精品解析:福建福州第一中学2025-2026学年第一学期第二学段考试高三化学试题
2026-07-10
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 福州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.02 MB |
| 发布时间 | 2026-07-10 |
| 更新时间 | 2026-07-12 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58755298.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
福州一中2025—2026学年第一学期第二学段考试
高三化学学科期末试卷
(完卷时间:75分钟;满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 D-2 O-16 S-32 Fe-56 Co-59 As-75
第Ⅰ卷 选择题(共40分)
一、选择题:(每小题4分,共40分;每题的四个选项中,只有一项符合要求)
1. 化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A. 棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物
B. 维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化
C. 可用于丝织品漂白是由于其能氧化丝织品中有色成分
D. 制造5G芯片的氮化铝晶圆属于无机非金属材料
2. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 在中含有氧原子数为
B. 盐酸与足量反应,生成的数目为
C. 28gFe粉和足量S完全反应,转移电子的数目为
D. 在中含有键数目最多为
3. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:
B. 将Pb放入溶液中:
C. 通入石灰乳中:
D. 溶液中通入少量:
4. 下列“类比”结果不正确的是
A. 的热稳定性比的弱,则的热稳定性比的弱
B. 的分子构型为V形,则二甲醚的分子骨架()构型为V形
C. 可写成氧化物形式,则可写成氧化物形式
D. 将丙三醇加入新制中溶液呈绛蓝色,则将葡萄糖溶液加入新制中溶液也呈绛蓝色
5. 下列实验方案中,不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
检验在NaOH溶液中是否发生水解
将与NaOH溶液共热。冷却后,取出上层水溶液先用足量的稀酸化后,再加入溶液,观察是否产生淡黄色沉淀
B
验证的氧化性强于
将少量溴水加入KI溶液中,再加入,振荡,静置。可观察到下层液体呈紫色
C
检验晶体是否已氧化变质
将样品溶于稀后,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变红
D
验证的溶解度小于
将溶液加入悬浊液中,振荡,可观察到沉淀由白色变为红褐色
A. A B. B C. C D. D
6. 我国科学家设计了一种双位点电催化剂,用和电化学催化合成甘氨酸,原理如图,双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。已知在溶液中,甲醛转化为,存在平衡。电极上发生的电子转移反应为。下列说法错误的是
A. 电解一段时间后阳极区减小
B. 理论上生成双极膜中有解离
C. 阳极总反应式为
D. 阴极区存在反应
7. 迷迭香酸是从蜂花属植物中提取到的酸性物质,其结构如下图所示。下列叙述正确的是
A. 迷迭香酸属于芳香烃
B. 迷迭香酸可以发生水解反应、取代反应和消去反应
C. 1mol迷迭香酸最多能和7mol氢气发生加成反应
D. 1mol迷迭香酸最多能和5molNaOH发生反应
8. 一种利用含钴废料(主要成分为,还含有少量等杂质)制备的工艺流程如下。
已知:①常温下,部分金属离子沉淀的如下表:
金属离子
开始沉淀的
8.5
2.2
3.4
7.8
完全沉淀(金属离子)的
10.0
3.0
4.5
9.4
②的的。
下列说法不正确的是
A. 由流程可知氧化性:
B. 常温下加入的溶液显碱性
C. 气体通入氨水至过量后所得溶液可循环利用
D. “高温焙烧”时的化学方程式:
9. 在恒容密闭容器中,热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知:温度时,完全分解;体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是
A. a线所示物种为固相产物
B. 温度时,向容器中通入,气相产物分压仍为
C. 等于温度时热解反应的平衡常数
D. 温度时、向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率不变
10. 配合反应的平衡常数用配合物稳定常数表示,与乙二胺在水溶液中存在如下平衡(是的逐级稳定常数):。向硫酸镉溶液中缓慢加入乙二胺,实验测得各含镉微粒的分布分数随溶液中游离乙二胺浓度的变化关系如下图所示。下列说法中错误的是
A. 曲线d表示
B. 的平衡常数
C. 时,
D. M点时,
第Ⅱ卷 非选择题(共60分)
11. 碘酸钾(KIO3)是重要的食品添加剂。某化学兴趣小组设计下列步骤制取KIO3,并进行产品的纯度测定。
制取碘酸(HIO3)的实验装置示意图和有关资料如下:
HIO3
①白色固体,能溶于水,难溶于四氯化碳
②Ka=0.169mol·L-1
KIO3
①白色固体,能溶于水,难溶于乙醇
②碱性条件下易发生反应:
ClO-+ IO3- =IO4-+ Cl-
回答下列问题:
步骤Ⅰ用 Cl2氧化 I2制取 HIO3
(1)装置 A 中发生反应的化学方程式_______。
(2)装置 B 中的 CCl4可以加快反应速率,原因_______。
(3)反应结束后,获取 HIO3溶液的操作中,所需玻璃仪器有烧杯、________和_______。
步骤Ⅱ用 KOH 中和 HIO3制取 KIO3
(4)该中和反应的离子方程式为_______。中和之前,应将上述 HIO3溶液煮沸至接近无色,否则中和时易生成_______(填化学式)而降低 KIO3的产量。
(5)往中和后的溶液中加入适量_______,经搅拌、静置、过滤等操作,得到白色固体。
(6)为验证产物,取少量上述固体溶于水,滴加适量 SO2饱和溶液,摇匀,再加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝。若实验时,所加的 SO2饱和溶液过量,则无蓝色出现,原因是_______。
步骤Ⅲ纯度测定
(7)取 0.1000 g 产品于碘量瓶中,加入稀盐酸和足量 KI 溶液,用 0.1000 mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,接近终点时,加入淀粉指示剂,继续滴定至终点,蓝色消失(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。进行平行实验后,平均消耗 Na2S2O3溶液的体积为 24.00 mL。则产品中 KIO3的质量分数为_______。[M(KIO3)=214.0 g·mol-1]
12. 利用水钴矿(主要成分为、、FeO、、)制备二次电池添加剂的流程如下。
已知:i.沉淀过快无法形成,在碱性溶液中易被氧化。
ii.25℃时,,的。
(1)“酸浸”中与、发生反应的离子方程式为___________。
(2)“沉铁”中被与空气混合产生的自由基氧化,被还原为___________。
(3)“萃取”可分离Co、Mn元素。下列物质可作萃取剂的是___________。(填标号)
A. B. C.
(4)过程中:
①“沉钴”中,的离子方程式为___________,该反应的___________。
②制备,先加氨水再加NaOH溶液的理由是___________。
③“沉钴”中使用热NaOH溶液的目的是___________。
(5)晶胞如图。
①处于形成的___________空隙中。
②晶胞密度为___________(列出表达式即可)。
13. 已知涉及的反应如下,回答下列问题:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应Ⅳ:
(1)反应的_______。
(2)在恒容密闭容器中,充入和,若只发生反应Ⅰ,经过相同时间测得不同温度下、、的转化率与温度关系如图所示。已知:,,其中、为速率常数。
①图中可能达到平衡状态的点有_______(填a、或c);代表_______(填“MH”或“NG”)。
②下列可作为反应Ⅰ达到平衡状态的判断依据的是_______。(填下列字母标号)
A.容器内气体压强不变
B.恒温恒容条件下,与的差值不变
C.氧原子的物质的量与分子的总物质的量的比值不再改变
D.、断键吸收的总能量等于、断键吸收的总能量
(3)向恒容的密闭容器中充入和20mol,若只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,达到平衡时其中两种含碳物质的物质的量与温度T的关系如图所示。
①曲线q表示_______(填分子式)的物质的量与温度的关系变化。
②测得800K时,体系初始压强为pMPa,平衡时,的转化率为_______,该条件下反应Ⅰ的压强平衡常数_______(用含p的计算式表示。已知:分压=总压×物质的量分数)。进行下列操作,重新达到平衡后一定比原平衡大的是_______。(填下列字母标号)
A.适当升高温度 B.增大容器体积
C.加入合适的催化剂 D.再充入和
14. 化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
已知:①
②
回答下列问题:
(1)A的化学名称是_______。
(2)E的结构简式为_______。
(3)由B生成C的第一步化学方程式为:_______。
(4)G为甲苯的同分异构体,由F生成H的化学方程式为:_______。
(5)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:2:1:1,写出1种符合要求的X的结构简式_______。
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福州一中2025—2026学年第一学期第二学段考试
高三化学学科期末试卷
(完卷时间:75分钟;满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 D-2 O-16 S-32 Fe-56 Co-59 As-75
第Ⅰ卷 选择题(共40分)
一、选择题:(每小题4分,共40分;每题的四个选项中,只有一项符合要求)
1. 化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A. 棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物
B. 维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化
C. 可用于丝织品漂白是由于其能氧化丝织品中有色成分
D. 制造5G芯片的氮化铝晶圆属于无机非金属材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.棉花、麻的主要成分为纤维素,属于碳水化合物,但蚕丝的主要成分为蛋白质(含氮元素),不属于碳水化合物,A错误;
B.维生素C作抗氧化剂是由于其还原性(易被氧化),可消耗氧气,防止食品氧化变质,而非“难以被氧化”,B错误;
C.SO2漂白丝织品是利用其与有色物质发生反应(非氧化还原反应),生成不稳定的无色化合物,并非氧化有色成分,C错误;
D.氮化铝(AlN)是陶瓷材料,属于新型无机非金属材料,用于制造芯片晶圆符合材料分类,D正确;
故选D。
2. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 在中含有氧原子数为
B. 盐酸与足量反应,生成的数目为
C. 28gFe粉和足量S完全反应,转移电子的数目为
D. 在中含有键数目最多为
【答案】D
【解析】
【详解】A.1.7 g H2O2的物质的量为,H2O2分子含2个氧原子,故氧原子数为0.05 × 2 × NA = 0.1NA,不是0.2NA,A错误;
B.0.1 L 12 mol·L-1盐酸含HCl 1.2 mol,反应MnO2 + 4HClMnCl2 + Cl2 + 2H2O中,4 mol HCl生成1 mol Cl2,理论生成Cl2 0.3 mol(0.3NA),但浓盐酸随反应浓度降低,反应停止,实际生成量小于0.3 mol,B错误;
C.28 g Fe的物质的量为,与S反应生成FeS,Fe由0价升至+2价,转移电子0.5 × 2 × NA = 1NA,不是1.5NA,C错误;
D.C2H4O摩尔质量为44 g/mol,4.4 g的物质的量为,分子式C2H4O为的化合物可能是环氧乙烷、乙烯醇或乙醛,环氧乙烷含7个σ键(1个C-C、2个C-O、4个C-H),乙烯醇含6个σ键(1个C=C、1个C-O、一个O-H、3个C-H),乙醛含6个σ键(1个C-C、1个C=O、4个C-H),故最多含σ键的数量为0.1 × 7 × NA = 0.7NA,D正确;
故答案为D。
3. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:
B. 将Pb放入溶液中:
C. 通入石灰乳中:
D. 溶液中通入少量:
【答案】B
【解析】
【详解】A.还原性:,氯气优先氧化,碘化亚铁与等物质的量氯气反应时,刚好得到电子,仅能氧化,不参与反应,正确离子方程式为:,A错误;
B.可氧化,生成和难溶的,该离子方程式电荷守恒、原子守恒、产物正确,B正确;
C.石灰乳为的悬浊液,不能拆分为离子形式,需保留化学式,离子方程式应为,C错误;
D.酸性顺序:,酸性弱于碳酸,不能和反应生成和,正确离子方程式为:,D错误;
故选B。
4. 下列“类比”结果不正确的是
A. 的热稳定性比的弱,则的热稳定性比的弱
B. 的分子构型为V形,则二甲醚的分子骨架()构型为V形
C. 可写成氧化物形式,则可写成氧化物形式
D. 将丙三醇加入新制中溶液呈绛蓝色,则将葡萄糖溶液加入新制中溶液也呈绛蓝色
【答案】C
【解析】
【详解】A.H2O2因含O-O键而热稳定性弱于H2O,N2H4含N-N键,同理热稳定性弱于NH3,A正确;
B.H2O中O原子为sp3杂化且含两对孤电子对,呈V形;二甲醚的C-O-C骨架中O原子同样为sp3杂化且含两对孤电子对,构型为V形,B正确;
C.Fe3O4可写作FeO·Fe2O3(Fe2+与Fe3+混合价态),但Pb3O4实际为2PbO·PbO2(Pb2+与Pb4+混合),Pb2O3(+3价铅)不存在且不稳定,故不能类比为PbO·Pb2O3,C错误;
D.多羟基的醇遇新制溶液呈绛蓝色,丙三醇加入新制溶液呈绛蓝色,葡萄糖为多羟基的醛,遇新制溶液呈绛蓝色,加热后出现砖红色沉淀,D正确;
故答案为C。
5. 下列实验方案中,不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
检验在NaOH溶液中是否发生水解
将与NaOH溶液共热。冷却后,取出上层水溶液先用足量的稀酸化后,再加入溶液,观察是否产生淡黄色沉淀
B
验证的氧化性强于
将少量溴水加入KI溶液中,再加入,振荡,静置。可观察到下层液体呈紫色
C
检验晶体是否已氧化变质
将样品溶于稀后,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变红
D
验证的溶解度小于
将溶液加入悬浊液中,振荡,可观察到沉淀由白色变为红褐色
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.该方案能检验CH3CH2Br水解生成的Br-离子,酸化后加AgNO3可检测淡黄色AgBr沉淀,A正确;
B.该方案通过溴水氧化I-生成I2,CCl4萃取呈紫色,证明Br2氧化性强于I2,B正确;
C.将Fe(NO3)2溶于稀H2SO4后,酸性条件下具有强氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,导致滴加KSCN溶液变红,无法判断是否氧化变质,不能达到实验目的,C错误;
D.将FeCl3加入Mg(OH)2悬浊液,沉淀由白变红褐,说明生成Fe(OH)3,证明Fe(OH)3溶解度小于Mg(OH)2,D正确;
故选C。
6. 我国科学家设计了一种双位点电催化剂,用和电化学催化合成甘氨酸,原理如图,双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。已知在溶液中,甲醛转化为,存在平衡。电极上发生的电子转移反应为。下列说法错误的是
A. 电解一段时间后阳极区减小
B. 理论上生成双极膜中有解离
C. 阳极总反应式为
D. 阴极区存在反应
【答案】B
【解析】
【分析】在KOH溶液中HCHO转化为HOCH2O-:HCHO+OH-→HOCH2O-,存在平衡HOCH2O-+OH-[OCH2O]2-+H2O,Cu电极上发生的电子转移反应为[OCH2O]2--e-=HCOO-+H∙,H∙结合成H2,Cu电极为阳极;PbCu电极为阴极,首先HOOC—COOH在Pb上发生得电子的还原反应转化为OHC—COOH:H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O,OHC—COOH与HO—N+H3反应生成HOOC—CH=N—OH:OHC—COOH+HO—N+H3→HOOC—CH=N—OH+H2O+H+,HOOC—CH=N—OH发生得电子的还原反应转化成H3N+CH2COOH:HOOC—CH=N—OH+4e-+5H+=H3N+CH2COOH+H2O。
【详解】A.根据分析,电解过程中,阳极区消耗OH-、同时生成H2O,故电解一段时间后阳极区c(OH-)减小,A项正确;
B.根据分析,阴极区的总反应为H2C2O4+HO—N+H3+6e-+6H+= H3N+CH2COOH+3H2O,1molH2O解离成1molH+和1molOH-,故理论上生成1molH3N+CH2COOH双极膜中有6molH2O解离,B项错误;
C.根据分析,结合装置图,阳极总反应为2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2O,C项正确;
D.根据分析,阴极区的Pb上发生反应H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O,D项正确;
答案选B。
7. 迷迭香酸是从蜂花属植物中提取到的酸性物质,其结构如下图所示。下列叙述正确的是
A. 迷迭香酸属于芳香烃
B. 迷迭香酸可以发生水解反应、取代反应和消去反应
C. 1mol迷迭香酸最多能和7mol氢气发生加成反应
D. 1mol迷迭香酸最多能和5molNaOH发生反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据定义,芳香烃仅含C和H两种元素,且含有苯环,然而迷迭香酸分子中含有O元素,属于烃的衍生物,而非芳香烃,A错误;
B.迷迭香酸分子中含有酯基,可以在酸性或碱性条件下发生水解(取代)反应,迷迭香酸中的羟基均为酚羟基,直接连在苯环上,无法发生消去反应,B错误;
C.迷迭香酸中含有两个苯环、一个碳碳双键可以和H2发生加成反应,1mol迷迭香酸最多需要6mol + 1 mol= 7mol H2进行加成反应,C正确;
D.迷迭香酸分子中含有4个酚羟基、1个羧基、1个酯基,1mol迷迭香酸最多能和6molNaOH发生反应,D错误;
故答案选C。
8. 一种利用含钴废料(主要成分为,还含有少量等杂质)制备的工艺流程如下。
已知:①常温下,部分金属离子沉淀的如下表:
金属离子
开始沉淀的
8.5
2.2
3.4
7.8
完全沉淀(金属离子)的
10.0
3.0
4.5
9.4
②的的。
下列说法不正确的是
A. 由流程可知氧化性:
B. 常温下加入的溶液显碱性
C. 气体通入氨水至过量后所得溶液可循环利用
D. “高温焙烧”时的化学方程式:
【答案】A
【解析】
【分析】钴废料(主要成分为,还含有少量等杂质)中加硫酸、H2O2酸浸,还原为Co2+,转化为对应硫酸盐,二氧化硅不溶解,滤渣为二氧化硅,滤液中加氨水调溶液的pH,沉淀Al3+、Fe3+,过滤,滤液中加碳酸氢铵沉钴,得CoCO3沉淀,然后碳酸钴和碳酸锂高温焙烧生成。
【详解】A.由流程可知,钴废料(主要成分为,还含有少量等杂质)中加硫酸、H2O2酸浸,被H2O2还原为Co2+,所以氧化性:,故A错误;
B.电离常数:碳酸的,所以水解常数,所以溶液显碱性,故B正确;
C.气体为CO2,通入氨水至过量后所得溶液为溶液,溶液可循环利用,故C正确;
D.“高温焙烧”时,碳酸钴和碳酸锂反应生成,钴元素化合价升高,则有氧气参与,反应的化学方程式:,故D正确;
故答案为:A。
9. 在恒容密闭容器中,热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知:温度时,完全分解;体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是
A. a线所示物种为固相产物
B. 温度时,向容器中通入,气相产物分压仍为
C. 等于温度时热解反应的平衡常数
D. 温度时、向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据热分解的产物均含氟,的热解反应为:,随着温度升高不断下降的曲线c为反应物,由于生成物和的物质的量之比存在2:1的关系,因此曲线a为,曲线b为,A正确;
B.由于为恒容密闭容器,通入不参与反应的气体N2不会造成平衡移动,因此气相产物的分压不变,B正确;
C.温度时,已完全分解,继续升高温度至,体系中也不会增加,因此气体的物质的量将不再变化,但是平衡常数只与温度有关,对于该分解反应,温度越高,应继续增大,说明在时由于反应物已全部分解,此时的体系状态为不平衡状态,不等于时的平衡常数,C错误;
D.温度时,向容器中加入b线所示物种,即,会使瞬间增大,导致逆反应速率增大,随后反应向逆反应方向移动,最终平衡时恢复至,逆反应的速率也降低至起始状态,D正确;
故答案为C。
10. 配合反应的平衡常数用配合物稳定常数表示,与乙二胺在水溶液中存在如下平衡(是的逐级稳定常数):。向硫酸镉溶液中缓慢加入乙二胺,实验测得各含镉微粒的分布分数随溶液中游离乙二胺浓度的变化关系如下图所示。下列说法中错误的是
A. 曲线d表示
B. 的平衡常数
C. 时,
D. M点时,
【答案】D
【解析】
【详解】A.随着乙二胺浓度增大,含铬微粒由逐渐生成,a、b、c、d曲线分别对应、、、,A正确;
B.;;;三式相加可得:,则,B正确;
C.即时,由图可知,C正确;
D.M点是曲线b和d的交点,,则,即,D错误;
故选D。
第Ⅱ卷 非选择题(共60分)
11. 碘酸钾(KIO3)是重要的食品添加剂。某化学兴趣小组设计下列步骤制取KIO3,并进行产品的纯度测定。
制取碘酸(HIO3)的实验装置示意图和有关资料如下:
HIO3
①白色固体,能溶于水,难溶于四氯化碳
②Ka=0.169mol·L-1
KIO3
①白色固体,能溶于水,难溶于乙醇
②碱性条件下易发生反应:
ClO-+ IO3- =IO4-+ Cl-
回答下列问题:
步骤Ⅰ用 Cl2氧化 I2制取 HIO3
(1)装置 A 中发生反应的化学方程式_______。
(2)装置 B 中的 CCl4可以加快反应速率,原因_______。
(3)反应结束后,获取 HIO3溶液的操作中,所需玻璃仪器有烧杯、________和_______。
步骤Ⅱ用 KOH 中和 HIO3制取 KIO3
(4)该中和反应的离子方程式为_______。中和之前,应将上述 HIO3溶液煮沸至接近无色,否则中和时易生成_______(填化学式)而降低 KIO3的产量。
(5)往中和后的溶液中加入适量_______,经搅拌、静置、过滤等操作,得到白色固体。
(6)为验证产物,取少量上述固体溶于水,滴加适量 SO2饱和溶液,摇匀,再加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝。若实验时,所加的 SO2饱和溶液过量,则无蓝色出现,原因是_______。
步骤Ⅲ纯度测定
(7)取 0.1000 g 产品于碘量瓶中,加入稀盐酸和足量 KI 溶液,用 0.1000 mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,接近终点时,加入淀粉指示剂,继续滴定至终点,蓝色消失(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。进行平行实验后,平均消耗 Na2S2O3溶液的体积为 24.00 mL。则产品中 KIO3的质量分数为_______。[M(KIO3)=214.0 g·mol-1]
【答案】 ①. KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O ②. I2和Cl2易溶于CCl4,增大了反应物浓度 ③. 分液漏斗 ④. 玻璃棒 ⑤. HIO3+OH−=IO3−+H2O ⑥. ClO− ⑦. 乙醇(或“酒精”“C2H5OH”) ⑧. 过量的SO2能将IO3-、I2等还原为I− ⑨. 85.60%
【解析】
【分析】步骤Ⅰ用Cl2氧化I2制取HIO3:A装置制备氯气,B装置Cl2氧化I2制取HIO3,C装置吸收尾气;步骤Ⅱ用KOH中和HIO3制取KIO3(1)从实验原理和装置图可知,装置A由氯酸钾和浓盐酸制取氯气,同时生成KCl和水,据此书写;(2)由于Cl2、I2在水中溶解度小,在CCl4中溶解度却很大,能增大反应物浓度,据此可得;(3)依据物质信息可知,B中反应后产生的碘酸主要在水溶液中且与CCl4互不相溶,所以必须采用分液法以获取碘酸溶液;
(4)KOH和HIO3发生中和反应生成KIO3和水,据此书写;中和之前溶液中存在较多Cl2,中和时Cl2转化为ClO-,根据已知“碱性条件下易发生反应:ClO-+IO3-=IO4-+Cl-”分析;(5)根据KIO3难溶于乙醇分析;(6)SO2具有还原性,过量的SO2将IO3-、I2等还原为I-;(7)取0.1000 g产品于碘量瓶中,加入稀盐酸和足量KI溶液,发生反应:IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O,用0.1000 mol•L-1Na2S2O3溶液滴定生成的I2,依据KIO3~3I2~6S2O32-关系式即可计算结果。
【详解】(1)装置A用于制取氯气,反应为:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,故答案为:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O;
(2)由于Cl2、I2在水中溶解度小,在CCl4中溶解度却很大,装置B中的CCl4能增大反应物浓度,使反应速率加快,故答案为:I2和Cl2易溶于CCl4,增大了反应物浓度;
(3)依据物质信息可知,B中反应后产生的碘酸主要在水溶液中且与CCl4互不相溶,所以必须采用分液法以获取碘酸溶液,分液需要的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗、玻璃棒,故答案为:分液漏斗;玻璃棒;
(4)KOH和HIO3发生中和反应生成KIO3和水,HIO3属于弱电解质,在离子方程式中保留化学式,故离子方程式为:HIO3+OH−=IO3−+H2O;中和之前溶液中存在较多Cl2,通过加热煮沸可以除去Cl2,避免中和时Cl2转化为ClO−,ClO-进一步将IO3−氧化为IO4−,从而导致KIO3产量下降;故答案为:HIO3+OH−=IO3−+H2O;ClO−;
(5)KIO3难溶于乙醇,加入适量乙醇可以使KIO3从溶液中析出,故往中和后的溶液中加入适量乙醇,经搅拌、静置、过滤等操作,得到白色固体;故答案为:乙醇(或“酒精”“C2H5OH”);
(6)依题意可知,少量饱和SO2水溶液能将KIO3还原为I2,但加入过量饱和SO2水溶液却无蓝色出现,说明过量的SO2能将IO3-、I2等还原为I−,故答案为:过量的SO2能将IO3-、I2等还原为I−;
(7)取0.1000g产品于碘量瓶中,加入稀盐酸和足量KI溶液,发生反应:IO3−+5I−+6H+=3I2+3H2O,用0.1000 mol/LNa2S2O3溶液滴定生成的I2,有关系式:KIO3∼3I2∼6S2O32−,则n(KIO3)=n(Na2S2O3)=×0.1000mol/L×0.024L=0.0004mol, 故产品中KIO3的质量分数为×100%=85.60%,故答案为:85.60%。
12. 利用水钴矿(主要成分为、、FeO、、)制备二次电池添加剂的流程如下。
已知:i.沉淀过快无法形成,在碱性溶液中易被氧化。
ii.25℃时,,的。
(1)“酸浸”中与、发生反应的离子方程式为___________。
(2)“沉铁”中被与空气混合产生的自由基氧化,被还原为___________。
(3)“萃取”可分离Co、Mn元素。下列物质可作萃取剂的是___________。(填标号)
A. B. C.
(4)过程中:
①“沉钴”中,的离子方程式为___________,该反应的___________。
②制备,先加氨水再加NaOH溶液的理由是___________。
③“沉钴”中使用热NaOH溶液的目的是___________。
(5)晶胞如图。
①处于形成的___________空隙中。
②晶胞密度为___________(列出表达式即可)。
【答案】(1)
(2)
(3)C (4) ①. ②. ③. “碱溶”形成的在加入NaOH“沉钴”时可缓释,利于晶体形成 ④. 温度高利于减少溶解氧,形成气氛隔绝空气,防止产物被氧化
(5) ①. 八面体 ②.
【解析】
【分析】水钴矿(主要成分为、、FeO、、)在硫酸和过氧化氢混合溶液中酸浸,不和硫酸反应过滤后存在于滤渣1中,滤液中含有Co2+、Fe3+、Mn2+,再向滤液中加入Na2SO3并通入空气进行沉铁,将Fe3+转化为Fe(OH)3过滤后存在于滤渣2中,向滤液中加入萃取剂,水相中含有Co2+,经过一系列处理后得到固体,再加入氨水溶解,然后加入热的NaOH溶液沉Co得到,以此解答。
【小问1详解】
“酸浸”中与、发生反应生成CoSO4和O2,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:。
【小问2详解】
由流程图可知,经过“沉铁”和萃取后得到CoSO4,则“沉铁”中被与空气混合产生的自由基氧化,被还原为。
【小问3详解】
“萃取”可分离Co、Mn元素,为磷酸(H3PO4)中的两个羟基被烷氧基取代的化合物,可以依靠其中一个氢离子与水相中的Mn2+交换而萃取Mn2+, 和都没有此效果,故选C。
【小问4详解】
①“沉钴”中,和NaOH反应生成,离子方程式为:,该反应的==;
②制备,先加氨水再加NaOH溶液的理由是:“碱溶”形成的在加入NaOH“沉钴”时可缓释,利于晶体形成;
③“沉钴”中使用热NaOH溶液的目的是温度高利于减少溶解氧,形成气氛隔绝空气,防止产物被氧化。
【小问5详解】
①由晶胞结构可知,的晶胞相当于六方最密堆积,处于形成的八面体空隙中;
②由晶胞结构可知,的个数为4 +4 =1,OH-的个数为2,晶胞的体积为 ,密度为。
13. 已知涉及的反应如下,回答下列问题:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应Ⅳ:
(1)反应的_______。
(2)在恒容密闭容器中,充入和,若只发生反应Ⅰ,经过相同时间测得不同温度下、、的转化率与温度关系如图所示。已知:,,其中、为速率常数。
①图中可能达到平衡状态的点有_______(填a、或c);代表_______(填“MH”或“NG”)。
②下列可作为反应Ⅰ达到平衡状态的判断依据的是_______。(填下列字母标号)
A.容器内气体压强不变
B.恒温恒容条件下,与的差值不变
C.氧原子的物质的量与分子的总物质的量的比值不再改变
D.、断键吸收的总能量等于、断键吸收的总能量
(3)向恒容的密闭容器中充入和20mol,若只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,达到平衡时其中两种含碳物质的物质的量与温度T的关系如图所示。
①曲线q表示_______(填分子式)的物质的量与温度的关系变化。
②测得800K时,体系初始压强为pMPa,平衡时,的转化率为_______,该条件下反应Ⅰ的压强平衡常数_______(用含p的计算式表示。已知:分压=总压×物质的量分数)。进行下列操作,重新达到平衡后一定比原平衡大的是_______。(填下列字母标号)
A.适当升高温度 B.增大容器体积
C.加入合适的催化剂 D.再充入和
【答案】(1)
(2) ①. 、 ②. NG ③. AC
(3) ①. CO ②. 80% ③. ④. D
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,反应Ⅲ×2+反应Ⅳ-反应Ⅱ×2得到反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),则ΔH=2ΔH3+ΔH4-2ΔH2。
【小问2详解】
①由题意和图中信息可知,k只受温度影响,温度升高,k增大,可知从右往左看,MH和NG是lgk随温度升高而增大的线。从T4到T1,温度升高,c、b、a反应速率逐渐加快,所以在相同的时间,b、a达平衡状态,c点速率最慢,没有达到平衡状态;温度升高,H2转化率下降,故反应Ⅰ的正向为放热反应;升高温度,lgk正,lgk逆均增大,平衡逆向移动,平衡常数 (K=)减小,故升高温度时逆反应速率增大程度大于正反应速率增大程度,即lgk逆增大的程度更大,故MH为lgk逆的线,NG为lgk正的线;
②A.反应前后气体物质的量变化,容器内气体压强不变,说明反应达到平衡状态,故A正确;
B.恒温恒容条件下,lgk正与lgk逆的差值不变不能说明正逆反应速率相同,不能判断反应达到平衡状态,故B错误;
C.根据质量守恒,氧原子的总物质的量始终不变,反应前后分子总数在变,氧原子的物质的量与分子的总物质的量的比值不再改变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故C正确;
D.反应过程中一定伴随能量变化,CO2、H2断键吸收的总能量不等于CH4、H2O断键吸收的总能量,不能说明反应达到平衡,故D错误;
故答案为:AC。
【小问3详解】
①反应Ⅰ是放热反应,升温平衡逆向移动,减小,反应Ⅱ是吸热反应,升温平衡正向移动,增大,图中曲线p随温度升高而降低,代表,图中曲线q随温度升高而升高,代表;
②由分析可知p为甲烷,q为CO,测得800K时,体系初始压强为pMPa,e点对应为3.8mol,f点对应CO为0.2mol,根据反应I:,反应Ⅱ:;通过元素守恒可知为5 mol-3.8 mol-0.2 mol=1 mol、为2×3.8 mol+0.2 mol=7.8 mol、为20 mol-4×3.8 mol-0.2 mol=4.6 mol,的转化率为;气体总物质的量为17.4 mol。根据同温同体积压强之比等于物质的量之比可知平衡时,,则该温度时反应I的平衡常数;
A. 适当升高温度,反应I 逆向移动生成,反应Ⅱ正向移动消耗,两个反应效果相反,无法确定最终浓度一定增大,故A错误;
B.反应I为气体分子总数减小的反应,增大容器体积,反应I逆向移动,同时引起反应Ⅱ的正向进行;但体积增大的影响更大,故c(CO2)减小,故B错误;
C.加入合适的催化剂不改变化学平衡,二氧化碳浓度不变,故C错误;
D.恒温恒容条件下原来通入5 mol CO2和20 mol H2,平衡时CO2为1 mol、H2为 4.6 mol,再充入1 mol CO2和 1 mol H2,增大,CO2的平衡转化率减小,c(CO2) 增大,故D正确;
故选D。
14. 化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
已知:①
②
回答下列问题:
(1)A的化学名称是_______。
(2)E的结构简式为_______。
(3)由B生成C的第一步化学方程式为:_______。
(4)G为甲苯的同分异构体,由F生成H的化学方程式为:_______。
(5)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:2:1:1,写出1种符合要求的X的结构简式_______。
【答案】(1)苯甲醛 (2)
(3)+
(4)+
(5) 、 、 、 (任写一种)
【解析】
【分析】由信息①可知A应含有醛基,且含有7个C原子,A的结构简式为,A和CH3CHO发生信息①反应生成B,B的结构简式为,B和氢氧化铜发生氧化反应后酸化生成C,C的结构简式为,C与Br2发生加成反应生成D,D的结构简式为,D在KOH醇溶液加热条件下,发生消去反应再酸化生成E,E的结构简式为 ,E与乙醇发生酯化反应生成F,F的结构简式为,对比F、H的结构简式可知,G的结构简式为。
【小问1详解】
由分析可知A的结构简式为,其名称为苯醛。
【小问2详解】
由分析可知,E的结构简式为 。
【小问3详解】
由分析可知,B的结构简式为,B和氢氧化铜发生氧化反应生成,化学方程式为:+ 。
【小问4详解】
F的结构简式为,G的结构简式为,由F生成H的化学方程式为+ 。
【小问5详解】
F的结构简式为,芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,说明含有羧基,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:2:1:1,则分子中应含有2个甲基,且为对称结构,可能结构有 、 、 、 。
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