内容正文:
高三化学试卷
(75分钟 100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 S 32 Mn 55 Fe 56 Co 59 Cu 64 Ba 137
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.我国努力发展芯片产业,推进科技自立自强。制造芯片所用的单晶硅属于( )
A.单质 B.盐 C.氧化物 D.混合物
2.第十九届亚洲运动会在中国杭州顺利举办。为了彰显“绿色亚运”的主题,选择绿色零碳甲醇作为主火炬燃料。下列有关零碳燃料的理解正确的是( )
A.燃料分子中不含碳原子
B.生产燃料使用的原料不含碳元素
C.燃烧不会产生含碳物质
D.通过碳循环使碳排放无限接近零
3.我国科研人员成功攻克了5G通信芯片制造中关键材料氮化镓的研制难题。氮化镓属于( )
A.传统无机非金属材料 B.金属材料
C.新型塑料 D.新型无机非金属材料
4.(NH4)2SO4是一种重要的氮肥。下列叙述错误的是( )
A.(NH4)2SO4与NaOH固体共热产生NH3
B.由NH3制(NH4)2SO4属于氮的固定
C.长期施用(NH4)2SO4,土壤酸性增强
D.饱和(NH4)2SO4溶液会降低蛋白质在水中的溶解度
5.ClO2可用于处理含CN-的污水,其反应的离子方程式为2ClO2+2CN-2CO2+N2+2Cl-。下列说法正确的是( )
A.该反应中ClO2被还原,氧化产物只有N2
B.还原性:CN-<Cl-
C.电子转移情况:
D.1 mol ClO2处理含CN-的污水,可以生成33.6 L气体
6.在岩层深处和海底中存在黄铁矿(FeS2),下列说法错误的是( )
A.Fe位于元素周期表第四周期第Ⅷ族
B.Fe和S在加热条件下可得到FeS2
C.FeS2受氧气和水的长期作用,可转化为硫酸盐
D.工业上可以黄铁矿为原料制备硫酸
7.化学试剂的用量往往会影响化学反应的产物。下列离子方程式的书写正确的是( )
A.向Na2CO3溶液中滴加少量盐酸:C+2H+H2O+CO2↑
B.向氨水中滴入少量CuSO4:Cu2++4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O
C.向苯酚钠溶液中通入少量CO2:2C6H5O-+CO2+H2O2C6H5OH+C
D.向FeI2溶液中滴加少量氯水:2Fe2++Cl22Cl-+2Fe3+
8.地球形成初期,大气中CO2含量较高,随着矿化反应的进行,其含量不断降低,迄今为止,矿化反应仍在缓慢发生(如图1);研究人员在实验室中引入酸、碱辅助完成这一过程(如图2)。下列说法错误的是( )
A.矿化反应的总反应为CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑
B.图2中“酸”“碱”“盐”分别为HCl、NH3·H2O、NH4Cl
C.地球形成初期,因CO2浓度较高,该矿化反应速率比现在快
D.实验室引入的“酸”和“碱”起到了加速反应的作用
9.NH3是重要的化工原料,按如下流程可充分利用。
下列说法错误的是( )
A.工业上制HNO3,综合考虑物质X应为空气
B.制备氯化铵过程中,向饱和食盐水中先通入CO2,再通入NH3
C.尿素CO(NH2)2是常用的氮肥,不能与草木灰混合施用
D.物质Y属于有机高分子化合物,可用于生产火药、塑料和涂料
10.已知置换反应W+XY+Z(其中W、Y为单质,X和Z为化合物,反应条件已略去)。下列关于该反应的叙述正确的是( )
A.若X是氧化物,则Z也一定是氧化物
B.若X是不含金属元素的化合物,则Y一定是非金属单质
C.若W是金属单质,则Y一定是非金属单质
D.若X为含有金属元素的化合物,则Z一定是含有金属元素的化合物
11.推理是一种重要的学习方法。打开分液漏斗活塞,进行如图所示的实验探究。下列说法正确的是( )
A.Br2的CCl4溶液和红色花瓣均褪色,都说明SO2具有漂白性
B.一段时间后试管内有白色沉淀产生,说明有BaSO3生成
C.将“某浓度的硫酸”换成“稀硝酸”,实验现象不变
D.干燥管中盛装碱石灰,可用于吸收尾气
12.室温下,探究溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是( )
选项
探究目的
实验方案
A.
溶液中是否含有
用洁净铁丝蘸取溶液在煤气灯上灼烧,观察火焰颜色
B.
是否具有漂白性
向溶液中滴加滴高锰酸钾溶液,观察溶液颜色变化
C.
是否具有氧化性
向溶液中通入足量,观察实验现象
D.
溶液中是否含有
向溶液中加入足量硝酸后滴加滴溶液,观察实验现象
13.某无色透明溶液中可能含有N、Na+、Ba2+、Fe3+、Cl-、S、S中的几种。取100 mL该溶液,向其中加入少量溴水,溶液仍呈无色,继续滴加足量盐酸和Ba(NO3)2的混合液,产生沉淀,沉淀经洗涤、高温干燥后称得质量为4.66 g;向滤液中加入足量NaOH溶液,加热,生成的气体体积为1120 mL(标准状况)。下列推测正确的是( )
A.原溶液中可能含有Na+、S
B.原溶液中一定不含Ba2+、Fe3+、Cl-
C.原溶液中肯定含有N、S
D.另取试液,滴加足量盐酸、BaCl2溶液,即可确定离子组成
14.MnO2在电池、玻璃、有机合成等工业生产中应用广泛。利用粗MnO2(含有MnO和MnCO3杂质)制取纯MnO2的流程如下:
下列说法错误的是( )
A.“酸浸”过程中有复分解反应发生
B.“操作X”用到的玻璃仪器为玻璃棒、漏斗、烧杯
C.“氧化”过程中,每生成1 mol MnO2,转移14 mol电子
D.以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液也可产生MnO2,阳极的电极反应为Mn2+-2e-+2H2OMnO2+4H+
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)黄铜矿(CuFeS2)是一种铜铁硫化物矿物,常含微量的金、银等,它是冶炼铜及制备含铁氧化物的重要矿藏。以黄铜矿为主要原料生产铜、铁红(氧化铁)的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)CuFeS2(Cu显+2价)中Fe的化合价为 ;反应Ⅰ的离子方程式为 ,该反应中的氧化剂是 。
(2)CuCl难溶于水,但可与过量的Cl-反应生成可溶于水的[CuCl2]-。该反应的离子方程式为 。
(3)反应Ⅰ~Ⅳ中属于非氧化还原反应的是 (填序号)。
(4)过滤2后得到的FeCO3固体应进行洗涤,检验沉淀是否洗涤干净的方法是 。
(5)反应Ⅲ在高温下进行,该反应的化学方程式为 。
(6)反应Ⅴ中Na[CuCl2]既是氧化剂,又是还原剂,由此可推知溶液A中的溶质为
(填化学式)。
16.(15分)用零价铁(Fe)去除含氮废水中的硝酸盐(N)是环境修复的重要方法。一种去除N的过程如下:
(1)步骤Ⅱ中充分反应后,分离混合物的方法是 。
(2)步骤Ⅱ中反应的离子方程式是 。
(3)实验发现,在Ⅱ中补充一定量的Fe2+可以明显提高N的去除率。向两份含氮废水[n(N)=8.1×10-5 mol]中均加入足量Fe粉,做对比研究。
实验序号
所加试剂
N的去除率
ⅰ
Fe粉
≈50%
ⅱ
Fe粉、FeCl2(3.6×10-5 mol)
≈100%
①分析ⅱ中N的去除率提高的原因:
A.Fe2+直接还原N。
通过计算,说明电子得失数量关系: ,证明该原因不合理。
B.研究发现:Fe3O4(导电)覆盖在铁粉表面;随着反应的进行,产生FeO(OH)(不导电),它覆盖在Fe3O4表面,形成钝化层,阻碍电子传输。
C.Fe2+能与FeO(OH)反应生成Fe3O4。
用57FeCl2做同位素示踪实验,证明该原因合理。
D.Cl-破坏了钝化层。
将ⅱ中的FeCl2替换为 ,N的去除率约为50%,证明该原因不合理。
②实验ⅰ、ⅱ中均能发生反应Fe+2H+Fe2++H2↑。该反应明显有助于ⅰ中N的去除,结合方程式解释原因: 。
(4)测定N含量
步骤1 取V mL含氮(N)水样,加入催化剂、V1 mL c1 mol·L-1 FeSO4标准溶液(过量),再加入稀H2SO4。
步骤2 用c2 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+(Cr2被还原为Cr3+),终点时消耗V2 mL K2Cr2O7标准溶液。
①水样中N的含量为 mol·L-1。
②溶液中O2影响测定。向步骤1中加入适量NaHCO3,产生的CO2会驱赶O2,否则会使测定结果 (填“偏大”或“偏小”)。
17.(15分) .作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿,含有少量、、、等元素制备的流程如下:
已知:,,。
回答下列问题:
硫酸溶矿主要反应的化学方程式为_______。为提高溶矿速率,可采取的措施_______举例。
加入少量的作用是_______。不宜使用替代,原因是_______。
溶矿反应完成后,反应器中溶液,此时_______;用石灰乳调节至,除去的金属离子是_______。
加入少量溶液除去,生成的沉淀有_______。
在电解槽中,发生电解反应的离子方程式为_______。随着电解反应进行,为保持电解液成分稳定,应不断_______。电解废液可在反应器中循环利用。
缎烧窑中,生成反应的化学方程式是_______。
18.(14分)氟碳铈矿的主要成分为,含少量等杂质。由氟碳铈矿提取铈的一种工艺流程如下:
已知:
Ⅰ.“焙烧1”中转化为。
Ⅱ.电极电势的大小反映物质的氧化性还原性强弱。电极电势(E)越大,氧化型物质氧化性越强,反之还原型物质还原性越强。
氧化型/还原型
标准电极电势E
0.68
0.96
1.49
1.61
1.77
Ⅲ.有机物从溶液中萃取的过程为。
回答下列问题:
(1)为了增大反应速率,提高原料的利用率,“焙烧1”前可将矿石 处理。
(2)根据已知Ⅱ提示,“酸浸”时试剂a最好为 (填标号),试剂a与反应的化学方程式为 。
A. B. C. D.
(3)滤渣的主要成分除还有 (填化学式)。
(4)加氨水“中和”的目的是 。
(5)“沉铈”过程中,转化为沉淀,该反应的离子方程式为 。
(6)依据上述工艺流程,下列说法错误的是___________。
A.由已知Ⅱ可得,氧化性,还原性
B.“萃取”和“反萃取”的主要目的是除去溶液中
C.“反萃取”过程中,适当提高稀硝酸浓度,可以提高反萃取率
D.“焙烧2”过程中,发生分解反应
高三化学参考答案
1.A
【解题分析】硅是最常见、应用最广的半导体材料,当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成晶核,其晶核长成晶面取向相同的晶粒,形成单晶硅。单晶硅属于单质,A项符合题意。
2.D
【解题分析】利用废气中捕集的CO2热催化加氢合成甲醇,甲醇燃烧生成二氧化碳和水,同时放热提供能量。燃料分子为甲醇等,含碳原子,A项错误;生产燃料使用的原料中有CO2,含碳元素,B项错误;燃烧产生含碳物质,如CO2,C项错误;CO2热催化加氢合成甲醇,甲醇燃烧生成二氧化碳,通过碳循环使碳排放无限接近零,D项正确。
3.D
【解题分析】氮化镓是一种新型陶瓷材料,不属于传统无机非金属材料,A项不符合题意;金属单质和合金属于金属材料,氮化镓是化合物,不属于金属材料,B项不符合题意;氮化镓不含碳元素,不属于有机物,塑料属于有机物,C项不符合题意;氮化镓是一种新型陶瓷材料,属于新型无机非金属材料,D项符合题意。
4.B
【解题分析】(NH4)2SO4与NaOH固体共热发生反应产生NH3,A项正确;氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程,由NH3制(NH4)2SO4不属于氮的固定,B项错误;(NH4)2SO4属于强酸弱碱盐,N发生水解,溶液呈酸性,长期施用(NH4)2SO4会使土壤酸性增强,C项正确;饱和(NH4)2SO4溶液会降低蛋白质在水中的溶解度,发生盐析,D项正确。
5.C
【解题分析】由反应2ClO2+2CN-2CO2+N2+2Cl-可知,二氧化碳和氮气均为氧化产物,A项错误;结合分析可知,还原性:CN->Cl-,B项错误;反应中电子转移情况为,C项正确;没有指明是标准状况,不能利用标准气体摩尔体积来计算产生气体的体积,D项错误。
6.B
【解题分析】Fe是26号元素,位于元素周期表第四周期第Ⅷ族,A项正确;Fe和S在加热条件下反应生成FeS,而不是FeS2,B项错误;FeS2受氧气和水的长期作用,可被氧气氧化,转化为硫酸盐,C项正确;工业上制备硫酸的过程为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2、2SO2+O22SO3、SO3+H2OH2SO4,D项正确。
7.B
【解题分析】向Na2CO3溶液中滴加少量盐酸生成碳酸氢钠,离子方程式为C+H+HC,A项错误;向氨水中滴入少量CuSO4,离子方程式为Cu2++4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O,B项正确;酸性:碳酸>苯酚>碳酸氢根离子,则向苯酚钠溶液中通入少量CO2的离子方程式为C6H5O-+CO2+H2OC6H5OH+HC,C项错误;还原性:I->Fe2+,则向FeI2溶液中滴入少量氯水的离子方程式为Cl2+2I-2Cl-+I2,D项错误。
8.A
【解题分析】矿化是指CO2矿化,总反应的化学方程式为CaSiO3+CO2CaCO3+SiO2,A项错误;由图2可知,发生的反应分别为CaSiO3+2HClCaCl2+SiO2+H2O、CaCl2+(NH4)2CO3CaCO3↓+2NH4Cl、NH4ClNH3+HCl,2NH3·H2O+CO2(NH4)2CO3+H2O,则图中“酸”“碱”“盐”分别为HCl、NH3·H2O、NH4Cl,B项正确;地球形成初期,CO2浓度较高,反应速率快,C项正确;实验室引入“酸”和“碱”后均在溶液中进行,能起到加速反应的作用,D项正确。
9.B
【解题分析】工业上制HNO3,原料氨气先催化氧化生成NO,NO进一步被氧化生成NO2,用空气作氧化剂,降低成本,A项正确;制备氯化铵时,向饱和食盐水中先通入NH3,再通入CO2,有利于CO2在溶液中的溶解,B项错误;草木灰的主要成分为K2CO3,水解呈碱性,与CO(NH2)2混合施用,会导致氮元素成分流失,C项正确;物质Y为纤维素硝酸酯,属于有机高分子化合物,可用于生产火药、塑料和涂料,D项正确。
10.B
【解题分析】若X是氧化物,则Z可能是氧化物,如铝与二氧化锰反应,也可能是碱,如钠与水反应,A项错误;从组成元素来看,若X是不含金属元素的化合物,则Y一定是非金属单质,B项正确;若W是金属单质,则Y可能是非金属单质,如镁与二氧化碳反应,也可能是金属单质,如铝与氧化铁反应,C项错误;若X是含有金属元素的化合物,则Z可能是含有金属元素的化合物,也可能是含有非金属元素的化合物,如氢气还原金属氧化物,D项错误。
11.D
【解题分析】反应生成SO2,Br2的CCl4溶液褪色,说明Br2氧化SO2,体现SO2的还原性,A项错误;SO2被Br2氧化生成SO3,SO3与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀,试管内也会产生白色沉淀,B项错误;将硫酸换成稀硝酸,稀硝酸与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成Na2SO4、NO和H2O,C项错误;干燥管的作用是吸收SO2,防止污染环境,可以盛装碱石灰,D项正确。
12.C
13.A
【解题分析】溶液呈无色,说明原溶液中无Fe3+,向100 mL该溶液中加入少量溴水,溶液仍呈无色,说明溶液中有还原性离子还原Br2,则溶液中一定含有S、不含Ba2+;继续滴加足量HCl和Ba(NO3)2的混合液,产生的沉淀为BaSO4,沉淀经洗涤、高温干燥后称得质量为4.66 g,即BaSO4的物质的量为0.02 mol,0.02 mol BaSO4中的S可能全部来自被氧化的S,也可能来自原溶液中的S;向滤液中加入足量NaOH溶液,加热,生成的气体为NH3,说明原溶液中一定含有N,N的物质的量为0.05 mol,由以上分析可知,溶液中一定含有0.02 mol S或0.02 mol S和S的混合物、0.05 mol N,一定不含Fe3+、Ba2+,根据溶液呈电中性可知,一定含有Cl-,可能含有Na+。原溶液中可能含有Na+、S,A项正确;原溶液中一定不含Ba2+、Fe3+,一定含有Cl-,B项错误;原溶液中肯定含有N、S,可能含有S,C项错误;另取试液,滴加足量盐酸、BaCl2溶液,能确定原溶液中是否含有S,但不能确定是否含有Na+,即无法确定离子组成,D项错误。
14.C
【解题分析】粗MnO2(含有MnO和MnCO3杂质)样品中加入稀硫酸,MnO2不溶于硫酸,MnO和MnCO3分别与硫酸反应生成可溶性的MnSO4,同时产生CO2,过滤后得到MnO2固体和含MnSO4的滤液,向滤液中加入氯酸钠,将Mn2+氧化为MnO2。加稀硫酸时,MnO和MnCO3分别与硫酸反应生成可溶性的MnSO4、H2O、CO2,属于复分解反应,A项正确;“操作X”为过滤,用到的玻璃仪器为玻璃棒、漏斗、烧杯,B项正确;氯酸钠将Mn2+氧化为MnO2,每生成1 mol MnO2,转移2 mol电子,C项错误;电解酸化的MnSO4溶液生成MnO2,说明Mn2+在阳极被氧化为MnO2,阳极的电极反应为Mn2+-2e-+2H2OMnO2+4H+,D项正确。
15.(1)+2(1分);CuFeS2+3Fe3++Cl-4Fe2++CuCl+2S(2分);CuFeS2、FeCl3(1分)
(2)Cl-+CuCl[CuCl2]-(2分)
(3)Ⅱ、Ⅳ(2分)
(4)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴入硝酸酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则证明沉淀已洗涤干净,若有白色沉淀生成,则证明沉淀还未洗涤干净(2分)
(5)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2(2分)
(6)CuCl2、NaCl(2分)
16.(1)过滤(2分)
(2)3Fe+N+2H++H2OFe3O4+N(2分)
(3)①还原N所需电子的物质的量为3.24×10-4 mol,Fe2+最多提供的电子的物质的量为3.6×10-5 mol,Fe2+失去的电子数明显小于N所需电子数(2分);7.2×10-5 mol NaCl(2分)
②Fe2++2FeO(OH)Fe3O4+2H+,Fe2+破坏了钝化层(2分)
(4)①(3分)
②偏大(2分)
17.;(2分)粉碎菱锰矿 (1分)
将氧化为(1分);可以催化分解 (1分)
;
、 (2分)
;加入 (1分)
(2分)
18. (1)粉碎(2分)
(2) C (2分) (2分)
(3) (2分)
(4)中和,有利于提高的萃取率(2分)
(5) (2分)
(6)AD(2分)
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