精品解析：山东省济宁市北大新世纪邹城实验学校2023-2024学年高二下学期7月期末化学试题

北大新世纪邹城实验学校2024年高二第二学期期末考试 化 学 试 题 (考试时间：90分钟 总分：100分) 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的准考证号、姓名、考场号和座位号填写在答题卡上。用 2B 铅笔在“考场号”和“座位号”栏相应位置填涂自己的考场号和座位号。将条形码粘贴在答题卡“条形码粘贴处”。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷(选择题 共45分) 一、选择题：本题共15个小题，每小题3分，共45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. 下列文物具有典型的齐鲁文化特色，其主要成分属于天然高分子材料的是 A B C D A. A B. B C. C D. D 2. 物质的性质决定用途，下列两者关系对应不正确的是 A. 铝合金质量轻、强度大，可用作制造飞机和宇宙飞船的材料 B. FeCl3溶液呈酸性，可腐蚀覆铜板制作印刷电路板 C. CuS、HgS极难溶，可用Na2S作沉淀剂除去废水中的Cu2+和Hg2+ D. 碳化硅硬度大，可用作砂纸、砂轮的磨料 3. 下列分子属于非极性分子的是 A. COS B. HCHO C. SO3 D. CH2Cl2 4. 下列实验操作或装置能达到目的的是 选项 A B 实验操作或装置 目的 证明乙炔可使酸性溶液褪色 制取晶体 选项 C D 实验操作或装置 目的 验证对过氧化氢分解有催化作用 实验室制少量氨气 A. A B. B C. C D. D 5. 工业上电解熔融获得单质铝，该反应还需要添加(冰晶石)以降低熔化温度。下列化学用语正确的是 A. 为共价晶体 B. 中子数为10的氟原子： C. 的结构示意图： D. 基态氧原子的价层电子轨道表示式： 6. 下列有关和的说法错误的是 A. 能与形成分子间氢键 B. 与形成的中的配位数是4 C. 转化为，其键角变小 D. 中存在配位键由氮原子提供孤电子对 7. 工业上制备下列物质的生产流程合理的是 A. 工业制硝酸： B. 生产硅：石英砂粗硅Si(纯) C. 工业制硫酸：(溶液) D. 由铝土矿冶炼铝：铝土矿 8. 部分含Fe或含Cu物质的分类与相应化合价关系如下图所示，下列推断不合理的是 A. c为黑色固体 B. a与反应只生成d C. g与h均含有σ键 D. 可存在a→c→d→h的转化 9. 有机物分子中原子(或原子团)间的相互影响会导致其化学性质发生变化。下列事实不能说明上述观点的是 A. 丙酮分子(CH3COCH3)中的氢原子比乙烷分子中的氢原子更易发生卤代反应 B. ClCH2COOH的酸性比CH3COOH酸性强 C. 乙醇能发生消去反应，甲醇不能发生消去反应 D. 甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色，而苯和甲烷不能 10. 有机物A()能在酸性条件下水解生成B和C，同温同压下，相同质量的B和C的蒸气所占体积相同。则A的结构可能有 A. 18种 B. 16种 C. 10种 D. 12种 11. 对于反应 ，下列说法正确的是 A. 升高温度，逆反应速率加快，正反应速率减慢 B. 上述反应的平衡常数表达式 C. 其他条件不变，增加的用量，可以提高的转化率 D. 该反应在任何条件下均可自发进行 12. 通过下列实验操作和现象能得出相应结论的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向5 mL 0.1 mol·L-1 溶液中滴加几滴0.1 mol·L-1 NaCl溶液，有白色沉淀产生，继续滴加几滴0.1 mol·L-1 NaI溶液，有黄色沉淀产生 B 将乙醇与浓硫酸的混合溶液加热，产生的气体通入酸性溶液中，溶液褪色 乙醇消去反应的产物为乙烯 C 向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加热，冷却后加入氢氧化钠溶液调节pH呈碱性，再加入新制的悬浊液，加热，产生砖红色沉淀 蔗糖已经发生水解 D 分别测浓度均为0.1 mol·L-1 的和溶液的pH，后者大于前者 结合能力： A. A B. B C. C D. D 13. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，X和Z基态原子L层上均有2个未成对电子，Z与W同主族。下列说法正确的是 A. 键角：WZ＜WZ B. 原子半径：X＜Y C. 第一电离能：I1(Z)＞I1(Y) D. 氧化物对应水化物的酸性：Y＜W 14. 新型双膜二次电池放电时的工作原理如图所示，下列说法错误的是 A. X为阳离子交换膜，Y为阴离子交换膜 B. 放电时，N极电极反应式为 C. 充电时，M极应与电源的负极相连 D. 充电时总反应为 15. 海水中含有丰富的碘元素。实验室通过以下流程从净化除氯后的含碘海水中提取。下列有关说法不正确的是 A. “转化”后的溶液中主要含有和 B. 用稀溶解“滤渣Y”得到的溶液可循环利用 C. “富集”得到含碘化合物的晶胞如图所示，其中距离每个最近的有4个 D. “氧化”时，理论上通入氯气的量至少控制为溶液中溶质物质的量的1.5倍 第II卷(非选择题 共55分) 二、非选择题：本题共4个小题，共55分。 16. GaN是制造微电子器件，光电子器件的新型半导体材料。综合利用炼锌矿渣{主要含铁酸镓[]、铁酸锌()，还含少量Fe及一些难溶于酸的物质}获得金属盐，并进一步利用镓盐制备具有优异光电性能的氮化镓(GaN)，部分工艺流程如图。 已知：①在酸性条件下不稳定，易转化为。 ②常温下，“浸出液”中的金属离子对应的氢氧化物的溶度积常数如下表，离子浓度小于时可视为沉淀完全。 氢氧化物 ③，。 回答下列问题： （1）写出两条加快“浸出”速率的措施：_______。 （2）中铁元素的化合价为___，与稀硫酸反应的化学方程式为_______。 （3）“调pH”时需调节溶液pH的最小值为_______。 （4）“滤液1”中主要含有的金属阳离子为_______，检验“滤液1”中是否含有的试剂为_______(填名称)。 （5）“转化2”加入铁粉时主要发生反应的离子方程式为_______。 （6）“电解”反萃取液(溶质为)制粗镓后的电解废液经处理后可循环使用，电解废液的主要溶质为_______(填化学式)。 （7）闪锌矿型的GaN晶胞结构如图所示，设为阿伏加德罗常数的值，晶胞参数为a nm，以晶胞参数为单位长度建立原子坐标系，1号原子的坐标为。 ①2号原子的坐标为_______。 ②闪锌矿型的GaN晶体密度为_______。 17. 无水常用于合成媒染剂。实验室可用熔融的锡与氯气反应制备无水，可选用的装置如图所示： 已知： i．熔融Sn与反应生成(无色液体)时放出大量的热，熔点为-33℃，沸点为114℃，在潮湿空气中极易潮解(水解生成)，且易溶于。 ii．Sn熔点为232℃；无水熔点为246℃、沸点为652℃，具有强还原性。 回答下列问题： （1）装置A中发生反应的化学方程式为___________。 （2）从平衡移动的角度解释难溶于饱和食盐水的原因：___________。 （3）为了获得较纯的产品，当装置D处具支试管中___________时，再点燃装置D处酒精灯。反应制得的产品中可能会含有杂质，为加快反应速率并防止产品中混有，除了通入过量外，还应控制反应的最佳温度范围为___________。装置E的收集器中收集到的液体略显黄色，原因是___________。 （4）装置F的作用是___________；若缺少装置F，则装置E的收集器中发生反应的化学方程式为___________。 （5）碘氧化法滴定分析产品中的含量。准确称取ag产品于锥形瓶中，用蒸馏水溶解，淀粉溶液作指示剂，用碘标准溶液滴定，发生反应：。滴定终点消耗碘标准溶液，则产品中的质量分数为___________(用含a、b、V的代数式表示)。 18. 随着我国碳达峰、碳中和目标确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。 I．以和为原料合成尿素 。 （1）有利于提高平衡转化率的措施是___________(填序号)。 A. 高温低压 B. 低温高压 C. 高温高压 D. 低温低压 （2）研究发现，合成尿素反应分两步完成，其能量变化如下图所示： 第一步： 第二步： ①图中___________。 ②决定该反应速率是___________反应(填“第一步”或“第二步”)，理由是___________。 Ⅱ．以和催化重整制备合成气：。 （3）在密闭容器中通入物质的量均为的和，在一定条件下发生反应，的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。 ①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明反应到达平衡状态的是___________(填序号)。 A．容器中混合气体的密度保持不变 B．容器内混合气体的压强保持不变 C．反应速率： D．同时断裂键和键 ②由图可知，压强___________(填“>”“<”或“=”，下同)；P2压强下，点速率___________ ③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数，则点对应温度下的___________(用含的代数式表示)。 Ⅲ．电化学法还原二氧化碳制乙烯 在强酸性溶液中通入二氧化碳，用惰性电极进行电解可制得乙烯，其原理如图所示： （4）阴极电极反应式为___________。 19. 扁桃酸又称为苦杏仁酸，其广泛应用于有机合成和医药工业。由甲苯制备G()，合成扁桃酸和化合物合成线路如下(部分产物、反应条件已略去)： 已知：I． II． III． （1）化合物A中官能团名称为___________；C物质的名称为___________。 反应③的反应类型为___________。 （2）扁桃酸的结构简式为___________。 （3）写出反应②的化学方程式___________。 （4）化合物X是比扁桃酸多1个碳原子的扁桃酸的同系物，且苯环上也只有1个取代基。则满足条件的X有___________种。 （5）参照上述合成路线，设计以C6H5CH2Cl和CH3CHO为原料合成肉桂醛()的路线(无机试剂任选，用流程图表示)。___________ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北大新世纪邹城实验学校2024年高二第二学期期末考试 化 学 试 题 (考试时间：90分钟 总分：100分) 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的准考证号、姓名、考场号和座位号填写在答题卡上。用 2B 铅笔在“考场号”和“座位号”栏相应位置填涂自己的考场号和座位号。将条形码粘贴在答题卡“条形码粘贴处”。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷(选择题 共45分) 一、选择题：本题共15个小题，每小题3分，共45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. 下列文物具有典型的齐鲁文化特色，其主要成分属于天然高分子材料的是 A B C D A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．大汶口红陶兽形壶的主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，A不符合； B．青州亚醜钺属于金属材料，B不符合； C．鲁国大玉璧的主要成分是硅酸盐，C不符合； D．银雀山竹简的主要成分是纤维素，属于天然高分子材料，D符合； 答案选D。 2. 物质的性质决定用途，下列两者关系对应不正确的是 A. 铝合金质量轻、强度大，可用作制造飞机和宇宙飞船的材料 B. FeCl3溶液呈酸性，可腐蚀覆铜板制作印刷电路板 C. CuS、HgS极难溶，可用Na2S作沉淀剂除去废水中的Cu2+和Hg2+ D. 碳化硅硬度大，可用作砂纸、砂轮的磨料 【答案】B 【解析】 【详解】A．合金的密度比成分金属一般较小，硬度一般比成分金属要大，故铝合金质量轻、强度大，决定其可用作制造飞机和宇宙飞船的材料，A不合题意； B．用FeCl3溶液腐蚀覆铜板制作印刷电路板的原理为：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，反应中FeCl3作氧化剂，与其溶液呈酸性无关，B符合题意； C．由于CuS、HgS极难溶，故可用Na2S作沉淀剂除去废水中的Cu2+和Hg2+，C不合题意； D．碳化硅硬度大，可用作砂纸、砂轮的磨料，D不合题意； 故答案为：B。 3. 下列分子属于非极性分子的是 A. COS B. HCHO C. SO3 D. CH2Cl2 【答案】C 【解析】 【详解】A．COS分子不对称，属于极性分子，故A不符合题意； B．HCHO没有非极性键，都是极性键，HCHO也是极性分子，故B不符合题意； C．三氧化硫是平面形分子，三个硫氧键完全等价，偶极矩为0，所以为非极性分子，故C符合题意； D．CH2Cl2相当于甲烷中两个氢原子替换为氯原子，由于氯原子的非金属性比碳原子强，所以CH2Cl2是极性分子，故D不符合题意； 故答案选C。 4. 下列实验操作或装置能达到目的的是 选项 A B 实验操作或装置 目的 证明乙炔可使酸性溶液褪色 制取晶体 选项 C D 实验操作或装置 目的 验证对过氧化氢的分解有催化作用 实验室制少量氨气 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．电石和水反应生成的乙炔中混有硫化氢等，均使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以溶液褪色不能证明生成乙炔，故A错误； B．碳酸氢钠加热易分解，蒸发溶液不能制备晶体，故B错误； C．此实验有两个变量，分别是温度和催化剂，应控制单一变量，不能达到实验目的，故C错误； D．实验室利用浓氨水和氧化钙反应制氨气，塞上橡皮塞后倾斜Y形管，使浓氨水流入左侧管中与氧化钙混合放出氨气，避免塞上橡皮塞前有氨气逸出，故D正确； 本题选D。 5. 工业上电解熔融获得单质铝，该反应还需要添加(冰晶石)以降低的熔化温度。下列化学用语正确的是 A. 为共价晶体 B. 中子数为10的氟原子： C. 的结构示意图： D. 基态氧原子的价层电子轨道表示式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．为离子晶体，A错误； B．质子数+中子数=质量数，中子数为10的氟原子：，B正确； C．钠离子的核电荷数为11，C错误； D．2p轨道上两个成单电子的自旋方向必须相同，D错误； 故选B。 6. 下列有关和的说法错误的是 A. 能与形成分子间氢键 B. 与形成的中的配位数是4 C. 转化为，其键角变小 D. 中存在的配位键由氮原子提供孤电子对 【答案】C 【解析】 【详解】A．与之间可以形成分子间氢键，故A正确； B．络离子中，一个锌离子周围与4个NH3形成配位键，Zn2+的配位数为4，故B正确； C．NH3变成，孤电子对变成了成键电子对，排斥力减小，键角变大，故C错误； D．H+离子没有电子，孤对电子由N原子提供，故D正确； 答案选C。 7. 工业上制备下列物质的生产流程合理的是 A. 工业制硝酸： B. 生产硅：石英砂粗硅Si(纯) C. 工业制硫酸：(溶液) D. 由铝土矿冶炼铝：铝土矿 【答案】B 【解析】 【详解】A．工业制硝酸的流程为一定条件下氮气与氢气反应制得氨气，氨气加热条件下发生催化氧化反应转化为一氧化氮，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮溶于水制得硝酸，则题给生产流程不合理，A错误； B．由石英砂制高纯硅的流程为石英砂与焦炭在高温条件下反应制得粗硅，粗硅与氯化氢在加热条件下反应制得三氯硅烷，三氯硅烷高温条件下与氢气反应制得纯硅，则题给生产流程合理，B正确； C．由黄铁矿或硫磺制硫酸的流程为黄铁矿或硫磺煅烧制得二氧化硫，二氧化硫发生催化氧化反应转化为三氧化硫，三氧化硫用98%的浓硫酸吸收制得硫酸，则题给生产流程不合理，C错误； D．由铝土矿冶炼铝：铝土矿提纯氧化铝，电解熔融氧化铝冶炼金属铝，则题给生产流程不合理，D错误； 故选B。 8. 部分含Fe或含Cu物质的分类与相应化合价关系如下图所示，下列推断不合理的是 A. c为黑色固体 B. a与反应只生成d C. g与h均含有σ键 D. 可存在a→c→d→h转化 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，a为铁或铜、b为氧化亚铜、c为氧化亚铁或氧化铜、d为亚铁盐或铜盐、e为氧化铁、f为铁盐、g为+3价铁元素的配合物、h为+2价铁元素或铜元素的配合物。 【详解】A．氧化亚铁或氧化铜均为黑色固体，故A正确； B．铁在氯气中燃烧只能生成氯化铁，不能生成氯化亚铁，故B错误； C．配合物中的配位键都属于σ键，故C正确； D．铜与氧气中共热反应生成氧化铜，氧化铜溶于酸生成铜盐，铜盐与氨水反应生成四氨合铜离子，则铜元素中存在a→c→d→h的转化，故D正确； 故选B。 9. 有机物分子中原子(或原子团)间的相互影响会导致其化学性质发生变化。下列事实不能说明上述观点的是 A. 丙酮分子(CH3COCH3)中的氢原子比乙烷分子中的氢原子更易发生卤代反应 B. ClCH2COOH的酸性比CH3COOH酸性强 C. 乙醇能发生消去反应，甲醇不能发生消去反应 D. 甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色，而苯和甲烷不能 【答案】C 【解析】 【详解】A．丙酮(CH3COCH3)分子与乙烷分子中甲基连接的基团不同，丙酮中甲基与C=O相连，丙酮中的氢原子比乙烷分子中氢原子更易被卤素原子取代，说明羰基的影响使甲基中H原子比乙烷中氢原子更活泼，选项A不符合； B．两种物质都含有羧基，具有酸性，但ClCH2COOH含有-Cl官能团，对羧基产生影响，酸性增强，可说明氯原子对羧基有影响，选项B不符合： C．乙醇能发生消去反应生成烯烃，与-OH相连的C的邻位C上有H，甲醇不能发生消去反应，与-OH相连的C没有邻位C，不能够说明有机物分子中原子(或原子团)间的相互影响会导致其化学性质发生变化，选项C符合； D．甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色，而苯和甲烷不能，说明苯环影响甲基，使得甲基活泼，说明基团之间相互影响，选项D不符合； 答案选C。 10. 有机物A()能在酸性条件下水解生成B和C，同温同压下，相同质量的B和C的蒸气所占体积相同。则A的结构可能有 A. 18种 B. 16种 C. 10种 D. 12种 【答案】B 【解析】 【详解】由于在相同温度和压强下，同质量的水解产物乙和丙的蒸气占相同的体积，故二者的相对分子质量相同，由甲的分子式知乙、丙可能为C3H7COOH、C5H11OH；由于-C3H7有2种结构，—C5H11有3种碳链异构:C—C—C—C—C、 、 ，相应醇的同分异构体有3种、4 种、1种，共8种结构，故甲的可能结构应为16种； 答案选B。 11. 对于反应 ，下列说法正确是 A. 升高温度，逆反应速率加快，正反应速率减慢 B. 上述反应的平衡常数表达式 C. 其他条件不变，增加的用量，可以提高的转化率 D. 该反应在任何条件下均可自发进行 【答案】D 【解析】 【详解】A．升高温度，正、逆反应速率都加快，故A错误； B．由方程式可知，反应的平衡常数表达式为K=，故B错误； C．其他条件不变，增加氨气的用量，氨气的浓度增大，平衡向正反应方向移动，但氨气的转化率减小，故C错误； D．该反应是熵增的放热反应，任何条件下均满足ΔH-TΔS<0，均可自发进行，故D正确； 故选D。 12. 通过下列实验操作和现象能得出相应结论的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向5 mL 0.1 mol·L-1 溶液中滴加几滴0.1 mol·L-1 NaCl溶液，有白色沉淀产生，继续滴加几滴0.1 mol·L-1 NaI溶液，有黄色沉淀产生 B 将乙醇与浓硫酸的混合溶液加热，产生的气体通入酸性溶液中，溶液褪色 乙醇消去反应的产物为乙烯 C 向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加热，冷却后加入氢氧化钠溶液调节pH呈碱性，再加入新制的悬浊液，加热，产生砖红色沉淀 蔗糖已经发生水解 D 分别测浓度均为0.1 mol·L-1 的和溶液的pH，后者大于前者 结合能力： A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．硝酸银溶液过量，滴入NaI溶液与硝酸银直接反应生成AgI，不能说明AgCl转化为AgI，因此不能比较两者Ksp大小，故A错误； B．乙烯中混有挥发的乙醇以及发生副反应生成的二氧化硫气体，都能使高锰酸钾溶液褪色，因此应先除去乙烯中的杂质再检验，故B错误； C．蔗糖水解液中先加NaOH中和至碱性再加新制氢氧化铜悬浊液加热煮沸，若出现砖红色沉淀，则证明有葡萄糖生成，从而说明蔗糖已经水解，故C正确； D．两种盐的阳离子不同，实验变量不同，因此不能据此验证阴离子结合氢离子的能力大小，故D错误； 故选：C。 13. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，X和Z基态原子L层上均有2个未成对电子，Z与W同主族。下列说法正确的是 A. 键角：WZ＜WZ B. 原子半径：X＜Y C. 第一电离能：I1(Z)＞I1(Y) D. 氧化物对应水化物的酸性：Y＜W 【答案】A 【解析】 【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，X和Z基态原子L层上均有2个未成对电子，则X为碳、Z为氧，那么Y为氮；Z与W同主族，W为硫； 【详解】A．、中硫均为sp3杂化，但是中存在1对孤电子对，孤电子对与成键电子对之间斥力大于成键电子对之间的斥力，故键角：WZ＜WZ，A正确； B．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：X>Y，B错误； C．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故N、O的第一电离能大小：N>O；C错误； D．没有说明是否为最高价氧化物对应的水合物，不能判断酸性强弱，D错误； 故选A。 14. 新型双膜二次电池放电时的工作原理如图所示，下列说法错误的是 A. X为阳离子交换膜，Y为阴离子交换膜 B. 放电时，N极电极反应式为 C. 充电时，M极应与电源的负极相连 D. 充电时总反应为 【答案】A 【解析】 【分析】由图可知，放电时Fe2+在M极失去电子生成Fe3+，则M是负极，C12在N极得到电子生成C1-，则N极为正极，以此解答。 【详解】A．放电时Fe2+在M极失去电子生成Fe3+，结合浓的氯化钠溶液加进去出来的是稀氯化钠溶液知NaCl溶液中的C1-要通过X进入M极区保证电荷守恒，故X为阴离子交换膜；Cl2在N极得到电子生成Cl-，由电荷守恒可知，NaCl溶液中的Na+要通过Y进入N极区，Y为阳离子交换膜，A错误； B．由分析知，放电时，N极电极反应式为，B正确； C．充电时，M极应与电源的负极相连做阴极，C正确； D．放电时Fe2+在M极失去电子生成Fe3+，Cl2在N极得到电子生成C1-，则充电时，FeC13转化为FeCl2和Cl2，总反应：，D正确； 故选A。 15. 海水中含有丰富的碘元素。实验室通过以下流程从净化除氯后的含碘海水中提取。下列有关说法不正确的是 A. “转化”后的溶液中主要含有和 B. 用稀溶解“滤渣Y”得到的溶液可循环利用 C. “富集”得到含碘化合物的晶胞如图所示，其中距离每个最近的有4个 D. “氧化”时，理论上通入氯气的量至少控制为溶液中溶质物质的量的1.5倍 【答案】D 【解析】 【分析】含碘海水和反应生成沉淀，向悬浊液中加入铁粉发生反应，向溶液中通入氯气可得到粗碘。 【详解】A．含碘海水和反应生成沉淀，向悬浊液中加入铁粉发生反应，故“转化”后的溶液中主要含有和，A正确； B．滤渣Y为Ag，用稀溶解Ag可得到循环利用，B正确； C．观察晶胞可知，距离每个最近的有4个，C正确； D．还原性：，故当通入氯气的量为溶液中溶质物质的量的1倍时，化学方程式为，D错误。 故选D。 第II卷(非选择题 共55分) 二、非选择题：本题共4个小题，共55分。 16. GaN是制造微电子器件，光电子器件的新型半导体材料。综合利用炼锌矿渣{主要含铁酸镓[]、铁酸锌()，还含少量Fe及一些难溶于酸的物质}获得金属盐，并进一步利用镓盐制备具有优异光电性能的氮化镓(GaN)，部分工艺流程如图。 已知：①在酸性条件下不稳定，易转化为。 ②常温下，“浸出液”中的金属离子对应的氢氧化物的溶度积常数如下表，离子浓度小于时可视为沉淀完全。 氢氧化物 ③，。 回答下列问题： （1）写出两条加快“浸出”速率的措施：_______。 （2）中铁元素的化合价为___，与稀硫酸反应的化学方程式为_______。 （3）“调pH”时需调节溶液pH的最小值为_______。 （4）“滤液1”中主要含有的金属阳离子为_______，检验“滤液1”中是否含有的试剂为_______(填名称)。 （5）“转化2”加入铁粉时主要发生反应的离子方程式为_______。 （6）“电解”反萃取液(溶质为)制粗镓后的电解废液经处理后可循环使用，电解废液的主要溶质为_______(填化学式)。 （7）闪锌矿型的GaN晶胞结构如图所示，设为阿伏加德罗常数的值，晶胞参数为a nm，以晶胞参数为单位长度建立原子坐标系，1号原子的坐标为。 ①2号原子的坐标为_______。 ②闪锌矿型的GaN晶体密度为_______。 【答案】（1）适当加热、搅拌或增大稀硫酸浓度等 （2） ①. +3 ②. ZnFe2O4+4H2SO4=ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O （3）5.3 （4） ①. Zn2+ ②. 硫氰化钾 （5）2Fe3++Fe=3Fe2+ （6）NaOH （7） ①. ②. 【解析】 【分析】由题给流程可知，向炼锌矿渣加入稀硫酸浸出，将金属元素转化为可溶的金属硫酸盐，过滤得到浸出渣和浸出液；向浸出液中加入过氧化氢溶液，将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，调节溶液的pH，将溶液中的铁离子、镓离子转化为氢氧化铁、氢氧化镓沉淀，过滤得到含有锌离子的滤液和含有氢氧化铁、氢氧化镓的滤饼；向滤饼中加入盐酸酸化得到氯化铁和氯化镓的混合溶液，向溶液中加入铁，将溶液中的铁离子转化为亚铁离子，向反应后的溶液中加入有机萃取剂萃取、分液得到含有镓离子的有机相和含有氯化亚铁的水相；向有机相中加入氢氧化钠溶液反萃取、分液得到偏镓酸钠溶液；电解偏镓酸钠溶液在阴极得到粗镓，粗镓中的镓与一溴甲烷反应合成Ga(CH3)3，向MOCVD中通入氨气制得氮化镓。 【小问1详解】 适当加热、搅拌、增大稀硫酸浓度等措施能加快“浸出”速率，故答案为：适当加热、搅拌或增大稀硫酸浓度等； 【小问2详解】 ZnFe2O4中氧元素、锌元素的化合价为—2价、+ 2价，由化合价代数和为0可知，铁元素的化合价为+3价，ZnFe2O4与稀硫酸反应生成硫酸锌、硫酸铁和水，反应的化学方程式为ZnFe2O4+4H2SO4=ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O，故答案为：+3价；ZnFe2O4+4H2SO4=ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O； 【小问3详解】 由分析可知，调节溶液的pH的目的是将溶液中的铁离子、镓离子转化为氢氧化铁、氢氧化镓沉淀，由溶度积可知，溶液中镓离子完全沉淀时，铁离子已经完全沉淀，溶液中镓离子完全沉淀时，溶液中氢氧根离子浓度应大于=2.0×10—9mol/L，则“调pH”时需调节溶液pH的最小值为14—9+lg2=5.3，故答案为：5.3； 【小问4详解】 由分析可知，“滤液1”中主要含有的金属阳离子为锌离子；溶液中铁离子与硫氰酸根离子反应生成红色的硫氰化铁，则检验“滤液1”中是否含有铁离子的试剂为硫氰化钾溶液，故答案为：Zn2+；硫氰化钾； 【小问5详解】 由分析可知，“转化2”加入铁粉的目的是将溶液中的铁离子转化为亚铁离子，反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+； 【小问6详解】 由分析可知，电解偏镓酸钠溶液在阴极得到粗镓，电解的反应方程式为4NaGeO2+2H2O4Ge+3O2↑+4NaOH，则由方程式可知，电解废液的主要溶质为氢氧化钠，故答案为：NaOH； 【小问7详解】 ①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的1号原子的坐标为，则晶胞的边长为1，位于面心的2号原子的坐标为，故答案为：； ②由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的大球个数为8×+6×=4，位于棱上和体心的小球个数为12×+1=4，则晶胞中氮化镓的个数为4，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(10—7 a)3d，解得d=，故答案为：。 17. 无水常用于合成媒染剂。实验室可用熔融的锡与氯气反应制备无水，可选用的装置如图所示： 已知： i．熔融Sn与反应生成(无色液体)时放出大量的热，熔点为-33℃，沸点为114℃，在潮湿空气中极易潮解(水解生成)，且易溶于。 ii．Sn熔点为232℃；无水熔点为246℃、沸点为652℃，具有强还原性。 回答下列问题： （1）装置A中发生反应的化学方程式为___________。 （2）从平衡移动的角度解释难溶于饱和食盐水的原因：___________。 （3）为了获得较纯的产品，当装置D处具支试管中___________时，再点燃装置D处酒精灯。反应制得的产品中可能会含有杂质，为加快反应速率并防止产品中混有，除了通入过量外，还应控制反应的最佳温度范围为___________。装置E的收集器中收集到的液体略显黄色，原因是___________。 （4）装置F的作用是___________；若缺少装置F，则装置E的收集器中发生反应的化学方程式为___________。 （5）碘氧化法滴定分析产品中的含量。准确称取ag产品于锥形瓶中，用蒸馏水溶解，淀粉溶液作指示剂，用碘标准溶液滴定，发生反应：。滴定终点消耗碘标准溶液，则产品中的质量分数为___________(用含a、b、V的代数式表示)。 【答案】（1） （2）在水中存在化学平衡：，饱和食盐水中有较高浓度的，平衡逆向移动，故难溶于饱和食盐水 （3） ① 充满黄绿色气体 ②. ③. 溶解了 （4） ①. 防止装置G中产生的水蒸气进入装置E的收集器中 ②. （5） 【解析】 【分析】本实验利用锡与氯气反应制备无水SnCl4，装置A制备氯气，氯气中混有HCl和水蒸气，装置B的作用是除去氯气中的HCl，装置C的作用是干燥氯气，装置D为反应装置，装置E为收集装置，装置F的作用是防止G中水蒸气进入E中，G的作用是吸收多余氯气，防止污染环境，据此分析； 【小问1详解】 装置A制备氯气，其化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，故答案为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O； 【小问2详解】 氯气与水反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO，饱和食盐水中有较高浓度的Cl-，平衡逆向进行，因此氯气难溶于饱和食盐水；故答案为在水中存在化学平衡：，饱和食盐水中有较高浓度的，平衡逆向移动，故难溶于饱和食盐水； 【小问3详解】 装置中含有空气，在加热状态下，Sn能与氧气反应，SnCl4在潮湿空气中极易潮解，因此制备SnCl4之前用氯气排尽装置中的空气，因此当D处具支试管中充满黄绿色气体时，再点燃装置D处酒精灯；根据信息1，可知，熔融Sn与氯气反应生成SnCl4，因此温度应高于232℃，为了减少SnCl2挥发，温度应低于652℃，即控制温度范围：232~652℃；SnCl4为无色液体，氯气显黄绿色，且氯气易溶于SnCl4，因此装置E的收集器中收集到的液体略显黄色，原因是SnCl4溶解了Cl2；故答案为充满黄绿色气体；232~652℃；SnCl4溶解了Cl2； 【小问4详解】 SnCl4在潮湿空气中极易水解，因此装置F的作用是防止装置G中产生的水蒸气进入装置E的收集器中；若缺少装置F，SnCl4发生水解生成SnO2·xH2O，其方程式为SnCl4+(x+2)H2O=SnO2·xH2O+4HCl；故答案为防止装置G中产生的水蒸气进入装置E的收集器中；SnCl4+(x+2)H2O=SnO2·xH2O+4HCl； 【小问5详解】 根据离子反应方程式可知，n(Sn2+)=n(I2)=VmL×10-3L/mL×bmol/L=Vb×10-3mol，则产品中Sn2+质量分数为=；故答案为。 18. 随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。 I．以和为原料合成尿素 。 （1）有利于提高平衡转化率的措施是___________(填序号)。 A. 高温低压 B. 低温高压 C. 高温高压 D. 低温低压 （2）研究发现，合成尿素反应分两步完成，其能量变化如下图所示： 第一步： 第二步： ①图中___________。 ②决定该反应速率是___________反应(填“第一步”或“第二步”)，理由是___________。 Ⅱ．以和催化重整制备合成气：。 （3）在密闭容器中通入物质的量均为的和，在一定条件下发生反应，的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。 ①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明反应到达平衡状态的是___________(填序号)。 A．容器中混合气体的密度保持不变 B．容器内混合气体的压强保持不变 C．反应速率： D．同时断裂键和键 ②由图可知，压强___________(填“>”“<”或“=”，下同)；P2压强下，点速率___________。 ③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数，则点对应温度下的___________(用含的代数式表示)。 Ⅲ．电化学法还原二氧化碳制乙烯 在强酸性溶液中通入二氧化碳，用惰性电极进行电解可制得乙烯，其原理如图所示： （4）阴极电极反应式为___________。 【答案】（1）B （2） ①. ②. 第二步 ③. 第二步反应活化能更大，反应速率更慢 （3） ①. BD ②. ＜ ③. ＞ ④. （4） 【解析】 【小问1详解】 由方程式可知，升高温度，平衡逆向移动，CO2转化率下降，增大压强，平衡正向移动，CO2转化率上升，有利于提高CO2平衡转化率的措施是低温高压，故选B； 【小问2详解】 ①由图可知，反应第一步为放热反应，其； ②决定该反应速率的是慢反应，活化能越大反应速率越慢，由图可知，决定该反应速率的是第二步，理由是：第二步反应活化能更大，反应速率更慢； 【小问3详解】 ①A．体系中物质均为气体，气体总质量不变，容器恒容密闭，根据可知，混合气体的密度始终保持不变，不能判断反应是否达到平衡状态，A不符合题意； B．反应为前后气体分子数不同的反应，压强随反应的进行发生变化，当压强不变时，反应达到平衡状态，B符合题意； C．，均表示正反应速率，无法判断是否达到平衡状态，C不符合题意； D．同时断裂0.2molC—H和0.1molH—H能说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，D符合题意； 故选BD。 ②结合反应，温度相同时，压强增大，平衡逆向移动，甲烷的转化率降低，压强P1＜P2；P2压强下，Y点CH4转化率比平衡转化率低，反应正向进行； ③X点CH4的平衡转化率为50%，可得三段式，平衡时总物质的量为， 【小问4详解】 连接电源负极的一极为阴极，CO2得到电子变为乙烯，电极反应为：。 19. 扁桃酸又称为苦杏仁酸，其广泛应用于有机合成和医药工业。由甲苯制备G()，合成扁桃酸和化合物合成线路如下(部分产物、反应条件已略去)： 已知：I． II． III． （1）化合物A中官能团名称为___________；C物质的名称为___________。 反应③的反应类型为___________。 （2）扁桃酸的结构简式为___________。 （3）写出反应②的化学方程式___________。 （4）化合物X是比扁桃酸多1个碳原子的扁桃酸的同系物，且苯环上也只有1个取代基。则满足条件的X有___________种。 （5）参照上述合成路线，设计以C6H5CH2Cl和CH3CHO为原料合成肉桂醛()的路线(无机试剂任选，用流程图表示)。___________ 【答案】（1） ①. 羟基 ②. 对硝基甲苯(或4-硝基甲苯) ③. 氧化反应 （2） （3） （4）4 （5） 【解析】 【分析】光照条件下，苯的同系物发生侧链上的取代反应，则由甲苯与Cl2、光照条件下制得的C7H7Cl为，C7H7Cl发生水解反应生成A为；依据信息Ⅰ、Ⅱ，B为，可确定扁桃酸为。由G的结构简式，依据信息Ⅲ，采用逆推法，可确定F为，E为；C为，D为。 【小问1详解】 由分析可知，化合物A为，官能团名称为羟基；C为，物质的名称为：对硝基甲苯(或4-硝基甲苯)。 反应③为A()→B()，则反应类型为氧化反应。 【小问2详解】 由分析可知，扁桃酸的结构简式为。 【小问3详解】 反应②为C7H7Cl()发生水解反应生成A()，化学方程式为。 【小问4详解】 化合物X是比扁桃酸多1个碳原子的扁桃酸的同系物，且苯环上也只有1个取代基。则苯环上连有的取代基可能为，所以满足条件的X有4种。 【小问5详解】 以C6H5CH2Cl和CH3CHO为原料，合成肉桂醛()，依据信息Ⅲ，可确定要合成，需制得。由制得，需经过水解、氧化操作，则合成路线为：。 【点睛】推断有机物时，可采用逆推法。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $