精品解析：广东省广州市天河区2024-2025学年高二下学期期末考试 化学试题

2024学年第二学期天河区期末考试 高二化学 本试卷共8页，满分为100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生必须用黒色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、班级、姓名、座位号和考号填写在答题卡相应的位置上，再用2B铅笔把考号的对应数字涂黑。 2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；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的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔或涂改液、不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保证答题卡的整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量： 一、选择题：本题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4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. 科技进步与材料密切相关。下列物质使用的材料属于有机高分子材料的是 A． 人造骨骼——镍钛合金 B． 量子计算机——铁基超导材料 C． 滑雪服面料——聚酰胺纤维 D． 航空发动机——碳化硅纤维 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．镍钛合金属于金属材料，不属于有机高分子材料，A错误； B．铁基超导材料属于金属材料，不属于有机高分子材料，B错误； C．聚酰胺纤维是有机合成高分子物质，属于有机高分子材料，C正确； D．碳化硅纤维属于新型无机非金属材料，不属于有机高分子材料，D错误； 故选C。 2. 我国在科技领域持续创新与突破，向世界展示了一张张“中国名片”。下列说法正确的是 A. 制造C919飞机的材料——氮化硅属于共价晶体 B. 华为麒麟芯片的主体材料的晶体类型与石墨属于同种晶体 C. 利用合成淀粉，合成的淀粉和纤维素属于同分异构体 D. “歼-20”飞机上大量使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料 【答案】A 【解析】 【详解】A．氮化硅由Si和N通过共价键结合形成空间网状结构，属于共价晶体，可用于制造航空材料，A正确； B．麒麟芯片主体材料是晶体硅，属于共价晶体；石墨属于混合型晶体，二者晶体类型不同，B错误； C．淀粉和纤维素的组成均可表示为，但二者的聚合度值不同，分子式不相同，不属于同分异构体，C错误； D．碳纤维主要成分为碳单质，属于无机非金属材料，不是有机高分子材料，D错误； 故选A。 3. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 丙炔的键线式： B. 反-2-丁烯的分子结构模型： C. 用电子云轮廓图示意p-p π键的形成： D. 基态Si原子的价层电子轨道表示式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．丙炔含3个碳原子，结构简式为CH3C≡CH，丙炔的键线式为，A错误； B．反-2-丁烯的2个甲基位于碳碳双键异侧，其分子结构模型为，图示为顺-2-丁烯的结构模型，B错误； C．两个p轨道以“肩并肩”方式重叠形成p-p π键，用电子云轮廓图示意p-p π键的形成为，C正确； D．基态Si原子价电子排布为，根据洪特规则，3p轨道的2个电子应分占不同轨道且自旋平行，轨道表示式为，D错误； 故选C。 4. 中华传统文化蕴含着很多科学知识，对这些传统文化隐含的化学原理的分析不正确的是 选项 出处 阐述 隐含的化学原理 A 《天工开物》 “世间丝、麻、袭、褐皆具素质” “丝、麻’的主要成分都是蛋白质 B 《周易》 “泽中有火”，“上火下泽” 湖泊中有机物发酵产生了易燃气体甲烷 C 《本草纲目》 “冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣” 该“碱”指的是碳酸钾 D 《石炭》 “投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍” 高温下，煤中的碳与水蒸气反应生成水煤气，使火焰更旺 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．丝的主要成分为蛋白质，麻的主要成分为纤维素，二者不都是蛋白质，原理分析错误，A符合题意； B．湖泊底部有机物隔绝空气发酵会产生易燃气体甲烷，“泽中有火”是甲烷燃烧的现象，原理分析正确，B不符合题意； C．薪柴之灰为草木灰，主要成分是碳酸钾，其水溶液呈碱性可去除油污，原理分析正确，C不符合题意； D．高温下煤中的碳与水蒸气反应生成CO和H2（水煤气），二者均为可燃性气体，使燃烧更剧烈火焰更旺，原理分析正确，D不符合题意； 故答案选A。 5. 某粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙。用重结晶法提纯苯甲酸的实验步骤中，下列操作未涉及的是 A.加热溶解 B.冷却结晶 C.萃取后分液 D.趁热过滤 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．图中加热溶解，便于分离泥沙，故A正确； B．冷却结晶可析出苯甲酸晶体，故B正确； C．重结晶实验中不涉及萃取、分液，故C错误； D．苯甲酸在水中溶解度随温度降低而减小，需要趁热过滤，防止损失，故D正确； 故选：C。 6. 劳动开创未来，奋斗成就梦想。下列劳动项目与所涉及的化学知识无关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 帮厨活动：煎鱼时同时加酒和醋 生成有香味的酯类物质 B 家务劳动：油锅起火时不能用水灭火 油脂可发生水解反应 C 学农活动：用大豆酿制酱油 蛋白质水解生成氨基酸 D 将鸭蛋用碳酸钠、生石灰、食盐等腌渍制松花蛋 蛋白质在碱性条件下发生变性 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．煎鱼时加的酒（含乙醇）和醋（含乙酸）可发生酯化反应生成有香味的酯类物质，二者有关联，A不符合题意； B．油锅起火不能用水灭火的原因是油脂密度比水小，会浮在水面继续燃烧，且水受热汽化会携带油滴飞溅扩大火势，和油脂的水解反应无关联，B符合题意； C．大豆富含蛋白质，酿制酱油的过程中蛋白质水解生成氨基酸，二者有关联，C不符合题意； D．腌制松花蛋时，生石灰和水、碳酸钠反应生成强碱，蛋白质在碱性条件下发生变性，二者有关联，D不符合题意； 故选B。 7. 几种晶胞的结构示意图如下。下列说法不正确的是 A. 在NaCl晶体中，距最近的形成正八面体 B. 氯化钠晶体中的配位数为6，氯化铯晶体中的配位数为8 C. 干冰晶体中每个分子紧邻的分子数为4个 D. 二氧化硅晶体中，最小的环上有6个Si原子 【答案】C 【解析】 【详解】A．NaCl晶体中，每个周围最近的共6个，分别位于上下、左右、前后方向，构成正八面体结构，A正确； B．氯化钠为面心立方结构，的配位数为6；氯化铯为体心立方结构，的配位数为8，B正确； C．干冰晶体属于面心立方最密堆积，每个分子紧邻的分子数为12个（同层4个、上下层各4个），并非4个，C错误； D．二氧化硅晶体的最小环为12元环，包含6个Si原子和6个O原子，因此最小环上有6个Si原子，D正确； 故答案选C。 8. 下列关于实验操作或说法正确的是 A. 加快反应速率：实验室制乙炔时，用饱和食盐水代替水与电石反应 B. 探究乙酸乙酯在中性、酸性和碱性条件下水解速率：通过比较酯层消失的时间来判断 C. 验证乙醇与浓硫酸加热生成乙烯：将产生的气体先通入水中，再通入酸性溶液 D. 检验1-溴丁烷中的溴元素：取适量样品于试管中，加入过量NaOH溶液后加热，再滴加溶液 【答案】B 【解析】 【详解】A．实验室制乙炔时用饱和食盐水代替水，是为了降低水的浓度，减慢反应速率，避免反应过于剧烈，并非加快反应速率，A错误； B．乙酸乙酯不溶于水，不同条件下水解速率不同，酯层消失时间越短说明水解速率越快，可通过比较酯层消失时间判断不同条件下的水解速率，B正确； C．乙醇与浓硫酸加热生成的气体中混有SO2、乙醇蒸气等还原性杂质，水只能除去乙醇，无法除去SO2，SO2也能使酸性KMnO4溶液褪色，会干扰乙烯的检验，C错误； D．检验1-溴丁烷中的溴元素时，加入NaOH溶液加热水解后，需先加过量稀硝酸酸化除去过量的OH-，再滴加AgNO3溶液，否则OH-会与Ag+反应生成AgOH沉淀（迅速分解为Ag2O沉淀），干扰溴离子的检验，D错误； 故答案选B。 9. 中国科学院上海有机化学研究所人工合成青蒿素，其部分合成路线如图。下列说法不正确的是 A. 香茅醛不存在顺反异构现象 B. 甲分子有4个手性碳 C. 乙分子能使酸性高锰酸钾褪色 D. “乙→丙”发生了消去反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．香茅醛的碳碳双键中一个碳原子连接2个甲基，不满足顺反异构的形成条件，不存在顺反异构，A正确； B．手性碳原子是连接4种不同基团的饱和碳原子，甲分子中共有4个符合要求的手性碳，B正确； C．乙分子含有醇羟基，且与羟基相连的碳原子上有氢，可被酸性高锰酸钾氧化，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确； D．“乙→丙”过程中，羟基在作用下被氧化为羰基，发生的是氧化反应，不是消去反应，D错误； 故选D。 10. 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 标准状况下，2.24L的和混合气体所含H原子数为 B. 0.1mol环氧乙烷（）中采用杂化的原子数目为 C. 42g 中含有σ键的数目一定为 D. 标准状况下，1mol的含有的碳碳双键数目为 【答案】A 【解析】 【详解】A．标准状况下2.24L混合气体的物质的量为0.1mol，和分子中均含有4个H原子，因此混合气体所含H原子数为，A正确； B．环氧乙烷中2个C原子和1个O原子均采用杂化，0.1mol环氧乙烷中杂化的原子数目为，B错误； C．可能为丙烯或环丙烷，1mol环丙烷含有的σ键数目为，因此σ键数目不一定为，C错误； D．苯环中不含碳碳双键，1mol苯乙烯仅侧链含有1个碳碳双键，数目为，D错误； 故答案选A。 11. 某实验小组利用如图所示装置制备。已知甲装置的工作原理为：，电极a、b采用石墨或Fe。下列说法正确的是 A. 乙装置中电极a应为石墨，b电极为Fe B. 乙装置中可用溶液代替NaCl溶液 C. 乙装置中发生的总反应为： D. 理论上每生成9.0 g ，甲装置中将有0.2 mol 向惰性电极Ⅰ移动 【答案】C 【解析】 【分析】甲装置为原电池，根据总反应，中S元素化合价升高，发生氧化反应，惰性电极Ⅰ为原电池负极，中Br元素化合价降低，发生还原反应，惰性电极Ⅱ为原电池正极。乙装置为电解池，电极a与原电池正极相连为阳极，电极b与原电池负极相连为阴极。制备需要Fe作阳极失电子生成，阴极得电子生成和，二者结合得到目标产物。 【详解】A．乙装置中电极a连接原电池正极，为阳极，制备需要阳极Fe失电子生成，故a应为Fe，b为石墨，A错误； B．若用溶液代替溶液，阴极优先放电生成Cu，无法生成，不能得到，B错误； C．乙装置阳极反应为，阴极反应为，总反应为，C正确； D．的物质的量为，生成0.1 mol 转移0.2 mol电子，原电池中阳离子向正极即惰性电极Ⅱ移动，故0.2 mol 向惰性电极Ⅱ移动，D错误； 故选C。 12. 下列实验仪器、试剂和操作均正确，且能达到实验目的的是 A． 制取少量气体并验证溶液中的具有氧化性 B． 测定的体积 C． 测定溶液的浓度 D． 制备溴苯并验证有HBr产生 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．浓硫酸与Cu反应制取SO2需要加热，装置无加热，无法生成SO2，A错误； B．NH3极易溶于水，植物油隔绝水，NH3通入装置将水压入量筒，量筒中水的体积等于NH3体积；装置导管“短进长出”，操作、试剂、仪器均合理；B正确； C．酸性KMnO4具有强氧化性，应用酸式滴定管盛装，碱式滴定管不能盛装酸性、氧化性的溶液，C错误； D．苯和液溴在催化剂作用下生成溴苯和溴化氢，苯与溴水不反应，故D装置无法实现实验目的，D错误； 故答案选B。 13. 下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 金属钠着火不能用水灭火 Na与反应生成氧气 B 装有的密闭烧瓶浸泡在热水中颜色变深 转化为的反应吸热 C 聚丙烯酸钠可用于制备高吸水性树脂 聚丙烯酸钠是一种加聚产物 D 键角： 的中心原子有孤电子对 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．Na与 反应生成的是而非，陈述Ⅱ错误，A错误； B．转化为的反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，浓度增大导致颜色加深，陈述Ⅱ错误，B错误； C．丙烯酸钠通过加聚反应得到聚丙烯酸钠，故聚丙烯酸钠是加聚反应的产物说法正确，但用其制备的高吸水性树脂是因为其分子中含有大量亲水基团，与它是加聚产物无因果关系，C错误； D．中中心C原子无孤电子对，中中心N原子有1对孤电子对，孤电子对对成键电子对的斥力更大，导致分子中的键角小于，两个陈述均正确且存在因果关系，D正确； 故选D。 14. 化合物所含的5种短周期主族元素在每个周期均有分布，M与E同族，M的3p轨道上有4个电子，Y的最高能级的不同轨道上都有电子，且自旋方向相同，与E同周期，X是在地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是 A. 元素电负性：Y>E>Z B. 简单氢化物沸点：M>E>Y C. 第一电离能：E>Y>X D. 的空间结构为三角锥形 【答案】D 【解析】 【分析】首先推断元素：M的3p轨道有4个电子，M为S；M与E同族且为短周期元素，E为O；X是地壳中含量最多的金属元素，X为Al；Y与E同周期，最高能级不同轨道均有电子且自旋相同，说明Y的2p轨道为半满结构，Y为N；五种元素分布在三个短周期，故第一周期的Z为H。 【详解】A．三者的非金属性大小关系为O>N>H，则电负性顺序为O>N>H，即E>Y>Z，A错误； B．E、Y的简单氢化物H2O、NH3分子间存在氢键，沸点均高于M的氢化物H2S，且H2O沸点高于NH3，沸点顺序为E>Y>M，B错误； C．N原子2p轨道为半满稳定结构，第一电离能大于同周期相邻的O，且Al的第一电离能远小于第二周期非金属元素，第一电离能顺序为N>O>Al，即Y>E>X，C错误； D．为，中心S原子价层电子对数为，含1对孤电子对，空间结构为三角锥形，D正确； 故答案选D。 15. 铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其立方晶胞结构如图1所示，沿y轴投影如图2所示，A原子的分数坐标为，阿伏加德罗常数的值为。下列说法不正确的是 A. 晶胞中B原子的分数坐标为 B. Fe原子与最近的Mg原子的距离是 C. 晶胞中与铁原子等距离且最近的铁原子有12个 D. 该晶体的密度为 【答案】B 【解析】 【分析】该立方晶胞中Fe原子位于顶点与面心位置，Mg原子位于晶胞内部。计算得Fe原子均摊数目为，Mg原子数目为8，晶胞对应总质量为。 【详解】A．B原子相对于原点A的x轴坐标为，y轴坐标为，z轴坐标为，分数坐标为，A正确； B．Fe原子与最近的Mg原子的距离为晶胞体对角线的，晶胞体对角线长度为，对应距离为，与选项给出的数值、单位均不匹配，B错误； C．该晶胞中Fe原子为面心立方堆积，与每个Fe原子等距离且最近的Fe原子共12个，C正确； D．晶胞体积为，密度，D正确； 故选B。 16. 反应物（X）转化为产物（Y）时的能量变化与反应过程的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 对于反应①，升高温度，Y的平衡产率将增大 B. 增加M的量，X的平衡转化率增大 C. 使用催化剂后，反应历程中的决速步为X·M=Y·M D. 达到平衡后充入He，体系压强增大，反应速率增大，K增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应①中反应物X总能量高于产物Y总能量，为放热反应，升高温度平衡逆向移动，Y的平衡产率减小，A错误； B．M是反应的催化剂，催化剂不影响平衡状态，增加M的量X的平衡转化率不变，B错误； C．反应决速步是历程中活化能（能垒）最大的步骤，使用催化剂后，X·M转化为Y·M的步骤能垒最大，为决速步，C正确； D．平衡后充入He，若为恒容条件，反应物和生成物浓度不变，反应速率不变，且K只与温度有关，温度不变则K不变，D错误； 故选C。 二、非选择题：本题共4小题，共56分。 17. 二苯乙二酮是紫外线固化树脂的光感剂。实验室由安息香制备二苯乙二酮的反应式如下： 相关信息列表如下： 物质 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 安息香 白色固体 133 344 难溶于冷水，溶于热水、乙醇、乙酸 二苯乙二酮 淡黄色固体 95 347 不溶于水，溶于乙醇、苯、乙酸 冰乙酸 无色液体 17 118 与水、乙醇互溶 装置示意图如下图Ⅰ所示，实验步骤为： ①在烧瓶中加入10mL冰乙酸、5mL水及9.0g ，边搅拌边加热，至固体全部溶解。 ②停止加热，待沸腾平息后加入2.0g安息香，加热回流45～60min。 ③加入50mL水，煮沸后冷却，有黄色固体析出。 ④利用如图Ⅱ装置抽滤，并用冷水洗涤固体3次，得到粗品。 ⑤粗品用75%的乙醇重结晶，干燥后得淡黄色结晶1.7g。 回答下列问题： （1）仪器A中应加入__________（填“水”或“油”）作为热传导介质。 （2）在反应操作中所使用的烧瓶的规格为__________mL（选填“50”“100”或“250”），仪器B的名称为__________。 （3）抽滤也称减压过滤，相对普通过滤，抽滤的主要优点有__________（答一条即可）。 （4）在本实验中，为氧化剂且过量，其还原产物为__________。某同学尝试改进本实验：采用少量的并通入空气制备二苯乙二酮。该方案是否可行__________？简述判断理由____________________。 （5）本实验步骤①～③在乙酸体系中进行，乙酸除抑制氯化铁水解处，另一主要作用是__________。 （6）若粗品中混有少量未氧化的安息香，可用少量__________洗涤的方法除去（填标号）。 a．冷水 b．热水 c．乙酸 d．乙醇 （7）本实验的产率最接近于__________（填标号）。 a．70% b．75% c．80% d．85% 【答案】（1）油 （2） ①. 100 ②. 球形冷凝管 （3）过滤速率快、得到固体干燥快 （4） ①. ②. 可行 ③. 采用催化量的并通入空气制备二苯乙二酮，空气可以将还原产物又氧化为，可循环参与反应 （5）做溶剂 （6）b （7）d 【解析】 【分析】安息香在加热条件下可以被氯化铁氧化为二苯乙二酮，在圆底烧瓶中，加入冰乙酸、水和氯化铁，加热溶解，待沸腾平息后加入安息香反应，结束后加水煮沸后冷却，析出黄色固体，过滤并重结晶，可得二苯乙二酮； 【小问1详解】 实验中需要使冰乙酸沸腾，且冰乙酸的沸点超过了100℃，因此应选择油浴加热，所以仪器A中加入油作为热传导介质； 【小问2详解】 结合仪器B的结构可知，B为球形冷凝管；液体体积应该大于容器的三分之一且小于三分之二，结合题干，则在反应操作中所使用的烧瓶的规格为100mL； 【小问3详解】 相对普通过滤，抽滤的主要优点有过滤速率快、得到固体干燥快； 【小问4详解】 为氧化剂，则化合价降低，其还原产物为；采用催化量的并通入空气制备二苯乙二酮，空气可以将还原产物又氧化为，可循环参与反应，因此方案可行； 【小问5详解】 已知，安息香溶于乙酸，二苯乙二酮溶于乙酸，因此在步骤①～③中，乙酸除抑制氯化铁水解外，乙酸还可以做溶剂； 【小问6详解】 根据表格信息，安息香难溶于冷水，溶于热水、乙醇、乙酸，二苯乙二酮不溶于水，溶于乙醇、苯、乙酸，所以可以采用热水洗涤粗品除去粗品中混有的少量未氧化的安息香，故选b； 【小问7详解】 由于安息香与二苯乙二酮的相对分子质量相差不大，因此二苯乙二酮的理论产量与安息香近似相等约为2.0g，则产率为，故选d。 18. 铂族金属及其合金是炼油工业的重要催化剂。从某矿渣[含钯（Pd）、铂（Pt）、FeS、NiS及等]中提取Pd、Pt、Ni的工艺如下。 已知：Pd、Pt经“氧化浸取”转化为、；“氨合”后，Pd（Ⅱ）主要以的形式存在；常温下，的，。 （1）Pd与Fe为同族元素，位于元素周期表第五周期，第__________族。 （2）矿渣“酸浸”前必须经过研磨粉碎，其目的是__________。“氧化浸取”时，Pt发生反应的化学方程式为____________________。 （3）氯钯酸铵在“焙烧还原”时所用石英管冷凝壁上有大量白色固体析出，该固体可在__________工序中循环使用。 （4）“氧化除铁”过程主要发生两步反应： （ⅰ）________（填离子方程式）。 （ⅱ）。 （5）常温下，“沉镍”时，需调节溶液pH=2，此时__________。 （6）含钯催化剂与氯化铜溶液协同将乙烯催化氧化为乙醛的工艺在石油工业发达国家普遍应用，该催化氧化反应经历按如图Ⅰ所示5步（①→⑤）逐步进行，其中发挥催化作用的阳离子有__________。 （7）钯镍合金在较低温度下形成一种超结构有序相，其立方晶胞结构如图Ⅱ所示，晶胞参数为a pm，结构中有两种八面体空隙，一种完全由镍原子构成（），另一种由钯原子和镍原子共同构成（）。 ①该晶体的化学式为__________。 ②两种八面体空隙中心的最近距离为__________pm。 【答案】（1）Ⅷ （2） ①. 增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率（或浸出效率） ②. 或 （3）沉铂 （4） （5）0.084 （6）Pd2+、Cu2+ （7） ①. ②. 【解析】 【分析】矿渣用硫酸酸浸后过滤，结合矿渣成分可知，滤液Ⅰ中是硫酸亚铁和硫酸镍，滤渣中含有Pd、Pt和SiO2，滤渣经氧化浸取，其中Pd、Pt经“氧化浸取”转化为、，再次过滤，此时得到的滤渣中含有二氧化硅，滤液用氯化铵沉铂，再用氨水和盐酸处理后得到Pd，其中“滤液Ⅱ”中的溶质的主要成分是氯化铵，以此解题。 【小问1详解】 Fe是26号元素，位于周期表中的第4周期第Ⅷ族，位于d区，Pd与Fe为同族元素，位于周期表中的第五周期第Ⅷ族； 【小问2详解】 研磨粉碎的目的： 将固体矿渣研磨粉碎可以增大反应物的接触面积，从而加快反应速率，提高金属元素的浸出率（或浸出效率）；由分析可知，“氧化浸取”时，Pd、Pt转化为、，则化学方程式为：或； 【小问3详解】 氯钯酸铵 [(NH4)2PdCl4] 在“焙烧还原”时，盐受热分解会产生 NH3 和 HCl 气体，它们在冷凝管中会重新结合生成 NH4Cl（氯化铵）白色固体， 观察工艺流程图，前面的“沉铂”工序中加入了氯化铵（NH4Cl）使铂沉淀，故该固体可在“沉铂”工序中循环使用； 【小问4详解】 由图可知，在加热条件下“氧化除铁”最终生成了Fe2O3，其中步骤(ⅰ)中二价铁被氧化为三价铁，氧化剂为O2，则方程式为； 【小问5详解】 由于pH=2，则c(H+)=10-2 mol/L，； 【小问6详解】 观察图Ⅰ的反应循环图：Pd2+与乙烯结合，随后转化为 Pd 单质（步骤③ ）；Pd 单质被 Cu2+氧化回 Pd2+，同时 Cu2+ 被还原为 Cu+；Cu+被 O2和 H+氧化回 Cu2+，在整个循环中，Pd2+和 Cu2+ 参与反应但最终恢复原状，起到了催化剂的作用； 【小问7详解】 ①由钯镍合金晶胞可知，Pd的个数：，Ni的个数：，故化学式为； ②完全由镍原子构成的八面体空隙在晶胞的体心，钯原子和镍原子共同构成的八面体空隙在棱心，体心到最近棱心的距离为晶胞棱长的一半，即。 19. 为原料在特定条件下可生产醇类、烷烃、碳酸酯等，实现二氧化碳资源化。科学家通过如下反应合成甲醇： 已知： 回答下列问题： （1） __________。 （2）科学研究中常用产物的时空收率（单位物质的量催化剂表面产物分子的平均生成速率）来衡量催化效果。在3 MPa，投料比时，不同Ni、Ga配比的催化剂下，测定甲醇时空收率随温度的变化曲线如图所示。甲醇时空收率随温度变化先增大后减小的原因是_________________。催化剂的最佳配比和反应温度是__________。 （3）将等量和充入恒温恒容密闭容器中反应合成甲醇，已知该温度下反应的化学平衡常数，关于该反应的说法正确的是______。 A. 混合气体的平均相对分子质量不变时，该反应达到平衡状态 B. 增大的投料比，的平衡转化率增大 C. 升高温度，正逆反应速率增大，平衡常数也增大 D. 某时刻容器中，，时，该反应的反应速率 （4）合成 存在以下副反应：。5 MPa，200℃时在1 L容器中投入1 mol 和3 mol ，达到平衡时，二氧化碳转化率为0.5，甲醇选择率为0.8（甲醇选择率=）。计算合成甲醇反应的化学平衡常数K（列出算式）____________________。 （5）在稀硫酸中利用电催化可将同时转化为多种燃料，其原理如图所示。 铜电极上产生CO的电极反应式为__________，若铜电极上只生成2.24 L CO（标况），则铜极区溶液质量变化了__________g。 【答案】（1）-54 （2） ①. 温度越高反应速率越快，故随温度升高，反应速率加快，Ni5Ga3、NiGa催化下甲醇时空收率曲线上升；催化剂需要一定的活性催化温度，温度过高，催化剂活性下降，甲醇时空收率下降 ②. Ni与Ga的最佳配比5:3、210℃左右 （3）AD （4） （5） ①. ②. 1.8 【解析】 【小问1详解】 已知：反应① ； 反应② ； 根据盖斯定律，①×3-②得，则=； 【小问2详解】 温度越高反应速率越快，故随温度升高，反应速率加快，Ni5Ga3、NiGa催化下甲醇时空收率曲线上升；催化剂需要一定的活性催化温度，温度过高，催化剂活性下降，甲醇时空收率下降；由图示可知，反应最佳条件为催化剂Ni与Ga的最佳配比5:3、使用催化剂在210℃左右下进行反应，该条件下甲醇时空收率最高； 【小问3详解】 A．该反应正方向气体总物质的量减小，混合气体总质量不变，所以混合气体的平均相对分子质量是变量，混合气体的平均相对分子质量不变时，该反应达到平衡状态，A正确； B．增大的投料比，CO2的平衡转化率增大，的平衡转化率减小，B错误； C．升高温度，正逆反应速率增大，正反应放热，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，C错误； D．某时刻容器中，，时，，该反应逆向进行，反应速率，D正确； 故选AD； 【小问4详解】 5 MPa，200℃时在1 L容器中投入1 mol 和3 mol ，达到平衡时，二氧化碳转化率为0.5，甲醇选择率为0.8，参加反应的CO2为1 mol×0.5×0.8=0.4 mol，则参加副反应的CO2为0.1 mol，三段式为： 合成甲醇反应的化学平衡常数K=； 【小问5详解】 铜电极上CO2得电子发生还原反应产生CO，电极反应式为；2.24 L CO（标况）的物质的量为0.1 mol，若铜电极上只生成2.24 L CO（标况），根据可知，溶液增加0.1 mol O的质量，同时有0.2 mol H+从Pt极区跨膜进入铜极区，则铜极区溶液质量增加了0.1 mol×16 g/mol+0.2 mol×1 g/mol=1.8 g。 20. 有机物G是一种治疗心脏病的特效药物，可用下列流程合成。 回答下列问题： （1）化合物A的分子式为__________。 （2）化合物E的某同分异构体在核磁共振氢谱图上只有2组峰，且能够发生银镜反应，其结构简式为__________，其名称为__________。 （3）关于上述示意图中的相关物质及转化，下列说法正确的有__________。 A. A生成B的反应类型为取代反应 B. 由B到C的转化中，有π键的断裂与形成 C. C和F反应生成G的转化中，C、O原子杂化方式没有发生改变 D. 一个D分子中最多8个原子共平面 （4）对化合物C，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型 ① __________ __________ ② __________ __________ 氧化反应 （5）H是E的同系物，在一定条件下，反应物x和y以原子利用率100%的反应制备H。该反应中：若x为V形无机物分子，y为直线形有机分子，则H的结构简式为__________。 （6）参考流程信息，以为有机原料，合成乙酸正丁酯（）。基于你设计的合成路线，回答下列问题： ①相关步骤涉及醇的合成，合成醇的第一步反应方程式为____________________（注明反应条件）。 ②最后一步的反应方程式为____________________（注明反应条件）。 【答案】（1）C7H8O （2） ①. ②. 2，2-二甲基丙醛 （3）CD （4） ①. 氯气、光照 ②. 取代反应 ③. Cu、O2、加热 ④. （5） （6） ①. +CO+H2 ②. ++H2O 【解析】 【分析】A和丙烯发生加成反应生成B，B和氢气发生还原反应生成C；2-甲基丙烯和CO、H2反应生成3-甲基丁醛(E)，E发生氧化反应生成3-甲基丁酸F，F的结构简式为(CH3)2CHCH2COOH，C和3-甲基丁酸发生酯化反应生成G，G是。 【小问1详解】 根据A的结构简式，化合物A的分子式为C7H8O； 【小问2详解】 根据E的结构简式，化合物E中官能团的名称是醛基，化合物E的某同分异构体在核磁共振氢谱图上只有2组峰，说明结构对称，能够发生银镜反应，说明含有醛基，其结构简式为；其名称为2，2-二甲基丙醛； 【小问3详解】 A．A和丙烯发生加成反应生成B，A错误； B．由B到C的转化中，苯环与氢气加成转化为共价单键，有π键的断裂，但没有π键的形成，B错误； C．F的结构简式为(CH3)2CHCH2COOH，C和F发生酯化反应生成G，C、O原子杂化方式没有发生改变，C正确； D．化合物D为，含有碳碳双键，双键两端碳原子及其所连原子，共计6个原子一定共平面，单键可以旋转，两个甲基中各有1个氢原子可能在这个平面上，故一个D分子中最多8个原子共平面，D正确； 故选CD； 【小问4详解】 ①化合物C为，C中单键碳原子上的H原子被氯原子取代，反应条件是氯气、光照，反应类型为取代反应； ②C在Cu、O2、加热条件下发生催化氧化生成； 【小问5详解】 y为直线形有机分子，常见为乙炔，H是E的同系物，分子中含有醛基，需要引入O原子，结合x为V形无机物分子，x为H2O，与H2O在一定条件下反应，生成，该反应原子利用率100%，则H的结构简式为； 【小问6详解】 ①合成乙酸正丁酯需有乙酸和正丁醇，发生题中D→E的反应生成，再发生还原反应生成正丁醇，故合成醇的第一步反应方程式为+CO+H2； ②被酸性高锰酸钾溶液氧化生成 ， 与发生酯化反应生成，最后一步的反应方程式为 ++H2O。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024学年第二学期天河区期末考试 高二化学 本试卷共8页，满分为100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生必须用黒色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、班级、姓名、座位号和考号填写在答题卡相应的位置上，再用2B铅笔把考号的对应数字涂黑。 2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；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的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔或涂改液、不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保证答题卡的整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量： 一、选择题：本题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4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. 科技进步与材料密切相关。下列物质使用的材料属于有机高分子材料的是 A． 人造骨骼——镍钛合金 B． 量子计算机——铁基超导材料 C． 滑雪服面料——聚酰胺纤维 D． 航空发动机——碳化硅纤维 A. A B. B C. C D. D 2. 我国在科技领域持续创新与突破，向世界展示了一张张“中国名片”。下列说法正确的是 A. 制造C919飞机的材料——氮化硅属于共价晶体 B. 华为麒麟芯片的主体材料的晶体类型与石墨属于同种晶体 C. 利用合成淀粉，合成的淀粉和纤维素属于同分异构体 D. “歼-20”飞机上大量使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料 3. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 丙炔的键线式： B. 反-2-丁烯的分子结构模型： C. 用电子云轮廓图示意p-p π键的形成： D. 基态Si原子的价层电子轨道表示式： 4. 中华传统文化蕴含着很多科学知识，对这些传统文化隐含的化学原理的分析不正确的是 选项 出处 阐述 隐含的化学原理 A 《天工开物》 “世间丝、麻、袭、褐皆具素质” “丝、麻’的主要成分都是蛋白质 B 《周易》 “泽中有火”，“上火下泽” 湖泊中有机物发酵产生了易燃气体甲烷 C 《本草纲目》 “冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣” 该“碱”指的是碳酸钾 D 《石炭》 “投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍” 高温下，煤中的碳与水蒸气反应生成水煤气，使火焰更旺 A. A B. B C. C D. D 5. 某粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙。用重结晶法提纯苯甲酸的实验步骤中，下列操作未涉及的是 A.加热溶解 B.冷却结晶 C.萃取后分液 D.趁热过滤 A. A B. B C. C D. D 6. 劳动开创未来，奋斗成就梦想。下列劳动项目与所涉及的化学知识无关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 帮厨活动：煎鱼时同时加酒和醋 生成有香味的酯类物质 B 家务劳动：油锅起火时不能用水灭火 油脂可发生水解反应 C 学农活动：用大豆酿制酱油 蛋白质水解生成氨基酸 D 将鸭蛋用碳酸钠、生石灰、食盐等腌渍制松花蛋 蛋白质在碱性条件下发生变性 A. A B. B C. C D. D 7. 几种晶胞的结构示意图如下。下列说法不正确的是 A. 在NaCl晶体中，距最近的形成正八面体 B. 氯化钠晶体中的配位数为6，氯化铯晶体中的配位数为8 C. 干冰晶体中每个分子紧邻的分子数为4个 D. 二氧化硅晶体中，最小的环上有6个Si原子 8. 下列关于实验操作或说法正确的是 A. 加快反应速率：实验室制乙炔时，用饱和食盐水代替水与电石反应 B. 探究乙酸乙酯在中性、酸性和碱性条件下水解速率：通过比较酯层消失的时间来判断 C. 验证乙醇与浓硫酸加热生成乙烯：将产生的气体先通入水中，再通入酸性溶液 D. 检验1-溴丁烷中的溴元素：取适量样品于试管中，加入过量NaOH溶液后加热，再滴加溶液 9. 中国科学院上海有机化学研究所人工合成青蒿素，其部分合成路线如图。下列说法不正确的是 A. 香茅醛不存在顺反异构现象 B. 甲分子有4个手性碳 C. 乙分子能使酸性高锰酸钾褪色 D. “乙→丙”发生了消去反应 10. 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 标准状况下，2.24L的和混合气体所含H原子数为 B. 0.1mol环氧乙烷（）中采用杂化的原子数目为 C. 42g 中含有σ键的数目一定为 D. 标准状况下，1mol的含有的碳碳双键数目为 11. 某实验小组利用如图所示装置制备。已知甲装置的工作原理为：，电极a、b采用石墨或Fe。下列说法正确的是 A. 乙装置中电极a应为石墨，b电极为Fe B. 乙装置中可用溶液代替NaCl溶液 C. 乙装置中发生的总反应为： D. 理论上每生成9.0 g ，甲装置中将有0.2 mol 向惰性电极Ⅰ移动 12. 下列实验仪器、试剂和操作均正确，且能达到实验目的的是 A． 制取少量气体并验证溶液中的具有氧化性 B． 测定的体积 C． 测定溶液的浓度 D． 制备溴苯并验证有HBr产生 A. A B. B C. C D. D 13. 下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 金属钠着火不能用水灭火 Na与反应生成氧气 B 装有的密闭烧瓶浸泡在热水中颜色变深 转化为的反应吸热 C 聚丙烯酸钠可用于制备高吸水性树脂 聚丙烯酸钠是一种加聚产物 D 键角： 的中心原子有孤电子对 A. A B. B C. C D. D 14. 化合物所含的5种短周期主族元素在每个周期均有分布，M与E同族，M的3p轨道上有4个电子，Y的最高能级的不同轨道上都有电子，且自旋方向相同，与E同周期，X是在地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是 A. 元素电负性：Y>E>Z B. 简单氢化物沸点：M>E>Y C. 第一电离能：E>Y>X D. 的空间结构为三角锥形 15. 铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其立方晶胞结构如图1所示，沿y轴投影如图2所示，A原子的分数坐标为，阿伏加德罗常数的值为。下列说法不正确的是 A. 晶胞中B原子的分数坐标为 B. Fe原子与最近的Mg原子的距离是 C. 晶胞中与铁原子等距离且最近的铁原子有12个 D. 该晶体的密度为 16. 反应物（X）转化为产物（Y）时的能量变化与反应过程的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 对于反应①，升高温度，Y的平衡产率将增大 B. 增加M的量，X的平衡转化率增大 C. 使用催化剂后，反应历程中的决速步为X·M=Y·M D. 达到平衡后充入He，体系压强增大，反应速率增大，K增大 二、非选择题：本题共4小题，共56分。 17. 二苯乙二酮是紫外线固化树脂的光感剂。实验室由安息香制备二苯乙二酮的反应式如下： 相关信息列表如下： 物质 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 安息香 白色固体 133 344 难溶于冷水，溶于热水、乙醇、乙酸 二苯乙二酮 淡黄色固体 95 347 不溶于水，溶于乙醇、苯、乙酸 冰乙酸 无色液体 17 118 与水、乙醇互溶 装置示意图如下图Ⅰ所示，实验步骤为： ①在烧瓶中加入10mL冰乙酸、5mL水及9.0g ，边搅拌边加热，至固体全部溶解。 ②停止加热，待沸腾平息后加入2.0g安息香，加热回流45～60min。 ③加入50mL水，煮沸后冷却，有黄色固体析出。 ④利用如图Ⅱ装置抽滤，并用冷水洗涤固体3次，得到粗品。 ⑤粗品用75%的乙醇重结晶，干燥后得淡黄色结晶1.7g。 回答下列问题： （1）仪器A中应加入__________（填“水”或“油”）作为热传导介质。 （2）在反应操作中所使用的烧瓶的规格为__________mL（选填“50”“100”或“250”），仪器B的名称为__________。 （3）抽滤也称减压过滤，相对普通过滤，抽滤的主要优点有__________（答一条即可）。 （4）在本实验中，为氧化剂且过量，其还原产物为__________。某同学尝试改进本实验：采用少量的并通入空气制备二苯乙二酮。该方案是否可行__________？简述判断理由____________________。 （5）本实验步骤①～③在乙酸体系中进行，乙酸除抑制氯化铁水解处，另一主要作用是__________。 （6）若粗品中混有少量未氧化的安息香，可用少量__________洗涤的方法除去（填标号）。 a．冷水 b．热水 c．乙酸 d．乙醇 （7）本实验的产率最接近于__________（填标号）。 a．70% b．75% c．80% d．85% 18. 铂族金属及其合金是炼油工业的重要催化剂。从某矿渣[含钯（Pd）、铂（Pt）、FeS、NiS及等]中提取Pd、Pt、Ni的工艺如下。 已知：Pd、Pt经“氧化浸取”转化为、；“氨合”后，Pd（Ⅱ）主要以的形式存在；常温下，的，。 （1）Pd与Fe为同族元素，位于元素周期表第五周期，第__________族。 （2）矿渣“酸浸”前必须经过研磨粉碎，其目的是__________。“氧化浸取”时，Pt发生反应的化学方程式为____________________。 （3）氯钯酸铵在“焙烧还原”时所用石英管冷凝壁上有大量白色固体析出，该固体可在__________工序中循环使用。 （4）“氧化除铁”过程主要发生两步反应： （ⅰ）________（填离子方程式）。 （ⅱ）。 （5）常温下，“沉镍”时，需调节溶液pH=2，此时__________。 （6）含钯催化剂与氯化铜溶液协同将乙烯催化氧化为乙醛的工艺在石油工业发达国家普遍应用，该催化氧化反应经历按如图Ⅰ所示5步（①→⑤）逐步进行，其中发挥催化作用的阳离子有__________。 （7）钯镍合金在较低温度下形成一种超结构有序相，其立方晶胞结构如图Ⅱ所示，晶胞参数为a pm，结构中有两种八面体空隙，一种完全由镍原子构成（），另一种由钯原子和镍原子共同构成（）。 ①该晶体的化学式为__________。 ②两种八面体空隙中心的最近距离为__________pm。 19. 为原料在特定条件下可生产醇类、烷烃、碳酸酯等，实现二氧化碳资源化。科学家通过如下反应合成甲醇： 已知： 回答下列问题： （1） __________。 （2）科学研究中常用产物的时空收率（单位物质的量催化剂表面产物分子的平均生成速率）来衡量催化效果。在3 MPa，投料比时，不同Ni、Ga配比的催化剂下，测定甲醇时空收率随温度的变化曲线如图所示。甲醇时空收率随温度变化先增大后减小的原因是_________________。催化剂的最佳配比和反应温度是__________。 （3）将等量和充入恒温恒容密闭容器中反应合成甲醇，已知该温度下反应的化学平衡常数，关于该反应的说法正确的是______。 A. 混合气体的平均相对分子质量不变时，该反应达到平衡状态 B. 增大的投料比，的平衡转化率增大 C. 升高温度，正逆反应速率增大，平衡常数也增大 D. 某时刻容器中，，时，该反应的反应速率 （4）合成 存在以下副反应：。5 MPa，200℃时在1 L容器中投入1 mol 和3 mol ，达到平衡时，二氧化碳转化率为0.5，甲醇选择率为0.8（甲醇选择率=）。计算合成甲醇反应的化学平衡常数K（列出算式）____________________。 （5）在稀硫酸中利用电催化可将同时转化为多种燃料，其原理如图所示。 铜电极上产生CO的电极反应式为__________，若铜电极上只生成2.24 L CO（标况），则铜极区溶液质量变化了__________g。 20. 有机物G是一种治疗心脏病的特效药物，可用下列流程合成。 回答下列问题： （1）化合物A的分子式为__________。 （2）化合物E的某同分异构体在核磁共振氢谱图上只有2组峰，且能够发生银镜反应，其结构简式为__________，其名称为__________。 （3）关于上述示意图中的相关物质及转化，下列说法正确的有__________。 A. A生成B的反应类型为取代反应 B. 由B到C的转化中，有π键的断裂与形成 C. C和F反应生成G的转化中，C、O原子杂化方式没有发生改变 D. 一个D分子中最多8个原子共平面 （4）对化合物C，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型 ① __________ __________ ② __________ __________ 氧化反应 （5）H是E的同系物，在一定条件下，反应物x和y以原子利用率100%的反应制备H。该反应中：若x为V形无机物分子，y为直线形有机分子，则H的结构简式为__________。 （6）参考流程信息，以为有机原料，合成乙酸正丁酯（）。基于你设计的合成路线，回答下列问题： ①相关步骤涉及醇的合成，合成醇的第一步反应方程式为____________________（注明反应条件）。 ②最后一步的反应方程式为____________________（注明反应条件）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $