2013届山西省高二下学期期中考试化学试卷（解析版）

《中华人民共和国食品安全法》2009年6月1日起实施。下列做法符合食品安全的是

A．将塑化剂加入饮料来稳定饮料体系

B．将瘦肉精加入猪饲料或羊饲料中增加瘦肉成分

C．在食用盐中添加适量的碘酸钾

D．加入柠檬黄色素做成玉米面馒头以提高食欲

【解析】考查化学与生活、生产以及食品安全等。塑化剂、瘦肉精等均属于对人体有危害的物质，柠檬黄色素作为一种食品着色剂，其用量要严格控制，所以正确的答案是C。

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据报道，月球上存在大量³He，以下有关³He的说法正确的是

A．³He比⁴He少一个中子                       B． ³He是⁴He的同分异构体

C．³He比⁴He少一个质子                        D．³He原子核内有3个质子

【解析】表示元素原子组成时，元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数。．³He和⁴He的质子数相同，都是2，但质量数不同，分别为3和4，其中子数分别是1和2。二者互为同位素，而不是同分异构体。所以答案是A。

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X、Y两种元素在同一周期，且电负性X＞Y，下列说法错误的是

A．X与Y形成化合物时，X显负价，Y显正价

B．第一电离能Y一定小于X

C．最高价含氧酸的酸性：Y对应的酸性弱于X对应的酸性

D．气态氢化物的稳定性：H_mY小于H_nX

【解析】同周期元素自左向右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。非金属性越强，电负性越大。电负性X＞Y，非金属性是X大于Y，则X位于Y的右侧。金属性越强，第一电离能越小，所以第一电离能Y大于X，B不正确。

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用价层电子对互斥理论预测H₂S和BCl₃的立体结构，两个结论都正确的是

A．直线形；三角锥形                             B．V形；三角锥形

C．直线形；平面三角形                          D．V形；平面三角形

【解析】H₂S中中心原子含有2对孤电子对，所以实际构型是V型。BCl₃中中心原子没有孤电子对，所以实际构型是平面三角形，答案选D。

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下列叙述正确的是

A．在单质的晶体中一定不存在离子键

B．分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键

C．任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子

D．金属在常温下都以晶体形式存在

【解析】一般活泼的金属和活泼的非金属容易形成离子键，所以在单质的晶体中一定不存在离子键，A正确。分子晶体可能含有化学键，例如干冰等，B不正确。在金属晶体中只有金属阳离子，而没有阴离子，C不正确。常温下，有些金属是液态的，例如水银，D不正确。大选A。

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下列关于丙烯（CH₃—CH =CH₂）的说法正确的

A．丙烯分子有7个键，1个键

B．丙烯分子中3个碳原子都是sp³杂化

C．丙烯分子存在非极性键

D．丙烯分子中3个碳原子在同一直线上

【解析】单键全部是键，双键是由1个键和1个键构成，所以丙烯分子有8个键，1个键，A不正确。碳碳双键中的碳原子是sp²杂化，B不正确。丙烯中碳和碳之间形成的是非极性键，C正确。碳碳双键是平面型结构键角是120°的，所以3个碳原子不可能在同一直线上，D不正确。答案选C。

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设N_A为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是

A．标准状况下，VLCHCl₃含有的碳原子数为

B．干冰晶胞中含有C=O键数目为4N_A

C．标准状况下22.4L氩气，含氩原子的数目为2N_A

D．1mol二氧化硅晶体中含有Si—O键的数目为4N_A

【解析】标准状况下， CHCl₃是液体，A错误。干冰晶胞中含有的CO₂分子有8×1/8＋6×1/2＝4，但1个CO₂分子中存在2个C=O，所以干冰晶胞中含有C=O键数目为8N_A，B不正确。氩气是单原子分子，1mol中含有1mol氩原子，C不正确。硅原子有4个价电子，能形成4个Si—O键，D正确，答案是D。

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下列物质哪些与苯酚互为同系物

A．                   B．

C．                     D．

【解析】同系物必须是结构相似，分子组成相差若干个CH₂原子团的同一类物质，A属于纯，C含有个酚羟基，D中含有碳碳双键，所以只有B是正确的。答案选B。

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若某原子的外围电子排布式为4d¹5s²，则下列说法正确的是

A．该元素基态原子中共有3个电子

B．该元素原子最外层共有3个电子

C．该元素原子核外有5个能层

D．该元素原子M能层共有8个电子

【解析】根据构造原理可知，该元素原子有5个能层，原子序数是39，属于第五周期、第ⅢB的Y，所以答案是C。

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某烯烃与H₂加成后得到2,2­二甲基丁烷，该烯烃的名称是

A．2,2­二甲基­3­丁烯                  B．2,2­二甲基­2­丁烯

C．2,2­二甲基­1­丁烯                     D．3,3­二甲基­1­丁烯

【解析】烯烃加氢得到烷烃，因此烷烃中相邻碳原子上各去掉1个氢原子就得到烯烃。在2,2－二甲基丁烷中，只有3和4碳原子上可以同时去掉1个氢原子，生产烯烃，所以该烯烃是3,3－二甲基－1－丁烯，答案是D。

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已知元素周期表中1～18号元素的离子W^3＋、X^＋、Y^2－、Z^－都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是

A．原子的第一电离能：X>W           B．原子半径：X<W

C．氢化物的稳定性：H₂Y>HZ          D．离子的还原性：Y^2－>Z^－

【解析】1～18号元素的离子W^3＋、X^＋、Y^2－、Z^－都具有相同的电子层结构，则W和X是金属，其中W位于X的右侧。Y和Z 是非金属，位于W和X的上一周期，其中Z位于Y的右侧。同周期元素自左向右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。即金属性是X大于W，非金属性是Z大于Y。所以原子的第一电离能是X＜W，原子半径是X＞W。氢化物的稳定性是H₂Y＜HZ，因此正确的答案是D。

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下列有关物质性质、结构的表述均正确，且存在因果关系的是

【解析】NaCl和I₂形成的晶体分别是离子晶体和分子晶体，在水中的溶解度与化学键无关。CH₄分子和SnH₄分子中化学键强弱不同，从而导致二者的稳定性不同，B是正确的。在第 Ⅶ_A中F没有正价，O没有最高正价，所以C不正确。溶于水后能否导电，关键是能否电离出阴阳离子，与化合物类型无关，D不正确。答案选B。

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下列关于固体物质：Cu、Si和Ne的说法中正确的是

A．Cu、Si和Ne三种晶体中，熔点最低的是Ne

B．晶体Mg属于金属晶体，其中Mg原子的堆积方式是面心立方最密堆积

C．1mol晶体Si中，含有4molSi—Si键

D．Si和Ne都是非金属元素，所以它们的晶体类型是相同的

【解析】Cu、Si和Ne形成的晶体分别是金属晶体、原子晶体和分子晶体，所以A是正确的。镁属于六方最密堆积，B不正确。1molSi含有4mol价电子，形成的共价键是，C不正确。Si形成的是原子晶体，Ne形成的是分子晶体，D不正确。答案选A。

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下列叙述中正确的是

A．只含离子键的化合物才是离子晶体

B．(NH₄)₂SO₄晶体是含有离子键、极性共价键和配位键的晶体

C．由于I—I中的共价键键能比F—F、Cl—Cl、Br—Br都弱，因此在卤素单质中I₂的熔点、沸点最低

D．液态氯化氢能导电，说明氯化氢不是共价化合物

【解析】含有离子键的化合物就是离子化合物，在离子化合物中可以有共价键，A不正确。在NH₄^＋中含有配位键和极性键，B正确。卤素单质形成的晶体是分子晶体，其熔沸点与分子间作用力有关，而与化学键无关，碘的熔沸点是最高的，C不正确。液态氯化氢不能电离，所以不能导电，D是错误的。答案选B。

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3—甲基戊烷的一氯代产物有（不考虑立体异构）

A．3种          B．5种          C．4种           D．6种

【解析】考查等效氢原子的判断。同一个碳原子上的所有氢原子是相同，其次同一个碳原子上所连接的甲基上氢原子全部是相同的，再次是具有对称性结构有机物（类似于平面镜中物体和像的关系），所以3—甲基戊烷中含有4种类型的氢原子，因此其一氯代产物有4种，答案选C。

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下面的排序不正确的是

A．晶体熔点由低到高：CF₄<CCl₄<CBr₄<CCI₄

B．硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅

C．熔点由高到低：Na>Mg>Al

D．晶格能由大到小：NaF> NaCl> NaBr>NaI

【解析】A中物质形成的晶体是分子晶体，其熔点和分子间作用力有关，相对分子质量越大，分子间作用力就越大，A正确。在原子晶体中共价键越强，硬度越大。形成共价键的原子半径越小，共价键越强，碳原子比较小于硅原子半径，所以B正确C中物质形成的晶体是金属晶体，金属晶体中金属键越强，熔点越高。而金属键强弱与金属阳离子半径和所带的电荷数有关，阳离子半径越小，电荷数越多，金属键越强，所以熔点由高到低是Na＜Mg＜Al，C不正确。D中物质全部是离子晶体，形成离子晶体的离子键越强，晶格能越大。形成离子键的离子半径越小，所带电荷数越多，离子键越强，所以D是正确的。答案选C。

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下列有关晶体的叙述中错误的是

A．石墨的层状结构中由共价键形成的最小的碳环上有六个碳原子

B．氯化钠晶体中每个Na⁺周围紧邻的有6个Cl^—

C．CsCl晶体中每个Cs⁺周围紧邻的有8个Cl^—，每个Cs⁺周围等距离紧邻的有6个Cs⁺

D．在面心立方最密堆积的金属晶体中，每个金属原子周围紧邻的有4个金属原子

【解析】在面心立方最密堆积的金属晶体中，每个金属原子周围紧邻的有12个金属原子，所以选项D是错误的，答案选D。

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实验是化学研究的基础，关于下列各装置图的叙述中，正确的是

A．装置①是一套实验室制气装置，用于发生、干燥和收集气体，如铜屑与稀硝酸反应制取气体

B．装置②中，a为正极，d为阳极

C．装置③可用于收集H₂、NH₃、Cl₂、HCl、NO₂等

D．装置④能用于测量气体体积

【解析】铜屑与稀硝酸反应制取的气体是NO，NO不能用排气法收集，A错误。再电池中电流是从正极流向负极，电子是从负极流向正极，所以a是负极，b是正极，B不正确。若用来测量气体体积。则试剂瓶中必须装满水，D不正确。选项C中若收集密度大于空气的，则长进短出，若收集密度小于空气的，则短进长出，所以答案是C。

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（6分）德国和美国科学家首先制出由20个碳原子组成的空心笼状分子C₂₀，该笼状结构是由许多正五边形构成（如图）。请回答: C₂₀分子共有_______个正五边形，共有_______条棱边，C₂₀晶体属于_______ (填晶体类型).

【解析】根据由20个碳原子组成的空心笼状分子可判断该物质一定是分子晶体，因为只有在分子晶体中才能存在分子。根据结构简式可知每个碳原子形成3个C－C键，每条棱被2个正五边形共用，所以含有的棱边是。因为每条棱被2个正五边形共用，所以平均每一个正五边形拥有的棱边是，所以C₂₀分子共有个正五边形构成。

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(8分)⑴键线式 表示的分子式________；名称是________。

⑵中含有的官能团的名称为________。

⑶用价层电子对互斥理论推测下列分子的空间构型：

SO₂ ________；  HCHO___________.

⑷重结晶的首要工作是选择适当的溶剂，要求该溶剂：

a.杂质在此溶剂中溶解度＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿　。

b.被提纯的物质在此溶剂中溶解度＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

【解析】（1）将碳、氢元素符号省略，只表示分子中键的连接情况，每个拐点或终点均表示有1个碳原子，这样的式子称为键线式。所以该有机物是2－甲基戊烷，分子式为C₆H₁₄。

（2）考查官能团的判断。

（3）SO₂中的孤电子对数为，所以其空间构型是V型。HCHO中的孤电子对数为0，所以其空间构型是平面三角形。

（4）考查重结晶中溶剂的选择。

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（16分）下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。

（1）写出上表中元素⑨原子的外围电子排布式________。

（2）在元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物中，元素③的杂化方式为：________

（3）按要求完成下列各题

a．第一电离能：元素④________元素⑤（选填“＞”、“＝”、“＜”)。

b．与元素④所形成的单质互为等电子体的分子、离子的化学式________、________（各写一种）。

c．元素④的气态氢化物X的水溶液在微电子工业中，可作刻蚀剂H₂O₂的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为________________________________

d．由X与氧气、KOH溶液构成原电池，负极会产生元素④的单质。则其负极反应式为_____________________________。

（4）由元素③和⑧形成的液态化合物Z，是非极性的直线形分子。0.2mol的Z在O₂中完全燃烧，生成两种气态氧化物，298K时放出热量215kJ。该反应的热化学方程式为_________________________

（5）在测定①与⑥形成化合物的相对分子质量时，实验测得的值一般高于理论值的主要原因是：________。

（6）元素⑩所形成的单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。 已知该原子的半径为d pm，相对原子质量为M，N_A代表阿伏加德罗常数，请回答：

晶体中该原子的配位数为________，一个晶胞中包含的原子数目为 ________；该晶体的密度为________g·cm^－3（用字母表示，不必化简）。

【解析】考查元素周期表的结构和元素周期律的应用。根据元素在周期表中的物质可判断，①是H，②是Be，③是C，④是N，⑤是O，⑥是F，⑦是Mg，⑧S，⑨是Cr，⑩是Cu。

（1）因为全充满或半充满是稳定的，所以根据构造原理可知Cr的外围电子排布式3d⁵4s¹。

（2）③与①形成的水果催熟剂是乙烯，乙烯中含有碳碳双键，采用的是sp²杂化。

非金属性越强，第一电离能越大，所以N＜O。氮气中含有14个电子，所以和氮气互为等电子体的分子是CO，离子是C₂^2-。N的氢化物是氨气，N的化合价处于最低价态，被双氧水氧化生成氮气。原电池中负极失去电子，所以氨气在负极的电极反应式为2NH₃－6e^－＋6OH^－===N₂＋6H₂O。

（4）S和C形成的非极性的直线形分子是CS₂，所以反应的热化学方程式为CS₂(l)＋3O₂(g)===CO₂(g)＋2SO₂(g)   ΔH＝－1075 kJ/mol

（5）F是最活泼的非金属元素，H和F形成的氢化物中含有氢键，从而导致测得的值一般高于理论值。

（6）铜形成的是面心立方最密堆积，其配位数是12，根据乙中的结构特点可知一个晶胞中包含的原子数目为8×1/8＋6×1/2＝4。根据丙图可知该晶胞的边长为，所以其密度为

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（10分）已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前36号的元素，其原子序数依次增大。A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一族。B和C属同一主族，D和E属同一周期，又知E是周期表中1—18列中的第8列元素。D的原子序数比E小6，D跟B可形成离子化合物其晶胞结构如右图。请回答：

（1）A与B形成的化合物在固态时的晶体类型是________；A与B形成的化合物比A与C形成的化合物熔点要＿＿＿＿（填高、低）

（2）写出C的单质与水反应的离子方程式；

（3）如图所示，D跟B形成的离子化合物的化学式为________；鉴别该离子化合物是否为晶体，最可靠的科学方法是________，该离子化合物晶体的密度为ag·cm^-3，B、D两元素的相对原子质量分别为b、c，则晶胞的体积是________cm³（只要求列出算式）。

【解析】在前36号元素中，符合周期表中1—18列中的第8列元素的是铁，即E是铁，则D是Ca。根据D跟B形成离子化合物晶胞结构可判断，该离子化合物是DB₂，则B是F或Cl。因为B和C属同一主族，且原子序数前者小于后者，所以B只能是F，C是Cl，A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一族，所以A是H。

（1）HF属于分子晶体，由于HF中含有氢键，所以HF的沸点高于氯化氢的。

（2）氯气溶于水生成盐酸和次氯酸。

（3）鉴别离子化合物是否为晶体，最可靠的科学方法是射线衍射法。在该晶胞中含有的该离子是8×1/8＋6×1/2＝4，则F^－是8，所以晶胞的体积是（8b+4c）/a N_A。

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（6分）某含氧有机化合物，它的相对分子质量为88.0，含C的质量分数为68.2%，含H的质量分数为13.6%，经红外光谱测定含有一个羟基，核磁共振氢谱显示该分子中有3个甲基，且有三种不同环境的氢原子。

（1）其分子式为＿＿＿＿＿＿，结构简式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）其同分异构体中与其含有相同官能团的共有＿＿＿种（不含此有机物，填数字）。

【解析】该有机物中含有的碳原子是，含有的氢原子是，所

以含有的氧原子是。因此分子式为C₅H₁₂O。红外光谱测定含有一个羟基，核磁共振氢谱显示该分子中有3个甲基，且有三种不同环境的氢原子，所以其结构简式为

。含有的官能团是羟基，若主链含有5个碳原子，则有3种同分异

构体，若主链是4个碳原子，则有4种，再就是题中的结构简式，所以有7种同分异构体。

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