内容正文:
2025~2026学年度第一学期高二年级期末考试
化学试卷
注意事项:
1、答题前,先将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2、选择题的作答:选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题的作答:用黑色签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Cl:35.5 F:19 Ca:40
一、选择题(本题共14小题,每题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)。
1. 李时珍在《本草纲目》中写道:“烧酒非古法也,自元时始创其法。用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器承取滴露。”“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”“以烧酒复烧二次,,价值数倍也。”这里用到的方法是
A. 蒸发 B. 蒸馏 C. 重结晶 D. 萃取分液
2. 下列物质的类别与所含官能团都错误的是
A. :酯类; B. :醇类;
C. :醛类; D. :醚类;
3. 量子点是非常微小的纳米粒子,它们的大小决定了其性质。成功地在有色玻璃中创造出依赖于尺寸的量子效应,玻璃颜色来自氯化铜纳米颗粒。下列说法错误的是
A. 普通玻璃属于晶体
B. 分散在玻璃中的氯化铜纳米微小颗粒就是量子点
C. 纳米颗粒越小,吸附能力越强
D. 该有色玻璃无固定的熔点
4. 关于烷烃性质的叙述中,不正确的是
A. 烷烃同系物的熔、沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高
B. 烷烃同系物的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大,从比水轻递增到比水重
C. 烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应
D. 烷烃同系物都不能使溴水、KMnO4溶液因反应而褪色
5. 有关烷烃的命名正确的是
A. 2-甲基丁烷
B. 2,4,4-三甲基戊烷
C. 1,3-二甲基丁烷
D. 如图所示烷烃的名称为:异戊烷
6. 用下图所示装置及药品进行相应实验,能达到实验目的的是
A. 图1分离乙醇和乙酸 B. 图2除去乙烷中的乙烯
C. 图3除去四氯化碳中的溴单质 D. 图4分离甲烷和氯气光照条件下发生反应的产物
7. 下列对有关事实的解释正确的是
选项
事实
解释
A
的沸点高于
的相对分子质量小于
B
HF的热稳定性比HCl强
HF可以形成分子间氢键,而HCl不可以形成分子间氢键
C
与的空间结构不同
中心原子杂化方式相同,孤电子对数不同
D
某些金属盐灼烧时呈现不同焰色
电子从低能级轨道跃迁至高能级轨道后,又从高能级轨道跃迁至低能级轨道,释放出不同波长的光
A. A B. B C. C D. D
8. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 空间结构为三角锥形
B. HCl分子中键的电子云轮廓图:
C. 基态碳原子的核外电子排布图:
D. 的价层电子对互斥模型:
9. X、Y、Z、R、M、Q为六种短周期元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示,下列判断正确的是
A. Y的原子的轨道表示式为
B. 的中心原子采取杂化
C. 中含有离子键和极性共价键
D. 比在水中的溶解度大的原因之一是与水之间能形成氢键
10. 在通常条件下,下列比较正确的是
A. 熔点: B. 金刚石和石墨互为同位素
C. 键角: D. 和互为同分异构体
11. 在水溶液中可与HCHO发生反应生成和设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. HCHO分子中,碳原子轨道的杂化类型是,分子的空间构型为平面三角形,该分子是极性分子
B. 1mol HCHO分子中含有键的数目为
C. 中与的C原子形成配位键,结构可表示为
D. 沸点:
12. 某工厂采用电解法处理含铬废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽中盛放含铬废水,工业设备如图所示,下列说法正确的是 ( )
A. A接电源负极
B. 阳极区溶液中发生的氧化还原反应:Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O
C. 阴极区附近溶液pH减小
D. 若不考虑气体的溶解,当收集到H2 13.44 L时(标准状况下),有0.2 mol Cr2O72-被还原
13. 已知的立方晶胞如图所示,其晶胞参数为a pm。下列说法正确的是
A. 与距离最近的数目为4
B. 晶体中与之间的最近距离为
C. 晶体的密度为
D. 晶胞中围成的立方体棱长为pm
14. 环己烷有多种不同构象,其中椅式、半椅式、船式、扭船式较为典型。各构象的相对能量图(位能)如下图所示。下列说法正确的是
A. 相同条件下船式最稳定
B. C6H12(椅式)的摩尔燃烧焓大于C6H12(船式)
C. 船式和椅式结构的环己烷互为同素异形体
D. 扭船式结构转化为椅式结构吸收能量
二、非选择题:本题共5小题,共58分。
15. 阿斯巴甜是一种甜味剂,其结构简式如下图。
(1)阿斯巴甜中的含氮官能团名称_______、_______。
(2)结晶玫瑰是具有强烈玫瑰香气的香料,可通过如图所示反应路线合成(部分反应条件略去):
B的类别是_______,能与反应生成A的烷烃是_______(填名称)。
(3)维生素C是重要的营养素,其分子结构如图所示。
维生素C的分子式为_______,维生素C含氧官能团的名称是_______。
16. Ⅰ.教材插图具有简洁而又内涵丰富的特点。请回答以下问题:
(1)第三周期的某主族元素,其第一至第五电离能数据如图1所示,则该元素原子核外电子的空间运动状态有_______种。
(2)如图2所示,每条折线表示周期表第族中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物,其中a点代表的是_____。
Ⅱ.铁及其化合物在国民生产、生活中用途广泛。
(3)向溶液中加入少量的KSCN溶液,生成红色的。N、C、H元素的第一电离能由大到小的顺序为_______,O、N、C、H四种元素电负性最大的是_______(填元素符号)。
(4)与溶液混合生成沉淀。配体中C原子的杂化方式为_______,分子中键与键的数目之比为_______。
(5)用邻二氮菲(phen,结构为)与琥珀酸亚铁生成稳定的橙色配合物,可测定的浓度,发生反应:。中,存在的化学键有_______(填字母)。
a.配位键 b.离子键 c.键 d.氢键
(6)如图表示一些晶体中的某些结构,它们分别是干冰、金刚石结构中的某一种的某一部分。
①D图代表的物质属于四大晶体类型中的_______晶体。
②其中属于离子晶体的是_______(填字母,下同),代表干冰的是_______,每个分子与_______个分子紧邻。
17. 青蒿素是只含碳、氢、氧三种元素的有机物,是高效的抗疟药,为无色针状晶体,易溶于乙醚中,在水中几乎不溶,熔点为,已知乙醚沸点为,从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础,以乙醚浸取法为主要工艺。如图所示,回答下列问题:
(1)操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器有:_______。
(2)操作Ⅱ的名称是_______,操作Ⅲ利用青蒿素和杂质在同一溶剂中的溶解性差异及青蒿素溶解度随温度变化较大的原理提纯,这种方法是_______。
(3)通常用燃烧的方法测定有机物的分子式,可在燃烧室内将有机物样品与纯氧在电炉加热下充分燃烧,根据产品的质量确定有机物的组成,如图所示的是用燃烧法确定青蒿素分子式的装置:
①按上述所给的测量信息,装置的连接顺序应是_______。(装置可重复使用)
②E中CuO的作用是_______。
③青蒿素样品的质量为28.2 g,用连接好的装置试验,称得A管增重66 g,B管增重19.8 g,则测得青蒿素的最简式是_______。
18. 钛(Ti)的性质稳定,有良好的耐高温、抗酸碱、高强度、低密度等特性,工业上常用钛铁矿(主要含)和少量等)通过如图所示工艺流程制取钛,并回收镁、铝、铁等。
已知:①易水解,只能存在于强酸性溶液中;②常温下,相关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表所示。
金属离子
开始沉淀的pH
2.2
6.5
3.5
9.5
沉淀完全()的pH
3.2
9.7
4.7
11.0
(1)“酸溶”时,常将钛铁矿粉碎的目的是_______;滤渣的成分是_______(填化学式)。
(2)水浸工序,水解析出沉淀,该反应的离子方程式是_______。
(3)“分步沉淀”中当沉淀完全时,“母液”中的浓度为_______。
(4)“水浸”后,过滤、洗涤得水浸渣检验已洗涤干净的方法为_______。
(5)已知 ,该反应非常难进行,从化学平衡的角度解释“氯化”时需向反应体系中加入焦炭的原因是_______。
(6)研究发现,可以用石墨、钛网作电极、熔融作电解质,利用如图装置获得金属钙,并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。若由制得金属,则理论上产生的的体积换算成标准状况时为_______L。
19. 甲醇是一种重要的化工原料,具有开发和应用的广阔前景。工业上使用水煤气(CO与的混合气体)合成甲醇,反应为 。回答下列问题:
(1)CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①a_______0(填“>”或“<”),、的大小关系是_______(填“>”“<”或“=”)。
②A、B、C三点的平衡常数、、的大小关系是_______。
③下列叙述能说明上述反应已达到化学平衡状态的是_______(填标号)。
a.
b.的体积分数不再改变
c.混合气体的平均摩尔质量不再改变
d.相同时间内,断裂个键,同时形成个键
(2)在温度为T的条件下,往一容积为2L的密闭容器中,充入0.3molCO与0.4mol发生反应生成,平衡时,测得物质的量为0.15mol。
①温度为时的化学平衡常数_______,CO的转化率=_______。
②如果保持温度为,向平衡后的容器中再通入1.0molCO后重新到达平衡,则的转化率_______(填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)对于反应,下述方法能加快反应速率的是_______(填字母)。
A. 一定温度下,保持容器体积不变,及时移走产物
B. 一定温度下,保持容器压强不变,通入稀有气体
C. 一定温度下,保持容器体积不变,通入一定量的CO气体
D. 保持容器体积不变,升高温度
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2025~2026学年度第一学期高二年级期末考试
化学试卷
注意事项:
1、答题前,先将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2、选择题的作答:选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题的作答:用黑色签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Cl:35.5 F:19 Ca:40
一、选择题(本题共14小题,每题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)。
1. 李时珍在《本草纲目》中写道:“烧酒非古法也,自元时始创其法。用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器承取滴露。”“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”“以烧酒复烧二次,,价值数倍也。”这里用到的方法是
A. 蒸发 B. 蒸馏 C. 重结晶 D. 萃取分液
【答案】B
【解析】
【详解】A.蒸发是指液体受热汽化,通常用于浓缩溶液或得到固体残留物。题干中描述的是收集冷凝的蒸汽(滴露),并非单纯蒸发,A不符合题意;
B.蒸馏是通过加热液体混合物,使蒸汽上升并冷凝收集,以分离不同沸点的组分。题干中“蒸令气上,用器承取滴露”明确描述了蒸馏过程,用于提纯酒精,B符合题意;
C.重结晶是用于纯化固体物质的方法,通过溶解、结晶去除杂质。题干中烧酒指的是将酒(液体)提纯,不涉及固体结晶,C不符合题意;
D.萃取分液是利用溶剂或密度差异分离液体混合物。题干未使用溶剂或分液操作,而是直接加热和冷凝,D不符合题意;
故选B。
2. 下列物质的类别与所含官能团都错误的是
A. :酯类; B. :醇类;
C. :醛类; D. :醚类;
【答案】C
【解析】
【详解】A.含有的官能团为酯基(),属于酯类,A不符合题意;
B.含有的官能团是羟基(—OH),且羟基连在侧链上,属于醇类,B不符合题意;
C.含有的官能团是酯基(),属于酯类,类别和官能团均错误,C符合题意;
D.含有的官能团为醚键(),属于醚类,D不符合题意;
故答案选C。
3. 量子点是非常微小的纳米粒子,它们的大小决定了其性质。成功地在有色玻璃中创造出依赖于尺寸的量子效应,玻璃颜色来自氯化铜纳米颗粒。下列说法错误的是
A. 普通玻璃属于晶体
B. 分散在玻璃中的氯化铜纳米微小颗粒就是量子点
C. 纳米颗粒越小,吸附能力越强
D. 该有色玻璃无固定的熔点
【答案】A
【解析】
【详解】A.普通玻璃是多种硅酸盐、二氧化硅组成的混合物,没有规则的晶体结构,属于非晶体,不属于晶体,A错误;
B.题干指出玻璃颜色来自氯化铜纳米颗粒,并提到尺寸依赖的量子效应,因此分散在玻璃中的氯化铜纳米颗粒就是量子点,B正确;
C.纳米颗粒尺寸越小,比表面积越大,吸附能力越强,C正确;
D.玻璃是非晶体,没有固定熔点,添加氯化铜纳米颗粒后,基质仍为非晶体,因此该有色玻璃无固定熔点,D正确;
故选A。
4. 关于烷烃性质的叙述中,不正确的是
A. 烷烃同系物的熔、沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高
B. 烷烃同系物的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大,从比水轻递增到比水重
C. 烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应
D. 烷烃同系物都不能使溴水、KMnO4溶液因反应而褪色
【答案】B
【解析】
【详解】A.烷烃同系物都是由分子构成,随着物质分子内碳原子数的增多,分子间作用力逐渐增强,克服分子间作用力使物质熔化、气化需要消耗的能量就越多,因此物质的熔沸点逐渐升高,A正确;
B.烷烃同系物的密度随相对分子质量增大而增大,这也是分子间相互作用力的结果,分子间引力增大,分子间的距离相应减小,相对密度逐渐增大,但当密度增加到一定数值后,相对分子质量增加而密度变化很小。最大接近于0.8 g·cm-3左右,所以所有的烷烃都比水轻,B错误;
C.烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应产生卤代烷烃及HCl,反应逐步进行,C正确;
D.烷烃同系物性质稳定,在常温下都不能与溴水、KMnO4溶液反应,因而都不能使溴水、KMnO4溶液因反应而褪色,D正确;
故合理选项是B。
5. 有关烷烃的命名正确的是
A. 2-甲基丁烷
B. 2,4,4-三甲基戊烷
C. 1,3-二甲基丁烷
D. 如图所示烷烃的名称为:异戊烷
【答案】A
【解析】
【分析】烷烃系统命名法的步骤为:(1)选主链,称某烷。选择最长碳链作为主链,较短的碳链作为支链。如果最长碳链不止一条时,则选择取代基数目最多的一条链作为主链。
(2)编号。从最接近取代基的一段开始编号,且要求位次之和要最小。如果两种不同取代基位置编号相同,则从小的基团一端开始编号。
(3)命名。如果有相同的取代基,合并,在基团名称之前写明位次和数目,数目要用汉字,取代基位次用逗号隔开。小的取代基在前,大的取代基在后。
【详解】A. 根据烷烃系统命名法的步骤可知,该有机物的名称为:2-甲基丁烷,A项正确;
B. 根据烷烃系统命名法的步骤可知,该有机物的名称为:2,2,4-三甲基戊烷;B项错误;
C. 根据烷烃系统命名法的步骤可知,该有机物的名称为:2-甲基戊烷,C项错误;
D. 根据球棍模型可知,该有机物的名称为:2-甲基戊烷,不是异戊烷,D项错误;
答案选A。
【点睛】命名编号时要注意以下原则:
原则
解释
首先要考虑“近”
以离支链较近的主链一端为起点编号
同“近”考虑“简”
有两个不同的支链,且分别处于距主链两端同近的位置,则从较简单的支链一端开始编号
同“近”、同“简”,考虑“小”
若有两个相同的支链,且分别处于距主链两端同近的位置,而中间还有其他支链,从主链的两个方向编号,可得到两种不同的编号系列,两系列中各位次之和最小者即为正确的编号
6. 用下图所示装置及药品进行相应实验,能达到实验目的的是
A. 图1分离乙醇和乙酸 B. 图2除去乙烷中的乙烯
C. 图3除去四氯化碳中的溴单质 D. 图4分离甲烷和氯气光照条件下发生反应的产物
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙酸和乙醇互溶,乙酸和乙醇混合后不分层,不能用分液法分离乙醇和乙酸,故不选A;
B.乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳,引入新的杂质,不能用高锰酸钾溶液除去乙烷中的乙烯,一般用溴水除乙烷中的乙烯,故不选B;
C.溴易溶于四氯化碳,不能用过滤法除去四氯化碳中的溴单质,故不选C;
D.甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应,生成沸点不同的氯代甲烷,用蒸馏法分离甲烷和氯气光照条件下发生反应的产物,故选D;
答案选D。
7. 下列对有关事实的解释正确的是
选项
事实
解释
A
的沸点高于
的相对分子质量小于
B
HF的热稳定性比HCl强
HF可以形成分子间氢键,而HCl不可以形成分子间氢键
C
与的空间结构不同
中心原子杂化方式相同,孤电子对数不同
D
某些金属盐灼烧时呈现不同焰色
电子从低能级轨道跃迁至高能级轨道后,又从高能级轨道跃迁至低能级轨道,释放出不同波长的光
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.F2的沸点(-188°C)低于Cl2(-34°C),并非高于;解释中相对分子质量的影响与事实矛盾,A错误;
B.HF热稳定性强于HCl(因H-F键能更大);但解释错误:氢键影响物理性质(如沸点),与热稳定性(无关,B错误;
C.CO2为直线形,SO2为V字形;但解释错误,CO2中心原子C为sp杂化(孤电子对数为0),SO2中心原子S为sp2杂化(孤电子对数为1),杂化方式不同,C错误;
D.金属焰色试验因电子跃迁释放不同波长光;解释正确:电子从低能级跃迁到高能级后返回低能级,释放特定波长的光,D正确;
故选D。
8. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 空间结构为三角锥形
B. HCl分子中键的电子云轮廓图:
C. 基态碳原子的核外电子排布图:
D. 的价层电子对互斥模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.中心Se原子价层电子对数为,且不含孤电子对,空间结构为平面三角形,A错误;
B.s轨道为球形,p轨道为哑铃形,则氯化氢分子中s−pσ键的电子云图为,B错误;
C.基态C原子的电子排布式为,根据泡利原理和洪特规则,电子排布图为,C正确;
D.中心S原子的孤电子对为,价层电子对数为2+2=4,则为杂化方式,价层电子对互斥模型为四面体形,D错误;
故选C。
9. X、Y、Z、R、M、Q为六种短周期元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示,下列判断正确的是
A. Y的原子的轨道表示式为
B. 的中心原子采取杂化
C. 中含有离子键和极性共价键
D. 比在水中的溶解度大的原因之一是与水之间能形成氢键
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、R、M、Q为六种短周期元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示,则R为Na,X为H,Y为Si,Z为N,Q为O,M为S。
【详解】A.Y为Si,其原子的轨道表示式为,故A错误;
B.即亚硫酸根,其中心原子价层电子对数为,采取杂化,故B错误;
C.为过氧化钠,含有离子键和非极性共价键,故C错误;
D.氨气与水之间能形成氢键,硅烷不与水形成分子间氢键,因此(氨气)比(硅烷)在水中的溶解度大的原因之一,故D正确。
综上所述,答案为D。
10. 在通常条件下,下列比较正确的是
A. 熔点: B. 金刚石和石墨互为同位素
C. 键角: D. 和互为同分异构体
【答案】D
【解析】
【详解】A.CO2在通常条件下为气体,熔点最低(-78.5°C升华),KCl为离子晶体,熔点约770°C,SiO2为共价晶体,熔点约1700°C,实际熔点顺序为SiO2 > KCl > CO2,与选项比较相反,A错误;
B.金刚石和石墨是碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,同位素指同一元素的不同原子(质子数相同、中子数不同),B错误;
C.CH4、NH3、H2O分子的中心原子均为sp3杂化,孤电子对数分别为0、1、2,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,故键角大小应为CH4 > NH3 > H2O,C错误;
D.CH3COOCH2CH3(乙酸乙酯)和CH3CH2CH2COOH(丁酸)分子式均为C4H8O2,但结构不同(酯类与羧酸),互为同分异构体,D正确;
故选D。
11. 在水溶液中可与HCHO发生反应生成和设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. HCHO分子中,碳原子轨道的杂化类型是,分子的空间构型为平面三角形,该分子是极性分子
B. 1mol HCHO分子中含有键的数目为
C. 中与的C原子形成配位键,结构可表示为
D. 沸点:
【答案】D
【解析】
【详解】A.HCHO分子中C原子为杂化,空间构型为平面三角形,A正确;
B.一分子HCHO中含2个C—H键和1个键,共有3个键,所以1molHCHO分子中含有键的数目为,B正确;
C.中与的C原子形成配位键,所以结构可表示为,C正确;
D.可形成分子内氢键,使其沸点降低,可形成分子间氢键,使其沸点升高,D错误;
故答案选D。
12. 某工厂采用电解法处理含铬废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽中盛放含铬废水,工业设备如图所示,下列说法正确的是 ( )
A. A接电源负极
B. 阳极区溶液中发生的氧化还原反应:Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O
C. 阴极区附近溶液pH减小
D. 若不考虑气体的溶解,当收集到H2 13.44 L时(标准状况下),有0.2 mol Cr2O72-被还原
【答案】B
【解析】
【分析】A.据图分析,右侧电解槽生成氢气,发生还原反应,右侧为阴极,B连接电源负极。
B. 左侧铁板为阳极,铁放电生成亚铁离子,亚铁离子被溶液中的Cr2O72-离子氧化。
C. 右侧为阴极,生成氢气,氢离子浓度降低,pH增大。
D. n(H2)=13.44L÷22.4L/mol=0.6mol,得电子1.2mol,根据电子得失守恒,n(Fe2+)=1.2mol÷2 =0.6mol,结合Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+2Cr3++6Fe3++7H2O,被还原的n(Cr2O72-)=0.6mol÷6 =0.1mol。
【详解】A.右侧电解槽生成氢气,发生还原反应, B连接电源负极,A接电源正极,A错误。
B.左侧铁板为阳极,铁放电生成亚铁离子,亚铁离子被溶液中的Cr2O72-离子氧化,阳极区溶液中发生的氧化还原反应:Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+2Cr3++6Fe3++7H2O,B正确。
C.右侧为阴极,生成氢气,氢离子浓度降低,pH增大,C错误。
D. n(H2)=13.44L÷22.4L/mol=0.6mol,得电子1.2mol,根据电子得失守恒,n(Fe2+)=1.2mol÷2 =0.6mol,结合Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+2Cr3++6Fe3++7H2O,被还原的n(Cr2O72-)=0.6mol÷6 =0.1mol,D错误。
13. 已知的立方晶胞如图所示,其晶胞参数为a pm。下列说法正确的是
A. 与距离最近的数目为4
B. 晶体中与之间的最近距离为
C. 晶体的密度为
D. 晶胞中围成的立方体棱长为pm
【答案】C
【解析】
【分析】由图知,该晶胞中,黑球在面心和顶点,共有4个,白球在晶胞内,共有8个,故黑球为,白球为,据此回答。
【详解】A.与距离最近的数目为8,A错误;
B.晶体中与之间的最近距离为体对角线的四分之一,故最近距离为,B错误;
C.晶体的密度为,C正确;
D.晶胞中围成的立方体的体对角线为,故棱长为pm,D错误;
故选C。
14. 环己烷有多种不同构象,其中椅式、半椅式、船式、扭船式较为典型。各构象的相对能量图(位能)如下图所示。下列说法正确的是
A. 相同条件下船式最稳定
B. C6H12(椅式)的摩尔燃烧焓大于C6H12(船式)
C. 船式和椅式结构的环己烷互为同素异形体
D. 扭船式结构转化为椅式结构吸收能量
【答案】B
【解析】
【详解】A.物质本身具有的能量越低,物质越稳定,相同条件下,椅式具有的能量最低,则椅式最稳定,故A错误;
B.1molC6H12(椅式)和C6H12 (船式)与氧气完全燃烧时产物和量均相同,则生成物具有的总能量相同,但1mol C6H12 (椅式)具有的总能量小于1mol C6H12 (船式),则1mol C6H12 (椅式)完全燃烧放热较少,△H较大,所以C6H12 (椅式)的燃烧热大于C6H12 (船式),故B正确;
C.船式和椅式结构的环己烷互为同分异构体,故C错误;
D.扭船式结构能量高于椅式结构,扭船式结构转化为椅式结构释放能量,故D错误;
故答案选B。
二、非选择题:本题共5小题,共58分。
15. 阿斯巴甜是一种甜味剂,其结构简式如下图。
(1)阿斯巴甜中的含氮官能团名称_______、_______。
(2)结晶玫瑰是具有强烈玫瑰香气的香料,可通过如图所示反应路线合成(部分反应条件略去):
B的类别是_______,能与反应生成A的烷烃是_______(填名称)。
(3)维生素C是重要的营养素,其分子结构如图所示。
维生素C的分子式为_______,维生素C含氧官能团的名称是_______。
【答案】(1) ①. 氨基 ②. 酰胺基
(2) ①. 醛类 ②. 甲烷
(3) ①. ②. 羟基、酯基
【解析】
【小问1详解】
由阿斯巴甜的结构简式可知,含氮官能团名称为氨基、酰胺基。
【小问2详解】
B的结构简式为,类别是醛类,A是三氯甲烷,能与反应生成三氯甲烷的烷烃是甲烷。
【小问3详解】
由维生素C的结构简式可知,其分子式为,维生素C含氧官能团的名称是羟基、酯基。
16. Ⅰ.教材插图具有简洁而又内涵丰富的特点。请回答以下问题:
(1)第三周期的某主族元素,其第一至第五电离能数据如图1所示,则该元素原子核外电子的空间运动状态有_______种。
(2)如图2所示,每条折线表示周期表第族中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物,其中a点代表的是_____。
Ⅱ.铁及其化合物在国民生产、生活中用途广泛。
(3)向溶液中加入少量的KSCN溶液,生成红色的。N、C、H元素的第一电离能由大到小的顺序为_______,O、N、C、H四种元素电负性最大的是_______(填元素符号)。
(4)与溶液混合生成沉淀。配体中C原子的杂化方式为_______,分子中键与键的数目之比为_______。
(5)用邻二氮菲(phen,结构为)与琥珀酸亚铁生成稳定的橙色配合物,可测定的浓度,发生反应:。中,存在的化学键有_______(填字母)。
a.配位键 b.离子键 c.键 d.氢键
(6)如图表示一些晶体中的某些结构,它们分别是干冰、金刚石结构中的某一种的某一部分。
①D图代表的物质属于四大晶体类型中的_______晶体。
②其中属于离子晶体的是_______(填字母,下同),代表干冰的是_______,每个分子与_______个分子紧邻。
【答案】(1)6 (2)
(3) ①. ②. O
(4) ①. sp ②.
(5)ac (6) ①. 共价 ②. AC ③. B ④. 12
【解析】
【小问1详解】
该主族元素第一、二电离能较小,而第三电离能剧增,说明容易失去2个电子,最外层有两个电子,又处于第三周期,故该元素为Mg,镁(Mg)的原子序数为12,其核外电子排布式为,“电子的空间运动状态”指的是电子所在的原子轨道,每个原子轨道对应一种空间运动状态,Mg原子核外电子的空间运动状态有 种。
【小问2详解】
ⅣAⅦA族元素氢化物中,NH3、H2O、HF的分子之间存在氢键,它们的沸点与同主族其它元素氢化物相比“反常”高,图中a处没有反常,说明为ⅣA族元素氢化物,a点代表第三周期的氢化物SiH4。
【小问3详解】
N、C属于第二周期元素,H 是第一周期元素。同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但N原子的轨道处于半充满状态(),结构稳定,难失电子,因此其第一电离能反常地高于同周期相邻的O和C,H原子的轨道也是半充满,比较稳定,则N、C、H元素的第一电离能由大到小的顺序为:N>H>C;同周期元素从左到右电负性依次增大,同主族元素从上往下电负性依次减小,在O、N、C、H 中,O电负性最强。
【小问4详解】
与是等电子体,结构相似,C原子与N原子之间形成三键,且C原子上有一对孤对电子,价层电子对数为2,因此C原子采取sp杂化。中单键全是 键,双键 ()含1个键,1个键,三键 ()含1个键,2个键, 键总数 为7 + 1+ 1 = 9,键总数为1 + 2 = 3,比值为。
【小问5详解】
中提供空轨道,phen (邻二氮菲)中的 N 原子提供孤对电子,形成配位键,该微粒是一个配离子(阳离子),其内部不存在离子键,离子键存在于阴阳离子之间,phen配体含有苯环和吡啶环结构,环内存在大键,氢键不属于化学键,故选ac。
【小问6详解】
①图D展示了一个正四面体结构,中心原子与四个顶点原子相连,这是金刚石的基本结构单元,金刚石属于共价晶体;
②图A是典型的NaCl晶体结构,图C是典型的CsCl晶体结构,因此属于离子晶体的是 A、C,干冰 () 是分子晶体,分子位于立方体的顶点和面心,即面心立方堆积,图B符合这一特征;在干冰(面心立方堆积)中,以顶点上的分子为例,距离最近且相等的分子位于通过该顶点的三个面的面心上,每个顶点8被个晶胞共用,每个面被2个晶胞共用,数目为。
17. 青蒿素是只含碳、氢、氧三种元素的有机物,是高效的抗疟药,为无色针状晶体,易溶于乙醚中,在水中几乎不溶,熔点为,已知乙醚沸点为,从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础,以乙醚浸取法为主要工艺。如图所示,回答下列问题:
(1)操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器有:_______。
(2)操作Ⅱ的名称是_______,操作Ⅲ利用青蒿素和杂质在同一溶剂中的溶解性差异及青蒿素溶解度随温度变化较大的原理提纯,这种方法是_______。
(3)通常用燃烧的方法测定有机物的分子式,可在燃烧室内将有机物样品与纯氧在电炉加热下充分燃烧,根据产品的质量确定有机物的组成,如图所示的是用燃烧法确定青蒿素分子式的装置:
①按上述所给的测量信息,装置的连接顺序应是_______。(装置可重复使用)
②E中CuO的作用是_______。
③青蒿素样品的质量为28.2 g,用连接好的装置试验,称得A管增重66 g,B管增重19.8 g,则测得青蒿素的最简式是_______。
【答案】(1)烧杯、漏斗、玻璃棒
(2) ①. 蒸馏 ②. 重结晶
(3) ①. DCEBAA ②. 使转化为 ③.
【解析】
【分析】青蒿素只含C、H、O三种元素,易溶于乙醚,难溶于水,熔点为156~157℃,乙醚沸点为35℃。提取流程包括:青蒿干燥破碎后用乙醚浸取,通过操作Ⅰ分离出残渣和提取液;操作Ⅱ将乙醚与粗品分离;操作Ⅲ通过重结晶提纯粗品。燃烧法测定分子式时,避免空气中的CO2和H2O干扰实验结果,同时要确保有机物完全燃烧。
【小问1详解】
操作I将“提取液”和“残渣”分离,这是一个固液分离的过程,即过滤操作。过滤操作中需要的玻璃仪器主要有:烧杯、玻璃棒、漏斗。
【小问2详解】
操作Ⅱ提取液中含有青蒿素和乙醚。已知乙醚沸点为35℃(易挥发),而青蒿素熔点为156℃~157℃(沸点很高)。要将易挥发的溶剂乙醚分离出来得到粗品,应采用蒸馏的方法。重结晶的原理就是利用被提纯物与杂质溶解度随温度变化的差异提纯,符合操作Ⅲ的描述。
【小问3详解】
①装置D中制取氧气,装置C干燥氧气(浓硫酸),防止氧气中的水蒸气干扰后续氢元素的测定,装置E中样品燃烧,装置B吸收水(无水氯化钙),避免碱石灰吸收水,导致无法分别测定H和C的量,装置A吸收CO2(碱石灰),为了防止空气中的CO2和水蒸气倒吸进入前一个A装置影响测量,通常末端再接一个A装置作为保护装置,则连接顺序: D→C→E→B→A→A;
②有机物燃烧时,如果氧气不足或燃烧不充分,可能会产生CO。CuO作为氧化剂,在高温下能将可能生成的CO氧化成CO2,确保碳元素全部转化为CO2被吸收,从而保证测量准确;
③A管增重(CO2),,,B管增重(H2O) ,,,,,,青蒿素的最简式是。
18. 钛(Ti)的性质稳定,有良好的耐高温、抗酸碱、高强度、低密度等特性,工业上常用钛铁矿(主要含)和少量等)通过如图所示工艺流程制取钛,并回收镁、铝、铁等。
已知:①易水解,只能存在于强酸性溶液中;②常温下,相关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表所示。
金属离子
开始沉淀的pH
2.2
6.5
3.5
9.5
沉淀完全()的pH
3.2
9.7
4.7
11.0
(1)“酸溶”时,常将钛铁矿粉碎的目的是_______;滤渣的成分是_______(填化学式)。
(2)水浸工序,水解析出沉淀,该反应的离子方程式是_______。
(3)“分步沉淀”中当沉淀完全时,“母液”中的浓度为_______。
(4)“水浸”后,过滤、洗涤得水浸渣检验已洗涤干净的方法为_______。
(5)已知 ,该反应非常难进行,从化学平衡的角度解释“氯化”时需向反应体系中加入焦炭的原因是_______。
(6)研究发现,可以用石墨、钛网作电极、熔融作电解质,利用如图装置获得金属钙,并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。若由制得金属,则理论上产生的的体积换算成标准状况时为_______L。
【答案】(1) ①. 增大接触面积,加快酸溶速率 ②.
(2)
(3)
(4)取少量最后一次洗涤液于试管中,先加入盐酸酸化,无明显现象,再加入氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则未洗净,反之则洗净
(5)C与反应减少了的浓度,且C与反应放热,温度升高,使平衡右移
(6)22.4
【解析】
【分析】钛铁矿为原料,加入稀硫酸溶解后,得到浸取液加入水中浸取,过滤,滤渣为不反应的二氧化硅,浸取液含有Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、TiO2+,加热水水浸,得到固体TiO2xH2O,过滤分离出TiO2xH2O,煅烧得到TiO2,继续在高温下与C和Cl2反应得到四氯化钛,用Mg还原,得到单质Ti;水浸后的滤液加氨水分步沉淀,得到氢氧化物沉淀;
【小问1详解】
酸溶时,常将钛铁矿粉碎的目的是增大接触面积,加快酸溶速率;由分析可知,滤渣的成分是;
【小问2详解】
水浸工序,受热水解生成沉淀,同时生成氢离子,该反应的离子方程式是:;
【小问3详解】
根据沉淀完全时的,可知溶液中时,溶液中,分步沉淀中当沉淀完全时,即溶液中,则此时溶液中。
【小问4详解】
水浸后其中含有硫酸根离子,检验硫酸根离子是否洗涤干净就可以了,检验方法是:取最后一次洗涤液,用稀盐酸酸化,无明显现象,再滴入几滴溶液,没有白色沉淀产生,则证明洗涤干净;
【小问5详解】
已知,加入焦炭后,C与反应减少了的浓度,且C与反应放热,温度升高,使平衡右移,导致反应能够正向进行生成四氯化钛;
【小问6详解】
根据图知,阳极上C失电子和氧离子反应生成二氧化碳,电极反应式为,若由制得1mol金属Ti,电路中转移4mol电子,此时生成的为1mol,标况下体积为22.4L。
19. 甲醇是一种重要的化工原料,具有开发和应用的广阔前景。工业上使用水煤气(CO与的混合气体)合成甲醇,反应为 。回答下列问题:
(1)CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①a_______0(填“>”或“<”),、的大小关系是_______(填“>”“<”或“=”)。
②A、B、C三点的平衡常数、、的大小关系是_______。
③下列叙述能说明上述反应已达到化学平衡状态的是_______(填标号)。
a.
b.的体积分数不再改变
c.混合气体的平均摩尔质量不再改变
d.相同时间内,断裂个键,同时形成个键
(2)在温度为T的条件下,往一容积为2L的密闭容器中,充入0.3molCO与0.4mol发生反应生成,平衡时,测得物质的量为0.15mol。
①温度为时的化学平衡常数_______,CO的转化率=_______。
②如果保持温度为,向平衡后的容器中再通入1.0molCO后重新到达平衡,则的转化率_______(填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)对于反应,下述方法能加快反应速率的是_______(填字母)。
A. 一定温度下,保持容器体积不变,及时移走产物
B. 一定温度下,保持容器压强不变,通入稀有气体
C. 一定温度下,保持容器体积不变,通入一定量的CO气体
D. 保持容器体积不变,升高温度
【答案】(1) ①. ②. ③. ④. bc
(2) ①. 400 ②. 50% ③. 增大 (3)CD
【解析】
【小问1详解】
①由题干图示信息可知,当压强相同时随着温度的升高,CO的平衡转化率逐渐减小,即升高温度平衡逆向移动,该反应是放热反应,故a<0;该反应是气体体积减小的反应,温度相同时增大压强,上述反应平衡正向移动,即CO的平衡转化率增大,故P1、P2的大小关系是P1>P2;
②已知化学平衡常数仅仅是温度的函数,A、B两点的温度相等,故KA=KB,C点温度高于AB点,由①分析可知,该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,故A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是KA=KB>KC;
③a.根据反应方程式可知,v正(H2)=2v正(CH3OH),故当2v正(H2)=v逆(CH3OH)时反应的正逆反应速率不相等,反应未达到平衡状态,故a错误;
b.化学平衡的特征之一为反应体系的组分浓度,百分含量保持不变,故CH3OH的体积分数不再改变,说明反应达到化学平衡,故b正确;
c.根据反应方程式可知,反应前后气体的总物质的量一直在改变,混合气体的质量一直不变,即混合气体的平均摩尔质量一直在改变,故混合气体的平均摩尔质量不再改变,说明反应达到化学平衡了,故c正确;
d.“断裂 个H-H键”代表正反应速率,“形成个O-H键”也代表正反应速率,无法说明正逆反应速率相等,故d错误;
故答案为:bc。
【小问2详解】
①在温度为T的条件下,往一容积为2.0 L的密闭容器中,充入0.3 mol CO与0.4 mol H2发生反应生成CH3OH,平衡时,测得CH3OH的物质的量为0.15 mol,由方程式中系数关系可知,一氧化碳的物质的量为0.15 mol,氢气的物质的量为0.10mol;温度为T时的化学平衡常数K===400,CO 的转化率;
②保持温度不变,再通入1.0 mol CO,增加反应物CO的浓度,平衡正向移动,会消耗更多的, 的转化率增大。
【小问3详解】
A.及时移走产物,减小产物浓度,正反应速率瞬间不变(随后减慢),逆反应速率减小,A不符合题意;
B.保持压强不变充入惰性气体,容器体积会增大,导致反应体系中各组分的浓度减小,反应速率减慢,B不符合题意;
C.恒容通入 CO,增加反应物 CO 的浓度,单位体积内活化分子数增加,有效碰撞频率增加,反应速率加快,C符合题意;
D.无论吸热还是放热反应,升高温度都能增加活化分子百分数,显著加快反应速率,D符合题意;
故选CD。
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