精品解析：河南省郑州外国语学校2025-2026学年高三上学期10月月考化学试题

郑州外国语学校2025-2026学年上期高三调研3考试试卷 化学 (75分钟 100分) 可能用到的相对原子质量：H：1 Li：7 C：12 O：16 Na：23 Cl：35.5 Cr：52 Co：59 一、单选题(共15题，每题3分，共45分) 1. 化学与生活联系紧密，下列说法正确的是 A. 作为纳米荧光材料的碳量子点可用于实时监测水质，碳量子点属于胶体 B. 供糖尿病患者食用的“无糖食品”专指不含蔗糖的食品 C. 二氧化氯和明矾用于水处理时的原理不相同 D. 霓虹灯的发光原理是电子由基态向激发态跃迁时以光的形式释放能量 2. 利用下列装置进行实验，能达到实验目的的是 A．铁制镀件上镀铜 B．实验室快速制备氨气 C．实验室蒸馏分离和 D．用溶液吸收 A. A B. B C. C D. D 3. 实验室需配制溶液，下列说法正确的是 A. 配制该溶液需称取晶体 B. 采用加热的方法加快晶体的溶解，趁热迅速将溶液转移至容量瓶中定容 C. 定容时，按照如图操作能达到实验目的 D. 取准确配制好的溶液加水稀释至，所得溶液中 4. 下列有关方程式书写错误的是 A. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应： B. 向溶液中滴入溶液，使反应完全： C. 去除废水中的： D. 黑火药爆炸： 5. 下列实验产生的废液中，可能大量存在的粒子组是 选项 实验 粒子组 A 稀硝酸与铜片制 B 硫酸与制 C 浓盐酸与制 D 双氧水与溶液制 A. A B. B C. C D. D 6. 处理某酸浸液(主要含、、、)的部分流程如下，下列说法正确的是 A. “沉铜”过程中发生反应之一是： B. “碱浸”过程中加入过量固体 C. “氧化”过程中溶液降低 D. “沉锂”过程利用了溶解度比大的性质 7. 用肼()的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时，通常加入少量，反应原理如图所示。下列说法正确的是 A. 中，原子提供孤电子对 B. 参与反应时转移的电子数为 C. 还原性： D. 图示反应过程中起催化作用的是 8. 是一种合成聚酯的催化剂，可用“硝酸钠法”制备，反应方程式为。下列说法错误的是 A. 中元素的化合价为 B. 的空间结构为平面三角形 C. 反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 D. 反应中消耗，转移 9. 新型靶向药物能够牢牢“黏住”致病蛋白，其结构简式如图所示。下列关于说法错误的是 A. M含有3种官能团 B. M“黏住”致病蛋白过程可能与二者之间形成氢键有关 C. M中所有碳原子可能共平面 D. 最多可与加成 10. 某研究性小组为了探究石蜡油分解产物，设计了如下实验方案。下列说法正确的是 A. 石蜡油是含多种液态烷烃的混合物 B. 硬质试管中的碎瓷片起防爆沸的作用 C. 酸性高锰酸钾溶液褪色说明生成了乙烯 D. 溴的四氯化碳溶液褪色是因为发生了取代反应 11. 结构决定性质，性质决定用途。下列事实解释错误的是 事实 解释 A 、、键角依次减小 孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力 B 熔点： 和所带的电荷数更多，和的离子半径更小，使得晶体的晶格能比的大 C 甘油是黏稠液体 甘油分子间的氢键较强 D 冠醚18-冠-6可识别，能增大在有机溶剂中的溶解度 冠醚18-冠-6空腔直径(260-320pm)与直径(276pm)接近 A. A B. B C. C D. D 12. 某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为：。下列关于该电池的说法正确的是 A. 放电时，在电解质中由负极向正极迁移 B. 放电时，负极的电极反应式为 C. 充电时，若转移，石墨电极将增重 D. 羧酸、醇等有机物均可用作锂离子电池的电解质 13. 某理论研究认为：燃料电池(图b)的电极Ⅰ和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a和图，其中获得第一个电子的过程最慢。以下说法错误的是 A. 正极反应的催化剂是i B. 图a中，i到ii过程的活化能高 C. 相同时间内，电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数之比为1∶2 D. 电池工作过程中，负极室的溶液质量保持减小 14. 一种用双极膜电渗析法卤水除硼装置如图所示，双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。除硼原理：。下列说法正确的是 A. Pt电极反应： B. Ⅲ室中，膜、膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 C. 外加电场可促进双极膜中水的电离 D. Ⅳ室每生成，同时Ⅱ室最多生成 15. 微生物燃料电池不仅可以获得高效能源，还能合成电子工业清洗剂四甲基氢氧化铵，采用微生物燃料电池电渗析法合成的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A. 是阴离子交换膜，为阳离子交换膜 B. 石墨电极N为正极 C. 制备时，可收集处产物并重新添加固体，以重复使用 D. 制备时，电极处产生(标准状况下)气体 二、非选择题(共3个小题，55分) 16. 铝的阳极氧化是一种重要的表面处理技术，其原理是用电化学方法处理铝件表面，优化氧化膜结构，增强铝件的抗腐蚀性，同时便于表面着色。取铝片模拟该实验，并测定氧化膜厚度，操作步骤如下： （1）铝片预处理：铝片表面除去油垢后，用溶液在60~70℃下洗涤，除去铝表面薄氧化膜，离子方程式为：___________。 （2）电解氧化 ①取预处理过的铝片和铅做电极，控制电流恒定为，用直流电源在硫酸中电解，产生氧化膜的电极反应式为___________，下列有关电解过程中说法正确的是___________(填序号) A．电解时，电子从电源负极→导线→铅极→铝极→电源正极 B．在电解过程中，向铝片移动，向铅片移动 C．电解过程阳极周围溶液的下降 ②氧化膜的生长过程可大致分为A、B、C三个阶段(如图所示)，C阶段多孔层产生孔隙的离子反应方程式为___________。 （3）氧化膜质量检验：取出阳极氧化并封闭处理过的铝片，洗净、干燥，在铝片表面滴一滴氧化膜质量检查液(水浓硫酸)，用秒表测定表面颜色变为绿色(产生)所需时间，可判断氧化膜的耐腐蚀性。写出该变色反应的离子方程式：___________。 17. 是生产多晶硅的副产物。利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收、等金属，工艺路线如下： 已知：。回答下列问题： （1）Co的价层电子排布式为___________。 （2）“500℃焙烧”，烧渣是、和的混合物，剩余的应先除去，否则水浸时会产生大量烟雾。发生水解时的机理及原子的杂化方式如下图： 比易水解的因素有___________(填序号)。 A. Si-Cl键极性更大 B. 的原子半径更大 C. Si-Cl键键能更大 D. Si有更多的价层轨道 （3）滤饼2在“850℃煅烧”生成，写出煅烧的化学方程式___________。 （4）滤饼3为，溶解度随温度变化如图所示，为了获得更多的，加入溶液后的具体操作为___________、洗涤、干燥。 （5）海水中有丰富的锂资源，我国科学家研发出利用太阳能从海水中提取金属锂的技术，提取原理如图所示。金属锂在电极___________(填“A”或“B”)上生成，阳极可产生两种气体单质。电极反应式分别是___________。 （6）Co的一种氧化物的立方晶胞如图所示。在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有___________个，该晶体密度为___________(已知该晶胞边长为，为阿伏加德罗常数的值)。 18. 三氯化铬()可用作媒染剂和催化剂，易水解，650℃以上升华。某学习小组在实验室中用和制备无水并测定产品纯度，进行如图实验探究。回答下列问题： （1）制备无水 ①选择合适装置，按气流方向，合理的连接顺序为___________(用小写字母填空)。 ②实验开始时，点燃酒精喷灯适合在水浴加热之___________(填“前”或“后”)。 ③该实验开始前，先通入一段时间的作用是___________；充分反应后停止加热，继续通入一段时间直到装置冷却室温，结束制备实验。 ④已知制备时同时生成气体。易水解。水解产生两种酸性气体。制备反应的化学方程式为___________，尾气处理时适合选用的试剂为___________(填试剂名称)。 （2）测定产品中质量分数的实验步骤如下： Ⅰ．取产品，在强碱性条件下，加入过量的溶液，小火加热使完全转化为，继续加热一段时间； Ⅱ．冷却后，滴入适量的稀硫酸和浓磷酸(浓磷酸的作用是防止指示剂提前变色)，使转化为，再加适量的蒸馏水将溶液稀释至； Ⅲ．取溶液，加入适量浓硫酸混合均匀，滴入3滴试亚铁灵作指示剂，用新配制的的标准溶液滴定，溶液由黄色经蓝绿色变为红褐色即为终点，重复2~3次，平均消耗标准溶液。 ①该样品中的质量分数为___________%(保留小数点后两位)。 ②下列操作将导致产品中质量分数测定值偏低的是___________(填序号)。 A．步骤Ⅰ中未继续加热一段时间 B．步骤Ⅲ中所用溶液已变质 C．步骤Ⅱ中未加浓磷酸 D．步骤Ⅲ中读数时，滴定前俯视，滴定后平视 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 郑州外国语学校2025-2026学年上期高三调研3考试试卷 化学 (75分钟 100分) 可能用到的相对原子质量：H：1 Li：7 C：12 O：16 Na：23 Cl：35.5 Cr：52 Co：59 一、单选题(共15题，每题3分，共45分) 1. 化学与生活联系紧密，下列说法正确的是 A. 作为纳米荧光材料的碳量子点可用于实时监测水质，碳量子点属于胶体 B. 供糖尿病患者食用的“无糖食品”专指不含蔗糖的食品 C. 二氧化氯和明矾用于水处理时的原理不相同 D. 霓虹灯的发光原理是电子由基态向激发态跃迁时以光的形式释放能量 【答案】C 【解析】 【详解】A．碳量子点作为纳米材料，若其粒径在1-100 nm范围内，分散于水中可形成胶体，碳量子点本身是固体纳米材料，不属于胶体，A错误； B．“无糖食品”指不含葡萄糖、果糖、蔗糖等单糖和双糖，而非仅不含蔗糖，B错误； C．二氧化氯通过强氧化性杀菌消毒是化学原理，明矾净水原理包含水解（化学原理）和胶体吸附杂质（物理原理），是化学和物理共同作用的结果，两者原理不同，C正确； D．霓虹灯发光是电子从激发态跃迁回基态时释放能量，而非基态向激发态跃迁，D错误； 故选C。 2. 利用下列装置进行实验，能达到实验目的的是 A．铁制镀件上镀铜 B．实验室快速制备氨气 C．实验室蒸馏分离和 D．用溶液吸收 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．铁制镀件上镀铜时，铜片应该作阳极、与电源正极相连，铁制镀件作阴极、与电源负极相连，A错误； B．NaOH固体溶于水放热且呈碱性，则浓氨水和NaOH固体反应能够生成氨气，B正确； C．蒸馏装置中温度计水银球应该放在支管口，不能插入液面，冷凝管中冷却水应下进上出，C错误； D．用NaOH溶液吸收时，锥形瓶不能密封，防止内部气压变化引发的安全风险，D错误； 故选B。 3. 实验室需配制溶液，下列说法正确的是 A. 配制该溶液需称取晶体 B. 采用加热的方法加快晶体的溶解，趁热迅速将溶液转移至容量瓶中定容 C. 定容时，按照如图操作能达到实验目的 D. 取准确配制好溶液加水稀释至，所得溶液中 【答案】D 【解析】 【详解】A．配制溶液，要用500mL的容量瓶，计算称量固体质量时也需要按照500mL进行计算，需要称取晶体的质量为0.5L×0.5mol/L×286g/mol=71.5g，A错误； B．容量瓶的使用需要在特定的温度下，加热溶解后需冷却至室温后再转移到容量瓶，B错误； C．定容操作中，当水面距离容量瓶刻度的凹液面1-2厘米时，再用胶头滴管滴至刻度线与液面最低处相平，C错误； D．取准确配制好的溶液加水稀释至，所得溶液中=0.1mol/L，D正确； 故选D。 4. 下列有关方程式书写错误的是 A. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应： B. 向溶液中滴入溶液，使反应完全： C. 去除废水中的： D. 黑火药爆炸： 【答案】B 【解析】 【详解】A．铅酸蓄电池充电时，阳极发生氧化反应，PbSO4转化为PbO2，电极反应式为PbSO4+ 2H2O-2e-= PbO2+ 4H++，A正确； B．向NH4Al(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2使完全沉淀时，需2mol Ba2+，同时电离出4mol OH-，1molAl3+与3molOH-反应生成Al(OH)3，另1molOH-与反应生成NH3·H2O，故离子方程式为：+Al3++2+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3·H2O，B错误； C．Na2S与Hg2+反应生成难溶的HgS沉淀，离子方程式为Hg2++ S2- = HgS↓，C正确； D．黑火药爆炸反应为S + 2KNO3+ 3CK2S + N2↑ + 3CO2↑，D正确； 故答案为：B。 5. 下列实验产生的废液中，可能大量存在的粒子组是 选项 实验 粒子组 A 稀硝酸与铜片制 B 硫酸与制 C 浓盐酸与制 D 双氧水与溶液制 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．稀硝酸与铜反应生成和NO，NO难溶于水，无法大量存在，A不符合题意； B．70%硫酸与Na2SO3反应生成SO2，溶液中应含，但在强酸性条件下会转化为SO2和H2O，无法大量存在，B不符合题意； C．浓盐酸与KMnO4反应生成Cl2，产物为、、和，这些离子在酸性环境中稳定共存，无后续反应干扰，C符合题意； D．FeCl3催化H2O2分解生成O2，溶液中应含Fe3＋而非Fe2＋，D不符合题意； 故选C。 6. 处理某酸浸液(主要含、、、)的部分流程如下，下列说法正确的是 A. “沉铜”过程中发生反应之一是： B. “碱浸”过程中加入过量固体 C. “氧化”过程中溶液降低 D. “沉锂”过程利用了的溶解度比大的性质 【答案】C 【解析】 【分析】酸浸液(主要含、、、)，加入铁粉“沉铜”，置换出Cu单质，溶液加入NaOH碱浸，过滤得到沉淀，滤液加入，把氧化为，水解生成沉淀，在经过多步操作，最后加入，得到沉淀。 【详解】A．“沉铜”过程中，Fe与发生置换反应，Fe的还原性较强，但的氧化性不足以将Fe氧化为，正确离子方程式应为，A错误； B．“碱浸”目的是沉淀生成，若加入过量NaOH，会与反应生成，导致无法沉淀完全，B错误； C．“氧化”过程中加入，把氧化为，水解生成沉淀，导致体系pH降低，C正确； D．加入，得到沉淀，利用了的溶解度比的溶解度小的性质，D错误； 故选C。 7. 用肼()的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时，通常加入少量，反应原理如图所示。下列说法正确的是 A. 中，原子提供孤电子对 B. 参与反应时转移的电子数为 C. 还原性： D. 图示反应过程中起催化作用的是 【答案】B 【解析】 【详解】A．中Cu2+提供空轨道，N2H4中N原子提供孤电子对形成配位键，A错误； B．参与反应时生成3mol Fe2+，Fe元素的平均价态由下降到+2价，转移3mol×=2 mol电子，参与反应时转移的电子数为，B正确； C．由图可知，N2H4将Fe3+还原为Fe2+，N2H4是还原剂，Fe2+是还原产物，根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性，可得还原性N2H4＞Fe2+，C错误； D．由图可知，Cu2+与N2H4反应生成[Cu(N2H4)2]2+，[Cu(N2H4)2]2+与N2H4反应得到[Cu(N2H4)2]+，[Cu(N2H4)2]+与Fe3O4、H+反应又生成[Cu(N2H4)2]2+和Fe2+，因此起催化作用的是[Cu(N2H4)2]2+，D错误； 故选B。 8. 是一种合成聚酯的催化剂，可用“硝酸钠法”制备，反应方程式为。下列说法错误的是 A. 中元素的化合价为 B. 的空间结构为平面三角形 C. 反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 D. 反应中消耗，转移 【答案】C 【解析】 【详解】A．NaSbO3中Na为+1，O为-2，根据电荷守恒，Sb的化合价为+5，A正确； B．的中心N原子价层电子对数是，采用杂化，无孤电子对，空间结构为平面三角形，B正确； C．反应中氧化剂为NaNO3中的N（4mol）和O2（3mol），总物质的量7mol；还原剂为Sb（4mol）。氧化剂与还原剂物质的量之比为7:4，而非4:7，C错误； D．O2、NaNO3同时做氧化剂，3mol O2参与反应，有4molSb做还原剂，整个反应总电子转移为20mol（Sb氧化，化合价：0→+5），D正确； 故选C。 9. 新型靶向药物能够牢牢“黏住”致病蛋白，其结构简式如图所示。下列关于的说法错误的是 A. M含有3种官能团 B. M“黏住”致病蛋白的过程可能与二者之间形成氢键有关 C. M中所有碳原子可能共平面 D. 最多可与加成 【答案】D 【解析】 【详解】A．分子中含有酚羟基、酯基、碳碳双键3种官能团，A正确； B．M中含有酚羟基，蛋白质中含氨基和羧基，其“黏住”致病蛋白的过程可能与二者之间形成氢键有关，B正确； C．与苯环直接相连的原子共面、碳碳双键和碳氧双键两端的原子共面、单键可以旋转，则分子中所有碳原子可能共平面，C正确； D．1molM 中有2mol苯环可与6mol氢气加成，1mol碳碳双键可与1mol氢气加成，最多可与7 mol H2加成，D错误； 故选D。 10. 某研究性小组为了探究石蜡油分解产物，设计了如下实验方案。下列说法正确的是 A. 石蜡油是含多种液态烷烃的混合物 B. 硬质试管中的碎瓷片起防爆沸的作用 C. 酸性高锰酸钾溶液褪色说明生成了乙烯 D. 溴的四氯化碳溶液褪色是因为发生了取代反应 【答案】A 【解析】 【详解】A.石油的主要成分是烷烃、环烷烃和芳香烃。石油经分馏得到石蜡油，石蜡油是由多种烷烃和环烷烃组成的混合物，A正确； B.硬质试管中的碎瓷片的作用是催化剂，B错误； C.石蜡油经催化裂化和裂解获得小分子的烷烃和烯烃的混合物，但不饱和烯烃不一定是乙烯，C错误； D.溴的四氯化碳溶液褪色是因为石蜡油分解产生的烯烃与溴单质发生了加成反应，D错误； 故合理选项是A。 11. 结构决定性质，性质决定用途。下列事实解释错误的是 事实 解释 A 、、键角依次减小 孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力 B 熔点： 和所带的电荷数更多，和的离子半径更小，使得晶体的晶格能比的大 C 甘油是黏稠液体 甘油分子间的氢键较强 D 冠醚18-冠-6可识别，能增大在有机溶剂中的溶解度 冠醚18-冠-6空腔直径(260-320pm)与直径(276pm)接近 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．CO2、HCHO、CCl4的中心C原子杂化方式分别为sp、sp2、sp3，三者均无孤电子对，键角减小是因杂化轨道类型不同，而非孤电子对斥力影响，A错误； B．MgO的Mg2+和O2-电荷数更高、离子半径更小，晶格能更大，熔点高于NaCl，解释正确，B正确； C．甘油即丙三醇，分子中有3个羟基，分子间可以形成更多的氢键，且O元素的电负性较大，分子间形成的氢键较强，因此甘油是黏稠液体，解释正确，C正确； D．冠醚18-冠-6空腔直径与K⁺匹配，钾离子进入冠醚空腔形成配合物，增大KMnO4溶解度，解释正确，D正确； 故答案为A。 12. 某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为：。下列关于该电池的说法正确的是 A. 放电时，在电解质中由负极向正极迁移 B. 放电时，负极的电极反应式为 C. 充电时，若转移，石墨电极将增重 D. 羧酸、醇等有机物均可用作锂离子电池的电解质 【答案】A 【解析】 【分析】根据放电时的总反应，碳元素在转化过程中化合价升高，故在负极反应，在正极反应。 【详解】A．放电时，在电解质中由负极向正极迁移，A正确； B．放电时，在负极反应，电极反应为，B错误； C．充电时石墨电极作阴极，电极反应为，每转移，会有1 mol 嵌入在石墨电极上，使电极增重7 g，C错误； D．羧酸和醇均能与锂反应，无法满足要求，D错误； 故选A。 13. 某理论研究认为：燃料电池(图b)的电极Ⅰ和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a和图，其中获得第一个电子的过程最慢。以下说法错误的是 A. 正极反应的催化剂是i B. 图a中，i到ii过程的活化能高 C. 相同时间内，电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数之比为1∶2 D. 电池工作过程中，负极室的溶液质量保持减小 【答案】D 【解析】 【分析】该燃料电池为氢氧燃料电池，由图可知该原电池的电解质溶液为酸性，氢气发生氧化反应，做负极，电极方程式为：H2-2e-=2H+，氧气发生还原反应，做正极，电极方程式为：O2+4e-+4H+=2H2O。 【详解】A．由图a可知，氧气发生还原反应，做正极，正极反应的催化剂是i，故A正确； B．图a中，i到ii过程为O2获得第一个电子的过程，根据题中信息，O2获得第一个电子的过程最慢，则i到ii过程的活化能一定最高，故B正确； C．由图a、c可知，氧气催化循环一次需要转移4个电子，氢气催化循环一次需要转移2个电子，相同时间内，由得失电子守恒可知，电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数之比为1∶2，故C正确； D．氢气发生氧化反应，做负极，电极方程式为：H2-2e-=2H+，同时，反应负极每失去1个电子，就会有一个H+通过质子交换膜进入正极室，故电池工作过程中，负极室的溶液质量保持不变，故D错误； 故选D 14. 一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示，双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。除硼原理：。下列说法正确的是 A. Pt电极反应： B. Ⅲ室中，膜、膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 C. 外加电场可促进双极膜中水的电离 D. Ⅳ室每生成，同时Ⅱ室最多生成 【答案】C 【解析】 【分析】由图中氢离子和氢氧根的流向，可推出左侧Pt电极为阳极，右侧石墨电极为阴极，Ⅲ室中氯化钠浓度降低了，说明钠离子往阴极方向移动，氯离子往阳极方向移动，据此解答。 【详解】A．由分析可知，Pt电极为阳极，发生的反应为：，A错误； B．由分析可知，Ⅲ室中氯化钠浓度降低了，说明钠离子往阴极方向移动，氯离子往阳极方向移动，即钠离子往右侧移动，通过Y膜，则Y膜为阳离子交换膜，氯离子往左侧移动，通过X膜，则X膜为阴离子交换膜，B错误； C．水可微弱的电离出氢离子和氢氧根，在外加电场作用下，使氢离子和氢氧根往两侧移动，降低了浓度，可促进双极膜中水的电离，C正确； D．Ⅳ室每生成，则转移电子，有氢离子移到Ⅱ室中，发生，生成，D错误； 故答案选C。 15. 微生物燃料电池不仅可以获得高效能源，还能合成电子工业清洗剂四甲基氢氧化铵，采用微生物燃料电池电渗析法合成的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A. 是阴离子交换膜，为阳离子交换膜 B. 石墨电极N为正极 C. 制备时，可收集处产物并重新添加固体，以重复使用 D. 制备时，电极处产生(标准状况下)气体 【答案】D 【解析】 【分析】根据题意与工作原理图可知，左侧装置为微生物燃料电池，发生了在光照及光合菌的作用下变为，得电子生成，该石墨电极M为正极，右侧石墨电极N发生失电子生成S、S失电子生成，该电极为负极；右侧装置为电解池，a电极为阴极、b电极为阳极，从a电极室的稀溶液变为的浓溶液可知，a电极发生，加入的浓溶液中通过c（阳离子交换膜）进入a电极室合成，而加入的浓溶液中通过d（阴离子交换膜）进入加入稀溶液的隔离室，Q处为稀溶液，b电极发生，通过e（阳离子交换膜）进入加入稀溶液的隔离室，得到P处浓溶液。 【详解】A．根据上述分析可知，是阳离子交换膜，为阴离子交换膜，A错误； B．石墨电极N发生失电子生成S、S失电子生成，该电极为负极，B错误； C．根据上述分析可知，处产物为浓溶液，应加蒸馏水稀释，以重复使用，C错误； D．制备时，有通过c（阳离子交换膜）进入a电极室合成，则电路中转移电子1 mol，根据b电极发生的反应可知，生成0.25 mol，标准状况下气体体积为，D正确； 故选D。 二、非选择题(共3个小题，55分) 16. 铝的阳极氧化是一种重要的表面处理技术，其原理是用电化学方法处理铝件表面，优化氧化膜结构，增强铝件的抗腐蚀性，同时便于表面着色。取铝片模拟该实验，并测定氧化膜厚度，操作步骤如下： （1）铝片预处理：铝片表面除去油垢后，用溶液在60~70℃下洗涤，除去铝表面薄氧化膜，离子方程式为：___________。 （2）电解氧化 ①取预处理过的铝片和铅做电极，控制电流恒定为，用直流电源在硫酸中电解，产生氧化膜的电极反应式为___________，下列有关电解过程中说法正确的是___________(填序号) A．电解时，电子从电源负极→导线→铅极→铝极→电源正极 B．在电解过程中，向铝片移动，向铅片移动 C．电解过程阳极周围溶液的下降 ②氧化膜的生长过程可大致分为A、B、C三个阶段(如图所示)，C阶段多孔层产生孔隙的离子反应方程式为___________。 （3）氧化膜质量检验：取出阳极氧化并封闭处理过的铝片，洗净、干燥，在铝片表面滴一滴氧化膜质量检查液(水浓硫酸)，用秒表测定表面颜色变为绿色(产生)所需时间，可判断氧化膜的耐腐蚀性。写出该变色反应的离子方程式：___________。 【答案】（1） （2） ①. ②. C ③. （3） 【解析】 【小问1详解】 铝片表面除去油垢后，用2mol/LNaOH溶液在60～70℃下洗涤，除去铝表面薄氧化膜，即Al2O3与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠的离子方程式为：。 【小问2详解】 ①金属铝与电源正极相连为阳极，金属铝在该极失电子生成氧化膜，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：， A．电子流向和电流流向相反，电解时电子从电源负极→导线→铅极，铝极→导线→电源正极，故A错误； B．金属铝与电源正极相连为阳极，金属铅为阴极，在电解过程中，硫酸中的氢离子向阴极移动，硫酸根离子向阳极移动，故B错误； C．属铝与电源正极相连为阳极，金属铝在该极失电子生成氧化膜，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：，阳极周围氢离子浓度增大，pH下降，C正确； 故选C。 ②氧化膜的生长过程可大致分为A、B、C三个阶段(如图所示)，C阶段多孔层产生孔隙即生成有Al2O3保护膜，同时又被生成的H+消耗掉一部分Al2O3，从而形成多孔层产生空隙，该过程的离子反应方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O。 【小问3详解】 该变色反应即K2Cr2O7转化为了Cr3+，被还原，即Al参与该反应转化为Al3+，根据氧化还原反应配平可得，该反应的离子方程式为：。 17. 是生产多晶硅的副产物。利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收、等金属，工艺路线如下： 已知：。回答下列问题： （1）Co的价层电子排布式为___________。 （2）“500℃焙烧”，烧渣是、和的混合物，剩余的应先除去，否则水浸时会产生大量烟雾。发生水解时的机理及原子的杂化方式如下图： 比易水解的因素有___________(填序号)。 A. Si-Cl键极性更大 B. 的原子半径更大 C. Si-Cl键键能更大 D. Si有更多的价层轨道 （3）滤饼2在“850℃煅烧”生成，写出煅烧的化学方程式___________。 （4）滤饼3为，溶解度随温度变化如图所示，为了获得更多的，加入溶液后的具体操作为___________、洗涤、干燥。 （5）海水中有丰富的锂资源，我国科学家研发出利用太阳能从海水中提取金属锂的技术，提取原理如图所示。金属锂在电极___________(填“A”或“B”)上生成，阳极可产生两种气体单质。电极反应式分别是___________。 （6）Co的一种氧化物的立方晶胞如图所示。在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有___________个，该晶体密度为___________(已知该晶胞边长为，为阿伏加德罗常数的值)。 【答案】（1） （2）ABD （3） （4）加热或蒸发、蒸发浓缩 至大量晶体析出、趁热过滤 （5） ①. A ②. 、 （6） ①. 12 ②. 【解析】 【分析】由流程和题中信息可知，LiCoO2 粗品与 SiCl4 在500℃焙烧时生成氧气和烧渣，烧渣是LiCl、CoCl2 和 SiO2 的混合物；烧渣经水浸、过滤后得滤液1和滤饼1，滤饼1的主要成分是 SiO2 和 H2SiO3；滤液1用氢氧化钠溶液沉钴，过滤后得滤饼2(主要成分为Co(OH)2)和滤液2(主要溶质为LiCl)；滤饼2置于空气中在850℃煅烧得到 Co3O4；滤液2经碳酸钠溶液沉锂，得到滤液3和滤饼3，滤饼3为 Li2CO3。 【小问1详解】 Co是27号元素，其原子有4个电子层，其价电子排布为 3d74s2。 【小问2详解】 A．电负性：Si <C< Cl，所以 Si-Cl 键的极性强于 C-Cl 键的极性，因此中 Si 原子的正电性强于中 C 原子的正电性，使 Si 原子比 C 原子更易受到水电离出的 的吸引，比易水解，A正确； B．Si原子半径大于C原子，则键长：Si-Cl>C-Cl，Si-Cl键的键能更小而更容易断裂，比易水解，B正确； C．Si原子半径大于C原子，则键长：Si-Cl>C-Cl，Si-Cl键的键能更小，C错误； D．与的中心原子价层电子对数均为4+=4，均为杂化，C原子没有空的价层轨道，而 Si 原子有空的3d轨道可以接受水电离出的的孤电子对，比易水解，D正确； 故选ABD。 【小问3详解】 由分析可知，滤饼2为Co(OH)2，Co(OH)2在“850℃煅烧”和O2反应生成，根据得失电子守恒和原子守恒配平煅烧的化学方程式为：。 【小问4详解】 由图可知，溶解度随着温度的升高而降低，则为了获得更多的，加入溶液后的具体操作为加热或蒸发、蒸发浓缩至大量晶体析出、趁热过滤。 【小问5详解】 根据装置图中电子移动方向，推出电极B为阳极，电极A为阴极，Li+得电子转化成Li单质，即金属锂在电极A上产生，根据电解原理阴离子放电顺序可知，阳极上电极反应式分别为、。 【小问6详解】 由晶胞结构可知，以位于体心的Co原子为研究对象，一个钴原子等距离且最近的钴原子有12个，该晶胞中含有1+=4个Co原子，=4个O原子，已知该晶胞边长为，为阿伏加德罗常数的值，该晶体密度为。 18. 三氯化铬()可用作媒染剂和催化剂，易水解，650℃以上升华。某学习小组在实验室中用和制备无水并测定产品纯度，进行如图实验探究。回答下列问题： （1）制备无水 ①选择合适的装置，按气流方向，合理的连接顺序为___________(用小写字母填空)。 ②实验开始时，点燃酒精喷灯适合在水浴加热之___________(填“前”或“后”)。 ③该实验开始前，先通入一段时间的作用是___________；充分反应后停止加热，继续通入一段时间直到装置冷却室温，结束制备实验。 ④已知制备时同时生成气体。易水解。水解产生两种酸性气体。制备反应的化学方程式为___________，尾气处理时适合选用的试剂为___________(填试剂名称)。 （2）测定产品中质量分数的实验步骤如下： Ⅰ．取产品，在强碱性条件下，加入过量的溶液，小火加热使完全转化为，继续加热一段时间； Ⅱ．冷却后，滴入适量的稀硫酸和浓磷酸(浓磷酸的作用是防止指示剂提前变色)，使转化为，再加适量的蒸馏水将溶液稀释至； Ⅲ．取溶液，加入适量浓硫酸混合均匀，滴入3滴试亚铁灵作指示剂，用新配制的的标准溶液滴定，溶液由黄色经蓝绿色变为红褐色即为终点，重复2~3次，平均消耗标准溶液。 ①该样品中的质量分数为___________%(保留小数点后两位)。 ②下列操作将导致产品中质量分数测定值偏低的是___________(填序号)。 A．步骤Ⅰ中未继续加热一段时间 B．步骤Ⅲ中所用溶液已变质 C．步骤Ⅱ中未加浓磷酸 D．步骤Ⅲ中读数时，滴定前俯视，滴定后平视 【答案】（1） ①. afgdeh ②. 前 ③. 排尽装置中空气，防止产品氧化变质 ④. ⑤. 氢氧化钠溶液 （2） ①. 88.76 ②. AC 【解析】 【分析】实验室制取的反应，易潮解高温下易被氧气氧化，所以装置内不能存在空气，反应结束后继续通入一段时间氮气，让在氮气氛围中冷却，防止空气进入使氧化，反应装置选择D不能选择B，以防止三氯化铬蒸气冷凝时堵塞导管；从a中出来的蒸气直接通过f口进入D装置发生反应，再通入浓硫酸中，防止后面的尾气处理装置中的水蒸气进入D装置，E装置用于尾气处理、。 【小问1详解】 ①根据分析，从a中出来的蒸气直接通过f口进入D装置发生反应，再经过d口通入浓硫酸中以防止后面的尾气处理装置中的水蒸气进入D装置，E装置用于尾气处理、，故合理的顺序为afgdeh。 ②水浴加热是为了将充满整个装置，从而在D中加热条件下进行反应（为确保反应在足够高的温度下进行，应先点燃酒精喷灯将反应管加热至反应所需温度，再进行水浴加热使蒸气进入反应管），故实验开始时，点燃酒精喷灯适合在水浴加热之前。 ③该实验开始前，先通入一段时间的作用是排尽装置中空气，防止产品氧化变质。 ④制备时同时生成气体，制备反应的化学方程式为。 易水解。水解产生两种酸性气体，故尾气处理时适合选用的试剂为氢氧化钠溶液。 【小问2详解】 ①根据原子守恒可得，与发生氧化还原反应，根据电子得失守恒可得，总关系式为，，则的物质的量为，该样品中的质量分数为； ②A．步骤I末继续加热一段时间，过量的在步骤Ⅱ中会将还原为，则滴定时消耗标准溶液体积减小，测定的质量分数偏低，A正确； B．步骤Ⅲ中所用已变质，则滴定用标准液体积偏大，测定质量分数偏高，B错误； C．步骤Ⅱ中末加浓磷酸，指示剂会提前变色，则消耗标准液体积偏小，测定的质量分数偏低，C正确； D．步骤Ⅲ中读数时，滴定前俯视(读数偏小)，滴定后平视，读取标准液的体积偏大，测定的质量分数偏高，D错误； 故选AC。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $