上海外国语大学附属外国语学校东校2023-2024学年高二下学期期末（等级）考试化学试题

这是一份上海外国语大学附属外国语学校东校2023-2024学年高二下学期期末（等级）考试化学试题，共6页。试卷主要包含了铁及其化合物，合成高分子，制备无水氯化钴，生物大分子与超分子，“一碳”化学等内容，欢迎下载使用。
铁元素是人体必需的元素之一，补铁剂常用于防治缺铁性贫血。
(1)铁元素位于元素周期表的_____。
A．s区B．d区C．p区D．f区
(2)基态Fe2+的核外电子排布式是_____。
A．[Ar]3d54s2B．[Ar]3d54s1C．[Ar]3d5D．[Ar]3d6
(3)实验室配制FeSO4溶液时，常加入少量的_____。
A．铁粉B．铜粉C．盐酸D．硫酸
(4)检验FeSO4溶液是否变质的试剂可用_____。
A．稀盐酸B．酚酞试液C．KSCN溶液D．苯酚
(5)血红蛋白(Hb)是血液中运输氧及二氧化碳的蛋白质，由球蛋白与血红素结合而成。血红素是由中心Fe2+与配体卟啉衍生物结合成的大环配位化合物，其结构如图所示。
N原子的杂化轨道类型采取 杂化，O2通过配位键与血红蛋白中的Fe2+结合如上图所示，O2提供 ，Fe2+提供 。
(6)铁镁合金MgxFey是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。储氢时，H2分子在晶胞的体心和棱的中心位置，且最近的两个氢分子之间的距离为a nm。该镁合金的化学式为 ，在铁镁合金晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数为 ，该铁镁合金储氢后的晶体密度为 g⋅cm−3(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
二、合成高分子
链烃A是重要的有机化工原料，由A经以下反应可制备一种有机玻璃：
已知以下信息：
①核磁共振氢谱表明D只有一种化学环境的氢；
②羰基化合物可发生以下反应：
(注：R′可以是烃基，也可以是H原子)
③E在甲醇、硫酸的作用下，发生酯化、脱水反应生成F。
回答下列问题：
(1)A的化学名称为 ，A生成B的反应类型为 。
(2)B生成C的化学方程式为 。
(3)D的结构简式为 ，分子中最多有 个原子共平面。
(4)F的分子式为 。
(5)写出F的同分异构体中能同时满足下列条件的其中一种的结构简式 ；
①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体
②能使Br2的四氯化碳溶液褪色
③核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积比为3 : 2 : 2 : 1
聚乳酸()在近年来已经广泛应用于一次性餐具、食品包装材料等领域，使用聚乳酸材料的优点是
(7)根据上述信息，设计由乙醇制备聚乳酸()的合成路线。（无机试剂任选）
三、制备无水氯化钴
CCl2常作湿度指示剂、分析试剂等。以钴渣(主要成分是CO、C2O3，含少量Ni、SiO2、Al2O3等杂质)为原料制备无水氯化钴(CCl2)的流程如图(部分产物和条件省略)：
已知：① 几种金属离子转化为氢氧化物沉淀的pH如表所示：
② SOCl2在常温下是液体，易水解生成两种气体，其中一种气体能使品红溶液褪色。
回答下列问题：
(1)“酸浸”中提高反应速率的措施是 (答一点即可）；
SO2的作用是 ，其发生反应的离子方程式为 。
(2)“除铝”得到固体的主要成分是 (填化学式)，该步调节pH的范围为 。
(3)“除镍”中分离有机层的操作若在实验室中进行，需要使用的玻璃仪器为 (填名称)。
(4)“系列操作”包括 、 、过滤、洗涤等。
(5)在加热条件下“脱水”，写出该过程中总反应的化学方程式： 。
四、生物大分子与超分子
Ⅰ. 生物大分子是构成生命的基础物质。部分生物大分子可通过超分子组装形成一定的结构,从而显示出更复杂的功能。
（1）下列关于有机化合物的说法不正确的是___________。
（2）下列说法不正确的是___________。
A．淀粉、纤维素、麦芽糖、蔗糖在一定条件下都可转化为葡萄糖
B．单一波长的X射线通过水晶时，记录仪上会产生明锐的衍射峰
C．通过红外光谱不能区别HCOOCH3和CH3COOH
D．在鸡蛋清溶液中，加入硫酸铜溶液，蛋白质会发生变性
（3）利用“杯酚”从C60和C70的混合物中纯化C60的过程如下图所示

“杯酚”分子内官能团之间通过 (填“共价键”“配位键”或“氢键”)形成“杯底”。形成超分子时，C60与“杯酚”之间的作用力是 。
Ⅱ. 合成对叔丁基硫代杯[4]芳烃(M=720g/ml)的原理表示如下：
实验室制备对叔丁基硫代杯[4]芳烃的步骤如下：
利用如图所示装置(加热、搅拌、夹持等装置省略)，将60.00g对叔丁基苯酚（M=150g/ml）、25.60gS8、8g氢氧化钠和40mL二苯醚加入500mL三颈烧瓶中，在N2气氛下磁力加热搅拌，逐步升温到230℃，温度保持在230℃反应4小时。停止加热并冷却至100℃以下后，加入40mL 6ml·L-1的盐酸和400mL乙醇的混合溶液，搅拌，抽滤，用乙醇和蒸馏水交替洗涤固体，得到粗产物。将粗产物在氯仿/乙醇中重结晶，得到30.24g纯化的对叔丁基硫代杯[4]芳烃。回答下列问题：
(1)仪器A的名称是 ，其作用是 。
(2)对叔丁基邻苯二酚()的沸点小于2-叔丁基对苯二酚()的原因是 。
(3)加热过程中要不断通入氮气，目的是 。
(4)证明产物已经洗涤干净的操作是_______________________________________________。
(5)实验过程中会产生一种有毒气体，尾气吸收装置中应用 (填试剂名称)将该气体除去。
(6)在重结晶过程中，需要用到如图所示仪器中的 (填字母)
(7)本实验的产率为 (计算结果精确到0.1%)。
五、“一碳”化学
研究含有一个碳原子物质的化学称为“一碳”化学。
(1)以CO2和H2为原料制取甲醇，在催化剂CuZnO的作用下合成甲醇，该反应的热化学方程式为CO2g+3H2g=CH3OHg+H2Og ΔH=−49kJ⋅ml−1。
①该反应在 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)下易自发进行。
②该反应分两步进行：
第一步：CuZnO∗+H2=CuZn∗+H2O ΔH>0
第二步：CuZn∗+2H2+CO2=CuZnO∗+CH3OH
已知第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间，由此推知以下能正确表示反应过程中能量变化的示意图为 (填标号)。A． B． C．D．
(2)以CO和氢气为原料制备甲醇： CO(g)+ 2H2(g)⇌CH3OH(g)，在一个密闭容器中，充入lmlCO和2mlH2发生反应，测得平衡时H2的体积分数与温度、压强的关系如图1所示。
①压强P1 P2(填“大于”或“小于”)。
②a点条件下，H2的平衡转化率为 ，该温度下达到平衡后，在容积不变的条件下再充入13ml CO和13ml CH3OH，平衡 (填“正向” “逆向”或“不”)移动，新平衡时的逆反应速率 (填“大于” “等于”或“小于”)原平衡。
(3)使用惰性电极通过电解原理也可以制取甲醇，其反应装置如图所示，则电极a应该接在电源的 极(填“正”或“负”)；生成甲醇的电极反应式为 。
（4）甲胺是重要的化工原料，被广泛应用于国民经济各个领域，是农药、医药、橡胶等领域内的重要的基本化工原料。
制取甲胺的反应为CH3OH(g)＋NH3(g) ⇌CH3NH2(g)＋H2O(g) ΔH。已知该反应中相关化学键的键能数据如下：
则该反应的ΔH＝ 。
（5）甲胺(CH3NH2)是一种弱碱，可与盐酸反应生成盐酸盐(用CH3NH3Cl表示)。下列叙述正确的是___________。
A. CH3NH3Cl在水中的电离方程式为：CH3NH3ClCH3NH+Cl—
B. 0.01 ml/L CH3NH2水溶液的 pH=12
C. 0.1 ml/L CH3NH2水溶液加水稀释，pH降低
D. CH3NH3Cl水溶液中：c(Cl—)>c(H+)>c(CH3NH)>c(OH— )
（6）与甲胺类似，氨基酸也能与酸反应，请结合官能团性质解释甘氨酸(H2NCH2COOH)的熔点高于分子量相近的丙酸(CH3CH2COOH)和丁胺(CH3CH2CH2NH2)的原因：___________。
金属离子
Al3+
C2+
Ni2+
开始沉淀的pH
4.0
7.6
7.7
完全沉淀的pH
5.2
9.2
9.5
A
B
C
D
木糖醇(C5H12O5)是一种天然甜味剂，属于糖类化合物
聚乙烯由线型结构转变为网状结构能够增加材料的强度
DNA分子复制过程中存在氢键的断裂和形成
烷基磺酸钠(表面活性剂)在水中聚集形成的胶束属于超分子
共价键
C-O
H-O
N-H
C-N
键能/kJ·ml－1
351
463
393
293