北京101中学2020-2021学年下学期高二年级期末考试化学试卷

本试卷共19个小题；答题时间为90分钟；请将答案写在答题纸上，交答题纸。

Ⅰ卷
选择题（共 42 分）

每小题只有一个选项符合题意。每小题 3 分，共 42 分。

1. 1861年德国人基尔霍夫(G.R.Kirchhoff)和本生(R.W.Bunsen)研究锂云母的某谱时，发现在深红区有一新线，从而发现了铷元素，他们研究的某谱是

A. 原子光谱         B. 质谱         C. 红外光谱         D. 核磁共振氢谱

2. 某原子的电子排布式为 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²，下列说法中不正确的是

A. 该元素原子中共有 25 个电子         B. 该元素原子核外有 4 个能层

C. 该元素原子最外层共有 2 个电子     D. 该元素原子 M 电子层共有 8 个电子

3. 磷酸铁锂(LiFePO₄)电极材料主要用于各种锂离子电池。下列说法错误的是

A. Li 位于周期表s区

B. 基态 Fe²⁺的价层电子排布式为 3d⁶

C. 基态 P 原子的未成对电子数为 5

D. 基态 O 原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为哑铃形

4. 元素 X 的各级电离能数据如下：

元素 X 的常见价态是

A. +1                 B. +2             C. +3                 D. +4

5. σ 键可由两个原子的 s 轨道、一个原子的 s 轨道和另一个原子的 p 轨道以及一个原子的 p 轨道和另一个原子的 p 轨道以“头碰头“方式重叠而成。则下列分子中的 σ 键是由一个原子的 s 轨道和另一个原子的 p 轨道以“头碰头“方式重叠构建而成的是

A. H₂                 B. HF             C. Cl₂                 D. F₂

6. 下列 Li 原子的电子轨道表示式的对应状态，能量由低到高的顺序是

A. ④①②③         B. ③②①④         C. ④②①③         D. ①②③④

7. 二氯化二硫（S₂Cl₂）是广泛用于橡胶工业的硫化剂，其分子结构如下图所示。常温下，S₂Cl₂
遇水易与水发生反应，并产生能使品红褪色的气体，下列说法中错误的是

A. S₂Cl₂的结构式为 Cl—S—S—Cl

B. S₂Cl₂与水反应时只有 S—Cl 断裂

C. S₂Br₂含有极性键和非极性键

D. S₂Cl₂与 H₂O 反应的化学方程式可能为：2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂↑+3S↓+4HCl

8. 已知各共价键的键能如下表所示，下列说法正确的是

A. 键的极性大小顺序： H-I＞H-Cl＞H-F

B. 表中最稳定的共价键是 F-F 键

C. 432kJ/mol＞E(H-Br)＞298kJ/mol

D. 上述键能可以说明热稳定性的顺序是：HF＜HCl＜HI

9. 下列说法不正确的是

A. 淀粉和纤维素是糖类中的天然高分子，完全水解后的产物都是葡萄糖

B. 核酸和蛋白质是生命活动中的重要的高分子化合物，它们都含有氮元素

C. 油脂是提供人体活动所需能量的高分子化合物

D. 塑料、合成纤维、合成橡胶是三大合成高分子材料

10. 下列实验方案中，不能达到相应实验目的的是

11. 高分子 M 广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品，合成路线如下：

下列说法不正确的是

A. 试剂 a 是甲醇                         B. 化合物 B 不存在顺反异构体

C. 化合物 C 的核磁共振氢谱有一组峰         D. 合成 M的聚合反应是缩聚反应

12. 烃类化合物（a）、（b）、（c），关于它们的说法不正确的是

A. a、b、c 互为同分异构体

B. b 的二氯代物有三种

C. 只有 a 不能发生加聚反应

D. 只有 c 的所有原子可能处于同一平面

13. 磺化聚苯醚（SPPO）质子交换膜在燃料电池领域有广阔的应用前景。合成聚苯醚（PPO）并将其改性制备 SPPO 的路线如下：

2,6-二甲基苯酚
聚2,6-二甲基苯醚(PPO)             磺化聚苯醚(SPPO)

下列说法正确的是

A. 2,6-二甲基苯酚能与饱和溴水发生加成反应

B. 常温下 2,6-二甲基苯酚易溶于水

C. 2,6-二甲基苯酚与 O₂发生氧化反应生成 PPO

D. PPO 合成 SPPO 的反应方程式是：

14. 北京航空航天大学教授偶然中发现米虫吃塑料，受此启发进行了系列实验，证实黄粉虫的肠道微生物可降解聚苯乙烯（PS），蜡虫可降解聚乙烯（PE）。聚苯乙烯在虫肠内降解的示意图如下，下列说法正确的是

A. 在虫肠内微生物作用下，聚苯乙烯断裂碳碳双键

B. 在虫肠内微生物作用下，聚苯乙烯直接降解为 CO₂ 分子

C. 在虫肠内微生物作用下，聚苯乙烯发生降解，分子量降低

D. 聚乙烯与聚苯乙烯是同系物，具有烯烃的性质

II 卷
非选择题（共 58 分）

15. （10 分）

（1）石墨烯是一种零距离半导体，而且有非常好的热传导性能，是由碳原子构成的单层片状结构的新材料（结构示意图如下），可由石墨剥离而成，具有很好应用前景。

①石墨烯中碳碳键的键角为________。

②已知几种常见化学键的键能如下表:

i 比较 Si—Si 键与 Si—C 键的键能大小：x_____(填“>””<“或“=”)226 kJ·mol^-1。

ii H₂
被誉为 21 世纪人类最理想的燃料，而更有科学家提出硅是“21 世纪的能源“、“未来的石油“的观点。已知 1 mol 单质硅含有 2 mol Si—Si 键，1 mol SiO₂含 4 mol Si—O 键，试计算：1 mol Si 完全燃烧放出的热量约为_______。

（2）立体异构是有机化合物和无机化合物中都存在的同分异构现象。N₂F₂
存在顺式和反式两种同分异构体，据此事实，判断N₂F₂分子中两个氮原子之间的键型组成为_______。

A. 仅有一个 σ 键 B. 仅有一个 π 键 C. 一个 σ 键,一个 π 键 D. 两个 σ 键

写出 N₂F₂分子的顺式异构体的结构式_______。

16. （9 分）已知 a、b、c、d、e、f 是中学化学中常见的七种元素，其结构或者性质信息如下表所示：

（1）元素 a 的原子核外共有______种不同运动状态的电子，有______种不同能级的电子。

（2）请比较 a、b、c 的电负性大小顺序为______（填元素符号）。a、c 的气态氢化物中，更稳定的是______（填化学式）。

（3）e 元素基态原子的简化电子排布式为______，f 元素基态原子的价电子轨道表示式是______。

（4）df₂
与过量的 b 的最高价氧化物对应水化物的稀溶液反应，其中生成物有 HfO₃和一种遇空气显红棕色的气体，试写出反应的化学方程式：______，若有 1 mol df₂ 参加反应，则转移的电子的物质的量为______。

17. （7 分）药物合成是有机合成的重点发展领域之一。硝酸甘油（三硝酸甘油酯）是临床上常用的治疗心绞痛药物，其结构简式是

该药可以以丙醇为原料合成，请写出以1-丙醇为原料，通过五步合成硝酸甘油的合成路线（无机试剂任选，流程图示例：）。

已知：CH₂=CHCH₃+Cl₂CH₂=CHCH₂Cl+HCl

18.

（16 分）抗癌药托瑞米芬的前体K的合成路线如下。

已知：ⅰ.

ⅱ. 有机物结构可用键线式表示，如(CH₃)₂NCH₂CH₃的键线式为

（1）有机物A能与Na₂CO₃溶液反应产生CO₂，其钠盐可用于食品防腐。有机物B能与Na₂CO₃溶液反应，但不产生CO₂；B加氢可得环己醇。A和B反应生成C的化学方程式是__________________________________________，反应类型是_____________。

（2）D中含有的官能团：________________________。

（3）E的结构简式为____________________________。

（4）F是一种天然香料，经碱性水解、酸化，得G和J。J经还原可转化为G。J的结构简式为_________________________________。

（5）M是J的同分异构体，符合下列条件的M的结构简式是___________________。

①包含2个六元环
②M可水解，与NaOH溶液共热时，1mol M最多消耗2mol NaOH

（6）推测E和G反应得到K的过程中，反应物LiAlH₄和H₂O的作用是_________。

（7）由K合成托瑞米芬的过程：

托瑞米芬具有反式结构，其结构简式是_________________

19. （16 分）实验小组探究KI 与 Cu(NO₃)₂的反应，进行实验一：

实验一

注：本实验忽略 Cu²⁺在此条件下的水解。

（1）取棕黄色清液，加入少量______溶液（试剂 a），清液变为______色，说明生成了 I₂。

（2）探究生成 I₂
的原因。

①甲同学进行如下实验：向2 mL
1 mol·L^-1 KI 溶液中加入1 mL ______溶液（硝酸酸化，pH=1.5），再加入少量试剂 a，观察到与（1）相同的现象。甲同学由此得出结论：实验一中生成 I₂
的原因是酸性条件下，NO₃^–氧化了I^–。

②乙同学认为仅由甲的实验还不能得出相应结论。他的理由是该实验没有排除_____氧化I^–的可能性。

③若要确证实验一中是NO₃^–氧化了 I^–，应在实验一的基础上进行检验______的实验。

（3）探究棕黑色沉淀的组成。

①查阅资料得知：CuI为难溶于水的白色固体。于是对棕黑色沉淀的组成提出两种假设：a.CuI吸附 I₂；b. _________吸附 I₂。

为证明上述假设是否成立，取棕黑色沉淀进行实验二：

已知：

CuI难溶于CCl₄；I₂＋2S₂O₃^2-===2I^–＋S₄O₆^2-（无色）；Cu⁺ + S₂O₃^2-===Cu(S₂O₃)₂^3-（无色）。

由实验二得出结论：棕黑色沉淀是CuI 吸附I₂形成的。

②现象 iii 为________。

③用化学平衡移动原理解释产生现象 ii 的原因：________。

④由实验二可推知，Cu(NO₃)₂
与 KI 反应过程中，一定发生的反应的离子方程式为____________________。

参考答案

一、选择题（共 14 题，3 分/题，共 42 分）

二、非选择题（共 58 分）

15. （10 分）

（1）
①120° ②i. > ii. 522 kJ

（2）C

16. （9 分）

（1）6 3

（2）O>N>C H₂O

（3）[Ar]3d ¹⁰4s¹

（4）3FeBr₂ + 22HNO₃ = 3Fe(NO₃)₃ + 6HBrO₃ + 13NO↑ + 8H₂O 13mol

17. （7 分）

18. （16 分）

（1）

取代反应（或酯化反应）

（2）羟基、酮羰基

（3）

（4）

（5）

（6）还原（加成）

（7）

19. （16 分）

（1）淀粉
蓝（两空各 1 分）

（2）①2 mol·L⁻¹ NaNO₃（或KNO₃）

②溶液中的 Cu²⁺，空气中的 O₂

③NO₃^–的还原产物（NO、NO₂
等）

（3）①Cu

②棕黑色固体颜色变浅，溶液变为紫红色

③CuI 在溶液中存在沉淀溶解平衡：CuI(s)
Cu⁺ (aq) + I^– (aq)，加入足量 Na₂S₂O₃溶液后，S₂O₃^2-与 Cu⁺反应生成 Cu(S₂O₃)₂^3-使 c(Cu⁺)减小，平衡右移从而使白色沉淀溶解

④2Cu²⁺ + 4I^–===2CuI↓+ I₂