精品解析：天津市西青区张家窝中学2024-2025学年高三上学期期中考试 化学试卷

2024～2025学年度第一学期高三期中考试 化学试卷 可能用到的相对原子质量： 一、单项选择(每小题3分，共42分) 1. 下列物质的应用中，不涉及氧化还原反应的是 A. 饮用水中加入消毒 B. 和铝粉的混合物疏通管道 C. 雪天道路上撒盐融雪 D. 硫粉除去温度计破碎时洒落的汞 【答案】C 【解析】 【详解】A．具有强氧化性，消毒过程中元素化合价降低，发生氧化还原反应，A不符合题意； B．与铝粉发生反应，、元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，B不符合题意； C．雪天撒盐融雪是利用盐溶于水降低水的凝固点，属于物理变化，无化学反应发生，不涉及氧化还原反应，C符合题意； D．硫粉与汞发生反应，、元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，D不符合题意； 答案选C。 2. 铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是常用的食品添加剂。下列判断正确的是 A. 原子半径：r(Al)<r(S) B. 电负性：χ(O)<χ(S) C. 第一电离能：I1(N)<I1(F) D. 键角：NH<H2O 【答案】C 【解析】 【详解】A．同一周期自左向右，原子半径逐渐减小，原子半径：r(Al)>r(S)，A错误； B．同一主族自上而下，原子电负性减小，电负性：χ(O)>χ(S)，B错误； C．第一电离能：I1(N)<I1(F)，C正确； D．NH中的N原子有无孤电子对，H2O中的O原子有2个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成建电子对之间的排斥作用，键角：NH>H2O，D错误； 故答案选C。 3. 常温下，下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是 A. 的溶液中： B. 滴加几滴溶液显红色的溶液中： C. 加入铝粉能生成的溶液：加入 D. 的溶液中： 【答案】C 【解析】 【详解】A．1.0mol/L的KNO3溶液中含有的和H+、Fe2+三者之间因发生氧化还原反应而不能大量共存，A不合题意； B．滴加几滴溶液显红色的溶液中含有的Fe3+和I-因发生氧化还原反应而不能大量共存，B不合题意； C．加入铝粉能生成H2的溶液可能是强酸性溶液，则能够大量共存，也可能是强碱性溶液，则不能含有大量的H+，C符合题意； D．的溶液中含有大量的OH-，则OH-与Mg2+、OH-与不能大量共存，D不合题意； 故答案为：C。 4. 可利用反应2Cr2O72-+3CH3CH2OH+16H++13H2O→4[Cr(H2O)6]3++3CH3COOH检测乙醇。下列说法错误的是 A. 基态Cr3+的核外电子排布式为3d3 B. [Cr(H2O)6]3+中与Cr3+形成配位键的原子是氧原子 C. CH3COOH分子中含有7个键 D. 已知CrO42-是以Cr为中心的四面体结构，则Cr2O72-结构中含有两个四面体 【答案】A 【解析】 【详解】A. Cr是第24号元素，其基态原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，基态Cr3+的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d3，A错误； B. [Cr(H2O)6]3+中Cr3+提供空轨道，氧原子提供孤电子对，所以与Cr3+形成配位键的原子是氧原子，B正确； C. CH3COOH分子的结构式中含有7个键，1个π键，C正确； D. CrO42-的结构为：，是以Cr为中心的四面体结构；Cr2O72-结构为：，含有两个四面体，D正确；故答案为：A。 【点睛】配位化合物一般指由过渡金属的原子或离子（价电子层的部分d轨道和s、p轨道是空轨道）与含有孤对电子的分子（CO、NH3、H2O)或离子（Cl-、CN-等）通过配位键结合形成的化合物。 5. 关于物质转化规律“单质(酸性或碱性)氧化物酸或碱→盐”说法正确的是 A. 若单质为碳，氧化物可以为CO B. 单质Cu能实现上述物质间的转化 C. 若钠元素可实现转化，则碱为 D. “Ca→CaO→”符合该转化规律 【答案】D 【解析】 【详解】A．CO不能与水反应，故氧化物可以为CO2，故A错误； B．单质Cu与氧气生成氧化物不能溶于水，不能实现上述物质间的转化，故B错误； C．若钠元素与氧气反应生成Na2O，溶于水生成碱，故C错误； D．若钙元素，可以实现“CaCaO”符合该转化规律，故D正确； 故答案为D。 6. 短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。W是宇宙中最丰富的元素，是维持生命过程的必需物质，可用于玻璃的刻蚀，是酸雨的主要形成原因之一，室温下化合物是气体。下列说法错误的是 A. Y的第一电离能在四种元素中最大 B. 和的中心原子分别为和杂化 C. 的沸点高于的沸点 D. 分子中原子均为8电子结构 【答案】D 【解析】 【分析】W是宇宙中最丰富的元素，则W是H；是维持生命过程的必需物质，则X为O；可用于玻璃的刻蚀，则WY为HF，Y为F；是酸雨的主要形成原因之一，且Z的原子序数比Y大，则Z为S；综上所述，W、X、Y和Z分别为H、O、F、S，据此解答。 【详解】A．一般规律：非金属性越强，第一电离能越大，第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能比同周期相邻元素大，因此F的第一电离能在四种元素中最大，A正确； B．H2O中O的价层电子对数为2+=4，SO2中S的价层电子对数为2+=3，因此H2O和SO2的中心原子分别为和杂化，B正确； C．O和S属于同主族元素，但H2O分子间存在氢键，而H2S分子间不存在氢键，因此H2O的沸点高于H2S的沸点，C正确； D．SF4中，S的最外层电子数为10，D错误； 答案选D。 7. 钛铁矿(，其中Ti为+4价)在高温下经氯化得到四氯化钛，再制取金属钛的流程如图所示，下列说法正确的是 A. 氯化反应中与C的物质的量之比为6：7 B. 氯化过程中既不是氧化剂也不是还原剂 C. 制取金属钛的反应可得到还原性：Mg＜Ti D. 制取金属钛时选用氩气的目的是隔绝空气 【答案】D 【解析】 【分析】由流程可知，氯化发生2FeTiO3+6C+7Cl2 2FeCl3+6CO+2TiCl4，然后发生2Mg+TiCl4 2MgCl2+Ti。 【详解】A. 氯化发生2FeTiO3+6C+7Cl2 2FeCl3+6CO+2TiCl4，氯化反应中与C的物质的量之比为7：6，故A错误； B. 氯化时Ti元素非化合价不变，Fe元素的化合价升高，则FeTiO3为还原剂，故B错误； C. 制取金属钛的反应2Mg+TiCl4 2MgCl2+Ti可得到还原性：Mg＞Ti，故C错误； D. 制取金属钛时选用Ar气的目的是隔绝空气，防止Mg、Ti被氧化，故D正确； 故选D。 8. 由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液，其中，，，则为 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】溶液呈电中性，根据电荷守恒：，代入数据得； 故答案为C。 9. 某溶液可能含有、、、、、和。取该溶液，加入过量溶液，加热，得到气体(已知：)，同时产生红褐色沉淀；向上述滤液中加足量溶液，得到不溶于盐酸的白色沉淀。由此可知原溶液中 A. 至少存在3种离子 B. 一定存在，且 C. 、、一定存在，可能不存在 D. 、一定不存在，可能存在 【答案】B 【解析】 【分析】该溶液，加入过量溶液，加热，得到气体，则溶液中一定含有，，同时产生红褐色沉淀，沉淀即为，则，与发生双水解，故一定不存在，向上述滤液中加足量溶液，得到不溶于盐酸的白色沉淀，为，则溶液中一定含有，，因溶液呈电中性，故还一定存在另一种阴离子：； 【详解】A．溶液中一定存在、、、，至少存在4种离子，A错误； B．根据电荷守恒，阳离子所带正电荷总量为，所带负电荷为，故一定存在，最少物质的量为，，若存在、则更大，故，B正确； C．由电荷守恒可知一定存在，C错误； D．与发生双水解，故一定不存在，但与过量反应生成留在滤液中，无法证明一定不存在，可能存在，D错误； 故答案为B。 10. 探究是培养创新精神和实践能力的手段。用如下装置探究氯气的性质，图中三支试管口均放置浸有NaOH溶液的棉花。下列对实验现象的分析错误的是 A. ①中淀粉KI试纸变蓝，说明氯气的氧化性强于碘 B. ②中产生白色沉淀，说明氯气与水反应生成Cl— C. ③中的溶液变为棕黄色，说明氯气有氧化性 D. ④溶液先变红后褪色，说明氯水有酸性和漂白性 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．向淀粉碘化钾溶液中加入氯水，溶液变为蓝色，说明生成I2，可证明氯气的氧化性强于碘，A项正确； B．②中产生白色沉淀，有可能是挥发的氯化氢气体中的氯离子与银离子生成氯化银沉淀，B项错误； C．氯化亚铁与氯气生成氯化铁溶液，氯的化合价从0价降为-1价，说明氯气有氧化性，C项正确； D．溶液先变红后褪色，说明氯水有酸性和漂白性，D项正确； 答案选B。 11. 氨是一种重要的化工原料，根据下图转化判断下列有关表述正确的是 A. 浓硝酸见光易分解且易挥发，应用棕色试剂瓶盛放且用胶塞密封 B. 戊与丁反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 C. 实验室中可以采取加热甲物质的方法制取氨气 D. 向饱和溶液中依次通入过量的和，然后过滤可制得乙 【答案】D 【解析】 【分析】首先推断各物质：和反应生成甲为；、、、反应生成乙，乙加热分解为，故乙为；催化氧化生成丙为、丁为；和反应生成戊为，和反应生成，据此回答； 【详解】A．浓硝酸具有强氧化性，会腐蚀橡胶塞，不能用胶塞密封，A错误； B．戊与丁的反应为，反应中1份作氧化剂（N元素化合价降低）、2份作还原剂（N元素化合价升高），氧化剂与还原剂物质的量之比为，B错误； C．加热分解生成的和遇冷会重新化合为，无法制取氨气，C错误； D．极易溶于水使溶液呈碱性，可增大的溶解度，向饱和溶液先通过量再通，可析出溶解度较小的，过滤即可制得乙，D正确； 故选D。 12. 一种利用CH4消除NOx污染的工作原理如图所示，装置均用惰性电极，两侧电解质溶液为同浓度的盐酸。下列说法正确的是 A. NO2发生氧化反应 B. 负极：CH4＋2H2O-8e→CO2＋8H+ C. 转移0.8mol电子，有0.4molH+通过离子交换膜 D. 工作一段时间，两侧电极室中溶液pH均减小 【答案】B 【解析】 【分析】CH4生成CO2是氧化反应，通入的一极是电源的负极，电极反应式：CH4＋2H2O-8e-→CO2＋8H+，H+通过阳离子交换膜进入电源的正极，与得电子后的NO2生成N2和H2O。 【详解】A．据分析，NO2反应生成了N2，得到电子，发生还原反应，A错误； B．据分析，负极：CH4＋2H2O-8e-→CO2＋8H+，B正确； C．该电源的外电路是电子移动，内电路是H+移动，二者都带一个单位电荷，根据得失电子数相等，转移0.8mol电子，则有0.8molH+通过离子交换膜，C错误； D．负极：CH4＋2H2O-8e-→CO2＋8H+，正极：2NO2＋8H++8e-→N2＋4H2O，根据得失电子守恒，负极生成的氢离子移向正极，工作一段时间，两侧电极室中溶液pH均不变，D错误； 故选B。 13. 离子液体有许多优点例如有难挥发性，良好的导电性，可作溶剂、电解质、催化剂等。1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐是一种离子液体。结构简式如图，下列关于它的叙述正确的是 A. 该新型化合物含有的C、N、P元素均为杂化 B. 1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐属于含共价键的离子化合物 C. 有关元素的第一电离能：F>N>C>H D. 该新型化合物的组成元素全部位于元素周期表p区 【答案】B 【解析】 【详解】A．该化合物的咪唑环中存在碳碳双键、碳氮双键，成双键的C、N原子为杂化，并非所有C、N均为杂化，A错误； B．该物质由有机阳离子和阴离子构成，属于离子化合物，阴、阳离子内部原子间以共价键结合，因此属于含共价键的离子化合物，B正确； C．H的1s轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于C，正确的第一电离能顺序为，C错误； D．该化合物组成元素中的H位于元素周期表s区，并非全部位于p区，D错误； 故选B。 14. 有5种元素X、Y、Z、Q、T，除Y外均为短周期元素。X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道；Y原子的价电子排布式为3d64s2；Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道；Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子；T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述正确的是 A. 元素Y和T分别位于ds区和p区 B. T的一种单质的空间构型为正四面体形，键角为109°28' C. 元素X和Q的简单氢化物沸点：H2X<H2Q D. ZQ2是极性键构成的极性分子 【答案】C 【解析】 【详解】5种元素X、Y、Z、Q、T，X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道，则X为S元素；Y原子的价电子排布式为3d64s2，则Y为Fe元素；Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道，则Z为C元素；Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子，则Q是O元素；T原子的M电子层上p轨道半充满，则T是P元素；根据分析可知，X为S，Y为Fe，Z为C，Q为O，T为P元素。 A．Fe元素位于元素周期表的d区，而P元素位于元素周期表的p区，A错误； B．P的单质中，P4的空间构型为正四面体，四个P原子位于四个顶点上，键角为60°，B错误； C．元素X和Q的简单氢化物是H2S和H2O，H2O分子间存在氢键，使沸点：H2S<H2O，C正确； D．ZQ2为CO2，CO2分子中含有两个碳氧双键，具有对称结构，是极性键构成的非极性分子，D错误； 答案选C。 二、非选择(本题共4小题，共52分) 15. NH3具有易液化、含氢密度高、应用广泛等优点，NH3是最基本的化工原料之一，NH3的合成及应用一直是科学研究的重要课题。 （1）NH3的中心原子的杂化轨道类型为______。 （2）工业上以H2、N2为原料合成NH3的化学方程式为_____。 （3）在合成氨工业中，原料气(H2、N2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前，需要经过铜氨液处理，目的是除去其中的CO，其化学反应为：[Cu(NH3)2]++CO+NH3[Cu(NH3)3CO]+ △H＜0。 ①[Cu(NH3)3CO]+配离子中的配体是______。 ②铜氨液吸收CO适宜的生产条件是______。 （4）合成氨中Fe或铁的化合物是常用的催化剂。 ①Fe3+比Fe2+稳定，从原子结构的角度解释Fe3+性质更稳定的原因______。 ②实际生产中催化剂采用铁的氧化物Fe2O3、FeO，使用前用H2和N2的混合气体将它们还原为具有活性的金属铁。铁的两种晶胞(所示图形为正方体)结构示意如图： 则两种晶胞所含铁原子个数比为a：b=______。 （5）科学家侯德榜利用NaCl、NH3、CO2为原料，通过下列反应最终制得了高质量的纯碱：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。 ①已知：1体积水可溶解1体积CO2，1体积水可溶解约700体积NH3。NH3极易溶于水的原因是______(至少答两点)。 ②NaHCO3分解得Na2CO3。Na2CO3中CO空间结构为______。 【答案】（1）sp3 （2）N2+3H22NH3 （3） ①. NH3、CO ②. 高压、低温 （4） ①. Fe3+的价电子排布为3d5，最外层电子半充满，比价电子排布3d6的Fe2+更稳定 ②. 1:2 （5） ①. NH3和H2O分子间能形成氢键，NH3和H2O均为极性分子，NH3和H2O能发生反应 ②. 平面三角形 【解析】 【小问1详解】 NH3分子中中心原子N原子的价层电子对个数=3+=3+1=4，故中心原子N原子的杂化轨道类型为sp3杂化； 【小问2详解】 以H2、N2为原料合成NH3的化学方程式为N2+3H22NH3； 【小问3详解】 ①[Cu(NH3)3CO]+配离子中的配体是NH3、CO； ②[Cu(NH3)2]++CO+NH3[Cu(NH3)3CO]+ △H＜0，正反应为气体总物质的量减小的反应，增大压强使平衡正向移动，有利于铜氨液吸收CO；正反应为放热反应，则降低温度，平衡正向移动，有利于CO的吸收，则适宜的生产条件为：高压、低温； 【小问4详解】 ①Fe3+比Fe2+稳定的原因是Fe3+的价电子排布为3d5，最外层电子半充满，比价电子排布3d6的Fe2+更稳定； ②由题干晶胞示意图可知，前者1个晶胞中含有铁原子个数为，而后者1个晶胞中含有铁原子个数为=4，则两种晶胞所含铁原子个数比为2:4=1:2； 【小问5详解】 ①NH3和H2O分子间能形成氢键，且NH3和H2O均为极性分子，NH3和H2O能发生反应，导致NH3极易溶于水； ②的中心原子C原子的价层电子对数=3+(4+2-32)=3，无孤对电子，C原子采取sp2杂化，其空间结构为平面三角形。 16. (Ⅱ)可形成多种配合物，呈现出多样化的性质和用途。 （1）向盛有硫酸铜水溶液的试管中加入少量氨水生成蓝色沉淀，继续加入过量氨水，得到深蓝色透明溶液，最后向该溶液中加入一定量的乙醇，析出晶体。 ①产生蓝色沉淀的离子方程式是__________。 ②在水中电离的方程式是__________。 （2）如下图所示，(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。 ①的价层电子排布式为__________。 ②A中氮原子与其他原子(或离子)之间存在的作用力类型有__________，氢原子与其他原子之间存在的作用力类型有__________。 ③已知：当(Ⅱ)配合物A和B配位构型由八面体转变为四方平面时，环境温度升高，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__________。 （3）和是铜常见的两种氯化物，如图表示的是__________的晶胞。已知晶胞的边长为a pm，阿伏加德罗常数为，则该晶体的密度为__________。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. ②. 极性共价键、非极性共价键、配位键（或共价键、配位键） ③. 极性共价键、氢键（或共价键、氢键） ④. 加热或升高温度 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 硫酸铜水溶液中加入少量氨水生成蓝色沉淀，离子方程式为； 在水中完全电离出和，电离方程式为； 【小问2详解】 ①的价层电子排布式为； ②配合物A中氮原子与氢原子之间形成极性共价键、与形成配位键、与氮原子之间形成非极性共价键；氢原子与氮原子之间形成极性共价键、与氧原子之间形成氢键； 答案为极性共价键、非极性共价键、配位键（或共价键、配位键）；极性共价键、氢键（或共价键、氢键） ③由题目信息可知当(Ⅱ)配合物A和B配位构型由八面体转变为四方平面时，环境温度升高，配合物颜色由紫色变为橙色，可通过加热将配合物的颜色由紫色调整为橙色，答案为加热或升高温度； 【小问3详解】 图示晶胞中白球位于顶点和面心，数目为，黑球位于晶胞内部，数目为4，该晶胞中阴阳离子数目之比为1:1，由此可知其为的晶胞，答案为； 1个晶胞中有4个和4个，晶胞密度，答案为。 17. 氯及其化合物在生产、生活中应用广泛。 （1）已知：①Cl2(g)＋2NaOH(aq)=NaCl(aq)＋NaClO(aq)＋H2O(l)　ΔH1=-101.1kJ·mol-1 ②3NaClO(aq)=NaClO3(aq)＋2NaCl(aq)　ΔH2=-112.2kJ·mol-1 则反应3Cl2(g)＋6NaOH(aq)=5NaCl(aq)＋NaClO3(aq)＋3H2O(l)的ΔH=_____kJ·mol-1 （2）几种含氯离子的相对能量如下表所示： 离子 Cl-(aq) ClO-(aq) (aq) (aq) (aq) 相对能量/(kJ·mol-1) 0 60 101 63 38 ①在上述五种离子中，最不稳定的离子是_____(填离子符号)。 ②反应3ClO-(aq)= (aq)＋2Cl-(aq)的ΔH=_____。 ③写出由反应生成和Cl-的热化学方程式：_____。 （3）以HCl为原料，用O2氧化制取Cl2，可提高效益，减少污染，反应如下： 4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH=-115.4kJ·mol-1 上述反应在同一反应器中，通过控制合适条件，分两步循环进行，可使HCl转化率接近100%。其基本原理如图所示： 已知过程Ⅰ的反应为2HCl(g)＋CuO(s)CuCl2(s)＋H2O(g)　ΔH1=-120.4kJ·mol-1 ①过程Ⅱ反应的热化学方程式为_____。 ②过程Ⅰ流出的气体通过稀NaOH溶液(含少量酚酞)进行检测，氯化初期主要为不含HCl的气体，判断氯化结束时溶液的现象为_____。 【答案】（1）-415.5 （2） ①. ②. -117kJ·mol-1 ③. 4 (aq)=3 (aq)＋Cl-(aq)　ΔH=-138kJ·mol-1 （3） ①. 2CuCl2(s)＋O2(g)=2CuO(s)＋2Cl2(g)　ΔH=＋125.4kJ·mol-1 ②. 溶液由红色变为无色(或溶液红色变浅) 【解析】 【小问1详解】 已知：①Cl2(g)＋2NaOH(aq)=NaCl(aq)＋NaClO(aq)＋H2O(l)　ΔH1=-101.1kJ·mol-1 ②3NaClO(aq)=NaClO3(aq)＋2NaCl(aq)　ΔH2=-112.2kJ·mol-1，根据盖斯定律，由①×3＋②可得3Cl2(g)＋6NaOH(aq)=5NaCl(aq)＋NaClO3(aq)＋3H2O(l)　ΔH=3ΔH1＋ΔH2=(-101.1kJ·mol-1)×3＋(-112.2kJ·mol-1)=-415.5kJ·mol-1； 【小问2详解】 ①物质具有的能量越高，其稳定性越弱，故最不稳定的离子是； ②ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量，则反应3ClO-(aq)= (aq)＋2Cl-(aq)的ΔH=63kJ·mol-1-3×60kJ·mol-1=-117kJ·mol-1； ③由生成和Cl-的反应为4 (aq)=3 (aq)＋Cl-(aq)，该反应的ΔH=3× 38kJ·mol-1-4×63kJ·mol-1=-138kJ·mol-1； 【小问3详解】 ①由图可知，过程Ⅱ(氧化)发生的反应为2CuCl2(s)＋O2(g)=2CuO(s)＋2Cl2(g)，将题给O2氧化HCl的热化学方程式编号为ⅰ，将过程Ⅰ反应的热化学方程式编号为ⅱ，根据盖斯定律，由ⅰ-ⅱ×2可得2CuCl2(s)＋O2(g)=2CuO(s)＋2Cl2(g)　ΔH=(-115.4kJ·mol-1)- (-120.4kJ·mol-1)×2=＋125.4kJ·mol-1。 ②过程Ⅰ流出的气体通过稀NaOH溶液(含少量酚酞)进行检测，氯化初期主要为不含HCl的气体，氯化结束时HCl被氢氧化钠中和，则判断氯化结束时溶液的现象为溶液由红色变为无色(或溶液红色变浅)。 18. 明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化铝和少量的氧化铁杂质。具体实验流程如下： 请回答下列问题： （1）操作1所用到的玻璃仪器的名称是__________。 （2）由溶液3制取氢氧化铝的离子方程式为__________。 （3）明矾石焙烧时产生，请你写出能验证具有还原性且实验现象明显的化学方程式：__________。 （4）实验室用与反应来制取单质。 ①请按气流由左到右的方向连接下列各装置，顺序为A→__________。 ②在点燃B处的酒精灯前，应进行的操作是__________。 ③装置C的作用是__________。 【答案】（1）漏斗、烧杯、玻璃棒 （2） （3）（写与溴水或酸性高锰酸钾溶液反应等合理答案均可） （4） ①. E→B→C→D ②. 检验D处出来的CO是否纯净 ③. 除去未反应的CO气体中的 【解析】 【分析】1．原料：明矾石（主要成分类似明矾，含和少量）。 2．焙烧：高温处理，改变矿物结构，可能产生。 3．氨水浸泡：焙烧后的产物用氨水浸泡。氨水是弱碱，能溶解部分铝盐或使铝元素进入溶液，但根据后续产物“溶液1”含有，说明钾、硫酸根和铵根进入了溶液。操作1将混合物分离为“溶液1”和“固体”。这是固液分离操作，即过滤。溶液1：用于制备钾氮混合肥。固体：主要含有铝的化合物（如氧化铝或氢氧化铝）和氧化铁杂质。 4．试剂1处理固体：固体加入“试剂1”后，分离出和“溶液3”。由于是碱性氧化物，不溶于碱；而铝的化合物（氧化铝或氢氧化铝）是两性的，溶于强碱。因此，“试剂1”应该是强碱溶液（如溶液）。反应后，铁以形式沉淀析出，铝转化为进入“溶液3”。 5．制备氢氧化铝：“溶液3”（含）通入“过量二氧化碳”，反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢盐。 【小问1详解】 根据分析知“操作1”是过滤操作。过滤操作中用到的玻璃仪器有：漏斗（用于过滤）、烧杯（用于盛放待过滤液和接收滤液）、玻璃棒（用于引流）。 【小问2详解】 固体（含有氧化铝和氧化铁）加入试剂1后，分离出和溶液3。为了分离铝和铁，试剂1应为强碱（如氢氧化钠溶液），氧化铝溶解生成偏铝酸钠（溶液3），氧化铁不溶。溶液3（含）中通入过量二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀。反应原理：偏铝酸根与过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根离子。离子方程式： 【小问3详解】 验证的还原性，需要选择一种氧化剂，且反应现象明显（如颜色变化）。氯水（黄绿色）具有强氧化性，能将氧化为硫酸，自身被还原为盐酸，溶液由黄绿色变为无色，现象明显。反应方程式为：。 【小问4详解】 ①A．除去混合气体中的（得到纯净）。 E．碱石灰，用于干燥气体（防止水蒸气进入 B）。 B．与反应装置。 C．NaOH 溶液，用于吸收反应生成的，从而收集/分离出。 D．点燃尾气（处理未反应的）。 气流顺序：A（除），E（干燥），B（反应），C（吸收生成的），D（点燃尾气）。 ②是可燃性气体，与空气混合加热易爆炸。因此，在加热前必须检验 CO 的纯度（或先通一段时间排尽装置内空气）。 ③从B出来的气体是和生成的的混合物。C中的溶液吸收，剩下的进入D处点燃。这样既除去了，又便于收集/处理纯净的尾气。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024～2025学年度第一学期高三期中考试 化学试卷 可能用到的相对原子质量： 一、单项选择(每小题3分，共42分) 1. 下列物质的应用中，不涉及氧化还原反应的是 A. 饮用水中加入消毒 B. 和铝粉的混合物疏通管道 C. 雪天道路上撒盐融雪 D. 硫粉除去温度计破碎时洒落的汞 2. 铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是常用的食品添加剂。下列判断正确的是 A. 原子半径：r(Al)<r(S) B. 电负性：χ(O)<χ(S) C. 第一电离能：I1(N)<I1(F) D. 键角：NH<H2O 3. 常温下，下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是 A. 的溶液中： B. 滴加几滴溶液显红色的溶液中： C. 加入铝粉能生成的溶液：加入 D. 的溶液中： 4. 可利用反应2Cr2O72-+3CH3CH2OH+16H++13H2O→4[Cr(H2O)6]3++3CH3COOH检测乙醇。下列说法错误的是 A. 基态Cr3+的核外电子排布式为3d3 B. [Cr(H2O)6]3+中与Cr3+形成配位键的原子是氧原子 C. CH3COOH分子中含有7个键 D. 已知CrO42-是以Cr为中心的四面体结构，则Cr2O72-结构中含有两个四面体 5. 关于物质转化规律“单质(酸性或碱性)氧化物酸或碱→盐”说法正确的是 A. 若单质为碳，氧化物可以为CO B. 单质Cu能实现上述物质间的转化 C. 若钠元素可实现转化，则碱为 D. “Ca→CaO→”符合该转化规律 6. 短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。W是宇宙中最丰富的元素，是维持生命过程的必需物质，可用于玻璃的刻蚀，是酸雨的主要形成原因之一，室温下化合物是气体。下列说法错误的是 A. Y的第一电离能在四种元素中最大 B. 和的中心原子分别为和杂化 C. 的沸点高于的沸点 D. 分子中原子均为8电子结构 7. 钛铁矿(，其中Ti为+4价)在高温下经氯化得到四氯化钛，再制取金属钛的流程如图所示，下列说法正确的是 A. 氯化反应中与C的物质的量之比为6：7 B. 氯化过程中既不是氧化剂也不是还原剂 C. 制取金属钛的反应可得到还原性：Mg＜Ti D. 制取金属钛时选用氩气的目的是隔绝空气 8. 由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液，其中，，，则为 A. B. C. D. 9. 某溶液可能含有、、、、、和。取该溶液，加入过量溶液，加热，得到气体(已知：)，同时产生红褐色沉淀；向上述滤液中加足量溶液，得到不溶于盐酸的白色沉淀。由此可知原溶液中 A. 至少存在3种离子 B. 一定存在，且 C. 、、一定存在，可能不存在 D. 、一定不存在，可能存在 10. 探究是培养创新精神和实践能力的手段。用如下装置探究氯气的性质，图中三支试管口均放置浸有NaOH溶液的棉花。下列对实验现象的分析错误的是 A. ①中淀粉KI试纸变蓝，说明氯气的氧化性强于碘 B. ②中产生白色沉淀，说明氯气与水反应生成Cl— C. ③中的溶液变为棕黄色，说明氯气有氧化性 D. ④溶液先变红后褪色，说明氯水有酸性和漂白性 11. 氨是一种重要的化工原料，根据下图转化判断下列有关表述正确的是 A. 浓硝酸见光易分解且易挥发，应用棕色试剂瓶盛放且用胶塞密封 B. 戊与丁反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 C. 实验室中可以采取加热甲物质的方法制取氨气 D. 向饱和溶液中依次通入过量的和，然后过滤可制得乙 12. 一种利用CH4消除NOx污染的工作原理如图所示，装置均用惰性电极，两侧电解质溶液为同浓度的盐酸。下列说法正确的是 A. NO2发生氧化反应 B. 负极：CH4＋2H2O-8e→CO2＋8H+ C. 转移0.8mol电子，有0.4molH+通过离子交换膜 D. 工作一段时间，两侧电极室中溶液pH均减小 13. 离子液体有许多优点例如有难挥发性，良好的导电性，可作溶剂、电解质、催化剂等。1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐是一种离子液体。结构简式如图，下列关于它的叙述正确的是 A. 该新型化合物含有的C、N、P元素均为杂化 B. 1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐属于含共价键的离子化合物 C. 有关元素的第一电离能：F>N>C>H D. 该新型化合物的组成元素全部位于元素周期表p区 14. 有5种元素X、Y、Z、Q、T，除Y外均为短周期元素。X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道；Y原子的价电子排布式为3d64s2；Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道；Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子；T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述正确的是 A. 元素Y和T分别位于ds区和p区 B. T的一种单质的空间构型为正四面体形，键角为109°28' C. 元素X和Q的简单氢化物沸点：H2X<H2Q D. ZQ2是极性键构成的极性分子 二、非选择(本题共4小题，共52分) 15. NH3具有易液化、含氢密度高、应用广泛等优点，NH3是最基本的化工原料之一，NH3的合成及应用一直是科学研究的重要课题。 （1）NH3的中心原子的杂化轨道类型为______。 （2）工业上以H2、N2为原料合成NH3的化学方程式为_____。 （3）在合成氨工业中，原料气(H2、N2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前，需要经过铜氨液处理，目的是除去其中的CO，其化学反应为：[Cu(NH3)2]++CO+NH3[Cu(NH3)3CO]+ △H＜0。 ①[Cu(NH3)3CO]+配离子中的配体是______。 ②铜氨液吸收CO适宜的生产条件是______。 （4）合成氨中Fe或铁的化合物是常用的催化剂。 ①Fe3+比Fe2+稳定，从原子结构的角度解释Fe3+性质更稳定的原因______。 ②实际生产中催化剂采用铁的氧化物Fe2O3、FeO，使用前用H2和N2的混合气体将它们还原为具有活性的金属铁。铁的两种晶胞(所示图形为正方体)结构示意如图： 则两种晶胞所含铁原子个数比为a：b=______。 （5）科学家侯德榜利用NaCl、NH3、CO2为原料，通过下列反应最终制得了高质量的纯碱：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。 ①已知：1体积水可溶解1体积CO2，1体积水可溶解约700体积NH3。NH3极易溶于水的原因是______(至少答两点)。 ②NaHCO3分解得Na2CO3。Na2CO3中CO空间结构为______。 16. (Ⅱ)可形成多种配合物，呈现出多样化的性质和用途。 （1）向盛有硫酸铜水溶液的试管中加入少量氨水生成蓝色沉淀，继续加入过量氨水，得到深蓝色透明溶液，最后向该溶液中加入一定量的乙醇，析出晶体。 ①产生蓝色沉淀的离子方程式是__________。 ②在水中电离的方程式是__________。 （2）如下图所示，(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。 ①的价层电子排布式为__________。 ②A中氮原子与其他原子(或离子)之间存在的作用力类型有__________，氢原子与其他原子之间存在的作用力类型有__________。 ③已知：当(Ⅱ)配合物A和B配位构型由八面体转变为四方平面时，环境温度升高，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__________。 （3）和是铜常见的两种氯化物，如图表示的是__________的晶胞。已知晶胞的边长为a pm，阿伏加德罗常数为，则该晶体的密度为__________。 17. 氯及其化合物在生产、生活中应用广泛。 （1）已知：①Cl2(g)＋2NaOH(aq)=NaCl(aq)＋NaClO(aq)＋H2O(l)　ΔH1=-101.1kJ·mol-1 ②3NaClO(aq)=NaClO3(aq)＋2NaCl(aq)　ΔH2=-112.2kJ·mol-1 则反应3Cl2(g)＋6NaOH(aq)=5NaCl(aq)＋NaClO3(aq)＋3H2O(l)的ΔH=_____kJ·mol-1 （2）几种含氯离子的相对能量如下表所示： 离子 Cl-(aq) ClO-(aq) (aq) (aq) (aq) 相对能量/(kJ·mol-1) 0 60 101 63 38 ①在上述五种离子中，最不稳定的离子是_____(填离子符号)。 ②反应3ClO-(aq)= (aq)＋2Cl-(aq)的ΔH=_____。 ③写出由反应生成和Cl-的热化学方程式：_____。 （3）以HCl为原料，用O2氧化制取Cl2，可提高效益，减少污染，反应如下： 4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH=-115.4kJ·mol-1 上述反应在同一反应器中，通过控制合适条件，分两步循环进行，可使HCl转化率接近100%。其基本原理如图所示： 已知过程Ⅰ的反应为2HCl(g)＋CuO(s)CuCl2(s)＋H2O(g)　ΔH1=-120.4kJ·mol-1 ①过程Ⅱ反应的热化学方程式为_____。 ②过程Ⅰ流出的气体通过稀NaOH溶液(含少量酚酞)进行检测，氯化初期主要为不含HCl的气体，判断氯化结束时溶液的现象为_____。 18. 明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化铝和少量的氧化铁杂质。具体实验流程如下： 请回答下列问题： （1）操作1所用到的玻璃仪器的名称是__________。 （2）由溶液3制取氢氧化铝的离子方程式为__________。 （3）明矾石焙烧时产生，请你写出能验证具有还原性且实验现象明显的化学方程式：__________。 （4）实验室用与反应来制取单质。 ①请按气流由左到右的方向连接下列各装置，顺序为A→__________。 ②在点燃B处的酒精灯前，应进行的操作是__________。 ③装置C的作用是__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $