内容正文:
2027届高二下学期期中考试试题化学
满分:100分考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:C12 H1 O16 N14 Cu64 Ni59
一、单选题:本大题共16小题,1-10每小题2分,11-16每小题4分,共44分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,请把正确的选项填涂在答题卡相应位置上。
1. 二十大报告指出,我国在一些关键核心技术实现突破,载人航天、探月探火、深海深地探测、超级计算机、卫星导航等领域取得重大成果。下列成果中所用材料属于合金的是
A.天问一号用的SiO2气凝胶
B.天和核心舱用的BN陶瓷
C.“奋斗者”号潜水艇的钛铝外壳
D.北斗导航卫星的太阳能电池用的氮化镓
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.属于无机非金属材料,A错误;
B.BN陶瓷是新型陶瓷材料,属于无机非金属材料,B错误;
C.钛铝外壳属于合金材料,C正确;
D.氮化镓是化合物,不是合金材料,D错误;
故选C。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 的VSEPR模型为V形 B. 乙醇的结构简式:C2H6O
C. CCl4分子的空间填充模型为 D. 羟基的电子式为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.中原子价层电子对数为,VSEPR模型为平面三角形,离子的空间构型为形,A错误;
B.为乙醇的分子式,乙醇的结构简式为,B错误;
C.分子为空间正四面体结构,氯原子比碳原子半径大,图示可表示的空间填充模型,C错误;
D.羟基中原子与原子形成一对共用电子,原子有对孤电子和个单电子,图示电子式正确,D正确;
故选D。
3. 现代科技,增强民生福祉。下列说法错误的是
A. 制作黑胶唱片使用的聚氯乙烯,其单体是CH2=CHCl
B. 磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成,Fe3O4具有磁性
C. 穿上电动机械腿,助力行走不是梦,行走时电池将电能转化为化学能
D. 固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料,单晶硅是一种共价晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.聚氯乙烯由氯乙烯加聚生成,单体为,A正确;
B.俗称磁性氧化铁,具有磁性,可作为磁带的涂覆材料,B正确;
C.行走时电池为放电状态,能量转化形式为化学能转化为电能,而非电能转化为化学能,C错误;
D.单晶硅结构与金刚石类似,属于共价晶体,是良好的半导体材料,可用于制作芯片,D正确;
故选C。
4. 下列各组混合物中,用分液漏斗不能分离的是
A. 四氯化碳和苯 B. 环己烷和水
C. 溴乙烷和水 D. 苯和水
【答案】A
【解析】
【详解】A.四氯化碳和苯都是有机溶剂,二者互溶不分层,无法用分液漏斗分离,A正确;
B.环己烷属于烃类有机物,不溶于水,混合后会分层,能用分液漏斗分离,B错误;
C.溴乙烷属于卤代烃,不溶于水,混合后会分层,能用分液漏斗分离,C错误;
D.苯属于烃类有机物,不溶于水,混合后会分层,能用分液漏斗分离,D错误;
故答案选A。
5. 提纯苯甲酸粗品(含少量和泥沙)的过程如下。其中,操作X为
A. 加热蒸馏 B. 加水稀释 C. 冷却结晶 D. 萃取分液
【答案】C
【解析】
【详解】苯甲酸粗品(含少量和泥沙)加水加热进行溶解,得到浊液,趁热过滤,除去泥沙,滤液中含有少量NaCl,由于苯甲酸的溶解度受温度影响大,而NaCl的溶解度受温度影响小,可通过冷却结晶的方式进行除杂,得到苯甲酸晶体,过滤后对晶体进行洗涤,得到苯甲酸,因此,操作X为冷却结晶,故C正确,
故选C。
6. 昆虫信息素是昆虫之间传递信号的化学物质。人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情等。一种信息素的分子结构简式如图所示,关于该化合物说法不正确的是
A. 属于烃的衍生物 B. 不含手性碳原子
C. 可发生加成反应 D. 具有一定的挥发性
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中含有、、三种元素,并含有酯基,属于烃的衍生物,A正确;
B.环上有饱和碳原子连有四个不同的原子或原子团,存在手性碳原子,B错误;
C.分子中含有碳碳双键,可与、等发生加成反应,C正确;
D.昆虫信息素能在环境中传递化学信号,可用于诱捕害虫和测报虫情,具有一定挥发性,D正确;
故选B。
7. 一定条件下,CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。下列说法正确的是
参数
分子
分子直径
/nm
分子与H2O的
结合能E/(kJ·mol-1)
CH4
0.436
16.4
CO2
0.512
29.91
A. CH4的空间结构呈正四面体形,H2O、CO2空间结构呈V形
B. CH4、CO2都是含极性键的非极性分子
C. 水分子间存在氢键,故水分子高温下也很稳定
D. 可燃冰的笼状结构中甲烷分子与水分子形成共价键
【答案】B
【解析】
【详解】A.的空间结构为直线形,并非V形,A错误;
B.含有极性键,正四面体形结构对称,含有极性键,直线形结构对称,二者正负电荷中心均重合,都属于含极性键的非极性分子,B正确;
C.水分子高温下稳定是因为共价键键能大,与分子间的氢键无关,氢键主要影响水的熔沸点等物理性质,C错误;
D.可燃冰的笼状结构中,甲烷分子被水分子形成的笼包裹,二者仅通过范德华力相互作用,没有形成共价键,D错误;
故答案选B。
8. 劳动者是最光荣的创造者。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
劳动项目
化学知识
A
施加适量石膏降低盐碱地(含Na2CO3)土壤的碱性
(aq)+CaSO4(s)+CaCO3(s)
B
桥梁工程师:用牺牲阳极
法对黄茅海大桥钢管桩进
行防护
Fe作为电解池阴极而被保护
C
珠宝鉴定师:用X射线鉴定钻石的真伪
不同的晶体具有独特的明锐衍射峰
D
用氧化铁调配红色油漆
氧化铁呈红棕色且在空气中性质稳定
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.石膏主要成分为,可与盐碱地中的发生沉淀转化生成更难溶的,降低浓度,减弱其水解带来的碱性,对应反应成立,二者有关联,A不符合题意;
B.牺牲阳极法的防护原理是原电池原理,作为原电池正极被保护,不是电解池阴极,所述化学知识与劳动项目无关联,B符合题意;
C.不同晶体具有独特的X射线衍射峰,可通过X射线衍射实验鉴别钻石晶体与其他仿品,二者有关联,C不符合题意;
D.氧化铁为红棕色固体且在空气中性质稳定,可用于调配红色油漆,二者有关联,D不符合题意;
故答案为:B。
9. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1mol18O2的中子数,比1mol16O2的多2NA
B. 1molNH4Cl中含有的共价键数目为5NA
C. 体积为1L的1mol/LNaHCO3溶液中,数目为NA
D. 标准状况下的22.4LCl2与足量H2反应,形成的共价键数目为2NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.1个原子的中子数为10,1个原子的中子数为8,1mol的中子数比1mol多,A错误;
B.中与之间为离子键,内部含有4个共价键,1mol中含有的共价键数目为,B错误;
C.在水溶液中会发生电离和水解,导致其数目减少,1L 1mol/L溶液中数目小于,C错误;
D.标准状况下22.4L的物质的量为1mol,与足量反应生成2mol,每个分子含有1个共价键,形成的共价键数目为,D正确;
故选 D。
10. 某些物质的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 熔点:NaCl>金刚石
B. 金刚石晶体中,碳原子与C-C键数目比为1:4
C. 冰晶体中存在氢键,36g冰含有4mol氢键
D. 石墨晶体是层状结构,层内碳与碳之间有共价键,层与层之间靠范德华力维系,还有类似金属晶体的导电性,因此石墨属于过渡型晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.金刚石是共价晶体,熔化需要破坏键能很大的共价键;NaCl是离子晶体,熔化破坏离子键,共价键键能远大于离子键,因此熔点:金刚石>NaCl,A错误;
B.金刚石中1个C原子连接4个C−C键,每个C−C键被2个C原子共用,因此平均1个C对应个C−C键,碳原子与C−C键数目比为1:2,B错误;
C.36 g冰的物质的量为;冰中每个水分子和周围4个水分子形成氢键,每个氢键被2个水分子共有,因此平均1个水分子对应个氢键,2 mol冰共含氢键,C正确;
D.石墨是层状结构,层内碳原子间以共价键结合,层与层之间靠范德华力维系,层内存在离域大π键,具有类似金属晶体的导电性,同时兼有多种晶体的特征,因此石墨属于混合型晶体,D错误;
故答案为C。
11. 分子式为C3H6BrCl的有机物共有(不含立体异构)( )
A. 4种 B. 5种 C. 6种 D. 7种
【答案】B
【解析】
【详解】分子式为C3H6BrCl的有机物共有 共5种
答案为B。
12. 关于溴乙烷,下列说法正确的是
A. 溴乙烷是一种难溶于水的强电解质
B. 溴乙烷在氢氧化钠的醇溶液中加热一段时间后会有乙烯气体生成
C. 将硝酸银溶液滴入溴乙烷中会产生淡黄色的溴化银沉淀
D. 溴乙烷在浓硫酸加热的条件下会发上消去反应
【答案】B
【解析】
【分析】溴乙烷为有机化合物,难溶于水,在水溶液中没有游离的溴原子,在氢氧化钠醇溶液中加热条件下发生消去反应生成乙烯和溴化钠,据此分析作答。
【详解】A. 溴乙烷是有机化合物,难溶于水,在水溶液中不导电,为非电解质,故A项错误;
B. 溴乙烷在氢氧化钠的醇溶液中加热条件下发生消去反应,一定会生成乙烯气体,故B项正确;
C. 卤代烃中并没有游离的X,所以加AgNO3溶液不会生成AgX沉淀,则将硝酸银溶液滴入溴乙烷中不会产生淡黄色的溴化银沉淀,故C项错误;
D. 溴乙烷发生消去反应的条件是氢氧化钠水溶液,加热,不是浓硫酸条件,故D项错误;
答案选B。
13. 青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物,其分子结构如图,它可以用有机溶剂乙醚从中药中提取。下列关于青蒿素的说法不正确的是
A. 分子式为C14H20O5
B. 分子中含有过氧基(-O-O-)
C. 易溶于有机溶剂乙醚,不易溶于水
D. 分子的空间结构不是平面形
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据青蒿素的结构数原子,C原子数为15、H原子数为22、O原子数为5,分子式应为,A错误;
B.从结构中可以看到过氧键((-O-O-)),B正确;
C.青蒿素属于有机物,根据“相似相溶”原理,易溶于有机溶剂乙醚,不易溶于水,C正确;
D.分子中存在多个饱和碳原子(四面体结构),所以整个分子的空间结构不是平面形,D正确;
故答案选A。
14. 铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,晶胞结构如图所示。储氢时,H2分子在晶胞的体心和棱的中心位置,且晶胞的边长为anm,NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 储氢后,该铁镁合金组成可以表示为Mg2FeH2
B. Mg与Fe之间的最近距离为
C. 在铁镁合金晶体中,与铁原子等距离且最近的镁原子数有4个
D. 在铁镁合金晶体中,与铁原子等距离且最近的铁原子数有12个
【答案】C
【解析】
【详解】A.晶胞中Fe原子位于顶点和面心:数目 = ,Mg原子位于晶胞内部:数目 = 8,分子位于体心和棱的中心:数目 = ,所以Fe、Mg、的数目比为 4:8:4 = 1:2:1,组成可表示为,A正确;
B.Mg与Fe的最近距离是晶胞体对角线的:晶胞体对角线长度 =,故最近距离 = ,B正确;
C.以晶胞顶点的Fe原子为例,该原子为8个晶胞共用,在每个晶胞中均有1个Mg原子与其距离最近,故与它等距离且最近的Mg原子有8个,C错误;
D.以顶点的Fe原子为例,与它等距离且最近的Fe原子位于相邻面心,数目为12个,D正确;
故答案选C。
15. 短周期主族元素X、Y、Z原子序数依次递增,其序数和为13,可组成固态储氢材料ZX3YX3。Z是空气中含量最高的元素。下列说法不正确的是
A. 第一电离能:Y>Z B. 原子半径:Y>X
C. 电负性:X<Z D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y
【答案】A
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z原子序数依次递增,其序数和为13,可组成固态储氢材料ZX3YX3。Z是空气中含量最高的元素。则Z是N元素,根据三种元素结合的原子个数与原子结构关系可知:X是H,Y是B,然后根据元素周期律及物质的性质与结构关系分析解答。
【详解】A.一般情况下同一周期元素的第一电离能呈增大趋势,第ⅡA、第ⅤA元素大于同一周期相邻元素,所以第一电离能:Z(N)>Y(B),A错误;
B.原子核外电子层数越多,原子半径就越大。H是第一周期元素,B是第二周期元素,所以原子半径:Y(B)>X(H),B正确;
C.元素的非金属性越强,其电负性就越大。元素的非金属性H<N,所以电负性:X(H)<Z(N),C正确;
D.同一周期元素,原子序数越大,元素的非金属性就越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。B、N是第二周期元素,元素的非金属性:N>B,所以最高价氧化物对应水化物的酸性:Z(HNO3)>Y[B(OH)3],D正确;
故合理选项是A。
16. 类推的思维方法是一种常用的方法,但类推出的结论需经过实践的检验才能确定其正确与否。下列几种类推结论正确的是
A. 晶体中有阴离子,必有阳离子;则晶体中有阳离子,也必有阴离子
B. 卤素单质随核电荷数增加熔点升高,故碱金属单质熔点也随核电荷数增加而升高
C. ⅣA族元素氢化物沸点顺序是: 则VA族元素氢化物沸点顺序也是:
D. 从为正四面体结构,可推测也为正四面体结构
【答案】D
【解析】
【详解】A.晶体呈电中性,存在阴离子则必然有阳离子,但金属晶体由金属阳离子和自由电子构成,金属晶体不含阴离子,故A错误;
B.卤素单质均为分子晶体,熔点随相对分子质量增大而升高,而碱金属为金属晶体,从上到下金属键逐渐减弱,熔点随核电荷数增加而降低,故B错误;
C.CH4、SiH4、GeH4均为分子晶体,不存在分子间氢键,沸点随相对分子质量增大而升高,沸点:GeH4>SiH4>CH4;NH3、PH3、AsH3均为分子晶体,NH3分子间存在氢键,PH3、AsH3不含分子间氢键,NH3沸点远高于PH3、AsH3,PH3的相对分子质量小于AsH3,即AsH3的沸点高于PH3,沸点:,故C错误;
D.与PH、与PO均为等电子体,结构相似,、的中心原子均采取sp3杂化且无孤电子对,、为正四面体形,推出PH、PO也为正四面体结构,故D正确;
答案为D。
二、填空题:本大题共4题,每题14分,共56分。
17. 回答下列问题:
(1)铁能与三氮唑(结构见图)形成多种配合物。
①1mol三氮唑中所含σ键_______mol;碳原子杂化方式是_______。
②三氮唑的沸点为60℃、结构相似且相对分子质量接近的环戊二烯(结构如上图)的沸点为42.5℃。前者沸点较大的原因是_______。
(2)①丙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色,相应化学方程式:_______。
②苯甲醇可由C6H5CH2Cl在NaOH水溶液中发生取代反应而得,反应方程式为:_______。
(3)1,3,5-三甲基苯的结构简式:_______;其核磁共振氢谱图中峰面积之比为:_______。
(4)用系统命名法对有机物命名:_______。
【答案】(1) ①. 8 ②. sp2 ③. 三氮唑分子间可形成氢键,而环戊二烯不能
(2) ①. ②.
(3) ①. ②. 3:1
(4)2,3,3-三甲基戊烷
【解析】
【小问1详解】
①从结构图中可得,三氮唑中有4个N-Cσ键,1个N-Nσ键,2个C-Hσ键,1个N-Hσ键,共8个σ键,1 mol三氮唑中所含σ键8 mol;分子中所有碳原子均参与形成大π键,因此为sp2杂化;
②由于三氮唑分子间可形成氢键,需要更多的能量才能克服分子间作用力,而环戊二烯不能形成分子间氢键,则三氮唑的沸点高;
【小问2详解】
①丙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应:;
②C6H5CH2Cl在NaOH水溶液中发生取代反应:;
【小问3详解】
1,3,5-三甲基苯的结构简式:;该分子中存在两种不同化学环境的氢原子,三个甲基上的9个H化学环境相同,为一种氢,苯环上剩余的3个H化学环境相同,为另一种氢,因此峰面积之比为9:3=3:1;
【小问4详解】
用系统命名法命名,先找最长碳链,有机物的最长碳链为5个C,在第2个和第3个C上均有甲基取代,因此命名为2,3,3-三甲基戊烷。
18. Ⅰ.碳酰氯俗名光气,熔点为 沸点为 遇水迅速水解,生成氯化氢。光气可由氯仿和氧气在光照条件下合成。将下图中的甲乙丙丁按一定的顺序连接起来便可在实验室合成光气(个别装置可重复使用)。
(1)中C的杂化方式为_______;装置的正确连接顺序应为_______。(填各接口的序号)
(2)装置丁中发生反应的化学方程式为:_______。
Ⅱ.共轭二烯烃(含有两个碳碳双键,且两个双键被一个单键隔开的烯烃)可以与含碳碳双键的化合物在一定条件下发生第尔斯-阿尔德(Diels-Alder)反应,得到环状产物。例如:。
(3)该反应属于_______(填有机反应类型)。
(4)有机物A的系统命名为2,3-二甲基-1,3-丁二烯,常用于合成橡胶。
①A的结构简式为_______,A_______(填“是”或“否”)存在顺反异构。
②写出A与环戊烯发生Diels-Alder反应的化学方程式:_______。
Ⅲ.燃烧30.6 g某种医用胶样品,实验测得生成19.8 g水、70.4 g二氧化碳、2.24 L氮气(已换算成标准状况)。
(5)由_______法测定出该样品的相对分子质量为153.0,其分子式为_______。
【答案】(1) ①. ②.
(2);
(3)加成反应 (4) ①. ②. 否 ③.
(5) ①. 质谱 ②.
【解析】
【小问1详解】
中C原子形成3个σ键,无孤电子对,价层电子对数为3,杂化方式为;合成光气需先制备氧气,由乙装置发生反应:,再通过浓硫酸干燥,甲装置:b进a出,干燥的氧气通入丁装置与氯仿在光照下合成,反应方程式为,生成的光气为防止水解,需通过浓硫酸干燥,尾气用丙装置吸收,故装置连接顺序为;
【小问2详解】
装置丁中,氯仿与氧气在光照条件下反应生成碳酰氯和氯化氢,化学方程式为;
【小问3详解】
Diels-Alder反应为共轭二烯烃与烯烃的加成反应,生成环状产物,反应类型为加成反应;
【小问4详解】
①2,3-二甲基-1,3-丁二烯的结构简式为,双键两端的碳原子均连接两个相同的氢原子,不存在顺反异构;
②该有机物与环戊烯发生Diels-Alder反应,化学方程式为;
【小问5详解】
测定有机物相对分子质量常用质谱法;计算各元素物质的量:,,,,,原子个数比,最简式为,最简式式量为153.0,结合相对分子质量153.0,可得分子式为。
19. 某兴趣小组探究外界因素对化学反应的影响,设计了下面两组实验。
I.探究反应物浓度对的影响
(1).在小烧杯中加入10mL蒸馏水,再滴入5滴0.05FeCl3溶液、5滴0.15KSCN溶液,用玻璃棒搅拌,使其充分混合,此时测得溶液吸光度为。然后将溶液平均注入a、b、c三支试管中。按下列方案进行实验并记录溶液的吸光度(溶液颜色越深,吸光度越大):
试管编号
加入试剂
吸光度
a
5滴m1FeCl3溶液
η1
b
少量还原铁粉
η2
c
5滴蒸馏水
η3
①配制100mL0.15KSCN溶液所需要用到的玻璃仪器有100mL容量瓶、烧杯和____________。
②试管a和c是为了验证____________________________________,预测两支试管吸光度的大小关系:
η1__________η3(填“>”“<”或“=”)。
③已知η2<η0,试用平衡移动原理解释此现象___________________________________________________。
II.用0.50KI溶液、0.2%淀粉溶液、0.20K2S2O8溶液、0.10Na2S2O3溶液等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知:(慢)
(2).向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的Na2S2O3耗尽后,溶液颜色将由无色变为蓝色,为确保能观察到蓝色,与初始的物质的量需满足的关系为:_______________。
(3).为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
实验序号
体积V/mL
K2S2O3溶液
水
KI溶液
Na2S2O3溶液
淀粉溶液
①
10.0
0.0
4.0
4.0
2.0
②
9.0
1.0
4.0
4.0
2.0
③
8.0
Vx
4.0
4.0
2.0
表中Vx=__________mL,理由是_______________________________________________________。
(4).已知某条件下,浓度~反应时间t的变化曲线如图,若保持其他条件不变,请在坐标图中,画出降低反应温度时~t的变化曲线示意图(注意要进行必要的标注)___________。
【答案】(1) ①. 玻璃棒 ②. 溶液颜色的深浅对吸光度的影响 ③. > ④. 铁粉会和反应生成,使浓度减小,从而使逆向移动,颜色变浅。
(2)<2 (3) ①. 2.0 ②. 保证反应物K2S2O3的浓度改变,而其他条件不变,才能达到实验目的。
(4)
【解析】
【小问1详解】
配制溶液所需的玻璃仪器是容量瓶、烧杯、玻璃棒;根据实验方案是为了验证溶液颜色和吸光度的影响;从平衡移动原理的角度可分析得到:铁粉会和反应生成,使浓度减小,从而使逆向移动,颜色变浅。
【小问2详解】
从所给反应看,当快反应中被耗尽后,慢反应产生的碘单质才能使淀粉变蓝,将已知中两个离子方程式相加得总反应方程式为,故<2。
【小问3详解】
为保证只有K2S2O3浓度一个因素变化,故溶液体积应该相等,才能达到实验目的,故Vx=2.0。
【小问4详解】
催化剂可以加快反应速率,达到平衡的时间缩短;降低温度,反应速率减慢,达到平衡所需时间增长;在作图时注意最终相等。
20. 我国是金属材料生产大国,绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取Fe、Cu、Ni等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。
已知:多金属精矿中主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O等元素。
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Cu(OH)2
Ni(OH)2
Ksp(298K)
2.8×10-39
1.3×10-33
2.2×10-20
5.5×10-16
(1)“酸浸”中,提高浸取速率的措施有_______(写一条)。
(2)“高压加热”时,生成Fe2O3的离子方程式为_______。
。
(3)“沉铝”时,pH最高可调至_______(溶液体积变化可忽略)。已知:“滤液1”中
(4)“选择萃取”中,镍形成如图1的配合物而顺利进入有机相。下列说法正确的是_______。
A. 镍与N、O形成配位键
B. 形成配合物后,Ni元素的化合价为+6价
C. 配合物中所含烷基链的疏水性是镍进入有机相的主要原因之一
D. 配合物与水能形成分子间氢键是镍进入有机相的主要原因之一
(5)晶体的立方晶胞中原子所处位置如图2。已知:同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比 则x:y:z=_______NA代表阿伏加德罗常数的值,晶胞参数为apm,则其晶体密度为_______g•cm⁻³(用代数式表示)。
(6)①“700℃加热”步骤中,混合气体中仅加少量 但借助工业合成氨的逆反应,可使Fe不断生成。该步骤发生反应的化学方程式为_______和_______。
②与传统高炉炼铁工艺相比,上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化学”思想的共同点是_______(写一条)。
【答案】(1)将矿粉粉碎或适当升高温度、适当增大硫酸的浓度、搅拌等,写一条即可
(2)
(3)5.0 (4)AC
(5) ①. ②.
(6) ①. ②. ③. 能耗低或无CO排放、原料利用率高、污染小等
【解析】
【分析】该工艺以含Fe、Al、Cu、Ni、O等元素的多金属精矿为原料,通入进行酸浸,得到含、、、的浸取液;浸取液调后通入空气高压加热,被氧化生成沉淀,滤液1含、、;滤液1在常温沉铝,析出滤饼,滤液2含、;滤液2经选择萃取,分别得到铜、镍配合物,后续可制备合金,据此分析。
【小问1详解】
提高酸浸速率的措施可通过将矿粉粉碎或适当升高温度、适当增大硫酸的浓度、搅拌等;
【小问2详解】
高压加热时,被氧化为,离子方程式为:;
【小问3详解】
“沉铝”时,需使完全沉淀,同时、不沉淀。“沉铝”时,保证和不沉淀,的溶度积更小,,根据,得出,;
【小问4详解】
A.镍原子有空轨道,N、O原子有孤电子对,可与Ni形成配位键,A正确;
B.配体中提供孤对电子的O原子带一个单位负电,可以视作是得到一个电子的阴离子,其余配体不带电,整个配合物不显电性,形成配合物后,中心离子还是Ni2+,Ni2+化合价不变,B错误;
C.配合物中含长链烷基,具有疏水性,使配合物易进入有机相,C正确;
D.配合物与水形成分子间氢键会使其更易溶于水,不利于进入有机相,D错误;
故选AC;
【小问5详解】
根据同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比,晶胞参数为a pm,由几何关系可知,面心的原子与顶点的原子距离为,面心的原子与体心的原子距离为,则可以确定,晶胞中面心原子为Ni,有个,顶点原子为Cu,有个,体心的原子为N,有1个,则;
晶胞质量,晶胞体积,密度:;
【小问6详解】
①700℃加热时,工业合成氨的逆反应为,生成的还原:;
②新型冶铁方法体现的绿色化学思想:能耗低或无CO排放、原料利用率高、污染小等。
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2027届高二下学期期中考试试题化学
满分:100分考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:C12 H1 O16 N14 Cu64 Ni59
一、单选题:本大题共16小题,1-10每小题2分,11-16每小题4分,共44分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,请把正确的选项填涂在答题卡相应位置上。
1. 二十大报告指出,我国在一些关键核心技术实现突破,载人航天、探月探火、深海深地探测、超级计算机、卫星导航等领域取得重大成果。下列成果中所用材料属于合金的是
A.天问一号用的SiO2气凝胶
B.天和核心舱用的BN陶瓷
C.“奋斗者”号潜水艇的钛铝外壳
D.北斗导航卫星的太阳能电池用的氮化镓
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 的VSEPR模型为V形 B. 乙醇的结构简式:C2H6O
C. CCl4分子的空间填充模型为 D. 羟基的电子式为:
3. 现代科技,增强民生福祉。下列说法错误的是
A. 制作黑胶唱片使用的聚氯乙烯,其单体是CH2=CHCl
B. 磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成,Fe3O4具有磁性
C. 穿上电动机械腿,助力行走不是梦,行走时电池将电能转化为化学能
D. 固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料,单晶硅是一种共价晶体
4. 下列各组混合物中,用分液漏斗不能分离的是
A. 四氯化碳和苯 B. 环己烷和水
C. 溴乙烷和水 D. 苯和水
5. 提纯苯甲酸粗品(含少量和泥沙)的过程如下。其中,操作X为
A. 加热蒸馏 B. 加水稀释 C. 冷却结晶 D. 萃取分液
6. 昆虫信息素是昆虫之间传递信号的化学物质。人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情等。一种信息素的分子结构简式如图所示,关于该化合物说法不正确的是
A. 属于烃的衍生物 B. 不含手性碳原子
C. 可发生加成反应 D. 具有一定的挥发性
7. 一定条件下,CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。下列说法正确的是
参数
分子
分子直径
/nm
分子与H2O的
结合能E/(kJ·mol-1)
CH4
0.436
16.4
CO2
0.512
29.91
A. CH4的空间结构呈正四面体形,H2O、CO2空间结构呈V形
B. CH4、CO2都是含极性键的非极性分子
C. 水分子间存在氢键,故水分子高温下也很稳定
D. 可燃冰的笼状结构中甲烷分子与水分子形成共价键
8. 劳动者是最光荣的创造者。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
劳动项目
化学知识
A
施加适量石膏降低盐碱地(含Na2CO3)土壤的碱性
(aq)+CaSO4(s)+CaCO3(s)
B
桥梁工程师:用牺牲阳极
法对黄茅海大桥钢管桩进
行防护
Fe作为电解池阴极而被保护
C
珠宝鉴定师:用X射线鉴定钻石的真伪
不同的晶体具有独特的明锐衍射峰
D
用氧化铁调配红色油漆
氧化铁呈红棕色且在空气中性质稳定
A. A B. B C. C D. D
9. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1mol18O2的中子数,比1mol16O2的多2NA
B. 1molNH4Cl中含有的共价键数目为5NA
C. 体积为1L的1mol/LNaHCO3溶液中,数目为NA
D. 标准状况下的22.4LCl2与足量H2反应,形成的共价键数目为2NA
10. 某些物质的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 熔点:NaCl>金刚石
B. 金刚石晶体中,碳原子与C-C键数目比为1:4
C. 冰晶体中存在氢键,36g冰含有4mol氢键
D. 石墨晶体是层状结构,层内碳与碳之间有共价键,层与层之间靠范德华力维系,还有类似金属晶体的导电性,因此石墨属于过渡型晶体
11. 分子式为C3H6BrCl的有机物共有(不含立体异构)( )
A. 4种 B. 5种 C. 6种 D. 7种
12. 关于溴乙烷,下列说法正确的是
A. 溴乙烷是一种难溶于水的强电解质
B. 溴乙烷在氢氧化钠的醇溶液中加热一段时间后会有乙烯气体生成
C. 将硝酸银溶液滴入溴乙烷中会产生淡黄色的溴化银沉淀
D. 溴乙烷在浓硫酸加热的条件下会发上消去反应
13. 青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物,其分子结构如图,它可以用有机溶剂乙醚从中药中提取。下列关于青蒿素的说法不正确的是
A. 分子式为C14H20O5
B. 分子中含有过氧基(-O-O-)
C. 易溶于有机溶剂乙醚,不易溶于水
D. 分子的空间结构不是平面形
14. 铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,晶胞结构如图所示。储氢时,H2分子在晶胞的体心和棱的中心位置,且晶胞的边长为anm,NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 储氢后,该铁镁合金组成可以表示为Mg2FeH2
B. Mg与Fe之间的最近距离为
C. 在铁镁合金晶体中,与铁原子等距离且最近的镁原子数有4个
D. 在铁镁合金晶体中,与铁原子等距离且最近的铁原子数有12个
15. 短周期主族元素X、Y、Z原子序数依次递增,其序数和为13,可组成固态储氢材料ZX3YX3。Z是空气中含量最高的元素。下列说法不正确的是
A. 第一电离能:Y>Z B. 原子半径:Y>X
C. 电负性:X<Z D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y
16. 类推的思维方法是一种常用的方法,但类推出的结论需经过实践的检验才能确定其正确与否。下列几种类推结论正确的是
A. 晶体中有阴离子,必有阳离子;则晶体中有阳离子,也必有阴离子
B. 卤素单质随核电荷数增加熔点升高,故碱金属单质熔点也随核电荷数增加而升高
C. ⅣA族元素氢化物沸点顺序是: 则VA族元素氢化物沸点顺序也是:
D. 从为正四面体结构,可推测也为正四面体结构
二、填空题:本大题共4题,每题14分,共56分。
17. 回答下列问题:
(1)铁能与三氮唑(结构见图)形成多种配合物。
①1mol三氮唑中所含σ键_______mol;碳原子杂化方式是_______。
②三氮唑的沸点为60℃、结构相似且相对分子质量接近的环戊二烯(结构如上图)的沸点为42.5℃。前者沸点较大的原因是_______。
(2)①丙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色,相应化学方程式:_______。
②苯甲醇可由C6H5CH2Cl在NaOH水溶液中发生取代反应而得,反应方程式为:_______。
(3)1,3,5-三甲基苯的结构简式:_______;其核磁共振氢谱图中峰面积之比为:_______。
(4)用系统命名法对有机物命名:_______。
18. Ⅰ.碳酰氯俗名光气,熔点为 沸点为 遇水迅速水解,生成氯化氢。光气可由氯仿和氧气在光照条件下合成。将下图中的甲乙丙丁按一定的顺序连接起来便可在实验室合成光气(个别装置可重复使用)。
(1)中C的杂化方式为_______;装置的正确连接顺序应为_______。(填各接口的序号)
(2)装置丁中发生反应的化学方程式为:_______。
Ⅱ.共轭二烯烃(含有两个碳碳双键,且两个双键被一个单键隔开的烯烃)可以与含碳碳双键的化合物在一定条件下发生第尔斯-阿尔德(Diels-Alder)反应,得到环状产物。例如:。
(3)该反应属于_______(填有机反应类型)。
(4)有机物A的系统命名为2,3-二甲基-1,3-丁二烯,常用于合成橡胶。
①A的结构简式为_______,A_______(填“是”或“否”)存在顺反异构。
②写出A与环戊烯发生Diels-Alder反应的化学方程式:_______。
Ⅲ.燃烧30.6 g某种医用胶样品,实验测得生成19.8 g水、70.4 g二氧化碳、2.24 L氮气(已换算成标准状况)。
(5)由_______法测定出该样品的相对分子质量为153.0,其分子式为_______。
19. 某兴趣小组探究外界因素对化学反应的影响,设计了下面两组实验。
I.探究反应物浓度对的影响
(1).在小烧杯中加入10mL蒸馏水,再滴入5滴0.05FeCl3溶液、5滴0.15KSCN溶液,用玻璃棒搅拌,使其充分混合,此时测得溶液吸光度为。然后将溶液平均注入a、b、c三支试管中。按下列方案进行实验并记录溶液的吸光度(溶液颜色越深,吸光度越大):
试管编号
加入试剂
吸光度
a
5滴m1FeCl3溶液
η1
b
少量还原铁粉
η2
c
5滴蒸馏水
η3
①配制100mL0.15KSCN溶液所需要用到的玻璃仪器有100mL容量瓶、烧杯和____________。
②试管a和c是为了验证____________________________________,预测两支试管吸光度的大小关系:
η1__________η3(填“>”“<”或“=”)。
③已知η2<η0,试用平衡移动原理解释此现象___________________________________________________。
II.用0.50KI溶液、0.2%淀粉溶液、0.20K2S2O8溶液、0.10Na2S2O3溶液等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知:(慢)
(2).向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的Na2S2O3耗尽后,溶液颜色将由无色变为蓝色,为确保能观察到蓝色,与初始的物质的量需满足的关系为:_______________。
(3).为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
实验序号
体积V/mL
K2S2O3溶液
水
KI溶液
Na2S2O3溶液
淀粉溶液
①
10.0
0.0
4.0
4.0
2.0
②
9.0
1.0
4.0
4.0
2.0
③
8.0
Vx
4.0
4.0
2.0
表中Vx=__________mL,理由是_______________________________________________________。
(4).已知某条件下,浓度~反应时间t的变化曲线如图,若保持其他条件不变,请在坐标图中,画出降低反应温度时~t的变化曲线示意图(注意要进行必要的标注)___________。
20. 我国是金属材料生产大国,绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取Fe、Cu、Ni等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。
已知:多金属精矿中主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O等元素。
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Cu(OH)2
Ni(OH)2
Ksp(298K)
2.8×10-39
1.3×10-33
2.2×10-20
5.5×10-16
(1)“酸浸”中,提高浸取速率的措施有_______(写一条)。
(2)“高压加热”时,生成Fe2O3的离子方程式为_______。
。
(3)“沉铝”时,pH最高可调至_______(溶液体积变化可忽略)。已知:“滤液1”中
(4)“选择萃取”中,镍形成如图1的配合物而顺利进入有机相。下列说法正确的是_______。
A. 镍与N、O形成配位键
B. 形成配合物后,Ni元素的化合价为+6价
C. 配合物中所含烷基链的疏水性是镍进入有机相的主要原因之一
D. 配合物与水能形成分子间氢键是镍进入有机相的主要原因之一
(5)晶体的立方晶胞中原子所处位置如图2。已知:同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比 则x:y:z=_______NA代表阿伏加德罗常数的值,晶胞参数为apm,则其晶体密度为_______g•cm⁻³(用代数式表示)。
(6)①“700℃加热”步骤中,混合气体中仅加少量 但借助工业合成氨的逆反应,可使Fe不断生成。该步骤发生反应的化学方程式为_______和_______。
②与传统高炉炼铁工艺相比,上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化学”思想的共同点是_______(写一条)。
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