精品解析：福建省福州第四中学2023-2024学年高二下学期7月期末化学试题

福建省福州第四中学2023-2024学年高二下学期期末考试 化学试题 一、单选题 1. 某兴趣小组为配制苯甲酸的乙醇溶液，将甲苯、水和高锰酸钾溶液混合，加热回流至反应完全。再加入亚硫酸氢钠溶液，将反应后的混合物趁热过滤，在滤液中加入浓盐酸酸化至苯甲酸晶体析出，用重结晶法提纯苯甲酸。最后将其配成100mL一定浓度的苯甲酸溶液。上述过程中涉及的装置或操作正确的是(部分夹持及加热装置略) A．加热回流 B．趁热过滤 C．蒸发浓缩 D．配制溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．加热回流中冷凝水的方向错误，A错误； B．过滤漏斗下端为紧贴烧杯内壁，B错误； C．蒸发浓缩应该在蒸发皿中进行，C错误； D．图为配制溶液的移液操作，D正确； 故选D。 2. 下列实验装置能达到相应实验目的的是 A. 用甲装置收集NO2 B. 用乙装置验证SO2的漂白性 C. 用丙装置检验溴乙烷消去产物中含有乙烯 D. 用丁装置除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．NO2密度大于空气，应用向上排空气法收集，导管应长进短出，故A错误； B．SO2使加了酚酞的NaOH溶液褪色，体现的是SO2酸性氧化物的性质，故B错误； C．溴乙烷在氢氧化钠醇溶液中加热发生消去反应，生成的乙烯中含有乙醇，用水除去乙醇后，将气体通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色说明有乙烯生成，故C正确； D．除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3应采用灼烧的方法，灼烧应在坩埚中进行，故D错误； 故选：C。 3. 已知：CH3CH(OH)CH2CH3CH3CH=CHCH3+H2O，下列有关说法不正确的是 A. CH3CH=CHCH3分子中所有原子不可能处于同一平面 B. CH3CH(OH)CH2CH3与甘油互为同系物 C. CH3CH=CHCH3可与H2加成，其产物的二氯代物有6种不同的结构(不考虑立体异构) D. CH3CH(OH)CH2CH3、CH3CH=CHCH3均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，原理相同 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．CH3CH=CHCH3分子中存在饱和C，所有原子一定不共面，故A正确； B．甘油为丙三醇，一分子甘油中有3个-OH，CH3CH(OH)CH2CH3只有1个-OH，二者-OH数目不同，不属于同系物，故B错误； C．CH3CH=CHCH3可与H2加成生成CH3CH2CH2CH3，先固定一个Cl原子，移动另一个Cl原子，正丁烷的二氯代物同分异构体为：，二氯代物同分异构体共6种，故C正确； D．CH3CH(OH)CH2CH3中与-OH相连的C上有H，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，CH3CH=CHCH3中含碳碳双键，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，因此二者均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，均属于氧化反应，褪色原理相同，故D正确； 故答案为B。 4. 有机高分子材料在生活中应用非常广泛。下列有关高分子化合物的说法正确的是 A. 酚醛树脂( )具有固定的熔沸点 B. 由单体制备聚乳酸( )反应类型为加聚反应 C. 形成有机高分子材料 的单体一定为平面结构 D. 有机材料 的名称为聚对苯二甲酸乙二酯 【答案】D 【解析】 【详解】A．酚醛树脂( )中n不确定，属于混合物，没有固定熔沸点；故A错误； B．由单体制备聚乳酸( )有小分子生成，反应类型为缩聚反应；故B错误； C． 的单体为苯乙烯，由于单键可旋转，所以苯乙烯不一定为平面结构；故C错误； D．有机材料 由对苯二甲酸和乙二醇生成，名称为聚对苯二甲酸乙二酯；故D正确； 故答案选D。 5. 近年来我国科技在各个领域都有重大进展。下列说法错误的是 A. “中国天眼”的射电板所用铝合金具有较强的抗腐蚀性 B. 用转基因合成高强度、高韧性蚕丝，主要成分为纤维素 C. “深海一号”从深海中开采的石油和天然气都属于混合物 D. 用磷酸钠钡钴盐实现零下℃制冷，其晶体属于离子晶体 【答案】B 【解析】 【详解】A．铝合金具有较强的抗腐蚀性，A正确； B．蚕丝的主要成分为蛋白质，B错误； C．石油和天然气都是混合物，C正确； D．磷酸钠钡钴盐由金属阳离子和酸根离子构成，为离子晶体，D正确； 答案选B。 6. 一种由短周期主族元素组成的化合物，在厨房里经常用到，其结构如图所示，所含元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Z的核外电子数等于W、X、Y最外层电子数之和。下列有关叙述正确的是 A. 非金属性：Y>W>X B. 简单离子半径：Z>Y>W C. Z2Y2既能与W2Y反应，也能与XY2反应 D. 该化合物中各原子最外层均为8电子结构 【答案】C 【解析】 【分析】四个元素全是短周期主族元素，且W、X、Y、Z原子序数依此增大，Z为+1价，可推断出Z为Na元素；W原子序数最小，且W只提供一个配位，可推断出W为H元素；X能与三个Y配位，且X与Y还能形成双键，猜测为C元素和O元素，且H、C、O的最外电子数之和为1+4+6=11，正好等于Na的核外电子数，符合题意。故W、X、Y、Z分别是H、C、O、Na元素，该物质是碳酸氢钠； 【详解】A．同一周期，自左向右非金属性增强；同一主族，自下向上非金属性增强，H、O、C的非金属性大小顺序为O>C>H，即Y>X>W，A错误； B．电子层数越多，半径越大，如果电子层数相同，则比较核电荷数，核电荷数越多半径越小，钠离子与氧离子的电子层数相同，Na核电荷数更多，所以钠离子半径小于氧离子半径，氢离子半径最小，所以Y>Z>W，B错误； C．过氧化钠既能与水反应生成氢氧化钠和氧气，又能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，C正确； D．H原子最外层不是8电子稳定结构，D错误； 答案选C。 7. 由下列实验操作及现象，可得出相应正确结论的是 选项 实验操作 现象 结论 A 常温下，分别测定浓度均为1mol/L的溶液和NaCl溶液的pH pH均等于7 常温下，这两种溶液中水的电离程度相等 B 将红热的铁粉与水蒸气反应后的固体溶于过量稀硫酸中，再滴入几滴KSCN溶液 溶液未变红 铁粉与水蒸气反应生成 C 常温下，将Fe、Cu与浓硝酸组成原电池 电流计指针偏转 Fe金属活动性强于Cu D 将0.1mol/L 溶液滴入到2ml 0.1mol/L 溶液中至不再有沉淀产生，再滴加几滴0.1mol/L 溶液 先有白色沉淀生成，后变为黑色沉淀 (ZnS)>(CuS) A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．NaCl对水的电离没有影响，醋酸铵溶液中醋酸根离子和铵根离子都能水解、且水解程度相同、均促进水的电离，两溶液中水的电离程度不同，A错误； B．红热的铁粉与水蒸气反应后的固体中可能含有未反应的铁，加入硫酸酸化后，铁与铁离子反应消耗铁离子，因此滴加KSCN溶液，溶液未变红，但是铁粉与水蒸气发生了反应，生成四氧化三铁，B错误； C．常温下，将Fe、Cu与浓硝酸组成原电池，铁被浓硝酸钝化，铜发生氧化反应生成铜离子，不能说明Fe金属活动性强于Cu，C错误； D．发生沉淀的转化，且二沉淀的组成相同，故向Ksp更小的方向移动，由现象可知(ZnS)>(CuS)，D正确； 选D。 8. 已知298K时，，，其沉淀溶解平衡曲线如图所示（图中表示或），下列说法正确的是 A. M点对应的溶液中， B. 表示时，加水，Q点最终将移向N点 C. 表示时，P点会有（s）析出 D. 的平衡常数K＝8100 【答案】D 【解析】 【分析】观察横坐标为，从左往右钡离子的浓度在减小，同样纵坐标可知从下往上或的浓度在较小，因此Ⅰ所得的Ksp更大，Ⅱ所得的Ksp更小，因此Ⅰ表示（s）的溶解曲线，Ⅱ表示（s）的溶解曲线，据此作答。 【详解】A．，故Ⅰ表示（s）的溶解曲线，M点对应的溶液中，，A项错误； B．曲线的右上方表示的是不饱和溶液，表示时，加水，Q点不会移向N点，B项错误； C．表示时，P点没有（s）析出，C项错误； D．的平衡常数，D项正确； 故答案选D。 9. 科学家开发了一种可循环使用的太阳能水电池，该装置绿色环保，有广泛的研究前景，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 光充电时，电极附近溶液的酸性增强 B. 放电时，电极为正极 C. 光充电时，向电极迁移 D. 放电时，Pt电极反应式： 【答案】B 【解析】 【分析】光充电时是电解池，电极有电子流出，发生氧化反应，是阳极；放电时是原电池，电极有电子流出，发生氧化反应，故电极为负极，Pt电极为正极，据此作答； 【详解】A．太阳能水电池光充电过程中，电极有电子流出，发生氧化反应，电极反应式为，故电极附近溶液的酸性增强，A正确； B．放电时，电极有电子流出，发生氧化反应，故电极为负极，Pt电极为正极， B错误； C．充电时，电极为阴极，向阴极迁移，C正确； D．放电时，Pt电极为正极，Pt电极附近有光充电产生的大量，故Pt电极反应式为，D正确； 故选B。 10. 一种超导材料(仅由Cs、Ag、F三种元素组成)的长方体晶胞结构如图所示(已知，用表示阿伏加德罗常数的值)： 下列说法正确的是 A. 基态失去4d能级上的一个电子转化为 B. 若N点原子分数坐标为()，则P点原子分数坐标为() C. M、N之间的距离为 D. 晶体的密度为 【答案】D 【解析】 【分析】该晶胞中位于棱上及体内有，位于棱上及面心有，F位于上、下平面各4个，前、后、左、右平面各2个，体内4个，故有，Cs、Ag、F原子个数比为，化学式为。 【详解】A．基态核外电子排布式为，失去5s能级的一个电子形成，A错误； B．若N点原子分数坐标为，由，则P点原子分数坐标为即，B错误； C．M在底面顶角、N在底面对角线处，二者之间的距离为，C错误； D．晶体的密度为，D正确； 故答案选D。 二、多选题 11. 甲烷、乙烯、苯、乙醇是四种常见的有机物，下列关于他们的性质说法中正确的是 A. 这四种有机化合物都是烃 B. 乙烯是一种重要的化工原料，可以用于合成乙醇 C. 苯分子中含有不饱和键，因此它与乙烯的性质相似，能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 这四种有机化合物都能燃烧，而且燃烧产物都是二氧化碳和水 【答案】BD 【解析】 【详解】A．只有碳氢两种元素形成化合物是烃，乙醇是醇，不是烃，A错误； B．乙烯可以通过加成反应合成乙醇，B正确； C．苯中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种独特的键，苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误； D．四种有机物中均能燃烧，生成二氧化碳和水，D正确； 答案选BD。 12. 下图所示装置中，已知电子由b极沿导线流向锌。下列判断正确的是 A. 该装置中Cu极为阳极 B. 一段时间后锌片质量减少 C. b极反应的电极反应式为H2－2e－＋2OH－=2H2O D. 当铜极的质量变化为32 g时，a极上消耗的O2的体积为5.6 L 【答案】AC 【解析】 【详解】A．左侧装置为原电池，右侧为电解池，通氢气一极为负极，通氧气一极为正极，铜跟原电池的正极相连，铜为阳极，故A正确； B．锌跟电源的负极相连，为阴极，其电极反应式为：Cu2＋＋2e－=Cu，故B错误； C．原电池中电解质是碱，负极电极反应式为H2＋2OH－－2e－=2H2O，故C正确； D．没有说明条件否是标准状况下，故D错误。 故选AC。 13. 电致变色玻璃以其优异的性能将成为市场的新宠，如图所示五层膜的玻璃电致变色系统其工作原理是在外接电源下，通过在膜材料内部发生氧化还原反应，实现对器件的光透过率进行多级可逆性调节。(已知： WO3和Li4Fe4[Fe(CN)6]3均为无色透明，LiWO3和Fe4[Fe(CN)6]3均为蓝色) 下列有关说法正确的是 A. 当A接电源的负极时，发生的电极反应为： WO3+Li++e-=LiWO3 B. 当A接电源正极时，透射率增强，不能有效阳拦阳光 C. 当B接电源正极时，Fe4[Fe(CN)6]3转化为Li4Fe4[Fe(CN)6] D. 当B接电源负极时，膜由无色变为蓝色 【答案】AB 【解析】 【分析】当B接外接电源负极时，B为阴极，电极反应式为：Fe4[Fe(CN)6]3+4Li++4eˉ=Li4Fe4[Fe(CN)6]3，此时蓝色的Fe4[Fe(CN)6]3得电子成为Li4Fe4[Fe(CN)6]3，此物质为无色透明物质，A接电源负极，WO3得到电子被还原，电极反应式为WO3+Li++e-=LiWO3。 【详解】A．当A接电源负极时，WO3得电子被还原为LiWO3，电极反应为：WO3+Li++e-= LiWO3，A正确； B．当A接电源正极时，LiWO3失电子发生氧化反应得到WO3，膜由蓝色变为无色，透射率增强，不能有效阻拦阳光，B正确； C． B外接电源正极时，根据电解原理可知，发生反应为： Li4Fe4[Fe(CN)6]3-4e-= Fe4[Fe(CN)6]3+4Li+， C错误； D．当B外接电源负极时，离子储存层发生反应为： Fe4[Fe(CN)6]3+4Li ++4e- =Li4Fe4[Fe(CN)6]3， 膜由蓝色变为无色，D错误； 故选AB。 14. 向某和的混合溶液中逐滴加入某浓度的溶液，测得溶液中离子浓度的关系如图所示，下列说法正确的是 A. 溶液中pH由小到大的顺序是 B. b点溶液中存在： C. 向b点溶液中加入NaOH可使b点溶液向c点溶液转化 D. 滴加过程中溶液存在 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．会与Ba2+反应，而不与Ba2+反应，可知，随着BaCl2加入，浓度降低，pH逐渐降低，对应的溶液中pH由小到大的顺序是，A项错误； B．b点时，溶液中，根据电荷守恒，，则，B项正确； C．向b点溶液中加入NaOH，降低，溶液会向c点转化，C项正确； D．由得溶液中存在：，D项错误； 答案选BC。 15. t℃时，配制一组的H2CO3与HCl或H2CO3与NaOH的混合溶液，溶液中部分微粒浓度的负对数(-lgc)与pH关系如下图所示。下列说法正确的是（ ） A. pH=6.3的溶液中： c(Na+)>1.000×10-3mol·L-1 B. pH=7的溶液中： C. pH=a的溶液中： D. 25℃时，反应的平衡常数为1.0×104 【答案】BD 【解析】 【分析】根据越大，越小，可比较pH相同时，不同粒子浓度的大小。 【详解】A．pH=6.3的混合溶液中H2CO3过量，根据Na原子守恒与C原子守恒有：，由于， 故 c(Na+)<1.000×10-3mol·L-1，A错误； B．pH=7的溶液中，由电荷守恒有 ，则，由图可知，则，故，B正确； C．由图中信息可知，pH=a的溶液中，，由电荷守恒有 ，则， C错误； D．25℃时，pH=6.3时，，H2CO3的电离常数。pH=10.3时，，的电离常数，反应的平衡常数===，D正确。 故选BD。 三、解答题 16. (三草酸合铁酸钾)可用于光催化反应，其制备流程如下。 已知：室温下， （1）“溶解”过程发生反应：，计算_______。 （2）“氧化”过程铁元素会转化为和。以下措施能提高利用率的有_______(填标号)。 A. 恒温40℃ B. 替换为 C. 缓慢滴加 D. 滴液结束后煮沸 （3）“调节”过程交替加入和，溶液中随变化曲线如图。反应最佳的为3.5，计算此时_______。 （4）可用于光催化氧化处理染料废水，其反应机理如下： 体系中活性物质和的产率会影响染料脱色率。 ①影响染料脱色率的因素有光照、溶液、浓度和_______。 ②结合平衡移动原理分析溶液不宜过低的原因是_______。 （5）利用如下实验装置验证和能否发生氧化还原反应 ①闭合K，电压表指针偏转，一段时间后，_______(填操作和现象)，证实和能发生氧化还原反应。 ②从限度和速率的角度解释“调节”过程中主要生成的可能原因是_______。 【答案】（1） （2）AC （3） （4） ①. 溶解氧的量 ②. 氢离子浓度过大会使水解平衡正向移动，不利于生成 （5） ①. 左侧烧杯中滴加溶液，生成蓝色沉淀 ②. pH增大，可使转化为，同时抑制水解，从而增大浓度，加快反应速率，有利于平衡正向移动，从而利于生成 【解析】 【分析】与混合溶解，溶液中加过氧化氢，将亚铁离子氧化为三价铁，再在溶液中加和，调节溶液的pH值，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作得到，据此分析解答。 【小问1详解】 由反应可得：==，故答案为：； 【小问2详解】 A. 恒温40℃，可有效防止分解从而提高其利用率，故A选； B. 替换为，浓度越大，越易分解，导致其利用率降低，故B不选； C. 缓慢滴加可使充分反应，从而提高其利用率，故C选； D. 滴液结束后煮沸，导致受热分解，利用率降低，故D不选； 故答案为：AC； 【小问3详解】 ，结合A点数据可知：，为3.5时，故答案为：； 【小问4详解】 ①由反应机理可知光照、溶液、浓度和溶解氧的量等都会影响染料脱色率；故答案为：溶解氧的量； ②调节pH时，pH过低导致氢离子浓度过大，会使水解平衡正向移动，促进其水解，不利于生成，故答案为：氢离子浓度过大会使水解平衡正向移动，不利于生成； 【小问5详解】 ①若发生氧化还原反应则得电子生成，在左侧溶液中滴加，溶液中生成蓝色沉淀，故答案为：左侧烧杯中滴加溶液，生成蓝色沉淀； ②调节pH时应适当增大pH，可使转化为，同时增大pH值可抑制水解，从而增大浓度，加快反应速率，有利于平衡正向移动，从而利于生成，故答案为：pH增大，可使转化为，同时抑制水解，从而增大浓度，加快反应速率，有利于平衡正向移动，从而利于生成； 17. 研究不同pH时CuSO4溶液对H2O2分解的催化作用。 资料：a．Cu2O为红色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成Cu和Cu2+ b．CuO2为棕褐色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成Cu2+和H2O2 c．H2O2有弱酸性：H2O2H+ +，H++ d．EDTA(无色)、PAN(黄色)均具有还原性，都能与Cu2+反应：Cu2++ EDTA=EDTA-Cu2+ (深蓝色) Cu2++ PAN= PAN-Cu2+ (深红紫色) 编号 实验 现象 I 向1 mLpH=2的1 mol·L-1CuSO4溶液中加入 0.5mL30%H2O2溶液 出现少量气泡 Ⅱ 向1 mL pH=3的1 mol·L -1CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2溶液 立即产生少量棕黄色沉淀，出现较明显气泡 Ⅲ 向1 mL pH=5的1 mol·L-1CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2溶液 立即产生大量棕褐色沉淀，产生大量气泡 （1）经检验生成的气体均为O2，I中CuSO4催化分解H2O2的化学方程式是_______。 （2）对Ⅲ中棕褐色沉淀的成分提出2种假设： i．CuO2， ii．Cu2O 和CuO2的混合物。 检验假设，进行实验Ⅳ：过滤Ⅲ中的沉淀，洗涤，加入过量硫酸，沉淀完全溶解，溶液呈蓝色，并产生少量气泡。 ①棕褐色沉淀中一定含CuO2的证据是 _______。 ②依据Ⅳ中沉淀完全溶解，甲同学认为假设ii不成立，乙同学不同意，理由是_______。 ③为探究沉淀中是否存在Cu2O，设计如下实验：将Ⅲ中沉淀洗涤、干燥后，取0.096 g固体溶于过量稀硫酸，加热，充分反应后冷却并配制成50mL溶液。取5mL溶液加水稀释至20 mL后调节溶液pH，滴入3滴PAN，向溶液中滴加0.010 mol·L-1 EDTA溶液至滴定终点，消耗EDTA溶液vmL。 溶液滴定终点的现象是_______。v=_______，可知沉淀中不含Cu2O，假设i成立。 （3）结合方程式，运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因：_______。 （4）研究I、Ⅱ、Ⅲ中不同pH时H2O2分解速率不同的原因。 实验Ⅴ：在试管中分别取1 mLpH=2、3、5的1 mol·L-1 Na2SO4溶液，向其中各加入0.5 mL 30% H2O2溶液，三支试管中均无明显现象。 实验Ⅵ：_______ ( 填实验操作和现象)，说明CuO2能够催化H2O2分解。 （5）综合上述实验，I、II、III中不同pH时H2O2的分解速率不同的原因是_______。 【答案】（1） （2） ①. 加入过量硫酸后，有少量气泡产生，CuO2与硫酸反应生成H2O2，H2O2分解生成氧气，因此能证明棕褐色沉淀中一定含有CuO2 ②. CuO2与硫酸反应生成的H2O2具有强氧化性，在酸性条件下可能会氧化Cu2O或Cu，无法观察到红色沉淀Cu ③. 溶液中出现黄色，且30s内不变色 ④. 10mL （3）pH越大越能促进过氧化氢电离生成,与铜离子生成CuO2沉淀的量也就多。 （4）将Ⅲ中沉淀过滤、洗涤、干燥，称取少量于试管中，加入30%过氧化氢溶液，立即产生大量气泡，反应结束后，测得干燥后固体的质量不变 （5）CuO2的催化能力强于铜离子，随pH增大，铜离子与过氧化氢生成CuO2增多 【解析】 【分析】根据实验Ⅰ可知硫酸铜能催化过氧化氢分解，但是速率较慢，当pH增大过氧化氢电离程度增大，产生的过氧根离子与硫酸铜反应生成CuO2，CuO2也能催化过氧化氢分解，且随着pH增大CuO2量越多，催化效果越好。由此解答题中问题。 【小问1详解】 在硫酸铜的催化作用下，H2O2分解生成O2和H2O，化学方程式为。 【小问2详解】 ①加入过量硫酸后，有少量气泡产生，CuO2与硫酸反应生成H2O2，H2O2分解生成氧气，因此能证明棕褐色沉淀中一定含有CuO2。②CuO2与硫酸反应生成的H2O2具有强氧化性，在酸性条件下可能会氧化Cu2O或Cu，无法观察到红色沉淀Cu。③到达滴定终点时后加入的EDTA会夺取PAN-Cu2+中的Cu2+，从而使PAN游离出来，故现象为溶液中出现黄色，且30s内不变色。假设i成立，说明0.096g固体全部为CuO2，即CuO2有0.001mol，根据Cu守恒，5mL溶液中含有0.0001molCu2+，则，v=10mL。 【小问3详解】 H2O2有弱酸性，，，溶液中pH，实验Ⅲ大于实验Ⅱ，pH越大越能促进过氧化氢电离生成，实验Ⅲ溶液中浓度大于实验Ⅱ，加入同浓度的硫酸铜时，Ⅲ中生成的CuO2多。 【小问4详解】 将Ⅲ中沉淀过滤、洗涤、干燥，称取少量于试管中，加入30%过氧化氢溶液，立即产生大量气泡，反应结束后，测得干燥后固体的质量不变，则说明过氧化铜能催化过氧化氢分解。 【小问5详解】 CuO2的催化能力强于铜离子，随pH增大，铜离子与过氧化氢生成CuO2增多，故速率有所不同。 18. 周期表中前四周期的元素A、Z、Q、R、T的原子序数依次增大，且A、Z、Q同周期。A共有两个原子轨道上有电子，且电子数目相同。Z、Q相邻，且Z中的未成对电子数为3个，R元素在地壳中含量位于金属元素的第二位。T是人类最早使用的元素，并以这种元素命名了我国的一个时代。请回答下面的问题： （1）A、Z、Q第一电离能从小到大的顺序为：_______________（填元素符号），T的价层电子排布图为：__________________________。 （2）Q的基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有___________个方向，原子轨道呈_______形。 （3）Z3-的立体构型为____________，写出与Z3-互为等电子体的一种非极性分子化学式____________。 （4）在不同的温度下，A以ACl2和二聚体A2Cl4两种形式存在，二聚体的结构式如图所示： ①ACl2中A的杂化方式为______________________。 ②1mol A2Cl4中含配位键的数目为____________。 （5）R单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示。体心立方晶胞和面心立方晶胞的棱边长分别为acm、bcm，则R单质的体心立方晶胞和面心立方晶胞的密度之比为_________，R原子配位数之比为_____________。 【答案】（1） ①. Be<O<N ②. （2） ①. 3 ②. 哑铃形 （3） ①. 直线形 ②. CO2(CS2等) （4） ①. sp ②. 1.204×1024或2NA （5） ①. b3∶2a3 ②. 2∶3 【解析】 【分析】周期表中前四周期的元素A、Z、Q、R、T的原子序数依次增大，且A、Z、Q同周期。A共有两个原子轨道上有电子，且电子数目相同。A为Be元素；Z、Q相邻，且Z中的未成对电子数为3个，Z为N元素，Q为O元素；R元素在地壳中含量位于金属元素的第二位，R为Fe元素；T是人类最早使用的元素，并以这种元素命名了我国的一个时代，T为Cu元素，据此分析解题。 【小问1详解】 同一周期，从左到右，第一电离能逐渐增大，但N的2p为半充满状态，较为稳定，A、Z、Q第一电离能从小到大的顺序为Be<O<N，铜为29号元素，价层电子排布图为，故答案为：Be<O<N；； 【小问2详解】 由分析可知，Q为O元素，Q的基态原子中能量最高的电子为2p电子，其电子云在空间有x、y、z3个方向，原子轨道呈哑铃形，故答案为3；哑铃形； 【小问3详解】 的价层电子对数=2+×(5+1-2×3)=2，立体构型为直线形，等电子体是指原子总数相同、价电子总数相同的微粒，则与互为等电子体的一种非极性分子为CO2或CS2等，故答案为：直线形；CO2(或CS2等)； 【小问4详解】 在不同的温度下，Be以BeCl2和二聚体Be2Cl4两种形式存在。 ①BeCl2中Be的价层电子对数=2+×(2-2×1)=2，采用sp杂化，故答案为：sp； ②中的配位键为，因此1mol Be2Cl4中含配位键的数目为1mol×2×6.02×1023mol-1=1.204×1024，故答案为：1.204×1024； 【小问5详解】 (5)体心立方晶胞中含有的铁原子数目=8×+1=2，面心立方晶胞中含有的铁原子数目=8×+6×=4，则体心立方晶胞和面心立方晶胞的密度之比=：=；体心立方晶胞中铁原子的配位数=8，面心立方晶胞中铁原子的配位数=12，铁原子配位数之比==，故答案为：；。 19. 某实验小组研究溶液中和的反应。 实验I 试剂 现象 试管 滴管 出现黑色沉淀 溶液 溶液 （1）用离子方程式解释溶液的原因：___________。 （2）实验小组同学认黑色沉淀中可能含有或，设计实验验证。 已知：i．浓硝酸能将转化为和； ii．能溶解在浓氨水中形成银氨溶液，而和均不能。 ①设计并实施如图实验Ⅱ，证实沉淀中含有。 试剂1和试剂2分别是___________、___________。沉淀中含有的实验证据是___________。 ②设计并实施如下实验Ⅲ，证实沉淀中不含有，将实验操作和现象补充完整。 实验操作 实验现象 步骤i 取少量银氨溶液，向其中滴加盐酸 出现白色沉淀 步骤ii 取少量洗涤后的黑色沉淀，___________ ___________ ③经检验，沉淀不含有。 （3）资料显示溶液具有氧化性，在一定条件下能够氧化，设计实验进行研究(实验装置如图所示)，测得电压为。对溶液中氧化的物质进行推测： 假设1：的溶液中氧化了； 假设2：的溶液中氧化了。 利用下图装置继续研究(已知：电压大小反映了物质氧化还原性强弱的差异；物质氧化性与还原性强弱差异越大，电压越大)。 ①将的溶液替换为___________溶液，记录电压为。 ②上述实验证实了氧化的物质中一定包含，其证据是___________。 （4）综合上述实验可以得到的结论有___________。 【答案】（1）S2-+ H2O ⇌HS-+ OH- （2） ①. 浓硝酸 ②. Ba(NO3)2溶液 ③. 黑色沉淀溶解后，向溶液中加入硝酸钡溶液，生成白色沉淀 ④. 加入浓氨水，过滤后，向滤液中滴加盐酸 ⑤. 滴加盐酸后，无明显现象 （3） ①. pH=4的0.1 mol/LNaNO3溶液 ②. a＞b （4）AgNO3溶液与Na2S溶液的反应类型与反应条件有关 【解析】 【分析】实验小组研究溶液中AgNO3和Na2S的反应，试管中加入0.1 mol/L AgNO3溶液(pH=4)，滴管中加入0.1 mol/L Na2S溶液(pH=9)，出现黑色沉淀，探究黑色沉淀的成分，据此回答。 【小问1详解】 Na2S溶液因硫离子水解而使其显碱性，故其pH > 7，离子方程式为S2-+ H2O HS-+ OH-； 【小问2详解】 ①由题中信息可知，浓硝酸能将Ag2S转化为Ag+和，所以可以向黑色沉淀中加入足量的浓硝酸，黑色沉淀溶解后，向溶液中加入硝酸钡溶液，生成白色沉淀，证明黑色沉淀中含有Ag2S，因此，试剂1和试剂2分别是浓硝酸、Ba(NO3)2溶液； ②步骤i，取少量银氨溶液，向其中滴加盐酸，出现白色沉淀，步骤ii，取少量洗涤后的黑色沉淀，加入浓氨水，过滤后，向滤液中滴加盐酸，滴加盐酸后，无明显现象，则说明不含氧化银； 【小问3详解】 ① 根据控制变量法的原理，将0.1 mol/L的AgNO3溶液替换为pH=4的0.1 mol/LNaNO3溶液，记录电压为b（b＞0）； ② 由题意知，若a＞b，说明0.1 mol/L的AgNO3溶液的氧化性强于pH=4的0.1 mol/L NaNO3溶液，因此上述实验证实了氧化S2-的物质中一定包含Ag+，其证据是a＞b； 【小问4详解】 综合上述实验可以得到的结论有：AgNO3溶液与Na2S溶液的反应类型与反应条件有关。 20. 以苯为基础原料，可以合成多种有机物。 回答下列问题： （1）由苯合成有机物A用到的无机试剂为__________。 （2）B分子中的官能团的名称为_______，B→C的反应类型为_______。 （3）生成PF树脂的化学方程式为________。 （4）试剂D是______（填代号）。 a.溴水 b.高锰酸钾溶液 c.Ag（NH3）2OH溶液 d.新制Cu（OH）2悬浊液 （5）写出同时满足下列条件的肉桂酸乙酯的一种同分异构体_______。 ①苯环上仅有2个取代基且处于对位 ②能发生水解反应和银镜反应，其中一种水解产物遇FeCl3溶液显紫色 ③为顺式异构 （6）以乙醇为原料合成CH3-CH=CH-COOCH2CH3，其他试剂任选，写出合成路线________。 【答案】（1）浓硝酸、浓硫酸 （2） ①. 氨基 ②. 缩聚反应 （3）n+n+(n-1)H2O （4）cd （5）或或 （6） 【解析】 【小问1详解】 根据有机物A的分子式可知，苯发生了硝化反应，所用试剂为浓硝酸、浓硫酸；正确答案：浓硝酸、浓硫酸。 【小问2详解】 根据题给信息可知，硝基在Fe/HCl条件下被还原为-NH2，B分子中的官能团为氨基，根据有机物C的结构简式可知，有机物B与对苯二甲酸发生了缩聚反应，生成了高分子；正确答案：氨基；缩聚反应。 【小问3详解】 苯酚与乙醛在一定条件下发生了缩聚反应，生成PF树脂的化学方程式为：n+n→+(n-1)H2O；正确答案：n+n→+(n-1)H2O。 【小问4详解】 根据信息II可知，苯甲醛与乙醛在碱性环境下发生反应生成,该有机物中醛基被Ag(NH3)2OH溶液、新制Cu(OH)2悬浊液氧化为羧基，碳碳双键不能被氧化；而溴水既能氧化醛基，又能有碳碳双键发生加成反应，酸性高锰酸钾溶液不仅氧化醛基，又能氧化碳碳双键，所以只有cd符合题意；正确选项cd。 【小问5详解】 肉桂酸乙酯的结构简式为，满足条件①苯环上仅有2个取代基且处于对位；②能发生水解反应和银镜反应，其中一种水解产物遇FeCl3溶液显紫色，结构中含有,③为顺式异构,两个氢原子在同侧或两个甲基在同侧，具体结构有或或；正确答案：或或 。 【小问6详解】 有机物CH3CH=CHCOOCH2CH3可以由CH3CH=CHCOOH 与HOCH2CH3发生酯化反应制备；乙醇氧化为乙醛，2个乙醛分子发生反应生成CH3CH=CHCHO，CH3CH=CHCHO被银氨溶液氧化为羧基，可以得到CH3CH=CHCOOH；具体合成路线如下：；正确答案：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 福建省福州第四中学2023-2024学年高二下学期期末考试 化学试题 一、单选题 1. 某兴趣小组为配制苯甲酸的乙醇溶液，将甲苯、水和高锰酸钾溶液混合，加热回流至反应完全。再加入亚硫酸氢钠溶液，将反应后的混合物趁热过滤，在滤液中加入浓盐酸酸化至苯甲酸晶体析出，用重结晶法提纯苯甲酸。最后将其配成100mL一定浓度的苯甲酸溶液。上述过程中涉及的装置或操作正确的是(部分夹持及加热装置略) A．加热回流 B．趁热过滤 C．蒸发浓缩 D．配制溶液 A. A B. B C. C D. D 2. 下列实验装置能达到相应实验目的的是 A. 用甲装置收集NO2 B. 用乙装置验证SO2的漂白性 C. 用丙装置检验溴乙烷消去产物中含有乙烯 D. 用丁装置除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3 3. 已知：CH3CH(OH)CH2CH3CH3CH=CHCH3+H2O，下列有关说法不正确的是 A. CH3CH=CHCH3分子中所有原子不可能处于同一平面 B. CH3CH(OH)CH2CH3与甘油互为同系物 C. CH3CH=CHCH3可与H2加成，其产物的二氯代物有6种不同的结构(不考虑立体异构) D. CH3CH(OH)CH2CH3、CH3CH=CHCH3均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，原理相同 4. 有机高分子材料在生活中应用非常广泛。下列有关高分子化合物的说法正确的是 A. 酚醛树脂( )具有固定的熔沸点 B. 由单体制备聚乳酸( )反应类型为加聚反应 C. 形成有机高分子材料 的单体一定为平面结构 D. 有机材料 名称为聚对苯二甲酸乙二酯 5. 近年来我国科技在各个领域都有重大进展。下列说法错误的是 A. “中国天眼”的射电板所用铝合金具有较强的抗腐蚀性 B. 用转基因合成高强度、高韧性蚕丝，主要成分为纤维素 C. “深海一号”从深海中开采的石油和天然气都属于混合物 D. 用磷酸钠钡钴盐实现零下℃制冷，其晶体属于离子晶体 6. 一种由短周期主族元素组成的化合物，在厨房里经常用到，其结构如图所示，所含元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Z的核外电子数等于W、X、Y最外层电子数之和。下列有关叙述正确的是 A. 非金属性：Y>W>X B. 简单离子半径：Z>Y>W C. Z2Y2既能与W2Y反应，也能与XY2反应 D. 该化合物中各原子最外层均为8电子结构 7. 由下列实验操作及现象，可得出相应正确结论的是 选项 实验操作 现象 结论 A 常温下，分别测定浓度均为1mol/L的溶液和NaCl溶液的pH pH均等于7 常温下，这两种溶液中水的电离程度相等 B 将红热的铁粉与水蒸气反应后的固体溶于过量稀硫酸中，再滴入几滴KSCN溶液 溶液未变红 铁粉与水蒸气反应生成 C 常温下，将Fe、Cu与浓硝酸组成原电池 电流计指针偏转 Fe金属活动性强于Cu D 将0.1mol/L 溶液滴入到2ml 0.1mol/L 溶液中至不再有沉淀产生，再滴加几滴0.1mol/L 溶液 先有白色沉淀生成，后变为黑色沉淀 (ZnS)>(CuS) A. A B. B C. C D. D 8. 已知298K时，，，其沉淀溶解平衡曲线如图所示（图中表示或），下列说法正确的是 A. M点对应的溶液中， B. 表示时，加水，Q点最终将移向N点 C. 表示时，P点会有（s）析出 D. 的平衡常数K＝8100 9. 科学家开发了一种可循环使用的太阳能水电池，该装置绿色环保，有广泛的研究前景，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 光充电时，电极附近溶液的酸性增强 B. 放电时，电极为正极 C. 光充电时，向电极迁移 D. 放电时，Pt电极反应式： 10. 一种超导材料(仅由Cs、Ag、F三种元素组成)的长方体晶胞结构如图所示(已知，用表示阿伏加德罗常数的值)： 下列说法正确的是 A. 基态失去4d能级上的一个电子转化为 B. 若N点原子分数坐标()，则P点原子分数坐标为() C. M、N之间的距离为 D. 晶体的密度为 二、多选题 11. 甲烷、乙烯、苯、乙醇是四种常见的有机物，下列关于他们的性质说法中正确的是 A. 这四种有机化合物都是烃 B. 乙烯是一种重要的化工原料，可以用于合成乙醇 C. 苯分子中含有不饱和键，因此它与乙烯的性质相似，能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 这四种有机化合物都能燃烧，而且燃烧产物都是二氧化碳和水 12. 下图所示装置中，已知电子由b极沿导线流向锌。下列判断正确的是 A. 该装置中Cu极为阳极 B. 一段时间后锌片质量减少 C. b极反应的电极反应式为H2－2e－＋2OH－=2H2O D. 当铜极的质量变化为32 g时，a极上消耗的O2的体积为5.6 L 13. 电致变色玻璃以其优异的性能将成为市场的新宠，如图所示五层膜的玻璃电致变色系统其工作原理是在外接电源下，通过在膜材料内部发生氧化还原反应，实现对器件的光透过率进行多级可逆性调节。(已知： WO3和Li4Fe4[Fe(CN)6]3均为无色透明，LiWO3和Fe4[Fe(CN)6]3均为蓝色) 下列有关说法正确的是 A. 当A接电源的负极时，发生的电极反应为： WO3+Li++e-=LiWO3 B. 当A接电源正极时，透射率增强，不能有效阳拦阳光 C. 当B接电源正极时，Fe4[Fe(CN)6]3转化为Li4Fe4[Fe(CN)6] D. 当B接电源负极时，膜由无色变为蓝色 14. 向某和的混合溶液中逐滴加入某浓度的溶液，测得溶液中离子浓度的关系如图所示，下列说法正确的是 A. 溶液中pH由小到大的顺序是 B. b点溶液中存在： C. 向b点溶液中加入NaOH可使b点溶液向c点溶液转化 D. 滴加过程中溶液存 15. t℃时，配制一组的H2CO3与HCl或H2CO3与NaOH的混合溶液，溶液中部分微粒浓度的负对数(-lgc)与pH关系如下图所示。下列说法正确的是（ ） A. pH=6.3的溶液中： c(Na+)>1.000×10-3mol·L-1 B. pH=7的溶液中： C. pH=a的溶液中： D. 25℃时，反应的平衡常数为1.0×104 三、解答题 16. (三草酸合铁酸钾)可用于光催化反应，其制备流程如下。 已知：室温下， （1）“溶解”过程发生反应：，计算_______。 （2）“氧化”过程铁元素会转化为和。以下措施能提高利用率的有_______(填标号)。 A. 恒温40℃ B. 替换为 C. 缓慢滴加 D. 滴液结束后煮沸 （3）“调节”过程交替加入和，溶液中随变化曲线如图。反应最佳的为3.5，计算此时_______。 （4）可用于光催化氧化处理染料废水，其反应机理如下： 体系中活性物质和的产率会影响染料脱色率。 ①影响染料脱色率的因素有光照、溶液、浓度和_______。 ②结合平衡移动原理分析溶液不宜过低的原因是_______。 （5）利用如下实验装置验证和能否发生氧化还原反应。 ①闭合K，电压表指针偏转，一段时间后，_______(填操作和现象)，证实和能发生氧化还原反应。 ②从限度和速率的角度解释“调节”过程中主要生成的可能原因是_______。 17. 研究不同pH时CuSO4溶液对H2O2分解的催化作用。 资料：a．Cu2O为红色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成Cu和Cu2+ b．CuO2为棕褐色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成Cu2+和H2O2 c．H2O2有弱酸性：H2O2H+ +，H++ d．EDTA(无色)、PAN(黄色)均具有还原性，都能与Cu2+反应：Cu2++ EDTA=EDTA-Cu2+ (深蓝色) Cu2++ PAN= PAN-Cu2+ (深红紫色) 编号 实验 现象 I 向1 mLpH=2的1 mol·L-1CuSO4溶液中加入 0.5mL30%H2O2溶液 出现少量气泡 Ⅱ 向1 mL pH=3的1 mol·L -1CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2溶液 立即产生少量棕黄色沉淀，出现较明显气泡 Ⅲ 向1 mL pH=5的1 mol·L-1CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2溶液 立即产生大量棕褐色沉淀，产生大量气泡 （1）经检验生成的气体均为O2，I中CuSO4催化分解H2O2的化学方程式是_______。 （2）对Ⅲ中棕褐色沉淀的成分提出2种假设： i．CuO2， ii．Cu2O 和CuO2的混合物。 检验假设，进行实验Ⅳ：过滤Ⅲ中的沉淀，洗涤，加入过量硫酸，沉淀完全溶解，溶液呈蓝色，并产生少量气泡。 ①棕褐色沉淀中一定含CuO2的证据是 _______。 ②依据Ⅳ中沉淀完全溶解，甲同学认为假设ii不成立，乙同学不同意，理由是_______。 ③为探究沉淀中是否存在Cu2O，设计如下实验：将Ⅲ中沉淀洗涤、干燥后，取0.096 g固体溶于过量稀硫酸，加热，充分反应后冷却并配制成50mL溶液。取5mL溶液加水稀释至20 mL后调节溶液pH，滴入3滴PAN，向溶液中滴加0.010 mol·L-1 EDTA溶液至滴定终点，消耗EDTA溶液vmL。 溶液滴定终点的现象是_______。v=_______，可知沉淀中不含Cu2O，假设i成立。 （3）结合方程式，运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因：_______。 （4）研究I、Ⅱ、Ⅲ中不同pH时H2O2分解速率不同的原因。 实验Ⅴ：在试管中分别取1 mLpH=2、3、5的1 mol·L-1 Na2SO4溶液，向其中各加入0.5 mL 30% H2O2溶液，三支试管中均无明显现象。 实验Ⅵ：_______ ( 填实验操作和现象)，说明CuO2能够催化H2O2分解。 （5）综合上述实验，I、II、III中不同pH时H2O2的分解速率不同的原因是_______。 18. 周期表中前四周期的元素A、Z、Q、R、T的原子序数依次增大，且A、Z、Q同周期。A共有两个原子轨道上有电子，且电子数目相同。Z、Q相邻，且Z中的未成对电子数为3个，R元素在地壳中含量位于金属元素的第二位。T是人类最早使用的元素，并以这种元素命名了我国的一个时代。请回答下面的问题： （1）A、Z、Q第一电离能从小到大的顺序为：_______________（填元素符号），T的价层电子排布图为：__________________________。 （2）Q的基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有___________个方向，原子轨道呈_______形。 （3）Z3-的立体构型为____________，写出与Z3-互为等电子体的一种非极性分子化学式____________。 （4）在不同的温度下，A以ACl2和二聚体A2Cl4两种形式存在，二聚体的结构式如图所示： ①ACl2中A的杂化方式为______________________。 ②1mol A2Cl4中含配位键的数目为____________。 （5）R单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示。体心立方晶胞和面心立方晶胞的棱边长分别为acm、bcm，则R单质的体心立方晶胞和面心立方晶胞的密度之比为_________，R原子配位数之比为_____________。 19. 某实验小组研究溶液中和的反应。 实验I 试剂 现象 试管 滴管 出现黑色沉淀 溶液 溶液 （1）用离子方程式解释溶液的原因：___________。 （2）实验小组同学认为黑色沉淀中可能含有或，设计实验验证。 已知：i．浓硝酸能将转化为和； ii．能溶解在浓氨水中形成银氨溶液，而和均不能。 ①设计并实施如图实验Ⅱ，证实沉淀中含有 试剂1和试剂2分别是___________、___________。沉淀中含有的实验证据是___________。 ②设计并实施如下实验Ⅲ，证实沉淀中不含有，将实验操作和现象补充完整。 实验操作 实验现象 步骤i 取少量银氨溶液，向其中滴加盐酸 出现白色沉淀 步骤ii 取少量洗涤后的黑色沉淀，___________ ___________ ③经检验，沉淀不含有。 （3）资料显示溶液具有氧化性，在一定条件下能够氧化，设计实验进行研究(实验装置如图所示)，测得电压为。对溶液中氧化的物质进行推测： 假设1：的溶液中氧化了； 假设2：溶液中氧化了。 利用下图装置继续研究(已知：电压大小反映了物质氧化还原性强弱的差异；物质氧化性与还原性强弱差异越大，电压越大)。 ①将的溶液替换为___________溶液，记录电压为。 ②上述实验证实了氧化的物质中一定包含，其证据是___________。 （4）综合上述实验可以得到的结论有___________。 20. 以苯为基础原料，可以合成多种有机物。 回答下列问题： （1）由苯合成有机物A用到的无机试剂为__________。 （2）B分子中的官能团的名称为_______，B→C的反应类型为_______。 （3）生成PF树脂的化学方程式为________。 （4）试剂D是______（填代号）。 a.溴水 b.高锰酸钾溶液 c.Ag（NH3）2OH溶液 d.新制Cu（OH）2悬浊液 （5）写出同时满足下列条件的肉桂酸乙酯的一种同分异构体_______。 ①苯环上仅有2个取代基且处于对位 ②能发生水解反应和银镜反应，其中一种水解产物遇FeCl3溶液显紫色 ③为顺式异构 （6）以乙醇为原料合成CH3-CH=CH-COOCH2CH3，其他试剂任选，写出合成路线________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$