福建省福州市四校联盟2022-2023学年高二下学期期末联考化学试题（含答案解析）

福建省福州四校联盟2022—2023学年高二下学期期末联考化学试题注意事项：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。3.本试卷命题范围：苏教版选择性必修1、选择性必修2、选择性必修3专题一~专题五第二单元。4.可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16S32Fe56一、选择题(本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意)1.下列说法正确的是A.CH2=CH2、、属于脂肪烃B.属于环烷烃C.化合物与苯互为同系物D.化合物所含官能团为羧基【答案】B【解析】【详解】A．CH2=CH2、属于脂肪烃，但属于芳香烃，A错误；B．中碳原子之间以单键结合为还状，属于环烷烃，B正确；C．苯的同系物的同系物是指含有一个苯环且侧链均为烷基的化合物，故化合物不是苯的同系物，C错误；D．化合物所含官能团为酯基，D错误；故答案为B。2.在恒温、恒容的容器中进行反应2HI⇌H2+I2(正反应为吸热反应)，反应物的浓度由0.1mol·L-1降到0.06mol·L-1需要20s，那么由0.06mol·L-1降到0.036mol·L-1所需时间为A.等于10s B.等于12s C.大于12s D.小于12s【答案】C【解析】【详解】反应物的浓度由0.1mol·L-1降到0.06mol·L-1需要20s，则反应速率v==0.002mol·L-1·s-1，假如反应速率不变，若反应物的浓度由0.06mol·L-1降到0.036mol·L-1需要的反应时间t==12s，但随着反应进行，反应物的浓度逐渐减小，反应速率变慢，反应时间变长。故选择C。3.有机物有多种同分异构体结构，其中含有苯环且属于酯类的有A.2种 B.3种 C.4种 D.6种【答案】D【解析】【分析】【详解】有机物的同分异构体分子式为C8H8O2，结构中需要含有苯环和酯基，所以同分异构体有：，，，，，，综上，共有6种同分异构体，D项正确；故答案为D。4.判断物质在不同溶剂中溶解性时，一般都遵循“相似相溶”规律。下列装置中，不宜用做HCl尾气吸收的是()A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】HCl是极性分子，水是极性分子，四氯化碳是非极性分子，氯化氢易溶于水，难溶于四氯化碳。【详解】A．倒置的漏斗可防倒吸，选项A不符题意；B．氯化氢难溶于四氯化碳，可防倒吸，选项B不符题意；C．氯化氢易溶于水，会发生倒吸，选项C符合题意；D．球形干燥管能防止倒吸，选项D不符题意；答案选C。5.下列说法中正确的是A.分子中共价键键能越高，键长越长，则分子越稳定B.元素周期表中的ⅡA族和ⅦA族元素的原子间不能形成共价键C.水分子可表示为H—O—H，分子中键角为180°D.N—N、N=N、N≡N键能之比为1.00:2.17:4.90，说明N2分子中π键键能>σ键键能【答案】D【解析】【详解】A．分子中键能越大，键长越短，则分子越稳定，键能越小键长越长则分子越不稳定，A错误；B．金属和非金属化合可能形成离子键，也可能形成共价键，C错误；C．水分子可表示为H—O—H，水分子空间构型为V形，分子中键角为105°，C错误；D．2倍N—N键能小于N=N键能，N—N和N=N键能和小于N≡N键能，说明N2分子中π键键能>σ键键能，D正确；答案选D。6.某温度下，相同体积、相同pH的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释时的pH变化曲线如图所示，下列判断正确的是A.a点导电能力比b点强B.b点的Kw值大于c点C.与盐酸完全反应时，消耗盐酸体积Va＞VcD.a、c两点的c(H+)相等【答案】D【解析】【分析】从图中可以看出，两条曲线起点pH相同，但加水稀释相同倍数后，两条曲线的pH减小程度不同，则上面那条曲线表示氨水稀释过程的pH变化，下面那条曲线表示氢氧化钠溶液加水稀释过程的pH变化。【详解】A．a点与b点相比，b点溶液的pH大，则溶液中c(OH-)大，离子的总浓度大，导电能力强，所以导电能力a点比b点弱，A不正确；B．不管是b点还是c点，溶液的温度都是相同的，所以b点的Kw值等于c点，B不正确；C．因为两份溶液的体积相同、pH相同，而一水合氨为弱电解质，只发生部分电离，所以氨水的起始浓度比氢氧化钠大，与盐酸完全反应时，消耗盐酸体积Va＜Vc，C不正确；D．从图中可以看出，a、c两点的pH相同，c(OH-)相同，依据水的离子积常数进行计算，溶液中c(H+)相等，D正确；故选D。7.我国科学家成功合成了3nm长的管状定向纳米碳管，长度居世界之首。下图是不同直径纳米碳管中的冰柱结构及结冰温度，冰柱的大小取决于纳米碳管的直径。下列关于纳米碳管及冰柱结构的说法错误的是A.纳米碳管是制造飞机的理想材料B.纳米碳管中的碳原子采用杂化C.水在纳米碳管中结冰的规律是纳米碳管直径越小，结冰温度越高D.四种冰柱结构中水分子的结构相同【答案】B【解析】【详解】A．定向纳米碳管可以做成碳纤维，碳纤维的强度高、刚度高、密度小、熔点高、化学稳定性好，是制造飞机的理想材料，故A正确；B．纳米碳管中的碳原子采用杂化，故B错误；C．由图可知，随着纳米碳管直径的减小，纳米碳管中的结冰温度越高，故C正确；D．四种冰柱结构中水都是由水分子构成的，水分子的结构相同，故D正确；故选B。8.芹菜中的芹黄素具有抗肿瘤、抗病毒等生物学活性，其熔点为347~348℃，结构简式如图所示。下列关于芹黄素的说法错误的是A.常温下为固体，需密封保存B.可以发生加成反应、取代反应、氧化反应C.1mol芹黄素最多能与溴水中的4molBr2发生反应D.1mol芹黄素最多能与8molH2发生加成反应【答案】C【解析】【分析】【详解】A．酚具有较强的还原性，易被空气中的氧气氧化，需密封保存，A正确；B．芹黄素分子中含有碳碳双键、苯环、羰基，都可以发生加成反应，酚羟基的邻、对位碳原子上的氢原子都能发生取代反应，酚能发生氧化反应，B正确；C．芹黄素分子中酚羟基的邻、对位碳所连的氢原子可与Br2发生取代反应，碳碳双键能与Br2发生加成反应，则1mol芹黄素最多能与溴水中的5molBr2发生反应，C不正确；D．苯环、碳碳双键、羰基都能与H2发生加成反应，1mol芹黄素最多能与8molH2发生加成反应，D正确；故选C。9.表中是元素周期表前五周期的一部分，X、Y、Z、R、W、J是6种元素的代号，其中J为0族元素。下列说法正确的是XYZRWJA.R原子的轨道表示式为B.Y2-与Na+的半径大小关系为Y2-＞Na+C.X的第一电离能小于Y的第一电离能D.表中电负性最大的元素为W【答案】B【解析】【分析】由J为0族元素，以及元素在周期表的位置可知，X、Y、Z位于第二周期，R位于第三周期，W位于第四周期，J为第五周期的Xe，则X为N、Y为O、Z为F、R为S、W为Br。【详解】A．根据洪特规则知，基态S原子3p轨道上的电子轨道表示式应为，选项A错误；B．O2−与Na+相比，核外电子排布相同，核电荷数越大半径越小，故O2-＞Na+，选项B正确；C．N原子的2p能级处于半充满状态，所以N的第一电离能大于O的第一电离能，选项C错误；D．非金属性强的，电负性大，则电负性最大的元素为F元素，即Z，选项D错误；答案选B。10.如下图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。下列有关说法正确的是A.反应一段时间后，乙装置中生成的氢氧化钠在铁极区B.乙装置中铁电极为阴极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+C.反应一段时间后，丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变D.通入氧气的一极为正极，发生的电极反应为O2-4e-+2H2O=4OH-【答案】A【解析】【分析】甲装置为甲醚燃料电池，通入氧气的一极发生还原反应，为电极的正极，投放燃料的为电极的负极；乙装置为电解饱和氯化钠的装置，根据串联电池中，电子的转移，可知Fe电极为阴极，C极为阳极；丙装置为电解精炼铜的装置，精铜为阴极，粗铜为阳极。【详解】A．乙装置中铁极反应2H++2e-＝H2↑，所以反应一段时间后，装置中生成的氢氧化钠在铁极区，选项A正确；B．乙装置中铁极反应为2H++2e-＝H2↑，选项B错误；C．投放氧气的一极发生还原反应，为电极的正极，发生的电极反应为：O2+2H2O+4e-＝4OH-，选项C错误；D．丙装置中，粗铜极除了铜发生氧化反应外，活动性在铜前面的金属也要反应，但是在精铜极，除铜离子被还原外，没有其他离子能被还原，根据得失电子相等，可知硫酸铜溶液浓度减小，选项D错误，答案选A。【点睛】本题考查原电池和电解池知识，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意把握电极方程式的书写，为解答该题的关键，结合串联电路的特点解答该题，解题关键是理解：燃料电池中通入氧气的电极是正极，正极上得电子发生还原反应，负极上燃料失电子发生氧化反应。二、非选择题(本题包括5小题，共60分)11.溴苯是一种化工原料，纯净的溴苯是一种无色液体，某校学生用如图所示装置进行实验，以探究苯与溴发生反应的原理并分离提纯反应的产物。请回答下列问题：(1)装置Ⅱ中冷凝管除导气外，还有___的作用，冷凝水从___口进入(填“a或“b”)。四个实验装置中能起到防倒吸的装置有___(填序号)。(2)实验开始时，关闭K2，开启K1和滴液漏斗活塞，滴加苯和液溴的混合液，反应开始，写出装置Ⅱ中发生的主要有机化学反应的化学方程式___，反应类型为___，能说明苯与液溴发生的是此反应类型的现象是___。Ⅲ中小试管内苯的作用是___。(3)反应结束后，要让装置I中的水倒吸入装置Ⅱ中。这样操作的目的是___。(4)三颈烧瓶内反应后液体呈棕黄色，将依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯。①用蒸馏水洗涤，振荡，分液；②用5%的NaOH溶液洗涤，振荡，分液；③用蒸馏水洗涤，振荡，分液；④加入无水CaCl2粉末干燥；⑤通过___(填操作名称)，可得到无色的较纯净的溴苯。【答案】①.冷凝回流②.a③.Ⅲ、Ⅳ④.+Br2+HBr⑤.取代反应⑥.Ⅲ中硝酸银溶液内有浅黄色沉淀生成⑦.除去溴化氢中的溴蒸气⑧.除去Ⅱ中溴化氢气体，以免逸出污染空气⑨.蒸馏(或过滤、蒸馏)【解析】【分析】苯和液溴在催化作用下可生成溴苯，同时生成HBr，实验开始时，关闭K2、开启K1和滴液漏斗活塞，滴加苯和液溴混合液，反应开始后，Ⅲ中小试管内的苯可用于除去溴，可用硝酸银溶液检验生成HBr，IV中氢氧化钠溶液用于吸收尾气，防止污染空气，实验结束，可开启K2，关闭K1和滴液漏斗活塞，使I的水倒吸入II中可以除去HBr气体，以免逸出污染空气。【详解】(1)装置Ⅱ中冷凝管除导气外，还有冷凝回流的作用，冷凝管采用逆向通水，即从a进水，冷凝效果好；装置Ⅲ中生成的HBr不溶于苯，装置Ⅳ中有球形干燥管均能起到防倒吸的作用，所以四个实验装置中能起到防倒吸的装置有Ⅲ、Ⅳ，故答案为：冷凝回流；a；Ⅲ、Ⅳ；(2)装置Ⅱ中苯和液溴在催化作用下可生成溴苯，同时生成HBr，化学方程式为+Br2+HBr，该反应为取代反应；从冷凝管出来的气体为溴化氢，溴化氢不溶于苯，溴化氢能与硝酸银溶液反应生成浅黄色溴化银沉淀，说明苯与液溴发生的是取代反应。Ⅲ中小试管内苯的作用是除去溴化氢中的溴蒸气，避免干扰溴离子检验，故答案为：+Br2+HBr；取代反应；Ⅲ中硝酸银溶液内有浅黄色沉淀生成；除去溴化氢中的溴蒸气；(3)因装置Ⅱ中含有的溴化氢气体能污染空气，使I的水倒吸入Ⅱ中可以除去溴化氢气体，以免逸出污染空气，故答案为：除去Ⅱ中溴化氢气体，以免逸出污染空气；(4)加入无水CaCl2粉末干燥，然后通过蒸馏操作，获得纯净的溴苯，故答案为：蒸馏(或过滤、蒸馏)。12.氢叠氮酸(HN3)和莫尔盐(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O是两种常用原料。（1）氨叠氮酸易溶于水，25℃时，该酸的电离常数为Ka=1.0×10-5。①氢叠氮酸在水溶液中的电离方程式为________________________________②0.2mol/L的HN3溶液与0.1mol/L的NaOH溶液等体积混合后，恢复到25℃，混合溶液中各离子和HN3分子浓度由大到小的顺序为__________________________。③已知T℃时，Ksp(CuN3)=5.0×10-9，Ksp(Cu2S)=2.5×10-48，则相同温度下，2CuN3(s)+S2-(aq)Cu2S(s)+2N3-(aq)，该反应正反应方向_________(“能”或“不能”)进行基本彻底，请通过计算说明_________________________。（2）在FeSO4溶液中，加入(NH4)2SO4固体可制备莫尔盐晶体，为了测定产品纯度，称取ag产品溶于水，配制成500mL溶液，用浓度为cmol/L的酸性高锰酸钾溶液滴定，每次所取待测液体积均为25.00mL，实验结果记录如下：(已知莫尔盐的分子量为392)实验次数第一次第二次第三次消耗KMnO4溶液体积/mL25.5225.0224.98滴定终点的现象是________________，通过实验数据，计算该产品的纯度为_________(用含字母a、c的式子表示)。上表第一次实验中记录数据明显大于后两次，其原因可能是_________。A．第一次滴定时，锥形瓶用待装液润洗B．该酸性高锰酸钾标准液保存时间过长，部分变质C．滴定前酸式滴定管中尖嘴处有气泡，滴定结束后气泡消失【答案】①.HN3H++N3-②.c(N3-)>c(Na+)>c(HN3)>c(H+)>c(OH-)③.能④.正反应方向平衡常数为1031>105⑤.滴入最后一滴标准液，溶液由无色变为红色(紫红色或浅红色也可)，且30s不变色⑥.×100%⑦.AC【解析】【分析】（1）①氢叠氮酸是一元弱酸。②0.2mol/L的HN3溶液与0.1mol/L

的NaOH溶液等体积混合后，溶液中含有等物质的量浓度的HN3和NaN3。③通过计算2CuN3(s)+S2-(aq)Cu2S

(s)+2N3-(aq)的平衡常数，判断该反应正反应

能不能进行基本彻底。（2）高锰酸钾溶液本身是紫色的，可以根据高锰酸钾溶液颜色变化判断滴定终点。第一次实验中记录数据明显大于后两次，即高锰酸钾溶液体积偏大。【详解】(1)①氨叠氮酸易溶于水，25℃时，该酸的电离常数为Ka=10×10-5，说明氢叠氮酸为弱酸，在水溶液中的电离方程式为HN3H++N3-，故答案为HN3H++N3-；②0.2mol/L的HN3溶液与0.1mol/L

的NaOH溶液等体积混合后，溶液中存在等物质的量浓度的HN3和NaN3，恢复到25℃，溶液显酸性，以HN3的电离为主，混合溶液中各离子和HN3分子浓度由大到小的顺序为c(N3-)>c(Na+)>c(HN3)>c(H+)>c(OH-)，故答案为c(N3-)>c(Na+)>c(HN3)>c(H+)>c(OH-)；③反应为：2CuN3(s)+S2-(aq)Cu2S

(s)+2N3-(aq)，该反应的化学平衡常数为K==•===1.0×1031>105，该反应能够完全进行，故答案为能；正反应方向平衡常数为1031>105；(2)利用高锰酸钾的强氧化性，Fe2+的强还原性，两者发生氧化还原反应，Fe2+被氧化成Fe3+，化合价升高1，Mn由+7价→+2，化合价降低5，最小公倍数5，根据原子个数、电荷守恒，配平得MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，向溶液中滴加中高锰酸钾，高锰酸钾显紫红色，因此滴定到终点：滴入最后一滴标准液，溶液由无色变为浅紫色，且30s不变色，因为第一次与第二次、第三次相差较大，忽略不计，消耗高锰酸钾溶液的体积为mL=25mL，根据离子反应方程式，得出：n[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O]=5n(KMnO4)=25×10-3×c×5mol，则500mL溶液中含有n[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O]=25×10-3×c×5×500/25mol=2.5cmol，所以质量分数=2.5c××100%=×100%；A．第一次滴定时，锥形瓶用待装液润洗，锥形瓶中亚铁离子的量偏多，消耗的高锰酸钾偏多，故A正确；B．三次使用的高锰酸钾都是一样的，消耗的高锰酸钾体积应是相同的，故B错误；C．滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡，所消耗的液体体积增加，故C正确；故选ABC；故答案为滴入最后一滴标准液，溶液由无色变为浅紫色，且30s不变色；×100%；AC。【点睛】本题考查了沉淀的转化和物质含量的测定。本题的难点是(1)③的判断，反应能否完全进行，主要根据反应的平衡常数是否大于105判断，本题的易错点为(2)的误差分析，要注意同一实验使用的标准溶液是相同的。13.铁、钴、镍并称铁系元素，性质具有相似性。（1）基态钴原子的核外电子排布式为___________。（2）①铁氰化钾溶液可以检验，中含有键的数目为___________(设为阿伏加德罗常数的值)，铁氰化钾晶体中各种粒子间的相互作用不包括___________。a．离子键b．共价键c．配位键d．金属键e．氢键f．范德华力②向溶液中滴加氨水，刚开始时生成绿色沉淀，当氨水过量时，沉淀会溶解，生成蓝色溶液，则含有的键的物质的量为___________mol。（3）纳米结构氧化钴可在室温下将甲醛(HCHO)完全催化氧化。甲醛分子的空间结构为___________，碳原子的杂化类型为___________。（4）NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，和的离子半径分别为和，则熔点NiO___________(填“<”或“>”)FeO，判断依据是___________。（5）某氮化铁的晶胞结构如图所示：①原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置。如图晶胞中，原子坐标参数A为(0，0，0)、B为(，，)、C为(0，1，1)，则D原子的坐标参数为___________。②若该晶体的密度是，则晶胞中两个距离最近的Fe原子的核间距为___________cm。(用含的代数式表示，不必化简，设为阿伏加德罗常数的值)【答案】（1）1s22s22p63s23p63d74s2（2）①.2NA②.def③.24（3）①.平面三角形②.杂化（4）①.>②.NiO、FeO都是离子晶体，半径相同，半径比半径小，离子所带电荷数相等时，离子半径越小，离子键越强，熔点越高（5）①.(1，，)②.【解析】【小问1详解】钴元素的原子序数为27，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，故答案为：1s22s22p63s23p63d74s2；【小问2详解】①氰酸根离子中碳氮三键中含有1个σ键和2个π键，则1mol氰酸根离子中π键的数目为1mol×2×NAmol—1=2NA；铁氰化钾是含有离子键、配位键和极性共价键的离子晶体，晶体中不含有金属键、氢键和范德华力，故选def，故答案为：2NA；def；②六氨合镍离子中配位键和氮氢键属于σ键，则1mol六氨合镍离子中σ键的物质的量为24mol，故答案为：24；【小问3详解】甲醛分子中碳原子价层电子对数为3、孤对电子对数为0，则碳原子的杂化方式为sp2杂化，分子的空间结构为平面三角形，故答案为：平面三角形；sp2；【小问4详解】NiO、FeO都是离子晶体，半径相同，半径比半径小，离子所带电荷数相等时，离子半径越小，离子键越强，熔点越高，所以NiO的熔点高于FeO，故答案为：＞；NiO、FeO都是离子晶体，半径相同，半径比半径小，离子所带电荷数相等时，离子半径越小，离子键越强，熔点越高；【小问5详解】①由位于顶点的A的原子坐标参数为(0，0，0)、位于面心的B的原子坐标参数为(，，)、位于顶点的C原子坐标参数为(0，1，1)可知，晶胞的边长为1，则位于右侧面心的D的原子坐标参数为(1，，)，故答案为：(1，，)；②由晶胞结构可知，位于顶点和面心的铁原子个数为8×+6×=4，位于体内的氮原子个数为1，最近的两个铁原子的距离为面对角线的，设最近的两个铁原子的距离为acm，则晶胞的边长为acm，由晶胞的质量公式可得：=(a)3ρ，解得a=，故答案为：。14.氮的化合物在生产生活中广泛存在。（1）①氯胺()的电子式为___________。可通过反应制备氯胺，已知部分化学键的键能如表所示，则上述反应的___________。键能/()391243191431化学键N-HCl-ClN-ClH-Cl②与水反应生成强氧化性物质，可作长效缓释消毒剂，该反应的化学方程式为___________。（2）用焦炭还原NO的反应为：，向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒容恒温(反应温度分别为400℃、400℃、T℃)容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO，测得各容器中随反应时间t的变化情况如下表所示：t/min04080120160(甲容器，400℃)/mol2.001.501.100.600.60(乙容器