精品解析：黑龙江省大庆市实验中学实验二部2024-2025学年高三上学期期中考试化学试卷

大庆实验中学实验二部2022级高三上学期期中考试 化学学科试题 说明：1．请将答案填涂在答题卡的指定区域内。 2．满分100分，考试时间75分钟。 可能用到的相对原子质量有：H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Ba-137 Ru-101 一、选择题（本大题共15小题，为单项选择题，每小题3分，共45分） 1. 巴黎奥运会上，科技与体育双向奔赴，下列说法正确的是 A. 中国制造场地自行车主要成分碳纤维，为有机高分子材料 B. 空气净化系统捕获的颗粒物，均为胶体 C. 奥运会场馆的硅酸盐水泥、普通玻璃均为无机非金属材料 D. 足球内胆装芯片，芯片的主要成分晶体硅是分子晶体 2. 下列化学用语或图示表达错误的是 A. 分子的模型： B. 的电子式： C. 基态的价电子轨道表示式： D. 顺,聚异戊二烯的结构简式： 3. 《天工开物》记载：“凡火药以硝石、硫磺为主，草木灰为辅……而后火药成声”，涉及的主要反应为。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 完全反应转移电子数为 B. 标准状况下，中含有的π键数为 C. 和熔化时断裂的化学键类型不同 D. 常温下，溶液中数为 4. 下列有关含铁化合物的描述对应的离子方程式正确的是 A. 向溶液中加入溶液至刚好反应完全： B. 向溶液中通入少量的 C. 向溶液中滴加少量 D. 和的反应： 5. 下列装置或操作一定能达到实验目的是 A.从食盐水中提取NaCl B.验证非金属性强弱Cl>C>Si C.除中的 D.验证氧化性： A. A B. B C. C D. D 6. 化合物Z是合成一种抗失眠药物的中间体，已知RCOCl遇水发生水解反应，下列说法正确的是 A. 1molX与NaOH溶液充分反应，最多消耗2molNaOH B. Z分子中所有原子共平面 C. Y与H2充分加成后所得产物分子中含有2个手性碳原子 D. Z能发生氧化反应、还原反应、取代反应 7. 水体中存在的等致癌阴离子对人体健康构成严重威胁。采用双催化剂，可实现用消除酸性废水中的致癌物，中含有，其反应历程示意图如图所示。下列说法错误的是 A. 与相互转化起到了传递电子的作用 B. 用该法处理后水体的降低 C. 过程③每生成1个以及过程④每生成1个，转移电子数之比 D. 键角： 8. 下列实验操作及现象、实验结论均正确的是 选项 实验操作及现象 实验结论 A 向还原所得产物中加入稀盐酸，再滴加溶液，溶液不变红 不能说明完全被还原 B 用计测量溶液呈碱性，溶液呈酸性 碳酸、亚硫酸均为弱酸 C 向饱和氯化钠溶液中先通入足量的，再通入有固体析出 可用于侯氏制碱法中的制备 D 向溶液中滴入几滴酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾紫色褪去 有漂白性 A. A B. B C. C D. D 9. “肼合成酶”以其中的配合物为催化中心，可将NH2OH与NH3转化为肼（N2H4），其反应历程如下： 下列说法正确的是 A. 反应物和生成物中的N原子均满足8电子稳定结构 B. 该过程合成酶中铁价态未发生改变 C. 肼是二元碱，与足量的硫酸反应得到酸式盐产物为N2H5HSO4 D. 若将NH3替换为ND3，反应可得N2D4 10. 已知的速率方程为(k为速率常数，只与温度、催化剂有关)。实验测得，在催化剂X表面反应的变化数据如下： t/min 0 10 20 30 40 50 60 70 0.100 0.080 0.040 0.020 0 下列说法正确的是 A. ， B. min时， C. 相同条件下，增大的浓度或催化剂X的表面积，都能加快反应速率 D. 保持其他条件不变，若起始浓度为0.200 mol·L，当浓度减至一半时共耗时50 min 11. 能够在锂离子电池负极形成稳定低阻抗的膜。的结构如图，图中原子最外层都达到8电子稳定结构，X、Y、Z、W位于同一短周期，元素X的最外层电子数是其内层电子数的倍，W是同周期中原子半径最小的元素。下列说法正确的是 A. 铍元素的第一电离能大于X元素的第一电离能 B. 该物质中X、Y、Z原子的杂化方式相同 C. 最高价氧化物对应的水化物的酸性： D. Z、W分别形成的简单氢化物的沸点，后者高于前者 12. 电解法制备工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. h与外接电源的负极相连，g与外接电源的正极相连 B. h电极的电极反应式为： C. 膜a、c是阳离子交换膜，膜b是阴离子交换膜 D. 当外电路转移电子时，电解池两极产生气体 13. 用高分子吸附树脂提取卤水中的碘(主要以形式存在)的工艺流程如下： 下列说法正确的是 A. 经①和④所得溶液中，后者小于前者 B. ④的作用是将吸附的碘还原而脱离高分子树脂 C. 若②和⑤中分别得到等量，则消耗的 D. 由⑥能得到碘产品是因为碘分子为极性分子，与溶液中的其他微粒间的作用力较弱 14. 砷化镓(GaAs)的晶胞结构如左图所示。将Mn参杂到晶体中得到稀磁性半导体材料，其晶胞结构如右图所示。下列说法错误的是 A. 左图中，与Ga原子直接连接的As原子构成的几何形状为正四面体形 B. 1 molGaAs晶体中的配位键数目为NA C. 左图中，若Ga-As键的键长为a pm，则晶胞边长为 D. 稀磁性半导体材料中，Mn、As的原子个数比为1：2 15. 为二元弱酸，常温下，将溶液滴入溶液中，混合溶液的与离子浓度的关系如图所示。下列说法错误的是 A. 该滴定实验可选择酚酞作指示剂 B. 时，溶液中 C. 溶液中存在关系： D. 曲线Ⅰ代表随的变化曲线 二、填空题（本大题共4小题，共55分） 16. 连二硫酸钠是一种重要的化工试剂，可溶于水，难溶于乙醇。某兴趣小组在实验室通过与反应生成，再与反应制备，反应装置图如下（夹持装置省略）。 涉及的实验操作如下： ①将通过导管通入冰水中至饱和。 ②升温至，向溶液中滴加过量饱和溶液，反应一段时间。 ③搅拌条件下，把加入溶液中，温度控制在以下。悬浮物从黑色变成棕色表示反应完全。 ④向溶液中滴加饱和溶液，调至中性。 ⑤过滤，将滤液倒入蒸发皿中，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、自然干燥，得到晶体。 请回答下列问题： （1）上述实验操作的正确顺序是①→___________→⑤。（填写编号） （2）实验室可用固体和的硫酸反应制备，发生的化学方程式为___________。 （3）装置图中，仪器A的名称是___________。 （4）操作①中，冰水浴的目的是___________。 （5）操作③中，为防止过多的与反应生成，加入应采用____________方法。 （6）步骤②生成，判断已沉淀完全的操作是___________。 （7）洗涤粗产品的洗涤剂为___________（填“水”或“乙醇”），进一步提纯的方法为____________。 17. 常温下BF3是一种无色气体，能溶于浓硫酸、易水解，是有机合成和石油化工广泛应用的一种重要催化剂。工业上以铁硼矿（主要成分有、Fe3O4，次要成分有）和萤石（主要成分为CaF2，含微量二氧化硅、硫单质）为原料制备BF3的流程如图所示： 已知：① (NH4)2SO4溶液在“热溶浸”中，只能溶解； ②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示： 金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH 请回答下列问题： （1）产生的气体A是_________；“热溶浸”时，下列措施能提高硼元素浸出率的有__________（填序号）。 a.粉碎矿石 b.适当升高“热溶浸”温度 c.适当缩短“热溶浸”时间 d.加快搅拌速度 （2）滤渣1通过下图所示操作可逐一分离硅、铝、铁三种元素，试剂①是__________（填化学式），调节pH的范围是___________。 （3）已知硼酸在水中的电离方程式为。室温下，调节过滤1所得滤液的pH为4，析出硼酸固体，此时的溶解度为，则滤液2中________。 （4）补充完整反应釜中发生主要反应的化学方程式： ①； ②__________； 过量浓硫酸的作用是___________（答出2点）。 （5）利用离子色谱法可以检测过滤3所得滤液中硫元素的含量，将样品通过检测液，进行色谱分析，得到如图所示结果，出现检测峰1的原因可能是___________。 18. 是一种对环境友好的新型能源，可直接作内燃机燃料，也可以作燃料电池直接能催化剂量来源。“哈伯法”合成氨的反应：，相关键能数据如下表： 化学键 键能 请回答下列问题： （1）________，正反应的活化能__________（填“>”、“<”或“=”）逆反应的活化能。 （2）科研小组模拟不同条件下的合成氨反应，向压强为的恒压密闭容器中充入物质的量之比为的和混合气体，在不同催化剂作用下反应，相同时间内的转化率随温度的变化如图所示： b点________（填“>”、“<”或“=”）；若图中a点已达平衡状态，a点的转化率比c点高的原因是___________；c点时混合气体平均相对分子质量为，c点对应温度下反应的压强平衡常数________。（结果用分数表示，为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数） （3）合成氨的一种钌系催化剂晶胞结构如图、该晶胞中与等距最近的有_______个，若该晶胞边长为，该晶体的密度为________（为阿伏加德罗常数的值）。 19. 某研究小组按下列路线合成药物氯氮平。 已知： 请回答下列问题： （1）化合物A中的含氧官能团名称是___________、___________。 （2）写出的化学方程式___________。 （3）化合物G的结构简式是____________。 （4）该合成路线中涉及到的有机化学反应类型有___________。 A. 取代反应 B. 加成反应 C. 消去反应 D. 聚合反应 （5）化合物D中的两个氯原子，发生反应的氯原子是处于硝基的__________（选填“邻位”或“间位”），该位置更容易发生反应的原因是___________。 （6）写出同时符合下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式__________。（写出两种即可） 谱表明分子中共有3种不同化学环境的氢原子，且无结构。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大庆实验中学实验二部2022级高三上学期期中考试 化学学科试题 说明：1．请将答案填涂在答题卡的指定区域内。 2．满分100分，考试时间75分钟。 可能用到的相对原子质量有：H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Ba-137 Ru-101 一、选择题（本大题共15小题，为单项选择题，每小题3分，共45分） 1. 巴黎奥运会上，科技与体育双向奔赴，下列说法正确的是 A. 中国制造场地自行车主要成分碳纤维，为有机高分子材料 B. 空气净化系统捕获的颗粒物，均为胶体 C. 奥运会场馆的硅酸盐水泥、普通玻璃均为无机非金属材料 D. 足球内胆装芯片，芯片的主要成分晶体硅是分子晶体 【答案】C 【解析】 【详解】A．碳纤维是无机非金属材料，A错误； B．直径为0.01nm，胶体粒子直径在1-100nm，故颗粒物不属于胶体，B错误； C．硅酸盐水泥、普通玻璃均含有硅酸盐，属于无机非金属材料，C正确； D．芯片的主要成分晶体硅是共价晶体，D错误； 故选C。 2. 下列化学用语或图示表达错误的是 A. 分子的模型： B. 的电子式： C. 基态的价电子轨道表示式： D. 顺,聚异戊二烯的结构简式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．分子的中心原子氧原子上孤电子对数为2，价层电子对数为4，则VSEPR模型为四面体形，图示为，A正确； B．是离子化合物，由钠离子和过氧根离子构成，则电子式为，B正确； C．基态的价层电子排布式为，则价电子轨道表示式为，C错误； D．顺,聚异戊二烯中碳碳双键上的甲基、氢原子位于同一侧，则结构简式为，D正确； 答案选C。 3. 《天工开物》记载：“凡火药以硝石、硫磺为主，草木灰为辅……而后火药成声”，涉及的主要反应为。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 完全反应转移电子数为 B. 标准状况下，中含有的π键数为 C. 和熔化时断裂的化学键类型不同 D. 常温下，溶液中数为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题干反应可知，C从0价到+4价，反应中转移12e-，故12 g 即=1molC完全反应转移电子数为，A错误； B．已知N2分子含有三键，三键为1个σ键和2个π键，故标准状况下，11.2 L即=0.5mol N2中含有的π键数为，B正确； C．加热融化和，断裂的都是离子键，C错误； D．由于题干未告知溶液的体积，故无法计算常温下，1 mol⋅L K2S溶液中S2-的数目，D错误； 故答案为B。 4. 下列有关含铁化合物的描述对应的离子方程式正确的是 A. 向溶液中加入溶液至刚好反应完全： B. 向溶液中通入少量的 C. 向溶液中滴加少量 D. 和的反应： 【答案】A 【解析】 【详解】A．向溶液中加入溶液至刚好反应完全，则按物质的量之比为1：4反应，所给离子方程式正确，A正确； B．还原性I-＞Fe2+，向溶液中通入少量的，B错误； C．向溶液中滴加少量，Fe3+为催化剂，反应为 ，C错误； D．生成的三价铁会和碘离子发生氧化还原，正确的方程式为，D错误； 故选A。 5. 下列装置或操作一定能达到实验目的是 A.从食盐水中提取NaCl B.验证非金属性强弱Cl>C>Si C.除中的 D.验证氧化性： A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．从食盐水中提取NaCl，应用蒸发皿，不能用坩埚，A不符合题意； B．稀盐酸具有一定的挥发性，HCl和CO2都能与硅酸钠溶液反应生成白色胶体(H2SiO3)，不能证明非金属性C＞Si，且HCl不是氯的最高价氧化物对应的水化物，不能证明非金属性Cl＞C，B不符合题意； C．能与氢氧化钠反应生成易溶于水的溴化钠、次溴酸钠，且氢氧化钠溶液与不溶，出现分层，分液可以得到，能除去的中的，C符合题意； D．浓盐酸与漂白粉反应生成氯气，氯气和FeCl2反应生成FeCl3，分液漏斗中生成的FeCl3溶液中可能含有氯气，Fe3+、Cl2都能把I-氧化为I2，试管内四氯化碳溶液变为紫红色，不能证明氧化性，D不符合题意； 故选C。 6. 化合物Z是合成一种抗失眠药物的中间体，已知RCOCl遇水发生水解反应，下列说法正确的是 A. 1molX与NaOH溶液充分反应，最多消耗2molNaOH B. Z分子中所有原子共平面 C. Y与H2充分加成后所得产物分子中含有2个手性碳原子 D. Z能发生氧化反应、还原反应、取代反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．RCOCl遇水发生水解反应，因此X与NaOH反应生成、和水，共消耗4 mol NaOH，故A错误； B．Z分子中苯环、羰基中原子共平面，氨基中N原子属于杂化，氨基中最多有1个氢原子共平面，因此Z分子中不可能所有原子共平面，故B错误； C．Y与H2充分加成后所得产物为，无手性碳原子，故C错误； D．Z中含有氨基，可以发生氧化反应；含有苯环和羰基，可以发生加氢还原反应；含有碳溴键，可以发生取代反应，故D正确； 答案选D。 7. 水体中存在的等致癌阴离子对人体健康构成严重威胁。采用双催化剂，可实现用消除酸性废水中的致癌物，中含有，其反应历程示意图如图所示。下列说法错误的是 A. 与相互转化起到了传递电子的作用 B. 用该法处理后水体的降低 C. 过程③每生成1个以及过程④每生成1个，转移电子数之比 D. 键角： 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图中信息可知，Fe (Ⅱ)和Fe (Ⅲ)是该反应的催化剂，它们的相互转化起到了传递电子的作用，故A正确； B．由图中信息可知，该过程的总反应离子方程式为：2NO+5H2 +2H+= N2+ 6H2O，反应过程中消耗了H+，pH会升高，故B错误； C．由图可知，反应③为NO转化成NH，发生反应的离子方程式为NO+6Fe2＋+8H＋=6Fe3＋+ NH+2H2O，每生成1个转移电子数为6个，反应④为：NH+ NO=N2↑+2H2O，每生成1个转移电子数为3个，转移电子数之比，故C正确； D．中心原子N的价层电子对数为，空间构型为平面三角形，键角为120°；中心原子N价层电子对数为，含有1对孤对电子，空间构型为V形，由于孤电子对的斥力作用，键角小于120°，中心原子N价层电子对数为，空间构型为正四面体形，键角为109°28′，故键角，D正确； 故选B。 8. 下列实验操作及现象、实验结论均正确的是 选项 实验操作及现象 实验结论 A 向还原所得产物中加入稀盐酸，再滴加溶液，溶液不变红 不能说明完全被还原 B 用计测量溶液呈碱性，溶液呈酸性 碳酸、亚硫酸均为弱酸 C 向饱和氯化钠溶液中先通入足量的，再通入有固体析出 可用于侯氏制碱法中的制备 D 向溶液中滴入几滴酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾紫色褪去 有漂白性 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．向还原所得产物中加入稀盐酸，再滴加溶液，溶液不变红，则可能是已经被还原生成的单质铁与反应生成或完全被还原，A正确； B．用计测量溶液呈碱性可说明其为弱酸强碱盐，则碳酸为弱酸，溶液呈酸性，不能说明亚硫酸是弱酸，B错误； C．向饱和氯化钠溶液中先通入，再通入足量的有固体析出，可用于侯氏制碱法中的制备，C错误； D．向溶液中滴入几滴酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾紫色褪去，与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，作还原剂，D错误； 故选A。 9. “肼合成酶”以其中的配合物为催化中心，可将NH2OH与NH3转化为肼（N2H4），其反应历程如下： 下列说法正确的是 A. 反应物和生成物中的N原子均满足8电子稳定结构 B. 该过程合成酶中铁价态未发生改变 C. 肼是二元碱，与足量的硫酸反应得到酸式盐产物为N2H5HSO4 D. 若将NH3替换为ND3，反应可得N2D4 【答案】A 【解析】 【详解】A．N原子最外层有5个电子，分析反应物和生成物的结构式可知，N原子最外层的3个电子与其他原子的电子形成三对共用电子对，再加上N原子最外层未成键的一对电子，则可知反应物和生成物中的N原子均满足8电子稳定结构，A项正确； B．由反应历程可知，反应过程中，合成酶中的Fe先失去电子发生氧化反应，后面又得到电子发生还原反应，过程中有电子的得失，则过程合成酶中铁元素价态发生改变，B项错误； C．肼是二元弱碱，与足量的硫酸反应得到酸式盐，产物为N2H6(HSO4)2，C项错误； D．由反应历程可知，反应过程中，生成的肼(N2H4)中有2个氢原子来源于NH2OH，故若将NH3替换为ND3，反应可得NH2ND2和HDO，D项错误； 答案选A。 10. 已知的速率方程为(k为速率常数，只与温度、催化剂有关)。实验测得，在催化剂X表面反应的变化数据如下： t/min 0 10 20 30 40 50 60 70 0.100 0.080 0.040 0.020 0 下列说法正确的是 A. ， B. min时， C. 相同条件下，增大的浓度或催化剂X的表面积，都能加快反应速率 D. 保持其他条件不变，若起始浓度为0.200 mol·L，当浓度减至一半时共耗时50 min 【答案】D 【解析】 【分析】根据表中数据分析，该反应的速率始终不变，的消耗是匀速的，说明反应速率与无关，故速率方程中n=0； 【详解】A．由分析可知，n=0，与浓度无关，为匀速反应，每10min一氧化二氮浓度减小0.02，则，A错误； B．由分析可知，n=0，与浓度无关，为匀速反应，t=10min时瞬时速率等于平均速率==≠，B错误； C．速率方程中n=0，反应速率与的浓度无关，C错误； D．保持其他条件不变，该反应的反应速率不变，即为，若起始浓度，减至一半时所耗时间为=50min，D正确； 答案选D。 11. 能够在锂离子电池负极形成稳定低阻抗的膜。的结构如图，图中原子最外层都达到8电子稳定结构，X、Y、Z、W位于同一短周期，元素X的最外层电子数是其内层电子数的倍，W是同周期中原子半径最小的元素。下列说法正确的是 A. 铍元素的第一电离能大于X元素的第一电离能 B. 该物质中X、Y、Z原子的杂化方式相同 C. 最高价氧化物对应的水化物的酸性： D. Z、W分别形成的简单氢化物的沸点，后者高于前者 【答案】A 【解析】 【分析】根据题意，X 是B元素，故X、Y 、Z、W都是第二周期元素，第二周期中原子半径最小的元素是F元素，故W是F元素，又因为图中原子最外层都达到8电子稳定结构，Z原子形成2个共价键能达到8电子稳定结构，Z是O元素；同理，Y是C元素。 【详解】A．同一周期从左至右，第一电离能呈增大的趋势，第ⅡA族大于第ⅢA族，故铍元素第一电离能大于硼元素，A正确； B．该物质中X(B)原子杂化方式为sp3，Y(C)原子杂化方式为sp2，Z(O)原子杂化方式为sp3，B错误； C．非金属性C>B，非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，故最高价氧化物对应的水化物的酸性：，C错误； D．Z和W分别与H元素形成的简单氢化物为H2O和HF，常温下H2O是液体，HF是气体，所以H2O的沸点高，D错误； 答案选A。 12. 电解法制备工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. h与外接电源的负极相连，g与外接电源的正极相连 B. h电极的电极反应式为： C. 膜a、c是阳离子交换膜，膜b是阴离子交换膜 D. 当外电路转移电子时，电解池两极产生气体 【答案】D 【解析】 【分析】电解法制备，Ni电极发生氧化反应生成Ni2+，Ni作阳极，Ni2+向右移动通过a膜进入产品室，通过b膜进入产品室生成产品，Na+向右移动，通过c膜进入阴极室生成氢氧化钠。 【详解】A．电解法制备，Ni发生氧化反应，Ni作阳极，g接外电源正极，h与外接电源的负极相连，A正确； B．h电极为阴极，发生还原反应，电极反应式为：，B正确； C．Ni2+向右移动通过a膜进入产品室，通过b膜进入产品室，Na+向右移动，通过c膜进入阴极室生成氢氧化钠，膜a、c为阳离子交换膜，膜b为阴离子交换膜，C正确； D．Ni电极为阳极，发生Ni-2e-=Ni2+，不产生气体，h为阴极，发生，当外电路转移电子时，产生2mol气体，D错误； 答案选D。 13. 用高分子吸附树脂提取卤水中的碘(主要以形式存在)的工艺流程如下： 下列说法正确的是 A. 经①和④所得溶液中，后者小于前者 B. ④的作用是将吸附的碘还原而脱离高分子树脂 C. 若②和⑤中分别得到等量，则消耗的 D. 由⑥能得到碘产品是因为碘分子为极性分子，与溶液中的其他微粒间的作用力较弱 【答案】B 【解析】 【分析】卤水中含碘离子，酸化后，通入氯气可氧化碘离子生成碘单质，高分子吸附树脂吸附碘单质，然后碘与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成NaI和硫酸钠，离子反应为I2+SO+H2O═2I-+SO+2H+，氧化时氯酸钾可氧化NaI生成碘，升华可得到粗产品，以此来解答。 【详解】A．经①和④所得溶液中，碘离子的物质的量相同，为碘富集过程，浓度增大，c(I-)后者大于前者，故A错误； B．④的作用是将吸附的碘还原而脱离高分子树脂，故B正确； C．若②和⑤中分别得到等量I2，由电子守恒可知n(Cl2)×2×(1-0)=n(KClO3)×[5-(-1)]，则消耗的，故C错误； D．由⑥能得到碘产品是因为碘分子为非极性分子，与溶液中的其他微粒间的作用力较弱，故D错误。 答案选B。 14. 砷化镓(GaAs)的晶胞结构如左图所示。将Mn参杂到晶体中得到稀磁性半导体材料，其晶胞结构如右图所示。下列说法错误的是 A. 左图中，与Ga原子直接连接的As原子构成的几何形状为正四面体形 B. 1 molGaAs晶体中的配位键数目为NA C. 左图中，若Ga-As键的键长为a pm，则晶胞边长为 D. 稀磁性半导体材料中，Mn、As的原子个数比为1：2 【答案】D 【解析】 【详解】A．与Ga原子直接连接的As原子有4个，这四个As原子构成的几何形状为正四面体形，A正确； B．在GaAs晶体中，砷原子提供孤对电子，镓原子提供空轨道，两者形成配位键，1个GaAs中配位键数目为l，则1 molGaAs中配位键的数目是NA，B正确； C．由砷化镓晶胞结构可知：Ga和As的最近距离为晶胞体对角线长度的，假设晶胞边长为L，则晶胞体对角线为L，若Ga-As键的键长为a pm，则=a pm，所以晶胞边长为L=，C正确； D．由图乙可知：掺杂Mn之后，1个晶胞中Mn的数目为：l×+l×=，含有的As的数目是4个，故稀磁性半导体材料中，Mn、As的原子个数比为：4=5：32。D错误； 故合理选项是D。 15. 为二元弱酸，常温下，将溶液滴入溶液中，混合溶液的与离子浓度的关系如图所示。下列说法错误的是 A. 该滴定实验可选择酚酞作指示剂 B. 时，溶液中 C. 溶液中存在关系： D. 曲线Ⅰ代表随的变化曲线 【答案】B 【解析】 【分析】根据、可知，当时，，Ⅰ对应的pH值小于Ⅱ对应的pH值，则Ⅰ为随pH的变化曲线，Ⅱ为随pH的变化曲线，据此回答。 【详解】A．将NaOH溶液滴入NaHA溶液中，发生反应生成Na2A，Na2A溶液中A2-发生水解，导致Na2A溶液为碱性，因此可以用酚酞作为指示剂，当溶液由无色变为浅红色且半分钟不褪色时说明反应达到平衡，故A正确； B．I中在a点位置(4，0.9)，c(H+)=10-4，，则，==，可得，同理Ⅱ中在b点位置(3，-1.4)，c(H+)=10-3mol/L，，则，，可得，当pH=7时，溶液中===，即，故B错误； C．根据电荷守恒，根据物料守恒可知，，则，故C正确； D．根据分析可知，曲线Ⅰ代表随pH的变化曲线，故D正确； 故答案选B。 二、填空题（本大题共4小题，共55分） 16. 连二硫酸钠是一种重要的化工试剂，可溶于水，难溶于乙醇。某兴趣小组在实验室通过与反应生成，再与反应制备，反应装置图如下（夹持装置省略）。 涉及的实验操作如下： ①将通过导管通入冰水中至饱和。 ②升温至，向溶液中滴加过量饱和溶液，反应一段时间。 ③搅拌条件下，把加入溶液中，温度控制在以下。悬浮物从黑色变成棕色表示反应完全。 ④向溶液中滴加饱和溶液，调至中性。 ⑤过滤，将滤液倒入蒸发皿中，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、自然干燥，得到晶体。 请回答下列问题： （1）上述实验操作的正确顺序是①→___________→⑤。（填写编号） （2）实验室可用固体和的硫酸反应制备，发生的化学方程式为___________。 （3）装置图中，仪器A的名称是___________。 （4）操作①中，冰水浴的目的是___________。 （5）操作③中，为防止过多的与反应生成，加入应采用____________方法。 （6）步骤②生成，判断已沉淀完全的操作是___________。 （7）洗涤粗产品的洗涤剂为___________（填“水”或“乙醇”），进一步提纯的方法为____________。 【答案】（1）③④② （2）Na2SO3+H2SO4=Na2SO4 +SO2↑+H2O （3）三颈烧瓶 （4）增大SO2的溶解度、增大H2SO3的浓度（防止发生其他副反应，也可） （5）分批缓慢加入 （6）静置，向上层清液中继续滴加几滴饱和Na2CO3溶液，若不再产生沉淀，说明Mn2+已沉淀完全 （7） ①. 乙醇 ②. 重结晶 【解析】 【分析】实验室通过与反应生成，再与反应制备，则首先使得二氧化硫在冰水中至饱和生成亚硫酸，再加入二氧化锰生成，加入碱除去酸调节至中性，然后再与反应制备，故实验流程为：①将通过导管通入冰水中至饱和；③搅拌条件下，把加入溶液中，温度控制在以下，悬浮物从黑色变成棕色表示反应完全；④向溶液中滴加饱和溶液，调至中性；②升温至，向溶液中滴加过量饱和溶液，反应一段时间；⑤过滤，将滤液倒入蒸发皿中，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、自然干燥，得到晶体。 【小问1详解】 由分析，实验操作的正确顺序是①→③④②→⑤。 【小问2详解】 固体和的硫酸反应制备，反应还生成硫酸钠和水：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4 +SO2↑+H2O； 【小问3详解】 仪器A的名称是三颈烧瓶； 【小问4详解】 降温可以增大二氧化硫气体在水中的溶解度，且生成亚硫酸不稳定容易受热分解，故操作①中冰水浴的目的是增大SO2的溶解度、增大H2SO3的浓度（防止发生其他副反应，也可）； 【小问5详解】 操作③中，为防止过多的与反应生成，加入应采用分批缓慢加入方法，减慢加入二氧化锰的量和速率。 【小问6详解】 步骤②生成，则锰离子和碳酸根离子会生成碳酸锰沉淀，故判断已沉淀完全的操作是：静置，向上层清液中继续滴加几滴饱和Na2CO3溶液，若不再产生沉淀，说明Mn2+已沉淀完全； 【小问7详解】 连二硫酸钠可溶于水，难溶于乙醇，则洗涤粗产品的洗涤剂为乙醇，进一步提纯的方法为重结晶，重结晶可以提高其纯度。 17. 常温下BF3是一种无色气体，能溶于浓硫酸、易水解，是有机合成和石油化工广泛应用的一种重要催化剂。工业上以铁硼矿（主要成分有、Fe3O4，次要成分有）和萤石（主要成分为CaF2，含微量二氧化硅、硫单质）为原料制备BF3的流程如图所示： 已知：① (NH4)2SO4溶液在“热溶浸”中，只能溶解； ②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示： 金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH 请回答下列问题： （1）产生的气体A是_________；“热溶浸”时，下列措施能提高硼元素浸出率的有__________（填序号）。 a.粉碎矿石 b.适当升高“热溶浸”温度 c.适当缩短“热溶浸”时间 d.加快搅拌速度 （2）滤渣1通过下图所示操作可逐一分离硅、铝、铁三种元素，试剂①是__________（填化学式），调节pH的范围是___________。 （3）已知硼酸在水中的电离方程式为。室温下，调节过滤1所得滤液的pH为4，析出硼酸固体，此时的溶解度为，则滤液2中________。 （4）补充完整反应釜中发生主要反应的化学方程式： ①； ②__________； 过量浓硫酸的作用是___________（答出2点）。 （5）利用离子色谱法可以检测过滤3所得滤液中硫元素的含量，将样品通过检测液，进行色谱分析，得到如图所示结果，出现检测峰1的原因可能是___________。 【答案】（1） ①. NH3 ②. abd （2） ①. HCl ②. （3）5.4×10-6 （4） ①. ②. 浓硫酸有吸水性，可避免BF3水解；溶解B2O3；做反应物；促进B2O3与CaF2生成BF3；浓硫酸稀释放热，促进硼酸受热分解；溶解BF3，可以增加产率和减少反应釜内压力 （5）浓硫酸与杂质硫反应，生成二氧化硫，溶于水产生亚硫酸，电离出亚硫酸根 【解析】 【分析】铁硼矿(主要成分有、Fe3O4，次要成分有)中加入(NH4)2SO4溶液进行热溶浸，由于(NH4)2SO4溶液只能溶解，所以生成气体A为NH3，过滤后，所得滤液中含有MgSO4、硼酸，滤渣为Fe3O4、；调节溶液的pH，硼酸转化为沉淀；反应釜中，浓硫酸溶解放热，使H3BO3分解为B2O3，萤石粉与浓硫酸反应生成HF，HF与B2O3反应生成BF3，过滤出CaSO4滤渣，再对滤液进行蒸馏，从而获得BF3。 【小问1详解】 由分析可知，产生的气体A是NH3。 a.粉碎矿石，可增大矿石与(NH4)2SO4溶液的接触面积，加快反应速率，提高硼元素浸出率，a符合题意； b.适当升高“热溶浸”温度，可加快反应速率，提高硼元素的浸出率，b符合题意； c.适当缩短“热溶浸”时间，则反应不充分，会降低硼元素的浸出率，c不符合题意； d.加快搅拌速度，可增大接触面积，提高硼元素的浸出率，d符合题意； 故选abd。 【小问2详解】 滤渣1通过图中所示操作可逐一分离硅、铝、铁三种元素，加入试剂①时，SiO2不溶，且金属氧化物转化为金属氯化物，则试剂①是HCl，试剂②将FeCl3转化为FeCl2，则其为Fe，调节pH，目的是让Al3+转化为Al(OH)3沉淀，但Fe2+不沉淀，则pH范围是。 【小问3详解】 已知硼酸在水中的电离方程式为。室温下，调节过滤1所得滤液的pH为4，析出硼酸固体，此时的溶解度为5.58g，物质的量浓度为=0.9mol/L，则滤液2中==mol/L=5.4×10-6mol/L。 【小问4详解】 反应釜中，先发生H3BO3分解生成B2O3的反应，再发生B2O3与CaF2、浓硫酸反应生成HF的反应，则发生主要： ①； ②依据质量守恒，可得出B2O3与CaF2、浓硫酸反应，生成CaSO4、BF3和H2O反应的化学方程式为； H3BO3分解，需要浓硫酸提供热量，制取HF，需要浓硫酸作反应物，浓硫酸具有吸水性，可防止BF3水解等，则过量浓硫酸的作用是：浓硫酸有吸水性，可避免BF3水解；溶解B2O3；做反应物；促进B2O3与CaF2生成BF3；浓硫酸稀释放热，促进硼酸受热分解；溶解BF3，可以增加产率和减少反应釜内压力。 【小问5详解】 出现检测峰1，表明反应生成，S转化为H2SO3，是被浓硫酸氧化，生成的H2SO3再发生电离，则原因可能是：浓硫酸与杂质硫反应，生成二氧化硫，溶于水产生亚硫酸，电离出亚硫酸根。 【点睛】CaF2与浓硫酸反应制取HF气体，浓硫酸表现的性质是难挥发性和酸性。 18. 是一种对环境友好的新型能源，可直接作内燃机燃料，也可以作燃料电池直接能催化剂量来源。“哈伯法”合成氨的反应：，相关键能数据如下表： 化学键 键能 请回答下列问题： （1）________，正反应的活化能__________（填“>”、“<”或“=”）逆反应的活化能。 （2）科研小组模拟不同条件下的合成氨反应，向压强为的恒压密闭容器中充入物质的量之比为的和混合气体，在不同催化剂作用下反应，相同时间内的转化率随温度的变化如图所示： b点________（填“>”、“<”或“=”）；若图中a点已达平衡状态，a点的转化率比c点高的原因是___________；c点时混合气体平均相对分子质量为，c点对应温度下反应的压强平衡常数________。（结果用分数表示，为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数） （3）合成氨的一种钌系催化剂晶胞结构如图、该晶胞中与等距最近的有_______个，若该晶胞边长为，该晶体的密度为________（为阿伏加德罗常数的值）。 【答案】（1） ①. -90.8 ②. < （2） ①. > ②. 反应已达到平衡状态，该反应放热，升高温度，平衡逆向移动，氢气的转化率下降 ③. 1/2025 （3） ①. 12 ②. 【解析】 【小问1详解】 △H=反应物的总键能-生成物的总键能=(946.0kJ/mol+3×436.0 kJ/mol)-6×(390.8 kJ/mol)=-90.8 kJ/mol；合成氨反应是放热反应，正反应的活化能小于逆反应的活化能； 【小问2详解】 b点未达到平衡状态，反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率； a点达到平衡状态，c点温度高于a点，合成氨反应是放热反应，温度升高平衡逆向移动，氢气的转化率降低； c点相对平均分子质量为15.5，，x=0.5mol，反应后气体总物质的量为4mol，N2的物质的量分数为，H2的物质的量分数为，NH3的物质的量分数为，KP==； 【小问3详解】 由图可知顶角的Ba2+周围O2-个数为12个；晶胞中有Ba2+数目为8，O2-数目有6×，Ru4+数目有1个，晶胞的质量为，体积为(a×10-10cm)3，密度为。 19. 某研究小组按下列路线合成药物氯氮平。 已知： 请回答下列问题： （1）化合物A中的含氧官能团名称是___________、___________。 （2）写出的化学方程式___________。 （3）化合物G的结构简式是____________。 （4）该合成路线中涉及到的有机化学反应类型有___________。 A. 取代反应 B. 加成反应 C. 消去反应 D. 聚合反应 （5）化合物D中的两个氯原子，发生反应的氯原子是处于硝基的__________（选填“邻位”或“间位”），该位置更容易发生反应的原因是___________。 （6）写出同时符合下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式__________。（写出两种即可） 谱表明分子中共有3种不同化学环境的氢原子，且无结构。 【答案】（1） ①. 羧基 ②. 硝基 （2）+CH3OH+H2O （3） （4）AC （5） ①. 邻位 ②. 硝基是吸电子基，邻位碳原子的电子云密度降低，电正性更强，使邻位C—Cl键极性更大，更易与氨基发生反应 （6） 【解析】 【分析】甲苯硝化得到硝基苯，结合H的结构简式，可知A，再还原得到B为，B和甲醇发生酯化反应生成C，结合信息可知E为，再结合信息可知G为，以此解题。 【小问1详解】 由分析可知化合物A的结构为，含氧官能团名称是羧基、硝基； 【小问2详解】 由分析可知B和甲醇发生酯化反应生成C，故 的化学方程式为+CH3OH+H2O； 【小问3详解】 由分析可知，化合物G的结构简式是； 【小问4详解】 生成A的硝化反应和B与甲醇反应生成C的酯化反应属于取代反应，C转化为E为取代反应，E转化为G为取代反应，G转化为H为还原反应，H转化为氯氮平为消去反应，没有涉及加成反应和聚合反应，故答案选AC； 【小问5详解】 由分析可知，E的结构为，故与C反应时化合物D中的两个氯原子，发生反应的氯原子是处于硝基的邻位；该位置更容易发生反应的原因是硝基是吸电子基，邻位碳原子的电子云密度降低，电正性更强，使邻位C—Cl键极性更大，更易与氨基发生反应； 【小问6详解】 F的结构简式为，分子中共有3种不同化学环境的氢原子，且无结构，符合要求的F的同分异构体有、 、等。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $