广东省广州市越秀区2021-2022学年高二下学期期末考试化学试题

试卷更新日期：2023-04-17 类型：期末考试

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一、单选题

1. 我国力争于2060年前实现碳中和。 $C H_{4}$ 与 $C O_{2}$ 重整是 $C O_{2}$ 利用的研究热点之一。下列关于 $C H_{4}$ 和 $C O_{2}$ 说法正确的是

A、固态 $C O_{2}$ 属于共价晶体 B、 $C H_{4}$ 键角大于 $C O_{2}$ 键角 C、 $C H_{4}$ 分子中含有极性共价键，是极性分子 D、干冰中每个 $C O_{2}$ 分子周围紧邻12个 $C O_{2}$ 分子

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2. 硫酸镍溶于氨水形成 $[N i {(N H_{3})}_{6}] S O_{4}$ 蓝色溶液，下列说法错误的是

A、 $N i$ 原子3d能级上的未成对电子数为1 B、 ${[N i {(N H_{3})}_{6}]}^{2 +}$ 产提供孤电子对的成键原子是N C、 ${[N i {(N H_{3})}_{6}]}^{2 +}$ 中 $N i^{2 +}$ 与 $N H_{3}$ 之间形成配位键 D、 $[N i {(N H_{3})}_{6}] S O_{4}$ 中阴离子的立体构型是正四面体形

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3. 新制的 $C u (O H)_{2}$ 可将乙醛氧化为乙酸，而自身还原成 $C u_{2} O$ ，下列说法错误的是

A、乙醛中碳原子的杂化轨道类型为 $s p^{3}$ 和 $s p^{2}$ B、乙酸含有的元素中C元素的电负性最大 C、 $1 m o l$ 乙醛分子中含有的 $σ$ 键的数目为 $6 m o l$ D、乙酸的沸点高于乙醛原因是乙酸存在分子间氢键

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4. VA族的氮、磷、砷( $A s$ )等元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。下列说法错误的是

A、沸点： $A s H_{3} > P H_{3} > N H_{3}$ B、N、P原子的第一电离能： $N > P$ C、基态 $A s$ 原子的核外电子排布式为 $[A r] 3 d^{10} 4 s^{2} 4 p^{3}$ D、基态P原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形

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5. 关于化合物2-苯基丙烯( )，下列说法正确的是

A、属于烷烃 B、易溶于水及甲苯 C、可以发生加聚反应 D、分子中含有4个碳碳双键

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6. 一种活性物质的结构简式如图所示，下列有关该物质的说法正确的是

A、分子中含氧官能团是羟基、醛基 B、既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物 C、 $1 m o l$ 该物质与碳酸钠反应得 $44 g C O_{2}$ D、与互为同分异构体

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7. 利用下列装置(夹持装置已略去)进行实验，能达到实验目的的是

A、用装置①检验溴乙烷消去产物中的乙烯 B、用装置②证明乙炔可使溴水褪色 C、用装置③分离乙酸乙酯和乙醇 D、用装置④除去水中的苯酚

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8. 设阿伏加德罗常数的值为 $N_{A}$ ，下列说法正确的是

A、 $64 g S_{8}$ (分子结构：)中的共价键数目为 $N_{A}$ B、 $1 m o l C H C l_{3}$ ，含有 $C - C l$ 键的数目为 $3 N_{A}$ C、 $1 L 0.1 m o l \cdot L^{- 1} C H_{3} C O O H$ 溶液中含有的 $H^{+}$ 离子数为 $0.1 N_{A}$ D、标准状况下， $22.4 L$ 甲烷和乙烯混合物中含有的氢原子数为 $8 N_{A}$

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9. 我国首创的海洋电池以铝板、铂网作电极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流，放电时

A、铝电极上发生还原反应 B、阳离子移向负极 C、氧气在正极上得电子 D、电流由铝板经外电路流向铂网

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10. 溴甲基蓝(用HBb表示)指示剂是一元弱酸，HBb为黄色，Bb^-为蓝色。下列叙述正确的是（）

A、0.01mol·L^-1HBb溶液的pH=2 B、HBb溶液的pH随温度升高而减小 C、向NaOH溶液中滴加HBb指示剂，溶液显黄色 D、0.01mol·L^-1NaBb溶液中，c(H⁺)+c(Na⁺)=c(Bb^-)+c(HBb)

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11. 很多含巯基( $- S H$ )的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。解毒剂化合物I可与氧化汞生成化合物Ⅱ，化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂，化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的是

A、在Ⅰ中S原子采取 $s p$ 杂化 B、在Ⅱ中 $C - C - C$ 键角是180° C、在Ⅲ中存在离子键和共价键 D、在Ⅳ中硫氧键的键能均相等

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12. 我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐 ${(N_{5})}_{6} {(H_{3} O)}_{3} {(N H_{4})}_{4} C l$ (用R代表)。经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局都结构如下图所示，从结构角度分析R中两种阳离子的不同之处是

A、中心原子的杂化轨道类型 B、中心原子的价层电子对数 C、空间结构 D、共价键类型

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13. 以a(环戊二烯)为原料制备d(金刚烷)的路线如图所示。下列说法正确的是

A、a分子中最多有5个原子共平面 B、a与b互为同系物 C、c的分子式为 $C_{10} H_{14}$ D、d的一氯代物有2种

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14. 环己烯是重要的化工原料。实验室环己烯的制备与提纯流程如下：
下列说法错误的是

A、由环己醇制备环己烯的反应类型为消去反应 B、环己醇中若含苯酚杂质，检验试剂为 $F e C l_{3}$ 溶液 C、分液时，有机相应从分液漏斗的下口放出 D、蒸馏除去残余反应物时，产物先蒸出体系

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15. $L i - O_{2}$ 电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来，科学家研究了一种光照充电 $L i - O_{2}$ 电池，如图所示。光照时，光催化电极产生电子( $e^{-}$ )和空穴( $h^{+}$ )，驱动阴极反应( $L i^{+} + e^{-} = L i$ )和阳极反应( $L i_{2} O_{2} + 2 h^{+} = 2 L i^{+} + O_{2}$ )对电池进行充电。下列说法错误的是

A、充电时，电池的总反应 $L i_{2} O_{2} = 2 L i + O_{2}$ B、放电时，光催化电极是正极 C、放电时， $L i^{+}$ 从正极穿过离子交换膜向负极迁移 D、放电时，正极发生反应 $O_{2} + 2 L i^{+} + 2 e^{-} = L i_{2} O_{2}$

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16. 25℃时， $c (H_{2} C_{2} O_{4}) + c (H C_{2} O_{4}^{-}) + c (C_{2} O_{4}^{2 -}) = 0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 的草酸溶液。 $l g c (H_{2} C_{2} O_{4})$ 、 $l g c (H C_{2} O_{4}^{-})$ 和 $l g c (C_{2} O_{4}^{2 -})$ 随 $p H$ 变化的关系如下图所示。下列说法错误的是

A、曲线①代表 $l g c (H_{2} C_{2} O_{4})$ ，曲线③代表 $l g c (C_{2} O_{4}^{2 -})$ B、 $l g [K_{a 2} (H_{2} C_{2} O_{4})] = - 4.3$ C、 $p H = 2.8$ 时， $c (H C_{2} O_{4}^{-}) > 0.01 m o l \cdot L^{- 1}$ D、 $p H = 4.3$ 时， $c (H C_{2} O_{4}^{-}) = c (C_{2} O_{4}^{2 -}) = c (H^{+})$

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二、非选择题

17. 硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光电材料领域，钙钛矿( $C a T i O_{3}$ )型化合物是一类可用于生产太阳能电池的功能材料。回答下列问题：

(1)、太阳能电池板主要材料为单晶硅。基态 $S i$ 原子价层电子排布式为，单晶硅的晶体类型为。

(2)、硅和卤素单质反应可以得到硅的卤化物( $S i X_{4}$ )， $S i X_{4}$ 的熔点和沸点如下表：
$S i X_{4}$
$S i F_{4}$
$S i C l_{4}$
$S i B r_{4}$
$S i I_{4}$
熔点/℃
-90.2
-70.4
5.2
120.5
沸点/℃
-85.8
57.8
154.2
287.7
沸点依次升高的原因是。

(3)、钙钛矿 $C a T i O_{3}$ 的晶胞如图所示，其组成元素的电负性大小顺序是。 $C a^{2 +}$ 与 $O^{2 -}$ 间的作用力为，该晶体中每个钛离子周围与它最近且相等距离的钛离子有个。

(4)、以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。下图为Ge单晶的晶胞，原子坐标参数A为(0，0，0)；B为( $\frac{1}{2}$ ， 0， $\frac{1}{2}$ )C为( $\frac{1}{2}$ ， $\frac{1}{2}$ ， 0)，则D原子的坐标参数为。
已知Ge单晶属于立方晶系，晶胞参数为 $a p m$ ，阿伏加德罗常数的值为 $N_{A}$ ，则该晶体的密度为 $g \cdot c m^{- 3}$ (列出计算式)。

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18. 化合物VI是制备核苷类抗病毒药物的重要原料，某研究小组以化合物I为原料合成化合物VI的合成路线如下(部分反应条件省略)：
已知：烯烃复分解反应可示意如下：
回答下列问题：

(1)、化合物Ⅱ能发生银镜反应，其结构简式为。

(2)、反应③的反应方程式为。

(3)、反应⑤的方程式可表示为： $I I I \overset{催化剂}{\to} I V + Z$ ，化合物Z是一种烯烃。写出化合物Z的结构简式为。

(4)、反应①④⑥中属于加成反应的有，属于取代反应的有。

(5)、化合物V的芳香族同分异构体中，同时满足如下条件的有种，写出其中任意一种结构简式：。
条件：a)可与 $F e C l_{3}$ 溶液发生显色反应；
b)最多能与3倍物质的量的 $N a O H$ 反应；
c)核磁共振氢谱为四组峰，峰面积比为3∶2∶2∶1。

(6)、根据以上信息，写出及为原料合成的路线。

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19. 乙烯是工业的重要原料，研究工业制取 $C_{2} H_{4}$ 对资源综合利用有重要意义。工业上用 $C O_{2}$ 氧化 $C_{2} H_{6}$ 制 $C_{2} H_{4}$ 主要化学反应有：
a. $C_{2} H_{6} (g) + C O_{2} (g) ⇌ C_{2} H_{4} (g) + H_{2} O (g) + C O (g)$    $Δ H_{1}$
b. $C_{2} H_{6} (g) + 2 C O_{2} (g) ⇌ 4 C O (g) + 3 H_{2} (g)$    $Δ H_{2} = 430 k J \cdot m o l^{- 1}$
c. $C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌ C O (g) + H_{2} O (g)$    $Δ H_{3} = 41 k J \cdot m o l^{- 1}$

(1)、上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有____(填编号)。

A、增大的 $C_{2} H_{6}$ 浓度，反应a、b的正反应速率都增加 B、反应b有助于乙烷脱氢，有利于乙烯生成 C、加入反应a的催化剂，可提高的 $C_{2} H_{6}$ 平衡转化率 D、降低反应温度，反应a~c的正、逆反应速率都减小

(2)、有研究表明，在催化剂存在下，反应a的反应过程如图所示，该反应过程分两步进行，其中第步的正反应活化能最大，反应a的 $Δ H_{1} =$ $k J \cdot m o l^{- 1}$ 。

(3)、乙烷在一定条件可发生如下反应： $C_{2} H_{6} (g) ⇌ C_{2} H_{4} (g) + H_{2} (g) Δ H = 136 k J \cdot m o l^{- 1}$
①提高该反应平衡转化率的方法有、。
②一定温度下，原料组成为 $n (C_{2} H_{6}) ： n (H_{2}) = 1 ： 1$ 、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时 $C_{2} H_{6}$ 的平衡转化率为20%，平衡时体系的压强为kPa。计算反应的平衡常数 $K_{p}$ 写出计算过程。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)

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20. 金属镓拥有电子工业脊梁的美誉，镓与铝同族，化学性质相似。综合利用炼锌矿渣[主要含铁酸嫁 $G a_{2} {(F e_{2} O_{4})}_{3}$ 、铁酸锌 $Z n F e_{2} O_{4}$ ]获得3种金属盐，并利用镓盐电解制备金属镓，部分工艺流程如下：
已知：①常温下，浸出液中各离子的浓度及其开始形成氢氧化物沉淀的pH见下表：
金属离子
$F e^{2 +}$
$F e^{3 +}$
$Z n^{2 +}$
$G a^{3 +}$
浓度( $m o l \cdot L^{- 1}$ )
$1.0 \times 1 0^{- 3}$
$4.0 \times 1 0^{- 2}$
1.5
$3.0 \times 1 0^{- 3}$
开始沉淀pH
8.0
1.7
5.5
3.0
金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)见下表：
金属离子
$F e^{2 +}$
$F e^{3 +}$
$Z n^{2 +}$
$G a^{3 +}$
萃取率(%)
0
99
0
97-98.5
回答下列问题：

(1)、 $G a_{2} {(F e_{2} O_{4})}_{3}$ 中的 $F e$ 化合价为。“浸出”时 $G a_{2} {(F e_{2} O_{4})}_{3}$ 矿渣经过硫酸浸出获得2种金属盐，该反应的离子方程式为。

(2)、“过滤”后滤液中可回收利用的物质是。滤饼的主要成分是(填化学式)。

(3)、滤液中残余的 $G a^{3 +}$ 的浓度为 $m o l \cdot L^{- 1}$ 。

(4)、“萃取”前加入的 $F e$ 的目的是。

(5)、“反萃取”时镓元素发生反应的离子方程式。

(6)、“电解”过程包括电解反萃取液制粗镓和粗镓精炼两个步骤。精炼时，以粗镓为阳极，以 $N a O H$ 溶液为电解液，阴极的电极反应式为。

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$S i X_{4}$	$S i F_{4}$	$S i C l_{4}$	$S i B r_{4}$	$S i I_{4}$
熔点/℃	-90.2	-70.4	5.2	120.5
沸点/℃	-85.8	57.8	154.2	287.7

金属离子	$F e^{2 +}$	$F e^{3 +}$	$Z n^{2 +}$	$G a^{3 +}$
浓度( $m o l \cdot L^{- 1}$ )	$1.0 \times 1 0^{- 3}$	$4.0 \times 1 0^{- 2}$	1.5	$3.0 \times 1 0^{- 3}$
开始沉淀pH	8.0	1.7	5.5	3.0