2014-2015山西省忻州市高二下学期期中考试化学试卷（解析版）

2013年初，雾霾天气多次肆虐我国中东部，该地区PM2.5严重超标。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。我市已将PM2.5列入空气质量播报指标。下列有关说法中不正确的是

A．空气中PM2.5含量较高时，容易引起呼吸系统疾病

B．国家应该大力开发和使用太阳能、风能、天然气等可再生能源来降低环境污染

C．PM2.5的颗粒在空气中不能形成气溶胶

D．研制开发燃料电池汽车，减少机动车尾气排放，某种程度可以减少空气中PM2.5含量

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CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰胺的反应：3NH3+3CO2→+3H2O。下列有关三聚氰胺的说法正确的是

A．分子式为C3H6N3O3　　　　　　　　　　 B．分子中既含极性键，又含非极性键

C．属于共价化合物　　　　　　　　 　　　 D．生成该物质的上述反应为中和反应

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氡(Rn)可从矿泉水、岩石、地下水、天然气、建筑材料中源源不断地释放出来。它可通过呼吸进入人体，停留在呼吸道中，放出α射线，其衰变产物还能放出β、γ射线。这些射线可诱发肺癌。关于氡的下列叙述不正确的是

A．Rn的原子核内中子数与质子数的差值为50

B．Rn位于元素周期表中第六周期0族

C．Rn的最外层电子排布式为6s26p6，化学性质不活泼

D．新铺大理石地面的居室，不用打开门窗换气，因为氡对人体无危害

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我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应如下：

HCHO+O2CO2+H2O

下列有关说法正确的是

A．该反应为放热反应　　　　　　　　　　 　 B．CO2分子中的化学键为非极性键

C．HCHO分子中只含α键不含π键　　 D．设生成1.8gH2O消耗2.24L O2

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纳米材料的表面粒子数占粒子总数的比例很大，这是它有许多特殊性质的原因。假设某硼镁化合物的结构如图所示（六个硼原子位于棱柱内），则这种纳米颗粒的化学式

A．Mg3B6　　　　　　 B．Mg14B6　　　　　　　　 C．MgB2　　　　　　　　 D．Mg5B12

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据报道2010年5月俄罗斯特种部队在解救索马里海盗人质时，除使用了非致命武器“芬太奴”外，还使用了一种麻醉作用比吗啡强100倍的氟烷，已知氟烷的化学式为C2HClBrF3，则沸点不同的上述氟烷有

A．3种　 　　　 B．4种　　　　 C．5种　 　　　　　 D．6种

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仔细分析下列表格中烃的排列规律，判断排列在第16位的烃的分子式是

A．C6H12　　 　　 B．C6H14　　 　　　　 C．C7H12　 　　　 D．C7H14

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羟基扁桃酸是药物合成的重要中间体，它可由苯酚和乙醛酸反应制得。

下列有关说法不正确的是

A．该反应是取代反应

B．苯酚和羟基扁桃酸不是同系物

C．乙醛酸能使酸性KMnO4溶液褪色

D．1 mol羟基扁桃酸能与2 mol NaOH反应

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分子式为C10H20O2的有机物在酸性条件下可水解为醇A和酸B，A经过连续氧化可转化为B，若不考虑立体异构，符合上述要求的醇和酸若重新组合，可形成的酯共有

A．32 B．16 C．8 D．4

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二甲醚和乙醇是同分异构体，其鉴别可采用化学方法及物理方法，下列鉴别方法中不能对二者进行鉴别的是

A．利用金属钠或金属钾　　 　　 B．利用燃烧法

C．利用红外光谱法　　　 　　　　 D．利用核磁共振氢谱

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已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转，结构简式为如下图所示的烃，下列说法中正确的是

A．分子中至少有12个碳原子处于同一平面上　　　

B．分子中至少有10个碳原子处于同一平面上

C．分子中至少有11个碳原子处于同一平面上　　　

D．该烃属于苯的同系物

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某物质有以下性质：①是电解质　 ②溶解时有化学键的破坏　 ③熔化时没有化学键的破坏，则该物质固态时属于

A．原子晶体　　 　　　 B．离子晶体　　 　　　　　 C．分子晶体　　 　　　　 D．金属晶体

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在密闭容器中进行下列反应：

M(g) + N(g) R(g) + 2L

此反应符合下图，下列叙述正确的是

A．正反应吸热，L是气体　　　　 B．正反应吸热，L是固体

C．正反应放热，L是气体　　 　 D．正反应放热，L是固体或液体

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北京大学和中国科学院的化学工作者合作，已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60。实验测知该物质属于离子晶体，具有良好的超导性。下列关于K3C60的组成和结构分析不正确的是

A．K3C60中既有离子键又有非极性键　

B．1mol K3C60中含有的离子数目为63NA

C．该晶体在熔融状态下能导电　　　　

D．该物质的化学式不能写作KC20

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为实现下列实验目的，依据下表提供的主要仪器，所用试剂合理的是

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常温下、用水稀释0.1mol/L氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是

A．c(NH3·H2O)/c(OH-)　　　　 B.c(OH-)/c(NH3·H2O)

C．c(H+)和c(OH-)的乘积　　　 D.OH-的物质的量

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（12分）

（1）化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,A的核磁共振氢谱图如图所示，则A的结构简式为　　　　　 　　 ，请预测B的核磁共振氢谱上有 　　　　　　 个峰（信号）。

（2）用系统命名法命名下列物质

①　　　　　　

②CH3CH2CH=CHCH3　　　　　　

（3）写出结构简式或名称：

①分子式为C8H10的芳香烃，苯环上的一溴取代物只有一种，写出该芳香烃结构简式________

②戊烷（C5H12）的某种同分异构体只有一种一氯代物，写出该戊烷的名称_____

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（本题15分）铜是重要金属，Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途.请回答以下问题：

（1）Cu+基态核外电子排布式为　　　　　　　

（2）与OH－互为等电子体的一种分子为　　　　　 （填化学式）。

（3）氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，其阴离子均为无限长链结构（如图），a位置上Cl原子的杂化轨道类型为__________。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3，另一种的化学式为___________；

（4）Cu2O的熔点比Cu2S的　　　　　　　　 （填“高”或“低”），请解释原因_________。

（5）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为_______；该晶体中，原子之间的作用力是________；

（6）上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构为CaF2的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为__________。

（7）将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4作催化剂，即发生反应，生成硫酸铜。其反应过程的第2步是：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，请写出其第l步反应的离子方程式__________________________________。

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（15分）N是重要的非金属元素，尿素、羟胺、硝酸、亚硝酸钠均为重要的含氮化合物。

（1）尿素[CO(NH2)2]是人类利用无机物合成的第一种有机物。

①尿素中元素原子半径最大的原子结构示意图为　　　　　　 ；

②尿素在土壤中的脲酶作用下会水解生成碳酸铵或碳酸氢铵，若与碱性肥料混合施用，会造成氮元素损失，请用离子方程式解释其原因 　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

③已知：20oC时，H2CO3：Ka1=4.2×10ˉ7、Ka2=5.6×10ˉ11；NH3·H2O：Kb=1.7×10ˉ5,碳酸氢铵溶液中HCO3ˉ、NH4+、OHˉ、H+四种离子浓度由大到小的顺序为

（2）羟胺（NH2OH）可看做是氨分子内的1个氢原子被羟基取代的物质，常用作还原剂。

①利用羟胺的还原性，可以除去含Fe2+中的Fe3+，氧化产物是一种性质稳定、无污染的气体，写出反应的离子方程式　　　　　　　　 ；

②制备NH2OH·HCl（盐酸羟胺）的一种工艺流程如下图所示：

ⅰ步骤中，发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　 ；

ⅱ步骤中使用的NaNO2外观酷似食盐，误食会中毒。可用电解法将工业废水中少量的NO2ˉ转化为N2以降低其危害。写出NO2ˉ在酸性条件下转化为氮气的电极反应式为　 ________ 。

ⅲ步骤中，X为　　　　　　 （填化学式）；若要使滤液Y中SO42ˉ、SO32ˉ浓度均小于1×10ˉ5mol/L，溶液中Ba2+浓度应不小于　　　　　　　　　　 [已知KSP(BaSO3)= 5.0×10ˉ10；KSP(BaSO4)= 1.1×10ˉ10]

③用惰性电极电解硝酸溶液可制备NH2OH。写出其阳极反应式　　　　　　　　 ；

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（10分）某学习小组探究溴乙烷的消去反应并验证产物。

实验原理：CH3CH2Br + NaOHCH2=CH2↑ + NaBr + H2O

实验过程：组装如图1所示装置，检查装置气密性，向烧瓶中注入10mL溴乙烷和15mL饱和氢氧化钠乙醇溶液，微热，观察实验现象。一段时间后，观察到酸性KMnO4溶液颜色褪去。

（1）甲同学认为酸性KMnO4溶液颜色褪去说明溴乙烷发生了消去反应，生成了乙烯；而乙同学却认为甲同学的说法不严谨，请说明原因：　　　　　 。

（2）丙同学认为只要对实验装置进行适当改进，即可避免对乙烯气体检验的干扰，改进方法　　　　　 。

改进实验装置后，再次进行实验，却又发现小试管中溶液颜色褪色不明显。该小组再次查阅资料，对实验进行进一步的改进。

资料一：溴乙烷于55℃时，在饱和氢氧化钠的乙醇溶液中发生取代反应的产物的百分比为99％，而消去反应产物仅为1％。

资料二：溴乙烷发生消去反应比较适宜的反应温度为90℃～110℃，在该范围，温度越高，产生乙烯的速率越快。

资料三：溴乙烷的沸点：38.2℃。

（3）结合资料一、二可知，丙同学改进实验装置后，溶液颜色褪色不明显的原因可能是　　　　　 ，此时发生反应的化学方程式为（只写主要发生的反应）：　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）结合资料二、三，你认为还应该在实验装置中增加的两种仪器是

①　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。　

②　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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（10分）氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe(Ⅱ), Mn(Ⅱ), Ni(Ⅱ)等杂质)的流程如下:

提示:在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化:高锰酸钾的还原产物是MnO2

回答下列问题:

（1）反应②发生反应的离子方程式为 　　　　　　 　　　　 　 、　　　　　　　　　　

（2）反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2 .取干操后的滤饼11.2g，煅烧后可得到产品8.1 g. 则x等于_____________。

（3）K2FeO4-Zn可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为________________，该电池总反应的离子方程式为____________________________。

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