河南省顶尖名校联盟2022-2023学年高二下学期5月期中联考
化学
全卷满分100分,考试时间90分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并收回。
4.本卷主要考查内容:选择性必修1(30%)、选择性必修2(40%)、选择性必修3第一章~第二章第一节(30%)。
可能用到的相对原子质量:H1 Li 7 C12 N14 O16 Na 23 P31 K 39 Fe 56
一、选择题:本题共14 小题,每小题3分,共42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. 下表物质中所含官能团的名称命名错误的是
选项 物质 官能团的名称
A 醚键、氨基
B 酯基、羧基
C 碳溴键、羟基
D 碳碳双键、醛基
2. 下列有机物的命名正确的是
A.2-乙基戊烷 B.2,3-二乙基-4-甲基己烷
C.2,2,3-三甲基丁烷 D. (对二氯苯)
3. 下列实验中,所采取的分离或提纯方法与对应原理都正确的是
选项 实验目的 分离或提纯方法 原理
A 分离食用油和汽油 分液 食用油和汽油的密度不同
B 分离溶于水中的溴 乙醇萃取 溴在乙醇中的溶解度较大
C 除去乙烷中的乙烯 通过酸性KMnO 溶液洗气 乙烯与酸性KMnO 溶液反应
D 除去碘中的NaCl 加热、升华 NaCl的熔点高,碘易升华
4. 进行一溴取代反应后,只能生成四种沸点不同的有机产物的烷烃是
A.(CH ) CHCH CH CH B.(CH ) CHCH CH
C.(CH ) CH—CH(CH ) D.(CH ) CCH CH
5. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.1mol[Cu(NH ) ] 中σ键的数目为12NA
B.23 gC H OH 中为sp 杂化的原子数为NA
C.0.5 mol SF 中S的价层电子对数为3NA
D.甲烷酸性燃料电池中正极有1mol气体反应时转移的电子数目2NA
6. 分子式为的烃,分子中含有3个甲基的同分异构体共有(不考虑立体异构)
A.3种 B.2种 C.5种 D.4种
7. ag 某常见有机物X在足量的氧气中充分燃烧,生成4.4gCO 和3.6g H O,下列说法正确的是
A. X不可能是甲烷
B.若X含有三种元素,则a可能为3.2
C. X完全燃烧时,消耗的n(X):n(O )=1:2
D. X 最多存在两种同分异构体
8.下列实验操作所观察到的实验现象正确且能得出相应实验结论的是
选项 实验操作 实验现象 实验结论
A 用精密pH试纸分别测定相同浓度NaClO和CH COONa溶液的pH值 pH: CH COONaHClO
B 将相同大小的铜片、铝片用导线连接,平行放入浓硝酸中 铜片不断溶解 活泼性:Al
C 取5mL0.1mol·L KI溶液于试管中,加入1mL0.1mol·L FeCl 溶液,充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液 溶液变血红色 KI与FeCl 的反应有一定限度
D 向盛有2mL0.1 mol/L NaOH溶液的试管中滴加4~5滴0.1mol/L MgSO 溶液,再向其中滴加0.1 mol/L CuSO 溶液 先生成白色沉淀,后生成蓝色沉淀 说明K [Mg(OH) ]> Ksp[Cu(OH) ]
9. 利用超分子可以对一些物质进行分离,例如利用杯酚(结构如图1所示,用“(”表示)分
离C 和C 的过程如图2所示。下列说法不正确的是
A. C ,C 互为同素异形体
B.该流程体现了超分子具有“分子识别”的特征
C. Si 与C 结构相似,由于C—C键的键长小于Si—Si键,所以C 的熔、沸点低于Si
D.杯酚中所有原子不可能位于同一平面
10. 水溶液锌电池(图1)的电极材料是研究热点之一,一种在晶体MnO 中嵌入Zn 的电极材料充放电过程的原理如图2所示,嵌入的Zn 位于晶胞的面心。下列叙述中不正确的是
已知:晶体中某结点上的原子空缺了,则称为空位。
A.放电时,负极电极反应式为
B.放电时,MnO电极上电势比Zn电极上电势高
C.当1mol Zn Mn0.61□0.39转化为1 mol Mn0.611□0.39时,转移的电子数为0.61 mol
D.活化过程MnO 的价态发生变化
11. 氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物,经过一系列反应得到BF 和BN,如图所示。下列叙述正确的是
A.硼酸具有片层状结构,层与层之间、H BO 单元间都仅以范德华力连接
B. NH 与BF 都是由极性键构成的极性分子
C. BF 与HF 反应后再用氨气中和得到NH BF ,1mol NH BF 含有配位键的数目为NA
D.立方氮化硼结构与金刚石相似,立方氮化硼晶胞中每个氮原子周围有4个硼原子
12. 甲胺铅碘(CH NH PbI )是新型太阳能电池的敏化剂,已知CH NH PbI 的摩尔质量为 其晶胞结构如图所示。下列有关说法不正确的是
A.若B代表Pb ,则C代表I
B.距离A 最近且等距离的C有8个
C. NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的密度为g
D.该晶胞沿体对角线方向的投影图为
13. 基于硫化学的金属硫电池是有望替代当前锂离子电池技术,满足人类社会快速增长的能源需要,该电池的结构及原理如图所示。下列有关叙述正确的是
A.该电池可采用含K 的水溶液或有机物为电解质溶液
B.放电时,电子的移动方向:电极a→电极b →隔膜→电极a
C.充电时,电路中转移2mole 时,负极质量减重78 g
D.充电时,正极区可能发生的反应有 xK S -2x-6e =3Sx +2xK
14. 室温下,向20mL0.05 mol·L 的H X溶液中逐滴加入 的NaOH 溶液,溶液pH 随着NaOH溶液体积变化的关系如图所示。下列叙述错误的是
A. V[NaOH(aq)]=10mL 时,溶液中c(Na )>c(HX )>cH X>cH >cX PH
B.随着NaOH 溶液的不断加入,水的电离程度先增大后减小
C.室温下,H X的电离常数
D. pH=7时,V。<20mL,溶液中 = +2 ( )
二、非选择题:本题共5小题,共58分。
15. (12分)某有机物M 只含C、H、O三种元素中的两种或三种,某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M,然后借助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)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 的分子式和结构简式。
(2)使用现代分析仪器对有机物M的分子结构进行测定,相关结果如下:
①根据图2,M的相对分子质量为 。
②根据图3,推测M可能所属的有机化合物类别和其分子式分别为 、 。
③根据以上结果和图4(两个峰的面积比为2:3),推测M的结构简式为 。M的同分异构体有 种,写出两种能与钠反应的结构简式: 。
16. (10分)科学研究发现甲醇(CH OH)和羰基硫(OCS)是火星上存在的有机物。回答下列问题:
(1)CH OH中O的杂化类型为 ,16gCH OH中含有 molσ 键。
(2)CH OLi 常用于酯交换等有机合成,下列各种Li 原子电子排布图(轨道表示式)表示的状态中能量最高和最低的分别为 、 (填字母)。
Li 与 H 具有相同的电子结构,r( Li )小于r( H ),原因是 。
(3)CO 分子中的键角为 ,该分子属于 (填“极性”或“非极性”)分子;OCS分子中键长:C≡O (填“>”或“<”,下同)C═S,键能:C═O C═S。
17. (12分)铁、钴均为第四周期第Ⅷ族元素,它们的单质及其化合物均具有广泛用途。
(1)基态Co 中未成对电子数为 ; Fe 和 Co 的第三电离能:I ( Fe) I ( Co)(填“>”“<”或“=”)。
(2)化学上可用EDTA 测定Fe 和Co 的含量。EDTA的结构简式如图所示:
①EDTA中电负性最大的元素是 (填元素符号),其中C原子的杂化轨道类型为 。
②EDTA分子中不存在的化学键有 (填选项字母)。
a.离子键 b.共价键 c.σ键 d.π键 e.配位键
(3)将1 mol CoCl ·4NH 溶于水中,加入足量AgNO 溶液生成1mol AgCl沉淀。则CoCl ·4NH 中配离子的化学式为 。已知孤电子对与成键电子对的排斥作用大于成键电子对与成键电子对的排斥作用,则NH 分子与Co 形成配合物后,H—N—H键角 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)一种铁氮化合物具有高磁导率,其结构如图所示。已知晶体的密度为 cm ,阿伏加德罗常数的值为NA。
①该铁氮化合物的化学式为 。
②一个晶胞内 Fe(Ⅱ)构成的一个正八面体的体积为 cm 。
18. (12分)大力推广磷酸亚铁锂电池新能源汽车对实现“碳达峰”和“碳中和”具有重要意义。电极材料以硫铁矿(主要成分FeS ,含少量Al O 、SiO 和Fe O )为原料制备,工业流程如图所示。回答下列问题:
(1)SO 分子的空间结构名称为 ,试剂R是一种绿色氧化剂,其中心原子杂化方式是 。
(2)从平衡的角度解释加FeO除铝的原因(结合离子方程式说明) 。
(3)若“沉铁”时溶液中 则“沉铁”时pH不能高于 ,
[已知:常温下,溶液体积
变化忽略不计]。
(4)流程中在高温煅烧条件下,由FePO 制备LiFePO 的化学方程式为 。
(5)磷酸亚铁锂(LiFePO )的晶胞结构如图所示:
长方体晶胞的长和宽均为a pm,高为b pm,NA为阿伏加德罗常数的值,晶体的密度为 g·cm 。
19. (12分)氮的氧化物是造成大气污染的主要成分之一,降低氮氧化物的排放可改善大气质量。
(1)已知:
②2C(s)+O (g)==2CO(g) △H =-221 kJ · mol
③
碳完全燃烧时的热化学方程式为 。
(2)向密闭反应器中按n(NO):n(CO)=1:1投料,发生(1)中的反应③。不同温度下,反应达到平衡时,NO的平衡转化率随压强的变化曲线如图所示。
①曲线a、b对应温度较高的是 (填“曲线a”或“曲线b”)。
②M点时混合气体的平均相对分子质量为 (结果保留两位小数)。
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中通入1molNO、1molCO,发生(1)中的反应③。测得容器中混合气体的压强(p)随时间(t)的变化关系如表所示。
t/min 0 1 2 3 4 5
p/kPa 200 185 173 165 160 160
①反应开始到刚达平衡状态的时间段内, 该反应条件下的平衡常数Kp= _______(kPa) (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。该反应中正反应速率 逆反应速率 则该温度下,该反应的k正 (填“>”“<”或“==”)k逆。
②不能判断反应已达到化学平衡状态的是 (填字母序号)。
A. N 和CO 的浓度比保持不变
B.容器中熵值保持不变
D.气体的密度保持不变
(4)工业上利用电化学方法处理NO的原理如图所示。正极的电极反应式为 。
顶尖名校联盟2022~2023学年下学期5月联考·高二化学
参考答案、提示及评分细则
1. A 中所含官能团的名称为酮羰基、氨基,A错误。
2. C
3. D 食用油和汽油互溶,但沸点不同,应选择蒸馏法分离,A 错误;乙醇与水互溶,不能用作萃取剂分离溶于水中的溴,B错误;乙烯会被酸性KMnO 溶液氧化为CO ,使乙烷中混有新的杂质CO ,C错误;加热碘易升华,NaCl无变化,则通过加热、升华可分离碘和NaCl,D正确。
4. B 生成四种沸点不同的产物,即生成四种一溴代物。A 中有5种位置不同的氢,其一溴代物有5种,A错误;B中有4种位置不同的氢,其一溴代物有4种,B正确;C中含有2种等效氢,其一溴代物有2种,C错误;D中有3种位置不同的氢,其一溴代物有3种,D错误。
5. C 1mol[Cu(NH ) ] 中σ键的数目为16NA,A 项错误;C H OH 分子中C和O均为sp 杂化,23g C H OH 物质的量为0.5mol,其中sp 杂化的原子数为1.5NA;B项错误;1个SF 分子中含6个σ键,孤电子对数为 所以SF 中心原子S的价层电子对数为6,0.5 mol SF 中S的价层电子对数为3NA,选项C正确;甲烷酸性燃料电池正极反应式为则1mol O 反应时转移的电子数目为4NA,D项错误。
6. A
7. B 由CO 、H O的质量可求出有机物中 若X是烃,则为甲烷,A错误;产物CO 、H O中碳、氢元素质量之和为1.2g+0.4g=1.6g, 若X含有三种元素,则另一种元素是氧元素,分子中至少有一个氧原子,分子式为CH O,此时 正确;甲烷完全燃烧与甲醇完全燃烧时消耗的n(X):n(O )不同,故无法确定消耗的n(X)与n(O )的比值,C错误;由上述分析知X不存在同分异构体,D错误。
8. C NaClO溶液水解产生次氯酸,无法用pH试纸测定pH值,A错误;常温下,铝能被浓硝酸钝化而铜不能,故该原电池中,铜作负极,铜不断溶解,但活泼性:Al>Cu,B错误;向KI溶液中滴加少量的FeCl ,若溶液变红,则说明仍有Fe ,因此该反应是有限度的,C正确;向盛有2mL0.1mol/L NaOH溶液的试管中滴加4~5滴0.1mol/L MgSO 溶液后NaOH大量过量,所以不能判断两者溶度积大小,D错误。
9. C C ,C 为同一种元素形成的结构不同的单质,互为同素异形体,A正确;由图可知,杯酚与C 形成超分子,而杯酚与C 不能形成超分子,反映了超分子具有“分子识别”的特性,B 正确;Si 与C 的结构相似,Si 相对分子质量比C 大,其分子间的作用力大,物质的熔沸点就越高,与分子内化学键的键长无关,C错误;杯酚分子中含有饱和碳原子,饱和碳原子与其相连的4个原子形成四面体结构,所有原子不可能位于同一平面内,D正确。
10. C 在该原电池中,锌作负极,发生反应: A 正确;放电时,MnO电极作正极,正极电势比负极电极高,B正确; Znx Mn0.61□ 0.39晶胞所含O 个数为4, ZnxMn0.61□0.39O晶胞中: Zn 个数为2× 因此 O 与Zn 个数比为4:1,因此当 1mol ZnxMn0.61□0.39O转化为1mol Mn0.61□0.39O时,转移的电子数为 错误;MnO晶胞中体心的 Mn 失去,产生空位,根据化合物化合价代数和为0可知Mn元素化合价一定发生变化,D正确。
11. D硼酸具有片层状结构,层与层之间、H BO 单元间不仅以范德华力连接,还有氢键,A项错误;NH 是由极性键构成的极性分子,而BF 是由极性键构成的非极性分子,B项错误;1mol NH BF 含有配位键的数目为2NA,C项错误;立方氮化硼结构与金刚石相似,金刚石每个碳原子周围有4个碳原子,则立方氮化硼晶胞中每个氮原子周围有4个硼原子,D项正确。
12. B 根据图中信息B得个数为1,C位于面心,共3个,因此若B代表 Pb ,则C代表I ,故A 正确;距离A
最近且等距离的C有12个,等距离的每个面有4个,有3个面,故B 错误;NA为阿伏加德罗常数的值,则该
晶体的密度为 故C正确;该晶胞沿体对角线方向投影,体对角线方向的2个顶点和体心投到1个点,另外6个原子在六边形内部形成1个小六边形,因此该晶胞沿体对角线方向的投影图为 ,故D正确。
13. D该电池的负极为金属K,易与H O发生反应,不能用含K 的水溶液为电解质溶液,A错误;由分析可知,放电时,电极a为负极,电子从电极a 通过导线流向电极b,在内电路是K 的定向移动形成电流,B错误;充电时,电路中转移2mole 时,负极(即充电时的阴极)发生的反应为 故电极应增重78g,C错误;由分析可知,充电时,电极b接电源的正极,发生氧化反应,其电子反应可能存在 -3S+2K [或 或 或 )正确。
14. A 当V[NaOH(aq)]=10mL 时,相当于等物质的量H X与NaOH 反应生成NaHX,由于溶液呈酸性,HX 的电离程度大于其水解程度,故溶液中 ,A项错误;随着NaOH溶液的加入,溶液中c(H )减小,水的电离程度逐渐增大,恰好完全反应生成Na X时,水的电离程度最大,当继续滴入NaOH 溶液时,溶液中c(OH )增大,水的电离程度逐渐减小,B项正确;H XH +HX , 未加入NaOH溶液时,溶液pH=3,故即 C项正确V =20mL时,二者恰好完全反应生成Na X,因X 水解呈碱性,故pH=7时,V <20mL,此时,c(H )=c(OH ), 根据电荷守恒得 项正确。 15.(1)蒸馏烧瓶 仪器y(各1分)
(2)①74(1分)
②醚(1分) C H O(2分)
③CH CH OCH CH (2分) 6(2分) CH CH CH CH OH、CH CH CHOHCH 、(CH ) CHCH OH、(CH ) COH(任写两种)(2分)
16.(1)sp 2.5(各1分)
(2)C(1分) D(1分) Li 的核电荷数较大(2分)(答案合理均可)
(3)180°(1分) 非极性(1分) <(1分) >(1分)
17.(1)3(1分) <(1分)
(2)①O(1分) sp 、sp (2分)(少写且正确得1分,写错不给分)
②ae(2分)(少写且正确得1分,写错不给分)
分) 变大(1分)
(4)①Fe(Ⅱ) Fe(Ⅲ)N(1分,写Fe N也给分)
(2分)
18.(1)V形(2分) sp (2分)
(2)由于铝离子存在水解平衡: 加入氧化亚铁发生反应 使得c(H )减小,AP 的水解平衡正向移动,生成Al(OH) 沉淀[2分,写出水解方程式1分;c
(H )减小,水解平衡正向移动,1分]
(3)5.3(2分)
分,未写反应条件,扣1分)
分,其他合理答案给分)
19.(1)C( s)+ O (g)==CO (g) △H=-393.5 kJ · mol (2分)
(2)①曲线b(1分)
②34.12(1分)
(3)①20(1分) 1.6(2分) >(1分)
②ACD(2分)(少写且正确得1分,写错不给分)
分)