内容正文:
上海市七宝中学2025-2026学年高二上化学12月阶段测试
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Mo-96
一、有机物
1. 人类已经发现了超过一亿种有机物,每年新合成的化合物中,90%以上的是有机物,有机物与人们的生活息息相关,甲烷是最简单的有机物,已知,甲烷中共用电子对偏向碳原子。C、H、O元素性质的比较,正确的是
A. 原子半径:
B. 最高化合价:
C. 非金属性:
D. 气态氢化物的稳定性:
【答案】C
【解析】
【详解】A.原子半径比较:同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,C在O的左侧,因此原子半径C > O;H原子只有一个电子层,半径最小。故原子半径顺序为:C > O > H,A错误;
B.最高化合价比较:氧元素通常显-2价,无最高正价(除OF2等极少数情况外,一般不讨论其正价);碳元素最高正价为+4;氢元素最高正价为+1,因此O > C > H不成立,B错误;
C.非金属性比较:根据元素周期律,同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,氧是第二周期第ⅥA族元素,非金属性极强;碳是第二周期第ⅣA族,非金属性弱于氧;氢是非金属性最弱的元素之一,且题干中甲烷C-H键电子对偏向碳,说明碳非金属性强于氢,因此O > C > H正确,C正确;
D.气态氢化物稳定性比较:非金属性越强,其气态氢化物越稳定。由于非金属性O > C,因此H2O比CH4更稳定,即CH4 < H2O,D错误;
故答案选C。
2. 下列各组两种表示方式一定代表同种微粒的是
A. C3H6、CH3CH=CH2 B. -OH、
C. 、 D. C4H10、CH3CH2CH2CH3
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子式C3H6可以代表环丙烷,并不一定是,A错误;
B.此项表示的都是羟基,-OH为羟基的结构简式,为羟基的电子式,B正确;
C.代表的是甲烷,因为碳原子半径比氢原子大,而代表的四氯化碳,C错误;
D.分子式C4H10可以代表正丁烷,异丁烷,而CH3CH2CH2CH3为正丁烷,D错误;
故答案选B。
3. 下图的烷烃是烯烃R和氢气发生加成反应后的产物,则R可能的结构简式(不考虑顺反异构)有
A. 4种 B. 5种 C. 6种 D. 7种
【答案】C
【解析】
【详解】烯烃与氢气加成时,原烯烃中双键的两个碳原子各加1个氢,转化为烷烃中的碳碳单键;因此逆推原烯烃时,需要在烷烃中寻找相邻两个碳原子都至少连有1个氢,这对碳原子之间就可以对应原烯烃的双键位置;合并等效氢的情况就可得到符合要求的烯烃,即、、、、、,共6种,故选C。
4. 下列有机物的系统命名正确的是
A. 2-乙基丁烷 B. 2-甲基-1,3-丁二烯
C. 3,3-二甲基丁烷 D. 2,2-二甲基-3-戊烯
【答案】B
【解析】
【详解】A.第二碳原子连接乙基则主碳链还可以增长,不符合命名原则,2-乙基丁烷应改为3-甲基戊烷,A错误;
B.主链上有4个碳原子,两个碳碳双键,其中第二个碳上有1个甲基,2-甲基-1,3-丁二烯符合系统命名规则,B正确;
C.主链应从离支链最近的一端起始定位碳原子,3,3-二甲基丁烷应改为2,2-二甲基丁烷,C错误;
D.主链应从离官能团最近的一端起始定位碳原子,4,4-二甲基-2-戊烯,D错误;
故选B。
实验是科学研究的重要方法。化学实验可以分为定性实验和定量实验。实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。
5. 光照下反应一段时间后,下列装置示意图中最能正确反映该实验现象的是
A. B. C. D.
6. 将1 mol甲烷和过量混合后光照,充分反应后甲烷完全反应,生成的、、、四种有机产物的物质的量之比为,则参加反应的的物质的量为
A. 1.5 mol B. 2.5 mol C. 3 mol D. 4 mol
【答案】5. D 6. C
【解析】
【5题详解】
反应一段时间后,试管内气体颜色变浅,试管内壁有油状液滴生成,试管内液面上升(因 HCl溶解导致压强减小),故答案为:D;
【6题详解】
产物中C元素总物质的量为1 mol,故四种产物物质的量依次为0.1、0.2、0.3、0.4 mol,假设各产物均完全由转化而来,则各产物依次消耗物质的量为0.1、0.4、0.9、1.6 mol,参与反应的物质的量为3 mol,故答案为:C。
7. 分析下列几组物质的相互关系,做下面小题。
A.氯气与液氯
B.D和T
C.和
D.和
E.
F.和
(1)上述几组物质中,互为同位素的是_________。
(2)上述几组物质中,互为同系物的是_________。
(3)上述几组物质中,互为同分异构体的是_________。
【答案】(1)B (2)C
(3)EF
【解析】
【分析】A.氯气与液氯是同一种物质的不同状态,属于同一种物质;
B.D和T分别是氢的两种核素氘()和氚(),质子数相同、中子数不同,互为同位素;
C.和,结构相似,分子组成相差2个原子团,互为同系物;
D.和是由不同同位素组成的同一化合物,不是同位素关系;
E.立方烷和 分子式均为,结构不同,互为同分异构体;
F.和,分子式均为,结构不同,互为同分异构体;
【小问1详解】
由分析可知,互为同位素的是B;
【小问2详解】
由分析可知,互为同系物的是C;
【小问3详解】
由分析可知,互为同分异构体的是EF。
8. 有机物是生命产生的物质基础,其种类繁多。经研究发现白蚁信息素有:A.、B.;家蚕的信息素为:。回答下列问题:
(1)下列说法正确的是________。
A. 信息素A、B互为同分异构体
B. 以上三种信息素均能发生加聚反应
C. 信息素A、B互为同系物
D. 1 mol家蚕信息素与的加成产物只有一种
(2)烯烃C是信息素A的一种同分异构体,C与氢气加成得到烷烃D,D的一氯代物只有2种,则C的结构简式为_________。
(3)信息素B在一定条件下能合成高分子材料,请写出由信息素B合成聚合物的化学方程式_________。
【答案】(1)BC (2)
(3)n
【解析】
【小问1详解】
A.信息素A的分子式为,信息素B的分子式为,二者分子式不同,不是同分异构体,A错误;
B.三种物质均含碳碳双键,双键可打开发生加聚反应,B正确;
C.同系物要求“结构相似,分子组成相差若干个”,A、B均含1个碳碳双键,结构相似,相差1个,满足该条件,二者是,同系物,C正确;
D.家蚕信息素含两个不同位置的碳碳双键,与1mol 加成时,可在两个双键上分别发生1,2-加成,也可发生1,4-加成,产物不止一种,D错误;
【小问2详解】
信息素A的分子式为,烯烃C是它的同分异构体,加氢后得到烷烃D,且D的一氯代物只有2种,说明D分子中只有2种等效氢原子。满足条件的烷烃结构高度对称,对应的烯烃C为;
【小问3详解】
信息素B含碳碳双键,可在催化剂作用下发生加聚反应,反应方程式为:n 。
二、铁的化合物
9. 氢氧化亚铁用于制颜料、药物、并用于催化剂、吸收剂和砷解毒剂等。有多种制备方法,但随着时间推移,会被逐渐氧化为。
下图展示了酵母菌法制备实验装置(夹持仪器省略)
已知酵母菌在常温下可以进行有氧呼吸或无氧呼吸,反应如下:
有氧呼吸:
无氧呼吸:
其中代表葡萄糖,代表酒精。
(1)铁元素在周期表中的位置是_________。
(2)向橡胶塞中扎入注射器,若观察到活塞_________,即可判断装置内氧气已经被耗尽。再用注射器向内管中分别加入NaOH和溶液。
(3)实验后依然发现有少量的灰绿色沉淀出现,可能的原因有_______。
A. 滴加了过量的氢氧化钠
B. 所加氢氧化钠没有煮沸
C. 酵母菌呼吸产生的会和氢氧化亚铁反应
D. 氧气含量低于一定浓度时,酵母菌就开始进行无氧呼吸
为进一步探究灰绿色沉淀的组成,查阅文献得知:为层状结构(如图所示)。当部分被氧化为时,层状结构不会被破坏,生成灰绿色沉淀—绿锈,此外夹层内填充有、。取一定质量的绿锈样品,通过以下步骤确定其化学式:
①将样品完全溶于过量稀硫酸中,配制成250 mL溶液。
②取25.00 mL上述溶液,用0.0100 mol/L的酸性标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗溶液20.00mL被还原为。
③另取25.00 mL溶液,依次加入足量的溶液和NaOH溶液,使其充分反应,将产生的沉淀过滤、洗涤,在空气中充分灼烧至恒重,得到0.240 g固体。
(4)滴定终点的现象是_________。
(5)该绿锈样品中物质的量为______。
A. 1.0000 mol B. 0.1000 mol C. 0.0100 mol D. 0.0010 mol
(6)在滴定实验中会导致测得物质的量偏小的是______。
A. 滴定操作过于迟缓
B. 取溶液前锥形瓶内残留有少许蒸馏水
C. 滴定前滴定管尖嘴处有少许气泡,滴定后气泡消失
D. 滴定过程中摇晃锥形瓶过于用力,少许溶液溅出
(7)已知该绿锈样品中物质的量为0.01 mol。则样品中离子的物质的量之比_______。
A. B. C. D.
在工业上常作催化剂和刻蚀剂。实验室中,先合成,再与反应制备无水装置如图所示(加热及夹持仪器略)。
已知:
①实验室合成的原理为:
②的熔点为,沸点为,遇水剧烈分解为两种酸性气体;的沸点为,忽略共沸。
(8)仪器乙的名称_________。
(9)打开,将三通阀调至(白色通道代表气体通过,灰色代表不通过),打开,制取,一段时间后,加热装置C至。仪器丙的作用为_________。
当C中出现较多液体,关闭、。制得的操作为:
(10)先调节三通阀的位置为______。
A. B. C. D.
(11)调节温度计水银球位置至三颈瓶口处,将C装置升温至_________。加热E处硬质玻璃管。
A. B. C. D.
【答案】(1)第四周期第VIII族
(2)不再下降,且缓慢上升时 (3)BD
(4)当滴入最后半滴溶液时,溶液颜色由无色变为紫色,且30秒内不褪色 (5)C (6)AD (7)D
(8)恒压滴液漏斗 (9)吸收,防止外界水蒸气进入 (10)A (11)C
【解析】
【分析】本题包含三个关联实验,首先利用酵母菌的有氧呼吸消耗装置内部氧气,待氧气完全消耗后进行无氧呼吸,以此排出装置内氧化性气体,营造密闭无氧环境,让溶液与溶液反应生成白色沉淀,因试剂中残留溶解氧或装置除氧不充分,部分氢氧化亚铁被缓慢氧化,生成含有、的灰绿色绿锈固体;其次将收集到的绿锈样品酸溶定容,取样后用酸性标准溶液滴定,依靠与的氧化还原反应定量计算亚铁离子物质的量,另取等量样品经过滤、灼烧得到固体,通过质量计算铁元素总含量,进而求出铁离子含量,结合电荷守恒推算出氢氧根、硫酸根的物质的量,确定绿锈的离子组成比例;最后采用三颈烧瓶实验装置,先制备试剂,再利用易水解、可带走结晶水的性质,与水合氯化铁混合反应,全程借助干燥防护与尾气处理装置,隔绝外界水蒸气并吸收酸性有毒尾气,最终制备得到无水。
【小问1详解】
铁的原子序数为26,位于第四周期第Ⅷ族;
【小问2详解】
酵母菌在有氧呼吸消耗时,气体物质的量不变;但当耗尽后,酵母菌进行无氧呼吸产生,使装置内气体增多,气压增大,故活塞缓慢上升;
【小问3详解】
灰绿色沉淀为部分氧化的绿锈,成因是体系中仍有微量氧气或暴露于空气中。
A.滴加过量氢氧化钠,不引入氧气,不会导致沉淀氧化,A错误;
B.所加氢氧化钠未煮沸,溶解的氧气会将部分氧化,B正确;
C.酵母菌呼吸产生的为酸性气体,与氢氧化亚铁不发生氧化还原反应,C错误;
D.氧气含量低于一定浓度时,酵母菌开始无氧呼吸,但装置内可能仍残留微量氧气,缓慢氧化,D正确;
【小问4详解】
酸性溶液滴定时,终点前溶液为无色,终点时,溶液稍过量,因此滴定终点现象为:滴入最后半滴溶液,溶液由无色变为浅紫色(或紫红色),且30秒内不褪色;
【小问5详解】
滴定反应为,25.00 mL溶液中消耗的物质的量,根据反应比例,则25.00 mL溶液中,250 mL溶液中;
【小问6详解】
A.滴定操作过于迟缓,被空气中氧气氧化,消耗的体积偏小,测得结果偏小,A符合题意;
B.取溶液前锥形瓶内残留蒸馏水,不影响溶质的物质的量,无影响,B不符合题意;
C.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后消失,读取的体积偏大,测得结果偏大,C不符合题意;
D.滴定过程中锥形瓶内溶液溅出,溶质损失,消耗的体积偏小,测得结果偏小,D符合题意;
【小问7详解】
由第(5)题,,步骤③中灼烧得到的固体为,物质的量,则250 mL溶液中总铁物质的量,故;已知,根据电荷守恒,代入数据,解得。因此,离子物质的量之比;
【小问8详解】
仪器乙为恒压滴液漏斗,其支管可平衡气压,使液体顺利流下;
【小问9详解】
丙中盛有碱石灰,作用为吸收未反应的,防止污染空气,同时防止外界水蒸气进入装置,避免水解;
【小问10详解】
当C中出现较多液体时,需关闭气体通路,防止后续气体干扰,应将三通阀调至A状态(仅连通C、D装置);
【小问11详解】
根据已知反应,合成的温度为,而的沸点为,为使生成的顺利汽化并与E处硬质玻璃管中的物质反应,需将C装置升温至。
三、金属的腐蚀与防护
10. 青铜是金属冶炼史上最早的合金,我国出土了大量青铜器,体现了古代中国对人类文明的巨大贡献。青铜器在埋藏过程中会逐渐生锈,其修复工作是文物保护的重要环节。
(1)查阅资料得知铜锈为,俗称铜绿。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。青铜器生锈过程中,参与形成铜绿的物质有Cu和_________。
(2)铜锈的成分非常复杂,主要成分有和。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈,结构如上图所示,结合两种铜锈的结构推测,“有害锈”的主要成分为_________。
A. B. C.和
(3)下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀生成的原理示意图:环境中的扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈。青铜器发生电化学腐蚀并最终生成的总离子方程式为_________。
(4)若生成,计算理论上消耗标准状况氧气体积______。
A. 0.112 L B. 0.224 L C. 1.12 L D. 2.24 L
(5)文献显示的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体):
写出过程Ⅰ中负极的电极反应式_________。
(6)以硫酸铜溶液做电解液,对含有杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼。下列叙述错误的是______。
①粗铜与直流电源负极相连,精铜与直流电源正极相连
②阴极发生的反应为
③电路中每通过个电子,粗铜质量减少16 g
④电解质溶液中的保持不变
⑤杂质Ag以的形式沉入电解槽形成“阳极泥”
A. ①②③④ B. ①②④ C. ①②③⑤ D. ①③④⑤
实际生产生活中,钢铁因电化学腐蚀损失巨大,电化学在金属腐蚀和防护中发挥着重要的作用。
(7)在潮湿的深层土壤中,钢管主要发生厌氧腐蚀,有关厌氧腐蚀的机理有多种,其中一种理论为厌氧细菌(该厌氧细菌最佳生存环境在pH为7-8之间)可促使与反应生成,加速钢管的腐蚀,其反应原理如图所示。下列说法正确的是______。
A. 钢管中的铁做原电池的负极,电极反应式为:
B. 正极的电极反应式为:
C. 强酸性条件下,厌氧菌失去活性,钢管就不易被腐蚀
D. 管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀
用如图所示装置研究铁的防腐蚀过程:
(8)、、只关闭一个,则铁腐蚀的速度最快的是只闭合_________(填“”、“”、“”,下同),为减缓铁的腐蚀,应只闭合_________,该防护法称为_________。
(9)只闭合,石墨电极附近的pH将_________。
A.变大 B.变小 C.不变
(10)科学家还发现在浓度很小的海底也有厌氧微生物(如硫酸盐还原菌SRB)对海洋钢制部件的腐蚀,其原理如图,已知溶液中的完全转化为FeS。
请写出该铁合金腐蚀的总的离子反应方程式_________。
【答案】(1)、、
(2)B (3) (4)B
(5) (6)D (7)AD
(8) ①. ②. ③. 外加电流的阴极保护法
(9)A (10)
【解析】
【小问1详解】
铜绿的化学式为,根据元素守恒,其组成元素为Cu、O、H、C。反应物除了Cu外,还需提供C、H、O元素,因此参与反应的物质为(提供O)、(提供C、O)和(提供H、O);
【小问2详解】
有害锈的结构为多孔粉状,会加速铜的腐蚀;无害锈()结构致密,能形成保护膜。根据题目描述,为多孔粉状,会让腐蚀持续深入,因此“有害锈”的主要成分为;
【小问3详解】
根据图示,负极的电极反应式为 ,正极的电极反应式为 ,环境中的 ClX− 扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈 ,则总的离子方程式为 。
【小问4详解】
生成,其物质的量。根据铜元素守恒,需要消耗0.02molCu,Cu被氧化为+2价,共失去0.04mol电子。
作为氧化剂,每个得4个电子,因此消耗的物质的量为,标准状况下体积;
【小问5详解】
过程I中,Cu在含的水膜中被氧化为不溶于水的CuCl,负极发生氧化反应,电极反应式为;
【小问6详解】
①粗铜应与直流电源正极相连(作阳极),精铜与负极相连(作阴极),故①错误;
②阴极反应为,②正确;
③电路中每通过个电子(即0.5mol电子),阳极除了Cu溶解,还有比Cu活泼的Fe、Zn溶解,因此粗铜减少的质量不等于16g,③错误;
④阳极溶解的Fe、Zn会进入溶液,导致溶液中浓度降低,④错误;
⑤Ag不放电,以单质形式沉入阳极泥,不会形成,⑤错误。
综上,错误的是①③④⑤;
【小问7详解】
A.钢管中的铁作原电池的负极,发生氧化反应:,A正确;
B.正极上水发生还原反应生成 ,电极反应式为 ,B错误;
C.厌氧菌最佳生存环境pH为7~8,强酸性条件下厌氧菌失去活性,但强酸性条件下,钢铁会发生析氢腐蚀,C错误;
D.管道上刷富锌油漆,Zn比Fe活泼,可作原电池负极,保护钢管,D正确;
【小问8详解】
只闭合时,铁作电解池阳极,腐蚀速度最快;为减缓铁的腐蚀,应让铁作电解池阴极,只闭合,该防护法为外加电流的阴极保护法;
【小问9详解】
只闭合时,形成原电池,铁为负极,石墨为正极,正极发生反应:,产生,pH变大;
【小问10详解】
根据原理图,Fe、、在SRB作用下反应生成、FeS和,配平后的离子方程式为。
四、的应用
11. 的资源化应用已成为化学研究的重要课题。催化加氢制甲醇涉及以下反应:
①
②
③
一定条件下,在2 L恒容密闭容器中充入和,在三种不同催化剂I、II、III的作用下仅发生反应①,相同时间内转化率随温度变化如图所示:
(1)加入催化剂后活化能最小的是_______。
A.I B.II C.III
(2)b点时:_______。
A. B. C.
(3)c点时,反应的平衡常数_______。
A. 0.167 B. 0.333 C. 0.667 D. 1
在3 MPa下,将的原料气匀速通过如图所示装有催化剂的新型膜反应器。
(4)与未使用新型膜反应器相比,该装置中的平衡转化率明显提高,可能的原因是_______。
(5)某温度,在恒容密闭容器中只进行反应②,已知和的初始浓度均为,测得的平衡转化率为60%,下列说法正确的是_______。
A. 的平衡转化率也为60%
B. 升高温度平衡常数K减小
C. 若初始、、、浓度均为,则反应正向进行
D. 该温度下反应的平衡常数
(6)在恒容容器内,仅发生反应③,以下可以说明反应达到平衡的_______。
A.
B. 混合气体的平均相对分子质量保持不变
C. 混合气体的密度保持不变
D. 断开1条H-H键的同时断开3条C-H键
在恒容密闭容器中,维持和投料不变,相同时间后,转化率和选择性[]随温度变化关系如图所示:
已知:,该反应体系达平衡时,转化率为25.0%。
(7)解释造成后的曲线变化趋势的原因:_______。
近日,《科学》杂志上发表论文,利用碳化钼作催化剂,在的比例为~,条件下将转化为CO,实现了100%的选择性。反应流程如图:
(8)关于以上流程说法正确的是______。
A. 物质B为
B. 物质D为
C. 物质A为CO
D. 若生成4.48 L CO,则反应中转移电子数为
(9)碳化钼具有较高熔点和硬度,一种立方相碳化钼()的晶胞示意图如下,其中小球代表的微粒是_______。
A.Mo B.C C.不确定
(10)该晶胞中大小球之间最近的距离为,晶胞的密度_______。(用含、的代数式表示,化到最简)
【答案】(1)A (2)B (3)C
(4)分子筛膜从反应体系中不断分离出,使反应Ⅰ正向进行程度增大 (5)AC (6)B
(7)催化剂由于升温偏离了活性温度区间而失去活性,但对反应①影响更大 (8)B
(9)B (10)
【解析】
【小问1详解】
催化剂能降低反应的活化能,活化能越低,反应速率越快,相同温度下相同时间内CO2转化率越高;从图中可看出,温度相同时,催化剂Ⅰ对应的CO2转化率最大,说明该条件下,反应速率最快,则反应活化能最小,A正确;
【小问2详解】
从图中可看出,在T3温度下,催化剂Ⅰ转化率达80%,b点对应的转化率小于80%,说明反应未达平衡状态,反应正向进行,则<,B正确;
【小问3详解】
c点时,CO2的转化率为66.7%(即),已知容积为2L,充入和,根据反应列三段式: 则平衡时各物质浓度为:,,,,平衡常数,故选C;
【小问4详解】
分子筛膜从反应体系中不断分离出,降低了产物浓度,使反应①平衡正向移动,从而提高了CO2的平衡转化率。
【小问5详解】
CO2和H2的起始浓度均为,H2平衡转化率为60%,根据反应列三段式:
A.平衡时CO2的转化率为,A正确;
B.,为吸热反应,升高温度平衡常数K增大,B错误;
C.由上面的三段式可计算平衡常数,若初始、、、浓度均为,则浓度熵,,则反应正向进行,C正确;
D.由C可知K=2.25,D错误;
故选AC;
【小问6详解】
反应③:
A.,未明确正、逆反应速率,无法判断平衡,A错误;
B.,混合气体的平均相对分子质量,密闭容器则总质量守恒,该反应是气体系数减小即物质的量减小,则随反应进行混合气体的平均相对分子质量为变量,当混合气体的平均相对分子质量保持不变可以说明反应达到平衡,B项正确;
C.在恒容容器内,质量守恒,随反应进行混合气体的密度保持不变,则混合气体的密度保持不变不能说明反应达到平衡,C项错误;
D.断开1条H-H键为正反应速率,同时断开3条C-H键会生成2条H-H键,即,正、逆反应速率不相等,不能说明反应达到平衡,D错误;
故选B;
【小问7详解】
根据信息250℃,该反应体系达平衡时,转化率为25.0%可知,236℃后随温度升高转化率降低且都远小于25.0%,说明反应未达平衡状态,而温度升高应使反应速率增大,但随温度升高转化率降低,只能说明催化剂活性降低,使反应速率减小造成的影响更大,使转化率及甲醇选择性降低,催化加氢制甲醇的反应为放热反应,而副反应为吸热反应,升温使副反应反应程度增大,故催化剂失去活性对甲醇的选择性降低影响更大,故答案为:催化剂由于升温偏离了活性温度区间而失去活性,但对反应①影响更大;
【小问8详解】
和H2在催化下转化为CO,实现了100%的选择性,则总反应为:,由图可知:,结合总反应,A能提供O原子是,B为CO;根据,可知催化剂被H2还原,则D为H2,C为H2O;题目未指明是标况,不能用气体摩尔体积计算,故正确的是B;
【小问9详解】
由晶胞图可知,大黑球在顶点和面心,数目为;小白球在四条棱心和体心,数目为;晶胞的化学式为,所以数目少的小白球代表C,故选B;
【小问10详解】
小球在棱心,与顶点的大球之间的最近距离为边长的,最近的距离为,则晶胞边长为,晶胞的密度,晶胞中有4个Mo和2个C,则,,所以。
五、血液中的pH调节
12. 正常体温下,人体动脉血液的pH大约在7.35~7.45之所以能够控制在该范围内,主要是因为分子与共存形成“缓冲溶液”[体温下,]。
若血液pH超出正常范围,则可能导致酸中毒或碱中毒。
(1)若正常体温下人体动脉血pH为7.2,则属于_____中毒,该血液中[]_____。
A. 酸, B. 碱, C. 酸, D. 酸,
(2)理论上,也可通过血液中的值判定血液是否发生酸中毒或碱中毒,下列比值中属于正常情况的是_______。
A. B. C. D.
从心脏出发的动脉血会被输送至器官,为有机物的代谢(如葡萄糖的充分氧化)提供所需氧气。血液中氧气被消耗,并产生代谢产物,作为静脉血流回心脏。部分代谢产物可以在呼吸中排出。
(3)一般来说,静脉血的pH值_______动脉血的pH值。
A.> B.< C.=
(4)可能导致血液比值变小的情况是_______。
A. 糖类物质代谢速率变快 B. 糖类物质代谢速率变慢
C. 呼吸频率加快 D. 呼吸频率减慢
亚砷酸()可用于治疗急性早幼粒细胞白血病,可通过注射至血液的方式直接给药。医用亚砷酸溶液可通过将溶于过量NaOH溶液后加稀硫酸配制。通常亚砷酸溶液中各微粒的物质的量分数与pH的关系如图所示:
(5)写出溶于过量NaOH溶液的离子方程式:________。
(6)将亚砷酸溶液注入一般情况下的血液后,砷元素的主要存在形式为_______。
A. B. C. D.
(7)的电离常数分别为、、,则a点_____。(写出计算过程,结果保留两位小数)
【答案】(1)C (2)D
(3)B (4)BC
(5) (6)A
(7)12.75
【解析】
【小问1详解】
正常体温下,人体动脉血液的pH大约在7.35~7.45之所以能够控制在该范围内,主要是因为分子与共存形成“缓冲溶液”[体温下,];若血液pH超出正常范围,则可能导致酸中毒或碱中毒。
若正常体温下人体动脉血pH为7.2,由于7.2<7.35,则属于酸中毒;正常体温>25℃,水的离子积常数Kw>10-14,该血液中[]==mol/L>,故选C。
【小问2详解】
,,pH在7.35~7.45之间,则[H+]在10-7.35~10-7.45之间,在7.9×100.35~7.9×100.45之间,在0.045~0.0565之间,故选D。
【小问3详解】
血液中氧气被消耗,并产生代谢产物(CO2等),作为静脉血流回心脏,由于CO2的溶入,使CO2+H2OH2CO3的平衡正向移动,静脉血的酸性增强,所以一般来说,静脉血的pH值<动脉血的pH值,故选B。
【小问4详解】
A.糖类物质代谢速率变快,产生二氧化碳增多,[H2CO3]增大,[H+]增大,=,Ka1不变,二者比值增大,A不符合题意;
B.糖类物质代谢速率变慢,产生二氧化碳减少,[H2CO3]减小,[H+]减小,二者比值减小,B符合题意;
C.呼吸频率加快,排出二氧化碳增多,[H2CO3]减小,[H+]减小,二者比值减小,C符合题意;
D.呼吸频率减慢,排出二氧化碳减少,[H2CO3]增大,[H+]增大,二者比值增大,D不符合题意;
故选BC。
【小问5详解】
从图中可以看出,As2O3对应的酸H3AsO3为三元弱酸,则As2O3溶于过量NaOH溶液,生成Na3AsO3和H2O,依据电荷守恒和原子守恒,可得出发生反应的离子方程式:。
【小问6详解】
一般情况下,血液的pH约为7.35~7.45,观察图中微粒的物质的量分数与pH的关系,在pH约为7.35~7.45这个区域内,砷元素的主要存在形式为H3AsO3,故选A。
【小问7详解】
a点时,[]=[],Ka2==10-12.1,Ka3==10-13.4,Ka2×Ka3==[H+]2=10-12.1×10-13.4,[H+]=10-12.75 (mol∙L-1),pH=12.75。
【点睛】温度越高,水的离子积常数越大,在人体的正常温度下,水的离子积常数大于1×10-14。
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上海市七宝中学2025-2026学年高二上化学12月阶段测试
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Mo-96
一、有机物
1. 人类已经发现了超过一亿种有机物,每年新合成的化合物中,90%以上的是有机物,有机物与人们的生活息息相关,甲烷是最简单的有机物,已知,甲烷中共用电子对偏向碳原子。C、H、O元素性质的比较,正确的是
A. 原子半径:
B. 最高化合价:
C. 非金属性:
D. 气态氢化物的稳定性:
2. 下列各组两种表示方式一定代表同种微粒的是
A. C3H6、CH3CH=CH2 B. -OH、
C. 、 D. C4H10、CH3CH2CH2CH3
3. 下图的烷烃是烯烃R和氢气发生加成反应后的产物,则R可能的结构简式(不考虑顺反异构)有
A. 4种 B. 5种 C. 6种 D. 7种
4. 下列有机物的系统命名正确的是
A. 2-乙基丁烷 B. 2-甲基-1,3-丁二烯
C. 3,3-二甲基丁烷 D. 2,2-二甲基-3-戊烯
实验是科学研究的重要方法。化学实验可以分为定性实验和定量实验。实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。
5. 光照下反应一段时间后,下列装置示意图中最能正确反映该实验现象的是
A. B. C. D.
6. 将1 mol甲烷和过量混合后光照,充分反应后甲烷完全反应,生成的、、、四种有机产物的物质的量之比为,则参加反应的的物质的量为
A. 1.5 mol B. 2.5 mol C. 3 mol D. 4 mol
7. 分析下列几组物质的相互关系,做下面小题。
A.氯气与液氯
B.D和T
C.和
D.和
E.
F.和
(1)上述几组物质中,互为同位素的是_________。
(2)上述几组物质中,互为同系物的是_________。
(3)上述几组物质中,互为同分异构体的是_________。
8. 有机物是生命产生的物质基础,其种类繁多。经研究发现白蚁信息素有:A.、B.;家蚕的信息素为:。回答下列问题:
(1)下列说法正确的是________。
A. 信息素A、B互为同分异构体
B. 以上三种信息素均能发生加聚反应
C. 信息素A、B互为同系物
D. 1 mol家蚕信息素与的加成产物只有一种
(2)烯烃C是信息素A的一种同分异构体,C与氢气加成得到烷烃D,D的一氯代物只有2种,则C的结构简式为_________。
(3)信息素B在一定条件下能合成高分子材料,请写出由信息素B合成聚合物的化学方程式_________。
二、铁的化合物
9. 氢氧化亚铁用于制颜料、药物、并用于催化剂、吸收剂和砷解毒剂等。有多种制备方法,但随着时间推移,会被逐渐氧化为。
下图展示了酵母菌法制备实验装置(夹持仪器省略)
已知酵母菌在常温下可以进行有氧呼吸或无氧呼吸,反应如下:
有氧呼吸:
无氧呼吸:
其中代表葡萄糖,代表酒精。
(1)铁元素在周期表中的位置是_________。
(2)向橡胶塞中扎入注射器,若观察到活塞_________,即可判断装置内氧气已经被耗尽。再用注射器向内管中分别加入NaOH和溶液。
(3)实验后依然发现有少量的灰绿色沉淀出现,可能的原因有_______。
A. 滴加了过量的氢氧化钠
B. 所加氢氧化钠没有煮沸
C. 酵母菌呼吸产生的会和氢氧化亚铁反应
D. 氧气含量低于一定浓度时,酵母菌就开始进行无氧呼吸
为进一步探究灰绿色沉淀的组成,查阅文献得知:为层状结构(如图所示)。当部分被氧化为时,层状结构不会被破坏,生成灰绿色沉淀—绿锈,此外夹层内填充有、。取一定质量的绿锈样品,通过以下步骤确定其化学式:
①将样品完全溶于过量稀硫酸中,配制成250 mL溶液。
②取25.00 mL上述溶液,用0.0100 mol/L的酸性标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗溶液20.00mL被还原为。
③另取25.00 mL溶液,依次加入足量的溶液和NaOH溶液,使其充分反应,将产生的沉淀过滤、洗涤,在空气中充分灼烧至恒重,得到0.240 g固体。
(4)滴定终点的现象是_________。
(5)该绿锈样品中物质的量为______。
A. 1.0000 mol B. 0.1000 mol C. 0.0100 mol D. 0.0010 mol
(6)在滴定实验中会导致测得物质的量偏小的是______。
A. 滴定操作过于迟缓
B. 取溶液前锥形瓶内残留有少许蒸馏水
C. 滴定前滴定管尖嘴处有少许气泡,滴定后气泡消失
D. 滴定过程中摇晃锥形瓶过于用力,少许溶液溅出
(7)已知该绿锈样品中物质的量为0.01 mol。则样品中离子的物质的量之比_______。
A. B. C. D.
在工业上常作催化剂和刻蚀剂。实验室中,先合成,再与反应制备无水装置如图所示(加热及夹持仪器略)。
已知:
①实验室合成的原理为:
②的熔点为,沸点为,遇水剧烈分解为两种酸性气体;的沸点为,忽略共沸。
(8)仪器乙的名称_________。
(9)打开,将三通阀调至(白色通道代表气体通过,灰色代表不通过),打开,制取,一段时间后,加热装置C至。仪器丙的作用为_________。
当C中出现较多液体,关闭、。制得的操作为:
(10)先调节三通阀的位置为______。
A. B. C. D.
(11)调节温度计水银球位置至三颈瓶口处,将C装置升温至_________。加热E处硬质玻璃管。
A. B. C. D.
三、金属的腐蚀与防护
10. 青铜是金属冶炼史上最早的合金,我国出土了大量青铜器,体现了古代中国对人类文明的巨大贡献。青铜器在埋藏过程中会逐渐生锈,其修复工作是文物保护的重要环节。
(1)查阅资料得知铜锈为,俗称铜绿。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。青铜器生锈过程中,参与形成铜绿的物质有Cu和_________。
(2)铜锈的成分非常复杂,主要成分有和。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈,结构如上图所示,结合两种铜锈的结构推测,“有害锈”的主要成分为_________。
A. B. C.和
(3)下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀生成的原理示意图:环境中的扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈。青铜器发生电化学腐蚀并最终生成的总离子方程式为_________。
(4)若生成,计算理论上消耗标准状况氧气体积______。
A. 0.112 L B. 0.224 L C. 1.12 L D. 2.24 L
(5)文献显示的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体):
写出过程Ⅰ中负极的电极反应式_________。
(6)以硫酸铜溶液做电解液,对含有杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼。下列叙述错误的是______。
①粗铜与直流电源负极相连,精铜与直流电源正极相连
②阴极发生的反应为
③电路中每通过个电子,粗铜质量减少16 g
④电解质溶液中的保持不变
⑤杂质Ag以的形式沉入电解槽形成“阳极泥”
A. ①②③④ B. ①②④ C. ①②③⑤ D. ①③④⑤
实际生产生活中,钢铁因电化学腐蚀损失巨大,电化学在金属腐蚀和防护中发挥着重要的作用。
(7)在潮湿的深层土壤中,钢管主要发生厌氧腐蚀,有关厌氧腐蚀的机理有多种,其中一种理论为厌氧细菌(该厌氧细菌最佳生存环境在pH为7-8之间)可促使与反应生成,加速钢管的腐蚀,其反应原理如图所示。下列说法正确的是______。
A. 钢管中的铁做原电池的负极,电极反应式为:
B. 正极的电极反应式为:
C. 强酸性条件下,厌氧菌失去活性,钢管就不易被腐蚀
D. 管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀
用如图所示装置研究铁的防腐蚀过程:
(8)、、只关闭一个,则铁腐蚀的速度最快的是只闭合_________(填“”、“”、“”,下同),为减缓铁的腐蚀,应只闭合_________,该防护法称为_________。
(9)只闭合,石墨电极附近的pH将_________。
A.变大 B.变小 C.不变
(10)科学家还发现在浓度很小的海底也有厌氧微生物(如硫酸盐还原菌SRB)对海洋钢制部件的腐蚀,其原理如图,已知溶液中的完全转化为FeS。
请写出该铁合金腐蚀的总的离子反应方程式_________。
四、的应用
11. 的资源化应用已成为化学研究的重要课题。催化加氢制甲醇涉及以下反应:
①
②
③
一定条件下,在2 L恒容密闭容器中充入和,在三种不同催化剂I、II、III的作用下仅发生反应①,相同时间内转化率随温度变化如图所示:
(1)加入催化剂后活化能最小的是_______。
A.I B.II C.III
(2)b点时:_______。
A. B. C.
(3)c点时,反应的平衡常数_______。
A. 0.167 B. 0.333 C. 0.667 D. 1
在3 MPa下,将的原料气匀速通过如图所示装有催化剂的新型膜反应器。
(4)与未使用新型膜反应器相比,该装置中的平衡转化率明显提高,可能的原因是_______。
(5)某温度,在恒容密闭容器中只进行反应②,已知和的初始浓度均为,测得的平衡转化率为60%,下列说法正确的是_______。
A. 的平衡转化率也为60%
B. 升高温度平衡常数K减小
C. 若初始、、、浓度均为,则反应正向进行
D. 该温度下反应的平衡常数
(6)在恒容容器内,仅发生反应③,以下可以说明反应达到平衡的_______。
A.
B. 混合气体的平均相对分子质量保持不变
C. 混合气体的密度保持不变
D. 断开1条H-H键的同时断开3条C-H键
在恒容密闭容器中,维持和投料不变,相同时间后,转化率和选择性[]随温度变化关系如图所示:
已知:,该反应体系达平衡时,转化率为25.0%。
(7)解释造成后的曲线变化趋势的原因:_______。
近日,《科学》杂志上发表论文,利用碳化钼作催化剂,在的比例为~,条件下将转化为CO,实现了100%的选择性。反应流程如图:
(8)关于以上流程说法正确的是______。
A. 物质B为
B. 物质D为
C. 物质A为CO
D. 若生成4.48 L CO,则反应中转移电子数为
(9)碳化钼具有较高熔点和硬度,一种立方相碳化钼()的晶胞示意图如下,其中小球代表的微粒是_______。
A.Mo B.C C.不确定
(10)该晶胞中大小球之间最近的距离为,晶胞的密度_______。(用含、的代数式表示,化到最简)
五、血液中的pH调节
12. 正常体温下,人体动脉血液的pH大约在7.35~7.45之所以能够控制在该范围内,主要是因为分子与共存形成“缓冲溶液”[体温下,]。
若血液pH超出正常范围,则可能导致酸中毒或碱中毒。
(1)若正常体温下人体动脉血pH为7.2,则属于_____中毒,该血液中[]_____。
A. 酸, B. 碱, C. 酸, D. 酸,
(2)理论上,也可通过血液中的值判定血液是否发生酸中毒或碱中毒,下列比值中属于正常情况的是_______。
A. B. C. D.
从心脏出发的动脉血会被输送至器官,为有机物的代谢(如葡萄糖的充分氧化)提供所需氧气。血液中氧气被消耗,并产生代谢产物,作为静脉血流回心脏。部分代谢产物可以在呼吸中排出。
(3)一般来说,静脉血的pH值_______动脉血的pH值。
A.> B.< C.=
(4)可能导致血液比值变小的情况是_______。
A. 糖类物质代谢速率变快 B. 糖类物质代谢速率变慢
C. 呼吸频率加快 D. 呼吸频率减慢
亚砷酸()可用于治疗急性早幼粒细胞白血病,可通过注射至血液的方式直接给药。医用亚砷酸溶液可通过将溶于过量NaOH溶液后加稀硫酸配制。通常亚砷酸溶液中各微粒的物质的量分数与pH的关系如图所示:
(5)写出溶于过量NaOH溶液的离子方程式:________。
(6)将亚砷酸溶液注入一般情况下的血液后,砷元素的主要存在形式为_______。
A. B. C. D.
(7)的电离常数分别为、、,则a点_____。(写出计算过程,结果保留两位小数)
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