2025年上學(xué)期高一化學(xué)化學(xué)家故事背景試題（二）一、選擇題（每小題4分，共40分）1.近代化學(xué)奠基與原子論的誕生1803年，英國(guó)化學(xué)家約翰·道爾頓在曼徹斯特文學(xué)與哲學(xué)學(xué)會(huì)上首次宣讀了關(guān)于原子論的論文。他基于對(duì)氣體性質(zhì)的系統(tǒng)研究，提出“一切物質(zhì)由不可分割的原子構(gòu)成”，并指出同種元素的原子質(zhì)量和性質(zhì)相同，不同元素的原子以簡(jiǎn)單整數(shù)比結(jié)合形成化合物。這一理論徹底顛覆了當(dāng)時(shí)盛行的“燃素說(shuō)”，為化學(xué)成為一門(mén)定量科學(xué)奠定了基礎(chǔ)。下列關(guān)于道爾頓原子論的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.道爾頓通過(guò)測(cè)定不同氣體的密度，推斷出原子的相對(duì)質(zhì)量B.原子論認(rèn)為原子在化學(xué)反應(yīng)中不可再分，這一觀點(diǎn)至今仍被認(rèn)可C.道爾頓提出的“原子不可分割”觀點(diǎn)，在盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)后被修正D.道爾頓原子論直接推動(dòng)了門(mén)捷列夫元素周期律的發(fā)現(xiàn)2.中國(guó)化學(xué)家的工業(yè)救國(guó)之路20世紀(jì)20年代，面對(duì)西方列強(qiáng)對(duì)制堿技術(shù)的壟斷，侯德榜毅然回國(guó)投身民族化工事業(yè)。他在氨堿法基礎(chǔ)上改良工藝，于1943年發(fā)明“聯(lián)合制堿法”（侯氏制堿法），將純堿生產(chǎn)與合成氨工業(yè)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了氯化銨的循環(huán)利用，使原料利用率從70%提升至96%，且降低了對(duì)環(huán)境的污染。這一突破不僅打破了國(guó)外技術(shù)封鎖，更讓中國(guó)純堿工業(yè)躋身世界前列。下列與侯氏制堿法相關(guān)的化學(xué)原理正確的是（）A.向飽和食鹽水中先通入CO?再通入NH?，可提高NaHCO?的析出效率B.侯氏制堿法中的“聯(lián)合”指將制堿與制氨工廠建在一起，共享原料與能源C.反應(yīng)原理涉及復(fù)分解反應(yīng)：NaCl+NH?HCO?=NaHCO?↓+NH?ClD.該方法最終產(chǎn)物只有純堿（Na?CO?），副產(chǎn)物NH?Cl可作氮肥3.分子學(xué)說(shuō)的建立與阿伏加德羅常數(shù)1811年，意大利物理學(xué)家阿伏加德羅在研究氣體反應(yīng)體積關(guān)系時(shí)提出“分子”概念，指出氣體分子可由多個(gè)原子構(gòu)成，且同溫同壓下相同體積的氣體含有相同數(shù)目的分子。這一學(xué)說(shuō)完美解釋了蓋·呂薩克氣體反應(yīng)定律，但因與道爾頓原子論存在分歧，直到1860年卡爾斯魯厄化學(xué)會(huì)議后才被廣泛接受。關(guān)于分子學(xué)說(shuō)與阿伏加德羅常數(shù)（N?）的說(shuō)法正確的是（）A.阿伏加德羅首次提出“原子-分子”二分法，明確原子是化學(xué)變化中的最小微粒B.1mol任何物質(zhì)含有的分子數(shù)均為N?，這是阿伏加德羅常數(shù)的原始定義C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4LH?O中含有的分子數(shù)為N?，體現(xiàn)了阿伏加德羅定律的普適性D.阿伏加德羅常數(shù)的測(cè)定得益于X射線晶體衍射技術(shù)，目前精確值為6.02214076×1023mol?14.元素周期律的探索與預(yù)言1869年，門(mén)捷列夫在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上，發(fā)表《元素性質(zhì)與原子量的關(guān)系》論文，提出元素周期律：元素的性質(zhì)隨原子量的遞增呈周期性變化。他大膽修正了銦、鈾等元素的原子量，并在周期表中留下空位，預(yù)言了“類(lèi)鋁”（鎵）、“類(lèi)硅”（鍺）等未知元素的性質(zhì)。1875年，法國(guó)科學(xué)家布瓦博德朗發(fā)現(xiàn)鎵，其密度與門(mén)捷列夫預(yù)言的“類(lèi)鋁”僅差0.1g/cm3，周期律的科學(xué)性由此被證實(shí)。下列關(guān)于元素周期律的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.門(mén)捷列夫最初按原子量排序，現(xiàn)代周期表則以原子序數(shù)（核電荷數(shù)）為依據(jù)B.門(mén)捷列夫預(yù)言的“類(lèi)硅”（鍺）在周期表中位于第四周期第IVA族C.元素周期律揭示了元素性質(zhì)的周期性變化源于核外電子排布的周期性D.門(mén)捷列夫未發(fā)現(xiàn)稀有氣體元素，是因其當(dāng)時(shí)認(rèn)為惰性氣體“不能形成化合物”5.放射性研究與居里夫人的貢獻(xiàn)1898年，瑪麗·居里與皮埃爾·居里從瀝青鈾礦中發(fā)現(xiàn)釙（Po）和鐳（Ra），開(kāi)創(chuàng)了放射性研究的新紀(jì)元。居里夫人提出“放射性”術(shù)語(yǔ)，指出放射性與元素的化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)，源于原子內(nèi)部的變化。她因在放射性領(lǐng)域的成就兩次獲得諾貝爾獎(jiǎng)（1903年物理獎(jiǎng)、1911年化學(xué)獎(jiǎng)），成為科學(xué)史上的傳奇。下列關(guān)于放射性元素的說(shuō)法正確的是（）A.鐳（Ra）位于第七周期第IIA族，其金屬性比鈣強(qiáng)B.釙（Po）的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為H?PoO?，屬于強(qiáng)酸C.居里夫婦通過(guò)電解氯化鐳溶液獲得金屬鐳，該過(guò)程涉及氧化還原反應(yīng)D.放射性同位素可用于醫(yī)療診斷，如131I用于甲狀腺疾病檢測(cè)，利用了其β射線的穿透性6.化學(xué)鍵理論的百年演進(jìn)1916年，美國(guó)化學(xué)家路易斯提出“八電子規(guī)則”，用共用電子對(duì)解釋共價(jià)鍵的形成，并用電子式表示分子結(jié)構(gòu)（如H:Cl）。1927年，海特勒和倫敦用量子力學(xué)處理H?分子，揭示了共價(jià)鍵的本質(zhì)是電子云重疊形成的量子化作用力。1931年，鮑林提出雜化軌道理論，解釋了甲烷（CH?）的正四面體結(jié)構(gòu)。下列關(guān)于化學(xué)鍵理論發(fā)展的說(shuō)法正確的是（）A.路易斯電子式可準(zhǔn)確表示NH?的分子結(jié)構(gòu)，其孤對(duì)電子未參與成鍵B.雜化軌道理論認(rèn)為，碳原子在形成乙烯時(shí)采取sp2雜化，形成3個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵C.氫鍵是一種特殊的共價(jià)鍵，其強(qiáng)度介于化學(xué)鍵和分子間作用力之間D.離子鍵的本質(zhì)是陰陽(yáng)離子間的靜電引力，這一觀點(diǎn)由路易斯首次提出7.合成氨技術(shù)與哈伯的爭(zhēng)議人生1909年，弗里茨·哈伯在實(shí)驗(yàn)室中首次實(shí)現(xiàn)氨的人工合成，他以Fe為催化劑，在200atm、500℃條件下使N?和H?反應(yīng)生成NH?，轉(zhuǎn)化率達(dá)6%。這一技術(shù)被卡爾·博施工業(yè)化放大后，使全球糧食產(chǎn)量翻倍，拯救了數(shù)十億人的生命，但哈伯也因參與一戰(zhàn)化學(xué)武器研發(fā)備受爭(zhēng)議。合成氨反應(yīng)（N?+3H??2NH?ΔH<0）的原理及應(yīng)用說(shuō)法正確的是（）A.哈伯通過(guò)升高溫度和增大壓強(qiáng)，同時(shí)提高了反應(yīng)速率和NH?的平衡產(chǎn)率B.合成氨催化劑（鐵觸媒）的主要作用是降低反應(yīng)的活化能，改變反應(yīng)焓變C.現(xiàn)代合成氨工藝中，常采用“循環(huán)操作”將未反應(yīng)的N?、H?重新通入反應(yīng)器D.合成氨技術(shù)的突破直接導(dǎo)致了侯氏制堿法中NH?的廉價(jià)供應(yīng)8.有機(jī)化學(xué)的誕生與維勒的“生命力”挑戰(zhàn)1828年，弗里德里?！ぞS勒在加熱氰酸銨（NH?OCN）時(shí)意外得到尿素（CO(NH?)?），反應(yīng)方程式為NH?OCN=CO(NH?)?。這是人類(lèi)首次從無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物，徹底推翻了當(dāng)時(shí)盛行的“生命力論”（認(rèn)為有機(jī)物只能由生物體內(nèi)的“生命力”產(chǎn)生），開(kāi)創(chuàng)了有機(jī)合成化學(xué)。維勒的實(shí)驗(yàn)被譽(yù)為“有機(jī)化學(xué)的獨(dú)立宣言”。下列關(guān)于有機(jī)合成的說(shuō)法正確的是（）A.尿素的合成證明了無(wú)機(jī)物與有機(jī)物之間無(wú)本質(zhì)區(qū)別，均可通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化B.維勒之后，Kolbe首次合成乙酸，進(jìn)一步證實(shí)了有機(jī)化學(xué)的合成可能性C.現(xiàn)代有機(jī)合成中，手性催化劑的應(yīng)用可控制產(chǎn)物的立體構(gòu)型，如不對(duì)稱合成藥物D.氰酸銨（NH?OCN）與尿素（CO(NH?)?）互為同素異形體9.晶體結(jié)構(gòu)研究與X射線衍射技術(shù)1912年，勞厄發(fā)現(xiàn)X射線在晶體中的衍射現(xiàn)象，證明了晶體內(nèi)部原子的周期性排列。隨后，布拉格父子提出布拉格方程（2dsinθ=nλ），開(kāi)創(chuàng)了X射線晶體學(xué)。通過(guò)X射線衍射，科學(xué)家測(cè)定了NaCl、金剛石等晶體的結(jié)構(gòu)，推動(dòng)了材料科學(xué)的發(fā)展。下列關(guān)于晶體結(jié)構(gòu)的說(shuō)法正確的是（）A.NaCl晶體中，每個(gè)Na?周?chē)o鄰6個(gè)Cl?，形成面心立方結(jié)構(gòu)B.金剛石中C原子采取sp3雜化，每個(gè)C原子與4個(gè)相鄰C原子形成共價(jià)鍵C.X射線衍射實(shí)驗(yàn)測(cè)得的晶胞參數(shù)，可用于計(jì)算阿伏加德羅常數(shù)D.石墨與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)不同，是導(dǎo)致二者化學(xué)性質(zhì)差異的主要原因10.綠色化學(xué)的興起與原子經(jīng)濟(jì)性20世紀(jì)90年代，美國(guó)化學(xué)家保羅·Anastas提出“綠色化學(xué)”理念，強(qiáng)調(diào)從源頭上減少污染，實(shí)現(xiàn)“原子經(jīng)濟(jì)性”（反應(yīng)物原子全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物）。這一思想推動(dòng)了催化劑研發(fā)、無(wú)毒溶劑使用等領(lǐng)域的革新。下列反應(yīng)符合綠色化學(xué)“原子經(jīng)濟(jì)性”要求的是（）A.工業(yè)制乙醇：CH?=CH?+H?O→CH?CH?OH（催化劑）B.實(shí)驗(yàn)室制氧氣：2KClO?→2KCl+3O?↑（加熱、MnO?催化）C.合成聚乙烯：nCH?=CH?→[CH?-CH?]?（催化劑）D.制備硫酸銅：Cu+2H?SO?(濃)→CuSO?+SO?↑+2H?O二、非選擇題（共60分）11.（15分）化學(xué)家與元素發(fā)現(xiàn)史19世紀(jì)是元素發(fā)現(xiàn)的“黃金時(shí)代”，眾多化學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室中揭開(kāi)了元素周期表的神秘面紗。（1）1807年，戴維通過(guò)電解熔融苛性鉀（KOH）和苛性鈉（NaOH），首次制得金屬鉀和鈉。寫(xiě)出電解熔融NaOH的化學(xué)方程式：，該反應(yīng)中還原產(chǎn)物是。（2）1824年，貝采利烏斯發(fā)現(xiàn)硒（Se），其名稱源于希臘語(yǔ)“月亮”。硒在元素周期表中位于第______周期第______族，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物化學(xué)式為_(kāi)_____。（3）1860年，本生和基爾霍夫發(fā)明光譜儀，通過(guò)分析物質(zhì)的發(fā)射光譜發(fā)現(xiàn)銫（Cs，焰色反應(yīng)呈藍(lán)色）和銣（Rb，焰色反應(yīng)呈紅色）。用原子結(jié)構(gòu)解釋焰色反應(yīng)的原理：______。12.（20分）工業(yè)化學(xué)與科學(xué)家的創(chuàng)新智慧（1）18世紀(jì)末，呂布蘭發(fā)明純堿（Na?CO?）制法，其反應(yīng)原理為：①2NaCl+H?SO?(濃)→Na?SO?+2HCl↑②Na?SO?+2C+CaCO?→Na?CO?+CaS+2CO?↑與呂布蘭法相比，侯氏制堿法的優(yōu)點(diǎn)是______（答出兩點(diǎn)即可）。（2）1913年，哈伯-博施合成氨技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，其反應(yīng)條件為高溫、高壓、催化劑?，F(xiàn)代工業(yè)中，合成氨的溫度通?？刂圃?00~500℃，解釋其原因：。（3）20世紀(jì)50年代，齊格勒-納塔催化劑（TiCl?-Al(C?H?)?）的發(fā)明實(shí)現(xiàn)了乙烯的定向聚合，生成高密度聚乙烯（HDPE）。寫(xiě)出乙烯聚合的化學(xué)方程式：，該反應(yīng)中催化劑的作用是______。13.（25分）實(shí)驗(yàn)化學(xué)與科學(xué)家的探索精神18世紀(jì)末，拉瓦錫通過(guò)定量實(shí)驗(yàn)推翻“燃素說(shuō)”，建立燃燒的氧化學(xué)說(shuō)。他設(shè)計(jì)了如圖所示裝置（部分夾持裝置略），研究汞在空氣中加熱的反應(yīng)。（1）拉瓦錫將汞放在密閉容器中加熱12天，發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)氣體體積減少約1/5，剩余氣體不能支持燃燒，他將其命名為“氮?dú)狻薄?xiě)出汞與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：。（2）拉瓦錫通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出“空氣由氧氣和氮?dú)饨M成”的結(jié)論，其依據(jù)是。（3）現(xiàn)代化學(xué)中，某同學(xué)用如圖裝置模擬拉瓦錫實(shí)驗(yàn)，測(cè)得氧氣的體積分?jǐn)?shù)為19%，產(chǎn)生誤差的可能原因是______（答出兩點(diǎn)即可）。（4）從科學(xué)方法角度，拉瓦錫實(shí)驗(yàn)的成功得益于他運(yùn)用了______（填“歸納法”“演繹法”或“定量分析法”）。參考答案及解析（部分）一、選擇題D（解析：道爾頓原子論未涉及元素性質(zhì)的周期性變化，門(mén)捷列夫是在分析大量元素性質(zhì)數(shù)據(jù)后總結(jié)出周期律）C（解析：侯氏制堿法的核心反應(yīng)為NaCl+NH?+CO?+H?O=NaHCO?↓+NH?Cl，A項(xiàng)應(yīng)先通NH?再通CO?以提高溶解度）D（解析：阿伏加德羅常數(shù)的現(xiàn)代定義為“0.012kg12C中含有的碳原子數(shù)”，B項(xiàng)錯(cuò)誤；標(biāo)準(zhǔn)狀況下H?O為液體，C項(xiàng)錯(cuò)誤）D（解析：稀有氣體元素未被發(fā)現(xiàn)是因其在空氣中含量極低，門(mén)捷列夫周期表中預(yù)留了“零族”位置）A（解析：鐳位于第七周期第IIA族，金屬性強(qiáng)于鈣；釙的非金屬性較弱，H?PoO?為弱酸，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電解氯化鐳溶液時(shí)，H?優(yōu)先放電，無(wú)法得到金屬鐳，C項(xiàng)錯(cuò)誤）B（解析：NH?的電子式中N原子有一對(duì)孤對(duì)電子參與形成氫鍵，A項(xiàng)錯(cuò)誤；氫鍵是分子間作用力，C項(xiàng)錯(cuò)誤；離子鍵的本質(zhì)是靜電作用（含引力和斥力），D項(xiàng)錯(cuò)誤）C（解析：合成氨為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，NH?產(chǎn)率降低，A項(xiàng)錯(cuò)誤；催化劑不改變反應(yīng)焓變，B項(xiàng)錯(cuò)誤）D（解析：同素異形體的研究對(duì)象為單質(zhì)，氰酸銨與尿素互為同分異構(gòu)體，D項(xiàng)錯(cuò)誤）D（解析：石墨與金剛石化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)差異源于晶體結(jié)構(gòu)，D項(xiàng)錯(cuò)誤）AC（解析：原子經(jīng)濟(jì)性要求反應(yīng)物原子全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，A、C項(xiàng)為加成反應(yīng)和加聚反應(yīng)，原子利用率100%；B、D項(xiàng)有副產(chǎn)物生成）二、非選擇題（部分答案）（1）4NaOH(熔融)→4Na+O?↑+2H?O（電解）；Na（2）四；VIA；H?SeO?（3）基態(tài)原子的電子吸收能量躍遷到激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)電子躍遷回基態(tài)時(shí)釋放能量，以光的形式放出（1）原料