精品解析:湖南湘潭县第一中学2025-2026学年高二上学期期末考试 化学试卷
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内容正文:
2026年上学期高二期末考试试卷
化学试卷
时量:75分钟 分值:100分
可能用到的相对原子质量:C:12 N:14 O:16 S:32 Cl:35.5 K:39 Cu:64 Ga:70 I:127
一、选择题(14×3=42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 活字印刷术极大地促进了世界文化的交流,推动了人类文明的进步。下列“活字”字坯的主要成分为硅酸盐的是
A.泥活字
B.木活字
C.铜活字
D.铅活字
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.泥活字的主要材料是粘土,粘土的主要成分是硅酸盐,A正确;
B.木活字主要成分是纤维素,B错误;
C.铜活字是铜合金,主要成分是铜,C错误;
D.铅活字主要成分是铅,D错误;
故选A。
2. 下列化学用语或图示表述正确的是
A. S的原子结构示意图:
B. Cl2分子中σ键的形成:
C. NaCl溶液中的水合离子:
D. 反-1,2-二氟乙烯的结构式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.该示意图核外电子总数为18,核电荷数为16,是的结构示意图,S原子最外层电子数应为6,正确的原子结构示意图为:,A错误;
B.Cl原子价层未成对电子位于3p轨道,两个Cl的3p轨道沿键轴方向“头碰头”重叠形成σ键,图示过程符合σ键形成规律,B正确;
C.氧元素的电负性大于氢元素,则水分子中的氧原子带负电荷,氢原子带正电荷,所以氯化钠溶液中钠离子靠近氧原子、氯离子靠近氢原子,水合钠离子和水合氯离子的示意图分别为、,C错误;
D.反-1,2-二氟乙烯的两个F应在碳碳双键异侧,图示两个F在双键同侧,为顺式结构,正确的结构为:,D错误;
故答案选B。
3. 物质结构决定其性质,下列关于物质结构或性质的说法正确的是
A. 键长:CO>CO2 B. 沸点:H2O>H2S
C. 键能:O2>N2 D. 键角:NH3>CH4
【答案】B
【解析】
【详解】A.的键级为3,中键的键级为2,键级越大键长越短,故键长,A错误;
B.分子间存在氢键,分子间仅存在范德华力,氢键作用力强于范德华力,故沸点,B正确;
C.分子中为氮氮三键,键级为3,分子中为氧氧双键,键级为2,键级越大键能越大,故键能,C错误;
D.为正四面体结构,无孤电子对,键角为,为三角锥形结构,存在1对孤电子对,孤电子对的排斥作用使键角被压缩至约,故键角,D错误;
故选 B。
4. 下列有关反应方程式不正确的是
A. K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓
B. 用金属钠除去甲苯中的微量水:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
C. 用溶液吸收尾气中的NO2:2NO2 + 2OH- = NO +NO +H2O
D. 氯气通入冷的石灰乳中制漂白粉:Cl2 + 2OH- = Cl- +ClO- +H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应为检验的特征反应,生成蓝色滕氏蓝沉淀,离子方程式书写正确,A不符合题意;
B.金属钠不与甲苯反应,仅与杂质水反应,化学方程式书写正确,B不符合题意;
C.与发生歧化反应,离子方程式满足电荷守恒、原子守恒,书写正确,C不符合题意;
D.石灰乳中为悬浊态,离子方程式中不能拆分为,正确的离子方程式为,D符合题意;
故选D。
5. 加热时,浓硫酸与木炭发生反应:(浓)。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 含中子数为6NA
B. 常温常压下,含σ键数目为0.6NA
C. 的稀硫酸中含数目为0.2NA
D. 与充分反应得到的分子数为NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.的物质的量为,每个原子含中子数为,故总中子数为,A正确;
B.常温常压下气体摩尔体积大于,的物质的量小于,每个分子含个键,故键总数小于,B错误;
C.的稀硫酸中,溶液中物质的量为,数目为,C错误;
D.与生成的反应为可逆反应,反应物不能完全转化,故得到的分子数小于,D错误;
故选A。
6. 下列实验的相应操作中,正确的是
A.实验室蒸馏分离和
B.配制100mL一定物质的量浓度的硫酸溶液
C.实验室快速制备氨气
D.检验乙醇脱水生成乙烯
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.蒸馏操作中温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处测量蒸气温度,图中温度计插入反应液中,操作错误,A错误;
B.容量瓶为定容仪器,不能用于稀释浓硫酸,浓硫酸稀释应在烧杯中进行,冷却至室温后再转移至容量瓶,操作错误,B错误;
C.固体溶于水放热,且溶液中浓度升高,可促进分解释放,该装置可用于实验室快速制备氨气,操作正确,C正确;
D.乙醇易挥发,且反应会生成副产物,二者均能使酸性溶液褪色,干扰乙烯的检验,应先除去杂质再检验,操作错误,D错误;
故选C。
7. 一种天然保幼激素的结构简式如下:
下列有关该物质的说法,不正确的是
A. 分子式为C19H32O3
B. 一个分子内存在4个C-Oσ键
C. 含有3个手性碳原子
D. 可以在碱性条件下发生不可逆水解反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.该有机物总碳原子数为19,含2个碳碳双键、1个碳氧双键、1个三元环,氢原子数为,氧原子数为3,分子式为,A正确;
B.该有机物中C-O 键包括环氧结构中2个C-O单键的键,酯基中碳氧双键的1个C-O键、羰基碳与烷氧基氧的单键的1个C-O键、烷氧基氧与甲基碳的单键的1个C-O键,共5个C-O键,B错误;
C.手性碳原子为连有4个不同基团的饱和碳原子,该分子中环氧环上2个饱和碳原子、碳链中连有甲基的饱和碳原子均为手性碳,共3个,,C正确;
D.该分子含酯基,碱性条件下水解生成羧酸盐和醇,反应不可逆,D正确;
故选B。
8. 莫高窟壁画使用的颜料石青的主要成分为,由前四周期元素W、X、Y、Z组成,W原子中只有一个质子,X是形成化合物种类最多的元素,Y的基态原子的p轨道只有4个电子,Z的基态原子M层全充满且N层只有一个电子。下列说法正确的是
A. 为非极性分子 B. Z的常见化合价有
C. 氢化物沸点:X<Y D. 原子半径:Z>Y>X>W
【答案】B
【解析】
【分析】由题给信息推断元素:W 原子中只有一个质子,为H;X 是形成化合物种类最多的元素,为C;Y 的基态原子 p 轨道只有 4 个电子,为O;Z 的基态原子 M 层全充满、N 层只有一个电子,为Cu。石青的化学式为 Cu2(OH)2CO3,据此逐项判断分子极性、铜的化合价、氢化物沸点与原子半径。
【详解】A.H2O2 分子中 O—O 键与两个 O—H 键不在同一平面内,结构不对称,正负电荷中心不重合,属于极性分子,A错误;
B.Cu 的常见化合价有+1、+2,如 Cu2O 中 Cu 为+1 价、CuO 中 Cu 为+2 价,B正确;
C.碳的氢化物为烃类,烃的沸点随相对分子质量增大而升高,相对分子质量较大的烃沸点高于水,故氢化物沸点不一定满足 C<O,C错误;
D.同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,故 C>O;H 的半径最小,Cu 为第四周期元素、半径最大,正确顺序为 Cu>C>O>H,D错误;
故答案为B。
9. 氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工业可节能超过。该工艺相关物料的传输与转化关系如下图所示。所用离子交换膜都只允许阳离子通过。下列说法不正确的是
A. 装置I为电解池,装置II为燃料电池
B. 燃料电池可高效将化学能转化为电能
C. X为Cl2,Y为H2
D.
【答案】D
【解析】
【分析】在燃料电池中通入空气(或氧气)的一极为正极,所以燃料电池右侧为正极,左侧为负极;装置Ⅰ左侧进入精制饱和的NaCl溶液,出来为稀NaCl溶液,所以左侧被氧化生成氯气,为电解池阳极,电极反应式为,则X为,右侧为电解池阴极,水电离出的氢离子被还原为氢气,同时产生,电极反应式为,故Y为H2;H2通入的一极为燃料电池的负极,电极反应式为,在燃料电池中通入空气(或氧气)的一极为正极,电极反应式为,据此回答。
【详解】A.装置II通入除去的空气作氧化剂、Y作燃料,为燃料电池,为装置I提供电能,因此装置I为电解池,A正确;
B.燃料电池能量转化率远高于普通燃烧发电,可高效将化学能转化为电能,B正确;
C.装置I为电解饱和食盐水的电解池,左侧阳极放电生成,故X为,右侧阴极放电生成,故Y为,C正确;
D.燃料电池正极反应为,同时通过阳离子交换膜向正极迁移,正极区浓度增大,故,D错误;
故选D。
10. GaN晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N代替,顶点和面心的碳原子被Ga代替,如图所示。已知:晶胞边长为a nm。以晶胞边长为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中的原子位置,称作原子分数坐标。A原子的分数坐标为(0,0,0)。下列说法正确的是
A. B原子的分数坐标为
B. 晶胞中与 N原子等距离的 Ga原子数为6
C. 电负性: Ga>N
D. NA为阿伏加德罗常数的值,GaN的密度为
【答案】A
【解析】
【详解】A.A原子分数坐标为,B原子分数坐标为,A符合题意;
B.晶胞中与N原子等距离的Ga原子数为4,B不符合题意;
C.根据元素在周期表中的位置,非金属性N>Ga,故电负性:,C不符合题意;
D.晶胞边长为,体积;晶胞密度,D不符合题意;
故选A。
11. 利用Sonogashira反应机理合成苯乙炔的基本过程如图,其中Ln表示配体(PPh3)2,下列说法中正确的是
A. 苯乙炔所有原子不在同一平面内 B. 和CuI可提高碘苯的平衡转化率
C. 步骤④过程中,Pd元素被还原 D. 总反应的原子利用率达到100%
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯环为平面结构,乙炔基为直线形结构,二者直接相连,苯乙炔所有原子可共平面,A错误;
B.和为反应的催化剂,催化剂仅能改变反应速率,不能使平衡发生移动,无法提高碘苯的平衡转化率,B错误;
C.步骤④过程中,的化合价由+2价变为0价,化合价降低,元素被还原,C正确;
D.总反应为碘苯与乙炔反应生成苯乙炔和,有副产物生成,原子利用率小于100%,D错误;
故选C。
12. 某研究小组在实验室采用如下图装置进行碘酸钾(KIO3)的制备。已知:装置I产生Cl2 10.65g,被装置Ⅲ溶液吸收。KIO3的相对分子质量为214.下列说法正确的是
A. I中的高锰酸钾固体可换为二氧化锰固体
B. Ⅲ中的多孔球泡和Ⅳ中的倒置漏斗均起防倒吸的作用
C. Ⅱ中的试剂a为浓硫酸
D. 实验结束后,经过一系列步骤得到碘酸钾产品8.56 g,则该实验的产率为80%
【答案】D
【解析】
【分析】实验核心目的为制备碘酸钾,装置按连接顺序的功能为:装置I为固液不加热型氯气制备装置,装置II为氯气除杂装置,装置III为氯气与氢氧化钾、碘化钾溶液发生核心反应生成碘酸钾的装置,装置IV为氢氧化钠溶液吸收尾气氯气的处理装置。装置I无加热结构,制备氯气所用试剂为高锰酸钾与浓盐酸,无需加热即可反应;装置II需除去氯气中混有的挥发氯化氢杂质,避免消耗装置III中的氢氧化钾;装置III中多孔球泡的作用为增大氯气与反应液的接触面积,提升反应充分程度;装置IV中倒置漏斗用于防止倒吸。反应过程中,碘离子被氧化为碘酸根离子,每个碘离子失去6个电子,每个氯气分子得到2个电子,由电子守恒可知反应对应关系为。
【详解】A.二氧化锰与浓盐酸反应制备需要加热,装置I无加热装置,无法实现反应,A错误;
B.装置III中的多孔球泡作用为增大与反应液的接触面积,使反应更充分,不具备防倒吸功能,只有装置IV中的倒置漏斗起防倒吸作用,B错误;
C.装置I生成的中混有挥发的氯化氢杂质,氯化氢会消耗装置III中的氢氧化钾,因此试剂a应为饱和食盐水除去氯化氢,反应在水溶液中进行无需干燥,无需使用浓硫酸,C错误;
D.首先计算生成的物质的量,,由电子守恒得反应关系,理论生成,理论质量,产率为,D正确;
故选D。
13. 由下列实验事实不能得出相应结论的是
选项
实验事实
结论
A
恒温恒容下2HI(g) ⇌H2(g)+I2(g)平衡体系通入氩气,体系颜色不发生变化
通入氩气后c(I2)不变,平衡不移动
B
甲酸铵(HCOONH4)水溶液显酸性
Ka(HCOOH)>Kb(NH3·H2O)
C
等浓度Al3+与Fe3+的混合溶液中加入过量NaOH溶液,生成红褐色沉淀
Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Al(OH)3]
D
常温下,分别向等体积等pH的苯甲酸和对硝基苯甲酸溶液中加蒸馏水稀释至等体积,测得pH:对硝基苯甲酸>苯甲酸
酸性:对硝基苯甲酸 > 苯甲酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.恒温恒容下通入氩气,容器体积不变,等反应组分浓度均不变,体系颜色不发生变化,平衡不移动,可得出对应结论,A正确;
B.为弱酸弱碱盐,溶液显酸性说明水解程度大于,水解程度越大对应弱电解质电离常数越小,故,可得出对应结论,B正确;
C.为两性氢氧化物,可与过量反应生成可溶性的,无论二者相对大小如何,过量条件下都只有红褐色沉淀生成,无法判断与的相对大小,不能得出对应结论,C错误;
D.等pH的弱酸稀释相同倍数,酸性越强,稀释后pH升高幅度越大,测得稀释后对硝基苯甲酸溶液pH大于苯甲酸溶液,说明对硝基苯甲酸酸性更强,可得出对应结论,D正确;
故选C。
14. 某二元酸(用H2A表示)第一步完全电离,第二步部分电离。电离方程式:、。向10.00mL0.10mol/LH2A溶液中滴加0.10 mol/LNaOH溶液。溶液中随滴加NaOH溶液体积的变化如图所示。
下列说法不正确的是
A. 曲线X表示c(H+)的变化
B. V[NaOH(aq)]=10.00mL时,溶液中存在:
C. 曲线X和Z的交点处对应的溶液中存在:
D. H2A的第二步电离常数为1.0×10-2
【答案】B
【解析】
【详解】A.H2A第一步完全电离生成H+和HA-,滴加NaOH时H+被中和,浓度持续下降。初始时H+浓度应大于0.1 mol/L,且随NaOH加入不断降低,曲线X符合c(H+)变化趋势,A正确;
B.V=10.00 mL时,NaOH与H2A恰好1:1反应生成NaHA,根据物料守恒,c(Na+)=c(HA-)+c(A2-),则c(Na+)>c(HA-)+c(A2-)错误,B错误;
C.随着NaOH的加入c(A2-)增大,c(HA-)减小,所以曲线Y代表c(HA-),Z代表c(A2-),曲线X和曲线Z交点处,由电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),此时又有c(H+)=c(A2-),代入得c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)+c(OH-),C正确;
D.HA-电离常数Ka2=,由图得,Y与Z相交,即c(HA-)=c(A2-)时,Ka2=c(H+),此时c(H+)=1.0×10-2 mol/L,则Ka2=1.0×10-2,D正确;
故选B。
二、填空题(本题4小题,58分。)
15. 某实验小组设计如下实验制备有机补铜剂——顺式甘氨酸合铜水合物,并测定其组成。
已知:甘氨酸结构简式NH2CH2COOH
Ⅰ.制备有机补铜剂-顺式甘氨酸合铜水合物
已知:反应过程与能量变化如图1所示,反应过程会有反式产物生成,如图2所示。
回答下列问题:
(1)甘氨酸分子中含氮官能团的电子式为______________。
(2)顺式甘氨酸合铜水合物中配位数为_______;顺式产物的极性________(填“大于”或“小于”)反式产物。
(3)向硫酸铜溶液中滴加氨水,先出现蓝色沉淀,然后沉淀溶解形成深蓝色的溶液。写出此蓝色沉淀溶解的离子方程式____________________________________________________。
(4)制备有机补铜剂的反应,从速率及产品纯度角度解释控制反应温度为70℃左右的原因_________________________________。
Ⅱ.产品中Cu元素含量的测定
称取产品m g,用水溶解,再加入适量硫酸,配制成100 mL样品溶液;用移液管移取其中20.00 mL溶液到碘量瓶中,加入过量KI固体,在暗处静置5分钟,用0.1000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈浅黄色,加入适量NH4SCN溶液,剧烈振荡碘量瓶,加入几滴淀粉溶液,用Na2S2O3标准溶液继续滴定至终点:再取两份20.00 mL溶液进行两次平行实验。
已知:ⅰ.,;
ⅱ. CuI固体能吸附溶液中的少量碘单质;
ⅲ. 。
(5)若三次实验平均消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL,则m g产品中含Cu元素的质量____g。
(6)若不加入适量NH4SCN溶液,会导致产品中Cu元素含量_____(填“偏高”、“偏低”、“无影响”)
【答案】(1) (2) ①. 4 ②. 大于
(3)
(4)温度低于70℃,生成顺式产物的反应速率慢;根据图1可知,生成反式产物的活化能大,温度高时,易生成反式产物而引入杂质
(5)0.64 (6)偏低
【解析】
【分析】本实验目的为制备顺式甘氨酸合铜水合物并测定其铜元素含量,分为制备与含量测定两个环节。制备环节中,先向硫酸铜溶液中滴加氨水,至氢氧化铜沉淀完全溶解得到四氨合铜深蓝色溶液,加入过量氢氧化钠重新得到高纯度氢氧化铜沉淀,过滤洗涤干燥后与甘氨酸在合适温度下反应得到目标产物,热过滤后加入乙醇降低产物溶解度,冷却结晶经洗涤干燥得到产品。含量测定环节采用碘量法,通过铜离子与过量碘离子反应生成碘单质,再用硫代硫酸钠标准溶液滴定生成的碘单质,通过反应定量关系计算产品中铜元素含量。
【小问1详解】
甘氨酸分子中的含氮官能团为氨基,氨基中氮原子最外层有5个电子,与两个氢原子分别形成一对共用电子对,剩余一对孤电子对和一个单电子,电子式为。
【小问2详解】
由顺式产物的结构可知,中心铜离子与2个氮原子、2个氧原子形成配位键,配位数为4。顺式产物结构不对称,正负电荷中心不重合,极性较强;反式产物结构对称,正负电荷中心重合,极性较弱,故顺式产物的极性大于反式产物。
【小问3详解】
蓝色沉淀为氢氧化铜,与过量氨水反应生成可溶性四氨合铜离子,离子方程式为。
【小问4详解】
温度低于70℃时,反应速率较慢,生产效率较低;由反应能量变化图可知,生成反式产物的活化能更高,温度高于70℃时,反式产物的生成速率显著提升,会引入反式杂质,降低产品纯度,故控制反应温度为70℃左右。
【小问5详解】
根据滴定反应的定量关系,1 mol对应消耗1 mol。20.00 mL样品溶液中,则100 mL样品溶液即m g产品中,铜元素的质量为。
【小问6详解】
碘化亚铜固体会吸附溶液中的少量碘单质,若不加入硫氰化铵溶液,无法将碘化亚铜转化为溶解度更小的硫氰化亚铜以释放被吸附的碘单质,导致参与滴定反应的碘单质偏少,消耗的硫代硫酸钠标准溶液体积偏小,最终计算得到的铜元素含量偏低。
16. 某盐湖卤水中含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、[B(OH)4]-等。一种综合利用流程示意图如下。
(1)脱硼时[B(OH)4]-转化为H3BO3的离子方程式是_________________________________。
(2)H3BO3在水中的溶解度随温度升高而显著增大。补全重结晶的步骤:加热溶解、______________________ 、______________________(补全操作)、过滤、洗涤、干燥。
(3)由浓缩液制备高纯Li2CO3流程示意图如下。
已知:
化学式
Ca(OH)2
Mg(OH)2
CaCO3
Li2CO3
Ksp(25℃)
5.5×10-6
1.8×10-11
2.5×10-9
3.2×10-2
①沉镁反应的离子方程式是____________________________________________________。
②沉钙时,当c(Ca2+)<1×10-5mol/L,可认为其沉淀完全。溶液2中,若c(Li+)=2 mol/L,则的范围是___________~___________mol/L。
(4)电解LiHCO3溶液原理示意图如下。
写出阴极的电极反应式__________________________________________________________。
(5)电解后,向浓LiOH溶液中加入过量NH4HCO3溶液并加热,过滤后直接烘干即可制得高纯Li2CO3。为确保Li2CO3纯度,NH4HCO3必须过量,原因是____________________________。
【答案】(1)[B(OH)4]-+H+=H3BO3↓+H2O
(2) ①. 趁热过滤 ②. 冷却结晶
(3) ①. Ca(OH)2(s)+Mg2+(aq)Mg(OH)2(s)+Ca2+(aq) ②. 2.5×10-4 ③. 8×10-3
(4)2H2O+2e-=H2↑+2OH-
(5)确保LiOH完全转化为Li2CO3,无剩余;加热条件下,NH4HCO3会分解氨气、二氧化碳和水,烘干时易除去,不会引入新杂质
【解析】
【分析】起始原料为盐湖卤水,含、、、、,核心目标产物为高纯和高纯。流程第一阶段加盐酸脱硼,与反应生成沉淀,粗经重结晶提纯得到高纯产物。脱硼后的溶液脱水得到浓缩液,进入锂提取阶段:先加沉镁,将转化为沉淀除去,所得溶液1再加沉钙,将转化为沉淀除去,所得溶液2加饱和沉锂得到粗,粗转化为溶液后经电解得到,最终转化为高纯。
【小问1详解】
脱硼过程中加入盐酸,与反应生成沉淀和水,配平后离子方程式为。
【小问2详解】
的溶解度随温度升高显著增大,加热溶解后,需先趁热过滤除去粗品中的难溶性杂质,防止温度降低时提前析出造成损失,再进行冷却结晶,使大量析出,后续经过滤、洗涤、干燥得到纯品。
【小问3详解】
①沉镁时,加入的与溶液中的发生沉淀转化反应,生成溶度积更小的,同时生成,离子方程式为。
②沉钙时需使沉淀完全,即,根据的溶度积常数,可得所需的最低浓度为。同时需避免生成沉淀,已知,根据的溶度积常数,可得的最高允许浓度为,因此的范围为。
【小问4详解】
电解溶液时,阴极发生还原反应,水电离产生的得到电子生成,同时生成,电极反应式为。
【小问5详解】
加入过量可确保完全反应转化为,避免剩余。加热条件下过量的会完全分解为氨气、二氧化碳和水,烘干时可全部挥发除去,不会引入新杂质,保证的纯度。
17. 有机物J是合成甲流特效药的重要中间体,其一种合成路线如下:
已知:(、、、为H或烃基)。
回答下列问题:
(1)C的名称为___________________,D中官能团的名称为__________________。
(2)E的结构简式为____________________。
(3)A→B过程中发生的反应类型为______________、______________。
(4)写出D + F → G的化学方程式:______________________________________________。
(5)能够发生催化氧化生成醛的C的同分异构体有__________种(不包括立体异构)。
(6)参考上述路线,设计如下转化。X和Y的结构简式分别为__________和__________。
【答案】(1) ①. 3-戊醇 ②. (酮)羰基
(2) (3) ①. 加成反应 ②. 消去反应
(4) (5)4
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】D与F在稀盐酸条件下发生取代反应生成G,由D+F→G的反应可逆推得D为,那么C发生催化氧化反应得到D,C为,结合已知信息,A在稀溶液条件下反应生成的B为;E和乙醇发生酯化反应生成F,F为,则E为;G发生取代反应生成H和HCl,H发生反应生成I,I在一定条件下生成目标产物。
【小问1详解】
由分析,C的结构简式为,其名称为3-戊醇。
由分析,D的结构简式为,其官能团的名称为(酮)羰基。
【小问2详解】
由分析,E的结构简式为。
【小问3详解】
由分析,B的结构简式为,观察A和B的结构差异,注意到B比A多一个碳,同时产生了双键,推测应当发生加成反应和消去反应。事实上实际的反应机理为A的α-H和甲醛先发生羟醛加成得到β-羟基酮,之后该中间体在碱性条件下脱水消去生成含碳碳双键的B,即先发生加成反应,后发生消去反应。
【小问4详解】
由分析可知,D与F在稀盐酸条件下发生取代反应生成G,因此D+F→G的化学方程式为。
【小问5详解】
物质C为3-戊醇,分子式为C5H12O。能够发生催化氧化反应生成醛的物质必须包含-CH2OH的结构,因此符合条件的物质可以写作C4H9-CH2OH,即可以看作一个丁基和一个羟甲基相连,丁基有4种,因此符合条件的同分异构体共4种。
【小问6详解】
对比X前后物质结构,结合反应条件,可知与Br2发生加成反应生成X为,再发生水解反应生成,由F+D→G的转化可知,和反应生成。则发生已知信息中的反应生成的Y为。
18. CO2资源化利用是实现“双碳”目标的核心技术路径:以CO2、H2为原料合成CH3OH的主要反应如下。
I. CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1 =-49 kJ/mol
II. CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2 =+41.2 kJ/mol
(1)III.CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) ΔH3 =_____ kJ/mol,该反应_____自发(“高温”“低温”“任意温度”)。
(2)恒温恒容条件下发生反应I,下列标志能证明体系达到平衡状态的是_____
A. n(CH3OH):n(H2O)=1:1 B. 气体的平均摩尔质量不变
C. v正(H2)=3v逆(H2O) D. 气体的平均密度不变
(3)CO2与H2在TiO2/Cu催化剂表面生成CO和H2O的部分反应历程如图所示,图中包括______步基元反应,决速步的反应方程式为_________________。
(4)一定条件下,在压强为p kPa的恒压密闭容器中,加入1 mol CO2和3 mol H2,使之发生上述反应I、II、III,相同时间内测得CO2转化率和甲醇选择性[]随温度的变化关系如图所示:
①若232℃~252℃时催化剂的活性受温度影响不大,分析236℃后图中曲线下降的原因:____________________________________________________________。
②240℃时反应II的平衡常数K___________(列出计算式即可)。
【答案】(1) ①. -90.2 ②. 低温 (2)BC
(3) ①. 4 ②. CO2*+2H* = HOCO*+H*或者CO2*+H*=HOCO*
(4) ①. 236℃后,体系已达平衡,升温使反应I逆移的影响大于使反应II正移的影响,故CO2的平衡转化率和CH3OH选择性下降 ②.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,由反应I-II可得反应Ⅲ:因此:;反应III是一个气体分子数减少的放热反应()。根据吉布斯自由能判据可知,该反应在低温下能自发进行。
【小问2详解】
A.,由于反应过程中和的生成比例始终与化学计量数相符(无论是否平衡),不能作为平衡标志,A错误;
B.气体的平均摩尔质量。反应体系中所有物质均为气体,且反应前后气体总质量守恒。但反应I和III是气体总物质的量减小的反应,若总物质的量不再随时间改变,说明反应已达平衡,即平均摩尔质量不变可以作为平衡标志,B正确;
C.v正(H2)=3v逆(H2O),速率之比等于计量数,且正逆反应速率相等,可以作为平衡标志,C正确;
D.容器体积恒定,气体总质量恒定,密度始终保持不变,故密度不变不能作为平衡标志,D错误;
故答案选BC。
【小问3详解】
看图可知,图中共包括4步基元反应;决速步为正反应活化能最大的步骤,对应CO2*+2H*=HOCO*+H*或者CO2*+H*=HOCO*。
【小问4详解】
①之后温度升高:放热的反应I平衡逆向移动,吸热反应II正向移动,升温使反应I逆移的影响大于使反应II正移的影响,故CO2的平衡转化率和CH3OH选择性下降;
②在时,由图可知的转化率为,甲醇选择性为。加入和时,消耗共,其中生成和各。此时平衡体系中各组分的物质的量分别为:、、,以及。由于反应反应前后气体体积不变,故直接代入平衡常数表达式。
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2026年上学期高二期末考试试卷
化学试卷
时量:75分钟 分值:100分
可能用到的相对原子质量:C:12 N:14 O:16 S:32 Cl:35.5 K:39 Cu:64 Ga:70 I:127
一、选择题(14×3=42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 活字印刷术极大地促进了世界文化的交流,推动了人类文明的进步。下列“活字”字坯的主要成分为硅酸盐的是
A.泥活字
B.木活字
C.铜活字
D.铅活字
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语或图示表述正确的是
A. S的原子结构示意图:
B. Cl2分子中σ键的形成:
C. NaCl溶液中的水合离子:
D. 反-1,2-二氟乙烯的结构式:
3. 物质结构决定其性质,下列关于物质结构或性质的说法正确的是
A. 键长:CO>CO2 B. 沸点:H2O>H2S
C. 键能:O2>N2 D. 键角:NH3>CH4
4. 下列有关反应方程式不正确的是
A. K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓
B. 用金属钠除去甲苯中的微量水:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
C. 用溶液吸收尾气中的NO2:2NO2 + 2OH- = NO +NO +H2O
D. 氯气通入冷的石灰乳中制漂白粉:Cl2 + 2OH- = Cl- +ClO- +H2O
5. 加热时,浓硫酸与木炭发生反应:(浓)。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 含中子数为6NA
B. 常温常压下,含σ键数目为0.6NA
C. 的稀硫酸中含数目为0.2NA
D. 与充分反应得到的分子数为NA
6. 下列实验的相应操作中,正确的是
A.实验室蒸馏分离和
B.配制100mL一定物质的量浓度的硫酸溶液
C.实验室快速制备氨气
D.检验乙醇脱水生成乙烯
A. A B. B C. C D. D
7. 一种天然保幼激素的结构简式如下:
下列有关该物质的说法,不正确的是
A. 分子式为C19H32O3
B. 一个分子内存在4个C-Oσ键
C. 含有3个手性碳原子
D. 可以在碱性条件下发生不可逆水解反应
8. 莫高窟壁画使用的颜料石青的主要成分为,由前四周期元素W、X、Y、Z组成,W原子中只有一个质子,X是形成化合物种类最多的元素,Y的基态原子的p轨道只有4个电子,Z的基态原子M层全充满且N层只有一个电子。下列说法正确的是
A. 为非极性分子 B. Z的常见化合价有
C. 氢化物沸点:X<Y D. 原子半径:Z>Y>X>W
9. 氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工业可节能超过。该工艺相关物料的传输与转化关系如下图所示。所用离子交换膜都只允许阳离子通过。下列说法不正确的是
A. 装置I为电解池,装置II为燃料电池
B. 燃料电池可高效将化学能转化为电能
C. X为Cl2,Y为H2
D.
10. GaN晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N代替,顶点和面心的碳原子被Ga代替,如图所示。已知:晶胞边长为a nm。以晶胞边长为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中的原子位置,称作原子分数坐标。A原子的分数坐标为(0,0,0)。下列说法正确的是
A. B原子的分数坐标为
B. 晶胞中与 N原子等距离的 Ga原子数为6
C. 电负性: Ga>N
D. NA为阿伏加德罗常数的值,GaN的密度为
11. 利用Sonogashira反应机理合成苯乙炔的基本过程如图,其中Ln表示配体(PPh3)2,下列说法中正确的是
A. 苯乙炔所有原子不在同一平面内 B. 和CuI可提高碘苯的平衡转化率
C. 步骤④过程中,Pd元素被还原 D. 总反应的原子利用率达到100%
12. 某研究小组在实验室采用如下图装置进行碘酸钾(KIO3)的制备。已知:装置I产生Cl2 10.65g,被装置Ⅲ溶液吸收。KIO3的相对分子质量为214.下列说法正确的是
A. I中的高锰酸钾固体可换为二氧化锰固体
B. Ⅲ中的多孔球泡和Ⅳ中的倒置漏斗均起防倒吸的作用
C. Ⅱ中的试剂a为浓硫酸
D. 实验结束后,经过一系列步骤得到碘酸钾产品8.56 g,则该实验的产率为80%
13. 由下列实验事实不能得出相应结论的是
选项
实验事实
结论
A
恒温恒容下2HI(g) ⇌H2(g)+I2(g)平衡体系通入氩气,体系颜色不发生变化
通入氩气后c(I2)不变,平衡不移动
B
甲酸铵(HCOONH4)水溶液显酸性
Ka(HCOOH)>Kb(NH3·H2O)
C
等浓度Al3+与Fe3+的混合溶液中加入过量NaOH溶液,生成红褐色沉淀
Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Al(OH)3]
D
常温下,分别向等体积等pH的苯甲酸和对硝基苯甲酸溶液中加蒸馏水稀释至等体积,测得pH:对硝基苯甲酸>苯甲酸
酸性:对硝基苯甲酸 > 苯甲酸
A. A B. B C. C D. D
14. 某二元酸(用H2A表示)第一步完全电离,第二步部分电离。电离方程式:、。向10.00mL0.10mol/LH2A溶液中滴加0.10 mol/LNaOH溶液。溶液中随滴加NaOH溶液体积的变化如图所示。
下列说法不正确的是
A. 曲线X表示c(H+)的变化
B. V[NaOH(aq)]=10.00mL时,溶液中存在:
C. 曲线X和Z的交点处对应的溶液中存在:
D. H2A的第二步电离常数为1.0×10-2
二、填空题(本题4小题,58分。)
15. 某实验小组设计如下实验制备有机补铜剂——顺式甘氨酸合铜水合物,并测定其组成。
已知:甘氨酸结构简式NH2CH2COOH
Ⅰ.制备有机补铜剂-顺式甘氨酸合铜水合物
已知:反应过程与能量变化如图1所示,反应过程会有反式产物生成,如图2所示。
回答下列问题:
(1)甘氨酸分子中含氮官能团的电子式为______________。
(2)顺式甘氨酸合铜水合物中配位数为_______;顺式产物的极性________(填“大于”或“小于”)反式产物。
(3)向硫酸铜溶液中滴加氨水,先出现蓝色沉淀,然后沉淀溶解形成深蓝色的溶液。写出此蓝色沉淀溶解的离子方程式____________________________________________________。
(4)制备有机补铜剂的反应,从速率及产品纯度角度解释控制反应温度为70℃左右的原因_________________________________。
Ⅱ.产品中Cu元素含量的测定
称取产品m g,用水溶解,再加入适量硫酸,配制成100 mL样品溶液;用移液管移取其中20.00 mL溶液到碘量瓶中,加入过量KI固体,在暗处静置5分钟,用0.1000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈浅黄色,加入适量NH4SCN溶液,剧烈振荡碘量瓶,加入几滴淀粉溶液,用Na2S2O3标准溶液继续滴定至终点:再取两份20.00 mL溶液进行两次平行实验。
已知:ⅰ.,;
ⅱ. CuI固体能吸附溶液中的少量碘单质;
ⅲ. 。
(5)若三次实验平均消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL,则m g产品中含Cu元素的质量____g。
(6)若不加入适量NH4SCN溶液,会导致产品中Cu元素含量_____(填“偏高”、“偏低”、“无影响”)
16. 某盐湖卤水中含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、[B(OH)4]-等。一种综合利用流程示意图如下。
(1)脱硼时[B(OH)4]-转化为H3BO3的离子方程式是_________________________________。
(2)H3BO3在水中的溶解度随温度升高而显著增大。补全重结晶的步骤:加热溶解、______________________ 、______________________(补全操作)、过滤、洗涤、干燥。
(3)由浓缩液制备高纯Li2CO3流程示意图如下。
已知:
化学式
Ca(OH)2
Mg(OH)2
CaCO3
Li2CO3
Ksp(25℃)
5.5×10-6
1.8×10-11
2.5×10-9
3.2×10-2
①沉镁反应的离子方程式是____________________________________________________。
②沉钙时,当c(Ca2+)<1×10-5mol/L,可认为其沉淀完全。溶液2中,若c(Li+)=2 mol/L,则的范围是___________~___________mol/L。
(4)电解LiHCO3溶液原理示意图如下。
写出阴极的电极反应式__________________________________________________________。
(5)电解后,向浓LiOH溶液中加入过量NH4HCO3溶液并加热,过滤后直接烘干即可制得高纯Li2CO3。为确保Li2CO3纯度,NH4HCO3必须过量,原因是____________________________。
17. 有机物J是合成甲流特效药的重要中间体,其一种合成路线如下:
已知:(、、、为H或烃基)。
回答下列问题:
(1)C的名称为___________________,D中官能团的名称为__________________。
(2)E的结构简式为____________________。
(3)A→B过程中发生的反应类型为______________、______________。
(4)写出D + F → G的化学方程式:______________________________________________。
(5)能够发生催化氧化生成醛的C的同分异构体有__________种(不包括立体异构)。
(6)参考上述路线,设计如下转化。X和Y的结构简式分别为__________和__________。
18. CO2资源化利用是实现“双碳”目标的核心技术路径:以CO2、H2为原料合成CH3OH的主要反应如下。
I. CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1 =-49 kJ/mol
II. CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2 =+41.2 kJ/mol
(1)III.CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) ΔH3 =_____ kJ/mol,该反应_____自发(“高温”“低温”“任意温度”)。
(2)恒温恒容条件下发生反应I,下列标志能证明体系达到平衡状态的是_____
A. n(CH3OH):n(H2O)=1:1 B. 气体的平均摩尔质量不变
C. v正(H2)=3v逆(H2O) D. 气体的平均密度不变
(3)CO2与H2在TiO2/Cu催化剂表面生成CO和H2O的部分反应历程如图所示,图中包括______步基元反应,决速步的反应方程式为_________________。
(4)一定条件下,在压强为p kPa的恒压密闭容器中,加入1 mol CO2和3 mol H2,使之发生上述反应I、II、III,相同时间内测得CO2转化率和甲醇选择性[]随温度的变化关系如图所示:
①若232℃~252℃时催化剂的活性受温度影响不大,分析236℃后图中曲线下降的原因:____________________________________________________________。
②240℃时反应II的平衡常数K___________(列出计算式即可)。
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