精品解析：湖南省长沙市第一中学2024-2025学年高二上学期1月期末考试 化学试题

长沙市第一中学2024—2025学年度高二第一学期期末考试 化学 时量：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H~1 C~12 O~16 Cl~35.5 Cu~64 Zn~65 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一项符合题目要求) 1. 科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法不正确的是 A. 中国空间站存储器所用的材料石墨烯与金刚石是碳元素的同素异形体 B. “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 C. “北斗三号”导航卫星搭载计时铷原子钟，铷是第ⅡA族元素 D. 将水库铁闸与直流电源负极相连，是利用外加电流法保护金属 2. 下列有关化学用语表示正确的是 A. 基态硅原子的价层电子轨道表示式： B. 基态铝原子最高能级的电子云轮廓图： C. 基态锗原子的简化电子排布式： D. HCl的形成过程： 3. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 22.4L与足量NaOH溶液完全反应，则溶液中 B. 1mol(g)和2mol(g)反应后体系中分子数目小于 C. 常温下，pH为5的醋酸和pH为9的NaOH两种溶液中，由水电离的之比为1：1 D. 常温下，1L0.5mol/L溶液的，溶液中的数目为 4. 下列有关共价键的说法正确的是 A. 共价键的成键原子只能是非金属原子 B. 所有的键的强度都比键的大 C. 键长等于成键两原子的半径之和 D. 键与键电子云形状的对称性相同 5. 下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是 A. 和 B. 和HCl C. 和 D. 和 6. 卤族元素包括F、Cl、Br、I等，位于周期表第ⅦA族。卤族元素形成的物质种类众多，溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似。下列有关方程式表示正确的是 A. 向黄色的AgI悬浊液中加入溶液后变黑： B. 向溶液中滴入过量溴水： C. IBr与水反应： D. 用铁电极作阳极，电解饱和食盐水： 7. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。其合成原理为 ，下列说法不正确的是 A. 能用勒夏特列原理解释通常采用有利于氨的合成 B. 合成氨反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能 C. 为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”，原料气必须经过净化 D. 增大压强，活化分子百分含量不变，单位体积内活化分子数增多，反应速率加快 8. 连二亚硫酸钠()俗称保险粉，有强还原性，在空气中极易被氧化。用还原法制备保险粉的流程如下。 下列说法错误的是 A. 反应1说明酸性： B. 反应1结束后，可用硝酸酸化的溶液检验是否被氧化 C. 反应2中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1 D. 反应2最好无氧条件下进行 9. 物质的结构决定其性质。下列解释与实例不相符的是 选项 实例 解释 A 室温下，将50mL与50mL苯混合，混合溶液的体积为101mL 混合过程中削弱了分子间的氢键，且苯与分子间作用力弱于氢键 B 在常温下较难发生化学反应 中氮氮三键键能大 C Ge原子间难以形成键 Ge的原子半径较大，未杂化的p轨道很难重叠 D HF的沸点高于HCl F原子半径小，H—F键能大 A. A B. B C. C D. D 10. 下列装置不能达到实验目的的是 A. 图甲：在铁件表面镀铜 B. 图乙：依据设计原电池 C. 图丙：探究吸氧腐蚀 D. 图丁：探究牺牲阳极法保护金属铁 11. 一种洗涤剂中间体的结构式如图所示，X、Q、Z、Y、W为原子序数依次增大的短周期元素，X和W同主族。Q和Y的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子。下列说法正确的是 A. 简单离子半径：W>Y>Z B 第一电离能：Z>Y>Q C. Z元素的氧化物对应的水化物为强酸 D. Y的简单氢化物的中心原子的VSEPR模型为V形 12. 下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是 选项 实验操作 现象 解释或结论 A 向1mL0.1mol/L溶液中加入10滴0.1mol/LNaCl溶液，振荡，再加入10滴0.1mol/LNaI溶液，再振荡 先生成白色沉淀，后产生黄色沉淀 B 将充满的密闭玻璃球浸泡在热水中 红棕色变深 反应的 C 常温下，用pH计分别测定0.1mol/LNaA溶液和0.1mol/LNaB溶液pH 酸性： D 向2mL0.01mol/L溶液中加入1mL0.01mol/LKI溶液，充分反应后，滴加KSCN溶液 溶液变红色 证明和之间的反应是可逆的 A. A B. B C. C D. D 13. 向密闭容器中充入和，发生反应　，测得反应在不同压强、不同温度下，平衡混合物中体积分数如图I所示，测得反应时逆反应速率与容器中关系如图Ⅱ所示。下列说法错误的是 A. 压强：，平衡常数： B. 图I中条件下，A和C两点反应速率： C. 恒温恒压时，若反应从开始到A点达平衡，则的平衡转化率约为 D. 图Ⅱ中当x点平衡体系降温至某一温度时，反应可重新达平衡状态，新平衡点可能是c 14. 常温下，向20ml0.1mol/LHA溶液中滴入0.1mol/LNaOH溶液，体系中-lgc(HA)、-lgc(A-)、NaOH溶液的体积与溶液pH的关系如图所示。下列说法不正确的是 A. 25℃时，HA的电离平衡常数的数量级为 B. 曲线①表示与溶液pH的关系 C. 点对应的溶液中： D. 点对应的溶液中： 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 非金属单质及其化合物在生产、生活和科研中有着广泛的应用。回答下列问题： （1）中的中心原子的价层电子对数为_______，空间结构为_______形。比较下列微粒中键角的大小：①，②，③，④，⑤，键角从大到小排序：_______(用序号表示)。 （2）水杨醛缩对氯苯胺制备反应方程式如下： ①基态氯原子核外电子的空间运动状态有_______种。 ②对氯苯胺中氮原子杂化方式为_______。 ③比较物质的沸点：对羟基苯甲醛()_______水杨醛()(填“>”“<”或“=”)，请从结构角度解释二者沸点差异原因：_______。 （3）苯酚()具有弱酸性，下列物质中，常温下由大到小的排序为_______(用字母表示) a． b． c． d． 16. 实验室利用纯净干燥的氯气和铜粉反应制备干燥的氯化铜。将分液漏斗中浓盐酸滴加到盛有固体二氧化锰的烧瓶A中，微热后产生的气体依次通过装置B和装置C，然后再通过加热的石英玻璃管D(玻璃管中预先放置铜粉)和装置E，试回答： （1）烧瓶A中发生反应的离子方程式为_______。 （2）装置B中盛装的溶液为_______。 （3）装置E中玻璃仪器的名称为_______，其中盛装的试剂的作用是_______。 （4）兴趣小组用“间接碘量法”测定CuCl2晶体中CuCl2的质量分数。过程如下：取0.30g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，接着用0.1000mol∙L-1Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。 已知：以上过程涉及的离子方程式为； ①可选用_______作滴定指示剂，滴定终点的现象是_______。 ②该试样中CuCl2的质量分数为_______。 17. 实验室以含锌废液(主要成分为，含少量的、、)为原料制备活性的实验流程如图所示。 已知：常温下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示(当溶液中金属阳离子浓度为时恰好完全沉淀)： 物质 开始沉淀的pH 1.9 6.8 6.2 完全沉淀的pH 2.8 8.3 8.2(注：开始溶解) 请回答下列问题： （1）基态锌原子的价层电子排布式为_______，处于周期表的_______区。 （2）“除锰”阶段被氧化的元素有_______(填元素名称)。 （3）“除铁”时需调节溶液的pH范围为_______。 （4）用必要的化学用语和平衡移动原理解释“除铁”原理：_______。 （5）利用与醋酸反应也能制备。若、、分别用、、表示，则的化学平衡常数_______(用含、、的代数式表示) （6）“一系列操作”包括_______、过滤、洗涤、干燥等 （7）用锌与铜制得的高纯铜锌合金滤料被广泛应用于各种水处理设备。一种铜锌合金的晶胞结构如图，已知：晶胞参数为nm。 ①与Cu等距离且最近的Cu有_______个。 ②该铜锌合金晶体密度为_______(设为阿伏加德罗常数的值)。 18. 氢气是一种理想的绿色能源，有科学家预言，氢能将成为人类的主要能源。回答下列问题： Ⅰ．乙醇与水催化重整制“氢”发生如下反应 反应ⅰ： 反应ⅱ： 反应ⅲ： （1）反应ⅰ的_______。 （2）在恒温恒容的密闭容器中进行反应ⅲ，能说明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。 A. 体系的压强不再改变 B. 气体的密度不再改变 C. D. 混合气体平均摩尔质量不变 （3）恒压条件下，1mol(g)和3mol(g)发生上述反应，平衡时和CO的选择性、乙醇的转化率随温度的变化曲线如图。[已知：CO的选择性] ①表示CO选择性的曲线是_______(填标号)。 ②573K时，生成的物质的量为_______mol。 Ⅱ．甲醛水化释氢。 45℃时，碱性条件下Ag作催化剂可将甲醛转化为，反应的机理如图所示。 使用时将纳米Ag颗粒负载在表面以防止纳米Ag团聚，其他条件不变，反应相同时间，NaOH浓度对产生快慢的影响如图所示。 （4）①若将甲醛中的氢用D原子标记为DCDO，得到的氢气产物为_______(填化学式)。 ②若NaOH浓度过大，的产生速率减慢的原因可能是_______。 Ⅲ．电解尿素[]的碱性溶液制氢的装置示意图如下(电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极)。 （5）尿素分子中键和键数目之比为_______。 （6）电解时，阳极的电极反应式为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 长沙市第一中学2024—2025学年度高二第一学期期末考试 化学 时量：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H~1 C~12 O~16 Cl~35.5 Cu~64 Zn~65 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一项符合题目要求) 1. 科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法不正确的是 A. 中国空间站存储器所用的材料石墨烯与金刚石是碳元素的同素异形体 B. “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 C. “北斗三号”导航卫星搭载计时铷原子钟，铷是第ⅡA族元素 D. 将水库铁闸与直流电源负极相连，是利用外加电流法保护金属 【答案】C 【解析】 【详解】A．石墨烯与金刚石结构不同，是碳元素的同素异形体，A正确； B．高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，B正确； C．铷元素是周期表中第ⅠA族元素，C错误； D．将水库铁闸与直流电源负极相连，是利用外加电流法金属防护，D正确； 故答案为：C。 2. 下列有关化学用语表示正确的是 A. 基态硅原子的价层电子轨道表示式： B. 基态铝原子最高能级的电子云轮廓图： C. 基态锗原子的简化电子排布式： D. HCl的形成过程： 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据洪特规则，基态硅原子的价层电子轨道表示式应为，A错误； B．铝原子最高能级为3p，p轨道为哑铃形，电子云轮廓图为，B正确； C．锗是第四周期第ⅣA族元素，基态锗原子的简化电子排布式为，C错误； D．HCl是共价化合物，用电子式表示HCl的形成过程为，D错误； 故选B。 3. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 22.4L与足量NaOH溶液完全反应，则溶液中 B. 1mol(g)和2mol(g)反应后体系中分子数目小于 C. 常温下，pH为5的醋酸和pH为9的NaOH两种溶液中，由水电离的之比为1：1 D. 常温下，1L0.5mol/L溶液的，溶液中的数目为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于温度、压强未知，22.4L的物质的量无法确定，故反应后溶液中含C的粒子总数目无法确定，故A错误； B．(g)与(g)发生反应：，反应前后气体分子数不变，则1mol(g)和2mol(g)反应后体系中分子数目为，故B错误； C．pH为5的醋酸和pH为9的NaOH两种溶液中，水的电离都受到抑制，由水电离的，故C正确； D．常温下，1L0.5mol/L溶液的，由于发生和的双水解反应，所以溶液中的数目小于，故D错误； 选C。 4. 下列有关共价键的说法正确的是 A. 共价键的成键原子只能是非金属原子 B. 所有的键的强度都比键的大 C. 键长等于成键两原子的半径之和 D. 键与键的电子云形状的对称性相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．共价键不仅存在于非金属原子之间，金属与非金属之间也可能形成共价键，例如AlCl3中的Al（金属）与Cl（非金属）通过共价键结合，A错误； B．虽然σ键通常比π键强度大（如C=C中σ键比π键强），但并非所有σ键都比π键强。例如，F2中的σ键键能（约158 kJ/mol）可能低于某些分子中π键的键能（如O=O中的π键），因此该说法过于绝对，B错误； C．键长是成键原子的核间距，而原子半径通常指共价半径。虽然键长近似等于两原子共价半径之和，但严格来说键长会因原子的电子云重叠而略小于两原子半径之和，C错误； D．无论是s-sσ键还是s-pσ键，其电子云均绕键轴对称分布，对称性相同，D正确； 故选D。 5. 下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是 A. 和 B. 和HCl C. 和 D. 和 【答案】B 【解析】 【详解】A．CH4、CCl4中心原子C价层电子对数均为4，无孤对电子，空间构型为正四面体，正负电荷中心重合，属于非极性分子，CH4、CCl4存在极性键，故A不符合题意； B．H2S、HCl均存在极性键，H2S的中心原子S价层电子对数为4，有两对孤对电子，空间构型为V形，HCl空间构型为直线形，它们正负电荷中心不重合，属于极性分子，故B符合题意； C．CO2、CS2都是直线形分子，正负电荷中心重合，都是由极性键构成的非极性分子，故C不符合题意； D．NH3中心原子N的价层电子对数为4，有一对孤对电子，是由极性键构成极性分子，CH4空间构型为正四面体，正负电荷中心重合，属于由极性键构成的非极性分子，故D不符合题意； 故选B。 6. 卤族元素包括F、Cl、Br、I等，位于周期表第ⅦA族。卤族元素形成的物质种类众多，溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似。下列有关方程式表示正确的是 A. 向黄色的AgI悬浊液中加入溶液后变黑： B. 向溶液中滴入过量溴水： C. IBr与水反应： D. 用铁电极作阳极，电解饱和食盐水： 【答案】C 【解析】 【详解】A．向黄色的AgI悬浊液中加入溶液后变黑，反应的离子方程式为，A错误； B．碘化亚铁溶液与过量溴水反应生成溴化铁和碘，反应的离子方程式为，B错误； C．溴化碘(IBr)的化学性质与卤素相似，Br的化合价为价，I的化合价为+1价，IBr与水发生复分解反应生成HBr和HIO，化学方程式为，C正确； D．用铁电极作阳极电解饱和食盐水，Fe在阳极会失去电子生成，总反应方程式为，D错误； 故选C。 7. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。其合成原理为 ，下列说法不正确的是 A. 能用勒夏特列原理解释通常采用有利于氨的合成 B. 合成氨反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能 C. 为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”，原料气必须经过净化 D. 增大压强，活化分子百分含量不变，单位体积内活化分子数增多，反应速率加快 【答案】A 【解析】 【详解】A．该反应为放热反应，采用合成氨，温度高，平衡逆移，不利于氨的合成，故A错误； B．合成氨反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能，则反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量，该反应放热，故B正确； C．为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”，原料气必须经过净化，故C正确； D．增大压强是通过缩小容器体积实现，活化分子百分含量不变，单位体积内活化分子数增多，反应速率加快，故D正确； 故选A。 8. 连二亚硫酸钠()俗称保险粉，有强还原性，在空气中极易被氧化。用还原法制备保险粉的流程如下。 下列说法错误的是 A. 反应1说明酸性： B. 反应1结束后，可用硝酸酸化的溶液检验是否被氧化 C. 反应2中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1 D. 反应2最好在无氧条件下进行 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应1为二氧化硫通入碳酸钠溶液生成亚硫酸氢钠和二氧化碳，则说明酸性：H2SO3>H2CO3，A正确； B．反应1结束后，溶液中为亚硫酸氢钠溶液，不与氯化钡反应，若加入可用盐酸酸化的 BaCl2溶液，出现白色沉淀，则沉淀为硫酸钡，可证明NaHSO3被氧化，B错误； C．反应2为 ，亚硫酸氢钠中硫化合价从+4下降到+3，还原剂是锌，化合价从0升高到+2价，消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1，，C正确； D．连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，有强还原性，在空气中极易被氧化，反应2最好在无氧条件下进行，D正确； 故选B； 9. 物质的结构决定其性质。下列解释与实例不相符的是 选项 实例 解释 A 室温下，将50mL与50mL苯混合，混合溶液的体积为101mL 混合过程中削弱了分子间的氢键，且苯与分子间作用力弱于氢键 B 在常温下较难发生化学反应 中氮氮三键键能大 C Ge原子间难以形成键 Ge的原子半径较大，未杂化的p轨道很难重叠 D HF沸点高于HCl F原子半径小，H—F键能大 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．室温下，将50 mL CH3COOH与50 mL苯混合，混合溶液体积为101 mL，造成体积变大的原因是：混合过程中削弱了CH3COOH分子间的氢键，且苯与CH3COOH分子间作用力弱于氢键，A正确； B．氮气分子中氮原子之间形成氮氮三键，键能很高，导致氮气化学性质稳定，在常温下较难发生化学反应，B正确； C．Ge原子的原子半径大，未杂化p轨道难以相互重叠形成π键，C正确； D．因为HF可以形成分子间氢键，所以的熔点高于HCl，D错误； 答案选D。 10. 下列装置不能达到实验目的的是 A. 图甲：在铁件表面镀铜 B. 图乙：依据设计原电池 C. 图丙：探究吸氧腐蚀 D. 图丁：探究牺牲阳极法保护金属铁 【答案】A 【解析】 【详解】A．在铁件表面镀铜，应将待镀铁件作为电解池的阴极，A项错误； B．将反应设计成原电池时，作负极，失电子发生氧化反应，C作正极，电解质溶液中的得电子生成，发生还原反应，电流计中有指针的偏转，B项正确； C．利用图丙探究吸氧腐蚀，若导管内有一段水柱，说明反应中消耗氧气，铁发生吸氧腐蚀，C项正确； D．向锌铁原电池工作一段时间得到的溶液中滴入铁氰化钾溶液，没有蓝色沉淀生成说明铁作正极被保护，故题给装置能达到探究牺牲阳极法保护金属铁的实验目的，D项正确； 答案选A。 11. 一种洗涤剂中间体的结构式如图所示，X、Q、Z、Y、W为原子序数依次增大的短周期元素，X和W同主族。Q和Y的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子。下列说法正确的是 A. 简单离子半径：W>Y>Z B. 第一电离能：Z>Y>Q C. Z元素的氧化物对应的水化物为强酸 D. Y的简单氢化物的中心原子的VSEPR模型为V形 【答案】B 【解析】 【分析】X、Q、Z、Y、W为原子序数依次增大的短周期元素，Q和Y的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子，电子排布式分别为、，则Q和Y分别为C和O，所以Z是N，由该物质的结构图可知，X原子只形成一个共价键，W的离子带一个正电荷，且X与W同主族，X的原子序数小于C、W的原子序数大于O，则X、W分别为H和Na．W、Y、Z分别为Na、O、N，综上，X为H，Q为C，Z为N，Y为O，W为Na。 【详解】A．由分析可知，Z、Y、W分别为N、O、Na，这三种元素对应的简单离子的电子层结构相同，则核电荷数越大，离子半径越小，即简单离子半径：Z>Y>W，A项错误； B．由分析可知，Q为C，Z为N，Y为O，同周期主族元素第一电离能从左往右呈增大的趋势，但由于氮原子最外层的2p轨道为半充满，更不易失去电子，所以N的第一电离能比同周期相邻两元素的第一电离能大，即第一电离能：Z>Y>Q，B项正确； C．Z为N，N的氧化物对应的水化物可以为亚硝酸或硝酸，亚硝酸为弱酸，硝酸为强酸，故N元素的氧化物对应的水化物不一定为强酸，C项错误； D．Y为O，其简单氢化物为，其中心氧原子的杂化类型为，并且有两个孤电子对，故对应的VSEPR模型为四面体形，D项错误； 答案选B。 12. 下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是 选项 实验操作 现象 解释或结论 A 向1mL0.1mol/L溶液中加入10滴0.1mol/LNaCl溶液，振荡，再加入10滴0.1mol/LNaI溶液，再振荡 先生成白色沉淀，后产生黄色沉淀 B 将充满的密闭玻璃球浸泡在热水中 红棕色变深 反应的 C 常温下，用pH计分别测定0.1mol/LNaA溶液和0.1mol/LNaB溶液的pH 酸性： D 向2mL0.01mol/L溶液中加入1mL0.01mol/LKI溶液，充分反应后，滴加KSCN溶液 溶液变红色 证明和之间的反应是可逆的 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．向1ml 0.1mol/L溶液中加入10滴0.1mol/LNaCl溶液，过量，再加NaI，I-可与Ag+发生反应生成黄色沉淀AgI，故不能确定是AgCl转化为AgI，所以不能比较的大小，A项错误； B．气体红棕色变深，说明浓度增大，升高温度，平衡向吸热的方向移动，即平衡逆向移动，因此正向为放热反应，，B项错误； C．根据“越弱越水解”的原理可知，酸性：HA<HB，C项正确； D．向2mL0.01mol/L溶液中加入1mL0.01mol/LKI溶液，溶液过量，充分反应后有剩余，滴加KSCN溶液后溶液变红，因此不能证明和之间的反应是可逆的，D项错误； 答案选B。 13. 向密闭容器中充入和，发生反应　，测得反应在不同压强、不同温度下，平衡混合物中体积分数如图I所示，测得反应时逆反应速率与容器中关系如图Ⅱ所示。下列说法错误的是 A. 压强：，平衡常数： B. 图I中条件下，A和C两点反应速率： C. 恒温恒压时，若反应从开始到A点达平衡，则的平衡转化率约为 D. 图Ⅱ中当x点平衡体系降温至某一温度时，反应可重新达平衡状态，新平衡点可能是c 【答案】D 【解析】 【详解】A．正反应体积减小，温度不变时增大压强平衡正向进行，甲醇含量增大，所以；升高温度甲醇的含量降低，说明温度升高平衡逆向进行，反应为放热反应，升高温度平衡常数减小，则K(C)>K(A)＞K(B)，A正确； B．图1中条件下，A和C两点A点的温度更高，升高温度速率加快，则反应速率：，故B正确； C．恒温恒压时，若反应从开始到A点达平衡，甲醇含有25%； 则，a=，的平衡转化率约为，C正确； D．降低温度，正、逆反均应速率减小，反应为放热反应，平衡向逆正反应方向移动，甲醇的浓度增大，则新平衡点可能是图中a点，D错误； 故选D。 14. 常温下，向20ml0.1mol/LHA溶液中滴入0.1mol/LNaOH溶液，体系中-lgc(HA)、-lgc(A-)、NaOH溶液的体积与溶液pH的关系如图所示。下列说法不正确的是 A. 25℃时，HA电离平衡常数的数量级为 B. 曲线①表示与溶液pH的关系 C. 点对应的溶液中： D. 点对应的溶液中： 【答案】C 【解析】 【分析】未加NaOH溶液时，0.1mol/LHA溶液的pH＞2，则表明HA为弱酸，随着NaOH溶液的不断加入。HA不断发生电离，不断减小，不断增大，溶液的pH不断增大，则曲线①表示，曲线②)表示。 【详解】A．25℃时，，，HA的电离平衡常数为，所以HA的电离平衡常数的数量级为，A正确； B．由分析可知，曲线①表示与溶液pH的关系，B正确； C．点对应的溶液中，加入NaOH的物质的量刚好为HA物质的量的一半，溶质为等物质的量的NaA和HA的混合溶液，所以溶液中存在两个守恒：物料守恒，电荷守恒，从而得出：，且此时溶液呈酸性，，C不正确； D．点时溶质为等物质的量的NaA和HA的混合溶液，溶液呈酸性，说明HA的电离程度大于NaA的水解程度，因此，D正确； 故选C。 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 非金属单质及其化合物在生产、生活和科研中有着广泛的应用。回答下列问题： （1）中的中心原子的价层电子对数为_______，空间结构为_______形。比较下列微粒中键角的大小：①，②，③，④，⑤，键角从大到小排序：_______(用序号表示)。 （2）水杨醛缩对氯苯胺制备反应方程式如下： ①基态氯原子核外电子的空间运动状态有_______种。 ②对氯苯胺中氮原子杂化方式为_______。 ③比较物质的沸点：对羟基苯甲醛()_______水杨醛()(填“>”“<”或“=”)，请从结构角度解释二者沸点差异原因：_______。 （3）苯酚()具有弱酸性，下列物质中，常温下由大到小的排序为_______(用字母表示) a． b． c． d． 【答案】（1） ①. 4 ②. 正四面体 ③. ④>①>②>③>⑤ （2） ①. 9 ②. ③. > ④. 对羟基苯甲醛形成分子间氢键，而邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键 （3）c>d>b>a 【解析】 【小问1详解】 中的中心原子的价层电子对数为4+=4，没有孤电子对，根据价层电子对互斥理论可知，其空间结构为正四面体形，比较下列微粒中键角的大小：①的价层电子对数为：3+=3，没有孤电子对，键角为120°，②的价层电子对数为：4+=4，没有孤电子对，键角为109°28′，③的价层电子对数为：3+=4，有1对孤电子对，键角＜109°28′，④的价层电子对数为：2+=2，没有孤电子对，键角为180°，⑤的空间构型为正四面体形，键角为60°，故键角从大到小排序：④>①>②>③>⑤，故答案为：4；正四面体；④>①>②>③>⑤； 【小问2详解】 ①已知Cl是17号元素，其原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p5，故基态氯原子核外电子占据9根原子轨道，即其空间运动状态的电子有9种，故答案为：9； ②由题干对氯苯胺的结构简式可知，其中氮原子周围的价层电子对数为4，则该氮原子的杂化方式为sp3，故答案为：sp3； ③已知对羟基苯甲醛()中羟基和醛基相隔较远只能形成分子间氢键，导致沸点升高，而水杨醛()中羟基和醛基相隔较近，能够形成分子内氢键，导致沸点降低，则导致前者沸点＞后者，故答案为：＞；对羟基苯甲醛形成分子间氢键，而邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键； 【小问3详解】 已知Ka是酸的电离平衡常数，Ka越大，酸性越强； a.苯环上连有甲基，甲基是推电子基团，会使苯环上电子云密度增大，导致酚羟基上的氢原子不易电离，酸性减弱； b.苯环上无其他取代基，就是苯酚，其酸性作为参考标准； c.苯环上连有三氟甲基(-CF3)，氟原子的电负性很强，三氟甲基是强吸电子基团，会使苯环上电子云密度降低，有利于酚羟基上的氢原子电离，酸性增强； d. 苯环上连有三溴甲基(-CBr3)，溴原子也有一定的电负性，三溴甲基是吸电子基团，但溴的电负性小于氟，所以三溴甲基的吸电子能力弱于三氟甲基，其对酚羟基酸性增强的作用不如三氟甲基，且吸电子能力(-CF3)＞(-CBr3)，且推电子基团使酸性减弱，吸电子基团使酸性增强，所以酸性强弱顺序为c＞d＞b＞a，即常温下Ka由大到小的排序为c＞d＞b＞a，故答案为：c＞d＞b＞a。 16. 实验室利用纯净干燥的氯气和铜粉反应制备干燥的氯化铜。将分液漏斗中浓盐酸滴加到盛有固体二氧化锰的烧瓶A中，微热后产生的气体依次通过装置B和装置C，然后再通过加热的石英玻璃管D(玻璃管中预先放置铜粉)和装置E，试回答： （1）烧瓶A中发生反应的离子方程式为_______。 （2）装置B中盛装的溶液为_______。 （3）装置E中玻璃仪器的名称为_______，其中盛装的试剂的作用是_______。 （4）兴趣小组用“间接碘量法”测定CuCl2晶体中CuCl2的质量分数。过程如下：取0.30g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，接着用0.1000mol∙L-1Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。 已知：以上过程涉及的离子方程式为； ①可选用_______作滴定指示剂，滴定终点的现象是_______。 ②该试样中CuCl2的质量分数为_______。 【答案】（1） （2）饱和食盐水 （3） ①. 球形干燥管 ②. 吸收未反应的氯气，防止污染空气；防止空气中水蒸气等进入装置D （4） ①. 淀粉溶液 ②. 当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液时，溶液由蓝色变为无色，且在半分钟内不变色 ③. 90% 【解析】 【分析】将分液漏斗中浓盐酸滴加到盛有固体二氧化锰的烧瓶A中，微热后产生Cl2；由于浓盐酸易挥发，制得的Cl2中混有HCl和水蒸气；B装置中盛有饱和食盐水，用于除去Cl2中混有的HCl；装置C中盛有浓硫酸，用于干燥Cl2；装置D中铜粉与Cl2反应制取CuCl2；装置E中的碱石灰用于吸收Cl2尾气，并防止空气中的水蒸气进入D装置。 【小问1详解】 烧瓶A中，MnO2与浓盐酸在加热条件下反应制取Cl2，同时生成MnCl2等，依据得失电子 恒、电荷守恒和质量守恒，可得出发生反应的离子方程式为。 【小问2详解】 由分析可知，B装置用于除去Cl2中混有的HCl，则装置B中盛装的溶液为：饱和食盐水。 【小问3详解】 Cl2是大气污染物，需进行尾气处理，CuCl2易吸收水而生成水合物。装置E中，玻璃仪器的名称为：球形干燥管，其中盛装的试剂的作用是：吸收未反应的氯气，防止污染空气；防止空气中水蒸气等进入装置D。 【小问4详解】 ①用0.1000mol∙L-1Na2S2O3标准溶液滴定溶液中的I2，起初溶液呈蓝色，I2全部被还原后，溶液呈无色，则选用淀粉溶液作滴定指示剂，滴定终点的现象是：当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液时，溶液由蓝色变为无色，且在半分钟内不变色。 ②由反应可建立关系式：2CuCl2——I2——2Na2S2O3，n(CuCl2)=n(Na2S2O3)= 0.1000mol∙L-1×0.02000L=0.002000mol，该试样中CuCl2的质量分数为=90%。 【点睛】描述滴定终点时，一定要强调“半分钟内不变色”。 17. 实验室以含锌废液(主要成分为，含少量的、、)为原料制备活性的实验流程如图所示。 已知：常温下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示(当溶液中金属阳离子浓度为时恰好完全沉淀)： 物质 开始沉淀的pH 1.9 6.8 6.2 完全沉淀的pH 2.8 8.3 8.2(注：开始溶解) 请回答下列问题： （1）基态锌原子的价层电子排布式为_______，处于周期表的_______区。 （2）“除锰”阶段被氧化的元素有_______(填元素名称)。 （3）“除铁”时需调节溶液的pH范围为_______。 （4）用必要的化学用语和平衡移动原理解释“除铁”原理：_______。 （5）利用与醋酸反应也能制备。若、、分别用、、表示，则的化学平衡常数_______(用含、、的代数式表示) （6）“一系列操作”包括_______、过滤、洗涤、干燥等。 （7）用锌与铜制得的高纯铜锌合金滤料被广泛应用于各种水处理设备。一种铜锌合金的晶胞结构如图，已知：晶胞参数为nm。 ①与Cu等距离且最近的Cu有_______个。 ②该铜锌合金晶体密度为_______(设为阿伏加德罗常数的值)。 【答案】（1） ①. ②. ds （2）锰、铁 （3） （4）溶液中存在水解平衡：，加入的消耗，溶液中减小，水解平衡正向移动 （5） （6）蒸发浓缩、冷却结晶 （7） ①. ①8 ②. ② 【解析】 【分析】含锌废液的主要成分为，还含少量的、、，向废液中加入，可将转化为，将氧化为，滤液中此时含有、、和，加入后可将转化为，随后加入，将转化为，最终加入醋酸，得到。 【小问1详解】 核外有30个电子，电子排布式为，价层电子排布式为，处于周期表的区； 【小问2详解】 由分析可知，在“除锰”阶段，向废液中加入，可将转化为，将氧化为，故被氧化的元素为锰和铁； 【小问3详解】 “除铁”时，加入后可将转化为，根据已知条件表格中的数据可知，要让完全沉淀，此时，但又不能让以沉淀的形式存在，因此，故“除铁”时需调节溶液的pH范围为； 小问4详解】 在“除铁”的过程中存在的水解平衡，向其中加入，可消耗体系中的，使平衡正向移动，即可将完全沉淀； 【小问5详解】 ，，，反应的平衡常数； 【小问6详解】 中加入醋酸，得到，经过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥，可得到； 【小问7详解】 ①由晶胞的结构可知，与等距离的原子有8个； ②根据均摊法可知，该晶胞中含：个，含：个，故该铜锌合金晶体密度为。 18. 氢气是一种理想的绿色能源，有科学家预言，氢能将成为人类的主要能源。回答下列问题： Ⅰ．乙醇与水催化重整制“氢”发生如下反应 反应ⅰ： 反应ⅱ： 反应ⅲ： （1）反应ⅰ的_______。 （2）在恒温恒容的密闭容器中进行反应ⅲ，能说明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。 A. 体系的压强不再改变 B. 气体的密度不再改变 C. D. 混合气体平均摩尔质量不变 （3）恒压条件下，1mol(g)和3mol(g)发生上述反应，平衡时和CO选择性、乙醇的转化率随温度的变化曲线如图。[已知：CO的选择性] ①表示CO选择性的曲线是_______(填标号)。 ②573K时，生成的物质的量为_______mol。 Ⅱ．甲醛水化释氢。 45℃时，碱性条件下Ag作催化剂可将甲醛转化为，反应的机理如图所示。 使用时将纳米Ag颗粒负载在表面以防止纳米Ag团聚，其他条件不变，反应相同时间，NaOH浓度对产生快慢的影响如图所示。 （4）①若将甲醛中的氢用D原子标记为DCDO，得到的氢气产物为_______(填化学式)。 ②若NaOH浓度过大，的产生速率减慢的原因可能是_______。 Ⅲ．电解尿素[]的碱性溶液制氢的装置示意图如下(电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极)。 （5）尿素分子中键和键数目之比为_______。 （6）电解时，阳极的电极反应式为_______。 【答案】（1）+255.7 （2）AD （3） ①. ① ②. ②1.02 （4） ①. ①HD ②. ②NaOH溶解载体，使纳米Ag颗粒发生团聚，催化活性下降 （5）7：1 （6） 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定理可得反应ⅰ=ⅲ-2×ⅱ=； 【小问2详解】 A．由于气体体积改变，所以体系的压强不再改变，说明反应达到平衡状态，正确； B．反应前后气体质量不变，所以气体的密度不再改变，不能说明反应达到平衡状态，错误； C．水和二氧化碳的化学计量数之比为3:2，所以才能说明反应达到平衡状态，故错误； D．反应前后气体质量不变，物质的量改变，所以混合气体平均摩尔质量不变，说明反应达到平衡状态，正确； 故选AD。 【小问3详解】 ①反应Ⅰ、Ⅲ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，随着温度的升高，反应Ⅰ、Ⅲ平衡正向移动，反应Ⅱ平衡逆向移动，反应Ⅱ逆向移动CO2转化为CO，故温度升高CO的选择性增大，CO2的选择性减小，由于CO的选择性+CO2的选择性=1，则表示CO2选择性的曲线为a，表示CO选择性的曲线是c，表示乙醇的转化率的曲线是b； ②573K时，CO2的选择性为85%，CO的选择性为15%，乙醇的转化率为0.6，则平衡时n(CO2)+n(CO)=1mol×0.6×2=1.2mol，n(CO)= 1.2mol×15%= 0.18mol，n(CO2)= 1.2mol×85%= 1.02mol； 【小问4详解】 ①若将甲醛中的氢用D原子标记为DCDO，结合机理流程可看出，氢气中的氢原子，一个由甲醛提供，一个由水分子提供，故得到的氢气产物为HD； ②若NaOH浓度过大，的产生速率减慢，可能是NaOH溶解载体，使纳米Ag颗粒发生团聚，催化活性下降； 【小问5详解】 根据原子的成键原则，碳原子成4个键，氧原子成2个键，可得尿素分子中键和键数目之比为7：1； 【小问6详解】 电解时，阳极失去电子，发生氧化反应，生成氮气，结合氧化还原反应，得电极反应式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$