精品解析：湖北省黄冈市部分普通高中2023-2024学年高三上学期期中考试化学试题

2023年秋季黄冈市部分普通高中高三年级阶段性教学质量监测 化学 本试卷共7页，19题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 K 39 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. 中国古代“四大发明”是中国人民智慧结晶。下列有关说法错误的是 A. “造纸术”中使用的原材料为木材、竹和草，三者的主要成分均为纤维素 B. “指南针”中使用的磁石，其主要成分为黑色的磁性氧化铁 C. “火药”中的硝酸钾是氧化剂，硫磺和木炭粉是还原剂 D. “印刷术”中的活字为铅合金，其硬度比铅大 2. 下列化学用语中，表示有错误的是 A. 用于示踪的氧原子为 B. 次氯酸的结构式为 C. 的电子式为 D. 甲烷的空间填充模型为 3. 化学与生命密切相关，下列说法中正确是 A. 维生素C可以氧化活性氧自由基 B. 植物油通过皂化反应制备人造奶油 C. 蛋白质的水解只能由酶进行催化 D. 人体缺碘会引起甲状腺疾病 4. 下列相邻物质之间的转化不能都通过一步反应完成的是 A. B. C. D. 5. 下列反应的离子方程式错误的是 A. 投入水中： B. 用碳酸钠除去水垢中的 C. 过量铁粉与稀硝酸反应： D. 铝溶于NaOH溶液中 6. 有机物具有止血功能。下列关于该有机物的说法正确的是 A. 是苯甲酸的同系物 B. 可以形成分子间氢键 C. 分子中存在手性碳原子 D. 含有相同官能团的同分异构体有2种 7. 2023年10月4日化学诺贝尔奖授予三位科学家以表彰他们在发现和合成量子点方面作出的贡献。一种新型复合光催化剂[碳量子点氮化碳纳米复合物]可以利用太阳光实现高效分解水，其原理如图所示。下列说法正确的是 A. 氮化碳和碳量子点均属于分子晶体 B. 该催化剂高效地降低了反应的焓变 C. 两种纳米材料均属于胶体 D. 若(反应Ⅱ)<0，则一定有(反应Ⅰ)>0 8. 2023年10月26日神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射。发射航天器的材料、常用的燃料及助燃剂如表所示。下列有关叙述错误的是 航天器材料 液体燃料 固体燃料 助燃剂 钢、钛合金、石墨纤维等 液氢、低级醇类、1，2-二甲基肼 硼氢化钠 液氧、五氟化溴()、高氯酸铵 A. 基态钛原子和基态铁原子最外层电子数相同，均为2 B. 基态N原子中，未成对电子的电子云轮廓图为哑铃形 C. 的阴离子中存在一个配位键 D. 的中心原子价层电子对数为5 9. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是 A. 常温常压下所含共价键数目为 B. 与足量完全反应时转移的电子数为 C. 标准状况下，2.24LNO与在密闭容器中充分反应后的分子数为 D. 1mol乙二胺中杂化的原子数为 10. 下列各图示实验中，对实验现象描述错误的是 A. ①试管中液面上升 B. ②有固体析出 C. ③四氯化碳液体由无色变紫色 D. ④红色石蕊试纸变蓝 11. 原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z中，W的简单氢化物与Z的简单氢化物具有相同的分子结构，其中W的简单氢化物的沸点更低；X与Y形成的化合物是工业冶炼Y单质的原料。下列有关说法正确的是 A. 常见单质熔点： B. 自然界的含量： C. 非金属性： D. 原子半径： 12. 2023年，中国液流电池研究取得了重大突破，特别是铁铬电池，其结构如下图所示，电池反应为：，下列说法正确的是 A. 惰性电极b为电池的负极 B. 充电时，电极a的电极反应为： C. 若外电路有1mol电子转移，则溶液中有通过质子交换膜 D. 与锂电池比较，该电池的电解液是水溶液，易产生爆炸的危险 13. 氮元素的“价—类”二维图如下图所示。下列有关说法错误的是 A. b→a和b→c均可以叫做“固氮” B. c、d的排放是臭氧空洞、光化学烟雾、酸雨等环境问题的形成原因之一 C. 已知g的水溶液中存在e粒子，可据此推测h的水溶液中存在f粒子 D. g和h的阴离子，其VSEPR模型均为平面三角形 14. 化学是一门以实验为基础学科。下列实验操作或方法能达到目的的是 选项 目 实验操作或方法 A 测定乙酸的相对分子质量 对乙酸晶体进行X射线衍射实验 B 制备晶体 向溶液中加入95%的乙醇 C 证明淀粉在酸催化下发生了水解反应 向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热一段时间，冷却后，加入新制的，加热，产生砖红色沉淀 D 验证铜与浓硫酸反应生成的白色物质是硫酸铜 待试管中液体冷却后，向试管中加入适量蒸馏水，观察溶液颜色变化 A. A B. B C. C D. D 15. NO催化有机物的氧化反应的一种机理如图。下列说法错误的是 A. 该反应的化学方程式可书写为： B. 反应①中，-1价氧的化合价没有发生变化，0价氧的化合价降低为-2价 C. 乙烷生成乙烯经过了两次脱氢，其中第一次脱氢的反应完全相同 D. 因为HONO不稳定，所以可以证明推测④属于放热反应 二、非选择题：本题共4小题，55分。 16. 氯酸钾是一种无色晶体，具有强氧化性，某化学兴趣小组实验室设计如下实验制备氯酸钾。 Ⅰ．制备：制备原理为，实验装置如下图。 （1）B中试剂X是___________，A中发生反应的离子方程式为___________。 （2）实验开始时先点燃___________(“A”或“C”)处的酒精灯，其理由是___________。 （3）判断装置C中反应已进行完全的依据是___________。 Ⅱ．提纯：上述实验结束后，取出C中的试管，冷却、过滤，得到含KC1的氯酸钾粗品，再将粗品完全溶于水，___________、过滤、洗涤、干燥，得到较纯的氯酸钾。 已知：和KCl的溶解度如下图所示。 （4）完成上述步骤中横线的操作___________。 Ⅲ．纯度的测定：称取12.5g氯酸钾样品和5.0g二氧化锰，转移到坩埚中，混合均匀，加热，直至质量保持不变，测得固体质量减少了4.8g。 （5）计算所得氯酸钾的纯度为___________(保留三位有效数字)。 17. 西北工业大学一课题组借用足球烯核心成功实现了高效且选择性可精准定制的离子跨膜输运(如图所示)。 已知：图中有机物称为“冠醚”，命名规则是“原子个数一冠一氧原子个数”，如的名称为12—冠—4. 请回答下列问题： （1）Rb位于元素周期表的___________区。 （2）运输的冠醚名称是___________。冠醚与碱金属离子之间存在微弱的配位键，配位原子是___________，判断依据是___________。 （3）几种冠醚与识别的碱金属离子如表所示： 冠醚 冠醚空腔直径 适合的粒子(直径/pm) 冠-4 冠-5 ①15—冠—5不能识别和运输Li的原因是___________，不能识别和运输的原因是___________。 ②离子与冠醚形成超分子后，更易通过双分子膜而实现跨膜运输，原因是___________。 （4）足球烯如图所示。已知NA为阿伏加德罗常数的值，含有的键数目为___________。 （5）锂晶体为六方最密堆积，晶胞如图所示。图中底边长为，高为，晶体密度，则阿伏加德罗常数的值可以表示为___________(用含的代数式表示，列出计算式即可)。 18. 钴是重要的战略资源，但资源匮乏。一种从钴渣提钴的工业流程如下： 已知： ①钴渣成分为，浸取液中含等 ②25℃时，部分物质的溶度积见下表： 物质 ③M5640铜萃取剂是有机弱酸，其与反应简化为。 回答下列问题： （1）“酸浸、还原”时，有___________种元素的化合价会发生改变，为加快该步骤的反应速率，可采取的措施是___________(填写一种即可)。 （2）为回收铜，并使M5640萃取剂实现再生，循环使用，可进行如下操作： 图中试剂X的最佳选择是___________(填写序号)。 A. 溶液 B. 溶液 C. 溶液 D. 溶液 （3）“氧化”时，工业选择的氧化剂主要是氯酸钠或双氧水。 ①若使用双氧水，实际用量总比理论用量要多，即使在较低温度下使用较稀的双氧水，在氧化过程中也会产生较多的气体，其原因是___________。 ②若使用氯酸钾，氧化过程中不产生气体，但在后期当加入氯酸钾过量时，会产生一种有害气体，则产生有害气体的离子方程式为___________。 （4）“调pH”时生成滤渣的离子方程式为___________。 （5）“电解沉积”时，电流效率(电解时，在电极上实际沉积的物质的量与按理论计算应析出的物质的量之比)与溶液pH的关系如图所示。 ①“电解沉积”时，金属钴在___________(填写“正”、“负”、“阴”、“阳”)极析出。 ②试解释图中电流效率随溶液pH增大而变化的原因：时___________；时___________。 19. 研究下列有关反应，有利于我国2060年前实现“碳中和”。 已知，反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 回答下列问题： （1）反应Ⅲ的_______。 （2）向体积可变的密闭容器中充入的混合气，仅发生反应Ⅱ。 ①既能加快反应速率，又能提高和平衡转化率的措施是_______。 ②下列有关该反应的说法正确的是_______。 A.该反应属于高温自发反应 B.若混合气体的密度保持不变，则表明反应达到平衡状态 C.反应过程中，的转化率始终等于的转化率 D.升高温度，该反应的平衡常数增大 （3）向恒容装置中充入和，仅发生反应Ⅰ.分别使用甲、乙两种不同的催化剂时，测得不同温度下的转化率如图所示。 ①图中两种催化剂，催化效果较好的是_______(填写“甲”或“乙”)，其中的a、b、c、d、f五点，一定不是化学平衡的点是_______。 ②试解释使用甲催化剂时，转化率降低的原因_______。 （4）向一恒温恒容的密闭装置中，充入和，在某催化剂的作用下，和同时发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ，达到平衡时，测得的转化率及的选择性均为80%[甲烷选择性]。 则平衡时，_______，该温度下，反应Ⅲ也处于平衡状态，则反应Ⅲ的平衡常数_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023年秋季黄冈市部分普通高中高三年级阶段性教学质量监测 化学 本试卷共7页，19题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 K 39 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. 中国古代“四大发明”是中国人民的智慧结晶。下列有关说法错误的是 A. “造纸术”中使用的原材料为木材、竹和草，三者的主要成分均为纤维素 B. “指南针”中使用的磁石，其主要成分为黑色的磁性氧化铁 C. “火药”中的硝酸钾是氧化剂，硫磺和木炭粉是还原剂 D. “印刷术”中的活字为铅合金，其硬度比铅大 【答案】C 【解析】 【详解】A．木材、竹和草三者的主要成分均为纤维素，A正确； B．磁石的主要成分为黑色的磁性氧化铁，即Fe3O4，B正确； C．“火药”的成分为硫黄、硝酸钾和木炭，氧化剂是硝酸钾和硫黄，木炭粉是还原剂，C错误； D．合金的硬度变大，铅合金的硬度比铅大，D正确； 答案选C。 2. 下列化学用语中，表示有错误的是 A. 用于示踪的氧原子为 B. 次氯酸的结构式为 C. 的电子式为 D. 甲烷的空间填充模型为 【答案】B 【解析】 【详解】A．用于示踪的氧原子是，A正确； B．次氯酸的结构式为，B错误； C．是共价化合物，电子式为，C正确； D．甲烷是CH4，该表示方法为空间填充模型，半径关系也符合，D正确； 故选B； 3. 化学与生命密切相关，下列说法中正确的是 A. 维生素C可以氧化活性氧自由基 B. 植物油通过皂化反应制备人造奶油 C. 蛋白质的水解只能由酶进行催化 D. 人体缺碘会引起甲状腺疾病 【答案】D 【解析】 【详解】A．维生素C具有还原性，活性氧自由基具有氧化性，维生素C可以还原活性氧自由基，A项错误； B．植物油通过氢化反应制备人造奶油，B项错误； C．蛋白质结构中含有酰胺基，在酸性、碱性环境中都能水解，不只能由酶进行催化水解，C项错误； D．人体缺碘会引起甲状腺疾病，D项正确； 答案选D。 4. 下列相邻物质之间的转化不能都通过一步反应完成的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．NH3催化氧化得到NO，NO氧化为NO2，NO2与水反应得到HNO3，都能够一步完成，A不符合题意； B．Al与HCl反应得到AlCl3，AlCl3与氨水反应得到Al(OH)3，Al(OH)3溶于NaOH溶液得到，都能够一步完成，B不符合题意； C．SiO2不能一步生成H2SiO3，C符合题意； D．Cu与氧气反应得到CuO，CuO与盐酸反应得到CuCl2，CuCl2与AgNO3溶液反应得到Cu(NO3)2，都能够一步完成，D不符合题意； 答案选C。 5. 下列反应的离子方程式错误的是 A. 投入水中： B. 用碳酸钠除去水垢中的 C. 过量铁粉与稀硝酸反应： D. 铝溶于NaOH溶液中 【答案】A 【解析】 【详解】A．投入水中生成NaOH和O2，反应的离子方程式为：，A错误； B．用碳酸钠除去水垢中的CaSO4，发生沉淀的转化，离子方程式为：，B正确； C．过量铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，离子方程式为：,C正确； D．铝溶于NaOH溶液发生反应，生成Na[Al(OH)4]和氢气，离子方程式为：，D正确； 答案选A。 6. 有机物具有止血功能。下列关于该有机物的说法正确的是 A. 是苯甲酸的同系物 B. 可以形成分子间氢键 C. 分子中存在手性碳原子 D. 含有相同官能团的同分异构体有2种 【答案】B 【解析】 【详解】A．和苯甲酸的分子式不是相差若干个CH2，所以不是苯甲酸的同系物，故A错误； B．中含有N-H、O-H键，可以形成分子间氢键，故B正确； C．不含连接4个不同原子或原子团的碳原子，所以分子中不存在手性碳原子，故C错误； D．与含有相同官能团的同分异构体，若含1个取代基-CH(NH2)COOH在苯环上的位置有1种，若含2个取代基-NH2、-CH2COOH在苯环上的位置有3种；若含2个取代基-COOH、-CH2NH2在苯环上的位置还有2种；若含有3个取代基-CH3、NH2、-COOH在苯环上的位置有10种，故D错误； 选B。 7. 2023年10月4日化学诺贝尔奖授予三位科学家以表彰他们在发现和合成量子点方面作出的贡献。一种新型复合光催化剂[碳量子点氮化碳纳米复合物]可以利用太阳光实现高效分解水，其原理如图所示。下列说法正确的是 A. 氮化碳和碳量子点均属于分子晶体 B. 该催化剂高效地降低了反应的焓变 C. 两种纳米材料均属于胶体 D. 若(反应Ⅱ)<0，则一定有(反应Ⅰ)>0 【答案】D 【解析】 【详解】A．氮化碳为共价晶体，A错误； B．催化剂降低反应的活化能，加快反应速率，不能改变反应的焓变，B错误； C．纳米材料分散到分散剂中可以形成胶体，C错误； D．H2O分解产生H2、O2的总反应是吸热反应，该反应分两步进行，由于反应热与反应途径无关，只与物质的始态和终态有关，因此若反应Ⅱ是放热反应，则反应Ⅰ一定是吸热反应，D正确； 答案选D。 8. 2023年10月26日神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射。发射航天器的材料、常用的燃料及助燃剂如表所示。下列有关叙述错误的是 航天器材料 液体燃料 固体燃料 助燃剂 钢、钛合金、石墨纤维等 液氢、低级醇类、1，2-二甲基肼 硼氢化钠 液氧、五氟化溴()、高氯酸铵 A. 基态钛原子和基态铁原子最外层电子数相同，均为2 B. 基态N原子中，未成对电子的电子云轮廓图为哑铃形 C. 的阴离子中存在一个配位键 D. 的中心原子价层电子对数为5 【答案】D 【解析】 【详解】A．基态钛原子价电子排布式为3d24s2，基态铁原子价电子排布式为3d64s2，基态钛原子和基态铁原子最外层电子数相同，均为2，故A正确； B．基态N原子中，2p能级中有3个未成对电子，未成对电子的电子云轮廓图为哑铃形，故B正确； C．的阴离子是 ，B原子最外层有3个电子，形成4个共价键，可知存在一个配位键，故C正确； D．的中心原子Br价层电子对数为，故D错误； 选D。 9. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是 A. 常温常压下所含共价键数目为 B. 与足量完全反应时转移的电子数为 C. 标准状况下，2.24LNO与在密闭容器中充分反应后的分子数为 D. 1mol乙二胺中杂化的原子数为 【答案】A 【解析】 【详解】A．肼的结构式为：，一分子中含有5个共价键，即为所含共价键数目为，A正确； B．NO2与水反应的方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，与足量完全反应时转移的电子数为2mol，即2NA个电子转移，B错误； C． NO与O2反应生成NO2，NO2又会有一部分反应生成N2O4，该反应为可逆反应，标准状况下，2.24LNO与在密闭容器中充分反应后的分子数小于，C错误； D．乙二胺中N原子和C原子都是sp3杂化，1分子乙二胺中sp3杂化的原子有4个，1mol乙二胺中杂化的原子数为4NA，D错误； 答案选A。 10. 下列各图示实验中，对实验现象描述错误的是 A. ①试管中液面上升 B. ②有固体析出 C. ③四氯化碳液体由无色变紫色 D. ④红色石蕊试纸变蓝 【答案】B 【解析】 【详解】A．SO2溶于水，使试管中压强减小，液面上升，A正确； B．CO2、NH3与饱和的食盐水反应生成NaHCO3，NaHCO3溶解度小会析出，但是烧杯中NaCl浓度为0.1mol/L，稀的NaCl溶液，不会产生较多的NaHCO3，不会有固体析出，B错误； C．KI溶液中滴入溴水，Br2置换出I2，I2在CCl4中的溶解度比在水中溶解度大，发生萃取，CCl4液体由无色变紫色，C正确； D．加热浓氨水，分解产生氨气，氨气遇到湿润的红色石蕊试纸变蓝色，D正确； 答案选B。 11. 原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z中，W的简单氢化物与Z的简单氢化物具有相同的分子结构，其中W的简单氢化物的沸点更低；X与Y形成的化合物是工业冶炼Y单质的原料。下列有关说法正确的是 A. 常见单质熔点： B. 自然界的含量： C. 非金属性： D. 原子半径： 【答案】A 【解析】 【分析】W的简单氢化物与Z的简单氢化物具有相同的分子结构，可推测，W与Z同族，且W在第二周期，Z在第三周期，其中W的简单氢化物的沸点更低，说明W不含有氢键，W为C，Z为Si；X与Y形成的化合物是工业冶炼Y单质的原料，说明X为非金属(在第二周期)，Y为金属，可推测X为O，Y为Al(镁的工业制法主要是通过电解氯化镁来制取镁单质，工业上采取电解熔融NaCl得到Na)，据此分析； 【详解】A．C的单质为金刚石（共价晶体）或石墨（混合晶体），熔点最高，Si为共价晶体，但键长比C-C键长，故熔点高，但低于C单质，Al为金属晶体熔点较高，为分子晶体，熔点低，常见单质熔点：，A正确； B．自然界的含量：，B错误； C．同周期元素非金属性从左至右增强，同主族元素由上到下减弱，非金属性：，C错误； D．电子层数越多半径越大，电子层数相同，原子序数越大半径越小，原子半径：，D错误； 故选A。 12. 2023年，中国液流电池研究取得了重大突破，特别是铁铬电池，其结构如下图所示，电池反应为：，下列说法正确是 A. 惰性电极b为电池的负极 B. 充电时，电极a的电极反应为： C. 若外电路有1mol电子转移，则溶液中有通过质子交换膜 D. 与锂电池比较，该电池的电解液是水溶液，易产生爆炸的危险 【答案】C 【解析】 【分析】放电时总反应为，Cr2+失去电子生成Cr3+，发生氧化反应，电极a为负极，充电时为阴极，Fe3+得电子生成Fe2+离子，发生还原反应，b为正极，充电时为阳极； 【详解】A．根据分析，放电时b为正极，A错误； B．电极a充电时为阴极，发生还原反应，电极反应式为：Cr3++e-=Cr2+，B错误； C．外电路有1mol电子转移，内电路应该有1molH+通过质子交换膜向正极移动，C正确； D．溶液中的Cr3+、Cr2+、Fe3+、Fe2+与水都不反应，不会产生爆炸的危险，D错误； 答案选C 13. 氮元素的“价—类”二维图如下图所示。下列有关说法错误的是 A. b→a和b→c均可以叫做“固氮” B. c、d的排放是臭氧空洞、光化学烟雾、酸雨等环境问题的形成原因之一 C. 已知g的水溶液中存在e粒子，可据此推测h的水溶液中存在f粒子 D. g和h的阴离子，其VSEPR模型均为平面三角形 【答案】C 【解析】 【分析】根据表格中数据可知，a是NH3，b是N2，c是NO，d是NO2，e是HNO2，f是HNO3，g是亚硝酸盐，h是硝酸盐，以此解题。 【详解】A．由分析可知，a是NH3，b是N2，c是NO，“固氮”是由氮气生成氮的化合物，则b→a和b→c均可以叫做“固氮”，A正确； B．c是NO，d是NO2，氮的氧化物会导致臭氧空洞、光化学烟雾、酸雨等环境问题，B正确； C．硝酸是强酸，则硝酸盐溶液中不存在硝酸分子，C错误； D． g是亚硝酸盐，h是硝酸盐，其阴离子分别为NO、NO，其中心原子氮的价层电子对数都是3，则其VSEPR模型均为平面三角形，D正确； 故选C。 14. 化学是一门以实验为基础的学科。下列实验操作或方法能达到目的的是 选项 目的 实验操作或方法 A 测定乙酸的相对分子质量 对乙酸晶体进行X射线衍射实验 B 制备晶体 向溶液中加入95%的乙醇 C 证明淀粉在酸催化下发生了水解反应 向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热一段时间，冷却后，加入新制的，加热，产生砖红色沉淀 D 验证铜与浓硫酸反应生成的白色物质是硫酸铜 待试管中液体冷却后，向试管中加入适量蒸馏水，观察溶液颜色变化 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．对乙酸晶体进行X射线衍射实验测定的是乙酸的结构，不能测相对质量，相对分子质量测定用质谱仪测定，A错误； B．溶于水，加入乙醇后，溶液的极性减弱，在乙醇溶液中的溶解度减小析出，B正确； C．向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热一段时间，冷却后，先加入NaOH溶液中和多余的硫酸，使溶液显碱性，再加入新制的，加热，产生砖红色沉淀，C错误； D．验证铜与浓硫酸反应生成的白色物质是硫酸铜，待试管中液体冷却后，将试管中溶液加入到蒸馏水，观察溶液颜色变化，D错误； 答案选B。 15. NO催化有机物的氧化反应的一种机理如图。下列说法错误的是 A. 该反应的化学方程式可书写为： B. 反应①中，-1价氧的化合价没有发生变化，0价氧的化合价降低为-2价 C. 乙烷生成乙烯经过了两次脱氢，其中第一次脱氢的反应完全相同 D. 因为HONO不稳定，所以可以证明推测④属于放热反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据反应机理，反应物为乙烷和氧气，生成物为乙烯和水，NO为催化剂，总反应为：，选项A正确； B．反应①为，-1价的氧转化为羟基自由基，化合价不变，0价氧转化为的-2价的氧，选项B正确； C．由反应历程可知，乙烷生成乙烯经过了两次脱氢，第一次脱氢方程式均为，选项C正确； D．反应④需要断裂化学键，是一个吸热过程，选项D错误； 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，55分。 16. 氯酸钾一种无色晶体，具有强氧化性，某化学兴趣小组实验室设计如下实验制备氯酸钾。 Ⅰ．制备：制备原理为，实验装置如下图。 （1）B中的试剂X是___________，A中发生反应的离子方程式为___________。 （2）实验开始时先点燃___________(“A”或“C”)处的酒精灯，其理由是___________。 （3）判断装置C中反应已进行完全的依据是___________。 Ⅱ．提纯：上述实验结束后，取出C中的试管，冷却、过滤，得到含KC1的氯酸钾粗品，再将粗品完全溶于水，___________、过滤、洗涤、干燥，得到较纯的氯酸钾。 已知：和KCl的溶解度如下图所示。 （4）完成上述步骤中横线的操作___________。 Ⅲ．纯度的测定：称取12.5g氯酸钾样品和5.0g二氧化锰，转移到坩埚中，混合均匀，加热，直至质量保持不变，测得固体质量减少了4.8g。 （5）计算所得氯酸钾的纯度为___________(保留三位有效数字)。 【答案】（1） ①. 饱和食盐水 ②. （2） ①. C ②. 防止氯气在较低温度下与KOH反应生成KClO，降低KClO3的产率 （3）装置C试管液面上方出现黄绿色气体(或“装置D内溶液呈浅黄绿色”) （4）蒸发浓缩、冷却结晶 （5）98.0% 【解析】 【分析】实验Ⅰ目的制备氯酸钾，原理为，A为制备氯气的发生装置，B为除去氯气中的杂质装置，C为制备氯酸钾的装置，D装置可以吸收多余氯气，判断装置C反应完全，同时有防止倒吸的作用，E装置为尾气处理。 实验Ⅱ对制得的氯酸钾提纯，利用、溶解度差异采用重结晶法。 实验Ⅲ利用氯酸钾受热分解的质量变化计算氯酸钾的纯度。 【小问1详解】 根据上述分析，装置B的作用是除去氯气中的杂质，试剂为饱和食盐水；A为制备氯气的发生装置，与浓反应生成、、，离子方程式为； 故答案为：饱和食盐水；； 【小问2详解】 氯气在较低温度下与KOH反应生成KClO、，为了防止生成降低的产率，应先点燃C处酒精灯； 故答案为：C；防止氯气在较低温度下与KOH反应生成KClO，降低KClO3的产率； 【小问3详解】 若装置C中反应已进行完全，则KOH全部参加反应，多余的氯气从溶液中逸出使C装置液面上方出现黄绿色气体，或多余氯气溶解在D装置的水中得到浅黄绿色氯水，故判断依据是装置C试管液面上方出现黄绿色气体(或“装置D内溶液呈浅黄绿色”)； 故答案为：装置C试管液面上方出现黄绿色气体(或“装置D内溶液呈浅黄绿色”)； 【小问4详解】 利用溶解度随温度降低而减小，且变化较大，而KCl在溶解度几乎不变且较大，应将含KCl的氯酸钾粗品完全溶于水，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到较纯的氯酸钾； 故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶； 【小问5详解】 根据化学方程式计算，，解得m=12.25g，样品纯度=； 故答案为：98.0%。 17. 西北工业大学一课题组借用足球烯核心成功实现了高效且选择性可精准定制的离子跨膜输运(如图所示)。 已知：图中有机物称为“冠醚”，命名规则是“原子个数一冠一氧原子个数”，如名称为12—冠—4. 请回答下列问题： （1）Rb位于元素周期表的___________区。 （2）运输的冠醚名称是___________。冠醚与碱金属离子之间存在微弱的配位键，配位原子是___________，判断依据是___________。 （3）几种冠醚与识别的碱金属离子如表所示： 冠醚 冠醚空腔直径 适合的粒子(直径/pm) 冠-4 冠-5 ①15—冠—5不能识别和运输Li的原因是___________，不能识别和运输的原因是___________。 ②离子与冠醚形成超分子后，更易通过双分子膜而实现跨膜运输，原因是___________。 （4）足球烯如图所示。已知NA为阿伏加德罗常数的值，含有的键数目为___________。 （5）锂晶体为六方最密堆积，晶胞如图所示。图中底边长为，高为，晶体密度，则阿伏加德罗常数的值可以表示为___________(用含的代数式表示，列出计算式即可)。 【答案】（1）s （2） ①. 18—冠—6 ②. O(或“氧”) ③. 碳已形成4个单键，价层没有孤电子对 （3） ①. Li＋的直径小于15—冠—5的空腔直径过多 (或 “Li＋的直径太小”亦可 ) ②. K＋的直径大于15—冠—5的空腔直径 (或 “K＋的直径太大”亦可 ) ③. 双分子膜极性弱，离子与冠醚形成超分子后极性减小 (答到“极性减小”即给分) （4）90NA （5） (化简成“ ”等其他合理答案均可) 【解析】 【小问1详解】 Rb原子电子占据的最高能级为5s，Rb位于元素周期表的s区。故答案为：s； 【小问2详解】 命名规则是“原子个数一冠一氧原子个数”，运输的冠醚名称是18—冠—6。冠醚与碱金属离子之间存在微弱的配位键，配位原子是O(或“氧”)，不是碳，判断依据是碳已形成4个单键，价层没有孤电子对。故答案为：18—冠—6；O(或“氧”)；碳已形成4个单键，价层没有孤电子对； 【小问3详解】 ①分析数据可知，识别离子的必要条件是冠醚直径与碱金属离子直径适配，既不能太大，也不能太小。15—冠—5不能识别和运输Li的原因是Li＋的直径152pm小于15—冠—5的空腔直径204pm过多 (或 “Li＋的直径太小”亦可 )，不能识别和运输的原因是K＋的直径276pm大于15—冠—5的空腔直径204pm (或 “K＋的直径太大”亦可 )。故答案为：Li＋的直径小于15—冠—5的空腔直径过多 (或 “Li＋的直径太小”亦可 )；K＋的直径大于15—冠—5的空腔直径 (或 “K＋的直径太大”亦可 )； ②离子与冠醚形成超分子后，更易通过双分子膜而实现跨膜运输，原因是双分子膜极性弱，离子与冠醚形成超分子后极性减小 (答到“极性减小”即给分)。故答案为：双分子膜极性弱，离子与冠醚形成超分子后极性减小 (答到“极性减小”即给分)； 【小问4详解】 观察足球烯分子结构可知，每个碳形成3个键，每个键被2个原子分摊，所以，1个分子含=90个键；令NA为阿伏加德罗常数的值，1molC60含有的键数目为90NA。故答案为：90NA； 【小问5详解】 锂晶体为六方最密堆积，图中底边长为，高为，1个晶胞含6个锂离子，晶胞体积为V= =cm-3，晶体密度，，则阿伏加德罗常数的值可以表示为NA= (化简成“ ”等其他合理答案均可)。故答案为： (化简成“ ”等其他合理答案均可)。 18. 钴是重要的战略资源，但资源匮乏。一种从钴渣提钴的工业流程如下： 已知： ①钴渣成分为，浸取液中含等 ②25℃时，部分物质的溶度积见下表： 物质 ③M5640铜萃取剂是有机弱酸，其与反应简化为。 回答下列问题： （1）“酸浸、还原”时，有___________种元素的化合价会发生改变，为加快该步骤的反应速率，可采取的措施是___________(填写一种即可)。 （2）为回收铜，并使M5640萃取剂实现再生，循环使用，可进行如下操作： 图中试剂X的最佳选择是___________(填写序号)。 A. 溶液 B. 溶液 C. 溶液 D. 溶液 （3）“氧化”时，工业选择的氧化剂主要是氯酸钠或双氧水。 ①若使用双氧水，实际用量总比理论用量要多，即使在较低温度下使用较稀的双氧水，在氧化过程中也会产生较多的气体，其原因是___________。 ②若使用氯酸钾，氧化过程中不产生气体，但在后期当加入氯酸钾过量时，会产生一种有害气体，则产生有害气体的离子方程式为___________。 （4）“调pH”时生成滤渣的离子方程式为___________。 （5）“电解沉积”时，电流效率(电解时，在电极上实际沉积的物质的量与按理论计算应析出的物质的量之比)与溶液pH的关系如图所示。 ①“电解沉积”时，金属钴在___________(填写“正”、“负”、“阴”、“阳”)极析出。 ②试解释图中电流效率随溶液pH增大而变化的原因：时___________；时___________。 【答案】（1） ①. 3 ②. 粉碎钴渣 (或适当加热或升高温度、适当增大硫酸的浓度、搅拌等合理答案) （2）A （3） ①. 反应中生成的Fe3＋能催化双氧水分解 ②. （4） （5） ①. 阴 ②. 随着c(H＋)减小，H＋得电子生成H2 的副反应减少 ③. 随着c(H＋)小，Co2+水解生成Co(OH)2 的程度增大 【解析】 【分析】钴渣中加入稀硫酸和亚硫酸钠溶液还原浸取，二氧化硅不反应，得到浸取液中含等，浸渣是二氧化硅，浸出液进行萃取使得铜离子进入有机层，水层加入氧化剂将亚铁离子氧化为铁离子，加入碳酸钠溶液调pH，可以使Fe3+沉淀，滤渣是氢氧化铁，过滤后所得滤液电解沉积得到金属钴； 【小问1详解】 亚硫酸根离子具有还原性，能将三价铁、钴还原为二价铁、钴，同时亚硫酸根离子被氧化为硫酸根离子，铁、钴、硫3种元素化合价改变，为加快该步骤的反应速率，可采取的措施是粉碎钴渣 (或适当加热或升高温度、适当增大硫酸的浓度、搅拌等合理答案)； 【小问2详解】 M5640铜萃取剂是有机弱酸，其与反应简化为，加入X进行反萃取促使平衡逆向移动，则应该选择浓度较大的硫酸，故选A； 【小问3详解】 ①过氧化氢会氧化亚铁离子为铁离子，铁离子能催化过氧化氢生成水和氧气，导致使用双氧水，实际用量总比理论用量要多，即使在较低温度下使用较稀的双氧水，在氧化过程中也会产生较多的氧气气体； ②氯酸钾中氯酸根离子具有氧化性，首先在反应中被还原氯离子，后期加入氯酸钾过量时，酸性条件下氯酸根离子会和氯离子发生归中反应生成有毒的氯气，离子方程式为； 【小问4详解】 加入碳酸钠溶液调pH，可以使Fe3+沉淀，反应为铁离子和碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体：； 【小问5详解】 ①“电解沉积”时，钴离子在阴极得到电子发生还原生成钴单质，金属钴在阴极析出。 ②时，随着c(H＋)减小，H＋得电子生成H2 的副反应减少；时，随着c(H＋)小，Co2+水解生成Co(OH)2 的程度增大，都会导致电流效率的降低。 19. 研究下列有关反应，有利于我国2060年前实现“碳中和”。 已知，反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 回答下列问题： （1）反应Ⅲ的_______。 （2）向体积可变的密闭容器中充入的混合气，仅发生反应Ⅱ。 ①既能加快反应速率，又能提高和平衡转化率的措施是_______。 ②下列有关该反应说法正确的是_______。 A.该反应属于高温自发反应 B.若混合气体的密度保持不变，则表明反应达到平衡状态 C.反应过程中，的转化率始终等于的转化率 D.升高温度，该反应的平衡常数增大 （3）向恒容装置中充入和，仅发生反应Ⅰ.分别使用甲、乙两种不同的催化剂时，测得不同温度下的转化率如图所示。 ①图中两种催化剂，催化效果较好的是_______(填写“甲”或“乙”)，其中的a、b、c、d、f五点，一定不是化学平衡的点是_______。 ②试解释使用甲催化剂时，转化率降低的原因_______。 （4）向一恒温恒容的密闭装置中，充入和，在某催化剂的作用下，和同时发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ，达到平衡时，测得的转化率及的选择性均为80%[甲烷选择性]。 则平衡时，_______，该温度下，反应Ⅲ也处于平衡状态，则反应Ⅲ的平衡常数_______。 【答案】（1） （2） ①. 增大压强（或压缩体积） ②. BC （3） ①. 甲 ②. ac ③. 温度升高，催化剂甲得活性降低 （4） ①. 0.2mol ②. 6 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律得，反应Ⅲ=反应Ⅱ-反应Ⅰ，故 【小问2详解】 ①由于反应Ⅱ为放热反应，且为分子数减小得反应，①既能加快反应速率，又能提高和平衡转化率，即使平衡正向移动的措施是增大压强（或压缩体积）； ②A.由于该反应，分子数减小，故，由自发进行，则该反应属于低温自发反应，A错误； B.由于该容器为体积可变得容器，故密度为可变量，若混合气体的密度保持不变，则表明反应达到平衡状态，B正确； C.在反应反应Ⅱ中，与的化学计量数之比为1∶4，充入，过程中，的转化率始终等于的转化率，C正确； D.反应Ⅱ为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，该反应的平衡常数减小，D错误； 故选BC； 【小问3详解】 ①由图可知，催化剂甲在较低温度下（）CO2有较大的转化率，故催化剂甲的催化效果较好；由图知，在a点，对催化剂甲来说，二氧化碳转化率未达到最大值，故不是化学平衡的点，在c点，对催化剂乙来说，二氧化碳转化率未达到最大值， 故a、b、c、d、f五点，一定不是化学平衡的点是为ac； ②由图知，在使用催化剂甲时，二氧化碳的转化率降低，原因可能为升高温度，导致催化剂甲失去了活性； 【小问4详解】 容器内只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，二氧化碳的产率指两个反应消耗的二氧化碳的量与反应前二氧化碳的量的比值，甲烷的选择性指生成的甲烷的量与消耗的二氧化碳的量的比值，故平衡时；由甲烷的选择性为80%知，，，由O原子守恒得：，由H原子守恒得：，则反应Ⅲ的平衡常数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$