精品解析:河北枣强中学2025-2026学年高三上学期12月月考化学试题
2026-02-22
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内容正文:
河北枣强中学2025-2026学年上学期第四次调研考试
化学试题
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 Cu64 Fe56 Mg24
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. 九三阅兵以“智能化、信息化、无人化”为亮点,全面展示了我国国防科技的最新成就。下列说法错误的是
A. 攻击-11隐形机的吸波涂层:材料为宽频吸波、低反射的纳米金属粉,属于胶体
B. 反无人机方队的高功率微波天线罩:材料为耐高温、介电损耗低的氮化铝陶瓷,属于新型无机非金属材料
C. 新型战斗机机身采用碳纤维复合材料,可以减轻机身重量
D. 100坦克车体与炮塔部分结构:材料为高强、高韧、高精度的铝合金,属于合金材料
2. 下列化学用语的表达正确的是
A. 用电子式表示的形成过程:
B. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
C. 电子云轮廓图示意p-pσ键的形成:
D. NF3的球棍模型:
3. 性质决定用途。关于物质的性质和用途,下列说法正确的是
A. 浓硫酸有吸水性,可用于干燥
B. 铁粉具有还原性,可用于食品脱氧保鲜
C. 氯气具有漂白性,可漂白有色织物
D. 明矾易溶于水,可用作净水剂
4. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 22.4 中原子的数目为5NA
B. 1 所含中子的数目为10NA
C. 28 gFe粉和足量S完全反应,转移电子的数目为1.5NA
D. 1 的NaOH溶液中含有的数目一定为0.1NA
5. 下列各组微粒在溶液中既可以大量共存,且加入试剂M后发生反应的离子方程式书写也正确的是
微粒组
试剂M
发生反应的离子方程式
A
、、、
通入少量
B
,,,
少量硫酸
C
、、、
过量醋酸溶液
D
,,,
适量溶液
A. A B. B C. C D. D
6. 某离子液体的结构如图所示,X、Q、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。除X外,其余元素均在同一周期。基态Y原子和R原子最外层均有两个单电子。下列说法正确的是
A. 氢化物的沸点:
B. 和的单质均可能是共价晶体
C. 该物质的熔点高于NaW
D. 阳离子中所有原子均满足最外层8电子的稳定结构
7. 某温度下,在恒容密闭容器中充入和一定量,发生下列反应:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
测得反应过程中气体A、C、D的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 活化能:
B. 内,的平均化学反应速率为
C. 当容器内气体密度保持不变时,则反应Ⅰ、反应Ⅱ均达到平衡状态
D. 其他条件不变,后再向平衡体系中加入一定量的气体,再次平衡后增大
8. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配正确的是
选项
性质差异
结构因素
A
石墨与金刚石硬度差别大
石墨中碳碳键键能小于金刚石中碳碳键能
B
冠醚12-冠-4能够与形成超分子,而不能与形成超分子
离子半径大小与冠醚的空腔匹配关系
C
熔点: <
晶体类型差异
D
键角:
电负性差异
A. A B. B C. C D. D
9. 己二腈是制造尼龙-66的原料,工业上先以丙烯为原料制备丙烯腈,再用丙烯腈电合成己二腈,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 中键与键的个数比为
B. 阴极的电极反应为
C. 当电路中转移2mol电子时,理论上阳极室溶液质量减少16g
D. 若以空气燃料电池为直流电源,则电极应与燃料电池中通入的一极相连
10. 根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
实验过程及现象
实验结论
A
用溶液分别中和等体积的溶液和溶液,消耗的NaOH溶液多
酸性:H2SO4>CH3COOH
B
向某容器中充入HI气体,一段时间后压缩容器体积为原来的一半,气体颜色变深
增大气体压强,HI分解反应平衡正向移动
C
向橙色的酸性溶液中加入NaOH溶液,溶液逐渐变黄
K2Cr2O7的还原产物呈黄色
D
将封装有、混合气体的两个圆底烧瓶分别浸入热水浴(编号1)、冷水浴(编号2)中,1的红棕色变深,2的变浅
的
A. A B. B C. C D. D
11. X是自然界中一种常见矿物的主要成分,可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。
下列说法错误的是
A. Y常用作油漆、涂料等的红色颜料 B. 溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化
C. 反应需要在强酸性条件下进行 D. Q可以通过单质间化合反应制备
12. 氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料,广泛应用于光电信息材料等领域,可利用反应制备。反应历程(TS代表过渡态)如下:
下列说法错误的是
A. 反应i是放热过程 B. 反应ii中脱去步骤的活化能为2.69 eV
C. 反应iii包含2个基元反应 D. 总反应的速控步包含在反应ii中
13. 替代MgO晶体中部分的位置可以调整晶体的电学、光学或力学性能,但由于二者的离子半径和化合价不同,会导致部分脱离形成“氧空位”以保证晶体的电中性。MgO晶体的晶胞结构如图所示,密度为为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 晶体中与最近且等距的有6个
B. 晶胞的边长为
C. 若a处被替代,替代后该物质的化学式为
D. 若a、b处均被替代,则会在每个晶胞的2个面心位置形成氧空位
14. 以酚酞为指示剂,用0.1000 的NaOH溶液滴定pH=4的未知浓度溶液。溶液中,pH与分布系数变化关系如图所示。
[已知:的分布系数:],下列叙述不正确的是
A. 曲线②代表
B. pH=8.3时,
C. NaHA溶液中,
D. 的第一步电离平衡常数
二、填空题(每空2分,共58分)
15. 亚硝酰氯(NOCl是一种黄色气体,熔点为-64.5℃,沸点为-5.5℃),是有机物合成中的重要试剂,某实验小组设计由与足量在通常条件下反应制备,并测定产品中的含量。
步骤1.制备NOCl
按如图所示装置进行实验(夹持装置略)。
已知:①遇水发生反应:
②。
(1)装置A中发生反应的离子方程式为_______。
(2)装置E中盛放稀硝酸的仪器名称为_______。
(3)仪器连接的顺序为a→_______→b,c←g←f←h (仪器可重复使用)。
(4)装置C中所盛试剂是_______。若装置C中压强过大,可观察到的现象为_______。
(5)从三颈烧瓶逸出的尾气先通入浓硫酸再通入溶液吸收,需先通入浓硫酸的原因_______。
步骤2.NOCl含量的测定(假设杂质不参与反应)
(6)取三颈烧瓶中所得产品m g溶于水,配制成溶液,取出,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为,则产品中的含量为_______%。
16. 金属钒主要用于冶炼特种钢,被誉为“合金的维生素”。人们在化工实践中,以富钒炉渣(其中的钒以、等形式存在,还有少量的、等)为原料提取金属钒的工艺流程如图所示:
提示:①钒有多种价态,其中+5价最稳定;②在碱性条件下可转化为。
(1)写出基态钒原子的价电子排布式______。
(2)写出一条可加快“高温氧化”速率的措施______;“高温氧化”过程中发生主要反应的化学方程式为______。
(3)“滤渣1”和“气体X”的化学式分别为______、______。
(4)写出“沉铝”过程的离子方程式为______。
(5)“沉钒”后需过滤、洗涤、干燥得到沉淀,检验沉淀是否洗净的操作是______。
(6)在“高温还原”反应中,氧化钙最终转化为______(写化学式)。
17. 氯气是一种重要的基础化工原料,广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1,2-二氯乙烷等可通过氯化反应制备。
(1)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理如下: 。
①若正反应的活化能为,则逆反应的活化能_______(用含的代数式表示)。
②恒容密闭容器中按不同进料比充入和其,测定温度下体系达平衡时的(,为体系初始压强,,P为体系平衡压强),结果如图。
上图中温度由高到低的顺序为_______,判断依据为_______。M点的转化率为_______,温度下用分压表示的平衡常数_______。
③下图曲线中能准确表示温度下随进料比变化的是_______(填序号)。
(2)一种电化学合成1,2-二氯乙烷的实验装置如图3所示。
电解池中交换膜X是_______离子交换膜(填“阴”或“阳”),阴极的电极反应为_______。
18. VIA族元素及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)我国是世界上硫储量丰富的国家,在岩层深处的无氧环境下,硫元素通常以硫化物矿石如黄铁矿存在,一种碱性条件下的电化学浸出法可有效回收矿石中的有色金属,其反应原理如图:
含硫物质转化的离子方程式_______。
(2)是一种液态化合物,实验室可将的与混合加热得到无水,试用文字解释在实验过程中所起的作用:_______
(3)甲硫醇具有一定的酸性,是合成农药、医药的重要中间体,工业上可通过硫化氢与一氧化碳(CO)在催化剂作用下反应制备,的酸性_____于的酸性(填“强”或“弱”)
(4)硒的某种氧化物为链状聚合结构如下图所示,其中Se的杂化方式为_______该氧化物的化学式为_______。
(5)以工业硒为原料制备高纯硒的流程如图。
①下列说法正确的是_______(填字母序号)。
a.过程ⅰ到过程ⅲ均为氧化还原反应
b.既有氧化性,又有还原性
c.能与NaOH反应生成和
d.Se与化合比S与化合容易
②过程ⅲ中使用的还原剂为,对应的产物是无毒气体。理论上,过程ⅰ消耗的与过程ⅲ中消耗的的物质的量之比为_______(工业硒中杂质与的反应可忽略)。
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河北枣强中学2025-2026学年上学期第四次调研考试
化学试题
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 Cu64 Fe56 Mg24
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. 九三阅兵以“智能化、信息化、无人化”为亮点,全面展示了我国国防科技的最新成就。下列说法错误的是
A. 攻击-11隐形机的吸波涂层:材料为宽频吸波、低反射的纳米金属粉,属于胶体
B. 反无人机方队的高功率微波天线罩:材料为耐高温、介电损耗低的氮化铝陶瓷,属于新型无机非金属材料
C. 新型战斗机机身采用碳纤维复合材料,可以减轻机身重量
D. 100坦克车体与炮塔部分结构:材料为高强、高韧、高精度的铝合金,属于合金材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.纳米金属粉是固体粉末,属于纳米材料,而非胶体;胶体是一种分散系,需要分散质分散在分散剂中形成,而此处仅提及材料本身,未涉及分散体系,因此不属于胶体,A错误;
B.氮化铝陶瓷具有耐高温、低介电损耗等特性,属于新型无机非金属材料,B正确;
C.碳纤维复合材料由碳纤维和树脂等基体复合而成,具有高强度、轻质的特点,能有效减轻机身重量,C正确;
D.铝合金是以铝为基础添加其他元素形成的合金,具有高强、高韧等性能,属于合金材料,D正确;
故选A。
2. 下列化学用语的表达正确的是
A. 用电子式表示的形成过程:
B. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
C. 电子云轮廓图示意p-pσ键的形成:
D. NF3的球棍模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.HCl为共价化合物,H原子与Cl原子通过共用电子对结合形成HCl分子,则用电子式表示的形成过程为,A错误;
B.邻羟基苯甲醛分子内氢键应是羟基的活泼H原子与醛基的O原子之间形成,而不是羟基O原子与醛基C上的H原子之间形成,其分子内的氢键可表示为: ,B错误;
C.p轨道为哑铃形,p-p σ键通过头碰头方式重叠,其电子云轮廓图示应该表示为:,C错误;
D.NF3分子中的中心N原子价层电子对数是:3+=4,故原子N原子采用sp3杂化。由于有1对孤电子对,因此NF3的空间结构而三角锥形,由于原子半径:N>F,因此NF3的球棍模型为:,D正确;
故合理选项是D。
3. 性质决定用途。关于物质的性质和用途,下列说法正确的是
A. 浓硫酸有吸水性,可用于干燥
B. 铁粉具有还原性,可用于食品脱氧保鲜
C. 氯气具有漂白性,可漂白有色织物
D. 明矾易溶于水,可用作净水剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓硫酸具有吸水性,但H2S是还原性气体,会被浓硫酸氧化,因此不能用于干燥H2S,A错误;
B.铁粉具有还原性,能与氧气反应,从而除去食品包装中的氧气,防止氧化变质,因此可用于食品脱氧保鲜,B正确;
C.氯气本身没有漂白性,其漂白作用是通过与水反应生成的次氯酸(HClO)实现的,HClO具有强氧化性,可漂白有色织物,C错误;
D.明矾易溶于水,但作为净水剂的主要原因是其水解生成的氢氧化铝胶体能吸附悬浮杂质,易溶于水不是直接导致净水的性质,D错误;
故选B。
4. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 22.4 中原子的数目为5NA
B. 1 所含中子的数目为10NA
C. 28 gFe粉和足量S完全反应,转移电子的数目为1.5NA
D. 1 的NaOH溶液中含有的数目一定为0.1NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.未指明气体是否处于标准状况,无法确定计算,A错误;
B.的中子数为18-8=10,1 mol 含10 mol中子,数目为10 NA,B正确;
C.28g Fe(0.5 mol)与S反应生成FeS,Fe的氧化态为+2,转移电子数为0.5×2=1 mol= NA,而非1.5 NA,C错误;
D.pH=13的溶液中OH⁻浓度为0.1 mol/L的前提是温度为25℃,题目未明确温度,OH⁻浓度可能不等于0.1 mol/L,因此数目不一定为0.1 NA,D错误;
故选B。
5. 下列各组微粒在溶液中既可以大量共存,且加入试剂M后发生反应的离子方程式书写也正确的是
微粒组
试剂M
发生反应的离子方程式
A
、、、
通入少量
B
,,,
少量硫酸
C
、、、
过量醋酸溶液
D
,,,
适量溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.在酸性条件下,的氧化性强于,优先与SO2反应,反应的离子方程式为 ,故A错误;
B.微粒组中和在无时可大量共存,加入少量硫酸引入,酸性条件下把氧化为Fe3+,自身被还原为NO,反应的离子方程式为,故B正确;
C.微粒组Cl-、Na+、、K+可大量共存;但加入过量醋酸溶液时,醋酸为弱酸,离子方程式应写为2CH3COOH + = H2SiO3↓ + 2CH3COO-,不能写成H+形式,故C错误;
D.微粒组K+、[Al(OH)4]-、、Fe3+中,Fe3+与[Al(OH)4]-发生双水解的反应:,两者不能大量共存;加入适量HNO3溶液后虽可发生[Al(OH)4]- + H+ = Al(OH)3↓ + H2O,但共存条件不满足,故D错误;
故选B。
6. 某离子液体的结构如图所示,X、Q、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。除X外,其余元素均在同一周期。基态Y原子和R原子最外层均有两个单电子。下列说法正确的是
A. 氢化物的沸点:
B. 和的单质均可能是共价晶体
C. 该物质的熔点高于NaW
D. 阳离子中所有原子均满足最外层8电子的稳定结构
【答案】B
【解析】
【分析】X是原子序数最小的短周期主族元素,且除X外其余元素同周期,故X为H(第一周期),基态Y原子最外层有两个单电子,结合结构中Y的成键(如-YX3、-YX2-),推测Y为C(最外层电子排布式为2s22p2,含两个单电子),基态R原子最外层有两个单电子,且原子序数大于Y,推测R为O(最外层电子排布式为2s22p4,含两个单电子),其余元素Q、Z、W 与Y、R同属第二周期(短周期、主族且原子序数依次增大),Z在C、O之间,推测Z为N,Q与W形成[QW4]-,推测Q为B,W为F。
【详解】A.Y(C)的氢化物是烃类(烃类沸点随碳原子数不同、随结构变化差异较大),Z(N)的氢化物是NH3或N2H4,W(F)的氢化物是HF。无法直接比较各氢化物的沸点,A错误;
B.Y(C)的单质(如金刚石)是共价晶体;Q(B)的单质(如晶体硼)也是共价晶体,B正确;
C.该物质是离子液体,NaW即NaF为离子晶体,且NaF中的离子键因Na+、F-半径小而更强,NaF熔点较高,故该物质熔点低于NaW(NaF),C错误;
D.X是H,其最外层为2电子的稳定结构,不满足8电子稳定结构,D错误;
故答案选B。
7. 某温度下,在恒容密闭容器中充入和一定量,发生下列反应:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
测得反应过程中气体A、C、D的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 活化能:
B. 内,的平均化学反应速率为
C. 当容器内气体密度保持不变时,则反应Ⅰ、反应Ⅱ均达到平衡状态
D. 其他条件不变,后再向平衡体系中加入一定量的气体,再次平衡后增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应I、II的速率可通过单位时间内C、D两物质的变化量判断,活化能越低,反应速率越快。反应Ⅰ生成C,反应Ⅱ生成D,,则Ea(Ⅰ)<Ea(Ⅱ),A错误;
B.根据图像,A在0-4 s的变化量为1.5-0.5=1.0 mol,D在4 s时的生成量为0.2 mol,则反应II消耗A的物质的量为0.2 mol,反应I消耗的A的物质的量为1.0 mol-0.2 mol=0.8 mol,故生成的C的物质的量为0.8 mol,0.4 s,C的平均反应速率为,B正确;
C.,根据装置和反应特点,m、V均在反应过程中不变,则密度始终不变,故容器内气体密度无法用于判断反应是否达到平衡状态,C错误;
D.其他条件不变,后再向平衡体系中加入一定量的气体,再次平衡后,温度不变则K值不变,比值不变,D错误;
故选B。
8. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配正确的是
选项
性质差异
结构因素
A
石墨与金刚石硬度差别大
石墨中碳碳键键能小于金刚石中碳碳键能
B
冠醚12-冠-4能够与形成超分子,而不能与形成超分子
离子半径大小与冠醚的空腔匹配关系
C
熔点: <
晶体类型差异
D
键角:
电负性差异
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.石墨属于平面层状结构,虽然石墨中碳碳键键能大于金刚石中碳碳键能,但石墨与金刚石硬度差别大的根本原因是:石墨层与层之间是范德华力,硬度小,而金刚石是通过共价键结合成的正四面体空间网状结构,硬度大,A错误;
B.冠醚12-冠-4能够与形成超分子,是因为半径小与冠醚的空腔匹配,半径大,与该冠醚的空腔不匹配,故不能与之形成超分子,B正确;
C.和都属于离子晶体,但前者阳离子半径比半径大,则晶格能前者小于后者,所以熔点:低于, C错误;
D.氨气和水分子的中心原子均为sp3杂化,氨气中心原子原子上有一对孤电子对,水中心原子原子上有两对孤电子对,孤对电子对孤对电子的排斥力大于孤对电子与成键电子排斥力,故键角,与电负性无关,D错误;
故答案选B。
9. 己二腈是制造尼龙-66的原料,工业上先以丙烯为原料制备丙烯腈,再用丙烯腈电合成己二腈,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 中键与键的个数比为
B. 阴极的电极反应为
C. 当电路中转移2mol电子时,理论上阳极室溶液质量减少16g
D. 若以空气燃料电池为直流电源,则电极应与燃料电池中通入的一极相连
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,Pt电极产生氧气,发生氧化反应,电极反应为,则Pt电极为阳极,同时可知碳棒电极为阴极,电极反应为:2CH2=CHCN+2H++2e-=NC(CH2)4CN,据此分析;
【详解】A.中键与键的个数比为,A错误;
B.根据分析,阴极的电极反应为,B正确;
C.阳极发生反应,当电路中转移2 mol e-时,放出0.5 mol氧气,同时有2 mol氢离子移入阴极室,所以阳极室溶液质量减少18 g,C错误;
D.Pt电极为阳极,应连接电源的正极,以空气燃料电池为直流电源时,通入的一极为负极,通入空气的一极为正极,D错误;
故选B。
10. 根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
实验过程及现象
实验结论
A
用溶液分别中和等体积的溶液和溶液,消耗的NaOH溶液多
酸性:H2SO4>CH3COOH
B
向某容器中充入HI气体,一段时间后压缩容器体积为原来的一半,气体颜色变深
增大气体压强,HI分解反应平衡正向移动
C
向橙色的酸性溶液中加入NaOH溶液,溶液逐渐变黄
K2Cr2O7的还原产物呈黄色
D
将封装有、混合气体的两个圆底烧瓶分别浸入热水浴(编号1)、冷水浴(编号2)中,1的红棕色变深,2的变浅
的
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.H2SO4是二元酸,CH3COOH是一元酸,通过实验不能说明H2SO4和CH3COOH的酸性强弱,A错误;
B.反应2HI(g)H2(g)+I2(g)为气体体积不变的可逆反应,压缩体积时平衡不移动,颜色变深仅因I2浓度增大,无法达到探究目的,B错误;
C.溶液中存在平衡(橙色)+H2O⇌2H++2(黄色),滴入溶液后平衡正向移动,溶液由橙色变为黄色,不涉及氧化还原反应,结论错误,C错误;
D.在封装有NO2和N2O4混合气体的圆底烧瓶中存在可逆反应2NO2⇌N2O4的平衡,前者为红棕色气体,后者为无色的,将此圆底烧瓶浸泡在热水中气体颜色加深,冷水中,气体颜色变浅,说明降低温度平衡正向移动,NO2转化为N2O4为放热过程,现象与ΔH < 0的结论一致,D正确;
故选D。
11. X是自然界中一种常见矿物的主要成分,可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。
下列说法错误的是
A. Y常用作油漆、涂料等的红色颜料 B. 溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化
C. 反应需要在强酸性条件下进行 D. Q可以通过单质间化合反应制备
【答案】C
【解析】
【分析】X是自然界中一种常见矿物的主要成分,根据溶液Z、R、Q的颜色可知X中含有铁元素,根据固体颜色可知X是FeS2,Y是Fe2O3,溶液中Z含有Fe3+、溶液R中含有Fe2+,Q是FeS。
【详解】A.Fe2O3可用作油漆、涂料等的红色颜料,A正确;
B.Fe3+易水解,室温下水解得到棕黄色羟基配离子,加热煮沸后水解加剧,颜色随之加深,B正确;
C.FeS可溶于酸,所以R→Q反应不能在酸性溶液中进行,C错误;
D.在加热条件下Fe和S化合生成FeS,D正确;
答案选C。
12. 氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料,广泛应用于光电信息材料等领域,可利用反应制备。反应历程(TS代表过渡态)如下:
下列说法错误的是
A. 反应i是放热过程 B. 反应ii中脱去步骤的活化能为2.69 eV
C. 反应iii包含2个基元反应 D. 总反应的速控步包含在反应ii中
【答案】AD
【解析】
【详解】A.反应i的反应物的相对能量是0 eV,生成物相对能量是0.05 eV,故生成物能量高于反应物,是吸热过程,A错误;
B.反应ⅱ中因脱去步骤需要经过TS5,则活化能为0.70 eV与TS5的相对能量差,即3.39 eV-0.70 eV=2.69 eV,B正确;
C.反应ⅲ经历过渡态TS6、TS7,说明该反应分两步进行,包含2个基元反应,C正确;
D.整反应历程中,活化能最高的步骤是反应ⅲ中的TS7对应得反应步骤(活化能为3.07 eV),所以总反应的速控步包含在反应ⅲ中,D错误;
故选AD。
13. 替代MgO晶体中部分的位置可以调整晶体的电学、光学或力学性能,但由于二者的离子半径和化合价不同,会导致部分脱离形成“氧空位”以保证晶体的电中性。MgO晶体的晶胞结构如图所示,密度为为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 晶体中与最近且等距的有6个
B. 晶胞的边长为
C. 若a处被替代,替代后该物质的化学式为
D. 若a、b处均被替代,则会在每个晶胞的2个面心位置形成氧空位
【答案】D
【解析】
【详解】A.如图所示,1个晶胞中周围有6个,距离均为正方体边长的一半,故A正确;
B.1个晶胞中个数为,个数为,晶体体积为,则晶胞的边长为,故B正确;
C.a处被替代后,晶胞中个数为,个数为,总的正电荷为,由于晶体的电中性,负电荷也为7.75,则个数为,因此替代后该物质的化学式为,故C正确;
D.a、b处均被替代后,晶胞中个数为,个数为,总的正电荷为,由于晶体的电中性,负电荷也为6.75,则个数为;假设失去2个面心形成氧空位,则此时个数为,假设不成立;假设失去2个顶点的形成氧空位,则此时个数为,假设不成立;假设失去1个顶点的和1个面心形成氧空位,则此时个数为,假设成立;因此每个晶胞失去1个顶点的和1个面心形成氧空位,故D错误;
故答案为D。
14. 以酚酞为指示剂,用0.1000 的NaOH溶液滴定pH=4的未知浓度溶液。溶液中,pH与分布系数变化关系如图所示。
[已知:的分布系数:],下列叙述不正确的是
A. 曲线②代表
B. pH=8.3时,
C. NaHA溶液中,
D. 的第一步电离平衡常数
【答案】C
【解析】
【分析】根据用0.1000 的NaOH溶液滴定pH=4的未知浓度溶液的图示,曲线有二个交点,因为为二元弱酸,电离情况为、,在曲线最左边溶液酸性较强时,主要组分是,所以曲线①代表,随NaOH溶液的加入,逐渐消耗减小,逐渐生成增大,当达到最大后继续加入NaOH溶液,逐渐被消耗减小,逐渐增大,则曲线②代表,曲线③代表;在pH=6.3时,有,则有;当pH=10.3时,有,则;据此分析解答。
【详解】A.根据分析,曲线②代表,A正确;
B.在pH=8.3时,根据图形,此时分布系数最大,分布系数很小,因此,B正确;
C.在NaHA溶液中,存在水解,有;同时存在 的电离,根据分析有,因,水解程度大于电离程度,则有,C错误;
D.在a点时有,即,此时pH=6.3,根据分析有,D正确;
故答案为:C。
二、填空题(每空2分,共58分)
15. 亚硝酰氯(NOCl是一种黄色气体,熔点为-64.5℃,沸点为-5.5℃),是有机物合成中的重要试剂,某实验小组设计由与足量在通常条件下反应制备,并测定产品中的含量。
步骤1.制备NOCl
按如图所示装置进行实验(夹持装置略)。
已知:①遇水发生反应:
②。
(1)装置A中发生反应的离子方程式为_______。
(2)装置E中盛放稀硝酸的仪器名称为_______。
(3)仪器连接的顺序为a→_______→b,c←g←f←h (仪器可重复使用)。
(4)装置C中所盛试剂是_______。若装置C中压强过大,可观察到的现象为_______。
(5)从三颈烧瓶逸出的尾气先通入浓硫酸再通入溶液吸收,需先通入浓硫酸的原因_______。
步骤2.NOCl含量的测定(假设杂质不参与反应)
(6)取三颈烧瓶中所得产品m g溶于水,配制成溶液,取出,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为,则产品中的含量为_______%。
【答案】(1)。 (2)分液漏斗
(3)d→e→f→g (4) ①. 饱和食盐水 ②. 长颈漏斗中液面上升
(5)防止氢氧化钠溶液中水蒸气进入三颈烧瓶与反应,导致产品产率下降
(6)
【解析】
【分析】KMnO4具有氧化性,能氧化浓盐酸生成Cl2,A中离子反应方程式为:,浓盐酸含有挥发性,所以得到的Cl2中含有HCl,C装置除去Cl2中的HCl且起安全瓶的作用,C中溶液为饱和的NaCl溶液,根据已知①知,NOCl能和水反应,所以B中发生反应的氯气必须是干燥的,所以D装置的作用是干燥氯气,D中溶液为浓硫酸,E用于生成NO;B中发生反应2NO+Cl2=2NOC1,NOCl的熔沸点较低,所以用-10℃冰盐水降低B装置温度,据此分析解答。
【小问1详解】
A中制备氯气的反应为。
【小问2详解】
装置E中盛放稀硝酸的仪器名称为分液漏斗;
【小问3详解】
A中生成Cl2后,浓盐酸含有挥发性,所以得到的Cl2中含有HCl,应C装置除去Cl2中的HCl且起安全瓶的作用,C中溶液为饱和的NaCl溶液,根据已知①知,NOCl能和水反应,所以B中发生反应的氯气必须是干燥的,所以D装置的作用是干燥氯气,D中溶液为浓硫酸;E用于生成NO,且是干燥的,所以连接顺序为;
【小问4详解】
C中装有饱和食盐水,除去氯气中的氯化氢,若压强过大,C中长颈漏斗会产生倒吸现象,长颈漏斗中液面上升。
【小问5详解】
从三颈烧瓶逸出的尾气先通入浓硫酸再通入溶液吸收,是因为防止氢氧化钠溶液中水蒸气进入三颈烧瓶与反应,导致产品产率下降;
【小问6详解】
根据2NOCl~2HCl~2AgNO3~2AgCl,则产品溶于水中后得到的HCl浓度为,所以产品中的NOCl物质的量为,产品中NOCl的含量为。
16. 金属钒主要用于冶炼特种钢,被誉为“合金的维生素”。人们在化工实践中,以富钒炉渣(其中的钒以、等形式存在,还有少量的、等)为原料提取金属钒的工艺流程如图所示:
提示:①钒有多种价态,其中+5价最稳定;②在碱性条件下可转化为。
(1)写出基态钒原子的价电子排布式______。
(2)写出一条可加快“高温氧化”速率的措施______;“高温氧化”过程中发生主要反应的化学方程式为______。
(3)“滤渣1”和“气体X”的化学式分别为______、______。
(4)写出“沉铝”过程的离子方程式为______。
(5)“沉钒”后需过滤、洗涤、干燥得到沉淀,检验沉淀是否洗净的操作是______。
(6)在“高温还原”反应中,氧化钙最终转化为______(写化学式)。
【答案】(1)
(2) ①. 将富钒炉渣粉碎或将与富钒炉渣充分混合或搅拌 ②.
(3) ①. ②.
(4)
(5)取最后一次洗涤液少许于试管中,加入足量的盐酸,再加入氯化钡溶液,若无沉淀,说明沉淀已洗干净
(6)
【解析】
【分析】根据题意,富钒炉渣中含有、、少量的、等,经过高温氧化,将(Ⅱ)和(Ⅲ)氧化至(Ⅲ)和(Ⅴ),在、等碱性作用下,V、Si、Al转换为钠盐,不与碱反应,存在于滤渣1中,故滤液的成分有、、等,利用碳酸氢根与、不共存的性质,碳酸氢铵可以除去硅、铝元素,增大浓度,沉淀得到沉淀,加热分解后高温还原即可制得粗钒。
【小问1详解】
钒为23号元素,价电子排布式为
【小问2详解】
将富钒炉渣粉碎(或将与富钒炉渣充分混合)均可加快“高温氧化”速率;
“高温氧化"过程中加入可将氧化为和,化学方程式为:。
【小问3详解】
在、等碱性作用下,V、Si、Al转换为钠盐,不与碱反应,存在于滤渣1中,由分析可知,“气体”的化学式分别为。
【小问4详解】
由分析可知,“沉铝”过程中加碳酸氢铵与四羟基合铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀,离子方程式为:。
【小问5详解】
沉钒时加入硫酸铵溶液,故检验沉淀是否洗涤干净需检验洗涤液是否还有硫酸根存在,故取最后一次洗涤液少许于试管中,加入足量的盐酸,再加入氯化钡溶液,若无沉淀,说明沉淀已洗干净。
【小问6详解】
和、硅铁合金在高温下发生反应生成粗钒,元素化合价下降,则元素化合价上升,氧化钙最终转化为。
17. 氯气是一种重要的基础化工原料,广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1,2-二氯乙烷等可通过氯化反应制备。
(1)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理如下: 。
①若正反应的活化能为,则逆反应的活化能_______(用含的代数式表示)。
②恒容密闭容器中按不同进料比充入和其,测定温度下体系达平衡时的(,为体系初始压强,,P为体系平衡压强),结果如图。
上图中温度由高到低的顺序为_______,判断依据为_______。M点的转化率为_______,温度下用分压表示的平衡常数_______。
③下图曲线中能准确表示温度下随进料比变化的是_______(填序号)。
(2)一种电化学合成1,2-二氯乙烷的实验装置如图3所示。
电解池中交换膜X是_______离子交换膜(填“阴”或“阳”),阴极的电极反应为_______。
【答案】(1) ①. E正+67.59 ②. T3>T2>T1 ③. 该反应正反应放热,且气体分子数减小,反应正向进行时,容器内压强减小,从T3到T1平衡时 增大,说明反应正向进行程度逐渐增大,对应温度逐渐降低 ④. 75% ⑤. 0.03 ⑥. D
(2) ①. 阴 ②.
【解析】
【小问1详解】
①根据反应热与活化能E正和E逆关系为=正反应活化能-逆反应活化能可知,该反应的。
②该反应的正反应为气体体积减小的反应,因此反应正向进行程度越大,平衡时容器内压强越小,即越大。从T3到T1,增大,说明反应正向进行程度逐渐增大,已知正反应为放热反应,则温度由T3到T1逐渐降低,即。由题图甲中M点可知,进料比为,平衡时,已知恒温恒容情况下,容器内气体物质的量之比等于压强之比,可据此列出“三段式”。
;
。
③由题图甲中M点可知,进料比为2时,,结合“三段式”,以及T1时化学平衡常数可知,进料比为0.5时,也为,曲线D上存在(0.5,60)。本题也可以快解:根据“等效平衡”原理,该反应中SO2和Cl2的化学计量数之比为1:1,则SO2和Cl2的进料比互为倒数(如2与0.5)时,相等,故选择D。
【小问2详解】
根据图示电解装置图可知,右侧水转化为氢气和氢氧根,电极反应为: ,则说明右侧电极为阴扱,直流电源左侧为正极,连接的电极为阳极,直流电源的右侧为负极,连接的是阴极,则由左侧阳极区:氯化亚铜转化为氯化铜,被氧化,即: ,需要氯化钠溶液中的氯离子参与,所以交换膜X为阴离子交换膜。
18. VIA族元素及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)我国是世界上硫储量丰富的国家,在岩层深处的无氧环境下,硫元素通常以硫化物矿石如黄铁矿存在,一种碱性条件下的电化学浸出法可有效回收矿石中的有色金属,其反应原理如图:
含硫物质转化的离子方程式_______。
(2)是一种液态化合物,实验室可将的与混合加热得到无水,试用文字解释在实验过程中所起的作用:_______
(3)甲硫醇具有一定的酸性,是合成农药、医药的重要中间体,工业上可通过硫化氢与一氧化碳(CO)在催化剂作用下反应制备,的酸性_____于的酸性(填“强”或“弱”)
(4)硒的某种氧化物为链状聚合结构如下图所示,其中Se的杂化方式为_______该氧化物的化学式为_______。
(5)以工业硒为原料制备高纯硒的流程如图。
①下列说法正确的是_______(填字母序号)。
a.过程ⅰ到过程ⅲ均为氧化还原反应
b.既有氧化性,又有还原性
c.能与NaOH反应生成和
d.Se与化合比S与化合容易
②过程ⅲ中使用的还原剂为,对应的产物是无毒气体。理论上,过程ⅰ消耗的与过程ⅲ中消耗的的物质的量之比为_______(工业硒中杂质与的反应可忽略)。
【答案】(1)
(2)可与水发生水解生成,吸收水分,同时可抑制在加热时的水解 (3)弱
(4) ①. sp3 ②. SeO2
(5) ①. bc ②. 1:1
【解析】
【小问1详解】
在碱性条件下和反应的离子方程式。
【小问2详解】
实验室将与混合加热得到无水,在实验过程中所起的作用可与水发生水解生成,可抑制在加热时的水解。
【小问3详解】
甲基为推电子基团,削弱了S-H键的极性,导致的酸性弱于的酸性。
【小问4详解】
形成2个单键、一个双键,形成三个键,存在一对孤对电子,杂化方式为sp3,根据结构图可判断与Se结合的氧原子个数1+2×=2,所以该氧化物的化学式为SeO2。
【小问5详解】
①a. 过程ii中与水反应生成,各元素化合价未改变,不是氧化还原反应,a错误;
b. H2SeO3中Se化合价处于中间价态,既能升高又能降低,既有氧化性,又有还原性,b正确;
c. SeO2H2SeO3,SeO2为酸性氧化物能与NaOH反应生成Na2SeO3和H2O,c正确
d. Se与H2化合比S与H2化合难,因为Se非金属性小于S,d错误;
故选bc;
②过程iii中使用的还原剂为N2H4·nH2O,对应产物是N2,i中O元素由0价降为-2价,iii中N由-2价升高为0价,转移电子数相同,理论上,过程i消耗的O2与过程ⅲ消耗的N2H4·nH2O的物质的量之比为1:1。
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