内容正文:
2025学年上海外国语大学附属浦东外国语学校第一学期
高二年级化学学科期中试卷
满分:100分 考试时间:60分钟
考生注意:
(1)请将答案填写在答题纸上,填在试卷上无效。
(2)正文和附加题中,标注“双选”的试题,每小题有两个正确选项;未特别标注的选择类试题,每小题只有一个正确选项。
相对原子质量:H-1;C-12;N-14;O-16;Na-23;S-32
一、海洋中的卤素资源(本题共18分)
1. 海水是巨大的资源宝库,海水资源的综合开发利用对发展“蓝色经济”具有重要的意义。
海水中含有大量的盐,根据所学知识,回答下列问题:
Ⅰ.古代我国的沿海居民就开始了海滩晒盐的生产实践活动。
(1)从海水中日晒蒸发得到粗盐,属于______变化(填“物理”或“化学”)。
(2)粗盐中含有泥沙、、、等杂质,精制步骤如图1所示。
①过滤时用到玻璃棒,其作用是______。
②试剂a、b依次为______(填字母)。
A.Na2CO3、BaCl2 B.BaCl2、Na2CO3 C.Ba(NO3)2、Na2CO3
Ⅱ.海水中溴元素以形式存在,工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图:
(3)步骤Ⅱ涉及的离子反应如下,请配平该方程式(计量数是1时也不省略):______。
(4)步骤Ⅱ通入热空气吹出Br2,利用了溴的性质为______。
A. 氧化性 B. 还原性 C. 挥发性 D. 腐蚀性
(5)实验室分离溴还可以用萃取法,萃取法是使用有机溶剂从水中提取有机化合物,有机溶剂与水互不相溶且与溴不发生化学反应。下列可以用作溴的萃取剂的有双选______。
A. 乙醇 B. 四氯化碳 C. 裂化汽油 D. 苯
Ⅲ.工业上可电解饱和食盐水制取氯气。
(6)电解饱和食盐水制得的Cl2,可进一步用于工业制盐酸,制盐酸的化学方程式为____________。
(7)Cl2溶于水可制得氯水,检验一瓶氯水是否已经完全变质,可选用的试剂是______。
A. 硝酸银溶液 B. 酚酞溶液 C. 碳酸钠溶液 D. 紫色石蕊溶液
(8)下列各组物质相互混合进行反应,最终既有气体又有沉淀生成的是双选______。
A. 金属钠投入FeCl2溶液中 B. Na2O投入MgCl2溶液中
C. Na2O2投入BaCl2溶液中 D. Na2O2投入到CuSO4溶液中
【答案】(1)物理 (2) ①. 引流 ②. B
(3) (4)C (5)BD
(6) (7)D (8)AD
【解析】
【分析】海滩晒盐依靠蒸发结晶得到粗盐,只发生物理变化;粗盐除杂时,必须置于之前,除去、、,过滤后加盐酸除去过量碳酸根、氢氧根。海水提溴流程:氧化:,热空气利用溴的挥发性吹出,纯碱溶液发生歧化反应,酸化重新得到。电解饱和食盐水得到,与化合制备制盐酸;氯水变质本质、,据此分析。
【小问1详解】
日晒蒸发仅水的状态改变,无新物质生成,属于物理变化;
【小问2详解】
①过滤操作中玻璃棒用于引流,防止液体冲破滤纸;
②A.若碳酸钠在氯化钡前面,过量无法除去,A不符合题意;
B.除去,后续除去与过量,B符合题意;
C.引入杂质无法除去,C不符合题意;
故选B;
【小问3详解】
溴单质发生歧化,一部分由,每个原子失;一部分由,每个原子得;得失电子守恒,与计量数之比,共消耗,再配平碳酸根、二氧化碳,其离子方程式为:;
【小问4详解】
步骤Ⅱ通入热空气吹出,利用了溴单质易挥发,热空气可以把溴蒸气吹离水溶液,C符合题意;
故选C;
【小问5详解】
A.乙醇和水互溶,不能分层,不可作萃取剂,A不符合题意;
B.四氯化碳与水互不相溶,不与溴反应,溴在其中溶解度大,B符合题意;
C.裂化汽油含有碳碳双键,会和溴发生加成反应,C不符合题意;
D.苯与水互不相溶,不与溴反应,溴在其中溶解度大,D符合题意;
故选BD;
【小问6详解】
氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,氯化氢溶于水得到盐酸,;
【小问7详解】
氯水完全变质后,全部分解,溶液只有稀盐酸,无漂白性;
A.无论是否变质均含,都生成沉淀,无法检验,A不符合题意;
B.盐酸遇酚酞无现象,不能判断,B不符合题意;
C.变质前后均含,均产生气体,C不符合题意;
D.未完全变质时,先变红后褪色;完全变质只变红,不褪色,可以检验,D符合题意;
故选D;
【小问8详解】
A.,与生成沉淀,既有气体又有沉淀,A符合题意;
B.,只生成沉淀,无气体,B不符合题意;
C.,与不生成沉淀,只有气体,C不符合题意;
D.,,既有气体又有沉淀,D符合题意;
故选AD。
二、零碳甲醇(本题共18分)
第19届亚运会在中国举行。主火炬用“零碳甲醇”(CH3OH)作为燃料,“零碳甲醇”是以烟气中捕集的CO2为原料,与H2在一定条件下反应制得,实现了CO2的零排放。
2. 为使火焰更明艳,燃料中添加了少量NaCl和CaCl2。
(1)“零碳甲醇”在空气中完全燃烧时,下列说法正确的是______。
A.甲醇中的碳元素转化为CO B.甲醇中的氢元素转化为H2O2
C.该甲醇燃烧时不产生CO2 D.化学能转化为热能和光能
(2)下列不能导电的物质是______。
A.Cu B.NaCl固体 C.NaCl溶液 D.熔融的NaCl
(3)焰色试验中,灼烧NaCl时火焰的颜色是______。
A.紫色 B.黄色 C.砖红色 D.绿色
3. 利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2),可以在催化剂的作用下合成甲醇(CH3OH)。发生的主要反应如下:
Ⅰ.CO与H2反应合成甲醇: 放热反应
Ⅱ.CO2与H2反应合成甲醇: 放热反应
(1)正确表示反应Ⅰ合成甲醇反应中能量变化的图像是______。
A. B. C. D.
(2)在某一时刻采取下列措施,能使反应Ⅰ的反应速率减小的措施是______(填字母)。
A.恒温恒容下,再充入CO B.升高温度
C.恒温恒压下,向其中充入Ar D.恒温恒容下,向其中充入Ar
(3)一定温度下,在容积固定的密闭容器中发生反应Ⅱ,下列说法可以表明反应达到化学平衡状态的是______(填字母)。
A.单位时间内消耗3 mol H2,同时生成1 mol的CH3OH
B.
C.CH3OH的体积分数不再发生变化
D.容器内气体密度不再改变
(4)甲烷可以消除氮氧化物污染,发生反应,在容积固定的密闭容器中,每次实验均加入CH4和NO2,使、,在不同条件下进行反应,测得随时间的变化情况如下表(实验1、2温度相同):
实验序号
时间/min
10
20
30
40
50
1
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
2
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
①实验1中,在10~20 min内,______,30 min时v(正)______v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
②0~20 min内,实验2比实验1反应速率快的原因可能是__________________________。
【答案】2. ①. D ②. B ③. B
3. ①. B ②. C ③. C ④. ⑤. > ⑥. 实验2使用了催化剂
【解析】
【2题详解】
(1)甲醇完全燃烧反应;
A.甲醇完全燃烧,碳元素转化为,A错误;
B.氢元素转化为,不会生成,B错误;
C.甲醇燃烧生成,“零碳”指捕获的循环利用,不是燃烧不产生,C错误;
D.燃烧放热发光,化学能转化为热能和光能,D正确;
故选D;
(2)导电条件:存在自由移动电子或者自由移动离子;
A.为金属,存在自由电子,可以导电,A不符合题意;
B.固体,离子被束缚在晶体晶格,无自由移动离子,不能导电,B符合题意;
C.溶液,存在自由移动、,可以导电,C不符合题意;
D.熔融的,电离产生自由移动离子,可以导电,D不符合题意;
故选B;
(3)钠元素的特征焰色为黄色,B正确;
故选B;
【3题详解】
(1)反应Ⅰ为放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,反应要越过活化能的能垒;B正确;
故选B;
(2)A.恒温恒容下,再充入,反应物浓度增大,反应速率增大,A不符合题意;
B.升高温度,活化分子百分数增大,反应速率增大,B不符合题意;
C.恒温恒压下,向其中充入,容器体积增大,各反应组分浓度降低,反应速率减小,C符合题意;
D.恒温恒容下,向其中充入,各组分浓度不变,反应速率不变,D不符合题意;
故选C;
(3)平衡判定核心:“正逆速率相等,变量不再改变”;
A.单位时间消耗,同时生成,均代表正反应方向,无法判断正逆相等,A不符合题意;
B.,没有标注正、逆,不能代表正逆速率相等,B不符合题意;
C.的体积分数不再发生变化,体系变量保持恒定,达到平衡,C符合题意;
D.容器恒容,气体总质量不变,密度始终不变,密度为定值,不能判断平衡,D不符合题意;
故选C;
(4)甲烷消除氮氧化物污染
①:;:,,;速率之比等于计量数之比,,;时,浓度还在减小,反应仍正向进行,故;
②实验1、2温度相同,初始浓度相同,实验2达到平衡时间更短,平衡浓度一致,只加快速率不改变平衡,原因为:实验2使用了催化剂。
三、化工产品工业合成(本题共24分)
人类的生活离不开化工产品。化工产品的生产涉及反应原理、物料选择、能源消耗、工艺流程、环境保护等许多问题。
4. 下列物质的颜色为黄色的是______。
A. S B. N2 C. SO2 D. NO
5. 在常温下,某金属表面能被浓硫酸或浓硝酸氧化,生成一层致密的氧化物薄膜,这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应,该金属可能是______。
A. Au B. Fe C. Cu D. Zn
6. 硫酸是重要的化工原料。某实验小组采用下图装置模拟硫酸工业的接触室,并测定SO2催化氧化为SO3的转化率。
已知:
SO3
SO2
熔点/℃
16.8
-72.7
沸点/℃
44.8
-10
Ⅰ.回答下列问题:
(1)仪器a的名称为______。
(2)反应开始时,打开K1,关闭K2,使SO2和O2一起通过装置C进入D中发生反应,D中发生反应的化学方程式为__________________________。
(3)实验发现,在二氧化硫与氧气的反应中,无论怎样改变条件都不能使二氧化硫全部转化为三氧化硫,原因是__________________________。
(4)反应后的气体进入装置E,装置E的作用为__________________。
(5)若将装置E换为如图所示装置,实验测得SO2的转化率会______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
Ⅱ.可用电化学原理处理SO2制备硫酸,实验装置如下图所示,电极为多孔材料。
(1)M极为______极。
(2)写出N极的电极反应式:__________________________。
(3)若电路中有0.2 mol电子转移,则理论上可制得硫酸______g。
7. 2025年6月28日,全球首艘纯氨燃料内燃机动力示范船“氨晖号”首航成功,标志着氨燃料在船舶领域的工业化应用取得重大突破。
(1)写出工业合成氨的反应方程式__________________________。
(2)温度对催化剂催化能力的影响如下图所示。高温不利于提高工业合成氨中N2的平衡转化率,但是实际生产中依然选择700 K(423℃)左右的温度,原因是____________。
【答案】4. A 5. B
6. ①. 分液漏斗 ②. ③. 该反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物 ④. 冷却并收集 ⑤. 偏大 ⑥. 负 ⑦. ⑧.
7. ①. ②. 在左右时催化剂的催化活性最高,反应速率快
【解析】
【分析】3.装置A中70%浓硫酸与亚硫酸钠发生复分解反应:制备;与通入的一同进入装置C,浓硫酸作干燥剂除去混合气体中的水蒸气,避免水蒸气干扰后续的收集;干燥后的、进入D中,在加热、催化剂条件下发生可逆催化氧化反应:,混合气体通入E冰水浴装置,依据表格熔沸点数据,熔点,冰水环境下凝为液态实现分离,未反应的气体进入F,被酸性氧化吸收,装置B中溶液作为尾气处理,实验结束时打开可吸收装置内残留的,防止有毒气体逸出污染环境;Ⅱ.该装置为原电池,质子膜只允许通过。M极通入作负极:,被氧化;N极通入作正极:;穿过质子膜移向正极,实现电化学氧化制备硫酸,据此分析。
【4题详解】
A.单质硫俗称硫黄,淡黄色固体,A符合题意;
B.为无色气体,B不符合题意;
C.SO2为无色气体,C不符合题意;
D.为无色气体,D不符合题意;
故选A;
【5题详解】
常温下,铁()和铝()在浓硫酸或浓硝酸中会发生钝化,表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻止内部金属继续反应。金()与浓硫酸、浓硝酸均不反应;铜()和锌()在常温下能与浓硫酸、浓硝酸发生反应,不会钝化,
故选B;
【6题详解】
Ⅰ.(1)根据仪器构造可知,仪器a为分液漏斗;
(2)装置D中二氧化硫与氧气在催化剂和加热条件下发生可逆反应生成三氧化硫,化学方程式为;
(3)二氧化硫催化氧化生成三氧化硫的反应是可逆反应,存在化学平衡,因此反应物不能全部转化为生成物;
(4)根据表格数据,的熔点为,沸点为。装置E中使用冰水冷却,可使凝结为固体或液体,从而将其分离收集;
(5)若将装置E换为盛有足量溶液的洗气瓶,混合气体中未反应的和在溶液中会发生反应生成,进而与反应生成沉淀。这会导致测得的硫酸钡沉淀质量偏大,计算出的产量偏高,从而使的转化率偏大;
Ⅱ.(1)M极通入,转化为,硫元素化合价由升高至,发生氧化反应,故M极为负极;
(2)N极通入,发生还原反应,在酸性条件下生成水,电极反应式为;
(3)根据总反应可知,每生成转移电子,当电路中有电子转移时,理论上生成,其质量为;
【7题详解】
(1)工业合成氨由氮气和氢气在高温、高压和催化剂条件下反应生成氨气,化学方程式为;
(2)合成氨反应为放热反应,升高温度不利于平衡正向移动,会降低的平衡转化率。但由图可知,在左右时催化剂的催化能力最强,此时反应速率较快,能兼顾反应速率和生产效率,故实际生产中选择该温度。
四、走进微观世界(本题共16分)
8. 2025年7月,中国科学家基于对月壤样品的成分分析,于《自然》期刊上发表了突破性研究,其中所揭示的数据为理解月球背面的岩浆活动、水含量及撞击历史提供了关键证据。
(1)3He与2H发生聚变有可能被开发为能源。3He与2H具有相同的______(填字母)。
A. 中子数 B. 质子数 C. 质量数 D. 电子数
(2)C元素可形成Ⅰ、Ⅱ两种单质,结构如下图所示,Ⅰ与Ⅱ为______(填字母)。
A. 同分异构体 B. 同位素 C. 同素异形体 D. 同种物质
【答案】(1)A (2)C
【解析】
【小问1详解】
的质子数为2,质量数为3,中子数为,电子数为2;的质子数为1,质量数为2,中子数为,电子数为1;则两者具有相同的中子数,故选A。
【小问2详解】
Ⅰ和Ⅱ均是由元素组成的不同单质,由同种元素形成的不同单质互为同素异形体,故选C。
9. 2025年是元素周期表诞生156周年,元素周期表(律)在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。部分元素在元素周期表中的位置如图所示。
回答下列问题:
(1)发现了元素周期律并编制出元素周期表的化学家是______(填字母)。
A. 门捷列夫 B. 道尔顿 C. 拉瓦锡 D. 阿伏加德罗
(2)元素周期表具有______个周期。
(3)⑨在周期表中的位置为______。
(4)⑧的单质与③的简单氢化物在一定条件下反应的化学方程式为__________________________。
(5)③、④、⑦三种简单离子的半径由大到小的顺序是____________(填离子符号)。
(6)下列事实能反映④和⑪金属性强弱关系的是______(填字母)双选。
A. 比较两种元素对应单质的熔点、沸点高低
B. 比较最高价氧化物的水化物碱性强弱
C. 比较相同温度下,最高价氧化物对应的水化物的溶解度大小
D. 将两种元素的单质分别与冷水反应,观察反应的剧烈程度
【答案】(1)A (2)七
(3)第四周期第ⅠB族
(4)
(5) (6)BD
【解析】
【分析】由周期表位置推得:①,②,③,④,⑤,⑥,⑦,⑧,⑨,⑩Br,⑪,据此分析。
【小问1详解】
1869年,俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律并编制出第一张元素周期表,故选A;
【小问2详解】
元素周期表共有七个横行,每一个横行称为一个周期,目前共有七个周期;
【小问3详解】
根据元素在周期表中的位置可知,⑨位于第四周期第11列,为元素,处于第四周期第族;
【小问4详解】
⑧为元素,③为元素,其简单氢化物为。铁与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为;
【小问5详解】
③为,简单离子;④为,简单离子;⑦为,简单离子;离子半径比较:电子层数越多,离子半径越大;电子层结构相同时,核电荷数越大,离子半径越小;有3层电子,半径最大;与均为2电子层,核电荷数,半径,综合可知,离子半径由大到小的顺序为;
【小问6详解】
④为元素,⑪为元素。
A.熔沸点属于物理性质,由金属键强弱决定,与元素金属性没有对应关系,A不符合题意;
B.元素金属性越强,最高价氧化物对应水化物碱性越强,可以比较金属性,B符合题意;
C.物质溶解度属于物理性质,和碱的电离能力无必然联系,不能判断金属性,C不符合题意;
D.金属单质与水反应越剧烈,金属性越强,可比较金属性,D符合题意;
故选BD。
五、有机物与生活(本题共24分)
10. 碳是组成有机物最重要的元素,回答下列问题。
(1)下列分子中,属于烷烃的是______(填字母)。
A. C2H4 B. C5H12 C. C2H5OH D. CH3COOH
(2)下列物质在光照下能与甲烷发生取代反应的是______(填字母)。
A. H2 B. H2O C. Cl2 D. KMnO4溶液
(3)苯分子的空间结构为______(填字母)。
A. 平面四方形 B. 平面正六边形 C. 正四面体型 D. 直线型
(4)科学家发现了一种烯炔化合物,其结构简式如图所示,在一定条件下,该化合物不能发生的反应是______(填字母)。
A. 加成反应 B. 氧化反应 C. 取代反应 D. 消去反应
【答案】(1)B (2)C (3)B (4)D
【解析】
【小问1详解】
烷烃的通式为,符合该通式,属于烷烃,属于烯烃,属于醇,属于羧酸,故选B;
【小问2详解】
甲烷性质较稳定,在光照条件下能与卤素单质(如)发生取代反应,不能与、、溶液反应,故选C;
【小问3详解】
苯分子中的6个碳原子和6个氢原子均在同一平面上,构成平面正六边形结构,故选B;
【小问4详解】
该化合物为烃类,分子中含有碳碳双键和碳碳三键,能发生加成反应和氧化反应,分子中含有饱和碳原子,在一定条件下能与卤素单质发生取代反应,由于分子中没有羟基或卤素原子等能发生消去的官能团,故不能发生消去反应,故选D。
11. 门捷列夫把用石油作燃料比喻为“就像用钞票给厨房的炉灶生火”。原油经过炼油厂的加工,制备某些化工产品,上海石油化工股份有限公司是中国规模最大的炼油化工一体化、高度综合的现代化石油化工企业之一、下图是以石油为原料制备某些化工产品的部分流程。
(1)下列生产过程中只发生物理变化的是______。
A. 煤的气化 B. 石油分馏 C. 煤的干馏 D. 重油裂化
(2)丙烯()通过反应③得到B,B分子式为C3H5Cl,且分子中无甲基,则B的结构简式为______。
(3)下列各组物质之间的加成反应,反应产物一定为纯净物的是______。
A.和H2O
B.和HBr
C.和Br2
【答案】(1)B (2)
(3)C
【解析】
【小问1详解】
A.煤的气化是煤与水蒸气在高温下反应生成水煤气等气体的过程,有新物质生成,属于化学变化,A不符合题意;
B.石油分馏是利用混合物中各组分沸点不同进行分离,没有新物质生成,只发生物理变化,B符合题意;
C.煤的干馏是煤在隔绝空气条件下加强热使其分解的过程,有新物质生成,属于化学变化,C不符合题意;
D.重油裂化是将长链烃断裂为短链烃的过程,有新物质生成,属于化学变化,D不符合题意;
故选B。
【小问2详解】
丙烯的分子式为,B的分子式为,说明发生了取代反应;由于B分子中无甲基,说明氯原子取代了丙烯甲基上的氢原子,同时保留了碳碳双键,故B的结构简式为。
【小问3详解】
A.属于不对称烯烃,与发生加成反应的产物有和两种,不一定为纯净物,A不符合题意;
B.属于不对称烯烃,与发生加成反应的产物有和两种,不一定为纯净物,B不符合题意;
C.与发生加成反应时,双键两端碳原子各加上一个溴原子,产物只有一种,即,一定为纯净物,C符合题意;
故选C。
12. 某化学学习小组利用乙醇、乙酸、浓硫酸来制取乙酸乙酯。
实验操作:向试管A中加入碎瓷片和药品,按图连接好装置,用酒精灯缓慢加热,将产生的蒸气经导管通到B试管中的液面上。
请回答下列问题:
(1)该合成的反应方程式为__________________________。
(2)试管A中加入试剂的顺序是______(填字母)。
A.先加乙醇,再加浓硫酸,最后加乙酸
B.先加浓硫酸,再加乙醇,最后加乙酸
C.先加乙酸,再加乙醇,最后加浓硫酸
(3)试管A中加入碎瓷片,其作用是______。
(4)试管B中的溶液是饱和______(填“Na2CO3”或“NaOH”)溶液。
(5)实验完毕后,将B试管中的液体充分振荡,静置后,溶液分为两层,乙酸乙酯在______(填“上层”或“下层”)。
【答案】(1)
(2)A (3)防止溶液暴沸
(4)Na2CO3 (5)上层
【解析】
【小问1详解】
乙醇、乙酸、浓硫酸制取乙酸乙酯的化学方程式:;
【小问2详解】
不能将乙醇、乙酸加入浓硫酸中,不然易发生爆沸;按照密度大的液体加入密度小的液体中的原则,因此先加乙醇、再加浓硫酸、冷却后,最后加乙酸,故选A;
【小问3详解】
试管A中加入碎瓷片,其作用是防止溶液暴沸;
【小问4详解】
试管B中的溶液是饱和Na2CO3溶液,作用是:中和乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度;
【小问5详解】
乙酸乙酯的密度小于水的密度,因此在上层。
等级班附加题(本题共20分)
13. 《名医别录》记载广藿香:“疗风水毒肿,去恶气,疗霍乱、心痛”。愈创木烯(结构简式如图所示)是广藿香的重要提取物之一、下列有关愈创木烯的说法正确的是
A. 属于芳香烃
B. 与乙烯互为同系物
C. 分子中所有的碳原子可能共平面
D. 1mol愈创木烯分子最多能与2mol 发生加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.由愈创木烯的结构简式可知,分子中不含有苯环,不属于芳香烃,A项错误;
B.该物质中含有两个碳碳双键,同时含有环状结构,和乙烯的结构不相似,与乙烯不互为同系物,B项错误;
C.愈创木烯含有多个饱和碳原子,所有碳原子不共面,C项错误;
D.愈创木烯分子中含有两个碳碳双键,1mol愈创木烯分子最多能与2mol 发生加成反应,D项正确;
故选D。
14. 下列芳香烃苯环上的一氯代物只有两种的是
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】A.苯环上含有三种环境的氢原子,其一氯代物有三种,A不符合题意;
B.苯环上含有2种环境的氢原子,其一氯代物有2种,B符合题意;
C.苯环上含有2种环境的氢原子,其一氯代物有2种,C符合题意;
D.苯环上含有1种环境的氢原子,其一氯代物有1种,D不符合题意;
故选BC。
15. 下列物质能形成顺反异构体的是
A. CH2=CHCH2CH3 B. CH2=CHCH3
C. D. CH3CCl=CClCH3
【答案】D
【解析】
【分析】形成顺反异构的烯烃分子中,双键碳原子上必须连接两个不同的原子或原子团,据此分析;
【详解】A.CH2=CHCH2CH3有一个双键碳原子上连接2个H原子,没有顺反异构体,A错误;
B.CH3-CH=CH2,有一个双键碳原子上连接2个H原子,没有顺反异构体,B错误;
C.2个双键碳原子其中一个连有2个甲基,没有顺反异构体,C错误;
D.CH3CCl=CClCH3每个双键碳原子上都连接不同的原子及原子团,有顺反异构体,D正确;
故选D。
16. 有机物A的结构简式为。若A是单烯烃与氢气加成后的产物,则该单烯烃可能有______种结构。
【答案】5
【解析】
【详解】单烯烃和氢气加成时,双键两端的碳原子各增加1个氢原子生成烷烃,因此逆向判断时,只要烷烃中相邻的两个碳原子上都连有氢原子,该位置就可以消去2个氢原子形成碳碳双键。首先分析该烷烃的碳骨架:主链共5个碳原子,3号碳连1个甲基支链,4号碳连1个甲基支链,5号碳连接3个甲基支链、自身无氢原子。可形成双键的位置如下:1.主链1号和2号碳原子之间,二者均含氢,可形成双键,;2.主链2号和3号碳原子之间,二者均含氢,可形成双键,;3.主链3号和4号碳原子之间,二者均含氢,可形成双键,;4.3号主链碳与其支链甲基的碳原子之间,二者均含氢,可形成双键,;5.4号主链碳与其支链甲基的碳原子之间,二者均含氢,可形成双键,。5号碳无氢,其与相邻的碳原子均不能形成双键,因此符合条件的单烯烃共5种。
17. 环戊二烯()是一种重要的有机合成原料,在化工、材料和制药等领域具有广泛的应用。
(1)由环戊二烯以及必要的无机试剂可合成,写出第一步合成反应的化学方程式__________________________。
(2)已知烯烃能发生如下反应:;。
①环戊二烯(C5H6)容易二聚生成双环戊二烯(C10H12),双环戊二烯的结构简式为______。
②双环戊二烯经臭氧氧化后,在Zn存在下水解,对应产物的结构简式为______。
【答案】(1) (2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
由环戊二烯()以及必要的无机试剂可合成,先与Br2发生1,4加成得到 ,再与氢气加成得到,第一步合成反应的化学方程式;
【小问2详解】
①根据已知第一个反应的信息,两分子的相互加成得到双环戊二烯(C10H12),双环戊二烯的结构简式为;
②根据已知第二个反应的信息,双环戊二烯经臭氧氧化后,在Zn存在下反应,两个碳碳双键均打开,变成醛基,生成的结构简式为。
18. 苯乙烯是一种重要化工原料,以苯乙烯为原料可以制备一系列化工产品,流程如图所示。
(1)加热条件下,D在NaOH的醇溶液中完全反应生成的有机产物的结构简式为____________(不含“”结构)。
(2)下列说法正确的是______(填字母,双选)。
A. E中所有碳原子共平面
B. E中有1个手性碳原子
C. 1 mol E与足量钠反应生成1.5 mol H2
D. E与甘油互为同系物
(3)G与O2发生催化氧化反应的化学方程式为__________________________。
【答案】(1) (2)BC
(3)
【解析】
【分析】苯乙烯与氯气发生反应生成B,B在一定条件下生成C,C与氢气发生加成反应生成D,由D的结构简式可知,C的结构简式为,则B为。
【小问1详解】
D在NaOH的醇溶液中发生消去反应,由于题目要求不含“”结构,根据消去反应的规律,卤素原子和相邻碳原子上的氢原子消去,生成;
【小问2详解】
A.E中碳原子均为饱和碳原子,饱和碳原子为四面体结构,所以所有碳原子不可能共平面,A错误;
B.手性碳原子是指连有四个不同原子或原子团的碳原子,E中与环相连的碳原子为手性碳原子,即E有1个手性碳原子,B正确;
C.E中含有3个-OH,1 mol-OH与足量钠反应生成0.5 mol H2,3 mol-OH与3 molNa反应生成1.5 mol H2,C正确;
D.同系物是指结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物,E中有环状结构,E与甘油结构不相似,不互为同系物,D错误;
故选BC;
【小问3详解】
G与O2发生催化氧化反应,羟基被氧化为羰基,化学方程式为。
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2025学年上海外国语大学附属浦东外国语学校第一学期
高二年级化学学科期中试卷
满分:100分 考试时间:60分钟
考生注意:
(1)请将答案填写在答题纸上,填在试卷上无效。
(2)正文和附加题中,标注“双选”的试题,每小题有两个正确选项;未特别标注的选择类试题,每小题只有一个正确选项。
相对原子质量:H-1;C-12;N-14;O-16;Na-23;S-32
一、海洋中的卤素资源(本题共18分)
1. 海水是巨大的资源宝库,海水资源的综合开发利用对发展“蓝色经济”具有重要的意义。
海水中含有大量的盐,根据所学知识,回答下列问题:
Ⅰ.古代我国的沿海居民就开始了海滩晒盐的生产实践活动。
(1)从海水中日晒蒸发得到粗盐,属于______变化(填“物理”或“化学”)。
(2)粗盐中含有泥沙、、、等杂质,精制步骤如图1所示。
①过滤时用到玻璃棒,其作用是______。
②试剂a、b依次为______(填字母)。
A.Na2CO3、BaCl2 B.BaCl2、Na2CO3 C.Ba(NO3)2、Na2CO3
Ⅱ.海水中溴元素以形式存在,工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图:
(3)步骤Ⅱ涉及的离子反应如下,请配平该方程式(计量数是1时也不省略):______。
(4)步骤Ⅱ通入热空气吹出Br2,利用了溴的性质为______。
A. 氧化性 B. 还原性 C. 挥发性 D. 腐蚀性
(5)实验室分离溴还可以用萃取法,萃取法是使用有机溶剂从水中提取有机化合物,有机溶剂与水互不相溶且与溴不发生化学反应。下列可以用作溴的萃取剂的有双选______。
A. 乙醇 B. 四氯化碳 C. 裂化汽油 D. 苯
Ⅲ.工业上可电解饱和食盐水制取氯气。
(6)电解饱和食盐水制得的Cl2,可进一步用于工业制盐酸,制盐酸的化学方程式为____________。
(7)Cl2溶于水可制得氯水,检验一瓶氯水是否已经完全变质,可选用的试剂是______。
A. 硝酸银溶液 B. 酚酞溶液 C. 碳酸钠溶液 D. 紫色石蕊溶液
(8)下列各组物质相互混合进行反应,最终既有气体又有沉淀生成的是双选______。
A. 金属钠投入FeCl2溶液中 B. Na2O投入MgCl2溶液中
C. Na2O2投入BaCl2溶液中 D. Na2O2投入到CuSO4溶液中
二、零碳甲醇(本题共18分)
第19届亚运会在中国举行。主火炬用“零碳甲醇”(CH3OH)作为燃料,“零碳甲醇”是以烟气中捕集的CO2为原料,与H2在一定条件下反应制得,实现了CO2的零排放。
2. 为使火焰更明艳,燃料中添加了少量NaCl和CaCl2。
(1)“零碳甲醇”在空气中完全燃烧时,下列说法正确的是______。
A.甲醇中的碳元素转化为CO B.甲醇中的氢元素转化为H2O2
C.该甲醇燃烧时不产生CO2 D.化学能转化为热能和光能
(2)下列不能导电的物质是______。
A.Cu B.NaCl固体 C.NaCl溶液 D.熔融的NaCl
(3)焰色试验中,灼烧NaCl时火焰的颜色是______。
A.紫色 B.黄色 C.砖红色 D.绿色
3. 利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2),可以在催化剂的作用下合成甲醇(CH3OH)。发生的主要反应如下:
Ⅰ.CO与H2反应合成甲醇: 放热反应
Ⅱ.CO2与H2反应合成甲醇: 放热反应
(1)正确表示反应Ⅰ合成甲醇反应中能量变化的图像是______。
A. B. C. D.
(2)在某一时刻采取下列措施,能使反应Ⅰ的反应速率减小的措施是______(填字母)。
A.恒温恒容下,再充入CO B.升高温度
C.恒温恒压下,向其中充入Ar D.恒温恒容下,向其中充入Ar
(3)一定温度下,在容积固定的密闭容器中发生反应Ⅱ,下列说法可以表明反应达到化学平衡状态的是______(填字母)。
A.单位时间内消耗3 mol H2,同时生成1 mol的CH3OH
B.
C.CH3OH的体积分数不再发生变化
D.容器内气体密度不再改变
(4)甲烷可以消除氮氧化物污染,发生反应,在容积固定的密闭容器中,每次实验均加入CH4和NO2,使、,在不同条件下进行反应,测得随时间的变化情况如下表(实验1、2温度相同):
实验序号
时间/min
10
20
30
40
50
1
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
2
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
①实验1中,在10~20 min内,______,30 min时v(正)______v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
②0~20 min内,实验2比实验1反应速率快的原因可能是__________________________。
三、化工产品工业合成(本题共24分)
人类的生活离不开化工产品。化工产品的生产涉及反应原理、物料选择、能源消耗、工艺流程、环境保护等许多问题。
4. 下列物质的颜色为黄色的是______。
A. S B. N2 C. SO2 D. NO
5. 在常温下,某金属表面能被浓硫酸或浓硝酸氧化,生成一层致密的氧化物薄膜,这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应,该金属可能是______。
A. Au B. Fe C. Cu D. Zn
6. 硫酸是重要的化工原料。某实验小组采用下图装置模拟硫酸工业的接触室,并测定SO2催化氧化为SO3的转化率。
已知:
SO3
SO2
熔点/℃
16.8
-72.7
沸点/℃
44.8
-10
Ⅰ.回答下列问题:
(1)仪器a的名称为______。
(2)反应开始时,打开K1,关闭K2,使SO2和O2一起通过装置C进入D中发生反应,D中发生反应的化学方程式为__________________________。
(3)实验发现,在二氧化硫与氧气的反应中,无论怎样改变条件都不能使二氧化硫全部转化为三氧化硫,原因是__________________________。
(4)反应后的气体进入装置E,装置E的作用为__________________。
(5)若将装置E换为如图所示装置,实验测得SO2的转化率会______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
Ⅱ.可用电化学原理处理SO2制备硫酸,实验装置如下图所示,电极为多孔材料。
(1)M极为______极。
(2)写出N极的电极反应式:__________________________。
(3)若电路中有0.2 mol电子转移,则理论上可制得硫酸______g。
7. 2025年6月28日,全球首艘纯氨燃料内燃机动力示范船“氨晖号”首航成功,标志着氨燃料在船舶领域的工业化应用取得重大突破。
(1)写出工业合成氨的反应方程式__________________________。
(2)温度对催化剂催化能力的影响如下图所示。高温不利于提高工业合成氨中N2的平衡转化率,但是实际生产中依然选择700 K(423℃)左右的温度,原因是____________。
四、走进微观世界(本题共16分)
8. 2025年7月,中国科学家基于对月壤样品的成分分析,于《自然》期刊上发表了突破性研究,其中所揭示的数据为理解月球背面的岩浆活动、水含量及撞击历史提供了关键证据。
(1)3He与2H发生聚变有可能被开发为能源。3He与2H具有相同的______(填字母)。
A. 中子数 B. 质子数 C. 质量数 D. 电子数
(2)C元素可形成Ⅰ、Ⅱ两种单质,结构如下图所示,Ⅰ与Ⅱ为______(填字母)。
A. 同分异构体 B. 同位素 C. 同素异形体 D. 同种物质
9. 2025年是元素周期表诞生156周年,元素周期表(律)在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。部分元素在元素周期表中的位置如图所示。
回答下列问题:
(1)发现了元素周期律并编制出元素周期表的化学家是______(填字母)。
A. 门捷列夫 B. 道尔顿 C. 拉瓦锡 D. 阿伏加德罗
(2)元素周期表具有______个周期。
(3)⑨在周期表中的位置为______。
(4)⑧的单质与③的简单氢化物在一定条件下反应的化学方程式为__________________________。
(5)③、④、⑦三种简单离子的半径由大到小的顺序是____________(填离子符号)。
(6)下列事实能反映④和⑪金属性强弱关系的是______(填字母)双选。
A. 比较两种元素对应单质的熔点、沸点高低
B. 比较最高价氧化物的水化物碱性强弱
C. 比较相同温度下,最高价氧化物对应的水化物的溶解度大小
D. 将两种元素的单质分别与冷水反应,观察反应的剧烈程度
五、有机物与生活(本题共24分)
10. 碳是组成有机物最重要的元素,回答下列问题。
(1)下列分子中,属于烷烃的是______(填字母)。
A. C2H4 B. C5H12 C. C2H5OH D. CH3COOH
(2)下列物质在光照下能与甲烷发生取代反应的是______(填字母)。
A. H2 B. H2O C. Cl2 D. KMnO4溶液
(3)苯分子的空间结构为______(填字母)。
A. 平面四方形 B. 平面正六边形 C. 正四面体型 D. 直线型
(4)科学家发现了一种烯炔化合物,其结构简式如图所示,在一定条件下,该化合物不能发生的反应是______(填字母)。
A. 加成反应 B. 氧化反应 C. 取代反应 D. 消去反应
11. 门捷列夫把用石油作燃料比喻为“就像用钞票给厨房的炉灶生火”。原油经过炼油厂的加工,制备某些化工产品,上海石油化工股份有限公司是中国规模最大的炼油化工一体化、高度综合的现代化石油化工企业之一、下图是以石油为原料制备某些化工产品的部分流程。
(1)下列生产过程中只发生物理变化的是______。
A. 煤的气化 B. 石油分馏 C. 煤的干馏 D. 重油裂化
(2)丙烯()通过反应③得到B,B分子式为C3H5Cl,且分子中无甲基,则B的结构简式为______。
(3)下列各组物质之间的加成反应,反应产物一定为纯净物的是______。
A.和H2O
B.和HBr
C.和Br2
12. 某化学学习小组利用乙醇、乙酸、浓硫酸来制取乙酸乙酯。
实验操作:向试管A中加入碎瓷片和药品,按图连接好装置,用酒精灯缓慢加热,将产生的蒸气经导管通到B试管中的液面上。
请回答下列问题:
(1)该合成的反应方程式为__________________________。
(2)试管A中加入试剂的顺序是______(填字母)。
A.先加乙醇,再加浓硫酸,最后加乙酸
B.先加浓硫酸,再加乙醇,最后加乙酸
C.先加乙酸,再加乙醇,最后加浓硫酸
(3)试管A中加入碎瓷片,其作用是______。
(4)试管B中的溶液是饱和______(填“Na2CO3”或“NaOH”)溶液。
(5)实验完毕后,将B试管中的液体充分振荡,静置后,溶液分为两层,乙酸乙酯在______(填“上层”或“下层”)。
等级班附加题(本题共20分)
13. 《名医别录》记载广藿香:“疗风水毒肿,去恶气,疗霍乱、心痛”。愈创木烯(结构简式如图所示)是广藿香的重要提取物之一、下列有关愈创木烯的说法正确的是
A. 属于芳香烃
B. 与乙烯互为同系物
C. 分子中所有的碳原子可能共平面
D. 1mol愈创木烯分子最多能与2mol 发生加成反应
14. 下列芳香烃苯环上的一氯代物只有两种的是
A. B. C. D.
15. 下列物质能形成顺反异构体的是
A. CH2=CHCH2CH3 B. CH2=CHCH3
C. D. CH3CCl=CClCH3
16. 有机物A的结构简式为。若A是单烯烃与氢气加成后的产物,则该单烯烃可能有______种结构。
17. 环戊二烯()是一种重要的有机合成原料,在化工、材料和制药等领域具有广泛的应用。
(1)由环戊二烯以及必要的无机试剂可合成,写出第一步合成反应的化学方程式__________________________。
(2)已知烯烃能发生如下反应:;。
①环戊二烯(C5H6)容易二聚生成双环戊二烯(C10H12),双环戊二烯的结构简式为______。
②双环戊二烯经臭氧氧化后,在Zn存在下水解,对应产物的结构简式为______。
18. 苯乙烯是一种重要化工原料,以苯乙烯为原料可以制备一系列化工产品,流程如图所示。
(1)加热条件下,D在NaOH的醇溶液中完全反应生成的有机产物的结构简式为____________(不含“”结构)。
(2)下列说法正确的是______(填字母,双选)。
A. E中所有碳原子共平面
B. E中有1个手性碳原子
C. 1 mol E与足量钠反应生成1.5 mol H2
D. E与甘油互为同系物
(3)G与O2发生催化氧化反应的化学方程式为__________________________。
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