2024届秋季学期开学考试二（理综化学部分）
化学
姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．2021年11月7日，王亚平身着我国新一代“飞天”舱外航天服成功出舱，王亚平成为中国首位进行出舱活动的女航天员。“飞天”舱外航天服具有多层结构，其中包含棉布织成的舒适层、橡胶质地的气密层、涤纶面料的限制层等，“飞天”舱外航天服还有由铝合金制成的壳体。下列“飞天”舱外航天服使用的材料中，不属于有机物的是
A．棉布 B．橡胶 C．涤纶 D．铝合金
2．下列关于S和SO2的说法正确的是
A．硫粉在过量的纯氧中燃烧生成SO3
B．可用澄清石灰水鉴别SO2和CO2
C．SO2通入到紫色石蕊溶液中，溶液只变红不褪色
D．SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的漂白性
3．化学与生活息息相关，下列说法错误的是
A．使用医用酒精进行消毒——乙醇可以使蛋白质变性
B．制作蛋糕时加入小苏打——碳酸氢钠受热分解生成气体使蛋糕内部疏松
C．用碳素墨水书写档案，可长久保存——碳单质化学性质比较稳定
D．不可将洁厕灵与84消毒液混合使用拖地——发生中和反应使效果降低
4．化学与生活密切相关。下列应用不涉及氧化还原反应的是
A．甲醛能使蛋白质失去生理活性
B．密封的食品包装中常放置有一小包铁粉
C．市售的食用油中普遍加入叔丁基对苯二酚
D．食用维生素C含量较高的食品有利于铁元素的吸收
5．现有100 mL某溶液A，可能含有Na＋、K＋、NH4＋、Fe2＋、Fe3＋、CO32－、Cl－、SO42－等离子中的几种。取该溶液进行如下实验，下列说法正确的是(不考虑离子的水解)
(1)向溶液A中加入足量NaOH溶液并加热，得到标准状况下0.448 L气体B(不考虑气体的溶解)，溶液B和沉淀B。
(2)向溶液B中加足量的盐酸，再加足量BaCl2，过滤得到沉淀4.66 g和滤液C。
(3)将沉淀B洗涤，充分灼烧后得到0.8g红棕色固体。
(4)滤液C的焰色反应呈黄色。
A．根据(4)可确定溶液A中含Na＋
B．原溶液可能含K＋，不含Cl－
C．可用硫氰化钾溶液来检验原溶液是否有Fe3＋，进而确定有无Cl－
D．原溶液A中至少含有以上离子中的4种
6．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是
元素 X Y Z W
最高价氧化物对应的水化物 H ZO
0.1mol·L-1最高价氧化物 对应水化物溶液的pH(25℃) 1.00 13.00 1.57 0.70
A．Y、W形成的化合物中只含离子键
B．Z、W元素均存在同素异形体
C．X的简单氢化物与W的最高价氧化物对应的水化物相遇能产生白烟
D．简单氢化物的沸点：
7．25℃时，进行下图所示滴定并得到对应曲线。下列说法不正确的是。
A．Ka2( H2C2O4)= 10-4.19
B．I、II两条直线的斜率均为I
C．在NaHC2O4.溶液中c( H2C2O4)+c(H+) =c( OH- )+c(C2O)
D．直线I中X=
二、实验题
8．环己酮实验室合成的反应如下：
环己醇和环己酮的部分物理性质见下表：
物质 相对分子质量 沸点(℃) 密度(g·cm-3、20℃) 溶解性
环己醇 100 161.1 0.9624 能溶于水和醚
环己酮 98 155.6 0.9478 微溶于水，能溶于醚
现以20mL环己醇与足量Na2Cr2O7和硫酸的混合液充分反应，制得主要含环己酮和水的粗产品，然后进行分离提纯。其主要步骤有(未排序) ：
a.蒸馏、除去乙醚后，收集151℃～156℃馏分
b.水层用乙醚(乙醚沸点34.6℃，易燃烧) 萃取，萃取液并入有机层
c.往液体中加入NaCl固体至饱和，静置，分液
d.过滤
e.加入无水MgSO4固体，除去有机物中少量水
回答下列问题：
(1)上述分提纯步骤的正确顺序是 。
(2)b中水层用乙醚萃取的目的是 。
(3)以下关于萃取分液操作的叙述中，不正确的是_______
A．水溶液中加入乙醚，转移至分液漏斗，塞上玻璃塞，如图用力振荡
B．振荡几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
C．分液时，需先将上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔，再打开旋塞待下层液体全部流尽时，再从上口倒出上层液体
D．经几次振荡并放气后，手持分漏斗静置液体分层
(4)在上述操作c中，加入NaCl固体的作用是 。蒸馏除乙醚的过程中采用的加热方式为 。
(5)蒸馏操作时，一段时间后发现未加沸石，应采取的正确方法是 。
(6)利用红外光谱可以分析出环己酮的官能团为 。
三、有机推断题
9．用A制取D (苯丙炔酸)并制取小分子半导体F的合成路线如图所示：
回答下列问题：
(1)C的分子式是 ，F中官能团的名称为 ，B的结构简式为 。
(2)B→C的反应类型为 ，D→E的试剂和条件是 。
(3)C→D中反应①的化学方程式为 。
(4)E的同系物G的相对分子质量比E小14，写出一种满足下列条件的G的同分异构体 。
①属于芳香族化合物，分子中含有两个六元环结构和一个甲基；
②1molG在碱性条件下水解可消耗2molNaOH。
(5)已知：(氨基易被氧化)设计以对硝基甲苯为原料合成麻醉药物苯佐卡因的合成路线 (其他试剂自选)。
四、工业流程题
10．锶有“金属味精”之称。以天青石（主要含有SrSO4和少量CaCO3、MgO杂质）生产氢氧化锶的工艺如下：
已知氢氧化锶在水中的溶解度：
温度（℃） 0 10 20 30 40 60 80 90 100
溶解度（g/100mL） 0.91 1.25 1.77 2.64 3.95 8.42 20.2 44.5 91.2
（1）隔绝空气焙烧时SrSO4只被还原成SrS，化学方程式为 。
（2）“除杂”方法：将溶液升温至95℃，加NaOH溶液调节pH为12。
①95℃时水的离子积KW＝1.0×10－12，Ksp[Mg(OH)2]＝1.2×10－10，则溶液中c（Mg2＋）＝ 。
②若pH过大，将导致氢氧化锶的产率降低，请解释原因 。
（3）“趁热过滤”的目的是 ，“滤渣”的主要成分为 。
（4）从趁热过滤后的滤液中得到Sr(OH)2产品的步骤为 、过滤、洗涤、干燥。
（5）“脱硫”方法：用FeCl3溶液吸收酸浸产生的气体，请写出吸收时的离子方程式 ；再用石墨电极电解吸收液，电解后可在“脱硫”中循环利用的物质是FeCl3溶液。请写出电解时阳极的电极反应： 。
五、原理综合题
11．研究氮氧化物反应机理，对于控制汽车尾气、保护环境有重要意义。
（1）NO在空气中存在如下反应：2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) ΔH，上述反应分两步完成，其中第一步反应①如下，写出第二步反应②的热化学方程式（其反应的焓变ΔH2用含ΔH、ΔH1的式子来表示）： ① 2NO(g) N2O2(g)ΔH1＜0，② ；
（2）NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应的热化学方程式为： 4NH3（g）+6NO（g）5N2（g）+6H2O（g）△H=－1811.63KJ/mol；反应在恒容密闭容器中进行，在其它相条件同时，选用不同的催化剂，反应产生N2的物质的量随时间变化如图所示。
①在催化剂A的作用下，经过相同时间，测得脱氮率随反应温度的变化情况如图2所示，据图可知，在相同的时间内，300℃之前，温度升高脱氮率逐渐增大，300℃之后温度升高脱氮率逐渐减小（催化剂均末失效），写出300℃之后脱氮率减小的原因是 。
②其他条件相同时，请在图中补充在催化剂B作用下脱氮率随温度变化的曲线 。
（3）工业制HNO3的尾气中含有的NO2和NO常用NaOH溶液吸收，反应的化学方程式为：NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2O，2NO2+2NaOH＝NaNO2+NaNO3+H2O，现有平均组成为NOx的NO、NO2混合气体，通入足量的NaOH溶液中，充分反应后没有气体剩余，则：
①x的取值范围为 。
②反应后溶液中n(NO2－)︰n(NO3－)= 。(用含x的代数式表示）
（4）电解法处理氮氧化合物是目前大气污染治理的一个新思路，原理是将NOx在电解池中分解成无污染的N2和O2除去，如图示，两电极间是新型固体氧化物陶瓷，在一定条件下可自由传导O2－，电解池阴极反应为 。
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参考答案：
1．D
【详解】棉布、橡胶、涤纶都属于有机物，铝合金为金属材料，为无机物，故选D。
2．C
【详解】A．硫粉在过量的纯氧中燃烧只能生成二氧化硫，故A错误；
B．二氧化硫和二氧化碳都能与澄清石灰水反应使溶液变混浊，所以不能用澄清石灰水鉴别二氧化硫和二氧化碳，故B错误；
C．二氧化硫不能使酸碱指示剂漂白褪色，所以二氧化硫通入到紫色石蕊溶液中，溶液只变红不褪色，故C正确；
D．二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应使溶液褪色，反应中二氧化硫表现还原性，故D错误；
故选C。
3．D
【详解】A．医用酒精进行消毒原理是75%的乙醇可以使蛋白质变性，故A正确；
B．碳酸氢钠受热分解生成气体使蛋糕内部疏松，故B正确；
C．碳单质化学性质比较稳定，碳素墨水书写档案可长久保存，故C正确；
D．洁厕灵的主要成分盐酸与84消毒液中次氯酸钠混合会发生氧化还原反应生成有毒的
氯气，该反应不是中和反应，故D错误；
故选D。
4．A
【详解】A．甲醛能使蛋白质失去活性，是因为甲醛能使蛋白质变形，没有发生氧化还原反应，A选；
B．食品包装中常放置有一小包铁粉，防止食品被氧化，B不选；
C．叔丁基对苯二酚具有还原性，防止食用油被氧化，C不选；
D．食用维生素C含量较高的食品有利于铁元素的吸收是因为维生素C具有还原性，使铁元素以形式被人体吸收，D不选；
故选：A。
5．C
【详解】由(1)可得出生成NH30.02mol，由(2)可得出生成BaSO44.66 g，物质的量为0.02mol，由(3)可得出生成Fe2O30.8g，物质的量为0.005mol。从而推出A溶液中含有0.02molNH4+、0.02molSO42-、0.01molFe3+或Fe2+或二者的混合物。因为在实验(1)中加入了Na+，所以(4)中得出的Na+不一定来自A溶液。由离子共存，可推出A溶液中一定不含有CO32-；Na＋、K＋、Cl－无法确定。
A．由以上分析可知，溶液A中不一定含有Na＋，A不正确；
B．原溶液可能含K＋，不能肯定是否含有Cl－，B不正确；
C．若硫氰化钾溶液变红色，则原溶液中含有Fe3＋，依据电荷守恒，A溶液中一定含有Cl－；若硫氰化钾溶液不变红色，则原溶液中不含有Fe3＋，NH4+、SO42-、Fe2+正好满足电荷守恒，则A溶液中不一定含有Cl－，C正确；
D．若原溶液A中不含有Fe3+，可能只含有NH4+、SO42-、Fe2+，D不正确。
故选C。
6．B
【分析】Z的最高价氧化物的水化物为H3ZO4，则Z为P。W的最高价氧化物的水化物pH=0.7说明该分子为多元强酸，则W为S。X最高价氧化物的水化物pH=1.0为一元含氧强酸，且序数比P小则X为N。Y为一元强碱，则Y为Na。
【详解】A．Y和W形成化合物Na2Sx中存在共价键，A项错误；
B．P元素形成的单质有红磷和白磷，而S的单质有单斜硫、弹性硫、斜方硫，B项正确；
C．X的简单氢化物为NH3。W最高价氧化物的水化物为H2SO4难挥发，所以不与NH3相遇产生白烟，C项错误；
D．X形成的NH3分子间有氢键比PH3沸点高，D项错误；
故选B。
7．D
【分析】由图可知，直线Ⅰ中有： X与c (H+ )乘积等于1×10-1.22， 直线Ⅱ中有： X与c(H+ )乘积等于1×10 -4.19，由于二元弱酸的电离平衡常数Ka1 > Ka2，则H2C2O4溶液的Ka1 = 1 × 10-1.22，直则H2C2O4溶的Ka2 = 1 ×10 -4.19，即直线Ⅰ中，直线I、II的关系式分别为lgX=lgK1+pH、lgX=lgK2+pH，NaHC2O4溶液中满足的守恒关系为：(电荷守恒) c(Na+)+c(H+) = c( OH- )+2 c(C2O)+ c(HC2O)，(物料守恒) c(Na+)= c(C2O)+ c(HC2O)+ c(H2C2O4)，据此解题。
【详解】A．由上述分析可知，直线II中，当lgX=0时，c(HC2O)=c(H2C2O4)，Ka2 = c(H+)=10-pH= 1 ×10 -4.19，故A正确；
B．由上述分析可知，直线Ⅰ中，X与c (H+ )乘积等于Ka1 = 1 × 10-1.22；，X与c (H+ )乘积等于Ka2 = 1 ×10 -4.19，lgX+lgc(H+)= lgK1或2，lgX=lg K1或2+pH，I、II两条直线的斜率均为1，故B正确；
C．NaHC2O4溶液中满足的守恒关系为：(电荷守恒) c(Na+)+c(H+) = c( OH- )+2 c(C2O)+ c(HC2O)，(物料守恒) c(Na+)= c(C2O)+ c(HC2O)+ c(H2C2O4)，消去c(Na+)得到：c( H2C2O4)+c(H+) =c( OH- )+c(C2O)，故C正确；
D．由上述分析可知，直线Ⅰ中，故D错误；
故选D。
8．(1)c b e d a
(2)使水层中少量的有机物进一步被提取，提高产品的产量
(3)ABD
(4) 降低环己酮的溶解度；增加水层的密度，有利于分层 水浴加热
(5)停止加热，冷却后加入沸石
(6)羰基
【详解】（1）在上述方法中制取的物质环己酮中含有未反应的环己醇，由于环己醇能溶于水和醚，而环己酮微溶于水，能溶于醚，所以提纯步骤是：
c．首先往液体中加入NaCl固体至饱和，静置，分液；
b．然后水层用乙醚(乙醚沸点34.6℃，易燃烧)萃取，萃取液并入有机层；
e．再加入无水MgSO4固体，除去有机物中少量水；
d．接着进行过滤，除去MgSO4晶体；
a．最后蒸馏、除去乙醚后，收集151℃~156℃馏分即得到纯净的环己酮；
所以正确的分离提纯步骤c b e d a；
故答案为：c b e d a；
（2）在b中水层用乙醚萃取的目的是使水层中少量的有机物进一步被提取，提高产品的产量；
故答案为：使水层中少量的有机物进一步被提取，提高产品的产量；
（3）A．混合振荡：用左手握住分液漏斗活塞，右手压住分液漏斗口部，把分液漏斗倒转过来振荡，使两种液体充分接触，振荡后打开活塞，将漏斗内气体放出，故A错误；
B．放气的方法为：漏斗倒置，打开旋塞放气，故B错误；
C．分液时，为了使液体能够顺利流出，需先将上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔，下层液体从下口流出，上层的液体从上口倒出，故C正确；
D．经几次振荡并放气后，把分液漏斗放在铁架台的铁圈上进行静置，使液体分层，故D错误；
故答案为：ABD；
（4）在上述操作D中，加入NaCl固体的作用是降低环己酮的溶解度；增加水层的密度，有利于分层；在蒸馏除乙醚的操作中为了减少环己酮的挥发造成的消耗；通常采用的加热方式为水浴加热；
故答案为：降低环己酮的溶解度；增加水层的密度，有利于分层；水浴加热；
（5）蒸馏操作时，一段时间后发现未加沸石，应采取的正确方法是：停止加热，冷却后加入沸石；
故答案为：停止加热，冷却后加入沸石；
（6）根据环己酮的结构，利用红外光谱可以分析出环己酮中基团为-CH2- 、 -CO-；官能团为-CO-；
故答案为：羰基。
9．(1) C9H8O2Br2 酯基、碳碳双键
(2) 加成 乙醇、浓硫酸加热
(3)+3KOH+2KBr+3H2O
(4)、、、、、
(5)
【分析】根据合成路线，B→C为B与溴发生加成反应，则B为；根据C的结构简式可知，其分子式为：C9H8O2Br2；根据F的结构简式可知其中所含官能团的名称为：酯基、碳碳双键，以此解题。
(1)
根据C的结构简式可知，其分子式为：C9H8O2Br2；根据F的结构简式可知其中所含官能团的名称为：酯基、碳碳双键；根据合成路线，B→C为B与溴发生加成反应，则B为；
(2)
B→C为B与溴发生的加成反应；D→E为D与乙醇发生酯化反应，反应条件为浓硫酸、加热；
(3)
C→D中反应①为卤代烃的消去反应及羧基与碱的反应，方程式为：+3KOH+2KBr+3H2O；
(4)
E的同系物G的相对分子质量比E小14，则G的分
子式为C10H8O2，①属于芳香族化合物，分子中含有两个六元环结构和一个甲基；②1 mol G在碱性条件下水解可消耗2 mol NaOH，则酯基水解后生成物中含有酚羟基，则符合的同分异构体为、、、、、(任写其中一个,合理即可)；
(5)
对硝基甲苯与酸性重铬酸钾反应生成对硝基苯甲酸，对硝基苯甲酸与乙醇发生酯化反应生成对硝基苯甲酸乙酯，再发生硝基的还原反应即可，流程为：；
10． SrSO4＋4CSrS＋4CO↑ 1.2×10-10 mol L-1 OH－对氢氧化锶的溶解起抑制作用，OH－浓度过大，将使氢氧化锶沉淀析出 防止温度降低使氢氧化锶析出而造成损失 Ca(OH)2、Mg(OH)2 降温结晶 2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+ Fe2+—e—=Fe3+
【详解】（1）根据图中信息，隔绝空气焙烧时SrSO4只被碳还原成SrS，同时生成一氧化碳，反应的化学方程式为：SrSO4 ＋ 4C SrS ＋ 4CO↑；
（2）①95℃时水的离子积KW＝1.0×10－12，pH为12，c（H＋）＝10-12mol/L，
c（OH-）＝=1mol/L，c（Mg2＋）＝==1.2×10-10 mol L-1；
②OH－对氢氧化锶的溶解起抑制作用，OH－浓度过大，将使氢氧化锶沉淀析出，导致氢氧化锶的产率降低；
（3）“趁热过滤”的目的是防止温度降低使氢氧化锶析出而造成损失，“滤渣”的主要成分为在碱性条件下沉淀下来的Mg(OH)2和微溶物Ca(OH)2；
（4）从趁热过滤后的滤液中得到Sr(OH)2产品的步骤为降温结晶、过滤、洗涤、干燥；
（5）“脱硫”方法：用FeCl3溶液吸收酸浸产生的气体，铁离子将硫离子氧化为硫单质，吸收时的氧化产物为S；再用石墨电极电解吸收液，电解过程将氯化亚铁氧化为氯化铁，故电解后可在“脱硫”中循环利用的物质是FeCl3。
11． N2O2(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH2=ΔH-ΔH1 300℃之后反应达平衡，脱氮率决定于平衡的移动，该反应正反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，脱氮率减小 1.5≤x＜2 (5-2x)︰(2x-3) 2NOx+4xe-＝N2+2xO2-
【详解】（1）根据盖斯定律可知总反应式减去①即得到反应②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH2=ΔH-ΔH1；
（2）①由于300℃之后反应达平衡，脱氮率决定于平衡的移动，该反应正反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，脱氮率减小，因此300℃之后脱氮率减小。
②根据图象可知催化剂B的催化效率低于催化剂A，达到平衡的时间长，故在更高的温度下才能达到平衡，由于正反应是放热反应，在较高的温度下的平衡状态中脱氮率较小，到达平衡后脱氮率不再受催化剂影响，则其他条件相同时，在催化剂B作用下脱氮率随温度变化的曲线为 。
（3）①平均组成为NOx的NO、NO2混合气体，通入足量的NaOH溶液中，充分反应后没有气体剩余，根据反应NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH＝NaNO2+NaNO3+H2O可知只要n(NO2)︰n(NO)≥1时混合气体才能完全被吸收。当n(NO2)︰n(NO)＝1时，x＝1.5，如果全部是NO2，x＝2，所以x的取值范围为1.5≤x＜2。
②根据氧化还原反应中电子得失守恒以及原子守恒可知反应的化学方程式为2NOx+2NaOH＝（5－2x）NaNO2+（2x－3）NaNO3+H2O，因此反应后溶液中n(NO2－)︰n(NO3－)=(5-2x)︰(2x-3)。
（4）电解池阴极发生得到电子的还原反应，根据装置图可知阴极是NOx得到电子，所以反应为2NOx+4xe-＝N2+2xO2-。
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