精品解析:陕西省安康市2023-2024学年高二下学期期末质量联考化学试卷
2024-07-06
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 陕西省 |
| 地区(市) | 安康市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.13 MB |
| 发布时间 | 2024-07-06 |
| 更新时间 | 2024-07-10 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-07-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46186752.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2023—2024学年度安康市高二年级期末质量联考
化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Co-59 Cu-64
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 我国在载人航天、深海深地探测、超级计算机等领域取得重大成果。下列成果中所用材料属于合成高分子的是
A.“神舟十六号”返回地球时使用的
降落伞的主要材料——涤纶纤维
B.“天河二号”超级计算机的芯片
C.“奋斗者”号潜水艇的钛铝外壳
D.“天宫”空间站的太阳能电池用的砷化镓
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.“神舟十六号”返回地球时使用的降落伞的主要材料——涤纶纤维属于有机合成高分子材料,A符合题意;
B.“天河二号”超级计算机的芯片主要成分是晶体硅,硅属于新型无机非金属材料,B不符合题意;
C.“奋斗者”号潜水艇的钛铝外壳属于金属材料,C不符合题意;
D.“天宫”空间站的太阳能电池用的砷化镓属于新型无机非金属材料,D不符合题意;
故合理选项是A。
2. 下列有关化学用语的表述正确的是
A. 的系统命名:2-甲基-4-乙基戊烷
B. 聚丙烯的链节:
C. 乙炔的球棍模型:
D. 顺式聚异戊二烯的结构简式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.的系统命名:2,4-二甲基己烷,故A错误;
B.聚丙烯的链节为,故B错误;
C.乙炔是直线形分子,球棍模型为,故C错误;
D.顺式聚异戊二烯的结构简式为,故D正确;
选D。
3. 化学改善人类的生活,创造美好的世界。下列生产生活情境中涉及的化学原理正确的是
选项
生产生活情境
化学原理
A
盐卤作为制作豆腐的凝固剂
氯化镁能使豆浆中的蛋白质变性
B
用氯化铁溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板
铜与发生置换反应
C
用聚乳酸塑料代替传统塑料以减少白色污染
聚乳酸具有生物可降解性
D
可作冷冻镇痛剂
能发生消去反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.盐卤可作为制作豆腐的凝固剂,是盐溶液的加入使得蛋白质发生聚沉而不是变性,A不符合题意;
B.FeCl3溶液腐蚀Cu刻制印刷电路板,其化学方程式为:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,该反应不是置换反应,B不符合题意;
C.用聚乳酸塑料替代传统塑料以减少白色污染,是因为聚乳酸属于微生物降解高分子,具有生物可降解性,C符合题意;
D.可作冷冻镇痛剂的原因是:通常情况下是一种气体,经压缩后以液体贮于瓶中,喷射后迅速挥发,从而因吸热而使温度降低,达到冷冻效果,D不符合题意;
故选C。
4. 已知金属Cu、Ag、Au的晶体都是面心立方最密堆积,下列Cu晶胞俯视图正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据面心立方最密堆积的特点,原子在晶胞的顶点和面心,故俯视图中正方形顶点,边的中点和中心都有原子;
故选C。
5. 下列说法错误的是
A. 青蒿素分子中含有过氧链,故不适合用传统的水煎法从中药中提取青蒿素
B. 石油通过裂化和裂解,可以获得大量的芳香烃
C. 某灶具原来使用的燃料是煤气,若更换为天然气,进风口应改大
D. 氟氯代烷化学性质稳定,曾被广泛用作制冷剂和溶剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.青蒿素分子中含有过氧链,用传统的水煎法会使过氧键断键,所以不适合用传统的水煎法从中药中提取青蒿素,A正确;
B.石油通过裂化和裂解,可以获得大量的烯烃,B错误;
C.某灶具原来使用的燃料是煤气,若更换为天然气,耗氧气量增大,故应进风口应改大,C正确;
D.氟氯代烷化学性质稳定,熔沸点低,曾被广泛用作制冷剂和溶剂,D正确;
故选B。
6. 化学实验是化学探究的一种重要途径。下列有关实验的描述正确的是
A. 用湿润的蓝色石蕊试纸检验
B. 中学实验室中,可将未用完的钠放回原试剂瓶
C. 进行焰色试验时,可用玻璃棒替代铂丝
D. 酸碱中和滴定实验中,应先用待测液润洗锥形瓶
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶于水呈碱性,可以用湿润的红色石蕊试纸检验,故A错误;
B.易燃物如钠、钾等不能随便丢弃,中学实验室可以将未用完的钠、钾等放回原试剂瓶,故B正确;
C.玻璃的成分里边有硅酸钠,钠盐的焰色试验为黄色,对其他元素的试验存在干扰,进行焰色试验时,不可用玻璃棒替代铂丝,故C错误;
D.酸碱中和滴定实验中,洗锥形不能用待测液润洗,否则会导致测量结果偏大,故D错误;
故选B
7. 某研究团队开发出新型双原子催化剂(DACs,平面结构),在催化丙烷脱氢性能上,该新型双原子催化剂优于单原子催化剂,其催化原理如图所示:
下列说法正确的是
A. 第一电离能:N>C>H>Zn
B. DACs中碳原子的杂化轨道类型是
C. 丙烷分解为丙烯的过程中,形成的化学键有π键
D. Zn与N原子形成配位键时,提供孤电子对的是Zn原子
【答案】C
【解析】
【详解】A.同一周期元素,元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,则电离能N>C,H原子半径小,电子离核近,原子核对电子的吸引能力较大,第一电离能大于C,Zn是活泼金属,第一电离能最小,则第一电离能:N>H>C>Zn,A错误;
B.DACs是平面结构,碳原子的杂化轨道类型是,B错误;
C.丙烷分解为丙烯的过程中有碳碳双键形成,碳碳双键中含有π键,则形成的化学键有π键,C正确;
D.DACs是平面结构,N原子的杂化轨道类型是,2个sp2杂化轨道与C原子形成σ键,1个sp2杂化轨道中容纳2个电子,提供孤电子对,与Zn形成配位键,D错误;
故选C。
8. 使用现代分析仪器对有机化合物M(链状化合物)的分子结构进行测定,相关结果如图(图1为质谱图,图2为红外光谱图)。下列有关有机物M的说法错误的是
A. 分子式为 B. 结构简式可能为
C. 键线式可能为 D. 核磁共振氢谱有3组峰
【答案】C
【解析】
【分析】由有机物M的质谱图可知,其相对分子质量为88,由题给红外光谱图可知,该有机物中含C-O-C、C=O、-CH3,又因其相对分子质量为88,结合核磁共振氢谱图,则M的分子式为C4H8O2,据此分析作答;
【详解】A.根据分析,M的分子式为C4H8O2,A正确;
B.M的相对分子质量为88,M分子中有2个不对称的-CH3、C-O-C、C=O,结构简式可能为CH3COOCH2CH3,B正确;
C.M分子中有2个不对称的-CH3、则键线式不可能为,C错误;
D.M可能为CH3COOCH2CH3或CH3CH2COOCH3,核磁共振氢谱有3组峰,D正确;
故答案为:C。
9. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1mol蔗糖完全水解生成的葡萄糖分子数为2
B. 电解精炼铜时,阴极质量每增加64g,电路中转移2mol电子
C. 2.24L与足量NaOH溶液反应,所得溶液中的数目为0.1
D. 0.1mol乙醇和0.2mol乙酸发生酯化反应,生成的乙酸乙酯分子数为0.1
【答案】B
【解析】
【详解】A.1mol蔗糖完全水解生成1mol葡萄糖和1mol果糖,水解生成葡萄糖的分子数为NA,故A错误;
B.电解精炼铜,阴极反应为Cu2++2e-=Cu,转移2mol电子,则生成1molCu,阴极质量增加64g,故B正确;
C.未说明2.24L所处的温度和压强,无法计算其物质的量,故C错误;
D.乙酸与乙醇的反应为可逆反应,0.1mol乙醇和0.2mol乙酸发生酯化反应,生成的乙酸乙酯分子数小于0.1,故D错误;
故选B。
10. 有机物M转化为N的反应是合成某种药物的重要中间步骤。下列说法正确的是
A. 基态氧原子的核外电子有8种空间运动状态
B. M、N分子中均含有2种杂化轨道类型的碳原子
C. M、N分子中均含有手性碳原子
D. N分子既可形成分子间氢键,又可形成分子内氢键
【答案】D
【解析】
【详解】A.氧原子的核外电子排布式为1s22s22p4,含有5个含有电子的轨道,有5种空间运动状态的电子,A错误;
B.M中含有甲基和碳氧双键,碳原子杂化方式为sp3和sp2,N中只含有sp3杂化的碳原子,B错误;
C.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,M中含有手性碳原子,位置为,N中没有手性碳原子,C错误;
D.N分子中含有3个羟基,既可形成分子间氢键,又可形成分子内氢键,D正确;
故选D。
11. 下列实验装置不能达到实验目的的是
A. 利用图1装置制备溴苯并验证此反应为取代反应
B. 利用图2装置制备并收集乙炔
C. 利用图3装置观察甲烷发生取代反应的现象
D. 利用图4装置对粗硝基苯(沸点为210.9℃)蒸馏提纯
【答案】A
【解析】
【详解】A.利用图1装置制备溴苯,烧瓶中溢出的气体中含有溴蒸汽,溴、溴化氢都能与硝酸银反应生成沉淀,溴蒸汽干扰HBr的检验,此装置不能验证改反应为取代反应,故A错误;
B.电石和水反应生成氢氧化钙和乙炔,乙炔难溶于水,用排水法收集乙炔,利用图2装置制备并收集乙炔,故B正确;
C.试管内气体颜色变浅、试管内液面上述、试管壁有油状液体生成、饱和食盐水变浑浊,证明甲烷和氯气发生取代反应,故C正确;
D苯和硝基苯沸点不同,利用图4装置对粗硝基苯(沸点为210.9℃)蒸馏提纯,故D正确;
选A。
12. 某同学从某些晶胞中分割出来的部分结构如图,其中属于从NaCl晶胞中分割出来的结构的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】NaCl晶体中,每个Na+周围最近的Cl-有6个,构成正八面体,每个Cl-周围最近的Na+也有6个,也构成正八面体,由此可知,D项是从NaCl晶胞中分割出来的结构图,故选D。
13. 化学实验源于生活。下列实验方案设计、现象与结论均正确的是
选项
目的
方案设计
现象与结论
A
检验淀粉是否水解
向淀粉溶液中加入稀硫酸,加热几分钟,冷却后再加入新制悬浊液,加热
溶液中未观察到砖红色沉淀产生
B
检验火柴头中是否含有氯元素
将几根未燃过的火柴头浸入水中,稍后取少量溶液于试管中,加入稀和溶液
若有白色沉淀产生,说明火柴头中含有氯元素
C
检验菠菜中是否含有铁元素
取少量菠菜叶剪碎研磨后加水搅拌,取上层清液于试管中,加入稀硝酸后再加入KSCN溶液
若溶液变红,说明菠菜中含有铁元素
D
检验鸡皮中是否含有脂肪
取一小块鸡皮于表面皿上,将几滴浓硝酸滴到鸡皮上
一段时间后鸡皮变黄说明鸡皮中含有脂肪
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.用新制浊液检验淀粉的水解产物葡萄糖的存在时,必须保证溶液呈碱性,而淀粉溶液水解时加入稀H2SO4做催化剂,故想检验葡萄糖的生成,须在水解液中加过量的碱使溶液呈碱性,冷却后再加入悬浊液加热,A错误;
B.火柴头中氯元素在氯酸钾中存在,氯酸钾溶于水不能直接电离出氯离子,加硝酸酸化的硝酸银不能生成氯化银白色沉淀,B错误;
C.取少量菠菜叶剪碎研磨后加水搅拌,取上层清液于试管中,加入稀硝酸将可能存在的Fe2+氧化为Fe3+,再加入KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中存在Fe3+,从而可说明菠菜中含有铁元素,C正确;
D.加浓硝酸鸡皮变黄,是蛋白质的性质,不能证明脂肪存在,D错误;
故选C。
14. 钠离子电池原料和性能等方面比锂离子电池更具优势。一种钠离子电池结构如图一所示,该电池的负极材料为(嵌钠硬碳)。在充、放电过程中,在两个电极之间往返嵌入和脱嵌钠离子电池的正极材料在充、放电过程中某时刻的晶胞示意图如图二所示。下列说法错误的是
A. 该时刻晶胞所示的中,
B. 充电时,从阴极脱嵌,经电解质溶液嵌入阳极
C. 放电时,正极电极反应式为
D. 用该电池为铅酸蓄电池充电,当a极材料减轻2.3g时,铅酸蓄电池耗水1.8g
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据该时刻晶胞所示,Mn原子数为 、Na+数为4,所以中,,故A正确;
B.充电时,从阳极脱嵌,经电解质溶液嵌入阴极,故B错误;
C.放电时,正极得电子发生还原反应,正极的电极反应式为,故C正确;
D.铅蓄电池充电时发生反应,用该电池为铅酸蓄电池充电,当a极材料减轻2.3g时,转移0.1mol电子,铅酸蓄电池耗水1.8g,故D正确;
选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 苯甲酸乙酯可用于配制香水香精和人造精油,也可用作有机合成中间体、溶剂等。其可通过苯甲酸和乙醇反应制备:
名称
相对分子质量
熔点、沸点/℃
溶解性
水
醇
醚
苯甲酸
122
122.1、249
微溶
溶
溶
有机物A
150
-34.6、212.6
微溶
溶
溶
乙醇
46
-114.1、78.3
混溶
溶
溶
环己烷
84
6.5、80.7
不溶
溶
溶
乙醚
74
-116.2、34.5
微溶
溶
溶
实验步骤如下:
①在50mL圆底烧瓶中加入4g苯甲酸、10mL乙醇(过量)、8mL环己烷,以及3mL浓硫酸,混合均匀并加入沸石,按图1所示装好仪器,控制温度在65~70℃加热烧瓶,开始回流。反应时环己烷—乙醇—水会形成共沸物(沸点为62.6℃)蒸馏出来,随着回流的进行,分水器中出现上下两层,上层有机物通过分水器支管回流,打开下端活塞可分离除去反应生成的水。
②继续加热,至烧瓶内有烟或回流下的液体无滴状(约2h),停止加热。
③将烧瓶内的反应液倒入盛有30mL水的烧杯中,分批加入Na₂CO₃至溶液呈中性(或弱碱性)。
④用分液漏斗分出有机层,水层用25mL乙醚萃取分液,然后合并至有机层。加入物质X
干燥,对粗产物按图2所示进行蒸馏。
回答下列问题:
(1)写出生成苯甲酸乙酯的反应的化学方程式:_____。
(2)仪器a的名称为_____,图2装置中冷凝水的出口为_____(填“m”或“n”)。
(3)环己烷的加入和分水器的使用的目的是_____。
(4)加入碳酸钠可除去的物质为_____(填名称)。
(5)物质X应选择_____。
A.碱石灰 B.无水 C.浓硫酸
(6)蒸馏时优先蒸出的物质为_____(填名称),若蒸馏后所得产品的质量为2.350g,则该实验的产率为_____%(保留4位有效数字)。
【答案】(1) (2) ①. 球形冷凝管 ②. m
(3)将反应物乙醇回流重新进入反应体系,同时将生成的水及时从体系中分离出来,提高反应物的转化率
(4)苯甲酸、硫酸和乙醇
(5)B (6) ①. 乙醚 ②. 47.78
【解析】
【分析】苯甲酸和乙醇在图1中发生酯化反应生成苯甲酸乙酯,控制温度在65~70℃加热烧瓶,开始回流。随着回流的进行,分水器中出现上下两层,上层有机物通过分水器支管回流,打开下端活塞可分离除去反应生成的水,充分反应后对反应液进行一系列分离提纯得到苯甲酸乙酯,据此解答,
【小问1详解】
苯甲酸和乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成苯甲酸乙酯和水,其化学方程式为:+CH3CH2OH +H2O;
【小问2详解】
仪器a的名称为球形冷凝管,图2装置中冷凝水要下进上出,则冷凝水的出口为m;
【小问3详解】
酯化反应为可逆反应,及时分离水可以促进反应正向进行,所以环己烷的加入和分水器的使用的目的是:将反应物乙醇回流重新进入反应体系,同时将生成的水及时从体系中分离出来,提高反应物的转化率;
【小问4详解】
生成的苯甲酸乙酯中混有苯甲酸、乙醇和硫酸,乙醇能溶于碳酸钠溶液中,碳酸钠可除去酸性的物质苯甲酸和硫酸,则加入碳酸钠可除去的物质为苯甲酸、硫酸和乙醇;
【小问5详解】
由题干信息可知,用物质X干燥苯甲酸乙酯,碱石灰碱性太强,能使得酯类发生水解而损失,浓硫酸能破坏酯类物质,而CaCl2是中性干燥剂,能够干燥酯类且不破坏酯类,故应选择无水CaCl2,故选B;
【小问6详解】
根据题干表中数据可知,乙醚的沸点最低,故蒸馏时优先蒸出的物质为乙醚,由题干数据可知,4g苯甲酸理论上产生苯甲酸乙酯A的质量为:×150g/mol=4.918g,若蒸馏后所得产品的质量为2.350g,则该实验的产率为 ×100%=47.78%。
16. 草酸钴在化学中应用广泛,可以用于制取催化剂和指示剂。用水钴矿(主要成分为,还含有少量、FeO等杂质)制取草酸钴晶体()的工艺流程如图所示:
回答下列问题;
(1)与的空间结构相同,均为_____,其空间结构与VSEPR模型名称_____(填“相同”或“不同”)。
(2)“酸浸还原”时发生反应化学方程式为_____。
(3)某含钴配合物的组成为,该配合物中钴离子的配位数是6,1mol该配合物可以与足量的硝酸银反应生成3molAgCl沉淀,则该配合物的配体是_____,分子与钴离子形成配合物后,H—N—H键角_____(填“变大”“变小”或“不变”),请说明理由:_____。
(4)Co与Ti类似,Co晶体堆积方式为六方最密堆积,其结构如图所示,则每个晶胞中含有的原子个数为_____。已知该晶胞的底边长为anm,高为bnm,,,,为阿伏加德罗常数的值,则晶胞密度为_____。
【答案】(1) ①. 三角锥形 ②. 不同
(2)
(3) ①. 和 ②. 变大 ③. 氨气分子中N原子有1对孤电子对,而形成配合物后没有孤电子对,配位键N-Co键的成键电子对相比NH3中的孤电子对N-H键的排斥力变小,故NH3分子与钴离子形成配合物后H-N-H键角变大
(4) ①. 6 ②.
【解析】
【分析】水钴矿(主要成分为,还含有少量、FeO等杂质)加入Na2SO3和H2SO4的混合溶液“酸浸还原”将转化为Co2+,然后加入NaClO3和Na2CO3的混合溶液将Fe2+氧化为Fe3+,并调节pH将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤后的滤渣中含有Fe(OH)3和不溶于酸的,向滤液中加入草酸铵溶液得到草酸钴。
【小问1详解】
中心原子价层电子对数为3+=4,且含有1个孤电子对,空间构型为三角锥形,中心原子价层电子对数为3+=4,且含有1个孤电子对,空间构型为三角锥形,由于二者都含有孤电子对,空间结构与VSEPR模型名称不同。
【小问2详解】
由分析可知,“酸浸还原”步骤中加入Na2SO3和H2SO4的混合溶液将转化为Co2+,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:。
【小问3详解】
1mol该配合物可以与足量的硝酸银反应生成3molAgCl沉淀,说明中有3个Cl-在外界能够电离出来,而该配合物中钴离子的配位数是6,则该配合物的配体是和,分子与钴离子形成配合物后,H—N—H键角变大,原因是:氨气分子中N原子有1对孤电子对,而形成配合物后没有孤电子对,配位键N-Co键的成键电子对相比NH3中的孤电子对N-H键的排斥力变小,故NH3分子与钴离子形成配合物后H-N-H键角变大。
【小问4详解】
由晶胞结构结合均摊法可知,每个晶胞中含有的原子个数为=6,已知该晶胞的底边长为anm,高为bnm,,,,晶胞的体积为:,为阿伏加德罗常数的值,则晶胞密度为=。
17. 乙烯是一种重要的化工原料。乙炔催化加氢是一种制备乙烯的生产工艺。
已知各物质的燃烧热(常温常压下)如下表:
物质
(g)
(g)
(g)
CO(g)
燃烧热(△H)/()
-285.8
-1299.6
-1411.0
-283.0
(1)已知 ,反应的△H=_____,自发进行的条件是_____(填“高温”或“低温”)。
(2)在某一恒温、体积可变的密闭容器中发生反应,时刻达到平衡后,在时刻改变某一条件,其反应过程(Ⅰ、Ⅱ)如图所示。~时间内,v(正)_____(填“>”“<”或“=”,下同)v(逆),Ⅰ、Ⅱ两过程分别达到平衡时,(g)的体积分数:Ⅰ_____Ⅱ.
(3)在50℃、pkPa下,向恒压密闭容器中充入物质的量均为1mol的、CO、气体,在催化剂作用下发生反应,达到平衡时的转化率为60%,则反应的平衡常数_____(为以分压表示的平衡常数)。
(4)乙炔电催化制乙烯工艺中,乙炔的转化率超过99%,乙烯产物的选择性高达83%。其反应历程如图所示,“*”表示吸附。
①该反应历程中,反应速率最慢的基元反应方程式为_____。
②下列说法正确的是_____(填标号)。
A.1→2中有极性键的断裂和形成
B.2→3吸收的能量大于4→5释放的能量
C.3→4中的作用是与O*生成OH*
【答案】(1) ①. -215.7 ②. 低温
(2) ①. > ②. =
(3)
(4) ①. 或 ②. AC
【解析】
【小问1详解】
根据表格数据和燃烧热定义,表示各物质燃烧热的热化学反应方程式为:
①H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH1=-285.8kJ⋅mol−1;
②C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ΔH2=-1299.6kJ⋅mol−1;
③C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-1411.0kJ⋅mol−1;
④CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH4=-283.0kJ⋅mol−1;
题中已知⑤H2O(g)=H2O(l) ΔH5=−44.1kJ⋅mol−1;
反应H2O(g)+CO(g)+C2H2(g)⇌C2H4(g)+CO2(g)可以由反应②+反应④+反应⑤-反应③得到,故ΔH=ΔH2+ΔH4+ΔH5-ΔH3=(-1299.6)+(-283.0)+(-44.1)-(-1411.0)=-215.7kJ⋅mol−1,反应放热,低温有利于反应自发进行;
【小问2详解】
反应①为放热反应,在t1前未达到平衡状态,此过程v(正)不断减小,v(逆)不断增大,直到在t1时v(正)=v(逆),反应达到平衡,因此在t0~t1时,v(正)>v(逆),恒温体积可变的密闭容器,表明反应在恒压条件下进行,温度不变,平衡常数不变,则Ⅰ、Ⅱ两过程平衡时,各物质体积分数相同;
小问3详解】
平衡时C2H2的转化率为60%,列出三段式
平衡时气体总物质的量为2.4mol,故反应的平衡常数Kp=kPa−1;
【小问4详解】
①活化能越大反应速率越慢,则反应速率最慢的基元反应为CO*+4OH*+O*=CO2*+4OH*或CO*+O*=CO2*;
②A.1→2中有O-H极性键的断裂和C-H极性键生成,A正确;
B.由图中反应物和生成物的差值可知,2→3中吸收能量小于4→5释放的能量,B错误;
C.3→4中由H2O、OH*、O*中原子守恒可知,H2O与O*反应生成OH*,C正确;
故选AC。
18. 吲哚美辛(F)是一种可减少发热、疼痛的非甾体类抗炎药,其合成路线(部分试剂及反应条件略)如图所示。
已知:
①
②
回答下列问题:
(1)A的化学式为_____,A中官能团的名称为_____。
(2)写出A→B的化学方程式:_____,反应A→B的目的是_____。
(3)C→D的反应类型为_____。
(4)F的结构简式为,其中的吲哚片段(含氮杂环)为平面结构,则其中氮原子采取的杂化方式为_____。
(5)A经碱性水解、酸化后的产物的同分异构体中满足能与溶液反应的环状化合物有_____种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱有三组峰(峰面积之比为1∶1∶4)的化合物的结构简式为_____(任写一种)。
【答案】(1) ①. ②. 酮羰键、酯基
(2) ①. ②. 保护羰基不被还原
(3)还原反应 (4)
(5) ①. 7 ②. 或
【解析】
【分析】A和乙二醇发生已知信息②的反应生成B,由原子守恒可知该过程中还有H2O生成,B和NaCN发生取代反应生成C,C发生还原反应生成D,D酸化得到E,E和发生已知信息①的反应原理得到F为。
【小问1详解】
由A的结构简式可知,A的化学式为,A中官能团的名称为酮羰键、酯基。
【小问2详解】
A和乙二醇发生已知信息②的反应生成B,由原子守恒可知该过程中还有H2O生成,化学方程式为:,根据流程可知,经过系列反应,A中的碳基在E中重新出现,可见设计A→B的目的是保护羰基不被还原。
【小问3详解】
由流程可知,C→D过程中羰基变为-CH2-,属于还原反应。
【小问4详解】
吲哚片段(含氮杂环)为平面结构,则其中氮原子采取的杂化方式为。
【小问5详解】
A经碱性水解、酸化后的产物的结构简式为,分子式为C4H6O3,其同分异构体中满足能与NaHCO3溶液反应,则其结构中含有-COOH,且为环状,则该环为三元环或四元环,满足条件的结构简式有:、、、、、、,共计7种;其中核磁共振氢谱有三组峰(峰面积之比为1:1:4)的化合物结构简式为、。
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2023—2024学年度安康市高二年级期末质量联考
化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Co-59 Cu-64
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 我国在载人航天、深海深地探测、超级计算机等领域取得重大成果。下列成果中所用材料属于合成高分子的是
A.“神舟十六号”返回地球时使用的
降落伞的主要材料——涤纶纤维
B.“天河二号”超级计算机的芯片
C.“奋斗者”号潜水艇的钛铝外壳
D.“天宫”空间站的太阳能电池用的砷化镓
A. A B. B C. C D. D
2. 下列有关化学用语的表述正确的是
A. 的系统命名:2-甲基-4-乙基戊烷
B. 聚丙烯的链节:
C. 乙炔的球棍模型:
D. 顺式聚异戊二烯的结构简式:
3. 化学改善人类的生活,创造美好的世界。下列生产生活情境中涉及的化学原理正确的是
选项
生产生活情境
化学原理
A
盐卤作为制作豆腐的凝固剂
氯化镁能使豆浆中的蛋白质变性
B
用氯化铁溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板
铜与发生置换反应
C
用聚乳酸塑料代替传统塑料以减少白色污染
聚乳酸具有生物可降解性
D
可作冷冻镇痛剂
能发生消去反应
A. A B. B C. C D. D
4. 已知金属Cu、Ag、Au的晶体都是面心立方最密堆积,下列Cu晶胞俯视图正确的是
A. B.
C. D.
5. 下列说法错误的是
A. 青蒿素分子中含有过氧链,故不适合用传统的水煎法从中药中提取青蒿素
B. 石油通过裂化和裂解,可以获得大量的芳香烃
C. 某灶具原来使用的燃料是煤气,若更换为天然气,进风口应改大
D. 氟氯代烷化学性质稳定,曾被广泛用作制冷剂和溶剂
6. 化学实验是化学探究的一种重要途径。下列有关实验的描述正确的是
A. 用湿润的蓝色石蕊试纸检验
B. 中学实验室中,可将未用完的钠放回原试剂瓶
C. 进行焰色试验时,可用玻璃棒替代铂丝
D. 酸碱中和滴定实验中,应先用待测液润洗锥形瓶
7. 某研究团队开发出新型双原子催化剂(DACs,平面结构),在催化丙烷脱氢性能上,该新型双原子催化剂优于单原子催化剂,其催化原理如图所示:
下列说法正确的是
A. 第一电离能:N>C>H>Zn
B. DACs中碳原子的杂化轨道类型是
C. 丙烷分解为丙烯的过程中,形成的化学键有π键
D. Zn与N原子形成配位键时,提供孤电子对的是Zn原子
8. 使用现代分析仪器对有机化合物M(链状化合物)的分子结构进行测定,相关结果如图(图1为质谱图,图2为红外光谱图)。下列有关有机物M的说法错误的是
A. 分子式为 B. 结构简式可能为
C. 键线式可能为 D. 核磁共振氢谱有3组峰
9. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1mol蔗糖完全水解生成的葡萄糖分子数为2
B. 电解精炼铜时,阴极质量每增加64g,电路中转移2mol电子
C. 2.24L与足量NaOH溶液反应,所得溶液中的数目为0.1
D. 0.1mol乙醇和0.2mol乙酸发生酯化反应,生成的乙酸乙酯分子数为0.1
10. 有机物M转化为N的反应是合成某种药物的重要中间步骤。下列说法正确的是
A. 基态氧原子的核外电子有8种空间运动状态
B. M、N分子中均含有2种杂化轨道类型的碳原子
C. M、N分子中均含有手性碳原子
D. N分子既可形成分子间氢键,又可形成分子内氢键
11. 下列实验装置不能达到实验目的的是
A. 利用图1装置制备溴苯并验证此反应为取代反应
B. 利用图2装置制备并收集乙炔
C. 利用图3装置观察甲烷发生取代反应的现象
D. 利用图4装置对粗硝基苯(沸点为210.9℃)蒸馏提纯
12. 某同学从某些晶胞中分割出来部分结构如图,其中属于从NaCl晶胞中分割出来的结构的是
A. B. C. D.
13. 化学实验源于生活。下列实验方案设计、现象与结论均正确的是
选项
目的
方案设计
现象与结论
A
检验淀粉是否水解
向淀粉溶液中加入稀硫酸,加热几分钟,冷却后再加入新制悬浊液,加热
溶液中未观察到砖红色沉淀产生
B
检验火柴头中是否含有氯元素
将几根未燃过的火柴头浸入水中,稍后取少量溶液于试管中,加入稀和溶液
若有白色沉淀产生,说明火柴头中含有氯元素
C
检验菠菜中否含有铁元素
取少量菠菜叶剪碎研磨后加水搅拌,取上层清液于试管中,加入稀硝酸后再加入KSCN溶液
若溶液变红,说明菠菜中含有铁元素
D
检验鸡皮中是否含有脂肪
取一小块鸡皮于表面皿上,将几滴浓硝酸滴到鸡皮上
一段时间后鸡皮变黄说明鸡皮中含有脂肪
A. A B. B C. C D. D
14. 钠离子电池原料和性能等方面比锂离子电池更具优势。一种钠离子电池结构如图一所示,该电池负极材料为(嵌钠硬碳)。在充、放电过程中,在两个电极之间往返嵌入和脱嵌钠离子电池的正极材料在充、放电过程中某时刻的晶胞示意图如图二所示。下列说法错误的是
A. 该时刻晶胞所示的中,
B. 充电时,从阴极脱嵌,经电解质溶液嵌入阳极
C. 放电时,正极的电极反应式为
D. 用该电池为铅酸蓄电池充电,当a极材料减轻2.3g时,铅酸蓄电池耗水1.8g
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 苯甲酸乙酯可用于配制香水香精和人造精油,也可用作有机合成中间体、溶剂等。其可通过苯甲酸和乙醇反应制备:
名称
相对分子质量
熔点、沸点/℃
溶解性
水
醇
醚
苯甲酸
122
122.1、249
微溶
溶
溶
有机物A
150
-34.6、212.6
微溶
溶
溶
乙醇
46
-114.1、78.3
混溶
溶
溶
环己烷
84
6.5、80.7
不溶
溶
溶
乙醚
74
-116.2、34.5
微溶
溶
溶
实验步骤如下:
①在50mL圆底烧瓶中加入4g苯甲酸、10mL乙醇(过量)、8mL环己烷,以及3mL浓硫酸,混合均匀并加入沸石,按图1所示装好仪器,控制温度在65~70℃加热烧瓶,开始回流。反应时环己烷—乙醇—水会形成共沸物(沸点为62.6℃)蒸馏出来,随着回流的进行,分水器中出现上下两层,上层有机物通过分水器支管回流,打开下端活塞可分离除去反应生成的水。
②继续加热,至烧瓶内有烟或回流下的液体无滴状(约2h),停止加热。
③将烧瓶内的反应液倒入盛有30mL水的烧杯中,分批加入Na₂CO₃至溶液呈中性(或弱碱性)。
④用分液漏斗分出有机层,水层用25mL乙醚萃取分液,然后合并至有机层。加入物质X
干燥,对粗产物按图2所示进行蒸馏。
回答下列问题:
(1)写出生成苯甲酸乙酯的反应的化学方程式:_____。
(2)仪器a的名称为_____,图2装置中冷凝水的出口为_____(填“m”或“n”)。
(3)环己烷的加入和分水器的使用的目的是_____。
(4)加入碳酸钠可除去的物质为_____(填名称)。
(5)物质X应选择_____。
A.碱石灰 B.无水 C.浓硫酸
(6)蒸馏时优先蒸出的物质为_____(填名称),若蒸馏后所得产品的质量为2.350g,则该实验的产率为_____%(保留4位有效数字)。
16. 草酸钴在化学中应用广泛,可以用于制取催化剂和指示剂。用水钴矿(主要成分为,还含有少量、FeO等杂质)制取草酸钴晶体()的工艺流程如图所示:
回答下列问题;
(1)与的空间结构相同,均为_____,其空间结构与VSEPR模型名称_____(填“相同”或“不同”)。
(2)“酸浸还原”时发生反应的化学方程式为_____。
(3)某含钴配合物的组成为,该配合物中钴离子的配位数是6,1mol该配合物可以与足量的硝酸银反应生成3molAgCl沉淀,则该配合物的配体是_____,分子与钴离子形成配合物后,H—N—H键角_____(填“变大”“变小”或“不变”),请说明理由:_____。
(4)Co与Ti类似,Co晶体堆积方式为六方最密堆积,其结构如图所示,则每个晶胞中含有的原子个数为_____。已知该晶胞的底边长为anm,高为bnm,,,,为阿伏加德罗常数的值,则晶胞密度为_____。
17. 乙烯是一种重要的化工原料。乙炔催化加氢是一种制备乙烯的生产工艺。
已知各物质的燃烧热(常温常压下)如下表:
物质
(g)
(g)
(g)
CO(g)
燃烧热(△H)/()
-285.8
-1299.6
-1411.0
-283.0
(1)已知 ,反应的△H=_____,自发进行的条件是_____(填“高温”或“低温”)。
(2)在某一恒温、体积可变的密闭容器中发生反应,时刻达到平衡后,在时刻改变某一条件,其反应过程(Ⅰ、Ⅱ)如图所示。~时间内,v(正)_____(填“>”“<”或“=”,下同)v(逆),Ⅰ、Ⅱ两过程分别达到平衡时,(g)的体积分数:Ⅰ_____Ⅱ.
(3)在50℃、pkPa下,向恒压密闭容器中充入物质量均为1mol的、CO、气体,在催化剂作用下发生反应,达到平衡时的转化率为60%,则反应的平衡常数_____(为以分压表示的平衡常数)。
(4)乙炔电催化制乙烯工艺中,乙炔的转化率超过99%,乙烯产物的选择性高达83%。其反应历程如图所示,“*”表示吸附。
①该反应历程中,反应速率最慢的基元反应方程式为_____。
②下列说法正确的是_____(填标号)。
A.1→2中有极性键的断裂和形成
B.2→3吸收能量大于4→5释放的能量
C.3→4中的作用是与O*生成OH*
18. 吲哚美辛(F)是一种可减少发热、疼痛的非甾体类抗炎药,其合成路线(部分试剂及反应条件略)如图所示。
已知:
①
②
回答下列问题:
(1)A的化学式为_____,A中官能团的名称为_____。
(2)写出A→B的化学方程式:_____,反应A→B的目的是_____。
(3)C→D的反应类型为_____。
(4)F的结构简式为,其中的吲哚片段(含氮杂环)为平面结构,则其中氮原子采取的杂化方式为_____。
(5)A经碱性水解、酸化后的产物的同分异构体中满足能与溶液反应的环状化合物有_____种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱有三组峰(峰面积之比为1∶1∶4)的化合物的结构简式为_____(任写一种)。
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