精品解析：江苏省南京市六校联合体2024-2025学年高二下学期6月期末调研化学试题

2024-2025学年第二学期六校联合体期末考试 高二化学 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Ti 48 一、单项选择题：共13小题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 人形机器人传动关节材料含有下列元素：Si、Fe、Cr、Ni，其中不属于第四周期的是 A. Si B. Cr C. Fe D. Ni 【答案】A 【解析】 【详解】A．Si原子序数14，位于第三周期第ⅣA族，A符合题意； B．Cr原子序数24，位于第四周期第ⅥB族，B不符合题意； C．Fe原子序数26，位于第四周期第Ⅷ族，C不符合题意； D．Ni原子序数28，位于第四周期第Ⅷ族，D不符合题意； 故选A。 2. 反应2H2S+SO2=3S+2H2O可用于制取硫单质。下列说法正确的是 A. H2S的电子式为 B. SO2分子的空间构型为直线形 C. S6、S8、S12等硫单质互为同素异形体 D. 冰是含极性键的共价晶体 【答案】C 【解析】 【详解】A．H2S为共价化合物，其电子式为，A错误； B．SO2分子的中心S原子价层电子对数为，有1对孤电子对，采取sp2杂化，空间构型为V形，B错误； C．S6、S8、S12等均为硫元素组成的不同单质，互为同素异形体，C正确； D．冰是含极性键的分子晶体，D错误； 故选C。 3. 常温下，与在碱性条件下反应可制得。实验室制备的装置（夹持装置未画出）和原理不能达到实验目的的是 A. 用装置甲制取 B. 用装置乙除去 C. 用装置丙制备 D. 用装置丁吸收尾气 【答案】A 【解析】 【分析】甲中浓盐酸与二氧化锰加热可制备氯气，乙中饱和食盐水可除去挥发的HCl，C中碱性条件下氯气与氢氧化铁反应生成K2FeO4，D中NaOH可吸收过量氯气，据此分析解题。 【详解】A．浓盐酸、二氧化锰加热制备氯气，装置甲没有酒精灯，无法达到实验目的，A项符合题意； B．饱和食盐水可以吸收HCl，不会引入新杂质，可以达到实验目的，B项不符合题意； C．氯气与KOH反应，生成KClO，常温下，与在碱性条件下反应可制得，可以达到实验目的，C项不符合题意； D．氯气有毒，易污染环境，可以通过用氢氧化钠可以与氯气反应除去，可以达到实验目的，D项不符合题意； 答案选A。 4. 硫氰铝镁可作为聚合反应的催化剂。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 原子半径： C. 电离能： D. 碱性： 【答案】C 【解析】 【详解】A．同周期元素，从左往右元素电负性逐渐增大，则电负性大小：，故A错误； B．同周期元素，从左到右元素原子半径逐渐减小，则原子半径大小：，故B错误； C．同一周期从左到右，元素的第一电离能呈增大的趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能，同主族元素，从上到下元素电离能逐渐减小，则电离能大小：，故C正确； D．非金属性越强，元素最高价氧化物对应的水化物碱性越强，非金属性：Mg＞Al，碱性强弱：，故D错误； 故选C。 阅读下列材料，完成下列小题。 Cu和CuCl是许多有机反应的催化剂。Cu可催化反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0，用于制CH3OH。CuCl是一种可溶于浓氨水，难溶于水和乙醇的白色固体，在潮湿的环境中易被氧气氧化为Cu2(OH)3Cl。实验室制备CuCl的过程为：将硫酸铜与氯化钠加水溶解，用盐酸调节酸度，加入铜粉后加热，得到可溶性的配合物Na[CuCl2]，再加水稀释、过滤、洗涤、干燥，即得CuCl产品。 5. 下列有关说法正确的是 A. Cu位于元素周期表的d区 B. NH3中所含键角大于H2O中所含键角 C. [CuCl2]-中Cu+提供孤电子对与Cl-形成配位键 D. CuCl晶胞(如图所示)中距离每个Cl-最近的Cu+有2个 6. 关于Cu催化CO2制CH3OH的反应，下列说法正确的是 A. 该反应在任意条件下均能自发进行 B. 该反应的平衡常数表达式为K= C. 反应物所含的键能总和小于生成物所含的键能总和 D. 使用Cu作催化剂可以提高CO2的平衡转化率 7. 下列化学反应表示正确的是 A. Cu在Cl2中燃烧：2Cu+Cl22CuCl B. Cu与浓硫酸反应：Cu+H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+H2O C. CuCl在潮湿的空气中被氧化：4CuCl+O2+3H2O=2Cu2(OH)3Cl+Cl2 D. CuSO4混合溶液与Cu反应制Na[CuCl2]：Cu2++Cu+4Cl-2[CuCl2]- 【答案】5. B 6. C 7. D 【解析】 【5题详解】 A．基态Cu原子的价电子排布式为：，则Cu位于元素周期表的ds区，A错误； B．氨气和水中心原子都是sp3杂化，氮有1对孤电子对，水有2对孤电子对，孤电子对斥力较大，则NH3中所含键角大于H2O中所含键角，B正确； C．[CuCl2]-中Cl-提供孤电子对与Cu+形成配位键，C错误； D．晶胞中Cu原子数目为4，由化学式可知晶胞中Cl原子数目也是4，二者原子数目为1:1，故配位数也相等，Cu原子与周围4个Cl原子形成正四面体，Cu的配位数为4，故Cl原子配位数也是4，即每个Cl原子周围距Cl原子最近且等距离的Cu原子数目为4，D错误； 故选B； 【6题详解】 Cu催化CO2制CH3OH的反应：： A．该反应的，，根据能自发可知，该反应在低温时能自发，A错误； B．该反应的平衡常数表达式为，B错误； C．该反应为放热反应，则反应物所含的键能总和小于生成物所含的键能总和，C正确； D．使用Cu作催化剂可以加快反应速率，但是平衡不移动，即使用Cu作催化剂不可以提高CO2的平衡转化率，D错误； 故答案为：C； 【7题详解】 A．具有强氧化性，能将Cu氧化为+2价，燃烧的化学方程式：，A错误； B．Cu与浓硫酸反应需要加热，反应的化学方程式：，B错误； C．根据题干信息，CuCl在潮湿的环境中易被氧气氧化为，同时还生成HCl，反应的化学方程式：，C错误； D．根据题干信息，CuCl制备实验过程为将硫酸铜与氯化钠加水溶解，并用盐酸调节酸度，再加入铜粉一起加热，得到可溶性的配合物，则反应的离子方程式：，D正确； 故答案为：D。 8. 双极膜是一种离子交换膜，在电场作用下能将中间层的水分子解离成和，并分别向两极移动。一种用双极膜电解法制取和丁二酸的装置如下图所示。 下列说法正确的是 A. b极应与直流电源的负极相连 B. a极上的电极反应为 C. 外电路中每转移1电子，双极膜中有1水解离 D. 电解一段时间后，若溶液中不足，则b极处可能有产生 【答案】C 【解析】 【分析】该装置为电解池，阴离子移动向阳极，阳离子移动向阴极，故a极为阴极，b极为阳极，据此解答。 【详解】A．b极为阳极，应与直流电源的正极相连，故A错误； B．a极为阴极，电极反应为，故B错误； C．外电路中每转移1电子，则由1molH+、1mol OH-移动向两极，则双极膜中有1水解离，故C正确； D．若溶液中不足，消耗完后，OH-失去电子放电生成，故D错误； 故选C。 9. 化合物Z是一种药物的重要中间体，部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A. X中所有碳原子一定共平面 B. Y能与甲醛发生缩聚反应 C. 最多能与发生加成反应 D. Y、Z可用溶液鉴别 【答案】D 【解析】 【详解】A．X分子中含有的结构，所有碳原子不一定共面，A错误； B．Y分子中酚羟基的邻位被其他原子团占据，无法与甲醛发生缩聚反应，B错误； C．含有苯环、碳碳双键、酮羰基都能和氢气发生加成反应，故最多与发生加成反应，C错误； D．Y中含有酚羟基，能与溶液发生显色反应，而Z中无酚羟基，故可用可用溶液鉴别Y、Z，D正确； 故选D。 10. 在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是 A. HCl制备：溶液和 B. 金属Mg制备：溶液 C. 纯碱工业：溶液 D. 硫酸工业： 【答案】A 【解析】 【详解】A．电解氯化钠溶液可以得到H2和Cl2，H2和Cl2点燃反应生成HCl，故A的转化可以实现； B．氢氧化镁和盐酸反应可以得到氯化镁溶液，但是电解氯化镁溶液不能得到Mg，电解熔融MgCl2才能得到金属镁单质，故B的转化不能实现； C．纯碱工业是在饱和食盐水中通入NH3和CO2先得到NaHCO3，然后NaHCO3受热分解为Na2CO3，故C的转化不能实现； D．工业制备硫酸，首先黄铁矿和氧气反应生成SO2，但是SO2和水反应生成H2SO3，不能得到H2SO4，故D的转化不能实现； 故选A。 11. 室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 将铁锈溶于浓盐酸，滴入溶液，观察溶液颜色变化 检验铁锈中是否含有 B 向溶液中缓慢滴加硫酸，观察溶液颜色变化 探究浓度对和相互转化的影响 C 向NaBr溶液中滴加过量的氯水，再加入淀粉KI溶液，观察溶液颜色变化 比较、和的氧化性强弱 D 分别测定浓度均为的和溶液的pH 比较与的水解常数大小 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．盐酸具有还原性，会使高锰酸钾褪色，所以无法检验铁锈中是否含有，A错误； B．2CrO+2H+ Cr2O +H2O，向溶液中缓慢滴加硫酸，溶液由黄色转化为橙色，可以探究浓度对和相互转化的影响，B正确； C．向NaBr溶液中滴加过量的氯水，生成Br2，证明氧化性Cl2大于Br2，再加入淀粉KI溶液，过量的氯水会和KI反应生成I2，使溶液变蓝，干扰和的氧化性比较，C错误； D．溶液呈中性，醋酸和一水合氨的电离平衡常数相同，溶液呈碱性，所以通过测定浓相同浓度的和溶液的pH，无法比较与的水解常数大小，D错误； 故答案选B。 12. 水体中的重金属离子如Cu2+可以通过转化为CuS沉淀除去。已知：室温下Ka1(H2S)=9×10-8，Ka2(H2S)=1×10-12.下列说法正确的是 A. 0.1mol·L-1 Na2S溶液中：c(OH-)=c(H2S)+c(HS-)+c(H+) B. 0.1mol·L-1 NaHS溶液中：c(Na+)<c(HS-)+2c(S2-) C. 向10mL 0.001mol·L-1 CuSO4溶液中加入10mL 0.001mol·L-1 Na2S溶液，有沉淀析出。忽略混合时溶液体积的变化，说明Ksp(CuS)>2.5×10-7 D. 当n(CuCl2)：n(NaHS)=1：2时，CuCl2溶液与NaHS溶液发生的反应为Cu2++2HS-=CuS↓+H2S↑ 【答案】D 【解析】 【详解】A．0.1mol·L-1 Na2S溶液中，由质子守恒可得：c(OH⁻)=c(H+)+c(HS⁻)+2c(H2S)，A错误； B．因，即的水解程度大于其电离程度，则0.1mol·L-1 NaHS溶液中：c(OH⁻)>c(H⁺)，结合电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(HS⁻)+2c(S2-)+c(OH⁻)，所以c(Na⁺)＞c(HS⁻)+2c(S2-)，B错误； C．两者混合后Q=c(Cu2+)c(S2-)=5×10-4×5×10-4=2.5×10-7，有沉淀生成，说明Q>Ksp，则Ksp(CuS)<2.5×10-7，C错误； D．当n(CuCl2)∶n(NaHS)=1∶2时，CuCl2溶液与NaHS溶液反应生成CuS和H2S，其离子方程式为：Cu2++2HS-=CuS↓+H2S↑，D正确； 故选D。 13. CO2加氢转化为二甲醚(CH3OCH3)的主要反应(忽略其他副反应)为： Ⅰ．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.1kJ·mol-1 Ⅱ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1 Ⅲ．2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH3=-23.4kJ·mol-1 在3.0MPa的恒压密闭容器中充入5.4mol H2和2mol CO2发生上述反应，CO2的平衡转化率、CH3OCH3和CO生成物的选择性随温度变化如图所示。已知：生成物R的选择性=×100%。下列说法不正确的是 A. 曲线b表示CH3OCH3的选择性 B. 高于280℃后，温度对反应Ⅱ的影响程度大于反应Ⅰ C. 350℃，达到平衡时，容器内H2O的物质的量小于1.7mol D. 为提高二甲醚的产率，需要研发在低温区的高效催化剂 【答案】C 【解析】 【分析】由题干信息可知，反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，升高温度，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，则随着温度升高，CO的选择性增大，CH3OCH3的选择性减小，即曲线a表示CO的选择性，曲线b表示CH3OCH3的选择性，曲线c表示CO2的平衡转化率，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，曲线b表示CH3OCH3的选择性，A正确； B．由题干图像可知，高于280℃后，CO2的平衡转化率增大，CO的选择性增大，CH3OCH3的选择性减小，说明温度对反应Ⅱ（生成CO的反应）的影响程度大于反应Ⅰ，B正确； C．在350℃时，CO2的平衡转化率为85%，则参加反应的n(CO2) = 2mol×85%=1.7mol，由图像可知，此时CH3OCH3的选择性为0，即此温度下只发生反应Ⅰ、Ⅱ，生成H2O的物质的量为1.7mol，C错误； D．结合图像，低温有利于提高反应Ⅲ的选择性，为提高二甲醚的产率，需要研发在低温区的高效催化剂，D正确； 故答案为：C。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 钪(Sc)是一种在国防、航空航天、核能等领域具有重要作用的稀土元素。以钛白酸性废水(主要含TiO2+、Fe2+、Sc3+)为原料制备Sc及TiO2的工艺流程如下图所示。 已知：钪与铝元素性质相似，Sc3+易形成配位数为6的配离子。25℃时，Ksp[Sc(OH)3]=1.0×10-30. （1）基态Ti原子的价层电子排布式为___________。 （2）“洗涤”时，加入H2O2的目的是___________。 （3）“反萃取”时，如果加入的NaOH溶液过量，生成的沉淀会部分溶解，对应的化学方程式为：___________。 （4）“萃取”过程中，若要提高萃取率，可采取的措施有___________(写两条)。 （5）写出“转化”过程中生成TiO2+的离子反应方程式___________。 （6）TiO2在一定条件下能与碱性氧化物作用生成钛酸盐。钙钛矿的主要成分是钛酸钙，其晶胞如图所示。 由图可知，钛酸钙的化学式是___________。 （7）煅烧所得TiO2可以采用如下实验测定其纯度：称取2.000gTiO2样品，加酸溶解为TiO2+离子，向所得溶液中加入足量铝粉，充分反应后过滤，将滤液稀释定容至250mL，取25.00mL于锥形瓶中，加入指示剂，用0.1000mol·L−1 NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定，恰好完全反应时，消耗NH4Fe(SO4)2标准溶液的体积为23.00mL。实验过程中发生的反应如下：Al+3TiO2++6H+=Al3++3Ti3++3H2O，Fe3++Ti3++H2O=Fe2++TiO2++2H+。计算煅烧所得TiO2的纯度，并写出计算过程。___________ 【答案】（1）3d24s2 （2）将Fe2+氧化为Fe3+；提供配体，生成稳定的配离子［TiO(H2O2)］2+进入水层，便于分离出钛 （3）Sc(OH)3+3NaOH=Na3［Sc(OH)6］ （4）反复多次萃取(增加萃取次数)、更换萃取剂或调节pH （5）[TiO(H2O2)]2++SO=TiO2++SO+H2O （6）CaTiO3 （7）92% 【解析】 【分析】钛白酸性废水(主要含TiO2+、Fe2+、 Sc3+)为原料制备Sc及TiO2的工艺流程为：钛白酸性废水加入有机萃取剂萃取、分液，有机相含有Sc3+、TiO2+，用稀硫酸和H2O2洗涤，TiO2+转化为TiO(H2O2)]2+进入水相，水相经过Na2SO3转化为TiO2+，用热水沉钛、过滤得到TiO2·nH2O，加热分解得到TiO2；有机相再加入NaOH溶液反萃取、 过滤得到Sc(OH)3沉淀，用10%的盐酸溶解富集得到ScCl3溶液，经过一系列操作得到ScCl3，再用Mg热还原得到Sc，据此分析解答。 【小问1详解】 钛(Ti)的原子序数为22，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，其价电子排布式可表示为3d24s2； 【小问2详解】 将Fe2+氧化为Fe3+；且由图可知，TiO2+转化为TiO(H2O2)]2+ 进入水相，H2O2作为配体，则加入H2O2的目的是提供配体，生成稳定的配离子TiO(H2O2)]2+进入水层，便于分离出钛， 故答案为：将Fe2+氧化为Fe3+；提供配体，生成稳定的配离子［TiO(H2O2)］2+进入水层，便于分离出钛； 【小问3详解】 由题给信息可知，钪与铝元素性质相似， Sc3+易形成配位数为6的配离子，“反萃取” 时，如果加入的NaOH溶液过量，生成的Sc(OH)3沉淀会部分溶解生成Na3[Sc(OH)6]，反应的化学方程式为Sc(OH)3+3NaOH=Na3［Sc(OH)6］，故答案为：Sc(OH)3+3NaOH=Na3［Sc(OH)6］； 【小问4详解】 提高萃取率的措施有：反复多次萃取(增加萃取次数)、更换萃取剂或调节pH， 故答案为：反复多次萃取(增加萃取次数)、更换萃取剂或调节pH； 【小问5详解】 水相中的[TiO(H2O2)]2+经过Na2SO3还原转化为TiO2+，反应的离子反应方程式为[TiO(H2O2)]2++SO=TiO2++SO+H2O。 【小问6详解】 由图可知，钛酸钙晶胞中Ca原子数目为1 ，Ti原子数目为8×=1，O原子数目为12 × =3，则钛酸钙的化学式为CaTiO3 。 【小问7详解】 实验过程中发生的反应如下：Al+3TiO2++6H+=Al3++3Ti3++3H2O，Fe3++Ti3++H2O=Fe2++TiO2++2H+。根据原子守恒可知， TiO2 ~ TiO2+~ Fe3+ ~ NH4Fe(SO4)2，即n(TiO2)=n[NH4Fe(SO4)2]，则样品中n(TiO2) =n[NH4Fe(SO4)2]= cV=0.1000mol/L× 0.023L×=0.023mol，m(TiO2) = 0.023mol × 80g/mol = 1.840g，煅烧所得TiO2的纯度为×100% = 92.0%。 15. 化合物H是合成一种降血压药的中间体，其部分合成路线如图： （1）写出G中含氧官能团的名称___________。 （2）B中sp2和sp3杂化的碳原子的个数比为___________。 （3）B→C的反应需经历B→X→C的过程，X→C的反应类型为___________。 （4）F的分子式是，其结构简式为___________。 （5）C的一种同分异构体同时满足下列条件，其结构简式为___________。 ①属于芳香族化合物，苯环上有2个取代基；②该物质与溶液反应，最多消耗；③酸性条件下水解，得到的2种产物中均含有3种不同化学环境的氢原子。 （6）已知：+CH3COOH。写出以、CH3OH和C2H5ONa为原料制备的合成路线流程图___________(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。 【答案】（1）酯基、酰胺基 （2）1：3 （3）消去反应 （4） （5） （6）         【解析】 【分析】A()与、反应生成B()，与经过两步反应生成C()和水，与浓盐酸反应生成D()，与发生酯化反应生成E()，发生取代反应生成F，F的分子式为，结合G的结构可得F的结构为，与发生取代反应生成G()，G最终与反应生成H()。 【小问1详解】 G的结构为，其中含氧的官能团为酯基和酰胺基； 【小问2详解】 B的结构为 ，结构中六元环上1、2、3、4、6号碳均为杂化，5号碳连有双键，为杂化，7号碳连有双键，为杂化，8号碳为杂化，因此B中sp2和sp3杂化的碳原子的个数比为； 【小问3详解】 B→X→C的过程，先与发生加成反应生成X()，再发生消去反应生成C()，故的反应类型为消去反应； 【小问4详解】 F的分子式为，结合G的结构可得F的结构为； 【小问5详解】 C的结构为，它的同分异构体属于芳香族化合物，说明结构中存在苯环，且存在2个取代基，能与溶液反应，且能消耗2mol，同时在酸性条件下可发生水解，并且能得到2种含有3种不同化学环境的氢原子，可知结构中存在酯基，由此可知符合条件的C的同分异构体的结构为； 【小问6详解】 被氧化后生成，与发生酯化反应生成，根据题目中的合成路线可知可与、反应生成，催化加氢后可生成，最终发生消去反应后生成，故合成路线为        。 16. 乙二酸(H2C2O4)俗名草酸，是一种二元有机弱酸，实验室用淀粉水解液、浓硝酸、浓硫酸制取乙二酸，装置如图所示。完成下列问题。 （1）仪器甲相比普通分液漏斗的优点是___________。 （2）检验淀粉是否水解完全，所需的试剂为___________。 （3）装置A控制反应液温度在60～70℃，不能过低和过高的原因是___________。 （4）水解液中葡萄糖与浓硝酸反应生成草酸和氮氧化物(NO与NO2的体积之比为1：3)的化学方程式为___________。 （5）测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中x的值，补充完整以下实验方案。 准确称取1.260g草酸晶体配成溶液，按规定操作分别将配好的草酸溶液和0.1000 mol·L-1的KMnO4溶液装入如图所示的滴定管中，从滴定管准确放出25.00mL H2C2O4溶液于锥形瓶中，加入适量稀硫酸酸化，___________。根据消耗KMnO4溶液的体积计算x的值。 （6）人体内草酸累积过多容易导致结石，其主要成分是草酸钙(CaC2O4)，人体内血清总钙含量范围2.25-2.75 mmol·L-1，当血清总钙含量达上限时，血清中C2O浓度达到___________mol·L-1(保留两位小数)时，会产生草酸钙沉淀可能会引起结石。[已知Ksp(CaC2O4)=4×10-8] 【答案】（1）平衡气压，便于液体顺利流下 （2）碘水 （3）温度过低，化学反应速率过慢；温度过高，硝酸易分解，导致草酸产率下降 （4） （5）向锥形瓶中缓慢滴加0.1000mol/LKMnO4溶液，边滴加边振荡锥形瓶，当滴入最后半滴KMnO4时，溶液恰好由无色突变为粉红色，且半分钟内不褪色，记录滴加KMnO4溶液的体积，重复上述操作2~3次 （6）1.45 ×10-5mol·L-1 【解析】 【分析】本题为实验室利用淀粉水解液、浓硝酸、浓硫酸来制备乙二酸，由题干实验装置图可知，装置A为发生装置，三颈烧瓶中通过分液漏斗滴入浓硫酸和浓硝酸的混合酸，并用温度计控制反应温度，反应原理为：，冷凝管冷凝回流浓硝酸可以提高浓硝酸的利用率，装置B为防止倒吸装置，装置C为尾气处理装置，反应原理为：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+2H2O、2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。 【小问1详解】 仪器甲的优点为平衡气压，便于液体顺利流下。 【小问2详解】 若淀粉水解完全，加入碘水后不变蓝，否则变蓝，故试剂为碘水。 【小问3详解】 温度过低，化学反应速率过慢；温度过高，硝酸易分解，导致草酸产率下降，故装置A控制反应液温度在60～70℃。 【小问4详解】 根据分析，萄糖与浓硝酸反应生成草酸和氮氧化物(NO与NO2的体积之比为1：3)的化学方程式为。 【小问5详解】 准确称取1.260g草酸晶体配成溶液，按规定操作分别将配好的草酸溶液和0.1000 mol·L-1的KMnO4溶液装入如图所示的滴定管中，从滴定管准确放出25.00mL H2C2O4溶液于锥形瓶中，加入适量稀硫酸酸化，向锥形瓶中缓慢滴加0.1000mol/LKMnO4溶液，边滴加边振荡锥形瓶，当滴入最后半滴KMnO4时，溶液恰好由无色突变为粉红色，且半分钟内不褪色，记录滴加KMnO4溶液的体积，重复上述操作2~3次。根据消耗KMnO4溶液的体积计算x的值。 【小问6详解】 根据已知信息可知Ksp(CaC2O4)= 4×10-8，人体内血清总钙含量范围2.25-2.75 m mol·L-1，当血清总钙含量达上限时，c(Ca2+)=2.75 ×10-3 mol·L-1，则c(C2O)==1.45×10-5 mol·L-1，此时会产生草酸钙沉淀可能会引起结石。 17. 氢能是理想清洁能源，也是应用前景广阔的新能源，制氢技术研究具有重要意义。 I． 甲醇重整制氢 （1）反应①CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) △H1 反应②CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) △H2 反应③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H3 其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3，其中随温度变化如下表所示： 温度 0.5535 185.8 9939.5 1577 137.5 28.14 反应②能够自发进行的条件是___________(选填“低温”、“高温”或“任何温度”)，___________(选填“>”、“<”或“=”)。 （2）在Cu-Pd合金表面上甲醇与水蒸气重整反应的机理如图所示(“*”表示此微粒吸附在催化剂表面，M为反应过程中的中间产物)。 ①已知步骤II中碳氧双键与H2O发生加成反应，根据元素电负性的变化规律，推导M的结构简式为___________。 ②催化剂长时间使用会发生副反应失去活性，将失活的铜基催化剂分为两份，第一份直接在氢气下进行还原，第二份先在空气中高温煅烧后再进行氢气还原，结果只有第二份催化剂活性恢复。说明催化剂失活的另外可能原因是___________。 II．肼硼烷水解制氢 （3）肼硼烷水解：，生成的可进一步转化为或。若要增大氢气的产率，需提高生成___________的选择性(填“”或“”)。 （4）石墨烯可用作肼硼烷水解的催化剂载体。在石墨烯上引入氨基，有利于催化剂均匀分散于水中，原因是___________。 III． 电催化乙二醇制氢 电催化乙二醇制氢，同时得到乙醇酸盐(HOCH2COO-)，进一步酸化可得到乙醇酸(HOCH2COOH)，电解原理如图左所示。一定条件下，测得乙二醇与乙醇酸的总物质的量及乙醇酸的法拉第效率随时间变化如图右所示。[法拉第效率= ] （5）阳极的电极反应式为___________。 （6）乙醇酸的法拉第效率在图示时间范围内小于100%的原因可能是___________。 【答案】（1） ①. 高温 ②. > （2） ①. ②. 催化剂表面有积碳沉积 （3） （4）氨基与水分子之间形成氢键，增大了催化剂的水溶性 （5） （6）生成其他含碳副产物(如等)或 【解析】 【小问1详解】 当温度增大时，反应②的化学平衡常数K2也增大，说明温度升高有利于反应正向进行，则反应为吸热反应H2>0，反应为气体分子数增多的反应，随着反应进行，体系混乱度增大，则反应的S2>0，所以反应自发进行的条件是高温，反应可由反应-反应得到，根据盖斯定律，△H2=H1-H3，由于H2>0，所以△H1>H3。 【小问2详解】 中碳氧双键与发生加成反应时，碳氧双键中氧原子电负性较大吸引H2O中电负性较小的氢原子，则氢原子加在氧原子上，羟基加在碳原子上，故M的结构为； 第二份失活的催化剂先在空气中高温煅烧后再进行氢气还原，使得第二份催化剂活性恢复，说明催化剂失活的另外可能的原因是催化剂表面有积炭沉积，而在空气中煅烧可以将积炭除去使得催化剂活性恢复； 故答案为：；催化剂表面有积碳沉积； 【小问3详解】 肼硼烷水解：，因为生成的可进一步转化为或，若要增大氢气的产率，需提高生成的选择性； 【小问4详解】 氨基中含有“N—H”键，它们能与水分子形成氢键，从而增大了粒子间的亲合性，增大了催化剂的水溶性； 【小问5详解】 左侧乙二醇→乙醇酸，被氧化，失电子，为阳极，电极反应为； 【小问6详解】 1个乙二醇转化为1个乙醇酸，根据阳极反应式可知，转移了4个电子，因生成其他含碳副产物(如等)或，消耗了部分电量，导致生成乙醇酸的电量减少，乙醇酸的法拉第效率小于100%； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第二学期六校联合体期末考试 高二化学 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Ti 48 一、单项选择题：共13小题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 人形机器人传动关节材料含有下列元素：Si、Fe、Cr、Ni，其中不属于第四周期的是 A. Si B. Cr C. Fe D. Ni 2. 反应2H2S+SO2=3S+2H2O可用于制取硫单质。下列说法正确的是 A. H2S的电子式为 B. SO2分子的空间构型为直线形 C. S6、S8、S12等硫单质互为同素异形体 D. 冰是含极性键的共价晶体 3. 常温下，与在碱性条件下反应可制得。实验室制备的装置（夹持装置未画出）和原理不能达到实验目的的是 A. 用装置甲制取 B. 用装置乙除去 C. 用装置丙制备 D. 用装置丁吸收尾气 4. 硫氰铝镁可作为聚合反应的催化剂。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 原子半径： C. 电离能： D. 碱性： 阅读下列材料，完成下列小题。 Cu和CuCl是许多有机反应的催化剂。Cu可催化反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0，用于制CH3OH。CuCl是一种可溶于浓氨水，难溶于水和乙醇的白色固体，在潮湿的环境中易被氧气氧化为Cu2(OH)3Cl。实验室制备CuCl的过程为：将硫酸铜与氯化钠加水溶解，用盐酸调节酸度，加入铜粉后加热，得到可溶性的配合物Na[CuCl2]，再加水稀释、过滤、洗涤、干燥，即得CuCl产品。 5. 下列有关说法正确的是 A. Cu位于元素周期表的d区 B. NH3中所含键角大于H2O中所含键角 C. [CuCl2]-中Cu+提供孤电子对与Cl-形成配位键 D. CuCl晶胞(如图所示)中距离每个Cl-最近的Cu+有2个 6. 关于Cu催化CO2制CH3OH的反应，下列说法正确的是 A. 该反应在任意条件下均能自发进行 B. 该反应的平衡常数表达式为K= C. 反应物所含的键能总和小于生成物所含的键能总和 D. 使用Cu作催化剂可以提高CO2的平衡转化率 7. 下列化学反应表示正确的是 A. Cu在Cl2中燃烧：2Cu+Cl22CuCl B. Cu与浓硫酸反应：Cu+H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+H2O C. CuCl在潮湿的空气中被氧化：4CuCl+O2+3H2O=2Cu2(OH)3Cl+Cl2 D. CuSO4混合溶液与Cu反应制Na[CuCl2]：Cu2++Cu+4Cl-2[CuCl2]- 8. 双极膜是一种离子交换膜，在电场作用下能将中间层的水分子解离成和，并分别向两极移动。一种用双极膜电解法制取和丁二酸的装置如下图所示。 下列说法正确的是 A. b极应与直流电源的负极相连 B. a极上的电极反应为 C. 外电路中每转移1电子，双极膜中有1水解离 D. 电解一段时间后，若溶液中不足，则b极处可能有产生 9. 化合物Z是一种药物的重要中间体，部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A. X中所有碳原子一定共平面 B. Y能与甲醛发生缩聚反应 C. 最多能与发生加成反应 D. Y、Z可用溶液鉴别 10. 在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是 A. HCl制备：溶液和 B. 金属Mg制备：溶液 C. 纯碱工业：溶液 D. 硫酸工业： 11. 室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 将铁锈溶于浓盐酸，滴入溶液，观察溶液颜色变化 检验铁锈中是否含有 B 向溶液中缓慢滴加硫酸，观察溶液颜色变化 探究浓度对和相互转化的影响 C 向NaBr溶液中滴加过量的氯水，再加入淀粉KI溶液，观察溶液颜色变化 比较、和的氧化性强弱 D 分别测定浓度均为的和溶液的pH 比较与的水解常数大小 A. A B. B C. C D. D 12. 水体中的重金属离子如Cu2+可以通过转化为CuS沉淀除去。已知：室温下Ka1(H2S)=9×10-8，Ka2(H2S)=1×10-12.下列说法正确的是 A. 0.1mol·L-1 Na2S溶液中：c(OH-)=c(H2S)+c(HS-)+c(H+) B. 0.1mol·L-1 NaHS溶液中：c(Na+)<c(HS-)+2c(S2-) C. 向10mL 0.001mol·L-1 CuSO4溶液中加入10mL 0.001mol·L-1 Na2S溶液，有沉淀析出。忽略混合时溶液体积的变化，说明Ksp(CuS)>2.5×10-7 D. 当n(CuCl2)：n(NaHS)=1：2时，CuCl2溶液与NaHS溶液发生的反应为Cu2++2HS-=CuS↓+H2S↑ 13. CO2加氢转化为二甲醚(CH3OCH3)的主要反应(忽略其他副反应)为： Ⅰ．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.1kJ·mol-1 Ⅱ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1 Ⅲ．2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH3=-23.4kJ·mol-1 在3.0MPa的恒压密闭容器中充入5.4mol H2和2mol CO2发生上述反应，CO2的平衡转化率、CH3OCH3和CO生成物的选择性随温度变化如图所示。已知：生成物R的选择性=×100%。下列说法不正确的是 A. 曲线b表示CH3OCH3的选择性 B. 高于280℃后，温度对反应Ⅱ的影响程度大于反应Ⅰ C. 350℃，达到平衡时，容器内H2O的物质的量小于1.7mol D. 为提高二甲醚的产率，需要研发在低温区的高效催化剂 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 钪(Sc)是一种在国防、航空航天、核能等领域具有重要作用的稀土元素。以钛白酸性废水(主要含TiO2+、Fe2+、Sc3+)为原料制备Sc及TiO2的工艺流程如下图所示。 已知：钪与铝元素性质相似，Sc3+易形成配位数为6的配离子。25℃时，Ksp[Sc(OH)3]=1.0×10-30. （1）基态Ti原子的价层电子排布式为___________。 （2）“洗涤”时，加入H2O2的目的是___________。 （3）“反萃取”时，如果加入的NaOH溶液过量，生成的沉淀会部分溶解，对应的化学方程式为：___________。 （4）“萃取”过程中，若要提高萃取率，可采取的措施有___________(写两条)。 （5）写出“转化”过程中生成TiO2+的离子反应方程式___________。 （6）TiO2在一定条件下能与碱性氧化物作用生成钛酸盐。钙钛矿的主要成分是钛酸钙，其晶胞如图所示。 由图可知，钛酸钙的化学式是___________。 （7）煅烧所得TiO2可以采用如下实验测定其纯度：称取2.000gTiO2样品，加酸溶解为TiO2+离子，向所得溶液中加入足量铝粉，充分反应后过滤，将滤液稀释定容至250mL，取25.00mL于锥形瓶中，加入指示剂，用0.1000mol·L−1 NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定，恰好完全反应时，消耗NH4Fe(SO4)2标准溶液的体积为23.00mL。实验过程中发生的反应如下：Al+3TiO2++6H+=Al3++3Ti3++3H2O，Fe3++Ti3++H2O=Fe2++TiO2++2H+。计算煅烧所得TiO2的纯度，并写出计算过程。___________ 15. 化合物H是合成一种降血压药的中间体，其部分合成路线如图： （1）写出G中含氧官能团的名称___________。 （2）B中sp2和sp3杂化的碳原子的个数比为___________。 （3）B→C的反应需经历B→X→C的过程，X→C的反应类型为___________。 （4）F的分子式是，其结构简式为___________。 （5）C的一种同分异构体同时满足下列条件，其结构简式为___________。 ①属于芳香族化合物，苯环上有2个取代基；②该物质与溶液反应，最多消耗；③酸性条件下水解，得到的2种产物中均含有3种不同化学环境的氢原子。 （6）已知：+CH3COOH。写出以、CH3OH和C2H5ONa为原料制备的合成路线流程图___________(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。 16. 乙二酸(H2C2O4)俗名草酸，是一种二元有机弱酸，实验室用淀粉水解液、浓硝酸、浓硫酸制取乙二酸，装置如图所示。完成下列问题。 （1）仪器甲相比普通分液漏斗的优点是___________。 （2）检验淀粉是否水解完全，所需的试剂为___________。 （3）装置A控制反应液温度在60～70℃，不能过低和过高的原因是___________。 （4）水解液中葡萄糖与浓硝酸反应生成草酸和氮氧化物(NO与NO2的体积之比为1：3)的化学方程式为___________。 （5）测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中x的值，补充完整以下实验方案。 准确称取1.260g草酸晶体配成溶液，按规定操作分别将配好的草酸溶液和0.1000 mol·L-1的KMnO4溶液装入如图所示的滴定管中，从滴定管准确放出25.00mL H2C2O4溶液于锥形瓶中，加入适量稀硫酸酸化，___________。根据消耗KMnO4溶液的体积计算x的值。 （6）人体内草酸累积过多容易导致结石，其主要成分是草酸钙(CaC2O4)，人体内血清总钙含量范围2.25-2.75 mmol·L-1，当血清总钙含量达上限时，血清中C2O浓度达到___________mol·L-1(保留两位小数)时，会产生草酸钙沉淀可能会引起结石。[已知Ksp(CaC2O4)=4×10-8] 17. 氢能是理想清洁能源，也是应用前景广阔的新能源，制氢技术研究具有重要意义。 I． 甲醇重整制氢 （1）反应①CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) △H1 反应②CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) △H2 反应③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H3 其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3，其中随温度变化如下表所示： 温度 0.5535 185.8 9939.5 1577 137.5 28.14 反应②能够自发进行的条件是___________(选填“低温”、“高温”或“任何温度”)，___________(选填“>”、“<”或“=”)。 （2）在Cu-Pd合金表面上甲醇与水蒸气重整反应的机理如图所示(“*”表示此微粒吸附在催化剂表面，M为反应过程中的中间产物)。 ①已知步骤II中碳氧双键与H2O发生加成反应，根据元素电负性的变化规律，推导M的结构简式为___________。 ②催化剂长时间使用会发生副反应失去活性，将失活的铜基催化剂分为两份，第一份直接在氢气下进行还原，第二份先在空气中高温煅烧后再进行氢气还原，结果只有第二份催化剂活性恢复。说明催化剂失活的另外可能原因是___________。 II．肼硼烷水解制氢 （3）肼硼烷水解：，生成的可进一步转化为或。若要增大氢气的产率，需提高生成___________的选择性(填“”或“”)。 （4）石墨烯可用作肼硼烷水解的催化剂载体。在石墨烯上引入氨基，有利于催化剂均匀分散于水中，原因是___________。 III． 电催化乙二醇制氢 电催化乙二醇制氢，同时得到乙醇酸盐(HOCH2COO-)，进一步酸化可得到乙醇酸(HOCH2COOH)，电解原理如图左所示。一定条件下，测得乙二醇与乙醇酸的总物质的量及乙醇酸的法拉第效率随时间变化如图右所示。[法拉第效率= ] （5）阳极的电极反应式为___________。 （6）乙醇酸的法拉第效率在图示时间范围内小于100%的原因可能是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $