精品解析:河南郑州市第四高级中学等校2025-2026学年下学期高二年级4月测评 化学试题
2026-05-13
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内容正文:
高二年级4月测评
化学
(试卷满分:100分,考试时间:75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号;回答非选择题时,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
可能用到的相对原子质量:H1 Li7 B11 C12 N14 O16 S32 Cl35.5 Ca40 Co59 Cu64
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,只有一项符合题目要求。
1. 化学与生产、生活密切相关。下列关于生活中的化学说法错误的是
A. 壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎足部的细毛与墙体之间存在范德华力
B. 冰晶体中水分子间氢键使冰晶体中水分子的空间利用率高于干冰晶体中分子的空间利用率
C. 肥皂和洗涤剂能去油污,是因为表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束,油渍会被包裹在胶束内腔中除去
D. 河南焦作某科技公司,成功研制出向铜基复合材料中添加氮化硼以增强其性能的制备方法,BN属于共价晶体
【答案】B
【解析】
【详解】A.壁虎足部的细毛与墙体接触面通过范德华力产生吸附作用,A正确;
B.水分子间有氢键,氢键具有方向性,使得冰晶体中水分子的空间利用率低于干冰晶体中的分子的空间利用率,B错误;
C.表面活性剂的疏水基团包裹油渍,亲水基团与水结合形成胶束,从而去除油污,C正确;
D.氮化硼很难熔化,熔融状态不导电,熔点高,属于共价晶体,D正确;
答案选B。
2. “符号表征”是表达微观结构的重要手段。下列化学用语或说法表述正确的是
A. 和属于构造异构中的位置异构
B. 和都属于芳香族化合物
C. 官能团的电子式为
D. 中含有的官能团名称为胺基和醛基
【答案】C
【解析】
【详解】A.中官能团是碳碳三键,中官能团是碳碳双键,两物质官能团类别不同,属于构造异构中的官能团异构,A错误;
B.不含有苯环,不属于芳香族化合物,B错误;
C.官能团为—CO18OH,其中碳原子有1个单电子(未成键),另外3个电子分别与1个氧原子形成双键、与1个—OH形成单键,电子式为,C正确;
D.中含有的官能团名称为氨基和醛基,官能团名称不规范,不是胺基,D错误;
答案选C。
3. 从天然有机物中提取有机化合物时,得到的往往是含有杂质的粗产品。必须要经过分离提纯才能得到纯品。下列说法错误的是
A. 利用不同烃的沸点不同,可通过分馏从石油中获得汽油、柴油
B. 利用植物油的密度比水小的原理,可用分液的方法分离这两种液体混合物
C. 乙醇和水的混合物中加入生石灰再蒸馏,可以获得无水酒精
D. 从含有少量泥沙、氯化钠的苯甲酸中提纯苯甲酸需要用到的玻璃仪器有普通漏斗、酒精灯、烧杯、玻璃棒
【答案】B
【解析】
【详解】A.石油分馏是利用不同烃的沸点差异,分离获得汽油、柴油等,A正确;
B.分液的原理是两种液体互不相溶,而非密度差异,B错误;
C.生石灰与水反应生成氢氧化钙,蒸馏时乙醇被蒸出、氢氧化钙留在蒸馏烧瓶中,可得到无水乙醇,C正确;
D.含杂质的苯甲酸提纯的操作是加热溶解→趁热过滤→冷却结晶,需要普通漏斗(过滤)、酒精灯(加热溶解)、烧杯(溶解和承接滤液)、玻璃棒(搅拌和引流),D正确;
故选B。
4. 下列各组物质性质的比较及叙述正确的是
A. 分子的极性: B. 熔点:
C. 硬度:晶体硅>碳化硅 D. 酸性:
【答案】D
【解析】
【详解】A.是平面正三角形结构,分子的正、负电荷中心重合,是非极性分子,是三角锥形结构,分子的正、负电荷中心不重合,是极性分子,故分子的极性:,A错误;
B.SiO2是共价晶体,靠极强的共价键结合,熔点很高,是分子晶体,靠微弱的分子间作用力结合,熔点很低,所以熔点:,B错误;
C.二者都为共价晶体,共价晶体的硬度与共价键键能有关,键长越短,键能越大,硬度越高,原子半径:,键长:Si−Si>Si−C,所以硬度:晶体硅<碳化硅,C错误;
D.羧酸的酸性受取代基的吸电子效应影响,吸电子能力越强,羧基的O-H键极性越强,酸性越强,甲基是推电子基团,-F为吸电子基团,故酸性:,D正确;
故答案选D。
5. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 电解精炼铜时,阳极质量减少,则电路中通过的电子数目为
B. 常温下,的溶液中,水电离出的数目为
C. 将通入水中,溶液中、、粒子数之和小于
D. 向溶液中加入醋酸至中性,混合液中数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.电解精炼铜时,阳极上溶解的金属有Cu及Zn、Fe等杂质物质,活动性弱的金属如Au、Pt会形成阳极泥沉淀在阳极底部,在阴极上只有Cu2+得到电子生成Cu,阳极质量减少,则电路中通过的电子数目不是,A错误;
B.常温下,的溶液中,水电离出的数目等于水电离出的数目,,B正确;
C.溶于水,部分与反应生成和,部分以分子形式存在,所以溶液中粒子数之和小于,C正确,
D.向溶液中加入醋酸至中性,则,溶液呈电中性,则,故=2×1L×1mol/L=2mol,混合液中数目为,D正确;
故选A。
6. 下列实验装置能达到实验目的的是
A. 装置①可用标准溶液测定盐酸酸化的溶液中的含量
B. 装置②可证明:
C. 装置③可比较和的酸性强弱
D. 装置④可验证电解溶液的产物
【答案】D
【解析】
【详解】A.在酸性溶液中,可氧化,故用溶液无法测定盐酸酸化的溶液中的含量,A错误;
B.实验中溶液过量,加入后仍有剩余,剩余的会直接和反应生成沉淀,不存在向的沉淀转化,无法比较大小,B错误;
C.装置③中溶液水解生成,具有强氧化性,会漂白试纸,无法测量,即无法比较和的酸性强弱,C错误;
D.电解饱和食盐水,由电子的流动方向知右侧为阳极,发生氧化反应,放电生成,具有氧化性会将氧化为,淀粉遇变蓝,可验证电解溶液的阳极产物,左侧为阴极,试管中会收集到氢气,可以用点燃法验证,D正确;
故选D。
7. 由五种短周期主族元素组成的化合物是一种白色沉淀,可作肥料。五种元素在每个短周期均有分布,的原子序数小于,仅有和同族。的基态原子价层能级半充满,的基态原子价层电子排布式为,与同周期,是地壳中含量最多的元素。下列说法错误的是
A. 的沸点比的高 B. 第一电离能:
C. 简单离子的半径: D. 简单氢化物键角:
【答案】C
【解析】
【分析】E是地壳中含量最多的元素,E为元素;的基态原子价层轨道半充满,所以可能为元素或元素,和同族,且的原子序数小于,所以为元素,为元素;的基态原子价层电子排布式为,且与M同周期,所以,Z为元素;五种元素在每个短周期均有分布,故为元素;所以X、Y、Z、M、E分别为N、H、Mg、P、O元素。
【详解】A.分子间能形成氢键,沸点比高,故正确;
B.Mg是金属元素,第一电离能最小,N、P同主族,从上到下第一电离能依次减小,所以第一电离能,故B正确;
C.比、、多一层电子,离子半径最大,、、电子层排布相同,核电荷数越大半径越小,所以简单离子半径:,故C错误;
D.、中心原子均为杂化,孤电子对数越多,对共价键的斥力越大,键角越小,氨气含有一个孤电子对,水中含有两个孤电子对,所以键角:,故正确;
选C。
8. 同分异构现象是有机化合物种类繁多、数量巨大的原因之一,下列有关同分异构体(不考虑立体异构)的判断正确的是
A. 分子式为的醇有9种不同结构
B. 的二溴代物有17种
C. 分子式为的同分异构体有多种,其中含有三个甲基的结构有2种
D. 组成和结构可用表示的有机物共有16种
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子式为的醇,则主链有5个碳时,有3种同分异构体,主链有4个碳时,有一个甲基取代基,有4种同分异构体,主链有3个碳时,有2个甲基取代基,有1种同分异构体,一共有8种不同结构的醇,A错误;
B.该分子中含有5种不同化学环境的氢,如图所示:,其一溴代物有5种;2个Br都在环己烷环上:共12种;1个Br在甲基、1个Br在环上:共4种;2个Br都在甲基上:共1种; 总计种,B正确;
C.含三个甲基的同分异构体有3种:,C错误;
D.丁基共有4种同分异构体,该有机物是对位二取代苯,两个取代基均为,两个基团交换后分子旋转重合,为同一种物质,总同分异构体数为种,D错误;
故选B。
9. 某化学兴趣小组借助李比希法、现代科学仪器测定有机物A(只含C、H、O三种元素)的分子组成和结构,元素分析仪测得有机物A中碳的质量分数为,氢的质量分数为。用核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱如图1所示,峰面积之比为1:3:1:3;利用红外光谱仪测得A的红外光谱如图2所示。已知A的密度是同温同压下密度的2倍。下列说法正确的是
A. 有机物A的实验式为
B. 有机物A中含有的官能团名称为羧基
C. 0.1 mol有机物A与足量氧气在点燃条件下充分反应可产生
D. 与有机物A互为同分异构体的羧酸类物质有两种(不考虑立体异构)
【答案】D
【解析】
【分析】有机物A中碳的质量分数为,氢的质量分数为,则氧的质量分数为,,所以A的实验式为;
【详解】A.已知A的密度是同温同压下密度的2倍,则A的相对分子质量为88,则A的分子式为,实验式为,A错误;
B.根据A的核磁共振氢谱图可知,在A分子中有4种不同化学环境的氢原子,个数比为1:3:1:3,再根据A的红外光谱图可知,A中有键和键,结合A的分子式可知,A的结构简式为(或写为),官能团名称为羟基和酮羰基,B错误;
C.未指出是否在标准状况下,所以无法计算产生的体积,C错误;
D.根据选项B的分析可知,A的结构简式为(或写为),与有机物A互为同分异构体的羧酸类物质有两种(不考虑立体异构)CH3CH(CH3)COOH、CH3CH2CH2COOH,D正确;
答案选D。
10. 物质的结构决定其性质。下列事实与解释不相符的是
选项
事实
解释
A
碱金属中Li的熔点最高
碱金属中Li的价电子数最少,金属键最强
B
不存在稳定的分子
N原子价层只有4个原子轨道,不能形成5个键
C
和的空间结构都是四面体形
和中P原子的轨道杂化类型均为
D
石墨可用作工业机械润滑剂
石墨层间靠范德华力维系
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.碱金属元素的价电子数相等,都为1,因为锂离子的离子半径在碱金属离子中最小,形成的金属键最强,所以碱金属中锂的熔点最高,A错误;
B.氮原子价层仅有4个原子轨道(2s、2p),无法通过杂化形成5个轨道,因此不能形成5个键,B正确;
C.的中心P原子的价层电子对数为4,因此采用杂化,空间结构为四面体形;的中心P原子的价层电子对数为4,也是采用杂化,空间结构为四面体形,C正确;
D.石墨层间通过较弱的范德华力连接,容易滑动,因此可用作润滑剂,D正确;
故选A。
11. 冠醚是一类皇冠状的分子,可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。18-冠-6可以通过图示方法制备。
下列说法错误的是
A. 有机物属于脂肪烃衍生物
B. 18-冠-6可以识别冠-6中O原子与间存在离子键
C. 18-冠-6识别体现超分子具有分子识别的特征
D. 利用冠醚识别碱金属离子的原理,可以用冠醚将带入有机物中,更有利于有机物的氧化
【答案】B
【解析】
【详解】A.该有机物含有碳、氢、氧、氯元素,属于脂肪烃衍生物,A正确;
B.离子键是由阴、阳离子形成的,而18-冠-6为分子,分子中的O以原子形式存在,与之间的成键属于配位键,而非离子键,B错误;
C.冠-6识别体现出超分子具有分子识别的特征,C正确;
D.具有强氧化性,但它不溶于大多数有机物,利用该原理可以用冠醚将带入有机物中,可增大其与有机物的接触面积,更有利于有机物的氧化,D正确;
故答案选B。
12. 科学家发明了一种生物质燃料电池,工作原理如图所示,以两种不同的多金属氧酸盐(POMs)作电解质溶液,左槽充满POM①和生物质(成分是纤维素),右槽持续通入氧气,电池在光照下就可以放电。下列说法错误的是
A. 左侧电极电势低于右侧电极电势
B. ,
C. 交换膜为质子交换膜,且随着反应进行,交换膜右侧溶液降低
D. 消耗生物质的同时,理论上有标准状况下参与反应
【答案】C
【解析】
【分析】由电子转移方向可知,左侧为原电池负极,发生失去电子的氧化反应,电极反应为,右侧为正极,电极反应为,据此分析。
【详解】A.由电子转移方向可知,左侧为原电池负极,右侧为正极,左侧电极电势低于右侧电极电势,A正确;
B.左槽中纤维素失去电子,发生氧化反应,所以,右槽中氧气得到电子,发生还原反应,所以,B正确;
C.由分析可知,负极反应,负极会产生,负极产生的通过交换膜移动到正极,则中间的交换膜为质子交换膜;根据正极反应式为,当电路转移电子时,该反应消耗,有通过质子交换膜进入正极区的溶液中,不变,因此随着反应进行,交换膜右侧溶液保持不变,C错误;
D.根据负极反应,列出关系式:,消耗生物质54g,转移8mol的电子;结合正极反应可知,转移的电子,理论上消耗,标准状况下的体积为,D正确;
故选C。
13. 某三元化合物的晶胞沿或轴方向的投影为图I,沿轴方向的投影为图Ⅱ(投影时视线先到达的原子遮挡住后到达的原子),晶胞参数。设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 该晶胞的化学式为 B. 与Ca原子配位的N原子有5个
C. B和N之间的最近距离一定为 D. 该晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【分析】某三元化合物的晶胞沿或轴方向的投影为图I,沿轴方向的投影为图Ⅱ,可知该三元化合物的晶胞图可以表示为;
【详解】A.根据分析,Ca的位置在顶点,有两个在体内,由均摊法可知,晶胞中Ca的个数为3,N的位置在上、下面心和棱上,晶胞中N的个数为3,B的位置在棱上,晶胞中B的个数为1,故该晶胞的化学式为,A正确;
B.由分析可知,与Ca原子配位的N原子有5个,B正确;
C.B原子位于棱心,棱上Ca原子和N原子的距离不一定是,则B和N之间的最近距离不一定为,C错误;
D.该晶体的密度为,D正确;
答案选C。
14. 25℃时,用溶液滴定同浓度的溶液,被滴定分数、及微粒分布分数[,表示、或]的关系如图所示(的第一步电离平衡常数为,第二步电离平衡常数为)。下列说法错误的是
A. 25℃时,、、、四点溶液中水的电离程度:
B. 点溶液中:
C. 的溶液中:
D. 25℃时,
【答案】D
【解析】
【详解】A.在溶液中电离出的氢离子抑制水的电离,在溶液中水解促进水的电离,由图可知,从abcd,溶液中浓度减小、浓度增大,水的电离程度增大,所以a,b,c,d四点溶液中水的电离程度大小顺序:,A正确;
B.由图可知,点溶液为7,溶液呈中性,溶液中氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等,由电荷守恒:,且,故溶液中,B正确;
C.当时,溶液为等浓度的和的混合溶液,物料关系为,电荷守恒关系为,消去,则有,C正确;
D.由图像可知,时,此时溶液中主要是溶液,溶液显酸性,的电离程度大于水解,,D错误;
答案选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 分子结构会对物质的性质产生重要影响。回答下列问题:
(1)的空间结构为_______。中碳氢键键长_______(填“>”或“<”)中氮氢键键长。
(2)中的键和键数目之比为_______。尿素()为平面形分子,则其中C、N的杂化类型分别为_______、_______。
(3)乌洛托品(六亚甲基四胺,分子结构为)可用于有机合成、消毒、杀虫、军事燃料等用途。乌洛托品为_______(填“极性”或“非极性”)分子;乌洛托品比金刚烷()水溶性高,理由是_______。
(4)已知与分子的空间结构都是三角锥形,但不易与形成配离子,原因是_______(从电负性角度考虑)。
(5)无机苯()在空气中较稳定,在150 ℃下分解为硼氮烷,加氢生成氨硼烷,是目前最具潜力的储氢材料之一。无机苯结构如图所示(与苯环结构相似),分子中参与杂化的原子有_______(填元素符号,下同),形成大键的电子由_______原子提供。
【答案】(1)平面三角形 >
(2)
(3)非极性 乌洛托品能与水分子形成氢键,金刚烷不能与水分子形成氢键
(4)电负性FN,成键电子对偏向,导致中原子对其孤电子对的吸引能力增强,难与形成配位键
(5)B、N N
【解析】
【小问1详解】
甲醛的结构简式为,分子中形成双键的碳原子的杂化方式为杂化,分子空间构型为平面三角形;碳原子的原子半径大于氮原子,则甲醛分子中碳氢键的键长大于氨分子中氮氢键的键长;
【小问2详解】
分子中单键均为键,双键含1个键和1个键,1个CH3CH=CHCHO分子中共含10个键、2个键,物质的量之比为5:1;由尿素为平面形分子可知,尿素中C、N原子均为杂化;
【小问3详解】
由乌洛托品的结构式可知,乌洛托品分子结构对称,正负电荷中心重合,属于非极性分子;乌洛托品分子中含有氮原子,能与水分子形成氢键,而金刚烷不能与水分子形成氢键,所以乌洛托品分子的水溶性大于金刚烷,故理由是乌洛托品能与水分子形成氢键,金刚烷不能与水分子形成氢键;
【小问4详解】
电负性:F>N>H,NH3中N原子显负电性,易提供孤电子对形成配位键;NF3中F吸引电子能力强,使N原子上的孤电子对难以给出,不易形成配离子,故不易与Cu2+形成配位键,故原因是:电负性FN,成键电子对偏向,导致中原子对其孤电子对的吸引能力增强,难以与形成配位键;
【小问5详解】
无机苯与苯结构相似,无机苯中B原子和N原子均采取杂化,B原子提供空p轨道,每个N原子提供充满电子的1个p轨道,共同形成大键,其中大键的电子由原子提供,形成了6中心6电子的大键()。
16. 第四、五周期元素硒、碲是重要的稀散氧族元素,都可以作为半导体材料。一种从碲碱渣(碲和硒的含量较高,还含有少量Cu、Pb等元素)分离硒并回收碲的工艺流程如下:
已知:①“水浸液”的主要成分为、及少量可溶性的铜、铅化合物等。
②为两性氧化物,微溶于水。
③亚硒酸为二元弱酸,、。
回答下列问题:
(1)基态Te原子的价层电子的轨道表示式为_______;“除杂”时需要控制NaHS的量的目的是_______(写一点即可)。
(2)“中和”时控制为,生成沉淀,若硫酸过量,将导致的回收率下降的原因是_______。
(3)“酸浸液”中硒主要以亚硒酸的形式存在。溶液中时的为_______。
(4)“沉硒”时生成了一种无污染的单质气体,写出“沉硒”时发生的主要反应的化学方程式:_______。也会和发生反应:。已知该产物的阴离子中,硫为中心原子,硒为端基原子。作为配体时,硫不能作为配位原子,原因是_______。
(5)氮化镓也是一种优良的半导体材料,GaN晶体的一种立方晶胞如图所示。该晶体中与原子距离最近且相等的原子个数为_______。该晶体的密度为,的式量为,则晶胞边长为_______nm(列出计算式即可,为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1) ①. ②. 避免中和时消耗过多(或防止产生污染性气体)
(2)为两性氧化物,会与过量的硫酸反应进入中和液中导致碲元素损失(或其他合理答案)
(3)2 (4) ①. ②. S原子无孤电子对(或其他合理答案)
(5) ①. 12 ②. (答案合理均可)
【解析】
【分析】碲碱渣加水水浸得到水浸渣和水浸液,水浸液的主要成分为Na2TeO3、Na2SeO3及少量可溶性的铜、铅化合物等,加入NaHS除杂,得到除杂渣,除杂渣主要成分为CuS、PbS,除杂液加入硫酸中和得到中和固体物质,固体物质用盐酸酸浸得到酸浸渣和酸浸液,酸浸液加入盐酸羟胺沉硒得到粗硒,溶液再加入亚硫酸钠还原得到还原液和还原碲粉;
【小问1详解】
Te是第五周期VIA族元素,基态Te原子的价层电子排布式为5s25p4,故基态Te原子的价层电子轨道表示式为;NaHS水溶液显弱碱性,若加入过多,后续中和时会消耗更多的H2SO4,还可能产生有毒的污染性气体H2S;
【小问2详解】
TeO2为两性氧化物,微溶于水,“中和”时控制pH为4~5,生成TeO2沉淀,若硫酸过量,TeO2会与过量的硫酸反应进入中和液中导致碲元素损失,使Te的回收率下降;
【小问3详解】
,若,则代入Ka1、Ka2,可计算出;
【小问4详解】
“沉硒”时向酸浸液中加入盐酸羟胺得到粗硒,硒元素化合价从+4价降低到0价,盐酸羟胺中氮元素化合价升高,则生成的一种无污染的单质气体,氮元素从-1价升高到0价,则发生的主要反应的化学方程式为;硫为中心原子,没有孤对电子,无法形成配位键;
【小问5详解】
从图中可知,该晶体中与原子距离最近且相等的原子个数为12个,根据均摊法,该晶胞中原子个数为4,Ga原子个数为,设晶胞边长为,则,则。
17. 我国在新材料领域研究的重大突破,为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站使用的材料中含有B、Li、C、N、P、Ni、Fe、Co等元素。回答下列问题:
(1)基态的简化电子排布式为_______,易被氧化成的原因是_______。
(2)镍能形成多种配合物,其中是无色挥发性液体,是红黄色单斜晶体。的熔点高于的原因是_______。
(3)科学家合成了一种高温超导材料,其晶胞结构如图1所示,该立方晶胞参数为。阿伏加德罗常数的值为。晶体最简化学式为_______,晶胞中B和C原子构成的多面体中有_______个六边形的面。
(4)有一种氮化硼晶体的结构与金刚石相似,其晶胞如图2所示。
①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。已知三个原子分数坐标参数:为、B为、C为,则的原子坐标分数为_______。
②氮化硼晶胞的俯视投影图是_______(填字母)。
(5)某段时间,锂电池放电过程中,的变化如图3所示(Co、O均在晶胞体内和棱上,Li在晶胞体内和顶点):
①放电前,_______。
②放电后,距离点最近的有_______个。
③放电后晶体的晶胞参数为、、、夹角为、和,晶体的密度为_______,则阿伏加德罗常数为(用含a、b、c和的代数式表示即可)。
【答案】(1) ①. [Ar] ②. 的价层电子排布式为,的价层电子排布式为,而的电子排布是半充满的,能量更低,结构更稳定,所以更易失去一个电子被氧化为(或其他合理答案)
(2)为离子晶体,熔化破坏离子键,故熔点高,为分子晶体,熔化破坏分子间作用力,分子间作用力小,故熔点低(或其他合理答案)
(3) ①. (元素符号不分先后) ②. 8(或八)
(4) ①. ②. b
(5) ①. ②. 6 ③. (或)(或其他合理答案)
【解析】
【小问1详解】
铁()是26号元素,其基态原子的核外电子排布式为,当铁原子失去电子形成时,会优先失去最外层(第四层)的电子,的简化电子排布式为[Ar]。易被氧化成的原因是的价层电子排布式为,的价层电子排布式为,而的电子排布是半充满的,能量更低,结构更稳定,所以更易失去一个电子被氧化为。
【小问2详解】
的熔点高于的原因是:为离子晶体,熔化破坏离子键,故熔点高,为分子晶体,熔化破坏分子间作用力,分子间作用力小,故熔点低。
【小问3详解】
根据均摊法,原子处在晶胞顶点,个数为,原子处在体心,个数为1个,原子在晶胞每个面上有2个,则个数为,原子每个面上有2个,个数为,则晶胞的最简化学式为;根据晶胞结构可知,晶胞中B和C原子构成的多面体中有8个六边形的面。
【小问4详解】
①根据三个原子分数坐标参数:A为、B为、C为,则D原子位于晶胞的左上靠后的处,则D的分数坐标为;
②由晶胞示意图可知,N原子位于晶胞的顶点和面心,B原子位于晶胞内部N原子形成的正四面体空隙中,则氮化硼晶胞的俯视投影图为,故选b。
【小问5详解】
①根据均摊法,Co位于棱心和内部,数目为,O位于棱心和内部,数目为,Li位于顶点和内部,数目为,根据化学式,则,故;
②放电后,a顶点被12个晶胞所共有,以a点的Li+为中心,晶胞的俯视图为,距离a点Li+最近的有同一平面的6个;
③放电后,Co的数目为,O的数目为,Li的数目为,晶胞的体积为,由晶胞的密度,故。
18. 工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物()、、等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。回答下列问题:
(1)对废气进行脱硝发生的反应:
已知:的燃烧热。
还原生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为_______(用含a、b、c的代数式表示)。
(2)氨气作原料可生成氨基甲酸铵,恒温恒容时,向容器内充入和各,发生反应:,下列说法能说明反应已达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
A. 混合气体的密度不再发生改变 B.
C. 混合气体的平均摩尔质量不再发生改变 D. 的体积分数不再发生改变
(3)脱碳:在体积为的恒温恒容密闭容器中,充入(g)和(g)发生反应:。初始压强为,时测得体系的压强为且不再随时间变化。
①该条件下的平衡转化率为_______;若温度容积不变,再通入和,平衡转化率比原来_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②该温度下的压强平衡常数_______(用最简分数表示;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压×物质的量分数)。
③若将气体体积比为的和混合气体按相同流速通过反应器,的转化率随温度和压强变化的关系如图1所示。
已知:该反应的催化剂活性受温度影响变化不大。_______(填“>”“<”或“=”),分析236℃后曲线变化的原因是_______。
(4)在时,体积为的恒容密闭容器中充入物质的量之和为的和,发生反应:,反应达到平衡时的体积分数与起始投料比的关系如图2所示。
①当起始,经过达到平衡,的转化率为,则内平均反应速率_______。若此时再向容器中加入和各,反应向_______(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。
②当起始时,达到平衡状态后,的体积分数可能是图像中的_______点(填“D”“E”或“F”)。
【答案】(1) (2)ACD
(3) ①. 40% ②. 增大 ③. ④. > ⑤. 236℃时反应达到平衡状态,该反应为放热反应,236℃后随温度升高,平衡逆向移动,二氧化碳的转化率降低(或其他合理答案)
(4) ①. 0.08 ②. 逆反应 ③.
【解析】
【小问1详解】
的燃烧热,则①(1),②,③,根据盖斯定律,由①②-③得 。
【小问2详解】
A.反应平衡之前有气体和固体之间的转化,混合气体的总质量发生变化,体积不变,故混合气体的密度一直在变化,所以混合气体的密度不再发生改变时,能说明反应达到平衡状态,故选;
B.反应达到平衡状态时,,正、逆反应速率不相等,反应未达到平衡状态,故不选;
C.由化学方程式可知,充入的和各,与系数比不相等,反应过程中混合气体的平均摩尔质量改变,若混合气体的平均摩尔质量不再发生改变时,能说明反应达到平衡状态,故选;
D.和的投料比为时,由于和的消耗比为,的体积分数是变量,若的体积分数不再发生改变,能说明反应达到平衡状态,故选;
选ACD。
【小问3详解】
①在体积为的恒温恒容的密闭容器中,充入和,设反应了,可列三段式:
由,恒温恒容下,气体的物质的量之比等于总压强之比,故,,则的平衡转化率为40%;若温度容积不变,再通入和,相当于加压,平衡正向移动,平衡转化率增大。
②由①可知,,,,故。
③该反应正向是气体体积减小的方向,压强增大,平衡正向移动,的转化率增大,故;236℃后反应达到平衡状态,该反应为放热反应,随温度升高,平衡逆向移动,二氧化碳的转化率降低。
【小问4详解】
①和的物质的量共为3mol,且起始,可知为、为,达到平衡时的转化率为0.4,则由三段式:
容器的容积为,则,该温度下平衡常数,若此时再向容器中加入和各,此时浓度商,反应逆向进行。
②混合比例等于化学计量数之比时,平衡时生成物的含量最大,故当起始时,达到平衡状态后,的体积分数小于点,选。
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高二年级4月测评
化学
(试卷满分:100分,考试时间:75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号;回答非选择题时,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
可能用到的相对原子质量:H1 Li7 B11 C12 N14 O16 S32 Cl35.5 Ca40 Co59 Cu64
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,只有一项符合题目要求。
1. 化学与生产、生活密切相关。下列关于生活中的化学说法错误的是
A. 壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎足部的细毛与墙体之间存在范德华力
B. 冰晶体中水分子间氢键使冰晶体中水分子的空间利用率高于干冰晶体中分子的空间利用率
C. 肥皂和洗涤剂能去油污,是因为表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束,油渍会被包裹在胶束内腔中除去
D. 河南焦作某科技公司,成功研制出向铜基复合材料中添加氮化硼以增强其性能的制备方法,BN属于共价晶体
2. “符号表征”是表达微观结构的重要手段。下列化学用语或说法表述正确的是
A. 和属于构造异构中的位置异构
B. 和都属于芳香族化合物
C. 官能团的电子式为
D. 中含有的官能团名称为胺基和醛基
3. 从天然有机物中提取有机化合物时,得到的往往是含有杂质的粗产品。必须要经过分离提纯才能得到纯品。下列说法错误的是
A. 利用不同烃的沸点不同,可通过分馏从石油中获得汽油、柴油
B. 利用植物油的密度比水小的原理,可用分液的方法分离这两种液体混合物
C. 乙醇和水的混合物中加入生石灰再蒸馏,可以获得无水酒精
D. 从含有少量泥沙、氯化钠的苯甲酸中提纯苯甲酸需要用到的玻璃仪器有普通漏斗、酒精灯、烧杯、玻璃棒
4. 下列各组物质性质的比较及叙述正确的是
A. 分子的极性: B. 熔点:
C. 硬度:晶体硅>碳化硅 D. 酸性:
5. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 电解精炼铜时,阳极质量减少,则电路中通过的电子数目为
B. 常温下,的溶液中,水电离出的数目为
C. 将通入水中,溶液中、、粒子数之和小于
D. 向溶液中加入醋酸至中性,混合液中数目为
6. 下列实验装置能达到实验目的的是
A. 装置①可用标准溶液测定盐酸酸化的溶液中的含量
B. 装置②可证明:
C. 装置③可比较和的酸性强弱
D. 装置④可验证电解溶液的产物
7. 由五种短周期主族元素组成的化合物是一种白色沉淀,可作肥料。五种元素在每个短周期均有分布,的原子序数小于,仅有和同族。的基态原子价层能级半充满,的基态原子价层电子排布式为,与同周期,是地壳中含量最多的元素。下列说法错误的是
A. 的沸点比的高 B. 第一电离能:
C. 简单离子的半径: D. 简单氢化物键角:
8. 同分异构现象是有机化合物种类繁多、数量巨大的原因之一,下列有关同分异构体(不考虑立体异构)的判断正确的是
A. 分子式为的醇有9种不同结构
B. 的二溴代物有17种
C. 分子式为的同分异构体有多种,其中含有三个甲基的结构有2种
D. 组成和结构可用表示的有机物共有16种
9. 某化学兴趣小组借助李比希法、现代科学仪器测定有机物A(只含C、H、O三种元素)的分子组成和结构,元素分析仪测得有机物A中碳的质量分数为,氢的质量分数为。用核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱如图1所示,峰面积之比为1:3:1:3;利用红外光谱仪测得A的红外光谱如图2所示。已知A的密度是同温同压下密度的2倍。下列说法正确的是
A. 有机物A的实验式为
B. 有机物A中含有的官能团名称为羧基
C. 0.1 mol有机物A与足量氧气在点燃条件下充分反应可产生
D. 与有机物A互为同分异构体的羧酸类物质有两种(不考虑立体异构)
10. 物质的结构决定其性质。下列事实与解释不相符的是
选项
事实
解释
A
碱金属中Li的熔点最高
碱金属中Li的价电子数最少,金属键最强
B
不存在稳定的分子
N原子价层只有4个原子轨道,不能形成5个键
C
和的空间结构都是四面体形
和中P原子的轨道杂化类型均为
D
石墨可用作工业机械润滑剂
石墨层间靠范德华力维系
A. A B. B C. C D. D
11. 冠醚是一类皇冠状的分子,可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。18-冠-6可以通过图示方法制备。
下列说法错误的是
A. 有机物属于脂肪烃衍生物
B. 18-冠-6可以识别冠-6中O原子与间存在离子键
C. 18-冠-6识别体现超分子具有分子识别的特征
D. 利用冠醚识别碱金属离子的原理,可以用冠醚将带入有机物中,更有利于有机物的氧化
12. 科学家发明了一种生物质燃料电池,工作原理如图所示,以两种不同的多金属氧酸盐(POMs)作电解质溶液,左槽充满POM①和生物质(成分是纤维素),右槽持续通入氧气,电池在光照下就可以放电。下列说法错误的是
A. 左侧电极电势低于右侧电极电势
B. ,
C. 交换膜为质子交换膜,且随着反应进行,交换膜右侧溶液降低
D. 消耗生物质的同时,理论上有标准状况下参与反应
13. 某三元化合物的晶胞沿或轴方向的投影为图I,沿轴方向的投影为图Ⅱ(投影时视线先到达的原子遮挡住后到达的原子),晶胞参数。设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 该晶胞的化学式为 B. 与Ca原子配位的N原子有5个
C. B和N之间的最近距离一定为 D. 该晶体的密度为
14. 25℃时,用溶液滴定同浓度的溶液,被滴定分数、及微粒分布分数[,表示、或]的关系如图所示(的第一步电离平衡常数为,第二步电离平衡常数为)。下列说法错误的是
A. 25℃时,、、、四点溶液中水的电离程度:
B. 点溶液中:
C. 的溶液中:
D. 25℃时,
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 分子结构会对物质的性质产生重要影响。回答下列问题:
(1)的空间结构为_______。中碳氢键键长_______(填“>”或“<”)中氮氢键键长。
(2)中的键和键数目之比为_______。尿素()为平面形分子,则其中C、N的杂化类型分别为_______、_______。
(3)乌洛托品(六亚甲基四胺,分子结构为)可用于有机合成、消毒、杀虫、军事燃料等用途。乌洛托品为_______(填“极性”或“非极性”)分子;乌洛托品比金刚烷()水溶性高,理由是_______。
(4)已知与分子的空间结构都是三角锥形,但不易与形成配离子,原因是_______(从电负性角度考虑)。
(5)无机苯()在空气中较稳定,在150 ℃下分解为硼氮烷,加氢生成氨硼烷,是目前最具潜力的储氢材料之一。无机苯结构如图所示(与苯环结构相似),分子中参与杂化的原子有_______(填元素符号,下同),形成大键的电子由_______原子提供。
16. 第四、五周期元素硒、碲是重要的稀散氧族元素,都可以作为半导体材料。一种从碲碱渣(碲和硒的含量较高,还含有少量Cu、Pb等元素)分离硒并回收碲的工艺流程如下:
已知:①“水浸液”的主要成分为、及少量可溶性的铜、铅化合物等。
②为两性氧化物,微溶于水。
③亚硒酸为二元弱酸,、。
回答下列问题:
(1)基态Te原子的价层电子的轨道表示式为_______;“除杂”时需要控制NaHS的量的目的是_______(写一点即可)。
(2)“中和”时控制为,生成沉淀,若硫酸过量,将导致的回收率下降的原因是_______。
(3)“酸浸液”中硒主要以亚硒酸的形式存在。溶液中时的为_______。
(4)“沉硒”时生成了一种无污染的单质气体,写出“沉硒”时发生的主要反应的化学方程式:_______。也会和发生反应:。已知该产物的阴离子中,硫为中心原子,硒为端基原子。作为配体时,硫不能作为配位原子,原因是_______。
(5)氮化镓也是一种优良的半导体材料,GaN晶体的一种立方晶胞如图所示。该晶体中与原子距离最近且相等的原子个数为_______。该晶体的密度为,的式量为,则晶胞边长为_______nm(列出计算式即可,为阿伏加德罗常数的值)。
17. 我国在新材料领域研究的重大突破,为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站使用的材料中含有B、Li、C、N、P、Ni、Fe、Co等元素。回答下列问题:
(1)基态的简化电子排布式为_______,易被氧化成的原因是_______。
(2)镍能形成多种配合物,其中是无色挥发性液体,是红黄色单斜晶体。的熔点高于的原因是_______。
(3)科学家合成了一种高温超导材料,其晶胞结构如图1所示,该立方晶胞参数为。阿伏加德罗常数的值为。晶体最简化学式为_______,晶胞中B和C原子构成的多面体中有_______个六边形的面。
(4)有一种氮化硼晶体的结构与金刚石相似,其晶胞如图2所示。
①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。已知三个原子分数坐标参数:为、B为、C为,则的原子坐标分数为_______。
②氮化硼晶胞的俯视投影图是_______(填字母)。
(5)某段时间,锂电池放电过程中,的变化如图3所示(Co、O均在晶胞体内和棱上,Li在晶胞体内和顶点):
①放电前,_______。
②放电后,距离点最近的有_______个。
③放电后晶体的晶胞参数为、、、夹角为、和,晶体的密度为_______,则阿伏加德罗常数为(用含a、b、c和的代数式表示即可)。
18. 工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物()、、等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。回答下列问题:
(1)对废气进行脱硝发生的反应:
已知:的燃烧热。
还原生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为_______(用含a、b、c的代数式表示)。
(2)氨气作原料可生成氨基甲酸铵,恒温恒容时,向容器内充入和各,发生反应:,下列说法能说明反应已达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
A. 混合气体的密度不再发生改变 B.
C. 混合气体的平均摩尔质量不再发生改变 D. 的体积分数不再发生改变
(3)脱碳:在体积为的恒温恒容密闭容器中,充入(g)和(g)发生反应:。初始压强为,时测得体系的压强为且不再随时间变化。
①该条件下的平衡转化率为_______;若温度容积不变,再通入和,平衡转化率比原来_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②该温度下的压强平衡常数_______(用最简分数表示;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压×物质的量分数)。
③若将气体体积比为的和混合气体按相同流速通过反应器,的转化率随温度和压强变化的关系如图1所示。
已知:该反应的催化剂活性受温度影响变化不大。_______(填“>”“<”或“=”),分析236℃后曲线变化的原因是_______。
(4)在时,体积为的恒容密闭容器中充入物质的量之和为的和,发生反应:,反应达到平衡时的体积分数与起始投料比的关系如图2所示。
①当起始,经过达到平衡,的转化率为,则内平均反应速率_______。若此时再向容器中加入和各,反应向_______(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。
②当起始时,达到平衡状态后,的体积分数可能是图像中的_______点(填“D”“E”或“F”)。
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