精品解析：北京市第十一中学2024-2025学年高三上学期9月诊断化学试题

北京十一实验中学高三年级化学学科9月教与学诊断 考试时间：90分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 V-51 第一部分(选择题共42分) 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平，近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法不正确的是 A. 碳、硅、锗属于同主族元素 B. 第一电离能： C. 红外光谱法可直接确定石墨烯的晶体结构 D. 硅和锗常用作半导体材料 【答案】C 【解析】 【详解】A．碳、硅、锗均为第IVA元素，A正确； B．同主族从上到下第一电离能减小，故第一电离能：，B正确； C．红外光谱能测定化学键、官能团等，不能直接测定石墨烯的结构，C错误； D．硅、锗在元素周期表中位于金属和非金属的交界线处，可用作半导体材料，D正确； 答案选C。 2. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. HCl的电子式为 B. 甲酸甲酯的结构简式为HCOOCH3 C. 2pz电子云图为 D. NH3的空间结构模型为 【答案】A 【解析】 【详解】A．HCl是共价化合物，电子式为，故A错误； B．甲酸甲酯是甲酸和甲醇酯化所得的酯类，结构简式为HCOOCH3，故B正确； C．p电子云图为纺锤形，z为z轴方向，所以2pz电子云图为，故C正确； D．NH3的空间结构是三角锥形，空间结构模型为，故D正确； 故选A。 3. 下列有关性质的比较，能用元素周期律解释的是 A. 熔点：SiO2>CO2 B. 酸性：H2SO3>H2CO3 C. 碱性：NaOH>LiOH D. 热稳定性：Na2CO3>NaHCO3 【答案】C 【解析】 【分析】本题考查金属性、非金属性、熔点、热稳定性等，明确最高价氧化物的水化物酸性、碱性与非金属性、金属性的关系是解答本题的关键，难度不大。 【详解】A．熔点的一般规律：共价晶体>离子晶体>分子晶体，SiO2为共价晶体，CO2为分子晶体，则熔点SiO2> CO2，不能用元素周期律解释，A错误； B．元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物得水化物的酸性越强，非金属性：S>C，则酸性H2SO4> H2CO3，H2SO3不是S元素的最高价氧化物对应的水化物，因此酸性：H2SO3> H2CO3不能用元素周期律解释，B错误； C．元素的金属性越强，对应的最高价氧化物得水化物的碱性越强，金属性：Na>Li，则碱性NaOH>LiOH，能用元素周期律解释，C正确； D．碳酸氢盐易分解，碳酸盐难分解，则热稳定性：Na2CO3>NaHCO3，不能用元素周期律解释，D错误； 故答案选C。 4. 下列物质的应用中，与氧化还原反应无关的是 A. NH3用于制硝酸 B. NaOH溶液用于吸收CO2 C. FeCl3溶液用于刻蚀铜板 D. 新制氢氧化铜悬浊液用于检验醛基 【答案】B 【解析】 【详解】A．NH3用于制硝酸，N元素化合价升高，发生氧化还原反应，故不选A； B．NaOH溶液用于吸收CO2生成碳酸钠和水，元素化合价不变，属于非氧化还原反应，故选B； C．FeCl3溶液用于刻蚀铜板生成氯化亚铁和氯化铜，Fe、Cu元素化合价改变，属于氧化还原反应，故不选C； D．新制氢氧化铜悬浊液用于检验醛基，由砖红色Cu2O生成，Cu元素化合价改变，属于氧化还原反应，故不选D； 选B。 5. 抗生素克拉维酸具有抗菌消炎的功效，其结构简式如下。下列关于克拉维酸的说法不正确的是 A. 分子内只含有1个手性碳原子 B. 分子内含有4种含氧官能团 C. 分子间可形成氢键 D. 可发生取代反应和加成反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．分子内只含有2个手性碳原子，如图所示，A错误； B．分子内含有4种含氧官能团，即酰胺基、醚键、醇羟基和羧基，B正确； C．含有羧基和羟基，因此分子间可形成氢键，C正确； D．含有醇羟基、羧基和碳碳双键以及酰胺基，因此可发生取代反应和加成反应，D正确； 答案选A。 6. 下列方程式与所给事实相符的是 A. Na在空气中燃烧：4Na+O22Na2O B. 向H2S溶液中通入SO2，产生黄色沉淀：SO2+2H2S=3S↓+2H2O C. 室温下用稀HNO3溶解铜：Cu＋2NO+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O D. 向AlCl3溶液中加入过量氨水，产生白色沉淀：Al3++3OH-=Al(OH)3↓ 【答案】B 【解析】 【详解】A．Na在空气中燃烧生成过氧化钠，方程式为：2Na+O2Na2O2，A错误； B．向H2S溶液中通入SO2发生归中反应生成单质硫，方程式为：SO2+2H2S=3S↓+2H2O，B正确； C．稀硝酸和铜反应生成一氧化氮，离子方程式为：3Cu＋2NO+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O，C错误； D．一水合氨和弱碱，不能拆，则离子方程式为：Al3++3 NH₃·H₂O=Al(OH)3↓+3NH，D错误； 故选B。 7. 下列实验不能达到对应目的的是 A．比较和的热稳定性 B．除去中混有的少量HCl C．比较Fe和Cu的金属活动性 D．比较氧化性： A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．在加热条件下碳酸氢钠分解出，使澄清石灰水变浑浊，碳酸钠加热不分解，分别加热两种固体，能达到实验目的，A正确； B．碳酸氢钠与氯化氢反应生成二氧化碳气体，且二氧化碳与碳酸氢钠溶液不反应，可以除去氯化氢气体，B正确； C．单质铁可以置换出硫酸铜中的铜，方程式为：，可以证明还原性，C正确； D．氯气将氧化为，使左边棉球变黄，剩余的氯气也可以将氧化为，同时，产生的单质溴也可以将氧化为，使右边棉球变蓝，但是不能说明到底是氯气和碘离子反应还是单质溴与碘离子反应，所以无法比较与的氧化性，不能达到实验目的，D错误； 故选D。 8. 还原铁粉与水蒸气的反应装置如图所示。取少量反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解得溶液a；另取少量反应后的固体加入稀硝酸使其完全溶解，得溶液b．下列说法正确的是 A. 铁与水蒸气反应： B. 肥皂液中产生气泡，不能证明铁与水蒸气反应生成 C. 向溶液a中滴加溶液，出现蓝色沉淀，说明铁粉未完全反应 D. 向溶液b中滴加溶液，溶液变红，证实了固体中含有 【答案】B 【解析】 【详解】A．Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为：，故A错误； B．肥皂液中产生气泡，只能说明有气体，还不能说明是氢气，故B正确； C．若滴加铁氰化钾溶液后出现蓝色沉淀，说明含有二价铁离子，不能确定二价铁离子来自铁粉还是Fe3O4，故C错误； D．若滴加KSCN溶液后变红色，说明含三价铁离子，黑色固体有Fe3O4也能产生三价铁离子，故D错误。 答案选B。 9. 下列物质混合后，因发生氧化还原反应使溶液pH增大的是 A. 向酸性KMnO4溶液中加入FeSO4溶液，紫色褪去 B. 向NaHSO3溶液中加入Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀 C. 向BaCl2溶液中先通入SO2，后通入O2，产生白色沉淀 D. 向饱和NaCl溶液中先通入NH3，后通入CO2，产生白色沉淀 【答案】A 【解析】 【详解】A．向酸性KMnO4溶液中加入FeSO4溶液，紫色褪去，说明发生氧化还原反应，离子方程式：，pH增大，故A正确； B．向NaHSO3溶液中加入Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀，发生复分解反应，不属于氧化还原反应，故B错误； C．向BaCl2溶液中先通入SO2，后通入O2，产生白色沉淀，反应过程中H+增多，pH减小，故C错误； D．向饱和NaCl溶液中先通入NH3，后通入CO2，产生白色沉淀，无元素化合价变化，不属于氧化还原反应，故D错误； 答案选A。 10. 刺槐素是一种黄酮化合物，有抗氧化、抗炎、抗癌的作用，其结构简式如下图所示。下列关于刺槐素的说法正确的是 A. 分子式为C15H12O5 B. 分子中碳原子的杂化方式均为sp2 C. 1mol该化合物最多可以和7molH2反应 D. 能与甲醛发生聚合反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据结构简式可知，该有机物的分子式为C16H12O5，选项A错误； B．分子中苯环上的碳原子及杂环上的碳原子的杂化方式均为sp2，右上角的甲基上的碳为sp3杂化，选项B错误； C．该有机物含有2个苯环、一个碳碳双键和一个酮羰基，1mol该化合物最多可以和8molH2反应，选项C错误； D．该有机物含有酚羟基，能与甲醛发生聚合反应，选项D正确； 答案选D。 11. 硅是电子工业的重要材料。利用石英砂（主要成分为）和镁粉模拟工业制硅的流程示意图如下。 已知：非金属性： 下列说法不正确的是 A. Ⅰ中引燃时用镁条，利用了镁条燃烧放出大量的热 B. Ⅱ中主要反应有：、 C. 为防止自燃，Ⅱ需隔绝空气 D. 过程中含硅元素的物质只体现氧化性 【答案】D 【解析】 【分析】I中发生的反应有：、；Ⅱ中MgO、Mg2Si与盐酸反应。 【详解】A．因为与镁反应需要能量，所以I中引燃时用镁条，利用了镁条燃烧放出大量的热，A正确； B．因为硅与盐酸不反应，所以Ⅱ中主要反应有：、，B正确； C．因为容易自燃，所以为防止自燃，Ⅱ需隔绝空气，C正确； D．因为非金属性：，所以中硅元素为+4价，而中硅元素为-4价，所以在中，含硅元素的物质体现还原性，D错误； 故答案选D。 12. 某小组欲测定Na2O2与呼出气体反应后的混合物中剩余Na2O2的质量分数，下列方案中，合理的是 A. 取a克混合物与足量水充分反应，加热，收集到标准状况下bL干燥气体 B. 取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克 C. 取a克混合物与足量BaCl2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得到b克固体 D. 取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体 【答案】A 【解析】 【分析】Na2O2能与人体呼出气体中的CO2、H2O反应，则混合物固体中共含有Na2CO3、NaOH、Na2O2三种物质。 【详解】A．a克混合物中只有Na2O2能与水反应，标准状况下bL的干燥气体即Na2O2与水反应生成的氧气，那么可以通过氧气的量来计算Na2O2的质量，进而确定Na2O2的质量分数，A符合题意； B．a克混合物中的Na2CO3、NaOH、Na2O2均能与稀硫酸反应，逸出气体有CO2、O2、H2O(g)，碱石灰能吸收CO2和H2O(g)，H2O(g)的质量无法确定，故不能通过增重的b克进行计算，B不符合题意； C．a克混合物中的Na2CO3与BaCl2溶液反应生成b克BaCO3，只能根据b克算出Na2CO3的质量，无法进一步求算Na2O2的质量分数，C不符合题意； D．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得到的b克固体为氯化钠，无法进一步求算Na2O2的质量分数，D不符合题意； 故选A。 13. 研究[Co(NH3)6]SO4溶液的制备、性质和应用。 ① 向CoSO4溶液中逐滴加入氨水，得到[Co(NH3)6]SO4溶液。 ② 分别将等浓度的CoSO4溶液、[Co(NH3)6]SO4溶液放置于空气中，一段时间后，加入浓盐酸，前者无明显现象，后者产生使淀粉KI溶液变蓝的气体。 ③ [Co(NH3)6]SO4溶液可处理含NO的废气，反应过程如下。下列说法正确的是 A. ①中，Co属于d区元素，[Co(NH3)6]SO4中Co的配位数为6 B. ②中，CoSO4溶液中的Co2+浓度比[Co(NH3)6]SO4溶液中的高，CoSO4的还原性比[Co(NH3)6]SO4的强 C. ③中，[Co(NH3)6]2+转化为 [(NH3)5Co-O-O-Co(NH3)5]4+，Co元素的化合价不变 D. ③中，降低pH可显著提高NO的去除率 【答案】A 【解析】 【详解】A．①中，Co是27号元素，属于d区元素，[Co(NH3)6]SO4中Co与6个N原子形成配位键，Co的配位数为6，故A正确； B．②中，[Co(NH3)6]SO4溶液中含有[Co(NH3)6]2-，CoSO4溶液中的Co2+浓度比[Co(NH3)6]SO4溶液中的高；分别将等浓度的CoSO4溶液、[Co(NH3)6]SO4溶液放置于空气中，一段时间后，加入浓盐酸，前者无明显现象，后者产生使淀粉KI溶液变蓝的气体，说明CoSO4不能被氧气氧化，[Co(NH3)6]SO4能被氧气氧化，则CoSO4的还原性比[Co(NH3)6]SO4的弱，故B错误； C．③中，[Co(NH3)6]2+转化为 [(NH3)5Co-O-O-Co(NH3)5]4+，Co元素的化合价由+2价升高为+3价，故C错误； D．③中，降低pH，溶液酸性增强，氢离子和氨气反应生成铵根，不利于脱除NO，故D错误； 选A。 14. 某实验小组用如下实验测定海带预处理后所得溶液的碘含量，实验步骤及现象如下： 已知： 下列说法不正确的是 A. 溶液为蓝色是因为发生了反应： B. 该实验可证明蓝色恢复与空气无关 C. 溶液反复由无色变蓝的原因可能是氧化的反应速率比还原的反应速率快 D. 上述实验不能准确测定待测液中的碘含量，应补充实验步骤：滴定前向溶液中加少量，反应至不再产生气泡，过滤，对滤液进行滴定 【答案】C 【解析】 【详解】A．酸性条件下将氧化为，淀粉遇显蓝色，反应离子方程式为，A正确； B．消耗v2mL硫代硫酸钠溶液时，溶液变为无色，不再变蓝色，说明蓝色恢复与空气无关，B正确； C．滴入溶液时溶液先变无色，说明还原的反应速率更快，随后溶液重新变蓝，说明氧化的速率更慢，C错误； D．过量可氧化，造成消耗的硫代硫酸钠溶液体积偏大，无法准确测定碘含量；滴定前加可催化过量分解，待无气泡生成说明完全分解，过滤后滴定可得到准确结果，D正确； 故选C。 第二部分(非选择题共58分) 15. [FeF6]3-与许多金属离子或形成的化合物有广泛的用途。 （1）基态Fe原子的价层电子轨道表示式为_______。 （2）钢铁表面成膜技术是钢铁防腐的重要方法。工业上利用某种转化液使钢铁表面形成致密的K3[FeF6]膜以进行防腐，该转化液是含KF、HNO3、(NH4)2S2O8(或H2O2)等物质的溶液(pH ≈ 2)。 的结构如下： ①比较O原子和S原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：_______。 ②下列说法正确的是_______(填字母)。 a．(NH4)2S2O8能将Fe2+氧化为Fe3+的可能原因是含有“-O-O-”结构 b．依据结构分析，(NH4)2S2O8中硫元素的化合价为+7价 c．中“S-O-O”在一条直线上 ③ 转化液pH过小时，不易得到K3[FeF6]，原因是_______。 （3）[FeF6]3-与形成的化合物可以作为锂离子电池的电极材料。 ①化合物(NH4)3[FeF6]中的化学键类型有_______(填字母)。 a．离子键 b．极性共价键 c．非极性共价键 d．金属键 e．配位键 ②(NH4)3[FeF6]的晶胞形状为立方体，边长为anm，结构如下图所示： 图中“”代表的是_______(填“”或“”)。 【答案】（1） （2） ①. 第一电离能O>S。O和S为同主族元素，电子层数S>O，原子半径S>O，原子核对最外层电子的吸引作用O>S ②. a ③. c(H+)较大，F-与H+结合形成HF，c(F-)降低，不易与Fe3+形成[FeF6]3- （3） ①. abe ②. [FeF6]3- 【解析】 【小问1详解】 Fe为26号元素，基态Fe原子的价层电子轨道表示式为； 【小问2详解】 ①第一电离能O>S。O和S为同主族元素，电子层数S>O，原子半径S>O，原子核对最外层电子的吸引作用O>S； ②a．(NH4)2S2O8能将Fe2+氧化为Fe3+，结合组成和化合价可知(NH4)2S2O8中有2个氧原子为-2，可能含有“-O-O-”结构，因此具有强氧化性，故正确； b．依据结构分析，(NH4)2S2O8中硫元素的化合价为+6价，故错误； c．S2O中“S-O-O”呈V形结构，不可能在同一条直线上，故错误； 答案选a； ③氢氟酸是弱酸，若转化液pH过小，溶液中氢离子浓度较大，会与溶液中的氟离子生成氢氟酸，溶液中的氟离子浓度减小，不利于铁离子转化为，故答案为：较大，与结合形成，降低，不易与形成； 【小问3详解】 ①[FeF6]3-与NH之间存在离子键，NH中存在N-H键为极性共价键；[FeF6]3-中存在配位键，答案选abe； ②黑球位于顶点和面心，个数为：；白球位于棱心和体心，个数为：；结合化学式可知：[FeF6]3-为黑球，NH为白球。 16. 黄铜矿(主要成分为CuFeS2)可用于冶炼Cu2O，主要物质转化过程如下： （1）Cu2S与O2共热制备Cu2O的反应中，化合价升高的元素是_________。 （2）为减少SO2对环境的污染，在高温时可以用CaO将其转化为CaSO4，反应的化学方程式为___________。 （3） SO2中心原子的杂化方式是___________，用价层电子对互斥理论解释SO2的空间结构不同于CO2的原因：___________。 （4）下图中，表示Cu2O晶胞的是___________(填“图1”或“图2”)。 （5）Cu2O与Cu2S都可视为离子晶体，且结构相似，但Cu2O的熔点比Cu2S的高约100℃，原因是___________。 （6） CuFeS2的晶胞如图3所示。 ①图4所示结构单元不能作为CuFeS2晶胞的原因是___________。 ②从图3可以看出，每个CuFeS2晶胞中含有的Cu原子个数为___________。 ③已知：CuFeS2晶体的密度是4.30g/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA。CuFeS2晶胞中底边边长a=___________pm(用计算式表示；1cm=1010pm；CuFeS2的摩尔质量为184g/mol)。 【答案】（1）硫(或S) （2）2CaO+2SO2+O22CaSO4 （3） ①. sp2 ②. SO2中心原子S周围的价层电子对数为：2+=3，其中孤电子对数为1，因此是V形分子；CO2中心原子C周围的价层电子对数为：2+=2，但没有孤电子对，因此是直线形分子 （4）图1 （5）二者同属离子晶体，且结构相似，但O2-半径比S2-半径小，Cu2O晶体中的离子间距小于Cu2S晶体中的，Cu2O晶体离子键作用（或晶格能）较Cu2S晶体更强（或更大），因此熔点更高 （6） ①. 图4中上底面中心的黑色原子（Fe）无法与下底面中心的白色原子（Cu）在平移之后实现无隙并置 ②. 4 ③. ×1010 【解析】 【小问1详解】 由题干流程图可知，Cu2S与O2共热制备Cu2O的同时还生成SO2，故该反应中，化合价升高的元素是硫(或S)，故答案为：硫(或S)； 【小问2详解】 为减少SO2对环境的污染，在高温时可以用CaO将其转化为CaSO4，该反应的化学方程式为：2CaO+2SO2+O22CaSO4，故答案为：2CaO+2SO2+O22CaSO4； 【小问3详解】 SO2中心原子S周围的价层电子对数为：2+=3，根据杂化轨道理论可知，硫原子的杂化方式是sp2，又知CO2中心原子C周围的价层电子对数为：2+=2，根据价层电子对互斥理论可知：SO2为V形，而CO2为直线形，故答案为：sp2；SO2中心原子S周围的价层电子对数为：2+=3，其中孤电子对数为1，因此是V形分子；CO2中心原子C周围的价层电子对数为：2+=2，但没有孤电子对，因此是直线形分子； 【小问4详解】 根据晶胞中均摊法可知，图1所示晶胞中含有Cu个数为：4个，O原子个数为：=2，故其化学式为：Cu2O，图2所示晶胞中含有Cu个数为：=4个，O原子个数为：=4，故其化学式为：CuO，故答案为：图1； 【小问5详解】 Cu2O与Cu2S都可视为离子晶体，且结构相似，但O2-半径比S2-半径小，Cu2O晶体中的离子间距小于Cu2S晶体中的，Cu2O晶体离子键作用（或晶格能）较Cu2S晶体更强（或更大），则Cu2O的熔点比Cu2S的高约100℃，故答案为：二者同属离子晶体，且结构相似，但O2-半径比S2-半径小，Cu2O晶体中的离子间距小于Cu2S晶体中的，Cu2O晶体离子键作用（或晶格能）较Cu2S晶体更强（或更大），因此熔点更高； 【小问6详解】 ①比较题干图3和图4可知，图4中上底面中心的黑色原子（Fe）无法与下底面中心的白色原子（Cu）在平移之后实现无隙并置，故不能作为CuFeS2晶胞，故答案为：图4中上底面中心的黑色原子（Fe）无法与下底面中心的白色原子（Cu）在平移之后实现无隙并置； ②从图3可以看出，每个CuFeS2晶胞中含有的Cu原子个数为=4，故答案为：4； ③由题干图3所示晶胞可知，一个晶胞中含有：Cu原子个数为=4，Fe个数为：=4，含有S个数为8，故一个晶胞的质量为：g，CuFeS2晶体的密度是4.30g/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，故有2(a×10-10)3×4.30g/cm3=g，故CuFeS2晶胞中底边边长a=×1010pm，故答案为：×1010。 17. 研究人员合成了一种普鲁士蓝(PB)改性的生物炭(BC)复合材料(BC-PB)，并将其应用于氨氮废水(含、)的处理。 资料： ①普鲁士蓝(PB)是亚铁氰化铁的俗称，化学式为，难溶于水。 ②BC-PB中，PB负载在BC表面，没有产生新化学键，各自化学性质保持不变。 Ⅰ．复合材料BC-PB的合成 （1）下列关于ⅰ中HCN参与反应的说法正确的是___________(填字母)。 a．提供，与Fe反应 b．提供，与反应 c．提供，与配位 d．提供，与反应 （2）ⅱ中分离得到的操作包括加热浓缩、___________。 （3）ⅲ中生成普鲁士蓝反应的离子方程式为___________。 （4）添加造孔剂可以增加BC的孔道数目和容量。造孔剂的造孔原理之一是在一定条件下分解产生气体。700℃时，造孔原理的化学方程式为___________。 Ⅱ．氨氮废水处理 用溶液模拟氨氮废水。实验发现时，在BC-PB体系中加入，可将氨氮转化为无毒气体，提高氨氮的去除率。其原理为： ⅰ． ⅱ．·OH将氨氮氧化为 （5）ⅱ的离子方程式为___________。 （6）用BC-PB和混合处理1000L某氨氮含量(以质量计算)为的废水。实验结束后，收集到22.4L (已折算成标准状况)。 ①实验中消耗的的质量至少为___________g。 ②处理后的废水中氨氮含量为___________(废水体积变化忽略不计)，达到了污水排放标准要求()。 【答案】（1）abc （2）冷却结晶、过滤、洗涤 （3）3[Fe(CN)6]4-+4Fe3+= （4） （5）6·OH+=N2↑+6H2O+2H+ （6） ①. 204 ②. 13 【解析】 【分析】反应ⅰ中铁粉转化为亚铁离子，KOH溶液和HCN气体、铁粉反应生成K4[Fe(CN)6]，K4[Fe(CN)6]溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到K4[Fe(CN)6] •3H2O，K4[Fe(CN)6] •3H2O和氯化铁溶液、生物炭反应生成。 【小问1详解】 ⅰ中铁粉和HCN反应转化为亚铁离子，提供H+与OH-反应，同时HCN提供，形成配位键，故HCN作用为提供，与Fe、OH-反应；提供，与配位，故选abc。 【小问2详解】 ⅱ中从溶液分离得到的操作包括加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤。 【小问3详解】 ⅲ中生成普鲁士蓝反应的离子方程式为3[Fe(CN)6]4-+4Fe3+=。 【小问4详解】 700℃时，造孔原理的化学方程式为。 【小问5详解】 ⅱ的离子方程式为6·OH+=N2↑+6H2O+2H+。 【小问6详解】 由反应ⅰ、ⅱ可得总反应为：。 ①标准状况下22.4L物质的量为1mol，则实验中消耗的的质量至少为6mol×34g/mol=204g。 ②该废水氨氮总质量为，反应消耗铵根离子为2mol，处理后的废水中氨氮含量为，达到了污水排放标准要求()。 18. 螺环化合物M具有抗病毒、抗肿瘤功能，其合成路线如下： 已知：Ⅰ. 。 Ⅱ. 。 （1）A→B的反应类型为_______。 （2）C中含有的官能团是_______。 （3）D→E的化学方程式为_______。 （4）试剂a的分子式为C4H5O3Cl，其结构简式为_______。 （5）H分子中含有一个六元环和一个五元环。I的结构简式为_______。 （6）关于J的说法正确的是_______。 a． 含有手性碳原子 b． 能发生消去反应 c． 在加热和Cu催化条件下，不能被O2氧化 d．存在含苯环和碳碳三键的同分异构体 （7）E、K中均含有“—C≡N”，K的结构简式为_______。 【答案】（1）取代反应 （2）碳氯键(或氯原子)、羧基 （3） （4） （5） （6）ad （7） 【解析】 【分析】根据分子式可知，A为甲苯，结合C的结构可知，A和氯气发生取代反应生成B为，结合信息Ⅰ可知，D为，结合信息可知，E为，结合M的结构简式，同时H分子中含有一个六元环和一个五元环，则I中含有一个六元环和一个五元环，则I的结构简式为：，I→J为I中的羰基和氢气的加成反应，则J为，以此解题。 【小问1详解】 由分析可知，A→B的反应类型为取代反应； 【小问2详解】 结合C的结构简式可知，C中含有的官能团是碳氯键(或氯原子)、羧基； 【小问3详解】 D为，结合信息I可知，D→E的化学方程式为； 【小问4详解】 结合F和G的分子式，再结合F→G失去HCl可知试剂a为； 【小问5详解】 由分析可知，I的结构简式为：； 【小问6详解】 由分析可知，J为， a．含有手性碳原子，a正确； b．J中含有羟基，但是羟基邻位碳上没有氢原子，则不能发生消去反应，b错误； c．J中含有羟基，且羟基碳上含有氢原子，则在加热和Cu催化条件下，能被O2氧化，c错误； d．J中苯环外含有2个不饱和度，则存在含苯环和碳碳三键的同分异构体，d正确； 故选ad； 【小问7详解】 由分析可知，E为，J为，E和J发生加成反应，E、K中均含有“—C≡N”，再结合M的结构简式可知，K为。 19. 某小组同学探究FeSO4溶液与NaClO溶液的反应。 实验Ⅰ：向敞口容器中加入一定体积0.1mol·L-1FeSO4溶液，不断搅拌，逐滴加入pH≈13的84消毒液，溶液pH变化曲线如下图所示(从B点开始滴入84消毒液)。 B～C段，开始时产生红褐色沉淀，随后沉淀消失，溶液变为暗红色； C点之后，逐渐产生大量黄色沉淀，有刺激性气味气体产生，溶液颜色明显变浅。 已知：25℃，饱和NaClO溶液的pH约为11，Fe3+完全沉淀时的pH≈3。 （1）Cl2通入NaOH溶液可得上述84消毒液，该84消毒液中阴离子主要有___________。 （2）A～B段，FeSO4溶液在搅拌下pH略有下降，用离子方程式解释原因___________。 （3）B～C段，产生红褐色沉淀的离子方程式为___________。查阅资料可知，暗红色物质为聚合硫酸铁，是一种无机高分子化合物，其主要阳离子的结构为如下所示，该阳离子中Fe的配位数为___________。 （4）取少量C点溶液，加入___________(补充试剂和现象)，证明溶液中无Fe2+。C点之后产生的黄色沉淀经检验为铁黄(FeOOH)，写出暗红色物质转化为黄色沉淀的离子方程式___________。 实验Ⅱ：向敞口容器中加入一定体积的pH≈13的84消毒液，不断搅拌，逐滴加入0.1mol·L-1FeSO4溶液，溶液pH变化曲线如下图所示。 E→H段，迅速产生大量红褐色沉淀且逐渐增多，H后开始产生有刺激性气味的气体，最终得到暗红色溶液和大量黄色沉淀。 已知：Cl2、HClO、ClO-在不同pH条件下的百分含量如下图： （5）G→H段pH骤降的原因是___________(用离子方程式表示)。 （6）综合以上实验，FeSO4溶液与NaClO溶液的反应产物与___________有关。 【答案】（1）Cl-、ClO-、OH- （2）4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3+8H+ （3） ①. 2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+ ②. 4 （4） ①. 铁氰化钾溶液，不产生蓝色沉淀 ②. +mOH-＝3nFeOOH↓+H2O或+mOH-=3nFeOOH↓+mH2O(或用ClO-代替OH-进行配平，合理即可) （5）2Fe2++HClO+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+5H+ （6）pH、反应物的相对用量、氧化剂还原剂的种类等(合理给分) 【解析】 【小问1详解】 Cl2通入NaOH溶液中反应生成氯化钠、次氯酸钠，故84消毒液中阴离子主要有Cl-、ClO-、OH-； 【小问2详解】 FeSO4溶液在搅拌下与氧气发生反应：4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3+8H+；随反应的进行溶液中氢离子浓度增大，pH值下降； 【小问3详解】 B～C段，开始时产生红褐色沉淀，随后沉淀消失，可知反应过程中生成氢氧化铁，同时氢离子浓度逐渐增大，最终使生成的氢氧化铁溶解，反应离子方程式为：2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+；由结构简式可知Fe的配位数为4； 【小问4详解】 检验Fe2+可向溶液中加铁氰化钾，若不产生蓝色沉淀，则说明溶液中不含Fe2+；C点之后产生的黄色沉淀经检验为铁黄(FeOOH)，即与碱继续反应生成FeOOH，反应离子方程式为：+mOH-＝3nFeOOH↓+H2O或+mOH-=3nFeOOH↓+mH2O(或用ClO-代替OH-进行配平，合理即可)； 【小问5详解】 G→H段pH骤降的原因是亚铁离子被HClO氧化，生成大量的氢离子，离子方程式为：2Fe2++HClO+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+5H+； 【小问6详解】 综合以上实验，FeSO4溶液与NaClO溶液的反应产物与pH、反应物的相对用量、氧化剂还原剂的种类等。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京十一实验中学高三年级化学学科9月教与学诊断 考试时间：90分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 V-51 第一部分(选择题共42分) 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平，近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法不正确的是 A. 碳、硅、锗属于同主族元素 B. 第一电离能： C. 红外光谱法可直接确定石墨烯的晶体结构 D. 硅和锗常用作半导体材料 2. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. HCl的电子式为 B. 甲酸甲酯的结构简式为HCOOCH3 C. 2pz电子云图为 D. NH3的空间结构模型为 3. 下列有关性质的比较，能用元素周期律解释的是 A. 熔点：SiO2>CO2 B. 酸性：H2SO3>H2CO3 C. 碱性：NaOH>LiOH D. 热稳定性：Na2CO3>NaHCO3 4. 下列物质的应用中，与氧化还原反应无关的是 A. NH3用于制硝酸 B. NaOH溶液用于吸收CO2 C. FeCl3溶液用于刻蚀铜板 D. 新制氢氧化铜悬浊液用于检验醛基 5. 抗生素克拉维酸具有抗菌消炎的功效，其结构简式如下。下列关于克拉维酸的说法不正确的是 A. 分子内只含有1个手性碳原子 B. 分子内含有4种含氧官能团 C. 分子间可形成氢键 D. 可发生取代反应和加成反应 6. 下列方程式与所给事实相符的是 A. Na在空气中燃烧：4Na+O22Na2O B. 向H2S溶液中通入SO2，产生黄色沉淀：SO2+2H2S=3S↓+2H2O C. 室温下用稀HNO3溶解铜：Cu＋2NO+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O D. 向AlCl3溶液中加入过量氨水，产生白色沉淀：Al3++3OH-=Al(OH)3↓ 7. 下列实验不能达到对应目的的是 A．比较和的热稳定性 B．除去中混有的少量HCl C．比较Fe和Cu的金属活动性 D．比较氧化性： A. A B. B C. C D. D 8. 还原铁粉与水蒸气的反应装置如图所示。取少量反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解得溶液a；另取少量反应后的固体加入稀硝酸使其完全溶解，得溶液b．下列说法正确的是 A. 铁与水蒸气反应： B. 肥皂液中产生气泡，不能证明铁与水蒸气反应生成 C. 向溶液a中滴加溶液，出现蓝色沉淀，说明铁粉未完全反应 D. 向溶液b中滴加溶液，溶液变红，证实了固体中含有 9. 下列物质混合后，因发生氧化还原反应使溶液pH增大的是 A. 向酸性KMnO4溶液中加入FeSO4溶液，紫色褪去 B. 向NaHSO3溶液中加入Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀 C. 向BaCl2溶液中先通入SO2，后通入O2，产生白色沉淀 D. 向饱和NaCl溶液中先通入NH3，后通入CO2，产生白色沉淀 10. 刺槐素是一种黄酮化合物，有抗氧化、抗炎、抗癌的作用，其结构简式如下图所示。下列关于刺槐素的说法正确的是 A. 分子式为C15H12O5 B. 分子中碳原子的杂化方式均为sp2 C. 1mol该化合物最多可以和7molH2反应 D. 能与甲醛发生聚合反应 11. 硅是电子工业的重要材料。利用石英砂（主要成分为）和镁粉模拟工业制硅的流程示意图如下。 已知：非金属性： 下列说法不正确的是 A. Ⅰ中引燃时用镁条，利用了镁条燃烧放出大量的热 B. Ⅱ中主要反应有：、 C. 为防止自燃，Ⅱ需隔绝空气 D. 过程中含硅元素的物质只体现氧化性 12. 某小组欲测定Na2O2与呼出气体反应后的混合物中剩余Na2O2的质量分数，下列方案中，合理的是 A. 取a克混合物与足量水充分反应，加热，收集到标准状况下bL干燥气体 B. 取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克 C. 取a克混合物与足量BaCl2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得到b克固体 D. 取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体 13. 研究[Co(NH3)6]SO4溶液的制备、性质和应用。 ① 向CoSO4溶液中逐滴加入氨水，得到[Co(NH3)6]SO4溶液。 ② 分别将等浓度的CoSO4溶液、[Co(NH3)6]SO4溶液放置于空气中，一段时间后，加入浓盐酸，前者无明显现象，后者产生使淀粉KI溶液变蓝的气体。 ③ [Co(NH3)6]SO4溶液可处理含NO的废气，反应过程如下。下列说法正确的是 A. ①中，Co属于d区元素，[Co(NH3)6]SO4中Co的配位数为6 B. ②中，CoSO4溶液中的Co2+浓度比[Co(NH3)6]SO4溶液中的高，CoSO4的还原性比[Co(NH3)6]SO4的强 C. ③中，[Co(NH3)6]2+转化为 [(NH3)5Co-O-O-Co(NH3)5]4+，Co元素的化合价不变 D. ③中，降低pH可显著提高NO的去除率 14. 某实验小组用如下实验测定海带预处理后所得溶液的碘含量，实验步骤及现象如下： 已知： 下列说法不正确的是 A. 溶液为蓝色是因为发生了反应： B. 该实验可证明蓝色恢复与空气无关 C. 溶液反复由无色变蓝的原因可能是氧化的反应速率比还原的反应速率快 D. 上述实验不能准确测定待测液中的碘含量，应补充实验步骤：滴定前向溶液中加少量，反应至不再产生气泡，过滤，对滤液进行滴定 第二部分(非选择题共58分) 15. [FeF6]3-与许多金属离子或形成的化合物有广泛的用途。 （1）基态Fe原子的价层电子轨道表示式为_______。 （2）钢铁表面成膜技术是钢铁防腐的重要方法。工业上利用某种转化液使钢铁表面形成致密的K3[FeF6]膜以进行防腐，该转化液是含KF、HNO3、(NH4)2S2O8(或H2O2)等物质的溶液(pH ≈ 2)。 的结构如下： ①比较O原子和S原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：_______。 ②下列说法正确的是_______(填字母)。 a．(NH4)2S2O8能将Fe2+氧化为Fe3+的可能原因是含有“-O-O-”结构 b．依据结构分析，(NH4)2S2O8中硫元素的化合价为+7价 c．中“S-O-O”在一条直线上 ③ 转化液pH过小时，不易得到K3[FeF6]，原因是_______。 （3）[FeF6]3-与形成的化合物可以作为锂离子电池的电极材料。 ①化合物(NH4)3[FeF6]中的化学键类型有_______(填字母)。 a．离子键 b．极性共价键 c．非极性共价键 d．金属键 e．配位键 ②(NH4)3[FeF6]的晶胞形状为立方体，边长为anm，结构如下图所示： 图中“”代表的是_______(填“”或“”)。 16. 黄铜矿(主要成分为CuFeS2)可用于冶炼Cu2O，主要物质转化过程如下： （1）Cu2S与O2共热制备Cu2O的反应中，化合价升高的元素是_________。 （2）为减少SO2对环境的污染，在高温时可以用CaO将其转化为CaSO4，反应的化学方程式为___________。 （3） SO2中心原子的杂化方式是___________，用价层电子对互斥理论解释SO2的空间结构不同于CO2的原因：___________。 （4）下图中，表示Cu2O晶胞的是___________(填“图1”或“图2”)。 （5）Cu2O与Cu2S都可视为离子晶体，且结构相似，但Cu2O的熔点比Cu2S的高约100℃，原因是___________。 （6） CuFeS2的晶胞如图3所示。 ①图4所示结构单元不能作为CuFeS2晶胞的原因是___________。 ②从图3可以看出，每个CuFeS2晶胞中含有的Cu原子个数为___________。 ③已知：CuFeS2晶体的密度是4.30g/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA。CuFeS2晶胞中底边边长a=___________pm(用计算式表示；1cm=1010pm；CuFeS2的摩尔质量为184g/mol)。 17. 研究人员合成了一种普鲁士蓝(PB)改性的生物炭(BC)复合材料(BC-PB)，并将其应用于氨氮废水(含、)的处理。 资料： ①普鲁士蓝(PB)是亚铁氰化铁的俗称，化学式为，难溶于水。 ②BC-PB中，PB负载在BC表面，没有产生新化学键，各自化学性质保持不变。 Ⅰ．复合材料BC-PB的合成 （1）下列关于ⅰ中HCN参与反应的说法正确的是___________(填字母)。 a．提供，与Fe反应 b．提供，与反应 c．提供，与配位 d．提供，与反应 （2）ⅱ中分离得到的操作包括加热浓缩、___________。 （3）ⅲ中生成普鲁士蓝反应的离子方程式为___________。 （4）添加造孔剂可以增加BC的孔道数目和容量。造孔剂的造孔原理之一是在一定条件下分解产生气体。700℃时，造孔原理的化学方程式为___________。 Ⅱ．氨氮废水处理 用溶液模拟氨氮废水。实验发现时，在BC-PB体系中加入，可将氨氮转化为无毒气体，提高氨氮的去除率。其原理为： ⅰ． ⅱ．·OH将氨氮氧化为 （5）ⅱ的离子方程式为___________。 （6）用BC-PB和混合处理1000L某氨氮含量(以质量计算)为的废水。实验结束后，收集到22.4L (已折算成标准状况)。 ①实验中消耗的的质量至少为___________g。 ②处理后的废水中氨氮含量为___________(废水体积变化忽略不计)，达到了污水排放标准要求()。 18. 螺环化合物M具有抗病毒、抗肿瘤功能，其合成路线如下： 已知：Ⅰ. 。 Ⅱ. 。 （1）A→B的反应类型为_______。 （2）C中含有的官能团是_______。 （3）D→E的化学方程式为_______。 （4）试剂a的分子式为C4H5O3Cl，其结构简式为_______。 （5）H分子中含有一个六元环和一个五元环。I的结构简式为_______。 （6）关于J的说法正确的是_______。 a． 含有手性碳原子 b． 能发生消去反应 c． 在加热和Cu催化条件下，不能被O2氧化 d．存在含苯环和碳碳三键的同分异构体 （7）E、K中均含有“—C≡N”，K的结构简式为_______。 19. 某小组同学探究FeSO4溶液与NaClO溶液的反应。 实验Ⅰ：向敞口容器中加入一定体积0.1mol·L-1FeSO4溶液，不断搅拌，逐滴加入pH≈13的84消毒液，溶液pH变化曲线如下图所示(从B点开始滴入84消毒液)。 B～C段，开始时产生红褐色沉淀，随后沉淀消失，溶液变为暗红色； C点之后，逐渐产生大量黄色沉淀，有刺激性气味气体产生，溶液颜色明显变浅。 已知：25℃，饱和NaClO溶液的pH约为11，Fe3+完全沉淀时的pH≈3。 （1）Cl2通入NaOH溶液可得上述84消毒液，该84消毒液中阴离子主要有___________。 （2）A～B段，FeSO4溶液在搅拌下pH略有下降，用离子方程式解释原因___________。 （3）B～C段，产生红褐色沉淀的离子方程式为___________。查阅资料可知，暗红色物质为聚合硫酸铁，是一种无机高分子化合物，其主要阳离子的结构为如下所示，该阳离子中Fe的配位数为___________。 （4）取少量C点溶液，加入___________(补充试剂和现象)，证明溶液中无Fe2+。C点之后产生的黄色沉淀经检验为铁黄(FeOOH)，写出暗红色物质转化为黄色沉淀的离子方程式___________。 实验Ⅱ：向敞口容器中加入一定体积的pH≈13的84消毒液，不断搅拌，逐滴加入0.1mol·L-1FeSO4溶液，溶液pH变化曲线如下图所示。 E→H段，迅速产生大量红褐色沉淀且逐渐增多，H后开始产生有刺激性气味的气体，最终得到暗红色溶液和大量黄色沉淀。 已知：Cl2、HClO、ClO-在不同pH条件下的百分含量如下图： （5）G→H段pH骤降的原因是___________(用离子方程式表示)。 （6）综合以上实验，FeSO4溶液与NaClO溶液的反应产物与___________有关。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $