2022~2023學年度高二上學期趣味競賽化學試題考生注意：1.本試卷分客觀題和主觀題兩部分。滿分200分，考試時間150分鐘。2.考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用水筆向對應標號的方框內填入你選擇的選項；非選擇題請用0.5毫米黑色簽字筆在答題卡上各題的答題區域內作答，超出答題區域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。3.本場考試可以使用非編程型計算器。4.元素周期表如下圖所示：客觀題部分(共75分)一、單選題：本題共15題，每小題3分，共45分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。A組(15)1.在學習化學時，我們要對概念有深刻的理解，下列說法中完全正確的是A.凡是只有共價鍵的物質都是共價化合物，但含有共價鍵的物質可能是離子化合物。B.凡是屬于糖類的都是碳水化合物，但被稱為碳水化合物的物質可能并不屬于糖類。C.不同物質的俗名不同，如CaO有生石灰、消石灰，而Ca(OH)2有熟石灰和石灰水。D.蘇打的化學式為Na2CO3，小蘇打的是NaHCO3，大蘇打可以用于銀版照片定影液。【答案】B【解析】【詳解】A．含共價鍵物質可能為單質，例如氫氣等，A錯誤；B．凡是屬于糖類的都是碳水化合物，但被稱為碳水化合物的物質可能并不屬于糖類，B正確；C．不同物質的俗名不同，如CaO有生石灰，而Ca(OH)2有熟石灰、消石灰，C錯誤；D．蘇打的化學式為Na2CO3，小蘇打的是NaHCO3，大蘇打可以照片定影液但不能用于印銀版照片，D錯誤；故選B。2.學了這么久的化學，你知道化學在生產生活中的應用都有哪些嗎？下列說法中錯誤的是A.在海水中，我們可以在探測器銅制外殼下用鐵制螺絲連接一塊大小適當的鐵塊，這樣既能增加負重使其可以更好的深入水下，又能有效的緩解探測器被腐蝕的速率B.我們現在所使用的藥品“阿司匹林”的化學名稱為水楊酸，屬于芳香化合物，是從自然界的柳樹皮、白珠樹葉及甜樺樹中提取出的，他作為藥物使用時能解熱鎮痛C.在工業生產中，為了提高化石燃料煤的利用率，我們通常會將煤置于隔絕空氣的環境中并加以強熱，其產物中含有碳、二甲苯、萘、瀝青、氨氣、乙烯等有用物質D.工業生產小蘇打時，通常會選擇向飽和食鹽水中先通入氨氣再通入二氧化碳，這樣做是為了提高吸收率，之后再通過過濾分離出小蘇打固體，濾液可加工為化肥【答案】C【解析】【詳解】A．在探測器銅制外殼下用鐵制螺絲連接一塊大小適當的鐵塊，形成銅鐵原電池，鐵作負極被腐蝕，銅為正極被保護，同時也增加了負重使其可以更好的深入水下，故A正確；B．阿司匹林的化學名稱為乙酰水楊酸，其分子中含有苯環，屬于芳香族化合物，水楊酸是植物體內一種重要的內源激素，存在于自然界的柳樹皮、白珠樹葉及甜樺樹中，阿司匹林具有解熱鎮痛作用，故B正確；C．把煤隔絕空氣加強熱，煤分解成焦爐煤氣、粗氨水、焦炭、煤焦油等，故C錯誤；D．氨氣溶解性大而且溶液呈堿性能吸收更多二氧化碳，因此工業生產小蘇打時，往飽和食鹽水中先通入氨氣再通入二氧化碳，可提高吸收率，生產小蘇打的反應為，過濾分離出小蘇打固體，濾液主要含NH4Cl，可加工為化肥，故D正確；故答案選C。3.相信大家都聽說過或者玩過《植物大戰僵尸2：奇妙時空之旅》，而其中所蘊含的化學知識也數不勝數。下列說法中錯誤的是A.強酸檸檬可以發出(酸性加強的)檸檬汁進行攻擊，而檸檬汁可以對鐵質護甲造成額外的傷害，其中涉及到的反應體現了檸檬酸的酸性。B.磁力菇能吸走僵尸的鐵質物品(還有“朋克僵尸的腦袋”)，如果僵尸所擁有的鐵質物品在空氣中發生部分氧化，磁力菇依然能夠起到作用。C.功夫火把僵尸會手持可以燒毀植物的火把，能燒掉位于前方絕大多數的非低矮植物，并且能點燃炸藥桶的引線，這說明燃燒是放熱反應。D.火箭筒小鬼僵尸依靠火箭筒在空中飛行，其涉及到的化學方程式中可能有火藥燃燒的方程式：S+2KNO3+3CK2S+2NO↑+3CO2↑。【答案】D【解析】【詳解】A．檸檬汁可以對鐵質護甲造成額外的傷害，是酸和金屬單質的反應，涉及到的反應體現了檸檬酸的酸性，A正確；B．所擁有的鐵質物品在空氣中發生部分氧化，則未被氧化的鐵使得磁力菇依然能夠起到作用，B正確；C．火把能點燃炸藥桶的引線，這說明燃燒是放熱反應，能引燃炸藥，C正確；D．火藥成分為硫、硝酸鉀、碳粉，反應燃燒生成氮氣，燃燒的方程式：S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑，D錯誤；故選D。4.我們將有離子參與的反應叫做離子反應，下列離子方程式中正確的是A.足量的碳酸氫鈉與氫氧化鈣溶液反應：HCO+Ca2++OH=CaCO3↓+H2OB.氫氧化鐵溶于氫碘酸：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OC.將使84消毒液有刺鼻性氣味的氣體通入水中：Cl2+H2O=H++Cl+HClOD.將高鐵酸鈉(Na2FeO4)加入水中：4FeO+10H2O=4Fe(OH)3(膠體)+3O2↑+8OH【答案】C【解析】【詳解】A．足量的碳酸氫鈉與氫氧化鈣溶液反應，氫氧根離子、鈣離子完全反應生成碳酸鈣沉淀、水：2HCO+Ca2++2OH=CaCO3↓+2H2O+CO，A錯誤；B．氫氧化鐵溶于氫碘酸，生成的鐵離子會把碘離子氧化為碘單質，，B錯誤；C．將使84消毒液有刺鼻性氣味的氣體通入水中反應為氯氣和水生成鹽酸和弱酸次氯酸：Cl2+H2O=H++Cl+HClO，C正確；D．將高鐵酸鈉(Na2FeO4)加入水中反應為可逆反應：4FeO+10H2O4Fe(OH)3(膠體)+3O2↑+8OH，D錯誤；故選C。5.下列各組離子中，可能能在所處環境中大量共存的是A.在室溫環境下c(OH)=1×1011的溶液中：Cr2+，SO，NO，Na+B.在4℃的水溶液中：Be2+，K+，PO，OHC.在漂白液中：OH，Rb+，SO，COD.在水玻璃中：H+，SCN，Cl，Cs+【答案】C【解析】【詳解】A．在室溫環境下c(OH)=1×1011的溶液中含大量氫離子，硝酸根離子在酸性環境下會氧化Cr2+，不能大量共存，A錯誤；B．根據對角線原則，Be2+化學性質與鋁離子相似，不能和OH大量共存，B錯誤；C．Rb+為ⅠA族元素離子，在漂白液中四種離子均不反應，能大量共存，C正確；D．水玻璃為硅酸鈉溶液，硅酸根離子和氫離子生成硅酸沉淀，不能大量共存，D錯誤；故選C。B組(610)6.已知氯酸鉀和和亞硫酸氫鉀可以發生氧化還原反應(無污染性氣體產生)，且反應中被氧化被還原的元素個數都只有一個。若該反應的反應速率會隨著c(H+)的提升而加快，下圖為ClO在單位時間內物質的量濃度變化表示的反應速率時間圖象，下列說法正確的是A.反應進行一段時間后速率下降可能是因為c(OH)的濃度下降導致。B.縱坐標為v(H+)的vt曲線在通過平移后可與圖中圖象完全重合。C.圖中陰影部分的面積表示t1~t2時間內ClO的物質的量的減少量。D.系數為最簡整數比時，每摩爾反應轉移6mole并產生3mol質子。【答案】D【解析】【分析】氯酸鉀具有氧化性、亞硫酸氫根離子具有還原性，已知氯酸鉀和和亞硫酸氫鉀可以發生氧化還原反應(無污染性氣體產生)，且反應中被氧化被還原的元素都只有一種，根據電子守恒可知，反應為；【詳解】A．反應物濃度越大，反應速率越快，反應進行一段時間后速率下降可能是因為反應物的濃度下降導致，A錯誤；B．由反應可知，v():v(H+)=1:3，故縱坐標為v(H+)的vt曲線與圖中圖象不能完全重合，B錯誤；C．反應速率等于物質濃度的變化量與反應時間的比值，故圖中陰影部分的面積表示t1~t2時間內ClO的濃度的變化量，C錯誤；D．由反應可知，，則每摩爾反應轉移6mole并產生3mol質子，D正確；故選D。7.去年7月，他們一同出征奧運；時隔一年，奧運健兒再次亮相世界賽場。世界田徑錦標賽、WTT歐洲夏季系列賽相繼開賽，蘇炳添、鞏立姣、馬龍、孫穎莎、王曼昱等中國健兒登場。當中國健兒們站上領獎臺時，五星紅旗總會在《義勇軍進行曲》中冉冉升起。下列關于五星紅旗的說法，不正確的是A.北京冬奧會使用的國旗材料為“滌絲綢”，屬于滌綸，民間俗稱“的確良”。B.天安門上升起的國旗使用的材料為“春亞紡”，屬于滌綸，具有不易蟲蛀等優良性能。C.嫦娥五號月面著陸后插下的國旗材料屬于芳綸和錦綸，他們都屬于合成纖維。D.國慶閱兵式上的閱兵紅旗使用的材料屬于芳綸，其缺點為耐磨性較差。【答案】D【解析】【詳解】A．“滌絲綢”，屬于滌綸，民間俗稱“的確良”為合成材料，A正確；B．“春亞紡”，屬于滌綸，為有機合成材料，具有不易蟲蛀等優良性能，B正確；C．芳綸和錦綸為有機合成材料，他們都屬于合成纖維，C正確；D．芳綸屬于合成纖維，耐磨，缺點為透氣性較差，D錯誤；故選D。8.瑞典Linkoping(林雪平)大學研究出一款超級電池PowerPaper，又稱“紙電池”，該電池打破四項世界紀錄，因擁有極其輕薄的厚度，并具有極佳的延展性和穩固性，反復經過多次折疊依然能保持良好狀態。電池雖小，但其容量為26800毫安，約為iPhone電池容量的十倍，以保障具有持久的續航。而根據微軟公布的消息，這是一種包含了柔性正電極和柔性負電極的電化學能量存儲單元。正負電極都會在柔性的金屬絲網上部署鎵基液態金屬。電化學能量存儲單元還包括膜，該膜具有與柔性正電極接觸的表面和與柔性負電極接觸的相對表面，其結構簡圖如下圖所示：下列說法不正確的是：A.由元素周期表可知，氫氧化鎵能和苛性鈉、苛性鉀溶液反應；而紙電池具有柔韌性更好、容量更高、厚度更薄、延展性更好、穩固性更高等一系列的優點。B.若正極為銅片，負極分別是鋅片和另一種銀白色金屬片，以NaCl溶液為電解液時，發現電流表指針的偏轉方向相反，則另一種銀白色金屬片可能是銀片。C.此紙電池負極材料可以是鋁片，正極材料可以是石墨片，若此原電池的電解液為NaOH溶液，其電極反應的負極反應式為：Ale+2OH=AlO+H2O。D.原電池有攜帶方便、不需維護、可長期(幾個月甚至幾年)儲存或使用等優點，但非氧化還原反應也可以設計成原電池，由此可得出原電池不等于化學電池。【答案】C【解析】【詳解】A．鎵元素是元素周期表第四周期ⅢA族元素，根據同族元素化學性質相似，氫氧化鋁可以溶于強堿，故氫氧化鎵能和苛性鈉、苛性鉀溶液反應，A正確；B．用電流表測試這兩個電池時，發現電流表的指針都發生了偏轉，但偏轉方向相反，說明Cu在兩組電池中的作用不同：Cu和Zn、NaCl溶液構成原電池時，Cu作正極，Zn作負極，銅與另一種銀白色的金屬構成原電池時，Cu作負極，另一種銀白色的金屬作正極，銅的活潑性大于Ag，Cu作負極，銀作正極，二者電流方向相反，符合題意，B正確；C．根據原電池原理，與電解質溶液發生反應的電極為負極，故鋁片為負極，負極發生的電極反應為，C錯誤；D．濃度差電池，是非氧化還原反應，濃差電池是化學電源但不是原電池，D正確；故答案為：C。9.2022年6月末，日本國家警察廳(NPA)正式宣布，將開始為富士山可能發生噴發做全面準備。也就是說，自1707年最后一次噴發后，平靜了300多年的富士山，可能真的將正式進入“待機階段”。警察廳認為，如果日本富士山噴發，火山灰不僅可能落在富士山附近地區，也有可能落在東京都市圈，也就是還可能影響東京。下列說法中正確的是A.硫在自然界中沒有以單質存在的情況，大多數的硫元素以礦物的形式存在。B.硫化物在地表附近由于受到空氣中氧氣和水的長期作用，會轉化為亞硫酸。C.芒硝化學式中有10個水分子，通過風化這一化學變化可以去除其中的水。D.火山灰中含硫氧化物，其自身記入PM2.5指標，進入空氣一定能形成膠體。【答案】C【解析】【詳解】A．硫在火山口等附近存在單質，A錯誤；B．氧氣具有氧化性，硫化物在地表附近由于受到空氣中氧氣和水的長期作用，會轉化為硫酸鹽等，B錯誤；C．失去結晶水的變化為化學變化，芒硝化學式中有10個水分子，通過風化這一化學變化可以去除其中的水，C正確；D．膠體是分散質粒子大小在1nm~100nm的分散系；PM2.5的微粒已經不是膠體了，D錯誤；故選C。10.配方是Minecraft中重要的組成部分。定義工作臺的九宮格為3*3的二維矩陣，每一格記為Box[X][Y]，其中X、Y∈[0，2]且X、Y為整數，設左上角是Box[0][0]。同時定義三種配方模型：“鐵塊模型”、“臺階模型”和“石磚模型”，已知三種模型如下圖所示(紅色填充表示選中)，若配方中有超過50%的物質能夠與相鄰物質反應，則認為此配方為“無效配方”，反之為“有效配方”。則在下列各組配方中，是“無效配方”的是A.臺階模型：Box[2][0]=KCl Box[2][1]=COBox[2][2]=NaOHB.石磚模型：Box[1][0]=Fe2+ Box[1][1]=HNO3Box[2][0]=SCNBox[2][1]=Cu2+C.鐵塊模型：Box[0][0]=石蕊溶液Box[0][1]=Ca2+Box[0][2]=H2O2Box[1][0]=SOBox[1][1]=Ba2+Box[1][2]=SOBox[2][0]=OHBox[2][1]=COBox[2][2]=K+D.石磚模型：Box[1][0]=OHBox[1][1]=Al(OH)3Box[2][0]=酚酞溶液Box[2][1]=HCO【答案】D【解析】【分析】根據題意可知ABCD配方分別為：、、、；【詳解】A．由分析可知，碳酸根離子和相鄰物質不反應，為“有效配方”，A不符合題意；B．由分析可知，只有亞鐵離子和硝酸反應，為“有效配方”，B不符合題意；C．由分析可知，鋇離子和亞硫酸根離子、硫酸根離子、碳酸根離子反應，其他相鄰離子之間不反應，為“有效配方”，C不符合題意；D．由分析可知，氫氧根離子會和酚酞反應變紅色、和氫氧化鋁反應生產偏鋁酸鈉，碳酸氫根溶液顯堿性，也能使酚酞試液變紅色，故為“無效配方”，D符合題意；故選D。C組(1115)11.此前，廣州一名消費者用張小泉菜刀拍蒜，不料竟把刀拍斷了。張小泉菜刀售后客服回復“菜刀不能拍蒜”。一時間，“張小泉菜刀不能拍蒜”引發全網討論。7月15日，張小泉官方道歉并回應稱，并不是所有的刀具都適合用來拍蒜，一些硬度較高或者有專用用途的刀具如果用來拍蒜的話，有斷刀的風險。另外，他們公司可能會研發專門用來拍蒜的刀。而張小泉的競爭對手——王麻子借其熱度直播拍蒜直接走紅。近日，“王麻子官方旗艦店”抖音號憑借直播拍蒜，并稱“可以拍蒜，拍斷包換”。閱讀以上材料，下列有關金屬材料的說法不正確的是A.直接由高爐中生產出的粗制鐵被稱為“生鐵”，可被進一步精煉成鋼、熟鐵或工業純鐵，或再熔化鑄造成專門的形狀用于生產生活B.通過淬火和回火，可以大幅度的提高金屬的強度、韌性等；而烤藍的原理是在鋼鐵表面生成一定厚度和強度的以Fe3O4為主的保護層C.由于鐵在自然界中不會以游離態存在，工業上需要通過煉鐵獲得游離態的鐵，常用礦石有赤鐵礦、磁鐵礦等，煉制出的鐵碳含量較高D.若要比較兩種金屬的硬度，我們可以使其相互刻畫，沒有劃痕的金屬硬度比有劃痕的金屬硬度大，合金材料也可以通過這種方式比較【答案】C【解析】【詳解】A．直接由高爐中生產出的粗制鐵被稱為“生鐵”，生鐵通過氧化除去大量碳，降低生鐵中硅、錳等元素的含量，因此可被進一步精煉成鋼、熟鐵或工業純鐵，然后再熔化鑄造成專門的形狀用于生產生活，從而更好的服務人類生產、生活、科研等，A正確；B．通過淬火和回火，可以降低金屬材料中雜質碳元素的含量，也就可以大幅度的提高金屬的強度、韌性等；而烤藍的原理是在鋼鐵表面生成一定厚度和強度的以Fe3O4為主的保護層，從而增加金屬的抗腐蝕性能，B正確；C．鐵元素在自然界中存在形式既有游離態也有化合態，游離態的鐵通常存在于隕石中，化合態的鐵以各種鐵礦中的形式存在。使用的鐵礦石有赤鐵礦、磁鐵礦等，工業上獲得游離態的鐵通常是將鐵的化合物與還原劑在高溫下發生氧化還原反應進行冶煉，煉制出的生鐵中碳元素的含量較高，C錯誤；D．若要比較兩種金屬的硬度，我們可以使其相互刻畫，沒有劃痕的金屬硬度比有劃痕的金屬硬度大，同理合金材料的硬度在比較大小時也可以通過這種方式進行比較，D正確；故合理選項是C。12.隨著當今社會的發展，科技正在不斷改變我們的生活方式，而我們所使用的支付方式也開始向著數字化的方向轉變，支付寶正是其中的一個例子。而隨著第19屆亞運會的接近，支付寶的“螞蟻森林”中也出現了“亞運碳中和”的選項，為國家的“雙碳”目標做出自己的貢獻。下列有關“碳中和”“碳達峰”的說法正確的是A.碳中和一般是指國家、企業、產品、活動或個人在一定時間內直接或間接產生的二氧化碳或溫室氣體排放總量，通過植樹造林、節能減排等形式，達到絕對的“零排放”。B.“雙碳”中的碳指的就是石油、煤炭、木材等由碳元素構成的自然資源，“碳”的耗用導致全球變暖的元兇“二氧化碳”制造得多，所以我們認為“二氧化碳”也是大氣污染物。C.2018年10月，支付寶螞蟻森林種樹模式被正式納入國家義務植樹體系。截至20年9月，已經有超5.5億用戶參與螞蟻森林，種植了超過兩億棵樹，這有利于實現“碳中和”。D.“低碳”“碳足跡”等詞匯近年來成為國內外的熱門用語。這里的“碳”的指向和“碳中和”“碳達峰”中的“碳”指向相同，都是指石油、煤炭、木材等由碳元素構成的自然資源。【答案】C【解析】【分析】“碳達峰”是指在某一時間點，二氧化碳的排放不再增長達到峰值，之后逐步回落。“碳中和”指的是，在一定時間內，通過植樹造林、節能減排等途徑，抵消自身產生的二氧化碳排放量，實現二氧化碳“零排放”。碳達峰與碳中和一起，簡稱“雙碳”。【詳解】A．根據上述分析可知，“碳中和”指的是，在一定時間內，通過植樹造林、節能減排等途徑，抵消自身產生的二氧化碳排放量，實現二氧化碳“零排放”，溫室氣體不僅包括二氧化碳，還包括甲烷等，A錯誤；B．二氧化碳不是大氣污染物，B錯誤；C．植樹造林有利于實現“碳中和”，C正確；D．“低碳”“碳足跡”等詞匯近年來成為國內外的熱門用語。這里的“碳”的指向和“碳中和”“碳達峰”中的“碳”指向相同，都是指二氧化碳，D錯誤；故選C。13.化學反應的方向：對于可逆反應而言，有正向進行和逆向進行兩個方向。一般地，判斷反應方向有“焓判據”和“熵判據”兩種判斷方法。在此之前我們要先了解“熵”的概念。熵()的定義式為，其中為體系混亂度，為玻爾茲曼常數，熵單位為J·K1·mol1；越大系統混亂度越大，規定(開氏溫標下，0K=273.15℃即絕對零度，開氏溫標每增加1K，攝氏溫標增加1℃)：即在絕對零度下任何完美的純凈的晶體的熵值為0，對于同一種物質，其熵值：氣態>液態>固態。?焓判據：放熱反應體系能量降低，因此具有自發進行(指沒有任何外力做功的情況下能夠“自己”進行)的傾向。?熵判據：反應體系具有自發向熵增的方向進行的傾向。但是僅憑焓判據和熵判據都存在特例，無法概況全部化學反應，因此1876年美國化學家吉布斯引入了一個新的熱力學函數——吉布斯自由能()，其物理意義是一個化學反應可被利用來做有用功的能力，根據吉布斯亥姆霍茲方程式：因此有在壓強與溫度恒定時，若則正反應自發，若則逆反應自發，若反應達到化學平衡。以下化學反應不適用焓判據的是A.氫氣的氧化反應B.銅鋅原電池反應C.氫氧化鋇與銨鹽反應D.醋酸的電離反應【答案】CD【解析】【詳解】A．氫氣氧化反應屬于自發反應，反應放熱，，能用焓判據解釋，A不符合題意；B．銅鋅原電池反應屬于自發的氧化還原反應，反應放熱，，能用焓判據解釋，B不符合題意；C．，該反應能自發進行，但，不能用焓判據解釋，C符合題意；D．醋酸的電離屬于自發的吸熱過程，不是化學反應，不能用焓判據解釋，D符合題意；故選CD。14.化學反應的方向：對于可逆反應而言，有正向進行和逆向進行兩個方向。一般地，判斷反應方向有“焓判據”和“熵判據”兩種判斷方法。在此之前我們要先了解“熵”的概念。熵()的定義式為，其中為體系混亂度，為玻爾茲曼常數，熵單位為J·K1·mol1；越大系統混亂度越大，規定(開氏溫標下，0K=273.15℃即絕對零度，開氏溫標每增加1K，攝氏溫標增加1℃)：即在絕對零度下任何完美的純凈的晶體的熵值為0，對于同一種物質，其熵值：氣態>液態>固態。?焓判據：放熱反應體系能量降低，因此具有自發進行(指沒有任何外力做功的情況下能夠“自己”進行)的傾向。?熵判據：反應體系具有自發向熵增的方向進行的傾向。但是僅憑焓判據和熵判據都存在特例，無法概況全部化學反應，因此1876年美國化學家吉布斯引入了一個新的熱力學函數——吉布斯自由能()，其物理意義是一個化學反應可被利用來做有用功的能力，根據吉布斯亥姆霍茲方程式：因此有在壓強與溫度恒定時，若則正反應自發，若則逆反應自發，若反應達到化學平衡。對于一個均為正的反應，下列可以使其正向進行的是A.置于低溫條件下B.置于高溫條件下C.加入合適的催化劑D.將產物及時分離【答案】B【解析】【分析】根據題意可知，在壓強與溫度恒定時，正向自發。【詳解】結合上述分析，對于，的反應來說，溫度高才能使，即置于高溫條件下能正向自發，B項符合題意。答案選B。15.化學反應的方向：對于可逆反應而言，有正向進行和逆向進行兩個方向。一般地，判斷反應方向有“焓判據”和“熵判據”兩種判斷方法。在此之前我們要先了解“熵”的概念。熵()的定義式為，其中為體系混亂度，為玻爾茲曼常數，熵單位為J·K1·mol1；越大系統混亂度越大，規定(開氏溫標下，0K=273.15℃即絕對零度，開氏溫標每增加1K，攝氏溫標增加1℃)：即在絕對零度下任何完美的純凈的晶體的熵值為0，對于同一種物質，其熵值：氣態>液態>固態。?焓判據：放熱反應體系能量降低，因此具有自發進行(指沒有任何外力做功的情況下能夠“自己”進行)的傾向。?熵判據：反應體系具有自發向熵增的方向進行的傾向。但是僅憑焓判據和熵判據都存在特例，無法概況全部化學反應，因此1876年美國化學家吉布斯引入了一個新的熱力學函數——吉布斯自由能()，其物理意義是一個化學反應可被利用來做有用功的能力，根據吉布斯亥姆霍茲方程式：因此有在壓強與溫度恒定時，若則正反應自發，若則逆反應自發，若反應達到化學平衡。根據材料，許多放熱化學反應能夠自發進行，使得人們總結出焓判據的原因在于A.其反應熵變很小B.其反應需要的溫度較高C.反應活化能較低D.反應的體積功大(，其中為其體積功)【答案】D【解析】【詳解】僅憑焓判據和熵判據都存在特例，無法概況全部化學反應，1876年美國化學家吉布斯引入了一個新的熱力學函數——吉布斯自由能()，其物理意義是一個化學反應可被利用來做有用功的能力；故使得人們總結出焓判據的原因在于反應的體積功大(，其中為其體積功)；故選D。二、不定項選擇題：本題共6題，每小題5分，共30分。在每小題給出的四個選項中，有一項或多項是符合題目要求的，全部選對的5分，選對但不全的得2分，選錯得0分。16.傲嬌，來源日本ACGN一個詞語，指人物為了掩飾害羞靦腆而做出態度強硬高傲表里不一言行的代名詞，常用來形容平常說話帶刺，態度強硬高傲，但在一定的條件下害臊地黏膩在身邊的人物。在化學中也有這樣的原理，那就是勒夏特列原理。勒夏特列對于可逆反應平衡的移動總結出的規則在后人的二次總結下總結成了一條：平衡總是朝著能減小外界條件改變對其產生的影響的方向移動。已知相同條件下，每個產物濃度系數次冪的連乘積與每個反應物濃度系數次冪的連乘積之比是個常數，閱讀以上材料，在恒容條件下，下列說法正確的是A.對于煤和溫室氣體的反應，物質成分不變后如果升高溫度，反應向著產生空氣污染物的方向進行。B.對于天然氣和氯氣的反應，物質成分不變后如果減小容積，反應向著產生氯化氫氣體的方向進行。C.對于工業的人工固氮反應，物質成分不變后如果除去產物，反應向著產生含有氫鍵物質方向進行。D.對于兩氮氧化物自身互化，物質成分不變后如果縮小容器，反應向著使氣體顏色變淺的方向進行。【答案】C【解析】【詳解】A．對于煤和溫室氣體的反應為，反應為吸熱反應，物質成分不變后如果升高溫度，反應逆向進行，則反應向著減少空氣污染物的方向進行，A錯誤；B．對于天然氣和氯氣的反應，反應生成的CHCl3、CCl4不是氣體，反應后氣體分子數減小，物質成分不變后如果減小容積，反應會逆向進行，反應向著減少氯化氫氣體的方向進行，B錯誤；C．對于工業的人工固氮反應，氨分子可以形成氫鍵，物質成分不變后如果除去產物，反應正向進行，故反應向著產生含有氫鍵物質方向進行，C正確；D．對于兩氮氧化物自身互化，物質成分不變后如果縮小容器，容器中各物質濃度均變大，故反應后顏色變深，D錯誤；故選C。17.傲嬌，來源日本ACGN的一個詞語，指人物為了掩飾害羞靦腆而做出態度強硬高傲表里不一言行的代名詞，常用來形容平常說話帶刺，態度強硬高傲，但在一定的條件下害臊地黏膩在身邊的人物。在化學中也有這樣的原理，那就是勒夏特列原理。勒夏特列對于可逆反應平衡的移動總結出的規則在后人的二次總結下總結成了一條：平衡總是朝著能減小外界條件改變對其產生的影響的方向移動。已知相同條件下，每個產物濃度系數次冪的連乘積與每個反應物濃度系數次冪的連乘積之比是個常數。初中時候，我們學到的無機基本反應類型共4種：化合反應、分解反應、置換反應和復分解反應。其中，復分解反應發生的條件是：產物中必須存在沉淀、氣體或H2O，那么，按照我們初中的知識，有兩種物質在水溶液中混合后應該不反應，他們是我們平時吃的食鹽A和波爾多液制備中屬于鹽的物質B。可是，他們混合后真的不發生反應嗎？讓我們來試驗一下：實驗I：分別取25mL飽和A溶液與飽和B溶液，倒入小燒杯中，觀察到溶液最終呈綠色；經過筆式酸度計測量可知，在此條件下測得酸度計在飽和A溶液溶液中的示數為7.01，在飽和B溶液中的示數為3.22，而在混合溶液中的示數為3.07。實驗II：將實驗I中所得溶液均勻分成2份，分別標記成a、b兩組，a組放入冰水中，而b組仍保存在小燒杯中。將小燒杯放在加熱器上加熱，一段時間后觀察到a組溶液從綠色變成藍色，b組溶液綠色加深。實驗III：向兩個潔凈的試管中分別加入等濃度的Cu(NO3)2溶液和CuCl2溶液，使用同一熱源均勻加熱，觀察到加入CuCl2溶液的試管內溶液綠色逐漸加深。物質A和物質B分別是A.NaNO2、CuSO4B.NaCl、Cu(NO3)2C.NaNO2、Cu(NO3)2D.NaCl、CuSO4【答案】D【解析】【詳解】食鹽為氯化鈉，波爾多液制備中物質為硫酸銅和氫氧化鈣，其中屬于鹽的物質為硫酸銅，故物質A和物質B分別是氯化鈉、硫酸銅；故選D。18.傲嬌，來源日本ACGN的一個詞語，指人物為了掩飾害羞靦腆而做出態度強硬高傲表里不一言行的代名詞，常用來形容平常說話帶刺，態度強硬高傲，但在一定的條件下害臊地黏膩在身邊的人物。在化學中也有這樣的原理，那就是勒夏特列原理。勒夏特列對于可逆反應平衡的移動總結出的規則在后人的二次總結下總結成了一條：平衡總是朝著能減小外界條件改變對其產生的影響的方向移動。已知相同條件下，每個產物濃度系數次冪的連乘積與每個反應物濃度系數次冪的連乘積之比是個常數。初中的時候，我們學到的無機基本反應類型共4種：化合反應、分解反應、置換反應和復分解反應。其中，復分解反應發生的條件是：產物中必須存在沉淀、氣體或H2O，那么，按照我們初中的知識，有兩種物質在水溶液中混合后應該不反應，他們是我們平時吃的食鹽A和波爾多液制備中屬于鹽的物質B。可是，他們混合后真的不發生反應嗎？讓我們來試驗一下：實驗I：分別取25mL飽和A溶液與飽和B溶液，倒入小燒杯中，觀察到溶液最終呈綠色；經過筆式酸度計測量可知，在此條件下測得酸度計在飽和A溶液溶液中的示數為7.01，在飽和B溶液中的示數為3.22，而在混合溶液中的示數為3.07。實驗II：將實驗I中所得溶液均勻分成2份，分別標記成a、b兩組，a組放入冰水中，而b組仍保存在小燒杯中。將小燒杯放在加熱器上加熱，一段時間后觀察到a組溶液從綠色變成藍色，b組溶液綠色加深。實驗III：向兩個潔凈的試管中分別加入等濃度的Cu(NO3)2溶液和CuCl2溶液，使用同一熱源均勻加熱，觀察到加入CuCl2溶液的試管內溶液綠色逐漸加深。下列說法正確的是A.由實驗I可知，A和B能夠發生復分解反應。B.由實驗II可知，從藍色向綠色的轉化可逆，且此反應是吸熱反應。C.由實驗III可知，反應中影響顏色的因素中有Cl和Cu2+在溶液中的濃度。D.若已知銅鹽水溶液中Cu元素以[Cu(H2O)4]2+存在，且反應后溶液中沒有新離子產生，可推測產物為[CuCl4]2和H2O。【答案】ABD【解析】【詳解】A．復分解反應為化合物交換成分生成另外化合物的反應；飽和A溶液溶液中的示數為7.01，在飽和B溶液中的示數為3.22；由實驗I可知，A和B混合后pH減小，說明氫離子濃度變大，說明可能A和B能夠發生復分解反應導致某種離子濃度減小、而氫離子濃度增大，A正確；B．由實驗II可知，溫度改變顏色發生轉化，從藍色向綠色的轉化可逆，b組溶液綠色加深，說明升高溫度向綠色方向移動，則此反應是吸熱反應，B正確；C．實驗III觀察到加入CuCl2溶液的試管內溶液綠色逐漸加深，實驗中變量為陰離子種類，故反應中影響顏色的因素中為Cl，C錯誤；D．若已知銅鹽水溶液中Cu元素以[Cu(H2O)4]2+存在，且反應后溶液中沒有新離子產生，通過以上實驗可知，氯離子的加入影響了溶液顏色的變化，則可推測[Cu(H2O)4]2+與加入的氯離子形成新的配合物[CuCl4]2，同時生成水，D正確；故選ABD。19.現取鋁鎂合金，使其在一定濃度的稀硝酸中恰好完全溶解(假定硝酸的還原產物只有NO)，向反應后的混合溶液中滴加溶液，當滴加時，得到沉淀的質量恰好為最大值，則下列有關說法不正確的是

A.沉淀中氫氧根離子的質量為B.恰好溶解后溶液中的的物質的量為C.生成標準狀況下NO氣體的體積為D.與合金反應的硝酸的物質的量為【答案】C【解析】【詳解】A．沉淀為氫氧化鋁和氫氧化鎂，沉淀質量等于原鋁鎂合金質量與沉淀中氫氧根離子質量之和，所以沉淀中氫氧根離子的質量為，故A正確；B．恰好溶解后溶液中的的物質的量等于沉淀質量最大時溶液中的物質的量，當沉淀質量最大時，溶液中的溶質只有硝酸鈉，溶液中硝酸根離子與鈉離子的物質的量相等，，故B正確；C．根據以上分析可知，沉淀中氫氧根離子的物質的量等于、所帶電荷的物質的量，也等于合金失去電子的物質的量，即等于反應過程中轉移電子的物質的量，，根據得失電子守恒，生成NO時，中價的N元素轉變為價，因此生成NO的物質的量為，所以生成標準狀況下NO氣體的體積為，故C錯誤；D．與合金反應的硝酸分別起酸的作用和氧化劑的作用，作為酸的硝酸生成硝酸鹽的物質的量等于反應后硝酸鈉的物質的量，為，作為氧化劑的硝酸的物質的量等于生成的NO的物質的量，為，所以與合金反應的硝酸的物質的量為，故D正確；答案選C。20.量子的概念起源于人們對于黑體的研究，所謂“黑體”是指能夠吸收所有到達其表面的電磁輻射，而不發生反射的物質。黑體雖然可以吸收所有電磁輻射，但其自身可以在加熱時向外進行輻射(即“黑體輻射”)。先前，人們認識到物體中存在著不停運動的帶電微粒，其振動會激發出變化的電磁場，從而產生電磁輻射。但是，用經典的電磁學和熱學理論去解釋黑體輻射卻遇到了很大困難。為了得出與實驗相符合的黑體輻射公式，德國物理學家普朗克在多次嘗試之后，最終放棄了將宏觀世界的能量連續理論應用到微觀世界，提出了所謂的“能量量子化”理論。他認為，振動著的帶電微粒的能量只能是某一個最小數值的整數倍(類似任何物體的電荷數都是元電荷的整數倍)：為普朗克常量，為電磁波頻率(注：在工程學上電磁波頻率用表示，二者通用)光也是一種電磁波，其依然滿足能量量子化理論，對于波長為的光，其也存在最小能量，我們稱之為“光子”不久之后，在量子論的催生下，人們對于原子結構的認知也開始了思想上的突破，首先便是波爾的氫原子理論：軌道量子化與定態：波爾認為，氫原子中的電子在庫侖引力作用下繞原子核做圓周運動，但其軌道半徑是量子化的(即只能是某一特定數值，而不能是連續的數值)。當電子在這些軌道上運動的時候，不產生電磁輻射。電子在不同軌道上運動時，氫原子本身具有不同的能量。由于軌道的取值量子化，則氫原子本身的能量也是量子化的一些特定數值，則氫原子的狀態(即“定態”)也是不同的。定態分兩類：基態(能量最低)和激發態(在外界給予能量時會由基態變為激發態)。激發態不穩定，在能量較高的軌道上的電子會自動“跳”(稱之為“躍遷”)回能量較低的軌道上。根據能量守恒定律，其在躍遷同時會向外輻射能量(以電磁輻射的形式)。電子的躍遷也會帶動氫原子能量狀態的改變，因此也會使得氫原子發生“躍遷”。頻率條件：按照波爾理論，電子在從能量較高的軌道(能量記為)向能量較低的軌道(能量記為)躍遷時，會釋放出能量為的光子。其能量由前后兩個能級的能量差決定：補充知識：電磁波的波速為光速(記為)，波長記為，頻率記為，滿足。如圖所示，氫原子在不同能量狀態(簡稱能級)間發生三種躍遷時，釋放光子的波長分別是，則下列說法正確的是(橫線表示一個能級。右側數值表示該能級下氫原子具有的能量，單位為eV(電子伏特)，能量單位。箭頭表示從一個能級躍遷到另一個能級)。A.發生躍遷時，釋放光子的波長可表示為B.發生躍遷時，氫原子能量增加C.用12.09的光子照射大量處于基態的氫原子時，一個氫原子可輻射出3種頻率的光D.大量處于能級的氫原子向低能級躍遷時，可能輻射出3種頻率的光【答案】AD【解析】【詳解】A．由題意可知，能量差、光速，兩式聯立得；由圖可知發生躍遷時，，則，整理得，A正確；B．發生躍遷時，釋放出能量，氫原子能量減小，B錯誤；C．用12.09的光子照射大量處于基態的氫原子時，電子從n=1能級躍遷到n=3能級，一個氫原子從n=3能級向基態躍遷的過程中，可以發出2種頻率的光，C錯誤；D．大量處于能級的氫原子向低能級躍遷時，可發生到、到、到的變化，故可能輻射出3種頻率的光，D正確；故選AD。21.量子的概念起源于人們對于黑體的研究，所謂“黑體”是指能夠吸收所有到達其表面的電磁輻射，而不發生反射的物質。黑體雖然可以吸收所有電磁輻射，但其自身可以在加熱時向外進行輻射(即“黑體輻射”)。先前，人們認識到物體中存在著不停運動的帶電微粒，其振動會激發出變化的電磁場，從而產生電磁輻射。但是，用經典的電磁學和熱學理論去解釋黑體輻射卻遇到了很大困難。為了得出與實驗相符合的黑體輻射公式，德國物理學家普朗克在多次嘗試之后，最終放棄了將宏觀世界的能量連續理論應用到微觀世界，提出了所謂的“能量量子化”理論。他認為，振動著的帶電微粒的能量只能是某一個最小數值的整數倍(類似任何物體的電荷數都是元電荷的整數倍)：為普朗克常量，為電磁波頻率(注：在工程學上電磁波頻率用表示，二者通用)光也是一種電磁波，其依然滿足能量量子化理論，對于波長為的光，其也存在最小能量，我們稱之為“光子”不久之后，在量子論的催生下，人們對于原子結構的認知也開始了思想上的突破，首先便是波爾的氫原子理論：軌道量子化與定態：波爾認為，氫原子中的電子在庫侖引力作用下繞原子核做圓周運動，但其軌道半徑是量子化的(即只能是某一特定數值，而不能是連續的數值)。當電子在這些軌道上運動的時候，不產生電磁輻射。電子在不同軌道上運動時，氫原子本身具有不同的能量。由于軌道的取值量子化，則氫原子本身的能量也是量子化的一些特定數值，則氫原子的狀態(即“定態”)也是不同的。定態分兩類：基態(能量最低)和激發態(在外界給予能量時會由基態變為激發態)。激發態不穩定，在能量較高的軌道上的電子會自動“跳”(稱之為“躍遷”)回能量較低的軌道上。根據能量守恒定律，其在躍遷同時會向外輻射能量(以電磁輻射的形式)。電子的躍遷也會帶動氫原子能量狀態的改變，因此也會使得氫原子發生“躍遷”。頻率條件：按照波爾理論，電子在從能量較高的軌道(能量記為)向能量較低的軌道(能量記為)躍遷時，會釋放出能量為的光子。其能量由前后兩個能級的能量差決定：補充知識：電磁波的波速為光速(記為)，波長記為，頻率記為，滿足。下列說法正確的是A.相比起氫原子躍遷之前，躍遷后氫原子自身的化學性質將會發生改變。B.氫原子由基態躍遷到激發態之后，核外電子能量增大，運動速率增大。C.已知氫原子基態能量為，普朗克常量為，設電子的質量為。則基態氫原子吸收頻率為的光子被電離后，電子速度大小為。D.大量氫原子從基態向能級躍遷，可能輻射出的光的頻率為代表組合數，，其中)。【答案】B【解析】【詳解】A．相比起氫原子躍遷之前，原子中最外層電子數沒有改變，故躍遷后氫原子自身的化學性質不會發生改變，A錯誤；B．氫原子由基態躍遷到激發態之后，電子獲得能量，核外電子能量增大，運動速率增大，B正確；C．已知氫原子基態能量為，普朗克常量為，設電子的質量為。則基態氫原子吸收頻率為的光子被電離后，電子總能量為，根據E=mc2可知，電子速度大小為，C錯誤；D．大量氫原子從基態向n能級躍遷，基態向n能級躍遷有n種情況，基態+1能級向n能級躍遷有n1種情況，基態+2能級向n能級躍遷有n2種情況??，故可能輻射出的光的頻率為n+(n1)+(n2)+??+2+1，故共種，D錯誤；故選B。主觀題部分(共125分)三、論證題：本題共2題，每小題10分，共20分。請在答題卡對應的區域內作答，超出答題區域的答案無效，論證中僅可使用文字語言，可以引用一定量的課本內數據與客觀題中的材料，要求論證合情合理，邏輯嚴謹，條理清晰，不超過150字。示例：請從化學的角度就“火山噴發造成的影響”做出簡要分析。【僅供示例使用】答：火山噴發對于人們的生產生活造成的影響有害亦有利。火山噴發時噴出的火山灰中含有大量的SO2和SO3等污染型氣體，容易誘發硫酸型酸雨等一系列二次污染問題，同時流淌的巖漿會導致火山附近的人們遭受到對生命財產安全的威脅，對人類的生產生活造成一系列的困擾。但同時火山噴發也是金剛石(C)等一系列礦石出產的契機，噴出的火山灰也相當于化肥，可以使周圍的土地更加肥沃，同時也可以作為美容產品的原料。22.自2019年以來，新冠肺炎疫情一直都影響著我們的生產生活，而疫情之下的核酸檢測也成了人們的剛需。對此，某公司根據膠體金免疫層析法推出了一種自測試劑盒。（1）請利用課本內知識，論證“向新冠肺炎自測試劑盒中倒入可樂或檸檬水可能會導致假陽性”這一觀點的合理性_______。（2）請論證該公司根據膠體金免疫層析法研制自測試劑盒的優勢和缺陷_______。【答案】（1）膠體在加入其它電解質溶液的時候會破壞膠體的穩定性從而產生聚沉現象，故向新冠肺炎自測試劑盒中倒入可樂或檸檬水可能會導致膠體出現聚沉而得出假陽性的結論（2）優點的操作簡單、適用范圍廣、現象明顯；缺點是膠體不是特別穩定，容易受到外界條件的影響【解析】【分析】膠體中分散質粒子的直徑介于1nm～100n之間，膠體能夠發生丁達爾效應、電泳、聚沉，膠粒不能通過半透膜，而小分子、離子等可以通過半透膜；【小問1詳解】膠體中存在分散質為膠粒，在加入其它電解質溶液的時候會破壞膠體的穩定性從而產生聚沉現象，故向新冠肺炎自測試劑盒中倒入可樂或檸檬水可能會導致膠體出現聚沉而得出假陽性的結論；【小問2詳解】優點的操作簡單、適用范圍廣、現象明顯；缺點是膠體不是特別穩定，容易受到外界條件的影響。23.據報道，日本原子能規制委員會7月22日舉行臨時會議，正式批準東京電力公司制定的福島第一核電站核污染水排海計劃。福島核電站放射性廢水主要有三個來源，反應堆原有的冷卻劑、事故后為持續冷卻堆芯而新注入的水、大量滲入反應堆的地下水及雨水等。發生輻射泄漏后，為控制反應堆溫度，需要持續注水進行冷卻降溫。截至2021年3月，已儲存了125萬噸核污水，且每天新增140噸。請從化學的角度分析核污水排放將會造成的危害，可以適當結合其它學科知識_______。【答案】核污水含有大量的放射性元素成分，氚的含量最高，其次還有14C、60Co、90Sr，這三種元素降解時間長，而且容易進入海洋的沉積物中被海洋生物吸收，這些同位素對人類具有潛在的毒性，能以更長久和復雜的方式影響海洋環境；另外，14C作為“人類集體輻射劑量的主要貢獻者”，有可能損害人類的DNA。【解析】【詳解】核污水含有大量的放射性元素成分，氚的含量最高，其次還有14C、60Co、90Sr，這三種元素降解時間長，而且容易進入海洋的沉積物中被海洋生物吸收，這些同位素對人類具有潛在的毒性，能以更長久和復雜的方式影響海洋環境；另外，14C作為“人類集體輻射劑量的主要貢獻者”，有可能損害人類的DNA。四、非選擇題：本題共9題，共105分。24.有時候，化學如同魔法一般，讓人捉摸不透……（1）直至2022年7月24日11時，我國的“問天”實驗艙已經進入了發射倒計時。“問天”實驗艙是中國空間站“天宮”的組成部分，艙段規模20噸級，主要面向空間生命科學研究，而他的發動機——大推力氫氧發動機YF77也十分引人注目。已知氫氧發動機內部可以簡化為燃料電池，寫出此電池的總反應方程式：_______并寫出使用液氧液氫做燃料的一個優勢：_______。（2）寫出HOOCCOOH和HOCH2CH2OH反應生成六元環化合物的反應方程式：_______。（3）已知Fe(OH)2在常溫無氧條件下會發生分解，轉化為Fe3O4，且該反應為涉及到兩種元素變價，寫出其反應方程式：_______。（4）寫出氫氧化鐵溶解在氫碘酸溶液中的離子方程式：_______。【答案】（1）①.2H2+O2=2H2O②.環保（2）HOOCCOOH+HOCH2CH2OH+2H2O（3）（4）【解析】【小問1詳解】氫氧燃料電池的總反應為2H2+O2=2H2O；使用液氧液氫做燃料，不會產生污染物，綠色環保，故答案為：2H2+O2=2H2O；環保；【小問2詳解】HOOCCOOH和HOCH2CH2OH發生酯化反應生成和水，反應的化學方程式為HOOCCOOH+HOCH2CH2OH+2H2O；【小問3詳解】Fe(OH)2在常溫無氧條件下會發生分解，轉化為Fe3O4，且該反應為涉及到兩種元素變價，鐵元素的化合價升高，則必然有元素的化合價降低，O已經是最低化合價，不可能再降低，因此可知H元素化合價降低生成氫氣，則反應的化學方程式為，故答案為：；【小問4詳解】氫氧化鐵與氫碘酸發生氧化還原反應生成碘化亞鐵、碘單質和水，反應的離子方程式為，故答案為：。25.回答下列問題：（1）初中物理中我們已經認識到電阻，根據歐姆定律可以推出其定義式為，在之后的學習中我們會接觸到電阻的決定式(即闡明電阻的決定因素與其比例關系的公式)：如圖所示，對于一個長度為，電流通過一端的橫截面積為的導體，其電阻滿足，其中的是該導體材料的電阻率，單位為Ω·m，僅與材料和溫度有關。我們取電阻的倒數記為電導，符號為，即G=，類似的，我們也可以得到電導率，則=_______。（2）物理化學家為了定量描述電解質電解程度，引入了電離度的概念，表達式如下：I.電離度越大，電解質電離程度越徹底，其電離平衡常數_______(填“越大”，“越小”或“不變”)II.電離度的測定有三種方法：半中和法，pH法和電導率法，其中電導率法最為精確與常用。由于電導率大小同時受三個物理量的制約，為了統一起見，引入概念“摩爾電導率”，記為。其物理意義為在兩個距離單位間距的極板之間填充含有1mol該物質的溶液時的電導。①與的關系是_______(用含的代數式表達，可引入其他物理量，例如體積，體積的物質的量濃度等)②已知：a.弱電解質電離程度與溶液濃稀有關，在極稀溶液中可以看為完全電離。在此時的摩爾電導率也叫極限摩爾電導率，記為。b.相同條件下，摩爾電導率和極限摩爾電導率僅與電解質溶液內的自由離子數呈正比。(忽略水的電離)則電離度的表達式為_______(用題目II中所給物理量的表達式進行表達，其中與的外界測定環境相同，僅溶液濃度與極板面積不同)【答案】（1）或（2）①.不變②.③.【解析】【小問1詳解】，根據題干定義可知，電導率=，所以==；【小問2詳解】I.電離平衡常數與溫度有關，溫度不變時，電離度越大，電解質電離程度越徹底，但其電離平衡常數不變；II.①為在兩個距離單位間距的極板之間填充含有1mol該物質的溶液時的電導G，G與的關系是G=，物質的量n=cV（體積為，該體積溶液的物質的量濃度為），所以與的關系是。②由于Λm與Λm′都與電解質電離出的自由離子數目成正比（因為忽略了水的電離，所有離子均來源于電解質），則可以寫成：Λm=k×NΛm′=k×N′其中k為比例系數，N為弱電解質正常情況下電離出的離子數，N′為弱電解質無限稀釋情況下電離出的離子數（相當于完全電離時電離出的離子數），而由于其測定條件相同，在相同條件下僅與溶液內自由離子數成正比，因此k值相同。而電解質分子數=，記一個電解質分子電離出的離子個數為Nm，可以得到=綜上26.自然界中，萬物相互依存、相互促進。只有合理的進行人類的生產生活，我們才能和自然和睦相處。（1）下圖為某城鎮的生產和生活區的分布情況，已知河流流經A、E設施后水中的c(H+)發生大幅度變化，流經F設施后水中含氧量大幅度降低，請從下方的各個設施中選擇對應的設施，并填入下方的方框中：可以選擇的設施：火力發電廠、污水處理廠、石灰廠、城鎮居民區、自來水廠、化肥廠。A：_______B：_______C：_______D：_______E：_______F：_______。（2）隨著時代的發展，我們生活中使用的材料也在不斷進步：I.選出下面屬于傳統無機非金屬材料的物品：_______。①玻璃鋼②磚瓦③玄武巖④光導纖維⑤橡膠⑥沸石⑦金剛砂⑧搪瓷⑨水玻璃II.在生產中，縮合反應十分常見。已知此反應的產物具有咪唑環結構：(←這只也是咪唑)試畫出最終產物的結構式：_______。【答案】（1）①.石灰廠②.自來水廠③.城鎮居民區④.污水處理廠⑤.火力發電廠⑥.化肥廠（2）①.②③⑥⑧②.【解析】【分析】縮合反應為生成聚合物和小分子化合物的反應，反應物質往往含有2個官能團；；【小問1詳解】B為自來水廠，引用無污染水源；生產的自來水供給城鎮居民區使用，C為城鎮居民區；城鎮居民區產生污染經過污水處理廠排放，D為污水處理廠；A、E設施后水中的c(H+)發生大幅度變化，A處于山區，為石灰廠，生產的氧化鈣會和氫離子反應導致c(H+)發生大幅度變化；E為火力發電廠，煤炭燃燒導致水中c(H+)發生大幅度變化；流經F設施后水中含氧量大幅度降低，F為化肥廠，排放水含有大量營養元素導致微生物繁殖，水中缺氧；故ABCDEF分別為石灰廠、自來水廠、城鎮居民區、污水處理廠、火力發電廠、化肥廠；【小問2詳解】I.①玻璃鋼為復合材料；②磚瓦為傳統無機非金屬材料；③玄武巖為傳統建筑材料，是傳統無機非金屬材料；④光導纖維為二氧化硅，不是傳統無機非金屬材料；⑤橡膠為有機材料；⑥沸石為傳統無機非金屬材料；⑦金剛砂為新型無機非金屬材料；⑧搪瓷為傳統無機非金屬材料；⑨水玻璃為硅酸鈉溶液，不是傳統無機非金屬材料；故選②③⑥⑧；II.縮合反應為生成聚合物和小分子化合物的反應，已知反應脫去2nH2O、2nPhOH，且生成咪唑環結構，則反應為鄰位2個氨基和酯基反應生成咪唑環結構同時生成小分子H2O、PhOH，結合反應物結構可知，最終生成物為：。27.化學一直都在發展……①利用非水體系中的化學反應，可以用來制備無水鹽，工業上原來制備無水硝酸銅的過程如下(步驟I得到的是硝酸銅溶液)，據此回答：CuOCu(NO3)2Cu(NO3)2·nH2OCu(NO3)2(無水)已知：步驟III的氣體產物僅有兩種，均呈酸性，其中一種分子量為64（1）步驟I中加入的物質1(aq)為_______(填寫化學式)，步驟III中加入SOCl2的作用是_______，寫出步驟III發生的化學反應的化學方程式_______。（2）已知若步驟III中不加入SOCl2，直接加熱含結晶水的硝酸銅，會生成堿式硝酸銅[Cu(NO3)2·3Cu(OH)2]，其原因是硝酸銅發生了_______(填反應類型)，其反應的化學方程式為_______。②現如今化學家們發明了另一種制備方法：Cu(s)Cu(NO3)2·nN2O4Cu(NO3)2已知：在液態N2O4中存在一下自耦電離平衡：N2O4NO++，步驟I，II均放出有毒氣體，兩者均為汽車尾氣的主要成分（3）試寫出步驟I與步驟II的方程式：步驟I_______；步驟II_______。（4）該反應的優點(寫出一條即可)：_______。【答案】（1）①.HNO3②.除去Cu(NO3)2·nH2O中的結晶水③.Cu(NO3)2·nH2O+nSOCl2=Cu(NO3)2+nSO2+2nHCl（2）①.水解反應②.4Cu(NO3)2·nH2OCu(NO3)2·3Cu(OH)2+6HNO3+(4n6)H2O（3）①.Cu+(n+2)N2O4=Cu(NO3)2·nN2O4+2NO②.Cu(NO3)2·nN2O4Cu(NO3)2+2nNO2（4）反應步驟少，操作簡單，反應條件溫和【解析】【分析】①CuO和HNO3溶液反應生成Cu(NO3)2和水，得到Cu(NO3)溶液，將溶液濃縮結晶得到Cu(NO3)2·nH2O晶體，再往Cu(NO3)2·nH2O中加入SOCl2液體并加熱，除去結晶水得到無水Cu(NO3)2。②將Cu(s)投入到液態N2O4中，反應生成Cu(NO3)2·nN2O4和NO，將Cu(NO3)2·nN2O4微熱發生分解反應，得到Cu(NO3)2和NO2。【小問1詳解】根據分析，步驟I中加入HNO3溶液和CuO反應生成Cu(NO3)2和水；步驟III中加入SOCl2液體，目的是將Cu(NO3)2·nH2O中的結晶水除去，以得到無水Cu(NO3)2；步驟III反應過程中生成兩種氣體產物，均呈酸性，其中一種分子量為64，則這兩種氣體為SO2和HCl，該反應的化學方程式為Cu(NO3)2·nH2O+nSOCl2=Cu(NO3)2+nSO2+2nHCl；【小問2詳解】不加SOCl2，直接加熱含結晶水的硝酸銅，Cu(NO3)2發生水解反應，生成堿式硝酸銅[Cu(NO3)2·3Cu(OH)2]，反應的化學方程式為4Cu(NO3)2·nH2OCu(NO3)2·3Cu(OH)2+6HNO3+(4n6)H2O；【小問3詳解】在液態N2O4中存在一下自耦電離平衡：N2O4NO++，將Cu(s)投入到液態N2O4中，反應生成Cu(NO3)2·nN2O4和NO，反應的化學方程式為Cu+(n+2)N2O4=Cu(NO3)2·nN2O4+2NO；將Cu(NO3)2·nN2O4微熱發生分解反應，得到Cu(NO3)2和NO2，反應的化學方程式為Cu(NO3)2·nN2O4Cu(NO3)2+2nNO2；【小問4詳解】相比于工業上原來制備無水硝酸銅的過程，該反應步驟少，操作簡單，反應條件溫和。28.你知道什么是酸堿嗎？中學我們認識知道，酸是在水溶液中電離出的陽離子全部為氫離子的物質，堿是在水溶液中電離出的陰離子全部為氫氧根離子的物質。而事實上，酸堿的定義隨著歷史發展也在不斷革新，歷代化學家發表了不同的酸堿理論，目前較為廣泛接受的有離子論，溶劑論，質子論，電子論和軟硬酸堿理論，在此處針對溶劑論和質子論做簡單介紹。溶劑論是1905年富蘭克林提出的一種按照純溶劑是否能夠自耦電離(例如水的自耦電離：2H2OH3O++OH)出溶劑合質子來區分酸堿的一種理論，這個理論將溶液自耦電離出的具有溶液特征的陽離子稱為酸，具有溶液特征的陰離子稱為堿。例如：液態N2O4中發生自耦電離N2O4NO++NO，此時NO+即為該溶液的酸，NO即為該溶液的堿。據此回答第(1)題。（1）①已知液氨會自耦電離，請類比水的自耦電離寫出其自耦電離方程式：_______，其中，_______為液氨溶液的酸，_______為液氨溶液的堿。此時的酸堿中和反應可以寫成(寫出方程式)：_______。②寫出氯氣在液氨溶液中反應的離子方程式：_______。質子論是1923年由布朗斯特和勞里提出的，其定義酸為可以給出質子的物種，堿定義為可以接受質子的物種，因此存在關系：，如圖的關系也稱為“共軛酸堿對”，因此該理論又稱為“共軛酸堿理論”。該理論下所有酸堿都是共軛的，滿足弱酸共軛強堿，弱堿共軛強酸。其中的酸，堿可以是分子，也可以是陰離子，陽離子。同時，“鹽”的定義被去除，因為組成鹽的離子本身就可以分別看作酸和堿。（2）①下列說法正確的是_______。A.因為在水溶液中有H2SO42H++SO，因此H2SO4與SO互為共軛酸堿對B.由于水可以發生自耦電離，則按照該理論，水既屬于酸又屬于堿C.可以根據HNO3的性質推斷NO的酸性較弱D.液氨對碳酸和鹽酸是區分溶劑，可以便于區分酸性的強弱②對于反應NH3+HCl=NH4Cl而言，_______是酸_______是堿。③在溶液中，酸的強度是依靠其電離平衡常數來判斷的。越大則證明電離程度越大，故酸性越強。對于一種酸HA，其電離平衡常數為：HAH++A，其中，與化學平衡常數類似，為離子濃度的化學計量數次冪的乘積比電解質的化學計量數次冪的乘積。實驗證明，鹽酸，硝酸，硫酸，高氯酸的酸性是有差異的，可是在水溶液中無法區分酸性差異，其原因在于水溶液本身具有堿性，其溶劑化作用(質子在溶液中不是單獨存在，而是結合溶劑分子生成溶劑合質子，這稱為溶劑化作用)導致這四種酸在水溶液中的電離平衡趨勢相同，從而無法斷定酸性強弱，這類溶劑稱為拉平溶劑。反之，若將這四種酸分別放入冰醋酸中，測得的平衡常數是不同的，即電離平衡趨勢不同，這類溶劑稱之為區分溶劑。據此回答問題：區分溶劑之所以能夠區分不同強酸的酸堿性，原因在于其溶劑化作用_______(填“較強”或“較弱”)。【答案】（1）①.②.③.④.⑤.（2）①.ABD②.HCl③.NH3④.較弱【解析】【小問1詳解】根據舉例：水的自耦電離：2H2OH3O++OH；液態N2O4中發生自耦電離N2O4NO++NO；已知液氨會自耦電離，則類比水的自耦電離，則氨自耦電離方程式：，其中自耦電離出的具有溶液特征的陽離子稱為酸，則為液氨溶液的酸，具有溶液特征的陰離子稱為堿，則為液氨溶液的堿。此時的酸堿中和反應可以寫成：。②類比可知，氯氣在液氨溶液中反應生成，離子方程式：；【小問2詳解】①A．已知稱為“共軛酸堿對”，因為在水溶液中有H2SO42H++SO，因此H2SO4與SO互為共軛酸堿對，A正確；B．定義酸為可以給出質子的物種，堿定義為可以接受質子的物種，由于水可以發生自耦電離，則按照該理論，水既屬于酸又屬于堿，B正確；C．硝酸為強酸，根據則推斷NO為堿，具有堿性，C錯誤；D．液氨對碳酸和鹽酸是區分溶劑，可以通過液氨結合碳酸、鹽酸中氫離子的難易程度，便于區分酸性的強弱，D正確；故選ABD；②對于反應NH3+HCl=NH4Cl而言，NH3的到質子為堿，HCl提供質子為酸；③水溶液本身具有堿性，其溶劑化作用(質子在溶液中不是單獨存在，而是結合溶劑分子生成溶劑合質子，這稱為溶劑化作用)導致這四種酸在水溶液中的電離平衡趨勢相同，從而無法斷定酸性強弱，這類溶劑稱為拉平溶劑。反之，若將這四種酸分別放入冰醋酸中，測得的平衡常數是不同的，即電離平衡趨勢不同，這類溶劑稱之為區分溶劑。由題干意思可知，區分溶劑之所以能夠區分不同強酸的酸堿性，原因在于其溶劑化作用較弱，更能體現酸本身電離出氫離子的難易程度。29.在初中，我們曾經接觸過這樣一個模型：我們稱其為“洋蔥模型”，因為這個原子模型看起來像一個洋蔥，一層一層的……awa每一層都被稱作“能層”，而每個能層能夠容納的電子數都不一樣：2，8，18，32……但是，你是否有過這樣的疑惑：為什么每個能層能夠容納的電子的數目只能是那么多呢……？這時，我們就要提到另外一個模型了：玻爾模型。玻爾在提出的模型中規定：電子在一些特定的可能軌道上繞核做圓周運動，離核愈遠能量愈高，這如同太陽系中的各大行星，圍繞著太陽在不停的運動。他以這個模型為基礎，提出了構造原理，即從氫開始，隨核電子數的增加，新增電子填入原子核外“殼層”的順序，由此開啟了用原子結構解釋元素周期表的篇章。我們之前學的“能層”，其前身就是玻爾所提出的“殼層”。自此之后的5年，原本的“殼層”落實為了所謂的“能層”和“能級”。在后人的不斷努力下，到1936年，德國科學家馬德隆以原子光譜事實為依據，最終提出了完整的構造原理。構造原理是化學中的一種定理，決定了原子、分子和離子中電子在各能級的排布。隨核電荷數遞增，大多數元素的電中性基態原子的電子按順序填入核外電子運動軌道，即為構造原理。下圖中，每個小圓圈表示一個能級。每一行對應一個能層，各圓圈連線的順序表示隨核電荷數遞增而增加的電子填入能級的順序；而另一張圖(下)為碳原子的電子排布圖：一、已知以下有關電子排布的定義：?電子排布式：是表示原子核外電子排布的圖式之一、有七個電子層，分別用1、2、3、4、5、6、7等數字表示K、L、M、N、O、P、Q等電子層，用s、p、d、f等符號分別表示各電子亞層，并在這些符號右上角用數字表示各亞層上電子的數目。迄今為止，只發現了7個電子層。?能量最低原理：自然界一個普遍的規律是"能量越低越穩定"。原子中的電子也是如此。在不違反泡利原理、和洪特規則的條件下，電子優先占據能量較低的原子軌道，使整個原子體系能量處于最低，這樣的狀態是原子的基態。?洪特規則：電子盡可能的占據不同軌道，自旋方向相同。?泡利不相容原理：在一個能量最低的體系中，沒有兩個電子的四個量子數是完全相同的。?能級交錯：電子層數較大的某些軌道的能量反低于電子層數較小的某些軌道能量的現象。?電子自旋：電子不僅在核外空間不停地運動，而且還作自旋運動。電子自旋有兩種狀態，相當于順時針和逆時針兩種方向。每個軌道最多容納2個自旋方向相反的電子。同一軌道中的2個電子稱成對電子，若一個軌道中只有1個電子，該電子被稱為單電子。?價層電子：指原子核外電子中能與其他原子相互作用形成化學鍵，跟元素化合價有關的電子，又稱價電子。?價層：就是顯現化合價的電子層，通常指原子的最外層電子層。?電負性：周期表中各元素的原子吸引電子能力的一種相對標度。又稱負電性。元素的電負性愈大，吸引電子的傾向愈大，非金屬性也愈強。一般認為，電負性大于1.8的是非金屬元素，小于1.8的是金屬元素，在1.8左右的元素既有金屬性又有非金屬性。而一般構成元素的電負性差值在0.6~1.7左右的化合物都是共價化合物。且已知原子中的每一個電子都具有一個不同的運動狀態，Re原子共有14個能級，價層共有7個運動狀態不同的電子：（1）寫出基態Re原子的價層電子排布圖：_______。（2）寫出與Re同族的原子序數最小的+2價離子基態核外電子排布式：___。（3）Re電負性是1.9，Cl的電負性是3.0，ReCl3的熔點為723℃，沸點800~850℃，500℃真空升華。據此判斷ReCl3是_______(選填“共價”，“離子”)化合物。（4）試推測N能層最多只能容納32個電子的原因：_____。二、解決了第一個問題之后，我們就成功的來到了第二個問題：很多同學都知道，CO2和H2O明明都是3個原子，為什么CO2的空間結構是直線形，而H2O的空間結構卻是V形呢？對于下面的問題，這里我們要介紹3個知識點：價層電子對互斥模型、雜化軌道理論和大π鍵。價層電子對互斥模型，又稱VSEPR模型，是將共用電子對與孤對電子的概念，與原子軌道的概念相結合，且電子斥力達到最小。在這個模型中電子對相互排斥，成鍵電子與孤對電子距離越遠越好。VSEPR模型以最簡單的方法形象化了化學變化，也很容易判斷物質的空間構型，并且去除孤電子對的VSEPR模型就是實際情況下的空間結構。而孤電子對(英語：lonepair，或稱孤對電子)是不與其他原子結合或共享的成對價電子。存在于原子的最外圍電子殼層。孤對電子在分子中的存在和分配影響分子的形狀等，對輕原子組成的分子影響尤為顯著。指分子中未成鍵的價電子對。對于孤對電子，有以下計算公式：值得注意的是，中心原子為多個相同原子時，該公式的計算結果為每一個原子上的孤對電子數，而不是中心原子孤對電子數的總和。（5）試計算H2O中孤電子對的對數：_______對。雜化軌道理論：雜化軌道理論是一種科學理論。在形成多原子分子的過程中，中心原子的若干能量相近的原子軌道重新組合，形成一組新的軌道，這個過程叫做軌道的雜化，產生的新軌道叫做雜化軌道。只有最外電子層中不同能級中的電子可以進行軌道雜化，且在第一層的兩個電子不參與反應。不同能級中的電子在進行軌道雜化時，電子會從能量低的層躍遷到能量高的層，并且雜化以后的各電子軌道能量相等(等性雜化)，同時又高于原來能量較低的能級的能量，低于原來能量較高的能級的能量。當然的，有幾個原子軌道參加雜化，雜化后就生成幾個雜化軌道。那么，我們該如何計算雜化軌道的數量呢？計算公式在這里哦(中心原子的軌道數)：比如，PO中P原子的雜化情況為個軌道參與雜化，也就是sp3雜化。很多同學看到公式就有些懵了：π鍵數該如何計算呢？這里我們要講第三個知識點：大π鍵。你可能覺得CO2分子中有兩個C=O，但事實上，那真的是碳氧雙鍵嗎？事實上，CO2中的那兩個π鍵看成普通π鍵只是為了方便我們的理解，而那兩個π鍵應該屬于大π鍵，而他的孤對電子也因此被拿去。我們先來看一下軌道的電子云模型(一種用來描述電子在原子核外空間某處出現機會(幾率)的大小的模型，畢竟根據量子力學相關的定義，我們無法同時獲得電子的位置和此時的時刻)：細心的同學可以發現，2p軌道其實是由3個相同結構構造成的，我們根據其朝向分別命名為2px、2py和2pz。我們常見的π鍵，就是2p軌道的電子云通過側面“肩碰肩”的方式形成的。只是，大π鍵(離域π鍵)的形成和π鍵要求不同：1.一般情況下，所有參與形成離域π鍵的原子必須在同一直線或同一平面上。2.一般情況下，參與離域π鍵的原子都必須提供一個或兩個互相平行的p軌道。3.一般情況下，形成離域π鍵的p電子的總數小于p軌道數的兩倍。大π鍵的常見表示方法：，其中n為原子個數，m為共用電子個數，m≤2n。那么，m的值應該如何計算呢？計算公式如下：（6）試計算CO2分子中大π鍵的數量和對應的大π鍵表示：_______。（7）寫出CO2分子中C原子的雜化情況：_______。到了這里，相信你已經能夠解決題干剛開始給出的那個問題了：為什么CO2的空間結構是直線形，而H2O的空間結構卻是V形呢？已知電子對的數量和其對應的VSEPR模型如下表所示：電子對數VSEPR模型2直線型3平面三角形(sp2雜化)三角錐形(sp3雜化)4四面體(正四面體)5三角雙錐型6正八面體（8）寫出N2O4一個中心原子的雜化情況和其對應的空間結構：_______；_______。【答案】（1）（2）1s22s22p63s23p63d5（3）共價化合物（4）N能層含有4s、4p、4d和4f共四個能級，每個能級最多容納的電子數分別為2、6、10、14個電子，則N能層最多容納32個電子。（5）2（6）2（7）sp（8）①.sp2②.平面形【解析】【小問1詳解】Re原子共有14個能級，價層共有7個運動狀態不同的電子，根據構造原理可得其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d56s2，則其價層電子排布式為5d56s2，價層電子排布圖為；【小問2詳解】Re原子的價層電子排布式為5d56s2，Re屬于d區元素，且其位于第VIIB族，則與Re同族的原子序數最小的+2價離子為Mn2+，其基態核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5；【小問3詳解】一般構成元素的電負性差值在0.6~1.7左右的化合物都是共價化合物，Re和Cl的電負性差值為1.1，在0.6~1