精品解析:北京市平谷区2025届高三下学期一模化学试题
2025-03-12
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2份
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37页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | 北京市 |
| 地区(区县) | 平谷区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 14.00 MB |
| 发布时间 | 2025-03-12 |
| 更新时间 | 2025-04-04 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-03-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50968748.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
平谷区2024-2025学年度第二学期高三年级质量监控
化学试卷
注意事项
1.本试卷共10页,包括两部分,19道小题。满分100分。考试时间90分钟。
2.在答题卡上准确填写学校名称、班级和姓名。
3.试题答案一律填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
4.在答题卡上,选择题用2B铅笔作答,其他试题用黑色字迹签字笔作答。
5.考试结束,请将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5 Ca-40 Ti-48
第一部分 选择题(共42分)
本部分共14小题,每小题3分,共42分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的,请将正确选项填涂在答题卡上。
1. 龙是中华民族重要的精神象征和文化符号。下列与龙有关的历史文物中,主要材质为金属材料的是
A.红山玉龙
B.鎏金铁芯铜龙
C.云龙纹丝绸
D.云龙纹瓷瓶
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.红山玉龙主要成分为SiO2和硅酸盐,属于无机非金属材料,A不符合题意;
B.婆金铁芯铜龙主要成分为Cu,属于金属材料,B符合题意;
C.云龙纹丝绸主要成分为蛋白质,属于有机高分子材料,C不符合题意;
D.云龙纹瓷瓶主要成分为硅酸盐,属于传统无机非金属材料,D不符合题意;
答案选B。
2. 下列表示不正确的是
A. 中子数为10的氧原子:
B. 的VSEPR模型:
C. 用电子式表示KCl的形成过程:
D. 乙烯的结构简式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.氧原子质子数为8,中子数为10,该氧原子的结构为,A项正确;
B.的结构中,中心原子为S,孤电子对数为1,键电子对数为2,价层电子对数为3,故VSEPR模型为平面三角形,B项正确;
C.KCl为离子化合物,K原子失去一个电子形成,Cl原子得到一个电子形成,用电子式表示KCl的形成过程为,C项正确;
D.乙烯结构中存在碳碳双键,其结构简式为,D项错误;
答案选D。
3. 有机物与生活密切相关。下列有关说法正确的是
A. 淀粉、纤维素和蔗糖水解的最终产物完全相同
B. 油脂、蛋白质和聚乙烯都是高分子化合物
C. 苯乙烯和乙醇都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 石油的分馏、裂化、裂解发生变化的本质相同
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.淀粉、纤维素水解的最终产物都是葡萄糖,蔗糖水解的最终产物是葡萄糖和果糖,故A错误;
B.油脂不是高分子化合物,故B错误;
C.苯乙烯中含有碳碳双键,乙醇分子中有羟基,都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,故C正确;
D.石油的分馏是利用石油中各组分沸点不同而分离的一种方法,是物理过程,裂化、裂解发生了化学反应,是化学变化,所以本质不同,故D错误;
故选C。
4. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 稀硝酸除去试管上的银镜:
B. 饱和溶液浸泡锅炉水垢:
C. 泡沫灭火器的灭火原理:
D. 用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:
【答案】A
【解析】
【详解】A.稀硝酸与银反应时,硝酸作为氧化剂被还原,产物应为NO,而非浓硝酸情况下的,正确方程式应为:,A错误;
B.(溶度积较大)与饱和反应生成更难溶的(溶度积较小),符合沉淀转化规律,方程式正确,B正确;
C.与发生双水解,生成沉淀和气体,方程式电荷、原子均守恒,C正确;
D.与Cu反应生成和,符合氧化还原规律,方程式正确,D正确;
故选A。
5. 下列实验装置(部分夹持装置已省略)使用不正确的是
A. 图①装置用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气
B. 图②装置用于萃取碘水中的碘
C. 图③装置用于已知浓度强碱滴定酸溶液
D. 图④装置用于制备乙酸乙酯
【答案】C
【解析】
详解】A.浓盐酸与MnO2加热制取氯气,图①装置正确,A不符合题意;
B.用有机溶剂苯或CCl4萃取碘水中的碘,并分液,图②装置正确,B不符合题意;
C.已知浓度的强碱溶液滴定酸溶液应该用碱式滴定管,图③错误,C符合题意;
D.乙酸和乙醇在浓硫酸催化剂作用下加热制备乙酸乙酯,生成的乙酸乙酯蒸气用碳酸钠溶液收集,图④正确,D不符合题意;
答案选C。
6. 碱性锌锰电池的总反应为,构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是
A. 电池工作时,正极发生反应为
B. 电池工作时,向正极移动
C. 隔膜可以防止电池短路
D. 反应中每生成,转移电子数为
【答案】C
【解析】
【分析】电池工作时,负极发生氧化反应,正极发生还原反应。根据总反应,可知负极锌失电子生成氢氧化锌,正极二氧化锰得电子生成MnO(OH)。
【详解】A. 电池工作时,正极发生反应为MnO2+e-+H2O= MnO(OH)+OH-,故A错误;
B.电池工作时,阳离子移向正极,向负极移动,故B错误;
C.隔膜位于电池的正极和负极之间,其主要功能是将正负极分开,防止电流直接通过正负极进行循环,故C正确;
D.正极发生反应为MnO2+e-+H2O= MnO(OH)+OH-,每生成,转移电子数为,故D错误;
选C。
7. 氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨催化制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的是
A. 合成塔中采用高温、高压、催化剂等条件均可加快反应速率
B. 吸收塔中通入A是为了提高原料的利用率
C. 合成氨以及氨催化制硝酸的流程中氮元素均被氧化
D. 尾气中含有能形成酸雨的成分
【答案】C
【解析】
【分析】合成塔中发生,通过氨分离器得到的氨气在氧化炉中发生,故A为氧气,吸收塔中发生,氧气的通入可以使转化为,再发生与水的反应,循环反应,提高转化率。
【详解】A.合成塔中发生反应,高温、高压、催化剂等条件均可加快反应速率,A项正确;
B.A为氧气,吸收塔中发生,氧气的通入可以使转化为,再发生与水的反应,循环反应,从而提高转化率,B项正确;
C.合成氨反应中氮元素化合价降低,被还原,氨催化氧化制一氧化氮的反应中氮元素化合价升高,被氧化,C项错误;
D.尾气中含有、等,能形成硝酸酸雨,D项正确;
答案选C。
8. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
B
、、键角依次减小
孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力
C
CsCl晶体中与8个配位,而NaCl晶体中与6个配位
比的半径大
D
、、热稳定性逐渐减弱
、、键能依次减小
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.原子光谱是不连续的线状谱线,说明原子的能级是不连续的,即原子能级是量子化的,A正确;
B.的中心碳原子为sp杂化,键角为;的中心碳原子为杂化,键角大约为;的中心碳原子为杂化,键角为,三种物质的中心碳原子都没有孤电子对,三者键角大小与孤电子对无关,B错误;
C.离子晶体的配位数取决于阴、阳离子半径的相对大小,离子半径比越大,配位数越大,周围最多能排布8个,周围最多能排布6个,说明比半径大,C正确;
D.热稳定性和键能有关,键能越大,分子越稳定,原子半径,则、、键能依次减小,、、热稳定性逐渐减弱,D正确;
故选B。
9. 汽车尾气的排放会对环境造成污染,利用催化剂处理汽车尾气中的NO与CO,反应为。一定温度下,在1L恒容密闭容器中加入1mol CO和1mol NO发生上述反应,达到平衡时,测得,下列说法正确的是
A. 汽车尾气中的、是因汽油不充分燃烧产生的
B. 催化剂降低了反应的活化能,反应的数值减小
C. 反应达到平衡时,NO的平衡转化率为
D. 向平衡混合气中再通入1mol NO和,平衡会向正反应方向移动
【答案】C
【解析】
【分析】列三段式:
平衡常数。
【详解】A.CO是汽油不充分燃烧的产物,但NO主要由高温下和反应生成,与是否充分燃烧无关,故A错误;
B.催化剂仅降低活化能,不改变ΔH的数值,故B错误;
C.反应生成0.2 mol/L的,对应消耗2×0.2=0.4 mol/L的NO,NO初始浓度为1 mol/L,转化率为 ,故C正确;
D.加入1 mol NO和1 mol 后,新浓度下Qc =≈0.425>0.247,反应逆向进行,故D错误;
故选C。
10. 以丙烯腈为原料合成高分子树脂X的合成路线如图所示。
下列说法正确的是
A. 丙烯腈分子存在顺反异构 B. 甲分子中的碳原子均为杂化
C. 反应①属于加成反应 D. 高分子X水解可得到乙
【答案】B
【解析】
【分析】与H2O、H+在加热条件下反应生成的甲为CH2=CHCOOH,由乙的分子式和可知,反应①为2个与HCHO反应生成,CH2=CHCOOH与发生加聚反应生成高分子X。
【详解】A.丙烯腈分子中有一个双键碳原子连了两个氢原子,不存在顺反异构,故A错误;
B.甲为CH2=CHCOOH,分子中的碳原子均形成双键,均为杂化,故B正确;
C.反应①为2个与HCHO反应生成,据反应前后原子守恒可知,还有水生成,不属于加成反应,故C错误;
D.CH2=CHCOOH与发生加聚反应生成高分子X,不是由缩聚反应生成的高分子X,所以X水解不能得到乙,故D错误;
故答案为:B。
11. 下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向溶液中滴加几滴溴水并振荡
产生淡黄色沉淀
氧化性:
B
测量和两种饱和溶液的pH
前者
后者
溶解度:
C
向、混合溶液中滴加NaOH溶液
出现红褐色沉淀
D
压缩注射器中的和混合气体
红棕色逐渐变浅
平衡向正反应方向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向溶液中滴加几滴溴水并振荡产生淡黄色沉淀,说明溴单质和硫化钠发生置换反应生成了硫单质,该反应中氧化剂为溴单质,硫单质为氧化产物,则能证明氧化性:,A正确;
B. 和水解程度不同,溶解度不同,两种饱和溶液的物质的量浓度不同,不能通过测量和两种饱和溶液的pH证明二者的溶解度大小, B错误;
C.向、混合溶液中滴加NaOH溶液,出现红褐色沉淀说明产生氢氧化铁,但未说明混合溶液中、的浓度大小,故难以通过该现象说明氢氧化镁和氢氧化铁的溶解度大小,且二者是不同类型的沉淀,也难以说明溶解度常数的相对大小,C错误;
D.压缩注射器中的和混合气体,由于体积变小,气体的浓度增大、颜色先变深而不是变浅,随之发生平衡移动,由于增压该反应向右移动,故现象是先变深再有所变浅但比原来的深,D错误;
选A。
12. 近期中国科学家在低温转化研究方面取得新进展,利用Fe氧簇MOF低温催化甲烷反应的机理如图所示,下列说法错误的是
A. 该反应有利于减少温室气体排放
B. 为该反应的催化剂
C. 该反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D. 该反应中存在极性键的断裂和非极性键的形成
【答案】C
【解析】
【分析】根据图中信息得到总反应方程式为。
【详解】A.甲烷是一种温室气体,它的温室效应比二氧化碳更强,该反应消耗甲烷,有利于减少温室气体排放,A正确;
B.在反应历程中,先消耗,后生成,故是该反应的催化剂,B正确;
C.由分析的总反应可知,做还原剂,做氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1,C错误;
D.该反应中存在碳氢极性键的断裂,氮氮非极性键的形成,D正确;
故选C。
13. 常温下,用溶液滴定溶液,消耗溶液的体积与混合液pH关系如图所示。滴定过程中有白色沉淀生成,但整个过程未见气泡产生。下列说法错误的是
A. 过程没有白色沉淀生成
B. 过程中水的电离程度逐渐减小
C. b点混合溶液中
D. d点混合溶液中
【答案】C
【解析】
【详解】A.过程混合液pH上升,说明此阶段水解大于电离,溶液中没有白色沉淀生成,故A正确;
B.过程混合液pH下降,说明此阶段有白色沉淀碳酸钙生成,导致的电离大于水解,溶液中浓度增大,抑制水的电离,使水的电离程度逐渐减小,故B正确;
C.b点是整个滴定过程中pH最高点,此点水解大于电离,则,故C错误;
D.d点混合溶液中,根据电荷守恒,可得,此时溶液显弱碱性, ,则,根据题干中和的浓度可知,d点,则,故D正确;
答案C。
14. 已知呈粉红色,呈蓝色,为无色。现将溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡:,将该溶液分为三份做实验,溶液的颜色变化如下:
装置
序号
操作
现象
①
将试管置于冰水浴中
溶液均呈粉红色
②
加水稀释
③
加少量固体
以下结论和解释正确的是
A. 等物质的量的和中键数之比为
B. 实验①可知:
C. 实验②加水稀释后,降低导致平衡逆向移动
D. 由实验③可知:络合能力比络合能力强
【答案】D
【解析】
【详解】A.一个中H-O键12个,配位键6个的键为18个,一个中键为4,比值为9:2,A错误;
B.由实验①可知,降低温度,平衡逆向移动,正反应为吸热反应,△H>0,B错误;
C.实验②加水稀释后,反应物和生成物浓度均减少,浓度商Q>K,导致平衡逆向移动,C错误;
D.由实验③可知,加入ZnCl2后,发生反应Zn2++4Cl-,Cl-浓度减少,导致平衡逆向移动,说明络合能力比络合能力强,D正确;
答案选D。
第二部分 非选择题(共58分)
本部分共5大题,共58分。请用黑色字迹签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试卷上作答无效。
15. 工业上利用钛与铁可以制造多种新型合金材料,广泛用于航空、船舶、医疗、储能等领域
(1)基态核外电子排布式为______。
(2)尿素与氯化铁形成配合物是一种高效有机催化剂。尿素与铁离子形成配位键时,最容易提供孤电子对的是______元素,原因是____________。
(3)研究表明用作光催化剂可将、、等氧化为、。下列说法正确的是______(选填序号)。
A.、均为直线型分子,但分子极性不同
B.、、的第一电离能依次增大
C.沸点比低得多,主要是因为分子间作用力较小
(4)Ti的某氧化物和CaO相互作用能形成钛酸盐的晶胞结构如图所示(位于立方体的顶点,处于立方体的中心)。该晶体中,和周围______个相紧邻;若该晶胞的边长为acm,则晶胞的密度为______(设为阿弗加德罗常数)。
(5)纳米晶体是一种贮氢容量大、价格低廉的储氢材料。可由Mg和Fe的粉末在气氛中反应加热球磨制得,该反应分两步进行。第一步反应为,第二步反应的化学方程式为______。
【答案】(1)1s22s22p63s23p63d6
(2) ①. N ②. N的电负性比O小,容易提供孤电子对
(3)A (4) ①. 12 ②.
(5)2MgH2+Fe+H2Mg2FeH6或 3MgH2+Fe Mg2FeH6+Mg
【解析】
【小问1详解】
铁是26号元素,Fe2+的基态核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d6;
【小问2详解】
尿素中O和N有孤电子对,其中N的电负性小,容易提供孤电子对,故答案为:N;N的电负性比O小,容易提供孤电子对;
【小问3详解】
A.、中碳都是sp杂化,空间结构都是直线型,其中是极性分子,是非极性分子,A正确;
B.同周期越靠右,第一电离能越大,其中N元素的2p为半满的稳定结构,第一电离能比O大,B错误;
C.可形成分子间氢键,沸点较高,则沸点比低得多,主要是因为可形成分子间氢键,C错误;
故选A;
【小问4详解】
由晶胞结构图可知,体心为Ca2+,面心为O2-,该晶体中每个顶点Ti4+与面心的O2-相邻,每个顶点为8个晶胞共用,每个面为2个晶胞共用,晶体中,Ti4+和周围紧相邻O2-数目为3×=12,该晶体中,Ti4+和周围12 个O2-相紧邻;如图晶胞中Ti4+为8×=1,Ca2+为1,O2-为6×=3,令晶胞边长为acm,,密度ρ= ;
【小问5详解】
本题的目的是制备Mg2FeH6,则第二步应是制备Mg2FeH6,两步反应加起来可以消掉中间产物MgH2,且根据题意反应物有铁参与,因此第二步应是或2MgH2+Fe+H2Mg2FeH6或 3MgH2+Fe Mg2FeH6+Mg。
16. 硫化氢广泛存在于燃气及工业废气中,脱硫技术的应用既可减少空气污染又可回收硫。
(1)热分解法脱硫
在密闭容器中发生反应,其他条件不变时,的平衡转化率随温度和压强变化如下图。
①该反应平衡常数的大小______(填“>”“<”或“=”)。
②平衡处于M点时,将温度降至,若保持转化率不变,需______(填“增大”或“减小”)压强。
(2)碱法脱硫:用溶液吸收
已知氢硫酸与碳酸的电离常数如下表。
①用化学用语表示溶液显碱性的原因______。
②用过量溶液吸收的化学方程式为______。
(3)间接电解法脱硫
间接电解法脱硫示意图如下:
①写出吸收反应器中发生反应的离子方程式______。
②在电解反应器中再生时产率与理论值相差较大,可能的原因是______。
【答案】(1) ①. < ②. 减小
(2) ①. ②.
(3) ①. ②. 阳极发生副反应,水电解产生O2消耗了一部分电流,使Fe2+未被完全氧化,或pH不合适,导致Fe3+水解生成沉淀
【解析】
【小问1详解】
①平衡常数只受温度影响,由图可知,压强相同时,T2时H2S的转化率大于T1时的转化率,说明升高温度平衡正向移动,则<;
②温度降低H2S的转化率减小,该反应正方向气体分子数增大,减小压强,平衡正向移动,H2S的转化率增大,则降低温度还要保持H2S的转化率不变,需减小压强;
故答案为:< 减小。
【小问2详解】
K2CO3水解使溶液显碱性,对应的离子方程式为:;
②分析图表数据可知,,则用过量吸收H2S时,对应的产物为和,化学方程式为:;
故答案为:、;
【小问3详解】
分析流程图可知,吸收塔内是与FeCl3发生氧化还原反应生成S等,根据氧化还原反应的配平可得离子方程式为:;
分析流程图可知电解时电极反应式分别为,阳极:,阴极:,水也可能在阳极放电生成氧气而消耗电流,使Fe2+未被完全氧化;吸收塔内生成的H+经质子交换膜移动到阴极区,若H+浓度不合适,也会使生成的Fe3+因发生水解生成Fe(OH)3沉淀而减少;
故答案为: ;阳极发生副反应,水电解产生O2消耗了一部分电流,使Fe2+未被完全氧化,或pH不合适,导致Fe3+水解生成沉淀。
17. 氘代药物是近年来医药领域研究热点,它是指将药物分子上特定位点进行氘原子(D)与普通氢原子(H)替换所获得的药物。一种治疗迟发性运动障碍的氘代药物Q的合成路线如下所示(部分试剂及反应条件略)。
资料:同位素会影响键能,一般同位素的质量数越大键能也会越大。
(1)E中所含官能团的名称为______。
(2)A→B的反应方程式为______。
(3)下列说法不正确的是______。
A. A可形成分子内氢键
B. J与互为同系物
C. M中存在手性碳原子
D. 氘代药物的特点之一是分子稳定性增强
(4)已知:过程中脱去一个水分子,且形成一个含氮的六元环。
①L的结构简式为______。
②上述反应中键易断裂的原因是______。
(5)为了提高J的利用率,以G为原料,调整Q的合成路线如下。
写出两种中间产物的结构简式,中间产物1______;中间产物2______。假设每步反应的原料利用率均为a,若生产相同量的Q,调整后J的利用率是以前的______倍(用含a的代数式表示)。
【答案】(1)硝基 (2) (3)BC
(4) ①. ②. 电负性:N>H,形成环合作用的时候,酰胺键上的氢原子更容易断裂
(5) ①. ②. ③.
【解析】
【分析】A发生催化氧化把生成B,B与C发生反应生成E,E经两步反应生成F,F与G发生取代反应生成J,根据逆推,K到L成环,结构简式:,L与M发生反应生成Q。
【小问1详解】
E中所含官能团的名称为硝基。
【小问2详解】
A物质含有醇羟基,被氧化为醛基,方程式为:。
【小问3详解】
A.A物质含有醇羟基和酚羟基,可以形成分子内氢键,如两个羟基可以形成分子内氢键,,A正确;
B.J是,其中含有重氢原子,是氢的一种同位素,分子结构中没有相差若干个“-CH2”,与甲醇不是同系物关系,B错误;
C.M是,其中没有连接四个不同基团的饱和碳原子,C错误;
D.氘代药物用D代替了H,同位素会影响键能,同位素的质量数越大键能也会越大,所以分子稳定性增强,D正确;
故选BC。
【小问4详解】
①根据逆推,再结合K、L、Q原子变化情况可知,K和反应生成的物质为;
②电负性:N>H,在酸性环境下,形成环合作用的时候,酰胺键上的氢原子更容易断裂。
【小问5详解】
G与反应生成中间产物是:,然后和M反应,生成中间产物是。根据题目中的反应历程:,反应经历了三步,其物质的利用率为;选择第二种方案的历程为:,物质在最后一步,其利用率为,所以调整后的利用率是以前的倍,答案为:。
18. 废旧锂离子电池的正极材料含钴酸锂,锰酸锂,镍酸锂()以及铝片、石墨粉等,某小组设计方案回收金属元素,流程如下:
已知:过硫酸根离子的结构为:
不同温度下碳酸锂的溶解度如下表:
温度(℃)
20
40
60
80
100
溶解度(g)
1.33
1.17
1.08
0.85
0.72
(1)锂离子电池工作时,能量的主要转化方式为______。
(2)在废旧电池的初步处理及碱浸环节,为加快速率,除了对原料粉碎处理,还可以采用的措施有______(写出其中一种即可),步骤①发生反应的离子方程式为______。
(3)滤液A中的、、均为价,则的主要作用是______。
(4)写出过程③中发生反应的离子方程式______;步骤②中不能用盐酸酸化溶液的原因是______。
(5)滤液C中______。
(6)滤液C反应后获得碳酸锂固体的步骤主要有:______、______、洗涤、干燥。剩余液体中含有的阴离子主要有______(写离子符号)。
【答案】(1)化学能转化为电能
(2) ①. 升高温度或适当增大碱液浓度或搅拌 ②.
(3)还原剂 (4) ①. ②. 防止在过程③被氧化生成产生污染
(5)
(6) ①. 蒸发结晶 ②. 趁热过滤 ③.
【解析】
【分析】该工艺流程的原料为废旧锂离子电池(含钴酸锂,锰酸锂,镍酸锂()以及铝片、石墨粉),回收金属元素分别得到含铝滤液、、、。废旧电池初步处理,经碱浸,铝片与碱溶液反应生成过滤得含铝滤液,钴酸锂,锰酸锂,镍酸锂以及石墨粉为滤渣成分,经硫酸/及氨水调,过滤分离得石墨,根据滤液A中的、、均为价,可知、、在酸性环境与发生氧化还原反应,其中为还原剂,过程③使滤液A中价的被氧化生成分离出去,滤液B中含有、、,加入生成沉淀分离出来后,滤液C中含有,加入浓得到。
【小问1详解】
锂离子电池工作时,能量的主要转化方式为化学能转化为电能;
故答案为:化学能转化为电能;
【小问2详解】
为加快速率,除了对原料粉碎处理,还可以采用的措施有升高温度、适当增大碱液浓度或搅拌;步骤①发生铝片与碱溶液反应生成的反应,离子方程式为;
故答案为:升高温度或适当增大碱液浓度或搅拌;;
【小问3详解】
中化合价为+3价、中化合价为+6价、中化合价为+3价,经硫酸/及氨水调,得到的滤液A中的、、均为价,均被还原,由此可知,为还原剂;
故答案为:还原剂;
【小问4详解】
过程③为滤液A中价的被氧化生成分离出去,故该离子反应为;步骤②中若用盐酸酸化溶液,则滤液A中含有,在过程③加入时,被氧化生成产生污染;
故答案为:;防止在过程③被氧化生成产生污染;
【小问5详解】
根据,即,则;
故答案为:;
【小问6详解】
滤液C中含有,与加入的浓反应得到,根据的不同温度下的溶解度可知,温度较高时,其溶解度小,故滤液C反应后获得碳酸锂固体的步骤主要有蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥;剩余液体主要成分为,故阴离子为;
故答案为:蒸发结晶;趁热过滤;。
19. 某实验小组制取少量溶液并探究其性质。
Ⅰ.制备(装置如图所示)。
(1)甲中发生反应的方程式是______。
(2)证明丙中NaOH已完全转化为的操作和现象是______。
II.将所得溶液稀释到后,进行实验a和b。
编号
操作
现象
a
向溶液中加入溶液
溶液变为蓝绿色,且3min内无明显变化
b
向溶液中加入溶液
溶液变为蓝绿色,30s时有无色有刺激性气味气体和白色沉淀,上层溶液变浅
(3)用蘸有碘水的淀粉试纸接近反应b的试管口,观察到______,证实有生成,反应的离子方程式为______。
(4)对实验b产生气体的原因进行分析,提出两种假设:
假设1:水解使溶液中增大。
假设2:存在时,与反应生成CuCl白色沉淀溶液中增大。
①假设1不合理,实验证据是______。
②实验证实假设2合理,实验b中发生反应的离子方程式有______,。
(5)小组同学继续提出假设3:增强了的氧化性,并设计原电池实验(如图所示)证明该假设。未加入NaCl固体时,溶液无明显变化,请补全加入NaCl固体后的实验现象______。
(6)实验室中经常用KSCN溶液检验含的溶液否因氧化而变质,但是如果溶液中存在少量时,会干扰检验结果,试分析其中的原因______。(资料:是一种拟卤离子,其性质与卤离子相似。)
【答案】(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)把针筒中的品红溶液推入锥形瓶中,若品红溶液褪色,说明NaOH已完全转化为NaHSO3
(3) ①. 试纸蓝色退去 ②. I2+SO2+2H2O=4H++2I-+
(4) ①. 实验a中没有无色气体生成 ②. 2Cu2+++2Cl-+H2O=2CuCl↓++3H+
(5)有电流产生,右侧烧杯有白色沉淀生成
(6)增强了Cu2+的氧化性,会将Fe2+氧化为Fe3+
【解析】
【分析】甲装置中,铜与浓硫酸加热反应生成SO2气体,乙装置是安全瓶,在丙中SO2与NaOH反应生成NaHSO3,用品红溶液可以检验SO2是否过量,尾气用高锰酸钾溶液吸收。
【小问1详解】
甲中Cu与浓硫酸加热反应,生成硫酸铜、SO2气体和水,反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
小问2详解】
若NaOH完全转化为NaHSO3,则SO2过量,过量的SO2能使品红溶液褪色,故答案是:把针筒中的品红溶液推入锥形瓶中,若品红溶液褪色,说明NaOH已完全转化为NaHSO3;
【小问3详解】
SO2与I2发生氧化还原反应生成硫酸和HI,蘸有碘水的淀粉试纸接近反应b的试管口,若蓝色退去,证明气体是SO2;离子方程式为:I2+SO2+2H2O=4H++2I-+;
【小问4详解】
实验a是向溶液中加入溶液,若Cu2+水解使溶液中H+浓度增大,H+与亚硫酸氢根离子反应也应该有SO2产生,实验a中没有气体产生,故假设1不成立;
假设2中存在时,与反应生成CuCl白色沉淀和H+,离子方程式为:2Cu2+++2Cl-+H2O=2CuCl↓++3H+;
【小问5详解】
加入NaCl后,Cu2+的氧化性增强,两极发生氧化还原反应,形成原电池,有电流产生,Cu2+被还原为Cu+,同时与Cl-生成CuCl沉淀,答案是:有电流产生,右侧烧杯有白色沉淀生成;
【小问6详解】
是一种拟卤离子,其性质与卤离子相似,能够增强Cu2+的氧化性,Cu2+会把Fe2+氧化为Fe3+,对实验产生干扰。
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平谷区2024-2025学年度第二学期高三年级质量监控
化学试卷
注意事项
1.本试卷共10页,包括两部分,19道小题。满分100分。考试时间90分钟。
2.在答题卡上准确填写学校名称、班级和姓名。
3.试题答案一律填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
4.在答题卡上,选择题用2B铅笔作答,其他试题用黑色字迹签字笔作答。
5.考试结束,请将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5 Ca-40 Ti-48
第一部分 选择题(共42分)
本部分共14小题,每小题3分,共42分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的,请将正确选项填涂在答题卡上。
1. 龙是中华民族重要的精神象征和文化符号。下列与龙有关的历史文物中,主要材质为金属材料的是
A.红山玉龙
B.鎏金铁芯铜龙
C.云龙纹丝绸
D.云龙纹瓷瓶
A. A B. B C. C D. D
2. 下列表示不正确的是
A. 中子数为10的氧原子:
B. 的VSEPR模型:
C. 用电子式表示KCl的形成过程:
D. 乙烯的结构简式:
3. 有机物与生活密切相关。下列有关说法正确的是
A. 淀粉、纤维素和蔗糖水解的最终产物完全相同
B. 油脂、蛋白质和聚乙烯都是高分子化合物
C. 苯乙烯和乙醇都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 石油的分馏、裂化、裂解发生变化的本质相同
4. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 稀硝酸除去试管上的银镜:
B. 饱和溶液浸泡锅炉水垢:
C. 泡沫灭火器的灭火原理:
D. 用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:
5. 下列实验装置(部分夹持装置已省略)使用不正确的是
A. 图①装置用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气
B. 图②装置用于萃取碘水中的碘
C. 图③装置用于已知浓度强碱滴定酸溶液
D. 图④装置用于制备乙酸乙酯
6. 碱性锌锰电池的总反应为,构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是
A. 电池工作时,正极发生反应为
B. 电池工作时,向正极移动
C. 隔膜可以防止电池短路
D. 反应中每生成,转移电子数为
7. 氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨催化制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的是
A. 合成塔中采用高温、高压、催化剂等条件均可加快反应速率
B. 吸收塔中通入A是为了提高原料的利用率
C. 合成氨以及氨催化制硝酸的流程中氮元素均被氧化
D. 尾气中含有能形成酸雨的成分
8. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子能级是量子化的
B
、、键角依次减小
孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力
C
CsCl晶体中与8个配位,而NaCl晶体中与6个配位
比的半径大
D
、、热稳定性逐渐减弱
、、键能依次减小
A A B. B C. C D. D
9. 汽车尾气的排放会对环境造成污染,利用催化剂处理汽车尾气中的NO与CO,反应为。一定温度下,在1L恒容密闭容器中加入1mol CO和1mol NO发生上述反应,达到平衡时,测得,下列说法正确的是
A. 汽车尾气中的、是因汽油不充分燃烧产生的
B. 催化剂降低了反应的活化能,反应的数值减小
C. 反应达到平衡时,NO的平衡转化率为
D. 向平衡混合气中再通入1mol NO和,平衡会向正反应方向移动
10. 以丙烯腈为原料合成高分子树脂X的合成路线如图所示。
下列说法正确是
A. 丙烯腈分子存在顺反异构 B. 甲分子中的碳原子均为杂化
C. 反应①属于加成反应 D. 高分子X水解可得到乙
11. 下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向溶液中滴加几滴溴水并振荡
产生淡黄色沉淀
氧化性:
B
测量和两种饱和溶液的pH
前者
后者
溶解度:
C
向、混合溶液中滴加NaOH溶液
出现红褐色沉淀
D
压缩注射器中和混合气体
红棕色逐渐变浅
平衡向正反应方向移动
A. A B. B C. C D. D
12. 近期中国科学家在低温转化研究方面取得新进展,利用Fe氧簇MOF低温催化甲烷反应的机理如图所示,下列说法错误的是
A. 该反应有利于减少温室气体排放
B. 为该反应的催化剂
C. 该反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D. 该反应中存在极性键的断裂和非极性键的形成
13. 常温下,用溶液滴定溶液,消耗溶液的体积与混合液pH关系如图所示。滴定过程中有白色沉淀生成,但整个过程未见气泡产生。下列说法错误的是
A. 过程没有白色沉淀生成
B. 过程中水的电离程度逐渐减小
C. b点混合溶液中
D. d点混合溶液中
14. 已知呈粉红色,呈蓝色,为无色。现将溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡:,将该溶液分为三份做实验,溶液的颜色变化如下:
装置
序号
操作
现象
①
将试管置于冰水浴中
溶液均呈粉红色
②
加水稀释
③
加少量固体
以下结论和解释正确的是
A. 等物质的量的和中键数之比为
B. 实验①可知:
C. 实验②加水稀释后,降低导致平衡逆向移动
D. 由实验③可知:络合能力比络合能力强
第二部分 非选择题(共58分)
本部分共5大题,共58分。请用黑色字迹签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试卷上作答无效。
15. 工业上利用钛与铁可以制造多种新型合金材料,广泛用于航空、船舶、医疗、储能等领域。
(1)基态核外电子排布式为______。
(2)尿素与氯化铁形成配合物是一种高效有机催化剂。尿素与铁离子形成配位键时,最容易提供孤电子对的是______元素,原因是____________。
(3)研究表明用作光催化剂可将、、等氧化为、。下列说法正确的是______(选填序号)。
A.、均为直线型分子,但分子极性不同
B.、、的第一电离能依次增大
C.沸点比低得多,主要是因为分子间作用力较小
(4)Ti的某氧化物和CaO相互作用能形成钛酸盐的晶胞结构如图所示(位于立方体的顶点,处于立方体的中心)。该晶体中,和周围______个相紧邻;若该晶胞的边长为acm,则晶胞的密度为______(设为阿弗加德罗常数)。
(5)纳米晶体是一种贮氢容量大、价格低廉的储氢材料。可由Mg和Fe的粉末在气氛中反应加热球磨制得,该反应分两步进行。第一步反应为,第二步反应的化学方程式为______。
16. 硫化氢广泛存在于燃气及工业废气中,脱硫技术的应用既可减少空气污染又可回收硫。
(1)热分解法脱硫
在密闭容器中发生反应,其他条件不变时,的平衡转化率随温度和压强变化如下图。
①该反应平衡常数的大小______(填“>”“<”或“=”)。
②平衡处于M点时,将温度降至,若保持转化率不变,需______(填“增大”或“减小”)压强。
(2)碱法脱硫:用溶液吸收
已知氢硫酸与碳酸的电离常数如下表。
①用化学用语表示溶液显碱性的原因______。
②用过量溶液吸收化学方程式为______。
(3)间接电解法脱硫
间接电解法脱硫示意图如下:
①写出吸收反应器中发生反应的离子方程式______。
②在电解反应器中再生时产率与理论值相差较大,可能的原因是______。
17. 氘代药物是近年来医药领域的研究热点,它是指将药物分子上特定位点进行氘原子(D)与普通氢原子(H)替换所获得的药物。一种治疗迟发性运动障碍的氘代药物Q的合成路线如下所示(部分试剂及反应条件略)。
资料:同位素会影响键能,一般同位素的质量数越大键能也会越大。
(1)E中所含官能团的名称为______。
(2)A→B的反应方程式为______。
(3)下列说法不正确的是______。
A. A可形成分子内氢键
B. J与互为同系物
C. M中存在手性碳原子
D. 氘代药物的特点之一是分子稳定性增强
(4)已知:过程中脱去一个水分子,且形成一个含氮的六元环。
①L的结构简式为______。
②上述反应中键易断裂的原因是______。
(5)为了提高J的利用率,以G为原料,调整Q的合成路线如下。
写出两种中间产物的结构简式,中间产物1______;中间产物2______。假设每步反应的原料利用率均为a,若生产相同量的Q,调整后J的利用率是以前的______倍(用含a的代数式表示)。
18. 废旧锂离子电池的正极材料含钴酸锂,锰酸锂,镍酸锂()以及铝片、石墨粉等,某小组设计方案回收金属元素,流程如下:
已知:过硫酸根离子的结构为:
不同温度下碳酸锂的溶解度如下表:
温度(℃)
20
40
60
80
100
溶解度(g)
1.33
1.17
1.08
0.85
0.72
(1)锂离子电池工作时,能量的主要转化方式为______。
(2)在废旧电池的初步处理及碱浸环节,为加快速率,除了对原料粉碎处理,还可以采用的措施有______(写出其中一种即可),步骤①发生反应的离子方程式为______。
(3)滤液A中的、、均为价,则的主要作用是______。
(4)写出过程③中发生反应的离子方程式______;步骤②中不能用盐酸酸化溶液的原因是______。
(5)滤液C中______。
(6)滤液C反应后获得碳酸锂固体的步骤主要有:______、______、洗涤、干燥。剩余液体中含有的阴离子主要有______(写离子符号)。
19. 某实验小组制取少量溶液并探究其性质。
Ⅰ.制备(装置如图所示)。
(1)甲中发生反应的方程式是______。
(2)证明丙中NaOH已完全转化为的操作和现象是______。
II.将所得溶液稀释到后,进行实验a和b。
编号
操作
现象
a
向溶液中加入溶液
溶液变为蓝绿色,且3min内无明显变化
b
向溶液中加入溶液
溶液变为蓝绿色,30s时有无色有刺激性气味气体和白色沉淀,上层溶液变浅
(3)用蘸有碘水的淀粉试纸接近反应b的试管口,观察到______,证实有生成,反应的离子方程式为______。
(4)对实验b产生气体的原因进行分析,提出两种假设:
假设1:水解使溶液中增大。
假设2:存在时,与反应生成CuCl白色沉淀溶液中增大。
①假设1不合理,实验证据是______。
②实验证实假设2合理,实验b中发生反应的离子方程式有______,。
(5)小组同学继续提出假设3:增强了的氧化性,并设计原电池实验(如图所示)证明该假设。未加入NaCl固体时,溶液无明显变化,请补全加入NaCl固体后的实验现象______。
(6)实验室中经常用KSCN溶液检验含的溶液否因氧化而变质,但是如果溶液中存在少量时,会干扰检验结果,试分析其中的原因______。(资料:是一种拟卤离子,其性质与卤离子相似。)
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