精品解析：福建省福州格致中学2023-2024学年高二下学期7月期末化学试题

福州格致中学2023-2024学年第二学期期末考试 高二化学 一、单选题 1. 下列有关表述正确的是（　　） A. HClO是弱酸，所以NaClO是弱电解质 B. Na2O、Na2O2组成元素相同，所以与CO2反应产物也相同 C. 室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度 D. SiO2是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应 【答案】D 【解析】 【详解】A、次氯酸钠是盐，是强电解质而不是弱电解质，故A错误； B、Na2O、Na2O2组成元素相同，与CO2反应产物不同：Na2O+CO2＝Na2CO3，2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2，故B错误； C、增加氯离子的量，AgCl的沉淀溶解平衡向逆向移动，溶解度减小，故C错误； D、SiO2是酸性氧化物，二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，故D正确； 答案选D。 2. 18世纪70年代，瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体，其化学式为 A. O2 B. N2 C. Cl2 D. CO2 【答案】C 【解析】 【详解】软锰矿的主要成分为MnO2，MnO2和浓盐酸混合加入可以发生反应生成氯气，反应方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，氯气呈黄绿色，故答案选C。 3. 在一定温度下的密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达平衡的是 A. 混合气体的密度 B. 混合气体的压强 C. 混合气体的分子数目 D. 混合气体的总物质的量 【答案】A 【解析】 【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。以此来解析； 【详解】A．反应前后气体的质量是变化的，容器体积不变，当混合气体的密度不变，说明气体的质量不变，反应达平衡状态，A正确； B．反应前后气体的化学计量数相等，混合气体的总物质的量始终不变，所以混合气体的压强始终不变，不能说明是平衡状态，B错误； C．反应前后气体的化学计量数相等，混合气体的总物质的量始终不变，混合气体的分子数目始终不变，不能说明是平衡状态，C错误； D．反应前后气体的化学计量数相等，所以混合气体的总物质的量始终不变，不能说明是平衡状态，D错误； 故选A。 【点睛】本题考查了化学平衡状态的判断，注意当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但不为0。解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。 4. 化学创造美好生活。下列日常活动或现象对应的化学原理分析不正确的是 选项 日常活动或现象 化学原理 A 音乐焰火是光与音的完美结合 焰色反应属于物理变化 B 用二氧化硫漂白草帽和用臭氧漂白纸浆 二者的漂白原理相同 C 把石灰浆喷涂在树皮上，消灭过冬虫卵 碱性环境使虫卵蛋白质变性而死亡 D 春节前客家人酿制娘酒 淀粉先水解成葡萄糖等，然后在酒曲酶作用下转化为乙醇 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．焰色反应属于物理变化，A正确； B．用二氧化硫漂白草帽是二氧化硫和色素发生反应生成不稳定的无色物质，用臭氧漂白纸浆是发生氧化反应，二者的漂白原理不同，B错误； C．氢氧化钙是强碱，能使蛋白质变性而导致虫卵死亡，C正确； D．淀粉酿酒过程是：淀粉先水解成葡萄糖，葡萄糖在酒曲酶作用下转化为乙醇和二氧化碳，D正确； 故选B。 5. 实验室制备下列气体，能实现的是 A. Cl2：MnO2与稀HCl溶液混合 B. C2H4：CaC2与H2O混合 C. CO2：加热饱和NaHCO3溶液 D. SO2：Cu丝与稀H2SO4混合 【答案】C 【解析】 【详解】A．实验室制取氯气时利用二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下制备，A错误； B．碳化钙与水混合生成乙炔气体，不生成乙烯气体，B错误； C．加热饱和碳酸氢钠溶液，50℃时易分解，分解成碳酸钠、二氧化碳和水，高温条件下气体在水中的溶解度较低，二氧化碳从水中溢出，可以用于制备二氧化碳，C正确； D．铜与稀硫酸不发生反应，欲制备二氧化硫气体可以利用铜与浓硫酸在加热条件下的反应，D错误； 故选C。 6. 下列物质不属于合金的是 A. 奥运金牌 B. 青铜器 C. 生铁 D. 水银 【答案】D 【解析】 【详解】由两种或两种以上的金属或金属和非金属熔合而成的具有金属特性的物质称为合金，即合金一定是混合物。奥运金牌、青铜器、生铁均属于合金，水银是单质，属于纯净物，不是合金；故选D。 7. 下列属于氧化还原反应的是 A. MgCl2 + Ba(OH)2 == BaCl2 + Mg(OH)2↓ B. CO2 + 2NaOH == Na2CO3 + H2O C. CaCO3 CaO + CO2↑ D. H2 + CuO ==H2O + Cu 【答案】D 【解析】 【详解】A. MgCl2 + Ba(OH)2 == BaCl2 + Mg(OH)2↓是复分解反应，没有元素化合价变化，不属于氧化还原反应，故不选A； B. CO2 + 2NaOH == Na2CO3 + H2O，没有元素化合价变化，不属于氧化还原反应，故不选B； C. CaCO3 CaO + CO2↑是分解反应，没有元素化合价变化，不属于氧化还原反应，故不选C； D. H2 + CuO ==H2O + Cu是置换反应，铜元素、氢元素化合价变化，属于氧化还原反应，故选D。 【点睛】本题考查氧化还原反应的概念，注意把握元素的化合价变化为解答的关键，知道置换反应一定是氧化还原反应、复分解反应一定不是氧化还原反应。 8. 一种3D打印机的柔性电池以碳纳米管作电极材料，以吸收ZnSO4溶液的有机高聚物为固态电解质，电池总反应为：MnO2+Zn+()H2O+ZnSO4MnOOH+[ZnSO4•3Zn(OH)2•xH2O]。下列说法不正确的是 A. 放电时，含有锌膜的碳纳米管纤维作电池负极 B. 充电时，阴极反应：MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH- C. 充电时，Zn2+移向锌膜，锌元素发生还原反应 D. 合成有机高聚物的单体为： 【答案】B 【解析】 【分析】由电池总反应MnO2+Zn+()H2O+ZnSO4MnOOH+[ZnSO4•3Zn(OH)2•xH2O，可知Zn为负极，电极反应为：Zn+()H2O+ZnSO4-e-+OH-=[ZnSO4•3Zn(OH)2•xH2O]，正极反应式为：MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-，故充电时，与电源负极相连的是阴极，电极反应为：[ZnSO4•3Zn(OH)2•xH2O]+e-=Zn+()H2O+ZnSO4+OH-，与电源正极相连为阳极，电极反应为：MnOOH+OH--e-=MnO2+H2O。 【详解】A．Zn所在电极为负极，即放电时，含有锌膜的碳纳米管纤维作电池负极，故A正确； B．由分析可知，充电时，阴极反应：[ZnSO4•3Zn(OH)2•xH2O]+e-=Zn+()H2O+ZnSO4+OH-，故B错误； C．由分析可知，放电时Zn所在电极为负极，充电时，Zn所在电极为阴极，Zn2+移向锌膜，锌元素发生还原反应，故C正确； D．有机高聚物结构片段发现可知，是加成聚合产物，合成有机高聚物的单体是：，故D正确； 故选B。 9. 海带提碘是工业碘的主要来源之一，下列说法错误的是： A. NaNO2可将I-氧化为I2 B. “洗脱”时发生3I2+6OH-=IO+5I-+3H2O C. 活性炭不仅能够吸附I2还可以循环使用 D. 浓缩碘溶液中的碘可以用酒精萃取 【答案】D 【解析】 【分析】由流程可知，提碘废水加入硫酸酸化亚硝酸钠发生6I-+2NO+8H+═3I2+N2↑+4H2O，通过装有活性炭的填充柱吸附分离出碘单质，加入氢氧化钠溶液洗脱得到碘化钠和碘酸钠的混合溶液，加入硫酸酸化，碘化钠和碘酸钠发生氧化还原反应生成碘单质，经萃取、分液、蒸馏等一系列操作得到粗碘，再经过升华得到碘单质。 【详解】A． 提碘废水加入硫酸酸化的亚硝酸钠发生6I-+2NO+8H+═3I2+N2↑+4H2O，NaNO2作氧化剂，可将I-氧化为I2，故A正确； B． 加入氢氧化钠溶液洗脱得到碘化钠和碘酸钠的混合溶液，“洗脱”时发生3I2+6OH-=IO+5I-+3H2O，故B正确； C． 加热吸附碘的活性炭，碘升华，活性炭不仅能够吸附I2还可以循环使用，故C正确； D． 酒精与水互溶，浓缩碘溶液中的碘不可以用酒精萃取，应用四氯化碳等试剂萃取，故D错误； 故选D。 10. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 和混合物中含有的离子数为 B. 与足量消石灰反应转移的电子数为 C. 的醋酸溶液中的氢离子数为 D. 标准状况下，中的氧原子数为 【答案】A 【解析】 【详解】A．Na2S和Na2O2摩尔质量都是78g/mol，故7.8gNa2S和Na2O2混合物两者物质的量之和为1mol，Na2S由Na+和S2-构成，Na2O2由Na+和构成，故1molNa2S和Na2O2混合物中含有离子物质的量为3mol，故7.8g混合物含有离子数为0.3NA，A正确； B．1molCl2与足量消石灰反应为歧化反应，1mol氯气最多反应转移1mol电子，即NA个，B错误； C．溶液的体积未知，无法计算氢离子数目，C错误； D．标况下，三氧化硫为固体，故不能根据气体摩尔体积来计算，D错误； 故选A。 11. 下列化学用语正确的是 A. 镁原子最外层电子云轮廓图： B. 乙醛空间填充模型： C. 反式聚异戊二烯结构简式： D. 基态铬原子的价层电子排布式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．镁原子价电子排布为3s2，最外层电子云轮廓图为球形，A错误； B．乙醛结构简式为CH3CHO，空间填充模型：，B正确； C．反式聚异戊二烯结构简式：，C错误； D．基态铬原子的价层电子排布式：，D错误； 故选B。 12. 下列关于油脂的叙述错误的是 A. 油脂由C、H、O三种元素组成 B. 油脂在碱性条件下不能发生水解反应 C. 天然油脂的主要成分是高级脂肪酸甘油酯 D. 工业上可以用油脂制造肥皂等化工产品 【答案】B 【解析】 【详解】A．油脂由C、H、O三种元素组成，A正确； B．油脂在碱性条件下能发生水解反应，B错误； C．天然油脂的主要成份是高级脂肪酸甘油酯，C正确； D． 工业上可以用油脂制造肥皂等化工产品，D正确， 答案选B。 13. 一种催化剂的阳离子结构如图。X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素，基态Y原子每个能级上的电子数相等，Z与Y同周期，基态W原子最外层电子数为1，其内层原子轨道全充满。下列说法错误的是 A. 第一电离能： B. 配体数与配位数之比为 C. 与形成配离子时，Z更易提供孤电子对 D. X、Y、Z可形成既含离子键又含共价键的化合物 【答案】C 【解析】 【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素，基态Y原子每个能级上的电子数相等，Y为碳，碳形成4个共价键，1个X能和碳形成其中1个共价键，且氢原子序数最小，X为氢；基态W原子最外层电子数为1，其内层原子轨道全充满，且原子序数最大，W为铜；Z与碳同周期，Z形成-NH2然后与铜离子形成配位键，则Z为氮； 【详解】A．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；第一电离能：，A 正确； B．由图可知，配体为2个H2NCH2CH2NH2，配位数为4，则配体数与配位数之比为，B正确； C．CN-离子中氮电负性更强，更不容易给出孤电子对，则形成配离子时其中碳更易提供孤电子对，C错误； D．X、Y、Z可形成既含离子键又含共价键的化合物，例如铵盐NH4CN，D正确； 故选C。 14. 常温下，各取1mL pH=2的两种二元酸H2A与H2B，分别加水稀释，pH变化与加水稀释倍数有如图所示变化，则下列有关叙述正确的是 A. H2A的酸性比H2B弱 B. c点溶液的导电性比a，b点溶液的导电性都强 C. 若0.1mol/LNaHA溶液的pH=4，离子浓度大小为c(Na+)>c(HA－)>c(A2-)>c(H2A) >c(H+)>c(OH－) D. Na2B的水溶液中，离子浓度大小为试卷c(Na+)>c(B2－)>c(OH－)>c(H+) 【答案】D 【解析】 【详解】A．弱酸中存在电离平衡，加水稀释促进弱酸电离，稀释时，如果是较强酸，则溶液的pH增大多，较弱酸pH增大的少，所以H2A的酸性比H2B强，故A错误； B．溶液中氢离子浓度越大，导电性越强，a点的pH最小，氢离子浓度最大，所以a点溶液的导电性最强，故B错误； C．若0.1mol∙L-1NaHA溶液的PH=4，溶液显酸性，HA-的电离程度大于水解程度，则c(A2－)＞c(H2A)，所以离子浓度大小为c(Na+)＞c(HA－)＞c(H+)＞c(A2－)＞c(OH－)＞c(H2A)，故C错误； D．H2B为弱酸，Na2B的水溶液显碱性，则溶液中离子浓度大小为c(Na+)＞c(B2－)＞c(OH－)＞c(H+)，故D正确； 答案选D。 15. 某研究所设计了一种脱除和利用水煤气中的方法，其装置如图(已知，常温下的各级电离常数为，)，下列说法中错误的是 A. 装置工作时，玻碳电极接电源的正极 B. 装置工作时，电解池溶液中由铂电极区向玻碳电极区迁移 C. 铂电极上发生的电极反应有 D. 常温下，溶液吸收后，若，则此时溶液的pH为10 【答案】B 【解析】 【详解】A．玻碳电极上水生成氧气，可知其为阳极，与外电源正极相连，A正确； B．工作时，氢离子向阴极移动，应从玻碳电极往铂电极移动，B错误； C．该电极方程式书写正确，在铂电极上发生还原反应，溶液为酸性，配平正确，C正确； D．根据碳酸的可知，当时，，pH=10，D正确； 故选B。 16. 氨基酸分子中含有-NH2和-COOH两种官能团，当调节溶液的pH使氨基酸所带正负电荷正好相等时，氨基酸所带的净电荷为零，在电场中不发生移动现象，此时溶液的pH叫等电点。常温下，0.001mol·L-1的甘氨酸(H2NCH2COOH)溶液中各物种浓度对数值与pH的关系如图所示，下列说法正确的是 已知： A. B点为等电点 B. pH=7时，c( H3N+CH2COO-) > c( H3N+CH2COOH) >c( H2NCH2COO- ) C. H3N+CH2COOH H3N+CH2COO- + H+平衡常数的数量级为10-10 D. C点溶液中满足：c(H+) + c( H3N+CH2COOH) =c(OH-) +c(H3N+ CH2COO- ) 【答案】A 【解析】 【分析】溶液碱性越强，H2NCH2COO-含量越大，溶液酸性越强，H3N+CH2COOH含量越大，则曲线①表示H3N+CH2COOH、曲线②表示H3N+CH2COO-、曲线③表示H2NCH2COO-； 【详解】A．当调节溶液的pH使氨基酸所带正负电荷正好相等时，氨基酸所带的净电荷为零，在电场中不发生移动现象，此时溶液的pH叫等电点，B点H3N+CH2COOH与H2NCH2COO-浓度相等，甘氨酸所带正负电荷刚好为零，则B点为等电点，A正确； B． pH=7时，曲线①表示H3N+CH2COOH、曲线②表示H3N+CH2COO-、曲线③表示H2NCH2COO-，由图可知，c( H3N+CH2COO-) >c( H2NCH2COO- ) > c( H3N+CH2COOH)，B错误； C． 平衡常数，当c( H3N+CH2COO-) = c( H3N+CH2COOH)时即图中A点，此时pH约为2.5，则平衡常数的数量级为10-3，C错误； D ．C点溶液c( H3N+CH2COO-) >c( H2NCH2COO- )，溶液呈碱性，则溶液中还加入其它碱性的物质，应该还有一种阳离子，D错误； 故选：A。 17. amolFeS与bmolFe3O4投入到VL cmol/L的硝酸溶液中恰好完全反应，假设只产生NO气体。所得澄清溶液的成分是Fe（NO3）3和H2SO4的混合液，则反应中未被还原的硝酸为 A. B. （a+3b）mol C. D. （cV－3a－9b）mol 【答案】A 【解析】 【分析】反应中硝酸起氧化、酸性作用，未被还原的硝酸将转化为Fe (NO3)3中，由Fe元素守恒计算未被还原的硝酸的物质的量；起氧化剂作用的硝酸生成NO，根据电子转移守恒，可以用a、b表示计算NO的物质的量，根据氮元素守恒可知，未被还原的硝酸物质的量=原硝酸总物质的量-NO的物质的量 【详解】根据元素守恒可知，n[Fe (NO3)3]=n (Fe)=amol+3bmol= (a+3b) mol， 所以未被还原的硝酸的物质的量=3(a+3b) mol；起氧化剂作用的硝酸生成NO，根据电子转移守恒可知，铁和硫元素失电子数等于硝酸得电子数，铁元素失电子的物质的量为；NO的物质的量为，未被还原的硝酸的物质的量为。 答案选A。 18. 已知用检验时可得到蓝色沉淀，该物质立方晶胞的结构如图所示(未画出)，其中晶胞的边长为apm。下列说法错误的是 A. 一个晶胞中含有4个 B. 周围最近的数目为6 C. 之间的最短距离为 D. 该物质的晶体密度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图知结构中，CN－位于棱上，为4个结构所共有，则属于该结构的CN－有个，一个晶胞中有个，根据化学式可知，K＋与CN－的个数比为1：6，则晶胞含有4个K＋，故A正确； B．由图知结构中，1个有3个最近的，这两个会在另外的结构重复出现1次，在1个晶胞中与同一个最近的个数为个，故B错误； C．由图知结构可知，位于晶胞棱的，所以两个之间的最短距离，故C正确； D．根据分析可知，1个晶胞中有24个CN－，4个K＋，根据化学式可知，、均为4个，晶体密度为，故D正确； 故答案选B。 二、解答题 19. 作为推行“低碳经济”的重要科技进步，太阳能光伏发电成为重要的新型能源。太阳能光伏发电最关键的材料是高纯硅，三氯甲硅烷()还原法是当前制备高纯硅()的主要方法，生产流程示意如下： （1）石英砂的主要成分是，其能与反应生成硅酸钠和水，则是_______(酸性氧化物或碱性氧化物)，写出该反应化学方程式_______。 （2）“精馏”也是蒸馏的一种形式，通过蒸馏可把液体混合物分离开，原理是利用混合物各成分的_______(填“熔点”或“沸点”)不同。 （3）制取粗的反应为：(未配平)，该条件下，气体和足量硅充分反应生成气体和，则化学式为_______。 （4）整个制备过程必须达到无水无氧，在还原过程中若混入，除了生成外，还可能引起的后果是_______。 （5）为达到绿色化学和资源综合利用的目的，在生产过程中物质A需要循环使用，A的化学式是_______。 【答案】（1） ①. 酸性氧化物 ②. SiO2+2NaOH= Na2SiO3+H2O （2）沸点 （3）SiHCl3 （4）爆炸 （5）HCl 【解析】 【分析】石英砂的主要成分是，与焦炭在高温下反应，制得粗硅与一氧化碳；粗硅与HCl反应，生成三氯甲硅烷()；三氯甲硅烷()通过精馏，得到纯的三氯甲硅烷()；三氯甲硅烷()与氢气反应，得到高纯硅和HCl，据此分析作答。 【小问1详解】 能与碱反应生成盐和水，则是酸性氧化物；该反应化学方程式：SiO2+2NaOH= Na2SiO3+H2O，故答案为：酸性氧化物；SiO2+2NaOH= Na2SiO3+H2O； 【小问2详解】 蒸馏的原理是利用混合物各成分的沸点不同，故答案为：沸点； 【小问3详解】 相同条件下，反应中气体的体积之比等于物质的量之比，也会等于化学计量数之比，气体和足量硅充分反应生成气体和，则化学的计量数之比：3∶1∶1，配平该方程式为：，根据质量守恒可知x=1，y=1，则化学式为：SiHCl3，故答案为：SiHCl3； 【小问4详解】 该反应中，用还原，若混入，除了生成外，还可能引起的后果是爆炸，故答案为：爆炸； 【小问5详解】 通过分析可知，A的化学式是HCl，在生产过程中HCl可以循环使用，故答案为：HCl。 【点睛】本题考查生产高纯硅的流程图，解答时要注重质量守恒定律、防止爆炸的措施等是正确解答本题的关键。 20. 我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。利用反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49kJ·mol-1，可减少CO2排放，并合成清洁能源。 （1）该反应一般认为通过如下步骤来实现： ①CO2(g)＋H2(g)H2O(g)＋CO(g) ΔH1 ②CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90kJ·mol-1 ΔH1=___________kJ·mol-1；已知反应①的v正=k正c(CO2)c(H2)，v逆=k逆c(H2O)c(CO)(k正、k逆为速率常数，与温度、催化剂有关)若平衡后升高温度，则___________(填“增大”、“不变”或“减小”) （2）500℃时，在容积为2L的密闭容器中充入2molCO2和6molH2，发生反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，测得t=5min时，反应达到平衡，体系的总压强为aPa，此时n(CO2)=1.0mol。从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v(H2)=___________；求该温度下反应的平衡常数Kp，写出计算过程___________。(注：用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数) （3）对于反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，将CO2和H2以一定的比例在密闭容器中通过两种不同的催化剂(I、II)进行反应，相同时间内，CO2的转化率α(CO2)随温度变化曲线如图所示。 ①T2温度时使用催化剂I，能否使CO2转化率高于a%___________(填“能”或“不能”)如果能请写出提高CO2转化率的具体措施；如果不能，请说明理由：___________。 ②催化剂II条件下，当温度低于T5℃时，CO2转化率随温度升高而升高的原因可能是___________。 【答案】（1） ①. +41 ②. 减小 （2） ①. 0.3mol·L-1min-1 ②. （3） ①. 能 ②. 延长反应时间或提高H2与CO2比例或及时分离出反应产物 ③. 未到达平衡的情况下，温度越高，反应速率越快，相同时间内消耗的CO2越多 【解析】 【小问1详解】 由已知方程式结合盖斯定律知：反应①=总方程式-反应②，故△H1=△H-△H2=[-49-(-90)] kJ/mol=+41 kJ/mol；由于反应①正向为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，即正反应速率增大幅度大于逆反应速率增大幅度，故减小； 【小问2详解】 由题意列三段式如下：，则υ(H2)=；平衡时：P(CO2)= P(CH3OH)= P(H2O)=，P(H2)=，则Kp=； 【小问3详解】 ①由于该反应正向为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，CO2转化率下降，由图示知，T2温度下对应CO2转化率低于T5温度下对应转化率，催化剂又不影响平衡移动，故T2温度下，反应未达平衡，故CO2转化率可以继续提高；可通过促进反应正向移动或延长反应时间提高CO2转化率，故此处填：延长反应时间或提高H2与CO2反应比例或及时分离出反应产物； ②由①分析知，低于T5温度，反应未达平衡，温度升高，反应速率加快，相同时间内消耗CO2增多，故CO2转化率升高。 21. 2019年诺贝尔化学奖颁发给三位开发锂离子电池的科学家。锂离子电池正极材料是决定其性能的关键． （1）锰酸锂(LiMn2O4)电池具有原料成本低、合成工艺简单等优点。Li+能量最低的激发态离子的电子排布图为________，该晶体结构中含有Mn4+，基态Mn4+核外价层电子占据的轨道数为__________________个。 （2）磷酸铁锂(LiFePO4)电池安全、充电快、使用寿命长，其中P原子的杂化方式为__________________，阴离子的空间结构为__________________。 （3）三元正极材料掺杂Al3+可使其性能更优，第四电离能：Mn__________________Al(填“大于”“小于”)，原因是__________________。 （4）铋化锂被认为是很有潜力的正极材料，晶胞结构如图所示。 ①晶胞可以看作是由铋原子构成的面心立方晶格，锂原子填充在其中的四面体和八面体空隙处。晶体的化学式为__________________，图中铋原子坐标参数：A为(0，0，0)， B为(0，1，1)，C为__________________。 ②若晶胞参数为anm，则铋原子的半径为__________________nm，八面体间隙中的锂原子与四面体间隙中的锂原子之间的最短距离为__________________nm。 【答案】 ①. ②. 3 ③. sp3 ④. 正四面体 ⑤. 小于 ⑥. Mn、Al失去的第4个电子分别是3d4、2p6上的电子，2p6为全满稳定结构 ⑦. Li3Bi（或BiLi3) ⑧. (，1，) ⑨. ⑩. 【解析】 【分析】(1)根据构造原理写出Li+能量最低的激发态离子核外电子排布图，核外价层电子占据的轨道数； (2)根据价层电子对互斥理论判断出价层电子对数，确定阴离子的空间结构； (3)根据Mn、Al失去的第4个电子后的结构判断； (4)①锂原子的个数位于棱上，个数为，铋原子位于顶点和面心，个数为，得到化学式为：Li3Bi，根据图示找到C的坐标参数； ②若晶胞参数为anm，则铋原子的半径为4r=a，八面体间隙中的锂原子与四面体间隙中的锂原子之间的最短距离为体对角线的。 【详解】(1)锂是3号元素，锂离子的核外电子排布式为1s2，Li+能量最低的激发态离子，将1s上的一个电子激发到能量仅比1s高的电子轨道2s，其电子排布图为 ；Mn4+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，价电子占据的轨道名称为3d，轨道数为3个； (2)磷酸根的价层电子对数为4+=4对，P原子的杂化方式为sp3杂化，阴离子没有孤对电子，空间结构为正四面体； (3)Mn、Al失去第4个电子分别是3d4、2p6上的电子，2p6为全满稳定结构 ，故第四电离能：Mn小于Al； (4)①锂原子的个数位于棱上，个数为，铋原子位于顶点和面心，个数为，得到化学式为：Li3Bi；根据图示找到C的坐标参数(，1，)； ②若晶胞参数为anm，则铋原子的半径为4r=anm，r=nm，八面体间隙中的锂原子与四面体间隙中的锂原子之间的最短距离为体对角线的，体对角线的长度为，八面体间隙中的锂原子与四面体间隙中的锂原子之间的最短距离为。 22. 硫酸亚铁溶液和过量碳酸氢铵溶液混合，过滤、洗涤、干燥得到碳酸亚铁，在空气中灼烧碳酸亚铁得到铁的氧化物M。利用滴定法测定M的化学式，其步骤如下： ①称取3.92g样品M溶于足量盐酸，并配成100mL溶液A。 ②取20.00mL溶液A于锥形瓶中，滴加KSCN溶液，溶液变红色；再滴加双氧水至红色刚好褪去，同时产生气泡。 ③待气泡消失后，用1.0000 mol·L－1 KI标准溶液滴定锥形瓶中的Fe3＋，达到滴定终点时消耗KI标准溶液10.00 mL。 (1)实验中必需的定量仪器有量筒、电子天平、____________和____________。 (2)在滴定之前必须进行的操作包括用标准KI溶液润洗滴定管、__________、___________。 (3)步骤②中“气泡”有多种可能，完成下列猜想： ①提出假设： 假设1：气泡可能是SCN－的反应产物N2、CO2、SO2或N2，CO2。 假设2：气泡可能是H2O2的反应产物____________，理由___________。 ②设计实验验证假设1： 试管Y中的试剂是_______。 (4)根据上述实验，写出硫酸亚铁溶液和过量碳酸氢铵溶液混合制备碳酸亚铁的离子方程式_____。 (5)根据数据计算，M的化学式为_______。 (6)根据上述实验结果，写出碳酸亚铁在空气中灼烧的化学方程式________。 【答案】 ①. 100mL容量瓶 ②. 滴定管 ③. 排出玻璃尖嘴的气泡 ④. 调节液面至0刻度线或0刻度线以下某一刻度 ⑤. O2 ⑥. H2O2在催化剂作用下分解产生O2 ⑦. 澄清石灰水 ⑧. Fe2+ + 2HCO3- =FeCO3↓+CO2↑+H2O ⑨. Fe5O7 ⑩. 5FeCO3+O2Fe5O7+5CO2 【解析】 【分析】(1)根据实验操作选择缺少的定量仪器，该实验第①步为配制100mL溶液，第③步为滴定实验，据此分析判断； (2)根据滴定管的使用方法进行解答； (3)①过氧化氢在铁离子催化作用下分解生成氧气； ②气泡可能是SCN-的反应产物N2、CO2、SO2或N2、CO2，可以利用二氧化碳通入石灰水变浑浊判断； (4)硫酸亚铁溶液和过量碳酸氢铵溶液混合反应生成碳酸亚铁、二氧化碳和水； (5)利用反应2I-+2Fe3+=2Fe2++I2的定量关系计算铁元素物质的量，进而计算氧元素物质的量，从而确定化学式； (6)碳酸亚铁在空气中灼烧生成铁的氧化物和二氧化碳，结合原子守恒配平化学方程式。 【详解】(1)该实验第①步为配制100mL溶液，缺少的定量仪器有100mL容量瓶；第③步为滴定实验，缺少的定量仪器为滴定管，故答案为：100mL容量瓶；滴定管； (2)滴定管在使用之前，必须检查是否漏水，若不漏水，然后用水洗涤滴定管，再用待装液润洗，然后加入待装溶液，排出玻璃尖嘴的气泡，再调节液面至0刻度线或0刻度线以下某一刻度，读数后进行滴定，故答案为：排出玻璃尖嘴的气泡；调节液面至0刻度线或0刻度线以下某一刻度； (3)①假设2：气泡可能是H2O2的反应产物为O2，H2O2在催化剂铁离子作用下分解产生O2，故答案为：O2；H2O2在催化剂作用下分解产生O2； ②假设1为气泡可能是SCN－的反应产物N2、CO2、SO2或N2，CO2，则试管Y中的试剂可以是澄清石灰水，用于检验气体，若假设成立，气体通入后会变浑浊，故答案为：澄清石灰水； (4)硫酸亚铁溶液和过量碳酸氢铵溶液混合反应生成碳酸亚铁、二氧化碳和水，反应的离子方程式为Fe2+ + 2HCO3- =FeCO3↓+CO2↑+H2O；故答案为：Fe2+ + 2HCO3- =FeCO3↓+CO2↑+H2O； (5)根据反应2I−+2Fe3+=2Fe2++I2，可得关系式：I− ~ Fe3+，在20mL溶液中n(Fe3+)=1.0000mol/L×0.01L×100=0.01mol，则100mL溶液中铁离子物质的量为0.05mol，则铁的氧化物中氧元素物质的量，则n(Fe):n(O)=0.05:0.07=5:7，化学式为：Fe5O7，故答案为：Fe5O7；, (6)碳酸亚铁在空气中灼烧和氧气反应生成Fe5O7和二氧化碳，反应的化学方程式：5FeCO3+O2 Fe5O7+5CO2，故答案为：5FeCO3+O2 Fe5O7+5CO2。 23. 金花清感颗粒是世界上首个针对H1N1流感治疗的中药，其主要成分之一为金银花，金银花中抗菌杀毒的有效成分为“绿原酸”，以下为某兴趣小组设计的绿原酸合成路线： 已知： R1COCl+R2OH→R1COOR2(其他产物略) 回答下列问题： （1） 的化学名称为____。 （2）A→B的化学反应方程式____。 （3）C的结构简式____，D中所含官能团的名称为____。 （4）D→E的第(1)步反应的化学反应方程式____。 （5）E→F反应的目的____。 （6）有机物C的同分异构体有多种，其中满足以下条件的有____种。 a.有六元碳环：b.有3个—Cl，且同一个C上只连1个；c.能与NaHCO3溶液反应。其中核磁共振氢请有4组峰，且峰值面积之比为4：2：2：1的结构简式为：____(写出一种即可)。 【答案】（1）1，2－二氯乙烯或顺二氯乙烯 （2）+ （3） ①. ②. 羧基、氯原子、溴原子 （4）+5NaOH→+3NaCl+NaBr+H2O （5）保护羟基或使特定位置的羟基发生反应 （6） ①. 11 ②. 或 【解析】 【分析】由图可知，化合物A()与发生双烯合成反应，生成B()，C发生取代反应生成D，根据D结构简式知B与CO、H2O在Ni的催化下反应生成C ()，D发生水解得到E ()，E与丙酮()反应保护四个羟基得到F ()，F与发生取代反应，再用H+将酯基和丙酮水解得到。 【小问1详解】 的化学名称为1，2-二氯乙烯；由于分子中的2个Cl原子在碳碳双键的同一侧，因此其名称也可叫顺二氯乙烯。 【小问2详解】 A是，A与发生烯烃的加成反应产生B，则A→B的化学方程式为：+。 【小问3详解】 化合物C的结构简式是。 【小问4详解】 D是，D含有多个卤素原子，D与NaOH的水溶液共热，发生卤素原子的取代反应，与羧基发生酸碱中和反应，然后酸化产生E 是，则D→E的第(1)步反应的化学反应方程式为：+5NaOH→+3NaCl+ NaBr+H2O。 【小问5详解】 E 是，E与丙酮()反应保护四个羟基得到F 。故E→F反应的目的是保护羟基或使特定位置的羟基发生反应。 【小问6详解】 有机物C结构简式是，其同分异构体符合下列条件： a．有六元碳环； b．有3个-Cl，且同一个C上只连1个； c．能与NaHCO3溶液反应。 符合条件的同分异构体有、、、、、、、、、、、，共12种，除C之外还有11种，因此C的同分异构体有11种。其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰值面积之比为4∶2∶2∶1的结构简式为或。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 福州格致中学2023-2024学年第二学期期末考试 高二化学 一、单选题 1. 下列有关表述正确的是（　　） A. HClO是弱酸，所以NaClO是弱电解质 B. Na2O、Na2O2组成元素相同，所以与CO2反应产物也相同 C. 室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度 D. SiO2是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应 2. 18世纪70年代，瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体，其化学式为 A. O2 B. N2 C. Cl2 D. CO2 3. 在一定温度下的密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达平衡的是 A. 混合气体的密度 B. 混合气体的压强 C. 混合气体的分子数目 D. 混合气体的总物质的量 4. 化学创造美好生活。下列日常活动或现象对应的化学原理分析不正确的是 选项 日常活动或现象 化学原理 A 音乐焰火是光与音的完美结合 焰色反应属于物理变化 B 用二氧化硫漂白草帽和用臭氧漂白纸浆 二者的漂白原理相同 C 把石灰浆喷涂在树皮上，消灭过冬虫卵 碱性环境使虫卵蛋白质变性而死亡 D 春节前客家人酿制娘酒 淀粉先水解成葡萄糖等，然后在酒曲酶作用下转化为乙醇 A. A B. B C. C D. D 5. 实验室制备下列气体，能实现的是 A. Cl2：MnO2与稀HCl溶液混合 B. C2H4：CaC2与H2O混合 C. CO2：加热饱和NaHCO3溶液 D. SO2：Cu丝与稀H2SO4混合 6. 下列物质不属于合金的是 A. 奥运金牌 B. 青铜器 C. 生铁 D. 水银 7. 下列属于氧化还原反应的是 A. MgCl2 + Ba(OH)2 == BaCl2 + Mg(OH)2↓ B. CO2 + 2NaOH == Na2CO3 + H2O C. CaCO3 CaO + CO2↑ D. H2 + CuO ==H2O + Cu 8. 一种3D打印机的柔性电池以碳纳米管作电极材料，以吸收ZnSO4溶液的有机高聚物为固态电解质，电池总反应为：MnO2+Zn+()H2O+ZnSO4MnOOH+[ZnSO4•3Zn(OH)2•xH2O]。下列说法不正确的是 A. 放电时，含有锌膜的碳纳米管纤维作电池负极 B. 充电时，阴极反应：MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH- C. 充电时，Zn2+移向锌膜，锌元素发生还原反应 D. 合成有机高聚物的单体为： 9. 海带提碘是工业碘的主要来源之一，下列说法错误的是： A. NaNO2可将I-氧化为I2 B. “洗脱”时发生3I2+6OH-=IO+5I-+3H2O C. 活性炭不仅能够吸附I2还可以循环使用 D. 浓缩碘溶液中的碘可以用酒精萃取 10. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 和混合物中含有的离子数为 B. 与足量消石灰反应转移的电子数为 C. 的醋酸溶液中的氢离子数为 D. 标准状况下，中的氧原子数为 11. 下列化学用语正确的是 A. 镁原子最外层电子云轮廓图： B. 乙醛空间填充模型： C. 反式聚异戊二烯结构简式： D. 基态铬原子的价层电子排布式： 12. 下列关于油脂的叙述错误的是 A. 油脂由C、H、O三种元素组成 B. 油脂在碱性条件下不能发生水解反应 C. 天然油脂的主要成分是高级脂肪酸甘油酯 D. 工业上可以用油脂制造肥皂等化工产品 13. 一种催化剂的阳离子结构如图。X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素，基态Y原子每个能级上的电子数相等，Z与Y同周期，基态W原子最外层电子数为1，其内层原子轨道全充满。下列说法错误的是 A. 第一电离能： B. 配体数与配位数之比为 C. 与形成配离子时，Z更易提供孤电子对 D. X、Y、Z可形成既含离子键又含共价键的化合物 14. 常温下，各取1mL pH=2两种二元酸H2A与H2B，分别加水稀释，pH变化与加水稀释倍数有如图所示变化，则下列有关叙述正确的是 A. H2A的酸性比H2B弱 B. c点溶液的导电性比a，b点溶液的导电性都强 C. 若0.1mol/LNaHA溶液的pH=4，离子浓度大小为c(Na+)>c(HA－)>c(A2-)>c(H2A) >c(H+)>c(OH－) D. Na2B的水溶液中，离子浓度大小为试卷c(Na+)>c(B2－)>c(OH－)>c(H+) 15. 某研究所设计了一种脱除和利用水煤气中的方法，其装置如图(已知，常温下的各级电离常数为，)，下列说法中错误的是 A. 装置工作时，玻碳电极接电源正极 B. 装置工作时，电解池溶液中由铂电极区向玻碳电极区迁移 C. 铂电极上发生的电极反应有 D. 常温下，溶液吸收后，若，则此时溶液的pH为10 16. 氨基酸分子中含有-NH2和-COOH两种官能团，当调节溶液的pH使氨基酸所带正负电荷正好相等时，氨基酸所带的净电荷为零，在电场中不发生移动现象，此时溶液的pH叫等电点。常温下，0.001mol·L-1的甘氨酸(H2NCH2COOH)溶液中各物种浓度对数值与pH的关系如图所示，下列说法正确的是 已知： A. B点为等电点 B. pH=7时，c( H3N+CH2COO-) > c( H3N+CH2COOH) >c( H2NCH2COO- ) C. H3N+CH2COOH H3N+CH2COO- + H+平衡常数的数量级为10-10 D. C点溶液中满足：c(H+) + c( H3N+CH2COOH) =c(OH-) +c(H3N+ CH2COO- ) 17. amolFeS与bmolFe3O4投入到VL cmol/L的硝酸溶液中恰好完全反应，假设只产生NO气体。所得澄清溶液的成分是Fe（NO3）3和H2SO4的混合液，则反应中未被还原的硝酸为 A. B. （a+3b）mol C. D. （cV－3a－9b）mol 18. 已知用检验时可得到蓝色沉淀，该物质立方晶胞的结构如图所示(未画出)，其中晶胞的边长为apm。下列说法错误的是 A. 一个晶胞中含有4个 B. 周围最近的数目为6 C. 之间的最短距离为 D. 该物质的晶体密度为 二、解答题 19. 作为推行“低碳经济”的重要科技进步，太阳能光伏发电成为重要的新型能源。太阳能光伏发电最关键的材料是高纯硅，三氯甲硅烷()还原法是当前制备高纯硅()的主要方法，生产流程示意如下： （1）石英砂的主要成分是，其能与反应生成硅酸钠和水，则是_______(酸性氧化物或碱性氧化物)，写出该反应化学方程式_______。 （2）“精馏”也是蒸馏的一种形式，通过蒸馏可把液体混合物分离开，原理是利用混合物各成分的_______(填“熔点”或“沸点”)不同。 （3）制取粗的反应为：(未配平)，该条件下，气体和足量硅充分反应生成气体和，则化学式为_______。 （4）整个制备过程必须达到无水无氧，在还原过程中若混入，除了生成外，还可能引起的后果是_______。 （5）为达到绿色化学和资源综合利用的目的，在生产过程中物质A需要循环使用，A的化学式是_______。 20. 我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。利用反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49kJ·mol-1，可减少CO2排放，并合成清洁能源。 （1）该反应一般认为通过如下步骤来实现： ①CO2(g)＋H2(g)H2O(g)＋CO(g) ΔH1 ②CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90kJ·mol-1 ΔH1=___________kJ·mol-1；已知反应①的v正=k正c(CO2)c(H2)，v逆=k逆c(H2O)c(CO)(k正、k逆为速率常数，与温度、催化剂有关)若平衡后升高温度，则___________(填“增大”、“不变”或“减小”) （2）500℃时，在容积为2L的密闭容器中充入2molCO2和6molH2，发生反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，测得t=5min时，反应达到平衡，体系的总压强为aPa，此时n(CO2)=1.0mol。从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v(H2)=___________；求该温度下反应的平衡常数Kp，写出计算过程___________。(注：用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数) （3）对于反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，将CO2和H2以一定的比例在密闭容器中通过两种不同的催化剂(I、II)进行反应，相同时间内，CO2的转化率α(CO2)随温度变化曲线如图所示。 ①T2温度时使用催化剂I，能否使CO2转化率高于a%___________(填“能”或“不能”)如果能请写出提高CO2转化率的具体措施；如果不能，请说明理由：___________。 ②催化剂II条件下，当温度低于T5℃时，CO2转化率随温度升高而升高的原因可能是___________。 21. 2019年诺贝尔化学奖颁发给三位开发锂离子电池的科学家。锂离子电池正极材料是决定其性能的关键． （1）锰酸锂(LiMn2O4)电池具有原料成本低、合成工艺简单等优点。Li+能量最低的激发态离子的电子排布图为________，该晶体结构中含有Mn4+，基态Mn4+核外价层电子占据的轨道数为__________________个。 （2）磷酸铁锂(LiFePO4)电池安全、充电快、使用寿命长，其中P原子的杂化方式为__________________，阴离子的空间结构为__________________。 （3）三元正极材料掺杂Al3+可使其性能更优，第四电离能：Mn__________________Al(填“大于”“小于”)，原因是__________________。 （4）铋化锂被认为是很有潜力的正极材料，晶胞结构如图所示。 ①晶胞可以看作是由铋原子构成的面心立方晶格，锂原子填充在其中的四面体和八面体空隙处。晶体的化学式为__________________，图中铋原子坐标参数：A为(0，0，0)， B为(0，1，1)，C为__________________。 ②若晶胞参数为anm，则铋原子的半径为__________________nm，八面体间隙中的锂原子与四面体间隙中的锂原子之间的最短距离为__________________nm。 22. 硫酸亚铁溶液和过量碳酸氢铵溶液混合，过滤、洗涤、干燥得到碳酸亚铁，在空气中灼烧碳酸亚铁得到铁的氧化物M。利用滴定法测定M的化学式，其步骤如下： ①称取3.92g样品M溶于足量盐酸，并配成100mL溶液A。 ②取20.00mL溶液A于锥形瓶中，滴加KSCN溶液，溶液变红色；再滴加双氧水至红色刚好褪去，同时产生气泡 ③待气泡消失后，用1.0000 mol·L－1 KI标准溶液滴定锥形瓶中的Fe3＋，达到滴定终点时消耗KI标准溶液10.00 mL。 (1)实验中必需的定量仪器有量筒、电子天平、____________和____________。 (2)在滴定之前必须进行的操作包括用标准KI溶液润洗滴定管、__________、___________。 (3)步骤②中“气泡”有多种可能，完成下列猜想： ①提出假设： 假设1：气泡可能是SCN－的反应产物N2、CO2、SO2或N2，CO2。 假设2：气泡可能是H2O2的反应产物____________，理由___________。 ②设计实验验证假设1： 试管Y中试剂是_______。 (4)根据上述实验，写出硫酸亚铁溶液和过量碳酸氢铵溶液混合制备碳酸亚铁的离子方程式_____。 (5)根据数据计算，M的化学式为_______。 (6)根据上述实验结果，写出碳酸亚铁在空气中灼烧的化学方程式________。 23. 金花清感颗粒是世界上首个针对H1N1流感治疗的中药，其主要成分之一为金银花，金银花中抗菌杀毒的有效成分为“绿原酸”，以下为某兴趣小组设计的绿原酸合成路线： 已知： R1COCl+R2OH→R1COOR2(其他产物略) 回答下列问题： （1） 的化学名称为____。 （2）A→B化学反应方程式____。 （3）C的结构简式____，D中所含官能团的名称为____。 （4）D→E的第(1)步反应的化学反应方程式____。 （5）E→F反应的目的____。 （6）有机物C的同分异构体有多种，其中满足以下条件的有____种。 a.有六元碳环：b.有3个—Cl，且同一个C上只连1个；c.能与NaHCO3溶液反应。其中核磁共振氢请有4组峰，且峰值面积之比为4：2：2：1的结构简式为：____(写出一种即可)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $