯化氢发生加成得生成CH 2=CCl-CH ＝CH 2，则D 为CH 2=CCl-CH ＝CH 2，CH 2=CCl-CH ＝CH 2一定条件下发生加聚反应生成氯丁橡胶。

（1）
由分析可知，反应①为催化剂作用下，乙炔与氯化氢共热发生加成反应生成CH 2=CHCl ，反
应的化学方程式为CH≡CH+HCl 催化剂Δ
−−−−−→CH 2=CHCl ，故答案为：CH≡CH+HCl 催化剂Δ
−−−−−→CH 2=CHCl ； （2）
由分析可知，反应②为CH 2=CHCl 一定条件下发生加聚反应生成聚氯乙烯，反应的化学方程
式为n CH 2=CHCN 催化剂Δ−−−−−→，故答案为：n CH 2=CHCN 催化剂Δ
−−−−−→；
（3）
由分析可知，
D 的结构简式为，故答案为：；
（4）
由分析可知，C 的结构简式为CH≡C -CH=CH 2，故答案为：CH≡C -CH=CH 2。

21．
（1）AC
（2）
（3）+Br2→加成反应
一定条件加聚反应
（4）n
【分析】
有机化合物A分子式是C8H8，是一种重要的化工原料，能够被酸性KMnO4溶液氧化为C：C6H5COOH，能够在催化剂存在条件下反应变为高分子化合物，可以与Br2的CCl4溶液发生加成反应，则A是苯乙烯，结构简式是，B是，D是。

（1）
A．化合物A结构简式是，含有苯环，且只含有C、H两种元素，因此属于芳香烃，A正确；
B．有机化合物A是苯乙烯，不符合苯的同系物通式C n H2n-6，因此不属于苯的同系物，B错误；
C．化合物A结构简式是，侧链中含不饱和的碳碳双键，C正确；
D．由于在不饱和C原子上有2个相同的H原子，因此不存在顺反异构体，D错误；
故合理选项是AC。

（2）
根据上述分析可知：化合物A结构简式是。

（3）
化合物A结构简式是，通入溴的四氯化碳溶液中，二者发生加成反应产生，该反应的化学方程式为：+Br2→
，该反应类型是加成反应。

（4）
化合物D 结构简式是，该物质具有优良的绝缘、绝热性能，可用作包装材料和建筑材料，可由苯乙烯在一定条件下发生加聚反应制取得到，则由A 制取D 的化学方程式为：n →一定条件 。

22．
（1）1s 22s 22p 63s 23p 63d 84s 2或[Ar]3d 84s 2
（2） 正四面体形 NH 3分子间可形成氢键
（3） 金属 铜失去的是全充满的3d 10电子，镍失去的是4s 1电子
（4） 3：1 23
3
A 2.5110N a ⨯ 【分析】
（1）
镍元素的原子序数为28，由构造原理可知，基态镍原子的核外电子排布式
1s 22s 22p 63s 23p 63d 84s 2或[Ar]3d 84s 2，故答案为：1s 22s 22p 63s 23p 63d 84s 2或[Ar]3d 84s 2； （2）
①[Ni(NH 3)6]SO 4中阴离子为硫酸根离子，硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为0，则离子的立体构型为正四面体形，故答案为：正四面体形；
②氨分子间可形成氢键，而膦分子间不能形成氢键，则氨分子间的作用力强于膦，沸点高于膦，故答案为：NH 3分子间可形成氢键；
（3）
单质铜及镍都是由金属键形成的金属晶体；铜原子失去1个电子得到Cu +离子，Cu +离子的价电子排布式为全充满的稳定结构3d 10，再失去1个电子较为困难，而镍原子失去1个电子
得到Ni +离子，Ni +离子的价电子排布式为3d 84s 1，容易失去1个电子，所以第二电离能I Cu >I Ni ，
故答案为：金属；铜失去的是全充满的3d 10电子，镍失去的是4s 1电子；
（4）
①由晶胞结构可知，晶胞中处于顶点的镍原子个数为8×18
=1，处于面心的铜原子个数为6×1
2=3，则铜原子与镍原子的数量比为3：1，故答案为：3：1；
②若晶胞参数为anm ，由晶胞质量公式可得：A 1251N ⨯=(a×10—7)3ρ，解得ρ=23
3A 2.5110N a
⨯g·cm —3，故答案为：23
3
A 2.5110N a ⨯。

23．
（1）除去残存的甲苯
（2）减少苯甲酸钾结晶析出带来的损失
（3）OH —+H +=H 2O
（4）氯化钾
（5）水
【分析】
（1）
反应I 得到的混合物中甲苯的沸点较低，则Ⅱ中蒸馏的目的是除去残存的甲苯，故答案为：除去残存的甲苯；
（2）
由题给表格数据可知，温度越低，苯甲酸的溶解度越小，则Ⅲ中趁热过滤的目的是减少苯甲酸钾结晶析出带来的损失，故答案为：减少苯甲酸钾结晶析出带来的损失；
（3）
由Ⅰ中发生的主要反应可知，IV 中发生的反应为盐酸中和反应生成的氢氧化钾、盐酸与苯甲酸钾反应生成苯甲酸，反应的离子方程式为
+H +→、OH —+H +=H 2O ，故
答案为：OH —+H +=H 2O ；
（4）
V 中操作是为了提纯苯甲酸，目的是除去其中的氯化钾杂质，故答案为：氯化钾； （5）
由题给表格数据可知，相同温度下苯甲酸在水中的溶解度小于在乙醇中的溶解度，为防止洗涤因苯甲酸溶解而造成损失，VI 中洗涤操作中应选用水进行洗涤，故答案为：水。