内容正文:
2025—2026上学期协作校高三第二次考试
化学试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Fe-56 Zr-91
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 辽宁是我国矿产资源大省,其中铁矿、菱镁矿(主要成分为)、硼矿、滑石[主要成分为]等的储量全国领先。下列说法错误的是
A. 用铁矿石炼铁时发生了化学变化 B. 可溶于稀盐酸
C. 硼晶体属于分子晶体 D. 滑石的主要成分均由短周期元素组成
【答案】C
【解析】
【详解】A.用铁矿石炼铁时,是将铁的氧化物(如Fe2O3)在高温下被还原为铁单质,有新物质生成,属于化学变化,A正确;
B.MgCO3属于碳酸盐,可以与稀盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳,因此可溶于稀盐酸,B正确;
C.硼晶体具有高熔点硬度大特点,其结构为由硼原子通过共价键形成三维网络,属于原子晶体(共价晶体),而非分子间作用力结合的分子晶体,C错误;
D.滑石主要成分Mg3(Si4O10)(OH)2的元素为镁(Mg,原子序数12,第三周期)、硅(Si,原子序数14,第三周期)、氧(O,原子序数8,第二周期)、氢(H,原子序数1,第一周期),均属于短周期(第一至第三周期)元素,D正确;
故选C。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 基态Sc原子的核外电子排布式: B. HCl分子中的键的电子云图:
C. NaOH的电子式: D. 的VSEPR模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A.Sc 的原子序数为 21,核外电子总数为 21,根据构造原理,电子填充顺序为4s→3d,基态 Sc 原子的核外电子排布式应为:,题目中写的不符合构造原理,A 错误;
B.HCl中H的1s轨道与Cl的3p轨道形成s-p σ键,σ键电子云沿键轴方向头碰头重叠,呈轴对称,图片中符合s-p σ键电子云特征,B正确;
C.NaOH是离子化合物,由和构成,书写电子式时,复杂阴离子()需要加方括号并标注电荷,正确的电子式应为:,C 错误;
D.的中心原子是C,形成2个键,孤电子对数为,价层电子对数为 2,且没有孤电子对,根据价层电子对互斥理论(VSEPR),对应的 VSEPR 模型是直线形(键角 180°),如图,D错误;
故答案选B。
3. 家务劳动中的许多做法都能用化学知识解释,下列相关原理分析错误的是
A. 用白醋浸泡铁锅除铁锈:醋酸能与金属氧化物反应
B. 用食盐腌制肉类延长保质期:食盐能使细菌细胞失水
C. 用洗洁精清洗餐具油污:洗洁精能溶解油脂分子
D. 用小苏打发酵面团:碳酸氢钠遇酸或受热分解产生二氧化碳
【答案】C
【解析】
【详解】A.醋酸能与氧化铁反应生成可溶性盐,从而去除铁锈,A正确;
B.食盐通过渗透作用使细菌细胞失水,抑制细菌生长,延长肉类保质期,B正确;
C.洗洁精通过乳化作用去除油污,而非直接溶解油脂分子,C错误;
D.碳酸氢钠在酸性条件或受热时分解产生二氧化碳气体,使面团发酵,D正确;
答案选C。
4. 二氯异氰尿酸钠对各种致病性微生物如病毒、真菌等有很强的消杀效果,是一种适用范围广的高效杀菌剂,其结构如图。下列说法正确的是
A. 第一电离能:C<N<O
B. 原子半径:Cl>Na>C
C. 未成对电子数:C>O>Na
D. 键长:C=O<C-O
【答案】D
【解析】
【详解】A.同周期元素第一电离能呈增大趋势,但N的2p轨道为半满稳定结构,其第一电离能大于O,正确顺序为C<O<N,A错误;
B.同周期主族元素原子半径从左到右逐渐减小,Na原子半径大于Cl,且C电子层数少,原子半径最小,正确顺序为Na>Cl>C,B错误;
C.基态C的价电子排布为,未成对电子数2,O为,未成对电子数2,Na为,未成对电子数1,未成对电子数C=O>Na,C错误;
D.键长与键能相关,双键键能大于单键,键长更短,故键长C=O<C-O,D正确;
故选D。
5. 下列图示实验操作规范的是
A.稀释浓硫酸
B.灼烧金属钠
C.蒸发氯化铁溶液制备氯化铁固体
D.测量稀盐酸的pH
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入盛有水的烧杯里,边加边搅拌,操作错误,A不符合题意;
B.灼烧金属钠时,应将钠放在坩埚中加热,坩埚放置在泥三角上,下方用酒精灯加热,操作规范,B符合题意;
C.蒸发氯化铁溶液时,氯化铁会发生水解:,加热促进HCl挥发,水解平衡正向移动,最终得到氢氧化铁,无法得到氯化铁固体,操作目的无法实现,C不符合题意;
D.测量pH时,pH试纸不能预先润湿,润湿会稀释待测液,导致测量结果不准;也不能将pH试纸直接伸入溶液中,会污染试剂,操作错误,D不符合题意;
故选B。
6. 氮及其化合物的部分转化关系如图,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 反应①中,每生成,转移的电子数为
B. 反应②中,消耗断裂的极性共价键数为
C. 反应③中,2 mol NO与足量氧气反应,生成产物的分子数为
D. 的溶液中,的数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①为,NH3中N元素显-3价,NO2中N元素显+4价,N2中N元素显0价,每生成7 mol N2转移24 mol电子,故每生成1 mol N2转移电子数为,A错误;
B.反应②为,消耗NH3断裂N-H键(极性共价键),但22.4 L NH3未指明状态(是否标准状况),无法计算物质的量,则无法计算断裂的极性共价键数,B错误;
C.反应③为,2 mol NO生成2 mol NO2,但NO2在常温下部分二聚为N2O4,产物分子数不确定,不一定是2NA,C错误;
D.1 L 1 mol/L HNO3溶液中,HNO3完全电离,物质的量为1 mol,数目为NA,D正确;
故答案选D。
7. 下列对物质性质的解释错误的是
选项
物质性质
解释
A
氮气的稳定性强于氧气
氮氮三键键能大于氧氧双键键能
B
乙醇能与水以任意比例互溶
乙醇分子与水分子之间能形成氢键
C
溶液能与铜反应
铜的还原性强于铁
D
亚硫酸氢钠溶液显酸性
亚硫酸氢根离子的水解程度小于电离程度
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.键能越大,化学键越稳定,分子稳定性越强。氮氮三键键能(约946kJ/mol)远大于氧氧双键键能(约498kJ/mol),因此氮气稳定性强于氧气,A正确;
B.乙醇分子中含羟基,可与水分子形成氢键,因此乙醇能与水以任意比例互溶,B正确;
C.与铜的反应为,该反应只能说明还原性:;修改为“实际铁的还原性强于铜(如铁可置换出铜盐中的铜,金属活动性),解释错误,C错误;
D.亚硫酸氢根离子存在电离和水解,溶液显酸性说明其电离程度(产生)大于水解程度(产生),D正确;
故选C。
8. 微粒邂逅时的色彩变化是化学馈赠的视觉浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液紫红色褪去
B
等体积、等浓度的明矾溶液与氢氧化钡溶液混合,出现白色沉淀
C
少量氯气通入KI溶液中,溶液变为黄色
D
将溶液和溶液混合,有白色沉淀和气体生成
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液紫红色褪去,是由于还原生成,同时被氧化成,反应方程式正确,颜色变化解释合理,A正确;
B.等体积、等浓度的明矾溶液(含和2)与氢氧化钡溶液(含和2)混合,会生成和白色沉淀,但给出的离子方程式不正确,因等浓度等体积混合时,物质的量不足(需3倍,实际仅2倍),不能完全沉淀,方程式未反映实际比例,正确方程式为,B错误;
C.少量氯气通入KI溶液中,溶液变为黄色,是由于氧化生成,溶于水显黄色,反应方程式正确,颜色变化解释合理,C正确;
D.溶液和溶液混合,有白色沉淀()和气体()生成,是由于与发生双水解反应,方程式正确,颜色变化解释合理,D正确;
故答案选B。
9. 可用于制造特种玻璃。其中X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,W原子的内层电子总数是最外层电子数的2倍,的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:W>Z>Y B. 最简单氢化物的沸点:X>Y>W
C. W的最高价氧化物对应的水化物为强酸 D. Y的单质难与水发生反应
【答案】B
【解析】
【分析】由阴离子结构及X、Y、、是原子序数依次增大的短周期主族元素,可知元素为,元素为,元素为,元素为。
【详解】A.的电子层数大于,故其半径最大;的电子层数相同,的核电荷数大,故其半径小,则简单离子半径:,A错误;
B.X、Y、W对应的最简单氢化物分别为、HF、,、HF能形成氢键,且水形成的氢键多,故最简单氢化物的沸点:>HF>,B正确;
C.W的最高价氧化物对应的水化物是,其为中强酸,C错误;
D.Y的单质是,其能与水剧烈反应,D错误;
故选B。
10. 密闭容器中发生反应 ,、、时刻均改变一个外界条件,反应速率变化如图。下列说法正确的是
A. 时改变的外界条件是压缩容器体积
B. 时改变的外界条件是移出部分反应物
C.
D. 反应物的平衡转化率先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.时,和都变快,且>,故平衡逆向移动,改变的外界条件是升高温度,A错误;
B.时,和都变慢,且>,故平衡逆向移动,改变的外界条件是降低压强,B错误;
C.时,升高温度,因该反应为放热反应,平衡常数减小,而和时温度不变,平衡常数不变,故,C正确;
D.和时,刻平衡逆向移动,反应物转化率减小,时刻加入催化剂,平衡不移动,转化率不变,因此反应物的平衡转化率的变化趋势为减小、不变、减小,D错误;
故选C。
11. 作为催化剂在某些有机反应中使用,其阳离子呈八面体构型,结构如图。下列说法错误的是
A. 中的化合价为+3
B. 存在同分异构体
C. 中Co的配位数为6
D. 与足量AgNO3溶液反应最多能生成3molAgCl
【答案】D
【解析】
【分析】阳离子呈八面体构型,在溶液中稳定存在,外界可电离;的配位数为6,由4个和2个提供孤电子对形成配位键,据此分析。
【详解】A.为中性配体,为价,设的化合价为,则,解得,A不符合题意;
B.为八面体构型,两个可处于邻位或对位,存在顺反异构体,因此存在同分异构体,B不符合题意;
C.与4个和2个形成配位键,配位数为6,C不符合题意;
D.的结构为,内界不与反应,只有外界1个可电离,因此与足量溶液反应最多生成,D符合题意;
故选D。
12. 是重要的耐高温材料、陶瓷绝缘材料和陶瓷遮光剂,亦是人工钻石的主要原料。其立方晶胞如图,晶胞边长为apm,设为阿伏加德罗常数的值,1号原子的坐标为,2号原子的坐标为。下列说法错误的是
A. p点原子的坐标为 B. 的密度为
C. Zr原子与O原子之间的最短距离为pm D. O原子的配位数为4
【答案】A
【解析】
【详解】A.已知1号原点坐标为,2号顶点坐标为,点位于晶胞(,红色微粒)体对角线距位置,故其坐标为,A错误;
B.根据均摊法,晶胞中原子全部位于晶胞内部,共4个;晶胞中的个数为:, 晶胞质量为:, 晶胞边长,晶胞体积为:,则晶胞密度为:,B正确;
C.Zr与的最短距离为晶胞体对角线长度的,晶胞体对角线长,因此最短距离为,C正确;
D.该结构为萤石型结构,原子数比,配位数为8,因此原子的配位数为4,D正确;
故选A。
13. 我国科学家团队创新性地开发了一种热催化NO合成氨反应,解决了合成氨工艺条件苛刻、氮氧化物污染严重等问题。在不同催化剂作用下NO和H2快速解离耦合的部分反应机理如图所示(TS表示过渡态,*表示吸附在催化剂上的物种)。下列说法错误的是
A. 同等条件下,(111)的催化性能优于Pt(111)
B. 不同催化剂作用下的反应历程不同
C. 两种催化剂作用下,的脱附均是吸热过程
D. 和作用下,均为决速步骤
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中虚线表示(111),其所有步骤的活化能均低于实线(Pt(111)),表明其反应路径更易进行,催化效率更高,A正确;
B.从图中可见,两种催化剂在中间体转化路径上存在差异,B正确;
C.产物(g)相对能量为0 eV,而吸附态*能量低于0 eV,因此该过程需吸收能量,为吸热过程,两种催化剂下均如此,C正确;
D.决速步骤由活化能最大的步骤决定,由图可知,Pt(111)的决速步骤为(对应TS1),D错误;
故答案为D。
14. 按图示装置进行实验,将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管内,关闭分液漏斗活塞。下列说法错误的是
A. 热水浴可加快Ⅰ中试管内化学反应的速率
B. Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ中溶液褪色的原理相同
C. Ⅲ中出现黄色浑浊,Na2S在反应中体现还原性
D. 微热Ⅰ中试管,撤掉热源后,试管Ⅴ中出现一段水柱,说明装置气密性良好
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应 ,温度升高,反应速率加快,A正确;
B.Ⅱ中品红溶液褪色是因为的漂白性,Ⅳ中高锰酸钾褪色是因为高锰酸钾发生氧化还原反应生成无色的,Ⅴ中酚酞变为无色是因为NaOH溶液与反应后溶液碱性减弱,三者褪色机理完全不同,B错误;
C.Ⅲ中发生反应 ,中S从-2价升至0价,被氧化,作还原剂,体现还原性,C正确;
D.微热Ⅰ中试管,撤掉热源后,冷却后装置内气体收缩,压强降低外界大气压将Ⅴ中液体压入导管形成水柱,是标准气密性检验方法,D正确;
故答案为B。
15. 25℃时,弱酸溶液中、和的分布分数[例如]与溶液pH关系如图。下列说法错误的是
A. 曲线a表示随pH的变化曲线
B. 25℃,时,
C. 25℃时,溶液中:
D. 25℃时,溶液中:
【答案】B
【解析】
【分析】H2AH++HA-,Ka1=,HA-H++A2-,Ka2=,增大pH,两个平衡均正向移动,减小的同时增大,增大的同时减小,故a、b、c分别表示、和随pH的变化曲线,
【详解】A.由分析可知,a、b、c分别表示、和随pH的变化曲线,A正确;
B.由图中曲线可分别计算出25℃时对应的平衡常数、,由可得,当时,,,即25℃,时,,再结合图可知pH=3.6时,,B错误;
C.25℃时,HA-的电离常数,水解常数可知,其电离能力大于水解能力,NaHA溶液显酸性,故,C正确;
D.25℃时,溶液中存在质子守恒:,D正确;
故答案为B。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 氯元素的部分“价-类”二维图如图。请回答下列问题:
(1)基态氯原子的价层电子轨道表示式为_______。
(2)c为_______(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)含f的消毒液不能与洁厕灵(含a)混用,用离子方程式表示其原因:_______。
(4)d的结构式为_______;d不稳定,加热可生成a和e,写出该反应的化学方程式并用双线桥法表示出电子的得失:_______。
(5)g的阴离子中,其中心原子的杂化方式为____;i和h的阴离子中键角较大的是____(填离子符号),判断的理由是_____。
【答案】(1) (2)极性
(3)
(4) ①. ②.
(5) ①. ②. ③. 和的中心原子均为杂化,但的中心原子无孤电子对,而的中心原子有1个孤电子对,孤电子对对成键电子对有排斥作用,使键角变小
【解析】
【分析】该图为氯元素的“价-类”图,由图分析可得:a为HCl,b为Cl2,c为Cl2O,d为HClO,e为HClO3,f为NaClO,g为NaClO2,h为NaClO3,i为NaClO4。
【小问1详解】
氯原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5,价层电子为3s23p5,根据泡利不相容原理和洪特规则画出其价层电子轨道表示式,;
【小问2详解】
由图可推出c为Cl2O,该分子的空间构型为V形,正负电荷中心不重合,为极性分子;
【小问3详解】
f为次氯酸钠,a为氯化氢气体,两者结合可发生归中反应,生成氯气,离子反应方程式为;
【小问4详解】
d为次氯酸,其结构式为;次氯酸不稳定,受热易分解,发生歧化反应,反应方程式为;
【小问5详解】
g为+3价氯元素的盐,可推出g中对应的阴离子是,中心Cl原子价层电子对数=,故杂化方式为sp3;i是+7价的盐(),h是+5价的盐();中心原子无孤电子对,正四面体结构,键角109。28';中心原子有1对孤电子对,孤电子对斥力大于成键电子对,键角被压缩,小于109。28';因此键角较大的是。
17. 过硫酸钠()是重要的氧化剂,工业上通过与NaOH反应制备,同时存在副反应:
主反应:
副反应:
某化学小组开展“制备条件对产率的影响及处理含氰废水效果”的实验研究。
实验一:的实验室制备。
实验装置如图所示。
(1)装置b中盛放NaOH溶液的仪器名称是_______。
(2)为防止发生副反应,需补充的仪器或装置为_______(填标号);选择的原因是_______。
A.水浴加热装置 B.直形冷凝管 C.布氏漏斗
实验二:制备条件对产率的影响探究。
小组研究温度、NaOH浓度、反应时间对产率的影响,部分实验数据如下:
实验编号
温度/℃
NaOH浓度
反应时间/min
产率/%
1
50
2.0
20
65.2
2
55
2.0
20
78.4
3
60
2.0
20
72.1
4
55
1.5
20
70.3
5
55
2.5
20
81.2
6
55
2.0
10
60.5
7
55
2.0
30
85.6
(3)对比实验1、2、3,试分析产率差异的原因:_______。
(4)对比实验2、4、5,可得出结论:_______。
(5)对比实验2、6、7,可得出结论:_______。
实验三:处理含NaCN的废水及处理后NaCN浓度测定。
Ⅰ.向含一定量NaCN的废水中滴加溶液,有两种无色无毒气体产生。
(6)NaCN与的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
Ⅱ.处理后的废水中NaCN含量测定实验如下:取1 L处理后的废水,浓缩为10.00 mL置于锥形瓶中,并滴加几滴KI溶液作指示剂,用的标准溶液滴定,消耗溶液的体积为5.00 mL。已知:①废水中氰化钠的排放标准为:。②,,AgI呈黄色,优先与发生反应。
(7)到达滴定终点的现象是_______。
(8)处理后的废水_______(填“符合”或“不符合”)排放标准。
【答案】(1)分液漏斗
(2) ①. A ②. 水浴加热能均匀控温,防止局部过热引发副反应
(3)温度过低,反应速率慢,温度过高,易引发副反应,因此温度为55℃左右时产率最高
(4)在温度和反应时间固定时,的产率随NaOH浓度增大而提高
(5)在温度和NaOH浓度固定时,的产率随反应时间延长而提高
(6)5:2 (7)滴入最后半滴标准溶液,锥形瓶的溶液中恰好产生黄色沉淀,且振荡后半分钟内黄色沉淀不消失
(8)符合
【解析】
【小问1详解】
装置b中盛放NaOH溶液的仪器带有活塞和长颈,名称是分液漏斗;
【小问2详解】
为防止发生副反应,需补充的仪器或装置为A;
副反应是,NH3高温下易挥发,用水浴加热能均匀控温,防止局部过热引发副反应;
【小问3详解】
实验1、2、3的变量为温度,NaOH浓度和反应时间相同,温度过低,反应速率慢,温度过高,易引发副反应,因此温度为55℃左右时产率最高;
【小问4详解】
对比实验2、4、5,其变量为NaOH浓度,可得出结论:在温度和反应时间固定时,的产率随NaOH浓度增大而提高;
【小问5详解】
对比实验2、6、7,其变量为反应时间,可得出结论:在温度和NaOH浓度固定时,的产率随反应时间延长而提高;
【小问6详解】
NaCN与的反应,无色无毒气体为N2和CO2,被还原为,S的平均化合价由+7变为+6,C的化合价由+2变为+4,N的化合价由-3变为0,1 mol得到2 mol电子,根据得失电子守恒,氧化剂与还原剂NaCN的物质的量之比为5:2;
【小问7详解】
滴定终点现象:滴定过程中,Ag+先与CN-结合生成[Ag(CN)2]-,当CN-完全反应后,Ag+与指示剂I-结合生成黄色AgI沉淀,因此滴定终点现象为:当滴入最后半滴标准溶液时,锥形瓶中溶液出现黄色沉淀,且半分钟内沉淀不消失;
【小问8详解】
根据反应,可得物质的量的关系:
n(CN-)=2n(Ag+),n(Ag+)=,n(CN-),浓缩后溶液体积为10.00 mL,原1 L废水中n(NaCN)=,c(NaCN)=;废水中NaCN的质量:m(NaCN)=<0.50 mg,废水中NaCN的浓度为,小于排放标准,因此处理后的废水符合排放标准。
18. 柠檬酸铁铵[]微溶于冷水,不溶于乙醇,是一种优良的营养强化剂,被广泛用于食品添加剂、医药等诸多领域。一种以硫铁矿(主要成分为)为原料制备柠檬酸铁铵的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)需将硫铁矿粉碎后再进行“焙烧”的目的是_________。
(2)“酸溶”过程中需保持盐酸过量,其目的是_________。
(3)“氧化”是将氧化为,则该过程中发生反应的离子方程式为_________;已知。“沉淀”过程加过量浓氨水沉淀得到,为将完全沉淀(离子浓度不大于),则溶液的pH不低于_________。
(4)“一系列操作”包括_________、_________、过滤、洗涤、干燥等。过滤后常用乙醇洗涤2~3次,洗涤时使用乙醇的目的是_________。
(5)测定柠檬酸铁铵组成及纯度的实验方案如下(杂质不参与反应):取10.00 g样品溶于蒸馏水配成100 mL溶液。取20.00 mL所配溶液加入足量溶液中充分反应,过滤、洗涤,灼烧至恒重,测得固体质量为0.32 g。另取20.00 mL所配溶液于锥形瓶中,依次加入足量(能与部分金属离子结合)、溶液充分反应,滴入2滴酚酞试液,用标准液滴定至终点,消耗标准液12.00 mL。[;]
柠檬酸铁铵化学式为_________;样品的纯度为_________%。
【答案】(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率
(2)抑制水解,提高铁元素的浸出率
(3) ①. ②. 2.8
(4) ①. 蒸发浓缩或加热浓缩 ②. 冷却结晶或降温结晶 ③. 减少溶解损耗,便于干燥
(5) ①. ②. 97.6
【解析】
【分析】通入空气先将焙烧为,同时生成尾气;用盐酸溶解,得到溶液,可能含有未反应的杂质;将可能存在的氧化为;加入氨水沉淀为;将与柠檬酸、氨水反应生成柠檬酸铁铵;通过蒸发浓缩、冷却结晶等步骤获得产品。
【小问1详解】
将硫铁矿粉碎后再进行“焙烧”能增大反应物接触面积,加快焙烧反应速率,提高原料利用率。
【小问2详解】
“酸溶”过程中需保持盐酸过量,是为了抑制水解,防止生成沉淀,从而提高铁元素的浸出率。
【小问3详解】
“氧化”是将氧化为,则该过程中发生反应的离子方程式为;
根据溶度积公式,当时,对应,故,因此,溶液pH不低于2.8。
【小问4详解】
“一系列操作”目的是从柠檬酸铁铵溶液中获得柠檬酸铁铵晶体,操作包括蒸发浓缩、冷却结晶(或降温结晶)、过滤、洗涤、干燥;乙醇洗涤能减少柠檬酸铁铵在洗涤过程中的溶解损失;且乙醇易挥发,便于快速干燥。
【小问5详解】
柠檬酸铁铵与NaOH溶液充分反应,过滤、洗涤、灼烧至恒重,得到的固体为,则溶液中;根据反应方程式,建立关系式,溶液中,根据电荷守恒得,解得,因此,即柠檬酸铁铵的化学式为。溶液中,故样品中的纯度为。
19. “碳灾”是指因二氧化碳排放过量导致的气候及环境恶化现象,研究空气中二氧化碳捕集、利用与封存技术是应对“碳灾”的一种措施。如将催化加氢合成,发生的反应如下:
反应i:
反应ii:
回答下列问题:
(1)标准摩尔生成焓是指在标准压力下,由最稳定态单质生成该化合物的焓变,25℃时几种物质的标准摩尔生成焓如下
物质
CO(g)
标准摩尔生成焓/(kJ/mol)
-110.5
0
___________。
(2)将1 mol CO2与4 mol H2通入10 L的恒容密闭容器中同时发生反应i和反应ii.
①温度为时,容器内CO2的转化率(α)和CH3OH的物质的量随时间的变化如表所示:
时间/min
1
3
7
10
12
13
α(CO2)/%
10.1
40.3
65.6
70.1
80.0
80.0
0.04
0.09
0.19
0.26
0.32
0.32
则内,消耗H2的平均反应速率为___________。
②温度为520 K时,下列能说明体系已达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.水和甲醇的浓度之比保持不变
B.混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.
D.混合气体的密度不再改变
③在不同温度下测得反应i和反应ii的平衡常数K与温度T之间的变化关系如图1所示。则表示反应ii的曲线是___________(填“a”或“b”),判断依据是___________。
(3)将一定量的CO2和H2通入压强为的恒压密闭容器中只发生反应i,容器内CO2的平衡转化率与温度、投料比的关系如图2所示。
①m1、m2、m3从大到小的关系为___________。②已知D点H2的平衡转化率与CO2的平衡转化率相等,则B点时,反应i的平衡常数Kp=___________(MPa)-2 (用平衡分压代替平衡浓度,分压总压物质的量分数;计算结果保留1位小数)。
【答案】(1)-49.8 kJ/mol
(2) ①. 0.012或1.2×10-2 ②. AB ③. b ④. 反应ii为吸热反应,温度越高,其反应限度越大,平衡常数越大
(3) ①. m3>m2>m1 ②. 33.3
【解析】
【小问1详解】
根据标准摩尔生成焓,,
【小问2详解】
①12 min时,转化率为80.0%,则转化的,生成。反应i消耗,反应ii消耗,消耗,总消耗,;
②A.水和甲醇的浓度之比保持不变,说明各组分浓度不再变化,反应达到平衡,A符合题意;
B.混合气体的平均摩尔质量,反应前后气体总质量不变,总物质的量变化,不变时说明反应达到平衡,B符合题意;
C.根据碳元素守恒,始终成立,不能判断平衡,C不符合题意;
D.恒容容器中,混合气体的密度始终不变,不能判断平衡,D不符合题意。
故选AB;
③反应i的,为放热反应,温度升高,平衡常数减小;反应ii为吸热反应,温度升高,平衡常数增大。因此表示反应ii的曲线是b,判断依据是反应ii为吸热反应,温度越高,其反应限度越大,平衡常数越大;
【小问3详解】
①投料比越大,浓度越高,的平衡转化率越高。由图2可知,相同温度下,对应的转化率最高,最低,故;
②因为D点时,的平衡转化率与的平衡转化率相等,可知投料比,B点时,的平衡转化率与的平衡转化率也相等,设起始投入的和的物质的量分别为3 mol和1 mol,列出三段式如下:
,平衡时容器中气体的总物质的量为3 mol,、、、的分压分别为: 则
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2025—2026上学期协作校高三第二次考试
化学试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Fe-56 Zr-91
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 辽宁是我国矿产资源大省,其中铁矿、菱镁矿(主要成分为)、硼矿、滑石[主要成分为]等的储量全国领先。下列说法错误的是
A. 用铁矿石炼铁时发生了化学变化 B. 可溶于稀盐酸
C. 硼晶体属于分子晶体 D. 滑石的主要成分均由短周期元素组成
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 基态Sc原子的核外电子排布式: B. HCl分子中的键的电子云图:
C. NaOH的电子式: D. 的VSEPR模型:
3. 家务劳动中的许多做法都能用化学知识解释,下列相关原理分析错误的是
A. 用白醋浸泡铁锅除铁锈:醋酸能与金属氧化物反应
B. 用食盐腌制肉类延长保质期:食盐能使细菌细胞失水
C. 用洗洁精清洗餐具油污:洗洁精能溶解油脂分子
D. 用小苏打发酵面团:碳酸氢钠遇酸或受热分解产生二氧化碳
4. 二氯异氰尿酸钠对各种致病性微生物如病毒、真菌等有很强的消杀效果,是一种适用范围广的高效杀菌剂,其结构如图。下列说法正确的是
A. 第一电离能:C<N<O
B. 原子半径:Cl>Na>C
C. 未成对电子数:C>O>Na
D. 键长:C=O<C-O
5. 下列图示实验操作规范的是
A.稀释浓硫酸
B.灼烧金属钠
C.蒸发氯化铁溶液制备氯化铁固体
D.测量稀盐酸的pH
A. A B. B C. C D. D
6. 氮及其化合物的部分转化关系如图,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 反应①中,每生成,转移的电子数为
B. 反应②中,消耗断裂的极性共价键数为
C. 反应③中,2 mol NO与足量氧气反应,生成产物的分子数为
D. 的溶液中,的数目为
7. 下列对物质性质的解释错误的是
选项
物质性质
解释
A
氮气的稳定性强于氧气
氮氮三键键能大于氧氧双键键能
B
乙醇能与水以任意比例互溶
乙醇分子与水分子之间能形成氢键
C
溶液能与铜反应
铜的还原性强于铁
D
亚硫酸氢钠溶液显酸性
亚硫酸氢根离子的水解程度小于电离程度
A. A B. B C. C D. D
8. 微粒邂逅时的色彩变化是化学馈赠的视觉浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液紫红色褪去
B
等体积、等浓度的明矾溶液与氢氧化钡溶液混合,出现白色沉淀
C
少量氯气通入KI溶液中,溶液变为黄色
D
将溶液和溶液混合,有白色沉淀和气体生成
A. A B. B C. C D. D
9. 可用于制造特种玻璃。其中X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,W原子的内层电子总数是最外层电子数的2倍,的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:W>Z>Y B. 最简单氢化物的沸点:X>Y>W
C. W的最高价氧化物对应的水化物为强酸 D. Y的单质难与水发生反应
10. 密闭容器中发生反应 ,、、时刻均改变一个外界条件,反应速率变化如图。下列说法正确的是
A. 时改变的外界条件是压缩容器体积
B. 时改变的外界条件是移出部分反应物
C.
D. 反应物的平衡转化率先增大后减小
11. 作为催化剂在某些有机反应中使用,其阳离子呈八面体构型,结构如图。下列说法错误的是
A. 中的化合价为+3
B. 存在同分异构体
C. 中Co的配位数为6
D. 与足量AgNO3溶液反应最多能生成3molAgCl
12. 是重要的耐高温材料、陶瓷绝缘材料和陶瓷遮光剂,亦是人工钻石的主要原料。其立方晶胞如图,晶胞边长为apm,设为阿伏加德罗常数的值,1号原子的坐标为,2号原子的坐标为。下列说法错误的是
A. p点原子的坐标为 B. 的密度为
C. Zr原子与O原子之间的最短距离为pm D. O原子的配位数为4
13. 我国科学家团队创新性地开发了一种热催化NO合成氨反应,解决了合成氨工艺条件苛刻、氮氧化物污染严重等问题。在不同催化剂作用下NO和H2快速解离耦合的部分反应机理如图所示(TS表示过渡态,*表示吸附在催化剂上的物种)。下列说法错误的是
A. 同等条件下,(111)的催化性能优于Pt(111)
B. 不同催化剂作用下的反应历程不同
C. 两种催化剂作用下,的脱附均是吸热过程
D. 和作用下,均为决速步骤
14. 按图示装置进行实验,将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管内,关闭分液漏斗活塞。下列说法错误的是
A. 热水浴可加快Ⅰ中试管内化学反应的速率
B. Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ中溶液褪色的原理相同
C. Ⅲ中出现黄色浑浊,Na2S在反应中体现还原性
D. 微热Ⅰ中试管,撤掉热源后,试管Ⅴ中出现一段水柱,说明装置气密性良好
15. 25℃时,弱酸溶液中、和的分布分数[例如]与溶液pH关系如图。下列说法错误的是
A. 曲线a表示随pH的变化曲线
B. 25℃,时,
C. 25℃时,溶液中:
D. 25℃时,溶液中:
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 氯元素的部分“价-类”二维图如图。请回答下列问题:
(1)基态氯原子的价层电子轨道表示式为_______。
(2)c为_______(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)含f的消毒液不能与洁厕灵(含a)混用,用离子方程式表示其原因:_______。
(4)d的结构式为_______;d不稳定,加热可生成a和e,写出该反应的化学方程式并用双线桥法表示出电子的得失:_______。
(5)g的阴离子中,其中心原子的杂化方式为____;i和h的阴离子中键角较大的是____(填离子符号),判断的理由是_____。
17. 过硫酸钠()是重要的氧化剂,工业上通过与NaOH反应制备,同时存在副反应:
主反应:
副反应:
某化学小组开展“制备条件对产率的影响及处理含氰废水效果”的实验研究。
实验一:的实验室制备。
实验装置如图所示。
(1)装置b中盛放NaOH溶液的仪器名称是_______。
(2)为防止发生副反应,需补充的仪器或装置为_______(填标号);选择的原因是_______。
A.水浴加热装置 B.直形冷凝管 C.布氏漏斗
实验二:制备条件对产率的影响探究。
小组研究温度、NaOH浓度、反应时间对产率的影响,部分实验数据如下:
实验编号
温度/℃
NaOH浓度
反应时间/min
产率/%
1
50
2.0
20
65.2
2
55
2.0
20
78.4
3
60
2.0
20
72.1
4
55
1.5
20
70.3
5
55
2.5
20
81.2
6
55
2.0
10
60.5
7
55
2.0
30
85.6
(3)对比实验1、2、3,试分析产率差异的原因:_______。
(4)对比实验2、4、5,可得出结论:_______。
(5)对比实验2、6、7,可得出结论:_______。
实验三:处理含NaCN的废水及处理后NaCN浓度测定。
Ⅰ.向含一定量NaCN的废水中滴加溶液,有两种无色无毒气体产生。
(6)NaCN与的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
Ⅱ.处理后的废水中NaCN含量测定实验如下:取1 L处理后的废水,浓缩为10.00 mL置于锥形瓶中,并滴加几滴KI溶液作指示剂,用的标准溶液滴定,消耗溶液的体积为5.00 mL。已知:①废水中氰化钠的排放标准为:。②,,AgI呈黄色,优先与发生反应。
(7)到达滴定终点的现象是_______。
(8)处理后的废水_______(填“符合”或“不符合”)排放标准。
18. 柠檬酸铁铵[]微溶于冷水,不溶于乙醇,是一种优良的营养强化剂,被广泛用于食品添加剂、医药等诸多领域。一种以硫铁矿(主要成分为)为原料制备柠檬酸铁铵的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)需将硫铁矿粉碎后再进行“焙烧”的目的是_________。
(2)“酸溶”过程中需保持盐酸过量,其目的是_________。
(3)“氧化”是将氧化为,则该过程中发生反应的离子方程式为_________;已知。“沉淀”过程加过量浓氨水沉淀得到,为将完全沉淀(离子浓度不大于),则溶液的pH不低于_________。
(4)“一系列操作”包括_________、_________、过滤、洗涤、干燥等。过滤后常用乙醇洗涤2~3次,洗涤时使用乙醇的目的是_________。
(5)测定柠檬酸铁铵组成及纯度的实验方案如下(杂质不参与反应):取10.00 g样品溶于蒸馏水配成100 mL溶液。取20.00 mL所配溶液加入足量溶液中充分反应,过滤、洗涤,灼烧至恒重,测得固体质量为0.32 g。另取20.00 mL所配溶液于锥形瓶中,依次加入足量(能与部分金属离子结合)、溶液充分反应,滴入2滴酚酞试液,用标准液滴定至终点,消耗标准液12.00 mL。[;]
柠檬酸铁铵化学式为_________;样品的纯度为_________%。
19. “碳灾”是指因二氧化碳排放过量导致的气候及环境恶化现象,研究空气中二氧化碳捕集、利用与封存技术是应对“碳灾”的一种措施。如将催化加氢合成,发生的反应如下:
反应i:
反应ii:
回答下列问题:
(1)标准摩尔生成焓是指在标准压力下,由最稳定态单质生成该化合物的焓变,25℃时几种物质的标准摩尔生成焓如下
物质
CO(g)
标准摩尔生成焓/(kJ/mol)
-110.5
0
___________。
(2)将1 mol CO2与4 mol H2通入10 L的恒容密闭容器中同时发生反应i和反应ii.
①温度为时,容器内CO2的转化率(α)和CH3OH的物质的量随时间的变化如表所示:
时间/min
1
3
7
10
12
13
α(CO2)/%
10.1
40.3
65.6
70.1
80.0
80.0
0.04
0.09
0.19
0.26
0.32
0.32
则内,消耗H2的平均反应速率为___________。
②温度为520 K时,下列能说明体系已达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.水和甲醇的浓度之比保持不变
B.混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.
D.混合气体的密度不再改变
③在不同温度下测得反应i和反应ii的平衡常数K与温度T之间的变化关系如图1所示。则表示反应ii的曲线是___________(填“a”或“b”),判断依据是___________。
(3)将一定量的CO2和H2通入压强为的恒压密闭容器中只发生反应i,容器内CO2的平衡转化率与温度、投料比的关系如图2所示。
①m1、m2、m3从大到小的关系为___________。②已知D点H2的平衡转化率与CO2的平衡转化率相等,则B点时,反应i的平衡常数Kp=___________(MPa)-2 (用平衡分压代替平衡浓度,分压总压物质的量分数;计算结果保留1位小数)。
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