2023-2024學年第二學期青島2中高二期末考試化學試題一、單項選擇題1.設NA表示阿伏加德羅常數的值，下列說法正確的是()A.常溫下，1mol硝酸銨溶于稀氨水使溶液呈中性，則NH4+數目為NAB.在過氧化鈉與水的反應中，每生成0.1molO2，轉移電子的數目為0.4NAC.1mol乙二酸(H2C2O4)分子中П鍵的數目為3NAD.室溫下，pH=12的Na2CO3溶液中，由水電離出的OH-數目為0.01NA2.金屬的冶煉體現了人類文明的發展歷程，下列關于金屬冶煉的說法不正確的是()A.不活潑金屬如鉑、金等，在自然界中可以以單質的形態存在，可以采用物理方法提純B.高爐煉鐵原料為石灰石、焦炭和赤鐵礦，是利用碳單質還原Fe2O3的反應產生純鐵C.冶煉金屬鋁時要加入冰晶石，其目的是降低氧化鋁的熔點D.電解熔融的NaCl獲得金屬Na3.下列裝置正確且能達到實驗目的的是()A.圖①：在試管前添加盛有飽和NaCl溶液的洗氣瓶則可用于比較MnO2、Cl2、S的氧化性B.圖②：可以用于灼燒海帶灰、NaHCO3等固體物質C.圖③：排出盛有溴水的滴定管尖嘴內的氣泡D.圖④：用于制備少量氨水4.兩種有機物甲和乙結構如圖，根據其結構回答，下列說法正確的是()A.有機物甲的分子式為C16H20O2，并且甲、乙具有相同的官能團B.1mol有機物乙與足量的NaOH、H2反應，消耗二者物質的量比為1:3C.甲、乙兩種有機物在水中的溶解度大小接近D.可用酸性KMnO4溶液檢驗甲中的碳碳雙鍵和乙中的羥基5.有關物質的分離除雜，下列說法正確的是()A.可用溴的四氯化碳溶液除去甲烷中的乙烯B.向2mL10%的CuSO4溶液中滴入2%的NaOH溶液4至6滴，得到新制的Cu(OH)2懸濁液，然后加入甲酸甲酯溶液0.5mL，振蕩后加熱，產生磚紅色沉淀，證明甲酸甲酯具有還原性C.只用水不能用來鑒別苯和溴苯D.用溴的四氯化碳溶液和酸性高錳酸鉀溶液可以鑒別已烷、1-己烯和鄰二甲苯6.下圖所示離子對應的鉀鹽易溶于水，常被用來鑒別乙元素的某種離子。其中X、Y、Z為前四周期原子序數依次增大的三種元素，X、Y為相鄰元素，Z原子核外電子數是X、Y原子質子數之和的2倍。下列說法錯誤的是()A.與Y同周期的主族元素中，只有一種元素的第一電離能大于Y的第一電離能B.簡單氫化物沸點：X<YC.該離子能與Z生成藍色沉淀D.該離子中σ鍵與П鍵的個數比為1:17.下列實驗操作、現象與結論均正確的是()操作現象結論A向Fe2O3、CuO、Fe的混合粉末中加入過量稀鹽酸析出紅色固體反應后溶液中陽離子可能有H+、Fe2+、Cu2+B向C2H5X(X為鹵素原子中加入過量的NaOH溶液加熱一段時間后靜置，取少量上層清液于試管中，加入AgNO3溶液產生淡黃色沉淀C2H5X中鹵素原子為溴原子C向Na[Al(OH)4]溶液中滴入NaHCO3溶液產生白色沉淀，無氣泡產生[Al(OH)4]-比CO32-結合質子能力強D比較電負性：室溫下，用pH計測定CF3COOH和CCl3COOH兩種溶液的pHCF3COOH溶液的pH較小F元素的電負性大于Cl元素8.光催化氧化甲烷制甲醛的機理如圖所示。下列說法不正確的是()A.在光催化劑表面會發生反應H2O+h+=H++·OHB.CH3COOH為中間產物C.上述過程中有非極性鍵的斷裂與生成D.含O分子參與的反應一定有電子轉移9.以晶胞參數為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置，稱為原子的分數坐標。如圖為一種僅由Cs、Ag、F三種元素組成的超導材料晶胞結構(已知QR=MP)。下列說法錯誤的是()A.該晶體的化學式為CsAgF3B.Q點原子分數坐標為[0，0，(c+s)/2c]C.P、N之間的距離為pmD.該晶體的密度為1192/(a2cNA)g/pm310.溴乙烷是重要的化工原料，沸點38.4℃。某興趣小組設計如下實驗裝置，利用如下反應制備溴乙烷：NaBr+H2SO4(濃)+C2H5OH→NaHSO4+C2H5Br，并驗證可能存在的幾種副產物，已知SO2不與Br2的CCl4溶液反應。下列說法錯誤的是()A.裝置C中所得物質可通過水洗-Na2CO3溶液洗-水洗-干燥-蒸餾的方式進行除雜B.分離提純過程中將所需產物從分液漏斗下口放出C.裝置D中盛有Br2的CCl4溶液，用于檢驗存在副產物乙烯D.裝置G中有白色沉淀的產生即可證明一定有CO2的生成二、不定項選擇題11.鋰-空氣電池的結構如下圖，已知兩極的電解質溶液分別為水性電解液和有機電解質。下列說法正確的是()A.隔膜中轉移的是鋰離子B.左側為水性電解液，右側為有機電解質C.正極電極反應方程式為4Li++O2+4e-=2Li2OD.用此電池為鉛酸蓄電池充電，消耗7g鋰時，鉛酸蓄電池消耗9g水12.實驗室常用分析試劑與氧化劑硝酸鈰銨(NH4)2Ce(NO3)6，易溶于水和乙醇，幾乎不溶于濃硝酸，實驗室利用如下步驟制備。在如下圖裝置中制備NH4HCO3并與CeCl3反應，制備難溶于水的Ce2(CO3)3，再加硝酸溶解，加入氨水調節pH，生成Ce(OH)4沉淀，過濾后在濾渣中加入濃HNO3和NH4NO3得到(NH4)2Ce(NO3)6晶體。下列說法錯誤的是()A.裝置A中制備NH3，實驗過程中旋塞打開順序為c→a→bB.裝置B中冷水作用為降低Ce2(CO3)3的溶解度C.Ce(OH)4制備方程式為3Ce2(CO3)3+2NO3-+16NH3·H2O+18H+=6Ce(OH)4↓+16NH4++2NO↑+9CO2+5H2OD.制得(NH4)2Ce(NO3)6晶體應洗滌后及時放入烘箱高溫烘干13.關于制備有機物E的反應過程如下，下列說法正確的是()A.有機物A與B可以發生縮聚反應B.有機物C可以發生水解反應生成A和BC.與有機物D具有相同官能團的芳香族化合物的同分異構體有3種D.以上兩步生成有機物E的反應類型均為取代反應。14.馬日夫鹽[Mn(H2PO4)2·2H2O]常用于機械設備的磷化處理，可起到防銹效果。以水錳礦[主要成分為MnO(OH)，還含有少量的Fe2O3、Al2O3、SiO2及微量的CaO]為原料制備馬日夫鹽的一種工藝流程如下圖所示。已知：Ksp(CaF2)=3.6×10-12，當溶液中剩余的某金屬離子濃度≤1×10-5mol/L時，通常認為該金屬離子已沉淀完全。下列說法錯誤的是()A.步驟Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均涉及氧化還原反應B.濾渣2的主要成分為Fe(OH)3、Al(OH)3C.“低溫沉錳”時，將NH4HCO3換成Na2CO3效果更好D.“除鈣”步驟中控制c(F-)≥6×10-4mol/L可使Ca2+完全沉淀15.用CO2和H2可以合成甲醇。其主要反應為：反應Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-58kJ/mol反應Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41kJ/mol在恒容密閉容器內，充入1molCO2和3molH2，測得平衡時CO2轉化率，CO和CH3OH選擇性隨溫度變化如圖所示{選擇性=[n(CO)或n(CH3OH)]/[n(CH3OH)+n(CO)]×100%}。下列說法正確的是()A.270℃時主要發生反應ⅡB.230℃時縮小容器的體積，n(CO)不變C.250℃達平衡時，n(H2O)=0.12molD.其他條件不變，210℃比230℃平衡時生成的CH3OH多三、非選擇題16.過渡金屬及其化合物在化工、醫藥、材料等領域有著廣泛的應用。(1)基態V的價電子排布式為________，第四周期中基態原子與基態V原子具有相同未成對電子數的元素名稱是________。(2)含有多個配位原子的配位體與同一中心離子(或原子)通過螯合配位成環而形成的配合物為螯合物。一種Ni2+與EDTA形成的螯合物的結構如圖1所示，1molEDTA通過螯合作用形成了5mol五元環。鍵角1____(填“>”、“<”或“=”)鍵角2。EDTA中非金屬元素電負性由大到小排序為________。(3)Co2+在水溶液中以[Co(H2O)6]2+存在。向含Co2+的溶液中加入過量氨水可生成更穩定的[Co(NH3)6]2+，其原因是_________________________________。(4)鐵、銅與砷、鈉可形成一種絕緣體材料，其晶胞結構圖和鈉原子沿z軸投影如圖2所示，已知m原子的分數坐標為(0.25，0.75，0.20)，晶胞參數為a≠c，α=β=γ=90°。n原子的分數坐標是________，銅周圍距離最近的鈉原子的個數是_____________________。17.三元鋰電池在新能源汽車中廣泛使用，廢舊三元鋰電池的正極材料主要成分為Li(NixCoyMnz)O2(其中含有Fe、Al的氧化物雜質)，對各元素進行回收處理的某種工藝流程如圖所示：已知：①丁二酮肟與Ni2+絡合生成丁二酮肟鎳沉淀；②金屬活動性順序：Li>Al>Mn>Fe>Co>Ni>(H)；③氧化性：Co3+>H2O2；高溫條件下還原性：C>Mn；④金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH值如下表所示：金屬離子Fe2+Fe3+Al3+Co2+Ni2+Mn2+開始沉淀的pH7.01.93.46.67.86.7沉淀完全的pH9.03.24.79.210.49.5請從預處理、浸出和分離提純的角度分析上述工藝流程中各步的原理，并回答下列問題：(1)“含鋰廢液”中含鋰元素的主要成分為__________(填化學式)。(2)試劑a的加入目的是去除________；試劑a可選擇____(填字母)；“除雜”過程需調節pH范圍為________。A.氨水B.NaOHC.Fe2O3D.MnO2E.CoO(3)Ni2+與丁二酮肟生成鮮紅色的丁二酮肟鎳沉淀，該反應可用于檢驗Ni2+。“沉鎳”過程的最佳pH為5，pH不能過低的原因是_______________________。(4)“沉鈷”過程除發生Co2++C2O42-=CoC2O4外，還可能發生的離子方程式為___________。18.以鄰氨基苯酚、鄰硝基苯酚、無水甘油和濃硫酸為原料合成8-羥基喹啉，該物質有一定苯酚的性質，反應過程與實驗裝置如下。物質顏色狀態摩爾質量(g/mol)熔點(℃)沸點(℃)溶解性水乙醇丙三醇(甘油)無色液體9217.4290易溶易溶鄰氨基苯酚白色結晶性粉末109177易升華微溶微溶鄰硝基苯酚淡黃色結晶性粉末13943-45214-216微溶易溶8-羥基喹啉白色或淡黃色粉末14570-73267不溶易溶①在圓底燒瓶中稱取19g無水甘油，并加入2.78g鄰硝基苯酚、8.72g鄰氨基苯酚，使混合均勻。然后緩緩加入9mL濃硫酸。裝上回流冷凝裝管，在石棉網上用小火加熱。當溶液微沸時，立即移去火源。待作用緩和后，繼續加熱，保持反應物微沸2小時。②稍冷后，進行第一次水蒸氣蒸餾調節溶液呈酸性，除去未反應的鄰硝基苯酚。瓶內液體冷卻后，加入試劑調節溶液pH，再進行第二次水蒸氣蒸餾，蒸出8-羥基喹啉(約收集餾液400mL)。餾出液充分冷卻后，抽濾收集析出物洗滌，干燥。③粗產物用乙醇-水混合溶劑重結晶得8-羥基喹啉6.5g。(1)儀器A是________(填名稱)；圖2裝置中導管1的作用是________。(2)產物提純過程中有兩次水蒸氣蒸餾，第一次水蒸氣蒸餾證明雜質被除盡的現象為_____。(3)兩次水蒸氣蒸餾應控制pH值不同，第二次水蒸氣蒸餾前應調節溶液呈____(填“酸”、“堿”、“中”)性，使其在該條件下，在水中的溶解度最小。(4)圖中虛線框內最合適的裝置為____________(填序號)。(5)8-羥基喹啉的熔點明顯低于7-羥基喹啉()和6-羥基喹啉()的原因是________________。(6)該反應的產率為________。19.2024年4月29日，2024碳達峰碳中和綠色發展論壇在北京舉行。習近平總書記曾指出：“推進碳達峰碳中和是黨中央經過深思熟慮作出的重大戰略決策。”因此碳氧化物的綜合利用成為近年研究熱點。已知下列反應的ΔH：CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g)ΔH1=41kJ/molCO(g)+H2(g)=HCHO(g)ΔH2=6kJ/molHCHO(g)+H2(g)=CH3OH(g)ΔH3=121kJ/mol(1)H2捕捉空氣中CO2，可以合成加入汽油中的燃料甲醇。反應3H2+CO2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH=____(保留三位有效數字)(2)1L容器通入3molH2與1molCO2，在一定溫度下發生反應：3H2+CO2(g)=CH3OH(g)+H20(g)。一段時間后，反應達到平衡，測得反應后的容器中的總壓強為反應前的75%，則平衡時甲醇的濃度為_______，若平衡時，向容器中通入1molH2(g)和1molH2O(g)，則平衡____(填“向左”、“向右”或“不”)移動。(3)氫氣和一氧化碳反應也可以生成甲醇，涉及反應的過程如下：H2(g)→H2*①2H2*+CO(g)→CH3OH(g)②(已知：基元反應是指在反應中一步直接轉化為產物的反應，又稱為簡單反應。基元反應aA+bB→dD+eE的速率方程可表示為v=kca(A)cb(B)，k為速率常數)上面的反應的各個步驟均可視為基元反應，式中H2*代表H2的狀態為與催化劑的結合態。改變初始條件，對反應中某一時刻的反應速率做觀測，得到的數據如下c(H2)/mol/Lc(CO)/mol/Lv/mol/L/min0.0100.0100.00240.0200.0100.00960.0300.0400.02160.0400.040則表中的空白處應填入的數據是________；反應①和反應②相比，反應①為___(填“快”或“慢”)反應，符合反應歷程的勢能圖可以表示為____(填“A”、“B”、“C”或“D”)。20.柔性顯示技術的快速發展促進了柔性基板材料的革新，具有高光學透明性和耐高溫性的聚酰亞胺(PI)是一種被認為最有前景的柔性顯示用透明基板材料，其中PI-3(3FTMDT/TA-TFMB)合成路線如圖所示：(1)A是一種芳香烴，其名稱為________；反應條件a為________。(2)C→D的反應方程式為_________________________________。(3)E到F的反應類型為________。(4)下列關于E的說法正確的是____(填序號)。①與D互為同系物；②能夠發生取代、加成、氧化反應；③與氫氣完全加成的產物中有3個手性碳原子；④核磁共振氫譜峰面積之比為2:1:1:1；(5)由nmolD與nmolF合成PI-3反應中，每生成1molPI-3同時生成____molH2O。(6)由H經過轉化可以合成PMDA-ODA型聚酰亞胺，如下圖所示：