云南昭通地区2024届高二下学期期末化学试卷周测（九）
化学
姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．短周期元素 W、X、Y、Z 在元素周期表中的位置如图所示，其中Y元素的原子最外层电子数是K层电子数的两倍，下列说法中不正确的是
W X
Y Z
A．W、Z和氢3种元素可以形成离子化合物
B．Y、Z常见的氢化物的热稳定性：HZ>YH4
C．W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的强
D．原子半径大小：Y>Z>X>W
2．关于反应进行方向的判断，以下说法错误的是
A．高锰酸钾加热分解是一个熵增的过程
B．△H＜0且△S＜0的化学反应一定不能自发进行
C．能自发进行的化学反应不一定是△H＜0、△S＞0
D．反应2Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO2(g)在常温下不能自发进行，说明该反应△H＞0
3．有关有机化合物的说法，正确的是
A．含有五种官能团
B．能够发生消去反应
C．所有碳原子可能共平面
D．该物质与足量溶液反应，可消耗
4．乙烯在酸催化下水合制乙醇的反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。下列叙述正确的是
A．由上图可知总反应不需要加热就能进行
B．第①步反应只有O-H键发生断裂
C．第①步反应的活化能比第②、③步反应的活化能大
D．第①、②、③步反应都是放热反应
5．锌-空气电池由活性炭(空气扩散极)、锌、苛性碱溶液构成,其中活性炭部分浸泡在苛性碱溶液中,其工作原理如图所示，负极产物是ZnO。下列说法正确的是
A．活性炭的作用是吸附空气，为电池提供氧化剂
B．原理图中的隔离膜为质子交换膜
C．负极反应式为Zn+H2O-2e-=ZnO+2H+
D．电池工作时，当电路中通过0.2mol电子,消耗3.2gO2
6．10月16日，我国神舟十三号载人飞船成功发射！筑梦苍穹，星辰大海，再添一抹中国红！下列有关说法不正确的是
A．运载火箭加注的液氢燃料是高能清洁燃料
B．用作运载火箭壳体复合材料增强体的纤维属于有机高分子材料
C．用于制造载人飞船上太阳能电池板的半导体材料主要成分为SiO2
D．载人飞船内氧气主要来自运送的高压氧气、固体燃料氧气发生器和电解水
7．一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺的工作原理如下图所示。下列说法不正确的是
A．与传统氯碱工艺相比，该方法可避免使用离子交换膜
B．第一步中当消耗标况下时，右侧电极质量减小
C．第二步中，放电结束后，电解质溶液中的含量增大
D．第三步的总反应为：
二、实验题
8．氯气在生产生活中应用广泛。
(1)实验室可用与浓盐酸反应制取，反应原理如下：，若制得标准状况下，则被氧化的为_______。
(2)多余的氯气可用溶液吸收，反应的离子方程式为_______。工业上也可用溶液吸收氯气获得，广泛应用于电子工业、印染工业等领域。请写出该化学反应的离子方程式_______。
(3)海底蕴藏着丰富的锰结核矿，其主要成分是。1991年由Allen等人研究，用硫酸淋洗后使用不同的方法可制备纯净的，其制备过程如图所示：
①步骤1中，试剂甲必须具有的性质是_______(填序号)。
A．氧化性 B．还原性 C． 酸性
②步骤Ⅲ中，以为氧化剂，当生成时，消耗的溶液，该反应的离子方程式为_______。
(4)已知：①常温下与浓盐酸反应可制得。②不溶于水。根据如图所示装置回答以下问题。
①利用如图装置可以验证元素非金属性的变化规律。图中装置的名称是_______。干燥管的作用是_______。
②实验室中现有药品、、浓盐酸、，请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性强于硫：烧瓶中发生反应的离子方程式为_______。装置中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为_______。
三、有机推断题
9．磷酸氯喹是-种抗疟疾药物，经研究发现该药在体外细胞水平上对新型冠状病毒具有抑制作用。其中氣喹的一种合成路线如下图。
已知： A． 和属于芳香族化合物，其芳香环结构与苯环结构相似；
B． R2NH+ClR'→R2NR'+ HCl (R为烃基或氢原子，R'为烃基)
回答下列问题：
(1)化合物A的名称是___________ ，化合物C中的官能团名称是___________。
(2)反应①类型是___________ ，G最多有___________ 个原子共平面，E与F相对分子质量差值为___________。
(3)符合下列条件的C的同分异构体共___________种(不包括C)，其中核磁共振氢谱有3个吸收峰的物质的结构简式是___________。
①具有六元芳香环状结构；②不含—N—Cl 结构。
(4)哌啶)能与1，2-二氯乙烷合成二哌啶乙烷(C12H24N2) ，该反应的化学方程式为___________。
四、工业流程题
10．氯化亚铜（CuCl）广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：
回答下列问题：
（1）写出“溶解”过程中发生的氧化还原反应的离子方程式（N元素被还原到最低价）：_______，溶解温度应控制在60-70℃，原因是_______。
（2）写出步骤③中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。已知NH4Cl、Cu2+的物质的量之比[n(NH4Cl)/n(Cu2+)]与Cu2+沉淀率的关系如图所示，当氯化铵用量增加到一定程度后的氯化亚铜的沉淀率减少，其可能的原因是__________。
（3）步骤⑤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是_____（写名称），回收的主要物质是____（写化学式）
（4）上述工艺中，步骤⑥醇洗的作用是__________。
（5）称取2.000g CuCl样品（杂质不参与反应），溶于一定量的0.5000mol/L FeCl3溶液中，加水稀释至200mL得到溶于，取20.00mL用0.1000mol/L的Ce(SO4)2溶液滴定到终点，消耗20.00mL Ce(SO4)2
有关反应式:Fe3++CuCl═Fe2++Cu2++Cl﹣ Ce4++Fe2+═Fe3++Ce3+
则样品中CuCl的质量分数_________。
五、原理综合题
11．I.H2O2是一种重要的化学品，其合成方法不断发展。
(1)早期制备方法：Ba(NO3)2BaOBaO2滤液H2O2
①I为分解反应，产物除BaO、O2外，还有一种红棕色气体。该反应的化学方程式是_______。
②II为可逆反应，促进该反应正向进行的措施是_______。
③III中生成H2O2，反应的化学方程式是_______。
④减压能够降低蒸馏温度，从H2O2的化学性质角度说明V中采用减压蒸馏的原因：_______。
II.氮及其化合物在化肥、医药、材料和国防工业中具有广泛应用。回答下列问题：
(2)氮元素在周期表中的位置为_______，N2的电子式为_______。
(3)自上个世纪德国建立了第一套合成氨装置，合成氨工业为解决人类的温饱问题作出了极大贡献。写出实验室制备氨气的方程式_______。
(4)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl-NH4Cl为电解质溶液制造出一种既能提供电能，又能实现氮固定的新型燃料电池，如图所示。
①a电极是该电池的_______(填正极或者负极)；该电池正极的电极反应式是_______。
②该电池在工作过程中的浓度将不断_______(填增大或减小)，假设放电过程中电解质溶液的体积不变，当溶液中的物质的量改变时，理论上电池能为外电路提供_______ mol电子。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．D
【分析】由元素在周期表中的位置可以知道W、X位于第二周期，Y、Z位于第三周期，Y元素的原子最外层电子数是K层电子数的两倍，应为Si元素，则由相对位置可以知道W为N元素，X为O元素，Z为Cl元素，以此解答该题。
【详解】由以上分析可以知道X为O元素、Y为Si元素、Z为Cl元素，W为N元素，
A．W、Z和氢3种元素可以形成NH4Cl，为离子化合物，A选项正确；
B．非金属性Z>Y，非金属性越强，对应氢化物越稳定，则常见氢化物的稳定性为HZ>YH4，B选项正确；
C．非金属性W>Y，非金属性越强，对应最高价氧化物对应水化物的酸性越强，C选项正确；
D．电子层越多，原子半径越大，同周期从左向右原子半径减小，则原子半径为Y>Z>W>X，D选项错误；
答案选D。
2．B
【详解】A．高锰酸钾加热分解方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，只有O2为气体，所以此反应是一个熵增的过程，A正确；
B．△H＜0且△S＜0的化学反应在温度较低时 G= H-T S＜0，能自发进行，B不正确；
C．△H＜0、△S＞0的反应一定能自发进行，△H＜0、△S＜0的反应在温度较低时也能自发进行，所以能自发进行的化学反应不一定是△H<0、△S>0，C正确；
D．反应2Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO2(g)是熵增的反应，但其在常温下不能自发进行，则说明该反应△H＞0，D正确；
答案选B。
3．B
【详解】A．有机化合物中含有的官能团分别是羟基、醚键、酯基和碳碳双键，共四种官能团，故A错误；
B．有机化合物可发生消去反应生成，故B正确；
C．有机化合物中部分标注“*”的碳原子为sp3杂化，则分子结构中所有碳原子不可能全部共平面，故C错误；
D．1mol该有机化合物在足量NaOH溶液中发生水解反应，只能消耗2molNaOH，故D错误；
故答案为B。
4．C
【详解】A．总反应是否需要加热与反应的能量变化没有关系，A项错误；
B．根据图示可知，第①步反应还有C=C键发生断裂，B项错误；
C．根据能量变化图象可知，第①步反应的活化能比第②、③步反应的活化能大，C项正确；
D．第一步反应物的总能量小于生成物的总能量，反应为吸热反应，第二步反应物的总能量大于生成物的总能量，反应为放热反应，第三步反应物的总能量大于生成物的总能量，反应为放热反应，D项错误；
故答案选C。
5．A
【详解】A. 活性炭有很强的吸附作用，是吸附空气，为电池提供氧化剂，选项A正确；B、原理图中的隔离膜为离子交换膜，防止产生的氢氧根离子与锌离子反应生成氢氧化锌，选项B错误；C、负极反应式为Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O，选项C错误；D、电池工作时，当电路中通过0.2mol电子,消耗1.6gO2，选项D错误。答案选A。
6．C
【详解】A．氢气燃烧生成物是水，没有污染，所以运载火箭加注的液氢燃料是高能清洁燃料，故A正确；
B．纤维属于有机高分子材料，故B正确；
C．用于制造载人飞船上太阳能电池板的半导体材料主要成分为Si，不是二氧化硅，故C错误；
D．载人飞船内氧气主要来自运送的高压氧气、固体燃料氧气发生器，另外电解水也生成氧气，故D正确；
故选C。
7．C
【详解】A．传统氯碱工艺电解饱和食盐水，使用阳离子交换膜；与传统氯碱工艺相比，该方法可避免使用离子交换膜，故A正确；
B．根据图示，第一步中阳极反应为：Na0.44MnO2-xe-=Na0.44-xMnO2+xNa+，11.2L氧气的物质的量为0.5mol，0.5mol氧气转移电子的物质的量为2mol，根据阳极反应式可知转移2mol电子电极右侧减小2molNa+，质量为46g，故B正确；
C．第二步中，放电结束后，Na0.44-xMnO2→Na0.44MnO2，Ag→AgCl，电解质溶液中NaCl的含量降低，故C错误；
D．根据图示可知，第三步中阴极氯化银生成银，阳极生成氯气，故总反应为：，故D正确；
故选C。
8．(1)1
(2) Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O 2Mn2++Cl2+3H2O═Mn2O3↓+6H++2Cl—
(3) b 2ClO+5Mn2++4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+
(4) 分液漏斗 防倒吸 2MnO＋10Cl—＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O Cl2＋S2—=S↓＋2Cl—
【分析】（1）
由方程式可知，标准状况下生成11.2L氯气，被氧化的氯化氢的物质的量为×2=1mol，故答案为：1；
（2）
氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O；由题意可知，氯气与硫酸锰溶液反应生成三氧化二锰沉淀、硫酸和盐酸，反应的离子方程式为2Mn2++Cl2+3H2O═Mn2O3↓+6H++2Cl—，故答案为：Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O；2Mn2++Cl2+3H2O═Mn2O3↓+6H++2Cl—；
（3）
①由题给流程可知，锰结核矿在酸性条件下被还原为锰离子，则甲物质做反应的还原剂，故选b；
②由题意可知，生成0.050mol二氧化锰时消耗0.10mol L-1的氯酸钠溶液200mL，设氯酸钠的还原产物中氯元素的化合价为a，由得失电子数目守恒可得：0.10mol/L×0.2L×(5—a)= 0.05mol×2，解得a=0，则硫酸锰溶液与氯酸钠溶液反应生成二氧化锰沉淀、氯气、硫酸钠和硫酸，反应的离子方程式为2ClO+5Mn2++4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+，故答案为：2ClO+5Mn2++4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+；
（4）
①由题给实验装置图可知，仪器A为分液漏斗；图中仪器D为干燥管，干燥管的容积大，可以防止氯气与装置C中溶液反应时产生倒吸，故答案为：分液漏斗；防倒吸；
②烧瓶中发生的反应为浓盐酸与高锰酸钾固体反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式为2MnO＋10Cl—＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；装置C中发生的反应为氯气与硫化钠溶液发生置换反应生成氯化钠和硫沉淀，反应的离子方程式为Cl2＋S2—=S↓＋2Cl—，故答案为：2MnO＋10Cl—＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；Cl2＋S2—=S↓＋2Cl—。
9． 硝基苯 氨基、氯原子 取代反应 17 44 15 、 2+CH2ClCH2Cl+2HCl
【分析】结合反应条件知，A→B为苯环上氢被氯原子取代，结合C知，取代的是硝基苯间位上H，故B为：，B→C为还原反应，硝基被还原为氨基，结合反应条件知，D→E为酯基的水解反应，酸化后生成E，故E为：，E→F为羧基的消除，脱去小分子CO2，即脱羧反应，F→G为取代反应，F中酚羟基被氯原子取代，G→H为取代反应，G中氯原子与氨基反应，脱去小分子HCl生成H。
【详解】(1)化合物A可看成苯中H被硝基取代，故A名称为硝基苯；由C的结构简式知，所含官能团名称为氨基、氯原子；
(2)由分析知，反应①为取代反应；由信息知，含N杂环也为平面结构，故G中两个环共面，即所有原子都共面，故此处填17；由分析知，E→F脱去小分子CO2，故两者分子量相差44；
(3)根据所给信息，此时六元芳香环可能为苯环或含N杂环，若为苯环，则存在如下结构符合题意：、；若为含N杂环，环上可能为1个支链或2个支链，若为1个支链（—CH2Cl），存在如下结构：、、，若为2个支链（—CH3和—Cl），可采用定一移一法确定同分异构种类，存在如下结构符合题意：（氯原子可在位置①或②）、（氯原子可在位置①②③④）、（氯原子可在位置①②③④），综上所述，符合题意的结构共有15种；其中含3种氢原子的结构为：、；
(4)由题目所给信息知，两种反应物反应时脱去小分子HCl，对应方程式为： 2+CH2ClCH2Cl+2HCl
10． Cu+NO3-+10H+=4Cu2++NH4++3H2O 温度低溶解速度慢，温度过高铵盐分解 2:1 生成的CuCl有溶解于氯化铵溶液中 硫酸 (NH4)2SO4 醇洗有利于加快除去CuCl表面水分防止其水解氧化 99.50%
【详解】酸性条件下硝酸根离子具有氧化性，可氧化海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)生成硫酸铜，过滤后在滤液中加入亚硫酸铵发生氧化还原反应生成CuCl，发生2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+，得到的CuCl经硫酸酸洗，水洗后再用乙醇洗涤，烘干得到氯化亚铜；
(1)由于酸性条件下硝酸根离子具有氧化性，可氧化Cu生成Cu2+，N元素被还原到最低价，即硝酸根离子的还原产物为NH4+，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒可得反应的离子方程式为Cu+NO3-+10H+=4Cu2++NH4++3H2O；溶解温度应控制在60-70℃，原因是温度低溶解速度慢，温度过高铵盐分解；
(2)步骤③中铜离子与亚硫酸铵发生氧化还原反应生成CuCl，发生2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1；当氯化铵用量增加到一定程度后氯化亚铜的沉淀率减少，原因是生成的氯化亚铜又溶解于氯化铵溶液中；
(3)由流程可知，经酸洗、水洗后得到硫酸铵，则应加入硫酸，为防止CuCl溶解，不能加入硝酸等氧化性酸，也不能加入盐酸，防止引入新杂质；可回收的主要物质是(NH4)2SO4；
(4)步骤⑥为醇洗，因乙醇沸点低，易挥发，则用乙醇洗涤，可快速除去固体表面的水分，防止水解、氧化，；
(5)根据Fe3++CuCl═Fe2++Cu2++Cl﹣ Ce4++Fe2+═Fe3++Ce3+可知存在关系式：CuCl~~~~~Fe2+~~~~~~~~Ce4+，
用0.1000mol/L的Ce(SO4)2溶液滴定到终点，消耗20.00mL Ce(SO4)2，则Ce4+的物质的量为0.1000mol/L×0.02L=0.002mol，故CuCl的物质的量为0.002mol，样品中CuCl的质量分数××100%=99.50%。
点睛：明确反应流程涉及的物质性质及反应原理是解题关键，酸性条件下硝酸根离子具有氧化性，可氧化海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)生成硫酸铜，过滤后在滤液中加入亚硫酸铵发生氧化还原反应生成CuCl，发生2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+，得到的CuCl经硫酸酸洗，水洗后再用乙醇洗涤，可快速除去固体表面的水分，防止水解、氧化，步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离，根据混合的水溶性进行分离，没有发生化学变化，可用离心机以及框式压滤机，以得到滤饼，氯化亚铜与氯化铁发生Fe3++CuCl═Fe2++Cu2++Cl-，加入K2Cr2O7溶液，发生6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，结合关系式解答该题。
11．(1) 2Ba(NO3)22BaO+ O2↑+4NO2↑ 增大压强或增大氧气的浓度或降低温度 BaO2+2HCl＝BaCl2+H2O2 H2O2受热易分解
(2) 第二周期第VA族
(3)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(4) 正极 N2+8H++6e-=2 减小 2.4
【解析】（1）
①I为分解反应，产物除BaO、O2外，还有一种红棕色气体，该气体为NO2，发生反应的化学方程式为2Ba(NO3)22BaO+O2↑+4NO2↑；
②反应Ⅱ为BaO与氧气反应生成BaO2，是可逆反应，反应方程式为：2BaO(s)+O2(g） 2BaO2(s)，正反应为气体体积减小的放热反应，促进该反应正向进行的措施是增大压强或增大氧气的浓度或降低温度；
③反应Ⅲ中过氧化钡与盐酸反应生成氯化钡和双氧水，反应的化学方程式是BaO2+2HCl＝BaCl2+H2O2；
④H2O2受热易分解，采用减压能够降低蒸馏温度，防止双氧水分解导致产率降低；
（2）
氮元素的原子序数是7，在周期表中的位置为第二周期第VA族，N2的电子式为；
（3）
实验室利用熟石灰和氯化铵混合加热制备氨气，反应的方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；
（4）
①a电极通入氮气，发生得到电子的还原反应，是该电池的正极，该电池正极的电极反应式是N2+8H++6e-=2。
②负极是氢气失去电子，电极反应式为H2－2e－＝2H＋，总反应式为2H++N2+3H2＝2，所以该电池在工作过程中的浓度将不断减小；当溶液中的物质的量改变时，根据方程式可知理论上电池能为外电路提供电子的物质的量是＝2.4mol。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
