高中化学试题

为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3D−Zn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D−Zn-NiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为 $Zn\left(s\right)+2NiOOH\left(s\right)+H_{2}O\left(l\right)\stackrel{\mathit{放电}}{\underset{\mathit{充电}}{\rightleftharpoons }}ZnO\left(s\right)+2Ni\left(OH{)}_2\right(s)$ 。下列说法错误的是（ ）

A．	三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高
B．	充电时阳极反应为 $Ni\left(OH{)}_2\right(s)+OH{}^{-}(aq)-e{}^{-}=NiOOH(s)+H_{2}O(l)$
C．	放电时负极反应为 $Zn\left(s\right)+2OH{}^{-}\left(aq\right)-2e{}^{-}=ZnO\left(s\right)+H_{2}O\left(l\right)$
D．	放电过程中 $O{H}^{-}$ 通过隔膜从负极区移向正极区

下列实验不能达到目的的是（ ）

选项	目的	实验
A	制取较高浓度的次氯酸溶液	将 $C{l}_2$ 通入碳酸钠溶液中
B	加快氧气的生成速率	在过氧化氢溶液中加入少量 $Mn{O}_2$
C	除去乙酸乙酯中的少量乙酸	加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液
D	制备少量二氧化硫气体	向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸

A．

A

B．

B

C．

C

D．

D

设 $N_A$ 为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的 $H_{3}P{O}_4$ 溶液，下列说法正确的是（ ）

A. 每升溶液中的 $H^{+}$ 数目为 $0.02N_A$

B. $c\left(H^{+}\right)=c(H_{2}P{O_4}^{-})+2c(HP{O_4}^{2-})+3c(P{O_4}^{3-})+c\left(O{H}^{-}\right)$

C. 加水稀释使电离度增大，溶液pH减小

D. 加入 $Na{H}_{2}P{O}_4$ 固体，溶液酸性增强

离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是（ ）

A．	经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变
B．	水中的 ${\text{NO}}_3^{-}$ 、 ${\text{SO}}_4^{2-}$ 、 $C{l}^{-}$ 通过阴离子树脂后被除去
C．	通过净化处理后，水的导电性降低
D．	阴离子树脂填充段存在反应 $H^{+}+O{H}^{-}=H_{2}O$

X、Y、Z均为短周期主族元素，它们原子的最外层电子数之和为10，X与Z同族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是（ ）

A. 熔点：X的氧化物比Y的氧化物高 B. 热稳定性：X的氢化物大于Z的氢化物

C. X与Z可形成离子化合物ZX D. Y的单质与Z的单质均能溶于浓硫酸

下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是（ ）

A．

甲苯

B．

乙烷

C．

丙炔

D．

1,3−丁二烯

化学与生活密切相关。下列叙述错误的是（ ）

A. 高纯硅可用于制作光感电池 B. 铝合金大量用于高铁建设

C. 活性炭具有除异味和杀菌作用 D. 碘酒可用于皮肤外用消毒

【选修三：物质结构与性质】

近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe−Sm−As−F−O组成的化合物。回答下列问题：

（1）元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为________，其沸点比NH ₃的________（填"高"或"低"），其判断理由是________。

（2）Fe成为阳离子时首先失去________轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f ⁶6s ² ， Sm ³⁺的价层电子排布式为________。

（3）比较离子半径：F ⁻________O ²⁻（填"大于"等于"或"小于"）。

（4）一种四方结构的超导化合物的晶胞结构如图1所示，晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。

图中F ⁻和O ²⁻共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用 x和1− x代表，则该化合物的化学式表示为________，通过测定密度 ρ和晶胞参数，可以计算该物质的 x值，完成它们关系表达式： ρ=________g·cm ⁻³。

以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图1中原子1的坐标为( $\frac{1}{2}$， $\frac{1}{2}$， $\frac{1}{2}$ )，则原子2和3的坐标分别为________、________。

咖啡因是一种生物碱（易溶于水及乙醇，熔点234.5℃，100℃以上开始升华），有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%~5%、单宁酸（K _a约为10 ⁻⁴， 易溶于水及乙醇）约3%~10%，还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如下图所示。

索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与茶叶末接触，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题：

（1）实验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒1中，研细的目的是________，圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂，加热前还要加几粒________。

（2）提取过程不可选用明火直接加热，原因是________，与常规的萃取相比，采用索氏提取器的优点是________。

（3）提取液需经"蒸馏浓缩"除去大部分溶剂，与水相比，乙醇作为萃取剂的优点是________。"蒸发浓缩"需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外，还有________（填标号）。

A．直形冷凝管 B．球形冷凝管C．接收瓶D．烧杯

（4）浓缩液加生石灰的作用是________ 和吸收________

（5）可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热，咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是________。

环戊二烯（ ）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：

（1）已知： (g) = (g)+H ₂(g) Δ H ₁=100.3kJ·mol ⁻¹ ①

H ₂(g)+ I ₂(g) =2HI(g) Δ H ₂=−11.0 kJ·mol ⁻¹ ②

对于反应： (g)+ I ₂(g) = (g)+2HI(g) ③ Δ H ₃=________kJ·mol ⁻¹。

（2）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯（ ）在刚性容器内发生反应③，起始总压为10 ⁵Pa，平衡时总压增加了20%，环戊烯的转化率为________，该反应的平衡常数 K _p=________Pa。达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有________（填标号）。

A．	通入惰性气体	B．	提高温度
C．	增加环戊烯浓度	D．	增加碘浓度

（3）环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是__________（填标号）。

A．	T 1＞ T 2
B．	a点的反应速率小于c点的反应速率
C．	a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D．	b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L ^−1

（4）环戊二烯可用于制备二茂铁（Fe(C ₅H ₅) ₂结构简式为 ），后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示，其中电解液为溶解有溴化钠（电解质）和环戊二烯的DMF溶液（DMF为惰性有机溶剂）。

该电解池的阳极为________，总反应为________。电解制备需要在无水条件下进行，原因为________。

立德粉 $ZnS·BaS{O}_4$ （也称锌钡白），是一种常用白色颜料。回答下列问题：

（1）利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为__________（填标号）。

A．	黄色
B．	红色
C．	紫色
D．	绿色

（2）以重晶石（ $BaS{O}_4$ ）为原料，可按如下工艺生产立德粉：

①在回转窑中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为________。回转窑尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为 $C{O}_2$ 和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为________。

②在潮湿空气中长期放置的"还原料"，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差。其原因是"还原料"表面生成了难溶于水的________（填化学式）。

③沉淀器中反应的离子方程式为________。

（3）成品中 $S^{2-}$ 的含量可以用"碘量法"测得。称取 $\mathrm{mg}$ 样品，置于碘量瓶中，移取 $25.00mL0.1000mol·L^{-1}$ l的 $I_2-KI$ 溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应 $5min$ ，有单质硫析出。以淀粉溶液为指示剂，过量的 $I_2$ 用 $0.1000mol·L{}^{-1}$ $N{a}_2{S}_2{O}_3$ 溶液滴定，反应式为 ${\mathrm{I}}_2+2\mathrm{}{\text{S}}_{\text{2}}{\text{O}}_3^{2-}={2\mathrm{I}}^{-}+{\text{S}}_4{\text{O}}_6^{2-}$ 。测定时消耗 $N{a}_2{S}_2{O}_3$ 溶液体积 $VmL$ 。终点颜色变化为________，样品中 $S^{2-}$ 的含量为________（写出表达式）。

分子式为 $C_4{H}_{8}BrCl$ 的有机物共有（不含立体异构）（ ）

A．

8种

B．

10种

C．

12种

D．

14种

绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是（ ）

A．	图中a和b分别为 $T{}_1$ 、 $T{}_2$ 温度下CdS在水中的溶解度
B．	图中各点对应的 $Ksp$ 的关系为： $Ksp\left(m\right)=Ksp\left(n\right)<Ksp\left(p\right)<Ksp\left(q\right)$
C．	向m点的溶液中加入少量 $N{a}_{2}S$ 固体，溶液组成由m沿mpn线向p方向移动
D．	温度降低时，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动

下列化学方程式中，不能正确表达反应颜色变化的是（ ）

A．	向 $CuS{O}_4$ 溶液中加入足量Zn粉，溶液蓝色消失： $Zn+CuS{O}_4=Cu+ZnS{O}_4$
B．	澄清的石灰水久置后出现白色固体： $Ca(OH{)}_2+C{O}_2=CaC{O}_3\downarrow +H_{2}O$
C．	$N{a}_2{O}_2$ 在空气中放置后由淡黄色变为白色： $2N{a}_2{O}_2=2N{a}_{2}O+O_2\uparrow$
D．	向 $Mg(OH{)}_2$ 悬浊液中滴加足量 $FeC{l}_3$ 溶液出现红褐色沉淀： $3Mg(OH{)}_2+2FeC{l}_3=2Fe(OH{)}_3+3MgC{l}_2$

下列实验现象与实验操作不相匹配的是（ ）

	实验操作	实验现象
A	向盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中通入足量的乙烯后静置	溶液的紫色逐渐褪去，静置后溶液分层
B	将镁条点燃后迅速伸入集满 $C{O}_2$ 的集气瓶	集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生
C	向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸	有刺激性气味气体产生，溶液变浑浊
D	向盛有 $FeC{l}_3$ 溶液的试管中加过量铁粉，充分振荡后加1滴KSCN溶液	黄色逐渐消失，加KSCN后溶液颜色不变

A．

A

B．

B

C．

C

D．

D