精品解析：上海市华东师范大学第二附属中学2022-2023学年高二下学期5月月考化学试题（解析版）

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华东师大二附中2022学年第二学期5月质量检测
高二化学
(本卷共五道大题，时间60分钟，满分100分)
1. 氨的合成与应用一直是热门研究领域，目前该领域已经催生了三位诺贝尔化学奖得主。
（1）德国的两位化学家哈伯、博施因为发明和改进合成氨技术而分别荣获1918年、1931年的诺贝尔化学奖。合成氨工业的核心反应是“”，已知298K时，该反应的，。下列关于合成氨工业的说法不正确的是
A. 采用“高压”、“500℃”的反应条件
B. 将反应温度控制在500℃左右，是为了加快反应速率和提高反应物的平衡转化率
C. 若继续升高温度，反应有可能变为“非自发进行的反应”
D. 使用催化剂降低了反应的，从而加快了反应速率
（2）2007年诺贝尔化学奖授予了埃特尔，以表彰其对于合成氨反应机理的研究。一定条件下，将和混合发生反应，它们在催化剂表面的部分变化过程如下图所示。下列说法不正确的是

A. 在反应过程中三键均发生断裂
B. 图①→②过程吸热，图②→③过程放热
C. 图①→⑤过程吸收或放出的总能量是该条件下此反应的反应热
D. 反应过程中存在、等中间产物
（3）如图所示是电解法合成氨反应装置示意图

则b极为_______(选填“阴”或“阳”)极，a极的电极反应式为_______，电解装置中质子交换膜的作用是_______；若b极产生的在一定条件下的体积为336 L，a极中通入相同条件下的总体积为672 L，则的转化率为_______(保留两位有效数字)。
（4）常温下，向20 mL某浓度的硫酸中滴入的氨水，溶液中水电离出的氢离子浓度随加入氨水的体积变化如图所示。

①V=_______mL。
②图中a、b、c、d四个点对应溶液，显中性的有_______(不定项)
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
③b点对应的溶液中，各离子浓度按照由大到小的排列顺序是_______。
④d点对应的溶液中，_______ (选填“>”、“=”或“＜”)。
⑤相同条件下，的下列各种溶液中，浓度最大的是_______(单选)
A． B． C． D．
【答案】（1）BD （2）C
（3） ①. 阳 ②. ③. 为质子的迁移和输送提供通道，并阻止阴阳极产物接触 ④. 33%
（4） ①. 20 ②. D ③. ④. = ⑤. C
【解析】
【小问1详解】
A．工业合成氨采用是“高压”、“500℃”的反应条件，故A正确；B．将反应温度控制在500℃左右，是与催化剂的催化活性有关，是为了加快反应速率，由于该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，因此采用500℃左右不是提高反应物的平衡转化率，故B错误；C．该反应是放热反应，熵减的反应，根据，若继续升高温度，反应有可能变为“非自发进行的反应”，故C正确；D．使用催化剂降低了反应的活化能，从而加快了反应速率，但焓变不变，故D错误；综上所述，答案为：BD。
【小问2详解】
A．根据过程①→②，在反应过程中三键均发生断裂，故A正确；B．图①→②过程是断键，吸收热量，图②→③过程是氮氢键的形成，放出热量，故B正确；C．根据图中信息，没有氢氢键的断裂，因此图①→⑤过程吸收或放出的总能量不是该条件下此反应的反应热，故C错误；D．反应过程中③、④是中间过程，反应过程中存在、等中间产物，故D正确；综上所述，答案为：C。
【小问3详解】
则b极是水变为氧气，化合价升高，失去电子，为阳极，水中的氢离子穿过质子交换膜进入到左边，则a极的电极反应式为，电解装置中质子交换膜的作用是为质子的迁移和输送提供通道，并阻止阴阳极产物接触；若b极产生的在一定条件下的体积为336 L(物质的量为15mol)，电子转移60mol，则应该消耗氮气10mol，a极中通入相同条件下的总体积为672 L(物质的量为30mol)，则的转化率为；故答案为：阳；；为质子的迁移和输送提供通道，并阻止阴阳极产物接触；33%。
【小问4详解】
①a点水电离程度为，则硫酸的氢离子浓度为0.1，则硫酸物质的量浓度为0.05，根据图中信息c点对应是体积是V，c点是水电离程度最大的点，则c点溶质为硫酸铵，根据，则V=；故答案为：20。
②图c点溶质为硫酸铵，溶液显酸性，从a点到c点都为酸性的点，向c点在加入氨水，则d点为中性的点，因此显中性的有d点；故答案为：D。
③b点对应的溶液中溶质是硫酸铵和硫酸，由于水电离程度没有收到影响，说明硫酸铵中铵根的促进水的程度和硫酸抑制水的程度相等，则硫酸铵远大于硫酸的量，溶液呈酸性，则溶液中各离子浓度按照由大到小的排列顺序是；故答案为：。
④电荷守恒有，d点对应的溶液中，，因此；故答案为：=。
⑤中铵根、铝离子相互抑制双水解，中铵根单一水解；是铵根水解，但电离出的氢离子抑制铵根水解，且抑制程度比铝离子抑程度大；中铵根、碳酸氢根相互促进双水解，因此浓度最大的是；故答案为：C。
2. 百余种不同的元素，是构成大千世界中所有物质的“基石”。科学家们根据元素的性质递变规律、电子排布规律等对元素进行编排设计元素周期表。
（1）地壳中含量最多的元素的基态原子的轨道表示式是_______，核外电子的运动状态有_______种，电子云的空间伸展方向有_______种。
（2）地壳中含量最多的金属元素其核外电子排布式为_______在元素周期表中的位置_______，属于_______区。
（3）元素周期表中27号元素钴的方格中注明“”，由此可以推断_______(不定项)
A. 属于过渡金属 B. 基态原子核外电子排布式为
C. 的电子排布式为 D. Co属于主族元素
（4）氟他胺是一种抗肿瘤药，其结构简式如下。下列关于氟他胺说法正确是_______(不定项)

A. 第一电离能：C＜N＜O B. 所有元素都处于元素周期表p区
C. 右边N原子的杂化方式为 D. 基态氟原子最高能级轨道为哑铃形
（5）下列说法或有关化学用语的表达正确的是_______(单选)
A. 在基态多电子原子中，p轨道能量一定高于s轨道
B. 电子从基态到激发态产生的光谱是发射光谱
C. 第一电离能Mg>Al
D. 价电子
【答案】（1） ①. ②. 8 ③. 5
（2） ①. 1s22s22p63s23p1 ②. 第三周期IIIA族 ③. p （3）AC （4）CD （5）C
【解析】
【小问1详解】
地壳中含量最多的元素是O元素，基态氧原子的核外电子排布式为1s22s22p4，根据洪特规则可知，其轨道表示式为，基态O原子核外8个电子，原子核外电子的运动状态有8种，O原子核外电子排布为1s22s22p4，原子核外有1s、2s、2px、2py、2pz空间伸展方向有5种；
【小问2详解】
地壳中含量最多的金属元素是Al，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p1；在元素周期表中的位置是第三周期IIIA族，属于p区元素；
【小问3详解】
A．位于元素周期表的d区，属于过渡元素，故A正确；
B．它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]3d74s2，而不是[Ar]4s2，故B错误；
C．Co原子失去2个电子形成Co2+，其核外电子排布式为，故C正确；
D．Co为27号元素，为与第四周期第Ⅷ族，不属于主族元素，故D错误；
故选：AC。
【小问4详解】
A．同周期元素从左到右，第一电离能有增大趋势，N原子2p能级为半充满的稳定结构，其第一电离能大于同周期的O原子，则第一电离能：C＜O＜N，故A错误；
B．该物质的组成元素有C、N、O、F、H，其中C、N、O、F处于元素周期表的p区，但H位于s区，故B错误；
C．右边N原子价层电子对数=3+=4，则杂化方式为sp3，故C正确；
D．基态氟原子的核外电子排布式为1s22s22p5，最高能级为p能级，p轨道形状为哑铃形，故D正确；
故选：CD。
【小问5详解】
A．同一层即同一能级中的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高，但外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高，故A错误；
B．在一定条件下，原子的核外电子从基态跃迁到激发态，需要吸收能量，产生的光谱属于吸收光谱，故B错误；
C．金属性越强，第一电离能越小，且Mg的3s电子全满为稳定结构，则第一电离能：Mg＞Al,故C正确；
D．基态Cu的价电子排布式：3d104s1，故D错误；
故选：C。
3. 《千里江山图》流传千年依旧色彩艳丽，与其绘制方法和所用颜料有关，第一遍画好山水画，第二遍用上红色，为后面的绿色做铺垫。
（1）铁离子中能量相同的d轨道中电子排布成，而不排布成，最直接的依据是_______。
A. 能量最低原则 B. 泡利不相容原理 C. 原子轨道能级图 D. 洪特规则
（2）Mn和Fe的各级电离能如下。
电离能/()





Mn
717.3
1509.0
3248
4940
6990
Fe
762.5
1561.9
2957
5290
7240
Mn与Fe相比，和较小，而较大，其原因是_______。
第三遍上石绿化学式为：，第四遍还要再叠加一层绿，第五遍上青色。
（3）根据价层电子对互斥理论判断下列微粒空间结构与类似的是_______。
A. B. C. D.
（4）用鲍林的杂化轨道理论解释分子的正四面体结构，下列说法不正确的是_______。
A. 杂化轨道的形状、能量和未杂化前一样
B. C原子的杂化轨道之间夹角一样
C. C原子的4个价电子分别占据4个杂化轨道
D. 分子中C原子的p轨道与H原子的s轨道杂化后形成4个新轨道
《千里江山图》中还用到了黄色的颜料雌黄，雌黄的主要成分是。
（5）As与N、P属于同主族元素，三者气态氢化物的空间结构都是_______氢化物分子的键角由大到小的顺序为_______。
（6）下列对于和说法中正确的是_______。
A. 都是极性分子 B. 中心原子都采取sp杂化
C. 为直线形结构 D. N原子和C原子上都没有孤对电子
（7）HCN分子中键与键的数目之比为_______。
（8）水分子和氨气分子的键角大小顺序为_______，试解释上述键角大小的原因_______。
【答案】（1）D （2）基态铁原子的价电子排布式是3d64s2，而基态锰原子的价电子排布式是3d54s2，基态锰原子的3d轨道半满，比较稳定，不易失去电子，故第三电离能大于铁的第三电离能 （3）BD （4）A
（5） ①. 三角锥形
②. NH3>PH3>AsH3 （6）C （7）1：1
（8） ①. NH3>H2O ②. 氨气有一对孤电子对，水有两对孤电子对，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥力越强，键角越小
【解析】
【小问1详解】
洪特规则是指当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，因此，铁离子中能量相同的d轨道中电子排布成。
【小问2详解】
基态铁原子的价电子排布式是3d64s2，而基态锰原子的价电子排布式是3d54s2，基态锰原子的3d轨道半满，比较稳定，不易失去电子，故第三电离能大于铁的第三电离能。
【小问3详解】
中碳原子孤电子对数，价层电子对数=3+0=3，因此空间构型为平面三角形；
A．SO2中硫原子孤电子对数，价层电子对数=2+1=3，因此空间构型为V形，A不符合题意；
B．中氮原子孤电子对数，价层电子对数=3+0=3，因此空间构型为平面三角形，B符合题意；
C．NH3中氮原子孤电子对数，价层电子对数=3+1=4，因此空间构型为三角锥形，C不符合题意；
D．BF3中硼原子孤电子对数，价层电子对数=3+0=3，因此空间构型为平面三角形，D符合题意；
故选BD。
【小问4详解】
A．依据鲍林的杂化轨道理论，杂化轨道之间互相排斥，力图在空间取得最大的键角，使体系能量降低，A错误；
B．C原子采取sp3杂化，每个杂化轨道上1个电子分别与1个H原子上的电子结合形成共价键，四个共价键之间夹角相同，B正确；
C．碳原子的2s轨道与2p轨道形成4个能量相同的杂化轨道，因此C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道，C正确；
D．由鲍林的杂化轨道理论，在成键过程中，原子间相互影响，同一原子中参加成键的几个能量相近的原子轨道可以进行混合，重新分配能量和空间方向，组成数目相等的新原子轨道，因此，分子中C原子的p轨道与H原子的s轨道杂化后形成4个新轨道，D正确；
故选A。
【小问5详解】
As与N、P属于同主族元素，三者气态氢化物的空间结构是一样的，即与NH3相同，都是三角锥形；中心原子电负性越小，成键电子对之间斥力越小，键角越小，而电负性：N>P>As，故氢化物分子的键角由大到小的顺序为NH3>PH3>AsH3。
【小问6详解】
A．氨气的空间构型是三角锥形，属于极性分子；二氧化碳的空间构型是直线形，属于非极性分子，A错误；
B．氨气分子的中心原子采取sp3杂化，二氧化碳分子的中心原子采取sp杂化，B错误；
C．中碳原子孤电子对数，价层电子对数=2+0=2，其分子空间构型为直线形，C正确；
D．NH3中氮原子孤电子对数，D错误；
故选C。
【小问7详解】
HCN的结构式为，其σ键与π键的数目之比为2：2=1：1。
【小问8详解】
水分子和氨气分子的键角大小顺序为NH3>H2O；主要原因是氨气有一对孤电子对，水有两对孤电子对，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥力越强，键角越小。
4. 有一份混有硫酸铵的摩尔盐(硫酸亚铁铵[，式量392])样品，某化学兴趣小组采用滴定法测定其纯度。主要步骤如下：
①取5.000 g摩尔盐样品，配制成250 mL待测溶液；
②量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中；
③用酸化的溶液滴定至终点，记录消耗溶液体积。重复两次实验。
（1）配平离子方程式：_____
（2）量取摩尔盐溶液可选择的量器是_______
A. 滴定管 B. 量筒 C. 移液管 D. 锥形瓶
（3）上述实验中的溶液需要酸化，若用稀硝酸进行酸化，会使测定结果_______(选填“偏大”、“偏小”、“不变”)。
（4）滴定终点的现象：_______。
进行了三次平行实验，将高锰酸钾标准溶液的体积读数记录如下
序号
初读数mL
末读数mL
1
0.40
19.84
2
1.20
20.70
3
0.00


（5）第3次实验的终点时滴定管液面(局部)如图所示(背景为白底蓝线的滴定管)。则滴定管的读数为_______mL，若将此溶液全部放出，放出液体的体积将_______(选填“>”、“=”或“＜”)读数对应的体积。
（6）根据以上数据计算该样品中摩尔盐的纯度为_______(保留3位小数)。
（7）若样品中摩尔盐含量的真实值为0.800，则本次实验的相对误差为_______(用百分数表示)，造成误差的可能原因有_______
A.滴定管洗净后直接加入溶液
B.滴定过程有少量样品溶液溅出
C.滴定前锥形瓶用蒸馏水洗涤后未干燥
D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失
E.某次实验时，初始仰视读数，末尾俯视读数
【答案】（1） （2）A
（3）偏小 （4）溶液变为紫红色
（5） ①. 19.40 ②. >
（6）0.601 （7） ①. 24.9% ②. BE
【解析】
小问1详解】
在反应中，Fe2＋作还原剂，化合价升高1，作氧化剂，锰元素化合价由＋6价降低为＋2价，化合价降低4，由得失电子守恒及原子守恒、电荷守恒可得，其离子方程式为；故答案为：；
【小问2详解】
量取25.00 mL摩尔盐溶液，需精确到0.01mL，需选择的量器为滴定管，故选A；
【小问3详解】
上述实验中溶液需要酸化，若用稀硝酸进行酸化，硝酸也可表现氧化剂氧化亚铁离子，导致测定结果偏小，故答案为：偏小；
【小问4详解】
达到滴定终点时亚铁离子恰好完全反应，过量，其现象为溶液变为紫红色，故答
【小问5详解】
滴定管的0刻度线在上面，读数越往上越小，故滴定管的读数为18.60 mL；由于滴定管最大刻度线以下还有一部分液体，故若将此溶液全部放出，放出液体的体积将大于滴定管的最大刻度，故答案为：18.60，>；
【小问6详解】
三次实验放出的液体分别为19.44 mL、19.50mL、18.60mL，故平均液体使用量为，消耗KMnO4的物质的量为，摩尔盐的纯度为；
【小问7详解】
若样品中摩尔盐含量的真实值为0.800，则本次实验的相对误差为；
A．滴定管洗净后直接加入溶液会导致消耗KMnO4溶液体积增大，测量值偏大，故A错误；
B．滴定过程中有少量样品溶液溅出，导致消耗KMnO4溶液体减小，测量值偏小，故B正确；
C．滴定前锥形瓶用蒸馏水洗涤后未干燥，未并影响到待测液溶质的物质的量，对实验无影响，故C错误；
D．滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失，导致消耗KMnO4溶液体积增大，测量值偏大，故D错误；
E．某次实验时，初始仰视导致读数偏大，末尾俯视导致读数偏小，最终导读取液体体积偏小，测量值偏小，故E正确；
故选BE。
5. 从最初的水杨酸(邻羟基苯甲酸)到阿司匹林()、再到长效缓释阿司匹林()，水杨酸系列药物产品的结构改造经历了数百年的历史。
I．1800年，科学家从柳树、杨树的皮叶中提取能止痛、退烧的活性成分—水杨酸。
（1）写出水杨酸与过量碳酸钠溶液反应的化学方程式_______。
（2）一种制备水杨酸的流程如图所示：

设计步骤①的目的是_______。
Ⅱ．水杨酸有强烈的酸味和苦味，对胃肠道刺激大。科学家修饰了水杨酸的结构，合成了今天的阿司匹林()，大大降低了副作用。
（3）阿司匹林分子中碳原子的杂化方式为_______。
（4）阿司匹林与足量NaOH溶液完全反应需要NaOH_______mol。
（5）考虑阿司匹林的结构特点，阿司匹林药物应当饭_______服用(选填“前”或“后”)。
Ⅲ．阿司匹林在人体内代谢比较快、药效时间短，对其结构进行修饰，研制出长效缓释阿司匹林。合成路线如下：

（6）长效缓释阿司匹林在人体内通过水解起作用，完全水解产物有_______种
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. n种
（7）F→G的化学方程式为_______。
（8）乙二醇是合成缓释阿司匹林的重要材料，试利用乙醇为原料合成乙二醇_______ (其余无机试剂任选)(路线实例如下：原料中间产物1 ……目标产物)
【答案】（1）+2Na2CO3+2NaHCO3
（2）引入−SO3H占位，减少副产物生成
（3）sp2、sp3 （4）3
（5）后 （6）C
（7）n+nCH3COOH+nHOCH2CH2OH++3n H2O
（8）CH3CH2OH CH2=CH2BrCH2CH2BrHOCH2CH2OH
【解析】
【分析】丙烯和水在催化剂作用下发生加成反应生成B，B催化氧化生成C，C和HCN在水合氢离子作用下发生加成反应生成D，D和浓硫酸加热发生消去反应生成E，E在催化剂作用下发生加聚反应生成F，F和、CH3COOH、HOCH2CH2OH发生酯化反应生成G。
【小问1详解】
水杨酸(邻羟基苯甲酸)与过量碳酸钠溶液反应生成和碳酸氢钠，其反应的化学方程式+2Na2CO3+2NaHCO3；故答案为：+2Na2CO3+2NaHCO3。
【小问2详解】
根据步骤①和步骤③分析，步骤①引入−SO3H占位，使②中的−Br取代到甲基的邻位，通过步骤③又除去−SO3H，则步骤①的目的是引入−SO3H占位，减少副产物生成；故答案为：引入−SO3H占位，减少副产物生成。
【小问3详解】
阿司匹林分子()中苯环上碳原子和羧基、酯基上的碳原子价层电子对数为3，碳原子的杂化方式为sp2；甲基上的碳原子价层电子对数为4，则碳原子杂化方式为sp3；故答案为：sp2、sp3。
【小问4详解】
含有羧基、酚酸酯，则阿司匹林与足量NaOH溶液完全反应需要NaOH共3mol；故答案为：3。
【小问5详解】
根据水杨酸有强烈的酸味和苦味，对胃肠道刺激大，考虑阿司匹林的结构特点，阿司匹林药物应当饭后服用；故答案为：后。
【小问6详解】
长效缓释阿司匹林在人体内通过水解起作用，完全水解产物生成、CH3COOH、HOCH2CH2OH、共有4种；故答案为：C。
【小问7详解】
F→G的化学方程式为n+nCH3COOH+nHOCH2CH2OH++3n H2O；故答案为：n+nCH3COOH+nHOCH2CH2OH++3n H2O。
【小问8详解】
乙二醇是合成缓释阿司匹林的重要材料，利用乙醇为原料合成乙二醇，乙醇发生消去反应生成乙烯，乙烯和溴的四氯化碳溶液反应生成BrCH2CH2Br，发生水解反应生成乙二醇，其合成路线为：CH3CH2OH CH2=CH2BrCH2CH2BrHOCH2CH2OH；故答案为：CH3CH2OH CH2=CH2BrCH2CH2BrHOCH2CH2OH。