[化学][期末]江苏省江阴市2023-2024学年高一下学期期末考试(选修)试题(解析版)

这是一份[化学][期末]江苏省江阴市2023-2024学年高一下学期期末考试(选修)试题(解析版)，共19页。试卷主要包含了可能用到的相对原子质量， 化学是以实验为基础的科学等内容，欢迎下载使用。

1.本试卷分单项选择题和非选择题两部分，共100分。考试时间75分钟。
2.答案全部写在答题卡上，写在试题纸上一律无效。
3.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Cl-35.5
一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 化学与人类社会的可持续发展密切相关。下列说法正确的是（ ）
A. 胃舒平[主要成分：]是一种抗酸药
B. 利用海水制取镁单质涉及的所有反应均为非氧化还原反应
C. 研发催化剂将氧化为甲醇是促进“碳中和”直接有效的措施
D. 了使婴儿对食品有浓厚兴趣，可以在婴儿食品中加入大量着色剂
【答案】A
【解析】
【详解】A．胃舒平[主要成分：Al(OH)3]，Al(OH)3可以和酸反应，是一种抗酸药，A正确；
B．在海水中以离子形式存在，提取镁时，必定经过还原过程变成单质，B错误；
C．研发催化剂将CO2还原为甲醇而不是氧化，可以促进“碳中和”且直接将CO2转化是直接有效的措施，C错误；
D．着色剂的添加要适量，D错误；
故选A 。
2. 下列化学用语表述正确的是（ ）
A. 乙烯的最简式为：B. 羟基的电子式为：
C. 乙醇和乙醚互为同分异构体D. 乙酸和乙酸乙酯属于同系物
【答案】B
【解析】
【详解】A．乙烯的分子式为C2H4，最简式为：CH2，A错误；
B．羟基中存在一个碳氧共用电子对，羟基的电子式为：，B正确；
C．乙醇的分子式为C2H6O，乙醚的分子式为C4H10O，二者分子式不同，不互为同分异构体，C错误；
D．乙酸和乙酸乙酯官能团不同，不是同类物质，乙酸和乙酸乙酯不属于同系物，D错误；
故选B。
硫及其化合物有着广泛的作用。硫元素具有多种化合价，在一定条件下能发生相互转化。合理应用和处理含硫化合物，在生产、生活中有着重要意义。请完成下列小题。
3. 火法炼铜主要发生的反应为，下列说法不正确的是（ ）
A. 中铜的化合价为+1B. 该反应为置换反应
C. 仅是氧化产物D. 中子数为16的硫原子：
4. 某同学设计以下实验装置制取少量并探究其性质，能达到实验目的的是（ ）
A. 装置A中使用的硫酸溶液是10%的稀硫酸
B. 装置B中溶液褪色，说明具有还原性
C. 装置C中溶液红色褪去，说明具有漂白性
D. 用装置D收集并吸收尾气中的
5. 下列有关硫及其化合物的性质与用途具有对应关系的是（ ）
A. 硫单质呈黄色，可用作橡胶硫化剂
B. 溶液呈酸性，可用于除去废水中的
C. 浓硫酸具有强氧化性，可用作酯化反应的催化剂
D. 具有还原性，可用于处理自来水中残留的
6. 在指定条件下，下列所示的物质间转化不能实现的是（ ）
A. 工业制酸：
B. 火山喷发：
C. 尾气吸收：
D. 酸雨侵蚀：
【答案】3. C 4. B 5. D 6. D
【解析】
【3题详解】A．中硫元素化合价为-2价，则铜的化合价为+1价，A正确；
B．该反应是一种单质和化合物反应生成另一种单质和化合物，属于置换反应，B正确；
C．该反应中，硫元素化合价升高，氧元素化合价降低，则既是氧化产物，又是还原产物，C错误；
D．硫原子的质子数为16，则中子数为16的硫原子的质量数为32，可以表示为，D正确；
答案选C。
【4题详解】A．装置A中应使用的硫酸溶液是70%的浓硫酸，A错误；
B．具有还原性，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，使其褪色，故装置B中溶液褪色，说明具有还原性，B正确；
C．为酸性氧化物，可以与反应，导致酚酞溶液红色褪去，不能说明具有漂白性，C错误；
D．不溶于饱和溶液，不能用于尾气吸收，应该使用溶液吸收，D错误；
答案选B。
【5题详解】A．硫可用作橡胶硫化剂，与硫单质的颜色无关，A不符题意；
B．可以与废水中的生成沉淀，与酸性无关，B不符题意；
C．浓硫酸可用作酯化反应的催化剂，与其强氧化性无关，C不符题意；
D．具有还原性，可以还原生成，除去自来水中残留的，D符合题意；
答案选D。
【6题详解】A．高温煅烧与空气中的氧气反应生成，生成的可用于工业制备硫酸，A正确；
B．火山喷发时，在高温条件下与空气中的氧气反应生成，B正确；
C．亚硫酸酸性强于碳酸，根据强酸制弱酸的原理可知，可以用吸收尾气，C正确；
D．Fe与稀硫酸置换反应生成和氢气，的转化不能实现，D错误；
答案选D。
7. 下列化学材料的有关说法不正确的是（ ）
A. 太阳能电池板将太阳能转化为电能，电池板芯片的主要成分为
B. 火星探测器天线接收器外壳为钛合金，钛合金属于金属材料
C. 国产大型飞机C919用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
D. 量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同素异形体
【答案】A
【解析】
【详解】A．硅是良好的半导体材料，用于制造电池板芯片， A错误；
B．钛合金是由钛与其它金属元素组成的合金，属于金属材料，B正确；
C．新型无机非金属材料有压电材料、磁性材料、导体陶瓷、激光材料、光导纤维、超硬材料、高温结构陶瓷和生物陶瓷等，所以氮化硅是新型无机非金属材料，C正确；
D．同素异形体指由同样元素组成的具有不同性质的单质，螺旋纳米管与石墨烯互为同素异形体，D正确；
故选A。
8. 乙烯等低碳烯烃是重要的基础有机化工原料，如图是一种新型催化甲烷合成低碳烯烃的工艺流程。有关说法正确的是（ ）
A. 的空间结构为平面正方形
B. 该工艺流程中，HCl是催化剂
C. 低碳烯烃也可通过石油分馏大量获得
D. 上述工艺实现了原子利用率达到100%
【答案】B
【解析】
【分析】CH4、O2和HCl反应生成CH3Cl和H2O，CH3Cl反应生成低碳烯烃和HCl，HCl属于催化剂，CH3Cl是中间产物，据此分析解答。
【详解】A．CH4的空间结构为正四面体，A错误；
B．该转化过程中，HCl转化为CH3Cl，然后又转化为HCl，属于催化剂，B正确；
C．石油蒸馏得到的主要是各种烷烃和环烷烃，通过催化裂化和裂解才能得到烯烃，低碳烯烃是石油裂解的产物，C错误；
D．上述工艺产物还有水，所以原子利用率未达到100%，D错误；
答案选B。
9. 二苯乙醇酮可作为药物和润湿剂原料，结构简式如图。下列有关该物质说法正确的是（ ）
A. 化学式为
B. 能发生水解反应
C. 所有碳原子可能处于同一平面
D. 与足量氢气加成所得分子中含有4个手性碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据结构简式可判断二苯乙醇酮的化学式为，A错误；
B．该有机物中没有酯基或酰胺键，不能发生水解反应，B错误；
C．苯环和碳氧双键都是平面结构，该有机物中所有碳原子可能处于同一平面，C正确；
D．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，二苯乙醇酮与足量氢气加成得到，其中含有2个手性碳原子，即与羟基相连的碳原子，D错误；
故选C。
10. 化学是以实验为基础的科学。下列实验方案正确且能达到实验目的的是（ ）
【答案】B
【解析】
【详解】A．乙醇和水都能和金属钠反应生成氢气，不能通过向乙醇中加入一小粒金属钠观察现象来验证乙醇中是否含有水，A错误；
B．向乙酸和乙酸乙酯的混合物加入饱和溶液，乙酸能够和反应而乙酸乙酯不能和溶液反应，以此除去乙酸乙酯中的乙酸，B正确；
C．溴乙烷消去反应生成的乙烯气体中混有乙醇，乙醇和乙烯都能使酸性溶液褪色，不能证明溴乙烷发生了消去反应，C错误；
D．苯丙烯醛中的碳碳双键和醛基都能使酸性溶液褪色，该实验不能证明苯丙烯醛中含有碳碳双键，D错误；
故选B。
11. 化合物C是一种重要的药物中间体，可由下列方法获得。下列说法正确的是（ ）
A. A分子所含硝基和氨基中N的化合价相同
B. B分子苯环上的一氯代物有4种
C. C中的含氧官能团有硝基、酰胺键和碳氯键
D. A、B生成C的反应类型是取代反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．氮非金属性小于氧，硝基中是氮氧原子之间形成极性键，共用电子对偏离氮原子，氮呈正价，氮非金属性大于氢，氨基中是氮氢原子之间形成极性键，共用电子对偏向氮原子，氮呈负价，则硝基和氨基中N的化合价不同，A错误；
B． B分子苯环上有2种氢，故苯环上的一氯代物有2种，B错误；
C．碳氯键不是含氧官能团，C中的含氧官能团有硝基、酰胺键，C错误；
D．A、B生成C同时有HCl生成，A、B生成C的反应类型是取代反应，D正确；
答案选D。
12. 已知羟醛缩合反应的过程如下：。下列说法不正确的是（ ）
A. 上述反应可看作先后经历加成、消去的过程
B. 上述过程可能得到的副产物为
C. 羟醛缩合反应是有机合成中增长碳链的一种常用方法
D. 与丙醛发生羟醛缩合反应的产物为
【答案】D
【解析】
【详解】A．该反应为羟醛缩合，RCH2CHO先发生加成反应使醛基转化为羟基，然后羟基发生消去反应生成RCH2CH=C(R)CHO，A正确；
B．发生消去反应还可能生成，B正确；
C．羟醛缩合反应过程中碳链增长，是有机合成中增长碳链的一种常用方法，C正确；
D．与CH3CH2CHO先发生加成反应生成，发生消去反应生成，D错误；
故选D。
13. 叠氮化钠(NaN3)不溶于乙醚，易溶于水，常用于汽车安全防护袋的气源。尿素法制备水合肼(N2H4•H2O，强还原性)并利用其进一步反应制取NaN3的流程如下。下列说法不正确的是（ ）
A. NaN3中存在的化学键有离子键和非极性共价键
B. 吸收塔中发生反应的离子方程式为
C. 反应器1中加料方式为向含NaClO的吸收液中加入MnSO4并缓慢加入尿素
D. 反应器2中加入无水乙醚的作用是降低NaN3的溶解度，有利于NaN3晶体析出
【答案】C
【解析】
【分析】模拟尿素法制备水合肼(N2H4•H2O)，由题中流程和信息可知，Cl2通入吸收塔中与NaOH发生反应生成NaClO，碱性NaClO溶液与尿素溶液在反应器1中MnSO4作催化剂条件下发生反应生成N2H4•H2O和Na2CO3，经过蒸馏、脱盐、精制得到Na2CO3和水合肼(N2H4•H2O)，水合肼与亚硝酸乙酯和NaOH混合液在反应器2中发生反应生成NaN3和CH3CH2OH，经过结晶、抽滤、洗涤，重结晶，制得NaN3，据此解答。
【详解】A．NaN3中存在的化学键有Na+和之间的离子键和内N和N之间的非极性共价键，A正确；
B．由分析可知，吸收塔中发生反应的离子方程式为：，B正确；
C．由题干信心可知，水合肼(N2H4•H2O，强还原性)，若反应器1中加料方式为向含NaClO的吸收液中加入MnSO4并缓慢加入尿素，则NaClO过量将氧化生成的水合肼，故应该向尿素溶液中滴加MnSO4作催化剂后缓慢滴加NaClO溶液，C错误；
D．由于乙醚的极性较弱，故反应器2中加入无水乙醚的作用是降低NaN3的溶解度，有利于NaN3晶体析出，D正确；
故答案为：C。
二、非选择题：共4题，共61分。
14. 烟气中的主要含氮污染物有、NO，烟气脱硝是指去除氮氧化物的过程，从而大大减少对环境的污染。
（1）碱液吸收脱硝法。
用NaOH溶液吸收烟气，主要反应如下：；。
①下列措施一定能提高NaOH溶液吸收烟气中NO和效率的有_______(填字母)。
A．降低通入烟气的速率 B．气、液逆流吸收烟气 C．水浴加热NaOH溶液
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到晶体，该晶体中的主要杂质是_______(填化学式)；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是_______(填化学式)。
（2）络合脱硝法。
六氨合钴溶液中的能络合烟气中的NO和，形成的两种络合物在溶液中极易发生反应，实现NO的脱除。在吸收液中加入活性炭可有效催化的再生，维持溶液脱除NO的能力，原理如下图所示。
写出上述络合脱硝法总反应的离子方程式：_______。
（3）氧化脱硝法。
利用氧化脫硝过程发生的反应如下：；随着溶液初始浓度的增加，脱硝时从溶液中逸出的却随之增加。研究表明，溶液中的不能吸收，且在一定程度上阻碍水对的吸收。
①设计实验验证对水吸收有抑制作用：分别取等体积的蒸馏水和一定浓度溶液，_______(的浓度由仪器直接测定)。
②其他条件相同，当NO烟气中含有时，用溶液处理烟气的实验结果如下图所示。脱硝处理含的NO烟气时逸出的明显减少，其原因是_______。
【答案】（1）①. B ②. ③. NO
（2）
（3）①. 在相同时间内以相同的流速向两份溶液中通入，比较逸出的浓度，若通过蒸馏水逸出的浓度较小，则说明对的吸收有抑制作用 ②. 溶液中的部分与发生反应，溶液中剩余的浓度减小。减弱了对水吸收的阻碍作用，逸出的明显减少
【解析】（1）①A．降低通入烟气的速率会导致吸收效率减慢，A错误；
B．采用气、液逆流的方式吸收尾气，尾气从塔底进入，NaOH溶液从塔顶喷淋有利于尾气中一氧化氮、二氧化氮与NaOH溶液的充分接触，从而提高吸收效率，有利于提高去除率，B正确；
C．水浴加热NaOH溶液即升高温度，该反应热效应未知，不能确定平衡移动方向，不能保证一定能提高NaOH溶液吸收烟气中NO和NO2效率，C错误；
故选B；
②根据尾气与NaOH溶液反应方程式，可知吸收后的溶液所含溶质主要为NaNO2和NaNO3，因此吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体中含有主要杂质为NaNO3；NO不与NaOH溶液反应，若NO物质的量比NO2多时，吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物为NO；
（2）由题中图1信息可知，络合脱硝法总反应的离子方程式为；答案为。
（3）①分别取等体积的蒸馏水和一定浓度的ClO2溶液，在相同时间内以相同的流速向两份溶液中通入NO2，比较逸出NO2的浓度，若通过蒸馏水逸出的NO2的浓度较小，则说明ClO2对NO2的吸收有抑制作用；答案为在相同时间内以相同的流速向两份溶液中通入NO2，比较逸出NO2的浓度，若通过蒸馏水逸出的NO2浓度较小，则说明ClO2对NO2的吸收有抑制作用。
②ClO2溶液中的部分ClO2与SO2发生反应，溶液中剩余的ClO2浓度减小，减弱了水对NO2吸收的阻碍作用，所以逸出的NO2明显减少；答案为ClO2溶液中的部分ClO2与SO2发生反应，溶液中剩余的ClO2浓度减小，减弱了水对NO2吸收的阻碍作用，所以逸出的NO2明显减少。
15. 有机化合物苯佐卡因是一种医用常见麻醉剂，可用于小面积轻度创面的镇痛。
（1）苯佐卡因质谱图如下图所示(图中最右侧的分子离子峰的质荷比数值就是该有机物的相对分子质量)，则苯佐卡因的相对分子质量为_____。
（2）1.65g苯佐卡因在燃烧时生成3.96g 二氧化碳、0.99g水和0.14g氮气，求苯佐卡因的分子式(写出计算过程)。______
（3）苯佐卡因的红外光谱如下图所示，且该物质的核磁共振氢谱有5个峰，其面积之比为3∶2∶2∶2∶2，则该物质的结构简式为____。
（4）写出苯佐卡因与氢氧化钠溶液在加热条件下发生反应的化学方程式_____。
（5）苯佐卡因的一种芳香族同分异构体，具有三种不同化学环境的氢，满足条件的同分异构体的结构简式为______。
【答案】（1）165
（2）。
（3）
（4）
（5）
【解析】（1）由质谱图数据可知，苯佐卡因最大质荷比为165，则其相对分子质量为165。
（2），则； ，则； ，则；，则；；苯佐卡因分子式为。
（3）由苯佐卡因的红外光谱可知，其中含有-NH2、-CH2CH3、-COO-、苯基，另外该物质的核磁共振氢谱有5个峰，其面积之比为3∶2∶2∶2∶2，说明该物质是对称的结构，该物质的结构简式为。
（4）苯佐卡因中含有酯基能够在NaOH溶液中发生水解反应得到和乙醇，化学方程式为：。
（5）苯佐卡因一种芳香族同分异构体，含有苯环，且具有三种不同化学环境的氢，说明其是对称的结构，满足条件的同分异构体的结构简式为。
16. 乙炔是重要的化工原料，一种药物中间体G合成路线如图所示：
（1）物质F所含的官能团名称_______。
（2）物质D的结构简式为_______。
（3）D与F反应时会生成副产物X，X与G互为同分异构体，X的结构简式为_______。
（4）G的一种同分异构体同时满足下列条件，该同分异构体的结构简式为_______。
①能使FeCl3溶液发生显色反应
②1 ml该物质与溴水反应，最多消耗2 ml Br2
③分子中含有4种不同化学环境的氢原子
（5）反应A→B机理示例如下图所示。
①请按示例在下图中标出反应A→E过程中CO2分子中一个C原子和一个O原子所带电荷，并用箭头表示反应连接方式(原子所带负电荷用标注，原子所带正电荷用标注，箭头由带负电荷原子指向带正电荷原子)_______。
②已知：；下列流程中产物Y的结构简式为_____。
【答案】（1）碳碳三键、酯基
（2）
（3）
（4）
（5）①. ②.
【解析】乙炔CH≡CH与CH3COCH3在碱性条件下发生羰基的加成反应产生B，B与浓硫酸混合加热，发生消去反应产生C，C与Na、NH3发生还原反应产生D，乙炔CH≡CH与CO2发生反应产生E，E与CH3OH、浓硫酸共热发生酯化反应产生F。D、F发生加成反应产生G，根据G结构简式，可知D物质结构简式是。
（1）根据物质F结构简式，可知其分子中含有的官能团名称是碳碳三键、酯基；
（2）根据上述分析可知物质D结构简式是；
（3）物质D结构简式是，D分子中含有2个不饱和的碳碳双键，属于二烯烃，其与F发生1，4加成反应产生G；由于G分子中碳碳三键两个不饱和C原子连接的原子或原子团不同，在与D发生加成反应时就会有两种加成方式，还会得到的另外一种与G互为同分异构体的副产物X，甲基与酯基在六元环上互为对位，其结构简式是；
（4）G结构简式是，其同分异构体满足条件：①能使FeCl3溶液发生显色反应，说明物质分子中含有苯环及酚羟基；②1 ml该物质与溴水反应，最多消耗2 ml Br2，说明在苯环羟基的对位上有取代基；③分子中含有4种不同化学环境的氢原子，则符合要求的同分异构体结构简式是：；
（5）①在乙炔分子中的C-H共价键中，共用电子对偏向非金属性强的C原子一端，因此C原子一端带部分负电荷，H原子一端带部分正电荷；CO2分子结构式是O=C=O，在CO2分子的C=O中，共用电子对偏小非金属性强的O原子一端，O原子一端带部分负电荷，C原子一端带部分正电荷，然后根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，可知二者发生加成反应时用箭头表示反应连接方式为：；
②根据题意可知： CO2与发生题干信息的反应产生，然后与H2O反应产生Y是。
17. 化合物G是新型抗肿瘤药物，其合成路线如下：
已知：表示
（1）分子中处于同一平面上的原子个数最多为_______。
（2）D→E的反应类型为_______。
（3）F→G转化过程中还生成G的一种同分异构体M，M的结构简式为_______。
（4）请写出同时符合下列条件的的一种同分异构体的结构简式：_______。
①核磁共振氢谱显示有4组峰。
②能发生银镜反应，且酸性条件下水解产物之一能与溶液发生显色反应。
（5）已知：①(易被氧化)。
②(在酸性条件下极易水解)。
写出以和苯酚为原料制备的合成路线流程图_______ (无机试剂、有机溶剂及原流程图中的试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】（1）13
（2）取代反应
（3）
（4）或
（5）
【解析】A中酰胺基中C=O的O原子被Cl取代得到B，B中断裂C-Cl键，氨基中断裂N-H键，生成C和HCl，C中酯基水解得到D，物质D断裂O-H，另一个反应物断裂C-Cl键，发生取代反应生成E和HCl，F→G转化过程中N-H断裂，形成N-CH3，得到有机物G；
（1）苯环是平面型结构，与苯环直接相连原子共平面，分子中一定共平面的共12个原子，单键可以旋转，氨基上N最多有1个H原子与苯环上C原子共平面，则处于同一平面上的原子个数最多为13个；
（2）物质D断裂O-H，另一个反应物断裂C-Cl键，生成E和HCl，D→E的反应类型为取代反应；
（3）F→G转化过程中N-H断裂，形成N-CH3，生成G的一种同分异构体M，M的结构简式为；
（4）①核磁共振氢谱显示有4组峰。②能发生银镜反应即含有醛基或，且酸性条件下水解产物之一能与溶液发生显色反应即水解后羟基直接连接苯环，说明含有结构，已知：表示，则同分异构体的结构简式：或；
（5）先与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成，根据已知②的反应，与SOCl2发生取代反应生成，继续与苯酚发生取代反应得到，发生已知①反应硝基还原得到，最后发生流程中F→G反应生成，合成路线为。
选项
实验方案
实验目的
A
向乙醇中加入一小粒金属钠，观察现象
乙醇中是否含有水
B
向乙酸和乙酸乙酯的混合物加入饱和溶液充分振荡后静置分液
除去乙酸乙酯中的乙酸
C
将溴乙烷、乙醇和氢氧化钠的混合物加热，产生的气体直接通入酸性溶液中，溶液褪色
溴乙烷发生了消去反应
D
取少量苯丙烯醛()于试管中，滴加酸性溶液，紫红色褪去
苯丙烯醛中含有碳碳双键