江苏省南京市六校联合体2023-2024学年化学高二下学期期中考试试卷（解析版）

2023-2024学年第二学期六校联合体期中调研测试高二化学可能用到的相对原子质量：一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。1.2022年11月29日，神舟十五号载人飞船成功发射，我国6名航天员首次实现太空会师。下列说法错误的是A.镁铝合金可用作飞船零部件材料 B.SiO2可用作航天器的太阳能电池板C.活性炭可用于吸附航天舱中异味 D.N2H4可用作飞船推进器的燃料【答案】B【解析】【详解】A．镁铝合金密度小、强度大，可制成飞机的部件，A正确；B．晶体硅可用作航天器的太阳能电池板，B错误；C．活性炭具有吸附性，可以吸附异味，C正确；D．肼(N2H4)是发射航天飞船常用的高能燃料，D正确；故答案为：B。2.胍（）的盐是病毒核酸保存液的重要成分。下列说法正确的是A.中子数为8的N原子可表示为 B.胍中σ键与π键的数目之比为3∶1C.氨基(-NH2)的电子式为 D.胍分子间能够形成氢键【答案】D【解析】【详解】A．中子数为8的N原子可表示为，A错误；B．1个胍分子中有8个σ键、1个π键，因此胍中σ键与π键的数目之比为8∶1，B错误；C．氨基(-NH2)的电子式为，C错误；D．胍中N与H相连，可以与另外一个分子中的N形成氢键，D正确；故选D3.下列实验方案能达到实验目的的是ABCDA.检验浓硫酸与铜反应产生的SO2 B.实验室制取氯气C.检验溶液中的Fe2+ D.制取乙二酸【答案】A【解析】【详解】A．浓硫酸和铜生成二氧化硫气体，二氧化硫能使品红溶液褪色，A正确；B．浓盐酸和二氧化锰需要加热生成氯气，B错误；C．若溶液中原有铁离子，溶液也会变为红色，C错误；D．溶液中高锰酸钾过量，会将乙二醇氧化为二氧化碳和水，D错误；故选A。4.常用氨基乙酸钠(NH2CH2COONa)合成工业洗涤剂的中间体。下列说法正确的是A.半径大小：r(O2-)＜r(Na+) B.电负性大小：χ(N)＜χ(C)C.第一电离能大小：I1(O)＜I1(N) D.稳定性大小：H2O＜NH3【答案】C【解析】【详解】A．比较粒子半径，当核外电子层相同时，核电荷数越大，粒子半径越小，所以r(Na+)＜r(O2-)，A错误；B．同周期元素，从左到右电负性增强，所以χ(N)＞χ(C)，B错误；C．同周期元素，从左到右第一电离能增强，但VA大于VIA，I1(O)＜I1(N)，C正确；D．同周期元素，从左到右简单气态氢化物稳定性增强，H2O＞NH3，D错误；故答案为：C。ⅤA族元素及其化合物应用广泛。催化氧化生成继续被氧化为NO2，将NO2通入水中制取HNO3。工业上用白磷与反应生成和一种盐，该盐可与反应制备一元弱酸。雌黄和在盐酸中反应转化为雄黄和(沸点)并放出气体。砷化镓是第三代半导体材料，熔点高，硬度大。请回答下列小题。5.氨硼烷是最具潜力的储氢材料之一，与乙烷的相对分子质量相近，但沸点却比乙烷高得多。下列说法不正确的是A.分子内存在配位键B.是由极性键构成的极性分子C.中含有共价键D.固态和砷化镓晶体都是分子晶体6.下列化学反应表示不正确的是A.NO2制HNB.白磷与溶液反应：C.与足量的溶液反应的离子方程式：D.雌黄制备雄黄的方程式：7.下列氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是A.难溶于水，可用作瓜果保护气B.具有还原性，可用作制冷剂C.HNOD.溶液呈酸性，可用于除铁锈【答案】5.D6.C7.D【解析】【5题详解】A．NH3中N原子含有孤电子对，BH3中B原子含有空轨道，H3NBH3分子内存在配位键，A正确；B．PF3中P价层电子对数为=，且含有1个孤电子对，是三角锥形，三角锥形分子的结构不对称，正负电荷中心不重叠，为极性分子，所以PF3是由极性键构成的极性分子，B正确；C．配离子中Cu2+为中心离子，NH3为配位体，配位键和氮氢键均为共价键，1mol四氨合铜离子中含有16mol共价键，C正确；D．依据砷化镓熔点高、硬度大的性质，可知砷化镓为共价晶体，D错误；答案选D。【6题详解】A．二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，离子方程式为，A正确；B．由题意可知白磷与氢氧化钡反应生成磷化氢和一种能与硫酸反应制备次磷酸的盐，该盐为次磷酸钡，故白磷与氢氧化钡反应的离子方程式为，B正确；C．由题目可知次磷酸为一元弱酸，故次磷酸与氢氧化钠反应的离子方程式为，C错误；D．雌黄与二氯化锡在盐酸中反应生成雄黄和四氯化锡并放出硫化氢气体，化学方程式为，D正确；答案选C。【7题详解】A．氮气化学性质稳定，故可用作瓜果保护气，A错误；B．具有还原性，也可用作制冷剂，但性质与用途无关，B错误；C．硝酸制备硝酸铵，只体现硝酸的酸性，C错误；D．因为氯化铵水解产生氢离子显酸性，故可用于除铁锈，D正确；答案选D。8.氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是A.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：B.工业制硝酸过程中的物质转化：C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：D.实验室制备少量的原理：【答案】B【解析】【详解】A．Cu与稀硝酸的反应产物之一为NO，NO与氧气发生反应生成NO2，A正确；B．氮气与氧气在高温条件下生成NO，但NO无法与水发生化学反应，B错误；C．汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO转化为无污染的气体，故该反应方程式为，C正确；D．实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量，化学方程式为，D正确。故选B。【点睛】9.Y是合成药物查尔酮类抑制剂中间体，由X在一定条件下反应制得。下列叙述正确的是A.K2CO3是为了结合反应产生的HBr B.FeCl3溶液不能鉴别X和YC.Y存在顺反异构体 D.X与H2完全加成所得产物分子中含2个手性碳原子【答案】A【解析】【详解】A．二者发生取代反应生成Y和HBr，K2CO3与HBr反应减少生成物浓度可以提高产率，故A正确；B．X中有酚羟基，能使FeCl3溶液显紫色，Y中没有酚羟基，不能使FeCl3溶液显紫色，因此FeCl3溶液能鉴别X和Y，故B错误；C．Y中有碳碳双键，碳碳双键一侧有相同的甲基，Y不存在顺反异构体，故C错误；D．X与H2完全加成所得产物是，分子中不含手性碳原子，故D错误；答案选A。10.750℃时，NH3和O2发生以下两个反应：①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H1②4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)△H2下列说法正确的是A.反应①的平衡常数可表示为K1=B.反应②的△S＜0C.反应①中每生成2molNO，转移电子数约为6.02×1024D.反应②的△H2=2E(N≡N)+12E(H－O)-12E(N－H)-3E(O=O)【答案】C【解析】【详解】A．反应①的平衡常数可表示为K1=，A错误；B．反应②反应物生成物均为气态，系数之和反应物小于生成物，所以反应②的△S大于0，B错误；C．由方程式可知生成1molNO时电子转移5mol，所以反应①中每生成2molNO，转移电子10mol约为6.02×1024，C正确；D．反应②的△H2=-2E(N≡N)，D错误；故选C。11.下列设计的实验方案不能达到实验目的是选项实验现象和操作实验目的A向2mL0.1mol·L-1Na2S溶液中滴加0.1mol·L-1ZnSO4溶液至不再有沉淀产生，再滴加几滴0.1mol·L-1CuSO4溶液，出现黑色沉淀验证Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)B向装有电石的圆底烧瓶中逐滴加入适量饱和NaCl溶液，将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液紫色褪去检验乙炔中含有碳碳三键C以Zn、Fe为电极，以酸化的3%NaCl溶液作电解质溶液，连接成原电池装置。过一段时间，从Fe电极区域取少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液，观察现象探究金属的牺牲阳极保护法D取5mL0.1mol·L-1KI溶液和1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液充分反应后，加2mLCCl4振荡、静置后取上层清液滴加少量KSCN溶液，溶液变为红色Fe3+与I-的化学反应存在一定限度A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】【详解】A．向Na2S溶液中滴加ZnSO4溶液，产生ZnS沉淀，且将S2-消耗完全，再滴加几滴CuSO4溶液，生成黑色沉淀CuS，发生了沉淀的转化，证明Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)，故A正确；B．向电石中逐滴加入NaCl溶液，生成乙炔，并且含有杂质气体H2S等气体，通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液紫色褪去，可能是H2S等杂质气体导致的，并不能证明乙炔中含有碳碳三键，故B错误；C．从Fe电极区域取少量溶液于试管中，滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液，若未出现蓝色沉淀，说明Fe未失电子，证明了牺牲阳极的阴极保护法，故C正确；D．取5mL0.1mol·L-1KI溶液和1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液充分反应后，Fe3+是少量的，加2mLCCl4振荡、静置后取上层清液滴加少量KSCN溶液，溶液变为红色，说明Fe3+没有完全反应，说明Fe3+与I-的化学反应存在一定限度，故D正确；故选B。12.燃煤烟气中的捕集可通过如图所示的物质转化实现。已知：。下列说法正确的是A.吸收所得到的溶液中：B.完全转化为时，溶液中存在：C.“吸收”后所得溶液中：D.“转化”后得到的上层清液中：【答案】B【解析】【分析】吸收步骤中二氧化碳转化为碳酸钾或碳酸氢钾，转化步骤中与石灰乳反应生成碳酸钙和氢氧化钾，碳酸钙煅烧后生成二氧化碳。【详解】A．KOH吸收CO2所得到的溶液，若为K2CO3溶液，则主要发生第一步水解，溶液中：c(H2CO3)＜c()，若为KHCO3溶液，则发生水解的程度很小，溶液中：c(H2CO3)＜c()，故A错误；B．KOH完全转化为KHCO3时，将Ka1和Ka2数值带入不等式计算，Ka1·Ka2<Kw，故B正确；C．溶液中存在电荷守恒：c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c()+2c()，吸收后的溶液呈碱性，c(H+)<c(OH-)，故C错误；D．转化后的上层清液为碳酸钙的饱和溶液，，故D错误；故选B。13.在CO2与H2反应制甲醇的反应体系中，主要反应的热化学方程式为反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.5kJ·mol-1反应Ⅱ：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2反应Ⅲ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH3=+40.9kJ·mol-1在恒压密闭容器中，n始(CO2)∶n始(H2)=1∶3时，若仅考虑上述反应，平衡时CO2的转化率、CH3OH的产率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是A.升高温度至约380℃后以反应Ⅲ为主B.一定温度下，增大n始(CO2)/n始(H2)可提高CO2的平衡转化率C.图中曲线a表示平衡时CH3OH产率随温度的变化D.一定温度下，加压或选用高效催化剂，均能提高平衡时CH3OH产率【答案】A【解析】【分析】反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1=-49.5kJ·mol-1，反应Ⅱ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH2，反应Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3=＋40.9kJ·mol-1，根据盖斯定律：反应Ⅰ-反应Ⅱ=反应Ⅲ，故ΔH2=-49.5kJ·mol-1-40.9kJ·mol-1=-90.4kJ·mol-1，即生成CH3OH(g)的反应均是放热反应，升高温度平衡逆向移动，CH3OH产率减小，故曲线b表示平衡时CH3OH产率随温度的变化，曲线a表示平衡时CO2的转化率随温度的变化。【详解】A．由分析可知，反应Ⅲ为吸热反应，温度升高平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，结合曲线a代表的是CO2的平衡转化率，380℃后CO2的平衡转化率增大，则380℃后以反应Ⅲ为主，故A正确；B．增大，CO2浓度增大，可提高H2的平衡转化率，CO2平衡转化率降低，故B错误；C．由分析可知，曲线a表示平衡时CO2的转化率随温度的变化，故C错误；D．催化剂可以加快反应速率，但是不能使平衡移动，故不能提高平衡时CH3OH产率，故D错误；故选A。二、非选择题：共4题，共61分。14.利用含锌废料(主要成分是氧化锌，含有少量铁、铝、铜、锰等金属氧化物或盐)制备氯化锌的一种工艺流程如下：（1）为了提高盐酸浸取效率，可采取的措施有_______。(写出任意两点)（2）为优化工艺流程，盐酸浸取后直接进行高锰酸钾氧化除杂。结合下列图表选择浸取工艺最佳pH范围为_______，理由是_______。A1.5~2.0B.2.0~3.0C.3.0~4.0D.4.5~5.0金属离子Fe2+Al3+Fe3+Cu2+Mn2+Zn2+开始沉淀的pHc=0.01mol·L-16.83.71.85.28.66.7沉淀完全的pHc=1.0×10-5mol·L-18.34.72.86.710.18.2（3）滤渣的主要成分有Fe(OH)3、_______和MnO2，该工艺中去除锰的离子方程式为_______。（4）最适宜使用的还原剂是_______。（5）氯化锌溶液在蒸发浓缩过程中如操作不当将有碱式盐Zn(OH)Cl生成，该反应方程式为_______。【答案】（1）将固体废料粉碎、搅拌、适当加热等（2）①.D②.在pH4.5~5.0的范围内，Fe3+和Al3+转化为氢氧化物沉淀，而Zn2+不会沉淀（3）①.Al(OH)3②.（4）单质锌（或Zn）（5）【解析】【分析】利用含锌废料(主要成分是氧化锌，含有少量铁、铝、铜、锰等金属氧化物或盐)制备氯化锌的流程分析如下：含锌废料先用盐酸浸取，同时调pH除掉将铝离子、铁离子变为沉淀，加入高锰酸钾进行氧化除杂将铁氧化为高价态的氢氧化物沉淀，加入还原剂将铜还原为单质除掉，得到较纯净的氯化锌，最后进行蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化锌固体。【小问1详解】为了提高盐酸浸取效率，可采取的措施有将固体废料粉碎、搅拌、适当加热等。【小问2详解】浸取的目的是要将Fe3+和Al3+变为氢氧化物，而Zn2+不能沉淀，根据表格中的数据，应该调pH的范围是4.7~6.7，合理的选项为D。【小问3详解】根据上述分析，滤渣的主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3和MnO2，该工艺中去除锰的原理为锰离子和高锰酸钾发生归中反应生成二氧化锰，离子方程式为。【小问4详解】考虑到不能带入新的杂质，故最合适的还原剂是单质锌。【小问5详解】氯化锌溶液在蒸发浓缩过程中如操作不当将有碱式盐生成，该反应方程式为：。15.化合物是一种重要中间体，其合成路线如下：（1）F→G的反应类型为_______。（2）的分子式为C11H14O2，则的结构简式：_______。（3）1mol中sp3杂化的原子数目为_______。（4）B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能发生银镜反应；②能与FeCl3溶液发生显色反应；③分子中只有4种不同化学环境的氢。（5）已知：设计以为原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。_______。【答案】（1）消去反应（2）（3）9NA或9×1023或9mol（4）或（5）【解析】【分析】A与在氯化铝催化作用下发生开环加成反应生成B，B在Zn-Hg/HCl作用下发生还原反应，结合D的结构简式及C的分子式可知该过程中羰基被还原为-CH2-，则C的结构简式为：；C在PPA作用下发生分子内脱水反应生成D，D与格式试剂发生加成反应生成E，E水解得到F，F发生消去反应生成G，据此分析解答。【小问1详解】由分析可知，F发生消去反应生成G。【小问2详解】的分子式为C11H14O2，由分析可知，C的结构简式为。【小问3详解】由F的结构简式可知F中单键C和单键O原子均采用sp3杂化，个数为9，则1molF中含9NA或9×1023或9molsp3杂化的原子。【小问4详解】B的一种同分异构体同时满足下①能发生银镜反应，说明有醛基；②能与FeCl3溶液发生显色反应；说明有酚羟基；根据B的结构分析，该同分异构体中应含有两个醛基和一个酚羟基；③分子中只有4种不同化学环境的氢，说明苯环上连接的取代基后有对称性，酚羟基在对称轴上，两个醛基位于对称位置。则结构可能为：或。【小问5详解】根据信息分析，卤代烃和镁在乙醚条件下反应，另外还需要将卤代烃变成碳氧双键的结构，即先水解生成羟基，再氧化生成醛基，醛类与格式试剂发生加成再水解得到目标产物，则合成路线为：。16实验室从电解铜阳极泥（含等）中提取硒及银、金等贵金属，过程如下：已知：①升华温度为．②氯化法提取的原理：在溶有的盐酸中可反应生成溶液，可被还原为．（1）“焙烧”时通常采用低温氧化焙烧，所得固体有等．“焙烧”时采用低温的目的是_____．（2）“浸出”时先加入稀硫酸，再加入盐酸．加盐酸时发生反应：．该反应平衡常数______．[已知，]（3）“浸出渣”中含有及少量惰性物质．①用溶液浸取浸出渣得到含溶液，用甲醛还原可生成银．碱性条件下，用甲醛还原生成银和的离子反应方程式为：_______．②补充完整以浸出渣为原料回收的实验方案：_______，得到金．（实验中须使用如图所示实验装置及以下试剂：、盐酸，溶液，溶液）（4）通过如下步骤测定粗硒样品中的质量分数：步骤1：准确称取粗硒样品，加入足量硝酸充分溶解生成H2SeO3溶液，配成步骤2：取所配溶液于锥形瓶中，加入和溶液，使之充分反应；步骤3：滴入滴淀粉指示剂，振荡，逐滴加入物质的量浓度为的溶液标准溶液滴定至终点，恰好完全反应，消耗标准溶液．已知：计算粗硒样品中的质量分数，并写出计算过程______。【答案】（1）防止因升华导致硒的回收率降低（2）（3）①.②.向浸出渣中加入一定量的盐酸，从导管a处通入至（黄色）固体不再溶解，过滤，向滤液中加入溶液，至向上层清液中继续滴加溶液不再产生沉淀时停止滴加，过滤，洗涤滤渣至最后一次洗涤滤液加入溶液不再产生沉淀（4）【解析】分析】阳极泥（含Cu、Au、Ag2Se、Cu2Se等）焙烧，得到CuO、Au、CuSeO3、CuSeO4、Ag2SeO3、SeO2，后加入盐酸，再加硫酸酸浸，浸出渣可制得Ag与金，【小问1详解】“焙烧”时采用低温的目的是：SeO2升华温度为315°C，防止其升华；【小问2详解】K=；【小问3详解】①碱性条件下，用甲醛还原[Ag(S2O3)2]3−生成银和碳酸根离子，离子反应方程式为：；②根据题目信息，Au在溶有Cl2的盐酸中可反应生成HAuCl4溶液，HAuCl4可被还原为Au，以浸出渣为原料回收Au的实验方案：向浸出渣中加入一定量的盐酸，从导管a处通入Cl2至（黄色）固体不再溶解，过滤，向滤液中加入FeSO4溶液，至向上层清液中继续滴加FeSO4溶液不再产生沉淀时停止滴加，过滤，洗涤滤渣至最后一次洗涤滤液加入BaCl2溶液不再产生沉淀；【小问4详解】根据方程式可知，n(H2SeO3)=()=()=mol，则样品中Se的质量分数。17.CO2的捕获是实现资源利用的重要途径。（1）烟气中CO2捕集可通过如下所示的物质转化实现。“脱碳”的化学反应方程式为_______。（2）CO2和H2催化合成CH4。主要发生反应为，一定温度和压强下，将一定比例CO2和H2分别通过装有两种不同催化剂的反应器，反应相同时间，测得CO2转化率随温度变化情况如图1所示。①高于320℃后，用Ni作催化剂，CO2转化率明显上升，其原因_______。②高于320℃后，用Ni-CeO2作催化剂，CO2转化率略有下降，可能原因是_______。（3）一种有机多孔电极材料(铜粉沉积在一种有机物的骨架上)电催化还原CO2的装置示意图如图2所示。控制其他条件相同，将一定量的CO2通入该电催化装置中，阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图3所示。①写出