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湖南省长沙市雅礼中学2023-2024学年高二下学期期中考试化学试卷（Word版附解析）
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这是一份湖南省长沙市雅礼中学2023-2024学年高二下学期期中考试化学试卷（Word版附解析），共14页。试卷主要包含了单选题，解答题等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量：H~1 C~12 O~16
一、单选题（本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1．中国载人航天工程取得重大成就，计划在2030年前实现中国人首次登月。下列有关说法不正确的是
A．“嫦娥五号”使用的铝基复合材料，属于合金材料
B．月壤中含有地球上罕见的氨-3，氨-3是一种新型可控核聚变能源生产材料
C．中国空间站“天和”核心舱等使用的柔性太阳电池阵，将太阳能转化为电能
D．“长征七号遥五”运载火箭采用全液氧煤油等燃料，无毒无污染称为“绿色”火箭
2．下列说法正确的是
A．基态磷原子的电子排布式为：1s22s22p63g23p3
B．水的电子式：
C．基态Cr原子的价电子排布图：
D．F结构示意图：
3．草酸（HOOC-COOH）具有较强的还原性，易被次氯酸钠氧化成二氧化碳和水，化学方程式为，下列符号表征或说法正确的是
A．H2O空间结构：V形
B．CO2空间填充模型：
C．Na、Cl均位于元素周期表p区
D．草酸的电离方程式：
4．下列装置可以用于相应实验的是
A．图甲制取并收集SO3B．图乙检验乙炔具有还原性
C．图丙中红墨水左高右低D．图丁装置制取Cl2
5．下列反应的离子方程式书写正确的是
A．NaOH溶液与醋酸溶液反应：
B．CuSO4溶液与Ba（OH）2溶液反应：
C．电解饱和食盐水：
D．向Fel2溶液中通入过量的Cl2：
6．设是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．将2.24L（标准状况）SO3完全溶于水，所得溶液中的数目为
B．1ml碳烯（：CH2）比1ml甲基（-CH3）少个电子，少个极性健
C．标准状况下，11.2LCl2溶于水，溶液中Cl2、Cl-、ClO-和HClO的微粒数之和为
D．密闭容器中，2mlSO2和1mlO2催化反应后分子总数为
7．2021年10月16日，长征二号F火箭将神丹十三号载人飞船送入太空。其火箭使用的推进剂为偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮（N2O4），发生反应的化学方程式为；已知偏二甲肼中C、N元素的化合价相等。在反应中，下列说法正确的是
A．是氧化剂B．N2O4被氧化
C．生还原反应D．1mlN2O4完全反应，有8ml电子转移
8．下列反应的能量变化与如图所示反应相符的是
A．Ba（OH）2·8H2O晶体与NH4Cl固体的反应B．生石灰溶于水
C．甲烷与氧气的燃烧反应D．镁条与稀盐酸的反应
9．下列实验过程可以达到实验目的的是
A．AB．BC．CD．D
10．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，可“组合”成一种具有高效催化性能的超分子，其结构如图，W、X、Z分别位于不同周期。下列说法正确的是
A．氢化物的沸点：Y>X
B．XY2形成的晶体中，一个微粒周围紧邻的微粒数为8个
C．XY分子可作配体，其中X原子提供孤电子对
D．该超分子具有分子识别的特征，能识别所有碱金属离子
11．某有机物其结构简式为，关于该有机物下列叙述正确的是
A．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．不能使溴水棵色
C．在加热和催化剂作用下，最多能和4mlH2反应
D．一定条件下，能和NaOH醇溶液反应
12．2022年诺贝尔化学奖授予美国科学家贝尔托齐、沙普利斯和丹麦科学家莫膝，以表彰他们在发展点击化学和生物正交化学方面的贡献。氯化亚铜是点击化学常用的催化剂，其晶胞结构如图所示，下列有关说法中错误的是
A．基态Cu+价层电子排布图为
B．Cl原子核外电子的运动状态有17种
C．该晶胞中含有4个Cu+和4个Cl-
D．Cu+周围等距离且最近的Cu+数为6个
13．氯碱工业能耗大，通过如图所示改进设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是
A．电极A接电源正极，发生氧化反应
B．电极B的电极反应式为
C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOI溶液
D．改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗
14．缓冲溶液是指加少量水稀释或外加少量酸、碱，自身pH不发生显著变化的溶液。1L含1ml乳酸（HLac）和1ml乳酸钠（NaLac）的溶液就是一种缓冲溶液，该溶液的pH为3.85。下图是此缓冲溶液的pH随通入HCl（g）或加入NaOH（s）的物质的量变化的示意图（溶液体积保持1L），已知1g3=0.48。下列说法错误的是
A．此缓冲溶液中
B．通过计算可得出，a点溶液的pH约为3.37
C．根据图像可以判断，b点溶液已失去缓冲能力
D．当加入NaOH，且横坐标为0.5时，对应溶液中
二、解答题（本题共4小题，共58分）
15．（14分）氯气是一种重要的化工原料，可用于生产塑料、合成纤维和染料等。实验室某实验小组现用下图装置来制取氯气并对氯气的某些性质和用途进行探究（K为开关，夹持装置已省略）。请回答下列问题：
（1）仪器①的名称为__________。
（2）检验装置A、B的气密性：将仪器①的活塞和开关K关闭，从长颈漏斗处加水至液面高于锥形瓶中的液面，若__________，则说明装置气密性良好。
（3）装置A中发生反应的化学方程式为__________。
（4）装置E中的试剂是___________，作用是___________
（5）装置C中为湿润的KI-淀粉试纸，通入Cl2后试纸变蓝，则该反应的离子方程式为_______；该小组为了研究干燥的氯气与金属钠之间的反应，欲在装置C中直接放置一块纯净的金属钠进行实验，该方案存在不妥之处，请你指出不妥之处并改正：__________。
16．（15分）甲醇是实现碳中和循环的低碳燃料，是一个取之不尽的能源载体。
（1）H2可与CO2反应生成甲醇和水，其反应过程如下。
反应①： ；
反应②： ；
反应③：的________，平衡常数________（用、表示）
（2）一定条件下向恒容密闭容器中充入1mlCO2和3mlH2，在不同催化剂作用下发生反应I、Ⅱ、Ⅲ，相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示。
①催化剂效果最佳的是反应________（填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”）
②若反应Ⅲ在a点时已达平衡状态，a点CO2的转化率高于c点的原因是________。
（3）在压强为P，CO2、H2的起始物质的量比为1：3的条件下，发生以下竞争反应。
反应一：
反应二：
实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度的变化如图所示。
已知：CH3OH的选择性=×100%
①有利于提高CH3OH的选择性的措施有_________（填字母）。
A．适当降温B．适当升温C．选择合适的催化剂
②温度高于350℃时，体系中发生的反应以_________（填“反应一”或“反应二”）为主。
③其中表示平衡时CH3OH的选择性的曲线是_________（填“a”或“b”）。
④400℃时，平衡时压强为1×105Pa，反应一用气体分压表示的化学平衡常数__________（只代入数据即可，用容器中各气体成分的分压表示，分压=总压×物质的量分数）。
17（15分）．废旧钴酸锂电池的正极材料主要含有难溶于水的LiCO2及少量Al、Fe、炭黑等，常用如图1所示的一种工艺分离并回收其中的金属钴和锂。
已知：①；②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如下表：
回答下列问题：
（1）LiCO2中元素C的化合价为____________。
（2）为提高碱浸率，可采取的措施有_____________（答出一条即可）。
（3）碱浸时的离子反应方程式为_________________。
（4）沉钴的离子方程式为______________。
（5）加氨水控制沉钴的pH，当a≥____________时，此时溶液中，即认为“沉钴”完全。
（6）钴的氢氧化物加热至290℃时可以完全脱水，所得产物可用于合成钛酸钴。钛酸钴的晶胞结构如下图所示，则该晶体化学式为___________。
（7）是钴的一种配合物，含1ml该配合物的溶液与足量AgNO3溶液能生成___________mlAgCl，该配合物中C3+的配位数为__________。
18（14分）．根据下面的反应路线及所给信息，回答下列问题：
（1）标准状况下的气态烃A11.2L在氧气中充分燃烧可以产生88gCO2和45gH2O，则A的分子式是______。
（2）B和C均为一氯代烃，它们的名称（系统命名）分别为______、______。
（3）D的结构简式为______，D中碳原子是否都处于同一平面?________（填“是”或“否”）。
（4）E的同分异构体有______种。
（5）①②③的反应类型依次是______、_____、______。
（6）写出反应②的化学方程式：②_____________。
雅礼教育集团2024年上学期期中考试
1．A
【详解】
A．铝基复合材料属于复合材料，故A错误；
B．氦3是一种新型可控核聚变能源生产材料，故B正确；
C．柔性太阳电池阵将太阳能转化为电能，故C正确；
D．液氧煤油反应后产物为二氧化碳和水，对环境无毒、无污染，故D正确；
2．A
【详解】
A．P是15号元素，核外有15个电子，基态磷原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p3，故A正确；
B．水是共价化合物，O、H原子间共用1对电子，O氧原子外围达到8e-结构，其电子式为，故B错误；
C．根据能量最低原理，基态Cr原子的价电子排布半充满比较稳定，基态Cr原子的价电子排布为3d54s1，3d和4s轨道均处于半充满状态，价电子排布图为，故C错误；
D．氟离子核内有9个质子，核外有10个电子，结构示意图：，故D错误；
3．A
【详解】
A．H2O分子中O原子的价层电子对数为，VSEPR模型为四面体，含有2对孤电子对，其空间结构为V形，故A正确；
B．CO2是直线形分子，中心原子为C，且C原子半径大于O，其空间填充模型为，故B错误；
C．根据Na、Cl的价层电子排布式可知，Na位于元素周期表s区、Cl位于元素周期表p区，故C错误；
D．草酸是二元弱酸，分步电离方程式为电离方程式：、，故D错误；
4．A
【详解】
A．二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，冰水冷却三氧化硫，图中装置可制取并收集SO3，A正确；
B．生成的乙炔中混有硫化氢，均可被酸性高锰酸钾溶液氧化，紫色褪去，不能证明乙炔具有还原性，B错误；
C．Mg与浓盐酸反应放热，红墨水左低右高可证明，C错误；
D．常温下浓盐酸与二氧化锰不反应，图中缺少酒精灯，D错误；
5．B
【详解】
A．醋酸为弱酸，不能拆，正确离子方程式为：，A错误；
B．CuSO4溶液与溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀，B正确；
C．电解饱和食盐水生成氢氧化钠和氢气、氯气，水不能拆，正确离子方程式为：，C错误；
D．向FeI2溶液中通入过量的Cl2，反应生成氯化铁、碘单质，正确离子方程式为：，D错误；
6．B
【详解】
A．标准状况SO3是固体，2.24L不是0.1ml，A项错误；
B．烯和甲基都是中性不带电，1ml碳烯含有8ml电子和2mlC-H键，1ml中基含有9ml电子和3mlC-H键，B项正确；
C．由物料守恒，溶液中，C项错误；
D．密闭容器中SO2和O2催化反应是可逆反应，反应后分子总数大于，D项错误；
7．D
【详解】
A．已知偏二甲肼中C、N元素的化合价相等，H为+1价，则C、N为-2价，反应中C2H8N2中C和N化合价都升高，为还原剂，故A错误；
B．N2O4→N2，N化合价降低，被还原，故B错误；
C．C2H8N2是还原剂，发生氧化反应，故C错误；
D．N2O4→N2中N从+4降到0价，1mlN2O4完全反应，电子转移为1ml×2×4=8ml，故D正确；
8．A
【详解】稀盐酸和碳酸氢钠溶液的反应是吸热反应。
A．晶体与NH4Cl固体的反应是吸热反应，A选；
B．生石灰溶于水是放热反应，B不选；
C．甲烷与氧气的燃烧反应是放热反应，C不选；
D．镁条与稀盐酸的反应是放热反应，D不选；
9．A
【详解】
A．加盐酸可抑制铁离子水解，则将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释可配制氯化铁溶液，故A正确；
B．未强调同浓度时，NaX的pH小，可知NaX的水解程度小，则酸性HX>CH3COOH，故B错误；
C．饱和食盐水可吸收HCl，但还需浓硫酸干燥氯气，故C错误；
D．该实验没有明确说明温度是否相同，应控制温度等其它因素相同，需保证只有浓度一个变量，故D错误；
10．C
【详解】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，且W、X、Z分别位于不同周期，故W、X、Z分别位于第一、二、三周期，根据超分子结构中的成键规则可知W为氢元素，X为碳元素，Y为氧元素，Z为钠元素，据此回答。
A．氧元素和碳元素的氢化物不止一种，相对分子质量较大的烷烃沸点高，只有简单氢化物的沸点才满足水高与甲烷，A错误；
B．二氧化碳晶体属于分子晶体，一个微粒周围紧邻的微粒数为12个，B错误；
C．CO分子可作为配体时，碳原子和氧原子均能提供孤电子对，由于碳的电负性比氧的弱，电负性弱的碳原子更易提供孤电子对形成配位键，C正确；
D．超分子根据空穴大小适配不同大小的碱金属离子，并不能识别所有的碱金属离子，D错误；
11．C
【详解】该物质中含有苯环、碳碳双键和氯原子；双键能使溴水和酸性高锰酸钾褪色；苯环、碳碳双键与氢气发生加成反应；与氯原子相连并相邻碳上没有氢，不能发生消去反应。该物质中含有苯环、碳碳双键和氯原子，双键能使溴水和酸性高锰酸钾褪色，故AB错误；苯环可以与3ml氢气加成，双键与1ml氢气加成，所以共消耗4ml氢气，故C正确；D、与氯原子相连并相邻碳上没有氢，不能发生消去反应，和NaOH的醇溶液不反应，故D错误。
12．D
【详解】
A．铜为29号元素，则Cu+的价层电子排布式为3d10，其Cu+价层电子轨道排布式为，A正确；
B．Cl原子核外电子数为17，每个电子的运动状态不同，运动状态有17种，B正确；
C．由图可知，Cu+个数，Cl-个数4，C正确；
D．CuCl晶胞中距离Cu+最近的Cu+位于顶点和面心，数目为12个，D错误；
13．B
【详解】
电极A上Cl-变为Cl2，Cl元素的化合价升高，失去电子，发生氧化反应，电极A是电解池阳极，因此电极A接电源正极，故A正确；
电极B为阴极，通入氧气，氧气得到电子，其电极反应式为，故B错误；
右室生成OH-，应选用阳离子交换膜，左室的Na+进入右室，在右室获得浓度较高的NaOH溶液，故C正确；
改进设计中增大了O2的量，提高了电极B处的氧化性，通过提高反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗，故D正确。
14．D
【详解】】含1ml乳酸（HLac）和1ml乳酸钠（NaLac）的溶液就是一种缓冲溶液中，该溶液的pH为3.85，则，；
A．含1ml乳酸（HLac）和1ml乳酸钠（NaLac）的溶液中由质子守恒可知，，A正确；
B．a点溶液加入0.5mlHCl后，、，则，则，pH约为3.37，B正确；
C．根据图像可以判断，b点溶液pH发生突变，则已失去缓冲能力，C正确；
D．加入0.5mlNaOH后，则含0.5ml乳酸（HLac）和1.5ml乳酸钠（NaLac），此时溶液显酸性，乳酸电离大于水解，则，D错误；
15．（每空2分，共14分）
（1）分液漏斗
（2）一段时间后长颈漏斗内液面不下降
（3）
（4）氢氧化钠溶液 吸收氯气，防止污染空气
（5） 反应需要干燥的氯气，则在B和C之间加一个浓硫酸干燥氯气
【详解】A中二氧化锰与浓盐酸加热条件下反应生成氯气，B中饱和食盐水除去氯气中的HCl，然后通入三颈烧瓶D中，在碱性环境下氯气与氢氧化铁反应生成K2FeO4，过量氯气用E中的氢氧化钠溶液吸收；
（1）仪器①的名称为分液漏斗；
（2）将仪器①的活塞和开关K关闭，从长颈漏斗处加水至液面高于锥形瓶中的液面，一段时间后长颈漏斗内液面不下降，则说明装置气密性良好；
（3）二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水：；
（4）氯气有毒，会污染空气，根据分析可知装置E中试剂为氢氧化钠溶液，吸收多余的氯气，防止污染空气
（5）氯气氧化碘离子为碘单质，使得淀粉试纸变蓝色，反应为：；钠会和混在氯气中的水反应，欲在装置C中直接放置一块纯净的金属钠进行实验，需要干燥的氯气，则在B和C之间加一个浓硫酸干燥氯气；
16．（除标注外，每空2分，共15分）
（1）
（2）Ⅰ（1分） 该反应为放热反应，c点所在温度高，平衡逆向移动，转化率低于a点；
（3）AC 反应二 b
【详解】（1）根据盖斯定律可知，反应③（反应①+反应②），所以；根据平衡常数表达式与热化学方程式之间的关系可知，。
（2）①根据图像分析，相同温度下，CO2转化率最高的为反应Ⅰ，故其催化效果最好。
②反应Ⅲ在a点为二氧化碳转化率最高点，该点和之后均已达平衡状态，之前为未达平衡状态，a点CO2的转化率高于b点和c点的原因是：该反应为放热反应，c点所在温度高，平衡逆向移动，转化率低于a点；
（3）①生成CH3OH的反应为放热反应，根据勒夏特列原理，温度降低，有利于平衡正向移动，因此降温可以提高CH3OH的选择性；选择有利于反应一进行的催化剂，可以让反应一更大程度地进行，有利于提高甲醇的选择性，故选AC。
②温度高于350℃时，由于体系温度较高，根据勒夏特列原理，有利于吸热反应的进行，因此以反应二为主。
③反应一是生成CH3OH的反应，该反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，CH3OH的选择性降低，因此b为平衡时CH3OH的选择性曲线，a为CO2的平衡转化率曲线。
④400℃时，设投料为1mlCO2和3mlH2，CO2的转化率为25%，CH3OH的选择性为40%，
根据CH3OH的选择性×100%，则CH3OH的物质的量=0.4×0.25ml=0.1ml；
此时容器中，，，，，气体的总物质的量为3.65ml，则反应一的压强平衡常数为。
17．（（除标注外，每空2分，共15分）
（1）+3（1分）
（2）搅拌混合物或适当升高温度、将原材料粉碎、延长浸取时间等
（3）
（4）
（5）9
（6）TiCO3
（7）2 6
【分析】
废旧钴酸锂电池的正极材料加入氢氧化钠溶液碱浸，可将其中的Al转化为四羟基合铝酸钠，过滤，浸出液中的四羟基合铝酸钠通入过量的二氧化碳后生成氢氧化铝沉淀，浸出渣中含有及少量Fe、炭黑，加入过氧化氢和稀硫酸，LiCO2转化为Li2SO4、CSO4，还可氧化亚铁离子，加入氢氧化钠和空气，空气是为了将亚铁离子全部氧化为铁离子，氢氧化钠用来调节pH=4.0，使铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀，过滤，在滤液中加入氨水调节pH，使得C2+转化为C（OH）2沉淀，再次过滤，在滤液中加入碳酸钠溶液，使Li+转化为Li2CO3沉淀；
【详解】（1）LiCO2中Li的化合价为+1，O的化合价为-2，根据化合物中化合价代数和为0可得，C的化合价为+3；
（2）搅拌混合物或适当升高温度、将原材料粉碎、延长浸取时间等均可加快反应速率，提高碱浸率；
（3）碱浸时，氢氧化钠和铝反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，反应方程式为，则离子反应为；
（4）沉钴反应为钴离子和氨水生成氢氧化钴沉淀和铵根离子，离子方程式为；
（5）溶液中，即认为“沉钴”完全，则，pOH=5，pH=9；故当a≥9时，
即认为“沉钴”完全；
（6）据“均摊法”，晶胞中含个Ti、个O、1个C，则该晶体化学式为TiCO3；
（7）中处于外界的氯离子为2个，则含1ml该配合物的溶液与足量AgNO3溶液能生成2mlAgCl，在该配合物中C3+的配位数为6。
18．（每空2分，共14分）
（1）C4H10
（2）2—甲基—1—氯丙烷 2—甲基—2—氯丙烷（可互换）（1个1分，共2分）
（3） 是（1分）
（4）8
（5）消去反应 加成反应 取代反应（1个1分，共3分）
（6）
【分析】根据题意：88gCO2为2ml，45gH2O为2.5ml，标准状况下的气态烃A11.2L，即为0.5ml，所以1分子烃A中含碳原子数为4，氢原子数为10，则化学式为C4H10。C4H10存在正丁烷和异丁烷两种，但从框图上看，A与Cl2在光照条件下发生取代反应时有两种产物，且在NaOH醇溶液作用下的产物只有一种，则A只能是异丁烷，取代后的产物为2—甲基—1—氯丙烷和2—甲基—2—氯丙烷。B、C发生消去反应后生成2—甲基丙烯，在Br2的CCl4溶液中发生加成反应，生成产物E：
【详解】（1）结合分析可知，A的分子式是C4H10；
（2）B和C均为一氯代烃，且它们在NaOH醇溶液作用下的产物只有一种，结合分析可知它们的名称（系统命名）分别为：2—甲基—1—氯丙烷和2—甲基—2—氯丙烷（可互换）；
（3）结合分析可知D的结构简式为，又碳碳双键确定6原子必定共平面，故D中所有碳原子都处于同一平面；
（4）E的同分异构体，相当于丁烷的二溴代物且除去E剩余的异构体数目求解，丁烷有正丁烷、异丁烷两种，均采取定一移一书写，其中正丁烷有5种二溴代物，异丁烷有4种二溴代物，除去E，有8种异构体；
（5）结合题意及条件分析可知①②③的反应类型依次是消去反应、加成反应、取代反应；
（6）结合分析，反应②为2—甲基丙烯，在Br2的CCl4溶液中发生加成反应，化学方程式为：。
实验目的
实验过程
A
配制氯化铁溶液
将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释
B
证明酸性HX>CH3COOH
用pH计测定NaX溶液、CH3COONa溶液的pH，pH前者小
C
制备纯净的Cl2
将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水即可得到
D
探究浓度对反应速率的影响
向2支盛有5mL不同浓度Na2SO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液，观察实验现象
金属阳离子
Al3+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀的pH
4.2
2.7
7.6
沉淀完全的pH
5.2
3.7
9.6
可能用到的相对原子质量：H~1 C~12 O~16
一、单选题（本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1．中国载人航天工程取得重大成就，计划在2030年前实现中国人首次登月。下列有关说法不正确的是
A．“嫦娥五号”使用的铝基复合材料，属于合金材料
B．月壤中含有地球上罕见的氨-3，氨-3是一种新型可控核聚变能源生产材料
C．中国空间站“天和”核心舱等使用的柔性太阳电池阵，将太阳能转化为电能
D．“长征七号遥五”运载火箭采用全液氧煤油等燃料，无毒无污染称为“绿色”火箭
2．下列说法正确的是
A．基态磷原子的电子排布式为：1s22s22p63g23p3
B．水的电子式：
C．基态Cr原子的价电子排布图：
D．F结构示意图：
3．草酸（HOOC-COOH）具有较强的还原性，易被次氯酸钠氧化成二氧化碳和水，化学方程式为，下列符号表征或说法正确的是
A．H2O空间结构：V形
B．CO2空间填充模型：
C．Na、Cl均位于元素周期表p区
D．草酸的电离方程式：
4．下列装置可以用于相应实验的是
A．图甲制取并收集SO3B．图乙检验乙炔具有还原性
C．图丙中红墨水左高右低D．图丁装置制取Cl2
5．下列反应的离子方程式书写正确的是
A．NaOH溶液与醋酸溶液反应：
B．CuSO4溶液与Ba（OH）2溶液反应：
C．电解饱和食盐水：
D．向Fel2溶液中通入过量的Cl2：
6．设是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．将2.24L（标准状况）SO3完全溶于水，所得溶液中的数目为
B．1ml碳烯（：CH2）比1ml甲基（-CH3）少个电子，少个极性健
C．标准状况下，11.2LCl2溶于水，溶液中Cl2、Cl-、ClO-和HClO的微粒数之和为
D．密闭容器中，2mlSO2和1mlO2催化反应后分子总数为
7．2021年10月16日，长征二号F火箭将神丹十三号载人飞船送入太空。其火箭使用的推进剂为偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮（N2O4），发生反应的化学方程式为；已知偏二甲肼中C、N元素的化合价相等。在反应中，下列说法正确的是
A．是氧化剂B．N2O4被氧化
C．生还原反应D．1mlN2O4完全反应，有8ml电子转移
8．下列反应的能量变化与如图所示反应相符的是
A．Ba（OH）2·8H2O晶体与NH4Cl固体的反应B．生石灰溶于水
C．甲烷与氧气的燃烧反应D．镁条与稀盐酸的反应
9．下列实验过程可以达到实验目的的是
A．AB．BC．CD．D
10．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，可“组合”成一种具有高效催化性能的超分子，其结构如图，W、X、Z分别位于不同周期。下列说法正确的是
A．氢化物的沸点：Y>X
B．XY2形成的晶体中，一个微粒周围紧邻的微粒数为8个
C．XY分子可作配体，其中X原子提供孤电子对
D．该超分子具有分子识别的特征，能识别所有碱金属离子
11．某有机物其结构简式为，关于该有机物下列叙述正确的是
A．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．不能使溴水棵色
C．在加热和催化剂作用下，最多能和4mlH2反应
D．一定条件下，能和NaOH醇溶液反应
12．2022年诺贝尔化学奖授予美国科学家贝尔托齐、沙普利斯和丹麦科学家莫膝，以表彰他们在发展点击化学和生物正交化学方面的贡献。氯化亚铜是点击化学常用的催化剂，其晶胞结构如图所示，下列有关说法中错误的是
A．基态Cu+价层电子排布图为
B．Cl原子核外电子的运动状态有17种
C．该晶胞中含有4个Cu+和4个Cl-
D．Cu+周围等距离且最近的Cu+数为6个
13．氯碱工业能耗大，通过如图所示改进设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是
A．电极A接电源正极，发生氧化反应
B．电极B的电极反应式为
C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOI溶液
D．改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗
14．缓冲溶液是指加少量水稀释或外加少量酸、碱，自身pH不发生显著变化的溶液。1L含1ml乳酸（HLac）和1ml乳酸钠（NaLac）的溶液就是一种缓冲溶液，该溶液的pH为3.85。下图是此缓冲溶液的pH随通入HCl（g）或加入NaOH（s）的物质的量变化的示意图（溶液体积保持1L），已知1g3=0.48。下列说法错误的是
A．此缓冲溶液中
B．通过计算可得出，a点溶液的pH约为3.37
C．根据图像可以判断，b点溶液已失去缓冲能力
D．当加入NaOH，且横坐标为0.5时，对应溶液中
二、解答题（本题共4小题，共58分）
15．（14分）氯气是一种重要的化工原料，可用于生产塑料、合成纤维和染料等。实验室某实验小组现用下图装置来制取氯气并对氯气的某些性质和用途进行探究（K为开关，夹持装置已省略）。请回答下列问题：
（1）仪器①的名称为__________。
（2）检验装置A、B的气密性：将仪器①的活塞和开关K关闭，从长颈漏斗处加水至液面高于锥形瓶中的液面，若__________，则说明装置气密性良好。
（3）装置A中发生反应的化学方程式为__________。
（4）装置E中的试剂是___________，作用是___________
（5）装置C中为湿润的KI-淀粉试纸，通入Cl2后试纸变蓝，则该反应的离子方程式为_______；该小组为了研究干燥的氯气与金属钠之间的反应，欲在装置C中直接放置一块纯净的金属钠进行实验，该方案存在不妥之处，请你指出不妥之处并改正：__________。
16．（15分）甲醇是实现碳中和循环的低碳燃料，是一个取之不尽的能源载体。
（1）H2可与CO2反应生成甲醇和水，其反应过程如下。
反应①： ；
反应②： ；
反应③：的________，平衡常数________（用、表示）
（2）一定条件下向恒容密闭容器中充入1mlCO2和3mlH2，在不同催化剂作用下发生反应I、Ⅱ、Ⅲ，相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示。
①催化剂效果最佳的是反应________（填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”）
②若反应Ⅲ在a点时已达平衡状态，a点CO2的转化率高于c点的原因是________。
（3）在压强为P，CO2、H2的起始物质的量比为1：3的条件下，发生以下竞争反应。
反应一：
反应二：
实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度的变化如图所示。
已知：CH3OH的选择性=×100%
①有利于提高CH3OH的选择性的措施有_________（填字母）。
A．适当降温B．适当升温C．选择合适的催化剂
②温度高于350℃时，体系中发生的反应以_________（填“反应一”或“反应二”）为主。
③其中表示平衡时CH3OH的选择性的曲线是_________（填“a”或“b”）。
④400℃时，平衡时压强为1×105Pa，反应一用气体分压表示的化学平衡常数__________（只代入数据即可，用容器中各气体成分的分压表示，分压=总压×物质的量分数）。
17（15分）．废旧钴酸锂电池的正极材料主要含有难溶于水的LiCO2及少量Al、Fe、炭黑等，常用如图1所示的一种工艺分离并回收其中的金属钴和锂。
已知：①；②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如下表：
回答下列问题：
（1）LiCO2中元素C的化合价为____________。
（2）为提高碱浸率，可采取的措施有_____________（答出一条即可）。
（3）碱浸时的离子反应方程式为_________________。
（4）沉钴的离子方程式为______________。
（5）加氨水控制沉钴的pH，当a≥____________时，此时溶液中，即认为“沉钴”完全。
（6）钴的氢氧化物加热至290℃时可以完全脱水，所得产物可用于合成钛酸钴。钛酸钴的晶胞结构如下图所示，则该晶体化学式为___________。
（7）是钴的一种配合物，含1ml该配合物的溶液与足量AgNO3溶液能生成___________mlAgCl，该配合物中C3+的配位数为__________。
18（14分）．根据下面的反应路线及所给信息，回答下列问题：
（1）标准状况下的气态烃A11.2L在氧气中充分燃烧可以产生88gCO2和45gH2O，则A的分子式是______。
（2）B和C均为一氯代烃，它们的名称（系统命名）分别为______、______。
（3）D的结构简式为______，D中碳原子是否都处于同一平面?________（填“是”或“否”）。
（4）E的同分异构体有______种。
（5）①②③的反应类型依次是______、_____、______。
（6）写出反应②的化学方程式：②_____________。
雅礼教育集团2024年上学期期中考试
1．A
【详解】
A．铝基复合材料属于复合材料，故A错误；
B．氦3是一种新型可控核聚变能源生产材料，故B正确；
C．柔性太阳电池阵将太阳能转化为电能，故C正确；
D．液氧煤油反应后产物为二氧化碳和水，对环境无毒、无污染，故D正确；
2．A
【详解】
A．P是15号元素，核外有15个电子，基态磷原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p3，故A正确；
B．水是共价化合物，O、H原子间共用1对电子，O氧原子外围达到8e-结构，其电子式为，故B错误；
C．根据能量最低原理，基态Cr原子的价电子排布半充满比较稳定，基态Cr原子的价电子排布为3d54s1，3d和4s轨道均处于半充满状态，价电子排布图为，故C错误；
D．氟离子核内有9个质子，核外有10个电子，结构示意图：，故D错误；
3．A
【详解】
A．H2O分子中O原子的价层电子对数为，VSEPR模型为四面体，含有2对孤电子对，其空间结构为V形，故A正确；
B．CO2是直线形分子，中心原子为C，且C原子半径大于O，其空间填充模型为，故B错误；
C．根据Na、Cl的价层电子排布式可知，Na位于元素周期表s区、Cl位于元素周期表p区，故C错误；
D．草酸是二元弱酸，分步电离方程式为电离方程式：、，故D错误；
4．A
【详解】
A．二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，冰水冷却三氧化硫，图中装置可制取并收集SO3，A正确；
B．生成的乙炔中混有硫化氢，均可被酸性高锰酸钾溶液氧化，紫色褪去，不能证明乙炔具有还原性，B错误；
C．Mg与浓盐酸反应放热，红墨水左低右高可证明，C错误；
D．常温下浓盐酸与二氧化锰不反应，图中缺少酒精灯，D错误；
5．B
【详解】
A．醋酸为弱酸，不能拆，正确离子方程式为：，A错误；
B．CuSO4溶液与溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀，B正确；
C．电解饱和食盐水生成氢氧化钠和氢气、氯气，水不能拆，正确离子方程式为：，C错误；
D．向FeI2溶液中通入过量的Cl2，反应生成氯化铁、碘单质，正确离子方程式为：，D错误；
6．B
【详解】
A．标准状况SO3是固体，2.24L不是0.1ml，A项错误；
B．烯和甲基都是中性不带电，1ml碳烯含有8ml电子和2mlC-H键，1ml中基含有9ml电子和3mlC-H键，B项正确；
C．由物料守恒，溶液中，C项错误；
D．密闭容器中SO2和O2催化反应是可逆反应，反应后分子总数大于，D项错误；
7．D
【详解】
A．已知偏二甲肼中C、N元素的化合价相等，H为+1价，则C、N为-2价，反应中C2H8N2中C和N化合价都升高，为还原剂，故A错误；
B．N2O4→N2，N化合价降低，被还原，故B错误；
C．C2H8N2是还原剂，发生氧化反应，故C错误；
D．N2O4→N2中N从+4降到0价，1mlN2O4完全反应，电子转移为1ml×2×4=8ml，故D正确；
8．A
【详解】稀盐酸和碳酸氢钠溶液的反应是吸热反应。
A．晶体与NH4Cl固体的反应是吸热反应，A选；
B．生石灰溶于水是放热反应，B不选；
C．甲烷与氧气的燃烧反应是放热反应，C不选；
D．镁条与稀盐酸的反应是放热反应，D不选；
9．A
【详解】
A．加盐酸可抑制铁离子水解，则将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释可配制氯化铁溶液，故A正确；
B．未强调同浓度时，NaX的pH小，可知NaX的水解程度小，则酸性HX>CH3COOH，故B错误；
C．饱和食盐水可吸收HCl，但还需浓硫酸干燥氯气，故C错误；
D．该实验没有明确说明温度是否相同，应控制温度等其它因素相同，需保证只有浓度一个变量，故D错误；
10．C
【详解】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，且W、X、Z分别位于不同周期，故W、X、Z分别位于第一、二、三周期，根据超分子结构中的成键规则可知W为氢元素，X为碳元素，Y为氧元素，Z为钠元素，据此回答。
A．氧元素和碳元素的氢化物不止一种，相对分子质量较大的烷烃沸点高，只有简单氢化物的沸点才满足水高与甲烷，A错误；
B．二氧化碳晶体属于分子晶体，一个微粒周围紧邻的微粒数为12个，B错误；
C．CO分子可作为配体时，碳原子和氧原子均能提供孤电子对，由于碳的电负性比氧的弱，电负性弱的碳原子更易提供孤电子对形成配位键，C正确；
D．超分子根据空穴大小适配不同大小的碱金属离子，并不能识别所有的碱金属离子，D错误；
11．C
【详解】该物质中含有苯环、碳碳双键和氯原子；双键能使溴水和酸性高锰酸钾褪色；苯环、碳碳双键与氢气发生加成反应；与氯原子相连并相邻碳上没有氢，不能发生消去反应。该物质中含有苯环、碳碳双键和氯原子，双键能使溴水和酸性高锰酸钾褪色，故AB错误；苯环可以与3ml氢气加成，双键与1ml氢气加成，所以共消耗4ml氢气，故C正确；D、与氯原子相连并相邻碳上没有氢，不能发生消去反应，和NaOH的醇溶液不反应，故D错误。
12．D
【详解】
A．铜为29号元素，则Cu+的价层电子排布式为3d10，其Cu+价层电子轨道排布式为，A正确；
B．Cl原子核外电子数为17，每个电子的运动状态不同，运动状态有17种，B正确；
C．由图可知，Cu+个数，Cl-个数4，C正确；
D．CuCl晶胞中距离Cu+最近的Cu+位于顶点和面心，数目为12个，D错误；
13．B
【详解】
电极A上Cl-变为Cl2，Cl元素的化合价升高，失去电子，发生氧化反应，电极A是电解池阳极，因此电极A接电源正极，故A正确；
电极B为阴极，通入氧气，氧气得到电子，其电极反应式为，故B错误；
右室生成OH-，应选用阳离子交换膜，左室的Na+进入右室，在右室获得浓度较高的NaOH溶液，故C正确；
改进设计中增大了O2的量，提高了电极B处的氧化性，通过提高反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗，故D正确。
14．D
【详解】】含1ml乳酸（HLac）和1ml乳酸钠（NaLac）的溶液就是一种缓冲溶液中，该溶液的pH为3.85，则，；
A．含1ml乳酸（HLac）和1ml乳酸钠（NaLac）的溶液中由质子守恒可知，，A正确；
B．a点溶液加入0.5mlHCl后，、，则，则，pH约为3.37，B正确；
C．根据图像可以判断，b点溶液pH发生突变，则已失去缓冲能力，C正确；
D．加入0.5mlNaOH后，则含0.5ml乳酸（HLac）和1.5ml乳酸钠（NaLac），此时溶液显酸性，乳酸电离大于水解，则，D错误；
15．（每空2分，共14分）
（1）分液漏斗
（2）一段时间后长颈漏斗内液面不下降
（3）
（4）氢氧化钠溶液 吸收氯气，防止污染空气
（5） 反应需要干燥的氯气，则在B和C之间加一个浓硫酸干燥氯气
【详解】A中二氧化锰与浓盐酸加热条件下反应生成氯气，B中饱和食盐水除去氯气中的HCl，然后通入三颈烧瓶D中，在碱性环境下氯气与氢氧化铁反应生成K2FeO4，过量氯气用E中的氢氧化钠溶液吸收；
（1）仪器①的名称为分液漏斗；
（2）将仪器①的活塞和开关K关闭，从长颈漏斗处加水至液面高于锥形瓶中的液面，一段时间后长颈漏斗内液面不下降，则说明装置气密性良好；
（3）二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水：；
（4）氯气有毒，会污染空气，根据分析可知装置E中试剂为氢氧化钠溶液，吸收多余的氯气，防止污染空气
（5）氯气氧化碘离子为碘单质，使得淀粉试纸变蓝色，反应为：；钠会和混在氯气中的水反应，欲在装置C中直接放置一块纯净的金属钠进行实验，需要干燥的氯气，则在B和C之间加一个浓硫酸干燥氯气；
16．（除标注外，每空2分，共15分）
（1）
（2）Ⅰ（1分） 该反应为放热反应，c点所在温度高，平衡逆向移动，转化率低于a点；
（3）AC 反应二 b
【详解】（1）根据盖斯定律可知，反应③（反应①+反应②），所以；根据平衡常数表达式与热化学方程式之间的关系可知，。
（2）①根据图像分析，相同温度下，CO2转化率最高的为反应Ⅰ，故其催化效果最好。
②反应Ⅲ在a点为二氧化碳转化率最高点，该点和之后均已达平衡状态，之前为未达平衡状态，a点CO2的转化率高于b点和c点的原因是：该反应为放热反应，c点所在温度高，平衡逆向移动，转化率低于a点；
（3）①生成CH3OH的反应为放热反应，根据勒夏特列原理，温度降低，有利于平衡正向移动，因此降温可以提高CH3OH的选择性；选择有利于反应一进行的催化剂，可以让反应一更大程度地进行，有利于提高甲醇的选择性，故选AC。
②温度高于350℃时，由于体系温度较高，根据勒夏特列原理，有利于吸热反应的进行，因此以反应二为主。
③反应一是生成CH3OH的反应，该反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，CH3OH的选择性降低，因此b为平衡时CH3OH的选择性曲线，a为CO2的平衡转化率曲线。
④400℃时，设投料为1mlCO2和3mlH2，CO2的转化率为25%，CH3OH的选择性为40%，
根据CH3OH的选择性×100%，则CH3OH的物质的量=0.4×0.25ml=0.1ml；
此时容器中，，，，，气体的总物质的量为3.65ml，则反应一的压强平衡常数为。
17．（（除标注外，每空2分，共15分）
（1）+3（1分）
（2）搅拌混合物或适当升高温度、将原材料粉碎、延长浸取时间等
（3）
（4）
（5）9
（6）TiCO3
（7）2 6
【分析】
废旧钴酸锂电池的正极材料加入氢氧化钠溶液碱浸，可将其中的Al转化为四羟基合铝酸钠，过滤，浸出液中的四羟基合铝酸钠通入过量的二氧化碳后生成氢氧化铝沉淀，浸出渣中含有及少量Fe、炭黑，加入过氧化氢和稀硫酸，LiCO2转化为Li2SO4、CSO4，还可氧化亚铁离子，加入氢氧化钠和空气，空气是为了将亚铁离子全部氧化为铁离子，氢氧化钠用来调节pH=4.0，使铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀，过滤，在滤液中加入氨水调节pH，使得C2+转化为C（OH）2沉淀，再次过滤，在滤液中加入碳酸钠溶液，使Li+转化为Li2CO3沉淀；
【详解】（1）LiCO2中Li的化合价为+1，O的化合价为-2，根据化合物中化合价代数和为0可得，C的化合价为+3；
（2）搅拌混合物或适当升高温度、将原材料粉碎、延长浸取时间等均可加快反应速率，提高碱浸率；
（3）碱浸时，氢氧化钠和铝反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，反应方程式为，则离子反应为；
（4）沉钴反应为钴离子和氨水生成氢氧化钴沉淀和铵根离子，离子方程式为；
（5）溶液中，即认为“沉钴”完全，则，pOH=5，pH=9；故当a≥9时，
即认为“沉钴”完全；
（6）据“均摊法”，晶胞中含个Ti、个O、1个C，则该晶体化学式为TiCO3；
（7）中处于外界的氯离子为2个，则含1ml该配合物的溶液与足量AgNO3溶液能生成2mlAgCl，在该配合物中C3+的配位数为6。
18．（每空2分，共14分）
（1）C4H10
（2）2—甲基—1—氯丙烷 2—甲基—2—氯丙烷（可互换）（1个1分，共2分）
（3） 是（1分）
（4）8
（5）消去反应 加成反应 取代反应（1个1分，共3分）
（6）
【分析】根据题意：88gCO2为2ml，45gH2O为2.5ml，标准状况下的气态烃A11.2L，即为0.5ml，所以1分子烃A中含碳原子数为4，氢原子数为10，则化学式为C4H10。C4H10存在正丁烷和异丁烷两种，但从框图上看，A与Cl2在光照条件下发生取代反应时有两种产物，且在NaOH醇溶液作用下的产物只有一种，则A只能是异丁烷，取代后的产物为2—甲基—1—氯丙烷和2—甲基—2—氯丙烷。B、C发生消去反应后生成2—甲基丙烯，在Br2的CCl4溶液中发生加成反应，生成产物E：
【详解】（1）结合分析可知，A的分子式是C4H10；
（2）B和C均为一氯代烃，且它们在NaOH醇溶液作用下的产物只有一种，结合分析可知它们的名称（系统命名）分别为：2—甲基—1—氯丙烷和2—甲基—2—氯丙烷（可互换）；
（3）结合分析可知D的结构简式为，又碳碳双键确定6原子必定共平面，故D中所有碳原子都处于同一平面；
（4）E的同分异构体，相当于丁烷的二溴代物且除去E剩余的异构体数目求解，丁烷有正丁烷、异丁烷两种，均采取定一移一书写，其中正丁烷有5种二溴代物，异丁烷有4种二溴代物，除去E，有8种异构体；
（5）结合题意及条件分析可知①②③的反应类型依次是消去反应、加成反应、取代反应；
（6）结合分析，反应②为2—甲基丙烯，在Br2的CCl4溶液中发生加成反应，化学方程式为：。
实验目的
实验过程
A
配制氯化铁溶液
将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释
B
证明酸性HX>CH3COOH
用pH计测定NaX溶液、CH3COONa溶液的pH，pH前者小
C
制备纯净的Cl2
将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水即可得到
D
探究浓度对反应速率的影响
向2支盛有5mL不同浓度Na2SO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液，观察实验现象
金属阳离子
Al3+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀的pH
4.2
2.7
7.6
沉淀完全的pH
5.2
3.7
9.6
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