江苏省常州高级中学2023-2024学年高二下学期3月阶段考试化学试题
展开2024.03
说明:1.所有题目的答案都填写在答卷纸上。
2.本卷总分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:Br-80Zn-65Fe-56Al-27Ni-59Cu-64Ca-40C-59C1-35.5
第I卷选择题(共39分)
一、单项选择题:本题包括13小题,每小题3分,共计39分。每小题只有一个选项符合题意。
1.化学推动着社会的进步和科技的创新。下列说法错误的是( )
A.感染奥密克戎时,如果发热超38.5℃,可以服用布洛芬解热、镇痛
B.北京冬奥会手持火炬“飞扬”在出口处喷涂含碱金属的焰色剂,实现了火焰的可视性
C.天和核心舱首次采用了大面积可展收柔性太阳电池翼,其中氮化硼陶瓷涂层属于新型无机非金属材料
D.舰艇隐形涂料中使用的掺杂态聚乙炔为绝缘材料
2.下列化学用语或图示表达正确的是( )
A.2-甲基-2-丁醇的分子式:C5H12O
B.镁原子最外层电子的电子云轮廓图:
C.乙醇的核磁共振氢谱图:
D.用电子式表示H2O2的形成过程:+
3.下列离子方程式正确的是( )
A.Fe2O3溶于HI溶液中:
B.向硫酸铜溶液中加入NaHS溶液生成黑色沉淀:
C.向硝酸银溶液中加入少量氨水:
D.向澄清的苯酚钠溶液中通入少量CO2:
4.某铬铁矿的主要成分为Cr2O3(还含有FeO、Al2O3、MgO等杂质)。如图是制备Cr(OH)3的工艺流程:
已知:Na2CrO4溶于水,BaCrO4难溶于水。下列说法错误的是( )
A.NaOH参与的反应为两个
B.加压(即增大氧气的压强),更有利于提高Cr的浸出率
C.加碱转化步骤中,加入的碱可能为Ba(OH)2
D.溶解还原过程中,甲醇起助溶作用,HCl起还原和提供酸性环境的作用
5.丁基苯酞(结构简式为)是芹菜油的化学成分之一。动物模型研究表明,丁基苯酞可用于治疗高血压和神经保护作用。下列有关丁基苯酞的说法正确的是( )
A.苯环上一氯代物有2种
B.丁基苯酞能发生加成、氧化和缩聚反应
C.分子中所有碳原子可能处于同一平面
D.该分子与H2完全加成后有4个手性碳原子
6.分子之间可通过空间结构和作用力协同产生某种选择性,从而实现分子识别。下图是一种分子梭,在链状分子A上有两个不同的识别位点。下列说法错误的是( )
A.分子B含有醚键,属于冠醚,可以与分子A形成超分子
B.通过加入酸、碱或盐,均能实现分子梭在两个不同状态之间的切换
C.在碱性情况下,环状分子B与带有正电荷的位点1的相互作用较强
D.在分子B上引入某些基团后可携带其他离子,通过识别位点实现离子转运
7.镍离子(Ni2+)和钴离子(C2+)性质相似,可用如图所示装置实现二者分离。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-,并在直流电场作用下分别向两极迁移:C2+与乙酰丙酮不反应。下列说法正确的是( )
A.石墨M电极上的电势低于石墨N电极上的电势
B.石墨M电极的电极反应式为
C.水解离出的OH-可以抑制II室中的转化反应
D.导线中流过2mle-,I室与Ⅲ室溶液质量变化之差约为130g
8.钴(C)在化学上称为铁系元素,其化合物在生产生活中应用广泛。以甲醇为溶剂,C2+可与色胺酮分子配位结合形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如图所示),下列说法错误的是( )
A.色胺酮分子中所含元素第一电离能由大到小的顺序为N>O>C
B.色胺酮分子中N原子杂化类型不同
C.色胺酮钴配合物中钴的配位数为4
D.X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个CH3OH分子,CH3OH是通过配位键作用与色胺酮钴配合物相结合
9.下列对有关实验现象的解释或所得结正确的是( )
10.如图,某课题组设计了一种以为原料固定CO2的方法。下列说法不正确的是( )
A.该方法中I-和化合物X为催化剂
B.该过程涉及了取代反应和加成反应
C.该过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成
D.若原料用,则产物为
11.化合物Y是制备抗肿瘤药物的关键中间体,其人工合成路线如下:
下列说法正确的是( )
A.X分子中所有碳原子不可能共平面B.Y分子式为C17H15NO2
C.两者相比,Y水溶性较好D.X分子存在顺反异构体
12.己知室温下Ka1(H2S)=10-7,Ka2(H2S)=10-12.9。通过下列实验探究含硫化合物的性质。
实验1:测得0.1ml/L-1H2S溶液pH=4.1
实验2:向10mL0.1 ml.L-1NaHS溶液中加入5mL水,测得溶液的pH不断减小
实验3:向实验2所得溶液中滴加10mL0.1 ml.L-1NaOH溶液,测得反应后溶液pH=l2
实验4:向实验3所得溶液中滴加几滴0.1 ml.L-1MnSO4溶液,产生粉色沉淀,再加几滴溶液,产生黑色沉淀
下列说法正确的是( )
A.由实验1可知:0.1 ml.L-1H2S溶液中c(S2-)
C.实验3所得溶液中存在:
D.出实验4可知:Ksp(MnS)>Ksp(CuS)
13.在催化剂作用下,以CO2和H2为原料进行合成CH3OH的实验。保持压强一定,将起始(CO2):n(H2)=1:3的混合气体通过装有催化剂的反应管,测得出口处CO2的转化率和CH3OH的选择性[]与温度的关系如下图所示。
已知反应管内发生的反应为
反应1:
反应2:
下列说法正确的是( )
A.
B.220℃~280℃时,反应1的速率高于反应2的速率
C.280℃时,出口处CH3OH的体积分数的实验值小于平衡值
D.220℃~240℃时CO2的平衡转化率随温度升高而降低,原因是反应2转化的CO2随温度的升高而减少
第Ⅱ卷非选择题(共61分)
14.(16分)以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2,其他不反应的杂质不考虑)和氧化锰矿(主要含MnO2)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下:
已知:1.酸性条件下,MnO2的氧化性强于Fe3+;
II. 。
(1)“浸锰”过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锰元素浸出,同时去除FeS2,有利于后续银的浸出,矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中。
①写出Mn元素基态原子的价层电子排布式:_________________。
②Ksp(MnS)______________(填“>”或“<”)Ksp(Ag2S)。
③浸锰液中主要的金属阳离子有______________。
(2)“浸银”时,使用过量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作为浸出剂,将Ag2S中的银以[AgCl2]-形式浸出。
①写出“浸银”反应的离子方程式:______________。
②解释浸出剂中Cl-、H+的作用:______________。
(3)“沉银”过程中需要用铁粉作为还原剂。
①写出“沉银”过程的离子方程式:______________。
②一定温度下,Ag的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释1分钟后Ag的沉淀率逐渐减小的原因:______________。
(4)结合“浸锰”过程,从两种矿石中各物质利用的角度,分析这种联合提取银和锰方法的优势:______________。
15.(14分)普瑞巴林是治疗癫痫的药物,其合成路线如下(Et为乙基)。
(1)普瑞巴林的分子式为______________,其所含手性碳原子数目为______________。
(2)A分子的同分异构体中含有碳氧π键的有______________种。
(3)B分子中不同类型杂化的碳原子数之比为______________。
(4)由B→C的反应类型为______________。
(S)相同条件下,1mlD分别与足量金属钠和碳酸氢钠反应,生成气体的体积比为______________。
(6)写出同时满足下列条件的B的同分异构体的结构简式:______________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应
②核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢原子
(7)写出以1,3丁二烯和尿素为原料,制备的合成路线流程图(无机试剂任用):______________。
16.(10分)对叔丁基邻苯二酚是一种无色晶体,有毒,是工业上常用的一种阻聚剂,实验室可用邻苯二酚和甲基叔丁基醚在硫酸的催化下反应制备,反应原理及实验过程如下。
相关物质的物理性质如下:
已知:实验过程中会生成3,5-二叔丁基邻苯二酚、磺化产物等副产物。
请回答:
(1)该反应的反应类型为_____________;操作1主要在如图装置中进行,仪器A的名称是_____________,使用仪器B的优点是___________________。
(2)反应中浓硫酸不宜过多的原因是______________。
(3)向混合液A中加入Na2CO3溶液的目的主要是除去混合液中的硫酸,调节pH,操作2的名称是______________,操作3的目的是______________。
(4)①将混合液B进行减压蒸馏的目的是______________。
②用重结晶法提纯对叔丁基邻苯二酚的操作顺序是______________(填序号,所有操作步骤都须用到)。
a.向粗产品中加入石油醚b.用蒸馏水洗涤c.加热充分溶解
d.加入活性炭脱色e.冷却结晶f.减压过滤g.趁热过滤h.干燥
17.(9分)NOx、SO2是大气的主要污染物。研究消除NOx、SO2的方法和机理一直是环境专家不断追求的目标。
I.南京大学某教授研究团队以CO同时还原NOx和SO2过程为研究对象,发现在一定温度下,平衡体系中发生的反应为:
①
②
在该温度下,总压为4MPa条件下,以n(CO):n(SO2):n(NO2)=2:1:1通入,t1s后达到平衡,CO2的分压为aMPa,N2的分压为bMPa。
(1)当t1s达平衡时,以CO表示的反应速率为______________________MPa/s。
(2)反应①在该温度下的Kp=_________________(MPa)-1。(列出计算式即可,无需化简)
Ⅱ.东南大学化工团队在酸性的条件下,以电化学原理消除NOx、SO2,同时又变废为宝。
(3)写出NOx转化的电极反应方程式:________________。
(4)电解生成的硫酸,电离方程式可表示为:,。
①25°C时,Na2SO4溶液的pH________________(填“>”“<”或“=”)7。
②的稀硫酸中,c(H+)=,求硫酸第二步电离的电离常数:________________(写出计算过程,结果保留三位有效数字)。
18.(12分)炼油、石化等工业会产生含硫(-2价)废水,处理的方法有沉淀法、氧化法。
(1)沉淀法。用如图1装置可以将废水中的硫转化为FeS沉淀。控制其他条件一定,测得出口处硫转化为FeS的沉淀率与溶液pH的关系如图2所示。
图1 图2
①该装置沉淀废水中的硫的原理可描述为________________。
②pH<4时,pH越小,硫转化为FeS的沉淀率越低,原因是________________。
(2)氧化法。Na2SO3氧化法、H2O2氧化法、催化氯化法等可以将含硫度水中硫元素氧化。
①Na2SO3氧化法:向含S2-的废水中,加入一定量的Na2SO3溶液,控制溶液的pH为5,可以生成S沉淀。写出该反应的离子方程式:________________。
②H2O2氧化法:向含S2-的废水中,加入H2O2溶液,其他条件一定,测得硫(-2价)的去除率、S(单质)的生成率与所加H2O2溶液体积的关系如图3所示。当所加H2O2溶液体积大于9mL时,所加H2O2溶液越多,S生成率越低,原因是________________。
图3
③催化氧化法:MnO2-苯胺(MnO2为催化剂、聚苯胺为催化剂载体)可用作空气氧化含疏(-2价)废水的催化剂。碱性条件下,催化氧化废水的机理如图4所示。
图4
a.转化I中化合价发生变化的元素有________________。
b.催化剂使用一段时间后催化效率会下降,处理的方法是用氯仿(CHCl3)浸取催化剂,再将催化剂干燥即可,催化剂使用一段时间后催化效率降低的原因是________________。
高二化学3月阶段测试参考答案
1-5 DABDC6-10 BDDBC11-13CAB
【14答案】(1)3d54s2(1分)>(1分)Fe3+、Mn2+(1分)
(2)
Cl-是为了与Ag2S电离出的Ag+结合生成[AgCl2]-,使平衡正向移动,提高Ag2S的浸出率;H+是为了抑制Fe3+水解,防止生成Fe(OH)3沉淀(2分)
(3)
随着时间的推移,Fe2+被氧气氧化为Fe3+,Fe3+把部分Ag氧化为Ag+(3分)
(4)可将两种矿石中的锰元素同时提取到浸锰液中,得到MnSO4,同时将银元素和锰元素分离开;生成的Fe3+还可以用于浸银,节约氧化剂(2分)
【15答案】(1)C8H17NO2(1分)1个(1分)(2)6(2分)
(3)6:3:1(顺序可换)(1分)
(4)加成反应(1分)(5)1:2(1分)
(6)或
(7)
【16答案】(1)取代反应(1分)球形冷凝管(1分)平衡气压,使液体顺利滴下(1分)
(2)浓硫酸过多,产品中磺化产物杂质含量增加:且会增加后续加入Na2CO3的量(2分)
(3)分液(1分)萃取水层1中的对叔丁基邻苯二酚,减少产品的损失(1分)
(4)降低对叔丁基邻苯二酚的沸点,使其更易被蒸馏出来(1分)(其他合理答案也可)acdgefbh(2分)
【17答案】(1)(2)
(3)(3分)
(4)>(1分)(2分)
【18答案,每空2分】(1)电解时阳极Fe失去电子生成Fe2+,Fe2+可与废水中S2-反应生成FeS沉淀pH<4时,pH越小,H+浓度越大,废水中S2-与H+结合导致S2-浓度越小,则转化成FeS沉淀的硫的量越少
(2)
硫元素被过多的过氯化氢氧化成更高价态的SO32-或SO42-
S、O、Mn
生成的S覆盖在催化剂表面或进入催化剂内空隙处,减少了催化剂与废水反应的接触面积实验操作
现象
解释或结论
A
将少量铜粉加入稀硫酸中,无明显现象,再加入硝酸铁溶液
铜粉溶解
Fe3+与铜粉反应
B
用蒸馏水溶解CuCl2固体,并继续加水稀释
溶液由绿色逐渐变为蓝色
正向移动
C
将25C0.1ml/L的Na2SO3溶液加热到40℃,用传感器监测溶液pH变化
溶液的pH逐渐减小
温度升高,SO32-的水解程度增大
D
取2mL某卤代烃样品于试管中,加入5mL20%KOH溶液并加热,冷却到室温后滴加AgNO3溶液
产生白色沉淀
该卤代烃中含有氯元素
物质
熔点(℃)
沸点(℃)
溶解性
邻苯二酚
103
245
溶于水、乙醇等,易溶于丙酮、吡啶、碱溶液
甲基叔丁基醚
-110
55.2
易溶于乙醇、乙醚等,不溶于水
对叔丁基邻苯二酚
57
285
溶于甲醇、乙醚、四氯化碳等,难溶于冷水,微溶于热水
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