内容正文:
河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)2025-2026学年
高二下期06月测试(二)化学试题
可能用到的相对原子质量H1 C12 N14 O16 Na23 Al27 S32 CI35.5 Co59
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)
1. 物质的组成与结构决定了物质的性质与变化。下列说法正确的是
A. 制造机器人所使用的芯片的主要成分为
B. 红外光谱法可区别石英玻璃(非晶态)和水晶(晶态)
C. 稀土金属是元素周期表ⅢB族中部分元素的总称,中国是生产稀土金属的主要国家,Sc元素位于元素周期表中ⅢB族
D. 2025年诺贝尔化学奖授予在金属有机骨架(MOF)领域作出杰出贡献的三位科学家,MOF-5含锌、碳、氢、氧等元素,能稳定高效捕获,锌、碳、氢、氧元素都属于主族元素。
【答案】C
【解析】
【详解】A.制造芯片的主要成分为单质Si,是光导纤维的主要原料,A错误;
B.红外光谱法用于检测物质中的化学键或官能团,石英玻璃和水晶均由组成,都含Si-O键,无法用红外光谱区分,区别晶态和非晶态应使用X射线衍射法,B错误;
C.稀土金属是元素周期表ⅢB族的钪、钇和镧系元素的总称,Sc元素位于第四周期ⅢB族,C正确;
D.锌元素属于周期表ⅡB族,为副族元素,不属于主族元素,D错误;
故选C。
2. 第70号元素镱的基态原子价电子排布式为。下列说法正确的是
A. 的中子数与质子数之差为104 B. 与是同一种核素
C. 基态原子核外共有10个d电子 D. 位于元素周期表中第6周期
【答案】D
【解析】
【详解】A.中子数=174-70=104,与质子数70的差为104-70=34,而非104,A错误;
B.同位素之间质子数相同,但中子数不同,两者属于不同核素,B错误;
C.根据构造原理可知,Yb的电子排布为[Xe]4f146s2,在3d和4d轨道上有电子,共20个d电子,C错误;
D.根据Yb的价电子排布式可知,其有6s轨道,说明其有6个电子层,其位于第6周期,D正确;
故选D。
3. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.验证乙炔的还原性
B.实验室制取溴苯
C.比较和与酸反应快慢
D.比较元素的非金属性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.电石和饱和食盐水反应制备乙炔,电石中含硫化钙杂质,制得的乙炔中混有还原性杂质,也可以使酸性高锰酸钾褪色,会干扰乙炔还原性的验证;溶液可以除去,排除干扰后,酸性溶液褪色即可证明乙炔具有还原性,该装置能达到实验目的,A正确;
B.苯制取溴苯的反应,需要苯和液溴在溴化铁催化下发生取代反应,浓溴水浓度不足,不能发生该反应,该实验装置不能达到实验目的,B错误;
C.相同温度下,碳酸钠溶解度远大于碳酸氢钠,饱和溶液和饱和溶液的浓度不同,没有控制变量,无法比较二者与酸反应的快慢,不能达到实验目的,C错误;
D.比较元素非金属性,需要利用最高价氧化物对应水化物的酸性判断,不是元素的最高价含氧酸,无法证明非金属性:,该实验不能达到目的,D错误;
故选A。
4. 铝土矿中主要含有Al2O3,还有少量Fe2O3,SiO2杂质,从铝土矿中冶炼金属铝方法如图所示(步骤①、②、③中每步反应结束后经过过滤才进行下一步反应)。下列有关说法不正确的是
A. 电解熔融氧化铝制取金属铝时加入冰晶石的作用是降低氧化铝熔融所需的温度
B. 步骤②的作用是除去母液1中的Fe3+的H+
C. 步骤③生成沉淀的离子反应方程式为AlO+CO2+2H2O=HCO+Al(OH)3↓
D. 将步骤①和步骤②顺序颠倒,再通入足量CO2也能得到氢氧化铝沉淀
【答案】D
【解析】
【分析】铝土矿的主要成分是Al2O3,含有杂质SiO2、Fe2O3,因Al2O3、SiO2与NaOH溶液反应,Fe2O3不与NaOH溶液反应;除SiO2不与盐酸反应外,Al2O3、Fe2O3均与盐酸反应;结合流程可知,步骤①中,用盐酸浸取铝土矿井过滤得到母液1,母液1含有AlCl3、FeCl3;向母液1中加入过量烧碱除去H+、Fe3+,并将Al3+转化为,过滤得到母液2,母液2中含有NaAlO2;向母液2中通入过量二氧化碳,得到Al(OH)3;加热Al(OH)3分解得到Al2O3,再电解氧化铝可得到Al。
【详解】A.氧化铝熔点较高,需要加入冰晶石,降低氧化铝熔融所需的温度,A项正确;
B.步骤②中加入过量NaOH溶液,作用是除去、,B项正确;
C.通入足量二氧化碳与偏铝酸根反应:,C项正确;
D.将步骤①和步骤②顺序颠倒,母液2中含有、Fe3+,再通入足量CO2能得不到氢氧化铝沉淀,D项错误;
故选D。
5. 用下列化学知识解释对应劳动项目不合理的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用大米制麦芽糖
淀粉水解生成麦芽糖
B
用次氯酸钠溶液消毒
次氯酸钠溶液呈碱性
C
给小麦施氮肥
氮是小麦合成蛋白质的必需元素
D
用肥皂洗涤油污
肥皂中的高级脂肪酸钠含有亲水基和疏水基
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.淀粉在酸性或酶催化下水解生成麦芽糖,用大米制麦芽糖符合该过程,A正确;
B.次氯酸钠的消毒作用源于其水解生成的HClO具有强氧化性,而非溶液呈碱性,B错误;
C.氮元素是植物合成蛋白质、叶绿素等的必需元素,施氮肥解释合理,C正确;
D.肥皂中的高级脂肪酸钠含亲水基(羧酸根)和疏水基(长链烷基),可乳化油污,解释正确,D正确;
故选B。
6. 下列过程对应的化学方程式或离子方程式书写正确的是
A. 向CuSO4溶液中通入足量氨气:
B. 磁铁矿主要成分溶于稀硝酸:
C. 镁、铝与NaOH浓溶液组成的原电池中Mg电极的反应:
D. 常温下,铝和浓硫酸反应:
【答案】A
【解析】
【详解】A.向硫酸铜溶液中通入足量氨气发生的反应为溶液中的铜离子与氨气反应生成四氨合铜离子,反应的离子方程式为:,A正确;
B.磁铁矿主要成分为四氧化三铁,四氧化三铁溶于稀硝酸发生的反应为四氧化三铁与稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,反应的离子方程式为:,B错误;
C.镁不能与氢氧化钠溶液反应,铝能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,镁、铝与氢氧化钠浓溶液组成的原电池中,镁是原电池的正极,水分子在正极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,电极反应式为:,C错误;
D.常温下铝在浓硫酸中会发生钝化,致密氧化膜阻碍反应持续进行,D错误;
故选A。
7. 向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加3.65 g·L-1的稀盐酸,生成的CO2的质量与加入盐酸的体积的关系如图所示。下列判断正确的是
A. 在O~a内,只发生酸碱中和反应
B. ab段发生反应的离子方程式为CO+2H+=H2O+CO2↑
C. a=0.3
D. 原混合溶液中NaOH与Na2CO3的质量之比为1∶2
【答案】C
【解析】
【详解】A.在0~a内,先发生氢离子与氢氧根离子的中和反应,再发生碳酸根离子与氢离子生成碳酸氢根离子的反应,A项错误;
B.a点时的溶液为氯化钠和碳酸氢钠的混合溶液,所以ab段发生反应的离子方程式为+H+=H2O+CO2↑,B项错误;
C.由ab段发生的反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑可知,生成0.44 g CO2消耗盐酸的体积为(0.4-a) L,则3.65 g·L-1×(0.4-a) L=,解得a=0.3,C项正确;
D.由计算可得碳酸钠的质量是1.06 g,生成碳酸氢根离子消耗的稀盐酸的体积是0.1 L,则中和氢氧化钠消耗的稀盐酸的体积是0.3 L-0.1 L=0.2 L,所以氢氧化钠的质量是3.65 g·L-1×0.2 L×=0.8 g,原混合溶液中NaOH与Na2CO3的质量之比为,D项错误;
故答案选C。
8. 三氟化硼与乙醚发生如下反应,下列说法错误的是
A. 反应前后B的杂化方式改变
B. 反应前后B-F键键长变长
C. B、O、F三种元素的第一电离能依次增大
D. 三氟化硼中B满足8电子稳定结构
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应前中的B原子形成3个σ键,无孤电子对,为杂化,平面三角形; 反应后配合物中B形成4个σ键,为杂化, 杂化方式改变,A正确;
B.中B存在空p轨道,可与F的孤电子对形成离域π键,键级大、键长短; 形成配位键后,B的空轨道被O的孤电子对填充,B-F之间的离域π键消失,键级减小,B-F键键长变长,B正确;
C.同周期主族元素第一电离能:从左到右总体增大,,三者依次增大,C正确;
D.中B原子最外层电子:3个自身价电子+3个F各提供1个成键电子 = 6个电子,不满足8电子稳定结构,D错误;
故选D。
9. 自旋交叉化合物在分子开关、信息存储等方面具有潜在的应用价值。某自旋交叉化合物的结构及在氦气气氛下的热重曲线分别如图1和图2所示。该化合物的相对分子质量(x为整数)。
下列说法正确的是
A. B. 第一电离能:
C. 该化合物中不存在离子键 D. 该化合物中配位数与配体个数相等
【答案】A
【解析】
【详解】A.该化合物在氦气的气氛中加热,先失去CH3OH,若x=1,CH3OH的质量分数为,结合图像可知,该化合物中x=1,故A项说法正确;
B.同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但N原子2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能:N>O>C,故B项说法错误;
C.该化合物中,配离子与之间为离子键,故C项说法错误;
D.该化合物中,根据O、N原子成键数可知,O-Fe为共价键,N-Fe为配位键,配位数为与中心原子或离子键合的原子总数,因此配位数为6,配体为与中心原子或离子形成配位键的分子或离子个数,因此配体个数为2,故D项说法错误;
综上所述,说法正确的为A项。
10. 如图所示的物质转化关系中,甲、乙、丙、丁、戊均含有同一种元素,甲为单质,乙为黑色固体,由两种常见元素构成,戊为蓝色不溶于水的固体。下列说法正确的是
A. 丁中加入过量氨水可生成戊
B. 乙的两种构成元素质量之比为4∶1
C. 甲在酒精灯火焰上加热可直接生成丙
D. 甲醛与戊反应,甲醛的氧化产物一定为甲酸钠
【答案】B
【解析】
【分析】根据题干信息:戊为蓝色不溶于水的固体,可知戊为,五种物质均含同一种元素,因此该元素为铜:甲为单质,故甲是;乙是黑色固体,由两种常见元素构成,甲转化为乙,乙高温反应生成丙,结合反应,可知乙为,丙为;在酸中发生歧化反应:,对应丙生成甲()和丁(可溶性铜盐),丁与碱反应生成戊(),所有转化关系成立。
【详解】A.丁为可溶性铜盐,加入过量氨水时,先生成,后会与过量氨水络合生成可溶性的,无法得到戊(),A错误;
B.乙为,相对原子质量为64,相对原子质量为16,元素质量比为,B正确;
C.甲()在酒精灯上加热,直接生成的是乙(),不能直接得到丙(),C错误;
D.甲醛含有两个可被氧化的醛基结构,与足量新制(戊)反应时,甲醛会被完全氧化,最终氧化产物是碳酸盐(碱性条件下),不是甲酸钠,D错误;
故选B。
11. 重排反应是指一定条件下有机物分子中某些基团的转移或分子内碳骨架改变的反应。已知Cope重排反应:。下列说法错误的是
A. 甲的系统命名为3-乙基-1,5-己二烯
B. 甲、乙中所有C原子均不可以全部共平面
C. 乙与酸性溶液反应的产物有、、
D. 发生上述重排反应的产物为
【答案】D
【解析】
【详解】A.选取包含两个双键的最长碳链(6个碳)作主链,从靠近双键且离支链较近的一端给主链碳原子编号,双键位于1、5号位,乙基位于3号位,则系统命名为3-乙基-1,5-己二烯,A正确;
B.甲、乙中存在多个饱和碳原子,饱和碳原子与其直接相连的四个原子形成四面体结构,如甲中“1”处的碳原子,会导致部分碳原子无法共平面,因此所有C原子不可能均共平面,B正确;
C.乙的结构简式为CH3CH2CH=CHCH2CH2CH=CH2,根据酸性KMnO4溶液氧化碳碳双键的规律“二氢成气,一氢成酸,无氢成酮”,反应的产物有三种:CH3CH2COOH、HOOCCH2CH2COOH、CO2,C正确;
D.根据题意,先定位发生重排的碳原子,1-1′碳碳键断裂,2-3与2′-3′碳碳双键转移到1-2与1′-2′中,连接3-3′键,故发生反应为,D错误;
故答案选D。
12. 某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示,它由a、b两种正方体单元组成,且两种正方体单元中氧离子的空间位置相同。若通过嵌入或脱嵌晶胞的棱心和体心,可将该晶体设计为锂电池的正极材料(、为正整数)。
已知:脱嵌率
下列说法错误的是
A. 放电时,嵌入晶胞,一个晶胞最多嵌入4个
B. 该晶胞中周围等距最近的有6个
C. 晶体中的可构成正四面体和正八面体
D. 当该正极材料中的脱嵌率为25%,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.放电时嵌入晶胞,嵌入棱心和体心,大晶胞有12条棱,棱心贡献为,体心贡献为,最多嵌入个,A正确;
B.处于构成的正八面体空隙中,周围等距最近的有6个,B正确;
C.由b结构可知,可构成正四面体,周围的构成的正八面体,C正确;
D.晶胞中,含有4个A结构单元、4个B结构单元,晶胞中O原子总数为:,铁原子总数为:,若脱嵌率为25%,则剩余数目为,设晶胞中的数目为,则数目为,根据化合价代数和为的原则,则有:,解得,所以,D错误;
故选D。
13. 电动汽车电池一直是研究热点,高能量密度的全固态电池有望在2027年投入应用,2030年左右实现大规模商用。现有某可充放电的全固态钠电池,工作原理如图所示,下列说法正确的是
A. 为了降低成本,可以将固态聚合物电解质换为Na3PO4溶液
B. 放电时,电极电势N极高于M极
C. 充电时,M极电极反应式为:Na3V2(PO4)3-2e—=NaV2(PO4)3+2Na+
D. 充电时,Na+由N极迁移至M极
【答案】C
【解析】
【分析】由题意知该电池属于二次电池,示意图为放电过程,N极上钠失电子产生钠离子,发生氧化反应,为负极,电极反应为;M极上NaV2(PO4)3转化为Na3V2(PO4)3,发生得电子的还原反应,为正极,电极反应为;充电时为电解池,M极为阳极,N极为阴极,据此分析;
【详解】A.钠与水能反应,不能将固态聚合物电解质换为溶液,A错误;
B.根据分析可知,放电时,M为正极,N为负极,电极电势M极高于N极,B错误;
C.充电时,阳极M极电极上Na3V2(PO4)3转化为NaV2(PO4)3,反应式为,C正确;
D.充电时,阳离子由阳极M极迁移至阴极N极,D错误;
故选C。
14. 二氧化碳、碳酸及其盐在自然界的迁移转化,是环境中碳循环的重要部分。常温下,H2CO3溶液中各含碳物种的分布系数δ与的变化关系如图
[比如:],的为。将足量置于纯水中得到饱和溶液。下列说法正确的是
A. M点的pH为5.66
B. 在纯水中的溶解度为
C. 该饱和溶液中,
D. 反应的平衡常数为
【答案】C
【解析】
【分析】低pOH(高pH,碱性环境)时,虚线占主导,因此虚线代表,中间区域实线占主导,代表,高pOH(低pH,酸性环境)时,点线占主导,代表;计算电离常数: 当pOH=3.67时,实线与虚线相交,即。此时pH=14-3.67=10.33,碳酸的二级电离常数,同理当pOH=7.65时,,求得碳酸的一级电离常数,据此解答。
【详解】A.M点是点线和虚线的交点,即。 根据,当两浓度相等时,,所以,即pH=8.34,A错误;
B.若不考虑水解,溶解度满足,得;但实际上会水解为、,因此溶解度大于,B错误;
C.根据物料守恒,,故最大;,可得①pc()-pc()=pKa2-pH=10.33-pH;Ksp=10-8.48,c()≈c(Ca2+),则pc()==4.24;Kh1=,c()≈c(OH-),2pOH=pKh1+pc()=3.67+4.24>3.67×2,pOH>3.67,pH<10.33。代入①得pc()>pc(),则c()<c(),C正确;
D.平衡常数,代入、、,得,不是,D错误;
故选C。
二、非选择题(共58分)
15. 叠氮化钠()是一种无色晶体,易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚,300℃以上易分解。某兴趣小组设计如下实验制备,并测定其纯度。
已知:
①,;
②氨基钠()熔点为208℃,易潮解,易被氧化;
③有强氧化性,不与酸、碱反应,能被溶液吸收。
Ⅰ、实验室制备实验步骤:
第一步:组装仪器,______,加装药品。
第二步:制备:打开、,关闭。加热装置B,待充满装置后,打开加热套开关加热至温度为350℃。
第三步:制备:
①D中反应充分后,暂时关闭加热套加热功能,持续通入,待加热套温度降至210~220℃,停止加热B.
②关闭,打开、,通入制得的,调整加热套保持温度为210~220℃,制备叠氮化钠()。
第四步:实验结束……
(1)仪器C的名称为______;装置B中反应的化学方程式为______。
(2)请完善上述实验步骤______。
(3)装置E的作用是______。(答出两点即可)
(4)待加热套温度降至210~220℃后再通入的原因是______。
(5)反应后的产品中可能含有少量和NaOH;产品冷却后,溶解于水,再加入乙醇并搅拌,然后过滤,洗涤,干燥。在洗涤操作时,最佳洗涤试剂为______。
a.蒸馏水 b.乙醇 c.乙醚
Ⅱ、产品纯度测定
(6)称取2.000 g产品,配成100 mL溶液。取10.00 mL溶液于锥形瓶中,加入0.1000 溶液40.00 mL,充分反应后,再用0.1000 标准溶液滴定过量的,平行实验三次,平均消耗标准溶液12.00 mL。
相关反应如下(假设杂质均不参与反应):,
产品中的质量分数为______(保留2位有效数字)。下列会导致的质量分数测量值偏小的是______。
a.配制溶液定容时,俯视刻度线
b.装标准液的滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准液润洗
c.用标准液滴定过程中,滴定前滴定管尖嘴部分无气泡,滴定后有气泡
【答案】(1) ①. 球形干燥管 ②.
(2)检查装置的气密性
(3)吸收氨气;防倒吸;防止F中水蒸气进入D中,干扰实验
(4)避免生成的在300℃以上分解
(5)c (6) ①. 91%(或0.91) ②. b
【解析】
【分析】A装置干燥一氧化二氮气体,利用A中的碱石灰吸收N2O中混有的酸和水蒸气,B中利用加热氯化铵和氢氧化钙混合物发生制取氨气,利用C中的碱石灰吸收氨气中混有的水蒸气,在D中利用钠与氨气发生制取氨基钠(NaNH2),氨基钠(NaNH2)再与N2O发生制得叠氮化钠(NaN3),用E装置除去氨气,F装置用于尾气处理,收集氢气,进而对产品的纯度进行探究,据此分析回答。
【小问1详解】
仪器C的名称为球形干燥管;B中为氯化铵和氢氧化钙混合物加热制备氨气,其化学方程式为。
【小问2详解】
组装好仪器后,需选检查装置的气密性,才能加装药品。
【小问3详解】
E装置中浓硫酸的作用是吸收NH3并防止SnCl2溶液中水蒸气进入D中,浓硫酸下方的有机溶剂可以达到防止倒吸作用;
【小问4详解】
在300℃以上易分解,通入后即可生成,待加热套温度降至210~220℃后再通入避免生成的在300℃以上分解。
【小问5详解】
易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚,为减少在洗涤时的损耗,最佳洗涤试剂为乙醚,故选c。
【小问6详解】
由题意可知,2.000 g产品中叠氮化钠的物质的量为0.1000 mol/L×0.04L×10-0.1000 mol/L×0.012L×10=0.028mol,则叠氮化钠的纯度为×100%=91%。
a.配制溶液定容时,俯视刻度线,导致溶液浓度变大,滴定时所需标准溶液体积变小,测量值偏大,a不符合题意;
b.装标准液的滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准液润洗,导致消耗标准液体积变大,测量值偏小,b符合题意;
c.用标准液滴定过程中,滴定前滴定管尖嘴部分无气泡,滴定后有气泡,导致消耗标准液体积变小,测量值偏大,c不符合题意;
故选b。
16. 钕铁硼稀土永磁材料在新能源汽车、电子和医疗等领域被广泛应用。我国应对美国的高科技封锁,也对稀土金属进行出口管制。对钕铁硼磁体废料进行回收再利用,有利于保护环境,提高资源利用率。一种以钕铁硼废料为原料生产、绿矾的工艺流程如图所示。
已知:①钕铁硼“焙烧”的产物为、、、
②p507表示萃取剂,可用符号HA表示。
回答下列问题:
(1)为提高“焙烧”速率,可采取的措施有__________(任写两条)。
(2)将溶于溶液中,再滴入,维持温度在,生成过硼酸钠,反应的离子方程式为__________;该反应控制低温的原因为__________。
(3)负载钕的p507可用表示,与草酸溶液接触反萃取生成沉淀,该反应的化学方程式为__________。
(4)在“反萃取”沉钕过程中,测得钕的萃取率随接触时间和草酸浓度的变化如图所示。
由图中数据可知,反萃取钕的最佳条件为__________。
(5)制取绿矾的“系列操作”包括__________、过滤、洗涤、干燥等;该过程所得的滤液,经过处理可回到__________操作单元循环利用。
(6)晶体的结构如图所示。
①晶体中与、之间的作用力分别为__________、__________。
②键角:__________(填“>”“<”或“=”),原因是__________。
【答案】(1)将废料粉碎、鼓入适当过量的空气、适当提高焙烧的温度等(答案合理即可)
(2) ①. ②. 防止受热分解,提高原料的利用率
(3)
(4)接触时间40 min,为
(5) ①. 蒸发浓缩、冷却结晶 ②. 酸溶
(6) ①. 配位键 ②. 氢键 ③. > ④. 水分子1中孤电子对与形成配位键,对成键电子对的排斥力减小,导致键角1比键角2大
【解析】
【分析】首先,钕铁硼废料经过“焙烧”后生成Nd2O3、Fe2O3和B2O3。接着酸溶后得到Nd3+、Fe3+,B2O3不溶于酸,过滤得到,后加入萃取剂p507(HA)分离Fe3+和Nd3+。水相中的Fe3+被还原为Fe2+,最终结晶得到FeSO4·7H2O;有机相中的Nd3+通过反萃取进入草酸溶液,生成沉淀后煅烧得到Nd2O3,据此分析各问。
【小问1详解】
“焙烧”时,为了提高“焙烧”速率,可将废料粉碎增大接触面积,或者通入适当过量空气,增大氧气浓度,或者适当提高焙烧的温度。
【小问2详解】
、溶液和反应的离子方程式为。在该过程中控制温度在的目的是防止分解,提高原料的利用率。
【小问3详解】
在负载钕的有机相中加入溶液,通过反萃取生成沉淀,反应的化学方程式为。
【小问4详解】
由图中数据可知,在40~45 min时间段,钕的反萃取率几乎没有变化,故接触时间应选用40 min,当时,钕的反萃取率最大,故草酸浓度应选用为。
【小问5详解】
从溶液中制取绿矾,需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥步骤得到绿矾晶体;过滤所得的滤液中主要含有,通过浓缩可以回到酸溶操作单元循环利用。
【小问6详解】
①由结构图可知,与分子间形成配位键,与分子间形成氢键。
②水分子1中O原子提供孤对电子与形成配位键,O原子上电子云密度降低,使得O-H成键电子对之间的排斥作用增强,导致键角∠1增大,故∠1 > ∠2。
17. 钛(Ti)及其合金大量应用于航空工业,被誉为“航空金属”。目前生产钛的方法之一是将金红石()转化为,再进一步还原得到钛。回答下列问题:
转化为有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
(i)直接氯化: ,
(ii)碳氯化: ,
(1)反应的_______,_______。
(2)对于直接氯化反应,若反应在恒温恒容密闭容器中进行,下列说法中一定能够判断该反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.反应容器中压强不再变化
B.容器中混合气体的密度不再变化
C.混合气体的平均相对分子质量不再变化
D.容器中、、的物质的量之比为
E.与浓度之比恒定不变
(3)远小于,即碳氯化的反应趋势大于直接氯化,请从和的角度(或从化学反应方向的角度)说明原因:_______。
(4)在,将、C、以物质的量比进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示:
①反应的平衡常数_______Pa;
②图中显示,在200℃平衡时几乎完全转化为,但实际生产中反应温度却远高于此温度,其原因是_______。
(5)在容积恒定的密闭容器中充入和足量的固体反应物,只发生反应,经历相同时间,测得混合气体中的体积分数与温度的关系如下图所示(已知下,最大)。
①活化分子百分数a点_______c点(填“>”、“<”或“=”)。
②c点时,向容器中再充入,再次达到平衡时,的转化率_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. -223 ②.
(2)BCE (3)碳氯化反应大于0,小于0,根据可知,故该反应任何条件下均能自发进行,而直接氯化的体系变化不大,且大于0,不利于反应正向进行,故反应趋势远小于碳氯化
(4) ①. ②. 为了提高反应速率,在相同时间内得到更多的产品,提高效益
(5) ①. < ②. 减小
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应(ii)-反应(i)可得反应,则;,,则
;
【小问2详解】
A.该反应是气体分子总数不变的反应,体系内的气体压强恒定不变,无法通过压强判断反应是否达到平衡,A错误;
B.已知反应在恒容条件下进行,反应物是固体,随着反应的进行,体系内气体质量增加,密度增加。当气体密度不变时,说明气体的生成和消耗速率相等,反应达到平衡,B正确;
C.随着反应的进行,体系内气体平均相对分子质量增加,当气体平均相对分子质量不变时,说明气体的生成和消耗速率相等,反应达到平衡,C正确;
D.选项中未明确起始投料量,无法通过气体物质的量之比判断反应是否达到平衡,D错误;
E.与浓度之比恒定不变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,E正确;
【小问3详解】
碳氯化反应气体分子数增加,,根据已知条件,,该反应可自发正向进行。而直接氯化的体系气体分子数不变,变化不大,且,不利于反应自发正向进行,因此直接氯化的反应趋势小于碳氯化;
【小问4详解】
①从图中可知,1400℃,体系中气体平衡组成比例是0.05,是0.6,气体分压=体系总压×气体物质的量分数。则反应的平衡常数;
②实际生产中需要综合考虑反应的速率、产率等,以达到最佳效益。提高反应温度有助于提高反应速率,在相同时间内得到更多的产品;
【小问5详解】
①温度越高,活化分子百分率越高,c点温度高于a点,则a点活化分子百分数小于c点;
②c点时(平衡状态),向容器中再充入,反应物浓度增加。根据勒夏特列原理,反应平衡向正反应方向移动,但平衡移动无法抵消变化,再次达到平衡时,的转化率减小。
18. 有机物Z是合成一种重要的脱敏药物的中间体。Z的合成路线如下:
已知:Ⅰ.R-Br+CH2(COOCH3)2R-CH(COOCH3)2
Ⅱ.。
(1)的名称是___________,A中所含的官能团名称是___________。
(2)B→C的反应类型是___________,该反应中加入三乙胺的作用是___________。C的结构简式为___________
(3)D→E中,反应i的化学方程式为___________。
(4)A有多种同分异构体,其中符合下列条件的结构简式为___________(写出一种)。
①与FeCl3溶液发生显色反应;②核磁共振氢谱有3组峰。
(5)G与NH2OH反应得到X经历了下图所示的多步反应。其中,中间产物1含有1个含氮六元环,中间产物2、3中均含N-O键,则中间产物3的结构简式是___________。
【答案】(1) ①. 1,3-二氯苯(或间二氯苯) ②. 碳氯键(或氯原子)、羟基
(2) ①. 取代反应 ②. 中和生成的HBr,有利于生成C ③.
(3) (4)或
(5)或
【解析】
【分析】由题干合成路线图中D的结构简式、C的分子式和C到D的转化条件以及已知信息Ⅰ可知,C的结构简式为:,由B的分子式和B到C的转化条件以及已知信息Ⅰ可知B的结构简式为:,由A、B的结构简式可知,试剂a为HBr,由E的分子式和D到E的转化条件可知,E的结构简式为:,由F的分子式和E到F的转化条件可知,F的结构简式为:,由X、Z的结构简式、Y的分子式和X到Y、Y到Z的转化条件可知,Y的结构简式为:,据此分析解题。
【小问1详解】
的名称是1,3-二氯苯或间二氯苯;由A的结构简式可知,所含官能团为碳氯键(或氯原子)、羟基;
【小问2详解】
B→C即发生已知信息i的反应生成C,则该反应的反应类型是取代反应;反应过程中会产生HBr,三乙胺(碱)可消耗HBr,使平衡正向移动,提高产率;
【小问3详解】
由分析可知,D→E中,反应ⅰ为酯基发生水解反应,则该反应的化学方程式为:;
【小问4详解】
满足条件:①与显色(含酚羟基);②核磁共振氢谱3组峰(高度对称)。则符合条件的结构简式为或;
【小问5详解】
G与反应得到X经历了下图所示的多步反应,其中,中间产物1有含有1个含氮六元环,红外光谱显示中间产物2、3中均含键,结合中间产物1的分子式和G到中间产物1的转化条件可知,中间产物1的结构简式为:,由中间产物2的分子式和1到2的转化条件可知,中间产物2的结构简式为:,由G的结构简式和中间产物3的分子式可知,中间产物3的结构简式为:或。
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河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)2025-2026学年
高二下期06月测试(二)化学试题
可能用到的相对原子质量H1 C12 N14 O16 Na23 Al27 S32 CI35.5 Co59
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)
1. 物质的组成与结构决定了物质的性质与变化。下列说法正确的是
A. 制造机器人所使用的芯片的主要成分为
B. 红外光谱法可区别石英玻璃(非晶态)和水晶(晶态)
C. 稀土金属是元素周期表ⅢB族中部分元素的总称,中国是生产稀土金属的主要国家,Sc元素位于元素周期表中ⅢB族
D. 2025年诺贝尔化学奖授予在金属有机骨架(MOF)领域作出杰出贡献的三位科学家,MOF-5含锌、碳、氢、氧等元素,能稳定高效捕获,锌、碳、氢、氧元素都属于主族元素。
2. 第70号元素镱的基态原子价电子排布式为。下列说法正确的是
A. 的中子数与质子数之差为104 B. 与是同一种核素
C. 基态原子核外共有10个d电子 D. 位于元素周期表中第6周期
3. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.验证乙炔的还原性
B.实验室制取溴苯
C.比较和与酸反应快慢
D.比较元素的非金属性
A. A B. B C. C D. D
4. 铝土矿中主要含有Al2O3,还有少量Fe2O3,SiO2杂质,从铝土矿中冶炼金属铝方法如图所示(步骤①、②、③中每步反应结束后经过过滤才进行下一步反应)。下列有关说法不正确的是
A. 电解熔融氧化铝制取金属铝时加入冰晶石的作用是降低氧化铝熔融所需的温度
B. 步骤②的作用是除去母液1中的Fe3+的H+
C. 步骤③生成沉淀的离子反应方程式为AlO+CO2+2H2O=HCO+Al(OH)3↓
D. 将步骤①和步骤②顺序颠倒,再通入足量CO2也能得到氢氧化铝沉淀
5. 用下列化学知识解释对应劳动项目不合理的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用大米制麦芽糖
淀粉水解生成麦芽糖
B
用次氯酸钠溶液消毒
次氯酸钠溶液呈碱性
C
给小麦施氮肥
氮是小麦合成蛋白质的必需元素
D
用肥皂洗涤油污
肥皂中的高级脂肪酸钠含有亲水基和疏水基
A. A B. B C. C D. D
6. 下列过程对应的化学方程式或离子方程式书写正确的是
A. 向CuSO4溶液中通入足量氨气:
B. 磁铁矿主要成分溶于稀硝酸:
C. 镁、铝与NaOH浓溶液组成的原电池中Mg电极的反应:
D. 常温下,铝和浓硫酸反应:
7. 向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加3.65 g·L-1的稀盐酸,生成的CO2的质量与加入盐酸的体积的关系如图所示。下列判断正确的是
A. 在O~a内,只发生酸碱中和反应
B. ab段发生反应的离子方程式为CO+2H+=H2O+CO2↑
C. a=0.3
D. 原混合溶液中NaOH与Na2CO3的质量之比为1∶2
8. 三氟化硼与乙醚发生如下反应,下列说法错误的是
A. 反应前后B的杂化方式改变
B. 反应前后B-F键键长变长
C. B、O、F三种元素的第一电离能依次增大
D. 三氟化硼中B满足8电子稳定结构
9. 自旋交叉化合物在分子开关、信息存储等方面具有潜在的应用价值。某自旋交叉化合物的结构及在氦气气氛下的热重曲线分别如图1和图2所示。该化合物的相对分子质量(x为整数)。
下列说法正确的是
A. B. 第一电离能:
C. 该化合物中不存在离子键 D. 该化合物中配位数与配体个数相等
10. 如图所示的物质转化关系中,甲、乙、丙、丁、戊均含有同一种元素,甲为单质,乙为黑色固体,由两种常见元素构成,戊为蓝色不溶于水的固体。下列说法正确的是
A. 丁中加入过量氨水可生成戊
B. 乙的两种构成元素质量之比为4∶1
C. 甲在酒精灯火焰上加热可直接生成丙
D. 甲醛与戊反应,甲醛的氧化产物一定为甲酸钠
11. 重排反应是指一定条件下有机物分子中某些基团的转移或分子内碳骨架改变的反应。已知Cope重排反应:。下列说法错误的是
A. 甲的系统命名为3-乙基-1,5-己二烯
B. 甲、乙中所有C原子均不可以全部共平面
C. 乙与酸性溶液反应的产物有、、
D. 发生上述重排反应的产物为
12. 某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示,它由a、b两种正方体单元组成,且两种正方体单元中氧离子的空间位置相同。若通过嵌入或脱嵌晶胞的棱心和体心,可将该晶体设计为锂电池的正极材料(、为正整数)。
已知:脱嵌率
下列说法错误的是
A. 放电时,嵌入晶胞,一个晶胞最多嵌入4个
B. 该晶胞中周围等距最近的有6个
C. 晶体中的可构成正四面体和正八面体
D. 当该正极材料中的脱嵌率为25%,则
13. 电动汽车电池一直是研究热点,高能量密度的全固态电池有望在2027年投入应用,2030年左右实现大规模商用。现有某可充放电的全固态钠电池,工作原理如图所示,下列说法正确的是
A. 为了降低成本,可以将固态聚合物电解质换为Na3PO4溶液
B. 放电时,电极电势N极高于M极
C. 充电时,M极电极反应式为:Na3V2(PO4)3-2e—=NaV2(PO4)3+2Na+
D. 充电时,Na+由N极迁移至M极
14. 二氧化碳、碳酸及其盐在自然界的迁移转化,是环境中碳循环的重要部分。常温下,H2CO3溶液中各含碳物种的分布系数δ与的变化关系如图
[比如:],的为。将足量置于纯水中得到饱和溶液。下列说法正确的是
A. M点的pH为5.66
B. 在纯水中的溶解度为
C. 该饱和溶液中,
D. 反应的平衡常数为
二、非选择题(共58分)
15. 叠氮化钠()是一种无色晶体,易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚,300℃以上易分解。某兴趣小组设计如下实验制备,并测定其纯度。
已知:
①,;
②氨基钠()熔点为208℃,易潮解,易被氧化;
③有强氧化性,不与酸、碱反应,能被溶液吸收。
Ⅰ、实验室制备实验步骤:
第一步:组装仪器,______,加装药品。
第二步:制备:打开、,关闭。加热装置B,待充满装置后,打开加热套开关加热至温度为350℃。
第三步:制备:
①D中反应充分后,暂时关闭加热套加热功能,持续通入,待加热套温度降至210~220℃,停止加热B.
②关闭,打开、,通入制得的,调整加热套保持温度为210~220℃,制备叠氮化钠()。
第四步:实验结束……
(1)仪器C的名称为______;装置B中反应的化学方程式为______。
(2)请完善上述实验步骤______。
(3)装置E的作用是______。(答出两点即可)
(4)待加热套温度降至210~220℃后再通入的原因是______。
(5)反应后的产品中可能含有少量和NaOH;产品冷却后,溶解于水,再加入乙醇并搅拌,然后过滤,洗涤,干燥。在洗涤操作时,最佳洗涤试剂为______。
a.蒸馏水 b.乙醇 c.乙醚
Ⅱ、产品纯度测定
(6)称取2.000 g产品,配成100 mL溶液。取10.00 mL溶液于锥形瓶中,加入0.1000 溶液40.00 mL,充分反应后,再用0.1000 标准溶液滴定过量的,平行实验三次,平均消耗标准溶液12.00 mL。
相关反应如下(假设杂质均不参与反应):,
产品中的质量分数为______(保留2位有效数字)。下列会导致的质量分数测量值偏小的是______。
a.配制溶液定容时,俯视刻度线
b.装标准液的滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准液润洗
c.用标准液滴定过程中,滴定前滴定管尖嘴部分无气泡,滴定后有气泡
16. 钕铁硼稀土永磁材料在新能源汽车、电子和医疗等领域被广泛应用。我国应对美国的高科技封锁,也对稀土金属进行出口管制。对钕铁硼磁体废料进行回收再利用,有利于保护环境,提高资源利用率。一种以钕铁硼废料为原料生产、绿矾的工艺流程如图所示。
已知:①钕铁硼“焙烧”的产物为、、、
②p507表示萃取剂,可用符号HA表示。
回答下列问题:
(1)为提高“焙烧”速率,可采取的措施有__________(任写两条)。
(2)将溶于溶液中,再滴入,维持温度在,生成过硼酸钠,反应的离子方程式为__________;该反应控制低温的原因为__________。
(3)负载钕的p507可用表示,与草酸溶液接触反萃取生成沉淀,该反应的化学方程式为__________。
(4)在“反萃取”沉钕过程中,测得钕的萃取率随接触时间和草酸浓度的变化如图所示。
由图中数据可知,反萃取钕的最佳条件为__________。
(5)制取绿矾的“系列操作”包括__________、过滤、洗涤、干燥等;该过程所得的滤液,经过处理可回到__________操作单元循环利用。
(6)晶体的结构如图所示。
①晶体中与、之间的作用力分别为__________、__________。
②键角:__________(填“>”“<”或“=”),原因是__________。
17. 钛(Ti)及其合金大量应用于航空工业,被誉为“航空金属”。目前生产钛的方法之一是将金红石()转化为,再进一步还原得到钛。回答下列问题:
转化为有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
(i)直接氯化: ,
(ii)碳氯化: ,
(1)反应的_______,_______。
(2)对于直接氯化反应,若反应在恒温恒容密闭容器中进行,下列说法中一定能够判断该反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.反应容器中压强不再变化
B.容器中混合气体的密度不再变化
C.混合气体的平均相对分子质量不再变化
D.容器中、、的物质的量之比为
E.与浓度之比恒定不变
(3)远小于,即碳氯化的反应趋势大于直接氯化,请从和的角度(或从化学反应方向的角度)说明原因:_______。
(4)在,将、C、以物质的量比进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示:
①反应的平衡常数_______Pa;
②图中显示,在200℃平衡时几乎完全转化为,但实际生产中反应温度却远高于此温度,其原因是_______。
(5)在容积恒定的密闭容器中充入和足量的固体反应物,只发生反应,经历相同时间,测得混合气体中的体积分数与温度的关系如下图所示(已知下,最大)。
①活化分子百分数a点_______c点(填“>”、“<”或“=”)。
②c点时,向容器中再充入,再次达到平衡时,的转化率_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
18. 有机物Z是合成一种重要的脱敏药物的中间体。Z的合成路线如下:
已知:Ⅰ.R-Br+CH2(COOCH3)2R-CH(COOCH3)2
Ⅱ.。
(1)的名称是___________,A中所含的官能团名称是___________。
(2)B→C的反应类型是___________,该反应中加入三乙胺的作用是___________。C的结构简式为___________
(3)D→E中,反应i的化学方程式为___________。
(4)A有多种同分异构体,其中符合下列条件的结构简式为___________(写出一种)。
①与FeCl3溶液发生显色反应;②核磁共振氢谱有3组峰。
(5)G与NH2OH反应得到X经历了下图所示的多步反应。其中,中间产物1含有1个含氮六元环,中间产物2、3中均含N-O键,则中间产物3的结构简式是___________。
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