江苏省淮安市2021-2022学年高二化学下学期期末试题(Word版附解析)
展开江苏省淮安市2021-2022学年高二下学期期末调研测试
化学试题
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求。
1.本试卷共7页。本次考试满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题纸(卡)收回。
2.答题前,请您务必将自己的姓名、考试号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题纸(卡)上。
3.请认真核对答题纸(卡)表头规定填写或填涂的项目是否正确。
4.作答非选择题必须用黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题纸(卡)上的指定位置。在其他位置作答一律无效。作答选择题必须用2B铅笔把答题纸(卡)上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
可能用到的相对原子质量:H 1 N 14 O 16 S 32 Mn 55 Fe 56 Ba 137
一、单项选择题:本题包括13小题,每小题3分,共计39分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 航天飞船一般使用的燃料是肼类等常温燃料,肼类燃料泛指肼、甲基肼和偏二甲肼等。点燃肼燃烧的化学方程式为,下列说法正确的是
A. 反应中作还原剂 B. 该反应属于置换反应
C. 发生还原反应 D. 燃烧时吸收大量的热
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应中氧元素化合价降低,发生还原反应,作氧化剂,A错误;
B.置换反应是一种单质和化合物生成另外一种单质和化合物的反应,B正确;
C.反应中氮元素化合价升高,N2H4 发生氧化反应,C错误;
D.燃烧为放热反应,燃烧时放出大量的热,D错误;
故选B。
2. 侯氏制碱法主要反应之一为。下列说法正确的是
A. 与能形成分子间氢键 B. 中只含离子键
C. 与具有相同的电子层结构 D. 的球棍模型:
【答案】A
【解析】
【详解】A.N-H、O-H键极性强,与能形成分子间氢键,故A正确;
B.有铵根离子、氯离子构成,含离子键、共价键,故B错误;
C.有2个电子层, 有3个电子层,故C错误;
D.的球棍模型是,的比例模型是,故D错误;
选A。
3. 下列关于制取、净化、性质及尾气吸收的实验原理与装置能达到实验目的的是
甲
乙
丙
丁
A. 用装置甲制取 B. 用装置乙除去中的HCl
C. 用装置丙验证的氧化性 D. 用装置丁吸收多余的
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气需要加热,图中缺少加热装置,A错误;
B.乙装置中通入气体后会将饱和NaCl溶液从右侧导管压出,无法除去Cl2中的HCl,B错误;
C.Cl2可以将S2-氧化为S单质,因此通入氯气后丙装置中会生成黄色沉淀,可以验证Cl2的氧化性,C正确;
D.吸收多余的氯气通常用碱性溶液,,如NaOH溶液,图中用水无法充分吸收多余的氯气,D错误;
故答案选C。
4. 钠的化合物在生活、生产中有广泛应用,下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 固体能溶于水,可用作调味品 B. 具有强氧化性,可用作消毒剂
C. 受热易分解,可用于中和胃酸 D. 具有还原性,可用于漂白纸浆
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯化钠具有咸味,可以用作调味品,与氯化钠固体能溶于水关系不大,A错误;
B.NaClO具有强氧化性,可以用作消毒剂,性质和用途具有对应关系,B正确;
C.NaHCO3能与盐酸反应从而消耗掉部分盐酸,起到中和胃酸的作用,性质和用途不具有对应关系,C错误;
D.NaHSO3具有漂白性,可用于漂白纸浆,与其还原性无关,D错误;
故答案选B。
5. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X的原子核外有6个运动状态完全不同的电子,Z原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,W与Z同主族。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 元素的电负性:
C. 元素的第一电离能: D. 元素X与Z组成的化合物不止一种
【答案】D
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X的原子核外有6个运动状态完全不同的电子,X是C元素;Z原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,Z是O元素,则Y是N元素;W与Z同主族,W是S元素。
【详解】A.同周期元素从左到右半径依次减小,原子半径:,故A错误;
B.同主族元素从上到下,电负性减小,元素的电负性,故B错误;
C.N原子2p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,元素的第一电离能,故C错误;
D.元素C与O能组成CO、CO2等多种化合物,故D正确;
选D。
6. 下列有关、、的说法正确的是
A. 是非极性分子 B. 的空间构型为平面三角形
C. 和的键角相同 D. 和中S杂化方式均为
【答案】D
【解析】
【详解】A. 的空间构型为V形,正负电荷中心不重合,为极性分子,故A错误;
B.中S原子的价层电子对数为4,含有一个孤电子对,空间构型为三角锥形,故B错误;
C.中S原子的价层电子对数为,不含孤电子对,空间构型为平面三角形,键角为;中S原子的价层电子对数为,含有一个孤电子对,空间构型为三角锥形,键角小于,因此和的键角不相同,故C错误;
D. 中S原子的价层电子对数为3,含有一个孤电子对,采用杂化,中S原子的价层电子对数为,不含孤电子对,采用杂化,故D正确;
故答案选D。
7. 在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫和氧气反应生成SO2,故不选A;
B.二氧化硫和足量氢氧化钠反应生成,故不选B;
C.二氧化硫和水、氧气反应生成硫酸,故选C;
D.被硝酸氧化为,不能生成二氧化硫,故不选D;
选C。
8. 对于反应 ,下列说法正确的是
A. 该反应的,
B. 反应平衡常数可表示为
C. 使用高效催化剂能降低反应的活化能和焓变
D. 将部分分离出来,转化率和均增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应,正反应气体物质的量减少,该反应的,,故A正确 ;
B.反应平衡常数可表示为,故B错误;
C.使用高效催化剂能降低反应的活化能,提高反应速率,催化剂不能使平衡移动,焓变不变,故C错误;
D.将部分分离出来,平衡正向移动,转化率增大,由于浓度降低、均减小,故D错误;
选A。
9. 通过下列实验以印刷线路板碱性蚀刻废液(主要成分为)为原料制备CuCl。下列说法正确的是
A. 铜元素位于周期表中d区
B. 中配位原子是N
C. “还原”时离子方程式为
D. CuCl晶胞如图所示,与等距离且最近的有2个
【答案】B
【解析】
【详解】A.d区元素包含ⅢB~ⅦB、Ⅷ族。ds区的元素包含了ⅡB和ⅠB族元素,而铜位于ⅠB族为ds区元素,A项错误;
B.配位键是一方提供空轨道(主要是含空轨道的金属提供)而另一方提供孤电子对形成,NH3中N有孤电子对,所以配位原子是N,B项正确;
C.该方程式没有配平,应该为,C项错误;
D.以面心的Cl-为例该晶胞中两个Cu2+离它最近,晶体延伸后还有两个,则离该Cl-最近的Cu2+有4个,D项错误;
故选B。
10. 电池系统,该电池具有同时合成氨和对外供电的功能,其工作原理如图所示。下列说法中不正确的是
A. 电池工作过程中,正极区溶液pH增大
B. 电池的总反应式为
C. Zn/ZnO电极反应为
D. 当电路中转移5mol电子时,理论上可获得
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,Zn/ZnO电极为负极,Zn失电子发生氧化反应,电极反应式为,MoS2电极为正极,电极反应式为,据此解答。
【详解】A.由分析可知,电池工作过程中,正极反应式为,有氢氧根离子生成,则正极区溶液pH增大,故A正确;
B.由分析可知,负极反应式为,正极反应式为,则电池的总反应式为,故B正确;
C.Zn/ZnO电极为负极,Zn失电子发生氧化反应,电极反应式为,故C正确;
D.根据电池总反应式:,当电路中转移5mol电子时,理论上可获得,质量为17g,故D错误;
答案选D。
11. 化合物Y是合成抗阿尔茨海默病药物的中间体,可由下列反应制得。
下列有关X、Y的说法错误的是
A. 1molX分子中含3mol碳氧σ键
B. X能与发生取代反应
C. Y与足量的加成产物中含3个手性碳原子
D. X和Y可用溴的溶液鉴别
【答案】A
【解析】
【详解】A.单键全是σ键、双键中有1个σ键,1molX分子中含6mol碳氧σ键,故A错误;
B.X中含有羧基,能与发生酯化反应,故B正确;
C.Y与足量加成产物,含3个手性碳原子(标*号),故C正确;
D.X含有碳碳双键、Y不含碳碳双键,可用溴的溶液鉴别X、Y,故D正确;
选A。
12. 室温下,通过下列实验探究溶液的性质。
实验1:用pH计测定溶液的pH,测得pH约为10.3
实验2:向溶液中通入,溶液pH从10.3下降到约为9
实验3:向5mL溶液中滴加等体积等浓度的盐酸,无气泡产生
实验4:向溶液中滴加过量饱和石灰水,产生白色沉淀
下列说法正确的是
A. 实验1中溶液呈碱性的原因:
B 实验2反应过程中:
C. 实验3滴加过程中:
D. 实验4静置后的上层清液中:
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳酸钠溶于水后电离出的碳酸根水解,溶液显碱性,由于水解是分步进行的,则实验1中溶液呈碱性的原因为:,A错误;
B.向溶液中通入,溶液pH从10.3下降到约为9,这是由于碳酸钠溶液吸收CO2生成碳酸氢钠,由于碳酸氢钠中碳酸氢根离子的水解程度大于电离出的,溶液显碱性,由于碳酸氢钠溶液中,所以根据物料守恒可知实验2反应过程中:,B正确;
C.向5mL溶液中滴加等体积等浓度的盐酸,无气泡产生,是因为恰好反应生成了碳酸氢钠和氯化钠,根据物料守恒可知在实验3滴加过程中:,C错误;
D.向溶液中滴加过量饱和石灰水,产生白色沉淀碳酸钙,由于实验4静置后的上层清液是碳酸钙的饱和溶液,所以溶液中:,D错误;
答案选B。
13. 草酸二甲酯[]催化加氢制乙二醇的反应体系中,发生的反应为
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
压强一定的条件下,将、按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管,测得的转化率及、的选择性[]与温度的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线C表示选择性随温度变化
B. 190~198℃范围内升高温度,的平衡转化率减小
C. 190~198℃范围内升高温度,不变
D. 192℃时,其他条件一定时加快气体的流速,的转化率降低
【答案】C
【解析】
【详解】A.曲线A选择性数据是50%时,曲线C对应数值也正好是50%,所以曲线C是的选择性数据随温度变化曲线,A正确;
B.两个反应正向均是放热反应,温度升高,反应物转化率降低,B正确;
C.温度升高,平衡逆向移动,n(CH3OH)与n(HOCH2CH2OH)变化倍数不同,所以有变化,C错误;
D.气流速率加快,反应物接触时间变短,反应物转化率降低,D正确;
综上,本题选C。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 聚合硫酸铁[,Fe为+3价]是高效水处理剂。实验室用某冶金厂的废渣(主要成分为、和少量)制备聚合硫酸铁的流程如下:
请回答下列问题:
(1)基态核外电子排布式为_______,“酸浸”时与稀硫酸反应的化学方程式为_______。
(2)“还原”后,检验溶液中是否还存在的的试剂是_______。
(3)不同金属离子生成氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示:
金属阳离子
开始沉淀时的pH
6.5
1.5
3.3
完全沉淀时的pH
9.7
3.2
5.2
①沉铝时应控制溶液pH的范围是_______。
②写出沉铝时反应的离子方程式:_______。
(4)聚合硫酸铁[]的组成可通过下列实验测定:
①称取一定质量的聚合硫酸铁溶于稀盐酸中,向所得溶液中滴加溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体23.30g;
②另称取与①等质量的聚合硫酸铁溶于稀硫酸中,加入足量铜粉,充分反应后过滤、洗涤,将滤液和洗液合并,用0.500mol/L的溶液滴定至终点,消耗溶液32.00mL。该步反应为:。
通过计算确定该聚合硫酸铁的化学式_______(请写出计算过程)。
【答案】(1) ①. 或 ②.
(2)KSCN溶液(或硫氰化钾溶液)
(3) ①. 5.2~6.5 ②.
(4)
【解析】
【分析】废渣经经酸洗,金属元素形成可溶盐,过滤将SiO2除去,再加铁粉还原Fe3+,确保沉淀Al3+时铁元素不会有损失,除去Al3后再将Fe2+重新氧化至Fe3+,最终调节溶液pH,获得聚合硫酸铁;
【小问1详解】
Fe位于第四周期VIII族,26号元素,价电子层电子排布:3d64s2,所以Fe3+的电子排布式是“或”;氧化铁与硫酸发生反应生成硫酸铁和水,方程式是“”;
【小问2详解】
检验Fe3+专用试剂是“KSCN溶液”;
【小问3详解】
控制pH,使Al3+反应生成Al(OH)3沉淀而Fe2+不受影响,则pH应大于Al3完全沉淀所需最大值,小于Fe2+产生沉淀的pH最小值,故本问第一空应填“5.2~6.5”;Al3+与氨水的反应离子方程式是“”;
【小问4详解】
根据题目所给数据,,,根据化合物阴阳离子电荷总量相等,列式有,解之得,所以,聚合硫酸铁的化学式为“”。
15. 化合物G具有镇咳祛痰的作用,其合成路线如下:
请回答下列问题:
(1)B→C经历两步反应,第①步反应类型为_______,第②步是取代反应。
(2)有机物D中含氧官能团的名称为_______和_______。
(3)E的分子式为,其结构简式为_______。
(4)G的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:_______。
①遇溶液发生显色反应;
②1mol该有机物与足量溶液反应生成;
③分子中不同化学环境的氢原子个数比是。
(5)已知:。根据已有知识并结合相关信息写出以 和为原料制备的合成路线流程图(合成路线流程图示例见本题题干)。________
【答案】(1)加成反应
(2) ①. (酮)羰基 ②. 醚键
(3) (4)或
(5)
【解析】
【分析】由合成路线可知,A先加成再取代生成B,B和C2H5MgBr先加成再取代得到C,C发生催化氧化生成D,D与BrCH2COOC2H5反应生成E,E碱性条件下水解酸化后得到F,F发生取代反应得到G。
【小问1详解】
B→C经历两步反应,第①步反应为和C2H5MgBr反应得到,第②步反应为经酸化得到属于取代反应,则第①步反应类型为加成反应,故答案为:加成反应;
【小问2详解】
D()中含氧官能团的名称为(酮)羰基和醚键,故答案为:(酮)羰基;醚键;
【小问3详解】
与BrCH2COOC2H5反应生成E,E碱性条件下水解酸化后得到,结合转化关系可确定E为酯水解产生 ,故E为,故答案为:;
【小问4详解】
的同分异构体,满足①遇溶液发生显色反应,则含有酚羟基;②1mol该有机物与足量溶液反应生成,则含有2个羧基;③分子中不同化学环境的氢原子个数比是,说明苯环上的取代基具有对称性,其结构简式为: 或,故答案为:或;
【小问5详解】
与氢气发生加成反应生成 , 与浓的氢溴酸反应生成 , 在无水乙醚条件下与镁反应生成 ;乙醇氧化得到乙醛, 与乙醛反应得到 ,合成路线流程图如下: ,故答案为: 。
16. FeS是一种黑色固体,常用作固体润滑剂、废水处理剂等。实验室以硫酸亚铁铵[]和硫代乙酰胺()为主要原料,合成纳米FeS。
(1)合成纳米FeS的装置如图所示,加入药品前须检查装置气密性,操作方法是_______。
(2)将少量的硫酸亚铁铵溶液与硫代乙酰胺混合,加入到三颈烧瓶中。70℃时用NaOH调节混合液pH约为9,有黑色沉淀和能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体产生,同时生成一种醋酸盐,反应的离子方程式为_______,的作用是_______,为提高浸出率可采取的方法是_______。
(3)该方法得到的产品中常混有少量杂质。有研究表明,在混合液中添加少量柠檬酸钠( )可降低溶液中,抑制杂质的形成。加入柠檬酸钠能降低的原因是_______。
(4)实验所用硫酸亚铁铵[]可用铁粉为原料制备,已知硫酸亚铁铵是浅绿色晶体,易溶于水,不溶于乙醇。请补充完整实验室制取硫酸亚铁铵晶体的实验过程:取5.6g充分洗净的铁粉,_______,向所得溶液中加入晶体,_______,低温烘干,得硫酸亚铁铵晶体。(必须使用的试剂:溶液、无水乙醇)
【答案】(1)关闭左侧导管上的活塞,把右侧导管伸入水中,微热三颈烧瓶,导管口有气泡产生,停止加热,冷却到室温后,导气管内有一段水柱,说明装置气密性良好
(2) ①. ②. 排尽装置中的空气,防止硫酸亚铁铵被空气中的氧化 ③. 适当加快搅拌速率、延长浸取时间、适当升高温度、适当增大浓度等
(3)柠檬酸钠结合或柠檬酸钠与反应或柠檬酸钠与形成配合物
(4) ①. 边搅拌边加入溶液,至溶液中不再产生气泡 ②. 充分反应后加热浓缩至出现晶膜为止,将溶液静置、冷却结晶、过滤,用无水乙醇洗涤晶体
【解析】
【小问1详解】
三颈烧瓶使用前需要检验气密性,具体操作为关闭左侧导管上的活塞,把右侧导管伸入水中,微热三颈烧瓶,导管口有气泡产生,停止加热,冷却到室温后,导气管内有一段水柱,说明装置的气密性良好。
【小问2详解】
硫酸亚铁铵和硫代乙酰胺和氢氧化钠混合,发生反应生成黑色沉淀、使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体(NH3),同时生成一种醋酸盐,则说明产生了FeS、NH3和醋酸根离子,反应离子方程式为Fe2++2+CH3CSNH2+5OH-=FeS↓+CH3COO-+3NH3↑+3H2O。因反应物中硫酸亚铁铵容易被氧气氧化,因此反应前需要通入氮气,将装置中的空气排出,防止硫酸亚铁铵被氧气氧化。提高浸出率的方法较多,常用的为适当加快搅拌速率、延长浸取时间、适当升高温度、适当增大浓度等。
【小问3详解】
柠檬酸钠可以和Fe2+形成配合物,从而降低溶液中c(Fe2+),抑制Fe(OH)2杂质的形成。
【小问4详解】
实验室以铁粉为原料,制取硫酸亚铁铵晶体的实验过程为:取5.6g充分洗净的铁粉,边搅拌边加入2mol/L的H2SO4溶液,至溶液中不再产生气泡,确保铁粉完全反应,向所得溶液中加入13.2g硫酸铵晶体,充分反应后加热浓缩至出现晶膜为止,将溶液静置、冷却结晶、过滤,用无水乙醇洗涤晶体,最后低温烘干,得到硫酸亚铁铵晶体。
17. 循环利用的绿色碳科学对于减少二氧化碳排放、减轻温室效应和减少对化石燃料的使用依赖具有十分突出的意义。
(1)催化转化:和在催化剂Cu的表面进行转化生成,该反应方程式为_______。
(2)催化重整:
①和催化重整,其过程中主要发生下列反应:
反应①
反应②
则反应的_______(用字母a、b表示)。
②用和催化合成甲醇()一直是利用二氧化碳的核心技术。将一定量的与通入某密闭容器中合成甲醇,在催化剂作用下发生下述反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
催化反应相同时间,测得不同温度下的产率如图1所示。250℃后随着温度升高,的产率减小,可能原因是_______。
(3)利用太阳能光解水,制备的用于还原合成有机物,可实现资源的再利用。将半导体光催化剂浸入水或电解质溶液中,光照时可在其表面得到产物。
①图2为半导体光催化剂在水中发生光催化反应的原理示意图。则光解水能量转化形式为_______。
②若将该催化剂置于溶液中,足够长时间后溶液中主要存在的阴离子是_______。
(4)电化学制。图3表示以KOH溶液作电解质溶液进行电解的示意图,在Cu电极上可以转化为,该电极反应式为_______,电解一段时间后,阳极区KOH溶液的物质的量浓度减小,其原因是_______。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 催化剂对反应Ⅰ活性降低(或“催化剂对反应Ⅰ失去活性”)或250℃后随着温度升高,反应Ⅰ逆向移动;
(3) ①. 太阳能转化为化学能 ②.
(4) ①. ②. 阳极被氧化,钾离子从右室往左室移动
【解析】
【小问1详解】
和在催化剂Cu的表面进行转化生成,该反应方程式为:;
【小问2详解】
目标方程式=反应①-反应②,故;可能原因是升高温度催化剂对反应I活性降低或催化剂对反应Ⅰ失去活性,另外反应I为放热反应,升高温度反应I 逆向移动,都可能导致CH3OH的产率降低,故原因为:催化剂对反应Ⅰ活性降低(或“催化剂对反应Ⅰ失去活性”)或250℃后随着温度升高,反应Ⅰ逆向移动;
【小问3详解】
从图中可以看出能量转化形式为:太阳能转化为化学能;足够长时间后,产生的氧气能将亚硫酸钠氧化为硫酸钠,故存在的阴离子为:;
【小问4详解】
该电解装置中铜电极为阴极,石墨电极为阳极。在Cu电极上可以转化为,该电极反应式为:;在阳极被氧化,钾离子通过阳离子交换膜移向左室,导致KOH的物质的量浓度降低,故原因为:在阳极被氧化,钾离子从右室往左室移动。
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