精品解析：山西省孝义市2024-2025学年高二下学期期中考试化学试题

2025年孝义市春季学期高二期中考试试题(卷) 化学 注意事项： 1．答题前，考生务必用0.5mm黑色中性笔，将学校、班级、姓名、考号填写在答题卡上。 2．请把答案做在答题卡上，交卷时只交答题卡，不交试题，答案写在试题上无效。 3．考试时间75分钟，满分100分。 可能用到的相对原子质量有：H—1 C—12 O—16 P—31 S—32 Co—59 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4个选项中，只有一个选项符合题目要求) 1. 化学与生产、生活、科技密切相关，下列说法不正确的是 A. 冬奥场馆大面积使用碲化镉发电玻璃，该玻璃应用了光电池原理 B. T-碳(T-Carbon)是中科院预言的一种三维碳结构晶体，其与互为同位素 C. 人体细胞和细胞器的双分子膜是由大量两性分子组装而成的 D. 含氟牙膏可以将羟基磷灰石转化为氟磷灰石，达到预防龋齿的目的 2. 下列有关化学用语或图示表达正确的是 A. 基态氟原子的轨道表示式违背了洪特规则 B. 的VSEPR模型 C. 键电子云轮廓图 D. 氨气分子中氮原子的杂化轨道表示式 3. 共价化合物中所有原子均满足8电子稳定结构，一定条件下可发生反应：，下列说法不正确的是 A. 的结构式为 B. 为非极性分子 C. 该反应中的配位能力大于氯 D. 比更难与发生反应 4. 设 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 每摩尔苯中含有碳碳双键的数目为 B. 晶体中含有 分子的数目为 C. (干冰) 晶胞中含有的共用电子对的数目为 D. 金刚石含有的碳碳单键的数目为 5. 下列关于晶体的说法正确的是 A. 用红热的铁针刺玻璃表面凝固的石蜡，石蜡在不同方向熔化的快慢不同 B. 石墨为过渡型晶体 C. 白磷、硫磺、高锰酸钾、硫酸钾、炭黑均为晶体，能自发形成多面体外形 D. X-射线衍射谱是测定晶体结构的重要手段 6. 25℃时，苯胺的电离平衡常数，。下列说法错误的是 A. 苯胺的电离方程式为 B. 1mol/L的苯胺溶液的pH约为9.3 C. 稀释0.01mol/L的苯胺溶液，所有的离子浓度均减小 D. 苯胺的电离过程有配位键形成 7. 下列说法正确的是 A. 联苯()属于苯的同系物，其一溴代物有4种 B. 乙醇和二甲醚的结构可用红外光谱仪定性区分 C. 正戊烷、异戊烷和新戊烷互为同分异构体，沸点依次升高 D. 有机物()的系统命名为2-甲基-4-乙基戊烷 8. 下列说法中正确的是 A. 甲酸的pKa大于乙酸的pKa B. 热稳定性：，说明水分子间存在氢键作用 C. C与Si为同一主族，故和的晶体类型相同 D. 硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于，说明分子极性： 9. 近年，我国某研究所研制出一种新型离子液体可弥补钙钛矿电池表面的和缺陷以进一步提高该电池的性能。该离子液体的结构如图所示，下列说法不正确的是 已知：该结构中的五元环为平面结构。 A. 该离子液体中存在的化学键有：离子键、共价键 B. 该离子液体作溶剂比传统有机溶剂难挥发，是由于范德华力导致的 C. 该离子液体的碳原子存在和三种杂化类型 D. 该离子液体的结构中存在离域大键 10. 冠醚能与阳离子(尤其是与碱金属离子)作用，并且随环的大小不同而与不同的金属离子作用。18-冠-6与钾离子作用(如图1)但不与锂离子或钠离子作用，图2是由四种原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z“组合”成的超分子(实线代表共价键，其他重复的W、X未标注)，W、X、Z分别位于不同周期，Z的原子半径在同周期元素中最大。下列说法中错误的是 A. X的氢化物的沸点一定低于Y的氢化物 B. Z与Y可组成不止一种离子化合物 C. 18-冠-6与作用而不与或作用，说明超分子有“分子识别”的特性 D. 冠醚与碱金属离子作用与其可做相转移催化剂的原理有关 11. 利用下列实验不能达到实验目的的是 A. 制备溴苯 B. 实验室制备硝基苯 C. 提纯苯甲酸 D. 除去溴苯中的苯 12. 一种锂的氧化物的晶胞结构如图所示(晶胞参数，晶胞棱边夹角均为)。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。下列有关说法不正确的是 A. 该氧化物的化学式为 B. O原子之间的最短距离为 C. 与距离最近且相等的有8个 D. 若p原子的分数坐标为，则q原子的分数坐标为 13. 一种可植入人体内的微型电池工作原理如图所示，通过催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动；血糖浓度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计)电池工作时，下列叙述错误的是 A. a电极为正极，发生反应 B. 两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为 C. 消耗葡萄糖，理论上a电极有电子流入 D. b电极上通过(Ⅱ)和(I)相互转变起催化作用 14. 将6.8g的X完全燃烧生成3.6g的H2O和8.96L(标准状况)的CO2.X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其质谱、核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于X的下列叙述错误的是 A. X的相对分子质量为136 B. X的分子式为C8H8O2 C. X分子中只有一个甲基 D. X分子中所有的碳原子不可能在同一个平面上 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 三氯化六氨合钴是橙黄色单斜晶体，在化工生产中起着重要作用。工业生产中常利用含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)来制取，流程如图所示： 已知：①“酸浸”过滤后的滤液中含有等。 ②、、 。溶液中金属离子物质的量浓度低于时，可认为沉淀完全。 ③还原性较弱，但具有较强还原性。 回答下列问题： （1）Co在元素周期表中的位置是_______；基态的价电子轨道表示式为_______。 （2）写出除杂过程中参与反应的化学方程式_______。 （3）“除杂”过程中加调节pH后会生成两种沉淀，同时得到含的滤液，调节pH的范围为_______。 （4）下列说法错误的是_______。 A. 制备时，“混合”过程中加入可为反应提供，同时抑制的电离，防止生成沉淀 B. “氧化”过程中，要快速加入，以加快化学反应速率 C. “氧化”过程后的系列操作中，需将反应后的混合物趁热过滤，待滤液冷却后加入适量浓盐酸的目的是：增大，降低在水中的溶解度，有利于其结晶析出 D. 为了得到较大颗粒的晶体，可采取的措施是将滤液快速冷却 （5）配合物中的的键角比游离的分子_______(填“大”“小”或“相同”)，其原因为_______。 （6）晶体的晶胞如图所示(阳离子略去) ①O2-周围紧邻的O2-数目为_______。 ②已知晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数为，则晶体密度为_______(用含a和的代数式表示)。 16. 1，2-二氯乙烷是重要的有机化工原料，熔点是，沸点是，不溶于水，易溶于有机溶剂。实验室常采用“乙烯液相直接氯化法”来制备1，2-二氯乙烷，相关反应原理如下： ⅰ． ⅱ． 实验装置如图所示： 回答下列问题： （1）仪器A的名称是_______，甲装置中发生反应的离子方程式为_______。 （2）丁装置中先装入少量1，2-二氯乙烷液体，其作用是_______(填字母)。 a．溶解和乙烯　　b．作催化剂　　c．促进气体反应物间的接触 （3）装置已的作用是_______；请从分子的结构与性质角度分析原因_______。 （4）装置庚中采用甘油浴加热，该加热方式的优点是_______。 （5）已知为二聚体分子，其结构如图所示，该结构中含有_______个六元环；_______含有键。 17. 截至2025年，全球绿色合成氨需求将达到10万吨，技术创新与产业链延伸氨气产业链正在向高端化、绿色化、智能化方向发展。 I.传统氨的合成：根据工业合成氨的流程图，回答下列问题。 （1）步骤①中“净化”的作用是_______。 （2）步骤_______(填序号)均有利于提高原料的平衡转化率。 （3）向10L的恒容密闭容器中通入和，在催化剂存在下发生反应，经过10min时测得的转化率与温度(T)的关系如图所示。下列说法正确的是_______。 A. b点处对应转化率最大且速率最快 B. 与b点对应的反应，前10min内 C. a点处对应体系中： D. 当容器中气体密度保持不变时，表明该反应达到平衡状态 （4）图示为和在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能面图(部分数据略)，其中“*”表示被催化剂吸附。 由上图可知：氨气的脱附是_______(填“吸热”或“放热”)过程，每生产放出的热量为_______kJ。 Ⅱ.改进氨的合成：我国科学家研发出一种新型双温催化剂，该催化剂催化合成氨反应(反应体系温度为)的原理如图所示。 （5）该催化剂能较好地解决传统合成氨工艺中存在的反应速率和平衡产率的矛盾，原因是______。 Ⅲ.氨氮治理：氯-铁介导电化学处理氨氮废水的机理如图所示。 （6）阳极生成活性氯(能降解氨氮的含氯分子HClO)的电极反应方程式为_______。 （7）和次氯酸反应的离子方程式为_______。 （8）反应过程中补充后，溶液中几种离子浓度变化如图所示。浓度增大的原因是_______。 18. 苯是芳香族化合物的母体，是一种重要的有机化工原料和有机溶剂，被广泛用于生产医药、农药、香料、染料、洗涤剂和合成高分子材料等。以下是用苯作为原料制备聚对氯苯乙烯(F)的转化关系图： 已知：I．D的分子式为，且分子中含甲基 II．(R为烃基) 回答下列问题： （1）反应①~⑤中，不属于取代反应的是_______(填反应序号)。 （2）①E中官能团的名称为_______。 ②1molE通过原子轨道“头碰头”的方式重叠形成的共价键数目是_______。 ③下图表示E中碳氢键成键方式的是_______(填标号)。 A.　　B.　　C.　　D. （3）写出反应C→D的化学方程式：_______。 （4）下列关于聚对氯苯乙烯的说法不正确的是 A. 聚对氯苯乙烯能使溴水褪色 B. 该分子中碳原子有两种杂化类型 C. 1mol聚对氯苯乙烯与足量的反应最多能消耗 D. 向聚对氯苯乙烯溶液中滴加硝酸银无白色沉淀产生 （5）已知B可以被的酸性溶液氧化成，但若烷基中直接与苯环连接的碳原子上没有键，则不容易被氧化得到。 ①分子式是的一烷基取代苯，可被氧化成为的同分异构体有_______种。 ②水杨醛()是苯甲酸的同分异构体。水杨醛的沸点(193.7℃)低于苯甲酸的沸点(249℃)，原因是_______。 （6）芳香族化合物M是D的同分异构体，且苯环上只有两个取代基，其中核磁共振氢谱峰面积比为的结构简式为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年孝义市春季学期高二期中考试试题(卷) 化学 注意事项： 1．答题前，考生务必用0.5mm黑色中性笔，将学校、班级、姓名、考号填写在答题卡上。 2．请把答案做在答题卡上，交卷时只交答题卡，不交试题，答案写在试题上无效。 3．考试时间75分钟，满分100分。 可能用到的相对原子质量有：H—1 C—12 O—16 P—31 S—32 Co—59 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4个选项中，只有一个选项符合题目要求) 1. 化学与生产、生活、科技密切相关，下列说法不正确的是 A. 冬奥场馆大面积使用碲化镉发电玻璃，该玻璃应用了光电池原理 B. T-碳(T-Carbon)是中科院预言的一种三维碳结构晶体，其与互为同位素 C. 人体细胞和细胞器的双分子膜是由大量两性分子组装而成的 D. 含氟牙膏可以将羟基磷灰石转化为氟磷灰石，达到预防龋齿的目的 【答案】B 【解析】 【详解】A．碲化镉发电玻璃利用光能转化为电能，属于光电池原理，A正确； B．T-碳和C60均为碳的单质，是同素异形体，B错误； C．细胞膜和细胞器膜由磷脂双分子层构成，磷脂分子具有亲水头和疏水尾，属于两性分子，双分子膜具有选择透过性，细胞和细胞器的双分子膜具有自组装特性，C正确； D．含氟牙膏中的氟离子可取代羟基磷灰石中的羟基，生成更稳定的氟磷灰石，增强抗酸能力，D正确； 故选B。 2. 下列有关化学用语或图示表达正确的是 A. 基态氟原子的轨道表示式违背了洪特规则 B. 的VSEPR模型 C. 键电子云轮廓图 D. 氨气分子中氮原子的杂化轨道表示式 【答案】D 【解析】 【详解】A．泡利不相容原理规定在同一原子轨道中，最多容纳2个电子，且电子自旋方向相反，该轨道表示式的2p轨道电子自旋方向相同，违背了泡利原理，故A错误； B．中S原子价电子对数为， VSEPR模型为正四面体，故B错误； C．为键电子云轮廓图，故C错误； D．氨气分子中氮原子采用sp3杂化，有1个孤电子对，杂化轨道表示式：，故D正确； 故选D。 3. 共价化合物中所有原子均满足8电子稳定结构，一定条件下可发生反应：，下列说法不正确的是 A. 的结构式为 B. 为非极性分子 C. 该反应中的配位能力大于氯 D. 比更难与发生反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．由双聚氯化铝分子中所有原子均满足8电子稳定结构可知，分子的结构式为，故A正确； B．由双聚氯化铝分子中所有原子均满足8电子稳定结构可知，分子的结构式为，则双聚氯化铝分子为结构对称的非极性分子，故B正确； C．由反应方程式可知，氨分子更易与具有空轨道的铝原子形成配位键，配位能力大于氯原子，故C正确； D．溴元素的电负性小于氯元素，原子的原子半径大于氯原子，则铝溴键弱于铝氯键，所以双聚溴化铝的铝溴键更易断裂，比双聚氯化铝更易与氨气反应，故D错误； 故选D。 4. 设 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 每摩尔苯中含有碳碳双键的数目为 B. 晶体中含有 分子的数目为 C. (干冰) 晶胞中含有的共用电子对的数目为 D. 金刚石含有的碳碳单键的数目为 【答案】C 【解析】 【详解】A．苯环是介于单键与双键的特殊键，不含碳碳双键，故A项错误； B．NaCl为离子晶体，不存在分子，58.5gNaCl晶体中含有1molNa+的和1molCl－，故B项错误； C．1个二氧化碳含有4对共用电子对，二氧化碳晶体为面心立方晶胞，1个二氧化碳晶胞中含有4个二氧化碳分子，则1molCO2（干冰）晶胞中含有的共用电子对的数目为16NA，故C项正确； D．12g金刚石晶体的物质的量为1mol，1mol金刚石平均含有2mol碳碳单键，则含有的碳碳单键的数目为2NA，故D项错误； 故本题选C。 5. 下列关于晶体的说法正确的是 A. 用红热的铁针刺玻璃表面凝固的石蜡，石蜡在不同方向熔化的快慢不同 B. 石墨为过渡型晶体 C. 白磷、硫磺、高锰酸钾、硫酸钾、炭黑均为晶体，能自发形成多面体外形 D. X-射线衍射谱是测定晶体结构的重要手段 【答案】D 【解析】 【详解】A．石蜡是非晶体，玻璃也是非晶体，非晶体的导热性各向同性，因此石蜡在不同方向熔化快慢相同，A错误； B．石墨层内的作用力为共价键，层间的作用力为范德华力，同时具有导电性，属于混合型晶体，B错误； C．炭黑通常为无定形结构，即为非晶体，C错误； D．X射线衍射通过布拉格方程分析晶体结构，是测定晶体结构的核心手段，D正确； 故选D。 6. 25℃时，苯胺的电离平衡常数，。下列说法错误的是 A. 苯胺的电离方程式为 B. 1mol/L的苯胺溶液的pH约为9.3 C. 稀释0.01mol/L的苯胺溶液，所有的离子浓度均减小 D. 苯胺的电离过程有配位键形成 【答案】C 【解析】 【详解】A．苯胺作为弱碱，电离方程式为，A正确； B．计算1mol/L苯胺溶液的OH-浓度：，pOH=4.7，pH=9.3，B正确； C．稀释苯胺溶液时，和OH-浓度减小，但H+浓度因Kw不变而增大，C错误； D．苯胺电离时，N的孤对电子与H+形成配位键（N→H+），D正确； 故选C。 7. 下列说法正确的是 A. 联苯()属于苯的同系物，其一溴代物有4种 B. 乙醇和二甲醚的结构可用红外光谱仪定性区分 C. 正戊烷、异戊烷和新戊烷互为同分异构体，沸点依次升高 D. 有机物()的系统命名为2-甲基-4-乙基戊烷 【答案】B 【解析】 【详解】A ．苯的同系物分子中只含有1个苯环、侧链为烷基，联苯分子中含有2个苯环，联苯不属于苯的同系物，联苯分子结构对称，含有3种不同化学环境的氢原子，其一溴代物有3种，A错误； B．CH3CH2OH含有羟基（-OH），二甲醚含有醚键（-O-），红外光谱可检测官能团差异， B正确； C．正戊烷、异戊烷和新戊烷分子式都是C5H12，但正戊烷没有支链、异戊烷有一条支链、新戊烷有两条支链，三者结构不同互为同分异构体，且随着分子中支链增多，分子间作用力减小，沸点依次降低，C错误； D．该烷烃分子中最长碳链有6个碳原子，名称为2，4-二甲基己烷，D错误； 故选B。 8. 下列说法中正确的是 A. 甲酸的pKa大于乙酸的pKa B. 热稳定性：，说明水分子间存在氢键作用 C. C与Si为同一主族，故和的晶体类型相同 D. 硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于，说明分子极性： 【答案】D 【解析】 【详解】A．烃基为推电子基，烃基中碳原子数目越多，对应酸的酸性越弱，甲酸的酸性强于乙酸，因此其pKa更小，A错误； B．H2O的热稳定性高于H2S是因H-O键键能更大，与化学键强度有关，而非氢键，B错误； C．SiO2为共价晶体，CO2为分子晶体，晶体类型不同，C错误； D．硫是非极性分子，其溶解性符合相似相溶原理，说明溶剂极性顺序为H2O＞C2H5OH＞CS2，D正确； 故选D。 9. 近年，我国某研究所研制出一种新型离子液体可弥补钙钛矿电池表面的和缺陷以进一步提高该电池的性能。该离子液体的结构如图所示，下列说法不正确的是 已知：该结构中的五元环为平面结构。 A. 该离子液体中存在的化学键有：离子键、共价键 B. 该离子液体作溶剂比传统有机溶剂难挥发，是由于范德华力导致的 C. 该离子液体的碳原子存在和三种杂化类型 D. 该离子液体的结构中存在离域大键 【答案】B 【解析】 【详解】A．该离子液体中存在[CPMIm]+和之间的离子键，还包含C-H、C-N等极性共价键和碳碳非极性共价键，A正确； B．该离子液体中存在[CPMIm]+、，阴阳离子间存在离子键，强于范德华力，故沸点比较高，难挥发，B错误； C．根据该离子液体的结构可知，环上的3个C原子均为sp2杂化，碳氮三键中C原子为sp杂化，其他4个C原子形成4个单键，为sp3杂化，C正确； D．该结构中的五元环为平面结构，说明存在离域大键，形成双键的4个原子各提供一个电子，形成3个化学键的N原子提供一对孤对电子，因此环上的5个原子形成离域大键，D正确； 答案选B。 10. 冠醚能与阳离子(尤其是与碱金属离子)作用，并且随环的大小不同而与不同的金属离子作用。18-冠-6与钾离子作用(如图1)但不与锂离子或钠离子作用，图2是由四种原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z“组合”成的超分子(实线代表共价键，其他重复的W、X未标注)，W、X、Z分别位于不同周期，Z的原子半径在同周期元素中最大。下列说法中错误的是 A. X的氢化物的沸点一定低于Y的氢化物 B. Z与Y可组成不止一种离子化合物 C. 18-冠-6与作用而不与或作用，说明超分子有“分子识别”的特性 D. 冠醚与碱金属离子作用与其可做相转移催化剂的原理有关 【答案】A 【解析】 【分析】W、X、Y、Z为四种原子序数依次增大的短周期元素，W、X、Z分别位于不同周期，则W为H元素；Z的原子半径在同周期元素中最大，则Z为Na元素；X、Y都位于第二周期，从图2看，X可形成4个共价键，Y可形成2个共价键，则X、Y原子的最外层电子数分别为4、6，从而得出X为C元素、Y为O元素。所以W、X、Y、Z分别为H、C、O、Na。 【详解】A．由分析可知，X为C元素、Y为O元素，X的氢化物可能是相对分子质量很大的烃，常温下可能呈固态，而Y的氢化物为H2O或H2O2，则碳的氢化物的沸点可能高于Y的氢化物(H2O或H2O2)，A错误； B．Y、Z分别为O、Na，二者可组成离子化合物Na2O、Na2O2等，B正确； C．冠醚能与半径大小相匹配的金属离子作用，18-冠-6与K+作用，不与Li+或Na+作用，说明超分子有“分子识别”的特性，C正确； D．由题意可知，冠醚内部有很大空间，能与离子半径不同的碱金属阳离子作用，把无机物带入有机物中，它可做相转移催化剂也是基于这个原理，D正确； 故选A。 11. 利用下列实验不能达到实验目的的是 A. 制备溴苯 B. 实验室制备硝基苯 C. 提纯苯甲酸 D. 除去溴苯中的苯 【答案】C 【解析】 【详解】A．利用苯和液溴在铁粉做催化剂的条件下制备溴苯，符合反应原理，A能达到实验目的； B．利用苯和浓硝酸在浓硫酸做催化剂、50~60℃的条件下制备硝基苯，水浴加热，温度计测定水浴温度，符合反应原理，B能达到实验目的； C．提纯苯甲酸的操作为重结晶，不需要用到分液操作，C不能达到实验目的； D．利用溴苯和苯沸点不同，通过蒸馏进行分离，蒸馏装置温度计的水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处，冷凝水下口进上口出，D能达到实验目的； 故选C。 12. 一种锂的氧化物的晶胞结构如图所示(晶胞参数，晶胞棱边夹角均为)。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。下列有关说法不正确的是 A. 该氧化物的化学式为 B. O原子之间的最短距离为 C. 与距离最近且相等的有8个 D. 若p原子的分数坐标为，则q原子的分数坐标为 【答案】C 【解析】 【详解】A．该晶胞中，含Li＋个数为8，含O2−个数为，则氧化物的化学式为Li2O，故A正确； B．从图中可以看出，O原子之间的最短距离为面对角线的一半，即为，故B正确； C．在晶胞中，Li+与邻近的4个O2-构成正四面体，则与距离最近且相等的有4个，故C错误； D．若p原子的分数坐标为，则q原子在x、y、z轴上的分数坐标分别为，从而得出q原子的分数坐标为，故D正确； 故答案选C。 13. 一种可植入人体内的微型电池工作原理如图所示，通过催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动；血糖浓度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计)电池工作时，下列叙述错误的是 A. a电极为正极，发生反应 B. 两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为 C. 消耗葡萄糖，理论上a电极有电子流入 D. b电极上通过(Ⅱ)和(I)相互转变起催化作用 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，放电时为原电池，电极a上O2得电子生成OH-，则电极a为正极，电极b为负极，负极b上Cu2O失电子生成CuO、CuO氧化葡萄糖(C6H12O6)生成葡萄糖酸(C6H12O7)，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，负极反应为Cu2O-2e-+2OH-=2CuO+H2O、C6H12O6+2CuO=C6H12O7+Cu2O，电池总反应式为2C6H12O6+O2=2C6H12O7，放电时阳离子移向正极，阴离子移向负极，据此分析解答。 【详解】A．由题中信息可知，当电池开始工作时，a电极为电池正极，血液中的在a电极上得电子生成，电极反应式为，A正确； B．原电池中阳离子从负极移向正极，故迁移方向为b→a，B错误； C．b电极为电池负极，在b电极上失电子转化成，电极反应式为，然后葡萄糖被氧化为葡萄糖酸，被还原为，则电池总反应为，根据反应，可知，参加反应时转移电子，的物质的量为，则消耗葡萄糖时，理论上a电极有电子流入，C正确； D．b电极上将葡萄糖氧化为葡萄糖酸后被还原为，在b电极上失电子转化成，在这个过程中的质量和化学性质保持不变，因此通过(Ⅱ)和(I)相互转变起催化作用，D正确； 答案选B。 14. 将6.8g的X完全燃烧生成3.6g的H2O和8.96L(标准状况)的CO2.X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其质谱、核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于X的下列叙述错误的是 A. X的相对分子质量为136 B. X的分子式为C8H8O2 C. X分子中只有一个甲基 D. X分子中所有的碳原子不可能在同一个平面上 【答案】D 【解析】 【分析】由质谱图数据可知，X的相对分子质量为136，有机物X的物质的量为n(X)= =0.05mol，完全燃烧后生成水的物质的量为n(H2O)= =0.2mol，氢原子的物质的量为n(H)=0.2mol×2=0.4mol，CO2的物质的量为n(CO2)= =0.4mol，碳原子的物质的量为n(C)=0.4mol，则1个有机物A分子中含有8个碳原子、8个氢原子，O原子个数为：=2，所以该有机物的分子式为C8H8O2；不饱和度为=5，X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其核磁共振氢谱有四个吸收峰，说明分子中含有4种H原子，峰面积之比为1：2：2：3，则四种氢原子个数之比=1：2：2：3，结合红外光谱可知，分子中存在酯基等基团，故有机物X的结构简式为，据此分析作答。 【详解】A．由上述分析可知，化合物X的相对分子质量为136，A项正确； B．由上述分析可知，X的分子式为C8H8O2，B项正确； C．由上述分析可知，有机物X的结构简式为，只有一个甲基，C项正确； D．化合物X的结构简式为，苯环和酯基都是平面的结构，X分子中所有的碳原子可能在同一个平面上，D项错误； 故选D。 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 三氯化六氨合钴是橙黄色单斜晶体，在化工生产中起着重要作用。工业生产中常利用含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)来制取，流程如图所示： 已知：①“酸浸”过滤后的滤液中含有等。 ②、、 。溶液中金属离子物质的量浓度低于时，可认为沉淀完全。 ③还原性较弱，但具有较强还原性。 回答下列问题： （1）Co在元素周期表中的位置是_______；基态的价电子轨道表示式为_______。 （2）写出除杂过程中参与反应的化学方程式_______。 （3）“除杂”过程中加调节pH后会生成两种沉淀，同时得到含的滤液，调节pH的范围为_______。 （4）下列说法错误的是_______。 A. 制备时，“混合”过程中加入可为反应提供，同时抑制的电离，防止生成沉淀 B. “氧化”过程中，要快速加入，以加快化学反应速率 C. “氧化”过程后的系列操作中，需将反应后的混合物趁热过滤，待滤液冷却后加入适量浓盐酸的目的是：增大，降低在水中的溶解度，有利于其结晶析出 D. 为了得到较大颗粒的晶体，可采取的措施是将滤液快速冷却 （5）配合物中的的键角比游离的分子_______(填“大”“小”或“相同”)，其原因为_______。 （6）晶体的晶胞如图所示(阳离子略去) ①O2-周围紧邻的O2-数目为_______。 ②已知晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数为，则晶体密度为_______(用含a和的代数式表示)。 【答案】（1） ①. 第四周期第VIII族 ②. （2）NaClO3 + 6FeCl2 + 6HCl = NaCl + 6 FeCl3 + 3H2O （3）4.7~7.4 （4）BD （5） ①. 大 ②. NH3中N含有孤电子对，当与Co2+通过配位键结合后，原来的孤电子对变为成键电子对，对其他N-H成键电子对的排斥力减小，H-N-H键之间的键角增大 （6） ①. 12 ②. 【解析】 【分析】以含钴废料用盐酸溶解，过滤出滤渣，得到含、、、的酸性滤液，向滤液中加入适量的NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+，再加Na2CO3调pH，沉淀Al3+、Fe3+为Fe(OH)3和Al(OH)3，过滤得滤渣[主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3]和滤液，向含有Co2+的溶液中加入活性炭和NH4Cl溶液，再依次加入氨水和H2O2，发生反应依次为：、；再将沉淀在HCl氛围下蒸发浓缩、冷却结晶、减压过滤得到产品； 【小问1详解】 Co的原子序数为27，位于元素周期表中第四周期第VIII族；基态的价电子排布式为，轨道表示式为； 【小问2详解】 除杂过程中将Fe2+氧化为Fe3+，化学方程式为NaClO3 + 6FeCl2 + 6HCl = NaCl + 6 FeCl3 + 3H2O； 【小问3详解】 “除杂”过程中加Na2CO3调节pH后会生成两种沉淀，使Al3+、Fe3+完全沉淀，而Co2+不产生沉淀，由题干信息 、可知当Al3+完全沉淀后，Fe3+已经早就完全沉淀，此时，则pH=4.7，同时得到含c(Co2＋)=0.1 mol/L的滤液，此时溶液中，则pH=7.4，即调节pH的范围为4.7 ~7.4； 【小问4详解】 A．“混合”过程中加入可增大，为反应提供的同时可以抑制的电离，防止碱性过强生成沉淀，A正确； B．易分解，因此要分批缓慢加入，B错误； C．由分析可知，将反应后的混合物趁热过滤，待滤液冷却后加入适量浓盐酸，过滤、洗涤、干燥，得到晶体。该过程中加入浓盐酸的目的是增大c(Cl-)，降低在水中的溶解度，有利于其结晶析出，C正确； D．若快速冷却，不易形成晶形完整的晶体，D错误； 故选BD； 【小问5详解】 配合物中的的键角比游离的分子大，原因是配合物中N原子为杂化，游离的分子中N原子也为杂化，中N含有孤电子对，当与通过配位键结合后，原来的孤电子对变为成键电子对，对其他N-H成键电子对的排斥力减小，H-N-H键之间的键角增大； 【小问6详解】 ①以顶点的为研究对象，其周围最近的位于与之相邻的三个面的面心，共有个； ②的个数是，则Co的个数是3，晶胞的质量是，晶胞的体积是，则晶体密度为g/cm3。 16. 1，2-二氯乙烷是重要的有机化工原料，熔点是，沸点是，不溶于水，易溶于有机溶剂。实验室常采用“乙烯液相直接氯化法”来制备1，2-二氯乙烷，相关反应原理如下： ⅰ． ⅱ． 实验装置如图所示： 回答下列问题： （1）仪器A的名称是_______，甲装置中发生反应的离子方程式为_______。 （2）丁装置中先装入少量1，2-二氯乙烷液体，其作用是_______(填字母)。 a．溶解和乙烯　　b．作催化剂　　c．促进气体反应物间的接触 （3）装置已的作用是_______；请从分子的结构与性质角度分析原因_______。 （4）装置庚中采用甘油浴加热，该加热方式的优点是_______。 （5）已知为二聚体分子，其结构如图所示，该结构中含有_______个六元环；_______含有键。 【答案】（1） ①. 圆底烧瓶 ②. （2）ac （3） ①. 除去乙烯中的乙醇 ②. 乙烯为非极性分子，而水为极性分子，所以乙烯难溶于水；而乙醇可以与水形成分子间氢键且从结构上看乙醇中-OH与水中-OH结构相近，因而可以与水互溶，所以可以用水除去乙烯中的乙醇 （4）受热均匀，温度易于控制 （5） ①. 4 ②. 142 【解析】 【分析】装置甲中，浓盐酸和高锰酸钾反应制得氯气，浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢杂质，通过装置乙中的饱和食盐水除去氯气中的氯化氢杂质，再用浓硫酸干燥氯气，将干燥后的氯气通入装置丁中，在装置庚中，乙醇发生消去反应生成乙烯，装置己中的水吸收挥发的乙醇，通过装置戊中的浓硫酸干燥乙烯，将干燥后的氯气和乙烯通入装置丁反应制得1，2-二氯乙烷。 【小问1详解】 根据仪器构造可知，仪器A的名称是圆底烧瓶；装置甲中，浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式为：，故答案为：圆底烧瓶；； 【小问2详解】 1，2-二氯乙烷不溶于水，易溶于有机溶剂；乙烯为有机物不易溶于水，先在丁装置中预先加入少量1，2二氯乙烷液体，作用是溶解Cl2和乙烯同时促进气体反应物间的接触，加快反应速率，故答案为：ac； 【小问3详解】 乙醇易挥发，装置庚中制得的乙烯含有乙醇，乙醇易溶于水，因此装置己用于除去乙烯中的乙醇；从分子的结构与性质角度分析原因为：乙烯为非极性分子，而水为极性分子，所以乙烯难溶于水，而乙醇可以与水形成分子间氢键且从结构上看乙醇中-OH与水中-OH结构相近，因而可以与水互溶，所以可以用水除去乙烯中的乙醇，故答案为：除去乙烯中的乙醇；乙烯为非极性分子，而水为极性分子，所以乙烯难溶于水；而乙醇可以与水形成分子间氢键且从结构上看乙醇中-OH与水中-OH结构相近，因而可以与水互溶，所以可以用水除去乙烯中的乙醇； 【小问4详解】 装置中采用甘油浴加热，该加热方式的优点是受热均匀，温度易于控制，且加热温度较高，故答案为：受热均匀，温度易于控制； 【小问5详解】 根据二聚体分子的结构可知，其结构中含有4个六元环；分子中，每个P原子与4个O原子形成4个σ键，4个P原子共形成16个σ键，1mol含有16molσ键，则0.5mol含有键，0.5mol的质量为，故答案为：4；142。 17. 截至2025年，全球绿色合成氨需求将达到10万吨，技术创新与产业链延伸氨气产业链正在向高端化、绿色化、智能化方向发展。 I.传统氨的合成：根据工业合成氨的流程图，回答下列问题。 （1）步骤①中“净化”的作用是_______。 （2）步骤_______(填序号)均有利于提高原料的平衡转化率。 （3）向10L的恒容密闭容器中通入和，在催化剂存在下发生反应，经过10min时测得的转化率与温度(T)的关系如图所示。下列说法正确的是_______。 A. b点处对应转化率最大且速率最快 B. 与b点对应的反应，前10min内 C. a点处对应体系中： D. 当容器中气体密度保持不变时，表明该反应达到平衡状态 （4）图示为和在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能面图(部分数据略)，其中“*”表示被催化剂吸附。 由上图可知：氨气的脱附是_______(填“吸热”或“放热”)过程，每生产放出的热量为_______kJ。 Ⅱ.改进氨的合成：我国科学家研发出一种新型双温催化剂，该催化剂催化合成氨反应(反应体系温度为)的原理如图所示。 （5）该催化剂能较好地解决传统合成氨工艺中存在的反应速率和平衡产率的矛盾，原因是______。 Ⅲ.氨氮治理：氯-铁介导电化学处理氨氮废水的机理如图所示。 （6）阳极生成活性氯(能降解氨氮的含氯分子HClO)的电极反应方程式为_______。 （7）和次氯酸反应的离子方程式为_______。 （8）反应过程中补充后，溶液中几种离子浓度变化如图所示。浓度增大的原因是_______。 【答案】（1）防止催化剂“中毒” （2）②、④ （3）BC （4） ①. 吸热 ②. 46 （5）“热Fe”高于体系温度，有利于氮氮共价键的断裂，加快反应速率；“冷Ti”低于体系温度，有利于平衡向正反应方向移动，提高氨气的产率 （6） （7） （8）补充FeSO4后，Fe2+与FeO2+反应生成Fe3+ 【解析】 【分析】I.净化、干燥后的氮气、氢气在高温、高压、催化剂的条件下发生可逆反应制得氨气，反应方程式为，及时液化分离出氨气可提高反应物的转化率，同时氮气、氢气可再循环使用。 III.由氯-铁介导电化学处理氨氮废水的机理图知，铁作阳极可被氧化得到，同时有水在阳极区域被氧化为氧气、氯离子在阳极失去电子被氧化为HClO(活性氯，用于降解氨氮)，和HClO反应生成FeO2+，FeO2+可将转化为氮气，废水中的等氨氮物质与HClO、其它含氯元素的产物反应而被氧化为氮气、硝酸根等，实现了氨氮去除；阴极区域有水被还原为氢气、硝酸根被还原为氮气。 【小问1详解】 步骤①中“净化”的作用是除去其中的有害杂质，这些有害杂质如粉尘等可能会附着在催化剂表面而导致催化剂失效，“净化”的作用是防止催化剂“中毒”。 【小问2详解】 合成氨反应方程式为，净化干燥原料气基本不影响原料的平衡转化率；该反应正向气体体积减小，加压能使平衡正向移动而提高原料的平衡转化率；加催化剂不影响原料的平衡转化率；及时液化分离出氨气可使平衡正向移动而提高反应物的平衡转化率；氮气、氢气循环使用有利于提高原料气的利用率，不能提高平衡转化率；故步骤②加压、④液化分离有利于提高原料的平衡转化率； 【小问3详解】 A．图中b点处对应氮气的转化率最大，则对应的转化率也最大，但温度越高时反应越快，b点之后温度更高，速率更快，A错误； B．b点时氮气的转化率为50%，说明前10min内氮气转化了1mol，则氢气转化了3mol，，B正确； C．合成氨的反应是放热反应，若反应达到了平衡状态，氮气的转化率将随温度升高而降低，所以a点反应还未达到平衡，体系中的，C正确； D．容器内气体的总质量守恒，容器的体积也是固定的，容器中气体密度一直保持不变，密度不变不能表明该反应达到平衡状态，D错误； 故选BC。 【小问4详解】 从图中可知，从(吸附态的氨气)到(气态氨气)，能量升高，所以氨气的脱附是吸热过程，以图中、的起始能量和为基准，每生产放出的热量为50 kJ -(21-17)kJ=46 kJ。 【小问5详解】 根据图中信息，“热Fe”高于体系温度，有利于氮氮共价键的断裂，加快反应速率；“冷Ti”低于体系温度，有利于平衡向正反应方向移动，提高氨气的平衡产率，所以该催化剂能较好地解决传统合成氨工艺中存在的反应速率和平衡产率的矛盾。 【小问6详解】 结合分析，根据原子守恒、电荷守恒可确定阳极生成活性氯(能降解氨氮的含氯分子HClO)的电极式为。 【小问7详解】 图中和次氯酸反应生成FeO2+，根据原子守恒、电荷守恒可确定反应的离子方程式为。 【小问8详解】 由图知，补充后，溶液中浓度增大，说明补充FeSO4后，Fe2+与FeO2+反应生成了Fe3+。 18. 苯是芳香族化合物的母体，是一种重要的有机化工原料和有机溶剂，被广泛用于生产医药、农药、香料、染料、洗涤剂和合成高分子材料等。以下是用苯作为原料制备聚对氯苯乙烯(F)的转化关系图： 已知：I．D的分子式为，且分子中含甲基 II．(R为烃基) 回答下列问题： （1）反应①~⑤中，不属于取代反应的是_______(填反应序号)。 （2）①E中官能团的名称为_______。 ②1molE通过原子轨道“头碰头”的方式重叠形成的共价键数目是_______。 ③下图表示E中碳氢键成键方式的是_______(填标号)。 A.　　B.　　C.　　D. （3）写出反应C→D的化学方程式：_______。 （4）下列关于聚对氯苯乙烯的说法不正确的是 A. 聚对氯苯乙烯能使溴水褪色 B. 该分子中碳原子有两种杂化类型 C. 1mol聚对氯苯乙烯与足量的反应最多能消耗 D. 向聚对氯苯乙烯溶液中滴加硝酸银无白色沉淀产生 （5）已知B可以被的酸性溶液氧化成，但若烷基中直接与苯环连接的碳原子上没有键，则不容易被氧化得到。 ①分子式是的一烷基取代苯，可被氧化成为的同分异构体有_______种。 ②水杨醛()是苯甲酸的同分异构体。水杨醛的沸点(193.7℃)低于苯甲酸的沸点(249℃)，原因是_______。 （6）芳香族化合物M是D的同分异构体，且苯环上只有两个取代基，其中核磁共振氢谱峰面积比为的结构简式为_______。 【答案】（1）④⑤ （2） ①. 碳氯键、碳碳双键 ②. 16 ③. B （3） （4）AC （5） ①. 3 ②. 水杨醛可形成分子内氢键导致熔沸点降低，而苯甲酸形成的是分子间氢键熔沸点较高 （6） 【解析】 【分析】苯与一氯乙烷发生取代反应，生成B为乙苯；乙苯与氯气在催化剂作用下，发生苯环上的取代反应，结合E的结构简式，可知C为；在光照条件下，与氯气发生乙基上取代反应，D的分子式为，且分子中含甲基，可知生成D为；在一定条件下发生消去反应，生成E为；发生加聚反应，生成聚对氯苯乙烯，据此分析作答。 【小问1详解】 根据分析可知，不属于取代反应的是④⑤，故答案为：④⑤。 【小问2详解】 ①由E的结构简式可知，其中官能团的名称为碳氯键、碳碳双键，故答案为：碳氯键、碳碳双键。 ②头碰头方式重叠形成的是键，则1molE中的键共有16NA，故答案为：16。 ③E中的碳原子均是sp2杂化，则碳氢键成键方式是一个sp2杂化轨道和氢原子的1s轨道头碰头形成键，为键，故答案为：B。 【小问3详解】 在光照条件下，与氯气发生乙基发生取代反应，D的分子式为，且分子中含甲基，可知生成D为，化学方程式为：，故答案为：。 【小问4详解】 A．聚对氯苯乙烯分子中无碳碳双键，不能发生加成反应使溴水褪色，A项错误； B．主链碳原子为sp3杂化，苯环上的碳原子为sp2杂化，该分子中碳原子有两种杂化类型，B项正确； ‌C．聚对氯苯乙烯中的苯环在一定条件下与氢气可加成，则1mol聚对氯苯乙烯与足量的反应最多能消耗，C项错误； ‌D．聚对氯苯乙烯中的氯原子以共价键结合在苯环上，非游离氯离子，因此无法与 Ag+反应生成白色沉淀，D项正确； 故答案为：AC。 【小问5详解】 ①分子式是的一烷基取代苯，侧链含有4个碳原子，若可以被氧化为苯甲酸，则与苯环连接的碳原子上应该有氢原子，则苯环的侧链为、、，则一共有3种不同的结构，故答案为：3。 ②水杨醛可形成分子内氢键导致熔沸点降低，而苯甲酸形成的是分子间氢键熔沸点较高，故答案为：水杨醛可形成分子内氢键导致熔沸点降低，而苯甲酸形成的是分子间氢键熔沸点较高。 【小问6详解】 D为，芳香族化合物M是D的同分异构体，且苯环上只有两个取代基，其中核磁共振氢谱峰面积比为，说明结构高度对称，则结构简式为，故答案为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $