精品解析:江西省上高二中2024-2025学年高三上学期10月期中考试化学试题
2024-11-03
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内容正文:
江西省宜春市上高二中2024-2025学年高三上学期10月期中
化学试卷
本卷可能用到的相对原子质量:H—1 O—16 Na—23 C—12 Cl—35.5 Au-197 Se-79
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. 化学与生活、材料、技术等密切相关,在我国古代典籍中也涉及到较多的化学知识。下列叙述不正确的是
A. “温泉水滑洗凝脂”,宜丰潭山天沐温泉是中国珍贵的国宝级泉质,具有高含量的、对人体有益的偏硅酸和锶元素。偏硅酸通常简称为硅酸,是一种可溶性的弱酸
B. 万载被誉为“花炮之乡”,唐朝炼丹家清虚子撰写了《太上圣祖金丹秘诀》,其中的“伏火矾法”是世界上关于火药的最早文字记载。生产花炮所用的原料火药中的KNO3在反应中起氧化剂的作用
C. 奉新是明代著名科学家宋应星的故乡,其著的《天工开物》中记载“贵者垂衣裳,煌煌山龙,以治天下。贱者短褐、枲裳,冬以御寒,夏以蔽体,以自别于禽兽。是故其质则造物之所具也。属草木者,为枲、麻、苘、葛。”其中枲、麻、苘、葛的主要成分都属于纤维素
D. 高安被誉为“釉面砖王国”,高安在宋朝时期就开始了陶瓷生产。精美的陶瓷主要由无机非金属材料制成
【答案】A
【解析】
【详解】A.偏硅酸通常简称为硅酸,是一种难溶性的弱酸,A错误;
B.生产花炮所用的原料火药中的KNO3在反应中起氧化剂的作用,和C及S反应,硝酸钾被还原为氮气,B正确;
C.枲、麻、苘、葛均为草木,主要成分都属于纤维素,C正确;
D.陶瓷主要成分是硅酸盐,由无机非金属材料制成,D正确;
故选A。
2. 反应是我国科学家发明的低压高效电催化还原的新方法。下列有关说法正确的是
A. 氯离子的结构示意图为
B. NaClO的电子式为
C. CO是非极性分子
D. 的结构式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯原子得到1个电子形成氯离子,氯离子的结构示意图为,A错误;
B.NaClO为钠离子和次氯酸根离子形成的化合物,电子式为,B正确;
C.CO分子中存在极性键,且正负电荷重心不重合,是极性分子,C错误;
D.二氧化碳的结构式为O=C=O,D错误;
故选B。
3. 研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是
A. 雾和霾的分散剂相同
B. 雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C. NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D. 雾霾的形成与过度施用氮肥有关
【答案】C
【解析】
【分析】A.雾和霾的分散剂均是空气;
B.根据示意图分析;
C.在化学反应里能改变反应物化学反应速率(提高或降低)而不改变化学平衡,且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂;
D.氮肥会释放出氨气。
【详解】A. 雾的分散剂是空气,分散质是水。霾的分散剂是空气,分散质固体颗粒。因此雾和霾的分散剂相同,A正确;
B. 由于氮氧化物和二氧化硫转化为铵盐形成无机颗粒物,因此雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵,B正确;
C. NH3作为反应物参加反应转化为铵盐,因此氨气不是形成无机颗粒物的催化剂,C错误;
D. 氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关,由于氮肥会释放出氨气,因此雾霾的形成与过度施用氮肥有关,D正确。答案选C。
【点睛】结合示意图的转化关系明确雾霾的形成原理是解答的关键,氨气作用判断是解答的易错点。本题情境真实,应用导向,聚焦学科核心素养,既可以引导考生认识与化学有关的社会热点问题,形成可持续发展的意识和绿色化学观念,又体现了高考评价体系中的应用性和综合性考查要求。
4. 标况下,34gCO和CO2混合气体的体积为22.4L,关于该混合气体有下列的说法①混合气体中两种气体的分子个数比为5:3 ②混合气体中两种气体的质量比为35:33 ③混合气体中碳和氧的原子个数比为8:11 ④混合气体的密度约为1.52g/L,其中正确的是
A. 只有① B. 只有② C. ①和④ D. ①②③④都正确
【答案】D
【解析】
【详解】标况下,34gCO和CO2混合气体的体积为22.4L,即混合气体的物质的量是1mol,则28g/moln(CO)+44g/moln(CO2)=34g,n(CO)+n(CO2)=1mol,解得n(CO)=0.625mol、n(CO2)=0.375mol,则一氧化碳和二氧化碳的物质的量之比为0.675mol:0.375mol=5:3;①混合气体中两种气体的分子个数比等于其物质的量之比,为5:3,故正确;②混合气体中两种气体的质量比为(0.625mol×28g/mol):(0.375mol×44g/mol) =35:33,故正确;③混合气体中碳和氧的原子个数比为1mol:(0.625mol+0.375mol×2)=8:11,故正确;④混合气体的密度为34g÷22.4L=1.52g/L,故正确;①②③④都正确,故选D。
5. 以“全氢电池”为电源直接电解氯化钠溶液制备和HClO的装置如图所示(工作时,在双极膜界面处被催化解离成和)。下列说法错误的是
A. “全氢电池”的总反应为非氧化还原反应
B. “全氢电池”的双极膜中产生的向左移动
C. 阳极区发生的电极反应为
D. 理论上,双极膜中2mol 解离时,电解池阳极区减少1mol阳离子(忽略HClO的电离)
【答案】B
【解析】
【分析】由图知,左图为原电池,其中左边吸附层为负极,发生氧化反应,,右边吸附层为正极,发生还原反应,;右图为电解池,因为电解氯化钠溶液制备H2和HClO,则阳极反应式,阴极反应式为。
【详解】A.根据分析知,“全氢电池”的总反应为,为非氧化还原反应,A正确;
B.原电池中阳离子向正极迁移,阴离子向负极迁移,所以“全氢电池”的双极膜中产生的向右移动,B错误;
C.因为电解氯化钠溶液制备H2和HClO,则阳极反应式,C正确;
D.理论上,双极膜中2mol 解离时,可以形成2mol、2molOH-,转移2mol电子,根据,可以知道阳极生成1mol氢离子,转移2mol电子则有2molNa+通过阳离子交换膜进入阴极区,故阳极区减少1mol阳离子(忽略HClO的电离),D正确;
故选B。
6. 某有机物结构如图所示,下列有关该有机物的说法错误的是
A. 分子中所有碳原子可能共平面
B. 分子中碳原子的杂化方式有两种
C. 该有机物在一定条件下与氢氧化钠发生反应,最多消耗
D. 该有机物能使稀酸性溶液褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子中含有2个苯环决定的平面,单键可以旋转,因此分子中所有碳原子可能共平面,故A正确;
B.苯环中的碳原子和羰基中的碳原子的杂化方式均为,甲基中的碳原子的杂化方式为,故B正确;
C.该有机物在一定条件下与氢氧化钠发生反应、、NaCl,该有机物最多消耗,故C错误;
D.苯环上含有甲基,能使稀酸性溶液褪色,故D正确;
选C。
7. 有科学研究提出:锂电池负极材料(Li)由于生成LiH而不利于电池容量的保持。一定温度下,利用足量重水(D2O)与含LiH的Li负极材料反应,通过测定n(D2)/n(HD)可以获知 n(Li)/n(LiH)。
已知:①LiH+H2O=LiOH+H2↑
②2Li(s)+H2⇌2LiH △H<0
下列说法不正确的是
A. 可用质谱区分D2和HD
B. Li与D2O的反应:2Li+2D2O=2LiOD+D2↑
C. 若n(Li)/n(LiH)越大,则n(D2)/n(HD)越小
D. 80℃反应所得n(D2)/n(HD)比25℃反应所得n(D2)/n(HD)大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.D2和HD的相对分子质量不同,可以用质谱区分,A正确;
B.类似于钠和水的反应, Li与D2O反应生成LiOD与D2,化学方程式是2Li+2D2O=2LiOD+D2↑,B正确;
C.D2由Li与D2O反应生成,HD 通过反应LiH+D2O=LiOD+HD, n(D2)/n(HD)越大,n(Li)/n(LiH)越大,C不正确;
D.升温,2LiH⇌2Li+H2 △H>0平衡右移,Li增多LiH 减少,则结合选项C可知:80℃下的n(D2)/n(HD)大于25℃下的n(D2)/n(HD) ,D正确;
答案为:C。
8. 室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向CO还原所得产物中加入稀盐酸,滴加KSCN溶液,观察颜色变化
证明全部被还原
B
用洁净的铂丝蘸取少量NaClO溶液,在酒精灯上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色
检验NaClO溶液中的
C
用毛皮摩擦过的带电橡胶靠近液流,液流方向改变
是极性分子
D
将中段缠有锌丝的铁钉(如图)放在滴有酚酞溶液的饱和NaCl溶液中,一段时间后观察铁钉周围溶液颜色变化
铁钉能发生吸氧腐蚀
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.若氧化铁未完全还原,加入稀盐酸时,氧化铁溶于稀盐酸得到的铁离子与铁反应生成亚铁离子,滴入硫氰化钾溶液,溶液也不会变为红色,所以观察溶液颜色变化不能确定氧化铁是否全部被还原,故A错误;
B.钠元素的焰色为黄色,可直接观察,不需要透过蓝色钴玻璃观察,故B错误;
C.由于毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,CF2Cl2是极性分子,故当橡胶棒靠近水流时,液流方向改变,故C正确;
D.锌比铁活泼,形成原电池时Zn作负极,Fe作正极,应是锌发生吸氧腐蚀,铁钉周围溶液颜色变红,铁钉不被腐蚀,不能探究铁钉能否发生吸氧腐蚀,故D错误;
故选C。
9. 现有一定量含有杂质的试样2.0g,用如图所示实验装置测定试样的纯度(可供选用的反应物只有固体、稀盐酸、稀硫酸和蒸馏水,忽略气体在水中的溶解),下列说法正确的是
A. 装置A中液体试剂可选用稀盐酸或稀硫酸
B. 图中装置C可省略,不影响测定结果
C. 装置E中碱石灰的作用是为了防止F中进入装置D
D. 反应结束后测得气体体积为56mL,则可计算出样品的纯度为19.5%
【答案】B
【解析】
【分析】由实验装置图可知,装置A中碳酸钙与稀盐酸反应制备二氧化碳,装置B中盛有的饱和碳酸氢钠溶液用于除去氯化氢气体,装置C中盛有的浓硫酸用于干燥二氧化碳气体,装置D中二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气,装置E中盛有的碱石灰用于吸收未反应的二氧化碳,防止二氧化碳干扰氧气体积的测定,装置F、G用于测定反应生成氧气的体积。
【详解】A.稀硫酸和碳酸钙反应时,反应生成的微溶硫酸钙覆盖在碳酸钙的表面,阻碍反应的继续进行,所以装置A中液体试剂选用稀盐酸而不选用稀硫酸,故A错误;
B.由实验原理可知,该实验的实验目的是利用过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气的体积测定氧化钠的纯度,由分析可知,装置C中盛有的浓硫酸用于干燥二氧化碳气体,省略装置C,水蒸气与过氧化钠反应也能生成氧气,不会影响过氧化钠生成氧气的体积,所以不影响测定结果,故B正确;
C.由分析可知,装置E中盛有的碱石灰用于吸收未反应的二氧化碳,防止二氧化碳干扰氧气体积的测定,故C错误;
D.缺标准状况,无法计算56mL氧气的物质的量,所以无法计算氧化钠的纯度,故D错误;
故选B。
10. 化合物用途广泛,所含5种短周期元素V、W、X、Y、Z原子序数递增,每个短周期均有分布,X与W处于同周期,X与Z同主族,W的基态原子价层p轨道半充满,基态Y原子最高能级的电子排布式为,基态Z最高能层p轨道均有电子且有2个未成对电子,下列说法正确的是
A. 是非极性分子
B. 第一电离能:
C. 最简单氢化物的沸点:X>W>Z
D. W简单气态氢化物溶液和最高价氧化物对应水化物溶液,都能溶解Y最高价氧化物对应水化物
【答案】C
【解析】
【分析】5种短周期元素V、W、X、Y、Z原子序数递增,每个短周期均有分布,则V为H元素;W的基态原子价层p轨道半充满,则W为N元素;基态Y原子最高能级的电子排布式为,则Y为Al元素;X与W处于同周期,X与Z同主族,基态Z最高能层p轨道均有电子且有2个未成对电子,价电子排布为3s23p2或3s23p4,Z可能为Si或S元素,又因为化合物WV4Y(ZX4)2,X与Z同主族,则Z为S元素,X为O元素,综上所述,V为H元素,W为N元素,X为O元素,Y为Al元素,Z为S元素;
【详解】A.水分子中氧原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,分子的正负电荷中心不重合,属于极性分子,故A错误;
B.同主族从上到下,第一电离能减小,同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于同周期相邻元素,则氮原子的第一电离能大于氧原子,第一电离能:,故B错误;
C.X、W、Z对应的氢化物分别为:H2O、NH3、H2S;水分子形成氢键数目多于氨气分子,水的沸点高于氨气,氨分子能形成分子间氢键,硫化氢不能形成分子间氢键,则氨分子的分子间作用力大于硫化氢,沸点高于硫化氢,即最简单氢化物的沸点:X>W>Z,故C正确;
D.Y最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3,氢氧化铝是两性氢氧化物,能与强酸、强碱反应,但不能与弱碱氨水反应,故D错误;
故选C。
11. 恒压下,向某密闭容器中充入一定量的和,发生如下反应:
主反应:
副反应:
在不同温度下,反应达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分数随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A. 投料比x代表
B. 曲线c代表乙酸的分布分数
C. ,
D. L、M、N三点的平衡常数:
【答案】D
【解析】
【分析】题干明确指出,图中曲线表示的是测得两种含碳产物的分布分数即分别为、,若投料比x代表,x越大,可看作是CH3OH的量增多,则对于主、副反应可知生成的CH3COOCH3越多,CH3COOCH3分布分数越高,则曲线a或曲线b表示CH3COOCH3分布分数,曲线c或曲线d表示CH3COOH分布分数,据此分析可知AB均正确,可知如此假设错误,则可知投料比x代表,曲线a或曲线b表示,曲线c或曲线d表示,据此作答。
【详解】A.根据分析可知,投料比x代表,故A错误;
B.根据分析可知,曲线c表示CH3COOCH3分布分数,故B错误;
C.甲醇与一氧化碳的反应为熵减反应,若反应为吸热,则任何条件下都不能自发,所以甲醇和一氧化碳的反应为放热反应,则ΔH1<0;当同一投料比时,观察可知T1时大于T2时,由T2>T1可知,温度越高则越小,说明温度升高副反应的平衡逆向移动,,故C错误;
D.L、M、N三点对应副反应,且,升高温度平衡逆向移动,,故D正确;
故答案选D。
12. 废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、、PbO和Pb,还有少量FeO、、等。为了保护环境、充分利用铅资源,通过下图流程实现铅的回收。
已知:①滤液1的主要成分是;
②一定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表:
金属氢氧化物
开始沉淀的pH
2.3
6.8
3.5
7.2
完全沉淀的pH
3.2
8.3
4.6
9.1
下列说法错误的是
A. “水洗”的主要目的是除去硫酸
B. “酸浸”时,参加两个氧化还原反应
C. “滤渣”的主要成分是和
D. “滤液2”中的金属阳离子为
【答案】B
【解析】
【分析】铅膏中主要含有、、PbO和Pb,还有少量FeO、、等,向铅膏水洗液中加入碳酸钠溶液进行脱硫,硫酸铅转化为碳酸铅,过滤,向所得固体中加入醋酸、过氧化氢进行酸浸,醋酸将Pb元素转化为Pb(Ac)2,过氧化氢可将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,酸浸后溶液的pH约为4.9,依据金属氢氧化物沉淀时的pH可知,滤渣主要成分为氢氧化铝、氢氧化铁,过滤后,向滤液中加入氢氧化钠溶液进行沉铅,得到氢氧化铅沉淀,滤液中的金属阳离子主要为钠离子,氢氧化铅再进行处理得到PbO,据此分析解题。
【详解】A.铅蓄电池中含有大量硫酸,“水洗”的主要目的是除去硫酸,方便后续除杂,故A项正确;
B.具有氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,同时将Pb转化为Pb(Ac)2,具有还原性,能将还原为Pb(Ac)2,因此参加三个氧化还原反应,故B项错误;
C.酸浸后溶液的pH约为4.9,依据金属氢氧化物沉淀时的pH可知,滤渣主要成分为和,故C项正确;
D.依据分析可知,加入碳酸钠将硫酸铅转化为碳酸铅,铁离子、铝离子转化为了和沉淀,铅转化为了氢氧化铅,最终变为了氧化铅,因此沉铅的滤液中金属离子为加入碳酸钠、氢氧化钠时引入的,故D项正确;
答案选B。
13. 可用作荧光粉的基质、光导体材料。其晶胞如图所示:
下列说法错误的是
A. 晶胞中的配位数为4
B. 垂直于晶胞对角面(平面)的投影为
C. 晶胞中甲的原子分数坐标为,则乙的原子分数坐标为
D. 晶胞棱长为,则晶体的摩尔体积
【答案】B
【解析】
【详解】A.晶胞中的周围有4个S2-,的配位数为4,A正确;
B.垂直于晶胞对角面(平面)的投影为,B错误;
C.晶胞中甲的原子分数坐标为,则乙的原子分数坐标为,C正确;
D.晶胞棱长为,晶体体积为,晶胞中含4个、4个S2-,则晶体的摩尔体积,D正确;
故选B。
。
14. 常温下pH=3的NaHR溶液稀释过程中、、与关系如图所示。已知,的分布系数,。下列说法正确的是
A. 曲线代表 B.
C. a点溶液的pH=4.3 D. b点溶液中,
【答案】B
【解析】
【分析】常温下,稀释过程中,c(Na+)减小,pc(Na+)增大,HR-电离方程式:HR-⇌H++R-,水解方程式为HR-+H2O⇌H2R+OH-,因此HR-浓度逐渐减小,由NaHR溶液pH=3呈酸性可知,HR-离子在溶液中的电离程度大于水解程度,溶液中R2-离子浓度大于H2R浓度,则曲线L1、L2、L3分别代表δ(H2R)、δ(R2-)、δ(HR-)与pc(Na+)的关系,据此解题。
【详解】A.由分析可知,曲线L1代表δ(H2R)与pc(Na+)的关系, A错误;
B.起始时pH=3,c(H+)=10-3mol/L,pc(Na+)=0,c(Na+)=1mol/L,物料守恒:c(Na+)=c(HR-)+c(R2-)+c(H2R),=0.8,c(HR-)=0.8mol/L,同理c(R2-)=0.16mol/L,因此Ka2(H2R)==2×10−4,B正确;
C.a点时,c(R2-)=c(HR-),Ka2(H2R)=c(H+)=2×10−4mol/L,pH=-lgc(H+)=3.7,C错误;
D.b点溶液中,存在物料守恒:c(Na+)=c(HR-)+c(R2-)+c(H2R),根据图像,b点时,c(HR-)>c(H2R),所以c(Na+) <2c(HR-)+c(R2-),D错误;
故本题选B。
二、解答题(共58分)
15. 氯金酸晶体(HAuCl4•4H2O,Mr=412)用途广泛,黄金深加工中氯金酸的制备往往为第一步反应。某化学实验小组设计用双氧水、氯化氢与金粉反应制备氯金酸,并探究其分解产物。
I.氯金酸晶体的制备
制备氯金酸的装置如图甲所示。检查装置气密性,向三颈烧瓶中加入金粉,通过仪器b向三颈烧瓶中加入30%的双氧水,保持反应装置的温度为40℃,再向三颈烧瓶中通入HCl,一段时间后得到金黄色氯金酸溶液,将反应液经一系列操作可得橘黄色氯金酸晶体。
(1)仪器a的化学名称为_________,其作用为_________。
(2)实验室利用图乙装置制备HCl气体,在该制备方法中浓硫酸体现的性质是________;在恒压滴液漏斗的下口连接有毛细玻璃管,这样做的目的是_________。
(3)写出三颈烧瓶里发生反应的化学方程式为_________。
(4)“一系列操作”含有过滤操作,该操作所需要的硅酸盐仪器有________。
Ⅱ.氯金酸晶体的热分解
研究表明HAuCl4•4H2O(Mr=412)热分解得到Au的过程可分为四步,某实验小组取一定质量的HAuCl4•4H2O样品进行热重分析,固体质量损失率(×100%)随温度变化的曲线如图所示:
(5)在130.7℃~142.6℃时,质量损失率为8.86%,可能损失的物质是______(填化学式)。
(6)写出247.4℃~344.5℃时,发生反应的化学方程式________。
【答案】(1) ①. 球形干燥管或干燥管 ②. 防倒吸
(2) ①. 浓硫酸吸水放热 ②. 防止液滴飞溅,防止形成酸雾
(3)2Au+H2O2+8HCl=2HAuCl4+6H2O
(4)漏斗、玻璃棒、烧杯
(5)HCl (6)2AuCl2Au+Cl2↑
【解析】
【分析】用双氧水、氯化氢与金粉在甲装置反应制备氯金酸,三颈烧瓶中放入金粉,通过a球形干燥管通HCl,b恒压滴液漏斗加H2O2,发生的反应为2Au+H2O2+8HCl=2HAuCl4+6H2O。乙装置制备HCl,浓盐酸滴入浓硫酸中,浓硫酸溶于水放热,使HCl挥发。热重分析曲线中,假设称取的质量为412g,36至130.7℃损失72g,即4molH2O,此时固体为HAuCl4;130.7至142.6℃,损失36.5g,损失1molHCl,此时固体为AuCl3;142.6至247.4℃,损失71g,即1molCl2,此时固体为AuCl;247.4至344.5℃,损失35.5g,0.5molCl2,此时固体为Au。
【小问1详解】
仪器a的名称是球形干燥管,HCl易溶于水,可防倒吸;
【小问2详解】
制取HCl使,浓硫酸吸水放出的热量使HCl挥发。由于反应较剧烈,连接毛细管可使液体在毛细管内部形成一种连续的、稳定的液体柱,防止暴沸使液滴飞溅,气泡带出形成硫酸酸雾;
【小问3详解】
根据电子守恒和原子守恒,反应产物还有水,化学方程式为:2Au+H2O2+8HCl=2HAuCl4+6H2O;
【小问4详解】
过滤操作所学的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;
【小问5详解】
假设称量的质量为412g,质量损失率为8.86%时,损失的质量为,则可能损失1molHCl;
【小问6详解】
据分析,247.4℃时固体为AuCl,344.5℃时固体为Au,发生的反应方程式为:2AuCl2Au+Cl2。
16. 硒和碲是重要的稀散元素,都可以作为半导体材料。一种从碲碱渣(碲和硒的含量较高,还含有少量Cu、Pb等元素)分离硒回收碲的工艺流程如下:
已知:①水浸液的主要成分为、及少量可溶性的铜、铅化合物等。
②为两性氧化物,微溶于水。
③亚硒酸为二元弱酸,
回答下列问题:
(1)硒与氧同族,基态Se原子价电子排布式为______。
(2)“除杂渣”的主要成分为______。
(3)“中和”时控制pH为4~5,生成沉淀,若硫酸过量,将导致Te的回收率下降的原因是______。
(4)“酸浸液”中硒主要以亚硒酸的形式存在。若控制“酸浸液”的pH为2,此时溶液中______。
(5)“沉硒”时生成了一种无污染的单质气体,写出“沉硒”时发生的主要反应的化学方程式______。
(6)碘量法测定“粗硒”中硒的含量,过程如下:
取0.1000g粗硒,加入足量硫酸和硝酸,充分反应生成,再加热至90℃使过量的硝酸挥发;继续向溶液中加入过量的KI溶液,生成Se和;然后滴入2滴淀粉溶液,用0.4000mol/L溶液滴定()。重复上述操作2次,消耗的溶液的平均体积为12.50mL。①判断滴定至终点的方法是______。
②该粗硒的纯度为______。
【答案】(1)4s24p4
(2)CuS、PbS (3)TeO2为两性氧化物,会与过量的硫酸反应进入中和液中导致碲元素损失。
(4)6.75×10-7
(5)H2SeO3+4HONH3Cl=Se↓+2N2↑+7H2O+4HCl
(6) ①. 滴入半滴Na2S2O3标准溶液,溶液蓝色消失,且半分钟内不变色 ②. 98.75%
【解析】
【分析】碲碱渣(碲和硒的含量较高,还含有少量Cu、Pb等元素)加水水浸得到水浸渣和水浸液,水浸液的主要成分为、及少量可溶性的铜、铅化合物等,加入NaHS除杂,得到除杂渣,主要成分为CuS、PbS,除杂液加入硫酸中和得到中和固体物质,固体物质用盐酸酸浸得到酸浸渣和酸浸液,酸浸液加入盐酸羟胺沉硒得到粗硒,溶液再加入亚硫酸钠还原得到还原液和还原碲粉;
【小问1详解】
基态硒是第四周期VIA族元素,主族元素价电子数等于最外层电子数,所以基态硒原子的价电子排布式为4s24p4 ,故答案为: 4s24p4;
【小问2详解】
可溶性的铜、铅化合物加入NaHS除杂,得到除杂渣,产生难溶性的硫化物,故“除杂渣”的主要成分为CuS、PbS;
【小问3详解】
“中和”时控制pH为4~5,生成沉淀,若硫酸过量,TeO2为两性氧化物,会与过量的硫酸反应进入中和液中导致碲元素损失,导致Te的回收率下降;
【小问4详解】
亚硒酸为二元弱酸, 、 ,“酸浸液”中硒主要以亚硒酸的形式存在。若控制“酸浸液”的pH为2,此时溶液中===6.75×10-7;
【小问5详解】
“沉硒”时酸浸液加入盐酸羟胺沉硒得到粗硒,生成了一种无污染的单质气体,则为氮气,发生的主要反应的化学方程式为H2SeO3+4HONH3Cl=Se↓+2N2↑+7H2O+4HCl;
【小问6详解】
①用淀粉为指示剂,当碘反应完时蓝色褪去,则判断滴定至终点的方法是滴入半滴Na2S2O3标准溶液,溶液蓝色消失,且半分钟内不变色;
②根据反应可知,关系式为H2SeO3~Se~2I2~4,该粗硒的纯度为=98.75%。
17. 、常用于制造农药等,磷在氯气中燃烧生成这两种卤化磷。回答下列问题:
(1)已知:①
② ()
则 _______。
(2)实验测得的速率方程为(k为速率常数,只与温度、催化剂有关),速率常数k与活化能的经验关系式为(R、C为常数,为活化能,T为热力学温度)。
①一定温度下,向密闭容器中充入适量和,实验测得在催化剂Cat1、Cat2作用下,与的关系如图所示。催化效能较高的是_______(填“Cat1”或“Cat2”),判断依据是_______。
②将和充入体积不变的密闭容器中,一定条件下发生上述反应,达到平衡时,为,如果此时移走和,在相同温度下再达到平衡时的物质的量为x,则x为_______(填标号)。
A. B. C. D.
(3)温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol,反应经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:
0
50
150
250
350
1.0
0.84
0.82
0.80
0.80
①反应在前150s的平均反应速率_______。
②相同温度下,起始时向该2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol、0.40mol和0.40mol,反应达到平衡前_______(填“>”或“<”),判断依据是_______。
【答案】(1)
(2) ①. Cat2 ②. Cat2对应直线斜率更小活化能更低 ③. B
(3) ①. ②. < ③. Qc>K,则反应逆向进行
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律,×(②-①)得,则=;
【小问2详解】
①由可知,Ea越大对应直线斜率越大,结合图,Cat1对应活化能更大,则Cat2的催化效能较高,故判断依据是Cat2对应直线斜率更小,活化能更低;
②反应为气体分子数减小的反应,移走一半反应物,压强减小,减压平衡逆向移动,即平衡时PCl5(g)的物质的量小于原平衡的一半;故选B;
【小问3详解】
①化学反应速率之比等于对应化学计量数之比,反应在前150s的平均反应速率;
②根据表格数据可知向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol,反应达到平衡时,物质的量变化为0.20mol,则、物质的量变化值也为0.2mol,则平衡时、、物质的量分别为0.8mol、0.2mol、0.2mol,容器体积为2L则平衡常数;相同温度下,起始时向该2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol、0.40mol和0.40mol,此时浓度商为>K,则反应逆向进行,<。
18. 根皮素J( )是国外新近研究开发出来的一种新型天然美白剂,主要分布于苹果、梨等多汁水果的果皮及根皮。其中一种合成J的路线如下:
已知:
+R’’CHO+H2O
回答下列问题:
(1)C的化学名称是_______。E中的官能团的名称为_______。
(2)B为溴代烃,请写出A→B的反应条件_______。
(3)写出由D生成E的反应类型_______ 。
(4)F→H的化学方程式为_______。
(5)M是E的同分异构体,同时符合下列条件的M的结构有_______种(不考虑立体异构)
①能与FeCl3溶液发生显色反应 ②能发生银镜反应
(6)设计以丙烯和1,3-丙二醛为起始原料制备的合成路线_______(无机试剂任选) 。
【答案】(1) ①. 对甲基苯酚或4-甲基苯酚 ②. 醛基、醚键
(2)铁、液溴 (3)氧化反应
(4)+4NaOH+5H2O
(5)13 (6)
【解析】
【分析】通过对流程图分析,可以得出,为物质发生取代反应生成的溴代烃,结构为:;物质水解生成。物质根据已知信息可以逆推出为:;所以为:,为在酸性环境下取代钠,生成酚,所以的结构为:。据此分析作答。
【小问1详解】
的化学名称是:对甲基苯酚或4-甲基苯酚,中的官能团的名称为醛基、醚键。答案为:对甲基苯酚或4-甲基苯酚;醛基、醚键。
【小问2详解】
B为溴代烃,卤代烃通过水解反应生成羟基,所以反应条件是:铁、液溴。答案为:铁、液溴。
【小问3详解】
D生成E物质,是将甲基氧化为醛基,属于氧化反应。答案为:氧化反应。
【小问4详解】
物质E和HI反应取代反应,生成,然后和G反应生成H。参考题目已知信息,氢氧化钠与酸性的酚羟基反应生成,可以推出生成的H为:。答案为:。
【小问5详解】
M是E的同分异构体,条件①:能与FeCl3溶液发生显色反应,说明必须含有酚羟基;条件②:能发生银镜反应,说明含有醛基;所以E物质的两个氧原子必须构成一个酚羟基和一个醛基。所以符合M的结构的为:(共有10种)和(共有3种),一共有13种同分异构体。答案为:13。
【小问6详解】
根据已知信息,结合题给原料1,3-丙二醛和丙烯,若要制备,需要由丙烯制得丙酮,丙酮和1,3-丙二醛发生已知信息中的反应得到。答案为:。
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江西省宜春市上高二中2024-2025学年高三上学期10月期中
化学试卷
本卷可能用到的相对原子质量:H—1 O—16 Na—23 C—12 Cl—35.5 Au-197 Se-79
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. 化学与生活、材料、技术等密切相关,在我国古代典籍中也涉及到较多的化学知识。下列叙述不正确的是
A. “温泉水滑洗凝脂”,宜丰潭山天沐温泉是中国珍贵的国宝级泉质,具有高含量的、对人体有益的偏硅酸和锶元素。偏硅酸通常简称为硅酸,是一种可溶性的弱酸
B. 万载被誉为“花炮之乡”,唐朝炼丹家清虚子撰写了《太上圣祖金丹秘诀》,其中的“伏火矾法”是世界上关于火药的最早文字记载。生产花炮所用的原料火药中的KNO3在反应中起氧化剂的作用
C. 奉新是明代著名科学家宋应星的故乡,其著的《天工开物》中记载“贵者垂衣裳,煌煌山龙,以治天下。贱者短褐、枲裳,冬以御寒,夏以蔽体,以自别于禽兽。是故其质则造物之所具也。属草木者,为枲、麻、苘、葛。”其中枲、麻、苘、葛的主要成分都属于纤维素
D. 高安被誉为“釉面砖王国”,高安在宋朝时期就开始了陶瓷生产。精美的陶瓷主要由无机非金属材料制成
2. 反应是我国科学家发明的低压高效电催化还原的新方法。下列有关说法正确的是
A. 氯离子的结构示意图为
B. NaClO的电子式为
C. CO是非极性分子
D. 的结构式为
3. 研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是
A. 雾和霾的分散剂相同
B. 雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C. NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D. 雾霾的形成与过度施用氮肥有关
4. 标况下,34gCO和CO2混合气体的体积为22.4L,关于该混合气体有下列的说法①混合气体中两种气体的分子个数比为5:3 ②混合气体中两种气体的质量比为35:33 ③混合气体中碳和氧的原子个数比为8:11 ④混合气体的密度约为1.52g/L,其中正确的是
A. 只有① B. 只有② C. ①和④ D. ①②③④都正确
5. 以“全氢电池”为电源直接电解氯化钠溶液制备和HClO的装置如图所示(工作时,在双极膜界面处被催化解离成和)。下列说法错误的是
A. “全氢电池”的总反应为非氧化还原反应
B. “全氢电池”的双极膜中产生的向左移动
C. 阳极区发生的电极反应为
D. 理论上,双极膜中2mol 解离时,电解池阳极区减少1mol阳离子(忽略HClO的电离)
6. 某有机物结构如图所示,下列有关该有机物的说法错误的是
A. 分子中所有碳原子可能共平面
B. 分子中碳原子的杂化方式有两种
C. 该有机物在一定条件下与氢氧化钠发生反应,最多消耗
D. 该有机物能使稀酸性溶液褪色
7. 有科学研究提出:锂电池负极材料(Li)由于生成LiH而不利于电池容量的保持。一定温度下,利用足量重水(D2O)与含LiH的Li负极材料反应,通过测定n(D2)/n(HD)可以获知 n(Li)/n(LiH)。
已知:①LiH+H2O=LiOH+H2↑
②2Li(s)+H2⇌2LiH △H<0
下列说法不正确的是
A. 可用质谱区分D2和HD
B. Li与D2O的反应:2Li+2D2O=2LiOD+D2↑
C. 若n(Li)/n(LiH)越大,则n(D2)/n(HD)越小
D. 80℃反应所得n(D2)/n(HD)比25℃反应所得n(D2)/n(HD)大
8. 室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向CO还原所得产物中加入稀盐酸,滴加KSCN溶液,观察颜色变化
证明全部被还原
B
用洁净的铂丝蘸取少量NaClO溶液,在酒精灯上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色
检验NaClO溶液中的
C
用毛皮摩擦过的带电橡胶靠近液流,液流方向改变
是极性分子
D
将中段缠有锌丝的铁钉(如图)放在滴有酚酞溶液的饱和NaCl溶液中,一段时间后观察铁钉周围溶液颜色变化
铁钉能发生吸氧腐蚀
A. A B. B C. C D. D
9. 现有一定量含有杂质的试样2.0g,用如图所示实验装置测定试样的纯度(可供选用的反应物只有固体、稀盐酸、稀硫酸和蒸馏水,忽略气体在水中的溶解),下列说法正确的是
A. 装置A中液体试剂可选用稀盐酸或稀硫酸
B. 图中装置C可省略,不影响测定结果
C. 装置E中碱石灰的作用是为了防止F中进入装置D
D. 反应结束后测得气体体积为56mL,则可计算出样品的纯度为19.5%
10. 化合物用途广泛,所含5种短周期元素V、W、X、Y、Z原子序数递增,每个短周期均有分布,X与W处于同周期,X与Z同主族,W的基态原子价层p轨道半充满,基态Y原子最高能级的电子排布式为,基态Z最高能层p轨道均有电子且有2个未成对电子,下列说法正确的是
A. 是非极性分子
B. 第一电离能:
C. 最简单氢化物的沸点:X>W>Z
D. W简单气态氢化物溶液和最高价氧化物对应水化物溶液,都能溶解Y最高价氧化物对应水化物
11. 恒压下,向某密闭容器中充入一定量的和,发生如下反应:
主反应:
副反应:
在不同温度下,反应达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分数随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A. 投料比x代表
B. 曲线c代表乙酸的分布分数
C. ,
D. L、M、N三点的平衡常数:
12. 废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、、PbO和Pb,还有少量FeO、、等。为了保护环境、充分利用铅资源,通过下图流程实现铅的回收。
已知:①滤液1的主要成分是;
②一定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表:
金属氢氧化物
开始沉淀的pH
2.3
6.8
3.5
7.2
完全沉淀的pH
3.2
8.3
4.6
9.1
下列说法错误的是
A. “水洗”的主要目的是除去硫酸
B. “酸浸”时,参加两个氧化还原反应
C. “滤渣”的主要成分是和
D. “滤液2”中的金属阳离子为
13. 可用作荧光粉的基质、光导体材料。其晶胞如图所示:
下列说法错误的是
A. 晶胞中的配位数为4
B. 垂直于晶胞对角面(平面)的投影为
C. 晶胞中甲的原子分数坐标为,则乙的原子分数坐标为
D. 晶胞棱长为,则晶体的摩尔体积
14. 常温下pH=3的NaHR溶液稀释过程中、、与关系如图所示。已知,的分布系数,。下列说法正确的是
A. 曲线代表 B.
C. a点溶液的pH=4.3 D. b点溶液中,
二、解答题(共58分)
15. 氯金酸晶体(HAuCl4•4H2O,Mr=412)用途广泛,黄金深加工中氯金酸的制备往往为第一步反应。某化学实验小组设计用双氧水、氯化氢与金粉反应制备氯金酸,并探究其分解产物。
I.氯金酸晶体的制备
制备氯金酸的装置如图甲所示。检查装置气密性,向三颈烧瓶中加入金粉,通过仪器b向三颈烧瓶中加入30%的双氧水,保持反应装置的温度为40℃,再向三颈烧瓶中通入HCl,一段时间后得到金黄色氯金酸溶液,将反应液经一系列操作可得橘黄色氯金酸晶体。
(1)仪器a的化学名称为_________,其作用为_________。
(2)实验室利用图乙装置制备HCl气体,在该制备方法中浓硫酸体现的性质是________;在恒压滴液漏斗的下口连接有毛细玻璃管,这样做的目的是_________。
(3)写出三颈烧瓶里发生反应的化学方程式为_________。
(4)“一系列操作”含有过滤操作,该操作所需要的硅酸盐仪器有________。
Ⅱ.氯金酸晶体的热分解
研究表明HAuCl4•4H2O(Mr=412)热分解得到Au的过程可分为四步,某实验小组取一定质量的HAuCl4•4H2O样品进行热重分析,固体质量损失率(×100%)随温度变化的曲线如图所示:
(5)在130.7℃~142.6℃时,质量损失率为8.86%,可能损失的物质是______(填化学式)。
(6)写出247.4℃~344.5℃时,发生反应的化学方程式________。
16. 硒和碲是重要的稀散元素,都可以作为半导体材料。一种从碲碱渣(碲和硒的含量较高,还含有少量Cu、Pb等元素)分离硒回收碲的工艺流程如下:
已知:①水浸液的主要成分为、及少量可溶性的铜、铅化合物等。
②为两性氧化物,微溶于水。
③亚硒酸为二元弱酸,
回答下列问题:
(1)硒与氧同族,基态Se原子价电子排布式为______。
(2)“除杂渣”的主要成分为______。
(3)“中和”时控制pH为4~5,生成沉淀,若硫酸过量,将导致Te的回收率下降的原因是______。
(4)“酸浸液”中硒主要以亚硒酸的形式存在。若控制“酸浸液”的pH为2,此时溶液中______。
(5)“沉硒”时生成了一种无污染的单质气体,写出“沉硒”时发生的主要反应的化学方程式______。
(6)碘量法测定“粗硒”中硒的含量,过程如下:
取0.1000g粗硒,加入足量硫酸和硝酸,充分反应生成,再加热至90℃使过量的硝酸挥发;继续向溶液中加入过量的KI溶液,生成Se和;然后滴入2滴淀粉溶液,用0.4000mol/L溶液滴定()。重复上述操作2次,消耗的溶液的平均体积为12.50mL。①判断滴定至终点的方法是______。
②该粗硒的纯度为______。
17. 、常用于制造农药等,磷在氯气中燃烧生成这两种卤化磷。回答下列问题:
(1)已知:①
② ()
则 _______。
(2)实验测得的速率方程为(k为速率常数,只与温度、催化剂有关),速率常数k与活化能的经验关系式为(R、C为常数,为活化能,T为热力学温度)。
①一定温度下,向密闭容器中充入适量和,实验测得在催化剂Cat1、Cat2作用下,与的关系如图所示。催化效能较高的是_______(填“Cat1”或“Cat2”),判断依据是_______。
②将和充入体积不变的密闭容器中,一定条件下发生上述反应,达到平衡时,为,如果此时移走和,在相同温度下再达到平衡时的物质的量为x,则x为_______(填标号)。
A. B. C. D.
(3)温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol,反应经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:
0
50
150
250
350
1.0
0.84
0.82
0.80
0.80
①反应在前150s的平均反应速率_______。
②相同温度下,起始时向该2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol、0.40mol和0.40mol,反应达到平衡前_______(填“>”或“<”),判断依据是_______。
18. 根皮素J( )是国外新近研究开发出来的一种新型天然美白剂,主要分布于苹果、梨等多汁水果的果皮及根皮。其中一种合成J的路线如下:
已知:
+R’’CHO+H2O
回答下列问题:
(1)C的化学名称是_______。E中的官能团的名称为_______。
(2)B为溴代烃,请写出A→B的反应条件_______。
(3)写出由D生成E的反应类型_______ 。
(4)F→H的化学方程式为_______。
(5)M是E的同分异构体,同时符合下列条件的M的结构有_______种(不考虑立体异构)
①能与FeCl3溶液发生显色反应 ②能发生银镜反应
(6)设计以丙烯和1,3-丙二醛为起始原料制备的合成路线_______(无机试剂任选) 。
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