精品解析：四川成都市树德中学2025-2026学年高二下学期4月阶段性测试 化学试题

树德中学高2024级高二下期4月阶段性测试化学试题 本试卷满分100分，考试用时75分钟 可能用到的相对原子质量H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 P 31 Mn 55 Cu 64 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。 1. 从壁虎脚掌的黏附机制到等离子体显示屏，从石英玻璃的微观结构到液晶显示器的光学特性，现代科技的发展离不开人类对物质结构的深入理解。下列说法错误的是 A. 壁虎爬墙与范德华力有关 B. 等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的气态物质 C. 石英玻璃的X射线衍射实验可观察到尖锐的衍射峰 D. 液晶既具有液体的流动性，又表现出类似晶体的各向异性 【答案】C 【解析】 【详解】A．壁虎脚掌上有很多细小刚毛，爬墙时刚毛与墙面产生范德华力达到支撑壁虎体重的目的，A正确； B．等离子体是由部分电子被剥夺后的原子及原子团被电离后产生的电子、阳离子和电中性粒子组成的离子化气体状物质，具有良好的导电性和流动性，B正确； C．石英玻璃属于非晶体，所以石英玻璃的X射线衍射实验不能观察到尖锐的衍射峰，C错误； D．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，既有液体的流动性，又具有晶体的某些物理性质，如表现出类似晶体的各向异性，D正确； 故选C。 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键： B. py的电子云轮廓图： C. 的价层电子对互斥(VSEPR)模型： D. 用电子式表示NaCl的形成过程： 【答案】B 【解析】 【详解】A．邻羟基苯甲醛的分子内氢键是羟基的氢原子与醛基的氧原子之间形成氢键，表示为，题图中氢键位置错误，A错误； B．该图电子云沿y轴伸展，是轨道的电子云轮廓图，B正确； C．中心Se的价层电子对数为，有1对孤电子对，因此VSEPR模型为，C错误； D．氯化钠为离子化合物，钠离子与氯离子通过离子键结合而成，用电子式表示NaCl的形成过程为，D错误； 故选B。 3. 为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 1 mol 含有的手性碳原子数目为2 B. 常温常压下，31 g白磷()含有的P-P键数目为 C. 电解精炼铜时，若阳极质量减少32 g，则外电路转移的电子数目一定为 D. 向1 L 0.1 mol/L的溶液中滴入氨水至中性，数目为0.1 【答案】D 【解析】 【详解】A． 手性碳定义：连有4个不同原子/基团的饱和碳原子；该有机物有3个碳原子符合手性碳定义：，因此1mol该分子含3NA个手性碳，不是2NA个，错误； B．P4的结构为正四面体，1个P4分子含6个P-P键；计算：n(P4) ==0.25mol；P-P键的物质的量 = 0.25mol×6 = 1.5mol，即1.5NA；B错误； C．电解精炼铜的阳极：粗铜（Zn、Fe、Ni等活泼杂质），这些杂质会优先于Cu放电（Zn - 2e- = Zn2+、Fe - 2e- = Fe2+等）；若阳极只有Cu放电：Cu - 2e- = Cu2+，32gCu（0.5 mol）转移1 mol电子（NA）；若有Zn等杂质放电：Zn的摩尔质量（65 g/mol）大于Cu，等质量的Zn转移电子数少于Cu，因此32 g 阳极混合物（含Zn）转移电子数小于NA；所以转移电子数不一定为NA，C错误； D．电荷守恒：c() + c(H+) = c() + c(OH-)；溶液中性时：c(H+) = c(OH-)，因此c() = c() ；又因二者处于同一溶液中，体积相同，故n() = n() ；计算：n() = 1L×0.1mol/L=0.1mol，故n() = 0.1mol即0.1NA；D正确； 故答案选D。 4. 下列关于原子结构与性质说法中，正确的是 A. 基态Zn原子核外有15种不同能量状态的电子 B. 基态硼原子轨道表示违背洪特规则 C. 由原子光谱是离散的而非连续的谱线，可推测原子核外电子的能量是量子化的 D. 基态原子最后一个电子填充在ns能级的元素都在s区 【答案】C 【解析】 【详解】A．基态 Zn 原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，因此只有7种不同能量状态的电子，故A错误； B．泡利原理指限制每个轨道最多两个自旋相反的电子；洪特规则指在简并轨道中电子先单独占据且自旋平行，选项中硼原子轨道表示违背泡利原理，故B错误； C．电子在原子核外的能量只能取某些特定的值，电子跃迁时吸收或释放的能量是量子化的，因此产生特定波长的谱线是离散的而非连续的谱线，故C正确； D．氦（He）的基态电子排布为1s2，属于稀有气体，不在s区，故D错误； 故答案选C。 5. 如图为几种晶体或晶胞的结构示意图，下列说法正确的是 冰晶体 干冰晶胞 NaCl晶胞 金刚石晶胞 A. 干冰晶体中每个分子紧邻的分子有6个 B. 在NaCl晶胞中，若晶胞边长为a，则间的最短距离为 C. 若金刚石晶胞中原子1的分数坐标为，则原子2的分数坐标为 D. 冰、干冰、NaCl、金刚石四种晶体的熔点顺序为：金刚石>NaCl>冰>干冰 【答案】D 【解析】 【详解】A．干冰晶体中每个分子紧邻的分子有12个，A错误； B．在NaCl晶胞中，若晶胞边长为a，则间的最短距离为面对角线的一半，为，B错误； C．由晶胞结构图可知，原子2的分数坐标为，C错误； D．金刚石为共价晶体，熔点很高，NaCl为离子晶体，熔点较高，冰和干冰为分子晶体，水分子间存在氢键，而分子间仅存在范德华力，氢键比范德华力强，故冰的熔点高于干冰，故冰、干冰、NaCl、金刚石四种晶体的熔点顺序为：金刚石＞NaCl＞冰＞干冰，D正确。 6. 用下列实验装置不能达到相关实验目的是 A．探究温度对速率的影响 B．NaOH溶液滴定未知浓度的醋酸溶液 C．在探究化学反应速率的影响因素实验中，恒压滴液漏斗可减小测定体积的实验误差 D．制备明矾晶体 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．装置中反应物的种类、浓度、体积均相同，只有温度不同，可以探究温度对速率的影响，A能达到实验目的； B．氢氧化钠不能装在酸式滴定管内且应选择酚酞作指示剂，B不能达到实验目的； C．恒压滴液漏斗可使漏斗内液体顺利流下，且能保持反应体系压强恒定，避免因滴液导致锥形瓶内压强变化，减小测定体积的实验误差，C能达到实验目的； D．用细线绑住明矾小晶种放入饱和明矾溶液中，溶液里的明矾会不断在晶种表面析出、沉积，使小晶体逐渐长大形成大的明矾晶体，D能达到实验目的； 答案选择B。 7. 在催化下，与制备乙醛的反应机理如图所示： 下列说法错误的是 A. 过程①～⑥中Fe元素呈现的化合价不止一种 B. 图中X为，是反应的产物之一 C. 每消耗1 mol ，制备的小于0.5 mol D. 每生成1 mol ，至少需要1 mol 【答案】D 【解析】 【详解】A．过程①～⑥铁的化合价出现了多种，比如Fe+中为+1价，FeO+中为+3价等，A正确； B．根据原子守恒，反应③中[(C2H5)Fe(OH)]+生成Fe+和乙醇，B正确； C．由于反应过程中有副反应发生生成X，则反应物N2O和产物CH3CHO的物质的量之比大于2，即每消耗1 mol N2O，制得的乙醛少于0.5 mol，C正确； D．Fe+是该反应的催化剂，反应前后量不变，可循环催化，少量Fe+即可催化生成1 mol CH3​CHO，不需要至少消耗1 mol Fe+，D错误； 故选D。 8. 五种短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大，形成的化合物结构如图所示。W是短周期元素中金属性最强的元素。下列说法中一定正确的是 A. 第二电离能：R>Z>Y B. 氢化物的稳定性：R>Y C. 离子半径：W>Z>R D. 0.1 mol/L Z的氧化物对应水化物溶液的pH=1 【答案】A 【解析】 【分析】短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大，W是短周期元素中金属性最强的元素，则W为Na元素；由阴离子结构可知，X、Y、Z、R形成共价键的数目分别为1、4、3、2，则X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、R为O元素。 【详解】A．同周期元素，从左到右第二电离能呈增大趋势，O+的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第二电离能大于相邻元素，则第二电离能由大到小的顺序为O＞N＞C，即R>Z>Y，A正确； B．水和过氧化氢都是氧元素形成的氢化物，但过氧化氢受热易分解，稳定性弱于氨分子，B错误； C．电子层数相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径的大小顺序为：N3->O2->Na+，即Z >R>W，C错误； D．硝酸和亚硝酸都是氮元素的氧化物对应水化物，但亚硝酸是弱酸，所以0.1 mol/L亚硝酸溶液的pH大于1，D错误； 故选A。 9. 氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料，有多种结构，其中六方氮化硼、立方氮化硼的结构与性质分别与石墨、金刚石相似，但是前者没有导电性。它们的晶体结构如图所示。已知：六方氮化硼中所有B-N键键长均为145 pm，立方氮化硼中所有B-N键键长均为156 pm。下列叙述错误的是 A. 六方氮化硼硬度较低 B. 等质量的六方氮化硼、立方氮化硼键个数比为4：3 C. 立方氮化硼可在高温、高压下处理六方氮化硼制得立方氮化硼 D. 六方氮化硼中所有原子均采用杂化，并形成了大键，但由于N原子电负性大，电子相对被N原子束缚，因此没有导电性 【答案】B 【解析】 【详解】A．六方氮化硼、立方氮化硼的结构与性质分别与石墨、金刚石相似，金刚石硬度大于石墨，所以六方氮化硼硬度较低，故A正确； B．六方氮化硼中每个BN单元平均有3个氮化硼键，立方氮化硼中每个BN单元平均有4个氮化硼键，且两者摩尔质量相同，因此等质量时物质的量相等，键数比等于3:4，故B错误； C．根据题干中六方氮化硼与石墨、立方氮化硼与金刚石结构性质相似的信息，可类比石墨在高温高压下转化为金刚石的性质，推断出六方氮化硼也可在高温高压下转化为立方氮化硼，故C正确； D．六方氮化硼中所有原子均采用sp2杂化（因为类似石墨，每个B和N都是sp2杂化），并形成了大π键（类似于石墨中的大π键），但由于N电负性大，π电子相对被N原子束缚，因此没有导电性，故D正确； 故答案选B。 10. 新型三步法氯碱工艺，具有清洁、低成本的特点，其工作原理如图所示，下列说法错误的是 A. 与传统氯碱工艺相比，该方法不需要使用离子交换膜 B. 第一步中阳极的电极反应式为 C. 第二步中，放电结束后，电解质溶液的pH变大 D. 理论上每消耗0.1 mol ，产生0.4 mol NaOH和4.48 L (标准状况下) 【答案】C 【解析】 【详解】A．传统氯碱工艺电解饱和食盐水，使用阳离子交换膜，该方法可避免使用离子交换膜，A项正确； B．根据图示，第一步中阳极反应为，B项正确； C．由分析可知，第二步的目的是用于提取溶液中的钠离子和氯离子，放电后所得溶液为稀NaCl溶液，溶液的pH不变，C项错误； D．理论上，每消耗0.1 mol O2转移0.4 mol电子，第一步生成0.4 mol NaOH；根据电子守恒，该过程转移的电子数与第一步相等，也为0.4 mol，因此第二步提取0.4 mol NaCl，第三步生成0.2 mol Cl2，在标准状况下的体积为4.48 L，D项正确； 答案选C。 11. 下列对有关物质结构或性质的解释合理的是 选项 结构或性质 解释 A 是直线形微粒 中心原子为sp杂化 B 刚玉()熔点很高(2045℃) Al-O间无离子键成分 C 键角< 键长：N-F<N-Cl D 在中的溶解度大于在水中的溶解度 是非极性分子 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．与互为等电子体，中心原子均采取杂化，分子空间构型为直线形，A正确； B．属于离子型过渡晶体，键含有离子键成分，熔点高是因为键键能大，B错误； C．键角的核心原因是的电负性远大于，中成键电子对更偏向配体、离中心更远，成键电子对间斥力更小，C错误； D．是V形极性分子，其在中溶解度更大是因为极性较弱，D错误； 故选A。 12. 下列实验操作、实验现象以及所得出的结论均正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 将50 mL 0.55 的烧碱溶液缓慢加入到盛有50 mL 0.50 盐酸的量热计中 温度计示数由℃升高至℃ 中和热约为： (c为水的比热容，单位为) B 取两份新制氯水，分别滴加溶液和淀粉KI溶液 前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色 氯气与水的反应存在限度 C 用Zn、Fe作电极，酸化的3% NaCl溶液作电解质溶液，连接成原电池装置，一段时间后，向Fe电极区滴入2滴溶液 产生蓝色沉淀 Zn电极对Fe电极没有保护作用 D 加热0.5 mol/L 溶液，观察溶液颜色变化 溶液由蓝色变黄绿色 (蓝色)(黄色) A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．中和热测定需将烧碱溶液快速一次性加入盐酸中以减少热量散失，缓慢加入会导致热量损失大，测定结果误差大，操作不符合要求，A错误； B．氯水加产生白色沉淀说明含，加淀粉溶液变蓝说明含氧化性物质（、均可氧化），无法证明氯气与水的反应存在限度，B错误； C．以为电极，以酸化的溶液作电解质溶液，连接成原电池装置，一段时间后，应取Fe电极附近的液体于试管中，滴入2滴溶液，观察现象，若无蓝色沉淀生成说明该反应中无生成，铁受保护，若直接向Fe电极附近滴入溶液，无法避免与Fe反应生成二价铁，干扰实验，操作错误，C错误； D．反应的，加热平衡向吸热的正向移动，黄色的浓度增大，与蓝色的混合显黄绿色，实验操作、现象、结论均正确，D正确； 故选D。 13. 钛(Ti)及其合金称为“全能金属”，具有十分优异的性能，在航空航天等方面有广泛应用。利用钛酸亚铁()制取金属钛的一种工艺如图所示： 已知：转化为有直接氯化法和碳氯化法： ⅰ、直接氯化： ⅱ、碳氯化： 下列说法错误的是 A. 钛合金有密度小、质量轻、强度高等优点 B. 在储存时，需要保持干燥 C. 过程①加入焦炭，增大了反应的热力学趋势 D. 过程②处于Ar氛围的目的为防止金属单质被氧化，可用氛围代替 【答案】D 【解析】 【详解】A．钛合金用于航空航天领域，本身具有密度小、质量轻、强度高、耐腐蚀的优点，A正确； B．易发生水解反应，因此储存时需要保持干燥环境，防止遇水变质，B正确； C．直接氯化反应ΔH=+172 kJ⋅mol−1，为吸热反应，自发进行的热力学趋势小；加入焦炭后得到碳氯化反应，总反应ΔH=−51 kJ⋅mol−1，且气体分子数增多，增大，，反应自发进行的热力学趋势增大，C正确； D．高温下、Mg都能与​反应，分别生成氮化钛、氮化镁，因此不能用​代替Ar作保护气，D错误； 故答案为：D。 14. 将HCl(g)和(g)按不同投料比或1，以不同流速通入反应器中，分别在360℃、400℃下发生反应： 。t min时，HCl流速与HCl转化率关系如图所示。较低流速下转化率可近似为平衡转化率；曲线a、b所示反应中投料比相同、温度不同，曲线a、c温度相同，投料比不同。下列说法正确的是 A. 曲线c投料比 B. 平衡常数：K(M)>K(N) C. 使用高效催化剂一定可提高Q点HCl的转化率 D. HCl转化率P点大于N点，原因为P点温度高，反应速率快 【答案】B 【解析】 【详解】A．曲线a、c温度相同，c的HCl平衡转化率更高，说明c中O2多，所以曲线c投料比应为，故A错误； B．该反应焓变小于0，温度越低平衡常数越大；a、b投料比相同，a的平衡转化率更高（较低流速下转化率可近似为平衡转化率），说明a温度更低，M点温度低于N点，故K(M)>K(N)，故B正确； C．Q点为近似平衡转化率，催化剂不改变平衡转化率，故C错误； D．P点转化率高于N点的主要原因是P点投料比更小，氧气相对含量更高，促进氯化氢转化，且P点流速更低，反应更接近平衡，并非温度高、速率快，故D错误； 故答案选B。 15. 草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下，通过下列实验探究草酸的性质： 实验1：向10 mL 0.2 溶液中滴入一定量0.2 KOH溶液。混合溶液的pH与[或]的关系如图所示。 实验2：向10 mL 0.2 溶液中加入10 mL 0.2 溶液。 已知：25℃时，；混合后溶液体积变化忽略不计。 下列说法错误的是 A. 实验1，当溶液中时，pH=2.5 B. 实验1，当加入10 mL KOH溶液时： C. 实验2，溶液中有沉淀生成 D. 实验2，溶液中存在： 【答案】B 【解析】 【分析】草酸为二元弱酸，电离平衡：，，由图可知，当时，，得Ka1​=10-1.2；，，当时，，Ka2​=10-3.8。 【详解】A．当时，，c(H+)=10-2.5 mol/L，，A正确； B．加入10 mL KOH，恰好反应生成KHC2O4，根据电荷守恒：；物料守恒：，联立得质子守恒：，变形得，的电离常数Ka2​=10-3.8，大于其水解常数，电离大于水解，故，则，B错误； C．实验2的离子方程式：，平衡常数：，平衡常数较大，该反应进行的程度较大，判断可产生沉淀；或进行定量计算，两步电离平衡反应式相加，得到 ，二者等体积混合，，列三段式：，则，估算x的数量级为，故，故有沉淀生成，C正确； D．溶液电荷守恒：，变形得， 与大部分转化为沉淀，由于起始，且按1:1反应，根据物料守恒，沉淀溶解后溶液中钡元素与草酸根各种形态的微粒总浓度相等，即，由于溶液呈酸性，存在草酸的二级电离平衡，故和均不为零，所以，因此，D正确； 故答案为：B。 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 锂的强还原性和相对原子质量小共同决定了锂电池具有高能量密度的核心优势。回答下列问题： （1）在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素基态原子的价层电子排布式为______。 （2）常用代号X、Z等有机物作为低温锂离子电池中电解质溶液的溶剂，后者可以通过前者制得： 反应ⅰ： 反应ⅱ： ①X为______(填“极性”或“非极性”)分子。 ②经过反应ⅰ，虚线标注的H活性变强，请从结构角度解释______。 ③经过反应ⅱ，C-N-C的键角如何变化______(填“变大”或“变小”)。 （3）离子液体有望取代上述有机物，成为下一代电解质溶剂。Nakagawa等人合成了1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(简称：EMIMBF4，结构如下图)离子液体，并将溶于其中，得到离子电导率较好的电解液。若将EMIMBF4中的替换为，能降低该离子液体的熔点，请从结构角度解释______。 （4）我国液态锂资源丰富，但卤水中含量较高，如何从高/比卤水中提锂是世界性难题。离子筛吸附法适用于高/比卤水，已成为研究热点。典型的锂离子筛中有下图所示的立方体结构单元Ⅰ和Ⅱ，它们边长均为a pm，二者交替出现形成晶体，其中：灰球填充在白球形成的______空隙中；设为阿伏加德罗常数的值，则晶体的密度______(列出计算式)。 【答案】（1） （2） ①. 极性 ②. 氯原子是吸电子基团(氯原子电负性强)，导致C-H键极性增强，H活性变强 ③. 变大 （3）阴离子半径增大，阴阳离子间作用力减弱 （4） ①. 四面体 ②. 【解析】 【小问1详解】 根据对角线规则，Li（第ⅠA族，第二周期）与第ⅡA族、第三周期的Mg化学性质最相似；Mg的核外电子排布为1s22s22p63s2，价层电子为最外层电子，因此价层电子排布式为3s2； 【小问2详解】 结构分析：X的结构为环状碳酸酯（碳酸乙烯酯），分子中存在C=O等极性键，且分子结构不对称，正负电荷中心不重合，因此X为极性分子； 反应i中，X的sp3杂化C上的H被Cl取代，生成Y；因为Cl是强吸电子基团，会使C-H键的电子云向C偏移，导致H原子的电子云密度降低，C-H键极性增强，因此H的活性变强； 反应物中N原子有3个σ键和1对孤电子对，产物中N原子与碳成键形成季铵阳离子，有4个σ键，无孤电子对；孤电子对-成键电子对的排斥力 > 成键电子对-成键电子对的排斥力；孤电子对消失后，排斥力减小，键角变大； 【小问3详解】 离子晶体的熔点与晶格能正相关，晶格能与离子半径、离子电荷有关；离子液体属于离子晶体，熔点由阴阳离子间的作用力决定；的离子半径远大于（Al的原子半径 > B，Cl半径 > F）；离子半径越大，阴阳离子间的距离越大，离子键（静电作用力）越弱，晶格能越小，因此熔点降低； 【小问4详解】 白球构成面心立方堆积（FCC），面心立方堆积存在两种空隙：正四面体空隙（被4个原子包围）、正八面体空隙（被6个原子包围）；图中灰球被4个白球包围，位于正四面体中心，因此灰球填充在白球形成的正四面体（四面体）空隙中； 两个结构单元（I+II）交替形成晶体，对应2个LiMn2O4单元：Li：单元I含2个灰球（完全属于晶胞），单元II无，共2个Mn：共4个（满足Li:Mn=1:2）；O：共8个（满足Li:O=1:4）；= 7 + 55×2 + 16×4 = 181g/mol；一个晶胞含有2个LiMn2O4单元：因此总质量m总=2=g；计算晶胞体积：单元边长为apm = a×10-10cm，两个单元的总体积： V = 2×(a×10-10)3 = 2a3×10-30cm3；代入密度公式：ρ = ==。 17. 叠氮化钠()是一种无色晶体，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚，300℃以上易分解。某兴趣小组设计如下实验制备，并测定其纯度。 已知： ①，； ②氨基钠()熔点为208℃，易潮解，易被氧化； ③有强氧化性，不与酸、碱反应，能被溶液吸收。 Ⅰ、实验室制备实验步骤： 第一步：组装仪器，______，加装药品。 第二步：制备：打开、，关闭。加热装置B，待充满装置后，打开加热套开关加热至温度为350℃。 第三步：制备： ①D中反应充分后，暂时关闭加热套加热功能，持续通入，待加热套温度降至210～220℃，停止加热B． ②关闭，打开、，通入制得的，调整加热套保持温度为210～220℃，制备叠氮化钠()。 第四步：实验结束…… （1）仪器C的名称为______；装置B中反应的化学方程式为______。 （2）请完善上述实验步骤______。 （3）装置E的作用是______。(答出两点即可) （4）待加热套温度降至210～220℃后再通入的原因是______。 （5）反应后的产品中可能含有少量和NaOH；产品冷却后，溶解于水，再加入乙醇并搅拌，然后过滤，洗涤，干燥。在洗涤操作时，最佳洗涤试剂为______。 a．蒸馏水 b．乙醇 c．乙醚 Ⅱ、产品纯度测定 （6）称取2.000 g产品，配成100 mL溶液。取10.00 mL溶液于锥形瓶中，加入0.1000 溶液40.00 mL，充分反应后，再用0.1000 标准溶液滴定过量的，平行实验三次，平均消耗标准溶液12.00 mL。 相关反应如下(假设杂质均不参与反应)：， 产品中的质量分数为______(保留2位有效数字)。下列会导致的质量分数测量值偏小的是______。 a．配制溶液定容时，俯视刻度线 b．装标准液的滴定管用蒸馏水洗净后，未用标准液润洗 c．用标准液滴定过程中，滴定前滴定管尖嘴部分无气泡，滴定后有气泡 【答案】（1） ①. 球形干燥管 ②. （2）检查装置的气密性 （3）吸收氨气；防倒吸；防止F中水蒸气进入D中，干扰实验 （4）避免生成的在300℃以上分解 （5）c （6） ①. 91%(或0.91) ②. b 【解析】 【分析】A装置干燥一氧化二氮气体，利用A中的碱石灰吸收N2O中混有的酸和水蒸气，B中利用加热氯化铵和氢氧化钙混合物发生制取氨气，利用C中的碱石灰吸收氨气中混有的水蒸气，在D中利用钠与氨气发生制取氨基钠(NaNH2)，氨基钠(NaNH2)再与N2O发生制得叠氮化钠(NaN3)，用E装置除去氨气，F装置用于尾气处理，收集氢气，进而对产品的纯度进行探究，据此分析回答。 【小问1详解】 仪器C的名称为球形干燥管；B中为氯化铵和氢氧化钙混合物加热制备氨气，其化学方程式为。 【小问2详解】 组装好仪器后，需选检查装置的气密性，才能加装药品。 【小问3详解】 E装置中浓硫酸的作用是吸收NH3并防止SnCl2溶液中水蒸气进入D中，浓硫酸下方的有机溶剂可以达到防止倒吸作用； 【小问4详解】 在300℃以上易分解，通入后即可生成，待加热套温度降至210～220℃后再通入避免生成的在300℃以上分解。 【小问5详解】 易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚，为减少在洗涤时的损耗，最佳洗涤试剂为乙醚，故选c。 【小问6详解】 由题意可知，2.000 g产品中叠氮化钠的物质的量为0.1000 mol/L×0.04L×10-0.1000 mol/L×0.012L×10=0.028mol，则叠氮化钠的纯度为×100%=91%。 a．配制溶液定容时，俯视刻度线，导致溶液浓度变大，滴定时所需标准溶液体积变小，测量值偏大，a不符合题意； b．装标准液的滴定管用蒸馏水洗净后，未用标准液润洗，导致消耗标准液体积变大，测量值偏小，b符合题意； c．用标准液滴定过程中，滴定前滴定管尖嘴部分无气泡，滴定后有气泡，导致消耗标准液体积变小，测量值偏大，c不符合题意； 故选b。 18. 工业上常从钒铁合金的炼钢残渣(主要含FeO、，还有少量等杂质)中提取金属钒，其工艺流程如图所示。 已知： ①+5价V在强酸性条件下以形式存在，在碱性条件下以形式存在。 ②易溶于水，难溶于水，25℃时。 ③用有机萃取剂HA萃取时，对阳离子萃取能力由强到弱的顺序为。 回答下列问题： （1）钒在元素周期表中的位置为______；“粉碎”的目的是______。 （2）“焙烧”时被氧化成+5价，写出对应反应的化学方程式______。 （3）“还原”的目的是______。 （4）加入后发生反应的离子方程式为______。 （5）若忽略溶液体积变化，“沉钒”前溶液中，沉钒后溶液中的 ，钒元素的沉降率为______(保留2位有效数字)。 （6）对获得的晶体进行X射线衍射实验发现：H原子和O原子的核间距小于二者原子的范德华半径之和(已知：范德华半径之和可认为是两个原子只有范德华力作用时，它们原子核之间的距离)，大于H-O共价键键长，请根据以上信息推测，将晶体溶于水会破坏晶体中的哪些作用力______。 a．非极性键 b．离子键 c．氢键 【答案】（1） ①. 第四周期第ⅤB族 ②. 增大反应物接触面积，加快焙烧速率，使反应更充分 （2） （3）将还原为提高萃取率，同时将还原为避免其被优先萃取，实现钒与铁的分离 （4） （5）96%(或0.96) （6）bc 【解析】 【分析】工业上常用炼钢残渣(主要含FeO、V2O3，还有少量SiO2等杂质)，原料预处理，通过研磨增大接触面积加快反应速率，加入碳酸钠，通入空气焙烧得到焙烧产物主要是NaVO3，焙烧后铁全部转化为+3价氧化物，加入硫酸酸浸过滤得到滤液（含）和滤渣，加入，将还原为，还原为。通过萃取、反萃取和分离开，再加入，将氧化成，调pH值后，变成，加入氯化铵后生成沉淀，过滤后煅烧得。据此分析回答问题。 【小问1详解】 钒是第23号元素，在周期表中位于第四周期第ⅤB族；“研磨”的目的是：增大焙烧时与其他反应物的接触面积，加快焙烧反应速率，提高焙烧效率，使反应更充分。 【小问2详解】 焙烧的目的是将FeO和V2O3转化为可溶性NaVO3，氧化铁和二氧化碳，反应的化学方程式为： 【小问3详解】 由于有机萃取剂HA萃取时，对阳离子萃取能力由强到弱的顺序为。还原的目的是：将还原为，提高萃取率，同时将还原为，避免其被优先萃取，实现钒与铁的分离； 【小问4详解】 反应中被还原为，被氧化为，离子方程式为： 【小问5详解】 ，溶液中的，则钒元素的沉降率为； 【小问6详解】 两微粒之间距离越近，则两微粒之间作用力就越强。根据X射线衍射结果，晶体中H原子和O原子的核间距小于二者原子的范德华半径之和(已知：范德华半径之和可认为是两个原子只有范德华力作用时，它们原子核之间的距离)，大于H-O共价键键长。说明、原子之间的作用力大于范德华力而小于共价键，这正好是氢键（、之间也满足氢键的形成条件）。而是离子晶体，晶体中与之间存在离子键，所以将晶体溶于水时，水分子会破坏与之间的离子键，也破坏原子和原子之间的氢键，使溶于水的偏钒酸铵电离成能自由移动的和。故答案是。 19. 我国力争2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。利用、为原料合成对实现“双碳”目标具有重要意义。在二氧化碳加氢制甲醇的反应中，选择性和时空收率是评估该工艺经济可行性的两个最核心的指标。具体反应如下： 反应1： 反应2： 回答下列问题： （1）已知反应3的平衡常数，写出反应3的热化学方程式：______。 （2）研究者甲向恒压(3.0 MPa)装置中通入一定量的反应物混合气[]，发生上述反应1和2，测定了在使用不同Ni、Ga配比的Ni-Ga/催化剂、不同温度下甲醇的时空收率，随温度的变化曲线如图所示(时空收率是表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)。 ①请解释甲醇时空收率“抛物线”后半段下降的可能原因：______。 ②为获得最大的甲醇时空收率，根据图像选择催化剂最佳配比和反应最佳反应温度为______(填字母)。 a．NiGa，210℃ b．NiGa，240℃ c．，240℃ d．，210℃ （3）研究者乙向恒容密闭装置中通入2 mol (g)和2.24 mol (g)发生上述反应1和2。 ①若反应过程中保持温度不变，下列说法正确的是______(填标号)。 a．平衡时向容器中充入He，反应1正向移动 b．容器内压强不变，说明反应2已经达到化学平衡状态 c．平衡时向容器中充入一定量，反应1和2均正向移动，的转化率升高 ②若起始总压强为p MPa，实验测得的平衡转化率和平衡时的选择性(转化的中生成的百分比)随温度变化如图。Y曲线先降后升的原因是______；a、b、c三点中产率最高的是______点。240℃时反应1的平衡常数______(用含p的计算式表示)。 【答案】（1） （2） ①. 气体吸附是熵减的过程，温度升高不利于气体吸附(或温度升高，催化剂活性降低) ②. d （3） ①. b ②. 反应1为放热反应，反应2是吸热反应，280℃前以反应1为主，随温度升高二氧化碳转化率下降，280℃后以反应2为主，随温度升高二氧化碳转化率升高 ③. a ④. 【解析】 【小问1详解】 已知反应1： ；反应2： ；平衡常数，说明反应3=反应1-反应2；根据盖斯定律：ΔH3＝ΔH1−ΔH2＝−48.5 kJ/mol−43.9 kJ/mol＝−92.4 kJ/mol；反应3的热化学方程式： 。 【小问2详解】 ①生成甲醇的主反应是放热反应：温度升高时，该反应的平衡会逆向移动，甲醇的平衡产率降低；同时温度过高会导致催化剂活性下降，副反应（如生成CO的反应）加剧，甲醇的生成速率降低；综合这两个因素，温度超过一定值后，甲醇的时空收率会随温度升高而下降； ②从图像可以看出催化剂的甲醇时空收率整体远高于NiGa；的甲醇时空收率在约210℃时达到峰值，故答案为d。 【小问3详解】 ①a．平衡时向容器中充入He，总压增大，但各反应物浓度不变，平衡不移动，故a错误； b．反应1气体分子数减少，反应2气体分子数不变；容器内压强不变时，反应1必然达到平衡，此时各组分浓度不变，反应2也达到平衡，故b正确； c．平衡时向容器中充入一定量，反应1和2均正向移动，但自身转化率降低，故c错误； 故答案选b； ②由题可知，反应1为放热反应，反应2是吸热反应，280℃前以反应1为主，温度升高，二氧化碳转化率下降，280℃后以反应2为主，温度升高，二氧化碳转化率升高，所以Y曲线是CO2的平衡转化率随温度变化，先降后升；甲醇产率 = CO2转化率×甲醇选择性。图中a点温度较低，转化率和选择性均较高；b点转化率略降，选择性下降；c点转化率回升但选择性很低，因此产率最高的是a点；向恒容密闭装置中通入2 mol (g)和2.24 mol (g)，240℃时的平衡转化率为40%，平衡时，由反应1和反应2，根据C元素守恒，平衡时，平衡时的选择性80%，，，所以；消耗的为，剩余为；所以平衡时：、、、，体系总物质的量为n(CO2)+n(CH3OH)+n(H2)+n(H2O)+n(CO)=1.2mol+0.64mol+0.16mol+0.8mol+0.16mol=2.96mol，压强与物质的量成正比，则平衡时，体系的总压强为MPa，所以反应1平衡常数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 树德中学高2024级高二下期4月阶段性测试化学试题 本试卷满分100分，考试用时75分钟 可能用到的相对原子质量H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 P 31 Mn 55 Cu 64 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。 1. 从壁虎脚掌的黏附机制到等离子体显示屏，从石英玻璃的微观结构到液晶显示器的光学特性，现代科技的发展离不开人类对物质结构的深入理解。下列说法错误的是 A. 壁虎爬墙与范德华力有关 B. 等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的气态物质 C. 石英玻璃的X射线衍射实验可观察到尖锐的衍射峰 D. 液晶既具有液体的流动性，又表现出类似晶体的各向异性 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键： B. py的电子云轮廓图： C. 的价层电子对互斥(VSEPR)模型： D. 用电子式表示NaCl的形成过程： 3. 为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 1 mol 含有的手性碳原子数目为2 B. 常温常压下，31 g白磷()含有的P-P键数目为 C. 电解精炼铜时，若阳极质量减少32 g，则外电路转移的电子数目一定为 D. 向1 L 0.1 mol/L的溶液中滴入氨水至中性，数目为0.1 4. 下列关于原子结构与性质说法中，正确的是 A. 基态Zn原子核外有15种不同能量状态的电子 B. 基态硼原子轨道表示违背洪特规则 C. 由原子光谱是离散的而非连续的谱线，可推测原子核外电子的能量是量子化的 D. 基态原子最后一个电子填充在ns能级的元素都在s区 5. 如图为几种晶体或晶胞的结构示意图，下列说法正确的是 冰晶体 干冰晶胞 NaCl晶胞 金刚石晶胞 A. 干冰晶体中每个分子紧邻的分子有6个 B. 在NaCl晶胞中，若晶胞边长为a，则间的最短距离为 C. 若金刚石晶胞中原子1的分数坐标为，则原子2的分数坐标为 D. 冰、干冰、NaCl、金刚石四种晶体的熔点顺序为：金刚石>NaCl>冰>干冰 6. 用下列实验装置不能达到相关实验目的是 A．探究温度对速率的影响 B．NaOH溶液滴定未知浓度的醋酸溶液 C．在探究化学反应速率的影响因素实验中，恒压滴液漏斗可减小测定体积的实验误差 D．制备明矾晶体 A. A B. B C. C D. D 7. 在催化下，与制备乙醛的反应机理如图所示： 下列说法错误的是 A. 过程①～⑥中Fe元素呈现的化合价不止一种 B. 图中X为，是反应的产物之一 C. 每消耗1 mol ，制备的小于0.5 mol D. 每生成1 mol ，至少需要1 mol 8. 五种短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大，形成的化合物结构如图所示。W是短周期元素中金属性最强的元素。下列说法中一定正确的是 A. 第二电离能：R>Z>Y B. 氢化物的稳定性：R>Y C. 离子半径：W>Z>R D. 0.1 mol/L Z的氧化物对应水化物溶液的pH=1 9. 氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料，有多种结构，其中六方氮化硼、立方氮化硼的结构与性质分别与石墨、金刚石相似，但是前者没有导电性。它们的晶体结构如图所示。已知：六方氮化硼中所有B-N键键长均为145 pm，立方氮化硼中所有B-N键键长均为156 pm。下列叙述错误的是 A. 六方氮化硼硬度较低 B. 等质量的六方氮化硼、立方氮化硼键个数比为4：3 C. 立方氮化硼可在高温、高压下处理六方氮化硼制得立方氮化硼 D. 六方氮化硼中所有原子均采用杂化，并形成了大键，但由于N原子电负性大，电子相对被N原子束缚，因此没有导电性 10. 新型三步法氯碱工艺，具有清洁、低成本的特点，其工作原理如图所示，下列说法错误的是 A. 与传统氯碱工艺相比，该方法不需要使用离子交换膜 B. 第一步中阳极的电极反应式为 C. 第二步中，放电结束后，电解质溶液的pH变大 D. 理论上每消耗0.1 mol ，产生0.4 mol NaOH和4.48 L (标准状况下) 11. 下列对有关物质结构或性质的解释合理的是 选项 结构或性质 解释 A 是直线形微粒 中心原子为sp杂化 B 刚玉()熔点很高(2045℃) Al-O间无离子键成分 C 键角< 键长：N-F<N-Cl D 在中的溶解度大于在水中的溶解度 是非极性分子 A. A B. B C. C D. D 12. 下列实验操作、实验现象以及所得出的结论均正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 将50 mL 0.55 的烧碱溶液缓慢加入到盛有50 mL 0.50 盐酸的量热计中 温度计示数由℃升高至℃ 中和热约为： (c为水的比热容，单位为) B 取两份新制氯水，分别滴加溶液和淀粉KI溶液 前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色 氯气与水的反应存在限度 C 用Zn、Fe作电极，酸化的3% NaCl溶液作电解质溶液，连接成原电池装置，一段时间后，向Fe电极区滴入2滴溶液 产生蓝色沉淀 Zn电极对Fe电极没有保护作用 D 加热0.5 mol/L 溶液，观察溶液颜色变化 溶液由蓝色变黄绿色 (蓝色)(黄色) A. A B. B C. C D. D 13. 钛(Ti)及其合金称为“全能金属”，具有十分优异的性能，在航空航天等方面有广泛应用。利用钛酸亚铁()制取金属钛的一种工艺如图所示： 已知：转化为有直接氯化法和碳氯化法： ⅰ、直接氯化： ⅱ、碳氯化： 下列说法错误的是 A. 钛合金有密度小、质量轻、强度高等优点 B. 在储存时，需要保持干燥 C. 过程①加入焦炭，增大了反应的热力学趋势 D. 过程②处于Ar氛围的目的为防止金属单质被氧化，可用氛围代替 14. 将HCl(g)和(g)按不同投料比或1，以不同流速通入反应器中，分别在360℃、400℃下发生反应： 。t min时，HCl流速与HCl转化率关系如图所示。较低流速下转化率可近似为平衡转化率；曲线a、b所示反应中投料比相同、温度不同，曲线a、c温度相同，投料比不同。下列说法正确的是 A. 曲线c投料比 B. 平衡常数：K(M)>K(N) C. 使用高效催化剂一定可提高Q点HCl的转化率 D. HCl转化率P点大于N点，原因为P点温度高，反应速率快 15. 草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下，通过下列实验探究草酸的性质： 实验1：向10 mL 0.2 溶液中滴入一定量0.2 KOH溶液。混合溶液的pH与[或]的关系如图所示。 实验2：向10 mL 0.2 溶液中加入10 mL 0.2 溶液。 已知：25℃时，；混合后溶液体积变化忽略不计。 下列说法错误的是 A. 实验1，当溶液中时，pH=2.5 B. 实验1，当加入10 mL KOH溶液时： C. 实验2，溶液中有沉淀生成 D. 实验2，溶液中存在： 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 锂的强还原性和相对原子质量小共同决定了锂电池具有高能量密度的核心优势。回答下列问题： （1）在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素基态原子的价层电子排布式为______。 （2）常用代号X、Z等有机物作为低温锂离子电池中电解质溶液的溶剂，后者可以通过前者制得： 反应ⅰ： 反应ⅱ： ①X为______(填“极性”或“非极性”)分子。 ②经过反应ⅰ，虚线标注的H活性变强，请从结构角度解释______。 ③经过反应ⅱ，C-N-C的键角如何变化______(填“变大”或“变小”)。 （3）离子液体有望取代上述有机物，成为下一代电解质溶剂。Nakagawa等人合成了1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(简称：EMIMBF4，结构如下图)离子液体，并将溶于其中，得到离子电导率较好的电解液。若将EMIMBF4中的替换为，能降低该离子液体的熔点，请从结构角度解释______。 （4）我国液态锂资源丰富，但卤水中含量较高，如何从高/比卤水中提锂是世界性难题。离子筛吸附法适用于高/比卤水，已成为研究热点。典型的锂离子筛中有下图所示的立方体结构单元Ⅰ和Ⅱ，它们边长均为a pm，二者交替出现形成晶体，其中：灰球填充在白球形成的______空隙中；设为阿伏加德罗常数的值，则晶体的密度______(列出计算式)。 17. 叠氮化钠()是一种无色晶体，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚，300℃以上易分解。某兴趣小组设计如下实验制备，并测定其纯度。 已知： ①，； ②氨基钠()熔点为208℃，易潮解，易被氧化； ③有强氧化性，不与酸、碱反应，能被溶液吸收。 Ⅰ、实验室制备实验步骤： 第一步：组装仪器，______，加装药品。 第二步：制备：打开、，关闭。加热装置B，待充满装置后，打开加热套开关加热至温度为350℃。 第三步：制备： ①D中反应充分后，暂时关闭加热套加热功能，持续通入，待加热套温度降至210～220℃，停止加热B． ②关闭，打开、，通入制得的，调整加热套保持温度为210～220℃，制备叠氮化钠()。 第四步：实验结束…… （1）仪器C的名称为______；装置B中反应的化学方程式为______。 （2）请完善上述实验步骤______。 （3）装置E的作用是______。(答出两点即可) （4）待加热套温度降至210～220℃后再通入的原因是______。 （5）反应后的产品中可能含有少量和NaOH；产品冷却后，溶解于水，再加入乙醇并搅拌，然后过滤，洗涤，干燥。在洗涤操作时，最佳洗涤试剂为______。 a．蒸馏水 b．乙醇 c．乙醚 Ⅱ、产品纯度测定 （6）称取2.000 g产品，配成100 mL溶液。取10.00 mL溶液于锥形瓶中，加入0.1000 溶液40.00 mL，充分反应后，再用0.1000 标准溶液滴定过量的，平行实验三次，平均消耗标准溶液12.00 mL。 相关反应如下(假设杂质均不参与反应)：， 产品中的质量分数为______(保留2位有效数字)。下列会导致的质量分数测量值偏小的是______。 a．配制溶液定容时，俯视刻度线 b．装标准液的滴定管用蒸馏水洗净后，未用标准液润洗 c．用标准液滴定过程中，滴定前滴定管尖嘴部分无气泡，滴定后有气泡 18. 工业上常从钒铁合金的炼钢残渣(主要含FeO、，还有少量等杂质)中提取金属钒，其工艺流程如图所示。 已知： ①+5价V在强酸性条件下以形式存在，在碱性条件下以形式存在。 ②易溶于水，难溶于水，25℃时。 ③用有机萃取剂HA萃取时，对阳离子萃取能力由强到弱的顺序为。 回答下列问题： （1）钒在元素周期表中的位置为______；“粉碎”的目的是______。 （2）“焙烧”时被氧化成+5价，写出对应反应的化学方程式______。 （3）“还原”的目的是______。 （4）加入后发生反应的离子方程式为______。 （5）若忽略溶液体积变化，“沉钒”前溶液中，沉钒后溶液中的 ，钒元素的沉降率为______(保留2位有效数字)。 （6）对获得的晶体进行X射线衍射实验发现：H原子和O原子的核间距小于二者原子的范德华半径之和(已知：范德华半径之和可认为是两个原子只有范德华力作用时，它们原子核之间的距离)，大于H-O共价键键长，请根据以上信息推测，将晶体溶于水会破坏晶体中的哪些作用力______。 a．非极性键 b．离子键 c．氢键 19. 我国力争2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。利用、为原料合成对实现“双碳”目标具有重要意义。在二氧化碳加氢制甲醇的反应中，选择性和时空收率是评估该工艺经济可行性的两个最核心的指标。具体反应如下： 反应1： 反应2： 回答下列问题： （1）已知反应3的平衡常数，写出反应3的热化学方程式：______。 （2）研究者甲向恒压(3.0 MPa)装置中通入一定量的反应物混合气[]，发生上述反应1和2，测定了在使用不同Ni、Ga配比的Ni-Ga/催化剂、不同温度下甲醇的时空收率，随温度的变化曲线如图所示(时空收率是表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)。 ①请解释甲醇时空收率“抛物线”后半段下降的可能原因：______。 ②为获得最大的甲醇时空收率，根据图像选择催化剂最佳配比和反应最佳反应温度为______(填字母)。 a．NiGa，210℃ b．NiGa，240℃ c．，240℃ d．，210℃ （3）研究者乙向恒容密闭装置中通入2 mol (g)和2.24 mol (g)发生上述反应1和2。 ①若反应过程中保持温度不变，下列说法正确的是______(填标号)。 a．平衡时向容器中充入He，反应1正向移动 b．容器内压强不变，说明反应2已经达到化学平衡状态 c．平衡时向容器中充入一定量，反应1和2均正向移动，的转化率升高 ②若起始总压强为p MPa，实验测得的平衡转化率和平衡时的选择性(转化的中生成的百分比)随温度变化如图。Y曲线先降后升的原因是______；a、b、c三点中产率最高的是______点。240℃时反应1的平衡常数______(用含p的计算式表示)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $