精品解析：河南省周口市扶沟县高级中学2022-2023学年高二下学期3月月考化学试题

扶沟高中2022-2023学年度下期高二第一次考试 化学试卷 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 O-16 Na-23 S-32 I-127 一、选择题(本题共16个小题，每题只有一个选项符合题意，每小题3分，共48分)。 1. 化学与生活密切相关。下列叙述错误的是 A. 高纯硅可用于制作光感电池 B. 激光、LED灯光都与电子跃迁释放能量有关 C. 臭氧是常用的气体消毒剂，臭氧是非极性分子 D. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极保护法 【答案】C 【解析】 【详解】A．高纯硅一般用于芯片、太阳能板等材料的制造，故A正确； B．电子在释放能量时，所放出的能量可以光能形式存在，不同的元素所释放的光对应的波长不同，可用于制造激光、LED灯等，故B正确； C．臭氧为V型结构，属于极性分子，故C错误； D．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，由于镁的金属性较为活泼，容易失去电子作负极，正极材料被保护，该原理为牺牲阳极保护法，故D正确； 综上所述，错误的是C项。 2. 下列化学用语表达正确的是 A. F的离子结构示意图： B. 基态碳原子的轨道表示式： C. 次氯酸的电子式： D. 分子的球棍模型： 【答案】D 【解析】 【详解】A．F原子的核电荷数为9，得1个电子形成F-，其离子结构中核外电子数为10，而不是9，A错误； B．基态碳原子的电子排布式为1s22s22p2，根据洪特规则可知，其2p轨道上的电子在填入简并轨道时，先单独分占，且自旋平行，B错误； C．次氯酸的电子式中O原子在中间，H原子与O原子间通过共价键相连，O原子与Cl原子间通过共价键相连，C错误； D．H2O分子的球棍模型中，O原子比H原子大，且 分子为V形结构，D正确； 答案选D。 3. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 澄清透明溶液中：、、、 B. 滴加KSCN显红色的溶液中：、、、 C. 强酸性溶液中：、、、 D. 常温下由水电离产生的的溶液：、、、 【答案】A 【解析】 【详解】A. 澄清透明溶液中：、、、可以大量共存，A正确； B. 滴加KSCN溶液显红色说明溶液有三价铁离子，Fe3+与发生双水解反应不能共存，B错误； C. 强酸性溶液中：、发生氧化还原反应不能共存，C错误； D. 常温下由水电离产生的的溶液可以是酸性溶液，也可以是碱性溶液，碱性溶液中不能大量共存，D错误； 故选A。 4. 已知是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 金刚石中含有共价键的数目为 B. (标准状况)氩气含有的质子数为 C. 的溶液中，含有个 D. 与在光照下反应生成的分子数为 【答案】B 【解析】 【详解】A．金刚石中1个碳原子形成4个共价键，但每个共价键被两个碳原子共用，因此1个碳原子含有2个碳碳键，则12g金刚石中含有的共价键数目为2NA，故A错误； B．标准状况下22.4L氩气的物质的量是1mol，氩气是单原子组成的单质，其中含有的质子数是18NA，故B正确； C．的溶液中c(H+)=0.1mol/L，未知溶液的体积，无法计算H+数目，故C错误； D．甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成的卤代烃不止一种，反应生成的CH3Cl会继续发生取代反应生成CH2Cl2等，因此1.0molCH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数小于1.0NA，故D错误； 故选：B。 5. 某种离子液体的阴离子结构如图，Q、W、X、Y、Z五种短周期元素的原子半径依次增大，基态Q原子的电子填充了3个能级，有4对成对电子，Z与其他元素不在同一周期，下列说法正确的是 A. 单质与氢气反应剧烈程度：X>Q B. Q和W形成的化合物中W为最高正价 C. 所有原子最外层都满足8电子稳定结构 D. 简单氢化物沸点：W>Q>X>Y 【答案】D 【解析】 【分析】Q、W、X、Y、Z五种短周期元素的原子半径依次增大，基态Q原子的电子填充了3个能级，有4对成对电子，则基态Q原子的核外电子排布式为1s22s22p5，Q是氟元素。Z与其他元素不在同一周期且Z所连的共价键个数为6，Z是硫元素。其他元素利用半径大小与共价键个数可以依次得出，W是氧元素、X是氮元素、Y是碳元素。 【详解】A．元素的非金属性越强，单质与氢气反应越剧烈，由强到弱的顺序为F>N，A错误； B．Q是氟元素，W是氧元素，氟的电负性比氧强，二者形成的化合物中氧元素显正价，如OF2，但不是最高正价，B错误； C．由结构中各原子连接的共价键个数可知，S原子不满足8电子稳定结构，C错误； D．Q、W、X、Y简单氢化物分别是HF、H2O、NH3、CH4，沸点：H2O>HF>NH3> CH4，D正确； 故选D。 6. 下列有关电子云、电子云轮廓图和原子轨道说法正确的是 A. 电子云是核外电子的概率密度分布的形象描述 B. 电子云中的每个小点表示1个电子 C. 核外电子只出现在电子云轮廓图内 D. 能级种类决定原子轨道数目，能级越高，原子轨道数目越多 【答案】A 【解析】 【详解】A．电子云表示电子在核外空间某处出现的机会，出现的机会越大，电子云的密度越大，故A项正确； B．电子云中小黑点的疏密表示电子出现机会的多少，密则机会大，疏则机会小，不代表电子数目多少，故B错误； C．绘制电子云轮廓时，把电子在原子核外空间出现概率P=90%的空间圈出，所得即为电子云图，故C错误； D．同一能层中，s、p、d、f能级所含轨道依次增加，但同一类能级所含轨道数相同，故D错误； 综上所述，正确的是A项。 7. 现有4种元素的基态原子的电子排布式如下： ① ② ③ ④。 则下列比较正确的是 A. 第一电离能：④>③>②>① B. 电负性：④>③>②>① C. 最高正化合价：④>③=②>① D. 原子半径：②>①>④>③ 【答案】A 【解析】 【分析】由四种元素基态原子电子排布式可知，①1s22s22p63s23p4为S元素； ②1s22s22p63s23p3为P元素； ③1s22s22p3为N元素； ④1s22s22p5为氟元素； 【详解】A．同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，但N、P元素原子np能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第一电离能S＜P，故S＜P<N<F，故A正确； B．同周期自左而右电负性增大，同主族从上到下电负性减弱，电负性P＜S＜N＜F，即④＞③＞①＞②，故B错误； C．最高正化合价等于最外层电子数，但O元素没有最高正化合价，所以最高正化合价：①>③=②，故C错误； D．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；所以原子半径P＞ S>N＞F，即②>①>③>④，故D错误； 故选A。 8. 分子式为的脂肪烃，分子中含有2个甲基的同分异构体共有(不考虑立体异构) A. 6种 B. 5种 C. 4种 D. 3种 【答案】A 【解析】 【详解】的脂肪烃为链状单烯烃，分子中有2个甲基的同分异构体有：、、、、、，共6种，答案选A。 9. 理论研究表明，在101kPa和298K下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A. HCN比HNC稳定 B. 该异构化反应的 C. 正反应的活化能大于逆反应的活化能 D. 使用催化剂，可以改变反应的反应热 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图中信息得到HCN能量比HNC能量低，再根据能量越低越稳定，因此HCN比HNC稳定，故A正确； B．根据焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，因此该异构化反应的，故B正确； C．根据图中信息得出该反应是吸热反应，因此正反应的活化能大于逆反应的活化能，故C正确； D．使用催化剂，不能改变反应的反应热，只改变反应路径，反应热只与反应物和生成物的总能量有关，故D错误。 综上所述，答案为D。 10. 全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的材料，电池反应为。下列说法正确的是 A. 电解质中加入硫酸能增强导电性 B. 电池充电时间越长，电池中的量越多 C. 电池工作时，正极可发生反应： D. 电池工作时，外电路中流过电子，负极材料减重 【答案】C 【解析】 【分析】根据电池总反应及装置图可知，电池工作时Li+向a极移动，则a极为正极，b极为负极。 【详解】A．电解质中加入硫酸，会与负极材料Li发生反应，从而减弱电路的导电性，A错误； B．充电时a为阳极，与放电时的电极反应相反，则充电时间越长，电池中的量越少，B错误； C．根据分析可知，电池工作时a极为正极，则正极可发生反应：，C正确； D．根据分析可知，电池工作时b极为负极，则外电路中流过电子时，消耗的锂为0.02mol，则负极材料减重，D错误； 答案选C。 11. 室温下，向体积均为且浓度均为溶液、溶液中分别滴加同浓度的溶液，反应后溶液中水电离出的的负对数与滴加氢氧化钠溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 室温时， B. 、两点对应溶液均显中性 C. 、两点对应溶液的阴离子总浓度： D. 点对应溶液中 【答案】C 【解析】 【分析】0.1mol/L的HY溶液中水电离出的c(H+)水=10-13mol/L，则溶液中氢离子的浓度为0.1mol/L，HY是强酸，而等浓度的HX由水电离出的c(H+)水=10-11mol/L，说明HX是弱酸； 【详解】A．根据图知，0.1mol/L的HX溶液中水电离出的c(H+)水=10-11mol/L，溶液中c(H+)=mol/L=0.001mol/L，HX电离程度较小，则该溶液中c(HX)≈0.1mol/L，c(X-)≈c(H+)=0.001mol/L，Ka(HX)==10-5，故A错误； B．b点加入V(NaOH)=20mL，b点溶质为NaY，溶液不影响水电离，NaY为强酸强碱盐；c点加入V(NaOH)，溶液中溶质为NaX、NaOH，所以b点溶液呈中性，c点溶液呈碱性，故B错误； C．b点对应溶液中溶质为NaY，溶液为中性，结合电荷守恒c(Y-)+cb(OH-)=cb (H+)+c(Na+)可知，溶液中c(Y-)= c(Na+)，cb (OH-)=cb (H+)=10-7mol/L，d点对应溶液中溶质为NaX，由电荷守恒c(X-)+cd(OH-)=cd (H+)+c(Na+)可知，溶液中cd (H+)<10-7mol/L，两溶液中钠离子浓度相等，则c(X-)+cd(OH-)- [c(Y-)+cb(OH-)]=cd (H+)-cb (H+)<0，故b点对应溶液中的阴离子总浓度大于d点对应溶液中的阴离子总浓度，故C正确； D．c点溶液体积大于40mL，溶液中[c(X-)+c(HX)]小于原来浓度，所以c点溶液中c(X-)+c(HX)＜0.1mol•L-1，故D错误； 故选：C。 12. 下列事实与氢键无关的是 A. 接近的水蒸气，其相对分子质量测定值大于18 B. HF极易溶于水 C. 聚乙烯醇有吸水性，可做尿不湿原材料 D. 的分解温度远高于 【答案】D 【解析】 【详解】A．接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值大于18，是因为水蒸气中，水分子通过氢键形成了二聚或多聚体，相对分子质量增大，能用氢键解释，故A不符合题意； B．F和H能形成氢键，HF与水分子形成分子间的氢键，所以HF极易溶于水，与氢键有关，故B不符合题意； C．聚乙烯醇含有羟基，O与水分子中H形成分子间氢键，增大其溶解度，具有吸水性，能用氢键解释，故C不符合题意； D．水的分解温度高于硫化氢，与共价键的键能有关，不能用氢键解释，故D符合题意； 故选：D。 13. 已知呈粉红色，呈蓝色，为无色。现将CoCl2溶于水，加入浓盐酸后，溶液由粉红色变为蓝色，存在以下平衡：，用该溶液做实验，溶液的颜色变化如下： 以下结论和解释正确的是 A. 等物质的量的和中σ键数之比为3:2 B. 由实验①可推知△H<0 C. 实验②是由于c(H2O)增大，导致平衡逆向移动 D. 由实验③可知配离子的稳定性： 【答案】D 【解析】 【详解】A.1个[Co(H2O)6]2+中含有18个σ键，1个[CoCl4]2-中含有4个σ键，等物质的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-所含σ键数之比为18:4=9:2，A错误； B. 实验①将蓝色溶液置于冰水浴中，溶液变为粉红色，说明降低温度平衡逆向移动，则逆反应为放热反应，正反应为吸热反应，∆H>0，B错误； C. 实验②加水稀释，溶液变为粉红色，加水稀释，溶液的体积增大，[Co(H2O)6]2+、[CoCl4]2-、Cl-浓度都减小，[Co(H2O)6]2+、Cl-的化学计量数之和大于[CoCl4]2-的化学计量数，则瞬时浓度商>化学平衡常数，平衡逆向移动，C错误； D. 实验③加入少量ZnCl2固体，溶液变为粉红色，说明Zn2+与Cl-结合成更稳定的[ZnCl4]2-，导致溶液中c（Cl-）减小，平衡逆向移动，则由此说明稳定性：[ZnCl4]2->[CoCl4]2-，D正确； 答案选D。 【点睛】本题有两个易错点：A项中[Co(H2O)6]2+中不仅有Co2+与H2O分子间的配位键，而且每个H2O分子中还有两个O—Hσ键；C项中H2O为溶剂，视为纯液体，加水稀释，溶液体积增大，相当于利用“对气体参与的反应，增大体积、减小压强，平衡向气体系数之和增大的方向移动”来理解。 14. 类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要经过实验的检验，才能决定其正确与否。下列几种类推结论，正确的是 A. NH3分子的空间结构为三角锥形，则BCl3分子的空间结构也为三角锥形 B. CF4 的熔沸点小于CCl4，则NCl3的熔沸点小于PCl3 C. N≡N由于键能大而结构稳定，则C≡ C键能也大结构也很稳定 D. Cu( OH)2可以溶解在浓氨水中，则Al( OH)3也可以溶解在浓氨水中 【答案】B 【解析】 【详解】A．BCl3中心B原子价层电子对数为3+=3，B原子采用sp2杂化，无孤对电子，分子的空间结构为平面三角形，A错误； B．NCl3、 PCl3均为分子晶体，PCl3的相对分子质量更大，分子间作用力更大，故NCl3的熔沸点小于PCl3，B正确； C．C≡ C键能小于碳碳单键键能的3倍，故结构不是很稳定，C错误； D．Al( OH)3可以溶解在强碱中，不能溶于弱碱浓氨水中，D错误； 故选B。 15. 工业上制取冰晶石(Na3AlF6)的化学方程式如下：，下列说法正确的是 A. Na3AlF6为离子晶体 B. 中Al3+为配体，接受孤电子对 C. CO2中碳原子为sp2杂化 D. 熔沸点：HF＞H2O 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．Na3AlF6是盐，由Na+与通过离子键结合形成的离子晶体，A正确； B．中Al3+为中心离子，接受孤电子对，F-是配位体，提供孤电子对，B错误； C．CO2中碳原子杂化类型为sp3杂化，C错误； D．HF、H2O都是由分子构成的分子晶体，分子之间都存在氢键，但由于H2O分子与相邻4个H2O分子形成氢键，而HF只与相邻的2个HF分子形成氢键，因此作用力：H2O＞HF，使得H2O在常温下呈液态，HF在常温下呈气态，因此物质熔沸点：H2O＞HF，D错误； 故合理选项是A。 16. 某钛酸钙的晶体结构如图(a)，某钙钛矿型太阳能光伏电池的有机半导材料的结构如图(b)所示，其中A为，另两种离子为I-和Pb2+。 下列说法错误的是 A. 钛酸钙的化学式为CaTiO3 B. 图(b)中，X为Pb2+ C. 中含有配位键 D. 晶体结构中与每个Ca2+紧邻的O2-有12个 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图(a)所示晶胞结构可知：在一个晶胞中含有Ca2+原子数目是8×=1；含有Ti原子数目是1，含有O2-数目是6×=3，故该晶体化学式为CaTiO3，A正确； B．根据图(b)晶胞结构可知其中含有位于晶胞顶点，其数目是1个，B为1个，X为3个，由于X、B是I-和Pb2+中的一种，根据化合物中化合价代数和为0，结合微粒数目可知B为Pb2+，X为I-，B错误； C．是CH3NH2的N原子与H+通过配位键结合形成的阳离子，故其中含有配位键，C正确； D．以顶点Ca2+为研究对象，在一个晶胞中与该Ca2+距离相等且最近的O2-有3个，分别位于通过该顶点Ca2+的三个面心上，通过该Ca2+可以形成8个晶胞，每个O2-被重复计算了2次，则与该Ca2+距离相等且最近的O2-数目为：个，D正确； 故合理选项是B。 二、非选择题(本大题共5题，共52分)。 17. 现有、、、、五种前四周期的元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答有关问题。 X元素是形成化合物种类最多的元素 Y元素基态原子的核外电子比电子多3个 Z元素最高正价与最低负价的代数和为4 W元素主族序数与周期数的差为4 R元素位于元素周期表中的第八列 （1）W的基态原子含有___个原子轨道，其中电子所占据的最高能级的原子轨道呈____形。 （2）R元素位于元素周期表的_______区。已知该元素的+3价离子比+2价离子稳定，请简述其原因：_______。 （3）的电子式为_______。该物质遇水会发生水解反应，生成，同时产生白雾，写出该反应的化学方程式：_______。 【答案】（1） ①. 9 ②. 哑铃 （2） ①. d ②. Fe3+的价电子排布式为3d5，3d能级处于半充满状态，较稳定 （3） ①. ②. PCl3+2H2O = HPO2+3HCl 【解析】 【分析】X元素是形成化合物种类最多的元素，为C元素。Y元素基态原子的核外p电子比s电子多3个，核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，为P元素。Z元素最高正价与最低负价的代数和为4，最高正价为x，最低负价为-y，有①x+y=8、②x-y=4，为S元素。W元素主族序数与周期数的差为4，第三周期第ⅦA族，为Cl元素。R元素位于元素周期表中的第八列，为Fe元素。 【小问1详解】 W元素为Cl，核外电子排布式：1s22s22p63s23p5，基态原子轨道有1+1+3+1+3=9个，其中电子所占据的最高能级的原子轨道3p，呈哑铃形。 【小问2详解】 R元素为Fe，位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，属于d区。其+3价离子比+2价离子稳定的原因为+2价离子的价层电子排布式为3d6，而+3价离子的价层电子排布式为3d5，为较稳定的半充满结构。 【小问3详解】 YW3的分子式PCl3，属于共价化合物，电子式为。PCl3遇水会发生水解反应，生成HPO2，同时产生白雾，根据元素守恒可知为HCl，反应的化学方程式为：PCl3+2H2O= HPO2 + 3HCl。 18. 焦亚硫酸钠在医药、橡胶、印染、食品方面应用广泛。某化学小组拟用下列装置制备焦亚硫酸钠。 实验步骤： ①按图连接装置，检查装置气密性； ②装入药品，加热中试管，中反应至停止加热，将中铜丝外移脱离浓硫酸； ③将C中液体转移至蒸发装置中，加热、结晶脱水、过滤、洗涤、干燥。 （1）A试管中发生反应的化学方程式为_______。 （2）B装置的作用是______；C中反应至pH=4.1，C中溶液主要溶质为_____(填化学式)。 （3）可用作食品抗氧剂。小组通过下述方法检测某饮料中残留的。 ①取饮料于锥形瓶中，加入的溶液，塞紧瓶塞充分反应。 ②打开瓶塞，将锥形瓶内液体调至接近中性，滴加滴淀粉溶液。用的溶液滴定，终点时消耗溶液。滴定终点溶液的颜色变化为_______，饮料中残留的含量为_______。若滴定前溶液调至大于10，则残留的测定值_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。(已知：、 【答案】（1）Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O （2） ①. 作安全瓶，防倒吸 ②. NaHSO3 （3） ①. 溶液由蓝色变为无色 ②. 9.5V1-47.5V2 ③. 偏高 【解析】 【分析】装置A中铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，B装置是安全瓶，二氧化硫气体进入装置C中的饱和碳酸钠溶液中发生反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳，最后装置D是吸收尾气装置，倒扣在水面上的漏斗是防止倒吸。亚硫酸氢钠经过脱水生成焦亚硫酸钠。 【小问1详解】 装置A中铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。 【小问2详解】 B装置是安全瓶，防倒吸作用；C中反应至pH =4.1，C中溶液主要溶质是二氧化硫和碳酸钠反应生成的亚硫酸氢钠溶液，C中溶液主要溶质为NaHSO3。 【小问3详解】 滴定过程中与溶液反应，淀粉为指示剂，二者充分反应时，I2恰好消耗完全，因此滴定终点颜色变化为溶液由蓝色变为无色；②过程中发生的反应为、，用的溶液滴定，终点时消耗溶液，消耗I2的物质的量=，其中消耗I2的物质的量=，残留的物质的量=，据此可知饮料中残留的的质量浓度==(9.5V1-47.5V2)mg/L；若滴定前溶液pH调至大于10，会额外消耗I2，导致消耗I2的物质的量减小，计算残留的的量增大，残留的测定值偏高。 19. 我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS，含有和少量、、杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示： 相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下： 金属离子 开始沉淀的 1.5 6.3 6.2 7.4 沉淀完全的 2.8 8.3 8.2 9.4 回答下列问题： （1）焙烧时需将矿石粉碎，其目的是_______。 （2）滤渣1的主要成分除外还有_______。 （3）氧化除杂工序中，先通入氧气作用是_______(用离子方程式表示)；然后用控制溶液的范围为_______。 （4）惰性电极电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阳极的电极反应式为_______；沉积锌后的电解液可返回_______工序继续使用。 【答案】（1）增大反应接触面积，加快反应速率 （2）PbSO4 （3） ①. 4Fe2++O2+4H+ =4Fe3+ +2H2O ②. 2.8≤pH<6.2 （4） ①. 2H2O-4e-=O2↑ +4H+ ②. 溶浸 【解析】 【分析】焙烧时硫元素转化为二氧化硫，所以焙烧过程中生成的气体是SO2；然后加入稀硫酸溶浸，生成硫酸锌、硫酸铁、硫酸镉和硫酸铅，二氧化硅与稀硫酸不反应转化为滤渣，硫酸铅不溶于水，所以滤渣1为未反应的和生成的PbSO4；氧化除杂时通入氧气，使Fe2+转化为Fe3+后，加入ZnO和稀硫酸反应调节溶液的pH值，，将Fe3+转化为Fe(OH)3而除去，滤渣2为生成的Fe(OH)3沉淀；然后向溶液中加入Zn，Zn和Cd2+发生置换反应生成Cd，然后过滤得到滤液，滤渣3为Cd单质；将滤液电解得到Zn单质。 【小问1详解】 焙烧时需将矿石粉碎，其目的是增大反应接触面积，加快反应速率。 【小问2详解】 由上述分析可知，滤渣1为未反应的和生成的PbSO4。 【小问3详解】 氧化除杂时通入氧气，使Fe2+转化为Fe3+，反应离子方程式为4Fe2++O2+4H+ =4Fe3+ +2H2O；ZnO能和酸反应生成盐和水，从而改变溶液的pH值，由题干表格可知，使溶液的p调节在2.8～6.2之间，从而将Fe3+转化为Fe(OH)3除去。 【小问4详解】 惰性电极电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阳极上是水失去电子生成O2，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑ +4H+；阴极上Zn2+得到电子生成Zn，总反应为，电解生成硫酸，因此沉积锌后的电解液可返回溶浸工序继续使用。 20. 碳中和是我国的重要战略目标，以和为原料合成受到广泛关注。该过程主要涉及以下反应： 反应Ⅰ ； 反应II 回答下列问题： （1）已知：，反应I的_______0(填“>”、“<”或“=”)，反应I和II的吉布斯自由能()与温度之间的关系如图，图中表示反应I的是曲线_______。 （2）向密闭容器中充入、反应合成，平衡时各组分的体积分数随温度变化如图所示。 ①在工业上，常选用作为合成温度，原因是_______。 ②时对甲烷的选择性___(已知：选择性生成的物质的量/参与反应的的物质的量)，该温度下反应II的____。(保留2位有效数字，已知：分压组分物质的量分数总压) （3）光催化剂在光能作用下，电子发生跃迁，形成类似于电解池的阴阳极，将转变为，酸性环境下该过程的电极反应式为_______。 【答案】（1） ①. < ②. 2 （2） ①. 低于350℃时，反应速率较慢；高于350℃时，反应I平衡逆向移动，反应II正向移动，造成产率下降(或350℃时CH4产率较高，高于350℃时，CH4选择性明显降低且能耗增加) ②. 93.75% ③. 0.23 （3） 【解析】 【小问1详解】 反应I的气体分子数和减小，体系的混乱度减小，是熵减反应。对照，可知曲线1对应=41 kJ・mol-1，推出为，曲线2对应=-164kJ・mol-l，推出为。 【小问2详解】 ①在工业上，常选用作为合成温度，低于350℃时，反应速率较慢；高于350℃时，反应I平衡逆向移动，反应II正向移动，造成产率下降(或350℃时CH4产率较高，高于350℃时，CH4选择性明显降低且能耗增加)。 ②CO2对甲烷选择性为；H2和CH4的体积分数是37.5%，CO2的体积分数是22.5%，CO的体积分数是2.5%，假设4种气体总的物质的量是a mol，体积分数等于物质的量分数，可得生成CH4物质的量是0.375a mol，可得反应I生成H2O是0.375a mol×2=0.75a mol，反应II中生成CO的物质的量是0.025amol，故生成H2O是0.025a mol，可得平衡时H2O是0.775a mol，总的气体物质的量是1.775a mol，故得到5种混合气体中H2和 CH4的物质的量分数是，CO2的物质的量分数是，CO的物质的量分数是，H2O的物质的量分数是，反应II中各物质系数均为1，故得到。 【小问3详解】 光催化剂在光能作用下，电子发生跃迁，形成类似于电解池的阴阳极，将转变为，C元素化合价由+4降低至-4，酸性环境下该过程的电极反应式为。 21. 聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂，聚维酮(PVP)通过氢键与形成聚维酮碘，其结构表示如下(图中虚线表示氢键)。 （1）基态碘原子的价电子排布式为_______。 （2）聚维酮的单体是，分子式为_______，C原子的杂化方式为_______。 （3）氨气溶于水时，大部分与以氢键(用“”)形成分子，并能电离产生少量。据此推测的结构式可能为_______，的空间结构为_______。 （4）碘晶体的晶胞结构如图所示，碘分子的排列有两种不同的方向，这两种不同方向的碘分子数之比为_______。已知晶胞参数分别为、、，设表示阿伏加德罗常数的值，用含、、、的代数式表示碘晶体的密度：_______。 【答案】（1）5s25p5 （2） ①. C6H9NO ②. sp2、sp3 （3） ①. ②. 正四面体形 （4） ①. 1：1 ②. 【解析】 【小问1详解】 碘处于第五周期第ⅦA族，其价电子排布式为5s25p5； 【小问2详解】 该单体的分子式为C6H9NO，饱和碳原子的价层电子对数为4，C采取sp3杂化，双键上的C采取sp2杂化，C原子的杂化方式为sp2、sp3； 【小问3详解】 与以氢键形成分子，氨气内N与H存在共价单键，N和H原子形成氢键，推测的结构式可能为；的中心N原子价层电子对数为，无孤对电子，则空间结构为正四面体形； 【小问4详解】 处于顶点位置、左右侧面面心的碘分子排列方向相同，晶胞中该排列方向碘分子数目为8×+2×=2，另外处于上下底面与前面平面面心的碘分子排列方向相同，晶胞中该排列方向碘分子数目为4×=2，故两种排列方向的碘分子数目之比为2：2=1：1。晶胞质量=4×，晶体密度=(4×)÷(a×10-10cm×b×10-10cm×c×10-10cm)=g•cm-3。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 扶沟高中2022-2023学年度下期高二第一次考试 化学试卷 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 O-16 Na-23 S-32 I-127 一、选择题(本题共16个小题，每题只有一个选项符合题意，每小题3分，共48分)。 1. 化学与生活密切相关。下列叙述错误的是 A. 高纯硅可用于制作光感电池 B. 激光、LED灯光都与电子跃迁释放能量有关 C. 臭氧是常用的气体消毒剂，臭氧是非极性分子 D. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极保护法 2. 下列化学用语表达正确的是 A. F的离子结构示意图： B. 基态碳原子的轨道表示式： C. 次氯酸的电子式： D. 分子的球棍模型： 3. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 澄清透明溶液中：、、、 B. 滴加KSCN显红色的溶液中：、、、 C. 强酸性溶液中：、、、 D. 常温下由水电离产生的的溶液：、、、 4. 已知是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 金刚石中含有共价键的数目为 B. (标准状况)氩气含有的质子数为 C. 的溶液中，含有个 D. 与在光照下反应生成的分子数为 5. 某种离子液体的阴离子结构如图，Q、W、X、Y、Z五种短周期元素的原子半径依次增大，基态Q原子的电子填充了3个能级，有4对成对电子，Z与其他元素不在同一周期，下列说法正确的是 A. 单质与氢气反应剧烈程度：X>Q B. Q和W形成的化合物中W为最高正价 C. 所有原子最外层都满足8电子稳定结构 D. 简单氢化物沸点：W>Q>X>Y 6. 下列有关电子云、电子云轮廓图和原子轨道的说法正确的是 A. 电子云是核外电子的概率密度分布的形象描述 B. 电子云中的每个小点表示1个电子 C. 核外电子只出现在电子云轮廓图内 D. 能级种类决定原子轨道数目，能级越高，原子轨道数目越多 7. 现有4种元素的基态原子的电子排布式如下： ① ② ③ ④。 则下列比较正确的是 A. 第一电离能：④>③>②>① B. 电负性：④>③>②>① C. 最高正化合价：④>③=②>① D. 原子半径：②>①>④>③ 8. 分子式为的脂肪烃，分子中含有2个甲基的同分异构体共有(不考虑立体异构) A. 6种 B. 5种 C. 4种 D. 3种 9. 理论研究表明，在101kPa和298K下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A. HCN比HNC稳定 B. 该异构化反应的 C. 正反应的活化能大于逆反应的活化能 D. 使用催化剂，可以改变反应的反应热 10. 全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的材料，电池反应为。下列说法正确的是 A 电解质中加入硫酸能增强导电性 B. 电池充电时间越长，电池中的量越多 C. 电池工作时，正极可发生反应： D. 电池工作时，外电路中流过电子，负极材料减重 11. 室温下，向体积均为且浓度均为溶液、溶液中分别滴加同浓度的溶液，反应后溶液中水电离出的的负对数与滴加氢氧化钠溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 室温时， B. 、两点对应溶液均显中性 C. 、两点对应溶液的阴离子总浓度： D. 点对应溶液中 12. 下列事实与氢键无关的是 A. 接近的水蒸气，其相对分子质量测定值大于18 B. HF极易溶于水 C. 聚乙烯醇有吸水性，可做尿不湿原材料 D. 的分解温度远高于 13. 已知呈粉红色，呈蓝色，为无色。现将CoCl2溶于水，加入浓盐酸后，溶液由粉红色变为蓝色，存在以下平衡：，用该溶液做实验，溶液的颜色变化如下： 以下结论和解释正确的是 A. 等物质的量的和中σ键数之比为3:2 B. 由实验①可推知△H<0 C. 实验②是由于c(H2O)增大，导致平衡逆向移动 D. 由实验③可知配离子的稳定性： 14. 类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要经过实验的检验，才能决定其正确与否。下列几种类推结论，正确的是 A. NH3分子的空间结构为三角锥形，则BCl3分子的空间结构也为三角锥形 B. CF4 的熔沸点小于CCl4，则NCl3的熔沸点小于PCl3 C. N≡N由于键能大而结构稳定，则C≡ C键能也大结构也很稳定 D. Cu( OH)2可以溶解在浓氨水中，则Al( OH)3也可以溶解在浓氨水中 15. 工业上制取冰晶石(Na3AlF6)的化学方程式如下：，下列说法正确的是 A. Na3AlF6为离子晶体 B. 中Al3+为配体，接受孤电子对 C. CO2中碳原子为sp2杂化 D. 熔沸点：HF＞H2O 16. 某钛酸钙的晶体结构如图(a)，某钙钛矿型太阳能光伏电池的有机半导材料的结构如图(b)所示，其中A为，另两种离子为I-和Pb2+。 下列说法错误的是 A. 钛酸钙的化学式为CaTiO3 B. 图(b)中，X为Pb2+ C. 中含有配位键 D. 晶体结构中与每个Ca2+紧邻的O2-有12个 二、非选择题(本大题共5题，共52分)。 17. 现有、、、、五种前四周期的元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答有关问题。 X元素是形成化合物种类最多的元素 Y元素基态原子的核外电子比电子多3个 Z元素最高正价与最低负价的代数和为4 W元素主族序数与周期数的差为4 R元素位于元素周期表中的第八列 （1）W的基态原子含有___个原子轨道，其中电子所占据的最高能级的原子轨道呈____形。 （2）R元素位于元素周期表的_______区。已知该元素的+3价离子比+2价离子稳定，请简述其原因：_______。 （3）的电子式为_______。该物质遇水会发生水解反应，生成，同时产生白雾，写出该反应的化学方程式：_______。 18. 焦亚硫酸钠在医药、橡胶、印染、食品方面应用广泛。某化学小组拟用下列装置制备焦亚硫酸钠。 实验步骤： ①按图连接装置，检查装置气密性； ②装入药品，加热中试管，中反应至停止加热，将中铜丝外移脱离浓硫酸； ③将C中液体转移至蒸发装置中，加热、结晶脱水、过滤、洗涤、干燥 （1）A试管中发生反应的化学方程式为_______。 （2）B装置的作用是______；C中反应至pH=4.1，C中溶液主要溶质为_____(填化学式)。 （3）可用作食品抗氧剂。小组通过下述方法检测某饮料中残留的。 ①取饮料于锥形瓶中，加入的溶液，塞紧瓶塞充分反应。 ②打开瓶塞，将锥形瓶内液体调至接近中性，滴加滴淀粉溶液。用的溶液滴定，终点时消耗溶液。滴定终点溶液的颜色变化为_______，饮料中残留的含量为_______。若滴定前溶液调至大于10，则残留的测定值_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。(已知：、 19. 我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS，含有和少量、、杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示： 相关金属离子形成氢氧化物沉淀范围如下： 金属离子 开始沉淀的 1.5 6.3 6.2 7.4 沉淀完全的 2.8 8.3 8.2 9.4 回答下列问题： （1）焙烧时需将矿石粉碎，其目的是_______。 （2）滤渣1的主要成分除外还有_______。 （3）氧化除杂工序中，先通入氧气的作用是_______(用离子方程式表示)；然后用控制溶液的范围为_______。 （4）惰性电极电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阳极的电极反应式为_______；沉积锌后的电解液可返回_______工序继续使用。 20. 碳中和是我国的重要战略目标，以和为原料合成受到广泛关注。该过程主要涉及以下反应： 反应Ⅰ ； 反应II 。 回答下列问题： （1）已知：，反应I的_______0(填“>”、“<”或“=”)，反应I和II的吉布斯自由能()与温度之间的关系如图，图中表示反应I的是曲线_______。 （2）向密闭容器中充入、反应合成，平衡时各组分的体积分数随温度变化如图所示。 ①在工业上，常选用作为合成温度，原因是_______。 ②时对甲烷的选择性___(已知：选择性生成的物质的量/参与反应的的物质的量)，该温度下反应II的____。(保留2位有效数字，已知：分压组分物质的量分数总压) （3）光催化剂在光能作用下，电子发生跃迁，形成类似于电解池的阴阳极，将转变为，酸性环境下该过程的电极反应式为_______。 21. 聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂，聚维酮(PVP)通过氢键与形成聚维酮碘，其结构表示如下(图中虚线表示氢键)。 （1）基态碘原子价电子排布式为_______。 （2）聚维酮的单体是，分子式为_______，C原子的杂化方式为_______。 （3）氨气溶于水时，大部分与以氢键(用“”)形成分子，并能电离产生少量。据此推测的结构式可能为_______，的空间结构为_______。 （4）碘晶体的晶胞结构如图所示，碘分子的排列有两种不同的方向，这两种不同方向的碘分子数之比为_______。已知晶胞参数分别为、、，设表示阿伏加德罗常数的值，用含、、、的代数式表示碘晶体的密度：_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $