精品解析：湖南省三新协作体G10/H11联盟大联考2024-2025学年高二下学期4月期中考试 化学试题

2025年4月高二期中联考 化学试题 (本试卷共8页，18题，考试用时75分钟，全卷满分100分) 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号写在试题卷和答题卡上，并将准考证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铅笔把答题卡上相应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，将答题卡上交。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Mg-24 K-39 Ca-40 Cr-52 Fe-56 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，只有项是符合题目要求的。 1. 化学和生活、科技、社会发展息息相关。下列说法错误的是 A. 硬铝密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机的理想材料 B. “三元催化器”将汽车尾气中NO和CO转化为N2和CO2，有利于实现碳中和 C. “可燃冰”主要成分是甲烷水合物，被认为是21世纪高效清洁能源 D. 葡萄糖在酶的催化下可以转变为乙醇，这个转化被利用于生物质生产燃料乙醇 2. 下列化学用语表示正确的是 A. 三氧化硫的分子空间结构为 B. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键 C. 反-2-丁烯的结构简式为 D. HF分子中σ键的电子云轮廓图： 3. 物质的结构决定其性质。下列实例与解释不符的是 选项 实例 解释 A 三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka 电负性：F>Cl B 冰的密度小于水 冰中水分子间的氢键具有方向性和饱和性，降低了水分子的空间利用率 C 冠醚12-冠-4能够与Li+形成超分子，而不能与K+形成超分子 该冠醚空腔直径与Li+直径相当，与K+的直径不匹配 D 键角：CH4>NH3 中心原子杂化方式不同 A. A B. B C. C D. D 4. 下列反应的离子方程式表达正确的是 A. 饱和Na2CO3溶液处理锅炉水垢：CaSO4(s)+(aq)=CaCO3(s)+(aq) B CuSO4溶液与过量氨水混合：Cu2++2 NH3·H2O =Cu(OH)2↓+2 C. 铜作电极电解硫酸铜溶液：2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+ D. 向H2O2溶液中滴加少量FeCl3：2Fe3++H2O2=O2↑+2H++2Fe2+ 5. 设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法错误的是 A. 81gHCN中含π键的数目为6NA B. 12gC(石墨)中sp2杂化轨道含有的电子数为3NA C. 2molSiO2晶体中含共价键的个数为4NA D. 0.2mol苯甲酸完全燃烧，生成CO2的数目为1.4NA 6. 用下列实验装置进行相应实验，其中装置正确且能达到实验目的的是 A．提纯苯甲酸(含少量NaCl) B．为装有KMnO4溶液的滴定管排气泡 C．制取无水MgCl2 D．验证SO2的还原性 A. A B. B C. C D. D 7. 已知 、、互为同分异构体，下列说法不正确的是 A. x中所有原子一定处于同一平面 B. y分子中的碳原子存在2种杂化方式 C. z的一氯代物有一种，二氯代物有三种 D. x、y可使氯的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色 8. X、Y、Z、Q、T、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，且分占三个周期。Y和Z基态原子结构皆满足：原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等；Q是地壳中含量最丰富的金属元素；Y与T同主族；W是同周期电负性最大的元素。下列说法错误的是 A. 热稳定性：X2Y>X2T B. 简单离子半径大小：Y>Z>Q C. 电解熔融QW3，可获得Q单质 D. 基态T原子核外电子有9种空间运动状态 9. 下列关于有机实验说法不正确的是 A. 实验室用电石与饱和食盐水制备乙炔，其使用饱和食盐水的作用是加快反应速率 B. 实验室制硝基苯，反应物的添加顺序：先加入浓硝酸，再加浓硫酸，最后滴入苯 C. 要鉴别己烯中是否含有甲苯，应先加足量溴水，然后再加入酸性KMnO4溶液 D. 李比希燃烧法，使用CuO的主要作用是将有机物不完全燃烧产生的CO进一步氧化为CO2 10. 铜的单质及其化合物在社会实践中有着广泛的应用，已知Cu2+能与H2O和NH3形成一种配合阳离子M2+，呈轴向狭长的八面体结构(如下图所示)。根据信息判断下列说法不正确的是 A. 该配合离子中电负性：O>N B. 配合离子M2+的化学式为：[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ C. 在该配合离子中，Cu2+提供空轨道，NH3和H2O给出孤电子对，配位数为6 D. 1mol该配合阳离子中σ键数目为16NA 11. 屠呦呦团队发现青蒿素可以用有机溶剂A提取。使用现代分析仪器对有机物A的分子结构进行测定，经燃烧分析实验测定其碳的质量分数约是64.86%，氢的质量分数约是13.51%，其他仪器测定相关结果如下(提示：图3两组峰的面积比为2：3)。则下列说法错误的是 A. A的分子式为C4H10O B. A不能与Na反应生成H2 C. A的一氯取代物有2种 D. A的同分异构体属于醇类的有5种 12. 我国科学家合成的Cu2P2O7催化剂，可以用于建构Zn-CO2二次电池，装置如下图所示。双极膜中水电离的H+和OH-在电场作用下可以向两极迁移。下列说法不正确的是 A. 放电时，双极膜中OH-向Zn极迁移 B. 放电时，当外电路通过2mol电子时，理论上双极膜中水少18g C. 充电时，阴极反应式：[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH- D. 充电时，若消耗乙醇和乙酸的物质的量之比为2∶1，则理论上生成的锌和CO2的物质的量之比为8∶3 13. 某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞是立方体，棱长为anm(图甲)，当部分K+被Eu2+取代后可获得高性能激光材料(图乙)。下列说法错误的是 A. 图甲中K+配位数为12 B. 图甲表示的晶体的密度为 g/cm3 C. 图乙晶胞中Mg2+分数坐标为(0.5，0.5，0.5) D. 图乙表示的化学式为K2EuMg4F12 14. 一定温度下，HgSO4和NaI的混合溶液中存在下列平衡关系。 ①Hg2+(aq)+I-(aq)HgI+(aq) ②HgI++(aq)+I-(aq)HgI2(aq) ③HgI2(aq)+I-(aq)(aq) ④(aq)+I-(aq)(aq) 平衡常数依次为K1、K2、K3、K4，下图可表示不同c(I-)范围内溶液中主要存在的含汞粒子，已知pI=-lgc(I-)。下列说法正确的是 A. HgI2是强电解质 B. HgI+(aq)+(aq)==2HgI2(ag)的平衡常数数量级为108 C. 当pI=7时，c(HgI2)>c()>c(HgI+) D. 当pI=12.87时，3c(Hg2+)+(H+)+c(Na+)=c()+2c()+c(OH-)+2c() 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 某化工厂以铬铁矿(主要成分为FeCr2O4，含少量Al2O3和SiO2)为原料制备重铬酸钠(Na2Cr2O7)，其主要工艺流程如下： 已知：①焙烧时，铬铁矿转化为Na2CrO4和Fe2O3； ②Na2CrO4在酸性条件下可转化为Na2Cr2O7. （1）焙烧阶段，需加入碳酸钠和通入空气，写出主要反应的化学方程式___________。 （2）常温下，水浸后调节pH，当调节溶液pH至4.0时，(已知Al(OH)3的Ksp=1.3×10-33)，计算此时溶液中Al3+的浓度为___________，“除杂”过程中，滤渣的成分为___________。 （3）酸化步骤中加入硫酸，需控制pH<2，使转化为，请写出Na2CrO4转化为Na2Cr2O7的离子方程式___________。 （4）Na2SO4和Na2Cr2O7的溶解度随温度的变化曲线如图所示，为得到Na2Cr2O7晶体，“系列操作”的具体步骤为：蒸发浓缩、趁热过滤、___________、过滤、洗涤、干燥。 （5）上述流程制取的重铬酸钠样品通常含有一定的杂质，可用以下方法测定其纯度：称取重铬酸钠试样3.0000g配成100mL溶液，取出10.00mL于碘量瓶中，加入适量的稀硫酸和足量碘化钠(已知铬的还原产物为Cr3+)，放于暗处5min，然后加入100mL水，加入几滴淀粉溶液指示剂，用0.2000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定(已知反应：I2+2=2I-+)。 ①判断达到滴定终点的依据是：___________。 ②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液30.00mL，所得产品的中重铬酸钠(Na2Cr2O7)的纯度为___________(保留两位有效数字)。(整个过程中其它杂质不参与反应) 16. “结构决定性质”，我们生活的环境正因丰富多彩的物质结构而富有生机活力。 Ⅰ．原子结构和性质： （1）第四周期所有元素的基态原子电子排布中，4s轨道上只有1个电子的元素有___________种。根据Cr、Mn的原子结构比较第一电离能：I(Cr)___________I(Mn)(填“大于”“等于”或“小于”)。 Ⅱ．分子结构和性质： （2）已知硫有多种含氧粒子：其中的VSEPR模型为___________，其中心原子的杂化轨道类型为___________。 （3）我们可以通过对物质结构的认识去更好理解它们]的性质，分析结构得出结论正确的是___________ (填字母)。 A. 分子的极性：BCl3<NCl3 B. 物质的沸点：HF<HCl C. S在不同溶剂中的溶解度：CS2>H2O D. 酸性：丙酸>甲酸 Ⅲ．晶体结构与性质： （4）Ti的四卤化物熔点如下表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，且从TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是___________。 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点/℃ 377 -24.12 38.3 155 （5）钙在氧气中燃烧时得到一种钙氧化物晶体，其结构如图所示，由此判断该化合物的化学式为___________。 已知该晶胞内离得最近的两个钙离子的间距为acm，则氧化物的密度是___________g/cm3(设阿伏加德罗常数的值为NA)。 17. 我国科学家已实现甲烷在催化剂及无氧环境下，-步高效生产乙烯、芳香烃和氢气等物质，为天然气化工开辟一条革命性技术。如下是以甲烷为原料合成部分化工产品流程图(部分反应条件已略去)，回答下列问题： 已知：①R-NO2R-NH2 ②+ClCH2CH3+HCl 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人的取代基进入苯环的邻位和对位，如—CH3等； 第二类取代基主要使新导人的取代基进入苯环的间位，如—NO2等。 （1）与乙烯分子互为同系物且相差一个CH2中σ键和π键的个数比为___________ 。 （2）已知反应⑤的化学反应类型为___________。 （3）苯乙烯的官能团名称___________。 （4）写出反应④的化学方程式___________。 （5）分子式为C9H12且含有苯环的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱只有两组峰的是___________(写出结构简式)。 （6）写出以苯为原料制备的合成路线流程图(无机试剂、两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. 丙烯是重要的石油化工中间体，工业上常用丙烷催化脱氢和甲醇分解两种方法制备。 Ⅰ．丙烷直接脱氢法制丙烯：C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) △H-=+123.8kJ/mol。 （1）该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)时可自发进行。 （2）下列能说明该体系在恒温恒压密闭容器中反应一定达到平衡状态的是___________ (填字母)。 A. H2的物质的量分数保持不变 B. n(C3H6)：n(H2)保持不变 C. 气体密度保持不变 D. 速率关系：v(C3H8)=v(C3H6) （3）在恒温、100kPa的恒压条件下，将n(C3H8)：n(H2O)=2：7的混合气进行直接脱氢反应，2h后达到平衡，C3H8的平衡转化率为50%，C3H8平均变化率为___________kPa·h-1(保留3位有效数字)，脱氢反应的Kp=___________kPa．(Kp为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)，请用化学平衡移动原理解释加入水的目的___________。 Ⅱ．甲醇催化分解：3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g) （4）该反应的实验数据遵循Arhenius经验公式：Rlnk=-+C(Ea为活化能，假设其受温度影响忽略不计，k为速率常数，R和C为常数)，根据如图曲线a计算该反应的活化能Ea为___________kJ/mol。当改变外界条件时，实验数据如图中的曲线b所示，则实验可能改变的外界条件是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年4月高二期中联考 化学试题 (本试卷共8页，18题，考试用时75分钟，全卷满分100分) 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号写在试题卷和答题卡上，并将准考证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铅笔把答题卡上相应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，将答题卡上交。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Mg-24 K-39 Ca-40 Cr-52 Fe-56 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，只有项是符合题目要求的。 1. 化学和生活、科技、社会发展息息相关。下列说法错误的是 A. 硬铝密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机的理想材料 B. “三元催化器”将汽车尾气中NO和CO转化为N2和CO2，有利于实现碳中和 C. “可燃冰”主要成分是甲烷水合物，被认为是21世纪高效清洁能源 D. 葡萄糖在酶的催化下可以转变为乙醇，这个转化被利用于生物质生产燃料乙醇 【答案】B 【解析】 【详解】A．硬铝作为铝合金，其轻质、高强度和抗腐蚀性符合航空材料需求，故A正确。 B．三元催化器的作用是减少尾气污染物（如NO、CO），但CO2仍会增加温室气体排放，与“碳中和”（平衡CO2排放与吸收）无直接关联，故B错误。 C．甲烷水合物燃烧产物为CO2和水，污染较小，属于清洁能源，故C正确。 D．葡萄糖发酵制乙醇是生物质能源生产的典型技术，如燃料乙醇的生产工艺，故D正确。 故选B。 2. 下列化学用语表示正确的是 A. 三氧化硫的分子空间结构为 B. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键 C. 反-2-丁烯的结构简式为 D. HF分子中σ键的电子云轮廓图： 【答案】D 【解析】 【详解】A．SO3中心S原子的价层电子对数为3+×(6-3×2)=3，孤电子对数为0，因此SO3的空间结构为平面三角形，A错误； B．邻羟基苯甲醛中的一OH中的H原子与醛基中的O原子之间形成分子内氢键，，示意图为，B错误； C．C为顺-2-丁烯的结构简式，反-2-丁烯的结构简式为C错误； D．HF分子中σ键为s—pσ键，可表示为：，D正确； 故选D。 3. 物质的结构决定其性质。下列实例与解释不符的是 选项 实例 解释 A 三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka 电负性：F>Cl B 冰的密度小于水 冰中水分子间的氢键具有方向性和饱和性，降低了水分子的空间利用率 C 冠醚12-冠-4能够与Li+形成超分子，而不能与K+形成超分子 该冠醚空腔直径与Li+的直径相当，与K+的直径不匹配 D 键角：CH4>NH3 中心原子杂化方式不同 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．三氟乙酸的酸性强是因为F的电负性更大，吸电子效应更强，使得羟基的极性更大，容易电离出氢离子，解释正确，A不符合题意； B．冰中氢键的方向性和饱和性导致结构疏松，密度小于水，解释正确，B不符合题意； C．冠醚空腔直径与Li+匹配，与K+不匹配，解释正确，C不符合题意； D．CH4和NH3的中心原子均为sp3杂化，键角差异由孤电子对排斥导致，而非杂化方式不同，解释错误，D符合题意； 故选D。 4. 下列反应的离子方程式表达正确的是 A. 饱和Na2CO3溶液处理锅炉水垢：CaSO4(s)+(aq)=CaCO3(s)+(aq) B. CuSO4溶液与过量氨水混合：Cu2++2 NH3·H2O =Cu(OH)2↓+2 C. 铜作电极电解硫酸铜溶液：2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+ D. 向H2O2溶液中滴加少量FeCl3：2Fe3++H2O2=O2↑+2H++2Fe2+ 【答案】A 【解析】 【详解】A．饱和Na2CO3溶液与CaSO4反应生成更难溶的CaCO3，离子方程式正确，故A项正确； B．过量氨水会使Cu(OH)2溶解生成[Cu(NH3)4]2+，该反应的离子方程式为：，故B项错误； C．铜电极电解CuSO4溶液时，阳极Cu溶解：，阴极Cu析出：，不会生成O2和H+，故C项错误； D．Fe3+是H2O2分解的催化剂，该反应的离子方程式为：，故D项错误； 故答案选A。 5. 设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法错误的是 A. 81gHCN中含π键的数目为6NA B. 12gC(石墨)中sp2杂化轨道含有的电子数为3NA C. 2molSiO2晶体中含共价键的个数为4NA D. 0.2mol苯甲酸完全燃烧，生成CO2的数目为1.4NA 【答案】C 【解析】 【详解】A．HCN的结构为H-C≡N，81g HCN的物质的量为= 3mol，π键数目为：3 mol×2×NA/mol=6NA，A正确； B．石墨中碳原子采用sp2杂化，每个碳原子形成3个sp2杂化轨道，每个sp2杂化轨道含1个电子。12g石墨（1mol碳原子）中sp2杂化轨道电子总数为：1mol×3×NA/mol=3NA，B正确； C．SiO2晶体中每个Si原子连接4个O原子，形成4个Si-O共价键，2mol SiO2含共价键的数目为：2 mol×4×NA/mol=8NA，C错误； D．1mol苯甲酸（C7H6O2）燃烧生成7mol CO2，0.2mol苯甲酸燃烧生成CO2的数目为：0.2mol×7×NA/mol=1.4NA，D正确； 故选C。 6. 用下列实验装置进行相应实验，其中装置正确且能达到实验目的的是 A．提纯苯甲酸(含少量NaCl) B．为装有KMnO4溶液的滴定管排气泡 C．制取无水MgCl2 D．验证SO2的还原性 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．提纯苯甲酸应用重结晶方法，A错误； B．酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，会氧化碱式滴定管下端的橡胶管，应该使用酸式滴定管装酸性KMnO4溶液，B错误； C．MgCl2·6H2O在HCl气流中受热时，HCl能够抑制氯化镁水解，使用图中装置可以制备无水MgCl2，C正确； D．装置中溶液变浑浊说明SO2具有氧化性，和硫化氢发生归中反应生成单质硫，D错误； 故选C。 7. 已知 、、互为同分异构体，下列说法不正确的是 A. x中所有原子一定处于同一平面 B. y分子中的碳原子存在2种杂化方式 C. z的一氯代物有一种，二氯代物有三种 D. x、y可使氯的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色 【答案】A 【解析】 【详解】A．x由苯基和乙烯基通过碳碳单键相连，结合单键可以旋转，x中所有原子可能处于同一平面，也可能不在同一平面，A错误； B．分子中的碳原子包括碳碳双键中的碳和饱和碳，则存在sp3和sp2两种杂化方式，B正确； C．z结构高度对称，z中只有1种H原子，其一氯代物只有1种，二氯代物有3种(2个Cl处于立方烷的邻位、面对角线、体对角线)，C正确； D．x、y中都含有碳碳双键，都能与氯的四氯化碳溶液发生加成反应使溶液褪色，D正确； 故选A。 8. X、Y、Z、Q、T、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，且分占三个周期。Y和Z基态原子结构皆满足：原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等；Q是地壳中含量最丰富的金属元素；Y与T同主族；W是同周期电负性最大的元素。下列说法错误的是 A. 热稳定性：X2Y>X2T B. 简单离子半径大小：Y>Z>Q C. 电解熔融QW3，可获得Q单质 D. 基态T原子核外电子有9种空间运动状态 【答案】C 【解析】 【分析】X、Y、Z、Q、T、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，且分占三个周期，则X为H元素；Y和Z基态原子结构皆满足：原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，Y是O元素、Z是Mg元素；Q是地壳中含量最丰富的金属元素，Q是Al元素；Y与T同主族，T是S元素；W是同周期电负性最大的元素，W是Cl元素。 【详解】A．同主族元素从上到下，非金属性减弱，非金属性越强气态氢化物越稳定，所以稳定性H2O>H2S，故A正确； B．电子层数相同，质子数越多半径越小，离子半径O2-＞Mg2+＞Al3+，故B正确； C．AlCl3是共价化合物，熔融态不导电，不能电解熔融AlCl3冶炼Al，故C错误； D．S原子核外有16个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p4，电子占据9个原子轨道，故D正确； 选C。 9. 下列关于有机实验说法不正确的是 A. 实验室用电石与饱和食盐水制备乙炔，其使用饱和食盐水的作用是加快反应速率 B. 实验室制硝基苯，反应物的添加顺序：先加入浓硝酸，再加浓硫酸，最后滴入苯 C. 要鉴别己烯中是否含有甲苯，应先加足量溴水，然后再加入酸性KMnO4溶液 D. 李比希燃烧法，使用CuO的主要作用是将有机物不完全燃烧产生的CO进一步氧化为CO2 【答案】A 【解析】 【详解】A．实验室用电石与饱和食盐水制备乙炔时，使用饱和食盐水的作用是减缓反应速率，A错误； B．实验室制硝基苯的正确顺序是先加浓硝酸，再加浓硫酸（利用其催化及脱水作用），最后滴加苯，以控制反应温度，B正确； C．己烯与溴水完全反应后，若剩余液体仍能使酸性KMnO4褪色，说明含甲苯（甲苯被氧化），C正确； D．李比希燃烧法中，CuO的作用是氧化有机物不完全燃烧产生的CO为CO2，确保碳元素完全转化为CO2以便测定,，D正确； 故选A。 10. 铜的单质及其化合物在社会实践中有着广泛的应用，已知Cu2+能与H2O和NH3形成一种配合阳离子M2+，呈轴向狭长的八面体结构(如下图所示)。根据信息判断下列说法不正确的是 A. 该配合离子中电负性：O>N B. 配合离子M2+的化学式为：[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ C. 在该配合离子中，Cu2+提供空轨道，NH3和H2O给出孤电子对，配位数为6 D. 1mol该配合阳离子中σ键数目为16NA 【答案】D 【解析】 【详解】A．同周期从左往右元素的电负性增强，故电负性O>N，A正确； B．如图所示，Cu2+的配位数为6，包含4个NH3和2个H2O，该配合离子的化学式为：[Cu(NH3)4(H2O)2]2+，B正确； C．在该配合离子中，Cu2+提供空轨道，NH3中N原子和H2O中O原子给出孤电子对，配位数为6，C正确； D．1mol该配合阳离子中σ键数目为：(4×3+2×2+6)NA =22NA，D错误； 故选D。 11. 屠呦呦团队发现青蒿素可以用有机溶剂A提取。使用现代分析仪器对有机物A的分子结构进行测定，经燃烧分析实验测定其碳的质量分数约是64.86%，氢的质量分数约是13.51%，其他仪器测定相关结果如下(提示：图3两组峰的面积比为2：3)。则下列说法错误的是 A. A的分子式为C4H10O B. A不能与Na反应生成H2 C. A的一氯取代物有2种 D. A的同分异构体属于醇类的有5种 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图1信息，根据质荷比最大为74，故A的相对分子质量为74；A中碳的质量分数是64.86%，含碳个数为≈4，氢的质量分数是13.51%，含氢个数为≈10，含氧个数为≈1，分子式为C4H10O，故A正确； B．根据红外光谱图中的官能团为醚键判断A可能所属的有机物类别为醚，不与钠反应，故B正确； C．因为核磁共振氢谱图中只有两类氢，两组峰面积比为2：3，故A的结构简式为CH3CH2OCH2CH3，所以A的一氯取代物有2种，故C正确； D．A的同分异构体中属于醇的有4种，分别是，，，，故D错误； 故选D。 12. 我国科学家合成的Cu2P2O7催化剂，可以用于建构Zn-CO2二次电池，装置如下图所示。双极膜中水电离的H+和OH-在电场作用下可以向两极迁移。下列说法不正确的是 A. 放电时，双极膜中OH-向Zn极迁移 B. 放电时，当外电路通过2mol电子时，理论上双极膜中水少18g C. 充电时，阴极反应式：[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH- D. 充电时，若消耗乙醇和乙酸的物质的量之比为2∶1，则理论上生成的锌和CO2的物质的量之比为8∶3 【答案】B 【解析】 【分析】放电时相当于是原电池，由图可知，左侧电极Zn被氧化生成[Zn(OH)4]2-，Zn为负极，右侧电极二氧化碳被还原生成乙醇和乙酸，Cu2P2O7为正极。 【详解】A．放电时为原电池，阳离子移向正极，阴离子移向负极，即双极膜中阴离子OH-向Zn极迁移，A正确； B．当外电路通过2mol电子时，理论上有2molH+和OH-分别向正极、负极迁移，即有2molH2O参与电离，质量减少36g，B错误； C．充电时电解池，放电时负极反应为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，则充电时阴极反应式为[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-，C正确； D．充电时，存在以下关系：C2H5OH~2CO2~12e-~6Zn，CH3COOH~2CO2~8e-~4Zn，若消耗乙醇和乙酸的物质的量之比为2∶1(假设消耗乙醇2mol，消耗乙酸1mol)，则理论上生成的锌和CO2的物质的量为16mol、6mol，即物质的量之比为8∶3，D正确； 故选B。 13. 某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞是立方体，棱长为anm(图甲)，当部分K+被Eu2+取代后可获得高性能激光材料(图乙)。下列说法错误的是 A. 图甲中K+的配位数为12 B. 图甲表示的晶体的密度为 g/cm3 C. 图乙晶胞中Mg2+的分数坐标为(0.5，0.5，0.5) D. 图乙表示的化学式为K2EuMg4F12 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图甲可知，K+位于晶胞顶点、F-位于晶胞的面心，K+的配位数为12，故A正确； B．K+位于顶点，个数为8×=1，Mg2+位于体心，个数为1，F-位于面心，个数为6×=3，化学式KMgF3，晶胞的质量为g，晶胞的体积为a3×10-21cm3，该晶胞的密度为，故B正确； C．根据图乙可知，Mg2+位于两个小立方体的体心，因此分数坐标为(0.5，0.5，0.25)、(0.5，0.5，0.75)，故C错误； D．K+位于顶点，个数为8×=1，Mg2+位于体心，个数为2，F-位于面心，个数为12×=6，根据图乙结构以及电荷守恒，在垂直的棱心处的4个K+只能被2个Eu2+取代，有两个空位，Eu2+个数为2×=0.5，则乙表示物质的化学式为K2EuMg4F12，故D正确； 选C。 14. 一定温度下，HgSO4和NaI的混合溶液中存在下列平衡关系。 ①Hg2+(aq)+I-(aq)HgI+(aq) ②HgI++(aq)+I-(aq)HgI2(aq) ③HgI2(aq)+I-(aq)(aq) ④(aq)+I-(aq)(aq) 平衡常数依次为K1、K2、K3、K4，下图可表示不同c(I-)范围内溶液中主要存在的含汞粒子，已知pI=-lgc(I-)。下列说法正确的是 A. HgI2是强电解质 B. HgI+(aq)+(aq)==2HgI2(ag)的平衡常数数量级为108 C. 当pI=7时，c(HgI2)>c()>c(HgI+) D. 当pI=12.87时，3c(Hg2+)+(H+)+c(Na+)=c()+2c()+c(OH-)+2c() 【答案】C 【解析】 【详解】A．；，平衡常数依次为，则的平衡常数为，则分步电离，且电离平衡常数较小，为弱电解质，A正确； B．；，平衡常数依次为，②-③可得的平衡常数数量级为，B错误； C． ；，平衡常数依次为，，当时， ，，，故 ，C正确； D．，，当时，= 根据电荷守恒：，则，D错误； 故选C。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 某化工厂以铬铁矿(主要成分为FeCr2O4，含少量Al2O3和SiO2)为原料制备重铬酸钠(Na2Cr2O7)，其主要工艺流程如下： 已知：①焙烧时，铬铁矿转化为Na2CrO4和Fe2O3； ②Na2CrO4在酸性条件下可转化为Na2Cr2O7. （1）焙烧阶段，需加入碳酸钠和通入空气，写出主要反应的化学方程式___________。 （2）常温下，水浸后调节pH，当调节溶液pH至4.0时，(已知Al(OH)3的Ksp=1.3×10-33)，计算此时溶液中Al3+的浓度为___________，“除杂”过程中，滤渣的成分为___________。 （3）酸化步骤中加入硫酸，需控制pH<2，使转化为，请写出Na2CrO4转化为Na2Cr2O7的离子方程式___________。 （4）Na2SO4和Na2Cr2O7的溶解度随温度的变化曲线如图所示，为得到Na2Cr2O7晶体，“系列操作”的具体步骤为：蒸发浓缩、趁热过滤、___________、过滤、洗涤、干燥。 （5）上述流程制取的重铬酸钠样品通常含有一定的杂质，可用以下方法测定其纯度：称取重铬酸钠试样3.0000g配成100mL溶液，取出10.00mL于碘量瓶中，加入适量的稀硫酸和足量碘化钠(已知铬的还原产物为Cr3+)，放于暗处5min，然后加入100mL水，加入几滴淀粉溶液指示剂，用0.2000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定(已知反应：I2+2=2I-+)。 ①判断达到滴定终点的依据是：___________。 ②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液30.00mL，所得产品的中重铬酸钠(Na2Cr2O7)的纯度为___________(保留两位有效数字)。(整个过程中其它杂质不参与反应) 【答案】（1）4FeCr2O4+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2 （2） ①. 1.3×10-3mol/L ②. Al(OH)3、H2SiO3 （3）2+2H++H2O （4）降温结晶(冷却结晶) （5） ①. 滴入最后半滴标准液，溶液颜色由蓝色变为无色，且30s内不变色(或不恢复原色) ②. 87% 【解析】 【分析】铬铁矿(主要成分为FeCr2O4，含少量Al2O3和SiO2)，焙烧时，铬铁矿转化为Na2CrO4和Fe2O3，氧化铝和二氧化硅转化为Na[Al(OH)4]和Na2SiO3，气体为CO2，水浸后过滤得到的滤渣为Fe2O3，滤液含有Na2CrO4、Na2SiO3和Na[Al(OH)4]，调节pH值使Na2SiO3和Na[Al(OH)4]转化为H2SiO3和Al(OH)3沉淀，得到主要含有Na2CrO4的滤液，酸化调pH值使铬酸钠转化为重铬酸钠，经过系列操作得到重铬酸钠晶体，据此回答问题。 【小问1详解】 由题意可知，铬铁矿与纯碱在有氧条件下焙烧时，转化为氧化铁、铬酸钠，反应的化学方程式为； 【小问2详解】 当调节溶液pH至4.0时，，，由分析可知，“除杂”过程中，滤渣的成分为H2SiO3、Al(OH)3； 【小问3详解】 加入硫酸使转化为，离子方程式为：； 【小问4详解】 趁热过滤后需要降温结晶(冷却结晶)以获得晶体，再通过过滤、洗涤、干燥得到重铬酸钠晶体； 【小问5详解】 ①滴加Na2S2O3标准溶液之前，溶液为蓝色，滴入最后半滴标准液，溶液由蓝色变为无色，且30s内不变色或者不恢复，说明达到滴定终点； ②由+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O、I2+2=2I-+可以知道，存在~3I2~6，n()=n()=×0.2000mol/L×0.030L=0.001mol，100mL溶液中含有的物质的量为0.001mol×=0.01mol，所得产品中的重铬酸钠晶体的质量=0.01mol×262g/mol=2.62g；重铬酸钠晶体的纯度=×100%=87.3333%≈87%。 16. “结构决定性质”，我们生活的环境正因丰富多彩的物质结构而富有生机活力。 Ⅰ．原子结构和性质： （1）第四周期所有元素的基态原子电子排布中，4s轨道上只有1个电子的元素有___________种。根据Cr、Mn的原子结构比较第一电离能：I(Cr)___________I(Mn)(填“大于”“等于”或“小于”)。 Ⅱ．分子结构和性质： （2）已知硫有多种含氧粒子：其中的VSEPR模型为___________，其中心原子的杂化轨道类型为___________。 （3）我们可以通过对物质结构的认识去更好理解它们]的性质，分析结构得出结论正确的是___________ (填字母)。 A. 分子的极性：BCl3<NCl3 B. 物质的沸点：HF<HCl C. S在不同溶剂中的溶解度：CS2>H2O D. 酸性：丙酸>甲酸 Ⅲ．晶体结构与性质： （4）Ti的四卤化物熔点如下表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，且从TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是___________。 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点/℃ 377 -24.12 38.3 155 （5）钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体，其结构如图所示，由此判断该化合物的化学式为___________。 已知该晶胞内离得最近的两个钙离子的间距为acm，则氧化物的密度是___________g/cm3(设阿伏加德罗常数的值为NA)。 【答案】（1） ①. 3 ②. 小于 （2） ①. 正四面体形 ②. sp3 （3）AC （4）TiF4为离子晶体，熔点高，其他三种均为分子晶体，随相对分子质量增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高 （5） ①. CaO2 ②. 【解析】 【小问1详解】 第四周期元素4s轨道上只有1个电子的元素有钾、铬和铜，共3种；Cr为24号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1；Mn为25号元素，核外电子排布式1s22s22p63s23p63d54s2，Cr失去4s电子成为3d半满结构，较稳定，因此第一电离能I(Cr)<I(Mn)；答案为3；小于。 【小问2详解】 根据价层电子对互斥理论可知，的中心原子S原子的孤电子对数==0，价层电子对数为4，所以的空间构型为正四面体形；其中S的杂化轨道类型为sp3；答案为：正四面体形；sp3。 【小问3详解】 A．三氯化硼分子中硼原子的孤电子对数为=0，价层电子对数为3，分子的空间构型为平面三角形，分子属于非极性分子，三氯化氮分子中氮原子的孤电子对数为=1，价层电子对数为4，分子的空间构型为三角锥形，分子属于极性分子，所以三氯化硼分子的极性小于三氯化氮，故A正确； B．氟化氢能形成分子间氢键，而氯化氢不能形成分子间氢键，所以氟化氢的分子间作用力强于氯化氢，沸点高于氯化氢，故B错误； C．CS2分子中心原子孤电子对数==0、价层电子对数=2+0=2，则中心C原子发生sp杂化，分子呈直线形、为非极性分子，由相似相溶原理可知，非极性分子硫单质在非极性溶剂二硫化碳中的溶解度大于在极性分子水中的溶解度，故C正确； D．烷基是推电子基团，烷基越长，推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱，酸性：丙酸<甲酸，故D错误； 故选AC。 【小问4详解】 根据题中信息，TiF4熔点高，为离子晶体，而TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点都比较低，属于分子晶体，一般而言，熔点：离子晶体>分子晶体，而组成和结构相似的分子晶体，随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高。故答案为：TiF4为离子晶体，熔点高，其他三种均为分子晶体，随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高。 【小问5详解】 根据其晶胞图可知：Ca2+位于晶胞的顶点和面心，则Ca2+数为：8×+6×=4；2个O原子组合成1个离子位于棱心和体心，离子数目为：12×+1=4，则该钙的氧化物的化学式为：CaO2；该晶胞内离得最近的两个钙离子位于晶胞的顶点和面心，该晶胞内离得最近的两个钙离子的间距为acm，晶胞面对角线为2acm，则立方体棱长为：，该氧化物的密度为：ρ==g/cm3。 17. 我国科学家已实现甲烷在催化剂及无氧环境下，-步高效生产乙烯、芳香烃和氢气等物质，为天然气化工开辟一条革命性技术。如下是以甲烷为原料合成部分化工产品流程图(部分反应条件已略去)，回答下列问题： 已知：①R-NO2R-NH2 ②+ClCH2CH3+HCl 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人的取代基进入苯环的邻位和对位，如—CH3等； 第二类取代基主要使新导人的取代基进入苯环的间位，如—NO2等。 （1）与乙烯分子互为同系物且相差一个CH2中σ键和π键的个数比为___________ 。 （2）已知反应⑤的化学反应类型为___________。 （3）苯乙烯的官能团名称___________。 （4）写出反应④的化学方程式___________。 （5）分子式为C9H12且含有苯环的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱只有两组峰的是___________(写出结构简式)。 （6）写出以苯为原料制备的合成路线流程图(无机试剂、两碳以下的有机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)___________。 【答案】（1）8：1 （2）取代反应 （3）碳碳双键 （4） （5） ①. 8 ②. （6） 【解析】 【分析】甲烷在催化剂的作用下可生成乙烯和苯，苯与液溴在溴化铁的催化作用下发生取代反应生成溴苯；乙烯与苯发生加成反应生成乙苯，乙苯去氢生成苯乙烯，苯乙烯在催化剂条件下发生加聚反应生成聚苯乙烯，据此分析； 【小问1详解】 与乙烯分子互为同系物且相差一个CH2为丙烯，分子的结构简式为CH3-CH=CH2，单键为σ键，双键中一个σ键，一个π键，故σ键和π键的个数比为8:1； 【小问2详解】 反应⑤为苯与液溴在溴化铁的催化作用下生成溴苯和HBr，化学反应类型为取代反应； 【小问3详解】 苯乙烯（）的官能团名称为碳碳双键； 【小问4详解】 反应④是苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯，化学方程式 【小问5详解】 分子式为C9H12且含有苯环的同分异构体，①取代基一种，为正丙基，异丙基2种；②取代基为乙基和甲基，有3种；③取代基为三个甲基，有3种；共8种；核磁共振氢谱只有两组峰的是； 【小问6详解】 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：。 18. 丙烯是重要的石油化工中间体，工业上常用丙烷催化脱氢和甲醇分解两种方法制备。 Ⅰ．丙烷直接脱氢法制丙烯：C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) △H-=+123.8kJ/mol。 （1）该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)时可自发进行。 （2）下列能说明该体系在恒温恒压密闭容器中反应一定达到平衡状态的是___________ (填字母)。 A. H2的物质的量分数保持不变 B. n(C3H6)：n(H2)保持不变 C. 气体密度保持不变 D. 速率关系：v(C3H8)=v(C3H6) （3）在恒温、100kPa的恒压条件下，将n(C3H8)：n(H2O)=2：7的混合气进行直接脱氢反应，2h后达到平衡，C3H8的平衡转化率为50%，C3H8平均变化率为___________kPa·h-1(保留3位有效数字)，脱氢反应的Kp=___________kPa．(Kp为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)，请用化学平衡移动原理解释加入水的目的___________。 Ⅱ．甲醇催化分解：3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g) （4）该反应的实验数据遵循Arhenius经验公式：Rlnk=-+C(Ea为活化能，假设其受温度影响忽略不计，k为速率常数，R和C为常数)，根据如图曲线a计算该反应的活化能Ea为___________kJ/mol。当改变外界条件时，实验数据如图中的曲线b所示，则实验可能改变的外界条件是___________。 【答案】（1）高温 （2）AC （3） ①. 6.11 ②. 10 ③. 反应C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)为气体体积增大的反应，在恒压条件下充入水相当于增大了体系的体积，减小各组分分压，促进C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)反应正向进行，增大丙烷的平衡转化率 （4） ①. 31 ②. 改用更高效催化剂 【解析】 【小问1详解】 根据C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)△H=+123.8kJ/mol，该反应△H>0，△S>0，△G=△H-T△S<0时反应可自发进行，故需要高温。 【小问2详解】 A．反应体系中，H2的物质的量分数是变量，当H2的物质的量分数保持不变时，可以说明反应达到平衡状态，A符合题意； B．C3H6、H2为反应中的产物，则n(C3H6)：n(H2)始终等于1：1，n(C3H6)：n(H2)保持不变不能说明反应达到平衡状态，B不符合题意； C．该反应在恒压容器中进行，且气体物质的量发生变化，容器容积是变量，气体的总质量是定值，则气体密度是变量，当密度保持不变时，可以说明反应达到平衡状态，C符合题意； D．选项中未指明速率的正、逆，不能说明反应达到平衡状态，D不符合题意； 故答案AC。 【小问3详解】 根据分析可得平衡时n总=1+1+1+7=10，P平(C3H8)=100kPa×=10kPa，P始(C3H8)=100kPa×=22.22kPa，C3H8分压的平均变化率为=6.11kPa/h，Kp=；反应C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)为气体体积增大的反应，在恒压条件下充入水相当于增大了体系的体积，减小各组分分压，也能促进C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)反应正向进行，增大丙烷的平衡转化率。 【小问4详解】 据图象并结合公式可得：9.2=-3.2×10-3Ea+C，3.0=-3.4×10-3Ea+C，联立方程解得Ea=31kJ/mol。当改变外界条件时，实验数据如图中的曲线b所示，此时满足：9.2=3.2×10-3Ea+C，1.0=-3.6×10-3Ea+C，联立方程解得Ea=20.5kJ/mol，活化能减小，则实验可能改变的外界是更换了更高效的催化剂。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $