2021年第14届全国中学生数理化生综合实践应用知识展示高二化学试卷

第十四届中学生数理化综合实践活动 高二年级化学（A卷）参考答案及评分标准 第一部分 共做题 一、选择题（本大题共6小题，每小题6分，共36分，每小题只有1个选项是正确的） 1．D 2．B 解析：74.5g次氯酸钠中含有的离子总数为=2NA，A正确；由于是体积分数75%而不是质量分数，故无法计算92 g体积分数75%的乙醇中含有的碳原子数，B错误；34 gH2O2中含有的共用电子对数为=3NA，C正确；乙醇中的官能团为羟基，1个羟基中含有9个电子，故1 mol羟基中含有的电子数为9NA，D正确；故答案为B。 3．D 解析：被还原形成自由基阳离子的过程中，溶液颜色由无色变为蓝色，A正确；开启可闻声波后，溶液中氧气浓度增大，平衡正向移动，促进再生，B正确；持续补充，增大浓度，平衡移动生成蓝色，C正确；向体系中加入，仅有部分转化为，转移电子小于2 mol，D错误。 4.C 解析：加入过量NaOH溶液，加热，得到无色气体，根据所给离子可知该气体为氨气，原溶液中一定存在NH；沉淀灼烧得到红棕色固体为三氧化二铁，则原溶液中含有铁元素，可能为Fe3+或Fe2+，则原溶液中一定没有CO；滤液中加入足量氯化钡溶液和盐酸溶液过滤得到4.66g沉淀为硫酸钡沉淀，硫酸钡的物质的量=0.02 mol，原溶液中含有0.02 molSO，溶液体积为100 mL，所以c(SO)=0.2 mol/L，因为有硫酸根则一定不含Ba2+；溶液所含离子的浓度均相等，则含有0.2 mol/LNH，若另外的阳离子为0.2 mol/L的Fe3+，根据电荷守恒以及所提供的离子可知还需要0.2 mol/L的Cl-和0.2 mol/L的I-，但碘离子和铁离子不共存，所以铁元素以Fe2+的形式存在，浓度为0.2 mol/L，根据电荷守恒可知还应含有0.2 mol/L带一个负电荷的阴离子，可以是Cl-或I-；焰色试验是要检验钠离子，但由于加入了氢氧化钠溶液，无法判断原溶液中是否含有钠离子，当钠离子存在时，则一定还会再多一种阴离子，以此解答该题。根据分析可知溶液中存在Fe2+，不存在Fe3+，故A错误；根据分析溶液中一定存在SO、NH、Fe2+，不一定存在氯离子，故B错误；根据分析溶液中一定存在SO、NH、Fe2+，CO、Ba2+一定不存在，故C正确；不需要进一步确认是否含有Fe2+，故D错误； 5.C 解析：根据LixC6+Li1-xCoO2 C6+ LiCoO2得到放电时石墨烯为负极，则充电时，石墨烯为阴极，移向阴极(石墨烯)，故A正确；充电时，移向阴极(石墨烯)，电极反应式为C6+xe-+xLi+= LixC6，转移电子理论上阴极材料质量增加0.5mol×7 g∙mol−1＝3.5g，故B正确；放电时，正极(极)发生的电极反应为，故C错误；对废旧的该电池进行“放电处理”，让从石墨烯中脱出有利于回收，故D正确； 综上所述，答案为C。 6.D 解析：每个C原子形成4个共价键，轴烯分子中C原子数与H原子数相同，所以轴烯的通式可表示为CmHm，选项A正确；轴烯均含有碳碳双键，可以使溴的四氯化碳溶液褪色，选项B正确；轴烯的通式可表示为CmHm，由题中数据可知，碳碳双键数目是碳原子数目的一半，故与足量H2完全反应，l mol轴烯消耗H2的物质的量为0.5m mol，选项C正确；该轴烯的分子式为：C6H6，含有2个碳碳三键的碳架结构分别为 C≡C-C≡C-C-C、C≡C-C-C≡C-C、C≡C-C-C-C≡C、C-C≡C-C≡C-C，故总共5种，选项D错误。 二、填空及实验题（本大题共6小题，共54分） 7．（1）NH+NON2↑+2H2O （2分） （2）红热的金属Cu （2分） 浓H2SO4 （2分） （3）H2O（2分） 解析：用NH4Cl(饱和)与NaNO2(饱和)加热制备N2，铵根离子中N由-3价升高为0价，亚硝酸跟中N由+3价降低为0价，因此离子方程式为NH+NON2↑+2H2O； 8（1）升高 （2分） 降低 （2分） （2）增大 （2分） 减小 （2分） 增大 （2分） （3）氯仿中的氯原子和苯环上的π电子云形成氢键（或用图示表示）（只写“氯仿与苯形成氢键”不给分）（3分） 9．在一个干燥的烧瓶中滴入2~ 3滴乙醚，使其充满容器，投入5g硅胶。立刻塞紧带有尖嘴玻璃管的橡皮塞(用弹簧夹夹紧连接的乳胶管)。用力摇晃烧瓶片刻，把烧瓶固定在盛水的方槽上面，使乳胶管的尾端伸入水中，打开弹簧夹。用另一副未加硅胶的同样装置重复进行一次上面的实验。现象：(1)装有硅胶的烧瓶，打开弹簧夹后，水槽中的水通过玻瑚尖嘴像嗅泉似喷出。(2)未装硅胶的烧瓶无此现象。（6分）（答案合理即可） 10．（1）Pr3+ 与Mg2+的离子势最接近，分别为2.962和3.030 （4分,合理答案即可） （2） 钙和镁虽属同族元素，但离子势相差较大，吸引电子能力及成键能力有差别。故不易取代叶绿素中镁（4分） 11．（1）4AgCl+ 3Se + 6NaOH= 2Ag2Se + Na2SeO3 + 4NaCl+3H2O （3分） （2）NaCl、 NaOH、Na2SeO3、 Na2Se （4分，每种物质1分） 12．He （2分） Na （2分） S （2分） Na2S （2分） Na2SO3 （2分） Na2SO4 （2分） 解析：标准状况下气体A＇的摩尔质量M(A)=0.18 g/L×22.4 L/mol≈4 g/mol ，推测可能为稀有气体He，则n(He)=，则n(B＇) =2 n(He)=0.2 mol，B＇的摩尔质量M(B＇)=，推测B＇为Na，由题意知Y＇为SO2，则C＇为S单质，S与Na反应生成Na2S（D＇），n(Na2S)=，n(SO2)=，E＇与SO2 1：1反应生成G＇，故m(E＇)=19.0 g – 0.1 mol×64 g/mol=12.6 g，故与D＇反应的氧气质量=12.6 g – 7.8 g=4.8 g，n(O2)=，由元素守恒确定E＇中含有Na、S、O元素，物质的量依次为0.1 mol×2、0.1 mol、0.15 mol×2，故E＇中Na、S、O比例为2:1:3，推得E的化学式为Na2SO3，Na2SO3在隔绝空气条件下分解生成Na2S和F＇，由化合价变化情况推测该反应为S元素的歧化反应，则F＇为Na2SO4，根据得失电子守恒确定Na2S与Na2SO4生成比例为1:3，符合题意，推测合理，由Na2SO3与SO2 1:1反应生成G＇，可知G＇为Na2S2O5，综上所述，A＇~ F＇依次为：He、Na、S、Na2S、Na2SO3、Na2SO4； 选做题 一 化学反应原理（共60分） 13．C（8分） 解析：②发生 快，元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，故A错误；总反应速率由慢反应决定，即由反应决定，故B错误；作催化剂，使反应的活化能减小，是中间产物，故C正确；总反应为：，则转移电子，消耗，转移电子，则消耗，但本题没有指明外界条件，故D错误。   14.D（8分） 解析：由图示知，钛合金电极连接电源正极，作电解的阳极，H2O在电极表面放电生成·OH和H+，电极反应为：2H2O-2e- =2H++2·OH，石墨电极为电解的阴极，O2在电极表面得电子生成H2O2，电极反应为：O2+2e-+2H+=H2O2。A项，由分析知，A正确；B项，由分析知，B正确；C项，多孔焦炭电极将整个电解槽变成许多微电解池，其作阳极的部分对应电极反应与钛合金电极相同，也可产生·OH，使废水处理效率提高，C正确；D项，Fe(OH)2+中Fe元素为+3价，变回Fe2+需得电子，故可在石墨电极(阴极)上再生循环，D错误；故选D。 15. （1）2.1 （5分） （2）4CoC2O4+2Li2CO3+3O2 4LiCoO2+10CO2 （5分） （3） Co3O4 （4分） 解析：Co2+与草酸反应生成CoC2O4的离子方程式为Co2++H2C2O4=CoC2O4↓+2H+，反应的平衡常数表达式K=，由草酸的电离平衡常数Ka1、Ka2和草酸钴的沉淀溶解平衡常数Ksp可以导出该反应的平衡常数，K===2.1；高温下，CoC2O4、Li2CO3和O2反应生成LiCoO2的反应方程式为4CoC2O4+2Li2CO3+3O24LiCoO2+10CO2； 高温下，CoC2O4煅烧生成Co氧化物和CO2，标准状况下，2.016L CO2的物质的量n===0.09mol，由化学式可知CoC2O4中n(Co)=0.09mol×=0.045mol，则氧化物中n(O)==0.06mol，氧化物中钴、氧物质的量比为n(Co):n(O)=0.045 mol:0.06 mol=3:4，由化学式中各原子的物质的量比等于原子个数比可得钴氧化物的化学式为Co3O4。 16. (1)NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g) ΔΗ=-41.8kJ·mol-1（4分） (2)4Fe++10H+=4Fe2+++3H2O （4分） 溶液的pH增大,Fe2+水解程度增大（4分） (3)①温度低于1050K时,反应未达到平衡状态,随温度升高,反应速率加快,NO转化率增大（4分） 40%；（4分） ②（4分） (4)①>（3分）②H（3分） 解析：(1)根据题图1可得2SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔΗ1=-196.6kJ·mol-1①,根据题图2可得2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔΗ2=-113.0kJ·mol-1②,根据盖斯定律,由可得NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g) 。 (2)t1 min前的质量浓度减小,Fe2+和的质量浓度增大,H+浓度减小,故t1 min前反应的离子方程式为4Fe++10H+=4Fe2+++3H2O。t1 min后,反应仍在进行,溶液中的质量浓度增大,Fe2+的质量浓度没有增大的原因可能是溶液的pH增大,Fe2+的水解程度增大。 (3)①该反应是一个放热反应,升高温度,反应速率加快,平衡逆向移动,NO的平衡转化率降低。而当温度低于1050K时,反应速率和NO的转化率均随温度升高而升高,因此在温度低于1050K时,反应并未达到平衡状态。在1050K时反应达到平衡,NO的平衡转化率为80%,设NO的起始物质的量为amol,则列三段式： C(s)+ 2NO(g) N2(g) + CO2(g) 起始量 a mol 0 0 转化量 0.8a mol 0.4a mol 0.4a mol 平衡量 0.2a mol 0.4a mol 0.4a mol CO2的体积分数等于其物质的量分数,为。 ②NO的起始物质的量为1mol,反应在恒定温度和标准压强下进行,故p总=pθ,NO的平衡转化率为α,则列三段式: C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) 起始量/mol 1 0 0 转化量/mol α 0.5α 0.5α 平衡量/mol 1-α 0.5α 0.5α 根据三段式,可以算出,平衡时, 。 (4)①反应2NO2(g)N2O4(g)在恒定温度条件下进行,往针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变,反应正向进行,体系中总的气体分子数减小,压强减小,B点时反应处于平衡状态,t1 s时移动活塞使压强减小(体枳增大),平衡逆向移动,DE段反应处于平衡状态,但B点压强大于E点,相对于E点,B点NO2的浓度较大,正反应速率较快。②t2 s时压缩体积,压强增大,平衡正向移动,F点时体系压强达到最大,此时平衡仍在正向移动,压强逐渐减小到H点,故H点对应气体的总物质的量最小,平均相对分子质量最大。 选做题二 有机化学（共60分） 13 .B（8分） 解析：从结构简式中可以看出，茚地那韦分子中不含有酯基，A不正确；茚地那韦分子中的酰胺键能发生水解反应、醇羟基能发生酯化反应、苯环等能发生还原反应，B正确；虚线框内的带“∗”的碳原子，和与其直接相连的4个原子，共5个原子，一定不能处于同一平面，C不正确；茚地那韦分子中的碳碳双键、醇羟基等，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D不正确；故选B。 14.A（8分） 解析：① 肌醇不属于糖类，错误；②“乙醇汽油”是在汽油中加入适量乙醇而制成的一种燃料，它是一种混合物，错误；③聚乙烯、酚醛树脂、纤维素、涤纶、胰岛素都是合成高分子化合物，麦芽糖是二糖，不是高分子化合物，错误；④蔗糖为非还原性二糖，错误；⑤植物油的主要成分是不饱和的高级脂肪酸形成的甘油酯，错误；⑥石油、煤、天然气都属于化石燃料，油脂属于酯类，错误；⑦葡萄糖与果糖互为同分异构体，淀粉与纤维素均是高分子化合物，不能互为同分异构体 ，错误；⑧葡萄糖不水解，淀粉不能发生银镜反应，错误；⑨按系统命名法，的名称为2，3，6－三甲基-4-乙基庚烷，错误，答案选A。 15.（1）C4n+2H2n+4 （5分） （2）苯环特别稳定 （4分） （3） （4分） 16. (1)2­丙醇(或异丙醇) （2分） （2分） (2)加成反应（2分）　 Cu/O2，加热（2分） (3) （各4分，共8分） (4)CH2Br—CH2Br＋2NaOHHOCH2—CH2OH＋2NaBr（4分） (5)7（5分） （6分） 解析:　C2H4为乙烯，反应①为乙烯和Br2的加成反应，A是1，2­二溴乙烷。反应②是1，2­二溴乙烷的水解反应，故B为乙二醇，含有的官能团是羟基，羟基的电子式为。反应③是乙二醇和的酯交换反应(利用信息Ⅰ)，D是甲醇，C是。甲醇和H通过反应⑦生成甲基丙烯酸甲酯，逆推知H是(甲基丙烯酸)，进而推知，反应⑥是，逆推E是CH3CHOHCH3(2­丙醇)，F是丙酮，结合信息Ⅱ知G的结构简式为。 (5)符合条件的同分异构体有、 学科网（北京）股份有限公司 $$第十四届中学生数理化综合实践活动 高二化学应用知识展示试题(A卷) 地区 学校 姓名 信息卡号 测试说明： 1.本测斌分共做题和选做题两部分，共做题部分必须作答，选做题部分任选其一，如果二 者均作答成绩以选做试題一为准。 2.必须在答题纸上答卷，否则成绩无效：选择题的答案涂到答题纸对应题目的标号上，非 选择题的答案书写在答题纸指定区域内. 3.请在答题纸和试卷上填写有效信息.考试时间为120分钟，满分150分. 4.成绩查询：2022年1月5日起，可通过指定网站(www.isuyang.cn)查询成绩. 可能用到的相对原子质量：H1Li7C12N14016Na23Mg24A127Si28 S 32 Cl 35.5 K 39 Ca 40 Mn 55 Fe 56 Co 59 Cu 64 Se 79 Br 80 Ag 108 Ba 137 第一部分共做题（共90分） 一、选择题（本大题共6小题，每小题6分，共36分.每小题只有1个选项是正确的） 1.2021年10月6日，本杰明·李斯特(Benjamin List)和大卫·麦克米兰(David W.C. MacMillan)因开发了一种精确的分子构建新工具一有机小分子催化，而获得2021年诺贝 尔化学奖.下列说法不正确的是(). A.这种有机小分子催化剂具有稳定的碳原子框架，可以附着更多的活性化学基团，从而 实现较高的催化效率 B.许多种氨基酸就是性能较好的有机小分子催化剂 C.其用途广泛、价格低廉、结构稳定，能够满足绿色化学的需求 D.有机催化可有效缩短有机高分子的合成流程，优化合成产物 2.截至2021年11月11日全球新冠肺炎确诊人数超过2.38亿.医用酒精和“84”消毒液、双氧 水等可用于环境消杀设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是()， A.74.5g次氧酸钠中含有的离子总数为2N B.92g体积分数75%的乙醇中含有的碳原子数为0.75NA C.34gH2O2中含有的共用电子对数为3NA D.乙醇中的官能团为羟基，1mol羟基中含有的电子数为9Na 3.可闻声波诱导液体振动产生的法拉第波可以调节氧气分子在水中的溶解，从而诱导有差别 的时空分布，有的区域呈氧化性，而同时有的区域呈还原性研究人员选择了如图所示的氧化 高二化学(A卷)共8页第1页 还原平衡体系已知：声波频率提高可促进氧气的溶解. 下列说法错误的是( ). Mw(←Q○-无色) A.MV2+被SO2还原形成自由基阳离子MV·+的 S0,=05S,0 (SDT) 过程伴随着颜色的改变 B.开启可闻声波能够促进MV+再生 0(g)=0aq C.持续补充SDT才能维持蓝色 v-⊙产@-X蓝色) D.向体系中加人1 mol SDT,转移电子为2mol 4.某溶液可能含有下列离子的某几种：CI、I、SO、CO、Na+、NH,Fe3+、Fe+和Ba2*, 且所含离子的浓度均相等根据以下实验，下列说法正确的是(). +无色气体 1O0mL溶液过量NaOH溶液 →沉淀过滤、洗涤、红棕色固体 加热 灼烧 十焰色反应→观察到黄色火焰 滤液 通入足量C0,无现象一足量BaCL溶液46g圆体 盐酸 A.原溶液中Fe3+和Fe+可能都存在 B.溶液中至少有4种离子存在，其中C1一定存在，且c(C1)=0.2mol·L- C.SO、NH,Fe2*一定存在，CO,Ba+一定不存在 D.若要进一步确定原溶液中是否含有F®+，其操作为：取少量原溶液于试管中，加入足 量酸性高锰酸钾溶液，若溶液紫红色褪去，则证明原溶液中有F 5.石墨烯锂离子电池是利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性制作的 一种新型二次电池其工作原理如图所示，电池反应式为Li,C+1i-,CoO 故电C十LiCo0, 充电 下列关于该电池的说法不正确的是(). LiCoO, 石晏烯 A.充电时，L十移向石墨烯 g8g 99P B.充电时，转移0.5mol电子理论上阴极材料质量 L ● 增加3.5g 8● 00 C.放电时，LiCoO2极发生的电极反应为LiCoO:一 只 8 xe=Lii-,CoO2十xLi 88. D.对废旧的该电池进行“放电处理”，让L从石墨烯中脱出有利于回收 6.[n]轴烯由单环n烷烃每个碳原子上 碳原子数() 6 10 12 的两个氢原子被一个一CH2替换而成， 部分轴烯的结构简式如图所示.下列说法 结构简式 错误的是( A.轴烯的通式可表示为CmH.(m≥3的整数) B.轴烯可以使溴的四氯化碳溶液褪色 高二化学(A卷)共8页第2页 C.与足量Hz完全反应，1mol轴烯消耗H:的物质的量为0.5mmol D.m=6的轴烯分子的同分异构体中含有两个碳碳三键的结构有3种 二、填空及实验题（本大题共6小题，共54分） 7.(8分)实验室常用NH,CI(饱和)与NaNOz(饱和)加热制备N2, (1)该制备反应的离子方程式为 (2)用该方法制得的N2中常含有HzO、NO、O:、NH,等杂质，请分别写出除去O2和 NH,所用的化学物质，O2: :NH: (3)上述除杂实验装置中，除去杂质 的装置应该放在最后一步 8.(13分)氢键可表示为A一HB,其产生的条件是A电负性大，它强烈吸引氢的电子云（或 者说增强H的酸性)，受体B具有能与酸性氢原子强烈相互作用的高电子云密度区（如孤对电 子). (1)分子间形成的氢键会使化合物的熔、沸点 :分子内形成氢键会使化合物的 熔、沸点 (2)在极性溶剂中，溶质和溶剂的分子间形成氢键会使溶质的溶解度 (填“增大” 或“减小”)，溶质的分子内形成氢键时，在极性溶剂中溶质的溶解度将」 (填“增大”或 “减小”)；在非极性溶剂中溶质的溶解度将」 (填“增大”或“减小”)， (3)由于形成氢键，氯仿在苯中的溶解度明显比1,1,1-三氯乙烷的大，请用文字或图示描 述上述氢键 9.(6分)常用作干燥剂的多孔硅酸是在硅酸盐的水溶液中加人相应的酸生成溶解度较小的 硅酸分子，放置一段时间后，硅酸分子逐渐聚合形成硅酸溶胶，进一步处理可得多孔硅胶多孔 硅胶对许多气体如乙醚蒸气等有吸附作用，请设计实验证明硅胶的吸附性，写出实验步骤，现 象及解释 10,(8分)我国科学家通过研究提出一种稀土元素植物光合作用的机理是稀土离子替代镁离 子而配位到叶绿素（见图甲）的卟啉环上，形成叶绿素a稀土配合物.已合成了错叶绿素a(P Chla)(见图乙)，并证明Pr-Chla具有双层夹心结构.Pr(III)夹于两个卟啉环之间，与上下卟啉 环上共8个N原子配位，Pr一N键平均键长为0.242nm. CH,叶绿素aRCH) H.C=CH CHO叶绿素b(R一CHO) H.C CH,CH, Phytyl HC=CH H.C -CH, CH,H Phytyl CH, C=00 =0 OCH 乙 Pr-Chla的分子结构 R-O CH CH, CH, R'-CH,-CH=C-CH,-(CH,-CH;-CH-CH)2-CH,-CH,-CH CH. 叶绿素a和b结 高二化学(A卷)共8页第3页 元素名称，离子 钱，Mg2+ 镧，La+ 铈，Ce 错.P“ 钐，Sm 钙，Ca 离子半径/pm 66 106.1 103.4 101.3 96.4 99 些元素的离子半径如上表所示有专家提出上述夹心物的形成除与它们的激发态能量 与叶绿素配体三重态能量相当，能量转移效率较高因素有关外，还与元素的离子势（即离子吸 引电子的能力)相关，离子势与离子电荷成正比，与离子半径成反比请根据本题所给信息和上 表中数据，回答下列问题： (1)专家首先选择元素Pr+替代Mg+,且获得了成功，请简述首选P+的原因 (2)植物体内有大量钙元素，钙和镁同族，简述C+是否容易形成钙叶绿素a(Ca-Chla) 11.(7分)我国某高校一研究小组将0.383gAgC1,0.160gSe和0.21g NaOH装入充满蒸馏水的反应釜中加热到115℃，10小时后冷却至室温，用 水洗净可溶物后，得到难溶于水的金属色晶体A.在显微镜下观察，发现A的 单品竞是六角微型管（如右图），有望开发为特殊材料.现代物理方法证实A 由银和硒两种元素组成，Se的质量接近原料的2/3；A的理论产量约0.39g. (1)写出合成A的化学方程式 100四 (2)溶于水的物质有」 12.(12分)我国科学家在金刚石压腔实验中创造出了前所未见的化合物X',在超过113GP 的压力下能保持稳定.5.0gX在一定条件下完全分解为B'和0.4gA'(气体)；A'的密度约为 0.18g·L1,A'和B物质的量之比为1：2.Y为含有C'元素的气态氧化物，能使品红溶液褪 色：C'的单质是环状分子，具有冠状结构E为常见无机物，将E隔绝空气加热可得D和F',产 生的D和F的物质的量之比为13.Y'与E以11发生化合反应生成G',假设反应过程无损 耗，A'、B'、C为单质，气体数据均为标准状况下测定：根据如图转化关系，写出A'、B、C'、D、 E'、F的化学式：A 0.4gA D'F B' C D 5.0gX E F 78g可包2290gG Y 第二部分 选做题（共60分） 选做题一 化学反应原理 13.(8分)研究表明CO与NO在Fe 能量 作用下发生反应的能量变化及反应历程 N,O+CO 如图所示，两步反应分别为 Q-o N+C0, ①N2O+Fe'=N2+FeO+(慢)， 0-●00 ②FeO++CO=CO2+Fe+(快). Fe+N,O-Feo+N:Feo++CO +C0 下列说法正确的是( 反应历程 高二化学(A卷)共8页第4页 A,反应①是氧化还原反应，反应②是非氧化还原反应 B.两步反应均为放热反应，总反应的化学反应速率由反应②决定 C.Fe使反应的活化能减小，FcO+是中间产物 D.若转移1mol电子，则消耗11.2LN2O l4.(8分)已知Fe2+与H2O2溶液混合发生Fenton 反应生成氧化性很强的羟基自由基(OH),可将 石余 钛合金 惰性电极 CN一氧化为低毒的CNO,实现废水处理的目的.三 维电极电解一Fenton反应处理废水的原理如图所 Fe(OH) 示，多孔焦炭电极将整个电解槽变成了许多微电解 OH 池.下列说法错误的是(). 充入含CN~废水多孔焦炭电极 A.钛合金电极反应式为2H:0-2e=2H*+2OH B.阴极电极反应式为O2十2H*+2e=HO, C.焦炭电极表而能产生·OH使废水处理效率提高 D.Fe(OH)2+能在钛合金电极实现再生循环利用 15.(14分)2020年12月17日，中国探月工程嫦娥五号任务取得圆满成功.嫦娥五号锂离子 蓄电池选用了比能量更高的钴酸锂(LiC©O,)正极材料和石墨负极材料.钴是一种稀有的贵重 金属，废旧锂离子电池电极材料的回收再生意义重大，钻酸锂回收再生流程如图。 i)H,C,O,(草酸) CoC,0,沉淀 提纯 主要含Co*、 L+的滤液 经前处理的含酸浸 i)调pH 含Li的滤液 钻酸锂的滤渣 滤渣 净化后加Na,CO, 高温，LiCo0 Li,C0,沉淀 提纯 (1)已知常温下草酸K4=5.6×10-2,K=1.5×10-‘,K(CoC,0,)=4.0×10,求 常温下Co2+与草酸反应生成CoC,O,沉淀的平衡常数K= (2)高温下，在O2存在时，纯净的CoCO,与LiCO,再生为LiCoO2的化学方程式为 (3)在空气中煅烧CoC,O:生成钴的氧化物和CO2,若测得充分煅烧后固体的质量为 3.615g,CO2的体积为2.016L(标准状况)，则钴的氧化物的化学式为 16.(30分)氯元素的化合物种类繁多性质也各不相同.请回答下列问题： (1)NO:有较强的氧化性，能将SO2氧化成SO,自身被还原为NO,已知下列两反应过 程中能量变化如图甲、图乙所示，则NO,氧化SO2生成SO,(g)的热化学方程式为 (2)在氮气保护下，在实验室中用足量的Fe粉还原KNO,溶液(pH=2.5).在反应过程 中，溶液中相关离子的质量浓度，H随时间的变化曲线（部分副反应产物曲线略去）如图丙所 高二化学(A卷)共8页第5页 示请根据图丙中信息写出t1min前反应的离子方程式 .tmin后，反应仍在进行，溶 液中NH的质量浓度增大，Fe+的质量浓度却没有增大，可能的原因是 能42S0(g)+0(8) 能◆2NOg)+O:(g) PH 量 △H=-196.6kJ·mol1 NH △H,=-113.0kJ·mo1 NO, Fe2+ 2S0,g) 2N0(g) 反应过程 0 反应过程 0 时间/min 120 甲 丙 (3)研究人员用活性炭对汽车尾气中的NO进行吸附发生反应C(s)十2NO(g)一N,(g) +CO2(g)△H<0.在恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO气体，反应相同时 间时，测得NO的转化率a(NO)随温度的变化如图丁所示。 ①由图丁可知，温度低于1050K时，NO的转化率随温度升高而增大，原因是 温度为1050K时CO2的平衡体积分数为 aNO)/% 压强/kPa 100H 00￥ A 9 60 0 D 20H 70 E 0"g00 广10001050110012007 0 与时间s 丁 ②对于反应C(s)+2NO(g)一N2(g)+CO2(g)的反应体系，标准平衡常数K9= p(N:)p(CO,) p ((NO)): 一，其中p9为标准压强(1×105Pa),p(NO)、p(N2)和p(CO2)为各组分的 平衡分压，如p(NO)=x(NO)·p,p。为平衡总压，x(NO)为平衡系统中NO的物质的量 分数.若NO的起始物质的量为1mol,假设反应在恒定温度和标准压强下进行，NO的平衡转 化率为a,则K9= (用含a的最简式表示)。 (4)利用现代手持技术传感器探究压强对2NO(g)一N2O,(g)平衡移动的影响.在恒定 温度和标准压强条件下，往针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变，分 别在t1s,1s时迅速移动活塞后并保持活塞位置不变，测定针筒内气体压强变化如图戊所示. ①BE两点对应的正反应速率大小为v(填“>“<”或“=”)。 ②E、F,G、H四点对应气体的平均相对分子质量最大的点为 高二化学(A卷)共8页第6页 选做题二有机化学 13.(8分)我国政府在抗击疫情方面作出巨大贡献茚地那韦被用于新型冠状病毒肺炎的治 疗，其结构简式如图所示，下列说法正确的是() A.茚地那韦分子中含有羟基和酯基 B.茚地那韦可以发生水解反应、酯化反应、还原反应 HN C,虚线框内的所有原子可能处于同一平面 H.C- CH. CH D.茚地那韦不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 14.(8分)下列9组关于有机物的说法中，正确的组数是( OH OH CH,OH OH H OH ①肌醇 OH 与葡萄糖 OH 的元素组成相 OH OH OH OH 同，化学式均为C。H12O。,满足C(H,O).,因此，均属于糖类化合物 ②“乙醇汽油”是在汽油中加入适量乙醇而制成的一种燃料，它是一种新型化合物 ③聚乙烯、酚醛树脂、纤维素、涤纶、麦芽糖、胰岛素都是合成高分子化合物 ④麦芽糖与蔗糖的水解产物均含葡萄糖，故二者均为还原性二糖 ⑤植物油的主要成分是不饱和的高级脂肪酸 ⑥石油、煤、天然气、油脂都属于化石燃料 ⑦葡萄糖与果糖互为同分异构体，淀粉与纤维素也互为同分异构体 ⑧甲酸乙酯、葡萄糖、麦芽糖、淀粉这四种物质的共同性质是他们既可以发生水解反应， 又可以发生银镜反应 CH, CH CH: CH, ⑨按系统命名法，CH,CHCH,CHCHCHCH的名称为2,5,6-三甲基-4-乙基庚烷 CH A.0组 B.1组 C.2组 D.3组 15.(13分)有许多现象，你去留心观察，分析思考，会发现一些有趣问题并从中发现规律.如下 系列芳香族有机物，各项排列构成一个等差数列请回答有关问题： ◇∞OCC A A (1)写出上面等差数列的第n项芳烃分子式 (2)某课外兴趣小组，做了系列实验他们将该数列的前五项芳烃逐一加到浓的酸性高锰 高二化学(A卷)共8页第7页 酸钾溶液中加热，结果发现，只有A,无明显变化，其余四种物质都能使酸性高锰酸钾溶液褪 色经分析知，后四种物质的氧化产物是 COOH HOOC- -COOH COOH、HOOC 或者两者都 COOH 有，由此你能得出什么结论 (3)甲，乙、丙三同学同做酸性高锰酸钾溶液氧化A的实验.甲将氧化后的混合液酸化分 离得到一种无色晶体X,称取0.2540gX,用热水配成100mL溶液，取出25mL用0.1 mol·L1NaOH溶液中和滴定，滴到10mL时达到终点；丙将氧化后的混合液酸化分离得到无 色晶体Y,中和测定知Y的中和能力比X的中和能力弱得多：乙将氧化后的混合液酸化分离得 到无色品体，经分析其中包含了甲与丙获得的两种成分通过计算确定X的结构简式 16.(31分)工业合成聚对苯二甲酸乙二醇酯{H七0一(CH)2-(O (CH)OH的 路线如下： 催化剂，△ Br,CCL A NaOH/H,O.A B H,COOC- COOCH, (CHO) ④ C.H. ① ② 催化剂，△ ③ 甲基丙烯 E ]i)HCN/OH- 浓H,S0,△ HJ⑦ 酸甲酯 (C,H,O) (CH.)OH- 已知：I,RCOOR'+R'OH催化 →RCOOR”+R'OH(R、R',R"代表烃基)： 0 OH Ⅱ. D)HCN/OH.R-C-COOH(R,R为烃基)： R R 2)H:O/H+ Ⅲ.F不能与银氨溶液发生反应. 回答下列问题： (1)E的名称为 :B中含有的官能团的电子式为 (2)反应①的反应类型是 :反应⑤的反应条件是 (3)F的结构简式为 ;G的结构简式为 (4)反应②的化学方程式为 (5)H,C00C○一C00CH,的所有同分异构体中，满足下列条件的有 种 ①苯环上的一氯代物只有1种②红外光谱显示含2个一COOH (6)已知：CH2一CHOH不稳定易转化为CH,CHO,参照上述合成路线，设计以 CH:COOCH一CHz、CH,OH为原料（无机试剂任选）合成具有强亲水性的滴眼液聚乙烯醇 (七CH2一CH子)的路线： OH 高二化学(A卷)共8页第8页