精品解析:辽宁省沈阳市2024-2025学年高三上学期教学质量监测(一)化学试卷
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内容正文:
2025年沈阳市高中三年级教学质量监测(一)
化学
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共8页。满分100分。
考试时间75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡指定区域。
2.选择题选出答案后,用2B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,再选涂其他答案标号。第Ⅰ卷用黑色水性笔答在答题卡上。在本试卷上作答无效。
3.考试结束后,考生将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Na23 Si28 S32 Cu64 Au197
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 东北文化源远流长,在下列非物质文化遗产名录中,不包含硅酸盐材料的是
A. 辽宁岫岩硬玉雕刻技艺 B. 吉林延吉石锅制作技艺
C. 黑龙江绥棱黑陶制作技艺 D. 内蒙古赤峰水晶微雕技艺
【答案】D
【解析】
【详解】A.硬玉(翡翠)的主要成分是硅酸盐矿物,属于硅酸盐材料,A不选;
B.石锅通常由硅酸盐岩石(如花岗岩或皂石)制成,主要成分为硅酸盐矿物(如长石等),属于硅酸盐材料,B不选;
C.黑陶是陶器的一种,由粘土烧制而成,粘土的主要成分是硅酸盐矿物,属于硅酸盐材料,C不选;
D.水晶的主要成分是二氧化硅,属于硅的氧化物矿物,而非硅酸盐矿物,因此,水晶微雕技艺不涉及硅酸盐材料,D选;
故选D。
2. 下列化学用语中表示错误的是
A. 碳的基态原子的轨道表示式违反了洪特规则
B. HF分子间氢键的键长为的长度
C. 键的形成:
D. 臭氧是非极性分子,在中的溶解度大于在中的溶解度
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳的基态原子的轨道表示式中的2p能级上的2个电子自旋状态不同,违反了洪特规则,故A正确;
B.HF分子间氢键的键长为一个分子中的氟原子与另一个分子中的氢原子间的距离,即的长度,故B正确
C.键的形成是两个原子的p能级轨道通过肩并肩的方式形成的,形成之后呈现镜像对称,故C正确;
D.臭氧是极性分子,但是非常微弱,导致臭氧在中的溶解度大于在中的溶解度,故D错误;
答案D。
3. 工业生产制取硫酸的原理示意图如下,下列说法中错误的是
A. 反应Ⅰ中的FeS2晶体,阴阳离子个数比为1:1
B. 反应Ⅰ中的黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
C. SO2具有较强还原性,不能用浓硫酸干燥
D. 反应Ⅲ中用浓硫酸吸收SO3可以有效减少酸雾产生
【答案】C
【解析】
【分析】由题干流程图可知,工业上制硫酸为黄铁矿在空气中加热生成二氧化硫、四氧化三铁等物质,二氧化硫中通入空气,400-500℃、常压、催化剂条件下反应生成三氧化硫,生成的三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收生成硫酸,据此分析解题。
【详解】A.反应Ⅰ中的FeS2晶体中含有Fe2+和,则其阴阳离子个数比为1:1,A正确;
B.由分析可知,工业上煅烧黄铁矿制备硫酸过程中将产生四氧化三铁等废渣,若反应Ⅰ中的黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生,B正确;
C.SO2具有较强还原性,但其是与H2SO4不反应的酸性气体,故能用浓硫酸干燥,C错误;
D.由分析可知,SO3与水反应是一个强烈的放热反应,直接使用水来吸收SO3,反应放出热量,形成酸雾,而使用98.3%的浓硫酸吸收SO3时,由于浓硫酸本身已经是高浓度的硫酸,其沸点远高于水,不易蒸发,可以有效避免酸雾的形成,D正确;
故答案为:C。
4. 下列离子方程式书写正确的是
A. 在重水()中水解:
B. 与反应:
C. 海水提溴中将溴吹入吸收塔中:
D. 家用管道疏通剂工作原理:
【答案】D
【解析】
【详解】A.在D2O中水解时,产物应为和D+, A错误;
B.与反应时,O2中的氧原子来自Na2O2自身,而非H2O中的18O,生成O2,化学方程式为:,B错误;
C.Br2与在水中的反应为氧化还原反应,HBr为强酸应完全离解为H+和Br-,离子方程式为,C错误;
D.Al与OH-在碱性条件下的反应生成和H2,离子方程式为:,D正确;
故选D。
5. 我国学者把游离态氮固定在碳上(示踪反应如下),制得的离子可用于合成核酸的结构单元。阿伏加德罗常数的值为,下列说法中正确的是
(石墨)
A. 22.4L含有的中子数为 B. 12gC(石墨)中键的数目为
C. 1mol中含有的π键的数目为 D. 生成1mol时,反应转移的电子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.温度压强不知,不能计算15N2物质的量,A错误;
B.12gC(石墨)物质的量n1mol,石墨中每个C原子与3个碳原子形成共价键,每条共价键被2个碳原子共用,故12gC(石墨)中键的数目为,B正确;
C.双键中一个σ键,一个π键,则1mol[N=C=N]2﹣中含有的π键数为2NA,C错误;
D.该反应中氮元素化合价0价降低到﹣3价,碳元素化合价0价升高到+4价,氢元素化合价﹣1价升高到0价,电子转移总数6e﹣,生成1mol H2时,总反应转移的电子数为6NA,D错误;
故选B。
6. 2024年6月,嫦娥六号实现世界首次月背采样,月壤中矿物以辉石()、斜长石()和钛铁矿()为主。用钛铁矿制备锂电池的电极材料过程中会生成中间产物(Ti为+4价)。下列说法中错误的是
A. 可通过X射线衍射法测定辉石和斜长石的晶体结构
B. 离子键成分的百分数:
C. 1mol中含过氧键的数目为
D. 上图代表硅酸根阴离子,其所带的负电荷数为6
【答案】C
【解析】
【详解】A.可以用X射线衍射法测定晶体的空间结构,A正确;
B.形成离子键的两元素电负性相差越大,离子键成分百分数越大,Ca与Si的电负性相差大,离子键成分的百分数:,B正确;
C.中Li为+1价,Ti为+4价,15个O的化合价为-(4+5×4)=-24价,-1价O为6个,-2价O为9个,1mol中含过氧键的数目为3NA,C错误;
D.根据图示可知,Si在O形成的四面体中心,Si的化合价为+4,O的化合价为-2,上图代表硅酸根阴离子为Si2,其所带的负电荷数为6,D正确;
答案选C。
7. 黄金按质量分数分级,纯金为24K。合金的三种晶胞结构如图,Ⅰ是六方晶胞(底面锐角为60°),Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法中正确的是
A. I中Au的配位数是8 B. Ⅱ晶体密度为g·cm-3
C. Ⅱ、Ⅲ表示同一晶体 D. Ⅲ为18K金
【答案】B
【解析】
【详解】A.Au的配位数指距离相等且最近的Cu的个数,Ⅰ是六方晶胞(底面锐角为60°),Au处于体心,与Au等距离最近的Cu有4个,Ⅰ中Au的配位数是4, A错误;
B.Ⅱ晶胞中Au 的个数为=1,Cu的个数为=3,Ⅱ晶体密度为g·cm-3,B正确;
C.Ⅱ中,Au处于立方体的八个顶点,Cu处于面心,其原子个数比为:,Ⅲ中,Au处于立方体的面心,Cu处于顶点,其原子个数比为,Ⅱ、Ⅲ不表示同一晶体,C错误;
D.由24K金的质量分数为100%,则18K金的质量分数为:,III中Au和Cu原子个数比值为,则Au的质量分数为:,D错误;
故选B。
8. 利用下列装置(夹持装置略)进行实验,下列说法中正确的是
A.分离溶液和胶体
B.安全漏斗下端必须插入液面下
C.制备无水晶体
D.熔化固体
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化铁溶液和氢氧化铁胶体应用渗析的方法分离,不能用过滤的方法分离,故A错误;
B.双球安全环形漏斗的核心作用是通过缓冲、液封和安全排气机制,保障化学反应过程中的安全性和可控性,所以安全漏斗下端不需要插入液面下,故B错误;
C.虽然硫酸铁是强酸弱碱盐,在溶液中能发生水解反应,但硫酸是高沸点酸不易挥发,所以可以用蒸发的方法制备硫酸铁,故C正确;
D.碳酸钠能与陶瓷中的二氧化硅反应,所以不能在坩埚中熔化碳酸钠,故D错误;
故选C。
9. 在KI、淀粉、稀和的混合溶液中加入过量乙酰丙酮(),观察到溶液中无色与蓝色交替出现,主要转化如下图。下列说法中错误的是
A. 反应①生成1mol转移4mol B. 淀粉做指示剂
C. ②的离子方程式为 D. 最终溶液呈蓝色
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①中H+和反应生成Cl-和ClO2,Cl元素由+3价下降到-1价,生成1mol转移4mol,A正确;
B.在KI、淀粉、稀和的混合溶液中加入过量乙酰丙酮(),反应过程中有I2生成,观察到溶液中无色与蓝色交替出现,则应该使用淀粉做指示剂,B正确;
C.反应②中ClO2和I-反应生成I2和,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:,C正确;
D.反应③中乙酰丙酮()过量,碘单质被消耗完全,溶液最终不呈蓝色,D错误;
故选D。
10. 大气中、和水蒸气会在铜质器件表面形成薄液膜,造成铜质器件的腐蚀,其腐蚀原理如图所示。经检测发现部分释放出游离的会与铜基体反应生成,以及在足够多时生成。下列说法中错误的是
A. 腐蚀过程中正极反应:
B. 的形成促进了铜的腐蚀
C. 生成碱式硫酸铜的反应:
D. 由腐蚀机理可知,铜的腐蚀是电化学反应与化学反应协同作用的结果
【答案】A
【解析】
【分析】在铜质器件腐蚀过程中发生了电化学腐蚀,铜在负极失去电子转化为Cu+,氧气在正极得到电子:O2+4e-+2H2O=4OH-,Cu+被氧气氧化,同时和NH3结合成[Cu(NH3)n]2+,[Cu(NH3)n]2+释放出的游离的Cu2+和铜发生归中反应生成Cu2O,SO2被氧气氧化为,当OH-足够多时可以和铜离子共同生成Cu4(OH)6SO4⋅2H2O。
【详解】A.由以上分析可知,腐蚀过程中正极是氧气得电子,不是氢离子得电子,选项A错误;
B.[Cu(NH3)n]2+释放出的游离的Cu2+和铜发生归中反应生成Cu2O,促进了铜的腐蚀,选项B正确;
C.[Cu(NH3)n]2+释放出的游离的Cu2+、SO2被氧气氧化成的、足够多的OH-以及水共同反应生成Cu4(OH)6SO4⋅2H2O:4Cu2++6OH−++2H2O=Cu4(OH)6SO4⋅2H2O,选项C正确;
D.由以上分析可知,铜的腐蚀是电化学反应与化学反应协同作用的结果,选项D正确;
答案选A。
11. 工业上可通过膜电解钒酸钠溶液制备,装置如图,在电解过程中随溶液pH的变化,会经二聚()四聚()逐渐转化为多聚钒酸盐,最终以形式进入酸槽。下列说法中错误的是
A. 离子交换膜为阴离子交换膜 B. 阴极附近溶液pH增大
C. 阴极反应: D. 加热酸槽发生的方程式为
【答案】A
【解析】
【分析】根据电源左边为阳极,转化为,V的价态没有变,且最终生成,因此阳极反应为,,阳极池消耗阴离子,因此盐室的Na+通过交换膜进入碱室,阴极电解NaOH溶液,电极反应为,以此解题。
【详解】A.由分析可知,Na+通过交换膜进入碱室,则离子交换膜为阳离子交换膜,A错误;
B.由分析可知,阴极电解NaOH溶液,电极反应为,则pH增大,B正确;
C.结合B分析可知,阴极反应:,C正确;
D.从酸槽出来的物质含有,经过加热可得,反应为:,D正确;
故选A。
12. 工业上以废铅膏(、、PbO、少量Pb)为原料,制备甲基磺酸铅实现Pb循环再利用。已知,,下列说法中错误的是
A. 硫酸盐化中可能发生反应:
B. 硫酸盐化中只做氧化剂
C. 脱硫反应:的平衡常数
D. 酸浸反应:
【答案】B
【解析】
【分析】铅膏加入硫酸、过氧化氢溶液硫酸盐化,、PbO和少量Pb转化为,然后加入(NH4)2CO3溶液,转化为PbCO3,PbCO3再和溶液反应生成甲基磺酸铅,以此解答。
【详解】A.硫酸盐化中、和反应生成,可能发生反应:,A正确;
B.硫酸盐化中,不仅作为氧化剂将Pb氧化为Pb2+,还可以作为还原剂将PbO2反应为Pb2+,B错误;
C.脱硫反应:的平衡常数,C正确;
D.酸浸反应中PbCO3和溶液反应生成甲基磺酸铅和CO2,化学方程式为:,D正确;
故选B。
13. 逆水煤气变换反应为 kJ·mol-1.将6mol和8mol充入容积为2L的密闭容器中,分别在、温度下发生该反应,的物质的量变化如下表所示。下列说法中错误的是
物质的量/mol
/℃
/℃
0
5min
10min
15min
20min
25min
30min
8.0
3.5
2.0
2.0
1.7
1.5
1.5
A.
B. 温度下,5~10min内以表示该反应速率mol·L-1·min-1
C. 温度下,某时刻mol,
D. 温度下,该反应(25min)(20min)
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据表中数据可知,T1温度下,平衡时H2物质的量为2.0mol,T2温度下,平衡时H2物质的量为1.5mol,氢气的物质的量减少,平衡正向移动,正反应为放热反应,则温度T1>T2,A错误;
B.T1温度下,5~10min内H2物质的量的变化量为:3.5mol-2.0mol=1.5mol,CH3OH物质的量的变化量为:0.5mol,则以CH3OH表示该反应速率为:,B正确;
C.T1温度下,10min时H2的物质的量不再变化,该反应达到平衡状态,此时n(H2)=2.0mol,根据三段式:,则平衡时,c(H2)=1mol/L,c(CO2)=2mol/L,c(CH3OH)=1mol/L,c(H2O)=1mol/L,则平衡常数为:,该温度下,某时刻,n(CO2)=n(H2)=n(CH3OH)=n(H2O)=2mol,则 c(CO2)=c(H2)=c(CH3OH)=c(H2O)=1mol/L ,则,则Q>K,C正确;
D.T2 温度下,根据题表数据可知,20 min时,该反应尚未达到平衡状态,H2的物质的量在逐渐减小,反应正向进行,正反应速率在逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,;25 min时,该反应达到平衡状态,,则,D正确;
故答案选A。
14. 主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法中错误的是
A. 电负性:W>Z B. 该化合物中X存在两种价态
C. 离子半径:Y>Z D. 氧化物对应的水化物的pH:Z>Y
【答案】B
【解析】
【分析】主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,则Z个有4个能层。根据这4种元素形成的化合物的结构可以推断,W、X、Y、Z分别为H、O、S、K。
【详解】A.第IA族元素,从上往下电负性依次减弱,则电负性:H>K,A正确;
B.该化合物为KHSO4,其中O元素只含有-2价一种价态,B错误;
C.S2-含有3个电子层,K+也含有3个电子层,K的核电荷数比S大,则离子半径:S2-> K+,C正确;
D.K的氧化物溶于水且与水反应生成强碱KOH,S的氧化物溶于水且与水反应生成H2SO3或H2SO4,因此,氧化物溶于水所得溶液的pH的大小关系为 K>S,D正确;
故选B。
15. 实验室模拟侯氏制碱,在25℃时将通入饱和氨盐水中,实验现象及数据如左下图,溶液的酸度随溶液中的变化如右下图所示。下列说法中错误的是
A. 25℃时,的
B. 0~60min发生反应:
C. 时,溶液中存在
D. 水的电离程度:0minmin
【答案】B
【解析】
【分析】碳酸的一级电离常数大于二级电离常数,AG相等时,溶液中大于,则右图中曲线Ⅰ表示溶液AG随溶液中lg的变化、曲线Ⅱ表示溶液AG随溶液中lg的变化;由右图可知,溶液中碳酸根离子浓度和碳酸氢根离子浓度相等时,溶液AG为—6.6,则由水的离子积常数可知,溶液中氢离子浓度为mol/L=10—10.3mol/L,则溶液的pH为10.3,碳酸的二级电离常数Ka2== c(H+)=10—10.3;由左图可知,60min时溶液的pH为10.3,则溶液中碳酸根离子浓度和碳酸氢根离子浓度相等,溶液中有少量白色固体说明二氧化碳与饱和氨盐水反应生成碳酸铵、碳酸氢铵和少量碳酸氢钠沉淀。
【详解】A.由分析可知,碳酸的二级电离常数Ka2== c(H+)=10—10.3,故A正确;
B.由分析可知,0—60min时发生的反应为二氧化碳与饱和氨盐水反应生成碳酸铵、碳酸氢铵和少量碳酸氢钠沉淀,但无法知道沉淀的物质的量与溶液中碳酸根离子和碳酸氢根离子的物质的量之比,所以无法书写该反应的离子方程式,故B错误;
C.由分析可知,溶液AG为—6.6时,溶液中碳酸根离子浓度和碳酸氢根离子浓度相等,溶液的pH为10.3,则由电荷守恒关系,碱性溶液中,故C正确;
D.由图可知,0min时饱和氨盐水中一水合氨在溶液中电离出的氢氧根离子抑制水的电离,60min时等浓度的碳酸铵和碳酸氢铵混合溶液中,铵根离子、碳酸根离子和碳酸氢根离子在溶液中水解促进水的电离,所以0min对应溶液中水的电离程度小于60min对应溶液中水的电离程度,故D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 利用金绿宝石(主要化学成分为,还含有一定量的、、、、),生产单质Be的一种工艺流程如下:
已知:①萃取过程的反应为:(有机相)(有机相);
②与性质相似;、都易与形成稳定的配离子;
③在较低的碱度下发生水解。
请回答下列问题:
(1)浸取时金绿宝石()主要的化学方程式为__________。
(2)浮选可预先脱去部分含钙矿物,从而提高硫酸浸取时矿物的浸出率,其原因是__________。
(3)萃取剂萃取阳离子的先后顺序为:,则物质A可选择______。
A. B. NaClO C. D.
(4)矿石中氟含量过高,不仅腐蚀设备,而且萃取时影响铍离子的萃取率,影响结果如图,根据萃取原理分析氟离子浓度增大,铍萃取率下降的原因__________。焙烧温度为1300℃,会有一部分发生反应生成含氟的烟气(主要成分是)来脱氟,写出该反应的化学方程式__________。
(5)本流程所用萃取剂(P204)是一种酸性磷酸酯型萃取剂,在非极性溶剂中常以二聚体形式存在,表示为,结构简式如下图,P原子的杂化方式为______。
(6)“反萃取”时要加入足量NaOH溶液,写出该过程含铍微粒发生的化学方程式__________(忽略磷酸酯的水解)。
【答案】(1)
(2)酸浸时会产生大量的微溶物,附着在固体颗粒表面,阻碍反应的进行 (3)AD
(4) ①. 铍氟大量络合形成配离子,造成萃取率下降 ②. 或
(5)杂化
(6)
【解析】
【分析】金绿宝石经过浮选可预先脱去部分含钙矿物,焙烧后硫酸浸取,滤渣为SiO2和CaSO4,滤液中金属离子为Fe3+、Be2+、Al3+,萃取剂萃取阳离子的先后顺序为:,故物质A预处理后将Fe3+还原为Fe2+,加萃取剂萃取后有机相中含BeH2X4,再经过反萃取,煮沸后得到Be(OH)2,经过一系列操作得到Be。
【小问1详解】
浸取时金绿宝石()主要的化学方程式为:;
【小问2详解】
硫酸钙微溶,浮选可预先脱去部分含钙矿物,从而提高硫酸浸取时矿物的浸出率,其原因是:酸浸时会产生大量的微溶物,附着在固体颗粒表面,阻碍反应的进行;
【小问3详解】
根据分析,物质A预处理后将Fe3+还原为Fe2+, 、均能将Fe3+还原为Fe2+,故可选AD;
【小问4详解】
根据已知、都易与形成稳定的配离子,铍萃取率下降的原因:铍氟大量络合形成配离子,造成萃取率下降;焙烧温度为1300℃,会有一部分发生反应生成含氟的烟气(主要成分是)来脱氟,化学方程式为:或;
【小问5详解】
由结构简式可知P原子形成4个键,杂化方式为:杂化;
【小问6详解】
“反萃取”时要加入足量NaOH溶液,该过程含铍微粒发生的化学方程式:。
17. 石油开采的天然气含有毒气体。综合利用天然气和制氢原理既实现了“碳中和”又实现了无害化处理。和重整制氢的主要反应如下:
反应I: kJ·mol-1
反应Ⅱ: kJ·mol-1
反应Ⅲ: kJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)中心原子的价层电子对数为______。
(2)反应Ⅳ: ______kJ·mol-1。
(3)关于以上反应过程,下列说法中正确的是______。
A. 当体系中混合气体的平均相对分子质量不再改变,则平衡建立
B. 上述三个反应的反应物的总键能低于生成物的总键能
C. 可以探索更好的催化剂,来提高的平衡产率
D. 密闭体系中,反应Ⅰ在900~1000℃自发性很好,则该反应
(4)保持反应器进料口总压为100kPa,分别以8kPa、24kPa(He作辅气)与25kPa、75kPa进料。平衡转化率与温度的关系如图,含有He的曲线为______,理由是_________。
(5)假设在10L的恒温刚性容器中,通入0.3mol和0.15mol发生反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,起始总压为,和的转化率与时间的关系如图,0~5min内的生成速率为______1mol·L-1·min-1。
(6)在一定条件下,可以发生干气重整反应 kJ·mol-1,现将和同时通入体系中与发生反应。得到在不同温度下的平衡转化率和平衡产率的曲线。观察曲线试分析在900∼1000℃温度区间里,和共同参与反应时,转化率最低,但平衡产率却最高的原因___________。
【答案】(1)4 (2)+11 (3)AD
(4) ①. M ②. 总压一定,充入氦气,反应物分压减小,相当于给体系减压,反应Ⅰ、Ⅱ均正向移动,平衡转化率增大
(5)
(6)在900~1000℃和发生重整反应占主导,且进行程度大,所以氢气平衡产率最高
【解析】
【小问1详解】
中心原子的价层电子对数为;
【小问2详解】
根据盖斯定律,反应Ⅳ=(反应Ⅱ+反应Ⅲ)-反应I,则得到;
【小问3详解】
A.三个反应正向均是气体体积增加的反应,当体系中混合气体的平均相对分子质量不再改变,则平衡建立,A正确;
B.上述三个反应均为吸热反应,反应物的总键能高于生成物的总键能,B错误;
C.催化剂不影响平衡移动,不能提高产率,C错误;
D.,可自发,密闭体系中,反应Ⅰ在900~1000℃自发性很好,则该反应,D正确;
故选AD;
【小问4详解】
保持反应器进料口总压为100kPa,即平衡在恒温恒压下进行,当加入稀有气体,相当于容器减压,则平衡向气体分子数增大的方向移动,反应Ⅰ、Ⅱ均正向移动,根据反应方程可知此时平衡向正反应方向移动,得到的平衡转化率增大,故含有He的曲线为M;
【小问5详解】
根据三个反应和氢原子守恒可知:,由图可知内,,,则,故内的化学反应速率为:;
【小问6详解】
在900∼1000℃温度区间里,和共同参与反应时,转化率最低,说明和发生重整反应占主导,但平衡产率却最高说明和共同参与反应进行程度大,所以氢气平衡产率最高;
18. 三草酸合铁酸钾是光化学研究中一种常用试剂,为绿色晶体,溶于水,难溶于乙醇,见光敏感,制备过程如下:
已知:①提高溶液温度有利于形成大颗粒晶体
②溶解度随温度升高而减小
③pH过低,能将氧化
请回答下列问题
步骤一:制备(加热及夹持仪器已省略)
(1)溶解在稀硫酸中目的是__________。
(2)沸水浴的作用是__________。
(3)洗涤。向晶体中加入温水洗涤沉淀2-3次,温水洗涤的目的是__________。取最后一次洗涤液于试管中,______,证明已洗干净。
步骤二:制备
(4)加入足量饱和与少量,反应生成和。然后再加入使也转化为,该反应的化学方程式为__________。该过程要分批加入,监控溶液pH。若pH过低,则______;若pH过高,则溶解不完全。
(5)趁热过滤后向滤液中加入______,析出绿色晶体,将固体产品保存在______中。
【答案】(1)抑制与水解
(2)形成大颗粒晶体 (3) ①. 洗涤沉淀降低的溶解度减少产品损失 ②. 向其中先加入HCl,后加入若无沉淀出现
(4) ①. ②. 会将还原为
(5) ①. 乙醇 ②. 棕色广口瓶
【解析】
【分析】硫酸亚铁铵加稀硫酸溶解,然后加入草酸,反应生成,加入草酸钾溶液和草酸,将草酸亚铁转化为,据此分析;
【小问1详解】
亚铁离子和铵根离子在水溶液中水解,加入稀硫酸抑制与水解;
【小问2详解】
沸水浴的作用是提高溶液温度有利于形成大颗粒晶体;
【小问3详解】
溶解度随温度升高而减小,温水洗涤的目的是:洗涤沉淀降低的溶解度减少产品损失;证明已洗净则证明无硫酸即可,取最后一次洗涤液于试管中,向其中先加入HCl,后加入若无沉淀出现,说明无硫酸根,即洗净;
【小问4详解】
加入足量饱和与少量,反应生成和,发生的反应为6FeC2O4+3H2O2+6K2C2O4=4K3[Fe(C2O4)3]+2Fe(OH)3↓,再加入使也转化为,该反应的化学方程式为:;一次性加入,则pH过低,能将氧化,会将还原为,导致产品产率下降;
【小问5详解】
K3[Fe(C2O4)3]·3H2O为草绿色晶体,溶于水,难溶于乙醇,所以最好的洗涤试剂是乙醇;K3[Fe(C2O4)3]·3H2O因见光敏感,故将固体产品保存在棕色广口瓶。
19. 准确了解产品纯度是保证化工生产顺利安全进行的前提之一。现用不同方法对三草酸合铁酸钾的纯度进行测定(设其摩尔质量为Mg·mol-1)。请回答下列问题:
方法一、氧化还原滴定法测定纯度
取ag产品溶于水中配成100mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,用cmol·L-1滴定,平均消耗VmL。
(1)滴定终点的现象是______。
(2)产品的纯度为______(列出计算式即可)。
(3)以下操作使测定结果偏小的是______。
A. 滴定前无气泡,滴定后有气泡 B. 滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
C. 产品中混有 D. 滴定前未润洗酸式滴定管
方法二、阴离子电荷法测定纯度
准确称取ag三草酸合铁酸钾加水溶解,控制适当流速,使其全部通过装有阴离子交换树脂的交换柱,充分反应后会交换出等电荷。结束后用蒸馏水洗涤交换柱,合并流出液,并将其配成250mL溶液。取25.00mL该溶液,以溶液为指示剂,用cmol·L-1标准液滴定至终点,消耗标准液VmL。
(4)产品的纯度为______(列出计算式即可)。
(5)若交换时样品液的流速过快,则会导致测定结果______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”);洗涤交换柱的流出液没有合并,则会导致测定结果______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)滴入最后半滴溶液变成浅紫红色且半分钟内不恢复为原色
(2)或其他合理计算式 (3)AB
(4)或其他合理计算式
(5) ①. 偏低 ②. 偏低
【解析】
【分析】方法一流程为:称取a g产品配成100 mL溶液,取25.00 mL用于滴定实验,以c mol/L的溶液滴定。涉及物质有:三草酸合铁酸钾:其阴离子具有还原性,高锰酸钾:强氧化剂,能与发生氧化还原反应。在酸性条件下,被还原为,被氧化为;
方法二流程如下:称取a g三草酸合铁酸钾加水溶解,溶液通过装有阴离子交换树脂的交换柱,三草酸合铁酸钾中的阴离子与阴离子交换树脂发生反应,交换出等电荷的。这里涉及的物质有三草酸合铁酸钾、阴离子交换树脂、。用蒸馏水洗涤交换柱,将流出液合并配成250mL溶液。取25.00 mL该溶液,以溶液为指示剂,用cmol/L的标准液滴定,涉及物质有、,反应为,当沉淀完全后,与反应生成(砖红色 )达到指示终点;
【小问1详解】
滴定过程中,与反应,溶液无色(或接近无色 ),当达到滴定终点时,稍过量的使溶液呈现浅红色且半分钟内不褪色;
故答案为:滴入最后半滴溶液变成浅紫红色且半分钟内不恢复为原色;
【小问2详解】
反应的离子方程式为。,根据化学计量关系,25.00 mL溶液中。那么100 mL溶液中,。产品纯度;
故答案为:或其他合理计算式
【小问3详解】
A.滴定前无气泡,滴定后有气泡,导致读取的溶液体积V偏小,根据纯度计算公式,测定结果偏小,A选项符合题意;
B.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数,读取的溶液体积V偏小,测定结果偏小,B选项符合题意;
C.产品中混有,也能与反应,且消耗量比同质量三草酸合铁酸钾多,会使V偏大,测定结果偏大,C选项不符合题意;
D.滴定前未润洗酸式滴定管,溶液被稀释,消耗体积V偏大,测定结果偏大,D选项不符合题意;
故答案为:AB
【小问4详解】
根据,25.00 mL溶液中。那么250mL溶液中。因为与是等电荷交换,1个带3个单位负电荷,所以。产品纯度;
故答案为:或其他合理计算式;
【小问5详解】
若交换时样品液的流速过快,会导致交换不充分,交换出的量偏少,后续滴定消耗标准液体积V偏小,根据纯度计算公式,测定结果偏低;洗涤交换柱的流出液没有合并,会使溶液中总量测定偏少,消耗标准液体积V偏小,测定结果偏低;
故答案为:偏低;偏低。
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2025年沈阳市高中三年级教学质量监测(一)
化学
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共8页。满分100分。
考试时间75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡指定区域。
2.选择题选出答案后,用2B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,再选涂其他答案标号。第Ⅰ卷用黑色水性笔答在答题卡上。在本试卷上作答无效。
3.考试结束后,考生将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Na23 Si28 S32 Cu64 Au197
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 东北文化源远流长,在下列非物质文化遗产名录中,不包含硅酸盐材料的是
A. 辽宁岫岩硬玉雕刻技艺 B. 吉林延吉石锅制作技艺
C. 黑龙江绥棱黑陶制作技艺 D. 内蒙古赤峰水晶微雕技艺
2. 下列化学用语中表示错误的是
A. 碳的基态原子的轨道表示式违反了洪特规则
B. HF分子间氢键的键长为的长度
C. 键的形成:
D. 臭氧是非极性分子,在中的溶解度大于在中的溶解度
3. 工业生产制取硫酸的原理示意图如下,下列说法中错误的是
A. 反应Ⅰ中的FeS2晶体,阴阳离子个数比为1:1
B. 反应Ⅰ中的黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
C. SO2具有较强还原性,不能用浓硫酸干燥
D. 反应Ⅲ中用浓硫酸吸收SO3可以有效减少酸雾产生
4. 下列离子方程式书写正确的是
A. 在重水()中水解:
B. 与反应:
C. 海水提溴中将溴吹入吸收塔中:
D. 家用管道疏通剂工作原理:
5. 我国学者把游离态氮固定在碳上(示踪反应如下),制得的离子可用于合成核酸的结构单元。阿伏加德罗常数的值为,下列说法中正确的是
(石墨)
A. 22.4L含有的中子数为 B. 12gC(石墨)中键的数目为
C. 1mol中含有的π键的数目为 D. 生成1mol时,反应转移的电子数为
6. 2024年6月,嫦娥六号实现世界首次月背采样,月壤中矿物以辉石()、斜长石()和钛铁矿()为主。用钛铁矿制备锂电池的电极材料过程中会生成中间产物(Ti为+4价)。下列说法中错误的是
A. 可通过X射线衍射法测定辉石和斜长石的晶体结构
B. 离子键成分的百分数:
C. 1mol中含过氧键的数目为
D. 上图代表硅酸根阴离子,其所带的负电荷数为6
7. 黄金按质量分数分级,纯金为24K。合金的三种晶胞结构如图,Ⅰ是六方晶胞(底面锐角为60°),Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法中正确的是
A. I中Au的配位数是8 B. Ⅱ晶体密度为g·cm-3
C. Ⅱ、Ⅲ表示同一晶体 D. Ⅲ为18K金
8. 利用下列装置(夹持装置略)进行实验,下列说法中正确的是
A.分离溶液和胶体
B.安全漏斗下端必须插入液面下
C.制备无水晶体
D.熔化固体
A. A B. B C. C D. D
9. 在KI、淀粉、稀和的混合溶液中加入过量乙酰丙酮(),观察到溶液中无色与蓝色交替出现,主要转化如下图。下列说法中错误的是
A. 反应①生成1mol转移4mol B. 淀粉做指示剂
C. ②的离子方程式为 D. 最终溶液呈蓝色
10. 大气中、和水蒸气会在铜质器件表面形成薄液膜,造成铜质器件的腐蚀,其腐蚀原理如图所示。经检测发现部分释放出游离的会与铜基体反应生成,以及在足够多时生成。下列说法中错误的是
A. 腐蚀过程中正极反应:
B. 的形成促进了铜的腐蚀
C. 生成碱式硫酸铜的反应:
D. 由腐蚀机理可知,铜的腐蚀是电化学反应与化学反应协同作用的结果
11. 工业上可通过膜电解钒酸钠溶液制备,装置如图,在电解过程中随溶液pH的变化,会经二聚()四聚()逐渐转化为多聚钒酸盐,最终以形式进入酸槽。下列说法中错误的是
A. 离子交换膜为阴离子交换膜 B. 阴极附近溶液pH增大
C. 阴极反应: D. 加热酸槽发生的方程式为
12. 工业上以废铅膏(、、PbO、少量Pb)为原料,制备甲基磺酸铅实现Pb循环再利用。已知,,下列说法中错误的是
A. 硫酸盐化中可能发生反应:
B. 硫酸盐化中只做氧化剂
C. 脱硫反应:的平衡常数
D. 酸浸反应:
13. 逆水煤气变换反应为 kJ·mol-1.将6mol和8mol充入容积为2L的密闭容器中,分别在、温度下发生该反应,的物质的量变化如下表所示。下列说法中错误的是
物质的量/mol
/℃
/℃
0
5min
10min
15min
20min
25min
30min
8.0
3.5
2.0
2.0
1.7
1.5
1.5
A.
B. 温度下,5~10min内以表示该反应速率mol·L-1·min-1
C. 温度下,某时刻mol,
D. 温度下,该反应(25min)(20min)
14. 主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法中错误的是
A. 电负性:W>Z B. 该化合物中X存在两种价态
C. 离子半径:Y>Z D. 氧化物对应的水化物的pH:Z>Y
15. 实验室模拟侯氏制碱,在25℃时将通入饱和氨盐水中,实验现象及数据如左下图,溶液的酸度随溶液中的变化如右下图所示。下列说法中错误的是
A. 25℃时,的
B. 0~60min发生反应:
C. 时,溶液中存在
D. 水的电离程度:0minmin
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 利用金绿宝石(主要化学成分为,还含有一定量的、、、、),生产单质Be的一种工艺流程如下:
已知:①萃取过程的反应为:(有机相)(有机相);
②与性质相似;、都易与形成稳定的配离子;
③在较低的碱度下发生水解。
请回答下列问题:
(1)浸取时金绿宝石()主要的化学方程式为__________。
(2)浮选可预先脱去部分含钙矿物,从而提高硫酸浸取时矿物的浸出率,其原因是__________。
(3)萃取剂萃取阳离子的先后顺序为:,则物质A可选择______。
A. B. NaClO C. D.
(4)矿石中氟含量过高,不仅腐蚀设备,而且萃取时影响铍离子的萃取率,影响结果如图,根据萃取原理分析氟离子浓度增大,铍萃取率下降的原因__________。焙烧温度为1300℃,会有一部分发生反应生成含氟的烟气(主要成分是)来脱氟,写出该反应的化学方程式__________。
(5)本流程所用萃取剂(P204)是一种酸性磷酸酯型萃取剂,在非极性溶剂中常以二聚体形式存在,表示为,结构简式如下图,P原子的杂化方式为______。
(6)“反萃取”时要加入足量NaOH溶液,写出该过程含铍微粒发生的化学方程式__________(忽略磷酸酯的水解)。
17. 石油开采的天然气含有毒气体。综合利用天然气和制氢原理既实现了“碳中和”又实现了无害化处理。和重整制氢的主要反应如下:
反应I: kJ·mol-1
反应Ⅱ: kJ·mol-1
反应Ⅲ: kJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)中心原子的价层电子对数为______。
(2)反应Ⅳ: ______kJ·mol-1。
(3)关于以上反应过程,下列说法中正确的是______。
A. 当体系中混合气体的平均相对分子质量不再改变,则平衡建立
B. 上述三个反应的反应物的总键能低于生成物的总键能
C. 可以探索更好的催化剂,来提高的平衡产率
D. 密闭体系中,反应Ⅰ在900~1000℃自发性很好,则该反应
(4)保持反应器进料口总压为100kPa,分别以8kPa、24kPa(He作辅气)与25kPa、75kPa进料。平衡转化率与温度的关系如图,含有He的曲线为______,理由是_________。
(5)假设在10L的恒温刚性容器中,通入0.3mol和0.15mol发生反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,起始总压为,和的转化率与时间的关系如图,0~5min内的生成速率为______1mol·L-1·min-1。
(6)在一定条件下,可以发生干气重整反应 kJ·mol-1,现将和同时通入体系中与发生反应。得到在不同温度下的平衡转化率和平衡产率的曲线。观察曲线试分析在900∼1000℃温度区间里,和共同参与反应时,转化率最低,但平衡产率却最高的原因___________。
18. 三草酸合铁酸钾是光化学研究中一种常用试剂,为绿色晶体,溶于水,难溶于乙醇,见光敏感,制备过程如下:
已知:①提高溶液温度有利于形成大颗粒晶体
②溶解度随温度升高而减小
③pH过低,能将氧化
请回答下列问题
步骤一:制备(加热及夹持仪器已省略)
(1)溶解在稀硫酸中目的是__________。
(2)沸水浴的作用是__________。
(3)洗涤。向晶体中加入温水洗涤沉淀2-3次,温水洗涤的目的是__________。取最后一次洗涤液于试管中,______,证明已洗干净。
步骤二:制备
(4)加入足量饱和与少量,反应生成和。然后再加入使也转化为,该反应的化学方程式为__________。该过程要分批加入,监控溶液pH。若pH过低,则______;若pH过高,则溶解不完全。
(5)趁热过滤后向滤液中加入______,析出绿色晶体,将固体产品保存在______中。
19. 准确了解产品纯度是保证化工生产顺利安全进行的前提之一。现用不同方法对三草酸合铁酸钾的纯度进行测定(设其摩尔质量为Mg·mol-1)。请回答下列问题:
方法一、氧化还原滴定法测定纯度
取ag产品溶于水中配成100mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,用cmol·L-1滴定,平均消耗VmL。
(1)滴定终点的现象是______。
(2)产品的纯度为______(列出计算式即可)。
(3)以下操作使测定结果偏小的是______。
A. 滴定前无气泡,滴定后有气泡 B. 滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
C. 产品中混有 D. 滴定前未润洗酸式滴定管
方法二、阴离子电荷法测定纯度
准确称取ag三草酸合铁酸钾加水溶解,控制适当流速,使其全部通过装有阴离子交换树脂的交换柱,充分反应后会交换出等电荷。结束后用蒸馏水洗涤交换柱,合并流出液,并将其配成250mL溶液。取25.00mL该溶液,以溶液为指示剂,用cmol·L-1标准液滴定至终点,消耗标准液VmL。
(4)产品的纯度为______(列出计算式即可)。
(5)若交换时样品液的流速过快,则会导致测定结果______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”);洗涤交换柱的流出液没有合并,则会导致测定结果______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
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