精品解析:北京市育英学校2025-2026学年高三上学期统测三化学试题
2026-08-26
|
2份
|
33页
|
26人阅读
|
0人下载
内容正文:
北京市育英学校2026届高三化学学科统测三
2025.10
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Ti-48 Fe-56 Ba-137
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 2023年诺贝尔化学奖授予对量子点的发现有突出贡献的科研工作者。量子点是指尺寸在纳米量级(通常2~20nm)的半导体晶体,其中铜铟硫(CuInS2)量子点被广泛用于光电探测、发光二极管以及光电化学电池领域。下列说法不正确的是
A. 制备过程中得到的CuInS2量子点溶液能够产生丁达尔效应
B. 可利用X射线衍射技术解析量子点的晶体结构
C. 已知In的原子序数为49,可推知In位于元素周期表第四周期
D. 基态Cu+的价层电子排布式为3d10
2. 下列有关性质的比较,能用元素周期律解释的是
A. 熔点:SiO2>CO2 B. 酸性:H2SO3>H2CO3
C. 碱性:NaOH>LiOH D. 热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
3. 下列物质的应用中,与氧化还原反应无关的是
A. NH3用于制硝酸 B. NaOH溶液用于吸收SO2
C. FeCl3溶液用于刻蚀铜板 D. 新制氢氧化铜悬浊液用于检验醛基
4. 下列分子或离子的模型与其空间结构不一致的是
A. B. C. SO2 D.
5. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 人工固氮:
B. 用于焙制糕点:
C. 向溶液中加入至溶液显中性:
D. 久置氯水变为无色:、
6. 用NA表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A. 同温同压下,相同体积的O2和CO2所含的原子数相同
B. 质量相同的H2O和D2O所含的分子数相同
C. 标准状况下,22.4L乙炔中σ键数为3NA,π键数为2NA
D. 12g金刚石中C-C键数为4NA
7. 下列物质性质的比较,与氢键无关的是
A. 密度:水>冰
B. 熔点:NH4Cl>HCl
C. 沸点:>
D. 与碱基配对的能力:>
8. 以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如图:
反应Ⅰ:SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH1=-213kJ•mol-1
反应Ⅱ:H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g) ΔH2=+327kJ•mol-1
反应Ⅲ:2HI(aq)=H2(g)+I2(g) ΔH3=+172kJ•mol-1
下列说法不正确的是
A. 该过程实现了太阳能到化学能的转化
B. SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用
C. 总反应的热化学方程:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+268kJ•mol-1
D. 该过程降低了水分解制氢反应的活化能,但总反应的ΔH不变
9. 将浓氨水分别滴加到下列试剂中,产生的实验现象、体现出的性质以及对应的方程式不正确的是。
实验
试剂
现象
性质
方程式
A
滴有酚酞的蒸馏水
溶液变红
碱性
B
氯气
产生白烟
还原性
C
烧碱固体
产生刺激性气味的气体
不稳定性
D
溶液
溶液最终变为深蓝色
可形成配合物
A. A B. B C. C D. D
10. 乙烯和氧气在催化下生成环氧乙烷()和乙醛()的机理如下图所示。吸附在催化剂表面的粒子用*标注,表示过渡态(和的能量相差不大)。
注:表示催化剂表面
下列说法不正确的是
A. 吸附在催化剂表面的过程需要吸收能量
B. 和的过程中均形成了碳氧键
C. 测得平衡产率:,其主要原因是比更稳定
D. 的平衡常数随温度升高而降低
11. 下述实验方案不能达到实验目的的是
实验方案
目的
A.验证乙炔的还原性
B.可证明非金属性
实验方案
①加入3滴同浓度的溶液
②再加入3滴同浓度的溶液
目的
C.分离溶液与
D.验证的溶解度大于
A. A B. B C. C D. D
12. 镍二硫烯配合物基元的COFs材料因具有良好的化学稳定性、热稳定性和导电性而应用于电池领域。一种基于镍二硫烯配合物的单体结构简式如下图所示,下列关于该单体的说法不正确的是
A. Ni属于d区元素
B. S与Ni形成配位键时,S提供孤电子对
C. 组成元素中电负性最大的是O
D. 醛基中C原子的价层电子对数为4
13. 乙醇-水催化重整发生如下反应:
Ⅰ. kJ·mol-1
Ⅱ. kJ·mol-1
恒压条件下,当投料比时,体系达到平衡时和CO的选择性随温度的变化如下图所示。
已知:ⅰ.的选择性(或2)
ⅱ.706℃时,反应Ⅱ的平衡常数为1
下列说法不正确的是
A. kJ·mol-1
B. 当℃时,平衡体系中和的物质的量:
C. 当℃时,体系中总反应:
D. 恒温恒压条件下,向体系中充入氩气,可以提高的平衡产率
14. 某实验小组用如下实验测定海带预处理后所得溶液的碘含量,实验步骤及现象如下:
已知:
下列说法不正确的是
A. 溶液为蓝色是因为发生了反应:
B. 该实验可证明蓝色恢复与空气无关
C. 溶液反复由无色变蓝的原因可能是氧化的反应速率比还原的反应速率快
D. 上述实验不能准确测定待测液中的碘含量,应补充实验步骤:滴定前向溶液中加少量,反应至不再产生气泡,过滤,对滤液进行滴定
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 向溶液中滴加过量的氨水得到含有的溶液。
(1)基态的价层电子排布式为________。
(2)基态占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是________。
(3)、、的电负性由大到小的顺序是________。
(4)下列状态的氮中,电离最外层一个电子所需能量最小的是________(填序号)。
a. b. c.
(5)的晶胞结构示意图如下。
①在下图虚线框内画出中一个的结构式_____________。
②比较键角:________(填“>”“<”或“=”),原因是_____________。
16. [FeF6]3-与许多金属离子或NH形成的化合物有广泛的用途。
(1)基态Fe原子的价层电子轨道表示式为___________。
(2)钢铁表面成膜技术是钢铁防腐的重要方法。工业上利用某种转化液使钢铁表面形成致密的K3[FeF6]膜以进行防腐,该转化液是含KF、HNO3、(NH4)2S2O8(或H2O2)等物质的溶液(pH≈2)。S2O的结构如下:
①比较O原子和S原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由:__________。
②下列说法正确的是___________(填字母)。
a.(NH4)2S2O8能将Fe2+氧化为Fe3+的可能原因是含有“-O-O-”结构
b.依据结构分析,(NH4)2S2O8中硫元素的化合价为+7价
c.S2O中“S-O-O”在一条直线上
③转化液pH过小时,不易得到K3[FeF6],原因是___________。
(3)[FeF6]3-与NH形成的化合物可以作为锂离子电池的电极材料。
①化合物(NH4)3[FeF6]中的化学键类型有___________(填字母)。
a.离子键 b.极性共价键 c.非极性共价键 d.金属键 e.配位键
②(NH4)3[FeF6]的晶胞形状为立方体,边长为anm,结构如下图所示:
图中“”代表的是___________(填“NH”或“[FeF6]3-”)。已知(NH4)3[FeF6]的摩尔质量是Mg·mol-1,阿伏加德罗常数为NA,该晶体的密度为___________g·cm-3(1nm=10-7cm)。
17. 是重要化工原料,由软锰矿制备的一种工艺流程如下:
资料:
①软锰矿的主要成分为,主要杂质有和。
②金属离子沉淀的
开始沉淀时
1.5
3.4
5.8
6.3
完全沉淀时
2.8
4.7
7.8
8.3
③该工艺条件下,与不反应。
(1)溶出
①溶出前,软锰矿需研磨。目的是_________________________________。
②溶出时,的氧化过程及得到的主要途径如图所示。
i.II是从软锰矿中溶出的主要反应,反应的离子方程式是___________。
i.若全部来自于反应,完全溶出所需与的物质的量比值为2。而实际比值(0.9)小于2,原因是___________。
(2)纯化
已知:的氧化性与溶液有关。纯化时先加入,后加入,调溶液说明试剂加入顺序及调节的原因:______________________。
(3)产品纯度测定
向产品中依次加入足量和足量稀,加热至充分反应,再用溶液滴定剩余至终点,消耗溶液的体积为.(已知:及均被还原为.相对分子质量:;)
产品纯度为______________________(用质量分数表示)。
18. 2022年北京冬奥会主火炬首次采用以氢气为燃料的微火形式,体现了绿色奥运理念。工业上,利用天然气制备氢气,还可得到乙烯、乙炔等化工产品,有关反应原理如下:
反应1:
反应2:
请回答下列问题:
(1)已知几种物质的燃烧热数据如下:
物质
-890.3
-1299.5
-1411.0
-285.8
①能表示燃烧热的热化学方程式为_____________________。
②上述反应中,________。
(2)向恒温恒容密闭容器中充入适量,发生上述反应1和反应2。下列情况不能说明上述反应达到平衡状态的是_________(填字母)。
A. 气体总压强不随时间变化 B. 气体密度不随时间变化
C. 气体平均摩尔质量不随时间变化 D. 体积分数不随时间变化
(3)在密闭容器中充入,发生上述反应1和反应2。在不同催化剂Cat1、Cat2作用下,测得单位时间内的产率与温度的关系如图。在其他条件相同时,催化效率较高的是________(填“Cat1”或“Cat2”)。在Cat2作用下,温度高于500℃时,的产率降低的可能原因是________________。
19. 某小组探究的制备。
配制的溶液和的溶液备用。
【查阅资料】ⅰ.,均为黑色固体,难溶于水。
ⅱ.,为无色离子。
ⅲ.硫单质微溶于乙醇,难溶于水。
【设计并实施实验】
编号
实验一
实验二
操作
现象
迅速产生黑色沉淀,振荡后黑色沉淀溶解,并产生有臭鸡蛋气味的气体,最终得到棕黄色浊液
产生棕黑色沉淀
(1)实验一中,根据复分解反应规律推测,生成黑色沉淀的离子方程式为________________。
(2)进一步检验浊液的组成,过程如下。
①通过对浊液组成的检验,推测实验一的黑色沉淀溶解过程中有氧化还原反应发生,实验证据是________________。
②经检测,黑色固体中含有。甲同学认为,是由红褐色清液中的,与加入的反应产生的。乙同学认为该推测不严谨,理由是________________。
(3)实验二制得了,但其中含少量
①生成的离子方程式为________________。
②从化学反应速率角度推测实验二的棕黑色沉淀中不含的原因:________________。
实验三:小组同学进行如下图所示的改进实验。经检验,黑色沉淀为纯净的。
(4)实验三中,无色清液加入生成黑色沉淀,请结合化学用语和平衡移动原理解释这一现象___________________________________。
【反思与评价】
(5)对比三个实验,实验三能成功制备的原因是_________________________________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
北京市育英学校2026届高三化学学科统测三
2025.10
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Ti-48 Fe-56 Ba-137
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 2023年诺贝尔化学奖授予对量子点的发现有突出贡献的科研工作者。量子点是指尺寸在纳米量级(通常2~20nm)的半导体晶体,其中铜铟硫(CuInS2)量子点被广泛用于光电探测、发光二极管以及光电化学电池领域。下列说法不正确的是
A. 制备过程中得到的CuInS2量子点溶液能够产生丁达尔效应
B. 可利用X射线衍射技术解析量子点的晶体结构
C. 已知In的原子序数为49,可推知In位于元素周期表第四周期
D. 基态Cu+的价层电子排布式为3d10
【答案】C
【解析】
【详解】A.量子点是指尺寸通常在2~20nm,制备过程中得到的CuInS2量子点溶液属于胶体,能够产生丁达尔效应,故A正确;
B.X射线衍射可以分析晶体中原子的排列方式,可利用X射线衍射技术解析量子点的晶体结构,故B正确;
C.已知In的原子序数为49,可推知In核外有5个电子层,位于元素周期表第五周期,故C错误;
D.Cu是29号元素,价电子排布式为3d104s1,Cu失去最外层1个电子得到Cu+,基态Cu+的价层电子排布式为3d10,故D正确;
选C。
2. 下列有关性质的比较,能用元素周期律解释的是
A. 熔点:SiO2>CO2 B. 酸性:H2SO3>H2CO3
C. 碱性:NaOH>LiOH D. 热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查金属性、非金属性、熔点、热稳定性等,明确最高价氧化物的水化物酸性、碱性与非金属性、金属性的关系是解答本题的关键,难度不大。
【详解】A.熔点的一般规律:共价晶体>离子晶体>分子晶体,SiO2为共价晶体,CO2为分子晶体,则熔点SiO2> CO2,不能用元素周期律解释,A错误;
B.元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物得水化物的酸性越强,非金属性:S>C,则酸性H2SO4> H2CO3,H2SO3不是S元素的最高价氧化物对应的水化物,因此酸性:H2SO3> H2CO3不能用元素周期律解释,B错误;
C.元素的金属性越强,对应的最高价氧化物得水化物的碱性越强,金属性:Na>Li,则碱性NaOH>LiOH,能用元素周期律解释,C正确;
D.碳酸氢盐易分解,碳酸盐难分解,则热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,不能用元素周期律解释,D错误;
故答案选C。
3. 下列物质的应用中,与氧化还原反应无关的是
A. NH3用于制硝酸 B. NaOH溶液用于吸收SO2
C. FeCl3溶液用于刻蚀铜板 D. 新制氢氧化铜悬浊液用于检验醛基
【答案】B
【解析】
【详解】A.NH3发生催化氧化生成NO,NO和氧气反应生成NO2,NO2和水反应生成HNO3,与氧化还原反应有关,A不符合题意;
B.NaOH溶液用于吸收SO2,发生反应2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,该反应属于非氧化还原反应,B符合题意;
C.FeCl3溶液用于刻蚀铜板,发生反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,与氧化还原反应有关,C不符合题意;
D.新制氢氧化铜悬浊液用于检验醛基,氢氧化铜被还原为Cu2O,与氧化还原反应有关,D不符合题意;
故选B。
4. 下列分子或离子的模型与其空间结构不一致的是
A. B. C. SO2 D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.的中心N原子的价层电子对数是4+=4,由于孤电子对数是0,因此离子的模型及其空间结构都是正四面体形,二者一致,A不符合题意;
B.的中心C原子的价层电子对数是3+=3,由于孤电子对数是0,因此离子的模型及其空间结构都是平面三角形,二者一致,B不符合题意;
C.SO2的价层电子对数是2+=3,SO2的模型是平面三角形;由于其孤电子对数是1,因此SO2的空间结构是V形,二者不一致,C符合题意;
D.中心N原子的价层电子对数是2+=2,由于孤电子对数是0,因此离子的模型及其空间结构都是直线形,二者一致,D不符合题意;
故合理选项是C。
5. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 人工固氮:
B. 用于焙制糕点:
C. 向溶液中加入至溶液显中性:
D. 久置氯水变为无色:、
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂作用下氢气和氮气在高温高压条件下生成氨气的反应属于人工固氮,反应的化学方程式为,故A正确;
B.碳酸氢钠用于焙制糕点是因为碳酸氢钠受热分解生成的二氧化碳能使糕点疏松多孔,反应的化学方程式为,故B正确;
C.向硫酸氢钠溶液与加入的氢氧化钡溶液至溶液显中性发生的反应为硫酸氢钠溶液与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钠、硫酸钡沉淀和水,反应的离子方程式为,故C错误;
D.久置氯水变为无色是因为氯气与水反应生成的次氯酸不稳定,遇光分解生成盐酸和氧气,有关方程式为、,故D正确;
故选C。
6. 用NA表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A. 同温同压下,相同体积的O2和CO2所含的原子数相同
B. 质量相同的H2O和D2O所含的分子数相同
C. 标准状况下,22.4L乙炔中σ键数为3NA,π键数为2NA
D. 12g金刚石中C-C键数为4NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.同温同压下,O2和CO2的体积相同时,具有相同的分子数,但原子数之比为2:3,不相同,选项A错误;
B.质量相同的H2O和D2O(重水)的物质的量之比为20:18,分子数之比为20:18,不相同,选项B错误;
C.乙炔分子中含有碳碳三键,三键是由1个σ键和2个π键构成的,所以在标准状况下,22.4L乙炔中含π键数为2NA,选项C正确;
D.12g碳是1mol,形成金刚石时一个碳形成4个共价键,而每个共价键同属于两个碳,所以12克金刚石中含有碳碳键数为2NA,选项D错误;
答案选C。
7. 下列物质性质的比较,与氢键无关的是
A. 密度:水>冰
B. 熔点:NH4Cl>HCl
C. 沸点:>
D. 与碱基配对的能力:>
【答案】B
【解析】
【详解】A.水和冰均为H2O,冰中水分子通过氢键形成疏松晶体结构,分子间空隙大,密度小于液态水,与氢键有关,A不符合题意;
B.NH4Cl为离子晶体,熔点由离子键强弱决定;HCl为分子晶体,熔点由范德华力决定,二者熔点差异源于晶体类型不同,与氢键无关,B符合题意;
C.该选项为邻羟基苯甲醛与对羟基苯甲醛的沸点比较,邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,分子间作用力弱,沸点低;对羟基苯甲醛形成分子间氢键,分子间作用力强,沸点高,与氢键有关,C不符合题意;
D.碱基配对依赖分子间氢键,含-NH2的物质更易通过N-H键与碱基形成氢键,配对能力强,与碱基配对的能力:>,与氢键有关,D不符合题意;
故选B。
8. 以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如图:
反应Ⅰ:SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH1=-213kJ•mol-1
反应Ⅱ:H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g) ΔH2=+327kJ•mol-1
反应Ⅲ:2HI(aq)=H2(g)+I2(g) ΔH3=+172kJ•mol-1
下列说法不正确的是
A. 该过程实现了太阳能到化学能的转化
B. SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用
C. 总反应的热化学方程:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+268kJ•mol-1
D. 该过程降低了水分解制氢反应的活化能,但总反应的ΔH不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.通过流程图,反应II和III,实现了太阳能到化学能的转化,选项A正确;
B.根据流程总反应为H2O=H2↑+O2↑,SO2和I2起到催化剂的作用,选项B正确;
C.反应I+反应II+反应III,得到H2O(l)=H2(g)+O2(g) ,根据盖斯定律,H=H1 +H2 +H3 =(-213+327+172)kJ·mol-1=+286kJ·mol-1,或者2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) H=+572kJ·mol-1,选项C不正确;
D.H只与始态和终态有关,该过程降低了水分解制氢的活化能,H不变,选项D正确;
答案选C。
9. 将浓氨水分别滴加到下列试剂中,产生的实验现象、体现出的性质以及对应的方程式不正确的是。
实验
试剂
现象
性质
方程式
A
滴有酚酞的蒸馏水
溶液变红
碱性
B
氯气
产生白烟
还原性
C
烧碱固体
产生刺激性气味的气体
不稳定性
D
溶液
溶液最终变为深蓝色
可形成配合物
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.一水合氨为弱电解质,,A错误;
B.氯气自身有强氧化性,可以把氨水中的溶质氧化为氮气,自身被还原为氯化铵,B正确;
C.浓氨水滴入到烧碱中,溶解放热,且碱性较强,促进氨水分解,生成氨气,C正确;
D.浓氨水滴加硫酸铜,溶液变色,生成了[Cu(NH3)4]SO4,D正确;
故答案为:A。
10. 乙烯和氧气在催化下生成环氧乙烷()和乙醛()的机理如下图所示。吸附在催化剂表面的粒子用*标注,表示过渡态(和的能量相差不大)。
注:表示催化剂表面
下列说法不正确的是
A. 吸附在催化剂表面的过程需要吸收能量
B. 和的过程中均形成了碳氧键
C. 测得平衡产率:,其主要原因是比更稳定
D. 的平衡常数随温度升高而降低
【答案】B
【解析】
【详解】A.由反应历程图可知,吸附后得到的过程能量升高,需要吸收能量,A正确;
B.的过程中形成碳氧键,的过程中发生重排形成碳氧键,并非均形成碳氧键,B错误;
C.的能量低于,能量越低物质越稳定,平衡时更倾向生成更稳定的,故平衡产率,C正确;
D.能量高于,故为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数降低,D正确;
故选B。
11. 下述实验方案不能达到实验目的的是
实验方案
目的
A.验证乙炔的还原性
B.可证明非金属性
实验方案
①加入3滴同浓度的溶液
②再加入3滴同浓度的溶液
目的
C.分离溶液与
D.验证的溶解度大于
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.电石与饱和食盐水反应生成的乙炔中混有等还原性杂质,硫酸铜溶液可除去杂质,纯净的乙炔能使酸性溶液褪色,可验证乙炔的还原性,A不符合题意;
B.比较非金属性应通过最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判断,不是的最高价含氧酸,无法比较和的非金属性;且盐酸易挥发,挥发的也能与溶液反应生成硅酸沉淀,无法证明的非金属性强于,不能达到实验目的,B符合题意;
C.溶液与不互溶、会分层,可通过分液操作分离,题给为分液装置,能达到实验目的,C不符合题意;
D.溶液过量,加入溶液后完全生成沉淀,再加入溶液生成黑色沉淀,说明转化为溶解度更小的,可验证溶解度,D不符合题意;
故选B。
12. 镍二硫烯配合物基元的COFs材料因具有良好的化学稳定性、热稳定性和导电性而应用于电池领域。一种基于镍二硫烯配合物的单体结构简式如下图所示,下列关于该单体的说法不正确的是
A. Ni属于d区元素
B. S与Ni形成配位键时,S提供孤电子对
C. 组成元素中电负性最大的是O
D. 醛基中C原子的价层电子对数为4
【答案】D
【解析】
【详解】A.Ni为28号元素,价层电子排布式为3d84s2,属于d区元素,A正确;
B.S与Ni形成配位键时,Ni提供空轨道,S提供孤电子对,B正确;
C.组成元素H、C、O、S、Ni中,电负性最大的是O,C正确;
D.醛基中含有碳氧双键,中心C原子采取sp2杂化,价层电子对数为3,不含孤电子对,D错误;
故选D。
13. 乙醇-水催化重整发生如下反应:
Ⅰ. kJ·mol-1
Ⅱ. kJ·mol-1
恒压条件下,当投料比时,体系达到平衡时和CO的选择性随温度的变化如下图所示。
已知:ⅰ.的选择性(或2)
ⅱ.706℃时,反应Ⅱ的平衡常数为1
下列说法不正确的是
A. kJ·mol-1
B. 当℃时,平衡体系中和的物质的量:
C. 当℃时,体系中总反应:
D. 恒温恒压条件下,向体系中充入氩气,可以提高的平衡产率
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知随温度升高的选择性逐渐降低,而CO的选择性逐渐升高,当T=500℃时,平衡时CO2和CO的选择性相等,温度低于500℃时以的选择性占主导,温度高于500℃时以的选择性占主导,据此分析解答。
【详解】A.根据盖斯定律可知,I+2×Ⅱ=,则,A正确;
B.当T=706℃时,反应Ⅱ的平衡常数为1,则K==1,平衡体系中CO的选择性大于CO2的选择性,CO的物质的量大于CO2,则H2和H2O的物质的量:n(H2)> n(H2O),B错误;
C.当T=500℃时,平衡时CO2和CO的选择性相等,则体系中总反应:,C正确;
D.恒温恒压条件下,向体系中充入氩气,各气体的分压减小,则反应I平衡正移,可以提高H2的平衡产率,D正确;
故选:B。
14. 某实验小组用如下实验测定海带预处理后所得溶液的碘含量,实验步骤及现象如下:
已知:
下列说法不正确的是
A. 溶液为蓝色是因为发生了反应:
B. 该实验可证明蓝色恢复与空气无关
C. 溶液反复由无色变蓝的原因可能是氧化的反应速率比还原的反应速率快
D. 上述实验不能准确测定待测液中的碘含量,应补充实验步骤:滴定前向溶液中加少量,反应至不再产生气泡,过滤,对滤液进行滴定
【答案】C
【解析】
【详解】A.酸性条件下将氧化为,淀粉遇显蓝色,反应离子方程式为,A正确;
B.消耗v2mL硫代硫酸钠溶液时,溶液变为无色,不再变蓝色,说明蓝色恢复与空气无关,B正确;
C.滴入溶液时溶液先变无色,说明还原的反应速率更快,随后溶液重新变蓝,说明氧化的速率更慢,C错误;
D.过量可氧化,造成消耗的硫代硫酸钠溶液体积偏大,无法准确测定碘含量;滴定前加可催化过量分解,待无气泡生成说明完全分解,过滤后滴定可得到准确结果,D正确;
故选C。
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 向溶液中滴加过量的氨水得到含有的溶液。
(1)基态的价层电子排布式为________。
(2)基态占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是________。
(3)、、的电负性由大到小的顺序是________。
(4)下列状态的氮中,电离最外层一个电子所需能量最小的是________(填序号)。
a. b. c.
(5)的晶胞结构示意图如下。
①在下图虚线框内画出中一个的结构式_____________。
②比较键角:________(填“>”“<”或“=”),原因是_____________。
【答案】(1)
(2)哑铃形 (3)
(4)c (5) ①. ②. < ③. 分子中中心N原子采取杂化,且含有一对孤电子对。由于孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,使得H-N-H键角被压缩而小于(约为);而在中,N原子的孤电子对与形成配位键,孤电子对转变为成键电子对,排斥力相对减小,因此H-N-H键角变大
【解析】
【小问1详解】
Co是27号元素,其基态原子的核外电子排布式为。失去最外层的两个4s电子形成,因此基态的价层电子排布式为。
【小问2详解】
基态的核外电子排布式为,其占据的最高能级为3p能级。p能级的电子云轮廓图形状为哑铃形。
【小问3详解】
同周期主族元素从左到右,电负性逐渐增大,故电负性 ;N的电负性为3.0。H的电负性为2.1,故 。综合可得,三种元素的电负性由大到小的顺序为 。
【小问4详解】
根据电子排布图可知:a表示基态(价层电子排布为),b表示基态N原子(价层电子排布为),c表示激发态N原子(价层电子排布为)。激发态原子的最外层电子处于较高的3s能级,受到原子核的有效吸引力较小,最容易失去,因此电离最外层一个电子所需能量最小的是c。
【小问5详解】
① 在配合物中,作为配体,由N原子提供孤电子对与中心离子形成配位键。因此在画结构式时,N原子应靠近并指向Co原子,同时N原子与三个H原子形成三个共价单键。
② 分子中中心N原子采取杂化,且含有一对孤电子对。由于孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,使得H-N-H键角被压缩而小于(约为);而在中,N原子的孤电子对与形成配位键,孤电子对转变为成键电子对,排斥力相对减小,因此H-N-H键角变大。故填“<”。
16. [FeF6]3-与许多金属离子或NH形成的化合物有广泛的用途。
(1)基态Fe原子的价层电子轨道表示式为___________。
(2)钢铁表面成膜技术是钢铁防腐的重要方法。工业上利用某种转化液使钢铁表面形成致密的K3[FeF6]膜以进行防腐,该转化液是含KF、HNO3、(NH4)2S2O8(或H2O2)等物质的溶液(pH≈2)。S2O的结构如下:
①比较O原子和S原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由:__________。
②下列说法正确的是___________(填字母)。
a.(NH4)2S2O8能将Fe2+氧化为Fe3+的可能原因是含有“-O-O-”结构
b.依据结构分析,(NH4)2S2O8中硫元素的化合价为+7价
c.S2O中“S-O-O”在一条直线上
③转化液pH过小时,不易得到K3[FeF6],原因是___________。
(3)[FeF6]3-与NH形成的化合物可以作为锂离子电池的电极材料。
①化合物(NH4)3[FeF6]中的化学键类型有___________(填字母)。
a.离子键 b.极性共价键 c.非极性共价键 d.金属键 e.配位键
②(NH4)3[FeF6]的晶胞形状为立方体,边长为anm,结构如下图所示:
图中“”代表的是___________(填“NH”或“[FeF6]3-”)。已知(NH4)3[FeF6]的摩尔质量是Mg·mol-1,阿伏加德罗常数为NA,该晶体的密度为___________g·cm-3(1nm=10-7cm)。
【答案】(1) (2) ①. 第一电离能O>S。O和S为同主族元素,电子层数S>O,原子半径S>O,原子核对最外层电子的吸引作用O>S ②. a ③. c(H+)较大,F-与H+结合形成HF,c(F-)降低,不易与Fe3+形成[FeF6]3-
(3) ①. abe ②. [FeF6]3- ③.
【解析】
【小问1详解】
Fe为26号元素,基态Fe原子的价层电子轨道表示式为;
【小问2详解】
①第一电离能O>S。O和S为同主族元素,电子层数S>O,原子半径S>O,原子核对最外层电子的吸引作用O>S;
②a.(NH4)2S2O8能将Fe2+氧化为Fe3+,结合组成和化合价可知(NH4)2S2O8中有2个氧原子为-2,可能含有“-O-O-”结构,因此具有强氧化性,故正确;
b.依据结构分析,(NH4)2S2O8中硫元素的化合价为+6价,故错误;
c.S2O中“S-O-O”呈V形结构,不可能在同一条直线上,故错误;
【小问3详解】
①[FeF6]3-与NH之间存在离子键,NH中存在N-H键为极性共价键;[FeF6]3-中存在配位键;
②黑球位于顶点和面心,个数为:;白球位于棱心和体心,个数为:;结合化学式可知:[FeF6]3-为黑球,NH为白球;则晶胞的质量为g;晶胞边长为anm,晶体体积为:cm3;该晶体的密度为 g·cm-3。
17. 是重要化工原料,由软锰矿制备的一种工艺流程如下:
资料:
①软锰矿的主要成分为,主要杂质有和。
②金属离子沉淀的
开始沉淀时
1.5
3.4
5.8
6.3
完全沉淀时
2.8
4.7
7.8
8.3
③该工艺条件下,与不反应。
(1)溶出
①溶出前,软锰矿需研磨。目的是_________________________________。
②溶出时,的氧化过程及得到的主要途径如图所示。
i.II是从软锰矿中溶出的主要反应,反应的离子方程式是___________。
i.若全部来自于反应,完全溶出所需与的物质的量比值为2。而实际比值(0.9)小于2,原因是___________。
(2)纯化
已知:的氧化性与溶液有关。纯化时先加入,后加入,调溶液说明试剂加入顺序及调节的原因:______________________。
(3)产品纯度测定
向产品中依次加入足量和足量稀,加热至充分反应,再用溶液滴定剩余至终点,消耗溶液的体积为.(已知:及均被还原为.相对分子质量:;)
产品纯度为______________________(用质量分数表示)。
【答案】(1) ①. 增大反应速率,提高浸出率 ②. MnO2+4H++2Fe2+═Mn2++2Fe3++2H2O ③. 铁单质和三价铁发生归中反应生成二价铁,进而继续和二氧化锰反应
(2)MnO2的氧化性随酸性的减弱逐渐减弱,同时通过调节pH除去溶液中的Al3+和Fe3+
(3)
【解析】
【分析】软锰矿首先进行研磨,可增大固体与硫酸的接触面积,增大反应速率,提高浸出率;加入浓硫酸及过量的铁屑,铁屑与硫酸反应生成硫酸亚铁,亚铁离子与二氧化锰反应生成二价锰离子和铁离子;再电解锰离子的纯化液制取二氧化锰。
【小问1详解】
①溶出前,软锰矿需研磨。研磨软锰矿可增大固体与浓硫酸接触面积,增大反应速率,提高浸出率,目的是增大反应速率,提高浸出率。故答案为:增大反应速率,提高浸出率;
②i.II是从软锰矿中溶出的主要反应,二氧化锰与亚铁离子反应生成二价锰离子和铁离子,则反应的离子方程式为MnO2+4H++2Fe2+═Mn2++2Fe3++2H2O。故答案为:MnO2+4H++2Fe2+═Mn2++2Fe3++2H2O;
i.根据方程式可知,Fe与MnO2的物质的量比值为2,实际反应时,铁单质和三价铁发生归中反应生成二价铁,进而继续和二氧化锰反应,故实际比值(0.9)小于2。故答案为:铁单质和三价铁发生归中反应生成二价铁,进而继续和二氧化锰反应;
【小问2详解】
MnO2的氧化性与溶液pH有关,且随酸性的减弱,氧化性逐渐减弱,溶液显酸性时,二氧化锰的氧化性较强,“纯化”时,先向溶出液中先加入MnO2,将溶液中Fe2+氧化;再加入NH3•H2O调节溶液pH,使Fe3+、Al3+转化为氢氧化物沉淀而除去。使Fe3+沉淀完全的溶液pH为2.8,使Al3+完全沉淀的pH为4.7,而溶液中Mn2+开始沉淀的pH为5.8,适宜调节的pH范围是4.7≤pH<5.8,可调溶液。故答案为:MnO2的氧化性随酸性的减弱逐渐减弱,同时通过调节pH除去溶液中的Al3+和Fe3+;
【小问3详解】
根据题意可知,部分草酸钠与二氧化锰发生氧化还原反应,剩余部分再与高锰酸钾反应(5Na2C2O4+2KMnO4+8H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O+5Na2SO4),则与二氧化锰反应的草酸钠;MnO2+Na2C2O4+2H2SO4=Na2SO4+MnSO4+2CO2↑+2H2O,则n(MnO2)=n(Na2C2O4)=cmol•L-1×dL,产品纯度== 。故答案为:。
18. 2022年北京冬奥会主火炬首次采用以氢气为燃料的微火形式,体现了绿色奥运理念。工业上,利用天然气制备氢气,还可得到乙烯、乙炔等化工产品,有关反应原理如下:
反应1:
反应2:
请回答下列问题:
(1)已知几种物质的燃烧热数据如下:
物质
-890.3
-1299.5
-1411.0
-285.8
①能表示燃烧热的热化学方程式为_____________________。
②上述反应中,________。
(2)向恒温恒容密闭容器中充入适量,发生上述反应1和反应2。下列情况不能说明上述反应达到平衡状态的是_________(填字母)。
A. 气体总压强不随时间变化 B. 气体密度不随时间变化
C. 气体平均摩尔质量不随时间变化 D. 体积分数不随时间变化
(3)在密闭容器中充入,发生上述反应1和反应2。在不同催化剂Cat1、Cat2作用下,测得单位时间内的产率与温度的关系如图。在其他条件相同时,催化效率较高的是________(填“Cat1”或“Cat2”)。在Cat2作用下,温度高于500℃时,的产率降低的可能原因是________________。
【答案】(1) ①. ②. 174.3 (2)B
(3) ①. Cat1 ②. 催化剂活性降低(或催化剂失活),反应速率减慢(或催化剂选择性降低,副反应增多)
【解析】
【小问1详解】
燃烧热是1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时的反应热。乙炔完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水,因此其热化学方程式为。
由Hess定律,反应1的反应热为,反应2的反应热为。
所以;
【小问2详解】
A.两反应正向进行时气体总物质的量均增大,恒温恒容时气体总压强随反应进程改变,因此气体总压强不随时间变化可以说明达到平衡,A正确;
B.体系中各物质均为气体,密闭容器内气体总质量不变、容器体积恒定,因此气体密度始终不随时间变化,与是否达到平衡无关,B错误;
C.气体总质量不变而总物质的量随反应进行而改变,所以气体平均摩尔质量随反应进程改变,其不随时间变化可以说明达到平衡,C正确;
D.氢气体积分数随反应进程改变,因此其不随时间变化可以说明达到平衡,D正确;
故选B;
【小问3详解】
在相同温度及其他条件相同时,图中Cat1曲线对应的单位时间内氢气产率高于Cat2曲线,说明Cat1催化效率较高。
在Cat2作用下,温度高于500℃后,催化剂可能活性降低或失活,使反应速率减慢;也可能是催化剂选择性降低,副反应增多,导致氢气产率降低。
19. 某小组探究的制备。
配制的溶液和的溶液备用。
【查阅资料】ⅰ.,均为黑色固体,难溶于水。
ⅱ.,为无色离子。
ⅲ.硫单质微溶于乙醇,难溶于水。
【设计并实施实验】
编号
实验一
实验二
操作
现象
迅速产生黑色沉淀,振荡后黑色沉淀溶解,并产生有臭鸡蛋气味的气体,最终得到棕黄色浊液
产生棕黑色沉淀
(1)实验一中,根据复分解反应规律推测,生成黑色沉淀的离子方程式为________________。
(2)进一步检验浊液的组成,过程如下。
①通过对浊液组成的检验,推测实验一的黑色沉淀溶解过程中有氧化还原反应发生,实验证据是________________。
②经检测,黑色固体中含有。甲同学认为,是由红褐色清液中的,与加入的反应产生的。乙同学认为该推测不严谨,理由是________________。
(3)实验二制得了,但其中含少量
①生成的离子方程式为________________。
②从化学反应速率角度推测实验二的棕黑色沉淀中不含的原因:________________。
实验三:小组同学进行如下图所示的改进实验。经检验,黑色沉淀为纯净的。
(4)实验三中,无色清液加入生成黑色沉淀,请结合化学用语和平衡移动原理解释这一现象___________________________________。
【反思与评价】
(5)对比三个实验,实验三能成功制备的原因是_________________________________。
【答案】(1)
(2) ①. 浊液X经检验得到硫单质 ②. 红褐色清液中存在剩余的Fe3+,可被S2-还原为Fe2+,形成FeS沉淀;
(3) ①. ②. 铁离子与硫离子迅速反应生成Fe2S3沉淀,反应速率远大于二者发生氧化还原反应的速率,使得实验二的棕黑色沉淀中不含S
(4)加入后,硫离子与铁离子发生反应,产生硫化铁沉淀,溶液中Fe3+浓度降低,反应平衡逆向移动,转化为Fe3+继续与S2-反应产生Fe2S3
(5)加入NaF溶液,将铁离子转化为,降低铁离子浓度可以防止铁离子水解和发生氧化还原反应,再加入硫离子可以将转化为Fe2S3沉淀
【解析】
【小问1详解】
铁离子与硫离子结合形成硫化铁沉淀,离子方程式为;
【小问2详解】
①浊液X中产生了S单质,说明硫离子被氧化,S元素化合价改变,一定发生了氧化还原反应;
②红褐色清液中存在剩余的铁离子,可氧化后续加入的硫离子,转化为亚铁离子并与硫离子结合形成FeS沉淀,因此FeS沉淀不一定是由清液中原本存在的亚铁离子与硫离子反应产生;
【小问3详解】
①铁离子与硫离子在水溶液中发生双水解反应,产生氢氧化铁沉淀,硫离子过量,因此离子方程式为:;
②溶液中硫离子过量,使铁离子被迅速消耗,形成沉淀的反应速率远大于二者发生氧化还原反应的速率,因此没有S单质生成;
【小问4详解】
题目要求用化学平衡移动原理解释该现象,随着硫离子与铁离子形成沉淀,溶液中铁离子浓度不断下降,可逆反应平衡逆向移动,释放出铁离子继续与硫离子反应形成沉淀;
【小问5详解】
将铁离子转化为,可以有效避免铁离子水解或与硫离子发生氧化还原反应,且铁离子与氟离子的反应为可逆反应,可随Fe2S3沉淀的产生释放出铁离子继续与硫离子反应,实验设计正确合理。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。