精品解析：湖北云学联盟2026-2027学年上学期高三8月阶段训练 化学试卷

2026年高三年级8月阶段训练 化学试卷 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 S 32 K 39 Mn 55 Fe 56 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 中国古代文化博大精深，下列古籍中涉及的化学反应不属于氧化还原反应的是 A. 《淮南万毕术》：“曾青得铁则化为铜” B. 《齐民要术》记载：曲生则酒成 C. 《天工开物》：“凡石灰经火焚炼为用” D. 《物理小识》：“有硝水者，剪银块投之，则旋而为水” 2. 下列化学用语表达正确的是 A. 一种质子数为115，中子数为173的Mc核素： B. NaCl溶液中的水合氯离子： C. 用电子式表示BaCl2的形成： D. 生产可降解高分子聚乳酸： 3. 法医学中可通过“砷镜”反应对含砷化合物进行鉴定，反应如下。 ① ②(砷镜) 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 1.8g T2O中含有的质子数目为1.0 B. 反应②中每转移3个电子，生成1mol As C. 0.1ZnCl2溶液中含有Cl-数目为0.2 D. 常温常压下，2.24L AsH3的价电子数目为0.8 4. 下列说法错误的是 A. 加热后的蒸发皿需用坩埚钳夹持至陶土网上冷却 B. 次氯酸的氧化性比氯气强，常用作棉、麻和纸张的漂白剂 C. 能使铝粉产生H2的溶液中不可能大量存在：Cu2+、Mg2+、、ClO- D. Fe3O4俗称铁红，常用作油墨和橡胶的红色颜料 5. 分类是化学学习与研究的常用方法。下列物质分类正确的是 A. Mn2O7、Al2O3均属于酸性氧化物 B. 硬铝、高碳钢均属于合金 C. NaOH、Cu2(OH)3Cl均属于碱 D. 明矾、矿泉水均属于纯净物 6. 化学知识在生产、生活中应用广泛。有关示意图如下，下列说法错误的是 A. 节日烟花中呈现了锂、钠、钾、锶、钡、铁等金属元素的焰色 B. “蛟龙”号载人潜水器中供人活动的球壳使用钛合金材料是因其具有强耐压性能 C. 储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料 D. 利用Zn板保护钢闸门时，需定期检查、更换 7. 下列有关反应的离子方程式书写正确的是 A. 用白醋和KI淀粉试纸检验碘盐中的KIO3： B. 向碳酸氢铵溶液中加入过量石灰水并加热： C. 2.24L CO2(标准状况)通入250mL0.5mol·L-1 NaOH溶液中： D. 向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液至沉淀质量最大： 8. 根据实验目的进行实验，下列实验示意图正确的是 实验目的 A．配制Na2CO3溶液 B．验证酸性： 实验示意图 实验目的 C．熔化Na2CO3 D．实验室制氯气的尾气处理 实验示意图 A. A B. B C. C D. D 9. W是一种前四周期金属元素的单质，其基态原子的核外电子的运动状态比其空间运动状态多9种，V是无色气体。它们之间的转化关系如图所示(略去部分生成物和反应条件)。下列说法错误的是 A. 工业上可从空气中提取V B. 电解熔融Z可得到W C. Y固体溶于水吸热，且溶液显碱性 D. 实验室完成反应①安全注意事项有关图标有 10. 根据元素周期律推测，下列说法正确的是 A. 酸性： B. 原子半径： C. 第一电离能： D. 碱性： 11. 依据下列事实进行的推测正确的是 事实 推测 A 钠可保存在石蜡油或煤油中 锂也可保存在石蜡油或煤油中 B 向CuSO4溶液中逐滴加入过量氨水，先产生蓝色沉淀，后沉淀溶解，溶液呈深蓝色 向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入过量氨水，先产生白色沉淀，后沉淀溶解，溶液呈无色 C FeCl3溶液遇KSCN溶液变红 K3[Fe(CN)6]溶液遇KSCN溶液也变红 D NH3的热稳定性高于PH3 HF的热稳定性高于HCl A. A B. B C. C D. D 12. 侯氏制碱法的反应原理如下：①；②。下列说法错误的是 A. CO2中键和键数目之比为1∶1 B. 基态Na原子最外层电子的电子云轮廓图为球形 C. NH3和中的大小： D. NaHCO3晶体中存在离子键、非极性共价键和氢键等化学键 13. MnO2的四方晶胞结构如图1所示，当有氧原子脱出时，出现氧空位。设该四方晶胞参数为a pm、b pm、c pm，阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是 A. 出现氧空位时，Mn的化合价升高 B. Mn位于距离最近的O构成的八面体中心 C. 该晶体的密度为 D. MnO2晶胞在xy平面的投影如图2所示 14. 我国院士团队研发的离场电催化技术实现了硫化氢的高效全分解，原理如图所示。 下列说法错误的是 A. 离子交换膜为质子交换膜 B. Pt2电极附近有H2产生，且Y区中V2+转化为V3+ C. 吸收塔中发生的离子反应为 D. 吸收塔中每处理3.4g H2S大约可以在催化塔中回收2.24 L(标准状况)高纯度的H2 15. 时，弱酸H2A溶液中H2A、HA-和A2-的分布分数[例如：]与溶液pH关系如图。下列说法错误的是 A. 曲线c表示随pH的变化曲线 B. ，时， C. 时，NaHA溶液中： D. 时，0.1 mol/L Na2A溶液中： 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 钒和铬是重要的战略金属。以钒渣(主要含FeO·V2O3、FeO·Cr2O3、SiO2和少量CaO、MgO等)为原料，在温和条件下高效提取钒和铬的工艺流程如下： 回答下列问题： （1）V和Cr均位于元素周期表的______区。 （2）“氧化”工序通常采用较大的O2流量，其目的是______________；该工序后可得到Fe2O3、Na3VO4、Na2CrO4等物质，写出FeO·V2O3参与的主要反应的化学方程式______________。 （3）滤渣的主要成分除MgO和Fe2O3外还有__________(填化学式)。 （4）和时，Na3VO4和Na2CrO4的溶解度随NaOH质量分数变化如图所示。结合图像分析NaOH质量分数为30%时，冷却结晶工序降温至有利于实现钒和铬有效分离的原因：______________________________。 （5）“还原”工序中，反应的离子方程式为______________________________。 （6）常温下，Cr(OH)3的溶度积，要使“水解沉淀”工序中Cr3+完全沉淀，则应调节溶液pH至__________(，结果保留2位有效数字)。 17. 三水合草酸合铁(Ⅲ)酸钾(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)常用作光敏剂，呈绿色，可溶于水，难溶于乙醇，见光易分解。某研究员以FeC2O4·2H2O、H2O2溶液、乙醇、草酸溶液、草酸钾溶液为原料制备三水合草酸合铁酸钾晶体，并测定产品纯度，其装置如图所示。 实验步骤如下： 步骤i：向盛有3.00 g黄色晶体FeC2O4·2H2O的三颈烧瓶中，加入10.00 mL K2C2O4溶液，加热至左右，缓慢滴入过量的H2O2，一段时间后，出现红褐色沉淀。 步骤ii：加热至沸腾，分两次缓慢加入8.00~9.00mL H2C2O4溶液，至沉淀溶解，得到绿色溶液。 步骤iii：加热浓缩、加入无水乙醇、结晶，抽滤干燥得7.860g三水合草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体。 （1）基态亚铁离子的价电子轨道表示式为____________。 （2）仪器A的名称为____________。 （3）步骤i中，生成三水合草酸合铁酸钾与另一种铁的化合物，该化合物为__________(填化学式)。反应保持为的原因是________________________。 （4）步骤iii加入无水乙醇的目的是________________。 （5）K3[Fe(C2O4)3]·3H2O是新一代蓝晒工艺的感光剂。 ①K3Fe(C2O4)3·3H2O在光照条件下发生分解，有FeC2O4、K2C2O4和一种气体生成。写出K3Fe(C2O4)3·3H2O分解反应的化学方程式：__________________。 ②K3Fe(C2O4)3·3H2O与______(填字母)溶液混合光照，可生成蓝色物质。 A．KMnO4 B．K3Fe(CN)6 C．KSCN D．NaOH （6）三水合草酸合铁酸钾晶体的产率为______%(保留两位小数)。 18. F是一种镀锌的光亮剂，以下为其合成路线之一(部分反应条件已简化)。 请回答下列问题： （1）F中含氧官能团的名称为__________；A的结构简式为__________。 （2）由E生成F的反应类型为__________。 （3）A生成B的化学方程式为______________________。 （4）关于上述合成路线，下列有关说法正确的是__________(填字母)。 a．A、B、C、D、E、F均可发生缩聚反应生成高分子化合物 b．C转化为D时会产生一种碱性物质 c．D中含有一个手性碳原子 d．F分子最多有15个原子在同一平面上 e．等物质的量的C消耗等物质的量浓度的NaOH溶液和HCl溶液的体积比为2∶1 （5）F有多种同分异构体，其中满足下列条件的有__________种。 ①分子中含有结构 ②与FeCl3溶液反应显色 ③核磁共振氢谱有四组峰 （6）苯酚经过多步反应能合成A，如下图所示。已知I不能与NaHCO3溶液反应，则I的结构简式为__________。 19. 甘油是一种无色、无臭、吸湿性强的有机化合物，在护肤、医疗、食品、工业等领域有广泛应用。生物甘油水蒸气重整获得H2正成为重要研究方向，其过程中的主要反应如下： 主要核心反应①： 主要副反应②： 回答下列问题： （1）重整总反应： __________kJ·mol-1，该反应能否在低温下自发进行？__________(填“能”、“否”)。 （2）一定温度下，向恒容密闭容器中通入一定量的甘油和水蒸气，发生上述两个反应，下列说法中不能表明反应达到平衡状态的是__________(填标号)。 a．C3H8O3(g)浓度不变 b． c．气体总压强保持不变 d．混合气体的平均摩尔质量不变 e．H2O和CO2的质量之比保持不变 （3）反应②在某新型催化剂作用下的反应历程如图所示(其中*表示吸附态、TS表示过渡态)。 ①该反应使用新型催化剂后__________(填“改变了”、“没改变”)反应的。 ②该反应的决速步骤为反应__________(填“i”、“ii”或“iii”)。 （4）在条件下，向V L密闭容器中充入1 mol C3H8O3(g)和9 mol H2O(g)，除发生上述①②反应外还发生微弱副反应 ，反应平衡时，体系中CO、H2、CO2和CH4的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。 ①曲线b对应的物质为__________。 ②时，反应②的平衡常数__________(结果保留2位小数，是用分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 （5）其他条件不变，按不同水醇比[]做重整制氢实验时发现H2的平衡产率与温度的关系如下图所示。 解释在900 K以上时，H2的平衡产率随温度升高而减小的可能原因是_________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年高三年级8月阶段训练 化学试卷 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 S 32 K 39 Mn 55 Fe 56 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 中国古代文化博大精深，下列古籍中涉及的化学反应不属于氧化还原反应的是 A. 《淮南万毕术》：“曾青得铁则化为铜” B. 《齐民要术》记载：曲生则酒成 C. 《天工开物》：“凡石灰经火焚炼为用” D. 《物理小识》：“有硝水者，剪银块投之，则旋而为水” 【答案】C 【解析】 【详解】A．“曾青得铁则化为铜”是铁与硫酸铜发生置换反应生成硫酸亚铁和铜，、元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，A不符合题意； B．酿酒过程中糖类发酵转化为乙醇，元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，B不符合题意； C．“石灰经火焚炼”是碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，反应中所有元素化合价均无变化，不属于氧化还原反应，C符合题意； D．“硝水”为硝酸，银与硝酸反应生成硝酸银、氮氧化物和水，、元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，D不符合题意； 故选C。 2. 下列化学用语表达正确的是 A. 一种质子数为115，中子数为173的Mc核素： B. NaCl溶液中的水合氯离子： C. 用电子式表示BaCl2的形成： D. 生产可降解高分子聚乳酸： 【答案】B 【解析】 【详解】A．核素表示中左上角为质量数，质量数=质子数+中子数=115+173=288，该核素应写为，A错误； B．带负电，水分子中带部分正电，水合氯离子中带正电的朝向，与图示一致，B正确； C．是离子化合物，形成的电子式中需要加方括号并标注负电荷，需标注正电荷，选项中产物未标注电荷和括号，也没有表示出电子的得失，正确的应该是，C错误； D．乳酸缩聚生成聚乳酸时，生成的系数应为，不是，正确的为+（n-1）H2O，D错误； 故答案选B。 3. 法医学中可通过“砷镜”反应对含砷化合物进行鉴定，反应如下。 ① ②(砷镜) 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 1.8g T2O中含有的质子数目为1.0 B. 反应②中每转移3个电子，生成1mol As C. 0.1ZnCl2溶液中含有Cl-数目为0.2 D. 常温常压下，2.24L AsH3的价电子数目为0.8 【答案】B 【解析】 【详解】A．的摩尔质量为，的物质的量小于，1个分子含10个质子，故质子数目小于，A错误； B．反应②中元素化合价从升高到，每生成转移电子，故每转移个电子生成，B正确； C．选项未给出溶液的体积，无法计算的物质的量及数目，C错误； D．常温常压下气体摩尔体积大于，的物质的量小于，1个含8个价电子，故价电子数目小于，D错误； 故答案选B。 4. 下列说法错误的是 A. 加热后的蒸发皿需用坩埚钳夹持至陶土网上冷却 B. 次氯酸的氧化性比氯气强，常用作棉、麻和纸张的漂白剂 C. 能使铝粉产生H2的溶液中不可能大量存在：Cu2+、Mg2+、、ClO- D. Fe3O4俗称铁红，常用作油墨和橡胶的红色颜料 【答案】D 【解析】 【详解】A．加热后的蒸发皿温度较高，为防止烫伤、避免烫坏实验台或蒸发皿骤冷炸裂，需用坩埚钳夹持至陶土网上冷却，A正确； B．次氯酸（）中为价，氧化性强于，具有漂白性，常用作棉、麻和纸张的漂白剂，B正确； C．能使铝粉产生的溶液可能为强酸性或强碱性：若为强酸性，在酸性条件下具有强氧化性，与反应不生成，会与结合生成弱电解质，且氧化性强也无法得到；若为强碱性，、会与反应生成沉淀，因此这些离子不可能大量共存，C正确； D．俗称磁性氧化铁，为黑色固体；俗称铁红，为红棕色粉末，常用作油墨和橡胶的红色颜料，D错误。 故选D。 5. 分类是化学学习与研究的常用方法。下列物质分类正确的是 A. Mn2O7、Al2O3均属于酸性氧化物 B. 硬铝、高碳钢均属于合金 C. NaOH、Cu2(OH)3Cl均属于碱 D. 明矾、矿泉水均属于纯净物 【答案】B 【解析】 【详解】A． 酸性氧化物是与碱反应仅生成盐和水的氧化物，属于两性氧化物，既能与酸反应也能与碱反应生成盐和水，不属于酸性氧化物，A错误； B． 合金是由两种或两种以上金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质，硬铝是铝基合金，高碳钢是铁碳合金，均属于合金，B正确； C． 碱的定义是电离时产生的阴离子全部为的化合物，的电离方程式为，电离出的阴离子除了还有，属于碱式盐，不属于碱，C错误； D． 纯净物仅由一种物质组成，矿泉水中含有多种可溶性矿物质，属于混合物，D错误； 故B选项正确。 6. 化学知识在生产、生活中应用广泛。有关示意图如下，下列说法错误的是 A. 节日烟花中呈现了锂、钠、钾、锶、钡、铁等金属元素的焰色 B. “蛟龙”号载人潜水器中供人活动的球壳使用钛合金材料是因其具有强耐压性能 C. 储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料 D. 利用Zn板保护钢闸门时，需定期检查、更换 【答案】A 【解析】 【详解】A． 铁元素没有明显特征焰色，节日烟花呈现的焰色不包含铁元素的焰色，A错误； B． 钛合金强度高、耐压性能优异，适合作为潜水器载人球壳的材料，B正确； C． 储氢合金能够大量吸收，与结合形成金属氢化物实现储氢，C正确； D． 该防护方法为牺牲阳极的阴极保护法，比活泼，Zn作为负极被腐蚀，因此需要定期检查、更换板，D正确； 故选A。 7. 下列有关反应的离子方程式书写正确的是 A. 用白醋和KI淀粉试纸检验碘盐中的KIO3： B. 向碳酸氢铵溶液中加入过量石灰水并加热： C. 2.24L CO2(标准状况)通入250mL0.5mol·L-1 NaOH溶液中： D. 向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液至沉淀质量最大： 【答案】C 【解析】 【详解】A．白醋主要成分为醋酸，属于弱电解质，离子方程式中不能拆写为，应写化学式，正确的离子方程式为：，A错误； B．碳酸氢铵中的也能与过量在加热条件下反应生成和，该离子方程式遗漏了的反应，正确的离子方程式为：，B错误； C．标准状况下2.24L 物质的量为0.1mol，250mL 0.5溶液中物质的量为0.125mol，，介于1:1（生成）和1:2（生成）之间，产物为和的混合物，离子方程式配平符合元素守恒、电荷守恒，C正确； D．沉淀质量最大时，完全沉淀生成摩尔质量更大的，此时与过量反应生成，题给方程式为沉淀物质的量最大时的反应，正确的离子方程式为：，D错误； 故答案选C。 8. 根据实验目的进行实验，下列实验示意图正确的是 实验目的 A．配制Na2CO3溶液 B．验证酸性： 实验示意图 实验目的 C．熔化Na2CO3 D．实验室制氯气的尾气处理 实验示意图 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．容量瓶仅用于配制一定物质的量浓度的溶液，不能直接在其中溶解固体溶质，固体需先在烧杯中溶解、冷却后再转移至容量瓶，A错误； B．稀硫酸与反应生成，通入溶液中发生反应，但是无明显现象，看不到任何实验现象，无法直观证明生成HClO，不能验证酸性强弱，B错误； C．瓷坩埚含，高温下会与反应，腐蚀瓷坩埚，熔化应使用铁坩埚，C错误； D．Cl2有毒，可以用NaOH溶液吸收，，导管伸入溶液吸收尾气，D正确； 故选D。 9. W是一种前四周期金属元素的单质，其基态原子的核外电子的运动状态比其空间运动状态多9种，V是无色气体。它们之间的转化关系如图所示(略去部分生成物和反应条件)。下列说法错误的是 A. 工业上可从空气中提取V B. 电解熔融Z可得到W C. Y固体溶于水吸热，且溶液显碱性 D. 实验室完成反应①安全注意事项有关图标有 【答案】C 【解析】 【分析】基态原子核外电子运动状态数等于电子数，空间运动状态数等于原子轨道数，两者差值为9，可知W为（电子数19，轨道数10，）；结合转化关系可知无色气体V为，加热条件下与反应生成X为，与反应生成和Y为，与盐酸反应生成Z为，电解熔融可得到。 【详解】A．工业上可通过分离液态空气的方法提取，A正确； B．电解熔融，阴极可得到单质，B正确； C．固体溶于水放热，且碳酸根水解使溶液显碱性，选项中“溶于水吸热”表述错误，C错误； D．反应①为活泼金属与加热反应，反应剧烈、放热，产物有腐蚀性，需防火、防爆、通风、、防划伤、洗手，佩戴防护用具，给出的图标均相关，D正确； 故选C。 10. 根据元素周期律推测，下列说法正确的是 A. 酸性： B. 原子半径： C. 第一电离能： D. 碱性： 【答案】A 【解析】 【详解】A．同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的酸性随非金属性增强而增强，非金属性，故酸性，A正确； B．同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，位于左侧，故原子半径，B错误； C．第二周期元素从左到右第一电离能整体呈增大趋势，但的能级为半满稳定结构，其第一电离能高于相邻的，但的非金属性更强，F的第一电离能大于，正确顺序为，C错误； D．同主族元素从上到下金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性随金属性增强而增强，金属性，故碱性，D错误； 故选A。 11. 依据下列事实进行的推测正确的是 事实 推测 A 钠可保存在石蜡油或煤油中 锂也可保存在石蜡油或煤油中 B 向CuSO4溶液中逐滴加入过量氨水，先产生蓝色沉淀，后沉淀溶解，溶液呈深蓝色 向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入过量氨水，先产生白色沉淀，后沉淀溶解，溶液呈无色 C FeCl3溶液遇KSCN溶液变红 K3[Fe(CN)6]溶液遇KSCN溶液也变红 D NH3的热稳定性高于PH3 HF的热稳定性高于HCl A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．锂的密度小于煤油，会浮在煤油表面无法隔绝空气，会和空气中的氧气、水等反应，不能保存在煤油中，A错误； B．属于两性氢氧化物，仅能溶于强碱溶液，氨水为弱碱，过量氨水也无法溶解，B错误； C．溶液中存在自由移动的，遇变红；中以配离子存在，不能电离生成，遇不变红，C错误； D．同主族元素从上到下非金属性减弱，简单氢化物热稳定性随非金属性减弱而降低：非金属性，故稳定性高于，同理非金属性，故稳定性高于，D正确； 故答案选D。 12. 侯氏制碱法的反应原理如下：①；②。下列说法错误的是 A. CO2中键和键数目之比为1∶1 B. 基态Na原子最外层电子的电子云轮廓图为球形 C. NH3和中的大小： D. NaHCO3晶体中存在离子键、非极性共价键和氢键等化学键 【答案】D 【解析】 【详解】A．的结构式为，每个双键含1个键和1个键，1分子中键和键数目均为2，比值为，A正确； B．基态原子最外层电子排布为，轨道电子云轮廓图为球形，B正确； C．中的价层电子对数为，N原子有1对孤电子对；中的价层电子对数为，原子无孤电子对，由于孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力，故大小为，C正确； D．晶体中与之间存在离子键，结构式为：,内部只存在极性共价键，无非极性共价键，且氢键不属于化学键，D错误； 故答案选D。 13. MnO2的四方晶胞结构如图1所示，当有氧原子脱出时，出现氧空位。设该四方晶胞参数为a pm、b pm、c pm，阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是 A. 出现氧空位时，Mn的化合价升高 B. Mn位于距离最近的O构成的八面体中心 C. 该晶体的密度为 D. MnO2晶胞在xy平面的投影如图2所示 【答案】A 【解析】 【详解】A．出现氧空位时，设化学式变为MnO2-x，Mn化合价=+2×(2-x)，x>0时，Mn元素的化合价降低，A错误； B．体心的周围有6个距离最近的，这6个构成八面体，位于该八面体中心，B正确； C．晶胞中数目为，数目为，晶胞质量，晶胞体积，密度，C正确； D．沿轴向平面投影，顶点投影到矩形四个顶点，体心投影到矩形中心，的投影位置与图2一致，D正确； 故答案选A。 14. 我国院士团队研发的离场电催化技术实现了硫化氢的高效全分解，原理如图所示。 下列说法错误的是 A. 离子交换膜为质子交换膜 B. Pt2电极附近有H2产生，且Y区中V2+转化为V3+ C. 吸收塔中发生的离子反应为 D. 吸收塔中每处理3.4g H2S大约可以在催化塔中回收2.24 L(标准状况)高纯度的H2 【答案】B 【解析】 【分析】由图示装置可知，太阳能电池为电源，与X区、Y区构成电解池，吸收塔中氧化生成、、和H＋，催化塔中V2+还原H＋生成V3+和H2，Y区发生的反应则是：，则X区中Fe2+转化为Fe3+，Pt1是阳极，电极反应为，仅需要从X区迁移H＋到Y区平衡电荷，M为质子交换膜。 【详解】A．根据分析，X区为阳极，发生反应，为平衡电荷，通过离子交换膜迁移到Y区，因此离子交换膜为质子交换膜，A正确； B．根据分析，为阴极，发生反应，Y区中转化为，是在催化塔中由还原生成，B错误； C．为弱电解质，吸收塔中氧化生成、和，离子方程式为，C正确； D．3.4 g 的物质的量为0.1 mol，总反应为，生成0.1 mol ，标准状况下体积为2.24 L，D正确； 故答案选B。 15. 时，弱酸H2A溶液中H2A、HA-和A2-的分布分数[例如：]与溶液pH关系如图。下列说法错误的是 A. 曲线c表示随pH的变化曲线 B. ，时， C. 时，NaHA溶液中： D. 时，0.1 mol/L Na2A溶液中： 【答案】B 【解析】 【分析】，，，增大pH，两个平衡均正向移动，减小的同时增大，增大的同时减小，故a、b、c分别表示、、随pH的变化曲线，由图中曲线交点可分别计算出25℃时对应的平衡常数、，据此解答。 【详解】A．pH升高时，逐步解离为、，随pH升高而增大，曲线c符合该变化规律，故曲线c表示的变化曲线，A正确； B．由图中交点可得、，当时，结合，可得，对应，故时，B错误； C．溶液中，HA-的水解常数=，电离大于水解，溶液显酸性，HA-电离产生等物质的量的和，同时水电离也会产生，因此，C正确； D．溶液中电荷守恒为，其中，代入即可得到选项中等式，D正确； 故答案选B。 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 钒和铬是重要的战略金属。以钒渣(主要含FeO·V2O3、FeO·Cr2O3、SiO2和少量CaO、MgO等)为原料，在温和条件下高效提取钒和铬的工艺流程如下： 回答下列问题： （1）V和Cr均位于元素周期表的______区。 （2）“氧化”工序通常采用较大的O2流量，其目的是______________；该工序后可得到Fe2O3、Na3VO4、Na2CrO4等物质，写出FeO·V2O3参与的主要反应的化学方程式______________。 （3）滤渣的主要成分除MgO和Fe2O3外还有__________(填化学式)。 （4）和时，Na3VO4和Na2CrO4的溶解度随NaOH质量分数变化如图所示。结合图像分析NaOH质量分数为30%时，冷却结晶工序降温至有利于实现钒和铬有效分离的原因：______________________________。 （5）“还原”工序中，反应的离子方程式为______________________________。 （6）常温下，Cr(OH)3的溶度积，要使“水解沉淀”工序中Cr3+完全沉淀，则应调节溶液pH至__________(，结果保留2位有效数字)。 【答案】（1）d （2） ①. 提高氧气浓度，加快反应速率，使反应更充分(或提高钒、铬的浸出率，或提高产物的产率等，合理即可) ②. （3）CaSiO3 （4）在NaOH质量分数为30%时，下Na3VO4的溶解度远小于，而Na2CrO4的溶解度变化不大。降温至时，Na3VO4大量结晶析出，而Na2CrO4仍留在溶液中，从而实现钒和铬的分离 （5） （6）5.6 【解析】 【分析】整个工艺流程以钒渣（主要成分为、，以及​、少量、杂质）为原料，先在140~180℃的条件下加入50%的溶液并通入大流量进行氧化反应，将钒、铬元素转化为可溶性的、，同时铁元素转化为​；氧化后的物料在80℃下先后加水、加入进行沉淀处理，会与体系中含硅的组分反应生成难溶的​，后续通过固液分离除去含有、​、​的滤渣；所得滤液在30%的质量分数条件下降温至40℃进行冷却结晶，利用该条件下​溶解度大幅降低、​溶解度仍较高的特性，让钒以结晶形式析出得到​，实现钒铬初步分离；分离出钒晶体后的含铬滤液经蒸发结晶处理后，向体系中加入稀和还原剂，将高价态的还原为；之后通过调节溶液pH进行水解沉淀，析出​沉淀，最终将沉淀后续处理得到目标产物。 【小问1详解】 V（钒，价电子排布）和Cr（铬，价电子排布）的最后填充电子均进入d轨道，属于元素周期表的d区。 【小问2详解】 大流量可以增大反应物浓度，既加快氧化反应速率，又能保证钒渣中的低价金属组分被充分氧化，提升钒、铬的转化率；根据流程产物，在碱性、加热通氧条件下被氧化为和​，配平得到对应方程式 【小问3详解】 钒渣中的在氧化工序的强碱性环境下会转化为可溶性硅酸盐，后续沉淀工序加入CaO，与硅酸根反应生成难溶的​，进入滤渣。 【小问4详解】 结合溶解度图像，30%NaOH体系下，从80℃降温到40℃，​溶解度显著下降，会大量结晶；而​在40℃、30%NaOH中溶解度仍处于较高水平，不会析出，二者得以分离，故答案为在NaOH质量分数为30%时，下​的溶解度远小于，而​的溶解度变化不大。降温至时，​大量结晶析出，而​仍留在溶液中，从而实现钒和铬的分离。 【小问5详解】 还原工序中，Na2CrO4被Na2SO3还原为Cr3+，被氧化为，根据氧化还原反应配平，答案为。 【小问6详解】 通常认为离子浓度≤时沉淀完全，由，代入，得，解得；pOH=-lg，因此。 17. 三水合草酸合铁(Ⅲ)酸钾(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)常用作光敏剂，呈绿色，可溶于水，难溶于乙醇，见光易分解。某研究员以FeC2O4·2H2O、H2O2溶液、乙醇、草酸溶液、草酸钾溶液为原料制备三水合草酸合铁酸钾晶体，并测定产品纯度，其装置如图所示。 实验步骤如下： 步骤i：向盛有3.00 g黄色晶体FeC2O4·2H2O的三颈烧瓶中，加入10.00 mL K2C2O4溶液，加热至左右，缓慢滴入过量的H2O2，一段时间后，出现红褐色沉淀。 步骤ii：加热至沸腾，分两次缓慢加入8.00~9.00mL H2C2O4溶液，至沉淀溶解，得到绿色溶液。 步骤iii：加热浓缩、加入无水乙醇、结晶，抽滤干燥得7.860g三水合草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体。 （1）基态亚铁离子的价电子轨道表示式为____________。 （2）仪器A的名称为____________。 （3）步骤i中，生成三水合草酸合铁酸钾与另一种铁的化合物，该化合物为__________(填化学式)。反应保持为的原因是________________________。 （4）步骤iii加入无水乙醇的目的是________________。 （5）K3[Fe(C2O4)3]·3H2O是新一代蓝晒工艺的感光剂。 ①K3Fe(C2O4)3·3H2O在光照条件下发生分解，有FeC2O4、K2C2O4和一种气体生成。写出K3Fe(C2O4)3·3H2O分解反应的化学方程式：__________________。 ②K3Fe(C2O4)3·3H2O与______(填字母)溶液混合光照，可生成蓝色物质。 A．KMnO4 B．K3Fe(CN)6 C．KSCN D．NaOH （6）三水合草酸合铁酸钾晶体的产率为______%(保留两位小数)。 【答案】（1） （2）分液漏斗 （3） ①. Fe(OH)3 ②. 保持温度为的原因是使反应平稳进行。温度过高过氧化氢易分解，温度过低反应速率太慢 （4）降低三水合草酸合铁酸钾晶体的溶解度，使其充分析出，提高产率 （5） ①. ②. B （6）96.05(96.04-96.09均可) 【解析】 【分析】首先向盛有黄色二水草酸亚铁晶体的三颈瓶中加入草酸钾溶液，水浴加热至40℃左右，通过左侧分液漏斗（仪器A）缓慢滴加过量过氧化氢，将Fe(Ⅱ)氧化为Fe(Ⅲ)，该过程部分Fe(Ⅲ)会生成红褐色氢氧化铁沉淀，同时生成部分目标配合物；之后将体系升温至沸腾，分两次加入草酸溶液，让红褐色的氢氧化铁沉淀溶解，与体系内的草酸根、钾离子充分反应转化为亮绿色的三水合草酸合铁(Ⅲ)酸钾溶液；随后对绿色溶液进行加热浓缩，利用目标产物难溶于乙醇的性质，向浓缩液中加入无水乙醇降低产物的溶解度，促使晶体析出，最后通过图示的抽滤减压过滤装置快速分离、干燥得到最终的绿色晶体。该实验全程控温避免过氧化氢提前分解，加乙醇促结晶的操作也适配产物难溶于乙醇的特性，同时规避产物见光分解的风险，最终还可通过原料投料量计算理论产量、结合实际所得晶体质量算出制备的产率。 【小问1详解】 铁是26号元素，基态铁原子的核外电子排布式为，失去最外层的两个4s电子形成，其价电子排布式为。根据洪特规则和泡利不相容原理，3d轨道的5个简并轨道中，有1个轨道排布2个自旋相反的电子，其余4个轨道各排布1个自旋平行的电子，其价电子轨道表示式为。 【小问2详解】 仪器A名称为分液漏斗。 【小问3详解】 步骤i中，被氧化为+3价铁，在弱碱性环境下会生成红褐色的氢氧化铁沉淀，化学式为； 反应需要加热至左右，一方面是为了加快反应速率，另一方面是为了防止温度过高导致受热分解，降低原料利用率。 【小问4详解】 根据题干信息，三水合草酸合铁酸钾可溶于水，难溶于乙醇，在加热浓缩后的水溶液中加入无水乙醇，可以显著降低该配合物在混合溶剂中的溶解度，从而有利于晶体大量析出，提高产率。 【小问5详解】 ①光照下被还原为，草酸根中+3价的C被氧化生成（碳为+4价），根据得失电子守恒配平2 mol 得2 mol电子，对应1 mol 失去2 mol电子生成2 mol ，再补全产物水即可 ； ②分解产物中含有，检验常用铁氰化钾（）溶液，二者反应会生成特征的蓝色沉淀（滕氏蓝），故选B。 【小问6详解】 原料中的物质的量为 ，根据铁元素守恒，理论上生成 的物质的量也为 ，产物 的摩尔质量为，故理论产量为 ，实际得到晶体 ，则产率为 。 18. F是一种镀锌的光亮剂，以下为其合成路线之一(部分反应条件已简化)。 请回答下列问题： （1）F中含氧官能团的名称为__________；A的结构简式为__________。 （2）由E生成F的反应类型为__________。 （3）A生成B的化学方程式为______________________。 （4）关于上述合成路线，下列有关说法正确的是__________(填字母)。 a．A、B、C、D、E、F均可发生缩聚反应生成高分子化合物 b．C转化为D时会产生一种碱性物质 c．D中含有一个手性碳原子 d．F分子最多有15个原子在同一平面上 e．等物质的量的C消耗等物质的量浓度的NaOH溶液和HCl溶液的体积比为2∶1 （5）F有多种同分异构体，其中满足下列条件的有__________种。 ①分子中含有结构 ②与FeCl3溶液反应显色 ③核磁共振氢谱有四组峰 （6）苯酚经过多步反应能合成A，如下图所示。已知I不能与NaHCO3溶液反应，则I的结构简式为__________。 【答案】（1） ①. (酚)羟基、羧基 ②. （2）还原反应 （3） （4）ae （5）2 （6） 【解析】 【分析】根据A→B的反应条件可以确定A经过硝化反应生成B（），则A的结构简式为：，B→C为硝基被还原的还原反应，C→D为C与乙酸酐发生反应，另一产物为乙酸，E→F为硝基被还原的还原反应，就此解答。 【小问1详解】 F的含氧官能团为(酚)羟基和羧基；A经过硝化反应生成，则A为； 【小问2详解】 由E生成F时硝基被还原成氨基，所以反应类型为还原反应； 【小问3详解】 A发生硝化反应生成B，反应的化学方程式为； 【小问4详解】 a．A、B、C、D、E、F中均含羟基和羧基，可以发生缩聚反应生成高分子化合物，a项正确； b．C中氨基和乙酸酐反应转化为D还会生成乙酸，b项错误； c．中只有甲基上的碳原子为饱和碳原子，但不是手性碳原子，c项错误； d．中含有苯环结构，与苯环直接相连的原子与苯环共面，羧基是平面结构，当羧基与苯环在同一平面时，最多有17个原子共平面，d项错误； e．中酚羟基和羧基可以1：1消耗氢氧化钠，氨基可以1：1消耗HCl，所以消耗等物质的量浓度的NaOH溶液和HCl溶液的体积比为2∶1，e项正确； 故答案为：ae； 【小问5详解】 的同分异构体中，含有结构，且能与氯化铁发生显色反应，说明含有酚羟基，并且核磁共振氢谱有四组峰的有机物的结构简式为：、，共2种； 【小问6详解】 A为，则I可能为或，已知I不能与碳酸氢钠溶液反应，则I为。 19. 甘油是一种无色、无臭、吸湿性强的有机化合物，在护肤、医疗、食品、工业等领域有广泛应用。生物甘油水蒸气重整获得H2正成为重要研究方向，其过程中的主要反应如下： 主要核心反应①： 主要副反应②： 回答下列问题： （1）重整总反应： __________kJ·mol-1，该反应能否在低温下自发进行？__________(填“能”、“否”)。 （2）一定温度下，向恒容密闭容器中通入一定量的甘油和水蒸气，发生上述两个反应，下列说法中不能表明反应达到平衡状态的是__________(填标号)。 a．C3H8O3(g)浓度不变 b． c．气体总压强保持不变 d．混合气体的平均摩尔质量不变 e．H2O和CO2的质量之比保持不变 （3）反应②在某新型催化剂作用下的反应历程如图所示(其中*表示吸附态、TS表示过渡态)。 ①该反应使用新型催化剂后__________(填“改变了”、“没改变”)反应的。 ②该反应的决速步骤为反应__________(填“i”、“ii”或“iii”)。 （4）在条件下，向V L密闭容器中充入1 mol C3H8O3(g)和9 mol H2O(g)，除发生上述①②反应外还发生微弱副反应 ，反应平衡时，体系中CO、H2、CO2和CH4的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。 ①曲线b对应的物质为__________。 ②时，反应②的平衡常数__________(结果保留2位小数，是用分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 （5）其他条件不变，按不同水醇比[]做重整制氢实验时发现H2的平衡产率与温度的关系如下图所示。 解释在900 K以上时，H2的平衡产率随温度升高而减小的可能原因是_________________。 【答案】（1） ①. +126.5 ②. 否 （2）b （3） ①. 没改变 ②. i （4） ①. CH4 ②. 3.82 （5）甘油的分解(反应①)是吸热反应，升高温度有利于H2生成，会使H2的净含量增加；约900 K左右达到极值，但升高温度，以反应②为主，随温度升高，反应②平衡逆向移动，H2平衡产率降低(答案合理即可) 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，目标反应可由反应① + 3反应②得到，。 判断反应自发性的判据为 。该反应 ，且正向气体分子数增加，。要使 ，必须在高温下进行，因此在低温下不能自发进行。 【小问2详解】 a．浓度不变是平衡状态的宏观标志，能表明达到平衡，a不符合题意； b．反应①中生成和，反应②中也生成。若仅有反应①，平衡时 成立；但体系中存在反应②，的逆反应速率还包含反应②的消耗，因此该等式不能作为整体平衡的标志，b符合题意； c．该体系中反应①正向气体分子数增加，反应②气体分子数不变，整体反应前后气体总物质的量在变化。恒容条件下，压强不变说明气体总物质的量不再改变，能表明达到平衡，c不符合题意； d．混合气体总质量守恒，但总物质的量在反应过程中变化，因此平均摩尔质量变化。当其不变时，能表明达到平衡，d不符合题意； e．和的质量在反应过程中均发生变化，二者质量之比保持不变说明各组分含量不再变化，能表明达到平衡，e不符合题意； 故选b。 【小问3详解】 ① 催化剂只能降低反应的活化能，改变反应路径，不能改变反应的始态和终态，因此没改变反应的焓变。 ② 决速步骤是活化能最大的步骤。由图可知，反应i的活化能 ；反应ii的活化能 ；反应iii的活化能 。反应i的活化能最大，为决速步骤。 【小问4详解】 ① 在550℃时，根据碳原子守恒：，已知 ，，则 。这与曲线b在550℃时的数值完全吻合，故曲线b对应的物质为。 ② 由①的计算可知，平衡时 ，，，，根据氧原子守恒，初始氧原子总量为 ，平衡时 ，反应② 是一个气体分子数不变的反应，因此用分压计算的平衡常数 等于用物质的量计算的平衡常数 ，。 【小问5详解】 反应①是强吸热反应，在900 K以上的高温下，反应①已经基本进行完全。此时体系中的产率主要受反应②的化学平衡控制，由于反应② 的 ，属于放热反应，继续升高温度会导致该平衡向逆反应方向移动，从而消耗了，使得的平衡产率随温度升高而减小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $