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湖南省三湘名校教育联盟2023-2024学年高二下学期4月期中联考化学试题
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这是一份湖南省三湘名校教育联盟2023-2024学年高二下学期4月期中联考化学试题，共17页。试卷主要包含了下列离子方程式书写错误的是等内容，欢迎下载使用。
本试卷共8页，全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑，如有改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 N 14 O 16 Na 23 Si 28 Cl 35.5 K 39 Fe 56 Sb 122
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分，每小题只有一个选项符合题意。
1．中华文化源远流长，化学与文化传承密不可分。下列说法错误的是（ ）
A．古代制造司南的磁石主要成分是四氧化三铁
B．《黄白第十六》中“曾青涂铁，铁赤如铜”发生了置换反应
C．《抱朴子》中“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”两个反应互为可逆反应
D．《镜镜詅痴》卷四载有“钟表焊药，以银焊为良方。用菜花铜六分，纹银四分，则老嫩恰好”说明传统的银焊药属于合金
2．下列化学用语表示正确的是（ ）
A．HCl的形成过程：
B．基态离子的价电子排布图为
C．与具有相同的中子数
D．的名称：3，3，4—三甲基已烷
3．配制一定物质的量浓度的溶液时肯定不需要的仪器是（ ）
A．①②B．③④C．④⑤D．①③
4．七叶亭是一种植物抗菌素，适用于细菌性痢疾，其结构如图，已知羟基与苯环直接相连具有酸性，下列说法正确的是（ ）
A．分子中存在4种官能团
B．分子中有4个碳碳双键
C．其分子中所有的原子一定位于同一平面上
D．2ml该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗8mlNaOH
5．下列离子方程式书写错误的是（ ）
A．葡萄糖溶液与足量银氨溶液共热：
B．向NaClO溶液中通入少量的：（已知：，，）
C．溶液中加入过量氨水：
D．溶液与少量的溶液混合：
6．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，四种元素组成的一种食品添加剂如图所示。Z的原子半径在短周期中最大，W基态原子的p能级电子总数是s能级电子总数的。下列说法错误的是（ ）
A．、两种粒子的VSEPR模型不相同
B．第一电离能：
C．简单离子半径：
D．该化合物中W的杂化轨道类型为
7．通过分解工业废气制氢，不仅能制得硫磺，还能充分利用其中的氢能，同时也保护了环境，实现绿色化工业生产，因此具有研究意义。太阳能光电催化—化学耦合分解硫化氢相关装置如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．电子的流向是由a极流向b极
B．a极上发生的电极反应为
C．b极所在容器中溶液的氢离子参与反应，所以溶液的酸性减弱
D．和在a极区循环使用，因此不用补充含和的溶液
8．下列实验操作能达到对应的实验目的的是（ ）
9．由于碳碳双键不能自由旋转，也由于双键两端的碳原子连接的四个原子是处在同一平面上的，因此当双键的两个碳原子各连接不同的原子或原子团时，就有可能生成两种不同的异构体，顺反异构也是立体异构的一种，如（顺式）和（反式）。则的链状同分异构体（包括立体异构）有（ ）
A．6种B．7种C．8种D．9种
10．我国科学家成功合成世界上首个五氮阴离子盐：，其部分结构如图（虚线代表氢键）。下列有关说法错误的是（ ）
A．该盐中存在的主要微粒间作用是：离子键、共价键、氢键
B．结合该盐结构可知，氢键只有H…O、H…N、H…Cl三种存在形式
C．已知具有类似苯环结构，则每个N杂化类型均为，离子内存在一个大键
D．该盐中两种阳离子的中心原子轨道杂化类型相同，但空间结构不同
11．与传统的锂离子电池负极插层材料石墨相比较，合金型电极材料以其较高的理论容量更引人注目，在现今可以与钠钾发生合金化反应的金属中，锑和铋以其独特的优势被予以厚望。某立方晶系的钾合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法错误的是（ ）
图a 图b
A．K和Sb之间的最短距离为B．K和Sb原子数之比为3：1
C．与Sb最邻近的K原子数为6D．该晶体的密度为
12．实验测得溶液、溶液以及的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．随温度升高，纯水中
B．随温度升高，溶液的增大
C．随温度升高，溶液的pH变化是只受水解平衡移动的结果
D．随温度升高，溶液和溶液中、水解平衡移动方向相同
13．已知反应：。在一定压强下，按向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时丙烯的体积分数与温度（T）、的关系，图乙表示反应的平衡常数K与温度T的关系。则下列说法错误的是（ ）
A．图甲中
B．若在恒容绝热装置中进行上述反应，达到平衡时，装置内的气体压强与起始压强相等
C．温度、，的转化率约为33.3%
D．图乙中，曲线A表示逆反应的平衡常数
14．中国科学院于良等科学研究者实现了常温常压下利用铜催化乙炔选择性氢化制乙烯，副产物是。其反应机理如下图所示（其中吸附在铜催化剂表面上的物质用*标注）。
图1 图2
下列说法正确的是（ ）
A．由图1可知，“转化为过程中，有极性键的形成，无非极性键的形成
B．由图2可知，生成的过程为吸热反应
C．制乙烯过程的决速步：
D．生成的速率比生成的速率慢
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15．（14分）苯甲醇和苯甲酸均是重要的化工原料，有着广泛的用途。可用Cannizzar反应来制备，涉及的反应如下：
I．化学实验合成的装置和操作如下：
图1制备苯甲酸和苯甲醇的反应装置图 图2蒸乙醚的装置图
a．所涉及的各物质的物理性质：
b．实验步骤：
①250mL仪器A中加入10.0g氢氧化钠和10mL水。溶解并冷却至室温后，加入苯甲醛10.6g，搅拌，数分钟后原料凝结成固体，呈现微黄色，后逐渐变为淡粉色，于避光处放置一段时间。
②取适量水溶解，转移至分液漏斗，乙醚萃取3次，每次25mL。初次醚层呈红褐色，水层微浑浊，萃取若干次后基本澄清。合并醚层，倒入分液漏斗中，先用10mL饱和亚硫酸氢钠洗涤；再用20mL碳酸氢钠洗涤，放出少量气泡；最后用10mL水洗。醚层盛放在干燥的具塞瓶中，加入适量无水硫酸钠过滤。
③醚层滤液转至蒸馏瓶中，先常压蒸馏、旋转蒸发蒸去大部分乙醚，最后经过操作收集到无色透明馏分（苯甲醇）3.68g。
④水层边搅拌边加入浓盐酸，至刚好变蓝，析出大量白色粉末状固体。冷却至室温，抽滤，压干，得苯甲酸粗品。再经过操作B，得精制的苯甲酸片状白色晶体4.38g。
（1）仪器A的名称是________；
（2）写出该过程可能发生副反应的化学方程式：________；
（3）步骤②中，无水硫酸钠的作用________；
（4）步骤④中，操作B的名称是________；
（5）计算苯甲酸的产率：________（保留3位有效数字）。
II．电化学方法合成
近期，清华大学段吴泓副教授课题组首次利用此反应机理，利用糠醛创制了一种新型可充放电的“生物质电池”，该电池在充电过程中，可生产高附加值糠醇，而放电过程中则生产糠酸，其原理可用下图表示：
（6）写出充电时，电极A的电极反应式：________；
（7）对比以上两种合成方法，指出电化学有机合成的优点：________。
16．（14分）废旧锂离子电池的回收利用意义重大，其正极废料的主要成分是、铝、炭黑及其他微量杂质，回收利用的流程如下：
（1）基态C原子的价层电子排布式为：________，“碱浸”步骤中铝溶解的离子方程式为________。
（2）已知Li在化合物中显+1价，中C的化合价显+3价，“酸浸”步骤中固体溶解的化学方程式为________。
（3）“酸浸”后的溶液中含有少量、、，其中除的离子方程式为________，废渣2的主要成分是________。
（4）“沉钻”过程发生反应的化学方程式为________。
（5）“母液”中的主要溶质成分是________（填化学式）。
17．（16分）
I．设为分压平衡常数（用分压代替浓度，气体分压=总压×该组分的物质的量分数），50℃、101kPa下，将足量的、置于一个密闭容器中，再充入已除去的干燥空气。假设只发生如下反应，已知达平衡时两者分解的物质的量比为2：1。
①平衡时________，________。
②平衡后，用总压为101kPa的潮湿空气[其中、]替换容器中的气体，50℃下达到新平衡。容器内，质量将________（填“增加”“减少”或“不变”）。
II．反应中产生的可以以Bi为电极，在酸性水溶液中实现电催化还原，两种途径的反应机理如图1所示，其中TS表示过渡态、数字表示微粒的相对总能量。
图1
电还原的选择性以途径一为主，理由是________。
III．（1）还可以通过催化加氢制甲醇，其总反应可表示为：
。
向另一恒容密闭容器中按和物质的量的比为1：3投料，在有催化剂的密闭容器中进行以下反应：
主反应：
副反应：
测得平衡转化率、和CO选择性[转化的中生成或CO的百分比，如：选择性]随温度、压强变化情况分别如图2、图3所示：
图2 图3
①图2中，240℃以上，随着温度升高，的平衡转化率增大，而的选择性降低。分析其原因：________。
②图3中，温度时，三条曲线几乎交于一点，分析其原因：________。
（2）合成的甲醇可利用和CuO纳米片（CuONS/CF）作催化电极，进一步制备甲酸（甲酸盐），其电化学装置的工作原理如下图所示。
①电解过程中阴极上发生反应的电极反应式为________。
②若有通过质子交换膜时，则该装置生成和HCOOH共计________ml。
18．（14分）有机物X的合成流程图如下所示：
已知：
①醛类物质能发生银镜反应
②
（1）化合物E中官能团的名称为________。
（2）写出A中碳原子的杂化方式：________。
（3）化合物C最多有________个原子共平面。
（4）化合物E的分子式为________，分别写出E在NaOH水溶液和NaOH乙醇溶液中的化学反应方程式①________、②________。
（5）符合下列条件的X的同分异构体有________种（不考虑立体异构）。
a．含有五元环结构
b．五元环上有两个取代基，分别连接在不同碳原子上
c．能发生银镜反应
三湘名校教育联盟·2024年上学期高二期中大联考·化学
参考答案、提示及评分细则
1．【答案】C
【解析】A．“司南”的主要成分是四氧化三铁，利用的是其磁性，故A正确；B．“曾青”与铁反应产生了红色单质铜，所以是置换反应，故B正确；C．第一句代表HgS在加热时分解产生Hg，第二句代表Hg与硫单质能在常温下反应产生HgS，两个反应条件不同，不是可逆反应，故C错误；D．铜六分和银四分，说明银焊药是铜和银的熔合制得的合金，故D正确，故选C。
2．【答案】D
【解析】A选项，HCl是共价化合物，不存在电子得失，其形成过程应为，故A错误；B选项，基态离子的价电子排布式为，排布图为，B错误；C．中子数为6，中子数为10，中子数不相同，C错误，故选D。
3．【答案】D
【解析】配置一定物质的量浓度的溶液时，所需要用到的仪器为烧杯、容量瓶、胶头滴管、量筒。
4．【答案】D
【解析】A．根据结构简式可知分子中含有酚羟基、酯基和碳碳双键，共3种官能团，A错误；B．分子中苯环上的双键不是碳碳双键，只是苯环的一种表达式，结构中只有1个碳碳双键，B错误；C．酚羟基上的氢原子不一定都在同一个平面上，所以C错误；D．分子中含有2个酚羟基，含有1个酯基，酯基水解后生成1个酚羟基，所以每2ml该分子最多消耗8mlNaOH，故D正确，故选D。
5．【答案】AD
【解析】A项，葡萄糖溶液与足量银氨溶液共热生成葡萄糖酸铵、银、氨气和水：，故A错误；B项，已知：，，，酸性：，则向NaClO溶液中通入少量的生成次氯酸和碳酸氢钠：，B正确；C正确；D项，溶液与少量的溶液混合后发生反应生成碳酸钡沉淀、碳酸钠和水，过量，全部参加反应，因此该反应的离子方程式为，D错误，故选AD。
6．【答案】A
【解析】Z的原子半径在短周期中最大，则Z为Na；W基态原子的p能级电子总数是s能级电子总数的3/2，则W为P，在结构式图中，一个Y形成两个键，则Y为O，一个X形成一个键，且X原子序数最小，X为H；A：水合氢离子与的杂化类型为杂化，VSEPR模型相同，故A错误；B：第一电离能：，B正确；C：简单离子半径：，C正确；D：W连接四个Y，含有四个杂化轨道，则杂化类型为，D正确，故选A。
7．【答案】C
【解析】A．根据图示，b极上氢离子转化为氢气，得电子，发生还原反应，a极上转化为，失电子，发生氧化反应，电子的流向是a极流向b极，氢离子通过质子交换膜向b电极移动，A正确；B．a极上转化为，失电子，发生氧化反应，B正确；C．b极所在的容器中溶液的氢离子参与反应，右侧氢离子迁移到左侧中，左侧溶液的酸性不变，C错误；D．a极区涉及两个反应步骤，第一步利用氧化态高效捕获得到硫、氢离子和还原态，第二步是还原态又在电极上失去电子，发生氧化反应转化为氧化态，和可在a极区循环使用，所以a极区不需不断补充含和的溶液，D正确，故选C。
8．【答案】D
【解析】A．乙醇易挥发，且乙烯和乙醇都能和酸性高锰酸钾溶液反应，因此不可验证乙烯的生成，故A错误；B．氯化铜和氯化铁在水中的溶解度大小不相同，因此饱和氯化铜溶液和饱和氯化铁溶液的浓度不相等，故B错误；C．电石与饱和食盐水反应生成的乙炔中混有硫化氢等还原性气体杂质，均能被高锰酸钾氧化，则气体通入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液是否褪色，不能验证乙炔能否被氧化，故C错误；D．发生取代反应生成HBr，则反应产生的混合气体混有溴蒸气，应先通入溴的四氯化碳溶液再通入溶液中，观察是否有淡黄色沉淀生成，可验证是否发生取代反应，故D正确。
9．【答案】B
【解析】不饱和度为1，可能存在双键结构，含有碳碳双键和溴原子的二溴丙烯的结构简式为、、、、，共有5种，其中、存在顺反异构体，故共7种。
10．【答案】B
【解析】A．该盐中存在阴阳离子故存在离子键，根据图可知该盐中主要微粒间作用是：离子键、共价键、氢键，故A正确；B．该盐结构说明，氢键不止有H…O、H…N、H…Cl三种存在形式，还存在，故B错误；C．已知具有类似苯环结构，N价层电子对数为3，则每个N杂化类型均为，每个氮原子还有一个电子未参与杂化，还得到一个电子，因此离子内存在一个特殊大键，故C正确；D．该盐中和两种阳离子的中心原子O和N的杂化类型均为，但O原子上有一对孤电子对，空间结构是三角锥形，N原子上没有孤电子对，空间结构是正四面体形，故D正确，故选B。
11．【答案】C
【解析】A．K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的，即，A项正确；B．该晶胞中K的个数为12，Sb的个数为4，故K和Sb原子数之比为3：1，B项正确；C．以面心处Sb为研究对象，与Sb最邻近的K原子数为8，C项错误；D．该晶胞中K的个数为，Sb的个数为，，故选C。
12．【答案】C
【解析】水的电离为吸热过程，升高温度，促进水的电离；盐类水解为吸热过程，升高温度促进盐类水解；A．水的电离为吸热过程，升高温度，平衡向着电离方向移动，水中增大，故pH减小，但，A正确；B．水的电离为吸热过程，升高温度，促进水的电离，所以增大，醋酸根水解为吸热过程，，升高温度促进盐类水解，所以增大，B正确；升高温度，促进水的电离，故增大；升高温度，促进铜离子水解，故增大，两者共同作用使pH发生变化，故C错误；盐类水解为吸热过程，升高温度促进盐类水解，D正确，故选C。
13．【答案】B
【解析】A．根据图甲中信息可知，减小，减小，平衡逆向移动，丙烯的体积分数增大，故，故A正确；B．该反应为前后气体体积不变的放热反应，反应开始时向正反应方向进行，体系温度升高，气体膨胀，达到平衡时，装置内的气体压强将增大，故B错误；C．由图乙知，温度为时，正逆反应的平衡常数相等，又因两者互为倒数，则平衡常数，时，设和的物质的量分别为a、2a，参加反应的的物质的量为b，利用三段式可列关系，解得为33.3%，的转化率为33.3%，故C正确；D．根据图甲可知，升高温度，丙烯的体积分数增大，说明平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，则升高温度，正反应的平衡常数减小，逆反应的平衡常数增大，图乙中，A线表示逆反应的平衡常数，故D正确，故选B。
14．【答案】C
【解析】A．转化为时，碳链增长，有、键形成，因此既有极性键，又有非极性键的生成，故A项错误；B．由图2可知，反应过程中，生成的过程为放热反应，故B项错误；C．由图2可知，由制取的反应主要反应分为两步，其中第一步反应的活化能高于第二步，因此决定制取乙烯的快慢由第一步决定，第一步反应为，故C项正确；D．由图2可知，生成的反应活化能高于生成的反应活化能，反应活化能越高，反应所需能量越大，相同条件下反应速率越低，即生成的速率比生成的速率快，故D项错误，故选C。
15．【答案】（共14分，除特殊标注外，每空2分）
（1）三颈烧瓶（1分）
（2）
（3）干燥除去水分
（4）重结晶
（5）71.8%
（6）（3分）
（7）可以减少有机产物分离的难度；操作简单（答案合理即可）
【解析】（1）考查仪器名称，注意书写：三颈烧瓶。
（2）苯甲醛含有醛基，既可发生氧化反应，也可发生还原反应，而在该实验条件下，副反应应考虑氧化反应
（3）本题考查有机合成中试剂的作用，根据信息“干燥具塞瓶”也可推知该步骤是为了干燥除去水分，在有机合成实验中，通常会加入无机盐作为干燥剂。
（4）考查苯甲酸的提纯实验，对于固体的分离提纯，操作名称为：重结晶。
（5）
n（苯甲醛），按照比例关系，理论上n（苯甲酸），
m（苯甲酸）
产率
（6）根据信息，该电池在充电过程中，可生产高附加值的糠醇，故：
（7）在有机合成实验中，分离提纯步骤繁琐，分离难度大，而电化学合成可在充放电的过程中，通过电子转移来控制产物的种类，故优点有：可以减少有机产物分离的难度；操作简单。
16．【答案】（共14分，除特殊标注外每空2分）
（1）（1分）
（2）（3分）
（3） 、、
（4）（3分）
（5）（1分）
【解析】（1）“碱浸”步骤中铝与NaOH溶液反应产生、，Al溶解的离子方程式为；碱溶时Al形成进入浸出液，滤渣中含有及炭黑和不溶性杂质，加入稀硫酸及，发生氧化还原反应：，而炭黑不发生反应；
（2）“酸浸”时步骤中固体溶解的反应方程式为：；在该反应中O元素化合价由反应前中的-1价变为反应后中的0价，化合价升高，失去电子被氧化；
（3）“酸浸”后的溶液中含有少量、、，加入氨水后分别转化为、、沉淀，所以废渣2的主要成分是、、；
（4）沉钴过程发生的反应为；
（5）沉钴后，滤液中含有、、，加入溶液后，与反应形成沉淀，离子反应方程式为，过滤后，母液中剩余溶质的主要成分为。
17．【答案】（共16分，除特殊标注外每空2分）
I．①9 ②增加（1分）
II．途径一的活化能更低或途径一的过渡态微粒的相对总能量更低
III．（1）①升温，主反应的平衡逆向移动，而副反应的平衡正向移动且程度更大
②时以副反应为主，其反应前后气体分子数相等，改变压强对其平衡没有影响
（2）①（3分）
②0.75
【解析】I．①假设只发生以下反应，达平衡时两者分解的物质的量比为2：1，设发生分解的的物质的量为2ml，根据反应，则生成水蒸气的物质的量为4ml，设发生分解的物质的量为1ml，根据反应，则生成的水蒸气和二氧化碳分别为0.5ml，利用相同条件下物质的量之比等于压强之比，结合，则；
②平衡后，用总压为101kPa的潮湿空气[其中、]替换容器中的气体，50℃下达到新平衡。对于反应，，平衡逆向进行，容器内的质量将增加；对于反应，，平衡正向进行，容器内质量将增加。
II．过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，活化能越大反应速率越慢；由图可知，电还原的途径一的活化能更低或途径一的过渡态微粒的相对总能量更低，导致反应更容易进行。
III．（1）①主反应为放热反应，升高温度，主反应的平衡向逆反应方向移动，二氧化碳的平衡转化率减小；副反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，二氧化碳平衡转化率增大，240℃以上，随着温度升高，的平衡转化率增大，而的选择性降低，说明副反应的平衡正向移动程度大于主反应的平衡逆向移动程度；
②主反应是气体体积减小的反应，副反应是气体体积不变的反应，温度时，三条曲线几乎交于一点，说明压强对二氧化碳平衡转化率基本没有影响，反应以副反应为主；
（2）①由图可知二氧化碳在左侧电极发生反应，其中碳元素化合价降低，则a为负极，该电极反应式为：；电极b为正极，右侧电极为阳极，电极反应式为：；
②由第①问的分析可知，阳极反应为：，阴极电极反应为：，由此可以发现，若有通过质子交换膜时，则转移1ml电子，则此时该装置生成和HCOOH共计0.75ml。
18．【答案】（共14分）
（1）碳氯键（1分）
（2），（2分）
（3）10（1分）
（4）（2分） ①（3分）
②（3分）
（5）10（2分）
【解析】与氯气发生取代反应生成，与C反应生成，则C为，与反应生成；与氢气发生加成反应生成；再经过一系列反应得到。
（1）E中含有的官能团为：碳氯键。
（2）A中双键上的碳原子是杂化，饱和碳原子是杂化。
（3）（1，3—丁二烯）中所有原子共平面，因此最多有10个原子
（4）E的结构简式为．因此分子式为，NaCl
（5）X的分子式为，其同分异构体含有五元环结构、五元环上有两个取代基，分别连接在不同碳上，能发生银镜反应，说明有醛基，则可能的取代基为和，位于五元环的邻、间位共4种，也可能为和，位于五元环的邻、间位共2种，也可能为和位于五元环的邻、间位共4种，总共10种同分异构体。选项
实验目的
实验操作
A
证明溴乙烷发生消去反应有乙烯生成
向试管中加入适量的溴乙烷和NaOH的乙醇溶液，加热，将反应产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液
B
探究和对分解速率的影响
向盛有的试管中分别滴加3滴饱和溶液和3滴饱和溶液，观察现象
C
验证乙炔能被酸性高锰酸钾溶液氧化
将电石与饱和食盐水反应生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液是否褪色
D
验证苯和液溴在的催化下发生取代反应
将反应产生的混合气体先通入四氯化碳溶液再通入溶液，观察是否有淡黄色沉淀生成
物质名称
相对分子质量
密度
沸点（℃）
溶解性
水
醚
苯甲醛
106
1.04
179.6
微溶
易溶
苯甲酸
122
1.27
249
微溶
易溶
苯甲醇
108
1.04
205.7
微溶
易溶
乙醚
74
0.71
34.6
难溶
——
本试卷共8页，全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑，如有改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 N 14 O 16 Na 23 Si 28 Cl 35.5 K 39 Fe 56 Sb 122
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分，每小题只有一个选项符合题意。
1．中华文化源远流长，化学与文化传承密不可分。下列说法错误的是（ ）
A．古代制造司南的磁石主要成分是四氧化三铁
B．《黄白第十六》中“曾青涂铁，铁赤如铜”发生了置换反应
C．《抱朴子》中“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”两个反应互为可逆反应
D．《镜镜詅痴》卷四载有“钟表焊药，以银焊为良方。用菜花铜六分，纹银四分，则老嫩恰好”说明传统的银焊药属于合金
2．下列化学用语表示正确的是（ ）
A．HCl的形成过程：
B．基态离子的价电子排布图为
C．与具有相同的中子数
D．的名称：3，3，4—三甲基已烷
3．配制一定物质的量浓度的溶液时肯定不需要的仪器是（ ）
A．①②B．③④C．④⑤D．①③
4．七叶亭是一种植物抗菌素，适用于细菌性痢疾，其结构如图，已知羟基与苯环直接相连具有酸性，下列说法正确的是（ ）
A．分子中存在4种官能团
B．分子中有4个碳碳双键
C．其分子中所有的原子一定位于同一平面上
D．2ml该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗8mlNaOH
5．下列离子方程式书写错误的是（ ）
A．葡萄糖溶液与足量银氨溶液共热：
B．向NaClO溶液中通入少量的：（已知：，，）
C．溶液中加入过量氨水：
D．溶液与少量的溶液混合：
6．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，四种元素组成的一种食品添加剂如图所示。Z的原子半径在短周期中最大，W基态原子的p能级电子总数是s能级电子总数的。下列说法错误的是（ ）
A．、两种粒子的VSEPR模型不相同
B．第一电离能：
C．简单离子半径：
D．该化合物中W的杂化轨道类型为
7．通过分解工业废气制氢，不仅能制得硫磺，还能充分利用其中的氢能，同时也保护了环境，实现绿色化工业生产，因此具有研究意义。太阳能光电催化—化学耦合分解硫化氢相关装置如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．电子的流向是由a极流向b极
B．a极上发生的电极反应为
C．b极所在容器中溶液的氢离子参与反应，所以溶液的酸性减弱
D．和在a极区循环使用，因此不用补充含和的溶液
8．下列实验操作能达到对应的实验目的的是（ ）
9．由于碳碳双键不能自由旋转，也由于双键两端的碳原子连接的四个原子是处在同一平面上的，因此当双键的两个碳原子各连接不同的原子或原子团时，就有可能生成两种不同的异构体，顺反异构也是立体异构的一种，如（顺式）和（反式）。则的链状同分异构体（包括立体异构）有（ ）
A．6种B．7种C．8种D．9种
10．我国科学家成功合成世界上首个五氮阴离子盐：，其部分结构如图（虚线代表氢键）。下列有关说法错误的是（ ）
A．该盐中存在的主要微粒间作用是：离子键、共价键、氢键
B．结合该盐结构可知，氢键只有H…O、H…N、H…Cl三种存在形式
C．已知具有类似苯环结构，则每个N杂化类型均为，离子内存在一个大键
D．该盐中两种阳离子的中心原子轨道杂化类型相同，但空间结构不同
11．与传统的锂离子电池负极插层材料石墨相比较，合金型电极材料以其较高的理论容量更引人注目，在现今可以与钠钾发生合金化反应的金属中，锑和铋以其独特的优势被予以厚望。某立方晶系的钾合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法错误的是（ ）
图a 图b
A．K和Sb之间的最短距离为B．K和Sb原子数之比为3：1
C．与Sb最邻近的K原子数为6D．该晶体的密度为
12．实验测得溶液、溶液以及的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．随温度升高，纯水中
B．随温度升高，溶液的增大
C．随温度升高，溶液的pH变化是只受水解平衡移动的结果
D．随温度升高，溶液和溶液中、水解平衡移动方向相同
13．已知反应：。在一定压强下，按向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时丙烯的体积分数与温度（T）、的关系，图乙表示反应的平衡常数K与温度T的关系。则下列说法错误的是（ ）
A．图甲中
B．若在恒容绝热装置中进行上述反应，达到平衡时，装置内的气体压强与起始压强相等
C．温度、，的转化率约为33.3%
D．图乙中，曲线A表示逆反应的平衡常数
14．中国科学院于良等科学研究者实现了常温常压下利用铜催化乙炔选择性氢化制乙烯，副产物是。其反应机理如下图所示（其中吸附在铜催化剂表面上的物质用*标注）。
图1 图2
下列说法正确的是（ ）
A．由图1可知，“转化为过程中，有极性键的形成，无非极性键的形成
B．由图2可知，生成的过程为吸热反应
C．制乙烯过程的决速步：
D．生成的速率比生成的速率慢
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15．（14分）苯甲醇和苯甲酸均是重要的化工原料，有着广泛的用途。可用Cannizzar反应来制备，涉及的反应如下：
I．化学实验合成的装置和操作如下：
图1制备苯甲酸和苯甲醇的反应装置图 图2蒸乙醚的装置图
a．所涉及的各物质的物理性质：
b．实验步骤：
①250mL仪器A中加入10.0g氢氧化钠和10mL水。溶解并冷却至室温后，加入苯甲醛10.6g，搅拌，数分钟后原料凝结成固体，呈现微黄色，后逐渐变为淡粉色，于避光处放置一段时间。
②取适量水溶解，转移至分液漏斗，乙醚萃取3次，每次25mL。初次醚层呈红褐色，水层微浑浊，萃取若干次后基本澄清。合并醚层，倒入分液漏斗中，先用10mL饱和亚硫酸氢钠洗涤；再用20mL碳酸氢钠洗涤，放出少量气泡；最后用10mL水洗。醚层盛放在干燥的具塞瓶中，加入适量无水硫酸钠过滤。
③醚层滤液转至蒸馏瓶中，先常压蒸馏、旋转蒸发蒸去大部分乙醚，最后经过操作收集到无色透明馏分（苯甲醇）3.68g。
④水层边搅拌边加入浓盐酸，至刚好变蓝，析出大量白色粉末状固体。冷却至室温，抽滤，压干，得苯甲酸粗品。再经过操作B，得精制的苯甲酸片状白色晶体4.38g。
（1）仪器A的名称是________；
（2）写出该过程可能发生副反应的化学方程式：________；
（3）步骤②中，无水硫酸钠的作用________；
（4）步骤④中，操作B的名称是________；
（5）计算苯甲酸的产率：________（保留3位有效数字）。
II．电化学方法合成
近期，清华大学段吴泓副教授课题组首次利用此反应机理，利用糠醛创制了一种新型可充放电的“生物质电池”，该电池在充电过程中，可生产高附加值糠醇，而放电过程中则生产糠酸，其原理可用下图表示：
（6）写出充电时，电极A的电极反应式：________；
（7）对比以上两种合成方法，指出电化学有机合成的优点：________。
16．（14分）废旧锂离子电池的回收利用意义重大，其正极废料的主要成分是、铝、炭黑及其他微量杂质，回收利用的流程如下：
（1）基态C原子的价层电子排布式为：________，“碱浸”步骤中铝溶解的离子方程式为________。
（2）已知Li在化合物中显+1价，中C的化合价显+3价，“酸浸”步骤中固体溶解的化学方程式为________。
（3）“酸浸”后的溶液中含有少量、、，其中除的离子方程式为________，废渣2的主要成分是________。
（4）“沉钻”过程发生反应的化学方程式为________。
（5）“母液”中的主要溶质成分是________（填化学式）。
17．（16分）
I．设为分压平衡常数（用分压代替浓度，气体分压=总压×该组分的物质的量分数），50℃、101kPa下，将足量的、置于一个密闭容器中，再充入已除去的干燥空气。假设只发生如下反应，已知达平衡时两者分解的物质的量比为2：1。
①平衡时________，________。
②平衡后，用总压为101kPa的潮湿空气[其中、]替换容器中的气体，50℃下达到新平衡。容器内，质量将________（填“增加”“减少”或“不变”）。
II．反应中产生的可以以Bi为电极，在酸性水溶液中实现电催化还原，两种途径的反应机理如图1所示，其中TS表示过渡态、数字表示微粒的相对总能量。
图1
电还原的选择性以途径一为主，理由是________。
III．（1）还可以通过催化加氢制甲醇，其总反应可表示为：
。
向另一恒容密闭容器中按和物质的量的比为1：3投料，在有催化剂的密闭容器中进行以下反应：
主反应：
副反应：
测得平衡转化率、和CO选择性[转化的中生成或CO的百分比，如：选择性]随温度、压强变化情况分别如图2、图3所示：
图2 图3
①图2中，240℃以上，随着温度升高，的平衡转化率增大，而的选择性降低。分析其原因：________。
②图3中，温度时，三条曲线几乎交于一点，分析其原因：________。
（2）合成的甲醇可利用和CuO纳米片（CuONS/CF）作催化电极，进一步制备甲酸（甲酸盐），其电化学装置的工作原理如下图所示。
①电解过程中阴极上发生反应的电极反应式为________。
②若有通过质子交换膜时，则该装置生成和HCOOH共计________ml。
18．（14分）有机物X的合成流程图如下所示：
已知：
①醛类物质能发生银镜反应
②
（1）化合物E中官能团的名称为________。
（2）写出A中碳原子的杂化方式：________。
（3）化合物C最多有________个原子共平面。
（4）化合物E的分子式为________，分别写出E在NaOH水溶液和NaOH乙醇溶液中的化学反应方程式①________、②________。
（5）符合下列条件的X的同分异构体有________种（不考虑立体异构）。
a．含有五元环结构
b．五元环上有两个取代基，分别连接在不同碳原子上
c．能发生银镜反应
三湘名校教育联盟·2024年上学期高二期中大联考·化学
参考答案、提示及评分细则
1．【答案】C
【解析】A．“司南”的主要成分是四氧化三铁，利用的是其磁性，故A正确；B．“曾青”与铁反应产生了红色单质铜，所以是置换反应，故B正确；C．第一句代表HgS在加热时分解产生Hg，第二句代表Hg与硫单质能在常温下反应产生HgS，两个反应条件不同，不是可逆反应，故C错误；D．铜六分和银四分，说明银焊药是铜和银的熔合制得的合金，故D正确，故选C。
2．【答案】D
【解析】A选项，HCl是共价化合物，不存在电子得失，其形成过程应为，故A错误；B选项，基态离子的价电子排布式为，排布图为，B错误；C．中子数为6，中子数为10，中子数不相同，C错误，故选D。
3．【答案】D
【解析】配置一定物质的量浓度的溶液时，所需要用到的仪器为烧杯、容量瓶、胶头滴管、量筒。
4．【答案】D
【解析】A．根据结构简式可知分子中含有酚羟基、酯基和碳碳双键，共3种官能团，A错误；B．分子中苯环上的双键不是碳碳双键，只是苯环的一种表达式，结构中只有1个碳碳双键，B错误；C．酚羟基上的氢原子不一定都在同一个平面上，所以C错误；D．分子中含有2个酚羟基，含有1个酯基，酯基水解后生成1个酚羟基，所以每2ml该分子最多消耗8mlNaOH，故D正确，故选D。
5．【答案】AD
【解析】A项，葡萄糖溶液与足量银氨溶液共热生成葡萄糖酸铵、银、氨气和水：，故A错误；B项，已知：，，，酸性：，则向NaClO溶液中通入少量的生成次氯酸和碳酸氢钠：，B正确；C正确；D项，溶液与少量的溶液混合后发生反应生成碳酸钡沉淀、碳酸钠和水，过量，全部参加反应，因此该反应的离子方程式为，D错误，故选AD。
6．【答案】A
【解析】Z的原子半径在短周期中最大，则Z为Na；W基态原子的p能级电子总数是s能级电子总数的3/2，则W为P，在结构式图中，一个Y形成两个键，则Y为O，一个X形成一个键，且X原子序数最小，X为H；A：水合氢离子与的杂化类型为杂化，VSEPR模型相同，故A错误；B：第一电离能：，B正确；C：简单离子半径：，C正确；D：W连接四个Y，含有四个杂化轨道，则杂化类型为，D正确，故选A。
7．【答案】C
【解析】A．根据图示，b极上氢离子转化为氢气，得电子，发生还原反应，a极上转化为，失电子，发生氧化反应，电子的流向是a极流向b极，氢离子通过质子交换膜向b电极移动，A正确；B．a极上转化为，失电子，发生氧化反应，B正确；C．b极所在的容器中溶液的氢离子参与反应，右侧氢离子迁移到左侧中，左侧溶液的酸性不变，C错误；D．a极区涉及两个反应步骤，第一步利用氧化态高效捕获得到硫、氢离子和还原态，第二步是还原态又在电极上失去电子，发生氧化反应转化为氧化态，和可在a极区循环使用，所以a极区不需不断补充含和的溶液，D正确，故选C。
8．【答案】D
【解析】A．乙醇易挥发，且乙烯和乙醇都能和酸性高锰酸钾溶液反应，因此不可验证乙烯的生成，故A错误；B．氯化铜和氯化铁在水中的溶解度大小不相同，因此饱和氯化铜溶液和饱和氯化铁溶液的浓度不相等，故B错误；C．电石与饱和食盐水反应生成的乙炔中混有硫化氢等还原性气体杂质，均能被高锰酸钾氧化，则气体通入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液是否褪色，不能验证乙炔能否被氧化，故C错误；D．发生取代反应生成HBr，则反应产生的混合气体混有溴蒸气，应先通入溴的四氯化碳溶液再通入溶液中，观察是否有淡黄色沉淀生成，可验证是否发生取代反应，故D正确。
9．【答案】B
【解析】不饱和度为1，可能存在双键结构，含有碳碳双键和溴原子的二溴丙烯的结构简式为、、、、，共有5种，其中、存在顺反异构体，故共7种。
10．【答案】B
【解析】A．该盐中存在阴阳离子故存在离子键，根据图可知该盐中主要微粒间作用是：离子键、共价键、氢键，故A正确；B．该盐结构说明，氢键不止有H…O、H…N、H…Cl三种存在形式，还存在，故B错误；C．已知具有类似苯环结构，N价层电子对数为3，则每个N杂化类型均为，每个氮原子还有一个电子未参与杂化，还得到一个电子，因此离子内存在一个特殊大键，故C正确；D．该盐中和两种阳离子的中心原子O和N的杂化类型均为，但O原子上有一对孤电子对，空间结构是三角锥形，N原子上没有孤电子对，空间结构是正四面体形，故D正确，故选B。
11．【答案】C
【解析】A．K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的，即，A项正确；B．该晶胞中K的个数为12，Sb的个数为4，故K和Sb原子数之比为3：1，B项正确；C．以面心处Sb为研究对象，与Sb最邻近的K原子数为8，C项错误；D．该晶胞中K的个数为，Sb的个数为，，故选C。
12．【答案】C
【解析】水的电离为吸热过程，升高温度，促进水的电离；盐类水解为吸热过程，升高温度促进盐类水解；A．水的电离为吸热过程，升高温度，平衡向着电离方向移动，水中增大，故pH减小，但，A正确；B．水的电离为吸热过程，升高温度，促进水的电离，所以增大，醋酸根水解为吸热过程，，升高温度促进盐类水解，所以增大，B正确；升高温度，促进水的电离，故增大；升高温度，促进铜离子水解，故增大，两者共同作用使pH发生变化，故C错误；盐类水解为吸热过程，升高温度促进盐类水解，D正确，故选C。
13．【答案】B
【解析】A．根据图甲中信息可知，减小，减小，平衡逆向移动，丙烯的体积分数增大，故，故A正确；B．该反应为前后气体体积不变的放热反应，反应开始时向正反应方向进行，体系温度升高，气体膨胀，达到平衡时，装置内的气体压强将增大，故B错误；C．由图乙知，温度为时，正逆反应的平衡常数相等，又因两者互为倒数，则平衡常数，时，设和的物质的量分别为a、2a，参加反应的的物质的量为b，利用三段式可列关系，解得为33.3%，的转化率为33.3%，故C正确；D．根据图甲可知，升高温度，丙烯的体积分数增大，说明平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，则升高温度，正反应的平衡常数减小，逆反应的平衡常数增大，图乙中，A线表示逆反应的平衡常数，故D正确，故选B。
14．【答案】C
【解析】A．转化为时，碳链增长，有、键形成，因此既有极性键，又有非极性键的生成，故A项错误；B．由图2可知，反应过程中，生成的过程为放热反应，故B项错误；C．由图2可知，由制取的反应主要反应分为两步，其中第一步反应的活化能高于第二步，因此决定制取乙烯的快慢由第一步决定，第一步反应为，故C项正确；D．由图2可知，生成的反应活化能高于生成的反应活化能，反应活化能越高，反应所需能量越大，相同条件下反应速率越低，即生成的速率比生成的速率快，故D项错误，故选C。
15．【答案】（共14分，除特殊标注外，每空2分）
（1）三颈烧瓶（1分）
（2）
（3）干燥除去水分
（4）重结晶
（5）71.8%
（6）（3分）
（7）可以减少有机产物分离的难度；操作简单（答案合理即可）
【解析】（1）考查仪器名称，注意书写：三颈烧瓶。
（2）苯甲醛含有醛基，既可发生氧化反应，也可发生还原反应，而在该实验条件下，副反应应考虑氧化反应
（3）本题考查有机合成中试剂的作用，根据信息“干燥具塞瓶”也可推知该步骤是为了干燥除去水分，在有机合成实验中，通常会加入无机盐作为干燥剂。
（4）考查苯甲酸的提纯实验，对于固体的分离提纯，操作名称为：重结晶。
（5）
n（苯甲醛），按照比例关系，理论上n（苯甲酸），
m（苯甲酸）
产率
（6）根据信息，该电池在充电过程中，可生产高附加值的糠醇，故：
（7）在有机合成实验中，分离提纯步骤繁琐，分离难度大，而电化学合成可在充放电的过程中，通过电子转移来控制产物的种类，故优点有：可以减少有机产物分离的难度；操作简单。
16．【答案】（共14分，除特殊标注外每空2分）
（1）（1分）
（2）（3分）
（3） 、、
（4）（3分）
（5）（1分）
【解析】（1）“碱浸”步骤中铝与NaOH溶液反应产生、，Al溶解的离子方程式为；碱溶时Al形成进入浸出液，滤渣中含有及炭黑和不溶性杂质，加入稀硫酸及，发生氧化还原反应：，而炭黑不发生反应；
（2）“酸浸”时步骤中固体溶解的反应方程式为：；在该反应中O元素化合价由反应前中的-1价变为反应后中的0价，化合价升高，失去电子被氧化；
（3）“酸浸”后的溶液中含有少量、、，加入氨水后分别转化为、、沉淀，所以废渣2的主要成分是、、；
（4）沉钴过程发生的反应为；
（5）沉钴后，滤液中含有、、，加入溶液后，与反应形成沉淀，离子反应方程式为，过滤后，母液中剩余溶质的主要成分为。
17．【答案】（共16分，除特殊标注外每空2分）
I．①9 ②增加（1分）
II．途径一的活化能更低或途径一的过渡态微粒的相对总能量更低
III．（1）①升温，主反应的平衡逆向移动，而副反应的平衡正向移动且程度更大
②时以副反应为主，其反应前后气体分子数相等，改变压强对其平衡没有影响
（2）①（3分）
②0.75
【解析】I．①假设只发生以下反应，达平衡时两者分解的物质的量比为2：1，设发生分解的的物质的量为2ml，根据反应，则生成水蒸气的物质的量为4ml，设发生分解的物质的量为1ml，根据反应，则生成的水蒸气和二氧化碳分别为0.5ml，利用相同条件下物质的量之比等于压强之比，结合，则；
②平衡后，用总压为101kPa的潮湿空气[其中、]替换容器中的气体，50℃下达到新平衡。对于反应，，平衡逆向进行，容器内的质量将增加；对于反应，，平衡正向进行，容器内质量将增加。
II．过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，活化能越大反应速率越慢；由图可知，电还原的途径一的活化能更低或途径一的过渡态微粒的相对总能量更低，导致反应更容易进行。
III．（1）①主反应为放热反应，升高温度，主反应的平衡向逆反应方向移动，二氧化碳的平衡转化率减小；副反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，二氧化碳平衡转化率增大，240℃以上，随着温度升高，的平衡转化率增大，而的选择性降低，说明副反应的平衡正向移动程度大于主反应的平衡逆向移动程度；
②主反应是气体体积减小的反应，副反应是气体体积不变的反应，温度时，三条曲线几乎交于一点，说明压强对二氧化碳平衡转化率基本没有影响，反应以副反应为主；
（2）①由图可知二氧化碳在左侧电极发生反应，其中碳元素化合价降低，则a为负极，该电极反应式为：；电极b为正极，右侧电极为阳极，电极反应式为：；
②由第①问的分析可知，阳极反应为：，阴极电极反应为：，由此可以发现，若有通过质子交换膜时，则转移1ml电子，则此时该装置生成和HCOOH共计0.75ml。
18．【答案】（共14分）
（1）碳氯键（1分）
（2），（2分）
（3）10（1分）
（4）（2分） ①（3分）
②（3分）
（5）10（2分）
【解析】与氯气发生取代反应生成，与C反应生成，则C为，与反应生成；与氢气发生加成反应生成；再经过一系列反应得到。
（1）E中含有的官能团为：碳氯键。
（2）A中双键上的碳原子是杂化，饱和碳原子是杂化。
（3）（1，3—丁二烯）中所有原子共平面，因此最多有10个原子
（4）E的结构简式为．因此分子式为，NaCl
（5）X的分子式为，其同分异构体含有五元环结构、五元环上有两个取代基，分别连接在不同碳上，能发生银镜反应，说明有醛基，则可能的取代基为和，位于五元环的邻、间位共4种，也可能为和，位于五元环的邻、间位共2种，也可能为和位于五元环的邻、间位共4种，总共10种同分异构体。选项
实验目的
实验操作
A
证明溴乙烷发生消去反应有乙烯生成
向试管中加入适量的溴乙烷和NaOH的乙醇溶液，加热，将反应产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液
B
探究和对分解速率的影响
向盛有的试管中分别滴加3滴饱和溶液和3滴饱和溶液，观察现象
C
验证乙炔能被酸性高锰酸钾溶液氧化
将电石与饱和食盐水反应生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液是否褪色
D
验证苯和液溴在的催化下发生取代反应
将反应产生的混合气体先通入四氯化碳溶液再通入溶液，观察是否有淡黄色沉淀生成
物质名称
相对分子质量
密度
沸点（℃）
溶解性
水
醚
苯甲醛
106
1.04
179.6
微溶
易溶
苯甲酸
122
1.27
249
微溶
易溶
苯甲醇
108
1.04
205.7
微溶
易溶
乙醚
74
0.71
34.6
难溶
——
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