内容正文:
玉溪一中2025—2026学年下学期高二年级期中考
化学学科试卷
总分:100分,考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Cu-64
一、单项选择题:共14小题,每小题3分,共42分,每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的。
1. 化学推动科技进步。下列有关说法正确的是
A. 宇航服材料中的聚四氟乙烯的单体属于烃类有机物
B. AI运算时使用的散热材料石墨烯是一种新型无机非金属材料
C. 月壤样品中发现的天然玻璃纤维,其成分SiO2属于分子晶体
D. 人形机器人“关节”框架金属钝化处理的过程只发生物理变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.聚四氟乙烯的单体是四氟乙烯(),仅含C、F元素,不含H元素,而烃类有机物仅由C、H两种元素组成,因此该单体不属于烃类,A错误;
B.石墨烯是碳元素组成的单质,属于新型无机非金属材料,具有良好的导热性可作散热材料,B正确;
C.是Si和O通过共价键形成的空间网状结构的共价晶体(或原子晶体),不存在独立的分子,不属于分子晶体,C错误;
D.金属钝化是金属表面与氧化性物质反应生成致密氧化物保护膜的过程,有新物质生成,属于化学变化,D错误;
故选B。
2. 下列化学用语或表述正确的是
A. F-的离子结构示意图:
B. 激发态H的轨道表示式:
C. 基态Ni原子价电子排布式:3d10
D. BeCl2的空间结构:直线形
【答案】D
【解析】
【详解】A.F-的核电荷数为+9,核外有10个电子,电子排布应为2、8。题目中的示意图(2、7)是F原子的结构,而非F⁻离子,A错误;
B.基态H原子的电子在1s轨道,激发态下电子可以跃迁到更高能级的轨道。但不存在 “1p”轨道,p轨道从第二电子层(n=2)开始才有的,B错误。
C.Ni是28号元素,基态原子的价电子排布式为3d84s2,而非3d10(这是Cu+的价电子排布),C错误;
D.BeCl2中心原子Be的价层电子对数为 ,无孤对电子,Be采取sp杂化,分子空间结构为直线形,D正确;
故答案选D。
3. 下列化学反应或离子反应方程式正确的是
A. “海水提镁”中用石灰乳沉镁:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
B. 乙醇的催化氧化:CH3CH2OH+O2CH3CHO+H2O
C. C6H5ONa溶液中通入少量CO2:2C6H5O-+CO2+H2O→2C6H5OH+CO
D. 用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙:CaSO4 (s)+CO (aq) CaCO3(s)+SO(aq)
【答案】D
【解析】
【详解】A.用石灰乳沉镁发生的反应为海水中的镁离子与氢氧化钙反应生成氢氧化镁和钙离子,反应的离子方程式为:Mg2++ Ca(OH)2=Ca2++ Mg(OH)2↓,A错误;
B.乙醇的催化氧化反应为铜作催化剂条件下乙醇与氧气共热发生催化氧化反应生成乙醛和水,反应的化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,B错误;
C.苯酚钠溶液与少量二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠,反应的离子方程式为:C6H5O-+CO2+H2O→C6H5OH+HCO,C错误;
D.用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙发生的反应为硫酸钙与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙和硫酸根离子,反应的离子方程式为:CaSO4 (s)+CO (aq) CaCO3(s)+SO(aq) ,D正确;
故选D。
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 28 g C2H4分子中含有的σ键数目为4NA
B. 标况下,11.2 L苯中采取sp2杂化的碳原子数目为3NA
C. 30g HCHO与的混合物中,含C原子数目为NA
D. 常温下,pH=12的Na2CO3溶液中OH-数目为0.01NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.28 g 的物质的量为1 mol,1个分子含5个σ键(4个C-H σ键、碳碳双键中含1个 σ键),故含有的σ键数目为,A错误;
B.标准状况下苯为固态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,无法确定采取杂化的碳原子数目,B错误;
C.与的最简式均为,30g混合物相当于1mol原子团,含C原子数目为,C正确;
D.未给出溶液的体积,无法计算的物质的量及数目,D错误;
故答案选C。
5. 我国科研人员发现中药成分黄芩素能明显抑制新冠病毒的活性。下列关于黄芩素的说法不正确的是
A. 分子中有3种官能团 B. 能与Na2CO3溶液反应
C. 在空气中可发生氧化反应 D. 能和Br2发生取代反应和加成反应
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.根据物质结构简式可知:该物质分子中含有酚羟基、醚键、羰基、碳碳双键四种官能团,A错误;
B.黄芩素分子中含有酚羟基,由于酚的酸性比NaHCO3强,所以黄芩素能与Na2CO3溶液反应产生NaHCO3,B正确;
C.酚羟基不稳定,容易被空气中的氧气氧化,C正确;
D.该物质分子中含有酚羟基,由于羟基所连的苯环的邻、对位有H原子,因此可以与浓溴水发生苯环上的取代反应;分子中含有不饱和的碳碳双键,可以与Br2等发生加成反应,D正确;
故合理选项是A。
6. 通过下列实验装置或操作,可达到相应实验目的的是
实验装置或操作
实验目的
A. 验证Na与水的反应是放热反应
B. 检验乙炔的还原性
实验装置或操作
实验目的
C. 制备溴苯并验证有HBr生成
D. 测定H2C2O4溶液的浓度
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.若钠与水的反应是放出热量的放热反应,反应放出的热量会使具支试管中气体压强增大,导致U形管中红墨水左低右高,则题给装置能达到验证钠与水的反应是放热反应的实验目的,A正确;
B.电石中含有硫化钙等杂质,能与水反应生成硫化氢等杂质,硫化氢也能与酸性高锰酸钾溶液反应使溶液褪色,则题给装置不能达到检验乙炔的还原性的实验目的,B错误;
C.液溴具有挥发性,挥发出的溴蒸气也能与硝酸银溶液反应生成淡黄色溴化银沉淀,则题给装置不能达到制备溴苯并验证有溴化氢产生的实验目的,C错误;
D.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,会氧化腐蚀碱式滴定管的橡胶管,应用酸式滴定管盛装,则题给装置不能达到测定草酸溶液的浓度的实验目的,D错误;
故选A。
7. 某含锶(Sr,第五周期第IIA族)废渣主要含有SrSO4、SiO2、CaCO3、SrCO3和MgCO3等,一种提取该废渣中Sr的流程如下图所示,下列说法正确的是
A. 为提高“酸浸”速率,可粉碎含锶废渣且温度越高越有利
B. 浸出液中金属离子只有Mg2+、Ca2+
C. “盐浸”中发生了SrSO4向BaSO4的转化
D. 由SrCl2·6H2O制备无水SrCl2的方法是在HCl气流中加热
【答案】C
【解析】
【分析】含锶废渣主要含有SrSO4、SiO2、CaCO3、SrCO3和MgCO3等,酸浸过程中,CaCO3、SrCO3和MgCO3溶于盐酸进入到浸出液中,SrSO4、SiO2不溶于酸以浸出渣1进入盐浸程序,在盐浸程序加入氯化钡溶液进行沉淀转化,将SrSO4沉淀转化成BaSO4沉淀,滤渣2为BaSO4,将得到的SrCl2溶液结晶得到SrCl2·6H2O;
【详解】A.粉碎含锶废渣能增大接触面积,提高酸浸速率,但温度过高会使盐酸挥发,反而降低酸浸效果,A错误;
B.CaCO3、SrCO3和MgCO3溶于盐酸得到CaCl2、SrCl2、MgCl2,故溶液中含有Mg2+、Ca2+和Sr2+,B错误;
C.盐浸发生的反应为 ,是沉淀的转化,C正确;
D.SrCl2是强酸强碱盐,其结晶水合物SrCl2·6H2O加热时不会发生水解,直接失去结晶水即可得到无水SrCl2,无需在HCl气流中加热,D错误;
故选C。
8. 由W、X、Y、Z四种短周期主族元素组成的某种离子化合物可用作火箭推进剂,这四种元素分别位于三个不同的短周期且原子序数依次增大,最外层电子数之和为19。W基态原子只有一个原子轨道填有电子,较易通过共价键与其他原子结合;X基态原子的价电子构型为nsnnp(n+1);基态Y原子核外有5种空间运动状态的电子且有2个未成对电子。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点:Z > Y > X
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性:X > Z
C. 第一电离能:X > Y
D. 简单离子半径大小:Z > Y > X
【答案】C
【解析】
【分析】W基态只有1个原子轨道填电子,为H;X价电子构型为nsnnp(n+1),,价电子为2s22p3,为N;Y有5种空间运动状态的电子(即占据5个原子轨道),2个未成对电子,电子排布为,为O;四种元素最外层电子数之和为19,故Z最外层电子数为 ,原子序数大于O,为Cl。
【详解】A.简单氢化物分别为HCl、、,常温为液态沸点最高,存在分子间氢键沸点高于HCl,沸点顺序为Y>X>Z,A错误;
B.最高价氧化物对应水化物分别为、,是最强无机含氧酸,酸性Z>X,B错误;
C.同周期第一电离能随原子序数增大呈增大趋势,N的轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于O,即X>Y,C正确;
D.简单离子分别为 、、,有3个电子层半径最大,和电子层结构相同,核电荷数越小半径越大,半径顺序为Z>X>Y,D错误;
答案选C。
9. 铑(Rh)在元素周期表中与钴(Co)同族,其配合物离子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇羰基化,反应过程如图所示。已知[Rh(CO)2I2]-是一种平面型结构,下列说法正确的是
A. Rh属于ds区元素
B. [Rh(CO)2I2]-中Rh+的杂化方式为sp3
C. 该过程中增大HI的浓度可提高甲醇的平衡转化率
D. 甲醇羰基化的总反应为:CH3OH+COCH3COOH
【答案】D
【解析】
【详解】A.Rh与Co同族,Co是第Ⅷ族元素,Rh也属于第Ⅷ族,位于d区,而非ds区,A错误;
B.题目明确说明[Rh(CO)2I2]-是平面型结构,而sp3(四面体结构)杂化不可能构成平面型结构,所以Rh+不可能为sp3杂化,B错误;
C.HI是反应①的反应物,但它同时也是反应⑥的生成物,属于催化剂 ,因此改变其浓度不会影响甲醇的平衡转化率,C错误;
D.根据反应历程:反应①:,反应②~⑥为催化循环,最终生成CH3COOH和HI,将反应中的中间产物消去,最后总反应为:CH3OH+COCH3COOH,D正确;
故答案选D。
10. 一种高容量水系电池示意图如图。已知:放电时,电极Ⅱ上减少;电极材料每转移1mol电子,对应的理论容量为。下列说法错误的是
A. 充电时Ⅱ为阳极
B. 放电时Ⅱ极室中溶液的pH降低
C. 放电时负极反应为:
D. 充电时16gS能提供的理论容量为
【答案】B
【解析】
【分析】放电时,电极Ⅱ上减少,说明MnO2转化为Mn2+,化合价降低,发生还原反应,为原电池的正极,由于电解质溶液为MnSO4,故电解质应为酸性溶液,正极反应为:;则电极Ⅰ为原电池负极,MnS失去电子生成S和Mn2+,负极反应为:。
【详解】A.由分析可知,放电时电极Ⅱ为正极,故充电时电极Ⅱ为阳极,A正确;
B.由分析可知,放电时电极Ⅱ为正极,正极反应为:,反应消耗,溶液的pH升高,B错误;
C.由分析可知,放电时电极Ⅰ为原电池负极,负极反应为:,C正确;
D.根据放电时负极反应,可知充电时阴极反应为,每消耗16gS,即0.5molS,转移1mol电子,据题意可知,能提供的理论容量为26.8A⋅h,D正确;
故选B。
11. 物质的结构决定物质的性质,下列性质差异与结构因素匹配错误的是
性质差异
结构因素
A
溶解性:O3在CCl4中的溶解度大于在H2O中的溶解度
“相似相溶原理”:O3是非极性共价键形成的非极性分子,易溶于非极性的CCl4
B
酸性强弱:三氟乙酸(CF3COOH) > 三氯乙酸(CCl3COOH)
氟的电负性大于氯,使F3C—的极性大于Cl3C—的极性,导致三氟乙酸的羧基中羟基极性更大,更易电离出氢离子
C
键角大小:CH4 > NH3
中心原子的孤电子对数不同
D
熔点:AlF3(1040℃)> AlCl3(178℃升华)
晶体类型不同
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.O3分子中的化学键为极性共价键,分子空间构型为V形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,但极性极弱,导致其在CCl4中的溶解度大于在H2O中的溶解度,不能用相似相溶原理解释,A符合题意;
B.氟的电负性大于氯,吸电子诱导效应更强,使的极性大于,导致三氟乙酸羧基中羟基的极性更大,更易电离出,故酸性三氟乙酸>三氯乙酸,解释正确,B不符合题意;
C.中心C原子无孤电子对,键角为,中心N原子有1对孤电子对,孤电子对的排斥作用使键角减小为约,二者键角差异是中心原子孤电子对数不同导致,解释正确,C不符合题意;
D.是离子晶体,熔点较高,是分子晶体,熔点较低,二者熔点差异是晶体类型不同导致,解释正确,D不符合题意;
故选A。
12. 根据下列实验操作和现象所得到的结论或作出的解释正确的是
选项
实验操作和现象
结论或解释
A
测得CH3COONa溶液的pH约为9,NaNO2溶液的pH约为8
HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强
B
将红热的木炭放入装有浓硝酸的试管中,产生红棕色气体
木炭将浓硝酸还原成NO2
C
在除去铁锈的铁片上滴1滴含有酚酞的食盐水,静置
2~3 min,溶液边缘出现红色
铁片上有吸氧腐蚀发生
D
将稀盐酸滴入NaHCO3溶液中,产生的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊
非金属性:Cl>C
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.未说明 和溶液的浓度相等,无法通过pH大小直接比较对应酸的酸性强弱,不能判断出电离的能力更强,A错误;
B.浓硝酸受热易分解生成,无法确定红棕色是木炭还原浓硝酸的产物还是浓硝酸自身受热分解的产物,B错误;
C.铁片在中性食盐水中发生吸氧腐蚀,正极反应为,生成的使酚酞变红,可证明铁片发生吸氧腐蚀,C正确;
D.比较非金属性强弱应比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性,不是的最高价含氧酸,不能通过盐酸与碳酸的酸性强弱比较和的非金属性,D错误;
故选C。
13. 铈(Ce,镧系元素)的氧化物是一种常用的催化剂,能作为汽车尾气的净化器。下图展示的是两种铈的氧化物的晶胞结构(晶胞参数为x nm)。图(b)晶胞中O原子出现缺陷,其中Ce的化合价有+3和+4。下列说法正确的是
A. 图(a)晶胞对应氧化物化学式为 CeO
B. 图(a)晶胞中Ce的配位数为4
C. 图(b)晶胞中化合价为+3的Ce的个数为2
D. 图(a)物质的摩尔体积为cm3/mol
【答案】C
【解析】
【详解】A.大球为,小球为O:位于顶点和面心,均摊得数目:;O全部位于晶胞内部,图(a)中O数目为8;二者个数比为4:8=1:2,则氧化物化学式CeO2,A错误;
B.化学式为CeO2,O的配位数为4(每个O周围有4个Ce),配位数之比等于原子数反比,因此Ce的配位数为8,B错误;
C.图(b)中O缺陷1个,因此O数目为7,Ce总数目仍为4;设+3价Ce个数为,+4价为,化合物电中性: 3x+4(4−x)=2×7 解得x=2,即+3价Ce的个数为2,C正确;
D.晶胞参数为,晶胞体积为;1个晶胞含4个CeO2,对应物质的量为,因此摩尔体积: ,D错误;
故答案为:C。
14. 时,某二元酸的、。溶液稀释过程中与的关系如图所示。已知的分布系数。下列说法错误的是
A. 曲线n为的变化曲线 B. a点:
C. b点: D. c点:
【答案】B
【解析】
【分析】溶液稀释过程中,随着水的加入,因存在电离平衡HA-H++A-和水解平衡HA-+H2OOH-+H2A;HA-的水解常数为,其电离程度大于其水解程度,因此其以电离为主,其分布系数先保持不变后减小,曲线n为的变化曲线,的增大,减小,增大明显,故曲线m为的变化曲线,则曲线p为的变化曲线。
【详解】A.溶液稀释过程中,随着水的加入,因存在电离平衡HA-H++A-和水解平衡HA-+H2OOH-+H2A,HA-的分布系数开始时变化不大且保持较大,故曲线n为的变化曲线,选项A正确;
B.a点, =1.0,则=0.1mol/L,=0.70,==0.15,,,,选项B错误;
C.b点, =0.70,==0.15,即=,根据物料守恒有,,故,选项C正确;
D.c点:=,故根据电荷守恒有,故,选项D正确;
答案选B。
二、非选择题:共4题,58分。
15. 氯化亚铜(CuCl)是一种见光易分解的白色固体,难溶于水,在潮湿的环境中易被氧气氧化。实验室用SOCl2与CuCl2溶液(已除溶解氧)混合制取CuCl的装置如图所示。
已知:①SOCl2是一种易发烟的液体,遇水剧烈水解生成SO2和HCl气体;
②CuCl在溶液中存在平衡:CuCl(s)+3Cl(aq) [CuCl4]3-(aq)(无色)。
回答下列问题:
(1)装有SOCl2的仪器是______________。
(2)当三颈烧瓶中的溶液由______________时(填实验现象),则说明反应已经完成,可以停止实验。
(3)实验结束后需要先向三颈烧瓶中加入去氧水,然后再进行过滤得到CuCl。结合平衡移动原理解释加水的作用是______________。
(4)经过滤得到的CuCl沉淀,先用无水乙醇洗涤,然后在真空干燥机内于70°C下干燥2小时,冷却,密封保存。“70°C下真空干燥”的目的是______________。
(5)实验需在a处接装有碱石灰的干燥管,其作用是______________。
(6)45~50℃时,向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl2·3H2O,该反应的化学方程式为______________。
(7)已知CuCl晶胞与立方金刚石的晶胞相似,结构如图所示(小黑点代表Cu+),晶胞参数为a pm。设NA为阿伏加德罗常数的值。则该晶体的密度为______________g·cm-3。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2)蓝色变为无色 (3)加水时,促进CuCl(s)+3Cl(aq) [CuCl4]3-(aq)逆向移动,析出CuCl
(4)加快乙醇挥发,防止CuCl在空气中干燥时被氧化
(5)吸收多余的SO2和HCl,防止污染空气
(6)
(7)
【解析】
【分析】本实验利用SOCl2与CuCl2溶液(已除溶解氧)在三颈烧瓶中反应制备CuCl,SOCl2遇水剧烈水解生成SO2和HCl气体,消耗溶液中的水并提供酸性环境,同时生成的HCl提供,促进CuCl溶解形成[CuCl4]3-(无色),当反应完成后,溶液由蓝色(Cu2+)变为无色,说明Cu2+已被还原为CuCl,实验结束后加入去氧水稀释,促使平衡CuCl(s)+(aq) [CuCl4]3-(aq)逆向移动,析出CuCl沉淀,过滤后用无水乙醇洗涤沉淀,再在70°C下真空干燥,以加快乙醇挥发并防止CuCl被氧化,装置a处的碱石灰干燥管用于吸收尾气中的SO2和HCl气体,防止污染空气。
【小问1详解】
由图示中仪器结构可知,装SOCl2的仪器为恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
CuCl2溶液呈蓝色,反应生成的 [CuCl4]3-为无色,当三颈烧瓶中的溶液由蓝色变为无色时,说明Cu2+已完全转化为CuCl并溶解为 [CuCl4]3-,反应完成;
【小问3详解】
加入去氧水稀释,降低了溶液中的浓度,促使平衡CuCl(s)+(aq) [CuCl4]3-(aq)逆向移动,从而析出CuCl(s),便于过滤分离;
【小问4详解】
70°C下的真空环境可加快乙醇挥发,同时真空条件能隔绝空气,防止CuCl在空气中被O2氧化,保证产品纯度;
【小问5详解】
反应生成的尾气中含有SO2和HCl气体,它们均为酸性气体,碱石灰(主要成分为CaO和NaOH)可吸收这些酸性气体,防止其污染空气,同时防止空气中的水蒸气进入装置;
【小问6详解】
45~50℃时,向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl2·3H2O,反应方程式为: ;
【小问7详解】
CuCl晶胞与立方金刚石的晶胞相似,根据结构图示,Cu+位于晶胞内部,有4个,位于晶胞顶点和面心,个数为,晶胞参数为a pm,NA为阿伏加德罗常数的值,故该晶体的密度为。
16. 以钨渣(主要成分为Fe2O3、Mn3O4、CaO和SiO2,及少量WO3、CuO、PbO等)为原料制备Mn3O4晶体的工艺如下图:
已知:H2SO4的沸点为338℃,Mn(OH)2的Ksp=1.0×10-13。
(1) “焙烧”时,焙烧温度为300℃,不高于300℃的主要原因是___________;Mn3O4与浓硫酸反应生成MnSO4,反应的氧化产物为___________。(填化学式)
(2)不同温度下MnSO4的浸取率曲线如图所示,则适宜的“浸取”温度为___________℃左右。
(3) “浸渣”中含有SiO2、WO3和___________ (填化学式)。
(4) “除铜铅”时,生成CuS的离子方程式为___________。若将“除铜铅”与“除铁”对调,主要的缺点是___________。
(5) “沉锰”时,为使Mn(OH)2沉淀完全(离子浓度≤10-5mol·L-1),加入氨水使pH不小于___________。
(6) “氧化”反应的化学方程式为___________。
【答案】(1) ①. 防止硫酸挥发 ②. O2
(2)95 (3)CaSO4、PbSO4
(4) ①. [Cu(NH3)4]2++S2-=CuS↓+4NH3或 ②. 生成大量的H2S导致Na2S损失
(5)10 (6)3Mn(OH)2+H2O2=Mn3O4+4H2O
【解析】
【分析】 首先将钨渣与浓硫酸混合焙烧,使等金属氧化物转化为可溶性硫酸盐,控制焙烧温度不高于 可避免浓硫酸沸腾挥发,降低原料损耗;焙烧产物加水浸取,不溶性的、,以及与硫酸反应生成的微溶、PbO与浓硫酸反应生成难溶的,都作为浸渣分离除去,滤液中含、、及少量等阳离子; 随后分步除杂:先加氨水沉淀分离出铁渣,再加沉淀分离出铜铅渣;除杂后加氨水沉锰得到,最后用氧化得到目标晶体。
【小问1详解】
焙烧需要兼顾反应速率和成本,温度过低速率慢,温度过高不仅增加能耗,还会加速浓硫酸挥发,浪费原料;中Mn平均价态为,反应后生成中Mn为+2价,Mn被还原,因此-2价的O被氧化为,氧化产物为;
【小问2详解】
浸取率曲线可知,温度越高,浸取率越高,时浸取率最高,且低于硫酸沸点,因此适宜温度为;
【小问3详解】
钨渣中CaO和浓硫酸反应生成微溶于水的,PbO与浓硫酸反应生成难溶的,因此留在浸渣中;
【小问4详解】
电离出的与或反应生成沉淀,离子方程式:或;缺点:溶液在除铁前呈酸性,对调后加入会生成大量的导致损失;
【小问5详解】
沉淀完全时 ,由得临界的 , , ,因此pH不小于10;
【小问6详解】
沉锰得到的被氧化为,根据电子守恒和原子守恒配平得到上述方程式 。
17. 甲醇被称为“液态阳光”,在化工生产、能源储能、交通燃料等领域应用广泛。目前,工业制甲醇主要涉及如下反应:
I.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1
II. ΔH2=-49.4kJ/mol
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3=+41.2kJ/mol
回答下列问题:
(1)反应I的___________;该反应自发进行的条件是___________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
(2)一定温度下,向一容积恒定的容器内充入1mol CO(g)和2mol H2(g)只发生反应Ⅰ。
①下列说法中能表明该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。
A.体系的压强不再变化 B.CO(g)的质量不再变化
C.体系中气体的密度不再变化 D.每断裂键的同时生成键
②相同时间内,测得CO的转化率与温度的关系如图所示。b点为图像最高点,由a→b,CO的转化率增大的原因是___________。
(3)T ℃时,向容积恒定为1L的密闭容器中充入1mol CO2(g)和3mol H2(g)发生反应Ⅱ、Ⅲ。
①某种催化剂催化反应Ⅱ的反应机理和相对能量变化如下图所示(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注,TS表示过渡态)。该反应历程中,正反应的最大能垒(活化能)为___________eV。
②达到平衡时,测得容器内的压强是初始时的0.8倍,H2O(g)有0.8mol,该温度下反应Ⅲ的平衡常数K=___________;CO2的平衡转化率为___________。
【答案】(1) ①. -90.6 ②. 低温
(2) ①. AB ②. 温度升高,反应速率加快,单位时间内转化的CO更多,使CO的转化率增大
(3) ①. 1.40 ②. ③. 80%
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应I等于反应Ⅱ减去反应Ⅲ,其焓变;反应放热(ΔH<0),且气体分子数减少(ΔS<0),根据 ΔG=ΔH-TΔS,仅在低温下自发。
【小问2详解】
A.反应前后气体分子数变化,压强不变说明达到平衡,可以判断;
B.CO (g) 的质量不再变化,说明消耗速率=生成速率,可以判断达到平衡;
C.恒容容器,气体总质量不变,密度始终不变,不能判断;
D.断裂 H-H 键(正反应)和生成O-H键(正反应),均为同一方向,不能判断;
故答案选AB。
a→b转化率增大的原因:在T1(a点)时,温度低,反应速率慢,相同时间内反应还没进行到底,测得的转化率是非平衡转化率。 随着温度升高到T2,反应速率足够快,在实验设定的时间内,反应刚好达到了平衡状态,此时测得的转化率就是该温度下的平衡转化率,也是这一条件下能达到的最大值。所以T2是反应的平衡温度点。a点温度低于T2,反应尚未达到平衡,温度升高,反应速率加快,相同时间内生成更多甲醇,因此 CO 转化率随温度升高而增大。
【小问3详解】
①通过图片判断正反应最大活化能为:过渡态 TS3能量0.40 eV,反应物能量-1.00eV,活化能=0.40-(-1.00)=1.40eV,
②反应Ⅲ的平衡常数K:容器内的压强是初始时的0.8倍,因为反应Ⅲ气体分子数量反应前后不变,故容器内压强的变化仅由反应Ⅱ引起,设反应Ⅱ中生成b mol甲醇,设反应Ⅲ中生成的H2O的物质的量为c mol,则反应Ⅱ:中CO2的物质的量为: ,H2的物质的量为: ,H2O的物质的量为: ,反应Ⅲ中气体分子数前后不变,故整个反应体系中物质的量变化为,根据,计算出b=0.4mol,水的总物质的量为,解得c=0.4 mol,根据方程式CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)计算出生成CO的物质的量为0.4mol,消耗的总的CO2的物质的量为,消耗的总的H2的物质的量为,故反应平衡常数,CO2的平衡转化率为:。
18. 有机物H是一种重要的有机合成中间体,其一种合成路线如图所示:
已知:①结构不能稳定存在。
②R-CNR-COOH
回答下列问题:
(1)化合物A的名称为___________;A→B的反应试剂和条件是___________。
(2)B→C的反应类型是___________。
(3)G的结构简式是___________,G中所含官能团的名称为___________。
(4)D→E的化学方程式为___________。
(5)满足下列条件的A的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
i.能使溴水褪色,且1 mol有机物可消耗1 mol Br2; ii.有机物分子中含有两个甲基。
其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为1:2:3的结构简式为___________。
【答案】(1) ①. 环己烷 ②. Cl2,光照
(2)消去反应 (3) ①. ②. 碳碳双键、羧基
(4) (5) ①. 6 ②. CH3CH2CH=CHCH2CH3 或
【解析】
【分析】A为环己烷;A→B:环己烷发生氯代反应,生成一氯环己烷(B);B→C:一氯环己烷在KOH/乙醇、加热条件下发生消去反应,生成环己烯(C);C→D:环己烯与氯气发生加成反应,生成1,2-二氯环己烷(D);D→E:1,2-二氯环己烷在KOH/乙醇、加热条件下发生消去反应;E+→F:1,3-环己二烯与丙烯腈发生Diels-Alder 环加成反应,生成双环结构的F(含-CN和双键);F→G:F中的-CN在条件下水解为-COOH,得到G;G→H:G中的碳碳双键在Pd-C/H2条件下被加成还原,得到H,据此分析:
【小问1详解】
化合物A的名称为环己烷,A→B发生的反应为取代反应,反应条件为Cl2和光照;
【小问2详解】
B→C的反应条件为KOH/乙醇、加热条件下,考虑到B化合物中有卤素原子,其反应类型为消去反应;
【小问3详解】
F→G发生了已知反应②,F的-CN在条件下水解为-COOH,因此G的结构为;G中所含官能团的名称为碳碳双键和羧基。
【小问4详解】
D是1,2-二氯环己烷,在KOH/乙醇、加热条件下发生消去反应生成1,3-环己二烯:反应方程式为;
【小问5详解】
A是环己烷(C6H12),题目条件为:i.能使溴水褪色,且1 mol有机物可消耗1 mol Br2,证明含有一个碳碳双键;ii.有机物分子中含有两个甲基。当主链为6个碳,结构简式为、,共两种结构;当主链为5个碳,结构简式为、、共3种结构,当主链为4个碳,结构简式为,化合物名称为2-己烯、3-己烯、2-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、2-乙基-1-丁烯,其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为1:2:3的结构式为CH3CH2CH=CHCH2CH3或。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
玉溪一中2025—2026学年下学期高二年级期中考
化学学科试卷
总分:100分,考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Cu-64
一、单项选择题:共14小题,每小题3分,共42分,每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的。
1. 化学推动科技进步。下列有关说法正确的是
A. 宇航服材料中的聚四氟乙烯的单体属于烃类有机物
B. AI运算时使用的散热材料石墨烯是一种新型无机非金属材料
C. 月壤样品中发现的天然玻璃纤维,其成分SiO2属于分子晶体
D. 人形机器人“关节”框架金属钝化处理的过程只发生物理变化
2. 下列化学用语或表述正确的是
A. F-的离子结构示意图:
B. 激发态H的轨道表示式:
C. 基态Ni原子价电子排布式:3d10
D. BeCl2的空间结构:直线形
3. 下列化学反应或离子反应方程式正确的是
A. “海水提镁”中用石灰乳沉镁:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
B. 乙醇的催化氧化:CH3CH2OH+O2CH3CHO+H2O
C. C6H5ONa溶液中通入少量CO2:2C6H5O-+CO2+H2O→2C6H5OH+CO
D. 用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙:CaSO4 (s)+CO (aq) CaCO3(s)+SO(aq)
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 28 g C2H4分子中含有的σ键数目为4NA
B. 标况下,11.2 L苯中采取sp2杂化的碳原子数目为3NA
C. 30g HCHO与的混合物中,含C原子数目为NA
D. 常温下,pH=12的Na2CO3溶液中OH-数目为0.01NA
5. 我国科研人员发现中药成分黄芩素能明显抑制新冠病毒的活性。下列关于黄芩素的说法不正确的是
A. 分子中有3种官能团 B. 能与Na2CO3溶液反应
C. 在空气中可发生氧化反应 D. 能和Br2发生取代反应和加成反应
6. 通过下列实验装置或操作,可达到相应实验目的的是
实验装置或操作
实验目的
A. 验证Na与水的反应是放热反应
B. 检验乙炔的还原性
实验装置或操作
实验目的
C. 制备溴苯并验证有HBr生成
D. 测定H2C2O4溶液的浓度
A. A B. B C. C D. D
7. 某含锶(Sr,第五周期第IIA族)废渣主要含有SrSO4、SiO2、CaCO3、SrCO3和MgCO3等,一种提取该废渣中Sr的流程如下图所示,下列说法正确的是
A. 为提高“酸浸”速率,可粉碎含锶废渣且温度越高越有利
B. 浸出液中金属离子只有Mg2+、Ca2+
C. “盐浸”中发生了SrSO4向BaSO4的转化
D. 由SrCl2·6H2O制备无水SrCl2的方法是在HCl气流中加热
8. 由W、X、Y、Z四种短周期主族元素组成的某种离子化合物可用作火箭推进剂,这四种元素分别位于三个不同的短周期且原子序数依次增大,最外层电子数之和为19。W基态原子只有一个原子轨道填有电子,较易通过共价键与其他原子结合;X基态原子的价电子构型为nsnnp(n+1);基态Y原子核外有5种空间运动状态的电子且有2个未成对电子。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点:Z > Y > X
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性:X > Z
C. 第一电离能:X > Y
D. 简单离子半径大小:Z > Y > X
9. 铑(Rh)在元素周期表中与钴(Co)同族,其配合物离子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇羰基化,反应过程如图所示。已知[Rh(CO)2I2]-是一种平面型结构,下列说法正确的是
A. Rh属于ds区元素
B. [Rh(CO)2I2]-中Rh+的杂化方式为sp3
C. 该过程中增大HI的浓度可提高甲醇的平衡转化率
D. 甲醇羰基化的总反应为:CH3OH+COCH3COOH
10. 一种高容量水系电池示意图如图。已知:放电时,电极Ⅱ上减少;电极材料每转移1mol电子,对应的理论容量为。下列说法错误的是
A. 充电时Ⅱ为阳极
B. 放电时Ⅱ极室中溶液的pH降低
C. 放电时负极反应为:
D. 充电时16gS能提供的理论容量为
11. 物质的结构决定物质的性质,下列性质差异与结构因素匹配错误的是
性质差异
结构因素
A
溶解性:O3在CCl4中的溶解度大于在H2O中的溶解度
“相似相溶原理”:O3是非极性共价键形成的非极性分子,易溶于非极性的CCl4
B
酸性强弱:三氟乙酸(CF3COOH) > 三氯乙酸(CCl3COOH)
氟的电负性大于氯,使F3C—的极性大于Cl3C—的极性,导致三氟乙酸的羧基中羟基极性更大,更易电离出氢离子
C
键角大小:CH4 > NH3
中心原子的孤电子对数不同
D
熔点:AlF3(1040℃)> AlCl3(178℃升华)
晶体类型不同
A. A B. B C. C D. D
12. 根据下列实验操作和现象所得到的结论或作出的解释正确的是
选项
实验操作和现象
结论或解释
A
测得CH3COONa溶液的pH约为9,NaNO2溶液的pH约为8
HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强
B
将红热的木炭放入装有浓硝酸的试管中,产生红棕色气体
木炭将浓硝酸还原成NO2
C
在除去铁锈的铁片上滴1滴含有酚酞的食盐水,静置
2~3 min,溶液边缘出现红色
铁片上有吸氧腐蚀发生
D
将稀盐酸滴入NaHCO3溶液中,产生的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊
非金属性:Cl>C
A. A B. B C. C D. D
13. 铈(Ce,镧系元素)的氧化物是一种常用的催化剂,能作为汽车尾气的净化器。下图展示的是两种铈的氧化物的晶胞结构(晶胞参数为x nm)。图(b)晶胞中O原子出现缺陷,其中Ce的化合价有+3和+4。下列说法正确的是
A. 图(a)晶胞对应氧化物化学式为 CeO
B. 图(a)晶胞中Ce的配位数为4
C. 图(b)晶胞中化合价为+3的Ce的个数为2
D. 图(a)物质的摩尔体积为cm3/mol
14. 时,某二元酸的、。溶液稀释过程中与的关系如图所示。已知的分布系数。下列说法错误的是
A. 曲线n为的变化曲线 B. a点:
C. b点: D. c点:
二、非选择题:共4题,58分。
15. 氯化亚铜(CuCl)是一种见光易分解的白色固体,难溶于水,在潮湿的环境中易被氧气氧化。实验室用SOCl2与CuCl2溶液(已除溶解氧)混合制取CuCl的装置如图所示。
已知:①SOCl2是一种易发烟的液体,遇水剧烈水解生成SO2和HCl气体;
②CuCl在溶液中存在平衡:CuCl(s)+3Cl(aq) [CuCl4]3-(aq)(无色)。
回答下列问题:
(1)装有SOCl2的仪器是______________。
(2)当三颈烧瓶中的溶液由______________时(填实验现象),则说明反应已经完成,可以停止实验。
(3)实验结束后需要先向三颈烧瓶中加入去氧水,然后再进行过滤得到CuCl。结合平衡移动原理解释加水的作用是______________。
(4)经过滤得到的CuCl沉淀,先用无水乙醇洗涤,然后在真空干燥机内于70°C下干燥2小时,冷却,密封保存。“70°C下真空干燥”的目的是______________。
(5)实验需在a处接装有碱石灰的干燥管,其作用是______________。
(6)45~50℃时,向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl2·3H2O,该反应的化学方程式为______________。
(7)已知CuCl晶胞与立方金刚石的晶胞相似,结构如图所示(小黑点代表Cu+),晶胞参数为a pm。设NA为阿伏加德罗常数的值。则该晶体的密度为______________g·cm-3。
16. 以钨渣(主要成分为Fe2O3、Mn3O4、CaO和SiO2,及少量WO3、CuO、PbO等)为原料制备Mn3O4晶体的工艺如下图:
已知:H2SO4的沸点为338℃,Mn(OH)2的Ksp=1.0×10-13。
(1) “焙烧”时,焙烧温度为300℃,不高于300℃的主要原因是___________;Mn3O4与浓硫酸反应生成MnSO4,反应的氧化产物为___________。(填化学式)
(2)不同温度下MnSO4的浸取率曲线如图所示,则适宜的“浸取”温度为___________℃左右。
(3) “浸渣”中含有SiO2、WO3和___________ (填化学式)。
(4) “除铜铅”时,生成CuS的离子方程式为___________。若将“除铜铅”与“除铁”对调,主要的缺点是___________。
(5) “沉锰”时,为使Mn(OH)2沉淀完全(离子浓度≤10-5mol·L-1),加入氨水使pH不小于___________。
(6) “氧化”反应的化学方程式为___________。
17. 甲醇被称为“液态阳光”,在化工生产、能源储能、交通燃料等领域应用广泛。目前,工业制甲醇主要涉及如下反应:
I.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1
II. ΔH2=-49.4kJ/mol
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3=+41.2kJ/mol
回答下列问题:
(1)反应I的___________;该反应自发进行的条件是___________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
(2)一定温度下,向一容积恒定的容器内充入1mol CO(g)和2mol H2(g)只发生反应Ⅰ。
①下列说法中能表明该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。
A.体系的压强不再变化 B.CO(g)的质量不再变化
C.体系中气体的密度不再变化 D.每断裂键的同时生成键
②相同时间内,测得CO的转化率与温度的关系如图所示。b点为图像最高点,由a→b,CO的转化率增大的原因是___________。
(3)T ℃时,向容积恒定为1L的密闭容器中充入1mol CO2(g)和3mol H2(g)发生反应Ⅱ、Ⅲ。
①某种催化剂催化反应Ⅱ的反应机理和相对能量变化如下图所示(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注,TS表示过渡态)。该反应历程中,正反应的最大能垒(活化能)为___________eV。
②达到平衡时,测得容器内的压强是初始时的0.8倍,H2O(g)有0.8mol,该温度下反应Ⅲ的平衡常数K=___________;CO2的平衡转化率为___________。
18. 有机物H是一种重要的有机合成中间体,其一种合成路线如图所示:
已知:①结构不能稳定存在。
②R-CNR-COOH
回答下列问题:
(1)化合物A的名称为___________;A→B的反应试剂和条件是___________。
(2)B→C的反应类型是___________。
(3)G的结构简式是___________,G中所含官能团的名称为___________。
(4)D→E的化学方程式为___________。
(5)满足下列条件的A的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
i.能使溴水褪色,且1 mol有机物可消耗1 mol Br2; ii.有机物分子中含有两个甲基。
其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为1:2:3的结构简式为___________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$