精品解析：山东省青岛第九中学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9中高二期末考试化学试题 一、单项选择题 1. 高分子材料与生产、生活密切相关，下列说法错误的是 A. 聚苯胺可用于制备导电高分子材料 B. 谷物酿酒是利用淀粉水解产生乙醇的原理 C. 人造草坪使用了合成纤维 D. 酚醛树脂可作为宇宙飞船外壳的烧蚀材料 【答案】B 【解析】 【详解】A．聚苯胺，是一种高分子化合物，具有特殊的电学、光学性质，经掺杂后可具有导电性及电化学性能，可用于制备导电高分子材料，故A正确； B．谷物酿酒是利用淀粉水解产生葡萄糖，葡萄糖发酵得到乙醇，故B错误； C．合成纤维性能优异，用途广泛且生产条件可控，原料来源丰富，不受自然条件影响，可用于制备人造草坪，故C正确； D．网状结构的酚醛树脂主要用作绝缘、隔热、阻燃隔音材料和复合材料，可用于生产烹饪器具的手柄、一些电器与汽车的零部件，火箭发动机、返回式卫星和宇宙飞船外壳等的烧蚀材料，故D正确； 答案选B。 2. 化学与人类生产生活息息相关。下列说法中不正确的是 A. “酸可除锈”、“纯碱可去油”都发生了化学变化 B. 53°的白酒中乙醇的质量分数为53% C. 冬天在炉火旁放一盆清水不能防止一氧化碳中毒 D. 石墨烯纳米颗粒是一种粒子直径介于1~100nm的材料，将其均匀分散在蒸馏水中，该分散系能使光波发生散射，当光束通过时可观察到丁达尔效应 【答案】B 【解析】 【详解】A．“酸可除锈”、“纯碱可去油”都有新物质生成，发生了化学变化，A正确； B．白酒的度数表示酒中含乙醇的体积的百分比，B错误； C．一氧化碳难溶于水，故冬天在炉火旁放一盆清水不能防止一氧化碳中毒，C正确； D．粒子直径介于1~100nm的分散系属于胶体，胶体能产生丁达尔效应，D正确； 故选B。 3. 我国学者用氮气为氮源制备物质甲的过程如下： 下列说法正确的是 A. 的电子式： B. 基态原子的价层电子排布图： C. 中原子的杂化方式： D. 的球棍模型： 【答案】C 【解析】 【详解】A．的电子式：，A错误； B．基态原子的价层电子排布图：，B错误； C．中原子周围有2个键，C的孤电子对数为，没有孤对电子，则原子的杂化方式：，C正确； D．的原子的杂化方式：，则球棍模型：，D错误； 故选C。 4. 中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。 下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是 A. 三种物质中均有碳碳原子间的键 B. 三种物质中的碳原子都是杂化 C. 三种物质的晶体类型相同 D. 三种物质均能导电 【答案】A 【解析】 【详解】A．原子间优先形成键，三种物质中均存在键，A项正确； B．金刚石中所有碳原子均采用杂化，石墨中所有碳原子均采用杂化，石墨炔中苯环上的碳原子采用杂化，碳碳三键上的碳原子采用杂化，B项错误； C．金刚石为共价晶体，石墨炔为分子晶体，石墨为混合晶体，C项错误； D．金刚石中没有自由移动电子，不能导电，D项错误； 故选A。 5. 下列有关物质结构与性质的表述结构正确的是 A. 易溶于，可从和都是非极性分子的角度解释 B. 键的极性大于键的极性，分子的极性小于 C. 中氢键数量比少，可推断的稳定性比差 D. 超分子是两种或两种以上的分子(包括离子)通过化学键形成的分子聚集体 【答案】A 【解析】 【详解】A．I2和都是非极性分子，根据相似相溶原理可知，I2在中的溶解度较大，A正确； B．NH3分子为三角锥形，分子中正负电荷中心不重合，为极性分子，CH4为正四面体形，分子中正负电荷中心重合，为非极性分子，则分子的极性:NH3 > CH4，分子的极性与共价键的极性大小无关，B错误； C．中N原子发生sp2杂化，离子呈平面三角形结构，中的P原子发生sp3杂化，离子呈正四面体结构，结构更稳定，则HNO3的稳定性比H3PO4的差，与HNO3中的氢键数量少无关，C错误； D．超分子是由两种或两种以上的分子(包括离子)通过分子间相互作用形成的分子聚集体，D错误； 故答案选A。 6. 下列实验装置中能达到实验目的的是 A B C D A. 除去Cl2中少量HCl B. 蒸干制备胆矾 C. 熔融纯碱 D. 制备Cl2 【答案】C 【解析】 【详解】A．Cl2和HCl均能与饱和NaHSO3溶液反应，A错误； B．用蒸发皿进行蒸发结晶，蒸干会造成胆矾晶体失去结晶水，B错误； C．熔融纯碱时使用铁坩埚，C正确； D．二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气时需要酒精灯加热，D错误； 故选C。 7. 关于有机物检测，下列说法不正确的是 A. 用新制的氢氧化铜可鉴别甲苯、溴苯、乙醇、乙醛 B. 用核磁共振氢谱可鉴别CH3CH2COOH和HCOOCH2CH3 C. 用CuO作氧化剂，将仅含C、H、O元素的有机物氧化，通过测定有机物和产物质量可计算出有机物的实验式 D. 将1-溴丁烷和氢氧化钠的乙醇溶液加热所得到的气体通入酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液褪色，说明1-溴丁烷发生了消去反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．加入新制的氢氧化铜，分层，有机层在下层的为溴苯，在上层的为甲苯；不分层的，加热产生砖红色沉淀的为乙醛，无明显现象的为乙醇，现象不同，可鉴别，故A正确； B．CH3CH2COOH和HCOOCH2CH3中H的种类均为3，但核磁共振氢谱的位移不同，则用核磁共振氢谱可鉴别，故B正确； C．用CuO作氧化剂，将仅含C、H、O元素的有机物氧化，通过测定有机物和产物中二氧化碳和水的质量,根据有机物的物质的量、二氧化碳、水中C、H的个数比，并确定O的个数，从而可计算出有机物的实验式，故C正确； D．将1-溴丁烷和氢氧化钠的乙醇溶液加热所得到的气体通入酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液褪色，引起褪色的原因可能是1-溴丁烷发生消去反应生成的烯烃，也可能是挥发出的乙醇，故D不正确； 答案选D。 8. 某种纯天然生物活性提取物质结构如图所示，下列有关该物质说法正确的是 A. 1mol该有机物与H2发生加成反应最多消耗H2的物质的量为15mol B. 完全水解可得4种有机产物 C. 该分子与足量H2加成后的产物中含有2个手性碳原子 D. 光照下与氯气反应，苯环上可形成C-Cl键 【答案】C 【解析】 【详解】A．该有机物分子中，苯环能与H2发生加成反应，酰胺基、酯基都不能被H2还原，所以1mol该有机物与H2发生加成反应最多消耗H2的物质的量为12mol，A不正确； B．1mol该有机物发生水解时，可生成2mol、1mol和1mol，则完全水解可得3种有机产物，B不正确； C．该分子与足量H2加成后的产物中，带“∗”的碳原子为手性碳原子，则含有2个手性碳原子，C正确； D．苯及其同系物中，光照下与氯气发生侧链上的取代反应，苯环上氢原子不能被Cl2取代，则苯环上不能形成C-Cl键，D不正确； 故选C。 9. [C2F5B(CN)3]-是可以用来合成稳定的全氟硼烷室温离子液体的阴离子(结构如图所示)，具有良好的热稳定性及电化学稳定性。下列说法错误的是 A. 酸性：H3BO3<H2CO3<HNO3 B. 该阴离子中C原子有两种杂化轨道类型 C. 同周期第一电离能比N小的元素有4种 D. 该阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构 【答案】C 【解析】 【详解】A．元素非金属性越强，最高价含氧酸酸性越强，非金属性：B<C<N，故酸性：H3BO3<H2CO3<HNO3，故A正确； B．该阴离子中-C≡N中的碳原子为sp杂化，同时该离子中也有饱和碳原子，为sp3杂化，故该阴离子中C原子有两种杂化轨道类型，故B正确 ； C．同周期第一电离能比N小的有Li、Be、B、C、O元素5种，故C错误； D．通过共用电子对形成共价键，该阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构，故D正确； 答案选C。 10. 时，某二元酸的、。溶液稀释过程中与的关系如图所示。已知的分布系数。下列说法错误的是 A. 曲线n为的变化曲线 B. a点： C. b点： D. c点： 【答案】B 【解析】 【分析】溶液稀释过程中，随着水的加入，因存在电离平衡HA-H++A-和水解平衡HA-+H2OOH-+H2A；HA-的水解常数为，其电离程度大于其水解程度，因此其以电离为主，其分布系数先保持不变后减小，曲线n为的变化曲线，的增大，减小，增大明显，故曲线m为的变化曲线，则曲线p为的变化曲线。 【详解】A．溶液稀释过程中，随着水的加入，因存在电离平衡HA-H++A-和水解平衡HA-+H2OOH-+H2A，HA-的分布系数开始时变化不大且保持较大，故曲线n为的变化曲线，选项A正确； B．a点, =1.0，则=0.1mol/L，=0.70，==0.15，，，，选项B错误； C．b点, =0.70，==0.15，即=，根据物料守恒有，，故，选项C正确； D．c点：=，故根据电荷守恒有，故，选项D正确； 答案选B。 二、不定项选择题 11. 当新鲜的牛奶被加热后，其表面会凝结成一层奶皮，这层奶皮富含多种营养物质，包括蛋白质、脂肪和糖类等，下列说法正确的是 A. 蛋白质、脂肪和糖类等物质是以碳链为骨架的有机高分子化合物 B. 蛋白质溶液遇到饱和(NH4)2SO4溶液或AgNO3溶液，都能使蛋白质析出，该过程叫盐析 C. 可以通过红外光谱分析来识别葡萄糖分子中的官能团 D. 肽键中的O与H之间存在氢键，会使肽链盘绕或折叠成特定的空间结构，形成蛋白质的二级结构 【答案】CD 【解析】 【详解】A．脂肪和单糖、双糖等糖类物质不是有机高分子化合物，A错误； B．AgNO3属于重金属盐，会使蛋白质溶液变性，而不是发生盐析，B错误； C．红外光谱仪能测定出有机物的官能团和化学键，C正确； D．肽键中的氢原子和氧原子通过氢键作用，使肽链盘绕或折叠成特定的空间结构，形成蛋白质的二级结构，D正确； 故选CD。 12. 下列实验中，操作、现象、解释或结论均正确的是 操作 现象 A 用NaOH标准溶液滴定稀硫酸待测液时，用温度传感器采集锥形瓶内溶液温度变化 记录温度传感器显示的起始温度(T起始)、最高温度(T最高) 用Q=cm(T最高-T起始)计算反应中的热量变化 B 室温下，将等质量镁(用量)分别放入等体积pH=3的HA、HB两种酸溶液中 只生成H2，且2分钟后酸 HA收集到的H2更多 酸性：HA<HB C 将等浓度等体积的 Na[Al(OH)4]溶液和NaHCO3溶液混合 产生白色沉淀 结合H+能力：CO<[Al(OH)4]- D 将己烷与溴水的混合液置于光亮处 一段时间后，溴水褪色 己烷与Br2在光照下发生了取代反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】BC 【解析】 【详解】A．中和滴定时，锥形瓶未采取保温措施，不能计算反应过程中热量的变化，故A错误； B．等pH时，酸越弱，浓度越大，反应速率越快，室温下，将等质量镁（足量）分别放入等体积pH=3的HA、HB两种酸溶液中，2分钟后酸HA收集到的H2更多，说明酸性HA＜HB，故B正确； C．[Al(OH)4]-水解产生氢氧化铝，促进碳酸氢跟的电离产生氢离子，二者产生氢氧化铝沉淀和碳酸根，从而证明CO<[Al(OH)4]-，故C正确； D．光照褪色，可能是溴单质和水反应生成HBrO见光分解造成Br2持续与水反应，故D错误； 答案选BC。 13. 一种能捕获和释放的电化学装置如下图所示。其中a、b均为惰性电极，电解质溶液均为KCl溶液。当K连接时，b极区溶液能捕获通入的。 下列说法错误的是 A. K连接时，b极发生反应： B. K连接时，a连接电源的负极 C. K连接时，a极区的值增大 D. 该装置通过“充电”和“放电”调控b极区溶液pH，捕获和释放 【答案】BC 【解析】 【分析】当K连接时，b极区溶液能捕获通入的，右侧为b极，充电时b为阴极，得电子发生还原反应，电极反应式为，a为阳极失电子发生氧化反应；放电时a为正极发生还原反应，得电子，b为负极发生氧化反应，失电子，据此分析解题。 【详解】A．K连接时，为电解池，阴极得电子，发生还原反应， b极发生反应，A正确； B．K连接时，a为阳极，与连接电源正极相连，B错误； C．K连接时，为原电池，a极为正极，发生还原反应，得电子，，a极区的值减小，C错误； D．该装置通过“充电”和“放电”浓度调控b极区溶液pH，捕获和释放，D正确； 故选BC。 14. 研究溶液的制备、性质和应用。 ①向溶液中逐滴加入氨水，得到溶液。 ②分别将等浓度的溶液、溶液放置于空气中，一段时间后，加入浓盐酸，前者无明显现象，后者产生使淀粉溶液变蓝的气体。 ③溶液可处理含的废气，反应过程如下。 下列说法正确的是 A. ①中，为避免溶液与氨水生成沉淀，可先加入适量的溶液 B. ②中，溶液中的浓度比溶液中的高，的还原性比的强 C. ③中，转化为，元素的化合价不变 D. ③中，降低可显著提高的脱除率 【答案】A 【解析】 【详解】A．为避免CoSO4溶液与氨水生成Co(OH)2沉淀，可先加入适量的(NH4)2SO4溶液，使溶液中铵根离子浓度增大，抑制一水合氨的电离，A正确； B．②中，由于[Co(NH3)6]2+为配离子，溶液中的浓度比溶液中的高，由图可知，[Co(NH3)6]2+被O2氧化为，分别将等浓度的CoSO4溶液、[Co(NH3)6]SO4溶液放置于空气中，一段时间后，加入浓盐酸前者无明显现象，后者产生使淀粉KI溶液变蓝的气体，该气体为氯气，说明[Co(NH3)6]SO4溶液中的Co2+更易被氧化，则 [Co(NH3)6]SO4的还原性更强，B错误； C．③中，[Co(NH3)6]2+转化为，Co元素的化合价由+2价变为+3价，C错误； D．③中，降低pH，溶液酸性增强，氢离子和氨气反应生成铵根，不利于脱除NO，D错误； 故选A。 15. 铁酸锌(ZnFe2O4)是效果较好的脱硫剂，脱硫反应为ZnFe2O4(s)+3H2S(g)+H2(g)2FeS(s)+ZnS(s)+4H2O(g) ΔH，经实验测定在不同的投料比x1、x2、x3[投料比=]时H2S的平衡转化率与温度的关系如图。现向5L的恒容密闭容器中，投入3molH2S、2molH2与足量ZnFe2O4，初始压强为p0，平衡时H2O(g)的体积分数是H2的两倍，则下列说法正确的是 A. ΔH＞0 B. x1＞x2＞x3 C. 该温度下该反应的Kp= D. 恒温恒容条件下，若混合气体压强不变，则说明反应已到达平衡 【答案】C 【解析】 【详解】A．在投料比相同的条件下，升高温度H2S的平衡转化率降低，这说明升高温度平逆向移动，正反应放热，则ΔH＜0，A错误； B．温度相同时，投料比越大，H2S的平衡转化率越低，所以x1＜x2＜x3，B错误； C．向5L的恒容密闭容器中，投入3molH2S、2molH2与足量ZnFe2O4，初始压强为p0，平衡时H2O(g)的体积分数是H2的两倍，设平衡时消耗氢气的物质的量是xmol，依据方程式ZnFe2O4(s)+3H2S(g)+H2(g)2FeS(s)+ZnS(s)+4H2O(g)可知消耗硫化氢是3xmol，生成水蒸气是4xmol，则4x＝2×（2－x），解答x＝，反应前后气体体积不变，则平衡时混合气体的总物质的量为5mol，可以用物质的量代替压强计算平衡常数，则该温度下该反应的Kp=，C正确； D．反应前后气体体积不变，恒温恒容条件下压强始终不变，因此混合气体压强不变，不能说明反应已到达平衡，D错误； 答案选C。 三、非选择题 16. 卤族元素可以与很多元素形成多种具有不同组成、结构、性质的物质。请回答下列问题： （1）基态氟原子价电子的轨道表示式为_______。 （2）亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，其中中心原子的杂化形式为_______。等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团，写出与(NOCl)互为等电子体的一种分子_______(填化学式)。 （3）东南大学某课题组合成了一种新型具有平面分子结构的醌类聚合物PPPA，PPPA可作为有机锌离子电池的正极材料。 ①NaCl的熔点为801℃，远高于AlCl3的192℃，原因是_______。 ②NaCl溶液中存在水合钠离子，其示意图如图1所示。从电负性角度来解释这一现象_______。 （4）磷和硫均能形成多种卤化物。下列说法正确的是_______(填标号)。 A.SCl2、PCl5均属于非极性分子 B.PCl3、S2Cl2的空间构型分别为三角锥形、直线形 C.NF3、S2Br2分子中各原子最外层均满足8电子稳定结构 （5）γ－AgI晶胞为立方结构，晶胞中I-采取面心立方堆积方式(如图3)；γ－AgI晶胞沿x、y、z轴方向的投影均如图4所示。 ①Ag+填充在I-构成的_______(填“正四面体”或“正八面体”)空隙，其填充率为_______。 ②γ－AgI晶胞的密度为ρg•cm-3，则晶胞中两个最近的Ag+之间的距离为_______nm(NA表示阿伏加德罗常数的值)。 【答案】（1） （2） ①. sp2 ②. O3、SO2 （3） ①. NaCl为离子晶体，AlCl3为分子晶体，离子键作用力强于范德华力 ②. 氧元素的电负性大于氢元素，水分子中共用电子对偏向氧原子一方，氧原子带负电荷、氢原子带正电荷，则水合钠离子中钠离子带正电，与氧原子一侧结合 （4）C （5） ①. 正四面体 ②. 50% ③. ××107 【解析】 【小问1详解】 氟为9号元素，基态氟原子价电子排布式为，价电子的轨道表示式为； 【小问2详解】 NOCl的N原子的价层电子对数为，孤电子对数为1，N原子采用杂化；等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团，与NOCl互为等电子体的一种分子可为或； 【小问3详解】 ①NaCl为离子晶体，熔化时克服离子键，AlCl3为分子晶体，熔化时克服范德华力，离子键作用力强于范德华力，NaCl熔点远高于AlCl3； ②氧元素的电负性大于氢元素，水分子中共用电子对偏向氧原子一方，氧原子带负电荷、氢原子带正电荷，则水合钠离子中钠离子带正电，与氧原子一侧结合； 【小问4详解】 A．中S为杂化，为V形结构，正负电荷中心不重合，为极性分子；为三角双锥结构，正负电荷中心重合，属于非极性分子，A错误； B．中P为杂化且存在1对孤电子对，为三角锥形结构；中中心硫原子为杂化且存在1对孤电子对，构型不会是直线形，B错误； C．电子式为，电子式为，分子中各原子最外层均满足8电子稳定结构，C正确； 故选C； 【小问5详解】 由图1可知，根据“均推法”，4个，结合化学式可知，晶胞中含4个，结合图2可知，填充在晶胞平分切割成的8个小立方体的体心且交错分布在其中4个小立方体的体心，故填充在构成的正四面体空隙，其填充率为50%； 【小问6详解】 已知表示阿伏加德罗常数的值，晶胞的密度为，设晶胞边长为，结合①分析，晶体密度为，，则晶胞中两个最近的之间的距离为面对角线长度的二分之一，为。 17. 抗疟疾药物阿莫地喹的合成路线如下图。 回答下列问题： （1）A中含氧官能团的名称为__________和__________。 （2）由A生成C的反应类型为__________。 （3）D的结构简式为__________。 （4）多聚甲醛可以用甲醛代替，则H、I和甲醛反应生成J的方程式为____________________。 （5）H的同分异构体中，含羧基、苯环，不含氨基（）的有__________种（不考虑立体异构）。 （6）抗癌药物乐伐替尼中间体的合成路线如下图（部分反应条件已略去），其中M和N的结构简式分别为__________和__________。 【答案】（1） ①. 酯基 ②. 醚键 （2）取代反应 （3） （4）++HCHO+H2O （5）9 （6） ①. ②. 【解析】 【分析】A和B发生取代反应生成C，结合B的分子式可知B的结构简式：，C受热得到D，D先在碱性环境中水解再酸化得到E，结合E和C的结构简式可以推知D的结构简式为，E受热生成F，F和POCl3发生取代反应生成G，H和发生取代反应生成J，J发生水解反应生成K，结合K的结构简式和J的分子式可以推知J为。 【小问1详解】 A中含氧官能团的名称为酯基和醚键。 【小问2详解】 由分析可知，由A生成C的反应类型为取代反应。 【小问3详解】 由分析可知，D的结构简式为。 【小问4详解】 由分析可知，H、I和甲醛反应生成J的方程式为：++HCHO+H2O。 【小问5详解】 H的同分异构体中，含羧基、苯环，不含氨基（-NH2），若苯环上只有1个取代基为-CH2NHCOOH、-NHCH2COOH、-N(CH3)COOH，共有3种情况；若苯环上有2个取代基为-COOH、-NHCH3或-NHCOOH、-CH3，共有6种情况；综上所述，满足条件的同分异构体有9种。 【小问6详解】 N和发生取代反应生成抗癌药物乐伐替尼中间体，则N的结构简式为，中含有羧基和NH3反应生成M，M的结构简式为。 18. 一种以锌精矿(主要成分是ZnS，还含有铁、钴、铜等元素的氧化物)为原料制备纯锌并将其它金属元素回收利用的工艺流程如下： 已知：①锌精矿在高温焙烧过程中部分转化为铁酸锌()，铁酸锌不溶于稀硫酸 ②黄钠铁矾是一种浅黄色晶体，过滤及沉淀性能较好，但溶液酸性较强时不易生成 ③；； 回答下列问题： （1）常温下，“含尘烟气”中的用氨水吸收至溶液的时，的平衡常数_______。 （2）“调pH①”试剂X可选用_______。 （3）“一段沉积”和“二段沉积”刚开始加入锌粉时，反应速率较小，一段时间后反应速率显著增大，请解释此现象产生的原因_______。 （4）“沉铁”步骤中，pH不宜过大或过小，原因是_______，“沉铁”时生成黄钠铁矾的离子方䅠式为_______。 （5）电解废液可返回到_______。操作进行循环利用。 （6）“沉钴”的离子方程式为_______。 【答案】（1） （2）ZnO或ZnCO3或Zn(OH)2 （3）锌粉置换出的铜覆盖在锌的表面，形成原电池，增大反应速率 （4） ①. pH过小时黄钠铁矾不易生成，pH过大时生成Fe(OH)3沉淀 ②. （5）浸出 （6） 【解析】 【分析】锌精矿在空气中焙烧部分转化为铁酸锌(ZnFe2O4)、部分得到各金属元素的氧化物，加入稀硫酸酸浸后加入氧化锌或碳酸锌或氢氧化锌调节溶液的pH，得到氢氧化铁沉淀和不反应的铁酸锌；滤液为各金属的盐溶液，加粗锌粉置换出铜，过滤滤液加入较细锌粉进一步置换出Cu，过滤滤液中加a-亚硝酸基-β-萘酚将Co转化为沉淀，过滤除去Co的沉淀，加入较浓硫酸热浸后溶液和除铁后得到滤液合并后加入碳酸钠，得到黄钠铁矾沉淀，滤液电解得到锌和电解废液； 【小问1详解】 该反应平衡常数K===； 【小问2详解】 “调pH①”时，试剂X最宜选用不引入新杂质且能和过量稀硫酸反应的物质，故可选ZnO或ZnCO3或Zn(OH)2； 【小问3详解】 锌粉置换出的铜覆盖在锌的表面，可以形成原电池装置，从而增大反应速率； 【小问4详解】 “沉铁”步骤中，pH不宜过大或过小，因为pH过小时黄钠铁矾不易生成，pH过大时生成Fe(OH)3沉淀；“沉铁”时Na2SO4和Fe3+生成黄钠铁矾，根据质量守恒可知，反应物中还有水，生成物中还会生成氢离子，生成的氢离子与碳酸根反应生成二氧化碳气体，离子反应方程式为； 【小问5详解】 电解后的废液中含有硫酸，可返回浸出步骤循环使用； 【小问6详解】 滤液中加a-亚硝酸基-β-萘酚将Co转化为沉淀，根据元素守恒得反应离子方程式为：。 19. (四乙酸铅，摩尔质量为)是有机合成中常用的氧化剂，为无色晶体，易溶于热的冰醋酸，在冷溶液中溶解度较小，遇水易分解。通常由与在乙酸中反应制得，涉及的反应有： 制备过程如下： 步骤I．如图在三颈烧瓶中加入冰醋酸和醋酸酐，混合均匀，加热至65℃，搅拌下分多次加入，维持温度65℃，搅拌至固体完全溶解，充分反应。 步骤Ⅱ．自然冷却到室温，有大量无色晶体析出，将固液混合物转移到布氏漏斗，并用纸板或陶瓷片进行覆盖，抽滤，真空干燥，得四乙酸铅粗品。 步骤Ⅲ．过滤得到的母液再倒入三颈烧瓶中，加热到℃，搅拌下通入干燥氯气，观察到现象1时，停止通氯气，趁热过滤，滤液冷却结晶，抽滤，真空干燥，得四乙酸铅粗品。 步骤Ⅳ．取步骤Ⅱ和Ⅲ的粗品用冰醋酸重结晶，得纯净四乙酸铅晶体。 回答以下问题： （1）步骤I采用的加热方式为_______。 （2）步骤Ⅱ中，抽滤时，用纸板或陶瓷片进行覆盖的原因是_______。 （3）步骤Ⅲ中，需要的仪器如下图所示，按气流从左到右的方向，仪器的连接顺序为_______(填仪器接口的小写字母)，干燥管中碱石灰的作用是_______，步骤Ⅲ中，现象1为_______。 （4）若步骤I中加入，实验结束理论上可生成质量为_______。 （5）的纯度测定。组装仪器如图，取样品，溶于氯仿，放入三颈烧瓶，通一段时间后，连接干燥管，向三颈烧瓶中滴入足量，充分反应，再次通一段时间，目的是_______，实验前后，干燥管I质量增加，则样品的纯度为_______。 【答案】（1）水浴加热 （2）防止四乙酸铅接触空气中的水分而分解 （3） ①. cdefgabh(i) ②. 吸收未反应的氯气，防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶 ③. 三颈烧瓶中不再有沉淀生成 （4）88.6g （5） ①. 保障产生的CO2被干燥管I中碱石灰完全吸收 ②. 88.6% 【解析】 【分析】由题意可知，该实验的实验目的是在乙酸作用下四氧化三铅与乙酸酐在水浴加热条件下反应生成二乙酸铅和四乙酸铅，反应所得溶液经冷却、过滤得到四乙酸铅粗品和含有二乙酸铅的滤液；滤液在水浴加热条件下与干燥氯气反应生成四乙酸铅，反应得到的溶液经趁热过滤，滤液冷却结晶，抽滤，真空干燥，得四乙酸铅粗品；反应所得粗品用冰醋酸重结晶得纯净四乙酸铅晶体。 【小问1详解】 由题意可知，步骤I的反应温度为65℃，低于水的沸点，所以实验时采用水浴加热的加热方式加热，故答案为：水浴加热； 【小问2详解】 由题意可知，四乙酸铅遇水易分解，所以抽滤时，用纸板或陶瓷片进行覆盖防止四乙酸铅接触空气中的水分而分解，故答案为：防止四乙酸铅接触空气中的水分而分解； 【小问3详解】 将题给装置依次编号为A、B、C、D、E，装置B为氯气制备装置，装置FC中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置D中盛有的浓硫酸用于干燥氯气，装置A为二乙酸铅和溶液与氯气反应制备四乙酸铅的装置，装置E中盛有的碱石灰吸收未反应的氯气，防止污染空气，并防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶中导致四乙酸铅接触空气中的水分而分解，待三颈烧瓶中不再有沉淀生成说明反应已经完全反应，停止通氯气，则装置的连接顺序为BCDAE，仪器接口的连接顺序为cdefgabh(i)，故答案为：cdefgabh(i)；吸收未反应的氯气，防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶；三颈烧瓶中不再有沉淀生成； 【小问4详解】 由方程式可知，1mol四乙酸铅理论上制得2mol四乙酸铅，则0. 1mol四乙酸铅理论上制得四乙酸铅的质量为1mol×2×443g/mol=88.6g，故答案为：88.6g； 【小问5详解】 由四乙酸铅的纯度测定的实验操作为通入氮气将装置中的空气排尽，防止空气中的二氧化碳干扰四乙酸铅纯度测定，连接干燥管，向盛有四乙酸铅氯仿溶液的三颈烧瓶中滴入足量甲酸，使四乙酸铅与甲酸充分反应生成二氧化碳，再次通入氮气将反应生成的二氧化碳被干燥管I中碱石灰完全吸收，装置Ⅱ中盛有的碱石灰用于吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，防止被干燥管I中碱石灰吸收；由得失电子数目守恒可得如下转化关系：Pb(CH3COO)4—HCOOH—CO2，实验前后，干燥管I质量增加0.88g，则样品的纯度为×100%=88.6%，故答案为：保障产生的CO2被干燥管中碱石灰完全吸收；88.6%。 20. 甲醇是最为常见、应用场景最为广泛的基础化学品之一，甲醇与乙烯、丙烯和氨是用于生产所有其他化学品的四种关键基础化学品之一、回答下列问题： （1）已知：①H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41kJ/mol ②2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g) ΔH2=-90kJ/mol 则反应3H2(g)+CO2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH=_______。 （2）常温常压下利用Cu/ZnO/ZrO2催化剂实现二氧化碳加氢制甲醇的反应历程和能量变化如图所示(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)。 该转化历程有_______个基元反应，决速步(已知第一步不是决速步)的反应方程式为_______。 （3）以起始投料比n(H2)/n(CO2)=3时发生反应3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)，在不同条件下达到平衡。设体系中CO2的平衡转化率为α(CO2)，在恒温T=250℃时α(CO2)随压强p的变化以及在恒压p=5×103kPa时α(CO2)随温度T的变化如图所示。 ①图中对应的恒温T=250℃的曲线是_______(填“a”或“b”)，理由是_______。 ②在T=250℃、p=8×103kPa条件下，反应经过10min达到平衡。0-10min内，H2的平均反应速率为_______kPa/min。(保留1位小数)，M 点时该反应的压强平衡常数Kp=_______(kPa)-2(列出计算表达式)。 （4）H2和CO2以物质的量为3：1发生主反应3H2(g)+CO2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，反应过程中发生的副反应为H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g)，其他条件相同时，在铜基催化剂(Cu/ZrO2)作用下，不同温度对CO2的转化率和CH3OH的选择性的影响如图所示[CH3OH的选择性=n(CH3OH)生成/n(CO2)消耗×100%]。 ①由图1可知，温度高于260℃时，CO2的平衡转化率变化的原因是_______。 ②由图2可知，温度相同时CH3OH的选择性的实验值略高于平衡值，原因是_______(从化学反应速率的角度解释)。 【答案】（1）-49kJ/mol （2） ①. 5 ②. HCOO*+5H*=CH3O*+H2O+H* （3） ①. a ②. 恒温条件下，增大压强，平衡正向移动，α(CO2)增大 ③. ④. （4） ①. 温度升高，主反应逆向移动，副反应正向移动，温度高于260℃ 时，副反应正向移动的程度大于主反应逆向移动的程度 ②. 在该条件下主反应的速率大于副反应，单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多 【解析】 【分析】盖斯定律利用方程式的加减可以得到目标方程式，得到反应热，基元反应活化能大，反应较慢，为决速步，据此作答。 【小问1详解】 反应①H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41kJ/mol，反应②2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g) ΔH2=-90kJ/mol，根据盖斯定律，反应①+反应②可得反应3H2(g)+CO2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH=ΔH1+ΔH2=+41kJ/mol-90kJ/mol=-49kJ/mol，答案：-49kJ/mol； 【小问2详解】 相对能量-反应历程图中，有化学键断裂或者形成的过程为基元反应，由图可知，反应历程有5个基元反应，活化能大的反应慢，活化能最大的为决速步，决速步的化学方程式为：HCOO*+5H*=CH3O*+H2O+H*，答案：5、HCOO*+5H*=CH3O*+H2O+H*； 【小问3详解】 图中对应的恒温T=250℃的曲线是a，因为恒温条件下，增大压强，平衡正向移动，α(CO2)增大，在T=250℃、p=8×103kPa 条件下，反应经过 10min 达到平衡，由图可知，α(CO2)=30%，设起始时二氧化碳的物质的量为xmol，则起始时氢气的物质的量为3xmol，列出三段式如下：，H2的起始分压为8×103kPa×=6000 kPa，平衡分压为8×103kPa×=4940 kPa，H2的平均反应速率为，M点是反应的压强平衡常数为，答案：a、恒温条件下，增大压强，平衡正向移动，α(CO2)增大、、； 【小问4详解】 主反应为放热反应，副反应为吸热反应，温度升高，主反应逆向移动，副反应正向移动，温度高于260℃时，副反应正向移动的程度大于主反应逆向移动的程度，所以CO2平衡转化率随温度升高还在增大，由图2可知，温度相同时，CH3OH选择性的实验值略高于平衡值，从化学反应速率的角度看原因是：在该条件下主反应的速率大于副反应，单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多，答案：温度升高，主反应逆向移动，副反应正向移动，温度高于260℃ 时，副反应正向移动的程度大于主反应逆向移动的程度、在该条件下主反应的速率大于副反应，单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年第二学期青岛9中高二期末考试化学试题 一、单项选择题 1. 高分子材料与生产、生活密切相关，下列说法错误的是 A. 聚苯胺可用于制备导电高分子材料 B. 谷物酿酒是利用淀粉水解产生乙醇的原理 C. 人造草坪使用了合成纤维 D. 酚醛树脂可作为宇宙飞船外壳的烧蚀材料 2. 化学与人类生产生活息息相关。下列说法中不正确的是 A. “酸可除锈”、“纯碱可去油”都发生了化学变化 B. 53°的白酒中乙醇的质量分数为53% C. 冬天在炉火旁放一盆清水不能防止一氧化碳中毒 D. 石墨烯纳米颗粒是一种粒子直径介于1~100nm的材料，将其均匀分散在蒸馏水中，该分散系能使光波发生散射，当光束通过时可观察到丁达尔效应 3. 我国学者用氮气为氮源制备物质甲的过程如下： 下列说法正确的是 A. 的电子式： B. 基态原子的价层电子排布图： C. 中原子的杂化方式： D. 的球棍模型： 4. 中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。 下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是 A. 三种物质中均有碳碳原子间的键 B. 三种物质中的碳原子都是杂化 C. 三种物质的晶体类型相同 D. 三种物质均能导电 5. 下列有关物质结构与性质的表述结构正确的是 A. 易溶于，可从和都是非极性分子的角度解释 B. 键的极性大于键的极性，分子的极性小于 C. 中氢键数量比少，可推断的稳定性比差 D. 超分子是两种或两种以上的分子(包括离子)通过化学键形成的分子聚集体 6. 下列实验装置中能达到实验目的的是 A B C D A. 除去Cl2中少量HCl B. 蒸干制备胆矾 C. 熔融纯碱 D. 制备Cl2 7. 关于有机物检测，下列说法不正确的是 A. 用新制的氢氧化铜可鉴别甲苯、溴苯、乙醇、乙醛 B. 用核磁共振氢谱可鉴别CH3CH2COOH和HCOOCH2CH3 C. 用CuO作氧化剂，将仅含C、H、O元素的有机物氧化，通过测定有机物和产物质量可计算出有机物的实验式 D. 将1-溴丁烷和氢氧化钠的乙醇溶液加热所得到的气体通入酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液褪色，说明1-溴丁烷发生了消去反应 8. 某种纯天然生物活性提取物质结构如图所示，下列有关该物质说法正确的是 A. 1mol该有机物与H2发生加成反应最多消耗H2的物质的量为15mol B. 完全水解可得4种有机产物 C. 该分子与足量H2加成后的产物中含有2个手性碳原子 D. 光照下与氯气反应，苯环上可形成C-Cl键 9. [C2F5B(CN)3]-是可以用来合成稳定的全氟硼烷室温离子液体的阴离子(结构如图所示)，具有良好的热稳定性及电化学稳定性。下列说法错误的是 A. 酸性：H3BO3<H2CO3<HNO3 B. 该阴离子中C原子有两种杂化轨道类型 C. 同周期第一电离能比N小的元素有4种 D. 该阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构 10. 时，某二元酸的、。溶液稀释过程中与的关系如图所示。已知的分布系数。下列说法错误的是 A. 曲线n为的变化曲线 B. a点： C. b点： D. c点： 二、不定项选择题 11. 当新鲜的牛奶被加热后，其表面会凝结成一层奶皮，这层奶皮富含多种营养物质，包括蛋白质、脂肪和糖类等，下列说法正确的是 A. 蛋白质、脂肪和糖类等物质是以碳链为骨架的有机高分子化合物 B. 蛋白质溶液遇到饱和(NH4)2SO4溶液或AgNO3溶液，都能使蛋白质析出，该过程叫盐析 C. 可以通过红外光谱分析来识别葡萄糖分子中的官能团 D. 肽键中的O与H之间存在氢键，会使肽链盘绕或折叠成特定的空间结构，形成蛋白质的二级结构 12. 下列实验中，操作、现象、解释或结论均正确的是 操作 现象 A 用NaOH标准溶液滴定稀硫酸待测液时，用温度传感器采集锥形瓶内溶液温度变化 记录温度传感器显示的起始温度(T起始)、最高温度(T最高) 用Q=cm(T最高-T起始)计算反应中的热量变化 B 室温下，将等质量镁(用量)分别放入等体积pH=3的HA、HB两种酸溶液中 只生成H2，且2分钟后酸 HA收集到的H2更多 酸性：HA<HB C 将等浓度等体积的 Na[Al(OH)4]溶液和NaHCO3溶液混合 产生白色沉淀 结合H+能力：CO<[Al(OH)4]- D 将己烷与溴水的混合液置于光亮处 一段时间后，溴水褪色 己烷与Br2在光照下发生了取代反应 A. A B. B C. C D. D 13. 一种能捕获和释放的电化学装置如下图所示。其中a、b均为惰性电极，电解质溶液均为KCl溶液。当K连接时，b极区溶液能捕获通入的。 下列说法错误的是 A. K连接时，b极发生反应： B. K连接时，a连接电源的负极 C. K连接时，a极区的值增大 D. 该装置通过“充电”和“放电”调控b极区溶液pH，捕获和释放 14. 研究溶液的制备、性质和应用。 ①向溶液中逐滴加入氨水，得到溶液。 ②分别将等浓度的溶液、溶液放置于空气中，一段时间后，加入浓盐酸，前者无明显现象，后者产生使淀粉溶液变蓝的气体。 ③溶液可处理含的废气，反应过程如下。 下列说法正确的是 A. ①中，为避免溶液与氨水生成沉淀，可先加入适量的溶液 B. ②中，溶液中的浓度比溶液中的高，的还原性比的强 C. ③中，转化为，元素的化合价不变 D. ③中，降低可显著提高的脱除率 15. 铁酸锌(ZnFe2O4)是效果较好的脱硫剂，脱硫反应为ZnFe2O4(s)+3H2S(g)+H2(g)2FeS(s)+ZnS(s)+4H2O(g) ΔH，经实验测定在不同的投料比x1、x2、x3[投料比=]时H2S的平衡转化率与温度的关系如图。现向5L的恒容密闭容器中，投入3molH2S、2molH2与足量ZnFe2O4，初始压强为p0，平衡时H2O(g)的体积分数是H2的两倍，则下列说法正确的是 A. ΔH＞0 B. x1＞x2＞x3 C. 该温度下该反应的Kp= D. 恒温恒容条件下，若混合气体压强不变，则说明反应已到达平衡 三、非选择题 16. 卤族元素可以与很多元素形成多种具有不同组成、结构、性质的物质。请回答下列问题： （1）基态氟原子价电子的轨道表示式为_______。 （2）亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，其中中心原子的杂化形式为_______。等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团，写出与(NOCl)互为等电子体的一种分子_______(填化学式)。 （3）东南大学某课题组合成了一种新型具有平面分子结构的醌类聚合物PPPA，PPPA可作为有机锌离子电池的正极材料。 ①NaCl的熔点为801℃，远高于AlCl3的192℃，原因是_______。 ②NaCl溶液中存在水合钠离子，其示意图如图1所示。从电负性角度来解释这一现象_______。 （4）磷和硫均能形成多种卤化物。下列说法正确的是_______(填标号)。 A.SCl2、PCl5均属于非极性分子 B.PCl3、S2Cl2的空间构型分别为三角锥形、直线形 C.NF3、S2Br2分子中各原子最外层均满足8电子稳定结构 （5）γ－AgI晶胞为立方结构，晶胞中I-采取面心立方堆积方式(如图3)；γ－AgI晶胞沿x、y、z轴方向的投影均如图4所示。 ①Ag+填充在I-构成的_______(填“正四面体”或“正八面体”)空隙，其填充率为_______。 ②γ－AgI晶胞的密度为ρg•cm-3，则晶胞中两个最近的Ag+之间的距离为_______nm(NA表示阿伏加德罗常数的值)。 17. 抗疟疾药物阿莫地喹的合成路线如下图。 回答下列问题： （1）A中含氧官能团的名称为__________和__________。 （2）由A生成C的反应类型为__________。 （3）D的结构简式为__________。 （4）多聚甲醛可以用甲醛代替，则H、I和甲醛反应生成J的方程式为____________________。 （5）H的同分异构体中，含羧基、苯环，不含氨基（）的有__________种（不考虑立体异构）。 （6）抗癌药物乐伐替尼中间体的合成路线如下图（部分反应条件已略去），其中M和N的结构简式分别为__________和__________。 18. 一种以锌精矿(主要成分是ZnS，还含有铁、钴、铜等元素的氧化物)为原料制备纯锌并将其它金属元素回收利用的工艺流程如下： 已知：①锌精矿在高温焙烧过程中部分转化为铁酸锌()，铁酸锌不溶于稀硫酸 ②黄钠铁矾是一种浅黄色晶体，过滤及沉淀性能较好，但溶液酸性较强时不易生成 ③；； 回答下列问题： （1）常温下，“含尘烟气”中的用氨水吸收至溶液的时，的平衡常数_______。 （2）“调pH①”试剂X可选用_______。 （3）“一段沉积”和“二段沉积”刚开始加入锌粉时，反应速率较小，一段时间后反应速率显著增大，请解释此现象产生的原因_______。 （4）“沉铁”步骤中，pH不宜过大或过小，原因是_______，“沉铁”时生成黄钠铁矾的离子方䅠式为_______。 （5）电解废液可返回到_______。操作进行循环利用。 （6）“沉钴”的离子方程式为_______。 19. (四乙酸铅，摩尔质量为)是有机合成中常用的氧化剂，为无色晶体，易溶于热的冰醋酸，在冷溶液中溶解度较小，遇水易分解。通常由与在乙酸中反应制得，涉及的反应有： 制备过程如下： 步骤I．如图在三颈烧瓶中加入冰醋酸和醋酸酐，混合均匀，加热至65℃，搅拌下分多次加入，维持温度65℃，搅拌至固体完全溶解，充分反应。 步骤Ⅱ．自然冷却到室温，有大量无色晶体析出，将固液混合物转移到布氏漏斗，并用纸板或陶瓷片进行覆盖，抽滤，真空干燥，得四乙酸铅粗品。 步骤Ⅲ．过滤得到的母液再倒入三颈烧瓶中，加热到℃，搅拌下通入干燥氯气，观察到现象1时，停止通氯气，趁热过滤，滤液冷却结晶，抽滤，真空干燥，得四乙酸铅粗品。 步骤Ⅳ．取步骤Ⅱ和Ⅲ的粗品用冰醋酸重结晶，得纯净四乙酸铅晶体。 回答以下问题： （1）步骤I采用的加热方式为_______。 （2）步骤Ⅱ中，抽滤时，用纸板或陶瓷片进行覆盖的原因是_______。 （3）步骤Ⅲ中，需要的仪器如下图所示，按气流从左到右的方向，仪器的连接顺序为_______(填仪器接口的小写字母)，干燥管中碱石灰的作用是_______，步骤Ⅲ中，现象1为_______。 （4）若步骤I中加入，实验结束理论上可生成质量为_______。 （5）的纯度测定。组装仪器如图，取样品，溶于氯仿，放入三颈烧瓶，通一段时间后，连接干燥管，向三颈烧瓶中滴入足量，充分反应，再次通一段时间，目的是_______，实验前后，干燥管I质量增加，则样品的纯度为_______。 20. 甲醇是最为常见、应用场景最为广泛的基础化学品之一，甲醇与乙烯、丙烯和氨是用于生产所有其他化学品的四种关键基础化学品之一、回答下列问题： （1）已知：①H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41kJ/mol ②2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g) ΔH2=-90kJ/mol 则反应3H2(g)+CO2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH=_______。 （2）常温常压下利用Cu/ZnO/ZrO2催化剂实现二氧化碳加氢制甲醇的反应历程和能量变化如图所示(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)。 该转化历程有_______个基元反应，决速步(已知第一步不是决速步)的反应方程式为_______。 （3）以起始投料比n(H2)/n(CO2)=3时发生反应3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)，在不同条件下达到平衡。设体系中CO2的平衡转化率为α(CO2)，在恒温T=250℃时α(CO2)随压强p的变化以及在恒压p=5×103kPa时α(CO2)随温度T的变化如图所示。 ①图中对应的恒温T=250℃的曲线是_______(填“a”或“b”)，理由是_______。 ②在T=250℃、p=8×103kPa条件下，反应经过10min达到平衡。0-10min内，H2的平均反应速率为_______kPa/min。(保留1位小数)，M 点时该反应的压强平衡常数Kp=_______(kPa)-2(列出计算表达式)。 （4）H2和CO2以物质的量为3：1发生主反应3H2(g)+CO2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，反应过程中发生的副反应为H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g)，其他条件相同时，在铜基催化剂(Cu/ZrO2)作用下，不同温度对CO2的转化率和CH3OH的选择性的影响如图所示[CH3OH的选择性=n(CH3OH)生成/n(CO2)消耗×100%]。 ①由图1可知，温度高于260℃时，CO2的平衡转化率变化的原因是_______。 ②由图2可知，温度相同时CH3OH的选择性的实验值略高于平衡值，原因是_______(从化学反应速率的角度解释)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $