内容正文:
河溪中学2025-2026学年度第二学期期末考试
高二化学试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,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,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cu 64
第Ⅰ卷(选择题 共44分)
一、选择题:本题共16个小题,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. 材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列材料的主要成分属于有机物的是
A.云浮玉雕
B.石英光导纤维
C.聚氯乙烯薄膜
D.陶瓷水壶
A. A B. B C. C D. D
2. “中国制造”举世瞩目。下列说法错误的是
A. “海牛Ⅱ号”深海钻探采用的钛合金钻头,其耐腐蚀性比纯钛强,硬度比纯钛高
B. “华龙一号”核反应堆采用二氧化铀()陶瓷芯块,质子数为92
C. “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
D. 港珠澳大桥设计使用寿命120年,水下钢柱镶锌块是利用牺牲阳极法防腐
3. 美食镌刻着生生不息的化学密码。下列岭南美食对应的说法错误的是
A. 客家盐焗鸡:制作过程中使用的粗盐属于混合物
B. 潮汕牛肉丸:牛肉富含的蛋白质不含、元素
C. 肇庆裹蒸粽:糯米中富含的淀粉可水解成葡萄糖
D. 新会陈皮茶:茶香飘溢,说明分子是不断运动的
4. 下列化学用语表示正确的是
A. 乙烯的结构简式:CH2CH2 B. 聚乙烯的结构简式:
C. 溴苯的分子式: D. 甲苯的键线式:
5. 潮汕英歌舞被誉为“中华舞蹈的活化石”,其表演的各环节蕴含丰富的化学知识。下列说法正确的是
A. 烟花欢庆:焰色试验属于化学变化
B. 焚香起鼓:线香燃烧仅发生复分解反应
C. 脸谱之美:作红颜料,化学性质相对稳定
D. 锣鼓奏乐:黄铜制铜锣,合金硬度小,质量轻
6. 劳动最光荣。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
家务劳动:利用稀醋酸溶液清洗杯子水垢
CH3COOH的酸性强于H2CO3
B
环保行动:用FeS除去废水中的Hg2+
溶度积:Ksp(FeS)>Ksp(HgS)
C
学农活动:用熟石灰改良酸性土壤
Ca(OH)2为碱性物质
D
技术人员:将金属钠制成高压钠灯
钠具有强还原性
A. A B. B C. C D. D
7. 新会陈皮素有“一两陈皮一两金”的美称,其活性成分中含有香芹酚(结构简式如图)。下列关于香芹酚的说法不正确的是
A. 属于芳香烃 B. 分子中含有一种官能团
C. 可与发生显色反应 D. 可使酸性高锰酸钾溶液褪色
8. 提纯苯甲酸粗品(含少量和泥沙)的过程如下。其中,操作X为
A. 加热蒸馏 B. 加水稀释 C. 冷却结晶 D. 萃取分液
9. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 在溶液中,的数目为
B. 标准状况下,22.4 L 与足量反应生成HI的数目为
C. 中,含有的中子数比质子数多
D. 1 mol 中含有的共价键数目为
10. 解释下列现象的原因正确的是
选项
现象
原因
A
HF的稳定性强于HCl
HF分子之间除了范德华力以外还存在氢键
B
用杯酚分离C60和C70
杯酚与C60通过配位键形成超分子
C
缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体
晶体具有各向异性
D
与钠单质反应的程度:水>乙醇
乙基使羟基的O-H键极性减弱
A. A B. B C. C D. D
11. 价类二维图是学习化学的重要工具和模型,硫元素的部分价类二维图如图所示。下列说法正确的是
A. 可存在的转化关系 B. 实验室常用盐酸清洗附着于试管内壁的b物质
C. 将铁丝插入e的稀溶液中可得到c D. c使高锰酸钾溶液和品红溶液褪色的原理相同
12. 利用如图装置进行实验:打开,点燃酒精灯,待中液体变浑浊后再变澄清时,打开并关闭,待中液体变浑浊后再变澄清时,熄灭酒精灯;打开,滴入乙醛,并水浴加热;打开,滴入乙醇。下列说法错误的是
A. 若中有单质生成,则有乙醛分子被氧化
B. b中发生的反应属于熵增过程
C. c中有深蓝色晶体生成,说明此处生成的配合物极性弱
D. 尾气可通入饱和食盐水中,再通入,可以制备
13. M具有抗氧化作用且能消除体内自由基,其分子结构见图。是原子半径依次递增的短周期主族元素,Y和Z同族且与R位于不同周期。下列说法正确的是
A. 最高价氧化物的水化物的酸性:
B. 和空间结构均为平面三角形
C. 物质M既能与酸反应,又能与碱反应
D. 是合成某导电高分子材料的单体
14. 丙烯与HBr发生加成反应,存在以下两种途径:
已知:1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量。两个途径的反应过程,其图像如下:
下列说法正确的是
A. 相同条件下,生成2-溴丙烷的速率快
B. 相同条件下,生成1-溴丙烷的产率高
C. 生成两种溴代产物时,决速步均由第二步反应决定
D.
15. 向溶液中逐滴加入浓氨水至过量,先产生蓝色沉淀后溶解,得到透明的深蓝色溶液;再加入乙醇,并用玻璃棒摩擦试管内壁,析出深蓝色的晶体,其组成为,过程如下图所示,则下列说法错误的是
A. 的组成非金属元素中第一电离能最大的是
B. 中含有的键数为
C. 将乙醇换成丙醇(易溶于水)也能析出深蓝色晶体
D. 蓝色沉淀溶解的过程涉及的方程式为:
16. 利用镍修饰铜催化剂电催化硝酸盐还原制氨的装置及相关机理如下图。下列说法正确的是
A. 工作时电子从电源b极流向碳棒
B. 元素的引入促使转化为活性氢,有利于的生成
C. 室温时镍修饰铜催化剂表面的电极反应式为
D. 高温时,电路中每转移电子,理论上阳极可生成气体(已折算为标准状况)
第II卷(非选择题 共56分)
二、非选择题:共4题,共56分。
17. 氯气是一种重要的化工原料,在生产生活中有着重要的应用。请回答下列问题:
(一)某兴趣小组用下图装置在实验室制备氯气。
(1)仪器a的名称为_______,制备的化学方程式为_______。
(2)实验室利用以下装置进行相关实验。其中,难以达到预期目的的是_______。
A.净化、干燥
B.收集
C.验证的漂白性
D.吸收尾气
(二)探究盐酸与的反应。
(3)实验采用的盐酸与一定量的反应时,没有产生明显实验现象。小组同学猜测可能的原因是:
猜想1:反应温度低;
猜想2:_______。
请完成如下实验设计并证明上述猜想是否成立。
序号
试剂
反应温度
现象
Ⅰ
盐酸、一药匙
无明显现象
Ⅱ
_______盐酸、一药匙
无明显现象
Ⅲ
盐酸、一药匙
产生黄绿色气体
①上述猜想2为_______,表中实验II所用试剂中盐酸的规格为_______,根据上述实验可知猜想_______(填“1”或“2”)成立。
②实验I中无明显现象的原因可能是或较低,设计实验进行探究:
由上述实验结果可知氧化盐酸的反应中,变化的影响_______(填“大于”或“小于”)。
③为探究变化究竟是影响了的氧化性还是影响了的还原性,用如图所示装置(A、B均为石墨电极,恒温水浴加热装置省略)进行实验。
序号
操作
现象
ⅰ
K闭合
指针向左偏转
ⅱ
向U形管a._______(填“左侧”或“右侧”)滴加浓硫酸至
指针偏转幅度变化不大
ⅲ
b._______
指针向左偏转幅度c._______
将i和ii、iii作对比,得出结论:氧化盐酸的反应中,HCl的还原性与无关;的氧化性与有关,越大,的氧化性越强。
18. 一种从深海多金属结核[主要含MnO2、FeO(OH)、SiO2,有少量的Co2O3、Al2O3、NiO、CuO]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液(NiSO4,CoSO4,MnSO4)工艺流程如下:
已知:①萃取Cu2+的原理:Cu2++2RHCuR2+2H+(萃取剂RH是一种有机酸);
②金属氢氧化物胶体具有吸附性,可以吸附溶液中的阳离子;
③常温下,部分氢氧化物的Ksp如下表。
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Cu(OH)2
Ni(OH)2
Co(OH)2
Mn(OH)2
Ksp(298K)
2.8×10-39
1.3×10-33
2.2×10-20
5.5×10-16
5.9×10-15
1.9×10-13
(1)Ni价层电子排布式是_______________。
(2)“酸浸还原”时,SO2还原FeO(OH)的离子方程式为______________________________。
(3)“沉铝”时,pH最高可调至____________(忽略溶液体积变化)。[c(Cu2+)=0.022mol·L-1,c(Ni2+)=0.055mol·L-1,c(Co2+)=0.059mol·L-1,c(Mn2+)=0.19mol·L-1]
(4)“第一次萃取”后,向萃取液1中加入______________(填化学式)溶液进行反萃取,可以得到CuSO4溶液。
(5)“第二次萃取”时,Co2+、Ni2+与混合萃取剂形成的配合物(如图所示,M表示金属元素)更稳定,下列关于“第二次萃取”的说法正确的是______________。
A. 配合物中金属离子的配位数为6
B. 配合物中氮原子的杂化类型为sp2
C. 配合物中因存在分子内氢键而难溶于水
D. 配位时,Co2+、Ni2+被氧化
(6)Cu与P、Sn形成的合金(磷青铜)可用作耐磨零件和弹性合金原件。某立方磷青铜晶胞结构如图所示(晶胞边长为apm),原子1的分数坐标为(1,0,1),原子2的分数坐标为________;设NA表示阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为________g·cm-3(列出计算式,用含a、NA字母表示)。
19. 有机酸是一类重要的酸,在多种反应中应用广泛。
(1)三氟乙酸(CF3COOH)可用于合成医药、农药和染料等领域。三氟乙酸中四种元素的电负性由大到小的顺序为___________,基态氧原子的价层电子轨道表示式为___________。
(2)甲酸是一种重要的有机储氢材料,利用二氧化碳和氢气可以合成甲酸,实现变废为宝和碳的循环利用。已知:
①反应 ___________。
②在恒温恒容的密闭容器中,有关和合成的说法正确的是___________。
A.气体的密度保持不变,说明反应达到了平衡状态
B.升高温度,可以提高反应速率和的平衡转化率
C.选择高效催化剂,可以降低反应的活化能和焓变
D.平衡时加入适量的,再次达到平衡后增大
③在密闭容器中投入和合成,的平衡转化率随温度和压强变化如图所示。
则___________(填“>”、“<”或“=”),A点和B点的对应的平衡常数大小关系为___________(填“>”、“<”或“=”)。若容器体积为,计算在温度为的条件下该反应的化学平衡常数为___________。
(3)25℃时,改变相同浓度的甲酸(HCOOH)、乙酸()和丙酸()溶液的,测得溶液中与的变化关系如图所示(,为酸根离子浓度与酸分子浓度的比值)。
①图中表示甲酸的曲线的是___________(填“”、“”或“”)。
②当时,该溶液的___________。
③计算反应:的化学平衡常数___________。(写出计算过程)
20. 化合物J可以促进消化道蠕动,是常用的促进胃动力的药物,其合成路线如下。
回答下列问题:
(1)化合物A的名称是_______,其中碳原子的杂化类型为_______。
(2)H→I的反应类型为_______,化合物J中含氧官能团名称为_______。
(3)化合物C的分子式为,则C的结构简式为_______,B到D的转化中加入碳酸钾的目的为_______。
(4)写出同时符合下列条件的化合物H的一种同分异构体的结构简式_______。
①分子中含有苯环,遇溶液不显色
②核磁共振氢谱图上有4组峰,峰面积之比为6∶2∶1∶1
(5)结合题干信息以苯甲醛为原料合成药物N-苄基苯甲酰胺()。基于你设计的合成路线,回答下列问题:
①相关步骤中涉及到醛的氧化,请写出该反应的化学方程式_______。
②写出最后一步反应的化学方程式_______。
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河溪中学2025-2026学年度第二学期期末考试
高二化学试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,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,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cu 64
第Ⅰ卷(选择题 共44分)
一、选择题:本题共16个小题,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. 材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列材料的主要成分属于有机物的是
A.云浮玉雕
B.石英光导纤维
C.聚氯乙烯薄膜
D.陶瓷水壶
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.云浮玉雕主要成分是玉石,多为硅酸盐矿物,属于无机物,A不符合题意;
B.石英光导纤维主要成分是二氧化硅,属于无机物,B不符合题意;
C.聚氯乙烯薄膜主要成分是聚氯乙烯,属于有机高分子化合物,是有机物,C符合题意;
D.陶瓷水壶主要成分是硅酸盐,属于无机物,D不符合题意;
故答案选C。
2. “中国制造”举世瞩目。下列说法错误的是
A. “海牛Ⅱ号”深海钻探采用的钛合金钻头,其耐腐蚀性比纯钛强,硬度比纯钛高
B. “华龙一号”核反应堆采用二氧化铀()陶瓷芯块,质子数为92
C. “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
D. 港珠澳大桥设计使用寿命120年,水下钢柱镶锌块是利用牺牲阳极法防腐
【答案】C
【解析】
【详解】A.合金的硬度通常高于其成分纯金属,耐腐蚀性优于纯金属,因此钛合金钻头硬度比纯钛高,耐腐蚀性更强,A正确;
B.中左下角数字为质子数,因此该核素质子数为92,B正确;
C.碳纤维的主要成分为碳单质,属于无机非金属材料,不属于新型有机高分子材料,C错误;
D.锌的金属活动性强于铁,水下钢柱镶锌块时,锌作负极被腐蚀,铁作正极被保护,该方法为牺牲阳极的阴极保护法,D正确;
故答案选C。
3. 美食镌刻着生生不息的化学密码。下列岭南美食对应的说法错误的是
A. 客家盐焗鸡:制作过程中使用的粗盐属于混合物
B. 潮汕牛肉丸:牛肉富含的蛋白质不含、元素
C. 肇庆裹蒸粽:糯米中富含的淀粉可水解成葡萄糖
D. 新会陈皮茶:茶香飘溢,说明分子是不断运动的
【答案】B
【解析】
【详解】A.粗盐主要成分为NaCl,还含有氯化镁、氯化钙等杂质,属于混合物,A正确;
B.蛋白质的基本组成元素包含、、、,部分还含有、等元素,因此牛肉中的蛋白质一定含有、元素,B错误;
C.淀粉属于多糖,可发生水解反应,最终水解产物为葡萄糖,C正确;
D.茶香飘溢是分子不断运动扩散到空气中的宏观表现,说明分子是不断运动的,D正确;
故答案选B。
4. 下列化学用语表示正确的是
A. 乙烯的结构简式:CH2CH2 B. 聚乙烯的结构简式:
C. 溴苯的分子式: D. 甲苯的键线式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烯中含有碳碳双键,不能省略,结构简式为CH2=CH2,故A错误;
B.乙烯双键打开发生加聚反应生成聚乙烯,结构简式为,故B正确;
C.溴苯的分子式为C6H5Br,选项所给为溴苯的结构简式,故C错误;
D.键线式中分子的碳氢键、碳原子及与碳原子相连的氢原子均省略,所以甲苯的键线式为,故D错误;
综上所述答案为B。
5. 潮汕英歌舞被誉为“中华舞蹈的活化石”,其表演的各环节蕴含丰富的化学知识。下列说法正确的是
A. 烟花欢庆:焰色试验属于化学变化
B. 焚香起鼓:线香燃烧仅发生复分解反应
C. 脸谱之美:作红颜料,化学性质相对稳定
D. 锣鼓奏乐:黄铜制铜锣,合金硬度小,质量轻
【答案】C
【解析】
【详解】A.焰色试验是金属元素内部电子跃迁产生的特征焰色,无新物质生成,属于物理变化,A错误;
B.线香燃烧时,主要发生的反应是有机物与反应生成和水,反应中有参与,属于氧化反应,而复分解反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应,且反应前后元素化合价不变,燃烧不属于复分解反应,B错误;
C.俗称铁红,为红棕色固体,化学性质相对稳定,不易与其他物质发生反应,可作红色颜料,C正确;
D.合金的硬度一般高于其成分金属,黄铜作为铜锌合金,硬度比纯铜更大,D错误;
故答案选C。
6. 劳动最光荣。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
家务劳动:利用稀醋酸溶液清洗杯子水垢
CH3COOH的酸性强于H2CO3
B
环保行动:用FeS除去废水中的Hg2+
溶度积:Ksp(FeS)>Ksp(HgS)
C
学农活动:用熟石灰改良酸性土壤
Ca(OH)2为碱性物质
D
技术人员:将金属钠制成高压钠灯
钠具有强还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.白醋能与CaCO3反应生成醋酸钙、二氧化碳和水,说明醋酸的酸性大于碳酸,符合强酸制弱酸原理,化学品使用正确且对应的化学知识解释正确,A不合题意;
B.HgS比FeS更难溶,即Ksp(FeS)>Ksp(HgS),则利用FeS除去废水中的Hg2+,B不合题意;
C.熟石灰即氢氧化钙,它是碱性物质,土壤呈酸性时,熟石灰能与土壤中的酸性物质发生中和反应,从而达到改良酸性土壤的目的,C不合题意;
D.将金属钠制成高压钠灯是因为钠灯发出的黄光透雾能力强,与钠具有还原性无关,D符合题意;
故答案为:D。
7. 新会陈皮素有“一两陈皮一两金”的美称,其活性成分中含有香芹酚(结构简式如图)。下列关于香芹酚的说法不正确的是
A. 属于芳香烃 B. 分子中含有一种官能团
C. 可与发生显色反应 D. 可使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】A
【解析】
【详解】A.烃为仅含C、H两种元素的有机物,该有机物中除C、H两种元素外,还含有O元素,不符合烃的元素组成,不属于烃,A错误;
B.根据有机物结构简式可知该物质中只含有(酚)羟基一种官能团,B正确;
C.该有机物含有酚羟基,能与发生显色反应,C正确;
D.该有机物在苯环上连接有酚羟基、甲基、—CH(CH3)2,能被酸性高锰酸钾氧化,可使酸性高锰酸钾被还原而褪色,D正确;
故答案为:A。
8. 提纯苯甲酸粗品(含少量和泥沙)的过程如下。其中,操作X为
A. 加热蒸馏 B. 加水稀释 C. 冷却结晶 D. 萃取分液
【答案】C
【解析】
【详解】苯甲酸粗品(含少量和泥沙)加水加热进行溶解,得到浊液,趁热过滤,除去泥沙,滤液中含有少量NaCl,由于苯甲酸的溶解度受温度影响大,而NaCl的溶解度受温度影响小,可通过冷却结晶的方式进行除杂,得到苯甲酸晶体,过滤后对晶体进行洗涤,得到苯甲酸,因此,操作X为冷却结晶,故C正确,
故选C。
9. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 在溶液中,的数目为
B. 标准状况下,22.4 L 与足量反应生成HI的数目为
C. 中,含有的中子数比质子数多
D. 1 mol 中含有的共价键数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.在溶液中,的数目为 ,A正确;
B..与的反应为可逆反应,故标准状况下,22.4 L 与足量反应生成HI的数目小于,B错误;
C.1个中,质子数为7,中子数为8,含有的中子数比质子数多1,选项未给出的物质的量,C错误;
D.1个分子中含有3个C-H键、1个C-O键、1个O-H键,共5个共价键,故含共价键数目为,D错误。
故答案为:A。
10. 解释下列现象的原因正确的是
选项
现象
原因
A
HF的稳定性强于HCl
HF分子之间除了范德华力以外还存在氢键
B
用杯酚分离C60和C70
杯酚与C60通过配位键形成超分子
C
缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体
晶体具有各向异性
D
与钠单质反应的程度:水>乙醇
乙基使羟基的O-H键极性减弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.HF的稳定性属于化学性质,由H-F键能大于H-Cl键能决定,氢键是分子间作用力,仅影响HF的熔沸点等物理性质,与稳定性无关,A错误;
B.杯酚分离C60和C70利用的是超分子的分子识别特性,杯酚与C60通过分子间作用力结合,不存在配位键,B错误;
C.缺角氯化钠晶体在饱和溶液中变为完美立方体是晶体具有自范性的体现,各向异性指晶体不同方向的物理性质存在差异,与该现象无关,C错误;
D.乙基是给电子基团,会减弱羟基O-H键的极性,使乙醇中羟基氢的活泼性弱于水中的羟基氢,因此钠与水反应的程度大于乙醇,D正确;
故答案选D。
11. 价类二维图是学习化学的重要工具和模型,硫元素的部分价类二维图如图所示。下列说法正确的是
A. 可存在的转化关系 B. 实验室常用盐酸清洗附着于试管内壁的b物质
C. 将铁丝插入e的稀溶液中可得到c D. c使高锰酸钾溶液和品红溶液褪色的原理相同
【答案】A
【解析】
【分析】根据价类二维图可知,a为H2S、b为S、c为SO2、d为H2SO3、e为H2SO4、f为硫酸盐。
【详解】A.即H2S→S→SO2→H2SO3→H2SO4→硫酸盐,H2S在氧气中不完全燃烧可生成S,S与氧气反应生成SO2,SO2溶于水生成H2SO3,H2SO3可被氧气等氧化为H2SO4,H2SO4与碱反应生成硫酸盐,A正确;
B.S不溶于盐酸,不能用盐酸清洗S,实验室常用热的氢氧化钠溶液清洗附着于试管内壁的S,B错误;
C.c为二氧化硫,e为H2SO4,Fe和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,不生成二氧化硫,C错误;
D.SO2具有还原性,能与高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使溶液紫红色褪去,SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,原理不同,D错误;
故选A。
12. 利用如图装置进行实验:打开,点燃酒精灯,待中液体变浑浊后再变澄清时,打开并关闭,待中液体变浑浊后再变澄清时,熄灭酒精灯;打开,滴入乙醛,并水浴加热;打开,滴入乙醇。下列说法错误的是
A. 若中有单质生成,则有乙醛分子被氧化
B. b中发生的反应属于熵增过程
C. c中有深蓝色晶体生成,说明此处生成的配合物极性弱
D. 尾气可通入饱和食盐水中,再通入,可以制备
【答案】C
【解析】
【分析】由实验装置图可知,试管b中氯化铵和氢氧化钠混合溶液共热反应制备氨气;试管c中硫酸铜溶液先与通入的氨气反应制得氢氧化铜沉淀,反应生成的氢氧化铜沉淀与过量的氨气反应得到深蓝色的四氨合铜离子,向反应后的溶液中滴入乙醇会降低硫酸四氨合铜的溶解度而析出深蓝色的硫酸四氨合铜晶体;试管a中硝酸银溶液与氨气反应制得银氨溶液,向反应后的溶液中滴入乙醛,在水浴加热条件下银氨溶液与乙醛发生银镜反应生成银。
【详解】A.由分析可知,试管a中生成银的反应为:CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+3NH3+2Ag↓+H2O,反应中,碳元素的化合价升高,乙醛是反应的还原剂,银元素化合降低,氢氧化二氨合银为氧化剂,则由方程式可知,反应生成2mol银时,被氧化的乙醛的物质的量为1mol,A正确;
B.由分析可知,试管b中发生的反应为氯化铵和氢氧化钠混合溶液共热反应生成氯化钠、氨气和水,该反应是气体体积增大的反应,属于熵增过程,B正确;
C.由分析可知,c中得到的深蓝色晶体是硫酸四氨合铜,硫酸四氨合铜是极性较强的离子化合物,C错误;
D.反应得到的尾气中含有氨气,将尾气先通入饱和食盐水中得到氨化的饱和食盐水,再通入二氧化碳,二氧化碳会与氨气、氯化钠溶液反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,所以尾气可用于制备碳酸氢钠,D正确;
故选C。
13. M具有抗氧化作用且能消除体内自由基,其分子结构见图。是原子半径依次递增的短周期主族元素,Y和Z同族且与R位于不同周期。下列说法正确的是
A. 最高价氧化物的水化物的酸性:
B. 和空间结构均为平面三角形
C. 物质M既能与酸反应,又能与碱反应
D. 是合成某导电高分子材料的单体
【答案】C
【解析】
【分析】是原子半径依次递增的短周期主族元素,Y和Z同族结合结构图,Y和Z都形成两条共价键可判断为O,为S;R形成一条共价键,Y和Z同族且与R位于不同周期,R是H;X形成三条共价键、W形成四条共价键,结合原子半径可判断X为N、W为C。
【详解】A.最高价氧化物的水化物的酸性与元素的非金属性一致,非金属性C<S,故最高价氧化物的水化物的酸性W<Z,A错误;
B.是价电子对数=,空间结构是平面三角形;是价电子对数=,空间结构为三角锥形,B错误;
C.物质M的结构图中显示含有羧基(显酸性),还有氨基(显碱性),故物质M既能与酸反应,又能与碱反应,C正确;
D.是(乙烯),可以发生加成反应生成聚乙烯,聚乙烯不导电,D错误;
故选C。
14. 丙烯与HBr发生加成反应,存在以下两种途径:
已知:1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量。两个途径的反应过程,其图像如下:
下列说法正确的是
A. 相同条件下,生成2-溴丙烷的速率快
B. 相同条件下,生成1-溴丙烷的产率高
C. 生成两种溴代产物时,决速步均由第二步反应决定
D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量,故A物质是1-溴丙烷,B物质是2-溴丙烷,由图像可知生成2-溴丙烷的活化能更小,故速率更快,故A正确;
B.生成2-溴丙烷更稳定,故相同条件下,生成2-溴丙烷的产率高,故B错误;
C.由图像可知,都是第一步反应的活化能大于第二步反应,故决速步均由第一步反应决定,故C错误;
D.1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量,为放热反应,,故D错误;
答案选A。
15. 向溶液中逐滴加入浓氨水至过量,先产生蓝色沉淀后溶解,得到透明的深蓝色溶液;再加入乙醇,并用玻璃棒摩擦试管内壁,析出深蓝色的晶体,其组成为,过程如下图所示,则下列说法错误的是
A. 的组成非金属元素中第一电离能最大的是
B. 中含有的键数为
C. 将乙醇换成丙醇(易溶于水)也能析出深蓝色晶体
D. 蓝色沉淀溶解的过程涉及的方程式为:
【答案】B
【解析】
【详解】A.的组成非金属元素为N、H、S、O,N的2p轨道半充满,较稳定,第一电离能大于O,同主族元素从上到下,第一电离能减小,第一电离能规律为N>O>H>S,N的第一电离能最大,A正确;
B.中每个NH3含3个N-H σ键(共4×3=12个),Cu2+与4个NH3形成4个配位σ键(配位键为σ键),总σ键数=12+4=16,1 mol该配离子含σ键,B错误;
C.乙醇降低溶剂极性使配合物溶解度减小而析出,丙醇(易溶于水)同样为极性较小的有机溶剂,混合后溶剂极性降低,配合物溶解度减小,能析出晶体,C正确;
D.氢氧化铜蓝色沉淀溶解是因为浓氨水过量生成,涉及的方程式为:,D正确;
故选B。
16. 利用镍修饰铜催化剂电催化硝酸盐还原制氨的装置及相关机理如下图。下列说法正确的是
A. 工作时电子从电源b极流向碳棒
B. 元素的引入促使转化为活性氢,有利于的生成
C. 室温时镍修饰铜催化剂表面的电极反应式为
D. 高温时,电路中每转移电子,理论上阳极可生成气体(已折算为标准状况)
【答案】B
【解析】
【详解】A.镍修饰铜催化剂上硝酸根得电子发生还原反应,为阴极,因此电源a为负极、b为正极,电子从阳极(碳棒)流向电源b极,A错误;
B.由机理图可知,Ni可促使转化为活性氢,活性氢可将还原为,有利于的生成,B正确;
C.电解质溶液为NaOH碱性溶液,电极反应中不能出现,正确的电极反应为,C错误;
D.阳极反应为,转移4mol电子时生成1mol,标准状况下体积为22.4L,D错误;
故选B。
第II卷(非选择题 共56分)
二、非选择题:共4题,共56分。
17. 氯气是一种重要的化工原料,在生产生活中有着重要的应用。请回答下列问题:
(一)某兴趣小组用下图装置在实验室制备氯气。
(1)仪器a的名称为_______,制备的化学方程式为_______。
(2)实验室利用以下装置进行相关实验。其中,难以达到预期目的的是_______。
A.净化、干燥
B.收集
C.验证的漂白性
D.吸收尾气
(二)探究盐酸与的反应。
(3)实验采用的盐酸与一定量的反应时,没有产生明显实验现象。小组同学猜测可能的原因是:
猜想1:反应温度低;
猜想2:_______。
请完成如下实验设计并证明上述猜想是否成立。
序号
试剂
反应温度
现象
Ⅰ
盐酸、一药匙
无明显现象
Ⅱ
_______盐酸、一药匙
无明显现象
Ⅲ
盐酸、一药匙
产生黄绿色气体
①上述猜想2为_______,表中实验II所用试剂中盐酸的规格为_______,根据上述实验可知猜想_______(填“1”或“2”)成立。
②实验I中无明显现象的原因可能是或较低,设计实验进行探究:
由上述实验结果可知氧化盐酸的反应中,变化的影响_______(填“大于”或“小于”)。
③为探究变化究竟是影响了的氧化性还是影响了的还原性,用如图所示装置(A、B均为石墨电极,恒温水浴加热装置省略)进行实验。
序号
操作
现象
ⅰ
K闭合
指针向左偏转
ⅱ
向U形管a._______(填“左侧”或“右侧”)滴加浓硫酸至
指针偏转幅度变化不大
ⅲ
b._______
指针向左偏转幅度c._______
将i和ii、iii作对比,得出结论:氧化盐酸的反应中,HCl的还原性与无关;的氧化性与有关,越大,的氧化性越强。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②.
(2)BC (3) ①. 盐酸浓度低 ②. ③. 2 ④. 大于 ⑤. 右侧 ⑥. 向U形管左侧滴加浓硫酸至 ⑦. 增大
【解析】
【分析】MnO2与浓盐酸在加热条件下的反应可用于制取Cl2,但温度低时反应不发生,盐酸浓度小时反应也不能发生,那么,温度和盐酸的浓度中,哪个因素对反应的影响更大?溶液的酸性对Cl-的还原性影响大,还是对MnO2的氧化性影响大?通过实验探究,可确定H+浓度变化对反应的影响比Cl-浓度的变化对反应的影响大,溶液的酸性对MnO2氧化性的影响比对Cl-还原性的影响大。
【小问1详解】
根据装置结构特点可知仪器a为分液漏斗;浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,反应方程式:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑;
【小问2详解】
A.Cl2中的HCl可被饱和食盐水吸收,Cl2中的水可被浓硫酸吸收,A正确;
B.Cl2的密度大于空气,可以使用向上排空气法收集,B错误;
C.鲜花中有水,验证不了氯气的漂白性,C错误;
D.氯气可以和氢氧化钠溶液反应,可以吸收尾气,D正确;
答案选BC。
【小问3详解】
MnO2与盐酸反应时,不加热不发生反应,稀盐酸与MnO2既使在加热条件下也不发生反应,所以温度和盐酸的浓度都对反应的发生造成影响。
①实验Ⅰ中,使用40mL4mol∙L-1盐酸、一药匙MnO2,温度为65℃,反应未发生;实验Ⅱ中,虽然将温度由65℃升高到80℃,反应仍未发生,则表明溶液的浓度小导致反应未发生,所以猜想1.反应温度低;猜想2为:盐酸浓度低。比较实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的温度和浓度可以得出,实验Ⅲ中,虽然温度低,但盐酸的浓度大,反应仍能发生,所以表中实验Ⅱ反应不能发生的原因是所用试剂中盐酸浓度小,则规格为:40mL4 mol∙L-1。上述实验中,升高温度时反应未发生,但增大盐酸浓度时反应发生,由此可知猜想2成立。
②由上述实验结果可知,MnO2氧化盐酸的反应中,c(H+)从4 mol∙L-1增大到7 mol∙L-1时,反应发生,而c(Cl-)由4 mol∙L-1增大到10mol∙L-1时,反应才发生,所以c(H+)变化的影响大于c(Cl-)。
③为探究c(H+)变化究竟是影响了MnO2的氧化性还是影响了Cl-的还原性,则可向图中装置的U形管左侧或右侧分别滴加浓硫酸至c(H+)≥7mol∙L-1,观察指针的偏转情况,由此作出结论。
序号
操作
现象
i
K闭合
指针向左偏转
ii
向U形管a.右侧滴加浓硫酸至c(H+)≥7mol∙L-1
指针偏转幅度变化不大
iii
b.向U形管左侧滴加浓硫酸至c(H+)≥7mol∙L-1
指针向左偏转幅度c.增大
U形管左侧,A电极为正极,MnO2得电子产物与电解质反应,生成Mn2+等,发生的电极反应为 ;将i和ii、iii作对比,得出结论:MnO2氧化盐酸的反应中,HCl的还原性与c(H+)无关;MnO2的氧化性与c(H+)有关,c(H+)越大,MnO2的氧化性越强。
18. 一种从深海多金属结核[主要含MnO2、FeO(OH)、SiO2,有少量的Co2O3、Al2O3、NiO、CuO]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液(NiSO4,CoSO4,MnSO4)工艺流程如下:
已知:①萃取Cu2+的原理:Cu2++2RHCuR2+2H+(萃取剂RH是一种有机酸);
②金属氢氧化物胶体具有吸附性,可以吸附溶液中的阳离子;
③常温下,部分氢氧化物的Ksp如下表。
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Cu(OH)2
Ni(OH)2
Co(OH)2
Mn(OH)2
Ksp(298K)
2.8×10-39
1.3×10-33
2.2×10-20
5.5×10-16
5.9×10-15
1.9×10-13
(1)Ni价层电子排布式是_______________。
(2)“酸浸还原”时,SO2还原FeO(OH)的离子方程式为______________________________。
(3)“沉铝”时,pH最高可调至____________(忽略溶液体积变化)。[c(Cu2+)=0.022mol·L-1,c(Ni2+)=0.055mol·L-1,c(Co2+)=0.059mol·L-1,c(Mn2+)=0.19mol·L-1]
(4)“第一次萃取”后,向萃取液1中加入______________(填化学式)溶液进行反萃取,可以得到CuSO4溶液。
(5)“第二次萃取”时,Co2+、Ni2+与混合萃取剂形成的配合物(如图所示,M表示金属元素)更稳定,下列关于“第二次萃取”的说法正确的是______________。
A. 配合物中金属离子的配位数为6
B. 配合物中氮原子的杂化类型为sp2
C. 配合物中因存在分子内氢键而难溶于水
D. 配位时,Co2+、Ni2+被氧化
(6)Cu与P、Sn形成的合金(磷青铜)可用作耐磨零件和弹性合金原件。某立方磷青铜晶胞结构如图所示(晶胞边长为apm),原子1的分数坐标为(1,0,1),原子2的分数坐标为________;设NA表示阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为________g·cm-3(列出计算式,用含a、NA字母表示)。
【答案】(1)3d84s2
(2)
(3)5 (4)H2SO4 (5)AB
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】深海多金属结核[主要含MnO2、FeO(OH)、SiO2,少量Co2O3、Al2O3、NiO、CuO]经SO2与稀硫酸酸浸还原, SO2将MnO2、FeO(OH)、Co2O3还原为Mn2+、Fe2+、Co2+,Al2O3、NiO、CuO溶于硫酸生成Al3+、Ni2+、Cu2+,SiO2不参与反应而进入滤渣;向滤液中通入空气、200 ℃高压、调pH=3.2, 将Fe2+氧化为Fe3+,再水解生成Fe(OH)3沉淀,最后转化为Fe2O3除去;再加入NaOH将Al3+转化为Al(OH)3沉淀;向主要含Mn2+、Co2+、Ni2+、Cu2+的滤液中加入萃取剂RH进行第一次萃取, Cu2+进入萃取剂1,再加入H2SO4反萃取得到CuSO4溶液;萃余液1主要含Mn2+、Ni2+、Co2+,向萃余液1中加入混合萃取剂进行第二次萃取,Co2+、Ni2+与混合萃取剂形成配合物进入萃取剂2,最后得到电池级镍钴锰混合溶液;主要含Mn2+的萃余液2经电解得到金属Mn和电解余液,据此解答。
【小问1详解】
Ni的原子序数为28,其价层电子排布式为3d84s2;
【小问2详解】
“酸浸还原”时,SO2与FeO(OH)在酸性环境下反应生成Fe2+、和水,其离子方程式为:;
【小问3详解】
由表中数据可知,氢氧化物的Ksp:,因此“沉铝”过程要避免的析出,当溶液中Cu2+与OH-恰好达到饱和时有:,则,即“沉铝”时,pH最高可调至5;
【小问4详解】
根据已知①可知,第一次萃取时,铜离子发生反应()转化为,为了得到CuSO4溶液,可以加入H2SO4使上述平衡逆向移动进行反萃取,从而得到CuSO4溶液;
【小问5详解】
A.该配合物的中心离子为Co2+、Ni2+,从结构中可看出中心离子连接了6个原子,则配合物中金属离子的配位数为6,A正确;
B.配合物中N原子与两个碳原子和金属离子形成3个σ键,其杂化类型为sp2,B正确;
C.配合物难溶于水是因为R、R'为长链烷基(疏水基团),并非分子内氢键,C错误;
D.配位时,Co2+、Ni2+提供空轨道,其价态不变,未被氧化,D错误;
故选AB。
【小问6详解】
①原子2位于晶胞右侧面面心位置,原子1分数坐标为(1,0,1),则原子2的分数坐标为;
②该晶胞中含有Sn原子个数为、P原子个数为1、Cu原子个数为,晶胞质量为,体积为,则该晶体的密度为。
19. 有机酸是一类重要的酸,在多种反应中应用广泛。
(1)三氟乙酸(CF3COOH)可用于合成医药、农药和染料等领域。三氟乙酸中四种元素的电负性由大到小的顺序为___________,基态氧原子的价层电子轨道表示式为___________。
(2)甲酸是一种重要的有机储氢材料,利用二氧化碳和氢气可以合成甲酸,实现变废为宝和碳的循环利用。已知:
①反应 ___________。
②在恒温恒容的密闭容器中,有关和合成的说法正确的是___________。
A.气体的密度保持不变,说明反应达到了平衡状态
B.升高温度,可以提高反应速率和的平衡转化率
C.选择高效催化剂,可以降低反应的活化能和焓变
D.平衡时加入适量的,再次达到平衡后增大
③在密闭容器中投入和合成,的平衡转化率随温度和压强变化如图所示。
则___________(填“>”、“<”或“=”),A点和B点的对应的平衡常数大小关系为___________(填“>”、“<”或“=”)。若容器体积为,计算在温度为的条件下该反应的化学平衡常数为___________。
(3)25℃时,改变相同浓度的甲酸(HCOOH)、乙酸()和丙酸()溶液的,测得溶液中与的变化关系如图所示(,为酸根离子浓度与酸分子浓度的比值)。
①图中表示甲酸的曲线的是___________(填“”、“”或“”)。
②当时,该溶液的___________。
③计算反应:的化学平衡常数___________。(写出计算过程)
【答案】(1) ①. F > O > C > H ②.
(2) ①. ②. BD ③. > ④. < ⑤. 40
(3) ①. ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
根据元素周期律,同周期从左到右电负性增大,同主族从上到下电负性减小。三氟乙酸中C、H、O、F四种元素的电负性由大到小:F>O>C>H;
基态氧原子的价层电子轨道表示式可写作;
【小问2详解】
①由题给热化学方程式利用盖斯定律,目标反应:,可以通过(ii)-(i)得到目标反应,故
②A.恒温恒容,气体总质量不变,体积不变,所以密度始终不变,不能作为平衡标志,A错误;
B.该反应为吸热反应(),升高温度平衡正向移动,转化率增大;同时温度升高反应速率加快,B正确;
C.催化剂只能降低活化能,不能改变焓变(),C错误;
D.平衡常数,加入,平衡右移,减小,增大,所以比值增大,D正确。
故答案为BD。
③反应是气体分子数减少的反应。增大压强,平衡正向移动,转化率增大。图中温度下,对应的转化率(80%)高于对应的转化率(60%),故;
平衡常数只与温度有关。该反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,增大。,故;
温度,起始投入和,容器体积为,平衡后二氧化碳转化率80%。则可列出三段式:
故在温度为的条件下该反应的化学平衡常数为。
【小问3详解】
①,酸性越强,电离常数越大,相同pH下越大,pX越小。已知酸性顺序:甲酸>乙酸>丙酸。即甲酸的pX最小(曲线最靠下),丙酸的pX最大(曲线最靠上)。图中最靠下,故代表甲酸。
②对于乙酸,图中与横轴交点pH=9.76,此时pX=-5,即。此时。当时,。。,故,即。
③反应:,其平衡常数,分子分母同乘,整理得:。由图可知:甲酸():时,故。丙酸():时,故。
故。
20. 化合物J可以促进消化道蠕动,是常用的促进胃动力的药物,其合成路线如下。
回答下列问题:
(1)化合物A的名称是_______,其中碳原子的杂化类型为_______。
(2)H→I的反应类型为_______,化合物J中含氧官能团名称为_______。
(3)化合物C的分子式为,则C的结构简式为_______,B到D的转化中加入碳酸钾的目的为_______。
(4)写出同时符合下列条件的化合物H的一种同分异构体的结构简式_______。
①分子中含有苯环,遇溶液不显色
②核磁共振氢谱图上有4组峰,峰面积之比为6∶2∶1∶1
(5)结合题干信息以苯甲醛为原料合成药物N-苄基苯甲酰胺()。基于你设计的合成路线,回答下列问题:
①相关步骤中涉及到醛的氧化,请写出该反应的化学方程式_______。
②写出最后一步反应的化学方程式_______。
【答案】(1) ①. 对甲基苯酚(或4-甲基苯酚) ②. 和
(2) ①. 取代反应 ②. 醚键、酰胺基
(3) ①. ②. 可以与生成的HCl反应。促进反应正向进行,提高产率
(4)、、、(任答一种)
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】A催化氧化后甲基氧化为醛基生成B,B与C作用得到D,结合D的结构得出C的结构简式为,D与H2NOH发生醛基上的加成反应并失去水得到E,E与H2在催化剂作用下反应生成F,F和I发生取代反应生成J。
【小问1详解】
化合物A的名称是对甲基苯酚(或4-甲基苯酚),其中碳原子的杂化类型为和,其中苯环上的为,甲基上的为。
【小问2详解】
H→I,反应时羧基上的羟基被氯原子取代,反应类型为取代反应,化合物J中含氧官能团名称为醚键、酰胺基。
【小问3详解】
化合物C的分子式为,据分析,C的结构简式为,B和C即发生取代反应得到D和HCl,则B到D的转化中加入碳酸钾的目的为:可以与生成的HCl反应,促进反应正向进行,提高产率。
【小问4详解】
化合物H同时符合条件:①分子中含有苯环,遇溶液不显色,则不含酚羟基;②核磁共振氢谱图上有4组峰,则含有4种氢原子,峰面积之比即氢原子数目之比为6∶2∶1∶1;则符合条件的一种同分异构体的结构简式可以为、、、(任答一种)。
【小问5详解】
结合题干信息用苯甲醛为原料合成药物N-苄基苯甲酰胺的合成步骤为与NH2OH反应生成,催化剂作用下与氢气发生还原反应生成;催化剂作用下,与氧气发生催化氧化反应生成,与SOCl2发生取代反应生成,与发生取代反应生成,合成路线为。
①相关步骤中涉及到醛的氧化,该反应的化学方程式为2+O2 2。
②最后一步反应的化学方程式为+→+HCl。
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