精品解析:云南宣威市宣威五中2025-2026学年高二年级上学期期末考试化学试卷
2026-09-03
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内容正文:
2025-2026学年高二年级上学期期末考试
化学试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Fe-56 Na-23
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列关于化学反应速率的说法正确的是
A. 增大反应物浓度,可增大活化分子的百分数,从而使单位时间有效碰撞次数增多
B. 其他条件不变,温度越高,化学反应速率越快
C. 使用催化剂可改变反应速率,从而改变该反应过程中吸收或放出的热量
D. 的反应速率一定比的反应速率大
2. 某些化学键的键能如表所示:
键
H—H
Cl—Cl
Br—Br
I—I
H—Cl
H—Br
H—I
键能/kJ·mol-1
436
243
193
151
431
356
299
下列有关说法中正确的是
A. 1molH2(g)分别与Cl2(g)、Br2(g)、I2(g)反应,则与碘完全反应放出的热量最多
B. H—F键的键能大于431kJ·mol-1
C. H2与Cl2反应的热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-248kJ·mol-1
D. 稳定性最强的化学键是H—Cl键
3. 苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下,反应过程中能量变化示意图如下。下列说法错误的是
A. 从中间体到产物,无论从稳定性还是速率的角度均有利于产物Ⅱ
B. 其他条件不变,加入适量可有效提高总反应速率
C. 升高温度,X、Y的生成速率均增大
D. 一定条件下,适当加热可提高X的产率
4. 下列图像和叙述错误的是
图1
图2
图3
图4
A. 图1表示的反应方程式为
B. 图2中时刻改变的条件可能是加压
C. 图3中升高温度,该反应平衡常数增大
D. 图4对于反应:
5. 已知凡气体分子总数增多的反应一定是熵增加的反应。一定条件下,下列反应不能正向自发进行的是
A.
B.
C.
D.
6. 用于净化汽车尾气的反应:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g),已知常温下该反应速率极慢,570K时平衡常数为1×1059。下列说法正确的是
A. 该反应在常温下进行不需要催化剂
B. 提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂
C. 装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO
D. 570K时该反应正向进行的程度很大,故使用催化剂并无实际意义
7. 据报道,在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g),下列叙述错误的是
A. 使用催化剂可大大提高生产效率
B. 反应需在300℃进行可推测该反应是吸热反应
C. 充入大量CO2气体可提高H2的转化率
D. 从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率
8. 已知常温下,几种物质的电离平衡常数如下表,下列说法正确的是
弱酸
HCOOH(甲酸)
HCN
(25℃)
A. 分别表示化学平衡常数、电离平衡常数,升高温度,则增大,增大
B. 的电离方程式为
C. 向溶液中通入HCN气体:
D. 等物质的量浓度的HCOOH和溶液的:
9. 常温下,下列各组离子在指定条件下可能大量共存的是
A. 的溶液:
B. 的溶液中:
C. 与反应能放出的溶液中:
D. 常温下,由水电离产生的的溶液中:、
10. 25 ℃时,向25 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中逐滴加入0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液,曲线如图所示,下列有关微粒浓度关系,正确的是
A. A点:溶液中由水电离出的c(OH-)=0.1 mol·L-1
B. B点:溶液中一定有c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
C. C点:a>12.5,酸碱恰好完全中和
D. D点:c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH)
11. 室温下,某小组设计下列实验探究含银化合物的转化。下列说法正确的是
实验1:向溶液中加入溶液,产生白色沉淀。已知:室温下。
实验2:向实验1所得悬浊液中加入溶液,产生淡黄色沉淀,过滤。
实验3:向实验2所得淡黄色沉淀中滴入一定量溶液,产生黑色沉淀,过滤。
A. 实验1静置所得上层清液中约为
B. 实验2的现象能够说明
C. 实验3所用溶液中存在
D. 实验3过滤后所得清液中存在:且
12. 我国科学家发明了一种可充电电池,其工作原理如下图:
下列说法错误的是
A. 充电时向Zn电极移动
B. 充电时,阴极附近溶液的pH增大
C. 放电时,当电路中转移0.2mol电子时,正极区溶液质量增加5.5g
D. 放电时,电池总反应为
13. X、Y、Z、R是短周期主族元素,X原子最外层电子数是次外层的两倍,Y元素在地壳中的含量最多,Z元素的金属性在短周期元素中最强,R原子的核外电子数是X原子与Z原子的核外电子数之和。下列叙述错误的是
A. X与Y能形成两种常见的气态化合物
B. 原子半径的大小顺序:R>Z>Y>X
C. X、Z分别与R形成的化合物中化学键类型不同
D. 含有Y、Z、R三种元素的化合物的水溶液可能有漂白性
14. 氢键对生命活动具有重要意义。DNA中四种碱基间的配对方式如下图(~代表糖苷键)。下列说法错误的是
A. 所涉及的四种元素电负性大小关系:H<C<O<N
B. 鸟嘌呤分子中2号N原子的杂化类型为
C. 基态氧原子核外的电子有5种不同的空间运动状态
D. 氢键的强度较小,在DNA解旋和复制时容易断裂和形成
二、非选择题(本题共4个大题,共58分)
15. 回答下列问题:
(1)晶体在熔化时破坏的作用力为___________。
(2)① ② ③ ④金刚石,这四种物质中碳原子采取杂化的是___________(填序号);乳酸分子中有___________个手性碳。
(3)分子中所有原子均满足8电子构型,分子中键和键的个数比为___________。
(4)的分子结构如图所示,其中原子的杂化方式为___________。
(5)用价层电子对互斥理论推断的VSEPR模型名称是___________;属于___________分子(填“极性”或“非极性”)分子中的键角___________(填“>”“<”或“=”)。
(6)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用“”表示,与之相反的用“”表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氮原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为___________。
(7)邻苯二甲酸酐( )和邻苯二甲酰亚胺( ),后者熔点高于前者,主要原因是___________。
16. 一定条件下,红磷在氯气中燃烧的产物有两种(和),反应过程中的能量变化关系如图所示。回答下列问题:
(1)反应的为___________。
(2)写出固态红磷在一定量的中燃烧生成气态物质(PCl3)的热化学方程式:___________。
(3)红磷在(标准状况)中恰好完全反应生成气态物质时,放出的热量为___________。
(4)白磷(P4)在中燃烧有如下转化关系。
其中___________(用含和的代数式表示)。
(5)红磷与白磷互为___________(填“同位素”或“同素异形体”),等质量的红磷和白磷分别在氧气中完全燃烧,两者放出的热量___________(填“相同”或“不同”)。
17. 三氯化六氨合钴是一种橙黄色、微溶于水的配合物,常用于合成其他含钴的配合物。利用含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取的工艺流程如图:
已知:①浸出液中含有的金属离子主要有、、、。
②氧化性。
③该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表:
沉淀物
开始沉淀
2.7
\
7.6
4.0
完全沉淀
3.7
1.1
9.2
5.2
(1)用盐酸酸浸时钴的浸出率与温度有关,若酸浸时温度较高会生成一定量的,其可能的原因是________。
(2)“浸出液”中加入时发生反应的离子方程式为________。
(3)“滤渣”的主要成分是_________和________,“调pH”的范围为________。
(4)“滤液”中主要含,经“操作I”可获得较纯净的晶体,“操作I”包括向溶液加入盐酸调节pH,然后再HCl氛围下_________、________、减压过滤等过程。
(5)“氧化”时应先加入氨水生成配离子后再加。若生成晶体,则理论上消耗的质量为________ g。
18. Ⅰ.粗盐中常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、SO等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如下:
提供的试剂:①Na2CO3(aq);②NaOH(aq);③BaCl2(aq);④Ba(NO3)2(aq);⑤75%乙醇;⑥四氯化碳;
(1)欲除去溶液I中的Ca2+、Mg2+、SO,选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次是____________(选填编号)。
(2)流程中“……”处所需的实验操作有___________
(3)洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为___________(选填编号)。
Ⅱ.用提纯后的食盐晶体制备化工产品烧碱和产品甲
(4)设备甲中发生的反应的化学方程式为:___________。
(5)氯气在___________极上产生,检验氯气的方法___________
(6)设备乙中发生的反应的火焰颜色为___________,产品甲为___________。
(7)设备丙中得到的烧碱溶液中还混有少量NaCl(两种物质的溶解度曲线如图所示),分离得到NaOH的实验方法是___________,为检验制得的烧碱固体中是否有NaCl残留,可采用的方法是___________。
(8)向180g纯水中溶解了4gNaOH,此时溶液中Na+和水分子的个数比是___________,该NaOH溶液的物质的量浓度约为___________。(列式计算,保留2位有效数字,水和NaOH溶液的密度近似为1g·mL-1)。
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2025-2026学年高二年级上学期期末考试
化学试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Fe-56 Na-23
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列关于化学反应速率的说法正确的是
A. 增大反应物浓度,可增大活化分子的百分数,从而使单位时间有效碰撞次数增多
B. 其他条件不变,温度越高,化学反应速率越快
C. 使用催化剂可改变反应速率,从而改变该反应过程中吸收或放出的热量
D. 的反应速率一定比的反应速率大
【答案】B
【解析】
【详解】A.增大反应物浓度会增加单位体积内活化分子数,但活化分子百分数由温度和催化剂决定,浓度不影响百分数,A错误;
B.温度升高会提高活化分子百分数,加快反应速率,B正确;
C.催化剂改变反应速率但不改变反应焓变,吸收或放出的热量不变,C错误;
D.未指明是否为同一反应或同一物质,不同反应或不同物质的速率无法直接比较,D错误;
故选B。
2. 某些化学键的键能如表所示:
键
H—H
Cl—Cl
Br—Br
I—I
H—Cl
H—Br
H—I
键能/kJ·mol-1
436
243
193
151
431
356
299
下列有关说法中正确的是
A. 1molH2(g)分别与Cl2(g)、Br2(g)、I2(g)反应,则与碘完全反应放出的热量最多
B. H—F键的键能大于431kJ·mol-1
C. H2与Cl2反应的热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-248kJ·mol-1
D. 稳定性最强的化学键是H—Cl键
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.反应中的热量变化等于反应物的总键能减去生成物的总键能,则1molH2(g)和Cl2(g)反应放出的反应热为ΔH=(436+243-2×431) kJ·mol-1=-183 kJ·mol-1,和Br2(g)应放出的反应热为ΔH=(436+193-2×356) kJ·mol-1=-83 kJ·mol-1,和I2(g)应放出的反应热为ΔH=(436+151-2×299) kJ·mol-1=-11 kJ·mol-1,则与氯气反应放出的热量最多,A错误;
B.由表中H—Cl、H—Br、H—I的键能逐渐变小,则同主族从上到下非金属性减弱,气态氢化物越不稳定,则键能越小,故H—F键的键能大于431kJ·mol-1,B正确;
C.反应中的热量变化等于反应物的总键能减去生成物的总键能,则H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=(436+243-2×431) kJ·mol-1=-183 kJ·mol-1,C错误;
D.键能越大,键越稳定,则H—H 键最稳定,D错误。
故选:B。
3. 苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下,反应过程中能量变化示意图如下。下列说法错误的是
A. 从中间体到产物,无论从稳定性还是速率的角度均有利于产物Ⅱ
B. 其他条件不变,加入适量可有效提高总反应速率
C. 升高温度,X、Y的生成速率均增大
D. 一定条件下,适当加热可提高X的产率
【答案】B
【解析】
【详解】A.中间体到产物II的活化能小于到产物I的活化能,速率更快;产物II能量低于产物I,产物II更稳定,故A正确;
B.总反应决速步为第一步,反应物为苯和,HO3SO-不参与决速步反应,所以加入HO3SO-无法提高总反应速率,故B错误;
C.升高温度使活化分子百分数增加,无论生成X还是Y的反应速率均增大,故C正确;
D.生成X的活化能高于Y,适当升温对活化能高的反应速率促进更显著,适当升温加快X生成速率,提高其产率,故D正确;
选B。
4. 下列图像和叙述错误的是
图1
图2
图3
图4
A. 图1表示的反应方程式为
B. 图2中时刻改变的条件可能是加压
C. 图3中升高温度,该反应平衡常数增大
D. 图4对于反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A.图1中A、B、C的物质的量变化量分别为0.8 mol、1.2 mol、0.4 mol,变化量之比为2:3:1,A为反应物,B、C为生成物,反应方程式为2A⇌3B+C,A正确;
B.图2中t₁时刻v正、v逆均突然增大,且v'正=v'逆,加压会使气体反应速率增大,若正反应为气体体积不变的反应,加压平衡不移动,符合图像,B正确;
C.图3中升温时v正增大速率大于v逆,平衡正向移动,正反应为吸热反应,升温平衡常数增大,C正确;
D.图4中,T1时p2(高压)先达平衡且C体积分数大于p1(低压),但反应m+n<p(气体体积增大),加压平衡逆向移动,C体积分数应减小;T2p2与T1p2相比,若T2>T1(先达平衡),放热反应升温平衡逆向移动,C体积分数应减小,图像与反应特征矛盾,D错误;
答案选D。
5. 已知凡气体分子总数增多的反应一定是熵增加的反应。一定条件下,下列反应不能正向自发进行的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.气体分子数从2增至3,ΔS>0,且ΔH<0,ΔG=ΔH−TΔS始终<0,任何温度下均自发,A不符合题意;
B.气体分子数从2减至1,ΔS<0,且ΔH>0,ΔG=ΔH−TΔS始终>0,任何温度下均不自发,B符合题意;
C.气体分子数从4减至2,ΔS<0,但ΔH<0,低温时ΔG可能<0,反应可自发,C不符合题意;
D.气体分子数从0增至1,ΔS>0,且ΔH>0,高温时ΔG可能<0,反应可自发,D不符合题意;
故选B。
6. 用于净化汽车尾气的反应:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g),已知常温下该反应速率极慢,570K时平衡常数为1×1059。下列说法正确的是
A. 该反应在常温下进行不需要催化剂
B. 提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂
C. 装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO
D. 570K时该反应正向进行的程度很大,故使用催化剂并无实际意义
【答案】B
【解析】
【详解】A.常温下该反应速率极慢,故需要催化剂,故A错误;
B.研制高效催化剂可提高反应速率,解决该反应极慢的问题,有利于提高尾气净化的效率,故B正确;
C.净化汽车尾气的反应为可逆反应,可逆反应不可能完全进行,则尾气中的一氧化氮和一氧化碳不能完全转化,排出的气体中一定含有一氧化氮和一氧化碳,故C错误;
D.使用催化剂能够加快反应速率,但不影响平衡的移动,则使用催化剂具有很大的实际意义,故D错误;
故选B。
7. 据报道,在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g),下列叙述错误的是
A. 使用催化剂可大大提高生产效率
B. 反应需在300℃进行可推测该反应是吸热反应
C. 充入大量CO2气体可提高H2的转化率
D. 从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率
【答案】B
【解析】
【详解】A项,使用Cu-Zn-Fe催化剂可加快反应速率,能大大提高生产效率,A项正确;
B项,反应加热与反应放热还是吸热没有直接的关系,如煤的燃烧放热,但需要加热,B项错误;
C项,充入大量CO2气体平衡会正向移动,所以可提高H2的转化率,C项正确;
D项,从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O会使平衡正向移动,所以可提高CO2和H2的利用率,D项正确;
故选B。
8. 已知常温下,几种物质的电离平衡常数如下表,下列说法正确的是
弱酸
HCOOH(甲酸)
HCN
(25℃)
A. 分别表示化学平衡常数、电离平衡常数,升高温度,则增大,增大
B. 的电离方程式为
C. 向溶液中通入HCN气体:
D. 等物质的量浓度的HCOOH和溶液的:
【答案】D
【解析】
【详解】A.化学平衡常数和电离平衡常数均受温度影响,但具体变化需看反应的热效应。若电离为吸热过程,则Ky增大;但Kx的变化取决于对应反应,无法一概而论,A错误;
B.多元弱酸分步电离,H2CO3应先电离为H⁺和,而非直接生成2H⁺和,B错误;
C.HCN的酸性(K=4.3×10-10)强于(K2=5.6×10-11),但弱于H2CO3的K₁(4.5×10⁻⁷),故反应生成而非CO2,C错误;
D.HCOOH的K(1.77×10⁻4)大于H2CO3的K₁(4.5×10⁻7),酸性更强,故同浓度下pH更小,D正确;
故选D。
9. 常温下,下列各组离子在指定条件下可能大量共存的是
A. 的溶液:
B. 的溶液中:
C. 与反应能放出的溶液中:
D. 常温下,由水电离产生的的溶液中:、
【答案】D
【解析】
【详解】A. 具有强氧化性能将还原性亚硫酸根氧化成硫酸根,A错误;
B.的溶液中含有大量氢离子,与碳酸氢根不共存生成水和二氧化碳,B错误;
C.与反应能放出的溶液可能是酸性溶液也可能是碱性溶液,氢氧根与铵根离子不共存,氢离子与硫离子不共存,C错误;
D.常温下,由水电离产生的的溶液可能是酸性溶液也可能是碱性溶液,酸性溶液中 、可大量共存,D正确;
故选D。
10. 25 ℃时,向25 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中逐滴加入0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液,曲线如图所示,下列有关微粒浓度关系,正确的是
A. A点:溶液中由水电离出的c(OH-)=0.1 mol·L-1
B. B点:溶液中一定有c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
C. C点:a>12.5,酸碱恰好完全中和
D. D点:c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH)
【答案】D
【解析】
【详解】A.A点为0.1molL-1NaOH溶液,c(OH-)=0.1mol/L、c(H+)=1×10-13mol·L-1,氢氧化钠抑制水电离,由水电离出的c(OH-)=1×10-13 mol·L-1,A错误;
B.B点溶液呈碱性,根据电荷守恒可知c(CH3COO-)<c(Na+),B错误;
C.酸碱完全中和时消耗醋酸溶液12.5mL,此时溶质为CH3COONa,pH大于7,C错误;
D.D点溶液中溶质为等浓度的醋酸钠、醋酸,根据电荷守恒,物料守恒,得质子守恒,D正确;
故选D。
11. 室温下,某小组设计下列实验探究含银化合物的转化。下列说法正确的是
实验1:向溶液中加入溶液,产生白色沉淀。已知:室温下。
实验2:向实验1所得悬浊液中加入溶液,产生淡黄色沉淀,过滤。
实验3:向实验2所得淡黄色沉淀中滴入一定量溶液,产生黑色沉淀,过滤。
A. 实验1静置所得上层清液中约为
B. 实验2的现象能够说明
C. 实验3所用溶液中存在
D. 实验3过滤后所得清液中存在:且
【答案】D
【解析】
【详解】A.AgNO3与NaCl按物质的量1∶1反应生成AgCl沉淀,过量,剩余的c(Ag+)=,已知室温下Ksp(AgCl)=2×10-10,则实验1静置所得上层清液中,A错误;
B.实验1所得悬浊液中含有过量的AgNO3,加入溶液,产生的淡黄色的AgBr沉淀,不是AgCl沉淀转化得到,则不能说明:Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),B错误;
C.是弱酸根离子,在水溶液中会发生水解反应。结合一个H2O电离出的H+生成,结合两个H+生成H2S。H2O电离出的H+和浓度原本是相等的,但部分H+被结合,所以根据H+的得失情况书写Na2S溶液中质子守恒表达式为:c(OH-)=c(H+)+c(HS- )+2c(H2S),C错误;
D.淡黄色沉淀AgBr中滴入一定量Na2S溶液,产生黑色沉淀Ag2S,滤液为硫化银的饱和溶液,所以清液中一定存在:c2(Ag+)=,因加入Na2S溶液产生黑色沉淀Ag2S,发生沉淀转化,AgBr沉淀溶解平衡正向移动,则c(Ag+)≤,D正确;
故选D。
12. 我国科学家发明了一种可充电电池,其工作原理如下图:
下列说法错误的是
A. 充电时向Zn电极移动
B. 充电时,阴极附近溶液的pH增大
C. 放电时,当电路中转移0.2mol电子时,正极区溶液质量增加5.5g
D. 放电时,电池总反应为
【答案】C
【解析】
【分析】Zn-MnO2电池应该是一种碱性电池,因为通常这类电池使用KOH作为电解质。在放电过程中,锌作为负极被氧化,而二氧化锰作为正极被还原。充电过程则是相反的,即电解反应,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
【详解】A.充电时,阳离子(如K⁺)应该向阴极迁移,原来的负极Zn在充电时会成为阴极,这时候阳离子K+应该向阴极移动,故A正确;
B.充电时的阴极发生的反应应该是Zn(OH)+ 2e⁻ = Zn + 4OH⁻,这样,阴极处会产生OH⁻,使得溶液的pH升高,故B正确;
C.根据上面的分析,正极的放电反应是,得电子。当转移电子时,对应的的物质的量为,正极区溶液质量增加,由电荷守恒进入溶液中,质量减少,则正极质量应减少:,故C错误;
D.由分析,放电时,电池总反应为,故D正确;
故选C。
13. X、Y、Z、R是短周期主族元素,X原子最外层电子数是次外层的两倍,Y元素在地壳中的含量最多,Z元素的金属性在短周期元素中最强,R原子的核外电子数是X原子与Z原子的核外电子数之和。下列叙述错误的是
A. X与Y能形成两种常见的气态化合物
B. 原子半径的大小顺序:R>Z>Y>X
C. X、Z分别与R形成的化合物中化学键类型不同
D. 含有Y、Z、R三种元素的化合物的水溶液可能有漂白性
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、R是短周期主族元素,X原子最外层电子数是次外层的两倍,最外层电子数不超过8个,则其K层为次外层,则X是C元素;Y元素在地壳中的含量最多,则Y是O元素;Z元素的金属性最强,则Z是Na元素;R原子的核外电子数是X原子与Z原子的核外电子数之和,则R的核外电子数是17,所以R是Cl元素。
【详解】A.X是C,Y是O,两者可形成CO和CO2两种气态化合物,A正确;
B.原子半径顺序应为Na(Z)>Cl(R)>C(X)>O(Y),B错误;
C.CCl4含共价键,NaCl含离子键,化学键类型不同,C正确;
D.含O、Na、Cl的化合物如NaClO,其水溶液因ClO-的强氧化性具有漂白性,D正确;
故选B。
14. 氢键对生命活动具有重要意义。DNA中四种碱基间的配对方式如下图(~代表糖苷键)。下列说法错误的是
A. 所涉及的四种元素电负性大小关系:H<C<O<N
B. 鸟嘌呤分子中2号N原子的杂化类型为
C. 基态氧原子核外的电子有5种不同的空间运动状态
D. 氢键的强度较小,在DNA解旋和复制时容易断裂和形成
【答案】A
【解析】
【详解】A.同周期从左往右电负性增强,电负性:H<C<N<O,A错误;
B.鸟嘌呤分子中2号N原子形成一个单键和一个双键,其杂化类型为杂化,B正确;
C.基态氧原子核外的电子排布:,占据5个原子轨道,则有5种不同的空间运动状态,C正确;
D.氢键为分子间作用力,强度较弱,在DNA解旋和复制时容易断裂和形成,D正确;
答案选A。
二、非选择题(本题共4个大题,共58分)
15. 回答下列问题:
(1)晶体在熔化时破坏的作用力为___________。
(2)① ② ③ ④金刚石,这四种物质中碳原子采取杂化的是___________(填序号);乳酸分子中有___________个手性碳。
(3)分子中所有原子均满足8电子构型,分子中键和键的个数比为___________。
(4)的分子结构如图所示,其中原子的杂化方式为___________。
(5)用价层电子对互斥理论推断的VSEPR模型名称是___________;属于___________分子(填“极性”或“非极性”)分子中的键角___________(填“>”“<”或“=”)。
(6)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用“”表示,与之相反的用“”表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氮原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为___________。
(7)邻苯二甲酸酐( )和邻苯二甲酰亚胺( ),后者熔点高于前者,主要原因是___________。
【答案】(1)范德华力
(2) ①. ②③ ②. 1
(3)3:1 (4)sp3
(5) ①. 平面三角形 ②. 极性 ③. <
(6)或
(7)两者均为分子晶体,后者能形成分子间氢键,使分子间作用力增大,熔点更高
【解析】
【小问1详解】
C60是由60个碳原子组成的分子,属于分子晶体,熔化时破坏的是分子之间的作用力,即范德华力,分子内部的共价键未被破坏。
【小问2详解】
CH3Cl中心碳形成4个单键(3个C-H键和1个C-Cl键),杂化方式为sp3;CH2=CH2为平面结构,分子内形成3个σ键(1个C-C键和2个C-H键)和1个π键,杂化方式为sp2;苯环为平面结构,每个碳原子形成3个σ键(2个C-C键和1个C-H键)和1个离域π键,杂化方式为sp2;金刚石中每个碳原子通过4个单键(sp3杂化)与其他4个碳原子形成四面体结构;故答案为②③;乳酸的结构为CH3-CH(OH)-COOH,中间的碳原子(连接-OH、-CH3、-COOH、-H)满足手性碳条件,而CH3中的碳连接3个H和1个C,无手性,-COOH中的碳:连接2个O(双键)和2个单键,无手性,故乳酸分子中有1个手性碳。
【小问3详解】
COCl2分子中具有1个C=O双键(包括1个σ键和1个π键)和两个C-Cl单键(各含1个σ键),则σ键数为3,π键数为1,σ键与π键的个数比为3:1。
【小问4详解】
As4O6的结构与P4O6类似呈笼状结构,每个As原子与3个O原子形成单键(3个σ键),As原子中孤电子对数=(5个价层电子-3成键电子)/2 = 1对,杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=3+1=4,因此As原子的杂化方式为sp3。
【小问5详解】
Sn是IVA族元素,其价电子数为4,基态电子构型为5s25p2,SnBr2中Sn的价层电子对数为,VSEPR模型名称为三角平面形,由于存在一个孤对电子,分子构型为V形;V形分子中,正负电荷中心不重合,因此为极性分子;理想三角平面形的键角为120°,但SnBr2中孤电子对的排斥作用强于成键电子对,导致实际键角小于120°。
【小问6详解】
基态氮原子的电子排布为1s22s22p3,价电子为2p3,占据三个p轨道,每个轨道1个电子,且自旋方向相同,每个p轨道电子的自旋磁量子数为或,根据洪德规则,三个p电子自旋方向相同,假设均为,则代数和为,若均为,则代数和为。
【小问7详解】
邻苯二甲酰亚胺分子中的N-H键能够作为氢键供体,与相邻分子的羰基氧形成分子间氢键,这种氢键显著增强了分子间作用力,导致晶体结构更稳定,熔点升高;而邻苯二甲酸酐仅含有极性羰基,但缺乏氢键供体,其分子间作用力主要依赖较弱的偶极-偶极相互作用和范德华力,因此熔点较低,故答案为:两者均为分子晶体,后者能形成分子间氢键,使分子间作用力增大,熔点更高。
16. 一定条件下,红磷在氯气中燃烧的产物有两种(和),反应过程中的能量变化关系如图所示。回答下列问题:
(1)反应的为___________。
(2)写出固态红磷在一定量的中燃烧生成气态物质(PCl3)的热化学方程式:___________。
(3)红磷在(标准状况)中恰好完全反应生成气态物质时,放出的热量为___________。
(4)白磷(P4)在中燃烧有如下转化关系。
其中___________(用含和的代数式表示)。
(5)红磷与白磷互为___________(填“同位素”或“同素异形体”),等质量的红磷和白磷分别在氧气中完全燃烧,两者放出的热量___________(填“相同”或“不同”)。
【答案】(1)-93kJ/mol
(2)
(3)70.5 (4)
(5) ①. 同素异形体 ②. 不同
【解析】
【小问1详解】
由图可知1molPCl3和1molCl2的总能量高于1molPCl5的总能量,该反应是放热反应,反应的=-93kJ/mol;
【小问2详解】
固态红磷在一定量的中燃烧生成气态物质(PCl3)的反应为,由图可知,则热化学方程式:;
【小问3详解】
红磷物质的量为,标准状况物质的量为,由可知0.2mol红磷消耗0.3mol氯气放出61.2kJ能量,剩余0.1mol氯气参与=-93kJ/mol的反应,放出9.3kJ能量,则共放出61.2+9.3=70.5kJ;
【小问4详解】
根据盖斯定律知,△H3=△H1+△H2;
【小问5详解】
红磷与白磷都是由P元素形成的不同单质,互为同素异形体,二者转化时存在能量转化,则等质量的红磷和白磷具有的能量不同,完全燃烧生成P2O5(s)时放出的热量不相同。
17. 三氯化六氨合钴是一种橙黄色、微溶于水的配合物,常用于合成其他含钴的配合物。利用含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取的工艺流程如图:
已知:①浸出液中含有的金属离子主要有、、、。
②氧化性。
③该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表:
沉淀物
开始沉淀
2.7
\
7.6
4.0
完全沉淀
3.7
1.1
9.2
5.2
(1)用盐酸酸浸时钴的浸出率与温度有关,若酸浸时温度较高会生成一定量的,其可能的原因是________。
(2)“浸出液”中加入时发生反应的离子方程式为________。
(3)“滤渣”的主要成分是_________和________,“调pH”的范围为________。
(4)“滤液”中主要含,经“操作I”可获得较纯净的晶体,“操作I”包括向溶液加入盐酸调节pH,然后再HCl氛围下_________、________、减压过滤等过程。
(5)“氧化”时应先加入氨水生成配离子后再加。若生成晶体,则理论上消耗的质量为________ g。
【答案】(1)温度升高,促进水解平衡右移,生成一定量的
(2)
(3) ①. ②. ③.
(4) ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
(5)3.4
【解析】
【分析】以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取。用盐酸溶解废料,得到Co2+、Fe2+、Fe3+、Al3+的酸性溶液,加入适量的NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+,再加Na2CO3调pH,沉淀Al3+、Fe3+为Fe(OH)3和Al(OH)3,过滤,得到滤液,加入NH4Cl溶液和活性炭,经操作Ⅰ得到,再依次加入氨水和H2O2,发生反应:H2O2+2CoCl2+2NH4Cl+10NH3·H2O=2[Co(NH3)6]Cl3↓+12H2O,经操作Ⅱ得到产品。
【小问1详解】
用盐酸酸浸时钴的浸出率与温度有关,若酸浸时温度较高会生成一定量的,其可能的原因是:温度升高,促进水解平衡右移,生成一定量的。
【小问2详解】
结合已知②,“浸出液”中含有Fe2+、H+,加入NaClO3时Fe2+和发生氧化还原反应生成Fe3+和Cl-,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:。
【小问3详解】
由分析可知,“滤渣”的主要成分是Fe(OH)3和Al(OH)3,“调pH”的范围应保证Al3+、Fe3+完全沉淀,而Co2+不沉淀,根据表中数据可知应为。
【小问4详解】
“滤液”中主要含CoCl2,为了抑制CoCl2溶液中Co2+水解,加入盐酸调节,然后在HCl氛围中对CoCl2溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、减压过滤等过程,获得较纯净的晶体。
【小问5详解】
根据氧化还原反应得失电子守恒,→失1mole-,H2O2→H2O得2mole-,若生成晶体,转移0.2mole-,H2O2需要0.1mol,质量为3.4g。
18. Ⅰ.粗盐中常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、SO等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如下:
提供的试剂:①Na2CO3(aq);②NaOH(aq);③BaCl2(aq);④Ba(NO3)2(aq);⑤75%乙醇;⑥四氯化碳;
(1)欲除去溶液I中的Ca2+、Mg2+、SO,选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次是____________(选填编号)。
(2)流程中“……”处所需的实验操作有___________
(3)洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为___________(选填编号)。
Ⅱ.用提纯后的食盐晶体制备化工产品烧碱和产品甲
(4)设备甲中发生的反应的化学方程式为:___________。
(5)氯气在___________极上产生,检验氯气的方法___________
(6)设备乙中发生的反应的火焰颜色为___________,产品甲为___________。
(7)设备丙中得到的烧碱溶液中还混有少量NaCl(两种物质的溶解度曲线如图所示),分离得到NaOH的实验方法是___________,为检验制得的烧碱固体中是否有NaCl残留,可采用的方法是___________。
(8)向180g纯水中溶解了4gNaOH,此时溶液中Na+和水分子的个数比是___________,该NaOH溶液的物质的量浓度约为___________。(列式计算,保留2位有效数字,水和NaOH溶液的密度近似为1g·mL-1)。
【答案】(1)②③①或③①②或③②①
(2)蒸发结晶、过滤 (3)⑤
(4)
(5) ①. 阳 ②. 通入淀粉碘化钾溶液中,若溶液变蓝,则为氯气
(6) ①. 苍白色 ②. 盐酸
(7) ①. 冷却结晶 ②. 将样品溶解后加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若有沉淀,则有NaCl
(8) ①. 1:100 ②.
【解析】
【分析】Ⅰ.由题给流程可知,将粗食盐在加热条件溶于水得到粗盐溶液Ⅰ,向溶液中依次加入氯化钡溶液、氢氧化钠溶液、饱和碳酸钠溶液将溶液中的钙离子、镁离子、硫酸根离子除去,过滤得到沉淀和滤液;向滤液中加入盐酸调节溶液pH将过量的氢氧根离子、碳酸根离子除去得到溶液Ⅱ,溶液经蒸发浓缩得到糊状物,冷却、过滤得到晶体,以此解题。Ⅱ.用提纯后的食盐晶体制备化工产品烧碱和产品甲,设备甲中发生为电解食盐水产生氢氧化钠,根据电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氢气、氯气,氢气在氯气中燃烧火焰呈苍白色,生成HCl,HCl被水吸收生成产品甲为盐酸溶液,据此分析解题。
【小问1详解】
根据分析可知,多余的钡离子需借助碳酸钠形成沉淀以除去,所以碳酸钠溶液必须在氯化钡溶液后加入;
【小问2详解】
由分析可知,溶液Ⅱ中主要是氯化钠,含有少量的HCl,而且氯化钠的溶解度随温度变化不大,则流程中“……”处所需的实验操作有:蒸发结晶、过滤;
【小问3详解】
氯化钠微溶于乙醇且乙醇易挥发,洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为75%乙醇;
【小问4详解】
设备甲中发生为电解食盐水产生氢氧化钠,反应的化学方程式:;
【小问5详解】
氯离子失去电子发生氧化反应生成氯气,电解池阳极发生氧化反应,所以氯气在阳极上产生;氯气具有较强的氧化性,能氧化I-生成I2,能使淀粉碘化钾溶液变蓝,所以检验氯气的方法为通入淀粉碘化钾溶液中,若溶液变蓝,则为氯气;
【小问6详解】
根据电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氢气、氯气,氢气在氯气中燃烧火焰呈苍白色,生成HCl,HCl被水吸收生成产品甲为盐酸溶液;
【小问7详解】
氢氧化钠溶解度受温度影响较大,氯化钠溶解度受温度影响较小,故要分离得到NaOH,可冷却结晶;为检验制得的烧碱固体中是否有NaCl残留,可将样品溶解后加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若有沉淀,则有NaCl;
【小问8详解】
180g纯水物质的量为10mol,4gNaOH物质的量为0.1mol,溶液中Na+和水分子的个数比:1:100;溶液浓度:。
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