精品解析：辽宁省葫芦岛市长江卫生中等职业技术学校2023-2024学年高二下学期7月期末考试化学试题

长江卫生中等职业技术学校2023-2024学年高考班第二学期期末 高二化学 需要用到的相对原子质量： ，Fe 56，N 14，O 16 H1 C 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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. 北京时间2023年12月21日21时35分，经过约7.5小时的出舱活动，神舟十七号完成了天和核心舱太阳翼修复试验，航天员安全返回问天实验舱，出舱活动取得圆满成功。下列说法中错误的是 A. 神舟十七号宇宙飞船返回舱所用高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料 B. 神舟十七号使用砷化镓(GaAs)太阳能电池，供电时的能量转化形式为化学能转化为电能 C. 北斗卫星导航系统由中国自主研发，独立运行，其所用芯片的主要成分为Si D. 神舟十七号载人飞船所用燃料偏二甲肼[(CH3)2N-NH2]，属于烃的衍生物 2. 下列化学用语书写正确的是 A. N2的电子式： B. 氯乙烯的结构式：CH2＝CHCl C. CCl4的比例模型： D. 原子核内有10个中子的氧原子： 3. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 1mol葡萄糖中含有羟基的数目为 B. 22.4L分子中含有共用电子对的数目为 C. 的溶液中含有的数目为 D. 0.5mol由甲烷和乙烯组成的混合物中含有氢原子数目为 4. 常温下，下列各组离子一定能大量共存的是 A. pH=1的溶液中：I-、Mg2+、、 B. 滴加几滴溶液显红色的溶液中：K+、Na+、、 C. 水电离的c(H＋)=1×10-12 mol·L-1的溶液：K＋、、S2-、Cl－ D. 能使紫色石蕊试液变蓝的溶液中：K+、Na+、、 5. 二苯乙醇酮可作为药物和润湿剂的原料，结构简式如图。下列有关该物质说法正确的是 A. 化学式为 B. 能发生水解反应 C. 所有碳原子可能处于同一平面 D. 与足量氢气加成所得分子中含有4个手性碳原子 6. 氮化铁晶体可用于磁记录材料领域，其立方晶胞结构如图所示。已知该晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是 A. 该氮化铁的化学式为Fe4N B. 该晶胞中距离铁原子最近且距离相等的铁原子数目为12 C. 若以N原子为晶胞的八个顶角，则铁原子的位置为棱心和体心 D. 晶胞中两个铁原子的最短间距为 7. 某同学设计了钠与氯气反应的装置，如图。将一根玻璃管与氯气发生器相连，玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠（已吸净煤油），玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球。先给钠预热，到钠熔融成圆球时，停止加热，通入氯气，即可见钠燃烧起来，生成大量白烟。以下叙述错误的是 A. 钠着火燃烧产生苍白色火焰 B. 浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气，以避免污染空气 C. 反应生成的大量白烟是氯化钠晶体 D. 若在棉球外沿滴一滴淀粉碘化钾溶液，可以判断氯气是否被碱液完全吸收 8. 钛和钛的合金大量用于航空工业。工业上以金红石(主要成分)为原料生产钛锭的流程如下： 下列说法不正确的是 A 将金红石粉碎可加快反应速率 B. 步骤①中生成的可燃性气体是 C. 步骤②可以在或气流中加热 D. 该流程中可以循环利用的物质有和 9. W、X、Y、Z是周期表中前20号原子序数依次增大的的主族元素，部分性质如下表，下列说法正确的是 W 某种单质被称为地球生物的保护伞 X X、W形成的化合物中阴阳离子个数比为 Y Y的最外层电子数是X、W的最外层电子数之和 Z X和Z不在同一主族 A. 简单离子半径：Z>Y>X>W B. X的最高价氧化物对应水化物为弱碱 C. W与X、Y、Z形成的化合物均有离子键 D. Z的单质能与水反应生成氢气 10. 利用太阳能进行电解，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。下列说法错误的是 A. 电解过程中从右往左移动 B. 当电路中转移2mol 时产生标准状况下为22.4L C. 阳极电极反应式为 D. 电解一段时间后，左室pH升高 11. 下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是 A. 溶液中加入后颜色变深 B. 开启啤酒瓶后，瓶中立刻泛起大量泡 C. 对，增大平衡体系的压强(压缩体积)可使体系颜色变深 D. 红棕色气体加压后颜色先变深后变浅 12. 根据实验操作及现象，下列结论中正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 将盐酸与石灰石反应产生的气体先通入饱和碳酸氢钠溶液中洗气，再通入硅酸钠溶液中 碳的非金属性比硅的强 B 取一定量样品，溶解后加入溶液，产生白色沉淀。加入浓，仍有沉淀 此样品中含有 C 常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前者产生无色气体，后者无明显现象 稀硝酸的氧化性比浓硝酸强 D 取某溶液加入稀盐酸，产生能使品红溶液褪色的气体 该溶液中含有 A. A B. B C. C D. D 13. 下列有关说法正确的是 A. 、、的能量不相等 B. 同周期元素，从左到右，第一电离能依次增大 C. 不同原子中，2p、3p、4p能级的轨道数相等 D. 排布图违反了泡利原理 14. 下列热化学方程式书写正确的是 A. kJ·mol-1(反应热) B. kJ⋅mol-1(反应热) C. kJ⋅mol-1(燃烧热) D. kJ⋅mol-1(中和反应反应热) 15. 工业生产中采用水解中和法处理含铜离子废水。常温下，水溶液中含铜微粒、、、、的分布系数随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是 A. 曲线3代表的含铜微粒是 B. 曲线3与曲线5交点对应溶液的pH=11.6 C. 平衡常数 D. 向溶液中滴加2mol/LNaOH溶液至过量，反应离子方程式是 二、非选择题 16. 浓硫酸是一种具有高腐蚀性的强矿物酸，某实验小组设计如下实验探究浓硫酸的性质。 I．铜可与浓硫酸反应制备SO2。 （1）可选取的适宜发生装置是___________（填标号），该装置内发生反应的化学方程式为__________。 （2）反应后，发生装置中未观察到蓝色溶液，原因可能是___________。 Ⅱ．该实验小组探究木炭和浓硫酸的反应并检验所得产物的实验装置如图。 （3）②中酸性KMnO4溶液的作用是___________，第二瓶品红溶液的作用是___________。 （4）如果将装置中①②③三部分仪器的连接顺序变为②①③，则可以检出的物质是___________，不能检出的物质是____________。 （5）如果将仪器的连接顺序变为①③②，则可以检出的物质是____________，不能检出的物质是___________。 17. 开发新型材料是现在科学研究的一项重要工作，科学家开发一种形状记忆陶瓷，它的主要原材料是纳米级ZrO2。用锆石ZrSiO4 (含少量FeO、Al2O3、SiO2和CuO)制备纳米级ZrO2的流程设计如图： （1）锆石杂质中含铜元素，基态Cu的价电子排布式为_______，锆石杂质中含铁元素，已知Fe2+易被氧化为Fe3+，原因是_______(从原子结构角度解释)。 （2）碱熔过程中有多种物质能发生反应，写出其中一个反应方程式：_______。 （3）久置H2O2浓度需要标定。取x mL H2O2溶液，用a mol/LCe(SO4)2溶液滴定H2O2，完全反应转化为Ce(SO4)2时，消耗b mL Ce(SO4)2溶液。则H2O2溶液的浓度为：_______mol/L。 （4）易溶氰化物有剧毒，需对滤液1中的氰化物进行处理，选用次氯酸钠溶液在碱性条件下将其氧化，其中一种产物为空气的主要成分，写出其离子反应方程式_______。 （5）ZrO2的晶胞结构如图所示。 ①其中B表示_______ (填O2-或Zr4+)。 ②ZrO2晶胞的棱长分别为a nm、a nm、c nm，其晶体的密度为_______g/cm3。（列算式，用NA表示阿伏加德罗常数） 18. 用乙苯为原料，通过直接脱氢法或氧化脱氢法均可制备苯乙烯。反应原理表示如下： 反应①(直接脱氢)： 反应②(氧化脱氢) 已知： （1）写出表示氢气燃烧热的热化学方程式：___________。 关于反应①，中国化学家提出了在某催化剂表面反应①的机理(代表苯基，代表吸附态)： （2）虚线框内反应历程共包含___________步反应，其中化学反应速率最慢的一步活化能的值为___________。 （3）关于上述反应历程说法不正确的是___________。 A 状态ⅱ状态ⅲ过程吸收热量 B. 使用催化剂后，有效提升了乙苯的平衡转化率 C. 状态ⅲ状态ⅳ的能量变化说明形成键是吸热过程 D. 物质吸附在催化剂表面时通常比其形成的过渡态稳定 （4）判断反应②能否自发进行：___________，说明理由___________ 某温度下，向容器中通入气态乙苯与发生反应②，后反应达到平衡，此时混合气体中乙苯和苯乙烯的物质的量相等。 （5）可以判断反应②达到化学平衡状态的标志是___________。 A. 气体密度不再改变 B. 与之和保持不变 C. D. 气体平均摩尔质量不再改变 （6）从开始反应至达到平衡时间段内平均反应速率___________，升温值___________(填增大、减小或不变)。 19. 化合物G是合成液晶材料的中间体，以苯的同系物A、乙酸为原料合成G的路线如下。 已知： 回答下列问题： （1）A的化学名称为_______ （2）C的结构简式为_______ （3）由A和B生成C的反应类型为_______ （4）F与足量醇溶液完全反应生成G的化学方程式为_______ （5）E的结构简式为_______ （6）写出符合下列条件的C的同分异构体的结构简式_______ ①苯环上只有一个取代基且能够发生银镜反应 ②其中取代基上只有两种不同化学环境氢原子H （7）写出以苯和丙酸为原料(无机试剂任选)制备的合成路线：_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 长江卫生中等职业技术学校2023-2024学年高考班第二学期期末 高二化学 需要用到的相对原子质量： ，Fe 56，N 14，O 16 H1 C 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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. 北京时间2023年12月21日21时35分，经过约7.5小时的出舱活动，神舟十七号完成了天和核心舱太阳翼修复试验，航天员安全返回问天实验舱，出舱活动取得圆满成功。下列说法中错误的是 A. 神舟十七号宇宙飞船返回舱所用高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料 B. 神舟十七号使用砷化镓(GaAs)太阳能电池，供电时的能量转化形式为化学能转化为电能 C. 北斗卫星导航系统由中国自主研发，独立运行，其所用芯片的主要成分为Si D. 神舟十七号载人飞船所用燃料偏二甲肼[(CH3)2N-NH2]，属于烃的衍生物 【答案】B 【解析】 【详解】A．高温结构陶瓷是性能优良的无机非金属材料，属于新型无机非金属材料，A正确； B．太阳能电池工作时，将光能转化为电能，B错误； C．晶体硅是优良的半导体材料，常用作制造芯片等原料，C正确； D．偏二甲胼是由C、H、N元素组成的有机物，属于烃的衍生物，D正确； 故选B。 2. 下列化学用语书写正确的是 A. N2的电子式： B. 氯乙烯的结构式：CH2＝CHCl C. CCl4的比例模型： D. 原子核内有10个中子的氧原子： 【答案】D 【解析】 【详解】A. 漏写N原子上的孤电子对，N2的电子式为，A项错误； B. CH2＝CHCl是氯乙烯的结构简式，不是结构式， 结构式需要表示出所有的共价键，B项错误； C. CCl4的比例模型中碳原子半径应当小于氯原子半径，故C项错误； D.核素符号中左下角表示元素的质子数，左上角表示质量数，质量数等于质子数加中子数，故原子核内有10个中子的氧原子表示为：，D项正确； 答案选D。 3. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 1mol葡萄糖中含有羟基的数目为 B. 22.4L分子中含有共用电子对的数目为 C. 的溶液中含有的数目为 D. 0.5mol由甲烷和乙烯组成的混合物中含有氢原子数目为 【答案】D 【解析】 【详解】A．葡萄糖五羟基醛，1mol葡萄糖中含有羟基数目为，A项错误； B．状态未知，无法计算，B项错误； C．溶液的体积未知，无法计算，C项错误； D．甲烷分子和乙烯分子中均含4个C，0.5 mol由甲烷和乙烯组成的混合物中含氢原子数目=0.5mol×4×NAmol-1=，D项正确； 故答案选D。 4. 常温下，下列各组离子一定能大量共存的是 A. pH=1的溶液中：I-、Mg2+、、 B. 滴加几滴溶液显红色的溶液中：K+、Na+、、 C. 水电离的c(H＋)=1×10-12 mol·L-1的溶液：K＋、、S2-、Cl－ D. 能使紫色石蕊试液变蓝的溶液中：K+、Na+、、 【答案】D 【解析】 【详解】A．pH=1的溶液呈酸性，酸性环境中会和I-发生氧化还原反应，不能大量共存，A错误； B．滴加几滴溶液显红色的溶液中含有Fe3+，Fe3+和会发生双水解反应不能大量共存，B错误； C．水电离的c(H＋)=1×10-12 mol·L-1的溶液中水的电离被抑制，溶液可能呈酸性或碱性，S2-不能在酸性环境中大量存在，不能在碱性环境中大量存在，C错误； D．能使紫色石蕊试液变蓝的溶液呈碱性，K+、Na+、、在碱性环境中不发生反应，可以大量共存，D正确； 故选D。 5. 二苯乙醇酮可作为药物和润湿剂的原料，结构简式如图。下列有关该物质说法正确的是 A. 化学式为 B. 能发生水解反应 C. 所有碳原子可能处于同一平面 D. 与足量氢气加成所得分子中含有4个手性碳原子 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据结构简式可判断二苯乙醇酮的化学式为，A错误； B．该有机物中没有酯基或酰胺键，不能发生水解反应，B错误； C．苯环和碳氧双键都是平面结构，该有机物中所有碳原子可能处于同一平面，C正确； D．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，二苯乙醇酮与足量氢气加成得到，其中含有2个手性碳原子，即与羟基相连的碳原子，D错误； 故选C。 6. 氮化铁晶体可用于磁记录材料领域，其立方晶胞结构如图所示。已知该晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是 A. 该氮化铁的化学式为Fe4N B. 该晶胞中距离铁原子最近且距离相等的铁原子数目为12 C. 若以N原子为晶胞的八个顶角，则铁原子的位置为棱心和体心 D. 晶胞中两个铁原子的最短间距为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据晶胞中各原子位置可知晶胞中N含有1个，Fe有4个，故该氮化铁的化学式为Fe4N，A正确； B．由图知，该晶胞中距离铁原子最近且距离相等的铁原子数目为12，B正确； C．若以N原子为晶胞的八个顶角，则铁原子的位置为棱心和体心，C正确； D．晶胞中两个铁原子的最短间距为晶胞棱长的倍，则其距离为，D错误； 故选D。 7. 某同学设计了钠与氯气反应的装置，如图。将一根玻璃管与氯气发生器相连，玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠（已吸净煤油），玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球。先给钠预热，到钠熔融成圆球时，停止加热，通入氯气，即可见钠燃烧起来，生成大量白烟。以下叙述错误的是 A. 钠着火燃烧产生苍白色火焰 B. 浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气，以避免污染空气 C. 反应生成的大量白烟是氯化钠晶体 D. 若在棉球外沿滴一滴淀粉碘化钾溶液，可以判断氯气是否被碱液完全吸收 【答案】A 【解析】 【详解】A项，钠燃烧时的火焰是黄色，故A错误； B项，氯气与氢氧化钠反应，避免污染空气，故B正确； C项，钠与氯气在点燃的条件下可以生成氯化钠，氯化钠是白色，故C正确； D项，氯气可以与碘化钾反应，如果有氯气泄漏，生成的碘单质遇淀粉变蓝，故D正确。 综上所述，答案为A。 【点睛】钠燃烧时的火焰是黄色，是钠元素的性质。 8. 钛和钛的合金大量用于航空工业。工业上以金红石(主要成分)为原料生产钛锭的流程如下： 下列说法不正确的是 A. 将金红石粉碎可加快反应速率 B. 步骤①中生成的可燃性气体是 C. 步骤②可以在或气流中加热 D. 该流程中可以循环利用的物质有和 【答案】C 【解析】 【分析】金红石(主要成分)，与焦炭、氯气在高温条件下反应生成TiCl4和CO，Mg和四氯化钛发生置换反应生成钛和氯化镁，电解熔融氯化镁生成Mg和氯气； 【详解】A．将金红石粉碎能增大反应物接触面积，可加快反应速率，故A正确； B．步骤①中与焦炭、氯气在高温条件下反应生成TiCl4和CO，可燃性气体是CO，故B正确； C．步骤②若在气流中加热，Mg和加热反应生成氮化镁，故C错误； D．电解熔融氯化镁生成Mg和氯气，氯气进入步骤①中、金属Mg可在步骤②中循环利用，故D正确； 故选C。 9. W、X、Y、Z是周期表中前20号原子序数依次增大的的主族元素，部分性质如下表，下列说法正确的是 W 某种单质被称为地球生物的保护伞 X X、W形成的化合物中阴阳离子个数比为 Y Y的最外层电子数是X、W的最外层电子数之和 Z X和Z不在同一主族 A. 简单离子半径：Z>Y>X>W B. X的最高价氧化物对应水化物为弱碱 C. W与X、Y、Z形成的化合物均有离子键 D. Z的单质能与水反应生成氢气 【答案】D 【解析】 【分析】W、X、Y、Z是周期表中前20号原子序数依次增大的的主族元素，臭氧层能吸收紫外线被称为地球生物的保护伞，W为O，X、W形成的化合物中阴阳离子个数比为，该化合物为Na2O，X是Na，Y的最外层电子数是X、W的最外层电子数之和，Y是，X和Z不在同一主族，、Z是。 【详解】A． Z、Y、X、W分别为、、、O，离子半径为，A错误； B．X是Na，最高价氧化物对应水化物是强碱，B错误； C．O与、、形成的化合物中，O与形成的是共价化合物，没有离子键，C错误； D．Z是，单质能与水反应生成氢气，D正确； 答案选D。 10. 利用太阳能进行电解，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。下列说法错误的是 A. 电解过程中从右往左移动 B. 当电路中转移2mol 时产生标准状况下为22.4L C. 阳极电极反应式为 D. 电解一段时间后，左室pH升高 【答案】D 【解析】 【分析】利用太阳能进行电解，将氨转化为高纯氢气，氨气发生还原反应生成氢气，所以生成氢气的电极为阴极，阴极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，生成氮气的电极为阳极，阳极反应式为。 【详解】A．电解过程中阴离子向阳极移动，即从右往左移动，故A正确； B．氨气发生还原反应生成氢气，生成1molH2，转移2mol电子，所以当电路中转移2mol 时产生标准状况下的体积为22.4L，故B正确； C．阳极氨气转化为氮气，电极反应式为，故C正确； D．左室为阳极室，电极反应式为，消耗OH-，阴极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阴极生成的OH-向阳极移动，且转移6mol电子时，阳极消耗的OH-的物质的量等于阴极移动过来的OH-，即阳极OH-的物质的量不变，但阳极生成了水，所以c(OH-)减小，电解一段时间后，左室pH降低，故D错误； 故答案为：D。 11. 下列事实，不能用勒夏特列原理解释是 A. 溶液中加入后颜色变深 B. 开启啤酒瓶后，瓶中立刻泛起大量泡 C. 对，增大平衡体系的压强(压缩体积)可使体系颜色变深 D. 红棕色气体加压后颜色先变深后变浅 【答案】C 【解析】 【详解】A．溶液中存在Fe(SCN)3Fe3++3SCN-，加入固体KSCN，SCN-浓度增大，平衡逆向移动，颜色加深，能用勒夏特列原理解释，A不合题意； B．因溶液中存在二氧化碳的溶解平衡，开启啤酒瓶后，压强减小，二氧化碳逸出，能用勒夏特列原理解释，B不合题意； C．对2HI(g)H2(g)+I2(g)平衡体系增加压强容器体积减小，碘浓度增大而使颜色变深，压强增大但平衡不移动，不能用平衡移动原理解释，C符合题意； D．2NO2(g)N2O4(g)，增大压强后，反应体系的体积减小，二氧化氮的浓度增大，导致气体颜色加深，增大压强平衡正向移动，单质气体颜色又变浅，所以能用勒夏特里原理解释，D不合题意； 故答案为：C。 12. 根据实验操作及现象，下列结论中正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 将盐酸与石灰石反应产生的气体先通入饱和碳酸氢钠溶液中洗气，再通入硅酸钠溶液中 碳的非金属性比硅的强 B 取一定量样品，溶解后加入溶液，产生白色沉淀。加入浓，仍有沉淀 此样品中含有 C 常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前者产生无色气体，后者无明显现象 稀硝酸的氧化性比浓硝酸强 D 取某溶液加入稀盐酸，产生能使品红溶液褪色的气体 该溶液中含有 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．盐酸和石灰石反应生成二氧化碳气体，生成的二氧化碳气体中混有HCl，通过饱和碳酸氢钠溶液除去HCl后再将气体通入硅酸钠溶液中，反应生成硅酸沉淀，说明碳酸的酸性强于硅酸，碳的非金属性强于硅，A正确； B．浓硝酸能将亚硫酸钡氧化成硫酸钡，即使样品中没有硫酸根离子，加入浓硝酸后，亚硫酸钡被氧化为硫酸钡，溶液中仍会有沉淀，B错误； C．常温下，铁在浓硝酸中发生钝化，在铁表面形成了致密的氧化膜，使得内部的铁无法继续与浓硝酸反应，故没有气泡产生，但是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，C错误； D．某溶液中加入稀盐酸，产生能使品红溶液褪色的气体，该气体除了SO2，也可能是氯气等，该溶液可能含有次氯酸根离子，D错误； 故答案选A。 13. 下列有关说法正确的是 A. 、、的能量不相等 B. 同周期元素，从左到右，第一电离能依次增大 C. 不同原子中，2p、3p、4p能级的轨道数相等 D. 排布图违反了泡利原理 【答案】C 【解析】 【详解】A．同一能级的形状相同，能层相同，因此含有的能量也相同，、、能量相等，A错误； B．电子排布时，p、d、f等轨道电子处于半满或全满时稳定，所以同一周期第一电离能并不是依次增大，例如：N>O，B错误； C．2p、3p、4p能级的轨道数均为3，C正确； D．违反洪特规则，洪特规则是指在等价轨道（指相同电子层、电子亚层上的各个轨道）上排布的电子，将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同，因为这种排布方式原子的总能量最低，D错误； 故选C。 14. 下列热化学方程式书写正确的是 A. kJ·mol-1(反应热) B. kJ⋅mol-1(反应热) C. kJ⋅mol-1(燃烧热) D. kJ⋅mol-1(中和反应反应热) 【答案】B 【解析】 【详解】A．热化学方程式要注明各物质在反应时的状态，A项不正确； B．该热化学方程式书写正确，B项正确； C．燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1mol，且得到的氧化物必须是稳定的氧化物，H2O的状态应为液态，C项不正确； D．NaOH固体溶解时放出热量，则放热大于57.3kJ，ΔH应小于-57.3kJ /mol，D项不正确； 答案选B； 15. 工业生产中采用水解中和法处理含铜离子废水。常温下，水溶液中含铜微粒、、、、的分布系数随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是 A. 曲线3代表的含铜微粒是 B. 曲线3与曲线5交点对应溶液的pH=11.6 C. 的平衡常数 D. 向溶液中滴加2mol/LNaOH溶液至过量，反应的离子方程式是 【答案】D 【解析】 【分析】随着pH增加，Cu2+分布系数逐渐减小，、、的分布系数逐渐增加，然后再逐渐减小， 分布系数逐渐增加，故曲线1为 Cu2+，曲线2为，曲线3为 ，曲线4为，曲线5为，以此解答。 【详解】A．由分析可知，曲线3代表的含铜微粒是，A正确； B．由图可知，当、浓度相等时pH=12.5，则，；当、浓度相等时pH=10.7，，；3与5的交点，与相等，即，解的此时pH= =11.6，B正确； C．，当、浓度相等时，pH=10.7，c(H+)=10-10.7mol/L，c(OH-)=10-3.3mol/L，K3===103.3，，当[Cu(OH)3]和[Cu(OH)4]2-浓度相等时，pH=12.5，c(H+)=10-12.5mol/L，c(OH-)=10-1.5mol/L，K4==101.5，则K4=，，K= =10-4.8，C正确； D．向溶液中滴加2mol/LNaOH溶液至过量，生成的还会继续和OH-反应生成和，D错误； 故选D。 二、非选择题 16. 浓硫酸是一种具有高腐蚀性的强矿物酸，某实验小组设计如下实验探究浓硫酸的性质。 I．铜可与浓硫酸反应制备SO2。 （1）可选取的适宜发生装置是___________（填标号），该装置内发生反应的化学方程式为__________。 （2）反应后，发生装置中未观察到蓝色溶液，原因可能是___________。 Ⅱ．该实验小组探究木炭和浓硫酸的反应并检验所得产物的实验装置如图。 （3）②中酸性KMnO4溶液的作用是___________，第二瓶品红溶液的作用是___________。 （4）如果将装置中①②③三部分仪器的连接顺序变为②①③，则可以检出的物质是___________，不能检出的物质是____________。 （5）如果将仪器的连接顺序变为①③②，则可以检出的物质是____________，不能检出的物质是___________。 【答案】（1） ①. B ②. （2）浓硫酸具有吸水性，铜离子形成无色晶体硫酸铜 （3） ①. 除去混合气体中的SO2 ②. 检验SO2是否除尽 （4） ①. SO2和CO2 ②. H2O （5） ①. H2O ②. SO2和CO2 【解析】 【分析】实验1中铜与浓硫酸反应制备需要加热，根据反应条件选择B实验装置；实验II中，木炭和浓硫酸反应会产生CO2、SO2和H2O，装置①中无水硫酸铜检验生成的H2O,装置②中品红溶液用于检验SO2，酸性高锰酸钾溶液用于除去SO2。再用品红溶液检验SO2是否除尽，最后装置③中的石灰水用于检验CO2。 【详解】(1)铜与浓硫酸反应方程式为,反应需要加热，故选B； (2)浓硫酸具有吸水性，吸收反应产生的水，铜离子形成白色的硫酸铜晶体，因此看不到铜离子形成蓝色溶液； (3)因为CO2和SO2都能使澄清石灰水变浑浊，因此高锰酸钾的作用是出去混合气体中的SO2，再次用品红溶液检验SO2是否除尽，防止干扰CO2的检验； (4)如果将装置连接顺序变为②①③，可以通过品红溶液检验SO2的存在，并且用酸性高锰酸钾将SO2除去，最后装置③中的澄清石灰水变浑浊检验CO2的存在，但是气体经过溶液后无法检验反应产生的H2O； (5)如果将仪器的连接顺序变为①③②，装置①中无水硫酸铜变为蓝色，可以检验反应产生的H2O，但③中的足量澄清石灰水变浑浊无法确定是CO2或SO2。 17. 开发新型材料是现在科学研究的一项重要工作，科学家开发一种形状记忆陶瓷，它的主要原材料是纳米级ZrO2。用锆石ZrSiO4 (含少量FeO、Al2O3、SiO2和CuO)制备纳米级ZrO2的流程设计如图： （1）锆石杂质中含铜元素，基态Cu的价电子排布式为_______，锆石杂质中含铁元素，已知Fe2+易被氧化为Fe3+，原因是_______(从原子结构角度解释)。 （2）碱熔过程中有多种物质能发生反应，写出其中一个反应方程式：_______。 （3）久置H2O2浓度需要标定。取x mL H2O2溶液，用a mol/LCe(SO4)2溶液滴定H2O2，完全反应转化为Ce(SO4)2时，消耗b mL Ce(SO4)2溶液。则H2O2溶液的浓度为：_______mol/L。 （4）易溶氰化物有剧毒，需对滤液1中的氰化物进行处理，选用次氯酸钠溶液在碱性条件下将其氧化，其中一种产物为空气的主要成分，写出其离子反应方程式_______。 （5）ZrO2的晶胞结构如图所示。 ①其中B表示_______ (填O2-或Zr4+)。 ②ZrO2晶胞的棱长分别为a nm、a nm、c nm，其晶体的密度为_______g/cm3。（列算式，用NA表示阿伏加德罗常数） 【答案】（1） ①. 3d104s1 ②. Fe2+价电子排布式为3d6，失去一个电子形成更稳定的3d5半满结构 （2）或 （3） （4） （5） ①. ②. 【解析】 【分析】锆石经粉碎后进行“碱熔”，NaOH分别与Al2O3和SiO2反应生成Na[Al(OH)4]和Na2SiO3，加入盐酸与FeO反应生成Fe2+，在酸性条件下Fe2+与H2O2发生氧化还原反应生成Fe3+和水，滤渣l的主要成分是H2SiO3，加入氨水沉淀铁离子和铝离子，滤渣2为Fe (OH)3、Al(OH)3，加入KCN除铜离子，加入氨水生成Zr(OH)4沉淀，Zr(OH)4受热分解生成ZrO2。 【小问1详解】 Cu是29号元素，根据构造原理可知基态Cu的价电子排布式为3d104s1； Fe是26号元素，基态Fe的价电子排布式为3d64s2，Fe2+价电子排布式为3d6，容易失去一个电子形成更稳定的3d5半满的稳定结构； 【小问2详解】 “碱熔”时NaOH分别与两性氧化物Al2O3和酸性氧化物SiO2反应生成可溶性Na[Al(OH)4]和Na2SiO3，反应的化学方程式为：或； 【小问3详解】 H2O2具有还原性，Ce(SO4)2溶液具有氧化性，二者会发生氧化还原反应， H2O2失去电子被氧化变为H2O，Ce(SO4)2得到电子被还原变为Ce2(SO4)3。根据电子守恒、可知二者反应关系式为：H2O2～～2Ce(SO4)2，则根据滴定100 mLH2O2溶液消耗Ce(SO4)2溶液浓度与体积，可知该H2O2溶液的浓度为c(H2O2)=mol/L； 【小问4详解】 易溶性氰化物溶液又剧毒，可用NaClO溶液在碱性条件下将其氧化，CN-氧化被为N2、，NaClO被还原为NaCl，同时反应产生H2O，根据电子守恒、原子守恒、电荷守恒，结合物质的溶解性及拆分原则，可知该反应的离子方程式为：； 【小问5详解】 ①在晶胞图中，A原子数目是8×+6×=4；B原子数目是8，因此A：B=1：2，该晶胞图示表示ZrO2，因此A表示Zr4+，B表示O2-； ②根据①分析可知：在1个ZrO2晶胞中含有4个ZrO2，ZrO2晶胞的棱长分别为a nm、a nm、c nm，其晶体的密度为ρ=g/cm3= g/cm3。 18. 用乙苯为原料，通过直接脱氢法或氧化脱氢法均可制备苯乙烯。反应原理表示如下： 反应①(直接脱氢)： 反应②(氧化脱氢) 已知： （1）写出表示氢气燃烧热的热化学方程式：___________。 关于反应①，中国化学家提出了在某催化剂表面反应①的机理(代表苯基，代表吸附态)： （2）虚线框内反应历程共包含___________步反应，其中化学反应速率最慢的一步活化能的值为___________。 （3）关于上述反应历程说法不正确的是___________。 A. 状态ⅱ状态ⅲ过程吸收热量 B. 使用催化剂后，有效提升了乙苯的平衡转化率 C. 状态ⅲ状态ⅳ的能量变化说明形成键是吸热过程 D. 物质吸附在催化剂表面时通常比其形成的过渡态稳定 （4）判断反应②能否自发进行：___________，说明理由___________。 某温度下，向容器中通入气态乙苯与发生反应②，后反应达到平衡，此时混合气体中乙苯和苯乙烯的物质的量相等。 （5）可以判断反应②达到化学平衡状态的标志是___________。 A. 气体密度不再改变 B. 与之和保持不变 C. D. 气体平均摩尔质量不再改变 （6）从开始反应至达到平衡时间段内平均反应速率___________，升温值___________(填增大、减小或不变)。 【答案】（1） （2） ①. 2 ②. 63.5 （3）AB （4） ①. 能 ②. 反应②为熵增的放热反应，任何条件下都可自发 （5）D （6） ①. 0.1mol⋅L-1⋅min-1 ②. 减小 【解析】 【小问1详解】 反应②×+③-①得到反应，-285.8kJ/mol； 【小问2详解】 由图可知，该反应为：i→ii→iii，共2步反应，活化能越大，反应速率越慢，则虚线框内化学反应速率最慢的一步为i变为过渡态1，其活化能为(86.6-23.1) kJ·mol-1=63.5 kJ·mol-1； 【小问3详解】 A．由图可知，状态ⅱ→状态ⅲ过程放出热量，A错误； B．使用催化剂，化学平衡不移动，不能改变乙苯平衡转化率，B错误； C．由图可知，状态ⅲ→状态ⅳ形成H-H键，物质总能量升高，说明形成H-H键是吸热过程，C正确； D．由图可知，物质吸附在催化剂表面时通常比其形成的过渡态稳定，能量更低，D正确； 故选AB。 【小问4详解】 反应②为熵增的放热反应，任何条件下都可自发； 【小问5详解】 A．反应前后都为气体且容器体积不变，所以气体密度不再改变不能说明达到平衡状态，A错误； B．根据碳原子守恒，n(C8H10)与n(C8H8)之和为定值，保持不变不能说明达到平衡状态，B错误； C．v正(O2)=2v逆(C8H8)，正逆反应速率之比不等于化学计量数之比，不能说明达到平衡状态，C错误； D．反应前后都为气体，但是气体的物质的量增大，当气体平均摩尔质量不再改变可以说明达到化学平衡状态，D正确； 故选D。 【小问6详解】 假设转化的C8H10为2xmol，则转化的氧气为xmol，生成的C8H8与水的物质的量均为2xmol，根据题目信息可知，2x=2-2x，则x=0.5mol，v(O2)=；该反应为放热反应，升高温度，K值减小。 19. 化合物G是合成液晶材料的中间体，以苯的同系物A、乙酸为原料合成G的路线如下。 已知： 回答下列问题： （1）A的化学名称为_______ （2）C结构简式为_______ （3）由A和B生成C的反应类型为_______ （4）F与足量醇溶液完全反应生成G的化学方程式为_______ （5）E的结构简式为_______ （6）写出符合下列条件的C的同分异构体的结构简式_______ ①苯环上只有一个取代基且能够发生银镜反应 ②其中取代基上只有两种不同化学环境氢原子H （7）写出以苯和丙酸为原料(无机试剂任选)制备的合成路线：_______。 【答案】（1）乙苯 （2） （3）取代反应 （4） （5） （6） （7） 【解析】 【分析】根据已知可得，CH3COOH和SOCl2反应生成的B为CH3COCl；A为苯的同系物，A和B反应生成，C再和H2反应生成D（），则C为，A为；D转化为E，E能和Br2的CCl4溶液反应生成F，说明E中含有碳碳双键，则E为，F为；F和NaOH的乙醇溶液反应生成G，G为。 【小问1详解】 由分析可知，A的结构简式为，其化学名称为乙苯。 【小问2详解】 由分析可知，C的结构简式为。 【小问3详解】 A（）和B（CH3COCl）反应生成C（）和HCl，该反应的反应类型为取代反应。 【小问4详解】 由分析可知，F为，G为，F与足量NaOH醇溶液完全反应生成G的化学方程式为。 【小问5详解】 由分析可知，E的结构简式为。 【小问6详解】 C的同分异构体中，①苯环上只有一个取代基且能够发生银镜反应，说明该物质的取代基上含有醛基；②取代基上只有两种不同化学环境氢原子H，该同分异构体的结构简式为。 【小问7详解】 结合题干中A→E的合成路线，可以设计以苯和丙酸为原料制备目标产物的合成路线为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$