精品解析：江苏省南京市六校联合体2024-2025学年高二下学期3月联合调研 化学试题

2024-2025学年第二学期六校联合体3月调研测试 高二化学 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 一、单项选择题：共13小题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 化学与生产、生活、环境等密切相关。下列有关说法不正确的是 A. 可燃冰(CH4·8H2O)中CH4与H2O存在分子间氢键 B. 中国天眼(FAST)使用的SiC是新型无机非金属材料 C. 聚乙炔可用于制备导电高分子材料 D. 大力开发利用化石能源不利于实现“碳中和” 【答案】A 【解析】 【详解】A．可燃冰（CH4·8H2O）中，水分子之间通过氢键结合，但甲烷分子与水分子之间的作用力是范德华力，而非氢键，氢键需要高电负性原子（如O、N、F）与H直接结合，而CH4中的C电负性较弱，无法形成氢键，A错误； B．中国天眼(FAST)使用的SiC是新型无机非金属材料，具有高强度、耐高温等特性，B正确； C．聚乙炔经掺杂后可导电，是典型的导电高分子材料，C正确； D．化石能源的使用会释放大量CO₂，不利于实现“碳中和”目标，D正确； 故选A。 2. 反应可用于处理不慎沾到皮肤上的白磷。下列说法正确的是 A. 分子中的键角为109°28′ B. 的空间构型为直线形 C. 的结构示意图为 D. 基态的价层电子排布式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．分子空间构型为正四面体形，所有磷原子均位于正四面体的顶点，键角为60°，A错误； B．分子中心原子O价层电子对数：，含2对孤电子对，空间结构为V形，B错误； C．S的原子序数为16，S2-的核外电子数为18，表示的结构示意图，C正确； D．Cu原子序数29，基态的价层电子排布式为，D错误； 答案选C。 3. 下列实验装置及相应说法正确的是 A. 图A中甲烷和氯气在光照条件下反应生成的混合气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，说明CH3Cl是酸性气体 B. 图B用于实验室制备硝基苯，实验观察到烧杯底部有黄色油状物质生成，是因为硝基苯中溶有少量NO2 C. 图C用于除去甲烷中的乙烯杂质 D. 图D中收集的气体可以使溴水褪色，说明生成了乙炔 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲烷与氯气在光照条件下反应生成的气体有一氯甲烷和氯化氢，使湿润的石蕊试纸变红的气体为氯化氢，一氯甲烷为非电解质，A错误； B．烧杯底部有黄色油状物质生成，是因为硝基苯中溶有少量NO2，可加入NaOH溶液，B正确； C．高锰酸钾氧化乙烯生成二氧化碳气体，引入新杂质，C错误； D．反应中生成硫化氢等杂质气体也能使溴水褪色，干扰乙炔检验，D错误； 故选B。 4. X、Y、Z、W是四种短周期主族元素，且原子序数依次增大。X的基态原子的2p能级中未成对电子数与成对电子数相等，Y的焰色反应为黄色，W是地壳中含量最多的金属元素，Z与X形成的化合物的晶胞如图。下列说法正确的是 A. 简单离子的半径：Y>Z>X B. ZX的晶胞中距离X2-最近的Z2+有4个 C. 第一电离能：I1(W)>I1(Z)>I1(Y) D. 最高价氧化物对应水化物的碱性：Y>Z>W 【答案】D 【解析】 【分析】X的基态原子的2p能级中未成对电子数与成对电子数相等，2p能级有4个电子，所以X是O元素；Y的焰色反应为黄色，Y是Na元素；W是地壳中含量最多的金属元素，W是Al元素；Z与X（O）形成化合物，从晶胞看Z为 + 2价，且原子序数介于Na和Al之间，所以Z是Mg元素。 【详解】A．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，、 、电子层结构相同，核电荷数O＜Na＜Mg，离子半径，即X＞Y＞Z，A错误； B．在MgO晶胞中，以体心Mg2+为例，距离Mg2+最近的O2-有6个(6个面面心O2-），两者配位数之比为1：1，则距离最近的有6个，B错误； C．同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族元素的第一电离能大于同周期的邻位元素，第一电离能，即，C错误； D．元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性Na＞Mg＞Al，所以最高价氧化物对应水化物的碱性，即Y＞Z＞W ，D正确； 故答案是D。 阅读下列材料，完成下面小题 第四周期过渡元素形成的化合物具有重要作用。黄铜矿(CuFeS2)用Fe2(SO4)3溶液浸泡后生成单质硫，所得CuSO4溶液可用于制取纳米Cu2O，Cu2O能与酸发生反应。CuOx-TiO2可用于低温下催化氧化HCHO：HCHO(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(l)，CoCl3具有强氧化性，与盐酸反应生成氯气。由NaNO2、Co(NO3)2、H2O2和CH3COOH反应制备的配合物Na3[Co(NO2)6]可应用于K+的鉴定。 5. 下列说法正确的是 A. Ni位于元素周期表的ds区 B. NO和NO中N原子均采取sp2杂化 C. 1mol [Co(NO2)6]3-中含有12 mol σ键 D. 某固体灼烧时透过蓝色钴玻璃观察焰色为紫色则说明一定是钾盐 6. 下列化学反应方程式表示正确的是 A. CuFeS2和Fe2(SO4)3溶液反应：CuFeS2+4Fe3+=Cu2++2S+5Fe2+ B. Cu2O与稀硫酸反应：Cu2O+2H+=2Cu2++H2O C. Co(OH)3与足量盐酸反应：Co(OH)3+3H+=Co3++3H2O D. 制备Na3[Co(NO2)6]的反应：12NO+2Co2++H2O2+2H+=2[Co(NO2)6]3-+2H2O 7. 下列有关物质性质和用途的说法，正确的是 A. 金属铜加工前，可用硝酸处理其表面的氧化物 B. FeCl3溶液具有酸性，可以腐蚀铜箔制造印刷电路板 C. CoCl3具有强氧化性，可用作干燥剂 D. 钛合金具有高强度和低密度的特性，被广泛应用于飞机机身结构件 【答案】5. B 6. A 7. D 【解析】 【5题详解】 A．Ni原子序数28，价电子排布：，位于元素周期表d区，A错误； B．中心原子N价层电子对数：，为杂化；中心原子N价层电子对数：，为杂化，B正确； C．中含有2个σ键，配位键是特殊共价键，可知1 mol 中含有2×6+6=18molσ键，C错误； D．灼烧时火焰呈现紫色的物质可能是钾盐，也可能是KOH，D错误； 故选B； 【6题详解】 A．溶液和反应，生成Fe2+、Cu2+和S，离子方程式为：，A正确； B．溶于稀硫酸发生歧化反应，离子方程式为：，B错误； C．Co3+具有强氧化性，可与盐酸反应生成氯气，故与足量盐酸反应生成Cl2和Co2+，化学方程式为：，C错误； D．制备的离子方程式中醋酸要保留化学式，离子方程式为：，D错误； 故选A； 【7题详解】 A．硝酸具有强氧化性，能与铜能发生氧化还原反应，腐蚀铜，故不能用硝酸酸洗金属铜，A错误； B．FeCl3溶液具有氧化性，，可以腐蚀铜箔制造印刷电路板，B错误； C．CoCl3具有强氧化性，可用作氧化剂，C错误； D．金属钛具有良好的耐高低温、抗酸碱、高强度和低密度等优良特性，广泛应用于航空航天、医疗器械等领域，D正确； 故选D。 8. 现代科学对绿原酸的研究已深入到多个领域。绿原酸具有广泛的生物活性和抗氧化性，易溶于低级醇、极微溶于乙酸乙酯。实验室从金银花中提取绿原酸的主要流程如图所示。下列说法正确的是 A. “醇浸”是利用甲醇和乙醇的混合液蒸馏金银花中的绿原酸 B. “超滤”所需仪器和用品有锥形瓶、漏斗、玻璃棒和滤纸 C. 可通过质谱法测定绿原酸的分子的键长、键角 D. “减压蒸馏”可加快蒸馏速率，防止绿原酸被氧化 【答案】D 【解析】 【分析】由实验流程可知，醇浸为固液萃取，超滤是以压力为推动力的膜分离技术，实现大分子与小分子的分离，从而分离出滤渣含蛋白质等大分子，对绿原酸的醇溶液加入乙酸乙酯后，减压蒸馏可使液体在较低温度下气化，加快蒸馏速率，可防止绿原酸因蒸馏时间过长而被氧化，以此来解答。 【详解】A．“醇浸”是利用甲醇和乙醇的混合液萃取金银花中的绿原酸，为固液萃取，故A错误； B．“超滤”是以压力为推动力的膜分离技术，实现大分子与小分子的分离，不需要滤纸，需分离膜，故B错误； C．由质谱法中的最大质荷比，可知绿原酸的相对分子质量，故C错误； D．“减压蒸馏”可使液体在较低温度下气化，加快蒸馏速率，防止绿原酸被氧化，故D正确； 故选D。 9. 奥司他韦具有抗病毒的生物学活性，结构简式如图所示，下列关于奥司他韦的说法不正确的是 A. 分子中含有3个手性碳原子 B. 分子结构中的含氧官能团有酯基、醚键和酮羰基 C. 能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色 D. 分子中所有原子不可能共平面 【答案】B 【解析】 【详解】A．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，六元环中连有氨基、酰胺基、醚键氧原子的碳原子均为手性碳原子，A正确； B．由结构简式可知，分子中含氧官能团有酯基、酰胺基、醚键，B错误； C．分子结构中含有碳碳双键，可以与溴发生加成反应，碳碳双键能被酸性KMnO4溶液氧化，故该物质能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，C正确； D．该有机物中含有甲基，分子中所有原子不可能共平面，D正确； 故选B。 10. 用如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水，同时还可以淡化海水。 下列说法正确的是 A. a极电极反应式： B. 电池工作一段时间后，右室溶液的减小 C. 交换膜Ⅰ为阳离子交换膜，交换膜Ⅱ为阴离子交换膜 D. 若将含有的废水完全处理，理论上可除去的质量为 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，a电极在碱性条件下失去电子生成氮气，电极反应为，a为负极，则b为正极，电极反应为：2H++2e-=H2↑，以此解题。 【详解】A．由分析可知，a极电极反应式：，A错误； B．由分析可知，b为正极，电极反应为：2H++2e-=H2↑，则消耗氢离子，pH增大，B错误； C．由A分析可知，a电极附近负电荷减少，则阴离子通过交换膜Ⅰ向左移动，由B分析可知，b电极附近正电荷减少，则阳离子通过交换膜Ⅱ向右移动，C错误； D．的物质的量为1mol，根据选项A分析可知，消耗1mol CN-时转移5mol电子，根据电荷守恒可知，可同时处理5mol，其质量为，D正确； 故选D。 11. 下列实验操作对应的实验现象及解释或结论都正确的是 选项 实验操作 实验现象 解释或结论 A 浓度均为的溶液和溶液中滴加几滴酚酞试剂 前者溶液变浅红色，后者不变色 水解，而不水解 B 将苯和液溴反应后的气体直接通入硝酸酸化的AgNO3溶液中 产生淡黄色沉淀 反应生成了HBr C 向2支均盛有的溶液的试管中，分别加入2滴浓度均为的和溶液 一支试管无明显现象，另一支出现红褐色沉淀 < D 向两支分别盛有2mL苯和2mL甲苯的试管中各加入几滴酸性高锰酸钾溶液，用力振荡 后者振荡后褪色 侧链受苯环影响，易被氧化 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．浓度均为的溶液和溶液中滴加几滴酚酞试剂，前者溶液变浅红色，溶液呈碱性，说明的水解程度大于其电离程度，后者不变色，溶液呈酸性，的电离程度大于水解程度，不能说明不水解，A错误； B．苯和液溴反应后的气体中含有HBr和挥发的Br2，Br2通入硝酸酸化的AgNO3溶液中也会产生AgBr沉淀，该现象不能说明反应生成了HBr，B错误； C．向2支均盛有的溶液的试管中，分别加入2滴浓度均为的和溶液，NaOH溶液与溶液反应生成红褐色的Fe(OH)3沉淀，而过量的NaOH溶液与溶液反应，生成Na[Al(OH)4]无色溶液，因此不能比较和的大小，C错误； D．向两支分别盛有2mL苯和2mL甲苯的试管中各加入几滴酸性高锰酸钾溶液，用力振荡，后者振荡后褪色，说明甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化，而甲烷不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，说明侧链受苯环影响，易被氧化，D正确； 故选D。 12. 室温下：，，，。实验室进行多组实验测定某些酸、碱、盐性质，相关实验记录如下： 实验 实验操作和现象 1 测定溶液的pH约为8 2 测定HCN与NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH>7 3 向NaClO溶液中通入少量的，测得pH降低 4 向溶液中加入等体积溶液，产生白色沉淀 下列所得结论正确的是 A. 实验1溶液中存在： B. 由实验2可得 C. 实验3反应的离子方程式： D. 实验4所得上层清液中的 【答案】D 【解析】 【分析】由电离常数可知，弱酸和酸式根离子在溶液中的电离程度为H2CO3＞HClO＞HCO；由实验1可知，碳酸氢根离子在溶液中的水解趋势大于电离趋势，使溶液呈碱性；由实验2可知，0.10mol•L-1氢氰酸与0.05mol•L-1氢氧化钠溶液等体积混合后反应得到等浓度的氢氰酸和氰酸钠的混合溶液，氢氰酸的电离程度小于氰酸根离子的水解程度，使溶液呈碱性。 【详解】A．溶液中碳酸氢根离子浓度小于钠离子浓度，但远大于碳酸分子浓度；溶液显碱性，说明碳酸氢根离子在溶液中的水解趋势大于电离趋势，故，故A错误； B．由分析可知，实验2中0.10mol•L-1氢氰酸与0.05mol•L-1氢氧化钠溶液等体积混合后反应得到等浓度的氢氰酸和氰酸钠的混合溶液，氢氰酸的电离程度小于氰酸根离子的水解程度，使溶液呈碱性，则氢氰酸的电离常数Ka（HCN）<，，故B错误； C．由分析可知，弱酸和酸式根离子在溶液中的电离程度为H2CO3＞HClO＞HCO，则次氯酸钠溶液与少量二氧化碳反应生成碳酸氢钠和次氯酸，反应的离子方程式为CO2+H2O+ClO-=HCO+HClO，故C错误； D．由题意可知，VL0.01mol/L碳酸钠溶液和VL0.03mol/L氯化钙溶液等体积混合反应后溶液中过量的钙离子浓度为mol/L=0.01mol/L，由碳酸钙的溶度积可知溶液中碳酸根离子浓度为，故D正确； 故选D。 13. 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应如下： 反应I    反应II    压强为101kPa下，在密闭容器中投入1mol 和4mol 在催化剂作用下发生反应。平衡时，转化率、产率及另外2种含氢气体的物质的量随温度的变化如图所示。CH4选择性可表示为。下列说法正确的是 A. 反应I的、反应II的 B. 图中曲线②、曲线④分别表示平衡时物质的量、转化率随温度的变化 C. 图中P点对应温度下，平衡时CH4选择性为88.9% D. 450℃之后，温度升高导致催化剂活性降低，从而导致甲烷平衡产率减小 【答案】C 【解析】 【分析】结合已知信息和图像可知450℃以前，曲线③和曲线④重叠，CO2的平衡转化率等于CH4的平衡产率， 450℃以后，随着温度的升高，曲线③和曲线④不再相等，曲线③随温度升高而下降、曲线④先随温度升高而下降后随温度升高而上升，可知反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，且高温时有利于反应Ⅱ，导致升温时二氧化碳转化率先减小后增大，甲烷的平衡产率降低，曲线③代表的是平衡时CH4的产率随温度的变化情况，曲线④代表的是平衡时CO2的转化率随温度的变化情况；p点时2种含氢气体的物质的量均为1.36mol，结合碳原子守恒含碳物质总量为1mol，CH4的物质的量不超过1mol，p点以后，温度高于506°C，升温不利于反应Ⅰ有利于反应Ⅱ，则导致氢气含量增大、水蒸气含量减小，则曲线①为H2物质的量随温度的变化情况，曲线②代表H2O(g)物质的量随温度的变化情况。 【详解】A．反应I放热则、反应Ⅱ吸热则　，A错误； B．图中曲线②、曲线④分别表示平衡时H2O(g)物质的量、转化率随温度的变化，B错误； C．图中P点对应温度下，反应Ⅰ消耗n(CO2)为xmol，反应Ⅱ消耗n(CO2)为ymol，则生成水蒸气为(2x+y)mol，消耗氢气为(4x+y)mol，剩余氢气为[4-(4x+y)]mol，结合p点数据可以得到，解得，平衡时CH4选择性为 88.9%　，C正确； D．450℃以后，甲烷平衡产率减小的原因是反应Ⅰ和Ⅱ同时发生，但以反应Ⅱ为主，且催化剂不影响平衡，D错误； 故选C。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 一种从石煤灰渣(主要含V2O5、SiO2、 Al2O3及Fe2O3等)中提取钒的工艺流程如下： 已知：萃取剂(HR)与阳离子的结合能力：Fe3+>>VO2+>>Al3+>Fe2+；萃取VO2+的原理为2HR+ VO2+ VOR2+2H+；“中间盐”中的金属阳离子均为+3价；含V3+的硫酸盐难溶于水；Ksp[Al(OH)3]=4×10-34。 （1）“酸浸”时，钒主要以的形式进入溶液。为提高浸取率，可采取的措施有___________。(任意写出两种) （2）“中间盐”的一种含钒物质为NH4V(SO4)2；“溶解”后，所得溶液中钒主要以VO2+的形式存在。该含钒物质“溶解”时发生反应的离子方程式为___________。 （3）“还原”步骤的主要目的是___________。 （4）“萃取”前，需调节溶液。 ①已知萃取前溶液中c(Al3+)=0.4 mol/L，理论上，为避免产生Al(OH)3沉淀，应调节溶液pH小于___________。 ②实际上，溶液pH也不能过低，其原因是___________。 （5）一种V—Ti固溶体储氢材料经充分储氢后所得晶体的立方晶胞结构如图所示。 ①该晶体中金属原子与非金属原子的个数比为___________。 ②储氢材料的性能常用“体积储氢密度”(1m3储氢材料可释放出的体积)来衡量。一定条件下，50%的氢可从上述晶体中释放出来，且吸放氢引起储氢材料体积的变化可忽略。设NA为阿伏加德罗常数的值，的摩尔体积为22.4L/mol，则该储氢材料的“体积储氢密度”为___________。(用含a、NA的代数式表示) 【答案】（1）“适当升温”“搅拌”“将灰渣进一步粉碎”“适当增加酸的浓度”等 （2）4NH4V(SO4)2+O2+H2O4VO2++4H++4NH+8SO （3）将转化为，避免影响的萃取 （4） ①. 3 ②. 过低，即浓度过大，会导致萃取反应2HR+ VO2+ VOR2+2H+的平衡逆向移动，不利于进入有机相 （5） ①. 1：2 ②. 【解析】 【分析】酸浸时，V2O5、Al2O3及Fe2O3溶于稀硫酸，得到、Fe3+、Al3+，而SiO2不溶于稀硫酸而除去，溶液1中加入(NH4)2SO4固体，得到NH4Al(SO4)2·12H2O，而溶液2中加入添加剂，得到中间盐，“中间盐”中一种含钒物质为NH4V(SO4)2在热水、空气、酸性条件下溶解，“溶解”后，所得溶液中钒主要以VO2+的形式存在，加入铁粉会将三价铁离子还原为二价铁离子，氨水调节溶液pH后，经萃取、反萃取得到钒溶液，最终得到钒材料，回答下列问题。 【小问1详解】 为提高浸取率，可采取的措施有：适当增加酸的浓度、适当提高反应温度、搅拌、将灰渣进一步粉碎等。 【小问2详解】 “中间盐”的一种含钒物质为NH4V(SO4)2；“溶解”后，所得溶液中钒主要以VO2+的形式存在，V元素化合价由+3价上升到+4价，则该过程中O2作为氧化剂，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：4NH4V(SO4)2+O2+H2O4VO2++4H++4+8。 【小问3详解】 根据由题干信息，酸浸后溶液中存在Fe3+且萃取剂(HR)与阳离子的结合能力：Fe3+>>VO2+>>Al3+>Fe2+，还原步骤的主要目的是将Fe3+还原为Fe2+，以便在后续的萃取步骤中，萃取剂HR优先与VO2+结合，提高钒的提取效率，所以还原步骤的目的是：将转化为，避免影响的萃取。 【小问4详解】 ①已知Al(OH)3的溶度积Ksp[Al(OH)3]=4×10-34，溶液中Al3+浓度为0.4mol/L，根据溶度积公式：Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)c3(OH-)解得：c(OH-)=，c(H+)=10-3mol/L，pH=3，为避免产生Al(OH)3沉淀，pH应小于3； ②实际上，溶液pH也不能过低，其原因是过低，即浓度过大，会导致萃取反应2HR+ VO2+ VOR2+2H+的平衡逆向移动，不利于进入有机相。 【小问5详解】 ①根据晶胞结构图，金属原子（V和Ti）位于顶点和面心，利用均摊法可知，晶胞中金属原子共有个，非金属原子（H）位于体内，晶胞中氢原子共有8个，该晶体中金属原子与非金属原子的个数比为4:8=1:2； ②该晶胞的体积为a3×10-27m3，该晶胞中含有8个氢原子，50%的氢可从上述晶体中释放出来，一个晶胞可以释放出来氢分子个数为，一个晶胞释放出来氢气的物质的量为 mol，一个晶胞释放出来的氢气在标况下的体积为，根据定义可知，则该储氢材料的“体积储氢密度”为。 15. I．聚苯乙烯塑料常用于泡沫塑料、家电外壳等，以甲烷为原料合成聚苯乙烯等产品的一种流程如下(部分产物及反应条件略去)： （1）聚苯乙烯分子中碳原子的杂化方式为___________。中的官能团名称为___________。 （2）反应④化学方程式为___________，该反应的反应类型为___________。 （3）写出符合下列条件的乙苯的同分异构体的结构简式：属于芳香烃且分子中不同化学环境的氢原子数比为6：2：1：1___________。 II．苯乙烯是一种重要化工原料，以苯乙烯为原料可以制备一系列化工产品，流程如下图所示。 （4）写出B的结构简式___________。 （5）实现B→C所需的试剂和条件为___________。 【答案】（1） ①. 、 ②. 碳溴键 （2） ①. ②. 加聚反应 （3） （4） （5）Cl2、FeCl3(或Cl2、催化剂) 【解析】 【分析】I．甲烷在催化剂存在的条件下反应生成乙烯，乙烯和苯发生加成反应生成乙苯，乙苯在一定条件下反应生成苯乙烯，苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯；甲烷一定条件下生成苯，苯和液溴发生取代反应生成溴苯。 II．苯乙烯与水发生加成反应生成G，苯乙烯与氯气发生加成反应生成B，B发生苯环上的取代反应生成C，C与氢气发生加成反应生成D，D发生水解反应生成E。 【小问1详解】 聚苯乙烯分子中有的碳原子形成4个共价单键，有的碳原子形成苯环，杂化方式有、；中所含官能团为碳溴键； 【小问2详解】 反应④为苯乙烯发生加聚反应，化学方程式：； 【小问3详解】 乙苯的同分异构体属于芳香烃且分子中不同化学环境的氢原子数比为6：2：1：1，说明含2个等效甲基，则符合要求的同分异构体结构：； 【小问4详解】 根据分析可知，B结构简式：； 【小问5详解】 根据分析可知，B→C发生苯环上的取代，反应条件为：Cl2、FeCl3(或Cl2、催化剂)。 16. 水合肼制备方法有多种，实验室以、NaOH和尿素为原料制备水合肼，再用水合肼处理铜氨溶液并制得铜粉，其实验过程可表示为： 已知：沸点约118℃，具有强还原性。 （1）“合成水合肼”用如图所示装置。仪器A的名称是___________，三颈烧瓶中反应的离子方程式是___________。 （2）若滴加NaClO与NaOH的混合溶液的速度较快，水合肼的产率会下降，原因是___________。 （3）水合肼(N2H4·H2O)产品含量测定步骤：将1.000g样品配制成100mL溶液，取5mL溶液于锥形瓶中，加入30mL水，再加入适量稀硫酸及NaHCO3固体，用0.1000mol·L-1标准碘溶液滴定至终点，消耗标准碘溶液的体积为16.8mL，计算该产品中水合肼的质量分数___________(写出计算过程，结果保留1位小数)。 （4）已知：。铜粉沉淀率与水合肼溶液初始浓度的关系如图所示。请设计由铜氨溶液[主要含有]回收铜粉的实验方案：取一定体积水合肼溶液，___________，静置、过滤、洗涤、干燥。(须使用的试剂：硫酸、NaOH固体、铜氨溶液、蒸馏水) 【答案】（1） ① 球形冷凝管 ②. （2）易被NaClO氧化 （3）84% （4）加入等体积蒸馏水稀释水合肼溶液(或加蒸馏水稀释水合肼溶液浓度至3.0~3.25mol/L)，加入适量NaOH固体，边搅拌边逐滴加入铜氨废液，加热使其充分反应，同时用2mol/L硫酸吸收反应中放出的NH3，直至溶液中无气泡产生，停止滴加 【解析】 【分析】Cl2和NaOH反应生成次氯酸钠，再加入尿素发生氧化还原反应生成还原性的水合肼，再用水合肼处理铜氨废液，还原铜得到铜粉； 【小问1详解】 由装置图可知，仪器A的名称是球形冷凝管；三颈烧瓶中次氯酸钠和尿素碱性条件下发生反应生成水合肼，产物中碳元素以碳酸根存在，离子方程式是ClO−+CO(NH2)2+2OH−=N2H4⋅H2O+Cl−+； 【小问2详解】 N2H4·H2O具有强还原性，能够被NaClO氧化，若滴加NaClO与NaOH的混合溶液的速度较快，导致N2H4·H2O被氧化，造成损失，水合肼的产率会下降； 【小问3详解】 设5mL溶液中含N2H4·H2O的物质的量为xmol； N2H4·H2O反应后生成N2，转移4个电子，I2为氧化剂，反应后转化为I-，转移2个电子，由氧化还原反应得失电子守恒，n(N2H4·H2O)=n(I2)=×0.1mol/L×0.0168L=0.00084mol，产品中水合肼的质量分数=84%； 【小问4详解】 由图可知，水合肼溶液浓度为3.0~3.25mol/L时，铜粉沉淀率最高。设计由铜氨溶液回收铜粉的实验方案：取一定体积水合肼溶液，加入蒸馏水稀释溶液至水合肼浓度为3.0~3.25mol/L，加入适量NaOH固体，边搅拌边逐滴加入铜氨废液，加热使其充分反应，同时用2mol/L硫酸吸收反应中放出的，直至溶液中无气泡产生，停止滴加，静置、过滤、洗涤、干燥。 17. 环氧乙烷(，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。 I．乙烯氧化法制环氧乙烷 （1）一定条件下，乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(CH3CHO，简称AA)过程中部分物料与能量变化如图所示。 ①中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为___________kJ/mol。 ②由EO(g)生成AA(g)的热化学方程式为___________。 （2）一定条件下，用Ag作催化剂，氧气直接氧化乙烯制环氧乙烷 主反应：2CH2=CH2(g)+O2(g)=2EO(g) ΔH=-213.8kJ/mol 副反应：C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1323kJ/mol 主反应的各基元反应如下： 慢 快 ①增大乙烯浓度___________(填“能”或“不能”)显著提高的生成速率，原因是___________。 ②实际生产采用220-260℃的可能原因是___________。 II．电化学合成环氧乙烷 科学家利用CO2、水合成环氧乙烷，有利于实现碳中和。总反应为：4CO2+4H2O→2+5O2，该过程在两个独立的电解槽中实现，装置如图1所示，在电解槽2中利用氯离子介导制备环氧乙烷，内部结构如图2所示。 （3）电解槽1中阴极的电极反应式为___________。 （4）图2虚线框中发生多个反应，有中间产物HOCH2CH2Cl生成，最终生成环氧乙烷，其反应过程可描述为___________。 【答案】（1） ①. 83 ②. EO(g)=AA(g)  ΔH=-102kJ/mol (或(g)=CH3CHO(g)  ΔH=-102kJ/mol) （2） ①. 不能 ②. 因为乙烯参加的反应为快反应，而整个化学反应的速率取决于慢反应 ③. 温度低于220℃，反应太慢；温度高于260℃，催化剂活性降低 （3） （4）CH2=CH2+HOCl→HOCH2CH2Cl，HOCH2CH2Cl+OH-→+H2O+Cl-。(语言描述或用化学方程式表达均可) 【解析】 【小问1详解】 ①中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为(176-93) kJ/mol=83kJ/mol； ②根据图中相对能量，由EO(g)生成AA(g)的热化学方程式为EO(g)=AA(g) ΔH=生成物总能量-反应物总能量=-219-（-117）=-102kJ/mol； 【小问2详解】 ①因为乙烯参加的反应为快反应（），而整个化学反应的速率取决于慢反应，所以增大乙烯浓度不能能对慢反应有较大影响，故不能显著提高的生成速率； ②实际生产采用220－260℃的可能原因是温度低于220℃，反应速率太慢，生产的效率低；反应需要用催化剂，温度高于260℃时，催化剂活性降低； 【小问3详解】 电解槽I中与电源负极相连的为阴极，阴极区CO2得电子被还原为C2H4，电极反应式为：； 【小问4详解】 由图可知，乙烯和HOCl发生加成反应生成中间产物HOCH2CH2Cl，HOCH2CH2Cl在碱性条件下自身脱去两端的H和Cl原子，发生成环反应得到环氧乙烷和水和Cl-，其反应过程可描述为CH2=CH2+HOCl→HOCH2CH2Cl，HOCH2CH2Cl+OH-→+H2O+Cl-。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年第二学期六校联合体3月调研测试 高二化学 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 一、单项选择题：共13小题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 化学与生产、生活、环境等密切相关。下列有关说法不正确的是 A. 可燃冰(CH4·8H2O)中CH4与H2O存在分子间氢键 B. 中国天眼(FAST)使用的SiC是新型无机非金属材料 C. 聚乙炔可用于制备导电高分子材料 D. 大力开发利用化石能源不利于实现“碳中和” 2. 反应可用于处理不慎沾到皮肤上的白磷。下列说法正确的是 A. 分子中的键角为109°28′ B. 的空间构型为直线形 C. 的结构示意图为 D. 基态的价层电子排布式为 3. 下列实验装置及相应说法正确的是 A. 图A中甲烷和氯气在光照条件下反应生成的混合气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，说明CH3Cl是酸性气体 B. 图B用于实验室制备硝基苯，实验观察到烧杯底部有黄色油状物质生成，是因为硝基苯中溶有少量NO2 C. 图C用于除去甲烷中的乙烯杂质 D. 图D中收集的气体可以使溴水褪色，说明生成了乙炔 4. X、Y、Z、W是四种短周期主族元素，且原子序数依次增大。X的基态原子的2p能级中未成对电子数与成对电子数相等，Y的焰色反应为黄色，W是地壳中含量最多的金属元素，Z与X形成的化合物的晶胞如图。下列说法正确的是 A. 简单离子的半径：Y>Z>X B. ZX的晶胞中距离X2-最近的Z2+有4个 C. 第一电离能：I1(W)>I1(Z)>I1(Y) D. 最高价氧化物对应水化物的碱性：Y>Z>W 阅读下列材料，完成下面小题。 第四周期过渡元素形成的化合物具有重要作用。黄铜矿(CuFeS2)用Fe2(SO4)3溶液浸泡后生成单质硫，所得CuSO4溶液可用于制取纳米Cu2O，Cu2O能与酸发生反应。CuOx-TiO2可用于低温下催化氧化HCHO：HCHO(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(l)，CoCl3具有强氧化性，与盐酸反应生成氯气。由NaNO2、Co(NO3)2、H2O2和CH3COOH反应制备的配合物Na3[Co(NO2)6]可应用于K+的鉴定。 5. 下列说法正确的是 A. Ni位于元素周期表的ds区 B. NO和NO中N原子均采取sp2杂化 C. 1mol [Co(NO2)6]3-中含有12 mol σ键 D. 某固体灼烧时透过蓝色钴玻璃观察焰色为紫色则说明一定是钾盐 6. 下列化学反应方程式表示正确的是 A. CuFeS2和Fe2(SO4)3溶液反应：CuFeS2+4Fe3+=Cu2++2S+5Fe2+ B. Cu2O与稀硫酸反应：Cu2O+2H+=2Cu2++H2O C. Co(OH)3与足量盐酸反应：Co(OH)3+3H+=Co3++3H2O D. 制备Na3[Co(NO2)6]的反应：12NO+2Co2++H2O2+2H+=2[Co(NO2)6]3-+2H2O 7. 下列有关物质性质和用途的说法，正确的是 A. 金属铜加工前，可用硝酸处理其表面的氧化物 B. FeCl3溶液具有酸性，可以腐蚀铜箔制造印刷电路板 C. CoCl3具有强氧化性，可用作干燥剂 D. 钛合金具有高强度和低密度的特性，被广泛应用于飞机机身结构件 8. 现代科学对绿原酸的研究已深入到多个领域。绿原酸具有广泛的生物活性和抗氧化性，易溶于低级醇、极微溶于乙酸乙酯。实验室从金银花中提取绿原酸的主要流程如图所示。下列说法正确的是 A. “醇浸”是利用甲醇和乙醇的混合液蒸馏金银花中的绿原酸 B. “超滤”所需仪器和用品有锥形瓶、漏斗、玻璃棒和滤纸 C. 可通过质谱法测定绿原酸的分子的键长、键角 D. “减压蒸馏”可加快蒸馏速率，防止绿原酸被氧化 9. 奥司他韦具有抗病毒生物学活性，结构简式如图所示，下列关于奥司他韦的说法不正确的是 A. 分子中含有3个手性碳原子 B. 分子结构中的含氧官能团有酯基、醚键和酮羰基 C. 能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色 D. 分子中所有原子不可能共平面 10. 用如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水，同时还可以淡化海水。 下列说法正确的是 A. a极电极反应式： B. 电池工作一段时间后，右室溶液的减小 C. 交换膜Ⅰ为阳离子交换膜，交换膜Ⅱ为阴离子交换膜 D. 若将含有的废水完全处理，理论上可除去的质量为 11. 下列实验操作对应的实验现象及解释或结论都正确的是 选项 实验操作 实验现象 解释或结论 A 浓度均为的溶液和溶液中滴加几滴酚酞试剂 前者溶液变浅红色，后者不变色 水解，而不水解 B 将苯和液溴反应后的气体直接通入硝酸酸化的AgNO3溶液中 产生淡黄色沉淀 反应生成了HBr C 向2支均盛有的溶液的试管中，分别加入2滴浓度均为的和溶液 一支试管无明显现象，另一支出现红褐色沉淀 < D 向两支分别盛有2mL苯和2mL甲苯的试管中各加入几滴酸性高锰酸钾溶液，用力振荡 后者振荡后褪色 侧链受苯环影响，易被氧化 A. A B. B C. C D. D 12. 室温下：，，，。实验室进行多组实验测定某些酸、碱、盐性质，相关实验记录如下： 实验 实验操作和现象 1 测定溶液的pH约为8 2 测定HCN与NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH>7 3 向NaClO溶液中通入少量的，测得pH降低 4 向溶液中加入等体积溶液，产生白色沉淀 下列所得结论正确的是 A. 实验1溶液中存在： B. 由实验2可得 C. 实验3反应的离子方程式： D. 实验4所得上层清液中的 13. 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应如下： 反应I    反应II    压强为101kPa下，在密闭容器中投入1mol 和4mol 在催化剂作用下发生反应。平衡时，转化率、产率及另外2种含氢气体物质的量随温度的变化如图所示。CH4选择性可表示为。下列说法正确的是 A. 反应I的、反应II的 B. 图中曲线②、曲线④分别表示平衡时物质的量、转化率随温度的变化 C. 图中P点对应温度下，平衡时CH4选择性88.9% D. 450℃之后，温度升高导致催化剂活性降低，从而导致甲烷平衡产率减小 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 一种从石煤灰渣(主要含V2O5、SiO2、 Al2O3及Fe2O3等)中提取钒的工艺流程如下： 已知：萃取剂(HR)与阳离子的结合能力：Fe3+>>VO2+>>Al3+>Fe2+；萃取VO2+的原理为2HR+ VO2+ VOR2+2H+；“中间盐”中的金属阳离子均为+3价；含V3+的硫酸盐难溶于水；Ksp[Al(OH)3]=4×10-34。 （1）“酸浸”时，钒主要以的形式进入溶液。为提高浸取率，可采取的措施有___________。(任意写出两种) （2）“中间盐”的一种含钒物质为NH4V(SO4)2；“溶解”后，所得溶液中钒主要以VO2+的形式存在。该含钒物质“溶解”时发生反应的离子方程式为___________。 （3）“还原”步骤的主要目的是___________。 （4）“萃取”前，需调节溶液。 ①已知萃取前溶液中c(Al3+)=0.4 mol/L，理论上，为避免产生Al(OH)3沉淀，应调节溶液pH小于___________。 ②实际上，溶液pH也不能过低，其原因是___________。 （5）一种V—Ti固溶体储氢材料经充分储氢后所得晶体的立方晶胞结构如图所示。 ①该晶体中金属原子与非金属原子的个数比为___________。 ②储氢材料的性能常用“体积储氢密度”(1m3储氢材料可释放出的体积)来衡量。一定条件下，50%的氢可从上述晶体中释放出来，且吸放氢引起储氢材料体积的变化可忽略。设NA为阿伏加德罗常数的值，的摩尔体积为22.4L/mol，则该储氢材料的“体积储氢密度”为___________。(用含a、NA的代数式表示) 15. I．聚苯乙烯塑料常用于泡沫塑料、家电外壳等，以甲烷为原料合成聚苯乙烯等产品的一种流程如下(部分产物及反应条件略去)： （1）聚苯乙烯分子中碳原子的杂化方式为___________。中的官能团名称为___________。 （2）反应④化学方程式为___________，该反应的反应类型为___________。 （3）写出符合下列条件的乙苯的同分异构体的结构简式：属于芳香烃且分子中不同化学环境的氢原子数比为6：2：1：1___________。 II．苯乙烯是一种重要化工原料，以苯乙烯为原料可以制备一系列化工产品，流程如下图所示。 （4）写出B的结构简式___________。 （5）实现B→C所需的试剂和条件为___________。 16. 水合肼的制备方法有多种，实验室以、NaOH和尿素为原料制备水合肼，再用水合肼处理铜氨溶液并制得铜粉，其实验过程可表示为： 已知：沸点约118℃，具有强还原性。 （1）“合成水合肼”用如图所示装置。仪器A的名称是___________，三颈烧瓶中反应的离子方程式是___________。 （2）若滴加NaClO与NaOH的混合溶液的速度较快，水合肼的产率会下降，原因是___________。 （3）水合肼(N2H4·H2O)产品含量测定步骤：将1.000g样品配制成100mL溶液，取5mL溶液于锥形瓶中，加入30mL水，再加入适量稀硫酸及NaHCO3固体，用0.1000mol·L-1标准碘溶液滴定至终点，消耗标准碘溶液体积为16.8mL，计算该产品中水合肼的质量分数___________(写出计算过程，结果保留1位小数)。 （4）已知：。铜粉沉淀率与水合肼溶液初始浓度的关系如图所示。请设计由铜氨溶液[主要含有]回收铜粉的实验方案：取一定体积水合肼溶液，___________，静置、过滤、洗涤、干燥。(须使用的试剂：硫酸、NaOH固体、铜氨溶液、蒸馏水) 17. 环氧乙烷(，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。 I．乙烯氧化法制环氧乙烷 （1）一定条件下，乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(CH3CHO，简称AA)的过程中部分物料与能量变化如图所示。 ①中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为___________kJ/mol。 ②由EO(g)生成AA(g)的热化学方程式为___________。 （2）一定条件下，用Ag作催化剂，氧气直接氧化乙烯制环氧乙烷 主反应：2CH2=CH2(g)+O2(g)=2EO(g) ΔH=-2138kJ/mol 副反应：C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1323kJ/mol 主反应的各基元反应如下： 慢 快 ①增大乙烯浓度___________(填“能”或“不能”)显著提高的生成速率，原因是___________。 ②实际生产采用220-260℃的可能原因是___________。 II．电化学合成环氧乙烷 科学家利用CO2、水合成环氧乙烷，有利于实现碳中和。总反应为：4CO2+4H2O→2+5O2，该过程在两个独立的电解槽中实现，装置如图1所示，在电解槽2中利用氯离子介导制备环氧乙烷，内部结构如图2所示。 （3）电解槽1中阴极的电极反应式为___________。 （4）图2虚线框中发生多个反应，有中间产物HOCH2CH2Cl生成，最终生成环氧乙烷，其反应过程可描述为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$