辽宁省朝阳市部分学校2022-2023学年高二下学期期末考试化学试题(原卷版+解析版)
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这是一份辽宁省朝阳市部分学校2022-2023学年高二下学期期末考试化学试题(原卷版+解析版),共36页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
朝阳市部分学校2022-2023学年高二下学期期末考试
化学试卷
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 化学与生活密切相关。下列说法正确的是
A. 明矾可用于水的净化和杀菌消毒 B. 食盐可作调味剂和食物的防腐剂
C. 广泛用于食品的漂白和抗氧化 D. 聚氯乙烯材料用于制食品包装袋
2. 中华民族在五千年的历史长河中,创造了辉煌灿烂的文化。下列说法正确的是
A. 徽墨的主要成分是石墨 B. 秦兵马俑的主要成分是高分子材料
C. 宣纸的主要成分是蛋白质 D. “青铜神树”的主要成分是金属材料
3. 下列化学用语表达正确的是
A. 甲基的电子式: B. 乙炔的空间填充模型:
C. p-pσ键电子云轮廓图: D. H2O的VSEPR模型:
4. 25℃时,在 pH=1 的 HCl 溶液中,可以大量共存的离子组是
A. Na+、K+、MnO、CO B. Fe2+、K+、NO、SO
C. Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl- D. K+、Na+、Br-、SO
5. 下列叙述不正确的是
A. 生铁比纯铁更容易生锈
B. 外加电流法是把被保护的钢铁设备接电源的正极
C. 铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀
D. 电解精炼铜时,以粗铜作为阳极
6. 晶体有规则几何外形,但有些晶体存在“缺陷”,从而引起含有的离子数量比发生变化,但整体仍呈电中性。如某种氧化镍(NiO)晶体中存在:1个空缺,另有2个被取代,其组成可表示为O,则其中和的离子数比为
A. 3∶2 B. 2∶3 C. 6∶91 D. 91∶6
7. 分析如下实验操作,对平衡的影响说法正确的是
A. 元素Cr的价电子数目为1
B. 该实验反应属于氧化还原反应
C. 试管a中溶液橙色变浅至黄色,说明平衡向正向移动
D. 试管b中增大,平衡向逆向移动,平衡常数减小
8. 2021年9月24日《科学》杂志发表了我国科学家的原创性重大突破,首次在实验室实现从CO2到淀粉的全合成。其合成路线如下:
下列说法错误的是
A. 电负性:O>C>H>Zn
B. Zn2+溶于氨水形成配合物[Zn(NH3)4](OH)2,Zn2+的配位数为6
C. DHA分子间存氢键
D. 甲醇分子中H-C-O键角小于甲醛分子中H-C-O键角
9. 在体积为1L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。测得CO2和H2的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A. 平衡时H2(g)的转化率为75%
B. 平衡后充入惰性气体,平衡向正向移动
C. 该条件下,第3min时v正(CH3OH)=v逆(CH3OH)
D. 混合气体的密度不随时间的变化而变化,则说明上述反应达到平衡状态
10. 布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用,但口服该药对胃、肠道有刺激性,如图所示,可以对该分子进行修饰,以减轻副作用,下列说法错误的是
A. 布洛芬的分子式是
B. 修饰产物水溶性和酸性减弱
C. 布洛芬质谱图中最大质荷比为180
D. 布洛芬和修饰产物中均含手性碳原子
11. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 的弱酸溶液中含有数目小于
B. 100g30%的福尔马林溶液中含有氧原子数目为
C. 电解溶液,生成22.4L气体(标准状况下)时,共转移电子的数目为
D. 104g环辛四烯()的分子中含有碳碳双键的数目为
12. X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的相对位置如下表中所示,Y基态原子s能级和p能级的电子数相等,下列说法错误的是
X
Y
Z
W
A. 四种元素形成简单氢化物中,Y的氢化物最稳定
B. X、Z、W元素的最高价氧化物对应的水化物都是强酸
C. 四种元素形成简单离子半径:
D. 元素电负性,原子的第一电离能
13. 室温下向10mLNaOH溶液中加入的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. a点所示溶液中
B. a、b两点所示溶液中水电离程度
C. 时,
D. b点所示溶液中
14. 钛合金与骨骼具有很好的兼容性,因此钛是最好的人造骨材料。我国某高校科研团队设计在1150℃时电解熔融制备金属钛的装置如图所示,下列说法错误的是
A. 在电解过程中要定期补充电极
B. Y应该接直流电源的正极
C. 电极反应式为
D. 电解过程中从氧化锆管中流出
15. 向FeCl3溶液中滴加黄血盐K4[Fe(CN)6]可制得普鲁士蓝,向FeCl2溶液中滴加赤血盐K3[Fe(CN)6]可制得滕氏蓝。普鲁士蓝和滕氏兰很久以来都被视为两种物质,但科学家研究发现,两者都是如图所示的结构(K+未标出)。下列关于普鲁士蓝和滕氏蓝说法不正确的是
A. 根据如图的晶体结构,K+应位于晶胞体心
B. 普鲁士蓝和滕氏蓝都是离子晶体
C. 图中Fe2+和Fe3+的位置不能互换
D. 测定晶体的结构常采用X射线衍射法
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 和是非常重要的化工原料,可利用锌精矿(主要成分为ZnS)和软锰矿(主要成分为)联合制备,其杂质的组成基本相似,包括、PbO和Fe、Cu的氧化物等。工艺流程如下:
已知:
I.常温下,一些难溶电解质的溶度积常数如下表:
难溶电解质
ZnS
MnS
PbS
CuS
II.反萃取:是萃取的逆过程,即被萃取物从有机相返回水相的过程。
回答下列问题:
(1)浸取过程中温度和时间对锌和锰浸出率的影响如图甲和图乙所示。从浸出率和节约原料的角度考虑,适宜的浸出温度和时间分别为______________、______________。
(2)已知滤渣①中含有硫单质,锌精矿和软锰矿在硫酸中浸取生成和的化学方程式为_________。
(3)加入目的是______________(用离子方程式表示)。
(4)将浸取液的pH调节为5左右,使形成沉淀而除去,可选用的试剂为 (填字母)
A. B. ZnO C. NaOH D. MnO
(5)滤渣③的主要成分是______________。
(6)若除铁液中,加入BaS溶液后,恰好沉淀完成,此时是否有ZnS沉淀生成?_____________(列式计算)。已知当溶液中离子浓度小于,认为沉淀完全。
(7)从水相经过________,过滤,洗涤,干燥等实验操作可以得到。
17. 某研究小组用苯甲醛制备苯甲醇与苯甲酸,发生如下反应:
(苯甲醛)2(苯甲醇)
充分反应后,将所得到的反应液按如图步骤处理:
下表列出了有关物质的部分物理性质:
物质
相对分子质量
溶解性
苯甲醇
108
在水中溶解度较小,易溶于醚、醇
苯甲醛
106
微溶于水,易溶于醇、醚
苯甲酸
122
苯甲酸微溶于冷水,易溶于醚、醇
(1)操作I用到的关键仪器名称为_______。
(2)操作Ⅱ为蒸馏,蒸馏装置如下图所示,其中温度计所处的正确位置是_______(填“a”或“b”或“c”)。方框甲内未画出的仪器为_______。
(3)重结晶过程为热水溶解活性炭脱色趁热过滤冷却结晶过滤洗涤干燥。其中趁热过滤的目的是_______。
(4)下列仪器中,可鉴别苯甲酸和苯甲醇的是_______。
A. 元素分析仪 B. 红外光谱仪 C. 质谱仪 D. 核磁共振氢谱
(5)最终得到苯甲酸产品,则苯甲酸的产率为_______%(保留小数点后1位)。(产率)
(6)如何检验重结晶后的苯甲酸晶体中,无机物杂质是否完全除尽?写出实验方案的具体操作_______。
18. “碳中和”是指企业、团体或个人测算在一定时间内,直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放,实现二氧化碳的“零排放”。简单地说,也就是让二氧化碳排放量“收支相抵”。利用CO2合成二甲醚在近年来深受人们的关注,可以很大程度地帮助实现“碳中和”,其合成过程由两种工艺组成。
工艺1:先在设备一加氢合成甲醇,涉及以下主要反应:
Ⅰ.甲醇的合成:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.6kJ·mol-1
Ⅱ.逆水汽变换:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ·mol-1
再通过设备二由甲醇脱水合成二甲醚。
Ⅲ.甲醇脱水:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=-23.9kJ·mol-1
工艺2:在双功能催化剂作用下,由CO2加氢直接得到二甲醚。
请回答:
(1)请写出工艺2中CO2直接加氢合成CH3OCH3(g)(反应Ⅳ)的热化学方程式为_______。
(2)向一绝热恒容密闭容器中充入等物质的量的CO2和H2进行反应Ⅱ,下面不能判断该反应已达到平衡状态的是_______;
A.混合气体的密度保持不变
B.总压强不变
C.平衡常数不变
D.容器中n(CO2)/n(H2O)的值保持不变
E.CO2和H2的体积比保持不变
(3)①工艺1需先在设备一先合成甲醇。在不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料合成甲醇,实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。
下列说法正确的是_______。
A.图甲纵坐标表示CH3OH的平衡产率
B.P1H>Zn
B. Zn2+溶于氨水形成配合物[Zn(NH3)4](OH)2,Zn2+配位数为6
C. DHA分子间存在氢键
D. 甲醇分子中H-C-O键角小于甲醛分子中H-C-O键角
【答案】B
【解析】
【详解】A.C、O的氢化物中H显正价,同周期自左至右,电负性逐渐增大,所以电负性:O>C>H,锌为金属元素,电负性最小,故A正确;
B.Zn2+溶于氨水形成配合物[Zn(NH3)4](OH)2,Zn2+的配位数为4,故B错误;
C.DHA分子中含有2个羟基,可以形成分子间氢键,故C正确;
D.甲醇分子中C原子为sp3杂化,甲醛分子中C原子为sp2杂化,所以甲醇分子中H-C-O键角小于甲醛分子中H-C-O键角,故D正确;
故选:B。
9. 在体积为1L的恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。测得CO2和H2的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A. 平衡时H2(g)的转化率为75%
B. 平衡后充入惰性气体,平衡向正向移动
C. 该条件下,第3min时v正(CH3OH)=v逆(CH3OH)
D. 混合气体的密度不随时间的变化而变化,则说明上述反应达到平衡状态
【答案】A
【解析】
【详解】A.由初始和平衡浓度,可求得平衡时的转化率为,A正确;
B.恒容容器充入惰性气体,与反应有关的各物质浓度不变,平衡不移动,B错误;
C.平衡之前始终有,C错误;
D.根据质量守恒定律,气体总质量不变,又因容器为恒容容器,故混合气体的密度始终不变,无法通过混合气体密度判断反应是否达到平衡状态,D错误。
故选 A。
10. 布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用,但口服该药对胃、肠道有刺激性,如图所示,可以对该分子进行修饰,以减轻副作用,下列说法错误的是
A. 布洛芬的分子式是
B. 修饰产物水溶性和酸性减弱
C. 布洛芬质谱图中最大质荷比为180
D. 布洛芬和修饰产物中均含手性碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据结构简式可知分子式是,故A正确;
B.修饰前布洛芬中含有羧基,可以与水分子形成氢键,修饰后的产物无法与水分子形成氢键,在水中的水溶性、酸性减弱,故B正确;
C.该分子的分子式为,最大质荷比等于其相对分子质量206,故C错误;
D.连接四个不同原子或基团的碳原子,称为手性碳原子,布洛芬和修饰产物中均含1个手性碳原子(与羧基或酯基相连碳原子),D正确;
答案选C。
11. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 的弱酸溶液中含有数目小于
B. 100g30%的福尔马林溶液中含有氧原子数目为
C. 电解溶液,生成22.4L气体(标准状况下)时,共转移电子的数目为
D. 104g环辛四烯()的分子中含有碳碳双键的数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.pH=3的溶液中c(H+)=10-3mol/L,故1000L溶液中数目等于,A错误;
B.100g30%的福尔马林溶液中甲醛的质量为30g,物质的量为1mol,含有氧原子数目为,但是水中还含有氧原子,溶液中含有氧原子数目大于1mol,B错误;
C.电解溶液发生反应,生成1mol氢气、1mol氯气共2mol气体时转移2mol电子,故生成22.4L气体(标准状况下)即1mol时,共转移电子的数目为,C错误;
D.104g环辛四烯的物质的量为1mol,1个中含有4个碳碳双键,故1mol环辛四烯()的分子中含有碳碳双键的数目为,D正确;
故选D。
12. X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的相对位置如下表中所示,Y基态原子s能级和p能级的电子数相等,下列说法错误的是
X
Y
Z
W
A. 四种元素形成的简单氢化物中,Y的氢化物最稳定
B. X、Z、W元素的最高价氧化物对应的水化物都是强酸
C. 四种元素形成简单离子半径:
D. 元素电负性,原子的第一电离能
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为四种短周期元素,Y基态原子s能级和p能级的电子数相等,则Y的核外电子排布式为,Y为O元素;根据元素在周期表中的相对位置可知,X是N,Z是S,W是Cl,据此分析;
【详解】A.元素非金属性越强,气态氢化物越稳定,四种元素中O非金属性最强,所以Y的氢化物最稳定,故A正确;
B.X、Z、W元素分别为N、S、Cl,最高价氧化物对应的水化物分别为硝酸、硫酸、高氯酸,都是强酸,故B正确;
C.电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同,序数越大半径越小,则,即,故C正确;
D.同族元素,从上到下元素电负性减小,所以;因为N的核外电子排布达到半充满状态,结构相对稳定,第一电离能大于O,故D错误;
答案选D。
13. 室温下向10mLNaOH溶液中加入的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. a点所示溶液中
B. a、b两点所示溶液中水的电离程度
C. 时,
D. b点所示溶液中
【答案】CD
【解析】
【分析】向10mLNaOH溶液中加入的一元酸HA,当一元酸HA滴加10mL时,酸碱恰好中和到达a点,此时溶液说明HA为一元弱酸,结合守恒对溶液进行分析;
【详解】A.a点所示溶液中溶质为NaA,电离方程式,为弱酸酸根在溶液中水解,水解后,说明,所以,故A正确;
B.a点所示溶液中溶质为NaA,电离出的水解促进水的电离;b点HA过量,抑制水的电离,所以水的电离程度,故B正确;
C.根据电荷守恒,当时,,则,故C错误;
D.b点HA过量一倍,溶液中的溶质为等浓度的HA和NaA的混合溶液,溶液显酸性,说明HA的电离程度大于水解程度,,故D错误;
答案选CD。
14. 钛合金与骨骼具有很好兼容性,因此钛是最好的人造骨材料。我国某高校科研团队设计在1150℃时电解熔融制备金属钛的装置如图所示,下列说法错误的是
A. 在电解过程中要定期补充电极
B. Y应该接直流电源的正极
C. 电极反应式为
D. 电解过程中从氧化锆管中流出
【答案】D
【解析】
【分析】该装置通过电解制备钛为电解池,X电极为阴极发生还原反应,二氧化钛得电子生成钛,电极反应式为,要定期补充电极;Y为阳极,应该接直流电源的正极,据此分析;
【详解】A.由于二氧化钛作电解池阴极得电子生成钛,不断被消耗,所以要定期补充电极,故A正确;
B.X电极为阴极,Y为阳极,应该接直流电源的正极,故B正确;
C.电极为阴极,发生还原反应得电子生成钛,电极反应式为,故C正确;
D.在熔融状态下,氧离子向阳极移动,即流入氧化锆管中,故D错误;
答案选D。
15. 向FeCl3溶液中滴加黄血盐K4[Fe(CN)6]可制得普鲁士蓝,向FeCl2溶液中滴加赤血盐K3[Fe(CN)6]可制得滕氏蓝。普鲁士蓝和滕氏兰很久以来都被视为两种物质,但科学家研究发现,两者都是如图所示的结构(K+未标出)。下列关于普鲁士蓝和滕氏蓝说法不正确的是
A. 根据如图的晶体结构,K+应位于晶胞体心
B. 普鲁士蓝和滕氏蓝都是离子晶体
C. 图中Fe2+和Fe3+的位置不能互换
D. 测定晶体的结构常采用X射线衍射法
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据反应原理和晶胞结构分析,在1个晶胞中,在棱上,为,为,为,普鲁士蓝和滕氏蓝化学式为,根据比例,在晶胞中为,若位于晶胞体心,其个数为1,A错误;
B.普鲁士蓝和滕氏蓝化学式为,都含有,所以两者都是离子化合物,B正确;
C.虽然和个数相等,但是与C原子成键,与N原子成键,所以和不能互换,C正确;
D.测定晶体的结构的方法,常采用X射线衍射法,D正确;
故选A。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 和是非常重要的化工原料,可利用锌精矿(主要成分为ZnS)和软锰矿(主要成分为)联合制备,其杂质的组成基本相似,包括、PbO和Fe、Cu的氧化物等。工艺流程如下:
已知:
I.常温下,一些难溶电解质的溶度积常数如下表:
难溶电解质
ZnS
MnS
PbS
CuS
II.反萃取:是萃取的逆过程,即被萃取物从有机相返回水相的过程。
回答下列问题:
(1)浸取过程中温度和时间对锌和锰浸出率的影响如图甲和图乙所示。从浸出率和节约原料的角度考虑,适宜的浸出温度和时间分别为______________、______________。
(2)已知滤渣①中含有硫单质,锌精矿和软锰矿在硫酸中浸取生成和的化学方程式为_________。
(3)加入的目的是______________(用离子方程式表示)。
(4)将浸取液的pH调节为5左右,使形成沉淀而除去,可选用的试剂为 (填字母)
A. B. ZnO C. NaOH D. MnO
(5)滤渣③的主要成分是______________。
(6)若除铁液中,加入BaS溶液后,恰好沉淀完成,此时是否有ZnS沉淀生成?_____________(列式计算)。已知当溶液中离子浓度小于,认为沉淀完全。
(7)从水相经过________,过滤,洗涤,干燥等实验操作可以得到。
【答案】(1) ①. 90-95℃ ②. 4h
(2)ZnS++2H2SO4=++S+2H2O
(3)H2O2+2Fe2++2H+= 2Fe3++2H2O (4)BD
(5)CuS、BaSO4
(6)CuS沉淀完成时c(Cu2+)=,,除铁液中,Qc=c(Zn2+)∙ c(S2-)=2.0×=
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