【化学】河北省衡水市深州市中学2019-2020学年高二下学期期末考试（解析版）

【化学】河北省衡水市深州市中学2019-2020学年高二下学期期末考试（解析版）

河北省衡水市深州市中学 2019-2020 学年高二下学期期末考 试 可能用到的相对原子质量：C 12 H 1 O 16 一.选择题(每小题只有一个正确选项，每小题 3 分，共 20 小题 60 分) 1.下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是(　　) A. 硅太阳能电池 B. 锂离子电池放电 C. 火箭的燃料燃烧 D. 葡萄糖提供能量 【答案】A 【解析】 【详解】A. 硅太阳能电池是将太阳能转化成电能，不涉及氧化还原反应，故 A 符合题意； B. 锂离子电池是 Li 单质为负极，该电池是将化学能转化成电能，涉及氧化还原反应，故 B 不符合题意； C. 火箭燃料燃烧涉及氧化还原反应，故 C 不符合题意； D. 葡萄糖提供能量是葡萄糖与 O2 反应放出能量，涉及氧化还原反应，故 D 不符合题意； 答案：D。 2.暖宝宝是市场上常见的热敷、止痛、消肿贴剂。它由原料层、明胶层、无纺布袋层三部分 组成，其中原料是由铁、石墨、活性炭、无机盐等合成的聚合物，构成了原电池，其中铁作 （ ） A. 负极 B. 正极 C. 阴极 D. 阳极 【答案】A 【解析】 【分析】 原电池中，铁粉失电子，发生氧化反应。 【详解】原电池的原料是由铁、石墨、活性炭、无机盐等合成的聚合物，其中铁失电子，作 负极，石墨作正极； 答案选 A。 3.下列关于烃的说法中，正确的是(　　) A. 烃是只含碳和氢两种元素的有机物 B. 烃是分子中含有碳元素的化合物 C. 烃是燃烧后生成二氧化碳和水的有机物 D. 烃是含有碳和氢元素的化合物 【答案】A 【解析】 【详解】A、烃是只由碳和氢两种元素的有机物，故 A 正确；B、分子含有碳元素不一定是 有机物，例如一氧化碳或二氧化碳，故 B 错误；C、燃烧反应后生成二氧化碳和水的有机物 不一定是烃类，有可能是烃的衍生物，故 C 错误；D、化合物中含有碳元素和氢元素不一定 是有机物，例如碳酸氢钠，故 D 错误；故选 A。 4.下列说法中，正确的是( ) A. 有机物只能从有机体内提取，不能用化学方法合成 B. 有机物参与的化学反应其反应速率一定很慢 C. 有机物都难溶于水，无机物都易溶于水 D. 按碳原子组成的分子骨架形状分：链状有机化合物，环状有机化合物 【答案】D 【解析】 【详解】A.有机物不仅能从有机体内提取，也可以用化学方法合成，A 错误； B.有机物参与的化学反应的速率取决于物质本身的性质，不一定很慢，B 错误； C.有机物不一定都难溶于水，例如乙酸、乙醇，无机物不一定易溶于水，例如二氧化硅等， C 错误； D.有机可以按碳原子组成的分子骨架形状分：链状有机化合物，环状有机化合物，D 正确； 答案选 D。 5.下列化学用语正确的是（ ） A. 异戊烷的键线式： B. 乙烯的结构简式：CH2CH2 C. 苯乙烯（ ）的实验式：CH2 D. 乙酸分子的球棍模型： 【答案】A 【解析】 【分析】 A. 键线式是表示有机物结构式的方式之一，指只用键线来表示碳骨架，而分子中的碳氢键、 碳原子及与碳原子相连的氢原子均被省略，其他杂原子及与杂原子相连的氢原子须保留的表 示方法； B. 乙烯分子中含有碳碳双键，其结构简式中必须标出碳碳双键； C. 实验式为分子中各原子的最简比； D. 根据球棍模型与比例模型的表示方法分析。 【详解】A. 异戊烷分子内的 2 号碳原子上有一个甲基，其键线式为： ，故 A 项正 确； B. 乙烯分子中含有的官能团为碳碳双键，其结构简式为：CH2=CH2，故 B 项错误； C. 苯乙烯的分子式为 C8H8，其实验式为 CH，故 C 项错误； D. 为乙酸的比例模型，而乙酸的球棍模型为 ，故 D 项错误； 答案选 A。 【点睛】本题侧重考查学生对有机物表示方法的认识与理解，D 选项是学生易疏忽的地方， 要分清比例模型与球棍模型的区别，球棍模型中球与球之间有棍相连，而比例模型的球与球 之间没有棍，只是所有元素原子的比例球连在一起。值得注意的是，比例模型的各元素原子 半径相对大小要适当。 6.下列官能团名称与对应结构简式书写错误的是 A. 羰基： B. 羧基：-COOH C. 醛基：-COH D. 氨基：-NH2 【答案】C 【解析】 【详解】A 项、羰基对应的结构简式为： ，A 正确； B 项、羧基对应的结构简式为：-COOH，结构式为： ，B 正确； C 项、醛基对应的结构简式为：-CHO，结构式为： ，C 错误； D 项、氨基对应的结构简式为：-NH2，D 正确； 故本题选 C。 7.生活中常见的金属防腐的方法很多。下列措施不能起到防腐的是 A. 健身器材刷油漆 B. 衣架和电线的外面包上一层塑料层 C. 在轮船船身上装上一定数量的铜块 D. 地下钢铁管道连接镁块 【答案】C 【解析】 【详解】A 项、健身器材刷油漆为外加防护膜的保护法，油漆可以隔绝空气，起到金属防腐 作用，故 A 错误； B 项、衣架和电线的外面包上一层塑料层为外加防护膜的保护法，塑料层可以隔绝空气，起 到金属防腐作用，故 B 错误； C 项、在轮船船身上装上一定数量的铜块，铁比铜活泼，铁做负极，原电池反应加快了铁的 腐蚀，不能起到金属防腐作用，故 C 正确； D、地下钢铁管道连接镁块，金属镁比铁活泼，镁做负极，铁做正极被保护，该方法属于牺 牲阳极的阴极保护法，能起到金属防腐作用，故 D 错误； 故选 C。 【点睛】在轮船船身上装上一定数量的铜块构成原电池，由于铁的活泼性强于铜，所以铁作 负极，失电子，更容易受腐蚀是解答关键。 8.原电池是（ ）装置 A. 化学能转化为电能 B. 电能转化为化学能 C. 热能转化为化学能 D. 化学能转化为热能 【答案】A 【解析】 分析：原电池是把化学能转化为电能的装置，据此解答。 详解：原电池是把化学能转化为电能的装置，其中负极发生失去电子的氧化反应，正极发生 得到电子的还原反应。而电能转化为化学能的装置是电解池。 答案选 A。 9.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以 硫酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为：( ) A. H2＋2OH－－2e－＝2H2O B. O2＋4H＋＋4e－＝2H2O C. H2－2e－＝2H＋ D. O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ 【答案】C 【解析】 【分析】 燃料电池的负极通入的是燃料，发生氧化反应，因此通入氢气一极是负极；正极通入的是氧 气等氧化剂，发生还原反应。在此基础上，再考虑电解质是硫酸，可对各选项做出判断。 【详解】A 项、该电池的电解质为硫酸，在酸性环境下，不能用氢氧跟离子配平，A 选项错 误； B 项、负极发生的是氧化反应，失电子，B 选项错误； C 项，负极上 H2 发生氧化反应，电极反应为：H2－2e－＝2H＋，C 选项正确； D 项、负极发生氧化反应，是氢气失电子，D 选项错误； 答案选 C。 【点睛】书写电极反应，特别要注意反应所处的环境。 10.电解稀 H2SO4、CuCl2 的混合液，最初一段时间阴极和阳极上分别析出的物质分别是 A. H2 和 Cl2 B. Cu 和 Cl2 C. H2 和 O2 D. Cu 和 O2 【答案】B 【解析】 【详解】电解原理是惰性电极通电条件下，溶液中阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，电解 稀 H2SO4、CuCl2 的混合液，阴极离子放电顺序为 Cu2+>H+，则电极反应为：Cu2++2e−═Cu； 阳极离子的放电顺序为 Cl− >OH-（H2O）>SO42−，则电极反应为：2Cl−−2e−═Cl2↑，所以最初 一段时间阴极和阳极上分别析出的物质分别是 Cu 和 Cl2，B 项正确； 答案选 B。 【点睛】电解原理中阴阳极放电顺序判断方法： （1）阴极：阴极上放电 总师溶液中的阳离子，与电极材料无关。金属活动性顺序表中越 排在后面的，其离子的氧化性越强，越易得到电子(注意 Fe3+在 Cu2+后面)而放电，其放电顺 序为：K+ Ca2+ Na+ Al3+ (水中）H+ Zn2+ Fe2+ Sn4+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Ag+。 （2）阳极：若为活性电极做阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应；若为惰性电极 做阳极，则仅是溶液中的阴离子放电，其常见的放电顺序为：F－ 含氧酸根离子 OH－ Cl － Br－ I－ S2－。 11.下图是铅蓄电池构造示意图，下列说法不正确的是（ ） A. 铅蓄电池是二次电池，充电时电能转化为化学能 B 电池工作时，电子由 Pb 板通过导线流向 PbO2 板 C. 电池工作时，负极反应为：Pb－2e－+SO42-＝PbSO4 D. 电池工作时，H+移向 Pb 板 【答案】D 【解析】 【详解】A.铅蓄电池是可充电电池，是二次电池，充电时电能转化为化学能，故 A 说法正 确； B.在该电池中 Pb 板为负极，则电池工作时，电子由 Pb 板通过导线流向 PbO2 板，故 B 说法 正确； C.电池工作时，负极反应为 Pb－2e－+SO42-＝PbSO4，故 C 说法正确； D.在原电池工作时，一般阳离子向正极移动，则 H+移向 PbO2 板，故 D 说法错误； 答案选 D。 【点睛】本题主要考查原电池工作过程中电子和离子在电解质溶液中的迁移方向等问题。 12.下图有关电化学的示意图正确的是 的 < < < < < < < < < < < < < < < < < < A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 A、该装置中较活泼的金属锌作负极，较不活泼的金属铜作正极，故 A 错误；B、该装置中， 电极材料都是石墨，所以电解池工作时，阳极上氯离子失电子生成氯气，阴极上氢离子得电 子生成氢气，故 B 正确；C、电解精炼铜时，精铜作阴极，粗铜作阳极，该装置中正好相反， 故 C 错误；D、该装置中，同一半反应装置中电极材料和电解质溶液中的金属阳离子不是相 同的元素，故 D 错误；故选 B。 点睛：本题考查了原电池和电解池的工作原理，注意电解池中如果较活泼的金属作阳极，电 解池工作时，阳极上金属失电子而不是溶液中阴离子失电子。本题的易错点为 D，含有盐桥 的原电池中，同一半反应装置中电极材料和电解质溶液中的金属阳离子是相同的元素。 13.用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，电解质溶液的 pH 减小的是（ ） A. KCl B. KOH C. Cu(NO3)2 D. Na2SO4 【答案】C 【解析】 【详解】A．用惰性电极电解氯化钾溶液，阴极上氢离子放电，阳极上氯离子放电，所以电 解质溶液的碱性增强，pH 增大，选项 A 不符合题意； B．用惰性电极电解 KOH 溶液，阳极上氢氧根离子放电，阴极上氢离子放电，电解质溶液 中溶质物质的量不变，溶剂的量减小，所以碱性增强，pH 增大，选项 B 不符合题意； C．用惰性电极电解 Cu(NO3)2 溶液时，阴极上铜离子放电生成铜，阳极上氢氧根离子放电， 所以电解质溶液的酸性增强，溶液的 pH 减小，选项 C 符合题意； D．用惰性电极电解 Na2SO4 溶液实质是电解水，电解前后溶液的 pH 不变，选项 D 不符合 题意； 答案选 C。 14.利用电解法电解熔融的化合物制备金属，其中化合物选用不正确的是（ ） A. 氯化镁 B. 氯化钠 C. 氯化钾 D. 氯化铝 【答案】D 【解析】 【分析】 冶炼活泼金属用电解法，K、Ca、Na、Mg 用电解熔融的氯化物的方法冶炼，Al 用电解熔融 的氧化物的方法冶炼。 【详解】Al 用电解熔融的氧化物的方法冶炼，因此冶炼金属时化合物选用不正确的是氯化 铝； 答案选 D。 15.下列有机物中，不属于烃的衍生物的是(　　) A. B. CH3CH2NO2 C. CH2=CH2Br D. 【答案】D 【解析】 【详解】烃是指只含有碳氢两种元素的有机物，烃的衍生物是指除碳氢元素外，还含有其他 元素的有机物，A 中含有氯元素、B 中含有氮和氧元素、C 中含有溴元素，均为烃的衍生物， D 只含有碳氢两种元素，属于烃，故正确答案为 D。 16.HC≡CCH2CH3 与 CH3C≡CCH3 互为 A. 同系物 B. 同分异构体 C. 同位素 D. 同素异形体 【答案】B 【解析】 同系物是指结构相似、分子组成相差若干个 “CH2”原子团的有机化合物，HC≡CCH2CH3 与 CH3C≡CCH3 结构相同、分子式相同，没有相差若干个“CH2”原子团，不属于同系物，A 选 项 错 误 ； 具 有 相 同 分 子 式 而 结 构 不 同 的 化 合 物 互 为 同 分 异 构 体 ，HC≡CCH2CH3 与 CH3C≡CCH3 分子式相同，官能团（-C≡C-）位置不同，属于同分异构体，是同分异构体中 的官能团位置异构，B 选项正确；同位素是同一元素（具有相同质子数）的具有不同中子的 原子，HC≡CCH2CH3 与 CH3C≡CCH3 是化合物，不是原子，C 选项错误；由同一种元素组成 具有不同性质的单质叫同素异形体，HC≡CCH2CH3 与 CH3C≡CCH3 是化合物，不是同素异形 体，D 选项错误；正确答案是 B。 17.下列说法正确的是（ ） A. 质谱、红外光谱都能够快速、精确地测定有机物的相对分子质量 B. 的名称为 2，2，4-三甲基-4-戊烯 C. 组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，一定互为同分异构体 D. 互为同系物 【答案】C 【解析】 【详解】A．红外光谱用于测定含有的共价键、官能团等，不能确定相对分子质量，故 A 错 误； B． 的名称应为 2，4，4-三甲基-1-戊烯，故 B 错误； C．组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物一定具有相同的分子式、 不同结构，则一定互为同分异构体，故 C 正确； D． 分别为酚、酚和醇，结构不相 似，不是同系物，故 D 错误； 答案选 C。 18.将甲、乙两种有机物在常温常压下 混合物分离。已知它们的物理性质如下：的 物质 密度/(g/cm3) 沸点/℃ 水溶性 溶解性 甲 0.7893 68.5 溶 溶于乙 乙 1.220 100.7 溶 溶于甲 则应采用的分离方法是（ ） A. 分液 B. 蒸馏 C. 过滤 D. 萃取 【答案】B 【解析】 【详解】由表格中数据可以知道，二者互溶，但沸点不同，可利用蒸馏分离甲乙两种混合物， 而萃取、分液不能分离二者，其中过滤用于固体与溶液的分离；综上所述，本题选 B。 19.对下列化合物中氢原子化学环境种数判断不正确的是 A. ：2 种 B. ：5 种 C. ：3 种 D. ：4 种 【答案】A 【解析】 【详解】A 项、 根据处于镜面对称位置上的氢原子是等效的，得到化合物中 氢原子化学环境种数为 3 种，A 错误； B 项、 根据处于镜面对称位置上的氢原子是等效的，得到化合物中氢原子 化学环境种数为 5 种，B 正确； C 项、 ，根据同一碳原子所连甲基上的氢原子及处于镜面对称位置上 的氢原子是等效的，得到化合物中氢原子化学环境种数为 3 种，C 正确； D 项、 根据处于镜面对称位置上的氢原子是等效的，得到化合物中氢原 子化学环境种数为 4 种，D 正确； 故本题选 A。 【点睛】等效氢原子 判断：①同一种碳原子上的氢原子是等效的；②同一碳原子所连甲基 上的氢原子是等效的；③处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。 20.完全燃烧 1mol 某有机物，可以收集到标准状况下 2mol 的 CO2 和 3mol 的 H2O，同时消 耗 3molO2，试推断该有机物的分子式是( ) A. C2H4 B. C2H4O C. C2H6 D. C2H6O 【答案】D 【解析】 【详解】设该有机物的分子式为 CxHyOz，则该有机物燃烧的化学方程式可表示为： ，完全燃烧 1mol 某有机物，生成 2molCO2 和 3mol H2O，同时消耗 3mol O2，则 x=2，y=6，z=1，其分子式为 C2H6O，D 满足题意。 答案选 D。 二.非选择题部分(4 小题共 40 分) 21.现有下列 5 种有机物：①CH4 ②CH2＝CH2 ③CH3CH2CH2CH3 ④CH3CH2OH ⑤ CH3COOH （1）与①互为同系物的是______（填序号）。 （2）写出④的官能团名称______。 （3）写出③ 同分异构体的结构简式______。 （4）写出②发生加聚反应生成聚乙烯的化学方程式______。 （5）④与⑤发生反应的化学方程式为______。 【答案】 (1). ③ (2). 羟基 (3). (4). (5). CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O 的 的 x y z 2 2 2 y z yC H O +(x+ - )O xCO + H O4 2 2 → 点燃 【解析】 【详解】（1）结构相似，在分子组成上相差一个或若干个 CH2 原子团的物质称为同系物， 则与甲烷互为同系物的是正丁烷，答案选③。 （2）④是乙醇，含有的官能团名称羟基。 （3）具有相同的分子式，但具有不同的结构的化合物互称为同分异构体，则正丁烷的同分 异构体是异丁烷，结构简式为 。 （4）②是乙烯，含有碳碳双键，发生加聚反应生成聚乙烯的化学方程式为 。 （5）④与⑤分别是乙醇和乙酸，二者发生酯化反应生成乙酸乙酯，则发生反应的化学方程 式为 CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O。 22.用系统命法写出下列物质名称或结构简式 (1) __________； (2)CH2BrCH2Br___________； (3) ____________； (4)2，6-二甲基-4-乙基辛烷_______； (5)3-甲基-1-丁炔：___________________。 【答案】 (1). 2-甲基戊烷 (2). 1,2-二溴乙烷 (3). 乙苯 (4). (5). CH≡CCH(CH3)2 【解析】 【分析】 根据有机物系统命名的原则命名：①选取含有官能团的最长碳链为主链；②从距离官能团最 近的一端开始给主链碳原子编号；③写名，注意书写规范。 【详解】(1)根据有机物系统命名的原则 的名称是 2-甲基戊烷，故 答案为：2-甲基戊烷； (2)根据有机物系统命名的原则， 的名称是 1,2-二溴乙烷，故答案为：1,2-二溴乙 烷； (3)根据有机物命名的原则， 的名称是乙苯，故答案为：乙苯； (4)根据有机物系统命名的原则，2,6-二甲基-4-乙基辛烷的结构简式是 ，故答案为： ； (5)根据有机物命名的原则，3-甲基-1-丁炔的结构简式是 CH≡CCH(CH3)2，故答案为： CH≡CCH(CH3)2。 23.如图表示一个电解池，装有电解液 a；X、Y 是两块电极板，通过导线与直流电源相连。 请回答以下问题： （1）若 X、Y 是惰性电极，a 是饱和 NaCl 溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞， 则： ①电解池中在 X 极附近观察到的现象是________。 ②检验 Y 电极上电极反应产物的方法是________。 （2）若用电解方法精炼粗铜，电解液 a 选用 CuSO4 溶液，则： ①Y 电极的材料是_______，电极反应式是_____。（说明：杂质发生的电极反应不必写出） ②当电路中有 0.04mol 电子通过时，阴极增重________g。 【答案】 (1). 有气泡产生，溶液变红色 (2). 将湿润的 KI－淀粉试纸置于 c 口处， 试纸变蓝 (3). 粗铜 (4). Cu－2e－＝Cu2＋ (5). 1.28 【解析】 【分析】 （1）电解饱和食盐水时，阳极上是氯离子失电子，阴极上是氢离子得电子，氯气能使湿润 的碘化钾淀粉试纸变蓝； （2）电解方法精炼粗铜，电解液 a 选用 CuSO4 溶液，粗铜做阳极，精铜做阴极；依据电子 守恒计算析出铜的质量。 【详解】（1）①和电源的负极相连的电极 X 极是阴极，该电极上氢离子发生得电子的还原 反应，即 2H++2e－=H2↑，所以该电极附近氢氧根浓度增大，碱性增强，滴入几滴酚酞试液 会变红，即电解池中在 X 极附近观察到的现象是有气泡产生，溶液变红色； ②和电源的正极相连的电极 Y 极是阳极，该电极上氯离子发生失电子的氧化反应，即 2Cl――2e－＝Cl2↑，氯气能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，可以用于氯气的检验，即将湿润 的 KI－淀粉试纸置于 c 口处，试纸变蓝，说明生成的气体是氯气； （2）①电解方法精炼粗铜，电解池的阴极材料是纯铜，阳极是粗铜，则 Y 电极的材料是粗 铜，电极反应为 Cu－2e－＝Cu2＋； ②假若电路中有 0.04mol 电子通过时，阴极电极反应 Cu2++2e－＝Cu，则阴极增重铜 0.02mol，质量为 0.02mol×64g/mol＝1.28g。 24.某化学兴趣小组为了探究铝电极在电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验 结果记录如表: 编号 电极材料 电解质溶液 电流表指针偏转方向 1 Al、Mg 稀盐酸 偏向 Al 2 Al、Cu 稀盐酸 偏向 Cu 3 Al、C(石墨) 稀盐酸 偏向石墨 4 Al、Mg NaOH 溶液 偏向 Mg 回答下列问题： (1)实验 1、2 中 Al 所作的电极(正极或负极)_____(填“相同”或“不同”)。 (2)对实验 3 完成下列填空：石墨为___极，电极反应式：_____； (3)实验 4 中铝作______极(填“负”或“正”)，理由是______。 【答案】 (1). 不同 (2). 正 (3). 2H++2e-=H2↑ (4). 负 (5). 铝与 NaOH 溶液 可以发生自发的氧化还原反应 【解析】 【详解】(1)金属与酸构成的原电池中，活泼金属作负极，则实验 1 中 Mg 的活泼性大于 Al， 所以 Al 作正极，而实验 2 中 Al 的活泼性大于 Cu，所以 Al 作负极，即实验 1、2 中 Al 所作 的电极不同； (2)实验 3 中 Al 为负极，电极反应为 2Al-6e-＝2Al3+，石墨为正极，其电极反应为 2H++2e-＝ H2↑； (3)实验 4 中 Mg 与 NaOH 溶液不发生反应，而发生 2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑，所 以铝是负极，原因是因为铝与 NaOH 溶液可以发生自发的氧化还原反应。 【点睛】本题考查探究原电池原理及设计，把握发生的原电池反应及正负极的判断是解答本 题的关键，注意利用氧化还原反应中电子的得失来分析正负极，不能仅仅依据金属性强弱， 还需要考虑电解质溶液的性质等。