精品解析:河北省衡水市第十四中学2025-2026学年高二上学期12月四调考试化学试题
2026-08-24
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内容正文:
2025~2026学年度第一学期高二年级四调考试
化学试卷
可能用到的相对原子质量:N 14 O 16 Na 23 S 32 Cu 64 Ag 108 Ce 140
一、单项选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。
1. 化学之美,外美于现象,内美于原理。下列说法不正确的是
A. 节日燃放的烟花的焰火与原子核外电子跃迁释放能量有关
B. 二氧化氯和明矾用于水处理时的原理不相同
C. 作为纳米荧光材料的碳量子点可用于实时监测水质,碳量子点属于胶体
D. 通电时液晶电视显示器中液晶的长轴取向发生不同程度的改变,从而显示数字、文字或图像
【答案】C
【解析】
【详解】A.节日燃放的烟花的焰火是金属原子的核外电子吸收能量跃迁到激发态,再从激发态回到基态时释放能量,以可见光形式呈现,与原子核外电子跃迁释放能量有关,A正确;
B.二氧化氯具有强氧化性,用于水处理时起到杀菌消毒的作用;明矾溶于水电离出的水解生成胶体,可吸附水中悬浮杂质实现净水,二者水处理原理不相同,B正确;
C.胶体是分散质粒子直径在之间的分散系,属于混合物;碳量子点是纳米级碳材料,属于纯净物,是分散质而非胶体,C错误;
D.液晶具有各向异性,通电时液晶的长轴取向会发生不同程度的改变,从而可以显示数字、文字或图像,可用于制作电视显示器,D正确;
故选C。
2. 反应可用于实验室制备。下列说法正确的是
A. 键角: B. 电负性:
C. 电离能: D. 离子半径:
【答案】A
【解析】
【详解】A.水分子(H2O)有两个孤对电子,氨分子(NH3)有一个孤对电子,孤对电子越多,对成键电子对的排斥作用越大,键角越小,故键角 H2O < NH3,A正确;
B.氯和硫同处第三周期,氯在硫的右侧,同周期元素从左到右电负性增大,故 χ(Cl) > χ(S),B错误;
C.氮和氧同处第二周期,氮的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于氧,故 I1(N) > I1(O),C错误;
D.N3−和Na+均为10电子离子(等电子体),离子半径随核电荷数增大而减小,N3−核电荷数(7)小于Na+(11),故 r(N3−) > r(Na+),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. 溶液中含的数目为
B. 常温下,3.2 g由、组成的混合物中所含的质子数为
C. 电解精炼铜时,当阴极析出32 g Cu时,电路中通过的电子数为
D. 标准状况下,2.24 L氯气通入水中,溶液中含氯元素微粒的总数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.BaCl2为强电解质,在水中完全电离,1 L 0.1 mol/L BaCl2溶液中Cl-的物质的量为0.2 mol,数目为0.2 NA,A正确;
B.1 mol SO2的质量为64 g,含有的质子数为32 NA,1 mol O2的质量为32 g,含有的质子数为16 NA,任意物质的量的SO2、O2质量与质子数数值之比均为2:1,则3.2 g由SO2、O2组成的混合物中,所含质子数为,B正确;
C.电解精炼铜时,阴极反应为,析出32 g(0.5 mol)Cu需转移1 mol电子,即电路中通过的电子数为NA,C正确;
D.标准状况下2.24 L Cl2的物质的量为0.1 mol,若完全转化为含氯微粒Cl-、ClO-和HClO,则总物质的量为0.2 mol,但Cl2溶于水发生反应为可逆反应,溶液中仍存在Cl2分子,则溶液中含氯元素微粒的总数目小于0.2 NA,D错误;
故答案选D。
4. 下列过程对应的化学或离子反应方程式错误的是
A. 铅酸蓄电池放电时的负极反应:
B. 用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜;
C. 用检验输送氯气的管道是否泄漏;
D. 通入冷的溶液中:
【答案】A
【解析】
【详解】A.铅酸蓄电池放电时负极反应为铅失去电子被氧化为硫酸铅:,A错误;
B.稀硝酸与银反应生成硝酸银和NO、水:,B正确;
C.NH3与Cl2反应生成NH4Cl和N2,氨气中氮化合价由-3变为到氮气中0、氯气中氯化合价由0变为-1,结合电子守恒,,C正确;
D.Cl2与冷的NaOH溶液反应生成Cl⁻和ClO⁻,离子方程式书写正确,D正确;
故选A。
5. 正盐与在碱性环境中发生反应可用于化学镀银:。为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 理论上54g 被还原时,转移的电子数为
B. 1L 溶液中,,则的数目大于
C. 溶液中存在关系式:
D. 室温下,等浓度的和后者pH大,则
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应中被还原为,化合价从+1降至0,每个得到1个电子,54g 的物质的量为:,转移电子的物质的量为,即转移电子数为,A正确;
B. 溶液中,会发生水解: 若溶液中,因水解消耗了一部分,因此原的浓度大于,完全电离:,则,故1L溶液中的数目大于, B正确;
C.是正盐,说明是一元酸(只有1个可电离的),其电离方程式为:。 因此,溶液中不存在,根据物料守恒,与的物质的量比为,则,C错误;
D.等浓度的和溶液,的更大,说明的水解程度大于的水解程度,盐类水解规律:越弱越水解(对应酸越弱,酸根水解程度越大),是的三级电离产物(、、),其水解对应的; 是的一级电离产物(),其水解对应的, 水解程度:,,D正确;
故选C。
6. 下列关于物质的结构或性质以及解释均正确的是
选项
物质的结构与性质
解释
A
在水中的溶解度比小
固体结构中存在氢键
B
用除去废水中的
具有很强的还原性
C
晚会舞台常用干冰制造烟雾效果
断裂键时吸收热量
D
焦炭可以从石英砂中置换出硅
碳的非金属性强于硅的非金属性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.在水溶液中,碳酸氢根离子含有一个-OH,因此碳酸氢根离子之间可以形成氢键。两个碳酸氢根离子之间可以通过氢键发生“二聚”,甚至多个碳酸氢根离子可以通过氢键缔合成更大的离子。这种离子间的氢键作用使得碳酸氢根离子更加紧密地结合在一起,不易发生“溶剂化”而溶解,从而降低了碳酸氢钠的溶解度。相比之下,碳酸根离子虽然也能与水形成氢键,增加其溶解度,但碳酸根离子之间不形成氢键,因此不会像碳酸氢根离子那样紧密地结合在一起,所以碳酸钠的溶解度相对较大,A正确;
B.用除去废水中的,是因为电离的能与产生沉淀,其反应的离子方程式,B错误;
C.晚会舞台常用干冰制造烟雾效果,是常温常压下干冰会直接由固态升华为气态,这一过程需要吸收大量热量,使周围空气温度下降,其中水蒸气会因温度降低会液化成微小的水滴,是物理变化,没有断键的过程,C错误;
D. 焦炭可以从石英砂中置换出硅,发生反应:,在此反应中C表现出还原性,而不是非金属性,该反应能发生是因为CO是气体,从体系中逸出,利于反应的进行,D错误;
故答案选A。
7. 某离子液体的阳离子由、、、四种原子序数依次增大的短周期主族元素组成,其结构如图所示(五元环为平面结构),基态原子核外电子空间运动状态有五种。下列说法正确的是
A. 简单氢化物稳定性:
B. 元素第一电离能:
C. 原子的杂化轨道类型均为
D. 仅由、、元素不能形成离子化合物
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,形成一个单键,形成四个共价键,形成三个共价键,形成两个共价键;基态原子核外电子空间运动状态种类由电子轨道数决定,元素基态原子有5种空间运动状态,说明其电子排布涉及、、三个能级,符合原子的电子排布式,是,根据、、三种原子序数依次增大,故是,是,是,据此作答。
【详解】A.简单氢化物稳定性:,A错误;
B.元素第一电离能:,B错误;
C.五元环为平面结构,故原子均采取杂化,C正确;
D.H、N、O组成的化合物中,为离子化合物,D错误;
故答案选C。
8. 丁二酮肟()常用于检验Ni2+。在稀氨水介质中,丁二酮肟与Ni2+反应生成鲜红色沉淀(配合物),其结构如图。下列说法错误的是
A. 丁二酮肟中存在非极性共价键 B. 该配合物中C原子采取sp2、sp3杂化
C. 该配合物中存在分子内氢键 D. Ni2+形成该配合物时化合价变为+4价
【答案】D
【解析】
【详解】A.丁二酮肟结构中碳碳单键之间为非极性共价键,故A正确;
B.由结构可知,该配合物中碳氮双键的碳原子为杂化,甲基中的碳原子形成4个单键,为杂化,故B正确;
C.由结构可知,该配合物中中的氢与另一个配体上与氮相连的氧原子之间形成分子内氢键,故C正确;
D.在配合物中,是中心离子,与配体(丁二酮肟)通过配位键结合,配位键的形成不改变中心离子的化合价,因此的化合价仍为+2价,故D错误;
故答案选D。
9. 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
向盛有NO2与N2O4的恒压密闭容器中通入一定体积的N2,最终气体颜色变浅
化学平衡向 NO2减少的方向移动
B
向盛有2mL FeCl3溶液的试管中加入过量铁粉,充分反应后静置,滴加 KSCN 溶液无明显变化;静置,取上层清液滴加几滴氯水,溶液变红
Fe2+具有还原性
C
向 AgNO3溶液先滴入几滴 NaCl溶液,再滴入几滴 NaI溶液,观察沉淀颜色变化
比较 AgCl 和 AgI的Ksp 大小
D
将氯气通入Na2S溶液,观察是否产生淡黄色沉淀
验证氯气的氧化性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.2NO2⇌N2O4(正反应气体分子数减少,逆反应分子数增多)。恒压密闭容器中通入N2,总体积增大,各物质浓度均降低,相当于恒容 “减压”,平衡逆向移动,即平衡向 NO2增多的方向移动,A错误;
B.2FeCl3+Fe=3FeCl2,即过量Fe将Fe3+完全还原为Fe2+,滴加KSCN溶液无现象排除溶液中有Fe3+, 上层清液(Fe2+)滴加氯水后变红说明滴加氯水后产生了Fe3+,证明Fe2+具有还原性,B正确;
C.向AgNO3溶液先滴加NaCl溶液、再滴加NaI溶液时,若AgNO3过量(Ag+未完全转化为沉淀),后续滴加的NaI会与过量的 Ag+直接反应(Ag++I−=AgI↓),未发生AgCl→ AgI的沉淀转化反应,无法通过沉淀颜色变化比较Ksp(AgCl)和Ksp(AgI)的大小,C错误;
D.Cl2通入水中会发生反应Cl2+H2O⇌HCl+HClO,生成的HClO也具有强氧化性。Na2S与Cl2或HClO反应均可能生成淡黄色的S沉淀,无法确定氧化剂是Cl2还是HClO,不能验证 “氯气的氧化性” ,D错误;
故选B。
10. 与盐酸在催化电极上生成盐酸羟胺(,化学性质类似于)。可能的反应机理如图所示,下列说法正确的是
A. 过程①~④中N的化合价均发生变化
B. 过程②和③中都有极性键形成
C. 过程⑤中为和
D. 电催化与盐酸生成的反应方程式:
【答案】B
【解析】
【分析】由反应机理可知,,据此分析;
【详解】A.过程①未得失电子,化合价不变,②③④均得电子,N的化合价均发生变化,A错误;
B.过程②有H-N极性键形成,过程③中有H-O极性键形成,B正确;
C.根据题意可知,NH2OH具有类似NH3的弱碱性,可以和盐酸反应生成盐酸羟胺,所以缺少的一步反应为:NH2OH+H+=NH3OH+,过程⑤中为,C错误;
D.电催化与盐酸生成的反应方程式:,D错误;
故选B。
11. 氮化镓(GaN)凭借其出色的功率性能、频率性能以及散热性能,应用于5G技术。氮化镓的立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为,A原子的分数坐标为,下列说法错误的是
A. B原子的分数坐标为 B. 基态原子的价层电子排布式为
C. 该晶胞在xy平面的投影为 D. N原子、Ga原子间的最短核间距为
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,A原子位于晶胞左边的面心,若A原子的分数坐标为,B原子位于晶胞8个小立方体中右后下的小立方体的体心,则B原子分数坐标为, A错误;
B.原子为7号元素,原子价层电子排布式为, B正确;
C.由晶胞图可知, Ga位于晶胞的顶点和面心,N位于晶胞的体内,该晶胞在xy平面的投影为,C正确;
D.由图可知,立方氮化镓中Ga和N的最小核间距为晶胞体对角线的,即,D正确;
故答案选A。
12. 我国科学家研究化合物M(s)催化氢化机理。由化合物M(s)生成化合物N(s)过程的机理和相对能量曲线如图所示(已知)。TS1、TS2均为过渡态。下列说法错误的是
A. 过渡态TS1比TS2更稳定
B. 过程P→TS2为化合物M生成化合物N的决速步骤
C. 化合物M催化氢化反应过程中一定有Fe-O键的断裂
D. 该过程的热化学方程式为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,过渡态TS2比TS1能量高,则过渡态TS1更稳定,A正确;
B.由图可知,过程P→TS2为两步反应中活化能较大的反应,为慢反应,即为化合物M生成化合物N的决速步骤,B正确;
C.M为催化剂,整个反应前后M的结构不会发生改变,对比M和N的结构特点可知,当N中Fe-O键断裂,重新连接H原子才能生成M,所以化合物M催化CO2氢化反应过程中一定有Fe-O键的断裂,C正确;
D.图示为一个CO2分子反应的过程,据图可知该过程能量变化ΔE=-11.63eV,所以当1molCO2参与反应时能量变化为-11.63×1.6×10−19J×6.02×1023=1.12×106J=1120kJ,所以该反应的焓变ΔH= -1120kJ/mol,D错误;
故选D。
13. 一种以和为原料,利用和纳米片()作催化电极,制备甲酸(甲酸盐)的电化学装置的工作原理如图所示,(已知电解时甲醇难在电极上直接放电),下列说法错误的是
A. 图中直流电源a为负极
B. 电解过程中参与的总反应式为
C. 当有通过质子交换膜时,装置中生成和共计1.5
D. 加入溶液的作用是氯离子在阳极放电生成氯气,氯气将甲醇氧化为甲酸
【答案】C
【解析】
【分析】转化为,碳化合价降低,得到电子,所以通二氧化碳一极为阴极,a为负极,转化为HCOOH,碳化合价升高,失去电子,所以通一极为阳极,b为正极,阴极电极方程式为,阳极电极方程式为,据此回答。
【详解】A.由图可知通的一极得电子生成了甲酸根离子,为阴极,和电源的负极相连;通失电子生成甲酸的一极做阳极,和电源的正极相连。所以图中直流电源a为负极,A正确;
B.电解过程中参与的总反应式为:,该反应是通过氯离子在阳极放电生成氯气,再由氯气氧化甲醇实现的,B正确;
C.当有通过质子交换膜时,电路中转移1 mol 电子,根据两极反应和可知装置中生成和共计0.75 mol ,C错误;
D.由电解时甲醇难在电极上直接放电可知,电解时加入氯化钠溶液的目的是氯离子在阳极放电生成氯气,氯气将甲醇氧化为甲酸,D正确;
故答案选C。
14. 苹果酸是二元弱酸,以H2A表示,常用于制造药物、糖果等。25℃时,溶液中H2A、HA-和A2-的分布系数随溶液pH变化如图。
例如:A2-的分布系数
该温度下,下列说法错误的是
A. 曲线①是H2A的分布系数曲线
B. H2A的
C. 反应的平衡常数
D. pH=6时,溶液中粒子浓度的大小关系为
【答案】C
【解析】
【分析】存在电离平衡:,,随升高,的分布系数减小,为曲线①,的分布系数先增大后减小,为曲线②,的分布系数增大,为曲线③;根据图示,时,时,,同理:。
【详解】A.由分析可知,随着pH升高,的分布系数逐渐减小,故①为的分布系数曲线,A正确;
B.由分析可知,时,,即,,B正确;
C.反应的平衡常数,C错误;
D.pH=6时,由图像可知,分布系数大于,分布系数极小,故,D正确;
故选C。
二、填空题:本题共5小题,共58分。
15. 根据题给信息,回答下列问题。
(1)基态核外电子排布式为___________________。
(2)钒在元素周期表中的位置为_________________,其价层电子排布图为_______________。
(3)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用____________形象化描述。在基态原子中,核外存在________对自旋相反的电子。
(4)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,和具有相同的电子构型;C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。四种元素中电负性最大的是________(填元素符号)。
【答案】(1)或
(2) ①. 第四周期第VB族 ②.
(3) ①. 电子云 ②. 2
(4)O
【解析】
【小问1详解】
铬()的原子序数为24,其基态原子的电子排布式为。当失去3个电子形成时,电子的失去顺序是先失去最外层4s轨道上的1个电子,再失去3d轨道上的2个电子,故的基态核外电子排布式为或。
【小问2详解】
钒()的原子序数为23,位于元素周期表第四周期第VB族。其价层电子排布式为,根据洪特规则和泡利不相容原理,3d轨道的5个能量相同轨道中有3个轨道各排布1个自旋平行的单电子,4s轨道排布1对自旋相反的电子,即。
【小问3详解】
处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布,在空间上的形象化描述称为“电子云”。基态原子的核外电子排布式为,其中1s和2s轨道各充满2个电子,分别形成1对自旋相反的电子;2p轨道上的2个电子分占不同的轨道且自旋方向相同(无自旋相反的电子对),故核外共有2对自旋相反的电子。
【小问4详解】
C核外电子总数是最外层电子数的3倍,设最外层电子数为,若为第二周期元素,则内层电子数为2,有,解得,为Li,A、B原子序数小于C,那么分别为H和He,H没有H2-,He没有He+,不符合实际情况;若为第三周期元素,则内层电子数为10,有,解得,即C为元素;若为第四周期元素,则内层电子数大于等于18,解得,不符合电子排布规律,第五周期等等更大 ,不符合电子排布规律。因此C为元素;D与C同周期且原子序数大于C,D最外层有1个未成对电子,则D为元素。和具有相同的电子构型,且原子序数均小于,则它们均具有的10电子构型,推知A为元素,B为元素。四种元素分别为、、、;同周期,从左到右,电负性增大,<<,的电负性为3.5,氯的电负性为3.0,因此O的电负性最大。
16. 铬是重要的金属元素之一,其化合物有着广泛的用途。回答下列问题:
(1)基态铬原子的未成对电子数是___________。
(2)CrO2Cl2是重要的氯化剂。制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O7 +3CCl4=2KCl +2CrO2Cl2 +3COCl2↑。
①COCl2中C、O和Cl元素的电负性由大到小的顺序是___________ (用元素符号表示)。
②CrO2Cl2常温下为深红色液体,能与CCl4、CS2等互溶,据此可判断CrO2Cl2分子的空间构型是___________ (填“平面四边形”或“四面体形”)。
(3)三价铬丙二酸配合物[ Cr( C3H2O4)( H2O)4][Cr( C3H2O4)2(H2O)2]·4H2O在有机合成方面具有优良的催化性能,其中阴离子的结构如下:
①阴离子中碳原子的杂化轨道类型是___________。
②在丙二酸根与Cr3+配位时,配位原子为1号氧而不是2号氧的原因是___________。
(4)Cr-N系列涂层具有良好的耐磨和腐蚀性,在抗微动磨损上表现尤佳。某氮化铬的晶胞结构与氯化钠的相同。已知N原子在晶胞中的位置如图所示:
①下列为晶胞中Cr原子沿x轴方向的投影的是___________( 填字母)。
a. b. c. d.
②若晶胞中最近的Cr原子和N原子相切,原子半径分别为r(Cr) nm和r(N) nm;晶胞中N原子的坐标是A(0,0,0)、B( ,,0) ,则距A和B最近的Cr原子的坐标是___________,该原子到C原子的距离是___________nm[用含r(Cr)、r(N)的代数式表示]。
【答案】(1)6 (2) ①. O>Cl>C ②. 平面四边形
(3) ①. sp3、sp2 ②. 1号氧比2号氧的价层孤电子对数多,且带负电,更易提供孤电子对(合理即可)
(4) ①. b ②. (,0,0)或(0, ,0) ③. 3[r(Cr) +r(N)]
【解析】
【小问1详解】
基态铬的价电子排布式为3d54s1,d能级有5个原子轨道,s能级有1个原子轨道,根据洪特规则,基态铬原子的未成对电子数为6;故答案为6;
【小问2详解】
①C、O、Cl三种元素的电负性由大到小的顺序是O>Cl>C;故答案为O>Cl>C;
②CrO2Cl2能与CCl4、CS2等互溶,CCl4、CS2属于非极性分子,根据“相似相溶”推出CrO2Cl2为非极性分子,若CrO2Cl2空间构型为四面体形,则CrO2Cl2为极性分子,不符合上述推断,因此CrO2Cl2为平面四边形;故答案为平面四边形;
【小问3详解】
①根据阴离子结构式可知,阴离子中有两种碳原子,一种为饱和碳原子,其杂化类型为sp3杂化,另一种为羰基上的碳原子,其杂化类型为sp2杂化;故答案为sp3、sp2;
②丙二酸根离子中,1号氧的孤电子对数为3,2号氧的孤电子对数为2,1号氧易提供孤电子对;故答案为1号氧比2号氧的价层孤电子对数多,且带负电,更易提供孤电子对(合理即可);
【小问4详解】
氮化铬的晶胞结构与NaCl的相同,根据N原子在晶胞中的位置,推出Cr在晶胞的位置为体心和棱上,沿x轴方向的投影为,故选项b符合题意;故答案为b;
根据①分析,Cr在体心和棱的中心,距A、B最近的Cr有两个,如图所示:,其坐标为分别为(,0,0)、(0,,0);C点到这两个点距离相同,令晶胞的参数等于2x,因为Cr与N相切,因此有x=r(Cr)+r(N),则面对角线距离为2x,因此C点到这两点距离是=3x,即这段距离为3[r(Cr)+r(N)];故答案为(,0,0)或(0,,0);3[r(Cr)+r(N)]。
17. 稀土元素是国家战略资源,目前我国稀土提炼技术处于世界领先地位。某课题组以含铈废渣(含较多的、、及少量其他可溶于酸的物质)为原料,设计如图流程回收稀土元素铈,实现资源再利用。
已知:不溶于稀硫酸,也不溶于溶液。
回答下列问题:
(1)为提高“酸溶”的速率,实验室常用图示仪器进行固体物质的粉碎,该仪器的名称是___________。
(2)“滤渣2”中主要成分的化学式为___________;“反应1”的离子方程式为___________,其中的作用是___________。
(3)“反应2”的离子方程式为___________。
(4)“滤液1”经一系列反应与操作可制得硫酸铁铵,硫酸铁铵可用作净水剂,其净水原理是___________(用离子方程式表示)。
(5)氧化铈()常用作玻璃工业添加剂,在其立方晶胞中掺杂,占据原来的位置,可以得到更稳定的结构,这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性质和应用,晶胞中与最近的核间距为。已知:。
①晶胞中与最近的的个数为___________。
②若掺杂后得到:的晶体,则此晶体中的空缺率为___________。
③晶体的密度为___________(列出表达式)。
【答案】(1)研钵 (2) ①. ②. ③. 作还原剂
(3)
(4)
(5) ①. 12 ②. 10% ③.
【解析】
【分析】样品在第一次酸浸后,铁元素会进入溶液。滤渣1的成分为SiO2和CeO2,经过第二次浸取之后,CeO2和H2O2发生反应,生成了Ce3+进入了溶液。
【小问1详解】
该装置的名称为研钵
【小问2详解】
根据题干已知,可知经过第一次酸浸后,滤渣1中的成分为SiO2和CeO2,经过第二次浸取之后,CeO2发生反应,生成了Ce3+进入了溶液。故滤渣2中的成分为二氧化硅。
根据前后题干分析可知,反应1的反应物为CeO2和H2O2,CeO2生成了Ce3+作氧化剂,则过氧化氢作还原剂,据此写出反应的方程式为:,其中过氧化氢的作用是作还原剂。
【小问3详解】
反应2的反应物为氧气和Ce3+,生成物为,由此可得方程为:
【小问4详解】
硫酸铁铵在水中会电离出铁离子,铁离子水解生成氢氧化铁胶体具有吸附性,从而达到净水的目的,方程式为:
【小问5详解】
①根据图示可知,晶胞中与最近的的个数为12
②晶胞中与的数目为,的数目为8。掺杂Y2O3后,得到了的晶体,故晶胞中,,,故的空缺率为
③晶胞中与最近的核间距为体对角线的四分之一,故晶胞的边长为:,则该晶胞的密度为
18. 镍、铬等属于宝贵的金属资源。一种回收电化学废渣中铬、镍的工艺流程如下:
已知:①铬镍渣中含有、、、、等;
②“氧化焙烧”,镍元素的化合价不变,铬、铁的化合价均有变化;
③。
回答下列问题:
(1)“氧化焙烧”时,将铬镍渣粉碎并充分搅拌,其目的是___________,写出发生氧化还原反应的化学方程式:___________。
(2)为提高“酸浸”的浸出速率,可采取的措施有___________(填字母)。
A. 适当增强硫酸的浓度 B. 缩短酸浸时间
C. 适当降低液浸温度 D. 使用强力搅拌器搅拌
(3)滤渣A中的主要成分是___________(用化学式表示)。
(4)“沉镍”后,“煅烧”的化学方程式为___________。
(5)已知“电解”操作中的装置如下图所示,甲池是甲烷燃料电池。
①甲池中,甲烷气体发生的电极反应为___________。
②从化学平衡的角度,分析“电解”过程中生成的原因(用化学用语与文字相结合):___________。
【答案】(1) ①. 加快反应速率,使反应更充分 ②. (2)AD
(3)
(4)
(5) ①. ②. 阳极(或),pH减小,浓度增大使平衡正移
【解析】
【分析】铬镍渣在碳酸钠条件下高温氧化焙烧,镍元素的化合价不变,铬、铁的化合价均有变化,Cr2O3转化为Na2CrO4:,转化为,转化为Na2SiO3,用硫酸进行酸浸,得到滤渣A:H2SiO3,铁元素全部以Fe3+形成存在。用氢氧化钠溶液调节合适的pH得到滤渣B,主要成分是Fe(OH)3。增强溶液的碱性,镍离子形成Ni(OH)2沉淀,煅烧得NiO,对滤液(主要含)进行电解后,经过一系列处理获得二水合重铬酸钠。
【小问1详解】
“氧化焙烧”时,将铬镍渣粉碎并充分搅拌,其目的是:加快反应速率,使反应更充分;根据分析,发生氧化还原反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
适当增大硫酸的浓度和使用强力搅拌器搅拌能提高“酸浸”的浸出速率,缩短酸浸时间、适当降低浸出温度不能提高“酸浸”的浸出速率,故选AD;
【小问3详解】
根据分析,滤渣A中的主要成分是:;
【小问4详解】
“沉镍”后形成Ni(OH)2沉淀,煅烧得NiO,“煅烧”的化学方程式为:;
【小问5详解】
甲池为甲烷燃料电池装置,通入O2的Pt电极为正极,通入CH4气体的Pt电极为负极,乙池为电解池装置,电极M与负极相连,为阴极,电极N为正极相连,为阳极。
①甲池为甲烷燃料电池装置,通入CH4气体的Pt电极为负极,电解质为KOH溶液,故负极的电极反应为:;
②在乙池中,“电解”过程中:阳极(或),pH减小,浓度增大使平衡正向移动。
叠氮化钠(NaN3)是一种防腐剂和分析试剂,在有机合成和汽车行业有着重要应用。学习小组对叠氮化钠的制备和产品纯度测定进行相关探究。查阅资料得知:
①氨基钠(NaNH2)熔点为208℃,易潮解和氧化;
②N2O有强氧化性,易被还原为N2,不与酸、碱反应;
③2HNO3+8HCl+4SnCl2=4SnCl4+5H2O+N2O↑,2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3。
19. 制备叠氮化钠
(1)按气流方向,上述装置合理的连接顺序为_______(填仪器接口字母)。
(2)D的作用为_______
(3)实验时E中生成SnO2·XH2O沉淀,则反应的化学方程式为_______。
(4)C处充分反应后,需继续进行的操作为_______。
20. 用如图所示装置测定NaN3产品纯度
(1)仪器F的名称为_______,其中发生反应生成无色无味无毒气体,写出其离子方程式_______。
(2)在标准状况下,若G的初始读数为V1ml、末读数为V2ml,则产品中NaN3的质量分数为_______×100%(保留最简分数形式)。反应结束读数时,若G中液面高于球形干燥管液面,则测定结果_______(填“偏高”、“偏低”或不影响)。
【答案】19. ①. afgdebch ②. 吸收N2O中混有的HNO3、HCl和水蒸气 ③. SnCl2+N2O+(x+1)H2O=SnO2·xH2O↓+N2+2HCl ④. 先停止加热,后关闭分液漏斗活塞
20. ①. 蒸馏烧瓶 ②. ClO-+2+H2O=Cl-+3N2↑+2OH- ③. ④. 偏低
【解析】
【分析】根据反应原理,向SnCl2与盐酸混合液中加入稀硝酸反应产生一氧化二氨,利用D中的碱石灰吸收N2O中混有的HNO3、HCl和水蒸气,进入装置C中与NaNH2反应制备NaN3,B用于防止E中水蒸气进入C中干扰实验,E用于尾气处理,进而对产品的纯度进行探究。
【19题详解】
(1)由实验目的和原理知,A用于制备N2O,D用于吸收N2O中混有的HNO3、HCl和水蒸气,C用于制备NaN3,B用于防止E中水蒸气进入C中干扰实验,E用于尾气处理。则按气流方向,上述装置合理的连接顺序为afgdebch;
(2)D的作用为吸收中混有的HNO3、HCl和水蒸气;
(3)由信息可知N2O有强氧化性,故E中生成沉淀SnO2·xH2O的化学方程式为SnCl2+N2O+(x+1)H2O=SnO2·xH2O↓+N2+2HCl;
(4)C处充分反应后,停止加热,为防止倒吸,需继续进行的操作为继续通入N2O至三颈瓶冷却后,关闭分液漏斗活塞;
【20题详解】
(1)由装置图知,仪器F的名称为蒸馏烧瓶;其中发生NaClO与NaN3生成N2的反应,离子方程式为:ClO-+2+H2O=Cl-+3N2↑+2OH-;
(2) 由数据信息知,生成N2体积为(V1-V2)ml,由关系式2NaN3~3N2列式得产品中NaN3的质量分数为×100%=×100%。
反应结束读数时,若G中液面高于球形干燥管液面,导致量气管中气体压强大于外面大气压,使得气体体积偏小,故则测定结果偏低,故答案为:偏低。
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2025~2026学年度第一学期高二年级四调考试
化学试卷
可能用到的相对原子质量:N 14 O 16 Na 23 S 32 Cu 64 Ag 108 Ce 140
一、单项选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。
1. 化学之美,外美于现象,内美于原理。下列说法不正确的是
A. 节日燃放的烟花的焰火与原子核外电子跃迁释放能量有关
B. 二氧化氯和明矾用于水处理时的原理不相同
C. 作为纳米荧光材料的碳量子点可用于实时监测水质,碳量子点属于胶体
D. 通电时液晶电视显示器中液晶的长轴取向发生不同程度的改变,从而显示数字、文字或图像
2. 反应可用于实验室制备。下列说法正确的是
A. 键角: B. 电负性:
C. 电离能: D. 离子半径:
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 溶液中含的数目为
B. 常温下,3.2 g由、组成的混合物中所含的质子数为
C. 电解精炼铜时,当阴极析出32 g Cu时,电路中通过的电子数为
D. 标准状况下,2.24 L氯气通入水中,溶液中含氯元素微粒的总数目为
4. 下列过程对应的化学或离子反应方程式错误的是
A. 铅酸蓄电池放电时的负极反应:
B. 用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜;
C. 用检验输送氯气的管道是否泄漏;
D. 通入冷的溶液中:
5. 正盐与在碱性环境中发生反应可用于化学镀银:。为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 理论上54g 被还原时,转移的电子数为
B. 1L 溶液中,,则的数目大于
C. 溶液中存在关系式:
D. 室温下,等浓度的和后者pH大,则
6. 下列关于物质的结构或性质以及解释均正确的是
选项
物质的结构与性质
解释
A
在水中的溶解度比小
固体结构中存在氢键
B
用除去废水中的
具有很强的还原性
C
晚会舞台常用干冰制造烟雾效果
断裂键时吸收热量
D
焦炭可以从石英砂中置换出硅
碳的非金属性强于硅的非金属性
A. A B. B C. C D. D
7. 某离子液体的阳离子由、、、四种原子序数依次增大的短周期主族元素组成,其结构如图所示(五元环为平面结构),基态原子核外电子空间运动状态有五种。下列说法正确的是
A. 简单氢化物稳定性:
B. 元素第一电离能:
C. 原子的杂化轨道类型均为
D. 仅由、、元素不能形成离子化合物
8. 丁二酮肟()常用于检验Ni2+。在稀氨水介质中,丁二酮肟与Ni2+反应生成鲜红色沉淀(配合物),其结构如图。下列说法错误的是
A. 丁二酮肟中存在非极性共价键 B. 该配合物中C原子采取sp2、sp3杂化
C. 该配合物中存在分子内氢键 D. Ni2+形成该配合物时化合价变为+4价
9. 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
向盛有NO2与N2O4的恒压密闭容器中通入一定体积的N2,最终气体颜色变浅
化学平衡向 NO2减少的方向移动
B
向盛有2mL FeCl3溶液的试管中加入过量铁粉,充分反应后静置,滴加 KSCN 溶液无明显变化;静置,取上层清液滴加几滴氯水,溶液变红
Fe2+具有还原性
C
向 AgNO3溶液先滴入几滴 NaCl溶液,再滴入几滴 NaI溶液,观察沉淀颜色变化
比较 AgCl 和 AgI的Ksp 大小
D
将氯气通入Na2S溶液,观察是否产生淡黄色沉淀
验证氯气的氧化性
A. A B. B C. C D. D
10. 与盐酸在催化电极上生成盐酸羟胺(,化学性质类似于)。可能的反应机理如图所示,下列说法正确的是
A. 过程①~④中N的化合价均发生变化
B. 过程②和③中都有极性键形成
C. 过程⑤中为和
D. 电催化与盐酸生成的反应方程式:
11. 氮化镓(GaN)凭借其出色的功率性能、频率性能以及散热性能,应用于5G技术。氮化镓的立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为,A原子的分数坐标为,下列说法错误的是
A. B原子的分数坐标为 B. 基态原子的价层电子排布式为
C. 该晶胞在xy平面的投影为 D. N原子、Ga原子间的最短核间距为
12. 我国科学家研究化合物M(s)催化氢化机理。由化合物M(s)生成化合物N(s)过程的机理和相对能量曲线如图所示(已知)。TS1、TS2均为过渡态。下列说法错误的是
A. 过渡态TS1比TS2更稳定
B. 过程P→TS2为化合物M生成化合物N的决速步骤
C. 化合物M催化氢化反应过程中一定有Fe-O键的断裂
D. 该过程的热化学方程式为:
13. 一种以和为原料,利用和纳米片()作催化电极,制备甲酸(甲酸盐)的电化学装置的工作原理如图所示,(已知电解时甲醇难在电极上直接放电),下列说法错误的是
A. 图中直流电源a为负极
B. 电解过程中参与的总反应式为
C. 当有通过质子交换膜时,装置中生成和共计1.5
D. 加入溶液的作用是氯离子在阳极放电生成氯气,氯气将甲醇氧化为甲酸
14. 苹果酸是二元弱酸,以H2A表示,常用于制造药物、糖果等。25℃时,溶液中H2A、HA-和A2-的分布系数随溶液pH变化如图。
例如:A2-的分布系数
该温度下,下列说法错误的是
A. 曲线①是H2A的分布系数曲线
B. H2A的
C. 反应的平衡常数
D. pH=6时,溶液中粒子浓度的大小关系为
二、填空题:本题共5小题,共58分。
15. 根据题给信息,回答下列问题。
(1)基态核外电子排布式为___________________。
(2)钒在元素周期表中的位置为_________________,其价层电子排布图为_______________。
(3)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用____________形象化描述。在基态原子中,核外存在________对自旋相反的电子。
(4)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,和具有相同的电子构型;C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。四种元素中电负性最大的是________(填元素符号)。
16. 铬是重要的金属元素之一,其化合物有着广泛的用途。回答下列问题:
(1)基态铬原子的未成对电子数是___________。
(2)CrO2Cl2是重要的氯化剂。制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O7 +3CCl4=2KCl +2CrO2Cl2 +3COCl2↑。
①COCl2中C、O和Cl元素的电负性由大到小的顺序是___________ (用元素符号表示)。
②CrO2Cl2常温下为深红色液体,能与CCl4、CS2等互溶,据此可判断CrO2Cl2分子的空间构型是___________ (填“平面四边形”或“四面体形”)。
(3)三价铬丙二酸配合物[ Cr( C3H2O4)( H2O)4][Cr( C3H2O4)2(H2O)2]·4H2O在有机合成方面具有优良的催化性能,其中阴离子的结构如下:
①阴离子中碳原子的杂化轨道类型是___________。
②在丙二酸根与Cr3+配位时,配位原子为1号氧而不是2号氧的原因是___________。
(4)Cr-N系列涂层具有良好的耐磨和腐蚀性,在抗微动磨损上表现尤佳。某氮化铬的晶胞结构与氯化钠的相同。已知N原子在晶胞中的位置如图所示:
①下列为晶胞中Cr原子沿x轴方向的投影的是___________( 填字母)。
a. b. c. d.
②若晶胞中最近的Cr原子和N原子相切,原子半径分别为r(Cr) nm和r(N) nm;晶胞中N原子的坐标是A(0,0,0)、B( ,,0) ,则距A和B最近的Cr原子的坐标是___________,该原子到C原子的距离是___________nm[用含r(Cr)、r(N)的代数式表示]。
17. 稀土元素是国家战略资源,目前我国稀土提炼技术处于世界领先地位。某课题组以含铈废渣(含较多的、、及少量其他可溶于酸的物质)为原料,设计如图流程回收稀土元素铈,实现资源再利用。
已知:不溶于稀硫酸,也不溶于溶液。
回答下列问题:
(1)为提高“酸溶”的速率,实验室常用图示仪器进行固体物质的粉碎,该仪器的名称是___________。
(2)“滤渣2”中主要成分的化学式为___________;“反应1”的离子方程式为___________,其中的作用是___________。
(3)“反应2”的离子方程式为___________。
(4)“滤液1”经一系列反应与操作可制得硫酸铁铵,硫酸铁铵可用作净水剂,其净水原理是___________(用离子方程式表示)。
(5)氧化铈()常用作玻璃工业添加剂,在其立方晶胞中掺杂,占据原来的位置,可以得到更稳定的结构,这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性质和应用,晶胞中与最近的核间距为。已知:。
①晶胞中与最近的的个数为___________。
②若掺杂后得到:的晶体,则此晶体中的空缺率为___________。
③晶体的密度为___________(列出表达式)。
18. 镍、铬等属于宝贵的金属资源。一种回收电化学废渣中铬、镍的工艺流程如下:
已知:①铬镍渣中含有、、、、等;
②“氧化焙烧”,镍元素的化合价不变,铬、铁的化合价均有变化;
③。
回答下列问题:
(1)“氧化焙烧”时,将铬镍渣粉碎并充分搅拌,其目的是___________,写出发生氧化还原反应的化学方程式:___________。
(2)为提高“酸浸”的浸出速率,可采取的措施有___________(填字母)。
A. 适当增强硫酸的浓度 B. 缩短酸浸时间
C. 适当降低液浸温度 D. 使用强力搅拌器搅拌
(3)滤渣A中的主要成分是___________(用化学式表示)。
(4)“沉镍”后,“煅烧”的化学方程式为___________。
(5)已知“电解”操作中的装置如下图所示,甲池是甲烷燃料电池。
①甲池中,甲烷气体发生的电极反应为___________。
②从化学平衡的角度,分析“电解”过程中生成的原因(用化学用语与文字相结合):___________。
叠氮化钠(NaN3)是一种防腐剂和分析试剂,在有机合成和汽车行业有着重要应用。学习小组对叠氮化钠的制备和产品纯度测定进行相关探究。查阅资料得知:
①氨基钠(NaNH2)熔点为208℃,易潮解和氧化;
②N2O有强氧化性,易被还原为N2,不与酸、碱反应;
③2HNO3+8HCl+4SnCl2=4SnCl4+5H2O+N2O↑,2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3。
19. 制备叠氮化钠
(1)按气流方向,上述装置合理的连接顺序为_______(填仪器接口字母)。
(2)D的作用为_______
(3)实验时E中生成SnO2·XH2O沉淀,则反应的化学方程式为_______。
(4)C处充分反应后,需继续进行的操作为_______。
20. 用如图所示装置测定NaN3产品纯度
(1)仪器F的名称为_______,其中发生反应生成无色无味无毒气体,写出其离子方程式_______。
(2)在标准状况下,若G的初始读数为V1ml、末读数为V2ml,则产品中NaN3的质量分数为_______×100%(保留最简分数形式)。反应结束读数时,若G中液面高于球形干燥管液面,则测定结果_______(填“偏高”、“偏低”或不影响)。
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