内容正文:
马鞍山市2025~2026学年第二学期期末教学质量监测
高二化学试题
注意事项:
1.答卷前,务必将自己的姓名、考号和班级填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,务必擦净后再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cu-64 I-127 Pb-207
一、选择题(本题共14个小题,每小题3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. 化学与生产生活密切相关。下列说法正确的是
A. 明矾可以用于自来水的杀菌消毒 B. 聚乙烯可以用于制备导电高分子
C. 碳酸氢铵可以用于食品膨松剂 D. 乙醇可以用于生产汽车防冻液
【答案】C
【解析】
【详解】A.明矾溶于水电离出的水解生成氢氧化铝胶体,可吸附水中悬浮杂质实现净水,但无强氧化性,不能杀菌消毒,A错误;
B.聚乙烯分子结构中无共轭不饱和键,属于绝缘高分子材料,无法用于制备导电高分子,B错误;
C.碳酸氢铵受热易分解生成、气体,可使食品形成疏松多孔的结构,且分解产物无有害残留,可用于食品膨松剂,C正确;
D.汽车防冻液的主要成分为乙二醇,乙醇易挥发、易燃,不适合用于生产汽车防冻液,D错误;
故选C。
2. 下列化学用语表示错误的是
A. 甲醛HCHO的球棍模型:
B. CO2的电子式:
C. 质量数为3的氢核素:
D. 用电子式表示K2S的形成:
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲醛结构为,中心采取杂化,为平面三角形结构,含双键和2个单键,该球棍模型的连接方式、空间结构均符合甲醛结构特点,A正确;
B.的电子式为,B错误;
C.氢元素质子数为1,质量数标注在核素符号左上角、质子数标注在左下角,质量数为3的氢核素表示为,书写规范,C正确;
D.是离子化合物,形成过程中2个原子各失去1个电子,原子得到2个电子形成,该电子式表示的形成过程符合规则,D正确;
故选B。
3. 物质结构决定物质性质。下列关于物质结构与性质的说法错误的是
A. 冠醚空腔的直径大小不同,可用于识别特定的碱金属离子
B. 石墨的层状结构导致其质地较软
C. 烷基磺酸根在水中会形成亲水基向内、疏水基向外的胶束,可用作表面活性剂
D. 晶态SiO2在X射线衍射图谱中呈现明锐的衍射峰,是因为其粒子在微观空间里呈现周期性有序排列
【答案】C
【解析】
【详解】A.冠醚空腔直径不同,可以适配半径不同的碱金属离子,因此能够识别特定碱金属离子,A正确;
B.石墨为层状结构,层内碳原子以共价键结合,层间依靠较弱的范德华力结合,易发生相对滑动,因此质地较软,B正确;
C.烷基磺酸根中磺酸基为亲水基,烷基为疏水基,在水中形成胶束时应为疏水基向内、亲水基向外,选项描述相反,C错误;
D.晶体的微观粒子在空间呈周期性有序排列,该结构特征使晶态物质的X射线衍射图谱会出现明锐衍射峰,晶态属于晶体,符合该特征,D正确;
故选C。
4. 下列实验装置(部分夹持装置已略去)和药品能达到实验目的的是
A. 图①装置用于制备NaClO溶液 B. 图②装置用于制备明矾晶体
C. 图③装置用于验证乙炔的产生 D. 图④装置用于实验室制备并收集乙酸乙酯
【答案】B
【解析】
【详解】A.电解饱和食盐水时,上端电极为阳极,生成的直接逸出,无法与阴极生成的充分反应生成,A错误;
B.在饱和明矾溶液中悬挂晶种,通过缓慢冷却结晶可使晶种长大,制备得到明矾晶体,装置合理,B正确;
C.电石与饱和食盐水反应生成的乙炔中混有、等还原性杂质,这些杂质也能使酸性溶液褪色,会干扰乙炔的检验,C错误;
D.制备乙酸乙酯时,导管插入饱和碳酸钠溶液液面下会发生倒吸,装置设计错误,D错误;
故答案为:B。
5. 化合物Z是某真菌的成分之一,结构简式如图所示。下列有关该物质说法错误的是
A. 分子式为C26H36O6
B. 含有6个手性碳原子
C. 能发生取代反应、加聚反应和水解反应
D. 1mol Z与NaOH溶液反应最多可以消耗3mol NaOH
【答案】D
【解析】
【详解】A.由结构简式可知分子式为:,A正确;
B.含有6个手性碳原子,,B正确;
C.该物质中苯环能发生加成反应和取代反应,碳碳双键能发生加成反应和加聚反应,酯基能发生水解(取代)反应,C正确;
D.酯基和羧基能与氢氧化钠反应,1 mol羧基消耗1 mol NaOH,1 mol该醇酯基水解消耗1 mol NaOH;1 mol Z最多消耗2 mol NaOH,D错误;
故选D。
6. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A. 3.9g Na2O2与足量水反应,转移电子数目为0.05NA
B. 标准状况下22.4L NO和11.2L O2混合,混合物中含有的分子数目为NA
C. 1L 1mol/L Fe(SCN)3溶液中含有Fe3+数目小于NA
D. 2g H218O和D2O的混合物中含有的电子数目为NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.3.9 g 的物质的量为,与水反应时(),1 mol 转移1 mol电子,故转移电子数目为,A正确;
B.标准状况下1 mol 和0.5 mol ()恰好反应生成1 mol ,但体系存在可逆反应,会使分子总数减少,故混合物中分子数目小于,B错误;
C.在水溶液中会发生水解,且是络合物,部分以络合分子形式存在,故1 L 1 mol/L 溶液中数目小于,C正确;
D.和的摩尔质量均为20 g/mol,每个分子均含10个电子,2 g混合物的物质的量为,含电子数目为,D正确;
故答案选B。
7. 一种可为运动员补充能量的物质,其分子结构式如图所示。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,下列说法正确的是
A. 电负性:W<X<Y B. 氢化物的沸点:W<X
C. 和的结构相同 D. 最高价氧化物的水化物的酸性:W<Y
【答案】D
【解析】
【分析】Y可形成5个共价键,Z可形成3个共价键,Z和Y同族,Y原子序数比Z大,即Z为N元素,Y为P元素,W可形成4个共价键,原子序数比N小,即W为C元素,R可形成1个共价键,原子序数比C小,即R为H元素,X可形成2个共价键,原子序数在N和P之间,即X为元素。故有:R为H元素、W为C元素、Z为N元素、X为O元素、Y为P元素,据此分析;
【详解】A.元素的非金属性越强,电负性越大,故电负性:P<C<O,即Y<W<X,A错误;
B.题干未指明是简单氢化物,碳的氢化物(烃类)中很多大分子烃沸点远高于氧的氢化物,B错误;
C.为,中心C原子价层电子对数为,为杂化,空间结构为平面三角形;为,中心C原子价层电子对数为,为杂化,空间结构为三角锥形,C错误;
D.碳酸为弱酸,磷酸为中强酸,故酸性,即W<Y,D正确;
故选D。
8. 下列物质性质与解释的对应关系错误的是
选项
性质
解释
A
硬度:金刚石>晶体硅
键长:C-C<Si-Si
B
沸点:邻羟基苯甲酸<对羟基苯甲酸
邻羟基苯甲酸可形成分子内氢键
C
熔点:SiO2>CO2
键能:Si-O>C-O
D
O3在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度
O3是极性分子但极性微弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.金刚石和晶体硅均为共价晶体,键长,因此键能更大,共价晶体硬度随键能增大而升高,故硬度金刚石>晶体硅,A正确;
B.邻羟基苯甲酸可形成分子内氢键,减弱分子间作用力,对羟基苯甲酸形成分子间氢键,分子间作用力更强,故沸点邻羟基苯甲酸<对羟基苯甲酸,B正确;
C.是共价晶体,熔化时破坏共价键,是分子晶体,熔化时仅破坏分子间作用力,二者熔点差异是晶体类型不同导致,与键能无关,C错误;
D.为极性分子但极性微弱,为非极性溶剂,为强极性溶剂,根据相似相溶原理,在中的溶解度大于在水中的溶解度,D正确;
故答案为:C。
9. 下列指定反应的化学方程式或离子方程式书写正确的是
A. 用碳酸钠溶液处理锅炉水垢中的硫酸钙CaSO4(s)+(aq)CaCO3(s)+(aq)
B. 稀硫酸逐滴滴入Na2S2O3溶液中:2+4H+=+3S↓+2H2O
C. [Ag(NH3)2]OH电离:[Ag(NH3)2]OH=Ag++2NH3+OH-
D. 2-溴丙烷发生消去反应:CH3CHBrCH3CH2=CHCH3↑+HBr↑
【答案】A
【解析】
【详解】A.硫酸钙溶解度大于碳酸钙,可发生沉淀转化,该离子方程式符合反应规律,A正确;
B.稀硫酸与硫代硫酸钠反应的正确离子方程式为,B错误;
C.是强电解质,络离子结构稳定,电离时只拆分为内界配离子和外界氢氧根,电离方程式为,不能拆出和,C错误;
D.2-溴丙烷发生消去反应的条件是强碱的醇溶液共热:CH3CHBrCH3+NaOHCH2=CHCH3↑+NaBr+H2O,D错误;
故选A。
10. 下列实验操作及现象与结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不显红色。再向溶液中加入过量新制氯水后,溶液最终不显红色
该溶液中一定无Fe2+
B
以K2CrO4为指示剂,用AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-,先出现白色沉淀,后出现砖红色沉淀
Ksp(AgCl)<Ksp(Ag2CrO4)
C
向淀粉溶液中加入适量稀硫酸溶液,加热。待溶液冷却后加入NaOH溶液,将溶液调至碱性,再加入少量新制的Cu(OH)2,加热,出现砖红色沉淀
淀粉水解后有还原性糖生成
D
用pH试纸分别测定CH3COONa溶液和NaNO2溶液pH,CH3COONa溶液pH大
结合H+能力:CH3COO->
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.若溶液中存在,过量的新制氯水会将氧化,也会导致最终溶液不显红色,无法证明溶液中一定无,A错误;
B.是型难溶物,是型难溶物,二者溶度积表达式类型不同,不能直接通过沉淀先后顺序比较大小,实际上,B错误;
C.淀粉在酸性条件下水解,冷却后加调至碱性,排除了稀硫酸与新制的反应,加热后出现砖红色沉淀,说明淀粉水解生成了还原性糖,C正确;
D.未说明和溶液的浓度相等,浓度不同会影响大小,无法根据大小判断阴离子水解程度,也就无法比较两种离子结合的能力,D错误;
故选C。
11. 用活性碳还原一氧化氮的反应为C(s)+2NO(g)⇌CO2(g)+N2(g) ΔΗ<0 。一定温度下,向容积可变的密闭容器中加入足量的活性炭和NO,在t2时刻改变某一条件,其逆或正反应的速率随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,NO的体积分数:Ⅱ>Ⅰ
B. t2时刻改变的条件是向密闭容器中加NO
C. t1时刻的v正小于t2时刻的v逆
D. 若混合气体的密度不变,不能说明该反应达到平衡状态
【答案】B
【解析】
【分析】反应是气体分子数不变的反应,容器为容积可变的恒压容器,温度不变,据此分析;
【详解】A.温度不变,平衡后最终反应速率和原平衡相等,说明新平衡下各物质浓度和原平衡完全相同,因此NO的体积分数,A错误;
B.时刻向恒压容器中加入NO,瞬间NO浓度增大,正反应速率突然增大,符合图像中时刻突变升高的特点;该反应气体分子数不变,恒压温度不变时,新平衡与原平衡为等效平衡,平衡时各物质浓度和原平衡一致,因此最终回到原平衡的速率,和图像完全吻合,B正确;
C.时刻达到平衡,(原平衡速率);时刻改变条件瞬间,小于原平衡速率(恒压充入NO,体积增大,生成物浓度减小),反应正向进行过程中逐渐增大到,因此,C错误;
D.混合气体密度,反应有固体碳参与,气体总质量是变量;恒压温度不变,反应前后气体总物质的量不变,因此容积不变,是变量,当不变时,说明气体质量不变,反应达到平衡状态,D错误;
故选B。
12. 2025年我国科学家成功研发全球首例可充电氢负离子全固态电池(如图)。固态电解质仅允许H-自由移动。电池的总反应为3NaAlH4+6CeH2Na3AlH6+2Al+6CeH3。下列说法正确的是
A. 放电时,A极的电势高于B极的电势
B. 放电时,H-由A极移动到B极
C. 充电时,B极电极反应式为3NaAlH4+6e-=Na3AlH6+2Al+6H-
D. 充电时,当外电路通过1mol电子时,A极质量减少1g
【答案】D
【解析】
【分析】由题可知,总反应为:;A极为负极,中从+2价升至+3价,发生氧化反应:;B极为正极,中从+3价降至0价,发生还原反应:,据此分析;
【详解】A.由分析可知,放电时,A极为负极、B极为正极,电子由A极流向B极,则B极的电势高于A极的电势,A错误;
B.放电时,阴离子由正极向负极方向移动,即由B极移动至A极,B错误;
C.充电时,B极为阳极,发生反应为原电池时发生反应的逆过程,即,C错误;
D.充电时,阴极(A极)电极反应式为:,得到1 mol e-,质量减少1 g,D正确;
故答案选D。
13. 钙钛矿类杂化材料(CH3NH3)PbI3在太阳能电池领域具有重要的价值,其晶胞结构如图所示,A代表,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法中错误的是
A. A的配位数为8
B. 若A的原子分数坐标为(0,0,0),则B的原子分数坐标为
C. B原子处于C原子所形成的正八面体空隙中
D. 该晶体的密度为g/cm3
【答案】A
【解析】
【详解】A.A为顶点的,周围最近且等距离的(即C)共12个,配位数为12,A错误;
B.B位于晶胞体心,若A的原子分数坐标为(0,0,0),则B的原子分数坐标为,B正确;
C.B原子周围有6个面心的C原子,连接6个C可形成正八面体,B处于C原子形成的正八面体空隙中,C正确;
D.位于顶点,均摊得数目为;B位于晶胞体内,数目为;位于面心,均摊得数目为,晶胞的摩尔质量为:M=32+207+3×127=620 g/mol,晶胞质量;晶胞边长,体积,密度,D正确;
故选A。
14. 室温下,向20.00mL 0.1000mol/L H2A(二元弱酸)溶液中滴加0.1000mol/L氨水,滴加过程中pX[pX=-lgX,X为或]随pH的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是
A. L3表示随pH的变化曲线
B. 该温度下,Kb(NH3·H2O)的数量级为10-4
C. 滴定过程中任意一点溶液中均存在:c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=0.1000mol/L
D. 当pH=5时,溶液中c(A2-)>c(HA-)>c(H2A)
【答案】D
【解析】
【分析】对于二元弱酸的电离: ,整理得:,即,pH随pX增大而减小(递减曲线); 同理,得,也是递减曲线,由于,故,相同pH下,因此L2对应,L3对应,将a、b两点代入,得,得;对于一水合氨的 ,推导得 ,pH随pX增大而增大(递增曲线),L1对应此关系,据此分析;
【详解】A.根据分析,L2表示随pH的变化曲线,A错误;
B.L1对应,交点,即,,得: ,,,Kb(NH3·H2O)数量级为,B错误;
C.滴定过程中不断加入氨水,溶液总体积大于初始的,根据物料守恒:,因此,C错误;
D.得,,时,,故; ,故; 因此浓度顺序:,D正确;
故选D。
二、非选择题(本大题共4小题,共58分)
15. 以钒钛磁铁矿(主要含V2O5、TiO2、FeO和Fe2O3)与钛白废酸(主要含H2SO4和TiOSO4)为原料联合提取铁、钛和钒,流程示意图如下。
已知:①溶液A、溶液B和溶液C中的钛元素均以TiO2+存在。
②有机酸类萃取剂(HA)对阳离子的萃取能力Fe3+>>Fe2+。
回答下列问题:
(1)基态钒原子的价层电子排布式为______。
(2)“氧化浸出”时,提高浸出效率的方法有__________________(答出一条即可)。
(3)“溶液A”→“溶液B”过程中,加入铁屑的作用是(用化学方程式表示)__________________。
(4)“溶液D”中加入NaClO后,VO2+被氧化为,该反应的离子方程式为__________________。
(5)用HA萃取钒时发生反应+HAVO2A+H+,分液后得到含VO2A的有机溶液。由有机溶液重新得到含的水溶液,需要加入的试剂是__________________。
(6)NH4VO3转化为V2O5的化学方程式为__________________。
(7)一种以Zn为负极、V2O5为正极,Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质的电池,放电时Zn2+可嵌入V2O5层间形成ZnxV2O5·nH2O。该电池充电时,阳极发生的电极反应式为__________________。
【答案】(1)3d34s2
(2)粉碎(研磨),增大接触面积(或适当升高浸出温度或搅拌)(答出一条即可)
(3)2Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4
(4)2VO2++ClO-+H2O=2+Cl-+2H+
(5)硫酸(或H2SO4)
(6)2NH4VO32NH3↑+V2O5+H2O
(7)ZnxV2O5·nH2O-2xe-=xZn2++V2O5+nH2O
【解析】
【分析】钒钛磁铁矿主要含V2O5、TiO2、FeO和Fe2O3,钛白废酸主要含H2SO4和TiOSO4,钒钛磁铁矿、钛白废酸“氧化浸出”, 溶液A含有TiO2+、VO2+、Fe3+、;加铁屑把Fe3+还原为Fe2+,加硫酸铵生成(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体;过滤出(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体,溶液C中含有TiO2+、VO2+、,加TiO2·xH2O晶种、加热到90-100℃,水解得到TiO2·xH2O晶体;溶液D加入NaClO,VO2+被氧化为,经萃取、反萃取得到含有的溶液,经一系列反应得到NH4VO3,NH4VO3受热分解生成V2O5。
【小问1详解】
V是23号元素,基态钒原子的价层电子排布式为3d34s2。
【小问2详解】
根据影响反应速率的因素“氧化浸出”时,粉碎增大接触面积、适当升高浸出温度、搅拌都能提高浸出效率。
【小问3详解】
“溶液A”→“溶液B”过程中,加入铁屑把Fe3+还原为Fe2+,反应的方程式为2Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4。
【小问4详解】
“溶液D”中加入NaClO后,VO2+被氧化为,NaClO被还原为NaCl,该反应的离子方程式为2VO2++ClO-+H2O=2+Cl-+2H+。
【小问5详解】
由有机溶液重新得到含的水溶液,使+HAVO2A+H+逆向移动,则应增大氢离子浓度,所以需要加入的试剂是较浓的硫酸;
【小问6详解】
NH4VO3加热分解为V2O5、氨气、水,反应的化学方程式为2NH4VO32NH3↑+V2O5+H2O;
【小问7详解】
该电池充电时,ZnxV2O5·nH2O失电子生成V2O5和Zn2+,阳极发生的电极反应式为ZnxV2O5·nH2O-2xe-=xZn2++V2O5+nH2O。
16. 一水硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4SO4]·H2O是一种深蓝色晶体,摩尔质量为246g·mol-1,常用作杀虫剂,常温下可溶于水,难溶于95%的乙醇,受热易失氨。某化学兴趣小组制备该晶体并测定其纯度,实验装置如图(夹持仪器省略)。
(一)晶体制备
Ⅰ.连接装置,检查装置气密性后,加入药品;
Ⅱ.向e中滴加H2O2溶液,等Cu全部溶解后,打开b的活塞,产生氨气,一段时间后,e中产生蓝色沉淀;
Ⅲ.继续向e中通入氨气,至e中蓝色沉淀全部溶解,溶液呈现深蓝色时,关闭b的活塞;
Ⅳ.向e中加入适量95%的乙醇,静置析出晶体。减压过滤、洗涤、干燥,得到深蓝色晶体[Cu(NH3)4SO4]·H2O。
回答下列问题。
(1)仪器a的名称为________。
(2)步骤Ⅱ中Cu溶解时发生反应的化学方程式为__________________。
(3)步骤Ⅲ中沉淀溶解时发生反应的离子方程式为__________________。
(4)步骤Ⅳ中加入乙醇的作用是________________________,此处不采用加热浓缩结晶方法的原因是__________________。
(5)实验中采用减压过滤的优点是__________________(答出一点即可)。
(二)产品纯度测定
(6)准确称取3.0g样品,用煮沸的稀硫酸充分溶解,配成250mL待测液。准确量取25.00mL待测液于碘量瓶中,加入过量KI固体,盖好瓶塞,振荡充分发生反应。静置5分钟,滴加几滴淀粉溶液,用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点,平行滴定三次,平均消耗10.00mL Na2S2O3溶液。
已知:。
①判断滴定达到终点时的现象是__________________。
②该样品中[Cu(NH3)4SO4]·H2O的质量分数为__________________。
【答案】(1)三颈(口)烧瓶
(2)Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
(3)Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-
(4) ①. (降低溶剂极性)降低产物溶解度,便于[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体析出 ②. [Cu(NH3)4]SO4·H2O受热易失氨
(5)过滤速度快或固液分离更彻底或固体易干燥(答出一点即可)
(6) ①. 当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液时,溶液蓝色刚好褪去,且半分钟内不变色 ②. 82%
【解析】
【分析】本实验旨在制备一水硫酸四氨合铜并测定其纯度。装置a中利用浓氨水与碱性固体反应制备氨气;装置e中,铜与稀硫酸、过氧化氢发生氧化还原反应生成硫酸铜溶液;随后将氨气通入装置e中,氨气先与铜离子反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,继续通入过量氨气,沉淀溶解生成深蓝色的硫酸四氨合铜溶液;由于该配合物在乙醇中溶解度较小,加入95%乙醇可降低其溶解度使其结晶析出;最后通过碘量法滴定测定产品中铜元素的含量,进而计算出样品的纯度,由此解答;
【小问1详解】
根据仪器构造特征可知,仪器a的名称为三颈烧瓶;
【小问2详解】
步骤Ⅱ中,在酸性条件下,过氧化氢作氧化剂将铜氧化为铜离子,自身被还原为水,发生反应的化学方程式为;
【小问3详解】
步骤Ⅲ中,通入氨气后先生成的蓝色沉淀为氢氧化铜,继续通入氨气,氢氧化铜与氨气络合生成可溶性的四氨合铜配离子,反应的离子方程式为 ;
【小问4详解】
根据题干信息“常温下可溶于水,难溶于95%的乙醇”,步骤Ⅳ中加入乙醇的作用是降低一水硫酸四氨合铜的溶解度,有利于晶体析出;由于题干指出该晶体“受热易失氨”,加热浓缩会导致配合物分解,因此不能采用加热浓缩结晶的方法;
【小问5详解】
相比于常压过滤,减压过滤(抽滤)装置内外存在压强差,其主要优点是过滤速度快,且得到的晶体较干燥;
【小问6详解】
① 滴定过程中使用淀粉溶液作指示剂,终点前溶液中有碘单质,遇淀粉呈蓝色。当碘被完全消耗时,蓝色褪去。故滴定终点现象为:当滴入最后半滴 标准溶液时,溶液蓝色刚好褪去,且半分钟内不恢复原色;
② 根据已知反应方程式可得关系式:。滴定消耗的 。则待测液中含有样品的物质的量为,样品的实际质量为 ,故该样品中 的质量分数为 。
17. 乙烷裂解制乙烯具有极高的经济效益,常用的有直接脱氢、二氧化碳辅助脱氢等方式。回答下列问题。
Ⅰ.乙烷直接脱氢制乙烯
(1)键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量,以下是部分化学键的键能。
化学键
C-H
C-C
C=C
H-H
键能(kJ·mol-1)
413.4
347.7
615
436
反应C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)的焓变ΔH=______kJ·mol-1。
(2)乙烷在催化剂表面脱氢制乙烯的部分反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注,TS表示过渡态)。此部分历程中决速步骤的反应方程式为__________________。
Ⅱ.乙烷-二氧化碳催化氧化制乙烯,主要发生如下两个反应:
主反应:C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH1=+177 kJ·mol-1
副反应:C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g) ΔH2=+430 kJ·mol-1
容器容积为1.0L,加入2mol C2H6(g)和2.8mol CO2(g),平衡时乙烷的转化率、乙烯的选择性(乙烯的选择性=×100%)与温度、压强的关系如图。
(3)P1、P2的关系为P1______P2(填“>”“<”或“=”),理由是__________________。
(4)随温度升高,乙烯选择性下降的原因可能是__________________。
(5)M点主反应的平衡常数K=______。
Ⅲ.乙炔加氢[C2H2(g)+H2(g)C2H4(g)]也是得到高纯度乙烯的重要方法。
(6)该反应速率v(C2H2)与H2浓度c(H2)关系可用方程式表示v(C2H2)=k[c(H2)]α(k为常数)。145℃时,保持其他条件不变,测定了不同浓度时的反应速率(如表)。则k=______s-1。
实验组
c(H2)/(mol·L-1)
v(C2H2)/(mol·L-1·s-1)
①
4.60×10-3
5.06×10-5
②
1.380×10-2
1.518×10-4
(7)我国某科研团队开发了WS2限域Pd原子催化剂,直接在常温常压下实现了高选择性乙炔加氢制乙烯。研究表明,C2H2通过配位键吸附在催化剂的活性位点Pdδ+上,与活性H原子加成。产物C2H2未大量进一步转化为C2H6的可能原因是__________________(任写一条)。
【答案】(1)+123.5
(2)=C2H4+H*(或+H*=C2H4+2H*)
(3) ①. > ②. 主反应、副反应均为气体体积增大的反应,增大压强,平衡均向逆反应方向移动,乙烷的平衡转化率减小,故P1>P2
(4)随着温度的升高,主、副反应均正向移动,但副反应正向移动的程度大于主反应正向移动的程度,(生成乙烯的乙烷物质的量在消耗乙烷总物质的量中占比减少)
(5)0.64 (6)1.1×10-2
(7)乙烯易从该催化剂表面脱附,不能再进一步转化为乙烷(或乙烯生成乙烷的活化能较大,生成速率较小)
【解析】
【小问1详解】
焓变反应物总键能−生成物总键能,含和,生成物含、和,代入数据计算得: ;
【小问2详解】
决速步骤是活化能最大的反应,计算得第二步活化能(大于第一步,故第二步为决速步,反应方程式:(或);
【小问3详解】
主反应、副反应均为气体分子数增大的反应,压强增大平衡逆向移动,乙烷转化率降低,相同温度下的乙烷转化率更低,故;
【小问4详解】
主反应和副反应均为吸热反应,升高温度更有利于副反应正向进行,正向移动的程度大于主反应正向移动的程度,副反应消耗乙烷的比例升高,因此乙烯选择性下降;
【小问5详解】
M点乙烷转化率为,总消耗乙烷,乙烯选择性为,因此主反应消耗乙烷,副反应消耗乙烷,列三段式: ,,代入主反应平衡常数公式得: ;
【小问6详解】
由v(C2H2)=k[c(H2)]α得,代入两组数据可得,即,因此;
【小问7详解】
Pd活性位点对乙烯的吸附能力弱,乙烯生成后快速脱附,无法进一步加氢(合理即可)。
18. 化合物H是药物阿佐塞米合成中间体,H的一种合成路线如下(部分试剂和条件略去)。
已知:R-COOHR-COClR-CONH2
回答下列问题。
(1)C中含氧官能团的名称是______。
(2)A→B的化学方程式为__________________。
(3)C→D的反应类型为__________________。
(4)G的结构简式为______。
(5)H中碳原子的杂化方式为____________。
(6)具有相同官能团的B的芳香同分异构体还有______种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱显示3组峰的一种同分异构体的结构简式为______。
【答案】(1)羧基、硝基
(2)+Cl2+HCl
(3)还原反应 (4)
(5)sp,sp2 (6) ①. 16 ②. 、(任写一种)
【解析】
【分析】根据有机物C的结构,有机物B被酸性高锰酸钾氧化为C,则有机物B为,有机物B由有机物A与Cl2发生取代反应得到的,有机物A为,有机物D为有机物C发生还原反应得到的,有机物D经一系列反应得到有机物E,根据已知条件,有机物E发生取代反应得到有机物F,有机物F与SOCl2、氨水发生所给信息反应得到有机物G,有机物G的结构为,G与POCl3反应得到H,据此分析;
【小问1详解】
C中含氧官能团的名称是羧基、硝基;
【小问2详解】
A与Cl2发生取代反应得到B,化学方程式为+Cl2+HCl;
【小问3详解】
C中硝基发生还原反应得到D中氨基,C→D的反应类型为还原反应;
【小问4详解】
根据分析可知,G的结构简式为;
【小问5详解】
H中含有苯环,碳原子的杂化方式为sp2;-CN中为碳氮三键,碳原子的杂化方式为sp;
【小问6详解】
有机物B为其芳香同分异构体含有-Cl、-NO2两种官能团,该同分异构体苯环上的取代基为-Cl、-NO2、-CH3,采用“定二移一”方法,当硝基和氯原子在邻位,有4种结构;当硝基和氯原子在间位,有4种结构;当硝基和氯原子在对位,有2种结构;除掉原来B一种还有9种结构;当苯环上有两个取代基即-CH2NO2、-Cl,有邻、间、对3种;当苯环上有两个取代基即-CH2Cl、-NO2,有邻、间、对3种;当只有一种取代基团,则为,具有相同官能团的B的芳香同分异构体还有16种(不考虑立体异构)。其中,核磁共振氢谱显示3组峰的同分异构体结构简式为、。
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马鞍山市2025~2026学年第二学期期末教学质量监测
高二化学试题
注意事项:
1.答卷前,务必将自己的姓名、考号和班级填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,务必擦净后再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cu-64 I-127 Pb-207
一、选择题(本题共14个小题,每小题3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. 化学与生产生活密切相关。下列说法正确的是
A. 明矾可以用于自来水的杀菌消毒 B. 聚乙烯可以用于制备导电高分子
C. 碳酸氢铵可以用于食品膨松剂 D. 乙醇可以用于生产汽车防冻液
2. 下列化学用语表示错误的是
A. 甲醛HCHO的球棍模型:
B. CO2的电子式:
C. 质量数为3的氢核素:
D. 用电子式表示K2S的形成:
3. 物质结构决定物质性质。下列关于物质结构与性质的说法错误的是
A. 冠醚空腔的直径大小不同,可用于识别特定的碱金属离子
B. 石墨的层状结构导致其质地较软
C. 烷基磺酸根在水中会形成亲水基向内、疏水基向外的胶束,可用作表面活性剂
D. 晶态SiO2在X射线衍射图谱中呈现明锐的衍射峰,是因为其粒子在微观空间里呈现周期性有序排列
4. 下列实验装置(部分夹持装置已略去)和药品能达到实验目的的是
A. 图①装置用于制备NaClO溶液 B. 图②装置用于制备明矾晶体
C. 图③装置用于验证乙炔的产生 D. 图④装置用于实验室制备并收集乙酸乙酯
5. 化合物Z是某真菌的成分之一,结构简式如图所示。下列有关该物质说法错误的是
A. 分子式为C26H36O6
B. 含有6个手性碳原子
C. 能发生取代反应、加聚反应和水解反应
D. 1mol Z与NaOH溶液反应最多可以消耗3mol NaOH
6. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A. 3.9g Na2O2与足量水反应,转移电子数目为0.05NA
B. 标准状况下22.4L NO和11.2L O2混合,混合物中含有的分子数目为NA
C. 1L 1mol/L Fe(SCN)3溶液中含有Fe3+数目小于NA
D. 2g H218O和D2O的混合物中含有的电子数目为NA
7. 一种可为运动员补充能量的物质,其分子结构式如图所示。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,下列说法正确的是
A. 电负性:W<X<Y B. 氢化物的沸点:W<X
C. 和的结构相同 D. 最高价氧化物的水化物的酸性:W<Y
8. 下列物质性质与解释的对应关系错误的是
选项
性质
解释
A
硬度:金刚石>晶体硅
键长:C-C<Si-Si
B
沸点:邻羟基苯甲酸<对羟基苯甲酸
邻羟基苯甲酸可形成分子内氢键
C
熔点:SiO2>CO2
键能:Si-O>C-O
D
O3在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度
O3是极性分子但极性微弱
A. A B. B C. C D. D
9. 下列指定反应的化学方程式或离子方程式书写正确的是
A. 用碳酸钠溶液处理锅炉水垢中的硫酸钙CaSO4(s)+(aq)CaCO3(s)+(aq)
B. 稀硫酸逐滴滴入Na2S2O3溶液中:2+4H+=+3S↓+2H2O
C. [Ag(NH3)2]OH电离:[Ag(NH3)2]OH=Ag++2NH3+OH-
D. 2-溴丙烷发生消去反应:CH3CHBrCH3CH2=CHCH3↑+HBr↑
10. 下列实验操作及现象与结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不显红色。再向溶液中加入过量新制氯水后,溶液最终不显红色
该溶液中一定无Fe2+
B
以K2CrO4为指示剂,用AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-,先出现白色沉淀,后出现砖红色沉淀
Ksp(AgCl)<Ksp(Ag2CrO4)
C
向淀粉溶液中加入适量稀硫酸溶液,加热。待溶液冷却后加入NaOH溶液,将溶液调至碱性,再加入少量新制的Cu(OH)2,加热,出现砖红色沉淀
淀粉水解后有还原性糖生成
D
用pH试纸分别测定CH3COONa溶液和NaNO2溶液pH,CH3COONa溶液pH大
结合H+能力:CH3COO->
A. A B. B C. C D. D
11. 用活性碳还原一氧化氮的反应为C(s)+2NO(g)⇌CO2(g)+N2(g) ΔΗ<0 。一定温度下,向容积可变的密闭容器中加入足量的活性炭和NO,在t2时刻改变某一条件,其逆或正反应的速率随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,NO的体积分数:Ⅱ>Ⅰ
B. t2时刻改变的条件是向密闭容器中加NO
C. t1时刻的v正小于t2时刻的v逆
D. 若混合气体的密度不变,不能说明该反应达到平衡状态
12. 2025年我国科学家成功研发全球首例可充电氢负离子全固态电池(如图)。固态电解质仅允许H-自由移动。电池的总反应为3NaAlH4+6CeH2Na3AlH6+2Al+6CeH3。下列说法正确的是
A. 放电时,A极的电势高于B极的电势
B. 放电时,H-由A极移动到B极
C. 充电时,B极电极反应式为3NaAlH4+6e-=Na3AlH6+2Al+6H-
D. 充电时,当外电路通过1mol电子时,A极质量减少1g
13. 钙钛矿类杂化材料(CH3NH3)PbI3在太阳能电池领域具有重要的价值,其晶胞结构如图所示,A代表,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法中错误的是
A. A的配位数为8
B. 若A的原子分数坐标为(0,0,0),则B的原子分数坐标为
C. B原子处于C原子所形成的正八面体空隙中
D. 该晶体的密度为g/cm3
14. 室温下,向20.00mL 0.1000mol/L H2A(二元弱酸)溶液中滴加0.1000mol/L氨水,滴加过程中pX[pX=-lgX,X为或]随pH的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是
A. L3表示随pH的变化曲线
B. 该温度下,Kb(NH3·H2O)的数量级为10-4
C. 滴定过程中任意一点溶液中均存在:c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=0.1000mol/L
D. 当pH=5时,溶液中c(A2-)>c(HA-)>c(H2A)
二、非选择题(本大题共4小题,共58分)
15. 以钒钛磁铁矿(主要含V2O5、TiO2、FeO和Fe2O3)与钛白废酸(主要含H2SO4和TiOSO4)为原料联合提取铁、钛和钒,流程示意图如下。
已知:①溶液A、溶液B和溶液C中的钛元素均以TiO2+存在。
②有机酸类萃取剂(HA)对阳离子的萃取能力Fe3+>>Fe2+。
回答下列问题:
(1)基态钒原子的价层电子排布式为______。
(2)“氧化浸出”时,提高浸出效率的方法有__________________(答出一条即可)。
(3)“溶液A”→“溶液B”过程中,加入铁屑的作用是(用化学方程式表示)__________________。
(4)“溶液D”中加入NaClO后,VO2+被氧化为,该反应的离子方程式为__________________。
(5)用HA萃取钒时发生反应+HAVO2A+H+,分液后得到含VO2A的有机溶液。由有机溶液重新得到含的水溶液,需要加入的试剂是__________________。
(6)NH4VO3转化为V2O5的化学方程式为__________________。
(7)一种以Zn为负极、V2O5为正极,Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质的电池,放电时Zn2+可嵌入V2O5层间形成ZnxV2O5·nH2O。该电池充电时,阳极发生的电极反应式为__________________。
16. 一水硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4SO4]·H2O是一种深蓝色晶体,摩尔质量为246g·mol-1,常用作杀虫剂,常温下可溶于水,难溶于95%的乙醇,受热易失氨。某化学兴趣小组制备该晶体并测定其纯度,实验装置如图(夹持仪器省略)。
(一)晶体制备
Ⅰ.连接装置,检查装置气密性后,加入药品;
Ⅱ.向e中滴加H2O2溶液,等Cu全部溶解后,打开b的活塞,产生氨气,一段时间后,e中产生蓝色沉淀;
Ⅲ.继续向e中通入氨气,至e中蓝色沉淀全部溶解,溶液呈现深蓝色时,关闭b的活塞;
Ⅳ.向e中加入适量95%的乙醇,静置析出晶体。减压过滤、洗涤、干燥,得到深蓝色晶体[Cu(NH3)4SO4]·H2O。
回答下列问题。
(1)仪器a的名称为________。
(2)步骤Ⅱ中Cu溶解时发生反应的化学方程式为__________________。
(3)步骤Ⅲ中沉淀溶解时发生反应的离子方程式为__________________。
(4)步骤Ⅳ中加入乙醇的作用是________________________,此处不采用加热浓缩结晶方法的原因是__________________。
(5)实验中采用减压过滤的优点是__________________(答出一点即可)。
(二)产品纯度测定
(6)准确称取3.0g样品,用煮沸的稀硫酸充分溶解,配成250mL待测液。准确量取25.00mL待测液于碘量瓶中,加入过量KI固体,盖好瓶塞,振荡充分发生反应。静置5分钟,滴加几滴淀粉溶液,用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点,平行滴定三次,平均消耗10.00mL Na2S2O3溶液。
已知:。
①判断滴定达到终点时的现象是__________________。
②该样品中[Cu(NH3)4SO4]·H2O的质量分数为__________________。
17. 乙烷裂解制乙烯具有极高的经济效益,常用的有直接脱氢、二氧化碳辅助脱氢等方式。回答下列问题。
Ⅰ.乙烷直接脱氢制乙烯
(1)键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量,以下是部分化学键的键能。
化学键
C-H
C-C
C=C
H-H
键能(kJ·mol-1)
413.4
347.7
615
436
反应C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)的焓变ΔH=______kJ·mol-1。
(2)乙烷在催化剂表面脱氢制乙烯的部分反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注,TS表示过渡态)。此部分历程中决速步骤的反应方程式为__________________。
Ⅱ.乙烷-二氧化碳催化氧化制乙烯,主要发生如下两个反应:
主反应:C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH1=+177 kJ·mol-1
副反应:C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g) ΔH2=+430 kJ·mol-1
容器容积为1.0L,加入2mol C2H6(g)和2.8mol CO2(g),平衡时乙烷的转化率、乙烯的选择性(乙烯的选择性=×100%)与温度、压强的关系如图。
(3)P1、P2的关系为P1______P2(填“>”“<”或“=”),理由是__________________。
(4)随温度升高,乙烯选择性下降的原因可能是__________________。
(5)M点主反应的平衡常数K=______。
Ⅲ.乙炔加氢[C2H2(g)+H2(g)C2H4(g)]也是得到高纯度乙烯的重要方法。
(6)该反应速率v(C2H2)与H2浓度c(H2)关系可用方程式表示v(C2H2)=k[c(H2)]α(k为常数)。145℃时,保持其他条件不变,测定了不同浓度时的反应速率(如表)。则k=______s-1。
实验组
c(H2)/(mol·L-1)
v(C2H2)/(mol·L-1·s-1)
①
4.60×10-3
5.06×10-5
②
1.380×10-2
1.518×10-4
(7)我国某科研团队开发了WS2限域Pd原子催化剂,直接在常温常压下实现了高选择性乙炔加氢制乙烯。研究表明,C2H2通过配位键吸附在催化剂的活性位点Pdδ+上,与活性H原子加成。产物C2H2未大量进一步转化为C2H6的可能原因是__________________(任写一条)。
18. 化合物H是药物阿佐塞米合成中间体,H的一种合成路线如下(部分试剂和条件略去)。
已知:R-COOHR-COClR-CONH2
回答下列问题。
(1)C中含氧官能团的名称是______。
(2)A→B的化学方程式为__________________。
(3)C→D的反应类型为__________________。
(4)G的结构简式为______。
(5)H中碳原子的杂化方式为____________。
(6)具有相同官能团的B的芳香同分异构体还有______种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱显示3组峰的一种同分异构体的结构简式为______。
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