精品解析:四川省南充市阆中东风中学2025-2026学年高三上学期9月月考化学试题
2025-10-02
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内容正文:
四川省阆中东风中学校
高2023级高三9月月考化学试题
试卷满分100分,考试时长90分钟;
可能用到的相对原子质量:C-12 O-16 S-32 Fe-56
第一部分
本部分共15题,每题3分,共45分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法错误的是
A. 钢中添加Cr、Ni等合金元素使该合金钢不易生锈
B. 煤的气化是通过物理变化将煤转化为可燃性气体的过程
C. 燃煤脱硫有利于减少酸雨发生
D. 通过食盐中添加碘酸钾补充碘元素
2. 下列化学用语的表示正确的是
A. 甲烷分子的空间填充模型为:
B. 34Se的基态原子核外电子简化排布式:[Ar]4s24p4
C. 聚丙烯的结构简式:
D. 质子数为53、中子数为78的碘原子:
3. 下列性质不能解释其用途的是
选项
性质
用途
A
明矾可水解产生胶体
常作净水剂,消毒剂
B
氯水具有氧化性
氯水可用作漂白剂
C
氨气易液化
可用作制冷剂
D
铁具有还原性
可作食品的抗氧化剂
A. A B. B C. C D. D
4. 下列离子方程式错误的是
A. 用CuSO4溶液除H2S气体:Cu2+ + H2S = CuS + 2H+
B. 溶液保存不用玻璃塞的原因: + SiO2 = + H2O
C. 过氧化钠粉末中加水:Na2O2 + H2O = 2Na+ + O2
D. 用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:
5. 过氧化钠可作潜水或宇航装置的吸收剂和供氧剂,反应:2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2;NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中键的数目为
B. 1 mol Na2O2晶体中离子的数目为4NA
C. 1 L 1mol/L Na2CO3溶液中的数目为NA
D. 该反应中每转移电子生成的数目为NA
6. 检验下列物质所选用的试剂正确的是
选项
待检验物质
所用试剂
A
海水中的碘元素
淀粉溶液
B
SO2气体
澄清石灰水
C
溶液中的铵根离子
NaOH溶液并加热,湿润的红色石蕊试纸
D
溶液中的亚铁离子
硫氰化钾溶液
A. A B. B C. C D. D
7. 下列图示实验中,不能达到对应实验目的的是
A除铁钉表面的油脂
B.制取无水
C.分离CS2中的少量硫
D.测量HCl气体体积
A. A B. B C. C D. D
8. 下列各组物质中,能一步实现如图所示转化的是
选项
a
b
c
A
Fe
B
H
C
H2SO4
D
Al
A. A B. B C. C D. D
9. 可用作净水剂.媒染剂等。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 原子半径:
C. 第一电离能: D. 热稳定性:
10. 核电荷数依次增大的X、Y、Z、R和T五种主族元素,X原子的原子核只含质子,短周期中T元素的最高价氧化物的水化物的酸性最强,Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,Z与Y相邻,基态R原子的s能级电子数与p能级电子数比为6:7,下列说法错误的是
A. R的最高价氧化物对应水化物与Z、T的最高价氧化物对应水化物均能反应
B. RT3为离子化合物
C. 沸点:YT4>YX4
D. 在X、Y、Z、R和T中,Z基态原子的未成对电子数最多
11. 甲烷在某含催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A. B. 步骤2逆向反应的
C. 步骤1的反应比步骤2快 D. 该过程实现了甲烷的氧化
12. 黄铁矿晶体的晶胞如图所示,晶胞参数为anm,晶胞中位于所形成的正八面体的体心,M点分数坐标为,为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. N点的分数坐标为
B. 晶胞中与等距且最近的数目为8
C. 该晶体密度为g⋅cm
D. 若八面体边长为d nm,则
13. 曲美托嗪是一种抗焦虑药,合成路线如下所示,下列说法正确的是
A. 曲美托嗪分子式为C14H11O5N B. 苯酚和在条件①下反应得到苯甲醚
C. 化合物Ⅱ中,sp3杂化的碳原子数为4 D. 化合物I和Ⅱ互为同系物
14. 下表中实验操作、现象与结论对应关系正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
以酚酞为指示剂,用盐酸标准液滴定氢氧化钠溶液
溶液由红色变为浅红色便立刻读数
测得c(NaOH)偏大
B
测定等浓度的NaClO溶液、CH3COONa溶液的pH
前者大
酸性:HClO>CH3COOH
C
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体
有白色沉淀生成,溶液红色变浅
纯碱溶液呈碱性是由水解引起
D
除去锅炉中沉积的CaSO4用饱和Na2CO3溶液浸泡,再用稀盐酸溶解除去
白色沉淀溶解
CaSO4比CaCO3的小
A. A B. B C. C D. D
15. 下图为和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图。[;c(Mn+)≤10-5mol/L可认为沉淀完全]。
下列说法不正确的是
A. 由a点可求得
B. 时还未开始沉淀
C. 浓度均为的和可通过分步沉淀进行分离
D. 和混合溶液中,时二者不会同时沉淀
第二部分
本部分共4题,共55分。
16. 氮化钛常作仿金饰品,乳酸亚铁常作补铁制剂。以钛铁矿(主要含,还含少量、)为原料制备氮化钛和乳酸亚铁的工艺如图,回答下列问题:
部分物质的熔点、沸点数据如表所示:
物质
Mg
Ti
熔点
648.8
714
1667
沸点
136.4
1090
1412
3287
(1)Ti在元素周期表中的位置:第_______周期_______族;_______区。
(2)“酸浸”前,一般要将钛铁矿进行粉碎,其目的是:_______。
(3)其他条件不变,“酸浸”时铁、钛浸出率与硫酸质量分数的关系如图所示。“酸浸”时宜选择的硫酸质量分数为_______%。
(4)“熔炼”时,温度在,反应还能得到一种具有还原性和可燃性的气体。“熔炼”的化学方程式为_______。
(5)“还原”时得到钛和另一产物M,采用蒸馏法分离出钛,控制蒸馏的最低温度为_______。
(6)利用溶液和过量溶液制备的离子方程式为_______。
17. 具有强氧化性,在实验室中和工业上常用作氧化剂。某实验小组欲制备并测定其纯度。回答下列问题:
I.的制备。制备原理如图所示。
已知:i.墨绿色锰酸钾在强碱性环境中能稳定存在,弱碱性环境中发生反应生成;
ii.相关物质的溶解度曲线如图所示。
(1)将和两种固体在坩埚中加热,熔融后加入粉末并不断搅拌,继续加热后冷却可得含的墨绿色产物。该实验中所用坩埚的材质为_______(填选项字母)。
A.陶瓷 B.石英 C.铁
(2)将(1)中所得墨绿色产物用浓溶液浸取,并利用浸取液制备,实验装置如图所示。
①仪器D的名称为_______,试剂X为_______。
②当三颈烧瓶中计指示为11.4时,有大量固体生成,关闭止水夹。在三颈烧瓶中发生反应:,配平该离子方程式_______。
③分离得到固体的操作为先过滤、再_______、_______、过滤、洗涤、干燥。
Ⅱ.纯度的测定。
(3)称量中所得产品,加入一定量的硫酸并配成酸性溶液。准确量取,用溶液滴定(杂质不参加反应),平行实验三次,消耗标准液平均值为。
①达到滴定终点时,溶液颜色的变化为_______。
②以M g/mol表示KMnO4的摩尔质量,则产品的纯度为_______(用含的代数式表示)。
18. 工业尾气脱硝是减少空气污染的重要举措。回答下列问题:
(1)已知相关反应的热力学数据如下。
反应
Kp(800K)
CH4(g)+ 2O2(g)CO2(g)+ 2H2O(g)
-802.6
N2(g)+O2(g)2NO(g)
+182.6
CH4(g) + 2NO(g) + O2(g)
CO2(g) + N2(g) + 2H2O(g)
5.0×1062
2NO(g) + O2(g)2NO2(g)
8.5×10-3(kPa)-1
①CH4脱硝反应CH4(g) + 2NO(g) + O2(g)CO2(g) + N2(g) + 2H2O(g)的∆H=_______。800K时,为了提高该反应中NO的平衡转化率,理论上可采取的措施是_______。
A.恒容时增大O2的压强 B.减小反应容器的容积
C.移去部分H2O D.选择合适的催化剂
②CH4另一脱硝反应:CH4(g) + 2NO2(g)CO2(g) + N2(g) + 2H2O(g)的Kp(800K)=_______kPa。
(2)模拟工业尾气脱硝:一定条件下,将p(CH4):p(NO):p(O2)=1:1:50的气体与Ar混合,匀速通过催化脱硝反应器,测得NO去除率和CH4转化率随反应温度的变化如图。
高于780K时,NO的去除率随温度升高而降低,结合(1)的信息分析其可能原因是_______。
(3)在船舶废气的脱硝工艺中,常电解海水产生次氯酸盐,再用循环喷淋模式对船舶废气进行脱硝。电解海水溶液的pH对氮氧化物的去除率的影响如图。电解海水溶液pH从5.5下降至4.5过程中,NOx的去除率快速上升的原因是_______。综合考虑脱硝效率、后期处理、设备使用等因素,选择电解海水溶液的最佳为_______。
(4)二氧化铈(CeO2)作为一种脱硝催化剂,能在Ce4+和Ce3+之间转化将NO氧化为NO2,并引起氧空位的形成,得到新的铈氧化物[Ce(III)xCe(IV)yOz。铈氧化物发生的可能变化如图所示。当1mol CeO2氧化标准状况下5.6L NO后,生成新的铈氧化物中、、的最简整数比为_______。
19. 消炎镇痛药H的一种合成路线如下,回答问题:
(1)A的结构简式为_______,其化学名称为_______。
(2)C→D反应的类型分别为_______。
(3)D中所含官能团名称为_______。
(4)某化合物X的分子式为,符合下列条件X的结构简式为_______。
①与C具有相同的官能团 ②含有2个苯环 ③核磁共振氢谱有3组峰
(5)E→F反应方程式如下,F和Y的结构简式分别为_______、_______。
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四川省阆中东风中学校
高2023级高三9月月考化学试题
试卷满分100分,考试时长90分钟;
可能用到的相对原子质量:C-12 O-16 S-32 Fe-56
第一部分
本部分共15题,每题3分,共45分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法错误的是
A. 钢中添加Cr、Ni等合金元素使该合金钢不易生锈
B. 煤的气化是通过物理变化将煤转化为可燃性气体的过程
C. 燃煤脱硫有利于减少酸雨发生
D. 通过食盐中添加碘酸钾补充碘元素
【答案】B
【解析】
【详解】A.钢中添加Cr、Ni等元素,改变金属内部结构,使该合金钢不易生锈,故A正确;
B.煤的气化是煤与水蒸气发生化学反应生成CO、H2等气体的过程,属于化学变化,故B错误;
C.燃煤脱硫可减少SO2排放,从而减少酸雨形成,故C正确;
D.食盐中添加碘酸钾(KIO3)是补充碘元素的常见方式,故D正确;
选B。
2. 下列化学用语的表示正确的是
A. 甲烷分子的空间填充模型为:
B. 34Se的基态原子核外电子简化排布式:[Ar]4s24p4
C. 聚丙烯的结构简式:
D. 质子数为53、中子数为78的碘原子:
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲烷分子为正四面体结构,空间填充模型能正确表示原子的相对大小和空间排布,图示符合甲烷的空间填充模型,A正确;
B.Se为34号元素,基态原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4,简化排布式需包含3d轨道的10个电子,选项中遗漏3d10,B错误;
C.聚丙烯的单体为丙烯(CH2=CH-CH3),加聚时双键打开,聚丙烯的结构简式为,C错误;
D.原子符号中左上角为质量数(质子数+中子数),该碘原子质量数=53+78=131,正确表示应为,D错误;
故选A。
3. 下列性质不能解释其用途的是
选项
性质
用途
A
明矾可水解产生胶体
常作净水剂,消毒剂
B
氯水具有氧化性
氯水可用作漂白剂
C
氨气易液化
可用作制冷剂
D
铁具有还原性
可作食品的抗氧化剂
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.明矾水解生成Al(OH)3胶体,吸附悬浮物净水,但消毒需具有强氧化性(如破坏微生物结构),而明矾无此性质,故不能解释“消毒剂”用途,A符合题意;
B.氯水中含有的HClO,具有强氧化性,也具有漂白性,性质与用途对应,B不符合题意;
C.氨气易液化,气化吸热使周围环境降低温度,符合制冷剂原理,C不符合题意;
D.铁具有还原性,使其优先被氧化,从而保护食品不被氧化,用途合理,D不符合题意;
故选A。
4. 下列离子方程式错误的是
A. 用CuSO4溶液除H2S气体:Cu2+ + H2S = CuS + 2H+
B. 溶液保存不用玻璃塞的原因: + SiO2 = + H2O
C. 过氧化钠粉末中加水:Na2O2 + H2O = 2Na+ + O2
D. 用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:
【答案】C
【解析】
【详解】A.CuSO4和H2S气体反应生成CuS沉淀和H2SO4,离子方程式为Cu2++H2S=CuS↓+2H+,故A正确;
B.盛放NaOH 溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的原因生成的硅酸盐将玻璃塞与玻璃瓶黏在一起,所以盛放碱液的试剂瓶不用玻璃塞,离子方程式:SiO2+2OH-═SiO+H2O,故B正确;
C.过氧化钠与水反应的正确方程式应为2 Na2O2 + 2H2O = 4Na+ + O2,选项未配平,故C错误;
D.用FeCl3溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板反应的离子方程式:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,故D正确;
答案选C。
5. 过氧化钠可作潜水或宇航装置的吸收剂和供氧剂,反应:2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2;NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中键的数目为
B. 1 mol Na2O2晶体中离子的数目为4NA
C. 1 L 1mol/L Na2CO3溶液中的数目为NA
D. 该反应中每转移电子生成的数目为NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.CO2的结构为O=C=O,每个双键含1个σ键和1个π键,故1个CO2分子含2个σ键,44 g CO2的物质的量为1 mol,σ键数目为2 NA,A正确;
B.Na2O2晶体中每摩尔含2 mol Na⁺和1 mol O,总离子数为3 NA,B错误;
C.Na2CO3溶液中CO会水解生成HCO,导致CO的实际数目小于NA,C错误;
D.2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,反应中氧元素化合价-1价升高到0价同时降低到-2价,该反应生成1 mol O2转移的电子数目为2 NA,故D错误;
答案选A。
6. 检验下列物质所选用的试剂正确的是
选项
待检验物质
所用试剂
A
海水中的碘元素
淀粉溶液
B
SO2气体
澄清石灰水
C
溶液中的铵根离子
NaOH溶液并加热,湿润的红色石蕊试纸
D
溶液中的亚铁离子
硫氰化钾溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.淀粉溶液只能检测碘单质,而海水中的碘元素以碘离子形式存在,无法直接用淀粉检验,故A错误;
B.SO2和CO2均能使澄清石灰水变浑浊,若石灰水变浑浊不能说明一定为SO2,应使用品红溶液检验SO2,故B错误;
C.与NaOH溶液加热生成NH3,湿润的红色石蕊试纸遇NH3变蓝,故C正确;
D.硫氰化钾用于检验Fe3+,与Fe2+无直接反应,需借助其他试剂检验亚铁离子,故D错误;
选C。
7. 下列图示实验中,不能达到对应实验目的的是
A除铁钉表面的油脂
B.制取无水
C.分离CS2中的少量硫
D.测量HCl气体体积
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.在热NaOH溶液中油脂水解生成可溶物高级脂肪酸钠和甘油,故A正确;
B.通入干燥HCl加热MgCl2·6H2O可抑制MgCl2水解,从而制得无水MgCl2,故B正确;
C.硫易溶于CS2,不能用过滤法分离CS2中的少量硫,故C错误;
D.HCl难溶于CCl4,用排CCl4法测量HCl体积,故D正确;
选C。
8. 下列各组物质中,能一步实现如图所示转化的是
选项
a
b
c
A
Fe
B
H
C
H2SO4
D
Al
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.a(FeCl3)→b(FeCl2):加入Fe粉,2FeCl3+Fe=3FeCl2(一步实现);b(FeCl2)→c(Fe):加入Zn等活泼金属,Zn+FeCl2=ZnCl2+Fe(一步实现);c(Fe)→a(FeCl3):Fe与Cl2点燃,2Fe+3Cl2=2FeCl3(一步实现);且b→a可通过2FeCl2+Cl2=2FeCl3(一步实现),所有转化均一步完成,A正确;
B.a(N2)→b(NO2):N2与O2放电生成NO,NO再与O2反应生成NO2,需两步,无法一步实现,B错误;
C.a(S)→b(SO3):S燃烧生成SO2,SO2催化氧化生成SO3,需两步,无法一步实现,C错误;
D.b(Al)→c[Al(OH)3]:Al与酸或碱反应生成Al3+或,再需中和反应生成Al(OH)3,无法一步实现,D错误;
故选A。
9. 可用作净水剂.媒染剂等。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 原子半径:
C. 第一电离能: D. 热稳定性:
【答案】B
【解析】
【详解】A.同周期元素,从左到右元素的非金属性依次增强,电负性依次增大,则N元素的电负性小于O元素,A错误;
B.一般电子层数越多半径越大,则半径Al>N,B正确;
C.同主族自上而下第一电离能减小,因此O的第一电离能大于S,C错误;
D.同主族元素,从上到下元素的非金属性依次减弱,简单氢化物的稳定性越弱,则热稳定性,D错误;
故选B。
10. 核电荷数依次增大的X、Y、Z、R和T五种主族元素,X原子的原子核只含质子,短周期中T元素的最高价氧化物的水化物的酸性最强,Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,Z与Y相邻,基态R原子的s能级电子数与p能级电子数比为6:7,下列说法错误的是
A. R的最高价氧化物对应水化物与Z、T的最高价氧化物对应水化物均能反应
B. RT3为离子化合物
C. 沸点:YT4>YX4
D. 在X、Y、Z、R和T中,Z基态原子的未成对电子数最多
【答案】B
【解析】
【分析】核电荷数依次增大的X、Y、Z、R和T五种主族元素,X原子的原子核只含质子,则X是H元素;短周期中T元素的最高价氧化物的水化物的酸性最强,则T是Cl元素;Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,则Y核外电子排布式2、4,因此Y是C元素;Z与Y相邻,则Z是N元素;基态R原子的s能级电子数与p能级电子数比为6:7,则R核外电子排布式是1s22s22p63s23p1,因此R是13号Al元素,然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。
【详解】A.R的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3,与Z、T的最高价氧化物对应水化物(HNO3、HClO4)均能反应,A正确;
B.AlCl3熔融不导电,为共价化合物,B错误;
C.YT4是CCl4,YX4是CH4,CCl4在常温下为液态,CH4常温下为气体,说明物质的熔、沸点:YT4(CCl4)>YX4 (CH4),C正确;
D.H有1个未成对电子,C有2个未成对电子,N含3个未成对电子, Al有1个未成对电子,Cl有1个未成对电子,N所含未成对电子数数最多,D正确;
故选B。
11. 甲烷在某含催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A. B. 步骤2逆向反应的
C. 步骤1的反应比步骤2快 D. 该过程实现了甲烷的氧化
【答案】C
【解析】
【详解】A.由能量变化图可知,,A项正确;
B.由能量变化图可知,步骤2逆向反应的,B项正确;
C.由能量变化图可知,步骤1的活化能,步骤2的活化能,步骤1的活化能大于步骤2的活化能,步骤1的反应比步骤2慢,C项错误;
D.该过程甲烷转化为甲醇,属于加氧氧化,该过程实现了甲烷的氧化,D项正确;
故选C。
12. 黄铁矿晶体的晶胞如图所示,晶胞参数为anm,晶胞中位于所形成的正八面体的体心,M点分数坐标为,为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. N点的分数坐标为
B. 晶胞中与等距且最近的数目为8
C. 该晶体密度为g⋅cm
D. 若八面体边长为d nm,则
【答案】B
【解析】
【详解】A.晶胞中位于所形成的正八面体的体心,M点分数坐标为,由晶胞结构可知N点的分数坐标为,故A正确;
B.由晶胞结构可知,晶胞中位于所形成的正八面体的体心,晶胞中与等距且最近的数目为12,故B错误;
C.根据均摊原则,晶胞中Fe2+数为=4、数为=4,晶胞密度,C正确;
D.晶胞中位于所形成的正八面体的体心,八面体体心和顶点的距离为nm,则八面体边长为d = nm,D正确;
故选B。
13. 曲美托嗪是一种抗焦虑药,合成路线如下所示,下列说法正确的是
A. 曲美托嗪分子式为C14H11O5N B. 苯酚和在条件①下反应得到苯甲醚
C. 化合物Ⅱ中,sp3杂化的碳原子数为4 D. 化合物I和Ⅱ互为同系物
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据曲美托嗪的结构,分子式应为C14H19O5N,A错误;
B.根据题中流程可知,化合物Ⅰ中的酚羟基与反应生成醚,故苯酚和在条件①下反应得到苯甲醚,B正确;
C.化合物Ⅱ中,苯环C为sp2杂化,羧基C为sp2杂化,仅3个-OCH3的甲基C为sp3杂化,共3个sp3杂化C,C错误;
D.化合物Ⅰ含酚羟基(-OH),化合物Ⅱ含甲氧基(-OCH3),官能团不同,结构不相似,不互为同系物,D错误;
故选B。
14. 下表中实验操作、现象与结论对应关系正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
以酚酞为指示剂,用盐酸标准液滴定氢氧化钠溶液
溶液由红色变为浅红色便立刻读数
测得c(NaOH)偏大
B
测定等浓度的NaClO溶液、CH3COONa溶液的pH
前者大
酸性:HClO>CH3COOH
C
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体
有白色沉淀生成,溶液红色变浅
纯碱溶液呈碱性是由水解引起
D
除去锅炉中沉积的CaSO4用饱和Na2CO3溶液浸泡,再用稀盐酸溶解除去
白色沉淀溶解
CaSO4比CaCO3的小
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.滴定终点应在溶液由红色变为无色且半分钟内不恢复,提前读数导致盐酸用量偏小,测得c(NaOH)偏低,A错误;
B.NaClO溶液pH大说明ClO⁻水解程度更强,对应HClO酸性更弱,结论应为HClO酸性弱于CH3COOH,B错误;
C.加入BaCl2后浓度降低,水解平衡逆向移动,OH⁻减少,红色变浅,证明碱性由水解引起,C正确;
D.CaSO4转化为CaCO3说明CaCO3的Ksp更小,结论应为CaSO4的Ksp更大,D错误;
故选C。
15. 下图为和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图。[;c(Mn+)≤10-5mol/L可认为沉淀完全]。
下列说法不正确的是
A. 由a点可求得
B. 时还未开始沉淀
C. 浓度均为的和可通过分步沉淀进行分离
D. 和混合溶液中,时二者不会同时沉淀
【答案】D
【解析】
【分析】因为是和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图,所以线上的任一点都达到沉淀溶解平衡,可以根据任意一点求出。
【详解】A.a点,则,a点,则,,,A正确;
B.由图知,时,,则,,,,时中,因为,所以还未开始沉淀,B正确;
C.由图像知,优先沉淀,当恰好沉淀完全时,,此时,则还未开始沉淀,所以的和可通过分步沉淀进行分离,C正确;
D.当恰好沉淀完全时,由图像知,,,,即恰好沉淀完全时,。由图像知,时,,,,的开始沉淀时,,,,此时,因此二者可以同时沉淀,D错误;
故选D。
第二部分
本部分共4题,共55分。
16. 氮化钛常作仿金饰品,乳酸亚铁常作补铁制剂。以钛铁矿(主要含,还含少量、)为原料制备氮化钛和乳酸亚铁的工艺如图,回答下列问题:
部分物质的熔点、沸点数据如表所示:
物质
Mg
Ti
熔点
648.8
714
1667
沸点
136.4
1090
1412
3287
(1)Ti在元素周期表中的位置:第_______周期_______族;_______区。
(2)“酸浸”前,一般要将钛铁矿进行粉碎,其目的是:_______。
(3)其他条件不变,“酸浸”时铁、钛浸出率与硫酸质量分数的关系如图所示。“酸浸”时宜选择的硫酸质量分数为_______%。
(4)“熔炼”时,温度在,反应还能得到一种具有还原性和可燃性的气体。“熔炼”的化学方程式为_______。
(5)“还原”时得到钛和另一产物M,采用蒸馏法分离出钛,控制蒸馏的最低温度为_______。
(6)利用溶液和过量溶液制备的离子方程式为_______。
【答案】(1) ①. 四 ②. ⅣB ③. d
(2)增大接触面,加快反应速率,使其反应更充分
(3)85 (4)TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO
(5)1412℃ (6)Fe2++ =FeCO3↓+CO2↑+H2O
【解析】
【分析】由题给流程可知,向钛铁矿粉末中加入过量的硫酸溶液,将钛酸亚铁转化为亚铁离子和TiO2+离子,氧化铝转化为硫酸铝,二氧化硅与硫酸溶液不反应,过滤得到滤液;向滤液中通入水蒸气,将滤液中的TiO2+离转化为TiO2·nH2O,过滤TiO2·nH2O和滤液;TiO2·nH2O煅烧分解生成二氧化钛,二氧化钛与碳、氯气高温条件下熔炼反应生成四氯化钛,四氯化钛高温条件下与镁反应生成钛,钛高温条件下与氮气反应生成氮化钛;调节滤液pH,将溶液中的铝离子转化为氢氧化铝沉淀,过滤得到硫酸亚铁溶液;向溶液中加入碳酸氢铵溶液,过滤得到碳酸亚铁,碳酸亚铁溶于乳酸得到乳酸亚铁溶液,乳酸亚铁溶液经分离提纯得到乳酸亚铁产品,据此分析;
【小问1详解】
钛元素的原子序数为22,位于元素周期表第四周期ⅣB族,d区;
【小问2详解】
将钛铁矿进行粉碎,其目的是:增大接触面,加快反应速率,使其反应更充分;
【小问3详解】
由图可知,硫酸质量分数为85%时,铁浸出率最小、钛浸出率最大,则“酸浸”时宜选择的硫酸质量分数为85%;
【小问4详解】
由分析可知,“熔炼”时发生的反应为二氧化钛与碳、氯气高温条件下熔炼反应生成四氯化钛和一氧化碳,反应的化学方程式为TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO;
【小问5详解】
由分析可知,“还原”时发生的反应为四氯化钛高温条件下与镁反应生成钛和氯化镁(M),由表格数据可知,四种物质中钛的沸点最高,钛的沸点高于氯化镁、四氯化钛和镁,所以采用蒸馏法分离出钛时,控制蒸馏的最低温度为1412℃;
【小问6详解】
硫酸亚铁溶液与过量碳酸氢铵溶液反应生成硫酸铵、碳酸亚铁沉淀、二氧化碳和水,反应的离子方程式为Fe2++2HCO=FeCO3↓+CO2↑+H2O。
17. 具有强氧化性,在实验室中和工业上常用作氧化剂。某实验小组欲制备并测定其纯度。回答下列问题:
I.的制备。制备原理如图所示。
已知:i.墨绿色锰酸钾在强碱性环境中能稳定存在,弱碱性环境中发生反应生成;
ii.相关物质的溶解度曲线如图所示。
(1)将和两种固体在坩埚中加热,熔融后加入粉末并不断搅拌,继续加热后冷却可得含的墨绿色产物。该实验中所用坩埚的材质为_______(填选项字母)。
A.陶瓷 B.石英 C.铁
(2)将(1)中所得墨绿色产物用浓溶液浸取,并利用浸取液制备,实验装置如图所示。
①仪器D的名称为_______,试剂X为_______。
②当三颈烧瓶中计指示为11.4时,有大量固体生成,关闭止水夹。在三颈烧瓶中发生反应:,配平该离子方程式_______。
③分离得到固体的操作为先过滤、再_______、_______、过滤、洗涤、干燥。
Ⅱ.纯度的测定。
(3)称量中所得产品,加入一定量的硫酸并配成酸性溶液。准确量取,用溶液滴定(杂质不参加反应),平行实验三次,消耗标准液平均值为。
①达到滴定终点时,溶液颜色的变化为_______。
②以M g/mol表示KMnO4的摩尔质量,则产品的纯度为_______(用含的代数式表示)。
【答案】(1)C (2) ①. 球形干燥管 ②. 饱和溶液 ③. ④. 蒸发浓缩 ⑤. 冷却结晶
(3) ①. 由紫红色变为无色 ②.
【解析】
【分析】高温熔融时发生反应,制得墨绿色固体,将所得固体用KOH溶液浸取,将浸取液移至三颈烧瓶中,装置A为实验室制取二氧化碳装置,盐酸易挥发,装置B为饱和碳酸氢钠溶液,用于吸收二氧化碳中的HCl气体,装置C通入CO2至溶液pH为11.4时停止实验,发生反应:生成高锰酸钾,装置D为尾气处理装置,将装置C中所得悬浊液过滤、洗涤沉淀,将滤液和洗涤液合并后蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥,制得产品。
【小问1详解】
氢氧化钾为强碱,能与二氧化硅反应,石英的主要成分为二氧化硅、陶瓷中含有二氧化硅和硅酸盐,该实验中熔融时所用的仪器是铁坩埚,故选C;
【小问2详解】
① 根据仪器构造可知,装置D为球形干燥管;试剂X用于吸收二氧化碳中的HCl气体,为饱和溶液;
②发生歧化反应生成高锰酸钾、二氧化锰,利用转移电子守恒配平该反应为;
③高锰酸钾溶于水,二氧化锰不溶于水,先过滤得到高锰酸钾、碳酸钾的混合溶液,根据溶解度曲线可知,溶解度受温度影响较大,碳酸钾溶解度受温度影响不大,故分离得到固体的方法为:过滤后,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品;
【小问3详解】
①高锰酸钾溶液为紫红色,用草酸钠溶液滴定高锰酸钾,滴定到达滴定终点时,溶液颜色变化为:由紫红色变为无色;
②根据转移电子守恒,得到反应关系式,则n()=,则产品的纯度为=。
18. 工业尾气脱硝是减少空气污染的重要举措。回答下列问题:
(1)已知相关反应的热力学数据如下。
反应
Kp(800K)
CH4(g)+ 2O2(g)CO2(g)+ 2H2O(g)
-802.6
N2(g)+O2(g)2NO(g)
+182.6
CH4(g) + 2NO(g) + O2(g)
CO2(g) + N2(g) + 2H2O(g)
5.0×1062
2NO(g) + O2(g)2NO2(g)
8.5×10-3(kPa)-1
①CH4脱硝反应CH4(g) + 2NO(g) + O2(g)CO2(g) + N2(g) + 2H2O(g)的∆H=_______。800K时,为了提高该反应中NO的平衡转化率,理论上可采取的措施是_______。
A.恒容时增大O2的压强 B.减小反应容器的容积
C.移去部分H2O D.选择合适的催化剂
②CH4另一脱硝反应:CH4(g) + 2NO2(g)CO2(g) + N2(g) + 2H2O(g)的Kp(800K)=_______kPa。
(2)模拟工业尾气脱硝:一定条件下,将p(CH4):p(NO):p(O2)=1:1:50的气体与Ar混合,匀速通过催化脱硝反应器,测得NO去除率和CH4转化率随反应温度的变化如图。
高于780K时,NO的去除率随温度升高而降低,结合(1)的信息分析其可能原因是_______。
(3)在船舶废气的脱硝工艺中,常电解海水产生次氯酸盐,再用循环喷淋模式对船舶废气进行脱硝。电解海水溶液的pH对氮氧化物的去除率的影响如图。电解海水溶液pH从5.5下降至4.5过程中,NOx的去除率快速上升的原因是_______。综合考虑脱硝效率、后期处理、设备使用等因素,选择电解海水溶液的最佳为_______。
(4)二氧化铈(CeO2)作为一种脱硝催化剂,能在Ce4+和Ce3+之间转化将NO氧化为NO2,并引起氧空位的形成,得到新的铈氧化物[Ce(III)xCe(IV)yOz。铈氧化物发生的可能变化如图所示。当1mol CeO2氧化标准状况下5.6L NO后,生成新的铈氧化物中、、的最简整数比为_______。
【答案】(1) ①. -985.2 kJ/mol ②. AC ③. 5.9×1064
(2)NO去除的反应是放热反应,平衡会逆向移动,同时温度升高有利于N2与O2的反应,生成NO,使得NO的去除率降低
(3) ①. 酸性增强,溶液中c(HClO)增大,氧化性增强 ②. 7或(7-7.5)
(4)2:2:7
【解析】
【分析】把方程式分别编号如下:
①
②
③
④
⑤
【小问1详解】
①根据盖斯定律得,式③=①-②,因此目标方程式的∆H=-802.6 kJ/mol -182.6 kJ/mol =-985.2 kJ/mol;
时,为了提高该反应中NO的平衡转化率,
A.恒容时增大的压强 ,增加氧气,平衡右移,NO的平衡转化率增大,故A正确;
B.减小反应容器的容积,相当于增大压强,前后系数相等,平衡不移动,故B错误;
C.移去部分,平衡右移,NO的平衡转化率增大,故C正确;
D.选择合适的催化剂,平衡不移动,故D错误;
故答案选AC;
②根据盖斯定律,式⑤=③-④,故 ==5.9×1064
【小问2详解】
当温度低于780K时,反应未达到平衡,升高温度,反应速率加快,NO的去除率升高升高温度,高于780K时,反应已经平衡,NO的去除率随温度升高而降低,原因是:NO去除的反应是放热反应,平衡会逆向移动,同时温度升高有利于N2与O2的反应,生成NO,使得NO的去除率降低;
【小问3详解】
①当电解液pH从5.5下降至4.5过程中,次氯酸根转化为和,氧化性增强,同时氯气与一氧化氮接触更充分,反应速率加快;②考虑设备的耐腐蚀性和去除率,结合图示,选择溶液的pH在7(7∼7.5之间均可);
【小问4详解】
氧化标准状况下(为0.25mol),则4mol氧化1mol 生成1mol,反应中转移2mol e-,则4mol中2mol转化为2mol,同时失去1mol O原子,则生成新的铈氧化物中、、的最简整数比为2:(4-2):(4×2-1)=2:2:7。
19. 消炎镇痛药H的一种合成路线如下,回答问题:
(1)A的结构简式为_______,其化学名称为_______。
(2)C→D反应的类型分别为_______。
(3)D中所含官能团名称为_______。
(4)某化合物X的分子式为,符合下列条件X的结构简式为_______。
①与C具有相同的官能团 ②含有2个苯环 ③核磁共振氢谱有3组峰
(5)E→F反应方程式如下,F和Y的结构简式分别为_______、_______。
【答案】(1) ①. ②. 1,3-二甲苯或间二甲苯
(2)取代反应 (3)酮羰基、碳溴键
(4) (5) ①. ②.
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,催化剂作用下与氧气共热发生催化氧化反应生成B(),则A为;B()与SOCl2共热发生取代反应后,再与(C6H5)4BNa发生取代反应生成C(),C()光照条件下与溴发生取代反应生成D(),D()与氰化钠共热发生取代反应生成E(),乙醇钠作用下E()与碳酸二乙酯共热发生取代反应生成,故F为;乙醇钠作用下F()与一碘甲烷发生取代反应生成G(),G()在硫酸中共热反应生成H()。
【小问1详解】
由分析可知,A的结构简式为,名称为1,3-二甲苯或间二甲苯,故答案为:;1,3-二甲苯或间二甲苯;
【小问2详解】
由分析可知, C→D的反应为光照条件下与溴发生取代反应生成和溴化氢,故答案为:取代反应;
【小问3详解】
由结构简式可知,的官能团为酮羰基、碳溴键,故答案为:酮羰基、碳溴键;
【小问4详解】
分子式为的X与C具有相同的官能团,分子中含有2个苯环说明X分子中含有酮羰基,比C分子多1个甲基,则核磁共振氢谱有3组峰的结构简式为,故答案为:;
【小问5详解】
由分析可知,E→F的反应为乙醇钠作用下与碳酸二乙酯共热发生取代反应生成和,则Y为,故答案为:;;
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