精品解析:陕西西安铁一中滨河高级中学2025-2026学第二学期期中考试 高二化学试卷
2026-09-02
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内容正文:
2025-2026学年第二学期期中考试
高二年级化学
(满分100分,考试时间75分钟)
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 Mg—24 S—32 Zn—65
一、选择题(共14题,每题3分,共42分,每道题只有一个正确答案)
1. 2026年央视春晚中《武BOT》、《丝路古韵》和《春晖满梨园》等精彩的节目再现了中华优秀传统文化。下列说法错误的是
A. 春晚舞台聚碳酸酯透光板可通过缩聚反应合成
B. 丝绸服饰的染色牢度高,是因为染料与纤维素纤维形成了共价键
C. 机器人关节使用的钛合金是由钛与多种金属经高温熔合、冷却凝固形成
D. 青花瓷是黏土在高温下发生化学反应形成的硅酸盐制品
【答案】B
【解析】
【详解】A.聚碳酸酯属于聚酯类高分子材料,可由单体通过缩聚反应合成,A正确;
B.丝绸的主要成分是蛋白质,不是纤维素纤维,该描述中纤维种类错误,B错误;
C.合金是由两种或多种金属(或金属与非金属)经高温熔合、冷却凝固制得,钛合金符合该制备特点,C正确;
D.青花瓷属于陶瓷,主要成分为硅酸盐,是黏土在高温下发生复杂化学反应得到的硅酸盐制品,D正确;
故选B。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. Cr3+离子结构示意图:
B. SiO2的电子式:
C. 丙炔的键线式:
D. Cl2分子中σ键的形成:
【答案】A
【解析】
【详解】A.Cr为24号元素,Cr3+是Cr原子失去3个电子形成的,核外电子数为21,该离子的电子排布为1s22s22p63s23p63d3,图示结构示意图符合该排布,A正确;
B.SiO2是共价晶体,为空间网状结构,不存在单个SiO2分子,其结构中每个Si与4个O成键、每个O与2个Si成键,不能用类似CO2的电子式表示,B错误;
C.丙炔结构为CH≡CCH3,共含3个碳原子,三个碳原子在一条直线上,图示键线式中3个碳原子不在一条直线上,C错误;
D.Cl2分子中的键是两个Cl的3p轨道“头碰头”重叠形成的p-p 键,即,D错误;
故选A。
3. 下列化学事实不符合“事物发展遵循主要矛盾和次要矛盾辩证统一”的哲学原理的是
A. 钠、锂分别在氧气中燃烧生成Na2O2、Li2O
B. 在锌一铜稀硫酸原电池中铜极产生大量气泡,锌极产生微量气泡
C. 在Na2SO3和Na2S的混合液中滴加盐酸,产生大量沉淀和少量气体
D. 煮沸含Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2的自来水,生成CaCO3和Mg(OH)2
【答案】A
【解析】
【详解】A.钠比锂活泼,在氧气中燃烧时,分别生成过氧化钠、氧化锂,不在同一反应体系,与主、次矛盾无关,选项A符合题意;
B.锌一铜原电池中,锌极失去电子,主要传递到铜极表面,产生氢气,而锌极表面少量电子与硫酸接触,直接产生少量氢气,选项B不符合题意;
C.在亚硫酸钠、硫化钠的混合液中加入盐酸,发生的氧化还原反应为主要,发生的复分解反应为次要,选项C不符合题意;
D.溶解度:CaCO3<Ca(OH)2,MgCO3>Mg(OH)2,所以,加热Ca(HCO3)2溶液时,HCO3-以电离为主,水解为次,而加热Mg(HCO3)2溶液时,HCO3-以电离为次,水解为主,选项D不符合题意;
答案选A。
4. 下列离子方程式书写正确的是
A. 溶液与稀反应的离子方程式:
B. 与过量浓氨水反应的离子方程式:
C. 向饱和溶液中通入过量:
D. Fe与稀硝酸反应,当时:
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液与稀反应生成硫单质、二氧化硫和水,正确离子方程式为,选项系数错误且漏写二氧化硫产物,A错误;
B.与过量浓氨水反应时,生成的沉淀会溶于过量氨水得到银氨络离子,正确离子方程式为,不会得到氢氧化银沉淀,B错误;
C.相同温度下溶解度小于,向饱和溶液中通入过量会析出晶体,正确离子方程式为,C错误;
D.与稀硝酸反应,当时,铁过量,硝酸被还原为,铁被氧化为,给定离子方程式书写符合反应规律,D正确;
故选D。
5. 分子有超长碳碳—键(C1-C2键长180.6 pm),被氧化过程如图。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 的杂化碳原子数为
B. 的未成对电子数为
C. 的杂化碳原子数为
D. 完全氧化为,生成的阴离子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.Z的分子结构中,只有C1和C2两个碳原子是sp3杂化,则的杂化碳原子数为,A正确;
B.中C1和C2两个碳原子之间的键电子对失去一个电子,剩余一个单电子,其他的共价键均未被破坏,即1个的未成对电子数为1,则的未成对电子数为,B正确;
C.结构中,所有碳原子(包括C1和C2)均采取sp2杂化,故的杂化碳原子数为,C错误;
D.该反应式可表示为:,即1个完全氧化为,生成的阴离子数为2,则完全氧化为,生成的阴离子数为,D正确;
故选C。
6. 在指定条件下,下列粒子一定能大量共存的是
A. 中性溶液中:、、、
B. 溶液中:、、、
C. 室温下,的溶液中:、、、
D. 溶液中:、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.在pH约为3时就完全水解生成沉淀,所以在中性溶液中无法大量存在,A错误;
B.溶液中存在平衡,溶液存在,会与反应生成和,不能大量共存,B错误;
C.的溶液为强碱性,含大量,、、、与均不反应,相互之间也不发生反应,能大量共存,C正确;
D.溶液中的会与结合生成稳定的络合物,不能大量共存,D错误;
故选C。
7. “宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一。下列有关宏观辨识与微观探析说法错误的是
宏观辨识
微观探析
A
HF在标准状况下为液态
HF分子间存在氢键
B
在水中的溶解度大于
是极性分子,是非极性分子
C
石墨的导电性只能沿石墨平面的方向
石墨晶体中相邻碳原子平面之间相隔较远
D
船式环己烷()比椅式环己烷稳定
分子空间结构不同,船式的空间位阻小
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.HF形成分子间氢键,沸点相对较高,HF在标准状况下为液态,故A正确;
B.O3是极性分子,O2是非极性分子,H2O为极性分子,根据相似相溶原理,O3在水中的溶解度大于O2,故B正确;
C.石墨晶体中相邻碳原子平面之间相隔较远,石墨的导电性只能沿石墨平面的方向,故C正确;
D.分子空间结构不同,物质的稳定性不同,椅式的空间位阻小,椅式环己烷(C6H12)比船式环己烷稳定,故D错误。
综上,答案为D。
8. X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,这四种元素原子构成的某分子结构如下图所示,基态R原子核外s能级上的电子数等于p能级上的电子数。下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. 微粒键角:
C. 分子极性: D. 简单氢化物的热稳定性:
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态R原子核外s能级上的电子数等于p能级上的电子数,电子排布可能为(O)或(Mg);而Mg容易失去最外层电子,形成离子键,不可能形成该分子,故R为O元素;Y与周围原子形成2个双键,或1个双键2个单键,价电子数为4,且原子序数小于O,故Y为C元素;Z与周围原子形成3个单键,或1个双键1个单键,价电子数为5(3个成键电子,一对孤电子对),原子序数介于C、O之间,故Z为N元素;X只形成1个单键,原子序数最小,故X为H元素;据此回答该问题。
【详解】A.因为N原子的电子排布式为,三个电子在2p轨道半充满,相对更加稳定,所以第一电离能:,A错误;
B.的空间构型为三角锥形,N原子采取sp3杂化,且键会受到孤电子对的排斥,键角小于,的C原子失去一个电子,所以价层共有3个电子,全部用来与3个H原子成键,价层电子对数为3,C原子采取sp2杂化,空间构型为平面三角形,键角为120°,所以键角大小,B正确;
C.的空间构型为V形,正电中心与负电中心不重合,属于极性分子,的空间构型为直线形,正电中心与负电中心重合,属于非极性分子,所以分子极性:,C错误;
D.O元素的非金属性(电负性)大于N,所以对应简单氢化物的热稳定性:,D错误;
故答案选B。
9. 硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂,硫代硫酸根可看作是中的一个原子被原子取代的产物,浸金时与配位形成。的晶胞形状为长方体,结构如图所示,下列说法正确的是
A. 中键数目为12
B. 的空间结构是四面体形
C. 与配位时,中心原子可作配位原子
D. 晶体的密度为:
【答案】B
【解析】
【详解】A.中,每一个水分子含有2个键,水分子和镁离子之间形成了6个配位键,都是键,所以中一共有18个键,A错误;
B.是用一个硫原子取代了硫酸根离子中的一个氧原子,硫酸根离子的空间结构为正四面体,故的结构为四面体结构,B正确;
C. 的中心原子没有孤电子对,无法去配位,应是另一个非中心的硫酸原子提供孤电子对,去做配位原子,C错误;
D.晶胞中有4个和4个,其密度应为:,D错误;
故选B。
10. 实验室用苯胺和乙酸在105℃制备乙酰苯胺的实验装置如图所示(省略夹持及加热装置)。已知:苯胺易被氧化变质;锌粉几乎不与纯乙酸反应;用重结晶法纯化乙酰苯胺的粗品。制备的化学方程式为:
下列说法错误的是
A. 制备时加入锌粉可有效减少苯胺被氧化
B. 若及时分离出水可提高乙酰苯胺的产率
C. 为了更好地控制温度,可采用油浴加热
D. 纯化乙酰苯胺会用到分液漏斗、烧杯
【答案】D
【解析】
【详解】A.锌粉具有还原性,可消耗体系中的氧气,减少苯胺被氧化,A正确;
B.该制备反应为可逆反应,及时分离出生成物水,平衡向正反应方向移动,可提高乙酰苯胺的产率,B正确;
C.反应所需温度为105℃,油浴加热可达到该温度且能较好地控制温度,C正确;
D.纯化乙酰苯胺采用重结晶法,操作包括溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤洗涤,仅需烧杯、普通漏斗、玻璃棒等仪器,不需要使用分液漏斗,D错误;
故选D。
11. 利用光电解水制氢,并氧化有机物的某电池工作原理如下图(图中“·”代表单电子)。光照产生的空穴(h+)迁移至电极表面,实现电子传递,最终促进的氧化。下列关于该电池的说法错误的是
A. 能量转化:光能→电能→化学能
B. 工作时,在电极上失去电子
C. 每生成1 mol时,电路中通过
D. 生成的的仅部分来源于水的电离
【答案】C
【解析】
【详解】A.该装置光照时光能转化为电能,电能进一步驱动有机物氧化和生成,转化为化学能,能量转化形式为光能→电能→化学能,A正确;
B.由图可知电池工作时,在电极上失去电子被氧化,B正确;
C.1 mol反应物中,被氧化为时失去,被氧化为时失去,每生成1mol产物共转移,不是,C错误;
D.生成的一部分来自水的电离,一部分来自有机物氧化过程释放的,仅部分来源于水的电离,D正确;
故选C。
12. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向较浓的溶液中滴入少量酸性溶液
KMnO4溶液紫色褪去
具有还原性
B
取1 mL 20%的淀粉溶液,加入适量稀硫酸,水浴加热后取少量溶液,加入氢氧化钠使溶液呈碱性,再加入几滴新制悬浊液,加热
溶液中出现砖红色
淀粉完全水解
C
分别向溶液中加入溶液和溶液
加入0.2 mol/L溶液的高锰酸钾溶液的紫色先褪去
反应物的浓度越大,反应速率越快
D
向的溶液中滴加5~15滴浓硫酸
溶液橙色变深
增大生成物浓度,平衡逆向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.较浓的溶液中含有,酸性条件下也可被氧化使溶液紫色褪去,无法证明具有还原性,A错误;
B.出现砖红色沉淀仅能说明淀粉已经发生水解,若要证明淀粉完全水解,还需另取水解液加入碘检验淀粉是否剩余,B错误;
C.根据反应计量关系计算可知,两组实验中均过量,溶液紫色不会褪去,无法得出浓度对反应速率的影响结论,C错误;
D.加入浓硫酸后溶液中(生成物)浓度增大,平衡逆向移动,橙色的浓度升高,溶液橙色变深,D正确;
故选D。
13. 醛、酮与可发生加成反应:平衡常数为K,微量碱存在时的催化机理如下.
已知不同基团(、)对平衡常数的影响如下表所示:
平衡常数K
①
210
②
530
③
38
④
下列说法不正确的是
A. 第二步为决速步骤
B. 若将微量碱改成加入酸,则反应速率减慢
C. 由①②可知推电子基团可以使上的C原子活化,增大平衡常数
D. ④的平衡常数小于③,可能是因为④中受到的空间位阻更大
【答案】C
【解析】
【详解】A.第二步反应慢,为决速步骤,A正确;
B.氢离子能与CN-结合生成HCN,降低CN-浓度,所以若将微量碱改成加入酸,则反应速率减慢,B正确;
C.由①②可知吸电子基团可以使上的C原子活化,增大平衡常数,C错误;
D.由于④中受到的空间位阻更大,不利于反应进行,所以④的平衡常数小于③,D正确;
答案选C。
14. 马来酸,富马酸和苹果酸在水热条件下存在如下相互转化过程。190℃时,相关物质的物质的量分数随时间变化如图所示。6.5h后,苹果酸的物质的量分数不再随时间变化。下列说法错误的是
A. 二元弱酸的第一级电离常数:(马来酸)(富马酸)
B. 190℃时的平衡常数:K(反应①)(反应②)(反应③)
C. 平均反应速率:(马来酸)(富马酸)(苹果酸)
D. 1.25h后转化过程以反应③为主
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,马来酸属于顺式结构,电离出的H+与未电离的羧基中的氧原子可以形成分子内氢键,这种分子内氢键的形成使电离产生的阴离子更加稳定,从而有利于一级电离的进行,故第一级电离常数:(马来酸)(富马酸),A正确;
B.平衡时,, ,,故时的平衡常数:(反应①)>(反应②(反应③),B正确
C.根据物料守恒,,反应平均速率,则(马来酸)(富马酸)(苹果酸),C错误;
D.1.25h后,马来酸含量几乎为0,说明反应①、②基本完成,富马酸含量减少,苹果酸含量增大,说明以反应③为主,D正确;
故选C。
二、非选择题(共4小题,共58分)
15. 金属有机骨架材料(MOFs)是一种新型纳米三维多孔网络晶体材料,由无机金属离子和有机配体通过配位键连接形成,可在催化、储能和分离等领域广泛应用。沸石咪唑酯骨架材料()是一种经典的MOFs,其合成条件温和。某小组在常温下合成并测定锌含量,实验步骤如下:
Ⅰ.制备:称取1.49 g溶于甲醇,得溶液。称取3.28 g 2-甲基咪唑溶于甲醇,得溶液B.将溶液A、B迅速加入三颈烧瓶中,立即产生大量白色沉淀。持续搅拌2小时后,用离心机分离,用甲醇洗涤固体数次,70℃真空干燥,得到白色粉末状产品。
Ⅱ.锌含量测定:准确称取上述干燥产品0.2000 g,加入5 mL稀硝酸,微热使其完全溶解,冷却后全部转移至容量瓶中,用蒸馏水定容。
量取该溶液于锥形瓶中,用氨水缓冲溶液调节,加入少量铬黑T指示剂,用的EDTA标准溶液滴定至终点,消耗EDTA标准溶液体积为。
已知:
①是由与2-甲基咪唑(、)的酸根离子通过配位作用形成,化学式可表示为;
②可与EDTA(乙二胺四乙酸二钠,用表示)按物质的量之比1∶1形成稳定产物。
回答下列问题:
(1)“用甲醇洗涤固体”的目的是__________________________。
(2)取少量产品进行____________(填实验名称),可确定的晶体结构。
(3)2-甲基咪唑()咪唑环存在大键。咪唑环中,①、②号N中,_____号N能形成配位键。
(4)与2-甲基咪唑的酸根离子()可形成一种金属有机骨架结构,具有空间笼状骨架(结构如下图),其空隙可以吸附,并促进转化为高附加值化学品。具有较高的热稳定性且能循环利用。然而,在潮湿的酸性环境中使用时,会有生成,以表示,该反应的化学方程式为____________________________________________。试从结构的角度分析,潮湿的酸性环境下重复捕获的能力将大大降低的原因是______________________________________。
(5)在锌含量测定实验中,用于准确量取25.00 mL待测液的仪器是_____(填名称)。使用氨水缓冲溶液调节的目的是___________________________________。
(6)计算该产品中锌元素的质量分数为_____%(保留三位有效数字)。
【答案】(1)
除去表面附着的杂质,且甲醇易挥发,便于后续干燥
(2)
X射线衍射 (3)①
(4) ①.
②.
与2-甲基咪唑根离子之间的配位键被破坏,导致ZIF-8的空间笼状骨架(多孔结构)坍塌
(5) ①.
酸式滴定管(或25 mL移液管) ②.
提供稳定的碱性环境,确保与EDTA定量形成稳定的配合物
(6)
31.2
【解析】
【分析】与2-甲基咪唑在甲醇中反应,再经过离心分离、甲醇洗涤、70℃真空干燥得到ZIF-8产品,将产品用硝酸溶解后,调pH=10,用EDTA标准溶液滴定测Zn的含量。
【小问1详解】
反应物均溶解在甲醇中,洗涤可去除表面残留杂质,且甲醇易挥发,后续干燥易除去。
【小问2详解】
确定晶体的微观结构的标准实验方法为X-射线衍射实验。
【小问3详解】
2-甲基咪唑()与形成配位键需要N原子提供孤电子对,咪唑环中不连H的①号N只形成2个σ键,杂化轨道中留有一对孤电子对,可形成配位键,连H的②号N形成3个σ键,杂化轨道全部成键,无多余孤电子对成配位键,故①号N能形成配位键。
【小问4详解】
与吸附的,在潮湿的酸性环境中生成和2-甲基咪唑,结合原子守恒配平反应;潮湿酸性条件下,和结合生成的会将配体质子化,与2-甲基咪唑根离子之间的配位键被破坏,导致ZIF-8的空间笼状骨架(多孔结构)坍塌,失去原有的吸附空隙。
【小问5详解】
酸式滴定管(或25 mL移液管)可精确量取25.00mL溶液;配位滴定对pH要求严格,使用氨水缓冲溶液调节,可提供稳定的碱性环境,确保与EDTA定量形成稳定的配合物。
【小问6详解】
EDTA与按物质的量1:1反应,总锌的物质的量: =,锌的质量分数为。
16. 利用水钴矿(主要成分为,含少量、、、)制备二次电池添加剂的流程如下。
已知:ⅰ.沉淀过快无法形成晶体;在碱性溶液中易被氧化。
ⅱ.、易与形成配合物。
ⅲ.水合肼()为无色油状液体,具有强还原性,氧化产物为。
(1)“酸浸”固液混合时,加料方式为将水钴矿先和亚硫酸钠溶液混合再滴加硫酸,是否可以先和硫酸混合再滴加亚硫酸钠溶液_____(填“是”或“否”)理由是____________________________。
(2)滤渣2主要成分为,写出“沉铁”的离子方程式为____________________________________。
(3)“萃取”时,有机相萃取出元素,下列物质可作萃取剂的是_____(填序号)。
A. B. C. D.
(4)由转化过程中:
①制备晶体,先加氨水再加溶液的理由是____________________。
②“沉钴”中使用热溶液有利于形成较纯净的,可能原因是___________________。
(5)经仪器分析,测得按题(4)步骤制得的晶体结构中含有Co(Ⅲ),进一步用碘量法测得Co(Ⅱ)的氧化程度为8%。因此制备时必须加入一定量的还原剂,如水合肼。实验室模拟题(4)步骤,为确保制得的产品中不含Co(Ⅲ),用溶液制备时至少需加入水合肼的质量为_____g。
(6)Co和形成配离子时,的3d电子会重排腾出空轨道。若构成化合物的原子或离子中存在不成对电子,则化合物具有顺磁性,否则化合物具有抗磁性。已知化合物()的晶胞如图所示,则M具有_____磁性(填“顺”或“抗”)。
【答案】(1) ①. 否 ②. 若先和硫酸混合再滴加亚硫酸钠溶液,硫酸会与亚硫酸钠反应生成SO2气体,不利于亚硫酸钠的还原反应
(2) (3)D
(4) ①. 先加氨水,与形成配合物,降低溶液中游离浓度,避免直接加入时浓度过大导致沉淀过快,无法形成晶体; ②. 升高温度可降低在溶液中的溶解度,减少被氧化,同时可降低溶解度,减少与形成配合物残留,提高产物纯度
(5)0.5 (6)顺
【解析】
【分析】起始原料为水钴矿,主要成分为,含少量、、、,目标产物为。酸浸环节加入硫酸、亚硫酸钠,亚硫酸钠作为还原剂,将、、还原为低价态,不溶于硫酸,为滤渣1。沉铁环节加入次氯酸钠、碳酸钠,次氯酸钠将氧化为,碳酸钠调节pH,生成沉淀即滤渣2,同时生成二氧化碳。萃取环节加入萃取剂,萃取分离出Mn元素,水相经系列操作得到固体。碱溶环节加入氨水,与形成配合物,沉钴环节加入热氢氧化钠溶液,反应得到。
【小问1详解】
硫酸能与亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体,因此固液混合时,将水钴矿先和亚硫酸钠溶液混合再滴加硫酸,防止硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体,不利于亚硫酸钠的还原反应及保护环境。
【小问2详解】
沉铁时,被氧化为,结合、、水电离出的生成沉淀,与反应生成的结合生成,配平后的离子方程式为。
【小问3详解】
萃取剂需要与Mn元素形成可溶于有机相的配合物,且自身为有机溶剂、难溶于水。
A.对二甲苯仅含烃基,无法与金属离子配位,不能作萃取剂,A错误;
B.甲苯仅含烃基,无法与金属离子配位,不能作萃取剂,B错误;
C.磷酸易溶于水,无法形成有机相,不能作萃取剂,C错误;
D.磷酸三酯含有键,可与金属离子配位,且属于酯类,难溶于水,可作萃取剂,D正确;
故选D。
【小问4详解】
① 已知沉淀过快无法形成晶体,先加氨水时,与形成稳定配合物,降低溶液中游离的浓度,后续加入时,缓慢释放,沉淀速率平缓,有利于形成晶体。
② 已知在碱性溶液中易被氧化,且易与形成配合物。使用热溶液时,升高温度可降低在溶液中的溶解度,减少被氧化;同时升高温度可降低的溶解度,减少溶液中游离的浓度,避免与形成配合物残留,有利于得到较纯净的。
【小问5详解】
的物质的量为,已知的氧化程度为8%,则被氧化为的的物质的量为。每个得到1个电子被还原为,则需要得到的总电子的物质的量为。水合肼的氧化产物为,每个分子失去4个电子,因此需要水合肼的物质的量为。的摩尔质量为,则需要水合肼的质量为。
【小问6详解】
与形成的配离子为,为+2价,核外价电子排布为。为强场配体,的3d电子重排时,7个电子中6个成对填充在3个3d轨道,剩余1个电子单独填充在1个3d轨道,存在1个不成对电子,因此化合物M具有顺磁性。
17. “碳达峰·碳中和”是我国社会发展的重大战略。
Ⅰ.在催化剂作用下,可被还原为等化学品,主要反应如下:
反应1:
反应2:
(1)的随温度T的变化趋势正确的是_____(填标号)。
a. b. c. d.
(2)恒温恒容,若只发生反应1,起始按投料,不能作为反应达平衡的标志是_____(填标号)。
a.浓度不再发生变化 b.的物质的量分数不再发生变化
c.气体平均相对分子质量不再发生变化 d.
(3)将和充入密闭容器发生反应1和反应2,并达到平衡状态。相同温度不同压强下测得的平衡转化率、的选择性[]和的选择性随压强变化如图。表示选择性的曲线是_____(填“”、“”或“”);A点时的转化率为_____%;反应2压强平衡常数_______________(列出计算式)。
Ⅱ.图1是电催化还原装置。控制其他条件相同,将一定量通入该装置中,阴极产物及其物质的量与电压的关系如图2。
(4)阴极生成的电极反应式为_____________________________。控制电压为,电解时转移电子的物质的量为_____。
(5)对于同位素交换反应,20℃时反应物浓度随时间的变化关系为(k为反应速率常数),则反应一半所需时间_____(用k表示)。
【答案】(1)c (2)bd
(3) ①. m; ②. 24; ③.
(4) ①. ; ②. 2.8
(5)
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应1减去反应2得到目标反应,。该反应反应物气体总物质的量为3mol,生成物为1mol,气体分子数减少,故。中,,,故随温度升高,为正值且逐渐增大,整体随升高而增大。温度为0K时,,故曲线起点在纵坐标负半轴,斜率为正,对应选项c。
【小问2详解】
a.反应过程中浓度随反应进行不断变化,浓度不再发生变化时说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,a正确;
b.只有起始投料,反应计量数比1:3,反应过程中与按1:3的比例消耗,该情况下两者的物质的量之比为定值,不可作为平衡判断的标志,其他投料比均可,b错误;
c.反应体系中气体总质量不变,反应前后气体总物质的量减小,故气体平均相对分子质量随反应进行不断增大,不再发生变化时说明反应达到平衡,c正确;
d.平衡时正逆反应速率满足不同物质的速率比等于计量数之比,即,故平衡时,时正逆反应速率不相等,反应未达到平衡,d错误。
【小问3详解】
增大压强,气体分子数减少的反应1平衡正向移动,生成的比例增大,故的选择性随压强增大而升高;反应2气体分子数不变,压强变化不影响其平衡,的选择性随压强增大而降低,且选择性图像呈现互补趋势,即m、n代表两物质选择性。三条曲线中,曲线m随压强增大持续升高,且高压下接近100%,对应的选择性;曲线p随压强增大持续降低,对应的选择性;剩余曲线n为的平衡转化率,故表示选择性的曲线是m。 A点压强为1.5MPa,对应的平衡转化率为30%,的选择性为30%,故的选择性为。初始投料为和,转化的总物质的量为,其中生成的物质的量为,生成的物质的量为。反应1中每消耗消耗,反应2中每消耗消耗,故总消耗的物质的量为,的转化率为。 平衡时各组分的物质的量:,,,。反应2的压强平衡常数,分压,反应2前后气体分子数相等,故与均可约去,。
【小问4详解】
阴极发生还原反应,得电子生成,电解质为酸性环境,用平衡电荷与原子,配平得电极反应式为。 控制电压为0.8V时,阴极产物为和。生成时,2个从+4价变为-2价,共得到电子,故生成时转移电子;生成时得到电子,故生成时转移电子,总转移电子的物质的量为。
【小问5详解】
反应一半时,,代入浓度变化公式得,约去后两边取自然对数,得,故。
18. 阿扑西林是世界上第一个注射用氨基酸型广谱半合成青霉素类抗生素。其某种合成路线如下(部分试剂和条件略去)。
已知:
回答下列问题:
(1)C的化学名称是_____。
(2)A中所含官能团的名称为_____。
(3)B→D的反应类型为_____。
(4)G→I的化学方程式为________________________________________________________。
(5)设计的目的是______________________。
(6)H的同分异构体中,能与新制的反应生成砖红色沉淀的化合物有_____种(不考虑立体异构体),其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为6∶1∶1∶1的化合物的结构简式为______________。
(7)参照上述合成路线,设计路线以丙醛、、为原料合成___________________(其他无机原料任选)。
【答案】(1)甲胺 (2)羧基、氨基 (3)取代反应
(4) (5)保护氨基
(6) ①. 12 ②.
(7)
【解析】
【分析】A与、发生取代反应生成B;B与发生取代反应生成D;D与发生中和反应生成E;E氨基上氢与F上碳氧双键加成后消去产生碳碳双键,生成G;G与H发生取代反应生成I;I与J发生取代反应生成K,K与反应生成L的原理与已知反应一致,根据L和I的结构简式可知,K的结构简式为,由此解答;
【小问1详解】
根据C的结构简式可知,C的名称为甲胺;
【小问2详解】
根据A的结构简式可知,A中所含的官能团为羧基、氨基;
【小问3详解】
B与C反应生成D是C的取代了B的生成D和甲醇,反应类型为取代反应;
【小问4详解】
G和H发生取代反应生成I和,因此化学方程式为;
【小问5详解】
结合E→G和K→L可推测设计E→G的目的是对氨基进行保护;
【小问6详解】
H的同分异构体中能与新制的反应生成砖红色沉淀说明含有醛基,除了醛基外还有四个饱和碳和一个氯原子,四个饱和碳原子和醛基共有4种排布方式:一是,氯原子的放置方式有4种;二是,氯原子的放置方式有3种;三是,氯原子的放置方式有4种;四是,氯原子的放置方式有1种,因此一共有12种符合要求的同分异构体;其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为6∶1∶1∶1的化合物的结构简式为;
【小问7详解】
参考流程前面三步,可以先用丙醛氧化生成丙酸,然后在和甲醇作用下生成丙酸甲酯,然后与甲胺发生取代反应,得到,路线为。
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2025-2026学年第二学期期中考试
高二年级化学
(满分100分,考试时间75分钟)
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 Mg—24 S—32 Zn—65
一、选择题(共14题,每题3分,共42分,每道题只有一个正确答案)
1. 2026年央视春晚中《武BOT》、《丝路古韵》和《春晖满梨园》等精彩的节目再现了中华优秀传统文化。下列说法错误的是
A. 春晚舞台聚碳酸酯透光板可通过缩聚反应合成
B. 丝绸服饰的染色牢度高,是因为染料与纤维素纤维形成了共价键
C. 机器人关节使用的钛合金是由钛与多种金属经高温熔合、冷却凝固形成
D. 青花瓷是黏土在高温下发生化学反应形成的硅酸盐制品
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. Cr3+离子结构示意图:
B. SiO2的电子式:
C. 丙炔的键线式:
D. Cl2分子中σ键的形成:
3. 下列化学事实不符合“事物发展遵循主要矛盾和次要矛盾辩证统一”的哲学原理的是
A. 钠、锂分别在氧气中燃烧生成Na2O2、Li2O
B. 在锌一铜稀硫酸原电池中铜极产生大量气泡,锌极产生微量气泡
C. 在Na2SO3和Na2S的混合液中滴加盐酸,产生大量沉淀和少量气体
D. 煮沸含Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2的自来水,生成CaCO3和Mg(OH)2
4. 下列离子方程式书写正确的是
A. 溶液与稀反应的离子方程式:
B. 与过量浓氨水反应的离子方程式:
C. 向饱和溶液中通入过量:
D. Fe与稀硝酸反应,当时:
5. 分子有超长碳碳—键(C1-C2键长180.6 pm),被氧化过程如图。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 的杂化碳原子数为
B. 的未成对电子数为
C. 的杂化碳原子数为
D. 完全氧化为,生成的阴离子数为
6. 在指定条件下,下列粒子一定能大量共存的是
A. 中性溶液中:、、、
B. 溶液中:、、、
C. 室温下,的溶液中:、、、
D. 溶液中:、、、
7. “宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一。下列有关宏观辨识与微观探析说法错误的是
宏观辨识
微观探析
A
HF在标准状况下为液态
HF分子间存在氢键
B
在水中的溶解度大于
是极性分子,是非极性分子
C
石墨的导电性只能沿石墨平面的方向
石墨晶体中相邻碳原子平面之间相隔较远
D
船式环己烷()比椅式环己烷稳定
分子空间结构不同,船式的空间位阻小
A. A B. B C. C D. D
8. X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,这四种元素原子构成的某分子结构如下图所示,基态R原子核外s能级上的电子数等于p能级上的电子数。下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. 微粒键角:
C. 分子极性: D. 简单氢化物的热稳定性:
9. 硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂,硫代硫酸根可看作是中的一个原子被原子取代的产物,浸金时与配位形成。的晶胞形状为长方体,结构如图所示,下列说法正确的是
A. 中键数目为12
B. 的空间结构是四面体形
C. 与配位时,中心原子可作配位原子
D. 晶体的密度为:
10. 实验室用苯胺和乙酸在105℃制备乙酰苯胺的实验装置如图所示(省略夹持及加热装置)。已知:苯胺易被氧化变质;锌粉几乎不与纯乙酸反应;用重结晶法纯化乙酰苯胺的粗品。制备的化学方程式为:
下列说法错误的是
A. 制备时加入锌粉可有效减少苯胺被氧化
B. 若及时分离出水可提高乙酰苯胺的产率
C. 为了更好地控制温度,可采用油浴加热
D. 纯化乙酰苯胺会用到分液漏斗、烧杯
11. 利用光电解水制氢,并氧化有机物的某电池工作原理如下图(图中“·”代表单电子)。光照产生的空穴(h+)迁移至电极表面,实现电子传递,最终促进的氧化。下列关于该电池的说法错误的是
A. 能量转化:光能→电能→化学能
B. 工作时,在电极上失去电子
C. 每生成1 mol时,电路中通过
D. 生成的的仅部分来源于水的电离
12. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向较浓的溶液中滴入少量酸性溶液
KMnO4溶液紫色褪去
具有还原性
B
取1 mL 20%的淀粉溶液,加入适量稀硫酸,水浴加热后取少量溶液,加入氢氧化钠使溶液呈碱性,再加入几滴新制悬浊液,加热
溶液中出现砖红色
淀粉完全水解
C
分别向溶液中加入溶液和溶液
加入0.2 mol/L溶液的高锰酸钾溶液的紫色先褪去
反应物的浓度越大,反应速率越快
D
向的溶液中滴加5~15滴浓硫酸
溶液橙色变深
增大生成物浓度,平衡逆向移动
A. A B. B C. C D. D
13. 醛、酮与可发生加成反应:平衡常数为K,微量碱存在时的催化机理如下.
已知不同基团(、)对平衡常数的影响如下表所示:
平衡常数K
①
210
②
530
③
38
④
下列说法不正确的是
A. 第二步为决速步骤
B. 若将微量碱改成加入酸,则反应速率减慢
C. 由①②可知推电子基团可以使上的C原子活化,增大平衡常数
D. ④的平衡常数小于③,可能是因为④中受到的空间位阻更大
14. 马来酸,富马酸和苹果酸在水热条件下存在如下相互转化过程。190℃时,相关物质的物质的量分数随时间变化如图所示。6.5h后,苹果酸的物质的量分数不再随时间变化。下列说法错误的是
A. 二元弱酸的第一级电离常数:(马来酸)(富马酸)
B. 190℃时的平衡常数:K(反应①)(反应②)(反应③)
C. 平均反应速率:(马来酸)(富马酸)(苹果酸)
D. 1.25h后转化过程以反应③为主
二、非选择题(共4小题,共58分)
15. 金属有机骨架材料(MOFs)是一种新型纳米三维多孔网络晶体材料,由无机金属离子和有机配体通过配位键连接形成,可在催化、储能和分离等领域广泛应用。沸石咪唑酯骨架材料()是一种经典的MOFs,其合成条件温和。某小组在常温下合成并测定锌含量,实验步骤如下:
Ⅰ.制备:称取1.49 g溶于甲醇,得溶液。称取3.28 g 2-甲基咪唑溶于甲醇,得溶液B.将溶液A、B迅速加入三颈烧瓶中,立即产生大量白色沉淀。持续搅拌2小时后,用离心机分离,用甲醇洗涤固体数次,70℃真空干燥,得到白色粉末状产品。
Ⅱ.锌含量测定:准确称取上述干燥产品0.2000 g,加入5 mL稀硝酸,微热使其完全溶解,冷却后全部转移至容量瓶中,用蒸馏水定容。
量取该溶液于锥形瓶中,用氨水缓冲溶液调节,加入少量铬黑T指示剂,用的EDTA标准溶液滴定至终点,消耗EDTA标准溶液体积为。
已知:
①是由与2-甲基咪唑(、)的酸根离子通过配位作用形成,化学式可表示为;
②可与EDTA(乙二胺四乙酸二钠,用表示)按物质的量之比1∶1形成稳定产物。
回答下列问题:
(1)“用甲醇洗涤固体”的目的是__________________________。
(2)取少量产品进行____________(填实验名称),可确定的晶体结构。
(3)2-甲基咪唑()咪唑环存在大键。咪唑环中,①、②号N中,_____号N能形成配位键。
(4)与2-甲基咪唑的酸根离子()可形成一种金属有机骨架结构,具有空间笼状骨架(结构如下图),其空隙可以吸附,并促进转化为高附加值化学品。具有较高的热稳定性且能循环利用。然而,在潮湿的酸性环境中使用时,会有生成,以表示,该反应的化学方程式为____________________________________________。试从结构的角度分析,潮湿的酸性环境下重复捕获的能力将大大降低的原因是______________________________________。
(5)在锌含量测定实验中,用于准确量取25.00 mL待测液的仪器是_____(填名称)。使用氨水缓冲溶液调节的目的是___________________________________。
(6)计算该产品中锌元素的质量分数为_____%(保留三位有效数字)。
16. 利用水钴矿(主要成分为,含少量、、、)制备二次电池添加剂的流程如下。
已知:ⅰ.沉淀过快无法形成晶体;在碱性溶液中易被氧化。
ⅱ.、易与形成配合物。
ⅲ.水合肼()为无色油状液体,具有强还原性,氧化产物为。
(1)“酸浸”固液混合时,加料方式为将水钴矿先和亚硫酸钠溶液混合再滴加硫酸,是否可以先和硫酸混合再滴加亚硫酸钠溶液_____(填“是”或“否”)理由是____________________________。
(2)滤渣2主要成分为,写出“沉铁”的离子方程式为____________________________________。
(3)“萃取”时,有机相萃取出元素,下列物质可作萃取剂的是_____(填序号)。
A. B. C. D.
(4)由转化过程中:
①制备晶体,先加氨水再加溶液的理由是____________________。
②“沉钴”中使用热溶液有利于形成较纯净的,可能原因是___________________。
(5)经仪器分析,测得按题(4)步骤制得的晶体结构中含有Co(Ⅲ),进一步用碘量法测得Co(Ⅱ)的氧化程度为8%。因此制备时必须加入一定量的还原剂,如水合肼。实验室模拟题(4)步骤,为确保制得的产品中不含Co(Ⅲ),用溶液制备时至少需加入水合肼的质量为_____g。
(6)Co和形成配离子时,的3d电子会重排腾出空轨道。若构成化合物的原子或离子中存在不成对电子,则化合物具有顺磁性,否则化合物具有抗磁性。已知化合物()的晶胞如图所示,则M具有_____磁性(填“顺”或“抗”)。
17. “碳达峰·碳中和”是我国社会发展的重大战略。
Ⅰ.在催化剂作用下,可被还原为等化学品,主要反应如下:
反应1:
反应2:
(1)的随温度T的变化趋势正确的是_____(填标号)。
a. b. c. d.
(2)恒温恒容,若只发生反应1,起始按投料,不能作为反应达平衡的标志是_____(填标号)。
a.浓度不再发生变化 b.的物质的量分数不再发生变化
c.气体平均相对分子质量不再发生变化 d.
(3)将和充入密闭容器发生反应1和反应2,并达到平衡状态。相同温度不同压强下测得的平衡转化率、的选择性[]和的选择性随压强变化如图。表示选择性的曲线是_____(填“”、“”或“”);A点时的转化率为_____%;反应2压强平衡常数_______________(列出计算式)。
Ⅱ.图1是电催化还原装置。控制其他条件相同,将一定量通入该装置中,阴极产物及其物质的量与电压的关系如图2。
(4)阴极生成的电极反应式为_____________________________。控制电压为,电解时转移电子的物质的量为_____。
(5)对于同位素交换反应,20℃时反应物浓度随时间的变化关系为(k为反应速率常数),则反应一半所需时间_____(用k表示)。
18. 阿扑西林是世界上第一个注射用氨基酸型广谱半合成青霉素类抗生素。其某种合成路线如下(部分试剂和条件略去)。
已知:
回答下列问题:
(1)C的化学名称是_____。
(2)A中所含官能团的名称为_____。
(3)B→D的反应类型为_____。
(4)G→I的化学方程式为________________________________________________________。
(5)设计的目的是______________________。
(6)H的同分异构体中,能与新制的反应生成砖红色沉淀的化合物有_____种(不考虑立体异构体),其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为6∶1∶1∶1的化合物的结构简式为______________。
(7)参照上述合成路线,设计路线以丙醛、、为原料合成___________________(其他无机原料任选)。
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