精品解析：河南省南阳市2024-2025学年高三上学期11月期中考试化学试题

2024年秋期高中三年级期中质量评估 化学试题 注意事项： 1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)。满分100分，考试时间75分钟。答题前务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置。 2.答选择题时，必须用2B铅笔将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。 3.答非选择题时，必须用0.5mm黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5.可能用到的部分相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cd 112 第Ⅰ卷(选择题 共45分) 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。) 1. 经过几代化学家的不懈努力，我国在化学工业科技领域获得了长足的进步。下列有关说法错误的是 A. 屠呦呦是第一位获得诺贝尔科学奖项的我国本土科学家，她发现的青蒿素(C15H22O5)是一种烃的衍生物 B. “中国稀土之父”徐光宪院士提出“串级萃取理论”打破了国际垄断，彻底改写了我国的稀土行业的产业结构，稀土元素是金属元素 C. 我国化学家发明了电催化合成过氧化氢新工艺，具有环保和现场生产的特点，过氧化氢是一种极性分子 D. 谢和平院士团队完成的“全新原理实现海水直接电解制氢”，开创了海水原位直接电解制氢全新原理与技术，该技术实现了不消耗能源制取氢气 【答案】D 【解析】 【详解】A．青蒿素中含氧元素，属于烃的衍生物，A正确； B．稀土元素或称稀土金属，是元素周期表上第3族之钪、钇和镧系元素共17种金属化学元素的合称，皆属于副族元素，稀土全部是金属元素，B正确； C．过氧化氢正负电荷中心不重合，属于极性分子，C正确； D．电解海水过程中需消耗能量，D错误； 故选：D。 2. 下列制备物质的转化关系不合理的是 A. 制： B. 制： C. 制：海水溶液 D. 制：海水溶液 【答案】D 【解析】 【详解】A．可以与氢气合成，催化氧化为，可以被O2氧化为，溶于水生成硝酸，故A合理； B．与氧气反应生成，催化氧化成，溶于水生成，故B合理； C．海水净化提纯得溶液，电解溶液可制备，故C合理； D．溶液电解得不到，应是熔融的，故D不合理； 答案D。 3. 最新研究表明，在多孔炭材料上搭载活性组分催化氧化硫化氢，脱硫效果明显优于传统的吸附法，其反应机理如下图所示，H2S在常温下浓度为，下列有关说法正确的是 A. 该温度下，HS—水解平衡常数数量级为 B. 提高水膜的酸性，有利于增强脱硫效果 C. 温度越高，反应越快，脱硫效果越好 D. 多孔炭材料上搭载活性组分，主要作用是吸附O2 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，0.1mol/L氢硫酸溶液中，氢离子和氢硫酸根离子的浓度都为10—4.5mol/L，则氢硫酸的一级电离常数Ka1(H2S)= ==10—8，氢硫酸根离子的水解常数Kh====10—6，所以氢硫酸根离子的水解平衡常数数量级为，故A正确； B．提高水膜的酸性，溶液酸中氢离子浓度增大，抑制氢硫酸的电离，溶液中氢硫酸根离子的浓度减小，反应速率减慢，脱硫效果降低，故B错误； C．温度过高，硫化氢和氧气的溶解度下降，不利于反应充分进行，脱硫效果降低，故C错误； D．由题给信息可知，活性炭搭载成分具有催化氧化效果，有利于氧气分子转化为O*，加快反应速率，故D错误； 故选A。 4. 设为阿伏加德罗常数的值。侯氏制碱法涉及和等物质。下列叙述正确的是 A. 含电子数目为 B. 与足量充分反应可制备分子数目为 C. 和的混合物中含，则混合物中质子数为 D. 体积为的溶液中，和数目之和为 【答案】C 【解析】 【详解】A．无标准状况，的物质的量无法确定，A错误； B．与制备为可逆反应，所以制备分子数目小于，B错误； C．或均含有质子，则含的和的混合物的物质的量为，质子数为，C正确； D．溶液中碳元素的存在微粒有和，根据物料守恒，和数目之和小于，D错误； 答案选C。 5. 常温下，下列各组粒子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. pH=0的溶液：、、、 B. 遇KSCN变红色的溶液：、、、 C. 澄清透明溶液：、、、 D. 通入足量NH3的溶液：、、、Cl- 【答案】C 【解析】 【详解】A．pH=0的溶液显酸性，含有大量氢离子，与结合生成SO2、S、H2O，两者不能大量共存，A错误； B．遇KSCN变红色的溶液中含有，具有氧化性，会与发生氧化还原反应，两者不能大量共存，B错误； C．澄清透明溶液中，、、、之间不发生反应，能大量共存，C正确； D．通入足量NH3的溶液中，Cu2+能结合氨分子生成，两者不能大量共存，D错误； 故选C。 6. 已知电对的标准电极电势(Eϴ)越高，其电对中氧化剂的氧化性越强。现有4组电对的标准电极电势：①；②；③；④。下列有关说法正确的是 A. 溶液中浓度均为1mol/L的Fe3+和Cl-可发生反应： B. 酸化高锰酸钾时既可以用硫酸也可以用盐酸 C. 向含2 mol FeCl2的溶液中加1 mol PbO2可观察到黄绿色气体产生 D. PbO2与酸性MnSO4反应的离子方程式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．由电对的标准电极电势越高，其中氧化剂的氧化性越强可知，氧化剂的氧化性由强到弱的顺序为PbO2>>Cl2>Fe3+，Cl2的氧化性强于Fe3+，Fe3+不能与Cl-反应生成Cl2，A错误； B．的氧化性强于Cl2，能与盐酸发生氧化还原反应生成Cl2，则酸化高锰酸钾时不能用盐酸，B错误； C．还原性：Fe2+>Cl-，FeCl2溶液与少量PbO2混合时，还原性强的Fe2+先与PbO2反应，根据FeCl2与PbO2的量可知不可能有黄绿色气体生成，C错误； D．PbO2的氧化性强于，PbO2能将Mn2+氧化成，自身转化为PbSO4沉淀，反应的离子方程式为，D正确； 故答案选D。 7. 利用下列试剂和装置制备气体并除去其中的非水杂质，能达到目的的是(加热及夹持装置已略去) 选项 气体 试剂I 试剂Ⅱ 试剂Ⅲ A． 浓盐酸 溶液 B． 稀盐酸 饱和溶液 C． 浓硝酸 饱和溶液 D． 浓硫酸 酸性溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．MnO2与浓盐酸在常温下不能发生反应，不能制得Cl2，A不能达到目的； B．CaCO3与稀盐酸反应可制得CO2气体，CO2中混有的HCl可用NaHCO3溶液除去，B能达到实验目的； C．浓硝酸具有强氧化性，Na2SO3(s)与浓硝酸发生氧化还原反应，会将Na2SO3氧化为Na2SO4，不能制得SO2气体，C不能达到实验目的； D．浓硫酸能使C2H5OH(l)脱水，从而生成C2H4，此时C2H4中可能会混有SO2气体，但KMnO4能同时将SO2和C2H4氧化，D不能达到实验目的； 故选B。 8. 部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如下图。下列推断合理的是 A. 若a在沸水中可生成e，则a→f的反应一定是化合反应 B. 在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化 C. 加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系 D. 若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表的短周期 【答案】B 【解析】 【详解】A．若a在沸水中可生成e，此时a为Mg，e为Mg(OH)2，即f为镁盐，a→f的反应有多种，可能为，该反应属于置换反应，可能为，该反应属于化合反应，综上a→f的反应不一定是化合反应，故A错误； B．e能转化为d，此时e为白色沉淀Fe(OH)2，d为红褐色沉淀Fe(OH)3，说明在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化，故B正确； C．由题意得，此时能产生丁达尔效应的红棕色分散系为Fe(OH)3胶体，c应为铁盐，加热铁盐的饱和溶液，也有可能直接得到Fe(OH)3沉淀，故C错误； D．假设b为Al2O3，即d为Al(OH)3，c为铝盐，Al2O3、与Al(OH)3稀盐酸反应均生成铝盐，此时组成a的元素为Al，位于周期表p区；假设b为Fe2O3，即d为Fe(OH)3，c为铁盐，Fe2O3、Fe(OH)3与稀盐酸反应均生成铁盐，此时组成a的元素为Fe，位于周期表d区，故D错误； 故选B。 9. 我国科学家设计了一种利用废水中的将苯酚氧化为CO2和H2O的原电池——电解池组合装置(如下图所示)。已知：水分子不能透过离子交换膜。羟基自由基(·OH)的氧化性仅次于氟气。下列说法错误的是 A. 电流方向为a电极→d电极→c电极→b电极→a电极 B. b电极的电极反应为 C. 相同条件下，c、d两极产生气体体积比3：7 D. 电路中每转移，理论上能消除废水中苯酚2mol 【答案】C 【解析】 【分析】根据题意，左边为原电池，a极→Cr(OH)3，发生还原反应，a极为原电池正极， b极C6H5OH→CO2，发生氧化反应，b极为原电池的负极，c极与原电池负极相连，c极为电解池的阴极，d极与原电池正极相连，d极为电解池的阳极，据此分析解题。 【详解】A．电流方向从原电池的正极→电解池的阳极→电解池的阴极→原电池的负极→原电池的正极，形成闭合回路，A正确； B．电池工作时，b极发生苯酚氧化生成CO2的反应，极反应方程式为，B正确； C．右侧装置中，c极为阴极，发生反应，d极是阳极，发生反应、，根据得失电子守恒，，故相同条件下，c、d两极产生气体体积比，C错误； D．根据极反应方程式可知，电路中每转移，b极和d极各消耗1mol苯酚，共计2mol苯酚，D正确； 答案选C。 10. 我国科学家实现了在铜催化剂条件下将DMF[(CH3)2NCHO]转化为三甲胺[N(CH3)3]。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示，下列说法正确的是 A. 该历程中最小能垒的化学方程式为 (CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2+OH* B. 该历程中最大能垒(活化能)为2.16eV C. 该反应热化学方程式为(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g) ΔH=-1.02ev•mol-1 D. 增大压强或升高温度均能加快反应速率，并增大DMF平衡转化率 【答案】A 【解析】 【分析】从图中可以看出，在正向进行的三个反应中，其能垒分别为：-1.23-(-2.16)=0.93、-1.55-(-1.77)=0.22、-1.02-(-2.21)=1.19。 【详解】A．从以上分析知，该历程中最小能垒为0.22，是由(CH3)2NCH2OH*转化为(CH3)2NCH2的反应，化学方程式为 (CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2+OH*，A正确； B．该历程中最大能垒(活化能)为1.19eV，B不正确； C．该反应的总反应是由(CH3)2NCHO(g)转化为N(CH3)3(g)，但1.02ev•为单个(CH3)2NCHO(g)反应时放出的热量，所以热化学方程式为(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g) ΔH=-1.02NAev•mol-1，C不正确； D．增大压强或升高温度均能加快反应速率，但升高温度平衡逆向移动，不能增大DMF平衡转化率，D不正确； 故选A。 11. 已知某有机物只含C、H、O三种元素，分子模型如下图所示(球与球之间的连线代表化学键，如单键、双键等)。下列关于该有机物的说法错误的是 A. 该有机物名称为2-甲基丙烯酸 B. 一定条件下能和甘油反应，还能使溴水，酸性高锰酸钾溶液褪色 C. 其同分异构体中存在既能聚合，又能水解的物质 D. 与CH3CH2CH(CH3)COOH互为同系物 【答案】D 【解析】 【分析】有机物只含C、H、O三种元素，由分子模型和元素成键规律，判断有机物是，含碳碳双键和羧基，以此来解答。 【详解】A．有机物是，名称为2-甲基丙烯酸，A正确； B．有机物含有羧基，在一定条件下能和甘油发生酯化反应，含有碳碳双键，在一定条件下能使溴水，酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确； C．羧基和酯基是官能团异构，其同分异构体可以是烯酯，具有碳碳双键和酯基，既能聚合，又能水解，C正确； D．CH3CH2CH(CH3)COOH中只有羧基，和官能团不同，不是同系物，D错误； 答案选D。 12. 下列实验操作可以达到实验目的的是 选项 实验目的 实验操作 A 探究KI与FeCl3反应的限度 取溶液于试管中，加入溶液，充分反应后滴入5滴15% KSCN溶液，若溶液变血红色，则KI与FeCl3的反应有一定限度 B 检验过氧化钠溶于水是否生成碱性物质 将过量过氧化钠投入滴有酚酞溶液的水中，观察溶液是否变红 C 验证非金属性：S>C 测定相同浓度的Na2SO3溶液与Na2CO3溶液的pH，后者较大 D 比较Cu(OH)2和Mg(OH)2的溶度积 向浓度均为的MgSO4和CuSO4的混合溶液中逐滴加入的NaOH溶液，先看到蓝色沉淀 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．FeCl3溶液过量，滴入KSCN溶液与过量铁离子反应，溶液变为血红色，不能证明反应的限度，故A错误； B．过氧化钠具有强氧化性，将过氧化钠投入滴有酚酞溶液的水中，会观察到溶液先变红后褪色，故B错误； C．测定相同浓度的Na2SO3与Na2CO3溶液的pH，后者大，说明亚硫酸根离子的水解程度大于碳酸根离子，由于H2SO3不是硫元素的最高价氧化物对应的水化物，不能比较最高价含氧酸的酸性，则不能比较S和C的非金属性，故C错误； D．向浓度均为0.1mol/L的MgSO4、CuSO4的混合溶液中逐滴加入0.1mol/LNaOH溶液，开始时c(Mg2+)=c(Cu2+)，首先看到产生蓝色沉淀，说明铜离子形成Cu(OH)2沉淀需要的OH-浓度较小，溶度积常数小的先沉淀，说明Ksp[Cu(OH)2]＜Ksp[Mg(OH)2]，故D正确； 故选D。 13. 已知X、Y、Z、W为元素周期表中原子序数依次增大的前18号主族元素，X元素形成的某种单质R是自然界中天然存在的最硬的物质，Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的3倍，Z元素原子最外层电子数为1，W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数。下列说法错误的是 A. R与活性炭互为同素异形体 B. 氢化物的稳定性：Y>X C. 简单离子半径：W>Y>Z D. Y是地壳中含量最多的元素 【答案】B 【解析】 【分析】X、Y、Z、W为元素周期表中原子序数依次增大的前18号主族元素，X元素形成的某种单质R是自然界中天然存在的最硬的物质即金刚石，则X为C元素；Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的3倍，即电子排布为2、6，Y是8号元素则Y为O元素；Z元素原子最外层电子数为1，且原子序数比氧元素大，则Z为Na元素；W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数，电子排布为2、8、6，则W为S元素。 【详解】A．R是金刚石，金刚石与活性炭都是由碳元素组成的不同单质，两者互为同素异形体，A正确； B．同周期从左到右主族元素的非金属性逐渐增强，最简单氢化物的稳定性逐渐增强，非金属性：O>C，则最简单氢化物的稳定性强弱顺序为H2O>CH4，B错误； C．电子层数越多，原子半径越大，电子层结构相同的原子，核电荷数越大，原子半径越小，则简单离子半径的大小顺序为S2->O2->Na+，C正确； D．Y为O元素，氧元素是地壳中含量最多的元素，D正确； 故选B。 14. 某工厂拟综合处理含废水和工业废气(主要含，不考虑其他成分)，设计了如下流程，下列有关说法错误的是 A. 固体2中含有和 B. 捕获剂所捕获的气体可用作冶炼金属的还原剂 C. X可以是空气或是氧气，且需过量 D. 处理含废水时，氧化剂和还原剂物质的量之比为 【答案】C 【解析】 【分析】工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收，生成的固体2为CaCO3、CaSO3及过量的Ca(OH)2，气体1是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO；气体1通入气体X，用氢氧化钠溶液处理后到的NaNO2，X可以为空气，但不能过量，否则得到硝酸钠；NaNO2与含有的溶液反应生成无污染的N2，则气体2含有CO、N2，捕获剂所捕获的气体主要是CO，以此解答该题。 【详解】A．废气中的与石灰乳反应生成更难溶的和，微溶于水，则固体2中含有和，A正确； B．由分析知，捕获剂捕获的气体主要为，CO可用作冶炼金属的还原剂，B正确； C．气体1中含有NO、CO和，若用过量空气，则被全部氧化为，与反应生成和，与流程图中不符，故通入的空气不能过量，与气体按照1：1混合与完全反应生成，C错误； D．具有氧化性，为氧化剂，具有还原性，为还原剂，二者发生氧化还原反应生成无污染的，由于，，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1，D正确； 故选C。 15. 25℃时，用NaOH溶液分别滴定HX、CuSO4、FeSO4三种溶液，pM[p表示负对数，M表示、、]随pH变化的关系如下图所示，已知：(不考虑二价铁的氧化)。下列说法正确的是 A. 曲线①表示滴定FeSO4溶液的pM变化关系 B. HX的电离常数 C. a点对应的pH=9 D. 比易溶于HX溶液中 【答案】D 【解析】 【分析】、结构相似，所以pM随pH变化的关系应该为平行线，①②表示、随pH变化的关系，，可知=时，对应c(OH-)大，所以①代表滴定CuSO4溶液的pM变化；②表示滴定FeSO4溶液的pM变化；③表示滴定HX溶液的pM变化。=1时，pH=6.5，则=1。 【详解】A．根据以上分析，曲线②表示滴定FeSO4溶液的pM变化，故A错误； B．=1时，pH=5，则HX的电离常数，故B错误； C．a点=，即，a点对应的pH=8，故C错误； D．M(OH)2+2HX=M2++2X-+2H2O，K=，越大，平衡常数越大，反应越易进行， 和结构相似，，可知比易溶于HX溶液中，故D正确； 选D。 第Ⅱ卷(非选择题 共55分) 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16. A、B、C、D、E、F六种元素均是短周期主族元素，且原子序数依次增大。B、F原子的最外层电子数均为其电子层数的两倍，D、F为同一主族元素。X、Y、Z、W、甲、乙六种物质均由上述元素的两种或三种元素组成，元素B形成的单质M与甲、乙的浓溶液均能反应。转化关系如下图(反应条件略去)，元素E形成的单质是目前应用最多的半导体材料。 已知：相对分子质量甲＜乙；X、Y、W都能与Z反应 回答下列问题： （1）B、C、D、E四种元素原子半径由大到小排序_______(用元素符号表示)，最简单氢化物还原性由强到弱排序_______(填化学式)。 （2）X、Y、Z、W属于同一类晶体，这四种物质中熔沸点最高的是_______(填化学式)；原因是_______，Y的电子式为_______。 （3）写出一个Z只做还原剂的反应方程式_______。 （4）将X、W与D2按1：1：n的物质的量之比通入Z中，充分反应后无气体剩余或生成，则n=_______。 （5）我国科学家设计的关于BD2的熔盐捕获及电化学转化装置如下图，d电极上发生的反应为_______。 【答案】（1） ①. Si>C>N>O ②. SiH4>CH4>NH3>H2O （2） ①. H2O ②. H2O分子间除范德华力外还易形成氢键 ③. （3） （4） （5） 【解析】 【分析】A、B、C、D、E、F六种元素均是短周期主族元素，且原子序数依次增大。B、F原子的最外层电子数均为其电子层数的两倍，分别是C和S；D、F为同一主族元素，D是O，则C是N。元素E形成的单质是目前应用最多的半导体材料，E是Si；X、Y、Z、W、甲、乙六种物质均由上述元素的两种或三种元素组成，元素B形成的单质M与甲、乙均能反应(相对分子质量甲＜乙)转化关系如图(反应条件略去)，依据和转化关系可知甲是硝酸，乙是硫酸，X是NO2，Y、Z是二氧化碳和水中的某一种，W是SO2，X、Y、W都能与Z反应，所以Y是CO2，Z是H2O，据此解答。 【小问1详解】 根据以上分析可知B、C、D、E六种元素分别是C、N、O、Si，电子层越多，半径越大，电子层相同，核电荷数越大，半径越小，则半径：Si>C>N>O； 非金属氧化性越强，氢化物还原性越弱，则最简单氢化物还原性由强到弱：SiH4>CH4>NH3>H2O； 故答案为：Si>C>N>O；SiH4>CH4>NH3>H2O； 【小问2详解】 NO2、CO2、H2O、SO2属于同一类晶体，均是分子晶体，水分子间能形成氢键，所以这四种物质中熔沸点最高的是H2O；Y是CO2，属于共价化合物，电子式为； 故答案为：H2O；H2O分子间除范德华力外还易形成氢键；； 【小问3详解】 H2O只做还原剂，； 故答案为：； 【小问4详解】 将NO2、SO2与氧气按1：1：n的物质的量之比通入水中，充分反应后无气体剩余或生成，反应生成硝酸和硫酸，依据电子得失守恒可知n=； 故答案为：； 【小问5详解】 我国科学家设计的关于二氧化碳的熔盐捕获及电化学转化装置如图。其中a电极产生氧气，属于阳极，因此b电极的名称是正极，d电极是阴极，得到碳单质，发生得到电子的还原反应，电极反应为； 故答案为：。 17. 硝酸镉晶体常用作玻璃和陶瓷的着色剂。以镉黄废料(主要含CdS，含少量的FeO、Al2O3、SiO2)为原料制备硝酸镉晶体的流程如下： 常温下，有关金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH如表。 开始沉淀pH 2.3 4.0 8.2 沉淀完全pH 4.2 5.2 9.7 （1）“酸溶”时，反应温度不宜过高，原因是_______。 （2）“滤渣1”的主要成分是_______。 （3）“除杂”步骤中，加入CdCO3的目的是调pH，范围为_______。该过程中发生反应的离子方程式为_______。 （4）“系列操作”步骤中，将滤液送入蒸发器浓缩至_______，然后送至结晶器进行冷却结晶，可得到硝酸镉晶体。 （5）硝酸镉晶体需在低温的条件下烘干。其在111.2℃时失去结晶水，217.3℃时分解产生CdO和红棕色的混合气体，该混合气体可以使带火星的木条复燃，硝酸镉在217.3℃时分解的化学方程式为_______。 【答案】（1）温度过高，硝酸会挥发和分解 （2）S、SiO2 （3） ①. 5.2≤pH＜8.2 ②. （4）出现晶膜(或有少量晶体析出) （5） 【解析】 【分析】根据流程图，酸溶时，硝酸有强氧化性，故CdS反应后生成和S，FeO反应后生成，反应后生成，SiO2不反应，故滤渣1主要含有S和SiO2；根据常温下，有关金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH数据，除杂时，加入CdCO3可调节pH在5.2≤pH＜8.2，从而除去过量的硝酸、使、生成氢氧化物沉淀而被除去，故滤渣2主要含有、；除杂且过滤后所得滤液为溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干等系列操作可得硝酸镉晶体。据此答题。 【小问1详解】 硝酸具有挥发性和不稳定性，加热时可挥发和分解，故酸溶时反应温度不宜过高的原因是：温度过高，硝酸会挥发和分解。 【小问2详解】 酸溶时，硝酸有强氧化性，可把CdS中的氧化生成S，SiO2不溶于硝酸，因此滤渣1的主要成分是S、SiO2。 【小问3详解】 除杂步骤的目的是除去溶液中含有的、，根据形成氢氧化物沉淀的相关pH数据，为使完全沉淀，而不沉淀，溶液的pH可调范围是：5.2≤pH＜8.2。在水溶液中存在水解平衡：，加入的能与反应，从而促进的水解，并调节溶液的pH，该过程中发生反应的离子方程式为：。 【小问4详解】 “系列操作”步骤包括：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干，在蒸发浓缩时，将滤液送入蒸发器浓缩至出现晶膜(或有少量晶体析出)，然后送至结晶器进行冷却结晶。 【小问5详解】 混合气体呈红棕色，说明含有NO2，可使带火星木条复燃，说明含O2，因此硝酸镉在217.3℃时分解的产物有CdO、NO2、O2，反应中，N元素化合价变化为+5→+4，O元素化合价变化为-2→0，根据氧化还原反应中元素化合升降总数相等得该反应的化学方程式为：。 18. 某小组设计实验制备FeCl3并测定产品纯度。 (一)制备FeCl3 用如下装置制备氯化铁(部分夹持装置省略)。已知：FeCl3易升华，遇水蒸气易水解。 （1）盛放MnO2的仪器名称为_______，图中各装置连接顺序是A→_______→F(装置可以重复使用)。 （2）写出装置A中发生反应的离子方程式：_______。 （3）装置F中发生反应的离子方程式为_______。若D和F直接相连，则制得产品中所含杂质的化学式为_______。 (二)测定FeCl3样品的纯度 已知：(无色，很稳定)，AgF易溶于水且完全电离。 （4）实验步骤如下(已知杂质均不溶于水或不参与反应)： 步骤1：准确称取mg样品，溶于水，滤去不溶物后，配成1000mL溶液，取10.00mL置于锥形瓶中； 步骤2：向锥形瓶中加入适量NaF溶液(恰好与铁离子完全反应)，用力振荡，再加入溶液(过量)使完全沉淀； 步骤3：向其中加入硝基苯(不溶于水，密度比水大)，用力振荡； 步骤4：加入几滴溶液，用溶液滴定过量的至终点，消耗NH4SCN溶液的体积为。 (已知：常温下，，。FeCl3的摩尔质量用M表示) ①滴定终点时锥形瓶内现象为_______。 ②步骤3加入硝基苯的目的是_______，若省略步骤3，测定结果将_______。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 ③测得样品中FeCl3的质量分数为_______%(用含m、V1、V2、M的式子表示)。 【答案】（1） ①. 蒸馏烧瓶 ②. CEBDE （2） （3） ①. ②. （4） ①. 滴入最后半滴NH4SCN标准溶液，锥形瓶内液体变为血红色，且半分钟不恢复原色 ②. 覆盖氯化银沉淀，保护氯化银沉淀不转化为溶解度更小的AgSCN沉淀(合理即可) ③. 偏小 ④. 【解析】 【小问1详解】 盛放的仪器名称为蒸馏烧瓶；由分析可知，图中各装置连接顺序是A→C→E→B→D→E→F，故答案为：蒸馏烧瓶；CEBDE； 【小问2详解】 装置A中发生反应为浓盐酸与二氧化锰制备氯气，其离子方程式为，故答案为：； 【小问3详解】 由分析可知装置F用来吸收多余的尾气，所以其离子方程式为；D装置用来收集FeCl3，FeCl3遇水蒸气易水解而生成，若D和F直接相连，则F中的水蒸气会进入D中使FeCl3水解，所以制得产品中会含有杂质，故答案为：；； 【小问4详解】 ①硫氰根与银离子结合生成沉淀，当银离子恰好被反应完时，滴入最后半滴，硫氰根与三价铁结合生成硫氰化铁锥形瓶内液体变为红色，且半分钟不恢复原色，故答案为：滴入最后半滴NH4SCN标准溶液，锥形瓶内液体变为血红色，且半分钟不恢复原色； ②步骤3加入硝基苯的目的是让有机物覆盖氯化银沉淀，保护氯化银沉淀不会转化为溶解度更小的AgSCN沉淀，若省略步骤三，会使得氯离子测定结果偏小使得氯化铁测定结果偏小，故答案为：覆盖氯化银沉淀，保护氯化银沉淀不转化为溶解度更小的AgSCN沉淀；偏小； ③由、根据可知n(SCN-) =0.1000mol/L×V2×10－3 L =V2×10－4mol，与硫氰根反应的n(Ag+) =V2×10－4mol，由于n总(Ag+)= V1×10－3 L×0.1000mol/L=V1×10－4mol，所以与氯离子反应的n(Ag+)=V1×10－4－1V2×10－4=(V1－V2)×10－4mol，故氯离子的物质的量为(V1－V2)×10－4mol，根据元素物质的量守恒可知n(FeCl3)=，m(FeCl3)=n×M＝，所以氯化铁的质量分数=，故答案为：。 19. 利用太阳能光催化分解水制H2，再用制备的H2还原CO2生成化工原料CH3OH，可实现化工生产的节能减排。回答下列问题： Ⅰ．某种过渡金属硫化物光催化分解水制H2的原理如下图。 已知：可见光在催化剂表面可产生电子和带正电荷的空穴。 （1）H2O发生的电极反应式为_______。 Ⅱ．工业上用CO2和H2制备CH3OH的原理如下： ① ② （2）反应的_______。 （3）其他条件相同时，测得不同压强下，CO2的平衡转化率随温度的变化关系如下图所示。 、、的大小顺序为_______。时发生的反应以_______(填“反应①”或“反应②”为主，分析图，判断的依据是_______。 （4）其他条件相同时，CO2转化率或CH3OH选择性(生成CH3OH的物质的量与CO2转化的物质的量的比值)随温度的变化关系如下图所示。220℃时，CH3OH的产率为_______。工业生产中制备CH2OH的温度为200~280℃，原因是_______。 （5）在120℃，体积恒定的密闭容器中发生反应①和②，通入1mol CO2和2.5mol H2混合气体，起始压强为0.35MPa，反应①和②平衡时，总压为0.25MPa，CO2的转化率为60%，则反应②的压强平衡常数_______(分压=总压×物质的量分数)。 【答案】（1） （2）-90.7 （3） ①. ②. 反应 ③. 甲图中，不同压强下的转化率曲线随温度升高归于一条曲线(趋于相等)，说明T1时压强对平衡无影响，只有反应②平衡不受压强影响，故以反应②为主 （4） ①. 4.3% ②. 温度过低转化率较小，温度过高选择性较小(或者在200~280℃时，转化率较大，选择性较高) （5） 【解析】 【小问1详解】 观察图中信息，可得出H2O发生的电极反应式为； 【小问2详解】 根据盖斯定律，①-②可得目标方程式，则； 【小问3详解】 根据方程式可知，压强越大，CO2的平衡转化率越大，故；由图像可知，三条曲线随温度升高归于一条，证明压强对平衡无影响，只有反应②为化学计量数不变的反应，压强对平衡无影响，故以反应②为主； 【小问4详解】 观察图3，220℃时，设投入CO2的物质的量为x mol，CO2转化率为10%，则转化CO2的物质的量为0.1x mol，生成CH3OH的量为43%×0.1x mol=0.043x mol，理论上若x mol CO2完全反应会生成x mol CH3OH，实际上生成0.043x mol CH3OH，则CH3OH的产率是，观察图3可得出，温度过低CO2转化率较小，温度过高CH3OH选择性较小，或者在200～280℃时，CO2转化率较大，CH3OH选择性较高； 【小问5详解】 通入1mol CO2和2.5mol H2混合气体，起始压强为0.35MPa，平衡时总压为0.25MPa，则平衡时气体总物质的量为2.5mol，设反应②中二氧化碳的变量为x，建立平衡：，，则，，平衡时，，，，则。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年秋期高中三年级期中质量评估 化学试题 注意事项： 1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)。满分100分，考试时间75分钟。答题前务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置。 2.答选择题时，必须用2B铅笔将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。 3.答非选择题时，必须用0.5mm黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5.可能用到的部分相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cd 112 第Ⅰ卷(选择题 共45分) 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。) 1. 经过几代化学家的不懈努力，我国在化学工业科技领域获得了长足的进步。下列有关说法错误的是 A. 屠呦呦是第一位获得诺贝尔科学奖项的我国本土科学家，她发现的青蒿素(C15H22O5)是一种烃的衍生物 B. “中国稀土之父”徐光宪院士提出“串级萃取理论”打破了国际垄断，彻底改写了我国的稀土行业的产业结构，稀土元素是金属元素 C. 我国化学家发明了电催化合成过氧化氢新工艺，具有环保和现场生产的特点，过氧化氢是一种极性分子 D. 谢和平院士团队完成的“全新原理实现海水直接电解制氢”，开创了海水原位直接电解制氢全新原理与技术，该技术实现了不消耗能源制取氢气 2. 下列制备物质的转化关系不合理的是 A. 制： B. 制： C. 制：海水溶液 D. 制：海水溶液 3. 最新研究表明，在多孔炭材料上搭载活性组分催化氧化硫化氢，脱硫效果明显优于传统的吸附法，其反应机理如下图所示，H2S在常温下浓度为，下列有关说法正确的是 A. 该温度下，HS—水解平衡常数数量级为 B. 提高水膜的酸性，有利于增强脱硫效果 C. 温度越高，反应越快，脱硫效果越好 D. 多孔炭材料上搭载活性组分，主要作用是吸附O2 4. 设为阿伏加德罗常数的值。侯氏制碱法涉及和等物质。下列叙述正确的是 A. 含电子数目为 B. 与足量充分反应可制备分子数目为 C. 和的混合物中含，则混合物中质子数为 D. 体积为的溶液中，和数目之和为 5. 常温下，下列各组粒子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. pH=0的溶液：、、、 B. 遇KSCN变红色的溶液：、、、 C. 澄清透明溶液：、、、 D. 通入足量NH3的溶液：、、、Cl- 6. 已知电对的标准电极电势(Eϴ)越高，其电对中氧化剂的氧化性越强。现有4组电对的标准电极电势：①；②；③；④。下列有关说法正确的是 A. 溶液中浓度均为1mol/L的Fe3+和Cl-可发生反应： B. 酸化高锰酸钾时既可以用硫酸也可以用盐酸 C. 向含2 mol FeCl2的溶液中加1 mol PbO2可观察到黄绿色气体产生 D. PbO2与酸性MnSO4反应的离子方程式： 7. 利用下列试剂和装置制备气体并除去其中的非水杂质，能达到目的的是(加热及夹持装置已略去) 选项 气体 试剂I 试剂Ⅱ 试剂Ⅲ A． 浓盐酸 溶液 B． 稀盐酸 饱和溶液 C． 浓硝酸 饱和溶液 D． 浓硫酸 酸性溶液 A. A B. B C. C D. D 8. 部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如下图。下列推断合理的是 A. 若a在沸水中可生成e，则a→f的反应一定是化合反应 B. 在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化 C. 加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系 D. 若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表的短周期 9. 我国科学家设计了一种利用废水中的将苯酚氧化为CO2和H2O的原电池——电解池组合装置(如下图所示)。已知：水分子不能透过离子交换膜。羟基自由基(·OH)的氧化性仅次于氟气。下列说法错误的是 A. 电流方向为a电极→d电极→c电极→b电极→a电极 B. b电极的电极反应为 C. 相同条件下，c、d两极产生气体体积比3：7 D. 电路中每转移，理论上能消除废水中苯酚2mol 10. 我国科学家实现了在铜催化剂条件下将DMF[(CH3)2NCHO]转化为三甲胺[N(CH3)3]。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示，下列说法正确的是 A. 该历程中最小能垒的化学方程式为 (CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2+OH* B. 该历程中最大能垒(活化能)为2.16eV C. 该反应热化学方程式为(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g) ΔH=-1.02ev•mol-1 D. 增大压强或升高温度均能加快反应速率，并增大DMF平衡转化率 11. 已知某有机物只含C、H、O三种元素，分子模型如下图所示(球与球之间的连线代表化学键，如单键、双键等)。下列关于该有机物的说法错误的是 A. 该有机物名称为2-甲基丙烯酸 B. 一定条件下能和甘油反应，还能使溴水，酸性高锰酸钾溶液褪色 C. 其同分异构体中存在既能聚合，又能水解的物质 D. 与CH3CH2CH(CH3)COOH互为同系物 12. 下列实验操作可以达到实验目的的是 选项 实验目的 实验操作 A 探究KI与FeCl3反应的限度 取溶液于试管中，加入溶液，充分反应后滴入5滴15% KSCN溶液，若溶液变血红色，则KI与FeCl3的反应有一定限度 B 检验过氧化钠溶于水是否生成碱性物质 将过量过氧化钠投入滴有酚酞溶液的水中，观察溶液是否变红 C 验证非金属性：S>C 测定相同浓度的Na2SO3溶液与Na2CO3溶液的pH，后者较大 D 比较Cu(OH)2和Mg(OH)2的溶度积 向浓度均为的MgSO4和CuSO4的混合溶液中逐滴加入的NaOH溶液，先看到蓝色沉淀 A. A B. B C. C D. D 13. 已知X、Y、Z、W为元素周期表中原子序数依次增大的前18号主族元素，X元素形成的某种单质R是自然界中天然存在的最硬的物质，Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的3倍，Z元素原子最外层电子数为1，W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数。下列说法错误的是 A. R与活性炭互为同素异形体 B. 氢化物的稳定性：Y>X C. 简单离子半径：W>Y>Z D. Y是地壳中含量最多的元素 14. 某工厂拟综合处理含废水和工业废气(主要含，不考虑其他成分)，设计了如下流程，下列有关说法错误的是 A. 固体2中含有和 B. 捕获剂所捕获的气体可用作冶炼金属的还原剂 C. X可以是空气或是氧气，且需过量 D. 处理含废水时，氧化剂和还原剂物质的量之比为 15. 25℃时，用NaOH溶液分别滴定HX、CuSO4、FeSO4三种溶液，pM[p表示负对数，M表示、、]随pH变化的关系如下图所示，已知：(不考虑二价铁的氧化)。下列说法正确的是 A. 曲线①表示滴定FeSO4溶液的pM变化关系 B. HX的电离常数 C. a点对应的pH=9 D. 比易溶于HX溶液中 第Ⅱ卷(非选择题 共55分) 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16. A、B、C、D、E、F六种元素均是短周期主族元素，且原子序数依次增大。B、F原子的最外层电子数均为其电子层数的两倍，D、F为同一主族元素。X、Y、Z、W、甲、乙六种物质均由上述元素的两种或三种元素组成，元素B形成的单质M与甲、乙的浓溶液均能反应。转化关系如下图(反应条件略去)，元素E形成的单质是目前应用最多的半导体材料。 已知：相对分子质量甲＜乙；X、Y、W都能与Z反应 回答下列问题： （1）B、C、D、E四种元素原子半径由大到小排序_______(用元素符号表示)，最简单氢化物还原性由强到弱排序_______(填化学式)。 （2）X、Y、Z、W属于同一类晶体，这四种物质中熔沸点最高的是_______(填化学式)；原因是_______，Y的电子式为_______。 （3）写出一个Z只做还原剂的反应方程式_______。 （4）将X、W与D2按1：1：n的物质的量之比通入Z中，充分反应后无气体剩余或生成，则n=_______。 （5）我国科学家设计的关于BD2的熔盐捕获及电化学转化装置如下图，d电极上发生的反应为_______。 17. 硝酸镉晶体常用作玻璃和陶瓷的着色剂。以镉黄废料(主要含CdS，含少量的FeO、Al2O3、SiO2)为原料制备硝酸镉晶体的流程如下： 常温下，有关金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH如表。 开始沉淀pH 2.3 4.0 8.2 沉淀完全pH 4.2 5.2 9.7 （1）“酸溶”时，反应温度不宜过高，原因是_______。 （2）“滤渣1”的主要成分是_______。 （3）“除杂”步骤中，加入CdCO3的目的是调pH，范围为_______。该过程中发生反应的离子方程式为_______。 （4）“系列操作”步骤中，将滤液送入蒸发器浓缩至_______，然后送至结晶器进行冷却结晶，可得到硝酸镉晶体。 （5）硝酸镉晶体需在低温的条件下烘干。其在111.2℃时失去结晶水，217.3℃时分解产生CdO和红棕色的混合气体，该混合气体可以使带火星的木条复燃，硝酸镉在217.3℃时分解的化学方程式为_______。 18. 某小组设计实验制备FeCl3并测定产品纯度。 (一)制备FeCl3 用如下装置制备氯化铁(部分夹持装置省略)。已知：FeCl3易升华，遇水蒸气易水解。 （1）盛放MnO2的仪器名称为_______，图中各装置连接顺序是A→_______→F(装置可以重复使用)。 （2）写出装置A中发生反应的离子方程式：_______。 （3）装置F中发生反应的离子方程式为_______。若D和F直接相连，则制得产品中所含杂质的化学式为_______。 (二)测定FeCl3样品的纯度 已知：(无色，很稳定)，AgF易溶于水且完全电离。 （4）实验步骤如下(已知杂质均不溶于水或不参与反应)： 步骤1：准确称取mg样品，溶于水，滤去不溶物后，配成1000mL溶液，取10.00mL置于锥形瓶中； 步骤2：向锥形瓶中加入适量NaF溶液(恰好与铁离子完全反应)，用力振荡，再加入溶液(过量)使完全沉淀； 步骤3：向其中加入硝基苯(不溶于水，密度比水大)，用力振荡； 步骤4：加入几滴溶液，用溶液滴定过量的至终点，消耗NH4SCN溶液的体积为。 (已知：常温下，，。FeCl3的摩尔质量用M表示) ①滴定终点时锥形瓶内现象为_______。 ②步骤3加入硝基苯的目的是_______，若省略步骤3，测定结果将_______。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 ③测得样品中FeCl3的质量分数为_______%(用含m、V1、V2、M的式子表示)。 19. 利用太阳能光催化分解水制H2，再用制备的H2还原CO2生成化工原料CH3OH，可实现化工生产的节能减排。回答下列问题： Ⅰ．某种过渡金属硫化物光催化分解水制H2的原理如下图。 已知：可见光在催化剂表面可产生电子和带正电荷的空穴。 （1）H2O发生的电极反应式为_______。 Ⅱ．工业上用CO2和H2制备CH3OH的原理如下： ① ② （2）反应的_______。 （3）其他条件相同时，测得不同压强下，CO2的平衡转化率随温度的变化关系如下图所示。 、、的大小顺序为_______。时发生的反应以_______(填“反应①”或“反应②”为主，分析图，判断的依据是_______。 （4）其他条件相同时，CO2转化率或CH3OH选择性(生成CH3OH的物质的量与CO2转化的物质的量的比值)随温度的变化关系如下图所示。220℃时，CH3OH的产率为_______。工业生产中制备CH2OH的温度为200~280℃，原因是_______。 （5）在120℃，体积恒定的密闭容器中发生反应①和②，通入1mol CO2和2.5mol H2混合气体，起始压强为0.35MPa，反应①和②平衡时，总压为0.25MPa，CO2的转化率为60%，则反应②的压强平衡常数_______(分压=总压×物质的量分数)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $