精品解析：广西钦州市大寺中学2025-2026学年春季学期高二年级期中考试 化学试卷

广西钦州市大寺中学2026年春季学期高二年级期中考试 化学试卷 注意事项： 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.答题前，考生务必将姓名、考生号等个人信息填写在答题卡指定位置。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区城内作答。超出答题区城书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、单选题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一项符合题目要求) 1. 某还原剂的结构如图。X、Y、Z、W、R为原子序数依序增大的短周期主族元素，W的单质为空气的主要成分之一，下列说法错误的是 A. 简单氢化物沸点： B. 最高价含氧酸酸性： C. 基态原子的单电子数： D. 电负性： 2. 由含硒废料(主要含S、Se、、CuO、ZnO、等)制取硒的流程如图1所示，其中的晶胞结构如图2所示： 下列说法错误的是 A. 同周期元素中第一电离能大于Se的有2种 B. “滤液”中主要存在的阴离子的空间结构为正四面体形 C. “分离”时得到含硫煤油的方法是过滤 D. 1个晶胞中有16个O原子 3. 工业上利用白磷、NaOH和制备次磷酸钠，主要转化如下图(省略部分产物)。下列说法正确的是 A. 中P的化合价为 B. 为三元酸 C. 中含有键 D. 反应②中每生成，转移4 mol电子 4. 不锈钢材料常用铁铬合金。已知铁为体心立方结构，如图(a)。经过下列变化可制得铁铬合金。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A. Cr基态原子的电子排布式为[Ar]3d54s1 B. 图(b)晶胞的化学组成为FeCr C. 图(c)不是晶胞，其对应晶胞的化学组成为 D. 若图(b)全部换成Cr，其晶体密度为ρ g·cm-3，则Cr原子的半径为 5. 铁的配合物离子催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示。下列说法正确的是 A. 该过程的催化剂为 B. 是由极性键构成的非极性分子 C. 该过程的总反应为吸热反应 D. 该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定 6. 三种氮氧化物的结构如下所示： 下列说法正确的是 A. 熔点： B. 氮氮键的键能： C. 的键角： D. 分子的极性： 阅读下列材料，完成下面小题 2025年诺贝尔化学奖授予对“金属-有机框架材料(MOF)”发展做出贡献的三位科学家。MOF是由金属离子(或金属簇)和有机连接剂通过化学键形成的晶态多孔材料，具有结构明确、孔尺寸均一且可调、比表面积大等优势，在诸多领域表现出光明的应用前景。 7. 一种MOF的有机连接剂［四(4-氰基苯基)甲烷］的结构如图所示。下列关于该有机物说法错误的是 A. 分子式为 B. 所有原子可能共平面 C. 苯环上氢原子发生氯代时，一氯代物有2种 D. 该物质可与氢气发生加成反应 8. 一种由和四(4-氰基苯基)甲烷结合构成的类似于金刚石的MOF晶体结构如图所示： 下列说法错误的是 A. 四(4-氰基苯基)甲烷中C原子的杂化方式有sp，和sp3 B. 晶体中与四(4-氰基苯基)甲烷的个数比为1：1 C. 的配位数为4，配位原子为氰基中的C原子 D. MOF可用于捕获或存储直径与空腔尺寸适配的分子 9. 下列说法正确的是 A. 基态Cr的价层电子排布图为 B. px轨道的电子云轮廓图为 C. 基态Si的价层电子排布式为3s23p2 D. CO2的空间填充模型为 10. 化学用语是化学专业语言，是学习化学的工具。下列说法正确的是 A. 氕的符号： B. 中的p-p 键电子云图形： C. 基态氮原子的轨道表示式： D. 葡萄糖的实验式： 11. 下列表达正确的是 A. 聚氯乙烯的结构简式： B. 与的质谱图中的最大质荷比不同 C. 中子数为117、质子数为78的铂原子： D. 水分子的空间填充模型： 12. 含有泥沙、可溶性杂质的苯甲酸固体，可通过重结晶法提纯。重结晶过程中，不需要用到的玻璃仪器是 A. B. C. D. 13. 下列有关晶体结构或性质的描述正确的是 A. HF晶体沸点高于HCl，是因为HCl共价键键能小于HF B. 因金属性：，故金属钾的熔点高于金属钠的熔点 C. 分子晶体的核磁共振氢谱有两组峰 D. 氧化镁中的离子键强度大于氯化钠中的离子键强度，故氧化镁的熔点高于氯化钠的熔点 14. 有机化合物Q的合成方法如下所示。 下列说法不正确的是 A. P的核磁共振氢谱有4组峰 B. P生成Q的反应类型为加成反应 C. P与H2完全加成后的产物中含4个手性碳原子 D. P按上述原理反应时，形成高分子的结构简式为 第Ⅱ卷 (非选择题) 二、综合题(本题共4小题，共58分。请考生按要求作答) 15. 氧桥三核铁(Ⅲ)配合物是一种结构新颖、性质优异的配合物，其化学式为，是一种红棕色晶体。其制备、元素分析及结构研究如下： Ⅰ．晶体制备： 将硝酸铁固体在80℃加热条件下溶于去离子水得到溶液，将此溶液逐滴滴入乙酸钠溶液中，充分反应，室温充分冷却、抽滤、洗涤、转移、烘干、称量并记录。 资料显示：硝酸铁固体在溶于水时部分水解、缩合成一种重要的中间体。 （1）硝酸铁固体溶解时可以选用的加热方式是___________，加热的目的是___________。 Ⅱ．铁含量测定： 准确称取产品配制成500溶液，取25.00溶液于锥形瓶中，加入盐酸酸化使配合物酸解为，再加入2滴磺基水杨酸钠()指示剂，用二钠盐()溶液滴定至终点，重复三次，平均消耗二钠盐溶液的体积为。已知滴定过程中发生的反应如下： (黄色)；(紫色)(黄色)。 （2）在滴定前需要加入盐酸酸化，请尝试写出酸化时发生的离子方程式___________。 （3）滴定至终点的现象是___________。 （4）产品中铁元素的含量是___________%(用含a、c、V的符号表示)。 Ⅲ．结构研究： 用X-射线衍射法测得氧桥三核铁(Ⅲ)配合物阳离子的结构如图： （5）该阳离子中，(Ⅲ)的配位数为___________，分析图中所有碳原子的杂化方式为___________。 16. 对电解精炼铜阳极泥(主要含、、、等元素)进行回收的工艺流程如下： （1）与同族，且位于的上一周期，则基态的价层电子排布式为___________。 （2）“酸浸”时，、转化为和。系的电势曲线如图，调节，pH范围为___________，使金溶解。此过程中，生成的离子方程式为___________。 （3）“萃铜”时发生反应，则“反萃”时，反萃剂可选用___________。 （4）2.5g胆矾()受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)和胆矾结构如图所示： ①请用化学方程式解释258℃时，胆矾晶体减重的原因：___________。 ②请从原子结构角度解释，温度高于1000℃时发生反应的原因可能是___________。 （5）晶胞结构如图所示，晶胞密度为，则晶胞参数为___________(为阿伏加德罗常数的值)。 17. 某有机物M(只含C、H、O元素)具有令人愉悦的牛奶香气，是我国批准使用的香料产品，其沸点为148℃。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯该有机物，然后借助李比希法、现代科学仪器测定M的分子组成和结构，具体实验过程如下。 步骤一：将粗品用蒸馏法进行纯化。 （1）如图1所示，仪器a的名称是___________，虚线处仪器___________(填“能”或“不能”)选择球形冷凝管。 步骤二：确定该有机物M的实验式和分子式。 （2）按图2实验装置(部分装置略)对M进行C、H元素分析。 将装有M样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中，先通入一定时间的O2，而后将已称重的c、d与石英管连接，检查装置气密性，随后点燃煤气灯，进行实验。 实验开始时，先通入一定时间O2的作用是___________。为确保实验安全及准确性，应先点燃煤气灯___________(填“a”或“b”)。 （3）实验测得M中碳元素的质量分数为54.5%，氢元素的质量分数为9.1%，并测得M的质谱图如图3所示： 则M的分子式为___________。 步骤三：确定M的结构简式。 （4）用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图4所示，图中峰面积之比为1:3:1:3；利用红外光谱仪测得该有机物的红外光谱如图5所示。 M中所有官能团的名称为___________，M的结构简式为___________，M属于酯的同分异构体有___________种(不包括立体异构)。 18. 实验室常用燃烧法确定有机物的组成。如图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置，这种方法是电炉加热时用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题： （1）C装置中CuO的作用是___________。(用化学方程式表示)E装置中的试剂是___________。(填名称) （2）若准确称取11.6 g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)，经充分燃烧后，D管质量增加18 g，E管质量增加35.2 g，则该有机物的分子式为___________。该实验存在一处缺陷，该缺陷会导致有机物中___________元素(填名称)的质量偏大。 （3）该有机物所有可能结构的二氯代物共有___________种结构。 （4）若经测定该有机物的核磁共振氢谱如图所示，则其结构简式为___________。 若其是某种烯烃通过加氢得到的，请写出该烯烃在一定条件下发生加聚反应的式___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广西钦州市大寺中学2026年春季学期高二年级期中考试 化学试卷 注意事项： 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.答题前，考生务必将姓名、考生号等个人信息填写在答题卡指定位置。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区城内作答。超出答题区城书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、单选题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一项符合题目要求) 1. 某还原剂的结构如图。X、Y、Z、W、R为原子序数依序增大的短周期主族元素，W的单质为空气的主要成分之一，下列说法错误的是 A. 简单氢化物沸点： B. 最高价含氧酸酸性： C. 基态原子的单电子数： D. 电负性： 【答案】C 【解析】 【分析】X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大，R不可能是H（原子序数最小），也不可能是Li（若R为Li，则X、Y、Z、W的原子序数需小于3，无法满足结构要求）。因此，R应为Na（原子序数11）。W的单质是空气的主要成分之一，可能为N（N2）或O（O2）。根据结构式，W形成三键（Z≡W），若W为O，则Z≡O不符合常见成键方式（O通常形成双键或单键）。若W为N，则Z≡N符合氰基（-C≡N）的结构。因此，W应为N（原子序数7）、Z应为C（原子序数6）；Y形成4个共价键，且原子序数小于Z（6），故Y应为B（原子序数5）。X形成1个单键，且原子序数最小。结合结构式，X应为H（原子序数1），综上所述：X：H（1），Y：B（5），Z：C（6），W：N（7），R：Na（11），据此分析以下各选项； 【详解】A．Z（C）的氢化物为CH4，W（N）的氢化物为NH3，R（Na）的氢化物为NaH。 CH4和NH3均为分子晶体，NH3因氢键作用沸点高于CH4。 NaH为离子晶体，沸点远高于NH3和CH4。因此，沸点顺序为：CH4 < NH3 < NaH，即Z < W < R，A正确； B．Y（B）的最高价含氧酸为H3BO3（弱酸）。 Z（C）的最高价含氧酸为H2CO3（弱酸，酸性强于H3BO3）。 W（N）的最高价含氧酸为HNO3（强酸）。 酸性顺序为：H3BO3 < H2CO3 < HNO3，即Y < Z < W，B正确； C．X（H）：1s1，单电子数为1。Y（B）：[He] 2s22p1，单电子数为1。 Z（C）：[He] 2s22p2，单电子数为2。单电子数顺序为：X = Y < Z，而非X < Y < Z，C错误； D．R（Na）为金属，电负性最小。 Y（B）和W（N）同一周期，从左到右电负性逐渐增加，电负性顺序为：Na < B < N，即R < Y < W，D正确； 故选C。 2. 由含硒废料(主要含S、Se、、CuO、ZnO、等)制取硒的流程如图1所示，其中的晶胞结构如图2所示： 下列说法错误的是 A. 同周期元素中第一电离能大于Se的有2种 B. “滤液”中主要存在的阴离子的空间结构为正四面体形 C. “分离”时得到含硫煤油的方法是过滤 D. 1个晶胞中有16个O原子 【答案】A 【解析】 【详解】A．Se位于第四周期，同周期中第一电离能大于Se的元素有As、Br、Kr共3种，数量大于2种，A错误； B．酸溶时加入稀硫酸，金属氧化物和硫酸反应生成硫酸盐，滤液中主要阴离子为，中心S原子价层电子对数是，为杂化，无孤电子对，空间结构为正四面体形，B正确； C．硫单质易溶于煤油，其余废料成分均不溶于煤油，通过过滤可分离得到含硫煤油的液体和固体残渣，C正确； D．晶胞中Si原子数目为，根据化学式中Si、O个数比为1:2，可知O原子数目为，D正确； 故选A。 3. 工业上利用白磷、NaOH和制备次磷酸钠，主要转化如下图(省略部分产物)。下列说法正确的是 A. 中P的化合价为 B. 为三元酸 C. 中含有键 D. 反应②中每生成，转移4 mol电子 【答案】D 【解析】 【详解】A．化合物化合价代数和为0，​中为、为、为−2，计算得化合价为，A错误； B．​与过量NaOH反应只生成​，说明​分子中只有1个可电离的，是一元酸，B错误； C．​为正四面体结构，6条棱对应6个键，​含键，C错误； D．反应②中，​中为价，​中为价，生成​时，P化合价升高，转移电子，D正确； 故选D。 4. 不锈钢材料常用铁铬合金。已知铁为体心立方结构，如图(a)。经过下列变化可制得铁铬合金。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A. Cr基态原子的电子排布式为[Ar]3d54s1 B. 图(b)晶胞的化学组成为FeCr C. 图(c)不是晶胞，其对应晶胞的化学组成为 D. 若图(b)全部换成Cr，其晶体密度为ρ g·cm-3，则Cr原子的半径为 【答案】D 【解析】 【详解】A．Cr原子序数为24，由洪特规则，基态Cr原子的电子排布式为，A正确； B．由均摊法可知，图(b)晶胞中含8×=1个Fe原子，1个Cr原子，化学组成为FeCr，B正确； C．图(c)结构无法通过平移实现完全重合，故不是晶胞，但该结构为晶胞的，原晶胞中Fe占据12个棱心，1个在晶胞内，Cr占据8个顶角，6个面心，8个在晶胞内，1个晶胞中含Fe：=4个，含Cr：=12个，故其对应晶胞的化学组成为，C正确； D．若图(b)全部换成Cr，含Cr的个数为2，由得，解得，由晶胞结构可知，故Cr原子的半径为，D错误； 故答案为：D。 5. 铁的配合物离子催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示。下列说法正确的是 A. 该过程的催化剂为 B. 是由极性键构成的非极性分子 C. 该过程的总反应为吸热反应 D. 该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．由题图1的反应机理可知，先生成，后又被消耗，为中间产物，A错误； B．是直线形结构(O=C=O)，分子正负中心电荷重合，为非极性分子，B正确； C．根据题图2的相对能量变化可知，生成物的总能量低于反应物的总能量，故该过程的总反应为放热反应，C错误； D．由题图2可知，形成两种过渡态的活化能分别是、 ，所以形成过渡态2的活化能更大，而活化能越大，反应速率越小，总反应速率由慢反应决定，所以该过程的总反应速率由Ⅳ→Ⅰ步骤决定，D错误； 故选B。 6. 三种氮氧化物的结构如下所示： 下列说法正确的是 A. 熔点： B. 氮氮键的键能： C. 的键角： D. 分子的极性： 【答案】B 【解析】 【详解】A．N2O3（分子量76）与N2O4（分子量92）均为分子晶体。分子量越大，范德华力越强，熔点越高，熔点：  ，A错误； B．根据图示数据，N2O中N—N键长为113 pm，N2O3中为186 pm。键长越短，键能越大 ， ，B正确； C．N2O3中中心N原子价层电子对数=3（含1对孤电子对），sp2杂化，孤对排斥使键角a < 120°。N2O4中每个N原子价层电子对数=3（无孤对电子），sp2杂化，键角b ≈ 120°，故：  ，错误； D．N2O为直线型但电荷分布不对称，是极性分子；N2O4结构对称（O2N—NO2），正负电荷中心重合，为非极性分子。极性：  ，D错误； 故选B。 阅读下列材料，完成下面小题 2025年诺贝尔化学奖授予对“金属-有机框架材料(MOF)”发展做出贡献的三位科学家。MOF是由金属离子(或金属簇)和有机连接剂通过化学键形成的晶态多孔材料，具有结构明确、孔尺寸均一且可调、比表面积大等优势，在诸多领域表现出光明的应用前景。 7. 一种MOF的有机连接剂［四(4-氰基苯基)甲烷］的结构如图所示。下列关于该有机物说法错误的是 A. 分子式为 B. 所有原子可能共平面 C. 苯环上氢原子发生氯代时，一氯代物有2种 D. 该物质可与氢气发生加成反应 8. 一种由和四(4-氰基苯基)甲烷结合构成的类似于金刚石的MOF晶体结构如图所示： 下列说法错误的是 A. 四(4-氰基苯基)甲烷中C原子的杂化方式有sp，和sp3 B. 晶体中与四(4-氰基苯基)甲烷的个数比为1：1 C. 的配位数为4，配位原子为氰基中的C原子 D. MOF可用于捕获或存储直径与空腔尺寸适配的分子 【答案】7. B 8. C 【解析】 【7题详解】 A．由分子结构，该物质分子式为，A正确； B．结构中的中心碳为饱和碳原子，为四面体形，则所有原子不可能共平面，B错误； C．分子为对称结构，分子存在2种氢，则苯环上氢原子发生氯代时，一氯代物有2种，C正确； D．分子中含有苯环和的不饱和结构，可以和氢气发生加成反应，D正确； 故选B。 【8题详解】 A．苯环中碳为杂化、中碳为杂化、结构中心碳为饱和碳原子为杂化，则四(4-氰基苯基)甲烷中原子的杂化方式为，和杂化，A正确； B．由结构，每个四(4-氰基苯基)甲烷提供4个配位氰基，每个结合4个氰基（来自4个不同的有机配体），均摊后可得与有机配体个数比为，B正确； C．氰基结构为，原子含有孤电子对，配位原子是原子，不是原子，C错误； D．是晶态多孔材料，存在空腔，空腔可用于捕获或存储直径与空腔尺寸适配的分子，D正确； 故选C。 9. 下列说法正确的是 A. 基态Cr的价层电子排布图为 B. px轨道的电子云轮廓图为 C. 基态Si的价层电子排布式为3s23p2 D. CO2的空间填充模型为 【答案】C 【解析】 【详解】A．基态Cr的价层电子排布式为3d54s1，价层电子排布图为，A错误； B．p轨道电子云轮廓图为哑铃形，Px轨道的电子云轮廓图为，B错误； C．基态Si的价层电子排布式为3s23p2，C正确； D．CO2为直线形分子，D错误； 故答案选C。 10. 化学用语是化学专业语言，是学习化学的工具。下列说法正确的是 A. 氕的符号： B. 中的p-p 键电子云图形： C. 基态氮原子的轨道表示式： D. 葡萄糖的实验式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．氕原子核中有1个质子、0个中子，符号为，故A错误； B．氯气分子中，Cl-Cl是由2个Cl原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道以“头碰头”形式重叠而形成的，p-p 键电子云图形为，故B正确； C．根据洪特规则，基态氮原子的轨道表示式为，故C错误； D．实验式即最简式，葡萄糖的分子式为，故其实验式为，故D错误； 选B。 11. 下列表达正确的是 A. 聚氯乙烯的结构简式： B. 与的质谱图中的最大质荷比不同 C. 中子数为117、质子数为78的铂原子： D. 水分子的空间填充模型： 【答案】A 【解析】 【详解】A．聚氯乙烯是由氯乙烯（CH2=CHCl）发生加聚反应生成的高分子化合物，其结构简式为：；题目给出的结构简式写法正确，氯原子连接在碳链的侧基上，加聚产物的链节和聚合度表示无误；A正确； B．CH3-O-CH3（二甲醚）和C2H5OH（乙醇）的分子式均为C2H6O，二者互为同分异构体，相对分子质量相同（均为46）；质谱图中的最大质荷比等于分子的相对分子质量，因此二者的最大质荷比是相同的；B错误； C．原子的表示方法为：，其中Z为质子数，A为质量数（A = Z + N，N为中子数）；已知铂原子的质子数Z=78，中子数N=117，则质量数A=78+117=195，因此该原子的正确表示为：；题目中左下角的质子数写成了117，是错误的；C错误； D．水分子的空间结构为V形（键角约104.5°），且氧原子的半径大于氢原子；题目中的模型为直线形，与水分子的实际空间结构不符，D错误； 故答案选A。 12. 含有泥沙、可溶性杂质的苯甲酸固体，可通过重结晶法提纯。重结晶过程中，不需要用到的玻璃仪器是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】重结晶法包括加热溶解、趁热过滤、冷却结晶操作。涉及的主要玻璃仪器有：A烧杯、B漏斗、C玻璃棒等，不需要D分液漏斗，故D符合题意。 13. 下列有关晶体结构或性质的描述正确的是 A. HF晶体沸点高于HCl，是因为HCl共价键键能小于HF B. 因金属性：，故金属钾的熔点高于金属钠的熔点 C. 分子晶体的核磁共振氢谱有两组峰 D. 氧化镁中的离子键强度大于氯化钠中的离子键强度，故氧化镁的熔点高于氯化钠的熔点 【答案】D 【解析】 【详解】A．HF、HCl都属于分子晶体，分子晶体的沸点由分子间作用力决定，HF沸点高于HCl是因为HF分子间存在氢键，与共价键键能无关，A错误； B．金属晶体的熔点由金属键强弱决定，碱金属从上到下原子半径逐渐增大，金属键逐渐减弱，因此金属钾的熔点低于金属钠，和金属性强弱没有直接关系，B错误； C．该分子存在三种不同化学环境的氢，分别位于：，核磁共振氢谱有3组峰，C错误； D．离子晶体的熔点与离子键强度正相关，电荷更高、半径更小，电荷更高、半径更小，因此氧化镁中的离子键强度远大于氯化钠，故氧化镁的熔点高于氯化钠的熔点，D正确； 故选D。 14. 有机化合物Q的合成方法如下所示。 下列说法不正确的是 A. P的核磁共振氢谱有4组峰 B. P生成Q的反应类型为加成反应 C. P与H2完全加成后的产物中含4个手性碳原子 D. P按上述原理反应时，形成高分子的结构简式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．P的结构中，四氟苯上无氢原子，等效氢共4种：乙炔基端基H（1种）、对位取代苯环的2种等效H、的双键碳上H（1种），共4种，核磁共振氢谱有4组峰，A正确； B．2分子P中，1分子的端炔键和另一分子的叠氮基（）发生环加成反应生成五元含氮环，没有小分子脱去，反应类型属于加成反应，B正确； C．P与​完全加成后，两个苯环均变为环己烷，左侧环己烷不存在手性碳，右侧环己烷中与F原子相连的碳是手性碳，共4个手性碳，C正确； D．根据题干反应原理，每个P分子含1个端炔和1个叠氮基，聚合时，端炔和叠氮发生加聚反应得到高分子，结构简式为，D错误； 答案选D。 第Ⅱ卷 (非选择题) 二、综合题(本题共4小题，共58分。请考生按要求作答) 15. 氧桥三核铁(Ⅲ)配合物是一种结构新颖、性质优异的配合物，其化学式为，是一种红棕色晶体。其制备、元素分析及结构研究如下： Ⅰ．晶体制备： 将硝酸铁固体在80℃加热条件下溶于去离子水得到溶液，将此溶液逐滴滴入乙酸钠溶液中，充分反应，室温充分冷却、抽滤、洗涤、转移、烘干、称量并记录。 资料显示：硝酸铁固体在溶于水时部分水解、缩合成一种重要的中间体。 （1）硝酸铁固体溶解时可以选用的加热方式是___________，加热的目的是___________。 Ⅱ．铁含量测定： 准确称取产品配制成500溶液，取25.00溶液于锥形瓶中，加入盐酸酸化使配合物酸解为，再加入2滴磺基水杨酸钠()指示剂，用二钠盐()溶液滴定至终点，重复三次，平均消耗二钠盐溶液的体积为。已知滴定过程中发生的反应如下： (黄色)；(紫色)(黄色)。 （2）在滴定前需要加入盐酸酸化，请尝试写出酸化时发生的离子方程式___________。 （3）滴定至终点的现象是___________。 （4）产品中铁元素的含量是___________%(用含a、c、V的符号表示)。 Ⅲ．结构研究： 用X-射线衍射法测得氧桥三核铁(Ⅲ)配合物阳离子的结构如图： （5）该阳离子中，(Ⅲ)的配位数为___________，分析图中所有碳原子的杂化方式为___________。 【答案】（1） ①. 水浴加热 ②. 促进铁离子水解 （2） （3）最后半滴标准液滴入后，溶液紫色消失变黄，且半分钟内不变色 （4） （5） ①. 6 ②. 、 【解析】 【分析】将硝酸铁溶液逐滴滴入乙酸钠溶液中制得晶体，将晶体配成溶液，加入盐酸酸化后加入几滴磺基水杨酸钠指示剂，用EDTA二钠盐溶液滴定至终点，滴定终点判断：最后半滴标准液滴入后，溶液紫色消失变黄，且半分钟内不变色。 【小问1详解】 硝酸铁固体在80℃加热条件下溶于去离子水得到溶液，则选择水浴加热条件；盐类的水解是吸热的过程，加热的目的是促进铁离子水解； 【小问2详解】 盐酸酸化时配合物内界阳离子酸解，生成Fe3+、乙酸和水，根据电荷守恒、原子守恒配平得到离子方程式为； 【小问3详解】 由滴定过程中发生的反应可知，到达滴定终点时，FeSSA（紫色）转化为FeY-（黄色），故滴定终点的现象是：最后半滴标准液滴入后，溶液紫色消失变黄，且半分钟内不变色； 【小问4详解】 根据滴定反应，，25.00 mL溶液中 mol，则500 mL溶液中 mol，Fe元素的质量为 ，因此铁元素质量分数为； 【小问5详解】 由配合物结构可知，该阳离子中，Fe（Ⅲ）的配位数为6；配体中的C原子分为两种：甲基中C为饱和碳原子，采取sp3杂化；—COO-中C原子形成双键，采取sp2杂化，所以答案为sp2、sp3。 16. 对电解精炼铜阳极泥(主要含、、、等元素)进行回收的工艺流程如下： （1）与同族，且位于的上一周期，则基态的价层电子排布式为___________。 （2）“酸浸”时，、转化为和。系的电势曲线如图，调节，pH范围为___________，使金溶解。此过程中，生成的离子方程式为___________。 （3）“萃铜”时发生反应，则“反萃”时，反萃剂可选用___________。 （4）2.5g胆矾()受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)和胆矾结构如图所示： ①请用化学方程式解释258℃时，胆矾晶体减重的原因：___________。 ②请从原子结构角度解释，温度高于1000℃时发生反应的原因可能是___________。 （5）晶胞结构如图所示，晶胞密度为，则晶胞参数为___________(为阿伏加德罗常数的值)。 【答案】（1） （2） ①. ②. （3）稀硫酸或稀 （4） ①. ②. 中价电子排布为，中价电子为全充满的稳定结构 （5） 【解析】 【分析】阳极泥(主要含Cu、Ag、Pt、Au等元素)加入、氧化酸浸，滤液1中含，Ag、Au、Pt不溶进入滤渣1，滤液1加入萃取剂萃取铜，再经过反萃取得到溶液，经过一系列操作得到胆矾晶体，滤渣1加入HCl、H2O2，得到滤渣2为AgCl，经过Na2SO3浸取，再加入甲醛还原得到Ag，滤液2含有和，经过一系列操作回收Au、Pt，据此分析； 【小问1详解】 Ag为第五周期IB族元素，与Cu位于同一个副族，因此基态Ag的价层电子排布式为； 【小问2详解】 由电势-pH图，时，当时Au转化为（金溶解）；酸浸时作氧化剂氧化Pt，HCl提供氯离子生成，配平得到离子方程式； 【小问3详解】 萃取平衡，反萃需要使平衡逆向移动，提高即可，因此可选用稀硫酸； 【小问4详解】 ①2.5g胆矾（，摩尔质量250 g/mol）物质的量为0.01 mol，113℃时，固体质量变为1.78 g，失去结晶水的质量m=2.50 g-1.78 g=0.72 g，物质的量，此时固体物质为，258℃时剩余固体质量为1.60 g，恰好等于0.01 mol 的质量，说明胆矾完全失去结晶水，反应的化学方程式为； ②时，固体质量由0.80 g变为0.72 g，时0.80 g固体为（0.01 mol胆矾中Cu元素物质的量为0.01 mol，若全转化为，），从变为0.72 g固体，质量减少0.80 g-0.72 g=0.08 g，这是O元素的质量，物质的量，剩余O元素物质的量为0.01 mol-0.005 mol=0.005 mol，Cu与O物质的量之比为0.01 mol∶0.005 mol = 2∶1 ，此时固体为，所以时发生反应的化学方程式为。从结构上看，中价电子排布为，中价电子为全充满的，3d轨道全充满结构更稳定，因此高温下转化为更稳定的； 【小问5详解】 Pt晶胞为面心立方，晶胞中Pt原子数为，晶胞质量，设晶胞参数为anm，由密度公式×1021，得。 17. 某有机物M(只含C、H、O元素)具有令人愉悦的牛奶香气，是我国批准使用的香料产品，其沸点为148℃。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯该有机物，然后借助李比希法、现代科学仪器测定M的分子组成和结构，具体实验过程如下。 步骤一：将粗品用蒸馏法进行纯化。 （1）如图1所示，仪器a的名称是___________，虚线处仪器___________(填“能”或“不能”)选择球形冷凝管。 步骤二：确定该有机物M的实验式和分子式。 （2）按图2实验装置(部分装置略)对M进行C、H元素分析。 将装有M样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中，先通入一定时间的O2，而后将已称重的c、d与石英管连接，检查装置气密性，随后点燃煤气灯，进行实验。 实验开始时，先通入一定时间O2的作用是___________。为确保实验安全及准确性，应先点燃煤气灯___________(填“a”或“b”)。 （3）实验测得M中碳元素的质量分数为54.5%，氢元素的质量分数为9.1%，并测得M的质谱图如图3所示： 则M的分子式为___________。 步骤三：确定M的结构简式。 （4）用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图4所示，图中峰面积之比为1:3:1:3；利用红外光谱仪测得该有机物的红外光谱如图5所示。 M中所有官能团的名称为___________，M的结构简式为___________，M属于酯的同分异构体有___________种(不包括立体异构)。 【答案】（1） ①. 蒸馏烧瓶 ②. 不能 （2） ①. 排尽装置中的空气 ②. b （3）C4H8O2 （4） ①. 羟基、(酮)羰基 ②. ③. 4 【解析】 【小问1详解】 仪器a为蒸馏烧瓶；虚线框内应放置直形冷凝管，不能选择球形冷凝管，因为球形冷凝管使用时不便于馏分顺利流出，球泡内会残留冷凝后的液体，造成馏分损失。 【小问2详解】 实验开始，先通入氧气，排尽装置中的空气。先点燃煤气灯b，再点燃煤气灯a，先加热氧化铜，可确保煤气灯a处未完全氧化的M在加热的条件下被CuO完全氧化为CO2和H2O，使实验数据准确，也能防止煤气灯a处CO积累产生爆炸风险。 【小问3详解】 有机物M中碳元素的质量分数为54.5%，氢元素的质量分数为9.1%，可知有机物中氧元素的质量分数为1-54.5%-9.1%=36.4%，M中C、H、O原子个数之比=::=2:4:1，实验式为C2H4O，由质谱图可知，相对分子质量为88，则M的分子式为C4H8O2。 【小问4详解】 由核磁共振氢谱可知M中含4种H原子，个数比为1∶3∶1∶3，则含有2个不对称的甲基，由红外光谱可知M中含羰基和羟基，则的结构简式为，所含官能团的名称为羟基、(酮)羰基；含4个碳原子的饱和一元酯有HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3，共4种。 18. 实验室常用燃烧法确定有机物的组成。如图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置，这种方法是电炉加热时用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题： （1）C装置中CuO的作用是___________。(用化学方程式表示)E装置中的试剂是___________。(填名称) （2）若准确称取11.6 g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)，经充分燃烧后，D管质量增加18 g，E管质量增加35.2 g，则该有机物的分子式为___________。该实验存在一处缺陷，该缺陷会导致有机物中___________元素(填名称)的质量偏大。 （3）该有机物所有可能结构的二氯代物共有___________种结构。 （4）若经测定该有机物的核磁共振氢谱如图所示，则其结构简式为___________。 若其是某种烯烃通过加氢得到的，请写出该烯烃在一定条件下发生加聚反应的式___________。 【答案】（1） ①. ②. 碱石灰 （2） ①. ②. 碳 （3）9 （4） ①. ②. 【解析】 【分析】利用A装置制取氧气，B装置中的浓硫酸除去氧气中的水分；利用电炉将样品加热成气态，与氧气发生反应生成二氧化碳和水；可以将氧化为，确保所有碳元素都转化为，被后续装置吸收；无水目的是吸收水，通过测量D装置质量，可得出吸收水的质量；E装置中的试剂是碱石灰，目的是吸收二氧化碳，通过测量E装置前后质量，可得出吸收二氧化碳的质量，据此分析。 【小问1详解】 有机物在氧气中燃烧，可能会因为氧气不足产生，而可以将氧化为，确保所有碳元素都转化为，被后续装置吸收，应方程式：；E装置目的是吸收二氧化碳，应选用碱石灰作为吸收剂。 【小问2详解】 D管增重（生成的质量）：，则，；E管增重（生成的质量）：，；计算氧元素的质量：，说明样品只含C、H两种元素，为烃类。C、H原子个数比：，最简式为。设分子式为，若为烷烃，则，分子式为，摩尔质量为，验证：的质量为，符合题意，若为烯烃，则不符合题意。因此，该有机物的分子式为。装置最后缺少一个防止外界空气进入E装置的吸收装置，由于空气中的二氧化碳和水蒸气会进入到E管，导致测得的二氧化碳偏大，因此计算出的碳元素质量偏大。 【小问3详解】 有两种同分异构体：正丁烷和异丁烷。二氯代物根据“定一移二法”，正丁烷的二氯代物有：4种、2种；异丁烷的二氯代物有：3种，的二氯代物一共9种。 【小问4详解】 根据核磁共振氢谱图可知，图中只有两组峰，说明分子中只有2种等效氢。正丁烷有2种等效氢（甲基H、亚甲基H），但峰面积比为；异丁烷有2种等效氢（甲基H、次甲基H），峰面积比为，与图中峰的比例吻合，因此，该有机物的结构简式为。异丁烷是由烯烃加氢得到的，对应的烯烃为2-甲基丙烯，结构为(CH3)2C=CH2，加聚反应为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $