2022-2023学年湖南省湖湘教育三新探索协作体高二下学期期中考试化学试题（解析版）

PAGEPAGE1湖南省湖湘教育三新探索协作体2022-2023学年高二下学期期中考试班级：__________姓名：__________准考证号：__________（本试卷共10页，18题，全卷满分：100分，考试用时：75分钟）注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号写在试题卷和答题卡上，并将准考证条形码粘贴在答题卡上的指定位置．2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上相应题目的答案标号涂黑．写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效．3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效．4．考试结束后，将答题卡上交．可能用到的相对原子质量：H-1C-12N-14O-16Mg-24Fe-56Co-59一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分．每小题只有一个选项符合题意．1．化学与生产、生活、科技等密切相关，下列说法中正确的是（）A．白居易的《问刘十九》中“绿蚁新醅酒，红泥小火炉”，优质红泥明亮且橙中略带红光，是因其含有含量较高的铁氧化物B．《抱朴子》中“以曾青涂铁，铁赤色如铜”，“曾青”是可溶性铜盐C．碳纤维由于具备优良的性能，有望取代铝制材料应用于航空工业，碳纤维属于新型有机材料D．“龙芯1号”CPU芯片的使用，为我国芯片行业的发展奠定了重要基础，芯片的主要化学成分是2．下列有关物质分类正确的是（）A.CuO、MgO、Na2O2均属于碱性氧化物B．酸性氧化物：CO2、SO2、SiO2、Cl2O7C．同素异形体：煤、C60、石墨、刚玉D．液氯、晶体硅、黄铜均属于单质3．下列与盐类的水解无关的是（）A．热的碳酸钠溶液去除餐具上的油污B．将饱和溶液滴入沸水中制备胶体C．硫酸钡在医学检查中做钡餐D．明矾做净水剂4．下列反应的离子方程式书写正确的是（）A．硝酸银溶液中加过量的氨水：B．用食醋检验牙膏中碳酸钙的存在：C．苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳：D．向溶液中加入足量溶液：5．设为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是（）A．的溶液中含有个分子B．常温下，的盐酸溶液，由水电离的离子数目为C．时，乙烯中，含有键的数目为D．向的溶液中加氨水至中性，此时溶液含数目为6．将废弃的线路板粉碎，经处理后可以得到粗铜（及少量、），进一步制取胆矾，流程简图如下：下列说法正确的是（）A．为了加快浸取废线路板的速率，可以选择质量分数为的浓硫酸B．操作③也可以通过直接蒸干得到晶体C．操作②可以选择加入固体调节，滤渣B的主要成分有和D．可以用代替双氧水，发生的离子方程式为7．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层只有一个电子，Z位于元素周期表ⅢA族，W与X属于同一主族．下列说法正确的是（）A．原子半径：B．由X、Y组成的两种化合物的阴阳离子个数比都为C．Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱D．X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强，是因为分子之间形成氢键8．汽车安全气囊中填充物的主要成分是和．汽车发生碰撞后，安全气囊中的物质瞬间反应并释放出气体使安全气囊胀大，从而阻挡人体前冲，发生的反应之一为．此后，气体通过气囊上的小孔迅速消散，气囊收缩．下列说法正确的是（）A．氮气的电子式为B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为C．和都能与反应生成硅酸盐D．反应中每消耗时转移电子9．2021年诺贝尔化学奖授予德国科学家BenjaminList和美国科学家Davidw.C.MacMillan，以表彰他们在“不对称有机催化的发展”中的贡献．利用合成催化剂合成反应如下图：下列说法正确的是（）A．c的分子式为B．物质c能使溶液显紫色C．b、c均不能与乙酸反应D．物质c的同分异构体可能为含苯环的氨基酸10．根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是（）选项实验操作和现象结论A将稀盐酸滴入硅酸钠溶液中，振荡，产生白色沉淀非金属性：B等体积的和，分别与足量的反应，放出的氢气多酸性：C饱和碳酸钠溶液碱性比饱和碳酸氢钠溶液碱性强碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠D向乙醇中加入浓硫酸，加热，溶液变黑，将产生的气体通入酸性溶液，溶液褪色该气体是乙烯11．在恒容密闭容器中，由合成甲醇：，在其他条件不变的情况下研究温度对反应的影响，实验结果如下图所示，下列说法正确的是（）A．该反应B．该反应在时的平衡常数比时的小C．若状态A、B的逆反应速率分别为、，则D．处于A点的反应体系从变到，达到平衡时增大12．研究人员发现在某种含钒催化剂的作用下，可被还原为，从而降低含氮气体造成的空气污染，反应机理如下图所示，下列说法错误的是（）A．为该反应的中间体B．该转化过程中，氧化剂只有C．总反应化学方程式为D．每生成标准状况下，转移电子总数为13．近年来，科学家们发现将微生物应用到污水处理上效果显著，不存在二次污染问题．某科研小组设计了一种新型双微生物燃料电池装置，如右图所示．下列说法错误的是（）A．a电极反应式为B．左池消耗的与右池消耗的，的物质的量之比为C．若b极产生了的气体，则穿过质子交换膜进入左室的数目为D．若用该电池对铅蓄电池进行充电，b极接极14．某水样中含一定浓度的和其它不与酸碱反应的离子．取水样，用盐酸进行滴定，溶液随滴加盐酸体积的变化关系如下图（混合后浴液体积变化忽略不计）．下列说法正确的是（）A．该水样中B．在整个滴定过程中可能存在以下等量关系C．滴加盐酸过程中，溶液中明显增大D．滴定分析时，a点可使用甲基橙作指示剂指示滴定终点二、非选择题：本题共4小题，除标注空外，每空2分，共58分．15．（15分）一硝基甲苯是一种重要的工业原料．某实验小组用如图所示装置制备一硝基甲苯（包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯），反应原理如下：实验步骤：①浓硫酸与浓硝酸按体积比配制混合溶液（即混酸）共；②按下图所示装置装好药品和其他仪器，在三颈烧瓶中加入甲苯（易挥发）；③向三颈烧瓶中缓慢加入混酸，边滴边搅拌，混合均匀；④控制温度约为，反应大约时，三颈烧瓶底部有大量淡黄色油状液体出现；⑤反应停止后将混合液缓慢倒入冰水中，待冷却后分液除去混酸，有机层依次用蒸馏水和溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤得到粗产品；⑥提纯最终得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯共．相关物质的性质如下：有机物相对分子质量密度沸点/溶解性甲苯920.866110.6不溶于水对硝基甲苯1371.286237.7不溶于水，易溶于液态烃邻硝基甲苯1371.162222不溶于水，易溶于液态烃（1）仪器A的名称为__________，该实验所使用的三颈烧瓶规格合理的是__________（填选项字母）．a．b．c．d．（2）该反应需要维持在左右进行，实验过程中常采用的控温方法是__________．（3）反应结束后能否直接向三颈烧瓶中加入冷水进行冷却分离有机层？__________（1分）（填“能”或“不能”），原因是__________．（4）得到一硝基甲苯粗产品通过__________操作最终得到纯净的邻硝基甲苯和对硝基甲苯．（5）有机层用溶液洗涤的目的是__________．（6）该实验得到一硝基甲苯的产率为__________．（结果保留三位有效数字）16．（14分）过渡金属及其化合物在材料、环境、能源、生命科学等领域都有重要应用．（1）铁是最重要的金属材料，其核电荷数为26，则基态的铁原子核外有__________（1分）种不同运动状态的电子．（2）钴是27号元素，可形成配离子，中心离子的配位数是__________（1分），的空间构型为__________（1分），配体中N原子的杂化方式为__________．（1分）（3）配离子中含__________molσ键，该配离子中各元素基态原子的电负性由大到小的顺序是__________．（4）铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如下图所示．储氢时，分子在晶胞的体心和棱的中心位置，且最近的两个氢分子之间的距离为．①铁镁合金的化学式为__________，在铁镁合金晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数有__________个．②该铁镁合金储氢后的晶体密度为__________（含a、的计算表达式）．17．（14分）废旧锂离子电池的回收行业发展迅速，规范、科学处置废旧锂离子电池具有重要的环保意义和经济价值．废旧磷酸铁锂电池中电极片主要由、铝箔、少量炭黑组成，从正极废料回收制备电池级磷酸铁及其他金属材料，工艺流程如下所示：（1）中的化合价为__________．（2）滤渣C的主要成分为__________．（3）回收金属铝过程中步骤②的离子方程式为____________________．（4）步骤④中的作用是__________，能否用酸性溶液代替，并说明理由____________________．（5）步骤⑤过程中如值大于2.5，磷酸铁沉淀率将明显下降，原因是____________________．（6）磷酸铁也可以通过电解法制备，如下图所示，请完成制备过程的总反应离子方程式：____________________．18．（15分）2020年9月我国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标，倡导绿色、环保、低碳的生活方式．二氧化碳催化加氢合成乙烯在环境保护、资源利用、战略需求等方面具有重要意义．和在铁系催化剂作用下发生化学反应：Ⅰ．Ⅱ．回答下列问题：（1）反应Ⅰ能自发进行，则__________0（1分）（填“<”“>”或“=”）；该反应自发进行的条件是__________．（填“高温”或“低温”）（2）在密闭容器中通入和，在铁系催化剂作用下进行反应，某一压强下，的平衡转化率随温度的变化如图1所示．①下列说法正确的是__________（填选项字母）．A．由图1可知：在该压强下，之间以反应Ⅰ为主，后以反应Ⅱ为主B．反应Ⅱ化学方程式前后物质的化学计量数之和相等，所以增大压强反应Ⅱ的速率一定不变C．恒温恒压下，容器内气体的密度不变时，说明反应已达到平衡D．其他条件不变，将和的初始物质的量之比变为，可提高平衡转化率②图1中点，此时乙烯的选择性为（选择性：转化的中，用于生成的所占的物质的量分数）．计算该温度时反应Ⅱ的平衡常数__________（结果用分数表示）．（3）利用电解法也可以实现转化为，试写出在酸性介质中该电解池阴极的电极反应式：____________________．（4）工业上常用乙烯水合法制乙醇，乙醇脱水可制得二乙醚：．实验测得：，，为速率常数．温度下，向恒容密闭容器中加入0.2molC2H5OH，10min时达到平衡，的体积分数为，平均反应速率为__________，当温度变为T2时，，则T1__________T2（填“大于”“小于”或“等于”）．（5）温度为时，在恒容密闭容器中发生反应，反应物和的平衡转化率分别随着水、一氧化碳的物质的量之比的变化曲线如图2所示：则温度时，向容积为的恒容密闭容器中通入，发生上述反应，通过计算说明平衡移动的方向：平衡__________移动．（填“正向”或“逆向”）

【参考答案】一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．1．B【解析】优质红泥带红光是因为含有红棕色的三氧化二铁，A选项错误；“以曾青涂铁，铁赤色如铜”，由铁置换出“曾青”中的铜，“曾青”是可溶性铜盐，B选项正确；碳纤维属于新型无机非金属材料，C选项错误；芯片的主要成分是单质硅而非二氧化硅，选项D错误．2．B【解析】属于过氧化物，与酸反应生成盐、水和氧气，不属于碱性氧化物，A选项错误；，均能与碱反应且只生成盐和水，均为酸性氧化物，B选项正确；煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素为主，还含有少量氢、氧、氨、硫等元素，刚玉主要成分为氧化铝，与煤一样均不属于单质，和石墨为碳单质，与石墨互为同素异形体，C选项错误；黄铜是由铜、锌等所组成的合金，而不是单质，D选项错误．3．C【解析】加热促进碳酸钠的水解，使其水溶液碱性增强，能加速油脂水解从而达到去除餐具上油污的目的，A选项错误；溶液滴入沸水中使水解生成胶体，B选项错误；硫酸钡常用来做钡餐，进行消化道造影检查或钡剂灌肠造影检查，了解是否存在消化系统病变，与水解无关，C选项正确；明矾溶于水后电离产生的发生水解，生成胶体，胶体可吸附水中不溶性颗粒从而达到净水的目的，D选项错误．4．C【解析】硝酸银溶液与过量的氨水最终生成银氨溶液而不是沉淀，A选项错误；食醋为弱酸，与碳酸钙反应的离子方程式应为：，B选项错误；C选项方程式正确；过量的溶液与溶液反应离子方程式应为：，D选项错误．5．D【解析】是弱酸，在水溶液中部分电离，分子数应小于，A选项错误；的盐酸溶液中，离子总数为，由水电离的数目为，B选项错误；每个分子中含有一个键，乙烯中含有键的数目为，C选项错误；溶液中加氨水至中性，由电荷守恒定律可知此时溶液中，D选项正确．6．C【解析】该流程中加入硫酸的目的是直接溶解金属和，提供酸性环境使金属铜被氧化，如果使用的浓硫酸常温下易与金属和发生钝化，并产生气体污染环境，A选项错误；硫酸铜溶液经直接蒸干会损失部分结晶水，从而无法得到晶体，B选项错误；C选项正确；用代替双氧水后，发生的离子反应方程式应为：，D选项错误．7．B【解析】X为O，Y为，Z为，W为S，因此原子半径大小顺序为：，A选项错误；X、Y组成的两种化合物分别为，其阴阳离子个数比都为，B选项正确；Y、Z最高价氧化物的水化物分别为碱性强于，C选项错误；气态氢化物的稳定性属于化学性质，与氢键无关，D选项错误．8．C【解析】氮气的电子式为：，A选项错误；在该反应中被氧化生成氧化产物，因此氧化产物与还原产物的物质的量之比为，B选项错误，和都为碱性氧化物，能与酸性氧化物反应生成硅酸盐，C选项正确；反应中每消耗时转移电子，D选项错误．9．D【解析】c物质的分子式为：，A选项错误；c分子中无酚羟基结构，不能使溶液显紫色，B选项错误；C分子中含有羟基，能与乙酸发生酯化反应，C选项错误；物质c中同分异构体可以是含有苯环的氨基酸，D选项正确．1O．B【解析】盐酸中不是最高价，不能作为与S非金属性强弱比较的依据，A选项错误；等值时，较弱酸的浓度更大，因此与足量金属反应产生的氢气更多，B选项正确；饱和碳酸钠溶液与饱和碳酸氢钠溶液浓度并不相同，因此不能直接比较水解程度，C选项错误；加热反应过程中挥发出的乙醇气体，及硫酸与乙醇发生氧化还原反应生成的，气体均能使酸性溶液褪色，D选项错误．11．D【解析】由图可知，温度升高生成物的量减少，说明升高温度平衡向逆方向移动，正反应方向为放热反应，A选项错误；放热反应温度升高平衡常数K减小，B选项错误；A、B时刻反应分别处于平衡状态，正逆反应速率相等，B的温度高，但B的甲醇浓度比A小，综合考虑，无法比较A、B状态的逆反应速率大小，C选项错误；A点的反应体系从变到，反应温度升高，平衡逆向移动，达到平衡时增大，D选项正确．12．B【解析】反应过程中，在含钒催化剂的作用下被还原为，总方程式为：，该反应中为还原剂，氧化剂为和，为反应中间体，A、C选项正确，B选项错误；每生成标准状况下，转移电子总数为，D选项正确．13．C【解析】b极电极方程式为：，当生成标准状况下气体使转移电子数为，但选项中为说明标准状况下，因此C选项错误．14．B【解析】向碳酸根和碳酸氢根的混合溶液中加入盐酸时，先后发生如下反应，则滴定时溶液会发生两次突跃，第一次突跃时与盐酸恰好反应生成，第二次突跃时与盐酸恰好反应生成；由图可知，滴定过程中溶液第一次发生突跃时，盐酸溶液的体积为，由反应方程式可知，水样中的浓度为，溶液第二次发生突跃时，盐酸溶液的体积为，则水样中的浓度为．由分析可知，水样中的浓度为，A选项错误；a点发生的反应为，可溶性碳酸氢盐溶液中质子守恒关系为，即，B选项正确；水样中的浓度为，当盐酸溶液体积时，只发生反应，滴定时溶液中，浓度为，则滴定时溶液中的浓度基本保持不变，C选项错误；点突跃，点在8-10之间，应用酚酞做指示剂，b点突跃，点在4左右，可用甲基橙做指示剂，D选项错误．二、非选择题：本题共4小题，除标注空外，每空2分，共58分．15．（15分）【答案】（1）球形冷凝管b（2）水浴加热（3）不能（1分）反应混合液中有浓硫酸，稀释时应将混合液缓慢加入水中，防止液体飞溅（4）蒸馏（5）除去有机层中残留的混酸（6）【解析】由题意可知，该实验的实验操作过程为用甲苯与浓硫酸、浓硝酸的混酸在的水浴加热条件下制得一硝基甲苯，反应混合液经稀释，分液得到有机混合液，有机混合液经水洗、稀碳酸钠溶液洗涤、水洗、干燥得到一硝基甲苯，一硝基甲苯经蒸馏得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯．（1）三颈烧瓶加热时液体量不超过容积的，因此选择三颈烧瓶规格为，答案为：球形冷凝管；b．（2）甲苯与浓疏酸、浓硝酸的混酸在的水浴加热条件下制得一硝基甲苯可以达到均匀受热的目的，答案为：水浴加热．（3）反应混合液中含有浓硫酸、浓硝酸，直接向其中加入冷水会剧烈放热而导致酸液飞溅，应将反应混合液缓慢倒入冷水中，且边加边搅拌，防止剧烈放热．故答案为：不能；反应混合液中有浓硫酸，稀释时将混合液缓慢加入水中，防止液体飞溅．（4）一硝基甲苯经蒸馏得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯，故答案为：蒸馏．（5）由分析可知，有机层加入溶液洗涤的目的是除去有机物中残留的混酸，故答案为：除去有机层中残留的混酸；（6）生成一硝基甲苯的产率．16．（14分）【答案】（1）26（1分）（2）4（1分）平面三角形（1分）杂化（1分）（3）16（4）①12②（或）【解析】（1）铁的核外电子排布为，原子核外共26个电子，由于每个电子运动状态各不相同，因此有26中不同运动状态的电子．（2）配离子中分别与中N形成配位键，中心离子的配位数为4，中中心原子N原子采取杂化方式进行杂化，空间构型为平面三角形，答案为：4；平面三角形；杂化．（3）配离子中；中分别含有3个键，且均由N与形成配位键（键），因此每个配离子总含有16个键，答案为：16；．（4）①由图可知位于晶胞的顶，点和面心，位于晶胞内部，由均摊法可知每个晶胞中含有数目为，含有数目为8，得到化学式为，铁原子位于晶胞的顶，点和面心，与铁原子等距离且最近的铁原子数有12个，距离均为面对角线的一半，答案为；12．②储氢时，分子在晶胞的体心和棱的中心位置，因此每个晶胞储氢分子为，最近的两个氢分子之间的距离为anm可知立方体晶胞的棱长为，或．17．（14分）【答案】（1）（2）炭黑（3）（4）做氧化剂不能用酸性溶液代替，因酸性条件下溶液能将氧化成，造成环境污染同时引入新的杂质（5）当至大于2.5，水解程度增大生成沉淀增多，从而使磷酸铁沉淀率下降（6）【解析】电极材料的成分含有、铝箔、炭黑，在加入氢氧化钠溶液时，铝被溶解，滤液A中含有偏铝酸钠，通入过量二氧化碳，生成氢氧化铝，滤渣B为氢氧化铝，磷铁废渣中含有、炭黑，在步骤④中被双氧水氧化，过滤，滤渣C为炭黑，含磷铁浸出液通过调节及磷铁比，沉淀出磷酸铁晶体，母液通过一系列操作后得到电池级碳酸锂固体，水合磷酸铁晶体最终生成电池级磷酸铁固体应用于电池材料．（1）中的化合价为价．（2）由分析可知磷铁废渣中含有炭黑，在氧化过程中无法将炭黑氧化，故滤渣C为炭黑．（3）由分析可知步骤②为，向含有偏铝酸钠的溶液中通入过量二氧化碳气体生成氢氧化铝沉淀，离子方程式为．（4）由分析可知步骤④为溶解磷铁废渣，并利用双氧水的氧化性将亚铁离子氧化为三价铁离子，如果用酸性溶液代替双氧水，在酸性环境下溶液中的也会被氧化为污染环境，同时还将引入新的杂质，为最终产物的获取提高难度．答案为：做氧化剂；不能用酸性溶液代替，因酸性条件下溶液能将氧化成，造成环境污染同时引入新的杂质．（5）当溶液值大于2.5时的水解程度明显增大，与共沉淀，既降低了的沉淀率又引入了杂质，因此需降低溶液值，减少的水解