河南省信阳高级中学2024-2025学年高二下学期开学考试 化学试题（原卷版+解析版）

这是一份河南省信阳高级中学2024-2025学年高二下学期开学考试 化学试题（原卷版+解析版），共27页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
化学试题
一、单选题（每题3分，共42分）
1. 2024年7月，第33届夏季奥林匹克运动会在法国巴黎举办。我国运动健儿取得了40块金牌的优异成绩，运动会上许多“化学元素”发挥着重要作用。下列说法错误的是
A. 开幕式上的烟花表演利用了焰色试验原理
B. 场馆消毒使用的过氧类消毒剂，其消杀原理与漂白液相同
C. 颁奖的金牌为铁质表面镀一层薄金，这是一种新型合金材料
D. 部分运动场馆建筑材料使用了新型碲化镉发电材料，碲属于主族元素
2. 部分含氮物质的转化关系如下：。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 中含键数目为
B. 标准状况下，中原子总数为
C. 溶液中含原子数目为
D. 反应②每生成，转移电子数目为
3. 下列化学反应对应的离子方程式正确的是
A. 向溶液中加入至溶液为碱性：
B. 向溶液中通入少量：
C. 向酸性溶液中通入：
D. 将加入醋酸溶液中：
4. 下列化学用语或图示正确的是
A. 甲醛的电子式为
B. NaCl溶液中的水合离子为
C. 中键的电子云轮廓图：
D. 乙烯分子中π键的形成过程
5. 下列原因分析能正确解释性质差异的是
A. AB. BC. CD. D
6. 常温下，下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是
A. 由水电离出的的溶液中：、、、
B. 的溶液：、、、
C. 澄清透明的溶液中：、、、
D. 和反应放出的溶液中：、、、
7. 下列与键参数有关的说法中错误的是
A. 键角：
B. 键长：
C. 键能：
D. 结构相似的分子，共价键的键能越大，分子通常越稳定
8. 下列实验操作及现象、结论合理是
A AB. BC. CD. D
9. 化合物甲是常见的净水剂。主族元素V、W、X、Y、Z的原子序数依次递增，且分布在元素周期表前四周期，V是宇宙中含量最高的元素，W是地壳中含量最高的元素，基态X的能级上只有1个电子，Y在元素周期表中与W位置相邻，Z的价层电子可表示为。下列说法错误的是
A. 简单氢化物沸点：B. 简单离子半径：
C. 最高价氧化物对应水化物的碱性：D. 的模型为四面体形
10. 已知X、Y、Z、W、R是元素周期表前四周期中原子序数依次增大的常见元素，相关信息如表，下列说法错误的是
A. X基态原子的最外层电子，其电子云在空间的伸展方向有4个
B. 与Z元素成“对角线规则”的元素G的最高价氧化物的水化物具有两性，该两性物质与强碱反应的离子方程式为
C. X、Y、Z元素均位于元素周期表的p区，R元素位于元素周期表的ds区
D. 元素R与镍的第二电离能I2(R)C>A
C. 电负性：D>E>CD. 简单气态氢化物的稳定性：E>D
13. 常温下，向溶液中滴加等浓度溶液，得到的溶液与溶液体积的关系曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 水的电离程度：
B. 点到点的过程中，溶液的导电能力增强
C. 点处溶液中
D. 点处溶液中
14. 下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论正确的是
A. 图①中该反应中各物质均为气体
B. 图②中M点正反应速率Z>X
B. 气态氢化物的热稳定性：W>Z
C. Y与Z形成的化合物可能具有强氧化性
D. 常温下，W单质的分子间作用力小于T单质
（2）比较Z原子和W原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：_______。
（3）从原子结构角度解释NO分子中氮元素化合价呈正价的原因：_______。
（4）元素W的非金属性比T_______（填“强”或“弱”），请写一个支持你结论的离子反应方程式：_______。
（5）新型半导体材料如碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等在航空航天、国防技术及5G技术等领域扮演着重要的角色。基态Si原子的核外电子空间运动状态共有_______种，其核外电子占据最高能级的电子云轮廓图的形状为_______，基态镓原子的价层电子排布式为_______。
（6）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+表示，与之相反的用-表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子其价电子自旋磁量子数的代数和为_______。
16. 回答下列问题：
（1）钒（23V）是元素广泛用于催化及钢铁工业。钒在元素周期表中的位置为________族，其价层电子排布式为___________。第四周期未成对电子数最多的元素是___________（填元素符号）。
（2）E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子且只有一个未成对电子、E的元素符号为___________，其正二价离子的电子排布式为___________。
（3）的中心原子的孤电子对数为___________，离子的VSEPR模型为___________，离子的空间结构为___________。
（4）丁二酮肟（）中涉及元素的电负性由大到小的顺序为___________，氮同周期的硼在成键时，能将一个2s电子激发进入2p能级参与形成化学键，请写出该激发态原子的价电子轨道表示式：___________。该过程形成的原子光谱为___________（填“吸收”或“发射”）光谱。
（5）与Si同周期的部分元素的电离能如图所示，其中a、b和c分别代表_________（填字母）。
A. a为，b为，c为B. a为，b为，c为
C. a为，b为，c为D. a为，b为，c为
17. 硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下：
本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表：
回答下列问题：
（1）菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为_______。
（2）为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有_______、_______。
（3）加入物质X调溶液，最适宜使用的X是_______(填标号)。
A. B. C.
滤渣①的主要成分是_______、_______、_______。
（4）向滤液①中分批加入适量溶液充分反应后过滤，滤渣②中有，该步反应的离子方程式为_______。
（5）滤液②中加入锌粉的目的是_______。
（6）滤渣④与浓反应可以释放HF并循环利用，同时得到的副产物是_______、_______。
18. 乙烯是一种用途广泛的有机化工原料，在现代石油和化学工业中具有举足轻重的作用。由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问题：
（1）氧化脱氢反应：
；
。
①计算反应的_____，该反应在_____(填“高温”“低温”或“任何温度”)能自发进行。
②我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了不同催化剂下乙烷脱氢阶段反应进程如下图所示(吸附在催化剂表面的粒子用*标注，表示过渡态)。
上图中代表催化性能较好催化剂的反应历程是_____(选填“c”或“d”)，其判断依据是_______。
（2）乙烷直接脱氢制乙烯的过程中，可能发生多个反应：
i ；
ii ；
iii 。
反应的平衡常数对数值()与温度的倒数的关系如下图。
①_______0(填“>”“CD. 简单气态氢化物的稳定性：E>D
【答案】B
【解析】
【分析】A、B、C、D为同一周期的短周期元素，C形成2个共价键，E形成6个共价键，C与E位于同一主族，C是O元素、E是S元素；A形成4个共价键，A是C元素；D形成1个共价键，D是F元素；B形成2个共价键且带1个负电荷，B是N元素。
【详解】A．元素F、C形成的分子中CF3-CF3中含非极性键，故A错误；
B．N原子2p能级半充满，结构稳定，第一电离能等于同周期相邻元素，第一电离能：N>O>C，故B正确；
C．元素非金属性越强电负性越大，电负性：F>O>S，故C错误；
D．元素非金属性越强，气态氢化物越稳定，简单气态氢化物的稳定性：HF>H2S，故D错误；
选B。
13. 常温下，向溶液中滴加等浓度溶液，得到的溶液与溶液体积的关系曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 水的电离程度：
B. 点到点的过程中，溶液的导电能力增强
C. 点处溶液中
D 点处溶液中
【答案】C
【解析】
【详解】A．b点处NH4HSO4和NaOH恰好反应生成(NH4)2SO4，(NH4)2SO4是强酸弱碱盐，铵根离子水解促进水电离，c点生成NH3⋅H2O，抑制铵根水解，故水的电离程度较b点变小，A错误；
B． a点到b点的过程中，发生反应2NH4HSO4+2NaOH=2H2O+Na2SO4+(NH4)2SO4，反应后离子数目减少，溶液中离子浓度减小，溶液导电能力减小，B错误；
C．c点处溶液中，根据电荷守恒：c()+c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c()，且c点溶液显中性c(H+)=c(OH-)，所以c()+c(Na+)=2c()>c()，，C正确；
D．e点处两者反应生成硫酸钠和一水合氨、水，硫酸钠中钠离子和硫酸根离子不水解，根据氨水中的质子守恒c()+c(H+)=c(OH-)，D错误；
故选C。
14. 下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论正确的是
A. 图①中该反应中各物质均为气体
B. 图②中M点正反应速率Z>X
B. 气态氢化物的热稳定性：W>Z
C. Y与Z形成的化合物可能具有强氧化性
D. 常温下，W单质的分子间作用力小于T单质
（2）比较Z原子和W原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：_______。
（3）从原子结构角度解释NO分子中氮元素化合价呈正价的原因：_______。
（4）元素W的非金属性比T_______（填“强”或“弱”），请写一个支持你结论的离子反应方程式：_______。
（5）新型半导体材料如碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等在航空航天、国防技术及5G技术等领域扮演着重要的角色。基态Si原子的核外电子空间运动状态共有_______种，其核外电子占据最高能级的电子云轮廓图的形状为_______，基态镓原子的价层电子排布式为_______。
（6）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+表示，与之相反的用-表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子其价电子自旋磁量子数的代数和为_______。
【答案】（1）C （2），氧原子半径比S小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子，所以O第一电离能比S大
（3）氧的电负性大于氮原子，NO中N吸引电子对能力弱于氧，所以氮显正价
（4） ①. 弱 ②. Cl2+S2-=S+2Cl-
（5） ①. 8 ②. 哑铃形 ③. 4s24p1
（6）或
【解析】
【分析】由短周期元素的原子半径及最外层电子数可知，Z、W均位于ⅥA族，Z的原子半径小于W的原子半径，则Z为O元素、W为S元素；X、Y均位于ⅠA族，结合原子半径可知，Y为Na元素、X为Li元素；T的原子半径大于Z的原子半径且小于W的原子半径，最外层电子数为7，可知T为Cl元素，以此来解答。
【小问1详解】
A．由分析可知，X、Y、Z分别为Li、Na、O，Li+比Na+、O2-少一个电子层，半径更小，Na+、O2-具有相同的电子排布，且Na的核电荷数更大，故简单离子的半径大小顺序为：O2->Na+>Li+即Z>Y>X，A错误；
B．由分析可知，Z为O、W为S，同一主族从上往下元素非金属性依次减弱，即O的非金属性强于S，故气态氢化物的热稳定性为：H2O>H2S即Z>W，B错误；
C．由分析可知，Y为Na、Z为O，Y与Z形成的化合物即Na2O没有强氧化性，而Na2O2具有强氧化性，C正确；
D．由分析可知，W为S，T为Cl，常温下，W单质即硫的单质有多种S2、S4、S6、S8等，而T的单质即为Cl2，氯气为气态，故W单质的分子间作用力比T单质大，D错误；
故答案为：C；
小问2详解】
由分析可知，Z为O，W为S，由于氧原子半径比S小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子，所以O第一电离能比S大即，故答案为：，氧原子半径比S小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子，所以O第一电离能比S大；
【小问3详解】
由于氧的电负性大于氮原子，NO中N吸引电子对能力弱于氧，所以氮显正价，故答案为：氧的电负性大于氮原子，NO中N吸引电子对能力弱于氧，所以氮显正价；
【小问4详解】
由分析可知，W为S、T为Cl，根据同一周期从左往右元素的非金属性依次增强可知，元素W即S的非金属性比T即Cl的弱。将氯气通入可溶性硫化盐溶液中发生置换反应，可证明非金属性：Cl>S，反应的离子方程式为Cl2+S2-=S+2Cl-，故答案为：弱；Cl2+S2-=S+2Cl-；
【小问5详解】
基态Si原子核外电子排布式为，共占据轨道数为1+1+3+1+2=8，电子空间运动状态共8种；最高能级为3p，形状为哑铃形；Ga位于周期表中第四周期第ⅢA族，价电子排布式为：4s24p1；
【小问6详解】
基态P原子的价电子排布为3s23p3，3s能级自旋磁量子数的代数和为0，3p能级电子运动方向相同，自旋磁量子数的代数和为或。
16. 回答下列问题：
（1）钒（23V）是元素广泛用于催化及钢铁工业。钒在元素周期表中的位置为________族，其价层电子排布式为___________。第四周期未成对电子数最多的元素是___________（填元素符号）。
（2）E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子且只有一个未成对电子、E的元素符号为___________，其正二价离子的电子排布式为___________。
（3）的中心原子的孤电子对数为___________，离子的VSEPR模型为___________，离子的空间结构为___________。
（4）丁二酮肟（）中涉及元素的电负性由大到小的顺序为___________，氮同周期的硼在成键时，能将一个2s电子激发进入2p能级参与形成化学键，请写出该激发态原子的价电子轨道表示式：___________。该过程形成的原子光谱为___________（填“吸收”或“发射”）光谱。
（5）与Si同周期的部分元素的电离能如图所示，其中a、b和c分别代表_________（填字母）。
A. a为，b为，c为B. a为，b为，c为
C. a为，b为，c为D. a为，b为，c为
【答案】（1） ①. 第四周期第VB族 ②. 3d34s2 ③. Cr
（2） ①. Cu ②. [Ar]3d9
（3） ①. 5 ②. 四面体 ③. 三棱锥形
（4） ①. O>N>C>H ②. ③. 吸收 （5）B
【解析】
【小问1详解】
钒元素的原子序数为23，元素周期表中的位置为第四周期第VB族，其价层电子排布式为3d34s2；第四周期元素中，未成对电子数最多的元素的外围电子排布式为3d54s1，为Cr元素；
【小问2详解】
E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，应为Cu元素，其正二价离子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9；
【小问3详解】
的中心原子的孤电子对数为，S还有3个键，故中心原子的价层电子对为4，离子的VSEPR模型为四面体形，再去掉孤电子对的方向得到离子的空间结构为三角锥形；
【小问4详解】
涉及元素有H、C、N、O，电负性由大到小的顺序是O＞N＞C＞H；基态硼的核外电子排布式为1s22s22p1，成键时，能将一个2s电子激发进入2p能级，即激发态的排布式为1s22s12p2，价电子轨道式为；基态转化成激发态，吸收能量，形成原子光谱为吸收光谱；
【小问5详解】
在第三周期元素中，钠失去1个电子后，就已经达到稳定结构，所以钠的第二电离能最大，故a图表示第二电离能I2；镁最外层为2个电子，失去2个电子后为稳定结构，所以镁的第三电离能最大，故图2表示第三电离能I3；同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但是Mg和P价电子结构较稳定，要大于相邻元素，图3符合，即图3表示第一电离能；即a为，b为，c为，答案为B。
17. 硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下：
本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表：
回答下列问题：
（1）菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为_______。
（2）为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有_______、_______。
（3）加入物质X调溶液，最适宜使用的X是_______(填标号)。
A. B. C.
滤渣①的主要成分是_______、_______、_______。
（4）向的滤液①中分批加入适量溶液充分反应后过滤，滤渣②中有，该步反应的离子方程式为_______。
（5）滤液②中加入锌粉的目的是_______。
（6）滤渣④与浓反应可以释放HF并循环利用，同时得到的副产物是_______、_______。
【答案】（1）ZnCO3ZnO+CO2↑
（2） ①. 将焙烧后的产物碾碎，增大接触面积 ②. 增大硫酸的浓度等
（3） ①. B ②. Fe(OH)3 ③. CaSO4 ④. SiO2
（4）3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+
（5）置换Cu2+为Cu从而除去
（6） ①. CaSO4 ②. MgSO4
【解析】
【分析】由题干信息，菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物，结合流程图分析，菱锌矿焙烧，主要发生反应ZnCO3ZnO+CO2↑，再加入H2SO4酸浸，得到含Zn2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+的溶液，加入物质X调节pH=5，结合表格数据，过滤得到Fe(OH)3、CaSO4、SiO2的滤渣①，滤液①中主要含有Zn2+、Cu2+、Mg2+、Ca2+、Fe2+，再向滤液①中加入KMnO4溶液氧化Fe2+，过滤得到Fe(OH)3和MnO2的滤渣②，滤液②中加入锌粉，发生反应Zn+Cu2+=Zn2++Cu，过滤后得到滤渣③为Cu，再向滤液③中加入HF脱钙镁，过滤得到滤渣④为CaF2、MgF2，滤液④为ZnSO4溶液，经一系列处理得到ZnSO4·7H2O，据此分析解答。
【小问1详解】
由分析，焙烧时，生成ZnO的反应为：ZnCO3ZnO+CO2↑；
【小问2详解】
可采用将焙烧后的产物碾碎，增大接触面积、增大硫酸的浓度等方式提高锌的浸取率；
【小问3详解】
A．NH3·H2O易分解产生NH3污染空气，且经济成本较高，故A不适宜；
B．Ca(OH)2不会引入新的杂质，且成本较低，故B适宜；
C．NaOH会引入杂质Na+，且成本较高，C不适宜；
故答案选B；
当沉淀完全时(离子浓度小于10-5ml/L)，结合表格Ksp计算各离子完全沉淀时pH＜5的只有Fe3+，故滤渣①中有Fe(OH)3，又CaSO4是微溶物，SiO2不溶于酸，故滤渣①的主要成分是Fe(OH)3、CaSO4、SiO2；
【小问4详解】
向80~90℃滤液①中加入KMnO4溶液，可氧化Fe2+，得到Fe(OH)3和MnO2的滤渣②，反应的离子方程式为3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+；
【小问5详解】
滤液②中加入锌粉，发生反应Zn+Cu2+=Zn2+=Cu，故加入锌粉的目的为置换Cu2+为Cu从而除去；
【小问6详解】
由分析，滤渣④为CaF2、MgF2，与浓硫酸反应可得到HF，同时得到的副产物为CaSO4、MgSO4。
18. 乙烯是一种用途广泛的有机化工原料，在现代石油和化学工业中具有举足轻重的作用。由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问题：
（1）氧化脱氢反应：
；
。
①计算反应的_____，该反应在_____(填“高温”“低温”或“任何温度”)能自发进行。
②我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了不同催化剂下乙烷脱氢阶段反应进程如下图所示(吸附在催化剂表面的粒子用*标注，表示过渡态)。
上图中代表催化性能较好的催化剂的反应历程是_____(选填“c”或“d”)，其判断依据是_______。
（2）乙烷直接脱氢制乙烯的过程中，可能发生多个反应：
i ；
ii ；
iii 。
反应的平衡常数对数值()与温度的倒数的关系如下图。
①_______0(填“>”“ ②. 0.067或 ③. 一定温度下，当总压恒定时，增加水蒸气与乙烷的进料比，相等于减小压强，反应i平衡正向移动 ④. 反应温度太低，反应速率太慢，乙烷裂解制乙烯反应的化学平衡常数K太小，乙烷转化率太低；反应温度太高，副反应增多，容易产生积碳
【解析】
小问1详解】
①已知：I. ΔH1=-209.8kJ•ml-1，IIΔH2=178.1kJ•ml-1，根据盖斯定律：I-II×2计算反应的ΔH3=-209.8kJ•ml-1-178.1kJ•ml-1×2=-566kJ/ml，是气体体积减小的反应，ΔSAl
第一电离能：Mg>Al
B
气态氢化物稳定性：
分子间作用力：
C
沸点：NH3>PH3
氨分子间存在氢键
D
酸性：
非金属性：C
Ksp(BaCO3)
B
检验气体中是否混有
将气体依次通过饱和溶液和澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
气体中混有
C
探究是否具有还原性
向一定浓度的溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液
高锰酸钾溶液紫红色褪去
具有还原性
D
检验存在平衡[Cu(H2O)4]2++4Cl-⇌+4H2O
向溶液中加入足量固体
溶液从蓝色变为黄绿色
存在[Cu(H2O)4]2+转化为的平衡
元素
相关信息
X
元素原子的核外p电子数比s电子数少1
Y
地壳中含量最多的元素
Z
第一至第四电离能：I1=578 kJ·ml-1，I2=1817 kJ·ml-1，I3=2745 kJ·ml-1，I4=11575 kJ·ml-1
W
前四周期中电负性最小的元素
R
在周期表的第十一列
元素
X
Y
Z
W
T
原子半径/nm
0.152
0.186
0.066
0.102
0.099
化合价
+1
+1
-2
-2、+6
-1
离子
选项
性质差异
原因分析
A
金属活动性：Mg>Al
第一电离能：Mg>Al
B
气态氢化物稳定性：
分子间作用力：
C
沸点：NH3>PH3
氨分子间存在氢键
D
酸性：
非金属性：C
Ksp(BaCO3)
B
检验气体中是否混有
将气体依次通过饱和溶液和澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
气体中混有
C
探究是否具有还原性
向一定浓度的溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液
高锰酸钾溶液紫红色褪去
具有还原性
D
检验存在平衡[Cu(H2O)4]2++4Cl-⇌+4H2O
向溶液中加入足量固体
溶液从蓝色变为黄绿色
存在[Cu(H2O)4]2+转化为的平衡
元素
相关信息
X
元素原子的核外p电子数比s电子数少1
Y
地壳中含量最多的元素
Z
第一至第四电离能：I1=578 kJ·ml-1，I2=1817 kJ·ml-1，I3=2745 kJ·ml-1，I4=11575 kJ·ml-1
W
前四周期中电负性最小的元素
R
在周期表的第十一列
元素
X
Y
Z
W
T
原子半径/nm
0.152
0.186
0.066
0.102
0.099
化合价
+1
+1
-2
-2、+6
-1
离子