内容正文:
浙江省Z20+名校联盟2026学年第一学期创新班学情诊断
高二化学试题卷
1.本卷共8页,20题,满分100分,考试时间90分钟。
2.本卷可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Ca 40
选择题部分
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48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,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质含有非极性共价键的强电解质是
A. B. NaOH C. D.
2. 下列表示不正确的是
A. 基态氧原子价电子轨道表示式:
B. 钠原子最外层电子云轮廓图:
C. HClO的结构式:
D. 的VSEPR模型:
3. 2026年5月29日,神舟二十二号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,三名航天员平安凯旋。下列关于返回舱所用材料的说法中正确的是
A. 钛合金、高强铝合金都属于新型无机非金属材料
B. 芳纶纤维、碳纤维本质均为纤维素,属于天然高分子
C. 苯基硅橡胶、酚醛树脂均为人工合成有机高分子
D. 纳米气凝胶、玻璃纤维属于金属复合材料
4. 根据元素周期律,下列说法中不正确的是
A. 键能: B. 原子半径:
C. 酸性: D. 分子的热稳定性:
5. 下列反应中,过氧化氢()既是氧化剂又是还原剂的是
A.
B.
C.
D.
6. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
B
键角:
、键长逐渐减小,成键电子对间斥力逐渐减小
C
纤维素可以制备硝化纤维(也叫纤维素硝酸酯)
纤维素的结构中含有羟基
D
第二电离能:
价层电子排布为全满稳定而为易失去1个电子
A. A B. B C. C D. D
7. 下列有关实验操作或处理的说法正确的是
A. 在铜与浓硫酸反应后的试管中缓缓倒入水验证硫酸铜产物的生成
B. 浓硫酸沾到皮肤上,先用大量的水冲洗,再用3%~5%的NaOH溶液冲洗
C. 用标准氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸,滴定时眼睛应主要观察锥形瓶内颜色变化
D. 用pH试纸测定0.5 mol/L的NaClO溶液的pH
8. 下列离子方程式书写不正确的是
A. 向硫化钠溶液中通入过量二氧化硫:
B. 用稀盐酸浸泡氧化银:
C. 泡沫灭火器中的反应:
D. 溶液滴入溶液中:
9. 奥司他韦是治疗甲流的特效药之一,部分合成路线如图。下列说法正确的是
A. 莽草酸分子中有三种含氧官能团
B. 1 mol中间体最多消耗4 mol NaOH
C. 奥司他韦与溴水反应后的所得物质分子中含5个手性碳原子
D. 利用溴水及高锰酸钾酸性溶液均可以鉴别这三种物质
10. 下列实验装置或操作合理的是
A.关闭止水夹a,打开活塞b,可检查装置气密性
B.电解法制镁
C.碱式滴定管按如图方式排气泡
D.收集NO气体
A. A B. B C. C D. D
11. 一定条件下,将“”4种原料按固定流速不断注入连续流动反应器中,体系振荡图像及涉及反应如下。其中AB段发生反应①~④,①②为快速反应。下列说法不正确的是
①
②
③
④
⑤
A. 原料中影响图像中的振幅和周期
B. 反应③的离子方程式:
C. 反应①~④的总方程式为:
D. AB段pH下降的原因是反应①②消耗的少而反应③④生成的多
12. 乙烯在Ni催化剂表面加氢,催化历程分吸附→解离→表面反应→脱附四步,*表示催化剂表面活性位点,反应机理示意图如下:
下列说法不正确的是
A. 在Ni表面吸附后键断裂:
B. 吸附在催化剂表面变成,吸附过程无化学键断裂
C. 表面反应阶段与逐步结合生成吸附态乙烷
D. Ni参与化学反应,部分原子进入吸附态乙烷分子中
13. 以为原料,电化学法制备甲酸(甲酸盐)工作原理如图所示,下列说法正确的是
A. a为电源正极
B. CuONS/CF电极发生的反应为:
C. 左右两极区消耗的二氧化碳和甲醇物质的量相等
D. 若有通过质子交换膜时,该装置内生成HCOOH和共1 mol
14. 反式氨甲环酸具有凝血功能。理论计算表明,由顺式氨甲环酸异构化制得它的过程中,只经历一个过渡态。该异构化过程中,平衡常数与温度T的关系如图。
下列说法正确的是
A. 保持恒温条件,加入顺式氨甲环酸,平衡正向移动,平衡常数增大
B. 保持恒温条件,使用催化剂,可有效提高顺式氨甲环酸平衡转化率
C. 升高温度,顺式氨甲环酸的转化率减小
D. 降低温度,正反应速率降低的程度比逆反应更显著
15. 已知常温下,的,,,,下列说法不正确的是
A. 反应的平衡常数K的数值为
B. 气体通入1 L 0.5 mol/L的硫酸铜溶液,能观察到黑色沉淀
C. 0.1 mol/L NaHS溶液中
D. 可以用FeS除去污水中的
16. 无水是白色斜方结晶粉末,具有还原性且极易水解,可用于电子PCB板镀锡。一种制备纯净的的装置示意图如下:
下列说法正确的是
A. 导气管a需接一个装有浓硫酸的干燥管
B. 实验过程中应先开启管式炉加热一段时间预热后再通入HCl气体
C. 若通入气体更换为,制备的更纯净
D. 用固体配制溶液时需加盐酸和金属Sn
非选择题部分
二、非选择题(本题共4小题,共52分)
17. CdS量子点是一种新型纳米半导体材料,在光电传感、太阳能电池领域应用广泛。以含镉废液(主要含、、,少量、杂质)为原料,经除杂、沉淀反应,制得CdS量子点,流程如下:
已知:常温下,,。
回答下列问题:
(1)的电子式为________,已知镉()是第五周期元素且与锌同族,写出基态原子的价电子排布式________。
(2)上述流程涉及的元素中,第一电离能最大和电负性最小的元素分别是________。
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
(3)比较、、的碱性,由强到弱的顺序为________。
(4)通入过量时反应的离子方程式为________。水浴晶化的目的是________(填“加快反应速率”或“控制晶粒尺寸”)。
(5)制备过程中常用十二烷基硫醇()和巯基乙酸()作为表面修饰剂,使量子点形成胶体与硫分离。若将用十二烷基硫醇修饰后的CdS量子点加入到乙醇中则分散性较好,加入到水中则易团聚;若将用巯基乙酸修饰后的CdS量子点加入到水中则分散性较好,加入到乙醇中则易团聚,原因是________。
(6)室温下,往溶液中加入至溶液的,可生成沉淀,则溶液中的比值为________。
18. 我国力争2060年前实现碳中和,的资源化利用具有重要意义。
Ⅰ.中科院全球首次实现二氧化碳人工全合成淀粉,将经“淀粉”,为碳中和、粮食安全保障提供全新技术路径,而变化合物的反应可表示为:
,该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
(1)若反应①为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是________(填标号)
A. B.
C. D.
(2)令总反应,则y随温度T的变化趋势正确的是________。
A. B.
C. D.
(3)不同压强下,按照投料,实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。
上图中纵坐标表示平衡转化率的变化趋势的是图________(填“甲”或“乙”);图乙中温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是________。
(4)在恒温下,向体积为2 L的恒容密闭容器中通入和,发生上述反应达到平衡时,容器中 0.3 mol,CO为0.1 mol,反应的平衡常数K为________。
Ⅱ.将转化为能源是缓解温室效应和能源问题的方案之一。
(5)和在一定条件下可转化为的反应:,,在某温度下,向V L的密闭容器中充入不同氢碳比的原料气,请在下图中画出平衡转化率的变化趋势________。
(6)在恒温恒容密闭容器中,可以作为达到平衡状态的标志的是________(填序号)。
①单位时间内生成的同时生成
②混合气体的密度不再改变
③该反应的不再改变
④混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑤
⑥和之和不再改变
19. 亚硝酸钙在化学合成中常用作催化剂、氧化剂、中间体等。某校化学小组利用如下装置制备亚硝酸钙(加热及夹持装置略)。
已知:常温下硫酸亚铁溶液可吸收NO气体生成棕色溶液
回答下列问题:
(1)装置A中作为反应容器的仪器名称是________。装置B的作用是________。
(2)检查装置气密性后加入相应的试剂,此时、、处于关闭状态,之后进行的操作为:
①打开管式炉,对瓷舟进行加热②关闭管式炉,停止加热③关闭,打开④关闭打开⑤打开、⑥关闭、。
操作的顺序依次为________。
⑤→________→________→________→________→⑥。
步骤③关闭,打开的目的是________。
(3)该装置存在一个缺陷,请提出改进方案________。
(4)装置C中得到的物质中含有和且物质的量之比为,则C中发生反应的化学方程式为________。
(5)可通过滴定法测定样品的纯度:称量2.000 g样品,配成250 mL溶液,取25.00 mL溶液进行以下操作:①准确加入过量0.1000 mol/L的溶液20.00 mL,滴加少量稀硫酸静置,②用0.1000 mol/L的溶液滴定,平均消耗21.20 mL,则该样品的纯度为________(保留一位小数)。
20. 化合物G是一种用于合成生物碱类天然产物的中间体。某实验小组探究了G的合成,其合成路线如下(略去部分试剂和条件):
已知:①
②
③
(1)C中官能团的名称是________。
(2)下列说法正确的是________。
A. A中所有碳原子共面 B. D分子中有2种官能团
C. E转化为F的反应为氧化反应 D. 可以用银氨溶液区分F和G
(3)F中,与1号碳相比,2号碳C-H键的极性相对________(填“较大”或“较小”)
(4)F转化为G的同时,有副产物M生成。已知M是与G具有相同官能团的同分异构体。写出M的一种结构简式________(F中六元环不参与反应)。
(5)C+D→E的化学方程式:________。
(6)请以乙烯为原料,结合上述合成路线,设计合成的路线________。(无机试剂任选)
反应物1中间产物1→……→产物
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高二化学试题卷
1.本卷共8页,20题,满分100分,考试时间90分钟。
2.本卷可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Ca 40
选择题部分
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48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,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质含有非极性共价键的强电解质是
A. B. NaOH C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.属于强电解质,仅含有离子键和极性共价键,不含非极性共价键,A不符合题意;
B.属于强电解质,仅含有离子键和极性共价键,不含非极性共价键,B不符合题意;
C.是离子化合物,熔融状态下完全电离,属于强电解质,其含有的过氧根中存在非极性共价键,C符合题意;
D.是弱酸,属于弱电解质,且仅含有极性共价键,D不符合题意;
故选C。
2. 下列表示不正确的是
A. 基态氧原子价电子轨道表示式:
B. 钠原子最外层电子云轮廓图:
C. HClO的结构式:
D. 的VSEPR模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态氧原子价电子排布为,轨道表示式符合泡利不相容原理和洪特规则,A正确;
B.钠原子最外层电子为,轨道的电子云轮廓图为球形,图示为轨道的哑铃形,B错误;
C.中为中心原子,分别与、形成单键,结构式为,C正确;
D.中心原子价层电子对数为,无孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,与图示一致,D正确;
3. 2026年5月29日,神舟二十二号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,三名航天员平安凯旋。下列关于返回舱所用材料的说法中正确的是
A. 钛合金、高强铝合金都属于新型无机非金属材料
B. 芳纶纤维、碳纤维本质均为纤维素,属于天然高分子
C. 苯基硅橡胶、酚醛树脂均为人工合成有机高分子
D. 纳米气凝胶、玻璃纤维属于金属复合材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.钛合金、高强铝合金属于金属材料,不属于新型无机非金属材料,A错误;
B.芳纶纤维为合成聚酰胺类高分子,碳纤维主要成分为碳单质,二者均不是纤维素,也不属于天然高分子,B错误;
C.苯基硅橡胶属于合成橡胶,酚醛树脂是苯酚与甲醛缩聚得到的合成树脂,二者均为人工合成有机高分子,C正确;
D.纳米气凝胶、玻璃纤维均属于无机非金属材料,不属于金属复合材料,D错误;
故选C。
4. 根据元素周期律,下列说法中不正确的是
A. 键能: B. 原子半径:
C. 酸性: D. 分子的热稳定性:
【答案】D
【解析】
【详解】A.同主族从上到下、、原子半径逐渐增大,键键长逐渐增大,键长越短键能越大,故键能:,A不符合题意;
B.同周期元素从左到右核电荷数增大,原子核对核外电子吸引能力增强,原子半径逐渐减小,故原子半径:,B不符合题意;
C.元素非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,同周期非金属性,故酸性:,C不符合题意;
D.元素非金属性越强,其简单气态氢化物的热稳定性越强,同主族非金属性,故热稳定性,D符合题意;
故选D。
5. 下列反应中,过氧化氢()既是氧化剂又是还原剂的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应中中部分元素化合价从价降低到中的价,部分升高到中的价,既得电子又失电子,既是氧化剂又是还原剂,A符合题意;
B.该反应中中元素化合价从价降低到价,作氧化剂;中元素全部从价升高到中的价,只作还原剂,B不符合题意;
C.该反应为复分解反应,各元素化合价均没有变化,属于非氧化还原反应,既不是氧化剂也不是还原剂,C不符合题意;
D.该反应中中元素化合价从价升高到价,作还原剂;中元素全部从价降低到中的价,只作氧化剂,D不符合题意。
6. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
B
键角:
、键长逐渐减小,成键电子对间斥力逐渐减小
C
纤维素可以制备硝化纤维(也叫纤维素硝酸酯)
纤维素的结构中含有羟基
D
第二电离能:
价层电子排布为全满稳定而为易失去1个电子
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.原子的能级是量子化的,电子跃迁时吸收或释放的能量为特定值,对应光谱为不连续的线状谱,解释与实例相符,A不符合题意;
B.中中心原子无孤电子对,中中心原子有1对孤电子对,孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对间的斥力,是键角更小的主要原因;且键长越短成键电子对距离越近,斥力越大,解释内容错误,与实例不符,B符合题意;
C.纤维素分子结构中含羟基,可与硝酸发生酯化反应生成纤维素硝酸酯(硝化纤维),解释与实例相符,C不符合题意;
D.价层电子排布为的全满稳定结构,难失去电子,价层电子排布为,易失去轨道的1个电子,故第二电离能,解释与实例相符,D不符合题意。
7. 下列有关实验操作或处理的说法正确的是
A. 在铜与浓硫酸反应后的试管中缓缓倒入水验证硫酸铜产物的生成
B. 浓硫酸沾到皮肤上,先用大量的水冲洗,再用3%~5%的NaOH溶液冲洗
C. 用标准氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸,滴定时眼睛应主要观察锥形瓶内颜色变化
D. 用pH试纸测定0.5 mol/L的NaClO溶液的pH
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜与浓硫酸反应后的试管中残留大量浓硫酸,若将水倒入试管,浓硫酸稀释放热会使液体暴沸飞溅,存在安全隐患,应将反应后的溶液沿烧杯壁缓缓倒入盛有水的烧杯中验证产物,A错误;
B.为强碱,具有强腐蚀性,会对皮肤造成二次伤害,浓硫酸沾到皮肤上应先用大量水冲洗,再涂抹3%~5%的溶液,B错误;
C.中和滴定操作中,滴定时眼睛需观察锥形瓶内溶液颜色变化以准确判断滴定终点,C正确;
D.溶液具有强氧化性,会漂白试纸,无法用试纸测定其,应使用计测量,D错误。
8. 下列离子方程式书写不正确的是
A. 向硫化钠溶液中通入过量二氧化硫:
B. 用稀盐酸浸泡氧化银:
C. 泡沫灭火器中的反应:
D. 溶液滴入溶液中:
【答案】B
【解析】
【详解】A.向硫化钠溶液中通入过量,与发生归中反应生成单质,过量与反应生成的亚硫酸根结合为,离子方程式书写正确,A不符合题意;
B.稀盐酸中的会与和反应生成的结合为沉淀,正确离子方程式为,选项所给方程式错误,B符合题意;
C.泡沫灭火器中与发生完全双水解反应,生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,离子方程式书写正确,C不符合题意;
D.在水溶液中完全电离出,可与反应生成水和二氧化碳,离子方程式书写正确,D不符合题意;
故选B。
9. 奥司他韦是治疗甲流的特效药之一,部分合成路线如图。下列说法正确的是
A. 莽草酸分子中有三种含氧官能团
B. 1 mol中间体最多消耗4 mol NaOH
C. 奥司他韦与溴水反应后的所得物质分子中含5个手性碳原子
D. 利用溴水及高锰酸钾酸性溶液均可以鉴别这三种物质
【答案】C
【解析】
【详解】A.莽草酸的含氧官能团为羧基(-COOH)、羟基(-OH),仅2种含氧官能团,A错误;
B.中间体分子只有1个酯基能与NaOH反应,1 mol中间体最多消耗1 mol NaOH,B错误;
C.奥司他韦的碳碳双键与溴水发生加成反应后,原双键的2个碳原子各连接不同基团成为手性碳,加上原环上已有的3个手性碳原子,总共得到5个手性碳原子(已用*标明):,C正确;
D.三种物质均含碳碳双键,都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此酸性高锰酸钾溶液无法鉴别这三种物质,D错误;
故选C。
10. 下列实验装置或操作合理的是
A.关闭止水夹a,打开活塞b,可检查装置气密性
B.电解法制镁
C.碱式滴定管按如图方式排气泡
D.收集NO气体
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.该装置为恒压分液漏斗,橡皮管将分液漏斗与烧瓶连通,二者气压始终相等,关闭止水夹打开活塞,无论气密性是否良好,水均可顺利流下,无法检查气密性,A错误;
B.电解溶液时,阴极优先放电生成,无法得到单质,工业上制镁需电解熔融,B错误;
C.碱式滴定管排气泡时,将橡胶管向上弯曲,挤压玻璃珠处橡胶管使溶液从尖嘴流出,可排出气泡,操作合理,C正确;
D.的摩尔质量小于,密度比小,用该装置收集应短管进气、长管排,图中进气方向错误,D错误。
11. 一定条件下,将“”4种原料按固定流速不断注入连续流动反应器中,体系振荡图像及涉及反应如下。其中AB段发生反应①~④,①②为快速反应。下列说法不正确的是
①
②
③
④
⑤
A. 原料中影响图像中的振幅和周期
B. 反应③的离子方程式:
C. 反应①~④的总方程式为:
D. AB段pH下降的原因是反应①②消耗的少而反应③④生成的多
【答案】D
【解析】
【详解】A.是反应的参与者,其浓度会影响反应速率,也会影响pH的变化范围,因此对振荡的振幅和周期有影响,A正确;
B.反应③中从+4价升高到+6价,每个失,从+5价降低到-1价,每个得,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平可得离子方程式为,B正确;
C.将反应①、②、③、④加和,消去中间产物、,且反应消耗的和生成的恰好抵消,可得总反应为,C正确;
D.由总反应可知,反应①~④中消耗的和生成的总量相等,AB段pH下降的本质原因是弱酸根被氧化为强酸根,体系水解产生的减少,并非生成的总量大于消耗的总量,D错误;
故选D。
12. 乙烯在Ni催化剂表面加氢,催化历程分吸附→解离→表面反应→脱附四步,*表示催化剂表面活性位点,反应机理示意图如下:
下列说法不正确的是
A. 在Ni表面吸附后键断裂:
B. 吸附在催化剂表面变成,吸附过程无化学键断裂
C. 表面反应阶段与逐步结合生成吸附态乙烷
D. Ni参与化学反应,部分原子进入吸附态乙烷分子中
【答案】D
【解析】
【详解】A.由反应机理,H2在Ni表面吸附后解离,H—H共价键断裂,1个H2分子结合2个催化剂活性位点生成2个吸附H原子,对应反应:,A正确;
B.C2H4吸附在催化剂表面变为的过程仅为物理过程,只依靠分子间作用力结合在催化剂活性位点上,C2H4内部的C=C、C-H键均未发生断裂,B正确;
C.表面反应阶段,吸附态的与吸附态的逐步发生加成反应,生成吸附态乙烷,C正确;
D.催化剂的特征为:反应前后本身的质量和化学性质均不发生改变,仅改变化学反应的速率,不会进入生成物分子中,Ni是该反应的催化剂,从该反应机理可知,最终脱附得到的是C2H6和复原的催化剂活性位点,Ni原子不会进入吸附态乙烷分子中,D错误;
故选D。
13. 以为原料,电化学法制备甲酸(甲酸盐)工作原理如图所示,下列说法正确的是
A. a为电源正极
B. CuONS/CF电极发生的反应为:
C. 左右两极区消耗的二氧化碳和甲醇物质的量相等
D. 若有通过质子交换膜时,该装置内生成HCOOH和共1 mol
【答案】B
【解析】
【详解】A.左边电极上转化为,C元素化合价降低,发生得电子的还原反应,为电解池阴极,阴极连接电源负极,因此a为电源负极,A错误;
B.CuONS/CF电极为阳极,发生失电子的氧化反应生成,C元素从-2价升高到+2价,1 mol 反应失去4 mol ,结合原子守恒、电荷守恒配平得电极反应:,B正确;
C.根据电子守恒,电路中转移电子数相等,1 mol 反应得到2 mol ,1 mol 反应失去4 mol ,因此消耗和的物质的量之比为2:1,二者不相等,C错误;
D.质子带1个单位正电荷,有通过质子交换膜时,电路中转移1 mol电子,此时阴极生成,阳极生成,二者共0.75 mol,D错误;
故选B。
14. 反式氨甲环酸具有凝血功能。理论计算表明,由顺式氨甲环酸异构化制得它的过程中,只经历一个过渡态。该异构化过程中,平衡常数与温度T的关系如图。
下列说法正确的是
A. 保持恒温条件,加入顺式氨甲环酸,平衡正向移动,平衡常数增大
B. 保持恒温条件,使用催化剂,可有效提高顺式氨甲环酸平衡转化率
C. 升高温度,顺式氨甲环酸的转化率减小
D. 降低温度,正反应速率降低的程度比逆反应更显著
【答案】D
【解析】
【详解】A.平衡常数仅与温度有关,恒温条件下加入顺式氨甲环酸,平衡虽正向移动,但平衡常数不变,A错误;
B.催化剂仅改变反应速率,不影响化学平衡状态,无法提高顺式氨甲环酸的平衡转化率,B错误;
C.由图像可知,越小(温度越高),越大,说明正反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,顺式氨甲环酸的转化率增大,C错误;
D.正反应为吸热反应,降低温度平衡逆向移动,说明正反应速率降低的程度比逆反应更显著,D正确;
故选D。
15. 已知常温下,的,,,,下列说法不正确的是
A. 反应的平衡常数K的数值为
B. 气体通入1 L 0.5 mol/L的硫酸铜溶液,能观察到黑色沉淀
C. 0.1 mol/L NaHS溶液中
D. 可以用FeS除去污水中的
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应平衡常数,计算结果正确,A正确;
B.数值极小,与过量反应时离子积,可生成黑色沉淀,B正确;
C.的水解常数,大于其电离常数;变形可得,,同一溶液中相同,故,选项描述相反,C错误;
D.,可发生沉淀转化,能除去污水中的,D正确;
故选C。
16. 无水是白色斜方结晶粉末,具有还原性且极易水解,可用于电子PCB板镀锡。一种制备纯净的的装置示意图如下:
下列说法正确的是
A. 导气管a需接一个装有浓硫酸的干燥管
B. 实验过程中应先开启管式炉加热一段时间预热后再通入HCl气体
C. 若通入气体更换为,制备的更纯净
D. 用固体配制溶液时需加盐酸和金属Sn
【答案】D
【解析】
【分析】先通入排尽装置内空气,与在管式炉中发生反应制取,冷却剂用于冷凝,盛接器收集,据此解答。
【详解】A.干燥管用于盛装固体干燥剂,浓硫酸为液体干燥剂,无法置于干燥管中,且浓硫酸无法吸收尾气中的酸性气体,A错误;
B.若先加热再通入,装置内的空气会氧化单质,还可能导致生成的水解,应先通入排尽装置内空气后再加热,B错误;
C.具有强氧化性,与反应生成,无法得到,C错误;
D.加入盐酸可增大浓度,抑制水解;加入金属可将被氧化生成的还原为,防止被氧化,D正确;
故选D。
非选择题部分
二、非选择题(本题共4小题,共52分)
17. CdS量子点是一种新型纳米半导体材料,在光电传感、太阳能电池领域应用广泛。以含镉废液(主要含、、,少量、杂质)为原料,经除杂、沉淀反应,制得CdS量子点,流程如下:
已知:常温下,,。
回答下列问题:
(1)的电子式为________,已知镉()是第五周期元素且与锌同族,写出基态原子的价电子排布式________。
(2)上述流程涉及的元素中,第一电离能最大和电负性最小的元素分别是________。
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
(3)比较、、的碱性,由强到弱的顺序为________。
(4)通入过量时反应的离子方程式为________。水浴晶化的目的是________(填“加快反应速率”或“控制晶粒尺寸”)。
(5)制备过程中常用十二烷基硫醇()和巯基乙酸()作为表面修饰剂,使量子点形成胶体与硫分离。若将用十二烷基硫醇修饰后的CdS量子点加入到乙醇中则分散性较好,加入到水中则易团聚;若将用巯基乙酸修饰后的CdS量子点加入到水中则分散性较好,加入到乙醇中则易团聚,原因是________。
(6)室温下,往溶液中加入至溶液的,可生成沉淀,则溶液中的比值为________。
【答案】(1) ①. ②. (2)D
(3)
(4) ①. ②. 控制晶粒尺寸
(5)乙醇中的乙基与十二烷基硫醇的长链烃基均为疏水基团,有一定相溶性,水是强极性分子与长链烃基不相溶而与羧基()相溶(或形成氢键)
(6)或0.36
【解析】
【分析】含镉废液(主要含、、,少量、杂质)用氨水调节pH至3.2~7.4,、完全沉淀,未沉淀,过滤得到纯净液,通入、水浴晶化、分离提纯制得CdS量子点。
【小问1详解】
N最外层5个电子,与3个H形成共价键后剩余1对孤电子对,的电子式为;Cd与Zn同族为第ⅡB族,第五周期,价电子包含最外层s轨道和次外层d轨道,排布为。
【小问2详解】
流程涉及元素有H、N、O、S、Fe、Pb、Cd;N的2p轨道半充满更稳定,第一电离能N>O,金属元素第一电离能远小于非金属,故第一电离能最大的是N;金属性越强电负性越小,上述元素中Cd为重金属,电负性小于H,故电负性最小的是Cd。
【小问3详解】
甲基是推电子基团,使中N原子的孤电子对更易结合水电离出的,碱性强于;没有孤电子对,无法结合,不显碱性,故碱性最弱。
【小问4详解】
具有还原性,在酸性条件下具有强氧化性,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,离子方程式为;量子点需要控制为纳米级小晶粒,水浴控温可以避免晶粒过度长大,精准控制晶粒尺寸,而非单纯加快反应速率。
【小问5详解】
乙醇中的乙基与十二烷基硫醇的长链烃基均为疏水基团,有一定相溶性,水是强极性分子与长链烃基不相溶而与羧基()相溶(或形成氢键);
【小问6详解】
根据的电离平衡,pH=9.7时,则,代入,可得或0.36。
18. 我国力争2060年前实现碳中和,的资源化利用具有重要意义。
Ⅰ.中科院全球首次实现二氧化碳人工全合成淀粉,将经“淀粉”,为碳中和、粮食安全保障提供全新技术路径,而变化合物的反应可表示为:
,该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
(1)若反应①为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是________(填标号)
A. B.
C. D.
(2)令总反应,则y随温度T的变化趋势正确的是________。
A. B.
C. D.
(3)不同压强下,按照投料,实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。
上图中纵坐标表示平衡转化率的变化趋势的是图________(填“甲”或“乙”);图乙中温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是________。
(4)在恒温下,向体积为2 L的恒容密闭容器中通入和,发生上述反应达到平衡时,容器中 0.3 mol,CO为0.1 mol,反应的平衡常数K为________。
Ⅱ.将转化为能源是缓解温室效应和能源问题的方案之一。
(5)和在一定条件下可转化为的反应:,,在某温度下,向V L的密闭容器中充入不同氢碳比的原料气,请在下图中画出平衡转化率的变化趋势________。
(6)在恒温恒容密闭容器中,可以作为达到平衡状态的标志的是________(填序号)。
①单位时间内生成的同时生成
②混合气体的密度不再改变
③该反应的不再改变
④混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑤
⑥和之和不再改变
【答案】(1)D (2)B
(3) ①. 乙 ②. 时以反应①为主,反应①前后气体分子数相等,压强改变对平衡没有影响
(4)0.1 (5)
(6)①④⑤
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,总反应的,说明总反应为放热反应,最终产物的总能量应低于初始反应物的总能量。题目指出“反应①为慢反应”,在多步反应中,慢反应的活化能更大,因此第一步反应的能垒(第一个峰)应高于第二步反应的能垒(第二个峰),D项符合题意。
【小问2详解】
总反应 是一个正向气体分子数减少的反应,因此熵变。已知焓变 。根据公式,因为,所以。这意味着随温度的升高而呈线性增大(斜率为正);当 时,(在y轴上的截距为负)。观察四个图像,只有B项符合该数学关系。
【小问3详解】
总反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,因此在较低温度区间,的转化率和的产率均随温度升高而下降。但在高温区,吸热的副反应① 逐渐占据主导地位,导致的消耗量增加,转化率随温度升高又开始上升。因此,呈现“先降后升”趋势的图乙表示平衡转化率。在图乙的温度时,三条不同压强曲线几乎交于一点,是因为此时消耗的主导反应是反应①,该反应前后气体分子数相等,改变压强不会使该平衡发生移动。
【小问4详解】
设容器体积。达到平衡时,生成 和。根据碳元素守恒,平衡时剩余的 。根据氧元素守恒,初始氧原子为,平衡时中的氧原子为 ,即生成了。根据氢元素守恒,初始氢原子为,平衡时 的物质的量为。各物质的平衡浓度分别为:,,,。总反应的平衡常数 。
【小问5详解】
在可逆反应中,不断增加一种反应物()的投入量(即横坐标增大),会促使平衡正向移动,从而提高另一种反应物()的转化率;但对于大量补充的反应物()自身而言,其转化率会随着自身投料比例的增加而单调递减。因此画出一条向右下方倾斜的下降曲线即可。
【小问6详解】
①单位时间内生成 代表正反应速率,同时生成代表逆反应速率。由化学计量数关系可知 ,此时 ,说明达到平衡,正确;
②恒容密闭容器中,气体总质量不变,体积不变,密度始终为定值,不能作为平衡标志,错误;
③是反应本身的焓变,与反应是否达到平衡无关,始终不变,错误;
④气体总质量不变,但该反应前后气体总分子数会发生改变,因此混合气体的平均相对分子质量是变量,当其不再改变时说明达到平衡,正确;
⑤,而根据速率之比等于化学计量数之比有,两者结合可得,说明达到平衡,正确;
⑥根据碳原子守恒,和的浓度之和始终等于初始的浓度,是一个常数,不能作为平衡标志,错误;
综上所述,正确标志为①④⑤。
19. 亚硝酸钙在化学合成中常用作催化剂、氧化剂、中间体等。某校化学小组利用如下装置制备亚硝酸钙(加热及夹持装置略)。
已知:常温下硫酸亚铁溶液可吸收NO气体生成棕色溶液
回答下列问题:
(1)装置A中作为反应容器的仪器名称是________。装置B的作用是________。
(2)检查装置气密性后加入相应的试剂,此时、、处于关闭状态,之后进行的操作为:
①打开管式炉,对瓷舟进行加热②关闭管式炉,停止加热③关闭,打开④关闭打开⑤打开、⑥关闭、。
操作的顺序依次为________。
⑤→________→________→________→________→⑥。
步骤③关闭,打开的目的是________。
(3)该装置存在一个缺陷,请提出改进方案________。
(4)装置C中得到的物质中含有和且物质的量之比为,则C中发生反应的化学方程式为________。
(5)可通过滴定法测定样品的纯度:称量2.000 g样品,配成250 mL溶液,取25.00 mL溶液进行以下操作:①准确加入过量0.1000 mol/L的溶液20.00 mL,滴加少量稀硫酸静置,②用0.1000 mol/L的溶液滴定,平均消耗21.20 mL,则该样品的纯度为________(保留一位小数)。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶(或三口烧瓶) ②. 吸收NO气体中的水和挥发出来的硝酸蒸气
(2) ①. ④①②③ ②. 继续通,将装置中的NO气体全部排入D装置吸收
(3)在装置C和D之间加装干燥装置
(4)
(5)95.0%
【解析】
【分析】装置A中铜与稀硝酸反应制备NO,装置B中碱石灰干燥NO同时吸收挥发的硝酸,装置C中过氧化钙与NO反应制备目标产物,装置D中硫酸亚铁溶液吸收NO气体。
【小问1详解】
装置A的反应容器为三颈烧瓶;A中Cu和稀硝酸反应生成NO,同时会带出挥发的硝酸蒸气和水蒸气,碱石灰的作用是除去这些杂质,避免杂质进入C中与过氧化钙反应干扰产物。
【小问2详解】
操作逻辑及目的:先通N2排尽装置内空气(⑤打开K1、K2),之后关闭K1开K3,让稀硝酸滴下和Cu反应生成NO(④);生成NO后加热管式炉让NO和CaO2反应(①);反应完成后停止加热(②);之后关闭K3开K1,通N2把装置内残留NO全部赶入D中吸收防污染(③),最后关闭所有阀门(⑥)。
【小问3详解】
易和水反应,需要在装置C和D之间加装干燥装置;
【小问4详解】
根据产物,结合NO和为反应物,配平原子守恒得到总反应式;
【小问5详解】
根据氧化还原电子守恒:和反应比例为,和反应比例为。总物质的量:,滴定消耗的物质的量:,对应消耗的为,和反应的:,对应25 mL溶液中物质的量为,250 mL溶液中物质的量为,摩尔质量为132 g/mol,纯度为。
20. 化合物G是一种用于合成生物碱类天然产物的中间体。某实验小组探究了G的合成,其合成路线如下(略去部分试剂和条件):
已知:①
②
③
(1)C中官能团的名称是________。
(2)下列说法正确的是________。
A. A中所有碳原子共面 B. D分子中有2种官能团
C. E转化为F的反应为氧化反应 D. 可以用银氨溶液区分F和G
(3)F中,与1号碳相比,2号碳C-H键的极性相对________(填“较大”或“较小”)
(4)F转化为G的同时,有副产物M生成。已知M是与G具有相同官能团的同分异构体。写出M的一种结构简式________(F中六元环不参与反应)。
(5)C+D→E的化学方程式:________。
(6)请以乙烯为原料,结合上述合成路线,设计合成的路线________。(无机试剂任选)
反应物1中间产物1→……→产物
【答案】(1)碳碳双键 (2)ABC
(3)较小 (4)或或
(5) (6)
【解析】
【分析】A中双键与Br2发生加成反应得到B,B中两个Br原子均发生消去反应得到共轭二烯烃C,C与D中双键发生加成反应(已知反应①)得到E,则D的结构简式为:,E中发生已知信息反应③生成两个醛基得到F,F中两个醛基发生反应②得到G。
【小问1详解】
C是1,3-丁二烯,官能团的名称是碳碳双键;
【小问2详解】
A.A为,碳碳双键为平面结构,双键直接连接的所有原子共平面,因此分子内所有碳原子共面,A正确;
B.由分析可知,D的结构简式为:,D分子内含有酮羰基、碳碳双键2种官能团,B正确;
C.E转化为F是已知③的烯烃的氧化反应,碳碳双键断裂转化为醛基,属于氧化反应,C正确;
D.F、G的结构中均含有醛基,二者都能和银氨溶液发生银镜反应,无法用银氨溶液区分,D错误;
【小问3详解】
F→G发生羟醛缩合反应,1号碳的C-H键进攻2号碳上连接的醛基,即断裂的是1号碳的C-H键,说明2号碳C-H键的极性相对较小;
【小问4详解】
F中两个醛基发生反应②得到G,1号碳和2号碳上均含有活泼H,因此可以发生两类羟醛缩合反应,且第二步发生羟基的消去反应时,羟基也可以和不同位置的消去,因此M的结构简式可能是或或;
【小问5详解】
结合已知①的双烯加成反应,C(1,3-丁二烯)和D发生Diels-Alder反应生成E,方程式为:;
【小问6详解】
利用已知②的羟醛缩合反应,先将乙烯水化加成得到乙醇,乙醇催化氧化得到乙醛,两分子乙醛在碱催化下发生羟醛缩合,直接得到目标产物,合成路线:。
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