湖南省多校联考2022-2023学年高二下学期期中考试
化学
本试卷共6页。全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
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的答案标号涂黑，如有改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；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交回。
可能用到的相对原子质量：O16 Na 23 P31 S32 Cl35.5 Ti48 Co59 Zn65 Pb207
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．湖南省有众多国家级非物质文化遗产，如醴陵彩瓷、苗银锻造工艺、安化黑茶、浏阳花炮等。下列说法正确的是（ ）
A．陶瓷的生产以黏土和石灰石为主要原料
B．纯银在空气中发生电化学腐蚀而渐渐变暗
C．茶叶中含有的茶单宁（分子式为）是烃类物质
D．浏阳花炮燃放时看到的焰色是某些金属原子的电子吸收能量后发生电子跃迁，属于发射光谱
2．阴离子和二脲基分子能通过一种相互作用形成超分子阴离子配合物，如右图所示（图中省略阴离子配合物中部分原子）。下列关于该阴离子配合物的说法正确的是（ ）
A．基态磷原子中电子有15种空间运动状态
B．二脲基分子的分子式为
C．二脲基分子中的H和的O形成氢键
D．基态N原子核外电子占据最高能级的电子云轮廓图为球形
3．用表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述不正确的是（ ）
A．铅蓄电池中，当正极质量增加6.4 g时，电路中通过的电子数日为
B．常温下，1 L pH为9的溶液中，由水电离的数目为
C．31 g白磷（）含有的共价键数为
D．用浓盐酸分别和、反应制备1 mol ，转移的电子数均为
4．《清热经解》中记载：“藿香正气散，夏令外感风寒，身温无汗，吐泻交作者。”藿香正气水是一个中成药，具有解表化湿，理气和中之功效。其主要成分广藿香酮结构如图。下列关于广藿香酮的叙述正确的是（ ）
A．分子中有3种官能团 B．分子中有一个手性碳原子
C．能发生取代反应和加成反应 D．能使溴水、酸性高锰酸钾褪色，且原理相同
5．一种由短周期主族元素组成的化合物（如图所示）在电化学领域有重要应用。已知X、Y、Z、W、T的原子序数依次增大且为同周期，X和Y的核外电子数之和等于W的核外电子数。下列说法正确的是（ ）
A．简单氢化物的沸点：W>T>Z
B．离子半径由大到小的顺序为：T>W>X
C．同周期中第一电离能小于W的元素有5种
D．化合物中所有原子均满足8电子稳定结构
6．研究有机物的一般步骤：分离提纯→确定最简式→确定分子式→确定结构式。下列研究有机物的方法不正确的是（ ）
A．区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验
B．2,3-二甲基己烷的核磁共振氢谱中出现了7个峰
C．提纯苯甲酸可采用重结晶的方法
D．利用元素分析和红外光谱法能确定青蒿素的分子式
7．下列离子方程式与所给事实不相符的是（ ）
A．溶液中滴加过量稀：
B．向硫酸铜溶液中加入过量浓氨水：
C．将少量通入NaClO溶液中：
D．泡沫灭火器的灭火原理：
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和溶液的pH值 pH： 酸性强弱：
B 向盛有2.0 mL甲苯的试管中加入3滴酸性溶液，用力振荡 紫色褪去 甲苯中含有碳碳双键，可被酸性溶液氧化
C 取5 mL 0.1 mol KI溶液于试管中，加入1 mL 0.1 mol L溶液，充分反应后滴入5滴15% KSCN溶液 溶液变血红色 KI与的反应有一定限度
D 向盛有2 mL 0.1 mol/L NaOH溶液的试管中滴加4~5滴0.1 mol/L 溶液，再向其中滴加0.1 mol/L 溶液 先生成白色沉淀，后生成蓝色沉淀 说明
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）分离和的过程如图2所示。下列说法不正确的是（ ）
A．与结构相似，由于键的键长小于键，所以的熔、沸点低于
B．该流程体现了超分子具有“分子识别”的特征
C．，互为同素异形体
D．杯酚中所有原子不可能位于同一平面
10．中国化学家研究出一种新型复合光催化剂（），能利用太阳光高效分解水，原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．反应Ⅰ中涉及极性键的断裂和非极性键的形成
B．和分子均为极性分子
C．若反应Ⅱ是放热反应，则反应Ⅰ一定是吸热反应
D．已知氮化碳（）的硬度大于金刚石，则氮化碳中可能存在
11．已知反-2-丁烯转化为顺-2-丁烯反应如下，，和随温度变化的曲线如图。下列有关该反应的说法正确的是（ ）
A．反-2-丁烯和顺-2-丁烯物理性质和化学性质均不同
B．稳定性：反-2-丁烯<顺-2-丁烯
C．分子式为的同分异构体有6种
D．温度变化对的影响程度小于对的影响程度
12．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中嵌入的电极材料充放电过程的原理如图2所示，嵌入的位于晶胞的面心。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．活化过程MnO的价态发生变化
D．当1 mol Zn，□转化为1 mol □时，转移的电子数为0.61 mol
13．某小组同学发现Cu与浓反应所得混合溶液为绿色，Cu与稀反应所得混合溶液为蓝色，针对绿色产生的原因展开探究。
实验猜想：猜想a：浓度大猜想b：溶解在溶液中
实验方案
方案1 配制饱和溶液，观察溶液颜色
方案2 取适量Cu与浓反应后的绿色混合溶液，置于如图所示装置中，鼓入空气后，溶液上方可观察到______，5 min后，溶液完全变为蓝色
方案3 加热该绿色溶液，观察溶液颜色
资料卡片：①能与水反应生成，进而发生下述反应：（绿色）②亚硝酸受热易分解，产生NO和③亚硝酸能被空气氧化
下列说法不正确的是（ ）
A．Cu与浓反应中硝酸体现强氧化性和酸性
B．方案1中若配得溶液呈蓝色，则证明猜想a不成立
C．方案2中溶液上方看到生成红棕色气体，则证明猜想b一定成立
C．方案3观察到溶液上方生成红棕色气体，溶液完全变为蓝色
14．HA和HB是两种一元弱酸，其难溶盐RA和RB的溶度积：，已知不发生水解，实验测得25℃时RA和RB的饱和溶液中，随的变化为线性关系，下列说法不正确的是（ ）
A．甲表示RB的饱和溶液中随的变化
B．等体积、等浓度的ROH溶液与HA溶液混合时，存在
C．由图可知，当RA饱和溶液中时，
D．25℃时，将难溶盐RA、RB加入蒸馏水中混合、振荡、静置后，上层清液中
二、非选择题：本题共4大题，共58分。
15．（15分）二氯异氰尿酸钠，是中国疾控中心研发的“-18℃低温消毒剂”主要成分之一，实验室通过以下原理和装置（夹持仪器已略去）制取二氯异氰尿酸钠。
尿素三聚氰酸二氯异氰尿酸钠
已知：实验室常用高浓度的NaClO溶液和固体，在10℃时反应制备二氧异氰尿酸钠，主要发生反应：。
（1）和中大小：______（填“>”“<”或“=”），氯化铵的阳离子VSEPR模型为____________；三聚氰酸中C原子的杂化轨道类型是____________。
（2）制备高浓度NaClO溶液：
①NaClO溶液可由低温下将缓慢通入NaOH溶液中而制得。制备NaClO的化学方程式为_____________；
②为提高B中NaOH的利用率，需对该装置进行改进的可行方法是_____________（一种即可）。
（3）制备二氧异氰尿酸钠：
待装置B中出现液面上方有黄绿色气体现象时，可由三颈烧瓶进料口加入固体，反应过程中仍需不断通入的理由是_____________。实验过程中若温度过高，pH值过低，会生成，写出与生成、的化学方程式：_______________________________________。
（4）实验室测定二氯异氰尿酸钠样品中有效氯的原理如下：
准确称取m g样品，配成100 mL溶液，取20.00 mL所配溶液于碘量瓶中，加入稀和过量KI溶液，充分反应后，加入淀粉溶液，用c mol L 标准溶液滴定，滴到终点时，消耗标准溶液的体积为V mL，则样品有效氯含量为______%（有效氯含量）。
16．（14分）异丁烯是一种重要的化工原料，常用于制备催化剂、农药、医药、香料、汽油添加剂及润滑油等。将异丁烷脱氢制备异丁烯具有良好的经济与社会效益，涉及的主要反应有：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
（1）已知、、的燃烧热分别为、、，则______（用、、表示）。
（2）在恒温，2 L密闭容器中充入1 mol异丁烷，t min后达到平衡状态，异丁烷的转化率为50%，其中异丁烯的选择性为80%，则生成异丁烯的速率______。脱氢反应的平衡常数______。（异丁烯的选择性）
（3）在恒温，恒压条件下，初始反应气体组成或与平衡时异丁烷摩尔分数x的关系如右图所示。
①其中为曲线______。
②平衡时异丁烷摩尔分数x随的增大而减小，其原因为__________________。
（4）“O”表示催化剂固体杂多酸盐，“…O”表示吸附在该催化剂表面，异丁烷脱氢反应的机理如下，请补充基元反应ⅲ。
ⅰ．
ⅱ．
ⅲ．________
ⅳ．
（5）有人提出加入适量空气，采用异丁烷氧化脱氢的方法制备异丁烯，发生反应 kJ/mol比较异丁烷直接脱氢制备异丁烯，从产率角度分析该方法的优点是________________________。
17．（15分）三氯化六氨合钴是一种橙黄色、微溶于水的配合物，常用于合成其他含钴的配合物。利用含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）制取的工艺流程如图所示：
已知：①浸出液中含有的金属离子主要有、、、。
②氧化性。
③、、、。溶液中金属离子物质的量浓度低于 mol/L时，可认为沉淀完全。
（1）的价层电子轨道表示式是_____________；中心离子配位数为____________。
②写出除杂过程中参与反应的化学方程式__________________________。
③调pH过程中加调节后会生成两种沉淀，同时得到的滤液中 mol/L，调节pH的范围为________。
（2）科学家发现一种由钴原子和氧原子构成的中性团簇分子的结构如图所示。顶角的原子是氧原子，棱心和体心的原子是钻原子，则它的化学式是____________，该分子中每个氧原子周围距离最近且相等的钴原子有______个。
（3）一种掺钴催化剂的晶胞如图所示，则该晶体沿z轴的投影图为______（填序号），设阿伏加德罗常数的值为，晶胞参数为a nm，则该晶胞的密度为______g cm（用含a、的代数式表示）。
18．（14分）以下是用苯作为原料制备一系列化合物的转化关系图。
已知：。
回答下列问题：
（1）C中所含官能团名称为____________。
（2）由D生成的反应类型为____________。
（3）由生成A的化学反应方程式为____________。
（4）E具有优良的绝热、绝缘性能，可用作包装材料和建筑材料，写出以为原料合成E的化学反应方程式__________________。
（5）分子中最多有______个原子共面。
（6）D分子中苯环上的任意两个氢原子被氯原子取代后，得到的二氯代物有______种同分异构体。
（7）已知：（R表示烃基），苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著的影响，根据上述转化关系，若以苯环为原料有以下合成路线，则F的结构简式为____________。
湖南省多校联考2022-2023学年高二下学期期中考试
化学
参考答案、提示及评分细则
1．【答案】D
【解析】生产陶瓷的主要原料是黏土，不需要使用石灰石，A错误；纯银在空气中与微量的反应生成硫化银而变暗，属于化学腐蚀，B错误；茶单宁的分子式为，其中含C、H、O三种元素，不属于烃类、属于烃的含氧衍生物，C错误；浏阳花炮燃放时看到的焰色是某些金属原子的电子吸收能量后发生电子跃迁，属于发射光谱，D正确。
2．【答案】C
【解析】电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，因此基态磷原子中电子有9种空间运动状态，A错误；二脲基分子的分子式为，B错误；二脲基分子中的H和的O形成氢键，C正确；基态N原子核外电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形，D错误。
3．【答案】D
【解析】铅蓄电池正极反应式为，1 mol 参与反应，正极质量增加64 g，转移电子物质的量为2 mol，因此正极质量增加6.4 g，转移电子物质的量为0.2 mol，A正确；水解促进水的电离，水电离出的 mol/L，由水电离的数目等于水电离的，水电离的数目为，B正确；白磷为四面体构型，因此得出关系式为， mol，则键的数目为，C正确；（浓），当生成1 mol氯气，转移的电子数为，（浓），当生成1 mol氯气，转移的电子数为，D错误。
4．【答案】C
【解析】分子中含有碳碳双键、羟基、酯基、羰基四种官能团，A错误；分子中无手性碳原子，B错误；羟基可发生取代反应，碳碳双键可发生加成反应，C正确；含有碳碳双键，故使溴水、酸性高锰酸钾褪色，但原理不相同，前者为加成反应，后者为氧化反应，D错误。
5．【答案】A
【解析】由信息推知：X、Y、Z、W、T分别为Li、B、C、O、F。和HF中存在氢键，且水的沸点高于HF，A正确；电子层数越多半径越大，因此离子半径由大到小的顺序为：，B错误；同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则第二周期中第一电离能小于氧元素的元素有锂、铍、硼、碳共4种， C错误；化合物中，Li原子的最外层电子数为2，不满足8电子稳定结构，D错误。
6．【答案】D
【解析】区别晶体与非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验，A正确；2，3-二甲基已烷结构简式为：，共有7种等效氢，核磁共振氢谱中出现了7个峰，B正确；提纯苯甲酸可采用重结晶的方法，主要步骤有加热浓缩、趁热过滤、冷却结晶，过滤，C正确；元素分析只能确定元素种类，而红外光谱确定分子结构，两种方法无法确定分子式，D错误。
7．【答案】A
【解析】硫代硫酸钠溶液与过量稀硫酸反应生成硫酸钠、硫沉淀、二氧化硫气体和水，反应的离子方程式为，A错误；向硫酸铜溶液中加入过量浓氨水会生成四氨合铜离子，B正确；少量气体通入NaClO溶液中，离子方程式为，C正确；泡沫灭火器的两个钢筒内分别盛装溶液和溶液，用于灭火时，将两溶液混合，发生完全双水解反应：，D正确。
8．【答案】C
【解析】NaClO溶液水解产生次氯酸，无法用pH试纸测定pH值，A错误；甲苯分子中不含有碳碳双键，B错误；向KI溶液中滴加少量的，若溶液变红，则说明仍有，因此该反应是有限度的，C正确；向盛有2 mL 0.1 mol/L NaOH溶液的试管中滴加4~5滴0.1 mol/L 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．【答案】A
【解析】与的结构相似，相对分子质量比大，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，A错误；由图可知，杯酚与形成超分子，而杯酚与不能形成超分子，反映了超分子具有“分子识别”的特性，B正确；，为同一种元素形成的结构不同的单质，互为同素异形体，C正确；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．【答案】D
【解析】反应Ⅰ中涉及氢氧极性键的断裂和氧氧、氢氢非极性键的形成，A正确；和分子结构均是不对称的，为极性分子，B正确；水分解的总反应是吸热反应，根据盖斯定律，若反应Ⅱ是放热反应，则反应Ⅰ一定是吸热反应，C正确；由题干可知，氮化碳（）的硬度大于金刚石，故氮化碳属于共价晶体，可推知每个碳原子与周围的四个氮原子相连，每个氮原子与周围的三个碳原子相连。氮化碳中只存在单键，不可能存在，D错误。
11．【答案】C
【解析】反-2-丁烯和顺-2-丁烯互为同分异构体，物理性质有差异，化学性质基本相同，A错误；由反应可知，反-2-丁烯总能量更小，能量越低越稳定，因此反-2-丁烯>顺-2-丁，B错误；分子式为的同分异构体有6种，分别是1-丁烯、反-2-丁烯、顺-2-丁烯、2-甲基丙烯、环丁烷、甲基环丙烷，C正确；由图可知，的斜率更大，受温度影响更大，温度变化对的影响程度大于对的影响程度，D错误。
12．【答案】D
【解析】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；MnO晶胞中体心的失去，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，C正确；□晶胞所含个数为44，□晶胞中个数为，因此与个数比为4∶1，因此当1 mol □转化为1 mol □时，转移的电子数为 mol，D错误。
13．【答案】C
【解析】Cu与浓反应中生成硫酸铜、二氧化氮和水，硝酸体现强氧化性和酸性，A正确；猜想a认为溶液浓度大时呈绿色，浓度小时呈蓝色，故若配制饱和溶液，溶液呈蓝色，证明猜想a不成立，B正确；由于与水反应能够生成，与能够发生可逆反应（绿色），|随着空气的通入，被氧化为，使得上述可逆反应平衡逆向移动，溶液由绿色变为蓝色，但溶液上方呈红棕色气体说明溶液中的确溶有，因此猜想b不严谨，不能说明溶液呈绿色的原因一定是溶解在溶液，C错误；加热该绿色溶液，可以降低气体的溶解度，使溶解在其中的逸出，且加热亚硝酸分解产生NO和，溶液上方产生红棕色气体，溶液由绿色变为蓝色，D正确。
14．【答案】C
【解析】由图可知当时，，因为，因此甲的，乙的，所以甲表示RB的饱和溶液中随的变化，A正确；HA是一元弱酸，不发生水解，所以等体积、等浓度的ROH溶液与HA溶液混合所得溶质RA为强碱弱酸盐，溶液中存在质子守恒：， B正确；RA难溶盐的饱和溶液中存在，根据图像可知，增大，增大，因为不变，若加入HA，增大，减少，因此加入的酸不是HA，则时，，C错误；上层清液中的浓度相等，根据，可知，，D正确。
15．【答案】（共15分，除标注外每空2分）
（1）> 正四面体（写四面体也给分） （1分）
（2）①
②在A、B装置间加盛装饱和食盐水的洗气瓶洗气
（3）使反应生成的NaOH再次生成NaClO，提高原料的利用率
（4）
【解析】（1）和中N原子均为杂化，中N原子有1个孤电子对，由于斥力：孤电子对与成键电子对之间>成键电子对与成键电子对之间，因此大小：；氯化铵的阳离子为，价层电子对数为4，VSEPR模型为正四面体形；三聚氰酸中C原子的杂化轨道类型是杂化。
（2）制备NaClO的化学方程式为；上述装置中盐酸易挥发，挥发出的HCl和NaOH反应，因此改进的方法是在装置A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶。
（3）该反应中会产生氢氧化钠，所以在反应过程中不断通入氯气，使反应生成的NaOH继续反应，提高原料利用率；与氯气反应生成、二氧化碳、盐酸，反应的化学方程式：
。
（4）由得中反应可得关系：，
有效氯含量。
16．【答案】（共14分，每空2分）
（1）
（2） mol L min 0.16
（3）①M②反应为气体分子数增大的反应，恒压时加入稀有气体导致体积变大，平衡正向移动
（4）
（5）空气中与产物中反应生成，同时惰性的加入该分子数增加的反应中，二者均可使平衡正向移动，提高异丁烯产率（答出一点即可）
【解析】
根据盖斯定律可知，主反应 。
（2）一定条件下，在2 L密闭容器中充入1 mol异丁烷，t min后达到平衡状态，异丁烷的转化率为50%，其中异丁烯的选择性为80%，则主反应中转化的异丁烷的物质的量为（ mol，则生成异丁烯的速率 mol L min；主反应（脱氢反应）平衡后各物质的物质的量分别为： mol， mol， mol，则脱氢反应的平衡常数。
（3）加入其他气体，体系总物质的量增加，异丁烷摩尔分数x减小。随着增加，平衡逆向移动，平衡时x减小：加入稀有气体Ar，对于分子数增加的反应，平衡正向移动，异丁烷转化率增加，平衡时x减小。因此，相同条件下加入稀有气体，平衡时x相对较低。则为曲线M。
（4）由图可知，基元反应ⅲ为分解为异丁烯和 ，故为。
（5）由于空气中与产物中反应生成，同时惰性的加入该分子数增加的反应中，二者均可使平衡正向移动，因此异丁烷氧化脱氢的方法可以提高异丁烯产率。
17．【答案】（共15分，除标注外每空2分）
（1）① 6（1分）
②
③4.7~7.4
（2） 3
（3）B
【解析】（1）①钻元素的原子序数为27，三价钴离子的价电子排布式为，价层电子轨道表示式为；中心离子配位数为6。
②向滤液中加入适量的将氧化为，除杂过程中参与反应的化学方程式：。
③调pH过程中加调节后会生成两种沉淀，即使和完全沉淀，而不产生沉淀，由题干信息、可知，即当完全沉淀后，已经早就完全沉淀，此时 mol/L，则，同时得到含 mol/L的滤液，此时溶液中 mol/L，则，即调节pH的范围为4.7~7.4。
（2）该结构表示的是一个中性团簇分子而不是晶胞，是一个完整的分子结构，因此直接数出有8个氧原子和13个钴原子，则化学式为；该分子中每个氧原子周围距离最近且相等的钴原子是3个。
（3）观察晶胞图，Ti原子在立方体的顶点，O原子在面心，Co在体心，所以在z轴投影图为B，晶胞里边的原子数Ti：，O：，Co：1，则晶胞密度； g cm。
18．【答案】（共14分，每空2分）
（1）碳溴键（或溴原子）
（2）加成反应
（3）
（4）
（5）14
（6）4
（7）
【解析】（1）C为溴苯，官能团名称为碳溴键（或溴原子）。
（2）D为在催化剂作用下与氢气发生加成反应生成。
（3）苯和浓硝酸、浓硫酸的混合物加热发生取代反应生成硝基苯和水，反应的化学方程式为。
（4）苯乙烯中碳碳双键能发生加聚反应生成聚合物，反应方程式为。
（5）乙苯中最多有14个原子共面。
（6）苯环上的任意两个氢原子被氯原子取代后，得到的二氯代物有4种：。
（7）由第一条转化链可知，若先硝化再取代，硝基在甲基的间位，由第二条转化链可知，若先卤代再磺化，则在的对位，G水解生成，说明G中位于的对位，“苯→F→G”应是先卤代再硝化，即得到苯与在催化剂作用下发生取代反应生成，则F为；发生硝化反应生成，则G为。
