内容正文:
河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)
2025-2026学年高二下期05月测试(一)
化学试题
可能用到的相对原子质量H1 C12 N14 O16 Na23 Al27 S32 CI35.5 Co59
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)
1. 春晚舞台“奔马装置”的金色涂层采用纳米金材料,下列关于纳米金的说法正确的是
A. 纳米金颗粒的直径在10-8~10-6 m之间
B. 纳米金具有独特的光学性质,可产生丁达尔效应
C. 纳米金与普通金箔的化学性质基本相同
D. 纳米金的熔点和块状金相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.纳米材料颗粒直径范围为,选项给出的范围上限远超纳米材料粒径上限,A错误;
B.丁达尔效应是胶体分散系的性质,由纳米金颗粒分散在介质中构成的分散系属于胶体,可以产生丁达尔效应,但该性质属于分散体系,而非纳米金纯净物本身,B错误;
C.纳米金和普通金箔均为金原子构成的金单质,化学性质由金原子本身决定,二者化学性质基本相同,C正确;
D.纳米金颗粒尺寸小、表面能更高,熔点低于块状金,D错误;
故选C。
2. 下列解释现象或事实的离子方程式错误的是
A. 工业利用FeS除去废水中的:
B. 盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞:
C. 用足量溶液处理尾气:
D. 沉淀溶于浓氨水得到深蓝色溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.利用沉淀转化原理,溶解度更小的HgS可由FeS转化得到,离子方程式书写正确,A正确;
B.玻璃中与NaOH反应的是而非Si单质,正确反应为,该选项离子方程式错误,B错误;
C.与水反应生成HCl和HClO,足量可将二者都转化为,离子方程式书写正确,C正确;
D.与结合生成可溶性铜氨络离子,离子方程式书写正确,D正确;
答案选B。
3. 称取10.0 g胆矾晶体配制400 mL浓度约为0.1 mol/L的CuSO4溶液,下列仪器中不需要使用的是
A.500 mL容量瓶
B.500 mL烧杯
C.500 mL量筒
D.500 mL细口瓶
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据题目要求称取10.0g的胆矾晶体,其物质的量为0.04mol,配制浓度为0.1mol/L的硫酸铜溶液,需配制体积为400 mL溶液,因此不需要500 mL容量瓶,A选项符合题意;
B.10 .0g胆矾的物质的量为0.04 mol,配制溶液时,取10 .0g固体胆矾置于500 mL烧杯中,向烧杯中倒入少量蒸馏水溶解,冷却后再定容至400 mL,最后将溶液转移至500 mL细口试剂瓶,这样即可得到400 mL浓度大约为0.1 mol/L的硫酸铜溶液,B选项不符合题意;
C.由于所配胆矾溶液浓度的精确度要求不太高,故可用500 mL量筒量取约400 mL蒸馏水,C选项不符合题意;
D.配制好的溶液冷却后需要转移至500 mL细口试剂瓶中储存,D选项不符合题意;
故选A。
4. 羟胺(NH2OH)在有机合成中用作还原剂,其熔点32.05℃,沸点70℃。下列化学用语或图示表达正确的是
A. 用电子式表示羟胺的形成过程:
B. 羟胺NH2OH分子间氢键的强弱:
C. 固态羟胺X射线衍射图谱对比如图
D. 羟胺中N原子杂化后的轨道表示式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.羟胺(NH2OH)是共价化合物,用电子式表示羟胺的形成过程示意图正确(体现了N-H、N-O、O-H的形成),A选项正确;
B.因为的电负性大于N,键的极性比键的极性强,所以羟胺分子间氢键的强弱为,B选项错误;
C.缓慢析出的为晶体,快速析出的可能为非晶体,晶体的射线衍射图谱有尖锐的衍射峰,C选项错误;
D.原子有5个价电子,4个杂化轨道上电子数为:,D选项错误;
故答案选A。
5. 丁二酮肟()常用于检验。在稀氨水介质中,丁二酮肟与反应生成鲜红色沉淀(配合物),其结构如图。下列说法正确的是
A. 丁二酮肟中不存在非极性共价键 B. 基态核外电子的运动状态数为26
C. 该配合物的配体数为4 D. 形成该配合物时化合价变为价
【答案】B
【解析】
【详解】A.丁二酮肟结构中存在键,属于同种原子形成的非极性共价键,A错误;
B.Ni的原子序数为28,基态Ni原子核外有28个电子,失去2个电子形成后,核外有26个电子;根据泡利不相容原理,每个核外电子的运动状态都不相同,因此核外电子运动状态数为26,B正确;
C.该配合物中,1个丁二酮肟是1个配体,每个配体为双齿配体,共含有2个丁二酮肟配体,配位数为4,配体数为2,C错误;
D.形成配合物时,中心离子化合价不变,仍为价,D错误;
故选B。
6. 室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
工业盐酸(俗称粗盐酸)呈亮黄色,是含有配离子[FeCl4]-的原因。取一定量工业盐酸加水稀释,颜色变浅至褪去
证明[FeCl4]-只有在高浓度Cl-的条件下才是稳定的
B
常温下,分别向等体积等pH的苯甲酸和间硝基苯甲酸溶液中加蒸馏水稀释至等体积,测得pH:间硝基苯甲酸>苯甲酸
证明硝基属于吸电子基团,可增强羧基的酸性
C
检验溴乙烷和乙醇的消去反应产物,分别将反应生成气体直接通入溴水中,溶液褪色
证明两个消去反应均生成了乙烯
D
将18-冠-6与甲苯和酸性高锰酸钾溶液混合在一起振荡,溶液褪色加快
18-冠-6可识别,增加其在甲苯中的溶解度,进而加快反应速率
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.加水稀释时,浓度降低的同时总浓度也下降,无法排除浓度降低导致颜色变浅的干扰,不能证明仅在高浓度下稳定,A错误;
B.等pH的弱酸稀释相同倍数时,酸性越强pH升高幅度越大。稀释后间硝基苯甲酸pH更高,说明其酸性强于苯甲酸,可证明硝基是吸电子基团,能增强羧基酸性,B正确;
C.乙醇的消去反应中浓硫酸可能被还原生成,具有还原性能使溴水褪色,无法证明消去反应生成了乙烯,C错误;
D.18-冠-6通过络合使作为抗衡离子进入有机相,起到相转移催化作用加快反应,并非识别,D错误;
故答案选B。
7. 一定温度下,体积为1 L的密闭容器中发生工业烟气脱硝中的核心反应:2NO(g)+C(s)CO(g)+N2O(g),若2 mol NO与1 mol C反应达到平衡时,NO的转化率为50%且体系总压为p kPa,下列说法正确的是
A. 该温度下的压强平衡常数
B. 该条件下加入足量的碳,NO的平衡转化率均为50%,与起始量无关
C. 若温度升高,体系总压增大,则该反应的<0
D. 达到平衡时,向体系中加入等物质的量的CO与N2O,平衡不发生移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.列三段式,平衡时、、,总气体物质的量为,分压分别为、、,代入得,与选项中不符,A错误;
B.该反应前后气体计量数之和相等,恒温恒容下改变NO起始量属于等效平衡,且碳为固体,足量时不影响平衡,因此NO平衡转化率始终为50%,与NO起始量无关,B正确;
C.反应体系中气体总物质的量不变,根据,恒容条件下温度升高,即使平衡不移动,总压也会增大,无法判断反应的焓变,C错误;
D.加入等物质的量的CO和后,生成物分压增大的程度更大,计算得分压商,平衡逆向移动,D错误;
故选B。
8. 氮化钙(Ca3N2)在冶金中作脱气剂、氮化剂,改善金属表面性能,其极易与水剧烈反应生成氨气。利用如图装置测定氮化钙产品纯度(杂质不产生气体)。下列说法中正确的是
A. 图1中产品与水的反应装置Y形管换成图2装置更好
B. Ca3N2与水反应的化学方程式为Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑
C. 反应结束,未冷却至室温即读数,会造成测量结果偏低
D. 图1装置也可测定CaC2样品(假定杂质不与水反应)的纯度
【答案】B
【解析】
【详解】A.图2装置中,滴入的蒸馏水本身会占据广口瓶内的体积,导致排出气体的体积测量值偏大(额外包含了加入蒸馏水的体积),误差更大,因此不能替换Y形管,A错误;
B.氮化钙水解反应为复分解反应,生成和,配平后方程式为:,B正确;
C.未冷却至室温,气体体积膨胀,读数偏大,测量结果偏高,C错误;
D.与水反应生成,乙炔属于有机物,根据相似相溶原理,易溶于煤油(有机溶剂),会导致测得的气体体积偏小,无法准确测定纯度,因此图1装置不能测定样品纯度,D错误;
故答案选B。
9. 某含Pb化合物是一种被广泛应用于太阳能电池领域的晶体材料,室温下该化合物晶胞如图所示,晶胞参数,。阿伏加德罗常数为NA(单位:mol-1),、和分别表示Cs、Pb和Br的摩尔质量(单位:)。下列说法正确的是
A. 距离Cs最近且等距的Br原子为12个
B. 每个晶胞中Cs和Br构成的八面体空隙为6个
C. Cs与Pb之间的距离为
D. 该晶体密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.,所以距离最近且等距的原子为4个,A错误;
B.每个晶胞中和构成的八面体空隙的中心为正好为6个面心,均摊后为3个,B错误;
C.Cs与Pb之间的距离为体对角线的一半,为,C正确;
D.单位换算错误,,一个晶胞中Cs位于体心,1个;,,,D错误;
故答案选C。
10. 科研人员以对硝基甲苯和丙烯腈为原料,采用间接成对电解方法协同合成对硝基苯甲酸和己二腈。两极均为惰性电极,电解质溶液为稀硫酸,双极膜内层为水层,工作时水层中的H2O解离成OH-和H+,并分别通过离子交换膜向两侧发生迁移,反应的原理示意图如下图所示。下列说法错误的是
A. a为电源负极
B. 转化2 mol丙烯腈,理论上电路中转移电子数为2NA
C. 双极膜中减少54 gH2O时,则与b极相连的电极上有1molCr3+发生转化
D. 右半区综合反应的方程式为:-6e-+2H2O→+6H+
【答案】B
【解析】
【分析】a侧电解池的电极TiO2+得电子发生还原反应生成Ti3+、H+得电子发生还原反应生成H2,a是电源负极;b侧电解池的电极Cr3+失电子发生氧化反应生成 , b是电源正极;
【详解】A.根据以上分析,a侧电解池的电极发生还原反应为阴极,a为电源负极,故A正确;
B.丙烯腈转化为己二腈的方程式为2CH2=CHCN+2Ti3++2H2O=NC(CH2)4CN+2TiO2++2H+,转化2 mol丙烯腈,氧化还原过程转移2mol电子,但阴极存在副反应2H++2e-=H2↑,理论上电路中转移电子数大于,故B错误;
C.电极上有发生转化,转移电子数为,对应双极膜迁移出和,减轻,故C正确;
D.右半区Cr3+在阳极失电子发生氧化反应生成,把对硝基甲苯氧化为对硝基苯甲酸,综合反应的方程式为:-6e-+2H2O→+6H+,故D正确;
选B。
11. 由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Q、Z、Y、W组成的化合物如图所示,X和W同主族,Q、Z、Y同周期,基态Q原子核外成对电子对数与未成对电子数相等。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 第二电离能:
C. 键角: D. 氢化物的沸点:
【答案】C
【解析】
【分析】X原子序数最小且形成与其他元素共用一对电子成键,X为H元素;W与X同族,且在几种元素中序数最大,W为Na元素;Q成对电子对数与未成对电子数相等,其排布式应为,Q为C元素;Z与其他元素共用三对电子成键,原子序数大于Q,Z为N元素;两个Y原子,一个共用两对电子,一个获得一个电子后共用1对电子,Y为O元素。据此分析。
【详解】A.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,因此电负性:(),A错误;
B.第二电离能是+1价阳离子失去1个电子的能量:电子排布为,电子排布为(半满稳定结构),更难失电子,因此第二电离能:(),B错误;
C.即,中心N原子杂化,受孤对电子排斥,键角小于, 即,中心C原子为杂化,键角约,因此,C正确;
D.题干未说明是最简单氢化物,C的氢化物(烃类)中,高碳数烃为固态,沸点远高于,无法比较,D错误;
故选C。
12. 硫代硫酸钠可用作分析试剂及还原剂,受热、遇酸易分解。某学习小组用如图装置模拟古法制硫酸,同时利用生成的气体制备硫代硫酸钠,下列说法中不正确的是
A. A装置中发生的化学反应方程式为:
B. B装置的作用是收集,用于生产硫酸
C. 和混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制,煮沸的目的是除去溶解的氧气,防止产物被氧化
D. 向滴加饱和的氯水,溶液立即出现浑浊,可能的原因是:
【答案】A
【解析】
【分析】本实验以绿矾()为原料,在A装置中高温煅烧分解产生等气体,经B装置冰水浴收集用于制硫酸,剩余通入C装置,与和的混合溶液反应制备硫代硫酸钠(),D装置的倒扣漏斗用于吸收尾气,防止污染环境,全程通入排尽装置内空气,避免产物被氧化。
【详解】A.装置中绿矾高温分解的主反应为,A错误;
B.的沸点为,B装置采用冰水浴,可使冷凝为液态(或固态),从而收集,后续可用于生产硫酸,B正确;
C.具有强还原性,易被氧气氧化,因此和混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制,煮沸的目的是除去水中溶解的氧气,防止被氧化,C正确;
D.向中滴加饱和氯水,作为强氧化剂,可将氧化,发生反应,生成单质使溶液立即出现浑浊,D正确;
故答案选A。
13. 研究发现水微滴表面有强电场,能引发反应。三唑水溶液微滴表面接触发生反应,可能的反应机理如图所示。根据反应机理,下列叙述错误的是
A. 三唑在反应循环中起催化作用
B. 换成,可生成
C. 键角:
D. 总反应为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,起始时三唑与CO2反应,经过一系列过程,最终又生成三唑,即三唑改变了反应机理,但自身不改变,则三唑是该反应的催化剂,在反应循环中起催化作用,A正确;
B.二氧化碳(CO2)分子中的两个氧原子,在整个反应过程中都与碳原子相连,最终全部转移到了产物甲酸(HCOOH)中。如果将CO2替换为同位素标记的,18O原子会出现在甲酸(HC18O18OH)中,而不会出现在过氧化氢中,B错误;
C.CO2中心碳原子价层电子对数为2+=2,杂化方式为sp,HCOOH中存在碳氧双键,C原子的杂化方式sp2,则键角:,C正确;
D.由图可知,三唑催化作用下,H2O和CO2反应生成HCOOH和H2O2,化学方程式为2H2O+CO2=H2O2+HCOOH,D正确;
故答案选:B。
14. 常温下,M2+在不同酸碱性的Na2A溶液中的存在形式不同,有M2+及难溶物MA、M(OH)2等形式,Na2A溶液中、含A微粒的物质的量分数随的变化如图所示,下列说法正确的是
A. 曲线Ⅰ表示H2A的物质的量分数,曲线Ⅲ表示A2-的物质的量分数
B. 溶液中存在:
C. 曲线Ⅳ上的点满足
D. 常温下a点,M2+在Na2A溶液中能生成MA沉淀但不能生成M(OH)2沉淀
【答案】D
【解析】
【分析】在该溶液中存在如下电离平衡,,,根据横坐标可知,pOH越大,越小,越大,上述电离程度越小,溶液中含A微粒的变化为,所以曲线表示的物质的量分数,曲线表示的物质的量分数,曲线表示的物质的量分数,曲线和曲线的交点处,即,,所以,曲线和曲线的交点处,即,,所以,,pM越大,越小,据此分析。
【详解】A.由分析可知,曲线表示的物质的量分数,曲线表示的物质的量分数,A错误;
B.由分析可知,的电离常数,的水解常数,说明水解程度大于电离程度,水解生成的更多,故,B错误;
C.对于,pOH增大,减小,平衡时增大,pM减小,变化幅度小;对于,pOH增大,减小,减小更快,平衡时增大更快,pM减小更快,因此下降更快的曲线Ⅳ是的溶解平衡曲线,曲线Ⅴ才是MA的溶解平衡曲线,C错误;
D.对MA的沉淀溶解平衡,a点pM小于平衡曲线Ⅴ的pM,说明大于平衡浓度,,能生成MA沉淀;对的沉淀溶解平衡,a点pM大于平衡曲线Ⅳ的pM,说明小于平衡浓度,,不能生成沉淀,D正确;
答案选D。
二、非选择题(共58分)
15. 燃油汽车为了符合环保排放标准,在铂、铑、钯等贵金属催化剂的作用下,将尾气中两种主要的有毒污染物NO和CO反应生成两种无毒的气体:2NO+2CON2+2CO2。已知该反应的v正=k正c2(NO)c2(CO),v逆=k逆c(N2)c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) 1=+180.5 kJ·mol-1;
2C(s)+O2(g)=2CO(g) 2=-221 kJ·mol-1;
C(s)+O2(g)=CO2(g) 3=-393.5 kJ·mol-1。
(1)NO和CO反应生成两种无毒气体的热化学方程式为___________。
(2)在密闭容器中充入1 mol CO和1 mol NO,测得NO的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示,已知压强p1时,平衡状态对应密闭容器的体积为2 L。
①p1、p2、p3由大到小的顺序为___________。
②b点___________;CO2的物质的量浓度:b点___________a点(填“>”“<”或“=”)。
(3)若固定容器体积为2 L,起始投入3 mol NO,在T1、T2温度下改变CO的量,平衡时N2的体积分数随CO物质的量的变化如图所示。
①T1___________T2(填“>”“<”或“=”),判断依据是___________。
②b点时,n(CO)=___________;保持与b点n(CO)相等,在T1温度下经5 min达到平衡,则5 min内v(NO)=___________mol·L-1·min-1。
【答案】(1)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) =-746.5 kJ·mol-1
(2) ①. ②. 320 L·mol-1 ③. <
(3) ①. < ②. 相同n(CO)下,T2对应的N2体积分数更小,该反应为放热反应,故T1<T2 ③. 3 mol ④. 0.2
【解析】
【小问1详解】
将三个已知方程式依次标为反应1、反应2、反应3,则目标方程式=反应3-反应1-反应2,故NO和CO反应的热化学方程式为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) = kJ·mol-1=-746.5 kJ·mol-1;
【小问2详解】
①该反应是气体分子数减小的反应,缩小体积,增大压强,根据勒夏特列原理,NO平衡转化率会增大,故;
②反应达到平衡时,,即,变形得,同一温度下,K相同,a点NO的平衡转化率为80%,则a点平衡时的c(N2)=0.2 mol/L,c(CO2)=0.4 mol/L,c(CO)=c(NO)=0.1 mol/L,代入数据得(L·mol-1);NO的转化率越大,产物CO2物质的量越大,由①知,p1>p3,则V1<V3,则CO2的浓度:b点<a点;
【小问3详解】
①2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的正反应为放热反应,当n(CO)相同时,T2下平衡时N2的体积分数低于T1,可知平衡逆向移动,升高温度可使平衡逆向移动,故T1<T2。
②b点为生成物体积分数最大的点,故应按照化学计量数投料,投入的CO也为3 mol;T1温度下,N2的体积分数为20%,依据题意,设5 min内NO物质的量变化量为2x mol,列出三段式:
,则x=1,消耗的n(NO)为2 mol,则5 min内v(NO)= =0.2mol·L-1·min-1。
16. 环己酮()是一种无色液体,密度为,微溶于水,易溶于乙醚、乙醇等有机溶剂,一定条件下易被强氧化剂氧化。在一定条件下,可通过氧化环己醇()制备环己酮。
制备环己酮的实验步骤如下:
①准备试剂。将固体(过量)溶于盛有水的烧杯中,沿烧杯内壁缓慢加入浓硫酸,并不断搅拌至溶液橙色逐渐变深,冷却至0℃以下备用。
②添加试剂。向烧瓶内加入环己醇(密度为),再加入步骤①所配试剂,振摇,使其充分混合。
③控温反应。用温度计测量初始温度,随着反应进行,当温度上升至55℃时,立即用水浴冷却,控制温度在55~60℃。约后,温度开始下降,移去水浴,再放置,溶液呈墨绿色。
④分离提纯。按图示安装蒸馏装置(夹持、加热装置省略),向墨绿色溶液中加入水和几粒沸石,在95℃时收集到馏分。向所得馏分中加入食盐固体,充分振荡后,将液体转入分液漏斗,静置,分液。再经过一系列操作,制得纯净的环己酮。
⑤称量产品。称量制得的环己酮质量为。
回答下列问题:
(1)步骤①,向溶液中加入浓硫酸后,溶液橙色逐渐变深的原因是___________。
(2)仪器X的名称为___________。
(3)环己醇被溶液氧化时,还原产物为(墨绿色),该反应的离子方程式为___________。
(4)步骤④,蒸馏前向“墨绿色溶液”中加入几粒沸石的作用是___________。蒸馏时,冷凝水应从b口通入,原因是___________(写出一点即可)。
(5)步骤④,将馏分转入分液漏斗前,向馏分中加入食盐固体的目的是___________。
(6)计算环己酮的产率为___________%(结果保留三位有效数字)。
(7)为提高环己酮的产率,工业上常在步骤③“再放置”后,加入少量晶体,作用是___________。
【答案】(1)加入浓硫酸后增大,平衡向左移动
(2)(直形)冷凝管 (3)33
(4) ①. 防止液体暴沸 ②. 冷凝水从b口进入的原因是热蒸气与冷凝水流向相反,热交换充分,冷凝效果更好
(5)增大了水溶液的密度,同时降低环己酮在水中的溶解度,便于环己酮的分离
(6)82.6% (7)除去剩余的,减少环己酮被氧化
【解析】
【分析】在Na2Cr2O7固体(过量)溶于盛有水的烧杯中,加入环己醇,Na2Cr2O7可以将环己醇氧化为环己酮。重铬酸根的溶液中加入酸时,溶液的pH值降低,导致重铬酸根向铬酸根转化,因此溶液颜色变化。控温反应过程中,环己醇被Na2Cr2O7溶液氧化时,还原产物为Cr3+(墨绿色),据此分析作答。
【小问1详解】
溶液中存在平衡,加入浓硫酸后增大,平衡向左移动。答案为:加入浓硫酸后c(H+)增大,平衡向左移动。
【小问2详解】
仪器X的名称为(直形)冷凝管。答案为:(直形)冷凝管。
【小问3详解】
环己醇氧化为环己酮时失去2个H,环己醇被溶液氧化反应的离子方程式为:33。
【小问4详解】
蒸馏前还需加入沸石(或碎瓷片),其作用是防止液体暴沸。蒸馏时,冷凝水从b口进入的原因是热蒸气与冷凝水流向相反,热交换充分,冷凝效果更好(或冷凝水停留时间长,热交换充分,冷凝效果更好)。答案为:防止液体暴沸;冷凝水从b口进入的原因是热蒸汽与冷凝水流向相反,热交换充分,冷凝效果更好。
【小问5详解】
环己酮的密度与水接近,并且微溶于水,加食盐固体后,增大了水溶液的密度,同时降低环己酮在水中的溶解度,便于环己酮的分离。答案为:增大了水溶液的密度,同时降低环己酮在水中的溶解度,便于环己酮的分离。
【小问6详解】
的物质的量为,环己醇(密度为),其物质的量为。因此,理论上生成的环己酮为,实际制得的环己酮为,产率为%=82.6%。答案为:82.6%。
【小问7详解】
环己酮产率较低,可能的原因是一定条件下被过量的强氧化剂氧化。在步骤③结束后,向混合溶液中滴入与反应,其目的是除去剩余的,减少环己酮被氧化。答案为:除去剩余的Na2Cr2O7,减少环己酮被氧化。
17. 一种从石煤灰渣(主要含、、及等)中提取钒的工艺流程如下:
已知:萃取剂(HR)与阳离子的结合能力:;萃取的原理为;“中间盐”中的金属阳离子均为价;。
(1)基态V原子的简化电子排布式为___________,该元素位于周期表的___________区。
(2)“酸浸”时,钒主要以的形式进入溶液,“浸渣”的主要成分是___________(填化学式)。
(3)“中间盐”的一种物质为难溶于水的,“溶解”后,所得溶液中钒主要以的形式存在。则该含钒物质“溶解”时发生反应的离子方程式为___________。
(4)“还原”步骤的主要目的是___________。
(5)“萃取”前,需调节溶液pH。
①常温下,已知萃取前溶液中,理论上,为避免产生沉淀,应调节溶液pH小于___________(保留一位小数)。
②实际上,溶液pH也不能过低,其原因是___________。
(6)一种V-Ti固溶体储氢材料经充分储氢后所得晶体的晶胞结构如图。储氢材料的性能常用“体积储氢密度”(储氢材料可释放出的体积)来衡量。一定条件下,的氢可从上述晶体中释放出来,且吸放氢引起储氢材料体积的变化可忽略。设为阿伏加德罗常数的值,的摩尔体积为,则该储氢材料的“体积储氢密度”为___________(用含、的最简式表示)。
【答案】(1) ①. ②. d
(2)
(3)
(4)将转化为,避免影响的萃取
(5) ①. 3.3 ②. pH过低,即过大,会导致萃取反应的平衡逆向移动,不利于V进入有机相
(6)
【解析】
【分析】原料为石煤灰渣(主要含、、及等),酸浸时,、及溶于稀硫酸,得到、、,不溶于稀硫酸得以除去,溶液1中加入固体,得到,而溶液2中加入添加剂,还原结晶,将还原为+3价,生成难溶的“中间盐”,在热水、空气、酸性条件下溶解,“溶解”后,所得溶液中钒主要以的形式存在,加入铁粉会将还原为,消除对后续萃取的干扰,加氨水调节溶液pH后,被萃取进入有机相,与、分离,得到钒溶液,最终得到钒材料,以此解答。
【小问1详解】
是23号元素,简化电子排布式为,价电子为,位于元素周期表的d区;
【小问2详解】
石煤灰渣中,不与过量硫酸反应,因此浸渣的主要成分为:;
【小问3详解】
中间盐中为+3价,溶解后被空气氧化为(为+4价),根据电子守恒、原子守恒以及电荷守恒配平,离子方程式为:;
【小问4详解】
已知萃取剂HR与阳离子的结合能力为>>>,故加入Fe是为了将溶液中的还原为,防止优先被萃取,从而提高的萃取率;
【小问5详解】
①已知, ,, , ,;
②萃取原理为:,pH过低,即过大,会导致萃取反应的平衡逆向移动,不利于V进入有机相;
【小问6详解】
晶胞体积,H原子全部在晶胞内部,故晶胞内H原子个数为8个,可释放的H原子个数为个,可释放的H原子为4个,则可释放的H2分子为2个,其物质的量为 ,的物质的量体积为 ,则体积储氢密度为
18. 托吡司他是用于治疗高尿酸血症的常用药物,一种合成路线如下(部分试剂和条件省略):
已知:。
回答下列问题:
(1)化合物A中的含氧官能团名称是_______,其N原子的孤电子对位于_______轨道上。A的酸性比苯甲酸()_______(填“强”或“弱”)。
(2)C的结构简式为_______,在C的同分异构体中同时满足下列条件的有_______种。
①遇溶液显紫色;②分子中存在
(3)E→F化学方程式为_______。
(4)以和甲醇为有机原料,设计的合成路线(无机试剂任选)_______。
【答案】(1) ①. 羧基 ②. 杂化 ③. 强
(2) ①. ②. 10
(3) (4)
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,A与SOCl2发生取代反应生成B;B与甲醇发生取代反应生成C;C与肼发生取代反应生成D;E与甲醇发生加成反应生成F;D与F发生取代反应生成G;G一定条件下与氢氰酸发生取代反应生成H。
【小问1详解】
由结构简式可知,化合物A的含氧官能团为羧基;分子中氮原子形成2个σ键,孤对电子对数为1,杂化方式为sp2杂化,则孤电子对位于sp2杂化轨道上;与苯甲酸分子相比,A分子中氮原子和氯原子都是吸电子原子,会使羧基分子中羟基的极性增强,电离出氢离子的能力增强,酸性增强,所以A分子的酸性强于苯甲酸;
【小问2详解】
由分析可知,C的结构简式为;C的同分异构体遇氯化铁溶液显紫色,说明同分异构体分子中含有酚羟基,则分子中存在酰胺基的同分异构体可以视作邻氯苯酚、间氯苯酚、对氯苯酚分子中苯环上的氢原子被酰胺基取代所得结构,共有10种;
【小问3详解】
由分析可知,E→F的反应为E与甲醇发生加成反应生成,反应的化学方程式为:;
【小问4详解】
由有机物的转化关系可知,以和甲醇为有机原料合成的合成步骤为酸性条件下发生水解反应生成;浓硫酸作用下与甲醇发生酯化反应生成;与一水合肼发生取代反应生成;与甲醇发生加成反应生成;与反应生成,则合成路线为:。
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河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)
2025-2026学年高二下期05月测试(一)
化学试题
可能用到的相对原子质量H1 C12 N14 O16 Na23 Al27 S32 CI35.5 Co59
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)
1. 春晚舞台“奔马装置”的金色涂层采用纳米金材料,下列关于纳米金的说法正确的是
A. 纳米金颗粒的直径在10-8~10-6 m之间
B. 纳米金具有独特的光学性质,可产生丁达尔效应
C. 纳米金与普通金箔的化学性质基本相同
D. 纳米金的熔点和块状金相同
2. 下列解释现象或事实的离子方程式错误的是
A. 工业利用FeS除去废水中的:
B. 盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞:
C. 用足量溶液处理尾气:
D. 沉淀溶于浓氨水得到深蓝色溶液:
3. 称取10.0 g胆矾晶体配制400 mL浓度约为0.1 mol/L的CuSO4溶液,下列仪器中不需要使用的是
A.500 mL容量瓶
B.500 mL烧杯
C.500 mL量筒
D.500 mL细口瓶
A. A B. B C. C D. D
4. 羟胺(NH2OH)在有机合成中用作还原剂,其熔点32.05℃,沸点70℃。下列化学用语或图示表达正确的是
A. 用电子式表示羟胺的形成过程:
B. 羟胺NH2OH分子间氢键的强弱:
C. 固态羟胺X射线衍射图谱对比如图
D. 羟胺中N原子杂化后的轨道表示式:
5. 丁二酮肟()常用于检验。在稀氨水介质中,丁二酮肟与反应生成鲜红色沉淀(配合物),其结构如图。下列说法正确的是
A. 丁二酮肟中不存在非极性共价键 B. 基态核外电子的运动状态数为26
C. 该配合物的配体数为4 D. 形成该配合物时化合价变为价
6. 室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
工业盐酸(俗称粗盐酸)呈亮黄色,是含有配离子[FeCl4]-的原因。取一定量工业盐酸加水稀释,颜色变浅至褪去
证明[FeCl4]-只有在高浓度Cl-的条件下才是稳定的
B
常温下,分别向等体积等pH的苯甲酸和间硝基苯甲酸溶液中加蒸馏水稀释至等体积,测得pH:间硝基苯甲酸>苯甲酸
证明硝基属于吸电子基团,可增强羧基的酸性
C
检验溴乙烷和乙醇的消去反应产物,分别将反应生成气体直接通入溴水中,溶液褪色
证明两个消去反应均生成了乙烯
D
将18-冠-6与甲苯和酸性高锰酸钾溶液混合在一起振荡,溶液褪色加快
18-冠-6可识别,增加其在甲苯中的溶解度,进而加快反应速率
A. A B. B C. C D. D
7. 一定温度下,体积为1 L的密闭容器中发生工业烟气脱硝中的核心反应:2NO(g)+C(s)CO(g)+N2O(g),若2 mol NO与1 mol C反应达到平衡时,NO的转化率为50%且体系总压为p kPa,下列说法正确的是
A. 该温度下的压强平衡常数
B. 该条件下加入足量的碳,NO的平衡转化率均为50%,与起始量无关
C. 若温度升高,体系总压增大,则该反应的<0
D. 达到平衡时,向体系中加入等物质的量的CO与N2O,平衡不发生移动
8. 氮化钙(Ca3N2)在冶金中作脱气剂、氮化剂,改善金属表面性能,其极易与水剧烈反应生成氨气。利用如图装置测定氮化钙产品纯度(杂质不产生气体)。下列说法中正确的是
A. 图1中产品与水的反应装置Y形管换成图2装置更好
B. Ca3N2与水反应的化学方程式为Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑
C. 反应结束,未冷却至室温即读数,会造成测量结果偏低
D. 图1装置也可测定CaC2样品(假定杂质不与水反应)的纯度
9. 某含Pb化合物是一种被广泛应用于太阳能电池领域的晶体材料,室温下该化合物晶胞如图所示,晶胞参数,。阿伏加德罗常数为NA(单位:mol-1),、和分别表示Cs、Pb和Br的摩尔质量(单位:)。下列说法正确的是
A. 距离Cs最近且等距的Br原子为12个
B. 每个晶胞中Cs和Br构成的八面体空隙为6个
C. Cs与Pb之间的距离为
D. 该晶体密度为
10. 科研人员以对硝基甲苯和丙烯腈为原料,采用间接成对电解方法协同合成对硝基苯甲酸和己二腈。两极均为惰性电极,电解质溶液为稀硫酸,双极膜内层为水层,工作时水层中的H2O解离成OH-和H+,并分别通过离子交换膜向两侧发生迁移,反应的原理示意图如下图所示。下列说法错误的是
A. a为电源负极
B. 转化2 mol丙烯腈,理论上电路中转移电子数为2NA
C. 双极膜中减少54 gH2O时,则与b极相连的电极上有1molCr3+发生转化
D. 右半区综合反应的方程式为:-6e-+2H2O→+6H+
11. 由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Q、Z、Y、W组成的化合物如图所示,X和W同主族,Q、Z、Y同周期,基态Q原子核外成对电子对数与未成对电子数相等。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 第二电离能:
C. 键角: D. 氢化物的沸点:
12. 硫代硫酸钠可用作分析试剂及还原剂,受热、遇酸易分解。某学习小组用如图装置模拟古法制硫酸,同时利用生成的气体制备硫代硫酸钠,下列说法中不正确的是
A. A装置中发生的化学反应方程式为:
B. B装置的作用是收集,用于生产硫酸
C. 和混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制,煮沸的目的是除去溶解的氧气,防止产物被氧化
D. 向滴加饱和的氯水,溶液立即出现浑浊,可能的原因是:
13. 研究发现水微滴表面有强电场,能引发反应。三唑水溶液微滴表面接触发生反应,可能的反应机理如图所示。根据反应机理,下列叙述错误的是
A. 三唑在反应循环中起催化作用
B. 换成,可生成
C. 键角:
D. 总反应为
14. 常温下,M2+在不同酸碱性的Na2A溶液中的存在形式不同,有M2+及难溶物MA、M(OH)2等形式,Na2A溶液中、含A微粒的物质的量分数随的变化如图所示,下列说法正确的是
A. 曲线Ⅰ表示H2A的物质的量分数,曲线Ⅲ表示A2-的物质的量分数
B. 溶液中存在:
C. 曲线Ⅳ上的点满足
D. 常温下a点,M2+在Na2A溶液中能生成MA沉淀但不能生成M(OH)2沉淀
二、非选择题(共58分)
15. 燃油汽车为了符合环保排放标准,在铂、铑、钯等贵金属催化剂的作用下,将尾气中两种主要的有毒污染物NO和CO反应生成两种无毒的气体:2NO+2CON2+2CO2。已知该反应的v正=k正c2(NO)c2(CO),v逆=k逆c(N2)c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) 1=+180.5 kJ·mol-1;
2C(s)+O2(g)=2CO(g) 2=-221 kJ·mol-1;
C(s)+O2(g)=CO2(g) 3=-393.5 kJ·mol-1。
(1)NO和CO反应生成两种无毒气体的热化学方程式为___________。
(2)在密闭容器中充入1 mol CO和1 mol NO,测得NO的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示,已知压强p1时,平衡状态对应密闭容器的体积为2 L。
①p1、p2、p3由大到小的顺序为___________。
②b点___________;CO2的物质的量浓度:b点___________a点(填“>”“<”或“=”)。
(3)若固定容器体积为2 L,起始投入3 mol NO,在T1、T2温度下改变CO的量,平衡时N2的体积分数随CO物质的量的变化如图所示。
①T1___________T2(填“>”“<”或“=”),判断依据是___________。
②b点时,n(CO)=___________;保持与b点n(CO)相等,在T1温度下经5 min达到平衡,则5 min内v(NO)=___________mol·L-1·min-1。
16. 环己酮()是一种无色液体,密度为,微溶于水,易溶于乙醚、乙醇等有机溶剂,一定条件下易被强氧化剂氧化。在一定条件下,可通过氧化环己醇()制备环己酮。
制备环己酮的实验步骤如下:
①准备试剂。将固体(过量)溶于盛有水的烧杯中,沿烧杯内壁缓慢加入浓硫酸,并不断搅拌至溶液橙色逐渐变深,冷却至0℃以下备用。
②添加试剂。向烧瓶内加入环己醇(密度为),再加入步骤①所配试剂,振摇,使其充分混合。
③控温反应。用温度计测量初始温度,随着反应进行,当温度上升至55℃时,立即用水浴冷却,控制温度在55~60℃。约后,温度开始下降,移去水浴,再放置,溶液呈墨绿色。
④分离提纯。按图示安装蒸馏装置(夹持、加热装置省略),向墨绿色溶液中加入水和几粒沸石,在95℃时收集到馏分。向所得馏分中加入食盐固体,充分振荡后,将液体转入分液漏斗,静置,分液。再经过一系列操作,制得纯净的环己酮。
⑤称量产品。称量制得的环己酮质量为。
回答下列问题:
(1)步骤①,向溶液中加入浓硫酸后,溶液橙色逐渐变深的原因是___________。
(2)仪器X的名称为___________。
(3)环己醇被溶液氧化时,还原产物为(墨绿色),该反应的离子方程式为___________。
(4)步骤④,蒸馏前向“墨绿色溶液”中加入几粒沸石的作用是___________。蒸馏时,冷凝水应从b口通入,原因是___________(写出一点即可)。
(5)步骤④,将馏分转入分液漏斗前,向馏分中加入食盐固体的目的是___________。
(6)计算环己酮的产率为___________%(结果保留三位有效数字)。
(7)为提高环己酮的产率,工业上常在步骤③“再放置”后,加入少量晶体,作用是___________。
17. 一种从石煤灰渣(主要含、、及等)中提取钒的工艺流程如下:
已知:萃取剂(HR)与阳离子的结合能力:;萃取的原理为;“中间盐”中的金属阳离子均为价;。
(1)基态V原子的简化电子排布式为___________,该元素位于周期表的___________区。
(2)“酸浸”时,钒主要以的形式进入溶液,“浸渣”的主要成分是___________(填化学式)。
(3)“中间盐”的一种物质为难溶于水的,“溶解”后,所得溶液中钒主要以的形式存在。则该含钒物质“溶解”时发生反应的离子方程式为___________。
(4)“还原”步骤的主要目的是___________。
(5)“萃取”前,需调节溶液pH。
①常温下,已知萃取前溶液中,理论上,为避免产生沉淀,应调节溶液pH小于___________(保留一位小数)。
②实际上,溶液pH也不能过低,其原因是___________。
(6)一种V-Ti固溶体储氢材料经充分储氢后所得晶体的晶胞结构如图。储氢材料的性能常用“体积储氢密度”(储氢材料可释放出的体积)来衡量。一定条件下,的氢可从上述晶体中释放出来,且吸放氢引起储氢材料体积的变化可忽略。设为阿伏加德罗常数的值,的摩尔体积为,则该储氢材料的“体积储氢密度”为___________(用含、的最简式表示)。
18. 托吡司他是用于治疗高尿酸血症的常用药物,一种合成路线如下(部分试剂和条件省略):
已知:。
回答下列问题:
(1)化合物A中的含氧官能团名称是_______,其N原子的孤电子对位于_______轨道上。A的酸性比苯甲酸()_______(填“强”或“弱”)。
(2)C的结构简式为_______,在C的同分异构体中同时满足下列条件的有_______种。
①遇溶液显紫色;②分子中存在
(3)E→F化学方程式为_______。
(4)以和甲醇为有机原料,设计的合成路线(无机试剂任选)_______。
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