内容正文:
高三化学期中考试
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 K 39 Fe 56
一、单选题(共14题,每题3分,共42分)
1. 2025年《政府工作报告》提出:“协同推进降碳减污扩绿增长,加快经济社会发展绿色转型。”下列有关说法正确的是
A. 利用太阳能分解水制氢,实现“氢能源”循环
B. 为了粮食增产应大量使用化肥农药
C. 生活垃圾集中露天焚烧
D. 将废旧电池深埋处理,以减少重金属污染
【答案】A
【解析】
【详解】A.太阳能分解水制氢属于清洁能源技术,产物为氢气和氧气,燃烧后生成水,实现循环利用,无污染,A正确;
B.过量使用化肥农药会导致土壤退化、水体富营养化,违背绿色农业原则,B错误;
C.露天焚烧垃圾会释放二噁英、PM2.5等污染物,应通过分类回收或无害化处理解决,C错误;
D.废旧电池含重金属,深埋会污染土壤和地下水,需专业回收处理,D错误;
故选A。
2. 下列化学用语或图示表达错误的是
A. 1-丁烯的实验式:
B. 的电子式:
C. 用电子式表示KCl形成过程:
D. 中子数为46的溴原子:
【答案】C
【解析】
【详解】A.1-丁烯的分子式为,其实验式(最简式)为,A正确;
B.为离子化合物,由和构成,其电子式为:,B正确;
C.氯化钾为离子化合物,由氯离子和钾离子构成,用电子式表示KCl形成过程为:,C错误;
D.溴原子序数为35(质子数为35),中子数为46,质量数=质子数+中子数=35+46=81,原子符号为,D正确;
故选C。
3. 河南美食天下闻名,每一道经典菜肴都承载着中原文明烟火气。下列说法错误的是
美
食
洛阳牛肉汤
胡辣汤
黄河大鲤鱼
羊肉烩面
A. 洛阳牛肉汤——制作牛肉汤的调料简单,仅用食盐,NaCl属于离子化合物
B. 胡辣汤——制作胡辣汤要用到黄花菜,黄花菜富含纤维素,纤维素属于高分子
C. 黄河大鲤鱼——做大鲤鱼的佐料之一为料酒,料酒含有乙醇,乙醇属于饱和一元醇
D. 羊肉烩面——制作烩面片要用到食用碱,食用碱的主要成分为NaOH
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaCl由钠离子和氯离子通过离子键结合而成,属于离子化合物,A正确;
B.纤维素是由葡萄糖单元组成的多糖,化学式为,n值较大,属于高分子化合物,B正确;
C.乙醇的结构简式为,分子中含有1个羟基,且烃基为饱和乙基,属于饱和一元醇,C正确;
D.食用碱的主要成分为碳酸钠(),而NaOH是具有强腐蚀性的烧碱,不能作为食品添加剂,D错误;
故答案为:D。
4. 下列实验的对应操作中,合理的是
A.除去乙醇中含有的少量水
B.萃取碘水中的碘
C.从溶液获得固体
D.利用玻璃棒引流,向容量瓶转移溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.除去乙醇中少量水需蒸馏,但乙醇与水形成共沸物,应加生石灰后再蒸馏,直接蒸馏不合理,故A项错误;
B.萃取碘水需用与水不互溶的萃取剂,乙醇与水互溶,不能作萃取剂,故B项错误;
C.溶液蒸发时,水解生成和,挥发促进水解,无法得到,应在气流中蒸发,故C项错误;
D.向容量瓶转移溶液时,用玻璃棒引流可防止溶液洒出,操作合理,故D项正确;
故答案为:D。
5. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的:
B. 向NaClO溶液中通入少量:
C. 向溶液中滴加溶液至沉淀完全:
D. 工业废水中的用FeS去除:
【答案】C
【解析】
【详解】A.醋酸是弱酸,不能完全离解为H⁺,应保留分子形式,方程式中的H⁺来源错误,应为,A错误;
B.ClO⁻与少量SO2反应时,生成的H+会与ClO⁻结合生成HClO,正确的产物应包含HClO而非H+,应为,B错误;
C.向溶液中滴加溶液至沉淀完全时,H+与OH⁻按1:1中和生成H2O,Ba2+与按1:1生成BaSO4沉淀,C正确;
D.FeS难溶,不能拆分为S2-,正确反应应为Pb2+与FeS直接反应生成PbS和Fe2+,应为,D错误;
故选C。
6. 用稻壳制备纳米硅是一种农业废弃物高值化利用的典型路径,其流程如下图所示:
下列有关叙述正确的是
A. 纳米Si是一种新型胶体
B. “焙烧”的目的是将稻壳中的游离态的硅氧化为
C. 了隔绝空气,“高温”反应须在氮气环境下进行
D. 直接蒸干“酸溶”后的溶液不能得到
【答案】D
【解析】
【详解】A.纳米Si是单质硅,属于纯净物,而胶体是分散系(由分散质和分散剂组成),纳米Si并非分散系,A错误;
B.自然界中硅主要以化合态存在,稻壳中的硅为化合态(如硅酸盐等),焙烧目的是除去稻壳中的C、H元素,B错误;
C.高温下Mg易与N2反应生成,氮气不能作为保护气,需用惰性气体(如氩气),C错误;
D.酸溶后溶液含,水解生成和HCl,HCl易挥发,直接蒸干促进水解,最终得到或MgO,不能得到,D正确;
故答案选D。
7. 设表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 溶液中的数目大于
B. 常温下,分子中极性键的数目为
C. 标准状况下,溶于水,转移电子的数目为
D. 与蒸气置于密闭容器中,充分反应后生成分子的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.为弱酸,分步电离且电离程度小且逐渐降低,溶液中,H+主要来自第一步电离,H+的物质的量小于1 mol,的数目小于,A错误;
B.分子中每个N原子形成2个N-H极性键,为1 mol ,1 mol含4 mol极性键,极性键的数目为,B正确;
C.Cl2溶于水后部分发生歧化反应,但Cl2溶解度低且反应可逆,转移电子的数目小于,C错误;
D.H2与I2的反应为可逆反应,无法完全转化,生成的HI分子数小于,D错误;
故答案选B。
8. 下列说法错误的是
A. 应远离热源、可燃物,并与还原性物质分开存放
B. 向饱和碳酸钠溶液中缓慢滴加稀盐酸,一开始未观察到有气泡产生
C. 将和按体积比通入品红溶液,能观察到品红溶液快速褪色
D. 实验安全图标提醒实验者实验中会用到明火,要正确使用火源
【答案】C
【解析】
【详解】A.KMnO4是强氧化剂,受热易分解,且易与可燃物、还原性物质反应,因此需远离热源、可燃物并与还原性物质分开存放,A正确;
B.向饱和碳酸钠溶液中滴加稀盐酸,初期盐酸少量时发生反应Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,无气泡产生,继续滴加盐酸至过量才生成CO2,B正确;
C.Cl2和SO2按体积比1∶1通入品红溶液时,发生反应Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4,生成的HCl和H2SO4无漂白性,品红溶液不褪色,C错误;
D.题中图标为火焰图标,通常表示实验中涉及明火操作,需正确使用火源,D正确;
故答案选C。
9. 下列根据实验操作和现象能得到相应结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将NaHS固体溶于水,进行导电性实验,电流计指针偏转
NaHS固体中含有
B
向饱和溶液中加入足量氯水,有无色气体产生
氯水中有HClO
C
常温下,将两块相同的未经打磨的铝片分别投入等体积等物质的量浓度的溶液和溶液中,前者无明显现象,后者迅速反应,析出现象明显
作用下,铝片表面的氧化膜易被破坏
D
向某黄色溶液中加入淀粉-KI溶液,溶液呈蓝色
溶液中一定含
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.导电性实验只能说明溶液中有离子存在,无法证明固体本身含有S2-,A错误;
B.氯气溶于水生成HCl和HClO,HCl可与溶液反应生成的无色气体CO2,无法确定含有HClO,B错误;
C.未经打磨的铝片表面有氧化铝,氯化铜溶液中Cl-可破坏铝片表面的氧化膜,暴露出来的铝可以与氯化铜溶液反应,而硫酸铜溶液不能破坏铝片的氧化膜,C正确;
D.淀粉-KI变蓝只能说明存在强氧化剂,不一定是Fe3+,可能有其他氧化剂,D错误;
故答案为C。
10. 已知X、Y、Z、W、N为原子序数依次增大的五种短周期主族元素,X、W的原子序数之和等于与的原子序数之和,与同主族,是的相邻元素,元素与能组成两种阴、阳离子个数比相同的常见化合物和。下列叙述错误的是
A. 简单氢化物的还原性:
B. 在短周期主族元素中,的原子半径最大
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
D. 单质与的最高价氧化物对应水化物的水溶液反应有生成
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、N为原子序数依次增大的五种短周期主族元素,元素与能组成两种阴、阳离子个数比相同的常见化合物和,X是O、Y是Na,与同主族,W是S元素,是的相邻元素,N是Cl元素;X、W的原子序数之和等于与的原子序数之和,Z是Al元素。
【详解】A.元素非金属性O>Cl>S,元素非金属性越强,氢化物的还原性越弱,简单氢化物的还原性:H2S>HCl>H2O,故A错误;
B.Y为Na,在短周期主族元素中,Na的原子半径最大,故B正确;
C.元素非金属性S<Cl,元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,最高价氧化物对应水化物HClO4的酸性强于H2SO4,故C正确;
D. Al与NaOH溶液发生反应2Al + 2NaOH + 6H2O →2+ 3H2↑,故D正确;
选A。
11. 穿心莲内酯具有祛热解毒,消炎止痛之功效,被誉为天然抗生素药物,结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 该物质分子式为C20H30O5
B. 1mol该物质最多可与2molH2发生加成反应
C. 等量的该物质分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者的物质的量之比为3∶2
D. 该物质能与酸性KMnO4溶液反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.该物质分子式为,A项正确;
B.该物质中碳碳双键可与发生加成反应,故1mol该物质最多可与2mol发生加成反应,B项正确;
C.1mol该物质中羟基可与3molNa反应,酯基可与1molNaOH反应,故等量的该物质分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者的物质的量之比为3∶1,C项错误;
D.该物质含有羟基和碳碳双键两种官能团,能与酸性溶液发生氧化反应,D项正确;
答案选C。
12. 氮氧化物是大气污染物之一,如图为科研人员探究消除氮氧化物的反应机理,下列说法不正确的是
A. 过程I中NO既作氧化剂又作还原剂
B. 过程Ⅱ中每生成1molO2时,转移电子的数目约为4×6.02×1023
C. 过程中涉及的反应均为氧化还原反应
D. 整个过程中Ni2+作催化剂
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,过程I发生的反应为2Ni2++2NO=2Ni3++2O—+N2,过程Ⅱ发生的反应为2Ni3++2O—=2Ni2++O2↑,总反应为2NOO2+N2。
【详解】A.由分析可知,过程I发生的反应为2Ni2++2NO=2Ni3++2O—+N2,反应中氮元素的化合价降低被还原,氧元素的化合价升高被氧化,则一氧化氮既作反应的氧化剂又作反应的还原剂,故A正确;
B.由分析可知,过程Ⅱ发生的反应为2Ni3++2O—=2Ni2++O2↑,则过程Ⅱ中每生成1molO2时,转移电子的数目约为2×6.02×1023,故B错误;
C.由分析可知,过程I和过程Ⅱ涉及的反应均有元素发生化合价变化,均为氧化还原反应,故C正确;
D.由分析可知,消除氮氧化物的总反应为2NOO2+N2,整个过程中镍离子作反应的催化剂,故D正确;
故选B。
13. 碳元素的单质有多种形式,、石墨和金刚石的结构如图所示。
下列说法错误的是
A. 、石墨互为同素异形体
B. 1个金刚石晶胞中含有8个C原子
C. 石墨晶体中含有键的物质的量为
D. 加热熔融石墨晶体既破坏共价键,又要破坏分子间作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A.、石墨均是碳元素的单质,互为同素异形体,A项正确;
B.1个金刚石晶胞中有8个C位于顶点,6个位于面心,4个在体内,共含有8个C原子,B项正确;
C.由晶胞结构可知,1个碳原子与周围3个碳原子成键,则属于1个碳原子的共价键数为:,石墨晶体中含有键的物质的量为,C项错误;
D.石墨晶体中既存共价键,又存在分子间作用力,其熔化时两种作用力均要被破坏,D项正确;
故选:C。
14. 三氯乙烯(C2HCl3)是某市地下水中有机污染物的主要成分,研究显示,在该地下水中加入H2O2可将其中的三氯乙烯除去,发生的反应如下:。常温下,在某密闭容器中进行上述反应,测得随时间的变化如表所示:
时间/min
0
2
4
6
8
…
/(mol·L-1)
1.20
0.90
0.70
0.60
0.55
…
已知:在反应体系中加入Fe2+,可提高反应速率。下列说法错误的是
A. 为该反应的催化剂 B. 反应过程中可能产生
C. 与的空间结构相同 D. 0~4 min内,
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题干信息可知,在反应体系中加入Fe2+,可提高反应速率,故Fe2+为该反应的催化剂,A正确;
B.已知H2O2可以氧化Fe2+为Fe3+,而Fe3+可以催化H2O2分解为O2,故反应过程中可能产生O2,B正确;
C.已知H2O2中O周围的价层电子对数为4,有2对孤电子对,即每个O与周围的H和O形成V形结构,整体呈现报夹或者书页结构,而CO2中心原子C周围的价层电子对数为2,故CO2为直线形结构,即H2O2与CO2的空间结构不相同,C错误;
D.由题干表格数据可知,0~4 min内,,D正确;
故答案为:C。
二、非选择题(共58分)
15. 钴广泛应用于机械制造、电子电器、航空航天、电池制造等行业,是国家重要的战略资源。用含钴废料(主要成分为,含少量、、、、等)制备草酸钴晶体()的工艺流程如图所示,试回答下列问题:
已知:①具有强氧化性。
②,。
(1)写出酸浸时与反应离子方程式:___________。浸出渣主要成分为___________(填化学式)。
(2)向“浸出液”中加入适量的,发生反应的氧化剂:还原剂=___________。用平衡的原理解释加的目的:___________。
(3)“除钙镁”后,滤液中当除尽时,___________。
(4)“沉钴”时温度不能太高的原因是___________。
(5)钴硫化物可用于锂离子电池,电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分,可代表其组成和结构;晶胞2是充电后的晶胞结构;所有晶胞均为立方晶胞。
结构1边长为apm,该钴硫化物的密度为___________,晶胞2中距Li最近的S有___________个。
【答案】(1) ①. ②. 、
(2) ①. ②. 加入与反应,使,,平衡正向移动,、完全水解为沉淀除去
(3)
(4)、受热易分解
(5) ①. ②. 4
【解析】
【分析】含钴废料中加入盐酸和亚硫酸钠,与盐酸和亚硫酸钠发生反应,转化为,与盐酸和亚硫酸钠发生反应,转化为,浸出液含有的阳离子主要有、、、、、等,浸出渣为硫酸钙和二氧化硅,加入将氧化为,加入调pH,可得到、沉淀,过滤后所得滤液主要含有、、,用NaF除去钙离子、镁离子,过滤后向滤液中加入萃取剂,萃取后的水层中主要含有,加入草酸铵溶液得到草酸钴晶体,据此分析解题。
【小问1详解】
已知具有强氧化性,浸出过程中加入的作用是将还原为,;根据分析知,与盐酸不反应,与生成的生成沉淀,浸出渣的主要成分为、,故答案为:;、;
【小问2详解】
根据流程图可知,加入的作用是将氧化为,该反应的离子方程式为,发生反应的氧化剂:还原剂;加入,与发生反应,使,,平衡正向移动,、完全水解为沉淀除去,故答案为:1:6;加入与反应,使,,平衡正向移动,、完全水解为沉淀除去;
【小问3详解】
滤液中时,,故答案为:7.0×10-6;
【小问4详解】
由于受热不稳定,受热不稳,则“沉钴”时温度不能太高,故答案为:受热不稳定,受热不稳;
【小问5详解】
由均推法得,结构1中含有的数目为,含有的数目为,密度为,以图中的Li为例,与其最近的S共4个,故答案为:;4。
16. 金属Ti是制备飞机发动机叶片的重要材料,其中一种制备方法是利用氯气与TiO2反应制备TiCl4,然后使用Mg还原法制备金属,某化学小组在实验室中制备TiCl4并测定其纯度。回答下列问题:
Ⅰ.TiCl4的制备。(已知:①TiCl4的沸点为136.4℃,易水解,高温时易与氧气发生反应;②TiCl3具有较强的还原性,在空气中易被氧化。)
(1)如图,装置A中发生反应的离子方程式为___________;橡皮管的作用是___________。
(2)请按气流的方向连接装置,其顺序为a→h→i→f→g→j→k→___________→d→e(用小写字母表示,装置根据需要可重复使用),装置E的作用是___________。
(3)若装置F中碳粉被完全氧化为CO2气体,则反应的化学方程式为___________。
Ⅱ.TiCl4的纯度测定。
实验步骤:①取5.0gTiCl4粗品溶于浓盐酸中,过滤,将滤液稀释至250mL,取25.00mL溶液于锥形瓶中,向其中加入适量碳酸氢钠溶液待不再产生气泡;②向其中加入稍过量金属铝丝将TiCl4全部还原为TiCl3,塞上橡胶塞密封冷却至室温;③向锥形瓶中滴加2滴KSCN溶液,用0.1000mol/LNH4Fe(SO4)2标准溶液滴定发生反应Ti3++Fe3+=Ti4++Fe2+,至终点,平行进行三次实验,测得平均消耗标准溶液25.00mL。
(4)步骤①中加入适量碳酸氢钠溶液的目的为___________。
(5)达到滴定终点的现象为___________。
(6)TiCl4粗品的纯度为___________。
【答案】(1) ①. 2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O ②. 平衡内外压强,使浓盐酸顺利流下
(2) ①. b→c→f→g ②. 除去Cl2中的HCl
(3)TiO2+C+2Cl2TiCl4+CO2
(4)利用反应生成的CO2排除装置内的空气,防止Ti3+被氧化
(5)当滴入最后半滴NH4Fe(SO4)2标准溶液时,溶液恰好变成浅红色,且半分钟之内不褪色
(6)95.0%
【解析】
【分析】实验过程中,应先制备干燥的Cl2,然后Cl2、TiO2和碳粉反应制备TiCl4,将生成的TiCl4收集到装置B中,尾气使用NaOH溶液吸收,为防止NaOH溶液中的水蒸气进入装置B,需要在B后连接盛有浓硫酸的洗气瓶D。
【小问1详解】
由图可知,装置A中发生反应方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,则离子方程式为:2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;橡皮管的作用是平衡内外压强,使浓盐酸顺利流下,故答案为:2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;平衡内外压强,使浓盐酸顺利流下;
【小问2详解】
实验过程中,应先制备纯净、干燥的Cl2,将制得的Cl2经过饱和食盐水来除去其中的HCl,再通过浓硫酸干燥,然后Cl2、TiO2和碳粉反应制备TiCl4,将生成的TiCl4收集到装置B中,尾气使用NaOH溶液吸收,为防止NaOH溶液中的水蒸气进入装置B,需要在B后连接盛有浓硫酸的洗气瓶D,故按气流的方向连接装置的顺序为a→h→i→f→g→j→k→b→c→f→g→d→e;装置E的作用为除去Cl2中的HCl,故答案为:b→c→f→g;除去Cl2中的HCl;
【小问3详解】
若装置F中碳粉被完全氧化为CO2气体,则反应的化学方程式为
TiO2+C+2Cl2TiCl4+CO2,故答案为:TiO2+C+2Cl2TiCl4+CO2;
【小问4详解】
已知碳酸氢钠能与HCl反应放出CO2,步骤①中加入适量碳酸氢钠溶液的作用为利用反应生成的CO2排除装置内的空气,防止Ti3+被氧化,故答案为:利用反应生成的CO2排除装置内的空气,防止Ti3+被氧化;
【小问5详解】
达到滴定终点的现象为当滴入最后半滴NH4Fe(SO4)2标准溶液时,溶液恰好变成浅红色,且半分钟之内不褪色,故答案为:当滴入最后半滴NH4Fe(SO4)2标准溶液时,溶液恰好变成浅红色,且半分钟之内不褪色;
【小问6详解】
根据反应Ti3++Fe3+=Ti4++Fe2+可知,消耗n(Ti3+)= n(Fe3+)=0.1000mol/L×25.00×10-3L×=0.025mol,m(TiCl4)=0.025mol×190g/mol=4.75g,TiCl4粗品的纯度为×100%=95.0%,故答案为:95.0%。
17. Ca(ClO)2具有强氧化性,可作漂白剂。某化学兴趣小组利用如图装置制取Ca(ClO)2。已知:①氯气和碱的反应是放热反应;②Ca(ClO)2遇热水会分解生成Ca(ClO3)2。回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___________,装置A中发生反应的化学方程式是___________。
(2)装置B中盛装的试剂是___________,装置E中b的作用是___________。
(3)装置C中的颜色变化为___________。
(4)为了提高Ca(ClO)2的产率,防止副反应发生,装置D需要控制一定温度,采用方式为___________(填“热水浴”或“冷水浴”),实验中除控制温度外还可采取的措施是___________。
(5)已知氯气和Ca(OH)2溶液在一定温度下能同时发生反应:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,6Cl2+6Ca(OH)2=5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O。某温度下,将氯气通入Ca(OH)2溶液中,反应得到CaCl2、Ca(ClO)2和Ca(ClO3)2的混合溶液,该反应中,氧化反应的产物为___________(填化学式),经测定ClO-与ClO的个数比为2:3,则氯气与氢氧化钙反应时,被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数比为___________。
【答案】(1) ①. 圆底烧瓶(或烧瓶) ②. MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O
(2) ①. 饱和NaCl溶液 ②. 防倒吸
(3)紫色石蕊溶液先变红后褪色
(4) ①. 冷水浴 ②. 控制浓盐酸的滴加速度
(5) ①. Ca(ClO)2、Ca(ClO3)2 ②. 17:5
【解析】
【分析】由实验装置图可知,A中浓盐酸与二氧化锰加热制备氯气,氯气通入B中饱和食盐水除去HCl后,再通入C中检验氯水的漂白性,然后再通入D中使氯气与石灰乳反应产生次氯酸钙和氯化钙,最后通入E中进行尾气处理,据此分析解答。
【小问1详解】
仪器a的名称是:圆底烧瓶(或烧瓶);装置A中浓盐酸与二氧化锰加热是用来制备氯气,同时还生成二氯化锰和水。
故答案为:圆底烧瓶(或烧瓶); 。
【小问2详解】
根据分析可知,装置B中盛装的试剂是饱和NaCl溶液,其作用是除去HCl气体;装置E的作用是吸收尾气,而b的作用是吸收尾气时防止液体倒吸。
故答案为:饱和NaCl溶液;防倒吸。
【小问3详解】
氯气通入石蕊溶液中发生,HCl和HClO体现出酸性使紫色石蕊溶液变红,然后HClO体现漂白性使红色石蕊溶液褪色。
故答案为:紫色石蕊试液先变红后褪色。
【小问4详解】
温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2,为避免此副反应的发生,应采用冷水浴的方式进行;也可以控制氯气的产生速率,避免反应过快大量放热使温度快速升高产生副反应,因此可采用控制浓盐酸的滴加速度来控制氯气生成的速率。
故答案为:冷水浴;控制浓盐酸的滴加速度。
【小问5详解】
根据题目的反应方程式可知,反应中氯元素得电子生成CaCl2,氯元素失电子生成Ca(ClO)2和Ca(ClO3)2,因此氧化反应的产物为:Ca(ClO)2、Ca(ClO3)2;Cl2生成 和是被氧化的过程,化合价由0价分别升高到+1价、+5价,与的个数比为2:3,可假设生成的为2mol,为3mol,被氧化的氯原子为5mol,共失去电子17 mol,Cl2生成是被还原的过程,化合价由0价降低到-1价,由得失电子守恒可知,要得到17 mol电子,则被还原的氯原子也为17mol,因此被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数比为17:5。
故答案为:Ca(ClO)2、Ca(ClO3)2; 17:5。
18. 的捕集与转化是当今科学研究的重要课题。
(1)催化加氢合成二甲醚是一种的转化方法,其过程中发生的反应如下:
反应①:
反应②:
催化加氢合成二甲醚的热化学方程式为___________。
(2)利用二氧化碳制备甲醇的反应为 。T℃下,将和充入容积为2L的恒容容器中,发生上述反应,测得体系中剩余的物质的量随时间变化如图1中状态I所示。
①T℃下,0~1min内甲醇的反应速率___________(保留两位有效数字),反应在该状态下达到平衡时的转化率为___________。
②若保持投料量不变,反应在图1状态II下达到平衡后容器内的压强为pkPa,则该条件下反应的平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,列出计算式)。
③保持投料量不变,仅改变某一个条件后,测得随时间变化如图1中状态III所示,与状态I相比,状态III改变的条件可能是___________。
④加氢制甲醇过程中存在副反应 。在恒温密闭容器中,维持压强和投料比不变,将和按一定流速通过反应器,转化率()和甲醇选择性随温度变化关系如图2所示:
若233~251℃催化剂的活性受温度影响不大,分析235℃后图中曲线下降的原因:___________。
(3)我国学者探究了不同催化剂作用下电化学还原生产的催化性能及机理,并通过计算催化剂表面该还原过程的物质的相对能量,如图3所示(带“*”表示物质处于吸附态)。试从图3分析,最优的催化剂为___________(填“单金属”“合金”或“单金属In”)催化剂。
【答案】(1)
(2) ①. 0.33 ②. 75% ③. ④. 升高温度 ⑤. 主反应放热,副反应吸热,升高温度使主反应平衡逆向移动程度大于副反应平衡正向移动程度,因而使转化率和甲醇选择性下降
(3)合金
【解析】
【小问1详解】
已知的方程式①+②可得,故ΔH=2ΔH1+ΔH2=(2×41.2-204.9)kJ/mol=-122.5kJ/mol,故热化学方程式为: ;
【小问2详解】
①从图1可知,1min时H2的物质的量为6mol,起始的H2的物质的量为8mol,变化的H2的物质的量为2mol,故变化的甲醇的物质的量为mol,0∼1min内甲醇的反应速率v(CH3OH)=≈0.33mol•L-1•min-1。平衡时变化的H2的物质的量为6mol,转化率为×100%=75%;
②根据图示,反应在状态Ⅱ下,4min后H2的物质的量保持不变,体系达到平衡状态,H2的物质的量为1mol,根据方程式列三段式如下:
平衡时总的物质的量为mol,又知平衡后压强为pkPa,Kp==kPa-2;
③状态Ⅲ与状态Ⅰ相比,平衡时H2的物质的量增加,同时从图1中可知达到平衡的时间变短,综合可知改变的条件可能是升高温度;
④CO2催化加氢制甲醇为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,甲醇选择性降低,二氧化碳转化率降低,竞争反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,二氧化碳转化率升高,但升高温度使CO2,催化加氢制甲醇平衡逆向移动程度大于竞争反应平衡正向移动程度,因而使CO2转化率和甲醇选择性下降;
【小问3详解】
相对于单金属Bi催化剂,BiIn合金催化剂能够促进CO2的吸附,增强对*OCHO中间体的吸附;相对于单金属In催化剂,BiIn合金催化剂能够降低*OCHO脱附形成*HCOOH的活化能。
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高三化学期中考试
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 K 39 Fe 56
一、单选题(共14题,每题3分,共42分)
1. 2025年《政府工作报告》提出:“协同推进降碳减污扩绿增长,加快经济社会发展绿色转型。”下列有关说法正确的是
A. 利用太阳能分解水制氢,实现“氢能源”循环
B. 为了粮食增产应大量使用化肥农药
C. 生活垃圾集中露天焚烧
D. 将废旧电池深埋处理,以减少重金属的污染
2. 下列化学用语或图示表达错误的是
A. 1-丁烯的实验式:
B. 的电子式:
C. 用电子式表示KCl形成过程:
D. 中子数为46的溴原子:
3. 河南美食天下闻名,每一道经典菜肴都承载着中原文明的烟火气。下列说法错误的是
美
食
洛阳牛肉汤
胡辣汤
黄河大鲤鱼
羊肉烩面
A. 洛阳牛肉汤——制作牛肉汤的调料简单,仅用食盐,NaCl属于离子化合物
B. 胡辣汤——制作胡辣汤要用到黄花菜,黄花菜富含纤维素,纤维素属于高分子
C. 黄河大鲤鱼——做大鲤鱼的佐料之一为料酒,料酒含有乙醇,乙醇属于饱和一元醇
D. 羊肉烩面——制作烩面片要用到食用碱,食用碱的主要成分为NaOH
4. 下列实验的对应操作中,合理的是
A.除去乙醇中含有的少量水
B.萃取碘水中的碘
C.从溶液获得固体
D.利用玻璃棒引流,向容量瓶转移溶液
A. A B. B C. C D. D
5. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的:
B. 向NaClO溶液中通入少量:
C. 向溶液中滴加溶液至沉淀完全:
D. 工业废水中的用FeS去除:
6. 用稻壳制备纳米硅是一种农业废弃物高值化利用的典型路径,其流程如下图所示:
下列有关叙述正确的是
A. 纳米Si是一种新型胶体
B. “焙烧”的目的是将稻壳中的游离态的硅氧化为
C. 为了隔绝空气,“高温”反应须在氮气环境下进行
D. 直接蒸干“酸溶”后的溶液不能得到
7. 设表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 溶液中的数目大于
B. 常温下,分子中极性键的数目为
C. 标准状况下,溶于水,转移电子的数目为
D. 与蒸气置于密闭容器中,充分反应后生成分子的数目为
8. 下列说法错误的是
A. 应远离热源、可燃物,并与还原性物质分开存放
B. 向饱和碳酸钠溶液中缓慢滴加稀盐酸,一开始未观察到有气泡产生
C. 将和按体积比通入品红溶液,能观察到品红溶液快速褪色
D. 实验安全图标提醒实验者实验中会用到明火,要正确使用火源
9. 下列根据实验操作和现象能得到相应结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将NaHS固体溶于水,进行导电性实验,电流计指针偏转
NaHS固体中含有
B
向饱和溶液中加入足量氯水,有无色气体产生
氯水中有HClO
C
常温下,将两块相同的未经打磨的铝片分别投入等体积等物质的量浓度的溶液和溶液中,前者无明显现象,后者迅速反应,析出现象明显
作用下,铝片表面的氧化膜易被破坏
D
向某黄色溶液中加入淀粉-KI溶液,溶液呈蓝色
溶液中一定含
A. A B. B C. C D. D
10. 已知X、Y、Z、W、N为原子序数依次增大的五种短周期主族元素,X、W的原子序数之和等于与的原子序数之和,与同主族,是的相邻元素,元素与能组成两种阴、阳离子个数比相同的常见化合物和。下列叙述错误的是
A. 简单氢化物的还原性:
B. 在短周期主族元素中,的原子半径最大
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
D. 单质与的最高价氧化物对应水化物的水溶液反应有生成
11. 穿心莲内酯具有祛热解毒,消炎止痛之功效,被誉为天然抗生素药物,结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 该物质分子式为C20H30O5
B. 1mol该物质最多可与2molH2发生加成反应
C. 等量的该物质分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者的物质的量之比为3∶2
D. 该物质能与酸性KMnO4溶液反应
12. 氮氧化物是大气污染物之一,如图为科研人员探究消除氮氧化物的反应机理,下列说法不正确的是
A 过程I中NO既作氧化剂又作还原剂
B. 过程Ⅱ中每生成1molO2时,转移电子的数目约为4×6.02×1023
C. 过程中涉及的反应均为氧化还原反应
D 整个过程中Ni2+作催化剂
13. 碳元素的单质有多种形式,、石墨和金刚石的结构如图所示。
下列说法错误的是
A. 、石墨互为同素异形体
B. 1个金刚石晶胞中含有8个C原子
C. 石墨晶体中含有键的物质的量为
D. 加热熔融石墨晶体既破坏共价键,又要破坏分子间作用力
14. 三氯乙烯(C2HCl3)是某市地下水中有机污染物的主要成分,研究显示,在该地下水中加入H2O2可将其中的三氯乙烯除去,发生的反应如下:。常温下,在某密闭容器中进行上述反应,测得随时间的变化如表所示:
时间/min
0
2
4
6
8
…
/(mol·L-1)
1.20
0.90
0.70
0.60
0.55
…
已知:在反应体系中加入Fe2+,可提高反应速率。下列说法错误的是
A. 为该反应的催化剂 B. 反应过程中可能产生
C. 与的空间结构相同 D. 0~4 min内,
二、非选择题(共58分)
15. 钴广泛应用于机械制造、电子电器、航空航天、电池制造等行业,是国家重要的战略资源。用含钴废料(主要成分为,含少量、、、、等)制备草酸钴晶体()的工艺流程如图所示,试回答下列问题:
已知:①具有强氧化性。
②,。
(1)写出酸浸时与反应离子方程式:___________。浸出渣的主要成分为___________(填化学式)。
(2)向“浸出液”中加入适量的,发生反应的氧化剂:还原剂=___________。用平衡的原理解释加的目的:___________。
(3)“除钙镁”后,滤液中当除尽时,___________。
(4)“沉钴”时温度不能太高的原因是___________。
(5)钴硫化物可用于锂离子电池,电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分,可代表其组成和结构;晶胞2是充电后的晶胞结构;所有晶胞均为立方晶胞。
结构1边长为apm,该钴硫化物的密度为___________,晶胞2中距Li最近的S有___________个。
16. 金属Ti是制备飞机发动机叶片的重要材料,其中一种制备方法是利用氯气与TiO2反应制备TiCl4,然后使用Mg还原法制备金属,某化学小组在实验室中制备TiCl4并测定其纯度。回答下列问题:
Ⅰ.TiCl4的制备。(已知:①TiCl4的沸点为136.4℃,易水解,高温时易与氧气发生反应;②TiCl3具有较强的还原性,在空气中易被氧化。)
(1)如图,装置A中发生反应的离子方程式为___________;橡皮管的作用是___________。
(2)请按气流的方向连接装置,其顺序为a→h→i→f→g→j→k→___________→d→e(用小写字母表示,装置根据需要可重复使用),装置E的作用是___________。
(3)若装置F中碳粉被完全氧化为CO2气体,则反应的化学方程式为___________。
Ⅱ.TiCl4的纯度测定。
实验步骤:①取5.0gTiCl4粗品溶于浓盐酸中,过滤,将滤液稀释至250mL,取25.00mL溶液于锥形瓶中,向其中加入适量碳酸氢钠溶液待不再产生气泡;②向其中加入稍过量金属铝丝将TiCl4全部还原为TiCl3,塞上橡胶塞密封冷却至室温;③向锥形瓶中滴加2滴KSCN溶液,用0.1000mol/LNH4Fe(SO4)2标准溶液滴定发生反应Ti3++Fe3+=Ti4++Fe2+,至终点,平行进行三次实验,测得平均消耗标准溶液25.00mL。
(4)步骤①中加入适量碳酸氢钠溶液的目的为___________。
(5)达到滴定终点现象为___________。
(6)TiCl4粗品的纯度为___________。
17. Ca(ClO)2具有强氧化性,可作漂白剂。某化学兴趣小组利用如图装置制取Ca(ClO)2。已知:①氯气和碱的反应是放热反应;②Ca(ClO)2遇热水会分解生成Ca(ClO3)2。回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___________,装置A中发生反应的化学方程式是___________。
(2)装置B中盛装的试剂是___________,装置E中b的作用是___________。
(3)装置C中的颜色变化为___________。
(4)为了提高Ca(ClO)2的产率,防止副反应发生,装置D需要控制一定温度,采用方式为___________(填“热水浴”或“冷水浴”),实验中除控制温度外还可采取的措施是___________。
(5)已知氯气和Ca(OH)2溶液在一定温度下能同时发生反应:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,6Cl2+6Ca(OH)2=5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O。某温度下,将氯气通入Ca(OH)2溶液中,反应得到CaCl2、Ca(ClO)2和Ca(ClO3)2的混合溶液,该反应中,氧化反应的产物为___________(填化学式),经测定ClO-与ClO的个数比为2:3,则氯气与氢氧化钙反应时,被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数比为___________。
18. 的捕集与转化是当今科学研究的重要课题。
(1)催化加氢合成二甲醚是一种转化方法,其过程中发生的反应如下:
反应①:
反应②:
催化加氢合成二甲醚的热化学方程式为___________。
(2)利用二氧化碳制备甲醇的反应为 。T℃下,将和充入容积为2L的恒容容器中,发生上述反应,测得体系中剩余的物质的量随时间变化如图1中状态I所示。
①T℃下,0~1min内甲醇反应速率___________(保留两位有效数字),反应在该状态下达到平衡时的转化率为___________。
②若保持投料量不变,反应在图1状态II下达到平衡后容器内的压强为pkPa,则该条件下反应的平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,列出计算式)。
③保持投料量不变,仅改变某一个条件后,测得随时间变化如图1中状态III所示,与状态I相比,状态III改变的条件可能是___________。
④加氢制甲醇过程中存在副反应 。在恒温密闭容器中,维持压强和投料比不变,将和按一定流速通过反应器,转化率()和甲醇选择性随温度变化关系如图2所示:
若233~251℃催化剂的活性受温度影响不大,分析235℃后图中曲线下降的原因:___________。
(3)我国学者探究了不同催化剂作用下电化学还原生产的催化性能及机理,并通过计算催化剂表面该还原过程的物质的相对能量,如图3所示(带“*”表示物质处于吸附态)。试从图3分析,最优的催化剂为___________(填“单金属”“合金”或“单金属In”)催化剂。
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