江苏省2023-2024学年高二上学期期末迎考化学C卷含答案

绝密★启用前 C卷江苏省20232024学年高二上学期期末迎考卷化学注意事项:1.本试卷100分,考试用时75分钟。2.答题前,考生务必将班级、姓名、学号写在密封线内。可能用到的相对原子质量:H—1Li—7C—12N—14O—16Cl—35.5Cu—64一、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最符合题意。1.2023年11月15日,中美两国发表关于加强合作应对气候危机的阳光之乡声明。下列燃料的使用符合该声明的是 ()A.CH4 B.H2 C.C4H10 D.C2H5OH2.反应CO(NH2)2+2NaOH+NaClONa2CO3+N2H4·H2O+NaCl制备水合肼。下列有关说法正确的是 ()A.H2O的电子式为H+[··O····

··]C.NaOH中存在离子键和共价键 D.N2H4分子中含有氮氮双键3.实验室制取Cl2并验证其部分性质,实验原理及装置均正确的是 ()甲乙丙丁A.用装置甲制备氯气 B.用装置乙收集氯气C.用装置丙测氯水的pH D.用装置丁吸收尾气4.元素O、S、Se、Te位于元素周期表中ⅥA族。下列说法正确的是 ()A.原子半径:r(O)>r(S)>r(Se) B.第一电离能:I1(O)<I1(S)<I1(Se)C.热稳定性:H2O<H2S<H2Se D.在元素周期表中Te附近寻找半导体材料阅读下列材料,完成5~7题:氮族和碳族元素的单质及其化合物在研究和生产中有着广泛的应用。NaNO2是一种重要的化工原料,有毒,NaNO2也是一种食品添加剂,使用时须严格控制用量。HNO2有强氧化性;砷化镓(GaAs)是当前最重要,技术成熟度比较高的半导体材料之一,我国“玉兔二号”月球车就是通过砷化镓太阳能电池提供能量。5.下列说法不正确的是 ()A.NaNO2有毒,不能作食品添加剂B.NH3分子是由极性键构成的极性分子C.C2H2分子中的所有原子均处在同一条直线上D.硅、砷、砷化镓(GaAs)均可作半导体材料6.下列说法正确的是 ()A.溶解性:CH4>NH3B.电负性:N>O>CC.熔、沸点:Si>SiC>金刚石D.H2O、NH3分子中心原子的杂化类型均为sp3杂化7.碳、氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是 ()A.雷雨发庄稼:N2NOHNO3B.侯氏制碱法:NaCl(aq)Na2CO3C.实验室快速制备少量NH3:NH3·H2ONH3D.汽车尾气处理:2NO+2CO2C+2NO28.有机物Y是正处于临床试验阶段的小分子抗癌药物。关于有机物Y的叙述正确的是 ()A.Y可与甲醛发生缩聚反应B.1molY最多消耗1molBr2C.1molY最多消耗6molH2D.Y分子中的C原子有3种杂化方式9.为提纯下列物质(括号内的物质为杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是 ()选项被提纯物质除杂试剂分离方法ACO2(SO2)石灰水洗气B甲烷(乙烯)溴水洗气C乙酸乙酯(乙酸)饱和NaHCO3溶液蒸馏D苯(苯酚)溴水过滤10.制备平喘药沙丁胺醇的重要一步如下。有关说法不正确的是 ()A.X分子中含有手性碳原子B.由X转化为Y发生了取代反应C.等量的X、Y消耗NaOH的物质的量之比为2∶3D.Y与足量的氢气加成后,产物分子中含有4个手性碳原子11.海洋是一个巨大的资源宝库,海水开发利用的部分流程如图所示。下列说法正确的是 ()A.物质X选用NaOHB.该流程图的步骤①中,蒸发浓缩、冷却结晶可得到MgCl2C.滤液中含有的离子主要有:Na+、Ca2+、Br-、OH-、SOD.该流程图的步骤②反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2OSO42-+2H12.室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是 ()选项实验操作及现象实验结论A向Na2CO3溶液中加入冰醋酸,将产生的气体直接通入硅酸钠溶液中,出现白色凝胶酸性:醋酸>碳酸>硅酸B向酸性KMnO4溶液中加入某有机物,溶液褪色该有机物中含有碳碳双键C在麦芽糖水解液中加入氢氧化钠调节至碱性,加入银氨溶液,水浴加热,出现银镜麦芽糖水解产物具有还原性D鸡蛋白溶液中加入饱和硫酸铵溶液,出现白色浑浊,继续加入蒸馏水,沉淀溶解蛋白质发生了盐析13.K3\[Fe(C2O4)3\]·3H2O晶体是制备某负载型活性铁催化剂的主要原料,某化学小组制备K3\[Fe(C2O4)3\]·3H2O晶体步骤如下:①称取5g莫尔盐\[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O\],加入25mL水和几滴稀硫酸溶液充分溶解,再加入30mL饱和H2C2O4溶液,加热至沸,生成黄色沉淀(FeC2O4·2H2O);②将沉淀洗涤至中性,加入15mL饱和K2C2O4溶液,水浴加热至35℃,边搅拌边缓慢滴加H2O2溶液,沉淀逐渐变为红褐色;③将混合物煮沸35s,加入10mL饱和H2C2O4溶液,红褐色沉淀溶解。趁热过滤,滤液冷却后,析出翠绿色晶体,过滤、干燥。下列说法正确的是 ()A.K3\[Fe(C2O4)3\]·3H2O中Fe元素的化合价为+2B.H2O、NH4C.步骤①发生反应的离子方程式:Fe2++2H2O+C2O42-FeC2O4·2H2D.步骤②可将水浴温度升高至80℃以上,加快反应速率二、非选择题:共4题,共计61分。14.(16分)K2FeO4是高效、绿色的水处理剂,紫色的K2FeO4易溶于水、微溶于浓碱溶液,不溶于乙醇,在0~5℃的强碱性溶液中较稳定,在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2。湿法制备K2FeO4流程图如下:(1)制备Na2FeO4时,NaOH和NaClO混合溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为

。

(2)发生氧化反应的离子方程式为。

(3)加入饱和KOH溶液“转化”能够实现的原因为。

(4)FeO42-在水溶液中的存在形态图如图1所示。若向pH=9的这种溶液中加硫酸至pH=4,HFeO4图1图2图3(5)高铁酸钾(K2FeO4)可用于氨氮处理。氧化剂的氧化性受溶液中的H+浓度影响较大。用K2FeO4氧化含氨氮废水,其他条件相同时,废水pH对氧化氨氮去除率及氧化时间的影响如图2所示。当pH小于9时,随着pH的减小,氨氮去除率减小,氧化时间明显缩短的原因是。

(6)用K2FeO4净水的原理如图3所示,该净水原理可描述为

。

15.(15分)第四周期过渡元素Cr、Mn、Fe、Co、Cu可与C、H、O形成多种化合物。方钴矿化合物是典型的热电材料,在环境污染和能源危机日益严重的今天,进行新型热电材料的研究具有很强的现实意义。元素Mn、Fe、Co的电离能的数据如下:元素I1I2I3I4……Mn717150932484940Fe462.51561.929575290Co760.4164832324950(1)基态Co原子的价层电子排布式为,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难,其原因是。

(2)Cr元素的氯化物的结晶水合物CrCl3·6H2O是配位化合物,由于内界配体不同而有不同的颜色(暗绿色、浅绿色、紫色),将1mol暗绿色的CrCl3·6H2O晶体溶于水,加入足量硝酸银溶液,立即生成2molAgCl沉淀,已知Cr3+的配位数为6,则该浅绿色晶体中配离子的化学式为。

(3)合成氨工业中,原料气在进入合成塔前需经过铜氨溶液处理,目的是除去其中的CO,其反应为\[Cu(NH3)2\]++CO+NH3\[Cu(NH3)3(CO)\]+。\[Cu(NH3)3(CO)\]+中配体为,配位原子为,提供空轨道的离子为,配位数为。

甲乙(4)Sb是第五周期ⅤA族元素,其同族元素可用于研制农药,例如3,5-二氯苯胺是农用杀菌剂的关键中间体,甲乙①化合物甲中O、N、C、H的电负性由小到大的顺序为。

②化合物乙中N原子杂化轨道类型为。

③化合物乙中的σ键和π键数目之比为(苯环中6个C原子共同形成了一个6原子6电子的大π键,可表示为Π66(5)CuO的晶胞结构如图所示,可确定该晶胞中阴离子的个数为,O2-的配位数是。

16.(15分)G是一种高分子功能材料,在生产、生活中有广泛应用。一种合成G的路线如图。已知:①;②+R—CHCH—CHO。(1)化合物D的酸性比苯甲酸的(填“强”或“弱”或“无差别”)。

(2)E的分子式为C8H7O2Cl,可由D与Cl2在光照下反应合成,E的结构简式为。

(3)F→G的反应类型为。

(4)写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式:。

①碱性条件水解酸化后的两种产物的核磁共振氢谱均有2组峰。②产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且能使氯化铁发生显色反应;另一种有机产物能与NaHCO3反应生成CO2气体。(5)写出以、和CH3CHO为原料制备的合成路线流图(合成路线流程图示例见本题题干)。17.(15分)CxHy、NOx、CO、CO2、SO2及固体颗粒物等会引起光化学烟雾、温室效应等,将污染物资源化是治理污染的一种有效途径。Ⅰ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1=-95.2kJ/molⅡ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-53.7kJ/molⅢ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3=+41.5kJ/mol(1)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有(填字母)。

A.增大CO2的浓度,反应Ⅱ、Ⅲ的正反应速率都增加B.加入更高效的催化剂,可提高CH3OH的平衡产率C.缩小体积增大压强可提高H2的转化率D.将CH3OH液化分离出可使正反应速率增大,平衡正向移动(2)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线如图1所示,曲线③为反应(填“Ⅰ”或“Ⅱ”或“Ⅲ”);结合各反应的ΔH,归纳lgK-T曲线变化规律:(任意一条)。

图1图2(3)某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将CO、NO以一定流速通过两种不同的催化剂进行反应,测定尾气脱氮率(脱氮率即NO转化率),结果如图2所示,温度在450~550℃,曲线Ⅱ中脱氮率随温度升高变化不明显的主要原因可能是

。

(4)用电化学方法还原CO2将其转化为其他化学产品可以实现对CO2的综合利用。图3是在酸性条件下电化学还原CO2的装置示意图:图3图4图5已知:法拉第效率(FE)的定义:FE(B)=n(生成B所用的电子)n(通过该极的电子)×100%。控制pH=1、电解液中存在KCl时,电化学还原CO2过程中CH4(其他含碳产物未标出)和①写出阳极产生O2电极反应式:。

②结合上图的变化规律,推测KCl可能的作用是。

③c(KCl)=3mol/L时,22.4L(标准状况,下同)的CO2被完全吸收并还原为CH4和C2H4,分离H2后,将CH4和C2H4混合气体通入如图5所示装置(反应完全),出口处收集到气体4.48L(不考虑水蒸气),则FE(C2H4)=。

江苏省20232024学年高二上学期期末迎考卷(C卷)化学参考答案与评分标准1.B2.C解析:H2O的电子式为H··O····

··H,A错误;氯离子最外层有8个电子,B错误;NaOH中存在离子键和共价键,C正确;3.B解析:实验室用浓盐酸和MnO2固体制备氯气时候需要加热,A错误;氯水有漂白性,不能用pH试纸测其pH,C错误;氯气难溶于饱和食盐水,应该用氢氧化钠溶液吸收氯气,D错误。4.D解析:同主族从上到下,元素原子的电子层数不断增多,原子半径逐渐增大,A错误;同主族从上到下,元素的第一电离能逐渐减小,B错误;同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,氢化物的热稳定性逐渐减弱,热稳定性:H2O>H2S>H2Se,C错误。5.A解析:NaNO2有毒,是一种食品添加剂,使用时须严格控制用量,可适当添加,A错误。6.D解析:氨气分子与水分子之间可形成氢键,氨气极易溶于水,甲烷难溶于水,溶解性:CH4<NH3A错误;同周期从左到右,主族元素的电负性逐渐增大,电负性:C<N<O,B错误;原子半径:C<Si,键长:C—C<Si—C<Si—Si,键长越短,键能越大,熔、沸点越高,所以熔、沸点:金刚石>SiC>Si,C错误。7.C解析:NO与水不反应,A错误;侯氏制碱法首先是将CO2通入溶有NH3的饱和NaCl溶液中生成的是碳酸氢钠,再加热碳酸氢钠制备碳酸钠,B错误;汽车尾气在催化剂作用下生成N2和CO2,D错误。8.A解析:酚羟基的邻、对位上含有H原子,可与甲醛发生缩聚反应,A正确;Y分子中含有1个碳碳双键、酚羟基的邻、对位上的H原子均可消耗Br2,1molY最多消耗3molBr2,B错误;苯环和碳碳双键均可消耗H2,羧基和酯基均不与氢气反应,则1molY最多消耗4molH2,C错误;Y分子中苯环、碳碳双键、酯基、羧基上碳原子均为sp2杂化,其余甲基、亚甲基碳原子为sp3杂化,则碳原子有2种杂化方式,D错误。9.B解析:CO2和SO2均能与石灰水反应,A错误;除去乙酸乙酯中的乙酸应该加入饱和Na2CO3溶液充分混合后分液,C错误;苯酚与溴水反应生成的2,4,6-三溴苯酚溶于苯,不能用过滤的方法除去,应该加入NaOH溶液,分液取上层有机层得到苯,D错误。10.A解析:X分子中不含有手性碳原子,A错误;由X转化为Y发生了取代反应,B正确;X分子中的酚羟基、羧基消耗NaOH,Y分子中酚羟基、羧基、碳溴键消耗NaOH,则等量的X、Y消耗NaOH的物质的量之比为2∶3,C正确;Y与足量的氢气加成后的产物分子中含有4个手性碳原子,如图所示:(标“﹡”为手性碳原子),D正确。11.C解析:工业上海水开发利用获得Mg(OH)2沉淀时,应加入资源相对丰富易得的Ca(OH)2去沉淀Mg2+,选用NaOH成本太高,A错误;在图中的步骤①中,将MgCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶可得到晶体MgCl2·6H2O,B错误;步骤②的反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2OSO42-+2Br-+4H+,12.D解析:因醋酸具有挥发性,生成的CO2气体中混有挥发出的CH3COOH,变浑浊可能是因为CO2与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,也可能是因为CH3COOH与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,无法比较碳酸与硅酸的酸性强弱,A错误;碳碳双键、碳碳三键、醇羟基、甲苯等都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误;由于麦芽糖本身是还原性糖,含有醛基,能够发生银镜反应,干扰了实验结果,该实验现象不能说明麦芽糖水解产物具有还原性,C错误;饱和硫酸铵溶液可使蛋白质发生盐析,盐析为可逆过程,D正确。13.B解析:根据化合物中元素化合价代数和为零,K3\[Fe(C2O4)3\]·3H2O中Fe元素的化合价为+3,A错误;H2O、NH4+价层电子对互斥模型均为四面体形,B正确;H2C2O4为弱酸,离子方程式中不能拆分,步骤①发生反应的离子方程式:Fe2++2H2O+H2C2O4FeC2O4·2H2O↓+2H+,C错误;水浴加热的温度过高,过氧化氢受热分解加速,不利于最终产物的生成,D14.(1)边搅拌边将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴入NaOH和NaClO混合溶液中(2分)(2)3ClO-+2Fe3++10OH-2FeO42-+3Cl-+5H2O(3分)(3)高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小,加入饱和KOH溶液,析出K2FeO4(2分)(4)先变大后变小(2分)(5)随着pH的减小,K2FeO4的稳定性减弱,利用率降低,氨氮去除率低,但H+浓度增大,氧化性增强,氧化时间缩短(3分)(6)K2FeO4强氧化性可将水中的活细菌灭活,其还原产物为Fe3+,Fe3+水解生成胶体,胶体吸附水中的悬浮物,得到净化水(4分解析:(1)K2FeO4易溶于水、微溶于浓碱溶液,不溶于乙醇,在0~5℃的强碱性溶液中较稳定,在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2,则应边搅拌边将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加NaOH和NaClO混合溶液中。(3)溶解度更小的高铁酸钾易从溶液中析出。(4)由图1可知,HFeO4-浓度先变大后变小。(5)随着pH减小,高铁酸钾稳定性减弱,利用率降低,则氨氮的去除率降低;同时随着pH减小,K2FeO4的氧化性增强15.(1)3d74s2(1分)Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态,而Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态(2分)(2)\[Cr(H2O)5Cl\]2+(1分)(3)NH3、CO(2分)N、C(2分)Cu+(1分)4(1分)(4)①H<C<N<O(1分)②sp3(1分)③14∶1(1分)(5)4(1分)4(1分)解析:(4)②化合物乙中N原子价层电子对数=3+1=4,杂化轨道类型为sp3。③化合物乙中共14个σ键和1个大π键Π66,化合物乙中的σ键和π键之比为14∶1。(5)CuO的晶胞中阴离子的个数=8×18+2×12+4×14+1=4,16.(1)弱(2分)(2)(3分)(3)缩聚反应(2分)(4)(3分)(5)(5分)解析:(1)—CH3为推(斥)电子基团,可使对甲基苯甲酸的酸性比苯甲酸的酸性弱。(2)根据D、F的结构简式和E的分子式可推出E的结构简式。(3)F为羟基酸,G是高分子聚合物,F到G发生缩聚反应生成G。(4)碱性条件下水解,并在酸化后生成两种产物,产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且能使氯化铁发生显色反应,则该产物含酚羟基,且核磁共振氢谱只有2组峰,分子高度对称;另一种产物能与NaHCO3反应生成CO2气体,说明含有羧基,符合要求的同分异构体是。17.(1)AC(2分)(2)Ⅲ(2分)放热反应,lgK随T增大而减小或吸热反应,lgK随T增大而增大或焓变越大,lgK随T的变化程度越大(任写一条)(2分)(3)反应温度在450~550℃范围内,温度升高可使反应速率增大,但同时催化剂部分失活使反应速率减小,温度升高使反应速率增大的程度与催化剂失活使反应速率减小的程度相当,故NO转化率随温度变化不明显(3分)(4)①2H2O-4e-O2↑+4H+(2分)②KCl的存在有利于CO2还原成CH4,不利于生成氢气(或KCl的浓度大于1mol/L时,KCl抑制了阴极产生氢气,提高了CO2电化学还原生成CH