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1、射洪中学高2021级高二上期强基班第二次半月考化学试题(时 间:60分钟 满 分:100分)可能用到的相对原子质量:H:1 O:16 S:32 C:12 N:14 B:11一、单选题(每题4分,合计40分)1. 化学与生产、生活、社会密切相关。下列有关说法中错误的是A. 自来水厂可用明矾进行杀菌消毒B. 将CO2转化为乙醇有利于减少碳排放C. 太阳能电池感光板所用主要材料为晶体硅D. 食品放入冰箱中变质速率减慢【答案】A【解析】【分析】【详解】A明矾溶于水电离出的Al3+能发生水解生成Al(OH)3胶体,胶体具有吸附性,能净水,但不能杀菌消毒,故A错误;B将CO2转化为乙醇有利于减少碳排放到空
2、气中,故B正确;C硅的导电性介于导体和绝缘体之间,可以用于制作太阳能电池,故C正确;D温度降低,反应速率降低,所以将食品放入冰箱中变质速率减慢,故D正确;故选A。2. 表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A. 18g冰中含有的氢键数目为4B. 标况下与完全反应时转移的电子数目为2C. 32g环状()分子中含有的键数目为D. 12g金刚石与石墨烯()的混合物中含有的碳原子数目为1.5【答案】C【解析】【详解】A水形成冰时,每个H2O分子能形成四个方向的氢键,每条氢键被两个H2O分子共用,所以平均每个H2O分子相当于有2个氢键,18g冰中水分子是1mol,故含有2NA的氢键,描述错误,不符题意
3、;B标况下22.4L氯气是1mol,其与H2O完全反应时发生自身氧化还原反应,只有0.5molCl2做氧化剂,转移电子应为0.5mol2e-=1mole-,即转移电子数应为NA,描述错误,不符题意;C一个S8分子中共有8个SS键,32gS8的物质的量是0.125mol,故其所含SS键的数目应是0.125mol8NA=NA,描述正确,符合题意;D金刚石与石墨烯的最基础构成微粒均是C原子,所以12g混合物中C原子的总物质的量是1mol,所以其所含C原子的数目应是NA,描述错误,不符题意;综上,本题选C。3. 下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低为A. B. C. D. 【答案】D【解析】【
4、分析】【详解】原子核外电子排布中,如果电子所占的轨道能级越高,该原子能量越高,电子排布能量低的是1s、2s能级,能量高的是2s、2p能级,所以A、D能量低于B、C;A中1s能级有1个电子,2s能级有2个电子,D中1s能级有2个电子,2s能级有1个电子,所以能量最低的是D,答案选D。4. 下列理论解释不符合实验事实的是选项实验事实理论解释A的熔点高于的相对分子质量更大B和都能溶于溶液和在元素周期表中是对角线关系,性质相似C酸性:中非羟基氧原子个数更多,中心原子的正电性更高D在苯中的溶解度比在水中大和苯都是非极性分子,而是极性分子A. AB. BC. CD. D【答案】A【解析】【详解】A的熔点高
5、于是因为二氧化硅是原子晶体,二氧化碳是分子晶体,一般来说,原子晶体熔沸点大于分子晶体,理论解释不符合实验事实,故A符合题意;B和在元素周期表中是对角线关系,性质相似,因此和都能溶于溶液,理论解释符合实验事实,故B不符合题意;C中非羟基氧原子个数更多,中心原子的正电性更高,越易吸引氧,则氧氢键易断裂,因此酸性:,理论解释符合实验事实,故C不符合题意;D和苯都是非极性分子,而是极性分子,根据“相似相溶”原理,因此在苯中的溶解度比在水中大,理论解释符合实验事实,故D不符合题意。综上所述,答案为A。5. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X原子的最外层电子数之比为4:3,Z原子比X原
6、子的核外电子数多4。下列说法正确的是A. Y和Z可能形成空间构型为三角锥形的化合物B. 若形成化合物,各原子均达到8电子稳定结构的分子C. X、Y、Z的第一电离能大小顺序为D. W、Y、Z最简单氢化物的稳定性一定是【答案】A【解析】【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,W、X原子的最外层电子数之比为4:3,由于最外层电子数小于8,所以W的最外层电子数为4,处于第IVA族;X的最外层电子数为3,处于第IIIA族,X的原子序数大于W,所以W为C元素,X为Al元素。Z原子比X原子的核外电子数多4,则Z为Cl元素;Y的原子序数比Al元素大,比Cl元素小,所以Y可能为Si、P或S元素。因
7、此W、X、Z分别为C、Al、Cl元素,Y可能为Si、P或S元素。【详解】A若Y为P元素,则可以和Cl元素形成空间构型为三角锥形的化合物PCl3,A正确;B若形成的化合物是PCl5,则P原子不是8电子稳定结构,B错误;CX、Y、Z位于同一周期,同一周期元素第一电离能随原子序数的增大而呈增大趋势,但第IIA族和第VA族第一电离能大于其相邻元素,C错误;D元素非金属性越强,其氢化物越稳定,若Y是Si元素,则非金属性,氢化物稳定性,D错误;答案选A6. 下列相关比较中,不正确的是A. 分解温度:MgCO3CaCO3BaCO3B. 熔点:NaMgAlC. 沸点:N2COD. 热稳定性:H2OH2SH2S
8、e【答案】A【解析】【详解】A当阳离子所带电荷相同时,阳离子半径越大,其结合氧离子能力就越弱,对应的碳酸盐受热分解温度就越高,则碳酸盐的分解温度:MgCO3CaCO3BaCO3,选项A不正确;B金属晶体中离子半径越小,离子的电荷越多,金属的熔点越高,则熔点由高到低:AlMgNa,选项B正确;CN2、CO的相对分子质量相同,但是N2为非极性分子,CO为极性分子,极性分子间的范德华力较大,故N2的沸点比CO的低,选项C正确; D简单气态氢化物的热稳定性与元素非金属性一致, 已知非金属性比OSSe,故H2OH2SH2Se,选项D正确;答案选A。7. 已知,正反应的活化能为,该反应历程为:第一步: (
9、快反应)第二步: (慢反应)下列有关该反应的说法正确的是A. NO比稳定B. 该化学反应的速率主要由第一步决定C. 为该反应的催化剂D. 该反应的逆反应的活化能大于【答案】D【解析】【详解】A由题干信息可知,NO转化为N2O2是一个放热反应,即NO具有的总能量高于N2O2具有的总能量,物质具有的能量越低越稳定,故比NO稳定,A错误;B由题干信息可知,第一步反应为快反应,而第二步反应是慢反应,故该化学反应的速率主要由第二步决定,B错误;C由题干信息可知,不是该反应的催化剂,而是该反应过程中的中间产物,C错误;D由题干信息可知,第一步:, 第二步: ,则根据盖斯定律可知, 两步反应分别相加可得,即
10、正反应是一个放热反应,且正反应的活化能为,故该反应的逆反应的活化能大于,D正确;故答案为:D。8. 类推的思维方法在化学学习与研究中可能会产生错误的结论。因此类推出的结论需经过实践的检验才能确定其正确与否。下列几种类推结论正确的是A. H2O常温下为液态,H2S常温下也为液态B. CC键的键长:C(金刚石)大于C60,所以C60的熔点高于金刚石C. MgCl2熔点较高,BeCl2熔点也较高D. NH、SO为正四面体结构,推测PH、PO也为正四面体结构【答案】D【解析】【详解】A水分子之间存在氢键,硫化氢分子之间不存在氢键,所以水的熔沸点大于硫化氢,H2S常温下为气态,选项A错误;B金刚石是原子
11、晶体,C60是分子晶体,原子晶体的熔点高于分子晶体,所以金刚石的沸点高于C60,选项B错误;CMgCl2属于离子晶体,熔点较高;BeCl2属于分子晶体,熔点较低,选项C错误;DPH、PO中P原子价层电子对个数都是4且不含孤电子对,所以空间构型为正四面体结构,选项D正确;答案选D。9. 一种叠氮桥基配位化合物C在医药工业具有广泛的用途,其合成方法如图,下列叙述正确的是A. 基态Br原子价电子排布式为3d104s24p5B. 物质C中氮原子杂化形式有sp2、sp3C. CH3OH是手性分子D. NaN3中N立体构型为直线形【答案】D【解析】【详解】ABr价电子为7,为N层电子,Br价电子排布式为4
12、s24p5,故A错误;B物质C中氮原子成键方式分别有N=C,形成3个键,N-N-形成2个键,有2个N原子形成4个键,则氮原子杂化形式为sp、sp2、sp3,故B错误;C手性分子应连接4个不同的原子或原子团,CH3OH的C连接3个基团都是H,则不是手性分子,故C错误;D与CO2为等电子体,电子数都为16,为直线形分子,故D正确;故选:D。10. 实验探究浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。下列实验设计不恰当的是目的实验设计A探究浓度对反应速率的影响B探究温度对反应速率的影响C探究温度对反应速率的影响D探究催化剂对反应速率的影响A. AB. BC. CD. D【答案】A【解析】【详解】A要探究
13、浓度对反应速率的影响,应该向两支盛有相同体积相同浓度的Na2S2O3溶液中分别滴加相同体积不同浓度的H2SO4溶液,而不是滴入相同浓度不同体积的H2SO4溶液,A错误;B探究温度对反应速率的影响,应该将两组溶液分别放置在不同温度的水中进行预热,然后快速混合溶液,根据出现浑浊现象的快慢判断温度对化学反应速率的影响,B正确;C探究温度对H2O2分解速率的影响,可以将相同浓度相同体积的H2O2溶液分别放置在冷水与热水中,根据逸出气泡的快慢分析判断,C正确;D要探究催化剂FeCl3对H2O2分解反应速率的影响,应该是向两种盛有等浓度等体积的H2O2溶液中,一支试管中滴有FeCl3溶液,另一种试管中滴加
14、相同体积的蒸馏水,根据产生气泡的快慢分析判断催化剂对化学反应速率的影响,D正确;故合理选项是A。二、填空题11. 请根据所学知识回答下列问题:(1)同温同压下,A2(g)+B2(g)=2AB(g),在点燃和光照条件下的H(化学计量数相同)分别为H1、H2,H1_H2(填“”“ (3) . CaO或Na2O . C (4)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H=(c+3a-6b)kJmol-1 (5)-41kJmol-1【解析】【小问1详解】反应热与反应物的总能量和生成物的总能量,与反应条件无关,则光照和点燃条件的H相同,故答案为: = ;【小问2详解】常温时红磷比白磷稳定,说明白磷能量高
15、,反应放出热量较多,因H0,则放出的能量越多反应热越小,故答案为: ;【小问3详解】由于U形管右侧液面升高,说明锥形瓶内气压由于加入物质而增大,则加入的物质与水反应放热或者生产气体,若X为金属氧化物,可加入CaO和Na2O等物质,故答案为: CaO或Na2O等;图二由于U形管右侧液面降低,说明锥形瓶内气压由于加入物质而降低,则加入的物质与水反应吸热,木炭还原CuO的反应、Al和Fe2O3的反应是放热反应,CaCO3的分解反应都是吸热反应,故答案为C;【小问4详解】在反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)中,断裂3molH-H键,1mol NN键共吸收的能量为: 3akJ+ckJ=(3a+
16、c)kJ,生成2mol NH3,共形成6mol N-H键,放出的能量为: 6bkJ=6bkJ,吸收的热量少,放出的热量多,该反应为放热反应,放出的热量为6b- c-3akJ,故答案为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H=(c+3a-6b)kJmol-1;【小问5详解】已知:2C(石墨)+O2(g)=2CO(g) H1=-222kJmol-12H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H2=-484kJmol-1C(石墨)+O2(g)=CO2(g) H3=-394kJmol-1则25时,-,得到CO催化变换反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H=-394kJ/mol-(-
17、111kJ/mol)-(-242kJ/mol)=-41kJ/mol。三、实验题12. 化学反应速率是化学反应原理的重要组成部分之一,研究化学反应速率对于科学研究和工农业生产具有重要的指导意义。某实验小组利用酸性溶液和(草酸)发生氧化还原反应来探究化学反应速率的影响因素。(1)用离子方程式表示该反应的原理:_。实验设计方案如下:序号A溶液B溶液2mL 0.2mol/L 溶液3mL 0.01mol/L 溶液2mL 0.1mol/L 溶液3mL 0.01mol/L 溶液2mL 0.1mol/L 溶液3mL 0.01mol/L 溶液固体(少量)(2)该实验探究的是_对化学反应速率的影响。(3)实验测得
18、溶液的褪色时间为10min,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率_。某同学按如图装置进行实验,测定锌粒与稀硫酸反应的速率。锥形瓶内盛有6.5g锌粒(颗粒大小基本相同),通过分液漏斗加入40mL 2.5的硫酸,将产生的收集在一个注射器中。(4)实验前检查装置气密性的具体操作为_。(5)实验过程中用时10s恰好收集到气体的体积为50mL(折合成0、101kPa条件下的体积为44.8mL),忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用的浓度变化表示该反应的速率为_。(6)该同学在实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系
19、列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需的时间。实验混合溶液ABCDEF4/mL30饱和溶液/mL00.52.5520/mL100请回答下列问题:硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_。请完成此实验设计,_。实验室中现有、等4种溶液,可与上述实验中溶液起相似作用的是_。【答案】(1) (2)反应物的浓度和催化剂 (3)0.0006 (4)如图连接装置,关闭分液漏斗活塞,将注射器活塞向外拉(或往里推),一段时间后,活塞回到原来的位置,则气密性良好 (5)0.01 (6) . 与Zn反应产生的Cu与Zn形成CuZn微电池,加
20、快了氢气产生的速率 . 10 . 【解析】【小问1详解】酸性高锰酸钾与草酸反应,得到二价锰离子、二氧化碳和水,反应的离子方程式为:;【小问2详解】实验和实验其他条件都相同,只有H2C2O4浓度不同, 故可探究浓度对化学反应速率的影响;而实验和实验其他条件都相同,只是实验加入了少量MnSO4, 故可探究催化剂对化学反应速率的影响;【小问3详解】实验中H2C2O4过量,KMnO4完全反应,【小问4详解】具体操作为:如图连接装置,关闭分液漏斗活塞,将注射器活塞向外拉(或往里推),一段时间后,活塞回到原来的位置,则气密性良好。【小问5详解】,由反应方程式Zn+2H+= Zn2+H2,可求出参加反应的H
21、+的物质的量为0.004mol,忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用H+表示的10s内该反应的速率为;【小问6详解】硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是:CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu-Zn微电池,加快了氢气产生的速率;若研究CuSO4的量对H2生成速率的影响,则实验中除CuSO4的量不同之外,其他均相同,每组硫酸的物质的量浓度要保持相同,则V1=V2=V3=V4=V5=30,六组溶液的总体积也应该相同,由实验F可知,溶液的总体积均为50 mL,则V6=10;Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液中,能与锌发生置换反应且能形成原电池反应的只有Ag2SO4。四、结
22、构与性质13. 回答下列问题:(1)常温下是一种无色气体,可与一定量的水形成,在一定条件下可发生如图所示转化:H、O、B中电负性最强的元素是_;基态B原子核外能量最高的电子,其电子云的轮廓图形状为_。中含有的化学键为_;与形成,则键的键角将变小,原因是_。(2)B可以与金属形成、等多种硼化物,金属位于周期表中的位置为_,其基态原子的外围电子排布式为_。(3)三价B易形成、等配离子,的空间立体构型为_,的一种阳离子等电子体为_。(4)以天然硼砂为原料,经过一系列反应可以制得:请写出由制得的化学方程式_;有一种晶胞结构与金刚石的晶胞(如图)相似,称为立方,可用作耐磨材料的新型无机材料。若晶胞的边长
23、为,则晶胞的密度为_(用含a、的计算式表示)。【答案】(1) . O . 纺锤形 . 共价键、配位键 . 是平面三角形,而是四面体形 (2) . 第四周期第IVB族 . 3d24s2 (3) . 四面体形 . (4) . 3CaF23H2SO42BF33CaSO43H2O . 【解析】【小问1详解】根据同周期电负性从左到右逐渐增大,因此H、O、B中电负性最强的元素是O;基态B原子核外能量最高的电子为2p上的电子,其电子云的轮廓图形状为纺锤形;故答案为:O;纺锤形。根据的结构可以得出中含有的化学键为共价键、配位键;与形成,则键的键角将变小,原因是是平面三角形,而是四面体形,因此与形成,则键的键角
24、将变小;故答案为:共价键、配位键;是平面三角形,而是四面体形。【小问2详解】B可以与金属形成、等多种硼化物,金属为22号元素,价电子为3d24s2,位于周期表中的位置为第四周期第IVB族,其基态原子的外围电子排布式为3d24s2;故答案为:第四周期第IVB族;3d24s2。【小问3详解】三价B易形成、等配离子,中B与四个OH连接,因此其空间立体构型为四面体形,B价电子等于N,因此的一种阳离子等电子体为;故答案为:四面体形;。【小问4详解】与CaF2、H2SO4反应生成的化学方程式3CaF23H2SO42BF33CaSO43H2O;有一种晶胞结构与金刚石的晶胞(如图)相似,称为立方,该晶胞中有4
25、个BN,若晶胞的边长为,则晶胞的密度;故答案为:3CaF23H2SO42BF33CaSO43H2O;。五、工业流程题14. 三氧化二钴(Co2O3)是重要的化工原料。以含钴废料(主要成分为Co2O3,含有少量MnO2、NiO、Fe3O4)为原料制备Co2O3的流程如下图:已知:“滤液1”中含有的阳离子有H+、Co2+、Fe3+、Ni2+。(1)“滤渣1”的主要成分是_(写化学式)。(2)“酸浸”时,H2O2可将Co2O3还原为Co2+,离子方程式是_。(3)加有机萃取剂的目的是为了除去_(填离子符号)。(4)由“滤液2”可得到的主要副产品是_(写化学式)。(5)“沉钴”过程中,生成Co2(OH
26、)2CO3的离子方程式是_。【答案】(1)MnO2 (2)Co2O3+H2O2+4H+=2Co2+O2+3H2O (3)Ni2+ (4)(NH4)2SO4 (5)2Co2+3NH3H2O=Co2(OH)2CO3+3+H2O【解析】【分析】含钴废料研磨后,加入硫酸和H2O2酸浸,除二氧化锰外其余物质和硫酸反应生成对应的金属阳离子,其中过氧化氢将亚铁离子氧化成铁离子,过滤后滤渣为MnO2固体,所得溶液调pH得滤渣Fe(OH)3,加入萃取剂萃取分液得含Ni2+的有机相,向含Co2+的水相中加入氨水和NH4HCO3沉钴,分别得滤液和Co2(OH)2CO3,高温煅烧Co2(OH)2CO3制备Co2O3,
27、滤液2主要成分为硫酸铵,进一步操作得副产品硫酸铵。【小问1详解】结合分析可知,滤渣1MnO2。【小问2详解】Co2O3中+3价钴元素化合价降低被还原生成含Co2+的溶液,H2O2中-1价的氧元素化合价升高生成0价的O2,根据得失电子守恒和质量守恒写出离子方程式为Co2O3+H2O2+4H+=2Co2+O2+3H2O。【小问3详解】已知滤液1中含有的阳离子为H+、Co2+、Fe3+、Ni2+,结合后续流程,加入有机萃取剂是为了除去Ni2+。【小问4详解】结合分析可知,滤液2主要成分为硫酸铵,进一步操作得副产品硫酸铵。【小问5详解】沉钴时,Co2+结合电离出的碳酸根离子生成CoCO3,促进了电离,生成的氢离子再和一水合氨反应生成铵根离子和水,所以离子方程式为2Co2+3NH3H2O=Co2(OH)2CO3+3+H2O