内容正文:
绝密★考试结束前
2025学年第二学期杭州市余杭第二高级中学3月阶段检测
高二化学学科试题
考生须知:
1.本卷满分100分,考试时间90分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字;
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效;
4.考试结束后,只需上交答题卷。
5.可能用到的相对原子质量: H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Fe-56 Cu-64
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质中,由极性键构成的极性分子是
A. O3 B. N2 C. P4 D. CCl4
【答案】A
【解析】
【详解】A.为V形结构,分子不对称,正负电荷中心不重合,属于极性分子;中心氧的价层电子更密集,成键时电负性表现更强,使得O-O键具有极性,A符合;
B.只含同种氮原子形成的非极性键,分子对称,属于非极性分子,B不符合;
C.只含同种磷原子形成的非极性键,正四面体结构对称,属于非极性分子,C不符合;
D.键是极性键,但分子为正四面体结构,高度对称,正负电荷中心重合,属于非极性分子,D不符合;
故选A。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 是手性分子
B. NH3和H2O之间最强烈的氢键作用:
C. 基态C原子的电子排布式可表示为
D. 正丁烷的结构式: CH3CH2CH2CH3
【答案】C
【解析】
【详解】A.该物质为金刚烷醇,连接羟基的碳原子,另外连接的三个桥环基团结构完全相同,分子存在对称面,不是手性分子,A错误;
B.和之间,因为电负性,键的极性更强,H的正电性更显著,作为“氢键供体”的能力更强,N有孤对电子,作为“氢键受体”接受H的正电性吸引,最强的氢键是,B错误;
C.基态C原子核电荷数为6,根据洪特规则,2p轨道的2个电子会分占两个不同的简并p轨道,C正确;
D.是正丁烷的结构简式,结构式需画出所有共价单键,正确的为,D错误;
故选C。
3. 化学与生产生活密切相关,下列叙述不正确的是
A. 离子交换膜在工业上应用广泛,在氯碱工业中使用阳离子交换膜
B. 明矾可用于自来水的净化,利用了盐类的水解原理
C. 使用含氟牙膏预防龋齿,利用了沉淀的转化原理
D. 电热水器用镁棒防止钢制内胆腐蚀,利用了外加电流法来保护金属
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯碱工业中使用阳离子交换膜,只允许阳离子通过,能隔开阴阳极产物,避免与反应,A正确;
B.明矾中水解生成氢氧化铝胶体,吸附水中悬浮杂质实现净水,利用了盐类水解原理,B正确;
C.牙齿表面的羟基磷灰石可与氟离子转化为更难溶的氟磷灰石,利用了沉淀转化原理,能预防龋齿,C正确;
D.镁的活泼性强于铁,镁棒作原电池负极被腐蚀,保护钢制正极内胆,该方法是牺牲阳极法,不是外加电流法,D错误;
故选D。
4. 下列类比或推论正确的是
A. CuCl2溶液蒸干灼烧得到CuO, 则 FeCl2溶液蒸干灼烧得到 FeO
B. 乙醛有较强还原性,能使酸性KMnO4溶液褪色,也能使溴水褪色
C. 冰中一个H2O 分子周围有4个紧邻的分子,H2S晶体中也类似
D. CH4和CCl4的键角相同,NH3和 NCl3的键角也相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.CuCl2溶液蒸干时,水解生成和HCl,HCl挥发,蒸干得到,灼烧后分解为CuO,但FeCl2溶液蒸干时,会被空气中的氧化为,最终蒸干灼烧得到的是,而非FeO,A错误;
B.酸性KMnO4是强氧化剂,能将乙醛氧化,自身被还原而褪色,溴水也具有氧化性,同样也能将乙醛氧化,从而使溴水褪色,故乙醛具有较强的还原性,B正确;
C.冰中H2O 分子间存在氢键,形成四面体结构,一个H2O 分子周围有4个紧邻的分子,而H2S分子间不存在氢键,晶体结构与冰完全不同,分子配位数也不同,C错误;
D.CH4和CCl4均为正四面体结构,键角均为,但NH3和 NCl3中,N原子均为杂化且有一对孤电子对,由于H和Cl的电负性差异,孤电子对与成键电子对的排斥作用不同,导致两者键角不相同,D错误;
故答案选B。
5. 高铁酸钠()具有很强的氧化性,能有效地杀灭水中的细菌和病毒,同时被还原成能高效地除去水中的悬浮物,是一种新型高效水处理剂。其制备方法如下:。下列说法错误的是
A. 在水处理中,兼具消毒和净水两种功能
B. 反应式中化学计量数a、b的值分别为4、5
C. 碱性条件下氧化性强于
D. 含的溶液中含有阳离子的数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.高铁酸钠具有强氧化性,能消毒杀菌,同时生成的胶体可吸附悬浮物,兼具消毒和净水功能,A正确;
B.通过配平反应式,Fe的氧化和Cl的还原满足电子守恒,最终得出a=4,b=5,B正确;
C.反应中NaClO是氧化剂,是氧化产物,氧化性:NaClO>,C正确;
D.1mol 离解为2mol 和1mol ,阳离子数目为2 NA。但溶液中还存在水电离产生的氢离子,总阳离子数目大于2NA,D错误;
答案选D。
6. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 向溶液中通入少量CO2:
B. 将 溶液长时间煮沸时形成水垢:
C. 甲醛与足量银氨溶液水浴加热:
D. 向Na2S2O3溶液中滴加稀
【答案】A
【解析】
【详解】A.酸性顺序为:羧基>碳酸>苯酚>;该反应中只有酚钠能和反应生成苯酚,且无论量多少,产物均为,A正确;
B.溶液长时间煮沸,由于溶解度远小于,最终水垢中镁元素以更难溶的形式存在,反应方程式为:,B错误;
C.甲醛与足量银氨溶液的反应在碱性环境中进行,产物不可能放出,碱性条件下最终碳元素转化为碳酸铵,离子方程式为:,C错误;
D.稀硝酸是强氧化性酸,会氧化,硫元素最终会被氧化为,硝酸被还原为,离子方程式为:,D错误;
故答案选A。
7. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,中含有分子的数目为
B. 向含的溶液中加入适量氨水使溶液呈中性,此时溶液中数目为
C. 25℃的溶液中由水电离出的的数目为
D. 中的共价键的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.在标准状况下,为液态,无法用气体摩尔体积计算其物质的量,也无法计算分子数,A错误;
B.根据电荷守恒知,溶液中存在:,溶液呈中性时,,则=1mol,数目为,B正确;
C.未给出溶液体积,无法确定H+数目,C错误;
D.1mol SiO2含4mol Si-O键,60g SiO2的物质的量为=1mol,所含Si-O键数目为4NA,D错误;
故选B。
8. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将 Cu(OH)2悬浊液分成两等份,分别加入浓氨水和稀硝酸
沉淀均溶解
Cu(OH)2具有两性
B
分别取2mL 甲苯和叔丁基苯(),再分别滴加5滴酸性KMnO4溶液, 振荡
紫红色均消失
苯环影响烷基,使烷基性质变活泼,被酸性KMnO4溶液氧化
C
用pH试纸分别测定CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH
CH3COONa溶液的pH较大
结合H⁺能力:
D
向碘的CCl4溶液中加入等体积的KI浓溶液,振荡
溶液分层,下层变为浅紫色,上层呈棕黄色
碘在KI 浓溶液中的溶解能力大于在 CCl4中的溶解能力
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶于浓氨水是因为生成了可溶性铜氨络离子,属于配位反应,不是酸碱中和反应,两性要求既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水,因此不能说明具有两性,A错误;
B.叔丁基苯结构为,与苯环直接相连的碳原子上没有氢原子,不能被酸性氧化,因此叔丁基苯不能使酸性高锰酸钾褪色,现象错误,B错误;
C.实验未控制两份盐溶液的浓度相等,不同浓度的盐溶液,水解产生的浓度不同,无法通过pH比较酸根结合的能力,C错误;
D.密度大于水,因此原溶液中的层在下层,加入KI浓溶液后分层,下层颜色变浅,进入上层KI溶液使上层呈棕黄色,说明碘在KI浓溶液中的溶解能力大于中的溶解能力(可与结合为,溶解度增大),操作、现象、结论均正确,D正确;
故选D。
9. M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子。下列说法不正确的是
A. 第一电离能: X<Z<Y
B. 最高化合价氧化物对应水化物的酸性:Y>X
C. 最简单氢化物的沸点:Y>Z>X
D. 该化合物的阴离子中除M原子外的其他原子均满足最外层8电子稳定结构
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,基态Z原子的电子填充了共3个能级,说明Z位于第二周期,其中有2个未成对电子,其价电子排布为或,Z形成2条共价键,故Z为O元素。M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大,则M、W、X、Y均为短周期元素。根据图示阴离子结构,M只形成1个共价键,原子序数最小,故M为H元素。在结构单元中,X与1个O原子和3个M原子(H原子)成键,共形成4个共价键,则X为C元素。因此,该阴离子为。W原子形成4个共价键,且原子序数介于M(H)和X(C)之间,故W为B元素。Y的原子序数介于X(C)和Z(O)之间,故Y为N元素。综上,M、W、X、Y、Z分别为H、B、C、N、O。
【详解】A.三种元素同周期,的轨道为半满稳定结构,第一电离能大于O,第一电离能顺序 X<Z<Y,A正确;
B.最高价氧化物对应水化物酸性。 Y最高价氧化物水化物为,X为,酸性,B正确;
C. 最简单氢化物分别为:Y的、Z的、X的,沸点顺序为,即,C错误;
D.阴离子为,其中中心B原子形成4个共价单键,价层电子数为 ;每个O原子形成2个共价单键且有2对孤对电子,价层电子数为 ;每个C原子形成4个共价单键,价层电子数为 。因此除H原子外,其他原子均满足8电子稳定结构,D正确;
故选C。
10. 对乙酰氨基酚是一种用于治疗疼痛与发热的药物,可用于缓解轻度至中度的疼痛,其结构简式如图所示。关于对乙酰氨基酚的说法正确的是
A. 分子式为C8H10NO2
B. 分子中所有原子可能共平面
C. 可以发生加成、取代、氧化和显色反应
D. 该分子结构中含有3种官能团
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子式为,选项中氢原子数目错误,A错误;
B.分子中含有甲基(),甲基为四面体结构,所有原子不可能共平面,B错误;
C.苯环可与氢气发生加成反应;苯环上的取代、酰胺键水解都属于取代反应;酚羟基易被氧化,燃烧也属于氧化反应;酚羟基遇可发生显色反应; 所有反应都可以发生,C正确;
D.分子只有酚羟基、酰胺基种官能团,D错误;
故选C。
11. 下列关于物质的结构或性质及解释不正确的是
选项
物质的结构或性质
解释
A
分子极性:
F的电负性大于H
B
熔点:
前者形成分子内氢键,而后者能形成分子间氢键,导致熔点增大。
C
的酸性大于
O的电负性比S大,使羧基中O-H键极性更大,更易电离出H⁺
D
P 原子间难形成三键而N原子间可以
P的原子半径大于N,难形成p-pπ键
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A. 和均为V形分子,电负性顺序为, 中,键的共用电子对偏向,键的极性叠加后分子总偶极矩更大;而中,键共用电子对偏向F,键的极性与中心O孤对电子的偶极部分抵消,因此实际分子极性:,A错误;
B.邻羟基苯甲酸的羟基和羧基相邻,易形成分子内氢键,分子间不存在氢键,熔点较低;对羟基苯甲酸形成分子间氢键,分子间作用力更大,熔点更高,因此熔点顺序、解释均正确,B正确;
C. O的电负性大于S,吸电子能力更强,会使羧基中键的极性增大,更易电离出,因此含氧杂环的二甲酸酸性强于含硫杂环的二甲酸,C正确;
D.三键包含1个键和2个键,键由p轨道肩并肩重叠形成;P原子半径远大于N,p轨道重叠程度很小,难以形成p-p键,因此P原子间难形成三键而N可以,D正确;
故选A。
12. 一种可充放电电池的结构示意图如图所示。该电池放电时,产物为和,随温度升高,(消耗转移的电子数)增大。下列说法不正确的是
A. 放电时,正极的电极反应式为
B. 充电时,电极应与电源的负极相连,多功能电极与电源正极相连
C. 充电时,通过固体电解质膜向锂电极区迁移
D. 放电时,随温度升高,增大,是因为正极区转化为
【答案】D
【解析】
【分析】电池放电时,锂电极为负极,反应为,多孔功能电极为正极,低温时发生反应,随温度升高Q增大,则正极区转化为;充电时,锂电极为阴极,得到电子,多孔功能电极为阳极,或失去电子。
【详解】A.多孔功能电极为正极,低温时发生反应,随温度升高Q增大,则正极区转化为,即电极反应式为,A正确;
B.充电时,锂电极为阴极,连接电源负极,多功能电极为阳极,连接电源正极,B正确;
C.充电时,阳离子移向阴极,故通过固体电解质膜向锂电极区迁移,C正确;
D.放电时,正极得到电子,中氧原子为-1价,中氧原子为-2价,因此随温度升高Q增大,正极区转化为,D错误;
答案选D。
13. 苯在浓和浓作用下,反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是
A. 由苯到中间体时,碳的杂化方式发生改变
B. 适当升高温度,生成产物I和产物Ⅱ的速率均增大,同时可以提高产物Ⅱ的选择性
C. 从中间体到产物的阶段,无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ
D. 产物I为苯的加成反应产物
【答案】B
【解析】
【详解】A.M的六元环中与-NO2相连的C为sp3杂化,而作为原料的苯,苯环上的碳原子为sp2杂化,故反应过程中,碳原子的杂化方式发生了变化,A正确;
B.升高温度,反应速率加快,产物I和产物Ⅱ的生成速率均增大,中间体生成产物Ⅰ是吸热反应,且活化能更大,升高温度对该过程更有利,故会提高产物Ⅰ的选择性,B错误;
C.生成产物Ⅱ的反应的活化能更低,因此反应速率更快;且形成产物Ⅱ的能量更低,即产物Ⅱ更稳定,以上这两个角度均有利于产物Ⅱ的形成,C正确;
D.根据前后结构对照,产物I为苯的加成产物,D正确;
故选B。
14. 在恒容密闭容器中, 热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知: 温度时, 完全分解;体系中气相产物在 温度时的分压分别为p1、p3。下列说法错误的是
A. a线所示物种为固相产物
B. T1温度时,向容器中通入N2,气相产物分压仍为p1
C. T1温度时、向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大
D. 若T3温度时热解反应的平衡常数 Kp,则
【答案】C
【解析】
【分析】(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物,则其分解产物为 NaF (s)和(g),分解的化学方程式为,根据图数据分析可知,a线代表NaF(s),b线代表(g),c线代表(s);由各线的走势可知,该反应为吸热反应,温度升高,化学平衡正向移动。
【详解】A.根据分析,a线代表NaF (s),NaF (s)为固相产物,A正确;
B.T1温度时,向容器中通入N2,恒容密闭容器的体积不变,各组分的浓度不变,化学平衡不发生移动,虽然总压变大,但是气相产物分压不变,仍为p1,B正确;
C.根据反应,向容器中充入少量SiF4,平衡会向逆反应方向移动,但由于温度不变,平衡常数不变,重新平衡时与原平衡相同,故逆反应速率不变,C错误;
D.根据题给图像,升高温度时物质的量增加,由于反应是在恒容密闭容器中进行,分压 不断增大,在此固气体系中,热解平衡常数 ,随温度升高增大,说明该反应为△H>0的反应。因此,尽管T2温度时,完全分解,但升温至T3过程中,热解平衡常数Kp将不断增大,则在T3时的显然小于 Kp,(Q<K反应未达平衡),即T3温度时热解反应的平衡常数Kp=p(SiF4)>p3,D正确;
故选C。
15. 环境保护工程师研究利用和处理水样中的。已知25℃时,饱和溶液浓度约为,。当离子浓度小于时,认为该离子沉淀完全。下列说法错误的是
A. 溶液中:
B. 溶液中:
C. 25℃时,的平衡常数为
D. 向溶液通入气体直至饱和,溶液中有沉淀生成(计算时可忽略二级电离,)
【答案】A
【解析】
【详解】A.溶液中,水解使溶液呈碱性,其水解常数为,根据硫元素守恒可知,所以,则,A错误;
B.溶液中只有5种离子,分别是,溶液是电中性的,存在电荷守恒,,物料守恒:,两式相减可得,B正确;
C.25℃时,的平衡常数为,C正确;
D.向溶液通入气体直至饱和,忽略二级电离,,,离子积,故FeS沉淀生成,D正确;
故选D。
16. 从砷化镓废料(主要成分为,含、等杂质)中回收和的工艺流程如下图所示。
已知:Al与Ga的性质相似,下列说法正确的是
A. 浸出液中只含3种阴离子
B. “调节pH”时,若会导致元素以形式进入滤液I,降低的回收率
C. 系列操作是指加碱溶、过滤、洗涤
D. “电解”时,以惰性材料为阳极,在阴极得电子析出,余液可循环用于酸溶步骤
【答案】D
【解析】
【分析】As与P同族,Ga与Al同族,化学性质相似,将半导体废料使用NaOH/H2O2浸取后,浸出液中含有、、、调节pH 5.0~6.0后过滤,滤渣为Ga(OH)3,H2SiO3,H2SiO3为弱酸,Ga(OH)3为两性氢氧化物,所以系列操作应为酸溶、过滤、洗涤,得含Ga3+的滤液II,最后电解得到Ga;滤液I含,加入沉淀剂CaCl2溶液,得Ca3(AsO4)2沉淀,据此解答。
【详解】A.浸出液中除、、外还含有OH-,A错误;
B.Ga(OH)3为两性氢氧化物,pH<5.0会转化为Ga3+,pH>6.0转化为,B错误;
C.根据分析,系列操作应为酸溶、过滤、洗涤,C错误;
D.电解时,Ga3+在阴极得电子生成Ga,以惰性电极为阳极,阳极生成H+与O2,则电解结束后余液含有大量H+,可循环用于酸溶步骤(系列操作中),D正确;
故选D。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 五金通常指金、银、铜、铁、锡这五种传统金属,它们在古代和现代生活中都有重要用途。
(1)基态原子最外层电子的排布图是_______。
(2)胆矾晶体()的简单平面结构如图1,对胆矾晶体进行热重分析,结果如图2所示,
则胆矾在热分解时,温度从低到高依次失去的水分子的顺序是_______(填①、②、③)。
(3)尿素铁的化学式为,下列说法正确的是_______。
A. 价电子为,d轨道电子半充满稳定,因此在在纯氧中燃烧生成红棕色固体
B. 已知尿素分子()中所有原子同平面,则N、C原子均为杂化
C. 中碳氮键都等长且配位数为6,则尿素铁中配位原子是C
D. 为平面三角形
(4)锡有三种单质,分别是白锡、灰锡、脆锡。其中白锡、灰锡的晶胞如图所示:
若白锡晶胞体积为,灰锡晶胞体积为,则白锡与灰锡的密度比是_______。
(5)银的化合物有如下转化关系,回答下列问题:
①中的键角比键角大的原因是_______。
②步骤Ⅰ的离子方程式_______。
③步骤Ⅱ中反应的离子方程式为:,该反应体现了中的_______性(酸或碱),从结构角度解释_______。
④设计实验验证溶液中含有氮元素_______。
【答案】(1) (2)③②① (3)BD
(4)V2/4V1 (5) ①. NH3中N有孤电子对,对成键电子对的斥力大,键角小 ②. ③. 酸 ④. Ag+强吸电子,使NH3中N-H极性变大,容易电离出H+ ⑤. 取少量溶液于试管中,加入足量NaOH溶液并加热,湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝色,则含有氮元素
【解析】
【小问1详解】
铜(Cu)原子序数为29,基态电子排布为。最外层为第4层,仅含4s轨道上的1个电子,其轨道表示式为:;
【小问2详解】
温度0~102℃时,失去2个结晶水,失去③与通过配位键连接的水分子;温度在102~113℃时,失去2个结晶水,断裂②;温度在113~258℃时,失去1个结晶水,断开①,故顺序为③②①;
【小问3详解】
A.Fe在纯氧中燃烧生成黑色Fe3O4,非红棕色Fe2O3;Fe3+半满稳定与燃烧产物无关,A错误;
B.若所有原子共平面,尿素中C与N为sp2杂化,B正确;
C.中碳氮键都等长且配位数为6,说明配位原子不是N,而C无孤对电子,则配位原子为氧原子,C错误;
D.中N为sp2杂化,无孤对电子,空间构型为平面三角形,D正确;
故选BD;
【小问4详解】
白锡晶胞含Sn原子数=8×+1=2;灰锡晶胞含Sn原子数=8×+6×+4=8,设Sn摩尔质量为,阿伏加德罗常数为 ,白锡密度:,灰锡密度:,则密度比:;
【小问5详解】
中,的孤对电子与形成配位键,原子上孤对电子与成键电子对间的排斥作用消失,使得成键电子对间的排斥相对更强,键角增大;
步骤I离子方程式为:;
NH3表现为酸性,的强吸电子效应使配体中键极性增强,在强碱作用下可以失去质子;
验证氮元素:取少量[Ag(NH3)2]OH溶液于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,将湿润红色石蕊试纸置于管口,若试纸变蓝,说明有NH3逸出,证明含氮元素。
18. 当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点,我国提出争取2030年“碳达峰”,2060年“碳中和”。因此,研发二氧化碳利用技术、降低空气中二氧化碳含量成为热点和合成甲醇是资源化利用的重要方法,总反应为:
(1)有利于提高平衡产率的条件有_______。
A. 低温、高压 B. 高温、低压 C. 低温、低压 D. 高温、高压
(2)对于该反应,不同温度对的平衡转化率及催化剂的催化效率影响如下图所示,下列有关说法正确的是_______。
A. 温度低于250℃时,随温度升高甲醇的平衡产率增大
B. M点时平衡常数比N点时平衡常数大
C. 其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时的平衡转化率可能位于
D. 保持N点温度不变,向容器中再充入一定量的的转化率可能会增加到50%
(3)制备甲醇的总反应一般认为通过如下步骤来实现:
Ⅰ.
Ⅱ.
①恒温恒压下,按照投料,测得各物质以碳元素计的物质的量分数与时间的关系如图所示,请解释时间段内对应的曲线在时刻出现最高点的原因_______
②若起始时加入仅加快反应Ⅰ速率的合适催化剂,请在图中画出此条件下CO以碳元素计的物质的量分数随时间变化的示意图_______。
(4)在一定温度时,向体积不变的密闭容器中加入和进行反应,达到平衡状态的平衡转化率为80%,的平衡产率为60%,则计算反应Ⅰ的物质的量分数平衡常数_______。
(的平衡转化率
的平衡产率,对于反应,,为气态物质的物质的量分数)。
(5)工业上采用如图所示装置电解制备甲醇,反应前后浓度基本保持不变。生成的电极反应式为_______。
【答案】(1)A (2)BD
(3) ①. CO是该反应的中间产物,反应开始时,反应Ⅰ中CO2浓度大,CO生成的速率较快大于反应Ⅱ中的消耗速率,CO物质的量分数增大。随着反应继续进行,CO2浓度减小,CO浓度增大,反应ⅡCO的消耗速率增大,反应Ⅰ CO生成速率减小,两者速率相等时,出现最大值 ②.
(4)0.8 (5)
【解析】
【小问1详解】
为气体体积减小的放热反应,根据平衡移动原理,有利于提高平衡产率的条件有低温、高压;故答案为:A;
【小问2详解】
A. 温度低于250℃时,随温度升高二氧化碳的平衡转化率减小,甲醇的平衡产率减小,故A错误;
B.温度升高,平衡逆向移动,平衡常数减小,M点时平衡常数比N点时平衡常数大,故B正确;
C. 催化剂不能使平衡移动,其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时的平衡转化率M1与M相同,故C错误;
D. 保持N点温度不变,向容器中再充入一定量的平衡正向移动,的转化率可能会增加到50%,故D正确;
故答案为:BD;
【小问3详解】
①恒温恒压下,按照投料,由各物质以碳元素计的物质的量分数与时间的关系图所示,时间段内对应的曲线在时刻出现最高点的原因:CO是该反应的中间产物,反应开始时,反应Ⅰ中CO2浓度大,CO生成的速率较快大于反应Ⅱ中的消耗速率,CO物质的量分数增大。随着反应继续进行,CO2浓度减小,CO浓度增大,反应ⅡCO的消耗速率增大,反应Ⅰ CO生成速率减小,两者速率相等时,出现最大值,故答案为:CO是该反应的中间产物,反应开始时,反应Ⅰ中CO2浓度大,CO生成的速率较快大于反应Ⅱ中的消耗速率,CO物质的量分数增大。随着反应继续进行,CO2浓度减小,CO浓度增大,反应ⅡCO的消耗速率增大,反应Ⅰ CO生成速率减小,两者速率相等时,出现最大值;
②若起始时加入仅加快反应Ⅰ速率的合适催化剂,反应速率加快幅度较大,CO出现的峰值提前,且峰值更高,此条件下CO以碳元素计的物质的量分数随时间变化的示意图。故答案为:;
【小问4详解】
在一定温度时,向体积不变的密闭容器中加入和进行反应,达到平衡状态的平衡转化率为80%,反应的CO2为0.8mol,的平衡产率为60%,生成甲醇为1mol×60%=0.6mol,反应Ⅰ
反应Ⅱ
则反应Ⅰ的物质的量分数平衡常数 =0.8。故答案为:0.8;
【小问5详解】
工业上采用如图所示装置电解制备甲醇,反应前后浓度基本保持不变,多晶铜电极上二氧化碳得电子生成,同时生成,反应中生成的电极反应式为。故答案为:。
19. 草酸亚铁晶体 难溶于水,是制备锂电池正极材料的重要前驱体。
(1)晶体是一种配位聚合物,草酸根作为双齿侨联配体,形成无限一维线性链,晶体的部分结构如图1所示。
下列说法不正确的是 。
A. 每个Fe2+位于O原子围成的八面体的中心
B. 草酸亚铁晶体为共价晶体
C. 相邻一维线性链之间存在氢键、范德华力
D. 草酸亚铁晶体受热易分解
(2)制备流程如图2所示。
①加热溶解 的过程中,加入少量 的作用是____________。
②的 ,则其沉淀溶解平衡常数的表达式=____________。
(3)草酸亚铁晶体纯度的测定,假设杂质只有FeSO4,方案如下:
步骤1:准确称取 mg草酸亚铁晶体样品,溶于适量硫酸,配成250mL溶液。
步骤2:取上述溶液25.00mL于锥形瓶中,用cmol/L的KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗V1mL。
步骤3:向上述滴定后的溶液中加入适量锌粉,充分反应后再加入适量稀硫酸,继续用cmol/L的KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗V2mL。
回答下列问题:
①下列说法正确的是___________。
A.滴定过程中操作滴定管的图示是如图
B.滴定过程中眼睛应始终注视滴定管中的液面变化
C.步骤2中,滴定前需在锥形瓶中加入几滴指示剂
D.步骤3中锌粉的作用是还原Fe3+
②计算该草酸亚铁晶体样品的纯度___________。
③若步骤3滴定过程操作过慢,则测定结果将___________(填“偏高”、“偏低”、“不影响”)。
【答案】(1)B (2) ①. 抑制的水解 ②.
(3) ①. D ②. 。 ③. 偏高
【解析】
【小问1详解】
A.根据图1,与6个O原子配位,其中4个O来自草酸根,2个O来自结晶水,形成一个八面体结构,位于八面体中心,O原子位于顶点,A正确;
B.共价晶体指原子间以共价键构成三维无限网络,如金刚石、,是由、和分子通过离子键、配位键及分子间作用力(如氢键)构成的晶体,不是共价晶体,B错误;
C.在晶体中,除了与草酸根之间的配位键外,结晶水中的H原子可以与草酸根中的O原子形成氢键,同时链与链之间还存在范德华力,这些作用力维持了晶体的稳定性,C正确;
D.草酸亚铁晶体在加热时会发生分解反应生成、、和 ,D正确;
故选B。
【小问2详解】
①根据题目, 溶于水后会解离出和,在水中会发生水解反应:,加入少量溶液增大氢离子浓度,主要作用是:抑制的水解。
② 是一种难溶电解质,其沉淀溶解平衡可以表示为:,则其沉淀溶解平衡常数的表达式。
【小问3详解】
①A.酸式滴定管的使用方法为:左手控制旋塞,大拇指在管前,食指和中指在后,三指轻拿旋塞柄,手指略微弯曲,向内扣住旋塞,避免产生使旋塞拉出的力。向里旋转旋塞使溶液滴出,如图,A错误;
B.滴定时眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化,而非滴定管液面,B错误;
C.步骤2中,KMnO4溶液本身具有紫红色,滴定终点时溶液由无色变为浅紫红色,且30秒内不褪色。由于KMnO4可作自身指示剂,无需额外加入指示剂,C错误;
D. 步骤2中,将 氧化为,同时将氧化为。步骤3中,加入锌粉的目的是将还原为,以便后续用滴定的总量,D正确;
故选D。
②步骤2中发生反应:、,共消耗 ,则 ,步骤3中加入锌粉后,发生反应:,溶液中 的总量为原样品中的 ,包括 和 中的 ,该步骤中消耗 ,则 , ,由于取样为25.00mL,原250mL溶液中: ,样品纯度为: 。
③步骤3的目的是测定样品中铁元素的总物质的量。如果滴定过程过慢,溶液中的 会与空气中的氧气发生反应而被氧化,会导致实际参与反应的 的量减少,从而使滴定消耗的体积偏小,根据可知最终计算出的样品纯度偏高。
20. 有机物G是一种医药中间体,可通过如图所示路线合成。A的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志,H的分子式是C7H8。
已知:
请回答以下问题:
(1)A的结构简式是______。
(2)H→I的化学反应方程式为______,E→F的化学方程式______。
(3)C→D的反应类型是______,I→J的反应类型是______。
(4)两个E分子在一定条件下发生分子间脱水生成一种环状酯的结构简式是______。
(5)写出2种满足以下条件的F的同分异构体的结构简式(不包含F)______。
①能与氯化铁溶液发生显色反应
②红外光谱等方法检测分子中有“-COOH”结构
③苯环上有两个取代基
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3) ①. 取代反应 ②. 氧化反应
(4) (5)
【解析】
【分析】A的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志,结合D的结构简式可以知道A为乙烯,由转化关系可以知道B为CH3CHO,C为CH3COOH,C发生取代反应生成D,结合G的结构可以知道,F为E中的羧基和甲醇发生酯化反应的产物,E中的羧基转化为F中的-COOCH3,H的分子式是C7H8,根据J的结构简式可以知道H为,I为。
【小问1详解】
由分析A为乙烯,A的结构简式为。
【小问2详解】
由分析H到I的反应为Br2的取代反应,反应方程式为:。E到F的反应为酯化反应,反应方程式为:。
【小问3详解】
由分析C到D的反应类型为取代反应;I到J的反应为氧化反应,-CH3被氧化为-COOH。
【小问4详解】
两个E分子在一定条件下发生分子间脱水生成一种环状酯,即E分子之间发生了分子间的酯化反应,可以推出其结构简式为: 。
【小问5详解】
F的同分异构体:能与FeCl3发生显色反应,说明有酚羟基。分子内又有-COOH基团,同时只有两个取代基,综上只有一种情况-CH2COOH与-OH,有三种同分异构体,取代基的位置分别位于邻位,间位,对位,三种写其中两种即可。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
绝密★考试结束前
2025学年第二学期杭州市余杭第二高级中学3月阶段检测
高二化学学科试题
考生须知:
1.本卷满分100分,考试时间90分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字;
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效;
4.考试结束后,只需上交答题卷。
5.可能用到的相对原子质量: H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Fe-56 Cu-64
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质中,由极性键构成的极性分子是
A. O3 B. N2 C. P4 D. CCl4
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 是手性分子
B. NH3和H2O之间最强烈的氢键作用:
C. 基态C原子的电子排布式可表示为
D. 正丁烷的结构式: CH3CH2CH2CH3
3. 化学与生产生活密切相关,下列叙述不正确的是
A. 离子交换膜在工业上应用广泛,在氯碱工业中使用阳离子交换膜
B. 明矾可用于自来水的净化,利用了盐类的水解原理
C. 使用含氟牙膏预防龋齿,利用了沉淀的转化原理
D. 电热水器用镁棒防止钢制内胆腐蚀,利用了外加电流法来保护金属
4. 下列类比或推论正确的是
A. CuCl2溶液蒸干灼烧得到CuO, 则 FeCl2溶液蒸干灼烧得到 FeO
B. 乙醛有较强还原性,能使酸性KMnO4溶液褪色,也能使溴水褪色
C. 冰中一个H2O 分子周围有4个紧邻的分子,H2S晶体中也类似
D. CH4和CCl4的键角相同,NH3和 NCl3的键角也相同
5. 高铁酸钠()具有很强的氧化性,能有效地杀灭水中的细菌和病毒,同时被还原成能高效地除去水中的悬浮物,是一种新型高效水处理剂。其制备方法如下:。下列说法错误的是
A. 在水处理中,兼具消毒和净水两种功能
B. 反应式中化学计量数a、b的值分别为4、5
C. 碱性条件下氧化性强于
D. 含的溶液中含有阳离子的数目为
6. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 向溶液中通入少量CO2:
B. 将 溶液长时间煮沸时形成水垢:
C. 甲醛与足量银氨溶液水浴加热:
D. 向Na2S2O3溶液中滴加稀
7. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,中含有分子的数目为
B. 向含的溶液中加入适量氨水使溶液呈中性,此时溶液中数目为
C. 25℃的溶液中由水电离出的的数目为
D. 中的共价键的数目为
8. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将 Cu(OH)2悬浊液分成两等份,分别加入浓氨水和稀硝酸
沉淀均溶解
Cu(OH)2具有两性
B
分别取2mL 甲苯和叔丁基苯(),再分别滴加5滴酸性KMnO4溶液, 振荡
紫红色均消失
苯环影响烷基,使烷基性质变活泼,被酸性KMnO4溶液氧化
C
用pH试纸分别测定CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH
CH3COONa溶液的pH较大
结合H⁺能力:
D
向碘的CCl4溶液中加入等体积的KI浓溶液,振荡
溶液分层,下层变为浅紫色,上层呈棕黄色
碘在KI 浓溶液中的溶解能力大于在 CCl4中的溶解能力
A. A B. B C. C D. D
9. M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子。下列说法不正确的是
A. 第一电离能: X<Z<Y
B. 最高化合价氧化物对应水化物的酸性:Y>X
C. 最简单氢化物的沸点:Y>Z>X
D. 该化合物的阴离子中除M原子外的其他原子均满足最外层8电子稳定结构
10. 对乙酰氨基酚是一种用于治疗疼痛与发热的药物,可用于缓解轻度至中度的疼痛,其结构简式如图所示。关于对乙酰氨基酚的说法正确的是
A. 分子式为C8H10NO2
B. 分子中所有原子可能共平面
C. 可以发生加成、取代、氧化和显色反应
D. 该分子结构中含有3种官能团
11. 下列关于物质的结构或性质及解释不正确的是
选项
物质的结构或性质
解释
A
分子极性:
F的电负性大于H
B
熔点:
前者形成分子内氢键,而后者能形成分子间氢键,导致熔点增大。
C
的酸性大于
O的电负性比S大,使羧基中O-H键极性更大,更易电离出H⁺
D
P 原子间难形成三键而N原子间可以
P的原子半径大于N,难形成p-pπ键
A. A B. B C. C D. D
12. 一种可充放电电池的结构示意图如图所示。该电池放电时,产物为和,随温度升高,(消耗转移的电子数)增大。下列说法不正确的是
A. 放电时,正极的电极反应式为
B. 充电时,电极应与电源的负极相连,多功能电极与电源正极相连
C. 充电时,通过固体电解质膜向锂电极区迁移
D. 放电时,随温度升高,增大,是因为正极区转化为
13. 苯在浓和浓作用下,反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是
A. 由苯到中间体时,碳的杂化方式发生改变
B. 适当升高温度,生成产物I和产物Ⅱ的速率均增大,同时可以提高产物Ⅱ的选择性
C. 从中间体到产物的阶段,无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ
D. 产物I为苯的加成反应产物
14. 在恒容密闭容器中, 热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知: 温度时, 完全分解;体系中气相产物在 温度时的分压分别为p1、p3。下列说法错误的是
A. a线所示物种为固相产物
B. T1温度时,向容器中通入N2,气相产物分压仍为p1
C. T1温度时、向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大
D. 若T3温度时热解反应的平衡常数 Kp,则
15. 环境保护工程师研究利用和处理水样中的。已知25℃时,饱和溶液浓度约为,。当离子浓度小于时,认为该离子沉淀完全。下列说法错误的是
A. 溶液中:
B. 溶液中:
C. 25℃时,的平衡常数为
D. 向溶液通入气体直至饱和,溶液中有沉淀生成(计算时可忽略二级电离,)
16. 从砷化镓废料(主要成分为,含、等杂质)中回收和的工艺流程如下图所示。
已知:Al与Ga的性质相似,下列说法正确的是
A. 浸出液中只含3种阴离子
B. “调节pH”时,若会导致元素以形式进入滤液I,降低的回收率
C. 系列操作是指加碱溶、过滤、洗涤
D. “电解”时,以惰性材料为阳极,在阴极得电子析出,余液可循环用于酸溶步骤
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 五金通常指金、银、铜、铁、锡这五种传统金属,它们在古代和现代生活中都有重要用途。
(1)基态原子最外层电子的排布图是_______。
(2)胆矾晶体()的简单平面结构如图1,对胆矾晶体进行热重分析,结果如图2所示,
则胆矾在热分解时,温度从低到高依次失去的水分子的顺序是_______(填①、②、③)。
(3)尿素铁的化学式为,下列说法正确的是_______。
A. 价电子为,d轨道电子半充满稳定,因此在在纯氧中燃烧生成红棕色固体
B. 已知尿素分子()中所有原子同平面,则N、C原子均为杂化
C. 中碳氮键都等长且配位数为6,则尿素铁中配位原子是C
D. 为平面三角形
(4)锡有三种单质,分别是白锡、灰锡、脆锡。其中白锡、灰锡的晶胞如图所示:
若白锡晶胞体积为,灰锡晶胞体积为,则白锡与灰锡的密度比是_______。
(5)银的化合物有如下转化关系,回答下列问题:
①中的键角比键角大的原因是_______。
②步骤Ⅰ的离子方程式_______。
③步骤Ⅱ中反应的离子方程式为:,该反应体现了中的_______性(酸或碱),从结构角度解释_______。
④设计实验验证溶液中含有氮元素_______。
18. 当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点,我国提出争取2030年“碳达峰”,2060年“碳中和”。因此,研发二氧化碳利用技术、降低空气中二氧化碳含量成为热点和合成甲醇是资源化利用的重要方法,总反应为:
(1)有利于提高平衡产率的条件有_______。
A. 低温、高压 B. 高温、低压 C. 低温、低压 D. 高温、高压
(2)对于该反应,不同温度对的平衡转化率及催化剂的催化效率影响如下图所示,下列有关说法正确的是_______。
A. 温度低于250℃时,随温度升高甲醇的平衡产率增大
B. M点时平衡常数比N点时平衡常数大
C. 其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时的平衡转化率可能位于
D. 保持N点温度不变,向容器中再充入一定量的的转化率可能会增加到50%
(3)制备甲醇的总反应一般认为通过如下步骤来实现:
Ⅰ.
Ⅱ.
①恒温恒压下,按照投料,测得各物质以碳元素计的物质的量分数与时间的关系如图所示,请解释时间段内对应的曲线在时刻出现最高点的原因_______
②若起始时加入仅加快反应Ⅰ速率的合适催化剂,请在图中画出此条件下CO以碳元素计的物质的量分数随时间变化的示意图_______。
(4)在一定温度时,向体积不变的密闭容器中加入和进行反应,达到平衡状态的平衡转化率为80%,的平衡产率为60%,则计算反应Ⅰ的物质的量分数平衡常数_______。
(的平衡转化率
的平衡产率,对于反应,,为气态物质的物质的量分数)。
(5)工业上采用如图所示装置电解制备甲醇,反应前后浓度基本保持不变。生成的电极反应式为_______。
19. 草酸亚铁晶体 难溶于水,是制备锂电池正极材料的重要前驱体。
(1)晶体是一种配位聚合物,草酸根作为双齿侨联配体,形成无限一维线性链,晶体的部分结构如图1所示。
下列说法不正确的是 。
A. 每个Fe2+位于O原子围成的八面体的中心
B. 草酸亚铁晶体为共价晶体
C. 相邻一维线性链之间存在氢键、范德华力
D. 草酸亚铁晶体受热易分解
(2)制备流程如图2所示。
①加热溶解 的过程中,加入少量 的作用是____________。
②的 ,则其沉淀溶解平衡常数的表达式=____________。
(3)草酸亚铁晶体纯度的测定,假设杂质只有FeSO4,方案如下:
步骤1:准确称取 mg草酸亚铁晶体样品,溶于适量硫酸,配成250mL溶液。
步骤2:取上述溶液25.00mL于锥形瓶中,用cmol/L的KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗V1mL。
步骤3:向上述滴定后的溶液中加入适量锌粉,充分反应后再加入适量稀硫酸,继续用cmol/L的KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗V2mL。
回答下列问题:
①下列说法正确的是___________。
A.滴定过程中操作滴定管的图示是如图
B.滴定过程中眼睛应始终注视滴定管中的液面变化
C.步骤2中,滴定前需在锥形瓶中加入几滴指示剂
D.步骤3中锌粉的作用是还原Fe3+
②计算该草酸亚铁晶体样品的纯度___________。
③若步骤3滴定过程操作过慢,则测定结果将___________(填“偏高”、“偏低”、“不影响”)。
20. 有机物G是一种医药中间体,可通过如图所示路线合成。A的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志,H的分子式是C7H8。
已知:
请回答以下问题:
(1)A的结构简式是______。
(2)H→I的化学反应方程式为______,E→F的化学方程式______。
(3)C→D的反应类型是______,I→J的反应类型是______。
(4)两个E分子在一定条件下发生分子间脱水生成一种环状酯的结构简式是______。
(5)写出2种满足以下条件的F的同分异构体的结构简式(不包含F)______。
①能与氯化铁溶液发生显色反应
②红外光谱等方法检测分子中有“-COOH”结构
③苯环上有两个取代基
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$