精品解析：河南省许昌高级中学2024-2025学年高三上学期10月月考 化学试题

2024-2025学年高三上学期10月检测 化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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，将答案写在答题卡的相应位置上。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。 一、选择题(共15小题，每题3分，共45分) 1. 下列化学用语表示正确的是 A. 的VSEPR模型： B. 顺-2-丁烯的球棍模型： C. 一元酸次磷酸()的结构简式为： D. 牙膏中添加氟元素的原理： 2. 1-溴丁烷是密度比水大、难溶于水的无色液体，常用作有机合成的烷基化试剂。将浓硫酸、NaBr固体、1-丁醇混合加热回流后，再经洗涤→干燥→蒸馏获得纯品。实验中涉及如下装置(部分夹持和加热装置省略)： 下列说法错误的是 A. 图中所示两处冷凝管中冷凝水方向均为从a口进b口出 B. 气体吸收装置的作用是吸收HBr等有毒气体 C. 浓硫酸的作用是作反应物、吸水剂等 D. 洗涤时，经“水洗→碱洗(溶液)→水洗”可除去大部分杂质 3. 下列有关物质结构和性质的说法错误的是 A. 由于碱金属中Li+的半径最小，金属键最强，Li的熔点最高 B. 冰属于分子晶体，且含有氢键，故具有“分子密堆积”特征 C. H2S和NH3均是价层电子对数为4的极性分子，且H2S分子的键角较小 D. 从石墨晶体中剥离出石墨烯(结构如图)，需破坏分子间作用力 4. 可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式： kJ/mol。下图所示为该法的一种催化机理。下列说法不正确的是 A. Y为反应物HCl，W为生成物 B. 反应制得1mol，须投入2molCuO C. 图中转化涉及两个氧化还原反应 D. 若上述反应不使用CuO作催化剂，不变 5. 制备水合肼()并处理铜氨废液回收铜粉(有生成)的工艺流程如图所示。下列说法正确的是 A. 第一电离能：O>N>C B. 铜元素位于ds区，其基态原子的价电子排布式为 C. 1mol中含有12molσ键 D. 中碳原子与氮原子分别为、杂化 6. 工业中物质的制备与转化具有重要的应用，下列说法不正确的是 A. 粗硅的提纯：粗纯 B. 硝酸的制备： C. 饱和食盐水制纯碱： D. 海水中提取镁：浓缩海水 7. 党的二十大报告指出：持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战。二氧化硫作为空气的一种主要污染物，消除其污染势在必行。二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是 A. 该电池放电时电流从Pt1电极经过外电路流向Pt2电极 B. Pt1电极电势高于Pt2电极 C. Pt2电极附近发生的反应为O2+4e-+4H+=2H2O D. 相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为1∶2 8. 科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c)，能将海洋中的NO转化为N2进入大气层，反应过程如图所示。下列说法错误的是 A. 过程Ⅰ中NO被还原 B. NO是该转化过程的一种中间产物 C. 过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NH)=1∶4 D. 过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO+NH=N2↑+2H2O 9. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 50℃，的溶液中含有的数目为 B. 的溶液中含分子的数目为 C. 和于密闭容器中充分反应后，分子总数为 D. 浓度均为的溶液和溶液中，数目均为 10. 已知某澄清溶液中可能含有、、、、、、、中的几种。取该溶液完成如下实验： 已知：无色气体为纯净物且遇空气变为红棕色，气体体积均已换算为标准状况下的数据。下列说法正确的是 A. 原溶液中 B. 原溶液中可能含有，气体为 C. 若原溶液中含有，其浓度一定等于 D. 原溶液中一定不含有 11. 能把废水中的氧化成无毒气体，发生的反应为，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 与的VSEPR模型相同 B. 中含有的键数目为 C. 中含有的原子数为 D. 溶液中含有的的数目为 12. 常温下，向一定浓度的Na2X溶液中逐滴加入盐酸，粒子浓度与混合溶液pH变化的关系如图所示。已知：H2X是二元弱酸，Y表示或 ，pY=-lgY。下列叙述错误的是 A. NaHX溶液中c(H2X)＜c(X2-) B. Ka1的数量级是10-7 C. 曲线n表示与pH的变化关系 D. 当pH=7时，混合溶液中c(Na＋)=c(HX-)＋2c(X2-)＋c(Cl-) 13. 硒化锌是一种重要的半导体材料，图甲为其晶胞结构，图乙为晶胞的俯视图。已知a点的坐标，b点的坐标。下列说法正确的是 A. 的配位数为12 B. 若换为，则晶胞棱长保持不变 C. 基态Se的电子排布式为[Ar]4s24p4 D. c点离子的坐标为 14. 我国科学家以Bi为电极在酸性水溶液中可实现电催化还原，两种途径的反应机理如下图所示，其中TS表示过渡态、数字表示微粒的相对总能量。 下列说法错误的是 A. HCOOH分解生成CO和的反应为吸热反应 B. 电催化还原生成HCOOH的选择性高于生成CO的选择性 C. HCOOH是阴极产物 D. 途径二的电极反应式为 15. 2021年我国研制出第一代钠离子电池，该电池具备高能量密度、高倍率充电等优势。它的工作原理为Na1-mMnO2+NamCnNaMnO2+Cn，其装置如图所示，负极为碳基材料(NamCn)，利用钠离子在正负极之间嵌脱过程实现充放电，下列说法错误的是 A. 放电时a极反应式为Na1-mMnO2+mNa++me-=NaMnO2 B. 放电时，电子由b极经过导线移向a极 C. 充电时，若转移1 mole-，碳基材料电极将增重12g D. 用该电池电解精炼铜，当电池中迁移1 mol Na+时，理论上可获得32g纯铜 二、非选择题(共4小题，共55分) 16. 氰化钠(NaCN)是一种重要的基本化工原料，同时也是一种剧毒物质，一旦泄漏需要及时处理。一般可以用双氧水或硫代硫酸钠()溶液来处理，以减轻环境污染。 （1）NaCN易水解生成氰化氢(有剧毒，易在空气中均匀弥散)。NaCN中C的化合价为___________；实验室用NaCN固体配制NaCN溶液时，应先将其溶于氢氧化钠溶液中，再用蒸馏水稀释，其目的是___________。NaCN用双氧水处理后，产生一种酸式盐和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，该反应的离子方程式是___________。 （2）工业制备硫代硫酸钠的反应原理：。某化学小组利用该原理在实验室制备硫代硫酸钠。 【实验一】制备硫代硫酸钠的装置如图所示。 ①NaOH溶液的作用是___________。 ②制备硫代硫酸钠需要控制pH，pH过高或过低对制备的影响___________。 【实验二】测定硫代硫酸钠产品的纯度。 制备的硫代硫酸钠产品一般为，可用的标准溶液测定产品的纯度：取10 g产品配制成250 mL溶液，取25 mL溶液，用0.1000 mol⋅L的标准溶液进行滴定(原理为)，相关数据记录如表： 实验编号 1 2 3 溶液体积/mL 25.00 25.00 25.00 消耗的标准溶液体积/mL 20.05 18.00 19.95 ③上述滴定操作中应该选用___________作为反应的指示剂。 ④产品的纯度为___________。 17. 汽车尾气中含有CO、NO等有害气体，对CO、NO进行无害化处理具有重要意义。回答下列问题： （1）汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如下： 该条件下，1molN2和1molO2完全反应生成NO，会_______(填“吸收”或“放出”)_______kJ能量。N2的电子式为_______。 （2）通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示： Pt电极上发生的是_______反应(填“氧化”或“还原”)。NiO电极的电极反应式为_______。 （3）利用催化技术可将汽车尾气中的CO和NO转化为CO2和N2，反应的化学方程式为。 ①某温度下，在容积不变的密闭容器中通入CO和NO，测得不同时间CO的浓度如下： 时间/s 0 1 2 3 … c(CO)/(×10-3mol·L-1) 3.60 3.05 2.85 2.75 … 用CO的浓度变化表示0~3s的平均反应速率为_______mol·L-1·s-1(保留3位有效数字)。 ②下列情况不能说明该反应达到化学平衡状态的是_______(填标号)。 A．CO的浓度不再改变 B．容器中气体的质量保持不变 C．NO、CO、CO2、N2的物质的量之比为2∶2∶2∶1 D．相同时间内，反应消耗2molNO同时消耗1molN2 ③为了验证催化剂的比表面积、温度对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验如下表所示(已知：增大催化剂的比表面积可提高反应速率)。 实验编号 温度/℃ NO初始浓度/(mol·L-1) CO初始浓度/(mol·L-1) 催化剂的比表面积/(m2·g-1) I 280 1.20×10-3 5.80×10-3 82 Ⅱ a 1.20×10-3 5.80×10-3 124 Ⅲ 350 b 5.80×10-3 82 ⅰ．将表中数据补充完整：a=_______，b=_______。 ⅱ．实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度随时间(t)的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅰ的是曲线_______(填“甲”或“乙”)。 18. 某学习小组将Cu与的反应设计为原电池，并进行相关实验探究。回答下列问题： I．实验准备 （1）稀硫酸的配制 ①配制的溶液，需溶液的体积为______mL。 ②在实验室配制上述溶液的过程中，下图所示仪器，需要用到的是__________(填仪器名称)。 （2）Cu与在酸性条件下反应的离子方程式为__________。 II．实验探究 【实验任务】利用相关原电池装置进行实验，探究物质氧化性或还原性的影响因素。 【查阅资料】其他条件相同时，参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，原电池的电压越大。 【进行实验】 （3）利用下表所示装置进行实验1～4，记录数据。 装置 实验 序号 烧杯中所加试剂 电压表 读数 30％ 1 30.0 / 10.0 2 30.0 1.0 9.0 3 30.0 2.0 8.0 4 35.0 1.0 已知：本实验条件下，对电压的影响可忽略。 ①根据表中信息，补充数据：__________。 ②由实验2和4可知，______(填“大于”或“小于”或“等于”)，说明其他条件相同时，溶液的浓度越大，其氧化性越强。 （4）由(3)中实验结果，小组同学对“电压随pH减小而增大”可能的原因，提出了以下两种猜想： 猜想1：酸性条件下，的氧化性随pH减小而增强。 猜想2：酸性条件下，Cu的还原性随pH减小而增强。 为验证猜想，小组同学在(3)中实验1～4的基础上，利用下表装置进行实验5～-7，并记录数据。 装置 实验 序号 操作 电压表 读数 5 / 6 ①向______(填“左”或“右”)侧烧杯中滴加溶液。 7 向另一侧烧杯中滴加溶液 ②实验结果为：、______，说明猜想2不成立，猜想1成立。 （5）已知Cu与反应时，加入氨水可形成深蓝色的。小组同学利用(4)中实验5的装置继续探究，向左侧烧杯中滴加5.0mL一定浓度的氨水，相比实验5，电压表读数增大，分析该电压表读数增大的原因：__________。 【实验结论】物质的氧化性(或还原性)强弱与其浓度、pH等因素有关。 19. 锰酸锂离子蓄电池是第二代锂离子动力电池，它的问世使得锂离子动力电池在纯电动汽车与混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位。工业上用某软锰矿(主要成分为，还含有少量铁、铝及硅等元素的氧化物)为原料制备尖晶石结构的锰酸锂()流程如图： 请回答下列问题： （1）为加快“浸取”速率，写出两种可采取的措施___________、___________。 （2）“浸取”得到的浸取液中阳离子主要是，生成的离子方程式为___________。 （3）已知：室温下，时，开始沉淀，“精制”时(室温)除去溶液中的 (使其浓度小于)，需调节溶液范围为___________。 （4）在催化剂存在下，从下表可知升高氧化温度有利于氢氧化锰的氧化，分析工业“控温、氧化”过程中，最适宜选定的氧化温度为___________，原因是___________。 氧化温度/℃ 230 280 300 330 350 400 的质量分数/% 70.8 72.3 73.4 74.9 75.1 75.5 （5）“锂化”是将和按4：1的物质的量比配料，球磨3～5h，然后升温至600～750℃，保温24h，自然冷却至室温得产品，所得混合气体的成分是___________。 （6）一种晶体的晶胞示意图如图，该长方体晶胞的长和宽均为anm，高为bnm。 ①图中“黑球”代表的是___________(填“Mn”或“O”)。 ②VA为阿伏加德罗常数，该晶体的密度为___________ (列出计算式即可)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年高三上学期10月检测 化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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，将答案写在答题卡的相应位置上。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。 一、选择题(共15小题，每题3分，共45分) 1. 下列化学用语表示正确的是 A. 的VSEPR模型： B. 顺-2-丁烯的球棍模型： C. 一元酸次磷酸()的结构简式为： D. 牙膏中添加氟元素的原理： 【答案】D 【解析】 【详解】A．的中心原子为S原子，价层电子对为3+，VSEPR模型为平面三角形，A错误： B． 顺-2-丁烯的球棍模型中H原子在双键的同一侧，B错误； C．一元酸次磷酸()中和O原子成键的H原子只有1个，结构简式为：，B错误； D．牙膏中添加氟元素使羟基磷酸钙转化为更难溶的氟磷酸钙，发生沉淀的转化，方程式为：，D正确； 答案选D。 2. 1-溴丁烷是密度比水大、难溶于水的无色液体，常用作有机合成的烷基化试剂。将浓硫酸、NaBr固体、1-丁醇混合加热回流后，再经洗涤→干燥→蒸馏获得纯品。实验中涉及如下装置(部分夹持和加热装置省略)： 下列说法错误的是 A. 图中所示两处冷凝管中冷凝水方向均为从a口进b口出 B. 气体吸收装置的作用是吸收HBr等有毒气体 C. 浓硫酸的作用是作反应物、吸水剂等 D. 洗涤时，经“水洗→碱洗(溶液)→水洗”可除去大部分杂质 【答案】A 【解析】 【详解】A．冷凝水流向应能使水充满冷凝管，故回流装置中冷凝水方向为a口进b口出，而蒸馏装置中冷凝水方向应为b口进a口出，A错误； B．反应过程中有HBr生成，HBr有毒，需要进行尾气处理，由于HBr极易溶于水，所以用较大容积的干燥管防倒吸，B正确； C．该反应原理为先用浓硫酸与NaBr反应生成HBr，，浓硫酸吸水，使反应正向进行，提高1-溴丁烷的产率，故浓硫酸的作用是作反应物、吸水剂，C正确； D．获得的粗产品中含有1-溴丁烷、1-丁醇、HBr、硫酸、钠盐等，故先用水洗分液除去HBr和大部分硫酸、钠盐等，再用饱和溶液洗涤除去剩余的酸，最后用水洗分液除去过量的等残留物，D正确 答案选A。 3. 下列有关物质结构和性质的说法错误的是 A. 由于碱金属中Li+的半径最小，金属键最强，Li的熔点最高 B. 冰属于分子晶体，且含有氢键，故具有“分子密堆积”特征 C. H2S和NH3均是价层电子对数为4的极性分子，且H2S分子的键角较小 D. 从石墨晶体中剥离出石墨烯(结构如图)，需破坏分子间作用力 【答案】B 【解析】 【详解】A．碱金属中Li+的电子层数最少，Li+的半径最小，金属键最强，所以碱金属中Li的熔点最高，A正确； B．分子间作用力只是范德华力的分子晶体具有“分子密堆积”特征，冰属于分子晶体，但水分子之间的主要作用力是氢键(当然也存在范德华力)，不具有“分子密堆积”特征，B错误； C．H2S和NH3均是价层电子对数为4的极性分子，H2S和NH3分别含有2对、1对孤电子对，孤电子对数越多，孤电子对对成键电子对的排斥力越大，键角越小，故H2S分子的键角较小，C正确； D．石墨晶体是层状结构，层与层之间通过分子间作用力维系，所以从石墨中剥离石墨烯，需要破坏分子间作用力，D正确； 故选B。 4. 可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式： kJ/mol。下图所示为该法的一种催化机理。下列说法不正确的是 A. Y为反应物HCl，W为生成物 B. 反应制得1mol，须投入2molCuO C. 图中转化涉及两个氧化还原反应 D. 若上述反应不使用CuO作催化剂，不变 【答案】B 【解析】 【分析】由热化学方程式可知，该反应涉及反应物包含HCl、H2O、Cl2、O2、CuO，再结合催化机理图示可知，CuCl与Z反应氧化还原反应，生成Cu2OCl2，可知Z为氧气，Cu2OCl2分解生成CuCl2和CuO，其中CuCl2继续分解生成CuCl和X，Cu元素化合价变化，故X为Cl2，该反应为氧化还原反应，CuO与Y反应可生成Cu(OH)Cl，由原子守恒可知，Y为HCl，Cu(OH)Cl可分解生成Cu2OCl2和W，则W为H2O，故X、Y、Z、W依次为Cl2、HCl、O2、H2O。 【详解】A．Y为反应物HCl，W为生成物H2O，与分析一致，故A正确； B．反应制得1mol Cl2，须投入2mol CuO，其中CuO为催化剂在反应中可循环利用，故B错误； C．图中转化涉及两个氧化还原反应，与分析一致，故C正确； D．若上述反应不使用CuO作催化剂，ΔH不变，在化学反应中催化剂主要通过改变反应历程，改变其活化能来提升反应速率，并没有改变其反应物和生成物的能量，即使不使用催化剂其ΔH不变，D正确； 本题选B。 5. 制备水合肼()并处理铜氨废液回收铜粉(有生成)的工艺流程如图所示。下列说法正确的是 A. 第一电离能：O>N>C B. 铜元素位于ds区，其基态原子的价电子排布式为 C. 1mol中含有12molσ键 D. 中碳原子与氮原子分别为、杂化 【答案】D 【解析】 【详解】A．氮元素价电子排布为2s22p3，为半充满结构，第一电离能比相邻的碳、氧元素大，第一电离能：N>O>C，A错误； B．铜元素位于ds区，其基态原子的电子排布式为，价电子排布为：，B错误； C．一个离子中含有3个σ键和一个配位键，配位键也属于σ键，所以1mol中含有16molσ键，C错误； D．中碳原子形成碳氧双键，为sp杂化；氮原子形成三个单键并有一对孤电子，氮原子杂化，D正确； 故选D。 6. 工业中物质的制备与转化具有重要的应用，下列说法不正确的是 A. 粗硅的提纯：粗纯 B. 硝酸的制备： C. 饱和食盐水制纯碱： D. 海水中提取镁：浓缩海水 【答案】D 【解析】 【详解】A．粗硅中的硅能与氯气高温条件下反应生成四氯化硅，四氯化硅能与氢气高温条件下反应得到纯硅，则提纯粗硅的转化关系能够实现，故A正确； B．三氧化二铬做催化剂条件下氨气与氧气共热发生催化氧化反应生成一氧化氮，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，则制备硝酸的转化关系能够实现，故B正确； C．向氯化钠溶液中先通入氨气、再通入二氧化碳，二氧化碳能与氨气、氯化钠溶液反应制得碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，则饱和食盐水制纯碱的转化关系能够实现，故C正确； D．电解氯化镁溶液生成氢氧化镁、氢气和氯气，不能制得金属镁，则海水中提取镁的转化关系不能够实现，故D错误； 故选D。 7. 党的二十大报告指出：持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战。二氧化硫作为空气的一种主要污染物，消除其污染势在必行。二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是 A. 该电池放电时电流从Pt1电极经过外电路流向Pt2电极 B. Pt1电极电势高于Pt2电极 C. Pt2电极附近发生的反应为O2+4e-+4H+=2H2O D. 相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为1∶2 【答案】C 【解析】 【分析】Pt1电极二氧化硫失电子生成硫酸，Pt1是负极；Pt2电极氧气得电子生成水，Pt2是正极。 【详解】A．Pt1是负极、Pt2是正极，该电池放电时电流从Pt2电极经过外电路流向Pt1电极，故A错误； B．Pt1是负极、Pt2是正极，Pt1电极电势低于Pt2电极，故B错误； C．Pt2是正极，Pt2电极氧气得电子生成水，电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O，故C正确； D．总反应为二氧化硫和氧气、水反应生成硫酸，反应方程式为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1，故D错误； 选C。 8. 科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c)，能将海洋中的NO转化为N2进入大气层，反应过程如图所示。下列说法错误的是 A. 过程Ⅰ中NO被还原 B. NO是该转化过程的一种中间产物 C. 过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NH)=1∶4 D. 过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO+NH=N2↑+2H2O 【答案】C 【解析】 【分析】科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c)，则过程I的离子方程式为+2H++e-NO+H2O，过程Ⅱ的离子方程式为NO+ +3e-+2H+H2O+N2H4，过程Ⅲ的离子方程式为N2H4N2↑+4H++4e-，据此解题。 【详解】A．据分析，过程Ⅰ中氮元素化合价降低，被还原，A正确； B．由图示可知，过程I中生成NO，过程Ⅱ NO被消耗，则NO是该转化过程的一种中间产物，B正确； C．参加反应的反应物的物质的量之比即化学计量数之比，结合分析可知，过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n()=1∶1，C错误； D．由图示可知，Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ可得过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为+=N2↑+2H2O，D正确； 答案选C。 9. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 50℃，的溶液中含有的数目为 B. 的溶液中含分子的数目为 C. 和于密闭容器中充分反应后，分子总数为 D. 浓度均为的溶液和溶液中，数目均为 【答案】A 【解析】 【详解】A．的溶液中c(H+)=10-12mol/L，的数目为1L×10-12mol/L×NAmol-1=，故A正确； B．溶液中HCl完全电离，没有HCl分子，故B错误； C．和发生反应：2+=2NO2，和于密闭容器中充分反应后，生成0.2mol NO2，但NO2中存在2NO2N2O4，因此充分反应后，分子物质的量小于0.2mol，故C错误； D．未说明溶液的体积，无法计算数目，故D错误； 故选A。 10. 已知某澄清溶液中可能含有、、、、、、、中的几种。取该溶液完成如下实验： 已知：无色气体为纯净物且遇空气变为红棕色，气体体积均已换算为标准状况下的数据。下列说法正确的是 A. 原溶液中 B. 原溶液中可能含有，气体为 C. 若原溶液中含有，其浓度一定等于 D. 原溶液中一定不含有 【答案】B 【解析】 【分析】无色气体A为纯净物且遇空气变为红棕色，则A为NO，物质的量为0.01mol，则原溶液中一定含有Fe2+和，一定不含，溶液B中加入足量Na2CO3溶液，产生气体C为CO2，沉淀E中有BaCO3，沉淀E加入HCl有无色气体F生成，F为CO2，物质的量为0.01mol，溶液中一定含有Ba2+，物质的量为0.01mol，不含硫酸根离子，溶液G中加入足量NaOH溶液，产生沉淀，灼烧产生红棕色固体Fe2O3，质量为2.4g，物质的量为0.015mol，原溶液中一定含有Fe2+，物质的量为0.03mol，则溶液中有Fe2+ 0.03mol，0.01mol，Ba2+0.01mol，不含硫酸根离子和碳酸根离子，根据电荷守恒还有Cl-，可能有Na+、K+。 【详解】A．根据分析溶液中不含，A错误； B．经过分析，原溶液中可能含有，气体为过量盐酸与Na2CO3反应生成的，B正确； C．原溶液中有Ba2+，没有，C错误； D．根据电荷守恒，原溶液中一定含有，D错误； 答案选B。 11. 能把废水中的氧化成无毒气体，发生的反应为，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 与的VSEPR模型相同 B. 中含有的键数目为 C. 中含有的原子数为 D. 溶液中含有的的数目为 【答案】B 【解析】 【详解】A．中心原子Cl原子价层电子对=2+，其中Cl提供一个单电子，2个O原子的2p轨道各提供两个电子，形成大π键，中心原子Cl的价电子数为3，VSEPR为平面三角形，CO2中心原子C原子价层电子对=2+=2，VSEPR构型为直线形结构，二者的VSEPR模型不同，A错误； B．CN-中有一个键，中含有的键数目为，B正确； C．没有注明标准状况，不能确定N2的物质的量，C错误； D．没有给出溶液的体积，无法计算NaCl的物质的量，D错误； 答案选B。 12. 常温下，向一定浓度的Na2X溶液中逐滴加入盐酸，粒子浓度与混合溶液pH变化的关系如图所示。已知：H2X是二元弱酸，Y表示或 ，pY=-lgY。下列叙述错误的是 A. NaHX溶液中c(H2X)＜c(X2-) B. Ka1的数量级是10-7 C. 曲线n表示与pH的变化关系 D. 当pH=7时，混合溶液中c(Na＋)=c(HX-)＋2c(X2-)＋c(Cl-) 【答案】A 【解析】 【分析】H2X为二元弱酸，以第一步电离为主，则Ka1(H2X)=×c(H+)＞Ka2(H2X)=×c(H+)，则pH相同时＞，p[]＜p[]，所以m、n分别表示pH与p[]、p[]的变化关系； 【详解】A．M点pH=9.3，c(H+)=10-9.3mol/L，p[]=-lg=1，即=0.1，所以Ka2(H2X)=×c(H+)=10-9.3×0.1=10-10.3，根据B选项可知：Ka1(H2X)=×c(H+)=10×10-7.4=10-6.4，HX-的水解平衡常数Kh==1.0×10-7.6＞1.0×10-10.3，所以HX-的水解程度大于其电离程度，即c(H2X)＞c(X2-)，故A错误； B．曲线n表示pH与p[]的变化关系，N点的pH=7.4，p[]=-lg[]=-1，即=10，Ka1(H2X)=×c(H+)=10×10-7.4=10-6.4，数量级为10-7，故B正确； C．根据分析可知，n表示pH与p[]的变化关系，故C正确； D．pH=7时溶液呈中性，c(H+)=c(OH-)，溶液中含有NaCl，电荷守恒关系为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HX-)+2c(X2-)+c(Cl-)，即c(Na+)=c(HX-)+2c(X2-)+c(Cl-)，故D正确； 故选：A。 13. 硒化锌是一种重要的半导体材料，图甲为其晶胞结构，图乙为晶胞的俯视图。已知a点的坐标，b点的坐标。下列说法正确的是 A. 的配位数为12 B. 若换为，则晶胞棱长保持不变 C. 基态Se的电子排布式为[Ar]4s24p4 D. c点离子的坐标为 【答案】D 【解析】 【详解】A．该晶胞中Zn原子的配位数是4，则ZnSe晶胞中Se原子的配位数也是4，A错误； B．和半径不同，则晶胞棱长将改变，B错误； C．Se的电子排布式：[Ar]3d104s24p4，C错误； D．a的坐标为(0，0，0)，b的坐标，则a原子位于坐标原点，b原子在体对角线的顶点，可知c原子到x轴、y轴、z轴的距离分别是，，，即c的坐标为，D正确； 故选：D。 14. 我国科学家以Bi为电极在酸性水溶液中可实现电催化还原，两种途径的反应机理如下图所示，其中TS表示过渡态、数字表示微粒的相对总能量。 下列说法错误的是 A. HCOOH分解生成CO和的反应为吸热反应 B. 电催化还原生成HCOOH的选择性高于生成CO的选择性 C. HCOOH是阴极产物 D. 途径二的电极反应式为 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知HCOOH的能量高于CO和的能量，所以HCOOH分解生成CO和的反应应该为放热反应，A错误； B．过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，活化能越大反应速率越慢，由图可知，CO2电还原的途径一的活化能更低或途径一的过渡态微粒的相对总能量更低，导致反应更容易进行，生成HCOOH的选择性高于生成CO的选择性，B正确； C．HCOOH是得电子之后的产物，所以是阴极产物，C正确； D．途径二的产物是CO和H2O，所以电极反应式为，D正确； 故选A。 15. 2021年我国研制出第一代钠离子电池，该电池具备高能量密度、高倍率充电等优势。它的工作原理为Na1-mMnO2+NamCnNaMnO2+Cn，其装置如图所示，负极为碳基材料(NamCn)，利用钠离子在正负极之间嵌脱过程实现充放电，下列说法错误的是 A. 放电时a极反应式为Na1-mMnO2+mNa++me-=NaMnO2 B. 放电时，电子由b极经过导线移向a极 C. 充电时，若转移1 mole-，碳基材料电极将增重12g D. 用该电池电解精炼铜，当电池中迁移1 mol Na+时，理论上可获得32g纯铜 【答案】C 【解析】 【分析】由题干信息可知，碳基材料为负极b，放电过程中发生的电极反应为：，充电时，b与电源负极相连为阴极，电极反应为：则含钠过渡金属氧化物为正极a，电极反应为：，充电时，a与电源正极相连作阳极，电极反应为：，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，放电时a极反应式为：，A正确； B．放电时，电子由负极b极经过导线移向正极a极，B正确； C．由分析可知，充电时，碳基材料电极反应为：，若转移1 mole-，碳基材料电极将增重23g ，C错误； D．用该电池电解精炼铜，根据可知，当电池中迁移1 mol Na+时，即电路上将转移1mol电子，理论上可获得纯铜，D正确； 故选C。 二、非选择题(共4小题，共55分) 16. 氰化钠(NaCN)是一种重要的基本化工原料，同时也是一种剧毒物质，一旦泄漏需要及时处理。一般可以用双氧水或硫代硫酸钠()溶液来处理，以减轻环境污染。 （1）NaCN易水解生成氰化氢(有剧毒，易在空气中均匀弥散)。NaCN中C的化合价为___________；实验室用NaCN固体配制NaCN溶液时，应先将其溶于氢氧化钠溶液中，再用蒸馏水稀释，其目的是___________。NaCN用双氧水处理后，产生一种酸式盐和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，该反应的离子方程式是___________。 （2）工业制备硫代硫酸钠的反应原理：。某化学小组利用该原理在实验室制备硫代硫酸钠。 【实验一】制备硫代硫酸钠的装置如图所示。 ①NaOH溶液的作用是___________。 ②制备硫代硫酸钠需要控制pH，pH过高或过低对制备的影响___________。 【实验二】测定硫代硫酸钠产品的纯度。 制备的硫代硫酸钠产品一般为，可用的标准溶液测定产品的纯度：取10 g产品配制成250 mL溶液，取25 mL溶液，用0.1000 mol⋅L的标准溶液进行滴定(原理为)，相关数据记录如表： 实验编号 1 2 3 溶液体积/mL 25.00 25.00 25.00 消耗的标准溶液体积/mL 20.05 18.00 19.95 ③上述滴定操作中应该选用___________作为反应的指示剂。 ④产品的纯度为___________。 【答案】（1） ①. +2 ②. 抑制CN−水解产生HCN ③. （2） ①. 吸收二氧化硫 ②. pH过高则二氧化硫会和氢氧根离子生成杂质亚硫酸根离子、若pH过低则会导致硫代硫酸钠和氢离子反应生成二氧化硫和硫单质沉淀 ③. 淀粉溶液 ④. 【解析】 【分析】氧化还原反应中氧化剂得电子化合价降低，还原剂失电子化合价升高，根据得失电子守恒配平方程式；把二氧化硫通入盛放Na2S和Na2CO3混合溶液的三口烧瓶中发生反应制备Na2S2O3，用氢氧化钠溶液吸收剩余二氧化硫，防止污染。 【小问1详解】 NaCN中钠为+1、氮为-3，则C的化合价为+2；NaCN易水解生成氰化氢，溶液显碱性，为抑制CN−水解产生HCN污染环境，实验室用NaCN固体配制NaCN溶液时，应先将其溶于氢氧化钠溶液中，再用蒸馏水稀释。NaCN用双氧水处理后，产生一种酸式盐碳酸氢钠和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体氨气，反应中C元素化合价由+2升高为+4、双氧水中O元素化合价由-1降低为-2，该反应的离子方程式是； 【小问2详解】 ①二氧化硫有毒，二氧化硫能被氢氧化钠吸收，所以NaOH溶液的作用是吸收二氧化硫，防止污染，处理尾气。 ②制备硫代硫酸钠需要控制pH，pH过高则二氧化硫会和氢氧根离子生成杂质亚硫酸根离子、若pH过低则会导致硫代硫酸钠和氢离子反应生成二氧化硫和硫单质沉淀； ③碘能使淀粉溶液变蓝，上述滴定操作中应该选用淀粉溶液作为反应的指示剂。 ④根据表格数据，第二次实验数据明显超出正常误差范围，舍去不用，第1和第3次实验平均消耗I2的标准溶液20.00mL，可知25.00溶液中含Na2S2O3⋅的物质的量为0.02L×0.1mol/L×2=0.004mol ，Na2S2O3⋅5H2O产品的纯度为。 17. 汽车尾气中含有CO、NO等有害气体，对CO、NO进行无害化处理具有重要意义。回答下列问题： （1）汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如下： 该条件下，1molN2和1molO2完全反应生成NO，会_______(填“吸收”或“放出”)_______kJ能量。N2的电子式为_______。 （2）通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示： Pt电极上发生的是_______反应(填“氧化”或“还原”)。NiO电极的电极反应式为_______。 （3）利用催化技术可将汽车尾气中的CO和NO转化为CO2和N2，反应的化学方程式为。 ①某温度下，在容积不变的密闭容器中通入CO和NO，测得不同时间CO的浓度如下： 时间/s 0 1 2 3 … c(CO)/(×10-3mol·L-1) 3.60 3.05 2.85 2.75 … 用CO的浓度变化表示0~3s的平均反应速率为_______mol·L-1·s-1(保留3位有效数字)。 ②下列情况不能说明该反应达到化学平衡状态的是_______(填标号)。 A．CO的浓度不再改变 B．容器中气体的质量保持不变 C．NO、CO、CO2、N2的物质的量之比为2∶2∶2∶1 D．相同时间内，反应消耗2molNO同时消耗1molN2 ③为了验证催化剂的比表面积、温度对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验如下表所示(已知：增大催化剂的比表面积可提高反应速率)。 实验编号 温度/℃ NO初始浓度/(mol·L-1) CO初始浓度/(mol·L-1) 催化剂的比表面积/(m2·g-1) I 280 1.20×10-3 5.80×10-3 82 Ⅱ a 1.20×10-3 5.80×10-3 124 Ⅲ 350 b 5.80×10-3 82 ⅰ．将表中数据补充完整：a=_______，b=_______。 ⅱ．实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度随时间(t)的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅰ的是曲线_______(填“甲”或“乙”)。 【答案】（1） ①. 吸收 ②. 180 ③. （2） ①. 还原 ②. （3） ①. ②. BC ③. 280 ④. ⑤. 甲 【解析】 【小问1详解】 该条件下，1mol N2和1mol O2完全反应断键需要吸收的能量是，生成2mol NO时形成化学键释放的能量是，吸收的热量大于放出的热量，所以是吸热反应，吸收的能量为1444kJ-1264kJ=180kJ；N原子之间有三对共用电子对，因此电子式为：。 【小问2详解】 Pt电极上O2转化为O2-，化合价降低，发生还原反应；NiO电极上NO与O2-反应生成NO2，化合价升高，失去电子，电极反应式为：。 【小问3详解】 ①0~3s内CO浓度减少了3.60×10-3mol·L-1－2.75×10-3mol·L-1=8.5×10-4mol·L-1，用CO的浓度变化表示0~3s的平均反应速率为。 ②A．CO的浓度不再改变，说明正、逆反应速率相等，该反应达到化学平衡状态，A不符合题意； B．容器中气体的质量始终保持不变，不能据此说明该反应达到化学平衡状态，B符合题意； C．NO、CO、CO2、N2的物质的量之比为2∶2∶2∶1，并不能说明正、逆反应速率相等，不能据此说明该反应达到化学平衡状态，C符合题意； D．相同时间内，反应消耗2molNO同时消耗1molN2，说明正、逆反应速率相等，该反应达到化学平衡状态，D不符合题意； 答案选BC。 ③ⅰ．实验Ⅰ、Ⅱ中催化剂的比表面积不同，则其他条件应相同，故a=280；实验Ⅰ、Ⅲ中温度不同，则其他条件应相同，故。 ⅱ．实验Ⅱ中催化剂的比表面积大，反应速率快，达到平衡的时间短，则其中表示实验Ⅱ的是曲线乙，表示实验Ⅰ的是曲线甲。 18. 某学习小组将Cu与的反应设计为原电池，并进行相关实验探究。回答下列问题： I．实验准备 （1）稀硫酸的配制 ①配制的溶液，需溶液的体积为______mL。 ②在实验室配制上述溶液的过程中，下图所示仪器，需要用到的是__________(填仪器名称)。 （2）Cu与在酸性条件下反应的离子方程式为__________。 II．实验探究 【实验任务】利用相关原电池装置进行实验，探究物质氧化性或还原性的影响因素。 【查阅资料】其他条件相同时，参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，原电池的电压越大。 【进行实验】 （3）利用下表所示装置进行实验1～4，记录数据。 装置 实验 序号 烧杯中所加试剂 电压表 读数 30％ 1 30.0 / 10.0 2 30.0 1.0 9.0 3 30.0 2.0 8.0 4 35.0 1.0 已知：本实验条件下，对电压的影响可忽略。 ①根据表中信息，补充数据：__________。 ②由实验2和4可知，______(填“大于”或“小于”或“等于”)，说明其他条件相同时，溶液的浓度越大，其氧化性越强。 （4）由(3)中实验结果，小组同学对“电压随pH减小而增大”可能的原因，提出了以下两种猜想： 猜想1：酸性条件下，的氧化性随pH减小而增强。 猜想2：酸性条件下，Cu的还原性随pH减小而增强。 为验证猜想，小组同学在(3)中实验1～4的基础上，利用下表装置进行实验5～-7，并记录数据。 装置 实验 序号 操作 电压表 读数 5 / 6 ①向______(填“左”或“右”)侧烧杯中滴加溶液。 7 向另一侧烧杯中滴加溶液 ②实验结果为：、______，说明猜想2不成立，猜想1成立。 （5）已知Cu与反应时，加入氨水可形成深蓝色的。小组同学利用(4)中实验5的装置继续探究，向左侧烧杯中滴加5.0mL一定浓度的氨水，相比实验5，电压表读数增大，分析该电压表读数增大的原因：__________。 【实验结论】物质的氧化性(或还原性)强弱与其浓度、pH等因素有关。 【答案】（1） ①. 5.0 ②. 100mL容量瓶 （2） （3） ①. 4.0 ②. 小于 （4） ①. 左 ②. （5）加入氨水后形成，使减小，促进铜失电子，使电压表读数增大 【解析】 【小问1详解】 ①根据稀释规律c1V1=c2V2可知，配制的溶液，需溶液的体积为； ②在实验室配制上述溶液的过程中，下图所示仪器，需要用到100mL容量瓶； 【小问2详解】 Cu在酸性条件下被氧化为铜离子，过氧化氢转化为水，反应的离子方程式为； 【小问3详解】 ①根据单一变量控制法可知，总溶液的体积为40.0mL，则V1=40.0-35.0+1.0=4.0； ②由实验2和4可知，过氧化氢的浓度不同，结合结论可推出，U2小于U4； 【小问4详解】 涉及双液原电池后，若向左侧烧杯溶液中加入硫酸与没有加入硫酸时，则可推出猜想2不成立，再向右侧烧杯溶液中加入等物质的量的硫酸，观察得到，则说明猜想1成立； 【小问5详解】 加入足量氨水后形成，使溶液中减小，促进铜失电子，使电压表读数增大。 19. 锰酸锂离子蓄电池是第二代锂离子动力电池，它的问世使得锂离子动力电池在纯电动汽车与混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位。工业上用某软锰矿(主要成分为，还含有少量铁、铝及硅等元素的氧化物)为原料制备尖晶石结构的锰酸锂()流程如图： 请回答下列问题： （1）为加快“浸取”速率，写出两种可采取的措施___________、___________。 （2）“浸取”得到的浸取液中阳离子主要是，生成的离子方程式为___________。 （3）已知：室温下，时，开始沉淀，“精制”时(室温)除去溶液中的 (使其浓度小于)，需调节溶液范围为___________。 （4）在催化剂存在下，从下表可知升高氧化温度有利于氢氧化锰的氧化，分析工业“控温、氧化”过程中，最适宜选定的氧化温度为___________，原因是___________。 氧化温度/℃ 230 280 300 330 350 400 的质量分数/% 70.8 72.3 73.4 74.9 75.1 75.5 （5）“锂化”是将和按4：1的物质的量比配料，球磨3～5h，然后升温至600～750℃，保温24h，自然冷却至室温得产品，所得混合气体的成分是___________。 （6）一种晶体的晶胞示意图如图，该长方体晶胞的长和宽均为anm，高为bnm。 ①图中“黑球”代表的是___________(填“Mn”或“O”)。 ②VA为阿伏加德罗常数，该晶体的密度为___________ (列出计算式即可)。 【答案】（1） ①. 适当增大硫酸的浓度 ②. 适当升高温度或搅拌 （2） （3） （4） ①. 330℃ ②. 330℃时，产率较高，温度再上升，产率的增长也很小，而且温度越高，对设备要求更高，能耗更大，成本更高，综合考虑330℃最合适 （5） （6） ①. Mn ②. 【解析】 【分析】由题给流程可知，向软锰矿浆中加入硫酸亚铁和稀硫酸混合溶液浸取，将二氧化锰转化为硫酸锰，铁的氧化物、氧化铝转化为硫酸亚铁、硫酸铝，二氧化硅不反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣和滤液；向滤液中加入过氧化氢溶液，将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，向反应后的溶液中加入氧化锰，将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣和滤液；向滤液中加入氨水，将溶液中的锰离子转化为氢氧化锰沉淀，过滤得到滤液和氢氧化锰；向氢氧化锰中加入水后，通入氧气将氢氧化锰控温、氧化为二氧化锰，向二氧化锰中加入碳酸锂高温锂化得到锰酸锂、氧气、二氧化碳。 【小问1详解】 适当增大硫酸的浓度、适当升高温度、搅拌等措施可以加快反应速率，故答案为：适当增大硫酸的浓度；适当升高温度或搅拌； 【小问2详解】 由分析可知，浸取得到锰离子的反应为酸性条件下二氧化锰与溶液中的亚铁离子反应生成锰离子、铁离子和水，反应的离子方程式为，故答案为：； 【小问3详解】 由溶度积可知，溶液中铝离子完全沉淀时，溶液中的铁离子已经完全沉淀，则铝离子完全沉淀时，溶液中的氢氧根离子浓度为=1×10—9mol/L，c(H+)=1×10—5mol/L，则加入氧化锰调节溶液范围为，故答案为：； 【小问4详解】 由表格数据可知，330℃时二氧化锰产率较高，继续升高温度，二氧化锰的产率变化不大，所以从设备要求、能耗考虑，“控温、氧化”过程中，最适宜选定的氧化温度为330℃，故答案为：330℃；330℃时，产率较高，温度再上升，产率的增长也很小，而且温度越高，对设备要求更高，能耗更大，成本更高，综合考虑330℃最合适； 【小问5详解】 由分析可知，生成锰酸锂的反应为二氧化锰与碳酸锂高温锂化得到锰酸锂、氧气、二氧化碳，反应的化学方程式为，则反应得到的气体为二氧化碳和氧气的混合气体，故答案为：； 【小问6详解】 ①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和体心的黑球数目为，位于面上和体内的白球的数目为，由化学式可知，黑球为锰原子，故答案为：Mn； ②设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=10—21 a2bd，解得d=，故答案为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $