精品解析：贵州省安顺市第二高级中学2023-2024学年高二上学期期末考试 化学试题

贵州省安顺市第二中学2023-2024学年高二上学期期末考试 化学 试题 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷。草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。 一、单项选择题：本大题共16小题，每小题3分，共48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. 氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取，已知反应： 则的等于 A. B. C. D. 2. 氧化亚氮()是一种强温室气体，且易转换成颗粒污染物。碘蒸气存在能大幅度提高分解速率，反应历程为： 第一步：(快反应) 第二步：(慢反应) 第三步：(快反应) 实验表明，含碘时分解速率方程(k为速率常数)。下列表述正确的是 A. 分解反应中，(含碘)>(无碘) B. 第三步对总反应速率起决定作用 C. 第二步活化能比第三步小 D. 浓度与分解速率无关 3. pH = 1 的两种酸溶液 HA、HB 各 1mL，分别加水稀释到 1000mL，其 pH 与溶液体积(V)的关系如图所示，下列说法不正确的是 A. 物质的量浓度 HA<HB B. 若 1<a<4，则 HA、HB 都是弱酸 C. 同浓度、同体积的 HA、HB 溶液分别加入过量的锌粒，产生的氢气体积后者大 D. 体积相同 pH 均为 1 的 HA、HB 溶液分别滴加同浓度的 NaOH 溶液至中性，前者消耗的 NaOH 少 4. 一种太阳能电池的工作原理如下图所示，电解质为铁氰化钾和亚铁氰化钾的混合溶液。下列说法不正确的是 A. 移向催化剂b B. 催化剂a表面发生的化学反应： C. 在催化剂b表面被氧化 D. 电解质溶液中的和浓度基本保持不变 5. 科学探究是化学学科核心素养之一，下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向Na2SiO3溶液中通入少量NO2 有透明凝胶生成 非金属性：N>Si B 向两支盛有5mL0.1mol·L-1的H2O2溶液的试管中，一支加入2滴0.05mol·L-1的Fe2(SO4)3溶液，另一支加入2滴0.01mol·L-1CuSO4溶液 前者产生气泡较快 催化能力：Fe3+>Cu2+ C 取5mL0.1mol·L-1KI溶液于试管中，加入10mL0.1mol·L-1FeCl3溶液，充分反应后萃取分液，向水层加KSCN溶液 水层溶液变红 KI与FeCl3的反应是可逆反应 D 向足量NaOH溶液中先加入少量MgCl2溶液，充分反应后加入CuCl2溶液 先产生白色沉淀，后产生蓝色沉淀 ： A. A B. B C. C D. D 6. X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，且原子序数依次增大，其中X、Z同主族，Y原子半径是短周期主族元素中最大的，X原子最外层电子数是其核外电子层数的3倍。下列说法正确的是 A. 原子半径： B. Z简单氢化物沸点比X的高 C. X、Y、Z三种元素组成的化合物至少有2种 D. W元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Z 7. 下列有关原子轨道图的说法，错误的是 A. s电子的原子轨道是球形的 B. 能量大小： C. p能级有3个原子轨道，相互垂直，分别以、、表示 D. 2、2、2轨道的能量不相同 8. 如图是人体含量较多元素的质量分数图，下列有关这些元素的说法不正确的是 A. 原子半径：N＜P B. 第一电离能：K＞Ca C. 基态O原子的价层电子轨道表示式 D. 图中的七种元素中有2种元素位于周期表第4周期 9. 下列化学用语描述正确的是 A. HCl电子式： B. 氨气分子中氮原子为sp3杂化 C. 的名称：3－甲基丁烷 D. Cl－Cl的p－pσ键电子云图形： 10. 甲醛是家庭装修常见污染物。一种催化氧化甲醛的反应：HCHO+O2H2O+CO2.下列有关叙述正确的是 A. HCHO分子中σ键和π键的数目之比为2：1 B. HCHO分子中存在分子间氢键 C. H2O是由极性键构成的非极性分子 D. CO2中碳原子的杂化方式为sp 11. 已知：三氧化二磷和五氧化二磷分子中均只有一种化学环境的P原子，下列叙述不正确的是 A. 分子中的原子不共平面 B. 两种分子中原子和O原子共有两种杂化方式 C. 三氧化二磷和五氧化二磷都只表示原子个数比，不表示分子的实际组成 D. 分子中有两种化学环境的原子 12. 过渡金属氮化物具有优良的性能，是当前材料科学研究的热点之一。Fe和N组成一种立方晶胞如图所示，Fe原子和N原子都是紧密接触的刚性小球，Fe原子半径为，N原子半径为。下列说法正确的是 A. 的核外电子填充了12个原子轨道 B. 的空间构型为三角锥形 C. N原子位于Fe原子形成的六面体空隙中 D. 该晶体的空间利用率 13. 几种物质的沸点如图所示。下列推断正确的是 A. D可能为共价晶体，H为分子晶体 B. G可能为离子晶体，A可能为分子晶体 C. G、H一定是分子晶体，E、F一定是金属晶体 D. D可能为共价晶体，B一定是离子晶体 14. W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，可“组合”成一种具有高效催化性能的超分子，其结构如图，W、X、Z分别位于不同周期。下列说法正确的是 A. 氢化物的沸点：Y>X B. 形成的晶体中，一个微粒周围紧邻的微粒数为8个 C. XY分子可作配体，其中X原子提供孤电子对 D. 该超分子具有分子识别的特征，能识别所有碱金属离子 二、非选择题(共58分) 15. 镍氢电池广泛用于油电混合动力汽车，该电池材料的回收利用也成为研究热点。 Ⅰ．某品牌镍氢电池的总反应为，其中，为吸附了氢原子的储氢合金。图为该电池放电时的工作原理示意图。 （1）混合动力车上坡时利用电池放电提供能源。 ①电极B是_____填“正极”或“负极”。 ②正极的电极反应式为_____。 （2）混合动力车下坡时利用动能回收给电池充电，结合化学用语说明此时电极附近的变化(忽略溶液体积变化)：_____。 （3）已知：储氢能力=，若该电池储氢合金的储氢能力为1120，则10cm3储氢合金中的氢完全反应，转移的电子数为_____mol。 Ⅱ．该品牌废旧镍氢电池回收过程中，金属镍的转化过程如图。转化过程中所用和溶液通过电解溶液获得，装置如图2。 （4）图中，电解池的阳极为_____填“C”或“D”。 （5）结合化学用语，说明产生的反应池及其原理：_____。 （6）回收该品牌废旧镍氢电池过程中，在阴极收集到气体标准状况下，理论上最多可回收得到摩尔质量为的质量为_____。 16. 镍及其化合物应用广泛。回答下列问题： （1）基态镍原子价层电子轨道表示式_______。 （2）如图为一种含镍配合物(物质A)及其配体(物质B)。 ①物质A存在的化学键有_______(填序号)。 a.配位键 　　b.氢键　　c.非极性共价键　　d.范德华力 ②物质在一定条件下水解生成邻羟基苯甲醛(其沸点为，而对羟基苯甲醛()的沸点为，导致两种物质沸点相差较大的原因是_______。 （3）某新型超导材料晶体中含有镍、镁、碳3种元素，镁原子和镍原子形成立方晶胞如图所示(碳原子位于体心)。 ①Mg原子周围最近且等距C原子数有_______个。 ②若取碳原子为晶胞顶点，则镍原子位于晶胞的_______位置。 （4）将样品在下煅烧，样品受热过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。 ①固体N的化学式为_______。 ②P→Q的化学方程式为_______。 17. [Co(Ⅱ)Salen]是科学家常用来模拟研究金属蛋白质载氧机理的一种配合物。 已知：①Co2+在溶液中易被氧化为Co3+； ②双水杨醛缩乙二胺与[Co(Ⅱ)Salen]的结构简式分别如下： I.按如图装置进行制备[Co(Ⅱ)Salen] i.先通氮气，再向含有双水杨醛缩乙二胺的乙醇溶液中缓慢滴加醋酸钴溶液，加热、搅拌、回流1h，直至反应完全。 ⅱ.回流结束后，进行一系列操作。 ⅲ.充分冷却后将溶液过滤，洗涤并干燥，得到配合物[Co(Ⅱ)Salen]。 （1）仪器c的名称为_____________。 （2）使用恒压滴液漏斗b的作用是_____________。 （3）若不先通氮气会导致实验失败，其原因为________________。 （4）回流时烧瓶内气雾上升高度不宜超过凝管高度的。若气雾上升过高可采取的操作有___________。 （5）上述操作ⅱ回流结束后，接下来的操作顺序为___________（填序号）。 ①关闭冷凝水 ②停止加热 ③停止通氮气。 （6）双水杨醛缩乙二胺与醋酸钴反应生成[Co(Ⅱ)Salen]的化学方程式为___________。 Ⅱ.按如图装置进行载氧量测定 （7）为尽可能减小测定误差，须先排尽量气管中的气泡，其具体操作是：往量气管内装水至略低于“0”刻度的位置，_____________________________________________________. （8）已知：M[Co(Ⅱ)Salen]=325g·mol-1，[Co(Ⅱ)Salen]在DMF中可吸氧。 载氧量测定结果 序号 [Co(Ⅱ)Salen]样品质量/g 吸氧体积/mL（标况下） 1 m 3.422 2 m 3.383 3 m 3.40 根据上表数据，配合物载氧量n(吸收的O2)：n([Co(Ⅱ)Salen])的计算式为________。 18. 中南大学某课题组研究发现，具有宏观自发极化的钛酸钡()材料能抑制锂硫电池中多硫化物穿梭效应，而穿梭效应会制约锂硫电池的商业价值。以含钛炉渣(主要成分是，含少量、CaO、等)为原料制备的流程如图所示： 已知：该工艺中，部分阳离子沉淀的pH如下表。 阳离子 开始沉淀的pH 0.5 6.3 15 完全沉淀的pH 2.5 8.3 2.8 请回答下列问题： （1）浸渣的主要成分是___________(填化学式)。 （2）“还原”过程中有刺激性气味的气体产生，写出该阶段发生主要反应的离子方程式：___________；若省去“还原”工艺，产生的不良后果是___________。 （3）设计实验检验滤液1中含有：___________。 （4）在实验室“焙烧”时，下列仪器中不需要用到的是___________(填仪器名称)。在空气中“焙烧”时发生反应的化学方程式为___________。 （5）的立方晶系晶胞结构如图所示，A离子的分数坐标为，阿伏加德罗常数的值为。 晶胞中B离子的分数坐标为___________；该晶体的密度为___________(用含a、的代数式表示)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 贵州省安顺市第二中学2023-2024学年高二上学期期末考试 化学 试题 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷。草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。 一、单项选择题：本大题共16小题，每小题3分，共48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. 氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取，已知反应： 则的等于 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】① ② 根据盖斯定律(①-②)÷2得，=，故A正确； 故选：A。 2. 氧化亚氮()是一种强温室气体，且易转换成颗粒污染物。碘蒸气存在能大幅度提高分解速率，反应历程为： 第一步：(快反应) 第二步：(慢反应) 第三步：(快反应) 实验表明，含碘时分解速率方程(k为速率常数)。下列表述正确的是 A. 分解反应中，(含碘)>(无碘) B. 第三步对总反应速率起决定作用 C. 第二步活化能比第三步小 D. 浓度与分解速率无关 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题可知，碘蒸气的存在能大幅度提高N2O的分解速率，v=k•c(N2O)•c0.5(I2)中v与k成正比，则k(含碘)＞k(无碘)，故A正确； B．慢反应对总反应速率起决定作用，所以第二步起决定作用，故B错误； C．第二步反应慢，活化能大，即第二步活化能比第三步大，故C错误； D．根据N2O分解速率方程v=k•c(N2O)•c0.5(I2)， I2浓度与N2O分解速率有关，故D错误； 答案选A。 3. pH = 1 的两种酸溶液 HA、HB 各 1mL，分别加水稀释到 1000mL，其 pH 与溶液体积(V)的关系如图所示，下列说法不正确的是 A. 物质的量浓度 HA<HB B. 若 1<a<4，则 HA、HB 都是弱酸 C. 同浓度、同体积的 HA、HB 溶液分别加入过量的锌粒，产生的氢气体积后者大 D. 体积相同 pH 均为 1 的 HA、HB 溶液分别滴加同浓度的 NaOH 溶液至中性，前者消耗的 NaOH 少 【答案】C 【解析】 【分析】根据图像可知，pH相同的HA、HB各 1mL，分别加水稀释到1000mL，pH变化不同，可判断HB为弱酸。 【详解】A．分析可知，HB为弱酸，pH相同的HA、HB溶液，物质的量浓度HA＜HB，A说法正确； B．HA为强酸时，稀释1000倍，pH=4，若1<a<4，则HA、HB都是弱酸，B说法正确； C．HA、HB溶液分别加入过量的锌粒，产生的氢气体积与酸的物质的量有关，同浓度、同体积的HA、HB溶液分别加入过量的锌粒，酸的物质的量相等，则产生的氢气体积相同，C说法错误； D．体积相同pH均为1的HA、HB溶液中，HB的酸性更弱，则HB的物质的量大于HA，其溶液分别滴加同浓度的NaOH溶液至中性，HA消耗的NaOH少，D说法正确； 答案为C。 4. 一种太阳能电池的工作原理如下图所示，电解质为铁氰化钾和亚铁氰化钾的混合溶液。下列说法不正确的是 A. 移向催化剂b B. 催化剂a表面发生的化学反应： C. 在催化剂b表面被氧化 D. 电解质溶液中的和浓度基本保持不变 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，电子从负极流向正极，则a为负极，b为正极，据此分析解答。 【详解】A．b为正极，则K+移向催化剂b，故A正确； B．a为负极，发生氧化反应，则催化剂a表面发生反应：[Fe(CN)6]4--e-＝[Fe(CN)6]3-，故B正确； C．b上发生还原反应，发生[Fe(CN)6]3-+e-=[Fe(CN)6]4-，[Fe(CN)6]3-在催化剂b表面被还原，故C错误； D．由B．C中的电极反应可知，二者以1:1相互转化，电解质溶液中[Fe(CN)6]3-和[Fe(CN)6]4-浓度基本保持不变，故D正确。 故选：C。 5. 科学探究是化学学科核心素养之一，下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向Na2SiO3溶液中通入少量NO2 有透明凝胶生成 非金属性：N>Si B 向两支盛有5mL0.1mol·L-1的H2O2溶液的试管中，一支加入2滴0.05mol·L-1的Fe2(SO4)3溶液，另一支加入2滴0.01mol·L-1CuSO4溶液 前者产生气泡较快 催化能力：Fe3+>Cu2+ C 取5mL0.1mol·L-1KI溶液于试管中，加入10mL0.1mol·L-1FeCl3溶液，充分反应后萃取分液，向水层加KSCN溶液 水层溶液变红 KI与FeCl3的反应是可逆反应 D 向足量NaOH溶液中先加入少量MgCl2溶液，充分反应后加入CuCl2溶液 先产生白色沉淀，后产生蓝色沉淀 ： A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，反应生成的硝酸与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀能说明硝酸的酸性强于硅酸，从而证明氮元素的非金属性强于硅元素，故A正确； B．硫酸铁溶液和氯化铜溶液中的阴离子和阳离子均不相同，由探究实验的变量唯一化原则可知，向体积相等浓度相等的过氧化氢溶液中分别滴入2滴0.05mol/L硫酸铁溶液和0.01mol/L氯化铜溶液，前者产生气泡较快不能说明铁离子的催化能力强于铜离子，故B错误； C．反应原理：2Fe3++2I-=2Fe2++I2，反应后FeCl3有剩余，取少量反应后溶液于试管中，再滴入几滴KSCN溶液，溶液变红，不能证明KI与FeCl3的反应是可逆反应，故C错误； D．NaOH溶液足量，滴入少量MgCl2溶液和CuCl2溶液，都会产生沉淀，不能比较氢氧化镁和氢氧化铜的Ksp，故D错误； 答案选A。 6. X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，且原子序数依次增大，其中X、Z同主族，Y原子半径是短周期主族元素中最大的，X原子最外层电子数是其核外电子层数的3倍。下列说法正确的是 A. 原子半径： B. Z的简单氢化物沸点比X的高 C. X、Y、Z三种元素组成的化合物至少有2种 D. W元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Z 【答案】C 【解析】 【分析】X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，且原子序数依次递增,Y原子半径是短周期主族元素中最大的，Y为Na元素；X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍，X为第二周期元素O；X、Z同主族，则Z为S；W的原子序数最大，可以知道W为Cl，由上述分析可以知道，X为O，Y为Na，Z为S，W为Cl。 【详解】A．电子层越多，原子半径越大，同周期从左向右原子半径减小，则原子半径：，A错误； B．Z的简单氢化物为H2S，X的简单氢化物为H2O，H2O分子间存在氢键，沸点高于H2S，B错误； C．X、Y、Z三种元素组成的化合物不止2种，如亚硫酸钠、硫酸钠、硫代硫酸钠等，C正确； D．只有W元素最高价氧化物对应水化物的酸性一定强于Z，D错误； 答案选C。 7. 下列有关原子轨道图的说法，错误的是 A. s电子的原子轨道是球形的 B. 能量大小： C. p能级有3个原子轨道，相互垂直，分别以、、表示 D. 2、2、2轨道的能量不相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．s电子的原子轨道是球形的，故A正确； B．同一原子能层越高，s电子云半径越大，电子能量越高，因此能量大小：，故B正确； C．每个p能级都有3个原子轨道，而且它们互相垂直，分别称为、、，故C正确； D．2、2、2轨道的能量是相同的，故D错误； 故选D。 8. 如图是人体含量较多元素的质量分数图，下列有关这些元素的说法不正确的是 A. 原子半径：N＜P B. 第一电离能：K＞Ca C. 基态O原子的价层电子轨道表示式 D. 图中的七种元素中有2种元素位于周期表第4周期 【答案】B 【解析】 【详解】A．N和P为同主族元素，N在P的上方，N的电子层数比P少，则原子半径：N＜P，A正确； B．K和Ca为同周期元素且左右相邻，Ca的4s轨道全充满，原子的能量低，则第一电离能：K＜Ca，B不正确； C．基态O原子的价电子排布式为2s22p4，则价层电子轨道表示式 ，C正确； D．七种元素中，H为第1周期元素，C、N、O为第2周期元素，P为第3周期元素，K、Ca为第4周期元素，则有2种元素位于周期表第4周期，D正确； 故选B。 9. 下列化学用语描述正确的是 A. HCl的电子式： B. 氨气分子中氮原子为sp3杂化 C. 的名称：3－甲基丁烷 D. Cl－Cl的p－pσ键电子云图形： 【答案】B 【解析】 【详解】A．HCl为共价化合物，H、Cl原子间形成共价键，电子式为，A不正确； B．氨气分子中，氮原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，B正确； C．烷烃命名时，从靠近取代基的一端开始编号，则的名称：2－甲基丁烷，C不正确； D．Cl－Cl共价键是由两个Cl原子的3p轨道相互重叠而成，则p－pσ键电子云图形应为对称结构，D不正确； 故选B。 10. 甲醛是家庭装修常见的污染物。一种催化氧化甲醛的反应：HCHO+O2H2O+CO2.下列有关叙述正确的是 A. HCHO分子中σ键和π键的数目之比为2：1 B. HCHO分子中存在分子间氢键 C. H2O是由极性键构成非极性分子 D. CO2中碳原子的杂化方式为sp 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲醛分子中单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，则分子中σ键和π键的数目之比为3：1，故A错误； B．甲醛分子不能形成分子间氢键，故B错误； C．水分子是由极性键构成的极性分子，故C错误； D．二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0，则碳原子的杂化方式为sp杂化，故D正确； 故选D。 11. 已知：三氧化二磷和五氧化二磷分子中均只有一种化学环境的P原子，下列叙述不正确的是 A. 分子中的原子不共平面 B. 两种分子中原子和O原子共有两种杂化方式 C. 三氧化二磷和五氧化二磷都只表示原子个数比，不表示分子的实际组成 D. 分子中有两种化学环境的原子 【答案】B 【解析】 【详解】A．P4为正四面体结构，四个磷处在正四面体的顶点，同一P原子上两个化学键之间的夹角是60°，两个磷之间插入一个氧原子，得到P4O6，P4O6每个磷再连接一个氧原子并形成配位键得到P4O10，4个P原子构成正四面体，不共面，A正确； B．P4O6中的磷原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=3+1=4，氧原子形成两个单键（存在配位键），存在2对孤对电子，所以氧原子也是sp3杂化，B错误； C．三氧化二磷、五氧化二磷只表示原子个数比，这两个名称都未表示分子的实际组成，C正确； D．结合前面选项，分子是由P4O6每个磷再连接一个氧原子并形成配位键得到P4O10，有两种化学环境的原子，D正确； 故选B。 12. 过渡金属氮化物具有优良的性能，是当前材料科学研究的热点之一。Fe和N组成一种立方晶胞如图所示，Fe原子和N原子都是紧密接触的刚性小球，Fe原子半径为，N原子半径为。下列说法正确的是 A. 的核外电子填充了12个原子轨道 B. 的空间构型为三角锥形 C. N原子位于Fe原子形成的六面体空隙中 D. 该晶体的空间利用率 【答案】D 【解析】 【详解】A．的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，核外电子填充了14个原子轨道，故A错误； B．的N原子价层电子对数为3+=3，且不含孤电子对，该离子为平面三角形，故B错误； C．N原子位于Fe原子形成的八面体空隙中，故C错误； D．每个晶胞中含有Fe原子的个数为个，含N原子的个数为，晶胞的棱长为(2a＋2b)cm，所以晶体的空间利用率，，故D正确； 故选D。 13. 几种物质的沸点如图所示。下列推断正确的是 A. D可能为共价晶体，H为分子晶体 B. G可能为离子晶体，A可能为分子晶体 C. G、H一定是分子晶体，E、F一定是金属晶体 D. D可能为共价晶体，B一定是离子晶体 【答案】A 【解析】 【分析】不同类型的晶体熔、沸点高低规律为：原子晶体（共价晶体）＞离子晶体＞分子晶体；金属晶体的熔、沸点有的很高，如钨等，有的则很低，如汞等；据此分析解答。 【详解】A．由题图知，D的沸点最高，D晶体可能是共价晶体，G、H在常温下呈气态，一定是分子晶体，A正确； B．由题图知，G在常温下呈气态，一定是分子晶体，B错误； C．由题图知，E、F的沸点较低，可能为金属晶体或者离子晶体，C错误； D．由题图知，B的沸点较低，可能为金属晶体或者离子晶体，D错误； 故答案选A。 14. W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，可“组合”成一种具有高效催化性能的超分子，其结构如图，W、X、Z分别位于不同周期。下列说法正确的是 A. 氢化物的沸点：Y>X B. 形成的晶体中，一个微粒周围紧邻的微粒数为8个 C. XY分子可作配体，其中X原子提供孤电子对 D. 该超分子具有分子识别的特征，能识别所有碱金属离子 【答案】C 【解析】 【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，且W、X、Z分别位于不同周期，故W、X、Z分别位于第一、二、三周期，根据超分子结构中的成键规则可知W为氢元素，X为碳元素，Y为氧元素，Z为钠元素，据此回答。 【详解】A．氧元素和碳元素的氢化物不止一种，相对分子质量较大的烷烃沸点高，只有简单氢化物的沸点才满足水高与甲烷，A错误； B．二氧化碳晶体属于分子晶体，一个微粒周围紧邻的微粒数为12个，B错误； C．CO分子可作为配体时，碳原子和氧原子均能提供孤电子对，由于碳的电负性比氧的弱，电负性弱的碳原子更易提供孤电子对形成配位键，C正确； D．超分子根据空穴大小适配不同大小的碱金属离子，并不能识别所有的碱金属离子，D错误； 故选C。 二、非选择题(共58分) 15. 镍氢电池广泛用于油电混合动力汽车，该电池材料的回收利用也成为研究热点。 Ⅰ．某品牌镍氢电池的总反应为，其中，为吸附了氢原子的储氢合金。图为该电池放电时的工作原理示意图。 （1）混合动力车上坡时利用电池放电提供能源。 ①电极B是_____填“正极”或“负极”。 ②正极的电极反应式为_____。 （2）混合动力车下坡时利用动能回收给电池充电，结合化学用语说明此时电极附近的变化(忽略溶液体积变化)：_____。 （3）已知：储氢能力=，若该电池储氢合金的储氢能力为1120，则10cm3储氢合金中的氢完全反应，转移的电子数为_____mol。 Ⅱ．该品牌废旧镍氢电池回收过程中，金属镍的转化过程如图。转化过程中所用和溶液通过电解溶液获得，装置如图2。 （4）图中，电解池的阳极为_____填“C”或“D”。 （5）结合化学用语，说明产生的反应池及其原理：_____。 （6）回收该品牌废旧镍氢电池过程中，在阴极收集到气体标准状况下，理论上最多可回收得到摩尔质量为的质量为_____。 【答案】（1） ①. 正极 ②. H2O+NiOOH+e-=Ni(OH)2+OH- （2）充电时M得电子生成MH，电极方程式为：H2O+M+e-=MH+OH-，此时电极A附近的氢氧根浓度增大，pH变大 （3）1 （4）C （5）电极C为该电解池的阳极，H2O在阳极失去电子生成O2，电极方程式为：2H2O-4e-= O2↑+4H+，生成H+，同时通过阴离子交换膜进入甲池，产生H2SO4； （6）27.9 【解析】 【小问1详解】 由电池中电子流向可知，电极A是负极，B为正极； 镍氢电池的总反应为，正极NiOOH得电子发生还原反应，电极方程式为：H2O+NiOOH+e-=Ni(OH)2+OH-。 【小问2详解】 电池充电时A是阴极，由可知，充电时M得电子生成MH，电极方程式为：H2O+M+e-=MH+OH-，此时电极A附近的氢氧根浓度增大，pH变大； 【小问3详解】 由储氢能力=得出：1120==，=100 g/L，10cm3储氢合金中H2的质量为100×10-3L×10g/L=1g，转移电子的物质的量为； 【小问4详解】 电解池中阳离子向阴极移动，由Na+的流向可知，电极D为阴极，电极C为阳极； 【小问5详解】 电极C为该电解池的阳极，H2O在阳极失去电子生成O2，电极方程式为：2H2O-4e-= O2↑+4H+，生成H+，同时通过阴离子交换膜进入甲池，产生H2SO4； 【小问6详解】 电解过程中，H2O在阴极得到电子生成H2，电极方程式为：2H2O+2e-= H2↑+2OH-，在阴极收集到H2的体积为6.72L(标准状况下)，物质的量为，转移电子0.6mol，阳极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，生成0.6molH+，可以生成0.3molH2SO4，0.3molH2SO4与Ni反应得到0.3mol的NiSO4，最终得到0.3molNi(OH)2，质量为0.3mol×93g/mol=27.9g。 16. 镍及其化合物应用广泛。回答下列问题： （1）基态镍原子价层电子轨道表示式_______。 （2）如图为一种含镍配合物(物质A)及其配体(物质B)。 ①物质A存在的化学键有_______(填序号)。 a.配位键 　　b.氢键　　c.非极性共价键　　d.范德华力 ②物质在一定条件下水解生成邻羟基苯甲醛(其沸点为，而对羟基苯甲醛()的沸点为，导致两种物质沸点相差较大的原因是_______。 （3）某新型超导材料晶体中含有镍、镁、碳3种元素，镁原子和镍原子形成立方晶胞如图所示(碳原子位于体心)。 ①Mg原子周围最近且等距的C原子数有_______个。 ②若取碳原子为晶胞顶点，则镍原子位于晶胞的_______位置。 （4）将样品在下煅烧，样品受热过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。 ①固体N的化学式为_______。 ②P→Q化学方程式为_______。 【答案】（1） （2） ①. ac ②. 易形成分子内氢键，易形成分子间氢键，故前者沸点低于后者 （3） ①. 8 ②. 棱心 （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 Ni为28号元素，其价层电子为3d84s2，轨道表示式为； 【小问2详解】 ①物质A中存在Ni-O、Ni-N配位键，同时苯环中存在有非极性共价键，而氢键、范德华力不属于化学键； ②邻羟基苯甲醛的羟基和醛基靠得较近，能够形成分子内氢键，因此其熔点和沸点较低；而对羟基苯甲醛的羟基和醛基之间形成的是分子间氢键，因此需要更高的温度才能使其气化，导致其熔点和沸点较高。； 【小问3详解】 ①在此晶胞中，以Mg原子体心，则C原子位于顶点位置，则C配位数为8。 ②若取碳原子为晶胞顶点，以xyz轴方向进行棱的延伸，则棱边恰好经过镍原子，得到镍原子位于此晶胞的棱心位置； 【小问4详解】 ①根据分解图，当分解为只剩时，质量为15.5g，则得到，根据Ni守恒，可知26.3gNiSO4·nH2O样品也为，有求得n=6；设N的化学式为，根据求得x=4，则N的化学式为； ②再加热，会分解成镍的氧化物和硫的氧化物，在P点时质量为7.5g，设P点时的化学式为，则求得y=1，得到P点的化学式为NiO，由P→Q点时质量在增加，说明加热过程中NiO被空气中的氧气氧化了，设Q点时的化学式为，由求得，Q的化学式为：，得反应方程式为：。 17. [Co(Ⅱ)Salen]是科学家常用来模拟研究金属蛋白质载氧机理的一种配合物。 已知：①Co2+在溶液中易被氧化为Co3+； ②双水杨醛缩乙二胺与[Co(Ⅱ)Salen]的结构简式分别如下： I.按如图装置进行制备[Co(Ⅱ)Salen] i.先通氮气，再向含有双水杨醛缩乙二胺的乙醇溶液中缓慢滴加醋酸钴溶液，加热、搅拌、回流1h，直至反应完全。 ⅱ.回流结束后，进行一系列操作。 ⅲ.充分冷却后将溶液过滤，洗涤并干燥，得到配合物[Co(Ⅱ)Salen]。 （1）仪器c的名称为_____________。 （2）使用恒压滴液漏斗b的作用是_____________。 （3）若不先通氮气会导致实验失败，其原因为________________。 （4）回流时烧瓶内气雾上升高度不宜超过凝管高度的。若气雾上升过高可采取的操作有___________。 （5）上述操作ⅱ回流结束后，接下来的操作顺序为___________（填序号）。 ①关闭冷凝水 ②停止加热 ③停止通氮气。 （6）双水杨醛缩乙二胺与醋酸钴反应生成[Co(Ⅱ)Salen]的化学方程式为___________。 Ⅱ.按如图装置进行载氧量测定 （7）为尽可能减小测定误差，须先排尽量气管中的气泡，其具体操作是：往量气管内装水至略低于“0”刻度的位置，_____________________________________________________. （8）已知：M[Co(Ⅱ)Salen]=325g·mol-1，[Co(Ⅱ)Salen]在DMF中可吸氧。 载氧量测定结果 序号 [Co(Ⅱ)Salen]样品质量/g 吸氧体积/mL（标况下） 1 m 3.422 2 m 3.383 3 m 3.40 根据上表数据，配合物载氧量n(吸收的O2)：n([Co(Ⅱ)Salen])的计算式为________。 【答案】（1）球形冷凝管 （2）平衡气压，使漏斗中的液体顺利流下 （3）Co2+或双水杨醛缩乙二胺会被空气中的氧气氧化 （4）停止加热或增大冷凝水的流速等合理答案 （5）②①③ （6）+(CH3COO)2Co+2CH3COOH （7）上下移动水准调节器 （8）（3.40×10-3×325）：22.4m 【解析】 【小问1详解】 由装置图可知，仪器c名称是球形冷凝管； 【小问2详解】 使用恒压滴液漏斗b的作用是平衡气压，使漏斗中的液体顺利流下； 【小问3详解】 Co2+或双水杨醛缩乙二胺会被空气中的氧气氧化，通入氮气排除装置中的空气，防止其被氧化； 【小问4详解】 气雾上升过高是因为温度过高，故可采取的措施是降低温度或增大冷凝水的流速； 【小问5详解】 回流结束后，应先停止加热，再关闭冷凝水，最后停止通氮气，故顺序为②①③； 小问6详解】 从双水杨醛缩乙二胺与[Co(Ⅱ)Salen]的结构可知，双水杨醛缩乙二胺与醋酸钴反应生成[Co(Ⅱ)Salen]的同时生成醋酸，化学方程式为+(CH3COO)2Co→+2CH3COOH； 【小问7详解】 排尽量气管中的气泡的具体操作是往量气管内装水至略低于“0”刻度的位置，上下移动水准调节器，使量气管液面接近顶端； 【小问8详解】 由三次实验数据可知，标准状况下吸收氧气平均体积为，则，，故n(吸收的O2)：n([Co(Ⅱ)Salen])= （3.40×10-3×325）：22.4m。 18. 中南大学某课题组研究发现，具有宏观自发极化的钛酸钡()材料能抑制锂硫电池中多硫化物穿梭效应，而穿梭效应会制约锂硫电池的商业价值。以含钛炉渣(主要成分是，含少量、CaO、等)为原料制备的流程如图所示： 已知：该工艺中，部分阳离子沉淀pH如下表。 阳离子 开始沉淀的pH 0.5 6.3 1.5 完全沉淀的pH 2.5 8.3 2.8 请回答下列问题： （1）浸渣的主要成分是___________(填化学式)。 （2）“还原”过程中有刺激性气味的气体产生，写出该阶段发生主要反应的离子方程式：___________；若省去“还原”工艺，产生的不良后果是___________。 （3）设计实验检验滤液1中含有：___________。 （4）在实验室“焙烧”时，下列仪器中不需要用到的是___________(填仪器名称)。在空气中“焙烧”时发生反应的化学方程式为___________。 （5）的立方晶系晶胞结构如图所示，A离子的分数坐标为，阿伏加德罗常数的值为。 晶胞中B离子的分数坐标为___________；该晶体的密度为___________(用含a、的代数式表示)。 【答案】（1）SiO2、CaSO4 （2） ①. ②. Fe3+进入产品，产品纯度降低 （3）取少量滤液1于试管中，滴加少量溶液，产生蓝色沉淀，则含有Fe2+ （4） ①. 蒸发皿 ②. （5） ①. (，1，) ②. 【解析】 【分析】含钛炉渣加入硫酸酸浸，SiO2不反应且氧化钙和硫酸生成微溶物硫酸钙得到浸渣，TiO2转化为TiO2+，Fe2O3生成硫酸铁，亚硫酸钠还原硫酸铁，调pH值除去铁元素，加入氯化钡和草酸生成产品BaTiO(C2O4)2•4H2O，再高温分解得到BaTiO3，据此解答。 【小问1详解】 硫酸钙微溶于水，二氧化硅不溶于硫酸，浸渣的主要成分是SiO2、CaSO4。故答案为：SiO2、CaSO4； 【小问2详解】 还原且需过量确保完全反应，“还原”过程中有刺激性气味的气体产生，生成二氧化硫，该阶段发生主要反应的离子方程式：；根据表格中的pH可知，如果不还原，沉钛时也将沉淀一部分，导致产品纯度降低。所以若省去“还原”工艺，产生的不良后果是Fe3+进入产品，产品纯度降低。故答案为：；Fe3+进入产品，产品纯度降低； 【小问3详解】 检验常用溶液，设计实验检验滤液1中含有：取少量滤液1于试管中，滴加少量溶液，产生蓝色沉淀，则含有Fe2+。故答案为：取少量滤液1于试管中，滴加少量溶液，产生蓝色沉淀，则含有Fe2+； 【小问4详解】 在实验室焙烧固体时，需要用到坩埚、坩埚钳、泥三角、三脚架，在实验室“焙烧”时，不需要用到的是蒸发皿。中存在阴离子，该阴离子中的C显＋3价。根据流程可知，灼烧产物为、和，C的化合价升高，中O的化合价降低。在空气中“焙烧”时发生反应的化学方程式为。故答案为：蒸发皿；； 【小问5详解】 由晶胞图可知，晶胞中B离子的分数坐标为(，1，)；晶胞中、、的数目依次为1、1，3个，该晶体的密度，该晶体的密度为故答案为：(，1，)；。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $