内容正文:
辽宁省重点高中沈阳市郊联体
2025—2026学年度上学期高三年级期中考试试题
化学
考试时间:75分钟试卷 总分:100分
注意事项:
本试卷由第Ⅰ卷和第Ⅱ卷组成。第Ⅰ卷为选择题部分,一律答在答题卡上;第Ⅱ卷为非选择题部分,按要求答在答题卡相应位置上。
相对原子质量:H1 Li7 B11 C12 N14 O16 Na23 Fe56 Cu64
第Ⅰ卷选择题
一、选择题(每小题有1个选项符合题意)
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. 神舟十九号飞船的碳纤维操纵杆具有质量轻的特点,碳纤维与金刚石互为同分异构体
B. 家庭装修中用的水性漆以水作稀释剂,相比油性漆更有利于人类健康
C. 高效率钙钛矿太阳能电池,其能量转化形式:化学能→电能
D. 打造北斗卫星系统——与星载铷钟所用的物理性质相同
2. 下列图示或化学用语正确的是
A. 的VSEPR模型:
B. 的键的电子云图形:
C. Ga的价层电子排布:
D. HClO的电子式:
3. 下列事实能说明非金属性Cl>S的是
A. Cl2比S易与H2化合 B. 酸性HClO3>H2SO3
C. 酸性HCl>H2S D. Cl、S的最高正价分别为+7、+6
4. 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 0.1 mol丙烯酸()中含有双键的数目为
B. 18 g 、组成物质中含有的质子数为
C. 电解精炼铜时,若阴极得到电子数为个,则阳极质量减少64 g
D. 常温常压下,92 g 和的混合气体中含有的原子数为
5. 在全面推进美丽中国建设中,化学知识发挥着巨大的作用。下列有关说法错误的是
A. 酸雨对环境有巨大危害,酸雨的pH小于5.6
B. 汽车尾气中的CO对环境有害,CO属于酸性氧化物
C. 可以杀死河水中的有害细菌,该过程利用了的强氧化性
D. 光化学烟雾具有持久性危害,是造成光化学烟雾的物质之一
6. 下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是
A 溶液中加入稀硫酸:
B. 向溶液中通入:
C. 0.1 mol·L-1 溶液中加入过量浓氨水:
D. 的检验:
7. 下列实验装置或操作方法正确且能达到实验目的的是
A.防止水库的钢闸门腐蚀
B.蒸发结晶NaCl
C.用石墨作电极制NaClO
D.制备纯净的NH3
A. A B. B C. C D. D
8. 检测CO某气敏传感器的工作原理如图所示。下列说法中不正确的是
A. 工作过程中电极Ⅰ的电势低于电极Ⅱ
B. 电解质溶液中的向电极Ⅱ移动
C. 工作一段时间后硫酸的浓度几乎不变
D. 电极Ⅱ上发生反应:O2+4e-+4H+=2H2O
9. 下列说法正确的是
A. 由图1可得,1 mol 和1 mol 完全反应放出的能量为180 kJ
B. 图2可表示与的反应的热量变化
C. 利用图3的装置可以测定中和反应的反应热
D. 由图4可以写出的热化学方程式: kJ·mol-1
10. 下列描述中,正确的是
A. 由 kJ·mol-1,可知乙醇的标准燃烧热为-1366.8 kJ·mol-1
B. 已知:C(金刚石,s)(石墨,s) ,则金刚石比石墨稳定
C. 已知: kJ·mol-1, kJ·mol-1,则
D. kJ·mol-1,故1 mol 与1 mol 完全反应,放出的热量一定为57.3 kJ
11. X、Y、Z、M、Q是五种短周期主族元素,原子序数依次增大。Y、Z、M同周期,Y的最高正价和最低负价代数和为零,X、M不在同一周期且其基态原子核外未成对电子数相同,Q是同周期中常见离子半径最小的元素。下列说法正确的是
A. Y的基态原子1S电子云比2S电子云更弥散
B. Y、Z与X形成的简单化合物的键角:Z>Y
C. Q与Z形成的晶体中离子键百分数高于50%
D. Y、Z、M元素的第一电离能大小:M>Z>Y
12. 硼氢化钠是一种常用的还原剂,其部分晶体结构如图所示。(设为阿伏加德罗常数的值)下列说法错误的是
A. 图示结构是一个晶胞 B. 该晶体中的配位数为6
C. 为正四面体结构 D. 硼氢化钠晶体的密度为
13. 钌(Ru)是极好的催化剂,常用于氢化、异构化、氧化等重要反应。用钌基催化剂催化CO2(g)和H2(g)的反应时,每生成92 g液态HCOOH时放出62.4 kJ的热量,反应机理如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应的热化学方程式为H2(g)+CO2(g)=HCOOH(g) ΔH=-31.2 kJ·mol-1
B. 图示中参与循环的物质有CO2、H2和H2O
C. 反应的活化能为62.4 kJ·mol-1
D. 图示中物质Ⅰ为该反应的催化剂
14. 在航空航天、化工医药等领域有重要的用途,一种从废汽车尾气催化剂(含有、炭等)中回收的工艺如下:
下列说法错误的是
A. 滤渣的主要成分为、C
B. “酸浸”时主反应为:
C. -18-冠-6超分子具有识别功能,可以分离和
D. “沉钯”时被还原为并形成沉淀
15. 华南师范大学兰亚乾教授课题组从催化剂结构与性能间关系的角度,设计了一种催化剂同时作用在阳极和阴极,用于CH3OH氧化和CO2还原反应耦合的混合电解,工作原理如图甲所示。不同催化剂条件下CO2→CO电极反应历程如图乙所示。下列说法错误的是
A. 电解总反应为2CO2+CH3OH2CO+HCOOH+H2O
B. 若有2 mol H+穿过质子交换膜,则理论上有44 g CO2被转化
C. 选择Ni8TET催化剂催化,会比NiTPP消耗更多电能
D. 若以铅蓄电池为电源,则B极应与PbO2极相连接
第Ⅱ卷 非选择题
16. 能源对我国的发展起到至关重要的作用,回答以下问题。
(1)发射“嫦娥”五号火箭第一、二级发动机,所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮,偏二甲肼可用肼来制备。用肼()作燃料,四氧化二氮作氧化剂,二者反应生成氮气和气态水。已知:
① kJ·mol-1
② kJ·mol-1
写出气态肼的电子式:___________,并写出气态肼和反应的热化学反应方程式:___________。
(2)二甲醚燃料电池的工作原理如图所示(图中质子交换膜只允许通过)。
该电池工作时,c口通入的物质是___________,该电池负极的电极反应式为___________。
(3)锂离子电池具有比能量大、用途广等特点。如图所示为一种锂离子电池的结构,放电电池反应式为。
①放电时,b极发生的电极反应式为___________。
②充电时,a极接外电源的___________极。
③充电时若转移0.02 mol电子,理论上a电极将减轻___________g。
17. 金属镍广泛应用于制造记忆合金、储氢合金以及用作加氢反应催化剂,是重要的战略物资,但资源匮乏。从某废镍渣(含、NiO、FeO、)中回收金属镍并转化为的流程如图所示:
回答下列问题。
(1)“滤液A”中主要溶质的化学式为________。
(2)“焙烧”后金属元素以硫酸盐的形式存在,写出NiO与反应的化学方程式:_______。
(3)使用95℃热水“溶解”后过滤,所得“滤渣”的主要成分的化学式是______。
(4)①“萃取”时发生反应(RH为萃取剂),一定条件下,萃取平衡时,,则的苯取率为_______。
②反萃取获得,溶液的实验操作是______。
(5)在碱性溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料,该反应的离子方程式为_________。
(6)镍能形成多种不同的化合物。图a是镍的一种配合物结构,图b是镍的一种氧化物的结构,下列说法不正确的是_________(填字母)。
A. 图a中,电负性
B. 图a分子中存在的化学键有共价键、配位键、氢键
C. 图b是氧化镍(NiO)的一个晶胞
D. 氧化镍中、的配位数都是6
18. 电池在人类生产、生活中具有十分重要的作用,工业上采用、、LiCl和苯胺()等作为原料制备锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂(),采用单晶硅和铜、锗、镓、硒等的化合物作为太阳能电池的制备原料。
(1)基态铜原子的价层轨道表示式是___________。
(2)下图表示碳、硅和磷元素的四级电离能变化趋势,其中表示碳元素的曲线是___________(填字母)。
(3)苯胺中N原子的杂化方式为___________,分子中σ键与π键的数目比为___________。
(4)自然界中含硼元素的钠盐存在于天然矿藏中,其化学式为,它的结构单元是由两个和两个缩合而成的双六元环,应该写成,其结构如下图所示,则该晶体中不存在的作用力是___________(填字母)。
A.离子键 B.共价键 C.金属键 D.范德华力 E.氢键
(5)下图为铜的某种氯化物晶胞示意图,该物质的化学式是___________。原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置,如图中各原子坐标参数A为,则D原子的坐标参数为___________。
19. 草酸亚铁()常用作照相显影剂、新型电池材料等。实验室中以铁粉为原料,制备水合草酸亚铁()的流程如图所示:
已知:Ⅰ.草酸亚铁晶体为淡黄色粉末,难溶于水。
Ⅱ.回答下列问题:
(1)用铁屑制备硫酸亚铁铵时,为防止被氧化,可采用下列装置进行实验:
①整个实验要先制备溶液,然后使A中制得的溶液进入B中发生反应制备硫酸亚铁铵溶液。制备硫酸亚铁铵溶液时需___________(填“打开”或“关闭”,下同)分液漏斗的活塞、___________、___________;
②B中应加入___________(填化学式)。
(2)“制备”时加入而不是等草酸盐的原因是___________。
(3)析出水合草酸亚铁晶体后,需经过静置、___________、低温烘干等操作,得到干燥的水合草酸亚铁晶体。欲检验溶液A中是否被氧化,可选用的化学试剂是___________(写名称)。
(4)已知:(g/mol)受热分解时,固体质量随温度变化的曲线如图所示。加热到400℃时,固体的成分是___________(填化学式)。
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辽宁省重点高中沈阳市郊联体
2025—2026学年度上学期高三年级期中考试试题
化学
考试时间:75分钟试卷 总分:100分
注意事项:
本试卷由第Ⅰ卷和第Ⅱ卷组成。第Ⅰ卷为选择题部分,一律答在答题卡上;第Ⅱ卷为非选择题部分,按要求答在答题卡相应位置上。
相对原子质量:H1 Li7 B11 C12 N14 O16 Na23 Fe56 Cu64
第Ⅰ卷选择题
一、选择题(每小题有1个选项符合题意)
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. 神舟十九号飞船的碳纤维操纵杆具有质量轻的特点,碳纤维与金刚石互为同分异构体
B. 家庭装修中用的水性漆以水作稀释剂,相比油性漆更有利于人类健康
C. 高效率钙钛矿太阳能电池,其能量转化形式:化学能→电能
D. 打造北斗卫星系统——与星载铷钟所用的物理性质相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳纤维与金刚石均为碳的同素异形体,而非同分异构体(同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物的互称),A错误;
B.水性漆易溶于水,用水稀释,减少有机溶剂挥发,更环保健康,B正确;
C.太阳能电池将光能转化为电能,而非化学能→电能,C错误;
D.与互为同位素,中子数不同,物理性质(如密度)不同,D错误;
故选B。
2. 下列图示或化学用语正确的是
A. 的VSEPR模型:
B. 的键的电子云图形:
C. Ga的价层电子排布:
D. HClO的电子式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.SO2的中心S原子的价层电子对数为2+ =3,含有1个孤电子对,则VSEPR模型为,A错误;
B.的键的原子轨道头碰头方式重叠,则Cl-Cl的p-pσ键电子云图形为,B错误;
C.Ga位于第四周期ⅢA族,价层电子排布:,C错误;
D.HClO是共价化合物,结构式为H-O-Cl,电子式为,D正确;
故选D。
3. 下列事实能说明非金属性Cl>S是
A. Cl2比S易与H2化合 B. 酸性HClO3>H2SO3
C. 酸性HCl>H2S D. Cl、S的最高正价分别为+7、+6
【答案】A
【解析】
【详解】A.单质与氢气越容易化合,对应元素的非金属性越强,Cl2比S易与H2化合,则能说明非金属性Cl>S,A正确;
B.酸性HClO4>H2SO4,能说明非金属性Cl>S。酸性HClO3>H2SO3,不能说明非金属性Cl>S,B错误;
C.不能根据氢化物的酸性比较元素非金属性的强弱,所以酸性HCl>H2S,不能说明非金属性Cl>S,C错误;
D.化合价高,元素的非金属性不一定强,Cl、S的最高正价分别为+7、+6,不能说明非金属性Cl>S,D错误;
答案选A。
【点睛】比较元素的非金属性可以通过以下方法:①单质与氢气化合的难易程度②最高价氧化物水化物的酸性强弱③氢化物的稳定性④非金属单质间的置换反应⑤对应阴离子的还原性强弱⑥非金属单质与金属单质反应,将金属单质氧化的价态高低等。
4. 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 0.1 mol丙烯酸()中含有双键的数目为
B. 18 g 、组成的物质中含有的质子数为
C. 电解精炼铜时,若阴极得到电子数为个,则阳极质量减少64 g
D. 常温常压下,92 g 和的混合气体中含有的原子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.丙烯酸(CH2=CHCOOH)每个分子含有一个碳碳双键和一个羧酸中的C=O双键,共2个双键,0.1 mol丙烯酸含双键数目为,A错误;
B.、的摩尔质量不同(为18 g/mol,为20 g/mol),18 g混合物的总物质的量小于1 mol,质子数小于,B错误;
C.电解精炼铜时,阳极溶解的金属可能包含比铜活泼的杂质(如Zn、Fe等),转移电子时阳极溶解的质量可能不等于64 g,C错误;
D.和的最简式均为,92 g混合气体中原子总数为=,D正确;
故选D。
5. 在全面推进美丽中国建设中,化学知识发挥着巨大的作用。下列有关说法错误的是
A. 酸雨对环境有巨大危害,酸雨的pH小于5.6
B. 汽车尾气中的CO对环境有害,CO属于酸性氧化物
C. 可以杀死河水中的有害细菌,该过程利用了的强氧化性
D. 光化学烟雾具有持久性危害,是造成光化学烟雾的物质之一
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸雨指pH小于5.6的雨水,因正常雨水溶解CO2后pH约为5.6,酸雨酸性更强,A正确;
B.CO虽为有害气体,但CO无法与碱直接反应生成盐,属于不成盐氧化物,B错误;
C.O3的强氧化性可破坏细菌结构,用于杀菌消毒,C正确;
D.NO2参与光化学反应生成光化学烟雾,是其主要成因之一,D正确;
故选B。
6. 下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是
A. 溶液中加入稀硫酸:
B. 向溶液中通入:
C. 0.1 mol·L-1 溶液中加入过量浓氨水:
D. 的检验:
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成硫和二氧化硫,而非硫酸根,正确反应为,A错误;
B.通入溶液无法反应,故没有沉淀生成,B错误;
C.过量浓氨水会使溶解生成,正确反应为,C错误;
D.与在存在下生成蓝色沉淀,符合实际检验反应,D正确;
故选D。
7. 下列实验装置或操作方法正确且能达到实验目的的是
A.防止水库的钢闸门腐蚀
B.蒸发结晶NaCl
C.用石墨作电极制NaClO
D.制备纯净的NH3
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.锌比铁活泼,铁做正极被保护,符合牺牲阳极法保护铁,A正确;
B.蒸发溶液应该在蒸发皿中进行,而不在坩埚中进行,B错误;
C.已知电解饱和食盐水阳极上产生Cl2、阴极上产生NaOH和H2,故制备少量的NaClO,通过电解饱和食盐水,需要在下面电极产生氯气,下面石墨应为阳极,C错误;
D.NH4HCO3受热分解生成NH3、H2O和CO2,但由于氨气与氯化钙反应,不能干燥氨气,这样的装置得不到NH3,D错误;
故答案为:A。
8. 检测CO的某气敏传感器的工作原理如图所示。下列说法中不正确的是
A. 工作过程中电极Ⅰ的电势低于电极Ⅱ
B. 电解质溶液中向电极Ⅱ移动
C. 工作一段时间后硫酸的浓度几乎不变
D. 电极Ⅱ上发生反应:O2+4e-+4H+=2H2O
【答案】B
【解析】
【分析】根据装置图可知:在电极Ⅰ上CO被氧化为CO2,因此电极Ⅰ为负极;在电极Ⅱ上O2得到电子被还原为H2O,因此电极Ⅱ为正极,然后结合原电池反应原理分析解答。
【详解】A.电极Ⅰ为CO发生氧化反应产生CO2,电极Ⅰ为原电池的负极,电极Ⅱ为O2发生得到电子的还原反应,故电极Ⅱ为正极,在原电池中负极电势低于正极,A正确;
B.在电解质溶液中阴离子会向正电荷较多的负极移动,H+会向负电荷较多的正极电极Ⅱ方向移动,即向电极Ⅰ方向定向移动,B错误;
C.负极的电极反应式为:CO-2e-+H2O=CO2+2H+;正极的电极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O,总反应为2CO+O2=2CO2,可见:负极生成的H+与正极消耗的H+相等,H+浓度不变,故硫酸浓度几乎不变,C正确;
D.在正极电极Ⅱ上O2得电子,在酸性条件下被还原生成H2O,正极的反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O,D正确;
故合理选项是B。
9. 下列说法正确的是
A. 由图1可得,1 mol 和1 mol 完全反应放出的能量为180 kJ
B. 图2可表示与的反应的热量变化
C. 利用图3的装置可以测定中和反应的反应热
D. 由图4可以写出的热化学方程式: kJ·mol-1
【答案】B
【解析】
【详解】A.图1中N2和O2反应生成NO,断键吸收能量为946 kJ/mol+498 kJ/mol=1444 kJ/mol,成键放出能量为2×632 kJ/mol=1264 kJ/mol,ΔH=(1444-1264)kJ/mol=+180 kJ/mol,为吸热反应,A错误;
B.图2显示反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应,与的反应是吸热反应,B正确;
C.测定中和热需环形玻璃搅拌棒使反应充分,图3装置缺少玻璃搅拌棒,C错误;
D.热化学方程式必须标注各物质聚集状态,D错误;
故选B。
10. 下列描述中,正确的是
A. 由 kJ·mol-1,可知乙醇的标准燃烧热为-1366.8 kJ·mol-1
B. 已知:C(金刚石,s)(石墨,s) ,则金刚石比石墨稳定
C. 已知: kJ·mol-1, kJ·mol-1,则
D. kJ·mol-1,故1 mol 与1 mol 完全反应,放出的热量一定为57.3 kJ
【答案】C
【解析】
【详解】A.标准燃烧热要求生成液态水,而题中生成气态水,因此ΔH不代表标准燃烧热,A错误;
B.ΔH<0说明反应放热,金刚石转化为石墨释放能量,石墨的能量低于金刚石,故石墨更稳定,B错误;
C.S(g)比S(s)能量高,燃烧释放的热量更多,因此Q1>Q2,C正确;
D.NH3·H2O为弱碱,电离吸热,故1 mol 与1 mol 完全反应,放出的热量小于57.3 kJ,D错误;
故选C。
11. X、Y、Z、M、Q是五种短周期主族元素,原子序数依次增大。Y、Z、M同周期,Y的最高正价和最低负价代数和为零,X、M不在同一周期且其基态原子核外未成对电子数相同,Q是同周期中常见离子半径最小的元素。下列说法正确的是
A. Y的基态原子1S电子云比2S电子云更弥散
B. Y、Z与X形成的简单化合物的键角:Z>Y
C. Q与Z形成的晶体中离子键百分数高于50%
D. Y、Z、M元素的第一电离能大小:M>Z>Y
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大,Y、Z、M同周期,Y的最高正价和最低负价代数和为零,且根据题意可知,Y位于第二周期,则Y为C元素;X、M不在同一周期且核外单电子数相同,则X为H元素、M为F元素、Z为N或O元素;则Q位于第三周期,Q是同周期中常见离子半径最小的元素,Q为Al元素。
【详解】A.1s电子云更靠近原子核,弥散度低于2s,A错误;
B.Y、Z与X形成的简单化合物为CH4、NH3(或H2O),它们的VSEPR模型均为正四面体形,但CH4不含孤电子对,键角为109°28′,NH3和H2O均含有孤电子对,键角小于109°28′,即NH3(或H2O)的键角小于CH4,B错误;
C.若Z为O,Al2O3为共价晶体,离子键百分数低于50%;若Z为N,AlN为共价晶体,离子键百分数也低于50%,C错误;
D.第一电离能顺序为F>N>O>C,无论Z为N或O,第一电离能均满足M>Z>Y,D正确;
故答案选D。
12. 硼氢化钠是一种常用的还原剂,其部分晶体结构如图所示。(设为阿伏加德罗常数的值)下列说法错误的是
A. 图示结构是一个晶胞 B. 该晶体中的配位数为6
C. 为正四面体结构 D. 硼氢化钠晶体的密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.晶胞是晶体的最小的重复单元,可知图示结构是一个晶胞,故A正确;
B.观察图示正中心的,距离最近的有8个,该晶体中的配位数为8,那么的配位数也为8,B错误;
C.由VSEPR理论知中B原子的价层电子对为4对,B原子采取等性杂化,则为正四面体结构,故C正确;
D.一个晶胞中:个数,个数,为阿伏加德罗常数的值,,则硼氢化钠晶体的密度,故D正确;
选B。
13. 钌(Ru)是极好的催化剂,常用于氢化、异构化、氧化等重要反应。用钌基催化剂催化CO2(g)和H2(g)的反应时,每生成92 g液态HCOOH时放出62.4 kJ的热量,反应机理如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应的热化学方程式为H2(g)+CO2(g)=HCOOH(g) ΔH=-31.2 kJ·mol-1
B. 图示中参与循环的物质有CO2、H2和H2O
C. 反应的活化能为62.4 kJ·mol-1
D. 图示中物质Ⅰ为该反应的催化剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题意,生成92 g(2 mol)液态HCOOH时放出62.4 kJ的热量,该反应的热化学方程式为 ,A错误;
B.图示中参与循环的物质有催化剂和水,CO2和H2是反应物,B错误;
C.62.4 kJ的热量是生成92 g液态HCOOH时反应物与生成物的能量差值,不是反应的活化能,C错误;
D.图示中物质Ⅰ为该反应的催化剂,D正确;
故答案选D。
14. 在航空航天、化工医药等领域有重要的用途,一种从废汽车尾气催化剂(含有、炭等)中回收的工艺如下:
下列说法错误的是
A. 滤渣的主要成分为、C
B. “酸浸”时主反应为:
C. -18-冠-6超分子具有识别功能,可以分离和
D. “沉钯”时被还原为并形成沉淀
【答案】D
【解析】
【分析】在催化剂中加入盐酸和过氧化氢混合溶液,将钯转化为、,氧化铝转化为可溶性金属氯化物,SiO2不反应,过滤得到滤渣,则滤渣中含有:SiO2和C;滤液中含有、;SiO2-18-冠-6超分子具有识别功能,可以分离和,得到,加入氯化铵和过氧化氢将转化为(NH4)2PdCl6沉淀,将(NH4)2PdCl6与发生氧化还原反应制得钯。
【详解】A.由分析可知,滤渣的主要成分为SiO2、C,A项正确;
B.“酸浸”时,主要发生的反应为:Pd+2H++H2O2+4Cl-=+2H2O,B项正确;
C.由分析可知,SiO2-18-冠-6超分子具有识别功能,可以分离和,得到,C项正确;
D.“沉钯”时,被氧化为并形成(NH4)2PdCl6沉淀,D项错误;
故选:D。
15. 华南师范大学兰亚乾教授课题组从催化剂结构与性能间关系的角度,设计了一种催化剂同时作用在阳极和阴极,用于CH3OH氧化和CO2还原反应耦合的混合电解,工作原理如图甲所示。不同催化剂条件下CO2→CO电极反应历程如图乙所示。下列说法错误的是
A. 电解总反应为2CO2+CH3OH2CO+HCOOH+H2O
B. 若有2 mol H+穿过质子交换膜,则理论上有44 g CO2被转化
C. 选择Ni8TET催化剂催化,会比NiTPP消耗更多电能
D. 若以铅蓄电池为电源,则B极应与PbO2极相连接
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据甲图可得,A电极为阴极,电极反应式为2CO2+ 4e-+4H+=2CO+2H2O,B电极为阳极,电极反应式为CH3OH+H2O-4e-═HCOOH +4H+,故电解总反应为2CO2+CH3OH2CO+HCOOH+H2O,A正确;
B.根据阴极电极反应式2CO2+ 4e-+4H+=2CO+2H2O,若有2 mol H+穿过质子交换膜,则理论上有1molCO2被转化,质量为44g,B正确;
C.催化剂不能改变反应的焓变,选择Ni8TET催化剂催化,和选用NiTPP消耗的电能相同,C错误;
D.B极为电解池阳极,电解时连接电源正极,若以铅蓄电池为电源,则B极应与PbO2极相连接,D正确;
故选C。
第Ⅱ卷 非选择题
16. 能源对我国的发展起到至关重要的作用,回答以下问题。
(1)发射“嫦娥”五号的火箭第一、二级发动机,所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮,偏二甲肼可用肼来制备。用肼()作燃料,四氧化二氮作氧化剂,二者反应生成氮气和气态水。已知:
① kJ·mol-1
② kJ·mol-1
写出气态肼的电子式:___________,并写出气态肼和反应的热化学反应方程式:___________。
(2)二甲醚燃料电池的工作原理如图所示(图中质子交换膜只允许通过)。
该电池工作时,c口通入的物质是___________,该电池负极的电极反应式为___________。
(3)锂离子电池具有比能量大、用途广等特点。如图所示为一种锂离子电池的结构,放电电池反应式为。
①放电时,b极发生的电极反应式为___________。
②充电时,a极接外电源的___________极。
③充电时若转移0.02 mol电子,理论上a电极将减轻___________g。
【答案】(1) ①. ②. kJ·mol-1
(2) ①. (或空气) ②.
(3) ①. ②. 正 ③. 0.14
【解析】
【小问1详解】
肼是共价化合物,电子式为,由盖斯定律可知,②×2-①可得气态肼和反应的热化学反应方程式: = kJ·mol-1。
【小问2详解】
由氢离子移动方向可知,右侧电极为正极,左侧电极为负极;二甲醚[CH3OCH3(g)]酸性燃料电池中通入二甲醚的一极为负极,通入氧气的一极为正极,故该电池工作时,c口通入的物质是O2 (或空气);在酸性电解质溶液中,二甲醚燃料电池中通入燃料即二甲醚的一极为负极,发生氧化反应生成二氧化碳,根据得失电子守恒和电荷守恒配平故该电池负极的电极反应式为CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+。
【小问3详解】
①电池总反应式为,放电时石墨中的Li失去电子生成Li+,b极为负极,b极发生的电极反应式为LixC6-xe-=xLi++C6
②电池总反应式为,放电时得到电子生成,a极为正极,充电时a极接外电源的正极;
③充电时,a电极为阳极,LiCoO2发生Li+脱嵌变为Li1-xCoO2,若转移0.02 mol电子,0.02mol Li+脱嵌,a电极将减轻0.02mol×7g/mol=0.14 g。
17. 金属镍广泛应用于制造记忆合金、储氢合金以及用作加氢反应的催化剂,是重要的战略物资,但资源匮乏。从某废镍渣(含、NiO、FeO、)中回收金属镍并转化为的流程如图所示:
回答下列问题。
(1)“滤液A”中主要溶质的化学式为________。
(2)“焙烧”后金属元素以硫酸盐的形式存在,写出NiO与反应的化学方程式:_______。
(3)使用95℃热水“溶解”后过滤,所得“滤渣”的主要成分的化学式是______。
(4)①“萃取”时发生反应(RH为萃取剂),一定条件下,萃取平衡时,,则的苯取率为_______。
②反萃取获得,溶液的实验操作是______。
(5)在碱性溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料,该反应的离子方程式为_________。
(6)镍能形成多种不同的化合物。图a是镍的一种配合物结构,图b是镍的一种氧化物的结构,下列说法不正确的是_________(填字母)。
A. 图a中,电负性
B. 图a分子中存在的化学键有共价键、配位键、氢键
C. 图b是氧化镍(NiO)的一个晶胞
D. 氧化镍中、的配位数都是6
【答案】(1)或
(2)
(3)
(4) ①. 80% ②. 在萃取液中加入稀硫酸,振荡、静置、分液
(5) (6)BC
【解析】
【分析】废镍渣(含、NiO、FeO、),粉碎后加入NaOH溶液碱浸,则废镍渣中的和NaOH反应,反应的离子方程式为+2OH-=2+H2O;通过过滤分离,剩下的物质经过焙烧加入,金属变成硫酸盐,、NiO、FeO与反应生成的盐为NiSO4、Fe2(SO4)3、FeSO4,同时有氨气生成;95℃热水溶解,Fe3+水解为Fe(OH)3;经过萃取将Fe2+、Ni2+分离,得到含Ni2+的有机层,最后得到NiSO4;
【小问1详解】
“碱浸”时发生反应离子方程式为,“滤液A”中主要溶质为(或);
【小问2详解】
“焙烧”后金属元素以硫酸盐的形式存在,则NiO与反应的化学方程式为;
小问3详解】
烧渣中含有、、,95℃热水“溶解”,水解为,则过滤所得“滤渣”的化学式为;
【小问4详解】
①一定条件下,萃取平衡时,被苯取的即形成的的物质的量是残留在溶液中的4倍,则的萃取率为。
②在萃取液中加入稀硫酸,振荡、静置、分液,得到溶液;
【小问5详解】
“反萃取”得到的溶液在碱性条件下可被NaClO氧化生成,该反应的离子方程式为;
【小问6详解】
A. 元素非金属性越强电负性越强,故图a中,电负性,选项A正确;
B.氢键不是化学键,选项B错误;
C.各顶点不相同,所以不是晶胞,选项C错误;
D. 氧化镍中、均在顶点且各占一半,它们的配位数都是6,选项D正确;
答案选BC。
18. 电池在人类生产、生活中具有十分重要的作用,工业上采用、、LiCl和苯胺()等作为原料制备锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂(),采用单晶硅和铜、锗、镓、硒等的化合物作为太阳能电池的制备原料。
(1)基态铜原子的价层轨道表示式是___________。
(2)下图表示碳、硅和磷元素的四级电离能变化趋势,其中表示碳元素的曲线是___________(填字母)。
(3)苯胺中N原子的杂化方式为___________,分子中σ键与π键的数目比为___________。
(4)自然界中含硼元素的钠盐存在于天然矿藏中,其化学式为,它的结构单元是由两个和两个缩合而成的双六元环,应该写成,其结构如下图所示,则该晶体中不存在的作用力是___________(填字母)。
A.离子键 B.共价键 C.金属键 D.范德华力 E.氢键
(5)下图为铜的某种氯化物晶胞示意图,该物质的化学式是___________。原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置,如图中各原子坐标参数A为,则D原子的坐标参数为___________。
【答案】(1) (2)a
(3) ①. ②. 14:1
(4)C (5) ①. CuCl ②.
【解析】
【小问1详解】
Cu是29号元素,核外含有29个电子,基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1,价层轨道表示式是。
【小问2详解】
结合图象分析,碳、硅、磷三种元素中,硅元素的第一电离能最小,则曲线c代表硅;碳、磷原子的价电子排布式分别为2s22p2、3s23p3,显然碳原子失去2p轨道的2个电子较易,失去2s轨道的2个电子较难,故碳元素的第一、二级电离能明显小于第三、四级电离能;磷原子失去3p轨道的3个电子相对较易,失去3s轨道的2个电子较难,故磷元素的第四级电离能明显大于第一、二、三级电离能,图中曲线a代表碳,曲线b代表磷。
【小问3详解】
苯胺中N原子形成3个σ键、有1个孤电子对,杂化方式为sp3杂化;苯胺分子含有1个大π键,14个σ键(5个C-H键、6个C-C键、1个C-N键、2个N-H键),则σ键和π键的数目比为14:1。
【小问4详解】
根据题中的结构可知,Na+和酸根离子之间存在离子键,非金属原子之间存在共价键,水分子间存在范德华力,水分子之间存在氢键,该晶体内不存在金属键,故答案为:C。
【小问5详解】
该晶胞中,含有铜原子个数4,氯原子个数为8×+6×=4,由于是离子晶体,则该晶胞中Cu、Cl最简个数比为1∶1,故该物质的化学式为CuCl;由题可知,若晶胞的棱长为1,经计算,D原子到x-y平面的距离为,到y-z平面、x-z平面的距离均为,故D原子的坐标参数为(,,)。
19. 草酸亚铁()常用作照相显影剂、新型电池材料等。实验室中以铁粉为原料,制备水合草酸亚铁()的流程如图所示:
已知:Ⅰ.草酸亚铁晶体为淡黄色粉末,难溶于水。
Ⅱ.回答下列问题:
(1)用铁屑制备硫酸亚铁铵时,为防止被氧化,可采用下列装置进行实验:
①整个实验要先制备溶液,然后使A中制得的溶液进入B中发生反应制备硫酸亚铁铵溶液。制备硫酸亚铁铵溶液时需___________(填“打开”或“关闭”,下同)分液漏斗的活塞、___________、___________;
②B中应加入___________(填化学式)。
(2)“制备”时加入而不是等草酸盐的原因是___________。
(3)析出水合草酸亚铁晶体后,需经过静置、___________、低温烘干等操作,得到干燥的水合草酸亚铁晶体。欲检验溶液A中是否被氧化,可选用的化学试剂是___________(写名称)。
(4)已知:(g/mol)受热分解时,固体质量随温度变化的曲线如图所示。加热到400℃时,固体的成分是___________(填化学式)。
【答案】(1) ①. 打开 ②. 打开 ③. 关闭 ④.
(2)草酸盐水解呈碱性,使得易被氧气氧化,降低水合草酸亚铁的产率
(3) ①. 过滤洗涤 ②. 硫氰化钾溶液
(4)FeO
【解析】
【分析】铁粉为原料,与稀硫酸反应生成的硫酸亚铁与硫酸铵混合反应生成硫酸亚铁铵,加入草酸反应制备干燥的水合草酸亚铁晶体,进而探究成分及性质。
【小问1详解】
要使A中制得的溶液进入B中,应打开分液漏斗的活塞,使装置内产生氢气,压强增大,将A中溶液压入B中,同时打开,关闭;需要制备,装置A提供亚铁离子,B中应加入;
【小问2详解】
根据已知信息:时,易被氧气氧化,需要酸性环境,草酸盐溶液为碱性溶液,选用草酸的目的是增强溶液酸性,防止被氧化,降低水合草酸亚铁的产率;
【小问3详解】
水和草酸亚铁晶体析出后,需要静置、过滤、洗涤、再低温烘干,得到的是干燥的水和草酸亚铁晶体;若溶液A中被氧化,溶液中存在,可以用硫氰化钾溶液,如果出现血红色,说明被氧化;
【小问4详解】
加热到400℃时,固体的质量减少0.6 g,固体剩0.4 g,1g该固体,物质的量的为,该固体中铁元素物质的量为,加热后剩余固体的成分含有铁元素和氧元素,的质量为0.4 g;
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