内容正文:
2024届高三11月大联考考后强化卷(河北卷)
化学
本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Al 27 Zn 65
一、选择题: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. 文物是承载中华文化的血脉。以下文物的主要材质属于无机非金属材料的是
选项
A
B
C
D
文物
名称
商晚期青铜礼器四羊方尊
北宋木雕罗汉像
明初白釉贴花带盖瓶
西汉丝质素纱禅衣
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.“商晚期青铜礼器四羊方尊”的主要成分为合金,故A不选;
B.“北宋木雕罗汉像”是由木材雕刻而成,主要成分为纤维素等,故B不选;
C.“明初白釉贴花带盖瓶”的主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,故C选;
D.“西汉丝质素纱禅衣”是由丝质物质纺织而成,主要成分为蛋白质,故D不选;
故选C。
2. 下列试剂保存方法正确的是
A. 金属锂保存在煤油中
B. 新制氯水保存在无色细口瓶中
C. 溶液与浓盐酸放在同一药品柜中
D. NaOH固体保存在广口塑料瓶中
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于金属锂的密度小于煤油的,故金属锂不能保存在煤油中,而应该保存在石蜡中,A错误;
B.由于次氯酸见光分解,故新制氯水保存在棕色细口瓶中,B错误;
C.KMnO4溶液是盐溶液,浓盐酸是酸溶液,KMnO4溶液是强氧化剂,浓盐酸是强还原剂,故KMnO4溶液不能与浓盐酸放在同一药品柜中,C错误;
D.NaOH会腐蚀玻璃,故NaOH固体保存在广口塑料瓶中,D正确;
故答案为:D。
3. 日本核污水含有大量的放射性核素,如氚、锶-90、碳-14等。据统计,目前已有12个国家和地区对福岛食品采取进口限制。下列有关说法正确的是
A. 等物质的量的氚(3H)与氘(2H)的核内中子数之比为
B. 锶-90()为第IIA元素,得电子能力比强
C. 属于化学变化
D. 碳-14和氮-14互为同位素
【答案】A
【解析】
【详解】A.氚的核内中子数为2,氘的核内中子数为1,等物质的量的氚与氘的核内中子数之比为,A项正确;
B.锶-为第五周期第IIA元素,Ca为第三周期第IIA族元素,Sr的还原性比Ca强,则得电子能力比弱,B项错误;
C.属于核反应,不属于化学变化,C项错误;
D.同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子,碳-14和氮-14属于两种元素,D项错误;
故选A。
4. 下列实验装置或操作能达到预期目的的是
A. 用图甲分离乙醇和乙酸
B. 用图乙测量H2体积
C. 用图丙除去乙烯中混有的SO2
D. 用图丁操作排出盛有KMnO4溶液滴定管尖嘴内的气泡
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙醇和乙酸互溶,不能用分液方法分离,故A错误;
B.氢气不溶于水,可用排水法测量氢气体积,故B正确;
C.乙烯、SO2均能与溴水发生反应,因此试剂瓶中应盛放NaOH溶液,故C错误;
D.酸性高锰酸钾具有强氧化性,应用酸式滴定管盛装,故D错误;
答案为B。
5. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 由乙烯和环丁烷组成的混合气体中含有的原子数目为
B. 常温下,铝片投入足量的浓硫酸中,铝失去的电子数目为
C. 溶液中的数目为
D. 室温下的溶液中,由水电离出的数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯和环丁烷具有相同的最简式,混合气体原子数目为,A正确;
B.常温下,铝片在浓硫酸中发生钝化反应,B错误;
C.溶液中因部分发生水解反应,数目小于,C错误;
D.室温下的溶液中,由于题干未告知溶液的体积,则无法计算由水电离出的数目,D错误;
故选:A。
6. 劳动创造未来,下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
医生利用碳酸氢钠片对胃酸过多的病人进行治疗
碳酸氢钠受热易分解
B
雕刻工人用溶液在铜板刻出各种精美图案
溶液中具有氧化性
C
技术人员开发出新型的铝-空气电池
铝-空气电池可将化学能转化为电能
D
环保工程师利用氢氧化铁胶体净化废水
氢氧化铁胶粒具有吸附性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳酸氢钠片能治疗胃酸过多利用的是碳酸氢钠溶液中呈碱性,A符合题意;
B.溶液具有氧化性,能刻蚀铜板,B不符合题意;
C.原电池能将化学能转化为电能,C不符合题意;
D.氢氧化铁胶粒具有吸附性,能用于净水,D不符合题意;
故选A。
7. 布洛芬是家庭常备药之一,新冠疫情期间常用于退烧和止痛,其结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 该物质的分子式为
B. 该物质不属于苯的同系物
C. 该物质可发生加成反应、取代反应、酯化反应
D. 该物质分子中有8种等效氢原子
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题干有机物结构简式可知,该物质的分子式为C13H18O2,A错误;
B.苯的同系物是指含有一个苯环其余侧链均为烷烃烃基的一系列烃类,该分子中含有氧原子,不是苯的同系物,B正确;
C.该分子中含有苯环,能发生加成反应,含有羧基能发生取代和酯化反应,C正确;
D.该物质分子中苯环上有2类氢原子,侧链上有6类氢原子,则共有8种等效氢原子,D正确;
故答案为:A。
8. (亚氯酸钠)是造纸工业中常见的漂白剂,与可燃物接触易爆炸。一种制备的流程如图所示,下列说法错误的是
A. 的漂白原理与O3相似 B. 反应2过程中H2O2作还原剂
C. 反应3的离子方程式:Ba2++=BaSO4↓ D. “分离”操作过程包括结晶、过滤、乙醇洗涤等
【答案】D
【解析】
【分析】反应1:在酸性环境下,将氧化为,自身被还原为;反应2:将氧化为,自身被还原为;反应3:与硫酸钠发生复分解反应生成硫酸钡沉淀和亚氯酸钠;
【详解】A.和都具有强氧化性,与有色物质发生氧化还原反应,使有色物质褪色,原理相似,故A正确;
B.根据分析可知将氧化为,氧原子化合价升高,作还原剂,故B正确;
C.根据分析可知反应3离子方程式:Ba2++=BaSO4↓,故C正确;
D.亚氯酸钠与可燃物接触易爆炸,乙醇具有可燃性,所以不能用乙醇洗涤,故D错误;
答案选D。
9. 已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素,X、Y为同周期相邻元素,X原子的核外电子数等于Z原子的最外层电子数,X、Z原子的核外电子数之和为Y原子的核外电子数的3倍。W的单质为红色固体。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的稳定性:X>Y B. X的最高价氧化物对应的水化物为弱酸
C. Y、Z可形成一种常用消毒剂 D. W与Z形成的化合物只有
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为前四周期原子序数依次增大的四种元素,其中X、Y为同周期且相邻元素,且X原子的核外电子数等于Z的最外层电子数,X、Z原子核外电子数之和为Y原子核外电子数的3倍,设X的原子序数为a、Z的内层电子数为n,则Y的原子序数为a+1、Z的原子序数为n+a,则有:a+n+a=3(a+1),整理可得n=a+3,而Y的内层电子数n只能为2或10,由n=a+3可知n只能为10,故a=7,则X为N元素、Y为O元素,Z的原子序数为10+7=17,故Z为Cl元素;W的单质为红色固休,则W为Cu,X为N,Y为O,Z为Cl,W为Cu元素,
【详解】A.同周期主族元素从左到右非金属性增强,则非金属性:N<O,简单氢化物的稳定性:NH3<H2O,故A错误;
B .X为N,最高价氧化物对应的水化物HNO3为强酸,故B错误;
C.Y为O,Z为Cl,形成的ClO2具有强氧化性,是一种常用的消毒剂,故C正确;
D.W为Cu,常见正价为+1、+2,与Cl形成化合物有CuCl、CuCl2,故D错误;
故选:C。
10. 下列实验操作和现象可得出相应结论的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将红热的木炭加入浓硝酸中
产生红棕色气体
碳与浓硝酸反应生成了
B
室温时,将等物质的量浓度的弱酸HA和弱碱BOH等体积混合,并向其中滴加紫色石蕊溶液
溶液变红
C
向KBr溶液中依次滴加过量氯水、淀粉—KI溶液
溶液依次变为橙色和蓝色
元素非金属性:Cl>Br>I
D
向1mL溶液中依次滴加2滴NaCl溶液和KI溶液
依次产生白色和黄色沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓硝酸受热也会分解生成二氧化氮气体,不能说明碳与浓硝酸反应生成了,A错误;
B.室温时,将等物质的量浓度的弱酸HA和弱碱BOH等体积混合,恰好反应得到BA,并向其中滴加紫色石蕊溶液,溶液变红,说明溶液显酸性,根据谁强显谁性可知,HA的电离程度更大,故,B正确;
C.过量氯水也会把碘离子氧化为碘单质,不能说明非金属性Br>I,C错误;
D.1mL溶液中依次滴加2滴NaCl溶液和KI溶液,先滴加的先产生沉淀,故依次产生白色AgCl和黄色AgI沉淀,不能说明哪种更难溶,不能判断的大小关系,D错误;
故选B。
11. 乙酸松油酯(甲)有甜香气味,广泛用作食用香精。乙酸松油酯可通过松油醇(乙)和乙酸酯化得到,反应的化学方程式如下:
下列说法正确的是
A. 乙酸松油酯易溶于水
B. 松油醇与互为同分异构体
C. 1mol乙酸松油酯在NaOH溶液中发生水解反应最多消耗1molNaOH
D. 可用酸性KMnO4溶液来区分乙酸松油酯和松油醇
【答案】C
【解析】
【详解】A.酯类物质一般难溶于水,乙酸松油酯中不含亲水基,难溶于水,A错误;
B.同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物,松油醇与化学式不同,二者不互为同分异构体,B错误;
C.1mol乙酸松油酯中含有1mol酯基,在NaOH溶液中发生水解反应最多消耗1molNaOH,C正确;
D.乙酸松油酯和松油醇都含有碳碳双键,不能用酸性KMnO4溶液来区分,D错误;
故答案为:C。
12. 一定温度下,将和气体充入恒容密闭容器,发生反应,时达到平衡,在、时刻分别改变反应的一个条件,测得容器中气体C的浓度随时间变化如图所示,下列说法错误的是
A. 若,则
B. 若时刻升高了温度,则该反应的
C. 若时刻后向体系中再充入A、B、C各,则
D. 保持温度不变,起始时向该容器中充入和,加入,则平衡时A的转化率小于50%
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,时,C的浓度为0.50mol/L,由方程式可知,B的反应速率为=0.125 mol/(L·min),故A正确;
B.由图可知,时刻升高温度时,C的浓度增大,说明平衡向正反应方向移动,该反应为吸热反应,反应,故B正确;
C.由图可知,时刻平衡时C的浓度为0.5mol/L,由方程式可知,平衡时A、B的浓度都为0.25mol/L,反应的平衡常数K==4,若时刻后向体系中再充入A、B、C各,反应的浓度熵Qc=<4,则平衡向正反应方向进行,正反应速率大于逆反应速率,故C正确;
D.由方程式可知,D是浓度为定值的固体,增加D的量,化学反应速率不变,化学平衡不移动,A的转化率不变,故D错误;
故选D。
13. 我国科研团队设计了一种表面锂掺杂的锡纳米粒子催化剂s-SnLi,可提高电催化制甲酸盐的产率,同时释放电能,实验原理如图1所示,图2为使用不同催化剂时反应过程中的相对能量的变化。下列说法错误的是
A. 、均为非极性分子
B. 充电时,电解质溶液的pH增大
C. 使用催化剂Sn或s-SnLi均能有效提高甲酸盐的选择性
D. 放电时,当Zn电极质量减少6.5g时,电解质溶液增重6.5g
【答案】D
【解析】
【分析】放电时,Zn失电子生成 ,Zn是负极;正极二氧化碳得电子生成HCOO-;
【详解】A.分子中只含非极性键,是非极性分子 ,是直线形分子,结构对称,为非极性分子,故A正确;
B.充电时,正反应为 ,反应生成氢氧根离子,电解质溶液的pH增大,故B正确;
C.使用催化剂Sn或s-SnLi均能降低生成甲酸的活化能,有效提高甲酸盐的选择性,故C正确;
D.放电时,负极发生反应、正极发生反应,当Zn电极质量减少6.5g时,电路中转移0.2mol电子,正极吸收0.1molCO2,电解质溶液增重6.5g+4.4g=10.9g,故D错误;
选D。
14. 常温下,向NaOH溶液中逐滴滴入亚磷酸,各含磷微粒分布分数(平衡时某微粒的浓度占各微粒浓度之和的分数)与pOH的关系如图所示。已知,反应中只能生成和两种盐。下列说法正确的是
A. 曲线a代表 B. 的电离平衡常数
C. 溶液中 D. 时,
【答案】D
【解析】
【详解】A.从图中可以看出,两个交点处的pOH分别为7.3和12.6,故pH分别为:6.7和1.4,由于,故,,为二元弱酸,c对应的曲线为,b对应的曲线为,a对应的曲线为。根据分析,曲线a代表,A项错误;
B.的电离平衡常数,B项错误;
C.溶液中的电离常数为,水解平衡常数为,故的电离程度大于其水解程度,溶液呈酸性,,C项错误;
D.时,,,根据电荷守恒有:,故,D项正确。
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 回答下列问题:
I.我国力争于2030年前做到“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。二氧化碳加氢制备甲醇既可以实现二氧化碳的转化利用,又可以有效缓解温室效应问题。
已知:
反应①:
反应②:
反应③:
(1)原料可通过捕获技术从空气或工业尾气中获取,下列物质能作为捕获剂的是________(填标号)。
A. NaOH溶液 B. 浓氨水 C. 生石灰 D. 溶液
(2)平衡常数之间的关系可表示为________(用含和的式子表示)。
II.脱硝技术、含氮燃料是新的发展方向和研究热点,有着广泛的应用前景。
(3)在新型催化剂条件下与NO和[其中:]的混合气体恰好完全反应生成和,当生成时,转移的电子数为________mol。
(4)肼可以用作燃料电池的原料。胇的电子式为________;一种以液态肼为燃料的电池装置如图所示。b电极是________极(填“正”或“负”),a电极的电极反应式为________。
(5)用也可高效脱除烟气中的NO,NO被氧化为,碱性条件下被还原为。该反应的离子方程式为________。
(6)实验室中利用进行如下实验(假设每步反应完全进行),下列说法错误的是________(填标号)。
A. G与H均为氧化产物 B. 实验中只作氧化剂
C. Mn元素至少参与了3个氧化还原反应 D. G与H的物质的量之和可能为0.25mol
【答案】(1)AB (2)
(3)3 (4) ①. ②. 正 ③.
(5) (6)BD
【解析】
【小问1详解】
A.原料气是酸性氧化物,可以与NaOH溶液反应产生、,故NaOH溶液可以作为捕获剂,A符合题意;
B.浓氨水显碱性,可以与酸性氧化物发生反应产生,因此浓氨水可以作为捕获剂,B符合题意;
C.生石灰是碱性氧化物,可以与酸性氧化物反应,但由于物质状态是固体,与接触面积小,不利于的吸收,因此不能作捕获剂,C不符合题意;
D.溶液显酸性,在酸性溶液中溶解度比较小,不利于的溶解、吸收,D不符合题意;
故合理选项是AB。
【小问2详解】
反应① ;
反应② ;
反应③ 。
【小问3详解】
在新型催化剂条件下与NO和[其中]的混合气体反应生成,反应方程式为:。在该反应中,每产生,转移6mol电子,则当生成时,转移的电子为3mol。
【小问4详解】
是由分子构成的物质,在该物质分子中,两个N原子通过共价单键结合形成键,每个N原子再分别结合2个H原子形成2个共价键,使物质分子中各个原子核外电子都达到稳定结构,则的电子式为;在液体肼燃料电池中,通入燃料的a电极为负极,通入空气的b电极为正极;在a电极上失去电子,被氧化产生、,则a电极的电极反应式为:。
【小问5详解】
用也可高效脱除烟气中的NO,NO被氧化为,碱性条件下被还原为,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得该反应的离子方程式为。
【小问6详解】
A.加热时发生反应:,所得固体、和浓盐酸加热时发生反应:、,若有剩余,还发生反应:。和均为氧化产物,A正确;
B.中既作氧化剂,又作还原剂,B错误;
C.受热分解生成、、,酸性条件下发生歧化反应生成和,加热条件下、分别与浓盐酸反应生成,所以Mn元素至少参与了3个氧化还原反应,C正确;
D.若0.1mol完全分解,则得到,同时生成0.05mol、0.05mol,加热时与浓盐酸完全反应,共得到0.15mol,此时和的物质的量之和为0.20mol,由以上化学方程式知,全部与浓盐酸反应时得到的气体最多,为,但加热时发生分解,故与的物质的量之和一定小于0.25mol,D错误;
故合理选项是BD。
16. 钛酸钡()因其优良的电学性能被广泛应用于多层陶瓷电容器(MLCC)等电子元器件。某小组设计方案在实验室里以八水合氢氧化钡和高活性偏钛酸()为原料,采用低温固相法制备亚微米级钛酸钡粉体。
已知:①氧化性顺序:,;
②四氯化钛极易水解,易挥发。
Ⅰ.偏钛酸()的制备(装置如图所示)
取一定量的高纯固体于三颈烧瓶中,加入浓盐酸配成溶液,然后加水稀释转化成一定浓度的溶液,最后将装在仪器B中的溶液缓慢滴入溶液中,通过搅拌反应析出沉淀物,反应过程控制温度,以免反应过于剧烈。
(1)仪器B的名称是_______。
(2)仪器A的作用是_______,冷凝水从_______(填“a”或“b”)通入。
(3)请写出溶液缓慢滴入溶液中产生的化学方程式:_______。
Ⅱ.钛酸钡()的制备
将上述制得的作为反应原料,与按照物质的量之比为1∶1进行称量混合后放入球磨罐中,将其放置于罐磨机上按照700r/min罐磨5h后倒入坩埚中,并置于烘箱中100℃反应3h,最终制备得到亚微米级白色钛酸钡()样品粉体。
(4)置于烘箱中时间超过3h,会明显有一种杂质,该杂质化学式为_______。
(5)在固相反应过程中,会经历“接触扩散—化学反应—成核—晶粒生长”的历程,则罐磨机的作用是_______,若想获得比亚微米级钛酸钡()晶体更大顺粒的晶体,则置于_______(填“<”或“>”)100摄氏度的烘箱中3h。
Ⅲ.测定产品纯度。
取产品溶于稍过量的稀硫酸中配制成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶,加入过量溶液,充分反应后,用溶液滴定至终点消耗溶液(的摩尔质量为)。
(6)该实验中所用滴定管为_______ (填“酸式”“碱式”或“酸式和碱式”);产品纯度为_______%。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2) ①. 冷凝回流 ②. b
(3)
(4)BaCO3 (5) ①. 混料较为均匀和起到研磨细化的作用,增大了反应物的接触几率,可以促进反应进行程度更加完全。机械研磨细化后反应物粒径大小不断地减小,可以在一定程度上降低反应温度和提高反应速率。 ②. <
(6) ①. 酸式 ②.
【解析】
【分析】该装置中加入TiCl4高纯固体,加入浓盐酸再加水稀释生成TiOCl2溶液,然后将一水合氨缓慢滴入TiOCl2溶液中,两者反应生成H2TiO3,H2TiO3再与Ba(OH)2·8H2O以物质的量之比1:1混合研磨后在100℃条件下反应生成BaTiO3。
【小问1详解】
根据图示装置,仪器B的名称为恒压滴液漏斗。
【小问2详解】
仪器A的作用为冷凝回流。冷凝水从下端即b口进入。
【小问3详解】
一水合氨缓慢滴入TiOCl2溶液中,两者反应生成H2TiO3,化学方程式为。
【小问4详解】
置于烘箱中时间超过3h,则Ba(OH)2会与CO2反应生成BaCO3杂质
小问5详解】
固相反应过程中,会经历“接触扩散—化学反应—成核—晶粒生长”的历程,罐磨机的作用是混料较为均匀和起到研磨细化的作用,增大了反应物的接触几率,可以促进反应进行程度更加完全。机械研磨细化后反应物粒径大小不断地减小,可以在一定程度上降低反应温度和提高反应速率。
降低温度有利于形成更大颗粒的晶体,因此要想获得比亚微米级钛酸钡晶体更大颗粒的晶体,则需要置于小于100℃的烘箱中加热3h。
【小问6详解】
高锰酸钾具有强氧化性,需要使用酸式滴定管。高锰酸钾与过量的亚铁离子反应,消耗的与Fe2+的物质的量之比为1:5,现消耗KMnO4c2V2×10-3mol,则反应的Fe2+有5c2V2×10-3mol,则与Ti4+反应的Fe2+有(c1V1×10-3-5c2V2×10-3)mol,Ti4+有(c1V1×10-3-5c2V2×10-3)mol,wgBaTiO3中含有BaTiO310(c1V1×10-3-5c2V2×10-3)mol,故产品纯度为×100%=%。
17. 锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分反应条件未给出)。
回答下列问题:
(1)中的化合价是________。
(2)“拆解”废旧锂离子电池前需进行“放电处理”,具体操作是先将其浸入NaCl溶液中,使电池短路而放电。“放电处理”有利于锂在正极回收,其主要原因是________。
(3)“正极碱浸”时,提高碱浸效率的措施有________(任写两项);“正极碱浸”反应中作氧化剂的物质是________(写化学式)。
(4)“酸浸”时,的主要作用是________。
(5)“正极碱浸”后过滤得到的滤液,调pH生成的过程中往往需要加热并不断摚拌,其主要目的是________。
(6)“沉钴”时反应的离子方程式为________。
【答案】(1)+3 (2)放电时,锂离子从负极中脱出,经由电解质向正极移动并进入正极材料中
(3) ①. 升高温度、将电极材料粉碎、增大浸取液的浓度、不断搅拌等 ②.
(4)作还原剂(或将还原为)
(5)使反应速率加快,防止生成胶体或者胶状沉淀,从而有利于沉淀的生成和分离
(6)
【解析】
【分析】废旧锂离子电池放电处理后拆解,正极用氢氧化钠溶液碱溶,过滤,得到滤液和滤渣,调节滤液pH,过滤得到氢氧化铝沉淀;滤渣中加入硫酸、过氧化氢溶解,调节溶液pH,过滤,向得到的滤液中加入萃取剂,萃取分液得到硫酸锂溶液,有机层通过反萃取得到硫酸钴溶液,向硫酸钴溶液中加入碳酸氢铵溶液沉淀钻离子得到碳酸钻固体,据此分析解题。
【小问1详解】
根据化合物中各元素的化合价代数和为0知,中Co的化合价是+3;
【小问2详解】
“放电处理”时为原电池,锂离子从负极中脱出,经由电解质向正极移动并进入正极材料中,有利于锂在正极回收;
【小问3详解】
正极材料用氢氧化钠溶液碱溶,升高温度、将电极材料粉碎、增大浸取液的浓度、不断搅拌等可提高碱浸效率。“正极碱浸”发生的离子反应为,其中作氧化剂的物质是;
【小问4详解】
“正极碱浸”后过滤,向所得滤渣中加入、,由后续流程可知,Co的化合价由+3降到了+2,故“酸浸”时作还原剂(被氧化为氧气),故答案为作还原剂(或将还原为);
【小问5详解】
“正极碱浸”后过滤,滤液调pH生成的过程中往往需要加热并不断搅拌,其主要目的是使反应速率增大,生成更多的,防止生成胶体或者胶状沉淀,从而有利于沉淀的生成和分离;
【小问6详解】
据分析可知,水相硫酸钴溶液中加入碳酸氢铵溶液和氨气得到碳酸钴沉淀,“沉钴”时反应的离子方程式为。
18. 氮氧化物对环境及人类活动影响日趋严重,如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。
Ⅰ.利用的还原性可以消除氨氧化物的污染,其中除去的主要反应如下:
已知:
(1)___________。
(2)某研究小组将2、3和一定量的充入2L密闭容器中,在催化剂表面发生上述反应,一定反应时间内,的转化率随温度变化的情况如图所示,若在5min内,温度从420K升高到580K,此时段内用表示的平均反应速率___________;温度升高至580K之前,生成的转化率逐渐增大的原因是___________。
Ⅱ.还可用还原,,在密闭容器中充入5和4,平衡时的体积分数与温度、压强的关系如图所示,已知温度。
(3)该反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应,反应在___________(填“低温”或“高温”)下能自发进行。
(4)若在D点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的___________点。
Ⅲ.将2、1和1通入反应器,在温度T、压强p(恒温恒压)条件下发生反应和。
(5)平衡时,若、与三者物质的量相等,则转化率为___________,反应平衡常数___________(用含p的代数式表示)。
【答案】(1)-1631.6kJ/mol
(2) ①. 0.17mol/(L·min) ②. 温度小于580K时,反应未达到平衡,升高温度,反应速率加快,NO生成N2的转化率逐渐增大
(3) ①. 放热 ②. 低温
(4)G (5) ①. 60% ②.
【解析】
【小问1详解】
已知:①
②
根据盖斯定律,由①+②得反应 =+182.4kJ/mol -1814kJ/mol =-1631.6kJ/mol;
【小问2详解】
由图可知,在5min内,一氧化氮的平均速率为= mol/(L·min),故答案为:0.17mol/(L·min);
从图像可以看到,温度小于580K时,反应未达到平衡,升高温度,反应速率加快,NO生成N2的转化率逐渐增大;
【小问3详解】
T1 > T2,升高温度,平衡时NO的体积分数增大,说明升高温度,平衡逆向移动,因此该反应为放热反应。该反应是放热的熵减反应,根据△G=△H- T△S<0时反应自发进行可知,该反应在低温下能自发进行;答案为放热;低温;
【小问4详解】
降温和缩小体积都使该反应的平衡正向移动,则平衡时NO的体积分数将减小,又改变条件后压强增大,故重新达到平衡状态时可能是G点;
【小问5详解】
平衡时,O2、NO2和N2O4的物质的量相等,设第一个反应生成NO2 xmol,第二个反应消耗NO2 ymol,则有:
则x-y=0.5y=1-0.5x,解得y=0.8,x=1.2;此时NO的转化率为;
平衡后体系的总压强为p,气体总物质的量为3mol,n(NO)=0.8mol,n(O2)=0.4mol,n(NO2)=0.4mol,三种物质的分压分别为、和,则平衡常数。
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2024届高三11月大联考考后强化卷(河北卷)
化学
本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Al 27 Zn 65
一、选择题: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. 文物是承载中华文化的血脉。以下文物的主要材质属于无机非金属材料的是
选项
A
B
C
D
文物
名称
商晚期青铜礼器四羊方尊
北宋木雕罗汉像
明初白釉贴花带盖瓶
西汉丝质素纱禅衣
A. A B. B C. C D. D
2. 下列试剂保存方法正确的是
A. 金属锂保存在煤油中
B. 新制氯水保存在无色细口瓶中
C. 溶液与浓盐酸放在同一药品柜中
D. NaOH固体保存在广口塑料瓶中
3. 日本核污水含有大量的放射性核素,如氚、锶-90、碳-14等。据统计,目前已有12个国家和地区对福岛食品采取进口限制。下列有关说法正确的是
A. 等物质的量的氚(3H)与氘(2H)的核内中子数之比为
B. 锶-90()为第IIA元素,得电子能力比强
C. 属于化学变化
D. 碳-14和氮-14互为同位素
4. 下列实验装置或操作能达到预期目的的是
A. 用图甲分离乙醇和乙酸
B. 用图乙测量H2体积
C. 用图丙除去乙烯中混有的SO2
D. 用图丁操作排出盛有KMnO4溶液滴定管尖嘴内的气泡
5. 为阿伏加德罗常数值。下列说法正确的是
A. 由乙烯和环丁烷组成的混合气体中含有的原子数目为
B. 常温下,铝片投入足量的浓硫酸中,铝失去的电子数目为
C. 溶液中的数目为
D. 室温下的溶液中,由水电离出的数目为
6. 劳动创造未来,下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
医生利用碳酸氢钠片对胃酸过多的病人进行治疗
碳酸氢钠受热易分解
B
雕刻工人用溶液在铜板刻出各种精美图案
溶液中具有氧化性
C
技术人员开发出新型的铝-空气电池
铝-空气电池可将化学能转化为电能
D
环保工程师利用氢氧化铁胶体净化废水
氢氧化铁胶粒具有吸附性
A. A B. B C. C D. D
7. 布洛芬是家庭常备药之一,新冠疫情期间常用于退烧和止痛,其结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 该物质的分子式为
B. 该物质不属于苯的同系物
C. 该物质可发生加成反应、取代反应、酯化反应
D. 该物质分子中有8种等效氢原子
8. (亚氯酸钠)是造纸工业中常见的漂白剂,与可燃物接触易爆炸。一种制备的流程如图所示,下列说法错误的是
A. 的漂白原理与O3相似 B. 反应2过程中H2O2作还原剂
C. 反应3的离子方程式:Ba2++=BaSO4↓ D. “分离”操作过程包括结晶、过滤、乙醇洗涤等
9. 已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素,X、Y为同周期相邻元素,X原子的核外电子数等于Z原子的最外层电子数,X、Z原子的核外电子数之和为Y原子的核外电子数的3倍。W的单质为红色固体。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的稳定性:X>Y B. X的最高价氧化物对应的水化物为弱酸
C. Y、Z可形成一种常用消毒剂 D. W与Z形成的化合物只有
10. 下列实验操作和现象可得出相应结论的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将红热的木炭加入浓硝酸中
产生红棕色气体
碳与浓硝酸反应生成了
B
室温时,将等物质的量浓度的弱酸HA和弱碱BOH等体积混合,并向其中滴加紫色石蕊溶液
溶液变红
C
向KBr溶液中依次滴加过量氯水、淀粉—KI溶液
溶液依次变为橙色和蓝色
元素非金属性:Cl>Br>I
D
向1mL溶液中依次滴加2滴NaCl溶液和KI溶液
依次产生白色和黄色沉淀
A. A B. B C. C D. D
11. 乙酸松油酯(甲)有甜香气味,广泛用作食用香精。乙酸松油酯可通过松油醇(乙)和乙酸酯化得到,反应的化学方程式如下:
下列说法正确的是
A. 乙酸松油酯易溶于水
B. 松油醇与互为同分异构体
C. 1mol乙酸松油酯在NaOH溶液中发生水解反应最多消耗1molNaOH
D. 可用酸性KMnO4溶液来区分乙酸松油酯和松油醇
12. 一定温度下,将和气体充入恒容密闭容器,发生反应,时达到平衡,在、时刻分别改变反应的一个条件,测得容器中气体C的浓度随时间变化如图所示,下列说法错误的是
A. 若,则
B. 若时刻升高了温度,则该反应的
C 若时刻后向体系中再充入A、B、C各,则
D. 保持温度不变,起始时向该容器中充入和,加入,则平衡时A的转化率小于50%
13. 我国科研团队设计了一种表面锂掺杂的锡纳米粒子催化剂s-SnLi,可提高电催化制甲酸盐的产率,同时释放电能,实验原理如图1所示,图2为使用不同催化剂时反应过程中的相对能量的变化。下列说法错误的是
A. 、均为非极性分子
B. 充电时,电解质溶液的pH增大
C. 使用催化剂Sn或s-SnLi均能有效提高甲酸盐的选择性
D. 放电时,当Zn电极质量减少6.5g时,电解质溶液增重6.5g
14. 常温下,向NaOH溶液中逐滴滴入亚磷酸,各含磷微粒的分布分数(平衡时某微粒的浓度占各微粒浓度之和的分数)与pOH的关系如图所示。已知,反应中只能生成和两种盐。下列说法正确的是
A. 曲线a代表 B. 的电离平衡常数
C. 溶液中 D. 时,
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 回答下列问题:
I.我国力争于2030年前做到“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。二氧化碳加氢制备甲醇既可以实现二氧化碳的转化利用,又可以有效缓解温室效应问题。
已知:
反应①:
反应②:
反应③:
(1)原料可通过捕获技术从空气或工业尾气中获取,下列物质能作为捕获剂的是________(填标号)。
A. NaOH溶液 B. 浓氨水 C. 生石灰 D. 溶液
(2)平衡常数之间的关系可表示为________(用含和的式子表示)。
II.脱硝技术、含氮燃料是新的发展方向和研究热点,有着广泛的应用前景。
(3)在新型催化剂条件下与NO和[其中:]的混合气体恰好完全反应生成和,当生成时,转移的电子数为________mol。
(4)肼可以用作燃料电池的原料。胇的电子式为________;一种以液态肼为燃料的电池装置如图所示。b电极是________极(填“正”或“负”),a电极的电极反应式为________。
(5)用也可高效脱除烟气中的NO,NO被氧化为,碱性条件下被还原为。该反应的离子方程式为________。
(6)实验室中利用进行如下实验(假设每步反应完全进行),下列说法错误的是________(填标号)。
A. G与H均为氧化产物 B. 实验中只作氧化剂
C. Mn元素至少参与了3个氧化还原反应 D. G与H的物质的量之和可能为0.25mol
16. 钛酸钡()因其优良的电学性能被广泛应用于多层陶瓷电容器(MLCC)等电子元器件。某小组设计方案在实验室里以八水合氢氧化钡和高活性偏钛酸()为原料,采用低温固相法制备亚微米级钛酸钡粉体。
已知:①氧化性顺序:,;
②四氯化钛极易水解,易挥发。
Ⅰ.偏钛酸()的制备(装置如图所示)
取一定量的高纯固体于三颈烧瓶中,加入浓盐酸配成溶液,然后加水稀释转化成一定浓度的溶液,最后将装在仪器B中的溶液缓慢滴入溶液中,通过搅拌反应析出沉淀物,反应过程控制温度,以免反应过于剧烈。
(1)仪器B的名称是_______。
(2)仪器A的作用是_______,冷凝水从_______(填“a”或“b”)通入。
(3)请写出溶液缓慢滴入溶液中产生的化学方程式:_______。
Ⅱ.钛酸钡()的制备
将上述制得的作为反应原料,与按照物质的量之比为1∶1进行称量混合后放入球磨罐中,将其放置于罐磨机上按照700r/min罐磨5h后倒入坩埚中,并置于烘箱中100℃反应3h,最终制备得到亚微米级白色钛酸钡()样品粉体。
(4)置于烘箱中时间超过3h,会明显有一种杂质,该杂质的化学式为_______。
(5)在固相反应过程中,会经历“接触扩散—化学反应—成核—晶粒生长”的历程,则罐磨机的作用是_______,若想获得比亚微米级钛酸钡()晶体更大顺粒的晶体,则置于_______(填“<”或“>”)100摄氏度的烘箱中3h。
Ⅲ.测定产品纯度。
取产品溶于稍过量的稀硫酸中配制成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶,加入过量溶液,充分反应后,用溶液滴定至终点消耗溶液(的摩尔质量为)。
(6)该实验中所用滴定管为_______ (填“酸式”“碱式”或“酸式和碱式”);产品纯度为_______%。
17. 锂离子电池应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分反应条件未给出)。
回答下列问题:
(1)中的化合价是________。
(2)“拆解”废旧锂离子电池前需进行“放电处理”,具体操作是先将其浸入NaCl溶液中,使电池短路而放电。“放电处理”有利于锂在正极回收,其主要原因是________。
(3)“正极碱浸”时,提高碱浸效率的措施有________(任写两项);“正极碱浸”反应中作氧化剂的物质是________(写化学式)。
(4)“酸浸”时,的主要作用是________。
(5)“正极碱浸”后过滤得到的滤液,调pH生成的过程中往往需要加热并不断摚拌,其主要目的是________。
(6)“沉钴”时反应的离子方程式为________。
18. 氮氧化物对环境及人类活动影响日趋严重,如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。
Ⅰ.利用的还原性可以消除氨氧化物的污染,其中除去的主要反应如下:
已知:
(1)___________。
(2)某研究小组将2、3和一定量充入2L密闭容器中,在催化剂表面发生上述反应,一定反应时间内,的转化率随温度变化的情况如图所示,若在5min内,温度从420K升高到580K,此时段内用表示的平均反应速率___________;温度升高至580K之前,生成的转化率逐渐增大的原因是___________。
Ⅱ.还可用还原,,在密闭容器中充入5和4,平衡时的体积分数与温度、压强的关系如图所示,已知温度。
(3)该反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应,反应在___________(填“低温”或“高温”)下能自发进行。
(4)若在D点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的___________点。
Ⅲ.将2、1和1通入反应器,在温度T、压强p(恒温恒压)条件下发生反应和。
(5)平衡时,若、与三者的物质的量相等,则转化率为___________,反应平衡常数___________(用含p的代数式表示)。
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