精品解析：河北省秦皇岛市山海关第一中学2024-2025学年高二下学期期中考试化学试题

河北省秦皇岛市山海关第一中学2024-2025学年高二下学期期中考试 化学试卷 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在本试卷和答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Co-59 Ba-137 La-139 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. 对下列文物的说法正确的是 A. 青玉山水人物山子的主要成分是硫酸钙 B. 蕉叶纹铜觚的主要成分是铜银合金 C. 青花龙纹食盒的主要成分是硅酸盐 D. 彩绘陶盆的主要成分是碳酸钙 2. 关于实验室安全，下列表述错误的是 A. 、、都是大气污染物，制取实验需在通风橱中进行 B. 闻气体气味时，不能把鼻子直接接近气体去闻，应用扇闻法 C. 白磷有毒、易燃，保存时应将其没入水中 D. 做钠、钾的实验时，剩余的钠、钾可放回原试剂瓶中 3. 高分子材料在生产、生活中应用广泛。下列说法正确的是 A. 脲醛塑料(俗称电玉)绝缘性好，耐强酸，用于制作电器开关、插座等 B. 淀粉是植物贮存能量的主要物质，淀粉在淀粉酶催化下水解生成蔗糖 C. 聚乙烯醇缩甲醛纤维(维纶)可与棉花混纺成维棉混纺织物，吸湿性小 D. 铜氨纤维常用作高档丝织或针织物，铜氨纤维的单纤比黏胶纤维细，光泽度好 4. 工业上利用白磷和过量KOH溶液制备的反应原理为。是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 中含有键数为 B. 溶液中与数之和为 C. 1mol 32PH3所含的质子数为 D. 该反应中每生成，转移电子数为 5. 丹皮酚是从牡丹花的根皮中提取的一种中药材，具有镇痛、消炎、解热的功效，乙基丹皮酚的一种衍生物X的结构简式如图。下列有关化合物X的说法错误的是 A. 存在顺反异构 B. 可发生取代反应和加成反应 C. 不含手性碳原子 D. 除氢原子外，X中其他原子可能共平面 6. 下列实验装置能达到实验目的的是 A．制备少量漂白液 B．验证SO2与水反应 C．制备少量NO2 D．石油分馏 A. A B. B C. C D. D 7. 一种低温锂离子电池电解质的结构如图所示，阴离子由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W组成，其中W与Y最高能层电子数相同。下列说法正确的是 A. 简单离子半径： B. 简单氢化物的沸点： C. W的氧化物对应的水化物是强酸 D. 的空间结构是直线形 8. 下列实例与解释不相符的是 选项 实例 解释 A 等离子体具有良好的导电性 等离子体中含有带电粒子且能自由运动 B 天然水晶球的外层是看不到晶体外形的玛瑙，内层是呈现晶体外形的水晶 熔融态的冷却速率不同 C 石墨的导电性只能沿石墨平面的方向 石墨层间不存在作用力 D 某穴醚空腔直径大约为260 - 320 pm，可识别Rb+(直径为304 pm) 该穴醚可与Rb+通过弱配位键形成超分子，对Rb+进行识别 A. A B. B C. C D. D 9. 传统烟花爆竹的主要成分是黑火药，黑火药点燃时发生反应点燃。下列有关化学用语或表述正确的是 A. 的电子式为 B. 的VSEPR模型名称为三角锥形 C. 石墨中碳原子和中碳原子的杂化方式相同 D. 、、和的晶体类型均相同 10. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 向固体表面滴加浓硫酸并加热，有白雾生成 酸性： B 向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体，有晶体析出 溶解度： C 向酸性溶液中滴加溶液，溶液紫红色褪去 具有漂白性 D 向某溶液中加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 该溶液中含有或或二者都有 A. A B. B C. C D. D 11. 已知：的速率方程为为速率常数，只与温度、催化剂有关)。实验测得在催化剂表面反应的变化数据如图所示，已知没标出的20 min、50 min、60 min、70 min时分别为、、、。下列说法正确的是 A. B. 时，瞬时速率为 C. 保持其他条件不变，压缩体积增大的浓度，能加快反应速率 D. 相同条件下，若起始浓度为，当浓度减至一半时共耗时小于50 min 12. 由La、Ba、Co、O元素组成的新型双钙钛矿型阴极材料成为低温固体氧化物燃料电池领域的一大研究热点。一种双钙钛矿型阴极材料晶体的典型结构单元(正方体)如图所示，真实的晶体中存在5%的O原子缺陷，从而让在其中传导。为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 该化合物的化学式为 B. 晶体中与La最近且等距的Ba有6个 C. 粒子A、B之间的距离为 pm D. 该晶体的密度为 13. 一种新型石墨烯电池的工作原理如图1、2，在石墨烯表面和正极之间快速大量穿梭运动，可实现快速充电，电池放电总反应为。下列说法正确的是 A. 设备甲为用电器，设备乙为直流电源 B. X为，Y为 C. 图2中，正极反应式为 D. 图1中，电路中转移1 mol电子时，两极质量变化差为7 g 14. 室温下，两种难溶盐、在不同溶液中分别达到溶解平衡时，与或的关系如图所示。下列说法错误的是 A. B. P点的结晶速率大于溶解速率 C. 向饱和溶液中加入固体，几乎不能转化为 D. 加水不能使的悬浊液中离子浓度关系从Q点向Q点右上方移动 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 某研究小组为了测定某铁矿石粉中铁、氧的含量，设计实验如下。 铁矿石粉中氧含量的测定： 按图组装仪器，检查装置的气密性；按图加入药品，硬质玻璃管中加入5.0g铁矿石粉；装置A中开始反应，待装置D出口处气体验纯后，点燃装置C中酒精灯；充分反应后，熄灭酒精灯，持续通入气体直至装置冷却。测得反应后装置D增重。 铁矿石粉中铁含量的测定： ①称取5.0g铁矿石粉于250mL烧杯中，加入35mL浓盐酸，盖上表面皿，在通风橱中低温加热，完全溶解试样，将溶解液冷却后，转移到250mL容量瓶中，稀释到刻度并摇匀。 ②量取25.00mL试样溶液于锥形瓶中，加入适量浓盐酸，加热，加入6滴甲基橙(可被还原而褪色)，趁热边摇动锥形瓶边滴加溶液还原，待溶液由橙色变为接近无色时停止滴加。 ③立即用流水冷却，加入60mL蒸馏水，25mL硫酸、磷酸混合酸，4滴二苯胺磺酸钠(指示剂，还原态为无色，可被氧化，氧化态溶液显紫红色)，立即用标准溶液滴定至终点，重复实验三次，消耗标准溶液的体积依次为、、(测定值均在误差范围内)。 已知：在该实验条件下，不会被氧化；可与反应生成无色的。 回答下列问题： （1）仪器a的名称是___________。 （2）测定铁矿石粉中氧含量的装置的缺陷是___________。对装置进行改进后，测得反应后装置D增重，则铁矿石粉中氧的含量为___________%。 （3）用浓盐酸溶解试样时，需要“低温加热”，原因是___________。 （4）用标准溶液滴定，滴定反应的离子方程式为___________，滴定终点的现象为___________。 （5）混合酸中磷酸的作用为___________。 （6）该铁矿石粉中铁的含量为___________(用含、、、的代数式表示)。若滴定过慢，会使测定结果___________(填“偏高” “偏低”或“无影响”)。 16. 氧化铋广泛应用于电子行业。以辉铋矿(主要成分为，含有杂质)和软锰矿(主要成分为)为原料制取高纯氧化铋粉末的工艺流程如下。 已知：ⅰ．焙烧时，转化为，、转化为、。 ⅱ．室温下，部分离子开始沉淀和沉淀完全()时溶液的pH如表。 开始沉淀时的pH 2.7 8.1 0.7 沉淀完全时的pH 3.7 10.1 4.5 回答下列问题： （1）基态Bi原子的价电子排布图为___________。焙烧工序中和反应的化学方程式为___________。 （2）室温下，沉淀工序调节pH最低至___________，的___________，滤液中的阳离子主要有___________。 （3）TBP是一种中性萃取剂，萃取时以分子形式萃取，TBP对氯盐体系中铋的萃取反应为，萃取剂中TBP体积分数对Bi、Fe萃取率的影响如图所示，TBP体积分数为___________较为适宜。 （4）以草酸溶液为反萃取剂，使铋从有机相沉淀成草酸铋，反应的化学方程式为___________。 （5）热分解工序中生成CO和的质量比为___________。 （6）该工艺中可循环使用的物质有___________。 17. 甲醛在化工、医药、能源等领域均有广泛用途，利用甲醇空气氧化法可制甲醛。涉及的主要反应如下： ①CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g) K1 =+84 ②2CH3OH(g)+O2(g)2HCHO(g)+2H2O(g) K2 ③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) K3 =-484 回答下列问题： （1）___________，___________(用、表示)。 （2）在上述反应体系中需控制和的投料比，若过量，易导致___________。 （3）在一定条件下，向体积为的恒容密闭容器中通入和发生上述反应，达平衡时，容器中的物质的量为的物质的量为，此时的浓度为___________(用含、、的代数式表示，下同)，___________。 （4）下列有关反应①的说法正确的是___________(填标号)。 A. 使用高效催化剂可提高甲醇的平衡转化率 B. 保持容器体积不变，充入氩气，平衡不移动 C. 增大反应物的浓度和升高温度都能增大活化分子百分数 D. 升高温度，正、逆反应速率都增大，平衡正向移动 （5）一定条件下，向恒温恒容密闭容器中充入和发生反应②，时达到平衡，建立平衡的过程中的转化率随反应时间的变化曲线如图。 已知该反应的速率方程为，，、分别为正、逆反应的速率常数，为物质的量分数，则点时的___________(用分数表示)。 （6）研究表明，甲醇氧化制甲醛的反应在某催化剂上可能通过下面机理进行(表示催化剂表面吸附位，表示被吸附于催化剂表面的)。已知键的键能为键的键能为键的键能为。推测反应机理中速率控制步骤为___________(填步骤前的标号)，理由是___________。 I．→2 II．CH3OH*+O*→CH3O*+OH* III．CH3O*+O*→HCHO*+OH* IV．2OH*→H2O*+O* 18. 阿托伐他汀钙是一种降低胆固醇的药物，以天然缬氨酸(A)为起始原料合成阿托伐他汀钙的中间体G的合成路线如图，—Ph代表苯基。 回答下列问题： （1）B的官能团名称为___________。在相同条件下，在水中的溶解性A___________(填“>”或“<”)B。 （2）X的结构简式为___________。 （3）反应①②③中，属于取代反应的有___________个。反应①④的目的是___________。 （4）D→E的第一步反应的化学方程式为___________。 （5）同时满足下列条件的B的同分异构体共有___________种。 ①红外光谱显示与A含有相同官能团；②两个官能团连在同一个碳原子上。 其中核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为的有机物的结构简式为___________。 （6）中间体F→G的过程中，除生成G外，还得到和有机物H，H与G互为同分异构体，H的结构简式为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河北省秦皇岛市山海关第一中学2024-2025学年高二下学期期中考试 化学试卷 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在本试卷和答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Co-59 Ba-137 La-139 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. 对下列文物的说法正确的是 A. 青玉山水人物山子的主要成分是硫酸钙 B. 蕉叶纹铜觚的主要成分是铜银合金 C. 青花龙纹食盒的主要成分是硅酸盐 D. 彩绘陶盆的主要成分是碳酸钙 【答案】C 【解析】 【详解】A．青玉的主要成分是二氧化硅和透闪石等硅酸盐矿物，硫酸钙是石膏的主要成分，A错误； B．铜觚是青铜制品，青铜的主要成分是铜锡合金，而非铜银合金，B错误； C．青花瓷器的主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，C正确； D．陶盆的主要成分是硅酸盐，碳酸钙是石灰石、大理石的主要成分，D错误； 故选C。 2. 关于实验室安全，下列表述错误的是 A. 、、都是大气污染物，制取实验需在通风橱中进行 B. 闻气体气味时，不能把鼻子直接接近气体去闻，应用扇闻法 C. 白磷有毒、易燃，保存时应将其没入水中 D. 做钠、钾的实验时，剩余的钠、钾可放回原试剂瓶中 【答案】A 【解析】 【详解】A．H2S、NO属于大气污染物，但CO2主要被视为温室气体而非污染物，制取CO2无需在通风橱中进行，A错误； B．闻气体时应使用扇闻法，避免直接吸入，B正确； C．白磷因自燃需存于水中，C正确； D．钠、钾性质活泼，为避免发生危险，剩余的钠、钾应放回原试剂瓶中，D正确； 故选A。 3. 高分子材料在生产、生活中应用广泛。下列说法正确的是 A. 脲醛塑料(俗称电玉)绝缘性好，耐强酸，用于制作电器开关、插座等 B. 淀粉是植物贮存能量的主要物质，淀粉在淀粉酶催化下水解生成蔗糖 C. 聚乙烯醇缩甲醛纤维(维纶)可与棉花混纺成维棉混纺织物，吸湿性小 D. 铜氨纤维常用作高档丝织或针织物，铜氨纤维的单纤比黏胶纤维细，光泽度好 【答案】D 【解析】 【详解】A．脲醛塑料虽绝缘性好，但耐强酸能力较弱，A错误； B．淀粉水解产物是葡萄糖，而非蔗糖，B错误； C．维纶吸湿性较大，与棉花混纺可改善吸湿性，而非“吸湿性小”，C错误； D．铜氨纤维因工艺特性单纤更细、光泽度好，D正确； 故选D。 4. 工业上利用白磷和过量KOH溶液制备的反应原理为。是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 中含有键数为 B. 溶液中与数之和为 C. 1mol 32PH3所含的质子数为 D. 该反应中每生成，转移电子数为 【答案】B 【解析】 【详解】A．白磷分子呈正四面体结构，分子中含有6个P-Pσ键，则1mol 白磷分子中含有σ键的数目为1mol×6×NAmol-1=6NA，A正确； B．氢氧化钾溶液中水也会微弱电离产生氢氧根离子，所以1L0.1mol/L氢氧化钾溶液中钾离子和氢氧根离子之和略大于0.1mol/L ×1L×2×NAmol-1=0.2NA，B错误； C．32PH3分子的质子数为18，则1mol 32PH3分子中含有的质子数为1mol×18×NAmol-1=18NA，C正确； D．由方程式可知，反应生成3mol KH2PO2，转移电子的物质的量为3mol，则生成1mol KH2PO2时，转移电子的数目为1mol×3××NAmol-1=NA，D正确； 故选B。 5. 丹皮酚是从牡丹花的根皮中提取的一种中药材，具有镇痛、消炎、解热的功效，乙基丹皮酚的一种衍生物X的结构简式如图。下列有关化合物X的说法错误的是 A. 存在顺反异构 B. 可发生取代反应和加成反应 C. 不含手性碳原子 D. 除氢原子外，X中其他原子可能共平面 【答案】D 【解析】 【详解】A．化合物中存在C=N双键，该双键的C原子连接苯环侧链和-CH3（两个不同基团），N原子连接-O-R（R为后续链状结构）和孤对电子（两个不同“基团”），满足顺反异构条件，A正确； B．苯环可发生取代反应（如卤代），烷基H可发生取代；C=N双键和苯环可发生加成反应（如加氢），B正确； C．手性碳原子需连有四个不同基团，该分子中所有sp3杂化的C原子均连接重复基团（如-CH2-连两个H），无手性碳原子，C正确； D．分子中含六元含N环（如哌嗪环），环中N、C原子为sp3杂化，呈椅式构象（立体结构），不可能共平面，故除H外其他原子不可能共平面，D错误； 故选D。 6. 下列实验装置能达到实验目的的是 A．制备少量漂白液 B．验证SO2与水反应 C．制备少量NO2 D．石油分馏 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．制备少量漂白液通常通过Cl2与NaOH反应，电解饱和NaCl溶液时，阳极（下面的石墨棒）产生Cl2，阴极产生OH⁻，Cl2与阴极生成的OH⁻反应：Cl2 + 2OH⁻ = Cl⁻ + ClO⁻ + H2O可得到漂白液，装置合理，A能达到实验目的； B．验证SO2与水反应需证明有新物质生成，需用指示剂（如石蕊试液变红）检验酸性，仅加水时，SO2溶于水也会使瓶内压强减小导致气球膨胀，无法区分“溶解”与“反应”，B不能达到实验目的； C．制备NO2应使用Cu与浓硝酸反应，而Fe与浓硝酸常温下钝化，不能用于制备NO2，C不能达到实验目的； D．石油分馏时，温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口（测馏分温度），冷凝管需下口进水、上口出水（保证冷凝效果），图示装置未垫陶土网加热，没有用锥形瓶收集馏分，D不能达到实验目的； 故选A。 7. 一种低温锂离子电池电解质的结构如图所示，阴离子由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W组成，其中W与Y最高能层电子数相同。下列说法正确的是 A. 简单离子半径： B. 简单氢化物的沸点： C. W的氧化物对应的水化物是强酸 D. 的空间结构是直线形 【答案】B 【解析】 【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素。W形成两个双键和两个单键，Y形成一个双键，W与Y 最高能层电子数相同，则Y为O，W为S；Z形成一个单键，则Z为F；X形成两个单键，阴离子带1个单位负电荷，则X为N。   【详解】A．具有相同核外电子排布的离子，原子序数小的半径大，则简单离子半径：，A错误； B．水在常温下是液态，其他为气态，水的沸点最高，氟的电负性大于氮，导致HF分子间作用力更大‌，简单氢化物的沸点高于氨气，故沸点高低为：，B正确； C．W是S，其氧化物对应的水化物有（弱酸）和（强酸），并非都是强酸，C错误； D．XY2为，中心氮原子的价层电子对数是，单电子在理论中视为1对孤电子空间结构，‌所以其价层电子对数为3，杂化类型‌是，为平面三角形，空间结构是V形，D错误； 故选B。 8. 下列实例与解释不相符的是 选项 实例 解释 A 等离子体具有良好的导电性 等离子体中含有带电粒子且能自由运动 B 天然水晶球的外层是看不到晶体外形的玛瑙，内层是呈现晶体外形的水晶 熔融态的冷却速率不同 C 石墨的导电性只能沿石墨平面的方向 石墨层间不存在作用力 D 某穴醚空腔直径大约为260 - 320 pm，可识别Rb+(直径为304 pm) 该穴醚可与Rb+通过弱配位键形成超分子，对Rb+进行识别 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．等离子体含有自由移动的带电粒子，因此导电性良好，A正确； B．玛瑙（非晶体）和水晶（晶体）的形成与熔融态SiO2的冷却速率有关，快速冷却形成非晶体，缓慢冷却形成晶体，B正确； C．石墨导电性沿平面方向是因为层内存在离域大π键，而层间虽存在范德华力，但作用力较弱，C错误； D．穴醚空腔尺寸与Rb⁺直径匹配，通过弱配位键形成超分子，解释合理，D正确； 故选C。 9. 传统烟花爆竹的主要成分是黑火药，黑火药点燃时发生反应点燃。下列有关化学用语或表述正确的是 A. 的电子式为 B. 的VSEPR模型名称为三角锥形 C. 石墨中碳原子和中碳原子的杂化方式相同 D. 、、和的晶体类型均相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．为离子化合物，电子式为，A错误； B．中心原子价层电子对数，无孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，B错误； C．石墨中C原子为sp2杂化(层内形成平面结构)，CO2中C原子为sp杂化(直线形分子)，杂化方式不同，C错误； D．、由分子构成，和为小分子，均通过分子间作用力结合，晶体类型均为分子晶体，D正确； 故选D。 10. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 向固体表面滴加浓硫酸并加热，有白雾生成 酸性： B 向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体，有晶体析出 溶解度： C 向酸性溶液中滴加溶液，溶液紫红色褪去 具有漂白性 D 向某溶液中加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 该溶液中含有或或二者都有 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．浓硫酸与NaCl固体加热生成HCl气体，是由于浓硫酸的高沸点性质，而非酸性强于HCl，A错误； B．向饱和Na2CO3溶液中通入CO2析出晶体，反应生成NaHCO3；室温下，由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3，生成的NaHCO3因溶解度较低而析出，B正确； C．酸性KMnO4溶液中加入H2O2褪色，是因为H2O2的还原性使KMnO4被还原，而非漂白性导致褪色，C错误； D．加入盐酸产生使澄清石灰水变浑浊的气体，可能是CO2（来自或），但也可能是SO2（如含或）；结论未排除其他可能性，表述不严谨，D错误； 故答案选B。 11. 已知：的速率方程为为速率常数，只与温度、催化剂有关)。实验测得在催化剂表面反应的变化数据如图所示，已知没标出的20 min、50 min、60 min、70 min时分别为、、、。下列说法正确的是 A. B. 时，瞬时速率为 C. 保持其他条件不变，压缩体积增大的浓度，能加快反应速率 D. 相同条件下，若起始浓度为，当浓度减至一半时共耗时小于50 min 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应速率方程为，通过数据分析：10 min时，30 min时，40 min时，70 min时为0，因此该反应的速率始终不变，N2O的消耗是匀速的，说明反应速率与N2O的浓度无关，故速率方程中n=0，计算得20 min时，50 min时，60 min时，则，A错误； B．由分析可知，该反应的反应速率与一氧化二氮的浓度无关，该反应为匀速反应，则10min时的瞬时速率等于10min内的平均速率，即为，瞬时速率≠平均速率，B正确； C．由分析可知，该反应的反应速率与一氧化二氮的浓度无关，压缩体积增大浓度，反应速率不变，C错误； D．保持其他条件不变，该反应的反应速率不变，即仍为，若起始浓度减至一半（）需要时间为=50 min，D错误； 故选B。 12. 由La、Ba、Co、O元素组成的新型双钙钛矿型阴极材料成为低温固体氧化物燃料电池领域的一大研究热点。一种双钙钛矿型阴极材料晶体的典型结构单元(正方体)如图所示，真实的晶体中存在5%的O原子缺陷，从而让在其中传导。为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 该化合物的化学式为 B. 晶体中与La最近且等距的Ba有6个 C. 粒子A、B之间的距离为 pm D. 该晶体的密度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．计算晶胞中各原子数目：La和Ba各4个顶点（4×=0.5），Co为体心（1×1=1），完美晶体中O原子数为 6×=3，5%缺陷后O=3×0.95=2.85，化学式为LaBaCo2O5.7，A正确； B．以La原子（顶点）为中心，在三维空间中上下、左右、前后六个方向各有1个最近且等距的Ba原子，共6个，B正确； C．A为顶点Ba（坐标(0,0,0)），B为面心O（坐标(a, , )），距离== pm，C正确； D．晶胞中含0.5个LaBaCo2O5.7单元，摩尔质量=139+137+2×59+5.7×16=485.2 g/mol，密度ρ==g/cm3≠，D错误； 故选D。 13. 一种新型石墨烯电池的工作原理如图1、2，在石墨烯表面和正极之间快速大量穿梭运动，可实现快速充电，电池放电总反应为。下列说法正确的是 A. 设备甲为用电器，设备乙为直流电源 B. X为，Y为 C. 图2中，正极反应式为 D. 图1中，电路中转移1 mol电子时，两极质量变化差为7 g 【答案】C 【解析】 【分析】根据电池反应式知，放电时负极反应式为、正极反应式为；充电时阴极反应式为、阳极反应式为。 【详解】A．图1中移向X电极，则图1为充电过程，设备甲为直流电源；图2中移向Y电极，则图2为放电过程，设备乙为用电器，A错误； B．由电池放电总反过程应可知，放电时正极材料是，Y为；充电时阴极材料是，则X是，B错误； C．图2为放电过程，根据分析可知，正极反应式为，C正确； D．图1为充电过程，转移电子时，X电极增加（得到），阳极减少（失去），两极质量变化差为，D错误； 故选C。 14. 室温下，两种难溶盐、在不同溶液中分别达到溶解平衡时，与或的关系如图所示。下列说法错误的是 A. B. P点的结晶速率大于溶解速率 C. 向饱和溶液中加入固体，几乎不能转化为 D. 加水不能使的悬浊液中离子浓度关系从Q点向Q点右上方移动 【答案】D 【解析】 【详解】A．对于，溶解平衡为，，取负对数得，即直线斜率为-x；由图像知线斜率为-1（从(0,13.1)到(13.1,0)），故x=1；同理线斜率为-2（从(0,8)到(4,0)），故y=2，x:y=1:2，A正确； B．P点在溶解平衡线下方，此时>Ksp(PbX)，溶液过饱和，结晶速率大于溶解速率，B正确； C．由图像知，=，=， ，==，平衡常数很小，向饱和溶液中加入固体，几乎不能转化为，C正确； D．悬浊液为饱和溶液，加大量水稀释后变为的不饱和溶液，减小，，所以通过加水可以使的悬浊液中离子浓度关系从Q点沿着原点与Q点的连线向Q点右上方移动， D错误； 故答案为D。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 某研究小组为了测定某铁矿石粉中铁、氧的含量，设计实验如下。 铁矿石粉中氧含量的测定： 按图组装仪器，检查装置的气密性；按图加入药品，硬质玻璃管中加入5.0g铁矿石粉；装置A中开始反应，待装置D出口处气体验纯后，点燃装置C中酒精灯；充分反应后，熄灭酒精灯，持续通入气体直至装置冷却。测得反应后装置D增重。 铁矿石粉中铁含量的测定： ①称取5.0g铁矿石粉于250mL烧杯中，加入35mL浓盐酸，盖上表面皿，在通风橱中低温加热，完全溶解试样，将溶解液冷却后，转移到250mL容量瓶中，稀释到刻度并摇匀。 ②量取25.00mL试样溶液于锥形瓶中，加入适量浓盐酸，加热，加入6滴甲基橙(可被还原而褪色)，趁热边摇动锥形瓶边滴加溶液还原，待溶液由橙色变为接近无色时停止滴加。 ③立即用流水冷却，加入60mL蒸馏水，25mL硫酸、磷酸混合酸，4滴二苯胺磺酸钠(指示剂，还原态为无色，可被氧化，氧化态溶液显紫红色)，立即用标准溶液滴定至终点，重复实验三次，消耗标准溶液的体积依次为、、(测定值均在误差范围内)。 已知：在该实验条件下，不会被氧化；可与反应生成无色的。 回答下列问题： （1）仪器a的名称是___________。 （2）测定铁矿石粉中氧含量的装置的缺陷是___________。对装置进行改进后，测得反应后装置D增重，则铁矿石粉中氧的含量为___________%。 （3）用浓盐酸溶解试样时，需要“低温加热”，原因是___________。 （4）用标准溶液滴定，滴定反应的离子方程式为___________，滴定终点的现象为___________。 （5）混合酸中磷酸的作用为___________。 （6）该铁矿石粉中铁的含量为___________(用含、、、的代数式表示)。若滴定过慢，会使测定结果___________(填“偏高” “偏低”或“无影响”)。 【答案】（1）长颈漏斗 （2） ①. 装置D后缺少干燥装置 ②. （3）若不加热，溶解速率慢；若加热温度过高，HCl大量挥发，不利于溶解 （4） ①. ②. 滴入最后半滴标准溶液，溶液由接近无色变为紫红色，且30s内不褪色 （5）电离出，与反应生成无色的，防止的颜色影响滴定终点的判断 （6） ①. ②. 偏低 【解析】 【分析】按图组装仪器，检查装置的气密性；按图加入药品，硬质玻璃管中加入铁矿石粉；装置A中开始反应生成硫酸锌和氢气，通入装置B除去水蒸气，通入硬质试管，待装置D出口处气体验纯后，点燃装置C中酒精灯；充分反应后，熄灭酒精灯，持续通入气体直至装置冷却。测得反应后装置D增重，据此分析； 【小问1详解】 仪器a的名称是长颈漏斗； 【小问2详解】 碱石灰可以吸收空气中的水蒸气和二氧化碳导致测定结果侧高，需连接干燥装置（碱石灰干燥管）； 则铁矿石粉中氧的含量为； 【小问3详解】 需要“低温加热”，提高温度，可以提高化学反应速率，原因是若不加热，溶解速率慢；若加热温度过高，由于HCl易挥发，温度过高，HCl大量挥发，使HCl浓度降低，反应速率减慢，不利于溶解； 【小问4详解】 用标准溶液与发生氧化还原反应，滴定反应的离子方程式为，滴定终点的现象为滴入最后半滴标准溶液，溶液由接近无色变为紫红色，且30s内不褪色； 【小问5详解】 为黄色，会干扰滴定终点（紫红色）的判断，为了防止的颜色影响滴定终点的判断，故应该屏蔽颜色，磷酸可以电离出，与反应生成无色的，可以防止的干扰； 【小问6详解】 根据方程式，可得关系式，；若滴定过慢会被空气中氧气氧化成，会使测定结果偏低。 16. 氧化铋广泛应用于电子行业。以辉铋矿(主要成分为，含有杂质)和软锰矿(主要成分为)为原料制取高纯氧化铋粉末的工艺流程如下。 已知：ⅰ．焙烧时，转化为，、转化为、。 ⅱ．室温下，部分离子开始沉淀和沉淀完全()时溶液的pH如表。 开始沉淀时的pH 2.7 8.1 0.7 沉淀完全时的pH 3.7 10.1 4.5 回答下列问题： （1）基态Bi原子的价电子排布图为___________。焙烧工序中和反应的化学方程式为___________。 （2）室温下，沉淀工序调节pH最低至___________，的___________，滤液中的阳离子主要有___________。 （3）TBP是一种中性萃取剂，萃取时以分子形式萃取，TBP对氯盐体系中铋的萃取反应为，萃取剂中TBP体积分数对Bi、Fe萃取率的影响如图所示，TBP体积分数为___________较为适宜。 （4）以草酸溶液为反萃取剂，使铋从有机相沉淀成草酸铋，反应的化学方程式为___________。 （5）热分解工序中生成CO和的质量比为___________。 （6）该工艺中可循环使用的物质有___________。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 4.5 ②. ③. 、 （3）50% （4） （5）7:11 （6）HCl、TBP+磺化煤油 【解析】 【分析】辉铋矿和软锰矿发生焙烧，转化为，、转化为、，浸出后的沉淀与氨水发生反应，生成Bi(OH)3、Fe(OH)3，滤液中含Mn2+、，用盐酸重溶后，用TBP和磺化煤油进行萃取和洗涤，TBP对氯盐体系中铋的萃取反应为，随后以草酸溶液为反萃取剂，使铋从有机相沉淀成草酸铋，草酸铋热分解为、CO、CO2。 【小问1详解】 Bi在元素周期表中位于第六周期第VA族，基态Bi原子的价电子排布式为6s26p3，价电子排布图为；焙烧时，转化为，、转化为、，结合得失电子守恒和质量守恒，可得焙烧工序中和反应的化学方程式为； 【小问2详解】 沉淀工序调pH的目的是使Fe3+、Bi3+沉淀完全，而Mn2+不沉淀，故调节pH最低至4.5；Bi3+恰好沉淀完成时溶液pH=4.5，c(OH-)=10-9.5 mol/L，的Ksp=c(Bi3+)∙c3(OH-)=10-5×(10-9.5)3=10-33.5，Fe3+、Bi3+完全沉淀，滤液中的阳离子主要有Mn2+、； 【小问3详解】 TBP体积分数为50%时，Fe的萃取率小，Bi的萃取率相对较大。TBP体积分数超过60%后，Bi的萃取率较大，但Fe的萃取率增大较快。在保证Bi的萃取率较大的条件下，应控制Fe的萃取率较小，TBP体积分数在50%~60%范围内较为适宜； 【小问4详解】 淀反萃取工序中，用草酸溶液沉铋的化学方程式为：； 【小问5详解】 受热分解生成Bi2O3、CO、CO2，其反应方程式为，生成CO和CO2的质量比为28:44=7:11； 【小问6详解】 沉淀反萃取工序中生成的HCl可用于重溶工序，TBP+磺化煤油可用于萃取及洗涤工序；故答案为：HCl、TBP+磺化煤油。 17. 甲醛在化工、医药、能源等领域均有广泛用途，利用甲醇空气氧化法可制甲醛。涉及的主要反应如下： ①CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g) K1 =+84 ②2CH3OH(g)+O2(g)2HCHO(g)+2H2O(g) K2 ③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) K3 =-484 回答下列问题： （1）___________，___________(用、表示)。 （2）在上述反应体系中需控制和的投料比，若过量，易导致___________。 （3）在一定条件下，向体积为的恒容密闭容器中通入和发生上述反应，达平衡时，容器中的物质的量为的物质的量为，此时的浓度为___________(用含、、的代数式表示，下同)，___________。 （4）下列有关反应①的说法正确的是___________(填标号)。 A. 使用高效催化剂可提高甲醇的平衡转化率 B. 保持容器体积不变，充入氩气，平衡不移动 C. 增大反应物的浓度和升高温度都能增大活化分子百分数 D. 升高温度，正、逆反应速率都增大，平衡正向移动 （5）一定条件下，向恒温恒容密闭容器中充入和发生反应②，时达到平衡，建立平衡的过程中的转化率随反应时间的变化曲线如图。 已知该反应的速率方程为，，、分别为正、逆反应的速率常数，为物质的量分数，则点时的___________(用分数表示)。 （6）研究表明，甲醇氧化制甲醛的反应在某催化剂上可能通过下面机理进行(表示催化剂表面吸附位，表示被吸附于催化剂表面的)。已知键的键能为键的键能为键的键能为。推测反应机理中速率控制步骤为___________(填步骤前的标号)，理由是___________。 I．→2 II．CH3OH*+O*→CH3O*+OH* III．CH3O*+O*→HCHO*+OH* IV．2OH*→H2O*+O* 【答案】（1） ①. ②. （2）甲醛继续被氧化，产率降低 （3） ①. ②. （4）BD （5） （6） ①. Ⅰ ②. 步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别对应断裂键、键、键、键，其中键的键能最大，推知步骤Ⅰ的活化能最大，反应速率最慢，为速率控制步骤 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，①×2+③得②，则ΔH2=2ΔH1+ΔH3=-316kJ·mol-1，K12K3=K2，则K1=。 【小问2详解】 甲醛具有还原性，若氧气含量过高，易导致甲醛继续被氧化，产率降低； 【小问3详解】 平衡时，根据碳元素守恒可得n(CH3OH)=(1-a)mol，根据氢元素守恒可得，根据氧元素守恒可得n(O2)=，则； 【小问4详解】 A．使用高效催化剂只能缩短达到平衡的时间，不能提高甲醇的平衡转化率，A错误； B．保持容器体积不变，充入氩气，虽然增大体系压强，但不能改变物质的浓度，平衡不移动，B正确； C．增大反应物的浓度只能增大单位体积内活化分子数，不能增大活化分子百分数，C错误； D．升高温度，正、逆反应速率都增大，反应①为吸热反应，平衡正向移动，D正确； 故选BD； 【小问5详解】 由图可知CH3OH的平衡转化率为80%，Δn(CH3OH)=2mol×80%=1.6mol，平衡时n(CH3OH)=0.4mol，n(O2)=1mol-1.6mol×=0.2mol，n(HCHO)=n(H2O)=1.6mol，n总=3.8mol，K=，a点CH3OH的转化率为60%，此时Δn(CH3OH)=2mol×60%=1.2mol，此时n(CH3OH)=0.8mol，n(O2)=1mol-1.2mol×=0.4mol，n(HCHO)=n(H2O)=1.2mol，n总=3.6mol，，，，； 【小问6详解】 活化能越大，反应越慢，会成为整个反应过程的决速步骤，结合题中信息，键的键能为键的键能为键的键能为，步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别对应断裂键、键、键、键，其中键的键能最大，推知步骤Ⅰ的活化能最大，反应速率最慢，为速率控制步骤。 18. 阿托伐他汀钙是一种降低胆固醇的药物，以天然缬氨酸(A)为起始原料合成阿托伐他汀钙的中间体G的合成路线如图，—Ph代表苯基。 回答下列问题： （1）B的官能团名称为___________。在相同条件下，在水中的溶解性A___________(填“>”或“<”)B。 （2）X的结构简式为___________。 （3）反应①②③中，属于取代反应的有___________个。反应①④的目的是___________。 （4）D→E的第一步反应的化学方程式为___________。 （5）同时满足下列条件的B的同分异构体共有___________种。 ①红外光谱显示与A含有相同官能团；②两个官能团连在同一个碳原子上。 其中核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为的有机物的结构简式为___________。 （6）中间体F→G的过程中，除生成G外，还得到和有机物H，H与G互为同分异构体，H的结构简式为___________。 【答案】（1） ①. 酯基、氨基 ②. > （2） （3） ①. 3 ②. 保护羧基 （4） （5） ①. 7 ②. （6） 【解析】 【分析】以天然缬氨酸合成阿托伐他汀钙的中间体G的合成流程：将A在浓硫酸催化下加热与进行酯化反应生成B，将B与X进行取代生成C：，得到X的结构为： 或；则可以反推出A的结构为：和B的结构为：，将C与Y反应得到D：，结合C和D的结构差异以及Y的化学式可推出Y的为：，将D在1)NaOH溶液中先加热进行水解，再用2)酸化得到E：，再将E在DCC和甲苯中重整得到中间体F：，最后将F和进行转化得到目标产物G：，据此分析解答。 【小问1详解】 B的结构为，其含有的官能团名称为：酯基、氨基；对比A的结构和B的结构，羧基的亲水性大于酯基，则在水中的溶解性：。 【小问2详解】 根据分析，X的结构简式为：。 【小问3详解】 根据分析，反应①~③的反应类型分别为：取代反应（酯化反应）、取代反应、取代反应，则反应①②③全部都是取代反应，属于取代反应的有3个；反应①是将羧基转化为酯基，而反应④是将酯基重新生成羧基，则进行反应①④的目的为：保护羧基。 【小问4详解】 D→E的第一步反应是将在NaOH溶液中先加热进行酯的水解生成羧酸的钠盐，则反应的化学方程式为：。 【小问5详解】 B的结构为，满足下列条件的B的同分异构体：①红外光谱显示与A含有相同官能团，A的结构为，即含有羧基和氨基；②两个官能团连在同一个碳原子上，即含结构的有、、、；含结构的有、、；共7种同分异构体；其中核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为的有机物，则结构中肯定存在3个结构，则满足的结构简式：。 【小问6详解】 根据题意，中间体F→G的过程为：，由于不具有对称性，可以左右颠倒，则可能发生副反应：；同时H与G互为同分异构体，H的结构简式为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $