【化学】湖北省咸宁市嘉鱼县第一中学2019-2020学年高二下学期期末考试

湖北省咸宁市嘉鱼县第一中学2019-2020学年高二下学期期末考试

可能用到的相对原子质量：H: 1   Li: 7   Na: 23   Cl: 35.5   O: 16   P: 31   F: 19

一、选择题：本题共10小题，每小题2分，每小题只有一个选项符合题意

1．化学与生活密切相关，下列说法正确的是（   ）

A．医用酒精和84消毒液（NaClO溶液）混合使用能增强它们的消毒效果

B．酿酒过程中葡萄糖在酒化酶的作用下发生水解反应生成乙醇

C．疫情期间可以多吃富含纤维素的食物，它们在人体内都可以通过水解反应提供能量

D．混凝法、中和法和沉淀法是常用的工业污水处理方法

2．下列说法正确的是（   ）

A．自然界中的所有原子都处于基态

B．同一原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量

C．无论原子种类是否相同，基态原子的能量总是低于激发态原子的能量

D．激发态原子的能量较高，极易失去电子，表现出较强的还原性

3．以富含纤维素的农作物为原料，合成 PEF 树脂的路线如下：

下列说法不正确的是（    ）

A．葡萄糖、果糖均属于多羟基化合物

B．5-HMF → FDCA 发生氧化反应

C．单体 a 为乙醇

D．PEF 树脂可降解以减少对环境的危害

4．下列数据是对应物质的熔点，有关的判断正确的是（    ）

A．只要含有阴离子的晶体就一定是离子晶体

B．在共价化合物分子中各原子都形成8电子结构

C．同族元素的氧化物不可能形成不同类型的晶体

D．金属晶体的熔点一定比分子晶体的高

5．W、X、Y、Z为原子序数依次减小的短周期主族元素，已知W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数；由四种元素形成某化合物的结构如图所示。下列叙述不正确的是（   ）

A．简单氢化物的稳定性：X＞Y

B．简单离子半径：X＞W

C．Y的最高价氧化物对应水化物为弱酸

D．该化合物中各元素均满足8电子稳定结构

6．据报道，某种合金材料有较大的储氢容量，其晶体结构的最小单元如右图所示。则这种合金的化学式为（   ）

A．LaNi5         B．LaNi6         C．LaNi3         D．LaNi4  

7．在2.0 L的容器中，加入2.0 mol PCl5，[ PCl5（g） PCl3(g) + Cl2(g) ]在一定条件下达到平衡后，Cl2为0.3 mol，在恒温恒容，若此时移走1.0 mol PCl5，再次达到平衡时PCl3的物质的量浓度是（   ）

A．0.075 mol/L                   B．0.15 mol/L

C．小于0.5 mol/L                 D．大于0.075 mol/L ，小于0.5 mol/L

8．向10 mL 0.2 mol/L的KIO3溶液中逐渐加入NaHSO3粉末，生成的I2的物质的量随所加NaHSO3的物质的量变化如图所示，下列说法不正确的是（   ）

A．A点对应的I2的物质的量为1.0×10-3 mol

B．0a : ab = 4 : 1

C．当溶液中的n(I2) = 5×10-4 mol时，加入NaHSO3的物质的量可能为2.5×10-3 mol或5.5×10-3 mol

D．由ab段反应可知，氧化性I2 > HSO3-

9．下列有关实验操作、现象及结论都正确的是（   ）

10．下列粒子中与CO32-构型相同且中心原子的杂化方式也相同的是（   ）

A．HCHO              B．SO2             C．H2O               D．NH3

二、选择题：本题共5小题，每小题4分，每小题只有一个或两个选项符合题意，全对得4分选对但不全得1分，有错选的得0分

11、利用下图所示的有机物X可生产S－诱抗素Y。下列说法正确的是（   ）。

A．X可以发生氧化、取代、酯化、加聚、缩聚反应，并能与盐酸反应生成有机盐

B．Y既可以与FeCl3溶液发生显色反应，又可使酸性KMnO4溶液褪色

C．1 mol X与足量NaOH溶液反应，最多消耗4 mol NaOH

D．X结构中有1个手性碳原子

12．下列关于有机化合物的说法正确的是（   ）

A．BrCH2CHBrCH2Br的名称为三溴丙烷

B．甘氨酸和丙氨酸混合物脱水成肽，最多可生成4种二肽

C．萘环()上的一个H 原子被—C4H9 取代后的产物共有32种

D．C3H6 和C4H8 不一定是同系物

13．2019年第七届世界军运会在武汉举办，8月至10月在全国全军范围内组织火炬传递活动。火炬的燃料是丙烷，已知每克丙烷燃烧放出的热量为50.45 kJ。下列说法正确的是（   ）

A．每22 g丙烷中有5NA个化学键

B．丙烷的二氯代物有4种

C．33.6 L丙烷中含有12NA个氢原子

D．丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g) + 5O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O (g)  △H= -2219.8 kJ·mol-1

14．25 ℃时，向0.1 L 0.1 mol/L CH3COOH溶液中逐渐加入NaOH固体，恢复至原温度后溶液中离子浓度关系如下图所示(忽略溶液体积变化)。下列有关叙述正确的是（   ）

A．25℃，CH3COOH的Ka数量级为10－4

B．B点：加入的NaOH的物质的量为0.005 mol

C．A点：c(CH3COO－)＋c(OH－)＋c(CH3COOH)－c(H＋) > 0.1 mol/L

D．A到C的过程中不考虑温度变化：增大

15．2019年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究有突出贡献的科学家。一种“大气固碳”的锂离子电池工作原理如下图所示，该电池在充电时，通过催化剂的选择性控制，只有Li2CO3被氧化，释放出CO2和O2。下列说法不正确的是（   ）

A．该电池应选用无水电解质

B．该电池放电时的正极反应为4Li＋＋3CO2＋4e－＝C＋2Li2CO3

C．充电时若电极A质量增加14 g，则聚合物电解质膜上通过电子2 mol

D．该电池放电、充电各一次且都转移4 mol e−时，理论上能固定3 mol CO2

三、非选择题：本题共5小题，共60分

16．(12分)六氟磷酸钠(NaPF6)极易溶于水，可溶于乙醇、丙酮等有机溶剂，可作高能钠电池的电解质。工业上以氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]、NaCl为主要原料，制备六氟磷酸钠的工艺流程如下：

已知：HF的熔点为－83 ℃，沸点为19.5 ℃。回答下列问题：

(1)氟磷灰石粉碎的目的是                                                       。

(2)HF液化时产生的二聚物(HF)2能发生微弱的电离，与NaCl反应生成NaHF2，请写出该二聚物的电离方程式：                                                       。

(3)为避免废水NaH2PO4的污染，常在其中加入石灰，将磷元素全部转化成磷酸钙，进行回收利用。已知常温下Ksp[Ca3(PO4)2]＝1.96×10－29，当处理后的废水c(Ca2＋)＝1.0×10－5 mol/L时，则溶液中c(PO43－)＝           mol/L。

(4)操作③油浴加热目的是                                            。

(5)反应①中除生成白磷(P4)外，还产生SiF4和一种还原性气体，写出该反应的化学方程式：                                                       。

(6)六氟磷酸钠粗品的提纯：将六氟磷酸钠粗品(杂质主要是微量铁盐)溶于一定量乙醇中，加入适量5%的NaOH甲醇溶液，使溶液保持碱性，离心将不溶杂质除去。通过        (填操作方法)将溶剂回收，减压条件下结晶，得到NaPF6·H2O，干燥得到无水盐。

17．(14分)新冠疫情期间使用大量的消毒剂，其中二氧化氯(ClO2)与亚氯酸钠(NaClO2)都具有强氧化性。两者作漂白剂时，不伤害织物；作饮用水消毒剂时，不残留异味。某研究性学习小组利用如下装置由二氧化氯制备NaClO2·3H2O，并探究其性质。

查阅资料：

①ClO2易与碱反应生成亚氯酸盐和氯酸盐。

②NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O，高于38℃时析出的晶体是NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。

回答下列问题：

(1)仪器a的名称           。

(2)装置A中发生反应的化学方程式：                                            。

(3)如果撤去C装置中的冷水浴，导致产品中可能混有的杂质是               。

(4)若要从装置C反应后的溶液获得无水NaClO2晶体的操作步骤如下，请完成下列操作步骤③的内容。

①减压，55℃蒸发结晶；       ②趁热过滤；

③                      ；   ④低于60℃干燥，得到成品。

(5)写出装置C反应的离子方程式                                            。

(6)实验结束后，继续通入一段时间N2的目的是                                。

(7)利用题中原理制备出NaClO2·3H2O晶体的试样，可以用“间接碘量法”测定试样(杂质与I－不发生反应)的纯度，过程如下：(已知：I2＋2S2O32－＝S2O62－＋2I－)取样品0.6000 g配制成250 mL溶液，从中取出25.0 mL加入足量KI固体和适量稀硫酸，再滴加几滴淀粉溶液，然后用0.0600 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定，当出现                        (填实验现象)，达到滴定终点，共消耗该标准溶液25.00 mL，经计算该试样中NaClO2·3H2O的百分含量为           (结果保留3位有效数字)。

18．(11分)大气中NOx、SO2等污染物的有效去除和资源的充分利用是当今社会的重要研究课题，目前采用的方法如下：

I．直接转化法：利用高效催化剂将汽车尾气直接转化为无毒物质。

已知：N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)  △H1＝＋180 kJ·mol－1

(1)利用固体表面催化工艺将NO分解为N2、O2而消除污染。

用分别表示N2、NO、O2和固体催化剂，在固体催化剂表面分解NO的过程如下图所示。从吸附到解吸的过程中，能量状态最低的是           (填字母序号)。

(2)利用稀土等催化剂能将汽车尾气中的CO、NO直接转化成无毒物质N2、CO2。

①已知：C(s)、CO(g)的燃烧热分别为393 kJ·mol－1、283 kJ·mol－1，写出NO(g)与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(g)的热化学方程式                                。

②为研究上述反应，某学习小组在密闭容器中充入10 mol CO和10 mol NO，发生上述①所写反应，实验测得平衡时NO的体积分数随温度、压强的关系如下图。

a．某温度下的平衡状态D点，若同时采取缩小容器体积和降低温度，重新达到平衡状态时，可能到达图中A～G点中的           点。

b．当压强为10 MPa、温度为T时的平衡常数Kp＝           (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数；保留3位有效数字)。

II．催化还原法：利用还原剂在催化剂的作用下将氮氧化物转为无毒物质N2、CO2。

(3)用活性炭还原法可以处理汽车尾气中的氮氧化物。

某研究小组在2 L的恒容密闭容器中加入一定量的NO和足量的固体活性炭，发生反应：C(s)＋2NO(g) ⇌ N2(g)＋CO2(g)。在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量如下表：

①该反应的正反应为           (填“吸热”或“放热”)反应。

②350 ℃时，反应达到平衡后向恒容容器中再充入0.100 mol NO，再次达到平衡后，N2的体积分数应为           。

A．0.5     B．0.25     C．介于0.25和0.5之间     D．无法确定

III．电解法：利用电解的方法将氨氧化物转化为有用物质，从而达到资源的回收利用。

(4)如下图所示的电解装置，可将雾霾中的NO2、SO2转化为硫酸铵，从而实现废气的回收再利用，回答下列问题：

①阴极的电极反应式为            ；

②下图中A物质是           。

19．(8分)按要求完成下列问题：

(1)研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2 === CH3OH＋H2O)中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：

Co基态原子核外电子排布式为___________________________________。元素Mn与O中，第一电离能较大的是________，基态原子核外未成对电子数较多的是________。

(2)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。

回答下列问题：

①氮原子的价电子排布图为____________________________________________。

②元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_____________；氮元素的E1呈现异常的原因是______________。

20．(15分) 3，4－二羟基肉桂酸乙酯(I)具有抗炎作用和治疗自身免疫性疾病的潜力。由化合物A制备该物质的合成路线如下：

回答下列问题：

(1)A的结构简式为           。

(2)E生成F的反应类型为           。

(3)下列有关H的说法中，不正确的是           。

a．能使酸性高锰酸钾溶液褪色

b．1 mol H最多能和3 mol Br2反应

c．H分子中最多有9个碳原子共平面

d．l mol H分别与足量NaOH、NaHCO3反应时，消耗的NaOH、NaHCO3的物质的量之比为1：1

(4)写出C＋D→E的化学方程式                                            。

(5)已知W是H的同分异构体，符合下列条件的W结构共有           种。

①属于芳香族化合物。

②1 mol W与足量NaHCO3溶液反应生成气体44.8 L(标准状况)。

其中，核磁共振氢谱有4组吸收峰，且峰面积比为1：2：2：3的结构简式为：         。

(6)季戊四醇()是合成高效润滑剂、增塑剂、表面活性剂等的原料。设计由甲醛和乙醇为原料制备季戊四醇的合成路线(无机试剂任选)。

合成路线的表示方法为：AB……目标产物

                                                                       。

参考答案

一、单项选择题（每小题2分，共20分）

二、选择题：本题共5小题，每小题4分.每小题只有一个或两个选项符合题意，全对得4分选对但不全得1分，有错选的得0分

三、非选择题（60分）

16．（12分）

（1） 增大反应物的接触面积，加快反应速率 （2分）

（2） (HF)2H++HF2－   或  2HFH++HF2－（2分）

（3）1.4×10－7  （2分）

（4）除去残留的氟化氢（2分）

（5）4Ca5(PO4)3F＋21SiO2＋30C20CaSiO3＋3P4＋SiF4↑＋30CO↑（2分）

（6） 蒸馏 （2分）      

17．（14分）

（1）分液漏斗  （1分）

（2） 2NaClO3 + H2SO4 + Na2SO3=== 2Na2SO4  + 2ClO2 ↑ + H2O  （2分）

（3） NaClO3   、 NaCl  （2分）

（4）用38℃～60℃热水洗涤  （2分）

（5） 2ClO2＋H2O2＋2OH－===2ClO2－ ＋2H2O＋O2（2分）

（6）将装置内残留的ClO2全部排出，提高产率 （2分）　

（7）溶液由蓝色褪为无色，且30秒内不复原 （1分）     90.3%  （2分）

18．（11分）

（1） C（1分）

（2） ①2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)   ΔH＝－746kJ·mol－1 （2分）

      ②G  （1分）       0.474MPa－1 （2分，不写单位扣1分）

（3） ① 放热 （1分）        ② B（1分）

（4）①NO2＋8H+＋7e－=== NH4+＋2H2O（2分）    ②H2SO4或硫酸（1分）

19．（8分）

(1)[Ar]3d74s2（1分）    O（1分）    Mn （1分）　

(2)① （1分）　

②同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大　 （2分）

N原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子 （2分）

20．（15分）

（1）CH2=CH2（2分）　

（2）消去反应（2分）　      （3）bd（2分）

（4）（2分）

（5）10（2分）

（2分）

（3分，每步流程1分）