精品解析：湖北十堰市东风高级中学2025-2026学年高二下学期4月月考 化学试题

高二年级4月考试 化学试题 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。 3可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 Cl35.5 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一项是符合题目要求) 1. 人工智能产业发展离不开芯片、传感器等核心基础的支撑。下列说法错误的是 A. 高温下，SiHCl3与H2反应可制得高纯硅 B. 芯片材料主要为晶体硅 C. 晶体SiC中的Si和金刚石中的C的杂化方式不相同 D. 晶体硅为共价晶体 【答案】C 【解析】 【详解】A．高温下与发生置换反应生成高纯硅和，是工业制备高纯硅的核心反应之一，A正确； B．晶体硅具有优良的半导体性能，是芯片的主要生产材料，B正确； C．晶体中的形成4个键、无孤电子对，杂化方式为；金刚石中的也形成4个键、无孤电子对，杂化方式同样为，二者杂化方式相同，C错误； D．晶体硅由原子通过共价键结合形成三维空间网状结构，属于共价晶体，D正确； 故选C。 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. N2H4的结构式： B. NH3的VSEPR模型： C. HClO的电子式： D. Cr的简化电子排布式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．中两个原子之间为单键，结构式为，A错误； B．中心的价层电子对数为，VSEPR模型为，B错误； C．的结构式为，原子在中间分别与、成键，电子式为，C错误； D．基态为24号元素，满足半满稳定结构，简化电子排布式为，D正确； 故选D。 3. 下列实验方法及所选玻璃仪器(其他材质仪器任选)均正确的是 A. 蒸馏法淡化海水，仪器为②③⑤⑥ B. 分离CCl4和Br2的混合液体，可用分液法，仪器为⑦⑧ C. 用酒精萃取溴水中的溴单质， 可用分液法，仪器为⑦⑧ D. 酸性高锰酸钾标准溶液通过滴定法测定未知浓度的FeSO4溶液的浓度，仪器为④⑥ 【答案】D 【解析】 【详解】A．蒸馏法淡化海水需使用直形冷凝管，②为球形冷凝管，不适合蒸馏操作，A错误； B．与互溶，不分层，无法用分液法分离，应采用蒸馏法分离，B错误； C．酒精与水互溶，不能作为萃取溴水中溴单质的萃取剂，C错误； D．酸性高锰酸钾具有强氧化性，需用酸式滴定管（④）盛装，待测溶液盛放在锥形瓶（⑥）中，可完成滴定实验，D正确； 故答案选D。 4. 结构决定性质，性质决定用途。下列事实解释错误的是 事实 解释 A 甘油是黏稠液体 甘油分子间的氢键较强 B 键能：H-Cl>H-Br 酸性：HCl>HBr C 冰的密度小于干冰 冰晶体中水分子的空间利用率相对较低 D 石墨能导电 未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．甘油分子含有3个羟基，分子间可形成大量较强的氢键，分子间作用力大，因此甘油是黏稠液体，解释合理，A正确； B．键能，说明键更稳定，在水溶液中更易电离出，故酸性，B错误； C．冰晶体中水分子间通过具有方向性的氢键结合，形成的结构空隙较大，水分子空间利用率相对较低，因此冰的密度小于干冰，C正确； D．石墨中碳原子采取杂化，未参与杂化的轨道相互重叠形成离域大键，电子可在整个碳原子平面内运动，因此石墨能导电，D正确； 故选B。 5. “电性效应”是指反应物粒子之间在发生化学反应时，带异种电荷的两种粒子相互吸引，带同种电荷的两种粒子相互排斥，反应机理如图所示。 下列反应未应用“电性效应”的是： A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】带异种电荷的两种粒子相互吸引，带同种电荷的两种粒子相互排斥，结合题中反应机理，可理解为两个极性分子中带不同电荷的粒子相互吸引，生成新的分子，据此分析解题。 【详解】A．SiHCl3中的Cl和H2O中的H带异种电荷的两种粒子相互吸引，故A符合题意； B．ClONO2的和H2O中的OH带异种电荷的两种粒子相互吸引，故B符合题意； C．中Br和中-OH中的H带异种电荷的两种粒子相互吸引，故C符合题意； D．Cl2是非极性分子，反应未应用“电性效应”，故D不符合题意； 故答案选D。 6. 醋酸铜氨溶液（含等）净化合成氨原料气（含和少量CO）的过程中发生反应：。下列说法正确的是 A. Cu位于元素周期表d区 B. 键角： C. CO中化学键的强度大于，使CO沸点高于的 D. 在一定范围内，低温、高压有利于原料气的净化 【答案】D 【解析】 【详解】A．Cu的核外价电子排布式为3d104s1，位于元素周期表ds区，A错误； B．的N原子均为sp3杂化，NH3中N原子含1个孤电子对，孤电子对对成键电子的斥力大于成键电子对之间的斥力，键角小，故键角：，B错误； C．CO和的沸点取决于分子间作用力，不能根据化学键强度判断两者的沸点，C错误； D．该反应为放热反应且正向气体分子数减小，平衡正向移动可净化原料气，故在一定范围内，低温、高压化学平衡正向移动有利于原料气的净化，D正确； 故选D。 7. 下列说法中正确的是 A. Na2O2晶体中的阳离子与阴离子个数比为1:1 B. 金刚石中碳原子个数与C-C键键数之比为1:4 C. 石墨晶体中C 原子数与C-C共价键数比为2:3 D. 冰晶体中H2O分子个数与氢键数目比为1:4 【答案】C 【解析】 【详解】A．晶体中阳离子为，阴离子为，二者个数比为2:1，A错误； B．金刚石中每个原子形成4个键，每个键为2个原子共有，平均每个原子拥有个键，故碳原子数与键数之比为1:2，B错误； C．石墨晶体中每个原子形成3个键，每个键为2个原子共有，平均每个原子拥有个键，故原子数与共价键数比为，C正确； D．冰晶体中每个分子与相邻4个分子形成氢键，每个氢键为2个分子共有，平均每个分子拥有个氢键，故分子个数与氢键数目比为1:2，D错误； 故选C。 8. 莽草酸可用于合成药物达菲，其结构简式如图。下列关于莽草酸的说法错误的是 A. 分子中有三种官能团 B. 此有机物按碳骨架分类属于脂环烃的衍生物 C. 莽草酸的分子式为C7H10O5 D. 分子中有2个手性碳原子 【答案】D 【解析】 【详解】A．莽草酸分子中含有羧基、碳碳双键、羟基三种官能团，A正确； B．该有机物含有脂环结构，不含苯环，按碳骨架分类属于脂环烃的衍生物，B正确； C．由结构简式可推知莽草酸的分子式为，C正确； D．连接4个不同基团的碳原子为手性碳原子，该分子中与3个羟基直接相连的碳原子均为手性碳原子，共3个，不是2个，D错误； 故选D。 9. 利用膜技术原理和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5，装置如图所示，下列说法正确的是 A. 电极a和电极d上都发生氧化反应 B. c电极上的电极反应式为N2O4—2e—+H2O=N2O5+2H+ C. 乙装置d电极附近溶液的pH增大 D. 电路中每转移2mole—，甲池质子膜右侧溶液质量变化为18g 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，甲池为原电池，电极a为负极，在水分子作用下，二氧化硫在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸，电极反应式为SO2—2e—+2H2O=SO+4H+，电极b为正极，酸性条件下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为O 2+4e—+4H+=2H2O；乙池为电解池，与正极相连的电极c为电解池的阳极，在无水硝酸作用下，四氧化二氮在阳极失去电子发生氧化反应生成五氧化二氮和氢离子，电极反应式为N2O4—2e—+2HNO3=2N2O5+2H+，电极d为阴极，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为2H++ 2e-=H2↑，阳极区的氢离子通过阳离子交换膜进入阴极区，电极附近溶液pH不变。 【详解】A．由分析可知，电极d为阴极，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，故A错误； B．由分析可知，与正极相连的电极c为电解池的阳极，在无水硝酸作用下，四氧化二氮在阳极失去电子发生氧化反应生成五氧化二氮和氢离子，电极反应式为N2O4—2e—+2HNO3=2N2O5+2H+，故B错误； C．由分析可知，电极d为阴极，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为2H++ 2e-=H2↑，阳极区的氢离子通过阳离子交换膜进入阴极区，电极附近溶液pH不变，故C错误； D．由分析可知，电极b为正极，酸性条件下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为O2+4e—+4H+=2H2O，则电路中每转移2mole—，甲池质子膜右侧溶液质量变化为2mol××18g/mol=18g，故D正确； 故选D。 10. 下列性质差异与结构因素匹配错误的是 选项 性质差异 结构因素 A 用洗涤剂清洗餐具 洗涤剂中的表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束 B 溶解度：碳酸氢钠<碳酸钠 易与水形成氢键，溶解度降低 C [Cu(NH3)4]SO4在溶剂中的溶解度：水>乙醇 水的极性比乙醇大 D 配位键的强弱：[Cu(NH3)4]2+>[Cu(H2O)4]2+ N的电负性小，给电子能力强，配位键强 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．洗涤剂中表面活性剂的亲水基团向外与水结合，疏水基团向内包裹油污形成胶束，可去除餐具油污，性质与结构因素匹配，A正确； B．是通过与其他形成分子间氢键发生缔合，导致溶解度降低；若溶质与水形成氢键会增大溶解度，选项中结构因素解释错误，B错误； C．为离子化合物，根据相似相溶原理，极性越大的溶剂对离子化合物溶解性越好，水的极性强于乙醇，故在水中溶解度更大，性质与结构因素匹配，C正确； D．配位原子电负性越小，对孤电子对的束缚能力越弱，给电子能力越强，形成的配位键越强；的电负性小于，故的配位键更强，性质与结构因素匹配，D正确； 故选B。 11. 晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是 A. 图1晶体密度为g∙cm-3 B. 图1中O原子的配位数为6 C. 图2表示的化学式为 D. 取代产生的空位有利于传导 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据均摊法，图1的晶胞中含Li：8×+1=3，O：2×=1，Cl：4×=1，1个晶胞的质量为g=g，晶胞的体积为(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3，则晶体的密度为g÷(a3×10-30cm3)=g/cm3，A项正确； B．图1晶胞中，O位于面心，与O等距离最近的Li有6个，O原子的配位数为6，B项正确； C．根据均摊法，图2中Li：1，Mg或空位为8×=2。O：2×=1，Cl或Br：4×=1，Mg的个数小于2，根据正负化合价的代数和为0，图2的化学式为LiMgOClxBr1-x，C项错误； D．进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料，说明Mg2+取代产生的空位有利于Li+的传导，D项正确； 答案选C。 12. 环糊精(分子略呈锥形的圆环结构)与抗癌药阿霉素在水溶液中形成超分子包合物(如图所示)，增大了阿霉素的水溶性、控制了阿霉素的释放速度，从而提高其药效。下列说法正确的是 A. 环糊精分子结构具有亲水性的外壳 B. 阿霉素分子与环糊精分子之间利用共价键结合在一起 C. 阿霉素分子含有羟基、羧基、醚键、氨基等官能团 D. 阿霉素分子中不含手性碳原子 【答案】A 【解析】 【详解】A．环糊精与阿霉素形成的超分子包合物可增大阿霉素的水溶性，说明环糊精分子结构具有亲水性的外壳，A正确； B．超分子是通过分子间作用力结合形成的分子聚集体，阿霉素与环糊精之间不存在共价键，B错误； C．根据阿霉素的分子结构可知，其含有羟基、醚键、氨基、酮羰基等官能团，不存在羧基，C错误； D．阿霉素分子中存在多个连接4种不同基团的饱和碳原子，含有多个手性碳原子，D错误； 故选A。 13. 已知氨水可以与溴反应：3Br2 +8NH3•H2O=N2↑+6NH4Br+8H2O。下面提纯粗溴苯(含溴苯、溴和苯)，同时得到NH4Br晶体的原理与装置不能达到实验目的的是 A. 用装置甲除去溴苯中的溴 B. 用装置乙分离甲中反应后的混合液 C. 用装置丙蒸干溶液得到NH4Br晶体 D. 用装置丁分离溴苯与苯 【答案】C 【解析】 【详解】A．装置甲中粗溴苯中的溴在通入氨气后反应生成溴化铵，溴化铵溶液与溴苯不互溶分层后分液可得纯的溴苯，选项A正确； B．用装置乙进行的实验后溶液分层，分液能分离甲中反应后的混合液得到溴苯，选项B正确； C．NH4Br受热易分解，用装置丙蒸干溶液得不到NH4Br晶体，选项C错误； D. 利用溴苯和苯的沸点不同，用装置丁蒸馏分离溴苯与苯，选项D正确； 答案选C。 14. 一种生产药物中间体三氟甲苯的方法为。设为阿伏加德罗常数的值，已知25℃时三氟乙酸的，下列说法正确的是 A. 1mol三氟甲苯中键数目为 B. 25℃时，三氟乙酸溶液中，的数目小于 C. 标准状况下，和按任意体积比组成的1.12L混合气体中，氢、氧原子总数为 D. 7.8g苯中碳碳双键数目为 【答案】C 【解析】 【详解】A．三氟甲苯结构的苯环含6个C-Cσ键、5个C-Hσ键，苯环与-CF3间有1个C-Cσ键，-CF3含3个C-Fσ键，共6+5+1+3=15个σ键，1mol中σ键数目为15NA，A错误； B．25℃时，三氟乙酸为弱酸（Ka=10-0.23≈0.59），1mol/L溶液中c(H⁺)<1mol/L，故，OH⁻数目大于10-14NA，B错误； C．标准状况下1.12L混合气体为0.05mol（H2和CO2），设H2为x mol、CO2为y mol，x+y=0.05。氢原子数=2x，氧原子数=2y，总原子数=2(x+y)=0.1mol，即0.1NA，C正确； D．苯分子中无碳碳双键，碳碳键为介于单双键间的特殊键，D错误； 故选C。 15. 某研究小组为研究水溶液中粒子浓度随pH的变化关系，25℃时，用NaOH调节溶液的pH，且保持体系中，完成了一系列实验。粒子浓度的对数值()、反应物初始物质的量之比与pH的关系如图所示。下列说法错误的是 A. 对应的溶液中： B. 对应的溶液中： C. 对应的溶液中： D. 水的电离程度： 【答案】D 【解析】 【详解】A．P3对应的溶液中，反应后的溶质为CH3COONa，根据质子守恒有c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-)，A正确； B．P1对应的溶液中，CH3COO-、CH3COOH浓度相等，可求得K=c(H+)=10-4.75，P2对应的溶液中，K=，代入数据，可求得==102.25，则c(CH3COO-)>100c(CH3COOH)，B正确； C．根据电荷守恒有c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)，P1对应的溶液中，溶液呈酸性，c(H+)>c(OH-)，c(CH3COO-)=c(CH3COOH)= mol·L-1=0.05 mol·L-1，则c(Na+)<0.05 mol·L-1，C正确； D．从开始→P3，溶质从CH3COOHCH3COONa，水的电离程度增大，则水的电离程度：P1<P2<P3，D错误； 故答案选D。 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16. 碳酸锶广泛用于玻壳玻璃、磁性材料、金属冶炼、锶盐制备、电子元件、焰火等领域。以天青石(成分为SrSO4、BaSO4、SiO2)为原料制备SrCO3的工艺流程如图所示。回答下列问题： 已知：常温下，Ksp(SrSO4)=3.2×10-7；Ksp(SrCO3)=5.6×10-10。 （1）基态Sr2+的最高能级的能层符号是___________。 （2）NH4HCO3溶液中c(NH3∙H2O)+c(OH-)+c()________(填“>”“<”或“=”) c(H2CO3)+ c(H+)。 （3）天青石粉中的SrSO4与氨水、NH4HCO3溶液反应的化学方程式为____________________，将过滤后的滤液蒸发浓缩、冷却结晶可得到副产物___________(填化学式)。 （4）酸解后滤渣的主要成分为___________________(填化学式)。 （5）写出“沉锶”过程中反应的离子方程式___________________________________________。 （6）“系列操作”包括过滤、___________、___________。 （7）若“沉锶”后溶液中c(Sr2+) =8×10-5 mol∙L-1，则溶液中的最小浓度是_______mol·L−1。 【答案】（1）N （2）= （3） ①. ②. （4）、​ （5） （6） ①. 洗涤 ②. 干燥 （7）7×10-6 【解析】 【分析】已知：常温下，Ksp(SrSO4)=3.2×10-7；Ksp(SrCO3)=5.6×10-10。碳酸锶更难溶；天青石矿粉加入水、碳酸氢铵，碳酸氢铵和硫酸锶反应生成碳酸锶沉淀、硫酸铵、二氧化碳，过滤，过滤出含硫酸铵的母液，用盐酸溶解滤渣，碳酸锶转化为SrCl2溶液，净化后，向纯净的SrCl2溶液中加入碳酸氢铵生成碳酸锶沉淀，过滤、洗涤、干燥，粉碎后得产品碳酸锶。 【小问1详解】 Sr为38号元素，位于第五周期第ⅡA族，基态Sr原子的电子排布式为，失去最外层2个电子得到，其核外电子排布为，占据的能层为K、L、M、N，最高能级对应的能层符号是N。 【小问2详解】 根据电荷守恒：；根据物料守恒：。将两式联立消去，整理可得：。 【小问3详解】 该反应是的沉淀转化反应，在氨水提供的弱碱性环境中，​转化为更难溶的，同时生成硫酸铵和水，化学方程式为；反应后滤液的溶质主要为硫酸铵，蒸发浓缩冷却结晶可得到副产物。 【小问4详解】 （转化步骤生成的固体）可与HCl反应溶解得到，但不溶于盐酸，​也不与HCl反应。 【小问5详解】 沉锶时与碳酸氢根反应，生成碳酸锶沉淀，同时生成​和，离子方程式：。 【小问6详解】 碳酸锶浊液，过滤、洗涤、干燥，粉碎后得产品碳酸锶； 【小问7详解】 当刚好达到溶解平衡时，浓度为最小浓度，根据，代入数据得。 17. 我国科学家屠呦呦因提取抗疟药物青蒿素而获得诺贝尔奖。从青蒿(粉末)中提取青蒿素的方法以萃取原理为基础，乙醚浸提法的具体操作如下： 已知：青蒿素为白色针状晶体，易溶于乙醇、乙醚、苯和汽油等有机溶剂，不溶于水，熔点为156~157℃，沸点为389.9℃，热稳定性差。屠呦呦团队经历了使用不同溶剂和不同温度的探究过程，实验结果如下： 溶剂 水 乙醇 乙醚 沸点/℃ 100 78 35 提取效率 几乎为0 35% 95% （1）用水作溶剂，提取无效的原因可能是_________________________。 （2）研究发现，青蒿素分子中的某个基团对热不稳定。分析用乙醚作溶剂，提取效率高于乙醇的原因是____________________________________________。 （3）下列说法不正确的是___________。 A. 粉碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素浸取率 B. 操作I需要用到玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯 C. 操作Ⅱ蒸馏时最好选用水浴加热 D. 操作Ⅲ的主要过程为加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 （4）科研小组通过控制其他实验条件不变，来研究原料粒度、提取时间和提取温度对青蒿素提取速率的影响，其结果如图所示： 由图可知控制其他实验条件不变，采用的最佳粒度、时间和温度为___________。 （5）在进行操作Ⅱ时往往采用减压的条件，目的是__________________________。 （6）提取青蒿素的原理和过程在工业上有较多的应用。如从含有KI、KNO3等成分的工业废水中回收I2和KNO3，其流程如图所示： 关于步骤Ⅰ~Ⅳ的说法错误的是___________。 A. 步骤Ⅱ中分离得到的苯可循环利用 B. 步骤Ⅰ和青蒿素中操作Ⅰ相同，其中苯可以用四氯化碳替代 C.步骤Ⅳ为蒸发结晶，当有少量晶体析出时，停止加热 （7）科学家将青蒿素还原转化为疗效更好的双氢青蒿素，其结构如图所示。分析双氢青蒿素疗效更好的原因可能为__________________________。 【答案】（1）青蒿素不溶于水 （2）乙醚的沸点比乙醇的低，在低温下易分离，可防止温度较高导致青蒿素发生副反应 （3）D （4）60目、100分钟、50℃ （5）降低青蒿素的沸点，防止青蒿素受热分解 （6）BC （7）双氢青蒿素中含有羟基，能与水分子形成氢键，水溶性更好 【解析】 【分析】Ⅰ根据乙醚浸取法的流程可知，对青蒿进行干燥粉碎，可以增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率，用乙醚对青蒿素进行浸取后，过滤，可得提取液和残渣，提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品，对粗品加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤可得精品。 Ⅱ废水中通入氯气，将碘离子转化为碘单质，再加入苯萃取，得到碘和苯的混合溶液和水层，水层中主要含有硝酸钾和氯化钾，通过降温结晶得到硝酸钾晶体。有机层通过蒸馏得到苯和粗碘，粗碘采取升华法等操作得到精碘。 【小问1详解】 青蒿素不溶于水，所以用水作溶剂时，提取无效。 【小问2详解】 青蒿素分子对热不稳定，乙醚的沸点比乙醇低，在低温下易分离，则可防止温度较高导致青蒿素发生副反应，所以乙醚作溶剂提取效率高于乙醇。 【小问3详解】 A．粉碎可以增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素浸取率，A正确； B．操作I是固液分离，操作名称是过滤，过滤用到玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，B正确； C．乙醚的沸点为35℃，为便于控制温度，操作Ⅱ蒸馏时最好选用水浴加热，C正确； D．操作Ⅲ是重结晶，根据乙醚浸取法的流程可知，对粗品加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤可得精品，青蒿素不溶于水，不能用水溶解青蒿素粗品，D错误； 故答案选D。 【小问4详解】 由图可知控制其他实验条件不变，粒度为60目时青蒿素提取率最高，提取时间为100min时提取率达到最大值，提取温度为50℃时青蒿素提取率最高，所以采用的最佳粒度、时间和温度为60目、100min、50℃。 【小问5详解】 青蒿素热稳定性差，在进行操作Ⅱ时往往采用减压的条件是因为：降低蒸馏温度，防止青蒿素受热分解。 【小问6详解】 A．步骤Ⅱ分离得到的苯可在步骤Ⅰ中循环使用，A正确； B．由图可知，步骤Ⅰ是萃取操作，青蒿素中操作Ⅰ为过滤，B错误； C．由于硝酸钾溶解度随温度变化幅度较大，故制备硝酸钾晶体，应采用蒸发浓缩，冷却结晶的方法，而不是蒸发结晶，C错误； 故答案选BC。 【小问7详解】 由图，双氢青蒿素中含有羟基，能与水分子形成氢键，水溶性更好，更易被人体吸收。 18. 处理、回收利用CO是环境科学研究的热点课题。回答下列问题： （1）CO用于处理大气污染物N2O的反应为CO(g)＋N2O(g)CO2(g)＋N2(g)。在Zn＋作用下该反应的具体过程如图1所示，反应过程中能量变化情况如图2所示。 总反应：CO(g)＋N2O(g)CO2(g)＋N2(g) ΔH=_______kJ·mol-1，该总反应的决速步是反应_______(填“①”或“②”)，该判断的理由是_______。 （2）已知：CO(g)＋N2O(g)CO2(g)＋N2(g)的速率方程为v=k·c(N2O)，k为速率常数，只与温度有关。为提高反应速率，可采取的措施是_______(填字母序号)。 A. 恒容时，再充入CO B. 恒压时，再充入N2O C. 恒压时，再充入N2 D. 升温 （3）在总压为100kPa的恒容密闭容器中，充入一定量的CO(g)和N2O(g)发生上述反应，在不同条件下达到平衡时，在T1K时N2O的转化率与、在=1时N2O的转化率与的变化曲线如图3所示： ①表示N2O的转化率随的变化曲线为_______曲线(填“I”或“Ⅱ”)； ②T1 _______T2(填“>”或“＜”)； （4）已知：该反应的标准平衡常数，其中pθ为标准压强(100kPa)，p(CO2)、p(N2)、p(N2O)和p(CO)为各组分的平衡分压，则T4时，该反应的标准平衡常数Kθ=_______(计算结果保留两位有效数字，P分=P总×物质的量分数)。 【答案】（1） ①. -361.22 ②. ① ③. 活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；该总反应的决速步是反应①，反应①的最大活化能是149.6 kJ·mol-1，反应②的最大活化能是108.22 kJ·mol-1，反应②的活化能更小 （2）BD （3） ①. II ②. ＜ （4）3.4 【解析】 【小问1详解】 由图2可知，生成物能量低于反应物能量，为放热反应，总反应为一氧化碳和一氧化二氮生成二氧化碳和氮气：CO(g) + N2O(g) CO2(g) + N2(g) ∆H = -361.22 kJ·mol-1；过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则活化能越小，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；该总反应的决速步是反应①，反应①的最大活化能是149.6 kJ·mol-1，反应②的最大活化能是108.22 kJ·mol-1，反应②的活化能更小，故反应①是总反应的决速步。 【小问2详解】 由速率方程可知，此反应的速率与温度和c( N2O)有关； A．恒容时，再充入CO，c( N2O)不变，速率不变，故A错误； B．恒压时，再充入N2O ，c( N2O)增大，速率增大，故B正确； C．恒压时，再充入N2，c( N2O)减小，速率减慢，故C错误； D．升温，k增大，速率加快，故D正确； 故选BD； 【小问3详解】 ①越大，会促进CO的转化，但是N2O的转化率变小，故曲线II表示N2O的转化率随的变化。 ②由①分析可知，曲线II表示N2O的转化率随的变化，则曲线I表示的转化率随的变化；由于，反应为放热反应，看曲线I，温度降低导致平衡正向移动，使得的转化率越大，故坐标对应的温度更低，则； 【小问4详解】 由图3曲线1可知，，总压为100kPa，容器恒容，温度为T4时，N2O的转化率为65%，可列出三段式： 平衡时p(N2O) = 17.5 kPa，p(CO) = 17.5 kPa，p(CO2) =32. 5 kPa，p(N2) =32.5 kPa，。 19. 用乙醚从中药中提取并用柱色谱分离得到抗疟疾有效成分青蒿素， I.青蒿素的提取流程： 索氏提取装置如图所示，实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸气导管2上升至装置a，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与青蒿粉末接触，进行萃取，萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对青蒿粉末的连续萃取。 回答下列问题： （1）装置a的名称为______________。 （2）索氏提取装置提取出来的青蒿素位于____________(填“圆底烧瓶”或“索氏提取器”)中，与常规的萃取相比，索氏提取的优点是__________________________。 Ⅱ.有机物结构测定 （3）欲测定青蒿素的分子官能团类别，应选用以下哪种仪器：_______。 A. 质谱仪 B. 红外光谱仪 C. 核磁共振氢谱 D. X射线衍射 （4）测定青蒿素的纯度：取青蒿素样品8.0g配制成250mL溶液，取加入锥形瓶中，再加入足量的KI溶液和几滴淀粉溶液，再加入，蓝色恰好褪去。 已知：①青蒿素可与NaI反应生成碘单质，青蒿素分子有-O-O-，相当于H2O2，氧化I-； ②； ③M(青蒿素)=282g/mol。 则该产品中青蒿素的质量分数为__________。 （5）为测定青蒿素的最简式，某同学设计下图实验装置，将28.2g青蒿素样品放在装置A硬质玻璃管中，缓缓通入氧气数分钟后，再点燃酒精灯充分反应，精确测定装置C和D实验前后的质量，根据所测数据计算。 ①装置E球形干燥管的作用是__________________。 ②装置C中盛装的固体试剂为_________________________。 ③实验结束，称得装置C、D分别增重19.8 g和66 g，则青蒿素的最简式为___________。 【答案】（1）冷凝管或球形冷凝管 （2） ①. 圆底烧瓶 ②. 节约萃取剂，可连续萃取(萃取效率高) （3）B （4）70.5% （5） ①. 防止空气中的二氧化碳和水进入D中 ②. 无水CaCl2或P2O5 ③. C15H22O5 【解析】 【分析】提取青蒿素时，将青蒿粉末放入索氏提取器内，加入乙醚萃取剂，然后蒸馏。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至装置a，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与青蒿粉末接触，进行萃取，萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对青蒿粉末的连续萃取。青蒿粉末经过索氏提取，得到提取液，青蒿素和乙醚沸点差距较大，因此采用蒸馏的方式分离，最后粗品提纯得到青蒿素。 测定青蒿素的最简式时，青蒿素在A中燃烧生成二氧化碳和水，B中氧化铜把A中可能生成的一氧化碳转化为二氧化碳，C装置吸收青蒿素燃烧生成的水，D吸收青蒿素燃烧生成的二氧化碳，根据C中吸收水的质量计算青蒿素中H元素的质量，根据D中吸收二氧化碳的质量计算青蒿素中C元素的质量，再根据质量守恒计算青蒿素中O元素的质量，进而计算出青蒿素的最简式，E装置防止空气中的二氧化碳、水进入D，干扰实验。 【小问1详解】 根据装置图，装置a的名称为冷凝管或球形冷凝管； 【小问2详解】 烧瓶中的溶剂受热蒸发，蒸气进入滤纸套筒1中，与青蒿粉末接触进行萃取，萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，故索氏提取装置提取的青蒿素位于圆底烧瓶中。与常规的萃取相比，索氏提取的优点是节约萃取剂，可连续萃取。 【小问3详解】 A．质谱仪用于测定相对分子质量，不是官能团类别，故不选A； B．红外光谱仪能确定分子中的官能团类别或化学键，故选B； C．核磁共振氢谱用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目，故不选C； D．X射线衍射主要用于晶体结构研究等，与官能团类别测定无关，故不选D； 选B。 【小问4详解】 青蒿素分子有-O-O-，1mol青蒿素相当于1molH2O2，1mol双氧水能氧化2molI-生成1molI2； 结合建立关系式：1mol青蒿素~1molI2~2molNa2S2O3，则25mL样品溶液中含n(青蒿素)=0.5n(Na2S2O3)=0.5×0.04L×0.10mol/L=0.002mol，则该产品中青蒿素的质量分数为； 【小问5详解】 ①根据D中吸收二氧化碳的质量计算青蒿素中C元素的质量，为减小误差，装置E球形干燥管的作用是防止空气中的二氧化碳和水进入D中。 ②装置C吸收青蒿素燃烧生成的水，所以装置C中盛装的固体试剂为无水CaCl2或P2O5。 ③实验结束，称得装置C、D分别增重19.8 g和66 g，n(H)=2n(H2O)= 、n(C)=n(CO2)=；根据质量守恒，n(O)=；n(C)：n(H)：n(O)=1.5：2.2：0.5=15:22:5，则青蒿素的最简式为C15H22O5。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级4月考试 化学试题 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。 3可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 Cl35.5 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一项是符合题目要求) 1. 人工智能产业发展离不开芯片、传感器等核心基础的支撑。下列说法错误的是 A. 高温下，SiHCl3与H2反应可制得高纯硅 B. 芯片材料主要为晶体硅 C. 晶体SiC中的Si和金刚石中的C的杂化方式不相同 D. 晶体硅为共价晶体 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. N2H4的结构式： B. NH3的VSEPR模型： C. HClO的电子式： D. Cr的简化电子排布式： 3. 下列实验方法及所选玻璃仪器(其他材质仪器任选)均正确的是 A. 蒸馏法淡化海水，仪器为②③⑤⑥ B. 分离CCl4和Br2的混合液体，可用分液法，仪器为⑦⑧ C. 用酒精萃取溴水中的溴单质， 可用分液法，仪器为⑦⑧ D. 酸性高锰酸钾标准溶液通过滴定法测定未知浓度的FeSO4溶液的浓度，仪器为④⑥ 4. 结构决定性质，性质决定用途。下列事实解释错误的是 事实 解释 A 甘油是黏稠液体 甘油分子间的氢键较强 B 键能：H-Cl>H-Br 酸性：HCl>HBr C 冰的密度小于干冰 冰晶体中水分子的空间利用率相对较低 D 石墨能导电 未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动 A. A B. B C. C D. D 5. “电性效应”是指反应物粒子之间在发生化学反应时，带异种电荷的两种粒子相互吸引，带同种电荷的两种粒子相互排斥，反应机理如图所示。 下列反应未应用“电性效应”的是： A. B. C. D. 6. 醋酸铜氨溶液（含等）净化合成氨原料气（含和少量CO）的过程中发生反应：。下列说法正确的是 A. Cu位于元素周期表d区 B. 键角： C. CO中化学键的强度大于，使CO沸点高于的 D. 在一定范围内，低温、高压有利于原料气的净化 7. 下列说法中正确的是 A. Na2O2晶体中的阳离子与阴离子个数比为1:1 B. 金刚石中碳原子个数与C-C键键数之比为1:4 C. 石墨晶体中C 原子数与C-C共价键数比为2:3 D. 冰晶体中H2O分子个数与氢键数目比为1:4 8. 莽草酸可用于合成药物达菲，其结构简式如图。下列关于莽草酸的说法错误的是 A. 分子中有三种官能团 B. 此有机物按碳骨架分类属于脂环烃的衍生物 C. 莽草酸的分子式为C7H10O5 D. 分子中有2个手性碳原子 9. 利用膜技术原理和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5，装置如图所示，下列说法正确的是 A. 电极a和电极d上都发生氧化反应 B. c电极上的电极反应式为N2O4—2e—+H2O=N2O5+2H+ C. 乙装置d电极附近溶液的pH增大 D. 电路中每转移2mole—，甲池质子膜右侧溶液质量变化为18g 10. 下列性质差异与结构因素匹配错误的是 选项 性质差异 结构因素 A 用洗涤剂清洗餐具 洗涤剂中的表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束 B 溶解度：碳酸氢钠<碳酸钠 易与水形成氢键，溶解度降低 C [Cu(NH3)4]SO4在溶剂中的溶解度：水>乙醇 水的极性比乙醇大 D 配位键的强弱：[Cu(NH3)4]2+>[Cu(H2O)4]2+ N的电负性小，给电子能力强，配位键强 A. A B. B C. C D. D 11. 晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是 A. 图1晶体密度为g∙cm-3 B. 图1中O原子的配位数为6 C. 图2表示的化学式为 D. 取代产生的空位有利于传导 12. 环糊精(分子略呈锥形的圆环结构)与抗癌药阿霉素在水溶液中形成超分子包合物(如图所示)，增大了阿霉素的水溶性、控制了阿霉素的释放速度，从而提高其药效。下列说法正确的是 A. 环糊精分子结构具有亲水性的外壳 B. 阿霉素分子与环糊精分子之间利用共价键结合在一起 C. 阿霉素分子含有羟基、羧基、醚键、氨基等官能团 D. 阿霉素分子中不含手性碳原子 13. 已知氨水可以与溴反应：3Br2 +8NH3•H2O=N2↑+6NH4Br+8H2O。下面提纯粗溴苯(含溴苯、溴和苯)，同时得到NH4Br晶体的原理与装置不能达到实验目的的是 A. 用装置甲除去溴苯中的溴 B. 用装置乙分离甲中反应后的混合液 C. 用装置丙蒸干溶液得到NH4Br晶体 D. 用装置丁分离溴苯与苯 14. 一种生产药物中间体三氟甲苯的方法为。设为阿伏加德罗常数的值，已知25℃时三氟乙酸的，下列说法正确的是 A. 1mol三氟甲苯中键数目为 B. 25℃时，三氟乙酸溶液中，的数目小于 C. 标准状况下，和按任意体积比组成的1.12L混合气体中，氢、氧原子总数为 D. 7.8g苯中碳碳双键数目为 15. 某研究小组为研究水溶液中粒子浓度随pH的变化关系，25℃时，用NaOH调节溶液的pH，且保持体系中，完成了一系列实验。粒子浓度的对数值()、反应物初始物质的量之比与pH的关系如图所示。下列说法错误的是 A. 对应的溶液中： B. 对应的溶液中： C. 对应的溶液中： D. 水的电离程度： 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16. 碳酸锶广泛用于玻壳玻璃、磁性材料、金属冶炼、锶盐制备、电子元件、焰火等领域。以天青石(成分为SrSO4、BaSO4、SiO2)为原料制备SrCO3的工艺流程如图所示。回答下列问题： 已知：常温下，Ksp(SrSO4)=3.2×10-7；Ksp(SrCO3)=5.6×10-10。 （1）基态Sr2+的最高能级的能层符号是___________。 （2）NH4HCO3溶液中c(NH3∙H2O)+c(OH-)+c()________(填“>”“<”或“=”) c(H2CO3)+ c(H+)。 （3）天青石粉中的SrSO4与氨水、NH4HCO3溶液反应的化学方程式为____________________，将过滤后的滤液蒸发浓缩、冷却结晶可得到副产物___________(填化学式)。 （4）酸解后滤渣的主要成分为___________________(填化学式)。 （5）写出“沉锶”过程中反应的离子方程式___________________________________________。 （6）“系列操作”包括过滤、___________、___________。 （7）若“沉锶”后溶液中c(Sr2+) =8×10-5 mol∙L-1，则溶液中的最小浓度是_______mol·L−1。 17. 我国科学家屠呦呦因提取抗疟药物青蒿素而获得诺贝尔奖。从青蒿(粉末)中提取青蒿素的方法以萃取原理为基础，乙醚浸提法的具体操作如下： 已知：青蒿素为白色针状晶体，易溶于乙醇、乙醚、苯和汽油等有机溶剂，不溶于水，熔点为156~157℃，沸点为389.9℃，热稳定性差。屠呦呦团队经历了使用不同溶剂和不同温度的探究过程，实验结果如下： 溶剂 水 乙醇 乙醚 沸点/℃ 100 78 35 提取效率 几乎为0 35% 95% （1）用水作溶剂，提取无效的原因可能是_________________________。 （2）研究发现，青蒿素分子中的某个基团对热不稳定。分析用乙醚作溶剂，提取效率高于乙醇的原因是____________________________________________。 （3）下列说法不正确的是___________。 A. 粉碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素浸取率 B. 操作I需要用到玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯 C. 操作Ⅱ蒸馏时最好选用水浴加热 D. 操作Ⅲ的主要过程为加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 （4）科研小组通过控制其他实验条件不变，来研究原料粒度、提取时间和提取温度对青蒿素提取速率的影响，其结果如图所示： 由图可知控制其他实验条件不变，采用的最佳粒度、时间和温度为___________。 （5）在进行操作Ⅱ时往往采用减压的条件，目的是__________________________。 （6）提取青蒿素的原理和过程在工业上有较多的应用。如从含有KI、KNO3等成分的工业废水中回收I2和KNO3，其流程如图所示： 关于步骤Ⅰ~Ⅳ的说法错误的是___________。 A. 步骤Ⅱ中分离得到的苯可循环利用 B. 步骤Ⅰ和青蒿素中操作Ⅰ相同，其中苯可以用四氯化碳替代 C.步骤Ⅳ为蒸发结晶，当有少量晶体析出时，停止加热 （7）科学家将青蒿素还原转化为疗效更好的双氢青蒿素，其结构如图所示。分析双氢青蒿素疗效更好的原因可能为__________________________。 18. 处理、回收利用CO是环境科学研究的热点课题。回答下列问题： （1）CO用于处理大气污染物N2O的反应为CO(g)＋N2O(g)CO2(g)＋N2(g)。在Zn＋作用下该反应的具体过程如图1所示，反应过程中能量变化情况如图2所示。 总反应：CO(g)＋N2O(g)CO2(g)＋N2(g) ΔH=_______kJ·mol-1，该总反应的决速步是反应_______(填“①”或“②”)，该判断的理由是_______。 （2）已知：CO(g)＋N2O(g)CO2(g)＋N2(g)的速率方程为v=k·c(N2O)，k为速率常数，只与温度有关。为提高反应速率，可采取的措施是_______(填字母序号)。 A. 恒容时，再充入CO B. 恒压时，再充入N2O C. 恒压时，再充入N2 D. 升温 （3）在总压为100kPa的恒容密闭容器中，充入一定量的CO(g)和N2O(g)发生上述反应，在不同条件下达到平衡时，在T1K时N2O的转化率与、在=1时N2O的转化率与的变化曲线如图3所示： ①表示N2O的转化率随的变化曲线为_______曲线(填“I”或“Ⅱ”)； ②T1 _______T2(填“>”或“＜”)； （4）已知：该反应的标准平衡常数，其中pθ为标准压强(100kPa)，p(CO2)、p(N2)、p(N2O)和p(CO)为各组分的平衡分压，则T4时，该反应的标准平衡常数Kθ=_______(计算结果保留两位有效数字，P分=P总×物质的量分数)。 19. 用乙醚从中药中提取并用柱色谱分离得到抗疟疾有效成分青蒿素， I.青蒿素的提取流程： 索氏提取装置如图所示，实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸气导管2上升至装置a，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与青蒿粉末接触，进行萃取，萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对青蒿粉末的连续萃取。 回答下列问题： （1）装置a的名称为______________。 （2）索氏提取装置提取出来的青蒿素位于____________(填“圆底烧瓶”或“索氏提取器”)中，与常规的萃取相比，索氏提取的优点是__________________________。 Ⅱ.有机物结构测定 （3）欲测定青蒿素的分子官能团类别，应选用以下哪种仪器：_______。 A. 质谱仪 B. 红外光谱仪 C. 核磁共振氢谱 D. X射线衍射 （4）测定青蒿素的纯度：取青蒿素样品8.0g配制成250mL溶液，取加入锥形瓶中，再加入足量的KI溶液和几滴淀粉溶液，再加入，蓝色恰好褪去。 已知：①青蒿素可与NaI反应生成碘单质，青蒿素分子有-O-O-，相当于H2O2，氧化I-； ②； ③M(青蒿素)=282g/mol。 则该产品中青蒿素的质量分数为__________。 （5）为测定青蒿素的最简式，某同学设计下图实验装置，将28.2g青蒿素样品放在装置A硬质玻璃管中，缓缓通入氧气数分钟后，再点燃酒精灯充分反应，精确测定装置C和D实验前后的质量，根据所测数据计算。 ①装置E球形干燥管的作用是__________________。 ②装置C中盛装的固体试剂为_________________________。 ③实验结束，称得装置C、D分别增重19.8 g和66 g，则青蒿素的最简式为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $