精品解析：北京市清华大学附属中学2025-2026学年高三上学期统练二化学试题

G23高三第一学期统练2 2025.10 可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 S 32 Mn 55 第一部分 在每题列出的4个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 下列有关放射性核素的说法中，不正确的是 A. 原子核外电子数为15 B. 可能用于同位素示踪 C. 原子的质量数为17 D. 和的化学性质基本相同 2. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. 二氧化碳的电子式： B. 乙烯的结构式： C. 乙醇的分子模型： D. 镁原子的结构示意图： 3. 下列反应中，水只作氧化剂的是 A. 与水反应 B. 与水反应 C. 与水反应 D. 与水蒸气反应 4. 阿明洛芬是一种抗炎镇痛药物，可用于治疗慢性风湿性关节炎，其分子结构如下图。下列说法不正确的是 A. 分子中含有手性碳原子 B. 分子中碳原子有、两种杂化方式 C. 该物质可发生取代反应、加聚反应、缩聚反应 D. 1mol该物质最多能与发生加成反应 5. 用NA表示阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是 A. 30g甲醛中含共用电子对总数为3NA B. 标准状况下，11.2LCH4和C2H4混合气体中含氢原子数目为2NA C. 密闭容器中，2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA D. 100mL1mol/LFeCl3溶液中含Fe3+的数目为NA 6. 反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O可用于捕获废气中的CO2，下列说法正确的是 A. CO2含有非极性共价键 B. NaOH属于离子化合物 C. Na2CO3属于弱电解质 D. 1mol NaOH最多捕获0.5mol CO2 7. 碳化硅晶体具有多种结构，其中一种晶体的晶胞(如图所示)与金刚石的类似。下列判断不正确的是 A. 该晶体属于分子晶体 B. 该晶体中只存在极性键 C. 该晶体中Si的化合价为 D. 该晶体中C的杂化类型为 8. 下列解释实验事实的方程式正确的是 A. 将二氧化硫通入氢硫酸中产生黄色沉淀：H2S+ SO2=2S↓+H₂O B. 用烧碱溶液吸收氯气： C. 氢氧化铁溶于氢碘酸： D. 溴化亚铁溶液中通入足量氯气： 9. 一定温度下，将气体X和Y各0.4mol充入2L恒容密闭容器中，发生反应：，K=1。其中Y呈红棕色，其他气体均无色。下列事实不能说明反应达到平衡状态的是 A. 容器内气体颜色保持不变 B. 容器内气体密度保持不变 C. c(X)=c(N)=0.1mol·L-1 D. X的转化率达到50% 10. X、Y、Z、R、M为原子序数依次增大的短周期元素，其原子的最外层电子数与原子半径的关系如图所示。 下列说法不正确的是 A. Y形成的化合物种类最多 B. 同周期元素的简单阳离子中，R+的半径最大 C. 同主族中，M的最高价氧化物对应水化物的酸性最强 D. X的原子与Y、Z、R、M的原子均可形成共价化合物 11. CH4-CO2催化重整可以得到合成气(CO和H2)，有利于减小温室效应，其主要反应为CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ΔH＝+247 kJ·mol−1，同时存在以下反应：积碳反应：CH4(g)⇌C(s)+2H2(g) ΔH＝+75 kJ·mol−1，消碳反应：CO2(g)+C(s)⇌2CO(g) ΔH＝+172 kJ·mol−1，积碳会影响催化剂的活性，一定时间内积碳量和反应温度的关系如图。下列说法正确的是 A. 高压利于提高CH4的平衡转化率并减少积碳 B. 增大CO2与CH4的物质的量之比有助于减少积碳 C. 升高温度，积碳反应的化学平衡常数K减小，消碳反应的K增大 D. 温度高于600℃，积碳反应的化学反应速率减慢，消碳反应的化学反应速率加快，积碳量减少 12. 根据下列实验所得结论正确的 装置 现象 ①中产生大量气泡 ②中无明显现象 试管中溶液出现浑浊 结论 A.是分解的催化剂 B.酸性：碳酸>苯酚 装置 H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) 达到平衡状态 现象 ①中固体溶解 ②中固体不溶解 压缩体积，气体颜色加深 结论 C.ZnS的溶解度大于CuS D.增大压强，上述平衡逆向移动 A. A B. B C. C D. D 13. 水体中的局部氮循环如下图所示，其中含氮物质转化方向与水深有关。 下列说法不正确的是 A. 图中涉及的反应均为氧化还原反应 B. 反硝化过程中含N物质被还原 C. 不同水深含氮物质转化方向不同，可能与溶氧量有关 D. 排放含废水不会影响水体中的浓度 14. 某同学在室温下进行下图所示实验。（已知：H2C2O4为二元弱酸） 试管a、b、c中溶液褪色分别耗时690s、677s、600s。下列说法正确的是 A. 反应的离子方程式为2MnO4-+16H++5C2O42-=2Mn2++10CO2↑+8H2O B. 试管c反应至300 s时，溶液中剩余的c(KMnO4)=0.0025 mol/L C. 对比试管a、b，得到的结论是H2C2O4水溶液浓度增大，反应速率加快 D. 对比试管c、d，可验证H+浓度对反应速率的影响 第二部分 15. 锂盐是目前的研究的热点，在电池和有机合成领域均有重要应用。 （1）锂电池的电解液可采用溶有的碳酸酯类有机溶液。 ①基态的电子云轮廓图的形状为___________。 ②基态P原子的价层电子轨道表示式为___________。 ③根据VSBPR模型，的中心原子上的价层电子对数为___________，空间结构为正八面体形。 （2）为提高锂电池的安全性，科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如下，阴离子为。 ①、、三种元素的电负性由大到小的顺序为___________。 ②该阳离子中，带“*”的原子的杂化轨道类型为___________杂化。 （3）因其良好的锂离子传输性能可作锂电池的固体电解质，其晶胞结构示意图如图所示，晶胞的边长为。 ①晶胞中的“○”代表___________(填“”或“”)。 ②距离最近的有___________个。 ③已知阿伏伽德罗常数为。该晶体的密度为___________。 （4）氨基锂()为白色固体，广泛用于有机合成。 ①已知键角。从结构角度解释其原因：___________。 ②与结构相似。从结构角度解释熔点(373℃)高于熔点(210℃)的原因：___________。 16. 化学工作者一直在积极探索影响大气质量的因素及改善措施。 （1）硫酸盐是大气中可吸入颗粒物的主要成分之一，是在含水的气溶胶液滴中通过化学反应产生的。 ①气溶胶属于胶体分散系。当日光射入充满气溶胶的暗室时，可观察到___________效应。 ②大气中的转化为硫酸盐的过程中，以下物质能起氧化作用的是___________(填字母序号)。 A． B． C． D． （2）燃煤烟气中含有和，工业上常用亚氯酸钠()对燃煤烟气进行脱硝和脱硫处理。 已知：酸性条件下，会转化成和。常温下是黄绿色、易溶于水的气体，具有强氧化性，能氧化或。 Ⅰ．在实验室模拟脱硝过程：调节吸收液的为5，向其中通入含的模拟烟气。 ①测得脱硝反应后溶液中的阴离子为和，则用脱硝反应的离子方程式为___________。 ②测得脱硝效率(即的吸收率)随温度变化的曲线如下图所示。结合已知信息分析，温度大于50℃时，随温度升高脱硝效率下降的原因是___________。 Ⅱ．在实验室模拟同时脱硝、脱硫过程：调节吸收液的为5，向其中通入含和(体积比)的模拟烟气。 ③测得脱硝、脱硫反应后溶液中的阴离子为、和，其中，，已知脱硫效率为100%；计算脱硝效率为___________。 17. 利用工业废气中的合成基础化工原料甲醇()，是资源化的重要方法，涉及的主要化学反应有： 反应i： 反应ii： （1）已知： 利用和计算时，还需要利用___________反应的(写出方程式)。通过计算得出。 （2）控制反应条件(均使用了催化剂)，研究投料比(反应物的物质的量之比)、压强、温度对反应体系的影响。 产率和选择性的定义： ①图1中，投料比是指___________(填“”或“”)；当投料比为5时，的转化率约为16%，，则___________。 ②图2中，在催化剂2的作用下，发生的主要反应是___________(填“ⅰ”或“ⅱ”)。 ③图3中，当温度高于时，甲醇的产率随温度升高而减小，原因可能有___________(写出2条)。 （3）一定条件下，向体积为的恒容密闭容器中通入和，发生上述反应，秒后达到平衡。此时容器中为，为。 ①平衡后的浓度为___________(用含、、的代数式表示，下同)。 ②用的浓度变化表示0~t秒反应ⅱ的反应速率，___________。 ③该条件下反应ⅰ的化学平衡常数为___________。 18. 是一种重要的化工产品。以菱锰矿(主要成分为，还含有、FeO、CoO等)为原料制备的工艺流程如下图。 资料：金属离子沉淀的pH 金属离子 Fe3+ Fe2+ Co2+ Mn2+ 开始沉淀 1.5 6.3 7.4 7.6 完全沉淀 2.8 8.3 9.4 10.2 （1）酸浸后所得溶液的金属阳离子包括、、_______。 （2）沉淀池1中，先加充分反应后再加氨水，写出加时发生反应的离子方程式：_______。 （3）沉淀池2中，不能用NaOH代替含硫沉淀剂，原因是_______。 （4）图为和的溶解度曲线。从“含的溶液”中提取“晶体”的操作为_______、洗涤、干燥。 （5）受实际条件限制，“酸浸池”所得的废渣中还含有锰元素，其含量测定方法如下。 i.称取a g废渣，加酸将锰元素全部溶出成，过滤，将滤液定容于100mL容量瓶中； ii.取25.00 mL溶液于锥形瓶中，加入少量催化剂和过量溶液，加热、充分反应后，煮沸溶液使过量的分解。 iii.加入指示剂，用b mol/L 溶液滴定，滴定至终点时消耗溶液的体积为c mL ，重新变成。 ①补全步骤ⅱ中反应的离子方程式：_______。 ++_______+_______+_______ ②废渣中锰元素的质量分数为_______。 19. 探究一定浓度H2SO4与卤素离子(Cl-、Br-、I-)的反应。实验如下： （1）a．用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀； b．用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化。白雾中含有___________。 （2）用CuSO4溶液检验iii中气体，产生黑色沉淀CuS，该气体是___________。 （3）检验ⅱ中产物： Ⅰ．用湿润的碘化钾淀粉试纸检测棕红色气体，试纸变蓝，说明含Br2。 Ⅱ．取ⅱ中部分溶液，用CCl4萃取。CCl4层显红棕色，水层(溶液)无色。证实溶液中含SO2，过程如下： ①白色沉淀1的成分是___________。 ②生成白色沉淀3的离子方程式是___________。 （4）已知：。探究ⅱ中溶液存在Br2、SO2的原因：将ⅱ中溶液用水稀释，溶液明显褪色，推测褪色原因： a．Br2与H2O发生了反应。 b．加水稀释导致溶液颜色变浅。 c．Br2与SO2在溶液中发生了反应。 ①资料： ，判断a___________(填“是”或“不是”)主要原因。 ②实验证实b不是主要原因，所用试剂是___________，现象是___________。可选试剂：AgNO3溶液、CCl4、KMnO4溶液 ③原因c成立。稀释前溶液未明显褪色，稀释后明显褪色，试解释原因___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ G23高三第一学期统练2 2025.10 可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 S 32 Mn 55 第一部分 在每题列出的4个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 下列有关放射性核素的说法中，不正确的是 A. 原子核外电子数为15 B. 可能用于同位素示踪 C. 原子的质量数为17 D. 和的化学性质基本相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．的质子数为15，原子核外电子数=质子数=15，A正确； B．是的一种同位素，具有放射性，可能用于同位素示踪，B正确； C．原子的质子数为15，质量数为32，中子数为17，C不正确； D．和互为同位素，二者的化学性质基本相同，所以和的化学性质基本相同，D正确； 故选C。 2. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. 二氧化碳的电子式： B. 乙烯的结构式： C. 乙醇的分子模型： D. 镁原子的结构示意图： 【答案】A 【解析】 【详解】A．CO2属于共价化合物，碳氧原子最外层均满足8电子，电子式为 ，A错误； B．乙烯为共价化合物，碳碳之间为双键，结构式为 ，B正确； C．乙醇为共价化合物，碳原子半径大于氢原子半径，分子模型： ，C正确； D．镁原子的核外有12个电子，结构示意图： ，D正确； 故选A。 3. 下列反应中，水只作氧化剂的是 A. 与水反应 B. 与水反应 C. 与水反应 D. 与水蒸气反应 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．氯气与水反应属于氧化还原反应，但水既不是氧化剂也不是还原剂，故A错误； B．过氧化钠水反应属于氧化还原反应，但水既不是氧化剂也不是还原剂，故B错误； C．碳化钙与水的反应没有化合价变化，属于非氧化还原反应，故C错误； D．铁与水蒸气反应属于氧化还原反应，反应中水作氧化剂，故D正确； 故选D。 4. 阿明洛芬是一种抗炎镇痛药物，可用于治疗慢性风湿性关节炎，其分子结构如下图。下列说法不正确的是 A. 分子中含有手性碳原子 B. 分子中碳原子有、两种杂化方式 C. 该物质可发生取代反应、加聚反应、缩聚反应 D. 1mol该物质最多能与发生加成反应 【答案】D 【解析】 【分析】阿明洛芬含有的官能团为碳碳双键、氨基、羧基。 【详解】A．分子中含有手性碳原子，即与羧基直接相连的碳原子为手性碳，A正确； B．四个单键的碳原子为杂化，苯环中的碳原子以及双键两端碳原子为杂化，B正确； C．含有羧基，可发生酯化反应即取代反应，含有碳碳双键可发生加聚反应，含有氨基与羧基，可以发生缩聚反应，C正确； D．能与发生加成反应的只有碳碳双键，则1mol该物质能与1mol发生加成反应，D错误； 故选D。 5. 用NA表示阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是 A. 30g甲醛中含共用电子对总数为3NA B. 标准状况下，11.2LCH4和C2H4混合气体中含氢原子数目为2NA C. 密闭容器中，2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA D. 100mL1mol/LFeCl3溶液中含Fe3+的数目为NA 【答案】B 【解析】 【详解】A．1分子甲醛中存在4对共用电子对，30g甲醛（为1mol）中含共用电子对总数为4NA，A错误； B．1分子CH4和C2H4中含氢原子数目均为4，标准状况下，11.2LCH4和C2H4混合气体为0.5mol，其中含氢原子2mol，数目为2NA，B正确； C．SO2和O2的反应是可逆反应,不能进行彻底，故2molSO2和1molO2不能彻底反应生成2mol三氧化硫，故气体分子的个数大于2NA个，C错误； D．铁离子水解生成氢氧化铁，导致100mL1mol/LFeCl3溶液中含Fe3+的数目小于NA，D错误； 故选B。 6. 反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O可用于捕获废气中的CO2，下列说法正确的是 A. CO2含有非极性共价键 B. NaOH属于离子化合物 C. Na2CO3属于弱电解质 D. 1mol NaOH最多捕获0.5mol CO2 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．CO2中C和O形成极性共价键，不含非极性共价键，A错误； B．NaOH是由钠离子和氢氧根离子通过离子键结合而成的化合物，属于离子化合物，B正确； C．Na2CO3在水溶液中完全电离成钠离子和碳酸根离子，属于强电解质，C错误； D．生成的Na2CO3还能和CO2反应生成NaHCO3，总反应为CO2+NaOH=NaHCO3，因此1mol NaOH最多捕获1mol CO2，D错误； 答案选B。 7. 碳化硅晶体具有多种结构，其中一种晶体的晶胞(如图所示)与金刚石的类似。下列判断不正确的是 A. 该晶体属于分子晶体 B. 该晶体中只存在极性键 C. 该晶体中Si的化合价为 D. 该晶体中C的杂化类型为 【答案】A 【解析】 【详解】A．碳化硅晶体属于原子晶体，故A错误； B．该晶体中只存在极性键(C-Si)，故B正确； C．C的非金属性大于Si，所以该晶体中Si的化合价为，故C正确； D．该晶体中，每个C原子与4个Si原子形成4个σ键，C原子无孤电子对，C的杂化类型为，故D正确； 选A。 8. 下列解释实验事实的方程式正确的是 A. 将二氧化硫通入氢硫酸中产生黄色沉淀：H2S+ SO2=2S↓+H₂O B. 用烧碱溶液吸收氯气： C. 氢氧化铁溶于氢碘酸： D. 溴化亚铁溶液中通入足量氯气： 【答案】B 【解析】 【详解】A．将二氧化硫通入氢硫酸中产生黄色沉淀，化学方程式为：2H2S+SO2=3S↓+2H2O，故A错误； B．烧碱NaOH溶液与氯气反应生成NaCl、NaClO和水，离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，故B正确； C．氢氧化铁溶于氢碘酸发生氧化还原反应生成碘化亚铁、碘和水，离子反应为：2Fe(OH)3+2I-+6H+=I2+2Fe2++6H2O，故C错误； D．氯气足量，亚铁离子和溴离子都被完全氧化，反应离子间的量不符合溴化亚铁的组成，离子方程式为：2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-，故D错误； 故选：B。 9. 一定温度下，将气体X和Y各0.4mol充入2L恒容密闭容器中，发生反应：，K=1。其中Y呈红棕色，其他气体均无色。下列事实不能说明反应达到平衡状态的是 A. 容器内气体颜色保持不变 B. 容器内气体密度保持不变 C. c(X)=c(N)=0.1mol·L-1 D. X的转化率达到50% 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．Y为红棕色，气体气体无色，所以未平衡时Y的浓度会发生变化，容器内气体颜色会发生变化，当其不变时说明Y的浓度不再改变，反应达到平衡，A不符合题意； B．反应物和生成物都是气体，所以气体总质量始终不变，容器恒容，则无论是否平衡，密度都不发生变化，即密度不变不能说明反应达到平衡，B符合题意； C．根据题目所给条件可知初始投料为c(X)=c(Y)=0.2mol/L，根据反应方程式可知，当c(X)=c(N)=0.1mol/L时，容器内c(X)=c(Y)= c(M)=c(N)=0.1mol/L，则Qc==1=K，说明反应到达平衡，C不符合题意； D．X的转化率达到50%，即此时Δc(X)=0.2mol/L×50%=0.1mol/L，根据C选项的计算可知此时Qc=K，说明反应到达平衡，D不符合题意； 综上所述答案为B。 10. X、Y、Z、R、M为原子序数依次增大的短周期元素，其原子的最外层电子数与原子半径的关系如图所示。 下列说法不正确的是 A. Y形成的化合物种类最多 B. 同周期元素的简单阳离子中，R+的半径最大 C. 同主族中，M的最高价氧化物对应水化物的酸性最强 D. X的原子与Y、Z、R、M的原子均可形成共价化合物 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】图象可知X、Y、Z、R、M分别为H、C、N、Na、S A.Y形成的化合物种类最多，C元素形成的化合物最多，正确 B.同周期元素的简单阳离子中，R+的半径最大，正确 C.同主族中，M的最高价氧化物对应水化物的酸性最强，正确 D.X的原子与Y、Z、R、M的原子均可形成共价化合物，R为金属元素，不正确，答案选D 11. CH4-CO2催化重整可以得到合成气(CO和H2)，有利于减小温室效应，其主要反应为CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ΔH＝+247 kJ·mol−1，同时存在以下反应：积碳反应：CH4(g)⇌C(s)+2H2(g) ΔH＝+75 kJ·mol−1，消碳反应：CO2(g)+C(s)⇌2CO(g) ΔH＝+172 kJ·mol−1，积碳会影响催化剂的活性，一定时间内积碳量和反应温度的关系如图。下列说法正确的是 A. 高压利于提高CH4的平衡转化率并减少积碳 B. 增大CO2与CH4的物质的量之比有助于减少积碳 C. 升高温度，积碳反应的化学平衡常数K减小，消碳反应的K增大 D. 温度高于600℃，积碳反应的化学反应速率减慢，消碳反应的化学反应速率加快，积碳量减少 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)和CH4(g)⇌C(s)+2H2(g)，正反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，可减少积碳，但CH4的平衡转化率降低，故A错误； B．假设CH4的物质的量不变，增大CO2的物质的量，CO2与CH4的物质的量之比增大，对于反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)平衡正向移动，CH4的浓度减小，对于积碳反应：CH4(g)⇌C(s) +2H2(g)，由于甲烷浓度减小，平衡逆向移动，碳含量减少；增大CO2的物质的量，对于消碳反应：CO2(g) +C(s)⇌2CO(g)，平衡正向移动，碳含量也减少，综上分析，增大CO2与CH4的物质的量之比，有助于减少积碳，故B正确； C．平衡常数只与温度有关，积碳反应和消碳反应都是吸热反应，升高温度，平衡向吸热的方向移动，即向正向移动，两个反应的平衡常数K都增大，故C错误； D．根据图象，温度高于600℃，积碳量减少，但温度升高，存在的反应体系中反应速率都加快，故D错误； 答案选B。 12. 根据下列实验所得结论正确的 装置 现象 ①中产生大量气泡 ②中无明显现象 试管中溶液出现浑浊 结论 A.是分解的催化剂 B.酸性：碳酸>苯酚 装置 H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) 达到平衡状态 现象 ①中固体溶解 ②中固体不溶解 压缩体积，气体颜色加深 结论 C.ZnS的溶解度大于CuS D.增大压强，上述平衡逆向移动 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．实验中①为10% 溶液加产生气泡，②为5%溶液无现象，两试管中浓度不同（变量不唯一），无法排除浓度对反应速率的影响，不能证明是催化剂，A错误； B．浓盐酸与大理石反应生成时，浓盐酸易挥发产生气体，的酸性强于碳酸，会先与苯酚钠反应生成苯酚导致浑浊，无法确定碳酸是否与苯酚钠反应了，不能判断碳酸的酸性强于苯酚，B错误； C．与硫酸反应溶解，说明溶解度较大；与同浓度硫酸不溶解，说明溶解度极小，可得出溶解度大于，C正确； D．反应前后气体分子数相等，增大压强平衡不移动，颜色加深是因为浓度增大，D错误； 故选C。 13. 水体中的局部氮循环如下图所示，其中含氮物质转化方向与水深有关。 下列说法不正确的是 A. 图中涉及的反应均为氧化还原反应 B. 反硝化过程中含N物质被还原 C. 不同水深含氮物质转化方向不同，可能与溶氧量有关 D. 排放含废水不会影响水体中的浓度 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图中转化关系可知，图中涉及的反应，元素化合价都发生了变化，故均为氧化还原反应，故A正确； B．由图中转化关系可知，反硝化过程中含N物质化合价均降低，被还原，故B正确； C．表层水中氧气浓度大，含氮物质转化以硝化过程为主，发生氧化反应；底层水中氧气浓度小，含氮物质转化以反硝化过程为主，发生还原反应，所以不同水深含氮物质转化方向不同，可能与溶氧量有关，故C正确； D．图中转化关系中浓度增大，硝化作用增强，会导致增多，所以排放含废水会影响水体中的浓度，故D错误； 答案选D。 14. 某同学在室温下进行下图所示实验。（已知：H2C2O4为二元弱酸） 试管a、b、c中溶液褪色分别耗时690s、677s、600s。下列说法正确的是 A. 反应的离子方程式为2MnO4-+16H++5C2O42-=2Mn2++10CO2↑+8H2O B. 试管c反应至300 s时，溶液中剩余的c(KMnO4)=0.0025 mol/L C. 对比试管a、b，得到的结论是H2C2O4水溶液浓度增大，反应速率加快 D. 对比试管c、d，可验证H+浓度对反应速率的影响 【答案】C 【解析】 【详解】A.反应的离子方程式为2MnO4-+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O，A项错误； B.c中溶液褪色分别耗时600s，高锰酸钾浓度逐渐变稀反应变慢，试管c反应至300 s时，溶液中剩余的c(KMnO4)无法求算，B项错误； C.对比试管a、b，得到的结论是H2C2O4水溶液浓度增大，反应速率加快，C项正确； D.对比c、d，由于d中为浓盐酸作溶剂，而浓盐酸中的氯离子也能还原高锰酸钾，所以不能验证氢离子浓度对反应速率的影响，D项错误； 答案选C。 第二部分 15. 锂盐是目前的研究的热点，在电池和有机合成领域均有重要应用。 （1）锂电池的电解液可采用溶有的碳酸酯类有机溶液。 ①基态的电子云轮廓图的形状为___________。 ②基态P原子的价层电子轨道表示式为___________。 ③根据VSBPR模型，的中心原子上的价层电子对数为___________，空间结构为正八面体形。 （2）为提高锂电池的安全性，科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如下，阴离子为。 ①、、三种元素的电负性由大到小的顺序为___________。 ②该阳离子中，带“*”的原子的杂化轨道类型为___________杂化。 （3）因其良好的锂离子传输性能可作锂电池的固体电解质，其晶胞结构示意图如图所示，晶胞的边长为。 ①晶胞中的“○”代表___________(填“”或“”)。 ②距离最近的有___________个。 ③已知阿伏伽德罗常数为。该晶体的密度为___________。 （4）氨基锂()为白色固体，广泛用于有机合成。 ①已知键角。从结构角度解释其原因：___________。 ②与结构相似。从结构角度解释熔点(373℃)高于熔点(210℃)的原因：___________。 【答案】（1） ①. 球形 ②. ③. 6 （2） ①. F、N、P ②. （3） ①. ②. 4 ③. （4） ①. 原子均为杂化，孤电子对数，孤电子对有较大的斥力 ②. 二者均为离子晶体且结构相似，的半径更小，中的离子键更强(晶格能更大) 【解析】 【小问1详解】 ①基态的核外电子排布式为，电子云轮廓图形状为球形，故答案为：球形； ②P是15号元素，最外层电子数为5，基态P原子的价层电子轨道表示式为，故答案为：； ③的价层电子对数为，故答案为：6； 【小问2详解】 ①一般来说，周期表从左到右，元素的电负性逐渐变大；周期表从上到下，元素的电负性逐渐变小，则F>N>P，故答案为：F、N、P； ②由图可知带“*”的C原子含有3个σ键，没有孤电子对，则价电子对数n=3，为杂化，故答案为：； 【小问3详解】 ①根据晶胞的示意图可知实心球的个数为，○的个数为8，○与实心圆的个数比为2：1，则中○代表，故答案为： ； ②根据晶胞图可知最近的有4个，故答案为：4； ③该晶体的密度，故答案为： ； 【小问4详解】 ①三种粒子的中心原子均为杂化，孤电子对数，孤电子对有较大的斥力，孤电子对越多，键角越小，因此键角为，故答案为：原子均为杂化，孤电子对数，孤电子对有较大的斥力； ②二者均为离子晶体且结构相似，的半径更小，中的离子键更强(晶格能更大)，因此熔点(373℃)高于熔点(210℃)，故答案为：二者均为离子晶体且结构相似，的半径更小，中的离子键更强(晶格能更大)。 16. 化学工作者一直在积极探索影响大气质量的因素及改善措施。 （1）硫酸盐是大气中可吸入颗粒物的主要成分之一，是在含水的气溶胶液滴中通过化学反应产生的。 ①气溶胶属于胶体分散系。当日光射入充满气溶胶的暗室时，可观察到___________效应。 ②大气中的转化为硫酸盐的过程中，以下物质能起氧化作用的是___________(填字母序号)。 A． B． C． D． （2）燃煤烟气中含有和，工业上常用亚氯酸钠()对燃煤烟气进行脱硝和脱硫处理。 已知：酸性条件下，会转化成和。常温下是黄绿色、易溶于水的气体，具有强氧化性，能氧化或。 Ⅰ．在实验室模拟脱硝过程：调节吸收液的为5，向其中通入含的模拟烟气。 ①测得脱硝反应后溶液中的阴离子为和，则用脱硝反应的离子方程式为___________。 ②测得脱硝效率(即的吸收率)随温度变化的曲线如下图所示。结合已知信息分析，温度大于50℃时，随温度升高脱硝效率下降的原因是___________。 Ⅱ．在实验室模拟同时脱硝、脱硫过程：调节吸收液的为5，向其中通入含和(体积比)的模拟烟气。 ③测得脱硝、脱硫反应后溶液中的阴离子为、和，其中，，已知脱硫效率为100%；计算脱硝效率为___________。 【答案】（1） ①. 丁达尔 ②. AD （2） ①. ②. 吸收液pH为5，显酸性，转化成，温度升高，气体容易从溶液体系中逸出；使脱硝反应难以发生 ③. 【解析】 【小问1详解】 胶体具有丁达尔效应，因此当日光摄入充满气溶胶的暗室时，可观察到丁达尔效应； ②A．空气中含有O2，O2具有氧化性，能把SO2氧化成硫酸盐，A正确； B．H2S中S的化合价为-2，只具有还原性，B错误； C．NH3中N的化合价为-3，，只具有还原性，C错误； D．大气中含有O3，O3表现强氧化性，能把SO2氧化成硫酸盐，D正确； 故选AD。 【小问2详解】 ①根据已知信息，NaClO2能把NO氧化成，本身被还原成Cl-，根据化合价升降法进行配平，NaClO2中Cl为+3价，被还原为Cl-，得到4个电子，NO中N为+2价，被氧化为，失去3个电子，根据守恒原则，离子反应方程式应为； ②根据已知信息，酸性条件下，会转化成ClO2和Cl-。ClO2是易溶于水的气体，具有强氧化性，可氧化NOx或SO2，吸收液pH为5，显酸性，且由①可知，反应生成H+，NaClO2会转化成ClO2，温度升高，ClO2气体容易从溶液体系中逸出，使脱硝反应难以发生，脱硝效率下降； ③ 设溶液体积为，则，。 脱硫效率为100%，所以参加反应的。 根据题给体积比，理论上应通入。 设实际反应生成的。 根据电子得失守恒：。 。 。 所以 ，解得。 脱硝效率。 17. 利用工业废气中的合成基础化工原料甲醇()，是资源化的重要方法，涉及的主要化学反应有： 反应i： 反应ii： （1）已知： 利用和计算时，还需要利用___________反应的(写出方程式)。通过计算得出。 （2）控制反应条件(均使用了催化剂)，研究投料比(反应物的物质的量之比)、压强、温度对反应体系的影响。 产率和选择性的定义： ①图1中，投料比是指___________(填“”或“”)；当投料比为5时，的转化率约为16%，，则___________。 ②图2中，在催化剂2的作用下，发生的主要反应是___________(填“ⅰ”或“ⅱ”)。 ③图3中，当温度高于时，甲醇的产率随温度升高而减小，原因可能有___________(写出2条)。 （3）一定条件下，向体积为的恒容密闭容器中通入和，发生上述反应，秒后达到平衡。此时容器中为，为。 ①平衡后的浓度为___________(用含、、的代数式表示，下同)。 ②用的浓度变化表示0~t秒反应ⅱ的反应速率，___________。 ③该条件下反应ⅰ的化学平衡常数为___________。 【答案】（1）(合理即可) （2） ①. ②. 或31.25% ③. ⅱ ④. 原因一：温度高于523℃，催化剂失去活性；原因二：温度升高，反应ⅱ速率增大程度更为显著，以反应ii为主；原因三：反应ⅰ为放热反应，反应ii为吸热反应，温度升高，反应ⅰ平衡逆移，反应ⅱ平衡正移等等 （3） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 已知反应i： ， 反应iii： ， 根据盖斯定律可知为求反应ii：的可用反应i+iii可得，利用和的计算的。 【小问2详解】 ①根据图中关系，转化率与投料比成正比，故投料比是指； 的转化率=，故； ②图2中，在催化剂2的作用下，压强增大对CO2平衡转化率无影响，故发生的主要反应是反应ⅱ； ③图3中，当温度高于时，甲醇的产率随温度升高而减小，原因可能有原因一：温度高于523℃，催化剂失去活性；原因二：温度升高，反应ⅱ速率增大程度更为显著，以反应ii为主；原因三：反应ⅰ为放热反应，反应ii为吸热反应，温度升高，反应ⅰ平衡逆移，反应ⅱ平衡正移等等。 【小问3详解】 ①根据题中数据列出三段式 平衡后水的浓度为； ②用的浓度变化表示0~t秒反应ⅱ的反应速率； ③该条件下反应ⅰ的化学平衡常数。 18. 是一种重要的化工产品。以菱锰矿(主要成分为，还含有、FeO、CoO等)为原料制备的工艺流程如下图。 资料：金属离子沉淀的pH 金属离子 Fe3+ Fe2+ Co2+ Mn2+ 开始沉淀 1.5 6.3 7.4 7.6 完全沉淀 2.8 8.3 9.4 10.2 （1）酸浸后所得溶液的金属阳离子包括、、_______。 （2）沉淀池1中，先加充分反应后再加氨水，写出加时发生反应的离子方程式：_______。 （3）沉淀池2中，不能用NaOH代替含硫沉淀剂，原因是_______。 （4）图为和的溶解度曲线。从“含的溶液”中提取“晶体”的操作为_______、洗涤、干燥。 （5）受实际条件限制，“酸浸池”所得的废渣中还含有锰元素，其含量测定方法如下。 i.称取a g废渣，加酸将锰元素全部溶出成，过滤，将滤液定容于100mL容量瓶中； ii.取25.00 mL溶液于锥形瓶中，加入少量催化剂和过量溶液，加热、充分反应后，煮沸溶液使过量的分解。 iii.加入指示剂，用b mol/L 溶液滴定，滴定至终点时消耗溶液的体积为c mL ，重新变成。 ①补全步骤ⅱ中反应的离子方程式：_______。 ++_______+_______+_______ ②废渣中锰元素的质量分数为_______。 【答案】（1）Fe3+、Fe2+ （2）2Fe2++MnO2+4H+=Mn2++2Fe3++2H2O （3）NaOH能与锰离子反应生成氢氧化锰沉淀而使锰元素损失 （4）趁热过滤 （5） ①. 2Mn2++5S2O+8H2O2MnO+10SO+16H+ ②. % 【解析】 【分析】由题给流程可知，在菱锰矿中加入硫酸酸浸时，碳酸锰和金属氧化物转化为可溶的硫酸盐，过滤得到废渣和含有锰离子、钴离子、亚铁离子、铁离子的可溶性硫酸盐的滤液；向滤液中先加入二氧化锰将亚铁离子氧化为铁离子后，再加入氨水调节溶液pH，将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到氢氧化铁沉淀1和滤液；向滤液中加入含硫沉淀剂，将钴离子转化为硫化钴沉淀，过滤得到硫化钴沉淀2和含有硫酸锰的滤液；滤液经蒸发结晶，趁热过滤，洗涤、干燥得到硫酸锰晶体。 【小问1详解】 由分析可知，酸浸、过滤得到含有锰离子、钴离子、亚铁离子、铁离子的可溶性硫酸盐的滤液，故答案为：Fe3+、Fe2+； 【小问2详解】 由分析可知，加入二氧化锰的目的是酸性条件下将亚铁离子氧化为铁离子，反应的离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+=Mn2++2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++MnO2+4H+=Mn2++2Fe3++2H2O； 【小问3详解】 溶液中的锰离子能与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化锰沉淀而使锰元素损失，所以不能用氢氧化钠代替含硫沉淀剂，故答案为：因为NaOH能与锰离子反应生成氢氧化锰沉淀而使锰元素损失； 【小问4详解】 由溶解度曲线可知，硫酸锰的溶解度随温度升高而降低，所以得到硫酸锰晶体的操作为蒸发结晶，趁热过滤、洗涤、干燥，故答案为：趁热过滤； 【小问5详解】 ①由题意可知，步骤ⅱ发生的反应为催化剂作用下，溶液中锰离子与加入的过二硫酸根离子共热反应生成高锰酸根离子、硫酸根离子和氢离子，反应的离子方程式为2Mn2++5S2O+8H2O2MnO+10SO+16H+，故答案为：2Mn2++5S2O+8H2O2MnO+10SO+16H+； ②滴定至终点时消耗b mol/L硫酸亚铁铵溶液的体积为c mL，由得失电子数目守恒可知，步骤ⅱ所得溶液中高锰酸根离子的物质的量为b mol/L×c×10—3L×=×10—3mol，则ag废渣中锰元素的质量分数为×100%=%，故答案为：%。 19. 探究一定浓度H2SO4与卤素离子(Cl-、Br-、I-)的反应。实验如下： （1）a．用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀； b．用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化。白雾中含有___________。 （2）用CuSO4溶液检验iii中气体，产生黑色沉淀CuS，该气体是___________。 （3）检验ⅱ中产物： Ⅰ．用湿润的碘化钾淀粉试纸检测棕红色气体，试纸变蓝，说明含Br2。 Ⅱ．取ⅱ中部分溶液，用CCl4萃取。CCl4层显红棕色，水层(溶液)无色。证实溶液中含SO2，过程如下： ①白色沉淀1的成分是___________。 ②生成白色沉淀3的离子方程式是___________。 （4）已知：。探究ⅱ中溶液存在Br2、SO2的原因：将ⅱ中溶液用水稀释，溶液明显褪色，推测褪色原因： a．Br2与H2O发生了反应。 b．加水稀释导致溶液颜色变浅。 c．Br2与SO2在溶液中发生了反应。 ①资料： ，判断a___________(填“是”或“不是”)主要原因。 ②实验证实b不是主要原因，所用试剂是___________，现象是___________。可选试剂：AgNO3溶液、CCl4、KMnO4溶液 ③原因c成立。稀释前溶液未明显褪色，稀释后明显褪色，试解释原因___________。 【答案】（1）HCl （2）H2S （3） ①. BaSO3和BaSO4 ②. (或) （4） ①. 不是 ②. CCl4 ③. 静置分层，下层溶液无色 ④. 稀释前硫酸浓度较大，氧化性H2SO4＞Br2；稀释后硫酸浓度较小，氧化性H2SO4＜Br2 【解析】 【分析】一定浓度硫酸与NaCl溶液反应产生白雾，可能为HCl或Cl2，实验过程中用硝酸银溶液来检验确定白雾的成分；与NaBr溶液反应产生红棕色气体，可能有Br2产生，可用湿润的淀粉KI试纸检验；与NaI反应产生气体和紫色固体；有I2生成，结合题中信息，猜测有H2S气体产生，用硫酸铜溶液来进行检验；据此解答(1)～(2)；(3)溶液A中含有，用湿润的碘化钾淀粉试纸检测棕红色气体，试纸变蓝，说明含Br2，Br-被氧化，H2SO4被还原，溶液A中可能含有可溶性SO2，向其中加入Ba(OH)2产生白色沉淀，则沉淀可能是硫酸钡和亚硫酸钡，再加入H2SO4生成白色沉淀和溶液2，溶液2加入Na2S溶液，生成S沉淀，从而证实溶液A中含有SO2，则白色沉淀为BaSO3和BaSO4；(4)①反应Br2+H2OHBr+HBrO，K=4.0×10-9常数比较小，则反应不易发生；②溴和水的反应是可逆反应，若b是主要原因，则溶液中存在溴单质；③稀释前硫酸浓度较大，通过本实验可以知道，这个浓度的硫酸可以氧化溴离子变成溴单质，据此分析解题。 【小问1详解】 用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀，说明白雾中可能含有HCl或Cl2；用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化，说明白雾中含有HCl不含有Cl2，故答案为：HCl； 【小问2详解】 将ⅲ中的气体通入CuSO4溶液产生黑色沉淀CuS，说明该气体是H2S，发生反应：CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4，该气体为H2S，故答案为：H2S； 【小问3详解】 ①H2SO4与NaBr溶液反应，产生红棕色气体，用溶液A中含有，可能含有易溶性气体SO2，向其中加入Ba(OH)2产生白色沉淀，则沉淀可能是硫酸钡和亚硫酸钡，溶液A中含有，可能含有SO2；向其中加入Ba(OH)2产生白色沉淀，则沉淀可能是硫酸钡和亚硫酸钡，再加入H2SO4生成白色沉淀和溶液2，溶液2加入Na2S溶液，生成S淡黄色沉淀，从而证实溶液A中含有SO2，则白色沉淀为BaSO3和BaSO4，从而证实溶液A中含有SO2，则白色沉淀为硫酸钡和亚硫酸钡，故答案为：BaSO3和BaSO4； ②生成黄色沉淀3的离子方程式是：SO2+2S2-+4H+=3S↓+2H2O(或4H++H2SO3+2S2-=3S↓+3H2S或2S2-+5H2SO3=3S↓+4+3H2O)，故答案为：SO2+2S2-+4H+=3S↓+2H2O(或4H++H2SO3+2S2-=3S↓+3H2S或2S2-+5H2SO3=3S↓+4+3H2O)； 【小问4详解】 ①已知反应：X2+SO2+2H2O=2HX+H2SO4(X=Cl、Br、I)，根据资料可知：反应Br2+H2O⇌HBr+HBrO该反应的化学平衡常数K=4.0×10-9＜1.0×10-5，化学平衡常数较小，则反应不易发生，故a不是主要原因，故答案为：不是； ②溴和水的反应是可逆反应，若b是主要原因，则溶液中存在溴单质，这时加入CCl4萃取，下层CCl4层应该显示棕红色；而取b中稀释后的溶液，加入CCl4充分振荡、静置，下层溶液无色，说明b不是主要原因，故答案为： CCl4；静置分层，下层溶液无色； ③稀释前硫酸浓度较大，通过本实验可以知道，这个浓度的H2SO4可以氧化Br-变成Br2，物质的氧化性：H2SO4＞Br2；稀释后稀H2SO4主要以H+形式存在，其氧化性较弱，此时物质的氧化性：H2SO4＜Br2由此证明c是主要原因，故答案为：稀释前硫酸浓度较大，氧化性H2SO4＞Br2；稀释后硫酸浓度较小，氧化性H2SO4＜Br2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $