内容正文:
四川省安州中学2025-2026学年度高三上学期期中考试
化学试卷
考试时间:75 分钟 满分:100分
一、单选题:本大题共14小题,共42分。
1. 化学与生活、科技密切相关,下列说法正确的是
A. “蛟龙”号潜水器所使用的钛合金材料具有强度大、密度小、耐腐蚀等特性
B. 冬奥会的吉祥物“冰墩墩”的毛绒材质主要是聚酯纤维属于天然高分子材料
C. 奥运场馆采用硫化镉发电玻璃,实现了电能向化学能的转化
D. “中国天眼”的“眼眶”是钢铁结成的圈梁,属于新型无机非金属材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.钛合金材料强度大、耐蚀性好、耐热性高、密度小等特点,故A正确;
B.聚酯纤维属于人工合成高分子材料,故B错误;
C.采用硫化镉发电玻璃装置,实现了化学能向电能的转化,故C错误;
D.钢铁结成的圈梁,属于金属材料,故D错误;
故选:A。
2. 下列化学用语正确的是
A. 甲基的电子式 B. S2-的离子结构示意图
C. 含10个中子氧的核素符号 D. 乙酸的结构简式
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.甲基的电子式,故A错误;
B.S2-的离子为18电子结构,离子结构示意图,故B正确;
C.氧为8号元素,含10个中子氧的核素符号,故C错误;
D.乙酸的结构简式,故D错误;
故答案为B。
3. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列物质性质实验对应的反应方程式书写正确的是
A. 放入水中:
B. 通过灼热铁粉:
C. 铜丝插入热的浓硫酸中:
D. 通入酸性溶液中:
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.放入水中化学方程式应该是:,A选项中氧元素不守恒,A错误;
B.通过灼热铁粉应高温条件下生成四氧化三铁和氢气,B错误;
C.铜丝插入热的浓硫酸中生成的气体不是氢气,应是二氧化硫,C错误;
D.通入酸性溶液中,被氧化为,被还原为,再根据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒可得离子方程式为,D正确;
故选D。
4. 亚磷酸(H3PO3)是一种弱酸,其与足量的 NaOH 反应的化学方程式为2NaOH+H3PO3=Na2HPO3+2H2O,亚磷酸受热分解的方程式为4H3PO3=3H3PO4+PH3↑下列说法正确的是
A. Na2HPO3属于酸式盐
B. 亚磷酸属于二元酸
C. Na2HPO3在水溶液中的电离方程式为Na2HPO3=2Na++H++
D. 亚磷酸受热分解的过程中,被氧化的亚磷酸和被还原的亚磷酸分子个数比为1:3
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题干信息可知,亚磷酸(H3PO3)是一种弱酸,其与足量的 NaOH 反应的化学方程式为2NaOH+H3PO3=Na2HPO3+2H2O,则Na2HPO3不能继续与NaOH反应,则其属于正盐,A错误;
B.由A项分析可知,亚磷酸属于二元酸,B正确;
C. 由A、B项分析可知,Na2HPO3属于正盐,故其在水溶液中的电离方程式为Na2HPO3=2Na++,C错误;
D.由题干信息可知,亚磷酸受热分解的方程式为4H3PO3=3H3PO4+PH3↑,故亚磷酸受热分解的过程中,被氧化的亚磷酸和被还原的亚磷酸分子个数比为3:1,D错误;
故答案为:B。
5. 离子液体在合成与催化、电化学、生物化学等领域广泛应用,某离子液体的结构如图所示.X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期主族元素,X原子中电子只有一种自旋取向,Y、Z、Q为同一周期元素,W原子的核外电子总数是最外层电子数的3倍.下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. Y和Z的氢化物的沸点:
C. 同周期元素第一电离能比Z小的有4种
D. 基态Z原子核外电子有5种空间运动状态
【答案】D
【解析】
【分析】X原子中电子只有一种自旋取向,X为H元素;Y、Z、Q为同一周期元素,即第2周期元素,根据化学键数目可知,Y为C元素、Z为N元素、Q为F元素,W原子的核外电子总数是最外层电子数的3倍,W为P元素。
【详解】A.简单离子半径,即,故A错误;
B.虽然NH3有分子间氢键,沸点NH3>CH4,但碳氢化合物呈固体、熔沸点高的多的是,所以Z的氢化物沸点不一定高,故B错误;
C.Z为N元素,同周期元素中第一电离能比N小的有Li、Be、B、C、O,共5种,故C错误;
D.Z为N元素,基态原子有5个轨道填充了电子,所以电子有5种空间运动状态,故D正确。
答案选D。
6. 铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,晶胞结构如图所示。储氢时,分子在晶胞的体心和棱的中心位置,且最近的两个氢分子之间的距离为a nm,表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 铁镁合金晶胞中Fe原子数为4
B. Mg与Fe之间的最近距离为nm
C. 在铁镁合金晶体中,与铁原子等距离且最近的铁原子数有12个
D. 储氢后的晶体密度为
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.由铁镁合金晶胞结构可知,铁原子处于面心和顶点位置,由均摊法计算可知,铁镁合金晶胞中含有铁原子数为,故A正确;
B.该晶胞参数为nm,Mg与Fe之间的最近距离为 nm,故B错误;
C.与铁原子最近的铁原子数有12个,故C正确;
D.储氢后的晶体化学式为,晶体密度为,故D正确;
故选B。
7. 下列除去杂质的方法中,正确的是
选项
物质(括号内为杂质)
去除杂质的试剂和方法
A
苯(苯酚)
加入过量的浓溴水,过滤
B
乙酸乙酯(乙酸)
NaOH 溶液,分液
C
CO2(SO2)
饱和NaHCO3溶液,洗气
D
HNO3溶液(H2SO4)
加适量 BaCl2溶液,过滤
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.苯(苯酚)加入过量的浓溴水,苯酚和浓溴水反应生成2,4,6−三溴苯酚宝色沉淀,与苯是互溶的,因此不能用过滤除掉苯酚,故A错误;
B.乙酸乙酯(乙酸),用饱和碳酸钠溶液反应掉乙酸,再分液,故B错误;
C.CO2(SO2),用饱和NaHCO3 溶液反应SO2生成CO2,该方法为洗气,故C正确;
D.HNO3 溶液(H2SO4),加适量 BaCl2 溶液,BaCl2与H2SO4反应BaSO4沉淀和HCl,又引入新的杂质,应加入适量的硝酸钡,再过滤,故D错误。
综上所述,答案为C。
8. 部分常见含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是
A. a可以做氧化剂,也可以做还原剂
B. d的浓溶液与c的固体反应一定生成b与e
C. 实验室可通过加热与d的浓溶液制得a
D. 可存在a→c→e→d→b→a的循环转化关系
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,a为氯气、b为金属氯化物、c为次氯酸盐、d为盐酸、e为次氯酸。
【详解】A.氯气中氯元素的化合价为中间价态0价,既能升高被氧化又能降低被还原,所以氯气既可做氧化剂,也可做还原剂,故A正确;
B.浓盐酸与次氯酸盐反应生成金属氯化物、氯气和水,不能生成次氯酸,故B错误;
C.实验室用二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故C正确;
D.由性质可知,氯元素及其化合物存在如下转化关系:Cl2ClO—HClOHCl Cl—Cl2,故D正确;
故选B。
9. 以废旧锌锰电池中的黑锰粉[含MnO2、MnO(OH)、NH4Cl、ZnCl2、Fe2O3及炭黑等]为原料制备MnCl2,实现锰的再利用。其工艺流程如图:
下列说法不正确的是
A. 步骤①分离出NH4Cl、ZnCl2的试剂和操作为:水、过滤
B. 步骤②中发生的反应:C+O2CO2、4MnO(OH)+O24MnO2+2H2O
C. 步骤③若先加H2O2、后加H2SO4,可提高H2O2的利用率
D. 步骤④所得MnCl2溶液中含有少量CaSO4杂质
【答案】C
【解析】
【分析】黑锰粉中含有、、、、及炭黑等,步骤①将黑锰粉分离为溶液和粗品,可知步骤①为水洗、过滤分离出溶液、溶液和固体;所得粗品中含有、、及炭黑等,步骤②是将粗品在空气中加热,可知、炭黑(主要成分为C单质)被O2氧化,其中C被氧化为CO2,被氧化为,此时粗产品中含有、;步骤③是向粗产品(含、中加入H2O2溶液、稀H2SO4,并加热得到MnSO4溶液和Fe(OH)3沉淀;步骤④是向MnSO4溶液中加入CaCl2,二者反应生成MnCl2和微溶于水的CaSO4,再经过滤操作得到MnCl2溶液。
【详解】A.步骤①将黑锰粉分离为溶液和粗品,可知步骤①为水洗、过滤分离出溶液、溶液和固体,可知步骤①分离出、的试剂和操作为:水、过滤,故A项正确;
B.经步骤①分离所得的粗品中含有、、及炭黑等,步骤②是将粗品在空气中加热,可知、炭黑(主要成分为C单质)被O2氧化,其中C被氧化为CO2,被氧化为,则步骤②中发生的反应正确,故B项正确;
C.③中先加入双氧水,会催化分解H2O2,使其利用率降低,故C项错误;
D.步骤④是向MnSO4溶液中加入CaCl2,二者反应生成MnCl2和微溶于水的CaSO4,所以含有少量的CaSO4,故D项正确。
故选C。
10. 维纶(聚乙烯醇缩甲醛纤维)可用于生产服装、绳索等。其合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. 反应①是加聚反应
B. 高分子A的链节中只含有一种官能团
C. 通过质谱法测定高分子B的平均相对分子质量,可得其聚合度
D. 反应③的化学方程式为:+nHCHO→+(2n-1)H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.的结构中含有碳碳双键,因此能发生加聚反应生成A,A的结构为:;A项正确;
B.由A的结构可知,A的链节中只含有酯基一种官能团,B项正确;
C.由题可知,A在发生水解后生成B,那么B的结构为:;对于聚合物,其平均相对分子质量=链节的相对质量×聚合度,因此,C项正确;
D.由题可知,维纶的结构为:,维纶是由聚乙烯醇和甲醛缩聚而来,聚乙烯醇的结构为;因此,每生成一个维纶的链节需要2个聚乙烯醇的链节和1分子甲醛发生缩合,脱去1分子水;所以反应的方程式为:
nHCHOnH2O;D项错误;
答案选D。
11. 标准状态下,气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0],下列说法不正确的是
A.
B. 可计算键能为
C. 相同条件下,O3的平衡转化率:历程Ⅱ>历程I
D. 历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂能降低活化能,但是不能改变反应的焓变,因此,A项正确;
B.已知的相对能量为0,对比两个历程可知,的相对能量为,则键能为,B项正确;
C.催化剂不能改变反应的平衡转化率,因此相同条件下,的平衡转化率:历程Ⅱ=历程Ⅰ,C项错误;
D.活化能越低,反应速率越快,由图像可知,历程Ⅱ中第二步反应的活化能最低,所以速率最快的一步反应的热化学方程式为:,D项正确;
故选C。
12. 根据反应KMnO4+FeSO4+H2SO4→MnSO4+Fe2(SO4)3+K2SO4+H2O(未配平)设计如下原电池,其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 mol·L-1,溶液的体积均为200 mL,盐桥中装有饱和K2SO4溶液。下列说法不正确的是
A. 石墨b是原电池的负极,发生氧化反应
B. 忽略溶液体积变化,Fe2(SO4)3浓度变为1.5 mol/L,则反应中转移的电子为0.1 mol
C. 甲烧杯中的电极反应式:MnO4-+5e-+8H+=Mn2++4H2O
D. 电池工作时,盐桥中的K+向甲烧杯中移动
【答案】B
【解析】
【详解】A. 在乙池中,Fe2+-e-=Fe3+,则石墨b是原电池的负极,发生氧化反应,A正确;
B. Fe2(SO4)3浓度变为1.5 mol/L,则反应生成的Fe2(SO4)3为0.5 mol/L ×0.2L=0.1mol,由Fe2+生成的Fe3+为0.2mol,则反应中转移的电子为0.2mol,B错误;
C. 甲烧杯中,MnO4-得电子转化为Mn2+,电极反应式为MnO4-+5e-+8H+=Mn2++4H2O,C正确;
D. 电池工作时,甲烧杯中阳离子减少,所以盐桥中的K+向甲烧杯中移动,D正确。
故选B。
13. 向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1 mol/L Ba(OH)2溶液至过量,加入Ba(OH)2溶液的体积和所得沉淀的物质的量的关系如图,下列说法不正确的是
A. 图中C点铝元素存在形式是
B. 向D点溶液中通入CO2气体,立即产生白色沉淀
C. 原混合液中c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)=1∶2
D. OA段反应的离子方程式为:3Ba2++2Al3++8OH−+3=3BaSO4↓+2+4H2O
【答案】D
【解析】
【详解】向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液与Ba(OH)2溶液反应的实质是Al3+与OH−、Ba2+与之间的离子反应,如下:Ba2++=BaSO4↓,Al3++3OH−=Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH−=+2H2O,假设1 mol Al2(SO4)3中完全被沉淀所需Ba(OH)2量为3 mol,提供6 mol OH−,1 mol Al2(SO4)3中含有2 mol Al3+,由反应Al3++3OH−=Al(OH)3↓可知,2 mol Al3+完全沉淀,需要6 mol OH−,故:从起点到A点,可以认为是硫酸铝与氢氧化钡恰好发生反应生成硫酸钡、氢氧化铝沉淀,A点时完全沉淀,A~B为氯化铝与氢氧化钡的反应,B点时溶液中Al3+完全沉淀,产生沉淀达最大值,溶液中溶质为BaCl2,B~C为氢氧化铝与氢氧化钡反应,C点时氢氧化铝完全溶解。
A、C点时氢氧化铝完全溶解,转化为偏铝酸盐,故C点铝元素存在形式是,A正确;
B、D点的溶液中含有Ba2+、,通入二氧化碳立即产生碳酸钡、氢氧化铝沉淀,B正确;
C、前3 L Ba(OH)2溶液与溶液中Al2(SO4)3反应,从3 L~6 L为Ba(OH)2溶液与溶液中AlCl3反应,二者消耗的氢氧化钡的物质的量相等为3 L×1 mol/L=3 mol,由生成硫酸钡可知3n[Al2(SO4)3]=n[Ba(OH)2],故n[Al2(SO4)3]=1 mol,由氯化铝与氢氧化钡生成氢氧化铝可知3n(AlCl3)=2n[Ba(OH)2]=6mol,故n(AlCl3)=2mol,故原溶液中原混合液中c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)=1∶2,C正确;
D、OA段实质为硫酸铝与氢氧化钡恰好发生反应生成硫酸钡、氢氧化铝沉淀,反应离子方程式为:3Ba2++2Al3++6OH−+3=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓,D错误;
答案选D。
14. 在常温下,二元弱碱 (N2H4)在水中的电离方程式为:N2H4+H2ON2H+OH-,N2H+H2ON2H+OH-。常温下将盐酸滴加到N2H4水溶液中,混合溶液中含氮微粒的物质的量分数 δ(X)随曲线-lgc(OH-)变化关系如图所示。下列叙述错误的是
A. M点溶液pH为3.5
B. 当 δ(N2H)=δ(N2H)时,c(N2H)=109•c(N2H4)
C. P点溶液中:c(N2H)+2c(N2H)<c(Cl-)
D. N2H5Cl溶液中微粒浓度大小顺序:c(Cl-)>c(N2H)>c(OH-)>c(N2H)>c(H+)>c(N2H4)
【答案】D
【解析】
【分析】N2H4是二元弱碱,随着盐酸的加入,N2H4消耗生成N2H,N2H4物质的量分数 δ(X)减小、N2H质的量分数 δ(X)增大,恰好完全生成N2H后,继续加入盐酸消耗N2H生成N2H,N2H质的量分数 δ(X)减小,N2H物质的量分数 δ(X)增大,曲线1是N2H4,曲线2是N2H,曲线3是N2H,由题干图示信息可知,c()=c(N2H4)时,Kb1(N2H4)==c(OH-)=10-6.0,c()=c()时,Kb2(N2H4)==c(OH-)=10-15.0,据此分析解题。
【详解】A.Kb1×Kb2=×=,M点溶液,则,pOH=10.5,故pH=14-10.5=3.5,A正确;
B.当 δ(N2H)=δ(N2H)时,即曲线2和曲线3的交点c(OH-)=10-15.0 ,根据Kb1(N2H4)= 10-6.0,则,即c(N2H)=109•c(N2H4), B正确;
C. P点溶液中-lgc(OH-)>12,即pOH12,溶液呈酸性:,根据电荷守恒,则存在:,C正确;
D.水解平衡生成Kh2===10-8>Kb2(N2H4)=10-15,说明其水解程度大于电离程度,即N2H5Cl溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-), D错误;
故答案为:D。
二、非选择题:
15. 侯氏制碱法为国民经济发展做出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备少量,得到副产品和,流程如下图:
按要求回答下列问题。
(1)写出上图制备总反应的化学方程式:___________。
(2)制取时为使下图A装置中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔或者___________。
(3)制备时,需将A装置产生的气体,与B、C装置导管进行连接,其接口顺序是a___________(按气流方向,用小写字母表示)。“雾化装置”的优点是___________。
(4)反应完成后,将装置B中混合物处理得到固体和母液。
①将固体加热充分,并将产生的气体先通过足量的试剂X吸收水分,再通过足量,增重0.14g。试剂X为___________,产品的质量为___________g。
②已知;NaCl和溶解度曲线(如图)。
i.为使沉淀从母液中充分析出,需向母液中加入的试剂Y为___________;
ii.得到副产品所需的操作有___________、___________、过滤、洗涤、干燥。
(5)题干实验流程中可以回收再利用的物质有___________。
(6)称量吸收了一定量水分的粉末,配制成标准溶液,用于滴定未知浓度盐酸的浓度。预测该标准液对滴定结果造成的影响是___________(填“偏高”“偏低”“无影响”)。
【答案】(1)
(2)将分液漏斗上部的玻璃塞打开
(3) ①. efb ②. 可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率
(4) ①. 浓硫酸 ②. 0.53 ③. NaCl粉末 ④. 加热浓缩 ⑤. 冷却结晶
(5)滤液M即食盐水、气体Z即CO2
(6)偏高
【解析】
【分析】浓氨水中加入NaCl粉末得到饱和氨盐水,向饱和氨盐水中通入CO2发生反应NH3∙H2O+NaCl+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,经过滤得到NaHCO3和母液,NaHCO3加热分解成Na2CO3、H2O和CO2,气体Z为CO2;母液中加入试剂Y,经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NH4Cl,同时得滤液M。
【小问1详解】
根据分析,制备NaHCO3总反应的化学方程式为NH3∙H2O+NaCl+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl;
【小问2详解】
由图可知,制取CO2时为使分液漏斗中的稀盐酸顺利滴下,可将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔或者将分液漏斗上部的玻璃塞打开;
【小问3详解】
A装置中发生的反应为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,由于盐酸具有挥发性,所制CO2中混有HCl(g)和H2O(g),在将CO2通入饱和氨盐水之前要用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl(g),则装置接口顺序为aefb;“雾化装置”的优点是可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率;
【小问4详解】
①NaHCO3加热充分分解成CO2、H2O和Na2CO3,将产生的气体先通过足量的试剂X吸收水分,即试剂X用于干燥CO2,则试剂X为浓硫酸;CO2与Na2O2的反应为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,该反应中每消耗2molCO2固体增重56g,Na2O2增重0.14g,则生成CO2物质的量为=0.005mol,根据反应2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,产品Na2CO3物质的量为0.005mol,质量为0.005mol×106g/mol=0.53g;
②i.已知NaCl(s)+NH4Cl(aq)⇌NaCl(aq)+NH4Cl(s),为使NH4Cl沉淀从母液中充分析出,应使上述平衡正向移动,故需向母液中加入的试剂Y为NaCl粉末;
ii.根据NaCl和NH4Cl的溶解度曲线知,NaCl的溶解度随温度升高增大不明显,NH4Cl的溶解度随温度升高明显增大,故得到副产品NH4Cl所需的操作有加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
【小问5详解】
根据分析知,气体Z为CO2,在母液中加入NaCl粉末析出NH4Cl,经过滤得到的滤液M中主要为食盐水,结合流程,可以回收再利用的物质有滤液M即食盐水、气体Z即CO2;
【小问6详解】
称量吸收了一定量水分的NaHCO3粉末,配制成NaHCO3标准溶液,所配标准溶液的浓度偏小;滴定时发生的反应为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,滴定时消耗的标准溶液的体积偏大,根据c[HCl(aq)]=,所测盐酸的浓度偏高。
16. 钴配合物溶于热水,在冷水中微溶,可通过如下反应制备:。
具体步骤如下:
Ⅰ.称取,用水溶解。
Ⅱ.分批加入后,将溶液温度降至以下,加入活性炭、浓氨水,搅拌下逐滴加入的双氧水。
Ⅲ.加热至反应。冷却,过滤。
Ⅳ.将滤得的固体转入含有少量盐酸的沸水中,趁热过滤。
Ⅴ.滤液转入烧杯,加入浓盐酸,冷却、过滤、干燥,得到橙黄色晶体。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中使用的部分仪器如下。
仪器a的名称是_______。加快NH4Cl溶解的操作有_______。
(2)步骤Ⅱ中,将温度降至10℃以下以避免_______、_______;可选用_______降低溶液温度。
(3)指出下列过滤操作中不规范之处:_______。
(4)步骤Ⅳ中,趁热过滤,除掉的不溶物主要为_______。
(5)步骤Ⅴ中加入浓盐酸的目的是_______。
【答案】(1) ①. 锥形瓶 ②. 升温,搅拌等
(2) ①. 浓氨水分解和挥发 ②. 双氧水分解 ③. 冰水浴
(3)玻璃棒没有紧靠三层滤纸处,漏斗末端较长处(尖嘴部分)没有紧靠在“盛滤液”的烧杯内壁
(4)活性炭 (5)利用同离子效应,促进钴配合物[Co(NH3)6]Cl3尽可能完全析出,提高产率
【解析】
【分析】称取2.0g氯化铵,用5mL水溶解后,分批加入3.0g CoCl2·6H2O后,降温,在加入1g活性炭,7mL浓氨水,搅拌下逐滴加入10mL 6%的双氧水,加热反应20min,反应完成后,冷却,过滤,钴配合物在冷水中会析出固体,过滤所得固体为钴配合物[Co(NH3)6]Cl3和活性炭的混合物,将所得固体转入有少量盐酸的沸水中,趁热过滤,除去活性炭,将滤液转入烧杯中,加入浓盐酸,可促进钴配合物[Co(NH3)6]Cl3析出,提高产率,据此解答。
【小问1详解】
由图中仪器的结构特征可知,a为锥形瓶;加快氯化铵溶解可采用升温,搅拌等,故答案为:锥形瓶;升温,搅拌等;
【小问2详解】
步骤Ⅱ中使用了浓氨水和双氧水,他们高温下易挥发,易分解,所以控制在10℃以下,避免浓氨水分解和挥发,双氧水分解,要控制温度在10℃以下,通常采用冰水浴降温,故答案为:浓氨水分解和挥发;双氧水分解;冰水浴;
【小问3详解】
下图为过滤装置,图中玻璃棒没有紧靠三层滤纸处,可能戳破滤纸,造成过滤效果不佳。还有漏斗末端较长处(尖嘴部分)没有紧靠在“盛滤液”的烧杯内壁,可能导致液滴飞溅,故答案为:玻璃棒没有紧靠三层滤纸处,漏斗末端较长处(尖嘴部分)没有紧靠在“盛滤液”的烧杯内壁;
【小问4详解】
步骤Ⅳ中,将所得固体转入有少量盐酸的沸水中,根据题目信息,钴配合物[Co(NH3)6]Cl3溶于热水,活性炭不溶于热水,所以趁热过滤可除去活性炭,故答案为:活性炭;
【小问5详解】
步骤Ⅴ中,将滤液转入烧杯,由于钴配合物为[Co(NH3)6]Cl3中含有氯离子,加入4mL浓盐酸,可利用同离子效应,促进钴配合物[Co(NH3)6]Cl3尽可能完全析出,提高产率,钴答案为:利用同离子效应,促进钴配合物[Co(NH3)6]Cl3尽可能完全析出,提高产率。
17. TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下:
资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质
化合物
SiCl4
TiCl4
AlCl3
FeCl3
MgCl2
沸点/℃
58
136
181(升华)
316
1412
熔点/℃
−69
−25
193
304
714
在TiCl4中的溶解性
互溶
——
微溶
难溶
(1)氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。
已知:TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g) ΔH1=+175.4 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2=-220.9 kJ·mol-1
① 沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:_______________________。
② 氯化过程中CO和CO2可以相互转化,根据如图判断:CO2生成CO反应的ΔH_____0(填“>”“<”或“=”),判断依据:_______________。
③ 氯化反应的尾气须处理后排放,尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液,则尾气的吸收液依次是__________________________。
④ 氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗TiCl4混合液,则滤渣中含有_____________。
(2)精制过程:粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。示意图如下:
物质a是______________,T2应控制在_________。
【答案】 ①. TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)△H=-45.5 kJ/mol ②. > ③. 随温度升高,CO含量增大,说明生成CO的反应是吸热反应 ④. 饱和食盐水、FeCl2溶液、NaOH溶液 ⑤. MgCl2、AlCl3、FeCl3 ⑥. SiCl4 ⑦. 高于136℃,低于181℃
【解析】
【详解】①生成TiCl4和CO的反应方程式为TiO2+2Cl2+2C=TiCl4+2CO,根据盖斯定律,两式相加,得到TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=ΔH1+ΔH2=(-220.9 kJ·mol-1)+(+175.4 kJ·mol-1)=-45.5kJ·mol-1,即其热化学方程式为TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)△H=-45.5 kJ/mol;
②根据图象,随着温度的升高,CO的浓度增加,CO2浓度降低,说明升高温度,平衡向正反应方向移动,即△H>0。
③除去氯气中混有HCl一般采用将气体通过饱和食盐水,结合操作目的,因此先通过饱和食盐水,然后在通入FeCl2溶液中,最后用氢氧化钠溶液吸收剩余的Cl2。
④资料中已经给出“TiCl4及所含杂质氯化物的性质”一览表,因此氯化过程中生成的MgCl2、AlCl3、FeCl3只有少量溶解在液态TiCl4中,而SiCl4完全溶解在TiCl4中,因此过滤得到粗TiCl4混合液时滤渣中含有上述难溶物和微溶物。
根据资料,SiCl4的沸点最低,先蒸馏出来,因此物质a为SiCl4,根据流程目的,为了得到纯净的TiCl4,后续温度需控制在稍微大于136℃,但小于181℃。
18. 有机物E为聚酯类高分子材料,工业上可用分子式为C8H10的有机物A为原料合成,已知A为苯的同系物,苯环上的一溴代物只有一种,合成路线如图所示。
已知:同一碳原子上连两个羟基时结构不稳定,易脱水生成醛或酮:
请根据以上信息回答下列问题:
(1)A的结构简式为_______,C中的官能团名称为_______。
(2)C→D的反应类型为_______。
(3)C与银氨溶液反应的离子方程式为_______。
(4)B→C的化学方程式为_______。
(5)D的催化氧化产物(C8H6O3)的同分异构体中属于芳香族化合物,有2个取代基且能发生水解反应的有_______种,其中分子的核磁共振氢谱显示有4组峰的结构简式为_______。
【答案】(1) ①. ②. 醛基、羟基
(2)氧化反应 (3)+2[Ag(NH3)2] ++2OH-
(4)+3NaOH+3NaCl+H2O
(5) ①. 3 ②.
【解析】
【分析】A为苯的同系物,苯环上的一溴代物只有一种,则A为;由有机物的转化关系可知C中含醛基、结合已知中的反应可知:光照条件下与氯气发生取代反应生成,则B为;在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成,则C为;与银氨溶液共热发生银镜反应后,酸化得到,则D为;一定条件下发生缩聚反应生成,则E为。
【小问1详解】
由分析可知,A的结构简式为;C的结构简式为,官能团为醛基、羟基;
【小问2详解】
由分析可知,C→D的反应为与银氨溶液共热发生银镜反应后,酸化得到,该反应属于氧化反应;
【小问3详解】
C与银氨溶液共热反应生成、铵根离子、氨、银和水,反应的离子方程式为:+2[Ag(NH3)2] ++2OH- ;
【小问4详解】
B→C的反应为在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成、氯化钠和水,反应的化学方程式为:+3NaOH+3NaCl+H2O;
【小问5详解】
由分析可知,D的结构简式为,则催化氧化产物为,的同分异构体中属于芳香族化合物,有2个取代基且能发生水解反应,说明同分异构体分子中含有酯基,取代基分别是HCOO-和-CHO,HCOO-和-CHO在苯环上有邻、间、对3种位置关系,则符合条件的同分异构体共有3种,其中核磁共振氢谱显示有4组峰的结构简式为。
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四川省安州中学2025-2026学年度高三上学期期中考试
化学试卷
考试时间:75 分钟 满分:100分
一、单选题:本大题共14小题,共42分。
1. 化学与生活、科技密切相关,下列说法正确的是
A. “蛟龙”号潜水器所使用的钛合金材料具有强度大、密度小、耐腐蚀等特性
B. 冬奥会的吉祥物“冰墩墩”的毛绒材质主要是聚酯纤维属于天然高分子材料
C. 奥运场馆采用硫化镉发电玻璃,实现了电能向化学能的转化
D. “中国天眼”的“眼眶”是钢铁结成的圈梁,属于新型无机非金属材料
2. 下列化学用语正确的是
A. 甲基的电子式 B. S2-的离子结构示意图
C. 含10个中子氧的核素符号 D. 乙酸的结构简式
3. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列物质性质实验对应的反应方程式书写正确的是
A. 放入水中:
B. 通过灼热铁粉:
C. 铜丝插入热的浓硫酸中:
D. 通入酸性溶液中:
4. 亚磷酸(H3PO3)是一种弱酸,其与足量的 NaOH 反应的化学方程式为2NaOH+H3PO3=Na2HPO3+2H2O,亚磷酸受热分解的方程式为4H3PO3=3H3PO4+PH3↑下列说法正确的是
A. Na2HPO3属于酸式盐
B. 亚磷酸属于二元酸
C. Na2HPO3在水溶液中的电离方程式为Na2HPO3=2Na++H++
D. 亚磷酸受热分解的过程中,被氧化的亚磷酸和被还原的亚磷酸分子个数比为1:3
5. 离子液体在合成与催化、电化学、生物化学等领域广泛应用,某离子液体的结构如图所示.X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期主族元素,X原子中电子只有一种自旋取向,Y、Z、Q为同一周期元素,W原子的核外电子总数是最外层电子数的3倍.下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. Y和Z的氢化物的沸点:
C. 同周期元素第一电离能比Z小的有4种
D. 基态Z原子核外电子有5种空间运动状态
6. 铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,晶胞结构如图所示。储氢时,分子在晶胞的体心和棱的中心位置,且最近的两个氢分子之间的距离为a nm,表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 铁镁合金晶胞中Fe原子数为4
B. Mg与Fe之间的最近距离为nm
C. 在铁镁合金晶体中,与铁原子等距离且最近的铁原子数有12个
D. 储氢后的晶体密度为
7. 下列除去杂质的方法中,正确的是
选项
物质(括号内为杂质)
去除杂质的试剂和方法
A
苯(苯酚)
加入过量的浓溴水,过滤
B
乙酸乙酯(乙酸)
NaOH 溶液,分液
C
CO2(SO2)
饱和NaHCO3溶液,洗气
D
HNO3溶液(H2SO4)
加适量 BaCl2溶液,过滤
A. A B. B C. C D. D
8. 部分常见含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是
A. a可以做氧化剂,也可以做还原剂
B. d的浓溶液与c的固体反应一定生成b与e
C. 实验室可通过加热与d的浓溶液制得a
D. 可存在a→c→e→d→b→a的循环转化关系
9. 以废旧锌锰电池中的黑锰粉[含MnO2、MnO(OH)、NH4Cl、ZnCl2、Fe2O3及炭黑等]为原料制备MnCl2,实现锰的再利用。其工艺流程如图:
下列说法不正确的是
A. 步骤①分离出NH4Cl、ZnCl2的试剂和操作为:水、过滤
B. 步骤②中发生的反应:C+O2CO2、4MnO(OH)+O24MnO2+2H2O
C. 步骤③若先加H2O2、后加H2SO4,可提高H2O2的利用率
D. 步骤④所得MnCl2溶液中含有少量CaSO4杂质
10. 维纶(聚乙烯醇缩甲醛纤维)可用于生产服装、绳索等。其合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. 反应①是加聚反应
B. 高分子A的链节中只含有一种官能团
C. 通过质谱法测定高分子B的平均相对分子质量,可得其聚合度
D. 反应③的化学方程式为:+nHCHO→+(2n-1)H2O
11. 标准状态下,气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0],下列说法不正确的是
A.
B. 可计算键能为
C. 相同条件下,O3的平衡转化率:历程Ⅱ>历程I
D. 历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为:
12. 根据反应KMnO4+FeSO4+H2SO4→MnSO4+Fe2(SO4)3+K2SO4+H2O(未配平)设计如下原电池,其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 mol·L-1,溶液的体积均为200 mL,盐桥中装有饱和K2SO4溶液。下列说法不正确的是
A. 石墨b是原电池的负极,发生氧化反应
B. 忽略溶液体积变化,Fe2(SO4)3浓度变为1.5 mol/L,则反应中转移的电子为0.1 mol
C. 甲烧杯中的电极反应式:MnO4-+5e-+8H+=Mn2++4H2O
D. 电池工作时,盐桥中的K+向甲烧杯中移动
13. 向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1 mol/L Ba(OH)2溶液至过量,加入Ba(OH)2溶液的体积和所得沉淀的物质的量的关系如图,下列说法不正确的是
A. 图中C点铝元素存在形式是
B. 向D点溶液中通入CO2气体,立即产生白色沉淀
C. 原混合液中c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)=1∶2
D. OA段反应的离子方程式为:3Ba2++2Al3++8OH−+3=3BaSO4↓+2+4H2O
14. 在常温下,二元弱碱 (N2H4)在水中的电离方程式为:N2H4+H2ON2H+OH-,N2H+H2ON2H+OH-。常温下将盐酸滴加到N2H4水溶液中,混合溶液中含氮微粒的物质的量分数 δ(X)随曲线-lgc(OH-)变化关系如图所示。下列叙述错误的是
A. M点溶液pH为3.5
B. 当 δ(N2H)=δ(N2H)时,c(N2H)=109•c(N2H4)
C. P点溶液中:c(N2H)+2c(N2H)<c(Cl-)
D. N2H5Cl溶液中微粒浓度大小顺序:c(Cl-)>c(N2H)>c(OH-)>c(N2H)>c(H+)>c(N2H4)
二、非选择题:
15. 侯氏制碱法为国民经济发展做出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备少量,得到副产品和,流程如下图:
按要求回答下列问题。
(1)写出上图制备总反应的化学方程式:___________。
(2)制取时为使下图A装置中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔或者___________。
(3)制备时,需将A装置产生的气体,与B、C装置导管进行连接,其接口顺序是a___________(按气流方向,用小写字母表示)。“雾化装置”的优点是___________。
(4)反应完成后,将装置B中混合物处理得到固体和母液。
①将固体加热充分,并将产生的气体先通过足量的试剂X吸收水分,再通过足量,增重0.14g。试剂X为___________,产品的质量为___________g。
②已知;NaCl和溶解度曲线(如图)。
i.为使沉淀从母液中充分析出,需向母液中加入的试剂Y为___________;
ii.得到副产品所需的操作有___________、___________、过滤、洗涤、干燥。
(5)题干实验流程中可以回收再利用的物质有___________。
(6)称量吸收了一定量水分的粉末,配制成标准溶液,用于滴定未知浓度盐酸的浓度。预测该标准液对滴定结果造成的影响是___________(填“偏高”“偏低”“无影响”)。
16. 钴配合物溶于热水,在冷水中微溶,可通过如下反应制备:。
具体步骤如下:
Ⅰ.称取,用水溶解。
Ⅱ.分批加入后,将溶液温度降至以下,加入活性炭、浓氨水,搅拌下逐滴加入的双氧水。
Ⅲ.加热至反应。冷却,过滤。
Ⅳ.将滤得的固体转入含有少量盐酸的沸水中,趁热过滤。
Ⅴ.滤液转入烧杯,加入浓盐酸,冷却、过滤、干燥,得到橙黄色晶体。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中使用的部分仪器如下。
仪器a的名称是_______。加快NH4Cl溶解的操作有_______。
(2)步骤Ⅱ中,将温度降至10℃以下以避免_______、_______;可选用_______降低溶液温度。
(3)指出下列过滤操作中不规范之处:_______。
(4)步骤Ⅳ中,趁热过滤,除掉的不溶物主要为_______。
(5)步骤Ⅴ中加入浓盐酸的目的是_______。
17. TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下:
资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质
化合物
SiCl4
TiCl4
AlCl3
FeCl3
MgCl2
沸点/℃
58
136
181(升华)
316
1412
熔点/℃
−69
−25
193
304
714
在TiCl4中的溶解性
互溶
——
微溶
难溶
(1)氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。
已知:TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g) ΔH1=+175.4 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2=-220.9 kJ·mol-1
① 沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:_______________________。
② 氯化过程中CO和CO2可以相互转化,根据如图判断:CO2生成CO反应的ΔH_____0(填“>”“<”或“=”),判断依据:_______________。
③ 氯化反应的尾气须处理后排放,尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液,则尾气的吸收液依次是__________________________。
④ 氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗TiCl4混合液,则滤渣中含有_____________。
(2)精制过程:粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。示意图如下:
物质a是______________,T2应控制在_________。
18. 有机物E为聚酯类高分子材料,工业上可用分子式为C8H10的有机物A为原料合成,已知A为苯的同系物,苯环上的一溴代物只有一种,合成路线如图所示。
已知:同一碳原子上连两个羟基时结构不稳定,易脱水生成醛或酮:
请根据以上信息回答下列问题:
(1)A的结构简式为_______,C中的官能团名称为_______。
(2)C→D的反应类型为_______。
(3)C与银氨溶液反应的离子方程式为_______。
(4)B→C的化学方程式为_______。
(5)D的催化氧化产物(C8H6O3)的同分异构体中属于芳香族化合物,有2个取代基且能发生水解反应的有_______种,其中分子的核磁共振氢谱显示有4组峰的结构简式为_______。
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