内容正文:
绝密★启用前
绥棱县第一中学2025-2026学年度第二学期期末试卷
高二化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共15小题,共45分。
1. 下列应用中涉及到氧化还原反应的是
A. 暖贴中的铁粉遇空气放热 B. 碳酸氢钠作食品膨松剂
C. 明矾作净水剂 D. 用食醋清洗水垢
【答案】A
【解析】
【详解】A.暖贴中的铁粉遇空气放热,铁粉最终被氧化成Fe2O3,该过程中元素的化合价发生升降,涉及到氧化还原反应,A正确;
B.碳酸氢钠在作食品膨松剂时发生分解反应生成碳酸钠、水和二氧化碳,从而起到使食品膨松的作用,不是氧化还原反应,B错误;
C.明矾中的铝离子和水反应生成胶体,可以吸附溶液中的悬浮颗粒,达到净水的作用,不是氧化还原反应,C错误;
D.用食醋清洗水壶内的水垢,反应原理为2CH3COOH+CaCO3=Ca(CH3COO)2+H2O+CO2,是利用醋酸的酸性比碳酸强,不是氧化还原反应,D错误;
故选A。
2. 冠醚是一种皇冠状分子,不同大小的冠醚空穴适配不同大小的碱金属离子,例如:12-冠-4适配,18-冠-6适配。下列说法错误的是
A. 空腔大小:12-冠-4<18-冠-6 B. 红外光谱可测定冠醚中含有的官能团
C. 化学键极性: D. 超分子具有识别某些离子的能力
【答案】C
【解析】
【详解】A.钾离子大于锂离子,可知空腔大小:12-冠-4<18-冠-6,故A正确;
B.红外光谱可以测定物质中的化学键和官能团,红外光谱可测定冠醚中含有的官能团,故B正确;
C.电负性相差越大,化学键极性越大,电负性O>C>H,可知化学键极性:,故C错误;
D.冠醚是皇冠状的分子,可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子,体现了超分子的分子识别特征,故D正确;
选C。
3. 东莨菪内酯可用于治疗支气管疾病和哮喘,结构简式如图。下列说法正确的是
A. 分子中存在3种官能团
B. 该物质用足量氢气还原后的产物分子中有4个手性碳原子
C. 1mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗1mol
D. 1mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2mol NaOH
【答案】B
【解析】
【详解】A.由结构式可知,该分子中存在醚键、羟基、酯基和碳碳双键共4种官能团,故A错误;
B.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,该物质用足量氢气还原后的产物为,手性碳原子的个数和位置为,共4个,故B正确;
C.该物质中含有碳碳双键和发生加成反应,含有酚羟基,苯环可以和溴水发生取代反应,1mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗2mol ,故C错误;
D.该物质中酯基和酚羟基都可以和NaOH反应且酯基水解后又生成1个酚羟基,则1mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗3mol NaOH,故D错误;
故选B。
4. 和均可发生水解反应,其中的水解机理示意图如下:
下列说法错误的是
A. 分子的极性: B. 和中的N均为杂化
C. 比难水解 D. 中各原子均满足8电子稳定结构
【答案】C
【解析】
【详解】A.NCl3的价层电子对数为3+=4,孤电子对数为1,为三角锥形,属于极性分子,SiCl4为正四面体形,为非极性分子,分子的极性:,故A正确;
B.NCl3和NH3中心原子的价层电子对数均为3+=4,因此NCl3和NH3中的N均为sp3杂化,故B正确;
C.结合的水解机理可知,水解的发生是中N上的孤电子对进攻水分子引发的,和的中心原子都有孤电子对,其中P的电负性小,其孤电子对更容易进攻水分子,更易发生水解,故C错误;
D.为共价化合物, 的电子式为:,氯原子和氮原子都达到8电子稳定结构,故D正确;
故选C。
5. 砷化镓的晶胞属立方晶系,晶胞参数如图1所示。下列说法正确的是
A. 与距离最近的原子有4个
B. 原子填满镓原子形成的四面体空隙
C. 已知原子的坐标为,则砷原子的坐标为
D. 该晶胞在面上的投影如图2所示,则代表原子的位置是7,8,11
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据晶胞结构可知,晶胞中距离Ga原子等距且最近的Ga原子有12个,A错误;
B.由晶胞结构可知,Ga原子位于晶胞的顶点、面心,As原子位于晶胞内的四面体空隙中,但As原子并没有填满Ga原子形成的四面体空隙,B错误;
C.已知原子M的坐标为(0,0,0),以晶胞参数为单位长度建立的坐标系中,根据砷原子N与M相对位置可知,N坐标为(,,),C错误;
D.该晶胞在面ABCD上的投影,由于Ga原子位于面心、顶点,As原子位于体内,故代表As原子的位置是7,8,11,D正确;
故答案选D。
6. 一种新型漂白剂(见下图)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,Y的最外层p能级上只有一个单电子,X是地壳中含量最多的元素。W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。下列叙述不正确的是
A. 该化合物中每个原子都达到稳定结构
B. 原子序数:,对应的简单离子半径顺序:
C. 基态Y原子中有3种能量不同的电子,这些电子的运动状态共5种
D. 电负性:
【答案】A
【解析】
【分析】W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素, X是地壳中含量最多的元素,则X为O,W、X对应的简单离子核外电子排布相同,则W为Mg,根据结构分析Z有1个价键,则Z为H,W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,Y的最外层p能级上只有一个单电子,则Y为B。
【详解】A.该化合物中H原子未达到稳定结构,故A错误;
B.W为Mg,X为O,则原子序数:,根据同电子层结构核多径小,则对应的简单离子半径顺序:,故B正确;
C.基态Y原子核外电子排布式为1s22s22p1,则基态Y原子中有3种能量不同的电子,一个电子是一种运动状态,则这些电子的运动状态共5种,故C正确;
D.同周期元素从左到右电负性依次增大,同主族元素从下到上电负性依次增大,所以电负性:,故D正确。
综上所述,答案为A。
7. 下列离子方程式错误的是
A. 用氢氟酸溶蚀玻璃生产磨砂玻璃:
B. 检验菠菜液中是否含有:
C. 通入碘水:
D. 用除去废水中的:
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢氟酸与二氧化硅反应生成四氟化硅气体和水,离子反应式为,A正确;
B.检验时,与硫氰根离子()结合生成可溶的硫氰合铁(III)络合物(血红色溶液),离子方程式为,B正确;
C.被碘水氧化,生成硫酸和氢碘酸。但是强酸,应完全离解为和,离子方程式为:,C错误;
D.与发生沉淀转化,生成更难溶的和,符合溶度积规则,离子反应式:,D正确;
故选C。
8. Q、X、Y、Z、W分别为原子序数依次增大的短周期主族元素。X、W最外层电子数相同,均为其K层电子数的3倍,Q与Y 同族,Z为金属元素,其原子序数等于Q与Y的原子序数之和。下列说法错误的是
A. Q2X2属于共价化合物 B. 具有还原性
C. 属于强电解质 D. ZX常用于工业上冶炼金属Z
【答案】D
【解析】
【分析】Q、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、W最外层电子数相同,均为其K层电子数的3倍,即X、W最外层电子数为6,则X为O,W为S,Q(原子序数小于8)与Y (原子序数大于8)同族,Z为金属元素(原子序数大于8),其原子序数等于Q与Y的原子序数之和,则可推出Q为1号元素H、Y为11号元素Na,Z为12号元素Mg。综上,Q、X、Y、Z、W依次为H、O、Na、Mg、S。
【详解】A.结合分析知,Q2X2即H2O2,其结构式为H-O-O-H,只含共价键,属于共价化合物,A正确;
B.H2S中硫元素的化合价为-2,H2S易被氧化,具有还原性,B正确;
C.NaHSO3在水中可完全电离为Na+和(虽部分电离,但盐本身完全电离),属于强电解质,C正确;
D.ZX即MgO,MgO熔点很高,工业上常用电解熔融MgCl2冶炼Mg,D错误;
故选D。
9. 亚氨基化硫()的制备原理:。下列化学用语表述正确的是
A. 基态S原子的价层电子排布式:
B. 的VSEPR模型:
C. 的电子式:
D. 的结构式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.S是16号元素,价层电子排布式:,A错误;
B.中心原子价层电子对数为3+=4,含有1个孤电子对,VSEPR模型为四面体形,B错误;
C.是离子化合物,电子式为,C正确;
D.是共价化合物,结构式为:,D错误;
故选C。
10. 某实验小组设计粗固体(只含有少量NaCl)的提纯方案如下:
下列说法不正确的是
A. 操作Ⅰ中依据硝酸钾的溶解度估算加水量
B. 操作Ⅱ缓慢冷却有利于硝酸钾析出大晶体
C. 操作Ⅲ常用到的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯和漏斗
D. 操作Ⅳ用热水洗涤晶体
【答案】D
【解析】
【分析】粗硝酸钾中含有少量NaCl,由流程可知,加水溶解时需保证硝酸钾完全溶解,溶液含KNO3、NaCl,NaCl的溶解度受温度影响不大,硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,则冷却结晶可析出硝酸钾,过滤、洗涤得到硝酸钾,以此来解答。
【详解】A.加水溶解时需保证硝酸钾完全溶解,则B操作Ⅰ中依据硝酸钾的溶解度估算加水量,故A正确;
B.操作Ⅱ缓慢冷却,结晶的速度慢,有利于硝酸钾析出大晶体,故B正确;
C.操作Ⅲ是过滤,常用到的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯和漏斗,故C正确;
D.硝酸钾在冷水中溶解度小,则操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体,减少溶解损失,故D错误。
答案选D。
11. 液氨是一种很好的溶剂,液氨可以微弱的电离产生和。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)。在有存在时,Cu(OH)2能溶于氨水形成[Cu(NH3)4]2+。NH3经过一定的转化可以形成 N2、NO、NO2、N2O4(无色)、HNO3等。下列有关NH2OH、NH3、、的说法正确的是
A. NH2OH 难溶于水
B. 的空间构型为直线形
C. NH3的键角比中的大
D. 1mol [Cu(NH3)4]2⁺中含有 4mol σ键
【答案】C
【解析】
【详解】A.NH2OH能和水形成分子间氢键,所以易溶于水,A错误;
B.的价层电子数为2+=3,含有1对孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,其空间构型为V形,B错误;
C.中N原子价层电子对个数=2+=4且含有2个孤电子对,NH3中N原子价层电子对个数=3+=4且含有1个孤电子对,孤电子对之间的排斥力大于孤电子对和成键电子对之间的排斥力,所以NH3的键角比中的大,C正确;
D.1mol [Cu(NH3)4]2⁺中含有4mol Cu-Nσ键和12molN-Hσ键,即共16molσ键,D错误;
故答案为:C。
12. 用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是
A. 标准状况下2.24LSO3溶于水生成0.1molSO
B. 电解精炼铜时,若阳极质量减少64g,则电路中转移的电子数目为2NA
C. 7.8gNa2S与Na2O2的混合物,含离子总数为0.3NA
D. 常温下pH=12的Na2CO3溶液中,由水电离出OH-的数目为0.01NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.标准状况下SO3不是气体,不能根据气体摩尔体积22.4L/mol计算物质的量,故A错误;
B.电解精炼铜时,阳极除了铜被氧化,还有比铜活泼的Zn、Fe等杂质也被氧化,所以当电路中通过的电子数为NA时,不能确定阳极减少的质量,则当阳极质量减少64g时,电路中转移电子数不一定为2NA,故B错误;
C.Na2S与Na2O2的摩尔质量相同,过氧化钠是有钠离子和过氧根离子构成,7.8gNa2S和Na2O2的混合物物质的量为0.1mol,含有的离子数0.3NA,故C正确;
D.常温下pH=12的Na2CO3溶液中,不知道溶液的体积,无法求出水电离出的OH-的数目,故D错误;
故选C。
13. 分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛的应用。某新型合成药物的中间体结构如图所示,科学家需要对其进行成酯修饰后患者才能服用。已知连在同一碳上的两个羟基易脱水,下列说法正确的是
A. 对该化合物分子进行成酯修饰目的是增强其水溶性
B. 分析该化合物的质谱图,可获得分子中含有的官能团的信息
C. 1mol该化合物最多与4molNaOH反应
D. 该化合物分子中最多有11个碳原子共平面
【答案】D
【解析】
【详解】A.酯基不是亲水基,对该化合物分子进行成酯修饰不是增强其水溶性,故A错误;
B.质谱图用来测定相对分子质量,红外光谱用来获得分子中含有的官能团的信息,故B错误;
C.羧基能与NaOH发生中和反应,已知连在同一碳上的两个羟基易脱水,碳氟键水解生成1个羧基、3个HF,它们又与氢氧化钠发生中和反应,1mol该化合物最多与5mol NaOH反应,故C错误;
D.与苯环上、碳碳双键连接的碳原子一定共平面,其余单键相连碳原子可通过旋转得出最多2个碳原子在其平面上,所以最多有11个碳原子共平面,故D正确;
故选:D。
14. 在下列实验中相应操作、现象、结论均正确的是:
选项
操作
现象
解释(或结论)
A
乙烯通入溴的CCl4的溶液
褪色且分层
乙烯与溴发生加成反应
B
乙苯加入酸性高锰酸钾溶液
溶液褪色
乙苯被氧化为苯甲酸
C
向苯酚溶液中加入NaHCO3溶液
产生气体
苯环活化了酚羟基
D
2mL 10% CuSO4溶液,加入5滴5% NaOH溶液,振荡后加入0.5mL乙醛溶液加热
出现砖红色沉淀
醛基有还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烯与溴加成生成1,2-二溴乙烷能溶于CCl4,褪色但不分层,选项A错误;
B.酸性高锰酸钾溶液褪色,说明高锰酸钾被还原,则乙苯被酸性高锰酸钾溶液氧化,所得产物为苯甲酸,选项B正确;
C.碳酸的酸性比苯酚强,则向苯酚溶液中加入NaHCO3溶液不发生反应,无气体产生,选项C错误;
D.检验醛基的还原性时所用的是新制氢氧化铜碱性悬浊液,制备新制氢氧化铜应向2mL10%NaOH溶液滴加5滴 5%CuSO4溶液,项D错误;
答案选B。
15. 常温下,向一定体积0.2的溶液中逐滴滴入0.2的稀盐酸。溶液中水电离出的氢离子浓度的负对数[用表示,]与加入盐酸体积的关系如图所示。忽略溶液混合时体积变化和温度变化,已知,下列叙述错误的是
A. 的
B. c点溶液中水电离出的
C. b~c点间溶液中:
D. d点溶液中:
【答案】D
【解析】
【分析】根据图像可以看出a点溶质为,c点溶质是,d点溶液溶质为,根据分析答题。
【详解】A.根据a点数据 ,,A正确;
B.c点溶质是,,,B正确;
C.b~c点间溶液中溶质为,因此,C正确;
D.d点溶液溶质为,因此,D错误;
故选D。
第II卷(非选择题)
二、流程题:本大题共1小题,共14分。
16. 一种回收锌电解阳极泥(生要成分为和,还有少量猛铅氧化物和)中金属元素锌、锰、铅和银的工艺如图所示。回答下列问题:
已知:①易溶于水,不溶于乙醇。
②时,
③在较高温度及酸性催化条件下,葡萄糖能发生如下反应:
(1)基态的最外层电子的电子排布式为_______________。
(2)“还原酸浸”过程中主要反应的离子方程式为______________。
(3)结合溶解度曲线图分析,由溶液制得晶体的“一系列操作”是_________,用________(填物质的名称)洗涤、干燥。
(4)“电解”时,加入与水反应生成二元弱酸,在阴极放电生成单质,有利于电还原沉积。则放电的电极反应式为_____________。
(5)整个流程中可循环利用的物质是_____________。
(6)取“沉铁”操作所得的沉淀物置于水中,常温下充分溶解(忽略溶液体积的变化),其中沉淀物中若含有,最终所得溶液中_________。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. 蒸发结晶、趁热过滤 ②. 乙醇
(4)
(5)稀硫酸(稀)
(6)
【解析】
【分析】阳极泥的生要成分为MnO2、Fe2O3、PbSO4和ZnO,还有少量猛铅氧化物Pb2Mn8O16和Ag,加入稀硫酸,得到ZnSO4和Fe2(SO4)3溶液,MnO2、PbSO4、Pb2Mn8O16和Ag中继续加入稀硫酸和葡萄糖,+4价的Mn转化为+2价的Mn2+进入溶液中,过滤后得到的MnSO4溶液经过一系列操作,得到MnSO4•H2O晶体,加入SeO2与水反应生成二元弱酸H2SeO3,电解时,在阴极放电生成Se单质,有利于Mn2+电还原沉积生成Mn单质,滤渣中的PbSO4加入Na2CO3溶液,使PbSO4转化为更难溶的PbCO3,加入醋酸,得到Ag单质和醋酸铅溶液,在醋酸铅中加入硫酸,生成PbSO4沉淀,据此回答。
【小问1详解】
Mn为25号元素,价电子排布式为3d54s2,故基态Mn2+的最外层电子的电子排布式为3d5,故答案为:3d5;
【小问2详解】
“还原酸浸”过程中,MnO2中加入稀硫酸和还原性糖,+4价的Mn转化为+2价的Mn2+进入溶液中,发生的反应为:12MnO2+C6H12O6+12H2SO4=12MnSO4+6CO2↑+18H2O;
【小问3详解】
根据MnSO4的溶解度随温度变化的曲线,由MnSO4溶液制得MnSO4•H2O晶体的“一系列操作”是蒸发(至有大量晶体析出,但要注意保留足够的水)结晶、趁热过滤、洗涤、干燥;MnSO4•H2O易溶于水,不溶于乙醇,所以洗涤时用乙醇而不用水洗,可以降低MnSO4•H2O的溶解损耗,故答案为:蒸发结晶、趁热过滤;乙醇;
【小问4详解】
Mn2+放电的电极反应式为Mn2++2e-=Mn,故答案为:Mn2++2e-=Mn;
【小问5详解】
根据以上流程的分析,整个流程中可循环利用的物质是稀硫酸,故答案为:稀硫酸;
【小问6详解】
取“沉铁”操作所得的沉淀物置于10.0L水中,常温下充分溶解(忽略溶液体积的变化),其中沉淀物中若含有56g Fe(OH)3,最终所得溶液是Fe(OH)3的饱和溶液,此时Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)c3(OH-)=2.7×10-39,又因为c(Fe3+)=c(OH-),Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)c3[3c(Fe3+)]=2.7×10-39,中c(Fe3+)=mol/L=1.0×10-10mol/L,故答案为:1.0×10-10。
三、实验题:本大题共1小题,共13分。
17. 2,6-二氯-4-氨基苯酚是一种重要的医药和染料中间体。已知:①氨基和卤原子为邻对位定位基,硝基为间位定位基。②催化剂对脱卤率及选择性的影响如下表:
催化剂
脱卤率/%
选择性/%
雷尼镍
4.8
95.2
5%
2.5
97.5
1%
0.3
99.7
Ⅰ.传统合成方法的原理主要如下:
Ⅱ.新型合成方法以对硝基苯胺为超始原料,经氯化、重氮化、水解和硝基氢化还原等反应制备:
具体步骤如下:
①称取对硝基苯胺27.6g和盐酸(27%)溶液340.0g于烧瓶中,搅拌,升温至55℃,缓慢通入 5h后,TLC显示原料基本无剩余,降至室温,抽滤,得淡黄色固体40.0g。
②加入甲苯、硫酸和亚硝基硫酸得到重氮液后,再备另一烧瓶加入硫酸、水、硫酸铜为打底液,搅拌,升温至回流,再缓慢滴加上述重氮液6h,继续保温反应1h,冷却至室温,分层,得到上层甲苯液。
③将上步甲苯液加入1L高压加氢反应釜中,加入0.2g 1%作催化剂,密封,先用置换釜内空气3次,再用置换3次,充氢保温反应6h,滤去催化剂得加氢反应液,回收甲苯,浓缩冷却,抽滤,烘干得产品28.8g。
(1)下列实验仪器中,抽滤需要用到的有_______(写字母标号)。
(2)实验表明步骤①中氯化温度对合成反应有很大影响,最终选择在55℃左右,可能的原因是_______。
(3)步骤③中采用1% 作催化剂的优点是_______。
(4)步骤③中使用的目的是_______,实验室可用溶液与溶液加热制备,其离子方程式为_______。
(5)新型方法步骤③涉及的主要反应的化学方程式为_______。
(6)比起采用新型方法,传统方法的明显劣势为_______。
(7)该方法的产率为_______%(保留一位小数)。
【答案】(1)BE (2)温度低于55℃,反应速率较慢;温度高于55℃,易产生多氯代副产物,影响产率
(3)加氢还原时脱卤率低,选择性高
(4) ①. 排尽装置中的氧气,防止与混合发生爆炸;防止原料和产物被氧化 ②.
(5)
(6)氯原子为邻对位定位基,硝化反应时副产物多,产率低
(7)80.9
【解析】
【分析】2,6-二氯-4-氨基苯酚是一种重要的医药和染料中间体,①称取对硝基苯胺和盐酸溶液于烧瓶中,搅拌,升温至55℃,缓慢通入 5h后,TLC显示原料基本无剩余,降至室温,抽滤,得淡黄色固体。②加入甲苯、硫酸和亚硝基硫酸得到重氮液后,再备另一烧瓶加入硫酸、水、硫酸铜为打底液,搅拌,升温至回流,再缓慢滴加上述重氮液6h,继续保温反应1h,冷却至室温,分层,得到上层甲苯液。③将上步甲苯液加入1L高压加氢反应釜中,加入0.2g 1%作催化剂,密封,先用置换釜内空气3次,排尽装置中的氧气,再用置换3次,发生反应:+2H2O,充氢保温反应6h,滤去催化剂得加氢反应液,回收甲苯,浓缩冷却,抽滤,烘干得产品。
【小问1详解】
抽滤需要用到布氏漏斗和抽滤瓶,故选BE。
【小问2详解】
实验表明步骤①中氯化温度对合成反应有很大影响,最终选择在55℃左右,可能的原因是:温度低于55℃,反应速率较慢;温度高于55℃,易产生多氯代副产物,影响产率。
【小问3详解】
由催化剂对脱卤率及选择性数据表格可知,步骤③中采用1% 作催化剂的优点是:加氢还原时脱卤率低,选择性高。
【小问4详解】
酚羟基容易被氧化,步骤③中使用的目的是:排尽装置中的氧气,防止与混合发生爆炸;防止原料和产物被氧化。实验室可用溶液与溶液加热制备,该反应中N元素由亚硝酸钠中的+3价下降到0价,由氯化铵中-3价上升到0价,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:。
【小问5详解】
第③中和H2发生还原反应生成,化学方程式为:+2H2O。
【小问6详解】
比起采用新型方法,传统方法的明显劣势为:氯原子为邻对位定位基,硝化反应时副产物多,产率低。
【小问7详解】
27.6g对硝基苯胺的物质的量为=0.2mol,则理论上可以生成0.2mol,则该方法的产率为=80.9%。
四、简答题:本大题共1小题,共14分。
18. 甲醇是一种重要的化工原料,具有广阔的开发和应用前景。工业上使用水煤气(CO与H2的混合气体)转化成甲醇(CH3OH)。
(1)已知一定条件下,发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH1= -41.2 kJ/mol,CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) ΔH2= +49.5 kJ/mol,该条件下,水煤气转化成甲醇的热化学方程式是___________ 。
在体积可变的恒压密闭容器中投入0.5 mol CO和0.75 mol H2,不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时CH3OH的物质的量(n)随温度(T)、压强(p)的变化如图1所示。
(2)M点对应的平衡混合气体的体积为1 L,则233℃时,求反应的平衡常数___________。(写出计算过程)
(3)工业上可利用甲醇茾基化法进一步制取甲酸甲酯:CH3OH(g)+CO (g)⇌HCOOCH3(g)。在容积不变的密闭容器中,投入等物质的量的CH3OH(g)和CO (g),在相同时间内CO的转化率随温度变化如图2所示(不考虑其他副反应)。
①b、c、d三点中,尚未达到化学平衡状态的点是___________。
②该反应是___________ (填“放热”或“吸热”)反应。
③曲线ac段和de段的变化趋势不同。试从反应速率和平衡角度说明理由___________。
【答案】(1)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH= -90.7 kJ/mol
(2)16 (3) ①. bc ②. 放热 ③. 最高点之间未达到平衡,升温速率加快,转化率升高;达平衡后升温平衡逆向移动,转化率降低
【解析】
【小问1详解】
①,②,根据盖斯定律可知,①-②可得,,则水煤气转化成甲醇的热化学方程式是;
【小问2详解】
平衡时,为0.25mol,可列出三段式为:,M点对应的平衡混合气体的体积为,则时,该反应的平衡常数;
【小问3详解】
①由图可知,b、c点还未达到一氧化碳转化率的最大值,则尚未达到化学平衡状态;
②反应达到平衡后,随着温度的升高,d点平衡逆向进行,一氧化碳转化率降低,由图可知,温度超过一定数值后,随着温度的升高,一氧化碳的转化率降低,说明该反应为放热反应;
③曲线ac段和de段的变化趋势不同,从反应速率和平衡角度说明:ac段,反应未达平衡,温度升高,反应速率增大,相同时间内消耗CO多,de段,已经达到平衡,升高温度使平衡向逆反应方向移动,CO转化率降低;
五、推断题:本大题共1小题,共14分。
19. 一种非甾体抗炎药物(H)的合成路线如下(部分反应条件省略):
已知:Ⅰ.。
Ⅱ.。
回答下列问题:
(1)物质A的名称_______ ;物质B中官能团名称_______。
(2)物质C的结构简式为_______。
(3)下列说法正确的是 。
A. 含物质A的溶液中滴加氯化铁溶液,产生紫色沉淀
B. 反应D→E的反应类型是取代反应
C. 物质H中最多有13个碳原子共平面
D. 设计A→B和C→D两步反应的目的是保护酚羟基的对位氢不被取代
(4)E→F的化学反应方程式为_______(用结构简式作答)。
(5)X是D的同系物,其相对分子质量比D多14,苯环上有4个取代基,则X的结构有_______种(不考虑立体异构);写出其中一种核磁共振氢谱只出现三组峰且峰面积之比为1:2:3的结构简式_______。
(6)已知:。综合上述信息,写出以和为主要原料制备的合成路线。_______
【答案】(1) ①. 苯酚 ②. (酚)羟基、磺酸基
(2) (3)BD
(4) + ClCH2COCl + HCl
(5) ①. 16种 ②. 或
(6)
【解析】
【分析】A分子式为,与浓硫酸在加热条件下反应生成B,根据B的结构简式,可以确定A的结构为,与在催化剂条件下,生成C(),C在酸性条件下生成D,根据D的结构简式,确定C的结构为, D与反应生成E(),E为,结合已知Ⅰ,E与反应生成F(),则F结构为,F在AlCl3条件下转化为G类似已知Ⅱ,则G结构为,在NaOH溶液中反应生成H()。
【小问1详解】
由上述分析可知,A结构为,名称为苯酚;由B的结构简式可知其官能团为酚羟基、磺酸基;
【小问2详解】
与在催化剂条件下,生成C(),C在酸性条件下生成D,根据D的结构简式,确定C的结构简式为;
【小问3详解】
A.物质A为苯酚,与氯化铁溶液反应使溶液显紫色,不产生紫色沉淀,A项错误;
B.由D的结构简式,与反应生成和H2O,可知该反应是取代反应,B项正确;
C.由物质H的结构,苯环为平面结构,2个苯环通过sp3杂化的N结合,根据单键可旋转,2个苯环可能共平面,sp3杂化的亚甲基CH2碳原子一定在苯环平面上,而COONa原子团碳原子也可能在该平面上,故最多有14个碳原子共平面,C项错误;
D.由BC,即与在催化剂条件下,生成可知,在酚羟基邻位引入氯原子,而C在酸性条件下生成时,酚羟基对位的磺酸基转化为H,可确定设计A→B和C→D两步反应的目的是保护酚羟基的对位氢不被取代,D项正确;故答案为:BD;
【小问4详解】
结合已知Ⅰ,E为,与反应生成F()同时生成HCl,为取代反应,方程式为;
【小问5详解】
D为,X是D的同系物,其相对分子质量比D多14,即多一个原子团,苯环上有4个取代基的X的结构含有一个苯环,苯环上有2个取代基为Cl原子、一个羟基取代基、一个甲基取代基,其中2个氯原子可以位于邻位、间位、对位,则羟基与甲基采用“定一移一”法可确定同分异构体数目,即先定羟基位置有两种、,然后确定甲基位置分别有3种、3种;先定羟基位置有三种、、,然后确定甲基位置分别有2种、3种、2种;先定羟基位置有一种,然后确定甲基位置分别有3种;故符合条件的X同分异构体数目为种;核磁共振氢谱只出现三组峰且峰面积之比为1:2:3的结构具有对称性,有、;故答案为:16;或;
【小问6详解】
结合合成路线中F 在AlCl3条件下转化G结构可知,目标产物可由发生类似反应制备,而是由与反应生成的,故合成路线为。
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绥棱县第一中学2025-2026学年度第二学期期末试卷
高二化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共15小题,共45分。
1. 下列应用中涉及到氧化还原反应的是
A. 暖贴中的铁粉遇空气放热 B. 碳酸氢钠作食品膨松剂
C. 明矾作净水剂 D. 用食醋清洗水垢
2. 冠醚是一种皇冠状分子,不同大小的冠醚空穴适配不同大小的碱金属离子,例如:12-冠-4适配,18-冠-6适配。下列说法错误的是
A. 空腔大小:12-冠-4<18-冠-6 B. 红外光谱可测定冠醚中含有的官能团
C. 化学键极性: D. 超分子具有识别某些离子的能力
3. 东莨菪内酯可用于治疗支气管疾病和哮喘,结构简式如图。下列说法正确的是
A. 分子中存在3种官能团
B. 该物质用足量氢气还原后的产物分子中有4个手性碳原子
C. 1mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗1mol
D. 1mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2mol NaOH
4. 和均可发生水解反应,其中的水解机理示意图如下:
下列说法错误的是
A. 分子的极性: B. 和中的N均为杂化
C. 比难水解 D. 中各原子均满足8电子稳定结构
5. 砷化镓的晶胞属立方晶系,晶胞参数如图1所示。下列说法正确的是
A. 与距离最近的原子有4个
B. 原子填满镓原子形成的四面体空隙
C. 已知原子的坐标为,则砷原子的坐标为
D. 该晶胞在面上的投影如图2所示,则代表原子的位置是7,8,11
6. 一种新型漂白剂(见下图)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,Y的最外层p能级上只有一个单电子,X是地壳中含量最多的元素。W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。下列叙述不正确的是
A. 该化合物中每个原子都达到稳定结构
B. 原子序数:,对应的简单离子半径顺序:
C. 基态Y原子中有3种能量不同的电子,这些电子的运动状态共5种
D. 电负性:
7. 下列离子方程式错误的是
A. 用氢氟酸溶蚀玻璃生产磨砂玻璃:
B. 检验菠菜液中是否含有:
C. 通入碘水:
D. 用除去废水中的:
8. Q、X、Y、Z、W分别为原子序数依次增大的短周期主族元素。X、W最外层电子数相同,均为其K层电子数的3倍,Q与Y 同族,Z为金属元素,其原子序数等于Q与Y的原子序数之和。下列说法错误的是
A. Q2X2属于共价化合物 B. 具有还原性
C. 属于强电解质 D. ZX常用于工业上冶炼金属Z
9. 亚氨基化硫()的制备原理:。下列化学用语表述正确的是
A. 基态S原子的价层电子排布式:
B. 的VSEPR模型:
C. 的电子式:
D. 的结构式:
10. 某实验小组设计粗固体(只含有少量NaCl)的提纯方案如下:
下列说法不正确的是
A. 操作Ⅰ中依据硝酸钾的溶解度估算加水量
B. 操作Ⅱ缓慢冷却有利于硝酸钾析出大晶体
C. 操作Ⅲ常用到的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯和漏斗
D. 操作Ⅳ用热水洗涤晶体
11. 液氨是一种很好的溶剂,液氨可以微弱的电离产生和。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)。在有存在时,Cu(OH)2能溶于氨水形成[Cu(NH3)4]2+。NH3经过一定的转化可以形成 N2、NO、NO2、N2O4(无色)、HNO3等。下列有关NH2OH、NH3、、的说法正确的是
A. NH2OH 难溶于水
B. 的空间构型为直线形
C. NH3的键角比中的大
D. 1mol [Cu(NH3)4]2⁺中含有 4mol σ键
12. 用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是
A. 标准状况下2.24LSO3溶于水生成0.1molSO
B. 电解精炼铜时,若阳极质量减少64g,则电路中转移的电子数目为2NA
C. 7.8gNa2S与Na2O2的混合物,含离子总数为0.3NA
D. 常温下pH=12的Na2CO3溶液中,由水电离出OH-的数目为0.01NA
13. 分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛的应用。某新型合成药物的中间体结构如图所示,科学家需要对其进行成酯修饰后患者才能服用。已知连在同一碳上的两个羟基易脱水,下列说法正确的是
A. 对该化合物分子进行成酯修饰目的是增强其水溶性
B. 分析该化合物的质谱图,可获得分子中含有的官能团的信息
C. 1mol该化合物最多与4molNaOH反应
D. 该化合物分子中最多有11个碳原子共平面
14. 在下列实验中相应操作、现象、结论均正确的是:
选项
操作
现象
解释(或结论)
A
乙烯通入溴的CCl4的溶液
褪色且分层
乙烯与溴发生加成反应
B
乙苯加入酸性高锰酸钾溶液
溶液褪色
乙苯被氧化为苯甲酸
C
向苯酚溶液中加入NaHCO3溶液
产生气体
苯环活化了酚羟基
D
2mL 10% CuSO4溶液,加入5滴5% NaOH溶液,振荡后加入0.5mL乙醛溶液加热
出现砖红色沉淀
醛基有还原性
A. A B. B C. C D. D
15. 常温下,向一定体积0.2的溶液中逐滴滴入0.2的稀盐酸。溶液中水电离出的氢离子浓度的负对数[用表示,]与加入盐酸体积的关系如图所示。忽略溶液混合时体积变化和温度变化,已知,下列叙述错误的是
A. 的
B. c点溶液中水电离出的
C. b~c点间溶液中:
D. d点溶液中:
第II卷(非选择题)
二、流程题:本大题共1小题,共14分。
16. 一种回收锌电解阳极泥(生要成分为和,还有少量猛铅氧化物和)中金属元素锌、锰、铅和银的工艺如图所示。回答下列问题:
已知:①易溶于水,不溶于乙醇。
②时,
③在较高温度及酸性催化条件下,葡萄糖能发生如下反应:
(1)基态的最外层电子的电子排布式为_______________。
(2)“还原酸浸”过程中主要反应的离子方程式为______________。
(3)结合溶解度曲线图分析,由溶液制得晶体的“一系列操作”是_________,用________(填物质的名称)洗涤、干燥。
(4)“电解”时,加入与水反应生成二元弱酸,在阴极放电生成单质,有利于电还原沉积。则放电的电极反应式为_____________。
(5)整个流程中可循环利用的物质是_____________。
(6)取“沉铁”操作所得的沉淀物置于水中,常温下充分溶解(忽略溶液体积的变化),其中沉淀物中若含有,最终所得溶液中_________。
三、实验题:本大题共1小题,共13分。
17. 2,6-二氯-4-氨基苯酚是一种重要的医药和染料中间体。已知:①氨基和卤原子为邻对位定位基,硝基为间位定位基。②催化剂对脱卤率及选择性的影响如下表:
催化剂
脱卤率/%
选择性/%
雷尼镍
4.8
95.2
5%
2.5
97.5
1%
0.3
99.7
Ⅰ.传统合成方法的原理主要如下:
Ⅱ.新型合成方法以对硝基苯胺为超始原料,经氯化、重氮化、水解和硝基氢化还原等反应制备:
具体步骤如下:
①称取对硝基苯胺27.6g和盐酸(27%)溶液340.0g于烧瓶中,搅拌,升温至55℃,缓慢通入 5h后,TLC显示原料基本无剩余,降至室温,抽滤,得淡黄色固体40.0g。
②加入甲苯、硫酸和亚硝基硫酸得到重氮液后,再备另一烧瓶加入硫酸、水、硫酸铜为打底液,搅拌,升温至回流,再缓慢滴加上述重氮液6h,继续保温反应1h,冷却至室温,分层,得到上层甲苯液。
③将上步甲苯液加入1L高压加氢反应釜中,加入0.2g 1%作催化剂,密封,先用置换釜内空气3次,再用置换3次,充氢保温反应6h,滤去催化剂得加氢反应液,回收甲苯,浓缩冷却,抽滤,烘干得产品28.8g。
(1)下列实验仪器中,抽滤需要用到的有_______(写字母标号)。
(2)实验表明步骤①中氯化温度对合成反应有很大影响,最终选择在55℃左右,可能的原因是_______。
(3)步骤③中采用1% 作催化剂的优点是_______。
(4)步骤③中使用的目的是_______,实验室可用溶液与溶液加热制备,其离子方程式为_______。
(5)新型方法步骤③涉及的主要反应的化学方程式为_______。
(6)比起采用新型方法,传统方法的明显劣势为_______。
(7)该方法的产率为_______%(保留一位小数)。
四、简答题:本大题共1小题,共14分。
18. 甲醇是一种重要的化工原料,具有广阔的开发和应用前景。工业上使用水煤气(CO与H2的混合气体)转化成甲醇(CH3OH)。
(1)已知一定条件下,发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH1= -41.2 kJ/mol,CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) ΔH2= +49.5 kJ/mol,该条件下,水煤气转化成甲醇的热化学方程式是___________ 。
在体积可变的恒压密闭容器中投入0.5 mol CO和0.75 mol H2,不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时CH3OH的物质的量(n)随温度(T)、压强(p)的变化如图1所示。
(2)M点对应的平衡混合气体的体积为1 L,则233℃时,求反应的平衡常数___________。(写出计算过程)
(3)工业上可利用甲醇茾基化法进一步制取甲酸甲酯:CH3OH(g)+CO (g)⇌HCOOCH3(g)。在容积不变的密闭容器中,投入等物质的量的CH3OH(g)和CO (g),在相同时间内CO的转化率随温度变化如图2所示(不考虑其他副反应)。
①b、c、d三点中,尚未达到化学平衡状态的点是___________。
②该反应是___________ (填“放热”或“吸热”)反应。
③曲线ac段和de段的变化趋势不同。试从反应速率和平衡角度说明理由___________。
五、推断题:本大题共1小题,共14分。
19. 一种非甾体抗炎药物(H)的合成路线如下(部分反应条件省略):
已知:Ⅰ.。
Ⅱ.。
回答下列问题:
(1)物质A的名称_______ ;物质B中官能团名称_______。
(2)物质C的结构简式为_______。
(3)下列说法正确的是 。
A. 含物质A的溶液中滴加氯化铁溶液,产生紫色沉淀
B. 反应D→E的反应类型是取代反应
C. 物质H中最多有13个碳原子共平面
D. 设计A→B和C→D两步反应的目的是保护酚羟基的对位氢不被取代
(4)E→F的化学反应方程式为_______(用结构简式作答)。
(5)X是D的同系物,其相对分子质量比D多14,苯环上有4个取代基,则X的结构有_______种(不考虑立体异构);写出其中一种核磁共振氢谱只出现三组峰且峰面积之比为1:2:3的结构简式_______。
(6)已知:。综合上述信息,写出以和为主要原料制备的合成路线。_______
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