内容正文:
2025-2026学年第一学期1月阶段测评高三化学
(考试时间90分钟 满分100分)
可能用到的相对原子质量:H1 Cl2 N14 O16 Na23 Fe56
提示:试卷答案请一律填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
在答题卡上,选择题用2B铅笔作答,其他试题用黑色签字笔作答。
第一部分(选择题 共42分)
1. “国之重器”是我国科技综合实力的结晶。下述材料属于金属材料的是
A. “C919”大飞机用的氮化硅涂层 B. “梦想”号钻探船钻头用的合金
C. “望宇”登月服用的聚酰亚胺隔热层 D. “雪龙2”号破冰船制淡水用的反渗透膜
【答案】B
【解析】
【详解】A.氮化硅涂层属于新型陶瓷材料,属于无机非金属材料,A不符合题意;
B.合金是金属与其他元素熔合而成的材料,属于金属材料,B符合题意;
C.聚酰亚胺是高分子有机材料,不属于金属材料,C不符合题意;
D.反渗透膜通常由高分子聚合物制成,属于有机材料,D不符合题意;
故选B。
2. 下列化学用语表述不正确的是
A. 中子数为12的氖核素: B. 氯化镁的电子式:
C. 中共价键的电子云图: D. 的结构示意图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.氖的质子数为10,中子数为12时质量数为,核素表示为,A正确;
B.氯化镁是离子化合物,电子式中需要加方括号并标注负电荷,正确电子式为,选项给出的电子式不符合离子化合物的书写规则,B错误;
C.中的共价键为键,电子云为头碰头重叠的轴对称结构,图示正确,C正确;
D.为26号元素,失去最外层2个电子得到,核外电子排布为2、8、14,结构示意图正确,D正确;
故答案选B。
3. 下列物质组成或性质与分离提纯方法对应关系正确的是
A. 蛋白质能水解,可用饱和溶液提纯蛋白质
B. 乙醚与青蒿素组成元素相同,可用乙醚提取青蒿素
C. 难溶于水、比水易溶解,可用萃取碘水中的
D. 不同的烃密度不同,可通过分馏从石油中获得汽油、柴油
【答案】C
【解析】
【详解】A.盐析是通过改变溶解度分离蛋白质,与水解无关,A错误;
B.乙醚提取青蒿素的关键是溶解性,而非组成元素相同,B错误。
C.能用提取碘水中的碘,因为四氯化碳与水不互溶,且碘在四氯化碳中的溶解度远大于在水中的溶解度符合萃取剂要求,C正确;
D.分馏是依据各物质的沸点差异对混合物进行分离的一种方法,而非密度,D错误;
故选C。
4. 在溶有15-冠-()的有机溶液中,苄氯()与NaF发生反应:
A. 电负性:F<Cl B. 离子半径:
C. 苄氯的核磁共振氢谱有3组吸收峰 D. X中15-冠-5与间存在离子键
【答案】B
【解析】
【详解】A.同主族元素从上到下电负性逐渐减小,故电负性,A错误;
B.与核外电子排布相同,核电荷数越小离子半径越大,故离子半径,B正确;
C.苄氯中苯环上有3种等效氢,亚甲基上有1种等效氢,核磁共振氢谱共4组吸收峰,C错误;
D.X属于超分子,15-冠-5属于共价化合物,分子中的原子提供孤电子对与形成配位作用,不存在离子键,D错误;
故选B。
5. 下列物质间的相互作用,产物种类与温度无关的是
A. 钠与氧气反应 B. 氯气与消石灰反应
C. 乙醇与浓硫酸反应 D. 碳酸氢钠受热分解
【答案】D
【解析】
【详解】A.钠与氧气反应,常温下生成,加热或点燃条件下生成,产物种类与温度有关,A不符合题意;
B.氯气与消石灰()反应,低温时生成次氯酸钙、氯化钙和水,温度较高时生成氯酸钙、氯化钙和水,产物种类与温度有关,B不符合题意;
C.乙醇与浓硫酸共热,140℃时主要发生分子间脱水生成乙醚(),170℃时主要发生消去反应生成乙烯(),产物种类与温度有关,C不符合题意;
D.碳酸氢钠受热分解,产物始终为碳酸钠、二氧化碳和水,产物种类与温度无关,D符合题意;
故选D。
6. 下列化学方程式或离子方程式书写不正确的是
A. 用溶液除去乙炔中的产生黑色沉淀:
B. 用对苯二甲酸与乙二醇合成聚酯纤维(涤纶):
C. 用作野外生氢剂:
D. 用饱和溶液浸泡锅炉水垢:
【答案】B
【解析】
【详解】A.为弱酸不能拆写,难溶于酸,离子方程式为,A正确;
B. mol对苯二甲酸和 mol乙二醇中,链端的羧基和羟基未发生反应,其余 mol 羧基和 mol 羟基均发生反应,应生成 mol ,正确的反应式为,B错误;
C.与水发生氢元素的归中反应,生成和,反应方程式为,C正确;
D.的溶解度小于,可发生沉淀转化,离子方程式为,D正确;
故选B。
7. 下列实验的相应操作中,不正确的是
稀释浓硫酸
分液
A.将浓硫酸沿玻璃棒注入水中,并不断搅拌
B.将饱和食盐水从下口流出后再将乙酸乙酯从上口倒出
加热试管中的液体
实验室制取
C.先将试管在酒精灯上均匀受热,再对准液体加热
D.实验结束时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.浓硫酸密度比水大且稀释时释放大量热,将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,使产生的热量迅速扩散,避免液滴飞溅,A错误;
B.乙酸乙酯和饱和食盐水分层,乙酸乙酯在上层、饱和食盐水在下层,先将下层液体从下口放出,及时关闭活塞,再将乙酸乙酯从上口倒出,B正确;
C.加热试管内液体时先均匀预热再对准液体加热,可防止试管因冷热不均发生炸裂,操作正确,C正确;
D.排水法收集实验结束时先移出导管再熄灭酒精灯,可避免水槽中的水倒吸进热的试管导致试管炸裂,操作正确,D正确;
故选A。
8. 可用于水的杀菌消毒,遇水发生反应:。下列说法不正确的是
A. 中含键 B. 和的VSEPR模型均为四面体形
C. 键长: D. HClO中心原子的价电子对数为2
【答案】D
【解析】
【详解】A.的结构为,与成键时均为p轨道电子头碰头重叠形成键,A正确;
B.和的中心原子均为,价层电子对数均为,VSEPR模型均为四面体形,B正确;
C.原子半径,因此键长,C正确;
D.的中心原子为,价层电子对数为,并非2,D错误;
故选D。
9. 依据下列事实进行的推测正确的是
选项
事实
推测
A
的沸点高于
的沸点高于
B
聚乙炔可以导电
聚1,3-丁二烯可以导电
C
电解溶液可以在阴极析出
电解溶液可以在阴极析出
D
明矾可以作净水剂
固体可以作净水剂
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.沸点高于是因为分子间存在氢键,和均无分子间氢键,相对分子质量,范德华力更强,故沸点更高,A错误;
B.聚乙炔含单双键交替的长共轭π键结构故可导电,聚1,3-丁二烯的链节为,双键之间间隔2个单键,无长程共轭结构,不能导电,B错误;
C.氧化性,电解溶液时在阴极得电子析出;而氧化性,电解溶液时阴极是得电子生成,无法得到,C错误;
D.明矾中水解生成胶体吸附杂质可净水,中水解生成胶体,也可吸附杂质净水,D正确;
故选D。
10. 室温下,用含少量的溶液制备的过程如图所示。下列说法不正确的是
已知:。
A. 的溶液中:
B. 的溶液中:
C. “除镁”时,保证加入的溶液的浓度大于即可将除净
D. “沉锰”时,碳元素的利用率最高为50%
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液中存在物料守恒,钠元素总浓度等于氟元素总浓度(以、形式存在),故,A正确;
B.溶液显碱性,说明的水解程度大于电离程度,水解生成,电离生成,故,B正确;
C.离子除净的标准为,平衡时游离浓度至少为,但加入的还需要消耗一部分用于沉淀、弥补水解的损耗,且加入后会被原溶液稀释,仅加入的溶液浓度大于该值无法保证除净,C错误;
D.沉锰的反应为,每2个中仅有1个碳原子进入,另一个生成脱离体系,故碳元素利用率最高为50%,D正确;
故选C。
11. 研究发现水微滴表面有强电场,能引发反应。三唑水溶液微滴表面接触发生反应,可能的反应机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 三唑在反应循环中起催化作用
B. 换成,可生成
C. 碳原子参与杂化的p轨道个数从1变为2
D. 总反应为:
【答案】B
【解析】
【详解】A.三唑在反应循环中先参与反应,最终又重新生成,符合催化剂反应前后质量和化学性质不变的特征,起催化作用,A正确;
B.由水失去电子生成的结合得到,氧原子全部来自水,的仅进入中,无法生成,B错误;
C.中碳原子为杂化,参与杂化的p轨道个数为1,中羧基碳原子为杂化,参与杂化的p轨道个数为2,碳原子参与杂化的p轨道个数从1变为2,C正确;
D.结合反应机理,反应物为和,生成物为和,三唑为催化剂,总反应书写正确,D正确;
故选B。
12. 我国研究人员利用手性催化剂合成了具有优良生物相容性的。下列叙述正确的是
A. 该反应为缩聚反应 B. 分子中所有碳原子共平面
C. 聚合反应过程中,b键发生断裂 D. 碱性水解生成单一化合物
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应没有小分子生成,不是缩聚反应,为开环聚合反应,故A错误;
B.六元环中存在sp3杂化的碳原子且含有“”结构,所有碳原子不共平面,故B错误;
C.根据PLGA结构可知,聚合反应过程中,b键发生断裂,故C正确;
D.PLGA有酯基,水解可得到2种化合物,乳酸和羟基乙酸,故D错误;
故答案为C。
13. 某研究小组设计如下电解池,既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨,又可将废塑料(PET)碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐,实现变废为宝。电解时,下列说法不正确的是
A. 该装置将电能转化为化学能
B. 阴极发生反应
C. 阳极生成的水解导致阳极附近增大
D. 理论上,阴极转化,阳极将生成
【答案】C
【解析】
【分析】该装置为电解池,外接电源,左侧电极为阴极,在阴极得电子发生还原反应,电极反应式为,右侧电极为阳极,乙二醇在阳极失电子发生氧化反应,电极反应式为,装置中间为阴离子交换膜,可允许阴离子定向迁移;
【详解】A.该装置属于电解池,电解池工作过程消耗电能,把电能转化为化学能,A正确;
B.阴极上硝酸根离子被还原为,N元素化合价由价降低到价,1mol 得到8mol电子,在中性水环境中结合水配平电荷与原子,电极反应为,B正确;
C.观察阳极的电极反应可以发现,反应直接消耗,造成阳极附近氢氧根离子浓度下降,pH减小,并不是水解使pH增大,C错误;
D.阴极转化1mol 时转移8mol电子,阳极每生成1mol 失去4mol电子,依据电子守恒,转移8mol电子,阳极生成2mol ,D正确;
故选C。
14. 探究含铜化合物性质的实验如下:
步骤Ⅰ 取一定量溶液,加入适量浓氨水,产生蓝色沉淀。
步骤Ⅱ 将沉淀分成两等份,分别加入相同体积的浓氨水、稀盐酸,沉淀均完全溶解,溶液分别呈现深蓝色、蓝色。
步骤Ⅲ 向步骤Ⅱ所得的深蓝色溶液中插入一根打磨过的铁钉,无明显现象;继续加入稀盐酸,振荡后静置,产生少量气泡,铁钉表面出现红色物质。
下列说法正确的是
A. 步骤Ⅰ产生的蓝色沉淀为
B. 步骤Ⅱ的两份溶液中:
C. 步骤Ⅲ中无明显现象是由于铁钉遇深蓝色溶液迅速钝化
D. 步骤Ⅲ中产生气体、析出红色物质的反应为
【答案】B
【解析】
【详解】A.步骤Ⅰ中产生的蓝色沉淀是Cu(OH)2,而非[Cu(NH3)4]SO4。因为适量浓氨水与CuSO4溶液反应首先生成Cu(OH)2沉淀,过量氨水才会溶解沉淀形成络合物,A错误;
B.步骤Ⅱ中,深蓝色溶液(加入浓氨水)中的Cu2+因形成[Cu(NH3)4]2+络离子而浓度降低,而蓝色溶液(加入稀盐酸)中Cu2+可以自由移动,浓度较高。因此c深蓝色(Cu2+) < c蓝色(Cu2+),B正确;
C.步骤Ⅲ中无明显现象并非因铁钉钝化。铁在碱性溶液中不易钝化,且后续加入盐酸后有反应发生,说明铁未钝化。真正原因是络合物中Cu2+浓度过低,无法被Fe置换,C错误;
D.步骤Ⅲ中加入盐酸后,H+与NH3结合生成NH4+,导致配合物释放Cu2+,随后Fe与H+反应生成H2(气泡),并与Cu2+发生置换反应生成Cu,D的反应式未体现H+的作用,与实际反应原理不符,D错误;
故选B。
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. ⅣA族元素具有丰富的化学性质,其化合物有着广泛的应用。回答下列问题:
已知:电负性:。
(1)该族元素基态原子核外未成对电子数为______。
(2)俗称电石,实验室用电石和饱和NaCl溶液制备乙炔的化学方程式是________________。
(3)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷,从结构的角度解释C显-4价的原因______。
(4)锡的卤化物熔点数据如下表,结合变化规律解释原因:__________________。
物质
熔点/℃
442
-34
29
143
(5)结晶型PbS可作为放射性探测器元件材料,其立方晶胞如图所示。
①Pb的配位数为______。
②PbS的晶胞边长为anm,代表阿伏加德罗常数,PbS的摩尔体积为______。
【答案】(1)2 (2)
(3)C和Si位于同一主族,最外层电子数相同,原子半径:C<Si,电负性:C>Si,C>H,C与3个H、1个Si成键时共用电子对均偏向C,因此C显-4价
(4)为离子晶体,、、为分子晶体。离子键的强度大于分子间作用力,所以的熔点最高。相对分子质量:,范德华力:,所以熔点:
(5) ①. 6 ②.
【解析】
【小问1详解】
ⅣA族价电子排布:ns2np2,np轨道2个电子分占两个轨道,未成对电子数:2。
【小问2详解】
CaC2与水反应,饱和NaCl溶液只是降低反应速率,实质还是CaC2和水生成乙炔,所以化学方程式是。
【小问3详解】
从结构的角度解释C显-4价的原因是C和Si位于同一主族,最外层电子数相同,原子半径:C<Si,电负性:C>Si,C>H,C与3个H、1个Si成键时共用电子对均偏向C,因此C显-4价。
【小问4详解】
结合变化规律解释原因:为离子晶体,、、为分子晶体。离子键的强度大于分子间作用力,所以的熔点最高。相对分子质量:,范德华力:,所以熔点:。
【小问5详解】
①PbS晶胞类似NaCl晶胞,配位数= 6,每个Pb2+周围紧邻6个S2-。
②晶胞边长,晶胞体积:;NaCl型晶胞,1个晶胞含4个PbS,1mol PbS摩尔体积:
16. 镍镉电池是应用广泛的二次电池,其总反应为:
Cd+2NiOOH+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2
制造密封式镍镉电池的部分工艺如下:
I.Ni(OH)2的制备
以硫酸镍(NiSO4)为原料制备Ni(OH)2的主要过程如下图所示。制备过程中,降低Ni(OH)2沉淀速率,可以避免沉淀团聚,提升电池性能。
已知:Ni2++6NH3•H2O⇌[Ni(NH3)6]2++6H2O
(1)操作a是 ____。
(2)制备过程中,需先加氨水,再加过量NaOH,请分析:
①先加氨水的目的是 ___。
②用化学平衡移动原理分析加入NaOH需过量的原因是____。
(3)用无水乙醇代替水洗涤滤渣的优点是_____答出1条即可)。
II.镍镉电池的组装
主要步骤:①将Ni(OH)2和Cd(OH)2固定,中间以隔膜隔开(如下图所示);②将多组上述结构串联;③向电池中注入KOH溶液;④密封。
(4)下列对镍镉电池组装和使用的分析正确的是____(填字母序号)。
a.密封镍镉电池可以避免KOH变质
b.镍电极为电池的负极,镉电极为电池的正极
c.电池组装后,应先充电,再使用
III.过度充电的保护
电池充电时,若Cd(OH)2和Ni(OH)2耗尽后继续充电,会造成安全隐患,称为过度充电。制造电池时,在镉电极加入过量的Cd(OH)2可对电池进行过度充电保护,该方法称为镉氧循环法。
(5) Cd(OH)2耗尽后继续充电,镉电极上生成的物质为____。
(6)已知:①隔膜可以透过阴离子和分子:②O2可以与Cd发生反应生成Cd(OH)2。请结合两个电极上的电极反应式说明用镉氧循环法实现过度充电保护的原理:______________________。
【答案】 ①. 过滤 ②. 先加入氨水,可使Ni2+发生反应转化为[Ni(NH3)6]2+,降低溶液中Ni2+的浓度,再加入NaOH
时,可减慢Ni(OH)2的沉降速率 ③. 加入NaOH后,溶液中存在两个平衡,平衡①:Ni2+(aq)+2OH-(aq)⇌ Ni(OH)2(s),平衡②:Ni2++6NH3•H2O⇌[Ni(NH3)6]2++6H2O;OH-过量,使平衡①正向移动,溶液中Ni2+的浓度减小,促使平衡②逆向移动,从而提高Ni(OH)2的产率。 ④. 除去Ni(OH)2表面的水分(或乙醇易挥发,有利于真空干燥;降低Ni(OH)2的溶解度) ⑤. ac ⑥. H2(或氢气) ⑦. 过度充电时,由于镉电极Cd(OH)2过量,阴极电极反应为2Cd(OH)2+4e-=2Cd+4OH-,避免生成H2,阳极电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O;O2通过隔膜进入阴极室,与Cd发生反应2Cd+O2+2H2O=2Cd(OH)2,可继续作为阴极反应物,OH-透过隔膜进入阳极室补充消耗的OH-,使反应循环发生。
【解析】
【分析】(1)根据硫酸镍(NiSO4)为原料制备Ni(OH)2的流程图可知:硫酸镍(NiSO4)加氨水得到[Ni(NH3)6]2+ ,再加过量NaOH得到Ni(OH)2,通过过滤可以得到Ni(OH)2粗产品,再经过洗涤干燥得到Ni(OH)2。
(2)通过Cd+2NiOOH+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2可以判断电池的电极,放电时Cd是负极,镍电极是正极。
【详解】(1)从工艺流程图操作a后续使用无水乙醇洗涤滤渣,可逆推分析得知操作a是过滤
(2)从题干已知信息已知:Ni2++6NH3•H2O⇌[Ni(NH3)6]2++6H2O可知
①制备过程中,需先加氨水可使Ni2+发生反应转化为[Ni(NH3)6]2+,降低溶液中Ni2+的浓度。②再加入NaOH时,可减慢Ni(OH)2的沉降速率。
(3)用无水乙醇代替水洗涤滤渣的优点是乙醇易挥发,有利于真空干燥,除去Ni(OH)2表面的水分。降低Ni(OH)2的溶解度。
(4)下列对镍镉电池组装和使用的分析正确的是ac
a.密封镍镉电池可以避免空气中二氧化碳与KOH反应生成碳酸钾而变质,a项正确
b.通过Cd+2NiOOH+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2可以判断电池的电极,放电时Cd是负极,镍电极是正极,b向错误
c.电池组装后,应先充电,再使用,c项正确
(5) Cd(OH)2耗尽后继续充电,水中氢离子放电生成氢气,所以镉电极上生成的物质为H2
(6) 过度充电时,由于镉电极Cd(OH)2过量,阴极电极反应为2Cd(OH)2+4e-=2Cd+4OH-,避免生成H2,阳极电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O;O2通过隔膜进入阴极室,与Cd发生反应2Cd+O2+2H2O=2Cd(OH)2,可继续作为阴极反应物,OH-透过隔膜进入阳极室补充消耗的OH-,使反应循环发生。
【点睛】该题的难点和易错点是(6) 分析镉氧循环法实现过度充电保护的原理。
17. 是一种重要的化工原料,可用于合成可降解的高聚物PES树脂以及具有抗肿瘤活性的化合物。
已知:
ⅰ.
ⅱ.
(1)B分子为环状结构。核磁共振氢谱只有一组峰,B的结构简式为______。
(2)C的官能团名称是______
(3)E分子中含有两个酯基,且为顺式结构,E的结构简式为______。
(4)反应①的化学方程式为________________。
(5)试剂a的结构简式为______;反应②所属的反应类型为______反应。
(6)已知氨基(-NH2)与羟基类似,也能发生反应i。在由J制备K的过程中,常会产生副产物L。L分子式为,含三个六元环,则L的结构简式为______。
【答案】(1) (2)羟基
(3) (4) (5) ①. ②. 加成
(6)
【解析】
【分析】A乙烯在银、氧气条件下氧化得到B环氧乙烷,B水解生成C乙二醇;D和甲醇发生酯交换得到E(),E加氢还原双键得到F(CH3OOCCH2CH2COOCH3),F与乙二醇发生缩聚反应生成高聚物PES树脂。D和苯在三氯化铝催化下发生傅克反应生成G,G和甲醇酯化得到H(),H与试剂a( )经反应②引入氮原子生成J(),J加热环合,得到产物K。
【小问1详解】
已知条件:B的分子式是C2H4O、环状、核磁共振氢谱只有一组峰,说明所有氢原子化学环境完全一样。 乙烯在银催化氧化生成环氧乙烷,三元环,氧原子在环内,两个-CH2-完全等效,只有1种 H,所以B的结构简式为。
【小问2详解】
B(环氧乙烷)酸性条件加水开环,生成HOCH2CH2OH乙二醇,所以C的官能团是羟基。
【小问3详解】
D 是马来酸酐(顺式丁烯二酸酐),和CH3OH催化发生已知信息i的反应,得到两个酯基;题目明确顺式结构,双键两侧两个-COOCH3在双键同一侧,所以E的结构简式为。
【小问4详解】
E和H2/Ni加成得到 F:CH3OOCCH2CH2COOCH3; F与乙二醇C发生已知信息i的反应,缩聚生成高聚物PES,脱去甲醇,所以反应①的化学方程式为。
【小问5详解】
已知信息ii:R1OH与碳碳双键加成。反应②是H和试剂a按ii发生加成,产物J的分子式是C17H17NO4,后续J加热得到K,推测试剂a为,反应②是加成反应(双键打开,两端分别连接基团,符合加成定义)。
【小问6详解】
题干提示:氨基-NH2性质类似羟基,也可以发生已知i的反应。J()分子内,氨基进攻分子内酯基,发生分子内酯交换,脱去CH3OH,形成酰胺六元环;原有苯环、氧杂六元环,加上新生成酰胺六元环,正好三个六元环,得到副产物L。 结构特点:一个苯环,含氧六元环,含N酰胺六元环,分子内成环,脱去甲醇,满足分子式C16H13NO3,所以L的结构简式为。
18. 利用蛇纹石提镁后的中和渣(主要成分为及、、、、、等杂质)提取高附加值的铁红()的一种工艺流程如下图所示。
已知:
(1)浸渣的成分为______。
(2)可用试剂______检验还原是否完全。
(3)欲制备高纯铁红,净化过程溶液中各离子的去除率与pH的关系如下图,则应控制pH为______。
(4)沉钴镍时,若溶液中、浓度均为,逐渐加入,结合计算说明两种离子能否彻底先后分离______。
(5)煅烧过程中发生的化学方程式为________________。
(6)一种测定铁红产品纯度的方法如下:称取m g铁红,溶于一定量的硫酸之中,配成500.00 mL溶液。从其中量取20.00 mL溶液,加入过量的KI,充分反应后,用c mol/L硫代硫酸钠标准液滴定至终点,发生反应:。平行滴定三次,硫代硫酸钠平均消耗体积为V mL。
①铁红产品的质量分数为______(用c、V、m表示)。
②滴定时,要控制加入硫酸的量,若pH过低,会导致测定结果______。(填“偏大”、“偏小”或“不变")
【答案】(1)和
(2)KSCN溶液 (3)4.5
(4)当完全沉淀时,,此时,不产生沉淀,所以可以完全分离
(5)
(6) ①. ②. 偏大
【解析】
【分析】蛇纹石中和渣中主要成分为Fe2O3及、、、、、,第一步酸浸,加入试剂H2SO4,将中和渣中的金属氧化物、碳酸盐转化为可溶性硫酸盐,浸渣是SiO2和 PbSO4,酸浸液是含Fe3+、Al3+、Cr3+、Co2+、Ni2+的硫酸盐溶液。然后加入试剂SO2,将酸浸液中的Fe3+还原为Fe2+,还原液中主要含Fe2+、Al3+、Cr3+、Co2+、Ni2+的酸性溶液。接着加入NaOH溶液,调节溶液pH,使Al3+、Cr3+转化为氢氧化物沉淀除去,滤渣1包含Al(OH)3、Cr(OH)3,滤液1含Fe2+、Co2+、Ni2+的溶液。然后加入试剂Na2S溶液,利用CoS、NiS的溶度积极小的特点,生成硫化物沉淀,除去溶液中的 Co2+、Ni2+杂质,提纯含铁溶液。滤渣2包含CoS、NiS,滤液2主要含 Fe2+的硫酸盐溶液。再加入试剂NH4HCO3和NH3・H2O,将Fe2+转化为FeCO3沉淀,实现铁元素的富集与分离,为煅烧制备铁红提供固体原料。滤渣是FeCO3,滤液3是含硫酸铵等可溶性盐的废液。最后把FeCO3在空气中高温煅烧,被氧气氧化分解,生成高纯度的Fe2O3产品。
【小问1详解】
酸浸时加入稀硫酸,SiO2属于酸性氧化物,不与稀硫酸发生反应,以固体形式留在浸渣中;原料中的PbCO3与硫酸发生复分解反应,生成PbSO4,PbSO4难溶于水和稀酸,因此也成为浸渣的成分。
【小问2详解】
还原步骤的核心目的是将Fe3+全部还原为Fe2+,检验还原是否完全,本质是检验溶液中是否还残留Fe3+。Fe3+遇KSCN溶液会变为血红色,若加入 KSCN 溶液后溶液不变红,说明Fe3+已完全被还原,还原完全;若溶液变为血红色,说明仍有Fe3+剩余,还原不完全。
【小问3详解】
净化操作的目标是尽可能完全除去Al3+、Cr3+杂质,同时保证Fe2+、Co2+、Ni2+尽可能不沉淀,最大程度留在滤液中。观察图像可知,pH=4.5时,Al3+、Cr3+的沉淀率接近100%,几乎完全被除去;同时Ni2+、Co2+、Fe2+的沉淀率仍处于较低水平,大部分保留在溶液中,符合制备高纯铁红的要求,因此应控制pH为4.5。
【小问4详解】
化学上通常认为离子浓度≤10-5 mol/L 时,该离子沉淀完全。CoS的Ksp更小,优先沉淀。当Co2+完全沉淀时,溶液中
此时溶液中离子积,因此不会生成 NiS 沉淀。说明Co2+完全沉淀时Ni2+尚未开始沉淀,两种离子可以彻底先后分离。
【小问5详解】
沉铁得到的固体为FeCO3,煅烧制备Fe2O3时,Fe元素从+2价升高到+3价,被氧化,因此空气中的O2作为氧化剂参与反应,C元素以CO2的形式逸出。最终得到最终化学方程式:。
【小问6详解】
①滴定过程的定量关系式:Fe2O3~2Fe3+~I2~2,即1 mol Fe2O3对应2 mol 。滴定消耗的n (Na2S2O3)=cV×10-3 mol,则20.00 mL溶液中n(Fe2O3)=0.5×cV×10-3 mol,500.00 mL溶液中n(Fe2O3)=0.5×cV×10-3 mol×(500/20)=0.0125cV mol,Fe2O3的质量m(Fe2O3)= 0.0125cV mol×160 g/mol=2cV g,因此铁红产品的质量分数=。
②若pH过低,溶液酸性过强,溶液中的I-会被空气中的O2氧化生成额外的I2,反应为。生成的I2增多,会导致滴定消耗的硫代硫酸钠标准液体积V偏大,代入计算式后最终测定结果偏大。
19. 某小组同学制备硝酸铁,并探究其性质。
Ⅰ.制备硝酸铁
取硝酸于a中,取5.6g铁屑于b中,水浴保持反应温度不超过70℃。
(1)b中硝酸与铁屑混合后,溶液变黄色,液面上方有红棕色气体。b中反应的离子方程式为__________________。
(2)水浴加热,并保持温度不超过70℃的目的是______________________。
(3)将b中溶液转移至______(填仪器名称)加热浓缩、降温结晶、过滤、干燥,得到硝酸铁晶体。
Ⅱ.探究硝酸铁的性质
用硝酸铁晶体配制硝酸铁溶液,溶液呈黄色。测得该溶液pH约等于1.6。
(4)用化学用语说明硝酸铁溶液显酸性的原因__________________。
实验一:探究硝酸铁溶液与银的反应
序号
操作及现象
ⅰ
将硝酸铁溶液加到有银镜的试管中,约银镜完全溶解。
ⅱ
用约等于1.6的硫酸铁溶液,加到有银镜的试管中,约10min银镜完全溶解。
ⅲ
将约等于1.6的氯化铁溶液,加到有银镜的试管中。
(5)ⅰ中使银粉溶解的主要微粒是______。
(6)对比实验ⅰ、ⅱ,预测实验ⅲ中银镜消失的时间,并给出预测的依据__________。
实验二:用下图所示装置探究硝酸铁溶液与的反应(已除去氧气干扰)。
已知:(深棕色)
实验装置
实验内容
ⅳ.缓慢通入,溶液液面上方出现红棕色气体,溶液仍呈黄色。
ⅴ.继续通入一定量,溶液逐渐变为深棕色。一段时间后,溶液变为黄色。再次通入,最终溶液变为浅绿色。
(7)ⅳ中,反应开始时,以可氧化为主,证据是__________。
(8)结合离子方程式解释ⅴ中的现象______________。
【答案】(1)
(2)水浴加热可加快反应速率,控制温度不超过70℃可减少硝酸的挥发和分解,避免反应过于剧烈难以控制
(3)蒸发皿 (4)
(5)和
(6)小于。体系中存在,可以提高的还原性,加快溶解(或大于10min。产生的会覆盖在银镜表面,减小接触面积,减慢溶解)
(7)实验ⅳ中溶液仍呈黄色,液面上方出现红棕色气体
(8)实验ⅴ中发生:反应①,②,与生成深棕色的。随着的持续通入,脱离体系,溶液变为黄色。足量时,将还原为,溶液呈浅绿色
【解析】
【分析】Ⅰ.分液漏斗a盛放硝酸,b中加入5.6 g铁屑,水浴控温≤70 ℃发生反应,生成硝酸铁与红棕色,气体经安全瓶c后用d中碱液吸收尾气。反应后将b中溶液转移至蒸发皿,经加热浓缩、降温结晶、过滤、干燥,得到硝酸铁晶体;
Ⅱ.实验一:配制、硝酸铁溶液,做三组对照。i:5 mL该硝酸铁溶液加入银镜试管,约1 min银镜溶解;ii:5 mL同pH的溶液,约10 min银镜溶解;iii:5 mL同pH的溶液加入银镜试管。对比i、ii速率,比较酸性条件下与氧化Ag的能力,预测iii的反应时长。
实验二:装置中盛放除氧的、硝酸铁溶液,通入。iv:缓慢通入,液面上方出现红棕色气体,溶液仍为黄色;v:继续通,溶液变为深棕色,一段时间变回黄色,再次通最终变为浅绿色。依据平衡(深棕色),结合现象判断不同阶段氧化剂。
【小问1详解】
铁与稀硝酸反应生成,遇到空气变为红棕色的,b中反应的离子方程式为;
【小问2详解】
硝酸受热易挥发、易分解;温度太高,铁和硝酸反应速率过快,不易控制;所以防止温度过高,硝酸挥发、分解;同时避免反应过于剧烈;
【小问3详解】
加热浓缩溶液操作,在蒸发皿中进行;蒸发皿用于蒸发浓缩、结晶;
【小问4详解】
发生水解,结合水电离的:,使溶液中浓度大于,溶液显酸性;
【小问5详解】
对比i、ii,i是硝酸铁,ii是等pH硫酸铁,ii只有氧化Ag,溶解慢;i溶解快,说明酸性环境氧化性更强,是主要氧化剂,所以ⅰ中使银粉溶解的主要微粒是和;
【小问6详解】
对比实验i、ii可知,实验i中酸性条件下氧化性强,银镜溶解很快;实验ii只有氧化银,银镜约10 min溶解;实验iii为氯化铁溶液,pH与实验ii相同,氧化剂只有;溶液中的会和反应生成的发生作用,存在两种可能性:若与形成可溶络离子,消耗,促使氧化Ag的化学平衡正向移动,加快银镜溶解,则银镜消失时间小于10 min;若反应生成的AgCl沉淀覆盖在银镜表面,隔绝银单质与溶液接触,阻碍反应继续进行,则银镜消失时间大于10 min;
【小问7详解】
分析:氧化生成,遇空气变为红棕色;溶液还是黄色,说明几乎没有被还原为因此主要是参与氧化;
【小问8详解】
通入足量,氧化得到:;体系中残留NO:,形成深棕色络合物;络合物不稳定发生分解;过量将三价铁全部还原为二价铁,浅绿色。
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2025-2026学年第一学期1月阶段测评高三化学
(考试时间90分钟 满分100分)
可能用到的相对原子质量:H1 Cl2 N14 O16 Na23 Fe56
提示:试卷答案请一律填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
在答题卡上,选择题用2B铅笔作答,其他试题用黑色签字笔作答。
第一部分(选择题 共42分)
1. “国之重器”是我国科技综合实力的结晶。下述材料属于金属材料的是
A. “C919”大飞机用的氮化硅涂层 B. “梦想”号钻探船钻头用的合金
C. “望宇”登月服用的聚酰亚胺隔热层 D. “雪龙2”号破冰船制淡水用的反渗透膜
2. 下列化学用语表述不正确的是
A. 中子数为12的氖核素: B. 氯化镁的电子式:
C. 中共价键的电子云图: D. 的结构示意图:
3. 下列物质组成或性质与分离提纯方法对应关系正确的是
A. 蛋白质能水解,可用饱和溶液提纯蛋白质
B. 乙醚与青蒿素组成元素相同,可用乙醚提取青蒿素
C. 难溶于水、比水易溶解,可用萃取碘水中的
D. 不同的烃密度不同,可通过分馏从石油中获得汽油、柴油
4. 在溶有15-冠-()的有机溶液中,苄氯()与NaF发生反应:
A. 电负性:F<Cl B. 离子半径:
C. 苄氯的核磁共振氢谱有3组吸收峰 D. X中15-冠-5与间存在离子键
5. 下列物质间的相互作用,产物种类与温度无关的是
A. 钠与氧气反应 B. 氯气与消石灰反应
C. 乙醇与浓硫酸反应 D. 碳酸氢钠受热分解
6. 下列化学方程式或离子方程式书写不正确的是
A. 用溶液除去乙炔中的产生黑色沉淀:
B. 用对苯二甲酸与乙二醇合成聚酯纤维(涤纶):
C. 用作野外生氢剂:
D. 用饱和溶液浸泡锅炉水垢:
7. 下列实验的相应操作中,不正确的是
稀释浓硫酸
分液
A.将浓硫酸沿玻璃棒注入水中,并不断搅拌
B.将饱和食盐水从下口流出后再将乙酸乙酯从上口倒出
加热试管中的液体
实验室制取
C.先将试管在酒精灯上均匀受热,再对准液体加热
D.实验结束时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯
A. A B. B C. C D. D
8. 可用于水的杀菌消毒,遇水发生反应:。下列说法不正确的是
A. 中含键 B. 和的VSEPR模型均为四面体形
C. 键长: D. HClO中心原子的价电子对数为2
9. 依据下列事实进行的推测正确的是
选项
事实
推测
A
的沸点高于
的沸点高于
B
聚乙炔可以导电
聚1,3-丁二烯可以导电
C
电解溶液可以在阴极析出
电解溶液可以在阴极析出
D
明矾可以作净水剂
固体可以作净水剂
A. A B. B C. C D. D
10. 室温下,用含少量的溶液制备的过程如图所示。下列说法不正确的是
已知:。
A. 的溶液中:
B. 的溶液中:
C. “除镁”时,保证加入的溶液的浓度大于即可将除净
D. “沉锰”时,碳元素的利用率最高为50%
11. 研究发现水微滴表面有强电场,能引发反应。三唑水溶液微滴表面接触发生反应,可能的反应机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 三唑在反应循环中起催化作用
B. 换成,可生成
C. 碳原子参与杂化的p轨道个数从1变为2
D. 总反应为:
12. 我国研究人员利用手性催化剂合成了具有优良生物相容性的。下列叙述正确的是
A. 该反应为缩聚反应 B. 分子中所有碳原子共平面
C. 聚合反应过程中,b键发生断裂 D. 碱性水解生成单一化合物
13. 某研究小组设计如下电解池,既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨,又可将废塑料(PET)碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐,实现变废为宝。电解时,下列说法不正确的是
A. 该装置将电能转化为化学能
B. 阴极发生反应
C. 阳极生成的水解导致阳极附近增大
D. 理论上,阴极转化,阳极将生成
14. 探究含铜化合物性质的实验如下:
步骤Ⅰ 取一定量溶液,加入适量浓氨水,产生蓝色沉淀。
步骤Ⅱ 将沉淀分成两等份,分别加入相同体积的浓氨水、稀盐酸,沉淀均完全溶解,溶液分别呈现深蓝色、蓝色。
步骤Ⅲ 向步骤Ⅱ所得的深蓝色溶液中插入一根打磨过的铁钉,无明显现象;继续加入稀盐酸,振荡后静置,产生少量气泡,铁钉表面出现红色物质。
下列说法正确的是
A. 步骤Ⅰ产生的蓝色沉淀为
B. 步骤Ⅱ的两份溶液中:
C. 步骤Ⅲ中无明显现象是由于铁钉遇深蓝色溶液迅速钝化
D. 步骤Ⅲ中产生气体、析出红色物质的反应为
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. ⅣA族元素具有丰富的化学性质,其化合物有着广泛的应用。回答下列问题:
已知:电负性:。
(1)该族元素基态原子核外未成对电子数为______。
(2)俗称电石,实验室用电石和饱和NaCl溶液制备乙炔的化学方程式是________________。
(3)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷,从结构的角度解释C显-4价的原因______。
(4)锡的卤化物熔点数据如下表,结合变化规律解释原因:__________________。
物质
熔点/℃
442
-34
29
143
(5)结晶型PbS可作为放射性探测器元件材料,其立方晶胞如图所示。
①Pb的配位数为______。
②PbS的晶胞边长为anm,代表阿伏加德罗常数,PbS的摩尔体积为______。
16. 镍镉电池是应用广泛的二次电池,其总反应为:
Cd+2NiOOH+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2
制造密封式镍镉电池的部分工艺如下:
I.Ni(OH)2的制备
以硫酸镍(NiSO4)为原料制备Ni(OH)2的主要过程如下图所示。制备过程中,降低Ni(OH)2沉淀速率,可以避免沉淀团聚,提升电池性能。
已知:Ni2++6NH3•H2O⇌[Ni(NH3)6]2++6H2O
(1)操作a是 ____。
(2)制备过程中,需先加氨水,再加过量NaOH,请分析:
①先加氨水的目的是 ___。
②用化学平衡移动原理分析加入NaOH需过量的原因是____。
(3)用无水乙醇代替水洗涤滤渣的优点是_____答出1条即可)。
II.镍镉电池的组装
主要步骤:①将Ni(OH)2和Cd(OH)2固定,中间以隔膜隔开(如下图所示);②将多组上述结构串联;③向电池中注入KOH溶液;④密封。
(4)下列对镍镉电池组装和使用的分析正确的是____(填字母序号)。
a.密封镍镉电池可以避免KOH变质
b.镍电极为电池的负极,镉电极为电池的正极
c.电池组装后,应先充电,再使用
III.过度充电的保护
电池充电时,若Cd(OH)2和Ni(OH)2耗尽后继续充电,会造成安全隐患,称为过度充电。制造电池时,在镉电极加入过量的Cd(OH)2可对电池进行过度充电保护,该方法称为镉氧循环法。
(5) Cd(OH)2耗尽后继续充电,镉电极上生成的物质为____。
(6)已知:①隔膜可以透过阴离子和分子:②O2可以与Cd发生反应生成Cd(OH)2。请结合两个电极上的电极反应式说明用镉氧循环法实现过度充电保护的原理:______________________。
17. 是一种重要的化工原料,可用于合成可降解的高聚物PES树脂以及具有抗肿瘤活性的化合物。
已知:
ⅰ.
ⅱ.
(1)B分子为环状结构。核磁共振氢谱只有一组峰,B的结构简式为______。
(2)C的官能团名称是______
(3)E分子中含有两个酯基,且为顺式结构,E的结构简式为______。
(4)反应①的化学方程式为________________。
(5)试剂a的结构简式为______;反应②所属的反应类型为______反应。
(6)已知氨基(-NH2)与羟基类似,也能发生反应i。在由J制备K的过程中,常会产生副产物L。L分子式为,含三个六元环,则L的结构简式为______。
18. 利用蛇纹石提镁后的中和渣(主要成分为及、、、、、等杂质)提取高附加值的铁红()的一种工艺流程如下图所示。
已知:
(1)浸渣的成分为______。
(2)可用试剂______检验还原是否完全。
(3)欲制备高纯铁红,净化过程溶液中各离子的去除率与pH的关系如下图,则应控制pH为______。
(4)沉钴镍时,若溶液中、浓度均为,逐渐加入,结合计算说明两种离子能否彻底先后分离______。
(5)煅烧过程中发生的化学方程式为________________。
(6)一种测定铁红产品纯度的方法如下:称取m g铁红,溶于一定量的硫酸之中,配成500.00 mL溶液。从其中量取20.00 mL溶液,加入过量的KI,充分反应后,用c mol/L硫代硫酸钠标准液滴定至终点,发生反应:。平行滴定三次,硫代硫酸钠平均消耗体积为V mL。
①铁红产品的质量分数为______(用c、V、m表示)。
②滴定时,要控制加入硫酸的量,若pH过低,会导致测定结果______。(填“偏大”、“偏小”或“不变")
19. 某小组同学制备硝酸铁,并探究其性质。
Ⅰ.制备硝酸铁
取硝酸于a中,取5.6g铁屑于b中,水浴保持反应温度不超过70℃。
(1)b中硝酸与铁屑混合后,溶液变黄色,液面上方有红棕色气体。b中反应的离子方程式为__________________。
(2)水浴加热,并保持温度不超过70℃的目的是______________________。
(3)将b中溶液转移至______(填仪器名称)加热浓缩、降温结晶、过滤、干燥,得到硝酸铁晶体。
Ⅱ.探究硝酸铁的性质
用硝酸铁晶体配制硝酸铁溶液,溶液呈黄色。测得该溶液pH约等于1.6。
(4)用化学用语说明硝酸铁溶液显酸性的原因__________________。
实验一:探究硝酸铁溶液与银的反应
序号
操作及现象
ⅰ
将硝酸铁溶液加到有银镜的试管中,约银镜完全溶解。
ⅱ
用约等于1.6的硫酸铁溶液,加到有银镜的试管中,约10min银镜完全溶解。
ⅲ
将约等于1.6的氯化铁溶液,加到有银镜的试管中。
(5)ⅰ中使银粉溶解的主要微粒是______。
(6)对比实验ⅰ、ⅱ,预测实验ⅲ中银镜消失的时间,并给出预测的依据__________。
实验二:用下图所示装置探究硝酸铁溶液与的反应(已除去氧气干扰)。
已知:(深棕色)
实验装置
实验内容
ⅳ.缓慢通入,溶液液面上方出现红棕色气体,溶液仍呈黄色。
ⅴ.继续通入一定量,溶液逐渐变为深棕色。一段时间后,溶液变为黄色。再次通入,最终溶液变为浅绿色。
(7)ⅳ中,反应开始时,以可氧化为主,证据是__________。
(8)结合离子方程式解释ⅴ中的现象______________。
第1页/共1页
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