江苏省南京市金陵中学 2022-2023学年高二下学期期末化学试题

高二化学期末试卷 第1页，共 6 页 金陵中学 2022-2023 学年第二学期期末考试 高二化学试卷 命题：王延广 审核：崔邑诚 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Mn 55 Ba 137 一、选择题：共 13 题，每小题 3 分，共 39 分。每题只有一个选项最符合题意。 1．关于合金的说法不正确的是 A．青铜是我国早期使用过的合金 B．钢是用量最大、用途最广的合金 C．钢的含碳量高于生铁 D．铝合金大量用于飞机制造 2．下列化学用语正确的是 A. 异丁烷的结构简式： B．Na+的结构示意图： C．质子数为 78，中子数为 124 的铂(Pt)原子： Pt78 124 D．N2的电子式： 3．氮氧化铝(AlON)是一种新型材料，属于共价晶体。下列说法不正确的是 A．AlON 和 SiO2的化学键类型相同 B．制备 AlON 的原料 NH3 是极性分子 C．基态 Al 原子的价电子排布式为 3s23p1 D．AlON 的熔点比 AlCl3的熔点低 4．侯氏制碱法以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料，发生反应 NaCl+NH3+CO2+H2O= NaHCO3↓+NH4Cl，将析出的固体灼烧获取纯碱。下列制纯碱的实验原理与装置不能．．达到实 验目的的是 A．用装置甲制取氨气 B．用装置乙制取碳酸氢钠 C．用装置丙过滤得到碳酸氢钠固体 D．用装置丁加热分解碳酸氢钠得到纯碱 阅读下列材料，完成 5~7 题： NH3 是重要的化工原料，可用于某些配合物的制备，如 NiSO4 溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4。 液氨可以发生微弱电离产生 NH2-和 NH4+，NH3中的一个 H 原子若被-NH2 取代可形成 N2H4(联氨)，若被-OH 取代可形成 NH2OH(羟胺)。NH3 经过转化可形成 N2、NO、NO2、 N2O4、HNO3等。N2H4与 NO2 反应有气体生成，同时放出大量热，可用作火箭燃料。 5．下列说法正确的是 A．第一电离能：I1(N)<I1(O) B．NH2-和 NH4+中 N 原子的杂化方式不同 C．NH2OH 难溶于水 D．1mol [Ni(NH3)6]2+中σ键的数目为 24mol 高二化学期末试卷 第2页，共 6 页 6．下列有关含氮物质的性质与用途具有对应关系的是 A．NH3具有碱性，可用作制冷剂 B．N2难溶于水，可用作瓜果保护气 C．N2H4 具有还原性，可用作火箭燃料 D．NH4HCO3受热易分解，可用作氮肥 7．下列化学反应的表达不正确的是 A．硫酸镍溶于过量氨水：Ni2++6NH3·H2O=[Ni(NH3)6]2++6H2O B．液氨的电离：2NH3 NH4++NH2- C．向稀硝酸中加入过量铁粉：Fe+4H++NO3- =Fe3++NO↑+2H2O D．硫酸铵溶液和氢氧化钡溶液反应：2NH4++SO42-+Ba2++2OH- =BaSO4↓+2NH3·H2O 8．工业上电解 MnSO4溶液制备 Mn 和 MnO2的工作原理如图所示，下列说法不正确的是 （已知：Mn 是一种活泼金属，能和酸反应生成 H2。） A．离子交换膜为阳离子交换膜 B．阳极反应式为 Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+ C．阳极区还可以得到 H2SO4 D．当电路中有 2mole-转移时，理论上生成 55gMn 9．下列实验中结论正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向 FeBr2 溶液中通入过量氯气， 再滴加少量苯，振荡，静置 上层呈橙红色 Fe3+的氧化性比 Br2 强 B 向久置的 FeSO4 溶液中加入 K3[Fe(CN)6]溶液 出现蓝色沉淀 FeSO4 没有变质 C 向久置的铁粉中加入足量盐酸， 充分反应后滴加 KSCN 溶液不变红色 铁粉未被氧化 D 用洁净铂丝蘸取溶液在酒精灯外 焰灼烧 火焰呈黄色 溶液中含有 Na+ 10．以废铁屑（Fe 和 Fe2O3）为原料制备硫酸亚铁晶体 FeSO4·7H2O，主要流程如下： 下列说法不正确的是 A．碱洗的目的是除油污 B．酸浸时发生的反应均为氧化还原反应 C．结晶的操作是：蒸发浓缩，冷却结晶 D．产品不能在高温条件下干燥 废铁屑 碱洗 Na2CO3溶液 酸浸 结晶 过滤 产品 稀硫酸 高二化学期末试卷 第3页，共 6 页 11．亮菌甲素为利胆解痉药，适用于治疗急性胆囊炎，其结构简式如图所示。下列有关叙 述正确的是 A．分子中所有碳原子不可能共平面 B．1mol 亮菌甲素理论上可与 1mol Br2发生加成反应 C．亮菌甲素和足量氢气加成的产物分子中有 7 个手性碳原子 D．1mol 亮菌甲素在一定条件下与 NaOH 溶液完全反应最多能消耗 4molNaOH 12．某同学在锥形瓶中加入 20.00mL 0.1000mol·L-1的 HA 溶液，再用 0.1000mol·L-1 的 NaOH 溶液滴定，所得溶液的 pH、溶液中 A-和 HA 的物质的量分数 φ(如 φ(A-)= ×100%)与加入 NaOH 溶液的体积 V(NaOH)的关系如图所示： 下列说法不正确的是 A．HA 的电离平衡常数 Ka=10-3.2 B．当加入 NaOH 溶液体积为 V0时，溶液中：c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-) C．当加入 NaOH 溶液调节至 pH=4 时：c(A-)>c(HA)>c(H+)>c(OH-) D．滴定过程中：c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-) 13．捕集 CO2 转化为合成气(CO 和 H2)，并将合成气转化为烃类、烃的含氧衍生物等高附 加值化学品有利于实现碳循环利用。捕集 CO2 发生的主要反应如下： ①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ∆H1 ②CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ∆H2 向一定体积的反应容器中加入 1mol CO2 和 3molH2，发生上述①②反应，不同温 度下平衡组分物质的量分数如图所示。下 列说法不正确的是 A．∆H1>0，∆H2<0 B．高温有利于制备合成气 C．增大 H2与 CO2 的物质的量之比有助于碳捕集 D．超过 700℃，温度上升，体系中 H2的物质的量不再发生变化 高二化学期末试卷 第4页，共 6 页 二、非选择题：共 4 题，共 61 分。 14．(14 分)钪是一种重要稀土金属，常用于合金生产。以烧渣(Sc2O3、Fe2O3、FeO 和 SiO2) 为原料制备硫酸钪 Sc2(SO4)3 部分工业流程如下图所示： （1）“除杂”时，需先加入足量氧化剂，再用氨水调节 pH。如直接加入氨水调节 pH 效 果不好，参考下列数据，分析原因是___________________________________。 金属离子 开始沉淀的 pH 沉淀完全的 pH Sc3+ 4.0 5.7 Fe3+ 2.2 3.2 Fe2+ 6.8 8.3 （2）写出“沉淀”时生成碳酸盐的离子方程式：_________________________________。 “废液再生”选择的试剂是___________。 （3）“溶解提纯”时，先用硫酸溶解滤渣，再用有机溶剂萃取 Sc3+。为了提高萃取的效 果，应选择的实验条件或采取的实验操作有___。 A.充分振荡 B.萃取剂分多次萃取 C.下层、上层液体依次从下口放出 （4）基态 Sc 原子的核外电子排布式为______， Sc、Al、Ag 的一种合金晶胞结构如图所示，则该 合金中 Sc、Al、Ag 原子数目比为________。 15．(15 分)有机物 G 是一种制备消炎药物的中间 体，其某种合成路线如下： 烧渣 浸取 (NH4)2SO4 除杂 滤渣 沉淀 溶解 提纯 NH4HCO3 产品 废液再生 滤渣 HCHO H+ O2 Cu,△ CH≡CH 一定条件 催化剂，△ H2 催化剂，△ A B G E OH CH2OH OH CH3I C C8H10O2 D C8H8O2 OCH3 OH F C16H16O2 OCH3 OH Sc Al Ag 高二化学期末试卷 第5页，共 6 页 回答下列问题： （1）E 中碳原子的杂化轨道类型为_______________。 （2）A→B 的反应类型为______________。 （3）F 的结构简式为_____________。 （4）满足下列条件的 E 的一种同分异构体的结构简式为_____________。 ①能发生银镜反应；②分子中含有三种化学环境不同的氢原子，其个数比为 1:2:2。 （5）结合上述流程中的信息，写出以乙炔和苯甲醇（ CH2OH ）为原料制备 CH=CH CH3 的合成路线(其他无机试剂任选)。 16．(16 分)粗盐中含 Mg2+、Ca2+、少量 SO42-以及菌藻等有机物等杂质。实验模拟化学沉淀 法除杂的部分生产流程如下： （1）采用热水化盐的原因有__________________________。 （2）流程中生成的 Mg(OH)2 呈絮状，有较强的吸附性，密度与水近似；而 CaCO3 呈颗粒 状，密度远大于水。请解释通空气上浮除镁和共沉淀除镁的原理是_______________。 （3）脱氯是脱除残余的 ClO-，写出该反应的离子方程式__________________。 （4）若硫酸根含量较低，工业上考虑成本因素常不去除，可用重量法测量粗盐中硫酸根含 量。 ①补充完整测量中缺少的实验操作：称取 50.00g 粗盐，经过上述流程制得精盐水，全部 移入容量瓶，配制成 250mL 溶液，取 100.00mL 溶液，加入一定量的 BaCl2热溶液，剧烈搅 拌 2min，____________，将沉淀烘干至恒重，准确称量沉淀质量。 （须使用的试剂：0.1 mol·L-1BaCl2溶液、0.1mol·L-1AgNO3 溶液、蒸馏水） ②沉淀质量为 0.2330g，则每 100g 粗盐中的硫酸根离子的质量为___________g。 ③测量结果略大于粗盐中硫酸根的实际含量，原因是___________________。 NaOH Na2CO3 Na2SO3 共沉淀除镁 脱氯 化盐 粗盐 热水 除菌藻 除镁 空气 精盐水 NaClO 高二化学期末试卷 第6页，共 6 页 17．（16 分）我国科学家通过光解水，将太阳能 转化为氢能，然后以甲醇为氢能的载体进行储 运，使用时再将甲醇转化为氢气，用于燃料电 池，过程如右图所示。 （1）甲醇水蒸气催化重整制氢的主反应为： CH3OH(g) +H2O(g) CO2(g)+3H2(g) ∆H 该反应分两步： （Ⅰ）CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) ∆H1=+90.7kJ•mol-1 （Ⅱ）CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2(g) ∆H2= – 41.2kJ•mol-1 ①∆H=________ 。 ②甲醇沸点 64.8℃，分析其作为氢能载体的优点：_________________________。 ③常压下，反应物以一定流速经过反 应器，在 CuO/ZnO/Al2O3催化剂作用 下，甲醇转化率与反应温度的关系如图 所示。由图可知，温度低于 280℃时，随 温度升高，甲醇的实际转化率逐渐逼近 平衡转化率，原因可能是_________。温 度高于 280℃时，适当升高温度，甲醇转 化率和重整气中 H2 的物质的量均会升高，CO 的物质的量会___________(填“升高”、“降 低”或“不变”)。 （2）中国科学家利用 PtCu-TiO₂光催化剂，实现在温和条件下高效地甲醇制氢，并产生高 选择性（>98%）的甲醛，如下图所示： 在 PtCu–TiO2光催化剂上，光照产生电子 e-与空穴 h+，Cu+被 h+氧化生成 Cu2+。 ①写出上述机理中甲醇参与反应的离子方程式___________________________。 ②请描述上图虚线框中产生 H2 的过程：光照催化剂产生了电子，__________________。 （Pt(e-)表示富电子的 Pt 位点） （3）PtCu-TiO₂光催化制氢，与甲醇水蒸气催化重整制氢相比，除了条件温和，能耗更 低，催化活性更高之外，优点还有_________________。 Cu2+ H2 H+ Cu+ PtCu-TiO2 e- h+ Pt(e-) 光 Pt Cu2+ Cu+ CH3OH HCHO H2O H2 H2 CH3OH O2 光 CO2 H2O CO2 O2 燃料电池 高二化学期末试卷 第7页，共 6 页 参考答案： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 C B D D D C C A D B B B D 14．(14 分)（1）未将 Fe2+氧化成 Fe3+，调节 pH 时为了防止 Sc3+沉淀，pH 需小于 4.0，此 条件下 Fe2+不能沉淀（3 分） （2）2Sc3++6HCO3-==Sc2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O（3 分） H2SO4（2 分） （3）AB（2 分） （4）[Ar]3d14s2，1:1:2（4 分） 15．(15 分)（1）sp，sp2，sp3（2 分） （2）加成反应（2 分） （3） OCH3 OH （3 分） （4） CH2CHO CH2CHO （3 分） （5） （5 分） 16．(16 分)（1）提高 NaCl 溶解速率，提高后续反应速率（2 分） （2）Mg(OH)2吸附空气，密度变小，上浮；Mg(OH)2 吸附 CaCO3，密度变大，沉淀（3 分） （3）ClO-+SO32-=Cl-+SO42-（3 分） （4）冷却至室温，静置后，沿烧杯壁向上层清液中继续滴加 2~3 滴 BaCl2溶液，若溶液不 出现浑浊，则表明已沉淀 SO42-完全（1 分），过滤（1 分），用蒸馏水洗涤沉淀 2~3 次（1 分），直到取少量最后一次洗涤滤液于试管中，滴加几滴 0.1mol·L-1AgNO3溶液，无沉淀 为止（1 分）（共 4 分） 0.4800（2 分） 脱氯中生成硫酸根离子（2 分） 17．(16 分)（1）①+49.5kJ•mol-1（2 分） ②甲醇沸点较高，常温下为液体，相对于氢气，更便于储运（2 分） ③温度升高，反应速率加快（2 分） 升高（2 分） （2）CH3OH+2Cu2+==HCHO+2Cu++2H+（3 分） Cu2+得到电子生成 Cu+，Cu+转移电子给 Pt 形成富电子的 Pt 位点，H+在富电子的 Pt 位点得 电子生成 H2。（3 分） （3）高选择性地生成甲醛，减少 CO2排放，更加低碳。（2 分） O2 Cu,△ CH≡CH 一定条件 H2 催化剂,△ CH2OH CHO CH OH OH 浓硫酸 △ CH=CH CH3