高中化学试题

利用金属 $Al$、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．	$b$电极为电池正极
B．	电池工作时，海水中的 $N{a}^{+}$向 $a$电极移动
C．	电池工作时，紧邻 $a$电极区域的海水呈强碱性
D．	每消耗 $1kgAl$，电池最多向外提供 $37mol$电子的电量

各相关物质的燃烧热数据如表。下列热化学方程式正确的是（　　）

物质	$C_2{H}_6（g）$	$C_2{H}_4（g）$	$H_2（g）$
$\Delta H/（kJ•mo{l}^{﹣1}）$	$﹣1559.8$	$﹣1411$	$﹣285.8$

A．	$C_2{H}_4（g）+3O_2（g）═2C{O}_2（g）+2H_{2}O（g）\Delta H＝﹣1411kJ•mo{l}^{﹣1}$
B．	$C_2{H}_6（g）═C_2{H}_4（g）+H_2（g）\Delta H＝﹣137kJ•mo{l}^{﹣1}$
C．	$H_{2}O（l）═O_2（g）+H_2（g）\Delta H＝+285.8kJ•mo{l}^{﹣1}$
D．	$C_2{H}_6（g）+O_2（g）═2C{O}_2（g）+3H_{2}O（l）\Delta H＝﹣1559.8kJ•mo{l}^{﹣1}$

$N_A$代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（　　）

A．	$2.4g$镁条在空气中充分燃烧，转移的电子数目为 $0.2N_A$
B．	$5.6g$铁粉与 $0.1L1mol\cdot L^{﹣1}$的HCl的溶液充分反应，产生的气体分子数目为 $0.1N_A$
C．	标准状况下， $2.24LS{O}_2$与 $1.12L{O}_2$充分反应，生成的 $S{O}_3$分子数目为 $0.1N_A$
D．	$1.7gN{H}_3$完全溶于 $1L{H}_{2}O$所得溶液， $N{H}_3\cdot H_{2}O$微粒数目为 $0.1N_A$

《齐民要术》中记载了酒曲的处理，“乃平量一斗，舀中捣碎。若浸曲，一斗，与五升水。浸曲三日，如鱼眼汤沸”。下列说法错误的是（　　）

A．	“捣碎”目的是促进混合完全
B．	“曲”中含有复杂的催化剂
C．	“斗”和“升”都是容量单位
D．	“鱼眼”是水蒸气气泡的拟像化

下列有关元素单质或化合物的叙述正确的是（　　）

A．	$P_4$分子呈正四面体，键角为 $109°28\prime$
B．	$NaCl$焰色试验为黄色，与 $Cl$电子跃迁有关
C．	$Cu$基态原子核外电子排布符合构造原理
D．	$O{F}_2$是由极性键构成的极性分子

下列气体除杂（括号里为杂质）操作所选用的试剂合理的是（　　）

A．	$C{O}_2（HCl）$：饱和 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液
B．	$N{H}_3（H_{2}O）$：碱石灰
C．	$C_2{H}_2（H_{2}S）$：酸性 $KMn{O}_4$溶液
D．	$C_2{H}_4（S{O}_2）$： $P_4{O}_{10}$

化学实验中的颜色变化，可将化学抽象之美具体为形象之美。下列叙述错误的是（　　）

A．	土豆片遇到碘溶液，呈蓝色
B．	蛋白质遇到浓硫酸，呈黄色
C．	$Cr{O}_3$溶液（ $0.1mol•L^{﹣1}$）中滴加乙醇，呈绿色
D．	苯酚溶液（ $0.1mol•L^{﹣1}$）中滴加 $FeC{l}_3$溶液（ $0.1mol•L^{﹣1}$），呈紫色

化学的迅速发展为满足人民日益增长的美好生活需要做出突出贡献。下列说法不合理的是（　　）

A．	为增强药效，多种处方药可随意叠加使用
B．	现代化肥种类丰富，施用方法其依据对象营养状况而定
C．	规范使用防腐制可以减缓食物变质速度，保持食品营养所值
D．	在种植业中，植物浸取试剂类医药也应慎重选用

室温下可见光催化合成技术，对于人工模仿自然界、发展有机合成新方法意义重大。一种基于 $\text{CO}$、碘代烃类等，合成化合物ⅶ的路线如下(加料顺序、反应条件略)：

（1）化合物i的分子式为___________。化合物x为i的同分异构体，且在核磁共振氢谱上只有2组峰。x的结构简式为___________(写一种)，其名称为___________。

（2）反应②中，化合物ⅲ与无色无味气体y反应，生成化合物ⅳ，原子利用率为 $100\%$。y为___________。

（3）根据化合物V的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。

序号	反应试剂、条件	反应形成的新结构	反应类型
a	___________	___________	消去反应
b	___________	___________	氧化反应(生成有机产物)

（4）关于反应⑤的说法中，不正确的有___________。

A. 反应过程中，有 $\text{C-I}$键和 $\text{H-O}$键断裂

B. 反应过程中，有 $\text{C=O}$双键和 $\text{C-O}$单键形成

C. 反应物i中，氧原子采取 ${\text{sp}}^{\text{3}}$杂化，并且存在手性碳原子

D. $\text{CO}$属于极性分子，分子中存在由p轨道“头碰头”形成的 $\text{π}$键

（5）以苯、乙烯和 $\text{CO}$为含碳原料，利用反应③和⑤的原理，合成化合物ⅷ。

基于你设计的合成路线，回答下列问题：

(a)最后一步反应中，有机反应物为___________(写结构简式)。

(b)相关步骤涉及到烯烃制醇反应，其化学方程式为___________。

(c)从苯出发，第一步的化学方程式为___________(注明反应条件)。

配合物广泛存在于自然界，且在生产和生活中都发挥着重要作用。

（1）某有机物 $\text{R}$能与 ${\text{Fe}}^{\text{2+}}$形成橙红色的配离子 ${\left[{\text{FeR}}_{\text{3}}\right]}^{\text{2+}}$，该配离子可被 ${\text{HNO}}_{\text{3}}$氧化成淡蓝色的配离子 ${\left[{\text{FeR}}_{\text{3}}\right]}^{\text{3+}}$。

①基态 ${\text{Fe}}^{\text{2+}}$的 $\text{3d}$电子轨道表示式为___________。

②完成反应的离子方程式： ${\text{NO}}_{\text{3}}^{\text{-}}\text{+2}{\left[{\text{FeR}}_{\text{3}}\right]}^{\text{2+}}{\text{+3H}}^{\text{+}}\rightleftharpoons$______ $\text{+2}{\left[{\text{FeR}}_{\text{3}}\right]}^{\text{3+}}{\text{+H}}_{\text{2}}\text{O}$

（2）某研究小组对(1)中②的反应进行了研究。

用浓度分别为 $\text{2.0}\mathit{mol}\cdot {\text{L}}^{\text{-1}}、\text{2.5}\mathit{mol}\cdot {\text{L}}^{\text{-1}}、\text{3.0mol}\cdot {\text{L}}^{\text{-1}}$的 ${\text{HNO}}_{\text{3}}$溶液进行了三组实验，得到 $\text{c}\left({\left[{\text{FeR}}_{\text{3}}\right]}^{\text{2+}}\right)$随时间t的变化曲线如图。

① $\text{c}\left({\text{HNO}}_{\text{3}}\right)\text{=3.0 mol}\cdot {\text{L}}^{\text{-1}}$时，在 $\text{0~1 min}$内， ${\left[{\text{FeR}}_{\text{3}}\right]}^{\text{2+}}$的平均消耗速率=___________。

②下列有关说法中，正确的有___________。

A．平衡后加水稀释， $\frac{\text{c}\left({\left[{\text{FeR}}_{\text{3}}\right]}^{\text{2+}}\right)}{\text{c}\left({\left[{\text{FeR}}_{\text{3}}\right]}^{\text{3+}}\right)}$增大

B． ${\left[{\text{FeR}}_{\text{3}}\right]}^{\text{2+}}$平衡转化率： ${\text{α}}_{\text{III}}{\text{>α}}_{\text{II}}{\text{>α}}_{\text{I}}$

C．三组实验中，反应速率都随反应进程一直减小

D．体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间： ${\text{t}}_{\text{III}}{\text{>t}}_{\text{II}}{\text{>t}}_{\text{I}}$

（3）R的衍生物L可用于分离稀土。溶液中某稀土离子(用M表示)与L存在平衡：

$\text{M+L}\rightleftharpoons \text{ML}$ ${\text{K}}_{\text{1}}$

$\text{ML+L}\rightleftharpoons {\text{ML}}_{\text{2}}$ ${\text{K}}_{\text{2}}$

研究组配制了L起始浓度 ${\text{c}}_{\text{0}}\text{( L)=0.02 mol}\cdot {\text{L}}^{\text{-1}}、\text{M}$与L起始浓度比 ${\text{c}}_{\text{0}}{\text{(M)/c}}_{\text{0}}\text{(L)}$不同的系列溶液，反应平衡后测定其核磁共振氢谱。配体L上的某个特征H在三个物种 $\text{L、ML、}{\text{ML}}_{\text{2}}$中的化学位移不同，该特征H对应吸收峰的相对峰面积S(体系中所有特征H的总峰面积计为1)如下表。

${\text{c}}_{\text{0}}{\text{(M)/c}}_{\text{0}}\text{(L)}$	$\text{S(L)}$	$\text{S(ML)}$	$\text{S}\left({\text{ML}}_{\text{2}}\right)$
0	1.00	0	0
a	x	$\text{<0.01}$	0.64
b	$\text{<0.01}$	0.40	0.60

【注】核磁共振氢谱中相对峰面积S之比等于吸收峰对应H的原子数目之比；“ $\text{<0.01}$”表示未检测到。

① ${\text{c}}_{\text{0}}{\text{(M)/c}}_{\text{0}}\text{(L)=a}$时， $\text{x=}$ ___________。

② ${\text{c}}_{\text{0}}{\text{(M)/c}}_{\text{0}}\text{(L)=b}$时，平衡浓度比 ${\text{c}}_{平}\left({\text{ML}}_{\text{2}}\right){\text{:c}}_{平}\text{(ML)=}$___________。

（4）研究组用吸收光谱法研究了(3)中M与L反应体系。当 ${\text{c}}_{\text{0}}\text{(L)=1.0}\times {\text{10}}^{\text{-5}}\text{mol}\cdot {\text{L}}^{\text{-1}}$时，测得平衡时各物种 ${\text{c}}_{平}{\text{/c}}_{\text{0}}\text{(L)}$随 ${\text{c}}_{\text{0}}{\text{(M)/c}}_{\text{0}}\text{(L)}$的变化曲线如图。 ${\text{c}}_{\text{0}}{\text{(M)/c}}_{\text{0}}\text{(L)=0.51}$时，计算M的平衡转化率(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。

$\text{Ni}、\text{Co}$均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含 ${\text{Ni}}^{\text{2+}}、{\text{Co}}^{\text{2+}}、{\text{Al}}^{\text{3+}}、{\text{Mg}}^{\text{2+}}$)中，利用氨浸工艺可提取 $\text{Ni}、\text{Co}$，并获得高附加值化工产品。工艺流程如下：

已知：氨性溶液由 ${\text{NH}}_{\text{3}}\cdot {\text{H}}_{\text{2}}\text{O}$、 ${\left({\text{NH}}_{\text{4}}\right)}_{\text{2}}{\text{SO}}_{\text{3}}$和 ${\left({\text{NH}}_{\text{4}}\right)}_{\text{2}}{\text{CO}}_{\text{3}}$配制。常温下， ${\text{Ni}}^{\text{2+}}、{\text{Co}}^{\text{2+}}、{\text{Co}}^{\text{3+}}$与 ${\text{NH}}_{\text{3}}$形成可溶于水的配离子： ${\text{lgK}}_{\text{b}}\left({\text{NH}}_{\text{3}}\cdot {\text{H}}_{\text{2}}\text{O}\right)\text{=-4.7}$； ${\text{Co(OH)}}_{\text{2}}$易被空气氧化为 ${\text{Co(OH)}}_{\text{3}}$；部分氢氧化物的 ${\text{K}}_{\text{sp}}$如下表。

氢氧化物	${\text{Co(OH)}}_{\text{2}}$	${\text{Co(OH)}}_{\text{3}}$	${\text{Ni(OH)}}_{\text{2}}$	${\text{Al(OH)}}_{\text{3}}$	${\text{Mg(OH)}}_{\text{2}}$
${\text{K}}_{\text{sp}}$	$\text{5.9}\times {\text{10}}^{\text{-15}}$	$\text{1.6}\times {\text{10}}^{\text{-44}}$	$\text{5.5}\times {\text{10}}^{\text{-16}}$	$\text{1.3}\times {\text{10}}^{\text{-33}}$	$\text{5.6}\times {\text{10}}^{\text{-12}}$

回答下列问题：

（1）活性 $\text{MgO}$可与水反应，化学方程式为___________。

（2）常温下， $\text{pH=9.9}$的氨性溶液中， $\text{c}\left({\text{NH}}_{\text{3}}\cdot {\text{H}}_{\text{2}}\text{O}\right)$___________ $\text{c}\left({\text{NH}}_4^{+}\right)$ (填“>”“<”或“=”)。

（3）“氨浸”时，由 ${\text{Co(OH)}}_{\text{3}}$转化为 ${\left[\text{Co}{\left({\text{NH}}_{\text{3}}\right)}_{\text{6}}\right]}^{\text{2+}}$的离子方程式为___________。

（4） ${\left({\text{NH}}_{\text{4}}\right)}_{\text{2}}{\text{CO}}_{\text{3}}$会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。滤渣的X射线衍射图谱中，出现了 ${\text{NH}}_{\text{4}}{\text{Al(OH)}}_{\text{2}}{\text{CO}}_{\text{3}}$的明锐衍射峰。

① ${\text{NH}}_{\text{4}}{\text{Al(OH)}}_{\text{2}}{\text{CO}}_{\text{3}}$属于___________(填“晶体”或“非晶体”)。

② ${\left({\text{NH}}_{\text{4}}\right)}_{\text{2}}{\text{CO}}_{\text{3}}$提高了 $\text{Ni}、\text{Co}$的浸取速率，其原因是___________。

（5）①“析晶”过程中通入的酸性气体A为___________。

②由 ${\text{CoCl}}_{\text{2}}$可制备 ${\text{Al}}_{\text{x}}{\text{CoO}}_{\text{y}}$晶体，其立方晶胞如图。 $\text{Al}$与O最小间距大于 $\text{Co}$与O最小间距，x、y为整数，则 $\text{Co}$在晶胞中的位置为___________；晶体中一个 $\text{Al}$周围与其最近的O的个数为___________。

（6）①“结晶纯化”过程中，没有引入新物质。晶体A含6个结晶水，则所得 ${\text{HNO}}_{\text{3}}$溶液中 $\text{n}\left({\text{HNO}}_{\text{3}}\right)$与 $\text{n}\left({\text{H}}_{\text{2}}\text{O}\right)$的比值，理论上最高为___________。

②“热解”对于从矿石提取 $\text{Ni}、\text{Co}$工艺的意义，在于可重复利用 ${\text{HNO}}_{\text{3}}$和___________(填化学式)。

化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化，用公式 ${\text{Q=cρV}}_{总}\cdot \text{ΔT}$计算获得。

（1）盐酸浓度的测定：移取 $\text{20.00 mL}$待测液，加入指示剂，用 $\text{0.5000 mol}\cdot {\text{L}}^{\text{-1}}\text{NaOH}$溶液滴定至终点，消耗 $\text{NaOH}$溶液 $\text{22.00 mL}$。

①上述滴定操作用到的仪器有___________。

A．

B．

C．

D．

②该盐酸浓度为___________ $\text{mol}\cdot {\text{L}}^{\text{-1}}$。

（2）热量的测定：取上述 $\text{NaOH}$溶液和盐酸各 $\text{50 mL}$进行反应，测得反应前后体系的温度值( $°\text{C}$)分别为 ${\text{T}}_{\text{0}}、{\text{T}}_{\text{1}}$，则该过程放出的热量为___________ $\text{J}$(c和 $\text{ρ}$分别取 $\text{4.18 J}\cdot {\text{g}}^{\text{-1}}\cdot °{\text{C}}^{\text{-1}}$和 $\text{1.0 g}\cdot {\text{mL}}^{\text{-1}}$，忽略水以外各物质吸收的热量，下同)。

（3）借鉴(2)的方法，甲同学测量放热反应 ${\text{Fe(s)+CuSO}}_{\text{4}}{\text{(aq)=FeSO}}_{\text{4}}\text{(aq)+Cu(s)}$的焓变 $\mathit{\Delta H}$(忽略温度对焓变的影响，下同)。实验结果见下表。

序号	反应试剂		体系温度/ $°\text{C}$
			反应前	反应后
i	$\text{0.20 mol}\cdot {\text{L}}^{\text{-1}}{\text{CuSO}}_{\text{4}}$溶液 $\text{100 mL}$	$\text{1.20 g Fe}$粉	a	b
ii		$\text{0.56 g Fe}$粉	a	c

①温度：b___________c(填“>”“<”或“=”)。

② $\text{ΔH=}$___________(选择表中一组数据计算)。结果表明，该方法可行。

（4）乙同学也借鉴(2)的方法，测量反应 ${\text{A:Fe(s)+Fe}}_{\text{2}}{\left({\text{SO}}_{\text{4}}\right)}_{\text{3}}{\text{(aq)=3FeSO}}_{\text{4}}\text{(aq)}$的焓变。

查阅资料：配制 ${\text{Fe}}_{\text{2}}{\left({\text{SO}}_{\text{4}}\right)}_{\text{3}}$溶液时需加入酸。加酸的目的是___________。

提出猜想： $\text{Fe}$粉与 ${\text{Fe}}_{\text{2}}{\left({\text{SO}}_{\text{4}}\right)}_{\text{3}}$溶液混合，在反应A进行的过程中，可能存在 $\text{Fe}$粉和酸的反应。

验证猜想：用 $\text{pH}$试纸测得 ${\text{Fe}}_{\text{2}}{\left({\text{SO}}_{\text{4}}\right)}_{\text{3}}$溶液的 $\text{pH}$不大于1；向少量 ${\text{Fe}}_{\text{2}}{\left({\text{SO}}_{\text{4}}\right)}_{\text{3}}$溶液中加入 $\text{Fe}$粉，溶液颜色变浅的同时有气泡冒出，说明存在反应A和___________(用离子方程式表示)。

实验小结：猜想成立，不能直接测反应A的焓变。

教师指导：鉴于以上问题，特别是气体生成带来的干扰，需要设计出实验过程中无气体生成的实验方案。

优化设计：乙同学根据相关原理，重新设计了优化的实验方案，获得了反应A的焓变。该方案为___________。

（5）化学能可转化为热能，写出其在生产或生活中的一种应用___________。

用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图)，可实现大电流催化电解 ${\text{KNO}}_{\text{3}}$溶液制氨。工作时， ${\text{H}}_{\text{2}}\text{O}$在双极膜界面处被催化解离成 ${\text{H}}^{\text{+}}$和 ${\text{OH}}^{\text{-}}$，有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是

A．	电解总反应： ${\text{KNO}}_{\text{3}}{\text{+3H}}_{\text{2}}\text{O}={\text{NH}}_{\text{3}}{\text{·H}}_{\text{2}}{\text{O+2O}}_{\text{2}}\uparrow \text{+KOH}$
B．	每生成 ${\text{1 mol NH}}_{\text{3}}\cdot {\text{H}}_{\text{2}}\text{O}$，双极膜处有 $\text{9 mol}$的 ${\text{H}}_{\text{2}}\text{O}$解离
C．	电解过程中，阳极室中 $\text{KOH}$的物质的量不因反应而改变
D．	相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率

催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应 $\text{R(g)}\rightleftharpoons \text{P(g)}$。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是

A．	使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行	B．	反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大
C．	使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡	D．	使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大

化合物 ${\text{XYZ}}_{\text{4}}{\text{ME}}_{\text{4}}$可作肥料，所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满，X的基态原子价层电子排布式为 ${\text{ns}}^{\text{n-1}}$，X与M同周期，E在地壳中含量最多。下列说法正确的是

A．	元素电负性： $\text{E>Y>Z}$	B．	氢化物沸点： $\text{M>Y>E}$
C．	第一电离能： $\text{X>E>Y}$	D．	${\text{YZ}}_{\text{3}}$和 ${\text{YE}}_{\text{3}}^{\text{-}}$的空间结构均为三角锥形