[化学]河南省驻马店市2023-2024学年高二下学期7月期末试卷(解析版)

这是一份[化学]河南省驻马店市2023-2024学年高二下学期7月期末试卷(解析版)，共23页。试卷主要包含了考试结束，监考教师将答题卡收回， 下列反应的离子方程式错误的是等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写(涂)在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2.第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。第Ⅱ卷用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答，在试题上作答，答案无效。
3.考试结束，监考教师将答题卡收回。
可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Cu：64
第Ⅰ卷(选择题，共42分)
一、选择题(本题包括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. 科技是第一生产力，我国科学家在航天领域取得新突破，下列说法不正确的是
A. “问天”实验舱采用了砷化镓太阳能电池，其能量转化形式：太阳能→电能
B. 我国科学家发现了月壤中的“嫦娥石”[]，可以采用X射线衍射法分析其晶体结构
C. 航空材料中用到的掺杂的聚乙炔高分子材料能像金属一样具有导电性
D. 神舟号载人飞船的计算机使用了国产CPU芯片，CPU主要成分是二氧化硅
【答案】D
【解析】砷化镓太阳能电池，其能量转化形式：太阳能一电能，故A正确；采用X射线衍射法是分析其晶体结构最科学的方法，故B正确；聚乙炔通过掺杂，如加入碘单质或其他金属，可以在聚乙炔中形成空穴或提供自由电子，这些额外的电子或空穴使得电子能够在材料中流动，从而赋予聚乙炔导电性，故C正确；神舟号载人飞船的计算机使用了国产CPU芯片，CPU主要成分是硅，故D错误；
故选D。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. Ⅰ、Ⅱ为同种物质：
B. 基态铜原子价电子的轨道表示式：
C. 的空间结构：平面三角形
D. 的化学名称：乙氨
【答案】C
【解析】Ⅰ、Ⅱ互为对映异构，是同分异构体，不是同种物质，A不正确；基态铜原子价电子排布式为3d104s1，价电子的轨道表示式：，B不正确；离子中，C原子的价层电子对数为3，发生sp2杂化，3个杂化轨道都参与成键，不存在孤电子对，则空间结构呈平面三角形，C正确；含有氨基，属于胺类，化学名称为乙胺，D不正确；
故选C。
3. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 向1 L 0.1 ml/L乙酸溶液中通入氨气至中性，的数目小于
B. 中所含C—H键的数目为
C. 电解精炼铜时，若阳极质量减少64 g，则电路中转移的电子数目为
D. 中σ键的数目为
【答案】A
【解析】向0.1ml乙酸溶液中通入氨气至中性，根据电荷守恒，溶液呈中性，，则，由于水解，溶液中，因而的数目小于，故A正确；题目没有指明标准状况下，无法计算物质的量，故B错误；电解精炼铜时，阳极除Cu外，还有其它比铜活泼的金属放电，因此阳极质量减少64g，电路中转移的电子数目不一定为2NA，故C错误；中与之间有2个配位键，配位键也是σ键，分子内部N和H之间形成3个σ键，中σ键的数目为，故D错误；
故选A
4. 下列反应的离子方程式错误的是
A. 向溶液中滴入溶液：
B. 水杨酸与过量碳酸钠溶液反应：++CO2↑+H2O
C. 用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度：
D. 制备芳纶纤维凯芙拉：n+n+(2n − 1) H2O
【答案】B
【解析】遇会产生蓝色沉淀，离子方程式为，故A正确；水杨酸与过量碳酸钠溶液反应，产物为碳酸氢钠，离子方程式为+，故B错误；草酸与高锰酸钾发生氧化还原反应，离子方程式为，故C正确；对苯二胺与对苯二甲酸，发生缩聚反应，生成芳纶纤维凯芙拉，其化学方程式为：n+n+(2n − 1) H2O，故D正确；
故选B。
5. 儿茶酸(Z)具有抗菌、抗氧化作用，常用于治疗烧伤、小儿肺炎等疾病，可采用如图所示路线合成。下列说法正确的是
A. X分子中所有原子可能共平面
B. 1 ml Z与足量的溴水反应消耗
C. Y不存在二元芳香酸的同分异构体
D. 可用酸性溶液鉴别X和Z
【答案】B
【解析】X分子中存在1个sp3杂化的碳原子，该碳原子连接的四个原子为四面体的四个顶点，不可能所有原子共平面，A错误；Z与溴水反应生成和HBr，则1ml Z与足量的溴水反应消耗3mlBr2，B正确；Y的分子式为C8H6O4，不饱和度为6，存在二元芳香酸的同分异构体，如，C错误；X中的醛基、Z中的酚羟基均能被酸性重铬酸钾溶液氧化，不能用酸性溶液鉴别X和Z，D错误；
故选B。
6. 主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A. 电负性：
B. 酸性：
C. 基态原子的未成对电子数：
D. 氧化物溶于水所得溶液的
【答案】D
【解析】主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，则Z个有4个能层。根据这4种元素形成的化合物的结构可以推断，W、X、Y、Z分别为H、O、S、K。
W和Y可以形成，其中S显-2价，因此，电负性S>H，A不正确；是中强酸，而是强酸，因此，在相同条件下，后者的酸性较强，B不正确；H只有1个电子，O的2p轨道上有4个电子，O有2个未成对电子，因此，基态原子的未成对电子数 O>H，C不正确；K的氧化物溶于水且与水反应生成强碱，S的氧化物溶于水且与水反应生成或，因此，氧化物溶于水所得溶液的pH的大小关系为 K>S，D正确；
综上所述，本题选D。
7. 为防止因天然气泄漏，居家安装天然气报警器很重要。当空间内甲烷达到一定浓度时，传感器随之产生电信号并联动报警，图1是成品装置，其工作原理如图2所示，其中可以在固体电解质中移动。当报警器触发工作时，下列说法正确的是
A. 报警器触发工作时，图2的装置将电能转化为化学能
B. 在电解质中向a电极移动，电子方向由b电极经导线向a电极
C. 多孔电极a极上发生的电极反应式为：
D. 当电路中有8 mml电子转移时，则电极a有24.4 mL甲烷参与反应
【答案】C
【解析】由图可知，气体传感器为燃料电池装置，通入空气的多孔电极b极为燃料电池的正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧离子，电极反应式为，通入甲烷的多孔电极a为负极，在氧离子作用下，甲烷失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，电极反应式为，当电子发生转移形成电流时，传感控制器将信号传递给报警器，据此解答。报警器触发工作时，图2的装置是一个原电池装置，将化学能转化为电能，故A错误；电池工作时，阴离子向负极a移动，电子方向由负极a经导线向正极b极移动，故B错误；由分析可知a电极的反应为，故C正确；根据CH4～8e-的关系计算，当电路中有8mm|电子转移时，则电极a标准状况下有22.4mL甲烷参与反应，但题中未说明标准状况，不能进行体积计算，故D错误；
故选C。
8. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】钙离子与碳酸根离子结合生成沉淀，使碳酸根离子的水解平衡逆向移动，溶液的碱性减弱，则溶液红色变浅，故A正确；加入新制的氢氧化铜悬浊液之前，应先加入碱，将未反应的稀硫酸中和，故B错误；足量溶液分别与少量NaCl溶液和NaBr溶液生成沉淀，不能比较的大小，故C错误；金属钠能和乙醇以及水都能反应，不能用金属钠检验乙醇中是否含有水，故D错误；
故选A。
9. 利用下列装置(夹持装置略)或操作进行实验，能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】苯与液溴在FeBr3的催化作用下能发生取代反应，而苯与浓溴水不能发生取代反应，故A错误；溴乙烷在NaOH溶液中加热后发生水解，生成乙醇、溴化钠等，用硝酸中和NaOH并调节溶液呈酸性，再加入硝酸银溶液，生成淡黄色沉淀，则证明溴乙烷中含有溴元素，故B正确；乙醇和浓硫酸混合加热过程中，浓硫酸可能会被乙醇还原为二氧化硫，而二氧化硫也能使溴水褪色，所以不能证明制得的气体是乙烯，故C错误；苯酚能与饱和溴水反应生成三溴苯酚沉淀，证明羟基使苯环上的氢原子变得活泼，故D错误；
故选B。
10. 已知： ΔHN>C>B
D. 该超分子形成的B—N配位键中，B原子提供孤电子对
【答案】A
【解析】超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体，具有分子识别和自组装的特征，故A正确；H元素属于s区元素，不属于p区元素，故B错误；同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，ⅡA族原子s能级全充满、VA族原子p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，同一主族，随着能层数的增加，第一电离能依次减小，因此第一电离能：F＞N＞O＞C＞B，故C错误；该超分子形成的B—N配位键中，N原子提供孤电子对，B提供空轨道，故D错误；
故选：A。
13. 某温度下，在密闭容器中充入一定量的，发生下列反应：，，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由图可知，反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大，后来随着时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大，说明X(g)Y(g)的反应速率大于Y(g)Z(g)的反应速率，则反应X(g)Y(g)的活化能小于反应Y(g)Z(g)的活化能。
X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0，而图像显示Y的能量高于X，即图像显示X(g)Y(g)为吸热反应，A项不符合题意；图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0，且X(g)Y(g)的活化能小于Y(g)Z(g)的活化能，B项符合题意；图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0，但图像上X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能，C项不符合题意；图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都大于0，且X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能，D项不符合题意；
选B。
14. 常温下，已知三种一元弱酸的相对强弱：。在浓度均为的的混合溶液中，通入气体，随着增大，溶液中的与(代表三种酸根离子，表示三种弱酸)的分布系数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)变化如图所示。下列说法错误的是
A. 的电离常数
B. 反应的平衡常数
C. 交点处的
D. 原混合溶液中：
【答案】C
【解析】都是强碱弱酸盐，混合溶液显碱性，通入气体，因为酸性：，所以先与反应，再与反应，最后与反应，因此①②③④⑤⑥分别代表的分布系数与的变化关系。
由图可知：时，=4.4，的电离常数，同理可得，电离常数为，的电离常数为，A正确；反应的，B正确；交点处，故，，所以，，C错误；原混合溶液中，根据电荷守恒：，根据物料守恒：，两个等式整理可得，D正确；
故选C。
第Ⅱ卷(非选择题，共58分)
二、非选择题(本题共4大题，共58分)
15. 正丁醚是一种重要的有机溶剂，以正丁醇为原料可制得正丁醚，反应原理和反应装置如下：
(正丁醚)
已知：
查阅资料：正丁醇能溶解在50％的硫酸中，而正丁醚则很少溶解。
实验步骤如下：
①将14.8 g正丁醇和4.7 g浓硫酸加到A中，并加几粒沸石。在分水器中加入一定体积的饱和食盐水，先小火加热A，后继续加热至135℃，维持该温度至反应完成；
②A中液体冷却后连同分水器中的液体一起倒入盛有30 mL水的分液漏斗中，振荡后静置，分液得到粗产品；
③得到的粗产品先用50％硫酸洗涤2次(每次10 mL)，再用12 mL水洗涤；
④将③中洗涤后的产物加入少量无水氯化钙固体，静置片刻，过滤除去氯化钙固体；
⑤进行蒸馏纯化，收集139～142℃的馏分，得正丁醚3.2 g。
回答下列问题：
（1）仪器A的名称为_____。仪器B的作用：_____。
（2）步骤①中分水器的上层液体的主要成分为_____(填物质名称)，结合平衡移动原理解释步骤①中使用分水器不断分离除去水的目的：______。
（3）下列关于步骤③中粗产品的提纯操作分析正确的是______(填标号)。
a．用50％的硫酸洗涤可以除去未反应的正丁醇
b．将用50％硫酸洗涤的次数改为一次(总酸量不变)，洗涤效果更好
c．用水洗涤可以除去酸洗时带入的酸
d．分液时下层液体、上层液体依次从下口放出
（4）有同学认为该温度下可能有副反应发生，请写出该副反应的化学方程式：______。
（5）本实验所得到的正丁醚的产率为_____(保留三位有效数字)。
【答案】（1）①. 三颈烧瓶 ②. 冷凝回流，提高产率
（2）①. 正丁醇 ②. 及时除去反应生成的水，使平衡向生成正丁醚的方向移动，有利于提高正丁醚的产率
（3）ac （4）
（5）24.6%
【解析】正丁醇在浓硫酸存在下加热到134~135℃发生分子间脱水反生成正丁醚和水，所得产品倒入分液漏斗中，分液后得到粗产品，用一定量的50%硫酸洗掉正丁醇，接着用水洗掉表面硫酸，加入一定质量的无水CaCl2除去有机层中的H2O，过滤，除去氯化钙，通过蒸馏纯化，收集139～142℃的馏分得到正丁醚，据此解答。
【小问1详解】
根据仪器构造可知，仪器A为三颈烧瓶，仪器B为冷凝管，作用是冷凝回流，提高产率，故答案为：三颈烧瓶；冷凝回流，提高产率；
【小问2详解】
加热温度为135℃，高于正丁醇的沸点，低于正丁醚的沸点，分水器中收集到的液体物质为正丁醇和水，由于正丁醇密度比水小且微溶于水，上层为正丁醇，下层主要成分为水，及时除去反应生成的水，使平衡向生成正丁醚的方向移动，有利于提高正丁醚的产率，故答案为：正丁醇；及时除去反应生成的水，使平衡向生成正丁醚的方向移动，有利于提高正丁醚的产率；
【小问3详解】
a．根据资料可知用50%的硫酸洗涤可以除去未反应的正丁醇，a正确；
b．将50%硫酸多次洗涤，除去正丁醇的洗涤效果更好，b错误；
c．用水洗涤可以除去酸洗时带入的酸，c正确；
d．分液时下层液体、上层液体依次从上口倒出；
故选ac；
【小问4详解】
正丁醇在浓硫酸加热条件下，可能发生消去反应，生成1-丁烯，其化学方程式为，故答案为： ；
【小问5详解】
根据化学方程式的关系，14.8g正丁醇，物质的量为0.2ml，理论上可以制取0.1ml正丁醚，其质量为13.0g，实际制取的正丁醚质量为3.2g，则其产率为，故答案为24.6%。
16. 采用废铁屑还原软锰矿(软锰矿主要成分是，还含少量Fe、Mg、Ni、Si等元素的氧化物杂质)来制备Mn的工艺流程如图所示：
已知：①，；
②室温时生成氢氧化物的pH见下表。
回答下列问题：
（1）“酸浸”时，为提高浸取效率，可采取的措施有_____(任写一点)。
（2）在“浸出液”中加入时发生反应的离子方程式：_____。
（3）“除杂”过程中有反应发生，其平衡常数K与、、的代数关系式为K=______。加入MnS“除杂”后的滤渣为_____(填化学式)，“除杂”后的滤液中_____。
（4）“沉锰”过程中温度和pH对和沉淀率的影响如图所示。则“沉锰”的合适条件_____。“沉锰”时发生反应的离子方程式：_____。
（5）锰一种晶胞结构类型与铜的相同，晶胞体积为，锰原子半径为____cm。
【答案】（1）将软锰矿粉碎或提高酸浸温度等（合理即可）
（2）
（3）①. ②. NiS ③.
（4）①. 温度为45℃，pH为7.5
②.
（5）
【解析】软软锰矿主要成分是MnO2，还含少量Fe、Mg、Ni、Si等元素的氧化物杂质，加入硫酸，废铁屑将MnO2被还原为Mn2+，浸出液中还有Fe3+、Mg2+、Ni2+、Fe2+，SiO2难溶于硫酸，矿渣的成分是SiO2；浸出液中加入MnO2把Fe2+氧化为Fe3+，加氨水调节pH，生成氢氧化铁，除去铁元素，加入MnS生成NiS沉淀除去Ni2+，加入NH4HCO3、氨水生成MnCO3沉淀，过滤，用硫酸溶解MnCO3得到硫酸锰溶液，电解硫酸锰溶液得到金属锰，据此解答。
【小问1详解】
“酸浸”时，为提高浸取效率，可采取的措施有将软锰矿粉碎或提高酸浸温度等（合理即可），故答案为：将软锰矿粉碎或提高酸浸温度等（合理即可）
【小问2详解】
浸出液中加入MnO2把Fe2+氧化为Fe3+，离子方程式为，故答案为：；
【小问3详解】
，其平衡常数，加入MnS，可以和Ni2+反应生成NiS，则滤渣为NiS，除杂后滤液中，故答案为：；NiS；；
【小问4详解】
沉锰”过程中锰离子沉淀率越高、镁离子沉淀率越低对应的温度和pH就是“沉锰”的合适条件，由图可知，“沉锰”的合适条件是温度为45℃，pH为7.5；反应的离子方程式为，故答案为：温度为45℃，pH为7.5；；
【小问5详解】
锰的晶胞结构类型与铜的相同，铜是面心立方晶胞，则锰原子半径为晶胞面对角线长度的，因为晶胞体积为，所以晶胞边长为acm，面对角线长度为，则锰原子半径为，故答案为：。
17. 2023年7月17日，习近平主席在全国生态环境保护大会上发表重要讲话，其中强调要实现绿色低碳转型，以更加积极的姿态参与全球气候治理。回答下列问题：
（1）一定条件下，CO与反应可转化为、，该反应不仅可应用于温室气体的消除，实现低碳发展，还可以应用于空间站中与的循环，实现的再生。
已知：反应Ⅰ。
反应Ⅱ。
反应Ⅲ。
则____，推测反应Ⅲ在_____(填“较高温度”、“较低温度”或“任何温度”)条件下能自发进行。
（2）一定条件下，利用甲烷可将还原为CO。在一密闭容器中充入、气体各1.0 ml，发生反应 ΔH>0.测得的平衡转化率随温度、压强的变化曲线如图所示，___(填“>”“