高中化学试题

【改编】【物质结构与性质】一定条件下，Ni²⁺与丁二酮肟生成鲜红色沉淀A。

（1）基态Ni²⁺核外电子排布式为                。
（2）丁二酮肟组成元素中C、N、O的第一电离能由小到大的顺序为            、电负性由大到小的顺序为                。丁二酮肟分子中C原子轨道的杂化类型是        、N原子轨道的杂化类型是        。
（3）元素Ni的一种碲（Te）化物晶体的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式为      。
（4）Ni(CO)₄是一种无色液体，沸点为42.1℃，熔点为-19.3℃。Ni(CO)₄晶体熔化时克服的作用是      。请写出一种由第二周期主族元素组成的且与CO互为等电子体的阴离子的电子式           。

氯化铜、氯化亚铜是重要的化工原料，广泛地用作有机合成催化剂。
实验室中以粗铜(含杂质Fe)为原料制备铜的氯化物。现用如图所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应(铁架台、铁夹、酒精灯已省略)。按要求回答下列问题：

（1）按气流方向连接各仪器接口顺序是：a    、          、           、          。
（2）写出加热时硬质试管中发生化学反应的方程式是          。
（3）反应后，盛有NaOH溶液的广口瓶中溶液具有漂白、消毒作用，若用钢铁(含Fe、C)制品盛装该溶液会发生电化腐蚀，钢铁制品表面生成红褐色沉淀，溶液会失去漂白、杀菌消毒功效。该电化腐蚀过程中正极反应式是              。

【改编】下图是某研究性学习小组设计的对一种废旧合金的各成分（含有Cu、Fe、Si 三种成分）进行分离、回收再利用的工业流程，通过该流程将各成分转化为常用的单质及化合物。

已知：298K时，Ksp[Cu(OH)₂]=2.2×10^-20，Ksp[Fe(OH)₃]=4.0×10^-38， Ksp[Mn(OH)₂] =1.9×10^-13，
根据上面流程回答有关问题：
（1）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ需要的玻璃仪器有                                      。
（2）加入过量FeCl₃溶液过程中可能涉及的离子方程式：                     。
（3）过量的还原剂应是                                                         。
（4）①向溶液b中加入酸性KMnO₄溶液发生反应的离子方程式为                      。
②若用X mol/L KMnO₄溶液处理溶液b，当恰好将溶液中的阳离子完全氧化时消耗KMnO₄溶液YmL，则最后所得沉淀M的质量为                  g（用含X、Y的代数式表示）。
（5）常温下,若溶液c中所含的金属阳离子浓度相等，向溶液c中逐滴加入KOH溶液，则三种金属阳离子沉淀的先后顺序为：             ﹥           ﹥            。(填金属阳离子)
（6）最后一步电解若用惰性电极电解一段时间后，析出固体B的质量为Z g，同时测得阴阳两极收集到的气体体积相等，则混合气体的成分是           ，标况下阳极生成的最后一种气体体积为      L（用含Z的代数式表示）。

2013年12月15日4时搭载长征系列火箭的“玉兔号”顺利驶抵月球表面，实现了五星红旗耀月球的创举。火箭升空需要高能燃料，通常用肼（N₂H₄）作燃料，N₂O₄做氧化剂。请回答下列问题：
（1）已知：N₂(g) + 2O₂(g) ="=" 2NO₂(g)         ΔH=+67.7kJ·mol^-1
N₂H₄₍g) + O₂（g）="=" N₂(g) + 2H₂O(g)       ΔH=-534.0kJ·mol^-1
2NO₂(g)  N₂O₄（g）             ΔH=-52.7kJ·mol^-1
写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：      ；
（2）工业上用次氯酸钠与过量的氨气反应制备肼，该反应的化学方程式为：      ；
（3）工业上可以用下列反应原理制备氨气：
2N₂(g)+6H₂O(l)4NH₃(g)+3O₂(g)  ΔH=Q kJ·mol^-1
①已知该反应的平衡常数K与温度的关系如图，则此反应的 Q       0 （填“＞”“＜”或“=”）。

②若起始加入氮气和水，15分钟后，反应达到平衡，此时NH₃的浓度为0.3mol/L，则用氧气表示的反应速率为            。
③常温下，如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时，        （选填编号）.

A．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化

B．v（N2）/v（O2）=2∶3

C．容器中气体的密度不随时间而变化

D．通入稀有气体能提高反应的速率

E．若向容器中继续加入N₂，N₂的转化率将增大
（4）最近华南理工大提出利用电解法制H₂O₂并以此处理废氨水，装置如图。

①为不影响H₂O₂的产量，需要向废氨水加入适量硝酸调节溶液的pH约为5，则所得废氨水溶液中
c(NH₄⁺)      c(NO₃^-)（填“＞”“＜”或“=”）；
②Ir—Ru惰性电极有吸附O₂作用，该电极的电极反应为                      ；
③理论上电路中每转移3mol电子，最多可以处理NH₃·H₂O的物质的量为             。

利用如图装置，完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中，正确的是

A．若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阴极保护法

B．若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀，溶液中的阴离子向铁电极移动

C．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铜电极移动

D．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，铁棒质量将增加，溶液中铜离子浓度将减小

下列图示与对应的叙述相符的是

A．图I表示某放热反应在无催化剂(a)和有催化剂(b)时反应的能量变化

B．图Ⅱ表示一定条件下进行的反应2SO2＋O22SO3各成分的物质的量变化，t2时刻改变的条件可能是增加了SO2

C．图Ⅲ表示某明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液，沉淀的质量与加入Ba(OH)2溶液体积的关系，在加入20mLBa(OH)2溶液时铝离子恰好沉淀完全

D．电导率可表示溶液导电性的强弱，电导率越大导电性越强。图Ⅳ可表示向盐酸和醋酸混合溶液中滴入氨水过程中电导率的变化关系

选做题（本题包括A、B两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作答。若多做，则按A小题评分）
A．【原创】[物质结构与性质]
氮元素可形成氢化物、氮化物、叠氮化物、卤化物等多种化合物。
（1）肼（N₂H₄）可用作火箭燃料，1mol N₂H₄中含有σ键的数目为        。
（2）F₂和过量NH₃在铜催化作用下反应生成NF₃，写出基态铜原子的电子排布式        ；
NF₃分子的空间构型为        。
（3）与N₃^－互为等电子体的一种分子为        （填化学式）。
（4）氰酸（HCN）中碳原子的杂化方式为                。
（5）铁和氨气在640℃发生置换反应生成铁氮化合物，其晶胞结构如图所示，该晶体的化学式为      。

目前，回收溴单质的方法主要有水蒸气蒸馏法和萃取法等。某兴趣小组通过查阅相关资料拟采用如下方案从富马酸废液（含溴0.27%）中回收易挥发的Br₂：

（1）操作X所需要的主要玻璃仪器为      ；反萃取时加入20%的NaOH溶液，其离子方程式为      。
（2）反萃取所得水相酸化时，需缓慢加入浓硫酸，并采用冰水浴冷却的原因是      。
（3）溴的传统生产流程为先采用氯气氧化，再用空气水蒸气将Br₂吹出。与传统工艺相比，萃取法的优点是      。
（4）我国废水三级排放标准规定：废水中苯酚的含量不得超过1.00mg/L。实验室可用一定浓度的溴水测定某废水中苯酚的含量，其原理如下：

①请完成相应的实验步骤：
步骤1：准确量取25.00mL待测废水于250mL锥形瓶中。
步骤2：将4.5 mL 0.02mol/L溴水迅速加入到锥形瓶中，塞紧瓶塞，振荡。
步骤3：打开瓶塞，向锥形瓶中加入过量的0.1mol/L KI溶液，振荡。
步骤4：      ，再用0.01 mol/L Na₂S₂O₃标准溶液滴定至终点，消耗 Na₂S₂O₃溶液15 mL。（反应原理：I₂ + 2Na₂S₂O₃ =" 2NaI" + Na₂S₄O₆）
步骤5：将实验步骤1~4重复2次。
②该废水中苯酚的含量为      mg/L。
③步骤3若持续时间较长，则测得的废水中苯酚的含量      （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。

【改编】黄钾铵铁矾[KNH₄Fe_x(SO₄)_y(OH)_z]不溶于水和稀硫酸，制取黄钾铵铁矾的流程如下：

（1）黄钾铵铁矾[KNH₄Fe_x(SO₄)_y(OH)_z]中x、y、z的代数关系式为                  。
（2）检验滤液中是否存在NH₄^＋的操作是                。
（3）黄钾铵铁矾的化学式可通过下列实验测定：
①称取一定质量的样品加入稀硝酸充分溶解，将所得溶液转移至容量瓶并配制成100.00 mL溶液A。
②量取25.00 mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl₂溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体9.32 g。
③量取25．00 mL溶液A，加入足量NaOH溶液，加热，收集到标准状况下气体224mL，同时有红褐色沉淀生成。
④将步骤③所得沉淀过滤、洗涤、灼烧，最终得固体4.80 g。
通过计算确定黄钾铵铁矾中n(OH^－): n(NH₄^＋)(写出计算过程)                。

【改编】亚氯酸钠（NaClO₂）是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：

已知：①NaClO₂的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO₂•3H₂O。
②纯ClO₂易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10％以下安全。
请回答下列问题：
（1）发生器中反应的化学方程式为                             ；为了增加生产的安全性在发生器中还需要进行的操作为                         。
（2）吸收塔产生的气体X为                        （化学式）。
（3）吸收塔的温度不能超过20℃，原因是                                 。
（4）滤渣的成分为                        （化学式）。
（5）从滤液中得到NaClO₂•3H₂O晶体需要洗涤，为了减少溶解损失可以用                  洗涤NaClO₂•3H₂O晶体。

【改编】900℃时，向1.0L恒容密闭容器中充入0.40mol乙苯，发生反应：
。经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：

时间/min	0	10	20	30	40
n(乙苯)/mol	0.40	0.30	0.24	n2	n3
n(苯乙烯)/mol	0.00	0.10	n1	0.20	0.20

下列说法正确的是
A．反应在前10 min的平均速率为v(H₂)＝0.01mol·L^－1·min^－1
B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时，c(H₂)＝0.22mol·L^－1，则a＜0
C．保持其他条件不变，压缩容器的体积为原来的一半，则乙苯的转化率大于50.0%
D．相同温度下，起始时向容器中充入0.10mol乙苯、0.10mol苯乙烯和0.20molH₂，达到平衡前v(正)＞v(逆)

常温下，取pH＝2的 HA溶液与HB溶液各1 mL，分别加水稀释，测得pH变化与稀释倍数关系如图所示。下列叙述正确的是

A．HB的电离方程式为HB＝H^＋＋B^－
B．稀释前，c(HB) ＞ c(HA)＝0.01 mol·L^－1
C．NaA的水溶液中，离子浓度大小为c(Na^＋)＞c(A^－)＞c(OH^－)＞c(H^＋)
D．NaA、NaB的混合溶液中：2c(Na^＋)＝c(A^－)＋c(B^－)＋c(HB)

中学化学中，常见无机物A、B、C、D、E、X、Y存在如下图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。

下列推断正确的是
A．若A是CaC₂，X是H₂O，则Y一定是溴水
B．若A是金属钠，X是H₂O，则E一定能还原Fe₂O₃
C．若Y是NaOH，C是白色沉淀，则A与X一定发生置换反应
D．若Y是氧气，D是氧化物，则A与X一定发生氧化还原反应

【化学—有机化学基础】F是新型降压药替米沙坦的中间体，可由下列路线合成：

（1）A→B的反应类型是       ，
（2）E→F的反应类型是       。
（3）写出两种满足下列条件的B的所有同分异构体(写结构简式)。
①含有苯环       ②含有酯基        ③能与新制Cu(OH)₂反应
（4）C中含有的官能团名称是      ,
（5）已知固体C在加热条件下可溶于甲醇，下列C→D的有关说法正确的是      。
a．使用过量的甲醇，是为了提高D的产率 
b．浓硫酸的吸水性可能会导致溶液变黑
c．甲醇既是反应物，又是溶剂           
d．D的化学式为C₉H₉NO₄
（6）E的同分异构体苯丙酸氨经聚合反应形成的高聚物是               (写结构简式)。
（7）F在强酸和长时间加热条件下发生水解反应的化学方程式是：                           。

【化学—物质结构与性质】
氧元素在地壳中含量最多，含氧元素的物质种类也多如O₂、H₂O、H₂O₂等
I、（1）基态氧原子核外电子占有的轨道数             个。
II、化学反应A：Na₂O₂+H₂O=2NaOH+H₂O₂         B：NH₃+H₂O=NH₃·H₂O
（2）反应A过程中断裂的化学键类型有          。
a．离子键       b．共价键        c．σ键         d．π键
（3）写出反应B中NH₃的分子结构式                  。
III、有一种氧单质O₄其结构模型如图所示

构型为平面正三角形，其物质的能量比O₂高得多。
（4）中心氧原子杂化轨道类型是             。
（5）固体晶体类型属于           晶体。
（6）1molO₂²⁺含π键数目             。