精品解析：湖北宜昌市夷陵中学2025-2026学年高二下学期4月第一次独立作业 化学试卷

2024级高二下学期4月第一次独立作业 化学试卷 可能用到的相对原子质量：H 1 B 11 C 12 O 16 Si 28 Cl 35.5 P 31 Ti 48 Cu 64 一、单选题(本题包括15个小题，每小题3分，共45分，每小题只有1个选项符合题意) 1. 化学与生产、生活和社会发展密切相关，下列说法不正确的是 A. 含氟牙膏可以预防龋齿，利用了沉淀转化的原理，降低龋齿的发生率 B. 人体中缓冲体系起到稳定血液pH的作用 C. 民谚：青铜和铁器“干千年，湿万年，不干不湿就半年”，半干半湿条件下最易发生吸氧腐蚀 D. “神舟17号”宇宙飞船返回舱所用高温结构陶瓷，属于新型有机材料 2. 用表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 A. 中含有个分子 B. 电解精炼铜时，当电路中通过的电子数为时，理论上阳极减重64 g Cu C. 1 mol基态Al原子位于p能级上的电子数为 D. 44 g环氧乙烷()中所含键数目为 3. 下列图示或化学用语正确的是 A. NH3分子的VSEPR模型为 B. 键的形成过程： C. SeO3空间结构为平面三角形 D. 基态磷原子价层电子排布图为，违背了泡利不相容原理 4. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A. 实验室使用排饱和食盐水的方法收集氯气 B. 高压比常压条件更有利于合成氨的反应 C. 注射器中的NO2气体，加压后颜色先变深后变浅，但比原来要深 D. 700K左右比室温更有利于合成氨的反应 5. X、Y、Z、M四种主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，Y与M同主族，Y与Z核电荷数相差2，Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法不正确的是 A. 键角： B. 分子的极性： C. 共价晶体熔点： D. 热稳定性： 6. 25℃时，下列各组离子中可以在水溶液中大量共存的是 A. 、、、 B. 、、、 C. 、、、 D. 、、、 7. 下列叙述中正确选项的个数是 ①离子化合物一定含离子键，也可能含极性键或非极性键 ②共价化合物一定含共价键，也可能含离子键 ③含金属元素的化合物不一定是离子化合物 ④由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物 ⑤由分子组成的物质中一定存在共价键 ⑥熔融状态能导电的物质一定是离子化合物 ⑦冰熔化时水分子中共价键发生断裂 A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个 8. 一种亲水有机盐的结构如图所示，其中X、Y、Z、M、P、Q为原子序数依次增大的短周期元素。下列说法正确的是 A. 简单氢化物在水中的溶解度： B. 该化合物中各原子均满足8电子稳定结构 C. 第二电离能： D. 配位原子为Z 9. 某种含二价铜微粒[CuII(OH)(NH3)]+的催化剂可用于汽车尾气脱硝，催化机理如图所示，下列说法正确的是 A. [CuII(OH)(NH3)]+可降低该反应的活化能 B. 状态②到状态③的过程中N元素被还原 C. 状态③到状态④的过程中有O-H键的断裂 D. 该脱硝过程的总反应方程式为 10. [Cu(NH3)4]SO4·H2O是一种重要的染料及合成农药中间体。实验室制备过程是：向CuSO4溶液中逐渐滴加稀氨水，先形成难溶物，后溶解得到深蓝色的透明溶液，加入乙醇，并用玻璃棒摩擦试管壁，析出深蓝色晶体。下列有关说法不正确的是 A. SO的VSEPR模型和空间构型都为正四面体形 B. 将乙醇换成丙醇也能析出深蓝色晶体 C. 可加入少许[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体代替用玻璃棒摩擦试管壁 D. 0.5mol [Cu(NH3)4]2+中含有σ键为6mol 11. 观察下列模型，判断下列说法错误的是 金刚石 碳化硅 二氧化硅 石墨烯 A. 石墨烯中六元环和碳原子个数比为1∶2 B. 晶体中和键个数比为1∶4 C. 物质的量相同的金刚石和碳化硅，共价键个数之比为1∶1 D. 晶体堆积属于分子密堆积 12. N2O4和NO2存在平衡：。T℃时，N2O4和NO2的消耗速率与其浓度的关系为v消(N2O4)=kac(N2O4)、v消(NO2)=kbc2(NO2)（其中ka、kb为速率常数，与温度有关），对应图像如下。下列说法正确的是 A. 曲线X表示N2O4消耗速率与其浓度的关系 B. T℃时，该反应的平衡常数K=4 C. 升高温度，减小 D. 反应达到平衡时，v消(N2O4)∶v消(NO2)=1∶1 13. 下列有关物质结构的说法正确的是 A. 图①中18-冠-6通过离子键与K+作用，体现了超分子“分子识别”的特征 B. 图②物质相较NaBF4摩尔质量更大，具有更高的熔沸点 C. 图③晶体磷化硼晶胞沿轴方向上的投影图为 D. 图③晶胞参数为，则晶体的密度为g/cm3 14. 常温下，用溶液滴定溶液，得到pH与加入NaOH的体积、或]的关系如图所示。下列叙述错误的是 A. 曲线m表示pH与的变化关系 B. 当时，由水电离出的 C. 加入溶液时， D. N点溶液中： 15. 镧和可以形成一系列晶体材料，在储氢和超导等领域具有重要应用。属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，中的每个再结合4个形成类似的结构，即得到晶体。下列说法正确的是 A. 晶体中周围等距紧邻的有4个 B. 晶体中和的最短距离： C. 在晶胞中，形成一个顶点数为40的闭合多面体笼 D. 单位体积中含氢质量的计算式为 二、非选择题(本题包括4个小题，共55分) 16. 硝酸银应用广泛，对其性质及用途的研究具有积极的现实意义。 （1）制备 将溶液蒸发浓缩可获得固体，实验装置如图所示。使用真空泵的目的是______。 （2）制备银氨溶液 在如图所示装置中，用2%的溶液与2%氨水反应可制得银氨溶液。 ①反应的平衡常数______。(已知：ⅰ、，ⅱ、平衡常数) ②溶液久置易分解生成，该反应的化学方程式为______。 （3）探究的氧化性 为了验证“”为可逆反应，向溶液中滴加溶液()，则产生现象为：______；请设计实验方案证明该反应为可逆反应：______。 （4）水样中的测定 莫尔法是一种沉淀滴定法，用标准溶液滴定待测液，测定待测液中的浓度。已知： 表格 银盐性质 AgCl AgBr AgI 颜色 白 浅黄 黄 砖红 ①下列可以作为莫尔法滴定指示剂的是______。 a．KBr b．KI c． ②取50.00 mL水样，加入指示剂，用浓度为标准溶液滴定，到达滴定终点时消耗的体积为V mL，则样品中的含量为______。 17. 铜及其化合物用途广泛。回答下列问题： （1）Cu在元素周期表中位于第四周期第ⅠB族；则基态核外有______个未成对电子。 （2）蓝矾的简单结构如图。 蓝矾晶体中形成配位键时______提供空轨道。的空间结构为______。蓝矾晶体中形成配位键的分子的键角______(填“”“”或“”)。 （3）二维导电金属—有机框架(MOFs)因其在超级电容器、电化学传感器、电催化剂和电池等方面的潜在应用而受到越来越多的关注。合成MOFs的一种方法如下。 固态的晶体类型是______；中N原子的杂化方式是______。 （4）氮和硼形成的晶体结构主要有两种：六方氮化硼(图1)和立方氮化硼(图2)。前者与石墨结构类似，后者与金刚石结构类似。 ①六方氮化硼晶体俗称“白石墨”，不导电，该晶体中存在的作用力有______。 ②在立方氮化硼中当对该晶胞沿体对角线投影时，请在图3中标出硼原子在投影图中的相对位置______(用·表示硼原子)。 18. 金属镓被称为“电子工业脊梁”，氮化镓(GaN)、氧化镓是第三代、第四代半导体的主要材料。由炼锌矿渣[主要含铁酸锌、铁酸镓、钛酸亚铁、]制取氮化镓的部分工艺流程如下所示： 已知： ①镓和铝同主族，化学性质相似；氯化镓的溶解度为180 g，且温度升高，溶解度明显增大； ②“酸浸”时，钛元素以形式存在，室温下极易水解得到；矿渣经“酸浸”后所得“浸出液”中含有、、、等离子； ③金属离子形成氢氧化物沉淀的pH及金属离子的萃取率，如下表： 金属离子 开始沉淀pH 8.0 1.7 5.5 3.0 0.4 沉淀完全pH 9.6 3.2 8.0 4.9 1.1 萃取率(%) 0 99 0 97~98.5 回答下列问题： （1）Ga元素的价电子轨道表示式为______。 （2）“酸浸”时发生反应的离子方程式为______。 （3）“滤液2”可用于回收硫酸锌，则“滤液1”需调节的pH范围是______；加入的“固体M”为(写化学式)______。 （4）反萃取后水溶液中镓元素以______(用化学用语表示)形式存在。 （5）“操作4”是指______、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 （6）测定钛白粉中的含量可用滴定分析法：取1.000 g样品充分溶于过量稀硫酸中，再加入铝粉将钛元素转化为，过滤，将滤液用稀硫酸稀释至100 mL。取20 mL于锥形瓶中，滴加2~3滴KSCN溶液，用的标准溶液进行滴定(能将氧化成四价钛的化合物)，重复上述滴定操作两次，平均消耗标准溶液23.00 mL。 ①上述滴定的终点现象为______。 ②钛白粉中的质量分数为______。 19. 以、为原料制备甲烷技术的研究不断取得新进展。在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 请回答： （1）反应 ______。 （2）一定压强下，向某容积可变的密闭容器中通入和的混合气体(其中和的物质的量之比为)，在某催化剂的作用下同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，测得的转化率、和CO的选择性随反应温度的变化如下图所示(或CO的选择性是指反应生成或CO时所消耗的的物质的量占参加反应的总物质的量的百分比)。 ①提高产率的措施有______(答出1点即可)。 ②温度高于时的转化率减小的可能原因是______(不考虑温度对催化剂活性的影响)。 （3）室温下，向体积为2 L的恒容密闭容器中通入和，仅发生反应Ⅰ，若反应时保持温度恒定，测得反应过程中压强随时间的变化如下表所示： 时间 0 10 20 30 40 50 60 压强/MPa 5.00P 4.60P 4.30P 4.15P 4.06P 4.00P 4.0P ①该温度下反应Ⅰ的______(为用气体的分压表示的平衡常数，分压气体的体积分数体系总压)。 ②反应Ⅰ的速率方程：，，(k是速率常数，只与温度有关)。时，______(填“”“”或“”)。 （4）以稀为电解质，电催化还原制备碳氢化合物，其装置原理如图所示。 ①电池工作过程中，生成的电极反应式为______。 ②已知石墨烯电极产生，则阴极室溶液质量变化______(忽略气体的溶解)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024级高二下学期4月第一次独立作业 化学试卷 可能用到的相对原子质量：H 1 B 11 C 12 O 16 Si 28 Cl 35.5 P 31 Ti 48 Cu 64 一、单选题(本题包括15个小题，每小题3分，共45分，每小题只有1个选项符合题意) 1. 化学与生产、生活和社会发展密切相关，下列说法不正确的是 A. 含氟牙膏可以预防龋齿，利用了沉淀转化的原理，降低龋齿的发生率 B. 人体中缓冲体系起到稳定血液pH的作用 C. 民谚：青铜和铁器“干千年，湿万年，不干不湿就半年”，半干半湿条件下最易发生吸氧腐蚀 D. “神舟17号”宇宙飞船返回舱所用高温结构陶瓷，属于新型有机材料 【答案】D 【解析】 【详解】A．含氟牙膏中的氟离子使牙齿表面的牙釉质转变为更难溶的氟磷灰石，利用了沉淀转化的原理，A正确； B．血液中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的物质，如，起到稳定血液pH的作用，B正确； C．青铜器和铁器在半干半湿条件下容易构成原电池发生吸氧腐蚀加快青铜器和铁器的腐蚀速率，C正确； D．高温结构陶瓷，属于新型无机非金属材料，D错误； 故选D。 2. 用表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 A. 中含有个分子 B. 电解精炼铜时，当电路中通过的电子数为时，理论上阳极减重64 g Cu C. 1 mol基态Al原子位于p能级上的电子数为 D. 44 g环氧乙烷()中所含键数目为 【答案】C 【解析】 【详解】A．是共价晶体，晶体中不存在独立的分子，A错误； B．电解精炼铜时，阳极是粗铜，粗铜中比铜活泼的杂质（如、）会先于铜失电子，因此当电路中转移电子时，阳极溶解的铜的质量小于64 g，B错误； C．基态Al原子的核外电子排布式为，其中p能级电子为2p6+3p1=7个，因此1 mol基态Al原子中p能级电子总数为，C正确； D．环氧乙烷分子式为，摩尔质量为44 g/mol，44 g环氧乙烷物质的量为1 mol；环氧乙烷为三元环结构：1个分子中含1个σ键、2个σ键、4个σ键，共7个σ键，因此1 mol环氧乙烷含σ键数目为，D错误； 故答案为：C。 3. 下列图示或化学用语正确的是 A. NH3分子的VSEPR模型为 B. 键的形成过程： C. SeO3空间结构为平面三角形 D. 基态磷原子价层电子排布图为，违背了泡利不相容原理 【答案】C 【解析】 【详解】A．NH3分子中心原子N周围的价层电子对数为：3+=3+1=4，则其VSEPR模型为，而是NH3的实际空间构型，A错误； B．已知σ是原子轨道的电子云采用“头碰头”重叠，故键的形成过程为：，而是p-pπ键的形成过程，B错误； C．SeO3中中心原子Se周围的价层电子对数为：3+=3，根据VSEPR可知，其空间结构为平面三角形，C正确； D．基态磷原子价层电子排布图为，该价层电子排布图违背了洪特规则，而不是泡利不相容原理，D错误； 故答案为：C。 4. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A. 实验室使用排饱和食盐水的方法收集氯气 B. 高压比常压条件更有利于合成氨的反应 C. 注射器中的NO2气体，加压后颜色先变深后变浅，但比原来要深 D. 700K左右比室温更有利于合成氨的反应 【答案】D 【解析】 【详解】A.用排饱和食盐水溶液的方法来收集氯气，相当于增大反应中的浓度，使得该反应的平衡逆向移动，减小氯气的溶解度，能用平衡移动原理解释，A项正确； B.合成氨的反应为，该反应的正反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，故采用较高的压强有利于氨的合成，能用平衡移动原理解释，B项正确； C.加压后，的浓度增大，颜色变深，气体中存在平衡，该反应的正反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，的浓度减小，颜色变浅，但仍比原来的颜色深，能用平衡移动原理解释，C项正确； D.合成氨的反应为放热反应，升高温度反应逆向移动，不利于合成氨，左右比室温更有利于合成氨是因为此时的化学反应速度较快，不能用平衡移动原理解释，D项错误； 答案选D。 5. X、Y、Z、M四种主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，Y与M同主族，Y与Z核电荷数相差2，Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法不正确的是 A. 键角： B. 分子的极性： C. 共价晶体熔点： D. 热稳定性： 【答案】B 【解析】 【分析】X、Y、Z、M四种主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，Y与M同主族，Y与Z核电荷数相差2，Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍，则Z为O元素，Y为C元素，X为H元素，M为Si元素。 【详解】A．为，其中C原子的杂化类型为，的空间构型为平面正三角形，键角为120°；为，其中C原子的杂化类型为，的空间构型为三角锥形，由于C原子还有1个孤电子对，故键角小于109°28´，因此，键角的大小关系为，A正确； B．为，其为直线形分子，分子结构对称，分子中正负电荷的重心是重合的，故其为百极性分子；分子结构不对称，分子中正负电荷的重心是不重合的，故其为极性分子，因此，两者极性的大小关系为，B不正确； C．金则石和晶体硅均为共价晶体，但是由于C的原子半径小于Si，因此，C—C键的键能大于Si—Si键的，故共价晶体熔点较高的是金刚石，C正确； D．元素的非金属性越强，其气态氢化物的热稳定性越强；C的非金属性强于Si，因此，甲烷的稳定热稳定性较高，D正确； 综上所述，本题选B。 6. 25℃时，下列各组离子中可以在水溶液中大量共存的是 A. 、、、 B. 、、、 C. 、、、 D. 、、、 【答案】D 【解析】 【详解】A．与反应生成次氯酸而不能大量共存，故A不符合题意； B．、、发生氧化还原反应而不能大量共存，故B不符合题意； C．与反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体而不能大量共存，故C不符合题意； D．、、、是大量共存，故D符合题意。 综上所述，答案为D。 7. 下列叙述中正确选项的个数是 ①离子化合物一定含离子键，也可能含极性键或非极性键 ②共价化合物一定含共价键，也可能含离子键 ③含金属元素的化合物不一定是离子化合物 ④由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物 ⑤由分子组成的物质中一定存在共价键 ⑥熔融状态能导电的物质一定是离子化合物 ⑦冰熔化时水分子中共价键发生断裂 A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个 【答案】A 【解析】 【详解】①离子化合物一定含离子键，也可能含极性键或非极性键，如NaOH、Na2O2等，正确； ②共价化合物一定含共价键，一定没有离子键，错误； ③含金属元素的化合物不一定是离子化合物，如氯化铝，正确； ④由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物，如NH4Cl等铵盐，错误； ⑤由分子组成的物质中不一定存在共价键，如稀有气体分子就不存在化学键，错误； ⑥熔融状态能导电的物质还可能是金属单质，错误； ⑦冰熔化时破坏氢键和分子间作用力，错误； ①③正确；答案选A。 8. 一种亲水有机盐的结构如图所示，其中X、Y、Z、M、P、Q为原子序数依次增大的短周期元素。下列说法正确的是 A. 简单氢化物在水中的溶解度： B. 该化合物中各原子均满足8电子稳定结构 C. 第二电离能： D. 配位原子为Z 【答案】C 【解析】 【分析】X、Y、Z、M、P、Q为原子序数依次增大的短周期元素，X为+1价离子，则为碱金属元素，即为Li或Na；-1价阴离子中Y、Z、M、P、Q分别形成4、2、2、1、6个共价键，则Y、Z、M、P、Q分别为C、N、O、F、S，则X为Li；据此解答。 【详解】A．HF可与水形成氢键，而H2S不与水形成氢键，因此在水中溶解度：HF>H2S，A错误； B．S形成2个S=O、1个S-C和1个S-N，电子数为12，Li+核外只有2电子，均不满足8电子，B错误； C．O失去1个电子后为O+，价电子排布为2s22p3，处于半满稳定结构，则第二电离能大；F失去1个电子后为F+，价电子排布为2s22p4，再失去一个电子较容易，第二电离能小，故第二电离能O > F，C正确； D．YZ为CN-，CN-中C电负性小、易给出孤对电子，配位原子为C，而非N，D错误； 故答案为C。 9. 某种含二价铜微粒[CuII(OH)(NH3)]+的催化剂可用于汽车尾气脱硝，催化机理如图所示，下列说法正确的是 A. [CuII(OH)(NH3)]+可降低该反应的活化能 B. 状态②到状态③的过程中N元素被还原 C. 状态③到状态④的过程中有O-H键的断裂 D. 该脱硝过程的总反应方程式为 【答案】A 【解析】 【分析】在题目中，氨气和[CuII(OH)(NH3)]+发生反应，得到中间产物[CuII(OH)(NH3)3]+，在由中间产物和NO反应生成[CuI(H2NNO)(NH3)2]+，再由[CuI(H2NNO)(NH3)2]+分解，得到氮气完成第一次处理。而分解后生成的[CuI (NH3)2]+再继续和NO以及O2反应，生成[CuII(NO2)(NH3)2]+，之后[CuII(NO2)(NH3)2]+分解生成氮气和水以及[CuII(OH)(NH3)]+，完成循环。 【详解】A．该反应的催化剂为[CuII(OH)(NH3)]+，催化剂在反应中起到的作用为降低反应的活化能，A正确； B．状态②中Cu元素化合价为+2，状态③中Cu元素化合价为+1，Cu元素被还原，故N元素应被氧化。状态②中N元素化合价为-3价，状态③中N元素化合价如下，反应过程中NO中N元素没有变价，NH3中N元素由-3价升高至-2价被氧化，B错误； C．状态②中没有O—H键，故不会出现O—H的断裂，C错误； D．由循环图象可知，该过程的总反应中NH3：NO：O2=4:4:1，总反应为：4NH3+4NO+O2===4N2+6H2O，D错误； 故选A。 10. [Cu(NH3)4]SO4·H2O是一种重要的染料及合成农药中间体。实验室制备过程是：向CuSO4溶液中逐渐滴加稀氨水，先形成难溶物，后溶解得到深蓝色的透明溶液，加入乙醇，并用玻璃棒摩擦试管壁，析出深蓝色晶体。下列有关说法不正确的是 A. SO的VSEPR模型和空间构型都为正四面体形 B. 将乙醇换成丙醇也能析出深蓝色晶体 C. 可加入少许[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体代替用玻璃棒摩擦试管壁 D. 0.5mol [Cu(NH3)4]2+中含有σ键为6mol 【答案】D 【解析】 【详解】A．：​中心原子的价层电子对数为，无孤电子对，因此VSEPR模型和空间构型均为正四面体形，A正确； B．加入醇析出晶体的原理是：降低溶剂极性，减小的溶解度，丙醇和乙醇一样，极性弱于水，同样可以使配合物溶解度降低析出晶体，B正确； C．玻璃棒摩擦试管壁的作用是为过饱和溶液提供晶核，促进结晶，加入少许成品晶体可直接作为晶核，能代替摩擦操作，C正确； D．1个中含4个配位σ键、个N-H σ键，共16个σ键，0.5mol该离子含σ键为8mol，D错误； 故选D。 11. 观察下列模型，判断下列说法错误的是 金刚石 碳化硅 二氧化硅 石墨烯 A. 石墨烯中六元环和碳原子个数比为1∶2 B. 晶体中和键个数比为1∶4 C. 物质的量相同的金刚石和碳化硅，共价键个数之比为1∶1 D. 晶体堆积属于分子密堆积 【答案】C 【解析】 【详解】A．石墨烯中每个碳原子被3个六元环共用，1个六元环实际占有碳原子数为，因此六元环与碳原子个数比为，A正确； B．晶体中每个原子形成4个键，因此与键的个数比为，B正确； C．1 mol金刚石中，每个C原子形成4个共价键，每个共价键由2个C共有，因此1 mol金刚石含共价键；1 mol碳化硅（）中，每个原子形成4个共价键，1 mol碳化硅含共价键，因此物质的量相同时，金刚石和碳化硅共价键个数之比为，不是，C错误； D．​属于分子晶体，晶体中分子靠范德华力结合，属于分子密堆积，D正确； 故选C。 12. N2O4和NO2存在平衡：。T℃时，N2O4和NO2的消耗速率与其浓度的关系为v消(N2O4)=kac(N2O4)、v消(NO2)=kbc2(NO2)（其中ka、kb为速率常数，与温度有关），对应图像如下。下列说法正确的是 A. 曲线X表示N2O4消耗速率与其浓度的关系 B. T℃时，该反应的平衡常数K=4 C. 升高温度，减小 D. 反应达到平衡时，v消(N2O4)∶v消(NO2)=1∶1 【答案】B 【解析】 【详解】A．N2O4消耗速率为一级反应（），速率与浓度呈线性关系（直线）；NO2消耗速率为二级反应（），速率与浓度呈二次函数关系（曲线）。图像中X为曲线，对应二级反应（NO2），故X表示NO2消耗速率，A错误； B．平衡时正逆反应速率相等，即此时，可得，则此时的平衡常数。图像中X（NO2）与Y（N2O4）交点处速率相等且浓度为2 mol/L，则，，故K=2×2=4，B正确； C．该反应，升高温度平衡正向移动，K增大。由可知，K增大增大，C错误； D．平衡时，速率比为1∶2，D错误； 故选B。 13. 下列有关物质结构的说法正确的是 A. 图①中18-冠-6通过离子键与K+作用，体现了超分子“分子识别”的特征 B. 图②物质相较NaBF4摩尔质量更大，具有更高的熔沸点 C. 图③晶体磷化硼晶胞沿轴方向上的投影图为 D. 图③晶胞参数为，则晶体的密度为g/cm3 【答案】D 【解析】 【详解】A．图①中18-冠-6中不含有阴离子，与K+间不能形成离子键，应为18-冠-6通过配位键与K+作用，体现了超分子“分子识别”的特征，A不正确； B．图②物质属于离子晶体，构成阳离子的基团较NaBF4中半径更大，离子键能更弱，具有较低的熔沸点，B不正确； C．图③晶体磷化硼晶胞中，六个面心都存在P原子，则沿轴方向上的投影图为 ，C不正确； D．图③晶胞中，含有4个B原子，含P原子个数为，参数为，则晶体的密度为=g∙cm-3，D正确； 故选D。 14. 常温下，用溶液滴定溶液，得到pH与加入NaOH的体积、或]的关系如图所示。下列叙述错误的是 A. 曲线m表示pH与的变化关系 B. 当时，由水电离出的 C. 加入溶液时， D. N点溶液中： 【答案】B 【解析】 【详解】A．由的电离常数可知，溶液中的浓度与的浓度相等时，溶液中氢离子浓度等于电离常数，同理可知，溶液中的浓度与的浓度相等时，溶液中氢离子浓度等于电离常数，电离常数，小所以曲线m表示pH与的变化关系、曲线n表示pH与的变化关系，A正确； B．由图可知，pH为0时，，则，同理可知，。时，，根据，，，B错误； C．加入10mLNaOH时，溶质为，根据可得出的电离常数，的水解常数，即的电离能力大于的水解程度，微粒浓度大小关系，C正确； D．N点溶液中，加入两倍的溶液，此时溶液中的溶质是，根据质子守恒可得，D正确。 故选B。 15. 镧和可以形成一系列晶体材料，在储氢和超导等领域具有重要应用。属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，中的每个再结合4个形成类似的结构，即得到晶体。下列说法正确的是 A. 晶体中周围等距紧邻的有4个 B. 晶体中和的最短距离： C. 在晶胞中，形成一个顶点数为40的闭合多面体笼 D. 单位体积中含氢质量的计算式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由的晶胞结构可知，La位于顶点和面心，若以顶点La研究，与其周围等距紧邻的有个，故A错误； B．由晶胞结构可知，每个H结合4个H形成类似的结构，H和H之间的最短距离变小，则晶体中H和H的最短距离：，故B错误； C．由题干信息可知，在晶胞中，每个H结合4个H形成类似的结构，这样的结构有8个，顶点数为4×8=32，且不是闭合的结构，故C错误； D．1个晶胞中含有5×8=40个H原子，含H质量为g，晶胞的体积为(484.0×10-10cm)3=(4.84×10-8)3cm3，则单位体积中含氢质量的计算式为，故D正确； 答案选D。 二、非选择题(本题包括4个小题，共55分) 16. 硝酸银应用广泛，对其性质及用途的研究具有积极的现实意义。 （1）制备 将溶液蒸发浓缩可获得固体，实验装置如图所示。使用真空泵的目的是______。 （2）制备银氨溶液 在如图所示装置中，用2%的溶液与2%氨水反应可制得银氨溶液。 ①反应的平衡常数______。(已知：ⅰ、，ⅱ、平衡常数) ②溶液久置易分解生成，该反应的化学方程式为______。 （3）探究的氧化性 为了验证“”为可逆反应，向溶液中滴加溶液()，则产生现象为：______；请设计实验方案证明该反应为可逆反应：______。 （4）水样中的测定 莫尔法是一种沉淀滴定法，用标准溶液滴定待测液，测定待测液中的浓度。已知： 表格 银盐性质 AgCl AgBr AgI 颜色 白 浅黄 黄 砖红 ①下列可以作为莫尔法滴定指示剂的是______。 a．KBr b．KI c． ②取50.00 mL水样，加入指示剂，用浓度为标准溶液滴定，到达滴定终点时消耗的体积为V mL，则样品中的含量为______。 【答案】（1）降低压强，使水在较低温度下蒸发，防止AgNO3受热分解； （2） ①. ②. （3） ①. 有银白色固体析出，溶液由浅绿色变黄色 ②. 可检验反应后的溶液中仍有Ag+存在：反应后过滤，取滤液滴加NaCl溶液，若产生白色沉淀AgCl，说明Ag+未完全反应，证明该反应存在平衡，是可逆反应 （4） ①. c ②. 710cV 【解析】 【小问1详解】 使用真空泵的目的是降低压强，使水在较低温度下蒸发，防止AgNO3受热分解； 【小问2详解】 ①该反应可看作AgOH溶解和Ag+配位两个过程相加，，； ②银氨溶液久置会生成易爆的Ag3N，反应方程式为：； 【小问3详解】 Ag+能氧化Fe2+，因此现象为：有银白色固体析出，溶液由浅绿色变为黄色；要证明反应可逆，可检验反应后的溶液中仍有Ag+存在：反应后过滤，取滤液滴加 NaCl溶液，若产生白色沉淀AgCl，说明Ag+未完全反应，证明该反应存在平衡，是可逆反应； 【小问4详解】 ①莫尔法测定Cl-应用K2CrO4作指示剂，因为滴定终点时过量Ag⁺与生成砖红色Ag2CrO4沉淀； ②取 50.00 mL 水样，用浓度为c mol/L的 AgNO3标准溶液滴定，消耗体积为V mL，则：，Cl-的质量为，换算到1L：。 17. 铜及其化合物用途广泛。回答下列问题： （1）Cu在元素周期表中位于第四周期第ⅠB族；则基态核外有______个未成对电子。 （2）蓝矾的简单结构如图。 蓝矾晶体中形成配位键时______提供空轨道。的空间结构为______。蓝矾晶体中形成配位键的分子的键角______(填“”“”或“”)。 （3）二维导电金属—有机框架(MOFs)因其在超级电容器、电化学传感器、电催化剂和电池等方面的潜在应用而受到越来越多的关注。合成MOFs的一种方法如下。 固态的晶体类型是______；中N原子的杂化方式是______。 （4）氮和硼形成的晶体结构主要有两种：六方氮化硼(图1)和立方氮化硼(图2)。前者与石墨结构类似，后者与金刚石结构类似。 ①六方氮化硼晶体俗称“白石墨”，不导电，该晶体中存在的作用力有______。 ②在立方氮化硼中当对该晶胞沿体对角线投影时，请在图3中标出硼原子在投影图中的相对位置______(用·表示硼原子)。 【答案】（1）1 （2） ①. ②. 三角锥形 ③. ＞ （3） ①. 离子晶体 ②. 杂化 （4） ①. 共价键与范德华力 ②. 【解析】 【小问1详解】 的价电子层排布式为，失去两个电子形成的价电子层排布式为，3d轨道有5个，填充9个电子，根据洪特规则，会有1个未成对电子； 【小问2详解】 ①配位键由配体提供孤电子对，中心离子提供空轨道，蓝矾晶体中作为中心离子，提供空轨道； ②中心原子的价层电子对数为，含1对孤电子对，空间结构为三角锥形； ③水分子中的键角为104.5°，蓝矾晶体中形成配位键的水分子的孤电子对参与成键，成键电子对之间的斥力小于水分子中孤电子对与成键电子对之间的斥力，蓝矾晶体中形成配位键的水分子的键角大于104.5°； 【小问3详解】 ①该物质由有机阳离子和构成，属于离子晶体； ②中原子形成3个键，还有1对孤电子对，价层电子对数为4，杂化方式为杂化； 【小问4详解】 ①六方氮化硼晶体中存在的作用力：结构类似石墨，但N和B电负性差异大，不导电。层内为共价键，层间为范德华力； ②立方氮化硼晶胞中，B原子位于晶胞内部，4个B原子在体对角线的1/4和3/4处，沿体对角线投影时，B 原子会投影在正六边形的中心和三条对称轴的中点位置，如图所示：。 18. 金属镓被称为“电子工业脊梁”，氮化镓(GaN)、氧化镓是第三代、第四代半导体的主要材料。由炼锌矿渣[主要含铁酸锌、铁酸镓、钛酸亚铁、]制取氮化镓的部分工艺流程如下所示： 已知： ①镓和铝同主族，化学性质相似；氯化镓的溶解度为180 g，且温度升高，溶解度明显增大； ②“酸浸”时，钛元素以形式存在，室温下极易水解得到；矿渣经“酸浸”后所得“浸出液”中含有、、、等离子； ③金属离子形成氢氧化物沉淀的pH及金属离子的萃取率，如下表： 金属离子 开始沉淀pH 8.0 1.7 5.5 3.0 0.4 沉淀完全pH 9.6 3.2 8.0 4.9 1.1 萃取率(%) 0 99 0 97~98.5 回答下列问题： （1）Ga元素的价电子轨道表示式为______。 （2）“酸浸”时发生反应的离子方程式为______。 （3）“滤液2”可用于回收硫酸锌，则“滤液1”需调节的pH范围是______；加入的“固体M”为(写化学式)______。 （4）反萃取后水溶液中镓元素以______(用化学用语表示)形式存在。 （5）“操作4”是指______、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 （6）测定钛白粉中的含量可用滴定分析法：取1.000 g样品充分溶于过量稀硫酸中，再加入铝粉将钛元素转化为，过滤，将滤液用稀硫酸稀释至100 mL。取20 mL于锥形瓶中，滴加2~3滴KSCN溶液，用的标准溶液进行滴定(能将氧化成四价钛的化合物)，重复上述滴定操作两次，平均消耗标准溶液23.00 mL。 ①上述滴定的终点现象为______。 ②钛白粉中的质量分数为______。 【答案】（1） （2） （3） ①. ②. Fe （4）或 （5）蒸发浓缩 （6） ①. 当加入最后半滴标准溶液后，溶液变为血红色，且半分钟内不褪色； ②. 92.00% 【解析】 【分析】将炼锌矿渣先加入硫酸进行酸浸，得到含有 Zn2+、Fe2+、Fe3+、Ga3+、TiO2+等离子的浸出液，加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，再调节pH将TiO2+转化为TiO2・xH2O过滤得到滤渣1除去，再加热失去结晶水得到产品钛白粉 TiO2；过滤后的滤液1继续调节pH将Fe3+、Ga3+转化为Fe(OH)3和Ga (OH)3沉淀过滤得到滤渣2，剩余的 Zn2+进入滤液 2 最后进行回收；对滤渣2加入硫酸溶解，再加入单质Fe将Fe3+还原为Fe2+以保证镓元素在后面的萃取，加入有机萃取剂将镓元素萃取，分液分离后，往有机层中加入NaOH溶液进行反萃取，将镓元素转化为[Ga(OH)4]-，分液得到含[Ga(OH)4]-的水层，加盐酸将其转化为GaCl3溶液，进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得到GaCl3晶体，最后在高温气相中通入NH3最终反应转化为产品GaN，据此作答。 【小问1详解】 Ga元素位于第四周期第ⅢA族，其价电子排布式为，价电子轨道表示式为； 【小问2详解】 “酸浸”时，与硫酸反应，在酸性条件下与反应生成和水，离子方程式为：； 【小问3详解】 “滤液2”可用于回收硫酸锌，再结合“滤渣2”最终制得氮化镓(GaN)，可以推测第二次调pH得到了和；结合“已知③”可知要沉淀完全和，不沉淀，则“滤液1”需调节的pH范围是；萃取时要保证镓元素萃取完全，铁元素不被萃取才能有效分离，得到较纯的镓，结合元素的萃取率，铁元素为时，其萃取率为0，可与镓元素有效分离，故需要在萃取前将还原为，为不引入其他杂质，最好选择单质Fe，即固体M为Fe； 【小问4详解】 用氢氧化钠溶液进行反萃取，根据“已知①镓的性质与铝相似”可知，氢氧化镓与氢氧化钠溶液反应得到或，故反萃取后水溶液中镓元素以或形式存在； 【小问5详解】 已知氯化镓溶解度随温度升高明显增大，因此获得氯化镓晶体的操作是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故操作4为蒸发浓缩； 【小问6详解】 滴定中用标准溶液滴定，KSCN为指示剂，故滴定终点现象为当加入最后半滴标准溶液后，溶液变为血红色，且半分钟内不褪色；根据原子守恒与得失电子守恒，有关系式:，则的质量分数为。 19. 以、为原料制备甲烷技术的研究不断取得新进展。在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 请回答： （1）反应 ______。 （2）一定压强下，向某容积可变的密闭容器中通入和的混合气体(其中和的物质的量之比为)，在某催化剂的作用下同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，测得的转化率、和CO的选择性随反应温度的变化如下图所示(或CO的选择性是指反应生成或CO时所消耗的的物质的量占参加反应的总物质的量的百分比)。 ①提高产率的措施有______(答出1点即可)。 ②温度高于时的转化率减小的可能原因是______(不考虑温度对催化剂活性的影响)。 （3）室温下，向体积为2 L的恒容密闭容器中通入和，仅发生反应Ⅰ，若反应时保持温度恒定，测得反应过程中压强随时间的变化如下表所示： 时间 0 10 20 30 40 50 60 压强/MPa 5.00P 4.60P 4.30P 4.15P 4.06P 4.00P 4.0P ①该温度下反应Ⅰ的______(为用气体的分压表示的平衡常数，分压气体的体积分数体系总压)。 ②反应Ⅰ的速率方程：，，(k是速率常数，只与温度有关)。时，______(填“”“”或“”)。 （4）以稀为电解质，电催化还原制备碳氢化合物，其装置原理如图所示。 ①电池工作过程中，生成的电极反应式为______。 ②已知石墨烯电极产生，则阴极室溶液质量变化______(忽略气体的溶解)。 【答案】（1）-239.1 （2） ①. 控制反应温度在340℃左右；增大压强 ②. 当温度高于340℃时，反应已经达到平衡状态，反应I逆向移动程度大于反应II正向移动的程度，的转化率减小 （3） ①. ②. > （4） ①. ②. 36 g 【解析】 【小问1详解】 反应 =反应Ⅰ-2×反应Ⅱ 。 【小问2详解】 ①根据题意知的产率等于的转化率与的选择性的乘积，由图可知400 ℃之前，甲烷的选择性为100%，在340℃左右，的转化率最大，此时的选择性仍然较高即其产率在此温度附近达到最大，增大压强能使反应速率加快，反应I平衡正向移动，压强对反应II的平衡无影响，此时的产率可提高；故答案为：控制反应温度在340℃左右；增大压强。 ②不考虑温度对催化剂活性的影响，由图像可知，当温度高于340℃时，反应已经达到平衡状态，反应I逆向移动程度大于反应II正向移动的程度，的转化率减小。 【小问3详解】 ①设反应达到平衡时消耗二氧化碳的物质的量为x mol，根据反应列三段式 故平衡时总物质的量为，根据反应前后压强比可知，，、、、的物质的量分别是3.2 mol、0.8 mol、0.8 mol、1.6 mol，总物质的量为(3.2+0.8+0.8+1.6) mol=6.4 mol，平衡后总压为4.00P，； ②，，当反应达到平衡时，即，时，未达到平衡，反应正向进行，故。 【小问4详解】 ①电池工作过程中，在阴极还原生成，电极反应式为：； ②阴极电极方程式为：，当生成0.5 mol时，消耗1 mol同时有6 mol从阳极移动到阴极，故阴极室溶液质量变化为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $