内容正文:
2025—2026学年度第二学期期中考试
高二年级 化学试题
试卷分值:100分 考试时间:75分钟
注意事项:
1.本卷共10页。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上。
3.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔将答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
4.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
5.考生必须保证答题卡的整洁。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 S:32 Cl:35.5 Fe:56 Cu:64 Zn:65 Ag:108 Ba:137
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:(每题只有一个选项符合题意。共16小题,1-10题每题2分,11-16题每题4分,共44分)
1. 我国馆藏文物丰富,彰显文化魅力。下列馆藏文物属于硅酸盐材料的是
A.越王勾践剑
B.元代青花瓷
C.透雕云纹木梳
D.金神佛像
A. A B. B C. C D. D
2. 科技发展见证自立自强的奋进中国。下列说法错误的是
A. “梦天”实验舱搭载高精度锶(Sr)光钟,与互为同位素
B. “天舟”航天器使用基于单晶硅的半导体器件,单晶硅是一种分子晶体
C. “嫦娥五号”配制砷化镓(GaAs)太阳能电池,GaAs中Ga的化合价为+3
D. “天问一号”使用Ti-Ni形状记忆合金,Ti和Ni元素都位于周期表的d区
3. 下列化学用语表述错误的是
A. 可表示原子、阳离子以及阴离子
B. 的电子式为:
C. 分子的球棍模型:
D. 分子中键的电子云轮廓图:
4. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂,微溶于水,易溶于乙醇。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。下列说法不正确的是
A. 操作中,加热能提高苯甲酸的溶解度
B. 操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和NaCl
C. 操作缓慢冷却结晶可减少被包裹的杂质
D. 操作洗涤苯甲酸,用冷水比乙醇效果好
5. 劳动实践中蕴含丰富的化学知识。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
工程师利用氯化铁溶液蚀刻覆铜电路板
B
消防员使用泡沫灭火器灭火
与发生相互促进的水解反应
C
清洁工人用硫酸铜溶液给游泳池消毒
铜离子具有氧化性,故可以用来杀菌消毒
D
将加到大量水中制备
A. A B. B C. C D. D
6. 分别以ZrO2、石墨为电极,以熔融CaCl2为电解质,采用熔盐电脱氧法电解制备金属Zr。下列说法不正确的是
A. 石墨电极接电源正极 B. 阴极有O2生成
C. O2-向石墨电极迁移 D. Zr4+优先于Ca2+在阴极被还原
7. 从结构的角度可对物质性质进行解释。下列相关解释错误的是
选项
性质
解释
A
能与结合成
能接受孤电子对,中的提供孤电子对,两者形成配位键
B
天然水晶有规则的多面体外形
天然水晶中的原子在三维空间里呈周期性有序排列
C
易溶于,难溶于
与是非极性分子,是极性分子
D
晶体沸点高于
共价键键能大于
A. A B. B C. C D. D
8. 轮烯在有机合成及分子结构研究中具有重要价值,[18]-轮烯的结构如图所示。下列关于[18]-轮烯的说法错误的是
A. 与乙烯互为同系物 B. 含极性共价键
C. 碳氢原子个数比为1:1 D. 能与氢气发生加成反应
9. 下列实验操作或装置能达到相应实验目的的是
A. 图1能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀
B. 图2证明非金属性Cl>C>Si
C. 利用图3装置测定未知FeCl2溶液浓度
D. 用图4装置测定铝和NaOH溶液反应的反应热
10. 反应物(S)转化为产物(P或Q)的能量变化与反应进程的关系如下图所示。下列关于四种不同反应进程的说法正确的是
A. 进程Ⅰ升高温度,逆反应速率增大,正反应速率降低
B. 生成相同物质的量的P,进程Ⅰ、Ⅱ释放的能量相同
C. 反应进程Ⅲ生成P的速率大于反应进程Ⅱ
D. 进程Ⅳ可以说明催化剂可以改变反应产物
11. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 27 g HCN中含有键的数目为
B. 往溶液中通入,反应转移电子数为
C. 1 mol甲基正离子()的质子数为
D. 电解精炼铜开始阶段,阳极质量减少64 g,闭合回路中转移电子的数目为
12. 按如图所示组装装置并进行实验:当装置c中溶液红色褪去时,装置停止加热。下列说法错误的是
A. 实验时应先打开活塞p,再点燃酒精灯
B. 装置b中溶液变为浅黄时,溶液中至少有两种含分子
C. 装置c中溶液存在
D. 装置c中溶液红色褪去,说明已完全反应
13. 一种可提高电池整体性能的电解液添加剂的结构如图所示。该添加剂所含的5种元素均为短周期元素,其中基态的核外电子只有1种空间运动状态,X仅与M、E、Z位于同一周期。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点:
B. X单质与M单质加热时反应生成
C. 结构中所有原子均满足8电子稳定结构
D. 和的空间结构均为正四面体形
14. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
室温下,物质的量浓度相同的和溶液中,的水解程度大于
室温下,的溶解度大于
B
熔点:
离子半径:
C
浓和NaCl固体反应可制备HCl
酸性强于HCl
D
是极性分子,是非极性分子
电负性:
A. A B. B C. C D. D
15. 可用去除酸性废水中的砷元素,形成沉淀。溶液中含砷微粒的物质的量分数与的关系如图1所示,砷去除率与温度的关系如图2所示。
已知:可缓慢水解,且溶于碱性溶液。
下列说法正确的是
A. 沉淀反应为
B. 图2能证明生成沉淀的反应为放热反应
C. 产生的沉淀若不及时滤去,砷去除率会降低
D. 加入的量越多,砷元素的去除率越高
16. 一种新型淡化海水的电化学装置如图所示,其中c、d均为离子交换膜,b电极为电极,工作时其转化为。该装置工作时,下列说法正确的是
A. 负极上电极反应式为
B. c为阳离子交换膜,d为阴离子交换膜
C. 电路中转移电子,理论上有发生反应
D. 电路中转移电子,理论上海水淡化室溶质质量减少29.25 g
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题(本题共4小题,共52分)
17. 过渡金属催化的新型碳-碳偶联反应是近年来有机合成的研究热点之一,如下:
化合物Ⅱ可由化合物Ⅳ合成:
(1)化合物Ⅰ的分子式为___________。
(2)化合物Ⅳ的结构简式为___________。
(3)化合物Ⅴ生成化合物Ⅱ的化学方程式为___________。
(4)下列说法正确的有___________。
A. Ⅰ分子中所有的C原子均采用杂化
B. Ⅱ分子存在2个手性碳原子,存在顺反异构
C. Ⅰ与Ⅱ生成Ⅲ的反应涉及到键的断裂和形成
D. Ⅳ生成Ⅴ的过程属于取代反应,且生成的化合物Ⅴ能发生酯化反应
(5)根据化合物Ⅲ的结构,分析预测其可能的化学性质,完成下表
序号
反应试剂、反应条件
形成的新结构
反应类型
①
Na
___________
___________
②
___________
加成反应
(6)Ⅴ的一种同分异构体能发生银镜反应,该同分异构体的结构简式为___________(写出其中一种)。
(7)参考上述的合成路线,以乙醇和为原料,合成,基于你的设计合成路线,回答以下问题:
①若反应的第一步涉及催化氧化反应,该反应的方程式为___________。
②最后一步反应类型为加成反应,该反应的方程式为___________。
18. 电动汽车电池正极废料含铝箔和Li、Ni、Co、Mn等的氧化物。一种回收路线如下:
已知:Ⅰ.萃取时反应:, 为萃取反应的平衡常数,代表或。
Ⅱ.该工艺下,;饱和的浓度约为。
(1)基态Mn的价层电子排布式为___________。
(2)“碱浸”时,Al箔发生反应的离子方程式为___________。
(3)“酸浸”时,被还原为,需添加___________mol。
(4)“沉锰”时,发生反应的离子方程式为___________。
(5)“镍钴分离”时,和的浓度相近,通过调控pH,可将、依次从有机溶剂HR中分离出来,可知 ___________ (填“>”“<”或“=”)
(6)通过计算说明“沉锂”时是否可以沉淀完全___________。
(7)由可制备X晶体,其晶胞为长方体,结构如图所示。
①X的化学式为___________。
②与Li距离最近且等距的Co的数目为___________。
③设X最简式的式量为Mr,阿伏加德罗常数的值为,则X晶体的密度为___________(列出计算式)。
19. 兴趣小组探究硫酸四氨合铜溶液的形成过程及条件。
Ⅰ.配制浓度约为的溶液
(1)用胆矾配制溶液,该过程不需要用到的仪器有___________(填序号)。
A. B. C. D.
(2)用重量分析法测定所配溶液浓度。取溶液,加入足量溶液,得到白色沉淀 ,则___________(用含和的式子表示)。
Ⅱ.探究硫酸四氨合铜溶液的形成过程
向20.0 mL蒸馏水中加入的溶液,边搅拌边滴加氨水。用电导率仪测得体系的电导率随加入氨水体积的变化如图所示。
(3)①过程有蓝色沉淀生成,写出生成沉淀的化学方程式:___________;过程沉淀溶解,形成蓝色溶液。
②根据电导率变化情况推断,一定条件下,同浓度溶液的导电能力:___________(填“>”“<”或“=”)。
Ⅲ.探究硫酸四氨合铜溶液的形成条件
兴趣小组为探究以及溶液碱性强弱对生成的影响进行如表所示实验。每组实验试剂混合后充分振荡,静置1小时后测定上层溶液的吸光度。
说明:①室温下,溶液中浓度越大,吸光度越大。
②氨水、溶液以及NaOH溶液浓度均为。
实验序号
上层溶液吸光度
ⅰ
1.0
1.0
0.0
0.0
1.0
ⅱ
1.0
1.0
1.0
0.0
ⅲ
1.0
0.0
1.0
0.0
1.0
iv
1.0
0.0
1.0
0.0
(4)___________,___________。
(5)测得。请利用平衡移动的原理解释的原因:___________。
(6)能说明pH过大不利于生成的实验证据为___________(用含的关系式表示),pH过大不利于生成可能的原因为___________。
20. 水煤气变换反应()不仅是重要的化工过程,还可以通过正向或逆向进行影响其它反应。
Ⅰ.利用脱水制取无水氯化镁能耗高,将其耦合水煤气变换反应后可降低反应温度,并减少副产物生成。发生的反应为:,反应路径如图1(Surf指晶体表面)。
(1)物质“X”为___________。
(2)路径___________(填“a”或“b”)反应速率更快。
(3)路径b脱附出来的HCOOH进一步发生的化学反应方程式为___________。
Ⅱ.CO、既可单独加氢制,也可混合加氢制,会发生如下反应。
i
ii
iii
(4)计算反应ⅲ水煤气变换反应的___________。
(5)图2表示恒压且投入化学计量比氢气的条件下CO、混合气体加氢达到平衡时,的转化率随温度(T)或z的变化。其中,指初始的物质的量,指平衡的物质的量。曲线Ⅰ表示当z为0.5时随温度(T)的变化。
下列说法正确的是___________。
A. 曲线Ⅰ中
B. 曲线Ⅱ的温度为600 ℃
C. 其它条件不变,增大压强,曲线Ⅱ上移
D. M点,反应ⅲ生成的的量比反应ⅱ消耗的少
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2025—2026学年度第二学期期中考试
高二年级 化学试题
试卷分值:100分 考试时间:75分钟
注意事项:
1.本卷共10页。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上。
3.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔将答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
4.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
5.考生必须保证答题卡的整洁。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 S:32 Cl:35.5 Fe:56 Cu:64 Zn:65 Ag:108 Ba:137
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:(每题只有一个选项符合题意。共16小题,1-10题每题2分,11-16题每题4分,共44分)
1. 我国馆藏文物丰富,彰显文化魅力。下列馆藏文物属于硅酸盐材料的是
A.越王勾践剑
B.元代青花瓷
C.透雕云纹木梳
D.金神佛像
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.越王勾践剑属于金属,故A不选;
B.元代青花瓷属于陶瓷制品,属于硅酸盐材料,故B选;
C.透雕云纹木梳主要成分是纤维素,故C不选;
D.金神佛像属于金属,故D不选;
答案选B。
2. 科技发展见证自立自强的奋进中国。下列说法错误的是
A. “梦天”实验舱搭载高精度锶(Sr)光钟,与互为同位素
B. “天舟”航天器使用基于单晶硅的半导体器件,单晶硅是一种分子晶体
C. “嫦娥五号”配制砷化镓(GaAs)太阳能电池,GaAs中Ga的化合价为+3
D. “天问一号”使用Ti-Ni形状记忆合金,Ti和Ni元素都位于周期表的d区
【答案】B
【解析】
【详解】A.质子数相同、中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素,与质子数均为38,中子数不同,互为同位素,A正确;
B.单晶硅是原子(共价)晶体,硅原子间以共价键形成空间网状结构,不属于分子晶体,B错误;
C.Ga位于第ⅢA族,As位于第ⅤA族,GaAs中As为-3价,根据化合物正负化合价代数和为0,可知Ga化合价为+3,C正确;
D.Ti位于第四周期ⅣB族,Ni位于第四周期Ⅷ族,二者均属于周期表d区元素,D正确;
故选B。
3. 下列化学用语表述错误的是
A. 可表示原子、阳离子以及阴离子
B. 的电子式为:
C. 分子的球棍模型:
D. 分子中键的电子云轮廓图:
【答案】C
【解析】
【详解】A.若x=18,则表示原子,若x>18,则表示阳离子,若x<18,则表示阴离子,故A正确;
B.为共价化合物,则电子式为:,故B正确;
C.分子为V型结构,而图示为直线型结构,故C错误;
D.分子中键的电子云轮廓图:,故D正确;
故选C。
4. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂,微溶于水,易溶于乙醇。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。下列说法不正确的是
A. 操作中,加热能提高苯甲酸的溶解度
B. 操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和NaCl
C. 操作缓慢冷却结晶可减少被包裹的杂质
D. 操作洗涤苯甲酸,用冷水比乙醇效果好
【答案】B
【解析】
【分析】苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水和乙醇。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.苯甲酸微溶于水,加热可提高其溶解度,使更多苯甲酸溶解,A正确;
B.操作Ⅰ加热溶解后,泥沙不溶,NaCl易溶,趁热过滤(操作Ⅱ)目的是除去不溶性泥沙,NaCl仍溶解在滤液中,无法除去NaCl,B错误;
C.缓慢冷却结晶时晶体生长慢,可减少母液中杂质被包裹,C正确;
D.苯甲酸易溶于乙醇,用乙醇洗涤会导致溶解损失;其微溶于冷水,冷水洗涤可减少损失,效果更好,D正确;
故答案选B。
5. 劳动实践中蕴含丰富的化学知识。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
工程师利用氯化铁溶液蚀刻覆铜电路板
B
消防员使用泡沫灭火器灭火
与发生相互促进的水解反应
C
清洁工人用硫酸铜溶液给游泳池消毒
铜离子具有氧化性,故可以用来杀菌消毒
D
将加到大量水中制备
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化铁蚀刻覆铜电路板时,被还原为,离子方程式为,A错误;
B.泡沫灭火器的有效原料是、, 与发生相互促进的水解反应,B错误;
C.硫酸铜可杀菌消毒的原理是铜离子为重金属离子,能够使蛋白质变性,和铜离子的氧化性无因果关系,C错误;
D.易发生水解,加入大量水中可生成沉淀,进一步处理即可得到,对应的化学方程式为,D正确;
故选D。
6. 分别以ZrO2、石墨为电极,以熔融CaCl2为电解质,采用熔盐电脱氧法电解制备金属Zr。下列说法不正确的是
A. 石墨电极接电源正极 B. 阴极有O2生成
C. O2-向石墨电极迁移 D. Zr4+优先于Ca2+在阴极被还原
【答案】B
【解析】
【分析】以ZrO2、石墨为电极,以熔融CaCl2为电解质,采用熔盐电脱氧法电解制备金属Zr。则ZrO2为阴极,石墨为阳极。在阴极:ZrO2+4e-=Zr+2O2-;在阳极:4Cl--4e-=2Cl2↑。
【详解】A.由分析可知,石墨电极为阳极,接电源正极,A正确;
B.在阴极,ZrO2+4e-=Zr+2O2-,没有O2生成,B不正确;
C.电池工作时,阴离子向阳极移动,则O2-向石墨电极迁移,C正确;
D.Zr4+的氧化性大于Ca2+,则Zr4+优先于Ca2+在阴极被还原,D正确;
故选B。
7. 从结构的角度可对物质性质进行解释。下列相关解释错误的是
选项
性质
解释
A
能与结合成
能接受孤电子对,中的提供孤电子对,两者形成配位键
B
天然水晶有规则的多面体外形
天然水晶中的原子在三维空间里呈周期性有序排列
C
易溶于,难溶于
与是非极性分子,是极性分子
D
晶体沸点高于
共价键键能大于
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.能提供空轨道,接受孤电子对,分子中的原子有2对孤电子对,能提供孤电子对,两者可以形成配位键,A正确;
B.天然水晶的主要成分为二氧化硅,属于共价晶体,其晶体中原子在三维空间里呈周期性有序排列,形成规则的几何外形,B正确;
C.根据“相似相溶”原理,非极性分子易溶于非极性溶剂,极性分子易溶于极性溶剂,与均为非极性分子,为极性分子,故易溶于,难溶于;C正确;
D.HF与HCl均为分子晶体,HF能形成分子间氢键而HCl不能,故HF晶体沸点高于HCl,与键能大小无关,D错误;
故选D。
8. 轮烯在有机合成及分子结构研究中具有重要价值,[18]-轮烯的结构如图所示。下列关于[18]-轮烯的说法错误的是
A. 与乙烯互为同系物 B. 含极性共价键
C. 碳氢原子个数比为1:1 D. 能与氢气发生加成反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.同系物要求结构相似(属于同类物质),分子组成相差若干个‑CH2原子团。乙烯是链状单烯烃,[18]-轮烯是环状多烯烃,二者结构不相似,不互为同系物,错误。
B.[18]-轮烯中存在C−H键,C−H键是不同原子间形成的极性共价键,正确。
C.[18]-轮烯的分子式为C18H18,碳氢原子个数比为18:18=1:1,正确。
D.分子中含有多个碳碳双键,能与氢气发生加成反应,正确。
故选A。
9. 下列实验操作或装置能达到相应实验目的的是
A. 图1能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀
B. 图2证明非金属性Cl>C>Si
C. 利用图3装置测定未知FeCl2溶液浓度
D. 用图4装置测定铝和NaOH溶液反应的反应热
【答案】A
【解析】
【详解】A.汽油能隔绝空气防止氢氧化亚铁被氧化,能长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,A符合题意;
B.盐酸不是氯元素最高价氧化物对应水化物的含氧酸,不能证明非金属性:Cl>C,且盐酸有挥发性,挥发出来的HCl也能与硅酸钠溶液反应生成沉淀,不能证明非金属性:C>Si,B不符合题意;
C.图3装置滴加溴水,Br2将亚铁离子氧化为铁离子,由于溶液中含有KSCN,从反应开始溶液就会显红色,无法判断滴定终点,无法测定FeCl2溶液浓度,C不符合题意;
D.铝和NaOH溶液反应产生H2,图4装置为密闭装置,不能用来测定铝和NaOH溶液反应的反应热,D不符合题意;
故答案选A。
10. 反应物(S)转化为产物(P或Q)的能量变化与反应进程的关系如下图所示。下列关于四种不同反应进程的说法正确的是
A. 进程Ⅰ升高温度,逆反应速率增大,正反应速率降低
B. 生成相同物质的量的P,进程Ⅰ、Ⅱ释放的能量相同
C. 反应进程Ⅲ生成P的速率大于反应进程Ⅱ
D. 进程Ⅳ可以说明催化剂可以改变反应产物
【答案】B
【解析】
【详解】A.升高温度,正、逆反应速率均增大,A错误;
B.进程Ⅱ使用了催化剂X,降低了反应的活化能,但不改变反应热,S转化为P为放热反应,对于进程Ⅰ、Ⅱ,生成等量的P所放出的热量相同,B正确;
C.反应Ⅲ的活化能高于反应Ⅱ的活化能,则反应速率:反应Ⅱ>反应Ⅲ,C错误;
D.在进程Ⅳ中最终生成Q,改变了反应的产物,即,Z不属于催化剂,D错误;
选B。
11. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 27 g HCN中含有键的数目为
B. 往溶液中通入,反应转移电子数为
C. 1 mol甲基正离子()的质子数为
D. 电解精炼铜开始阶段,阳极质量减少64 g,闭合回路中转移电子的数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.HCN摩尔质量为27g/mol,27g HCN物质的量为1mol,其结构式为,1个三键含2个键,故1 molHCN含有键数目为,A正确;
B.溶液含1mol 和2mol ,还原性,通入时先氧化2mol 消耗1mol ,转移2mol电子,剩余0.5mol 刚好氧化1mol ,转移1mol电子,共转移3mol电子即,B正确;
C.1个中C含6个质子,3个H共含3个质子,总质子数为9,故1mol 质子数为,C正确;
D.电解精炼铜时阳极为粗铜,含Zn、Fe等比Cu活泼的杂质,电解时活泼杂质优先失电子,阳极质量减少64g时,溶解的不全是Cu,转移电子数不等于,D错误;
故选D。
12. 按如图所示组装装置并进行实验:当装置c中溶液红色褪去时,装置停止加热。下列说法错误的是
A. 实验时应先打开活塞p,再点燃酒精灯
B. 装置b中溶液变为浅黄时,溶液中至少有两种含分子
C. 装置c中溶液存在
D. 装置c中溶液红色褪去,说明已完全反应
【答案】D
【解析】
【分析】二氧化锰与浓盐酸共热制备氯气,反应方程式为。生成的中混有和水蒸气,经装置b的溶液时,与发生中和反应,部分与发生歧化反应,剩余进入装置c,与和酚酞的混合溶液反应,与继续发生歧化反应,同时与水反应生成的具有漂白性,使溶液红色褪去,据此分析。
【详解】A.实验时应先打开活塞p,加入浓盐酸,再点燃酒精灯加热制备氯气,操作规范,A不符合题意;
B.装置b中溶液变为浅黄,说明有溶解,溶液中含有的含氯分子有、,至少两种,B不符合题意;
C.装置c中发生反应,生成等物质的量的和,会发生水解:,导致浓度降低,因此,C不符合题意;
D.装置c中溶液红色褪去,可能是与水反应生成的具有漂白性,将酚酞漂白,也可能是被完全中和,并非仅由完全反应导致,D符合题意;
故选D。
13. 一种可提高电池整体性能的电解液添加剂的结构如图所示。该添加剂所含的5种元素均为短周期元素,其中基态的核外电子只有1种空间运动状态,X仅与M、E、Z位于同一周期。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点:
B. X单质与M单质加热时反应生成
C. 结构中所有原子均满足8电子稳定结构
D. 和的空间结构均为正四面体形
【答案】D
【解析】
【分析】基态的核外电子只有1种空间运动状态,其核外价电子排布为1s2,故X为Li,X仅与M、E、Z位于同一周期,位于第二周期,根据原子的成键个数可知,E为C,M为O,Z为F,整个阴离子显-1价,故Y为P。
【详解】A.根据分析,E为C,M为O,Z为F,简单氢化物分别为:,H2O和HF中均存在氢键,1个H2O中含2个氢键,氢键数目多,沸点最高,A错误;
B.X为Li,M为O,两者加热时生成Li2O,B错误;
C.如图所示,Y形成6根键,不满足8电子结构,C错误;
D.E为C,Z为F,Y为P,CF4和的价层电子对数均为4,空间构型均为正四面体,D正确;
故选D。
14. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
室温下,物质的量浓度相同的和溶液中,的水解程度大于
室温下,的溶解度大于
B
熔点:
离子半径:
C
浓和NaCl固体反应可制备HCl
酸性强于HCl
D
是极性分子,是非极性分子
电负性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳酸二级电离常数小于一级电离常数,根据越弱越水解规律可知相同浓度下水解程度大于,与二者溶解度无关,A错误;
B.和均为离子晶体,离子电荷数相同时,离子半径越小晶格能越大、熔点越高,因为 ,所以熔点 ,两陈述均正确且存在因果关系,B正确;
C.浓和固体制备利用的是沸点高于,利用高沸点酸制低沸点酸,C错误;
D.是极性分子、是非极性分子是因为为三角锥形结构正负电荷中心不重合,为正四面体形结构正负电荷中心重合,与、电负性大小无因果关系,D错误;
故选B。
15. 可用去除酸性废水中的砷元素,形成沉淀。溶液中含砷微粒的物质的量分数与的关系如图1所示,砷去除率与温度的关系如图2所示。
已知:可缓慢水解,且溶于碱性溶液。
下列说法正确的是
A. 沉淀反应为
B. 图2能证明生成沉淀的反应为放热反应
C. 产生的沉淀若不及时滤去,砷去除率会降低
D. 加入的量越多,砷元素的去除率越高
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图1可知,酸性废水中形式存在砷元素主要以亚砷酸,加入硫化钠得到三硫化二砷的反应为,故A错误;
B.由图2可知,升高温度,砷去除率会降低,去除率降低可能是温度升高三硫化二砷的溶解度增大所致,也可能是三硫化二砷的水解程度增大所致,所以无法依据去除率降低判断生成三硫化二砷的反应为放热反应,故B错误;
C.由题给信息可知,三硫化二砷可缓慢水解,所以除砷时若产生的三硫化二砷沉淀若不及时滤去,会因水解导致砷去除率降低,故C正确;
D.硫化钠是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,由题给信息可知,三硫化二砷溶于碱性溶液,则加入硫化钠的量越多,砷元素的去除率会因溶解而降低,故D错误;
故选C。
16. 一种新型淡化海水的电化学装置如图所示,其中c、d均为离子交换膜,b电极为电极,工作时其转化为。该装置工作时,下列说法正确的是
A. 负极上电极反应式为
B. c为阳离子交换膜,d为阴离子交换膜
C. 电路中转移电子,理论上有发生反应
D. 电路中转移电子,理论上海水淡化室溶质质量减少29.25 g
【答案】C
【解析】
【分析】该装置为原电池,电极上转化为,元素化合价由+3价降低至+2价,发生还原反应,电极为正极,电极为负极。负极反应为,正极反应为;海水淡化室中,通过膜向负极移动,通过膜向正极移动,实现海水淡化;电路中转移1 mol电子时,淡化室中减少1 mol ,质量为58.5 g,据此分析。
【详解】A.负极上与反应生成,电极反应式为,A不符合题意;
B.通过膜向负极移动,为阴离子交换膜;通过膜向正极移动,为阳离子交换膜,B不符合题意;
C.正极反应中,1 mol 得到1 mol电子,电路中转移1 mol电子时,理论上有1 mol 发生反应,C符合题意;
D.电路中转移1 mol电子时,淡化室中减少1 mol ,质量为,D不符合题意;
故选C。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题(本题共4小题,共52分)
17. 过渡金属催化的新型碳-碳偶联反应是近年来有机合成的研究热点之一,如下:
化合物Ⅱ可由化合物Ⅳ合成:
(1)化合物Ⅰ的分子式为___________。
(2)化合物Ⅳ的结构简式为___________。
(3)化合物Ⅴ生成化合物Ⅱ的化学方程式为___________。
(4)下列说法正确的有___________。
A. Ⅰ分子中所有的C原子均采用杂化
B. Ⅱ分子存在2个手性碳原子,存在顺反异构
C. Ⅰ与Ⅱ生成Ⅲ的反应涉及到键的断裂和形成
D. Ⅳ生成Ⅴ的过程属于取代反应,且生成的化合物Ⅴ能发生酯化反应
(5)根据化合物Ⅲ的结构,分析预测其可能的化学性质,完成下表
序号
反应试剂、反应条件
形成的新结构
反应类型
①
Na
___________
___________
②
___________
加成反应
(6)Ⅴ的一种同分异构体能发生银镜反应,该同分异构体的结构简式为___________(写出其中一种)。
(7)参考上述的合成路线,以乙醇和为原料,合成,基于你的设计合成路线,回答以下问题:
①若反应的第一步涉及催化氧化反应,该反应的方程式为___________。
②最后一步反应类型为加成反应,该反应的方程式为___________。
【答案】(1)C7H5OBr
(2) (3)++HCl (4)AD
(5) ①. ②. 取代 ③. H2、Ni、加热
(6)CH3CH2CH2CHO(或(CH3)2CHCHO)
(7) ①. 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O ②. +2H2
【解析】
【小问1详解】
从化合物Ⅰ的结构式知,他是苯环对位分别被Br和醛基(-CHO)取代,有7个C原子、1个O原子、1个Br原子、5个H原子,分子式为C7H5Obr;
【小问2详解】
Ⅳ在NaOH、H2O、加热的条件下水解生成Ⅴ(),说明Ⅳ是卤代烃,Br取代了Ⅴ中羟基(-OH)的位置,Ⅳ的结构简式为;
【小问3详解】
Ⅴ与在有机碱条件下发生取代反应,生成化合物Ⅱ和HCl,反应式:
++ HCl;
【小问4详解】
A.Ⅰ分子中苯环上的C,醛基(-CHO)的C均为杂化,A正确;
B.手性碳为饱和碳,且连接四个不同的基团,Ⅱ分子只有一个手性碳(与O和甲基相连的C),且碳碳双键一端连接两个相同的H,不存在顺反异构,B错误;
C.Ⅰ与Ⅱ生成Ⅲ的反应,醛基中的C=O的键断裂,但无新的键形成,C错误;
D.Ⅳ生成Ⅴ是卤代烃水解属于取代反应,生成的Ⅴ含醇羟基(-OH)能发生酯化反应,D正确;
故选AD;
【小问5详解】
①醇羟基(-OH)与Na反应生成-ONa,新结构为,发生的反应类型为取代反应;②发生加成反应(碳碳双键加氢),试剂/条件为H2、Ni(或催化剂)、加热;
【小问6详解】
V的分子式为C4H8O,它的一种同分异构体能发生银镜反应,说明含有醛基(-CHO),结构简式可为CH3CH2CH2CHO、(CH3)2CHCHO;
【小问7详解】
题干给的合成路线是醛+酯醇,给的原料为乙醇和对二甲苯;
①若反应的第一步涉及催化氧化反应,则可能是将乙醇催化氧化得到醛,反应式:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
②最后一步反应类型为加成反应,应该是碳碳双键的加成反应,反应式:+2H2。
18. 电动汽车电池正极废料含铝箔和Li、Ni、Co、Mn等的氧化物。一种回收路线如下:
已知:Ⅰ.萃取时反应:,为萃取反应的平衡常数,代表或。
Ⅱ.该工艺下,;饱和的浓度约为。
(1)基态Mn的价层电子排布式为___________。
(2)“碱浸”时,Al箔发生反应的离子方程式为___________。
(3)“酸浸”时,被还原为,需添加___________mol。
(4)“沉锰”时,发生反应的离子方程式为___________。
(5)“镍钴分离”时,和的浓度相近,通过调控pH,可将、依次从有机溶剂HR中分离出来,可知___________(填“>”“<”或“=”)
(6)通过计算说明“沉锂”时是否可以沉淀完全___________。
(7)由可制备X晶体,其晶胞为长方体,结构如图所示。
①X的化学式为___________。
②与Li距离最近且等距的Co的数目为___________。
③设X最简式的式量为Mr,阿伏加德罗常数的值为,则X晶体的密度为___________(列出计算式)。
【答案】(1)
(2)2Al++6H2O=+3H2 (3)1
(4)Mn2+++2H2O=MnO2+4H++
(5) (6)否
(7) ①. LiCoO2 ②. 8 ③.
【解析】
【分析】正极废料含铝箔和Li、Ni、Co、Mn等的氧化物,向其中加入NaOH溶液进行碱浸,Al和NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4] 和H2,Li、Ni、Co、Mn的氧化物和NaOH溶液不反应,过滤后向滤液中加入稀硫酸沉铝得到Al(OH)3沉淀,滤液(溶质为Na2SO4)进行电解得到NaOH和稀硫酸,向过滤后的Li、Ni、Co、Mn等的氧化物中加入稀硫酸、Na2SO3进行酸浸,分别得到Li2SO4、Ni2SO4、CoSO4、MnSO4,再向溶液中加入Na2S2O8进行沉锰得到MnO2,Na2S2O8得电子生成Na2SO4,滤液中加入RH进行萃取,水相中得到Li2SO4,向水相中加入Na2CO3沉锂得到 Li2CO3,同时生成Na2SO4,有机相中加入稀硫酸进行反萃取得到RH和Ni2SO4、CoSO4。
【小问1详解】
Mn是25号元素,位于第四周期第VIIB族,基态Mn的价层电子排布式为;
【小问2详解】
“碱浸”时,Al箔和NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和H2,发生反应的离子方程式为:2Al++6H2O=+3H2;
【小问3详解】
“酸浸”时,Co3O4被还原为Co2+,被氧化为,对应的离子反应方程式为,根据离子方程式中各微粒的化学计量数可知,1 molCo3O4需添加Na2SO3的物质的量为1 mol;
【小问4详解】
“沉锰”时,Mn2+转化为MnO2,Mn元素的化合价由+2价变为+4价,被氧化,Na2S2O8被还原为Na2SO4,该反应的离子方程式为:Mn2+++2H2O=MnO2+4H++;
【小问5详解】
“镍钴分离”时,平衡常数小的先从有机溶剂R中分离出来,NiR2和CoR2的浓度相近,通过调控pH,可将Ni2+、Co2+依次从有机溶剂HR中分离出来,可得K(Ni2+)K(Co2+);
【小问6详解】
当Li+完全沉淀时,c(Li+)=1.0mol/L,需要==mol/L=2.5mol/L,2.5mol/L远大于饱和碳酸钠溶液的浓度1.5 mol/L,所以Li+不能沉淀完全;
【小问7详解】
①根据图示可知,该晶胞中,Li原子处于晶胞的体心位置,Li个数为1,Co原子处于晶胞的顶点,Co原子的个数为8=1,O原子处于晶胞的上下面的面心和侧棱的棱心,共,故X的化学式为LiCoO2;
②晶胞顶点的Co原子与体心的Li原子距离最近且相等,故与Li距离最近且等距的Co的数目为8;
③晶胞体积为,1个晶胞内含有1个LiCoO2,则该晶体的密度为;
19. 兴趣小组探究硫酸四氨合铜溶液的形成过程及条件。
Ⅰ.配制浓度约为的溶液
(1)用胆矾配制溶液,该过程不需要用到的仪器有___________(填序号)。
A. B. C. D.
(2)用重量分析法测定所配溶液浓度。取溶液,加入足量溶液,得到白色沉淀 ,则___________(用含和的式子表示)。
Ⅱ.探究硫酸四氨合铜溶液的形成过程
向20.0 mL蒸馏水中加入的溶液,边搅拌边滴加氨水。用电导率仪测得体系的电导率随加入氨水体积的变化如图所示。
(3)①过程有蓝色沉淀生成,写出生成沉淀的化学方程式:___________;过程沉淀溶解,形成蓝色溶液。
②根据电导率变化情况推断,一定条件下,同浓度溶液的导电能力:___________(填“>”“<”或“=”)。
Ⅲ.探究硫酸四氨合铜溶液的形成条件
兴趣小组为探究以及溶液碱性强弱对生成的影响进行如表所示实验。每组实验试剂混合后充分振荡,静置1小时后测定上层溶液的吸光度。
说明:①室温下,溶液中浓度越大,吸光度越大。
②氨水、溶液以及NaOH溶液浓度均为。
实验序号
上层溶液吸光度
ⅰ
1.0
1.0
0.0
0.0
1.0
ⅱ
1.0
1.0
1.0
0.0
ⅲ
1.0
0.0
1.0
0.0
1.0
iv
1.0
0.0
1.0
0.0
(4)___________,___________。
(5)测得。请利用平衡移动的原理解释的原因:___________。
(6)能说明pH过大不利于生成的实验证据为___________(用含的关系式表示),pH过大不利于生成可能的原因为___________。
【答案】(1)AB (2)
(3) ①. ②. <
(4) ①. 0 ②. 1.0
(5)加入的增大了,抑制了氨水的电离平衡,溶液中的浓度增大,使平衡 向正反应方向移动,从而生成了更多的,导致吸光度
(6) ①. ②. 主反应为 ,当溶液pH过大时,意味着溶液中的浓度非常高。根据勒夏特列原理,增加生成物的浓度会使化学平衡向逆反应方向(向左)移动,导致的浓度降低
【解析】
【分析】Ⅰ:配制硫酸铜溶液:用胆矾配制一定浓度硫酸铜溶液,利用沉淀滴定测得硫酸根浓度,从而确定硫酸铜溶液浓度;Ⅱ:探究硫酸四氨合铜的形成:向硫酸铜溶液中滴加氨水,先产生氢氧化铜沉淀,继续滴加沉淀溶解生成配合物;电导率变化说明相同浓度下硫酸铜导电能力弱于硫酸铵;Ⅲ:探究形成条件:控制变量对比不同体系,发现氨水与硫酸铵共存更有利于四氨合铜离子生成,铵根结合氢氧根促进平衡正向移动;碱性过强时氢氧根浓度过高,会抑制配合物生成,吸光度变化可直观证明;据此作答。
【小问1详解】
用胆矾配制溶液的步骤为计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀→装瓶贴标签,用到的仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等,则该过程不需要用到的仪器有漏斗、滴定管,故选AB。
【小问2详解】
发生的化学反应为:,根据化学方程式,硫酸铜和硫酸钡的物质的量之比为,即 ,白色沉淀为硫酸钡(),其质量为g,硫酸钡的物质的量为 mol, mL溶液中含有的的物质的量也为 mol,溶液的浓度为。
【小问3详解】
①向硫酸铜溶液中滴加氨水,氨水作为弱碱与硫酸铜反应,生成蓝色的氢氧化铜沉淀和硫酸铵,化学方程式为:;
②在a→b过程中,发生的反应是,图像显示电导率上升,反应后CuSO4转化为(NH4)2SO4,Cu(OH)2是沉淀,电导率升高说明同浓度下,CuSO4的导电能力弱于(NH4)2SO4。
【小问4详解】
实验i和ii旨在探究的影响,实验i的总体积: mL,实验ii的总体积也应为2.0 mL: mL,,实验i和iv旨在探究强碱(NaOH)的影响。为了进行有效对比,除了碱的种类外,其他反应物的量应相同。实验i中的质量为1.0 g,因此实验iv中也应使用相同的质量,所以, 。
【小问5详解】
加入的增大了,抑制了氨水的电离平衡,溶液中的浓度增大,使平衡 向正反应方向移动,从而生成了更多的,导致吸光度。
【小问6详解】
要证明pH过大不利于的生成,需要比较一个pH正常和一个pH过大的实验。实验iv(加入了强碱NaOH)的pH比实验i(只加氨水)更高。如果pH过大不利,则实验iv的吸光度应小于实验i。所以,实验证据为:;主反应为 ,当溶液pH过大时,意味着溶液中的浓度非常高。根据勒夏特列原理,增加生成物的浓度会使化学平衡向逆反应方向(向左)移动,导致的浓度降低。
20. 水煤气变换反应()不仅是重要的化工过程,还可以通过正向或逆向进行影响其它反应。
Ⅰ.利用脱水制取无水氯化镁能耗高,将其耦合水煤气变换反应后可降低反应温度,并减少副产物生成。发生的反应为:,反应路径如图1(Surf指晶体表面)。
(1)物质“X”为___________。
(2)路径___________(填“a”或“b”)反应速率更快。
(3)路径b脱附出来的HCOOH进一步发生的化学反应方程式为___________。
Ⅱ.CO、既可单独加氢制,也可混合加氢制,会发生如下反应。
i
ii
iii
(4)计算反应ⅲ水煤气变换反应的___________。
(5)图2表示恒压且投入化学计量比氢气的条件下CO、混合气体加氢达到平衡时,的转化率随温度(T)或z的变化。其中,指初始的物质的量,指平衡的物质的量。曲线Ⅰ表示当z为0.5时随温度(T)的变化。
下列说法正确的是___________。
A. 曲线Ⅰ中
B. 曲线Ⅱ的温度为600 ℃
C. 其它条件不变,增大压强,曲线Ⅱ上移
D. M点,反应ⅲ生成的的量比反应ⅱ消耗的少
【答案】(1)
(2)b (3)
(4) (5)BC
【解析】
【小问1详解】
根据原子守恒,反应左侧原子:1个Mg、2个Cl、4个H、2个C、4个O,右侧已知原子:1个Mg、2个Cl、2个C、4个O,右侧少4个H,故为,为;
【小问2详解】
反应速率由活化能决定:活化能越低,反应速率越快。从图 1 能看出:路径a的活化能比路径b的活化能高,路径b反应速率更快;
【小问3详解】
结合总反应产物,甲酸分解生成和,化学反应方程式为;
【小问4详解】
根据盖斯定律,反应,因此。
【小问5详解】
A.曲线I对应,即。由此可得,所以 ,A错误;
B.曲线I中、z=0.5时,曲线II中z=0.5时也为10%,说明曲线II温度为,B正确;
C.反应i、ii均为气体分子数减少的反应,增大压强平衡正向移动,更多被消耗,增大,曲线II上移,C正确;
D.M点为负,说明平衡大于初始,净生成,即iii生成的比ii消耗的多,D错误;
故选BC。
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