山东省青岛第二中学2023-2024学年高二下学期期末考试化学试题

2023-2024学年第二学期青岛2中高二期末考试化学试题 一、单项选择题 1.设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( ) A.常温下，1mol硝酸铵溶于稀氨水使溶液呈中性，则NH4+数目为NA B.在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1mol O2，转移电子的数目为0.4NA C.1mol乙二酸(H2C2O4)分子中П键的数目为3NA D.室温下，pH=12的Na2CO3溶液中，由水电离出的OH-数目为0.01NA 2.金属的冶炼体现了人类文明的发展历程，下列关于金属冶炼的说法不正确的是( ) A.不活泼金属如铂、金等，在自然界中可以以单质的形态存在，可以采用物理方法提纯 B.高炉炼铁原料为石灰石、焦炭和赤铁矿，是利用碳单质还原Fe2O3的反应产生纯铁 C.冶炼金属铝时要加入冰晶石，其目的是降低氧化铝的熔点 D.电解熔融的NaCl获得金属Na 3.下列装置正确且能达到实验目的的是( ) A.图①：在试管前添加盛有饱和NaCl溶液的洗气瓶则可用于比较MnO2、Cl2、S的氧化性 B.图②：可以用于灼烧海带灰、NaHCO3等固体物质 C.图③：排出盛有溴水的滴定管尖嘴内的气泡 D.图④：用于制备少量氨水 4.两种有机物甲和乙结构如图，根据其结构回答，下列说法正确的是( ) A.有机物甲的分子式为C16H20O2，并且甲、乙具有相同的官能团 B.1mol有机物乙与足量的NaOH、H2反应，消耗二者物质的量比为1:3 C.甲、乙两种有机物在水中的溶解度大小接近 D.可用酸性KMnO4溶液检验甲中的碳碳双键和乙中的羟基 5.有关物质的分离除杂，下列说法正确的是( ) A.可用溴的四氯化碳溶液除去甲烷中的乙烯 B.向2mL 10%的CuSO4溶液中滴入2%的NaOH溶液4至6滴，得到新制的Cu(OH)2悬浊液，然后加入甲酸甲酯溶液0.5mL，振荡后加热，产生砖红色沉淀，证明甲酸甲酯具有还原性 C.只用水不能用来鉴别苯和溴苯 D.用溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液可以鉴别已烷、1-己烯和邻二甲苯 6.下图所示离子对应的钾盐易溶于水，常被用来鉴别乙元素的某种离子。其中X、Y、Z为前四周期原子序数依次增大的三种元素，X、Y为相邻元素，Z原子核外电子数是X、Y原子质子数之和的2倍。下列说法错误的是( ) A.与Y同周期的主族元素中，只有一种元素的第一电离能大于Y的第一电离能 B.简单氢化物沸点：X<Y C.该离子能与Z生成蓝色沉淀 D.该离子中σ键与П键的个数比为1:1 7.下列实验操作、现象与结论均正确的是( ) 操作 现象 结论 A 向Fe2O3、CuO、Fe的混合粉末中加入过量稀盐酸 析出红色固体 反应后溶液中阳离子可能有H+、Fe2+、Cu2+ B 向C2H5X(X为卤素原子中加入过量的NaOH溶液加热一段时间后静置，取少量上层清液于试管中，加入AgNO3溶液 产生淡黄色沉淀 C2H5X中卤素原子为溴原子 C 向 Na[Al(OH)4]溶液中滴入NaHCO3溶液 产生白色沉淀，无气泡产生 [Al(OH)4]-比 CO32-结合质子能力强 D 比较电负性：室温下，用pH计测定 CF3COOH和CCl3COOH两种溶液的pH CF3COOH溶液的pH较小 F元素的电负性大于Cl元素 8.光催化氧化甲烷制甲醛的机理如图所示。下列说法不正确的是( ) A.在光催化剂表面会发生反应H2O+h+=H++·OH B.CH3COOH 为中间产物 C.上述过程中有非极性键的断裂与生成 D.含O分子参与的反应一定有电子转移 9.以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标。如图为一种仅由Cs、Ag、F三种元素组成的超导材料晶胞结构(已知QR=MP)。下列说法错误的是( ) A.该晶体的化学式为CsAgF3 B.Q点原子分数坐标为[0，0，(c+s)/2c] C.P、N之间的距离为 pm D.该晶体的密度为1192/(a2cNA) g/pm3 10.溴乙烷是重要的化工原料，沸点38.4℃。某兴趣小组设计如下实验装置，利用如下反应制备溴乙烷：NaBr+H2SO4(浓)+C2H5OH→NaHSO4+C2H5Br，并验证可能存在的几种副产物，已知SO2不与Br2的CCl4溶液反应。下列说法错误的是( ) A.装置C中所得物质可通过水洗-Na2CO3溶液洗-水洗-干燥-蒸馏的方式进行除杂 B.分离提纯过程中将所需产物从分液漏斗下口放出 C.装置D 中盛有Br2的CCl4溶液，用于检验存在副产物乙烯 D.装置G中有白色沉淀的产生即可证明一定有CO2的生成 二、不定项选择题 11.锂-空气电池的结构如下图，已知两极的电解质溶液分别为水性电解液和有机电解质。下列说法正确的是( ) A.隔膜中转移的是锂离子 B.左侧为水性电解液，右侧为有机电解质 C.正极电极反应方程式为4Li++O2+4e-=2Li2O D.用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗7g锂时，铅酸蓄电池消耗9g水 12.实验室常用分析试剂与氧化剂硝酸铈铵(NH4)2Ce(NO3)6，易溶于水和乙醇，几乎不溶于浓硝酸，实验室利用如下步骤制备。在如下图装置中制备NH4HCO3并与CeCl3反应，制备难溶于水的Ce2(CO3)3，再加硝酸溶解，加入氨水调节pH，生成Ce(OH)4沉淀，过滤后在滤渣中加入浓HNO3和NH4NO3得到(NH4)2Ce(NO3)6晶体。下列说法错误的是( ) A.装置A中制备NH3，实验过程中旋塞打开顺序为c→a→b B.装置B中冷水作用为降低Ce2(CO3)3的溶解度 C.Ce(OH)4制备方程式为3Ce2(CO3)3+2NO3-+16NH3·H2O+18H+=6Ce(OH)4↓+16NH4++2NO↑+9CO2+5H2O D.制得(NH4)2Ce(NO3)6晶体应洗涤后及时放入烘箱高温烘干 13.关于制备有机物E的反应过程如下，下列说法正确的是( ) A.有机物A与B可以发生缩聚反应 B.有机物C可以发生水解反应生成A和B C.与有机物D具有相同官能团的芳香族化合物的同分异构体有3种 D.以上两步生成有机物E的反应类型均为取代反应。 14.马日夫盐[Mn(H2PO4)2·2H2O]常用于机械设备的磷化处理，可起到防锈效果。以水锰矿[主要成分为MnO(OH)，还含有少量的Fe2O3、Al2O3、SiO2及微量的CaO]为原料制备马日夫盐的一种工艺流程如下图所示。 已知：Ksp(CaF2)=3.6×10-12，当溶液中剩余的某金属离子浓度≤1×10-5mol/L时，通常认为该金属离子已沉淀完全。下列说法错误的是( ) A.步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均涉及氧化还原反应 B.滤渣2的主要成分为 Fe(OH)3、Al(OH)3 C.“低温沉锰”时，将NH4HCO3换成Na2CO3效果更好 D.“除钙”步骤中控制c(F-)≥6×10-4mol/L可使Ca2+完全沉淀 15.用CO2和H2可以合成甲醇。其主要反应为： 反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-58kJ/mol 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ/mol 在恒容密闭容器内，充入1mol CO2和3mol H2，测得平衡时CO2转化率，CO和CH3OH选择性随温度变化如图所示{选择性=[n(CO)或n(CH3OH)]/[n(CH3OH)+n(CO)]×100%}。下列说法正确的是( ) A.270℃时主要发生反应Ⅱ B.230℃时缩小容器的体积，n(CO)不变 C.250℃达平衡时，n(H2O)=0.12mol D.其他条件不变，210℃比230℃平衡时生成的CH3OH多 三、非选择题 16.过渡金属及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。 (1)基态V的价电子排布式为________，第四周期中基态原子与基态V原子具有相同未成对电子数的元素名称是________。 (2)含有多个配位原子的配位体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Ni2+与EDTA形成的螯合物的结构如图1所示，1mol EDTA通过螯合作用形成了5mol五元环。键角1____(填“>”、“<”或“=”)键角2。EDTA中非金属元素电负性由大到小排序为________。 (3)Co2+在水溶液中以[Co(H2O)6]2+存在。向含Co2+的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的[Co(NH3)6]2+，其原因是_________________________________。 (4)铁、铜与砷、钠可形成一种绝缘体材料，其晶胞结构图和钠原子沿z轴投影如图2所示，已知m原子的分数坐标为(0.25，0.75，0.20)，晶胞参数为a≠c，α=β=γ=90°。n 原子的分数坐标是________，铜周围距离最近的钠原子的个数是_____________________。 17.三元锂电池在新能源汽车中广泛使用，废旧三元锂电池的正极材料主要成分为Li(NixCoyMnz)O2(其中含有Fe、Al的氧化物杂质)，对各元素进行回收处理的某种工艺流程如图所示： 已知：①丁二酮肟与Ni2+络合生成丁二酮肟镍沉淀； ②金属活动性顺序：Li>Al>Mn>Fe>Co>Ni>(H)； ③氧化性：Co3+>H2O2；高温条件下还原性：C>Mn； ④金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH值如下表所示： 金属离子 Fe2+ Fe3+ Al3+ Co2+ Ni2+ Mn2+ 开始沉淀的pH 7.0 1.9 3.4 6.6 7.8 6.7 沉淀完全的pH 9.0 3.2 4.7 9.2 10.4 9.5 请从预处理、浸出和分离提纯的角度分析上述工艺流程中各步的原理，并回答下列问题： (1)“含锂废液”中含锂元素的主要成分为__________(填化学式)。 (2)试剂a的加入目的是去除________；试剂a可选择____(填字母)；“除杂”过程需调节pH范围为________。 A.氨水 B.NaOH C.Fe2O3 D.MnO2 E.CoO (3)Ni2+与丁二酮肟生成鲜红色的丁二酮肟镍沉淀，该反应可用于检验Ni2+。 “沉镍”过程的最佳pH为5，pH不能过低的原因是_______________________。 (4)“沉钴”过程除发生Co2++C2O42-=CoC2O4外，还可能发生的离子方程式为___________。 18.以邻氨基苯酚、邻硝基苯酚、无水甘油和浓硫酸为原料合成8-羟基喹啉，该物质有一定苯酚的性质，反应过程与实验装置如下。 物质 颜色状态 摩尔质量 (g/mol) 熔点 (℃) 沸点 (℃) 溶解性 水 乙醇 丙三醇(甘油) 无色液体 92 17.4 290 易溶 易溶 邻氨基苯酚 白色结晶性粉末 109 177 易升华 微溶 微溶 邻硝基苯酚 淡黄色结晶性粉末 139 43-45 214-216 微溶 易溶 8-羟基喹啉 白色或淡黄色粉末 145 70-73 267 不溶 易溶 ①在圆底烧瓶中称取19g无水甘油，并加入2.78g邻硝基苯酚、8.72g邻氨基苯酚，使混合均匀。然后缓缓加入9mL浓硫酸。装上回流冷凝装管，在石棉网上用小火加热。当溶液微沸时，立即移去火源。待作用缓和后，继续加热，保持反应物微沸2小时。 ②稍冷后，进行第一次水蒸气蒸馏调节溶液呈酸性，除去未反应的邻硝基苯酚。瓶内液体冷却后，加入试剂调节溶液pH，再进行第二次水蒸气蒸馏，蒸出8-羟基喹啉(约收集馏液400mL)。馏出液充分冷却后，抽滤收集析出物洗涤，干燥。 ③粗产物用乙醇-水混合溶剂重结晶得8-羟基喹啉6.5g。 (1)仪器A是________(填名称)；图2装置中导管1的作用是________。 (2)产物提纯过程中有两次水蒸气蒸馏，第一次水蒸气蒸馏证明杂质被除尽的现象为_____。 (3)两次水蒸气蒸馏应控制pH值不同，第二次水蒸气蒸馏前应调节溶液呈____(填“酸”、“碱”、“中”)性，使其在该条件下，在水中的溶解度最小。 (4)图中虚线框内最合适的装置为____________(填序号)。 (5)8-羟基喹啉的熔点明显低于7-羟基喹啉( )和 6-羟基喹啉( )的原因是________________。 (6)该反应的产率为________。 19.2024年4月29日，2024碳达峰碳中和绿色发展论坛在北京举行。习近平总书记曾指出：“推进碳达峰碳中和是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策。”因此碳氧化物的综合利用成为近年研究热点。已知下列反应的ΔH： CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g) ΔH1=41kJ/mol CO(g)+H2(g)=HCHO(g) ΔH2=6kJ/mol HCHO(g)+H2(g)=CH3OH(g) ΔH3=121kJ/mol (1)H2捕捉空气中CO2，可以合成加入汽油中的燃料甲醇。反应3H2+CO2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH=____(保留三位有效数字) (2)1L容器通入3mol H2与1mol CO2，在一定温度下发生反应：3H2+CO2(g)=CH3OH(g)+H20(g)。一段时间后，反应达到平衡，测得反应后的容器中的总压强为反应前的75%，则平衡时甲醇的浓度为_______，若平衡时，向容器中通入1mol H2(g)和1mol H2O(g)，则平衡____(填“向左”、“向右”或“不”)移动。 (3)氢气和一氧化碳反应也可以生成甲醇，涉及反应的过程如下： H2(g)→H2*① 2H2*+CO(g)→CH3OH(g)② (已知：基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应，又称为简单反应。基元反应aA+bB→dD+eE的速率方程可表示为v=kca(A)cb(B)，k为速率常数) 上面的反应的各个步骤均可视为基元反应，式中H2*代表H2的状态为与催化剂的结合态。改变初始条件，对反应中某一时刻的反应速率做观测，得到的数据如下 c(H2)/mol/L c(CO)/mol/L v/mol/L/min 0.010 0.010 0.0024 0.020 0.010 0.0096 0.030 0.040 0.0216 0.040 0.040 则表中的空白处应填入的数据是________；反应①和反应②相比，反应①为___(填“快”或“慢”)反应，符合反应历程的势能图可以表示为____(填“A”、“B”、“C”或“D”)。 20.柔性显示技术的快速发展促进了柔性基板材料的革新，具有高光学透明性和耐高温性的聚酰亚胺(PI)是一种被认为最有前景的柔性显示用透明基板材料，其中PI-3(3FTMDT/TA-TFMB)合成路线如图所示： (1)A是一种芳香烃，其名称为________；反应条件a为________。 (2)C→D的反应方程式为_________________________________。 (3)E到F的反应类型为________。 (4)下列关于E的说法正确的是____(填序号)。 ①与D互为同系物； ②能够发生取代、加成、氧化反应； ③与氢气完全加成的产物中有3个手性碳原子； ④核磁共振氢谱峰面积之比为2:1:1:1； (5)由n mol D与n mol F合成PI-3反应中，每生成1mol PI-3同时生成____mol H2O。 (6)由H经过转化可以合成PMDA-ODA型聚酰亚胺，如下图所示： H PMDA-ODA型聚酰亚胺 写出高聚物I的结构简式_________________________。 2 学科网（北京）股份有限公司 高二化学期末考试参考答案 一、单选题 1-5：ABDBD 6-10：CC BC(均给分) CD 二、不定项选择 11-15：A AD CD AC C 三、非选择题 16．（12分） (1)3d34s2（1分）钴、砷（2分） (2)>（1分）；O>N>C>H（2分） (3)N的电负性小于O，更易提供孤对电子形成配位键（2分） (4)（0.25，0.25，0.80）（2分）4（2分） 17．（12分） （1）LiHCO3（2分） （2）Fe3+、Al3+（2分） ABE（2分） [4.7，6.6）（2分） （3）酸性过强时H+浓度较大，丁二酮肟中N上的孤对电子容易与H+配位，导 致难以与Ni2+配位起到沉淀Ni2+的作用（2分） （4）5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O（2分） 18． （12分） （1）球形冷凝管（1分）；平衡气压（1分） （2）馏出液无颜色（2分） （3）中（2分） （4）A（2分） （5）8-羟基喹啉中形成分子内氢键导致其熔点降低（2分） （6）74.7%（2分） 19. （12分） （1）168 kJ/mol（2分） （2）0.5mol/L（2分）；向右（2分） （3）0.0384（2分）；慢（2分）；B（2分） 20.（12分） （1）间二乙苯（1分）;浓硫酸、浓硝酸、加热（1分） （2） （3）取代反应（2分） （4）②④（2分） （5）2n （6） $$