内容正文:
河南省信阳高级中学北湖校区2025-2026学年高三下期03月测试(二)
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. 河北省拥有众多戏曲曲艺类非物质文化遗产。下列对应材料说法错误的是
A. 演奏乐亭大鼓所用橡木鼓槌的主要成分是纤维素
B. 唐山皮影所用驴皮的主要成分是蛋白质
C. 昌黎秧歌演员所用腈纶服饰的主要成分是再生纤维
D. 河北梆子伴奏所用黄铜镲的主要成分是铜合金
【答案】C
【解析】
【详解】A.橡木属于木材,植物木材的主要成分为纤维素,A正确;
B.驴皮等动物皮革的主要成分为蛋白质,B正确;
C.腈纶是通过石油化工原料合成的高分子化合物,属于合成纤维,再生纤维是以天然高分子(如纤维素)为原料加工制成的(如粘胶纤维),C错误;
D.黄铜是铜锌合金,属于铜合金,D正确;
故选C。
2. 根据元素周期律,下列说法不正确的是
A. 第一电离能: B. 碱性:
C. 化合物中键的极性: D. 化合物中离子键百分数:
【答案】A
【解析】
【详解】A.Be和B属于同一周期,Be位于第ⅡA族,其基态原子电子排布为1s22s2,最外层达到全充满的稳定状态,第一电离能较大;B位于第ⅢA族,其基态原子电子排布为1s22s22p1,2p电子易失去,第一电离能较小,则第一电离能:Be>B,A错误;
B.同一主族从上往下,元素的金属性依次增强,即金属性:Mg<Ca,则碱性:Mg(OH)2<Ca(OH)2,B正确;
C.同一主族从上往下,元素的电负性依次减小,即电负性:Cl>Br,C-Cl的极性大于C-Br的极性,导致化合物中键的极性:H3C-Cl>H3C-Br,C正确;
D. 同一周期从左往右,元素的电负性依次增大,即电负性:Na<Mg,Na与S的电负性差值大于Mg与S的电负性差值,电负性差值越大离子键百分数越大,则化合物中离子键百分数:Na2S>MgS,D正确;
故选A。
3. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 0.1 mol氯气溶于水中,溶液中氯离子数小于0.1
B. 1 mol 晶体中含离子总数为3
C. 常温下,5.6 g铁分别与足量浓硝酸和稀硝酸反应,转移电子数都是0.3
D. 在含0.1 mol 硫化钠的溶液中,
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯气溶于水部分反应生成Cl-,可逆反应不能完全转化,Cl-数小于0.1NA,A正确;
B.Na2CO3·10H2O晶体中每摩尔含2mol Na+和1mol ,总离子数为3NA,B正确;
C.常温下铁遇浓硝酸钝化,反应停止,转移电子数远小于0.3NA;稀硝酸中完全反应转移0.3NA,C错误;
D.硫元素守恒,S2-、HS-、H2S总物质的量等于初始0.1mol,故,D正确;
答案选C。
4. 利用自然资源制备相关化学物质,下列是常见化工产品的制备流程,其中不符合实际工业流程的是
A. 提取食盐后的母液含的液体含的溶液纯溴
B. 石英砂粗硅高纯硅
C.
D. 铝土矿溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.提取食盐后的母液中含Br-通入Cl2后置换出Br2,再用热空气吹出Br2,接着用SO2和水吸收Br2生成Br-,再经Cl2氧化提纯溴,符合工业流程,A正确;
B.石英和碳高温反应生成粗硅和一氧化碳,粗硅和氯化氢反应生成SiHCl3,再被氢气还原得到精硅,符合工业流程,B正确;
C.工业上利用接触法制备硫酸,其流程为:高温煅烧生成气体,经催化氧化生成,再用浓硫酸吸收得到发烟硫酸,最后稀释得到成品硫酸。题干中与水反应生成,再氧化成的路线反应速率慢、产率低且易形成酸雾,不符合工业生产实际,C错误;
D.铝土矿加入NaOH溶液过滤得到Na[Al(OH)4]溶液,通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀,过滤得到Al(OH)3固体,再经过灼烧得到Al2O3固体,电解熔融Al2O3得到Al,符合拜耳法工艺,D正确;
故答案选C。
5. 下列实验操作对应的现象以及结论都正确且具有因果关系的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向盛有含的溶液的试管中加入的浓溶液,振荡
层溶液紫色变浅
(无色)
B
向盛有10滴溶液的试管中滴加3滴的溶液,产生白色沉淀,再向其中滴加3滴的溶液
产生黄色沉淀
C
用玻璃棒蘸取的溶液滴在洁净的试纸上
试纸颜色无明显变化
溶液中的离子均不发生水解
D
将充满气体的注射器(带塞)的活塞往里推,压缩体积
注射器内气体颜色变浅
加压,平衡向生成气体方向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向盛有含的溶液的试管中加入的浓溶液,振荡,层溶液紫色变浅,说明I2浓度减小,(无色)平衡正向移动,A正确;
B.向盛有10滴溶液试管中滴加3滴的溶液,Ag+过量,产生白色沉淀,再向其中滴加3滴的溶液,产生黄色沉淀,不能证明AgI是AgCl转化生成的,不能说明,B错误;
C.的溶液中CH3COO-和NH的水解程度相当,溶液呈中性,C错误;
D.将充满气体的注射器(带塞)的活塞往里推,压缩体积,NO2的浓度变大,注射器内气体颜色变深,然后平衡向生成气体的方向移动,NO2的浓度又减小,气体颜色先变深后再变浅,但比加压前颜色深,D错误;
故选A。
6. 室温下,用含少量的MnSO4溶液制备MnCO3的过程中,涉及“沉钴”和“沉锰”两步反应。
已知。
下列关于过程中溶液的离子浓度关系正确的是
A. “沉钴”后的清液中:c(Mn2+)·c(S2-)<c(Co2+)·c(S2-)
B. “沉锰”时,NH4HCO3溶液中:c()<c()+2c()
C. “沉锰”反应完成后,过滤所得滤液中:c(Mn2+)·c()>Ksp(MnCO3)
D. 等浓度、等体积的NH4HCO3与MnSO4混合后:c()>c()>c(Mn2+)>c(H+)>c(OH-)
【答案】D
【解析】
【分析】沉钴步骤目的是为了除去溶液中的杂质离子,其过程是向含少量的MnSO4溶液加入,与结合生成难溶的硫化钴沉淀,通过过滤可将其从溶液中分离;沉锰步骤是将溶液中的转化为目标产物,与发生反应,生成沉淀,其反应原理为。
【详解】A.沉钴步骤的目的是为了除去溶液中的杂质离子,要避免MnS沉淀生成,溶液应为MnS的不饱和溶液,即c(Mn2+)·c(S2-)<Ksp(MnS),则沉钴后清液中c(Mn2+)>c(Co2+),故c(Mn2+)·c(S2-)>(Co2+)·c(S2-),A错误:
B.NH4HCO3溶液中,由电荷守恒得c()+c(H+)=c()+2c()+c(OH-)。因Kb(NH3·H2O)>Ka1(H2CO3),水解程度小于,溶液呈碱性,c(H+)<c(OH-),故c(NH4+)>c()+2c(),B错误;
C.沉淀溶解平衡达到后,溶液中c(Mn2+)·c()=Ksp(MnCO3),C错误;
D.等浓度、等体积混合后,Mn2+与反应生成MnCO3沉淀,剩余和,水解使溶液呈酸性,故c()>c()>c(Mn2+)>c(H+)>c(OH-),D正确;
故答案选D。
7. 中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(),能利用太阳光高效分解水,原理如图所示。下列说法错误的是
A. 反应Ⅱ中,产生1 mol单质转移电子数为
B. 复合光催化剂分解水比电解水更有优越性
C. 总反应为
D. 总反应反应物断键所吸收的总能量大于生成物成键所释放的总能量
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应Ⅱ中,H2O2分解生成H2O和O2,O元素由-1价上升到0价,因此产生1 mol氧气转移电子数为2NA,A错误;
B.电解水需要电能,复合光催化剂分解水需要太阳能,因此复合光催化剂分解水比电解水更有优越性,B正确;
C.根据题干信息知,新型复合光催化剂(),能利用太阳光高效分解水产生H2和O2,总反应为:,C正确;
D.水的分解是吸热反应,所以总反应断裂反应物化学键所吸收的总能量大于生成物中生成化学键所释放的能量,D正确;
故选A。
8. 下列离子方程式正确的是
A. 向Fe(NO3)3溶液中滴入少量的HI溶液:2Fe3++2I-==2Fe2++I2
B. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2气体:2C6H5O-+CO2+H2O→2C6H5OH↓+CO32-
C. Cu(OH)2沉淀溶于氨水得到深蓝色溶液:Cu(OH)2+4NH3== [Cu(NH3)4]2++2OH-
D. 澄清石灰水中加入少量NaHCO3溶液:Ca2++2OH-+2HCO3-==CaCO3↓+CO32-+2H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A选项,向Fe(NO3)3溶液中滴入少量的HI溶液,由于硝酸的氧化物大于铁离子,因此先是硝酸和碘离子反应,故A错误;
B选项,苯酚的酸性大于碳酸氢根的酸性,因此向苯酚钠溶液中通入少量CO2气体生成苯酚和碳酸氢根,故B错误;-
C选项,Cu(OH)2沉淀溶于氨水形成配合离子得到深蓝色溶液:Cu(OH)2+4NH3= [Cu(NH3)4]2++2OH-,故C正确;
D选项,澄清石灰水中加入少量NaHCO3溶液,根据少定多变思想,少的定为1mol:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O,故D错误。
综上所述,答案为C。
【点睛】硝酸的氧化性比铁离子的氧化性强,不断滴加碘离子时,碘离子先与硝酸反应,再与铁离子反应。
9. 环己烯是重要的化工原料,实验室制备流程如下。下列说法错误的是
A. 环己烯粗品加饱和食盐水前先用盐酸洗涤更有利于表层吸附的铁离子去除
B. 饱和食盐水能降低环己烯在水相中的溶解度,利于分层
C. 分液时,有机相应从分液漏斗上口倒出
D. 操作a用到的仪器有酒精灯、锥形瓶、球形冷凝管、尾接管、温度计等
【答案】D
【解析】
【详解】A.环己烯粗品加饱和食盐水前应先用盐酸洗涤,抑制Fe3+水解成氢氧化铁胶体,更有利于表层吸附的铁离子的去除,A选项正确;
B.加入饱和食盐水,溶液的极性增大,可以降低环己烯的溶解度,便于溶液分层,B选项正确;
C.环己烯密度为0.823g/cm3,其密度小于水的,所以分液后有机相在上层,从分液漏斗上口倒出,C选项正确;
D.操作a为蒸馏的步骤,用到的仪器有酒精灯、锥形瓶、直形冷凝管、尾接管、温度计等,D选项错误;
故选D。
10. X、Y、Z、W、Q为原子序数逐渐增大的短周期元素,其中X、Y、Q处于不同周期,W、Q同主族。五种元素中,Z的基态原子中未成对电子数最多。现有这些元素组成的两种单体Ⅰ、Ⅱ,通过三聚可分别得到如图(图中未区别标示出单、双键)所示的环状物质(a)和(b)。下列说法错误的是
A. 第一电离能: B. 单体Ⅰ中Y原子为sp杂化
C. 物质(b)中键长:①② D. 单体Ⅱ为非极性分子
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、Q为原子序数逐渐增大的短周期元素,X、Y、Q处于不同周期,X为H元素,Y为第二周期元素,Q为第三周期的元素,由图a可知,Z周围形成三个共价键,Z的基态原子中未成对电子数最多,则Z为N元素,Y和Z形成的环状结构中,存在大π键,则Y为C元素,图a为NH2CN的三聚体;图b可知,W形成2个键,W与Q同主族,W为O元素,Q为S元素,b是SO3的三聚体。
【详解】A.同周期第一电离能从左到右逐渐增大,N原子2p轨道半充满稳定第一电离能N>O,第一电离能:N>O>C,A正确;
B.单体Ⅰ的结构简式为,存在碳氮叁键,C的杂化方式为sp杂化,B正确;
C.物质(b)中①为S=O双键,②为S-O单键,双键键长小于单键键长,键长:①<②,C错误;
D.单体Ⅱ为SO3,中心原子为S,价层电子对为3+,孤电子对为0,空间构型为平面正三角形,正负电荷中心重合,为非极性分子,D正确;
答案选C。
11. 下列有关实验装置正确且能达到实验目的的是
A. 利用装置甲可测定有机物C2H6O结构
B. 探究石蜡油裂解生成不饱和烃
C. 装置丙用焰色试验检验固体中是否含有钾元素
D. 该装置可实现随关随停的操作
【答案】B
【解析】
【详解】A.装置甲用于测定有机物(乙醇)的结构,需通过测量乙醇与钠反应生成氢气的体积来推断。但乙醇水溶液中的水也会与钠反应,干扰实验,因此该装置不能达到实验目的,且排水测气体体积时导气管应短进长处,A错误;
B.石蜡油在碎瓷片催化下裂解生成不饱和烃,不饱和烃能使酸性KMnO4溶液褪色,装置可通过酸性高锰酸钾溶液是否褪色验证,B正确;
C.用焰色试验检验钾元素时,需透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,装置丙未进行此操作,无法准确检验,不能达到实验目的,C错误;
D.该装置中的二氧化锰是粉末状固体,与过氧化氢接触后,关闭活塞不能使固体与液体分离,无法实现随关随停的操作,D错误;
故答案为B。
12. 某有机物结构简式如图。关于该有机物说法错误的是
A. 可以发生取代反应和氧化反应
B. 碳原子杂化方式有两种
C. 分子中所有碳原子可共平面
D. 该物质最多可以与反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子中含有酯基和羟基,结合官能团的性质能发生取代反应和氧化反应,故A正确;
B.环上与酯基中碳原子均为sp2杂化,-C2H5 碳均为饱和碳为sp3杂化,故杂化方式有两种,故B正确;
C.分子中苯环上的碳原子共面,且碳碳单键可以旋转,则分子中所有碳原子可共平面,故C正确;
D.1mol该物质含有1mol酯基和1mol酚羟基均消耗1molNaOH,1mol该物质最多可以与2molNaOH反应,故D错误;
故选D。
13. 常温下,用0.1000 的KOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液的pH、分布系数随滴加KOH溶液体积的变化关系如图所示[例:A2-的分布系数:]下列叙述正确的是
A. 曲线②代表随滴加KOH溶液的变化
B. 该实验选用酚酞或甲基橙指示剂均可
C. HA-的电离常数Ka的数量级为
D. 时,溶液中
【答案】D
【解析】
【分析】据图象,曲线①代表的粒子的分布系数随着KOH的滴入逐渐减小,曲线②代表的粒子的分布系数随着KOH的滴入逐渐增大,粒子的分布系数只有1个交点;当加入40mLKOH溶液时,溶液的pH在中性发生突变,且曲线②代表的粒子达到最大值接近1;没有加入KOH时,pH约为1,说明H2A第一步完全电离,第二步部分电离,曲线①代表δ(HA-),曲线②代表δ(A2-),根据反应2KOH+H2A=K2A+2H2O,c(H2A)==0.1000mol/L,以此来解析。
【详解】A.根据分析,曲线①代表δ(HA-),曲线②代表δ(A2-),A错误;
B.酚酞变色的pH范围为8.2~10,终点时溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),用酚酞作指示剂,B错误;
C.由于H2A第一步完全电离,则HA-的起始浓度为0.1000mol/L,根据图像,当VKOH=0时,HA-的分布系数为0.9,溶液的pH=1,A2-的分布系数为0.1,则HA-的电离平衡常数Ka==≈1×10-2,C错误;
D.时,溶液中电荷守恒,此时溶液显酸性c(H+)>c(OH-),所以,D正确;
故选D。
14. 一种电解葡萄糖()制取葡萄糖二酸钾()的装置示意图如图所示,下列说法中,不正确的是
A. 电极M处的电极反应式为:
B. 离子交换膜P为阳离子交换膜
C. 1 mol葡萄糖()完全转化为葡萄糖二酸钾()转移的电子数为
D. 电解过程可能产生葡萄糖酸钾()
【答案】B
【解析】
【分析】在该体系中,葡萄糖在右侧电极处反应生成葡萄糖二酸钾,已知K为+1价,H为+1价,O为-2价,可知中C的平均化合价为+1,每1 mol 转化为1 mol 会失去6 mol电子;产物中的C化合价升高,所以电极N为阳极发生氧化反应,电极M为阴极发生还原反应,阴极处的溶液仅含有KOH,电极反应式为,阳极处的电极反应式为;据此回答该问题。
【详解】A.由分析可知,电极M处的电极反应式为,A正确;
B.由分析可知,随反应进行,阴极处不断生成OH-,同时阳极处不断消耗OH-,为维持电荷平衡,需要将阴极处生成的OH-补充至阳极处,P应为阴离子交换膜,B错误;
C.由分析可知,1 mol 完全转化为1 mol ,转移的电子数为,C正确;
D.中C的平均化合价为,与葡萄糖相比,C的平均化合价也升高,说明为不完全氧化产物,也可能是电解产物,D正确;
故答案选B。
二、非选择题:共58分。
15. 硝酸锰可用于制备电子元件和金属表面磷化处理,学习小组用下列装置和试剂制备并测定其纯度。已知:、、。回答下列问题:
(1)制备。
①装置B中反应需控制温度为。实验时向装置B的_______(填仪器名称)中通入水蒸气,通入水蒸气的作用为_______。
②硝酸与Mn反应时生成NO和,和的物质的量之比为1:1,该反应的化学方程式为_______。
③尾气处理时,欲使氮氧化物均转化为,可采取的措施为_______。
④实验结束后,向装置C所得混合液中加入MnO,充分反应后,过滤、洗涤、将滤液和洗涤液合并,蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到产品。加入MnO的作用为_______。
(2)测定产品的纯度:准确称量m g产品,配成100mL溶液,取25.00mL所配溶液加入滴定管中,取标准溶液于洁净的锥形瓶中,用所配产品溶液进行滴定,达到滴定终点时消耗产品溶液17.90mL。
①滴定反应原理为_______(用离子方程式表示,滴定反应中生成)。
②达到滴定终点的标志是_______。
③产品中的质量分数为_______(用含c、m的代数式表示)。
【答案】(1) ①. 圆底烧瓶 ②. 提供热量并将生成的硝酸吹入装置C中,使之与金属反应 ③. ④. 打开装置E中的活塞K,由此向试剂瓶中通入足量的空气或 ⑤. 调节溶液的pH,使转化为沉淀而除去
(2) ①. ②. 滴入最后半滴产品溶液时,溶液变为无色,且半分钟内不恢复原色 ③.
【解析】
小问1详解】
①装置B为圆底烧瓶,由实验目的和原理推知,装置A用于制备水蒸气,水蒸气通入装置B中提供热量并将生成的硝酸吹入装置C中与金属反应,装置D用于防止装置E中的液体倒吸。
②由反应生成的NO和NO2的体积比为1:1可推知,反应的化学方程式为。
③尾气处理时,欲使氮氧化物均转化为NaNO3,需要加入氧化剂,可采取的措施为打开装置E中的活塞K,由此向试剂瓶中通入足量的空气或O2。
④Mn片中含有Fe在实验中转化为Fe3+,实验结束后向装置C所得混合液中加入MnO,可调节溶液的pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。
【小问2详解】
①滴定原理是利用与发生归中反应生成,根据得失电子守恒和电荷守恒配平反应的离子方程式为。
②利用的颜色变化来指示终点,达到滴定终点的现象为滴入最后半滴产品溶液时,溶液变为无色,且半分钟内不恢复原色。
③由反应原理可得关系式:,则产品中的质量分数为
。
16. 氮氧化合物的转化是硝酸工业的重要环节。部分相关反应如下:
反应I.
反应Ⅱ.
回答下列问题:
(1) ___________。
(2)某温度下,向恒容密闭容器中通入发生反应Ⅱ,时容器内压强变为原来的0.8倍。
①内反应的平均速率___________。
②下列说法正确且能说明反应Ⅱ达到平衡状态的是___________(填字母)。
a.混合气体密度保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c. d.每消耗的同时生成
(3)反应Ⅱ中存在,其中分别为速率常数,只受温度影响。和的消耗速率随浓度变化如图所示。
①曲线___________(填“m”或“n”)代表随浓度的变化曲线。
②P点时,反应Ⅱ的___________(填“>”“=”或“<”)。
③反应Ⅱ的平衡常数___________(填选项字母)。
A. B. C. D.
(4)某温度下,将NO和置于某恒容密闭容器中,初始时NO的分压为的分压为,发生反应I和反应Ⅱ(反应I可以完全反应)。反应过程中体系的总压强p随时间t的变化如下表所示:
0
3
6
9
12
15
18
21
162.5
130.0
111.8
102.9
98.8
97.6
97.6
97.6
该温度下,平衡时容器中的分压为___________,反应Ⅱ的分压平衡常数___________。
【答案】(1)-170.8kJ/mol
(2) ①. 0.004 ②. b
(3) ①. n ②. < ③. D
(4) ①. 32.4 ②. 810
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,反应I+反应Ⅱ=目标反应,则反应ΔH= (-113.6kJ/mol)+ (-57.2kJ/mol)= -170.8kJ/mol;
【小问2详解】
①设时生成四氧化二氮的物质的量为x mol,根据化学方程式,此时混合气体中,,总物质的量为,由气体的物质的量之比等于压强之比可得:=,解得:x=0.2,则0~5s内二氧化氮的平均速率为:=0.004 mol/(L·s);
②a.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变,则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,a错误;
b.混合气体颜色保持不变说明浓度不变,正逆反应速率相等,反应已达到平衡,b正确;
c.反应达到平衡时,正逆反应速率相等,但不等于0 ,c错误;
d.每消耗0.2mol 二氧化氮的同时生成0.1mol四氧化二氮都代表正反应速率,不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,d错误;
故选b;
【小问3详解】
①由速率方程可知,四氧化二氮的反应速率与四氧化二氮浓度的函数关系为过原点的直线,所以曲线m代表、曲线n代表;
②P点时,根据图像,。根据反应速率的规范定义,正反应速率,逆反应速率。因此,在P点对应的状态下,,故。
③由方程式可知,反应达到平衡时,反应速率的关系为:,则由可得:==K,故选D;
【小问4详解】
由题意可知,反应I可以完全反应,则完全反应时,一氧化氮的分压为:130 kPa- 32.5 kPa×2=65 kPa,二氧化氮的分压为:32.5 kPa×2=65 kPa,设平衡时四氧化二氮的分压为a kPa,由表格数据可知,平衡时混合气体的压强为97.6 kPa,则由方程式可得:65 +(65 -2a)+a=97.6,解得:a=32.4,则反应Ⅱ的分压平衡常数为:Kp===810kPa-1。
17. 硼化钛(结构式为B=Ti=B)常用于制备导电陶瓷材料和PTC材料。工业上以高钛渣(主要成分为、、和CaO,另有少量MgO、)为原料制取的流程如下:
已知:①电弧炉是由石墨电极和石墨坩埚组成的高温加热装置;②高温下蒸气压大、易挥发;③可溶于热的浓硫酸形成。回答下列问题:
(1)滤渣的主要成分为_______(填化学式)。
(2)“萃取”的目的_______。
(3)“热还原”中发生反应的化学方程式为_______,的实际用量超过了理论化学计量所要求的用量,原因是_______。仅增大配料中的用量,产品中的杂质含量变化如图所示。杂质TiC含量随增大而降低的原因是_______(用化学方程式解释)。
(4)原料中的可由硼酸脱水制得。以为原料,用电渗析法制备硼酸()的工作原理如图所示,产品室中发生反应的离子方程式为_______。若反应前后NaOH溶液的质量变化为,则制得的质量为_______kg。
【答案】(1)
(2)分离出钛元素 (3) ①. ②. 高温下蒸气压大、易挥发,只有部分参加了反应 ③.
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
高钛渣经稀盐酸酸浸后,、不溶,后续加入浓硫酸进行“酸解”,溶解形成TiO2+,而仍不溶。因此,酸解后过滤所得滤渣主要成分为;
【小问2详解】
酸浸和酸解后溶液中含TiO2+及Al3+、Mg2+、Fe3+等杂质离子。“萃取”步骤利用有机萃取剂选择性萃取TiO2+,使其进入有机相,而杂质离子留在水相,从而实现:
TiO2+与Al3+、Mg2+、Fe3+等杂质离子的有效分离,故答案为:分离出钛元素;
【小问3详解】
“热还原”中发生反应的化学方程式为:在电弧炉中,与、C高温反应生成TiB2和CO:;过量原因:根据已知条件②,在高温下蒸气压大、易挥发,为补偿挥发损失并确保TiO2充分反应,需实际用量超过理论计量,故答案为:高温下蒸气压大、易挥发,只有部分参加了反应;杂质TiC含量随增大而降低的原因:过量可与副产物TiC发生反应,将其转化为目标产物TiB2:该反应消耗了TiC,从而降低了产品中TiC杂质含量;
【小问4详解】
产品室中离子方程式:阳极产生H+(通过1膜迁移至产品室),原料室中(通过2膜迁移至产品室),二者反应生成硼酸:;H3BO3质量计算:根据电荷守恒和电极反应:,每转移2 mol e⁻,阴极室有2 mol (46 g)迁入,同时生成1 mol (2 g)逸出,故溶液质量净增加,同步生成2 mol H3BO3(摩尔质量62 g/mol→124 g)。
故质量关系: ,若反应前后NaOH溶液的质量变化为,则制得的质量为: kg。
18. 毛兰素i具有显著的抗肿瘤活性,一种新颖的毛兰素合成路线如下(部分试剂和反应条件略):
已知:。
(1)e的含氧官能团名称为_______。
(2)上述路线中出现次数最多的反应类型为_______。
(3)由c转变为d的过程中经历了两步反应:第一步反应是c在LiOH作用下发生水解,第二步是中间产物在稀盐酸作用下转化为d,则第二步反应的化学方程式为_______。
(4)a→b步骤在制备d的过程中的作用是_______。
(5)f的同分异构体中,同时满足下列条件的共有_______种。
a.与f互为位置异构;b.碘原子与苯环直接相连;c.核磁共振氢谱显示5组峰
(6)参考上述路线,完成如下转化(X、Y分子式相同,二者处于快速互变平衡),则X、Y的结构简式分别为_______、_______(无机试剂任选)。
【答案】(1)醚键 (2)取代反应
(3) (4)保护酚羟基
(5)4 (6) ①. ②.
【解析】
【分析】在毛兰素的合成路线中,a先与乙酸发生取代反应将酚羟基转化为酯基得到b,再经苯环上的取代反应引入碘原子生成c,随后酯基水解并酸化重新得到含酚羟基的d,结合c得结构简式和d的化学式可得d的结构简式为,e中氨基经重氮化后被碘原子取代得到f,与发生取代反应引入炔基生成g,g再与d发生取代反应生成h,最后h中炔基与氢气发生加成反应被还原为烷基得到i。
【小问1详解】
e的结构中含有,含氧官能团为醚键。
【小问2详解】
合成路线中,、、、、、等多步转化均为取代反应,是出现次数最多的反应类型。
【小问3详解】
第一步为c在作用下水解生成,第二步为与酸反应生成,因此化学方程式为:。
【小问4详解】
a中的酚羟基()化学性质活泼,在后续反应中易被破坏。步骤将酚羟基转化为相对稳定的酯基(),避免其在后续反应中被消耗或发生副反应,待反应完成后再水解恢复为酚羟基,因此该步骤的作用是保护酚羟基。
【小问5详解】
由题,f中苯环连接三个和一个,且要求与f互为位置异构、直接连苯环、核磁共振氢谱有5组峰;苯环上三个的取代模式为“三甲氧基苯”,当三个为1,2,3位取代时,符合条件的结构为;当三个为1,2,4位取代时,符合条件的结构为、、;当三个为1,3,5位取代时,无符合条件的结构,因此满足所有条件的同分异构体共计4种。
【小问6详解】
根据产物结构可知,该反应是与Y中的一个羰基发生亲核加成反应得到的(已知信息的反应),故Y为酮式结构,X为对应的烯醇式结构,因此Y的结构简式为,X结构简式为。
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河南省信阳高级中学北湖校区2025-2026学年高三下期03月测试(二)
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. 河北省拥有众多戏曲曲艺类非物质文化遗产。下列对应材料说法错误的是
A. 演奏乐亭大鼓所用橡木鼓槌的主要成分是纤维素
B. 唐山皮影所用驴皮的主要成分是蛋白质
C. 昌黎秧歌演员所用腈纶服饰的主要成分是再生纤维
D. 河北梆子伴奏所用黄铜镲的主要成分是铜合金
2. 根据元素周期律,下列说法不正确的是
A 第一电离能: B. 碱性:
C. 化合物中键极性: D. 化合物中离子键百分数:
3. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 0.1 mol氯气溶于水中,溶液中氯离子数小于0.1
B. 1 mol 晶体中含离子总数为3
C. 常温下,5.6 g铁分别与足量浓硝酸和稀硝酸反应,转移电子数都是0.3
D. 在含0.1 mol 硫化钠的溶液中,
4. 利用自然资源制备相关化学物质,下列是常见化工产品的制备流程,其中不符合实际工业流程的是
A. 提取食盐后的母液含的液体含的溶液纯溴
B. 石英砂粗硅高纯硅
C.
D. 铝土矿溶液
5. 下列实验操作对应的现象以及结论都正确且具有因果关系的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向盛有含的溶液的试管中加入的浓溶液,振荡
层溶液紫色变浅
(无色)
B
向盛有10滴溶液的试管中滴加3滴的溶液,产生白色沉淀,再向其中滴加3滴的溶液
产生黄色沉淀
C
用玻璃棒蘸取的溶液滴在洁净的试纸上
试纸颜色无明显变化
溶液中离子均不发生水解
D
将充满气体的注射器(带塞)的活塞往里推,压缩体积
注射器内气体颜色变浅
加压,平衡向生成气体的方向移动
A. A B. B C. C D. D
6. 室温下,用含少量的MnSO4溶液制备MnCO3的过程中,涉及“沉钴”和“沉锰”两步反应。
已知。
下列关于过程中溶液的离子浓度关系正确的是
A. “沉钴”后的清液中:c(Mn2+)·c(S2-)<c(Co2+)·c(S2-)
B. “沉锰”时,NH4HCO3溶液中:c()<c()+2c()
C. “沉锰”反应完成后,过滤所得滤液中:c(Mn2+)·c()>Ksp(MnCO3)
D. 等浓度、等体积的NH4HCO3与MnSO4混合后:c()>c()>c(Mn2+)>c(H+)>c(OH-)
7. 中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(),能利用太阳光高效分解水,原理如图所示。下列说法错误的是
A. 反应Ⅱ中,产生1 mol单质转移电子数为
B. 复合光催化剂分解水比电解水更有优越性
C. 总反应为
D. 总反应反应物断键所吸收的总能量大于生成物成键所释放的总能量
8. 下列离子方程式正确的是
A. 向Fe(NO3)3溶液中滴入少量的HI溶液:2Fe3++2I-==2Fe2++I2
B. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2气体:2C6H5O-+CO2+H2O→2C6H5OH↓+CO32-
C. Cu(OH)2沉淀溶于氨水得到深蓝色溶液:Cu(OH)2+4NH3== [Cu(NH3)4]2++2OH-
D. 澄清石灰水中加入少量NaHCO3溶液:Ca2++2OH-+2HCO3-==CaCO3↓+CO32-+2H2O
9. 环己烯是重要的化工原料,实验室制备流程如下。下列说法错误的是
A. 环己烯粗品加饱和食盐水前先用盐酸洗涤更有利于表层吸附的铁离子去除
B. 饱和食盐水能降低环己烯在水相中的溶解度,利于分层
C. 分液时,有机相应从分液漏斗上口倒出
D. 操作a用到的仪器有酒精灯、锥形瓶、球形冷凝管、尾接管、温度计等
10. X、Y、Z、W、Q为原子序数逐渐增大的短周期元素,其中X、Y、Q处于不同周期,W、Q同主族。五种元素中,Z的基态原子中未成对电子数最多。现有这些元素组成的两种单体Ⅰ、Ⅱ,通过三聚可分别得到如图(图中未区别标示出单、双键)所示的环状物质(a)和(b)。下列说法错误的是
A. 第一电离能: B. 单体Ⅰ中Y原子为sp杂化
C. 物质(b)中键长:①② D. 单体Ⅱ为非极性分子
11. 下列有关实验装置正确且能达到实验目的的是
A. 利用装置甲可测定有机物C2H6O结构
B. 探究石蜡油裂解生成不饱和烃
C. 装置丙用焰色试验检验固体中是否含有钾元素
D. 该装置可实现随关随停的操作
12. 某有机物结构简式如图。关于该有机物说法错误的是
A. 可以发生取代反应和氧化反应
B. 碳原子杂化方式有两种
C. 分子中所有碳原子可共平面
D. 该物质最多可以与反应
13. 常温下,用0.1000 的KOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液的pH、分布系数随滴加KOH溶液体积的变化关系如图所示[例:A2-的分布系数:]下列叙述正确的是
A. 曲线②代表随滴加KOH溶液的变化
B. 该实验选用酚酞或甲基橙指示剂均可
C. HA-的电离常数Ka的数量级为
D. 时,溶液中
14. 一种电解葡萄糖()制取葡萄糖二酸钾()的装置示意图如图所示,下列说法中,不正确的是
A. 电极M处的电极反应式为:
B. 离子交换膜P为阳离子交换膜
C. 1 mol葡萄糖()完全转化为葡萄糖二酸钾()转移的电子数为
D. 电解过程可能产生葡萄糖酸钾()
二、非选择题:共58分。
15. 硝酸锰可用于制备电子元件和金属表面磷化处理,学习小组用下列装置和试剂制备并测定其纯度。已知:、、。回答下列问题:
(1)制备。
①装置B中反应需控制温度为。实验时向装置B的_______(填仪器名称)中通入水蒸气,通入水蒸气的作用为_______。
②硝酸与Mn反应时生成NO和,和的物质的量之比为1:1,该反应的化学方程式为_______。
③尾气处理时,欲使氮氧化物均转化为,可采取的措施为_______。
④实验结束后,向装置C所得混合液中加入MnO,充分反应后,过滤、洗涤、将滤液和洗涤液合并,蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到产品。加入MnO的作用为_______。
(2)测定产品的纯度:准确称量m g产品,配成100mL溶液,取25.00mL所配溶液加入滴定管中,取标准溶液于洁净的锥形瓶中,用所配产品溶液进行滴定,达到滴定终点时消耗产品溶液17.90mL。
①滴定反应原理为_______(用离子方程式表示,滴定反应中生成)。
②达到滴定终点的标志是_______。
③产品中的质量分数为_______(用含c、m的代数式表示)。
16. 氮氧化合物的转化是硝酸工业的重要环节。部分相关反应如下:
反应I.
反应Ⅱ.
回答下列问题:
(1) ___________。
(2)某温度下,向恒容密闭容器中通入发生反应Ⅱ,时容器内压强变为原来的0.8倍。
①内反应的平均速率___________。
②下列说法正确且能说明反应Ⅱ达到平衡状态的是___________(填字母)。
a.混合气体密度保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c. d.每消耗的同时生成
(3)反应Ⅱ中存在,其中分别为速率常数,只受温度影响。和的消耗速率随浓度变化如图所示。
①曲线___________(填“m”或“n”)代表随浓度的变化曲线。
②P点时,反应Ⅱ的___________(填“>”“=”或“<”)。
③反应Ⅱ的平衡常数___________(填选项字母)。
A. B. C. D.
(4)某温度下,将NO和置于某恒容密闭容器中,初始时NO的分压为的分压为,发生反应I和反应Ⅱ(反应I可以完全反应)。反应过程中体系的总压强p随时间t的变化如下表所示:
0
3
6
9
12
15
18
21
162.5
130.0
111.8
102.9
98.8
97.6
976
97.6
该温度下,平衡时容器中的分压为___________,反应Ⅱ的分压平衡常数___________。
17. 硼化钛(结构式为B=Ti=B)常用于制备导电陶瓷材料和PTC材料。工业上以高钛渣(主要成分为、、和CaO,另有少量MgO、)为原料制取的流程如下:
已知:①电弧炉是由石墨电极和石墨坩埚组成的高温加热装置;②高温下蒸气压大、易挥发;③可溶于热的浓硫酸形成。回答下列问题:
(1)滤渣的主要成分为_______(填化学式)。
(2)“萃取”的目的_______。
(3)“热还原”中发生反应的化学方程式为_______,的实际用量超过了理论化学计量所要求的用量,原因是_______。仅增大配料中的用量,产品中的杂质含量变化如图所示。杂质TiC含量随增大而降低的原因是_______(用化学方程式解释)。
(4)原料中的可由硼酸脱水制得。以为原料,用电渗析法制备硼酸()的工作原理如图所示,产品室中发生反应的离子方程式为_______。若反应前后NaOH溶液的质量变化为,则制得的质量为_______kg。
18. 毛兰素i具有显著的抗肿瘤活性,一种新颖的毛兰素合成路线如下(部分试剂和反应条件略):
已知:。
(1)e的含氧官能团名称为_______。
(2)上述路线中出现次数最多的反应类型为_______。
(3)由c转变为d的过程中经历了两步反应:第一步反应是c在LiOH作用下发生水解,第二步是中间产物在稀盐酸作用下转化为d,则第二步反应的化学方程式为_______。
(4)a→b步骤在制备d的过程中的作用是_______。
(5)f的同分异构体中,同时满足下列条件的共有_______种。
a.与f互为位置异构;b.碘原子与苯环直接相连;c.核磁共振氢谱显示5组峰
(6)参考上述路线,完成如下转化(X、Y分子式相同,二者处于快速互变平衡),则X、Y结构简式分别为_______、_______(无机试剂任选)。
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