精品解析：湖南怀化市2025-2026学年高二下学期7月期末考试 化学试题

2026年上学期高二年级期末测试试题化学 考试时长：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 P 31 S 32 Sc 45 一、选择题：本题共14小题，每小题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. 古代煤井通风一般分为自然通风和人工通风两种，《天工开物・煤炭》记载了一种用竹管抽引的人工通风方法：“初见煤端时，毒气灼人。有将巨竹凿去中节，尖锐其末。插入炭中，其毒烟从竹中透上，人从其下施鑺拾取者”(施鑺：用大锄挖)。下列说法正确的是 A. “毒气”的主要成分是CO B. “竹”的主要成分属于天然有机高分子 C. “插入炭中”的“炭”指的是焦炭 D. “毒烟”的密度比空气的大 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 反-1，2-二氟乙烯的结构式： B. 的电子式： C. HCl分子中键的电子云图形： D. 基态Cr原子的价层电子轨道表示式： 3. 下列方程式与所描事实不相符的是 A. 硫酸酸化的KI淀粉溶液久置后变蓝：4I-+O2+4H+=2I2+2H2O B. SO2通入溴水中，溴水褪色：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4 C. CuSO4溶液与闪锌矿(ZnS)反应生成铜蓝(CuS)：Cu2+(aq)+ZnS(s)Zn2+(aq)+CuS(s) D. 工人将模具干燥后再注入熔融钢水，防止反应：2Fe+H2OFe2O3+3H2 4. 纳米球状红磷可提高钠离子电池的性能，可由PCl5（易水解）和NaN3制备：。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 11.2 L N2含π键数目为 B. 每生成3.1 g P转移电子数目为 C. 0.1 mol NaN3晶体中含离子数目为 D. 0.1 mol PCl5与足量水反应，所得溶液中的数目为 5. 利用下列装置及药品不能达到实验目的的是 A. ①验证甲烷与氯气在光照条件下发生反应 B. ②验证铁钉的吸氧腐蚀 C. ③蒸发结晶制取 D. ④探究温度对 平衡的影响 6. “年年重午近佳辰，符艾一番新”，端午节常采艾草悬于门户上，艾叶中含有薄荷醇(结构简式如下图所示)，下列有关该物质的说法不正确的是 A. 环上的一氯代物为6种(不考虑立体异构) B. 与互为同系物 C. 该物质能发生取代反应、消去反应和氧化反应 D. 该分子中杂化的原子数为11个 7. 由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W组成的化合物，其结构如图所示。X的核外电子数与电子层数相同，Y、W同族，Z的价电子数等于X与Y的价电子数之和。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 基态原子未成对电子数： C. 简单氢化物的沸点： D. 分子内键与键的数目之比为5∶1 8. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 在丙烯醛中滴加溴水，溴水褪色 碳碳双键与溴水发生了加成反应 B 在溶液中滴加稀硫酸，产生浅黄色沉淀和气体 硫酸表现酸性和氧化性 C 向待测溶液中加入淀粉溶液，无明显变化，再加入新制氯水，溶液变蓝 待测溶液中有存在 D 铝和镁在NaOH溶液中构成原电池，铝溶解，镁表面产生气泡 第一电离能： A. A B. B C. C D. D 9. 科学家在高压极端条件下发现某含硫富氢高温超导体，其晶胞结构如下图所示，晶胞参数为。下列说法正确的是 A. 该晶体属于共价晶体 B. 该物质中硫的化合价为价 C. H原子之间最近的距离为 D. 晶体的密度为 10. 光伏电池驱动的甲醛废水转化装置及的晶胞结构如图。下列说法正确的是 A. 阴极发生的总电极反应式为 B. 处理甲醛废水过程中电流的方向是：电源→电极A→电极B→电源 C. 每生成22.4 L(标准状况下)时，则理论上消耗 D. 晶胞中氧原子的配位数为6 11. 某同学设计以下实验，探究简单配合物的形成和转化。 下列说法不正确的是 A. ①→②发生的离子反应为： B. ③和④现象中均有深蓝色是由于存在 C. ④中深蓝色物质在乙醇中的溶解度比在水中小 D. 若向⑤中加入稀硫酸，同样可以得到黄绿色溶液 12. 四水合磷酸锌[，难溶于水]是一种性能优良的绿色环保防锈颜料。实验室以锌灰(含Zn、ZnO、PbO、CuO、FeO、、等)为原料制的流程如下： 已知：， 下列说法不正确的是 A. “滤渣Ⅰ”的主要成分是、 B. 将分离出四水合磷酸锌的母液收集、循环使用可提高锌元素的利用率 C. 的 D. 步骤Ⅰ中，反应的离子方程式为 13. 磺酸树脂催化下的烯烃二羟化反应历程的示意图如下： (R1、R2、R3、R4均表示烃基或H原子。) 下列说法不正确的是 A. 过程①中，H2O2作氧化剂 B. 过程②中，有碳碳键、碳氢键断裂 C. 过程③中反应的原子利用率为100% D. 在反应历程中，有水参与反应 14. 常温下，在溶液中加入溶液，溶液中含铬粒子分布系数[]与关系如图。下列叙述正确的是 A. 代表与关系 B. 溶液 C. 常温下，水解常数 D. 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 实验室常用乙酸和正丙醇合成乙酸正丙酯。部分试剂性质如下： 名称 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 其他性质 正丙醇 无色透 明液体 97 与水互溶，可混溶于乙醇、 乙醚等多数有机溶剂 乙酸正 丙酯 无色油 状液体 102 微溶于水，可与乙醇、乙醚、 丙酮、甲苯等以任意比互溶 Ⅰ．乙酸正丙酯的合成 向容积为100 mL的仪器A中投入0.35 mol正丙醇、2 mL浓硫酸、0.3 mol乙酸，安装带分水器的回流反应装置(如图所示)，预先向分水器中加入少量水，通入冷凝水，加热回流，利用分水器分离出水，待反应结束后停止加热，收集粗产品。 Ⅱ．乙酸正丙酯的纯化： 待粗产品冷却至室温后，依次加入10 mL饱和碳酸钠溶液、25 mL饱和氯化钠溶液、20 mL饱和氯化钙溶液进行洗涤纯化。将洗涤后的油层倒入干燥的锥形瓶中，加入约2.00 g无水硫酸镁，盖上瓶塞充分振荡后，放置15 min，过滤。将滤液加热蒸馏，收集102℃左右的馏分，得到乙酸正丙酯26.01 g。 （1）仪器A的名称为__________。 （2）制备过程中正丙醇与水形成共沸点混合物，其主要原因是____________________。 （3）加热回流时，需要控制温度，若温度过高会发生副反应，可能生成的有机副产物除二丙醚外还有__________(填名称)。 （4）根据______________________________(填现象)可以判断A中反应已经基本完成。 （5）实验过程中多次开启分水器活塞放出下层液体的目的是____________________。 （6）“纯化”时，加入饱和氯化钠溶液的目的是____________________，加入无水硫酸镁的目的是____________________。 （7）本实验中，乙酸正丙酯的产率为__________%。 16. 钪(Sc)是一种重要的稀土元素，在航空航天、燃料电池等多个领域有着广泛应用，从铀(U)矿中提取高纯金属Sc的一种工艺流程如下： 已知：①“萃取”时，铀和钪一同进入有机相()，其他杂质进入水相。 ②草酸可与多种金属离子形成可溶性络合物。 回答下列问题： （1）基态Sc原子的价层电子排布式为__________。 （2）钪离子在水中以稳定对称的形式存在，的键角只有和两种，其空间结构为____________________ （3）萃取达平衡时，被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比()，分配比，萃取率。“萃取”原理为，假如每次萃取时水相和有机相体积相等，在水相和有机相中的分配比为1∶3，则萃取二次后的萃取率为__________%(忽略混合过程中液体体积的变化)。 （4）有机萃取剂也可选用有机磷萃取剂，通过制得有机磷萃取剂，其中代表烃基，不同，产率也不同。则为“”时的产率__________(填“>”、“<”或“=”)为“”时的产率，请从结构的角度分析原因____________________。 （5）“氟化”时反应生成两种正盐，该反应的化学方程式为______________________________。 （6）“沉钪”中，测得钪的沉淀率随的变化情况如下图所示。钪的沉淀率下降的原因是____________________。 （7）钪晶体的晶胞如图所示，已知钪晶胞的底边边长为，高为，则钪晶体的密度为____________________(只列出计算式)。 17. 二甲双酮是一种抗惊厥药，以丙烯为起始原料的合成路线如下： 回答问题： （1）A中官能团的名称为__________。 （2）B的结构简式为_____________，C中碳原子的杂化方式为__________。 （3）B→C的反应类型为_______________。 （4）D→E的化学反应方程式为______________________________。 （5）D的同分异构体中，同时符合以下条件的有__________种(不考虑立体异构)。 ①能发生水解反应 ②能反应银镜反应 ③能与金属钠反应产生氢气 （6）设计以为原料合成丙烯酸()的路线(无机试剂任选)__________，合成路线流程图示例如下： 18. 氢能是极具发展潜力的清洁能源，氢燃料电池有良好的应用前景。 （1）298K时，燃烧生成放热285 kJ，表示燃烧热的热化学方程式为______________________________。 （2）工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应。 Ⅰ． Ⅱ． ①下列操作中，能提高平衡转化率的是__________(填标号)。 A．恒温恒容下通入惰性气体 B．移除 C．加入催化剂 ②恒温恒压条件下，和反应，2 min后反应达平衡，此时容器的容积为2 L，的转化率为80%，的物质的量为0.6 mol，则2 min内的反应速率为__________，平衡体系中的物质的量为__________mol。恒温恒压条件下，和反应达平衡时，的转化率为，的物质的量为，则反应Ⅰ的平衡常数__________(写出含有、的计算式；对于反应，，为物质的量分数)。 （3）氢氧燃料电池中氧气在__________(填“正”或“负”)极发生反应。 （4）某甲烷燃料电池的工作原理如图所示，电极a的反应方程式为______________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年上学期高二年级期末测试试题化学 考试时长：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 P 31 S 32 Sc 45 一、选择题：本题共14小题，每小题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. 古代煤井通风一般分为自然通风和人工通风两种，《天工开物・煤炭》记载了一种用竹管抽引的人工通风方法：“初见煤端时，毒气灼人。有将巨竹凿去中节，尖锐其末。插入炭中，其毒烟从竹中透上，人从其下施鑺拾取者”(施鑺：用大锄挖)。下列说法正确的是 A. “毒气”的主要成分是CO B. “竹”的主要成分属于天然有机高分子 C. “插入炭中”的“炭”指的是焦炭 D. “毒烟”的密度比空气的大 【答案】B 【解析】 【详解】A．煤井中的“毒气”为瓦斯，主要成分为，不是，A错误； B．“竹”的主要成分是纤维素，属于天然有机高分子化合物，B正确； C．该记载描述的是煤井采煤场景，“插入炭中”的“炭”指煤炭，不是焦炭，C错误； D．“毒烟”主要成分为，其摩尔质量小于空气平均摩尔质量，密度比空气小，D错误； 故选B。 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 反-1，2-二氟乙烯的结构式： B. 的电子式： C. HCl分子中键的电子云图形： D. 基态Cr原子的价层电子轨道表示式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．图示结构中两个F原子位于碳碳双键的同侧，属于顺-1，2-二氟乙烯，不是反式结构，A错误； B．是共价晶体，为空间网状结构，不存在单个分子，也不存在双键，不能用该电子式表示，B错误； C．HCl分子中H的1s轨道与Cl的3p轨道头碰头重叠形成s-p 键，Cl原子半径更大，电子云呈现一端大一端小的特点，与图示一致，C正确； D．基态Cr是洪特规则特例，价层电子排布为，3d的5个轨道应各填充1个单电子，4s轨道只有1个单电子，图示不符合该排布，D错误； 故选C。 3. 下列方程式与所描事实不相符的是 A. 硫酸酸化的KI淀粉溶液久置后变蓝：4I-+O2+4H+=2I2+2H2O B. SO2通入溴水中，溴水褪色：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4 C. CuSO4溶液与闪锌矿(ZnS)反应生成铜蓝(CuS)：Cu2+(aq)+ZnS(s)Zn2+(aq)+CuS(s) D. 工人将模具干燥后再注入熔融钢水，防止反应：2Fe+H2OFe2O3+3H2 【答案】D 【解析】 【详解】A．碘离子能被氧气氧化，该反应的离子方程式为4I- +O2+4H+=2I2+2H2O，A正确； B．二氧化硫和溴水反应生成溴化氢和硫酸，溴水褪色，反应方程式为SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，B正确； C．硫化铜的溶度积小于硫化锌，故CuSO4溶液与闪锌矿(ZnS)反应生成铜蓝(CuS)，反应的离子方程式为Cu2+(aq)+ZnS(s)Zn2+(aq)+CuS(s)，C正确； D．铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，3Fe+4H2OFe3O4+4H2，D错误； 故选D。 4. 纳米球状红磷可提高钠离子电池的性能，可由PCl5（易水解）和NaN3制备：。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 11.2 L N2含π键数目为 B. 每生成3.1 g P转移电子数目为 C. 0.1 mol NaN3晶体中含离子数目为 D. 0.1 mol PCl5与足量水反应，所得溶液中的数目为 【答案】C 【解析】 【详解】A．未说明N2所处的温度和压强，无法计算11.2 L N2含π键的数目，故A错误； B．中P元素由+5价下降到0价，3.1 g P的物质的量为0.1mol，每生成3.1 g P转移电子数目为0.5，故B错误； C．NaN3晶体中含有Na+和，0.1 mol NaN3晶体中含离子数目为，故C正确； D．PCl5与水发生反应：PCl5+4H2O=5HCl+H3PO4，0.1 mol PCl5与足量水反应生成0.5molHCl和0.1mol H3PO4，H3PO4是弱电解质，在水溶液中不能完全电离，所得溶液中的数目小于，故D错误； 故选C。 5. 利用下列装置及药品不能达到实验目的的是 A. ①验证甲烷与氯气在光照条件下发生反应 B. ②验证铁钉的吸氧腐蚀 C. ③蒸发结晶制取 D. ④探究温度对 平衡的影响 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应，反应生成HCl且消耗氯气，气体总物质的量减少，HCl溶于饱和食盐水后试管内液面上升，同时生成油状液态氯代甲烷，可验证反应发生，A正确； B．中性条件下铁钉发生吸氧腐蚀，消耗装置内的O2，试管内压强减小，可通过压强传感器的数值变化验证吸氧腐蚀，B正确； C．蒸发结晶操作需在蒸发皿中进行，不能用烧杯作为蒸发容器，无法通过该装置制取晶体，C错误； D．题给反应，温度改变导致平衡移动使得溶液颜色不同，能探究温度对化学平衡的影响，D正确； 故选C。 6. “年年重午近佳辰，符艾一番新”，端午节常采艾草悬于门户上，艾叶中含有薄荷醇(结构简式如下图所示)，下列有关该物质的说法不正确的是 A. 环上的一氯代物为6种(不考虑立体异构) B. 与互为同系物 C. 该物质能发生取代反应、消去反应和氧化反应 D. 该分子中杂化的原子数为11个 【答案】B 【解析】 【详解】A．环上有6种不同化学环境的氢原子，故环上的一氯代物为6种，A正确； B．薄荷醇为脂肪醇，羟基直接连在饱和碳原子上；苯酚中羟基直接连在苯环上，二者官能团连接方式不同，结构不相似，不互为同系物，B错误； C．薄荷醇含羟基，可发生酯化反应，属于取代反应；羟基所连碳原子的邻位碳原子上有氢原子，可发生消去反应；羟基可被强氧化剂氧化，发生氧化反应，C正确； D．该分子中，共10个饱和碳原子和羟基中的氧原子均为杂化，故杂化的原子数为11个，D正确； 故选B。 7. 由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W组成的化合物，其结构如图所示。X的核外电子数与电子层数相同，Y、W同族，Z的价电子数等于X与Y的价电子数之和。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 基态原子未成对电子数： C. 简单氢化物的沸点： D. 分子内键与键的数目之比为5∶1 【答案】A 【解析】 【分析】首先推导元素，X的核外电子数与电子层数相同，短周期主族元素，故X为；由结构可知W可形成2个双键、2个单键，为第ⅥA族元素，Y、W同族且原子序数Y<W，短周期中故Y为、W为；Z的价电子数等于X（1）与Y（6）价电子数之和，即价电子数为7，且原子序数小于W，大于Y，故Z为， 【详解】A．电负性同周期从左到右增大、同主族从上到下减小，电负性顺序为，即，A正确； B．基态原子未成对电子数有1个，有2个，有1个，顺序为，B错误； C．Y的简单氢化物为，分子间存在氢键，沸点远高于W的氢化物，故沸点，C错误； D．单键均为键，双键含1个键和1个键：该分子中键共5个（、、各1个，2个双键各含1个键），键共2个（2个双键各含1个键），D错误； 故选A。 8. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 在丙烯醛中滴加溴水，溴水褪色 碳碳双键与溴水发生了加成反应 B 在溶液中滴加稀硫酸，产生浅黄色沉淀和气体 硫酸表现酸性和氧化性 C 向待测溶液中加入淀粉溶液，无明显变化，再加入新制氯水，溶液变蓝 待测溶液中有存在 D 铝和镁在NaOH溶液中构成原电池，铝溶解，镁表面产生气泡 第一电离能： A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．丙烯醛分子中同时含有碳碳双键和醛基，醛基具有还原性，可被溴水氧化使溴水褪色，无法证明褪色是碳碳双键发生加成反应导致，A错误； B．与稀硫酸反应时，是发生歧化反应生成和，硫酸中所有元素化合价均未变化，仅体现酸性，B错误； C．淀粉遇显蓝色，初始加入淀粉无明显变化说明溶液中无，加入氯水后溶液变蓝，说明将氧化为，可证明待测溶液中有存在，C正确； D．该原电池中铝作负极发生溶解，是因为能与溶液反应，不与溶液反应，与第一电离能大小无关，无法得出的第一电离能结论，D错误； 故选C。 9. 科学家在高压极端条件下发现某含硫富氢高温超导体，其晶胞结构如下图所示，晶胞参数为。下列说法正确的是 A. 该晶体属于共价晶体 B. 该物质中硫的化合价为价 C. H原子之间最近的距离为 D. 晶体的密度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．该晶体为含硫富氢高温超导体，可导电，而共价晶体一般不导电，且以空间网状共价键结合，该晶体不属于共价晶体，A错误； B．由晶胞结构可知，S位于顶点和体心，数目为，H位于棱心和面心，数目为，因此该物质化学式为，为价，故的化合价为价，B错误； C．原子位于棱的中点和面心，最近的两个原子距离为，C错误；  D．由选项B的分析可知，晶胞中原子个数为，原子个数为6，晶胞质量为，晶胞体积为，则，D正确；  故选D。 10. 光伏电池驱动的甲醛废水转化装置及的晶胞结构如图。下列说法正确的是 A. 阴极发生的总电极反应式为 B. 处理甲醛废水过程中电流的方向是：电源→电极A→电极B→电源 C. 每生成22.4 L(标准状况下)时，则理论上消耗 D. 晶胞中氧原子的配位数为6 【答案】B 【解析】 【分析】该装置为电解池，A电极上被氧化为，发生氧化反应，故A为阳极，接电源正极；B电极上被还原为，发生还原反应，故B为阴极，接电源负极，装置中间为质子交换膜，体系为酸性环境。 【详解】A．质子交换膜允许通过，阴极反应为，不会生成，A错误； B．电极A上甲醛转化为，C元素化合价升高失电子，为阳极接电源正极，电极B为阴极接电源负极，电流方向为电源正极→电极A→电极B→电源负极，B正确； C．该反应中为催化剂，理论上无消耗，C错误； D．由题中给出的晶胞结构可知，Mn的配位数为6，O的配位数为3，D错误； 故选B。 11. 某同学设计以下实验，探究简单配合物的形成和转化。 下列说法不正确的是 A. ①→②发生的离子反应为： B. ③和④现象中均有深蓝色是由于存在 C. ④中深蓝色物质在乙醇中的溶解度比在水中小 D. 若向⑤中加入稀硫酸，同样可以得到黄绿色溶液 【答案】D 【解析】 【详解】A．①中CuSO4溶液加少量氨水，反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀和，给出的离子方程式书写正确，A正确； B．③中过量氨水和Cu(OH)2反应生成可溶性的使溶液呈深蓝色，④中析出的深蓝色晶体为，二者的深蓝色均来自，B正确； C．是离子化合物，乙醇极性弱于水，该物质在乙醇中溶解度更小，因此加入乙醇会析出晶体，C正确； D．向⑤中加稀硫酸时，会与配体结合为，被破坏，与结合为蓝色的，没有大量无法生成黄色的，不能得到黄绿色溶液，D错误； 故选D。 12. 四水合磷酸锌[，难溶于水]是一种性能优良的绿色环保防锈颜料。实验室以锌灰(含Zn、ZnO、PbO、CuO、FeO、、等)为原料制的流程如下： 已知：， 下列说法不正确的是 A. “滤渣Ⅰ”的主要成分是、 B. 将分离出四水合磷酸锌的母液收集、循环使用可提高锌元素的利用率 C. 的 D. 步骤Ⅰ中，反应的离子方程式为 【答案】D 【解析】 【分析】整个流程以锌灰为原料，加入稀硫酸浸取，不溶于酸的二氧化硅和硫酸铅形成滤渣Ⅰ分离出去，剩余溶液中含有锌、铁、铜等离子。随后向溶液加入高锰酸钾调节pH至5，二价铁被氧化为三价铁并以氢氧化物形式沉淀，同时高锰酸根被还原为二氧化锰进入滤渣Ⅱ。再加入试剂a除去溶液中的铜离子，形成滤渣Ⅲ，此时溶液仅剩余锌离子。依次投入碳酸氢铵溶液、磷酸溶液，逐步反应析出四水合磷酸锌固体，反应后剩余母液留存锌离子可重新投入前端工序循环使用。 【详解】A．锌灰加稀硫酸浸取，二氧化硅不溶于酸成为滤渣，铅离子与硫酸根生成硫酸铅沉淀，滤渣Ⅰ为、，A正确； B．最终母液里残留少量锌离子，收集循环投料能减少锌损耗，提升锌的利用率，B正确； C．该反应平衡常数，C正确； D．步骤Ⅰ调节pH约为5，体系是弱酸性环境，离子方程式中不能出现，需结合电荷守恒配平得到正确离子方程式，正确反应方程式为，D错误； 故选D。 13. 磺酸树脂催化下的烯烃二羟化反应历程的示意图如下： (R1、R2、R3、R4均表示烃基或H原子。) 下列说法不正确的是 A. 过程①中，H2O2作氧化剂 B. 过程②中，有碳碳键、碳氢键断裂 C. 过程③中反应的原子利用率为100% D. 在反应历程中，有水参与反应 【答案】B 【解析】 【详解】A.过程①中H2O2中的氧元素由-1价降低到-2价得电子发生还原反应生成H2O，H2O2作氧化剂，故A正确； B.过程②中 和 生成 和 ，断裂的是 中的碳碳键和 中的硫氧键、氧氧键，故B错误； C.过程③中只生成了 ，没有其他物质生成，原子利用率为100%，故C正确； D.过程③中有水参与反应，故D正确。答案选B。 14. 常温下，在溶液中加入溶液，溶液中含铬粒子分布系数[]与关系如图。下列叙述正确的是 A. 代表与关系 B. 溶液 C. 常温下，水解常数 D. 【答案】B 【解析】 【分析】H2CrO4中存在电离平衡H2CrO4H++，H++，加入NaOH，两步电离平衡均正向移动，因此随着pH的增大，H2CrO4浓度不断减小，浓度先增大后减小，浓度逐渐增大，L1表示H2CrO4，L2表示，L3表示。 【详解】A．根据分析可知，L2表示与pH的关系，A错误； B．a点H2CrO4浓度和浓度相同，此时Ka1==c(H+)=10-0.74，同理b点和浓度相同，此时Ka2==c(H+)=10-6.49，的水解常数Kh=，的电离程度大于水解程度，因此0.1mol/L的NaHCrO4溶液pH<7，B正确； C．Na2CrO4的水解常数Kh1=，C错误； D．反应的平衡常数K===105.75>105，D错误； 故答案选B。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 实验室常用乙酸和正丙醇合成乙酸正丙酯。部分试剂性质如下： 名称 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 其他性质 正丙醇 无色透 明液体 97 与水互溶，可混溶于乙醇、 乙醚等多数有机溶剂 乙酸正 丙酯 无色油 状液体 102 微溶于水，可与乙醇、乙醚、 丙酮、甲苯等以任意比互溶 Ⅰ．乙酸正丙酯的合成 向容积为100 mL的仪器A中投入0.35 mol正丙醇、2 mL浓硫酸、0.3 mol乙酸，安装带分水器的回流反应装置(如图所示)，预先向分水器中加入少量水，通入冷凝水，加热回流，利用分水器分离出水，待反应结束后停止加热，收集粗产品。 Ⅱ．乙酸正丙酯的纯化： 待粗产品冷却至室温后，依次加入10 mL饱和碳酸钠溶液、25 mL饱和氯化钠溶液、20 mL饱和氯化钙溶液进行洗涤纯化。将洗涤后的油层倒入干燥的锥形瓶中，加入约2.00 g无水硫酸镁，盖上瓶塞充分振荡后，放置15 min，过滤。将滤液加热蒸馏，收集102℃左右的馏分，得到乙酸正丙酯26.01 g。 （1）仪器A的名称为__________。 （2）制备过程中正丙醇与水形成共沸点混合物，其主要原因是____________________。 （3）加热回流时，需要控制温度，若温度过高会发生副反应，可能生成的有机副产物除二丙醚外还有__________(填名称)。 （4）根据______________________________(填现象)可以判断A中反应已经基本完成。 （5）实验过程中多次开启分水器活塞放出下层液体的目的是____________________。 （6）“纯化”时，加入饱和氯化钠溶液的目的是____________________，加入无水硫酸镁的目的是____________________。 （7）本实验中，乙酸正丙酯的产率为__________%。 【答案】（1）三颈烧瓶 （2）正丙醇与水分子间存在氢键，通过分子间作用力够形成共沸混合物 （3）丙烯 （4）分水器中水层液面不再升高 （5）分离出反应生成的水，促进酯化反应平衡正向移动，提高产率 （6） ①. 降低乙酸正丙酯溶解度，减少酯的损耗，除去多余碳酸钠 ②. 干燥有机层（或除去有机层中残留的少量水分） （7）85.0 【解析】 【分析】本实验分为乙酸正丙酯合成与产品纯化两部分，合成阶段在三颈烧瓶中投入正丙醇、乙酸、浓硫酸，利用带分水器的回流装置加热回流，酯化反应生成乙酸正丙酯与水，通过分水器不断分离出水促使平衡正向移动得到粗产品；纯化阶段粗酯依次经饱和碳酸钠、饱和氯化钠、饱和氯化钙溶液洗涤除去乙酸、醇类等杂质，有机层用无水硫酸镁干燥除水，最后蒸馏收集对应馏分获得纯净乙酸正丙酯。 【小问1详解】 仪器A的名称为三颈烧瓶； 【小问2详解】 正丙醇分子与水分子之间能够形成氢键，二者通过分子间作用力可以形成共沸物； 【小问3详解】 温度过高，正丙醇在浓硫酸、加热条件下，分子间脱水生成二丙醚，分子内脱水生成丙烯，因此副产物除二丙醚外还有丙烯； 【小问4详解】 酯化反应不断生成水，分水器下层液面持续升高；当分水器中液面不再上升时，体系不再产生水，可判断反应基本完成； 【小问5详解】 酯化反应，分离出生成的水，降低生成物浓度，促使酯化平衡正向移动，提高原料转化率与酯的产率； 【小问6详解】 饱和氯化钠溶液可以降低乙酸正丙酯在水中的溶解度，减少产品损失，同时除去有机层中部分碳酸钠；无水硫酸镁为干燥剂，作用是吸收有机层中的微量水分； 【小问7详解】 由题，原料投料，，乙酸量更少，乙酸为限量反应物。理论产量，实际产量为，因此产率为。 16. 钪(Sc)是一种重要的稀土元素，在航空航天、燃料电池等多个领域有着广泛应用，从铀(U)矿中提取高纯金属Sc的一种工艺流程如下： 已知：①“萃取”时，铀和钪一同进入有机相()，其他杂质进入水相。 ②草酸可与多种金属离子形成可溶性络合物。 回答下列问题： （1）基态Sc原子的价层电子排布式为__________。 （2）钪离子在水中以稳定对称的形式存在，的键角只有和两种，其空间结构为____________________ （3）萃取达平衡时，被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比()，分配比，萃取率。“萃取”原理为，假如每次萃取时水相和有机相体积相等，在水相和有机相中的分配比为1∶3，则萃取二次后的萃取率为__________%(忽略混合过程中液体体积的变化)。 （4）有机萃取剂也可选用有机磷萃取剂，通过制得有机磷萃取剂，其中代表烃基，不同，产率也不同。则为“”时的产率__________(填“>”、“<”或“=”)为“”时的产率，请从结构的角度分析原因____________________。 （5）“氟化”时反应生成两种正盐，该反应的化学方程式为______________________________。 （6）“沉钪”中，测得钪的沉淀率随的变化情况如下图所示。钪的沉淀率下降的原因是____________________。 （7）钪晶体的晶胞如图所示，已知钪晶胞的底边边长为，高为，则钪晶体的密度为____________________(只列出计算式)。 【答案】（1） （2）正八面体 （3）93.75 （4） ①. > ②. 相比正丙基，乙基位阻更小，反应更容易进行，故产物的产率更高 （5） （6）草酸可与多种金属离子形成可溶性络合物，当较大时，部分优先与草酸形成可溶的络合物，使钪的沉淀率下降 （7） 【解析】 【分析】含Sc的铀矿酸浸后得到含Sc和U的滤液，萃取后U与Sc进入有机层，“反萃取1”中Sc仍在有机层，“反萃取2”中Sc回到水层，“转化”中加入沉淀过量的HF，再加入草酸沉淀，再在空气中煅烧得到，再加入反应得到和，最后加入Ca还原得到Sc单质，据此作答。 【小问1详解】 Sc是21号元素，基态原子核外电子排布为； 【小问2详解】 该配离子中的配位数为6，配体呈对称分布，且键角仅有90°和180°两种，符合正八面体的空间结构特征，因此其空间结构为正八面体； 【小问3详解】 已知​的分配比D=3，即平衡时有机相与水相中的浓度比为3:1，假设初始时水相中n(总)=1 mol，每次萃取时，设进入有机相的物质的量为，剩余水相中为，由、得、，即每次萃取率为75%，第二次萃取对剩余25%进行萃取，萃取率仍为75%，故总萃取率为； 【小问4详解】 平衡移动受反应物空间位阻影响，当−R为乙基时，相比正丙基，乙基位阻更小，反应更容易进行，故产物的产率更高， 【小问5详解】 由分析可知，“煅烧”产物为，与反应得到两种正盐，应为和，方程式为； 【小问6详解】 由题干可知，草酸可与多种金属离子形成可溶性络合物，当较大时，部分优先与草酸形成可溶的络合物，使钪的沉淀率下降； 【小问7详解】 晶胞中有12个原子位于顶角，每个原子被6个晶胞共用，2个原子位于面心， 每个原子被2个晶胞共用，3个原子位于内部，故每个晶胞有6个Sc原子，故Sc晶体的密度为。 17. 二甲双酮是一种抗惊厥药，以丙烯为起始原料的合成路线如下： 回答问题： （1）A中官能团的名称为__________。 （2）B的结构简式为_____________，C中碳原子的杂化方式为__________。 （3）B→C的反应类型为_______________。 （4）D→E的化学反应方程式为______________________________。 （5）D的同分异构体中，同时符合以下条件的有__________种(不考虑立体异构)。 ①能发生水解反应 ②能反应银镜反应 ③能与金属钠反应产生氢气 （6）设计以为原料合成丙烯酸()的路线(无机试剂任选)__________，合成路线流程图示例如下： 【答案】（1）羟基 （2） ①. ​ ②. （3）加成反应 （4）  （5） （6） 【解析】 【分析】根据流程图，A发生催化氧化生成B，结合B的分子式和C的结构可知，B为丙酮（）；结合二甲双酮的结构可知，D与乙醇在酸性条件下发生酯化反应生成E，E为，结合官能团的性质和转化关系分析解答。 【小问1详解】 A是丙烯加成水得到的2-丙醇，官能团为羟基； 【小问2详解】 A催化氧化，羟基被氧化为羰基，得到B丙酮，结构简式为； C中所有饱和单键碳为杂化，中三键碳为杂化，因此碳原子杂化方式为和； 【小问3详解】 加成反应中丙酮的羰基双键打开，HCN加成得到C，因此反应类型为加成反应。 【小问4详解】 D是2-羟基-2-甲基丙酸，和乙醇发生酯化反应生成E，反应方程式：   【小问5详解】 D分子式为，满足条件： ①能水解+②能发生银镜反应，说明含甲酸酯结构；③能与钠反应生成氢气，说明还含1个羟基。 将和作为取代基，丙基骨架共两种：正丙基骨架：羟基有3种不同位置，共3种；异丙基骨架：羟基有2种不同位置，共2种； 总共有种同分异构体（不考虑立体异构）； 【小问6详解】 根据乙醇的性质可以先将乙醇氧化为乙醛，再根据流程中的信息可以将乙醛和HCN反应来增长碳链，再酸化生成羧基，以此解题，。 18. 氢能是极具发展潜力的清洁能源，氢燃料电池有良好的应用前景。 （1）298K时，燃烧生成放热285 kJ，表示燃烧热的热化学方程式为______________________________。 （2）工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应。 Ⅰ． Ⅱ． ①下列操作中，能提高平衡转化率的是__________(填标号)。 A．恒温恒容下通入惰性气体 B．移除 C．加入催化剂 ②恒温恒压条件下，和反应，2 min后反应达平衡，此时容器的容积为2 L，的转化率为80%，的物质的量为0.6 mol，则2 min内的反应速率为__________，平衡体系中的物质的量为__________mol。恒温恒压条件下，和反应达平衡时，的转化率为，的物质的量为，则反应Ⅰ的平衡常数__________(写出含有、的计算式；对于反应，，为物质的量分数)。 （3）氢氧燃料电池中氧气在__________(填“正”或“负”)极发生反应。 （4）某甲烷燃料电池的工作原理如图所示，电极a的反应方程式为______________________________。 【答案】（1） （2） ①. B ②. ③. ④. （3）正 （4） 【解析】 【小问1详解】 燃烧热是指纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量。298K时，燃烧生成液态水放热，表示其燃烧热的热化学方程式为。 【小问2详解】 ①A．恒温恒容下通入惰性气体，反应体系中各反应物和生成物的浓度不变，平衡不移动，的转化率不变，故不选A； B．移除，反应Ⅱ平衡正向移动，导致体系中浓度降低，促使反应Ⅰ平衡正向移动，从而提高的平衡转化率，故选B； C．加入催化剂只能改变反应达到平衡的速率，不影响化学平衡状态，的转化率不变，故不选C； 选B。 ②2min内的转化率为，则参与反应的物质的量为。根据反应速率公式，的反应速率。 反应Ⅰ中消耗，根据化学方程式可知，生成和；反应Ⅱ中生成，说明有参与了反应Ⅱ，同时生成。因此，平衡体系中的总物质的量为。 设反应Ⅰ中转化的为，反应Ⅰ消耗amolH2O，生成amolCO、3amolH2；反应Ⅱ中生成的为，则反应Ⅱ消耗bmolH2O，生成bmolCO2、bmolH2；则平衡时各物质的物质的量分别为：，，，，。平衡时总物质的量。各物质的物质的量分数等于其物质的量除以总物质的量。反应Ⅰ的平衡常数。 【小问3详解】 在氢氧燃料电池中，氧气作为氧化剂得到电子，发生还原反应，因此氧气在正极发生反应。 【小问4详解】 由图可知，电极a通入甲烷，发生氧化反应，为电池的负极。在允许自由迁移的固体电解质中，甲烷失去电子并结合向负极迁移的生成二氧化碳和水，其电极反应式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $