精品解析:甘肃张掖市民乐县第一中学2025-2026学年高二下学期期中考试 化学试卷
2026-05-06
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内容正文:
民乐一中2025-2026学年第二学期高(二)年级期中考试
化学试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 P 31 Si 28 Ca 40 Cl 35.5 O 16
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 科技创新是推动高质量发展的关键动力。下列说法正确的是
A. “天宫二号”空间站使用了石墨烯存储器,石墨烯与金刚石互为同分异构体
B. “中国空间站”核心舱采用了先进的氮化硅陶瓷基复合材料,氮化硅为共价晶体
C. “长征七号”使用碳纤维材料减轻火箭质量,碳纤维属于有机高分子材料
D. “北斗”导航卫星使用的太阳能电池,将化学能直接转化为电能
【答案】B
【解析】
【详解】A.同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物,石墨烯与金刚石是碳元素形成的不同单质,二者互为同素异形体,A错误;
B.氮化硅中Si原子和N原子以共价键结合形成空间网状结构,属于共价晶体,B正确;
C.碳纤维的主要成分为碳单质,属于无机非金属材料,不属于有机高分子材料,C错误;
D.太阳能电池是将光能直接转化为电能,不是将化学能转化为电能,D错误;
故选B。
2. 下列化学用语表达错误的是
A. 分子的VSEPR模型为
B. 分子的空间填充模型
C. Mn的价电子轨道表示式:
D. 用电子云轮廓图表示p-pπ键的形成:
【答案】D
【解析】
【详解】A.中心O原子,键数为2,孤电子对数,价层电子对数为4;存在2对孤对电子和2对成键电子,图示正确标注了孤对和成键电子对,符合的VSEPR模型特征,A正确;
B.分子为正四面体结构,C原子半径大于H原子,图示为甲烷的空间填充(比例)模型,符合模型要求,B正确;
C.Mn为25号元素,价电子排布为,根据洪特规则,的5个轨道各填充1个自旋相同的电子,轨道填充2个自旋相反的电子,图示轨道表示式符合规律,C正确;
D.键是头碰头重叠(沿键轴方向重叠),键是肩并肩侧面重叠,图示为键的形成过程,不是键,D错误;
故选D。
3. 生活中的化学无处不在,下列关于生活中的化学描述错误的是
A. 壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎的脚与墙体之间有强的化学键
B. “挑尽寒灯梦不成”所看到的灯光和原子核外电子跃迁有关
C. “天问一号”中Ti-Ni形状记忆合金的两种金属都属于过渡金属元素,Ni位于元素周期表d区
D. 液晶可应用于手机、电脑和电视的显示器
【答案】A
【解析】
【详解】A.壁虎脚与墙体之间的相互作用属于弱的分子间作用力(范德华力),不是强的化学键,A错误;
B.原子核外电子从高能级向低能级跃迁时会释放能量产生光,灯光的产生与核外电子跃迁有关,B正确;
C.Ti(钛,第四周期第ⅣB族)和Ni(镍,第四周期第Ⅷ族)都属于过渡金属元素,元素周期表中第3~10纵列元素属于d区,因此Ni位于d区,C正确;
D.液晶是介于液态和晶态之间的物质状态,既具有液体的流动性、黏度、形变性等,又具有晶体的某些物理性质,如导热性、光学性质等,可作为显示材料应用于手机、电脑、电视的显示器,由于施加电场可使液晶的长轴取向发生不同程度的改变,从而显示数字、文字或图像,D正确;
故选A。
4. 下列现象的变化与配合物的形成无关的是
A. 向FeCl3与溶液中滴加KSCN,出现红色
B. 用王水(1体积浓硝酸和3体积浓盐酸混合而成)清洗金币,会使金币质量减轻
C. 向AgNO3溶液中滴加氨水,先出现白色沉淀后溶解
D. 向AlCl3溶液中逐滴加入NH3·H2O溶液至过量,出现白色沉淀
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.Fe3+和SCN-形成配合物离子,与配合物的形成有关,故A不选;
B.金币溶于王水生成HAuCl4,是配合物,故B不选;
C.出现白色沉淀是生成了AgOH,再进一步反应生成[Ag(NH3)2]OH,是配合物,故C不选;
D.AlCl3和NH3·H2O反应生成氢氧化铝沉淀,与配合物的形成无关,故D正确;
答案选D。
5. 化学之美,无处不在,结构之美更是奠定物质性质的基础。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质
主要结构因素
A
用杯酚分离和
超分子具有分子识别的特征
B
的键角大于
孤电子对与成键电子对斥力
C
雪花有精美的六角形形状
晶体中氢键的方向性
D
常温下,在中的溶解度大于在中的溶解度
分子的极性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.杯酚具有固定大小的空腔,可选择性结合,实现和的分离,体现了分子识别的特征,匹配正确,A不符合题意;
B.中心原子价层电子对数为,B无孤电子对,为平面正三角形结构,键角为;中心原子价层电子对数为,N有1对孤对电子,分子构型为三角锥形,键角约102°,两者键角差异的根本原因是中心原子价层电子对数不同,匹配错误,B符合题意;
C.冰晶体中水分子间的氢键具有方向性,使水分子按六方晶系结构排列,宏观上雪花呈现六角形,匹配正确,C不符合题意;
D.是弱极性分子,是强极性溶剂,是非极性溶剂,导致在中溶解度更大,匹配正确,D不符合题意;
故选B。
6. 短周期主族元素、、、的原子序数依次增大,的最高正价与最低负价的代数和为是地壳中含量最多的元素,原子的最外层电子数是原子的最外层电子数的一半,与同主族。下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. 元素的电负性:
C. 原子半径:
D. 原子中的未成对电子数:
【答案】A
【解析】
【分析】短周期主族元素、、、的原子序数依次增大,的最高正价与最低负价的代数和为,则为元素;是地壳中含量最多的元素,为元素;原子的最外层电子数是原子的最外层电子数的一半,可知为元素;与同主族,为元素,以此解答该题。
【详解】A.最外层为半充满结构,第一电离能大于,同主族元素第一电离能从上到下减小,同周期元素从左到右增大,四种元素中的最小,则第一电离能:,故A正确;
B.非金属性越强,电负性越强,的非金属性大于,则电负性应为,故B错误;
C.电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则原子半径,故C错误;
D.原子中的未成对电子数:,数目分别为、、、,故D错误。
故选:
7. 下列有关叙述正确的是
A. 质谱法通常用来确定有机化合物的分子结构
B. 在核磁共振氢谱中能出现三组峰,峰面积之比为3:1:4
C. 将有机化合物燃烧进行定量分析,可以直接确定该有机化合物的分子式
D. 乙醚与1-丁醇不能利用红外光谱法进行鉴别
【答案】B
【解析】
【详解】A.质谱法通常用来确定有机化合物的质荷比,即得出相对分子质量,A错误;
B.根据分子的对称性,在核磁共振氢谱中能出现三组峰,峰面积之比为3∶1∶4,B正确;
C.有机化合物燃烧进行定量分析,只能通过生成的和算出分子中的最简整数比,得出该有机化合物的最简式,C错误;
D.红外光谱可以读出分子中特殊的化学键和官能团,乙醚的分子为:,1-丁醇为分子中含有不同的官能团,故可以利用红外光谱法进行鉴别二者,D错误;
故选B。
8. 白磷易自燃,国际上明令禁止使用白磷弹,工业上白磷可用来生产磷酸。白磷制备反应为:。设为阿伏加德罗常数。下列有关说法正确的是
A. 中含P-P键数目为
B. 中分子数目为
C. 溶液中含有数目为
D. 上述反应每生成1mol CO时转移电子数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.62gP4的物质的量为,白磷的结构为:,即1个分子含有6个P-P键,则中含P-P键数目为0.5mol×6×NAmol-1=3NA,A错误;
B.二氧化硅由硅原子和氧原子通过共价键形成空间网状结构,属于共价晶体,不含分子,B错误;
C.溶液体积未知,无法计算溶液中含有数目,C错误;
D.碳元素的化合价由0价升高到+2价,可得关系式:10CO~20e-,则每生成1molCO时转移电子数目为2NA,D正确;
故选D。
9. 下列对于物质性质差异的解释错误的是
物质性质差异
解释
A
极性:CO2<SO2
CO2为直线形分子,SO2为V形分子
B
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
C
酸性:三氟乙酸>三氯乙酸
F-C的极性大于Cl-C的极性,使F3C-的极性大于Cl3C-的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大
D
熔点:CO2<SiO2
键能:C-O<Si-O
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.CO2为直线形分子,中心对称,正、负电荷中心重合,属于非极性分子,SO2为V形分子,中心不对称,正、负电荷中心不重合,属于极性分子,因此极性CO2<SO2,解释正确,A不符合题意;
B.邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,减弱了分子间作用力,对羟基苯甲醛形成分子间氢键,增强了分子间作用力,因此沸点邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛,解释正确,B不符合题意;
C.F的电负性大于Cl,F-C键极性大于Cl-C键极性,使得F3C-的吸电子能力强于Cl3C-,导致三氟乙酸羧基中羟基的极性更大,更易电离出H+,酸性三氟乙酸>三氯乙酸,解释正确,C不符合题意;
D.CO2是分子晶体,熔化时仅破坏分子间作用力,不需要断裂C-O键,SiO2是共价晶体,熔化时破坏Si-O共价键,二者熔点差异的本质原因是晶体类型不同,与C-O、Si-O的键能相对大小无关,解释错误,D符合题意;
故答案为:D。
10. 由Ca、P、Cl组成的某种化合物是一种重要的化工原料,其立方晶胞结构如图。已知晶胞参数为a pm,表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 该晶体的结构可通过X射线衍射仪测定
B. 该化合物的化学式为Ca3PCl3
C. 距离P最近且相等的Cl有6个
D. 该晶体的密度为 g·cm-3
【答案】C
【解析】
【详解】A.晶体的结构可通过X射线衍射仪测定,A不符合题意;
B.由均摊法计算可知,该晶胞中,位于顶点的P微粒个数为,位于棱心的Ca微粒个数为,位于面心的Cl微粒个数为,则该化合物的化学式为Ca₃PCl₃,满足1:3:3的原子个数比,B不符合题意;
C.由晶胞图可知,距离P最近且相等的Cl有12个,C符合题意;
D.该晶胞的质量为 g,晶胞的体积为a3×10-30 cm3,所以晶体的密度为,D不符合题意;
故选C。
11. 某种离子化合物的结构如图所示,其中X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的最外层电子数是内层电子数的2倍,Z与W 同主族,Q是元素周期表中电负性最大的元素。下列说法错误的是
A. 非金属性:Z>W
B. 氢化物沸点:Z>Y
C. ZQ3分子中各原子最外层均达到8电子稳定结构
D. X、Z、Q三种元素能形成离子化合物
【答案】B
【解析】
【分析】根据X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的最外层电子数是内层电子数的2倍,且Y形成四个键,Y为C元素;Q是元素周期表中电负性最大的元素,Q为F元素;Z与W同主族,Z失去一个电子后形成四个键,最外层有5个电子,W得到一个电子后形成6个键,W最外层是5个电子,则Z为N元素,W为P元素, X形成一个键为H元素,据此分析回答。
【详解】A.由分析可知,Z为N元素,W为P元素,非金属性同主族从上到下依次减小,则非金属性:N>P,A正确;
B.由分析可知,Z为N元素,Y为C元素,简单氢化物沸点:CH4<NH3,C、N均存在其他种类氢化物,该选项未强调简单氢化物,B错误;
C.由分析可知,Z为N元素,Q为F元素,NF3分子中含有3个N-F键,N、F原子最外层均达到8电子稳定结构,C正确;
D.由分析可知,X、Z、Q三种元素分别为H、N、F,能形成离子化合物NH4F,D正确;
故选B。
12. 我国科学家研制出一种复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. H2O的空间结构呈V形
B. 过程Ⅰ中有极性键的断裂,过程Ⅱ中有非极性键的形成
C. 该过程中氧元素的化合价有2种
D. 该反应的化学方程式:2H2OO2 ↑ + 2H2↑
【答案】C
【解析】
【详解】A.中心原子价层电子对数为,有2对孤电子对,空间结构为V形,A不符合题意;
B.过程Ⅰ中的键断裂;过程Ⅱ中键形成,B不符合题意;
C.过程中中为-2价,中为0价,过程Ⅱ中H2O2的键中的为-1价,共3种化合价,C符合题意;
D.反应为水分解生成和,化学方程式正确,D不符合题意;
故选C。
13. 某茶多酚的结构如图所示。下列说法错误的是
A. 分子中既含有键又含有键 B. 碳原子有、、三种杂化方式
C. 键的极性强于键的极性 D. 该物质含有三种官能团
【答案】B
【解析】
【详解】A.双键中一个是σ键,一个是π键,分子中有双键,既含有单键又含有双键,故A正确;
B.分子中饱和碳原子采用sp3杂化,双键碳原子和苯环上的碳原子采用sp2杂化,故B错误;
C.O与H的电负性差值大于C和H,故键的极性强于键的极性,故C正确;
D.该物质含有羟基、醚键、酯基官能团,故D正确;
答案选B。
14. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如下图,下列说法不正确的是
A. 操作Ⅰ中依据苯甲酸的溶解度估算加水量
B. 操作Ⅱ是趁热过滤,目的是除去泥沙和
C. 操作Ⅲ需缓慢冷却结晶,可减少杂质被包裹
D. 操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体,可用硝酸酸化的溶液检测得到的产品是否纯净
【答案】B
【解析】
【分析】苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水。粗苯甲酸中混有泥沙和氯化钠,加水、加热溶解,苯甲酸、NaCl溶解在水中,泥沙不溶,从而形成悬浊液;趁热过滤出泥沙,同时防止苯甲酸结晶析出;将滤液冷却结晶,大部分苯甲酸结晶析出,氯化钠仍留在母液中;过滤、用冷水洗涤,便可得到纯净的苯甲酸。
【详解】A.操作I为加水加热溶解,重结晶时需根据苯甲酸在热水中的溶解度估算加水量,确保苯甲酸充分溶解且避免水量过多影响结晶,A正确;
B.操作Ⅱ趁热过滤,悬浊液中泥沙被除去,而NaCl易溶于水,在热水中溶解后仍留在滤液中,不会被除去,B错误;
C.缓慢冷却结晶可使晶体有序生长,减少母液中杂质被包裹,C正确;
D.苯甲酸在冷水中溶解度小,冷水洗涤可减少损失;产品若含NaCl杂质,洗涤后晶体表面含Cl-,用硝酸酸化的AgNO3溶液检测,若产生白色沉淀则不纯净,D正确;
故答案选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. Ⅰ.高氯酸三碳酰肼合镍(Ⅱ){}是一种新型的起爆药,回答下列问题:
(1)基态的价层电子表示式为______。
(2)的空间结构名称是______。
(3)化学式中的CHZ为碳酰肼,其结构为,是一种新型的环保锅炉水除氧剂:
①分子中C-N键的键长______(填“>”、“<”或“=”)N-N键的键长。
②与分子中C、N、O元素位于同一周期的某一金属元素的逐级电离能(kJ/mol)如下表所示,由此判断该金属元素的最高正化合价为______。
520
7298
11815
Ⅱ.二氯化二硫()是广泛用于橡胶工业的硫化剂,常温下是一种橙黄色有恶臭的液体,它的分子结构如图所示。
(4)的化学键类型为______(填下列序号)。
A. 极性键 B. 非极性键 C. 键 D. 键
(5)中硫元素的化合价为______。分子中S原子的杂化轨道类型为______。
【答案】(1)3d10
(2)正四面体 (3) ①. > ②. +1 (4)ABC
(5) ①. +1 ②. sp3
【解析】
【小问1详解】
Cu是29号元素,基态Cu原子核外电子排布为,是Cu失去1个电子得到的,价层电子为。
【小问2详解】
中心Cl原子的价层电子对数为,无孤电子对,因此空间结构为正四面体形。
【小问3详解】
①同周期主族元素从左到右原子半径减小,原子半径,键长为两个成键原子半径之和,因此键长大于键长;
②该元素的远大于,说明原子最外层只有1个电子,易失去1个电子,因此最高正化合价为。
【小问4详解】
结构为,是不同原子形成的极性键,是相同原子形成的非极性键,所有化学键均为单键,单键都属于键,不存在键,故选ABC。
【小问5详解】
Cl电负性大于S,Cl显价,根据化合物化合价代数和为0,可得S的化合价为;每个S原子形成2个键,含2对孤电子对,价层电子对数为,因此S原子采取杂化。
16. 我国稀土资源丰富。一种利用氟碳铈矿(含等)制备稀土化合物的流程如下。
(1)基态F原子的核外电子空间运动状态有_______种。
(2)中Ce元素的化合价为_______。“焙烧”时,转化为和,同时生成一种非极性气体分子,反应的化学方程式为_______。
(3)滤渣1的主要成分有和。分别属于_______、_______晶体。
(4)已知:半径比小。的熔点_______BaO(填“高于”或“低于”)。
(5)一种晶体的立方晶胞结构如图所示。的配位数为_______。若晶胞边长为anm,则与的最短距离为_______nm。
【答案】(1)5 (2) ①. +3 ②.
(3) ①. 离子 ②. 共价
(4)高于 (5) ①. 8 ②.
【解析】
【分析】氟碳铈矿(含CeFCO3、BaO、SiO2等)中通入空气进行“焙烧”,Ce元素转化为CeO2和CeF4,同时生成CO2,BaO、SiO2不参与反应,向熔渣中加入硫酸“酸浸”, CeO2和CeF4转化为Ce4+,滤渣1主要成分为BaSO4和SiO2,过滤所得的滤液加入NaOH与Ce4+反应生成Ce(OH)4,最后煅烧Ce(OH)4得到CeO2,据此解答。
【小问1详解】
基态F原子的核外电子排布1s22s22p5,电子的空间运动状态由能层、能级和轨道决定:1s有1个轨道,2s有1个轨道,2p有3个轨道,空间运动状态为1+1+3=5。
【小问2详解】
CeFCO3中Ce元素的化合价为+3价;“焙烧”时,CeFCO3转化为CeF4和CeO2,同时生成非极性气体,应为 CO2,反应方程式为4CeFCO3+O23CeO2+CeF4+4CO2。
【小问3详解】
BaSO4由 Ba2+和 SO通过离子键结合,属于离子晶体,SiO2由 Si和O 通过共价键形成空间网状结构,属于共价晶体。
【小问4详解】
离子半径越小、电荷越高,晶格能越大,熔点越高,Ce4+半径比Ba2+小,因此 CeO2的熔点高于BaO。
【小问5详解】
分析晶胞结构图,黑球个数为8×+6×=4,白球个数为8个,故黑球为铈离子、白球为氧离子,处于面心铈离子周围有8个氧离子,铈离子的配位数为8;面心的Ce4+与顶点的Ce4+距离最近,晶胞边长为anm,Ce4+与Ce4+最近距离为。
17. 铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)在化学上称为铁系元素,其化合物在生产生活中应用广泛。回答下列问题:
(1)Co在元素周期表中的位置是______。配制溶液时加入铁粉的作用是______。
(2)铁系元素能与CO形成、等化合物,室温时为浅黄色液体,沸点为103℃,则属于______晶体。
(3)用X射线衍射测定,得到Fe的两种晶胞A、B,其结构如图所示。晶胞A与晶胞B中每个Fe原子周围紧邻的原子数之比为______。
(4)钴(Ⅲ)的一种配合物化学式为。
①该配合物中的配体为______。
②中不包含下列哪些化学键______(填字母)。
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.金属键
③中H-N-H键角______中H-N-H键角(填“>”“<”或“=”)。
(5)Mg-Ni合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。若该晶体储氢时,分子在晶胞的体心和棱的中心位置,则该晶体完全储氢后的化学式为______。
【答案】(1) ①. 第四周期第Ⅷ族 ②. 防止Fe2+被氧化
(2)分子 (3)2:3
(4) ①. 和 ②. CD ③. >
(5)
【解析】
【小问1详解】
Co的原子序数为27,在元素周期表中位于第四周期第Ⅷ族;中易被氧气氧化为,加入铁粉可将还原为,作用是防止被氧化。
【小问2详解】
沸点较低,符合分子晶体沸点低的特征,因此属于分子晶体。
【小问3详解】
晶胞A是体心立方堆积,每个Fe原子紧邻的原子数为8,晶胞B是面心立方堆积,每个Fe原子紧邻的原子数为12,二者之比为。
【小问4详解】
①配合物的内界为,中心离子为,配体为和;
②该配合物中,外界和内界配离子之间存在离子键,键、中心离子与配体之间的配位键都属于极性共价键,不存在同种原子之间的非极性键,金属键只存在于金属晶体中,该配合物不含金属键,故选CD;
③游离中N原子有1对孤对电子,孤对电子对成键电子对的排斥力更强,作为配体后,孤对电子转化为配位键(成键电子对),对键的排斥力减小,因此配合物中键角游离中的键角。
【小问5详解】
根据均摊法,8个Ni位于顶点、6个Ni位于面心,则Ni的个数,Mg全部在晶胞内部,则Mg共8个,分子有1个位于体心、12个位于棱的中心,则的个数,因此,故储氢后化学式为。
18. 化学上研究有机化合物一般先进行分离提纯,再测定有机物的组成和结构。
(1)已知青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,在水中几乎不溶,可溶于乙醇、乙醚等,青蒿素在95%乙醇中的溶解度随温度的升高而增大。熔点为156~157℃,沸点389.9℃,热稳定性差。乙醚的沸点为35℃。如图1是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程。
①操作Ⅰ、Ⅱ中,不会用到的装置是____________填序号)。
A. B. C.
②操作Ⅲ的步骤是蒸发浓缩、趁热过滤、__________、过滤、洗涤、干燥。
③某科研小组用石油醚作溶剂研究提取青蒿素实验,实验中通过控制其他条件不变,来研究原料的粒度、提取时间和提取温度对青蒿素提取率的影响,得到的数据图像如下。
由图可知控制其他实验条件不变,最佳原料粒度、提取时间和提取温度为____________(填标号)。
a.80目、100 min、50℃ b.60目、120 min、50℃ c.60目、120 min、55℃
(2)为测定青蒿素的最简式,某同学设计下图实验装置,将青蒿素样品放在装置A硬质玻璃管中,缓缓通入氧气数分钟后,再点燃酒精灯充分反应,精确测定装置C和D实验前后的质量,根据所测数据计算。
①装置B中CuO的作用是___________。
②装置C中盛装的固体试剂为___________。
③实验结束,称得装置C、D分别增重19.8 g和66 g,则青蒿素的最简式为___________。
(3)下列有关青蒿素结构研究的说法正确的是___________。
A. 研究青蒿素结构的基本步骤:分离、提纯→元素分析确定实验式→测定相对分子质量确定分子式→波谱分析确定结构式
B. 可用X射线衍射测定分子的空间结构
C. 元素分析仪可以确定青蒿素中是否含有C、H、O等元素
D. 可用质谱法确定分子中含有何种官能团的信息
【答案】(1) ①. C ②. 冷却结晶 ③. b
(2) ①. 将可能生成的CO氧化为CO2 ②. 无水CaCl2或P2O5 ③. C15H22O5 (3)ABC
【解析】
【分析】根据题给流程可知,对黄花青蒿进行干燥、研碎,可以增大黄花青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率;用乙醚对固体粉末进行浸取后,过滤,可得提取液和残渣;提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品;向粗品中加入乙醇,浓缩、结晶、过滤可得精品;据此解答。
采用燃烧方法确定青蒿素的组成。通入氧气将青蒿素燃烧,完全燃烧产生CO2、H2O,CuO的作用是进一步氧化青蒿素可能不完全燃烧产生的CO为CO2;装置C的作用是吸收反应产生的H2O蒸气,装置D的作用是吸收反应产生的CO2气体,盛有碱石灰的干燥管作用是吸收空气中的CO2、H2O,防止对实验结果进行干扰。
【小问1详解】
①由上述分析可知,操作Ⅰ是将固体和液体分开的操作,操作是过滤;操作Ⅱ是将提取液中的乙醚分离出去,得到粗产品,采用蒸馏操作;操作Ⅲ是重结晶,可知不使用的操作是灼烧,故合理选项是C;
②操作Ⅲ是重结晶,操作的步骤是蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶、、过滤、洗涤、干燥;
③由图可知控制其他实验条件不变,最佳原料粒度是60目,提取时间是120 min;提取温度为50℃,故合理选项是b;
【小问2详解】
①装置B中CuO的作用是在加热条件下与青蒿素可能不完全燃烧产生的CO反应产生CO2;
②装置C的U型管中盛装的固体试剂作用是吸收水蒸气,但不能吸收CO2气体,试剂为无水CaCl2或P2O5;
③实验结束,称得装置C质量增加19.8 g,则H2O的质量为19.8 g,n(H2O)==1.1 mol,n(H)=2n(H2O)=2.2 mol,装置D质量增加66 g,说明CO2质量为66 g,n(CO2)==1.5 mol,n(C)=n(CO2)=1.5 mol,则28.2 g青蒿素中含有O元素的物质的量n(O)==0.5 mol,n(C):n(H):n(O)=1.5 mol:2.2 mol:0.5 mol=15:22:5,故该物质最简式是C15H22O5;
【小问3详解】
A.由有机物研究的一般步骤可知,利用黄花蒿茎叶研究青蒿素结构的基本步骤为分离、提纯→元素分析确定实验式→测定相对分子质量确定分子式→波谱分析确定结构式,A正确;
B.利用X射线衍射的方法可以测定分子的空间结构,B正确;
C.利用元素分析仪可以确定青蒿素分子中是否含有碳、氢、氧等元素,C正确;
D.利用质谱法可以确定青蒿素分子的相对分子质量,但不能确定物质分子中含有的官能团的种类,D错误;
故合理选项是ABC。
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民乐一中2025-2026学年第二学期高(二)年级期中考试
化学试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 P 31 Si 28 Ca 40 Cl 35.5 O 16
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 科技创新是推动高质量发展的关键动力。下列说法正确的是
A. “天宫二号”空间站使用了石墨烯存储器,石墨烯与金刚石互为同分异构体
B. “中国空间站”核心舱采用了先进的氮化硅陶瓷基复合材料,氮化硅为共价晶体
C. “长征七号”使用碳纤维材料减轻火箭质量,碳纤维属于有机高分子材料
D. “北斗”导航卫星使用的太阳能电池,将化学能直接转化为电能
2. 下列化学用语表达错误的是
A. 分子的VSEPR模型为
B. 分子的空间填充模型
C. Mn的价电子轨道表示式:
D. 用电子云轮廓图表示p-pπ键的形成:
3. 生活中的化学无处不在,下列关于生活中的化学描述错误的是
A. 壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎的脚与墙体之间有强的化学键
B. “挑尽寒灯梦不成”所看到的灯光和原子核外电子跃迁有关
C. “天问一号”中Ti-Ni形状记忆合金的两种金属都属于过渡金属元素,Ni位于元素周期表d区
D. 液晶可应用于手机、电脑和电视的显示器
4. 下列现象的变化与配合物的形成无关的是
A. 向FeCl3与溶液中滴加KSCN,出现红色
B. 用王水(1体积浓硝酸和3体积浓盐酸混合而成)清洗金币,会使金币质量减轻
C. 向AgNO3溶液中滴加氨水,先出现白色沉淀后溶解
D. 向AlCl3溶液中逐滴加入NH3·H2O溶液至过量,出现白色沉淀
5. 化学之美,无处不在,结构之美更是奠定物质性质的基础。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质
主要结构因素
A
用杯酚分离和
超分子具有分子识别的特征
B
的键角大于
孤电子对与成键电子对斥力
C
雪花有精美的六角形形状
晶体中氢键的方向性
D
常温下,在中的溶解度大于在中的溶解度
分子的极性
A. A B. B C. C D. D
6. 短周期主族元素、、、的原子序数依次增大,的最高正价与最低负价的代数和为是地壳中含量最多的元素,原子的最外层电子数是原子的最外层电子数的一半,与同主族。下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. 元素的电负性:
C. 原子半径:
D. 原子中的未成对电子数:
7. 下列有关叙述正确的是
A. 质谱法通常用来确定有机化合物的分子结构
B. 在核磁共振氢谱中能出现三组峰,峰面积之比为3:1:4
C. 将有机化合物燃烧进行定量分析,可以直接确定该有机化合物的分子式
D. 乙醚与1-丁醇不能利用红外光谱法进行鉴别
8. 白磷易自燃,国际上明令禁止使用白磷弹,工业上白磷可用来生产磷酸。白磷制备反应为:。设为阿伏加德罗常数。下列有关说法正确的是
A. 中含P-P键数目为
B. 中分子数目为
C. 溶液中含有数目为
D. 上述反应每生成1mol CO时转移电子数目为
9. 下列对于物质性质差异的解释错误的是
物质性质差异
解释
A
极性:CO2<SO2
CO2为直线形分子,SO2为V形分子
B
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
C
酸性:三氟乙酸>三氯乙酸
F-C的极性大于Cl-C的极性,使F3C-的极性大于Cl3C-的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大
D
熔点:CO2<SiO2
键能:C-O<Si-O
A. A B. B C. C D. D
10. 由Ca、P、Cl组成的某种化合物是一种重要的化工原料,其立方晶胞结构如图。已知晶胞参数为a pm,表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 该晶体的结构可通过X射线衍射仪测定
B. 该化合物的化学式为Ca3PCl3
C. 距离P最近且相等的Cl有6个
D. 该晶体的密度为 g·cm-3
11. 某种离子化合物的结构如图所示,其中X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的最外层电子数是内层电子数的2倍,Z与W 同主族,Q是元素周期表中电负性最大的元素。下列说法错误的是
A. 非金属性:Z>W
B. 氢化物沸点:Z>Y
C. ZQ3分子中各原子最外层均达到8电子稳定结构
D. X、Z、Q三种元素能形成离子化合物
12. 我国科学家研制出一种复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. H2O的空间结构呈V形
B. 过程Ⅰ中有极性键的断裂,过程Ⅱ中有非极性键的形成
C. 该过程中氧元素的化合价有2种
D. 该反应的化学方程式:2H2OO2 ↑ + 2H2↑
13. 某茶多酚的结构如图所示。下列说法错误的是
A. 分子中既含有键又含有键 B. 碳原子有、、三种杂化方式
C. 键的极性强于键的极性 D. 该物质含有三种官能团
14. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如下图,下列说法不正确的是
A. 操作Ⅰ中依据苯甲酸的溶解度估算加水量
B. 操作Ⅱ是趁热过滤,目的是除去泥沙和
C. 操作Ⅲ需缓慢冷却结晶,可减少杂质被包裹
D. 操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体,可用硝酸酸化的溶液检测得到的产品是否纯净
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. Ⅰ.高氯酸三碳酰肼合镍(Ⅱ){}是一种新型的起爆药,回答下列问题:
(1)基态的价层电子表示式为______。
(2)的空间结构名称是______。
(3)化学式中的CHZ为碳酰肼,其结构为,是一种新型的环保锅炉水除氧剂:
①分子中C-N键的键长______(填“>”、“<”或“=”)N-N键的键长。
②与分子中C、N、O元素位于同一周期的某一金属元素的逐级电离能(kJ/mol)如下表所示,由此判断该金属元素的最高正化合价为______。
520
7298
11815
Ⅱ.二氯化二硫()是广泛用于橡胶工业的硫化剂,常温下是一种橙黄色有恶臭的液体,它的分子结构如图所示。
(4)的化学键类型为______(填下列序号)。
A. 极性键 B. 非极性键 C. 键 D. 键
(5)中硫元素的化合价为______。分子中S原子的杂化轨道类型为______。
16. 我国稀土资源丰富。一种利用氟碳铈矿(含等)制备稀土化合物的流程如下。
(1)基态F原子的核外电子空间运动状态有_______种。
(2)中Ce元素的化合价为_______。“焙烧”时,转化为和,同时生成一种非极性气体分子,反应的化学方程式为_______。
(3)滤渣1的主要成分有和。分别属于_______、_______晶体。
(4)已知:半径比小。的熔点_______BaO(填“高于”或“低于”)。
(5)一种晶体的立方晶胞结构如图所示。的配位数为_______。若晶胞边长为anm,则与的最短距离为_______nm。
17. 铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)在化学上称为铁系元素,其化合物在生产生活中应用广泛。回答下列问题:
(1)Co在元素周期表中的位置是______。配制溶液时加入铁粉的作用是______。
(2)铁系元素能与CO形成、等化合物,室温时为浅黄色液体,沸点为103℃,则属于______晶体。
(3)用X射线衍射测定,得到Fe的两种晶胞A、B,其结构如图所示。晶胞A与晶胞B中每个Fe原子周围紧邻的原子数之比为______。
(4)钴(Ⅲ)的一种配合物化学式为。
①该配合物中的配体为______。
②中不包含下列哪些化学键______(填字母)。
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.金属键
③中H-N-H键角______中H-N-H键角(填“>”“<”或“=”)。
(5)Mg-Ni合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。若该晶体储氢时,分子在晶胞的体心和棱的中心位置,则该晶体完全储氢后的化学式为______。
18. 化学上研究有机化合物一般先进行分离提纯,再测定有机物的组成和结构。
(1)已知青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,在水中几乎不溶,可溶于乙醇、乙醚等,青蒿素在95%乙醇中的溶解度随温度的升高而增大。熔点为156~157℃,沸点389.9℃,热稳定性差。乙醚的沸点为35℃。如图1是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程。
①操作Ⅰ、Ⅱ中,不会用到的装置是____________填序号)。
A. B. C.
②操作Ⅲ的步骤是蒸发浓缩、趁热过滤、__________、过滤、洗涤、干燥。
③某科研小组用石油醚作溶剂研究提取青蒿素实验,实验中通过控制其他条件不变,来研究原料的粒度、提取时间和提取温度对青蒿素提取率的影响,得到的数据图像如下。
由图可知控制其他实验条件不变,最佳原料粒度、提取时间和提取温度为____________(填标号)。
a.80目、100 min、50℃ b.60目、120 min、50℃ c.60目、120 min、55℃
(2)为测定青蒿素的最简式,某同学设计下图实验装置,将青蒿素样品放在装置A硬质玻璃管中,缓缓通入氧气数分钟后,再点燃酒精灯充分反应,精确测定装置C和D实验前后的质量,根据所测数据计算。
①装置B中CuO的作用是___________。
②装置C中盛装的固体试剂为___________。
③实验结束,称得装置C、D分别增重19.8 g和66 g,则青蒿素的最简式为___________。
(3)下列有关青蒿素结构研究的说法正确的是___________。
A. 研究青蒿素结构的基本步骤:分离、提纯→元素分析确定实验式→测定相对分子质量确定分子式→波谱分析确定结构式
B. 可用X射线衍射测定分子的空间结构
C. 元素分析仪可以确定青蒿素中是否含有C、H、O等元素
D. 可用质谱法确定分子中含有何种官能团的信息
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