精品解析:广西贺州市2025-2026学年下学期高二年级期末考试 化学试卷
2026-07-16
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广西壮族自治区 |
| 地区(市) | 贺州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.97 MB |
| 发布时间 | 2026-07-16 |
| 更新时间 | 2026-07-30 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58843466.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025—2026学年度下学期高二年级期末考试试卷
化学
(时间75分钟,赋分100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分。
2.答题前,考生务必将自己的班别、学号、姓名填写在答题卡对应位置上。
3.所有答案均写到答题卡上,不写到答题卡指定的区域的答案无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 N-14 Sc-45 Cu-64
第I卷
一、选择题:本大题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一项是符合题目要求的。
1. 2024年和2025年央视春晚创意融合舞蹈表演是科技与传统文化的完美结合。下列说法错误的是
A. 制造机器人的原材料——钛合金,属于金属晶体
B. 机器人的机身应用了碳纤维,碳纤维是新型无机非金属材料
C. 为机器人提供续航的锂离子电池,轻便稳定,比能量较低
D. 机器人穿着喜庆的红色棉袄,其中棉花属于天然有机高分子
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 氨基的电子式: B. 基态铬原子的价层电子排布式:3d4 4s2
C. H2O 的 VSEPR 模型: D. 葡萄糖的实验式:C6H12O6
3. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 常温常压下,金刚石中含有的C-C键数目为
B. 硝基与二氧化氮所含的电子数均为
C. 中含有极性共价键的数目为
D. 标准状况下,含有个HF分子
4. 辣椒素是辣椒辣味来源,其结构简式如下。下列有关辣椒素的说法错误的是
A. 该分子中的碳原子杂化类型为、 B. 辣椒素与足量的浓溴水反应最多能消耗
C. 其酸性条件下的水解产物均可与溶液反应 D. 存在顺反异构,且含有1个手性碳原子
5. 下列图示实验中,操作规范、能达到实验目的的是
A.调控滴定速度
B.加热试管中的液体
C.配制NaOH溶液
D.制备
A. A B. B C. C D. D
6. 下列离子方程式或化学方程式符合叙述的是
A. 以铁为电极,电解饱和食盐水的总反应:
B. 乙酰胺在稀硫酸中共热:
C. 向废液中通入以除去:
D. 乳酸合成聚乳酸可降解塑料:n +n
7. X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态X原子中核外电子数等于核外电子填充的能层数,基态Y原子核外电子填充3个能级,且各能级电子数相等,W原子最外层电子数是内层的3倍,R的电负性在短周期主族元素中最小。下列说法正确的是
A. 氢化物的沸点:W>Y>Z B. 简单离子半径:r(W)>r(R)
C. 第一电离能:I1(W)>I1(Z)>I1(Y) D. X、Z、W形成的化合物水溶液一定显酸性
8. 焦硫酸主要用作氧化剂、磺化剂及硝化反应中的脱水剂等,其结构如图所示。硫酸脱水可生成焦硫酸,下列说法正确的是
A. 键能:
B. 元素的电负性:
C. 基态S原子的价层电子排布图为
D. 焦硫酸分子为非极性分子
9. 下图是用钌(Ru)基催化剂催化和的反应示意图,当反应生成1mol液态HCOOH时放出31.2kJ的热量。下列说法错误的是
A. 物质Ⅱ、Ⅲ中Ru的化合价均为价
B. 物质Ⅰ转化为物质Ⅱ过程中,存在极性键、非极性键的断裂与形成
C. 图示中物质Ⅰ为该反应的催化剂,物质Ⅱ、Ⅲ为中间产物
D. 由题意知:
10. 广东名酒“玉冰烧”始载于宋代赵珣的《熙宁酒课》,其独特的风味在于从醪液中得到浓度更高的初酒后,浸入猪膘肉“陈肉酝浸”而成。下图为“玉冰烧”的简要酿造流程,其中说法错误的是
A. 糖化过程中,淀粉是分步水解为单糖的
B. 酒化过程的反应原理为:
C. 操作1为过滤
D. 猪膘肉中溶出的酯类化合物可使酒的香气、口感更丰富
11. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将气体通入石蕊溶液中,石蕊褪色
具有漂白性
B
将硝酸酸化的溶液滴入某无色溶液中,有白色沉淀生成
无色溶液中含有
C
将一小块金属钠加入硫酸铜溶液中,金属钠迅速熔化成小球,四处游动,有蓝色絮状固体生成
钠不能从比它不活泼的金属的盐溶液中置换出金属
D
将盛有,、HI混合气体的密闭容器压缩,混合气体颜色变深
反应向逆反应方向进行
A. A B. B C. C D. D
12. 下列有关物质结构的说法错误的是
A. 氯化钠晶体与氯化铯晶体中,的配位数均为6
B. C-C键比Si-C键键长短,故金刚石比金刚砂熔点更高、硬度更大
C. 干冰晶体采用分子密堆积,每个周围紧邻12个
D. 是极性分子,但由于极性微弱,它在中的溶解度高于在水中的溶解度
13. 在新材料工业中,己内酰胺是生产尼龙-6和聚酰胺的关键原料。利用氮氧化物和环己酮、乙二醇(EG)进行电化学还原偶联反应以合成己内酰胺是一种有前景的绿色合成途径(装置及物质转化示意图如下),同时得到副产品乙醇酸(GA)。下列说法正确的是
A. m为电源负极,电流从n极出发,经外电路回到m极
B. EG转化为GA反应式为:
C. 在电极上会先转化为的电极反应式:
D. 若两电极间增加质子交换膜,当得到时,有进入阴极室
14. 常温下,用的NaOH溶液滴定20.00mL浓度分别为的一元酸(HA)、二元酸()溶液,得到如图滴定曲线,其中为两种酸恰好完全中和的化学计量点。下列叙述正确的是
A. HA对应的滴定曲线为X线
B. 常温下,溶液的电离常数
C. 若点的横坐标为8.40mL,则点存在
D. 若点的横坐标为8.50mL,则点存在
第Ⅱ卷
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 金属钪可用作宇航材料、火箭和飞机的制造材料,氧化钪()可提高计算机记忆元件性能。铝土矿(主要成分,)经碱初步溶解后得到赤泥,其主要成分为,另含有、、、等氧化物。一种从赤泥中提取氧化钪的工艺流程如图所示。
已知:是一种磷酸酯萃取剂。回答下列问题:
(1)写出铝土矿经碱初步溶解时发生的主要反应的离子方程式___________。
(2)酸浸后浸渣的主要成分为___________(填化学式),写出钪原子的价电子排布式:___________。
(3)常以分子存在,已知分子中各个原子均达到8电子稳定结构,则分子的结构式为___________。
(4)“回流过滤”步骤,是一种液态化合物,与水发生剧烈的非氧化还原反应,生成两种有刺激性气味的气体。写出与水反应的化学方程式:___________。
(5)在空气中加热分解时,随温度变化如图所示。
已知:。时固体的主要成分是___________(填化学式);时反应的化学方程式为___________。
16. 阿司匹林(,)是非类固醇抗炎药,但常常会引起胃肠道的溃疡和出血。与此相应的阿司匹林铜(,),不仅保留了阿司匹林固有特性,还表现出高效、低毒的药理学特点。利用阿司匹林制备阿司匹林铜并测定Cu(Ⅱ)的质量分数的部分实验装置如下图所示(夹持装置略)。
制备过程如下:称取,,溶于20mL水中,并置于仪器Y中;称取1.8g阿司匹林置于仪器X中;通过仪器Z向仪器X中加入15mL甲醇,并充分搅拌,后将仪器Y中的醋酸铜溶液缓慢滴加到仪器X中,保持反应温度低于20℃,反应40min。抽滤,分别用乙醇、水充分洗涤后自然干燥,得到1.88g阿司匹林铜。回答下列问题:
(1)阿司匹林和醋酸铜溶液制备阿司匹林铜的化学方程式为_______。
(2)仪器X宜选用的规格为_______mL。
(3)仪器Z的名称为_______,与Z仪器相比,仪器Y的缺点为_______。
(4)Z中甲醇的作用为_______。
(5)抽滤和普通过滤相比,优点是_______。
(6)该实验中阿司匹林铜的产率为_______(保留3位有效数字)。
17. 尿素是一种重要的化工原料,也是重要的氮肥。工业上以和为原料合成尿素。回答下列问题:
(1)在合成塔中的物质转化如下图所示。
①液相中,合成尿素的热化学方程式为: _______。
②对于液相反应,常用某组分M达到平衡时的物质的量分数x(M)代替平衡浓度来计算平衡常数(记作)。若195℃下,投料比时,的平衡转化率为75%,则该反应的的值为_______。
(2)在恒容密闭容器中发生反应: 下列说法正确的是_______(填字母)。
A. 该反应在任何温度下都能自发进行
B. 降低体系温度,有利于的平衡转化率增大
C. 当混合气体的密度不再发生改变时,反应达平衡状态
D. 充入气体He,体系的压强增大,反应速率加快
(3)一定条件下,的平衡转化率与温度,初始氨碳比,初始水碳比的关系如图1和图2所示。
①_______(填“<”或“>”,下同),_______。
②改变初始水碳比对合成尿素反应有利有弊,从化学平衡角度解释增大初始水碳比不利于合成尿素的原因:_______。
(4)下图为使用不同催化剂①、②、③时,反应至相同时间,容器中尿素的物质的量随温度变化的曲线。以上曲线②下降的原因可能是_______。
(5)近年研究发现,电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素,有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和,在电极上反应生成,电解原理如图所示。电解过程中,在a电极上的反应式为_______。
18. 普罗帕酮是广谱高效抗心律失常的药物,它可由以下步骤合成:
已知:①Fries重排反应是酚酯在一定条件下重排为邻位或对位酰基酚的反应。
②羟醛缩合反应:。
(1)在A→B的过程中,会产生一种B的同分异构体M,写出M的结构简式:_____;查阅资料发现,沸点:,请分析原因:_____。
(2)C的名称为_______
(3)D→E的反应类型为_______。
(4)E中官能团的名称为_______。
(5)E→G的反应方程式为_______,反应中的作用是_______。
(6)W是D的同分异构体,符合以下要求的W的结构有_______种。
①分子中含有2个苯环
②最多能与发生反应
③W的核磁共振氢谱有4组峰
(7)结合所学知识,参考上述信息,写出以环己醇()和苯甲醛为有机原料制备的合成路线_______。
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2025—2026学年度下学期高二年级期末考试试卷
化学
(时间75分钟,赋分100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分。
2.答题前,考生务必将自己的班别、学号、姓名填写在答题卡对应位置上。
3.所有答案均写到答题卡上,不写到答题卡指定的区域的答案无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 N-14 Sc-45 Cu-64
第I卷
一、选择题:本大题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一项是符合题目要求的。
1. 2024年和2025年央视春晚创意融合舞蹈表演是科技与传统文化的完美结合。下列说法错误的是
A. 制造机器人的原材料——钛合金,属于金属晶体
B. 机器人的机身应用了碳纤维,碳纤维是新型无机非金属材料
C. 为机器人提供续航的锂离子电池,轻便稳定,比能量较低
D. 机器人穿着喜庆的红色棉袄,其中棉花属于天然有机高分子
【答案】C
【解析】
【详解】A.钛合金属于合金,由金属原子通过金属键结合而成,属于金属晶体,A正确;
B.碳纤维是碳的单质,属于新型无机非金属材料,B正确;
C.锂离子电池轻便稳定,其突出优点是比能量较高,并非比能量较低,C错误;
D.棉花的主要成分是天然纤维素,属于天然有机高分子材料,D正确;
故选C。
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 氨基的电子式: B. 基态铬原子的价层电子排布式:3d4 4s2
C. H2O 的 VSEPR 模型: D. 葡萄糖的实验式:C6H12O6
【答案】A
【解析】
【详解】A.氮原子的最外层有 5 个电子,氨基中 N 原子上有一对孤对电子、有一个未成对电子,其电子式为 ,故 A 正确;
B.铬为 24 号元素,基态铬原子的电子排布式为[Ar]3d54s1,价层电子排布式应该为:3d5 4s1,B 项错误;
C.H2O 分子中的中心 O 原子价层电子对数是 ,含有 2 个孤电子对,所以H2O 的 VSEPR 模型是四面体形,即为 ,选项 C 错误;
D.实验室是最简式,葡萄糖的实验式:CH2O,故 D 错误;
故答案为:A。
3. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 常温常压下,金刚石中含有的C-C键数目为
B. 硝基与二氧化氮所含的电子数均为
C. 中含有极性共价键的数目为
D. 标准状况下,含有个HF分子
【答案】D
【解析】
【详解】A.12 g金刚石中碳原子的物质的量为1 mol,金刚石中每个C原子形成4个C-C键,每个C-C键被2个C原子共用,均摊后每个C对应2个C-C键,故1 mol金刚石含个C-C键,A正确;
B.硝基()和的电子数均为,46 g 的物质的量为1 mol,故1 mol硝基与1 mol 所含电子数均为,B正确;
C.30 g 的物质的量为1 mol,中极性共价键为C-H键,1个分子含6个C-H键,故1 mol 含极性共价键数目为,C正确;
D.标准状况下HF为液态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,故11.2 L HF的物质的量不是0.5 mol,分子数不等于,D错误;
故选D。
4. 辣椒素是辣椒辣味来源,其结构简式如下。下列有关辣椒素的说法错误的是
A. 该分子中的碳原子杂化类型为、 B. 辣椒素与足量的浓溴水反应最多能消耗
C. 其酸性条件下的水解产物均可与溶液反应 D. 存在顺反异构,且含有1个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.该分子中饱和碳原子为杂化,苯环碳原子、碳碳双键碳原子、酰胺基羰基碳原子为杂化,杂化类型只有、两种,A正确;
B.1mol辣椒素中碳碳双键与溴发生加成反应消耗,酚羟基邻位氢原子与溴发生取代反应消耗,共消耗,B正确;
C.酸性条件下酰胺键水解,产物分别为含羧基的不饱和羧酸、含酚羟基的胺盐,羧基可与反应,酚羟基也可与反应生成碳酸氢钠,两种产物均可与碳酸钠反应,C正确;
D.碳碳双键两端连接的基团均不相同,存在顺反异构,但分子中不存在连接4个不同原子或原子团的手性碳原子,D错误;
故选D。
5. 下列图示实验中,操作规范、能达到实验目的的是
A.调控滴定速度
B.加热试管中的液体
C.配制NaOH溶液
D.制备
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.调控酸式滴定管的滴加速度,左手拇指、食指和中指轻轻向内扣住玻璃活塞,手心空握,A正确;
B.加热试管中的液体,试管中液体体积不能超过试管体积的三分之一,且手握试管夹时,应手握试管夹的长柄,不要把拇指按在短柄上,以免打开试管夹,使试管脱落,B错误;
C.配制一定物质的量浓度的溶液时,溶质要放在烧杯中溶解,不能直接放在容量瓶中溶解,C错误;
D.利用浓盐酸和二氧化锰反应制氯气需要加热,图中缺少加热装置,且分液漏斗内应盛装浓盐酸,不能达到预期目的,D错误;
故选A。
6. 下列离子方程式或化学方程式符合叙述的是
A. 以铁为电极,电解饱和食盐水的总反应:
B. 乙酰胺在稀硫酸中共热:
C. 向废液中通入以除去:
D. 乳酸合成聚乳酸可降解塑料:n +n
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁为活泼电极,铁在阳极上优先发生氧化反应,A项错误;
B.在硫酸中不能大量存在,产物为硫酸铵、硫酸氢铵,B项错误;
C.通入后产生硫化铜,硫酸铜难溶,该反应可以发生,反应为:,C项正确;
D.根据原子守恒,水分子的化学计量数为,反应为:n ,D项错误;
故答案选C。
7. X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态X原子中核外电子数等于核外电子填充的能层数,基态Y原子核外电子填充3个能级,且各能级电子数相等,W原子最外层电子数是内层的3倍,R的电负性在短周期主族元素中最小。下列说法正确的是
A. 氢化物的沸点:W>Y>Z B. 简单离子半径:r(W)>r(R)
C. 第一电离能:I1(W)>I1(Z)>I1(Y) D. X、Z、W形成的化合物水溶液一定显酸性
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态X原子中核外电子数等于核外电子填充的能层数,则推知X为H,基态Y原子核外电子填充3个能级,且各能级电子数相等,则其核外电子排布式为1s22s22p2,推知Y为C元素;W原子最外层电子数是内层的3倍,推知W为O元素;R的电负性在短周期主族元素中最小,则其金属性较强,为Na元素,结合原子序数依次增大,推知Z为N元素,据此分析解答。
【详解】A.水和氨气分子间均存在氢键,但水分子的氢键个数多,所以氢化物沸点:H2O(W)>NH3(Z),甲烷分子间存在范德华力,不存在氢键,沸点最低,故W>Z>Y,A错误;
B.电子层数相同的简单离子,原子序数越小,其半径越大,故r(O2−)>r(Na+),即r(W)>r(R),B正确;
C.同周期元素中,第一电离能呈增大趋势,N的最高能级处于半充满稳定结构,较难失去电子,所以第一电离能: N > O > C,即I1(Z) > I1(W) > I1(Y),C错误;
D.X、Z、W形成的化合物如HNO3水溶液显酸性,但NH3H2O的水溶液显碱性,故不一定显酸性,D错误;
故选B。
8. 焦硫酸主要用作氧化剂、磺化剂及硝化反应中的脱水剂等,其结构如图所示。硫酸脱水可生成焦硫酸,下列说法正确的是
A. 键能:
B. 元素的电负性:
C. 基态S原子的价层电子排布图为
D. 焦硫酸分子为非极性分子
【答案】A
【解析】
【详解】A.硫氧单键中只含有1个σ键,而硫氧双键含有1个σ键和1个π键,π键会使硫氧原子之间的距离减小,键能增大,所以键能的大小顺序为:S-O<S=O,A正确;
B.元素的非金属性越强,电负性越大,非金属强弱的顺序为:O>S>H,则元素电负性的大小顺序为:O>S>H,B错误;
C.硫元素的原子序数为16,基态原子的价层电子排布式为:3s23p4,排布图为:,C错误;
D.由结构式可知,焦硫酸分子结构不对称,属于正负电荷重心不重合的极性分子,D错误;
故选A。
9. 下图是用钌(Ru)基催化剂催化和的反应示意图,当反应生成1mol液态HCOOH时放出31.2kJ的热量。下列说法错误的是
A. 物质Ⅱ、Ⅲ中Ru的化合价均为价
B. 物质Ⅰ转化为物质Ⅱ过程中,存在极性键、非极性键的断裂与形成
C. 图示中物质Ⅰ为该反应的催化剂,物质Ⅱ、Ⅲ为中间产物
D. 由题意知:
【答案】B
【解析】
【分析】用钌基催化剂催化和反应生成1mol液态HCOOH时放出31.2kJ的热量,则热化学方程式为: ,据此信息解答。
【详解】A.物质Ⅱ中H和Ru成键2键,电负性H>Ru可知Ru为+2价;物质Ⅲ中Ru和O成2键,电负性O>Ru,则Ru为+2价,A正确;
B.由示意图可知,物质Ⅰ转化为物质Ⅱ过程中,存在Ru-O极性键、H-H非极性键的断裂和H-O极性键的形成,不存在非极性键的形成,B错误;
C.根据总反应为: 可知,物质Ⅰ先跟反应物反应转化得到物质Ⅱ,再转化物质Ⅲ,物质Ⅲ最终又转化为物质Ⅰ,则物质Ⅰ为该反应的催化剂,而物质Ⅱ、Ⅲ为中间产物,C正确;
D.和生成为放热反应,则甲酸分解为吸热反应,则该热化学方程式为: ,D正确;
故选B。
10. 广东名酒“玉冰烧”始载于宋代赵珣的《熙宁酒课》,其独特的风味在于从醪液中得到浓度更高的初酒后,浸入猪膘肉“陈肉酝浸”而成。下图为“玉冰烧”的简要酿造流程,其中说法错误的是
A. 糖化过程中,淀粉是分步水解为单糖的
B. 酒化过程的反应原理为:
C. 操作1为过滤
D. 猪膘肉中溶出的酯类化合物可使酒的香气、口感更丰富
【答案】C
【解析】
【详解】A.糖化过程中,淀粉首先水解成二糖,再水解为单糖,故A正确;
B.酒化过程中葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇和二氧化碳,反应方程式正确,故B正确;
C.操作1是从醪液中得到浓度更高的初酒,从溶液中得到乙醇,应采用蒸馏,故C错误;
D.猪膘肉中的油脂类酯溶于乙醇中,可改善酒的香气和口感,故D正确;
故选:C。
11. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将气体通入石蕊溶液中,石蕊褪色
具有漂白性
B
将硝酸酸化的溶液滴入某无色溶液中,有白色沉淀生成
无色溶液中含有
C
将一小块金属钠加入硫酸铜溶液中,金属钠迅速熔化成小球,四处游动,有蓝色絮状固体生成
钠不能从比它不活泼的金属的盐溶液中置换出金属
D
将盛有,、HI混合气体的密闭容器压缩,混合气体颜色变深
反应向逆反应方向进行
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.SO2溶于水生成H2SO3,溶液显酸性,石蕊应变红而非褪色,A错误;
B.硝酸具有强氧化性,可能将溶液中的等氧化为,导致沉淀生成,无法直接证明原溶液含,B错误;
C.钠与水反应生成NaOH和H2,NaOH再与Cu2+生成Cu(OH) 2沉淀,说明钠无法直接置换金属, C正确;
D.反应前后气体总分子数不变,加压仅增大浓度使颜色加深,但平衡不移动, D错误;
故选C。
12. 下列有关物质结构的说法错误的是
A. 氯化钠晶体与氯化铯晶体中,的配位数均为6
B. C-C键比Si-C键键长短,故金刚石比金刚砂熔点更高、硬度更大
C. 干冰晶体采用分子密堆积,每个周围紧邻12个
D. 是极性分子,但由于极性微弱,它在中的溶解度高于在水中的溶解度
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯化钠晶体中的配位数为6,氯化铯晶体中的配位数为8,并非均为6,A错误;
B.金刚石和金刚砂都属于共价晶体,C原子半径小于Si,C-C键比Si-C键键长短、键能更大,故金刚石比金刚砂熔点更高、硬度更大,B正确;
C.干冰属于分子晶体,晶胞为面心立方最密堆积结构,每个周围紧邻12个,C正确;
D.为V形结构,是极性分子但极性微弱,水是强极性分子,是非极性分子,根据相似相溶原理,它在中的溶解度高于在水中的溶解度,D正确;
故答案为A
13. 在新材料工业中,己内酰胺是生产尼龙-6和聚酰胺的关键原料。利用氮氧化物和环己酮、乙二醇(EG)进行电化学还原偶联反应以合成己内酰胺是一种有前景的绿色合成途径(装置及物质转化示意图如下),同时得到副产品乙醇酸(GA)。下列说法正确的是
A. m为电源负极,电流从n极出发,经外电路回到m极
B. EG转化为GA反应式为:
C. 在电极上会先转化为的电极反应式:
D. 若两电极间增加质子交换膜,当得到时,有进入阴极室
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,左侧乙二醇发生氧化反应生成羟基乙酸,故左侧为阳极,电极反应为,右侧电极是阴极,在电极上会先转化为,与环己酮反应生成己内酰胺,据此解答。
【详解】A.由分析可知,左侧为阳极,则m为电源正极,n为电源负极,外电路中电流从m极出发,经外电路流向n极,A错误;
B.由分析可知,乙二醇在阳极发生氧化反应生成羟基乙酸,电极反应为:,B正确;
C.在电极上发生得电子的还原反应转化为,电极反应为,C错误;
D.若两电极间增加质子交换膜,则将通过质子交换膜向右侧移动,当得到1molGA时,转移,有进入阴极室,D错误;
故选B。
14. 常温下,用的NaOH溶液滴定20.00mL浓度分别为的一元酸(HA)、二元酸()溶液,得到如图滴定曲线,其中为两种酸恰好完全中和的化学计量点。下列叙述正确的是
A. HA对应的滴定曲线为X线
B. 常温下,溶液的电离常数
C. 若点的横坐标为8.40mL,则点存在
D. 若点的横坐标为8.50mL,则点存在
【答案】B
【解析】
【分析】二元弱酸有两次滴定突变,一元酸有一次滴定突变,故X曲线代表H2B,Y曲线代表HA,据此分析。
【详解】A.据分析,HA对应的滴定曲线为Y线,A不符合题意;
B.由图可知,H2B被完全中和时需消耗NaOH溶液11.20mL,则加入NaOH溶液5.60mL时,恰好转化为NaHB,由图可知NaHB溶液呈酸性,故可推断HB-的电离程度大于水解程度,即,故,B符合题意;
C.若点的横坐标为8.40mL,则占消耗氢氧化钠溶液总体积的四分之三,则溶质为NaHB与Na2B,且二者的物质的量之比为1:1,点溶液呈酸性,HB-的电离程度比两种酸根的水解程度大,HB-的电离使B2-离子浓度增大,则存在,C不符合题意;
D.若点的横坐标为8.50mL,则占消耗氢氧化钠溶液总体积的二分之一,则溶质为NaA与HA,且二者的物质的量之比为1:1,溶液呈酸性,NaA的水解程度小于HA的电离程度,则,根据电中性,则点存在,D不符合题意;
故选B。
第Ⅱ卷
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 金属钪可用作宇航材料、火箭和飞机的制造材料,氧化钪()可提高计算机记忆元件性能。铝土矿(主要成分,)经碱初步溶解后得到赤泥,其主要成分为,另含有、、、等氧化物。一种从赤泥中提取氧化钪的工艺流程如图所示。
已知:是一种磷酸酯萃取剂。回答下列问题:
(1)写出铝土矿经碱初步溶解时发生的主要反应的离子方程式___________。
(2)酸浸后浸渣的主要成分为___________(填化学式),写出钪原子的价电子排布式:___________。
(3)常以分子存在,已知分子中各个原子均达到8电子稳定结构,则分子的结构式为___________。
(4)“回流过滤”步骤,是一种液态化合物,与水发生剧烈的非氧化还原反应,生成两种有刺激性气味的气体。写出与水反应的化学方程式:___________。
(5)在空气中加热分解时,随温度变化如图所示。
已知:。时固体的主要成分是___________(填化学式);时反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3) (4)
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】铝土矿经碱初步溶解得到的赤泥(主要含,杂质为、、、)先加入盐酸进行酸浸,不溶于盐酸的等杂质作为浸渣除去,得到含有钪、铁、铝离子的浸出液;之后用萃取剂萃取浸出液,使钪进入有机相,铁、铝留在水相,水相的含铁铝溶液经萃取除铁、蒸发结晶、煅烧后得到副产品;负载钪的有机相经盐酸洗涤进一步除杂后,加入NaOH进行反萃取沉淀,得到沉淀;和经回流过滤得到,再加入草酸沉钪得到草酸钪晶体,最后草酸钪晶体灼烧分解得到最终产品。
【小问1详解】
铝土矿的主要成分为,是两性氧化物,与强碱反应生成四羟基合铝酸盐和水,对应离子方程式为。
【小问2详解】
赤泥中不与盐酸反应,因此酸浸后浸渣主要为;
Sc是21号元素,核外电子排布为,过渡元素价电子包括最外层和次外层d电子,因此价电子排布式为。
【小问3详解】
中所有原子满足8电子稳定结构,两个Al原子通过两个桥Cl连接,桥Cl提供孤对电子给Al形成配位键,对应结构式为
。
【小问4详解】
SOCl2与水发生非氧化还原反应,生成两种刺激性气味气体,分别为和HCl,配平后得到。
【小问5详解】
1 mol 质量为462 g,250 ℃时剩余固体质量为,失去质量为90 g,恰好为5 mol结晶水的质量(,因此剩余固体为;
最终剩余固体摩尔质量为,与的摩尔质量一致,草酸钪加热分解生成和,配平后得到。
16. 阿司匹林(,)是非类固醇抗炎药,但常常会引起胃肠道的溃疡和出血。与此相应的阿司匹林铜(,),不仅保留了阿司匹林固有特性,还表现出高效、低毒的药理学特点。利用阿司匹林制备阿司匹林铜并测定Cu(Ⅱ)的质量分数的部分实验装置如下图所示(夹持装置略)。
制备过程如下:称取,,溶于20mL水中,并置于仪器Y中;称取1.8g阿司匹林置于仪器X中;通过仪器Z向仪器X中加入15mL甲醇,并充分搅拌,后将仪器Y中的醋酸铜溶液缓慢滴加到仪器X中,保持反应温度低于20℃,反应40min。抽滤,分别用乙醇、水充分洗涤后自然干燥,得到1.88g阿司匹林铜。回答下列问题:
(1)阿司匹林和醋酸铜溶液制备阿司匹林铜的化学方程式为_______。
(2)仪器X宜选用的规格为_______mL。
(3)仪器Z的名称为_______,与Z仪器相比,仪器Y的缺点为_______。
(4)Z中甲醇的作用为_______。
(5)抽滤和普通过滤相比,优点是_______。
(6)该实验中阿司匹林铜的产率为_______(保留3位有效数字)。
【答案】(1)2
(2)100 (3) ①. 恒压滴液漏斗 ②. 液体不能顺利滴下
(4)作反应溶剂,使反应物充分接触
(5)滤渣更干燥,过滤速度更快
(6)89.1%
【解析】
【小问1详解】
由阿司匹林和阿司匹林铜的结构可以推测其方程式为:
2;
【小问2详解】
根据题意知仪器X的名称为三口(颈)烧瓶,所加液体的体积,根据所加溶液体积不得超过总容积的三分之二可知,应选用100mL规格的;
【小问3详解】
根据实验装置图可知,仪器Z的名称为恒压滴液漏斗;仪器Z为恒压滴液漏斗,与仪器Y相比,仪器Z的优点为:能使漏斗内压强与三口(颈)烧瓶中压强一致,液体能顺利滴下,而Y的缺点就是不能保证漏斗内压强与三颈烧瓶的压强一致,液体可能无法顺利流下;
【小问4详解】
阿司匹林易溶于有机溶剂,故仪器Z中甲醇的作用为:作反应溶剂,使反应物充分接触;
【小问5详解】
抽滤比普通过滤过滤速度更快且滤渣更干燥;
【小问6详解】
1.5gCu(CH3COO)2•H2O的物质的量为:,1.8g阿司匹林的物质的量为:,1mol阿司匹林能制备0.5mol阿司匹林铜,故阿司匹林量不足,理论上制备阿司匹林铜的物质的量为,阿司匹林铜的产率为:;
17. 尿素是一种重要的化工原料,也是重要的氮肥。工业上以和为原料合成尿素。回答下列问题:
(1)在合成塔中的物质转化如下图所示。
①液相中,合成尿素的热化学方程式为: _______。
②对于液相反应,常用某组分M达到平衡时的物质的量分数x(M)代替平衡浓度来计算平衡常数(记作)。若195℃下,投料比时,的平衡转化率为75%,则该反应的的值为_______。
(2)在恒容密闭容器中发生反应: 下列说法正确的是_______(填字母)。
A. 该反应在任何温度下都能自发进行
B. 降低体系温度,有利于的平衡转化率增大
C. 当混合气体的密度不再发生改变时,反应达平衡状态
D. 充入气体He,体系的压强增大,反应速率加快
(3)一定条件下,的平衡转化率与温度,初始氨碳比,初始水碳比的关系如图1和图2所示。
①_______(填“<”或“>”,下同),_______。
②改变初始水碳比对合成尿素反应有利有弊,从化学平衡角度解释增大初始水碳比不利于合成尿素的原因:_______。
(4)下图为使用不同催化剂①、②、③时,反应至相同时间,容器中尿素的物质的量随温度变化的曲线。以上曲线②下降的原因可能是_______。
(5)近年研究发现,电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素,有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和,在电极上反应生成,电解原理如图所示。电解过程中,在a电极上的反应式为_______。
【答案】(1) ①. ②. 3.25 (2)BC
(3) ①. > ②. < ③. 增大初始水碳比,平衡逆向移动,不利于尿素生成
(4)温度升高,催化剂活性降低
(5)
【解析】
【小问1详解】
①根据图示,可写出热化学方程式:
a:;
b:;
根据盖斯定律,反应a+b可得,=;
②若195℃下,投料比,设=1mol,=3mol,的平衡转化率为75%,反应0.75mol,反应1.5mol,生成0.75mol,,剩余0.25mol,剩余1.5mol,平衡时体系各组分总的物质的量为3.25mol;、的物质的量分数均为,的物质的量分数为,的物质的量分数为,则该反应的的值为=3.25;
【小问2详解】
A.该反应为放热、熵减的反应,根据,该反应在低温下能自发进行,A错误;
B.正反应放热,降低温度,平衡正向移动,有利于的平衡转化率增大,B正确;
C.恒容条件,混合气体的密度不再发生改变,气体总质量不变,根据质量守恒,的质量不再变化,说明反应达平衡状态,C正确;
D.充入气体He,体系的压强增大,恒容条件,反应物质的浓度不变,反应速率不变,D错误;
故选BC;
【小问3详解】
①有和两种反应物,氨碳比越大,的平衡转化率越大,>;增大初始水碳比,平衡逆向移动,的平衡转化率减小,<;
②从化学平衡角度,增大初始水碳比,平衡逆向移动,不利于尿素生成;
【小问4详解】
该反应为放热反应,曲线③达到最高点时,达到反应限度,继续升高温度,平衡逆向移动,减小,反应至相同时间,以上曲线②低于同温度曲线③,说明曲线②没有达到平衡,说明此时曲线②反应速率较慢,原因可能是温度升高,催化剂活性降低;
【小问5详解】
电解过程中,在a电极上硝酸根得电子发生还原反应生成,根据通入和氢离子移向,可知电极反应式为。
18. 普罗帕酮是广谱高效抗心律失常的药物,它可由以下步骤合成:
已知:①Fries重排反应是酚酯在一定条件下重排为邻位或对位酰基酚的反应。
②羟醛缩合反应:。
(1)在A→B的过程中,会产生一种B的同分异构体M,写出M的结构简式:_____;查阅资料发现,沸点:,请分析原因:_____。
(2)C的名称为_______
(3)D→E的反应类型为_______。
(4)E中官能团的名称为_______。
(5)E→G的反应方程式为_______,反应中的作用是_______。
(6)W是D的同分异构体,符合以下要求的W的结构有_______种。
①分子中含有2个苯环
②最多能与发生反应
③W的核磁共振氢谱有4组峰
(7)结合所学知识,参考上述信息,写出以环己醇()和苯甲醛为有机原料制备的合成路线_______。
【答案】(1) ①. ②. B形成分子内氢键,而M形成分子间氢键分子间作用力增大,所以沸点:
(2)苯甲醛 (3)加成反应(或者还原反应)
(4)羰基,羟基 (5) ①. + ②. 吸收反应生成的HCl,有利于反应平衡右移,提高产率
(6)2(、) (7)
【解析】
【分析】据已知条件①Fries重排反应是酚酯在一定条件下重排为邻位或对位酰基酚的反应,A中酚酯在氯化铝条件下重排为B,B为邻位酚酯的重排,B与C发生羟醛缩合生成D,D为,据已知条件②羟醛缩合反应原理,题目中,圆圈内区域是由C物质提供,结合原子守恒可知,C为苯甲醛,D与氢气在催化剂条件下发生加成反应生成E,E为,E与F()发生取代反应生成G,G与H发生反应生成I,即普罗帕酮。
【小问1详解】
据已知条件①Fries重排反应是酚酯在一定条件下重排为邻位或对位酰基酚的反应,可推知该物质是处于对位的酰基酚,从而判断M为;B形成分子内氢键,而M形成分子间氢键使分子间作用力增大,所以沸点:B<M;
【小问2详解】
根据分析,C为苯甲醛;
【小问3详解】
D与氢气在催化剂条件下发生加成反应生成E,D→E的反应类型为加成反应(或者还原反应);
【小问4详解】
E为,官能团名称为羰基,羟基;
【小问5详解】
E与F()发生取代反应生成G,反应方程式为+;反应中的作用是吸收反应生成的HCl,有利于反应平衡右移,提高产率;
【小问6详解】
W是D的同分异构体,通过“分子中含有2个苯环,且分子中含有4种不同化学环境的氢”可知该结构为高度对称结构,因此有如图的骨架,又因为最多能与发生反应,则有两个醛基;为满足分子中含有4种不同化学环境的氢,连到碳骨架上有2种接法,、;
【小问7详解】
根据题干已知信息可知,可由和发生羟醛缩合反应生成,可由催化氧化得到,和H2在Pd/C催化作用下发生题干流程图D到E的反应可得,由此确定合成路线为:。
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