精品解析:河北唐山市迁安市2025-2026学年高三上学期第二次诊断考试化学试题
2026-08-26
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内容正文:
2025-2026学年高三上学期阶段性考试
化学试卷
满分:100分 时量:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Ag-108
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. 金属冶炼技术的发展改变生活,下面关于金属制品的使用不正确的是
A. 铝制餐具具有良好的耐腐蚀性,是因为形成致密的氧化膜
B. 不锈钢是在普通钢中添加铬、镍等元素,其耐腐蚀性增强
C. 家用铁锅清洗后擦干存放,主要是为了减少与水分接触,减缓铁的腐蚀
D. 铜制火锅在使用时会产生有毒的铜绿,主要成分是硫酸铜
【答案】D
【解析】
【详解】A.铝的耐腐蚀性源于其表面致密的氧化铝膜,A正确;
B.在普通钢中加入镍、铬等多种元素可炼成不锈钢,耐腐蚀性增强,B正确;
C.铁锅是铁碳合金,在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀的电化学反应而生锈。铁锅及时擦干后,没有电解质溶液的存在,不能形成原电池,可以减缓铁锅生锈,C正确;
D.铜绿是铜与CO2、O2、H2O反应生成的碱式碳酸铜,D错误;
故答案选D。
2. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 5.6 g铁粉与足量稀硝酸反应,转移的电子数为
B. 溶液中,含有的数目为
C. 标准状况下,中所含的原子数为
D. 与足量充分反应,转移的电子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.铁与足量稀硝酸反应生成Fe3+,5.6g Fe(物质的量为=0.1mol)失去0.3mol电子,转移电子数为0.3NA,A正确;
B.Na2S溶液中S2-会水解,溶液中,含有的数目小于0.1NA,B错误;
C.标准状况下SO3为固体,无法计算标准状况下中所含的原子数,C错误;
D.与发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,N元素由+4价下降到+2价,又由+4价上升到+5价,1molNO2反应时,生成mol NO,转移mol 电子,数目为,D错误;
故选A。
3. 下列实验装置、操作及现象均正确,且能达到相应实验目的的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向某溶液中滴加溶液,产生白色沉淀,再加入稀盐酸,沉淀不溶解
该溶液中一定含有
B
将通入酸性溶液中,溶液褪色
二氧化硫具有漂白性
C
向淀粉溶液中加入稀硫酸,加热一段时间后,加入新制悬浊液,加热,未产生砖红色沉淀
淀粉未发生水解
D
用pH计测定浓度相同的NaClO溶液和溶液的pH,前者大于后者
酸性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.加入生成不溶于盐酸的沉淀可能为AgCl或,无法确定一定是,A错误;
B.使酸性褪色体现其还原性,而非漂白性,B错误;
C.未中和酸性直接加导致反应条件不满足,无法证明淀粉未水解,C错误;
D.NaClO溶液pH更大,说明水解程度强,对应HClO酸性弱于,D正确;
故答案选D。
4. 下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
A. 电解溶液冶炼镁:
B. 少量通入NaClO溶液中:
C. 明矾溶液与过量氨水混合:
D. 溶液与少量NaOH溶液反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A.电解MgCl2溶液时,水电离出的H+和Cl-会优先放电,生成H2和Cl2,而非直接得到Mg,工业上通过电解熔融MgCl2制镁,A错误;
B.ClO-具有强氧化性,会将SO2氧化为,自身被还原为Cl-,离子方程式为:SO2+H2O+3ClO-=+Cl-+2HClO,B错误;
C.氨水为弱碱,无法溶解Al(OH)3生成[Al(OH)4]-,正确的离子方程式为:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3,C错误;
D.少量NaOH与Ca(HCO3)2反应时,OH-与生成,Ca2+与结合为CaCO3沉淀,以少量NaOH确定化学计量数,离子方程式书写正确,D正确;
故答案为D。
5. 工业上常用“空气吹出法”进行海水提溴,过程如下,其中操作X为
A. 趁热过滤 B. 加热蒸馏 C. 蒸发浓缩 D. 降温结晶
【答案】B
【解析】
【详解】浓缩、酸化后的海水中富含,通入氧化①发生,通入空气吹出,被吸收发生反应,再通入氧化②发生,得到富含的水溶液,溴单质易挥发,应加热蒸馏,冷凝溴蒸气得到液溴,即操作X为加热蒸馏,B项正确;
答案选B。
6. D-乙酰氨基葡萄糖是一种天然存在的特殊单糖,结构简式如下。下列说法正确的是
A. 分子式为C8H14NO6 B. 与葡萄糖互为同系物
C. 能发生缩聚反应 D. 分子中含有σ键,不含π键
【答案】C
【解析】
【详解】A.该有机物分子中,含有8个C原子、1个N原子、6个O原子,不饱和度为2,分子式为C8H15NO6,A不正确;
B.葡萄糖只含C、H、O三种元素,而该有机物分子中含有N元素,则该有机物与葡萄糖不互为同系物,B不正确;
C.该有机物分子中含有4个羟基,可脱水生成聚醚,则能发生缩聚反应,C正确;
D.该有机物分子中含有C-C键、C-H键、C-O键、C-N键、N-H键等,还含有C=O键,则分子中既含有σ键,又含有π键,D不正确;
故选C。
7. Mg—H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器,该电池以镁片、石墨为电极,石墨电极一侧加入H2O2海水为电解质溶液。该电池工作时,下列说法正确的是
A. 镁片为正极,发生还原反应
B. 石墨电极表面产生大量氢气
C. 电子由石墨电极流出
D. 溶液中的阳离子向石墨电极移动
【答案】D
【解析】
【分析】镁、石墨作电极,海水作电解质溶液构成的原电池中,镁失去电子作负极,过氧化氢在石墨电极得到电子作原电池的正极,生成氢氧根离子,形成电流,依此作答。
【详解】A.组成原电池的镁片为负极被氧化,发生氧化反应,A项错误;
B.双氧水作为氧化剂,在石墨上发生还原反应生成水和氢氧根离子,故石墨电极表面不会产生氢气,B项错误;
C.电子从负极流向正极,即从Mg电极流出,流向石墨电极,C项错误;
D.电子从Mg电极流向石墨电极,溶液中的阳离子向石墨电极移动,D项正确;
答案选D。
8. 我国科学家利用Co的化合物在Fe(OH)2氧化过程中的催化作用,促进了电催化过程中流失的Fe催化活性中心的原位自修复(Fe再沉积的主要反应过程) ,反应机理如图所示。下列说法错误的是
A. 反应过程中CoOOH为催化剂
B. 图中各反应不能在酸性条件下进行
C. 存在反应Co(OH)2+OH- -e- =CoOOH+H2O
D. 图中所示物质之间的转化有非极性键的形成和断裂
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,钴的化合物CoOOH参与第一步反应,在后面的反应中生成,属于催化剂,故A正确;
B. Fe(OH)2、钴的化合物CoOOH都能与盐酸反应,另反应都在碱性条件下进行,所以各反应不能在酸性条件下进行,故B正确;
C.由图可知,Co(OH)2 +OH- -e- = CoOOH + H2O,故C正确;
D.由图可知,图中所示物质之间的转化有O-O非极性键的形成,但无非极性键的断裂,故D错误;
答案选D。
9. 某抗生素的结构简式如图所示,下列关于该物质的说法不正确的是
A. 能发生加成反应
B. 能与氨基酸的氨基发生反应
C. 能使酸性KMnO4溶液褪色
D. 最多能与等物质的量的NaOH反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳碳双键可以发生加成反应,故A正确;
B.羧基可以和氨基发生脱水缩合反应,故B正确;
C.碳碳双键、羟基均能使酸性KMnO4溶液褪色,故C正确;
D.酰胺基、羧基能和氢氧化钠发生反应,最多能与两倍物质的量的NaOH反应,故D错误;
答案选D。
10. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 44g中的σ键的数目为7NA
B. 1mol Cl2和足量Fe充分反应,转移电子数为3NA
C. 1L1mol•L﹣1(NH4)2SO4溶液中含的数目为2NA
D. 常温常压下,22.4LCO和N2混合气体中的分子数为NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.44g的物质的量为1mol,1mol环氧乙烷()中含有共价键的总数为7NA,A项正确;
B.lmol氯气与足量铁完全反应生成氯化铁,氯气完全反应,转移的电子数为2NA,B项 错误;
C.体积为1L的1mol•L﹣1(NH4)2SO4溶液中,发生水解反应,数目小于2NA,C项错误;
D.常温常压下,Vm≠22.4L/mol,22.4LCO和N2的物质的量不是1mol,混合气体中的分子数不为NA,D项错误;
答案选A。
11. 电解苯酚的乙腈水溶液可在电极上直接合成扑热息痛(),装置如图,其中电极材料均为石墨。下列说法正确的是
A. 电极a的电极电势比b高
B. 装置工作时,乙室溶液pH减小
C. c的电极反应式为
D. 合成1 mol扑热息痛,理论上甲室质量增重96 g
【答案】C
【解析】
【分析】根据题给信息可确定左侧装置为化学电源,右侧装置为电解池;化学电源中,阴离子向负极移动,故电极a是负极,电极b是正极,电极c是阳极,电极d是阴极。
【详解】A.由分析知电极a是负极,故a的电极电势比b极低,A错误;
B.乙室是化学电源的正极室,工作时在正极得到电子发生还原反应,电极反应式为:,反应时减小,溶液pH增大,B错误;
C.电极c为阳极,在电极c上失去电子发生氧化反应,并与苯酚反应生成扑热息痛,电极反应式为:,C正确;
D.根据阳极c的电极反应式:,合成1 mol扑热息痛,转移2 mol电子,负极a发生反应:,生成1 mol氧气,同时乙室转移1 mol硫酸根离子到甲室,理论上甲室质量增重,D错误;
故选C。
12. 处理某酸浸液(主要含)的部分流程如下:
下列说法正确的是
A. “沉铜”过程中发生反应的离子方程式:
B. “碱浸”过程中NaOH固体加入量越多,沉淀越完全
C. “氧化”过程中铁元素化合价降低
D. “沉锂”过程利用了的溶解度比小的性质
【答案】D
【解析】
【分析】酸浸液(主要含)加入铁粉“沉铜”,置换出Cu单质,溶液加入NaOH碱浸,过滤得到Al(OH)3沉淀,滤液加入H2O2,把Fe2+氧化为Fe(OH)3沉淀,在经过多步操作,最后加入Na2CO3,得到Li2CO3沉淀。
【详解】A.“沉铜”过程中铁置换出铜单质,发生反应的离子方程式:,A错误;
B.Al(OH)3是两性氢氧化物,NaOH过量,则Al(OH)3会溶解,B错误;
C.“氧化”过程中将Fe2+氧化为Fe3+,铁元素化合价升高,C错误;
D.加入Na2CO3得到Li2CO3沉淀,利用了的溶解度比小的性质,D正确;
答案选D。
13. 与通过电催化反应生成,可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法正确的是
A. 过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成
B. 过程Ⅱ中发生了氧化反应
C. 电催化与生成的反应方程式:
D. 常温常压、无催化剂条件下,与反应可生产
【答案】A
【解析】
【详解】A.过程Ⅱ为:和在酸性条件下被还原为和的反应,生成了N—H等极性共价键;过程Ⅲ为与生成的反应,生成了C—N极性共价键,A正确;
B.过程Ⅱ是得电子的还原反应,N元素的化合价由降为,C元素的化合价由降为,B错误;
C.所给离子方程式电荷不守恒,根据反应机理图可知,过程Ⅱ需要外界提供电子,则正确的反应方程式为,C错误;
D.常温常压、无催化剂条件下,与反应生成或,D错误;
故选A。
14. H2A是二元弱酸,M2+不发生水解。25℃时,向足量的难溶盐MA粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中与pH的关系如下图所示。
已知25℃时,,,lg2=0.3。下列说法正确的是
A. 25℃时,MA的溶度积常数
B. pH=1.6时,溶液中
C. pH=4.5时,溶液中
D. pH=6.8时,溶液中
【答案】A
【解析】
【分析】MA存在沉淀溶解平衡:,向足量的难溶盐MA粉末中加入稀盐酸,发生反应,继续加盐酸发生反应,由,可知,当时,pH=1.6,,则时,pH=6.8,,当时,pH=4.2,则可将图像转化为进行分析。
【详解】A.根据物料守恒:,当pH=6.8时,,c(H2A)很低,可忽略不计,则,,A正确;
B.根据物料守恒:,,由图像可知, pH=1.6时,,由电荷守恒,,结合物料守恒得到,,由图像可知,,且,所以,溶液中,B错误;
C.由图像可知,pH=4.5时,溶液中,C错误;
D.pH=6.8时,,根据电荷守恒: 和物料守恒,约去,得到,D错误;
故选A。
二、非选择题:本题共4小题,除标注外,每空2分,共58分。
15. 铁、钴、镍是重要的战略性金属。可采用酸浸-氨浸等工艺从铁钴镍矿中(主要含,少量)提取,并获得一系列化工产品,部分流程如下:
已知:易与发生配位生成不稳定,易被氧化为;相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
开始沉淀的pH
1.5
6.5
7
6.9
沉淀完全的pH
2.8
9
10
8.9
(1)为了提高“酸浸1”的速率,可采取的措施是______(写出一种即可)。
(2)滤渣1的主要成分为______(填化学式)。
(3)“氧化”步骤发生的离子方程式为______。
(4)“调pH”时,溶液pH范围应为______时才能保证“滤渣3”纯度较高。
(5)“还原”时,反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为______。
(6)“沉镍”过程中使用溶液而不使用溶液的原因是______。
(7)“结晶”过程通入的酸性气体X是______(填化学式)。
【答案】(1)适当增大硫酸的浓度、将铁钴镍矿粉碎、适当加热、搅拌(答出任意一种即可)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)等浓度下溶液的碱性弱于,防止生成
(7)HCl
【解析】
【分析】铁钴镍矿经过硫酸酸浸,酸浸液中有Co3+、Ni2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+,铁钴镍矿中的SiO2不溶于硫酸,所以滤渣1为SiO2,加入NH4F生成MgF2沉淀除去Mg2+,加入H2O2把Fe2+氧化为Fe3+,加入NaOH调pH,滤渣3为Fe(OH)3,滤渣3酸浸使Fe(OH)3溶解,在HCl气体中结晶得到FeCl3,所以X为HCl;滤液再加入氨水得到Ni(OH)2沉淀,酸浸得到Ni2+,再加入NH4HCO3得到NiCO3沉淀;氨浸后,Co元素以[Co(NH3)6]3+形式存在,通入还原性气体SO2后,Co元素被还原,最后得到CoSO4。
【小问1详解】
为了提高“酸浸”速率,可采取的措施是:适当增大硫酸的浓度、将铁钴镍矿粉碎、适当加热、搅拌等(答出任意一种即可给分);
【小问2详解】
铁钴镍矿中SiO2不溶于硫酸,所以滤渣1为SiO2;
【小问3详解】
氧化的目的是用H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,然后通过调节pH得到Fe(OH)3沉淀,所以“氧化”的目的是使Fe元素以Fe(OH)3形式存在于“滤渣3”中,“氧化”时该元素反应的离子方程式为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;
【小问4详解】
调节pH值让Fe3+沉淀,而Co3+和Ni2+不沉淀,溶液pH的范围应调节为;
【小问5详解】
氨浸后,Co元素以[Co(NH3)6]3+形式存在,通入还原性气体SO2后,Co元素的化合价由+3价降至+2,而SO2被氧化为,S元素的化合价由+4价升至+6,根据得失电子守恒,“还原”时反应的氧化剂([Co(NH3)6]3+)与还原剂(SO2)物质的量之比为2:1;
【小问6详解】
“沉镍”过程中使用溶液而不使用溶液的原因是溶液的碱性弱于,防止生成;
【小问7详解】
由分析可知,“结晶”过程通入的酸性气体X是HCl。
16. 卡龙酸是一种医药中间体,主要用于蛋白酶抑制剂的合成。以下是卡龙酸的一种合成路线(部分试剂和条件省略,不考虑立体异构)
(1)A的名称为________。
(2)C中官能团的名称为______,D的结构简式为_________。
(3)根据化合物E的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
a
①________
-CH2OH
②________
b
③________
④________
加成反应
(4)关于E→F的反应,下列说法正确的有_______。
A. 反应过程中,有C-Cl键和C-H键的断裂 B. 该反应的原子利用率为100%
C. E分子中碳原子的杂化类型为sp3和sp2 D. F分子中存在3个手性碳原子
(5)由G生成卡龙酸的第一步方程式为___________。
(6)写出满足下列条件的B的同分异构体的结构简式_______。
①能发生银镜反应;②核磁共振氢谱显示有3组峰,峰面积之比为4:3:1
(7)参考上述合成路线,以苯甲醇和某种短链炔类化合物为有机原料,设计合成的路线______。
【答案】(1)丙酮 (2) ①. 碳碳双键,羟基 ②.
(3) ①. NaOH水溶液,加热 ②. 取代反应 ③. 溴水 ④. (4)AC
(5)+2NaOH+C2H5OH+H2O
(6) (7)
【解析】
【分析】丙酮和乙炔发生加成反应生成(CH3)2C(OH)C≡CH,根据C的分子式知,(CH3)2C(OH)C≡CH和氢气发生加成反应生成C为(CH3)2C(OH)CH=CH2,根据D的分子式知,C发生消去反应生成D为,D和HCl发生加成反应生成(CH3)2C=CHCH2Cl,根据G的分子式知,F发生氧化反应生成G为,G发生水解反应然后酸化生成卡龙酸。
【小问1详解】
根据结构简式,A的名称为丙酮;
【小问2详解】
C为(CH3)2C(OH)CH=CH2,官能团的名称为碳碳双键,羟基;根据分析,D的结构简式为;
【小问3详解】
化合物E为(CH3)2C=CHCH2Cl,含有氯原子,在氢氧化钠水溶液加热条件下,发生取代反应,引入羟基;含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,引入溴原子:;
【小问4详解】
A.反应过程中,碳碳双键断裂,形成新的碳环,生成了F和氯化氢,有C-Cl键和C-H键的断裂,A正确;
B.反应过程中还生成了氯化氢,该反应的原子利用率不是100%,B错误;
C.E分子中单键碳原子的杂化类型为sp3,碳碳双键碳原子的杂化类型为sp2,C正确;
D.手性碳原子连接4个各不相同的原子或基团,F分子中存在2个手性碳原子:,D错误;
故选AC;
【小问5详解】
由G生成卡龙酸的第一步是水解反应,方程式为+2NaOH+C2H5OH+H2O;
【小问6详解】
B为(CH3)2C(OH)C≡CH,同分异构体满足下列条件:
①能发生银镜反应,说明含有醛基;
②核磁共振氢谱显示有3组峰,峰面积之比为,说明结构为高度对称的结构,只有环状结构符合要求,结构简式为;
【小问7详解】
苯甲醇发生催化氧化生成苯甲醛,苯甲醛与丙炔发生加成反应得到,再与氢气加成反应制得,合成路线为:
。
17. 独居石精矿是一种以稀土(RE)元素的磷酸盐为主的矿物,还含有FePO4、SiO2和极少量含铀(U)的化合物。一种从独居石精矿中提取铀和稀土的工艺如图。
已知:①常温下,Ka1(H3PO4)=6.9×10﹣3,Ka2(H3PO4)=6.2×10﹣8,Ka3(H3PO4)=4.8×10﹣13,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10﹣12。
②盐酸体系中,存在4Cl﹣[UO2Cl4]2﹣。Fe3++4Cl﹣═[FeCl4]﹣,其他金属离子与Cl﹣的配位可忽略。
③工艺中“离子交换”是将含(An﹣)的溶液流过盛有阴离子交换树脂(RCl)的离子交换柱(如图),发生反应:nRCl(s)+An﹣(aq)RnA(s)+nCl﹣(aq)。
(1)“碱转化”后溶液中的阴离子含有OH-、___________(填离子符号)和含磷的酸根离子。常温下测得溶液pH=12.0,则溶液中c()___________c()(填“>”“<”或“=”)。
(2)中O为-2价,U的化合价为 ___________。“酸浸”中UO(OH)2与Fe3+反应生成[UO2Cl4]2﹣,其离子方程式为 ___________。
(3)“氧化”和“调pH”工序的目的是避免 ___________ (填离子符号)与交换树脂反应,从而有利于U的分离。
(4)“沉铀”中,加入NH4HCO3使UO2Cl2转化为(NH4)4[UO2(CO3)3]再加热促使其分解生成UO3。(NH4)4[UO2(CO3)3]分解的化学方程式为 ___________ 。
(5)常温下,若“沉淀”后溶液中c(Mg2+)=0.056mol•L﹣1为防止RE(OH)3中混入Mg(OH)2应确保溶液的pH低于___________。
(6)一种铀的氧化物晶体结构可描述为U与空位交替填充在由氧原子构成的体积相等的立方体体心,形成如图所示的结构单元。
①该氧化物的化学式为 ___________。
②若该氧化物的立方晶胞的晶胞参数为anm,则O与U原子最近的距离为___________ nm(用a表示)。
【答案】(1) ①. Si ②. <
(2) ①. +6 ②. UO(OH)2+2Fe3++4Cl﹣=[UO2Cl4]2﹣+2Fe2++H2O
(3)[FeCl4]﹣
(4)(NH4)4[UO2(CO3)3)UO3+4NH3↑+3CO2↑+2H2O
(5)9 (6) ①. UO2 ②. a
【解析】
【分析】由工艺图可知:碱转化:独居石精矿(含稀土磷酸盐、FePO4、SiO2、含铀化合物 )与NaOH溶液反应,SiO2 等会发生转化进入滤液,实现初步分离。酸浸:用盐酸溶解碱转化后的产物,使相关元素以离子形式进入溶液。氧化:加入H2O2将可能存在的低价态离子(如Fe2+ )氧化。调pH:加MgO调节pH,使部分杂质离子沉淀为滤渣除去。离子交换:利用阴离子交换树脂,选择性交换特定阴离子,实现目标离子与其他离子分离。洗脱、加热沉淀:对交换后的树脂处理,洗脱目标离子,再经加热沉淀得到UO3 ,流出液经处理得RE(OH)3 ,据此分析解答。
【小问1详解】
独居石精矿中含有FePO4、SiO2,“碱转化”时SiO2会与碱反应生成,所以溶液中的阴离子含有OH-、和含磷的酸根离子;已知Ka3(H3PO4)=4.8×10-13,pH = 12.0时,c(H+) = 10-12mol/L,0.48<1,所以c()<c(),故答案为:;<;
【小问2详解】
在中,O为-2,设U的化合价为x,则x+2×(-2)=+2,解得x =+6,“酸浸”中UO(OH)2与Fe3+反应生成[UO2Cl4]2-,Fe3+被还原为Fe2+,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,离子方程式为,故答案为:+6;;
【小问3详解】
根据“离子交换”原理,Fe3+会形成[FeCl4]-与交换树脂反应,所以“氧化”和“调pH”工序的目的是避免[FeCl4]-与交换树脂反应,从而有利于U的分离,故答案为:[FeCl4]-;
【小问4详解】
分解生成UO3,根据原子守恒,还会生成NH3、CO2和H2O,化学方程式为,故答案为:;
【小问5详解】
已知Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,c(Mg2+)=0.056mol/L,当Mg(OH)2开始沉淀时,c(OH-)10-5mol/L,pOH=5,pH=9,所以为防止RE(OH)3中混入Mg(OH)2,应确保溶液的pH低于9,故答案为:9;
【小问6详解】
①由晶胞结构可知,该氧化物的晶胞是由两种结构单元各4个交错排列形成的大立方体,U位于晶胞内,共4个,O位于顶点、面心、棱心和体心,共个,所以该氧化物的化学式为UO2,故答案为:UO2;
②O与U原子最近的距离为晶胞体对角线长度的,晶胞体对角线长度为a,所以O与U原子最近的距离为anm,故答案为:a。
18. “双碳”背景下,实现CO2的转化与利用对人类社会发展具有重要意义。
I.CO2可与H2作用生产甲醇燃料,涉及反应如下:
反应①:
反应②:
反应③:
(1)计算可知反应②的___________。
(2)为同时提高反应体系中CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,除降低温度外,还可采取的措施有___________(写出一条即可)。
(3)将CO2和H2按一定比例通入装有催化剂的反应器,持续反应24小时,测得体系中的甲醇产率与催化剂活性、温度间关系如图1所示。其中X点___________(填“是”“不是”或者“无法确定”)处于平衡状态。体系在310℃后甲醇的产率下降,原因是___________。
Ⅱ.CO2与H2制CH4的反应为:。在2L的恒容密闭容器中,充入2mol CO2和8mol H2,测得体系温度对CO2平衡转化率(%)和催化剂催化效率的影响如图2所示。
(4)下列说法不正确的是___________。
A. 平衡常数大小:KM<KQ
B. 若体系压强或混合气体密度保持不变,均可说明反应已达平衡状态
C. 其他条件不变时,加入合适的催化剂,可以降低该反应的活化能和
D. 其他条件不变时,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于P点
(5)Kp为气体的平衡分压替代气体的平衡浓度时所表示的化学平衡常数,已知气体的分压=气体的总压×气体体积分数。若Q点时反应体系的总压强为1MPa,则此温度下该反应的平衡常数Kp=___________MPa-2
(6)科学家设计电化学装置实现了CO2与CH4分子的耦合转化,原理如图3所示,则阳极的电极反应式为___________。
【答案】(1)-90.6
(2)增大体系压强、移出水蒸气等
(3) ①. 无法确定 ②. 反应②和③均为放热反应,升高温度使平衡逆向移动;升温会使催化剂活性降低 (4)BCD
(5)1 (6)2CH4-4e-+2O2-=C2H4+2H2O
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律:③-①得反应②,所以反应②的ΔH2=(-49.4-41.2)kJ/mol=-90.6kJ/mol,故答案为:-90.6kJ/mol;
【小问2详解】
增大体系压强、移出水蒸气等,都能使反应③平衡正向移动,可以同时提高反应体系中CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,故答案为:增大体系压强、移出水蒸气;
【小问3详解】
X点催化剂活性不是最大,同时体系中的甲醇产率也不是最高,所以X点无法确定是否处于平衡状态;在310℃以前,反应还没有达到平衡,甲醇的产率随着温度的升高而增大,310℃以后,甲醇产率下降的原因是:反应②、③均为放热反应,达到平衡后升高温度,平衡逆向移动,且催化剂活性降低,故答案为:无法确定;反应②、③均为放热反应,达到平衡后升高温度,平衡逆向移动,且催化剂活性降低;
【小问4详解】
A.由图可知,升高温度,二氧化碳平衡转化率下降,说明该反应为放热反应,升高温度,K值减小,所以平衡常数大小:KM<KQ,A正确;
B.根据质量守恒,混合气体的质量始终不变,容器体积不变,则恒容容器中混合气体的密度始终不变,不能说明反应达到平衡状态,而该反应为气体体积变化的反应,则随着反应进行,容器的压强发生改变,体系压强保持不变,说明反应已达平衡状态当,B错误;
C.其他条件不变时,加入合适的催化剂,可以降低该反应的活化能,但不能改变ΔH,C错误;
D.催化剂不能改变反应的平衡状态,所以其他条件不变时,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率不可能位于P点,D错误;
故答案为:BCD;
【小问5详解】
Q点二氧化碳的平衡转化率为50%,列化学平衡三段式:
平衡时混合气体总物质的量为8mol,Kp===1MPa-2,故答案为:1;
【小问6详解】
由图可知,甲烷在阳极失去电子转化为乙烯,所以电极反应式为2CH4-4e-+2O2-=C2H4+2H2O,故答案为:2CH4-4e-+2O2-=C2H4+2H2O。
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2025-2026学年高三上学期阶段性考试
化学试卷
满分:100分 时量:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Ag-108
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. 金属冶炼技术的发展改变生活,下面关于金属制品的使用不正确的是
A. 铝制餐具具有良好的耐腐蚀性,是因为形成致密的氧化膜
B. 不锈钢是在普通钢中添加铬、镍等元素,其耐腐蚀性增强
C. 家用铁锅清洗后擦干存放,主要是为了减少与水分接触,减缓铁的腐蚀
D. 铜制火锅在使用时会产生有毒的铜绿,主要成分是硫酸铜
2. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 5.6 g铁粉与足量稀硝酸反应,转移的电子数为
B. 溶液中,含有的数目为
C. 标准状况下,中所含的原子数为
D. 与足量充分反应,转移的电子数为
3. 下列实验装置、操作及现象均正确,且能达到相应实验目的的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向某溶液中滴加溶液,产生白色沉淀,再加入稀盐酸,沉淀不溶解
该溶液中一定含有
B
将通入酸性溶液中,溶液褪色
二氧化硫具有漂白性
C
向淀粉溶液中加入稀硫酸,加热一段时间后,加入新制悬浊液,加热,未产生砖红色沉淀
淀粉未发生水解
D
用pH计测定浓度相同的NaClO溶液和溶液的pH,前者大于后者
酸性:
A. A B. B C. C D. D
4. 下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
A. 电解溶液冶炼镁:
B. 少量通入NaClO溶液中:
C. 明矾溶液与过量氨水混合:
D. 溶液与少量NaOH溶液反应:
5. 工业上常用“空气吹出法”进行海水提溴,过程如下,其中操作X为
A. 趁热过滤 B. 加热蒸馏 C. 蒸发浓缩 D. 降温结晶
6. D-乙酰氨基葡萄糖是一种天然存在的特殊单糖,结构简式如下。下列说法正确的是
A. 分子式为C8H14NO6 B. 与葡萄糖互为同系物
C. 能发生缩聚反应 D. 分子中含有σ键,不含π键
7. Mg—H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器,该电池以镁片、石墨为电极,石墨电极一侧加入H2O2海水为电解质溶液。该电池工作时,下列说法正确的是
A. 镁片为正极,发生还原反应
B. 石墨电极表面产生大量氢气
C. 电子由石墨电极流出
D. 溶液中的阳离子向石墨电极移动
8. 我国科学家利用Co的化合物在Fe(OH)2氧化过程中的催化作用,促进了电催化过程中流失的Fe催化活性中心的原位自修复(Fe再沉积的主要反应过程) ,反应机理如图所示。下列说法错误的是
A. 反应过程中CoOOH为催化剂
B. 图中各反应不能在酸性条件下进行
C. 存在反应Co(OH)2+OH- -e- =CoOOH+H2O
D. 图中所示物质之间的转化有非极性键的形成和断裂
9. 某抗生素的结构简式如图所示,下列关于该物质的说法不正确的是
A. 能发生加成反应
B. 能与氨基酸的氨基发生反应
C. 能使酸性KMnO4溶液褪色
D. 最多能与等物质的量的NaOH反应
10. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 44g中的σ键的数目为7NA
B. 1mol Cl2和足量Fe充分反应,转移电子数为3NA
C. 1L1mol•L﹣1(NH4)2SO4溶液中含的数目为2NA
D. 常温常压下,22.4LCO和N2混合气体中的分子数为NA
11. 电解苯酚的乙腈水溶液可在电极上直接合成扑热息痛(),装置如图,其中电极材料均为石墨。下列说法正确的是
A. 电极a的电极电势比b高
B. 装置工作时,乙室溶液pH减小
C. c的电极反应式为
D. 合成1 mol扑热息痛,理论上甲室质量增重96 g
12. 处理某酸浸液(主要含)的部分流程如下:
下列说法正确的是
A. “沉铜”过程中发生反应的离子方程式:
B. “碱浸”过程中NaOH固体加入量越多,沉淀越完全
C. “氧化”过程中铁元素化合价降低
D. “沉锂”过程利用了的溶解度比小的性质
13. 与通过电催化反应生成,可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法正确的是
A. 过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成
B. 过程Ⅱ中发生了氧化反应
C. 电催化与生成的反应方程式:
D. 常温常压、无催化剂条件下,与反应可生产
14. H2A是二元弱酸,M2+不发生水解。25℃时,向足量的难溶盐MA粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中与pH的关系如下图所示。
已知25℃时,,,lg2=0.3。下列说法正确的是
A. 25℃时,MA的溶度积常数
B. pH=1.6时,溶液中
C. pH=4.5时,溶液中
D. pH=6.8时,溶液中
二、非选择题:本题共4小题,除标注外,每空2分,共58分。
15. 铁、钴、镍是重要的战略性金属。可采用酸浸-氨浸等工艺从铁钴镍矿中(主要含,少量)提取,并获得一系列化工产品,部分流程如下:
已知:易与发生配位生成不稳定,易被氧化为;相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
开始沉淀的pH
1.5
6.5
7
6.9
沉淀完全的pH
2.8
9
10
8.9
(1)为了提高“酸浸1”的速率,可采取的措施是______(写出一种即可)。
(2)滤渣1的主要成分为______(填化学式)。
(3)“氧化”步骤发生的离子方程式为______。
(4)“调pH”时,溶液pH范围应为______时才能保证“滤渣3”纯度较高。
(5)“还原”时,反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为______。
(6)“沉镍”过程中使用溶液而不使用溶液的原因是______。
(7)“结晶”过程通入的酸性气体X是______(填化学式)。
16. 卡龙酸是一种医药中间体,主要用于蛋白酶抑制剂的合成。以下是卡龙酸的一种合成路线(部分试剂和条件省略,不考虑立体异构)
(1)A的名称为________。
(2)C中官能团的名称为______,D的结构简式为_________。
(3)根据化合物E的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
a
①________
-CH2OH
②________
b
③________
④________
加成反应
(4)关于E→F的反应,下列说法正确的有_______。
A. 反应过程中,有C-Cl键和C-H键的断裂 B. 该反应的原子利用率为100%
C. E分子中碳原子的杂化类型为sp3和sp2 D. F分子中存在3个手性碳原子
(5)由G生成卡龙酸的第一步方程式为___________。
(6)写出满足下列条件的B的同分异构体的结构简式_______。
①能发生银镜反应;②核磁共振氢谱显示有3组峰,峰面积之比为4:3:1
(7)参考上述合成路线,以苯甲醇和某种短链炔类化合物为有机原料,设计合成的路线______。
17. 独居石精矿是一种以稀土(RE)元素的磷酸盐为主的矿物,还含有FePO4、SiO2和极少量含铀(U)的化合物。一种从独居石精矿中提取铀和稀土的工艺如图。
已知:①常温下,Ka1(H3PO4)=6.9×10﹣3,Ka2(H3PO4)=6.2×10﹣8,Ka3(H3PO4)=4.8×10﹣13,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10﹣12。
②盐酸体系中,存在4Cl﹣[UO2Cl4]2﹣。Fe3++4Cl﹣═[FeCl4]﹣,其他金属离子与Cl﹣的配位可忽略。
③工艺中“离子交换”是将含(An﹣)的溶液流过盛有阴离子交换树脂(RCl)的离子交换柱(如图),发生反应:nRCl(s)+An﹣(aq)RnA(s)+nCl﹣(aq)。
(1)“碱转化”后溶液中的阴离子含有OH-、___________(填离子符号)和含磷的酸根离子。常温下测得溶液pH=12.0,则溶液中c()___________c()(填“>”“<”或“=”)。
(2)中O为-2价,U的化合价为 ___________。“酸浸”中UO(OH)2与Fe3+反应生成[UO2Cl4]2﹣,其离子方程式为 ___________。
(3)“氧化”和“调pH”工序的目的是避免 ___________ (填离子符号)与交换树脂反应,从而有利于U的分离。
(4)“沉铀”中,加入NH4HCO3使UO2Cl2转化为(NH4)4[UO2(CO3)3]再加热促使其分解生成UO3。(NH4)4[UO2(CO3)3]分解的化学方程式为 ___________ 。
(5)常温下,若“沉淀”后溶液中c(Mg2+)=0.056mol•L﹣1为防止RE(OH)3中混入Mg(OH)2应确保溶液的pH低于___________。
(6)一种铀的氧化物晶体结构可描述为U与空位交替填充在由氧原子构成的体积相等的立方体体心,形成如图所示的结构单元。
①该氧化物的化学式为 ___________。
②若该氧化物的立方晶胞的晶胞参数为anm,则O与U原子最近的距离为___________ nm(用a表示)。
18. “双碳”背景下,实现CO2的转化与利用对人类社会发展具有重要意义。
I.CO2可与H2作用生产甲醇燃料,涉及反应如下:
反应①:
反应②:
反应③:
(1)计算可知反应②的___________。
(2)为同时提高反应体系中CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,除降低温度外,还可采取的措施有___________(写出一条即可)。
(3)将CO2和H2按一定比例通入装有催化剂的反应器,持续反应24小时,测得体系中的甲醇产率与催化剂活性、温度间关系如图1所示。其中X点___________(填“是”“不是”或者“无法确定”)处于平衡状态。体系在310℃后甲醇的产率下降,原因是___________。
Ⅱ.CO2与H2制CH4的反应为:。在2L的恒容密闭容器中,充入2mol CO2和8mol H2,测得体系温度对CO2平衡转化率(%)和催化剂催化效率的影响如图2所示。
(4)下列说法不正确的是___________。
A. 平衡常数大小:KM<KQ
B. 若体系压强或混合气体密度保持不变,均可说明反应已达平衡状态
C. 其他条件不变时,加入合适的催化剂,可以降低该反应的活化能和
D. 其他条件不变时,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于P点
(5)Kp为气体的平衡分压替代气体的平衡浓度时所表示的化学平衡常数,已知气体的分压=气体的总压×气体体积分数。若Q点时反应体系的总压强为1MPa,则此温度下该反应的平衡常数Kp=___________MPa-2
(6)科学家设计电化学装置实现了CO2与CH4分子的耦合转化,原理如图3所示,则阳极的电极反应式为___________。
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