内容正文:
云南省普洱市宁洱县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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Fe 56 Na 23
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
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. 下列反应中,属于非氧化还原反应且反应前后能量变化符合下图的是
A. 常温下氢氧化钠溶液与稀盐酸反应
B. 高温下铝与氧化铁粉末反应
C. 高温下焦炭与二氧化碳反应
D. 常温下氯化铵晶体与氢氧化钡晶体反应
2. 下列说法正确的是
A. C(石墨s)C(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
B. 同温同压下,在光照和点燃条件下的不同
C. 用溶液和NaOH溶液反应测定中和热的
D. ,则碳的燃烧热等于
3. 工厂的氨氮废水可用电化学催化氧化法加以处理,其中在电极表面的氧化过程的微观示意图如图:
下列说法中,不正确的是
A. 使用催化剂降低了反应的活化能,可加快反应速率,提高反应的平衡转化率
B. 催化剂不可以降低该反应的焓变
C. 过程①②均有N-H键断裂,N-H键断裂时需要吸收能量
D. 过程④中有非极性键形成
4. 某温度下,水溶液中与的关系如图所示。。下列说法不正确的是
A. b点温度高于25℃
B. 适当升温,b点可变为a点
C. 向a点通入氨气,水的电离程度减小
D. b点温度下,0.1KOH溶液的pH=13
5. 25℃时,SO2与NaOH反应后的溶液中,含硫微粒的物质的量分数与pH的关系如下图所示。下列叙述中错误的是
A. H2SO3的
B. pH=4时,溶液中水的电离受到促进
C. 曲线Ⅱ代表的微粒是
D. pH=7时,溶液中存在:
6. 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
7. 铁、钴(Co)、镍(Ni)是周期表中第4周期Ⅷ族元素,物理性质和化学性质比较相似。一般情况下,在化合物中常见的价态为+2和+3,Co(Ⅲ)和Ni(Ⅲ)有强氧化性,酸性条件下能将Cl-氧化成Cl2。向Ni(Ⅱ)盐的溶液中加入过量的氨水,可以生成稳定的蓝色配离子[Ni(NH3)6]2+。利用下列装置进行实验,能达到相应实验目的的是
A. 装置甲可用于由FeSO4溶液制备FeSO4•7H2O
B. 装置乙可用于实验室制备少量Fe(OH)2
C. 装置丙中滴加KSCN溶液,溶液不变红,可证明锌比铁活泼
D. 装置丁的肥皂液中产生无色气泡,可证明铁粉与水蒸气反应生成O2
8. 下列说法正确的是
A. 6C的电子排布式的电子排布式,违反了泡利不相容原理
B. 因硫元素核电荷数比磷元素大,故硫元素第一电离能比磷元素大
C. 电子排布式违反了洪特规则
D. 电子的能量一般低于电子的能量
9. 电池中一种常见电解质的阴离子的结构如图所示。M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X和Z同族。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:Z>Y>X>W
B. 最简单氢化物的稳定性:Y>X>W>Z
C. 常温下,单质的氧化性:X>Y>M>W
D. 最高正化合价:Y>Z>W>M
10. 前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是次外层的2倍,基态Y原子的价层电子排布式为2s22p4,Z是第四周期主族元素中原子半径最大的元素,W与X同主族。下列说法不正确的是
A. XY2的电子式: B. X的基态原子的轨道表示式:
C. Z2Y2中阴、阳离子的个数比为1:1 D. W的单质可作半导体材料
11. 湖北大学化工学院某科研团队使用高氯酸铁作氧化剂,利用乙腈作助溶剂,以脂肪族二醇作为反应底物,在加热及氮气保护条件下,通过[C60]富勒烯自由基加成反应一步合成各种富勒烯二氧六环及二氧七环衍生物。已知欧拉定律:点数+面数-棱数=2。
下列叙述错误的是
A. 中阴离子空间构型为正四面体形
B. 若、均为甲基,则ii的沸点高于i
C. 乙和丙所含化学键类型相同
D. 甲分子含20个正五边形和12个正六边形
12. 叶酸拮抗剂是一种多靶向性抗癌药物,常以苯和丁二酸酐为原料合成过程中,某一中间体(X)结构如图所示:
下列有关说法正确的是
A. 基态N原子的核外电子空间运动状态有7种
B. 沸点:高于
C. X结构中,N原子杂化方式有3种
D. X分子中所有原子一定位于同一平面上
13. NbO的立方晶胞如图,晶胞参数为anm,P的分数坐标为(0,0,0),阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是
A. Nb的配位数是6
B. Nb和O最短距离为anm
C. 晶体密度
D. M的分数坐标为
14. CuS晶胞结构中S2-的位置如图1所示。Cu2+位于S2-所构成的四面体中心,其晶胞俯视图如图2所示。若晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是
A. Cu位于元素周期表的d区
B. CuS晶胞中,Cu2+的配位数为4
C. CuS晶胞中,Cu2+之间的最短距离为0.5apm
D. CuS晶胞中,Cu2+填充了8个四面体空隙
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、非选择题(本题共4个大题,共58分)
15. 某校化学实验兴趣小组设计了从中提取的实验方案,如图所示。
已知:类似原子团且反应1为非氧化还原反应。
回答下列问题:
(1)N元素位于元素周期表的第_____周期第_____族。
(2)基态的简化电子排布式为_____;离子半径:_____(填“>”或“<”)。
(3)稳定性:_____(填“>”或“<”,下同);第一电离能:_____。
(4)的电子式为_____,中中心原子的杂化方式为_____。
(5)反应1的离子方程式为_____。
16. 硫酸铜氨溶液在工业上有着广泛的用途,常用作杀虫剂、媒染剂,也是镀铜时电解液的主要成分。某同学为制取其晶体,设计了如下实验:
回答下列问题:
(1)基态氧原子最高能级原子轨道的形状为___________;第一电离能、、由大到小的顺序为___________。
(2)实验步骤②中逐滴加入浓氨水至过量的实验现象是___________。
(3)实验步骤③中加入乙醇的目的是___________。
(4)实验步骤⑥中采用60℃烘干的原因是___________。
(5)实验步骤③中所得晶体的化学式为___________。
(6)的很多有机配合物都是重要的抗癌药物。苏氨酸铜(Ⅱ)的结构如图所示:
①苏氨酸铜(Ⅱ)能溶于水的原因是___________;
②1个苏氨酸铜(II)分子中手性碳原子数为___________。
17. 铁的腐蚀与防护与生产生活密切相关。
Ⅰ.研究铁的腐蚀
实验步骤如下:
步骤1:将铁粉放置于溶液中浸泡,过滤后用水洗涤。
步骤2:向溶液(用盐酸调)中加入浸泡过的粉。
步骤3:采集溶液随时间变化的数据。
(1)第一阶段,主要发生析氢腐蚀,上发生的电极反应为___________。
(2)第二、三阶段主要发生吸氧腐蚀。
①选取b点进行分析,经检验溶液中含有,检验并与生成蓝色沉淀的试剂是___________(填化学式)。
②取b点溶液向其中滴加溶液无明显现象,加入稀盐酸后立即变红。写出b点被氧化的离子方程式:___________。
③第一阶段和第二阶段发生不同种类腐蚀的主要影响因素是___________。
Ⅱ.研究铁的防护
(3)在铁表面镀锌可有效防止铁被腐蚀
已知:放电的速率缓慢且平稳时有利于得到致密、细腻的镀层。
①镀件应与电源的___________相连。
②向电解液中加入溶液,将转化为,电解得到的镀层更加致密、细腻,原因是___________。
(4)电镀后的废水中含有,一种测定其含量的方法是:取废水,再加溶液,用溶液滴定,达到滴定终点时,消耗溶液。已知:(无色) ;。
①滴定终点的现象是___________。
②废水中的含量是___________(用含c、V的代数式表示)。
18. 甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
I.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1
II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2
(1)在恒容密闭容器进行反应I,测得其化学平衡常数K和温度t的关系如表:
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
①ΔH1___________0,其理由是___________。
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是___________。
A.c(CO)=c(CO2) B.容器内CO2的体积分数保持不变
C.容器内气体密度保持不变 D.容器中压强保持不变
③图甲、图乙分别表示反应在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况。图甲中t2时刻发生改变的条件是___________,图乙中t2时刻发生改变的条件是___________。
④若1200℃时,在某时刻平衡体系中CO2(g)、H2(g)、CO(g)、H2O(g)的浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L,此时v(正)___________v(逆)(填大于、小于或等于)。
(2)某温度时另一恒容容器中进行反应II,若开始时按n(CO)∶n(H2)=1∶2通入CO和H2,测得容器中总压强为pkPa,5min时反应达到平衡,测得容器内气体总压强为p0kPa。
①v(H2)=___________kPa·min−1。
②该温度下反应的平衡常数Kp=___________(Kp是用分压表示的平衡常数)。
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云南省普洱市宁洱县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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Fe 56 Na 23
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
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. 下列反应中,属于非氧化还原反应且反应前后能量变化符合下图的是
A. 常温下氢氧化钠溶液与稀盐酸反应
B. 高温下铝与氧化铁粉末反应
C. 高温下焦炭与二氧化碳反应
D. 常温下氯化铵晶体与氢氧化钡晶体反应
【答案】A
【解析】
【分析】由能量变化图可知,反应物总能量高于生成物总能量,该反应为放热反应,且题目要求反应为非氧化还原反应;
【详解】A.氢氧化钠溶液与稀盐酸的中和反应属于复分解反应,无元素化合价变化,为非氧化还原反应;中和反应为放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,与图像一致,A正确;
B.高温下铝与氧化铁的铝热反应中、元素化合价发生改变,属于氧化还原反应,不符合非氧化还原反应的要求,B错误;
C.高温下焦炭与二氧化碳反应中元素化合价发生改变,属于氧化还原反应,且该反应为吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,与图像不符,C错误;
D.常温下氯化铵晶体与氢氧化钡晶体反应无元素化合价变化,属于非氧化还原反应,但该反应为吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,与图像不符,D错误;
答案选A。
2. 下列说法正确的是
A. C(石墨s)C(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
B. 同温同压下,在光照和点燃条件下的不同
C. 用溶液和NaOH溶液反应测定中和热的
D. ,则碳的燃烧热等于
【答案】C
【解析】
【详解】A.C(石墨s)C(金刚石,s),石墨具有的能量低于金刚石,则石墨比金刚石稳定,故A错误;
B.同温同压下,在光照和点燃的条件下相同,与反应条件无关,只与反应物和生成物所具有的总能量有关,故B错误;
C.CH3COOH是一元弱酸,电离过程吸热,使放出热量减小,测定中和热的,故C正确;
D.燃烧热是1mol纯净的可燃物完全燃烧生成指定产物放出的热量,碳燃烧的指定产物是二氧化碳,而一氧化碳不是指定产物,故D错误;
故答案为C。
3. 工厂的氨氮废水可用电化学催化氧化法加以处理,其中在电极表面的氧化过程的微观示意图如图:
下列说法中,不正确的是
A. 使用催化剂降低了反应的活化能,可加快反应速率,提高反应的平衡转化率
B. 催化剂不可以降低该反应的焓变
C. 过程①②均有N-H键断裂,N-H键断裂时需要吸收能量
D. 过程④中有非极性键形成
【答案】A
【解析】
【详解】A.催化剂不能提高平衡转化率,A项错误;
B.使用催化剂该反应的焓变不变,可以改变活化能,B项正确;
C.由图可知, 在过程①中变为,在过程②中变为,则过程①②均有键断裂,断键需要吸收能量,C项正确;
D.过程④中形成,则过程中有非极性键形成,D项正确;
答案选A。
4. 某温度下,水溶液中与的关系如图所示。。下列说法不正确的是
A. b点温度高于25℃
B. 适当升温,b点可变为a点
C. 向a点通入氨气,水的电离程度减小
D. b点温度下,0.1KOH溶液的pH=13
【答案】D
【解析】
【分析】水的离子积常数 ,随温度升高而增大;,25℃时 ,。
【详解】A.b点为中性点(),b点 ,则 ,大于25℃时的 。水的电离吸热, 增大说明温度升高,b点温度高于25℃,A正确。
B.升温仅改变 ,中性溶液始终满足 (沿 线移动)。a点为更高温度下的中性点( 均减小),则升温可使b点()移动到a点,B正确。
C.通入氨气会增大 ,使得水的电离平衡逆向移动,抑制水的电离(水电离的 和 浓度减小),C正确。
D.b点 ,0.1 mol·L⁻¹ KOH中 c(OH-)=0.1 mol/L,则 ,,故pH=12≠13,D错误。
故选:D。
5. 25℃时,SO2与NaOH反应后的溶液中,含硫微粒的物质的量分数与pH的关系如下图所示。下列叙述中错误的是
A. H2SO3的
B. pH=4时,溶液中水的电离受到促进
C. 曲线Ⅱ代表的微粒是
D. pH=7时,溶液中存在:
【答案】B
【解析】
【分析】H2SO3在水中分步电离,依次电离出和,即随着溶液pH的增大,H2SO3浓度逐渐减小,先逐渐增大后又逐渐减小,则逐渐增大,因此曲线Ⅰ代表H2SO3,曲线Ⅱ代表,曲线Ⅲ代表物质的量分数随溶液pH变化的曲线,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,曲线Ⅱ代表,曲线Ⅲ代表物质的量分数随溶液pH变化的曲线,当曲线Ⅱ、Ⅲ相交时pH=7.2,即当c()=c()时pH=7.2,故H2SO3的,A正确;
B.由分析结合题干图示信息可知,pH=4时,溶液中的溶质主要为NaHSO3,溶液先酸性说明的电离大于水解,即水的电离受到抑制,B错误;
C.由分析可知,曲线Ⅱ代表的微粒是,C正确;
D.根据电荷守恒可知,溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c()+2c(),pH=7时即c(H+)=c(OH-),则溶液中存在:,D正确;
故答案为:B。
6. 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。
7. 铁、钴(Co)、镍(Ni)是周期表中第4周期Ⅷ族元素,物理性质和化学性质比较相似。一般情况下,在化合物中常见的价态为+2和+3,Co(Ⅲ)和Ni(Ⅲ)有强氧化性,酸性条件下能将Cl-氧化成Cl2。向Ni(Ⅱ)盐的溶液中加入过量的氨水,可以生成稳定的蓝色配离子[Ni(NH3)6]2+。利用下列装置进行实验,能达到相应实验目的的是
A. 装置甲可用于由FeSO4溶液制备FeSO4•7H2O
B. 装置乙可用于实验室制备少量Fe(OH)2
C. 装置丙中滴加KSCN溶液,溶液不变红,可证明锌比铁活泼
D. 装置丁的肥皂液中产生无色气泡,可证明铁粉与水蒸气反应生成O2
【答案】B
【解析】
【详解】A.由FeSO4溶液制备FeSO4•7H2O需要在蒸发皿中蒸发浓缩、冷却结晶,而不是坩埚,A不符合题意;
B.首先滴加稀硫酸,稀硫酸和铁生成硫酸亚铁和氢气,氢气排净装置中空气,再滴加氢氧化钠溶液,反应生成氢氧化亚铁沉淀,B符合题意;
C.装置丙中滴加KSCN溶液,溶液不变红,只能说明不存在铁离子,但是不能证明锌比铁活泼,C不符合题意;
D.装置丁中铁粉和水高温生成四氧化三铁和氢气,肥皂液中产生无色气泡,不能证明铁粉与水蒸气反应生成O2,D不符合题意;
故选B。
8. 下列说法正确的是
A. 6C的电子排布式的电子排布式,违反了泡利不相容原理
B. 因硫元素核电荷数比磷元素大,故硫元素第一电离能比磷元素大
C. 电子排布式违反了洪特规则
D. 电子的能量一般低于电子的能量
【答案】D
【解析】
【详解】A.6C的电子排布式的电子排布式,违反了洪特规则,A项错误;
B.磷元素的电子排布是半充满的,比较稳定,电离能较高,故磷元素第一电离能比硫元素大,B项错误;
C.P能级有3个轨道,每个轨道最多容纳2个电子,3p最多容纳6个电子,电子排布式违反了泡利原理,C项错误;
D.ns电子的能量一般低于(n-1)d电子的能量,故4s能量低于3d,D项正确;
答案选D。
9. 电池中一种常见电解质的阴离子的结构如图所示。M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X和Z同族。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:Z>Y>X>W
B. 最简单氢化物的稳定性:Y>X>W>Z
C. 常温下,单质的氧化性:X>Y>M>W
D. 最高正化合价:Y>Z>W>M
【答案】B
【解析】
【分析】M原子序数最小,且形成4键,则M为C;X形成2键,Z形成6键,且X和Z同族,则X为O,Z为S;原子序数依次增大,则W为N;Y形成1键,则Y为F;因此M、W、X、Y、Z依次为:C、N、O、F、S;
【详解】A.电子层数越多,离子半径越大;电子层数相同,核电荷数越小离子半径越大,简单离子半径:S2->N3->O2->F-,A错误;
B.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,同主族由上而下,金属性增强,非金属性变弱;非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,最简单氢化物的稳定性:HF>H2O>NH3>H2S,B正确;
C.非金属性越强,其单质氧化性越强,常温下,单质的氧化性:F2>O2>N2>C,C错误;
D.氟电负性太强,没有正价,D错误;
故选B。
10. 前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是次外层的2倍,基态Y原子的价层电子排布式为2s22p4,Z是第四周期主族元素中原子半径最大的元素,W与X同主族。下列说法不正确的是
A. XY2的电子式: B. X的基态原子的轨道表示式:
C. Z2Y2中阴、阳离子的个数比为1:1 D. W的单质可作半导体材料
【答案】C
【解析】
【分析】X原子的最外层电子数是次外层的2倍, X为C元素;基态Y原子的价层电子排布式为2s22p4,Y为O元素;Z是第四周期主族元素中原子半径最大的元素,Z为K元素;W与X同主族,W为Ge元素。
【详解】A.CO2分子中,C原子分别与2个O原子之间均形成双键结构,故电子式为,A正确;
B.C的基态原子的电子排布式为1s22s22p2,其轨道表示式为,B正确;
C.K2O2中阴阳离子个数比为1:2,C错误;
D.Ge位于元素周期表中金属与非金属分界线,单质可作半导体,D正确;
故答案选C。
11. 湖北大学化工学院某科研团队使用高氯酸铁作氧化剂,利用乙腈作助溶剂,以脂肪族二醇作为反应底物,在加热及氮气保护条件下,通过[C60]富勒烯自由基加成反应一步合成各种富勒烯二氧六环及二氧七环衍生物。已知欧拉定律:点数+面数-棱数=2。
下列叙述错误的是
A. 中阴离子空间构型为正四面体形
B. 若、均为甲基,则ii的沸点高于i
C. 乙和丙所含化学键类型相同
D. 甲分子含20个正五边形和12个正六边形
【答案】D
【解析】
【详解】A.高氯酸铁中阴离子为高氯酸根离子,氯原子的价层有4个电子对,空间结构为正四面体形,A正确;
B.的相对分子质量大于,分子间作用力大于,B正确;
C.乙、丙都含共价键,二者化学键类型相同,C正确;
D.设含个正五边形、个正六边形,则,,联立两式解得:,,即甲分子含12个正五边形和20个正六边形,D错误;
故选D。
12. 叶酸拮抗剂是一种多靶向性抗癌药物,常以苯和丁二酸酐为原料合成过程中,某一中间体(X)结构如图所示:
下列有关说法正确的是
A. 基态N原子的核外电子空间运动状态有7种
B. 沸点:高于
C. X结构中,N原子杂化方式有3种
D. X分子中所有原子一定位于同一平面上
【答案】B
【解析】
【详解】A.氮元素的原子序数为7,基态碳原子的电子排布式为1s22s22p3,核外电子占据5个轨道,空间运动状态有5种,故A错误;
B.能形成分子间氢键, 不能形成分子间氢键,分子间氢键使物质沸点升高,故沸点高于,故B正确;
C.由结构简式可知,六元环上的2个氮原子为sp2杂化,2个氨基氮原子的孤对电子与环内大π键存在一定程度的共轭,即形成共轭体系,使得该氮原子p轨道成分变少,更趋向于sp2杂化,故C错误;
D.X分子中氨基上的N是并不是纯粹的sp2杂化,“X分子中所有原子一定位于同一平面上”是错误的,故D错误;
故选B。
13. NbO的立方晶胞如图,晶胞参数为anm,P的分数坐标为(0,0,0),阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是
A. Nb的配位数是6
B. Nb和O最短距离为anm
C. 晶体密度
D. M的分数坐标为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,NbO的立方晶胞中距离Nb原子最近且距离相等的O原子有4个,Nb的配位数是4,故A错误;
B.由图可知,Nb和O最短距离为边长的,晶胞参数为anm,Nb和O最短距离为anm,故B错误;
C.根据均摊法计算可知,Nb的个数为6×=3,O的个数为12×=3,即晶胞中含有3个NbO,晶胞密度为ρ=g/cm3,故C错误;
D.P的分数坐标为(0,0,0),M位于正方体的面心,M的分数坐标为(,,),故D正确;
故选:D。
14. CuS晶胞结构中S2-的位置如图1所示。Cu2+位于S2-所构成的四面体中心,其晶胞俯视图如图2所示。若晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是
A. Cu位于元素周期表的d区
B. CuS晶胞中,Cu2+的配位数为4
C. CuS晶胞中,Cu2+之间的最短距离为0.5apm
D. CuS晶胞中,Cu2+填充了8个四面体空隙
【答案】B
【解析】
【分析】由图1可知晶胞中S2-数目为:,化学式为CuS,故晶胞中含4个Cu2+,根据图2,晶胞中Cu2+填充了4个四面体空隙(将晶胞均分为8个小立方体,其中4个小立方体体心为Cu2+,且处于对角线位置)。
【详解】A.Cu的价电子排布式为3d104s1,位于元素周期表的ds区,A错误;
B.Cu2+位于S2-所构成的四面体中心,CuS晶胞中,Cu2+的配位数为4,B正确;
C.根据分析,距离最近的Cu2+位于两个小立方体的体心,且为对角线位置,故最短距离为面对角线的一半,故为:,C错误;
D.根据分析,晶胞中含4个Cu2+,Cu2+填充了4个四面体空隙,D错误;
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、非选择题(本题共4个大题,共58分)
15. 某校化学实验兴趣小组设计了从中提取的实验方案,如图所示。
已知:类似原子团且反应1为非氧化还原反应。
回答下列问题:
(1)N元素位于元素周期表的第_____周期第_____族。
(2)基态的简化电子排布式为_____;离子半径:_____(填“>”或“<”)。
(3)稳定性:_____(填“>”或“<”,下同);第一电离能:_____。
(4)的电子式为_____,中中心原子的杂化方式为_____。
(5)反应1的离子方程式为_____。
【答案】(1) ①. 二 ②.
(2) ①. ②.
(3) ①. ②.
(4) ①. ②.
(5)
【解析】
【分析】由图可知,与氨水生成,与反应生成和,过滤后滤液中的与浓盐酸反应生成和的混合液,与发生置换反应生成和,通氧气可将氧化为。
【小问1详解】
氮元素的原子序数为7,位于元素周期表第二周期第ⅤA族。故答案为:二;ⅤA;
【小问2详解】
基态Cu原子的电子排布式为,失去两个电子形成后,电子排布为。同种元素的阳离子,电荷越高,半径越小,因此的离子半径大于。故答案为:;>;
【小问3详解】
稳定性:O的非金属性>N,非金属性越强,其对应氢化物越稳定,故<;第一电离能:N的价层电子排布式,O的为,氮原子的2p轨道处于半充满稳定状态,故第一电离能N > O;
故答案为:<; >;
【小问4详解】
中与之间是离子键,中N与H之间是共价键,故电子式为:;中N的价层电子对数为,为杂化;
故答案为:;;
【小问5详解】
反应1为与氨水反应生成,为非氧化还原反应,离子方程式为:,故答案为:。
16. 硫酸铜氨溶液在工业上有着广泛的用途,常用作杀虫剂、媒染剂,也是镀铜时电解液的主要成分。某同学为制取其晶体,设计了如下实验:
回答下列问题:
(1)基态氧原子最高能级原子轨道的形状为___________;第一电离能、、由大到小的顺序为___________。
(2)实验步骤②中逐滴加入浓氨水至过量的实验现象是___________。
(3)实验步骤③中加入乙醇的目的是___________。
(4)实验步骤⑥中采用60℃烘干的原因是___________。
(5)实验步骤③中所得晶体的化学式为___________。
(6)的很多有机配合物都是重要的抗癌药物。苏氨酸铜(Ⅱ)的结构如图所示:
①苏氨酸铜(Ⅱ)能溶于水的原因是___________;
②1个苏氨酸铜(II)分子中手性碳原子数为___________。
【答案】(1) ①. 哑铃形(或纺锤形) ②.
(2)先有蓝色沉淀生成,浓氨水过量后沉淀溶解生成深蓝色的溶液
(3)降低晶体在水中的溶解度,促使结晶
(4)低于60℃烘干速率太慢,高于60℃晶体易分解
(5)
(6) ①. 苏氨酸铜与水形成分子间氢键 ②. 2
【解析】
【分析】胆矾加水溶解得到硫酸铜溶液,继续加入氨水得到溶液,加入酒精降低其溶解度得到晶体,经过滤、洗涤、干燥得到晶体。
【小问1详解】
氧原子最高能级为2p,p轨道形状为哑铃形;N的价电子排布式为,半满状态,而O的价电子排布式为,要失去1个电子才能变为稳定结构,故有,而Cu为金属,比非金属易失电子。
【小问2详解】
向溶液中滴加浓氨水,先反应生成蓝色沉淀,随浓氨水过量,溶于浓氨水形成深蓝色的铜氨离子。
【小问3详解】
硫酸铜氨在水中溶解度较大,但在乙醇中溶解度小,加入乙醇后减小了硫酸铜氨的溶解度,故结晶生成一水合硫酸铜氨晶体。
【小问4详解】
低于60℃烘干速率太慢,高于60℃晶体易分解。
【小问5详解】
胆矾加水溶解得到硫酸铜溶液,继续加入氨水得到溶液,加入酒精降低其溶解度得到晶体。
【小问6详解】
①该配合物有N-H,能与水分子中的氧原子形成氢键,配合物中氧原子能与水分子中的H形成氢键,故该配合物溶于水形成分子间氢键,溶解性增大;
②氨基所在C原子为手性碳,1个配合物分子中有两个手性碳。
17. 铁的腐蚀与防护与生产生活密切相关。
Ⅰ.研究铁的腐蚀
实验步骤如下:
步骤1:将铁粉放置于溶液中浸泡,过滤后用水洗涤。
步骤2:向溶液(用盐酸调)中加入浸泡过的粉。
步骤3:采集溶液随时间变化的数据。
(1)第一阶段,主要发生析氢腐蚀,上发生的电极反应为___________。
(2)第二、三阶段主要发生吸氧腐蚀。
①选取b点进行分析,经检验溶液中含有,检验并与生成蓝色沉淀的试剂是___________(填化学式)。
②取b点溶液向其中滴加溶液无明显现象,加入稀盐酸后立即变红。写出b点被氧化的离子方程式:___________。
③第一阶段和第二阶段发生不同种类腐蚀的主要影响因素是___________。
Ⅱ.研究铁的防护
(3)在铁表面镀锌可有效防止铁被腐蚀
已知:放电的速率缓慢且平稳时有利于得到致密、细腻的镀层。
①镀件应与电源的___________相连。
②向电解液中加入溶液,将转化为,电解得到的镀层更加致密、细腻,原因是___________。
(4)电镀后的废水中含有,一种测定其含量的方法是:取废水,再加溶液,用溶液滴定,达到滴定终点时,消耗溶液。已知:(无色) ;。
①滴定终点的现象是___________。
②废水中的含量是___________(用含c、V的代数式表示)。
【答案】(1)
(2) ①. ②. ③. 溶液的酸碱性(或溶液的值)
(3) ①. 负极 ②. 通过反应降低,使得放电速率减缓,同时通过平衡的移动补充放电消耗的,使其浓度保持相对稳定,达到放电速率平稳的作用
(4) ①. 加入最后半滴硝酸银溶液,溶液中产生黄色沉淀,且半分钟内沉淀不消失 ②. (或)
【解析】
【分析】酸性较强时发生吸氢腐蚀,酸性极弱或接近中性时发生吸氧腐蚀,发生吸氧腐蚀时正极上O2得电子被还原生成OH-,此时正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-。析氢腐蚀正极上H2+2e-=H2↑,消耗H+,吸氧腐蚀产生OH-,故做探究实验时可通过采集溶液pH随时间变化的数据展开,而氧化产物可通过来检验。
电镀后的废水中CN−含量的测定,可选用络合滴定,滴定剂为硝酸银,指示剂为KI。
【小问1详解】
铜为原电池的正极,氢离子在正极得到电子生成氢气,电极反应为
【小问2详解】
①检验并与生成蓝色沉淀的试剂是。
②向b点溶液中滴加溶液无明显现象,加入稀盐酸后立即变红可知,亚铁离子在溶液中与空气中的氧气反应生成氢氧化铁胶体,则反应的离子方程式为。
③由图可知,酸性较强时发生吸氢腐蚀,酸性极弱或接近中性时发生吸氧腐蚀,则第一阶段和第二阶段发生不同种类腐蚀的主要影响因素是溶液的酸碱性(或溶液的pH值)。
【小问3详解】
①由电镀的工作原理可知,电镀时,与直流电源正极相连的锌作电镀池的阳极,镀件应与电源的负极相连。
②电镀时,向电解液中加入溶液,通过反应,降低,使得放电速率减缓,同时通过平衡的移动补充放电消耗的,使其浓度保持相对稳定,达到放电速率平稳的作用,结合已知可知,这样电解得到的镀层更加致密、细腻。
【小问4详解】
电镀后的废水中含有,一种测定其含量的方法是:取废水,再加溶液,用溶液滴定,达到滴定终点时,消耗溶液。
①已知:(无色) ;,由平衡常数的大小可知,碘化钾为滴定的指示剂,当银离子与氰酸根离子完全反应,滴入最后半滴硝酸银溶液,溶液中产生黄色沉淀,则滴定终点的现象是:加入最后半滴硝酸银溶液,溶液中产生黄色沉淀,且半分钟内沉淀不消失。
②由终点时滴定消耗氰化钠溶液可知,废水中氰酸根离子的浓度为 (用含c、V的代数式表示)。
18. 甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
I.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1
II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2
(1)在恒容密闭容器进行反应I,测得其化学平衡常数K和温度t的关系如表:
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
①ΔH1___________0,其理由是___________。
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是___________。
A.c(CO)=c(CO2) B.容器内CO2的体积分数保持不变
C.容器内气体密度保持不变 D.容器中压强保持不变
③图甲、图乙分别表示反应在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况。图甲中t2时刻发生改变的条件是___________,图乙中t2时刻发生改变的条件是___________。
④若1200℃时,在某时刻平衡体系中CO2(g)、H2(g)、CO(g)、H2O(g)的浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L,此时v(正)___________v(逆)(填大于、小于或等于)。
(2)某温度时另一恒容容器中进行反应II,若开始时按n(CO)∶n(H2)=1∶2通入CO和H2,测得容器中总压强为pkPa,5min时反应达到平衡,测得容器内气体总压强为p0kPa。
①v(H2)=___________kPa·min−1。
②该温度下反应的平衡常数Kp=___________(Kp是用分压表示的平衡常数)。
【答案】(1) ①. > ②. 随着温度升高,化学平衡常数增大,平衡正向移动,则该反应为吸热反应 ③. B ④. 使用催化剂或增大压强 ⑤. 从体系中分离出H2或降低温度 ⑥. 小于
(2) ①. (p−p0) ②. (kPa)-2
【解析】
【小问1详解】
①随着温度升高,化学平衡常数增大,平衡正向移动,则该反应为吸热反应,ΔH1>0;
②A.c(CO)=c(CO2) ,不能说明该反应达到化学平衡状态,A不符合题意;
B.容器内CO2的体积分数保持不变,则v正(CO2)= v逆(CO2),说明该反应达到化学平衡状态,B符合题意;
C.反应前后,气体的质量不变,恒容容器内气体的体积不变,则气体的密度始终保持不变,故容器内气体密度保持不变,不能说明该反应达到化学平衡状态,C不符合题意;
D.该反应是气体分子数不变的反应,则反应前后,容器内的压强保持不变,故容器中压强保持不变,不能说明该反应达到化学平衡状态,D不符合题意;
故选B;
③图甲中,t2时刻, v正、v逆同幅度增大,平衡未发生移动,则t2时刻发生改变的条件可能是使用催化剂,且该反应是气体分子数不变的反应,增大压强也会增大v正、v逆,且平衡不移动,故图甲中t2时刻发生改变的条件是使用催化剂或增大压强;图乙中,t2时刻,c(CO2)增大,c(CO)减小,平衡逆向移动,t2时刻发生改变的条件可能是从体系中分离出H2,且该反应是吸热反应,降低温度也能使平衡逆向移动,故图乙中t2时刻发生改变的条件是从体系中分离出H2或降低温度;
④Qc===4>2.6=K(1200℃),则平衡逆向移动,此时v(正)小于v(逆)。
【小问2详解】
①设开始时,n(CO)=x mol,n(H2)=2x mol,Δn(CO)=y mol,则有
,反应前气体的总物质的量为3x mol,P1(H2)= ,平衡时气体的总物质的量为(3x−2y)mol,则有,则,,故平衡时P2(H2)==[]p0 kPa=(p0−)kPa,则v(H2)== =(p−p0) kPa·min−1;
②平衡时,P(H2)=(p0−)kPa,P(CO)==(p0−)kPa,P(CH3OH)= ===kPa,则KP===。
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