广东省湛江市第二十一中学2025-2026学年高二下学期4月阶段性考试化学试卷(含解析)

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广东省湛江市第二十一中学2025-2026学年高二下学期4月阶段性考试化学试卷(含解析)

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湛江第二十一中学2025-2026学年度第二学期4月高二阶段性
化学考试
考试时间:75分,满分100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号、考场号和座位号填写在答题卡上,并将考号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2作答选择题时,选出每小题答案后,用2铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案。
4.不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cu 64 Ce 140 Au 197
第I卷选择题(共44分)
选择题: 本题共16小题,共44分,第1--10小题,每小题2分;第11--16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求的。
1.化学之美无处不在。下列说法正确的是( )
A.绚丽的焰火与电子跃迁时产生的吸收光谱有关
B.水可形成晶莹剔透的晶体,可燃冰中存在氢键
C.手性分子互为镜像,能在三维空间里叠合
D.呈现规则多面体外形的金刚石为分子晶体
2.高铁酸钠是一种新型高效净水剂,其制备原理为 。下列说法正确的是( )
A.NaOH中只含有离子键
B.的VSEPR模型为
C.NaClO的电子式为
D.基态铁原子的价层电子轨道表示式为
3.下列有关物质结构和性质的说法,正确的是( )
A.与的中心原子杂化轨道类型均为杂化
B.和都是单质,在中溶解度几乎一样
C.可燃冰()中甲烷分子与水分子之间并没有氢键
D.分子晶体都存在分子间作用力和共价键
4.下列说法正确的是( )
A. 固体不一定是晶体
B. 常温下所有的金属单质都属于金属晶体
C. X射线衍射法是区分晶体和非晶体的唯一方法
D. 等离子体是由电子、阴阳离子和电中性粒子组成的液体物质
5.在反应中,、分子中每个原子最外层电子都达到稳定结构。下列叙述正确的是( )
A.键的极性: B.沸点:
C.键角: D.键长:
6.合成甜味剂阿斯巴甜(Q)的结构如图,下列说法错误的是( )
Q分子中有4种官能团
B. Q分子中含有2个手性碳原子
C. Q完全水解可得到4种产物
D. Q既可以和酸反应也可以和碱反应
7.科技自立自强,赋能国家高质量发展。下列说法正确的是( )
A. 我国新一代舱外航天服采用水升华热控系统实现温控:水升华过程破坏了共价键
B. 我国首个百万吨级捕集项目建成投产:的VSEPR模型为
C. 国内完成首条完全自主可控的8英寸SiC晶圆生产线:SiC属于分子晶体
D. 我国研发的薄膜光子芯片在光通信领域具有重要应用:的质子数为52
8. 分子与结合形成配离子,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 标准状况下,3.4g中所含的电子总数为
B. 1mol中σ键的数目为
C. 0.1mol中,中心离子的配位数的数目为
D. 0.2mol中所含的中子数为
9.下列关于滴定实验的操作正确的是( )
A.用量筒量取10.00mL的待测液 B.配制一定浓度的标准溶液 C.排出装有溶液的滴定管中的气泡 D.用NaOH标准溶液滴定未知浓度的醋酸
10.结构决定性质,性质反映结构。下列对物质性质的解释不正确的是( )
选项 性质 解释
A “缺角”的NaCl晶体在其饱和溶液中逐渐变完整 晶体具有各向异性
B 低温石英具有手性 低温石英的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链
C 石墨烯具有导电性 石墨烯中碳的p轨道相互平行而重叠,电子可在其中运动
D 离子液体室温呈液态,难挥发 离子液体中引入有机基团,阴阳离子半径变大,离子键变弱
11.几种晶体的晶胞(或晶体结构)如图所示,下列说法正确的是( )
A.晶体中,每个晶胞中含有4个分子
B.干冰晶体中,分子的配位数小于中的配位数
C.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数比为1:2
D.石墨晶体中,既有共价键,也有范德华力,属于分子晶体
12.下列描述物质制备和应用的离子方程式不正确的是( )
A. 模拟侯氏制碱法制备晶体:
B. 胃舒平[主要成分为]治疗胃酸过多:
C. 与水反应用作潜水艇氧气来源:
D. 海水提溴过程中将溴吹入吸收塔:
13.氯碱工业涉及、、NaOH、NaCl等物质。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A. 1mol NaCl固体中,含离子数为
B. 1L 1mol/L的NaOH溶液中,含有氢原子数为
C. 标准状况下,和的混合气体含有分子数目为
D. 将与NaOH溶液反应制备消毒液,消耗转移电子数为
14.下列各组晶体都属于化合物组成的分子晶体是( )
A.H2O、O3、CCl4 B.CCl4、(NH4)2S、H2O2
C.SO2、SiO2、CS2 D.P2O5、CO2、H3PO4
15.甲胺(CH3NH2)是一种弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用CH3NH3Cl表示)。下列叙述正确的是( )
A.CH3NH3Cl在水中的电离方程式为:CH3NH3ClCH3NH+Cl-
B.0.01mol/LCH3NH2水溶液的pH=12
C.0.1mol/LCH3NH2水溶液加水稀释,pH降低
D.CH3NH3Cl水溶液中:c(Cl-)>c(H+)>c(CH3NH)>c(OH-)
16.一种有机除草剂分子含有X、Y、Z、W、R五种原子序数依次增大的短周期主族元素,已知X的原子核只有1个质子,Y的基态原子s轨道上的电子数是p轨道上的电子数的2倍,Z与R同族,Z的基态原子价层p轨道半充满,W的基态原子价层电子排布式为。下列有关说法正确的是( )
A.第一电离能: B.元素电负性:
C.沸点: D.的空间结构为直线形
第Ⅱ卷非选择题(共56分)
17、(每空2分,共14分)利用晶体结构知识,回答下列问题:
(1)如图为几种晶体或晶胞的结构示意图。
①晶胞中最近的有________个。
②相同质量的石墨和金刚石含有的键数目之比为________。
(2)AlN具有耐高温、抗冲击等优良品质,GaN被誉为第三代半导体材料,具有硬度大、熔点高的特点。二者成键结构与金刚石相似,均属于________晶体。熔点:AlN________GaN(填“>”或“<”),其原因是_______ _。
(3)稀土元素有工业“黄金”之称,具有优良的光电磁等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料。铈是一种重要的稀土元素,的立方晶胞结构如图所示。晶胞中的配位数是________。晶胞的边长为 a nm,设为阿伏加德罗常数的值,晶胞密度为______ g/cm3。
(每空2分,共14分)铜冶炼产生的铜渣是重要的二次矿产资源。从一种铜渣(主要含和及少量单质)中回收硅、铁、钴、铜的工艺如下:
已知:①易形成凝胶,难过滤,时,易脱水。
②时,相关物质的见下表
物质
回答下列问题:
(1)“酸浸”前,采用 方法可提高酸浸效率(填一条即可)。
(2)“酸浸”时,有空气参与反应,溶解的化学方程式为 。从环保角度考虑,不使用酸浸的原因可能是 (填一条即可)。
(3)“氧化”中可选用的最佳试剂X为 (填标号)。
A. B. C.
(4)“碱沉1”中, 时,沉淀完全。
(5)“滤液3”中可回收的盐主要有和 。
(6)水胆矾部分晶体结构如下图。下列说法正确的是 (填标号)。
A.的杂化方式可能为
B.中心原子的孤电子对数为2
C.晶体中有离子键、配位键和氢键等化学键
19、(每空2分,共14分)雾霾主要成分为灰尘、SO2、NOX、有机碳氢化合物等粒子。烟气脱硝是治理雾霾的方法之一。
(1)以氨气为脱硝剂时,可将NOX还原为N2。
已知:i. △H= a kJ·mol-1
ii. △H= b kJ·mol-1
则反应的 △H= kJ·mol-1。
(2)臭氧也是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应之一为: △H <0,某温度时,在体积为1L的刚性密闭容器中充入2 mol NO2和1mol O3发生反应,保持恒温恒容条件。
①下列事实能够证明该反应已经达到平衡的是 (填标号)。
A. B.混合气体密度不再改变
C.O2的体积分数不再改变 D.混合气体平均摩尔质量不再改变
②欲增加NO2的平衡转化率,可采取的措施有 (填标号)。
充入氦气 B.升高温度 C.充入2 molNO2 D.充入2 mol NO2和1molO3
③达到平衡时,混合气体总压为p,O2的浓度为0.5mol/L,则NO2的转化率为 ,平衡常数Kp= (用分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅱ、碳和氮的化合物是广泛的化工原料,在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:,其化学平衡常数K和温度T的关系如下表:
t℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
(3)在800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为,,,,则下一时刻, (填“>”、“<”或“=”)。
Ⅲ、在稀硫酸中分别以Pt、Cu为电极,利用电催化可将同时转化为多种燃料,其原理如图所示。
(4)CO2在铜电极被还原为多种燃料,写出CO2催化还原成CH4的电极反应式 。
20、(每空2分,共14分)化合物v是心血管药物奥扎格雷钠的关键中间体,一种由乙醇为原料的合成路线如下图所示(部分反应条件略去)。
已知:
(1)化合物iii中官能团的名称是___________。
(2)关于上述合成路线中的相关物质及转化,下列说法正确的有___________。
A. 化合物i到ii的转化中存在C原子杂化方式的改变
B. 化合物iii中所有C原子一定共平面
C. 化合物iv存在手性碳原子
D. 化合物ii和v均易溶于水
(3)(2分)依据化合物v的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型
a 稀溶液,加热 ①___________ ②___________
b ③___________ ④___________
(4)在一定条件下,以原子利用率100%的反应制备化合物ii。若反应物之一为V形结构分子,则另一反应物为___________(写结构简式)。
(5)化合物iv的某芳香族同分异构体,不能与溶液发生显色反应,核磁共振氢谱图上有五组峰,且峰面积比为,其结构简式为__________________(任写一种)。
(6)以和为有机原料,利用合成路线中ii→iii的原理,合成高分子的单体,基于设计的合成路线,回答下列问题:
①第一步反应所得有机产物的结构简式为___________。
②若最后一步反应是酯的生成,则反应的化学方程式为__________ _(注明反应条件)。
湛江市第二十一中学2025-2026学年第二学期4月高二阶段性
化学考试
考试时间:75分,满分100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号、考场号和座位号填写在答题卡上,并将考号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2作答选择题时,选出每小题答案后,用2铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案。
4.不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cu 64 Ce 140 Au 197
第I卷选择题(共44分)
一、选择题:本大题共16小题,1~10每小题2分,11~16每小题4分,满分44分。在每小题列出的四个选项中只有一项符合题目要求。
1.化学之美无处不在。下列说法正确的是
A.绚丽的焰火与电子跃迁时产生的吸收光谱有关
B.水可形成晶莹剔透的晶体,可燃冰中存在氢键
C.手性分子互为镜像,能在三维空间里叠合
D.呈现规则多面体外形的金刚石为分子晶体
【答案】B
【解析】A.绚丽的焰火是电子由高能级跃迁到低能级时,将能量以光的形式释放出来,从而形成发射光谱,A不正确;
B.水分子间通过氢键相结合,形成晶莹剔透的晶体,可燃冰(CH4 nH2O)中,CH4分子与H2O分子间不能形成氢键,但H2O分子间可形成氢键,B正确;
C.手性分子互为镜像,但互为镜像的分子在三维空间里不能叠合,C不正确;
D.呈现规则多面体外形的金刚石具有非常高的熔沸点和硬度,为共价晶体,而不是分子晶体,D不正确;
2.高铁酸钠是一种新型高效净水剂,其制备原理为。下列说法正确的是
A.NaOH中只含有离子键 B.的VSEPR模型为
C.NaClO的电子式为
D.基态铁原子的价层电子轨道表示式为
【答案】C
【解析】A.中含有离子键和共价键,故A错误;
B.的价电子对数为,其VSEPR模型为四面体形,不是V形,故B错误;
C.NaClO为离子化合物,其电子式为,故C正确;
D.Fe为26号元素,价电子排布式为,价层电子轨道表示式为,故D错误;
故选:C。
3.下列有关物质结构和性质的说法,正确的是
A.与的中心原子杂化轨道类型均为杂化
B.和都是单质,在中溶解度几乎一样
C.可燃冰()中甲烷分子与水分子之间并没有氢键
D.分子晶体都存在分子间作用力和共价键
【答案】C
【解析】A.中N原子的价层电子对数为,N为sp2杂化,的中心原子S原子的价层电子对数为,为sp3杂化,A错误;
B.氧气为非极性分子,臭氧分子具有弱极性,水为极性分子,根据相似相溶,在中溶解度臭氧大于氧气,B错误;
C.因C元素的电负性不大,非金属性较弱,原子半径较大,不能形成氢键,则可燃冰中甲烷分子与水分子之间不能形成氢键,C正确;
D.分子晶体存在分子间作用力,但不一定存在共价键,例如稀有气体形成的分子晶体中不存在共价键,D错误;
故选C。
4.下列说法正确的是
A. 固体不一定是晶体
B. 常温下所有的金属单质都属于金属晶体
C. X射线衍射法是区分晶体和非晶体的唯一方法
D. 等离子体是由电子、阴阳离子和电中性粒子组成的液体物质
【答案】A
【解析】
【详解】A.SiO2存在晶体(如石英晶体)和非晶体(如石英玻璃、无定形二氧化硅)两种形态,因此固体SiO2不一定是晶体,A正确;
B.常温下金属汞为液态,不属于晶体,并非常温下所有金属单质都属于金属晶体,B错误;
C.区分晶体和非晶体还可以通过测定是否有固定熔点、观察是否具有各向异性等方法,X射线衍射法是最可靠的区分方法但不是唯一方法,C错误;
D.等离子体是除固、液、气外的第四种物质聚集状态,不属于液体物质,D错误;
故答案选A。
5.在反应中,、分子中每个原子最外层电子都达到稳定结构。下列叙述正确的是
A.键的极性: B.沸点:
C.键角: D.键长:
【答案】D
【详解】A.是非极性键,是极性键,A错误;
B.和都是分子构成的物质,相对分子质量较大,范德华力较大,故沸点高于,B错误;
C.中采用杂化,是直线形分子,键角为,而是形分子,键角小于,C错误;
D.碳原子半径大于氧原子,故键长:,D正确;
故选D。
6.合成甜味剂阿斯巴甜(Q)的结构如图,下列说法错误的是
A. Q分子中有4种官能团 B. Q分子中含有2个手性碳原子
C. Q完全水解可得到4种产物 D. Q既可以和酸反应也可以和碱反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,Q分子中有羧基、酯基、酰胺基、氨基4种官能团,故A正确;
B.由图可知,Q分子中含有2个手性碳原子,分别是氨基连接碳原子和酰胺基右侧连接的碳原子,故B正确;
C.Q中酯基和酰胺基可以水解,完全水解可得到3种产物,故C错误;
D.Q中含有羧基和氨基,具有两性,既可以和酸反应也可以和碱反应,故D正确;
故选:C。
7.科技自立自强,赋能国家高质量发展。下列说法正确的是
A. 我国新一代舱外航天服采用水升华热控系统实现温控:水升华过程破坏了共价键
B. 我国首个百万吨级捕集项目建成投产:的VSEPR模型为
C. 国内完成首条完全自主可控的8英寸SiC晶圆生产线:SiC属于分子晶体
D. 我国研发的薄膜光子芯片在光通信领域具有重要应用:的质子数为52
【答案】B
【解析】
【详解】A.水升华是物理变化,是水分子间距离增大的过程,只破坏分子间作用力和氢键,没有破坏分子内的共价键,A错误;
B.分子中心原子价层电子对数为,VSEPR模型为直线形,与图示结构一致,B正确;
C.是空间网状结构的共价晶体,属于原子晶体,不属于分子晶体,C错误;
D.原子符号中,左下角为质子数,因此的质子数为,是中子数,D错误;
答案选B。
8. 分子与结合形成配离子,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,3.4g中所含的电子总数为
B. 1mol中σ键的数目为
C. 0.1mol中,中心离子的配位数的数目为
D. 0.2mol中所含的中子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.标准状况下,3.4gNH3的物质的量为0.2mol,一个NH3分子中含有10个电子,则0.2molNH3中所含的电子总数为2NA,A正确;
B.1mol中,NH3含有σ键,Co与NH3也是σ键结合,1个中σ键共为,1mol中σ键的数目为,B错误;
C.0.1mol中,中心离子为Co2+与配体NH3形成配位键,即中心离子的配位数的数目为0.6NA,C错误;D.1个中含有1个中子,0.2mol中所含的中子数为,D错误;
答案选A。
9.下列关于滴定实验的操作正确的是
A.用量筒量取10.00mL的待测液 B.配制一定浓度的标准溶液
C.排出装有溶液的滴定管中的气泡 D.用NaOH标准溶液滴定未知浓度的醋酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.量筒的精确度一般为0.1mL,无法量取10.00mL的待测液,量取精确体积的溶液应使用滴定管或移液管,A选项错误;
B.配制一定浓度的标准溶液,定容时视线应与凹液面最低处相平,图中是俯视,会导致所配溶液浓度偏高,B选项错误;
C.排出滴定管中气泡时,对于装有溶液(碱性溶液,用碱式滴定管 ),应将橡胶管向上弯曲,挤压玻璃球排出气泡, C选项正确;
D.用标准溶液滴定未知浓度的醋酸,溶液装在碱式滴定管中,碱式滴定管尖嘴应悬于锥形瓶上方,D选项错误;
故答案选C
10.结构决定性质,性质反映结构。下列对物质性质的解释不正确的是
选项 性质 解释
A “缺角”的NaCl晶体在其饱和溶液中逐渐变完整 晶体具有各向异性
B 低温石英具有手性 低温石英的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链
C 石墨烯具有导电性 石墨烯中碳的p轨道相互平行而重叠,电子可在其中运动
D 离子液体室温呈液态,难挥发 离子液体中引入有机基团,阴阳离子半径变大,离子键变弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.缺角的晶体在饱和溶液中逐渐变完整,体现的是晶体的自范性(晶体能自发呈现规则多面体外形的性质),晶体各向异性指晶体不同方向的物理性质不同,与该现象无关,A错误;
B.低温石英的结构中,顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链,没有对称性,因此具有手性,B正确;
C.石墨烯是平面结构,碳原子的轨道相互平行重叠,形成离域大π键,电子可自由移动,因此具有导电性,C正确;
D.离子液体中引入了有机基团,阴阳离子半径变大,离子间作用力(离子键)变弱,因此熔点低、室温呈液态;同时离子间作用力远强于分子间作用力,因此难挥发,D正确;
故选A。
11.几种晶体的晶胞(或晶体结构)如图所示,下列说法正确的是
A.晶体中,每个晶胞中含有4个分子
B.干冰晶体中,分子的配位数小于中的配位数
C.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数比为1:2
D.石墨晶体中,既有共价键,也有范德华力,属于分子晶体
【答案】C
【详解】A.晶体为离子晶体,不存在分子的说法,根据均摊法,每个晶胞中含有4个()和4个(),A错误;
B.中离最近的氯离子有6个,则钠离子的配位数为6;干冰()晶体为面心立方结构,分子的配位数为12,B错误;
C.金刚石中每个C原子与4个C原子形成键,每个键被2个C原子共用,故每个C原子实际形成2个键,故碳原子与碳碳键个数比为1:2,C正确;
D.石墨晶体中,层内存在碳碳共价键,层间存在范德华力,同时石墨能导电,使其具有金属键特性,故石墨属于混合晶体而非分子晶体,D错误;
故答案选C。
12.下列描述物质制备和应用的离子方程式不正确的是
A. 模拟侯氏制碱法制备晶体:
B. 胃舒平[主要成分为]治疗胃酸过多:
C. 与水反应用作潜水艇氧气来源:
D. 海水提溴过程中将溴吹入吸收塔:
【答案】C
C Na2O2与水反应,生成氧气,作为潜水艇中氧气的来源:2Na2O2+2H2O====4Na++4OH- 十O2,,C错误
13.氯碱工业涉及、、NaOH、NaCl等物质。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 1mol NaCl固体中,含离子数为
B. 的NaOH溶液中,含有氢原子数为
C. 标准状况下,和的混合气体含有分子数目为
D. 将与NaOH溶液反应制备消毒液,消耗转移电子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.NaCl中含有Na+和Cl-,1molNaCl固体中,含离子数为,A正确;
B.NaOH溶液中的水分子中也含有氢原子,则1L的NaOH溶液中,含有氢原子数大于,B错误;
C.标况下,22.4 L的H2和Cl2混合气体为1mol,气体含有分子数目为NA,C错误;
D.Cl2与足量NaOH溶液反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,反应中 Cl2既是氧化剂又是还原剂,1molCl2参与反应转移1mol电子,所以转移电子数为NA,D错误;
故选A。
14.下列各组晶体都属于化合物组成的分子晶体是
A.H2O、O3、CCl4 B.CCl4、(NH4)2S、H2O2
C.SO2、SiO2、CS2 D.P2O5、CO2、H3PO4
【答案】D
【详解】解析:选 A项,O3为单质;B项,(NH4)2S为离子晶体;C项,SiO2为共价晶体。
15.甲胺(CH3NH2)是一种弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用CH3NH3Cl表示)。下列叙述正确的是
A.CH3NH3Cl在水中的电离方程式为:CH3NH3ClCH3NH+Cl-
B.0.01mol/LCH3NH2水溶液的pH=12
C.0.1mol/LCH3NH2水溶液加水稀释,pH降低
D.CH3NH3Cl水溶液中:c(Cl-)>c(H+)>c(CH3NH)>c(OH-)
【答案】C
【解析】A.CH3NH3Cl是盐,在水中完全的电离,电离方程式为:CH3NH3Cl=CH3NH+Cl-,A错误;
B.甲胺(CH3NH2)是一种弱碱,其在水溶液中只有部分分子发生电离,则0.01mol/LCH3NH2水溶液的pH<12,B错误;
C.甲胺(CH3NH2)是一种弱碱,水溶液加水稀释,碱性变弱,pH降低,C正确;
D.CH3NH3Cl水溶液中主要存在Cl-和CH3NH,CH3NH会发生水解使得溶液显酸性,故 c(Cl-)> c(CH3NH)>c(H+)>c(OH-),D错误;
故选C。
16.一种有机除草剂分子含有X、Y、Z、W、R五种原子序数依次增大的短周期主族元素,已知X的原子核只有1个质子,Y的基态原子s轨道上的电子数是p轨道上的电子数的2倍,Z与R同族,Z的基态原子价层p轨道半充满,W的基态原子价层电子排布式为。下列有关说法正确的是
A.第一电离能: B.元素电负性:
C.沸点: D.的空间结构为直线形
【答案】C
【分析】X的原子核只有1个质子,X为H;Y的基态原子s轨道上的电子数是p轨道上的电子数的2倍,Y为C;Z与R同族,Z的基态原子价层p轨道半充满,Z为N,R为P;W的基态原子价层电子排布式为,n=2,W为O。
【解析】A.Y为C,W为O,Z为N,同周期从左往右第一电离能呈增大趋势,N的2p能级半满,第一电离能最大,故第一电离能:N>O>C,A错误;
B.X为H,W为O,Z为N,同周期从左往右电负性增大,同主族从上往下电负性减小,元素的非金属性越强、电负性越大,故电负性O>N>H,B错误;
C.X为H,W为O,Z为N,R为P,H2O、NH3、PH3均为分子晶体,H2O和NH3中均存在分子间氢键,相同情况下水中氢键数目多,沸点最高,故沸点:H2O>NH3>PH3,C正确;
D.W为O,Z为N,中N原子的价层电子对数为:,的空间构型为V形,D错误;
第Ⅱ卷非选择题(共56分)
17、利用晶体结构知识,回答下列问题:
(1)如图为几种晶体或晶胞的结构示意图。
①晶胞中最近的有________个。
②相同质量的石墨和金刚石含有的键数目之比为________。
(2)AlN具有耐高温、抗冲击等优良品质,GaN被誉为第三代半导体材料,具有硬度大、熔点高的特点。二者成键结构与金刚石相似,均属于________晶体。熔点:AlN________GaN(填“>”或“<”),其原因是________。
(3)稀土元素有工业“黄金”之称,具有优良的光电磁等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料。铈是一种重要的稀土元素,的立方晶胞结构如图所示。晶胞中的配位数是________。晶胞的边长为a nm,设为阿伏加德罗常数的值,晶胞密度为______g/cm3_。
【答案】(1) ①. 12 ②.
(2) ①. 共价 ②. > ③. 二者均是共价晶体,铝原子半径小于镓,氮铝键键长小于氮镓键长,氮铝键键能大于氮镓键能
(3) ①. 8 ②688/(a3NA)×1021【解析】
【小问1详解】
① MgO晶胞和NaCl晶胞结构相同,按面心立方方式堆积,以顶点处的为例,距离它最近的位于晶胞的12个面心位置,因此最近的数目为;
② 设石墨和金刚石质量均为,二者C原子物质的量均为。金刚石中:每个C原子形成4个键,每个键被2个C共用,因此1 mol C对应键,总键数为 。石墨中:每个C原子形成3个键,每个键被2个C共用,因此1 mol C对应键,总键数为 。 因此二者键数之比为;
【小问2详解】
二者硬度大、熔点高,成键结构和金刚石相似,符合共价晶体的特征,因此属于共价晶体; 二者均是共价晶体,铝原子半径小于镓,共价晶体的熔点由共价键键能决定,键长越短,键能越大,晶体熔点越高,所以键键长小于键长,键键能大于键能 ;
【小问3详解】
用均摊法计算晶胞中离子数目:位于顶点和面心,数目为,全部位于晶胞内部,数目为8,化学式为,符合组成;每个周围结合8个,因此配位数为8;晶胞边长为,晶胞质量为。 由密度公式 得:,单位转换为(),代入得:
18、铜冶炼产生的铜渣是重要的二次矿产资源。从一种铜渣(主要含和及少量单质)中回收硅、铁、钴、铜的工艺如下:
已知:①易形成凝胶,难过滤,时,易脱水。
②时,相关物质的见下表
物质
回答下列问题:
(1)“酸浸”前,采用 方法可提高酸浸效率(填一条即可)。
(2)“酸浸”时,有空气参与反应,溶解的化学方程式为 。从环保角度考虑,不使用酸浸的原因可能是 (填一条即可)。
(3)“氧化”中可选用的最佳试剂X为 (填标号)。
A. B. C.
(4)“碱沉1”中, 时,沉淀完全。
(5)“滤液3”中可回收的盐主要有和 。
(6)水胆矾部分晶体结构如下图。下列说法正确的是 (填标号)。
A.的杂化方式可能为
B.中心原子的孤电子对数为2
C.晶体中有离子键、配位键和氢键等化学键
【答案】(1)粉碎铜渣
(2)2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O 硝酸与铜反应会生成氮氧化物,氮氧化物会污染空气
(3)B
(4)2.8
(5)(NH4)2SO4
(6)A
【详解】(1)“酸浸”前,采用将铜渣粉碎,可以增大与酸的接触面积,从而提高酸浸效率;
(2)“酸浸”时,有空气参与反应,与O2和H2SO4反应生成硫酸铜和水,反应的化学方程式为:2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O;从环保角度考虑,不使用酸浸的原因可能是硝酸与铜反应会生成氮氧化物污染空气;
(3)易形成凝胶,难过滤,时,易脱水,高温固化的作用是将H4SiO4脱水形成SiO2,易于分离除去;
(4)“氧化”的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,不能引入杂质,可选用的最佳试剂为H2O2,答案选B;
(5)根据Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)=1×10-38.6,c(Fe3+)=1×10-5mol·L-1,得出c(OH-)=10-11.2mol·L-1,c(H+)=10-2.8mol·L-1,pH=2.8,2.8时,沉淀完全;
(6)经过分析,滤液3中有CoSO4和(NH4)2SO4;
(7)由图可知,水胆矾中Cu2+的配位数为6,应该形成6个杂化轨道,杂化方式sp3d2为6个杂化轨道,A正确;
中心原子的孤电子对数为,B错误;
氢键不是化学键,C错误;
答案选A。
19、雾霾主要成分为灰尘、SO2、NOX、有机碳氢化合物等粒子。烟气脱硝是治理雾霾的方法之一。
(1)以氨气为脱硝剂时,可将NOX还原为N2。
已知:i. △H= a kJ·mol-1
ii. △H= b kJ·mol-1
则反应的 △H= kJ·mol-1。
(2)臭氧也是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应之一为: △H <0,某温度时,在体积为1L的刚性密闭容器中充入2 mol NO2和1mol O3发生反应,保持恒温恒容条件。
①下列事实能够证明该反应已经达到平衡的是 (填标号)。
A. B.混合气体密度不再改变
C.O2的体积分数不再改变 D.混合气体平均摩尔质量不再改变
②欲增加NO2的平衡转化率,可采取的措施有 (填标号)。
A.充入氦气 B.升高温度 C.充入2 molNO2 D.充入2 mol NO2和1molO3
③达到平衡时,混合气体总压为p,O2的浓度为0.5mol/L,则NO2的转化率为 ,平衡常数Kp= (用分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅱ、碳和氮的化合物是广泛的化工原料,在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:,其化学平衡常数K和温度T的关系如下表:
t℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
(3)在800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为,,,,则下一时刻, (填“>”、“<”或“=”)。
Ⅲ、在稀硫酸中分别以Pt、Cu为电极,利用电催化可将同时转化为多种燃料,其原理如图所示。
(4)CO2在铜电极被还原为多种燃料,则与Pt电极相连的是电源的 极,写出CO2催化还原成CH4的电极反应式 。
【答案】(1)b-3a
(2)CD D 50%
(3)<
(4)正 CO2+8H++8e-=CH4+2H2O
【解析】(1)已知反应ⅰ.N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=akJ mol-1,反应ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ΔH=bkJ mol-1,根据盖斯定律ⅱ-ⅰ×3得反应4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O的ΔH=(b-3a)kJ mol-1;
(2)①A项,化学平衡的本质特征是正逆反应速率相等,中并未告知正反应速率还是逆反应速率,即不能说明反应达到化学平衡,A不合题意;B项,在恒温恒容密闭容器中,反应前后气体质量不变,体积不变,混合气体密度一直未改变,即混合气体密度不再改变,不能说明反应达到平衡状态,B不合题意;C项,由题干方程式可知,随着反应的进行,O2的物质的量一直在改变,即O2的体积分数一直在改变,故O2的体积分数不再改变,说明反应达到化学平衡,C符合题意;D项,反应前后气体系数和不同,气体总质量不变,根据公式M=可知:只要不平衡,n就变,n变M就变,混合气体的平均相对分子质量保持不变,反应一定达到平衡状态,D符合题意;故选CD;②A项,在恒温恒容容器中充入氦气,反应物、生成物浓度不变,平衡不移动,NO2的平衡转化率不变,A不合题意;B项,正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,NO2的平衡转化率降低,B不合题意;C项,充入2mol NO2,平衡正向移动,NO2的平衡转化率降低、O3的平衡转化率增大,C不合题意;D项,充入2mol NO2和1mol O3,相当于增大压强,NO2的平衡转化率增大,D符合题意;故选D;③达到平衡时,混合气体总压为p,O2的浓度为0.5mol L-1,列三行式:
则NO2的转化率为×100%═50%,平衡常数Kp===;
(3)由题干表中数据可知,在800℃时,该反应的化学平衡常数为0.9,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为,,,,此时Q===1>0.9=K,即平衡在往逆反应方向移动,则下一时刻,<;
(4)由题干电解装置图可知,Cu电极上将CO2转化为CO、C2H4、CH3OH、CH4等,碳的化合价降低被还原,该电极为阴极,则Pt电极为阳极,CO2在铜电极被还原为多种燃料,则与Pt电极相连的是电源的正极,根据电解质为稀硫酸,故CO2催化还原成CH4的电极反应式为:CO2+8H++8e-=CH4+2H2O。
20、化合物v是心血管药物奥扎格雷钠的关键中间体,一种由乙醇为原料的合成路线如下图所示(部分反应条件略去)。
已知:
(1)化合物iii中官能团的名称是___________。
(2)关于上述合成路线中的相关物质及转化,下列说法正确的有___________。
A. 化合物i到ii的转化中存在C原子杂化方式的改变
B. 化合物iii中所有C原子一定共平面
C. 化合物iv存在手性碳原子
D. 化合物ii和v均易溶于水
(3)依据化合物v的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型
a 稀溶液,加热 ①___________ ②__________
b ③___________ ④___________
(4)在一定条件下,以原子利用率100%的反应制备化合物ii。若反应物之一为V形结构分子,则另一反应物为___________(写结构简式)。
(5)化合物iv的某芳香族同分异构体,不能与溶液发生显色反应,核磁共振氢谱图上有五组峰,且峰面积比为,其结构简式为___________(任写一种)。
(6)以和为有机原料,利用合成路线中ii→iii的原理,合成高分子的单体,基于设计的合成路线,回答下列问题:
①第一步反应所得有机产物的结构简式为___________。
②若最后一步反应是酯的生成,则反应的化学方程式为___________(注明反应条件)。
【答案】(1)碳碳双键、醛基 (2)AB
①. , ②. 取代反应或水解反应
③. HBr,催化剂,加热 ④. 加成反应
(4)
(5)或者或者 (6) ①. ②. +CH3OH+H2O
【解析】
【小问1详解】
观察化合物iii的结构简式,可知化合物iii中官能团的名称是碳碳双键、醛基。
【小问2详解】
A.化合物i是乙醇,C的杂化方式是sp3,ii是乙醛,C的杂化方式是sp2和sp3,存在C原子杂化方式的改变,A正确;
B.化合物iii中含有碳碳双键,形成碳碳双键的两个C与这两个C相连的C在同个平面上,故iii中所有C原子一定共平面,B正确;
C.观察化合物iv的结构简式,可知并无手性碳存在,C错误;
D.化合物ii是乙醛,溶于水,化合物v中含有酯基,难溶于水,D错误;
故答案选AB。
【小问3详解】
化合物v中含有酯基,在稀硫酸加热的条件下发生水解,产物为和,该反应类型为取代反应或水解反应;根据产物的结构可知,该物质是化合物v中碳碳双键和HBr发生了加成反应,故反应试剂和条件为HBr,催化剂,加热,反应类型为加成反应。
【小问4详解】
原子利用率100%的反应,无其他产物,只生成乙醛(分子式C2H4O),反应物之一为V形结构分子,可猜测为H2O,则另一个反应物的分子式为C2H2,即为。
【小问5详解】
化合物iv的分子式为C8H10O,同分异构体为芳香族,说明含有苯环,根据iv的不饱和度,可知没有双键;不能与溶液发生显色反应,说明不含有酚羟基;核磁共振氢谱图上有五组峰,且峰面积比为,其结构简式为或者或者 。
【小问6详解】
根据高分子可知,单体为,根据逆合成分析法,可由和原料发生酯化得到,可由 氧化得到,根据已知的反应原理, 可由原料之间反应生成,即第一步应所得有机产物的结构简式为 ;该单体含有酯基,最后一步反应是酯的生成,则反应的化学方程式为+CH3OH+H2O。

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