精品解析：四川省成都市简阳实验学校（成都石室阳安学校）2024-2025学年高三上学期11月月考 化学试题

成都石室阳安学校高2022级(高三)半期考试 化学试卷 考试时间75分钟 满分100分 相对原子质量：N-14 O-16 P-31 Ge-73 Si-28 Na-23 Cl-35.5 一、单选题(本题共14个小题，每小题3分，共42分) 1. 化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是 A. “熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，该过程发生了置换反应 B. “千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”，是指石灰石的分解反应 C. 《荷塘月色》中所描绘的月光穿过薄雾形成缕缕光束的美景与胶体性质有关 D. 屠呦呦利用乙醚从黄花蒿汁液中提取出青蒿素，该提取过程属于化学变化 【答案】D 【解析】 【详解】A．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜。”涉及铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，该反应属于置换反应，A正确； B．“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”，高温煅烧石灰石，碳酸钙分解成为氧化钙和二氧化碳。B正确； C．《荷塘月色》中所描绘的月光穿过薄雾形成缕缕光束的美景与胶体的丁达尔效应有关，C正确； D．屠呦呦利用萃取原理对黄花蒿汁液中的青蒿素进行了提取，该提取过程没有生成新物质，不涉及化学变化，D错误。 答案选D。 2. 下列化学用语或命名正确的是 A. 次氯酸的结构式：H-Cl-O B. 含有10个中子的氧原子的符号： C. 的结构示意图： D. 的电子式： 【答案】B 【解析】 【详解】A. 次氯酸分子中含有1个H-O键和1个O-Cl键，其正确的结构式为：H-O-Cl，故A错误； B. 氧原子的质子数为8，含有10个中子的氧原子的质量数为18，其表示方法为：，故B正确； C. 为硫原子结构示意图，S2-的质子数为16，核外电子数为18，各层电子数分别为2、8、8，硫离子正确的结构示意图为：，故C错误； D. 氯化铵是离子化合物，由氨根离子与氯离子构成，其电子式为，故D错误； 故选B。 3. 下列反应的离子方程式正确的是 A. 向酸性溶液中加入草酸溶液： B. 过量Fe与稀硝酸反应： C. 向溶液中滴加至溶液呈中性： D. 向溶液中通入过量： 【答案】B 【解析】 【详解】A．草酸是弱电解质，写离子方程式时不拆，正确的离子方程式为，故A错误； B．过量Fe与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，所给离子方程式正确，故B正确； C．向溶液中滴加至溶液呈中性，完全反应，离子方程式为，故C错误； D．向溶液中通入过量，溶液完全被氧化，离子方程式为，故D错误； 故选B。 4. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 在0.01 mol·L-1 Ba(OH)2溶液中:Al3+、NH4+ 、NO3-、HCO3- B. 0.1 mol·L-1的FeCl2溶液中:H+、Al3+、SO42-、ClO- C. 滴加KSCN溶液显红色的溶液: NH4+、K+、Cl-、I- D. 由水电离产生的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:Na+、Ba2+、NO3- 【答案】D 【解析】 【详解】A、0.01 mol·L-1 Ba(OH)2溶液中OH-与HCO3-反应生成CO32-和H2O，OH-结合NH4+反应生成氨气和水，故A不符合题意； B、 Fe2+具有还原性，ClO-具有氧化性，两者不能共存，故B不符合题意； C、滴加KSCN溶液显红色的溶液，说明溶液中存在Fe3+，Fe3+具有氧化性，I-具有还原性，两者不能共存，故C不符合题意； D、由水电离产生的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中可能是酸性，也可能是碱性，两种条件下Na+、Ba2+、NO3-三种离子均能共存，故D符合题意； 综上所述，本题应选D。 【点睛】本题考查离子共存，掌握离子的性质和离子不能大量共存的原因是解题的关键。离子间不能大量共存的原因有：①离子间发生复分解反应生成水、沉淀或气体，如题中A项；②离子间发生氧化还原反应，如题中B、C项；③离子间发生双水解反应，如Al3+与HCO3-等；④离子间发生络合反应，如Fe3+与SCN-等；⑤注意题中的附加条件。 5. NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A. 过氧化钠与水反应生成2.24LO2(标况下)时转移的电子数为0.2NA B. 100mL1mol·L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA C. 密闭容器中23gNO2与N2O4的混合气体中氮原子数为0.5NA D. 常温常压下，124gP4中所含P—P键数目为6NA 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．从化学方程式2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2可知，Na2O2中的2个-1价的O发生了歧化反应，每生成一个O2转移2个电子，2.24LO2(标况下)的物质的量为0.1mol，所以转移电子数为0.1 mol×2=0.2mol，个数为0.2NA，故A正确； B．100mL1mol·L-1FeCl3溶液中FeCl3的物质的量为0.1L×1mol·L-1=0.1mol，由于Fe3+会部分水解生成Fe(OH)3，所以所含Fe3+的数目小于0.1NA，故B错误； C．NO2和N2O4的最简式相同都是NO2,所以23gNO2与N2O4的混合气体含有0.5mol最简式(即0.5mol的NO2)，每个NO2含有1个氮原子，所以含有的氮原子数为0.5NA，故C正确； D．124g白磷中含有P4的物质的量==1mol，P4为正四面体结构，一个白磷分子中含有6个P—P键，所以124g P4含有的P—P键的个数为6NA，，故D正确； 答案为B。 6. 高铁酸钾纯品为暗紫色有光泽粉末。在以下干燥空气中稳定。极易溶于水而形成浅紫红色溶液，静置后会分解放出氧气，并沉淀出水合三氧化二铁。溶液的碱性随分解而增大，在强碱性溶液中相当稳定，是极好的氧化剂。具有高效的消毒作用，比高锰酸钾具有更强的氧化性。高铁酸钾的分子式为，工业制备高铁酸钾的离子方程式为(未配平)，下列有关说法不正确的是 A. 由上述反应可知，的氧化性强于 B. 高铁酸钾中铁显＋6价 C. 上述反应氧化剂和还原剂的物质的量之比为 D. 处理水时，不仅能消毒杀菌，还生成水解形成胶体吸附水中悬浮杂质 【答案】C 【解析】 【详解】A．氧化剂的氧化性强于氧化产物,是氧化剂,是氧化产物，A项正确； B．高铁酸钾中氧元素是-2价，钾元素是+1价，因此铁元素是+6价，B项正确； C．反应方程式为，氧化剂是，还原剂是氢氧化铁，氧化剂与还原剂物质的量之比是3：2，C项错误； D．高铁酸钾具有强氧化性，在处理水时,不仅能消毒杀菌，而且三价铁离子水解形成氢氧化铁胶体能吸附水中的悬浮杂质，D项正确； 答案选C。 7. 化学实验操作是进行科学实验的基础。下列操作合理的是 A．分离乙醇和乙酸 B．模拟蒸馏法淡化海水 C．测定氯水的 D．由制取无水固体 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．乙醇和乙酸互溶，分离乙醇和乙酸不能用分液的方法分离，则题给装置不能达到实验目的，故A错误； B．实验室用海水制取蒸馏水用蒸馏的方法制备，蒸馏时用到蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、牛角管、锥形瓶等仪器，注意温度计水银球应处在蒸馏烧瓶的支管口附近，冷凝管应从下口进水，上口出水，故B正确； C．氯水中存在具有漂白性的HClO，能将变色后的pH试纸漂白褪色，因此不能用pH试纸测氯水的pH值，故C错误； D．直接加热FeCl3∙6H2O会促进水解，生成的HCl易挥发，得到氢氧化铁，继续加热会使氢氧化铁分解产生氧化铁，故D错误； 故选：B。 8. 下列类比关系正确的是 A. Fe与S反应生成FeS，则Cu与S反应可生成 B. Na与在加热条件下生成，则Li与加热生成 C. 与反应生成和，则与反应可生成和 D. Mg在过量的中燃烧生成MgO和C，则Na在过量的中燃烧生成和C 【答案】A 【解析】 【详解】A．S的氧化性较弱，遇到变价金属会把变价金属氧化到低价态，故铁、铜分别与硫反应生成硫化亚铁和硫化亚铜，故A项正确； B．的还原性比Na弱，与氧气反应只能生成Li2O，故B项错误； C．有还原性，过氧化钠有氧化性，两者反应会生成硫酸钠而不是亚硫酸钠，故C项错误； D．由于二氧化碳过量，与过量的二氧化碳反应生成碳酸钠，故D项错误； 故本题选A。 9. 实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示（省略夹持和净化装置）。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是 选项 a中的物质 b中的物质 c中收集的气体 d中的物质 A 浓氨水 CaO NH3 H2O B 浓硫酸(70%) Na2SO3 SO2 NaOH溶液 C 稀硝酸 Cu NO2 H2O D 浓盐酸 MnO2 Cl2 NaOH溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【分析】该装置分别为固液不加热制气体，向上排空气法收集气体，以及采用防倒吸的方法进行尾气处理。 【详解】A、氨气密度比空气小，不能使用向上排空气法，错误； B、正确； C、铜与稀硝酸反应生成NO，NO与氧气迅速反应生成NO2，且NO不溶于水，NO2用水吸收会发生3 NO2+ H2O = 2 HNO3+ NO，用防倒吸装置不妥，错误； D、制取氯气需要加热，错误。 10. 短周期主族元素X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y、Z组成的一种食品抗氧化剂M的结构如图。已知基态X原子的s轨道电子数目与p轨道电子数目相等，X和Z同主族，Y原子的M层电子数为K层电子数的一半，下列说法错误的是 A. 简单离子半径：Z＞X＞Y B. 简单氢化物的沸点：X＞Z C. 、均能使品红溶液褪色，且原理相同 D. M在熔融状态下能够导电 【答案】C 【解析】 【分析】基态X原子的s轨道电子数目与p轨道电子数目相等，X为O，Y原子的M层电子数为K层电子数的一半，则Y为Na，X和Z属于同一主族，X、Y、Z是短周期原子序数依次增大的主族元素，根据M结构，则Z为S。 【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；简单离子半径：，故A正确； B．水中存在分子间氢键，沸点高于硫化氢，简单氢化物的沸点应该为，故B正确； C．、均能使品红溶液褪色，但原理不同，前者为氧化还原反应，后者为与有色物质反应生成不稳定的无色物质，故C错误； D．M为离子化合物在熔融状态下能够导电，故D正确； 故答案选C。 11. 全钒电池以惰性材料作电极，在电解质溶液中发生的总反应如下：VO2+(蓝色)+H2O+V3+(紫色)(黄色)+V2+(绿色)+2H+下列说法中正确的是 A. 当电池放电时，被氧化 B. 放电时，负极反应式为+2H++e-=VO2++H2O C. 充电时，阳极附近溶液由绿色逐渐变为紫色 D. 放电过程中，正极附近溶液的pH变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．中V元素的化合价为+5价，放电时的生成物中VO2+中V元素的化合价为+4价，V3+为+3价，中V元素的化合价降低，所以被还原，故A错误； B．放电时负极失电子发生氧化反应，根据总反应可知负极反应为V2+-e-=V3+，故B错误； C．充电时阳极失电子发生氧化反应，VO2+被氧化为，附近溶液由蓝色变为黄色，故C错误； D．放电时，正极上得电子，电极为：+2H++e-=VO2++H2O，消耗氢离子，所以附近溶液pH变大，故D正确； 综上所述答案为D 12. 通过掺杂硅可将锗单质转化为不同掺杂比例的硅锗合金，锗及硅锗合金的立方晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 A. 锗晶体键角为109°28′ B. 若硅锗合金i的密度为，则阿伏加德罗常数 C. 原子①的分数坐标为 D. 锗晶体熔点高于硅晶体的熔点 【答案】D 【解析】 【详解】A．由锗晶胞图可知，每个锗均形成了4个键，为杂化，键角为109°28′，故A正确； B．由均摊法得，硅锗合金晶胞中含有原子个数为，原子个数为，晶胞体积为，，，故B正确； C．原子①位于右后方，分数坐标为，故C正确； D．硅、锗形成的晶体均为共价晶体，键长，键长越长键能越小，熔点越低，故D错误； 答案选D。 13. 向2L恒容密闭容器中充入一定量和，在一定条件下发生反应且氧化产物只有一种，测得、的物质的量与时间的关系如图所示。下列叙述正确的是 A. 该条件下发生的反应为 B. 向该容器中再充入惰性气体，能提高反应速率 C. 0~2min内的平均反应速率 D. 其他条件不变，再充入，能提高反应物活化分子百分数 【答案】C 【解析】 【详解】A．0~4 min内O2消耗0.4 mol，H2S消耗0. 8 mol，根据速率之比等于化学计量数之比可知，A错误； B．恒容容器中充入惰性气体，化学反应中各物质的浓度不变速率不变，B错误； C．0~2 min内O2变化了0. 3 mol，体积为2 L，代入数据计算O2的平均反应速率为0.075 molL-1min-1，C正确； D．增大反应物浓度，活化分子百分数不变， D错误； 故选C。 14. 常温下，用的盐酸分别滴定20.00ml，浓度均为三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液，滴定曲线如图所示。下列判断不正确的是 A. 三种一元弱酸的电离常数： B. 该NaX溶液中： C. 分别滴加20.00mL盐酸后，再将三种溶液混合： D. 当时，三种溶液中：、和都小于 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据盐类水解的规律：越弱越水解可知，相同浓度的强碱弱酸盐溶液中，一元弱酸越弱，则其盐溶液碱性越强，结合图片可知溶液碱性强弱为：NaX＜NaY＜NaZ，则酸性强弱为：HX＞HY＞HZ，一元弱酸中酸性越强，其电离程度越大，电离平衡常数K越大，即Ka(HX)＞Ka(HY)＞Ka(HZ)，故A正确； B．NaX溶液中存在电荷守恒：c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(X-)，即c(Na+)= c(X-)+c(OH-)- c(H+)，由可得，，故B正确； C．滴加20.00mL盐酸与20.00mLNaX反应生成20.00mLHX，此时由物料守恒n(X)=cV=2×10-3mol，n(Na)= 2×10-3mol，将三种溶液混合，n(Na)= 3×2×10-3mol=6×10-3mol，混合后总体积相等，含有X的微粒由物料守恒不变，则c(X)+ c(HX)≠c(Na+)，同理，c(Y)+ c(HY)≠c(Na+)，c(Z)+ c(HZ)≠c(Na+)，故C错误； D．常温下pH=7时c(H+)=c(OH-)，NaX溶液中电荷守恒关系式为c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(X-)+c(Cl-)，则c(Na+)= c(X-)+c(Cl-)，c(X-)< c(Na+)，同理有：c(Na+)= c(Y-)+c(Cl-)，c(Na+)= c(Z-)+c(Cl-)，则、和都小于，故D正确； 故选：C。 二、解答题 15. 二氧化氯是一种高效消毒剂，通常状况下二氧化氯易溶于水，沸点为11.0℃，极易爆炸，制取和使用二氧化氯时要用性质稳定的气体按一定比例稀释，以防爆炸。某实验小组在干燥空气稀释条件下，用干燥的氯气与固体亚氯酸钠制备二氧化氯，实验装置如图所示： （1）仪器a的名称为__，装置A中反应的化学方程式为__。 （2）试剂X是__。 （3）装置D中冰水的主要作用是__。装置D内发生反应的化学方程式为__。 （4）工业上也常用盐酸或双氧水还原NaClO3制备ClO2，相比之下用双氧水制备ClO2方法更优，可能的原因是__。 （5）装置E中主要反应的离子方程式为：__。 （6）已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O，高于38℃时析出晶体是NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。 ①请完成实验室利用NaClO2溶液制得NaClO2晶体的操作步骤：a.减压，55℃蒸发结晶；b.__；c.用38～60℃的温水洗涤；d.低于60℃干燥，得到产品。 ②取上述所得产品2.50g溶于水配成250mL溶液，取出25.00mL溶液于锥形瓶中，再加入足量酸化的KI溶液，充分反应后（NaClO2被还原为Cl-，杂质不参加反应），加入2～3滴淀粉溶液，用0.500mol·L-1Na2S2O3标准液滴定至终点。进行3次实验后，平均用去标准液18.80mL，试计算NaClO2产品的纯度：__（已知：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI）。 【答案】 ①. 分液漏斗 ②. MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O ③. 饱和食盐水 ④. 冷凝ClO2 ⑤. 2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2 ⑥. H2O2的氧化产物为O2不会污染环境（或HCl的氧化产物为Cl2会污染环境） ⑦. Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O ⑧. 趁热过滤 ⑨. 85.07%（或“0.8507”等） 【解析】 【分析】（1）装置A是制取氯气用的，要注意反应条件，其中浓盐酸通过分液漏斗滴加； （2）试剂X用于去除Cl2中的HCl气体，据此选择试剂； （3）装置B的目的可从信息“沸点为11.0℃，极易爆炸”来推知，写装置D中用干燥的氯气与固体亚氯酸钠反应制备二氧化氯方程式，注意氧化还原中同种元素的价态变化； （4）相比之下用双氧水制备ClO2方法更优，从是否环境友好型来分析； （5）装置E是氢氧化钠溶液吸收多余氯气的反应； （6）①利用NaClO2溶液制得NaClO2晶体最关键是控制结晶的温度：高于38℃低于60℃； ②要计算NaClO2产品的纯度：最关键找到Na2S2O3 和NaClO2的关系式，代入数据计算即可； 【详解】（1）装置A是MnO2和浓HCl在共热条件下发生反应制取氯气用的，其中浓盐酸通过分液漏斗滴加； 答案为：分液漏斗； MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O； （2）试剂X用于去除Cl2中的HCl气体，所以选择饱和食盐水； 答案为：饱和食盐水； （3）装置B的目的是为防止气态ClO2爆炸，利用冰水浴降温，使ClO2冷凝；装置D中用干燥的氯气与固体亚氯酸钠反应得到二氧化氯，并同时生成NaCl，发生反应的化学方程式为2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2； 答案为：冷凝ClO2；2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2； （4）相比之下用双氧水制备ClO2方法更优，因为H2O2的氧化产物为O2不会污染环境（或HCl的氧化产物为Cl2会污染环境）； 答案为：H2O2的氧化产物为O2不会污染环境（或HCl的氧化产物为Cl2会污染环境）； （5）装置E是氢氧化钠溶液吸收多余氯气的反应，离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O； 答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O （6）①利用NaClO2溶液制得NaClO2晶体最关键是控制结晶的温度：高于38℃低于60℃；故操作为将装置D反应后的溶液在55℃条件下减压蒸发结晶，趁热过滤，再用38℃～60℃的温水洗涤，最后在低于60℃条件下干燥，得到NaClO2晶体； 故答案为：趁热过滤； ②要计算NaClO2产品的纯度：最关键找到Na2S2O3 和NaClO2的关系式，代入数据计算即可； =85.07%； 答案为：85.07%或0.8507。 16. 三氧化二钴(Co2O3)常作氧化剂、催化剂，一般用于玻璃、陶瓷制品的上彩。以某含钴矿石(主要成分为 CoCO3，含有少量 Cu2(OH)2CO3、Fe3O4、CaO、MgO和 NiO)为原料制备 Co2O3的流程如图所示： 相关金属离子［c(Mn+)=0.1mol·L-1］形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 Fe3+ Fe2+ Mg 2+ Cu2+ Co2+ Ni2+ 开始沉淀的 pH 1.5 6.3 9.3 4.8 6.8 6.4 沉淀完全的pH 2.8 8.3 10.8 6.3 9.0 9.2 回答下列问题： (1)含钴矿石预先粉碎的目的是______。 (2)写出“ 溶浸” 中发生氧化还原反应的离子方程式______。 (3)滤渣 1的主要成分除 CaSO4外还有______，该步骤中应调节pH的范围为：______ (4)一定温度下，向调 pH除杂后的滤液中加入过量的 NaF溶液使 Ca2+、Mg2+生成沉淀除去，当两者沉淀完全时溶液中 F-的浓度至少为______。［已知该温度下 Ksp(CaF2)=3.4×10-11，Ksp(MgF2)=9×10-11，溶液中离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1认为该离子沉淀完全］ (5)加入萃取剂萃取分离 Ni2+和 Co2+，其中有机相提取的 Ni2+再生时可用于制备可充电镍氢电池，该电池总反应为 NiOOH+MHNi(OH)2+M，电解液为氢氧化钾溶液，则放电时负极的电极反应式为______。 (6)沉钴过程中生成 CoCO3，则该过程发生反应的离子方程式为______；滤液主要成分为______。 【答案】 ①. 增大接触面积，加快反应速率，提高矿石利用率 ②. 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O ③. Cu(OH)2、Fe(OH)3 ④. 6.3≤pH＜6.4 ⑤. 3.0×10-3mol/L ⑥. MH-e-+OH-=M+H2O ⑦. Co2++HCO+NH3·H2O=CoCO3↓+NH+H2O ⑧. (NH4)2SO4 【解析】 【分析】含钴矿石(主要成分为 CoCO3，含有少量 Cu2(OH)2CO3、Fe3O4、CaO、MgO和 NiO)粉碎后用稀硫酸、双氧水溶液浸取，加入稀硫酸后浸出液中存在Fe3+、Fe2+、Ca2+(极少量)、Mg2+、Cu2+、Co2+、Ni2+，双氧水将Fe2+氧化生成Fe3+，之后加入适量氨水调节pH，根据后续流程可知该步骤中主要除去Fe3+、Cu2+，所以滤渣1为Cu(OH)2、Fe(OH)3以及微溶物硫酸钙；之后加入NaF除去Mg2+、Ca2+，过滤后再加入适量稀硫酸，然后加入萃取剂萃取回收Ni2+，然后加入碳酸氢铵溶液和氨水得到碳酸钴沉淀，通入空气煅烧得到Co2O3。 【详解】(1)含钴矿石预先粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，提高矿石利用率； (2)加入双氧水将Fe2+氧化生成更易除去的Fe3+，根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O； (3)根据分析可知滤渣 1的主要成分除 CaSO4外还有Cu(OH)2、Fe(OH)3；根据后续流程可知该步骤中主要除去Fe3+、Cu2+，且因还要回收Ni2+，所以不能除去Ni2+，结合题目所给数据可知应调节pH的范围为：6.3≤pH＜6.4； (4)Ksp(CaF2)<Ksp(MgF2)，所以Mg2+沉淀完全时Ca2+也一定沉淀完全，当c(Mg2+)=1.0×10-5mol/L时，溶液中c(F-)==3.0×10-3mol/L； (5)根据充放电的总反应可知，放电时MH失去电子作负极，电解液为KOH溶液，所以电极反应式为MH-e-+OH-=M+H2O； (6)沉钴时，Co2+结合HCO电离出的碳酸根生成CoCO3，促进HCO的电离，产生的氢离子再和一水合氨反应生成铵根和水，所以离子方程式为Co2++HCO+NH3·H2O=CoCO3↓+NH+H2O，滤液中阳离子主要为NH，阴离子主要为硫酸根，即滤液的主要成分为(NH4)2SO4。 17. 工业燃煤废气(含有CO、SO2等)的处理和合理利用，越来越受到关注。 （1）处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。已知： ①CO(g)＋O2(g)⇌CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1 ②S(s)＋O2(g)⇌SO2(g) ΔH=-296.0kJ·mol-1 则按上述方法处理CO、SO2的热化学方程式是___________。 （2）在两个固定容积为2L的恒容密闭容器中均充入2molCO和2molNO，在不同条件下发生反应2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)，实验测得反应体系的压强与时间t的变化曲线如图所示。 ①与实验a相比，实验b采取的措施可能是___________，理由是___________。 ②在a实验条件下，NO的平衡转化率α(NO)=___________。 （3）燃煤烟气中硫的回收反应为2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(l)。在其他条件相同、催化剂不同时，硫回收中SO2转化率随反应温度的变化如图所示。260℃时，___________(填“La2O3”“NiO”或“TiO2” )的催化效率最高。La2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到很高，不考虑价格因素，选择La2O3的主要优点是___________。 （4）CO和H2在一定条件下可以合成甲醇：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H。 已知：v(正)=k(正)·x(CO)·x2(H2)，v(逆)=k(逆)·x(CH3OH)，其中x为各组分的体积分数。在密闭容器中按物质的量之比为1:2充入CO和H2，测得平衡混合气体中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。 ①P1___________P2(填“＞”或“＜”)；升高温度，___________(填“增大”“减小”或“不变”)； ②c、d、e三点平衡常数Kc、Kd、Ke三者之间的关系为___________。 （5）用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液，然后电解该溶液可制得硫酸。原理如图，写出开始电解时阳极的电极反应式___________。 【答案】（1）2CO(g)＋SO2(g)⇌S(s)＋2CO2(g) ΔH=-270 kJ·mol-1 （2） ①. 使用催化剂 ②. 反应速率加快，但平衡状态与实验a相同 ③. 50% （3） ①. TiO2 ②. La2O3在相对较低温度下催化效率更高 （4） ①. ＞ ②. 减小 ③. Kc＞Kd=Ke （5）HSO-2e-+H2O=SO+ 3H+ 【解析】 【分析】根据题中所给热化学方程式，结合盖斯定律，求出处理CO、SO2的热化学方程式；根据题中图示，由实验b达到平衡所需时间变短，结合平衡时状态与实验a相同，判断实验b采取的措施；根据化学平衡“三段式”计算a实验条件下，NO的平衡转化率；根据题中图示，由260℃时TiO2作催化剂下SO2的转化率最高来判断；根据题中图示，由相同温度下La2O3作催化剂下SO2的转化率大于NiO作催化剂时SO2的转化率来解释选择La2O3的主要优点；根据题中图示，结合平衡移动，判断p1、p2相对大小；根据题中信息，由平衡时K=，结合升温平衡逆移，K减小判断；根据题中图示，结合平衡常数是温度的函数，由升温平衡逆移判断Kc、Kd、Ke三者之间的关系；根据题中图示，结合阳极发生氧化反应，写出电解时阳极的电极反应式；据此解答。 【小问1详解】 由①CO(g)＋O2(g)⇌CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1，②S(s)＋O2(g)⇌SO2(g) ΔH=-296.0kJ·mol-1可知，根据盖斯定律①×2-②得，2CO(g)+SO2(g)⇌S(s)+2CO2(g)的 △H=(-283.0kJ·mol-1)×2-(-296.0kJ·mol-1)=-270 kJ·mol-1，反应的热化学方程式为2CO(g)+SO2(g)⇌S(s)+2CO2(g) △H=-270 kJ·mol-1；答案为2CO(g)＋SO2(g)⇌S(s)＋2CO2(g) ΔH=-270 kJ·mol-1。 【小问2详解】 ①由题中图象可知，实验b达到平衡所需时间变短，反应速率更快，但是平衡时状态未变，则实验b采取的措施可能是使用催化剂；答案为使用催化剂；反应速率加快，但平衡状态与实验a相同。 ②由题中信息可知，开始时充入2molCO和2molNO，体系的压强为p开=160kPa，平衡时体系的压强为p平=140kPa，设在a实验条件下，达到平衡时消耗NO的物质的量为x，则，则平衡时混合气体的总物质的量为n平=(2-x)mol+(2-x)mol+xmol+mol=(4-)mol，由混合气体的压强比等于其物质的量之比可得，即，解之x=1mol，则NO的平衡转化率α(NO)===50%；答案为50%。 【小问3详解】 由题中图示可知，260℃时，TiO2作催化剂下SO2的转化率最高，故260℃时TiO2的催化效率最高；选择La2O3的主要优点是相同温度下La2O3作催化剂下SO2的转化率大于NiO作催化剂时SO2的转化率，即La2O3在相对较低温度下催化效率更高；答案为TiO2；La2O3在相对较低温度下催化效率更高。 【小问4详解】 ①由CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H可知，该反应是一个气体体积缩小的反应，温度一定时，压强增大，平衡正向移动，CO转化率增大，根据图示，p1＞p2；由图象可知，升高温度，CO平衡转化率变小，则反应为放热反应，达到平衡时，υ(正)=υ(逆)，k(正)·x(CO)·x2(H2)=k(逆)·x(CH3OH)，==K，升温平衡逆移，K减小，所以升高温度时，减小；答案为＞；减小。 ②由题中图示可知，d、e两点温度相同，所以Kd=Ke，由CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H可知，该反应为放热反应，c点温度低于e点，温度越低，K越大，所以Kc＞Kd=Ke，c、d、e三点平衡常数Kc、Kd、Ke三者之间的关系为Kc＞Kd=Ke；答案为Kc＞Kd=Ke。 【小问5详解】 由题中图示可知，电解池阳极与电源正极相连，阳极发生氧化反应，失电子元素化合价升高，因此失电子，转化为，其电极反应式为-2e-+H2O=+ 3H+；答案为-2e-+H2O=+ 3H+。 18. 以甲苯为原料制备羧酸的流程如下： 请回答下列问题： （1）X的名称为___________。 （2）D中所含官能团的名称为___________；的反应类型是___________。 （3）写出E→F的化学方程式：___________。 （4）下列叙述正确的是___________(填标号)。 a．A能使酸性KMnO4溶液褪色 b．E、F中碳原子都只有2种杂化类型 c．D、G可形成分子间氢键 （5）A的二氯代物有___________种，其中，在核磁共振氢谱上有3组峰的结构简式有___________(任写一种)。 （6）以和为原料合成，设计合成路线___________ (其他试剂自选)。 【答案】（1）环氧乙烷 （2） ①. 羟基 ②. 取代反应 （3）+NaCN+NaBr （4）ac （5） ①. 10 ②. 或或 （6） 【解析】 【分析】A与Cl2在光照条件下发生取代反应，生成B和HCl；B与Mg在乙醚作用下发生反应生成C；C与反应后再水解生成D等；D与PBr3发生取代反应生成E等；E与NaCN发生取代反应生成F等；F在H3O+作用下发生反应生成G等。 【小问1详解】 X为，名称为环氧乙烷。 【小问2详解】 D为，所含官能团的名称为羟基；D()与HBr反应，生成E()和H2O，反应类型是取代反应。 【小问3详解】 E()→F()的化学方程式：+NaCN+NaBr。 【小问4详解】 a．A为甲苯，能被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸，从而使酸性KMnO4溶液褪色，a正确； b．E分子中碳原子分别形成3个σ键和4个σ键，发生sp2和sp3杂化，F分子中碳原子分别形成2个σ键、3个σ键和4个σ键，发生sp、sp2和sp3杂化，b不正确； c．D、G分子中分别含有羟基和羧基，都可形成分子间氢键，c正确； 故选ac。 【小问5详解】 A为甲苯，二氯代物中，2个氯原子都在苯环上，有1种；1个氯原子在甲基上，另1个氯原子在苯环上，有3种；2个氯原子都在苯环上，有6种，共有10种，其中，在核磁共振氢谱上有3组峰的结构简式有或或。 【小问6详解】 以和为原料合成，利用题给流程图中B→C→D的信息，先将分子中的-OH用-Cl取代，产物在乙醚作用下与Mg反应，生成的产物再与反应，产物再水解，从而得出目标有机物，合成路线为：。 【点睛】合成有机物时，常使用题给流程图中的信息。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 成都石室阳安学校高2022级(高三)半期考试 化学试卷 考试时间75分钟 满分100分 相对原子质量：N-14 O-16 P-31 Ge-73 Si-28 Na-23 Cl-35.5 一、单选题(本题共14个小题，每小题3分，共42分) 1. 化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是 A. “熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，该过程发生了置换反应 B. “千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”，是指石灰石的分解反应 C. 《荷塘月色》中所描绘的月光穿过薄雾形成缕缕光束的美景与胶体性质有关 D. 屠呦呦利用乙醚从黄花蒿汁液中提取出青蒿素，该提取过程属于化学变化 2. 下列化学用语或命名正确的是 A. 次氯酸的结构式：H-Cl-O B. 含有10个中子的氧原子的符号： C. 的结构示意图： D. 的电子式： 3. 下列反应的离子方程式正确的是 A. 向酸性溶液中加入草酸溶液： B. 过量Fe与稀硝酸反应： C. 向溶液中滴加至溶液呈中性： D. 向溶液中通入过量： 4. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 在0.01 mol·L-1 Ba(OH)2溶液中:Al3+、NH4+ 、NO3-、HCO3- B. 0.1 mol·L-1的FeCl2溶液中:H+、Al3+、SO42-、ClO- C. 滴加KSCN溶液显红色的溶液: NH4+、K+、Cl-、I- D. 由水电离产生的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:Na+、Ba2+、NO3- 5. NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A. 过氧化钠与水反应生成2.24LO2(标况下)时转移的电子数为0.2NA B. 100mL1mol·L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA C. 密闭容器中23gNO2与N2O4的混合气体中氮原子数为0.5NA D. 常温常压下，124gP4中所含P—P键数目为6NA 6. 高铁酸钾纯品为暗紫色有光泽粉末。在以下干燥空气中稳定。极易溶于水而形成浅紫红色溶液，静置后会分解放出氧气，并沉淀出水合三氧化二铁。溶液的碱性随分解而增大，在强碱性溶液中相当稳定，是极好的氧化剂。具有高效的消毒作用，比高锰酸钾具有更强的氧化性。高铁酸钾的分子式为，工业制备高铁酸钾的离子方程式为(未配平)，下列有关说法不正确的是 A. 由上述反应可知，的氧化性强于 B. 高铁酸钾中铁显＋6价 C. 上述反应氧化剂和还原剂的物质的量之比为 D. 处理水时，不仅能消毒杀菌，还生成水解形成胶体吸附水中悬浮杂质 7. 化学实验操作是进行科学实验的基础。下列操作合理的是 A．分离乙醇和乙酸 B．模拟蒸馏法淡化海水 C．测定氯水的 D．由制取无水固体 A. A B. B C. C D. D 8. 下列类比关系正确的是 A. Fe与S反应生成FeS，则Cu与S反应可生成 B. Na与在加热条件下生成，则Li与加热生成 C. 与反应生成和，则与反应可生成和 D. Mg在过量的中燃烧生成MgO和C，则Na在过量的中燃烧生成和C 9. 实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示（省略夹持和净化装置）。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是 选项 a中的物质 b中的物质 c中收集的气体 d中的物质 A 浓氨水 CaO NH3 H2O B 浓硫酸(70%) Na2SO3 SO2 NaOH溶液 C 稀硝酸 Cu NO2 H2O D 浓盐酸 MnO2 Cl2 NaOH溶液 A. A B. B C. C D. D 10. 短周期主族元素X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y、Z组成的一种食品抗氧化剂M的结构如图。已知基态X原子的s轨道电子数目与p轨道电子数目相等，X和Z同主族，Y原子的M层电子数为K层电子数的一半，下列说法错误的是 A. 简单离子半径：Z＞X＞Y B. 简单氢化物的沸点：X＞Z C. 、均能使品红溶液褪色，且原理相同 D. M在熔融状态下能够导电 11. 全钒电池以惰性材料作电极，在电解质溶液中发生的总反应如下：VO2+(蓝色)+H2O+V3+(紫色)(黄色)+V2+(绿色)+2H+下列说法中正确的是 A. 当电池放电时，被氧化 B. 放电时，负极反应式为+2H++e-=VO2++H2O C. 充电时，阳极附近溶液由绿色逐渐变为紫色 D. 放电过程中，正极附近溶液的pH变大 12. 通过掺杂硅可将锗单质转化为不同掺杂比例的硅锗合金，锗及硅锗合金的立方晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 A. 锗晶体键角为109°28′ B. 若硅锗合金i的密度为，则阿伏加德罗常数 C. 原子①的分数坐标为 D. 锗晶体熔点高于硅晶体的熔点 13. 向2L恒容密闭容器中充入一定量和，在一定条件下发生反应且氧化产物只有一种，测得、的物质的量与时间的关系如图所示。下列叙述正确的是 A. 该条件下发生的反应为 B. 向该容器中再充入惰性气体，能提高反应速率 C. 0~2min内的平均反应速率 D. 其他条件不变，再充入，能提高反应物活化分子百分数 14. 常温下，用的盐酸分别滴定20.00ml，浓度均为三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液，滴定曲线如图所示。下列判断不正确的是 A. 三种一元弱酸的电离常数： B. 该NaX溶液中： C. 分别滴加20.00mL盐酸后，再将三种溶液混合： D. 当时，三种溶液中：、和都小于 二、解答题 15. 二氧化氯是一种高效消毒剂，通常状况下二氧化氯易溶于水，沸点为11.0℃，极易爆炸，制取和使用二氧化氯时要用性质稳定的气体按一定比例稀释，以防爆炸。某实验小组在干燥空气稀释条件下，用干燥的氯气与固体亚氯酸钠制备二氧化氯，实验装置如图所示： （1）仪器a的名称为__，装置A中反应的化学方程式为__。 （2）试剂X是__。 （3）装置D中冰水的主要作用是__。装置D内发生反应的化学方程式为__。 （4）工业上也常用盐酸或双氧水还原NaClO3制备ClO2，相比之下用双氧水制备ClO2方法更优，可能的原因是__。 （5）装置E中主要反应的离子方程式为：__。 （6）已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O，高于38℃时析出晶体是NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。 ①请完成实验室利用NaClO2溶液制得NaClO2晶体的操作步骤：a.减压，55℃蒸发结晶；b.__；c.用38～60℃的温水洗涤；d.低于60℃干燥，得到产品。 ②取上述所得产品2.50g溶于水配成250mL溶液，取出25.00mL溶液于锥形瓶中，再加入足量酸化的KI溶液，充分反应后（NaClO2被还原为Cl-，杂质不参加反应），加入2～3滴淀粉溶液，用0.500mol·L-1Na2S2O3标准液滴定至终点。进行3次实验后，平均用去标准液18.80mL，试计算NaClO2产品的纯度：__（已知：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI）。 16. 三氧化二钴(Co2O3)常作氧化剂、催化剂，一般用于玻璃、陶瓷制品的上彩。以某含钴矿石(主要成分为 CoCO3，含有少量 Cu2(OH)2CO3、Fe3O4、CaO、MgO和 NiO)为原料制备 Co2O3的流程如图所示： 相关金属离子［c(Mn+)=0.1mol·L-1］形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 Fe3+ Fe2+ Mg 2+ Cu2+ Co2+ Ni2+ 开始沉淀的 pH 1.5 6.3 9.3 4.8 6.8 6.4 沉淀完全的pH 2.8 8.3 10.8 6.3 9.0 9.2 回答下列问题： (1)含钴矿石预先粉碎的目的是______。 (2)写出“ 溶浸” 中发生氧化还原反应的离子方程式______。 (3)滤渣 1的主要成分除 CaSO4外还有______，该步骤中应调节pH的范围为：______ (4)一定温度下，向调 pH除杂后的滤液中加入过量的 NaF溶液使 Ca2+、Mg2+生成沉淀除去，当两者沉淀完全时溶液中 F-的浓度至少为______。［已知该温度下 Ksp(CaF2)=3.4×10-11，Ksp(MgF2)=9×10-11，溶液中离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1认为该离子沉淀完全］ (5)加入萃取剂萃取分离 Ni2+和 Co2+，其中有机相提取的 Ni2+再生时可用于制备可充电镍氢电池，该电池总反应为 NiOOH+MHNi(OH)2+M，电解液为氢氧化钾溶液，则放电时负极的电极反应式为______。 (6)沉钴过程中生成 CoCO3，则该过程发生反应的离子方程式为______；滤液主要成分为______。 17. 工业燃煤废气(含有CO、SO2等)的处理和合理利用，越来越受到关注。 （1）处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。已知： ①CO(g)＋O2(g)⇌CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1 ②S(s)＋O2(g)⇌SO2(g) ΔH=-296.0kJ·mol-1 则按上述方法处理CO、SO2的热化学方程式是___________。 （2）在两个固定容积为2L的恒容密闭容器中均充入2molCO和2molNO，在不同条件下发生反应2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)，实验测得反应体系的压强与时间t的变化曲线如图所示。 ①与实验a相比，实验b采取的措施可能是___________，理由是___________。 ②在a实验条件下，NO的平衡转化率α(NO)=___________。 （3）燃煤烟气中硫的回收反应为2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(l)。在其他条件相同、催化剂不同时，硫回收中SO2转化率随反应温度的变化如图所示。260℃时，___________(填“La2O3”“NiO”或“TiO2” )的催化效率最高。La2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到很高，不考虑价格因素，选择La2O3的主要优点是___________。 （4）CO和H2在一定条件下可以合成甲醇：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H。 已知：v(正)=k(正)·x(CO)·x2(H2)，v(逆)=k(逆)·x(CH3OH)，其中x为各组分的体积分数。在密闭容器中按物质的量之比为1:2充入CO和H2，测得平衡混合气体中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。 ①P1___________P2(填“＞”或“＜”)；升高温度，___________(填“增大”“减小”或“不变”)； ②c、d、e三点平衡常数Kc、Kd、Ke三者之间的关系为___________。 （5）用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液，然后电解该溶液可制得硫酸。原理如图，写出开始电解时阳极的电极反应式___________。 18. 以甲苯为原料制备羧酸的流程如下： 请回答下列问题： （1）X的名称为___________。 （2）D中所含官能团的名称为___________；的反应类型是___________。 （3）写出E→F的化学方程式：___________。 （4）下列叙述正确的是___________(填标号)。 a．A能使酸性KMnO4溶液褪色 b．E、F中碳原子都只有2种杂化类型 c．D、G可形成分子间氢键 （5）A的二氯代物有___________种，其中，在核磁共振氢谱上有3组峰的结构简式有___________(任写一种)。 （6）以和为原料合成，设计合成路线___________ (其他试剂自选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $