精品解析：广东省河源市龙川县第一中学2023-2024学年高二下学期期中考试化学试题

龙川一中2023-2024学年第二学期期中考试 高二化学 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Ca40 Mn55 一、选择题：本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4分。 1. 化学处处呈现美。下列说法不正确的是 A. 金刚石中的碳原子采取杂化轨道形成空间网状结构 B. 溶液与溶液反应生成蓝色沉淀 C. 缺角的晶体在饱和溶液中变为完美立方体块，体现晶体的自范性 D. 绚烂烟花的产生是电子由基态跃迁到激发态时，能量以光的形式释放引起的 2. 化学科学在“国之重器”的打造中发挥着重要作用。下列有关说法错误的是 A. “北斗系统”组网成功，北斗芯片中的半导体材料为硅 B. 我国自主研发的“东方超环(人造太阳)”使用的氕、氘、氚互为同位素 C. “长征六号”运载火箭箭体采用铝合金材料，是因为材料强度高、密度大、耐腐蚀 D. “中国天眼”主镜面的防腐膜中含有聚苯乙烯，聚苯乙烯是合成高分子材料 3. 下列生产生活中的反应不涉及氧化还原反应的是 A. 常温下用铝制容器盛装浓硫酸 B. ClO2用作自来水消毒剂 C. 实验室制备少量氨气 D. 豆科植物根瘤菌固氮 4. 下列表示正确的是 A. 丙烯的结构简式：CH3CH=CH2 B. 中子数为20的Ar原子：Ar C. Na+的结构示意图： D. H2S的电子式： 5. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A. 铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品 B. 氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料 C. 氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸 D. 明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水 6. 向硫酸铜溶液中滴加过量的氨水，会先形成蓝色絮状沉淀，随后沉淀溶解形成配位化合物[Cu(NH3)4]SO4，在[Cu(NH3)4]SO4中，不含的化学键是 A. 非极性键 B. 极性键 C. 离子键 D. 配位键 7. 下列说法正确的是 A. HCl和Cl2分子中均含有s-pσ键 B. NH3和NH的VSEPR模型模型和空间结构均一致 C. 熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅 D. 酸性：CH3COOH>CHCl2COOH>CCl3COOH 8. 下列说法正确的是 A. 利用红外光谱可以测定分子的相对分子质量 B. 苹果酸 含有1个手性碳原子 C. AsH3分子的中心原子上的孤电子对数为3 D. 基态S原子核外电子的运动状态有9种 9. 下列图示装置或操作不正确的是 A. 图①操作排出盛有NaOH溶液滴定管尖嘴内的气泡 B. 图②装置可用于中和热的测定 C. 图③装置可用于测量N2的体积 D. 图④装置可用于蒸干FeCl3溶液制无水FeCl3固体 10. 工业上监测SO2含量是否达到排放标准的化学反应原理是SO2＋H2O2＋BaCl2=BaSO4↓＋2HCl，用NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 25℃时，的HCl溶液中含有的数目为0.1 B. 生成2.33 g BaSO4沉淀时，吸收SO2的体积为0.224L C. 晶体和晶体混合物共1 mol，则极性键数目为2 D. 此反应中，每消耗1 mol H2O2，转移的电子数为1NA 11. 航母山东舰采用模块制造再焊接组装而成。实验室模拟海水和淡水对焊接金属材料的影响，结果如图所示。下列分析正确的是 A. 舰艇腐蚀是因为形成了电解池 B. 图甲是海水环境下的腐蚀情况 C. 腐蚀时负极反应为： D. 焊点附近可用锌块打“补丁”延缓腐蚀 12. 短周期主族元素的原子序数依次增大，基态原子核外能级与能级电子数之比为位于同主族。由这四种元素组成一种光学晶体，结构如图。下列叙述不正确的是 A. 简单氢化物沸点： B. 第一电离能： C. 元素电负性： D. 四种元素可形成离子化合物 13. 如图为氯及其化合物的“价-类”二维图。下列说法错误的是 A. 常温下，液态b可保存在钢瓶中 B. a、c、d、e均属于电解质 C. 通常情况下的稳定性 D. 可用pH试纸测定c溶液的pH 14. 下列离子方程式与所给事实不相符的是 A. 将二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液： B. 酸性碘化钾溶液中滴加适量双氧水： C. 将二氧化碳通入碳酸钠溶液中： D. 溶液与足量溶液混合： 15. 中国工程院李兰娟院士团队公布研究成果，药物阿比朵尔对新冠病毒有明显抑制作用，其分子结构如图所示，下列说法正确的是 A. 其分子式为 B. 分子中原子采取杂化 C. 阿比朵尔为芳香烃 D. 分子结构中含有多个官能团，如羟基，酯基，碳溴键，苯环 16. 镍酸镧电催化剂立方晶胞如图所示，晶胞参数为，具有催化活性的是，图(1)和图(2)是晶胞的不同切面。下列说法错误的是 A. 的配位数为6 B. 催化活性：(1)(2) C. 和的最短距离为 D. 若原子1的分数坐标为，则的分数坐标为 二、非选择题：共4题，共56分； 17. 丙烯腈()是合成纤维、合成橡胶和合成树脂的重要单体，可以由乙炔与反应制得。原理如下 Ⅰ.制备催化剂：通过查阅资料有两种方案可以制备，方案1：铜屑与在浓盐酸中反应：方案2：铜丝在氯气中燃烧 （1）方案1的实验原理如图所示 ①仪器a的名称_______。 ②请用离子方程式表达，写出方案1的反应原理_______。 （2）氢氧化钠溶液的作用为_______。 （3）方案2燃烧后的固体溶于水，过滤后发现一些白色固体，为检测的成分，某同学将其溶于稀硫酸，白色固体变为红色，且溶液呈蓝色，推测为_______。 Ⅱ.合成丙烯腈(已知：①电石的主要成分是，还含有少量硫化钙②易挥发，有毒，具有较强的还原性) （4）的电子式为_______。 （5）装置B的作用为_______(用离子方程式表示)。 （6）从下列溶液中选择装置D可盛放的溶液为_______。 A. 高锰酸钾溶液 B. 溶液 C. 饱和食盐水 D. 盐酸 （7）工业用含质量分数80%的电石，实际生产得到丙烯腈，计算产率_______。 18. 碳酸锰()作为一种重要的化工原料，主要用于制备软磁铁氧体、锰硅合金等。科研人员利用含锰废水(主要含，以及少量、、、、等)制备，设计流程图如下： 已知： 沉淀物 开始沉淀时的PH 2.5 3.3 5.7 6.2 8.1 沉淀完全时的PH 3.7 5.2 6.4 9.2 9.8 回答以下问题： （1）从氧化还原反应角度，分析选用的优点_______。 （2）“除杂1”时调节溶液为5.2，则滤渣1的成分为_______。若两步即可从滤渣1中回收得到铁红，则所需试剂为_______。 A.溶液 B.氨水 C.稀盐酸 D.二氧化碳 （3）已知硫化物的溶度积：、、。在“除杂2”中，当恰好完全沉淀时(的浓度以计)，此时溶液中的浓度为_______。 （4）写出“沉淀”中的离子方程式_______。 （5）将受热分解，其固体产物的晶胞(立方体结构)如下图所示。则该固体产物的化学式为_______。填在围成的_______(填“四面体”、“立方体”或“八面体)”空隙中。经测定，该晶胞中最近两个的距离为，则该固体产物的密度为_______。(设为阿伏加德罗常数，用含和的代数式表示) 19. 氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。 I．电解水制备法 电解水制氢所需的电压高，耗能大。醛类(R-CHO)可在很低的电压下被Cu催化氧化为羧酸盐()，同时产生的氢原子会重组成。该过程如图所示： （1）基态铜原子的价层电子轨道表示式为___________。 （2）已知：i．醛极易被氧化；ii．电解反应越难发生，电解所需电压越高 ①在碱性条件下电解水制氢时，阳极发生的电极反应为___________。 ②推测醛氧化制氢所需电压比电解水制氢___________(填“低”、“高”或“相同”)。 ③补全醛催化氧化时，阳极的电极反应式：___________。 □□ （3）上述电解装置工作时，每转移1 mol电子时，生成的物质的量为___________。 Ⅱ．甲烷水蒸气催化重整法 恒温恒压下甲烷和水蒸气的反应为： （4）达到平衡后通入氮气，分析平衡转化率的变化及原因___________。 （5）反应的过程中发生副反应 ，将混合气体通入反应体系，平衡时各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。分析750℃以后曲线a下降的原因是___________。 20. 苯乙烯(A)是一种重要化工原料，以苯乙烯为原料可以制备一系列化工产品，如图示。 请回答下列问题： （1）E中所含官能团的名称是_______。F是高分子化合物，A→F的反应类型是_______。 （2）第②步反应所需的试剂_______(填化学式)。 （3）H是G的同分异构体，其中属于酚类的H有_______种，任写一种符合核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为的H的结构简式_______。 （4）下列关于D→E的反应相关描述不正确的有_______。(填标号) A. 反应过程中，有键的断裂和形成 B. 水分子中的键角小于 C. 化合物D和化合物E分子中均含有3个手性碳原子 D. 化合物E分子中存在由轨道“头碰头”形成的键 （5）以2-甲基丙烯为原料，参考上述信息，写出合成2-甲基-2-羟基丙醛()的合成路线_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 龙川一中2023-2024学年第二学期期中考试 高二化学 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Ca40 Mn55 一、选择题：本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4分。 1. 化学处处呈现美。下列说法不正确的是 A. 金刚石中的碳原子采取杂化轨道形成空间网状结构 B. 溶液与溶液反应生成蓝色沉淀 C. 缺角的晶体在饱和溶液中变为完美立方体块，体现晶体的自范性 D. 绚烂烟花的产生是电子由基态跃迁到激发态时，能量以光的形式释放引起的 【答案】D 【解析】 【详解】A．金刚石是共价晶体，为空间网状结构，1个C原子与周围的4个C原子形成单键，其价层电子对数为4，VSEPR模型为正四面体，采取sp3杂化，故A正确； B．与反应生成和K2SO4，为蓝色沉淀，故B正确； C．晶体具有规则的几何形状，有自范性，则缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块，体现了晶体的自范性，故C正确； D．绚烂烟花的产生是焰色试验，电子吸收能量，由基态跃迁到激发态，再由激发态跃迁到能量较低的激发态或基态时放出热量，能量以光的形式释放，故D错误； 故选：D。 2. 化学科学在“国之重器”的打造中发挥着重要作用。下列有关说法错误的是 A. “北斗系统”组网成功，北斗芯片中的半导体材料为硅 B. 我国自主研发的“东方超环(人造太阳)”使用的氕、氘、氚互为同位素 C. “长征六号”运载火箭箭体采用铝合金材料，是因为材料强度高、密度大、耐腐蚀 D. “中国天眼”主镜面的防腐膜中含有聚苯乙烯，聚苯乙烯是合成高分子材料 【答案】C 【解析】 【详解】A．硅是常用的半导体材料，北斗芯片中的半导体材料为硅，故A正确； B．氕、氘、氚的质子数相同、中子数不同，互为同位素，故B正确； C．铝合金材料具有强度高、密度小、耐腐蚀等优点，故C错误； D．聚苯乙烯是高分子化合物，属于合成高分子材料，故D正确 故选C。 3. 下列生产生活中的反应不涉及氧化还原反应的是 A. 常温下用铝制容器盛装浓硫酸 B. ClO2用作自来水消毒剂 C. 实验室制备少量氨气 D. 豆科植物根瘤菌固氮 【答案】C 【解析】 【详解】A．常温下，铝和浓发生钝化反应生成铝的氧化物，A项涉及氧化还原反应，故A错误； B．具有强氧化性可杀死自来水中的病菌，起到消毒作用，B项涉及氧化还原反应，故B错误； C．实验室使用氯化铵和氢氧化钙固体或浓氨水等加热制备少量氨气，C项不涉及氧化还原反应，故C正确； D．固氮是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程，D项涉及氧化还原反应，故D错误； 故选C。 4. 下列表示正确的是 A. 丙烯的结构简式：CH3CH=CH2 B. 中子数为20的Ar原子：Ar C. Na+的结构示意图： D. H2S的电子式： 【答案】A 【解析】 【详解】A．丙烯的结构简式：CH3CH=CH2，A正确； B．中子数为20的Ar原子：Ar，B错误； C．Na+核外两个电子层，由内而外电子数为2、8，C错误； D．H2S为共价化合物，电子式为：，D错误； 故选A。 5. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A. 铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品 B. 氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料 C. 氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸 D. 明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水 【答案】D 【解析】 【详解】A．铝在空气中可以与氧气反应生成致密氧化铝，致密氧化铝包覆在铝表面阻止铝进一步反应，铝具有延展性，故铝可用于制作铝金属制品，A错误； B．氧化铝为离子化合物，可用作电解冶炼铝的原料，B错误； C．氢氧化铝为两性氢氧化物，可以用于中和过多的胃酸，C错误； D．明矾溶于水后电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮物，用于净水，D正确； 故选D。 6. 向硫酸铜溶液中滴加过量的氨水，会先形成蓝色絮状沉淀，随后沉淀溶解形成配位化合物[Cu(NH3)4]SO4，在[Cu(NH3)4]SO4中，不含的化学键是 A. 非极性键 B. 极性键 C. 离子键 D. 配位键 【答案】A 【解析】 【详解】配位化合物[Cu(NH3)4]SO4中硫酸根离子和 [Cu(NH3)4]2+之间是离子键、在[Cu(NH3)4]2+离子中存在配位键——Cu2+提供空轨道，NH3给出孤对电子，NH3内存在极性共价键，则在[Cu(NH3)4]SO4中，不含的化学键是非极性键； 答案选A。 7. 下列说法正确的是 A. HCl和Cl2分子中均含有s-pσ键 B. NH3和NH的VSEPR模型模型和空间结构均一致 C. 熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅 D. 酸性：CH3COOH>CHCl2COOH>CCl3COOH 【答案】C 【解析】 【详解】A．HCl分子中含有s-pσ键，Cl2分子中含有p-pσ键，故A错误； B．NH3和NH的VSEPR模型为四面体，NH3空间结构为三角锥，NH空间结构为正四面体，故B错误； C．Si原子半径大于C原子，键长越短键能越大，键长Si—Si>C—Si>C—C，所以沸点：晶体硅<碳化硅<金刚石，故C正确； D．氯原子是吸电子基，甲基是推电子基，所以酸性：CH3COOH<CHCl2COOH<CCl3COOH，故D错误； 选C。 8. 下列说法正确的是 A. 利用红外光谱可以测定分子的相对分子质量 B. 苹果酸 含有1个手性碳原子 C. AsH3分子的中心原子上的孤电子对数为3 D. 基态S原子核外电子的运动状态有9种 【答案】B 【解析】 【详解】A．利用质谱法可以测定分子的相对分子质量，而红外光谱是测量分子中的化学键或者官能团的种类，A错误； B．同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，故苹果酸 含有1个手性碳原子即同时与羟基和羧基相连的碳原子，B正确； C．AsH3分子的中心原子上的孤电子对数为=1，C错误； D．根据鲍利原则可知，原子核外没有运动状态相同的电子，故基态S原子核外电子的运动状态有16种，D错误； 故答案为：B。 9. 下列图示装置或操作不正确的是 A. 图①操作排出盛有NaOH溶液滴定管尖嘴内的气泡 B. 图②装置可用于中和热的测定 C. 图③装置可用于测量N2的体积 D. 图④装置可用于蒸干FeCl3溶液制无水FeCl3固体 【答案】D 【解析】 【详解】A．碱式滴定管中排气泡的方法：将胶管弯曲使玻璃尖嘴斜向上，用两指捏住胶管，轻轻挤压玻璃珠，使溶液从尖嘴流出，从而使溶液充满尖嘴，排出气泡，故A正确； B．图②装置的保温措施、测温仪器和搅拌装置均已具备，可用于中和热的测定，故B正确； C．N2难溶于水，利用U形管原理，借助大气压强可测量N2体积，故C正确； D．由于FeCl3会发生水解生成易挥发的HCl，故应该在HCl气流中加热蒸干FeCl3溶液制备FeCl3固体，故D不正确； 答案选D。 10. 工业上监测SO2含量是否达到排放标准的化学反应原理是SO2＋H2O2＋BaCl2=BaSO4↓＋2HCl，用NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 25℃时，的HCl溶液中含有的数目为0.1 B. 生成2.33 g BaSO4沉淀时，吸收SO2的体积为0.224L C. 晶体和晶体混合物共1 mol，则极性键数目为2 D. 此反应中，每消耗1 mol H2O2，转移的电子数为1NA 【答案】C 【解析】 【详解】A．pH=1的HCl溶液体积不知，不能计算溶液中含有H+的数目，故A错误； B．SO2+H2O2+BaCl2═BaSO4↓+2HCl，生成2.33gBaSO4沉淀时，吸收SO2的物质的量0.01mol，但温度压强不知，不能计算气体体积，故B错误； C．1个过氧化氢和1个水分子都含有2个极性共价键，H2O2晶体和H2O晶体混合物共1mol，则极性键数目为2NA，故C正确； D．SO2+H2O2+BaCl2═BaSO4↓+2HCl反应中，氧元素化合价-1价降低到-2价，电子转移总数2e-，每消耗1molH2O2，转移的电子数为2NA，故D错误； 故选：C。 11. 航母山东舰采用模块制造再焊接组装而成。实验室模拟海水和淡水对焊接金属材料的影响，结果如图所示。下列分析正确的是 A. 舰艇腐蚀是因为形成了电解池 B. 图甲是海水环境下的腐蚀情况 C. 腐蚀时负极反应为： D. 焊点附近可用锌块打“补丁”延缓腐蚀 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，该腐蚀过程是因为形成了原电池，Fe比Sn活泼，Fe作负极，电极反应式为Fe-2e→Fe2+，Sn作正极被保护，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，据此作答。 【详解】A．舰艇被腐蚀是因为形成了原电池，故A错误； B．海水中含有电解质浓度大，腐蚀速度快，故乙为海水环境下的腐蚀情况，甲为淡水环境下的腐蚀情况，故B错误； C．Sn作正极被保护，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，Fe作负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故C错误； D．焊点附近用锌块打“补丁”，Zn比Fe活泼，Zn作负极，Fe作正极被保护，可延缓腐蚀，故D正确； 故选：D。 12. 短周期主族元素的原子序数依次增大，基态原子核外能级与能级电子数之比为位于同主族。由这四种元素组成一种光学晶体，结构如图。下列叙述不正确的是 A. 简单氢化物沸点： B. 第一电离能： C. 元素电负性： D. 四种元素可形成离子化合物 【答案】A 【解析】 【分析】短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大，基态Y原子核外s能级与p能级电子数之比为4：3，则Y为N元素；由结构式可知，晶体中X、Z、R形成的共价键数目为1、2、6，Z、R位于同主族，则X为H元素、Z为O元素、R为S元素。 【详解】A．水分子、氨分子均能形成分子间氢键，硫化氢不能形成分子间氢键，水分子形成的氢键数目多于氨分子，分子间作用力大于氨分子，沸点高于氨分子，则三种氢化物的沸点顺序为，故A错误； B．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则氮元素的第一电离能大于氧元素；同主族元素，从上到下第一电离能依次减小，则氧元素的第一电离能大于硫元素，所以三种元素的第一电离能大小顺序为，故B正确； C．非金属元素的非金属性越强，电负性越大，三种元素的非金属性强弱顺序为，则电负性大小顺序为，故C正确； D．氢、氮、氧、硫四种元素可以形成离子化合物硫酸铵、硫酸氢铵、亚硫酸铵、亚硫酸氢铵等，故D正确； 故选A。 13. 如图为氯及其化合物的“价-类”二维图。下列说法错误的是 A. 常温下，液态b可保存在钢瓶中 B. a、c、d、e均属于电解质 C. 通常情况下的稳定性 D. 可用pH试纸测定c溶液的pH 【答案】D 【解析】 【分析】根据价类二维图可知，a为-1价的氢化物，即HCl，b为单质，即Cl2，c为+1价的酸，即HClO，d为+1价的盐，可以是NaClO、Ca(ClO)2等，e为+5价的盐，可以是NaClO3、KClO3等，据此分析作答。 【详解】A．液氯与铁常温下不反应，可以保存在钢瓶中，故A正确； B．在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物为电解质，a、c、d、e分别是氯化氢、次氯酸、次氯酸盐、氯酸盐，均属于电解质，故B正确； C．HClO见光或受热易分解，但次氯酸盐比HClO稳定，故C正确； D．HClO具有强氧化性，能够漂白pH试纸，故不可用pH试纸测定HClO溶液的pH，故D错误。 答案选D。 14. 下列离子方程式与所给事实不相符的是 A. 将二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液： B. 酸性碘化钾溶液中滴加适量双氧水： C. 将二氧化碳通入碳酸钠溶液中： D. 溶液与足量溶液混合： 【答案】D 【解析】 【详解】A．将二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液，二氧化硫被氧化为硫酸根离子，离子方程式为：，故A正确； B．酸性碘化钾溶液中滴加适量双氧水，碘离子被过氧化氢氧化为碘单质同时生成水，，故B正确； C．将二氧化碳通入碳酸钠溶液中生成碳酸氢根，离子方程式为：，故C正确； D．溶液与足量溶液反应，亚硫酸根离子、铵根离子均和氢氧根离子完全反应：，故D错误； 故选D。 15. 中国工程院李兰娟院士团队公布研究成果，药物阿比朵尔对新冠病毒有明显抑制作用，其分子结构如图所示，下列说法正确的是 A. 其分子式为 B. 分子中原子采取杂化 C. 阿比朵尔为芳香烃 D. 分子结构中含有多个官能团，如羟基，酯基，碳溴键，苯环 【答案】A 【解析】 【详解】A．由结构简式可知，阿比朵尔的分子式为C22H25BrN2O3S，A正确； B．分子中原子形成3个σ键，还有1对孤电子对，N原子采取sp3杂化，B错误； C．阿比朵尔除了C、H元素外，还有S、N、O、Br等元素，不属于芳香烃，C错误； D．苯环不属于官能团，D错误； 故选A。 16. 镍酸镧电催化剂立方晶胞如图所示，晶胞参数为，具有催化活性的是，图(1)和图(2)是晶胞的不同切面。下列说法错误的是 A. 的配位数为6 B. 催化活性：(1)(2) C. 和的最短距离为 D. 若原子1的分数坐标为，则的分数坐标为 【答案】B 【解析】 【详解】A．Ni在顶点，O在棱心，Ni周围最近的O形成正八面体，Ni的配位数为6，A正确； B．具有催化活性的是Ni，图(2)中没有Ni原子，则催化活性：(1)> (2)，B错误； C．La和O的最短距离为面对角线的一半，为，C正确； D．若原子1的分数坐标为(0，0，0)，晶胞棱长为1，La在体心，分数坐标为，D正确； 本题选B。 二、非选择题：共4题，共56分； 17. 丙烯腈()是合成纤维、合成橡胶和合成树脂的重要单体，可以由乙炔与反应制得。原理如下 Ⅰ.制备催化剂：通过查阅资料有两种方案可以制备，方案1：铜屑与在浓盐酸中反应：方案2：铜丝在氯气中燃烧 （1）方案1的实验原理如图所示 ①仪器a的名称_______。 ②请用离子方程式表达，写出方案1的反应原理_______。 （2）氢氧化钠溶液的作用为_______。 （3）方案2燃烧后的固体溶于水，过滤后发现一些白色固体，为检测的成分，某同学将其溶于稀硫酸，白色固体变为红色，且溶液呈蓝色，推测为_______。 Ⅱ.合成丙烯腈(已知：①电石的主要成分是，还含有少量硫化钙②易挥发，有毒，具有较强的还原性) （4）的电子式为_______。 （5）装置B的作用为_______(用离子方程式表示)。 （6）从下列溶液中选择装置D可盛放的溶液为_______。 A. 高锰酸钾溶液 B. 溶液 C. 饱和食盐水 D. 盐酸 （7）工业用含质量分数80%的电石，实际生产得到丙烯腈，计算产率_______。 【答案】（1） ①. 三颈烧瓶 ②. （2）除去挥发出来的，防止污染空气 （3）(或氯化亚铜) （4） （5）(或) （6）A （7）70% 【解析】 【分析】丙烯腈(CH2=CHCN)是通过CH≡CH+HCNCH2=CHCN得到，制备催化剂CuCl2常用铜屑与H2O2在浓盐酸中反应得到或则铜丝在氯气中燃烧得到，制备乙炔时常用电石与饱和食盐水反应得到，由于含有硫化氢杂质，用硫酸铜溶液处理，将乙炔通入到氯化铜和HCN溶液中水浴加热反应生成丙烯腈，由于HCN有毒，因此尾气用高锰酸钾溶液处理。 【小问1详解】 ①根据图中仪器构造可知仪器a的名称为三颈烧瓶； ②方案1的反应原理是铜屑与H2O2在浓盐酸中反应生成氯化铜和水，其离子方程式为：； 【小问2详解】 浓盐酸易挥发，氢氧化钠溶液的作用为除去挥发出来的，防止污染空气； 【小问3详解】 方案2燃烧后的固体溶于水，过滤后发现一些白色固体X，为检测X的成分，某同学将其溶于稀硫酸，白色固体变为红色，且溶液呈蓝色，说明该白色物质再酸性条件下反应生成Cu和铜离子，则根据氧化还原反应原理推测X为CuCl； 【小问4详解】 HCN中碳氮共用三对电子，碳氢共用一对电子，因此HCN的电子式为：； 【小问5详解】 电石含有少量硫化钙、磷化钙，反应产生H2S、PH3杂质气体，用硫酸铜溶液除去杂质气体，反应的离子方程式为(或)； 【小问6详解】 HCN易挥发，D装置主要处理挥发出的HCN气体，HCN有毒，具有较强的还原性，因此利用高锰酸钾强氧化性将具有强还原性物质HCN发生氧化还原反应，因此装置D中可盛放的溶液为A； 【小问7详解】 工业用100 kg 含CaC2质量分数80%的电石，根据CaC2～CH2=CHCN关系式，理论上得到丙烯腈质量：，实际生产得到丙烯腈46.375 kg，则丙烯腈的产率：。 18. 碳酸锰()作为一种重要的化工原料，主要用于制备软磁铁氧体、锰硅合金等。科研人员利用含锰废水(主要含，以及少量、、、、等)制备，设计流程图如下： 已知： 沉淀物 开始沉淀时的PH 2.5 3.3 5.7 6.2 8.1 沉淀完全时的PH 3.7 5.2 6.4 9.2 9.8 回答以下问题： （1）从氧化还原反应角度，分析选用的优点_______。 （2）“除杂1”时调节溶液为5.2，则滤渣1的成分为_______。若两步即可从滤渣1中回收得到铁红，则所需试剂为_______。 A.溶液 B.氨水 C.稀盐酸 D.二氧化碳 （3）已知硫化物的溶度积：、、。在“除杂2”中，当恰好完全沉淀时(的浓度以计)，此时溶液中的浓度为_______。 （4）写出“沉淀”中的离子方程式_______。 （5）将受热分解，其固体产物的晶胞(立方体结构)如下图所示。则该固体产物的化学式为_______。填在围成的_______(填“四面体”、“立方体”或“八面体)”空隙中。经测定，该晶胞中最近两个的距离为，则该固体产物的密度为_______。(设为阿伏加德罗常数，用含和的代数式表示) 【答案】（1）具有强氧化性，其还原产物为水不引入新杂质 （2） ①. 、 ②. A （3） （4） （5） ①. ②. 八面体 ③. 或 【解析】 【分析】由题给流程可知，向含锰废水加入H2O2溶液，将Fe2+氧化成Fe3+，再加入氨水调节pH为5.2，根据物质完全沉淀的pH表，是将Fe3+和Al3+转化为氢氧化物沉淀，过滤除去溶液中的Fe、Al元素，向滤液中加入(NH4)2S溶液，将Ni2+和Cu2+分别转化为NiS、CuS沉淀，过滤除去Ni、Cu元素，向滤液中加入NH4HCO3溶液，将溶液中的Mn2+转化为沉淀，经过滤、洗涤、干燥得到MnCO3，据此分析解答。 【小问1详解】 从氧化还原反应角度，选用H2O2的优点有：H2O2具有强氧化性，其还原产物为水不引入新杂质； 【小问2详解】 由分析知滤渣1的成分为Fe(OH)3、Al(OH)3；若两步即可从滤渣1中回收得到铁红，则所需试剂为NaOH溶液，加入后Al(OH)3溶解，过滤后灼烧可得铁红，故答案为A； 【小问3详解】 当恰好沉淀完全时，溶液中c(S2-)==1.4×10-19mol/L，此时溶液中c(Cu2+)= =6.0×10-26mol/L； 【小问4详解】 “沉淀”时，碳酸氢根电离出的碳酸根和Mn2+生成MnCO3沉淀，从而进一步促进碳酸氢根的电离，离子方程式为Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O； 【小问5详解】 根据晶胞结构图，Mn2+位于晶胞顶点和面心，个数为=4，O2-位于晶胞体心和棱心，个数为1+=4，故该固体产物的化学式为MnO，该晶胞类似氯化钠晶胞，O2−填在Mn2+围成的八面体空隙中，该晶胞中最近两个Mn2+的距离为x nm，则晶胞棱长为x nm，根据晶胞密度计算公式，则该固体产物的密度为。 19. 氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。 I．电解水制备法 电解水制氢所需的电压高，耗能大。醛类(R-CHO)可在很低的电压下被Cu催化氧化为羧酸盐()，同时产生的氢原子会重组成。该过程如图所示： （1）基态铜原子的价层电子轨道表示式为___________。 （2）已知：i．醛极易被氧化；ii．电解反应越难发生，电解所需电压越高 ①在碱性条件下电解水制氢时，阳极发生的电极反应为___________。 ②推测醛氧化制氢所需电压比电解水制氢___________(填“低”、“高”或“相同”)。 ③补全醛催化氧化时，阳极的电极反应式：___________。 □□ （3）上述电解装置工作时，每转移1 mol电子时，生成的物质的量为___________。 Ⅱ．甲烷水蒸气催化重整法 恒温恒压下甲烷和水蒸气的反应为： （4）达到平衡后通入氮气，分析平衡转化率的变化及原因___________。 （5）反应的过程中发生副反应 ，将混合气体通入反应体系，平衡时各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。分析750℃以后曲线a下降的原因是___________。 【答案】（1） （2） ①. ②. 低 ③. （3）1mol （4）恒压下通入氮气，容器体积增大，相当于减压，该反应正向气体分子数增大，减压平衡正向移动，甲烷的平衡转化率升高 （5）750oC以后，升高温度，副反应平衡正向移动程度大于主反应，H2的物质的量分数减小 【解析】 【小问1详解】 基态铜原子的价层电子轨道表示式为：； 【小问2详解】 ①在碱性条件下电解水制氢时，阳极发生的电极反应为：； ②醛极易被氧化，电解制备水时需要的电压比电解水制氢低； ③根据题干信息，醛类(R-CHO)可在很低的电压下被Cu催化氧化为羧酸盐()，醛催化氧化时，阳极的电极反应式：； 【小问3详解】 电解装置工作时，每转移1 mol电子时，阴极和阳极均产生0.5mol H2,因此生成的物质的量为1mol； 【小问4详解】 恒压下通入氮气，容器体积增大，相当于减压，该反应正向气体分子数增大，减压平衡正向移动，甲烷的平衡转化率升高； 【小问5详解】 750oC以后，升高温度，副反应平衡正向移动程度大于主反应，H2的物质的量分数减小。 20. 苯乙烯(A)是一种重要化工原料，以苯乙烯为原料可以制备一系列化工产品，如图示。 请回答下列问题： （1）E中所含官能团的名称是_______。F是高分子化合物，A→F的反应类型是_______。 （2）第②步反应所需的试剂_______(填化学式)。 （3）H是G的同分异构体，其中属于酚类的H有_______种，任写一种符合核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为的H的结构简式_______。 （4）下列关于D→E的反应相关描述不正确的有_______。(填标号) A. 反应过程中，有键的断裂和形成 B. 水分子中的键角小于 C. 化合物D和化合物E分子中均含有3个手性碳原子 D. 化合物E分子中存在由轨道“头碰头”形成的键 （5）以2-甲基丙烯为原料，参考上述信息，写出合成2-甲基-2-羟基丙醛()的合成路线_______。 【答案】（1） ①. 羟基 ②. 加聚反应 （2）、 （3） ①. 9 ②. 或者 （4）AC （5） 【解析】 【分析】A 是苯乙烯，A 和氯气发生加成反应生成卤代烃 B，B 发生苯环上的取代反应(反应2)生成 C，C和氢气加成生成 D，D在碱性条件下发生水解反应(或取代反应)生成醇 E。A和H2O发生加成反应生成G。F是高分子化合物，则A发生加聚反应生成F为。 【小问1详解】 E的官能团为羟基；A中含有碳碳双键，生成高分子化合物F，则A到F为加聚反应，反应的化学方程式为：； 故答案为：羟基；加聚反应； 【小问2详解】 反应②是B发生苯环上的取代反应，则该反应所需的试剂是： Cl2、FeCl3； 故答案为：Cl2、FeCl3； 【小问3详解】 H是G 的同分异构体，其中属于酚类的H应将羟基直接连在苯环上，第一种情况为苯环上连有两个取代基，分别为-OH与两个-C2H5，它们的位置关系有邻、间、对3种，第二种情况为苯环上连有三个取代基，分别为-OH 与两个-CH3，它们的位置关系有6种，故X的同分异构体中属于酚类的H共有9种，其中符合核磁共振谱图中有四组峰，且峰面积之比为6：2：1：1的有机物的结构简式为：(或)； 故答案为：9；或； 【小问4详解】 A．D→E发生水解反应，有C−Cl键的断裂，生成-OH，没有C−Cl键的形成，A错误； B．水分子为V形，键角为104.5°，B正确； C．D有1个手性碳原子(如图所示)，E有1个手性碳原子(如图所示)，C错误； D．氢原子的s轨道和碳原子的sp3杂化轨道以头对头重叠，D正确； 故答案为：AC； 【小问5详解】 利用题干信息， 以2-甲基丙烯为原料合成2-甲基-2-羟基丙醛（），对照原料与目标化合物， 2-甲基丙烯应先与Br2发生加成反应，然后结合题干信息 ，将Br 原子取代换成羟基，再将-CH2OH中的羟基氧化即得目标化合物，则可设计合成路线为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $