精品解析：上海市闵行中学2025-2026学年高二下学期5月月考 化学试题

2025学年第二学期阶段练习 高二化学试卷 练习时间60分钟；满分：100分 可能用到的相对原子质量：C-12 H-1 O-16 Fe-56 Cl-35.5 特别提醒：本卷选择题未注明的是单选题，注明“不定项”的选择题有1~2个正确答案。 一、自然界中的氟元素(本题共19分) 1. 氟是自然界中广泛分布的元素之一，含氟化合物种类众多，例如特氟龙(聚四氟乙烯)、萤石(CaF2)、氢氟酸(HF)、冰晶石()等，广泛应用于材料、医药等各领域。 （1）基态原子核外有_______种空间运动状态的电子。 （2）下列属于氟原子激发态的电子排布式中，能量最高的是_______。 A. B. C. D. （3）在元素周期表中，氟元素_______。 A. 第一电离能最大 B. 原子半径最小 C. 属于s区 D. 电负性最大 （4）下列有关萤石(CaF2)的表述正确的是_______。 A. 与间仅存在静电吸引作用 B. 用和浓硫酸可制备，这是利用了浓硫酸的酸性和强氧化性 C. 是离子化合物，在熔融状态下能导电 D. 从物质的分类角度，属于盐，它在苯中的溶解度大 （5）难溶于水，但在含Al3+的溶液中可以溶解。已知在溶液中可稳定存在。请用平衡移动原理解释可溶于含溶液的原因_______。 （6）液态氟化氢中存在电离平衡： 。微粒X的化学式为_______；相同温度下，液态氟化氢的导电能力_______(填“强于”或“弱于”)纯水。 （7）固态氟化氢中存在(HF)n缔合分子形式，画出(HF)3的链状结构_______。 （8）下列事实正确且能说明F的非金属性比O强的是_______。 A. 的沸点比高 B. 酸性： C. 中带部分负电荷 D. 水的稳定性比强 （9）与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如、等。已知反应： ，键的键能为，键的键能为，则中键的键能为_______。的熔、沸点比的_______(填“高”或“低”)。 【答案】（1）5 （2）C （3）D （4）C （5） 在溶液中存在沉淀溶解平衡：，加入 后， 与 结合生成稳定的 ，导致溶液中 浓度降低，促使 的溶解平衡向正反应（溶解）方向移动。 （6） ①. ②. 强于 （7） （8）C （9） ①. ②. 低 【解析】 【小问1详解】 基态氟（）原子的核外电子排布式为 。电子占据了1个 轨道、1个 轨道和3个 轨道，共计5个原子轨道。空间运动状态的种数即为占据的原子轨道数，因此有5种。 【小问2详解】 氟原子核外有9个电子，选项D中电子总数为10，不属于氟原子。在A、B、C三个激发态中，A和B均只有一个电子发生跃迁（分别跃迁至 和 轨道），而C选项中有两个电子从 轨道跃迁至 轨道。激发两个电子吸收的能量远大于激发一个电子，因此C的能量最高。 【小问3详解】 A．第一电离能最大的是 ，A不符合题意； B．原子半径最小的是 ，B不符合题意； C．氟元素最后填入的电子在 轨道，属于 区，C不符合题意； D．氟是电负性最大的元素，D符合题意。 【小问4详解】 A．离子键中既存在静电吸引作用，也存在电子与电子、原子核与原子核之间的静电排斥作用，A错误； B．用 和浓硫酸制备 是利用了高沸点酸制低沸点酸的原理，并未发生氧化还原反应，没有利用浓硫酸的强氧化性，B错误； C． 属于离子化合物，熔融状态下存在自由移动的离子，能够导电，C正确； D． 是离子化合物，根据“相似相溶”原理，它难溶于苯等非极性溶剂，D错误。 【小问5详解】 运用勒夏特列原理（平衡移动原理）进行解释。核心在于 消耗了溶解平衡体系中的 ，生成了稳定的配离子，降低了生成物浓度，从而拉动平衡正向移动。 【小问6详解】 根据电离方程式 ，依据质量守恒和电荷守恒，反应物共有3个 、3个 ，总电荷为0；生成物已知有1个 、2个 ，电荷为-1，故微粒 必须含有2个 、1个 ，且带1个正电荷，即 。相同温度下，液态 的电离常数 ，大于纯水的离子积常数（常温下约为 ），说明液态 中自由移动的离子浓度更大，故导电能力强于纯水。 【小问7详解】 氟化氢分子间通过氢键缔合。氟原子的电负性极强且含有孤电子对，一个 分子中的 原子与另一个 分子中的 原子形成氢键（用“”表示）。由于孤电子对的空间排斥，实际空间构型呈锯齿状（折线形）：。 【小问8详解】 A．沸点属于物理性质，由分子间作用力（氢键）决定，不能说明非金属性强弱，A错误； B．氢化物的酸性强弱不能作为判断非金属性强弱的直接依据，B错误； C．在 中 带部分负电荷（显负价），说明 对共用电子对的吸引能力比 强，即电负性 ，直接证明了 的非金属性比 强，C正确； D．事实本身错误， 的非金属性比 强，故 的热稳定性比 强，D错误。 【小问9详解】 （1）根据反应热 ，设 键的键能为。 解得 。 （2） 和 均属于分子晶体，结构相似。对于结构相似的分子晶体，相对分子质量越小，分子间作用力（范德华力）越弱，熔、沸点越低。由于相对分子质量 ，故 的熔、沸点比 低。 二、有机金属化合物——二茂铁(本题共18分) 2. 二茂铁是燃料油的添加剂，用以提高燃烧的效率和消烟，也可作为导弹和卫星的涂料等。 （1）基态铁原子的价电子排布式_______。 （2）如图B是二茂铁的正确结构，但早期人们却误认为如图A结构。核磁共振氢谱法能够区分这两种结构，正确的结构有_______种峰，错误的结构有_______种峰；若要获知二茂铁的相对分子质量，可以用的方法是_______(填一种仪器分析方法) A． B． （3）二茂铁所含元素的电负性由大到小的顺序_______。 （4）等物质的量的环戊二烯()与溴的四氯化碳溶液反应，生成物可能是_______。 二茂铁为橙黄色晶体，不溶于水，溶于有机溶剂，熔点，开始升华。制备二茂铁的原理、步骤和装置如下： 反应原理： 步骤：在控温20℃和不断通气氛下，向三颈烧瓶中加入粉末、二甲亚砜(一种极性溶剂)和乙醚，搅拌后，用恒压滴液漏斗逐滴加入事先混匀的过量和密度为的环戊二烯混合液，搅拌1小时后，拆除实验装置，加水振荡，分离固液混合物得粗品二茂铁。装置：如图 （5）实验中通入的目的_______。 （6）关于本实验，下列说法错误的是_______。 A. 图中仪器B的作用冷凝回流 B. 乙醚在反应中主要作用是溶剂 C. 向、二甲亚砜和乙醚混合液中滴加与环戊二烯混合液时应该分批次缓慢滴加 D. 可由的溶液蒸发结晶获得 （7）对所获得粗品提纯后，获得纯净的二茂铁11.16 g，则该实验二茂铁的产率是_______。 （8）本实验中固体所起的作用之一是：使环戊二烯脱去质子，成为环戊二烯负离子。环戊二烯负离子为平面结构，较稳定。a、b、c是三种氢的位置，请分析夺取的为_______。 A． B． C． 【答案】（1） （2） ①. 1 ②. 3 ③. 质谱法 （3） C > H > Fe （4） 3,4-二溴环戊烯或2,5-二溴环戊烯 （5） 排尽装置内的空气，防止被氧化 （6）D （7） 60% （8）A 【解析】 【小问1详解】 Fe是26号元素，电子排布为，因此价电子排布式为。 【小问2详解】 正确结构B为两个环戊二烯环，全部氢原子化学环境完全相同，核磁共振氢谱只有1组峰。错误结构A为Fe和环上单键相连，环上氢有3种化学环境，所以氢谱3组峰。使用质谱仪可以直接测出物质相对分子质量，即质谱法。 【小问3详解】 二茂铁元素有C、H、Fe，电负性规律：非金属＞金属；C非金属性强于H。金属Fe电负性最小，即C>H>Fe。 【小问4详解】 环戊二烯结构含共轭二烯（两个双键共轭）。共轭二烯与1mol溴发生加成，有两种加成方式：1,2‑加成：只加成其中一个碳碳双键，得到3,4‑二溴‑环戊烯；1,4‑加成：共轭体系双键移位，得到2,5‑二溴‑环戊烯。 【小问5详解】 还原性强，空气中的氧气会将其氧化成，因此通入作用为排尽装置内空气，防止被氧化。 【小问6详解】 A．仪器B球形冷凝管，作用冷凝回流。挥发的有机物冷凝流回烧瓶，A正确； B．乙醚作有机溶剂，溶解有机物反应物，作溶剂，B正确； C．反应放热，分批缓慢滴加，防止反应速率太快、放热过猛，C正确； D．加热蒸发时，被空气中的氧气氧化成，同时会发生水解，无法得到纯净的，D错误； 故答案选D。 【小问7详解】 反应方程式为，。=199g/mol。，最多可以生成二茂铁0.20mol，需要环戊二烯0.40mol。环戊二烯体积，，=66g/mol，，因此为限量反应物，0.2001mol环戊二烯理论生成0.10005mol二茂铁，又因其摩尔质量，理论产量为0.10005×186≈18.61g，由实际产量可计算： 【小问8详解】 由结构式可知，为sp3杂化亚甲基上的氢，为双键碳上的氢，当-OH夺走时，失去氢离子变成带负电碳，形成环戊二烯负离子，环戊二烯负离子5元环，6个π电子，具有芳香性，体系稳定。而夺走时无法形成稳定芳香负离子，所以碱夺取的是。 三、原子能时代的战略金属——锆(本题共21分) 3. 锆具备超强的抗腐蚀、耐高温、耐核辐射能力，可用于核反应堆和航空航天。 （1）锆原子的电子发生跃迁时会吸收或发出不同的光，可用光谱分析仪获得_______光谱，从而鉴定锆元素的存在。 A．连续 B．线状 （2）锆元素的信息如图所示，由此可推测出有关锆的说法正确的是_______。(不定项) A. 周期表中的位置是第5周期第2族 B. 锆的摩尔质量为91.22 C. 基态原子中，核外电子占据的能量最高的能级是5s D. 锆的核外电子数是40 （3）以锆英石(主要成分是，还含有少量、、等杂质)为原料生产锆的方法有两种，流程分别如下。 方法一：氯化法 已知：常温下，是白色固体升华，遇水强烈水解 ①分馏属于_______变化。(填“物理”或“化学”) ②“高温气化”中发生反应得到的反应的化学方程式为：_______。 ③关于上述流程中说法正确的是_______。 A．工业上与高温反应制取锆时，可用作保护气 B．中的硅元素只来自 C．是强碱 D．“气化”与“水化”均为氧化还原反应 方法二：碱熔法 已知时部分正离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见下表： 沉淀物 开始沉淀时的 1.2 2.7 3.4 完全沉淀时的 2.4 3.2 5.2 ④流程中旨在提高化学反应速率的措施有_______、_______。 ⑤操作Ⅰ不需要用到的仪器是_______。 A． B． C． D． ⑥“调节”时，合适的范围是_______。为了得到纯的，需要洗涤，检验是否洗涤干净的方法是_______。 ⑦方法一相比方法二的优点有_______(写出1条即可)。 （4）工业上使用惰性电极电解与组成的熔盐来制取金属锆。阳极上的电极反应式为_______，每转移0.4 mol e-，理论上阴极增加的质量为_______g。(保留1位小数) 【答案】（1）B （2）D （3） ①. 物理 ②. ③. A ④. 粉碎锆英石 ⑤. 高温熔融 ⑥. B ⑦. ⑧. 取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加稀硝酸酸化的溶液，若无白色沉淀生成，则说明已洗涤干净 ⑨. 能够得到副产品高纯硅（或分离提纯更简便等合理答案均可） （4） ①. ②. 9.1 【解析】 【分析】方法一：氯化法 锆英石、焦炭、氯气在高温下发生氯化反应，生成等挥发性氯化物，难挥发杂质进入残渣；利用与沸点不同，通过分馏实现二者的分离（物理变化）。与氢气反应制备高纯硅；经水化得到，高温煅烧获得，最后在氩气保护下用镁高温还原制得海绵锆。 工艺优点：产品纯度高，可联产高纯硅；缺点：需要高温条件，氯气具有毒性，对设备腐蚀性强； 方法二：碱熔法 将锆英石粉碎后与氢氧化钠高温熔融，加快反应速率；水浸后过滤（操作Ⅰ），不与反应进入滤渣1，实现铁元素的初步分离。滤液1中加入过量盐酸并过滤，硅酸析出成为滤渣2，除去硅杂质，滤液2含有；利用金属氢氧化物沉淀的差异，加入氨水调节溶液，只使完全沉淀得到，铝、铁离子留在溶液中；经洗涤、高温煅烧得到，再通过钠还原制得金属锆。 工艺优点：不使用氯气，设备腐蚀程度较小；缺点：流程较长，多次固液分离，产品纯度低于氯化法。 【小问1详解】 每种元素的原子发生电子跃迁时，只会发射/吸收特定波长的特征光，形成不连续的线状光谱，可用于元素的定性鉴定，连续光谱是包含所有波长的光，无法用于元素识别； 【小问2详解】 A．的价电子排布为，属于第5周期第ⅣB族，A错误； B．摩尔质量的单位为g/mol，选项缺少单位，B错误； C．根据能级能量高低规律，基态Zr原子能量最高的能级是，C错误； D．元素周期表左上角数字为原子序数，原子的核外电子数=原子序数=40，D正确； 故选D。 【小问3详解】 ①分馏是利用混合物各组分沸点差异分离物质的操作，无新物质生成，属于物理变化； ②高温气化时，​和足量焦炭、反应，生成目标产物、​，被氧化为，配平即得该方程式：； ③A．为惰性保护气，可避免高温下活泼金属被空气中的氧气氧化，A正确； B．杂质中也含有硅元素，并非只来自，B错误； C．是过渡金属，其氢氧化物属于弱碱，不是强碱，C错误； D．水化过程是水解生成，无元素化合价变化，不属于氧化还原反应，D错误； 故选A。 ④粉碎可增大反应物接触面积，高温可提升反应体系温度，二者均能加快化学反应速率； ⑤操作Ⅰ为过滤，需要用到漏斗、烧杯、玻璃棒，图B为容量瓶，用于配制一定物质的量浓度的溶液，过滤操作不需要该仪器； ⑥调节的目的是让完全沉淀，同时保证不开始沉淀，因此需大于等于完全沉淀的2.4，小于开始沉淀的3.4；沉淀表面会吸附可溶性杂质，通过检验洗涤液中是否存在即可判断是否洗净； ⑦氯化法通过分馏可以深度分离杂质，最终得到的锆产品纯度更高，还可将副产物转化为高纯硅，提升资源利用率； 【小问4详解】 电解熔盐时，惰性电极的阳极上优先失电子生成​，电极反应为；阴极反应为，每转移电子生成，转移电子时生成，质量为。 四、环己双妥明(Lipoclin)的合成(本题共20分) 4. 环己双妥明是一种有效的降脂药物，其一种合成路线如下图。 （1）B的结构简式_______，E用系统命名法可命名为_______。 （2）与反应⑥的反应类型相同的是_______。 A. 反应① B. 反应② C. 反应③ D. 反应⑤ （3）环己双妥明分子结构中含有的不对称碳原子数有_______个。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 （4）下列有关双酚Z的说法正确的是_______。(不定项) A. 双酚Z有酸性，可与、、反应 B. 能发生缩聚、加成、取代反应 C. 双酚Z苯环上的一氯代物有2种 D. 双酚Z的结构中所有碳原子可能在同一平面 （5）下列有关有机物J的结构、性质与用途说法错误的是_______。 A. 常温下溶解度不大，当温度高于65℃时，能跟水以任意比例互溶 B. 水溶液能使紫色石蕊试液变红 C. 可用于环境消毒 D. 分子中存在离域键 （6）物质D可以在Zr基催化剂作用下转化为环己醇，其可能的反应机理如图所示： 下列说法错误的是_______。 A. 该反应的还原剂是 B. 反应过程中涉及键的断裂和形成 C. 用同位素标记的代替可得到 D. 环己酮转化为环己醇的反应为： （7）写出一种满足以下条件的F的同分异构体_______。 ①含有两个甲基；②含有酯基，且能发生银镜反应；③核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为 （8）双酚A()是一种重要的化工原料。请结合上述合成路线，以丙烯和苯酚为原料(其他无机试剂任选)，设计双酚A的合成路线_______。(可表示为A—B……—目标产物) 【答案】（1） ①. ②. 2-甲基丁酸 （2）D （3）C （4）BC （5）B （6）C （7） （8） 【解析】 【分析】A是1,3-丁二烯，A和乙烯发生加成反应生成B，B是 ；B和水发生加成反应生成，C是；C发生催化氧化生成D，D和J反应生成双酚Z，由Z逆推，可知J是；E和Br2发生取代反应生成F，F和乙醇发生酯化反应生成G，由G逆推，F是；双酚Z和G经多步反应生成环己双妥明。 【小问1详解】 A是1,3-丁二烯，A和乙烯发生加成反应生成B，B是；E含有羧基，用系统命名法可命名为2-甲基丁酸。 【小问2详解】 反应⑥是取代反应。 A. 反应①是加成反应，故不选A； B. 反应②是加成反应，故不选B； C. 反应③是氧化反应，故不选C； D. 反应⑤是E和Br2发生取代反应生成F，故D正确； 选D。 【小问3详解】 环己双妥明分子中含有的不对称碳原子数有2个(*标出)，选C。 【小问4详解】 A．双酚Z含有酚羟基，有酸性，可与、反应，不能与反应，故A错误； B．双酚Z含有酚羟基，能发生酚醛缩聚，苯环能与氢气发生加成反应，能与浓溴水发生取代反应，故B正确； C．双酚Z苯环上有2种等效氢，一氯代物有2种，故C正确； D．双酚Z的结构中含有1个六元碳环，不可能所有碳原子在同一平面，故D错误； 选BC。 【小问5详解】 有机物J是； A. 常温下溶解度不大，当温度高于65℃时，能跟水以任意比例互溶，故A正确； B. 酸性弱，不能使紫色石蕊试液变红，故B错误； C. 可用于环境消毒，故C正确； D. 苯环中存在离域键，故D正确； 选B。 【小问6详解】 A. 根据反应历程，该反应方程式为 ，环己酮发生还原反应生成环己醇，还原剂是，故A正确； B.反应过程中涉及中键的断裂，环己醇中键的形成，故B正确； C. 用同位素标记的代替可得到，故C错误； D. 根据反应历程，环己酮转化为环己醇的反应为：  ，故D正确； 选C。 【小问7详解】 ①含有两个甲基；②含有酯基，且能发生银镜反应，说明含有HCOO-结构；③核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为，符合条件的F的同分异构体为 。 【小问8详解】 丙烯和H2O发生加成反应生成2-丙醇，2-丙醇发生催化氧化生成丙酮，丙酮和苯酚反应生成双酚A，双酚A的合成路线为            。 五、重整变废为宝(本题共22分) 5. 在许多造成“温室效应”的气体中，占总效应的60%-70%，占温室气体总效应的20%。但单个分子对“温室效应”的贡献值是的25倍左右，对其治理的研究一直是科技界关注的重点。 （1）将转化成有机物可有效实现碳循环。下列反应中原子利用率最高的是_______。 A. B. C. D. （2）将二氧化碳和甲烷进行转化，可得到具有高附加值的化学品或清洁燃料。和催化重整制取和。反应为： 。 重整过程中部分反应的热化学方程式为： ①反应的_______，该反应在_______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下可自发进行。 ②恒容时说明反应已达到平衡状态的是_______。 A． B．与的物质的量之比保持不变 C．容器内气体的密度不变 D．容器内压强不变 ③时，将投料比的和混合气体按一定流速通过盛有炭催化剂的反应器，测得的转化率受炭催化剂颗粒大小的影响如图所示(注：目数越大，表示炭催化剂颗粒越小)。 由图可知，75 min后转化率与炭催化剂目数的关系为_______，原因是_______。 ④其它条件相同，在不同催化剂(A、B)作用下，反应：进行相同时间后，的产率随反应温度的变化如图： 在催化剂A、B作用下，它们正、逆反应活化能差值分别用、表示，则_______。 A．= B．> C．< （3）过光电化学转化(Photoelectrochemical)可制得乙二醇。在某催化剂作用下该反应的机理如下图所示。图中表示催化剂被光激发出电子之后产生的空穴。下列说法错误的是_______。 A. 该反应为自由基型反应 B. 生成的反应为 C. 是该反应的副产物 D. 该机理中存在极性键的断裂和形成 （4）我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理也进行了广泛研究，通常认为该反应分两步进行。反应过程和能量变化如下： 第1步：催化裂解生成和碳(或碳氢物种)，其中碳(或碳氢物种)吸附在催化剂上，如 第2步：碳(或碳氢物种)和反应生成和，如： 判断过程_______(填“①”或“②”)加入了催化剂，原因是_______。控制整个过程②反应速率的是第Ⅱ步，其原因为_______。 （5）甲烷燃料电池结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品。工作原理如图所示，通入a气体的电极是原电池的_______极(填“正”或“负”)，其电极反应式为_______。 【答案】（1）C （2） ①. +247.3 ②. 高温 ③. D ④. 目数越大，转化率越高 ⑤. 目数越大，炭催化剂颗粒越小，比表面积越大，与反应气体的接触面积越大，反应速率越快，在相同流速下转化率越高 ⑥. A （3）B （4） ①. ② ②. 催化剂能够降低反应的活化能 ③. 在过程②中，第Ⅱ步的活化能大于第Ⅰ步的活化能 （5） ①. 负 ②. 【解析】 【小问1详解】 原子利用率最高即反应物中的原子全部转化为目标产物，原子利用率为，这要求该反应必须是化合反应。选项C中与发生化合反应生成，没有副产物生成，原子利用率最高。故选C。 【小问2详解】 ① 已知： (i) ； (ii) ； (iii) ； 根据盖斯定律，由 (i) + (ii) - (iii) 可得目标反应：，则 。 该反应的 且 （气体分子数增加），根据 时反应自发，可知该反应在高温下可自发进行。 ② A．根据速率之比等于化学计量数之比可得，平衡时正逆反应速率相等，即，因此平衡时需满足，故不能说明反应已达到平衡状态，A不符合题意； B．产物与的化学计量数之比为，无论是否平衡其物质的量之比始终不变，不能说明反应已达到平衡状态，B不符合题意； C．恒容容器中气体总质量不变，混合气体密度始终不变，不能说明反应已达到平衡状态，C不符合题意； D．该反应前后气体分子数不同，恒容下压强随反应进行而变化，压强不变说明达到平衡状态，D符合题意； 故选D。 ③ 由图1可知，在后，曲线趋于平缓，且16目的转化率最高，6目最低，故结论为：目数越大，转化率越高。原因是目数越大，炭催化剂颗粒越小，比表面积越大，与反应气体的接触面积越大，反应速率越快，在相同流速下转化率越高。 ④ 催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应的焓变（）。正、逆反应活化能的差值即为反应的焓变，即 。由于同一反应的焓变是固定的，因此在不同催化剂作用下，正、逆反应活化能差值相等，即 ，选A。 【小问3详解】 A．图中反应过程中产生了 、 等自由基，属于自由基型反应，A正确； B．图中 在空穴 （相当于失去电子）作用下生成 ，根据电荷守恒和原子守恒，反应式应为 ，而不是生成氢自由基 ，B错误； C．图中显示部分 结合生成了 ，偏离了生成乙二醇的主反应路径，属于副产物，C正确； D．反应中 转化为 断裂了极性键（C-H键），最终生成乙二醇形成了极性键（C-O键等），D正确； 故选B。 【小问4详解】 观察图4的能量变化曲线，过程②的活化能明显低于过程①，因为催化剂能够降低反应的活化能，所以过程②加入了催化剂。 在过程②中，第Ⅱ步的活化能 大于第Ⅰ步的活化能 ，在多步反应中，活化能最大的一步反应速率最慢，决定了整个总反应的速率，因此控制整个过程②反应速率的是第Ⅱ步。 【小问5详解】 根据甲烷燃料电池中电子移动及离子移动可知左侧电极为负极，通入的气体a为甲烷，右侧电极为正极，通入的气体b为氧气。通入气体a的电极是原电池的负极，电极方程式为；。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年第二学期阶段练习 高二化学试卷 练习时间60分钟；满分：100分 可能用到的相对原子质量：C-12 H-1 O-16 Fe-56 Cl-35.5 特别提醒：本卷选择题未注明的是单选题，注明“不定项”的选择题有1~2个正确答案。 一、自然界中的氟元素(本题共19分) 1. 氟是自然界中广泛分布的元素之一，含氟化合物种类众多，例如特氟龙(聚四氟乙烯)、萤石(CaF2)、氢氟酸(HF)、冰晶石()等，广泛应用于材料、医药等各领域。 （1）基态原子核外有_______种空间运动状态的电子。 （2）下列属于氟原子激发态的电子排布式中，能量最高的是_______。 A. B. C. D. （3）在元素周期表中，氟元素_______。 A. 第一电离能最大 B. 原子半径最小 C. 属于s区 D. 电负性最大 （4）下列有关萤石(CaF2)的表述正确的是_______。 A. 与间仅存在静电吸引作用 B. 用和浓硫酸可制备，这是利用了浓硫酸的酸性和强氧化性 C. 是离子化合物，在熔融状态下能导电 D. 从物质的分类角度，属于盐，它在苯中的溶解度大 （5）难溶于水，但在含Al3+的溶液中可以溶解。已知在溶液中可稳定存在。请用平衡移动原理解释可溶于含溶液的原因_______。 （6）液态氟化氢中存在电离平衡： 。微粒X的化学式为_______；相同温度下，液态氟化氢的导电能力_______(填“强于”或“弱于”)纯水。 （7）固态氟化氢中存在(HF)n缔合分子形式，画出(HF)3的链状结构_______。 （8）下列事实正确且能说明F的非金属性比O强的是_______。 A. 的沸点比高 B. 酸性： C. 中带部分负电荷 D. 水的稳定性比强 （9）与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如、等。已知反应： ，键的键能为，键的键能为，则中键的键能为_______。的熔、沸点比的_______(填“高”或“低”)。 二、有机金属化合物——二茂铁(本题共18分) 2. 二茂铁是燃料油的添加剂，用以提高燃烧的效率和消烟，也可作为导弹和卫星的涂料等。 （1）基态铁原子的价电子排布式_______。 （2）如图B是二茂铁的正确结构，但早期人们却误认为如图A结构。核磁共振氢谱法能够区分这两种结构，正确的结构有_______种峰，错误的结构有_______种峰；若要获知二茂铁的相对分子质量，可以用的方法是_______(填一种仪器分析方法) A． B． （3）二茂铁所含元素的电负性由大到小的顺序_______。 （4）等物质的量的环戊二烯()与溴的四氯化碳溶液反应，生成物可能是_______。 二茂铁为橙黄色晶体，不溶于水，溶于有机溶剂，熔点，开始升华。制备二茂铁的原理、步骤和装置如下： 反应原理： 步骤：在控温20℃和不断通气氛下，向三颈烧瓶中加入粉末、二甲亚砜(一种极性溶剂)和乙醚，搅拌后，用恒压滴液漏斗逐滴加入事先混匀的过量和密度为的环戊二烯混合液，搅拌1小时后，拆除实验装置，加水振荡，分离固液混合物得粗品二茂铁。装置：如图 （5）实验中通入的目的_______。 （6）关于本实验，下列说法错误的是_______。 A. 图中仪器B的作用冷凝回流 B. 乙醚在反应中主要作用是溶剂 C. 向、二甲亚砜和乙醚混合液中滴加与环戊二烯混合液时应该分批次缓慢滴加 D. 可由的溶液蒸发结晶获得 （7）对所获得粗品提纯后，获得纯净的二茂铁11.16 g，则该实验二茂铁的产率是_______。 （8）本实验中固体所起的作用之一是：使环戊二烯脱去质子，成为环戊二烯负离子。环戊二烯负离子为平面结构，较稳定。a、b、c是三种氢的位置，请分析夺取的为_______。 A． B． C． 三、原子能时代的战略金属——锆(本题共21分) 3. 锆具备超强的抗腐蚀、耐高温、耐核辐射能力，可用于核反应堆和航空航天。 （1）锆原子的电子发生跃迁时会吸收或发出不同的光，可用光谱分析仪获得_______光谱，从而鉴定锆元素的存在。 A．连续 B．线状 （2）锆元素的信息如图所示，由此可推测出有关锆的说法正确的是_______。(不定项) A. 周期表中的位置是第5周期第2族 B. 锆的摩尔质量为91.22 C. 基态原子中，核外电子占据的能量最高的能级是5s D. 锆的核外电子数是40 （3）以锆英石(主要成分是，还含有少量、、等杂质)为原料生产锆的方法有两种，流程分别如下。 方法一：氯化法 已知：常温下，是白色固体升华，遇水强烈水解 ①分馏属于_______变化。(填“物理”或“化学”) ②“高温气化”中发生反应得到的反应的化学方程式为：_______。 ③关于上述流程中说法正确的是_______。 A．工业上与高温反应制取锆时，可用作保护气 B．中的硅元素只来自 C．是强碱 D．“气化”与“水化”均为氧化还原反应 方法二：碱熔法 已知时部分正离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见下表： 沉淀物 开始沉淀时的 1.2 2.7 3.4 完全沉淀时的 2.4 3.2 5.2 ④流程中旨在提高化学反应速率的措施有_______、_______。 ⑤操作Ⅰ不需要用到的仪器是_______。 A． B． C． D． ⑥“调节”时，合适的范围是_______。为了得到纯的，需要洗涤，检验是否洗涤干净的方法是_______。 ⑦方法一相比方法二的优点有_______(写出1条即可)。 （4）工业上使用惰性电极电解与组成的熔盐来制取金属锆。阳极上的电极反应式为_______，每转移0.4 mol e-，理论上阴极增加的质量为_______g。(保留1位小数) 四、环己双妥明(Lipoclin)的合成(本题共20分) 4. 环己双妥明是一种有效的降脂药物，其一种合成路线如下图。 （1）B的结构简式_______，E用系统命名法可命名为_______。 （2）与反应⑥的反应类型相同的是_______。 A. 反应① B. 反应② C. 反应③ D. 反应⑤ （3）环己双妥明分子结构中含有的不对称碳原子数有_______个。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 （4）下列有关双酚Z的说法正确的是_______。(不定项) A. 双酚Z有酸性，可与、、反应 B. 能发生缩聚、加成、取代反应 C. 双酚Z苯环上的一氯代物有2种 D. 双酚Z的结构中所有碳原子可能在同一平面 （5）下列有关有机物J的结构、性质与用途说法错误的是_______。 A. 常温下溶解度不大，当温度高于65℃时，能跟水以任意比例互溶 B. 水溶液能使紫色石蕊试液变红 C. 可用于环境消毒 D. 分子中存在离域键 （6）物质D可以在Zr基催化剂作用下转化为环己醇，其可能的反应机理如图所示： 下列说法错误的是_______。 A. 该反应的还原剂是 B. 反应过程中涉及键的断裂和形成 C. 用同位素标记的代替可得到 D. 环己酮转化为环己醇的反应为： （7）写出一种满足以下条件的F的同分异构体_______。 ①含有两个甲基；②含有酯基，且能发生银镜反应；③核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为 （8）双酚A()是一种重要的化工原料。请结合上述合成路线，以丙烯和苯酚为原料(其他无机试剂任选)，设计双酚A的合成路线_______。(可表示为A—B……—目标产物) 五、重整变废为宝(本题共22分) 5. 在许多造成“温室效应”的气体中，占总效应的60%-70%，占温室气体总效应的20%。但单个分子对“温室效应”的贡献值是的25倍左右，对其治理的研究一直是科技界关注的重点。 （1）将转化成有机物可有效实现碳循环。下列反应中原子利用率最高的是_______。 A. B. C. D. （2）将二氧化碳和甲烷进行转化，可得到具有高附加值的化学品或清洁燃料。和催化重整制取和。反应为： 。 重整过程中部分反应的热化学方程式为： ①反应的_______，该反应在_______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下可自发进行。 ②恒容时说明反应已达到平衡状态的是_______。 A． B．与的物质的量之比保持不变 C．容器内气体的密度不变 D．容器内压强不变 ③时，将投料比的和混合气体按一定流速通过盛有炭催化剂的反应器，测得的转化率受炭催化剂颗粒大小的影响如图所示(注：目数越大，表示炭催化剂颗粒越小)。 由图可知，75 min后转化率与炭催化剂目数的关系为_______，原因是_______。 ④其它条件相同，在不同催化剂(A、B)作用下，反应：进行相同时间后，的产率随反应温度的变化如图： 在催化剂A、B作用下，它们正、逆反应活化能差值分别用、表示，则_______。 A．= B．> C．< （3）过光电化学转化(Photoelectrochemical)可制得乙二醇。在某催化剂作用下该反应的机理如下图所示。图中表示催化剂被光激发出电子之后产生的空穴。下列说法错误的是_______。 A. 该反应为自由基型反应 B. 生成的反应为 C. 是该反应的副产物 D. 该机理中存在极性键的断裂和形成 （4）我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理也进行了广泛研究，通常认为该反应分两步进行。反应过程和能量变化如下： 第1步：催化裂解生成和碳(或碳氢物种)，其中碳(或碳氢物种)吸附在催化剂上，如 第2步：碳(或碳氢物种)和反应生成和，如： 判断过程_______(填“①”或“②”)加入了催化剂，原因是_______。控制整个过程②反应速率的是第Ⅱ步，其原因为_______。 （5）甲烷燃料电池结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品。工作原理如图所示，通入a气体的电极是原电池的_______极(填“正”或“负”)，其电极反应式为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $