精品解析：山东省青岛市胶州市2024-2025学年高二下学期期末化学试题

2024~2025学年度第二学期期末考试 高二化学 说明： 1.本试卷分为选择题和非选择题两部分，考试时间90分钟，满分100分。 2.选择题答案用2B铅笔涂在答题卡上，非选择题用0.5mm黑色中性笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cu64 Zn65 Ga70 As75 Ba137 Ag108 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 化学应用体现在生活中的方方面面。下列应用与物质匹配错误的是 A. 还原性铁粉食品包装袋内作脱氧剂 B. 碳酸钙添加于牙膏中作摩擦剂 C. 碳酸氢钠烘焙糕点时作膨松剂 D. 明矾饮用水处理中作消毒剂 【答案】D 【解析】 【详解】A．还原性铁粉具有还原性，能与氧气反应消耗包装袋内的氧气，A正确； B．碳酸钙硬度适中，常用作牙膏摩擦剂以清洁牙齿，B正确； C．碳酸氢钠受热分解产生CO2，能使糕点疏松多孔，烘焙糕点时作膨松剂，C正确； D．明矾水解生成的Al(OH)3胶体能吸附悬浮物，用于净水，但不能杀菌消毒，消毒需强氧化剂（如Cl2），D错误； 故选D。 2. 下列实验室操作或处理方法错误的是 A. 取用少量白磷时，在水中用小刀进行切割 B. 被水蒸气轻微烫伤，先用冷水处理再涂烫伤药膏 C. 将结块的硝酸铵置于研钵中，用研杵敲碎、研细 D. 酸性溶液溅到皮肤上，应立即用大量清水冲洗 【答案】C 【解析】 【详解】A．白磷在空气中易自燃，切割需在水中隔绝氧气，A正确； B．烫伤后立即用冷水冲洗给皮肤降温，再涂烫伤药膏，B正确； C．硝酸铵结块后敲击研磨易引发爆炸，C错误； D．酸性溶液具有强的腐蚀性，若溅到皮肤上，应立即用大量的水冲洗，D正确； 故选C。 3. 物质性质决定用途。下列两者关系对应正确的是 A. 碘化银具有感光性，可用于人工降雨 B. 氢氟酸具有酸性，可用于刻蚀玻璃器皿 C. 氨水具有碱性，可用于清洗试管内壁的氯化银 D. 过氧乙酸具有强氧化性，可用于居住环境的消毒 【答案】D 【解析】 【详解】A．碘化银用于人工降雨是因为其作为凝结核可促进水蒸气凝结，而非感光性，A错误； B．氢氟酸刻蚀玻璃是因其能与SiO2反应生成挥发性物质，而非酸性，B错误； C．氨水清洗氯化银是因氨水与氯化银形成可溶性配合物[Ag(NH3)2]+，而非碱性，C错误； D．过氧乙酸具有强氧化性可破坏微生物结构，适用于消毒，D正确； 故选D。 4. 下列关于钠及其化合物的说法正确的是 A. 金属钠可除去有机溶剂（如苯、醚等）中少许的水 B. 等质量的分别与足量盐酸反应，产生的质量相同 C. 可降低航天器返回舱内的浓度，理论上反应转移 D. 除去溶液中少量的，可向溶液中加入适量溶液再过滤 【答案】A 【解析】 【详解】A．金属钠与水反应生成NaOH和，生成的NaOH不溶于苯、醚等有机溶剂，会沉淀或分层，从而除去水分，钠与这些有机溶剂常温下不反应，因此可用于干燥，A正确； B．等质量的（摩尔质量106g/mol)和（84g/mol）与足量盐酸反应时，的物质的量更大，生成的更多，B错误； C．反应中，每2mol转移2mol电子（1mol对应1mol电子），C错误； D．加入会与反应生成沉淀，但与不反应，此方法虽能除去，但会引入NaCl杂质，不符合除杂原则，D错误； 故答案选A。 5. 利用下列实验装置进行实验，操作规范且能达到实验目的的是 A．熔融纯碱 B．比较的氧化性强弱 C．制备并测量体积 D．除去中少量 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．二氧化硅能与熔融纯碱反应生成硅酸钠和二氧化碳，不能使用瓷坩埚，故A错误； B．FeI2溶液中滴加氯水，先与I-反应生成I2，I2在CCl4中溶解度大，CCl4层为紫红色，再加入氯水，与Fe2+反应生成Fe3+，溶液由绿色变为黄色，可以证明氧化性Cl2>Fe3+>I2，故B正确； C．氨气极易溶于水，不能用盛有水的量气管测量氨气的体积，故C错误； D．不用饱和Na2SO3溶液除去SO2中的少量HCl，因为Na2SO3和SO2反应Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3，故D错误； 故选B。 6. 某同学利用如图微型装置（夹持装置略）制取少量，并比较和的氧化性强弱。下列说法错误的是 A. 吸收剂也可以选用饱和溶液 B. 用代替高锰酸钾也可以达到实验目的 C. 试纸变蓝，说明的氧化性强于 D. 该装置中与相关的反应均属于氧化还原反应 【答案】B 【解析】 【分析】浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气，氯气和碘离子反应生成碘单质，氯气有毒，使用氢氧化钠等碱液吸收； 【详解】A．氯气有毒，也具有氧化性，能与反应生成硫酸钠和盐酸，故吸收剂可以是饱和溶液，A正确； B．用代替高锰酸钾时必须加热才能产生氯气，不能达到实验目的，B错误； C．氯气和碘离子反应生成碘单质，使得湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，则说明的氧化性强于，C正确；    D．该装置中与相关的反应有浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气，氯气与碘离子反应生成碘单质，均属于氧化还原反应，D正确； 答案选B。 7. 下列关于硫及其化合物的说法正确的是 A. 硫在氧气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰，生成三氧化硫 B. 硫化钠溶液中通入产生淡黄色沉淀，体现了的氧化性 C. 浓硫酸具有脱水性，可以脱去蔗糖分子中的水使其炭化 D. 浓硫酸具有强氧化性，而稀硫酸不具有氧化性 【答案】B 【解析】 【详解】A．硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，而非三氧化硫，三氧化硫需在催化剂条件下由二氧化硫进一步氧化生成，A错误； B．硫化钠溶液中通入，被氧化为S（0价），中的S被还原为S（0价），作为氧化剂体现其氧化性，B正确； C．浓硫酸的脱水性是指将有机物中的H和O按水的比例脱去，而非直接脱去分子中的水，蔗糖分子不含水分子，选项描述不准确，C错误； D．稀硫酸中具有弱氧化性（如与金属反应生成），而浓硫酸的强氧化性源于硫酸分子中的S（+6价），D错误； 故答案选B。 8. 利用电石渣[主要成分为，含少量等杂质]制备碳酸钙，同时获得氧化铝，工艺流程如图。下列说法错误的是 A. “气体”为 B. “碱浸时反应的离子方程式为 C. “碳化”反应的化学方程式为 D. 可循环利用的物质为 【答案】C 【解析】 【分析】电石渣[主要成分为，含少量等杂质] 加入氯化铵可与氢氧化钙反应生成氨气，溶液pH=8，不会溶解，滤渣主要成分含；碱性条件下产生的气体为氨气，过滤后滤渣1含，加入氢氧化钠溶液碱浸，得到滤渣2主要成分为氧化铁，滤液2主要成分为硅酸钠和，加稀盐酸除硅得到硅酸沉淀为滤渣3，滤液加入氨水沉铝得到氢氧化铝，受热分解得到氧化铝；滤液1主要成分为CaCl2，加入碳酸氢铵碳化，得到碳酸钙沉淀和氯化铵溶液，过滤得到碳酸钙； 【详解】A．根据分析可知，“气体”为，A正确； B．“减浸时与氢氧化钠反应生成，反应的离子方程式为，B正确； C．“碳化”反应生成碳酸钙、氯化铵、二氧化碳和水，反应的化学方程式为，C错误； D．“碳化”后的滤液中含有，可在电石渣浸取时循环利用，D正确； 答案选C。 9. 氮及其化合物的“价-类”二维关系如图。下列说法正确的是 A. 工业上通常采用的转化制取硝酸 B. 铜分别与e的浓、稀溶液反应，生成c对应稀溶液的氧化性强 C. f在水溶液中的电离方程式为 D. 实验室通常向h的银盐溶液中滴加过量g的浓溶液制备银氨溶液 【答案】A 【解析】 【分析】a、b、c、d、e、f、g分别为、、、、、、，h为硝酸盐； 【详解】A．工业上通常采用来制取硝酸，不用N2转化来制取，因为N2和O2反应需要高温或放电才能进行，反应条件较苛刻，A正确； B．铜与浓硝酸反应生成NO2，稀硝酸反应生成NO，生成NO2时浓硝酸表现的氧化性更强，B错误； C．HNO2是一元弱酸，在水溶液中不能完全电离，电离方程式为，C错误； D．实验室制取银氨溶液正确做法为向硝酸银溶液中逐滴滴加稀氨水，边加边振荡，直至最初产生的白色沉淀恰好完全溶解，得到无色澄清溶液即为新制银氨溶液，D错误； 故选A。 10. 工业制备高纯硅的主要过程为（已知电负性）。下列说法正确的是 A. 制备粗硅的反应为 B. 焦炭、和均作还原剂 C. 反应③每生成硅，理论上转移 D. 反应①②③均属于置换反应 【答案】D 【解析】 【分析】石英砂主要成分为，在高温条件下与焦炭发生反应，制得粗硅；粗硅在300℃与HCl发生，制得（粗），经过精馏得到（纯），在1100℃与氢气发生制得高纯硅，据此回答。 【详解】A．制备粗硅产物应为CO，正确反应为，A错误； B．反应②中发生反应，其中HCl中H+化合价降低被还原，作氧化剂，B错误； C．反应③中发生反应，Si从+4价还原为0价，每生成1mol Si转移4mol e-，C错误； D．由分析可知，反应①②③的方程式分别为、、，均属于置换反应，D正确； 故选D。 二、选择题：本题共5个小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 由下列实验操作与现象能得出相应结论的是 选项 实验操作与现象 结论 A 将搅拌过某无色溶液的玻璃棒置于火焰上灼烧，火焰出现黄色 溶液中含元素 B 向某钠盐粉末滴加盐酸，将产生的气体通入品红溶液，溶液红色褪去 该钠盐为或 C 将还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃，有爆鸣声 水具有氧化性 D 常温下，向浓硝酸中加入铜片，收集产生的气体，用带火星的木条检验，木条复燃 可支持燃烧 A. A B. B C. C D. D 【答案】CD 【解析】 【详解】A．玻璃棒中含有钠元素，应选用铁丝或铂丝蘸取待测液，A错误； B．盐酸与硫代硫酸钠（Na2S2O3）反应也会生成SO2，使品红褪色，B错误； C．将还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃，有爆鸣声，说明反应生成H2，水的化合价降低 被还原，说明水具有氧化性，C正确； D．浓硝酸与铜反应生成NO2，用带火星的木条检验，木条复燃，说明可支持燃烧，D正确； 故选CD。 12. 从砷化镓废料（主要成分为和）中回收镓和砷的工艺流程如图。已知镓与铝同主族，性质相似；“碱浸时，镓元素以形式存在。下列说法错误的是 A. “滤渣1的主要成分为 B. 碱浸时发生的反应为 C. “调生成的离子方程式为 D. “电积”产生的与的物质的量之比为 【答案】D 【解析】 【分析】砷化镓废料加氢氧化钠和过氧化氢，GaAs和SiO2溶解生成、和，不溶于碱，“滤渣①”为，滤液1中加入稀硫酸，滤液为Na3AsO4，经过蒸发浓缩、冷却结晶可以得到Na3AsO4·12H2O，滤渣2为硅酸和Ga(OH)3， 加入稀硫酸时Ga(OH)3会溶解，滤液电积得到镓单质，滤渣2为硅酸，据此解答。 【详解】A．根据分析，“滤渣1的主要成分为，A正确； B．碱浸时和氢氧化钠和过氧化氢发生氧化还原反应，，B正确； C．根据分析，可知调生成的离子方程式为，C正确； D．中O化合价为-2，Ga化合价为+3，根据得失电子守恒，“电积”产生的与的物质的量之比为，D错误； 故选D。 13. 下列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现图示变化的是 编号 a b c d A B S C D NO A. A B. B C. C D. D 【答案】AC 【解析】 【详解】A．氯化亚铁中通入氯气生成氯化铁，氯化铁和铜单质反应生成氯化铜，氯化铜和铁反应生成氯化亚铁，铁和盐酸反应生成氯化亚铁，铁和氯气反应生成氯化铁，故A符合题意； B．可以和氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫和氧气在催化剂作用下生成三氧化硫，三氧化硫不能一步生成硫化氢，硫单质和氢气反应生成硫化氢，和氧气反应生成二氧化硫，故B不符合题意； C．和盐酸生成氯化钠，电解氯化钠溶液生成得到氢氧化钠，氢氧化钠和氯气生成，氯气和氢氧化钠反应生成，氯气和金属钠反应生成氯化钠，故C符合题意； D．一氧化氮和氧气生成二氧化氮，通入水中生成硝酸，稀硝酸和铜反应生成一氧化氮，氨气和氧气反应生成一氧化氮，氨气和氧气在催化剂的作用下生成一氧化氮，氨气无法直接生成二氧化氮，故D不符合题意； 答案选AC。 14. 溴化亚铜是一种白色粉末，露置空气中逐渐变浅绿色，微溶于冷水，在热水中或见光都会分解，制备的实验装置如图。下列说法错误的是 A. “硫酸”通常选用质量分数为的 B. “多孔玻璃泡”的主要作用是防止倒吸 C. 可向三颈烧瓶中加少量还原铁粉以防止被氧化 D. 制得反应的离子方程式为 【答案】BC 【解析】 【分析】本题为无机物制备类的实验题，由左侧装置制备二氧化硫，随后将二氧化硫通入三颈烧瓶中和硫酸铜、溴化钠反应生成产品溴化亚铜，以此解题。 【详解】A．硫酸是用来制备二氧化硫的，选用质量分数为70%硫酸溶液的原因：硫酸浓度太大，溶液中氢离子浓度太小，不利于二氧化硫生成；硫酸浓度太小，溶液中水太多，二氧化硫易溶于水，不利于二氧化硫的逸出，A正确； B．“多孔玻璃泡”可以增大气体和液体的接触面积，从而加快反应速率，B错误； C．Fe能与硫酸铜溶液发生置换反应，将铜置换出来，则不能加入铁粉，C错误； D．向CuSO4和NaBr混合溶液中通入SO2气体，发生氧化还原反应得到CuBr沉淀，离子方程式：，D正确； 故选BC。 15. 固态合金储氢材料具有不易泄露，不易爆炸等优点。某种铜银合金是面心立方最密堆积结构，氢原子可进入由铜原子和银原子构成的四面体空隙中。已知铜银合金晶胞在面、面、面的投影图均如图甲，银、铜原子半径（单位：）如图乙。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 每个铜银合金晶胞中有4个铜原子 B. 与银原子等距离且最近的铜原子为12个 C. 晶胞中原子间的最短距离为 D. 储氢后晶体密度为 【答案】AD 【解析】 【分析】某种铜银合金是面心立方最密堆积结构，由投影图可知Ag原子位于晶胞的顶点，个数为：，Cu原子位于晶胞的面心，个数为：，晶胞中Cu原子和Ag原子构成的四面体空隙共有8个，故1个晶胞中能储存8个H原子。 【详解】A．根据分析，每个铜银合金晶胞中有3个Cu原子，A错误； B．面心立方最密堆积结构中：Ag原子位于晶胞的顶点，Cu原子位于晶胞的面心，与Ag原子等距离且最近的Cu原子为12个，B正确； C．晶胞中原子间的最短距离为面对角线的一半，为，C正确； D．根据分析，储氢后1个晶胞中能储存8个H原子，由图乙可知晶胞参数为：，储氢后的密度为：，D错误； 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 在生产生活中有重要用途，但也会造成空气污染，因此探究其性质及合理回收实现资源化利用非常重要。 回答下列问题： （1）制备装置甲试管中发生反应的化学方程式为________。 （2）探究的性质： ①将依次通入装置乙和丙中，乙中现象为________，表现________性。丙中反应的离子方程式为________。 ②将通入装置丁中，无明显现象，将所得溶液分盛在两支试管中，一支试管滴加双氧水，另一支试管滴加溶液，结果两支试管都有白色沉淀产生。若生成等物质的量的沉淀，则消耗与的物质的量之比为________。 （3）综合处理的原理如图。 “吸收”反应的离子方程式为________，检验“溶液1”完全被“氧化”的试剂及现象为________。 【答案】（1） （2） ①. 品红溶液褪色 ②. 漂白 ③. ④. 1：2 （3） ①. ②. 铁氰化钾溶液，无蓝色沉淀 【解析】 【分析】甲中浓硫酸与铜反应生成硫酸铜、二氧化硫和水：，二氧化硫具有漂白性，通入乙中品红溶液褪色，二氧化硫具有还原性，通入丙中酸性高锰酸钾溶液褪色，二氧化硫与氯化钡溶液不反应，通入丁中无现象。 【小问1详解】 甲试管中发生反应的化学方程式为：； 【小问2详解】 ①根据分析，将依次通入装置乙和丙中，乙中现象为品红溶液褪色，表现漂白性。丙中酸性高锰酸钾溶液与二氧化硫发生氧化还原反应，离子方程式为：； ②一支试管滴加双氧水后：，另一支试管滴加溶液：，若生成等物质的量（如1mol）的沉淀，消耗与的物质的量之比为：1：2； 【小问3详解】 Fe3+具有氧化性，能和SO2发生氧化还原反应生成Fe2+和，离子方程式为：；溶液1为FeSO4溶液，若被空气完全氧化，Fe2+完全转化为Fe3+，只需要证明Fe2+不存在即可，可选铁氰化钾溶液，现象为无蓝色沉淀。 17. 化合物X由三种元素组成，在空气中加热到也不发生反应。某实验小组按如下流程进行相关实验： 回答下列问题： （1）化合物X的组成元素中属于主族元素的有________（填元素符号）。“气体”中除了外，还有两种无污染物质，化学式为________。 （2）反应①的化学方程式为________。 （3）反应③的离子方程式为________。若测得“无色溶液Ⅰ”呈中性，则“无色溶液Ⅱ”中溶质所含阴离子的物质的量之和为________。 （4）是一种重要的瓷器着色剂，其中M为组成紫红色固体的元素。该晶体热重曲线如图。已知过程中产生红棕色气体，则该过程发生反应的化学方程式为________。时的固体产物为________（填名称）。 【答案】（1） ①. Ba、O ②. N2、H2O （2） （3） ①. ②. 0.02mol （4） ①. ②. 氧化亚铜 【解析】 【分析】化合物X由三种元素组成，在加热条件下和足量氨气反应生成固体混合物，固体混合物和盐酸反应生成的0.960g紫红色固体应该是Cu，无色溶液Ⅰ中加入0.015 mol稀硫酸生成的1.165g白色沉淀应该是BaSO4，无色溶液Ⅱ中加入足量BaCl2溶液生成的2.330g白色沉淀是BaSO4。是一种重要的瓷器着色剂，其中M为组成紫红色固体的元素为Cu，则该晶体为，计算其物质的量为0.1mol，在T1℃失去结晶水，过程中产生红棕色气体，根据质量守恒发生化学反应，继续加热，CuO可能分解，T3℃时固体物质应该是氧化亚铜。 【小问1详解】 根据分析紫红色的物质是Cu，Cu的物质的量是0.960 g÷64 g/mol=0.015 mol，第一次生成硫酸钡的物质的量是1.165 g÷233 g/mol=0.005 mol，第二次生成硫酸钡的物质的量是2.330 g÷233 g/mol=0.01 mol，因此1.965 gX中一定含有0.96gCu，Ba的质量是0.005mol×137 g/mol=0.685g，二者质量之和是1.645 g<1.965 g，相差0.32 g，根据原子守恒可知应该是氧元素，物质的量是0.32 g÷16g/mol=0.02 mol，则Ba、Cu、O三种原子的个数之比是1：3：4，所以组成X的三种元素为Ba、Cu、O，其中属于主族元素的有Ba、O。 反应①中根据质量守恒发生化学反应生成物有氮气和水，高温下水是气态。 【小问2详解】 反应①中Cu元素化合价降低，则氨气中氮元素化合价升高，被氧化生成氮气，根据原子守恒可知反应①的化学方程式。 【小问3详解】 根据质量守恒得无色溶液Ⅰ中含有BaCl2，加入稀硫酸后反应③的离子方程式为。 若测得“无色溶液Ⅰ”呈中性，则无色溶液中含有BaCl2，向其中加入0.015mol的稀硫酸后发生化学反应：，生成硫酸钡的物质的量是1.165 g÷233 g/mol=0.005 mol，则消耗了0.005 molH2SO4，剩余0.01molH2SO4，生成0.01molHCl，则“无色溶液Ⅱ”中溶质所含阴离子的物质的量之和为0.02mol。 【小问4详解】 M为紫红色固体的元素，所以M是Cu，则晶体。计算其物质的量：。T1℃时，固体质量变为18.8g，这一阶段是失去结晶水的过程，0.1mol晶体含0.3mol结晶水，质量为24.2g - 5.4g = 18.8g，所以T1℃后固体为。产生红棕色气体，分解，根据元素守恒和反应现象，反应为，验证：0.1mol分解生成0.1molCuO，质量，与热重曲线T2℃时固体质量8.0g相符。继续加热，CuO可能分解，Cu相对原子质量64，若最终为Cu，0.1molCu质量6.4g，但T3℃时固体质量7.2g；若为Cu2O，0.05molCu2O质量为，所以T3℃时固体产物是氧化亚铜。 18. 在化学工业中主要用作橡胶和颜料的添加剂，可由菱锌矿（主要成分为，还含有等杂质）为原料制备，工艺流程如图。 已知：①一定条件下，有关金属离子沉淀的如表 金属离子 开始沉淀的 1.5 6.3 6.2 7.4 8.1 沉淀完全的 2.8 8.3 8.2 9.4 10.1 ②弱酸性溶液中能将氧化生成。 回答下列问题： （1）“滤渣1”的主要成分为________（填化学式）。 （2）“调”是将“浸取”后的溶液调节至弱酸性（约为5），不能过低的原因为________。 （3）“氧化”除去铁和锰元素，除铁反应的离子方程式为________。 （4）“滤液”含有的主要金属阳离子有________。 （5）“沉锌”生成碱式碳酸锌的化学方程式为________。“煅烧”生成的化学方程式为________。 （6）已知菱锌矿中的质量分数为该矿石在上述转化中锌的总提取率为，理论上获得的质量为________。 【答案】（1） （2）过低，不能将氧化生成，影响除杂，同时，也不能完全形成沉淀 （3） （4）、 （5） ①. ②. （6） 【解析】 【分析】锌矿（主要成分为，还含有等杂质），加入稀硫酸酸浸，滤渣1为，滤液中含有、、、、，加入调节后，加入可将氧化后形成沉淀，能将氧化生成，再加入单质，将还原为单质，得到的滤液为，加入后沉锌，煅烧后得到产品。 【小问1详解】 根据以上流程分析，“滤渣1”的主要成分为； 【小问2详解】 根据题目信息，过低，不能将氧化生成，影响除杂，同时，也不能完全形成沉淀； 【小问3详解】 可将氧化后形成沉淀，离子方程式为：； 【小问4详解】 “滤液”含有的主要金属阳离子有和； 【小问5详解】 “沉锌”生成碱式碳酸锌的化学方程式为：；“煅烧”生成的化学方程式为：； 【小问6详解】 菱锌矿中的质量分数为该矿石中锌的质量为：，物质的量为：，转化中锌的总提取率为，，理论上获得的质量为： 。 19. 半导体材料的迭代更新推动了电子工业从真空管到集成电路的变革。硅和砷化镓是其典型代表，结构如图。 回答下列问题： （1）硅的晶体结构如图1。硅晶体中硅原子与硅硅键的个数之比为________。硅的晶胞类似于金刚石的晶胞结构，每个晶胞中有________个硅原子，每个硅原子周围有________个距离最近的硅原子。 （2）砷化镓的晶胞如图2。的配位数为________。若a原子的分数坐标为，则b原子的分数坐标为________。设为阿伏加德罗常数的值，若晶体的密度为，则两原子之间的距离为________。 （3）半导体的性能与能隙和电子迁移率有关。已知：能隙决定了半导体能够被激发而导电，能隙越大，电子跃迁需要的能量越多，高温时稳定性越好；电子迁移率决定导电后电子的运动速度，速度越快，响应的高频信号能力越强。两种半导体的相关数据如表，制造卫星芯片需要高温稳定性更好的材料，应选择________（用化学式表示，下同）。5G通信芯片需要高频响应的特性，应选择________。 材料 能隙 电子迁移率 硅 1.11 1500 砷化镓 1.43 8500 【答案】（1） ①. 1：2 ②. 8 ③. 4 （2） ①. 4 ②. ③. （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 硅晶体中，每个Si原子形成4个Si - Si键，每个Si - Si键被2个Si原子共用，所以硅原子与硅硅键的个数之比为1:2；金刚石晶胞中C原子数为8，硅晶胞类似于金刚石晶胞，每个晶胞中硅原子数为8；每个硅原子周围有4个距离最近的硅原子； 【小问2详解】 由砷化镓晶胞结构，As周围有4个Ga原子，故As的配位数为4；若a原子的分数坐标为，根据晶胞结构对称性，b原子原子位于体对角线的处，b原子的分数坐标为；砷化镓晶胞中Ga、As原子数均为4 ，晶胞质量，设晶胞边长为，由，，可得，a、b两原子之间距离为晶胞体对角线的，体对角线为，则a、b两原子之间距离为； 【小问3详解】 制造卫星芯片需要高温稳定性更好的材料，即能隙大的，砷化镓能隙1.43 eV大于硅的1.11 eV ，应选择；5G通信芯片需要高频响应特性，即电子迁移率大的，砷化镓电子迁移率大于硅的，应选择。 20. 四氯化钛主要用于制取海绵钛，实验室制备装置如图（夹持装置略）。 已知：①的盐酸溶液可吸收CO； ②有关物质的性质如表所示： 物质 熔点 沸点 密度 水溶性 136.4 1.7 易水解生成白色沉淀，能溶于有机溶剂 76.8 1.6 难溶于水 实验步骤： i．组装仪器并检验装置的气密性，添加药品。 ii．打开，通入一段时间。关闭，打开，待E中出现黄绿色时，加热D装置的陶瓷管。 ⅱi．反应结束，停止加热，________（操作），拆卸装置。 回答下列问题： （1）仪器a的名称为________。装置A中发生反应的离子方程式为________。 （2）B中盛装的试剂为________；装置F的作用为________。 （3）“步骤iii”判断制备反应结束的现象为________，“操作”为________。 （4）已知装置D中氧化剂与还原剂以物质的量之比发生反应，得到三种产物，该反应的化学方程式为________。从E中分离得到产品的操作方法为________。 【答案】（1） ①. 恒压滴液漏斗 ②. （2） ①. 饱和食盐水 ②. 吸收未反应完全的氯气，同时防止G中水蒸气进入E使TiCl4水解 （3） ①. E中液体不再增加 ②. 关闭，打开，通入氮气至装置冷却 （4） ①. ②. 蒸馏 【解析】 【分析】A中制备氯气，B为饱和食盐水除去HCl，C中盛放浓硫酸干燥氯气，D中氯气与二氧化钛反应得到产物四氯化钛，E中冷凝收集TiCl4，F可吸收未反应完全的氯气，同时防止G中水蒸气进入E使TiCl4水解，G吸收尾气CO防止污染； 【小问1详解】 仪器a的名称为恒压滴液漏斗。装置A中发生反应为浓盐酸和次氯酸钙生成氯气和氯化钙、水，； 【小问2详解】 由分析，B中盛装的试剂为饱和食盐水，除去HCl；装置F的作用为吸收未反应完全的氯气，同时防止G中水蒸气进入E使TiCl4水解； 【小问3详解】 E中冷凝收集TiCl4，则“步骤iii”判断制备反应结束的现象为E中物质的量不再增加，说明反应结束；“操作”为关闭，打开，通入氮气至装置冷却； 【小问4详解】 装置D中氯气、二氧化钛、碳高温生成四氯化钛、CO，反应中氯气为氧化剂、碳为还原剂， 4mol氯气生成1mol四氯化钛同时生成2molCO，结合质量守恒则生成1mol四氯化碳，故反应为。利用物质沸点不同，从E中分离得到产品的操作方法为蒸馏。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年度第二学期期末考试 高二化学 说明： 1.本试卷分为选择题和非选择题两部分，考试时间90分钟，满分100分。 2.选择题答案用2B铅笔涂在答题卡上，非选择题用0.5mm黑色中性笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cu64 Zn65 Ga70 As75 Ba137 Ag108 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 化学应用体现在生活中的方方面面。下列应用与物质匹配错误的是 A. 还原性铁粉食品包装袋内作脱氧剂 B. 碳酸钙添加于牙膏中作摩擦剂 C. 碳酸氢钠烘焙糕点时作膨松剂 D. 明矾饮用水处理中作消毒剂 2. 下列实验室操作或处理方法错误的是 A. 取用少量白磷时，在水中用小刀进行切割 B. 被水蒸气轻微烫伤，先用冷水处理再涂烫伤药膏 C. 将结块的硝酸铵置于研钵中，用研杵敲碎、研细 D. 酸性溶液溅到皮肤上，应立即用大量清水冲洗 3. 物质性质决定用途。下列两者关系对应正确的是 A. 碘化银具有感光性，可用于人工降雨 B. 氢氟酸具有酸性，可用于刻蚀玻璃器皿 C. 氨水具有碱性，可用于清洗试管内壁的氯化银 D. 过氧乙酸具有强氧化性，可用于居住环境的消毒 4. 下列关于钠及其化合物的说法正确的是 A. 金属钠可除去有机溶剂（如苯、醚等）中少许的水 B. 等质量的分别与足量盐酸反应，产生的质量相同 C. 可降低航天器返回舱内的浓度，理论上反应转移 D. 除去溶液中少量的，可向溶液中加入适量溶液再过滤 5. 利用下列实验装置进行实验，操作规范且能达到实验目的的是 A．熔融纯碱 B．比较的氧化性强弱 C．制备并测量体积 D．除去中少量 A. A B. B C. C D. D 6. 某同学利用如图微型装置（夹持装置略）制取少量，并比较和的氧化性强弱。下列说法错误的是 A. 吸收剂也可以选用饱和溶液 B. 用代替高锰酸钾也可以达到实验目的 C. 试纸变蓝，说明的氧化性强于 D. 该装置中与相关的反应均属于氧化还原反应 7. 下列关于硫及其化合物的说法正确的是 A. 硫在氧气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰，生成三氧化硫 B. 硫化钠溶液中通入产生淡黄色沉淀，体现了的氧化性 C. 浓硫酸具有脱水性，可以脱去蔗糖分子中的水使其炭化 D. 浓硫酸具有强氧化性，而稀硫酸不具有氧化性 8. 利用电石渣[主要成分为，含少量等杂质]制备碳酸钙，同时获得氧化铝，工艺流程如图。下列说法错误的是 A. “气体”为 B. “碱浸时反应的离子方程式为 C. “碳化”反应的化学方程式为 D. 可循环利用的物质为 9. 氮及其化合物的“价-类”二维关系如图。下列说法正确的是 A. 工业上通常采用的转化制取硝酸 B. 铜分别与e的浓、稀溶液反应，生成c对应稀溶液的氧化性强 C. f在水溶液中的电离方程式为 D. 实验室通常向h的银盐溶液中滴加过量g的浓溶液制备银氨溶液 10. 工业制备高纯硅的主要过程为（已知电负性）。下列说法正确的是 A. 制备粗硅的反应为 B. 焦炭、和均作还原剂 C. 反应③每生成硅，理论上转移 D. 反应①②③均属于置换反应 二、选择题：本题共5个小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 由下列实验操作与现象能得出相应结论的是 选项 实验操作与现象 结论 A 将搅拌过某无色溶液的玻璃棒置于火焰上灼烧，火焰出现黄色 溶液中含元素 B 向某钠盐粉末滴加盐酸，将产生的气体通入品红溶液，溶液红色褪去 该钠盐为或 C 将还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃，有爆鸣声 水具有氧化性 D 常温下，向浓硝酸中加入铜片，收集产生的气体，用带火星的木条检验，木条复燃 可支持燃烧 A. A B. B C. C D. D 12. 从砷化镓废料（主要成分为和）中回收镓和砷的工艺流程如图。已知镓与铝同主族，性质相似；“碱浸时，镓元素以形式存在。下列说法错误的是 A. “滤渣1的主要成分为 B. 碱浸时发生的反应为 C. “调生成的离子方程式为 D. “电积”产生的与的物质的量之比为 13. 下列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现图示变化的是 编号 a b c d A B S C D NO A. A B. B C. C D. D 14. 溴化亚铜是一种白色粉末，露置空气中逐渐变浅绿色，微溶于冷水，在热水中或见光都会分解，制备的实验装置如图。下列说法错误的是 A. “硫酸”通常选用质量分数为的 B. “多孔玻璃泡”的主要作用是防止倒吸 C. 可向三颈烧瓶中加少量还原铁粉以防止被氧化 D. 制得反应的离子方程式为 15. 固态合金储氢材料具有不易泄露，不易爆炸等优点。某种铜银合金是面心立方最密堆积结构，氢原子可进入由铜原子和银原子构成的四面体空隙中。已知铜银合金晶胞在面、面、面的投影图均如图甲，银、铜原子半径（单位：）如图乙。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 每个铜银合金晶胞中有4个铜原子 B. 与银原子等距离且最近的铜原子为12个 C. 晶胞中原子间的最短距离为 D. 储氢后晶体密度为 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 在生产生活中有重要用途，但也会造成空气污染，因此探究其性质及合理回收实现资源化利用非常重要。 回答下列问题： （1）制备装置甲试管中发生反应的化学方程式为________。 （2）探究的性质： ①将依次通入装置乙和丙中，乙中现象为________，表现________性。丙中反应的离子方程式为________。 ②将通入装置丁中，无明显现象，将所得溶液分盛在两支试管中，一支试管滴加双氧水，另一支试管滴加溶液，结果两支试管都有白色沉淀产生。若生成等物质的量的沉淀，则消耗与的物质的量之比为________。 （3）综合处理的原理如图。 “吸收”反应的离子方程式为________，检验“溶液1”完全被“氧化”的试剂及现象为________。 17. 化合物X由三种元素组成，在空气中加热到也不发生反应。某实验小组按如下流程进行相关实验： 回答下列问题： （1）化合物X的组成元素中属于主族元素的有________（填元素符号）。“气体”中除了外，还有两种无污染物质，化学式为________。 （2）反应①的化学方程式为________。 （3）反应③的离子方程式为________。若测得“无色溶液Ⅰ”呈中性，则“无色溶液Ⅱ”中溶质所含阴离子的物质的量之和为________。 （4）是一种重要的瓷器着色剂，其中M为组成紫红色固体的元素。该晶体热重曲线如图。已知过程中产生红棕色气体，则该过程发生反应的化学方程式为________。时的固体产物为________（填名称）。 18. 在化学工业中主要用作橡胶和颜料的添加剂，可由菱锌矿（主要成分为，还含有等杂质）为原料制备，工艺流程如图。 已知：①一定条件下，有关金属离子沉淀的如表 金属离子 开始沉淀的 1.5 6.3 6.2 7.4 8.1 沉淀完全的 2.8 8.3 8.2 9.4 10.1 ②弱酸性溶液中能将氧化生成。 回答下列问题： （1）“滤渣1”的主要成分为________（填化学式）。 （2）“调”是将“浸取”后的溶液调节至弱酸性（约为5），不能过低的原因为________。 （3）“氧化”除去铁和锰元素，除铁反应的离子方程式为________。 （4）“滤液”含有的主要金属阳离子有________。 （5）“沉锌”生成碱式碳酸锌的化学方程式为________。“煅烧”生成的化学方程式为________。 （6）已知菱锌矿中的质量分数为该矿石在上述转化中锌的总提取率为，理论上获得的质量为________。 19. 半导体材料的迭代更新推动了电子工业从真空管到集成电路的变革。硅和砷化镓是其典型代表，结构如图。 回答下列问题： （1）硅的晶体结构如图1。硅晶体中硅原子与硅硅键的个数之比为________。硅的晶胞类似于金刚石的晶胞结构，每个晶胞中有________个硅原子，每个硅原子周围有________个距离最近的硅原子。 （2）砷化镓的晶胞如图2。的配位数为________。若a原子的分数坐标为，则b原子的分数坐标为________。设为阿伏加德罗常数的值，若晶体的密度为，则两原子之间的距离为________。 （3）半导体的性能与能隙和电子迁移率有关。已知：能隙决定了半导体能够被激发而导电，能隙越大，电子跃迁需要的能量越多，高温时稳定性越好；电子迁移率决定导电后电子的运动速度，速度越快，响应的高频信号能力越强。两种半导体的相关数据如表，制造卫星芯片需要高温稳定性更好的材料，应选择________（用化学式表示，下同）。5G通信芯片需要高频响应的特性，应选择________。 材料 能隙 电子迁移率 硅 1.11 1500 砷化镓 1.43 8500 20. 四氯化钛主要用于制取海绵钛，实验室制备装置如图（夹持装置略）。 已知：①的盐酸溶液可吸收CO； ②有关物质的性质如表所示： 物质 熔点 沸点 密度 水溶性 136.4 1.7 易水解生成白色沉淀，能溶于有机溶剂 76.8 1.6 难溶于水 实验步骤： i．组装仪器并检验装置的气密性，添加药品。 ii．打开，通入一段时间。关闭，打开，待E中出现黄绿色时，加热D装置的陶瓷管。 ⅱi．反应结束，停止加热，________（操作），拆卸装置。 回答下列问题： （1）仪器a的名称为________。装置A中发生反应的离子方程式为________。 （2）B中盛装的试剂为________；装置F的作用为________。 （3）“步骤iii”判断制备反应结束的现象为________，“操作”为________。 （4）已知装置D中氧化剂与还原剂以物质的量之比发生反应，得到三种产物，该反应的化学方程式为________。从E中分离得到产品的操作方法为________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $