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2025-2026学年第二学期期末练习
高二化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56
一、单项选择题(本题共16小题,1-10每小题2分,11-16每小题4分,共44分。)
1. 我国农耕文化源远流长。下列有关农耕文化物品所涉及材料的主要成分属于合金的是
A.陶仓 B.青铜灶
C.木犁 D.石磨
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【详解】A.陶的主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,A错误;
B.青铜的主要成分为铜与锡或铅组成的合金,B正确;
C.木材的主要成分为纤维素,属于天然有机材料,C错误;
D.石头的主要成分为天然碳酸盐或硅酸盐,属于无机非金属材料,D错误;
故选B。
2. 下列有关化学用语正确的是
A. 基态Cr原子的价层电子排布式3d44s2 B. Fe2+结构示意图:C. SO2-的价层电子对互斥模型: D. NH Cl的电子式为
3 4
【答案】C
【详解】A.基态Cr原子满足半满稳定结构,价层电子排布式为3d54s1,A错误;
B.Fe2+是Fe原子失去最外层2个4s电子得到,核外电子排布为2、8、14,图为Fe原子的结构示意
图,B错误;
6+2-3×2
C.SO2-中心S原子的价层电子对数为3+ =4,含1对孤电子对,价层电子对互斥模
3 2
型为四面体形,与图一致,C正确;
D.NH Cl为离子化合物,电子式中Cl-需要标出最外层8个电子并加方括号,D错误;
4
故选C。
3. 劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是
选项 劳动项目 化学知识
A 用氢氧化铝生产抗胃酸药 2AlOH
Δ
Al O +3H O
3 2 3 2
B 用次氯酸钠溶液对衣物消毒 含氯消毒剂具有氧化性
C 做馒头时加入小苏打 小苏打可中和酸并受热易分解
D 用油脂和NaOH溶液制备肥皂 油脂在碱性条件下发生水解反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【详解】A.氢氧化铝用作抗胃酸药的原理是其可与胃酸(主要成分为HCl)发生中和反应,给出的氢
氧化铝受热分解的反应与该劳动项目无关,表述错误,A符合题意;
B.次氯酸钠属于含氯消毒剂,具有强氧化性,可使病毒蛋白质变性,因此能用于衣物消毒,表述正
确,B不符合题意;
C.小苏打是碳酸氢钠,做馒头时可中和发酵产生的有机酸,且受热易分解生成CO 气体,使馒头疏
2
松多孔,表述正确,C不符合题意;
D.油脂在碱性(NaOH)条件下发生水解反应,生成高级脂肪酸钠(肥皂的主要成分)和甘油,该反
应可用于制备肥皂,表述正确,D不符合题意;
故选A。
4. 李灿院士团队研发的“液态阳光”技术,通过太阳能电解水制氢,再与CO 加氢合成甲醇,实现了千
2
吨级示范项目成功运行。下列说法错误的是
A. 该过程实现了太阳能→化学能的转化 B. 甲醇与乙醇互为同系物
C. CO 转化为甲醇属于氧化还原反应 D. 甲醇分子中所有原子共平面
2
【答案】D
【详解】A.该过程利用太阳能驱动电解水、CO 加氢合成甲醇,最终将太阳能转化为化学能储存在
2
甲醇等产物中,A正确;B.甲醇(CH OH)和乙醇(CH CH OH)都属于饱和一元醇,结构相似、分子组成相差1个CH 原子
3 3 2 2
团,互为同系物,B正确;
C.CO 中C元素为+4价,甲醇中C元素为-2价,反应前后C元素化合价发生变化,属于氧化还
2
原反应,C正确;
D.甲醇分子含有甲基结构,其中饱和碳原子为四面体构型,所有原子不可能共平面,D错误;
故选D。
5. 为达到相应实验目的,下图所示实验装置不合理的是
A.用盐酸标准液滴定未知
B.验证SO 的还原性
2
浓度的NaOH溶液
C.提纯粗苯甲酸时,趁热 D.海带中提碘,萃取后蒸
过滤去除不溶物 馏分离出单质碘
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【详解】A.盐酸为酸性溶液,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,应盛装在酸式滴定管中,图示用碱式滴定
管盛装盐酸标准液,装置不合理,A选;
B.SO 具有还原性,能与强氧化剂KMnO 发生氧化还原反应使溶液褪色,装置长进短出可使气体
2 4
充分反应,能验证SO 的还原性,装置合理,B不选;
2
C.提纯粗苯甲酸时温度降低苯甲酸会结晶析出,用图示过滤装置趁热快速过滤,可去除不溶物同时
减少苯甲酸的损失,装置合理,C不选;
D.萃取后蒸馏分离单质碘,直形冷凝管、冷凝水下进上出的设置均正确,温度计测量馏分温度时水
银球位于蒸馏烧瓶支管口处即可实现分离目的,装置合理,D不选;
故选A。
6. 下列关于电化学原理及应用的说法正确的是
A. 钢铁发生吸氧腐蚀时,正极反应为:O + 4e- +4H+= 2H O
2 2
B. 电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极
C. 船体焊接锌是外加电流的阴极保护法D. 铜锌原电池中,电解质溶液中H+移向负极区
【答案】B
【详解】A.钢铁发生吸氧腐蚀的环境为中性或弱酸性,正确反应为O +4e-+2H O=4OH-,A错
2 2
误;
B.电解精炼铜时,粗铜在阳极失电子溶解,铜离子在阴极得电子析出纯铜,因此粗铜作阳极,纯铜作
阴极,B正确;
C.船体焊接锌是利用原电池原理,活泼金属锌作负极被消耗从而保护铁船体,属于牺牲阳极的阴极
保护法,C错误;
D.铜锌原电池中,电解质溶液中的阳离子向正极移动,因此H+移向正极区,D错误;
故选B。
7. 在给定条件下,下列选项中物质间的转化均能一步实现的是
A.
Cu(固体)稀硫酸CuSO (溶液)NaOH溶液Cu(OH)
(固体)
4 2
B.
Al(固体)NaOH溶液Al(OH) (固体)过量HCl
NaAlO (溶液)
3 2
C. NaHCO
(溶液)NaOH溶液Na
CO (溶液)
饱和
→
石灰水
NaOH(溶液)
3 2 3
D. Fe O
盐酸FeCl (aq)CuFe
2 3 3
【答案】C
【详解】A.Cu不能和稀硫酸反应得到硫酸铜,A不符题意;
B.Al和NaOH溶液得到NaAlO ,得不到Al(OH) ,Al(OH) 和过量HCl得到AlCl ,得不到
2 3 3 3
NaAlO ,B不符题意;
2
C.NaHCO 和NaOH反应生成碳酸钠和水,Na CO 和饱和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙
3 2 3
和NaOH,均能一步实现,C符合题意;
D.FeCl 和Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜,得不到Fe,D不符题意;
3
答案选C。
8. 某钠盐可用于生化研究,其阴离子的结构如图。其中,W、X、Y、Z的原子序数依次增大,Z原子的
最外层电子数是内层电子数的3倍。下列叙述正确的是
A. 原子半径:W<Z<Y<X B. 非金属性:X>Y>Z
C. 第一电离能:X<Y<Z D. 最简单氢化物的沸点:X>Y>Z
【答案】A
【详解】A.同周期元素从左到右原子半径递减,故原子半径C>N>O,H是半径最小的元素,因此
原子半径顺序W(H)<Z(O)<Y(N)<X(C),A正确;
B.同周期元素从左到右非金属性递增,故非金属性O>N>C,即Z>Y>X,B错误;
C.同周期第一电离能整体递增,但N的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能N>O,故第一电离能顺序C<O<N,即X<Z<Y,C错误;
D.最简单氢化物分别为CH 、NH 、H O,均为分子晶体,H O常温为液态沸点最高,NH 存在分子
4 3 2 2 3
间氢键沸点高于CH ,故沸点H O>NH >CH ,即Z>Y>X,D错误;
4 2 3 4
故选A。
9. 下列关于阿伏伽德罗常数N 的说法正确的是
A
A. 标准状况下,2.24 LSO 含有的分子数为0.1N
3 A
B. 1molNa O 与足量CO 反应转移电子数N
2 2 2 A
C. 1L0.1 mol·L-1CH COOH溶液H+数目为0.1N
3 A
D. 26g C H 气体中含有σ键的数目为2N
2 2 A
【答案】B
【详解】A.标准状况下SO 为固态,不能用气体摩尔体积22.4 L/mol计算其物质的量,分子数不为
3
0.1N ,A错误;
A
B.Na O 与CO 反应时,Na O 中-1价氧元素发生歧化,2mol Na O 反应转移2mol电子,故1
2 2 2 2 2 2 2
mol Na O 反应转移电子数为N ,B正确;
2 2 A
C.CH COOH是弱电解质,在水溶液中部分电离,故1L 0.1mol/L CH COOH溶液中H+数目小于
3 3
0.1N ,C错误;
A
D.C H 的结构简式为HC≡CH,1个C H 分子含3个σ键,26g C H 物质的量为1mol,含σ键数
2 2 2 2 2 2
目为3N ,D错误;
A
故选B。
10. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确且具有因果关系的是
选
陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
项
A 酸性:CFCOOH<CCl COOH CCl COOH的相对分子质量大,酸性强
3 3 3
沸点:对羟基苯甲酸<邻羟基苯甲
B 对羟基苯甲酸的空间对称性好,沸点低
酸
C 水中溶解度:乙醇<戊醇 两者分子结构相似,戊醇烃基较大,在水中溶解度大
D 硬度:金刚石〉晶体硅 原子半径:Si>C
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【详解】A.氟的电负性强于氯,吸电子诱导效应更强,酸性CFCOOH>CCl COOH,且羧酸酸性与
3 3
相对分子质量无关,陈述Ⅰ、Ⅱ均错误,A不符合题意;
B.对羟基苯甲酸形成分子间氢键,邻羟基苯甲酸形成分子内氢键,分子间氢键使沸点更高,故沸点
对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸,陈述Ⅰ、Ⅱ均错误,B不符合题意;
C.醇的羟基为亲水基,烃基为憎水基,烃基越大溶解度越小,故水中溶解度乙醇>戊醇,陈述Ⅰ、Ⅱ
均错误,C不符合题意;
D.金刚石和晶体硅均为共价晶体,原子半径Si>C,故C-C键键长更短、键能更大,共价晶体硬度随键能增大而升高,故硬度金刚石>晶体硅,陈述Ⅰ、Ⅱ均正确且有因果关系,D符合题意;
故选D。
11. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 向某溶液中加入BaCl 溶液 产生白色沉淀 溶液中含SO2-
2 4
向FeCl 溶液中滴加KSCN溶液,再 溶液先不变红,后变 Fe2+被Cl 氧化为
2 2
B
通入Cl 红 Fe3+
2
将Fe(NO ) 样品溶于稀硫酸,滴加
3 2
C 溶液变红 原样品已变质
KSCN
向盛有2mL0.1mol·L-1AgNO 溶液的
3
试管中滴加1mL0.1mol·L-1NaCl溶 先有白色沉淀生成, K (AgCl)>K
sp sp
D
液,再向其中滴加4~5滴0.1mol·L-1 后又产生黄色沉淀 (AgI)
KI 溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【详解】A.加入BaCl 产生的白色沉淀可能是AgCl、BaCO 等,无法确定溶液一定含SO2-,A错
2 3 4
误;
B.Fe2+与KSCN不反应,滴加KSCN溶液不变红,通入Cl 后Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+与SCN-
2
结合使溶液变红,B正确;
C.酸性条件下NO-具有强氧化性,会将Fe2+氧化为Fe3+,无法说明原样品已变质,C错误;
3
D.实验中AgNO 过量,剩余Ag+可直接与I-反应生成AgI沉淀,并非沉淀转化,无法比较
3
K spAgCl 和K spAgI 的大小,D错误;
故选B。
12. 向20mL 0.5mol/L的醋酸溶液中逐滴加入等物质的量浓度的烧碱溶液,测定混合溶液的温度变化
如图所示。下列关于混合溶液的相关说法错误的是
A. 醋酸的电离平衡常数:b点>a点
B. 由水电离出的c(OH-):b点>c点
C. b点,混合溶液中存在:c(CH COO-)=c(Na+)
3
D. c点,混合溶液中存在:c(Na+)>c(OH-)>c(CH COO-)>c(H+)
3
【答案】C【详解】A.电离平衡常数只受温度影响,图像温度Tb >Ta ,醋酸电离吸热,温度越高电离常数
越大,故K ab >K aa ,A正确;
B.b点溶质只有CH COONa,醋酸根水解促进水的电离;c点含有大量强碱NaOH,OH-抑制水的
3
电离,因此水电离程度b>c,水电离的cOH- :b>c,B正确;
C.b点恰好完全反应生成CH COONa,CH COO-发生水解:CH COO-+H O⇌CH COOH+
3 3 3 2 3
OH-,造成cCH 3 COO- <cNa+ ;只有pH=7时才有cCH 3 COO- =cNa+ ,b点溶液显碱性,
等式不成立,C错误;
D.c点溶质为等物质的量CH COONa和NaOH,Na+总量最多;OH-来自NaOH完全电离与醋酸
3
根微弱水解,CH 3 COO-少量水解被消耗,因此cOH- >cCH 3 COO- ,溶液强碱性cH+ 最小,浓
度顺序cNa+ >cOH- >cCH 3 COO- >cH+ ,D正确;
故选C。
13. 某兴趣小组利用如图装置探究硫及其化合物的相互转化,下列说法不正确的是
A. Ⅰ的试管内的反应,体现Na S O 的还原性和氧化性
2 2 3
B. Ⅱ的试管内的石蕊溶液先变红后褪色
C. Ⅲ的试管中会出现浑浊现象
D. Ⅳ中加入用盐酸酸化的氯化钡溶液,产生白色沉淀
【答案】B
【详解】A.Ⅰ中发生反应Na S O +H SO =Na SO +S↓+SO ↑+H O,Na S O 中S元素部分化
2 2 3 2 4 2 4 2 2 2 2 3
合价降低、部分化合价升高,既体现氧化性又体现还原性,A不符合题意;
B.SO 与水反应生成亚硫酸使石蕊溶液变红,但SO 不具有漂白酸碱指示剂的性质,溶液不会褪
2 2
色,B符合题意;
C.SO 与Na S溶液发生反应2Na S+3SO =3S↓+2Na SO ,生成难溶于水的S单质,出现浑浊
2 2 2 2 2 3
现象,C不符合题意;
D.KMnO 具有强氧化性,可将SO 氧化为SO2-,加入盐酸酸化的氯化钡溶液,SO2-与Ba2+反应
4 2 4 4
生成BaSO 白色沉淀,D不符合题意;
4
故答案选B。
14. 化合物Y具有抗菌、消炎作用,可由X制得。下列有关化合物X、Y的说法正确的是A. X、Y均是1mol最多能与2mol NaOH反应
B. Y与乙醇发生酯化反应可得到X
C. 均只有碳碳双键能与酸性KMnO 溶液反应
4
D. 1molX最多能与8molH 发生加成反应
2
【答案】D
【详解】A.1mol X含1mol酚酯基、1mol羧基,消耗3mol NaOH;1mol Y含1mol酚羟基、1mol
羧基,消耗2mol NaOH,并非均为2mol,A错误;
B.Y中酚羟基需与乙酸(或乙酸酐)发生酯化反应得到X,与乙醇反应无法得到X结构,B错误;
C.Y中含有酚羟基,酚羟基也可被酸性KMnO 溶液氧化,并非只有碳碳双键能反应,C错误;
4
D.X中2个苯环各消耗3mol H ,2个碳碳双键各消耗1mol H ,羧基、酯基的羰基不与H 发生加
2 2 2
成反应,总共最多消耗8mol H ,D正确;
2
故选D。
15. 已知K (CaCO )=2.8×10-9及表中有关信息:下列判断正确的是
sp 3
弱酸 CH COOH H CO
3 2 3
电离平衡常数(常温) K =1.8×10-5 K =4.3×10-7、K =5.6×10-11
a a1 a2
A. NaHCO 溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCO-)+2c(CO2-)+c(OH-)
3 3 3
B. 常温时,CH COOH与CH COONa混合溶液的pH=6,则 cCH 3 COOH
3 3
cCH 3 COO-
=18
C. 向Na CO 溶液中滴入酚酞,溶液变红,主要原因是CO2-+2H O⇌H CO +2OH-
2 3 3 2 2 3
D. 向CH COOH溶液中加少量水,溶液中所有离子的浓度都会变小
3
【答案】A
【详解】A.该式为NaHCO 溶液的电荷守恒式,阳离子所带正电荷总浓度等于阴离子所带负电荷总
浓度,CO2-带2个单位负电荷,系数为2,式子书写正确,A正确;
3 ₃
cH+ B.根据醋酸电离常数K = a ⋅cCH 3 COO-
cCH 3 COOH
,pH=6时cH+ =1×10-6 mol/L,则
cCH 3 COOH
cCH 3 COO-
cH+ = 1×10-6 1 = = ,不是18,B错误;
K 1.8×10-5 18 a
C.CO2-水解分步进行,以第一步为主,水解离子方程式为CO2-+H O⇌HCO-+OH-,选项直接
3 3 2 3
写总水解式不符合反应事实,C错误;
D.常温下水的离子积K w =cH+ ⋅cOH- 为定值,醋酸稀释时cH+ 减小,则cOH- 增大,并非
所有离子浓度都变小,D错误;
故选A。16. 受伊朗战事影响,印度尿素缺口大。我国约78%的尿素产自煤炭,向一定浓度的KNO 溶液通CO
3 2
至饱和,在电极上反应生成尿素CO(NH ) ;电极材料每转移1mol电子,对应的理论容量为26.8A⋅
2 2
h;电解原理如图所示。下列说法正确的是
A. b电极连接电源负极
B. 阴极区溶液的pH在电解过程中逐渐降低
C. 标准状况下产生11.2 L O 理论容量为26.8A⋅h
2,
D. a电极反应式:2NO-+16e-+CO +18H+=CO(NH ) +7H O
3 2 2 2 2
【答案】D
【详解】A.b电极上H O失电子生成O ,发生氧化反应为阳极,应连接电源正极,A错误;B.阴极
2 2
(a极)反应消耗H+,阳极迁移过来的H+量少于消耗量,阴极区H+浓度减小,pH逐渐升高,B错误;
C.标准状况下11.2 L O 物质的量为0.5mol,生成1mol O 转移4mol电子,总转移电子为2mol,
2 2
对应理论容量为2×26.8A⋅h=53.6A⋅h,C错误;D.a为阴极,NO-得电子被还原为CO(NH ) ,
3 2 2
酸性条件下配平得到反应式2NO-+16e-+CO +18H+=CO(NH ) +7H O,D正确;
3 2 2 2 2
故选D。
二、非选择题(本题共4小题,共56分。)
17. 某兴趣小组探究Fe3+与苯酚的显色反应。
已知:Fe3++6C H OH⇌[Fe(C H O) ]3-+6H+;[Fe(C H O) ]3-为紫色配合物。
6 5 6 5 6 6 5 6
I.配制溶液
(1)配制100mL0.1mol·L-1苯酚溶液,该过程中没有用到的仪器是 (填标号)。
(2)配制100mL 0.1 mol·L-1Fe (SO ) 溶液,需用托盘天平称量Fe (SO ) 固体的质量是
2 4 3 2 4 3
g(已知:M[Fe (SO ) ]=400 g/mol),甲同学往配制好的Fe (SO ) 溶液中加入少量稀硫酸的原因
2 4 3 2 4 3
(用离子方程式表示)。
II.探究Fe3+与苯酚的显色反应
(3)小组同学在实验中发现向苯酚溶液中加入上述配制的硫酸铁溶液后,溶液未变紫色,于是决定探究阴离子对Fe3+与苯酚的显色反应的影响。
查阅资料得知:ⅰ.Na+对苯酚与Fe3+的显色反应无影响;
ⅱ.[Fe(C H O) ]3-对特定波长光的吸收程度(用吸光度A表示)与[Fe(C H O) ]3-的浓度在一定范
6 5 6 6 5 6
围内成正比;
进行实验:取3支试管各加入5mL 0.1 mol·L-1苯酚溶液,按实验1-3分别再加入0.1mL含Fe3+的
试剂,显色10min后用紫外-可见分光光度计测定该溶液的吸光度。
实验编号 实验方案 吸光度
1 试管1中加入0.1mol·L-1FeCl 溶液 A1
3
2 试管2中加入0.05mol·L-1Fe (SO ) 溶液 A2
2 4 3
3 试管3中加入0.1mol·L-1Fe(NO ) 溶液 A3
3 3
结果讨论:实验结果为A1≈A3>A2。
查阅资料发现Cl-、NO-对[Fe(C H O) ]3-的形成没有促进作用。
3 6 5 6
可选择的试剂:0.1 mol·L-1FeCl 溶液、0.05 mol·L-1Fe (SO ) 溶液、0.1 mol·L-1Fe(NO ) 溶液、0.1
3 2 4 3 3 3
mol·L-1盐酸、浓硫酸、0.1 mol·L-1NaCl溶液、Na 2 SO 4 s 、NaCl(s)、蒸馏水。
①根据实验结果,乙同学认为SO2-可能会对[Fe(C H O) ]3-的形成有抑制作用,于是他设计并实施
4 6 5 6
了实验4:
实验编号 实验方案 吸光度
取少量实验1所得溶液,加入少量_____________
4 A4
固体
测得A4 A1,则证明SO2-确实会抑制[Fe(C H O) ]3-的形成。(填“>”、“<”或“=”)
4 6 5 6
②丙同学发现试管2中出现了浅紫色,与最初实验未变紫色的现象不一致,反思后发现试管2中所用
的Fe (SO ) 溶液未加稀硫酸酸化,猜想可能H+对Fe3+与苯酚的显色反应也有抑制作用,从化学平
2 4 3
衡角度解释其原因是 。
为验证猜想,他设计实验5并实施,证明猜想成立,请将实验操作补充完整。
实验编号 实验方案 实验现象
试管2反应后的溶液分为2份,向其中1份中滴 溶液由浅紫色变为____
5
入0.1mL__________溶液 _____
③丁同学认为丙同学实验不够严谨,应设计对照实验,向上述另外1份溶液中滴入 ,若此时溶
液仍有浅紫色,则证明丙同学猜想成立。
(4)通过以上实验结论分析:与苯酚相比,对羟基苯甲酸与FeCl 溶液发生显色反应 (填“容
3
易”或“更难”)。
【答案】(1)B (2) ①. 4.0 ②. Fe3⁺+ 3H O⇌Fe(OH)₃+ 3H⁺
2
(3) ①. Na SO₄或硫酸钠 ②. < ③. Fe3+与苯酚显色时,存在反应Fe3++6C H OH⇌
2 6 5
[Fe(C H O) ]3-+6H+,增加H⁺浓度,平衡逆向移动,导致[Fe(C H O) ]3-浓度减小,溶液颜色变浅,
6 5 6 6 5 6
故H+对Fe3+与苯酚的显色反应有抑制作用 ④. 0.1mol⋅L-1盐酸 ⑤. 无色或颜色更浅⑥. 蒸馏水或水
(4)更难
【解析】
【小问1详解】
配制100mL苯酚溶液,用到容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒;仪器B球形冷凝管用于回流,溶液配制
全程不需要,故选B;
【小问2详解】
由题,需用托盘天平称量Fe (SO ) 固体的质量m=nM=cVM=0.10 mol/L×0.100 L×400
2 4 3
g/mol=4.0 g;Fe3+为弱碱阳离子,易发生水解Fe3++3H O⇌Fe(OH) +3H+,加入少量稀硫
2 3
酸,增大H+,抑制Fe3+水解;
【小问3详解】
① 验证SO2-抑制配离子形成,控制变量,向实验1溶液加入Na SO 固体;若抑制作用存在,则
4 2 4
[Fe(C H O) ]3-浓度下降,吸光度A4<Al;
6 5 6
② 显色平衡Fe3++6C 6 H 5 OH⇌[Fe(C 6 H 5 O) 6 ]3-+6H+,增大cH+ ,平衡逆向移动,紫色配离子
FeC 6 H 5 O 6 3-浓度降低,因此H+抑制显色反应;
实验5向试管2反应后溶液滴入0.1mol⋅L-1盐酸,H+浓度升高,平衡逆向移动,现象为:溶液由浅紫
色变为无色(或颜色更浅);
③ 对照实验,向另外一份等分溶液滴入蒸馏水,排除稀释带来颜色变化干扰;若加水仍为浅紫色,证
明氢离子抑制猜想成立;
【小问4详解】
对羟基苯甲酸含有羧基,羧基电离释放H+,使显色平衡逆向移动,因此相比苯酚,与FeCl 显色反应
3
更难。
18. 对电解制锰过程中产生的复合硫酸盐[成分为NH 4 SO 、MnSO 、MgSO 、PbSO 和Ag SO ]进 2 4 4 4 4 2 4
行回收利用具有较高的经济价值与环保价值,相关工艺流程如图所示。
已知:室温下,K spPbSO 4 =1.5×10-8,K spPbCO 3 =7.5×10-14;K spAg 2 SO 4 =1.5×10-5,
K spAg 2 CO 3 =8.5×10-12;
K spMn(OH) 2 =2.1×10-13 Ksp MgOH 2 =5.6×10-12
(1)气态化合物a在“沉淀1”中的作用是 。
(2)“沉淀1”时,“浸液1”中Mg2+的初始浓度为0.01mol/L,室温下将“浸液1”pH调至9.5,得到
Mn(OH) 沉淀,此时Mg2+ (填“是”或“否”)被同时沉淀。
2
(3)草酸镁晶体MgC 2 O 4 ⋅2H 2 O 在足量空气中充分“焙烧”时发生反应的化学方程式为 。
(4)“浸出2”中加入Na CO 溶液可以将PbSO 和Ag SO 转化为 (填化学式)其目的是
2 3 4 2 4。
(5)“浸液3”中含有 PbCl 4 2-,写出“浸出3”过程中涉及反应的离子方程式 。
(6)某立方晶系的锑钾(Sb-K)合金可作为钾离子电池的电极材料,图a为该合金的晶胞结构图,图
b表示晶胞的一部分。
①与Sb原子最近且等距离的K原子数为 。
②K原子和Sb原子的个数比为 。
【答案】(1)调节溶液pH,使Mn2+沉淀为Mn(OH) ,分离Mn2+和Mg2+
2
(2)是 (3)2MgC 2 O 4 ⋅2H 2 O
焙烧
+O 2MgO+4CO +4H O 2 2 2
(4) ①. PbCO 和Ag CO ②. 转化成能与酸反应的物质,便于后续Pb和Ag的分离、回收处
3 2 3
理
(5)PbCO 3 +2H++4Cl-=PbCl 4 2-+H O+CO ↑、Ag CO +2H++2Cl-=2AgCl+H O+CO ↑ 2 2 2 3 2 2
(6) ①. 8 ②. 3:1
【解析】
【小问1详解】
气态化合物a是低温焙烧铵盐产生的NH ,溶于水生成NH ·H O,调节溶液pH,提供OH-,使Mn2+
3 3 2
转化为MnOH 沉淀析出,同时不引入其他杂质阳离子;
2
【小问2详解】
pH=9.5,则cOH- =10-4.5mol/L,此时Q c MgOH 2 =cMg2+ ⋅c2OH- =0.01×10-4.5 2=
10-11,K sp MgOH 2 =5.6×10-12,Q c >K sp ,会产生MgOH 沉淀; 2
【小问3详解】
MgC O ⋅2H O在足量空气中焙烧,被氧气氧化,最终生成MgO、CO 和H O,化学方程式为
2 4 2 2 2
焙烧
2MgC O ⋅2H O+O 2MgO+4CO +4H O;
2 4 2 2 2 2
【小问4详解】
浸渣1中的硫酸铅、硫酸银可与碳酸钠发生沉淀转化,反应方程式为PbSO +CO2-=PbCO +
4 3 3
SO2-、Ag SO +CO2-=Ag CO +SO2-,固体产物为碳酸铅与碳酸银。该步操作将难溶于混酸体系
4 2 4 3 2 3 4
的硫酸盐转化为可溶于酸性氯化物体系的碳酸盐,为后续铅元素的浸出提供反应基础;
【小问5详解】
浸出3阶段,体系中的碳酸铅、碳酸银均可在盐酸与氯化钠的混合体系中发生反应,酸性条件下氢离
子与碳酸盐反应释放二氧化碳,高浓度氯离子与铅离子形成稳定可溶性氯配离子 PbCl 4 2-,与银离子反应生成沉淀,对应的离子方程式为:PbCO 3 +2H++4Cl-=PbCl 4 2-+H O+CO ↑、Ag CO 2 2 2 3
+2H++2Cl-=2AgCl+H O+CO ↑,从而使铅元素充分溶出,银元素沉淀,实现金属组分的高效浸
2 2
出分离;
【小问6详解】
①晶体结构中与锑原子最近且等距的钾原子数目为8;②由晶胞均摊法计算,晶胞中锑原子个数为8
1 1
× +6× =4,晶胞内钾原子个数为12,钾、锑原子个数比为12:4=3:1。
8 2
19. 铜及其化合物在生产生活中有着重要的应用。
I.
(1)基态Cu原子的价电子排布式为 。
(2)某含铜催化剂可催化苯的羟基化反应,其催化机理如图所示:
①过程中,催化剂为 ;
②该过程总反应为 。(有机物写结构简式,不需注明反应条件)。
(3)直接用实验测定反应 Fe +Fe (SO ) =3FeSO 的焓变误差较大。
(s) 2 4 3(aq) 4(aq)
已知:①Fe +CuSO =FeSO +Cu △H =-153.0kJ∙mol-1
(s) 4(aq) 4(aq) (s) 1
②Cu +Fe (SO ) =2FeSO +CuSO △H =-180.0kJ∙mol-1
(s) 2 4 3(aq) 4(aq) 4(aq) 2
计算Fe +Fe (SO ) =3FeSO 的ΔH= kJ∙mol-1。
(s) 2 4 3(aq) 4(aq)
Ⅱ. 一定温度下,CuCl 与KI混合溶液存在如下平衡(溶液中只考虑以下两个平衡):
2
反应i:2Cu2+(aq) + 4I-(aq) ⇌ 2CuI(s) + I(aq) ΔH > 0
2
反应ii:I(aq) + I-(aq) ⇌I-(aq) ΔH < 0 ₁
2 3
(4)关于上述平衡体系的说法正确的有 ₂ (填符号)。
A. 加入少量CuI 固体,反应i的平衡逆向移动
B. 加入KI固体,平衡时 cI 3 -
cI 2
的值增大
C. 升高温度,反应i的速率变大,反应ⅱ的速率减小
D. 加入苯萃取I ,平衡时c(Cu2+)变小
2
(5)当c (CuSO )=0.013mol·L-1时,部分相关微粒的物质的量浓度随时间变化曲线如图所示:
0 4①结合图中c(I-)变化分析,反应i的活化能 反应ⅱ的活化能。(填“大于”或“小于”)
3
②0~90min内,上述体系中I-的平均反应速率为 mol·L-1·min-1(保留两位有效数字)。
【答案】(1)3d¹⁰4s¹
(2) ①. [CuO]Z ②.
(3)-333.0 (4)BD
(5) ①. 大于 ②. 2.4×10-4或 0.00024
【解析】
【小问1详解】
Cu是29号元素,其基态原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1,故其价电子排布式为
3d104s1。
【小问2详解】
① 由催化机理图可知,[CuO]Z在反应循环开始时作为反应物参与反应,在反应循环结束时又重新
生成,因此该过程的催化剂为[CuO]Z。
② 观察整个催化循环过程,进入循环的反应物为 C H 和 N O,离开循环的生成物为 C H OH 和
6 6 2 6 5
N ,故总反应方程式为 。
2
【小问3详解】
已知:① Fes +CuSO aq 4 =FeSO aq 4 +Cus ΔH =-153.0kJ⋅mol-1 1
② Cus +Fe 2 (SO 4 ) 3aq =2FeSO aq 4 +CuSO aq 4 ΔH =-180.0kJ⋅mol-1 2
根据盖斯定律,将反应①和反应②相加即可得到目标反应 Fes +Fe 2 (SO 4 ) 3aq =3FeSO aq 4 ,故
ΔH=ΔH 1 +ΔH 2 =-153.0 kJ⋅mol-1+-180.0 kJ⋅mol-1 =-333.0kJ⋅mol-1。
【小问4详解】
A项,CuI是纯固体,改变其用量不会引起化学平衡的移动,故加入少量CuI固体,反应i的平衡不移
动,A错误;
B项,反应ii的平衡常数表达式为 K= cI 3 -
cI 2 ×cI-
,变形可得 cI 3 -
cI 2
=K⋅cI- 。加入KI固体
后,溶液中 cI- 增大,由于温度不变,平衡常数 K 不变,故该比值增大,B正确;
C项,升高温度,无论是吸热反应还是放热反应,正逆反应速率均会增大,故反应i和反应ii的速率均
变大,C错误;
D项,加入苯萃取 I 2 ,水溶液中 cI 2 减小,促使反应i的平衡正向移动,导致平衡时 cCu2+ 变小,
D正确。故选BD。
【小问5详解】
① 由图可知,反应初期 I- 的浓度迅速增大,而 I 的浓度增加非常缓慢且维持在较低水平,这说明
3 2
反应i生成的 I 迅速通过反应ii转化为了 I-,即反应ii的速率远大于反应i。活化能越小,反应越
2 3
容易进行,速率越快,故反应i的活化能大于反应ii的活化能。
② 0~90min内,Cu2+ 的浓度变化量 ΔcCu2+ =0.013mol⋅L-1-0.0034mol⋅L-1=0.0096mol⋅
L-1。 根据反应i:2Cu2++4I-⇌2CuI+I 2 ,该反应消耗的 I- 浓度为 2×ΔcCu2+ =0.0192mol⋅
L-1,生成的 I 2 浓度为 0.5×ΔcCu2+ =0.0048mol⋅L-1。 90min时,溶液中实际 cI 2 =
0.0024mol⋅L-1,说明反应ii消耗的 I 浓度为 0.0048mol⋅L-1-0.0024mol⋅L-1=0.0024mol⋅L-1。
2
根据反应ii:I +I-⇌I-,该反应消耗的 I- 浓度等于消耗的 I 浓度,即 0.0024mol⋅L-1(这也与图
2 3 2
中90min时 cI 3 - =0.0024mol⋅L-1 吻合)。 因此,0~90min内共消耗的 I- 浓度为 0.0192mol⋅
L-1+0.0024mol⋅L-1=0.0216mol⋅L-1。 I- 的平均反应速率 vI-
0.0216mol⋅L-1
= =2.4×
90min
10-4mol⋅L-1⋅min-1。
20. Mannich反应是一种合成氨基烷基化衍生物的反应,其中的一个反应如下(反应条件略)。
(1)化合物1a的化学名称为 ;化合物3a的分子式为 。
(2)①化合物2a中所含官能团的名称为 ,可由 和CH I通过 (填反应类型)获得。
3
②化合物3a的同分异构体中,能与FeCl 溶液发生显色反应,且核磁共振氢谱上有7组峰的结构共
3
种(不包含立体异构)。
(3)下列说法不正确的有 (填字母)。
A. 在1a、2a和3a生成4a的过程中,有π键与σ键断裂
B. 在4a分子中,存在手性碳原子,并有12个碳原子采用sp2杂化
C. 在5a分子中,有大π键,可能存在分子内氢键,但不存在手性碳原子
D. 4a与5a不互为同系物,但都可以发生原子利用率100%的还原反应
(4)已知:氨基(-NH )极易被氧化。利用苯甲醇分三步合成3a。
2
①第一步,引入硝基:其反应的化学方程式为 。
②第二步,进行 (填具体反应类型),其反应的化学方程式为 。
③第三步,把硝基转化成氨基,获得3a。
(5)根据上述信息,参考上述反应,直接合成化合物6a,需要以 (填结构简式)、2a和3a为反应物。
【答案】(1) ①. 丙酮 ②. C H NO
7 7
(2) ①. 氨基、醚键 ②. 取代反应 ③. 2 (3)BC
(4) ①. +HNO
浓硫酸
+H O ②. 氧化反应 ③. 2 ++
3 Δ 2
O
Cu2H
O+2
2 Δ 2
(5)
【解析】
【小问1详解】
由化合物1a的结构可知,其化学名称为丙酮;由化合物3a的结构可知,其分子式为C H NO;
7 7
【小问2详解】
①由化合物2a的结构可知,2a所含官能团为氨基、醚键;化合物2a的分子式为C H ON,可通过
7 9
和CH I通过取代反应获得,反应的化学方程式为: +CH I +HI;
3 3
②化合物3a的化学式为C H NO,能与FeCl 溶液发生显色反应则含酚羟基,且核磁共振氢谱上有7
7 7 3
组峰则含7种氢,没有等效氢,符合条件的结构为 、 共2种结构;
【小问3详解】
A.由分析可知,在1a、2a和3a生成4a的过程中,有π键(3a中醛基)与σ键(2a中氮氢键、1a中碳
氢键)断裂,A正确;
B.4a结构中,连接-NH-、苯环、亚甲基的饱和碳原子为手性碳原子;两个苯环各6个sp2碳 + 羰
基C=O碳,一共13个sp2杂化碳原子,B错误;
C.5a分子含有两个苯环,苯环存在大π键;氮氢键与氧原子(酮羰基)可能形成分子内氢键;连接
-NH-、苯环、亚甲基的饱和碳原子为手性碳原子,C错误;
D.同系物要求官能团种类、数目相同;4a含羰基,5a含醛基,二者官能团不同,不互为同系物;4a
羰基、苯环,5a醛基、苯环,与H 完全加成属于还原反应,加成反应原子利用率100%,D正确;
2【小问4详解】
①第一步,引入硝基的化学方程式为 +HNO
浓硫酸
+H O;
3 Δ 2
②第二步,进行氧化反应,原因是氨基(-NH )极易被氧化,应该先氧化羟基后再还原硝基,化学方程
2
式为2 +O
Cu2H
O+2 ;
2 Δ 2
③第三步,硝基还原为氨基得到3a;
【小问5详解】
根据上述信息,化合物6a与4a比较相似,需要 和3a先发生加成反应得到
,羟基再和2a的氨基再发生取代反应得到6a。