精品解析:湖南郴州市永兴县第一中学等校2025-2026学年高二下学期4月阶段检测化学试题
2026-04-17
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | 郴州市 |
| 地区(区县) | 永兴县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.89 MB |
| 发布时间 | 2026-04-17 |
| 更新时间 | 2026-04-17 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57391771.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高二化学
时量:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mn:55 Fe:56 Zn:65 Ag:108 In:115 Sn:119
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与生产、生活、环境等密切相关。下列有关说法不正确的是
A. 北斗卫星导航系统由中国自主研发、独立运行,其所用芯片的主要成分为Si
B. 复方氢氧化铝片有杀菌消毒功能,可用于治疗胃病
C. 碳酸氢钠和碳酸氢铵均可用作面包等食品的膨松剂
D. 手机新型触屏材料碳纳米管是一种新型无机非金属材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.芯片的主要成分为半导体材料,说法正确,A正确;
B.复方氢氧化铝片的作用是中和过多胃酸,可用于缓解胃酸过多引发的胃病,但其不具有杀菌消毒功能,说法错误,B错误;
C.碳酸氢钠和碳酸氢铵受热均易分解释放气体,可使食品变得松软多孔,均可用作食品膨松剂,C正确;
D.碳纳米管是由碳元素组成的具有特殊性能的材料,属于新型无机非金属材料,D正确;
故答案选B。
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 分子的球棍模型:
B. 的电子式:
C. 的结构示意图:
D. 乙烯的结构式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.是正四面体结构,分子的球棍模型为,A正确;
B.H2O2为共价化合物,H与O之间形成极性共价键,电子式为,B错误;
C.Al为13号元素,失去最外层3个电子得到,的结构示意图为,C正确;
D.乙烯含有碳碳双键,分子为平面结构,结构式为,D正确;
答案选B。
3. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 1 L1 氨水中含有分子的数目小于
B. 44 g分子中含有的σ键数目为
C. 常温下,pH=12的NaOH溶液中数目为
D. 46 g和的混合气体中含有的原子数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨水中为弱电解质,存在电离平衡,故1L 1氨水中分子数小于,A正确;
B.44g 的物质的量为1mol,结构式为,每个分子含2个σ键,故1mol 含σ键数目为,B正确;
C.题目未给出溶液体积,无法计算的数目,C错误;
D.和最简式均为,46 g混合气体可看作1mol“”,含有的原子总物质的量为3 mol,数目为,D正确;
故选C。
4. 下列实验涉及反应的离子方程式书写不正确的是
A. 用NaOH溶液吸收少量的:
B. 用和浓盐酸制备:
C. 用稀硝酸溶解少量Cu粉:
D. 向溶液中滴加少量溶液:
【答案】A
【解析】
【详解】A.NaOH溶液吸收少量时碱过量,应生成而非,正确离子方程式为,A错误;
B.和浓盐酸加热制的离子方程式原子、电荷、得失电子均守恒,B正确;
C.稀硝酸和少量Cu反应生成硝酸铜、NO和水,该离子方程式拆分正确、配平合理,C正确;
D.溶液中滴加少量时,完全反应,和按1:2参与反应,离子方程式书写正确,D正确;
故选A。
5. 温郁金是一种中药材,其含有的某化学成分M的结构简式如图所示。下列关于M的说法不正确的是
A. 分子式为 B. 分子中含有5个手性碳原子
C. 分子中碳原子的杂化方式有、两种 D. 分子中含有2种官能团
【答案】A
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,该有机物中含有15个C原子、2个O原子,不饱和度为3,故该有机物的分子式为,A错误;
B.手性碳原子是指连接四个不同的原子或原子团的碳原子,该有机物分子中含5个手性碳原子,如图(图中※标注的碳原子为手性碳原子),B正确;
C.碳碳双键的碳原子为杂化,其他碳原子为杂化,C正确;
D.分子中含碳碳双键、羟基两种官能团,D正确;
故选A。
6. 苯甲酸()常用作食品防腐剂,某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如下。下列说法不正确的是
A. 操作Ⅰ加热溶解的目的是增大粗苯甲酸的溶解度
B. 苯甲酸与互为同分异构体
C. 操作Ⅱ需要趁热的原因是防止NaCl冷却析出
D. 在实验室中进行过滤操作时,需要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯甲酸在水中的溶解度随温度升高而显著增大,加热溶解可以增大其溶解度,使苯甲酸充分溶解,A正确;
B.苯甲酸的分子式为,邻羟基苯甲醛的分子式也为,二者分子式相同、结构不同,互为同分异构体,B正确;
C.操作Ⅱ为趁热过滤,目的是除去泥沙等不溶性杂质,趁热的原因是防止温度降低时苯甲酸晶体提前析出而损失,而不是为了防止NaCl析出(NaCl溶解度受温度影响较小),C错误;
D.在实验室中进行过滤操作时,需要使用漏斗,同时还需要玻璃棒引流、烧杯接液,D正确;
故选C.
7. 结构决定性质,性质决定用途。关于下列事实的化学解释不正确的是
选项
事实
解释
A
将灼烧后变黑的铜丝趁热插入乙醇中,铜丝变红
乙醇具有还原性,将氧化铜还原为铜
B
“杯酚”能分离和
分子大小与“杯酚”空腔大小适配
C
沸点:邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛
邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,对羟基苯甲醛形成分子间氢键
D
键角:
中心原子杂化方式不同
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醇具有还原性,热的氧化铜可被乙醇还原为单质铜,乙醇自身被氧化为乙醛,A正确;
B.“杯酚”的空腔大小与分子大小适配,可容纳但无法容纳,因此可分离二者,B正确;
C.邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,减弱了分子间作用力,沸点较低;对羟基苯甲醛形成分子间氢键,分子间作用力更强,沸点更高,C正确;
D.和的中心原子均为杂化,二者键角不同是因为中心N原子有1对孤电子对,中心O原子有2对孤电子对,孤电子对越多对成键电子对的排斥作用越强,键角越小,原解释中“中心原子杂化方式不同”的描述错误,D错误;
故选D。
8. 软包电池的关键组件是一种离子化合物,其结构如图所示。X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,X元素原子最外层电子数是次外层电子数的一半,W和Q同主族。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:Q>X>W>M
B. 简单氢化物的稳定性:M>W>Q
C. 第一电离能:W>Z>Y
D. 由W元素组成的单质分子均为非极性分子
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,X元素最外层电子数是次外层电子数的一半,则X为Li元素;W和Q同主族,由阴离子的结构可知,W、Q形成共价键的数目分别为2和6,则W为O元素、Q为S元素;Y、M形成共价键的数目分别为4和1,则Y为C元素、M为F元素;Z原子序数大于Y(C元素),小于W(O元素),故Z为N元素。
【详解】A.有3个电子层,半径最大,只有1个电子层,半径最小,和电子层结构相同,核电荷数越大,半径越小,则氟离子的半径小于氧离子,故离子半径:,即Q>W>M>X,A错误;
B.元素的非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,元素的非金属性强弱顺序为F>O>S,则氢化物的稳定性强弱顺序为,B正确;
C.同周期从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,但是N原子价电子为半满结构,失电子困难,第一电离能比O大,故第一电离能:N>O>C,即Z>W>Y,C错误;
D.是非极性分子,是极性分子,D错误;
故选B。
9. 完全燃烧0.70 g某有机化合物,生成2.20 g和0.90 g,通过质谱法确定该有机化合物的相对分子质量为70.若该有机化合物能使溴的四氯化碳溶液褪色,则其可能的结构有(考虑立体异构)
A. 4种 B. 5种 C. 6种 D. 7种
【答案】C
【解析】
【详解】生成,则;
生成,则,;
等于有机物总质量,说明只含C、H元素,最简式为。
相对分子质量为70,,,分子式为。
能使溴的四氯化碳溶液褪色说明含碳碳双键,属于烯烃,考虑立体异构:
直链碳架:1-戊烯(无顺反异构)、2-戊烯(含顺、反2种立体异构),共3种;
主链4个C的支链碳架:2-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯、3-甲基-1-丁烯,均无顺反异构,共3种;
新戊烷碳架无法形成碳碳双键,无对应结构。
合计共种结构。
故选C。
10. 全铁液流电池工作原理如图所示,两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法不正确的是
A. 隔膜为阴离子交换膜
B. 放电时,b极为正极
C. 充电时,隔膜两侧溶液浓度均减小
D. 理论上,每减少1 mol,总量相应增加2 mol
【答案】D
【解析】
【分析】b电极反应涉及/,则a电极反应涉及/Fe.a电极的电极反应式为,失电子发生氧化反应,a电极为负极,b电极的电极反应式为,得电子发生还原反应,b电极为正极;
【详解】A.图中和/只在两极内循环,没有跨膜移动,故隔膜应为阴离子交换膜,A不符合题意;
B.由分析可知,放电时b电极为正极,B不符合题意;
C.充电时,阳极反应式为,阴极反应式为,两侧溶液中浓度均减小,C不符合题意;
D.由分析可知,正极每减少1 mol,生成1 mol,转移1 mol电子,负极反应消耗0.5 mol,生成0.5 mol,总量增加1.5 mol,D符合题意;
故选D。
11. 从废旧CPU中回收Au、Ag、Cu的部分流程如图所示。
已知:①当某离子的浓度低于 时,可忽略该离子的存在;
② ;
③。
下列有关说法不正确的是
A. 中Au的化合价为+3
B. “溶金”过程中NaCl促进了Au和的反应,说明比更稳定
C. “还原”步骤中反应的离子方程式为
D. 向“过滤”所得滤液中加入一定量的NaCl使和分离,浓度需小于0.5
【答案】C
【解析】
【详解】A.由化合价代数和为0可知,中Au为+3价,A正确;
B.CPU中的Ag和Cu可以与硝酸反应,Au不溶解,“过滤”后滤液中含和,金用硝酸和氯化钠溶解得到溶液,说明比更稳定,B正确;
C.“还原”步骤中是与Zn粉反应,Zn作还原剂,作氧化剂,根据已知③,可写出离子方程式:,C错误;
D.由已知②可知,当加入过多,AgCl会转化为,由已知①当某离子的浓度低于时,可忽略该离子的存在,为使AgCl不发生转化,则的浓度需小于,,则浓度需小于0.5 ,D正确;
故选C。
12. 白锡和灰锡是单质Sn的两种常见同素异形体。白锡具有良好的导电性,而灰锡表现为半导体性质。二者晶胞结构如图所示,白锡具有体心四方结构,灰锡具有立方金刚石结构,白锡和灰锡的晶胞体积分别为 和 。下列有关说法不正确的是
A. 灰锡中Sn原子采取杂化
B. 灰锡中每个Sn原子周围与其最近且距离相等的Sn原子有4个
C. 白锡和灰锡晶体的密度之比为
D. 白锡和灰锡的晶体类型不同
【答案】C
【解析】
【详解】A.灰锡中每个Sn原子与周围4个Sn原子形成4个σ键,且无孤电子对,价层电子对数为4,因此采取杂化,A正确;
B.灰锡具有立方金刚石结构,在这种结构中,每个Sn原子与其周围4个Sn原子形成共价键,这4个原子距离相等且最近,即Sn的配位数为4,B正确;
C.晶体密度(其中为晶胞含有的原子个数,为摩尔质量),白锡为体心四方结构,晶胞中含有的Sn原子数;灰锡为立方金刚石结构,晶胞中含有的Sn原子数,白锡与灰锡的密度之比为,C错误;
D.白锡具有良好的导电性,属于金属晶体;灰锡具有立方金刚石结构,属于共价晶体,二者晶体类型不同,D正确;
故选C。
13. 采用Deacon催化氧化法将工业副产物制成,可实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式为 。该方法的一种催化机理如图所示。下列说法正确的是
A. Y为反应物,W为生成物
B. 反应制得1 mol,需投入2 mol
C. 升高反应温度,被氧化制的反应平衡常数增大
D. 图中转化涉及的反应中,有三个属于氧化还原反应
【答案】A
【解析】
【分析】由该反应的热化学方程式可知,该反应中反应物为、,为催化剂,生成物为、,分析反应机理可知,Y与反应生成,根据元素守恒可得Y为;分解生成W和,则W为;分解为X和,则X为;和Z反应生成,则Z为;综上所述,X、Y、Z、W依次是、、、;
【详解】A.由分析可知,Y为反应物,W为生成物,A正确;
B.在反应中作催化剂,能不断循环,适量即可,B错误;
C.总反应为放热反应,其他条件一定,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,C错误;
D.图中反应机理只涉及两个氧化还原反应,分别是和,D错误;
故选A。
14. 常温下,用0.1000 NaOH溶液分别滴定下列两种混合溶液:
Ⅰ.20.00 mL浓度均为0.1000 的HCl和混合溶液;
Ⅱ.20.00 mL浓度均为0.1000 的HCl和混合溶液。
两种混合溶液的滴定曲线如图所示,已知。下列说法不正确的是
A. Ⅰ对应的滴定曲线为M
B. 点水电离出的数量级为
C. 时,Ⅱ中
D. pH=7时,Ⅰ中、之和小于Ⅱ中、之和
【答案】B
【解析】
【详解】A.向溶液中加入40 mL氢氧化钠溶液时,Ⅰ中的溶质为氯化钠和醋酸钠,Ⅱ中的溶质为氯化钠和一水合氨,氯化钠溶液显中性,醋酸钠和一水合氨溶液的浓度相同时,一水合氨溶液的碱性更强,故Ⅰ对应的滴定曲线为M,A正确;
B.根据分析可知,点的溶质为氯化钠和醋酸钠,醋酸根离子发生水解促进了水的电离,溶液的pH接近8,溶液中,由水电离的,数量级接近,B错误;
C.当时,Ⅱ中的溶质为氯化钠、氯化铵、一水合氨,且氯化铵和一水合氨溶液的浓度相同,铵根离子的水解常数,即水解程度小于一水合氨的电离程度,所以,又由元素守恒可得,即,故,C正确;
D.根据元素守恒,、之和等于、之和,根据图像,pH=7时,Ⅱ所加氢氧化钠溶液较少,溶液体积较小,故Ⅰ中、之和小于Ⅱ中、之和,D正确;
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 锌锰干电池的负极是作为电池壳体的金属锌,正极是被二氧化锰和炭粉包围的石墨电极,电解质是氯化锌和氯化铵的糊状物,该电池放电过程中产生MnOOH。回收废旧电池中的Zn、Mn元素,对环境保护有重要的意义。
Ⅰ.回收锌元素,制备
步骤①:向除去壳体及石墨电极的黑色糊状物中加水搅拌,使其充分溶解,经过滤分离得固体和滤液;
步骤②:处理滤液,得到晶体;
步骤③:将与晶体混合制取无水。
制取无水,回收剩余的并验证生成物中含有的装置如图所示(夹持及加热装置已省略)。
已知:是一种常用的脱水剂,熔点为-105℃,沸点为79℃,140℃以上时易分解,可溶于和氯仿等有机溶剂,遇水剧烈水解生成两种气体。
(1)装置A中盛放的仪器名称是___________。三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为___________。
(2)装置B中冰水的作用是___________。
(3)为验证生成物中含有,上图中装置的正确连接顺序为a→___________(填导管口字母,所有装置均需使用)。
Ⅱ.回收锰元素,制备
(4)洗涤上述步骤①得到的固体,判断固体洗涤干净的方法是___________。
(5)洗涤后的固体经初步蒸干,再进行灼烧,灼烧过程中被氧化的物质有___________。
Ⅲ.二氧化锰纯度测定
称取1.40 g灼烧后的产品,加入2.68 g草酸钠()固体,再加入足量的稀硫酸并加热(杂质不参与反应),充分反应后冷却,将所得溶液转移至100 mL容量瓶中,并用蒸馏水稀释至刻度线,从中取出20.00 mL,用0.0200 酸性高锰酸钾溶液进行滴定,滴定三次,消耗酸性高锰酸钾溶液体积的平均值为20.00 mL。(已知:、)
(6)该产品的纯度为___________(结果精确到0.1%)。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②.
(2)降温并冷凝
(3)
(4)取最后一次洗涤液少许于试管中,先用稀硝酸酸化,再滴加溶液,若无白色沉淀生成,则说明固体已洗涤干净
(5)炭粉、MnOOH
(6)93.2%
【解析】
【分析】回收锌元素时,作为一种常用的脱水剂,可以去除晶体中的,得到无水;回收时需要加热,装置中的冰水可以降温并冷凝,因为与发生水解反应生成两种气体,根据提示,该反应为;想要验证生成物中含有,需要先吸收气体中可能含有的,同时防止水蒸气进入锥形瓶中,因此先连接盛放的试剂瓶,再将气体通入品红溶液中进行的检验,最后通入NaOH溶液中进行尾气处理,空瓶是为了防倒吸。
【小问1详解】
该仪器为恒压滴液漏斗;三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为;
【小问2详解】
装置中冰水的作用是降温并冷凝;
【小问3详解】
根据分析,装置的正确连接顺序为;
【小问4详解】
步骤①得到的固体表面有,判断固体是否洗涤干净的方法是检验洗涤液中是否含有:取最后一次洗涤液少许,先用稀硝酸酸化,再滴加溶液,若无白色沉淀生成,则说明固体已洗涤干净;
【小问5详解】
洗涤后的固体主要含有、MnOOH和C,高温灼烧可以将C转化为,同时将MnOOH转化为;
【小问6详解】
。根据反应可得关系式:、,消耗的的物质的量为,因此消耗的的物质的量为,产品的纯度为。
16. 利用铟烟灰渣(主要成分为,还含有、PbO、等杂质)为原料生产金属铟的工艺流程如图所示。
已知:①常温下,,;
②“热熔解”时浓硫酸作氧化剂,将转化为;
③难溶于水,但可溶于硫酸。
请回答下列问题:
(1)“浸渣”的主要成分为___________(填化学式)。
(2)基态的价电子排布式为___________。
(3)“热熔解”时,还原剂与氧化剂的物质的量之比为___________。
(4)“还原除砷”时,可将溶液中的转化为,反应的离子方程式为___________。
(5)已知“滤液1”中含有、和,其中的浓度为0.1 ,经氧化后调节pH使沉淀完全,则应调节溶液的pH不能大于___________。
(6)工业上常用电解法精炼粗铟。已知粗铟中含有少量Zn、Fe、Ag等杂质(活动性:Zn>Fe>In>Ag)。电解过程中,保持电流恒定。下列说法错误的是___________(填标号)。
A.粗铟为阳极,纯铟为阴极
B.电解过程中,电解液的质量在增加
C.电解一段时间后,阴极析出铟的速率下降,可能是因为电解液中浓度降低
(7)半导体材料的导电能力与晶体中化学键的共价性(在材料中,共价键可以被认为是电子的传导路径)密切相关,将半导体材料铜铟硒()中的In替换为Al(电负性:Al<In<Se),得到另一种半导体材料铜铝硒(),两种半导体具有相同的黄铜矿型结构,但的导电能力更弱,请从化学键角度解释原因:___________。
【答案】(1)、
(2)
(3)1:9 (4)
(5)3.4 (6)B
(7)Al与Se形成的化学键中共价键成分更少,电子在晶体中的传导相对较难,形成的半导体导电性较弱
【解析】
【分析】向含铟烟灰渣中加入浓硫酸,加热溶解,分别生成硫酸铅,硫酸铟,硫酸铁、砷酸等,浓硫酸部分被还原为SO2,加水进行水浸,滤渣为SiO2、PbSO4,向滤液中通入SO2,把H3AsO4中+5价砷还原为+3价的As2O3,过滤除去。同时Fe3+也会被还原为Fe2+,向滤液中加入H2O2、NaOH溶液,Fe2+会被氧化为Fe3+,调整溶液的pH,可以使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀除去;向得到的硫酸铟溶液中加入锌粉,发生反应为:2In3++3Zn=3Zn2++2In,置换出In,据此作答;
【小问1详解】
向含铟烟灰渣中加入浓硫酸,加热溶解,分别生成硫酸铅,硫酸铟,硫酸铁、砷酸等,浓硫酸部分被还原为SO2,加水进行水浸,滤渣为SiO2、PbSO4;
【小问2详解】
基态Fe原子的价电子排布为3d64s2,故基态的价电子排布式为;
【小问3详解】
“热熔解”时硫化铟与浓硫酸共热反应生成、SO2和H2O,化学方程式为:,由方程式可知,在该反应中,1 mol 作还原剂,有9 mol 作氧化剂,故还原剂与氧化剂之比为;
【小问4详解】
由分析可知,与SO2反应生成、,离子反应方程式为:;
【小问5详解】
由题意可知,加入氢氧化钠溶液调节pH的目的是将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,而溶液中铟离子不转化为氢氧化铟沉淀,由溶度积可知,铟离子开始沉淀时,溶液中氢氧根离子浓度为:,故,,则应调节溶液的pH不大于3.4
【小问6详解】
A.电解精炼铟时,应使粗铟连接电源正极做精炼池的阳极,纯铟做阴极,A正确;
B.在电解过程中阳极上铟失去电子变为铟离子进入溶液,活动性比铟强的金属锌、铁也会变为金属阳离子进入溶液,活动性比铟弱的银不溶解,形成阳极泥沉淀在阳极底部,阴极上只有铟离子得到电子被还原为铟单质附着在阴极上,锌、铁、铟的摩尔电子质量分别是32.5 g/mol、28 g/mol、38 g/mol,所以随着电解反应的进行,电解液的质量会不断减少,B错误;
C.溶液中离子浓度越小,反应速率就会越慢,所以在电解一段时间后,阴极析出铟的速率下降,可能是由于电解液中铟离子不断被还原消耗,使浓度降低所致,C正确;
故答案选B。
【小问7详解】
含铟化合物CuInSe2与CuAlSe2两种半导体具有相同的黄铜矿型结构,但CuAlSe2的导电能力更弱,从化学键角度解释,其原因是Al与Se形成的化学键中共价键成分更少,电子在晶体中的传导相对较困难,形成的半导体导电性较弱。
17. 按要求回答下列问题:
(1)取3.0 g有机物A,测得完全燃烧后生成3.6 g和3.36 L(标准状况),已知该有机物的蒸气在标准状况下的密度是2.67 g/L,则该有机物的分子式为___________,该物质能与金属钠反应放出氢气,则该有机物可能的结构简式为___________、___________。
(2)有机物B的分子式为,其红外光谱图如下所示。
又测得其核磁共振氢谱图中有3组峰,且峰面积比为6:1:1,试推测该有机物的结构简式:___________。
(3)主链含6个碳原子,有甲基、乙基2个支链的烷烃有(不考虑、立体异构)___________(填标号)。
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
(4)采用现代仪器分析方法,可以快速、准确地测定有机化合物的分子结构。某烯烃X的质谱图中最大质荷比为56,该有机物的核磁共振氢谱如图所示。
①X的结构简式为___________。
②写出X发生加聚反应的化学方程式:___________。
③有机物Y与X互为同分异构体,且Y分子结构中只有一种等效氢,则Y的结构简式为___________。
【答案】(1) ①. ②. ③.
(2)(CH3)2CHOOCH (3)C
(4) ①. ②. nCH2=CHCH2CH3 ③.
【解析】
【小问1详解】
有机物的蒸气密度是2.67 g/L,,,而,,根据原子守恒可知,A分子中,,,故A的分子式为。若该物质能与金属钠反应放出氢气,则该有机物为醇,可能的结构有、两种。
【小问2详解】
有机物B的分子式为,不饱和度为1。核磁共振氢谱有3组峰,峰面积比为6:1:1,说明含有3种化学环境不同的氢原子,说明有2个对称的甲基,红外光谱显示还含有、,满足条件的结构简式为
【小问3详解】
主链有6个C原子,则乙基只能在3号C上,甲基可以在中间所有的C上,该分子不对称,甲基分别在中间四个碳原子上,共有4种。
【小问4详解】
①某烯烃X的质谱图中最大质荷比为56,则X相对分子质量为56,根据,可知分子中最大碳原子数目为4,故X分子式为,其核磁共振氢谱有4种化学环境不同的氢原子,且数目之比为2:1:2:3,故X为。
②发生加聚反应的化学方程式为nCH2=CHCH2CH3 。
③有机物Y与X互为同分异构体,且Y分子结构中只有一种等效氢,为环丁烷结构: 。
18. 的回收和利用有助于实现“碳中和”。工业上,利用制备涉及的反应如下。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
已知:反应Ⅱ的平衡常数与温度关系如表所示。
/℃
700
800
830
1000
1200
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
请回答下列问题:
(1)反应的___________。
(2)工业上,不采用反应 、制备,其原因是___________。
(3)在反应器中充入适量和,发生上述反应Ⅰ合成,下列条件下能同时提高平衡转化率和反应速率的是___________(填标号)。
A. 降低温度 B. 缩小体积,增大压强
C. 选择高效催化剂 D. 增大浓度
(4)830 ℃下,向恒容密闭容器中充入2 mol 和2 mol ,只发生上述反应Ⅱ,达到平衡时的转化率为___________。若达到平衡后,再向反应器中充入2 mol和2 mol CO,此时(正)___________(填“大于”“小于”或“等于”)(逆)。
(5)在总压为5MPa下,起始,催化剂为Cu-Zn-Al-Zr纳米纤维,反应相同时间时,随温度升高甲醇产率与温度关系如图所示。(假设只发生上述反应Ⅰ、反应Ⅱ)
温度高于520K时,随温度升高,甲醇产率降低的原因可能是___________。
(6)某温度下,在总压为100kPa的恒压条件下,向反应器中充入1 mol和1.8 mol,发生上述反应Ⅰ、反应Ⅱ,平衡时转化率为50%,选择性为80%。反应Ⅰ的平衡常数___________。(用分数表示)。[提示:用平衡分压计算的平衡常数为压强平衡常数(),气体分压=总压×物质的量分数,选择性]
【答案】(1)-90.79
(2)该反应的、,故,在任何温度下正反应都不能自发进行 (3)B
(4) ①. 50% ②. 等于
(5)520K时,反应Ⅰ、Ⅱ都达平衡,升高温度,反应Ⅰ平衡逆向移动,反应Ⅱ平衡正向移动
(6)或
【解析】
【小问1详解】
反应是由反应I与反应Ⅱ相减所得,根据盖斯定律可知,
【小问2详解】
由题意得,该反应的、,故,在任何温度下正反应都不能自发进行,故工业上,不采用反应
【小问3详解】
A.反应I为放热反应,降低温度,平衡正向移动,平衡转化率升高,但降低温度,使反应速率降低,A错误;
B.反应I是气体分子数降低的反应,故缩小体积,增大压强,平衡正向移动,平衡转化率升高,同时缩小体积,增大压强,使反应速率加快,B正确;
C.选择高效催化剂只能加快反应速率,不能提高的平衡转化率,C错误;
D.增大浓度,使反应速率增大,但是平衡转化率减小,D错误;
故答案选B。
【小问4详解】
830 ℃下,向恒容密闭容器中充入2 mol 和2 mol ,,设平衡时CO2的物质的量为x mol,容器体积为V,可列如下三段式:
则,,故平衡转化率;平衡时四种物质浓度相等,增大等物质的量CO、CO2,浓度商不变,故平衡不移动,即正、逆反应速率相等;
【小问5详解】
图1中520 K之前未达到平衡,升高温度,反应速率增大,甲醇产率增大;520 K时达到峰值(达到平衡),高于520 K时,升高温度,反应Ⅰ平衡向左移动、反应Ⅱ平衡向右移动,能使甲醇产率降低;
【小问6详解】
某温度下,在总压为100 kPa恒压条件下,向反应器中充入1mol CO2和1.8 mol H2,发生上述反应I、Ⅱ,平衡时CO2转化率为50%,CH3OH选择性为80%,则:
,则可得:平衡状态时各物质组成如下:n(CO2)=0.5 mol,n(H2)=0.5 mol,n(CH3OH)=0.4 mol,n(CO)=0.1mol,n(H2O)=0.5 mol,p(CO2) =p(H2)= p(H2O)=,
,反应I的平衡常数:
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高二化学
时量:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mn:55 Fe:56 Zn:65 Ag:108 In:115 Sn:119
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与生产、生活、环境等密切相关。下列有关说法不正确的是
A. 北斗卫星导航系统由中国自主研发、独立运行,其所用芯片的主要成分为Si
B. 复方氢氧化铝片有杀菌消毒功能,可用于治疗胃病
C. 碳酸氢钠和碳酸氢铵均可用作面包等食品的膨松剂
D. 手机新型触屏材料碳纳米管是一种新型无机非金属材料
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 分子的球棍模型:
B. 的电子式:
C. 的结构示意图:
D. 乙烯的结构式:
3. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 1 L1 氨水中含有分子的数目小于
B. 44 g分子中含有的σ键数目为
C. 常温下,pH=12的NaOH溶液中数目为
D. 46 g和的混合气体中含有的原子数目为
4. 下列实验涉及反应的离子方程式书写不正确的是
A. 用NaOH溶液吸收少量的:
B. 用和浓盐酸制备:
C. 用稀硝酸溶解少量Cu粉:
D. 向溶液中滴加少量溶液:
5. 温郁金是一种中药材,其含有的某化学成分M的结构简式如图所示。下列关于M的说法不正确的是
A. 分子式为 B. 分子中含有5个手性碳原子
C. 分子中碳原子的杂化方式有、两种 D. 分子中含有2种官能团
6. 苯甲酸()常用作食品防腐剂,某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如下。下列说法不正确的是
A. 操作Ⅰ加热溶解的目的是增大粗苯甲酸的溶解度
B. 苯甲酸与互为同分异构体
C. 操作Ⅱ需要趁热的原因是防止NaCl冷却析出
D. 在实验室中进行过滤操作时,需要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
7. 结构决定性质,性质决定用途。关于下列事实的化学解释不正确的是
选项
事实
解释
A
将灼烧后变黑的铜丝趁热插入乙醇中,铜丝变红
乙醇具有还原性,将氧化铜还原为铜
B
“杯酚”能分离和
分子大小与“杯酚”空腔大小适配
C
沸点:邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛
邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,对羟基苯甲醛形成分子间氢键
D
键角:
中心原子杂化方式不同
A. A B. B C. C D. D
8. 软包电池的关键组件是一种离子化合物,其结构如图所示。X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,X元素原子最外层电子数是次外层电子数的一半,W和Q同主族。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:Q>X>W>M
B. 简单氢化物的稳定性:M>W>Q
C. 第一电离能:W>Z>Y
D. 由W元素组成的单质分子均为非极性分子
9. 完全燃烧0.70 g某有机化合物,生成2.20 g和0.90 g,通过质谱法确定该有机化合物的相对分子质量为70.若该有机化合物能使溴的四氯化碳溶液褪色,则其可能的结构有(考虑立体异构)
A. 4种 B. 5种 C. 6种 D. 7种
10. 全铁液流电池工作原理如图所示,两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法不正确的是
A. 隔膜为阴离子交换膜
B. 放电时,b极为正极
C. 充电时,隔膜两侧溶液浓度均减小
D. 理论上,每减少1 mol,总量相应增加2 mol
11. 从废旧CPU中回收Au、Ag、Cu的部分流程如图所示。
已知:①当某离子的浓度低于 时,可忽略该离子的存在;
② ;
③。
下列有关说法不正确的是
A. 中Au的化合价为+3
B. “溶金”过程中NaCl促进了Au和的反应,说明比更稳定
C. “还原”步骤中反应的离子方程式为
D. 向“过滤”所得滤液中加入一定量的NaCl使和分离,浓度需小于0.5
12. 白锡和灰锡是单质Sn的两种常见同素异形体。白锡具有良好的导电性,而灰锡表现为半导体性质。二者晶胞结构如图所示,白锡具有体心四方结构,灰锡具有立方金刚石结构,白锡和灰锡的晶胞体积分别为 和 。下列有关说法不正确的是
A. 灰锡中Sn原子采取杂化
B. 灰锡中每个Sn原子周围与其最近且距离相等的Sn原子有4个
C. 白锡和灰锡晶体的密度之比为
D. 白锡和灰锡的晶体类型不同
13. 采用Deacon催化氧化法将工业副产物制成,可实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式为 。该方法的一种催化机理如图所示。下列说法正确的是
A. Y为反应物,W为生成物
B. 反应制得1 mol,需投入2 mol
C. 升高反应温度,被氧化制的反应平衡常数增大
D. 图中转化涉及的反应中,有三个属于氧化还原反应
14. 常温下,用0.1000 NaOH溶液分别滴定下列两种混合溶液:
Ⅰ.20.00 mL浓度均为0.1000 的HCl和混合溶液;
Ⅱ.20.00 mL浓度均为0.1000 的HCl和混合溶液。
两种混合溶液的滴定曲线如图所示,已知。下列说法不正确的是
A. Ⅰ对应的滴定曲线为M
B. 点水电离出的数量级为
C. 时,Ⅱ中
D. pH=7时,Ⅰ中、之和小于Ⅱ中、之和
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 锌锰干电池的负极是作为电池壳体的金属锌,正极是被二氧化锰和炭粉包围的石墨电极,电解质是氯化锌和氯化铵的糊状物,该电池放电过程中产生MnOOH。回收废旧电池中的Zn、Mn元素,对环境保护有重要的意义。
Ⅰ.回收锌元素,制备
步骤①:向除去壳体及石墨电极的黑色糊状物中加水搅拌,使其充分溶解,经过滤分离得固体和滤液;
步骤②:处理滤液,得到晶体;
步骤③:将与晶体混合制取无水。
制取无水,回收剩余的并验证生成物中含有的装置如图所示(夹持及加热装置已省略)。
已知:是一种常用的脱水剂,熔点为-105℃,沸点为79℃,140℃以上时易分解,可溶于和氯仿等有机溶剂,遇水剧烈水解生成两种气体。
(1)装置A中盛放的仪器名称是___________。三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为___________。
(2)装置B中冰水的作用是___________。
(3)为验证生成物中含有,上图中装置的正确连接顺序为a→___________(填导管口字母,所有装置均需使用)。
Ⅱ.回收锰元素,制备
(4)洗涤上述步骤①得到的固体,判断固体洗涤干净的方法是___________。
(5)洗涤后的固体经初步蒸干,再进行灼烧,灼烧过程中被氧化的物质有___________。
Ⅲ.二氧化锰纯度测定
称取1.40 g灼烧后的产品,加入2.68 g草酸钠()固体,再加入足量的稀硫酸并加热(杂质不参与反应),充分反应后冷却,将所得溶液转移至100 mL容量瓶中,并用蒸馏水稀释至刻度线,从中取出20.00 mL,用0.0200 酸性高锰酸钾溶液进行滴定,滴定三次,消耗酸性高锰酸钾溶液体积的平均值为20.00 mL。(已知:、)
(6)该产品的纯度为___________(结果精确到0.1%)。
16. 利用铟烟灰渣(主要成分为,还含有、PbO、等杂质)为原料生产金属铟的工艺流程如图所示。
已知:①常温下,,;
②“热熔解”时浓硫酸作氧化剂,将转化为;
③难溶于水,但可溶于硫酸。
请回答下列问题:
(1)“浸渣”的主要成分为___________(填化学式)。
(2)基态的价电子排布式为___________。
(3)“热熔解”时,还原剂与氧化剂的物质的量之比为___________。
(4)“还原除砷”时,可将溶液中的转化为,反应的离子方程式为___________。
(5)已知“滤液1”中含有、和,其中的浓度为0.1 ,经氧化后调节pH使沉淀完全,则应调节溶液的pH不能大于___________。
(6)工业上常用电解法精炼粗铟。已知粗铟中含有少量Zn、Fe、Ag等杂质(活动性:Zn>Fe>In>Ag)。电解过程中,保持电流恒定。下列说法错误的是___________(填标号)。
A.粗铟为阳极,纯铟为阴极
B.电解过程中,电解液的质量在增加
C.电解一段时间后,阴极析出铟的速率下降,可能是因为电解液中浓度降低
(7)半导体材料的导电能力与晶体中化学键的共价性(在材料中,共价键可以被认为是电子的传导路径)密切相关,将半导体材料铜铟硒()中的In替换为Al(电负性:Al<In<Se),得到另一种半导体材料铜铝硒(),两种半导体具有相同的黄铜矿型结构,但的导电能力更弱,请从化学键角度解释原因:___________。
17. 按要求回答下列问题:
(1)取3.0 g有机物A,测得完全燃烧后生成3.6 g和3.36 L(标准状况),已知该有机物的蒸气在标准状况下的密度是2.67 g/L,则该有机物的分子式为___________,该物质能与金属钠反应放出氢气,则该有机物可能的结构简式为___________、___________。
(2)有机物B的分子式为,其红外光谱图如下所示。
又测得其核磁共振氢谱图中有3组峰,且峰面积比为6:1:1,试推测该有机物的结构简式:___________。
(3)主链含6个碳原子,有甲基、乙基2个支链的烷烃有(不考虑、立体异构)___________(填标号)。
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
(4)采用现代仪器分析方法,可以快速、准确地测定有机化合物的分子结构。某烯烃X的质谱图中最大质荷比为56,该有机物的核磁共振氢谱如图所示。
①X的结构简式为___________。
②写出X发生加聚反应的化学方程式:___________。
③有机物Y与X互为同分异构体,且Y分子结构中只有一种等效氢,则Y的结构简式为___________。
18. 的回收和利用有助于实现“碳中和”。工业上,利用制备涉及的反应如下。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
已知:反应Ⅱ的平衡常数与温度关系如表所示。
/℃
700
800
830
1000
1200
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
请回答下列问题:
(1)反应的___________。
(2)工业上,不采用反应 、制备,其原因是___________。
(3)在反应器中充入适量和,发生上述反应Ⅰ合成,下列条件下能同时提高平衡转化率和反应速率的是___________(填标号)。
A. 降低温度 B. 缩小体积,增大压强
C. 选择高效催化剂 D. 增大浓度
(4)830 ℃下,向恒容密闭容器中充入2 mol 和2 mol ,只发生上述反应Ⅱ,达到平衡时的转化率为___________。若达到平衡后,再向反应器中充入2 mol和2 mol CO,此时(正)___________(填“大于”“小于”或“等于”)(逆)。
(5)在总压为5MPa下,起始,催化剂为Cu-Zn-Al-Zr纳米纤维,反应相同时间时,随温度升高甲醇产率与温度关系如图所示。(假设只发生上述反应Ⅰ、反应Ⅱ)
温度高于520K时,随温度升高,甲醇产率降低的原因可能是___________。
(6)某温度下,在总压为100kPa的恒压条件下,向反应器中充入1 mol和1.8 mol,发生上述反应Ⅰ、反应Ⅱ,平衡时转化率为50%,选择性为80%。反应Ⅰ的平衡常数___________。(用分数表示)。[提示:用平衡分压计算的平衡常数为压强平衡常数(),气体分压=总压×物质的量分数,选择性]
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