内容正文:
汽开三中2025—2026学年度第一学期期中试卷
高二化学
注意事项:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共5页,总分100分,考试时间75分钟。
相对原子质量:C-12 H-1 O-16 Fe-56 N-14 Na-23 K-39 Ca-40 S-32 Ni-59 Al-27 Sr-88 Cu-64 Cl-35.5 Ba-137 Zn-65 F-19 P-31 I-127 Pb-207
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题:本大题共20小题,共60分。
1. 某原子最外层电子排布为2s22p3,则该原子
A. 核外有5个电子
B. 核外有3种能量不同的电子
C. 最外层电子占据3个轨道
D. 最外层上有3种运动状态不同的电子
【答案】B
【解析】
【详解】A. 最外层为第二层有5个电子,核外电子数为7,A错误;B. 每个能级的电子能量相同,核外有3个能级,即有3种能量不同的电子,B正确;C. 2s能级有一个轨道,2p能级有3个轨道,由于电子会优先独自占用一个轨道,故最外层电子占据4个轨道,C错误;D. 每个电子的运动状态都不相同,故核外有7种运动状态不同的电子,D错误。故选择B。
2. 下列说法或有关化学用语的使用正确的是
A. 在基态多电子原子中,p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量
B. Fe原子的外围轨道表示式为
C. 氧的电负性比氮大,故氧元素的第一电离能比氮元素的第一电离能大
D. 铜原子的外围电子排布式为3d94s2
【答案】B
【解析】
【详解】A.同一能层同一能级中的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高,但外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高,A错误;
B.基态铁原子外围电子排布式为3d64s2,外围电子排布图为,B正确;
C.N原子的2p轨道处于半充满的稳定状态,其第一电离能大于同一周期相邻的氧原子, C错误;
D.原子核外电子排布处于全满、半满或全空时是稳定结构,29号Cu元素原子的外围电子排布式为3d104s1,D错误;
故选B。
3. 铝土矿除主要成分,还存在多种第三周期元素如Mg、S。下列说法正确的是
A. 半径: B. 热稳定性:
C. 碱性: D. 第一电离能:
【答案】B
【解析】
【详解】A.和具有相同的电子层结构,原子序数越大,离子半径越小,则有离子半径:,A错误;
B.元素非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强;O和S为同主族上下相邻的2种元素,非金属性,则简单氢化物的稳定性:,B正确;
C.元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物碱性越强;Mg和Al为同一周期相邻的2种元素,金属性,则最高价碱的碱性:,C错误;
D.同周期元素第一电离能总体趋势:核电荷数越大,第一电离能越大;基态Mg原子价电子排布式为,基态Al原子价电子排布式为,Mg的第一电离能失去的是能量较低的3s能级上的电子,Al的第一电离能失去的是能量较高的3p能级上的电子,则第一电离能:,D错误;
故答案为:B。
4. 下列各组元素性质递变规律正确的是
A. Na、Mg、Al原子半径依次减小 B. Li、Be、B原子最外层电子数依次减小
C. P、S、Cl元素最高正价依次降低 D. Li、Na、K金属性依次减弱
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析:A.Na、Mg、Al位于同一周期,根据同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径:Na>Mg>Al,A正确;B.Li、Be、B最外层电子数依次为1、2、3,最外层电子逐渐增多,B错误;
C.P、S、Cl最外层电子数分别为5、6、7,最高化合价依次为+5、+6、+7,最高正价依次升高,C错误;
D.Li、Na、K位于同一主族,同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强,则金属性:Li<Na<K,D错误.故选A.
考点:考查元素周期律的递变规律
5. 某物质可溶于水、乙醇,熔点为209.5℃,其结构简式如图所示。下列说法正确是
A. 该物质中C原子杂化方式为只有一种
B. 该物质分子中键和键的个数比为
C. 该物质分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构
D. 该物质分子中含有极性共价键
【答案】D
【解析】
【分析】有机物含有C=N、C≡N、C-N以及N-H键,都为极性键,据此分析。
【详解】A.该物质中与两个氨基相连的碳原子为sp2杂化,与氰基相连的碳原子为sp杂化,存在两种杂化方式的C原子,A不符合题意;
B.该分子中σ键和π键的个数比为,而非,B不符合题意;
C.分子中的基团中,H原子最外层为2电子稳定结构,并非所有原子最外层均达到8电子稳定结构,C不符合题意;
D.有机物含有C=N、C≡N、C-N以及N-H键,都为极性共价键,D符合题意;
故选D。
6. 下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构,下列说法正确的是
A. 32 g S8分子中含有0.125 mol σ键
B. SF6是由非极性键构成的分子
C. 1 mol C2H2分子中有3 mol σ键和2 mol π键
D. C2H2分子中不含非极性键
【答案】C
【解析】
【详解】A.1 mol S8分子中含有8 mol σ键,因此32 g S8分子中所含σ键为 ,A错误;
B.根据SF6的结构模型可知,SF6是由S—F极性键构成的,B错误;
C.单键中有1个σ键,三键中有1个σ键和2个π键,因此1 mol乙炔中含有3 mol σ键和2 mol π键,C正确;
D.C2H2分子中所含的碳碳三键是非极性键,D错误;
故选C。
7. 下表中关于各微粒的描述完全正确的一项是
选项
化学式
中心原子杂化类型
模型名称
空间结构
A
直线形
直线形
B
平面三角形
V形
C
四面体形
四面体形
D
正四面体形
三角锥形
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.离子中氟原子的价层电子对数为,则离子的中心原子杂化类型为杂化,VSEPR模型为四面体形,空间结构为V形,A项错误;
B.离子中氮原子的价层电子对数为,则离子的中心原子杂化类型为杂化,VSEPR模型为平面三角形,空间构型为V形,B项正确;
C.分子中磷原子的价层电子对数为,则分子的中心原子杂化类型为杂化,VSEPR模型为四面体形,空间构型为三角锥形,C项错误;
D.离子中硼原子的价层电子对数为,则离子的中心原子杂化类型为杂化,VSEPR模型为四面体形,空间构型为正四面体形,D项错误;
故选B。
8. 通常状况下,NCl3是一种油状液体,下列对NCl3的有关叙述正确的是
A. CCl4中C—Cl键键长比NCl3中N—Cl键键长短
B. 分子中的N原子无孤电子对
C. NCl3分子的空间构型为三角锥型
D. NCl3稳定性弱于NF3,因为N—Cl的键能比N—F的键能大
【答案】C
【解析】
【分析】NCl3分子中N原子的价层电子对数为4,为sp3杂化,孤对电子数为1,空间构型为三角锥型。
【详解】A项、CCl4中C—C1键键长比NC13中N—C1键键长长,故A错误;
B项、N原子最外层有5个电子,NCl3分子中N原子的价层电子对数为4,孤对电子数为1,故B错误;
C项、NCl3分子中N原子的价层电子对数为4,孤对电子数为1,空间构型为三角锥型,故C正确;
D项、因为N—Cl键能比N—F的键能小,NCl3稳定性弱于NF3,故D错误。
故选C。
【点睛】本题考查NCl3分子空间结构,注意由价层电子对数和孤对电子数判断空间构型,掌握键能和键长对共价键强弱的影响关系是解答关键。
9. 下列对分子性质的解释中,不正确的是
A. 由酸性FCH2COOH>CH3COOH,可知酸性ClCH2COOH>CH3COOH
B. 乳酸()分子中含有2个手性碳原子
C. 碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释
D. 冰的密度比水小、氨气极易溶于水、邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛都能用氢键来解释
【答案】B
【解析】
【详解】A.若分子中存在含有强吸引电子基团,能使-OH上的H原子活泼性增强而使该物质的酸性增强,若存在斥电子基团,能减弱-OH上H原子的活性而使该物质的酸性减弱,吸电子的能力,-F>-Cl>-H,酸性ClCH2COOH>CH3COOH,A正确;
B.手性碳原子是指同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子,则乳酸()分子中含有1个手性碳原子即中间与甲基、羧基和羟基相连的碳原子,B错误;
C.I2和CCl4均为非极性分子,则碘易溶于四氯化碳符合“相似相溶”原理,CH4为非极性分子,H2O为极性分子,则甲烷难溶于水也可用“相似相溶”原理解释,C正确;
D.水结冰时,由于分子间氢键的数目增多,且氢键有方向性,导致冰的体积增大,冰的密度比水小,氨气和H2O均为极性分子,且NH3和H2O之间能够形成分子间氢键,导致NH3极易溶于水,邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛形成分子间氢键,导致邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛,D正确;
故答案为:B。
10. 下列叙述中,事实与对应解释不正确的是
事实
解释
A
第一电离能:
依据洪特规则核外电子排布处于半充满状态较稳定
B
热稳定性:
水分子间存在氢键作用
C
酸性:
是推电子基团,使羧基中羟基的极性减小
D
在中的溶解度:
为极性分子,和均为非极性分子
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.N原子的核外电子排布为,2p轨道处于半充满的稳定状态,因此第一电离能,A不符合题意;
B.的热稳定性大于,是因为键的键能大于键,与水分子间的氢键无关,B符合题意;
C.是推电子基团,使羧基中羟基的极性减小,因此酸性,C不符合题意;
D.根据“相似相溶”原理,为极性分子,和均为非极性分子,因此在中的溶解度,D不符合题意;
故选B。
11. T℃时,三种酸的电离平衡常数如下表,下列判断不正确的是
酸
HX
HY
HZ
电离平衡常数
1×10-2
9×10-6
9×10-7
A. T℃时,酸性:HX>HY>HZ
B. T℃时,反应HX+Y—=HY+X—能够发生
C. T℃时,0.1mol‧L-1的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液pH最大
D. T℃时,0.1mol‧L-1HX溶液加水稀释HX的电离平衡常数增大
【答案】D
【解析】
【详解】A. T℃时,电离平衡常数:HX>HY>HZ,所以酸性:HX>HY>HZ,故A正确;B. T℃时,酸性:HX>HY,所以反应HX+Y—=HY+X—能够发生,故B正确;C. T℃时,酸性:HX>HY>HZ,所以水解程度:NaX< NaY< NaZ,因此,0.1mol‧L-1的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液pH最大,故C正确;D. 温度不变,电离平衡常数不变,所以T℃时,0.1mol‧L-1HX溶液加水稀释HX的电离平衡常数不变,故D不正确。故选D。
12. 高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸,其酸性在水溶液中相差不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离平衡常数,根据上述表格中的数据,判断以下说法中不正确的是
酸
A. 在冰醋酸中,是这四种酸中酸性最弱的酸
B. 在冰醋酸中,硫酸的电离方程式可表示为
C. 在冰醋酸中,的电离度约为0.04%
D. 水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但冰醋酸可以区分这四种酸的强弱
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知电离平衡常数越大,表示该酸的酸性越强,由表中数据可知,在冰醋酸中,HNO3是这四种酸中酸性最弱的酸,A正确;
B.由表中数据可知,在冰醋酸中硫酸是一种弱酸,故此时硫酸的电离方程式可表示为H2SO4⇌HSO+H+,B正确;
C.由表中数据可知,在冰醋酸中,0.01mol⋅L−1的HClO4,c(H+)=c(ClO)≈,电离度约为,C错误;
D.由表中数据可知,在水中这四种酸均为强酸,故水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但冰醋酸可以区分这四种酸的强弱,D正确;
故选C。
13. 下列说法正确的有
①酸式滴定管和量筒均没有“0”刻度线
②使用pH试纸时,不能润湿,否则一定会使测定结果不准确
③用水润湿过的pH试纸测定pH相等的H2SO4和H3PO4,H3PO4的pH误差更大
④pH试纸在酸性较强的环境中显红色,在碱性较强的环境中显蓝色
⑤中和滴定时,既可用标准溶液滴定待测溶液,也可用待测溶液滴定标准溶液
⑥若滴定时,锥形瓶未干燥,则测得的溶液浓度偏低
⑦进行中和滴定操作时,眼睛要始终注视滴定管内液面的变化
⑧用KMnO4溶液滴定FeSO4溶液时,应选用碱式滴定管
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】B
【解析】
【详解】①量筒没有“0”刻度线,但酸式滴定管有“0”刻度线,在上方,①错误;
②使用pH试纸时,不能润湿,若溶液本身显中性,且不水解,则润湿后对测定结果无影响,但若溶液显酸性或碱性,则润湿溶液相当于稀释,会使测定结果不准确,②错误;
③H2SO4为强酸,而H3PO4为中强酸,加水稀释促进电离生成氢离子,所以用水润湿过的pH试纸测定pH相等的H2SO4和H3PO4,H2SO4的pH误差更大,③错误;
④pH试纸在酸性较强的环境中显红色,在碱性较强的环境中显蓝色,④正确;
⑤中和滴定时,既可用标准溶液滴定待测溶液,也可用待测溶液反过来滴定标准溶液,只要能测出来待测液即可,⑤正确;
⑥若滴定时,锥形瓶是否干燥,不影响测定结果,⑥错误;
⑦进行中和滴定操作时,眼睛要始终注视锥形瓶内溶液颜色的变化,⑦错误;
⑧用KMnO4溶液滴定FeSO4溶液时,酸性KMnO4溶液作标准液应选用酸式滴定管,⑧错误;
综上所述,正确的有④⑤,B项符合题意。
故选B。
14. 水的电离平衡曲线如图所示,下列说法不正确的是( )
A. 图中五点Kw间的关系:B>C>A=D=E
B. 若从A点到E点,可采用在水中加入少量碱的方法
C. 若从A点到C点,可采用温度不变时在水中加入适量NH4Cl固体的方法
D. 若处在B点时,将pH=2的硫酸与pH=12的KOH溶液等体积混合后,溶液显碱性
【答案】C
【解析】
【详解】A. ADE三点都处于25℃时,Kw相等,B点和都大于E点的和,并且C点的和大于A点和,和越大,Kw越大,故B,故A不符合题意;
B. 加酸,变大,但变小,但温度不变,Kw不变,故B不符合题意;
C. 若从A点到C点,变大,变大,Kw增大,温度应升高,故C符合题意;
D. 若处在B点时,,的硫酸中,的KOH中,等体积混合,恰好中和,溶液显中性,故D不符合题意。
综上所述,答案为C。
15. 下列各溶液中,微粒的物质的量浓度关系正确的是
A. 的(NH4)2SO4溶液中:
B. 的Na2CO3溶液中:
C. 的NH4Cl溶液与的NaOH溶液等体积混合后显碱性:
D. 相等的(NH4)2SO4溶液,NH4HSO4溶液、(NH4)2CO3溶液和NH4Cl溶液:
【答案】D
【解析】
【详解】A.的(NH4)2SO4溶液中铵根离子水解溶液显酸性,溶液中离子浓度大小为:,A项错误;
B.溶液中存在质子守恒,水电离出的所有氢氧根离子浓度等于电离出所有氢离子的存在形式,的Na2CO3溶液中存在质子守恒:,B项错误;
C.的NH4Cl溶液与的NaOH溶液等体积混合得到等浓度的NH4Cl溶液、NaCl溶液和NH3⋅H2O溶液,溶液呈碱性,说明一水合氨电离程度大于铵根离子水解程度,所以其混合溶液中:,C项错误;
D.(NH4)2SO4中含有2个铵根离子和1个硫酸根,只有铵根离子水解,所以铵根离子浓度最大,(NH4)2CO3中含有2个铵根离子,碳酸根离子和铵根离子相互促进水解,NH4Cl是强酸弱碱盐,铵根离子能水解但较弱,NH4HSO4溶液中会电离出氢离子抑制铵根水解;所以当它们物质的量浓度相同时,大小顺序为,所以如果相同,电离出铵根离子浓度越多的其物质的量浓度越小,所以当相同时,物质的量浓度由小到大的顺序为,,D项正确;
答案选D。
16. MOH和ROH均为一元碱,常温下对其水溶液分别加水稀释时,pH变化如图所示(V0为初始体积,V为稀释后体积。下列说法正确的是
A. 在A点时,由H2O电离出的c(H+)相等,c(M+)=c(R+)
B. 稀释前,ROH溶液的浓度是MOH溶液浓度的倍
C. 稀释前ROH溶液与等体积pH=1的H2SO4溶液混合后所得溶液显酸性
D. 等体积、等浓度的MOH溶液和盐酸混合后,溶液中离子浓度大小关系为:c(Cl-)>c(M+)>c(OH-)>c(H+)
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,ROH开始的pH=13,稀释100倍pH=11,则ROH为强碱,而MOH开始的pH=12,稀释100倍pH=11,则MOH为弱碱。
【详解】A.由ROH═R++OH-,MOHM++OH-可知,在A点,c(OH-)相等,对水的电离抑制作用相同,则由H2O电离出的c(H+)相等,结合两溶液中电荷守恒 、可知A点时c(M+)=c(R+),A正确;
B.ROH是强碱,MOH是弱碱,稀释前, c(ROH)=0.1mol/L,c(MOH)>0.01mol/L,则c(ROH)<10c(MOH),B错误;
C.稀释前的ROH溶液中氢氧根浓度为0.1mol/L等于pH=1的硫酸中氢离子浓度,则等体积混合时恰好中和,所得溶液为强酸强碱盐显中性,C错误;
D.等体积、等浓度的MOH溶液和盐酸混合后恰好中和,所得溶液为MCl,是强酸弱碱盐显酸性,溶液中离子浓度大小关系:c(Cl-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-),D错误;
故选A。
17. 下,三种硫酸盐、、的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。已知。下列说法正确的是
A. 溶度积:
B. 点对是不饱和溶液,能继续溶解
C. 点对应的溶液中,二者的浓度积等于
D. 不可能转化成
【答案】B
【解析】
【详解】A.p(M)越大,则c(M)越小,即Pb2+、Ba2+、Sr2+的物质的量浓度越小;同理p(SO42-)越大,c(SO42-)越小。由图可知,p(SO42-)相同时,BaSO4、PbSO4、SrSO4对应的p(M)依次减小,所以三者的溶度积依次增大,即BaSO4<PbSO4<SrSO4,A错误;
B.由图可知,Y点对应的SrSO4溶液中c(SO42-)·c(Sr2+)<Ksp(SrSO4),故Y点对应的SrSO4是不饱和溶液,能继续溶解SrSO4,B正确;
C.由图可知,Z点对应的溶液中c(Ba2+)>c(SO42-),c(Ba2+)·c(SO42-)=1×10-10,C错误;
D.沉淀的转化是可逆的,若向BaSO4悬浊液中加入浓度较大的含Pb2+的溶液, BaSO4能转化成PbSO4,D错误;
故选B。
18. 常温下,Ksp(CaSO4)=9×10-6 mol2·L-2,常温下CaSO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图。下列说法不正确的是
A. CaSO4溶解在水中,c平(Ca2+)=c平(SO)=3×10-3 mol·L-1
B. 在d点溶液中加入一定量的CaCl2可能会有沉淀析出
C. a点对应的Ksp等于c点对应的Ksp
D. b点将有沉淀生成,平衡后溶液中c平(SO)等于3×10-3 mol·L-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.CaSO4溶解在水中形成的是饱和溶液,存在c平(Ca2+)·c平(SO)=Ksp,所以c平(Ca2+)=c平(SO)==3×10-3 mol·L-1,A正确;
B.d点与c点相比较,SO浓度相同,Ca2+浓度较c点小,所以溶液未达到饱和,加入CaCl2后,如果c平(Ca2+)·c平(SO)>Ksp就有可能有沉淀析出,B正确;
C.a点和c点在同一条线上,所以Ksp相等,C正确;
D.b点与c点相比较,SO浓度相同,Ca2+浓度偏大,相当于在CaSO4的平衡中增大Ca2+浓度,平衡向生成沉淀方向进行,且Ca2+浓度大于SO浓度,D错误;
故答案为:D。
19. 已知外电路中,电子由b极流向锌,有关如图所示的装置分析不合理的是
A. 该装置中Cu极为正极
B. 当铜极的质量变化为32g时,a极上消耗的在标准状况下的体积为5.6L
C. b极反应的电极反应式为
D. 一段时间后锌片一极质量增加
【答案】A
【解析】
【分析】已知外电路中,电子由b极流向锌,根据装置图分析,左边为氢氧燃料电池,a为正极,电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-,b为负极电极反应为H2+2OH--2e-=2H2O,右边装置为电解池,Zn做阴极,电极反应为Cu2++2e-=Cu;Cu做阳极,电极反应为Cu-2e-=Cu2+,据此分析解题。
【详解】A.分析判断,铜为电解池中的阳极,故A错误;
B.当铜极的质量变化为32g时物质的量为0.5ml,依据电子守恒和电极反应可知,O2+2H2O+4e-=4OH-,Cu-2e-=Cu2+;2Cu~O2,a极上消耗的O2在物质的量为0.25mol在标准状况下的体积为5.6L,故B正确;
C.b电极是氢气失电子发生氧化反应,在碱性溶液中生成水,电极反应为:H2+2OH--2e-=2H2O,故C正确;
D.Zn做阴极,电极反应为Cu2++2e-=Cu,质量增加,故D正确;
故选A。
20. “四室电渗析法”可用来制备某些化工产品,原理如图所示,阳极室中电解质溶液为稀硫酸,阴极室中电解质溶液为稀NaOH溶液。下列说法正确的是
A. 阴极材料起导电作用,也可以换成铜、铁、铝锂等金属材料
B. 若原料室加入浓NaI溶液,产品室每得到1 mol HI,阳极室溶液减少9 g
C. 该装置的优点之一为电解后在阴极一定可以得到较浓的氢氧化钠溶液
D. 若原料室加入浓NaH2PO2溶液,阳极室电解质溶液用H3PO2溶液代替稀硫酸,并撤去阳极室与产品室间的阳膜,会更有利于制备H3PO2
【答案】B
【解析】
【分析】由电池装置图可知,该电池为电解池,左侧石墨电极为阳极,水失去电子生成氧气和氢离子,右侧石墨电极为阴极,水得到电子生成氢气和氢氧根离子,据此解答。
【详解】A.铝会和NaOH反应,锂会与水反应,不可以作阴极,A项错误;
B.阳极电极反应:2H2O-4e-=O2↑+4H+,产品室得到1molHI,则有1mol氢离子通过阳膜转移到产品室,即阳极转移1mol电子,生成氧气8g同时转移氢离子1g,阳极室溶液减少9g,B项正确;
C.阴极要得到浓的氧氧化钠溶液,原料室加入的溶液必须为钠盐,C项错误;
D.撤掉阳极与产品室的阳膜,H3PO2或H3PO在阳极可能会失电子被氧化成PO,不利于制备H3PO2,D项错误;
故答案选B。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、解答题:本大题共3小题,共40分
21. 前四周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大,A是周期表所有原子中原子半径最小的,B有三个能级,且各个能级上电子数相等,D与C同周期,且C中未成对电子是该周期中最多的;D基态原子的2p电子是2s电子的2倍;E有4个电子层,且与A最外层电子数相同,其他各层均排满。
(1)写出的基态核外电子排布式___________。
(2)A和C可以形成18电子的分子,该分子中C原子的杂化方式为___________。
(3)C与D形成的酸根离子
①的空间构型为___________(用文字描述)。
②写出一种与空间构型相同的分子的化学式___________。
(4)的沸点比的沸点高的原因是___________。
【答案】(1)或
(2)
(3) ①. 平面正三角形 ②. 、
(4)分子间存在氢键,分子间只存在范德华力,氢键的作用力更强,导致的沸点更高
【解析】
【分析】A是周期表所有原子中原子半径最小的,所以A是H元素;B有三个能级,且各个能级上电子数相等,则B是C元素,三个能级上均有2个电子;D基态原子的2p电子是2s电子的2倍,则D是O元素;D与C同周期,且C中未成对电子是该周期中最多的,则C是第二周期元素,未成对电子最多为2p³,所以C是N元素;E有4个电子层,且与A最外层电子数相同,都是1个电子,其他各层均排满,则E的核外电子排布是2、8、18、1,所以E是29号元素Cu,据此分析。
【小问1详解】
为铜离子的基态电子排布式为或;
【小问2详解】
H与N形成的18电子的分子是,N原子的最外层价电子对数是4,有一对孤对电子,所以N原子的杂化方式为;
【小问3详解】
①C与D形成的酸根离子为,中N原子的价层电子对数为,无孤电子对,空间构型为平面三角形;②与空间构型相同的分子有、等;
【小问4详解】
为,为;分子间存在氢键,而分子间只存在范德华力,因此的沸点高于。
22. 如下图所示,某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题:
(1)通入氧气的电极为___________(填“正极”或“负极”),负极的电极反应式为___________。
(2)铁电极为___________(填“阳极”或“阴极”),总反应的离子方程式为___________。
(3)反应一段时间后,乙装置中生成氢氧化钠主要在___________区(填“铁极”或“石墨极”),溶液体积为L (假设反应前后溶液体积不变)。若在标准状况下,甲中有氧气参加反应,丙装置中阴极析出铜的质量___________。
(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中反应一段时间,硫酸铜溶液浓度与反应前比较,将___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 正极 ②.
(2) ①. 阴极 ②.
(3) ①. 铁极 ②.
(4)减小
【解析】
【分析】由图可知甲为碱性氢氧燃料电池,右侧Pt为负极,左侧Pt为正极;乙为电解饱和NaCl装置,Fe为阴极,C为阳极;丙为电解精炼铜装置,粗铜为阳极,精铜为阴极;
【小问1详解】
甲为碱性燃料电池装置,通入氧气的电极为正极,通入氢气的电极为负极,负极的电极反应式为;
【小问2详解】
乙装置为电解池,铁电极与燃料电极负极相连,为阴极;总反应的离子方程式为;
【小问3详解】
乙池中阴极是铁,阳极是碳,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电,导致阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子浓度溶液呈碱性,所以乙装置中生成氢氧化钠主要在铁极区;根据电子守恒有:n(Cu)=2n(O)=0.2 mol,m(Cu)=0.2 molx64 g/mol=12.8g;
【小问4详解】
如果粗铜中含有锌、银等杂质,阳极上不仅铜还有锌、银失电子进入溶液,阴极上析出铜,根据转移电子数相等知,阳极上溶解的铜小于阴极上析出的铜,所以丙装置中反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将减小;
23. 金属镍及其化合物有极高的实用价值,可以制备储氢合金、新型镍氢电池及耐腐蚀的合金,还是一种很好的催化剂。某油脂厂废弃的镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其它不溶性物质。采用如下工艺流程制备草酸镍晶体():
已知①当溶液中某离子浓度小于mol/L时认为沉淀完全;
②的电离平衡常数;的电离平衡常数、。
③溶液中金属离子浓度用表示,随溶液pH变化的图象如图所示:
回答下列问题:
(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是:溶解金属铝及其氧化物、_______。
(2)保持其它条件相同,在不同温度下进行酸浸时,镍浸出率随时间变化如图所示:
则“酸浸”的适宜温度和时间分别为_______(填字母)。
a.30℃、30min b.90℃、150min c.70℃、120min
(3)滤渣③的主要成分是_______(填化学式)。
(4)溶液呈_______性(填“酸”“碱”或“中”),溶液中离子浓度由大到小的顺序是_______。
(5)根据题目中的数据计算的Ksp=_______。如果“转化”后的溶液中浓度为,则“调pH”应控制的pH范围是_______。
【答案】(1)溶解金属铝及其氧化物及除去废镍催化剂表面的油脂,便于金属及其化合物加工处理
(2)c (3)Fe(OH)3
(4) ①. 酸 ②.
(5) ①. 10−15.4 ②. 3.2≤pH<6.3
【解析】
【分析】由工艺流程可知,向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸,可除去油脂,并发生反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,将Al及其氧化物溶解,得到的滤液①含有NaAlO2,滤饼①为Ni、Fe及其氧化物和少量其它不溶性杂质,加稀H2SO4酸浸后得到含有Ni2+、Fe2+、Fe3+的滤液②,Fe2+经H2O2氧化为Fe3+后,加入NaOH调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,通过过滤除去,再将硫酸镍溶液加入草酸铵沉镍,对沉淀进行过滤、洗涤、干燥,获得最终产品,据此分析回答问题。
【小问1详解】
结合分析可知,在“碱浸”中NaOH作是溶解金属铝及其氧化物及除去废镍催化剂表面的油脂,便于金属及其化合物加工处理;
故答案为溶解金属铝及其氧化物及除去废镍催化剂表面的油脂,便于金属及其化合物加工处理;
【小问2详解】
酸浸时Ni的浸出率越高,反应温度越低,反应相对时间越短,反应条件越好,根据图示可知:“酸浸”的适宜温度是70℃,时间为120 min;
故答案选c;
【小问3详解】
结合分析可知,加入NaOH调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,通过过滤除去,因此滤渣③的主要成分是Fe(OH)3;
故答案为Fe(OH)3;
【小问4详解】
(NH4)2C2O4是弱酸弱碱盐,在溶液中铵根离子、草酸根离子都会发生水解反应,铵根离子水解消耗水电离产生的OH−,使溶液显酸性;草酸根离子水解消耗水电离产生的H+,使溶液显碱性,由于NH3•H2O的电离平衡常数大于H2C2O4的电离平衡常数,H2C2O4的二级电离程度大于NH3•H2O的电离程度,则根据盐的水解规律可知离子的水解程度:铵根离子>草酸根离子,因此溶液显酸性,根据盐(NH4)2C2O4的组成可知离子浓度:;盐水解使溶液显酸性,则c(H+)>c(OH−);水解产生、OH−,会有一部分进一步发生水解反应产生H2C2O4、OH−,因此溶液中,且盐电离产生的离子浓度远大于水解产生的离子浓度,,因此该溶液中离子浓度大小关系为:;
故答案为酸,;
【小问5详解】
若Ni2+程度完全,则c(Ni2+)≤10−5 mol/L,−lgc(Ni2+)≥5,根据图示可知此时溶液pH=8.8,则c(H+)=10−8.8 mol/L,,则Ni(OH)2的;加入H2O2将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,然后加入NaOH溶液,使Fe3+形成Fe(OH)3,而Ni2+仍然以离子形式存在于溶液中,根据图示可知Fe3+沉淀完全溶液的pH为3.2,如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0 mol•L−1,溶液中,,则溶液的,故溶液pH=6.3,所以如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0 mol•L−1,则“调pH”应控制的pH范围是3.2≤pH<6.3;
故答案为10−15.4,3.2≤pH<6.3。
【点睛】本题考查物质的制备实验方案设计,为高考常见题型和高频考点,侧重考查学生知识综合应用、根据实验目的及物质的性质进行分析、实验基本操作能力及实验方案设计能力,综合性较强,注意把握物质性质以及对题目信息的获取与使用。
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汽开三中2025—2026学年度第一学期期中试卷
高二化学
注意事项:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共5页,总分100分,考试时间75分钟。
相对原子质量:C-12 H-1 O-16 Fe-56 N-14 Na-23 K-39 Ca-40 S-32 Ni-59 Al-27 Sr-88 Cu-64 Cl-35.5 Ba-137 Zn-65 F-19 P-31 I-127 Pb-207
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题:本大题共20小题,共60分。
1. 某原子最外层电子排布为2s22p3,则该原子
A. 核外有5个电子
B. 核外有3种能量不同的电子
C. 最外层电子占据3个轨道
D. 最外层上有3种运动状态不同的电子
2. 下列说法或有关化学用语的使用正确的是
A. 在基态多电子原子中,p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量
B. Fe原子的外围轨道表示式为
C. 氧的电负性比氮大,故氧元素的第一电离能比氮元素的第一电离能大
D. 铜原子的外围电子排布式为3d94s2
3. 铝土矿除主要成分,还存在多种第三周期元素如Mg、S。下列说法正确的是
A. 半径: B. 热稳定性:
C. 碱性: D. 第一电离能:
4. 下列各组元素性质递变规律正确的是
A. Na、Mg、Al原子半径依次减小 B. Li、Be、B原子最外层电子数依次减小
C. P、S、Cl元素最高正价依次降低 D. Li、Na、K的金属性依次减弱
5. 某物质可溶于水、乙醇,熔点为209.5℃,其结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 该物质中C原子杂化方式为只有一种
B. 该物质分子中键和键的个数比为
C. 该物质分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构
D. 该物质分子中含有极性共价键
6. 下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构,下列说法正确的是
A 32 g S8分子中含有0.125 mol σ键
B. SF6是由非极性键构成的分子
C. 1 mol C2H2分子中有3 mol σ键和2 mol π键
D. C2H2分子中不含非极性键
7. 下表中关于各微粒的描述完全正确的一项是
选项
化学式
中心原子杂化类型
模型名称
空间结构
A
直线形
直线形
B
平面三角形
V形
C
四面体形
四面体形
D
正四面体形
三角锥形
A. A B. B C. C D. D
8. 通常状况下,NCl3是一种油状液体,下列对NCl3的有关叙述正确的是
A. CCl4中C—Cl键键长比NCl3中N—Cl键键长短
B. 分子中的N原子无孤电子对
C. NCl3分子的空间构型为三角锥型
D. NCl3稳定性弱于NF3,因为N—Cl的键能比N—F的键能大
9. 下列对分子性质的解释中,不正确的是
A. 由酸性FCH2COOH>CH3COOH,可知酸性ClCH2COOH>CH3COOH
B. 乳酸()分子中含有2个手性碳原子
C. 碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释
D. 冰的密度比水小、氨气极易溶于水、邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛都能用氢键来解释
10. 下列叙述中,事实与对应解释不正确的是
事实
解释
A
第一电离能:
依据洪特规则核外电子排布处于半充满状态较稳定
B
热稳定性:
水分子间存在氢键作用
C
酸性:
是推电子基团,使羧基中羟基的极性减小
D
在中的溶解度:
为极性分子,和均为非极性分子
A. A B. B C. C D. D
11. T℃时,三种酸的电离平衡常数如下表,下列判断不正确的是
酸
HX
HY
HZ
电离平衡常数
1×10-2
9×10-6
9×10-7
A. T℃时,酸性:HX>HY>HZ
B. T℃时,反应HX+Y—=HY+X—能够发生
C. T℃时,0.1mol‧L-1的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液pH最大
D. T℃时,0.1mol‧L-1HX溶液加水稀释HX的电离平衡常数增大
12. 高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸,其酸性在水溶液中相差不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离平衡常数,根据上述表格中的数据,判断以下说法中不正确的是
酸
A. 在冰醋酸中,是这四种酸中酸性最弱的酸
B. 在冰醋酸中,硫酸的电离方程式可表示为
C. 在冰醋酸中,的电离度约为0.04%
D. 水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但冰醋酸可以区分这四种酸的强弱
13. 下列说法正确的有
①酸式滴定管和量筒均没有“0”刻度线
②使用pH试纸时,不能润湿,否则一定会使测定结果不准确
③用水润湿过的pH试纸测定pH相等的H2SO4和H3PO4,H3PO4的pH误差更大
④pH试纸在酸性较强的环境中显红色,在碱性较强的环境中显蓝色
⑤中和滴定时,既可用标准溶液滴定待测溶液,也可用待测溶液滴定标准溶液
⑥若滴定时,锥形瓶未干燥,则测得的溶液浓度偏低
⑦进行中和滴定操作时,眼睛要始终注视滴定管内液面的变化
⑧用KMnO4溶液滴定FeSO4溶液时,应选用碱式滴定管
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
14. 水的电离平衡曲线如图所示,下列说法不正确的是( )
A. 图中五点Kw间的关系:B>C>A=D=E
B. 若从A点到E点,可采用在水中加入少量碱的方法
C. 若从A点到C点,可采用温度不变时在水中加入适量NH4Cl固体方法
D. 若处在B点时,将pH=2的硫酸与pH=12的KOH溶液等体积混合后,溶液显碱性
15. 下列各溶液中,微粒的物质的量浓度关系正确的是
A. 的(NH4)2SO4溶液中:
B. 的Na2CO3溶液中:
C. 的NH4Cl溶液与的NaOH溶液等体积混合后显碱性:
D. 相等的(NH4)2SO4溶液,NH4HSO4溶液、(NH4)2CO3溶液和NH4Cl溶液:
16. MOH和ROH均为一元碱,常温下对其水溶液分别加水稀释时,pH变化如图所示(V0为初始体积,V为稀释后体积。下列说法正确的是
A. 在A点时,由H2O电离出的c(H+)相等,c(M+)=c(R+)
B. 稀释前,ROH溶液的浓度是MOH溶液浓度的倍
C. 稀释前ROH溶液与等体积pH=1H2SO4溶液混合后所得溶液显酸性
D. 等体积、等浓度的MOH溶液和盐酸混合后,溶液中离子浓度大小关系为:c(Cl-)>c(M+)>c(OH-)>c(H+)
17. 下,三种硫酸盐、、的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。已知。下列说法正确的是
A. 溶度积:
B. 点对是不饱和溶液,能继续溶解
C. 点对应的溶液中,二者的浓度积等于
D. 不可能转化成
18. 常温下,Ksp(CaSO4)=9×10-6 mol2·L-2,常温下CaSO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图。下列说法不正确的是
A. CaSO4溶解在水中,c平(Ca2+)=c平(SO)=3×10-3 mol·L-1
B. 在d点溶液中加入一定量的CaCl2可能会有沉淀析出
C. a点对应Ksp等于c点对应的Ksp
D. b点将有沉淀生成,平衡后溶液中c平(SO)等于3×10-3 mol·L-1
19. 已知外电路中,电子由b极流向锌,有关如图所示的装置分析不合理的是
A. 该装置中Cu极为正极
B. 当铜极质量变化为32g时,a极上消耗的在标准状况下的体积为5.6L
C. b极反应的电极反应式为
D. 一段时间后锌片一极质量增加
20. “四室电渗析法”可用来制备某些化工产品,原理如图所示,阳极室中电解质溶液为稀硫酸,阴极室中电解质溶液为稀NaOH溶液。下列说法正确的是
A. 阴极材料起导电作用,也可以换成铜、铁、铝锂等金属材料
B. 若原料室加入浓NaI溶液,产品室每得到1 mol HI,阳极室溶液减少9 g
C. 该装置的优点之一为电解后在阴极一定可以得到较浓的氢氧化钠溶液
D. 若原料室加入浓NaH2PO2溶液,阳极室电解质溶液用H3PO2溶液代替稀硫酸,并撤去阳极室与产品室间的阳膜,会更有利于制备H3PO2
第Ⅱ卷(非选择题)
二、解答题:本大题共3小题,共40分
21. 前四周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大,A是周期表所有原子中原子半径最小的,B有三个能级,且各个能级上电子数相等,D与C同周期,且C中未成对电子是该周期中最多的;D基态原子的2p电子是2s电子的2倍;E有4个电子层,且与A最外层电子数相同,其他各层均排满。
(1)写出的基态核外电子排布式___________。
(2)A和C可以形成18电子的分子,该分子中C原子的杂化方式为___________。
(3)C与D形成的酸根离子
①的空间构型为___________(用文字描述)。
②写出一种与空间构型相同的分子的化学式___________。
(4)的沸点比的沸点高的原因是___________。
22. 如下图所示,某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题:
(1)通入氧气的电极为___________(填“正极”或“负极”),负极的电极反应式为___________。
(2)铁电极为___________(填“阳极”或“阴极”),总反应的离子方程式为___________。
(3)反应一段时间后,乙装置中生成氢氧化钠主要在___________区(填“铁极”或“石墨极”),溶液体积为L (假设反应前后溶液体积不变)。若在标准状况下,甲中有氧气参加反应,丙装置中阴极析出铜的质量___________。
(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中反应一段时间,硫酸铜溶液浓度与反应前比较,将___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
23. 金属镍及其化合物有极高的实用价值,可以制备储氢合金、新型镍氢电池及耐腐蚀的合金,还是一种很好的催化剂。某油脂厂废弃的镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其它不溶性物质。采用如下工艺流程制备草酸镍晶体():
已知①当溶液中某离子浓度小于mol/L时认为沉淀完全;
②的电离平衡常数;的电离平衡常数、。
③溶液中金属离子浓度用表示,随溶液pH变化的图象如图所示:
回答下列问题:
(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是:溶解金属铝及其氧化物、_______。
(2)保持其它条件相同,在不同温度下进行酸浸时,镍浸出率随时间变化如图所示:
则“酸浸”的适宜温度和时间分别为_______(填字母)。
a.30℃、30min b.90℃、150min c.70℃、120min
(3)滤渣③的主要成分是_______(填化学式)。
(4)溶液呈_______性(填“酸”“碱”或“中”),溶液中离子浓度由大到小的顺序是_______。
(5)根据题目中的数据计算的Ksp=_______。如果“转化”后的溶液中浓度为,则“调pH”应控制的pH范围是_______。
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