内容正文:
临川一中2025-2026学年下学期期中考试
高二年级化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Al-27 S-32 Cl-35.5 I-127 Pb-207
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题给出的选项中只有一项正确。)
1. 江西省城市足球超级联赛也称为“赣超”,于2026年5月1日在南昌国际体育中心正式开启揭幕赛。赛场上多种材料的使用让科技与体育实现了双向奔赴,下列说法错误的是
A. 运动员所乘大巴使用的氢氧燃料电池工作时是将化学能转化为电能
B. 1,3-丁二烯可用作运动鞋鞋底的原料,聚1,3-丁二烯不能使高锰酸钾溶液褪色
C. 受伤时所喷的氯乙烷能用于镇痛和局部麻醉,是因为氯乙烷挥发过程中会吸收热量
D. 赛场上采用的光电计时器中的传感器含有硅单质,硅单质是良好的半导体材料
2. 下列化学用语或概念表达正确的是
A. 基态溴原子的价层电子排布式:3d104s24p5
B. CaC2的电子式:
C. CCl4的空间填充模型:
D. 钾的焰色为紫色与其核外电子跃迁有关
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 68g呋喃()中含有的σ键数目为5NA
B. 标准状况下,22.4LCHCl3中所含C-Cl的数目为3NA
C. 0.5molCH4和1molCl2在光照下充分反应后,分子总数目为1.5NA
D. 1L0.1mol.L_1NH4Al(SO4)2溶液中含有的Al3+数目为0.1NA
4. 人参被誉为“百草之王”,从它的根茎中能提取一种对神经细胞具有保护作用的物质——人参炔醇,其结构如图所示。下列有关人参炔醇的说法错误的是
A. 人参炔醇中所有原子可能共平面
B. 分子式为C17H24O
C. 分子中有且仅有1个手性碳原子
D. 1mol人参炔醇最多能与6molH2发生加成反应
5. 1,3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步:第一步H+进攻1,3-丁二烯生成碳正离子();第二步Br-进攻碳正离子完成1,2-加成或1,4-加成。反应进程中的能量变化如下图所示,下列说法错误的是
A. 一定条件下合适的催化剂能提升1,4-加成产物的选择性
B. 两步反应都为放热反应
C. 相同条件下1,2-加成的反应速率比1,4-加成快
D. 该反应中1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定
6. 实验不仅是化学学习的重要内容,更是我们认识世界、改造世界的有力工具。某化学社团进行实验探究,下列实验能达到实验目的的是
甲
乙
丙
丁
A. 利用甲装置,可以用于分离二氯甲烷(沸点40℃)和四氯化碳(沸点77℃)
B. 利用乙装置,除去丙烷中的丙烯气体进行洗气
C. 利用丙装置,用杯酚()识别C60和C70,操作①②为过滤,操作③为蒸馏
D. 利用丁装置,操作测定NaOH溶液的浓度
7. 精细化学品Z是X与HBr反应的主产物,X→Z的反应机理如图:
下列说法不正确的是
A. X与互为顺反异构体
B. X最多可以与4mol溴水发生加成反应
C. X与HBr反应有副产物生成
D. Y中碳原子采取sp2和sp3两种杂化方式
8. 结构决定其性质是基本的化学学科思想。下列实例与解释相符的是
选项
实例
解释
A
热稳定性:H2O>H2S
H2O分子间可形成氢键
B
NCl3分子的极性大于BCl3
N元素的电负性大于Cl元素
C
键角:NO>NH
中心原子的孤电子对数目不同
D
酸性:甲酸>乙酸
甲基的推电子效应强于氢原子,使羧基中O-H极性减小
A. A B. B C. C D. D
9. 中科院院士董绍俊开辟了电解法分离稀土的新途径,而后她所在的科研小组采用电聚合过程中的掺杂反应研制成电化学传感器,获得同行承认并列入国际上有代表性的“4个研究小组之一”。近日该课题组将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池(如图所示),该电池可将可乐(pH=2.5)中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法正确的是
A. a极为正极
B. 随着反应不断进行,负极区的pH不断增大
C. b极的电极反应为MnO2+2H2O+2e-=Mn2++4OH-
D. 若能量转换效率为90%,则消耗200g葡萄糖,电路中将转移2 mol电子
10. 一种工业有机洗涤剂中间体结构式如图所示,其中短周期元素X、Y、Z、Q、W的原子序数依次增大,X和W同主族但不相邻,Y和Q原子最外层电子数之和是Z原子L层电子数的二倍,X、Y、Z、W均可与Q形成至少两种二元化合物。下列说法正确的是
A. W和Q形成的化合物不可能有非极性键
B. 最高价氧化物对应的水化物酸性:Z<Y
C. X、Z和Q可组成离子化合物
D. Y、Z和Q形成的氢化物沸点依次升高
11. 在容积一定的密闭容器中,充入一定量的NO和足量碳发生化学反应C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g),平衡时c(NO)与温度T的关系如图所示, 则下列说法正确的是
A. 增加碳的量,平衡正向移动
B. 在T2时,若反应处于状态D,则此时v正>v逆
C. 若状态B、C、D的压强分别为pB、pC、pD,则有pC=pD>pB
D. 若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2
12. 传统方式制备乙炔难以实现固液分离,生成的糊状物使乙炔气流不平稳,甚至堵塞。改进后的乙炔制备、性质检验和尾气处理的实验装置如图所示。下列说法错误的是
A. 分液漏斗a中所盛的饱和食盐水的作用是加快反应速率
B. 碳化钙应放在装置A中X处,反应器中玻璃珠的作用为形成空隙,促进固液分离
C. 装置B中溶液的作用是吸收杂质气体等
D. 装置C、装置D中溶液褪色的原理不相同
13. 的配合物呈现不同的颜色。如为浅紫色,为红色,为无色。某同学为探究配合物的性质进行如下实验,下列有关说法正确的是
A. 向溶液Ⅰ中加入适量硝酸可抑制的水解,有利于观察到的紫色
B. 中存在键,和配位的是原子
C. 与形成配位键的稳定性强弱:
D. 的价层电子轨道处于半满状态,较稳定
14. 常温下,用溶液滴定溶液,水溶液中、、、、的分布分数[如]随变化的曲线如图1,的沉淀溶解平衡体系中和的关系如图2。下列说法错误的是
A. 曲线④表示的分布分数随的变化关系
B. 常温下,c点对应溶液的
C. 常温下,当时,所得溶液的
D. 当时,溶液中
二、非选择题(本题共4小题,共58分。)
15. Ⅰ.烃是一种基础有机化合物,同时也是生活生产的重要化工原料,请你根据所学知识回答下列问题:
(1)请用系统命名法对下图有机物进行命名:___________。
(2)共轭二烯烃的性质之一是可以与双烯体发生Diels-Alder反应,如:。环戊二烯()与乙烯发生D-A反应,可生成降冰片烯,其键线式为___________。
(3)聚苯乙烯是制造一次性餐具的原料,可利用苯乙烯在一定条件下合成,请写出该反应方程式:___________。
(4)X是分子式为C9H10的芳香烃,苯环上含有两个对位的取代基,则X的结构简式为___________;与其具有相同官能团的芳香烃类同分异构体有___________种(考虑顺反异构)。
Ⅱ.卤素单质及其化合物在生产、生活、化工、医药、材料等领域中有着非常广泛的应用。
(5)下列现象中,不能用“相似相溶”规律解释的是___________(填字母)。
A. HCl易溶于H2O
B. Cl2易溶于NaOH溶液
C. Br2易溶于CCl4
D. I2易溶于CS2
(6)卤族元素除F元素外,Cl、Br、I均可形成多种含氧酸根离子,①ClO、②BrO、③IO中键角最大的是___________(填序号)。
(7)有机卤化铅晶体CH3NH3PbI3的立方晶胞结构如图所示,已知NA为阿伏加德罗常数的值,晶胞密度为pg.cm-3,则I-与I-之间最短的距离为___________pm(用含ρ、NA的代数式表示)。
16. Ⅰ.金属及其材料在人类文明进步和社会发展中起着至关重要的作用,但是,在自然界中大多数金属元素以离子形式存在于矿石中。
(1)元素周期表中大多数元素属于金属元素,下列表述中正确的是___________(填字母)。
A. s区都是金属元素
B. p区都不是金属元素
C. d、f区都是金属元素
D. 过渡元素都是金属元素
(2)第四周期金属元素,其基态原子3d轨道为全充满状态,最外层只有1个电子。该元素的价电子排布式为___________。
(3)比较大小:Mg的第一电离能___________Al的第一电离能(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ.防止金属腐蚀的方法有很多,可以在其表面涂一层防护层,也可以结合电化学的知识来想办法。某课外兴趣小组设计了如下装置对铁片进行保护。
(4)电化学腐蚀是金属腐蚀中最普遍的一种,如图,如果该电解质溶液呈酸性,则该腐蚀名称是___________。
(5)装置中的___________电极是铁片(填“a”或“b”)。
(6)写出通入CH4气体电极的电极反应方程式:___________。
(7)如果用该装置给铁片镀铜,则电解质溶液X的溶质为___________(填化学式),当铁片上析出1molCu时,消耗标准状况下O2的体积为___________L。
17. Ⅰ.碳铵是指NH4HCO3,是一种白色粉末,常用于有机分析试剂。
(1)常温下,等浓度的下列铵盐溶液中,NH的浓度由大到小排序为___________(用序号表示)。
①NH4Cl ②NH4HSO4 ③NH4HCO3 ④(NH4)2SO4
常温下,含碳物质的分布系数如图所示。
(2)根据如图计算:HCO的水解平衡常数Kh=___________。
(3)铵态氮肥和草木灰(主要成分为K2CO3)不能混用,结合相关的离子方程式,说明原因:___________。
(4)已知NH4HCO3溶液pH=9.3,则溶液中=___________。
Ⅱ.钴的氧化物常用于制取催化剂和颜料等。以含钴废料(含Co2O3和少量Fe、Al、Mn、Ca、Mg等的氧化物及活性炭)为原料制取钴的氧化物的流程如下。
(5)除Fe、Al时,第一步:加入NaClO3溶液氧化Fe2+,第二步:加入Na2CO3溶液调节pH;写出NaClO3氧化Fe2+的离子方程式:___________。
(6)除Ca、Mg:当某离子浓度c≤1x10-6mol.L-1时,认为该离子已除尽。
①为使Ca2+、Mg2+除尽,必须保持溶液中c(F-)≥___________mol·L-1。
②若调节溶液的pH偏低、将会导致Ca2+、Mg2+沉淀不完全,其原因是___________。[Ksp(CaF2)=1.0x10-10,Ksp(MgF2)=7.4x10-11,Ka(HF)=3.5x10-4]。
18. I.苯乙烯(A)是一种重要化工原料,以苯乙烯为原料可以制备一系列化工产品,如图所示:
(1)下列关于有机化合物A的说法正确的是___________(填字母)。
a属于芳香烃 b属于苯的同系物 c有五种一氯代物 d有两种官能团
(2)写出B→C的化学方程式___________。
(3)G是F的同分异构体,写出一种满足以下条件的G的结构简式___________。
①G属于芳香族化合物 ②核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为6∶2∶1∶1
Ⅱ.氯苯在染料、医药工业中有广泛的应用,某实验小组利用如下装置合成氯苯并通过一定操作提纯氯苯。
反应物和产物的相关数据如下表,请按要求回答下列问题:
相对分子质量
密度/(g•cm-3)
沸点/℃
水中溶解性
苯
78
0.88
80.1
微溶
氯苯
112.5
1.11
131.7
不溶
(4)装置A是实验室中常见的气体制备装置:
①A中橡胶管c的作用是___________。
②A是实验室制取氯气的经典反应,若将MnO2换成KMnO4固体则不需要加热,对应的离子方程式为___________。
(5)为证明氯气和苯发生的是取代而不是加成反应,该小组将装置F置于D、E间,F中CCl4的作用是___________,证明该结论还需使用的试剂是___________。
(6)若A中产生足量Cl2,D中加入7.8mL苯,经提纯后收集到氯苯6.6g,则氯苯的产率为___________%(保留三位有效数字)。
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临川一中2025-2026学年下学期期中考试
高二年级化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Al-27 S-32 Cl-35.5 I-127 Pb-207
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题给出的选项中只有一项正确。)
1. 江西省城市足球超级联赛也称为“赣超”,于2026年5月1日在南昌国际体育中心正式开启揭幕赛。赛场上多种材料的使用让科技与体育实现了双向奔赴,下列说法错误的是
A. 运动员所乘大巴使用的氢氧燃料电池工作时是将化学能转化为电能
B. 1,3-丁二烯可用作运动鞋鞋底的原料,聚1,3-丁二烯不能使高锰酸钾溶液褪色
C. 受伤时所喷的氯乙烷能用于镇痛和局部麻醉,是因为氯乙烷挥发过程中会吸收热量
D. 赛场上采用的光电计时器中的传感器含有硅单质,硅单质是良好的半导体材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢氧燃料电池属于原电池装置,工作时将化学能转化为电能,A正确;
B.聚1,3-丁二烯的链节中含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾氧化,能使高锰酸钾溶液褪色,B错误;
C.氯乙烷沸点低,挥发过程会吸收大量热量,使受伤部位温度快速降低,起到镇痛和局部麻醉的作用,C正确;
D.硅单质是良好的半导体材料,可用于制造光电传感器等电子元件,D正确;
故选B。
2. 下列化学用语或概念表达正确的是
A. 基态溴原子的价层电子排布式:3d104s24p5
B. CaC2的电子式:
C. CCl4的空间填充模型:
D. 钾的焰色为紫色与其核外电子跃迁有关
【答案】D
【解析】
【详解】A.溴(Br)是35号元素,其基态原子的核外电子排布式为。价层电子是指原子最外层的电子,对于主族元素,就是最外层电子。溴原子的最外层是第4层,因此其价层电子排布式应,A错误;
B.CaC2 是离子化合物,由和 构成,正确的电子式应为,B错误;
C.CCl4是正四面体结构,且氯原子的半径大于碳原子,空间填充模型为:,C错误;
D.焰色反应的原理是:当金属元素的原子在火焰中受热时,其核外电子会吸收能量从基态跃迁到激发态。处于激发态的电子不稳定,会自发地跃迁回较低的能级或基态,并以光子的形式释放出能量。由于不同元素的原子能级差是特定的,所以释放出的光的波长(颜色)也各不相同。钾元素的特征焰色为紫色,是其核外电子发生能级跃迁的结果,D正确;
故选D。
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 68g呋喃()中含有的σ键数目为5NA
B. 标准状况下,22.4LCHCl3中所含C-Cl的数目为3NA
C. 0.5molCH4和1molCl2在光照下充分反应后,分子总数目为1.5NA
D. 1L0.1mol.L_1NH4Al(SO4)2溶液中含有的Al3+数目为0.1NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.68g呋喃()的物质的量为1mol,中含有9个σ键(3个C-C键,2个C-O键,4个C-H键),故68g呋喃()中含有的σ键数目为9NA,A错误;
B.CHCl3在标准状况下为液态,不能用气体的摩尔体积计算,故无法计算所含C-Cl的数目,B错误;
C.0.5molCH4和1molCl2反应会生成氯代烷和HCl,反应均为分子数不变的反应,则充分反应后得到1.5mol分子,分子数为1.5NA,C正确;
D.由于Al3+会发生水解生成氢氧化铝,故1L0.1mol.L_1NH4Al(SO4)2溶液中含有的Al3+数目小于0.1NA,D错误;
故选C。
4. 人参被誉为“百草之王”,从它的根茎中能提取一种对神经细胞具有保护作用的物质——人参炔醇,其结构如图所示。下列有关人参炔醇的说法错误的是
A. 人参炔醇中所有原子可能共平面
B. 分子式为C17H24O
C. 分子中有且仅有1个手性碳原子
D. 1mol人参炔醇最多能与6molH2发生加成反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.该分子中存在多个饱和碳原子,饱和碳原子为杂化,因此所有原子不可能共平面,A错误;
B.计算不饱和度:分子含2个碳碳双键(不饱和度各为1)、2个碳碳三键(不饱和度各为2),总不饱和度 ,分子中含17个C,含H个数为 ,含1个O,故分子式为 ,B正确;
C.手性碳原子是连接4个不同基团的饱和碳原子,该分子中只有连羟基的饱和碳原子符合条件,仅存在1个手性碳原子,C正确;
D.1 mol碳碳双键可与加成,1 mol碳碳三键可与加成,总加成量为,D正确;
故答案选A。
5. 1,3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步:第一步H+进攻1,3-丁二烯生成碳正离子();第二步Br-进攻碳正离子完成1,2-加成或1,4-加成。反应进程中的能量变化如下图所示,下列说法错误的是
A. 一定条件下合适的催化剂能提升1,4-加成产物的选择性
B. 两步反应都为放热反应
C. 相同条件下1,2-加成的反应速率比1,4-加成快
D. 该反应中1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定
【答案】B
【解析】
【详解】A.在一定条件下,可以选择合适的催化剂提高1,4-加成,而降低1,2-加成,从而提升1,4-加成产物的选择性,A正确;
B.根据图中信息得到反应第一步是反应物总能量低于生成物总能量,因此第一步反应为吸热反应,B错误;
C.相同条件下,根据图中信息第二步反应 1,2-加成的反应的活化能比1,4-加成的反应的活化能低,因此第二步反应 1,2-加成的反应速率比1,4-加成的反应速率快,C正确;
D.由图知,1,4-加成产物的能量比1,2-加成产物的能量低,故1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定,D正确;
故选B。
6. 实验不仅是化学学习的重要内容,更是我们认识世界、改造世界的有力工具。某化学社团进行实验探究,下列实验能达到实验目的的是
甲
乙
丙
丁
A. 利用甲装置,可以用于分离二氯甲烷(沸点40℃)和四氯化碳(沸点77℃)
B. 利用乙装置,除去丙烷中的丙烯气体进行洗气
C. 利用丙装置,用杯酚()识别C60和C70,操作①②为过滤,操作③为蒸馏
D. 利用丁装置,操作测定NaOH溶液的浓度
【答案】C
【解析】
【详解】A.利用蒸馏可以分离二氯甲烷(沸点40℃)和四氯化碳(沸点77℃),但蒸馏时温度计水银球应在蒸馏烧瓶支管口处,A不符合题意;
B.酸性KMnO4溶液能把丙烯氧化为CO2,引入杂质,可用溴水除去丙烷中的丙烯气体,B不符合题意;
C.用 (杯酚)识别C60和C70,操作①②为分离不溶物和液体的操作,为过滤,操作③为利用物质沸点不同分离出氯仿的操作,为蒸馏,C符合题意;
D.测定NaOH溶液的浓度时,盐酸标准液应装入酸式滴定管中,D不符合题意;
故选C。
7. 精细化学品Z是X与HBr反应的主产物,X→Z的反应机理如图:
下列说法不正确的是
A. X与互为顺反异构体
B. X最多可以与4mol溴水发生加成反应
C. X与HBr反应有副产物生成
D. Y中碳原子采取sp2和sp3两种杂化方式
【答案】B
【解析】
【详解】A.X含有碳碳双键,与互为顺反异构体,A正确;
B.苯环不与溴加成,1 mol X与溴水反应消耗1 mol Br2,B错误;
C.X是不对称烯烃,与HBr发生加成反应还可以生成,C正确;
D.Y的苯环碳原子和碳正离子为sp2杂化,侧链上的亚甲基和甲基碳原子为sp3杂化,D正确;
故选B。
8. 结构决定其性质是基本的化学学科思想。下列实例与解释相符的是
选项
实例
解释
A
热稳定性:H2O>H2S
H2O分子间可形成氢键
B
NCl3分子的极性大于BCl3
N元素的电负性大于Cl元素
C
键角:NO>NH
中心原子的孤电子对数目不同
D
酸性:甲酸>乙酸
甲基的推电子效应强于氢原子,使羧基中O-H极性减小
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.热稳定性属于化学性质,由共价键键能决定,O的非金属性强于S,O-H键键能大于S-H键,与分子间氢键无关,氢键仅影响熔沸点等物理性质,A错误;
B.为三角锥形的极性分子,为平面正三角形的非极性分子,二者极性差异源于分子空间结构对称性不同,与电负性没有关系,B错误;
C.中心N为杂化,无孤电子对,键角120°;中心N为杂化,也无孤电子对,键角差异源于中心原子杂化方式不同,二者孤电子对数目均为0,C错误;
D.甲基的推电子效应强于氢原子,使乙酸羧基中O-H键电子云密度升高,极性减小,更难电离出,故乙酸酸性弱于甲酸,D正确;
故答案选D。
9. 中科院院士董绍俊开辟了电解法分离稀土的新途径,而后她所在的科研小组采用电聚合过程中的掺杂反应研制成电化学传感器,获得同行承认并列入国际上有代表性的“4个研究小组之一”。近日该课题组将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池(如图所示),该电池可将可乐(pH=2.5)中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法正确的是
A. a极为正极
B. 随着反应不断进行,负极区的pH不断增大
C. b极的电极反应为MnO2+2H2O+2e-=Mn2++4OH-
D. 若能量转换效率为90%,则消耗200g葡萄糖,电路中将转移2 mol电子
【答案】D
【解析】
【分析】该装置为原电池,电池工作时,可乐(pH=2.5)中的葡萄糖作为燃料发生氧化反应,则a为原电池的负极,b为原电池的正极,溶液的pH=2.5<7,为酸性条件,据此分析解答。
【详解】A.根据以上分析,a极上葡萄糖失电子发生氧化反应,则a为负极,故A错误;
B.负极上葡萄糖失电子发生氧化反应,电极反应式为C6H12O6-2e-= C6H10O6+2H+,随着反应不断进行,负极区的H+浓度不断增大,pH不断减小,故B错误;
C.b极为正极,MnO2发生还原反应生成Mn2+,电极反应为MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O,故C错误;
D.根据负极反应式C6H12O6-2e-= C6H10O6+2H+,若能量转换效率为90%,消耗200g葡萄糖时,电路中将转移电子的物质的量为290%=2mol,故D正确;
答案选D。
10. 一种工业有机洗涤剂中间体结构式如图所示,其中短周期元素X、Y、Z、Q、W的原子序数依次增大,X和W同主族但不相邻,Y和Q原子最外层电子数之和是Z原子L层电子数的二倍,X、Y、Z、W均可与Q形成至少两种二元化合物。下列说法正确的是
A. W和Q形成的化合物不可能有非极性键
B. 最高价氧化物对应的水化物酸性:Z<Y
C. X、Z和Q可组成离子化合物
D. Y、Z和Q形成的氢化物沸点依次升高
【答案】C
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、Q、W的原子序数依次增大,X和W同主族但不相邻,W+带一个正电荷且原子序数最大,则W是Na元素,X形成1个共价键且原子序数最小,X是H元素;根据该物质的结构式可知,Z可以形成3个共价键,Y可以形成4个共价键,Y为C元素,Z为N元素,Q可以形成2个共价键或形成1个共价键且阴离子整体带1个负电荷,Q为O元素,H、C、N、Na均可与O形成至少两种二元化合物,C和O原子最外层电子数之和是N原子L层电子数的二倍,符合要求。
【详解】A.W(Na)和Q(O)可以形成氧化钠( )和过氧化钠( )。在过氧化钠( )中,存在过氧根离子( ),其中两个氧原子之间通过O-O非极性共价键连接,A错误;
B.Y是C,其最高价氧化物对应的水化物是碳酸( ),Z是N,其最高价氧化物对应的水化物是硝酸()。硝酸是强酸,碳酸是弱酸,所以酸性: ,B错误;
C.X(H)、Z(N)、Q(O)都是非金属元素,可组成离子化合物NH4NO3,C正确;
D.Y(C)、Z(N )、Q(O)均能形成多种氢化物,沸点无法比较,D错误;
故选C。
11. 在容积一定的密闭容器中,充入一定量的NO和足量碳发生化学反应C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g),平衡时c(NO)与温度T的关系如图所示, 则下列说法正确的是
A. 增加碳的量,平衡正向移动
B. 在T2时,若反应处于状态D,则此时v正>v逆
C. 若状态B、C、D的压强分别为pB、pC、pD,则有pC=pD>pB
D. 若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2
【答案】B
【解析】
【详解】A.C为固体,增加其用量对平衡无影响,A错误;
B.在T2℃时,若反应体系处于状态D,此时c(NO)高于平衡时NO浓度,故平衡正向移动,因此υ正>υ逆,B正确;
C.该反应是等体积反应,B、D温度相同,物质的量相同,因此PD=PB,C、D物质的量相等,温度C大于D点,因此压强PC>PD,C错误;
D.由图示知,升高温度,c(NO)浓度增大,说明平衡逆向移动,故平衡常数减小,因此K2<K1,D错误;
故答案选B。
12. 传统方式制备乙炔难以实现固液分离,生成的糊状物使乙炔气流不平稳,甚至堵塞。改进后的乙炔制备、性质检验和尾气处理的实验装置如图所示。下列说法错误的是
A. 分液漏斗a中所盛的饱和食盐水的作用是加快反应速率
B. 碳化钙应放在装置A中X处,反应器中玻璃珠的作用为形成空隙,促进固液分离
C. 装置B中溶液的作用是吸收杂质气体等
D. 装置C、装置D中溶液褪色的原理不相同
【答案】A
【解析】
【分析】装置A是电石与水反应的发生装置;B装置用于吸收混在乙炔气体中的;C中溴水可以与乙炔发生加成反应,D中高锰酸钾溶液能氧化乙炔,C、D装置用于验证乙炔的化学性质;E装置处理过量的乙炔。
【详解】A.分液漏斗a中所盛的饱和食盐水的作用是减慢反应速率,便于控制反应,A错误;
B.碳化钙放在装置A中X处,反应器中玻璃珠的作用为形成空隙,可以促进固液分离,B正确;
C.电石中含有P、S等杂质,反应过程中会生成等,装置B中溶液的作用是吸收杂质气体等,C正确;
D.C中溴水与乙炔发生加成反应而褪色,D中高锰酸钾溶液能氧化乙炔而褪色,原理不同,D正确;
故答案选A。
13. 的配合物呈现不同的颜色。如为浅紫色,为红色,为无色。某同学为探究配合物的性质进行如下实验,下列有关说法正确的是
A. 向溶液Ⅰ中加入适量硝酸可抑制的水解,有利于观察到的紫色
B. 中存在键,和配位的是原子
C. 与形成配位键的稳定性强弱:
D. 的价层电子轨道处于半满状态,较稳定
【答案】A
【解析】
【分析】Fe(NO3)3·9H2O(s)加水得Fe(NO3)3溶液,为黄色,滴入几滴溶液,SCN-与Fe3+形成配离子而显红色,再加入几滴NaF溶液,转化为而显无色,据此解答。
【详解】A.会发生水解:,加入适量硝酸可抑制的水解,减少的生成,使主要以形式存在,有利于观察到的紫色,A正确;
B.中C、N原子之间碳氮三键,存在π键,S和N均有孤电子对,且N的电负性大于S,不易给出孤电子对,因此S和配位能力更强,而中心C原子无孤电子对,不能与配位,B错误;
C.实验中,滴入几滴溶液,SCN-与Fe3+形成而显红色,再加入几滴NaF溶液,转化为而显无色,说明可与的配位能力强于, 强于。因此与形成配位键的稳定性强弱:,C错误;
D. 的价层电子排布为3d5,处于半满状态,较稳定;而的价层电子排布为,未处于半满状态,D错误;
故选A。
14. 常温下,用溶液滴定溶液,水溶液中、、、、的分布分数[如]随变化的曲线如图1,的沉淀溶解平衡体系中和的关系如图2。下列说法错误的是
A. 曲线④表示的分布分数随的变化关系
B. 常温下,c点对应溶液的
C. 常温下,当时,所得溶液的
D. 当时,溶液中
【答案】C
【解析】
【详解】A.图1中曲线①②③④⑤分别表示、、、、的分布分数随的变化关系,A正确;
B.由图可求出的电离平衡常数、,的电离平衡常数,的溶度积,C点对应溶液中,由,可求出c点对应溶液的,B正确;
C.当向溶液中滴加20.00 mL等浓度的溶液时,发生反应,故此时溶液中,,C错误;
D.当向溶液中滴加10.00 mL等浓度的溶液时,溶液中存在电荷守恒①,因沉淀了部分,故溶液中存在②,将②式代入①式,得,D正确;
故选C。
二、非选择题(本题共4小题,共58分。)
15. Ⅰ.烃是一种基础有机化合物,同时也是生活生产的重要化工原料,请你根据所学知识回答下列问题:
(1)请用系统命名法对下图有机物进行命名:___________。
(2)共轭二烯烃的性质之一是可以与双烯体发生Diels-Alder反应,如:。环戊二烯()与乙烯发生D-A反应,可生成降冰片烯,其键线式为___________。
(3)聚苯乙烯是制造一次性餐具的原料,可利用苯乙烯在一定条件下合成,请写出该反应方程式:___________。
(4)X是分子式为C9H10的芳香烃,苯环上含有两个对位的取代基,则X的结构简式为___________;与其具有相同官能团的芳香烃类同分异构体有___________种(考虑顺反异构)。
Ⅱ.卤素单质及其化合物在生产、生活、化工、医药、材料等领域中有着非常广泛的应用。
(5)下列现象中,不能用“相似相溶”规律解释的是___________(填字母)。
A. HCl易溶于H2O
B. Cl2易溶于NaOH溶液
C. Br2易溶于CCl4
D. I2易溶于CS2
(6)卤族元素除F元素外,Cl、Br、I均可形成多种含氧酸根离子,①ClO、②BrO、③IO中键角最大的是___________(填序号)。
(7)有机卤化铅晶体CH3NH3PbI3的立方晶胞结构如图所示,已知NA为阿伏加德罗常数的值,晶胞密度为pg.cm-3,则I-与I-之间最短的距离为___________pm(用含ρ、NA的代数式表示)。
【答案】(1)5-甲基-2-乙基-1,3-己二烯
(2) (3) (4) ①. (或) ②. 6 (5)B
(6)② (7) (或 ×1010)
【解析】
【小问1详解】
以官能团碳碳双键所在的最长碳链为主链,从离官能团较近的一端给主链碳原子进行标号,如图:,用系统命名法命名为5-甲基-2-乙基-1,3-己二烯;
【小问2详解】
根据D-A反应原理,环戊二烯()与乙烯发生D-A反应生成降冰片烯,环戊二烯双键断开,形成一个新的双键,并与乙烯断开的双键形成环状结构,降冰片烯的键线式为;
【小问3详解】
苯乙烯发生加聚反应得到聚苯乙烯,反应的化学方程式为:;
【小问4详解】
X是分子式为C9H10的芳香烃,不饱和度为,苯环贡献4个不饱和度,则支链上还有一个碳碳双键或有1个环,若苯环上含有两个对位的取代基,则X的结构简式为:;与其具有相同官能团的芳香烃类同分异构体有:、、、(有顺反异构)、,共1+1+1+1+1=6种;
【小问5详解】
A.HCl是极性分子,H2O是极性溶剂,HCl易溶于H2O能用“相似相溶”规律解释,A不符题意;
B.Cl2易溶于NaOH溶液主要是Cl2与NaOH溶液反应所致,不能用“相似相溶”规律解释,B符合题意;
C.Br2是非极性分子,CCl4是非极性溶剂,Br2易溶于CCl4能用“相似相溶”规律解释,C不符题意;
D.I2是非极性分子,CS2是非极性溶剂,I2易溶于CS2能用“相似相溶”规律解释,D不符题意;
故选B;
【小问6详解】
①ClO的中心氯原子的价层电子对数为,孤电子对数为2,②BrO的中心溴原子的价层电子对数为,孤电子对数为0,③IO的中心碘原子的价层电子对数为,孤电子对数为1;ClO、BrO 、IO的中心原子均为sp3杂化,孤电子对越多,键角越小,故键角最大的是②;
【小问7详解】
在CH3NH3PbI3的立方晶胞中,CH3NH位于晶胞顶点,数目为,I-位于晶胞面心,数目为,Pb2+位于晶胞体心,数目为1,晶胞中CH3NH3PbI3的个数为1,CH3NH3PbI3的摩尔质量为(12+3+14+3+207+127×3)g/mol=620 g/mol,NA为阿伏加德罗常数的值,晶胞密度为p g.cm-3,设晶胞的参数为a pm,根据密度公式有,解得,根据晶胞结构,I-与I-之间最短距离为面对角线长度的一半,即 。
16. Ⅰ.金属及其材料在人类文明进步和社会发展中起着至关重要的作用,但是,在自然界中大多数金属元素以离子形式存在于矿石中。
(1)元素周期表中大多数元素属于金属元素,下列表述中正确的是___________(填字母)。
A. s区都是金属元素
B. p区都不是金属元素
C. d、f区都是金属元素
D. 过渡元素都是金属元素
(2)第四周期金属元素,其基态原子3d轨道为全充满状态,最外层只有1个电子。该元素的价电子排布式为___________。
(3)比较大小:Mg的第一电离能___________Al的第一电离能(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ.防止金属腐蚀的方法有很多,可以在其表面涂一层防护层,也可以结合电化学的知识来想办法。某课外兴趣小组设计了如下装置对铁片进行保护。
(4)电化学腐蚀是金属腐蚀中最普遍的一种,如图,如果该电解质溶液呈酸性,则该腐蚀名称是___________。
(5)装置中的___________电极是铁片(填“a”或“b”)。
(6)写出通入CH4气体电极的电极反应方程式:___________。
(7)如果用该装置给铁片镀铜,则电解质溶液X的溶质为___________(填化学式),当铁片上析出1molCu时,消耗标准状况下O2的体积为___________L。
【答案】(1)CD (2)3d104s1
(3)> (4)析氢腐蚀
(5)b (6)
(7) ①. CuSO4或 CuCl2或Cu(NO3)2 ②. 11.2
【解析】
【小问1详解】
A. s区含氢元素,氢是非金属,A错误;
B. p区包含ⅢA~ⅦA族、0族,其中铝、铟等多种元素是金属,B错误;
C. d区、f区全部为过渡金属元素,都是金属,C正确;
D. 过渡元素包括d区、ds区、f区,全部都是金属元素,D正确;
故答案选CD。
【小问2详解】
第四周期金属,基态3d轨道全充满(),最外层只有1个电子,该元素为29号Cu,价电子排布式为;
【小问3详解】
Mg的价电子排布为,3s轨道全充满,结构稳定;Al价电子排布为,3p轨道的1个电子易失去,因此第一电离能:;
【小问4详解】
酸性条件下,铁碳原电池中,得电子生成,该腐蚀为析氢腐蚀;
【小问5详解】
左侧为甲烷燃料电池,通入的电极为负极,通入为正极;对铁片保护采用外加电流阴极保护法,被保护的铁片作电解池阴极,阴极接电源负极,由线路连接可知,电源负极连接b电极,因此b是铁片;
【小问6详解】
甲烷燃料电池,电解质为KOH溶液,失电子生成,配平后电极反应为:;
【小问7详解】
铁片镀铜,镀件是铁片(阴极),阳极是铜,电解质溶液需要含,溶质一般选或 或;析出1 mol时,,转移2 mol电子;1 mol反应转移4 mol电子,根据电子守恒,消耗的物质的量为 ,标况下体积为。
17. Ⅰ.碳铵是指NH4HCO3,是一种白色粉末,常用于有机分析试剂。
(1)常温下,等浓度的下列铵盐溶液中,NH的浓度由大到小排序为___________(用序号表示)。
①NH4Cl ②NH4HSO4 ③NH4HCO3 ④(NH4)2SO4
常温下,含碳物质的分布系数如图所示。
(2)根据如图计算:HCO的水解平衡常数Kh=___________。
(3)铵态氮肥和草木灰(主要成分为K2CO3)不能混用,结合相关的离子方程式,说明原因:___________。
(4)已知NH4HCO3溶液pH=9.3,则溶液中=___________。
Ⅱ.钴的氧化物常用于制取催化剂和颜料等。以含钴废料(含Co2O3和少量Fe、Al、Mn、Ca、Mg等的氧化物及活性炭)为原料制取钴的氧化物的流程如下。
(5)除Fe、Al时,第一步:加入NaClO3溶液氧化Fe2+,第二步:加入Na2CO3溶液调节pH;写出NaClO3氧化Fe2+的离子方程式:___________。
(6)除Ca、Mg:当某离子浓度c≤1x10-6mol.L-1时,认为该离子已除尽。
①为使Ca2+、Mg2+除尽,必须保持溶液中c(F-)≥___________mol·L-1。
②若调节溶液的pH偏低、将会导致Ca2+、Mg2+沉淀不完全,其原因是___________。[Ksp(CaF2)=1.0x10-10,Ksp(MgF2)=7.4x10-11,Ka(HF)=3.5x10-4]。
【答案】(1)④>②>①>③
(2)10-7.7 (3)发生水解反应+H2O⇌+OH-,与OH-反应产生NH3,使氮元素损失,降低肥效
(4)0.1 (5)
(6) ①. 0.01 ②. pH偏低,氢离子浓度过大导致氟离子和氢离子结合成HF分子
【解析】
【分析】Ⅱ.含钴废料(含Co2O3和少量Fe、Al、Mn、Ca、Mg等的氧化物及活性炭)在空气中焙烧,活性炭转化为二氧化碳,金属元素转化为相应氧化物;加入盐酸、亚硫酸钠浸取后加入NaClO3,将Fe2+氧化为Fe3+,加入碳酸钠调节pH,除去铁、铝,滤液加入氟化并调节pH除去钙、镁;滤液加入催化剂萃取出Co2+后分液,有机层反萃取出Co2+,处理后最终得到钴的氧化物,据此回答。
【小问1详解】
④(NH4)2SO4中含2个NH,虽然水解,但初始浓度最高,因此NH浓度最大,②NH4HSO4中完全电离出,会抑制NH的水解,因此NH浓度比①高,①NH4Cl中对NH的水解无影响,仅发生正常水解,③NH4HCO3中:水解显碱性,会促进NH的水解,因此NH浓度最低,故NH的浓度由大到小排序为:④>②>①>③;
【小问2详解】
的水解反应为:,水解常数表达式:,从分布图可知:当pH=6.3时,,此时的一级电离常数,又因为;
【小问3详解】
草木灰的主要成分为K2CO3,含有,发生水解反应+H2O⇌+OH-,与OH-反应产生NH3,使氮元素损失,降低肥效;
【小问4详解】
从分布图可知,当pH=10.3时,,则,当NH4HCO3溶液pH=9.3时,,代入Ka2表达式;
【小问5详解】
浸取时加入了盐酸,溶液为酸性环境,在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为,根据氧化还原配平为:;
【小问6详解】
①已知:Ksp(CaF2)=1.0x10-10,Ksp(MgF2)=7.4x10-11,除尽的标准为:,,分别计算两种离子所需的浓度,对CaF2:,,同理对于MgF2:,为了同时除尽两种离子,需要取较大的浓度,即;
②溶液pH偏低时,氢离子浓度过大,会与发生反应,结合生成弱电解质HF,降低溶液中游离的浓度,使CaF2、MgF2的溶解平衡正向移动,因此导致Ca2+、Mg2+沉淀不完全。
18. I.苯乙烯(A)是一种重要化工原料,以苯乙烯为原料可以制备一系列化工产品,如图所示:
(1)下列关于有机化合物A的说法正确的是___________(填字母)。
a属于芳香烃 b属于苯的同系物 c有五种一氯代物 d有两种官能团
(2)写出B→C的化学方程式___________。
(3)G是F的同分异构体,写出一种满足以下条件的G的结构简式___________。
①G属于芳香族化合物 ②核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为6∶2∶1∶1
Ⅱ.氯苯在染料、医药工业中有广泛的应用,某实验小组利用如下装置合成氯苯并通过一定操作提纯氯苯。
反应物和产物的相关数据如下表,请按要求回答下列问题:
相对分子质量
密度/(g•cm-3)
沸点/℃
水中溶解性
苯
78
0.88
80.1
微溶
氯苯
112.5
1.11
131.7
不溶
(4)装置A是实验室中常见的气体制备装置:
①A中橡胶管c的作用是___________。
②A是实验室制取氯气的经典反应,若将MnO2换成KMnO4固体则不需要加热,对应的离子方程式为___________。
(5)为证明氯气和苯发生的是取代而不是加成反应,该小组将装置F置于D、E间,F中CCl4的作用是___________,证明该结论还需使用的试剂是___________。
(6)若A中产生足量Cl2,D中加入7.8mL苯,经提纯后收集到氯苯6.6g,则氯苯的产率为___________%(保留三位有效数字)。
【答案】(1)ac (2)
(3) 或 (4) ①. 平衡气压,使浓盐酸顺利流下 ②.
(5) ①. 除去HCl中的Cl2 ②. AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液)
(6)66.7
【解析】
【分析】I.A是苯乙烯,和水加成生成F;A和氯气加成生成卤代烃B,B发生苯环上的取代反应生成C,C和氢气加成生成D,D发生水解生成醇E;
Ⅱ.装置A中浓盐酸与二氧化锰在加热条件下生成氯气,浓盐酸具有挥发性,则生成的氯气中混有HCl和水蒸气等杂质,生成的氯气经过B饱和食盐水(除HCl)、C中盛装浓硫酸(除H2O)装置净化后在装置D中反应生成氯苯,氯气和氯化氢均能够污染空气,装置E可以吸收尾气,防止污染;若要证明氯气和苯发生的是取代反应,为防止氯气对检验产生干扰,需要用装置F中的CCl4将氯气吸收,再用硝酸酸化的AgNO3溶液检验,从而确定苯和氯气是否发生了取代反应,据此分析。
【小问1详解】
化合物A的结构简式为:;
a.含有苯环,且只含有C、H两种元素,属于芳香烃,a正确;
b.苯环侧链上有碳碳双键,不属于苯的同系物 ,b错误;
c.苯乙烯中有5种等效H原子,故有五种一氯代物,c正确;
d.由其结构简式可知,只有碳碳双键一种官能团,d错误;
故选ac;
【小问2详解】
B→C的反应为苯环上的氢原子被氯原子取代,条件是FeCl3做催化剂,方程式为:;
【小问3详解】
G是F的同分异构体,①G属于芳香族化合物,则含有苯环,②核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为6∶2∶1∶1,则含有两个甲基,两个甲基对称,则满足条件的G的结构简式为 或 ;
【小问4详解】
①A中橡胶管c的作用是平衡仪器a、b内的气压,使浓盐酸顺利滴下;
②将MnO2换成KMnO4固体则不需要加热即可制取氯气,离子方程式为:;
【小问5详解】
如果苯和氯气发生的是取代反应,则有HCl生成,如果发生的是加成反应,则无HCl生成,用硝酸酸化的硝酸银溶液检验HCl,装置F应介于D、E之间,由于氯气与硝酸银溶液反应也会生成氯化银沉淀,故四氯化碳溶液的作用是除去HCl中的Cl2,证明该结论还需使用的试剂是AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液);
【小问6详解】
7.8mL苯的质量为,则理论上得到氯苯的质量为,故氯苯的产率为。
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