丰城九中2023-2024学年下学期高二第一次段考试卷
化 学
一、单选题(每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 下列对分子结构及其性质的解释中，不正确的是
A. 乙烷难溶于水、溴易溶于四氯化碳都可用相似相溶原理解释
B. 酸性：，是因为分子中的氢原子数目比HClO多
C. 羟基乙酸不属于手性分子，因其分子中不存手性碳原子
D. 的沸点高于，因乙醇分子中含—OH，能形成分子间氢键
【答案】B
【解析】
【详解】A．水为极性分子，乙烷、溴、四氯化碳都为非极性分子，所以乙烷难溶于水、溴易溶于四氯化碳都可用相似相溶原理解释，A正确；
B．酸性的强弱与分子中氢原子数目的多少无关，酸性：，是因为分子中的非羟基氧原子数目比HClO多，B不正确；
C．羟基乙酸分子中没有手性碳原子，所以不属于手性分子，C正确；
D．分子中含有-OH，能形成分子间的氢键，而分子间不能形成氢键，所以的沸点高于，D正确；
故选B。
2. 离子液体是一类具有很高应用价值的绿色溶剂和催化剂，其中的离子结构如图所示(已知：分子中的大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，如苯分子中的大π键可表示为)。下列有关的说法正确的是
A. 该离子中碳原子杂化类型均为
B. 该离子中存在类似苯中的大π键()
C. 该离子可与结合形成有18个σ键的离子化合物
D. 该离子中有1个手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A．该离子中环上的碳原子杂化类型为 sp2，故A错误；
B．该离子中环上的碳原子和氮原子均为sp2杂化，形成平面结构，每个碳原子和氮原子均有一个未参与杂化的p轨道，碳原子未参与杂化的p轨道上有一个电子，氮原子未参与杂化的p轨道上有两个电子，它们形成大π键，由于该离子带一个单位正电荷，所以失去了一个电子，则形成大π键的有6个电子，表示为，故B正确；
C．从结构图可以看出，该离子中有19个σ键，则可与 Cl 结合形成有19个σ键的离子化合物，故C错误；
D．手性碳原子是连接4个不同原子或原子团的碳原子，该离子中没有手性碳原子，故D错误；
故选B。
3. 下列说法正确的是
A. 在100℃时，约为6的纯水呈酸性
B. 常温下，将盐酸稀释至，所得溶液的约为9
C. 常温下，当水电离出的为时，此溶液的可能为2或12
D. 常温下，将的盐酸和醋酸各分别稀释至，所得醋酸的略大
【答案】C
【解析】
【详解】A．在100℃时，纯水电离产生的c(H+)=1×10-6mol/L，所以pH约为6，但由于纯水中c(H+)=c(OH-)，因此此时纯水仍为中性，而不是显酸性，故A错误；
B．将1×10-6mol/L盐酸稀释1000mL，HCl电离产生的c(H+)=1×10-9mol/L，此时溶液中水电离产生的H+不能忽略，溶液仍然显酸性，因此所得溶液的pH不可能为9，故B错误；
C．常温下，水电离出的c(H+)为1×10-12mol/L＜1×10-7mol/L，水电离受到了抑制作用，可能是加入了酸，也可能是加入了碱，若加入酸，此溶液的pH为2；若加入碱，则该溶液的pH为12，故C正确；
D．HCl是强酸，完全电离，将pH=2盐酸，c(H+)=10-2mol/L，将1mL稀释至100mL，此时溶液中c(H+)=10-4mol/L，溶液pH=4；醋酸是弱酸，在溶液中存在电离平衡，主要以电解质分子存在，pH=2时，c(CH3COOH)＞c(H+)=10-4mol/L，当将该溶液1mL稀释至100mL，假设醋酸电离平衡不移动，此时溶液中c(H+)=10-4mol/L；稀释时使醋酸的电离平衡正向移动，导致溶液中c(H+)＞10-4mol/L，使溶液的pH＜4，可见所得醋酸的pH略小，故D错误；
故选C。
4. 下列有关热化学方程式及其叙述正确的是
A. 氢气的燃烧热为285.5 kJ/mol，则电解水的热化学方程式为：2H2O(1)=2H2(g) +O2(g)△H=+285.5kJ/mol
B. 甲烷的燃烧热为890kJ/mol，则甲烷燃烧的热化学方程式为：CH4(g) +2O2(g) =CO2(g) +2H2O(g)△H=-890kJ/mol
C. 已知：2C(s) +O2(g) =2CO(g)△H=-221kJ/mol，则C的燃烧热△H＜-110.5kJ/mol
D. HF与NaOH溶液反应：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)△H=-57.3kJ/mol
【答案】C
【解析】
【详解】A．H2的燃烧热为285.8kJ/mol，则H2O电解的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.8×2 kJ/mol，A叙述错误；
B．甲烷的燃烧热为890kJ/mol，即1molCH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出890kJ的热量，CH4(g) +2O2(g) =CO2(g) +2H2O(l) H =-890kJ/mol，B叙述错误；
C．已知2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ/mol，因为C(s)燃烧不完全，所以C的燃烧热大于110.5kJ/mol，即 H＜-110.5kJ/mol，C叙述正确；
D．HF为弱酸，不能用H+表示，HF溶于水、在水溶液中电离，导致温度升高，所以HF与NaOH溶液反应：HF (aq)+OH-(aq)=F-+H2O(l) ΔH≠-57.3kJ/mol，D叙述错误；
答案为C。
5. 在化学分析中，以标准溶液滴定溶液中的时，采用为指示剂，利用与反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。已知25℃时，，，当溶液中的恰好沉淀完全(浓度等于)时，溶液中约为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】当溶液中的恰好沉淀完全(浓度等于)时，则溶液中的银离子浓度为，则溶液中，故C正确。
综上所述，答案为C。
6. HCHO(g)与(g)在催化剂(简写为HAP)表面催化生成(g)和的历程示意图如下。下列说法错误的是
A. 反应物的键能总和-生成物的键能总和
B. 羟基磷灰石(HAP)的作用是降低反应的活化能，加快反应速率
C. HCHO与分子中中心原子的杂化轨道类型相同
D. 该反应过程既有极性共价键的断裂，也有非极性共价键的断裂
【答案】C
【解析】
【详解】A．反应的反应热△H =反应物的键能总和一生成物的键能总和，A正确；
B．由题意可知，羟基磷灰石(HAP)是甲醛催化氧化的催化剂，可以降低反应的活化能，加快反应速率，B正确；
C．HCHO中C原子的σ键数为3，中心原子C上无孤电子对，杂化方式为sp2杂化，CO2分子中C原子的σ键数为2，无孤电子对，C原子的杂化方式为sp杂化，两者杂化方式不同，C错误；
D．反应过程存在氧原子和氧原子之间非极性共价键的断裂，也存在碳氢、碳氧极性键的断裂，D正确；
故答案选C。
7. 25℃时，下列有关电解质溶液的说法正确的是
A. 加水稀释0.1mol·L-1氨水，溶液中减小
B. 向CH3COONa溶液中加入少量水稀释，溶液中的值增大
C. 将等物质的量浓度的Na2S和NaHS溶液等体积混合后：＜
D. 将浓度为0.1mol·L-1HF溶液加水不断稀释过程中， 始终增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．氨水加水稀释时，溶液中氢氧根离子浓度减小，水的离子积常数不变，则溶液中的氢离子浓度增大，溶液中的值增大，故A错误；
B．醋酸钠是强碱弱酸盐，醋酸根离子在溶液中水解生成醋酸和氢氧根离子，加水稀释时，水解平衡向正反应方向移动，溶液中钠离子的物质的量不变，醋酸根离子的物质的量减小，则溶液中的值增大，故B正确；
C．等体积等物质的量浓度的硫化钠和硫氢化钠溶液混合溶液中=、=，溶液中氢离子浓度相等，一级电离常数远远大于二级电离常数，则溶液中＞，故C错误；
D．氢氟酸加水稀释时，氟离子、氢离子浓度浓度减小，水的离子积常数不变，则溶液中氢氧根离子浓度增大，的值减小，故D错误；
故选B。
8. 臭氧层可阻止紫外线辐射，氟利昂(如CFCl3)破坏臭氧层的反应过程如图所示。下列说法正确的是
A. 过程Ⅰ中断裂极性键C-F键
B. CFCl3的空间构型是正四面体形
C. 过程Ⅲ中O+O=O2是吸热过程
D. 上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏O3的催化剂
【答案】D
【解析】
【详解】A．过程Ⅰ中CFCl3转化为CFCl2和氯原子，断裂极性键C- Cl键，A错误；
B．CFCl3分子中存在一个C-F键和3个C-Cl键，由于这两种化学键的键长不相同，因此CFCl3的空间构型是四面体形但不是正四面体形，B错误；
C．O+O=O2为原子结合成分子的过程，会形成化学键，形成化学键的过程为放热过程，C错误；
D．过程Ⅱ中氯原子反应生成一氧化氯，过程Ⅲ中一氧化氯和氧原子反应又生成了氯原子，所以说明氟利昂中氯原子是破坏O3的催化剂，D正确；
故合理选项是D。
9. 常温下，用0.010mol L﹣1NaOH溶液滴定0.010mol L﹣1的二元酸H2A溶液，H2A、HA﹣、A2﹣的物质的量分数δ(X)随pH变化如图所示：
下列说法错误的是
A. pH=8时有c(HA-)>c(H2A)=c(A2-)>c(H+)
B. H2A的第一步电离平衡常数Ka1=1×10﹣6
C. HA﹣的水解常数Kh=1×10﹣10
D. 将0.020mol L﹣1Na2A溶液和0.010mol L﹣1HCl溶液等体积混合，所得溶液的pH约为10
【答案】C
【解析】
【分析】用NaOH溶液滴定H2A溶液，随着NaOH溶液滴入，H2A浓度一直减小，HA-浓度增大后减小，A2-一直增大；
【详解】A．由图可知，pH=8时有c(HA-)>c(H2A)=c(A2-)>c(H+)，A正确；
B．当溶液中c(HA-)=c(H2A)时，H2A的第一步电离平衡常数Ka1==c(H+)=10-pH=1×10-6，B正确；
C．HA-的水解反应方程式为，常温下，水解常数为Kh=，C错误；
D．将0.020 mol L-1Na2A溶液和0.010mol L-1盐酸等体积混合后，混合溶液中溶质为等物质的量浓度的c(Na2A)=c(NaHA)=c(NaCl)，该溶液中c(HA-)≈c(A2-)，根据图知，该溶液的pH=10，D正确；
故选C。
10. 前4周期元素的原子序数依次增大。X基态原子核外只有三个能级且各能级电子数相等，原子中仅有7个运动状态不同的电子，原子最外层电子数是内层的3倍，是一种过渡元素且基态原子和轨道半充满。下列说法正确的是
A. 第一电离能： B. 原子半径：
C. 简单气态氢化物热稳定性： D. 元素的最高价氧化物的化学式为
【答案】A
【解析】
【分析】X基态原子核外只有三个能级且各能级电子数相等，即X为C；原子中仅有7个运动状态不同的电子，Y为N；原子最外层电子数是内层的3倍，Z为O；是一种过渡元素且基态原子和轨道半充满，W为Cr。
【详解】A．同周期元素随核电荷数的递增元素的第一电离能逐渐增大，但是N的价电子为2s22p3，为半充满结构，较稳定，故电离能大于O，故第一电离能：，故A正确；
B．同周期元素随核电荷数的递增原子的半径逐渐增减小，故原子半径：，故B错误；
C．非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定，故简单气态氢化物热稳定性：，故C错误；
D．元素的最高价为+6，最高价氧化物的化学式为，故D错误；
故选A。
11. 下列实验方法或方案能达到目的的是
目的 实验方法或方案
A 探究压强对化学平衡的影响
B 比较C和Si元素的非金属性强弱 将碳单质和二氧化硅固体混合置于硬质玻璃管内高温加热，检验反应后产物
C 探究浓度对化学平衡移动的影响 向两支盛有溶液的试管中分别滴入3滴浓硫酸和3滴浓NaOH溶液，观察溶液颜色的变化
D 探究浓度对反应速率的影响 分别向两支盛有溶液的试管中分别加入4mL 0.01mol/L和溶液，比较溶液褪色快慢
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．，该反应是气体分子数不变的反应，改变压强平衡不移动，A错误；
B．碳单质和二氧化硅高温下发生反应，产生的二氧化碳是气体从体系中逸出，从而使反应不断向右进行，非金属性是指氧化性，该反应中碳表现还原性，B错误；
C．溶液中存在平衡，滴入3滴浓硫酸，平衡向左移动，溶液橙红色加深，滴入3滴浓NaOH溶液，平衡向右移动，溶液黄色加深，因而可通过观察溶液颜色的变化探究浓度对化学平衡移动的影响，C正确；
D．KMnO4与H2C2O4反应探究速率是以高锰酸钾褪色快慢来比较，高锰酸钾必须要完全反应，本实验高锰酸钾过量，D错误；
故选C。
12. 常温下，向含有CH3COOH、CuSO4、FeSO4的工业废水中逐滴加入NaOH溶液，pM随pH变化关系如图所示[pM表示或或]，曲线①③斜率相同。已知：；当离子浓度时，可认为该离子沉淀完全。下列说法不正确的是
A. 曲线①表示与pH的关系
B. pH=6时，溶液中
C. pH=7时，可认为沉淀完全
D. pH=8时
【答案】A
【解析】
【分析】根据、可知，随着逐滴加入NaOH溶液，和变化程度相同，则曲线②表示与pH变化关系；又因为，则曲线①表示与pH变化关系，曲线③表示与pH变化关系；
【详解】A．根据分析可知，曲线①表示与pH的关系，A错误；
B．根据图像可知，pH=6时，，转化为，即溶液中， B正确；
C．根据图像a点，，即时，pH=4.15，即溶液中，，当pH=7时，溶液中，则，即沉淀完全，C正确；
D．根据图像a点，，即时，pH=5.85，即溶液中，；，D正确；
答案选A。
13. 利用电渗析法再生钠碱循环脱硫中的吸收液，并获取高浓度的，工作原理如图所示。已知双极膜在电流作用下可将水解离，膜两侧分别得到和。下列说法正确的是
A. 双极膜右侧得到的是
B. 再生吸收液从M室流出
C. 相同条件下，阳极生成气体，电路中通过电子
D. N室中、分别与发生反应可得高浓度
【答案】C
【解析】
【分析】根据图1钠碱循环脱硫示意可知，Na2SO3吸收SO2得到NaHSO3溶液从pH>8变成pH<6，则图2中要再生吸收液，NaHSO3需要转化为Na2SO3；M室亚硫酸根和亚硫酸氢根与H+结合生成高浓度SO2；N室NaHSO3与OH-生成Na2SO3。
【详解】A．在电解池中，阳离子向阴极方向迁移，阴离子向阳极方向迁移，因此，双极膜右侧得到的是H+，左侧得到OH ，A错误；
B．据分析可知，N室的亚硫酸氢根离子与其右侧迁移进来的氢氧根离子发生反应生成亚硫酸根离子，从而实现再生，因此，再生吸收液从N室流出，B错误；
C．阳极发生的电极反应是2H2O-4e-=O2↑+4H+，生成1molO2转移4mol电子，C正确；
D．据分析，M室中、分别与双极膜解离出的H+发生反应，得高浓度SO2，D错误；
综上所述，本题选C。
14. 大多数离子液体含有体积很大的阴、阳离子(如图所示)。其中X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素，X、Z同主族。下列说法正确的是
A. 原子半径：Z＞X＞Y B. 气态氢化物的稳定性：Z＞X＞Y
C. Z的氯化物的分子式一定为ZCl3 D. 此阴离子中Y、Z均满足8电子稳定结构
【答案】A
【解析】
【分析】由题图知，X周围有三个或四个共价键，整个分子带一个正电荷，则X最外层电子数为5，故X为N元素，X、Z同主族，则Z为P元素，X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素，且Y周围有一个共价键，故Y为F元素。
【详解】A．原子半径：P＞N＞F即Z＞X＞Y，A正确；
B．气态氧化物的稳定性：HF＞NH3＞PH3，即Y＞X＞Z，B错误；
C．Z的氯化物的分子式可以为ZCl3或ZCl5，C错误；
D．此阴离子为F-满足8电子稳定结构，Z为P与F共用6对电子，最外层为12电子，D错误；
故选：A。
二、填空题(每空2分，共58分)
15. 磷、硫、氯是重要的非金属元素。回答下列问题：
（1）基态氯原子的核外电子排布式为_______；第三周期中第一电离能均大于同周期相邻元素的是_______(填元素符号)
（2）氮和磷氢化物性质的比较：热稳定性：_______(填“>”或“<”)。沸点：_______(填“>”或“<”)，其沸点大小的判断依据是_______。
（3）分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为)，已知分子中共含有5对孤电子对，则中的大键应表示为_______。分子中键角_______分子中键角(填“>”、“＜”、“=”)。
【答案】（1） ①. 1s22s22p63s23p5 ②. Mg和P
（2） ①. ＞ ②. ＞ ③. N2H4能够形成分子间氢键，P2H4不能形成氢键，导致N2H4的沸点高于P2H4
（3） ①. ②. ＜
【解析】
【小问1详解】
已知Cl是17号元素，故基态氯原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常，故第三周期中第一电离能均大于同周期相邻元素的是Mg和P，故答案为：1s22s22p63s23p5；Mg和P；
【小问2详解】
由于N的电负性比P大，且N的原子半径比P的小，即N-H键键长比P-H键键长短，键能N-H比P-H的大，故热稳定性：＞，由于N2H4能够形成分子间氢键，P2H4不能形成氢键，导致N2H4的沸点高于P2H4，故沸点：＞，故答案为：＞；＞；N2H4能够形成分子间氢键，P2H4不能形成氢键，导致N2H4的沸点高于P2H4
【小问3详解】
SO2分子中中心S原子价层电子对数为2+=3，有1个孤电子对，SO2分子中含有5对孤电子对，则每个O原子中含有2个孤电子对，S原子和每个O原子之间存在一个σ键，SO2中每个O原子均有1个未成键电子，S原子提供两个电子，大π键由3个原子和4个电子组成，则SO2中的大π键可表示为，SO3分子中中心S原子价层电子对数为3+=3，故SO3为平面三角形结构，而SO2为V形结构，故SO2分子中键角＜SO3分子中键角，故答案为：；＜。
16. 弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。请回答下列有关平衡的问题。
Ⅰ.在一定温度下，向一个容积不变(1L)的密闭容器中，加入和使之发生反应，起始时压强为，平衡时容器内压强为起始时的6/7。计算并回答：
（1）已知：可逆反应的平衡常数可以用平衡分压代替平衡浓度(称为分压平衡常数，用表示)计算，分压=总压×物质的量分数，则上述反应的_______(用含的代数式表示)。
（2）保持同一反应温度和体积，若将起始物改为amolPCl3，bmolCl2，cmol。欲使平衡时各组分的体积分数与(1)中的一样，则a，b，c满足的关系为_______。
Ⅱ.某三元羧酸在表面活性剂、洗涤剂、润滑剂等方面具有重要的地位。常温时，向的溶液中滴入等浓度的NaOH溶液，H3A、、、的物质的量分数与溶液的pH的关系如图所示。
（3）常温时，的溶液的pH约为_______。(已知)
（4）常温时，反应的平衡常数为K=_______(用含a或b或c的代数式表示)
（5）当滴入30mLNaOH溶液时，下列溶液中微粒浓度关系正确的是_______
A.
B.
C.
D.
Ⅲ.含有的废水毒性较大，某工厂废水中含的。为了使废水的排放达标，进行如下处理：
、
（6）该废水加硫酸酸化后，再加入绿矾()，发生反应的离子方程式为_______。
（7）若处理后的废水中残留的，则残留的的浓度为_______mol/L。(已知：，)。
【答案】（1）
（2）a+c=3，b+c=4
（3）2.5 （4）10c-14 （5）BCD
（6）
（7）3.0×10－6
【解析】
【小问1详解】
容积不变，平衡时容器内压强为开始时的，则平衡时物质的量为开始的时的，所以平衡时气体物质的量为（3+4）mol×=6mol；设参加反应的PCl3为xmol，列出三段式为：
所以3-x+4-x+x=6，所以x=1mol，则平衡时PCl3、Cl2、PCl5物质的量分别为2mol、3mol、1mol，Kp==；
【小问2详解】
保持同一反应温度，若将起始物改为a mol PCl3，b mol Cl2，c mol PCl5．欲使平衡时各物质体积分数和（1）一样，则该平衡状态与原平衡状态是等效平衡；所以只要加入的反应物的量与原来相同即可，即加入3mol PCl3和4mol Cl2，因此把a mol PCl3，b mol Cl2，c mol PCl5转化为PCl3和Cl2的量分别为：（a+c）mol，（b+c）mol，所以当加入PCl3和Cl2为：a+c=3，b+c=4时与原平衡等效；
【小问3详解】
结合图像，常温时，的溶液中H2A-和H+浓度接近相等，则c（H+）=0.3×0.01mol/L=0.003mol/L，pH约为3-1g3=2.5；
【小问4详解】
B点c（HA2-）=c（A3-），pH=c，则反应A3-+H2O HA2-+OH-的平衡常数Kh==c（OH-）==10c-14；
【小问5详解】
当加入NaOH溶液的体积为30mL时，反应后溶质为Na3A；
A. Na3A为强碱弱酸盐，溶液显碱性，A3-、HA-、H2A-水解程度逐渐减弱， 故，A错误；
B. 结合物料守恒，溶液中存在，B正确；
C. 结合质子守恒可得：c（OH-）=3c（H3A）+2c（H2A-）+c（HA2-）+c（H+），C正确
D.根据电荷守恒，溶液中存，D正确；
【小问6详解】
废水中加入绿矾和硫酸，根据流程图，可知发生的是氧化还原反应，配平为：。
【小问7详解】
=＝1.5×107，则c(Cr3＋)＝1.5×107×2.0×10 13mol L 1=3.0×10－6 mol·L－1。
17. 稀土是元素周期表第Ⅲ族副族元素钪(SC)、钇(Y)和镧系元素共17种化学元素的合称，是隐形战机、超导、核工业等高精尖领域必备的原料，但是稀土的开采和加工对环境破坏比较大。从某种矿物(含铁、铝等元素)中提取稀土(用R表示)的工艺如图：
已知：①月桂酸()熔点为44℃，难溶于水；
②；
③开始溶解时的pH为8.8，有关金属离子沉淀的相关pH见表。
离子
开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2~7.4
沉淀完全时的pH / 3.2 4.7 /
（1）“过滤1”前，用NaOH溶液调pH，控制pH的范围为_______，得到的滤渣主要成分为_______。
（2）“过滤2”后，滤饼中检测不到Mg元素，滤液2中浓度为0.2mol/L。为尽可能多地提取，可提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤2”前的溶液中低于_______(保留两位有效数字)。
（3）“加热搅拌”控制在55℃左右，其原因是_______。
（4）稀土中钪元素的单质具有较高熔点且密度和铝接近，可制备高熔点轻质合金，此种合金可用作_______(任答出一种用途即可)。
（5）某甲醇/燃料电池，电解质是掺杂的晶体，它在熔融状态下能传导，写出该电池负极的电极反应式_______。
【答案】（1） ①. 、 ②.
（2）
（3）低于55℃溶解不完全，温度太高，因盐酸具有挥发性，溶解率降低，不利于分离
（4）航空航天或耐高温材料
（5）
【解析】
【分析】矿物用酸化的浸取后，溶液中含有、、、、、等，氧化是将氧化成以便于除去，调pH除去、，滤渣主要为、；滤液1中含有、、等，加入月桂酸钠使形成沉淀，滤液2主要含硫酸镁溶液，可以在浸取步骤循环利用；将滤饼溶于盐酸中，在55℃下搅拌至完全溶解，形成月桂酸和的混合液，因月桂酸熔点为44℃，难溶于水，冷却后析出，过滤得到溶液和月桂酸，以此作答。
小问1详解】
过滤1前，氧化是将氧化成以便于除去，调pH除去、，滤渣主要为、，其中根据表中数据，在除去、时，不能影响所以调节pH的范围为，故填、；；
【小问2详解】
滤液2中浓度为0.2mol/L，为尽可能的获得，则在不影响的情况下完全沉淀，即刚开始沉淀时，根据，则过滤前的溶液中<，故填；
【小问3详解】
将滤饼溶于盐酸中，在55℃下搅拌至完全溶解，形成月桂酸和的混合液，温度太高，因盐酸具有挥发性，溶解率降低，不利于分离，故填低于55℃溶解不完全，温度太高，因盐酸具有挥发性，溶解率降低，不利于分离；
【小问4详解】
稀土中钪元素的单质具有较高熔点且密度和铝接近，其物理性质与金属铝相似，可制备高熔点轻质合金，此种合金可用作航空航天或耐高温材料等，故填航空航天或耐高温材料(其他合理答案也可)；
【小问5详解】
根据题意，甲醇燃料电池中，有氧气的一极为正极，则甲醇在电池负极放电，被氧化，其电极反应式，故填。
18. 已知X、Y、Z、M、Q、E为原子序数依次增大的前四周期元素，X的核外电子总数与其电子层数相同，Y元素基态原子中s电子总数与p电子总数相等，Z在元素周期表中电负性最大，M元素原子半径在同周期中最大，Q元素基态原子最外层电子排布式为，基态E原子d轨道中成对电子与成单电子的数目比为4∶3。回答下列问题：
（1）E在周期表中的位置为_______，其基态原子的价层电子的轨道表示式为_______；其基态原子的核外空间运动状态不同的电子有_______种。
（2）Y、Z、M、Q简单离子的半径由大到小的顺序(用对应离子符号表示)_______。
（3）是有机合成的重要还原剂，利用遇水反应生成的氢气的体积测定样品纯度。
①与水反应后的溶液中仅有一种溶质，且溶液显碱性，则与水反应的化学方程式为_______。
②现设计如图四种装置测定样品的纯度(即质量分数)，假设杂质不参与反应。
从简约性、准确性角度考虑，最适宜的方案是_______ (填编号)。
③取样品0.0100g，若实验测得氢气的体积为14.56mL(已换算为标准状况)，则样品纯度为_______。
【答案】（1） ①. 第四周期第Ⅷ族 ②. ③. 15
（2）O2->F->Na+>Al3+
（3） ①. NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑ ②. 乙 ③. 87.75%
【解析】
【分析】X、Y、Z、M、Q、E为原子序数依次增大的前四周期元素，X的核外电子总数与其电子层数相同，则X为H，Y的基态原子中s电子总数与p电子总数相等，Z在元素周期表中电负性最大，Z为F，Y原子序数小于F，故核外电子排布式为1s22s22p4，故Y为O元素；M元素原子半径在同周期中最大，Q的基态原子最外层电子排布式为3s23p1，则Q为Al元素、M为Na；基态E的d轨道中成对电子与单电子的数目比为4：3，E的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，故E为Co。
【小问1详解】
E为Co，在周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，价层电子的轨道表示式为 ；Co有四个s轨道，两个p轨道都是全满的，3d轨道根据洪特规则可知占了5个轨道，所以轨道数=4×1+2×3+5=15；
【小问2详解】
Y、Z、M、Q分别为O、F、Na、Al，根据具有相同电子层结构的阳离子半径小于阴离子半径，阴离子所带电荷越多半径越大，阳离子所带电荷越多，半径越小，半径由大到小的顺序O2->F->Na+>Al3+；
【小问3详解】
①为NaAlH4，与水反应后的溶液中仅有一种溶质为偏铝酸钠，且溶液显碱性，与水反应的化学方程式为NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑；
②反应过程生成氢气，乙装置相对于甲装置可以保持压强恒定，丙装置排水时需要短进长出，丁相比于乙操作不够简单，故从简约性、准确性角度考虑，最适宜的方案是乙；
③生成氢气的体积为14.56mL，其物质的量为，根据NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑，NaAlH4物质的量为，则样品纯度为×100%=87.75%。丰城九中2023-2024学年下学期高二第一次段考试卷
化 学
一、单选题(每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 下列对分子结构及其性质的解释中，不正确的是
A. 乙烷难溶于水、溴易溶于四氯化碳都可用相似相溶原理解释
B. 酸性：，是因为分子中的氢原子数目比HClO多
C. 羟基乙酸不属于手性分子，因其分子中不存在手性碳原子
D. 的沸点高于，因乙醇分子中含—OH，能形成分子间氢键
2. 离子液体是一类具有很高应用价值的绿色溶剂和催化剂，其中的离子结构如图所示(已知：分子中的大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，如苯分子中的大π键可表示为)。下列有关的说法正确的是
A. 该离子中碳原子杂化类型均为
B. 该离子中存在类似苯中的大π键()
C. 该离子可与结合形成有18个σ键的离子化合物
D. 该离子中有1个手性碳原子
3. 下列说法正确是
A. 在100℃时，约为6的纯水呈酸性
B. 常温下，将盐酸稀释至，所得溶液的约为9
C. 常温下，当水电离出为时，此溶液的可能为2或12
D. 常温下，将盐酸和醋酸各分别稀释至，所得醋酸的略大
4. 下列有关热化学方程式及其叙述正确的是
A. 氢气的燃烧热为285.5 kJ/mol，则电解水的热化学方程式为：2H2O(1)=2H2(g) +O2(g)△H=+285.5kJ/mol
B. 甲烷的燃烧热为890kJ/mol，则甲烷燃烧的热化学方程式为：CH4(g) +2O2(g) =CO2(g) +2H2O(g)△H=-890kJ/mol
C. 已知：2C(s) +O2(g) =2CO(g)△H=-221kJ/mol，则C的燃烧热△H＜-110.5kJ/mol
D. HF与NaOH溶液反应：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)△H=-57.3kJ/mol
5. 在化学分析中，以标准溶液滴定溶液中的时，采用为指示剂，利用与反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。已知25℃时，，，当溶液中的恰好沉淀完全(浓度等于)时，溶液中约为
A. B. C. D.
6. HCHO(g)与(g)在催化剂(简写为HAP)表面催化生成(g)和的历程示意图如下。下列说法错误的是
A. 反应物的键能总和-生成物的键能总和
B. 羟基磷灰石(HAP)的作用是降低反应的活化能，加快反应速率
C. HCHO与分子中的中心原子的杂化轨道类型相同
D. 该反应过程既有极性共价键的断裂，也有非极性共价键的断裂
7. 25℃时，下列有关电解质溶液的说法正确的是
A. 加水稀释0.1mol·L-1氨水，溶液中减小
B. 向CH3COONa溶液中加入少量水稀释，溶液中的值增大
C. 将等物质的量浓度的Na2S和NaHS溶液等体积混合后：＜
D. 将浓度为0.1mol·L-1HF溶液加水不断稀释过程中， 始终增大
8. 臭氧层可阻止紫外线辐射，氟利昂(如CFCl3)破坏臭氧层的反应过程如图所示。下列说法正确的是
A. 过程Ⅰ中断裂极性键C-F键
B. CFCl3的空间构型是正四面体形
C. 过程Ⅲ中O+O=O2是吸热过程
D. 上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏O3的催化剂
9. 常温下，用0.010mol L﹣1NaOH溶液滴定0.010mol L﹣1的二元酸H2A溶液，H2A、HA﹣、A2﹣的物质的量分数δ(X)随pH变化如图所示：
下列说法错误的是
A. pH=8时有c(HA-)>c(H2A)=c(A2-)>c(H+)
B. H2A的第一步电离平衡常数Ka1=1×10﹣6
C. HA﹣的水解常数Kh=1×10﹣10
D. 将0.020mol L﹣1Na2A溶液和0.010mol L﹣1HCl溶液等体积混合，所得溶液的pH约为10
10. 前4周期元素的原子序数依次增大。X基态原子核外只有三个能级且各能级电子数相等，原子中仅有7个运动状态不同的电子，原子最外层电子数是内层的3倍，是一种过渡元素且基态原子和轨道半充满。下列说法正确的是
A. 第一电离能： B. 原子半径：
C. 简单气态氢化物热稳定性： D. 元素的最高价氧化物的化学式为
11. 下列实验方法或方案能达到目的的是
目的 实验方法或方案
A 探究压强对化学平衡的影响
B 比较C和Si元素的非金属性强弱 将碳单质和二氧化硅固体混合置于硬质玻璃管内高温加热，检验反应后产物
C 探究浓度对化学平衡移动的影响 向两支盛有溶液的试管中分别滴入3滴浓硫酸和3滴浓NaOH溶液，观察溶液颜色的变化
D 探究浓度对反应速率的影响 分别向两支盛有溶液的试管中分别加入4mL 0.01mol/L和溶液，比较溶液褪色快慢
A. A B. B C. C D. D
12. 常温下，向含有CH3COOH、CuSO4、FeSO4的工业废水中逐滴加入NaOH溶液，pM随pH变化关系如图所示[pM表示或或]，曲线①③斜率相同。已知：；当离子浓度时，可认为该离子沉淀完全。下列说法不正确的是
A. 曲线①表示与pH的关系
B. pH=6时，溶液中
C. pH=7时，可认为沉淀完全
D. pH=8时
13. 利用电渗析法再生钠碱循环脱硫中的吸收液，并获取高浓度的，工作原理如图所示。已知双极膜在电流作用下可将水解离，膜两侧分别得到和。下列说法正确的是
A. 双极膜右侧得到的是
B. 再生吸收液从M室流出
C. 相同条件下，阳极生成气体，电路中通过电子
D. N室中、分别与发生反应可得高浓度
14. 大多数离子液体含有体积很大的阴、阳离子(如图所示)。其中X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素，X、Z同主族。下列说法正确的是
A. 原子半径：Z＞X＞Y B. 气态氢化物的稳定性：Z＞X＞Y
C. Z的氯化物的分子式一定为ZCl3 D. 此阴离子中Y、Z均满足8电子稳定结构
二、填空题(每空2分，共58分)
15. 磷、硫、氯是重要的非金属元素。回答下列问题：
（1）基态氯原子的核外电子排布式为_______；第三周期中第一电离能均大于同周期相邻元素的是_______(填元素符号)
（2）氮和磷氢化物性质的比较：热稳定性：_______(填“>”或“<”)。沸点：_______(填“>”或“<”)，其沸点大小的判断依据是_______。
（3）分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为)，已知分子中共含有5对孤电子对，则中的大键应表示为_______。分子中键角_______分子中键角(填“>”、“＜”、“=”)。
16. 弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。请回答下列有关平衡的问题。
Ⅰ.在一定温度下，向一个容积不变(1L)的密闭容器中，加入和使之发生反应，起始时压强为，平衡时容器内压强为起始时的6/7。计算并回答：
（1）已知：可逆反应的平衡常数可以用平衡分压代替平衡浓度(称为分压平衡常数，用表示)计算，分压=总压×物质的量分数，则上述反应的_______(用含的代数式表示)。
（2）保持同一反应温度和体积，若将起始物改为amolPCl3，bmolCl2，cmol。欲使平衡时各组分体积分数与(1)中的一样，则a，b，c满足的关系为_______。
Ⅱ.某三元羧酸在表面活性剂、洗涤剂、润滑剂等方面具有重要的地位。常温时，向的溶液中滴入等浓度的NaOH溶液，H3A、、、的物质的量分数与溶液的pH的关系如图所示。
（3）常温时，的溶液的pH约为_______。(已知)
（4）常温时，反应的平衡常数为K=_______(用含a或b或c的代数式表示)
（5）当滴入30mLNaOH溶液时，下列溶液中微粒浓度关系正确的是_______
A.
B.
C.
D.
Ⅲ.含有的废水毒性较大，某工厂废水中含的。为了使废水的排放达标，进行如下处理：
、
（6）该废水加硫酸酸化后，再加入绿矾()，发生反应的离子方程式为_______。
（7）若处理后的废水中残留的，则残留的的浓度为_______mol/L。(已知：，)。
17. 稀土是元素周期表第Ⅲ族副族元素钪(SC)、钇(Y)和镧系元素共17种化学元素的合称，是隐形战机、超导、核工业等高精尖领域必备的原料，但是稀土的开采和加工对环境破坏比较大。从某种矿物(含铁、铝等元素)中提取稀土(用R表示)的工艺如图：
已知：①月桂酸()熔点为44℃，难溶于水；
②；
③开始溶解时的pH为8.8，有关金属离子沉淀的相关pH见表。
离子
开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2~7.4
沉淀完全时的pH / 32 4.7 /
（1）“过滤1”前，用NaOH溶液调pH，控制pH的范围为_______，得到的滤渣主要成分为_______。
（2）“过滤2”后，滤饼中检测不到Mg元素，滤液2中浓度为0.2mol/L。为尽可能多地提取，可提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤2”前的溶液中低于_______(保留两位有效数字)。
（3）“加热搅拌”控制在55℃左右，其原因是_______。
（4）稀土中钪元素的单质具有较高熔点且密度和铝接近，可制备高熔点轻质合金，此种合金可用作_______(任答出一种用途即可)。
（5）某甲醇/燃料电池，电解质是掺杂的晶体，它在熔融状态下能传导，写出该电池负极的电极反应式_______。
18. 已知X、Y、Z、M、Q、E为原子序数依次增大的前四周期元素，X的核外电子总数与其电子层数相同，Y元素基态原子中s电子总数与p电子总数相等，Z在元素周期表中电负性最大，M元素原子半径在同周期中最大，Q元素基态原子最外层电子排布式为，基态E原子d轨道中成对电子与成单电子的数目比为4∶3。回答下列问题：
（1）E在周期表中的位置为_______，其基态原子的价层电子的轨道表示式为_______；其基态原子的核外空间运动状态不同的电子有_______种。
（2）Y、Z、M、Q简单离子的半径由大到小的顺序(用对应离子符号表示)_______。
（3）是有机合成的重要还原剂，利用遇水反应生成的氢气的体积测定样品纯度。
①与水反应后的溶液中仅有一种溶质，且溶液显碱性，则与水反应的化学方程式为_______。
②现设计如图四种装置测定样品的纯度(即质量分数)，假设杂质不参与反应。
从简约性、准确性角度考虑，最适宜的方案是_______ (填编号)。
③取样品0.0100g，若实验测得氢气的体积为14.56mL(已换算为标准状况)，则样品纯度为_______。
