河北省衡水市部分学校2021-2022学年高二上学期期末联考化学试题（Word版含解析）

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衡水市部分学校2021-2022学年高二上学期期末联考
化学试题
本试卷共8页，17题．全卷满分100分．考试用时75分钟．
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置．
2．选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效．
3．非选择题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效．
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交．
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Au 197
一、单项选择题：本题共9小题，每小题3分，共27分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
1．化学与能源、材料、环境、人类健康密切相关．下列叙述正确的是（ ）
A．利用太阳能板给手机充电实现了化学能转化为电能
B．碳化硅颗粒增强铝基复合材料是一种有机高分子材料
C．大气中二氧化碳或甲烷的含量过高会引起温室效应
D．酒精具有杀菌消毒的作用，服用头孢克肟后可以大量饮酒
2．有机物M（结构简式如图所示）具有广谱抗菌活性，该分子结构中所含官能团的种类有（ ）
A．8种 B．7种 C．6种 D．5种
3．无水在时升华，常用作有机合成的催化剂．实验室用与浓盐酸反应制取，同时制备无水和晶体，使用下列装置能达到相应实验目的的是（ ）
A．图甲制取氯气 B．图乙干燥氯气
C．图丙制备无水 D．图丁蒸干溶液获得晶体
4．有机物X是精细化学品、医药、材料的中间体，其结构简式如图所示．下列关于X的说法正确的是（ ）
A．含有三种官能团 B．分子式为
C．不能使酸性溶液褪色 D．能与溶液反应
5．乳酸（分子式：）在食品、医药、化妆品、农业、畜业等领域应用广泛，乳酸分子的球棍模型如图所示，Q的相对分子质量比乳酸大28，则与乳酸具有相同官能团的Q的结构有（不考虑立体异构）（ ）
A．8种 B．10种 C．12种 D．14种
6．下列有机物的系统命名正确的是（ ）
A．：3，3，三甲基己烷 B．：2，二乙基丙烷
C．：2，4，三甲基乙基戊烯 D．：乙烯基戊烯
7．防老剂264为淡黄色粉末状固体，熔点：，沸点：，微溶于水，易溶于有机溶剂，能抑制或延缓塑料和橡胶的氧化降解而延长使用寿命，其结构简式如图所示．下列关于该有机物的说法错误的是（ ）
A．可用重结晶法提纯该化合物（含不溶性杂质）
B．利用质谱仪可以快速、精确测定其同分异构体的数目
C．其红外光谱上可以找到、、的吸收峰
D．其核磁共振氢谱有4组吸收峰，且峰面积之比为18∶3∶2∶1
8．短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大，Y和Z、W和R分别位于同一周期，由前四种元素组成的一种化合物常用作农药中间体、橡胶助剂、合成树脂添加剂等，其结构式如图所示．已知W的最高正价和最低负价代数和为，原子的最外层电子数关系：．下列说法正确的是（ ）
A．R位于元素周期表第二周期第ⅦA族 B．原子半径：
C．X和Z形成的化合物一定只含极性键 D．简单氢化物的沸点：
9．在酸性条件下，黄铁矿（）催化氧化的历程如图所示．设为阿伏加德罗常数的值．下列说法正确的是（ ）
A．和充分混合，气体分子总数为
B．溶液中，所带的电荷总数为
C．反应Ⅰ中每转移，消耗的体积为（标准状况）
D．反应Ⅱ的离子方程式为
二、不定项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有一项或两项符合题目要求．莙正确答案只包括一个选项，多选时，该小题得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得4分，但只要选错一个，该小题得0分．
10．蒈烷的化学名称为3，7，三甲基双环庚烷，其结构简式如图所示．下列关于蒈烷的说法正确的是（ ）
A．易溶于水 B．易发生氧化、取代反应
C．蒈烷生成至少需要 D．分子中所有碳原子可能处于同一平面
11．花柏烯是精细化学品、医药和材料的中间体，其结构简式如图所示．下列关于该化合物的说法正确的是（ ）
A．与1，丁二烯互为同系物 B．花柏烯完全燃烧消耗
C．存在含有苯环结构的同分异构体 D．该化合物最多能与发生加成反应
12．近日，陕西师范大学联合韩国梨花女子大学成功捕获并表征到水氧化催化过程中的锰端基氧和锰过氧化物中间体，明确了水氧化过程中水亲核进攻锰端基氧的氧氧成键机理，如图所示．下列说法正确的是（ ）
A． B．中O的化合价为
C．催化过程中有极性键断裂和非极性键形成
D．过程⑦可表示为
13．草酸是一种二元弱酸．常温下，用溶液滴定溶液（忽略滴定过程中溶液体积变化），得到、和三种粒子的分布分数（平衡时某种含碳微粒浓度占各种含碳微粒浓度之和的分数）随溶液变化的曲线如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．的电离程度大于其水解程度 B．Q点溶液中
C．时，混合溶液中
D．整个滴定过程中存在
三、非选择题：本题共4小题，共57分．
14．（15分）
有机物M（只含C、H、O三种元素中的两种或三种）具有令人愉悦的牛奶香气，主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精，是我国批准使用的香料产品，其沸点为．某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M，然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构，具体实验过程如下：
步骤一：将粗品用蒸馏法进行纯化．
（1）蒸馏装置如图1所示，仪器a的名称是__________________，图中虚线框内应选用右侧的___________（填“仪器x”或“仪器y”）．
步骤二：确定M的实验式和分子式．
（2）利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%，氢的质量分数为9.1%．
①M的实验式为___________________________．
②已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍，则M的相对分子质量为_________，分子式为________________．
步骤三：确定M的结构简式．
（3）用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示，图中峰面积之比为1∶3∶1∶3；利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示．
M中官能团的名称为__________，M的结构简式为_____________（填键线式）．
（4）写出两种含有酯基的M的同分异构体的结构简式：_________________________．
15．（15分）
有机物P的系统命名为2，二甲基，丁二烯，常用于合成橡胶．
已知①Diels-Alder反应：；
②．
回答下列问题：
（1）P是否存在顺反异构___________（填“是”或“否”）．
（2）P发生1，加聚反应得到____________________（填结构简式），将该产物加入溴水中，溴水____________（填“能”或“不能”）褪色．
（3）写出P与环戊烯发生Diels-Alder反应的化学方程式：__________________________________．
（4）P与酸性溶液反应生成的有机产物为_________________（填键线式）．
（5）P与足量反应生成Q，Q的化学名称为________________________，Q的核磁共振氢谱中处于不同化学环境的氢原子个数之比为____________，Q与正已烷相比，沸点较高的是___________，Q的二氯代物有_____________种（不考虑立体异构）．
16．（14分）
合质金，也称矿产金，大多与其他金属伴生，由于产于不同的矿山而所含的其他金属成分不同，一般金含量在50%～90%之间．以高银合质金作为原料（含有、、、等单质及、的化合物）快速提取金和银的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
（1）“浸取”前需将高银合质金原料粉化造粒，其目的是____________________．
（2）“浸取”时，单质溶解的化学方程式为_________________________________________，简述“浸取”时产生的尾气如何处理：_________________________________________．
（3）已知：时，．实验测得，沉银前浸液中，现取浸液，加溶液沉银，忽略溶液的体积变化，完全沉银后，溶液中_________，若继续加入溶液，是否有白色沉淀生成：_________（填“是”或“否”）．
（4）氯化工艺中盐酸和接触会产生氯自由基，具有强氧化性，能与反应生成，写出产生氯自由基的离子方程式：_____________________________．
（5）还原时，在下滴加还原剂溶液，主要发生反应的化学方程式：
①；
②．
请写出反应②配平后的离子方程式：______________________________，当转移电子时，生成的质量为____________________g．
17．（13分）
燃煤电厂排放的氮氧化物是造成酸雨、光化学污染等环境问题的主要成因之一．高温喷氨脱硝技术是建立在空气分级基础上的多种脱硝技术联用方法，在炉内主燃区形成的高温、缺氧环境下喷入氨气，从而还原烟气中的．反应原理：．
回答下列问题：
（1）该反应能自发进行的条件是____________（填选项字母）．
A．高温 B．低温 C．任意温度
（2）已知部分化学键的键能如下表所示：
化学键
键能/ 393 943 463 a
通过计算得出_________________（保留三位有效数字）．
（3）反应相同的时间，反应温度对与反应的影响如图1所示，其中为氨氮物质的量之比．
最佳的氨氮物质的量之比为_________（填“0.5”或“1”）．当反应温度高于时，体积分数增大的原因是_____________________________________（任写两条）．
（4）一定温度下，向恒容密闭容器中充入和，测得初始压强为，发生反应，平衡时和的物质的量分别为和．则该反应的化学平衡常数_____________（用分数表示．用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）．
（5）以氨气代替氢气来研发氨燃料电池是当前科研的一个热点，氨燃料电池使用的电解质溶液是溶液，电池反应为．用该电池电解制备的工作原理如图2所示：
氨燃料电池在放电时，负极的电极反应式为_______________________________；图2中阴极的电极反应式为__________________________．
衡水市部分学校2021-2022学年高二上学期期末联考化学参考答案
一、单项选择题
l．C 【解析】用太阳能板给手机充电实现了太阳能转化为电能，A项错误；碳化硅颗粒増强铝基复合材料是无机非金属材料，B项错误；大气中二氧化碳或甲烷含量过高都能引起温室效应，C项正确；服用头孢克肟后大量饮酒，易致人休克死亡，D项错误．
2．D 【解析】该分子结构中所含官能团有碳碳双键、（酚）羟基、酯基、羧基、酰胺基，共5种．故选D项．
3．C 【解析】用与浓盐酸反应制取时，浓盐酸应通过分液漏斗滴加，A项错误；碱石灰吸收水蒸气的同时也能与氯气反应，B项错误；无水在时升华，收集时需用冷水冷凝，C项正确；溶液中易发生水解反应，蒸干溶液难以得到晶体，D项错误．
4．A 【解析】X中含有碳碳双键、碳碳三键、羟基三种官能团，A项正确；有机物X的分子式为，B项错误；X能使酸性溶液褪色，C项错误；X不能与溶液反应，D项错误．
5．C 【解析】由球棍模型可知，乳酸含有的官能团为羧基和羟基，Q的分子式为，含有羧基和羟基，碳骨架异构有和，共2种情况，碳骨架异构上先固定羧基，然后移动羟基有（序号标注为羟基取代位）：、，碳骨架异构上先固定羧基，然后移动羟基有：、，共12种．故选C项．
6．C 【解析】的系统命名为2，4，三甲基已烷，A项错误；的系统命名为3，二甲基戊烷，B项错误；的系统命名为2，4，三甲基乙基戊烯，C项正确；的系统命名为乙基，丁二烯，D项错误．
7．B 【解析】根据该有机物的物理性质，重结晶时可采用加热溶解→趁热过滤→冷却结晶→过滤等操作，A项正确；利用质谱仪可以快速、精确测定该有机物的相对分子质量为220，B项错误；由结构简式可知，该有机物含有、、、和，红外光谱上可以找到、、的吸收峰，C项正确；该有机物结构对称，有6个甲基所处化学环境相同，对应的核磁共振氢谱有4组吸收峰，且峰面积之比为18∶3∶2∶1，D项正确．
8．D 【解析】W的最高正价和最低负价代数和为，故W为S；结合结构式及原子序数关系，可推知X为H，原子的最外层电子数关系：．所以Z为N，Y能形成双键和单键，故Y为C．故X、Y、Z、W、R分别为H、C、N、S、．位于元素周期表第三周期第ⅦA族，A项错误；原子半径：，B项错误；中含非极性键，C项错误；能形成分子间氢键，故氢化物的沸点：，D项正确．
9．C 【解析】和充分混合，发生反应，，故气体分子总数小于，A项错误；溶液中部分水解为，的数目小于，所带的电荷数小于，B项错误；反应Ⅰ的离子方程式为，每转移，消耗，标准状况下的体积为，C项正确；酸性条件下，不能大量存在，D项错误．
二、不定项选择题
10．BC 【解析】烃类物质不易溶于水，A项错误；蒈烷为饱和烃，能与发生氧化反应、光照条件下能与发生取代反应，B项正确；蒈烷的分子式为，蒈烷生成至少需要，C项正确；蒈烷分子结构中均为饱和碳原子，所有碳原子不可能处于同一平面，D项错误．
11．CD 【解析】花柏烯与分子结构不相似，不互为同系物，A项错误；花柏烯完全燃烧消耗，B项错误；花柏烯分子的不饱和度为4，存在含有苯环结构的同分异构体，C项正确；该化合物最多能与发生加成反应，D项正确．
12．C 【解析】由盖斯定律可知，过程①+过程②=过程③，即，A项错误；中O的化合价为，B项错误；过程①和过程②有极性键断裂，过程④有非极性键形成，C项正确；不遵守电荷守恒，应为，D项错误．
13．AD 【解析】与反应的离子方程式为、．随着反应的进行，逐渐减小，先逐渐增大，而后逐渐减小，逐渐增大，故为的分布分数曲线，为的分布分数曲线，为的分布分数曲线．由图可知，分布分数曲线的最高点溶液中主要溶质为，此时溶液呈酸性，故的电离程度大于其水解程度，A项正确；Q点溶液中，由图可判断，B项错误；时，混合溶液中，根据电荷守恒：，可得，由于，故，C项错误；设加入溶液体积为，整个滴定过程溶液体积为，，，所以，即，D项正确．
三、非选择题
14．（15分）
（1）蒸馏烧瓶（1分） 仪器y（2分）
（2）①（2分） ②88（2分） （2分）
（3）羟基、羰基（2分） （2分）
（4）、、、（2分，任写两种）
【解析】（1）仪器a的名称为蒸馏烧瓶；蒸馏时使用仪器y（直形冷凝管），仪器x（球形冷凝管）一般用于冷凝回流装置中．
（2）计算该有机物中氧元素的质量分数：，分子内各元素原子的个数比：，故实验式为；M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍，则M的相对分子质量为；设分子式为，，，则分子式为．
（3）根据核磁共振氢谱图中有4组峰，且峰面积之比为1∶3∶1∶3，说明分子中含有4种不同化学环境的氢原子，且个数比为1∶3∶1∶3，结合红外光谱图所示含有、、等化学键，其结构简式为，所含官能团为羟基、羰基，其键线式写作．
（4）酯基为，含有酯基的M的同分异构体的结构简式为、、、．
15．（15分）
（1）否（1分）
（2）（2分） 能（1分）
（3）（2分）
（4）（2分）
（5）2，二甲基丁烷（2分） 1∶6（或6∶1）（2分） 正己烷（1分） 6（2分）
【解析】（1）2，二甲基，丁二烯结构简式为，不存在顺反异构．
（2）P发生1，加聚反应得到，结构中含有碳碳双键．能与发生加成反应，使溴水褪色．
（3）参考，P与环戊烯发生Diels-Alder反应的化学方程式为．
（4）P与酸性溶液反应生成二氧化碳和，有机产物为．
（5）与足量反应生成，的系统命名为2，二甲基丁烷；其结构简式中4个甲基是等效的，故分子中含有2种氢原子，核磁共振氢谱中处于不同化学环境的氢原子个数之比为1∶6或6∶1；与正己烷互为同分异构体，但含有支链，而己烷无支链，正己烷的沸点较高；
二氯代物有6种，分别是（序号表示另一个氯原子的取代位）、．
16．（14分）
（1）增加其比表面积，有利于提高浸取速率和浸取率，使反应更充分（1分）
（2）（2分） 将尾气与同时通入溶液或溶液中，不断搅拌（2分，其他合理答案也给分）
（3）（2分） 否（2分）
（4）（2分）
（5）（2分） 788（1分）
【解析】（1）使用粉化装置将高银合质金原料制成粉状，通过粉化处理后增加了其比表面积，与化学试剂能够充分接触，有利于提高浸取速率和浸取率，使反应更充分．
（2）高银合质金中金、银、铜、铁以金属单质形式存在，金不能被稀硝酸溶解，铁、铜、银能被稀硝酸溶解，银被稀硝酸溶解的化学方程式为；不能与碱溶液直接反应，可以利用将氧化为，可被碱溶液完全吸收．
（3）向溶液中加入溶液，反应后溶液中，则溶液中；再向反应后的溶液中加入溶液，不发生反应时、，，故没有白色沉淀产生．
（4）氯化工艺采用的是盐酸和氯酸钠试剂．这两种试剂接触会产生氯自由基，氯自由基具有强氧化性，能与金及硒、碲的化合物发生化学反应，主要反应的离子方程式为、．
（5）根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平的离子方程式为；当生成时转移电子，故当转移电子时，生成的物质的量为，质量为．
17．（13分）
（1）C（1分）
（2）625（2分）
（3）1（2分） 催化剂的活性下降；反应为放热反应，达到平衡后继续升高温度，平衡逆向移动（2分，其他合理答案也给分）
（4）（2分）
（5）（2分） （2分）
【解析】（1）该反应，，当时反应自发进行，则任意温度下反应都能自发进行．
（2）反应物总键能-生成物总键能，即，解得．
（3）由图1可知，最佳氨氮物质的量之比为1．从催化剂、可逆反应的平衡移动、反应物或生成物随温度变化的角度进行分析，在温度超过时的体积分数增加，可能的原因有催化剂的活性下降；反应为放热反应，达到平衡后继续升高温度，平衡逆向移动．
（4）列三段式：
起始（）： 0.9 1.2 0 0
转化（）： 0.4 0.6 0.5 0.6
平衡（）： 0.5 0.6 0.5 0.6
压强之比等于气体物质的量之比，，即，则．
（5）氨燃料电池在放电时，负极上失去电子生成，电解质溶液为溶液，因此负极的电极反应式为；由图2可知，充电时阴极室中在酸性条件下在阴极得到电子发生还原反应生成，电极反应式为；阳极室中在水分子作用下在阳极失去电子发生氧化反应生成和，电极反应式为，向产品室中通入与反应生成，从而得到高浓度的溶液．