山东省青岛第二中学2023-2024学年高二下学期期末考试化学试题

2023-2024学年第二学期青岛2中高二期末考试化学试题一、单项选择题1.设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A.常温下，1mol硝酸铵溶于稀氨水使溶液呈中性，则NH4+数目为NAB.在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1molO2，转移电子的数目为0.4NAC.1mol乙二酸(H2C2O4)分子中П键的数目为3NAD.室温下，pH=12的Na2CO3溶液中，由水电离出的OH-数目为0.01NA2.金属的冶炼体现了人类文明的发展历程，下列关于金属冶炼的说法不正确的是()A.不活泼金属如铂、金等，在自然界中可以以单质的形态存在，可以采用物理方法提纯B.高炉炼铁原料为石灰石、焦炭和赤铁矿，是利用碳单质还原Fe2O3的反应产生纯铁C.冶炼金属铝时要加入冰晶石，其目的是降低氧化铝的熔点D.电解熔融的NaCl获得金属Na3.下列装置正确且能达到实验目的的是()A.图①：在试管前添加盛有饱和NaCl溶液的洗气瓶则可用于比较MnO2、Cl2、S的氧化性B.图②：可以用于灼烧海带灰、NaHCO3等固体物质C.图③：排出盛有溴水的滴定管尖嘴内的气泡D.图④：用于制备少量氨水4.两种有机物甲和乙结构如图，根据其结构回答，下列说法正确的是()A.有机物甲的分子式为C16H20O2，并且甲、乙具有相同的官能团B.1mol有机物乙与足量的NaOH、H2反应，消耗二者物质的量比为1:3C.甲、乙两种有机物在水中的溶解度大小接近D.可用酸性KMnO4溶液检验甲中的碳碳双键和乙中的羟基5.有关物质的分离除杂，下列说法正确的是()A.可用溴的四氯化碳溶液除去甲烷中的乙烯B.向2mL10%的CuSO4溶液中滴入2%的NaOH溶液4至6滴，得到新制的Cu(OH)2悬浊液，然后加入甲酸甲酯溶液0.5mL，振荡后加热，产生砖红色沉淀，证明甲酸甲酯具有还原性C.只用水不能用来鉴别苯和溴苯D.用溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液可以鉴别已烷、1-己烯和邻二甲苯6.下图所示离子对应的钾盐易溶于水，常被用来鉴别乙元素的某种离子。其中X、Y、Z为前四周期原子序数依次增大的三种元素，X、Y为相邻元素，Z原子核外电子数是X、Y原子质子数之和的2倍。下列说法错误的是()A.与Y同周期的主族元素中，只有一种元素的第一电离能大于Y的第一电离能B.简单氢化物沸点：X<YC.该离子能与Z生成蓝色沉淀D.该离子中σ键与П键的个数比为1:17.下列实验操作、现象与结论均正确的是()操作现象结论A向Fe2O3、CuO、Fe的混合粉末中加入过量稀盐酸析出红色固体反应后溶液中阳离子可能有H+、Fe2+、Cu2+B向C2H5X(X为卤素原子中加入过量的NaOH溶液加热一段时间后静置，取少量上层清液于试管中，加入AgNO3溶液产生淡黄色沉淀C2H5X中卤素原子为溴原子C向Na[Al(OH)4]溶液中滴入NaHCO3溶液产生白色沉淀，无气泡产生[Al(OH)4]-比CO32-结合质子能力强D比较电负性：室温下，用pH计测定CF3COOH和CCl3COOH两种溶液的pHCF3COOH溶液的pH较小F元素的电负性大于Cl元素8.光催化氧化甲烷制甲醛的机理如图所示。下列说法不正确的是()A.在光催化剂表面会发生反应H2O+h+=H++·OHB.CH3COOH为中间产物C.上述过程中有非极性键的断裂与生成D.含O分子参与的反应一定有电子转移9.以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标。如图为一种仅由Cs、Ag、F三种元素组成的超导材料晶胞结构(已知QR=MP)。下列说法错误的是()A.该晶体的化学式为CsAgF3B.Q点原子分数坐标为[0，0，(c+s)/2c]C.P、N之间的距离为pmD.该晶体的密度为1192/(a2cNA)g/pm310.溴乙烷是重要的化工原料，沸点38.4℃。某兴趣小组设计如下实验装置，利用如下反应制备溴乙烷：NaBr+H2SO4(浓)+C2H5OH→NaHSO4+C2H5Br，并验证可能存在的几种副产物，已知SO2不与Br2的CCl4溶液反应。下列说法错误的是()A.装置C中所得物质可通过水洗-Na2CO3溶液洗-水洗-干燥-蒸馏的方式进行除杂B.分离提纯过程中将所需产物从分液漏斗下口放出C.装置D中盛有Br2的CCl4溶液，用于检验存在副产物乙烯D.装置G中有白色沉淀的产生即可证明一定有CO2的生成二、不定项选择题11.锂-空气电池的结构如下图，已知两极的电解质溶液分别为水性电解液和有机电解质。下列说法正确的是()A.隔膜中转移的是锂离子B.左侧为水性电解液，右侧为有机电解质C.正极电极反应方程式为4Li++O2+4e-=2Li2OD.用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗7g锂时，铅酸蓄电池消耗9g水12.实验室常用分析试剂与氧化剂硝酸铈铵(NH4)2Ce(NO3)6，易溶于水和乙醇，几乎不溶于浓硝酸，实验室利用如下步骤制备。在如下图装置中制备NH4HCO3并与CeCl3反应，制备难溶于水的Ce2(CO3)3，再加硝酸溶解，加入氨水调节pH，生成Ce(OH)4沉淀，过滤后在滤渣中加入浓HNO3和NH4NO3得到(NH4)2Ce(NO3)6晶体。下列说法错误的是()A.装置A中制备NH3，实验过程中旋塞打开顺序为c→a→bB.装置B中冷水作用为降低Ce2(CO3)3的溶解度C.Ce(OH)4制备方程式为3Ce2(CO3)3+2NO3-+16NH3·H2O+18H+=6Ce(OH)4↓+16NH4++2NO↑+9CO2+5H2OD.制得(NH4)2Ce(NO3)6晶体应洗涤后及时放入烘箱高温烘干13.关于制备有机物E的反应过程如下，下列说法正确的是()A.有机物A与B可以发生缩聚反应B.有机物C可以发生水解反应生成A和BC.与有机物D具有相同官能团的芳香族化合物的同分异构体有3种D.以上两步生成有机物E的反应类型均为取代反应。14.马日夫盐[Mn(H2PO4)2·2H2O]常用于机械设备的磷化处理，可起到防锈效果。以水锰矿[主要成分为MnO(OH)，还含有少量的Fe2O3、Al2O3、SiO2及微量的CaO]为原料制备马日夫盐的一种工艺流程如下图所示。已知：Ksp(CaF2)=3.6×10-12，当溶液中剩余的某金属离子浓度≤1×10-5mol/L时，通常认为该金属离子已沉淀完全。下列说法错误的是()A.步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均涉及氧化还原反应B.滤渣2的主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3C.“低温沉锰”时，将NH4HCO3换成Na2CO3效果更好D.“除钙”步骤中控制c(F-)≥6×10-4mol/L可使Ca2+完全沉淀15.用CO2和H2可以合成甲醇。其主要反应为：反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-58kJ/mol反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41kJ/mol在恒容密闭容器内，充入1molCO2和3molH2，测得平衡时CO2转化率，CO和CH3OH选择性随温度变化如图所示{选择性=[n(CO)或n(CH3OH)]/[n(CH3OH)+n(CO)]×100%}。下列说法正确的是()A.270℃时主要发生反应ⅡB.230℃时缩小容器的体积，n(CO)不变C.250℃达平衡时，n(H2O)=0.12molD.其他条件不变，210℃比230℃平衡时生成的CH3OH多三、非选择题16.过渡金属及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。(1)基态V的价电子排布式为________，第四周期中基态原子与基态V原子具有相同未成对电子数的元素名称是________。(2)含有多个配位原子的配位体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Ni2+与EDTA形成的螯合物的结构如图1所示，1molEDTA通过螯合作用形成了5mol五元环。键角1____(填“>”、“<”或“=”)键角2。EDTA中非金属元素电负性由大到小排序为________。(3)Co2+在水溶液中以[Co(H2O)6]2+存在。向含Co2+的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的[Co(NH3)6]2+，其原因是_________________________________。(4)铁、铜与砷、钠可形成一种绝缘体材料，其晶胞结构图和钠原子沿z轴投影如图2所示，已知m原子的分数坐标为(0.25，0.75，0.20)，晶胞参数为a≠c，α=β=γ=90°。n原子的分数坐标是________，铜周围距离最近的钠原子的个数是_____________________。17.三元锂电池在新能源汽车中广泛使用，废旧三元锂电池的正极材料主要成分为Li(NixCoyMnz)O2(其中含有Fe、Al的氧化物杂质)，对各元素进行回收处理的某种工艺流程如图所示：已知：①丁二酮肟与Ni2+络合生成丁二酮肟镍沉淀；②金属活动性顺序：Li>Al>Mn>Fe>Co>Ni>(H)；③氧化性：Co3+>H2O2；高温条件下还原性：C>Mn；④金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH值如下表所示：金属离子Fe2+Fe3+Al3+Co2+Ni2+Mn2+开始沉淀的pH7.01.93.46.67.86.7沉淀完全的pH9.03.24.79.210.49.5请从预处理、浸出和分离提纯的角度分析上述工艺流程中各步的原理，并回答下列问题：(1)“含锂废液”中含锂元素的主要成分为__________(填化学式)。(2)试剂a的加入目的是去除________；试剂a可选择____(填字母)；“除杂”过程需调节pH范围为________。A.氨水B.NaOHC.Fe2O3D.MnO2E.CoO(3)Ni2+与丁二酮肟生成鲜红色的丁二酮肟镍沉淀，该反应可用于检验Ni2+。“沉镍”过程的最佳pH为5，pH不能过低的原因是_______________________。(4)“沉钴”过程除发生Co2++C2O42-=CoC2O4外，还可能发生的离子方程式为___________。18.以邻氨基苯酚、邻硝基苯酚、无水甘油和浓硫酸为原料合成8-羟基喹啉，该物质有一定苯酚的性质，反应过程与实验装置如下。物质颜色状态摩尔质量(g/mol)熔点(℃)沸点(℃)溶解性水乙醇丙三醇(甘油)无色液体9217.4290易溶易溶邻氨基苯酚白色结晶性粉末109177易升华微溶微溶邻硝基苯酚淡黄色结晶性粉末13943-45214-216微溶易溶8-羟基喹啉白色或淡黄色粉末14570-73267不溶易溶①在圆底烧瓶中称取19g无水甘油，并加入2.78g邻硝基苯酚、8.72g邻氨基苯酚，使混合均匀。然后缓缓加入9mL浓硫酸。装上回流冷凝装管，在石棉网上用小火加热。当溶液微沸时，立即移去火源。待作用缓和后，继续加热，保持反应物微沸2小时。②稍冷后，进行第一次水蒸气蒸馏调节溶液呈酸性，除去未反应的邻硝基苯酚。瓶内液体冷却后，加入试剂调节溶液pH，再进行第二次水蒸气蒸馏，蒸出8-羟基喹啉(约收集馏液400mL)。馏出液充分冷却后，抽滤收集析出物洗涤，干燥。③粗产物用乙醇-水混合溶剂重结晶得8-羟基喹啉6.5g。(1)仪器A是________(填名称)；图2装置中导管1的作用是________。(2)产物提纯过程中有两次水蒸气蒸馏，第一次水蒸气蒸馏证明杂质被除尽的现象为_____。(3)两次水蒸气蒸馏应控制pH值不同，第二次水蒸气蒸馏前应调节溶液呈____(填“酸”、“碱”、“中”)性，使其在该条件下，在水中的溶解度最小。(4)图中虚线框内最合适的装置为____________(填序号)。(5)8-羟基喹啉的熔点明显低于7-羟基喹啉()和6-羟基喹啉()的原因是________________。(6)该反应的产率为________。19.2024年4月29日，2024碳达峰碳中和绿色发展论坛在北京举行。习近平总书记曾指出：“推进碳达峰碳中和是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策。”因此碳氧化物的综合利用成为近年研究热点。已知下列反应的ΔH：CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g)ΔH1=41kJ/molCO(g)+H2(g)=HCHO(g)ΔH2=6kJ/molHCHO(g)+H2(g)=CH3OH(g)ΔH3=121kJ/mol(1)H2捕捉空气中CO2，可以合成加入汽油中的燃料甲醇。反应3H2+CO2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH=____(保留三位有效数字)(2)1L容器通入3molH2与1molCO2，在一定温度下发生反应：3H2+CO2(g)=CH3OH(g)+H20(g)。一段时间后，反应达到平衡，测得反应后的容器中的总压强为反应前的75%，则平衡时甲醇的浓度为_______，若平衡时，向容器中通入1molH2(g)和1molH2O(g)，则平衡____(填“向左”、“向右”或“不”)移动。(3)氢气和一氧化碳反应也可以生成甲醇，涉及反应的过程如下：H2(g)→H2*①2H2*+CO(g)→CH3OH(g)②(已知：基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应，又称为简单反应。基元反应aA+bB→dD+eE的速率方程可表示为v=kca(A)cb(B)，k为速率常数)上面的反应的各个步骤均可视为基元反应，式中H2*代表H2的状态为与催化剂的结合态。改变初始条件，对反应中某一时刻的反应速率做观测，得到的数据如下c(H2)/mol/Lc(CO)/mol/Lv/mol/L/min0.0100.0100.00240.0200.0100.00960.0300.0400.02160.0400.040则表中的空白处应填入的数据是________；反应①和反应②相比，反应①为___(填“快”或“慢”)反应，符合反应历程的势能图可以表示为____(填“A”、“B”、“C”或“D”)。20.柔性显示技术的快速发展促进了柔性基板材料的革新，具有高光学透明性和耐高温性的聚酰亚胺(PI)是一种被认为最有前景的柔性显示用透明基板材料，其中PI-3(3FTMDT/TA-TFMB)合成路线如图所示：(1)A是一种芳香烃，其名称为________；反应条件a为________。(2)C→D的反应方程式为_________________________________。(3)E到F的反应类型为________。(4)下列关于E的说法正确的是____(填序号)。①与D互为同系物；②能够发生取代、加成、氧化反应；③与氢气完全加成的产物中有3个手性碳原子；④核磁共振氢谱峰面积之比为2:1:1:1；(5)由nmolD与nmolF合成PI-3反应中，每生成1molPI-3同时生成____molH2O。(6)由H经过转化可以合成PMDA-ODA型聚酰亚胺，如下图所示：