江苏省扬州中学2021-2022学年高二下学期3月月考高二化学试题

高二下学期化学三月考 （满分：100 分 考试时间：75 分钟） 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl- 35.5 K-39 Ca-40 Mn-55 Co-59 Fe-56 Cu-64 Ba-137 一、单项选择题：共14 题，每题3 分，共42 分。每题只有一个选项符合题意。 1．三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3是一种重要的化工产品，实验室可用反应 2CoCl2+10NH3+ 2NH4Cl+H2O2 = 2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O 制备。下列有关说法正确的是 A．基态 的价层电子排布式为 B．中子数为18 的氯原子可表示为 C．NH3的电子式为 H∶ H ·· N ··∶H D．1mol[Co(NH3)6]Cl3中含有24mol 共价键 2．关于 的说法正确的是 A．分子中有3 种杂化轨道类型的碳原子 B．分子中共平面的原子数目最多为14 C．分子中的苯环由单双键交替组成 D．与Cl2发生取代反应生成两种产物 3．下列有关有机物同分异构体的说法中不正确的是 A．分子式为C4H8的同分异构体共有(不考虑立体异构)5 种 B．苯的四氯取代物有3 种 C．分子式为C5H10O2的同分异构体中属于酯的有8 种 D． 的一溴取代物有4 种 阅读下列材料，完成4～6 题：CO2是一种常见温室气体，也是巨大的碳资源。CO2 可转化为CO、H2等燃料：CO2(g)＋CH4(g)===2CO(g)＋2H2(g)；ΔH1＝＋247 kJ·mol－1。 实验室用块状碳酸钙与稀盐酸反应制取少量CO2。 4. 下列关于二氧化碳的说法正确的是 A. CO2分子的空间构型为直线形 B. 干冰与SiO2的晶体类型相同 C. CO2的水溶液不能导电 D. 呼吸面具中CO2与Na2O2反应利用了CO2的氧化性 5. 实验室制取CO2时，下列装置不能达到相应实验目的的是 6. 下列关于反应CO2(g)＋CH4(g)===2CO(g)＋2H2(g)；ΔH1＝＋247 kJ·mol－1说法正确的是 A. 该反应在任何温度下都可自发进行 B. 反应CO2(s)＋CH4(g)===2CO(g)＋2H2(g)；ΔH2<＋247 kJ·mol－1 C. 反应中每生成1 mol H2，转移电子的数目为3×6.02×1023 D. 选择高效催化剂可以降低反应的焓变，提高化学反应速率 7．X、Y、Z、W 四种短周期元素的原子半径和最高正化合价见下表。 元素 原子半径/ 0.117 0.110 0.102 0.077 最高正化合价 +4 +5 +6 +4 下列有关说法正确的是 A．元素X 在周期表中位于第2 周期IVA 族 B．元素Y 最高价氧化物的水化物的酸性比Z 的强 C．元素Z 的简单气态氢化物的热稳定性比H2O 的强 D．四种元素中，元素W 形成的化合物的种类最多 8．抗氧化剂香豆酰缬氨酸乙酯(Z)可由图中反应制得。 + 下列关于化合物X、Y、Z 说法不正确的是 A．化合物A 中所有原子一定共平面 B．化合物Y 中所含元素的电负性：O>N>C>H C．化合物Z 中的含氧官能团有：酯基、酰胺基、羟基 D．化合物Z 的分子式为C16H21O4N 9．咖啡因是弱碱性化合物，易溶于氯仿、乙醇、丙酮及热苯等，微溶于水、石油醚。含 有结晶水的咖啡因是无色针状晶体，味苦，在100 ℃ 时失去结晶水并开始升华，120 ℃ 时升华相当显著，178 ℃时升华很快。它的结构式如图，实验室可通过下列简单方法从 茶叶中提取咖啡因： 在步骤1 加入酒精进行浸泡，过滤得到提取液，步骤2、步骤3、步骤4 所进行的操作或 方法分别是 A．过滤、洗涤、干燥 B．加热、结晶(或蒸发)、升华 C．萃取、分液、升华 D．加热、蒸馏、蒸馏 10．葡萄糖的银镜反应实验如下： 步骤1：向试管中加入1mL 2% AgNO3溶液，边振荡边滴加2%氨水，观察到有白色沉淀 产生并迅速转化为灰褐色。 步骤2：向试管中继续滴加2%氨水，观察到沉淀完全溶解。 步骤3：再向试管中加入1mL 10%葡萄糖溶液，振荡，在60~70℃水浴中加热，观察到 试管内壁形成了光亮银镜。 下列说法不正确的是 A．步骤1 中观察到的白色沉淀为AgOH B．步骤2 中沉淀溶解是因为生成了银氨配合物 C．步骤3 中产生银镜说明葡萄糖具有还原性 D．右图所示银的晶胞中有14 个银原子 阅读下列资料，完成11~12 题：硼氢化钠（NaBH4)既是一种重要的储氢材料，又是具 有广泛应用的还原剂。NaBH4在水溶液中的稳定性随着溶液pH 升高而增大。 在氮气气氛保护下，向一定量的FeCl2溶液中逐滴加入一定量的NaBH4溶液，可制得 纳米铁粉，反应的离子方程式为2BH4 －+Fe2++6H2O=Fe↓+2B(OH)3+7H2↑ NaBH4-H2O2燃料电池有望成为低温环境下工作的便携式燃料电池，其工作原理如下 图所示。 11．关于NaBH4与FeCl2反应制备纳米铁粉的实验，下列说法正确的是（ ） A．BH4 －具有正方形构型 B．Fe2+转化为Fe 得到的2 个电子基态时填充在3d 轨道上 C．反应中Fe2+和H2O 都是氧化剂 D．降低反应液的pH 有利于提高纳米铁粉的产率 12．下列有关NaBH4—H2O2燃料电池的说法正确的是（ ） A．电池工作时，电能主要转化为化学能 B．a 电极上的反应为：BH4 －＋8OH－－8e-＝BO2 －＋6H2O C．放电过程中电极 区的溶液pH 下降 D．放电过程中1 mol H2O2参与反应，失去2×6.02×1023个电子 13．室温下，通过下列实验探究NaHSO3溶液的性质。 实验 实验操作和现象 1 用pH 试纸测定0.1mol/L NaHSO3溶液的pH，测得pH 约为5 2 向0.1mol/L NaHSO3溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去 3 将浓度均为0.01mol/L 的NaHSO3和Ba(OH)2溶液等体积混合，产生白色沉淀 4 向0.1mol/L NaHSO3溶液中滴加稀盐酸，有刺激性气体产生 下列有关说法正确的是 A．0.1 mol·L-1NaHSO3溶液中存在c(H+) = c(OH-)+c(SO3 2-)－c(H2SO3) B．实验2 说明NaHSO3溶液具有漂白性 C．依据实验3 的现象，不能得出Ksp(BaSO3)<2.5×10-5的结论 D．实验4 中生成的刺激性气体可能为Cl2 14．通过反应I：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)可将有机 氯化工业的副产品HC1 转化为Cl2。在0.2MPa、反应物起 始物质的量比 条件下，不同温度时HCl 平衡转化率如右图所示。向反应体系中加入CuCl2， 能加快反应速率。 反应II：2CuCl2(s)+O2(g)=2CuO(s)+2Cl2(g) ΔH=125.6 kJ·mol-1 反应III：CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) ΔH=-120.0 kJ·mol-1 下列说法正确的是 A．反应I 的ΔH=5.6 kJ·mol-1 B．升高温度和增大压强均能提高反应I 中HCl 的平衡转化率 C．保持其他条件不变，500℃时，使用CuCl2,能使HCl 转化率从X 点的值升至Y 点的值 ÒÒ ËáÒÒ õ¥ CH3CH2OH CH3COOH H2 催化剂 O2 A O3 Zn/H2O 催化剂 CH3CH CHCH3 ③ D．在0.2MPa、500℃条件下，若起始 ，HCl 的转化率可能达到Y 点的值 二、非选择题：共4 题，共58 分。 15．I.三聚氰胺最早被李比希于1834 年合成，有毒，不可用于食品加工或食品添加剂。 经李比希法分析得知，三聚氰胺分子中，氮元素的含量高达66.67%，氢元素的质量分数 为4.76%，其余为碳元素。它的相对分子质量大于100，但小于150。试回答下列问题： (1)分子式中原子个数比N(C)∶N(H)∶N(N)＝_______________________________。 (2)三聚氰胺分子中碳原子数为________。 (3)三聚氰胺的分子式为________。 (4)若核磁共振氢谱显示只有1 个吸收峰，红外光谱表明有1 个由碳、氮两种元素组成的 六元杂环。则三聚氰胺的结构简式为________________________。 II．乙酸乙酯是一种良好的工业溶剂，可通过下列转化制取（部分反应条件略去）： （1）CH3CH2OH 中官能团的名称是 。 （2）反应①是加成反应，CH3COOH 的相对分子质量比A 的相对分子质量大16。有机物 A 的结构简式是 ，反应②的反应类型是 。 （3）CH3COOH 在一定条件下反应可生成一种有机物Q。该有机物Q 的摩尔质量是102 g·mol－1，其中氧的质量分数为47.06%，碳氢原子个数比为2 3 ∶。有机物Q 的分子式是 。 16．铁粉可用于处理水中污染物。铁粉的氧化物层可以导电。 (1)富铁矿石经破碎、筛分到微米级后，在氢气氛围下600℃高温还原1 小时可以制备微米 级铁粉。请写出磁铁矿与氢气反应制备铁的化学方程式： 。 (2)采用NaBH4溶液还原铁盐，可以制备纳米级的铁粉，并生成H2。 ①NaBH4中BH4 －离子的空间构型为 。 ②由Fe3+每生成 Fe，需要NaBH4物质的量是 。 (3)利用纳米铁粉可以有效处理废水中的Cu2+和Zn2+，去除机理如题16 图-1 所示。 ①纳米铁粉去除污水中Cu2+和Zn2+机理不同，请解释原因并简述两者的区别 。 题16 图-2 ②由题16 图-2 可知，pH<3 时，随pH 减小，Cu2+和Zn2+去除率减小的原因是： 17．Co3O4在磁性材料、电化学领域应用广泛，实验室中可以用CoCO3或CoC2O4煅烧后 制得。利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的流程如图所示 钴渣 浸液 CoSO4溶液 CoC2O4沉淀 钴氧化物 铁渣 NaClO3,O2 ķ H2SO4 ĸ Na2SO3 溶解还原 纯化处理 沉钴 煅烧 （NH4)2C2O4 已知：Ksp[Co(OH)2]=1.6x10–15，Ksp(BaC2O4)=1.6×10–7 ，Ksp(CoC2O4)=6.3x10–8 CoCO3煅烧300℃~600℃生成Co3O4，1100℃以上生成Co2O3。 (1)“溶解还原”过程中Co(OH)3发生反应的离子方程式为 。 (2)“沉钴”时，不能用Na2C2O4溶液代替(NH4)C2O4溶液，原因是 (3)检验CoC2O4固体是否洗净的实验操作是 (4)为测定草酸钻样品中草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)的质量分数进行如下实验： ①取草酸钴(CoC2O4·2H2O 摩尔质量为183g·mol-1)样品3.050g，加入100.00mL 0.1000mol/L 酸性KMnO4溶液，加热(该条件下Co2+不被氧化)。 ②充分反应后将溶液冷却至室温，加入250mL 容量瓶中，定容。 ③取25.00mL 溶液，用0.1000mol/LFeSO4溶液滴定，消耗FeSO4溶液18.00mL。 计算样品中草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)的质量分数： (写出计算过程)。 题16 图-1 (5)以尿素为原料可获得CoCO3并制备Co3O4。已知：尿素水溶液在70℃以上能缓慢水解 产生CO3 2－，在pH 为1~3 时水解速率对生成CoCO3沉淀较为适宜。设计以CoCl2溶液、 尿素粉末、盐酸为原料，制备Co3O4的实验方案：取一定体积CoCl2溶液， 18．我国对世界郑重承诺：2030 年前实现碳达峰，2060 年前实现碳中和。而研发二氧化 碳的碳捕捉和碳利用技术则是关键。通过各国科技工作者的努力，已经开发出许多将CO2 回收利用的技术，其中催化转化法最具应用价值。回答下列问题： (1)已知：CO2在催化剂作用下可以直接转化为乙二醇和甲醇，但若反应温度过高，乙二醇 会深度加氢生成乙醇。 (g) + CO2(g) + 3H2(g)→HOCH2CH2OH(g) + CH3OH(g) ∆H1=−131.9kJ∙mol−1 HOCH2CH2OH(g) + H2(g) → C2H5OH(g) + H2O(g) ∆H2=−94.8kJ∙mol−1 获取乙二醇的反应历程可分为如下2 步： I． (g)+CO2(g)→ (g) ∆H3=−60.3kJ∙mol−1 II． +3H2(g) HOCH2CH2OH(g) (g)+CH3OH(g) ∆H4 ①步骤II 中 ∆H4= 。 ②研究反应温度对EC 加氢的影响(反应时间均为4 小时)，实验数据见下表： 反应温度/℃ EC 转化率/% 乙二醇产率/% 160 23.8 23.2 180 62.1 60.9 200 99.9 94.7 220 99.9 92.4 由上表可知，温度越高，EC 的转化率越高，原因是 。温度升高到 220℃时，乙二醇的产率反而降低，原因是 。 (2)多晶Cu 是目前唯一被实验证实能高效催化CO2还原为烃类（如C2H4）的金属。如题18 图-1 所示，电解装置中分别以多晶Cu 和Pt 为电极材料，用阴离子交换膜分隔开阴、阳 极室，反应前后KHCO3浓度基本保持不变，温度控制在10℃左右。生成C2H4的电极反 应式为 (3)CO2与H2反应如果用Co／C 作为催化剂，可以得到含有少量甲酸的甲醇。为了研究催 化剂的催化效率，将Co/C 催化剂循环使用，相同条件下，随着循环使用次数的增加，甲 醇的产量如题18 图-2 所示，试推测甲醇产量变化的原因 （已知Co 的性质与Fe 相似） 题18 图-1 题18 图-2 600℃ 高二化学3 月考参考答案 一、单项选择题：共14 题，每题3 分，共42 分。 1. D 2. A 3. C 4. A 5. B 6. C 7. D 8. A 9. B 10. D 11. C 12. B 13. A 14. D 二、非选择题：共4 题，共58 分。 15．I．(1)1∶2∶2 (2)3 (3)C3H6N6 (4) II．（1）羟基 （2）CH3CHO 氧化反应 （3）C4H6O3 16（14 分） (1) Fe3O4 + 4H2 == 3Fe + 4H2O（3 分） (2)①正四面体 （2 分） ②0.75（2 分） (3)①Fe 的金属活动性小于Zn 大于Cu，（1 分）Cu(II)吸附后被铁还原为Cu 而除去；（1 分）Zn(II)吸附后并水解生成Zn(OH)2而沉降。（1 分）（共3 分） ②c(H+)增大，抑制Zn2+水解，Zn(OH)2生成量减少，去除率降低；（2 分） H+在纳米铁表面得电子（或反应）增多，被还原的Cu2+减少，Cu2+去除率降低。（2 分）（共4 分） 17.(16 分） (1)2Co(OH)3+4H++SO3 2-=2Co2++SO4 2-+5H2O （3 分） (2)Na2C2O4碱性更强，易生成Co(OH)2沉淀，使CoC2O4产率降低。（2 分） (3)取最后一次洗涤滤液，先加盐酸酸化，再滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则已洗 净。（2 分） (无盐酸酸化不得分) (4）n(FeSO4)=0.1000mol/L×18.00×10-3L=1.8×10-3mol （1 分） 与CoC2O4反应的KMnO4=0.100L× 0.1000mol/L－1.8×10-3mol/5×10=6.4×10-3mol （1 分） n(CoC2O4·2H2O)=6.4×10-3mol×5/2=0.016mol （1 分） CoC2O4·2H2O 的质量分数=0.016mol×183g·mol-1/3.050g×100%=96.0% （1 分） （共4 分） (5)搅拌溶解一定质量的尿素粉末（1 分），水浴加热控制温度在70℃以上，（1 分）用盐 酸调节pH 至1~3，（1 分）充分反应至不再沉淀产生，冷却过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤 2~3 次，（1 分）干燥后在空气中300~600℃加热，（1 分）制得Co3O4固体 。 （共5 分） （水浴加热，尿素，盐酸顺序不强调，只要都答到，缺的后续不得分，温度在300 到600 间都得分） 18．(12 分) （1） ①ΔH=-71.6kJ·mol-1 （2 分） ②. 升高温度，反应速率加快，EC 的转化率增大 。 （2 分） 温度升高到220℃时，乙二醇会深度加氢生成乙醇 （3 分） （2）14CO2＋12e－＋8H2O=C2H4＋12HCO3 － （3 分） （3）反应产生的甲酸腐蚀催化剂，使催化剂活性降低 （或催化剂量减少） （2 分） (写到甲酸与Co 反应或腐蚀得1 分，写到催化剂活性降低的1 分，写全2 分 只写Co 被氧化不得分)