精品解析:河南省信阳市浉河区信阳高级中学2025-2026学年高三上学期11月月考化学试题
2025-11-16
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内容正文:
河南省信阳高级中学北湖校区2025-2026学年高三上期11月测试(一)
化学试题
可能用到的相对原子质量H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 CI-35.5 Co-59
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)。
1. 化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列说法正确的是
A. 光伏发电的能量转化形式为太阳能→电能,其电极板主要材料是二氧化硅
B. 量子通信材料螺旋碳纳米管属于新型无机非金属材料
C. “神舟飞船”返回舱外层材料的酚醛树脂有固定熔点
D. “长征七号”采用液氧、煤油等作为推进剂,液氧、煤油都是纯净物
2. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,和在密闭容器中混合,容器内气体分子数为
B. ()与()的混合物中所含共价键数为
C. 标准状况下,通入水中,溶液中氯离子数为
D. 和充分反应,反应后键的数目为
3. 下列实验装置或操作正确的是
A.制取少量氧气并可以控制反应停止
B.检查装置的气密性
C.混合浓硫酸和水
D.验证碳酸氢钠和碳酸钠的热稳定性
A. A B. B C. C D. D
4. 下列化学反应对应的离子方程式表示正确的是
A. 向新制氯水中加入少量:
B. 溶于溶液:
C. 溶液与稀硫酸混合后溶液几乎不导电:
D. 用氯化铁溶液刻制覆铜电路板:
5. 某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯水在光照过程中的变化进行检测,所得相关图如下表所示,其中正确的是
A.氯水的随时间的变化
B.溶液中氯离子浓度随时间的变化
C.氯水的电导率随时间的变化
D.液面上方氧气体积分数随时间的变化
A. A B. B C. C D. D
6. 下列各组离子能大量共存,且加入相应试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是
选项
离子组
加入试剂
发生反应的离子方程式
A
溶液
B
盐酸溶液
C
通入少量
D
通入
A. A B. B C. C D. D
7. 关于非金属及其化合物的性质,下列说法不正确的是
A. 汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:
B. 向溶液中通入,有白色沉淀生成
C. 工业废气中的可采用石灰法进行脱除
D. 取两份氯水,分别滴加溶液和淀粉KI溶液,若前者有白色沉淀产生,后者溶液变蓝色,可以证明氯气与水反应存在限度
8. 工业生产制备需要综合考虑反应原理、反应条件、经济成本等多种因素。下列物质制备转化合理的是
A. 制备金属铝:铝土矿(主要含、、)
B. 制备:
C. 制备:
D. 制备硫酸:黄铁矿()
9. 天然气是应用广泛的燃料,但含有少量H2S等气体。在酸性溶液中利用硫杆菌可实现天然气的催化脱硫,其原理如图所示。结合该原理,回答下列问题。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 16 gCH4中所含极性键数目为4 mol
B. 1 molFeSO4完全转化为时转移电子数为2 NA
C. CH4和H2S都是非电解质
D. 脱硫持续进行,也不需要添加溶液
10. Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W、X、Y同周期,X、Y原子序数之和等于Z原子序数,五种元素可合成某种药物合成中间体,其结构如图所示。下列说法正确的是
A. W的氢化物的沸点一定低于X的氢化物的沸点
B. 最高价氧化物对应的水化物的酸性:
C. Z位于元素周期表第三周期ⅣA族
D. Q与W、X、Z均能形成18电子的微粒
11. 以浓硫酸与甲酸混合加热制备CO,设计如图所示实验装置验证产物CO(部分夹持装置略)。下列说法错误的是
已知:;溶液遇CO能产生黑色的Pd。
A. 装置①中浓硫酸的作用为催化剂、脱水剂
B. 装置②③中分别盛装饱和溶液、浓硫酸
C. 装置⑥中有黑色沉淀生成后再点燃装置④的酒精灯
D. 装置⑥发生的反应是
12. 氯化磷酸三钠具有良好的灭菌、消毒、漂白作用,亦能除去墨迹、血迹、油迹和茶迹等多种污垢,广泛地用于医院、餐馆、食品加工行业。氯化磷酸三钠的熔点为67℃,常温下较稳定,受热易分解。在水溶液中可直接与钙、镁及重金属离子形成不溶性磷酸盐。某小组设计如图流程制备氯化磷酸三钠。下列叙述错误的是
A. 理论上制得的氯化磷酸三钠不超过
B. “反应池1”中最少应加入磷酸溶液
C. “系列操作”包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤和高温烘干
D. 氯化磷酸三钠因含而具有漂白、杀菌和消毒作用
13. 图像分析能力是中学生必备的化学学习能力。下列图像能正确反映对应关系的是
A. 图①:向溶液中滴加稀硫酸至过量,溶液导电性的变化情况
B. 图②:向含、、的混合溶液中滴加NaOH溶液,生成沉淀的质量随加入NaOH溶液的量的变化情况
C. 图③:向溶液中通入,生成沉淀的物质的量随通入的量的变化情况
D. 图④:分别向足量的浓硫酸和稀硫酸中加入等质量的锌粉,生成的量随时间的变化情况
14. 向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5 L,固体物质完全反应,得到标准状况下8.96 L NO和NO2的混合气体及Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0 mol/L的NaOH溶液1.0 L,恰好使金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2 g。下列有关说法正确的是
A. 硝酸浓度为2.4 mol/L B. Cu、Cu2O物质的量之比为1:2
C. 产生的NO2为0.1 mol D. 固体与硝酸反应后剩余HNO3为0.2 mol
二、非选择题(共58分)。
15. 工业上以高铍矿石(主要成分有、、、和等)和方解石(主要成分是)为原料制备的工艺流程如图所示。
已知:①室温下,金属离子开始沉淀和完全沉淀时溶液的如表所示。
金属离子
开始沉淀时溶液的
2.2
3.7
7.5
5.2
沉淀完全时溶液的
3.2
5.0
9.0
8.8
②金属与金属的性质相似,能在强酸、强碱中溶解。回答下列问题:
(1)滤渣1中除含及难溶性硅酸盐外,还含有___________(填化学式)。
(2)以、方解石与___________(填写俗名)为原料,经混合、粉碎、熔融可制得玻璃;高温下,与方解石发生的主要反应的化学方程式为___________。
(3)向“除铝液”中加入的作用是___________(填离子方程式);工业上的实际消耗量常多于理论用量,试分析原因:___________。
(4)“调”步骤中调节___________;下列物质中,试剂的最佳选择为___________(填标号)。
A. B. C.
(5)滤渣2经一系列加工处理可得到硫酸亚铁,硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途,如制造磁性氧化铁、铁催化剂等。在气氛中,的脱水热分解过程如图所示:
根据上述实验结果,可知___________。
16. 氯化亚砜(SOCl2)是制备农药、医药、染料等的中间体。实验室中利用如图所示装置制备少量氯化亚砜(注:冷凝管上端加装的干燥装置省略)。
已知:①制备氯化亚砜的反应原理为。②的物质的量约为0.39 mol。③部分相关物质的性质及数据如下表:
熔点/℃
沸点/℃
密度
颜色、溶解性等
SOCl2
-105
78.8
1.64
淡黄色液体,有强烈刺激气味;遇水剧烈水解
SCl2
-122
59.6(分解为S和Cl2)
1.62
红棕色液体;遇水剧烈反应
回答下列问题:
(1)该实验中出现的部分图标有和其中前者要求实验者需佩戴护目镜,后者要求实验者_______(填防护措施)。
(2)装置B、E的作用相似,二者盛有相同的试剂,该试剂名称是_______。
(3)装置F的作用是_______。
(4)装置A中发生反应的化学方程式是_______。
(5)仪器X可以用下图装置代替,但装置效果不如仪器X好,原因是_______。
(6)在装置C的三颈烧瓶中液体的颜色稳定为黄色时,关闭止水夹1和止水夹2,待三颈烧瓶中液体温度恢复到室温时,_______ (填操作名称)。收集到的液体经过纯化得到66.8 g纯净的氯化亚砜,则该制备实验中氯化亚砜的产率为_______%(结果保留整数)。
17. 甲醇是一种重要的化工原料。工业上合成甲醇的方法有多种。回答下列问题:
Ⅰ.催化合成法
利用CO、和在催化剂的作用下合成甲醇的反应如下:
①
②
(1)在某一时刻采取下列措施,能使反应①速率加快的是______。
A. 降低温度 B. 恒温恒容下,再充入CO
C. 从反应体系中移走甲醇 D. 恒温恒压下,再充入He
(2)相关化学键的键能数据如下表:
化学键
E/(kJ/mol)
436
351
745
463
413
在一定条件下,当反应②生成1mol时,放出______kJ能量。
(3)某温度下,向容积为2L的密闭容器中充入0.3mol、0.9mol发生反应②,5min末测得的物质的量为0.18mol。
ⅰ.0~5min内,用浓度变化表示该反应的速率为______mol/(L·min)。
ⅱ.下列说法表明反应②一定达到化学平衡状态的是______。
A. B.容器内气体密度保持不变
C.气体的平均相对分子质量保持不变 D.容器内压强保持不变
Ⅱ.电化学法
一种由与CO制备甲醇的工作原理如图所示:
(4)通入的一极为电池的______(填“正极”或“负极”),通入CO的一极发生的电极反应式为_______;每生成3.2g,通过质子膜的物质的量为______。
18. 有两种有机试剂X和Y在有机合成中具有重要应用。它们的合成路线如下(部分反应的试剂和条件已被简化):
已知:i.理论上1molB可制得2molC;ii.X、Y在合成中常用作氧化剂,能将醇氧化成醛或酮。回答下列问题
(1)反应Ⅲ的反应类型为_______,D中含有的非含氧官能团名称为_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)下列说法不正确的是_______。
A.光照条件下,A与Cl2反应可能生成5种不同的氯代烃。
B.有机物D为α-氨基酸,具有两性,能与酸或碱反应生成盐
C.X、Y在合成中能用作氧化剂,主要因为碘的价态高,具有较强氧化性
(4)E与足量的NaOH溶液反应的化学方程式为_______。
(5)D的同分异构体中,满足下列条件的有_______种。
①分子中含有吡啶环();②能与NaHCO3溶液反应
其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1:2:2:2的结构简式为_______。
(6)已知:。请参照上述合成路线,设计由甲苯制备邻羟基苯甲酸的合成路线_______。
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河南省信阳高级中学北湖校区2025-2026学年高三上期11月测试(一)
化学试题
可能用到的相对原子质量H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 CI-35.5 Co-59
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)。
1. 化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列说法正确的是
A. 光伏发电的能量转化形式为太阳能→电能,其电极板主要材料是二氧化硅
B. 量子通信材料螺旋碳纳米管属于新型无机非金属材料
C. “神舟飞船”返回舱外层材料的酚醛树脂有固定熔点
D. “长征七号”采用液氧、煤油等作为推进剂,液氧、煤油都是纯净物
【答案】B
【解析】
【详解】A.光伏发电的核心材料是晶体硅(单质硅),A错误;
B.螺旋碳纳米管由碳元素组成,属于碳材料,归类为新型无机非金属材料,B正确;
C.酚醛树脂为热固性高分子材料,呈体型网状结构,无固定熔点,C错误;
D.液氧是纯净物,但煤油是石油分馏产物,含多种烃类,为混合物,D错误;
故选B。
2. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,和在密闭容器中混合,容器内气体分子数为
B. ()与()的混合物中所含共价键数为
C. 标准状况下,通入水中,溶液中氯离子数为
D. 和充分反应,反应后键的数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.标准状况下,与恰好发生反应,生成,但是容器中存在反应:,所以容器内气体分子数小于,A错误;
B.的物质的量为,所含共价键数目为,同理,所含共价键数目为,所以()与()的混合物中所含共价键数为,B错误;
C.标准状况下,的物质的量为,通入水中后只有一部分与水反应生成、和,所以溶液中氯离子数小于,C错误;
D.中含有的键的数目为,中含有的键的数目为,反应物中含有的键的数目为,和充分反应,由于反应物和生成物都是只含键,键数目不变,故反应后键的数目为,D正确;
故选D。
3. 下列实验装置或操作正确的是
A.制取少量氧气并可以控制反应停止
B.检查装置的气密性
C.混合浓硫酸和水
D.验证碳酸氢钠和碳酸钠的热稳定性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.过氧化钠为粉末状固体,能从筛孔中漏出,故不能控制该反应的停止与发生,A错误;
B.检查气密性时,长颈漏斗下端未伸入液面以下形成液封,用手捂容器时气体易从漏斗逸出,无法观察到气泡,B错误;
C.稀释浓硫酸应将浓硫酸沿烧杯壁缓慢注入水中并搅拌,图中为水倒入浓硫酸,易导致液体飞溅,C错误;
D.碳酸氢钠热稳定性差(低温分解),碳酸钠热稳定性好(高温难分解)。装置中碳酸氢钠置于温度较低处(小试管),碳酸钠置于温度较高处(大试管底部),加热后碳酸氢钠分解产生的CO2使澄清石灰水变浑浊,可验证热稳定性差异,D正确;
故选D。
4. 下列化学反应对应的离子方程式表示正确的是
A. 向新制氯水中加入少量:
B. 溶于溶液:
C. 溶液与稀硫酸混合后溶液几乎不导电:
D. 用氯化铁溶液刻制覆铜电路板:
【答案】A
【解析】
【详解】A.向新制氯水中加入少量CaCO3时,Cl2与水反应生成H+、Cl-和HClO,CaCO3与H+反应生成CO2、Ca2+和水,反应方程式为:,A正确;
B.Fe3O4与HI溶液反应时,Fe3+会被I-还原为Fe2+,同时I-被氧化为I2,离子方程式为:, B错误;
C.Ba(OH)2与稀硫酸等物质的量反应时,生成硫酸钡和水,离子方程式应为:,C错误;
D.Fe3+与Cu反应时,Fe3+被还原为Fe2+而非Fe单质,用氯化铁溶液刻制覆铜电路板的离子方程式为:,D错误;
故选A。
5. 某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯水在光照过程中的变化进行检测,所得相关图如下表所示,其中正确的是
A.氯水的随时间的变化
B.溶液中氯离子浓度随时间的变化
C.氯水的电导率随时间的变化
D.液面上方氧气体积分数随时间的变化
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯水中存在平衡,光照时发生反应,HClO分解生成HCl,且HClO浓度降低使平衡正向移动,H+浓度增大,pH应逐渐减小,A错误;
B.由上述反应可知,光照下HClO分解生成HCl,且平衡正向移动,Cl-浓度应随时间增大,B错误;
C.溶液的电导率与溶液中离子浓度正相关,HClO分解后生成的HCl为强电解质完全电离,离子总数增多,电导率应逐渐增大,C错误;
D.光照下HClO分解生成O2,氧气释放使液面上方氧气体积分数逐渐增大,直至HClO完全分解后趋于稳定,与图像中氧气体积分数变化的趋势一致,D正确;
故答案选D。
6. 下列各组离子能大量共存,且加入相应试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是
选项
离子组
加入试剂
发生反应的离子方程式
A
溶液
B
盐酸溶液
C
通入少量
D
通入
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.离子组能大量共存,加入后发生反应的离子方程式为,A项错误;
B.离子组中和能反应生成氢氧化铝沉淀,两者不能大量共存,B项错误;
C.离子组能大量共存,通入少量后发生反应的离子方程式为,C项正确;
D.离子组能大量共存,通入后发生反应的离子方程式为,D项错误;
故选C。
7. 关于非金属及其化合物的性质,下列说法不正确的是
A. 汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:
B. 向溶液中通入,有白色沉淀生成
C. 工业废气中的可采用石灰法进行脱除
D. 取两份氯水,分别滴加溶液和淀粉KI溶液,若前者有白色沉淀产生,后者溶液变蓝色,可以证明氯气与水反应存在限度
【答案】D
【解析】
【详解】A.汽车尾气催化转化器中,NO和CO在催化剂作用下生成N2和CO2,该反应是实际应用中的主要反应,A正确;
B.向Ba(NO3)2溶液中通入SO2,硝酸根在酸性条件下具有强氧化性,SO2氧化为,并与Ba2+结合生成BaSO4白色沉淀,现象正确,B正确;
C.石灰可将工业废气中的SO2转化为亚硫酸钙或硫酸钙,是常用方法,C正确;
D.氯水中Cl-的存在(AgNO3沉淀)和淀粉-KI变蓝(I2生成)可能由HClO的氧化性导致,即使Cl2完全反应,HClO仍可氧化KI。因此无法证明Cl2与水的反应存在限度,结论错误,D错误;
故答案为D。
8. 工业生产制备需要综合考虑反应原理、反应条件、经济成本等多种因素。下列物质制备转化合理的是
A. 制备金属铝:铝土矿(主要含、、)
B. 制备:
C. 制备:
D. 制备硫酸:黄铁矿()
【答案】D
【解析】
【详解】A.铝土矿先用盐酸溶解,但后续用NaOH处理无法有效分离和,且工业上通常采用碱法提纯,电解熔融的氧化铝制铝,A错误;
B.综合考虑反应原理、反应条件、经济成本等多种因素,工业上通过电解饱和食盐水法制取氢氧化钠,不能用金属钠作原料,B错误;
C.MgO与水反应生成的速率极低,工业上通过沉淀法从海水中提取,C错误;
D.黄铁矿煅烧生成,二氧化硫催化氧化为,再用浓硫酸吸收三氧化硫,符合工业制硫酸的实际流程,D正确;
故答案选D。
9. 天然气是应用广泛的燃料,但含有少量H2S等气体。在酸性溶液中利用硫杆菌可实现天然气的催化脱硫,其原理如图所示。结合该原理,回答下列问题。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 16 gCH4中所含极性键数目为4 mol
B. 1 molFeSO4完全转化为时转移电子数为2 NA
C. CH4和H2S都是非电解质
D. 脱硫持续进行,也不需要添加溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.16 g CH4的物质的量为1 mol,1个CH4分子含4个C-H极性键,故1 mol CH4含4 mol极性键,所含极性键数目为4 NA,而非4 mol,A错误;
B.FeSO4中Fe为+2价,Fe2(SO4)3中Fe为+3价,1molFe2+转化为Fe3+转移1mol电子,电子数为NA,B错误;
C.CH4是非电解质,但H2S在水溶液中能部分电离出H+和HS-,属于弱电解质,C错误;
D.由原理图可知,Fe2(SO4)3与FeSO4循环转化:甲过程Fe3+被还原为Fe2+,乙过程Fe2+被O2氧化为Fe3+,该过程中Fe2(SO4)3溶液为催化剂,无需持续添加Fe2(SO4)3,D正确;
故答案选D。
10. Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W、X、Y同周期,X、Y原子序数之和等于Z原子序数,五种元素可合成某种药物合成中间体,其结构如图所示。下列说法正确的是
A. W的氢化物的沸点一定低于X的氢化物的沸点
B. 最高价氧化物对应的水化物的酸性:
C. Z位于元素周期表第三周期ⅣA族
D. Q与W、X、Z均能形成18电子的微粒
【答案】D
【解析】
【分析】Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W、X、Y同周期,由结构,Q形成1个共价键且原子序数最小,则Q为氢;W形成4个共价键,为碳;X形成3个共价键,为氮;Y形成1个共价键,为氟;X、Y原子序数之和等于Z原子序数,则Z为16号硫;
【详解】A.碳和氢可以形成多种高分子化合物,沸点会远高于氨气、肼的沸点,A错误;
B.F电负性很强,不能形成含氧酸,B错误;
C.Z为硫,位于元素周期表第三周期ⅥA族,C错误;
D.C2H6、N2H4、H2S均为18电子微粒,D正确;
故选D。
11. 以浓硫酸与甲酸混合加热制备CO,设计如图所示实验装置验证产物CO(部分夹持装置略)。下列说法错误的是
已知:;溶液遇CO能产生黑色的Pd。
A. 装置①中浓硫酸的作用为催化剂、脱水剂
B. 装置②③中分别盛装饱和溶液、浓硫酸
C. 装置⑥中有黑色沉淀生成后再点燃装置④的酒精灯
D. 装置⑥发生的反应是
【答案】B
【解析】
【分析】装置①为CO的制取装置,②为除去CO中可能混有的甲酸蒸汽、CO2、SO2等气体的装置,③为CO的干燥装置,④为CO还原氧化铁的装置,⑤为检验反应生成CO2的装置,⑥为除去CO气体的装置。
【详解】A.甲酸在浓硫酸加热条件下脱水生成CO和水,浓硫酸在此反应中作催化剂加快反应速率,同时作为脱水剂促进CO反应正向进行,A正确;
B.装置②的作用是除去CO中可能混有的甲酸蒸气(甲酸易挥发),若用饱和Na2CO3溶液,甲酸会与之反应生成CO2(2HCOOH+Na2CO3=2HCOONa+CO2↑+H2O),引入的CO2会干扰后续装置⑤对CO还原氧化铁生成CO2的检验;装置③应为干燥装置,盛装浓硫酸,B错误;
C.点燃装置④(CO还原氧化铁)前需排尽装置内空气,防止CO与空气混合加热爆炸,装置⑥中PdCl2溶液遇CO产生黑色Pd沉淀,当⑥中出现黑色沉淀时,说明CO已充满装置,空气已排尽,此时点燃④的酒精灯安全,C正确;
D.PdCl2中Pd2+被CO还原为Pd单质(黑色),CO被氧化为CO2,结合得失电子守恒和原子守恒,反应方程式为PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl,D正确;
故选B。
12. 氯化磷酸三钠具有良好的灭菌、消毒、漂白作用,亦能除去墨迹、血迹、油迹和茶迹等多种污垢,广泛地用于医院、餐馆、食品加工行业。氯化磷酸三钠的熔点为67℃,常温下较稳定,受热易分解。在水溶液中可直接与钙、镁及重金属离子形成不溶性磷酸盐。某小组设计如图流程制备氯化磷酸三钠。下列叙述错误的是
A. 理论上制得的氯化磷酸三钠不超过
B. “反应池1”中最少应加入磷酸溶液
C. “系列操作”包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤和高温烘干
D. 氯化磷酸三钠因含而具有漂白、杀菌和消毒作用
【答案】C
【解析】
【分析】向NaOH溶液先加入磷酸,得到磷酸钠溶液和NaOH溶液,在通入氯气,生成溶液,最后通过减压蒸发,冷却结晶的方式得到。
【详解】A.n(NaOH)=3.9mol,根据Na守恒,1个中含有13个Na原子,所以则n{}最多为0.3mol,A正确;
B.中,n(Na):n(P)=13:4,n(NaOH)=3.9mol,所以n(P)=1.2mol,浓度为,所以体积为,故B正确;
C.氯化磷酸三钠的熔点为67℃,常温下较稳定,受热易分解,所以不能高温烘干,C错误;
D.具有强氧化性,所以能够具有漂白、杀菌和消毒,D正确;
故答案选C。
13. 图像分析能力是中学生必备的化学学习能力。下列图像能正确反映对应关系的是
A. 图①:向溶液中滴加稀硫酸至过量,溶液导电性的变化情况
B. 图②:向含、、的混合溶液中滴加NaOH溶液,生成沉淀的质量随加入NaOH溶液的量的变化情况
C. 图③:向溶液中通入,生成沉淀的物质的量随通入的量的变化情况
D. 图④:分别向足量的浓硫酸和稀硫酸中加入等质量的锌粉,生成的量随时间的变化情况
【答案】B
【解析】
【详解】A.向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸,初始时Ba2+与结合生成BaSO4沉淀,OH−与H+结合生成水,溶液中离子浓度减小,导电性减弱;恰好完全反应时,溶液几乎无自由移动离子,导电性接近0;继续滴加过量稀硫酸,H2SO4电离出H+和,离子浓度增大,导电性应回升。若图①中导电性未回升,A错误;
B.向含AlCl3、NH4Cl、FeCl3的混合溶液中滴加NaOH:首先Fe3+、Al3+与OH−反应生成Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀(沉淀质量上升);沉淀完全后,OH−与反应生成NH3·H2O(沉淀质量不变,平台期);反应完后,过量OH−溶解Al(OH)3(沉淀质量下降);最后剩余Fe(OH)3沉淀(质量不变)。图②若符合“上升→平台→下降→平台”的沉淀变化趋势,B正确;
C.CaCl2溶液与SO2不反应,因H2SO3酸性弱于HCl,无法发生“弱酸制强酸”反应,无沉淀生成,C错误;
D.足量浓硫酸与Zn反应生成SO2而非H2,稀硫酸与Zn反应生成H2,故浓硫酸对应的H2量应为0,D错误;
故选B。
14. 向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5 L,固体物质完全反应,得到标准状况下8.96 L NO和NO2的混合气体及Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0 mol/L的NaOH溶液1.0 L,恰好使金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2 g。下列有关说法正确的是
A. 硝酸浓度为2.4 mol/L B. Cu、Cu2O物质的量之比为1:2
C. 产生的NO2为0.1 mol D. 固体与硝酸反应后剩余HNO3为0.2 mol
【答案】D
【解析】
【详解】A.标准状况下8.96L NO和即物质的量为0.4mol,溶液加NaOH溶液至金属离子已完全沉淀,根据氮元素守恒得到n(HNO3)=0.4mol+ n(NaNO3)=0.4mol+1.0×1.0L=1.4mol,硝酸的物质的量浓度为2.8 mol/L,故A错误;
B.设27.2g Cu和的混合物中Cu物质的量为xmol,物质的量为ymol,加入氢氧化钠使金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2g,该沉淀为氢氧化铜,根据铜守恒建立关系,64x+144y=27.2,98(x+2y)=39.2,解得x=0.2mol,y=0.1mol,因此Cu与Cu2O的物质的量之比为2:1,故B错误;
C.标准状况下8.96L NO和NO2即物质的量为0.4mol,设NO物质的量为xmol,NO2物质的量为ymol,根据得失电子守恒得到x+y=0.4mol,3x+y=0.2mol×2+0.1mol×2×1,解得x=0.1mol,y=0.3mol,故C错误;
D.标准状况下8.96L NO和即物质的量为0.4mol,根据氮元素守恒结合A分析可知,消耗的硝酸物质的量n(HNO3)=0.4mol+2×(0.2+0.1×2)mol=1.2mol,而总的硝酸物质的量为1.4mol,因此Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余为0.2mol,故D正确;
故选:D。
二、非选择题(共58分)。
15. 工业上以高铍矿石(主要成分有、、、和等)和方解石(主要成分是)为原料制备的工艺流程如图所示。
已知:①室温下,金属离子开始沉淀和完全沉淀时溶液的如表所示。
金属离子
开始沉淀时溶液的
2.2
3.7
7.5
5.2
沉淀完全时溶液的
3.2
5.0
9.0
8.8
②金属与金属的性质相似,能在强酸、强碱中溶解。回答下列问题:
(1)滤渣1中除含及难溶性硅酸盐外,还含有___________(填化学式)。
(2)以、方解石与___________(填写俗名)为原料,经混合、粉碎、熔融可制得玻璃;高温下,与方解石发生的主要反应的化学方程式为___________。
(3)向“除铝液”中加入的作用是___________(填离子方程式);工业上的实际消耗量常多于理论用量,试分析原因:___________。
(4)“调”步骤中调节___________;下列物质中,试剂的最佳选择为___________(填标号)。
A. B. C.
(5)滤渣2经一系列加工处理可得到硫酸亚铁,硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途,如制造磁性氧化铁、铁催化剂等。在气氛中,的脱水热分解过程如图所示:
根据上述实验结果,可知___________。
【答案】(1)
(2) ①. 纯碱或苏打 ②.
(3) ①. ②. 会催化分解
(4) ①. 3.2 ②. B
(5)4
【解析】
【分析】高铍矿石和方解石熔炼后产生气体二氧化碳,而后加入稀硫酸进行酸浸,主要生成Be2+、Fe2+、Al3+和Fe3+,同时得到的滤渣1中含有及难溶性硅酸盐和,加入硫酸铵把铝元素转化得到铝铵矾,加过氧化氢前溶液中主要的金属离子有Be2+、Fe3+和Fe2+,加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,“调pH”的目的是促进Fe3+的水解,使其转化为沉淀而除去,同时不会形成沉淀,然后沉铍使Be2+转化为,最后煅烧得到,据分析答题。
【小问1详解】
由分析可知,滤渣1中含有及难溶性硅酸盐和;
【小问2详解】
工业上以石灰石,碳酸钠和二氧化硅为原料制玻璃,碳酸钠的俗名为纯碱或苏打;
方解石主要成分为碳酸钙,高温下,与碳酸钙发生的主要反应的化学方程式为:。
【小问3详解】
由分析可知,加入过氧化氢可以将二价铁转化为三价铁以便后续除铁,反应为:;
由于能催化发生分解反应,因此的实际消耗量常多于理论用量。
【小问4详解】
“调pH”的目的是除去三价铁,同时不沉淀铍离子,根据表格中数据可知,“调pH”步骤中调节3.2;
同时为了不引入杂质,试剂X的最佳选择为氨水,即选择b。
【小问5详解】
由图中信息可知,当失重比为19.4%时,转化为,则,解得。
16. 氯化亚砜(SOCl2)是制备农药、医药、染料等的中间体。实验室中利用如图所示装置制备少量氯化亚砜(注:冷凝管上端加装的干燥装置省略)。
已知:①制备氯化亚砜的反应原理为。②的物质的量约为0.39 mol。③部分相关物质的性质及数据如下表:
熔点/℃
沸点/℃
密度
颜色、溶解性等
SOCl2
-105
78.8
1.64
淡黄色液体,有强烈刺激气味;遇水剧烈水解
SCl2
-122
59.6(分解为S和Cl2)
1.62
红棕色液体;遇水剧烈反应
回答下列问题:
(1)该实验中出现的部分图标有和其中前者要求实验者需佩戴护目镜,后者要求实验者_______(填防护措施)。
(2)装置B、E的作用相似,二者盛有相同的试剂,该试剂名称是_______。
(3)装置F的作用是_______。
(4)装置A中发生反应的化学方程式是_______。
(5)仪器X可以用下图装置代替,但装置效果不如仪器X好,原因是_______。
(6)在装置C的三颈烧瓶中液体的颜色稳定为黄色时,关闭止水夹1和止水夹2,待三颈烧瓶中液体温度恢复到室温时,_______ (填操作名称)。收集到的液体经过纯化得到66.8 g纯净的氯化亚砜,则该制备实验中氯化亚砜的产率为_______%(结果保留整数)。
【答案】(1)通风、排风
(2)浓硫酸 (3)除去Cl2中的HCl
(4)
(5)球形冷凝管与挥发物的接触面积大,有利于挥发物的冷却回流
(6) ①. 过滤 ②. 72
【解析】
【分析】根据实验室合成原理:可知,最右侧装置可用于制备氯气,经过F装置中饱和食盐水的除杂和E装置中浓硫酸的干燥,通入C装置中;装置A可用于铜和浓硫酸在加热时反应制备二氧化硫,经过B装置干燥后通入C装置中进行反应。
【小问1详解】
为通风图示,要求实验者进行通风、排风操作;
【小问2详解】
由分析,装置B、E的作用相似,二者盛有相同的试剂浓硫酸,用于干燥气体;
【小问3详解】
由分析,F装置中饱和食盐水用于除去氯气中挥发的氯化氢气体杂质;
【小问4详解】
装置A中铜和浓硫酸在加热时反应制备二氧化硫,发生反应的化学方程式是;
【小问5详解】
仪器X用于挥发物冷凝回流 ,球形冷凝管与挥发物的接触面积大,有利于挥发物的冷却回流,故球形冷凝管效果更好;
【小问6详解】
过滤为分离固液操作,在装置C的三颈烧瓶中液体的颜色稳定为黄色时,关闭止水夹1和止水夹2,待三颈烧瓶中液体温度恢复到室温时, 过滤除去活性炭固体,分离出液体。25.0mL的物质的量约为0.39 mol,结合反应,理论生成的,收集到的液体经过纯化得到纯净的氯化亚砜,则该制备实验中氯化亚砜的产率为。
17. 甲醇是一种重要的化工原料。工业上合成甲醇的方法有多种。回答下列问题:
Ⅰ.催化合成法
利用CO、和在催化剂的作用下合成甲醇的反应如下:
①
②
(1)在某一时刻采取下列措施,能使反应①速率加快的是______。
A. 降低温度 B. 恒温恒容下,再充入CO
C. 从反应体系中移走甲醇 D. 恒温恒压下,再充入He
(2)相关化学键的键能数据如下表:
化学键
E/(kJ/mol)
436
351
745
463
413
在一定条件下,当反应②生成1mol时,放出______kJ能量。
(3)某温度下,向容积为2L的密闭容器中充入0.3mol、0.9mol发生反应②,5min末测得的物质的量为0.18mol。
ⅰ.0~5min内,用浓度变化表示该反应的速率为______mol/(L·min)。
ⅱ.下列说法表明反应②一定达到化学平衡状态的是______。
A. B.容器内气体密度保持不变
C.气体的平均相对分子质量保持不变 D.容器内压强保持不变
Ⅱ.电化学法
一种由与CO制备甲醇的工作原理如图所示:
(4)通入的一极为电池的______(填“正极”或“负极”),通入CO的一极发生的电极反应式为_______;每生成3.2g,通过质子膜的物质的量为______。
【答案】(1)B (2)181
(3) ①. 0.018 ②. CD
(4) ①. 负极 ②. ③. 0.4mol
【解析】
【小问1详解】
反应①为:,则下列措施中能使反应速率加快的是:
A.降低温度,反应速率减慢,不符合题目要求,A错误;
B.恒温恒容下,再充入CO,增大反应物浓度,反应速率加快,符合题目要求,B正确;
C.从反应体系中移走甲醇,减小生成物浓度,反应速率减慢,不符合题目要求,C错误;
D.恒温恒压下,再充入不参加反应的He,体积增大,浓度减小,则反应速率减慢,不符合题目要求,D错误;
故答案为:B。
【小问2详解】
反应②为:,根据表格中化学键键能数据可知,生成1mol时,放出的能量为:。
【小问3详解】
某温度下,向容积为2L的密闭容器中充入0.3mol、0.9mol发生反应,5min末测得的物质的量为0.18mol;
ⅰ.0~5min内,根据反应方程式生成的物质的量为0.18mol可知消耗的的物质的量也为0.18mol,则用浓度变化表示该反应的速率为:;
ⅱ.下列说法表明反应一定达到化学平衡状态的是:
A.换算后得到,虽然符合反应速率之比= 方程式计量数之比,但没有体现反应速率的正和逆,无法确定已达到平衡状态,A错误;
B.混合气体的总质量不变,密闭容器体积不变,则容器内气体密度始终保持不变,无法确定已达到平衡状态,B错误;
C.混合气体的总质量不变,反应后的气体物质的量呈减小趋势,根据,则气体的平均相对分子质量逐渐增大,当气体的平均相对分子质量保持不变时,可以判断反应已达到平衡状态,C正确;
D.密闭容器体积不变,反应后的气体物质的量呈减小趋势,,则容器内压强逐渐减小,当容器内压强保持不变,可以判断反应已达到平衡状态,D正确;
故答案为:CD。
【小问4详解】
根据CO制备甲醇的原电池工作原理图可知:右侧电极上通入的CO在溶液中转化为,化合价降低,被还原,则右侧多孔碳棒电极为正极,电极反应式为:;根据图中信息,则左侧电极通入的转化生成,失去电子被氧化,在原电池的负极反应,则左侧多孔碳棒为负极,电极反应式为:,生成的通过质子膜从左侧渗透到右侧,实现电流的闭合循环;根据正极反应式,每生成,在消耗,即通过质子膜的物质的量为4mol;现生成3.2g,物质的量为0.1mol,通过质子膜的物质的量为:0.4mol。
18. 有两种有机试剂X和Y在有机合成中具有重要应用。它们的合成路线如下(部分反应的试剂和条件已被简化):
已知:i.理论上1molB可制得2molC;ii.X、Y在合成中常用作氧化剂,能将醇氧化成醛或酮。回答下列问题
(1)反应Ⅲ的反应类型为_______,D中含有的非含氧官能团名称为_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)下列说法不正确的是_______。
A.光照条件下,A与Cl2反应可能生成5种不同的氯代烃。
B.有机物D为α-氨基酸,具有两性,能与酸或碱反应生成盐
C.X、Y在合成中能用作氧化剂,主要因为碘的价态高,具有较强氧化性
(4)E与足量的NaOH溶液反应的化学方程式为_______。
(5)D的同分异构体中,满足下列条件的有_______种。
①分子中含有吡啶环();②能与NaHCO3溶液反应
其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1:2:2:2的结构简式为_______。
(6)已知:。请参照上述合成路线,设计由甲苯制备邻羟基苯甲酸的合成路线_______。
【答案】(1) ①. 还原反应 ②. 氨基
(2) (3)B
(4)
(5) ①. 13 ②.
(6)
【解析】
【分析】A在浓硝酸、浓硫酸并加热条件下发生反应,应该是硝化反应生成B,B在酸性高锰酸钾溶液中被氧化得到C,且理论上1molB可制得2molC,C转化为D,结合前面分析,D中的氨基应为C中的硝基还原而得,故C为邻硝基苯甲酸(),B为,A为;F分子中有两个对称的甲基,X、Y在合成中常用作氧化剂,能将醇氧化成醛或酮,X与F反应生成Y,结合F的分子式可推知,F为。
【小问1详解】
反应Ⅲ是硝基转化为氨基,为去氧加氢的还原反应,故反应类型为还原反应。D中含有的非含氧官能团名称为氨基。
【小问2详解】
根据分析可知,B的结构简式为。
【小问3详解】
A.光照条件下,A为,与氯气反应取代侧链碳上的氢原子,一氯代物1种,二氯代物2种,三氯代物1种,四氯代物1种,生成5种不同的氯代烃,A正确;
B.根据有机物D的结构简式可知,不属于-氨基酸,B错误;
C.X、Y在合成中能用作氧化剂,主要因为碘的价态高,能将醇氧化成醛或酮,具有强氧化性,C正确;
故选B。
【小问4详解】
苯环上的碘原子通常不与氢氧化钠溶液反应,则E与足量的NaOH溶液反应时,E中的羧基可以和氢氧化钠反应,方程式为:。
【小问5详解】
D为,其同分异构体中,满足条件:①分子中含有吡啶环;②能与碳酸氢钠溶液反应,则含有羧基,若吡啶环上一个取代基,则取代基为,在环上的位置有三种;或两个取代基中一个和一个,则定一动二,甲基在的邻位,羧基放上去有4种;甲基在N的间位,羧基放上去有4种;甲基在N的对位,羧基放上去有2种,总共有13种;其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1:2:2:2的结构简式高度对称且没有甲基,则为;
【小问6详解】
先利用甲苯进行硝化反应,制取,然后与高锰酸钾发生氧化反应,生成,结合反应规律制取,利用反应原理制取,最后利用本题已知信息合成最终产品制备邻羟基苯甲酸。流程为:。
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