高中化学（必修二）试题及解析

高中化学（必修二）试题及解析一、单项选择题（共10题，每题1分，共10分）下列关于元素周期表的说法正确的是A.主族元素全部由短周期元素构成B.第IA族元素全部是金属元素C.元素周期表共有18个纵列、16个族D.过渡元素全部是副族元素答案：C解析：选项A错误，主族元素既包含短周期元素也包含长周期元素，比如第IA族的钾、铷等都属于长周期元素；选项B错误，第IA族包含氢元素，氢属于非金属元素；选项D错误，过渡元素包含副族元素和第VIII族元素，并非全部是副族元素；选项C表述正确，元素周期表18个纵列中，第8、9、10三个纵列共同组成第VIII族，因此总共有16个族。下列物质中只含有离子键的是A.氯化镁B.氢氧化钠C.水D.氯化铵答案：A解析：选项B错误，氢氧化钠中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键，氢氧根内部的氧原子和氢原子之间存在共价键；选项C错误，水是共价化合物，只含有氢氧共价键；选项D错误，氯化铵中铵根离子和氯离子之间存在离子键，铵根内部的氮原子和氢原子之间存在共价键；选项A正确，氯化镁中只有镁离子和氯离子之间的离子键。下列条件不能加快铁与稀硫酸反应速率的是A.适当升高反应体系的温度B.将稀硫酸替换为98%的浓硫酸C.将铁块打磨成铁粉参与反应D.向反应体系中滴加少量硫酸铜溶液答案：B解析：选项A升高温度可以提高活化分子占比，加快反应速率；选项C增大了固体反应物的接触面积，可加快反应速率；选项D中铁会置换出少量铜，形成铁铜原电池，加快反应速率；选项B中98%的浓硫酸常温下会使铁发生钝化，在铁表面生成致密的氧化膜阻止反应继续进行，因此不能加快反应速率。下列物质属于烃类的是A.乙醇B.乙酸C.苯D.乙酸乙酯答案：C解析：烃类是仅由碳、氢两种元素组成的有机物，选项A乙醇含有氧元素，选项B乙酸含有氧元素，选项D乙酸乙酯含有氧元素，均不属于烃类；选项C苯仅由碳、氢两种元素组成，属于芳香烃。铜锌原电池（电解质为稀硫酸）工作时，下列说法正确的是A.铜是原电池的负极B.锌片发生还原反应C.电子从铜片经导线流向锌片D.铜片表面有气泡产生答案：D解析：选项A错误，锌的活泼性强于铜，因此锌是负极、铜是正极；选项B错误，锌作为负极失电子，发生氧化反应；选项C错误，电子从负极（锌片）经导线流向正极（铜片）；选项D正确，溶液中的氢离子在铜片表面得电子生成氢气，因此铜片表面有气泡产生。下列元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是A.碳B.氮C.硅D.氯答案：D解析：元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，四种元素的非金属性排序为氯>氮>碳>硅，因此氯的最高价氧化物对应的水化物高氯酸酸性最强，是已知的最强无机含氧酸。下列反应属于吸热反应的是A.甲烷在空气中燃烧B.盐酸与氢氧化钠溶液中和C.碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳D.锌与稀硫酸反应制取氢气答案：C解析：常见的放热反应包括燃烧反应、酸碱中和反应、活泼金属与酸的置换反应、大多数化合反应等，因此选项A、B、D均为放热反应；大多数分解反应属于吸热反应，碳酸钙高温分解需要持续吸收热量才能进行，属于吸热反应。下列物质与正丁烷互为同分异构体的是A.甲烷B.乙烷C.异丁烷D.丙烷答案：C解析：同分异构体是指分子式相同、结构不同的物质，正丁烷的分子式为C₄H₁₀，选项A、B、D的分子式分别为CH₄、C₂H₆、C₃H₈，均与正丁烷不同；异丁烷分子式同样为C₄H₁₀，结构为带有支链的结构，与正丁烷互为同分异构体。下列海水资源利用的过程不涉及化学变化的是A.海水晒盐B.海水提镁C.海水提溴D.海水制碱答案：A解析：选项B海水提镁需要将镁离子转化为氢氧化镁、氯化镁，最终电解得到镁单质，涉及多步化学反应；选项C海水提溴需要将溴离子氧化为溴单质，涉及氧化还原反应；选项D海水制碱是以氯化钠为原料制备碳酸钠，涉及化学反应；选项A海水晒盐是通过蒸发水分使氯化钠结晶析出，没有新物质生成，属于物理变化，不涉及化学变化。下列物质不属于天然高分子化合物的是A.淀粉B.油脂C.蛋白质D.纤维素答案：B解析：高分子化合物的相对分子质量通常在一万以上，淀粉、蛋白质、纤维素的相对分子质量都可达几万到几十万，属于天然高分子化合物；油脂的相对分子质量只有几百，不属于高分子化合物。二、多项选择题（共10题，每题2分，共20分）下列关于短周期元素的说法错误的有A.短周期包含第一到第三周期的所有元素B.短周期总共有18种元素C.短周期元素全部是主族元素D.最外层电子数为2的短周期元素一定属于第IIA族答案：CD解析：选项A、B表述正确，短周期是前三周期，总共有18种元素；选项C错误，短周期元素除了主族元素之外，还包含0族的氦、氖、氩三种元素；选项D错误，氦元素的最外层电子数为2，属于0族元素，不属于第IIA族。下列物质中既有离子键又有共价键的有A.氢氧化钾B.氧化钠C.硫酸铵D.氯化氢答案：AC解析：选项B氧化钠中只有钠离子和氧离子之间的离子键；选项D氯化氢是共价化合物，只有共价键；选项A中钾离子和氢氧根之间是离子键，氢氧根内部的氧原子和氢原子之间是共价键；选项C中铵根离子和硫酸根离子之间是离子键，铵根内部的氮氢键、硫酸根内部的硫氧键都是共价键，因此两者都同时含有离子键和共价键。下列关于化学反应限度的说法正确的有A.任何可逆反应都存在一定的反应限度B.反应达到限度时，正反应速率和逆反应速率相等C.反应达到限度时，反应物和生成物的浓度相等D.可以通过改变反应条件调整可逆反应的限度答案：ABD解析：选项C错误，反应达到限度的标志是各物质的浓度保持不变，而非反应物和生成物浓度相等；选项A正确，可逆反应不能完全进行，因此都有一定的限度；选项B是反应达到平衡状态（限度）的核心标志；选项D正确，改变温度、浓度、压强等条件可以使平衡发生移动，因此可以调整反应的限度。下列装置能构成原电池的有A.铜片、锌片插入稀硫酸中，并用导线连接B.铜片、银片插入氯化钠溶液中，并用导线连接C.锌片、石墨插入乙醇中，并用导线连接D.铜片、铁片插入氯化铁溶液中，并用导线连接答案：AD解析：原电池构成需要四个条件：两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路、自发进行的氧化还原反应。选项B中铜和银都不能与氯化钠溶液发生自发的氧化还原反应，因此不能构成原电池；选项C中乙醇是非电解质，不能导电，因此不能构成原电池；选项A中锌和稀硫酸可发生自发置换反应，满足所有条件；选项D中铁可以和氯化铁发生自发氧化还原反应，满足所有条件，因此两者都能构成原电池。下列关于甲烷的说法正确的有A.甲烷是天然气、沼气的主要成分B.甲烷能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.甲烷与氯气在光照条件下能发生取代反应D.甲烷分子的空间结构是正四面体答案：ACD解析：选项B错误，甲烷的化学性质稳定，不与强氧化剂酸性高锰酸钾发生反应，因此不能使其褪色；选项A表述正确，天然气、沼气、可燃冰的主要成分都是甲烷；选项C是甲烷的特征反应，光照下甲烷分子中的氢原子可被氯原子逐步取代，生成一氯甲烷、二氯甲烷等产物；选项D表述正确，甲烷分子中碳原子连接四个氢原子，形成正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心。下列关于糖类的说法正确的有A.糖类物质都有甜味B.糖类物质由碳、氢、氧三种元素组成C.葡萄糖属于还原性糖，能发生银镜反应D.淀粉和纤维素互为同分异构体答案：BC解析：选项A错误，不是所有糖类都有甜味，比如纤维素、淀粉都属于糖类，但没有甜味；选项D错误，淀粉和纤维素的分子式虽然都可以用(C₆H₁₀O₅)n表示，但两者的聚合度n的数值差异很大，分子式并不相同，因此不属于同分异构体；选项B表述正确，糖类也被称为碳水化合物，组成元素只有碳、氢、氧；选项C表述正确，葡萄糖分子中含有醛基，属于还原性糖，能在碱性加热条件下与银氨溶液反应生成银镜。下列关于化学反应与能量的说法正确的有A.化学反应的本质是旧键断裂和新键生成，因此一定伴随能量变化B.放热反应不需要加热就可以发生C.吸热反应只有在加热条件下才能发生D.反应物总能量高于生成物总能量的反应属于放热反应答案：AD解析：选项B错误，很多放热反应也需要加热才能发生，比如煤炭的燃烧是放热反应，但需要先点燃达到着火点才能进行；选项C错误，吸热反应不一定需要加热，比如氯化铵晶体和氢氧化钡晶体的反应是吸热反应，在常温下就可以发生；选项A表述正确，旧键断裂需要吸收能量，新键生成会释放能量，两者的能量差就是反应的能量变化，因此所有化学反应都伴随能量变化；选项D是放热反应的判断依据，反应物总能量高于生成物，多余的能量会以热量等形式释放，因此是放热反应。下列元素性质变化规律正确的有A.同一周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小B.同一主族元素从上到下，金属性逐渐增强C.同一周期主族元素从左到右，最高正价都从+1递增到+7D.同一主族元素从上到下，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱答案：AB解析：选项C错误，第二周期的氧元素和氟元素没有正化合价，因此不满足最高正价从+1递增到+7的规律；选项D错误，同一主族元素从上到下金属性逐渐增强，因此最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强；选项A表述正确，同一周期主族元素电子层数相同，核电荷数增大对核外电子的吸引力增强，因此原子半径逐渐减小；选项B表述正确，同一主族元素从上到下电子层数增多，原子半径增大，失电子能力增强，因此金属性逐渐增强。下列关于乙醇的说法正确的有A.乙醇能与水以任意比例互溶B.乙醇能与金属钠反应生成氢气C.乙醇能使紫色石蕊试液变红D.乙醇在铜催化、加热条件下能被氧化为乙醛答案：ABD解析：选项C错误，乙醇属于非电解质，不能电离出氢离子，没有酸性，因此不能使紫色石蕊试液变红；选项A表述正确，乙醇分子中含有羟基，可以与水分子形成氢键，因此能与水以任意比例互溶；选项B表述正确，乙醇中的羟基氢可以被活泼金属钠置换，生成乙醇钠和氢气；选项D表述正确，乙醇的催化氧化是典型的有机反应，产物为乙醛。下列做法有利于减少化石燃料使用带来的环境污染的有A.开发太阳能、风能、氢能等清洁能源替代化石燃料B.将煤转化为水煤气后再燃烧C.直接焚烧秸秆补充土壤钾肥D.推广使用电动汽车替代传统燃油汽车答案：ABD解析：选项C错误，直接焚烧秸秆会产生大量的烟尘、一氧化碳等污染物，加重大气污染，不利于环境保护；选项A开发清洁能源可以减少化石燃料的使用，减少污染物排放；选项B将煤转化为水煤气可以提高燃烧效率，减少二氧化硫等污染物的排放；选项D推广电动汽车可以减少燃油汽车的尾气排放，因此三者都有利于减少环境污染。三、判断题（共10题，每题1分，共10分）元素周期表中同一主族元素的最外层电子数一定相等。答案：正确解析：主族元素的族序数与最外层电子数相等，同一主族的族序数相同，因此最外层电子数一定相等，这是主族元素性质具有相似性的根本原因。有化学键断裂的变化一定是化学变化。答案：错误解析：化学变化的本质是旧化学键的断裂和新化学键的生成，仅有化学键断裂没有新化学键生成的变化不属于化学变化，比如氯化钠溶于水时离子键断裂，但没有新物质生成，属于物理变化。升高温度既能加快化学反应速率，又能提高可逆反应中反应物的平衡转化率。答案：错误解析：升高温度一定会提高活化分子占比，加快所有化学反应的速率，但可逆反应的平衡移动方向与反应的热效应有关，如果是放热反应，升高温度会使平衡逆向移动，反而会降低反应物的平衡转化率。同分异构体的相对分子质量一定相等。答案：正确解析：同分异构体是分子式相同、结构不同的物质，分子式相同则相对分子质量一定相等，不过相对分子质量相等的物质不一定是同分异构体。苯分子中存在碳碳单键和碳碳双键交替的结构。答案：错误解析：苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的大π键，所有碳碳键的键长、键能都相等，不存在单双键交替的结构，因此苯不能使溴的四氯化碳溶液或者酸性高锰酸钾溶液褪色。油脂的皂化反应属于取代反应。答案：正确解析：皂化反应是油脂在碱性条件下的水解反应，水解反应的本质是取代反应，因此皂化反应属于取代反应的范畴。金属性越强的元素，其单质与酸反应置换出氢气越容易。答案：正确解析：金属性是元素原子失电子能力的体现，金属性越强，单质的还原性越强，与酸反应时越容易失电子，因此置换出氢气的反应越容易进行。所有的化学反应都可以设计成原电池，将化学能转化为电能。答案：错误解析：只有自发进行的氧化还原反应才有电子的转移，才能设计成原电池，非氧化还原反应没有电子转移，无法设计成原电池，比如酸碱中和反应就不能设计成原电池。乙烯和苯都能使溴水褪色，二者褪色的原理相同。答案：错误解析：乙烯使溴水褪色是因为乙烯分子中含有碳碳双键，与溴发生了加成反应，属于化学变化；苯使溴水褪色是因为苯萃取了溴水中的溴单质，属于物理变化，二者的褪色原理完全不同。淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖。答案：正确解析：淀粉和纤维素都属于多糖，分子都是由葡萄糖单元聚合而成的，因此在酸性条件或者酶的催化下，二者水解的最终产物都是葡萄糖。四、简答题（共5题，每题6分，共30分）简述同一周期主族元素从左到右的金属性、非金属性变化规律，并说明原因。答案：第一，变化规律：同一周期主族元素从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；第二，变化原因：同一周期主族元素的核外电子层数相同，从左到右核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子的吸引力逐渐增强，因此原子失电子能力逐渐减弱、得电子能力逐渐增强，最终表现为金属性减弱、非金属性增强。解析：本题得分点分为规律和原因两部分，各占3分，答题时需要注意区分同周期和同主族元素性质变化的原因，同主族的变化原因是电子层数递增，不要与本题的答案混淆，同时要注意明确金属性对应失电子能力、非金属性对应得电子能力的逻辑关联。简述影响化学反应速率的3种常见外界因素，并分别说明其影响效果。答案：第一，温度：其他条件不变时，升高温度化学反应速率加快，降低温度化学反应速率减慢；第二，反应物浓度：其他条件不变时，增大反应物浓度化学反应速率加快，减小反应物浓度化学反应速率减慢；第三，催化剂：其他条件不变时，加入合适的催化剂可以显著加快化学反应速率。也可补充第四点，固体接触面积：其他条件不变时，增大固体反应物的表面积，反应速率加快。解析：本题只需答出3种即可得满分，每种因素占2分，答题时要注意表述的严谨性，所有影响效果都需要加“其他条件不变”的前提，另外压强也是影响反应速率的外界因素，仅对有气体参与的反应有效，也可作为答案要点。简述甲烷、乙烯、苯三种有机物的典型化学性质差异（各1点即可）。答案：第一，甲烷属于饱和烃，特征反应为取代反应，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色；第二，乙烯属于不饱和烯烃，含有碳碳双键，特征反应为加成反应和氧化反应，能使酸性高锰酸钾溶液褪色；第三，苯中的碳碳键是独特的大π键，易发生取代反应，难发生加成反应，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。解析：本题每种物质的性质占2分，答题时要紧扣三种物质的结构差异，甲烷的饱和结构、乙烯的双键、苯的特殊键是性质差异的核心，注意不要混淆苯和乙烯的反应特性，苯的加成反应需要高温、催化剂等特殊条件，常温下不能与溴水发生加成反应。简述原电池的构成条件。答案：第一，有两个活泼性不同的电极，通常较活泼的金属作为负极，较不活泼的金属或者导电非金属作为正极；第二，存在电解质溶液，可以电离出自由移动的离子参与电极反应；第三，形成闭合回路，两个电极通过导线连接，同时电极插入电解质溶液中，保证电子和离子可以定向移动；第四，存在自发进行的氧化还原反应，可以提供可转移的电子。解析：本题答出任意3个要点即可得满分，每个要点2分，其中自发进行的氧化还原反应是核心条件，缺少这个条件即使满足其他三个要求也不能构成原电池，比如铜和银插入氯化钠溶液的装置，没有自发反应因此无法构成原电池。简述海水提溴的核心流程步骤。答案：第一，氧化：向经过酸化的海水中通入氯气，将溴离子氧化为溴单质；第二，吹出：用热空气或者水蒸气将生成的溴单质从海水中吹出，得到溴蒸气；第三，富集：用二氧化硫水溶液吸收溴蒸气，将溴单质还原为溴离子，达到富集溴元素的目的；第四，提取：再次通入氯气将溴离子氧化为溴单质，经过蒸馏提纯得到产品溴。解析：本题答出氧化、吹出、富集三个核心步骤即可得满分，重点是富集环节，因为海水中溴离子的浓度很低，直接蒸馏海水提取溴的成本极高，因此用二氧化硫吸收富集是海水提溴的关键特点，答题时需要明确这一环节的作用。五、论述题（共3题，每题10分，共30分）结合元素周期律的知识，论述为什么可以通过元素在周期表中的位置预测元素及其化合物的性质，请举例说明。答案：论点：元素周期表中元素的位置、原子结构、元素性质三者是统一的，元素的位置反映了其原子结构，而原子结构决定了元素的性质，因此可以通过元素在周期表中的位置预测其性质，这也是元素周期律的核心应用价值。论据：第一，同主族元素的最外层电子数相同，因此性质具有明显的相似性和递变性，比如第IA族的碱金属元素，最外层都只有1个电子，因此都易失电子，单质都具有强还原性，都能与水反应生成碱和氢气，同时从上到下电子层数增多，金属性逐渐增强，与水反应的剧烈程度逐渐上升，锂与水反应平缓，钠与水反应剧烈，钾与水反应会发生爆炸，只要知道某元素属于碱金属，就可以预测其具有与钠、钾类似的化学性质。第二，同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强、金属性逐渐减弱，因此最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强、碱性逐渐减弱，比如第三周期的元素，钠的最高价氧化物水化物是强碱，镁的是中强碱，铝的是两性氢氧化物，硅的是弱酸，硫的是强酸，氯的是最强无机含氧酸，根据元素在周期中的位置，就可以直接推断其最高价氧化物水化物的酸碱性强弱。实例说明：在半导体材料的研发中，科学家就是利用周期表的位置和性质的关联，在金属和非金属的分界线附近寻找半导体材料，比如硅、锗、镓都处于分界线附近，其导电性介于导体和绝缘体之间，都是常用的半导体材料，这就是通过位置预测性质指导实际应用的典型案例。结论：元素周期律实现了元素性质的系统化，通过位置预测性质不仅可以降低化学学习的难度，还能指导新材料研发、新物质合成等工作，是化学研究的核心工具之一。解析：本题得分点为论点2分，论据4分，实例2分，结论2分，答题时需要明确结构、位置、性质三者的逻辑关系，举例要贴合必修二的知识点，不要超出考纲范围。结合实例论述化学反应速率和反应限度的调控在工业生产中的重要意义。答案：论点：工业生产的核心目标是提升经济效益，因此需要同时兼顾单位时间的产量（反应速率）和原料利用率（反应限度），对二者的合理调控是化工生产提质增效的核心手段。论据：第一，反应速率的调控直接决定生产效率，比如工业合成氨的反应，如果在常温下进行，反应速率极慢，单位时间内的氨产量极低，完全没有生产价值，因此工业生产中会适当升高温度加快反应速率，同时加入铁触媒作为催化剂，可将反应速率提升数万倍，大幅提高单位时间的产量。第二，反应限度的调控直接决定原料利用率，合成氨的反应是气体分子数减少的放热可逆反应，为了提高反应物的转化率，工业生产中会采用10MPa到30MPa的高压，使平衡正向移动，提高氨的产率，同时及时将生成的氨液化分离，降低生成物的浓度，也会促进平衡正向移动，减少原料的浪费。第三，实际生产中需要兼顾速率和限度，找到最优的生产条件，合成氨反应如果温度过高，虽然反应速率更快，但放热反应升温会使平衡逆向移动，反应物的转化率大幅下降，因此工业上会选择500摄氏度左右的温度，这个温度下催化剂的活性最高，同时兼顾了反应速率和转化率，实现效益最大化。结论：化工生产中不能单一追求速率或者转化率，需要结合反应的特点综合调控，才能在降低能耗的同时提升产量，这也是化学反应原理在工业生产中最核心的应用