安徽省淮南市2023-2024学年高二下学期4月期中考试化学（解析版）

这是一份安徽省淮南市2023-2024学年高二下学期4月期中考试化学（解析版），共18页。试卷主要包含了2溶液与0， 已知等内容，欢迎下载使用。
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 B-11 C-12 F-19 Ca-40 Mn-55 Te-128
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列物质是家中一些物品的有效成分，其中属于电解质且同浓度溶液的碱性最强的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】属于电解质溶液显酸性，A不符合要求；属于电解质溶液显中性，B不符合要求；属于电解质溶液显碱性，由于酸性碳酸大于次氯酸，同浓度溶液碱性强于，C符合要求；属于电解质溶液且碳酸氢根离子的水解大于电离溶液显碱性，由于酸性碳酸大于次氯酸，同浓度溶液碱性弱于，D不符合要求；故选C。
2. 氢氟酸是常见的刻蚀剂，刻蚀玻璃时发生的反应为，下列有关说法错误的是
A. 的电离方程式为
B. 的模型为
C. 的电子式为
D. 的空间填充模型为
【答案】C
【解析】氢氟酸是弱酸，在溶液中部分电离出氢离子和氟离子，电离方程式为，故A错误；水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为2，模型为，故B正确；四氟化硅为共价化合物，电子式为，故C错误；为正四面体构型，Si原子半径大于F，空间填充模型为，故D正确；故选：C。
3. 下列各组数据比较中，前者等于后者两倍的是
A. 键能：C=C键与C—C键
B. 晶体：Si的配位数与O的配位数
C. 未成对电子数：基态氧原子与基态碳原子
D. ：0.2溶液与0.1
【答案】B
【解析】双键中含有1个键，1个π键，其键能小于单键的2倍，A不符合题意；中个原子周围有个，1个原子周围有个，的配位数是的配位数的倍，B符合题意；基态氧原子与基态碳原子的未成对电子数均为，C不符合题意；溶液浓度不同，水解程度不同，因此浓度相差倍的溶液中浓度不是倍，D不符合题意；故选B。
4. 已知：呈蓝色，呈黄色。将溶于少量水中，得到黄绿色溶液，在溶液中存在如下平衡：
下列说法正确的是
A. 加热可使溶液变蓝色
B. 中含有的键数目为
C. 加水稀释时溶液变为蓝色，是因为增大，导致平衡逆向移动
D. 和中形成的配位键中提供孤电子对的原子分别为O和
【答案】D
【解析】由题意可知该反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，溶液变黄色，故A错误；中含2个键，配位键也为键，则中含有的键数目为12NA，故B错误；为纯液体，浓度恒定，故C错误；中为配体，O提供孤电子对，中Cl-为配体，Cl提供孤电子对，故D正确；故选：D。
5. 下列有关实验方法的叙述错误的是
A. 利用盐酸、溶液和可制备溶液
B. 用试纸测定溶液的，证明为弱电解质
C. 利用冠醚分离和
D. 向硫酸铜溶液中滴加过量氨水，制备新制悬浊液
【答案】D
【解析】碳酸钙的溶解度小于硫酸钙，溶液和反应生成CaCO3，CaCO3和盐酸反应生成溶液，A正确；用试纸测定溶液的，发现溶液呈酸性，说明发生了水解，证明为弱电解质，B正确；冠醚是一类由若干个含氧醚环构成的环状化合物，可以通过环内的氧原子与金属离子形成稳定的配位复合物，空腔大小可以精确地适应特定大小的金属离子，可以利用冠醚分离和，C正确；向硫酸铜溶液中滴加过量氨水，生成深蓝色的铜氨络离子[Cu(NH3)4]2+，不能达到悬浊液，D错误；故选D。
6. 磷有红磷、白磷和黑磷等多种单质，红磷、白磷的结构如图所示，二者之间转化的热化学方程式为（，白磷）（，红磷），下列有关说法错误的是
A. 与白磷相比，红磷更稳定B. 红磷和白磷中键键能相同
C. 二者之间的转化属于化学变化D. 红磷和白磷中的价层电子对数相同
【答案】B
【解析】由热化学方程式可知白磷转化为红磷放出热量，可知红磷的能量低于白磷，物质能量越低越稳定，则红磷更稳定，故A正确；由结构可知，白磷和红磷的结构不同，P-P键键长不同，因此P-P键能不相同，故B错误；白磷和红磷属于不同物质，两者之间的转化属于化学变化，故C正确；红磷和白磷中的价层电子对数均为4，故D正确；故选：B。
7. 马来酰亚胺（分子为平面结构）聚合制备无芳香结构的新型全彩高分子荧光材料的过程如图所示：
下列有关说法错误的是
A. 聚合过程为加聚反应
B. 马来酰亚胺水溶性较好
C. 荧光材料发光与电子跃迁有关
D. 马来酰亚胺分子中碳和氮的杂化方式不同
【答案】D
【解析】马来酰亚胺打开碳碳双键发生加聚反应生成高分子化合物，故A正确；该物质中含有氨基，能与水形成氢键，所以水溶性较好，故B正确；荧光材料发光是电子从被激发后的高能轨道向低能轨道跃迁过程中释放能量导致，故C正确；该分子为平面结构，分子中碳和氮原子均采用sp2杂化，故D错误；故选D。
8. 下列有关实验现象或事实的解释正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】因共价键具有饱和性，Cl最外层电子数为7，只有1个未成对电子，因此只能与1个H形成共价键，故A正确；无水碳酸钠固体溶解过程中放出热量，但其水解过程中吸收热量，故B错误；分解温度：，是因为F的原子半径小，H-F键长短，键能大，与HF分子间存在氢键无关，故C错误；该反应前后气体分子数相等，增大压强平衡不移动，故D错误；故选：A。
9. 原子序数为的短周期元素的部分电离能数据如下表所示：
下列有关该元素的叙述错误的是
A. 元素位于周期表中第三周期Ⅴ族
B. 元素的最低化合价为价
C. 原子序数为的元素基态原子的第一电离能小于
D. 基态元素原子有15种能量不同的电子
【答案】D
【解析】短周期元素R的第一电离能和第二电离能较小，第六电离能远大于第五电离能，说明该原子最外层有5个电子，处于ⅤA族，该原子存在第八电离能，说明核外电子数数目大于8，故R为P元素，位于第三周期第ⅤA族。
由以上分析可知R为P，位于周期表中第三周期Ⅴ族，故A正确；R为P，最低负价为-3，故B正确；原子序数为的元素为S，其第一电离能小于P，即小于，故C正确；P原子核外有5种轨道，轨道不同能量不同，则P有5种能量不同的电子，故D错误；故选：D。
10. 一种被称为“交错磁性”的新型磁性正引起人们的极大关注，因为它被视为不属于常规铁磁性或反铁磁性的第三种磁性，碲化锰就是一种重要的交错磁体，其六方晶胞结构如图所示，已知：为价，，用表示阿伏加德罗常数的值。
下列有关说法错误的是
A. 和的配位数均为6
B. 该晶体中为价
C. 该晶体熔点高于相同晶胞类型的
D. 该晶体的密度为
【答案】C
【解析】由均推法可知，Mn个数是=2，Te是位于晶胞内部，个数是2，则化学式是MnTe，以晶胞内部一个Te为例，距离其最近的Mn是6个，则Te配位数是6，Mn配位数也是6，A正确；化学式是MnTe，Te是-2价，则Mn是+2价，B正确；离子晶体中：电荷数越多，半径越小，离子越短密，熔沸点越高，MnO和MnTe均是带相同的电荷，但是O2-半径更小，则MnO中离子键更强，熔点更高，C错误；晶胞的质量是，根据已知的信息，可得晶胞的体积是sin60°a2b，则晶胞的体积是cm3，则其密度是，D正确；答案是C。
11. 将分子中氢原子用氯取代后，可获得一系列氯代乙酸，如氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸，已知常温下，二氯乙酸的电离常数为。下列有关说法错误的是
A. 常温下，三氯乙酸的小于1.29
B. 将相同的二氯乙酸、三氯乙酸溶液稀释相同倍数时，三氯乙酸溶液的更大
C. 分别用氯乙酸、二氯乙酸进行中和反应的反应热测定实验，产生等量时，后者放出的热量更多
D. 将与溶液等体积混合后：
【答案】D
【解析】Cl电负性较大，因此三氯乙酸的酸性比二氯乙酸强，小于1.29，故A正确；三氯乙酸的酸性比二氯乙酸强，将相同的二氯乙酸、三氯乙酸溶液，二氯乙酸浓度更大，稀释相同倍数时，三氯乙酸溶液的更大，故B正确；二氯乙酸酸性大于氯乙酸，酸性越小，电离吸热越多，分别用氯乙酸、二氯乙酸进行中和反应的反应热测定实验，产生等量时，后者放出的热量更多，故C正确；将与溶液等体积混合后，溶液中溶质为和，且二者浓度相等，电离常数Ka1=10-1.29，的水解平衡常数为：，因此的电离程度大于的水解程度，即，故D错误；故选D。
12. 张礼知团队采用阳极进行海水（假设只含）选择性电合成含氯消毒剂，其工作原理如图所示：
下列有关说法错误的是
A. 元素位于周期表的第四周期Ⅳ族
B. 阳极电极反应式
C. 阴极每产生标准状况下，理论上可得到溶液（假设溶液体积为）
D. 采用代替普通碳电极，可减少阳极产生副产物
【答案】C
【解析】由电子流动方向可知左侧为电源负极，水在阴极放电生成氢气，右侧为电源正极，氯离子在阳极反应生成ClO-、所选电极电极材料可抑制水在阳极反应生成O2，据此分析解答；
为22号元素，位于周期表的第四周期Ⅳ族，故A正确；阳极氯离子在阳极反应生成ClO-，电极反应为：，故B正确；阴极每产生标准状况下，即生成0.5ml氢气，转移1ml电子，则阳极生成0.5mlClO-，可得到溶液，故C错误；对反应有选择性，可达到抑制阳极上水放电生成氧气，故D正确；故选：C。
13. 时，某密闭容器中充有和，发生甲烷与水蒸气催化重整反应，该反应分如下两步进行：
反应ⅰ：
反应ⅱ：
下列有关说法错误的是
A. 该总反应的热化学方程式为
B. 恒压条件下，充入惰性气体，的转化率不变
C. 时，若在恒容密闭容器中充入和均，则此时
D. 若该总反应通过催化电解完成，则为阳极产物
【答案】B
【解析】总反应可由反应i+反应ii得到，则，故A正确；恒压条件下，充入惰性气体，容器体积增大，反应物的分压减小，平衡正向移动，的转化率增大，故B错误；时，若在恒容密闭容器中充入和均，，此时两反应Qc=1，小于K，则两反应均正向进行，，故C正确；若该总反应通过催化电解完成，则CH4失电子生成CO，应在阳极发生，故CO为阳极产物，故D正确；故选：B。
14. 已知（白色固体）和（黑色固体）均难溶于水，实验室通常用溶液作指示剂，利用标准溶液测定待测液的浓度。时，的沉淀溶解平衡曲线如图所示[图中，表示或]。
下列说法错误的是
A. 溶液中：
B. 曲线①表示的是
C. 点所示的体系中，可以通过产生沉淀移动到点和点
D. 滴定时，若产生黑色沉淀立即读数，导致测得的溶液浓度偏小
【答案】C
【解析】实验室通常用FeSO4溶液作指示剂，利用Na2S标准溶液测定ZnSO4待测液的浓度，说明ZnS的溶解度小于FeS，b的Ksp=10-10×10-13.8=10-23.8，a的Ksp=10-10×10-7.2=10-17.2，由于KspZnS＜KspFeS，则曲线②表示的是FeS，曲线①表示的是ZnS，据此回答。
在Na2S溶液中存在物料守恒，A正确；根据分析可知，曲线②表示的是FeS，曲线①表示的是ZnS，B正确；c点所示的体系中，产生沉淀硫离子浓度也会减小，不会移动到a点和b点，C错误；滴定时，若产生黑色沉淀立即读数，Na2S标准溶液偏小，导致测得的ZnSO4溶液浓度偏小，D正确；故选C。
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15. 研究发现有机硼化合物可用于检测，将为营养学、药物化学和新兴药理学的应用带来巨大的潜力。甲、乙为两种含硼化合物的结构，请回答下列问题：
（1）甲中所含第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)，其中基态原子有___________种不同能量的电子。
（2）甲和乙中，键角的大小关系为甲___________(填“”“”或“”)乙，甲中原子的杂化方式有___________种，乙中含有多种作用力，其中不含有的作用力为___________(填字母)。
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.配位键 E.金属键
（3）和均属于甲的同分异构体，结构如图所示，但是水溶性显著高于，主要原因为___________。二者相互溶解，混合物可通过蒸馏的方法进行分离，蒸馏时，首先收集的馏分是___________(填“”或“”)。
（4）硼化钙的晶胞结构如图所示，其中和的半径分别为和，晶体的密度为，用表示阿伏加德罗常数的值。已知：晶体空间利用率是指构成晶体的原子或离子在整个晶体中所占有的体积百分比。
①硼化钙的化学式为___________。
②该晶体的空间利用率为___________(用含x、y、ρ和NA的代数式表示，不必化简)。
【答案】（1）①. ②.3
（2）①. ②.3 ③.E
（3）①.N能形成分子间氢键 ②.M
（4）①.CaB6 ②.
【解析】
【小问1详解】
甲中所含第二周期的元素为B、C、N、O，同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但N最外层为半满稳定结构，其第一电离能大于O，则第一电离能：；基态B原子的电子排布式为：，不同能级能量不同，因此B有3种能量不同的电子；
【小问2详解】
甲中B存在3对价电子对，为平面三角形结构，键角约为120°；乙中B存在4对价电子对，为四面体结构，键角约为109°28′，即甲中键角大；甲中C原子存在sp、sp2、sp3三种杂化；乙为离子化合物，存在离子键、阴离子中存在极性键和非极性键；同时B与O之间存在配位键；没有金属键；
【小问3详解】
N分子中存在多个羟基，同时存在氨基，能形成分子间氢键；N能形成氢键，因此N的沸点高于M，蒸馏时沸点低的先被蒸出；
【小问4详解】
①Ca位于体心，有1个；B位于棱上，个数为；硼化钙的化学式为CaB6；
②由以上分析可知该晶胞中存在1个Ca和6个B，则晶胞质量为：；晶胞体积为：；该晶体的空间利用率为。
16. 工业上以锌矿石(主要成分为等)为原料制备的工艺流程如图所示。
已知：①常温下，一些金属氢氧化物沉淀时的如下表：
②离子浓度为可视为沉淀完全。
请回答下列问题：
（1）在周期表中位于___________区，将锌矿石粉碎过筛的目的是___________。
（2）“除铁”时调节的范围为___________，常温下，的为___________。
（3）ZnNH342+中采用杂化，则有___________种结构。为平面结构，则的杂化方式最可能为___________(填字母)。

（4）“沉铜”时发生反应的离子方程式为___________。“电解”(以惰性材料为电极)时阳极的电极反应式为___________。
（5）立方晶体常用作半导体材料，其晶胞结构如图1所示，填充在由构成的部分四面体空隙(构成如图2)中，则的空隙填充率为___________。
【答案】（1）①.ds ②.增大与氧气的接触面积，使煅烧更充分
（2）①. ②.
（3）①.1 ②.C
（4）①. ②.
（5）50%
【解析】锌矿石(主要成分为等)粉碎过筛，煅烧，得到ZnO、CuO、Fe2O3和SO2，生成的金属氧化物加稀硫酸溶解得到相应的硫酸盐；再加足量氨水调节pH值将Fe转化为沉淀过滤除去；Zn2+和Cu2+转化为ZnNH342+、，滤液中加ZnS将Cu转化未CuS沉淀过滤除去；含ZnNH342+的滤液进行电解得到Zn，据此分析解答。
【小问1详解】
Zn位于周期表中第ⅡB族，属于ds区元素；将锌矿石粉碎过筛可以增大与氧气的接触面积，使煅烧更充分；
【小问2详解】
“除铁”时调节使Fe3+完全沉淀，则pH大于3.2，但不能使Cu2+、Zn2+沉淀，因此pH应小于4.7；完全沉淀使Fe3+浓度为，此时溶液pH为3.2，则c(OH-)= ，的；
【小问3详解】
ZnNH342+中采用杂化，该离子为正四面体构型，则只有1种结构；为平面结构，则的杂化方式最可能为dsp2杂化；
【小问4详解】
“沉铜”时发生反应的离子方程式为；“电解”(以惰性材料为电极)时阳极水放电生成氧气，电解反应为：；
【小问5详解】
由晶胞结构可知该晶胞中存在8个围成的正四面体空隙，其中四个存在硫离子，则填充率为50%。
17. 天津大学杨全红、吴士超团队报告了一种脱碳-氟化策略，通过在下与原位转化成等物质，界面的氟化有效地抑制了寄生反应，大大降低了界面电阻，显著提高了电池倍率性能和循环稳定性。
请回答下列问题：
（1）基态原子的核外电子空间运动状态有___________种。如图为原子基态和激发态的核外电子的轨道表示式，其中属于激发态且发生电子跃迁回到基态时释放能量最多的是___________(填字母)。
（2）中离子半径大小关系为___________(填“”或“”)。晶体类型与相同，但熔点更高，原因是___________。
（3）中阴离子为，其中原子价层电子对数为___________。中阴离子的空间构型为___________。
（4）的晶胞结构如图所示，已知点和点的原子分数坐标分别为、，晶体的密度为，用表示阿伏加德罗常数的值。
①点的原子分数坐标为___________。
②周围最近的构成的空间立体形状为___________。
③晶胞中点和点之间的距离为___________(用含和的代数式表示)。
【答案】（1）①.9 ②.
（2）①. ②.离子半径比小，离子半径比小，离子半径越小离子键越强，熔点越高
（3）①.6 ②.平面三角形
（4）①. ②.正八面体 ③.
【解析】电子空间运动状态看原子轨道，离子半径大小的比较:电子层数越多离子半径越大，离子晶体熔沸点比较：离子电荷越多，离子半径越小，离子键越强，熔沸点越高；晶胞相关计算以为模型作答。
【小问1详解】
电子空间运动状态看原子轨道，基态原子的核外有15个电子，占据了9个原子轨道，基态原子的核外电子空间运动状态有9种，原子基态核外电子的轨道表示式为C，和激发态的核外电子的轨道表示式为A、 B、D，且D中电子能量最高，发生电子跃迁回到基态时释放能量最多；
【小问2详解】
只有1个电子层，有2个电子层，离子半径，晶体类型与相同，均为离子晶体，但熔点更高，原因是离子半径比小，离子半径比小，离子半径越小离子键越强，熔点越高；
【小问3详解】
中阴离子为，其中原子价层电子对数为，中阴离子的价层电子对数为3，采取杂化，空间构型为平面三角形；
【小问4详解】
根据点和点的原子分数坐标及晶胞结构示意图可知①点的原子分数坐标为，②周围最近的有6个构成的空间立体形状为正八面体，③晶胞中含有4个，晶胞边长cm，点和点之间的距离为cm。
18. 和都是有毒气体，其中通过催化处理可获得氢能，通过回收处理可制备化工原料（如）。
请回答下列问题：
（1）工业上一种处理的反应为。已知部分物质的相对能量如图所示：
①该反应的_________________。
②在恒容密闭容器中以投料比充入反应物发生该反应，下列不能说明该反应达到平衡状态的是_________________（填字母）。
A．单位时间内断裂键的数目与断裂键的数目相等
B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．与的体积比不变
D．
（2）也可通过高温热分解反应获得氢气和单质硫：，不同压强下，在密闭容器中进行该反应，测得平衡时的体积分数与温度、压强的关系如图所示：
则由小到大的顺序为_____________________。若条件下，反应经过达到平衡，则分压的平均变化速率为_________________（用含的代数式表示，下同），该温度下反应的压强平衡常数_________________（用平衡时各物质的分压代替浓度计算，分压总压物质的量分数）。
（3）燃煤烟气中的可用于制备，在空气中极易被氧化，某课题小组在常温下测得溶液的随时间变化的曲线如图所示。
①的第二步电离方程式为__________________________。
②内主要生成，常温下，的_________________（填“”“”或“”）。
③时得到的溶液中所含溶质为_________________（填化学式）。
【答案】（1）①.+144 ②.D
（2）①.p1