湖南省常德市沅澧共同体2024-2025学年高二下学期期中化学试题
2025-05-05
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内容正文:
沅澧共同体2025年上学期高二期中考试(试题卷)
化 学
时量:75分钟 满分:100分 命题单位:常德市二中
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Cu-64
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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.《哪吒2》的爆火出圈,离不开电影中炫酷的特效效果,以下说法中正确的是
A.敖丙使水结成冰,该过程发生化学变化
B.哪吒的混天绫,具有强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水等优点,符合天然纤维的特点
C.结界兽形象源自三星堆青铜大面具,青铜器在地下潮湿区域主要发生析氢腐蚀
D.风火轮熔点高、耐高温、耐磨损,其主体材料可能为共价晶体
2.中国航天梦,步履不停,未来可期。下列说法正确的是
A.首枚液氧甲烷运载火箭成功发射,甲烷是由极性键构成的分子
B.海上发射二十四号C卫星,其太阳能电池板材料的主要成分为
C.建筑上使用的彩色玻璃属于新型无机非金属材料
D.逃逸塔的材料是超高强度钢,其强度、熔点均高于纯铁
3.下列生活中的物质与其有效成分的化学式、用途的对应关系中,不正确的是
选项
A
B
C
D
生活中的物质
小苏打
食盐
复方氢氧化铝片
漂白粉
有效成分的化学式
Na2CO3
NaCl
Al(OH)3
Ca(ClO)2
用途
做发酵粉
做调味品
做抗酸药
做消毒剂
A.A B.B C.C D.D
4.下列反应的离子方程式正确的是
A.将稀硫酸滴在铜片上:Cu+2H+== Cu2++H2↑
B.稀盐酸滴在石灰石上:CaCO3+2H+=Ca2++H2CO3
C.向NH4HCO3溶液中加入过量的NaOH溶液并加热:+OH- NH3↑+H2O
D.铜与稀硝酸反应:3Cu+8H++2== 3Cu2++2NO↑+4H2O
5.下列化学用语表示正确的是
A. 过程中能形成发射光谱
B.含有45个中子的硒原子:
C.的VSEPR模型:
D.基态磷原子的轨道表示式:
6.按如图所示实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。
相关步骤所用到的装置或仪器错误的是
A.步骤(1)—过滤装置
B.步骤(2)-分液漏斗
C.步骤(3)—坩埚
D.步骤(4)—冷凝管
7.科学家发现,一定条件下可把青蒿素转化为双氢青蒿素。下列说法不正确的是
A.青蒿素在一定条件下能发生取代反应
B.青蒿素含有羰基和醚键
C.青蒿素分子存在手性碳原子
D.青蒿素转化为双氢青蒿素时,π键发生断裂
8.已知有机化合物A只含有C、H、O三种元素,使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定,相关结果如下:
下列有关说法正确的是
A.图甲为质谱图,图丙为红外光谱图
B.图乙表明该有机化合物的相对分子质量为31
C.由图甲可知该有机物分子中有2种不同的氢原子,且个数比为
D.有机化合物A的结构简式为
9.某烷烃的结构简式如图,其系统命名正确的是
A.2,3,3-三甲基戊烷
B.3,3,4-三甲基戊烷
C.2,3-二甲基-2-乙基丁烷
D.2,3-二甲基-3-乙基丁烷
10.某有机物的结构简式如图所示,下列关于该有机物的叙述不正确的是
A.最多有10个碳原子共平面
B.该有机物的分子式为C12H10Cl
C.该有机物苯环上的一个H被Cl取代,有3种结构(不考虑立体异构)
D.该有机物能与发生反应,最多消耗的物质的量为
11.下列实验装置正确且能达到相应实验目的的是
A.装置甲可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物 B.用装置乙制备Fe(OH)3胶体
C.装置丙可用于制取氨气 D.用装置丁配制溶液
12.元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2,元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子,X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。下列说法不正确的是
A.X位于元素周期表第四周期第IIB族
B.Y的基态原子的核外电子有16种运动状态
C.该晶体中X粒子与Y粒子的个数之比为1∶1
D.该晶体中每个X粒子周围与它最近且等距离的X粒子有4个
13.氢还原辉钼矿并用碳酸钠作固硫剂的原理为MoS2(s)+ 4H2(g) + 2Na2CO3(s)Mo(s)+ 2CO(g)+ 4H2O(g) + 2Na2S(s) H。平衡时的有关变化曲线如图。下列说法正确的是
A.该反应ΔH < 0
B.粉碎矿物和增大压强都有利于辉钼矿的还原
C.图2中T1对应图1中的温度为1300℃
D.若图1中A点对应温度下体系压强为10 MPa,则H2O(g)的分压为5 MPa(分压总压×物质的量分数)
14.常温下,往足量草酸钙固体与水的混合体系中加或调节时溶质各微粒浓度(M代表)随变化曲线如图所示,其中,虚线④代表的曲线。已知。下列有关说法正确的是
A.②代表的曲线
B.时,c(Cl-)+c()+2c()=2c(Ca2+)
C.C点时,c()+2c(H2C2O4)=c(Ca2+)
D.用钙离子处理含草酸根离子的废水,应控制大于11
二、非选择题(本题共4小题,每空2分,共58分)
15.(14分)1810年,英国化学家戴维以大量事实为依据,确认黄绿色气体是一种新元素组成的单质—氯气。某化学兴趣小组同学利用如图所示的装置制备干燥的氯气并对氯气的性质进行探究。
(1)仪器b的名称为 ;整套实验装置存在一处明显的不足,请指出:
。
(2)仪器a中发生反应的离子方程式为
;根据氯气的性质,装置D中的收集装置可以选择 (填序号)。
(3)下列关于该实验的说法不正确的是 (填选项字母)。
A.将仪器b中液体换为稀盐酸,同样可以产生氯气
B.装置C中试剂是浓硫酸,目的是干燥氯气
C.装置E中红色布条不褪色,装置F中红色布条褪色证明氯气具有漂白性
(4)实验室还可用等物质的量的Cl2与Na2CO3的水溶液反应制取Cl2O,同时生成NaHCO3和NaCl,反应的化学方程式为 。
(5)已知氯气和Ca(OH)2溶液在一定温度下能同时发生如下反应:
2Cl2 + 2Ca(OH)2== CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
6Cl2 + 6Ca(OH)2== 5 CaCl2 + Ca(ClO3)2 + 6H2O
某温度下,将氯气通入Ca(OH)2溶液中,反应得到CaCl2、Ca(ClO)2和Ca(ClO3)2的混合溶液,经测定ClO-与 的个数比为2:3,则氯气与氢氧化钙反应时,被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数比为 。
16.(16分)金属铟(49In)广泛应用于生产液晶显示器和平板屏幕,以闪锌矿(主要成分是ZnS,还有In、Fe、Co、Cl等元素)为原料生产Zn并提取铟,工艺流程如图所示。回答下列问题:
已知:i.CuCl难溶于水,不溶于稀酸。 ii.常温下Ksp数据如下:
物质
In(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Ksp
1.4×10—33
8.0×10—16
4.0×10—38
(1)铟属于元素周期表中 区元素(填“s”或“p”),“焙烧”时还产生难溶于H2SO4的ZnFe2O4和In2(Fe2O4)3,其中In2(Fe2O4)3中In的化合价为 ,H2SO4中的VSEPR模型名称为 (用文字描述)。
(2)上清液中钴以Co2+存在,“除钴”时Na2S2O8作 (填
“氧化剂”或“还原剂”);“脱氯”时发生反应Cu2++Cu+2Cl-== 2CuCl,脱氯率与时间关系如右图所示,最适宜的反应时间为 h,上述流程可循环利用的物质除铜外还有
(填化学式,任填一种均可)。
(3)写出酸性条件下SO2还原In2(Fe2O4)3得到In3+和Fe2+的离子方程式 。
(4)要水解得到In(OH)3,需先将ZnFe2O4和In2(Fe2O4)3中的Fe“还原”为+2价,原因是
。
17.(14分)我国科学家成功实现甲烷在催化剂及无氧条件下,一步高效生产乙烯、芳香烃和氢气等化学品,为天然气化工开发了一条革命性技术。以甲烷为原料合成部分化工产品的流程如下(部分反应条件已略去),回答下列问题:
已知①R-NO2R-NH2
②
③苯环上原有的取代基对新导入苯环上的取代基的位置有一定的影响:第一类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的邻位和对位,如-OH、-CH3(或烃基)、-Cl等;第二类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的间位,如-NO2、-SO3H等。
(1)乙烯分子中碳碳键的键能σ键 π键(填“>”“<”或“=”),乙烯的最简式为 。
(2)反应②的化学反应类型为 。
(3)聚苯乙烯的结构简式为 。
(4)写出反应⑤的化学方程式 。
(5)乙苯( )有多种同分异构体,其中一种同分异构体中不同化学环境的氢原子数目比为6∶2∶1∶1,该同分异构体的名称为 。C2H5
(6)写出以苯为原料合成 路线流程图(无机试剂、两个碳以下的有机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干) 。
18.(14分)当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点,因此碳的利用、捕集和减排成了研究的重点。
(1)目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原,所涉及的反应方程式为:
反应I: CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=-164.9 kJ·mol—1
反应II:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol—1
则CH4(g)和H2O(g)重整生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为:
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH= kJ/mol。
(2)将CO2和H2按体积比1∶4混合(n总= 5 mol),匀速通入装有Ru/TiO2催化剂的反应容器中发生反应I和反应II。反应相同时间,CO2的转化率、CH4和CO选择性(选择性:转化的CO2中生成CH4或CO的百分比)随温度变化曲线分别如图所示。
①a点的正反应速率和逆反应速率的大小关系为υ正(a) υ逆(a)(填“>”“<”或“=”)。
②Ru/TiO2催化剂在较低温度主要选择 (填“反应I”或“反应II”)。
③350℃~400℃温度区间,CO2转化率呈现减小的变化趋势,其原因是
。
④350℃时,反应达到平衡时容器体积为5 L,求该温度下反应I的平衡常数K= L2·mol—2。
(3)常温下,也可用NaOH溶液作CO2的捕捉剂。经测定某次捕捉所得溶液中,Na和C两种元素物质的量比值为5∶2,则所得溶液中溶质成分为
(填化学式,不考虑盐的水解)。
(4)Na−CO2电池可以实现对CO2的利用,该类电池放电的反应方程式为:4Na+3CO2== 2Na2CO3+C。其工作原理如图所示,请写出正极的电极反应方程式 。
高二化学试题卷 第1 页 共6页
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$$沅澧共同体 2025 年上学期高二期中考试(参考答案)
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 N-14 O-16 Cl-35.5 Cu-64
一、选择题:本题共 14小题,每小题 3分,共 42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。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A A D C C B D A B
题号 11 12 13 14
答案 A D C B
二、非选择题(本题共 4小题,共 58分,每空 2分)。
15.(14分) (1) 分液漏斗 缺少尾气处理装置(合理即可)
(2) MnO2+4H++2Cl-=====
加热
Mn2++Cl2↑+2H2O ③ (3)AC
(4) 2Cl2+2Na2CO3+H2O==2NaHCO3+2NaCl+Cl2O (5) 17∶5
16.(16分) (1) p +3 正四面体形
(2)氧化剂 1.5 H2SO4、SO2(任填一种均可)
(3)3SO2+ In2(Fe2O4)3+ 12H+==2In3++ 6Fe2++ 3SO2-4 + 6H2O
(4)Fe(OH)3的 Ksp小于 In(OH)3,将 Fe 由+3价还原为 Fe2+,可以在调节 pH时,In3+沉淀析
出而 Fe2+仍留在溶液中而分离(合理即可)
17.(14分) (1)> CH2 (2)加成反应 (3) (4) +Br2 3FeBr +HBr
(5) 间二甲苯(或 1,3-二甲苯)
(6) 浓硝酸浓硫酸
3
3
CH Cl
AlCl
Fe
HCl
18.(14分) (1)+206.1 (2)①> ②反应 I ③350℃~400℃温度区间,化学反应已达到平衡,
且主要发生反应 I,而反应 I是放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,CO2转化率
减小 ④ 625 (3) NaOH、Na2CO3 (4)3CO2+4Na++4e-==C+2Na2CO3
1.【答案】D
【详解】A.水结成冰没有新物质生成,发生物理变化,A项错误;
B.混天绫属于合成纤维,合成纤维具有强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水等优点,B项错
误;
C.铜的活泼性不如 H+,难以自发发生析氢腐蚀,因而铜绿主要是发生吸氧腐蚀的结果,C
项错误;
D.共价晶体是原子间通过共价键形成的空间网状结构,熔沸点高,硬度大,一般耐高温、
耐磨损,D项正确;
答案选 D。
2.【答案】A
【详解】A.甲烷分子中含有 C-H键属于极性键,是由极性键构成的分子,A正确;
B.太阳能电池板材料的主要成分为 Si,B错误;
C.彩色玻璃呈现不同的颜色主要是因为加了一些金属氧化物或盐,属于传统无机非金属材
料,C错误;
D.超高强度钢属于合金,其熔点低于纯铁,D错误;
故选 A。
3.【答案】A
【详解】A.小苏打的主要成分为碳酸氢钠,不是碳酸钠,故 A错误;
B.食盐的主要成分是氯化钠,有咸味,可做调味品,故 B正确;
C.氢氧化铝难溶于水,能够和盐酸反应,可以做抗酸药,故 C正确;
D.漂白粉的有效成分为 Ca(ClO)2,具有强氧化性,可做消毒剂,故 D正确;
故选 A。
4.【答案】D
【详解】A.稀硫酸与铜不反应,A错误;
B.稀盐酸滴在石灰石上的离子反应方程式为 + 2+3 2 2CaCO +2H Ca +H O+CO = ,B错误;
C.向 4 3NH HCO 溶液中加入过量的NaOH溶液并加热,反应生成碳酸钠、氨气和水:NH
+HCO +2OH- =====
加热
NH3↑+2H2O+CO ,C错误;
D.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮和水,离子方程式为:
2
3 23Cu 2NO 8H 3Cu 2NO 4H O
,D正确;
故选 D。
5.【答案】C
【详解】A.已知同一能级的不同轨道的能量相同,故 1s22s22p�1 → 1s22s22p�1过程中没有电
子跃迁,不能形成发射光谱,A 错误;
B.含有 45 个中子的硒原子: 34
79Se
,B 错误;,B 错误;
C.已知 NH3分子中中心原子 N 周围的价层电子对数为:3+
1
2
(5 − 3×1)=4,有一对孤电子对,
2
3
3
4
故 NH3的 VSEPR 模型: ,C 正确;
D.根据洪特规则可知,基态磷原子的轨道表示式为:
,D错误;
故答案为:C。
6.【答案】C
【详解】A.滤液与不溶物是用过滤的方法分离的,选项 A正确;
B.分离水层与有机层,需要分液漏斗,选项 B正确;
C.溶液蒸发结晶应用蒸发皿,选项 C错误;
D.用蒸馏的方法从有机层溶液中蒸出甲苯,需要用到冷凝管,选项 D正确。
答案选 C。
7.【答案】B
【详解】A.青蒿素分子能发生取代反应,A正确;
B.根据结构可知,青蒿素含有酯基、醚键和过氧基,B错误;
C.青蒿素分子存在手性碳原子 ,C正确;
D.根据分析可知,青蒿素转化为双氢青蒿素属于羰基的加成反应,π键发生断裂,D正确;
故选 B。
8.【答案】D
【详解】A.图甲为核磁共振氢谱图,表明氢原子种类及其数目比,图丙为红外光谱图,表
明分子中化学键或官能团特征,A错误;
B.图乙为质谱图,表明该有机化合物的相对分子质量为 46,B错误;
C.由图甲可知该有机物分子中有 3种不同的氢原子,且个数比为 3: 2: 1,C错误;
D.该有机化合物的相对分子质量为 46,含有O-H键,有 3种不同的氢原子,且个数比为 3: 2: 1,
可知 A的结构简式为CH3CH2OH,D正确;
故选 D。
9.【答案】A
【详解】该烷烃最长碳链为 5个碳原子,右端离支链最近,从右端开始编号,故命名为 2,
3,3-三甲基戊烷,A正确;
故答案为 A。
10.【答案】B
【详解】A. 苯环上 6个 C共面、对位四原子共直线,碳碳双键及相连的饱和 C共面,余
下的 3个 C中有 1个 C可以通过旋转后在苯环和双键平面上,所以最多有 10个碳原子共面,
A正确;
B. 该有机物的分子式应为 C12H15Cl,B错误;
C. 该有机物苯环上的一个 H被 Cl取代,有邻、间、对 3种结构,C正确;
D.1 mol该有机物含有 1mol苯环需 3molH2,1mol碳碳双键需 1molH2,最多消耗H2 4 mol,
D正确;
故选 B。
11.【答案】A
【详解】A.铜丝伸入浓硫酸中加热生成二氧化硫,二氧化硫能使品红溶液褪色,有毒的二
氧化硫使用氢氧化钠溶液吸收,能用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物,A 项正确;
B.FeCl3溶液和 NaOH 溶液生成氢氧化铁沉淀,得不到氢氧化铁胶体;制取 3Fe OH 红褐色
胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至溶液变红褐色,B 项错误;
C.加热固体时,试管口应略向下倾斜,C 项错误;
D.不能在容量瓶中直接溶解固体,应先在烧杯中溶解、稀释后再转移至容量瓶,D 项错误;
故选 A。
12.【答案】D
【分析】元素 X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为 2,
基态 X原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s2,则 X为 Zn 元素;元素 Y基态原子
的 3p轨道上有 4个电子,其核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4,则 Y为 S元素,以此分析
解答。
【详解】A.X为 Zn元素,价层电子排布式为 3d104s2,位于元素周期表第四周期第ⅡB族,
故 A正确;
B.Y为 S元素,核外有 16个电子,有 16种运动状态,故 B正确;
C.该晶胞中,Zn粒子位于顶点和面心,个数为 8×1
8
+6×1
2
=4,S粒子位于体内,个数为 4,
Zn粒子与 S粒子个数之比为 4∶4=1∶1,故 C正确;
D.该晶体中位于顶点的 Zn粒子周围与它最近且等距离的 X粒子位于面心,顶点的 Zn粒
子为 12个面共有,与它最近且等距离的 X粒子有 12个,故 D错误;
故选:D。
13.【答案】C
【详解】A.由图 1可知随着温度升高,平衡时氢气浓度减小,即正向移动,所以正反应是
吸热反应ΔH>0,A错误;
B.该反应是气体分子数增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向进行,不利于反应向右进
行,故 B错误;
C.根据图像 1,1300℃时该反应的平衡常数 K=c
2(CO)c4(H2O)
c4(H2)
= 1
2×2.04
2.04
=1,根据图 2可知,T1℃
是正逆化学平衡常数相等,即此时平衡常数为 1,故 C正确;
D.A点各组分的浓度之和为 5mol/L,在同一容器中,压强之比等于物质的量之比,也等于
浓度之比,所以 A点对应温度下体系压强为 10MPa 时,H2O(g)的分压为 4MPa,故 D错误;
答案为 C。
14.【答案】B
【分析】由图像可知,当 pH较小时,H+浓度大,H2C2O4浓度更大,随 pH增大,H2C2O4
浓度减小,HC2O4−浓度也减小,C2O42−浓度增大,但是 H2C2O4浓度减小更快,故①代表C2O42−
的曲线,②代表 H2C2O4的曲线,③代表HC2O4−的曲线,据此分析结果解答;
【详解】A.由分析知,②代表 H2C2O4的曲线,故 A错误;
B.草酸钙饱和溶液呈碱性,不是加 NaOH溶液使之呈中性,应加盐酸,即 pH=7时溶液中
无 Na+,有 Cl-,溶液 pH=7时,c(H+)=c(OH-),根据溶液中电荷守恒
c(OH-)+c(Cl-)+c(HC2O4−)+2c(C2O42−)=c(H+)+2c(Ca2+),结合 c(H+)=c(OH-)可得
c(Cl-)+c(HC2O4−)+2c(C2O42−)=2c(Ca2+),故 B正确;
C.C点是①③交点,故 c(C2O42−)=c(HC2O4−),由物料守恒可得
c(Ca2+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4−)+c(C2O42−),故可得 c(Ca2+)=c(H2C2O4)+2c(C2O42−),此时草酸浓
度和两种酸根离子浓度不等,显然选项所给等式错误,故 C错误;
D.由图可知,用钙离子处理草酸根离子废水,应控制溶液 pH大约在 5~11区间内,pH过
小溶液草酸钙可能会溶解,草酸根更多以草酸和草酸氢根存在,pH过高草酸钙会转化成生
成 Ca(OH)2,故 D错误;
故本题选 B。
15.(1) 分液漏斗 在装置 F后连接盛有 NaOH溶液的尾气吸收装置
(2) MnO2+4H++2Cl-=====
加热
Mn2++Cl2↑+2H2O ③ (3)AC
(4)2Cl2+2Na2CO3+H2O==2NaHCO3+2NaCl+Cl2O (5) 17:5
【分析】根据装置图可知装置 A为制备 2Cl 的装置,由于浓盐酸HCl具有挥发性,故制备得
到的 2Cl 中混有 HCl和水蒸气,利用饱和食盐水除去 2Cl 中混有的 HCl,装置 C中盛放浓硫
酸,可干燥 2Cl ,D处可放置空试剂瓶收集 2Cl ,利用干燥和潮湿的红色布条检验 2Cl 的性质。
15【详解】(1)由实验装置图可知仪器 b的名称为分液漏斗;由装置图可知,检验完 2Cl 的
性质后还缺少尾气吸收装置,故存在的不足为缺少尾气处理装置;
(2)装置 A为制备 2Cl 的装置,仪器 a中利用二氧化锰与浓盐酸加热制备 2Cl ,发生反应的
离子方程式为MnO2+4H++2Cl-
Δ
Mn2++Cl2↑+2H2O, 氯气的密度大于空气,D处可用向
上排空气法收集 2Cl ,导管应长进短出,故选择图③;
(3)A.将 b中液体换为稀盐酸,稀盐酸与二氧化锰不发生反应,不能生成 2Cl ,A项错误;
B.装置 C中盛放浓硫酸,可干燥 2Cl ,B项正确;
C.干燥的 2Cl 不具有漂白性,潮湿的 2Cl 中因含有次氯酸而具有漂白性,故 E中红色布条不
褪色,F中红色布条褪色,证明氯气不具有漂白性,C项错误;
答案选 AC;
(4)实验室还可用等物质的量的 2Cl 与 2 3Na CO 的水溶液反应制取 2Cl O,同时生成 3NaHCO
和 NaCl,反应方程式为 2 2 3 223+2 +H O=2 H +22Cl Na CO Na CO NaCl+Cl O
(5)某温度下,将氯气通入 2Ca(OH) 溶液中,反应得到 2CaCl 、 2Ca(ClO) 和 3 2Ca ClO 的
混合溶液,该反应中,氯气转变为 2Ca(ClO) 和 3 2Ca ClO 时氯元素化合价升高,故氧化产物
为 2Ca(ClO) 和 3 2Ca ClO ;经测定ClO与 3ClO的个数比为 2∶3,设ClO与 3ClO的个数分
别为 2a、3a,氯化钙为还原产物,按得失电子守恒,转移电子为 2 1 5 3 17a a a ,则生
成氯离子为 17a,所以氯气与氢氧化钙反应时,被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数比
为 17:5。
16.(1) p +3 正四面体形
(2) 氧化剂 1.5h H2SO4、SO2
(3) 12H++3SO2+In2(Fe2O4)3=2 In3++6 Fe2++3 24SO
+6H2O Fe(OH)3的 Ksp小于
In(OH)3,将 Fe 由+3价还原为 Fe2+,可以在调节 pH时,In3+沉淀析出而 Fe2+仍留在溶液中
而分离
16.【分析】闪锌矿(主要成分是 ZnS,还有 In、Fe、Co、Cl等元素)焙烧产生气体和焙烧产
物,焙烧产物用 H SO “溶浸”得到上 清液和浸渣,上清液中用 2 2 8Na S O “除钴”得到 2Co OH ,
然后加入铜渣“脱氯”得到CuCl,接着加入 Zn将 Cu 转化成 Cu而除去,最后电解 4ZnSO 溶
液得到 Zn;浸渣用 2SO 还原的产物水解得到 3In OH 。
16.【详解】(1)①铟元素为 49 号元素,位于周期表中第五周期第 IIIA 族,根据铟在周期表
中的位置,它属于 p 区元素。
② 32 2 4In Fe O 中 Fe、O元素的化合价分别为+3、-2价,根据化合物中元素的正负化合价代
数和为 0,In元素的化合价为 +3价;
③ 2 4H SO 中
2-
4SO 中心 S原子的价层电子对数=
6+2-4 24+ =4
2
,无孤电子对,杂化轨道模型
为正四面体。
(2)①上清液中钴以 Co 存在,“除钴”时加入 2 2 8Na S O 将 2+Co 转化成 2Co OH ,Co元素的
化合价升高,则 2 2 8Na S O 被还原、 作氧化剂;
②从脱氯率与时间关系图可知,最适宜反应时间为 1.5h,此时脱氯率最高;
③“脱氯”反应生成CuCl,“除铜”时CuCl又转化为 Cu, 2SO 参与还原步骤后又可通过焙烧步
骤生成,电解 4ZnSO 溶液得到 Zn,同时生成 2 4H SO 和 2O 所以可循环利用的物质除铜外还有
2SO 和 2 4H SO 。
(3)①酸性条件下 2SO 还原 32 2 4In Fe O 得到 3+In 和 2+Fe , 2SO 被氧化为 2-4SO ,根据得失电
子守恒、电荷守恒和原子守恒,离子方程式为:
+ 3+ 2+ 2-
2 2 2 4 3 4 212H +3SO +In (Fe O ) =2In +6Fe +3SO +6H O ;
②要水解得到 3In OH ,需先将 2 4ZnFe O 和 3 4In Fe O 中的 Fe还原为+2价,因为 3Fe OH 的
spK 小于 3In OH ,将 Fe由 3+Fe 还原为 2+Fe ,可以在调节 pH时, 3+In 沉淀析出而 2+Fe 仍留
在溶液中而分离。
17.【详解】(1)乙烯碳碳双键中有 1σ键和 1 个π键,σ键为 p 轨道头碰头,重叠程度大,π
键为 p 轨道肩并肩,重叠程度小,所以σ键键能大于π键。乙烯分子的最简式为 CH2;
(2)反应②为乙烯与苯的加成反应。
(3)
乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯,聚苯乙烯的结构简式为 。
(4)
反应⑤为苯与液溴在溴化铁的催化作用下生成溴苯和 HBr,化学方程式为
+Br2 3FeBr +HBr。
(5)
乙苯有多种同分异构体,其中一种同分异构体中不同化学环境的氢原子数目比 6∶2∶1∶1,
该同分异构体的结构简式为 ,名称为间二甲苯或 1,3-二甲基苯。
(6)
苯与浓硝酸在浓硫酸的催化作用下生成 ,根据已知信息②③可知,
与一氯甲烷在 AlCl3的作用下生成 ,根据已知信息①可知,
与 HCl在 Fe 的作用下生成 ,则合成路线流程如下图:
浓硝酸
浓硫酸
3
3
CH Cl
AlCl
Fe
HCl
。
18.(1)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.1kJ·mol-1
(2)①> ②反应 I ③350℃~400℃温度区间,化学反应已达到平衡,且主要发生反应 I,
而反应 I是放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,CO2转化率减小 ④625
(3) NaOH、Na2CO3 (4)3CO2+4Na++4e-=C+2Na2CO3
18【详解】(1)CH4与 H2O反应的方程式为 CH4+H2OCO+3H2,根据盖斯定律由:反
应Ⅱ-反应Ⅰ,ΔH2-ΔH1=+206.1kJ·mol-1,热化学反应方程式为 CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.1kJ·mol-1;故答案为+206.1;
(2)①根据图像可知,400℃之前,CH4的选择性为 100%,即 400℃之前,发生反应Ⅰ,反
应Ⅰ为放热反应,根据温度与 CO2转化率的关系图可知,350℃时达到平衡,350℃之前 CO2
的转化率增大,说明反应达到平衡,即 v 正(a)>v逆(a);故答案为>;
②根据题中图像可知,低温下,CH4的选择性为 100%,即该催化剂在较低温度主要选择反
应 I;故答案为反应 I;
③根据上述分析,350℃反应 I达到平衡,350℃~400℃温度区间,化学反应已达到平衡,
且主要发生反应 I,而反应 I是放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,CO2转化率减
小;故答案为 350℃~400℃温度区间,化学反应已达到平衡,且主要发生反应 I,而反应 I
是放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,CO2转化率减小;
④350℃时发生反应 I,CH4的选择性为 100%,转化成 CO2的物质的量为 1mol×80%=0.8mol,
同时消耗 H2的物质的量为 3.2mol,生成甲烷的物质的量为 0.8mol,水蒸气的物质的量为
1.6mol,反应 I的平衡常数为
2
4
0.8mol 1.6mol
( )
5L 5L
(1-0.8)mol (4-3.2)mol
[ ]
5L 5L
=625;故答案为 625;
(3)CO2通入 NaOH 溶液中依次发生反应 2 2 3 22NaOH+CO Na CO +H= O,
2 3 2 2 3Na CO +CO +H O=2NaHCO ,则 CO2与过量 NaOH 溶液反应的方程式为
2 2 3 22NaOH+CO Na CO +H= O,过量 CO2与 NaOH溶液反应的方程式为 2 3NaOH+CO =NaHCO ,
Na和 C两种元素物质的量比值为 5:2时,NaOH过量,发生反应 2 2 3 22NaOH+CO Na CO +H= O,
则所得溶液中溶质成分为 NaOH、Na2CO3。
(4)根据原电池工作原理,正极上得到电子,电解质溶液为 NaClO4-四甘醇二甲醚,因此
正极反应式为 3CO2+4Na++4e-=C+2Na2CO3;故答案为 3CO2+4Na++4e-=C+2Na2CO3。
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