内容正文:
醴陵市第一中学2026年高三下学期一模检测试题
化学
满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
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,只有一项符合题目要求。
1. 最近,科学家开发出一种低成本光伏材料—蜂窝状石墨烯。生产原理是(石墨烯),然后除去,即可制得蜂窝状石墨烯。下列有关说法不正确的是
A. 该生产石墨烯的反应属于氧化还原反应 B. 自然界中碳元素有游离态和化合态两种存在形式
C. 属于碱性氧化物,CO属于酸性氧化物 D. 石墨烯与金刚石互为同素异形体
2. 下列化学用语不正确的是
A. 基态Cr原子的价电子排布式:
B. 的电子式:
C. 用电子式表示NaCl的形成过程:
D. 可用于考古断代的核素符号:
3. 氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨催化制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的是
A. 合成塔中采用高温、高压、催化剂等条件均可加快反应速率
B. 吸收塔中通入A是为了提高原料的利用率
C. 合成氨以及氨催化制硝酸的流程中氮元素均被氧化
D. 尾气中含有能形成酸雨的成分
4. 化合物Z是中药巴戟天和白花蛇舌草里面一种主要活性成分,结构简式如下图,下列说法正确的是
A. 1 mol Z与足量Na反应产生7 mol
B. 该化合物不含手性碳原子
C. 能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
D. 该化合物Z属于芳香族化合物
5. 下列与实验相关的操作或方案正确的是
A. 图甲装置用于验证的氧化性
B. 图乙装置用于制取硝基苯
C. 图丙装置用于氨气的制取与收集
D. 图丁装置用于测定醋酸溶液的物质的量浓度
6. 下列化学用语表示正确的是
A. Cl2分子中σ键的形成:
B. 基态Fe2+的价层电子轨道表示式为:
C. NaCl溶液中的水合离子:
D. 氯化铵的电子式:
7. 下列物质性质与用途对应的离子方程式书写正确的是
A. 绿矾处理含的酸性废水:
B. Na2O2与水反应用作潜水艇氧气来源:
C. H2O2氧化海带灰酸性浸出液提取碘:
D. 向NaHSO4溶液中加入足量Ba(OH)2溶液:
8. 某同学通过如下实验研究铜盐溶液颜色的变化。下列说法不正确的是
A. 由①②可知,②中溶液呈蓝色是与水分子作用产生了
B. 由④可知,与Cl⁻可能会结合产生黄色物质
C. 取少量④中上层清液于试管⑤中,再加入一定量水,观察到溶液又变为蓝色
D. 由②③④可知,溶液的颜色一定为绿色
9. 下列实验装置不能达到实验目的的是
A.用做喷泉实验
B.证明非金属性:
C.验证易溶于水
D.通过白烟验证浓氨水与浓硫酸能反应
A. A B. B C. C D. D
10. 离子液体具有良好的导电性,可用作原电池的电解质。一种离子液体的结构如图所示,已知基态X原子的价电子排布式为,W、M、Z、Y为原子半径依次增大的第二周期主族元素,下列说法错误的是
A. 基态原子的第一电离能:
B. 电负性:
C. 若将阴离子换为,化合物熔点升高
D. M与Z分别与X均可形成的分子
11. 利用温室气体实现有机物转化是环境治理和提高产能的重要研究。现有光电转化装置如图甲所示,在不同电压下进行光照电解实验,不同有机产物的法拉第效率()随电压变化如图乙所示。
已知:,其中,,n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量,F表示法拉第常数。下列说法错误的是
A. N极电势高于M极
B. 装置中的交换膜为质子交换膜
C. 的电极反应式为
D. 在电压为条件下,生成的和的物质的量之比为,则生成的法拉第效率m为
12. 某无色溶液中可能含有、、、、、、、中的若干种离子,且各种离子的物质的量浓度均相等。取该溶液若干份,进行如下实验:
下列说法错误的是
A. 无需进行实验,即可确定原溶液中一定不存在
B. 通过实验I可确定原溶液中一定不存在、
C. 实验iii是为了确定溶液中一定存在,进行该步实验是有必要的
D. 原溶液中一定存在的离子有、、
13. 科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时,得到的甲醇在Pd(Ⅲ)表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示,其中附在Pd(Ⅲ)表面的物质用*标注。下列说法错误的是
A. ②中包含C-H的断裂过程
B. 该历程中能垒(反应活化能)最小的是③
C. 该历程中制约反应速率的方程式为CHO*+3H*→CO*+4H*
D. 由此历程可知:CH3OH*→CH3O*+H* ΔH>0
14. 氢硒酸是一种比醋酸略强的二元弱酸,氢硒酸有较强的还原性,因此放在空气中长期保存易变质。室温下,通过调节0.1 溶液的pH(假设溶液体积不变),测得溶液中[或]与pH的关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 变质反应的化学方程式为
B. 直线②对应的纵坐标中X为,m点对应溶液的pH=7.45
C. 随着溶液pH的改变,溶液的导电能力也会改变
D. 室温下,含有等物质的量的和NaHSe的溶液中:
二、填空题(共58分)
15. 四水合磷酸锌难溶于水,是一种性能优良的绿色环保防锈额料,某实验小组设计以ZnO为原料来制取该物质。
实验步骤如下:
步骤一:制备。在下,用足量的、氨水混合液浸取ZnO,制得溶液。
步骤二:将溶液滴加到三颈烧瓶中,然后向溶液中分批滴加稍过量的溶液,保持、回流条件下发生转化反应,装置如图。充分反应后,过滤出,洗涤、干燥。
已知:在水中几乎不溶,其在水中的溶解度随温度的升高而降低。
回答下列问题:
(1)仪器b的名称为___________。
(2)步骤一中“浸取ZnO”时,不采取更高温度的原因是___________;写出实验步骤一中发生反应的化学方程式:___________。
(3)步骤二中“保持70~80℃”可采用水浴加热,水浴加热的优点是___________;洗涤四水合磷酸锌沉淀时应选用___________(填“冷水”或“热水”)。
(4)为测定产品中(摩尔质量为)的含量,进行如下实验:(已知:与按反应;杂质不反应)
步骤Ⅰ:准确称取0.9240g产品于烧杯中,加入适量盐酸使其溶解,将溶液转移至250mL容量瓶,定容。
步骤Ⅱ:移取25.00mL上述溶液于锥形瓶中,加入指示剂,在的缓冲溶液中用标准溶液滴定至终点,测得标准溶液的用量为20.00mL。
①产品中的质量分数为___________(保留三位有效数字)。
②下列操作中,导致产品中含量测定值偏低的是___________(填标号)。
a.步骤Ⅰ中定容时俯视刻度线
b.步骤Ⅰ中转移溶液时未洗涤烧杯
c.步骤Ⅱ中滴定管未用标准溶液润洗
d.步骤Ⅱ中滴定前滴定管内无气泡,滴定结束后有气泡
16. 煤炭工业产生的煤矸石(主要成分为、、和MgO),是我国排放量最大的工业固体废弃物之一,为此,科学家开展了煤矸石的资源化利用,工艺流程如下:
已知:①白炭黑为无定形。
②常温下,;;当溶液中某离子浓度小于等于时,可认为该离子沉淀完全。
(1)中硫元素的化合价为___________。
(2)“煅烧”时,可先通入空气进行逆流式投料,其主要目是___________。该过程中获得的气态产物有___________(填化学式)。
(3)该工艺流程中采用了不同物质进行多次酸浸,其中“酸浸”的目是___________;“酸浸”过程中发生反应的离子方程式为___________。
(4)“调pH”时,若铁元素和铝元素浓度均为0.125mol/L,则调pH的范围为___________。
(5)将滤渣所得溶液“多次碳化”的过程中,发现温度对其产率存在影响如图所示,分析图中曲线先升后降的原因___________。
(6)研究发现,当酸浸体系中浓度较高时,有可能会与其T(C)形成。冰晶石是最常见的一种六氟合铝酸盐,熔融时的电离方程式,其晶胞结构如图所示。该晶体的晶胞参数为a pm,则冰晶石晶体密度的计算表达式为___________。
17. 丙烯是合成聚丙烯的核心原料,在催化剂的作用下,可由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备丙烯,反应历程如下:
反应Ⅰ(直接脱氢):
反应Ⅱ(氧化脱氢):
回答下列问题:
(1)反应 ___________。
(2)压强恒为0.85MPa时,向密闭容器中通入和Ar的混合气体,容器内仅发生反应Ⅰ;测得在不同投料比[]时,的平衡转化率()随温度的变化关系如图甲所示。
①图甲中投料比x分别为0.5、0.3、0.2,则___________,理由为___________。
②400℃时,反应Ⅰ的压强平衡常数___________MPa(用分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(3)初始压强为10MPa时,向恒容的密闭容器中按通入混合气体,发生反应Ⅰ、反应Ⅱ;测得各组分气体的物质的量随时间变化的关系如图乙所示。
①其中表示的曲线为___________(填标号);内,反应Ⅰ中的反应速率为___________。
②已知:的选择性,达到平衡时的选择性为___________(保留一位小数)。
③能够提高的选择性的措施有___________。
18. CO还原法回收利用SO2是治理烟气的重要课题,有关实验探究如下,回答以下问题:
Ⅰ.利用下列装置收集干燥的SO2.
(1)装置A中盛放的试剂为___________。 装置的连接顺序为:制备装置→___________(按气流方向,用小写字母表示)。
Ⅱ.利用如下装置,探究在460℃和Cu-Al2O3催化下,CO还原SO2回收硫磺的效率。已知:F、G装置分别盛有20 mL 0.01 mol·L-1 NaOH溶液和醋酸二氨合铜溶液。反应时混气装置内SO2、CO体积分数分别为0.05% 、0.1% 。
(2)管式电阻炉中发生反应的化学方程式为___________;装置G的作用是___________。
(3)涉及的实验操作有:
a.通入氮气一段时间 b.按上述比例通入CO、SO2和N2混合气体
c.加热管式炉 d.停止加热,冷却
e.停止通入CO、SO2和N2混合气体 f.测定F中相关物质的量
正确的操作顺序为a→___________→f.
(4)上述反应结束后,先将F中过量的NaOH除去,再以淀粉溶液为指示剂,用0.001 mol·L-1 标准碘溶液滴定,消耗标准溶液18.00 mL,滴定终点的现象为___________。已知实验过程中通入混合气体总体积为8.96 L(已折算为标准状况),则SO2转化率为___________。若将装置F、G互换顺序,重复实验,测定结果将___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(5)工业上利用上述原理获得的硫磺粗品含有碳单质,设计简单的实验方案提纯硫磺:___________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
醴陵市第一中学2026年高三下学期一模检测试题
化学
满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
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,只有一项符合题目要求。
1. 最近,科学家开发出一种低成本光伏材料—蜂窝状石墨烯。生产原理是(石墨烯),然后除去,即可制得蜂窝状石墨烯。下列有关说法不正确的是
A. 该生产石墨烯的反应属于氧化还原反应 B. 自然界中碳元素有游离态和化合态两种存在形式
C. 属于碱性氧化物,CO属于酸性氧化物 D. 石墨烯与金刚石互为同素异形体
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应中碳元素化合价发生变化(CO中C为+2价,部分升至Na2CO3中+4价,部分降至C中0价),存在电子转移,属于氧化还原反应,A正确;
B.自然界中碳元素存在形式多样,如金刚石、石墨为游离态,碳酸盐、有机物中碳为化合态,B正确;
C.Na2O能与酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物;但CO既不与酸反应也不与碱反应,属于不成盐氧化物,不是酸性氧化物,C错误;
D.石墨烯与金刚石均为碳元素形成的不同单质,结构不同,性质相异,互为同素异形体,D正确;
故选C。
2. 下列化学用语不正确的是
A. 基态Cr原子的价电子排布式:
B. 的电子式:
C. 用电子式表示NaCl的形成过程:
D. 可用于考古断代的核素符号:
【答案】B
【解析】
【详解】A.Cr为24号元素,位于周期表中地四周期第VIB族,其基态Cr原子的价电子排布式为:,A正确;
B.中每个Cl原子最外层有7个电子,拿出1个共用后还有6个电子未参与共用,则其电子式为:,B错误;
C.为离子化合物,Na原子失去1个电子被Cl原子得到形成和,通过离子键形成离子化合物,则用电子式表示离子键的形成过程为:,C正确;
D.C-14通常用作考古断代的核素,其质量数为14,则核素符号为:,D正确;
故答案为:B。
3. 氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨催化制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的是
A. 合成塔中采用高温、高压、催化剂等条件均可加快反应速率
B. 吸收塔中通入A是为了提高原料的利用率
C. 合成氨以及氨催化制硝酸的流程中氮元素均被氧化
D. 尾气中含有能形成酸雨的成分
【答案】C
【解析】
【分析】合成塔中发生,通过氨分离器得到的氨气在氧化炉中发生,故A为氧气,吸收塔中发生,氧气的通入可以使转化为,再发生与水的反应,循环反应,提高转化率。
【详解】A.合成塔中发生反应,高温、高压、催化剂等条件均可加快反应速率,A项正确;
B.A为氧气,吸收塔中发生,氧气的通入可以使转化为,再发生与水的反应,循环反应,从而提高转化率,B项正确;
C.合成氨反应中氮元素化合价降低,被还原,氨催化氧化制一氧化氮的反应中氮元素化合价升高,被氧化,C项错误;
D.尾气中含有、等,能形成硝酸酸雨,D项正确;
答案选C。
4. 化合物Z是中药巴戟天和白花蛇舌草里面一种主要活性成分,结构简式如下图,下列说法正确的是
A. 1 mol Z与足量Na反应产生7 mol
B. 该化合物不含手性碳原子
C. 能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
D. 该化合物Z属于芳香族化合物
【答案】C
【解析】
【详解】A.与Na反应生成的官能团为羟基()和羧基(),每个或提供1个活泼氢,2 mol活泼氢生成1mol 。化合物Z中含6个羟基()和1个羧基(),共7个活泼氢,1mol Z与足量Na反应生成3.5mol ,A错误;
B.手性碳原子是连有4个不同基团的饱和碳原子。化合物Z左边的六元糖环中,多个碳原子连接羟基、氢原子、环上不同碳链等4个不同基团,存在手性碳原子,图中※标准的均为手性碳:,B错误;
C.化合物Z含碳碳双键(C=C),可与溴水发生加成反应使其褪色,也可被酸性溶液氧化使其褪色;同时含醇羟基(),可被酸性氧化,C正确;
D.芳香族化合物需含苯环,化合物Z中无苯环结构,不属于芳香族化合物,D错误;
故答案选C。
5. 下列与实验相关的操作或方案正确的是
A. 图甲装置用于验证的氧化性
B. 图乙装置用于制取硝基苯
C. 图丙装置用于氨气的制取与收集
D. 图丁装置用于测定醋酸溶液的物质的量浓度
【答案】D
【解析】
【详解】A.验证的氧化性应将氢气通入氯气中,瓶口有白雾,氢气密度比空气小,图中操作错误,A错误;
B.制取硝基苯需要水浴加热,温度计需要测量水浴的温度,应插入水浴中,该装置温度计插入反应液,操作错误,B错误;
C.浓氨水滴入生石灰可以制取氨气,但收集氨气时,收集试管口不能密封橡胶塞,否则空气无法排出,压强过大易发生危险,操作错误,C错误;
D.用标准溶液滴定醋酸时,是碱性溶液,聚四氟乙烯耐碱腐蚀,不会与反应,可使用带聚四氟乙烯活塞的滴定管盛装;醋酸和恰好反应时生成醋酸钠,溶液呈碱性,选用酚酞作指示剂符合要求,操作正确,D正确;
故答案选D。
6. 下列化学用语表示正确的是
A. Cl2分子中σ键的形成:
B. 基态Fe2+的价层电子轨道表示式为:
C. NaCl溶液中的水合离子:
D. 氯化铵的电子式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.σ键以头碰头方式重叠,A正确;
B.基态是基态Fe失去4s上的两个电子得到的,基态的价层电子轨道表示式为:,B错误;
C.溶液中的水合离子,Na+带正电,水中氧朝向Na+,Cl-带负电,水中氢朝向Cl-,正确的是,C错误;
D.氯化铵是由铵根和氯离子形成的离子化合物,电子式为:,D错误;
故选A。
7. 下列物质性质与用途对应的离子方程式书写正确的是
A. 绿矾处理含的酸性废水:
B. Na2O2与水反应用作潜水艇氧气来源:
C. H2O2氧化海带灰酸性浸出液提取碘:
D. 向NaHSO4溶液中加入足量Ba(OH)2溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.绿矾处理含的酸性废水时,将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为Cr3+:,A错误;
B.Na2O2与水反应,生成氧气,作为潜水艇中氧气的来源:,B错误;
C.H2O2氧化海带灰酸性浸出液中的I-,生成I2和水,从而提取碘:,C正确;
D.向NaHSO4溶液中加入足量Ba(OH)2溶液,采用“以少定多”法:,D错误;
故选C。
8. 某同学通过如下实验研究铜盐溶液颜色的变化。下列说法不正确的是
A. 由①②可知,②中溶液呈蓝色是与水分子作用产生了
B. 由④可知,与Cl⁻可能会结合产生黄色物质
C. 取少量④中上层清液于试管⑤中,再加入一定量水,观察到溶液又变为蓝色
D. 由②③④可知,溶液的颜色一定为绿色
【答案】D
【解析】
【详解】A.无水CuSO4为白色,加水后形成0.1 mol·L-1 CuSO4溶液呈蓝色,说明Cu2+与水分子结合生成[Cu(H2O)4]2+(蓝色),A正确;
B.向③中溶液加入足量NaCl固体后,底部的NaCl固体表面呈黄色,说明Cu2+与Cl-可能会结合产生黄色物质,B正确;
C.④中溶液进行稀释,[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O平衡逆向移动,则溶液会变为蓝色,C正确;
D.CuCl2溶液颜色与Cl-浓度有关,稀溶液中主要以[Cu(H2O)4]2+存在呈蓝色,浓溶液中Cu2+和Cl-形成配合物呈绿色,D错误;
故答案为D。
9. 下列实验装置不能达到实验目的的是
A.用做喷泉实验
B.证明非金属性:
C.验证易溶于水
D.通过白烟验证浓氨水与浓硫酸能反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.可与浓溶液迅速反应,使烧瓶内压强快速降低,能形成喷泉,可以达到实验目的,A不符合题意;
B.根据"最高价氧化物对应水化物酸性越强,对应元素非金属性越强"判断:稀硫酸与碳酸钠反应生成,说明酸性:;通入硅酸钠溶液生成硅酸沉淀,说明酸性:,因此可证明非金属性:,可以达到实验目的,B不符合题意;
C.将水注入圆底烧瓶后,若极易溶于水,瓶内压强会迅速减小,气球会逐渐膨胀,可以验证易溶于水,能达到实验目的,C不符合题意;
D.浓硫酸为难挥发性酸,不能挥发出分子,无法与挥发出来的在空气中接触生成白烟,因此不能通过该方法验证二者反应,不能达到实验目的,D符合题意;
故选D。
10. 离子液体具有良好的导电性,可用作原电池的电解质。一种离子液体的结构如图所示,已知基态X原子的价电子排布式为,W、M、Z、Y为原子半径依次增大的第二周期主族元素,下列说法错误的是
A. 基态原子的第一电离能:
B. 电负性:
C. 若将阴离子换为,化合物熔点升高
D. M与Z分别与X均可形成的分子
【答案】B
【解析】
【分析】基态X原子的价电子排布式为,则X为H;W、M、Z、Y为原子半径依次增大的第二周期主族元素,同周期主族元素原子半径随原子序数增大而减小,因此原子序数关系:,阴离子中Y与4个W成键,整体带1个单位负电荷,说明Y最外层有3个电子,得Y为B;W为负一价,原子序数大于B,得W为F,阴离子为,符合结构;阳离子结构中:Z全部形成4个共价键,M形成3个或4个共价键,结合阳离子成键特点及原子序数,得M为N,Z为C;据此解题。
【详解】A.同周期第一电离能随原子序数增大整体增大,且N的为半满稳定结构,第一电离能,即,A正确;
B.鲍林电负性顺序为:,即,选项给出顺序,B错误;
C.原化合物是离子液体,大体积的使离子键减弱、熔点低;换为小体积后,晶格能增大,离子键增强,熔点升高,C正确;
D.M(N)与X(H)形成,总电子数;Z(C)与X(H)形成,总电子数,均为18分子,D正确;
故答案选B。
11. 利用温室气体实现有机物转化是环境治理和提高产能的重要研究。现有光电转化装置如图甲所示,在不同电压下进行光照电解实验,不同有机产物的法拉第效率()随电压变化如图乙所示。
已知:,其中,,n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量,F表示法拉第常数。下列说法错误的是
A. N极电势高于M极
B. 装置中的交换膜为质子交换膜
C. 的电极反应式为
D. 在电压为条件下,生成的和的物质的量之比为,则生成的法拉第效率m为
【答案】C
【解析】
【详解】A.电源的正极电势高于负极,由图可知,右侧电极O的化合价升高,发生氧化反应,做阳极,阳极与电源的正极相连,所以为正极、为负极,A正确;
B.阳极的经过反应生成了,电极反应式为。阴极的生成物中含有甲酸,需要从阳极移向阴极,交换膜为质子交换膜,B正确;
C.根据选项B的分析可知,正确电极反应为,C错误;
D.生成时从价变为价,每生成转移;生成时从价变为价,每生成转移。已知,则转移电子的物质的量之比为。法拉第效率与转移电子量成正比,时生成的法拉第效率为,因此,得,D正确;
答案选C。
12. 某无色溶液中可能含有、、、、、、、中的若干种离子,且各种离子的物质的量浓度均相等。取该溶液若干份,进行如下实验:
下列说法错误的是
A. 无需进行实验,即可确定原溶液中一定不存在
B. 通过实验I可确定原溶液中一定不存在、
C. 实验iii是为了确定溶液中一定存在,进行该步实验是有必要的
D. 原溶液中一定存在的离子有、、
【答案】C
【解析】
【分析】无色溶液中一定无 (蓝色);滴加紫色石蕊试剂,溶液变红,说明溶液呈酸性,溶液中一定有,则一定没有、;滴加足量溶液,产生沉淀且不被硝酸溶解,说明沉淀为,原溶液中一定有;过滤后向滤液中加入溶液生成沉淀,说明沉淀为 AgCl,由于实验ii中加入了BaCl2溶液,引入了Cl-,该实验无法确定原溶液中是否含有Cl-;又各种离子的数目相等,则原溶液中还有,且不可能含有、,据此作答。
【详解】A.原溶液为无色,而在溶液中呈蓝色,因此无需实验即可确定原溶液中一定不存在,A正确;
B.根据分析,实验(i)表明溶液呈酸性,有存在,故和一定不存在,B正确;
C.由实验i可知,溶液中一定有H+,根据离子共存判断一定无、,则能与BaCl2溶液产生白色沉淀的只有,故实验iii没必要,C错误;
D.结合分析可知,原溶液中一定有的离子、、,D正确;
故选C。
13. 科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时,得到的甲醇在Pd(Ⅲ)表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示,其中附在Pd(Ⅲ)表面的物质用*标注。下列说法错误的是
A. ②中包含C-H的断裂过程
B. 该历程中能垒(反应活化能)最小的是③
C. 该历程中制约反应速率的方程式为CHO*+3H*→CO*+4H*
D. 由此历程可知:CH3OH*→CH3O*+H* ΔH>0
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图示可知步骤②反应为CH3O*+H*→CH2O*+2H*,CH3O*转化为CH2O*时失去一个H,说明该过程断裂了化学键C-H键,A正确;
B.能垒即活化能,为过渡态能量与反应物能量差。根据图示可知各个基元反应中,能垒最小的是步骤③,B正确;
C.对于多步基元反应,总反应的化学反应速率由慢反应决定。基元反应的活化能越大,发生该反应需要消耗的能量就越高,该反应就越难发生,反应速率就越慢,是制约总反应速率的步骤,即决速步骤,根据图示可知活化能最大的是步骤①,其反应为CH3OH*→CH3O*+H*,C错误;
D.反应热等于生成物总能量与反应物总能量的差。根据图示可知:生成物总能量比反应物总能量高,因此该反应为吸热反应,则反应CH3OH*→CH3O*+H*的反应热ΔH>0,D正确;
故合理选项是C。
14. 氢硒酸是一种比醋酸略强的二元弱酸,氢硒酸有较强的还原性,因此放在空气中长期保存易变质。室温下,通过调节0.1 溶液的pH(假设溶液体积不变),测得溶液中[或]与pH的关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 变质反应的化学方程式为
B. 直线②对应的纵坐标中X为,m点对应溶液的pH=7.45
C. 随着溶液pH的改变,溶液的导电能力也会改变
D. 室温下,含有等物质的量的和NaHSe的溶液中:
【答案】D
【解析】
【详解】A.在空气中容易被氧化变质,因此变质反应的化学方程式为,A正确;
B.,,随着pH的增大,减小,即直线①代表与pH的关系,m点为两直线的交点,则,则此时溶液中,将代入,得,将代入得,则m点时,,即pH为7.45,B正确;
C.改变溶液的pH,可能是通过加入酸或碱来实现,故导电能力会改变,C正确;
D.室温下,的水解常数,水解常数,电离常数,水解生成的的量大于水解和电离消耗的量,因此溶液中,D错误;
故选D。
二、填空题(共58分)
15. 四水合磷酸锌难溶于水,是一种性能优良的绿色环保防锈额料,某实验小组设计以ZnO为原料来制取该物质。
实验步骤如下:
步骤一:制备。在下,用足量的、氨水混合液浸取ZnO,制得溶液。
步骤二:将溶液滴加到三颈烧瓶中,然后向溶液中分批滴加稍过量的溶液,保持、回流条件下发生转化反应,装置如图。充分反应后,过滤出,洗涤、干燥。
已知:在水中几乎不溶,其在水中的溶解度随温度的升高而降低。
回答下列问题:
(1)仪器b的名称为___________。
(2)步骤一中“浸取ZnO”时,不采取更高温度的原因是___________;写出实验步骤一中发生反应的化学方程式:___________。
(3)步骤二中“保持70~80℃”可采用水浴加热,水浴加热的优点是___________;洗涤四水合磷酸锌沉淀时应选用___________(填“冷水”或“热水”)。
(4)为测定产品中(摩尔质量为)的含量,进行如下实验:(已知:与按反应;杂质不反应)
步骤Ⅰ:准确称取0.9240g产品于烧杯中,加入适量盐酸使其溶解,将溶液转移至250mL容量瓶,定容。
步骤Ⅱ:移取25.00mL上述溶液于锥形瓶中,加入指示剂,在的缓冲溶液中用标准溶液滴定至终点,测得标准溶液的用量为20.00mL。
①产品中的质量分数为___________(保留三位有效数字)。
②下列操作中,导致产品中含量测定值偏低的是___________(填标号)。
a.步骤Ⅰ中定容时俯视刻度线
b.步骤Ⅰ中转移溶液时未洗涤烧杯
c.步骤Ⅱ中滴定管未用标准溶液润洗
d.步骤Ⅱ中滴定前滴定管内无气泡,滴定结束后有气泡
【答案】(1)球形冷凝管
(2) ①. 和氨水在温度较高的条件下会分解 ②.
(3) ①. 受热均匀,便于控制温度 ②. 热水
(4) ①. 98.9% ②. bd
【解析】
【分析】足量的、氨水混合液浸取ZnO制得溶液,和在、回流条件下反应、过滤、洗涤、干燥得到。
【小问1详解】
仪器b的名称为球形冷凝管;
【小问2详解】
步骤一中使用了和氨水,在温度较高的条件下会分解,因此“浸取ZnO”时不采取更高温度;步骤一中足量的、氨水混合液浸取ZnO制得溶液,化学方程式为;
【小问3详解】
水浴加热的优点是受热均匀,便于控制温度;在水中的溶解度随温度的升高而降低,因此洗涤四水合磷酸锌沉淀时应选用热水;
【小问4详解】
①上述溶液溶液时所滴定时有关系式:,消耗Na2H2Y的物质的量为,则样品中的物质的量为,则产品中的质量分数为;
②a.步骤Ⅰ中定容时俯视刻度线,导致产品浓度偏高,测定值偏高,不符合题意,故a错误;
b.步骤Ⅰ中转移溶液时未洗涤烧杯,导致产品浓度偏低,测定值偏低,符合题意,故b正确;
c.步骤Ⅱ中滴定管未用Na2H2Y标准溶液润洗,所需标准液体积偏高,测定值偏高,不符合题意,故c错误;
d.步骤Ⅱ中滴定前滴定管内无气泡,滴定结束后有气泡,计算时所用标准液体积偏小,测定值偏低,符合题意,故d正确;
故答案为bd。
16. 煤炭工业产生的煤矸石(主要成分为、、和MgO),是我国排放量最大的工业固体废弃物之一,为此,科学家开展了煤矸石的资源化利用,工艺流程如下:
已知:①白炭黑为无定形。
②常温下,;;当溶液中某离子浓度小于等于时,可认为该离子沉淀完全。
(1)中硫元素的化合价为___________。
(2)“煅烧”时,可先通入空气进行逆流式投料,其主要目是___________。该过程中获得的气态产物有___________(填化学式)。
(3)该工艺流程中采用了不同物质进行多次酸浸,其中“酸浸”的目是___________;“酸浸”过程中发生反应的离子方程式为___________。
(4)“调pH”时,若铁元素和铝元素浓度均为0.125mol/L,则调pH的范围为___________。
(5)将滤渣所得溶液“多次碳化”的过程中,发现温度对其产率存在影响如图所示,分析图中曲线先升后降的原因___________。
(6)研究发现,当酸浸体系中浓度较高时,有可能会与其T(C)形成。冰晶石是最常见的一种六氟合铝酸盐,熔融时的电离方程式,其晶胞结构如图所示。该晶体的晶胞参数为a pm,则冰晶石晶体密度的计算表达式为___________。
【答案】(1)-1 (2) ①. 增大接触面积,加快反应速率 ②. 、
(3) ①. 将以固态形式优先分离,避免后续接触到HF发生反应 ②.
(4)3—3.3 (5)在一定范围内提高反应温度,反应速率加快,产率增加;温度过高时,气体的溶解度过小,反应物浓度下降,产率下降
(6)
【解析】
【分析】煤矸石(主要成分为、、和MgO)在675℃煅烧产生气体SO2及水蒸气,固体加入盐酸酸浸Ⅰ,得到滤渣1为,用NaOH溶液溶解得到的溶液为硅酸钠,通入二氧化碳多次碳化得到白炭黑为无定形;酸浸Ⅰ得到的酸浸液加入HF进行酸浸Ⅱ后进行操作Ⅰ为过滤,得到滤渣Ⅱ为MgF2,酸浸液加入双氧水氧化,再调节pH,进行操作Ⅱ也为过滤,得到滤渣Ⅲ为氢氧化铁,滤液为含有铝离子溶液,按比例转化为高效混凝剂聚合氯化铝铁;
【小问1详解】
中铁为+2价,则硫元素的化合价为-1价;
【小问2详解】
“煅烧”时,可先通入空气进行逆流式投料,其主要目是增大接触面积,加快反应速率;该过程中获得的气态产物有、;
【小问3详解】
该工艺流程中采用了不同物质进行多次酸浸,其中“酸浸”的目是将以固态形式优先分离,避免后续接触到HF发生反应;“酸浸”过程中镁离子转化为氟化镁沉淀,发生反应的离子方程式为;;
【小问4详解】
“调pH”时,若铁元素和铝元素浓度均为0.125mol/L,铁离子先沉淀,沉淀完全时,c(H+)=10-3mol/L,pH=3, ,c(H+)=10-3mol/L,pH=3.3,则调pH的范围为3—3.3;
【小问5详解】
将滤渣所得溶液“多次碳化”的过程中,发现温度对其产率存在影响,根据图中信息可知,曲线先升后降的原因在一定范围内提高反应温度,反应速率加快,产率增加;温度过高时,气体的溶解度过小,反应物浓度下降,产率下降;
【小问6详解】
根据均摊法,黑色小球应该为,个数为,白色小球为Na+,个数为,该晶体的晶胞参数为a pm,则冰晶石晶体密度的计算表达式为。
17. 丙烯是合成聚丙烯的核心原料,在催化剂的作用下,可由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备丙烯,反应历程如下:
反应Ⅰ(直接脱氢):
反应Ⅱ(氧化脱氢):
回答下列问题:
(1)反应 ___________。
(2)压强恒为0.85MPa时,向密闭容器中通入和Ar的混合气体,容器内仅发生反应Ⅰ;测得在不同投料比[]时,的平衡转化率()随温度的变化关系如图甲所示。
①图甲中投料比x分别为0.5、0.3、0.2,则___________,理由为___________。
②400℃时,反应Ⅰ的压强平衡常数___________MPa(用分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(3)初始压强为10MPa时,向恒容的密闭容器中按通入混合气体,发生反应Ⅰ、反应Ⅱ;测得各组分气体的物质的量随时间变化的关系如图乙所示。
①其中表示的曲线为___________(填标号);内,反应Ⅰ中的反应速率为___________。
②已知:的选择性,达到平衡时的选择性为___________(保留一位小数)。
③能够提高的选择性的措施有___________。
【答案】(1)
(2) ①. 0.5 ②. 恒压下,投料比x越大,Ar占比越高,等效于减压,平衡正向移动,平衡转化率越高,对应转化率最高,故=0.5 ③. 0.25
(3) ①. d ②. 0.4 ③. 71.4 ④. 使用对反应 I 选择性更高的催化剂(或控制较低的分压、优化反应温度等)
【解析】
【小问1详解】
反应Ⅰ(直接脱氢):
反应Ⅱ(氧化脱氢): ,根据盖斯定律目标反应可由(反应Ⅱ-反应Ⅰ×2)得到,则
【小问2详解】
反应Ⅰ为气体分子数增大的反应,在恒压条件下,加入惰性气体相当于减小反应体系分压,平衡向正反应方向移动,的平衡转化率升高。投料比越大,Ar占比越高,分压降低效果越显著,越大。图中曲线对应最高,故=0.5;
设初始时,(对应图中点(400,50),即x=0.2,=50%):转化的,平衡时:,,,,总物质的量,各物质分压,,,压强平衡常数:=0.25 MPa。
【小问3详解】
向恒容的密闭容器中按,由图可知,曲线a、b分别代表和的物质的量变化,图中,,则。在两个反应中均生成,所以其量最大,曲线c为,则曲线d为;
内:,恒容容器中压强与物质的量成正比,初始总压,总物质的量为50 mol。的分压变化:,反应速率;
时达到平衡:
生成消耗的:由反应Ⅰ,1 mol生成1 mol,由图中可得生成了5 mol,则消耗为5 mol,
生成消耗的:由反应Ⅱ,1 mol生成1 mol,由图中可得生成2 mol,则消耗的为2 mol,则共消耗的物质的量为7 mol,选择性为;
选择对反应Ⅰ催化活性更高、对反应Ⅱ催化活性更低的催化剂,促进生成、抑制完全氧化。
18. CO还原法回收利用SO2是治理烟气的重要课题,有关实验探究如下,回答以下问题:
Ⅰ.利用下列装置收集干燥的SO2.
(1)装置A中盛放的试剂为___________。 装置的连接顺序为:制备装置→___________(按气流方向,用小写字母表示)。
Ⅱ.利用如下装置,探究在460℃和Cu-Al2O3催化下,CO还原SO2回收硫磺的效率。已知:F、G装置分别盛有20 mL 0.01 mol·L-1 NaOH溶液和醋酸二氨合铜溶液。反应时混气装置内SO2、CO体积分数分别为0.05% 、0.1% 。
(2)管式电阻炉中发生反应的化学方程式为___________;装置G的作用是___________。
(3)涉及的实验操作有:
a.通入氮气一段时间 b.按上述比例通入CO、SO2和N2混合气体
c.加热管式炉 d.停止加热,冷却
e.停止通入CO、SO2和N2混合气体 f.测定F中相关物质的量
正确的操作顺序为a→___________→f.
(4)上述反应结束后,先将F中过量的NaOH除去,再以淀粉溶液为指示剂,用0.001 mol·L-1 标准碘溶液滴定,消耗标准溶液18.00 mL,滴定终点的现象为___________。已知实验过程中通入混合气体总体积为8.96 L(已折算为标准状况),则SO2转化率为___________。若将装置F、G互换顺序,重复实验,测定结果将___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(5)工业上利用上述原理获得的硫磺粗品含有碳单质,设计简单的实验方案提纯硫磺:___________。
【答案】(1) ①. P2O5或无水氯化钙 ②. ba → cd → g (ba → cd → ba → g)
(2) ①. SO2 + 2COS + 2CO2 ②. 吸收未反应的CO,防止污染空气
(3)c→ b→ e → a → d
(4) ①. 当滴入最后半滴碘溶液时,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色 ②. 91.0% ③. 偏大
(5)将硫磺粗品溶于足量的二硫化碳,过滤,蒸馏
【解析】
【分析】A干燥二氧化硫,可选用P2O5或无水CaCl2,B中用向上排空气法收集二氧化硫,D中吸收二氧化硫,防止污染空气,故装置的连接顺序为:ABD(或ABAD)。混气装置将气体混合完成后,在管式电阻炉中反应,E中收集硫磺,F吸收未反应完的SO2,G吸收未反应完的CO。
【小问1详解】
据上述分析可知A中的试剂为P2O5或无水CaCl2;装置的连接顺序为ba → cd → g (ba → cd → ba → g);
【小问2详解】
依题可知管式电阻炉中发生CO还原SO2回收硫磺的反应,反应的化学方程式为SO2 + 2COS + 2CO2;据上述分析可知,装置G吸收未反应完的CO;
【小问3详解】
实验开始时先用氮气将装置中的空气排干净,再按一定比例通入混合气体,加热管式炉进行反应,停止通气后再通一段时间氮气,将装置中未反应完的气体除去,最后测定F中相关物质的量,故操作顺序为a→ c→ b→ e → a → d→f;
【小问4详解】
滴定终点的现象为:当滴入最后半滴碘溶液,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色;滴定时发生的反应为,故存在计量关系:,转化率为;若将装置F、G互换顺序,亚硫酸根被空气中氧气氧化,消耗的碘单质的物质的量偏少,故重复实验,测定结果将偏大;
【小问5详解】
硫磺易溶于CS2而碳难溶于CS2,故先用CS2溶解S,再过滤,滤液经蒸馏得到硫磺。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$