上海市光明中学2025~2026学年高一上册期中考试化学试题[附解析]

这是一份上海市光明中学2025~2026学年高一上册期中考试化学试题[附解析]，共17页。试卷主要包含了走进诺贝尔化学奖，探索神秘的微观世界，解码碳中和的方法，玩转化学实验室等内容，欢迎下载使用。
(时间60分钟 满分120分 答案全部填在答题纸上)
说明：本试题的选择题，若没有特别注明，则为单选题，只有一个正确选项；若注明双选，则有两个正确答案，多选、少选、漏选、错选，均不给分。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16
一、走进诺贝尔化学奖(共26分)
1. 2025年诺贝尔化学奖授予了日本科学家北川进、澳大利亚科学家理查德·罗布森和美籍约旦科学家奥马尔·亚吉，以表彰他们在金属有机框架(MOF)材料开发方面的开创性贡献。MOF是由金属离子与有机配体通过自组装形成的晶态多孔材料，这类材料在气体吸附与分离、空气取水以及药物递送等领域展现出广阔应用前景，被誉为“21世纪的材料”。
（1）MOF材料本身通常属于______(填“纯净物”或“混合物”)。
（2）MOF材料在合成过程中，纳米尺度的MOF颗粒可在水中形成稳定的分散系。判断MOF-水分散系类型的简单实验方法是______。
（3）为了除去上述分散系其中小分子杂质，最合适的分离方法是______。
（4）MOF材料@MOF-801可用于在沙漠中高效收集并吸附水分子，每1 g MOF-801材料最多可吸附0.72 g水。则0.1 ml MOF-801最多可吸附的______ml水。(假设MOF-801的摩尔质量为a g·ml-1，答案用含a的计算式表示)
（5）一种MOF材料由W、X、Y、Z组成，四种元素的原子序数依次增大，且核外电子层数不超过3层。它们的核外电子数之和为28，W的核外电子数和电子层数相等，X的最外层电子数是其内层电子数的2倍，Z的最外层电子数和电子层数相等。下列叙述不正确的是______。
A. W与Y可组成的一种化合物可以用作医用消毒剂
B. X与Y可组成结构式为的化合物
C. 化合物属于弱酸
D. W、Y、Z可组成一种强碱
十年前，中国科学家屠呦呦成为了第一个被授予诺贝尔生理学或医学奖的华人科学家，她在从中草药青蒿中成功提取出抗疟疾有效成分——青蒿素(Artemisinin，化学式为)方面做出的杰出贡献。
（6）下列关于青蒿素的叙述中正确的是______。
A. 青蒿素由三种元素组成B. 青蒿素中碳原子和氧原子的个数比是3：1
C. 青蒿素的摩尔质量为282D. 青蒿素中氧元素的质量分数最小
从黄花蒿中提取青蒿素的流程如下：
屠呦呦团队经历了使用不同溶剂和不同温度的探究过程，实验结果如下：
（7）用水作溶剂，提取无效的原因可能是______。
（8）研究发现，青蒿素分子中某个部分对热不稳定。分析用乙醚作溶剂，提取效率高于乙醇的原因是______。
（9）从青蒿粉末中提取青蒿素的方法以萃取原理为基础，若要在实验室模拟乙醚浸提法从青蒿中提取青蒿素，过滤操作选择的实验装置为______(填“A”“B”“C”或“D”)；蒸馏利用了乙醚与青蒿素的______相差较大，因此可以将乙醚蒸出，还能将乙醚循环利用。
A． B． C． D．
（10）由上可知，在提取青蒿素的过程中，应充分考虑物质的______、______等性质(写出两点即可)。
【正确答案】（1）纯净物 （2）用一束光照射该分散系，若出现一条光亮的通路，则该分散系为胶体；若没有出现光亮的通路，则该分散系为溶液
（3）渗析 （4）0.004a （5）D （6）AB
（7）青蒿素不溶于水 （8）乙醚的沸点比乙醇低，防止温度过高导致青蒿素发生副反应
（9） ①. C ②. 沸点
（10） ①. 溶解度 ②. 稳定性
【分析】根据乙醚浸取法的流程可知，对黄花蒿进行干燥破碎，可以增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率，用乙醚对青蒿素进行浸取后，过滤，可得滤液和滤渣，提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品，对粗品加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤可得精品。
【小问1详解】
纯净物是由一种物质组成的，混合物是由两种或多种物质混合而成的，MOF是由金属离子与有机配体通过自组装形成的晶态多孔材料，它是由特定的金属离子和有机配体按照一定的比例和结构组成的单一物质；
【小问2详解】
判断分散系类型主要是区分溶液、胶体和浊液，溶液是均一、稳定的混合物，胶体具有丁达尔效应，浊液不稳定，静置后会分层或沉淀，纳米尺度的MOF颗粒在水中形成的分散系，可通过丁达尔效应来判断其类型。
【小问3详解】
渗析是利用半透膜能使小分子和离子通过，而胶体粒子不能通过的性质，来分离胶体和溶液中的小分子或离子。
【小问4详解】
0.1mlMOF - 801的质量， 0.1agMOF - 801最多可吸附水的质量为m(H2O)，则，解得，水的物质的量；
【小问5详解】
W的核外电子数和电子层数相等，且原子序数最小，所以W为H元素，X的最外层电子数是其内层电子数的2倍，且核外电子层数不超过3层，所以X为C元素，Z的最外层电子数和电子层数相等，且原子序数大于C，所以Z为Al元素，设Y的原子序数为y，已知四种元素的核外电子数之和为28，则1 + 6 + y + 13 = 28，解得y = 8，所以Y为O元素，A．W与Y可组成，具有强氧化性，可以用作医用消毒剂，A正确；
B．X与Y可组成，其结构式为O = C = O，B正确；
C．为，在水溶液中部分电离，属于弱酸，C正确；
D．W、Y、Z可组成，是一种两性氢氧化物，不是强碱，D错误；
故答案选D；
【小问6详解】
A．根据青蒿素的化学式可知，青蒿素是由碳、氢、氧三种元素组成的，A正确；
B．在青蒿素中，碳原子的个数为15，氧原子的个数为5，则碳原子和氧原子的个数比为15：5 = 3：1，B正确；
C．青蒿素的相对分子质量为：，所以青蒿素的摩尔质量为282g/ml，而不是282，C错误；
D．青蒿素中碳元素的质量分数为，青蒿素中氢元素的质量分数为，青蒿素中氧元素的质量分数为，比较得到氢元素的质量分数最小，而不是氧元素，D错误；
故答案选AB；
【小问7详解】
根据已知，用水作溶剂，提取无效的原因可能是：青蒿素不溶于水；
【小问8详解】
已知青蒿素热稳定性差，而乙醚的沸点较低，用乙醚作溶剂，则可防止温度较高导致青蒿素变质；
【小问9详解】
过滤对应的实验装置为装置C；蒸馏是利用了乙醚与青蒿素的沸点相差较大；
【小问10详解】
由上可知，青蒿素在水中溶解度极小，易溶于乙醚，提取青蒿素，应考虑物质溶解度，已知青蒿素分子中的某个基团对热不稳定，因此还要考虑其稳定性。
二、探索神秘的微观世界(共36分)
2. 原子是化学变化中的最小微粒，它是由电子、质子和中子三种微粒构成的。原子结构的研究是对物质结构探究的永恒的课题，也是了解物质性质的重要途径。
（1）卢瑟福的α粒子散射实验让人们对原子结构有了新的认识，在此基础上卢瑟福于1911年提出了原子的有核模型。α粒子是带有2个单位正电荷、质量数为4的氦离子，由此推断一个α粒子含有______个中子和______个电子。请画出α粒子的结构示意图______。
（2）有下列微粒或物质：①、、 ②、 ③白磷、红磷 ④、、 ⑤H、D、T ⑥、、，回答下列问题：
互为同位素的是______。(填写序号)互为同素异形体的是______。(填写序号)①⑤⑥中共有______种核素，共______种元素。的摩尔质量为______，相同质量的与所含中子数之比为______。
（3）铜有两种天然同位素、，铜元素的近似相对原子质量为63.5，自然界中和原子个数比是______。
A. 1：4B. 1：3C. 2：1D. 3：1
（4）已知有A、B、C、D四种元素，其核电荷数均小于18.其中，A元素原子有三个电子层，且M层的电子数是K层的3倍，B元素的离子的电子排布与Ne相同，C元素原子次外层电子数是最外层电子数的三分之一，D元素原子失去1个电子后只剩下1个质子。请完成下列问题(设表示阿伏加德罗常数)：C原子的电子式：______。A的元素名称：______，其简单离子结构示意图：______。B和C可以形成化合物，请用电子式表示该化合物的形成过程：______。B、C、D三种元素组成的化合物中包含的化学键有______。C元素的某种同位素原子的质量数为18，则1ml该同位素原子含有______个中子，1ml该同位素原子形成的简单负离子含有______个核外电子。
【正确答案】（1） ①. 2 ②. 0 ③.
（2） ①. ①⑤ ②. ③ ③. 9 ④. 5 ⑤. ⑥. 11：12 （3）D
（4） ①. ②. 硫 ③. ④. ⑤. 离子键、共价键 ⑥. ⑦.
【分析】
【小问1详解】
α粒子是带有2个单位正电荷、质量数为4的氦离子，元素符号表示为，按照中子数=质量数-质子数=4-2=2；电子数=质子数-失电子数=2-2=0。α粒子的质子数为2，核外没有电子，结构示意图。
【小问2详解】
同位素是质子数相同质量数不同的一系列核素，故①、、 是O的同位素，⑤H、D、T是H的同位素；
同素异形体是同种元素组成的不同单质，③白磷、红磷是同素异形体；
核素是具有一定数目质子和一定数目中子的一类原子，①、、是3种核素；⑤H、D、T是3种核素；⑥、、是3种核素。综上共9种核素；
质子数相同的一类原子是同种元素，①、、这3种核素的质子数都是8，均是O元素， ⑤H、D、T3种核素的质子数均为1，都是H元素； ⑥、、质子数均不同，是三种元素的，综上共有5种元素；
摩尔质量在数值上等于相对原子质量之和，故摩尔质量为；
相同质量的与，设质量均为m，所含中子数=，所含中子数=，比值为。
【小问3详解】
设自然界中和自然丰度依次为x、y，近似相对原子质量通过各同位素加权平均得到，则有63x+65y=63.5，又有x+y=1，可得x： y=3：1，自然界中和自然丰度之比等于原子个数比，故选D。
【小问4详解】
A元素原子有三个电子层，且M层的电子数是K层的3倍，A的原子结构示意图表示为，A为S；
B元素的离子的电子排布与Ne相同则B元素的质子数为11，B为Na；
C元素原子次外层电子数是最外层电子数三分之一，C为O；
D元素原子失去1个电子后只剩下1个质子，D为H。
C原子的最外层有6个电子，电子式为；
A的元素名称是硫；S简单离子是得2电子得到的，结构示意图为；
B和C形成的化合物是，电子式表示化合物的形成过程为：；
B、C、D三种元素组成的化合物是NaOH，含有离子键和共价键；
C是O元素，质子数为８，质量数为18，则一个O原子的中子数为18-8=10，1ml该同位素原子含有中子；
C是O元素，质子数为８，质量数为18，则一个该同位素原子形成的简单负离子含有8+2=10个核外电子，1ml该同位素原子形成的简单负离子含有个核外电子。
三、解码碳中和的方法(共24分)
3. 甲醇是全球重要的基础化工原料之一。在全球碳中和目标引领下，绿色化学生产甲醇依托“可再生能源+碳捕集利用”的创新路径，通过电解水制氢与加氢反应合成甲醇，既实现了碳资源的循环利用，更从源头达成“低碳/零碳”生产，为碳中和进程注入关键化工动力。以下是某种二氧化碳加氢制备甲醇()的部分工艺流程如图所示。依据该流程及所学化学知识，回答下列问题。
（1）将二氧化碳捕集、转化、利用是实现碳中和目标的有效途径，下列关于微粒说法正确的是______。
A. 与互为同位素，由它们分别构成的和也互为同位素
B. 1 ml的分子所含中子数为个
C. 与的质子数相同、中子数不同，因此二者互为同位素
D. 微粒的质子数等于中子数
（2）写出分子的电子式______，分子的结构式______。
（3）从物质的组成角度，甲醇属于______。
A. 混合物B. 氧化物C. 有机物D. 化合物
（4）流程图中，A物质为______(填化学式)。
（5）写出电解水的化学反应方程式______，若电解消耗5.4 g ，标准状况下生成的体积为______L。
（6）已知甲醇分子的结构式为，请问：0.5 ml的甲醇中含有的共价键数目大约为______。
（7）“合成”前需要将气体原料压缩处理。请从分子角度(微观)解释气体容易被压缩的原因为：______。
（8）已知“合成”工艺流程中，生成物中除了甲醇气体以外还存在水蒸气，请写出“合成”的化学反应方程式______，生成的混合气体的平均相对分子质量为______。
【正确答案】（1）BC （2） ①. ②. H-H （3）CD
（4）
（5） ①. ②. 6.72
（6）
（7）气体分子间存在较大间隔，压缩时分子间间隔减小
（8） ①. ②. 25
【分析】绿色化学生产甲醇则依托“可再生能源+碳捕集利用”，通过电解水制氢与加氢反应合成甲醇，利用太阳能发电电解水生成氢气和氧气，A为氧气，氢气与二氧化碳生成甲醇和水，化学方程式为：，据此分析回答；
【小问1详解】
A．同位素是指质子数相同，中子数不同的同一元素的不同核素，互为同位素，但和是分子，不是同位素，A错误；
B．的中子数为，的中子数为，1个分子所含中子数为26，则1 ml的分子中含有26 ml中子，则中子数为个，B正确；
C．同位素是指质子数相同，中子数不同的同一元素的不同核素，与质子数相同、中子数不同，二者互为同位素，C正确；
D．1个分子所含中子数为26，质子数为22，微粒的质子不等于中子数，D错误；
故答案选BC；
【小问2详解】
二氧化碳分子中与以双键结合，电子式为；分子的结构式为H-H；
【小问3详解】
甲醇含碳元素，属于烃的衍生物，属于有机物，同时由多种元素组成，属于化合物，故答案选CD；
【小问4详解】
由分析可知，A物质为；
【小问5详解】
电解水生成氢气和氧气，化学反应方程式为：；电解消耗5.4 g，即0.3 ml，生成氢气的物质的量为：0.3 ml，则标准状况下，，故6.72；
【小问6详解】
已知甲醇的结构式为，1个甲醇分子中含有5个共价键，0.5 ml的甲醇分子中含有共价键，则共价键的数目为，故；
【小问7详解】
合成前需要将气体原料压缩处理，从分子角度解释，气体能被压缩是由于气体分子间存在较大间隔，压缩时分子间间隔减小，故气体分子间存在较大间隔，压缩时分子间间隔减小；
【小问8详解】
由分析可知，“合成”工艺流程中，生成了甲醇气体和水蒸气，化学反应方程式为：；假设3 ml 与1 ml 反应生成1 ml和1 ml，质量为：，的质量为：，则生成的混合气体的平均相对分子质量在数值上等于混合气体的平均摩尔质量，即，则混合气体的平均相对分子质量为25，故25。
四、玩转化学实验室(共34分)
4. 试剂碰撞藏玄机，操作之间见奇妙！化学实验从不是枯燥的步骤罗列，而是充满惊喜的探索之旅。
（1）下列装置或操作能达到实验目的的是______。
A. AB. BC. CD. D
（2）某化学探究小组想要在实验室里制备和收集少量干燥、纯净的氯气，可以选用下图所示仪器及药品：
上述实验中，用来盛放浓盐酸的仪器的名称是______。
实验室制取氯气的化学方程式为______。
选择上述仪器并按顺序连接(填各接口处字母)：a→______→i。
装置D作用是______。
（3）根据下表信息，将乙二醇和丙三醇分离的最佳方法是______。
A. 分液B. 蒸馏C. 加水萃取D. 冷却至0℃后过滤
（4）现有三组溶液：①碘的饱和水溶液 ②汽油和氯化钠溶液 ③碳酸钙和水。分离以上各混合液的正确方法依次是______。
A. 萃取、分液、过滤B. 蒸馏、分液、过滤
C. 萃取、蒸馏、过滤D. 蒸馏、萃取、过滤
（5）小明课外活动中，对某溶液进行了多次检测，第一次检测出溶液中存在KCl、、、NaCl，第二次检测出溶液中存在KCl、、、，第三次检测出溶液中存在、KCl、、NaCl。
三次检测结果中第______次检测结果肯定不正确。在检测时，为了确定溶液中是否存在氯离子操作步骤是：______。
（6）某种胃药的有效成分为碳酸钙，测定其中碳酸钙含量的操作如下(设该药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠反应)：
①配制0.100 ml·L-1稀盐酸和0.100 ml·L-1NaOH溶液；
②取0.1 g研碎后的药片，向其中加入20.0 mL蒸馏水；
③加入25 mL 0.100 ml·L-1稀盐酸；
④用0.100 ml·L-1 NaOH溶液中和过量的稀盐酸，消耗NaOH溶液的体积13.0 mL；
请回答下列问题：
I、欲用如下图标签所示的浓盐酸和蒸馏水配制250 mL 0.100 ml/L的稀盐酸，需要量取浓盐酸的体积为______。(结果保留两位小数)
II、欲配制90 mL 0.1 ml·L-1NaOH溶液，用到的仪器除了电子天平、烧杯外，还需用到的玻璃仪器有______、______、______。
III、在量取浓盐酸后，进行了下列操作：
①待烧杯内溶液的温度与室温一致后，再沿玻璃棒将溶液注入容量瓶中。
②往容量瓶中小心加入蒸馏水至液面离容量瓶刻度线1～2cm时，改用胶头滴管加蒸馏水，使溶液凹液面的最低处与刻度线相切。
③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水，并用玻璃棒搅动，使其混合均匀。
④用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，并将洗涤液全部注入容量瓶。
上述操作中，正确的顺序是______。
A．①③④② B．③①④② C．①③②④ D．③①②④
IV、下列操作导致所配制的稀盐酸物质的量浓度偏高的是______。
A．未洗涤烧杯和玻璃棒 B．容量瓶用蒸馏水洗后未干燥
C．定容时俯视刻度线 D．定容后发现液面低于刻度线，再加水直至刻度线
V、这种药片中碳酸钙的质量分数为______。(写出计算过程)
【正确答案】（1）C （2） ①. 分液漏斗 ②. ③. dfbckj ④. 除去中的HCl （3）B （4）A
（5） ①. 二 ②. 取适量待测液于试管，接入硝酸酸化再加入硝酸银，若产生白色沉淀，则原溶液中含有氯离子
（6） ①. ②. 100 mL容量瓶 ③. 胶头滴管 ④. 玻璃棒 ⑤. B ⑥. C ⑦. 60%
【小问1详解】
A．利用制氧气，发生装置正确，收集氧气的集气瓶不能用橡胶塞塞住，这样空气排不出来，A不能达到实验目的；
B．的密度比空气大，故气体应该从长导管进入，短导管出来才可排尽空气集满，B不能达到实验目的；
C．关闭止水夹，向长颈漏斗中加水，若长颈漏斗中形成一段液柱且液面长时间不变，则该装置气密性良好，C能达到实验目的；
D．酒精和水互溶，不能通过分液分离，D不能达到实验目的；
故选C。
【小问2详解】
上述实验中，用来盛放浓盐酸的仪器是分液漏斗；
实验室制取氯气是用和浓盐酸加热的方法，化学方程式为；
③从a处出来的气体含有、HCl和，先经过D(饱和食盐水)经df口除去HCl；再用B经bc口(浓硫酸干燥)；再用G装置收集，密度较大故应k口进气j口出气最后经i口进入尾气处理装置，故正确的顺序为adfbckji；
装置D中盛有饱和食盐水，作用是除去中的HCl。
【小问3详解】
乙二醇和丙三醇的溶解性接近，不能通过分液、萃取等方法分离；两物质在常温下均是液体，不能通过过滤的方法分离；两者沸点差距较大，可通过蒸馏的方法分离，故选B。
【小问4详解】
①碘在有机试剂中的溶解性比在水中的大，故用萃取分离碘的饱和水溶液；②汽油不溶于水密度比水小，分离汽油和氯化钠溶液可直接分液；③碳酸钙难溶于水的固体，和水分离用过滤即可。综上选A。
【小问5详解】
第二次检测出溶液中存在KCl、、、结果不正确，因与、不共存，不能存在于同一溶液中。
在检测时，为了确定溶液中是否存在氯离子操作步骤是：取适量待测液于试管，接入硝酸酸化再加入硝酸银，若产生白色沉淀，则原溶液中含有氯离子。
【小问6详解】
I．配制250 mL 0.100 的稀盐酸需要的HCl的物质的量，，。
II．欲配制90 mL 0.1 NaOH溶液，用到的仪器除了电子天平、烧杯外，还需用到的玻璃仪器有100 mL 容量瓶、胶头滴管用来定容、玻璃棒用来引流。
III．在量取浓盐酸后，在烧杯中稀释浓盐酸，即③；再待烧杯内溶液的温度与室温一致后，再沿玻璃棒将溶液注入容量瓶中，即①；再洗涤烧杯和玻璃棒，即④；最后定容，即②。故正确的顺序是③①④②，故选B。
IV．
A．未洗涤烧杯和玻璃棒，使溶质没有完全再容量瓶中，使其浓度偏低，A不符合题意；
B．容量瓶最后还需要加入蒸馏水顶入，故用蒸馏水洗后未干燥，对实验结果不影响，B不符合题意；
C．定容时俯视刻度线，使凹液面的最低处再刻度下下，浓度偏高，C符合题意；
D．定容后发现液面低于刻度线，再加水直至刻度线相当于水加多了，浓度偏低，D不符合题意；
故选C。
V．HCl的总物质的量，用于和NaOH反应的，故用于和碳酸钙反应的HCl的物质的量=0.0025-0.0013=0.0012 ml，根据反应，，碳酸钙的质量分数为。欢迎你进入高中化学的探索之旅！
过去的两个月里，你探索了神秘的微观世界，学习了多彩的化学实验，掌握了严谨的化学用语，……这些点点滴滴的积累，都将在此刻汇聚成你的思考与答案。
溶剂
水
乙醇
乙醚
沸点/℃
100
78
35
提取效率
几乎为0
35%
95%
A．实验室制氧气
B．收集二氧化碳
C．检查装置气密性
D．分离酒精和水
物质
分子式
熔点/℃
沸点/℃
密度/g·cm-1
溶解性
乙二醇
-11.5
198
1.11
易溶于水和乙醇
丙三醇
17.9
290
1.26
能跟水、酒精以任意比互溶