2022-2023学年浙江省温州市新力量联盟高二(下)期末化学试卷(含详细答案解析)
展开1.下列物质熔融状态下能导电且含有非极性键的氧化物的是( )
A. CO2B. SiO2C. MgOD. Na2O2
2.Ca(ClO)Cl具有强氧化剂的盐,下列说法不正确的是( )
A. Ca元素位于周期表s区B. Ca(ClO)Cl属于强电解质
C. 其水溶液呈中性D. Ca(ClO)Cl可作漂白剂
3.下列化学用语表示正确的是( )
A. 中子数为81的钡原子: 81137Ba
B. 铁的基态原子的价电子轨道表示式:
C. CO32−的空间结构:正四面体形
D. SO2的中心原子的杂化轨道类型:sp3
4.物质的性质决定用途,下列两者对应关系正确的是( )
A. SO2能遇有色物质褪色,可用葡萄酒抗氧化剂
B. 二氧化硅硬度高,可用于制造光导纤维
C. CuSO4溶液呈酸性,可用作消毒剂
D. 钛合金与人体“相容性”好,可用于制造人造骨骼
5.下列关于元素及其化合物的性质说法正确的是( )
A. 实验室用Na2SO3和98%浓硫酸反应生成SO2
B. 将Cl2通入Ca(OH)2溶液中,制得以Ca(ClO)2为有效成分的漂白粉
C. 工业上用氨的催化氧化制备NO
D. 常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2
6.关于反应KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2+3H2O,下列说法正确的是( )
A. KCl是还原产物B. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:6
C. HCl既有还原形又有酸性D. 生成67.2LCl2,转移5ml电子
7.下列反应的离子方程式正确的是( )
A. Cl2通入氢氧化钠溶液:Cl2+2OH−=Cl−+ClO−+H2O
B. 少量的Cl2通入亚硫酸钠溶液:SO32−+Cl2+H2O=SO42−+2Cl−+2H+
C. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2溶液变浑浊:
D. H2SO3溶液中滴入氯化钙溶液:SO32−+Ca2+=CaSO3↓
8.下列说法不正确的是( )
A. 纤维素可用于生产纸张、棉纱、合成纤维等
B. 蛋白质溶液与浓硝酸作用产生白色沉淀,加热后沉淀变黄色
C. 只用新制氢氧化铜悬浊液(可加热)就能区分乙醛、乙酸、葡萄糖、四氯化碳
D. DNA分子由两条多聚核苷酸链组成,两条链上的碱基通过氢键作用,互补配对
9.化合物“E7974”具有抗肿痛活性,结构简式如图,下列有关该化合物说法正确的是( )
A. 分子中含有4个手性碳原子B. 分子中含有3种官能团
C. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色D. 1ml该化合物最多与2mlNaOH反应
10.前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。基态W原子中有7个运动状态不同的电子,X元素形成的某种单质是极性分子,基态Y原子的价层电子排布式为ns2np4,基态Z原子次外层全充满,最外层电子数为1,下列说法正确的是( )
A. YX2空间构型是直线形
B. 基态X原子的第一电离能比同周期相邻原子都要低
C. W和X的电负性:W>X
D. 单质Z与单质Y反应生成ZY
11.一种钠离子电池的工作原理如图所示,放电时电池反应可表示为Na1−xFePO4+NaxC=NaFePO4+C。下列说法正确的是( )
A. 放电时,电能转化为化学能
B. 放电时,Y极为正极,发生还原反应
C. 充电时,X极电极反应式为NaFePO4−xe−=Na1−xFePO4+xNa+
D. 充电时,每转移1mle−,Y极质量减少23g
12.近日科学家合成了一种新型芳香化合物K72(N6)4(N5)56(N2)72,其结构中含有N64−(平面正六边形,与苯的结构类似)、N5−(平面正五边形)以及N2。下列说法不正确的是( )
A. 氮的原子结构示意图:B. N2的电子式:
C. N64−和N5−中N原子杂化方式为sp3D. N64−和N5−中含有大π键
13.常温常压下,某同学向20.00mLc0ml×L−1氨水中逐滴加入0.1000ml⋅L−1的盐酸,实验测得溶液的pH随加入盐酸体积的变化如图所示,其中N点为反应终点(此时盐酸与氨水恰好完全反应),此时消耗盐酸的体积为17.20mL。下列说法中正确的是( )
A. 选择甲基橙作指示剂,误差比酚酞的大
B. M点的溶液中存在c(NH3⋅H2O)>c(Cl−)>c(NH4+)
C. N点溶液中c(H+)−c(OH−)
14.一定条件下,反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如图,下列说法不正确的是( )
A. 由历程Ⅰ可计算,SO2的总键能=(E1−E3)kJ⋅ml−1
B. 由历程Ⅱ可知,相同条件下O(g)的浓度比SO2(g)的浓度对反应速度影响更大
C. 相同条件下,SO2的平衡转化率,历程Ⅰ=历程Ⅱ
D. 由历程Ⅰ和历程Ⅱ可得,E5−E3=E4−E2
15.可溶性钡盐有毒,医院中常用硫酸钡这种钡盐作为内服造影剂。已知:Ksp(BaCO3)=5×10−9;Ksp(BaSO4)=1×10−10,下列推断正确的是( )
A. 饱和BaCO3溶液中存在:c(Ba2+)=c((HCO3−)+c(CO32−)
B. 向BaCO3、BaSO4的饱和混合溶液中加入少量BaCl2,溶液中c(CO32−)c(SO42−)减小
C. 不用碳酸钡作为内服造影剂,是因为Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)
D. 若每次加入1L2ml⋅L−1的Na2CO3溶液,至少需要6次可将0.2mlBaSO4转化为BaCO3
16.下列实验方案能达到实验目的的是( )
A. AB. BC. CD. D
二、实验题:本大题共1小题,共10分。
17.小组同学探究Na2SO3和不同铜盐溶液的反应,实验如下。
实验:向2mL0.5000ml⋅L−1Na2SO3溶液中加入1mL0.2500ml⋅L−1CuCl2溶液,立即产生橙黄色沉淀(沉淀A),放置5min左右,转化为白色沉淀(沉淀B)。
已知:ⅰ.Cu+→浓氨水Cu(NH3)2+(无色)
ⅱ.Cu+→稀硫酸Cu2++Cu
(1)研究沉淀B的成分。
向洗涤后的沉淀B中加入足量浓氨水,得到无色溶液,在空气中放置一段时间,溶液变为深蓝色。取少量深蓝色溶液,滴加试剂X,产生白色沉淀。
①配制0.2500ml⋅L−1CuCl2溶液时用的玻璃定量仪器是______, X试剂是______。
②无色溶液在空气中放置变为深蓝色,反应的离子方程式为______。
(2)经检验,沉淀A不含SO42−。推测沉淀A能转化为沉淀B与Cl−有关,为研究沉淀A的成分及沉淀A转化为B的原因,实验如图。
①仅通过上述实验不能证明沉淀A中含有Cu+,补充实验:向少量洗净的沉淀A加入稀硫酸,证实沉淀A中含有Cu+的证据是______。
②无色溶液中含有SO42−,推测SO42−的产生有两个途径:
途径1:实验过程中O2氧化SO32−;
途径2:______ (将途径补充完整)。
经研究,途径1不合理,途径2合理。
③下列有关说法不正确的是______。
A.CuCl2和Na2SO3溶液生成棕黄色沉淀A的反应速率快
B.生成白色沉淀B的限度大
C.Cu(NH3)2+配合物中,Cu2+给出孤对电子,NH3提供空轨道
D.洗涤时,向沉淀物中加入洗涤剂至没过沉淀,搅拌,让洗涤剂顺利留下,多次操作
(3)用Na2SO3和CuSO4溶液重复上述实验,仅产生橙黄色沉淀,放置72h后变为暗红色沉淀(可溶于氨水,得到无色溶液,放置变为深蓝色)。根据上述实验所得结论:①Cu2+和SO32−能发生复分解反应和氧化还原反应,且复分解反应速率更快;②______。
三、简答题:本大题共4小题,共42分。
18.我国科学家研究发现AgCrS2(AMX2家族成员之一,A为一价金属,M为三价金属,X为氧族元素)在室温下具有超离子行为。回答下列问题
(1)基态铬原子的价电子排布式为______;基态硫原子核外电子的运动状态有______种。
(2)同周期元素Si、P、S的第一电离能由大到小的顺序为______ (用元素符号表示)。
(3)硫元素能形成多种微粒如H2S、SO2、SO3、SO32−、SO42−等。SO42−的中心原子的杂化类型是______。
(4)CrO5中Cr元素化合价为+6价,常温下呈蓝色,则其结构式可能为______ (填标号)。
(5)某含铬化合物立方晶胞如图所示。该晶体的化学式为______。
(6)已知晶体的密度为ρg⋅cm−3,NA为阿伏加德罗常数的值,则相邻Ca2+与Cr3+之间的最短距离为=______ pm(列出计算式即可)。
19.化合物X由三种前四周期常见元素组成,某学习小组按如图流程进行实验:
请回答:
(1)E的电子式是______, X的化学式是______。
(2)写出X与足量浓H2SO4反应的化学方程式______。
(3)写出气体D与酸性KMnO4溶液反应的离子反应方程式______。
(4)设计实验检验溶液G中的阳离子______。
20.某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环,其中涉及反应:CO2(g)+4H2(g)2H2O(g)+CH4(g)回答问题:
(1)已知:电解液态水制备1mlO2(g),电解反应的ΔH=+572kJ⋅ml−1。由此计算H2(g)的燃烧热(焓)ΔH=______ kJ⋅ml−1。
(2)已知:CO2(g)+4H2(g)2H2O(g)+CH4(g)的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。
①若反应为基元反应,且反应的ΔH与活化能(Ea)的关系为|ΔH|>Ea。补充完成该反应过程的能量变化示意图(图2)______。
②某研究小组模拟该反应,温度t下,向容积为10L的抽空的密闭容器中通入0.1mlCO2和0.4mlH2,反应平衡后测得容器中n(CH4)=0.05ml。则CO2的转化率为______,反应温度 t约为______ ℃。
(3)在相同条件下,CO2(g)与H2(g)还会发生不利于氧循环的副反应:CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g),在反应器中按n(CO2):n(H2)=1:4通入反应物,在不同温度、不同催化剂条件下,反应进行到2min时,测得反应器中CH3OH、CH4浓度(μml⋅L−1)如下表所示。
若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件,原因是______。
(4)某温度下,反应CO2(g)+4H2(g)2H2O(g)+CH4(g)在密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是______。
A.增大压强,v正>v逆,平衡常数不变
B.加入催化剂,平衡时CH4的浓度增大
C.恒容下,充入一定量的稀有气体,平衡向正反应方向移动
D.由于催化剂Ⅱ选择性地提高该反应的速率
21.黄酮哌酯是一种解痉药,可通过如图路线合成:
回答问题:
(1)化合物D的官能团名称是______。
(2)黄酮哌酯的分子式是______。
(3)下列说法正确的是______。
A.A→B的反应类型为氧化反应
B.化合物B为一元强酸,可以制备合成洗涤剂
C.可以用FeCl3溶液鉴别E和F。
D.化合物E与氢氧化钠溶液反应,耗2mlNaOH
(4)写出D→E的反应方程式______。
(5)X是F的分异构体,符合下列条件的X可能的结构简式为______。
①含有酯基
②含有苯环
③核磁共振氢谱有两组峰
(6)设计以
为原料合成
的路线______ (其他试剂任选)。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A.CO2是共价化合物,在熔融状态下不能导电,故A错误;
B.SiO2是共价化合物,在熔融状态下不能导电,且不含非极性键,故B错误;
C.MgO为离子化合物,在熔融状态下能导电,但不含非极性键,故C错误;
D.Na2O2为氧化物,为离子化合物,在熔融状态下能导电,含非极性共价键,故D正确;
故选:D。
只由两种元素形成,且其中一种为氧元素的化合物为氧化物,在熔融状态下能导电的氧化物需为离子化合物,形成于同种元素的原子间的共价键为非极性键,据此分析。
本题考查了物质的分类以及物质在熔融状态下导电的判断等,题目难度不大,应注意的是化合物中的离子化合物在熔融状态下能导电。
2.【答案】C
【解析】解:A.s区元素包括ⅠA族和ⅡA族的元素,Ca元素位于周期表s区,故A正确;
B.Ca(ClO)Cl属于强电解质,故B正确;
C.ClO−是弱酸根离子,会发生水解,水解后溶液呈碱性,故C错误;
D.Ca(ClO)Cl具有强氧化性,可以做漂白剂,故D正确;
故选:C。
A.s区元素包括ⅠA族和ⅡA族的元素;
B.在水溶液中能完全电离的电解质为强电解质;
C.ClO−是弱酸根离子,会发生水解;
D.Ca(ClO)Cl具有强氧化性,可以做漂白剂。
本题考查了周期表的分区、强弱电解质的判断,为高频考点,明确物质的组成、化学键的概念、发生反应实质、氧化还原反应为解答关键,试题侧重考查学生的分析与应用能力,题目难度不大。
3.【答案】B
【解析】解:A.中子数为81的钡原子,核电荷数为56,质量数=56+81=137,原子符号为 56137Ba,故A错误;
B.铁的基态原子的价电子排布式为3d64s2,价电子轨道表示式:,故B正确;
C.CO32−的价层电子对数=3+4−2×3+22=3,空间结构:平面三角形,故C错误;
D.SO2的价层电子对数=2+6−2×22=3,中心原子的杂化轨道类型:sp2,故D错误;
故选:B。
A.中子数为81的钡原子,核电荷数为56,质量数=56+81=137,原子符号左上角为为量数,左下角为质子数;
B.铁的基态原子的价电子排布式为3d64s2;
C.计算碳酸根离子的价层电子对数,分析判断空间构型;
D.计算SO2中中心原子的价层电子对数,判断杂化类型。
本题考查了原子结构、原子核外电子排布、分子结构的分析判断等知识点,注意知识的熟练掌握,题目难度不大。
4.【答案】D
【解析】解:A.SO2具有还原性,能与氧气反应,可用作葡萄酒抗氧化剂,与其漂白性无关,故A错误;
B.二氧化硅能全反射光,可用于制造光导纤维,与二氧化硅硬度高无关,故B错误;
C.铜离子为重金属离子能够使蛋白质变性,可用于杀菌消毒,与其酸性无关,故C错误;
D.钛合金与人体有很好的相容性,且性质稳定,抗腐蚀性强,所以可用来制造人造骨骼,故D正确;
故选:D。
A.SO2具有还原性,能与氧气等物质反应;
B.二氧化硅能全反射光,可用于制造光纤;
C.铜离子为重金属离子能够使蛋白质变性;
D.钛合金具有很好的生物“相容性”,可以用来制造人造骨骼。
本题考查了元素化合物知识,侧重考查物质的用途,性质决定用途,熟悉相关物质的性质是解题关键,题目难度不大。
5.【答案】C
【解析】解:A.实验室用Na2SO3粉末制备SO2时,一般选用70%∼80%的浓硫酸,而不用98%的浓硫酸,原因是用Na2SO3粉末制备SO2时,利用了硫酸的酸性,98%的浓硫酸中c(H+)太小,故A错误;
B.Ca(OH)2微溶,应将氯气通入冷的石灰乳中,发生反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,可制得以Ca(ClO)2为有效成分的漂白粉,不是Ca(OH)2溶液,故B错误;
C.工业上氨催化氧化生成NO的反应方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,故C正确;
D.常温下铁与浓硝酸发生钝化现象,所以常温下铁与浓硝酸反应不可以制取NO2,故D错误;
故选:C。
A.实验室用Na2SO3粉末制备SO2时,一般选用70%∼80%的浓硫酸,而不用98%的浓硫酸;
B.氯气和石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,是工业制备漂白粉的原理;
C.NH3与O2在一定条件下反应生成NO和H2O;
D.常温下铁与浓硝酸发生钝化现象。
本题以化学反应为载体考查了理论与实际,工业生产要考虑成本问题,根据物质间的反应结合成本分析解答,题目难度不大。
6.【答案】C
【解析】解:A.因KCl中Cl元素由HCl生成,没有化合价变化,则KCl既不是氧化产物,又不是还原产物,故A错误;
B.KClO3+6HCl=3Cl2+KCl+3H2O中,氧化剂是氯酸钾,还原剂是参加反应氯化氢的56,所以氧化剂与还原剂物质的量之比为1:5,故B错误;
C.由反应可知,6mlHCl中,5ml作还原剂,1ml为酸,故C正确;
D.由于气体存在的条件未知,不一定为标准状况下,则不能确定气体的物质的量,故D错误;
故选:C。
反应KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,KClO3中Cl元素由+5价降低为0,HCl中Cl元素由−1价升高为0,结合电子的转移数目解答该题。
本题考查氧化还原反应,为高频考点,把握反应中元素的化合价及氧化还原反应基本概念为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大。
7.【答案】A
【解析】解:A.Cl2通入氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为:Cl2+2OH−=Cl−+ClO−+H2O,故A正确;
B.少量氯气通入亚硫酸钠溶液中,发生氧化还原反应生成硫酸钠、氯化钠和亚硫酸氢钠,离子方程式为:3SO32−+Cl2+H2O=SO42−+2Cl−+2HSO3−,故B错误;
C.向苯酚钠溶液中通入少量CO2溶液变浑浊,反应生成苯酚和碳酸氢钠,反应的离子方程式为:2C6H5O−+CO2+H2O=2C6H5OH+HCO3−,故C错误;
D.盐酸酸性强于H2SO3,H2SO3与氯化钙溶液不反应,不能产生白色沉淀,故D错误;
故选:A。
A.Cl2通入氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水;
B.少量氯气通入亚硫酸钠溶液中,发生氧化还原反应生成硫酸钠、氯化钠和亚硫酸氢钠;
C.酸性:碳酸>苯酚>碳酸氢根离子,向苯酚钠溶液中通入少量CO2溶液变浑浊,反应生成苯酚和碳酸氢钠;
D.H2SO3溶液中滴入氯化钙溶液,酸性HCl>H2SO3,H2SO3与氯化钙溶液不反应。
本题考查离子反应方程式书写的正误判断,为高频考点,把握发生的反应及离子反应的书写方法为解答的关键,侧重复分解反应、与量有关的离子反应考查,综合性较强,题目难度不大。
8.【答案】C
【解析】解:A.纤维素可以水解生成葡萄糖,葡萄糖能分解为乙醇,乙醇可用于制造合成纤维,故纤维素可以用于制造纸张、棉纱和合成纤维,故A正确;
B.蛋白质溶液与浓硝酸作用,先变性生成白色沉淀,加热后沉淀变黄色,故B正确;
C.乙醛和葡萄糖均能和新制的氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀,故用新制的氢氧化铜悬浊液无法鉴别,故C错误;
D.DNA分子由两条多聚核苷酸链组成,每条链中的脱氧核糖与磷酸之间通过磷脂键连接,两条链上的碱基之间都是通过氢键而连接,故D正确;
故选:C。
A.纤维素可以水解生成葡萄糖,葡萄糖能分解为乙醇,乙醇可用于制造合成纤维;
B.蛋白质遇浓硝酸发生颜色反应;
C.乙醛和葡萄糖均能和新制的氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀;
D.根据DNA分子由两条多聚核苷酸链组成,每条链中的脱氧核糖与磷酸之间通过磷脂键连接,两条链上的碱基之间都是通过氢键而连接进行分析。
本题考查了糖类、油脂和蛋白质的结构和性质,难度不大,应注意葡萄糖含醛基,也能与新制氢氧化铜悬浊液反应。
9.【答案】C
【解析】解:A.连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,中有3个手性碳原子,故A错误;
B.官能团有酰胺基、羧基、次氨基、碳碳双键,共4种官能团,故B错误;
C.含碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;
D.酰胺基、羧基均与NaOH溶液反应,则1ml该化合物最多与3mlNaOH反应,故D错误;
故选:C。
A.连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子;
B.官能团有酰胺基、羧基、次氨基、碳碳双键;
C.结合烯烃的性质判断;
D.酰胺基、羧基均与NaOH溶液反应。
本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握有机物的结构、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项A为解答的难点,题目难度不大。
10.【答案】B
【解析】解:由分析可知,W为N元素、X为O元素、Y为S元素、Z为Cu元素;
A.YX2是SO2,分子中心原子S原子孤电子对数=6−2×22=1、价层电子对数=2+1=3,分子空间构型为V形,故A错误;
B.同周期主族元素岁原子序数增大第一电离能呈增大趋势,但N元素原子2p轨道为半满稳定状态,其第一电离能大于氧元素,则氧原子的第一电离能比N、F都低,故B正确;
C.元素非金属性:N
D.Cu与S反应生成Cu2S,故D错误;
故选:B。
前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其基态W原子中有7个运动状态不同的电子,即核外电子数为7,故W为N元素;X元素形成的某种单质是极性分子,该分子式O3,可知X为O元素;基态Z原子次外层全充满,其最外层电子数为1,Z原子核外电子数为2+8+18+1=29,故Z为Cu元素,基态Y原子的价层电子排布式为ns2np4,则Y处于ⅥA族,Y的原子序数小于Cu,故Y为S元素。
本题考查元素周期表与元素周期律,推断元素是解题的关键,熟练掌握元素周期律与元素化合物知识,注意同周期主族元素第一电离能变化异常情况。
11.【答案】C
【解析】解:A.放电时该装置为原电池,将化学能转化为电能,故A错误;
B.放电时为原电池,Y电极上NaxC发生失电子的氧化反应生成Na+和C,Y为负极,故B错误;
C.充电时为电解池,X极为阳极,电极反应式为NaFePO4−xe−=Na1−xFePO4+xNa+,故C正确;
D.充电时为电解池,Y极为阴极,阴极反应式xNa++C+xe−=NaxC,则每转移1mle−,Y极上1mlNa+转化为Na,质量增加23g,故D错误;
故选:C。
该钠离子电池放电时反应为Na1−xFePO4+NaxC=NaFePO4+C,Na1−xFePO4发生得电子的还原反应、NaxC发生失电子的氧化反应,正极反应为Na1−xFePO4+xe−+xNa+=NaFePO4,负极反应式为NaxC−xe−=xNa++C,则X电极为正极、Y电极为负极,充电时为电解池,原电池的正负极分别与电源的正负极相接,为阳极、阴极,阴阳极反应式与原电池负正极相反,据此分析解答。
本题考查充放电电池工作原理,正确判断电极、电极上发生的反应是解本题关键,注意结合电荷守恒书写电极反应式,侧重分析能力和灵活运用能力的考查,题目难度中等。
12.【答案】C
【解析】解:A.N原子核内有7个质子、核外有7个电子,7个电子分别位于K、L电子层,原子结构示意图为,故A正确;
B.N2分子中氮原子之间存在共价三键且每个N原子还含有一个孤电子对,电子式为,故B正确;
C.N64−(平面正六边形,与苯的结构类似)、N5−(平面正五边形)中N原子如果都采用sp3杂化,则所有原子不能共平面,实际上N64−(平面正六边形,与苯的结构类似)、N5−(平面正五边形)都是平面结构,所以N原子都不是采用sp3杂化,故C错误;
D.N64−(平面正六边形,与苯的结构类似)、N5−(平面正五边形)都是平面结构,要使所有原子共平面,只有这两种微粒中都含有大π键才能符合条件,故D正确;
故选:C。
A.N原子核内有7个质子、核外有7个电子,7个电子分别位于K、L电子层;
B.N2分子中氮原子之间存在共价三键且每个N原子还含有一个孤电子对;
C.N64−(平面正六边形,与苯的结构类似)、N5−(平面正五边形)中N原子如果都采用sp3杂化,则所有原子不能共平面;
D.N64−(平面正六边形,与苯的结构类似)、N5−(平面正五边形)都是平面结构,则所有N原子都不是采用sp3杂化。
本题考查原子杂化类型判断、化学用语,侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力,明确原子结构示意图及电子式的书写规则、原子杂化类型判断方法是解本题关键,题目难度不大。
13.【答案】C
【解析】解:A.酚酞变色范围为碱性,若选择酚酞作指示剂,氨水中逐滴加入盐酸达到终点时,氨水过量,测定结果偏低,氨水与盐酸恰好完全反应时生成氯化铵,氯化铵溶液呈酸性,应该选择甲基橙作指示剂,即选择甲基橙作指示剂,误差比酚酞的小,故A错误;
B.M点溶液中c(NH4Cl)=c(NH3⋅H2O),溶液呈碱性,则NH3⋅H2O的电离程度大于NH4+的水解程度,所以溶液中存在存在c(NH4+)>c(Cl−)>c(NH3⋅H2O),故B错误;
C.N点溶液中溶质为NH4Cl,c(NH4+)>c(NH3⋅H2O),溶液呈酸性,c(H+)>c(OH−),电荷守恒关系为c(H+)+c(NH4+)=c(OH−)+c(Cl−),c(H+)+c(NH3⋅H2O)
故选:C。
A.氨水与盐酸恰好完全反应时生成氯化铵,氯化铵溶液呈酸性;
B.M点溶液中c(NH4Cl)=c(NH3⋅H2O),溶液呈碱性,则NH3⋅H2O的电离程度大于NH4+的水解程度;
C.N点溶液中溶质为NH4Cl,c(NH4+)>c(NH3⋅H2O),溶液呈酸性,c(H+)>c(OH−),结合电荷守恒关系分析判断;
D.碱抑制水的电离,并且浓度越大,抑制作用越强,氯化铵是强酸弱碱盐,促进水的电离。
本题考查酸碱混合溶液定性判断,明确弱电解质的电离特点、盐的水解原理、曲线上各点溶质的成分及性质为解答关键,注考查了学生的分析能力及综合运用能力,题目难度中等。
14.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了反应物和生成物的相对能量与反应历程的关系,难度不大,掌握基础知识,结合题给信息是解答的关键。
【解答】
A.由图可知,1mlSO2断键吸收能量为(E1−E3)kJ,SO2的总键能=(E1−E3)kJ⋅ml−1,故A正确;
B.Ⅱ可知,先生成SO3、故SO2(g)浓度对反应速率影响更大,故B错误;
C.催化剂不改变平衡转化率,则历程I=历程Ⅱ,故C正确;
D.反应热相等、即E5−E3=E4−E2,故D正确;
故选B。
15.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查沉淀溶解平衡,题目难度中等,能依据题目信息结合溶度积常数进行计算是解题的关键。
【解答】
A.饱和BaCO3溶液中存在溶解平衡BaCO3(s)⇌Ba2+(aq)+CO32−(aq),碳酸根离子在水中水解,由物料守恒可知c(Ba2+)=c((HCO3−)+c(CO32−)+c(H2CO3),故A错误;
B.BaCO3、BaSO4的饱和混合溶液中存在溶解平衡BaCO3(s)⇌Ba2+(aq)+CO32−(aq),BaSO3(s)⇌Ba2+(aq)+SO42−(aq),溶液中c(CO32−)c(SO42−)=c(Ba2+)⋅c(CO32−)c(Ba2+)⋅c(SO42−)=Ksp(BaCO3)Ksp(BaSO4),温度不变,Ksp(BaCO3)和Ksp(BaSO4)不变,故混合溶液中加入少量BaCl2,溶液中c(CO32−)c(SO42−)不变,故B错误;
C.胃酸主要成分为盐酸,碳酸钡能与盐酸反应生成氯化钡,不用碳酸钡作为内服造影剂,故C错误;
D.BaSO4转化为BaCO3发生反应BaSO4+Na2CO3=BaCO3+Na2SO4,0.2mlBaSO4转化为BaCO3,需要碳酸钠0.2ml,溶液中硫酸根离子0.2ml,溶液中n(CO32−)n(SO42−)=c(CO32−)c(SO42−)=c(Ba2+)⋅c(CO32−)c(Ba2+)⋅c(SO42−)=Ksp(BaCO3)Ksp(BaSO4)5×10−91×10−10=50,故溶液中碳酸根离子的物质的量为0.2ml×50=10ml,故需要碳酸钠的物质的量为10ml+0.2ml=10.2ml,1L2ml⋅L−1的Na2CO3溶液中含有碳酸根离子1L×2ml/L=2ml,故至少需要6次可将0.2mlBaSO4转化为BaCO3,故D正确;
故选:D。
16.【答案】A
【解析】解:A.甲苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化,苯不能,可知苯环使甲基活化,故A正确;
B.CH3CH2Br水解后,没有加硝酸中和NaOH,NaOH与硝酸银反应,不能检验溴离子,故B错误;
C.浓硫酸使蔗糖脱水后,C与浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳,均使石灰水变浑浊,由实验操作和现象,不能证明产生的气体中含CO2,故C错误;
D.配制100mL1.00ml⋅L−1NaCl溶液,计算、称量后,在烧杯中溶解、冷却后转移到100mL容量瓶中定容,不能在烧杯中溶解配制一定物质的量浓度的溶液,故D错误;
故选:A。
A.甲苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化,苯不能;
B.CH3CH2Br水解后,在酸性溶液中检验溴离子;
C.浓硫酸使蔗糖脱水后,C与浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳,CO2、SO2都能使澄清石灰水变浑浊;
D.配制100mL1.00ml⋅L−1NaCl溶液,计算、称量后,在烧杯中溶解、冷却后转移到100mL容量瓶中定容。
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、反应与现象、物质的检验、溶液的配制、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。
17.【答案】容量瓶 硝酸酸化的硝酸银溶液 4Cu(NH3)2++O2+8NH3+2H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH− 有红色固体析出 在Cl−的作用下,Cu2+氧化亚硫酸根生成硫酸根 CD 在Cl−作用下,Cu2+的氧化性增强
【解析】解:(1)①配制溶液需用到的玻璃定量仪器是容量瓶;溶液中存在氯离子,检验氯离子的方式为加入足量的硝酸酸化的硝酸银溶液,
故答案为:容量瓶;硝酸酸化的硝酸银溶液;
②无色溶液含有的离子为Cu(NH3)2+,在空气中被氧气氧化,生成蓝色溶液[Cu(NH3)4]2+,所以对应的离子方程式为:4Cu(NH3)2++O2+8NH3+2H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH−,
故答案为:4Cu(NH3)2++O2+8NH3+2H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH−;
(2)①已知Cu+→稀硫酸Cu2++Cu,向含有亚铜离子的溶液中加入稀硫酸会发生歧化反应,生成铜,
故答案为:有红色固体析出;
②溶液中的氧化剂除了氧气之外还有铜离子,当存在氯离子时,铜离子会具有较强的氧化性,会把亚硫酸根氧化,
故答案为:在Cl−的作用下,Cu2+氧化亚硫酸根生成硫酸根;
③Cu(NH3)2+配合物中,Cu2+提供空轨道,NH3给出孤对电子,形成配位键,故C错误;洗涤时,向沉淀物中加入洗涤剂至没过沉淀,不能搅拌,让洗涤剂顺利留下,多次操作,故D错误;
故答案为:CD;
(3)向2mL0.5ml/LNa2SO3溶液中加入1mL0.25ml/LCuCl2溶液,立即产生橙黄色沉淀亚硫酸铜,在NaCl溶液中,硫酸亚铜继续发生氧化还原反应,生成CuCl白色沉淀,根据沉淀颜色的变化快慢可知,复分解反应较快,氧化还原反应较慢,
故答案为:在Cl−作用下,Cu2+的氧化性增强。
Na2SO3溶液中加入CuCl2溶液,立即产生橙黄色沉淀A,放置5min左右,转化为白色沉淀,沉淀B为CuCl。对于沉淀B组成的验证:向洗涤后的CuCl中加入足量浓氨水,得到无色溶液Cu(NH3)2Cl,在空气中放置一段时间,溶液变为深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2和[Cu(NH3)4]Cl2。取少量深蓝色溶液,加入硝酸酸化的硝酸银,产生白色沉淀AgCl,证明有氯离子的存在。沉淀A组成的验证:反应物为Na2SO3和CuCl2,沉淀A中不含SO42−,那么A中存在CuSO3,洗涤后,加入足量的NaCl溶液,增大了氯离子的浓度,产生白色沉淀CuCl,无色溶液先加氯化钡溶液有白色沉淀生成,再加足量盐酸,白色沉淀减少,即这个过程中发生氧化还原反应,酸性条件下,氯离子的催化下,生成了硫酸根。
本题主要考查了性质实验方案的设计,属于高频考点,需要边思考、边分析,熟悉科学探究方法是解题关键,侧重考查分析能力,题目难度一般。
18.【答案】3d54s1 16P>S>Sisp3 BCaCrO3 32×3140ρNA×10−10
【解析】解:(1)Cr为24号元素,位于第四周期第ⅥB族,价层电子排布式为3d54s1;S原子核外有16个电子,核外电子的运动状态有16,
故答案为:3d54s1;16;
(2)同一周期从左向右第一电离能呈增大的趋势,但第Ⅵ族的第一电离能比相邻元素的大,故Si、P、S的第一电离能由大到小的顺序为:P>S>Si,
故答案为:P>S>Si;
(3)SO42−中S原子的价层电子排布式为4+6+2−2×42=4,为sp3杂化,
故答案为:sp3;
(4)根据化合物中元素化合价代数和为0原则,CrO5中5个O共为−6价,说明以−1价氧元素存在的共有两个过氧根,一个氧离子元素化合价−2价,离子符号为O2−,即过氧键为2个,其结构式为B,
故答案为:B;
(5)由图可知,Ca位于顶点,个数为8×18=1,O位于面心,个数为6×12=3,1个Cr位于体心,Ca:Cr:O=1:1:3,化学式为:CaCrO3,
故答案为:CaCrO3;
(6)晶胞质量为40+52+3×16NAg,设晶胞边长为apm,晶胞体积为(a×10−10)3cm3,由ρ=mV可得,ρg⋅cm−3=40+52+16×3NAg(a×10−10)3cm3,a=3140ρNA×10−10pm,则相邻Ca2+与Cr3+之间的最短距离为体对角线的一半,即 32×3140ρNA×10−10pm,
故答案为: 32×3140ρNA×10−10。
(1)Cr为24号元素,位于第四周期第ⅥB族;有多少个电子就有多少种运动状态;
(2)同一周期从左向右第一电离能呈增大的趋势,但第Ⅵ族的第一电离能比相邻元素的大;
(3)SO42−中S原子的价层电子排布式为4+6+2−2×42=4;
(4)根据元素化合价代数和为0的原则计算分析,CrO5中5个O共为−6价,必定有4个为−1价;
(5)由图可知,Ca位于顶点,个数为8×18=1,O位于面心,个数为6×12=3,1个Cr位于体心;
(6)晶胞质量为40+52+3×16NAg,设晶胞边长为apm,晶胞体积为(a×10−10)3cm3,根据ρ=mV可求得晶胞边长,相邻Ca2+与Cr3+之间的最短距离为体对角线的一半。
本题考查物质结构和性质,侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力、空间想象能力及计算能力,明确原子结构、价层电子对互斥理论、晶胞计算方法是解本题关键,题目难度中等。
19.【答案】 Fe3SiC2 2Fe3SiC2+30H2SO4=3Fe2(SO4)3+21SO2↑+4CO2↑+2SiO2+30H2O或2Fe3SiC2+30H2SO4=3Fe2(SO4)3+21SO2↑+4CO2↑+2H2SiO3+28H2O2MnO4−+5SO2+2H2O=Mn2++5SO42−+4H+ 取少量溶液G于试管中,滴加石蕊试液,若溶液变红,则存在H+;另取少量溶液G于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液变为血红色,则存在Fe3+
【解析】解:(1)E为CO2,结构式为C=O=C,电子式是;根据分析,X的化学式是Fe3SiC2,
故答案为:;Fe3SiC2;
(2)X是Fe3SiC2,X与足量浓H2SO4反应生成Fe2(SO4)3、SO2、CO2、SiO2、H2O,化学方程式为2Fe3SiC2+30H2SO4=3Fe2(SO4)3+21SO2↑+4CO2↑+2SiO2+30H2O或2Fe3SiC2+30H2SO4=3Fe2(SO4)3+21SO2↑+4CO2↑+2H2SiO3+28H2O,
故答案为:2Fe3SiC2+30H2SO4=3Fe2(SO4)3+21SO2↑+4CO2↑+2SiO2+30H2O或2Fe3SiC2+30H2SO4=3Fe2(SO4)3+21SO2↑+4CO2↑+2H2SiO3+28H2O;
(3)气体D为SO2,SO2可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为硫酸根离子,则SO2与酸性KMnO4溶液反应的离子反应方程式为2MnO4−+5SO2+2H2O=Mn2++5SO42−+4H+,
故答案为:2MnO4−+5SO2+2H2O=Mn2++5SO42−+4H+;
(4)溶液G中的阳离子有H+、Fe3+;检验溶液G中的阳离子的具体操作为:取少量溶液G于试管中,滴加石蕊试液,若溶液变红,则存在H+;另取少量溶液G于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液变为血红色,则存在Fe3+,
故答案为:取少量溶液G于试管中,滴加石蕊试液,若溶液变红,则存在H+;另取少量溶液G于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液变为血红色,则存在Fe3+。
4.4g固体X分为两等份,每份2.2g,与足量O2在加热条件下反应产生气体C和固体A,A与足量NaOH反应得到红棕色固体B,红棕色固体为不溶于NaOH的Fe2O3,则n(Fe2O3)=2.4g160g/ml=0.015ml,n(Fe)=0.03ml;另一份X与足量浓硫酸加热反应生成的气体D,D与酸性高锰酸钾反应后得到的气体E与足量澄清石灰水反应生成固体F为碳酸钙,F为2.0g,则n(CaCO3)=2.0g100g/ml=0.02ml,n(C)=0.02ml;每份中除铁、碳外的质量为2.2g−0.03ml×56g/ml−0.02ml×12g/ml=0.28g,结合固体A中部分能与NaOH反应,与硫酸反应后产生的固体H可推出可能产生SiO2固体,则另一元素为Si,物质的量为0.28g28g/ml=0.01ml,故n(Fe):n(Si):n(C)=0.03ml:0.01ml:0.02ml=3:1:2,X的化学式为Fe3SiC2;进一步确认固体A为Fe2O3和SiO2的混合物;固体H为SiO2或H2SiO3,溶液G中含有过量的硫酸和生成的硫酸铁。
本题考查物质组成及含量测定实验,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应、元素守恒为解答的关键,侧重分析与实验、计算能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度中等。
20.【答案】−286 50%660.2400℃的反应速率更快,相同温度下,催化剂Ⅱ副产物浓度低,甲烷与甲醇比例高 AD
【解析】解:(1)已知2H2O2H2↑+O2↑,△H=+572kJ⋅ml−1,则氢气燃烧生成1ml液态水放出热量为:286kJ,故△H=−286kJ/ml,
故答案为:−286;
(2)①△H>Ea,则生成物能量低于a,则图应该为,
故答案为;
②列出三步法:CO2(g)+4H2(g) 催化剂2H2O(g)+CH4(g)
故二氧化碳的转化率=转化的量总量×100%=×100%=50%;K=c(CH4)×c2(H2O)c(CO2)×c4(H2)=0.012××0.024=625,对应的温度是660.2℃,
故答案为:50%;660.2;
(3)由图可知400℃的反应速率更快,相同温度下,催化剂Ⅱ副产物浓度低,甲烷与甲醇比例高,
故答案为:5.4;400℃的反应速率更快,相同温度下,催化剂Ⅱ副产物浓度低,甲烷与甲醇比例高;
(4)某温度下,反应CO2(g)+4H2(g)2H2O(g)+CH4(g)在密闭容器中达到平衡,
A.增大压强,正逆反应速率均增大,正反应速率增大的多,则v正>v逆,温度不变,平衡常数不变,故A正确;
B.加入催化剂,只能加快反应速率,不影响平衡,故平衡时CH4的浓度不变,故B错误;
C.恒容下,充入一定量的稀有气体,不改变反应物等各物质的浓度,正逆反应速率不变化,平衡不移动,故C错误;
D.400℃的反应速率更快,相同温度下,催化剂Ⅱ副产物浓度低,甲烷与甲醇比例高,则催化剂Ⅱ选择性地提高该反应的速率,故D正确;
故答案为:AD。
(1)燃烧热是指生成1ml液态水所放出的热量;
(2)①△H>Ea,则生成物能量低于a;
②转化率=转化的量总量×100%;根据平衡常数求出此时的温度;
(3)由表格可知400℃的反应速率更快;
(4)某温度下,反应CO2(g)+4H2(g)2H2O(g)+CH4(g)在密闭容器中达到平衡,
A.增大压强,正逆反应速率均增大,正反应速率增大的多;
B.加入催化剂,只能加快反应速率,不影响平衡,故平衡时CH4的浓度不变;
C.恒容下,充入一定量的稀有气体,不改变反应物等各物质的浓度;
D.400℃的反应速率更快,相同温度下,催化剂Ⅱ副产物浓度低,甲烷与甲醇比例高。
本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握盖斯定律为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大。
21.【答案】羟基、羧基 C24H25O4NBC 或
【解析】解:(1)D为,D中官能团为羟基、羧基,
故答案为:羟基、羧基;
(2)黄酮哌酯的分子式是C24H25O4N,
故答案为:C24H25O4N;
(3)A.A→B的反应类型为取代反应或磺化反应,故A错误;
B.化合物B中磺酸基能电离出氢离子,为一元强酸,可以制备合成洗涤剂,故B正确;
C.E中不含酚羟基、F含有酚羟基,所以可以用FeCl3溶液鉴别E和F,故C正确;
D.羧基、酯基水解生成的酚羟基和羧基都能和NaOH以1:1反应,化合物E与氢氧化钠溶液反应,最多耗3mlNaOH,故D错误;
故答案为:BC;
(4)D为,D发生取代反应生成E,D→E的反应方程式为,
故答案为:;
(5)X是F的分异构体,X符合下列条件:
①含有酯基;
②含有苯环;
③核磁共振氢谱有两组峰,说明含有两种氢原子,F的不饱和度是6,苯环的不饱和度是4、酯基的不饱和度是1,根据F中不饱和度及氧原子个数知,X中含有两个酯基且X的结构对称,符合条件的结构简式、,
故答案为:或;
(6)以为原料合成,对二甲苯中两个甲基发生氧化反应生成羧基;苯环上的氢原子发生A生成B、B生成C的反应引入酚羟基;酚羟基发生取代反应然后发生异构化得到目标产物,合成路线为,
故答案为:。
A和浓硫酸发生取代反应生成B,B发生取代反应生成C,根据C、E结构简式及D的分子式知,C中酚羟基邻位发生反应生成−COOH,则D为,D中酚羟基上的氢原子被取代生成E,E发生异构生成F,F和苯甲酸酐发生取代反应生成G,G发生一系列反应生成黄酮哌酯;
(6)以为原料合成,对二甲苯中两个甲基发生氧化反应生成羧基;苯环上的氢原子发生A生成B、B生成C类型的反应引入酚羟基;酚羟基发生取代反应然后发生异构化得到目标产物。
本题考查有机物推断和合成,侧重考查对比、分析、判断及知识综合运用能力,正确推断各物质的结构简式是解本题关键,采用知识迁移、逆向思维方法进行合成路线设计,题目难度中等。指示剂
pH范围及对应颜色
甲基橙
<3.1(红色)
3.1∼4.4(橙色)
>4.4(黄色)
酚酞
<8.2(无色)
8.2∼10.0(粉红色)
>10.0(红色)
选项
实验目的
实验方案
A
向两支分别盛有2mL苯和2mL甲苯的试管中各加入几滴酸性高锰酸钾溶液,用力振荡,观察现象
探究有机物中基团间的相互作用
B
检验CH3CH2Br中的溴元素
将CH3CH2Br与NaOH溶液混合加热,静置,向上层清液加入AgNO3溶液,观察是否生成浅黄色沉淀
C
证明蔗糖与浓硫酸反应产生的气体中含CO2
将气体通入澄清石灰水中,观察是否生成白色沉淀
D
用NaCl固体配制100mL1.00ml⋅L−1NaCl溶液
将5.85gNaCl固体放在烧杯中,加入100mL蒸馏水,搅拌
A
B
C
催化剂
t=350℃
t=400℃
c(CH3OH)
c(CH4)
c(CH3OH)
c(CH4)
催化剂Ⅰ
10.8
12722
345.2
42780
催化剂Ⅱ
9.2
10775
34
38932
2022-2023学年上海市宝山区高二(下)期末化学试卷(含详细答案解析): 这是一份2022-2023学年上海市宝山区高二(下)期末化学试卷(含详细答案解析),共13页。试卷主要包含了实验题,简答题等内容,欢迎下载使用。
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