江苏省2023-2024学年高二上学期期末迎考化学C卷含答案.pdf

绝密启用前C 卷江苏省 20232024 学年高二上学期期末迎考卷化学注意事项:1.本试卷 100 分,考试用时 75 分钟。2.答题前,考生务必将班级、姓名、学号写在密封线内。可能用到的相对原子质量:H1Li7C12N14O16Cl35.5Cu64一、单项选择题:本题包括 13 小题,每小题 3 分,共计 39 分。每小题只有一个选项最符合题意。1.2023 年 11 月 15 日,中美两国发表关于加强合作应对气候危机的阳光之乡声明。下列燃料的使用符合该声明的是()A.CH4B.H2C.C4H10D.C2H5OH2.反应 CO(NH2)2+2NaOH+NaClONa2CO3+N2H4H2O+NaCl 制备水合肼。下列有关说法正确的是()A.H2O 的电子式为 H+O-H+B.氯离子的结构示意图为C.NaOH 中存在离子键和共价键D.N2H4分子中含有氮氮双键3.实验室制取 Cl2并验证其部分性质,实验原理及装置均正确的是()甲乙丙丁A.用装置甲制备氯气B.用装置乙收集氯气C.用装置丙测氯水的 pHD.用装置丁吸收尾气4.元素 O、S、Se、Te 位于元素周期表中A 族。下列说法正确的是()A.原子半径:r(O)r(S)r(Se)B.第一电离能:I1(O)I1(S)I1(Se)C.热稳定性:H2OH2SNH3B.电负性:NOCC.熔、沸点:SiSiC金刚石D.H2O、NH3分子中心原子的杂化类型均为 sp3杂化7.碳、氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是()A.雷雨发庄稼:N2NOHNO3B.侯氏制碱法:NaCl(aq)Na2CO3C.实验室快速制备少量 NH3:NH3H2ONH3D.汽车尾气处理:2NO+2CO2C+2NO28.有机物 Y 是正处于临床试验阶段的小分子抗癌药物。关于有机物 Y 的叙述正确的是()A.Y 可与甲醛发生缩聚反应B.1 mol Y 最多消耗 1 mol Br2C.1 mol Y 最多消耗 6 mol H2D.Y 分子中的 C 原子有 3 种杂化方式9.为提纯下列物质(括号内的物质为杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是()选项被提纯物质除杂试剂分离方法ACO2(SO2)石灰水洗气B 甲烷(乙烯)溴水洗气C 乙酸乙酯(乙酸)饱和 NaHCO3溶液蒸馏D 苯(苯酚)溴水过滤10.制备平喘药沙丁胺醇的重要一步如下。有关说法不正确的是()A.X 分子中含有手性碳原子B.由 X 转化为 Y 发生了取代反应C.等量的 X、Y 消耗 NaOH 的物质的量之比为 23D.Y 与足量的氢气加成后,产物分子中含有 4 个手性碳原子11.海洋是一个巨大的资源宝库,海水开发利用的部分流程如图所示。下列说法正确的是()A.物质 X 选用 NaOHB.该流程图的步骤中,蒸发浓缩、冷却结晶可得到 MgCl2C.滤液中含有的离子主要有:Na+、Ca2+、Br-、OH-、SO42-D.该流程图的步骤反应的离子方程式为 Br2+SO2+2H2OSO42-+2H+2HBr12.室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是()选项实验操作及现象实验结论A向 Na2CO3溶液中加入冰醋酸,将产生的气体直接通入硅酸钠溶液中,出现白色凝胶酸性:醋酸碳酸硅酸B向酸性 KMnO4溶液中加入某有机物,溶液褪色该有机物中含有碳碳双键C在麦芽糖水解液中加入氢氧化钠调节至碱性,加入银氨溶液,水浴加热,出现银镜麦芽糖水解产物具有还原性D鸡蛋白溶液中加入饱和硫酸铵溶液,出现白色浑浊,继续加入蒸馏水,沉淀溶解蛋白质发生了盐析13.K3Fe(C2O4)33H2O 晶体是制备某负载型活性铁催化剂的主要原料,某化学小组制备K3Fe(C2O4)33H2O 晶体步骤如下:称取 5 g 莫尔盐(NH4)2Fe(SO4)26H2O,加入 25 mL 水和几滴稀硫酸溶液充分溶解,再加入30 mL 饱和 H2C2O4溶液,加热至沸,生成黄色沉淀(FeC2O42H2O);将沉淀洗涤至中性,加入 15 mL 饱和 K2C2O4溶液,水浴加热至 35,边搅拌边缓慢滴加 H2O2溶液,沉淀逐渐变为红褐色;将混合物煮沸 35 s,加入 10 mL 饱和 H2C2O4溶液,红褐色沉淀溶解。趁热过滤,滤液冷却后,析出翠绿色晶体,过滤、干燥。下列说法正确的是()A.K3Fe(C2O4)33H2O 中 Fe 元素的化合价为+2B.H2O、NH4+价层电子对互斥模型均为四面体形C.步骤发生反应的离子方程式:Fe2+2H2O+C2O42-FeC2O42H2OD.步骤可将水浴温度升高至 80 以上,加快反应速率二、非选择题:共 4 题,共计 61 分。14.(16 分)K2FeO4是高效、绿色的水处理剂,紫色的 K2FeO4易溶于水、微溶于浓碱溶液,不溶于乙醇,在 05 的强碱性溶液中较稳定,在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成 Fe(OH)3和 O2。湿法制备 K2FeO4流程图如下:(1)制备 Na2FeO4时,NaOH 和 NaClO 混合溶液与 Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为。(2)发生氧化反应的离子方程式为。(3)加入饱和 KOH 溶液“转化”能够实现的原因为。(4)FeO42-在水溶液中的存在形态图如图 1 所示。若向 pH=9 的这种溶液中加硫酸至 pH=4,HFeO4-浓度如何变化:。图 1图 2图 3(5)高铁酸钾(K2FeO4)可用于氨氮处理。氧化剂的氧化性受溶液中的 H+浓度影响较大。用 K2FeO4氧化含氨氮废水,其他条件相同时,废水 pH 对氧化氨氮去除率及氧化时间的影响如图 2 所示。当pH 小于 9 时,随着 pH 的减小,氨氮去除率减小,氧化时间明显缩短的原因是。(6)用 K2FeO4净水的原理如图 3 所示,该净水原理可描述为。15.(15 分)第四周期过渡元素 Cr、Mn、Fe、Co、Cu 可与 C、H、O 形成多种化合物。方钴矿化合物是典型的热电材料,在环境污染和能源危机日益严重的今天,进行新型热电材料的研究具有很强的现实意义。元素 Mn、Fe、Co 的电离能的数据如下:元素I1I2I3I4Mn7171 5093 2484 940Fe462.51 561.92 9575 290Co760.41 6483 2324 950(1)基态 Co 原子的价层电子排布式为,气态 Mn2+再失去一个电子比气态 Fe2+再失去一个电子难,其原因是。(2)Cr 元素的氯化物的结晶水合物 CrCl36H2O 是配位化合物,由于内界配体不同而有不同的颜色(暗绿色、浅绿色、紫色),将 1 mol 暗绿色的 CrCl36H2O 晶体溶于水,加入足量硝酸银溶液,立即生成 2 mol AgCl 沉淀,已知 Cr3+的配位数为 6,则该浅绿色晶体中配离子的化学式为。(3)合成氨工业中,原料气在进入合成塔前需经过铜氨溶液处理,目的是除去其中的 CO,其反应为Cu(NH3)2+CO+NH3Cu(NH3)3(CO)+。Cu(NH3)3(CO)+中配体为,配位原子为,提供空轨道的离子为,配位数为。(4)Sb 是第五周期A 族元素,其同族元素可用于研制农药,例如 3,5-二氯苯胺是农用杀菌剂的关键中间体,可由如图方法合成。化合物甲中 O、N、C、H 的电负性由小到大的顺序为。化合物乙中 N 原子杂化轨道类型为。化合物乙中的键和键数目之比为(苯环中 6 个 C 原子共同形成了一个 6 原子 6 电子的大键,可表示为66)。(5)CuO 的晶胞结构如图所示,可确定该晶胞中阴离子的个数为,O2-的配位数是。甲乙16.(15 分)G 是一种高分子功能材料,在生产、生活中有广泛应用。一种合成 G 的路线如图。已知:;+RCHCHCHO。(1)化合物 D 的酸性比苯甲酸的(填“强”或“弱”或“无差别”)。(2)E 的分子式为 C8H7O2Cl,可由 D 与 Cl2在光照下反应合成,E 的结构简式为。(3)FG 的反应类型为。(4)写出同时满足下列条件的 F 的一种同分异构体的结构简式:。碱性条件水解酸化后的两种产物的核磁共振氢谱均有 2 组峰。产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且能使氯化铁发生显色反应;另一种有机产物能与NaHCO3反应生成 CO2气体。(5)写出以、和 CH3CHO 为原料制备的合成路线流图(合成路线流程图示例见本题题干)。17.(15 分)CxHy、NOx、CO、CO2、SO2及固体颗粒物等会引起光化学烟雾、温室效应等,将污染物资源化是治理污染的一种有效途径。.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H1=-95.2 kJ/mol.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H2=-53.7 kJ/mol.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H3=+41.5 kJ/mol(1)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有(填字母)。A.增大 CO2的浓度,反应、的正反应速率都增加B.加入更高效的催化剂,可提高 CH3OH 的平衡产率C.缩小体积增大压强可提高 H2的转化率D.将 CH3OH 液化分离出可使正反应速率增大,平衡正向移动(2)反应、的平衡常数的对数 lgK随反应温度T的变化曲线如图 1 所示,曲线为反应(填“”或“”或“”);结合各反应的H,归纳 lgK-T曲线变化规律:(任意一条)。图 1图 2(3)某研究小组探究催化剂对 CO、NO 转化的影响。将 CO、NO 以一定流速通过两种不同的催化剂进行反应,测定尾气脱氮率(脱氮率即 NO 转化率),结果如图 2 所示,温度在 450550,曲线中脱氮率随温度升高变化不明显的主要原因可能是。(4)用电化学方法还原 CO2将其转化为其他化学产品可以实现对 CO2的综合利用。图 3 是在酸性条件下电化学还原 CO2的装置示意图:图 3图 4图 5已知:法拉第效率(FE)的定义:FE(B)=?(生成 B 所用的电子)?(通过该极的电子)100%。控制 pH=1、电解液中存在 KCl 时,电化学还原 CO2过程中 CH4(其他含碳产物未标出)和 H2的法拉第效率变化如图 4 所示。写出阳极产生 O2电极反应式:。结合上图的变化规律,推测 KCl 可能的作用是。c(KCl)=3 mol/L 时,22.4 L(标准状况,下同)的 CO2被完全吸收并还原为 CH4和 C2H4,分离 H2后,将 CH4和 C2H4混合气体通入如图 5 所示装置(反应完全),出口处收集到气体 4.48 L(不考虑水蒸气),则FE(C2H4)=。江苏省 20232024 学年高二上学期期末迎考卷(C 卷)化学参考答案与评分标准1.B2.C解析:H2O 的电子式为HOH,A 错误;氯离子最外层有 8 个电子,B 错误;NaOH 中存在离子键和共价键,C 正确;N2H4分子中含有氮氮单键和氮氢键,D 错误。3.B解析:实验室用浓盐酸和 MnO2固体制备氯气时候需要加热,A 错误;氯水有漂白性,不能用 pH试纸测其 pH,C 错误;氯气难溶于饱和食盐水,应该用氢氧化钠溶液吸收氯气,D 错误。4.D解析:同主族从上到下,元素原子的电子层数不断增多,原子半径逐渐增大,A 错误;同主族从上到下,元素的第一电离能逐渐减小,B 错误;同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,氢化物的热稳定性逐渐减弱,热稳定性:H2OH2SH2Se,C 错误。5.A解析:NaNO2有毒,是一种食品添加剂,使用时须严格控制用量,可适当添加,A 错误。6.D解析:氨气分子与水分子之间可形成氢键,氨气极易溶于水,甲烷难溶于水,溶解性:CH4NH3A错误;同周期从左到右,主族元素的电负性逐渐增大,电负性:CNO,B 错误;原子半径:CSi,键长:CCSiCSiCSi,C 错误。7.C解析:NO 与水不反应,A 错误;侯氏制碱法首先是将 CO2通入溶有 NH3的饱和 NaCl 溶液中生成的是碳酸氢钠,再加热碳酸氢钠制备碳酸钠,B 错误;汽车尾气在催化剂作用下生成 N2和 CO2,D错误。8.A解析:酚羟基的邻、对位上含有 H 原子,可与甲醛发生缩聚反应,A 正确;Y 分子中含有 1 个碳碳双键、酚羟基的邻、对位上的 H 原子均可消耗 Br2,1 mol Y 最多消耗 3 mol Br2,B 错误;苯环和碳碳双键均可消耗 H2,羧基和酯基均不与氢气反应,则 1 mol Y 最多消耗 4 mol H2,C 错误;Y 分子中苯环、碳碳双键、酯基、羧基上碳原子均为 sp2杂化,其余甲基、亚甲基碳原子为 sp3杂化,则碳原子有 2 种杂化方式,D 错误。9.B解析:CO2和 SO2均能与石灰水反应,A 错误;除去乙酸乙酯中的乙酸应该加入饱和 Na2CO3溶液充分混合后分液,C 错误;苯酚与溴水反应生成的 2,4,6-三溴苯酚溶于苯,不能用过滤的方法除去,应该加入 NaOH 溶液,分液取上层有机层得到苯,D 错误。10.A解析:X 分子中不含有手性碳原子,A 错误;由 X 转化为 Y 发生了取代反应,B 正确;X 分子中的酚羟基、羧基消耗 NaOH,Y 分子中酚羟基、羧基、碳溴键消耗 NaOH,则等量的 X、Y 消耗NaOH 的物质的量之比为 23,C 正确;Y 与足量的氢气加成后的产物分子中含有 4 个手性碳原子,如图所示:(标“”为手性碳原子),D 正确。11.C解析:工业上海水开发利用获得 Mg(OH)2沉淀时,应加入资源相对丰富易得的 Ca(OH)2去沉淀 Mg2+,选用 NaOH 成本太高,A 错误;在图中的步骤中,将 MgCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶可得到晶体 MgCl26H2O,B 错误;步骤的反应的离子方程式为 Br2+SO2+2H2OSO42-+2Br-+4H+,D 错误。12.D解析:因醋酸具有挥发性,生成的 CO2气体中混有挥发出的 CH3COOH,变浑浊可能是因为CO2与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,也可能是因为 CH3COOH 与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,无法比较碳酸与硅酸的酸性强弱,A 错误;碳碳双键、碳碳三键、醇羟基、甲苯等都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B 错误;由于麦芽糖本身是还原性糖,含有醛基,能够发生银镜反应,干扰了实验结果,该实验现象不能说明麦芽糖水解产物具有还原性,C 错误;饱和硫酸铵溶液可使蛋白质发生盐析,盐析为可逆过程,D正确。13.B解析:根据化合物中元素化合价代数和为零,K3Fe(C2O4)33H2O 中 Fe 元素的化合价为+3,A 错误;H2O、NH4+价层电子对互斥模型均为四面体形,B 正确;H2C2O4为弱酸,离子方程式中不能拆分,步骤发生反应的离子方程式:Fe2+2H2O+H2C2O4FeC2O42H2O+2H+,C 错误;水浴加热的温度过高,过氧化氢受热分解加速,不利于最终产物的生成,D 错误。14.(1)边搅拌边将 Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴入 NaOH 和 NaClO 混合溶液中(2 分)(2)3ClO-+2Fe3+10OH-2FeO42-+3Cl-+5H2O(3 分)(3)高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小,加入饱和 KOH 溶液,析出 K2FeO4(2 分)(4)先变大后变小(2 分)(5)随着 pH 的减小,K2FeO4的稳定性减弱,利用率降低,氨氮去除率低,但 H+浓度增大,氧化性增强,氧化时间缩短(3 分)(6)K2FeO4强氧化性可将水中的活细菌灭活,其还原产物为 Fe3+,Fe3+水解生成胶体,胶体吸附水中的悬浮物,得到净化水(4 分)解析:(1)K2FeO4易溶于水、微溶于浓碱溶液,不溶于乙醇,在 05 的强碱性溶液中较稳定,在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成 Fe(OH)3和 O2,则应边搅拌边将 Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加NaOH 和 NaClO 混合溶液中。(3)溶解度更小的高铁酸钾易从溶液中析出。(4)由图 1 可知,HFeO4-浓度先变大后变小。(5)随着 pH 减小,高铁酸钾稳定性减弱,利用率降低,则氨氮的去除率降低;同时随着 pH 减小,K2FeO4的氧化性增强,因而氧化时间减少。15.(1)3d74s2(1 分)Mn2+转化为 Mn3+时,3d 能级由较稳定的 3d5半充满状态转变为不稳定的 3d4状态,而 Fe2+转化为 Fe3+时,3d 能级由不稳定的 3d6状态转变为较稳定的 3d5半充满状态(2 分)(2)Cr(H2O)5Cl2+(1 分)(3)NH3、CO(2 分)N、C(2 分)Cu+(1 分)4(1 分)(4)HCNO(1 分)sp3(1 分)141(1 分)(5)4(1 分)4(1 分)解析:(4)化合物乙中 N 原子价层电子对数=3+1=4,杂化轨道类型为 sp3。化合物乙中共 14 个键和 1 个大键66,化合物乙中的键和键之比为 141。(5)CuO 的晶胞中阴离子的个数=818+212+414+1=4,O2-的配位数是 4。16.(1)弱(2 分)(2)(3 分)(3)缩聚反应(2 分)(4)(3 分)(5)(5 分)解析:(1)CH3为推(斥)电子基团,可使对甲基苯甲酸的酸性比苯甲酸的酸性弱。(2)根据 D、F 的结构简式和 E 的分子式可推出 E 的结构简式。(3)F 为羟基酸,G 是高分子聚合物,F 到 G 发生缩聚反应生成 G。(4)碱性条件下水解,并在酸化后生成两种产物,产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且能使氯化铁发生显色反应,则该产物含酚羟基,且核磁共振氢谱只有 2 组峰,分子高度对称;另一种产物能与 NaHCO3反应生成 CO2气体,说明含有羧基,符合要求的同分异构体是。17.(1)AC(2 分)(2)(2 分)放热反应,lgK随T增大而减小或吸热反应,lgK随T增大而增大或焓变越大,lgK随T的变化程度越大(任写一条)(2 分)(3)反应温度在 450550 范围内,温度升高可使反应速率增大,但同时催化剂部分失活使反应速率减小,温度升高使反应速率增大的程度与催化剂失活使反应速率减小的程度相当,故 NO 转化率随温度变化不明显(3 分)(4)2H2O-4e-O2+4H+(2 分)KCl 的存在有利于 CO2还原成 CH4,不利于生成氢气(或 KCl 的浓度大于 1 mol/L 时,KCl 抑制了阴极产生氢气,提高了 CO2电化学还原生成 CH4的选择性)(2 分)60%(2 分)解析:(1)由题干信息可知,CO2是反应、的反应物,则增大 CO2的浓度,正反应速率都增加,A 正确;催化剂只能改变反应速率,不能使平衡发生移动,不能提高 CH3OH 的平衡产率,B 错误;增大压强,反应平衡不移动,反应、平衡正向移动,可提高 H2的转化率,C 正确;将 CH3OH 液化分离出可使正、逆反应速率均瞬时减小,平衡正向移动,D 错误。(2)由题干信息可知,反应、的正反应分别是放热反应、放热反应和吸热反应,升高温度,化学平衡分别向逆方向、逆方向和正方向移动,平衡常数分别减小、减小和增大,则曲线表示平衡常数的对数 lgK随反应温度T的升高而减小,曲线表示平衡常数的对数 lgK随反应温度 T 的升高而增大,已知曲线代表反应,故曲线为反应,结合各反应的H,归纳 lgK-T曲线变化规律。(3)迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大,与温度升高共同使 NOx去除速率迅速增大,当温度大于 450,催化剂部分失活,使反应速率减小,减小程度温度升高反应速率增大的程度相当,故 NO 转化率随温度变化不明显。(4)阳极产生 O2电极反应式:2H2O-4e-O2+4H+。由图可知,随 KCl 的浓度的增大,FE(CH4)增大,说明 KCl 的存在有利于 CO2还原成 CH4,不利于生成氢气(或 KCl 的浓度大于 1 mol/L 时,KCl 抑制了阴极产生氢气,提高了 CO2电化学还原生成 CH4的选择性)。标准状况下,22.4 L 的 CO2即为 1 mol,完全吸收并还原为 CH4和 C2H4,分离 H2后,将 CH4和 C2H4混合气体通入如图所示装置(反应完全),出口处收集到气体 4.48 L 为 CH4,则 CH4物质的量为 0.2 mol,根据 C 原子守恒生成的 C2H4的物质的量=12(1-0.2)mol=0.4 mol,生成 CH4所用的电子的物质的量=80.2mol=1.6 mol,生成C2H4所用的电子的物质的量=60.4 mol2=4.8 mol,c(KCl)=3 mol/L 时,FE(CH4)=20%,则FE(C2H4)=4.8mol1.6mol20%100%=60%。