安徽省宣城市2022-2023学年高二下学期期末考试化学试题（含解析）

这是一份安徽省宣城市2022-2023学年高二下学期期末考试化学试题（含解析），共19页。试卷主要包含了单选题，实验题，工业流程题，结构与性质，原理综合题等内容，欢迎下载使用。

安徽省宣城市2022-2023学年高二下学期期末考试化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．化学与生活、生产、科技密切相关，下列有关说法错误的是
A．电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，原理是“牺牲阳极法”
B．第五形态的碳单质“碳纳米泡沫”，与石墨烯互为同分异构体
C．国家大剧院采用碲化镉发电玻璃，该玻璃可将太阳能转化为电能
D．青铜器是我国古代重要的物质文化遗产，青铜属于合金
2．下列化学用语表示正确的是
A．聚丙烯的结构简式：  
B．基态铬原子的价层电子排布式：
C．乙烯分子的球棍模型：  
D．的VSEPR模型：  
3．下列指定反应的离子方程式不正确的是
A．溶液中加足量溶液：
B．氢氧化铜溶于过量的氨水中：
C．用石墨作阴极、铁作阳极电解饱和食盐水：
D．酸性溶液中与反应生成：
4．科学家发现了利用泪液来检测榶尿病的方法，其原理是用氯金酸钠溶液与泪液中的葡萄糖发生反应生成纳米金单质颗粒(直径为)，下列说法错误的是
A．氯金酸钠在反应过程中做氧化剂 B．葡萄糖分子为高分子化合物
C．反应后的分散系可产生丁达尔效应 D．中含有离子键和配位键
5．一定条件下，在体积固定为的密闭容器中加入发生反应：，则下图中正确的是(表示混合气体的平均相对分子质量)
A．   B．     C．   D．  
6．为阿佛伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A．环丙烷(△)中含有共价键的总数为
B．溶液含有个电子
C．的溶液中含有的数目小于
D．铁与在一定条件下充分反应，转移的电子数为
7．如图①②③三种物质的分子式均为。下列说法正确的是
  
A．①的化学名称：正丙苯 B．②的分子中所有原子共平面
C．③的一氯代物有6种 D．①、②、③含有相同的官能团
8．用硫化亚铁、硫化亚铜处理酸性废水中的，发生的反应如下：
反应I：(未配平)
反应Ⅱ：(未配平)
下列说法错误的是
A．当参加反应的和物质的量相同时，去除的较多
B．反应中每处理含的废水需要转移
C．反应Ⅱ中涉及三种元素价态变化
D．使用除去废水中的同时，还有利于吸附悬浮杂质
9．与在催化剂(简写为)表面催化生成和的历程示意图如下。下列说法正确的是
  
A．该反应的
B．正反应的活化能大于逆反应的活化能
C．羟基磷灰石(HAP)的作用是降低反应的活化能
D．反应过程中有极性共价键和非极性共价键的断裂和形成
10．我国科学家研发了一种电化学驱动的分离器(EDCS)，利用“短路膜电池”从空气中分离，其工作原理如下图所示，下列有关说法错误的是
  
A．通过调节进料速率可控制这种短路膜电池的电流大小
B．该电池中发生氧化反应
C．该电池的正极反应式为
D．由图可知此短路膜工作中传导、电子和阴离子
11．完成下列实验所选择的装置不正确的是

A
B
C
D
实验
实验室制取乙酸乙酯
比较S、C、Si的非金属性强弱
蒸干饱和溶液制备晶体
探究同主族元素性质的递变性
装置
  
  
  
  
A．A B．B C．C D．D
12．科学家因研究“分子机器的设计与合成”获得诺贝尔化学奖。轮烷是一种分子机器的“轮子”，合成轮烷的基本原料有、丙烯、戊醇等。下列说法中不正确的是
A．存在两种结构
B．丙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色
C．戊醇中所有碳原子都采取杂化
D．戊醇中的三种元素的电负性：
13．新型冠状病毒灭活疫苗的辅料中含有、等。已知为三元酸，室温时，、、。室温时，向溶液中逐滴加入等浓度的溶液至过量。下列叙述正确的是
A．该溶液中
B．反应的平衡常数的数量级为
C．时，溶液中
D．当所得溶液中溶质只有时，溶液显酸性
14．一种可吸附甲醇的材料，其化学式为，部分晶体结构如下图所示，其中为平面结构。
  
下列说法正确的是
A．该晶体中涉及元素均位于元素周期表的p区
B．基态原子的第一电离能：
C．基态原子未成对电子数：
D．H、N和O只能形成共价化合物

二、实验题
15．实验室制取溴苯的装置如图所示。向双颈烧瓶中先滴入，静置，经片刻诱导期后反应开始。再缓慢滴加其余的，维持体系微沸至加完，70∼80℃水浴。(诱导期：催化反应中形成过渡态且总反应速率为0的时期)

有关数据如下：
物质
苯
溴
溴苯
密度
0.88
3.12
1.50
沸点
80
59
156
在水中的溶解性
不溶
微溶
不溶
回答下列问题：
(1)仪器a的名称是 。
(2)溴苯的制备需在无水条件下进行，原因是 。
(3)A装置盛装 溶液(填化学式)用于检验诱导期已过，反应开始。
(4)将得到的粗溴苯依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯：
①用蒸馏水洗涤，振荡，分液；水洗的目的是洗去 。
②用5%的溶液洗涤，振荡，分液；则发生反应的离子方程式表示为 。
③用蒸馏水洗涤，振荡，分液；
④加入无水粉末干燥；
⑤ (填操作名称)。

三、工业流程题
16．回收稀土元素对促进稀土资源循环利用有十分重要的意义。利用钕铁硼合金废料制备和的工艺流程如下：
  
已知：①硼不与盐酸反应；钕离子可与足量生成可溶性配合物。
②25℃，相关物质的见下表。
物质









回答下列问题：
(1)探究不同条件下，“酸浸”操作中钕、铁元素的浸出率，如下表所示。
序号
温度(℃)
盐酸
酒石酸浓度
Fe的浸出率(%)
的浸出率(%)
I
40
4
0
69.15
87.22
Ⅱ
50
4
0
65.35
83.45
Ⅲ
40
6
0
74.64
91.05
Ⅳ
40
6
50
71.54
93.62
①酒石酸的作用是 。
②温度升高钕浸出率降低，可能原因是 。
(2)“沉钕”过程中，当草酸实际用量与理论计算量比值大于1.5时，沉钕率下降的原因是 ；“沉钕”后的晶体在空气中充分煅烧的化学方程式为 。
(3)“净化”时需先加入试剂将氧化成，再用氨水调溶液的，则的理论最小值为 (当溶液中某离子浓度时，可认为该离子沉淀完全)；“碳化”过程的离子方程式为 。
(4)利用膜电解技术(装置如图所示)，以溶液为原料制备，阳极电极反应式为 ，电解时通过膜的离子主要为 。
  

四、结构与性质
17．石墨烯液冷散热技术系我国首创，所使用材料石墨烯是一种二维碳纳米材料。
I．石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(图乙)

(1)写出构成石墨烯的碳基态原子电子排布式 ，图甲中，1号C与相邻C形成键的个数为 。
(2)图乙中，1号C的杂化方式是 ，若将图乙中所示的氧化石墨烯分散在中，则氧化石墨烯中可与形成氢键的原子有 (填元素符号)。
(3)由石墨烯转化的富勒烯与某金属M可制备一种低温超导材料，晶胞如图丙所示。该晶胞中M原子的个数为 ，该材料中M原子和C原子的最简个数比为 。

Ⅱ.
(4)T-碳的晶体结构可看作将金刚石中的碳原子用由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代所得，其硬度较大，原子间空隙较大，有利于做储能材料。金刚石和T-碳的晶胞如图所示。下列说法正确的是___________。

A．每个金刚石晶胞平均含有8个碳原子 B．T-碳是一种新型的含碳化合物
C．T-碳晶体属于共价晶体 D．T-碳中键角是
(5)晶体硅的结构跟金刚石相似，晶体硅中所含有硅硅单键的数目是 (为阿佛伽德罗常数的值)

五、原理综合题
18．“碳达峰•碳中和”是我国社会发展重大战略之一，和的转化和利用是实现“双碳”经济的有效途径，相关的主要反应有：
Ⅰ：，
Ⅱ：，
请回答：
(1)的电子式为 。
(2)反应的 ， (用，表示)。
(3)科学家提出利用太阳能由制取C，工艺如图。已知“重整系统”发生的反应中，则的化学式为 。
  
(4)和合成乙醇反应为：。将等物质的量的和充入一刚性容器中，测得平衡时乙醇的体积分数随温度和压强的关系如图。
  
①压强 (填“>”“=”或“<”，下同)，a，b两点的平衡常数 。
②已知Arrhenius经验公式为(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。为探究m，n两种催化剂的催化效能，某实验小组进行了实验探究，依据实验数据获得如图曲线。
  
在m催化剂作用下，该反应的活化能 。从图中信息获知催化效能较高的催化剂是 (“m”或“n”)。

参考答案：
1．B
【详解】A．热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，镁较为活泼发生氧化反应保护了金属内胆，原理是“牺牲阳极法”，A正确；
B．两者均为碳单质，不是同分异构体，是同素异形体，B错误；
C．碲化镉发电玻璃可将太阳能转化为电能，实现能量的转化，C正确；
D．青铜属于铜的合金，D正确；
故选B。
2．D
【详解】A．聚丙烯为丙烯发生加聚反应的产物，结构简式应该为：  ，A错误；
B．铬为24号元素，基态铬原子的价层电子排布式应该为：，B错误；
C．该模型表示乙烯分子的空间填充模型，C错误；
D．价层电子对数是4，含有2对孤电子对，VSEPR模型：  ，D正确；
答案选D。
3．C
【详解】A．溶液中加足量溶液离子方程式为：，故A正确；
B．氢氧化铜溶于过量的氨水中离子方程式为：，故B正确；
C．用石墨作阴极、铁作阳极电解饱和食盐水，阴极上氢离子得到电子变成氢气，阳极上铁离子失去电子变为亚铁离子与OH-结合生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定易被氧化成氢氧化铁，所以离子方程式为：，故C错误；
D．酸性溶液中与反应生成：，故D正确；
故选C。
4．B
【详解】A．氯金酸钠变为金化合价降低，氯金酸钠做氧化剂，故A正确；
B．有机高分子化合物的相对分子质量大到几万、甚至几十万，而葡萄糖的相对分子质量为12×6+1×12+16×6=180，所以葡萄糖不属于有机高分子化合物，故B错误；
C．反应后的分散系的粒子直径为处在胶体范围内，能形成胶体，可产生丁达尔效应，故C正确；
D．中Na+与间含有离子键，中Au与Cl原子之间形成配位键，故D正确；
故选：B。
5．C
【详解】A．开始投入SO3，它是生成物，只有逆反应速率，正反应速率为0，图像上v正、v逆标反了，选项A错误；
B．根据方程式可知SO2比O2生成的多，题图中下面两条线标的物质反了，选项B错误；
C．据可知，气体的总质量不变，而反应向逆反应方向进行，n变大，故M变小，达到平衡时不再变化，选项C正确；
D．反应向逆反应方向进行，据=可知，气体的总质量不变，体积固定，始终不变，选项D错误；
答案选C。
6．D
【详解】A．一个环丙烷分子中含有9个共价键，环丙烷(△)中含有共价键的总数为，选项A错误；
B．水分子也含有电子，溶液含有电子数目大于，选项B错误；
C．没有给定溶液的体积，无法计算数目， 选项C错误；
D．铁与氯气反应生成氯化铁，铁与在一定条件下充分反应，铁过量，转移的电子数为，选项D正确；
答案选D。
7．C
【详解】A．①的化学名称为异丙苯，A错误；
B．②结构具有对称性，为正四面体结构，分子中所有原子不共平面，B错误；
C．③结构具有对称性，含有6种H原子，一氯代物有6种，C正确；
D．①中无官能团，②中含有碳碳双键，③中含有碳碳双键，D错误；
故选C。
8．A
【分析】根据得失电子守恒，电荷守恒，元素守恒，配平两个方程式如下：反应I：2FeS+3Cr2O+26H+=2Fe3++2SO+6Cr3++13H2O，反应Ⅱ：3Cu2S+5Cr2O+46H+=6Cu2++3SO+10Cr3++23H2O。
【详解】A．根据以上方程式可知，当参加反应的FeS和Cu2S物质的量相同时，Cu2S去除的Cr2O较多，A错误；
B．反应I中Cr元素化合价由+6变成+3，3mol Cr2O反应转移18mol电子，处理0.1mol Cr2O的废水需要转移0.6mole−，反应Ⅱ中5mol Cr2O反应转移30mol电子，处理0.1mol Cr2O的废水需要转移0.6mole−，B正确；
C．反应Ⅱ中Cu元素化合价由+1变成+2，S元素元素化合价由-2变成+6，Cr元素化合价由+6变成+3，反应涉及三种元素价态变化，C正确；
D．使用FeS除去废水中Cr2O的同时生成Fe3+，变成Fe(OH)3胶体，胶体具有吸附性，可以吸附悬浮杂质，D正确；
故选A。
9．C
【详解】A．反应物能量大于生成物的能量，反应为放热反应，A错误；
B．由图可知正反应的活化能小于逆反应的活化能，B错误；
C．催化剂可以改变反应历程，降低反应的活化能，加快反应速率，C正确；
D．反应中存在碳氢极性键、氧氧非极性键的断裂；存在氢氧极性键、碳氧极性键的生成，不存在非极性键的生成，D错误；
故选C。
10．D
【分析】由图可知，该装置为原电池，通入含有二氧化碳电极为原电池的正极，二氧化碳作用下氧气得到电子发生还原反应生成碳酸根离子，电极反应式为，通入氢气的电极为负极，碳酸氢根离子作用下氢气失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，电极反应式为。
【详解】A．由分析可知，EDCS分离器中碳酸氢根离子作用下氢气失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，氢气进料速率越大，氢气的物质的量越大，失去电子的数目越多，则通过氢气进料速率可控制这种短路膜电池的电流大小，A正确；
B．由分析可知，所以该电池中发生氧化反应，B正确；
C．由分析可知该电池的正极反应式为，C正确；
D．由图可知，短路膜可以起到传导阴离子和电子的作用，D错误；
故选D。
11．C
【详解】A．实验室制取乙酸乙酯，导管在碳酸钠溶液上方可防止发生倒吸，A正确；
B．发生强酸制取弱酸的反应，由反应可知酸性为硫酸>碳酸>硅酸，可比较非金属性的强弱，B正确；
C．不稳定，受热易分解生成NH3和HCl，因此不能通过蒸发结晶的方法获得，C错误；
D．根据新制氯水和溴化钠溶液反应，可以得出氯比溴活泼，溴水和碘化钠溶液反应，可以得出溴又比碘活泼，可探究同主族元素性质的递变性，D正确；
故选C。
12．A
【详解】A．甲烷为正四面体结构，CH2Cl2只有一种结构，不存在同分异构体，故A错误；
B．丙烯含有碳碳双键，可与溴水发生加成反应，使溴水褪色，故B正确；
C．戊醇中所有碳原子都是饱和碳，有4个σ键，都采取杂化，故C正确；
D．元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性O＞C＞H，故电负性：O＞C＞H，故D正确；
故选：A。
13．C
【详解】A．当加入溶液至过量时溶液体积发生变化，不满足此关系，A错误；
B．的平衡常数表达式： ，数量级为，B错误；
C．由题意知，所以，时，即 ，所以，
C正确；
D．当所得溶液中溶质只有时存在和 ，水解平衡常数表达式为： 大于，所以水解大于电离，溶液显碱性，D错误；
故选C。
14．B
【详解】A．该晶体中涉及元素氢位于元素周期表的s区，其它均位于元素周期表的p区，A错误；
B．同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是第ⅡA、ⅤA元素的原子结构比较稳定，其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离能从小到大的顺序为，B正确；
C． B、C、O、N的未成对电子数分别为1、2、2、3，因此，基态原子未成对电子数B D．H、N和O即能形成这样的共价化合物也能形成这样的离子化合物，D错误；
故选B。
15．(1)球形冷凝管
(2)催化剂遇水发生水解，失去催化活性或者催化剂溶解于水，不易与有机相接触，无法催化
(3)
(4) 可溶性的、 或 蒸馏

【分析】本题是一道常见有机物制备类的实验题，在溴化铁的催化作用下苯和溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢，其中挥发出来的溴蒸汽和溴化氢在经过四氯化碳的时候溴蒸汽被除掉，在洗气瓶A中用硝酸银检验产物中的溴化氢，最后注意尾气处理，以此解题。
【详解】（1）由图可知仪器a的名称是球形冷凝管，答案为：球形冷凝管；
（2）该反应中需要催化剂溴化铁，而溴化铁容易水解，失去催化活性或者催化剂溶解于水，不易与有机相接触，无法催化，答案为：催化剂遇水发生水解，失去催化活性或者催化剂溶解于水，不易与有机相接触，无法催化；
（3）苯和溴反应生成溴苯和溴化氢，其中溴化氢可以和硝酸银反应生成溴化银淡黄色沉淀，故A装置盛装溶液，答案为：；
（4）制取的溴苯中除了存在溴化铁催化剂之外还有生成的溴化氢，所以水洗的目的是洗去可溶性的、，用5%的溶液洗涤时与溴发生反应生成次溴酸钠和溴化钠（或溴酸钠和溴化钠），离子方程式表示为或，最后得到苯和溴苯的混合物，两者沸点不同，故分离两者的操作方法为：蒸馏，答案为：可溶性的、，或，蒸馏。
16．(1) 抑制元素的浸出，提高元素的浸出率 温度升高，盐酸因挥发浓度下降，导致铁、钕浸出率降低
(2) 钕离子可与草酸生成可溶性配合物
(3) 2.82
(4)

【分析】钕铁硼合金与盐酸反应，硼不与盐酸反应，酸浸后，浸出液中含有氯化亚铁和NdCl3，加入草酸沉钕，生成，滤液含有盐酸，再煅烧得到，浸出液经过净化得到NdCl3，因此净化步骤应为除去铁，碳化得到，氟化得到NdF3；
【详解】（1）①对比实验Ⅲ和Ⅳ，两组实验的变量是加入酒石酸，的浸出率下降，Nd的浸出率上升，故酒石酸的作用是抑制Fe元素的浸出，提高Nd元素的浸出率；
②对比实验Ⅰ和Ⅱ，温度升高，铁和钕的浸出率均降低，则导致铁、钕浸出率降低，可能原因是盐酸易挥发，温度升高，溶质挥发，导致盐酸溶液浓度下降，导致铁、钕浸出率降低；
（2）当草酸实际用量与理论计算量比值n大于1.5时，沉钕率和沉淀纯度均下降，其原因是钕离子可与生成可溶性配合物； “沉钕”后的晶体在空气中充分煅烧的化学方程式为；
（3）由分析知，“净化”时需先加入的试剂为H2O2，将Fe2+氧化为Fe3+，再用氨水调溶液的pH，将Fe3+沉淀完全，，pH=2.82，则pH的理论最小值2.82；“碳化“过程的离子方程式为；
（4）阳极反应为，阴极发生反应，为防止生成的氯气与阴极的OH-反应，因此该离子交换膜为阳离子交换膜，电解时通过膜的离子主要为Nd3+，答案为；Nd3+。
17．(1) 3
(2) O、H
(3) 12 1：20
(4)AC
(5)2NA

【详解】（1）构成石墨烯的碳基态原子电子排布式为；
图甲中，1号C与3个C原子形成共价键，所以1号C原子与相邻C形成σ键的个数为3个；
（2）图乙中，1号C与4个C原子形成4个σ键，所以1号C原子的杂化方式是sp3；氧化石墨烯中含有羟基，可与水分子间形成氢键，所以氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有H、O原子；
（3）C60分子位于顶点和面心，所以C60分子的个数是8×+6×=4，M原子位于晶胞的棱上与内部，共有12×+8=12个，所以该晶胞中M原子与C60分子的个数比是12:4=3:1，则M原子和C原子的最简个数比为12：460=1：20；
（4）A．根据均摊法可知，每个金刚石晶胞平均含有8个碳原子为8+6=8，选项A正确；
B．由题意知，T-碳由碳原子组成的单质，选项B错误；
C．T-碳的晶体结构可看做将金刚石中的碳原子用由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代所得，与金刚石结构相似，都为共价晶体，选项C正确；
D．T-碳的晶体结构中存在四个碳原子组成的正四面体结构单元，键角为60°，选项D错误；
答案选AC；
（5）每个Si原子形成4个Si - Si键，每个Si-Si键给1个Si原子的贡献率为，1mol晶体硅中含有硅硅单键为1mol4=2mol，即含有Si-Si键数目为2NA，故答案为: 2NA。
18．(1)  
(2) +329
(3)
(4) < > n

【详解】（1）是由碳氧元素组成的共价化合物，电子式为  ；
（2）已知：
Ⅰ：，
Ⅱ：，
由盖斯定律可知，Ⅰ+2×Ⅱ得反应，则，；
（3）“重整系统”发生的反应中，则根据质量守恒可知，反应为，故的化学式为；
（4）①反应为气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，乙醇的体积分数增大，故压强<，由图可知，相同条件下，随着温度升高，乙醇体积分数减小，平衡逆向移动，则平衡常数减小，故a，b两点的平衡常数>。
②已知，，则，则斜率为-，由图可知，在m催化剂作用下，该反应的活化能；活化能越大则反应速率小，催化效率越大，从图中信息获知催化效能较高的催化剂是n。