精品解析：河南省南阳市第一中学校2024届高三上学期阶段检测化学试题（12月）

高三上期化学试题 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列选项中物质的分类正确的是 选项 胶体 碱 酸性氧化物 混合物 非电解质 A 烟雾 烧碱 盐酸 氨水 B 海水 纯碱 CO 福尔马林 氯气 C 淀粉溶液 熟石灰 水玻璃 甲烷 D 有色玻璃 氢氧化钾 铝热剂 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．非电解质首先要是纯净物，氨水是氨的水溶液，为混合物，不属于非电解质，A错误； B．海水是溶液，纯碱为碳酸钠，是一种盐，酸性氧化物要能与碱反应生成盐和水，一氧化碳不属于酸性氧化物，B错误； C．水不属于酸性氧化物，C错误； D．D选项中的物质全部符合分类，二氧化碳是非电解质，但二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸是电解质，D正确； 故选D。 2. 下列实验的反应原理用离子方程式表示正确的是 A. 泡沫灭火器的反应原理： B. 用惰性电极电解氯化镁溶液： C. 向溶液中加入足量溶液： D. 锅炉除垢过程中将转化为： 【答案】D 【解析】 【详解】A．泡沫灭火器的反应原理是Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑，A错误； B．用惰性电极电解MgCl2溶液，反应生成氯气、氢气和氢氧化镁沉淀，离子方程式为，B错误； C．向溶液中加入足量溶液，离子方程式为Al3+++2Ba2++4OH-=2BaSO4↓++2H2O，C错误； D．锅炉除垢过程中将转化为，离子方程式为，D正确； 故答案选D。 3. 水溶液X中只可能溶有K+、Mg2+ 、Al3+、AlO、SiO、SO、HCO、SO中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验： 下列判断正确的是 A. 气体甲一定是SO2 B. 沉淀甲可能是硅酸和硅酸镁的混合物 C. 所有阴离子都可能存在于溶液X中 D. 白色沉淀乙可能是Mg(OH)2 和 Al(OH)3的混合物 【答案】A 【解析】 【分析】溶液X中加入过量稀盐酸产生气体甲、无色溶液甲、沉淀甲，则溶液X中一定含，发生的反应为+2H+=H2SiO3↓，沉淀甲中一定含H2SiO3，、中至少存在一种，由于Mg2+、Al3+与在溶液中不能大量共存，则溶液X中一定不含Mg2+、Al3+，结合溶液呈电中性，溶液X中一定含K+；无色溶液甲中加入过量氨水产生白色沉淀乙和溶液乙，则溶液甲中含Al3+，发生的反应为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3，溶液X中含，溶液X在加入过量稀盐酸时发生反应+4H+=Al3++2H2O；由于与在溶液中不能大量共存，溶液X中不含；结合上述分析溶液X中含，气体甲为SO2；综上，溶液X中一定含K+、、、，一定不含Mg2+、Al3+、。 【详解】A．根据分析，溶液X中一定含，不含，溶液X中加入过量稀盐酸，与H+反应生成的气体甲一定是SO2，A正确； B．根据分析溶液X中含K+、、、，一定不含Mg2+、Al3+、，沉淀甲为硅酸，没有硅酸镁，B错误； C．根据分析，溶液X中一定不含，C错误； D．结合分析可知白色沉淀乙为Al(OH)3，D错误； 答案选A。 4. 雷酸汞[，雷酸()的汞盐]是最早使用的起爆药，爆炸后产生有毒气体。雷酸因通常以双分子结构的形式存在而属于二元酸。下列说法正确的是 A. 雷酸分子为直线形分子 B. 雷酸双分子结构为，能使溴水褪色 C. 雷酸汞爆炸的反应方程式为 D. 已知为强吸电子基团，可推测雷酸酸性比醋酸弱 【答案】B 【解析】 【详解】A．中O原子形成2个σ键，还含有2对孤电子对，采取sp3杂化，故雷酸分子为V形分子，A错误； B．雷酸以双分子结构形式存在时为二元酸，所以其双分子结构中含有两个—O—H，为其具有烯烃的性质，能与发生加成反应而使溴水褪色，B正确； C．雷酸汞爆炸产生有毒气体，故可推测其爆炸的反应方程式为，C错误； D．为强吸电子基团，而乙酰基()为弱吸电子基团，，故雷酸中的羟基的极性更大，更易电离出，酸性更强，D错误； 故选B。 5. 在碱性条件下，钴(Co)使某电催化析氧反应催化剂中流失Fe的原位自修复机理如图所示。下列说法错误的是 A. 催化析氧反应和自修复反应中的催化剂分别为和CoOOH B. 随着反应的进行，溶液的pH减小 C. 该过程中只有Fe、Co、O元素的化合价发生了变化 D. 催化析氧反应中，生成，一定析出 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，催化析氧反应最终生成氧气和水，为催化剂，自修复反应中与CoOOH反应生成和FeOOH，在碱性条件下，又生成了CoOOH，因此CoOOH为催化剂，故A正确； B．催化析氧反应式为，自修复反应为，，反应过程消耗，溶液的pH减小，故B正确； C．由图可知，该过程中只有Fe、Co、O元素的化合价发生了变化，故C正确； D．催化析氧反应中，生成，转移，但是会浸出流失，生成的参与反应析出的不一定为，故D错误； 故答案选D。 6. 一个电催化分解水的装置如图所示。双极膜复合层间的能解离为和，且双极膜能实现和的定向通过。下列叙述正确的是 A. M极接电源正极 B. M极的电极反应式为 C. 当电路中转移电子数为时，N极生成 D. 电解过程中两极区溶液中的基本不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知M极的电极反应式为，故M极是阴极，接电源负极，A项错误； B．M极的电极反应式为，B项错误； C．没有说明所在的状况，由体积不能确定其物质的量，C项错误； D．由于水能解离出和，且双极膜能实现和的定向通过，所以两极区溶液中的基本不变，D项正确； 故选D。 7. 下列由实验操作得出的结论正确的是 选项 实验操作 结论 A 向蓝色石蕊试纸上滴加新制氯水，试纸边缘呈红色，中间为白色 氯水中含有和 B 将溶液与溶液混合有白色沉淀生成 电离出能力： C 向溶液中滴入硫酸酸化的溶液，溶液变黄 酸性条件下，氧化性： D 向某溶液中先加入酸性高锰酸钾溶液，再加入KSCN溶液，溶液变红色 原溶液中含有 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．试纸边缘呈红色，说明氯水呈酸性，中间为白色，说明有具有漂白性的物质生成，该物质应为HClO，因此氯水中含有和HClO，A项错误； B．生成的白色沉淀应为，离子方程式为，说明酸性：，因此电离出能力：，B项正确； C．酸性条件下也具有强氧化性，不能说明一定是氧化了，C项错误； D．若原溶液不存在而存在实验现象相同，不能得出原溶液中含有，D项错误。 故选B。 8. 科研人员新研发了一种可充电电池，工作原理如图，电池总反应为。下列说法不正确的是 A. 当时，中的和个数之比为2：3 B. 放电时，正极反应为 C. 充电时，电极发生脱嵌，从右室移向左室 D. 充电时，理论上左室电解质的质量减轻4g，电路中有0.2mol电子转移 【答案】D 【解析】 【详解】A．当时，设中有a个，个，根据代合物中正、负化合价的代数和为0，有，可得，和个数之比为2：3，故A正确； B．放电时，负极反应为，使左室中正电荷数目增多，锂离子导体膜只允许通过，因此电解质中的通过导体膜移入右室，正极反应为，故B正确； C．充电时，阳极发生反应：，电极发生脱嵌，从右室移向左室，故C正确； D．充电时左室阴极发生：，左室电解质中有0.1mol得电子生成Ca沉积在钙电极上，电解质的质量减轻，转移0.2mol电子同时有从右室移入左室，故左室中电解质的质量减轻，故D错误； 故答案选D。 9. 下列实验操作、实验现象和结论对应均正确的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 向溶液中通入，再滴加稀溶液 产生白色沉淀，白色沉淀不溶解 白色沉淀为，后转化成 B 向溶液中滴入溶液 有白色沉淀生成 发生了相互促进的水解反应 C 向盛有固体的试管中加入溶液，充分搅拌后，取沉淀(洗净)放入稀盐酸中 产生无色气体 D 向溶液中加入少量氯水，再加振荡 层无色，水层变为棕黄色 说明的还原性强于的 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．向溶液中通入，由于盐酸酸性强于亚硫酸，不发生反应，开始无明显现象，故A错误； B．结合电离产生的生成，没有发生相互促进的水解反应，故B错误； C．在相近时，溶度积小的也能向溶度积大的转化，不能通过实验现象得出结论，故C错误； D．既可以氧化生成，也可以氧化生成，但是如果生成，加入的能够从溶液中萃取，分层后层呈橙色，题目已知层无色，说明只有被氧化，而没有被氧化，所以的还原性比的强，故D正确； 故答案选D。 10. 氨硼烷()含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料，其在催化剂作用下与水反应放出氢气：的结构如图所示。已知B—H键中电子对偏向H。下列有关说法正确的是 A. 氨硼烷属于烷烃 B. 中所有原子均在同一平面内 C. 氨硼烷分子中N提供孤对电子，B提供空轨道形成配位键 D. 元素的电负性大小顺序是O>N>B>H 【答案】C 【解析】 【详解】A．烷烃是碳氢化合物，氨硼烷分子中不含有碳原子，不属于烷烃，A错误； B．根据结构可知，B形成3条共价键，没有孤电子对，因此价层电子对数为3，空间构型为平面三角形，O的价层电子对数为4，故不一定为平面结构，B错误； C．N原子价层有5个电子，与3个H原子形成σ键后还有一对孤对电子，B原子价层有3个电子，与3个H原子形成σ键后，还有一个空轨道，N提供孤对电子，B提供空轨道形成配位键，C正确； D．元素的非金属性越强，电负性越大，O的非金属性大于N、H，O的电负性大于N、H，根据B-H键中电子对偏向H可知，H的电负性大于B，故电负性O＞N＞H＞B，D错误； 故选C。 11. 下列说法正确的是 A. 分子中心原子As的杂化方式为 B. 第一电离能： C. 与原子总数、价电子总数均相同 D. 金属羰基化合物中含有σ键和π键的个数比为1：2 【答案】C 【解析】 【详解】A．分子中心原子As的价层电子对数为4，中心原子As的杂化方式为，A错误； B．同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但N的2p轨道半充满，较稳定，N的第一电离能大于O的，同主族从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，第一电离能N>O>C>Si，B错误； C．与都为3原子、价电子总数为22的微粒，C正确； D．根据五羰基合铁的结构，1个中含有σ键和π键的个数均为10，个数比为1：1，D错误； 故选C。 12. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 28.0gN2和足量的H2反应生成NH3的数目为2NA B. 13.2gCrO5(Cr元素的化合价为+6)分子中含过氧键的数目为0.2NA C. 4.6gC2H6O中含有C－H键的数目为0.6NA D. 标准状况下，11.2LHF含有的分子数为0.5NA 【答案】B 【解析】 【详解】A．28.0g的物质的量为1mol，与生成的反应为可逆反应，反应生成的数目小于，A项错误； B．中Cr元素的化合价为+6，则可写成，13.2g的物质的量为0.1mol，其中含过氧键的数目为，B项正确； C．4.6g的物质的量是0.1mol，表示的物质可能是乙醇，也可能是二甲醚，也可能是二者的混合物，因此含有C—H键的数目为，C项错误； D．标准状况下HF不是气体，不能根据标准状况下的气体摩尔体积计算，D项错误； 故选B。 【点睛】标准状况下不是气体的还有、、苯、乙醇等 13. GaAs是5G时代不可或缺的半导体材料，其晶体结构与金刚石相似。将Mn参入GaAs晶体(图甲)可得到稀磁性半导体材料(图乙)，晶体结构不变。设表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. GaAs晶体的熔点比GaN晶体的高 B. 掺入Mn的晶体中Mn、Ga、As的原子个数比为5：27：32 C. 图乙中a和c的原子坐标参数分别为(0，0，0)和，则b的原子坐标参数为(1，1，0) D. GaAs晶体的密度为，则该晶体中距离最近的两个镓原子的核间距为 【答案】A 【解析】 【详解】A．GaAs和GaN都属于共价晶体，但前者所含共价键键长长，键能小，熔点低，故A错误； B．利用均摊法可知，每个图乙晶胞中Mn的个数为5/8，Ga的个数为27/8，As的个数为4，Mn、Ga、As的个数比为5：27：32，故B正确； C．a和c原子坐标参数分别为(0，0，0)和，则b原子坐标参数为(1，1，0)，故C正确； D．设GaAs晶胞的边长为，则距离最近的两个镓原子的核间距为，该晶胞中的Ga位于顶点和面心，个数为4，As位于体内，个数为4，则晶胞的质量为，解得，故距离最近的两个镓原子的核间距为，故D正确； 故答案选A。 14. 已知：碱性NaClO(受热易分解)溶液与溶液反应生成(水合肼，易溶于水，具有强还原性)。实验室利用制取NaClO，从而进一步制得水合肼，并制取叠氮化钠(，不溶于乙醚，微溶于乙醇，易溶于水)的流程如图所示。下列说法错误的是 A. 条件1和条件2均为冰水冷却，目的相同 B. “调节浓度”的目的是防止水合肼被氧化 C. 反应器2中加入无水乙醚促进叠氮化钠析出 D. 反应器2中生成39g，则理论上转移2mol电子 【答案】A 【解析】 【分析】氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠，在反应器1次氯酸钠与尿素反应生成水合肼，反应器2中制备NaN3，经过一系列操作得到NaN3晶体。 【详解】A．条件1和条件2均为冷却，但是目的并不相同，条件1是为了防止生成副产物，条件2是为了促进NaN3沉淀析出，A错误； B．水合肼有强还原性，容易被高浓度的NaClO氧化，因此需要调节NaClO溶液的浓度，B正确； C．NaN3不溶于乙醚，微溶于乙醇，易溶于水，因此加入无水乙醚促进NaN3析出，C正确； D．水合肼()与和NaOH混合液在反应器2中发生反应生成和，根据得失电子守恒和原子守恒，反应的化学方程式为 ，的物质的量为 ，中N元素为-2价，中N元素为+3价，中N元素为价，生成1mol转移电子，则生成39g理论上转移电子的物质的量为，D正确； 故选A。 二、非选择题：本题共5小题，共58分。 15. 镍酸锂()被认为是一种具有较好发展前景的锂离子电池材料。一种以铁镍铜合金废料为原料生产的工艺流程如图。 已知：①，，，。 ②常温下，有关金属阳离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表。 金属阳离子 开始沉淀的pH 2.2 5.8 4.2 6.7 沉淀完全()的pH x 8.8 7.7 9.3 回答下列问题： （1）“酸溶”后，废料中的铁、镍和铜完全溶于混酸中，所得溶液中的溶质为及过量的，则尾气的主要成分为_____。 （2）“氧化”是将“酸溶”后溶液中的少量氧化，适当升高温度会加快“氧化”速率，但温度高于60℃时，“氧化”速率会降低，其原因为_____。 （3）“除铁”后滤渣的主要成分为_____(写化学式)，表格中的_____。 （4）“沉铜”时，加入的试剂X可能为_____(填字母)。 a．NaOH溶液 b．气体 c．溶液 d．FeS （5）“沉镍”析出沉淀，则滤液中的溶质主要为_____(填化学式)；在空气中“煅烧”的化学方程式为_____。 （6）若1.0t铁镍铜合金废料(含镍质量分数为59.0%)经过上述流程制得，则的产率为_____%(结果保留3位有效数字)。 【答案】（1）NO （2）温度高于60℃，会分解 （3） ①. ②. 3.2 （4）bc （5） ①. ②. （6）89.8 【解析】 【小问1详解】 )分析题给信息可知，稀硝酸与合金反应产生NO，能溶解铜的物质是稀硝酸或生成的，稀硫酸不与金属反应产生，故尾气的主要成分为NO； 【小问2详解】 温度高于60℃，会分解，溶液浓度降低，使“氧化”速率降低； 【小问3详解】 “除铁”时加入NaOH溶液生成沉淀，根据表格中数据知完全沉淀时，，则有，，则，。 【小问4详解】 由“沉铜”的产物为CuS可知，应加入硫化物，虽然FeS也可“沉铜”，但转化为CuS沉淀后，滤液中又引入杂质，会对后续“沉镍”造成干扰，故只能选bc． 【小问5详解】 根据流程图分析，滤液中的溶质主要为；“煅烧”的反应物有，生成物有，镍元素化合价升高，说明被氧化，故空气中煅烧的氧气参与反应，化学方程式为 【小问6详解】 第一步：列关系式。根据镍原子守恒可得。第二步：计算理论上生成的质量。理论上生成的质量为。第三步：计算的产率。的产率是。 【点睛】在（1）中，溶液中只有亚铁离子且只有硫酸盐。说明硝酸反应完全，所以（5）中溶质只有硫酸钠，溶液中含有铜离子，说明稀硝酸或铁离子氧化了铜单质，氢离子没有参加置换反应生产氢气。 16. 2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题： （1）在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的和，起始压强为时，发生下列反应生成水煤气： Ⅰ. Ⅱ. ①下列说法正确的是_______； A.平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动 B.混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡 C.平衡时的体积分数可能大于 D.将炭块粉碎，可加快反应速率 ②反应平衡时，的转化率为，CO的物质的量为。此时，整个体系_______(填“吸收”或“放出”)热量_______kJ，反应Ⅰ的平衡常数_______(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 （2）一种脱除和利用水煤气中方法的示意图如下： ①某温度下，吸收塔中溶液吸收一定量的后，，则该溶液的_______(该温度下的)； ②再生塔中产生的离子方程式为_______； ③利用电化学原理，将电催化还原为，阴极反应式为_______。 【答案】（1） ①. BD ②. 吸收 ③. 31.2 ④. （2） ①. 10 ②. 2CO2↑++H2O ③. 2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O、AgCl+e-=Ag+Cl- 【解析】 【小问1详解】 ①A．在恒温恒容条件下，平衡时向容器中充入惰性气体不能改变反应混合物的浓度，因此反应Ⅰ的平衡不移动，A说法不正确； B．在反应中有固体C转化为气体，气体的质量增加，而容器的体积不变，因此气体的密度在反应过程中不断增大，当混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡，B说法正确； C．若C(s)和H2O(g)完全反应全部转化为CO2(g)和H2(g)，由C(s)+ 2H2O(g) = CO2(g)+ 2H2(g)可知，H2的体积分数的极值为，由于可逆反应只有一定的限度，反应物不可能全部转化为生成物，因此，平衡时H2的体积分数不可能大于，C说法不正确； D．将炭块粉碎可以增大其与H2O(g)的接触面积，因此可加快反应速率，D说法正确； 综上所述，相关说法正确的是BD。 ②反应平衡时，H2O(g)的转化率为50%，则水的变化量为0.5mol，水的平衡量也是0.5mol，由于CO的物质的量为0.1mol，则根据O原子守恒可知CO2的物质的量为0.2mol，生成0.2mol CO2时消耗了0.2mol CO，故在反应Ⅰ实际生成了0.3molCO。根据相关反应的热化学方程式可知，生成0.3mol CO要吸收热量39.42kJ ，生成0.2mol CO2要放出热量8.22kJ此时，因此整个体系吸收热量39.42kJ-8.22kJ=31.2kJ；由H原子守恒可知，平衡时H2的物质的量为0.5mol，CO的物质的量为0.1mol，CO2的物质的量为0.2mol，水的物质的量为0.5mol，则平衡时气体的总物质的量为0.5mol+0.1mol+0.2mol+0.5mol=1.3mol，在同温同体积条件下，气体的总压之比等于气体的总物质的量之比，则平衡体系的总压为0.2MPa1.3=0.26MPa，反应I（C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)）的平衡常数Kp= 。 【小问2详解】 ①某温度下,吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，c():c()=1:2，由可知，=，则该溶液的pH=10； ②再生塔中KHCO3受热分解生成K2CO3、H2O和CO2，该反应的离子方程式为2CO2↑++H2O； ③利用电化学原理，将CO2电催化还原为C2H4，阴极上发生还原反应，阳极上水放电生成氧气和H+，H+通过质子交换膜迁移到阴极区参与反应生成乙烯，铂电极和Ag/AgCl电极均为阴极，在电解过程中AgCl可以转化为Ag，则阴极的电极反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O、AgCl+e-=Ag+Cl-。 17. 卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题： （1）时，与冰反应生成和。常温常压下，为无色气体，固态的晶体类型为_____，水解反应的产物为_____(填化学式)。 （2）中心原子为，中心原子为，二者均为形结构，但中存在大键。中原子的轨道杂化方式为_____；键角_____键角(填“＞”“ ＜”或“=”)。比较与中键的键长并说明原因_____。 （3）一定条件下，和反应生成和化合物。已知属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞参数)，其中化合价为。上述反应的化学方程式为_____。若阿伏加德罗常数的值为，化合物的密度_____(用含的代数式表示)。 【答案】（1） ①. 分子晶体 ②. HF 、 （2） ①. ②. ＞ ③. 分子中键的键长小于中键的键长，其原因是：分子中既存在σ键，又存在大键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中键的键长较小，而只存在普通的σ键。 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 常温常压下，为无色气体，则的沸点较低，因此，固态HOF的晶体类型为分子晶体。分子中F显-1价，其水解时结合电离的生成HF，则结合电离的，两者反应生成，因此，水解反应的产物为HF 、。 【小问2详解】 中心原子为，中心原子为，二者均为V形结构，但中存在大键()。由中存在可以推断，其中原子只能提供1对电子，有一个原子提供1个电子，另一个原子提供1对电子，这5个电子处于互相平行的轨道中形成大键，提供孤电子对与其中一个形成配位键，与另一个形成的是普通的共价键（σ键，这个只提供了一个电子参与形成大键）， 的价层电子对数为3，则原子的轨道杂化方式为；中心原子为，根据价层电子对的计算公式可知，因此，的杂化方式为；根据价层电子对互斥理论可知，时，价电子对的几何构型为正四面体，时，价电子对的几何构型平面正三角形，杂化的键角一定大于的，因此，虽然和均为形结构，但键角大于键角，孤电子对对成键电子对的排斥作用也改变不了这个结论。分子中键的键长小于中键的键长，其原因是：分子中既存在σ键，又存在大键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中键的键长较小，而只存在普通的σ键。 【小问3详解】 一定条件下，、和反应生成和化合物X。已知X属于四方晶系，其中Cu化合价为+2。由晶胞结构图可知，该晶胞中含有黑球的个数为、白球的个数为、灰色球的个数为，则X中含有3种元素，其个数比为1:2:4,由于其中Cu化合价为+2、的化合价为-1、K的化合价为+1，根据化合价代数和为0，可以推断X为，上述反应的化学方程式为。若阿伏加德罗常数的值为，晶胞的质量为，晶胞的体积为，化合物X的密度。 18. 近年来，重金属羧酸盐作为贮存气体(进入晶体中间隙)的化合物而备受关注。如果长时间放置甲酸铜、对苯二甲酸()、乙醇混合溶液，将析出一种晶体X(晶胞结构如图)，甲酸根全部被交换到溶液中。X对热稳定，磁矩约为1.732BM[磁矩为中心离子未成对电子数]。 回答下列问题： （1）由磁矩推算X中铜离子的未成对电子数为_____；该基态铜离子的价电子排布图为_____。 （2）H、C、O、Cu的电负性从大到小的顺序是_____；比HCOOH酸性更弱，原因是_____。 （3）对苯二甲酸的熔点(427℃)高于对二硝基苯(，相对分子质量为168，熔点为173℃)的主要原因是_____。 （4）如图所示，Cu(Ⅱ)配合物A和B可发生配位构型的转变，该转变可带来颜色的变化，因此可用作热致变色材料，在温度传感器、变色涂料等领域应用广泛。 已知：当Cu(Ⅱ)配合物配位构型由八面体转变为平面四边形时，吸收光谱蓝移，配合物颜色由紫色变为橙色。想将配合物的颜色由紫色调整为橙色，需要进行的简单操作为_____。配合物A中存在的作用力类型有_____。 （5）X晶胞中含有的数目为_____；1molX的晶胞质量为456g，实验表明，100mg晶体X可吸收22.0mg，所得晶体中Cu、N个数比约为1：_____(保留两位有效数字)。 【答案】（1） ①. 1 ②. （2） ①. O>C>H>Cu ②. 甲基有推电子作用，使得羧基中的羟基的电子对向氢原子偏移，不易电离出 （3）对苯二甲酸分子间有氢键，而对二硝基苯分子间无氢键 （4） ①. 降低温度 ②. 共价键、配位键、氢键 （5） ①. 2 ②. 3.6 【解析】 【小问1详解】 X的磁矩为1.732BM，根据磁矩可得，，解得，则X中铜离子的未成对电子数为1； Cu为29号元素，Cu原子失去2个电子形成，的价电子排布式为，则其价电子排布图为； 【小问2详解】 非金属元素的电负性大于金属元素，同周期元素从左到右电负性逐渐增大，结合甲烷中C显-4价，H显+1价，可知电负性O>C>H>Cu； 烃基是推电子基团，甲基有推电子作用，使得羧基中的羟基的电子对向氢原子偏移，不易电离出； 【小问3详解】 对苯二甲酸分子间能形成氢键，而对二硝基苯分子间不能形成氢键，故对苯二甲酸的熔点高于对二硝基苯； 【小问4详解】 当Cu(Ⅱ)配合物配位构型由八面体转变为平面四边形时，吸收光谱蓝移，配合物的颜色由紫色变为橙色，由图可知，Cu(Ⅱ)配合物B构型为八面体，Cu(Ⅱ)配合物A为平面四边形，若要实现配合物由紫色到橙色的变化，可采用降温的方法； 由配合物A的结构式可知，A中存在的作用力类型有共价键、配位键、氢键； 【小问5详解】 根据X的晶胞结构图可知，含有Cu2+的微粒位于顶角且每个微粒中有2个Cu2+，则铜离子数目为； 1molX的晶胞质量为456g，则，100mg晶体X中，吸收22.0mg氮气，，则晶体中Cu、N个数比为。 19. 75%医用酒精、84消毒液常用于杀菌消毒。回答下列问题： （1）将20mL无水乙醇配成75%医用酒精，下列仪器中需要使用的是_____。 （2）某化学兴趣小组为探究84消毒液与酒精的反应产物，利用如图装置进行如图实验。 实验1：将10mLpH=11.4的84消毒液和10mL75%酒精均匀混合，静置一段时间后，产生少量气泡，溶液pH升高到12.1，淀粉﹣KI试纸在3min时变蓝，14min时蓝色完全褪去。 实验2：将10mLpH=11.4的84消毒液和10mL蒸馏水均匀混合，静置一段时间后，溶液中无明显现象，溶液pH变为11.0，淀粉﹣KI试纸在8min时变蓝，36min时蓝色完全褪去。 实验3：将10mLpH=11.4的84消毒液和10mL95%酒精均匀混合，静置一段时间后，产生气泡，溶液pH升高到13，淀粉﹣KI试纸先变蓝，后褪色。 ①仪器X的名称是______。导管m的作用是______。 ②实验1中淀粉碘化钾试纸变蓝后又褪色，褪色的原因是_____(用离子方程式表示)。 ③实验1、实验3混合反应后溶液pH均增大，说明84消毒液与酒精反应可能生成_____(填化学式)。 （3）为了测定84消毒液与75%医用酒精按体积比1：1反应后溶液中残留NaClO的质量分数(假设反应生成的气体已全部逸出)，化学兴趣小组进行了如下实验：取7.45mL反应后溶液(密度约1g•mL-1)于锥形瓶中，加入过量KI溶液和适量硫酸，在冷暗处静置4~5min后，再加入少量淀粉指示剂，用0.2000mol•L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点(已知I2+2S2O=2I-+S2O，进行三次平行实验，平均消耗Na2S2O3标准溶液16.00mL。 ①滴定前将锥形瓶置于冷暗处的目的是_____。 ②达到滴定终点的现象是_____。 ③溶液中NaClO的质量分数为_____。 【答案】（1）b、e （2） ①. 三颈烧瓶(或三口烧瓶) ②. 平衡压强，使液体顺利流下 ③. 5Cl2+I2+12OH-=2IO+10Cl-+6H2O ④. NaOH （3） ①. 防止碘升华 ②. 当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复原色 ③. 1.6% 【解析】 【分析】本题是一道实验题，本题验证了84消毒液和不同浓度的酒精反应时的产物，和反应速率的快慢不同，并且通过淀粉—KI试纸验证产物，通过溶液的pH的变化来验证另一种产物，同时还做了一个空白实验，以此解题。 【小问1详解】 配制一定体积分数的溶液需要量筒和烧杯； 【小问2详解】 ①由图可知，仪器X的名称是三颈烧瓶(或三口烧瓶)；导管m的作用是平衡压强，使液体顺利流下； ②根据乙醇具有还原性，NaClO具有强氧化性，可知乙醇将NaClO还原为，然后发生反应，淀粉遇变蓝，最后过量的又将氧化，蓝色褪去5Cl2+I2+12OH-=2IO+10Cl-+6H2O； ③实验1、实验3混合反应后溶液pH均大于原84消毒液的pH，说明有强碱NaOH生成； 【小问3详解】 ①往反应后溶液中加入过量KI溶液和适量硫酸，发生反应，将锥形瓶置于冷暗处的目的是防止碘升华； ②滴定时硫代硫酸钠和单质碘反应，碘消耗完时溶液蓝色消失，故达到滴定终点的现象是：当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复原色； ③第一步：列关系式。根据、，得到关系式。第二步：计算溶液中NaClO的质量，，。第三步：计算溶液中NaClO的质量分数；7.45mL反应后溶液的质量为，则溶液中NaClO的质量分数为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三上期化学试题 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列选项中物质的分类正确的是 选项 胶体 碱 酸性氧化物 混合物 非电解质 A 烟雾 烧碱 盐酸 氨水 B 海水 纯碱 CO 福尔马林 氯气 C 淀粉溶液 熟石灰 水玻璃 甲烷 D 有色玻璃 氢氧化钾 铝热剂 A. A B. B C. C D. D 2. 下列实验的反应原理用离子方程式表示正确的是 A. 泡沫灭火器的反应原理： B. 用惰性电极电解氯化镁溶液： C. 向溶液中加入足量溶液： D. 锅炉除垢过程中将转化为： 3. 水溶液X中只可能溶有K+、Mg2+ 、Al3+、AlO、SiO、SO、HCO、SO中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验： 下列判断正确的是 A. 气体甲一定是SO2 B. 沉淀甲可能是硅酸和硅酸镁的混合物 C. 所有阴离子都可能存在于溶液X中 D. 白色沉淀乙可能是Mg(OH)2 和 Al(OH)3的混合物 4. 雷酸汞[，雷酸()的汞盐]是最早使用的起爆药，爆炸后产生有毒气体。雷酸因通常以双分子结构的形式存在而属于二元酸。下列说法正确的是 A. 雷酸分子为直线形分子 B. 雷酸双分子结构为，能使溴水褪色 C. 雷酸汞爆炸的反应方程式为 D. 已知为强吸电子基团，可推测雷酸酸性比醋酸弱 5. 在碱性条件下，钴(Co)使某电催化析氧反应催化剂中流失Fe的原位自修复机理如图所示。下列说法错误的是 A. 催化析氧反应和自修复反应中的催化剂分别为和CoOOH B. 随着反应的进行，溶液的pH减小 C. 该过程中只有Fe、Co、O元素的化合价发生了变化 D. 催化析氧反应中，生成，一定析出 6. 一个电催化分解水的装置如图所示。双极膜复合层间的能解离为和，且双极膜能实现和的定向通过。下列叙述正确的是 A. M极接电源正极 B. M极的电极反应式为 C. 当电路中转移电子数为时，N极生成 D. 电解过程中两极区溶液中的基本不变 7. 下列由实验操作得出的结论正确的是 选项 实验操作 结论 A 向蓝色石蕊试纸上滴加新制氯水，试纸边缘呈红色，中间为白色 氯水中含有和 B 将溶液与溶液混合有白色沉淀生成 电离出能力： C 向溶液中滴入硫酸酸化的溶液，溶液变黄 酸性条件下，氧化性： D 向某溶液中先加入酸性高锰酸钾溶液，再加入KSCN溶液，溶液变红色 原溶液中含有 A. A B. B C. C D. D 8. 科研人员新研发了一种可充电电池，工作原理如图，电池总反应为。下列说法不正确的是 A. 当时，中的和个数之比为2：3 B. 放电时，正极反应为 C. 充电时，电极发生脱嵌，从右室移向左室 D. 充电时，理论上左室电解质的质量减轻4g，电路中有0.2mol电子转移 9. 下列实验操作、实验现象和结论对应均正确的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 向溶液中通入，再滴加稀溶液 产生白色沉淀，白色沉淀不溶解 白色沉淀为，后转化成 B 向溶液中滴入溶液 有白色沉淀生成 发生了相互促进的水解反应 C 向盛有固体的试管中加入溶液，充分搅拌后，取沉淀(洗净)放入稀盐酸中 产生无色气体 D 向溶液中加入少量氯水，再加振荡 层无色，水层变为棕黄色 说明的还原性强于的 A. A B. B C. C D. D 10. 氨硼烷()含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料，其在催化剂作用下与水反应放出氢气：的结构如图所示。已知B—H键中电子对偏向H。下列有关说法正确的是 A. 氨硼烷属于烷烃 B. 中所有原子均在同一平面内 C. 氨硼烷分子中N提供孤对电子，B提供空轨道形成配位键 D. 元素的电负性大小顺序是O>N>B>H 11. 下列说法正确的是 A. 分子中心原子As的杂化方式为 B. 第一电离能： C. 与原子总数、价电子总数均相同 D. 金属羰基化合物中含有σ键和π键的个数比为1：2 12. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 28.0gN2和足量的H2反应生成NH3的数目为2NA B. 13.2gCrO5(Cr元素的化合价为+6)分子中含过氧键的数目为0.2NA C. 4.6gC2H6O中含有C－H键的数目为0.6NA D. 标准状况下，11.2LHF含有的分子数为0.5NA 13. GaAs是5G时代不可或缺的半导体材料，其晶体结构与金刚石相似。将Mn参入GaAs晶体(图甲)可得到稀磁性半导体材料(图乙)，晶体结构不变。设表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. GaAs晶体的熔点比GaN晶体的高 B. 掺入Mn的晶体中Mn、Ga、As的原子个数比为5：27：32 C. 图乙中a和c的原子坐标参数分别为(0，0，0)和，则b的原子坐标参数为(1，1，0) D. GaAs晶体的密度为，则该晶体中距离最近的两个镓原子的核间距为 14. 已知：碱性NaClO(受热易分解)溶液与溶液反应生成(水合肼，易溶于水，具有强还原性)。实验室利用制取NaClO，从而进一步制得水合肼，并制取叠氮化钠(，不溶于乙醚，微溶于乙醇，易溶于水)的流程如图所示。下列说法错误的是 A. 条件1和条件2均为冰水冷却，目的相同 B. “调节浓度”的目的是防止水合肼被氧化 C. 反应器2中加入无水乙醚促进叠氮化钠析出 D. 反应器2中生成39g，则理论上转移2mol电子 二、非选择题：本题共5小题，共58分。 15. 镍酸锂()被认为是一种具有较好发展前景的锂离子电池材料。一种以铁镍铜合金废料为原料生产的工艺流程如图。 已知：①，，，。 ②常温下，有关金属阳离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表。 金属阳离子 开始沉淀的pH 2.2 5.8 4.2 6.7 沉淀完全()的pH x 8.8 7.7 9.3 回答下列问题： （1）“酸溶”后，废料中的铁、镍和铜完全溶于混酸中，所得溶液中的溶质为及过量的，则尾气的主要成分为_____。 （2）“氧化”是将“酸溶”后溶液中的少量氧化，适当升高温度会加快“氧化”速率，但温度高于60℃时，“氧化”速率会降低，其原因为_____。 （3）“除铁”后滤渣的主要成分为_____(写化学式)，表格中的_____。 （4）“沉铜”时，加入的试剂X可能为_____(填字母)。 a．NaOH溶液 b．气体 c．溶液 d．FeS （5）“沉镍”析出沉淀，则滤液中的溶质主要为_____(填化学式)；在空气中“煅烧”的化学方程式为_____。 （6）若1.0t铁镍铜合金废料(含镍质量分数为59.0%)经过上述流程制得，则的产率为_____%(结果保留3位有效数字)。 16. 2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题： （1）在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的和，起始压强为时，发生下列反应生成水煤气： Ⅰ. Ⅱ. ①下列说法正确的是_______； A.平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动 B.混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡 C.平衡时的体积分数可能大于 D.将炭块粉碎，可加快反应速率 ②反应平衡时，的转化率为，CO的物质的量为。此时，整个体系_______(填“吸收”或“放出”)热量_______kJ，反应Ⅰ的平衡常数_______(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 （2）一种脱除和利用水煤气中方法的示意图如下： ①某温度下，吸收塔中溶液吸收一定量的后，，则该溶液的_______(该温度下的)； ②再生塔中产生的离子方程式为_______； ③利用电化学原理，将电催化还原为，阴极反应式为_______。 17. 卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题： （1）时，与冰反应生成和。常温常压下，为无色气体，固态的晶体类型为_____，水解反应的产物为_____(填化学式)。 （2）中心原子为，中心原子为，二者均为形结构，但中存在大键。中原子的轨道杂化方式为_____；键角_____键角(填“＞”“ ＜”或“=”)。比较与中键的键长并说明原因_____。 （3）一定条件下，和反应生成和化合物。已知属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞参数)，其中化合价为。上述反应的化学方程式为_____。若阿伏加德罗常数的值为，化合物的密度_____(用含的代数式表示)。 18. 近年来，重金属羧酸盐作为贮存气体(进入晶体中间隙)的化合物而备受关注。如果长时间放置甲酸铜、对苯二甲酸()、乙醇混合溶液，将析出一种晶体X(晶胞结构如图)，甲酸根全部被交换到溶液中。X对热稳定，磁矩约为1.732BM[磁矩为中心离子未成对电子数]。 回答下列问题： （1）由磁矩推算X中铜离子的未成对电子数为_____；该基态铜离子的价电子排布图为_____。 （2）H、C、O、Cu的电负性从大到小的顺序是_____；比HCOOH酸性更弱，原因是_____。 （3）对苯二甲酸的熔点(427℃)高于对二硝基苯(，相对分子质量为168，熔点为173℃)的主要原因是_____。 （4）如图所示，Cu(Ⅱ)配合物A和B可发生配位构型的转变，该转变可带来颜色的变化，因此可用作热致变色材料，在温度传感器、变色涂料等领域应用广泛。 已知：当Cu(Ⅱ)配合物配位构型由八面体转变为平面四边形时，吸收光谱蓝移，配合物颜色由紫色变为橙色。想将配合物的颜色由紫色调整为橙色，需要进行的简单操作为_____。配合物A中存在的作用力类型有_____。 （5）X晶胞中含有的数目为_____；1molX的晶胞质量为456g，实验表明，100mg晶体X可吸收22.0mg，所得晶体中Cu、N个数比约为1：_____(保留两位有效数字)。 19. 75%医用酒精、84消毒液常用于杀菌消毒。回答下列问题： （1）将20mL无水乙醇配成75%医用酒精，下列仪器中需要使用的是_____。 （2）某化学兴趣小组为探究84消毒液与酒精的反应产物，利用如图装置进行如图实验。 实验1：将10mLpH=11.4的84消毒液和10mL75%酒精均匀混合，静置一段时间后，产生少量气泡，溶液pH升高到12.1，淀粉﹣KI试纸在3min时变蓝，14min时蓝色完全褪去。 实验2：将10mLpH=11.4的84消毒液和10mL蒸馏水均匀混合，静置一段时间后，溶液中无明显现象，溶液pH变为11.0，淀粉﹣KI试纸在8min时变蓝，36min时蓝色完全褪去。 实验3：将10mLpH=11.4的84消毒液和10mL95%酒精均匀混合，静置一段时间后，产生气泡，溶液pH升高到13，淀粉﹣KI试纸先变蓝，后褪色。 ①仪器X的名称是______。导管m的作用是______。 ②实验1中淀粉碘化钾试纸变蓝后又褪色，褪色的原因是_____(用离子方程式表示)。 ③实验1、实验3混合反应后溶液pH均增大，说明84消毒液与酒精反应可能生成_____(填化学式)。 （3）为了测定84消毒液与75%医用酒精按体积比1：1反应后溶液中残留NaClO的质量分数(假设反应生成的气体已全部逸出)，化学兴趣小组进行了如下实验：取7.45mL反应后溶液(密度约1g•mL-1)于锥形瓶中，加入过量KI溶液和适量硫酸，在冷暗处静置4~5min后，再加入少量淀粉指示剂，用0.2000mol•L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点(已知I2+2S2O=2I-+S2O，进行三次平行实验，平均消耗Na2S2O3标准溶液16.00mL。 ①滴定前将锥形瓶置于冷暗处的目的是_____。 ②达到滴定终点的现象是_____。 ③溶液中NaClO的质量分数为_____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $