内容正文:
1号卷·A10联盟2026届高三12月学情检测
化学试题B
本试卷满分100分,考试时间75分钟。请在答题卡上作答。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,满分42分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列有关物质用途的说法错误的是
A. 干冰可用作食品抗氧化剂 B. 氯化钠可用作食品防腐剂
C. 硅酸钠的水溶液可用作黏合剂 D. 碳酸氢钠可用作食品膨松剂
2. 下列有关化学史的说法错误的是
A. 英国化学家波义尔提出元素概念
B. 法国化学家拉瓦锡提出原子学说
C. 意大利化学家阿伏加德罗提出分子学说
D. 俄罗斯化学家门捷列夫发现元素周期律
3. 用下列化学知识解释对应劳动项目不合理的是
选项
选项
化学知识
A
远洋货轮上船员用黄豆生豆芽,吃豆芽可避免坏血病
黄豆生豆芽过程产生维生素C
B
煮鸡蛋,发现鸡蛋越新鲜越难剥壳
鸡蛋蛋白质和水形成氢键,增强了其与蛋壳膜之间的结合力
C
擦干已洗净铁锅表面的水,以防生锈
铁与水蒸气反应生成
D
打豆腐,用氯化镁稀溶液点卤
是电解质,促进蛋白质胶体聚沉
A. A B. B C. C D. D
4. (邻二氮菲,为平面型结构)能与生成橙红色螯合物(结构如下),可用于定性鉴定,下列有关该物质的说法错误的是
A. 的配位数为6
B. N提供未杂化p轨道上的孤电子对形成配位键
C. 邻二氮菲分子中均采用杂化
D. 的能级容易失去1个电子达半充满结构
5. 可用于水处理、食品加工等领域,工业上通过“高压无声放电”的方法制备,其反应方程式为:,下列说法错误的是
A. “高压无声放电”为此反应提供能量
B. 该方法难以得到纯臭氧
C. 低浓度的水浸泡葡萄,可杀灭致病菌
D. 和均为非极性键形成的非极性分子
阅读下列材料,完成下面小题。
氯是制备盐酸、84消毒液的核心原料,其单质及化合物性质典型。氯气为黄绿色气体,古代用“地康法”可制备氯气,其反应为:。单质与氯气在加热条件下生成分子间通过配位键结合形成。氯水因含有漂白性,且光照易分解为盐酸和氧气。次氯酸钠(84消毒液有效成分)与浓盐酸反应会产生氯气,氯化银是白色难溶固体,溶于氨水形成,滴加稀硝酸又会析出。
6. 下列有关反应的化学方程式或离子方程式错误的是
A. 遇水发生剧烈水解:
B. 通入水中并在光照下久置的总反应:
C. 84消毒液和管道除垢剂(含盐酸)混合产生
D. 溶液中滴加稀产生白色沉淀:
7. 下列有关物质结构或性质的说法中,正确的是
A. 已知的结构为,其中含有两个配位键
B. 和的电子式分别为和
C. 氧化性:
D. 与结合能力:
8. 下列实验或生产场景产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
选项
实验或者生产场景
粒子组
A
稀滴定盐酸(含酚酞)之后产生的红色废液
B
带有氧化膜的金属铝溶于过量溶液所得的澄清溶液
C
通入酸性溶液紫红色恰好褪去的溶液
D
溶液加热后变绿色的溶液
A. A B. B C. C D. D
9. 某化合物的结构如图所示。是原子序数依次增大的短周期元素,其中位于同一主族,Y和Z同周期。下列说法错误的是
A. 的最多可消耗
B. 该物质中Z采取杂化
C. W和Y形成的化合物W元素显价
D. 原子半径:
10. 下列实验操作能达到实验目的的是
选项
实验操作和现象
实验目的
A
和浓盐酸共热制备,尾气通入澄清石灰水中
吸收过量的
B
将带火星的木条伸入和体积比为的混合气体中,木条复燃
证明的助燃性
C
用的溶液和浓硫酸反应
测定酸碱中和反应的反应热
D
加热碳酸铵固体
实验室制取氨气
A. A B. B C. C D. D
11. 碘(紫黑色固体,微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。的一种制备方法如下图所示:
下列说法错误的是
A. 加入粉进行“转化”反应的离子方程式为
B. “转化”后的操作是过滤,所需的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
C. “氧化”中若反应物用量比单质碘的产率会降低
D. 生成的沉淀与稀硝酸反应得到的产物可以循环利用,氧化剂与还原剂的物质的量之比为
12. 黑磷是一种外观呈现黑色金属光泽的晶体,其分子结构如图。下列有关说法错误的是
已知1埃(符号:)等于米。
A. 黑磷属于过渡晶体,与白磷互为同素异形体
B. 黑磷层间通过范德华力结合,层内通过共价键结合
C. 黑磷比白磷熔点高,黑磷可以导电
D. 黑磷在锯齿型方向上具有不同的键长和键角,具有各向异性
13. 南开大学团队在电池领域取得突破性进展,其原料丰富、制备方便,而且增加了实验过程中的安全性。其工作原理如图所示。下列叙述错误的是
A. 放电时多壁碳纳米管会产生碳沉积
B. 放电时可为电池提供源
C. 充电时该电池的总反应方程式为
D. 充电时当阳极产生气体时电路中转移电子数目为
14. 向硝酸溶液中加入铜粉,生成的气体体积(V)(标准状况)(过程中仅产生NO和NO2气体),转移电子的物质的量(n)与铜的物质的量(n)间关系如图所示.下列叙述错误的是
A. a点:
B. b点:收集的气体为
C. 点:收集气体
D. 点:溶液中剩余为
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 重金属随工业废水进入自然水域,会污染水资源,对人及动物造成危害。某实验小组提出用化学还原法将含铬废水进行处理制得磁性材料(前后元素价态分别为),其制备流程如下:
回答下列问题:
(1)基态原子孤电子独占的轨道数目为________。
(2)用将逐渐转化为,则还原处理之后液体中金属离子除外还有________。
(3)工业上也常用将“还原处理”,写出该转化反应的离子方程式________。
(4)为了制得磁性材料,结合图1和表1,需调节溶液为________(填范围),溶液不能太低也不能太高的原因是________。
图1 微粒的百分含量随的变化曲线
金属氢氧化物
开始沉淀(对应金属离子初始浓度为)
4.3
2.7
7.5
沉淀完全
5.6
3.7
9.6
部分金属离子开始沉淀和沉淀完全的
(5)若在实验室里完成“③焙烧”过程,所需含有陶瓷的仪器有________。
(6)将含的离子转化为磁性材料,最少需要________。
16. 安徽某企业研发的磷酸亚铁锂正极材料因高安全性、长循环寿命广泛应用于储能领域。制备的关键中间体为配合物,且晶体存在轻微非整比缺陷(部分被替代)时,离子迁移率显著提升。
回答下列问题:
(1)基态的价电子排布式为________。
(2)查阅《国际权威化学手册》知:失去一个的电离能为,再失去一个的电离能为,后者远大于前者的可能原因是________。
(3)中键是由________轨道重叠而成。
(4)为橄榄石型晶体,层内(或)与通过________键结合,层间存在微弱的静电作用;非整比缺陷使晶体中产生“空位”,导致迁移速率提升,其原因是________。
(5)在锂离子电池中,在阳极转化为,其电极反应方程式为________,的晶胞如下,“黑球表示,晶胞中O围绕和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构,则x=________,________。
17. 铜和硝酸反应浓度不同所得溶液的颜色不同,浓硝酸得绿色溶液,稀硝酸得蓝色溶液。
(1)等质量的铜分别与浓硝酸和稀硝酸反应过程中,消耗的中作为氧化剂物质的量之比为________。
(2)颜色不同的原因猜想:
猜想1:浓溶液显绿色,稀溶液显蓝色;
猜想2:浓硝酸与铜反应得到绿色溶液,与和反应生成三种绿色的络合物或者络离子有关;
猜想3:硝酸铜溶液中溶解了。
为验证猜想该实验小组进行了如下实验,回答下列问题:
①请设计实验否定猜想1________。
②和浓硝酸反应产生的,可与水微弱反应产生弱酸,写出该反应的离子方程式________,查阅资料得知均不稳定,受热极易分解,和浓反应的△,根据上述信息解释猜想2错误的原因________、________(写两点)。
③小组同学继续开展了如下实验,并初步验证了猜想3成立。
实验
与浓反应后的绿色溶液
操作
现象
I
通入气
溶液变成蓝色
Ⅱ
加热
“通入气”和“加热”均可________,而使溶液由绿色变成蓝色。由此推断和浓反应产生绿色的原因是________(从颜料混合或者色光混合角度分析),为了验证此结论,现向和稀反应后的蓝色溶液中加入________(选填序号),若溶液变绿色即可证明猜想3正确。
A.溴水 B.普洱茶水(棕黄色) C.溶液 D.溶液
18. 氮化铝(,室温下与水缓慢反应)是一种新型无机非金属材料,广泛应用于集成电路生产领域。化学研究小组同学按下列流程制取并测定所得产物中的质量分数。回答下列问题:
Ⅰ.制备。实验装置如图1所示(部分夹持仪器已省略)。
(1)检查装置气密性,加入药品,开始实验。最先点燃___________(填“”“”或“”)处的酒精灯或酒精喷灯。
(2)装置中仪器的名称是___________,导管的作用是___________,装置的作用除了干燥和平衡气压之外,还有___________。
(3)装置中主要反应的化学方程式为___________(活性炭)。
Ⅱ.测定样品纯度。利用与溶液反应生成的的体积测定样品纯度。现设计如图2的两种装置测定样品的纯度(假设杂质不参与反应)。
(4)与浓溶液反应的化学方程式是___________。
(5)从准确性考虑,最适宜的方案是___________(填“甲”或“乙”),为准确读取氨气体积,应注意的是___________。
(6)称取样品与溶液完全反应后,利用最适宜的装置测得气体在标准状况下的体积为,则样品中的质量分数为___________。
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1号卷·A10联盟2026届高三12月学情检测
化学试题B
本试卷满分100分,考试时间75分钟。请在答题卡上作答。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,满分42分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列有关物质用途的说法错误的是
A. 干冰可用作食品抗氧化剂 B. 氯化钠可用作食品防腐剂
C. 硅酸钠的水溶液可用作黏合剂 D. 碳酸氢钠可用作食品膨松剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.干冰(固态二氧化碳)的作用是制冷或营造低温环境,通过降温抑制微生物活动来保鲜食品,不具有抗氧化性。抗氧化剂是指能防止食品氧化变质(如油脂酸败)的物质(如维生素C)。因此,干冰不能用作食品抗氧化剂。A错误;
B.氯化钠(食盐)可通过提高食品渗透压,使微生物脱水死亡,从而抑制微生物生长,达到防腐目的(如腌制食品)。B正确;
C.硅酸钠(Na2SiO3)的水溶液俗称“水玻璃”,具有黏性,常用作黏合剂(如粘接纸张、木材)或耐火材料的黏结剂。C正确;
D.碳酸氢钠(小苏打)受热易分解产生二氧化碳气体(),使面团或面糊膨胀疏松,是常见的食品膨松剂(如用于馒头、饼干)。D正确;
故选A。
2. 下列有关化学史的说法错误的是
A. 英国化学家波义尔提出元素概念
B. 法国化学家拉瓦锡提出原子学说
C. 意大利化学家阿伏加德罗提出分子学说
D. 俄罗斯化学家门捷列夫发现元素周期律
【答案】B
【解析】
【详解】A.英国化学家波义尔在《怀疑派化学家》中提出元素的定义,强调元素是不能用化学方法再分解的简单物质,A正确;
B.法国化学家拉瓦锡的主要贡献是建立氧化理论、提出质量守恒定律,原子学说由英国科学家道尔顿提出,B错误;
C.意大利化学家阿伏加德罗提出分子学说,区分原子和分子,C正确;
D.俄罗斯化学家门捷列夫首次发现元素周期律并编制元素周期表,D正确;
故选B。
3. 用下列化学知识解释对应劳动项目不合理的是
选项
选项
化学知识
A
远洋货轮上船员用黄豆生豆芽,吃豆芽可避免坏血病
黄豆生豆芽过程产生维生素C
B
煮鸡蛋,发现鸡蛋越新鲜越难剥壳
鸡蛋蛋白质和水形成氢键,增强了其与蛋壳膜之间的结合力
C
擦干已洗净铁锅表面的水,以防生锈
铁与水蒸气反应生成
D
打豆腐,用氯化镁稀溶液点卤
是电解质,促进蛋白质胶体聚沉
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.坏血病由缺乏维生素C引起,黄豆发芽过程中确实会生成维生素C,因此食用豆芽可以预防坏血病,解释合理,A不符合题意;
B.新鲜鸡蛋的蛋白质可与水形成氢键,增强了蛋白质和蛋壳膜的结合力,因此新鲜鸡蛋煮熟后更难剥壳,解释合理,B不符合题意;
C.常温下铁锅生锈是铁发生吸氧腐蚀的结果,铁与水蒸气反应生成需要高温条件,常温下不能发生该反应,擦干水是为了避免铁形成原电池发生电化学腐蚀,解释不合理,C符合题意;
D.豆浆属于蛋白质胶体,氯化镁是电解质,加入电解质可以促进胶体聚沉,因此可以用氯化镁点卤制豆腐,解释合理,D不符合题意;
故答案选C。
4. (邻二氮菲,为平面型结构)能与生成橙红色螯合物(结构如下),可用于定性鉴定,下列有关该物质的说法错误的是
A. 的配位数为6
B. N提供未杂化p轨道上的孤电子对形成配位键
C. 邻二氮菲分子中均采用杂化
D. 的能级容易失去1个电子达半充满结构
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,1个结合3个配体(配体数为3),每个配体提供2个配位N原子,故的配位数为,A正确;
B.中N原子采取杂化,其孤电子对位于杂化轨道上,并非未杂化p轨道,B错误;
C.邻二氮菲为平面型结构,分子中均采用杂化,C正确;
D.的电子排布为,3d轨道半满(5个电子)是稳定结构,因此其能级容易失去1个电子达半充满稳定结构,D正确;
故选B。
5. 可用于水处理、食品加工等领域,工业上通过“高压无声放电”的方法制备,其反应方程式为:,下列说法错误的是
A. “高压无声放电”为此反应提供能量
B. 该方法难以得到纯臭氧
C. 低浓度的水浸泡葡萄,可杀灭致病菌
D. 和均为非极性键形成的非极性分子
【答案】D
【解析】
【详解】A.高压无声放电为吸热反应(ΔH > 0)提供所需能量,A正确;
B.反应为可逆反应(⇌),平衡时和共存,难以分离得到纯臭氧,B正确;
C.臭氧()具有强氧化性,低浓度水溶液可用于食品消毒,杀灭致病菌,C正确;
D.由非极性键形成且为直线形对称结构,是非极性分子;由非极性键形成,但为V形结构(键角约117°),不对称,是极性分子,D错误;
故选D。
阅读下列材料,完成下面小题。
氯是制备盐酸、84消毒液的核心原料,其单质及化合物性质典型。氯气为黄绿色气体,古代用“地康法”可制备氯气,其反应为:。单质与氯气在加热条件下生成分子间通过配位键结合形成。氯水因含有漂白性,且光照易分解为盐酸和氧气。次氯酸钠(84消毒液有效成分)与浓盐酸反应会产生氯气,氯化银是白色难溶固体,溶于氨水形成,滴加稀硝酸又会析出。
6. 下列有关反应的化学方程式或离子方程式错误的是
A. 遇水发生剧烈水解:
B. 通入水中并在光照下久置的总反应:
C. 84消毒液和管道除垢剂(含盐酸)混合产生
D. 溶液中滴加稀产生白色沉淀:
7. 下列有关物质结构或性质的说法中,正确的是
A. 已知的结构为,其中含有两个配位键
B. 和的电子式分别为和
C. 氧化性:
D. 与结合能力:
【答案】6. C 7. A
【解析】
【6题详解】
A.具有强水解性,遇水会剧烈反应,生成沉淀和HCl,A正确;
B.与水先反应生成和,在光照下易分解为和,总反应为,B正确;
C.84消毒液的有效成分是,管道除垢剂含盐酸,酸性条件下Clˉ和会发生归中反应生成,反应为,C错误;
D.溶液中,稀提供的会与结合为,与结合生成白色沉淀,D正确;
故选C。
【7题详解】
A.中每个原子采用杂化,除与3个端基形成共价键外,还接受1个桥基的孤对电子形成配位键,两个原子共形成两个配位键,A正确;
B.的电子式为,但的结构式为,电子式应为,B错误;
C.“地康法”用氧化生成,证明氧化性更强,C错误;
D.稀与反应时,能与结合生成,将替换出来,说明与的结合能力强于,D错误;
故选A。
8. 下列实验或生产场景产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
选项
实验或者生产场景
粒子组
A
稀滴定盐酸(含酚酞)之后产生的红色废液
B
带有氧化膜的金属铝溶于过量溶液所得的澄清溶液
C
通入酸性溶液紫红色恰好褪去的溶液
D
溶液加热后变绿色的溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.在稀NaOH滴定盐酸(含酚酞)后的红色废液中,溶液呈碱性(酚酞变红),H3O+和OH-不能大量共存(因发生中和反应生成水),故该粒子组不可能大量存在,A错误;
B.带有氧化膜的铝溶于过量KOH溶液时,生成K+、[Al(OH)4]-和OH-,但O2-在水溶液中不稳定(会与水反应生成OH-),故不可能大量存在,B错误;
C.SO2通入酸性KMnO4溶液至紫红色褪去时,SO2被完全氧化为,Mn2+、和K+可大量存在,但为还原剂,在酸性高锰酸钾条件下会被氧化,故不可能大量存在,C错误;
D.0.5 mol/L CuCl2溶液加热后变绿色,是因Cu2+的配位平衡变化,[Cu(H2O)4]2+(蓝色)和[CuCl4]2-(黄色)共存导致绿色,且Cl-存在,三者可大量共存,D正确;
故此题选D。
9. 某化合物的结构如图所示。是原子序数依次增大的短周期元素,其中位于同一主族,Y和Z同周期。下列说法错误的是
A. 的最多可消耗
B. 该物质中Z采取杂化
C. W和Y形成的化合物W元素显价
D. 原子半径:
【答案】A
【解析】
【分析】为原子序数依次增大的短周期元素,W与Y同主族,Y与Z同周期,结合化合物成键特点及短周期元素性质推断:W为H(原子序数最小,易形成1个共价键),Y为(族,原子序数11),X为O(短周期中易形成2个键,原子序数介于H和之间),Z与同周期原子序数大于,成键特点符合P(形成5个键),即W为为为为P。
【详解】A.为(亚磷酸),亚磷酸是二元中强酸(只有上的氢能电离),最多可电离出,故最多消耗,A错误;
B.Z为P,在化合物中形成4个键,价层电子对数为4,采取杂化,B正确;
C.W与Y形成的化合物为,Na为活泼金属显价,故显价,C正确;
D.和为第三周期元素,同周期元素从左到右原子半径减小,故半径,为第二周期,为第一周期,半径,故原子半径,D正确;
故答案选A。
10. 下列实验操作能达到实验目的的是
选项
实验操作和现象
实验目的
A
和浓盐酸共热制备,尾气通入澄清石灰水中
吸收过量的
B
将带火星的木条伸入和体积比为的混合气体中,木条复燃
证明的助燃性
C
用的溶液和浓硫酸反应
测定酸碱中和反应的反应热
D
加热碳酸铵固体
实验室制取氨气
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.澄清石灰水浓度较小,对Cl2的吸收效果不佳,通常使用NaOH溶液吸收Cl2尾气,因此该操作不能有效吸收过量的Cl2,A错误;
B.空气中氧气含量约为五分之一,带火星木条不能在空气中复燃,将带火星的木条伸入和体积比为的混合气体中,木条复燃,则说明具有助燃性,B正确;
C.浓硫酸稀释也会放出大量热,使用浓硫酸与稀NaOH反应会产生大量稀释热,干扰中和热的准确测定,因此该操作不能达到测定中和热的目的,C错误;
D.加热碳酸铵固体可分解生成氨气、二氧化碳两种气体,不用于实验室制取氨气,实验室制取氨气一般加热氢氧化钙和氯化铵混合物,D错误;
故选B。
11. 碘(紫黑色固体,微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。的一种制备方法如下图所示:
下列说法错误的是
A. 加入粉进行“转化”反应的离子方程式为
B. “转化”后的操作是过滤,所需的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
C. “氧化”中若反应物用量比单质碘的产率会降低
D. 生成的沉淀与稀硝酸反应得到的产物可以循环利用,氧化剂与还原剂的物质的量之比为
【答案】D
【解析】
【分析】含海水与硝酸银生成碘化银沉淀以富集碘;铁粉把碘化银转化为Ag和碘化亚铁,过滤,Ag形成沉淀,滤液则为碘化亚铁;向碘化亚铁溶液中通入氯气,氧化碘离子得到,据此分析:
【详解】A.加入粉后铁与反应生成碘化亚铁和银单质,其反应的离子方程式为,A正确;
B.“转化”后需分离沉淀与溶液,操作是过滤,所需玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒,B正确;
C.中还原性强于,先氧化,设有,根据(需),再氧化(需),共需,若过量,会氧化生成等,导致产率降低,C正确;
D.生成的沉淀即银与硝酸反应生成硝酸银、和水,化学方程式为,产物可循环利用,氧化剂为被还原的(生成),N从(得),还原剂为(,失),由电子守恒,,D错误;
故选D。
12. 黑磷是一种外观呈现黑色金属光泽的晶体,其分子结构如图。下列有关说法错误的是
已知1埃(符号:)等于米。
A. 黑磷属于过渡晶体,与白磷互为同素异形体
B. 黑磷层间通过范德华力结合,层内通过共价键结合
C. 黑磷比白磷熔点高,黑磷可以导电
D. 黑磷在锯齿型方向上具有不同的键长和键角,具有各向异性
【答案】A
【解析】
【分析】根据黑磷分子结构图,类比石墨晶体结构解答问题,据此分析:
【详解】A.黑磷与白磷互为同素异形体,但黑磷为层状结构,层内磷原子通过共价键结合,层间通过范德华力连接,同时存在两种独立作用力,属于混合型晶体,而过渡晶体指单一键型存在“过渡性”(如离子键含少量共价键、共价键含少量离子键),并非多种作用力共存,A错误;
B.黑磷的层状晶体结构决定其作用力特征:层内相邻磷原子通过共价键形成稳定的褶皱蜂窝状结构,层与层之间无共价键作用,仅依靠较弱的范德华力维系,这是层状晶体的典型结构特点,B正确;
C.基于晶体结构的性质差异可判断:①熔点:白磷是由分子通过范德华力结合的分子晶体,熔点低,黑磷层内共价键作用力远强于白磷的分子间作用力,故熔点更高;②导电性:黑磷层内存在可自由移动的离域电子,具备导电能力,与白磷不导电的性质形成差异,C正确;
D.黑磷的各向异性源于“不同方向(如锯齿型与扶手椅型方向)的键长键角的差异,导致物理性质差异”,导致其具有各向异性,D正确;
故选A。
13. 南开大学团队在电池领域取得突破性进展,其原料丰富、制备方便,而且增加了实验过程中的安全性。其工作原理如图所示。下列叙述错误的是
A. 放电时多壁碳纳米管会产生碳沉积
B. 放电时可为电池提供源
C. 充电时该电池的总反应方程式为
D. 充电时当阳极产生气体时电路中转移电子数目为
【答案】D
【解析】
【分析】放电时,失电子,因此钠箔为负极,多壁碳纳米管为正极,放电总反应为:,充电为放电的逆过程。
【详解】A.放电时正极(多壁碳纳米管)上得电子生成单质碳,因此会产生碳沉积,A正确;
B.电解质为四甘醇二甲醚,属于离子化合物,在电解质体系中可解离出自由移动的和,能为电池反应提供源,B正确;
C.充电时该装置为电解池,电解池总反应是原电池(放电)总反应的逆反应,放电总反应为:,故充电总反应为,C正确;
D.题干中未说明气体是标准状况下的体积,无法计算气体的物质的量,因此无法确定转移电子的数目,D错误;
故答案选D。
14. 向硝酸溶液中加入铜粉,生成的气体体积(V)(标准状况)(过程中仅产生NO和NO2气体),转移电子的物质的量(n)与铜的物质的量(n)间关系如图所示.下列叙述错误的是
A. a点:
B. b点:收集的气体为
C. 点:收集气体
D. 点:溶液中剩余为
【答案】C
【解析】
【分析】随着反应的进行,硝酸被消耗,浓度降低,b点附近气体体积出现拐点,则该点前后反应方程式不一样,前段反应的离子方程式为,后段反应的离子方程式为,据此进行解答。
【详解】A.随着反应的进行,硝酸被消耗,浓度降低,b点附近气体体积出现拐点,则该点前后反应方程式不一样,a点反应的离子方程式为,故A正确;
B.a→b消耗0.2mol Cu,结合反应的离子方程式可知产生0.4mol,故B正确;
C.c点消耗0.5mol Cu,失去1.0mol电子,气体物质的量:=0.6mol
,设气体中NO的物质的量为x,的物质的量为y。由x+y=0.6,3x+y=1.0,解得:x=0.2mol,y=0.4mol。所以,故C错误;
D.根据N元素守恒,d点:n()=0.26L×10mol/L--0.8mol×2=0.2mol,故D正确;
故选:C。
【点睛】本题考查化学计算,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题难度中等。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 重金属随工业废水进入自然水域,会污染水资源,对人及动物造成危害。某实验小组提出用化学还原法将含铬废水进行处理制得磁性材料(前后元素价态分别为),其制备流程如下:
回答下列问题:
(1)基态原子孤电子独占的轨道数目为________。
(2)用将逐渐转化为,则还原处理之后液体中金属离子除外还有________。
(3)工业上也常用将“还原处理”,写出该转化反应的离子方程式________。
(4)为了制得磁性材料,结合图1和表1,需调节溶液为________(填范围),溶液不能太低也不能太高的原因是________。
图1 微粒的百分含量随的变化曲线
金属氢氧化物
开始沉淀(对应金属离子初始浓度为)
4.3
2.7
7.5
沉淀完全
5.6
3.7
9.6
部分金属离子开始沉淀和沉淀完全的
(5)若在实验室里完成“③焙烧”过程,所需含有陶瓷的仪器有________。
(6)将含的离子转化为磁性材料,最少需要________。
【答案】(1)6 (2)
(3)
(4) ①. ②. 溶液过小,铬会以形式存在且不能沉淀完全,溶液过高,铬会以形式存在,均会导致元素沉淀率降低(答案合理即可)
(5)坩埚、泥三角(或陶土网)
(6)278
【解析】
【分析】该流程以含的酸性废水为原料,先加入将还原为,同时被氧化为;加溶液调pH使、、转化为氢氧化物沉淀,过滤后将滤渣焙烧,制备磁性材料,实现铬的无害化处理与资源回收;
【小问1详解】
Cr的原子序数为24,核外电子排布式为,其中3d轨道为5个分占不同轨道的单电子,4s轨道为1个单电子,因此孤电子独占的轨道数目为;
【小问2详解】
将还原为,自身被氧化为,同时溶液中还含有未反应的,因此除外,还有;
【小问3详解】
将还原为,自身被氧化为,酸性条件下配平得;
【小问4详解】
为制得磁性材料,需使转化为沉淀,同时完全沉淀,且避免溶解为。结合表格和图1数据,应调节pH为;溶液pH过小,铬会以形式存在且不能沉淀完全;溶液pH过高,铬会以形式存在,均会导致Cr元素沉淀率降低;
【小问5详解】
焙烧固体需在坩埚中进行,坩埚需放在泥三角(或陶土网)上加热,因此含陶瓷的仪器为:坩埚、泥三角(或陶土网);
【小问6详解】
含的离子即的,根据反应可知消耗的 为,质量为。
16. 安徽某企业研发的磷酸亚铁锂正极材料因高安全性、长循环寿命广泛应用于储能领域。制备的关键中间体为配合物,且晶体存在轻微非整比缺陷(部分被替代)时,离子迁移率显著提升。
回答下列问题:
(1)基态的价电子排布式为________。
(2)查阅《国际权威化学手册》知:失去一个的电离能为,再失去一个的电离能为,后者远大于前者的可能原因是________。
(3)中键是由________轨道重叠而成。
(4)为橄榄石型晶体,层内(或)与通过________键结合,层间存在微弱的静电作用;非整比缺陷使晶体中产生“空位”,导致迁移速率提升,其原因是________。
(5)在锂离子电池中,在阳极转化为,其电极反应方程式为________,的晶胞如下,“黑球表示,晶胞中O围绕和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构,则x=________,________。
【答案】(1)
(2)失去1个电子形成半充满稳定结构的,而再失电子需破坏稳定结构
(3)O的杂化轨道与的空
(4) ①. 离子 ②. “空位”减少了迁移过程中的空间阻碍(或“降低了迁移的活化能”)
(5) ①. ②. 0.3125或 ③. 或2.2
【解析】
【小问1详解】
的核外电子排布式为,失去最外层2个电子形成,价电子为轨道上的电子,因此价电子排布式为;
【小问2详解】
的价电子排布为,失去1个电子后形成,价电子排布为,是半充满的稳定结构,此时再失去电子需要破坏这种稳定结构,所需能量远高于失去中电子的能量,因此后者电离能远大于前者;
【小问3详解】
在中,分子中的原子采取杂化,其含孤电子对的杂化轨道,与中心离子的空轨道(如杂化轨道)重叠,形成配位键,因此键是由的杂化轨道与的空轨道重叠而成;
【小问4详解】
层内、(或)与通过离子键结合;非整比缺陷使晶体中产生“空位”,减少了迁移过程中的空间阻碍,从而显著提升了离子迁移率;
【小问5详解】
在锂离子电池中,在阳极发生氧化反应,失去电子,释放出,反应式为;由晶胞结构可知,个数为,原子个数为4个,故,从而求出;依据化合价的代数和为0,设数目为,个数为n,则,又因,所以,,所以个数比为。
17. 铜和硝酸反应浓度不同所得溶液的颜色不同,浓硝酸得绿色溶液,稀硝酸得蓝色溶液。
(1)等质量的铜分别与浓硝酸和稀硝酸反应过程中,消耗的中作为氧化剂物质的量之比为________。
(2)颜色不同的原因猜想:
猜想1:浓溶液显绿色,稀溶液显蓝色;
猜想2:浓硝酸与铜反应得到绿色溶液,与和反应生成三种绿色的络合物或者络离子有关;
猜想3:硝酸铜溶液中溶解了。
为验证猜想该实验小组进行了如下实验,回答下列问题:
①请设计实验否定猜想1________。
②和浓硝酸反应产生的,可与水微弱反应产生弱酸,写出该反应的离子方程式________,查阅资料得知均不稳定,受热极易分解,和浓反应的△,根据上述信息解释猜想2错误的原因________、________(写两点)。
③小组同学继续开展了如下实验,并初步验证了猜想3成立。
实验
与浓反应后的绿色溶液
操作
现象
I
通入气
溶液变成蓝色
Ⅱ
加热
“通入气”和“加热”均可________,而使溶液由绿色变成蓝色。由此推断和浓反应产生绿色的原因是________(从颜料混合或者色光混合角度分析),为了验证此结论,现向和稀反应后的蓝色溶液中加入________(选填序号),若溶液变绿色即可证明猜想3正确。
A.溴水 B.普洱茶水(棕黄色) C.溶液 D.溶液
【答案】(1)
(2) ①. 向蒸馏水中加入直至饱和,观察溶液颜色,仍为蓝色,则猜想1错误 ②. ③. 和的反应是微弱反应,产生的很少 ④. 均不稳定,受热极易分解且和浓的反应是放热反应会使这些物质分解(答案合理即可) ⑤. 赶走溶液中的 ⑥. 的蓝色和的棕黄色叠加形成绿色 ⑦.
【解析】
【分析】该实验围绕铜与浓、稀硝酸反应溶液颜色差异展开探究,通过定量计算消耗硝酸的物质的量之比,提出并验证三种关于溶液呈绿色的猜想,设计实验否定猜想1和2,通过通入Ar、加热等操作验证猜想3,最终得出铜与浓硝酸反应溶液呈绿色是因为溶解了,的棕黄色与的蓝色叠加形成绿色,向稀硝酸反应的蓝色溶液中加入溴水或棕黄色的普洱茶水可模拟该效果,验证了猜想的合理性;
【小问1详解】
铜与浓硝酸反应:,每1 mol Cu反应时,有2 mol 被还原为;铜与稀硝酸反应:,每1 mol Cu反应时,有 mol 被还原为;因此,等质量的铜反应时,作为氧化剂的物质的量之比为;
【小问2详解】
①猜想1认为浓硝酸中溶液呈绿色,可向蒸馏水中加入直至饱和,观察溶液颜色,若溶液仍为蓝色,则说明猜想1错误;
②与水微弱反应生成、和,离子方程式为;
③猜想2认为溶液呈绿色是因为生成了铜与的络合物,但资料显示这些络合物受热极易分解,且铜与浓硝酸的反应是放热反应,会使反应体系温度升高,导致这些不稳定的络合物分解;同时与水的微弱反应生成的量极少,不足以形成大量络合物,因此猜想2不成立;
④通入Ar气可将溶液中溶解的气体赶出,加热能降低的溶解度并促进其逸出,二者均能赶走溶液中的,使溶液由绿色变为蓝色;
⑤铜与浓硝酸反应生成的溶液中,含有的蓝色和溶解的棕黄色,两种颜色叠加形成绿色;
⑥猜想3认为绿色是的蓝色与的棕黄色叠加形成的,因此可向稀硝酸反应后的蓝色溶液中加入能提供棕黄色物质的试剂:
A.溴水呈棕黄色,加入后可与的蓝色叠加形成绿色;
B.普洱茶水(棕黄色):呈棕黄色,加入后可模拟的颜色效果,使溶液变绿色;因此选AB。
18. 氮化铝(,室温下与水缓慢反应)是一种新型无机非金属材料,广泛应用于集成电路生产领域。化学研究小组同学按下列流程制取并测定所得产物中的质量分数。回答下列问题:
Ⅰ.制备。实验装置如图1所示(部分夹持仪器已省略)。
(1)检查装置气密性,加入药品,开始实验。最先点燃___________(填“”“”或“”)处的酒精灯或酒精喷灯。
(2)装置中仪器的名称是___________,导管的作用是___________,装置的作用除了干燥和平衡气压之外,还有___________。
(3)装置中主要反应的化学方程式为___________(活性炭)。
Ⅱ.测定样品纯度。利用与溶液反应生成的的体积测定样品纯度。现设计如图2的两种装置测定样品的纯度(假设杂质不参与反应)。
(4)与浓溶液反应的化学方程式是___________。
(5)从准确性考虑,最适宜的方案是___________(填“甲”或“乙”),为准确读取氨气体积,应注意的是___________。
(6)称取样品与溶液完全反应后,利用最适宜的装置测得气体在标准状况下的体积为,则样品中的质量分数为___________。
【答案】(1)A (2) ①. 蒸馏烧瓶 ②. 平衡压强,有利于溶液顺利流下 ③. 观察氮气的流速
(3)
(4)
(5) ①. 乙 ②. 待气体体积稳定后再读数或连续两次读取氨气的体积相等
(6)61.5
【解析】
【分析】题目给出的实验流程是通过A装置制备,B装置干燥和除杂,C装置中与、反应生成,D装置吸收未反应的和水蒸气,E装置处理尾气,最后,通过与反应生成的体积来测定样品纯度。
【小问1详解】
根据实验目的,需要先通入排尽装置内的空气,防止干扰反应,因此,应先点燃 A处的酒精灯,产生,待装置内空气排尽后,再点燃C处的酒精喷灯进行反应;
【小问2详解】
观察装置A,仪器a带有支管,是蒸馏烧瓶,导管b连接分液漏斗与烧瓶,其作用是平衡气压,使饱和溶液顺利滴下,此外,装置B中装有浓硫酸,主要作用是干燥,同时通过观察气泡速率可以观察流速,确保反应平稳进行;
【小问3详解】
根据题目,C中发生的主要反应是、和在高温下生成和,根据氧化还原反应配平得;
【小问4详解】
与溶液反应生成和,根据元素守恒得;
【小问5详解】
对比甲和乙装置,甲装置中,滴加溶液会占据一定体积,导致测得的体积偏大;乙装置使用恒压漏斗,可避免滴加液体带来的体积误差,同时能确保反应体系内外压强一致,读数更准确,因此,最适宜的方案是乙;为准确读取体积,需注意待气体体积稳定后再读数或连续两次读取氨气的体积相等;
【小问6详解】
已知样品质量为,标准状况下体积为,,根据反应方程式,,,。
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