精品解析:安徽六安第一中学2026-2027学年高三上学期开学考试 化学试题
2026-08-29
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内容正文:
六安一中2026-2027学年度高三上学期开学考化学试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卷交回。
4.可能用到的相对原子质量:O:16 F:19 P:31 Zn:65 Ir:192
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列离子方程式正确的是
A. 用淀粉碘化钾试纸和稀硫酸证明食盐中存在:
B. 将少量溶液加入溶液中:
C. 草酸使酸性溶液褪色:
D. 用足量氨水洗去银镜:
2. X是淡黄色固体,可通过如下图所示的转化关系生成M(部分反应略去反应条件),其中Y为无色无味的液体,R是无色无味的气体。下列说法错误的是
A. 1 mol X与足量R反应转移电子数为
B. W的一种同素异形体可用于自来水消毒
C. N与W生成X的反应可在坩埚中进行
D. Q和M中只有M能用作食用碱
3. 以下实验操作可能会导致实验结果偏高的是
A. 配制一定物质的量浓度的溶液:移液后未洗涤烧杯
B. 配制一定物质的量浓度的溶液:定容时仰视刻度线
C. 配制一定物质的量浓度稀硫酸时:用量筒量取浓硫酸时俯视读数
D. 用浓硫酸与烧碱的稀溶液反应来测定中和热的数值
4. 黏土钒矿(主要成分为钒的+3、+4、+5价的化合物以及SiO2、Al2O3等)中钒的化合物溶于酸后多以VO+、VO2+、VO形式存在,采用如图所示工艺流程可由黏土钒矿制备V2O5。已知:V2O5在碱性条件下以VO形式存在。下列说法不正确的是
A. “煅烧”时需要的仪器主要有蒸发皿、玻璃棒、三脚架、酒精灯
B. “酸浸氧化”中欲使3 mol VO+被氧化成VO,至少需要1 mol KClO3
C. 滤液1中主要的阴离子有[Al(OH)4]-、VO、Cl-、OH-、SO
D. “煅烧”时,NH4VO3受热分解:2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O
5. 以富钒炉渣(主要成分为,还含有杂质、)为原料制备的工艺流程如下:
已知:“氧化”时,转变成;“沉钒”时,生成沉淀,且需控制溶液的。
下列说法正确的是
A. “焙烧”时,被氧化的金属元素为V和Fe
B. “酸浸”时,试剂X可选用盐酸
C. “氧化”时,离子反应为
D. “调pH”时,可加入过量,提升除杂效率
6. 类推思维是化学解题中常用的一种思维方法,下列“类推”结果正确的是
A. 碳酸氢钠受热易分解,碳酸氢钾受热也易分解
B. Na2O2与CO2反应生成Na2CO3与O2,则Na2O2与SO2反应生成Na2SO3与O2
C. Ca(HCO3)2的溶解度比CaCO3的大,则NaHCO3的溶解度比Na2CO3的大
D. Na在空气中燃烧生成Na2O2,则Li在空气中燃烧生成Li2O2
7. 下列对物质性质解释合理的是
选项
性质
解释
A
热稳定性:
中存在氢键
B
熔点:晶体硅<碳化硅
碳化硅中分子间作用力较大
C
酸性:
电负性:
D
熔点:
键较强
A. A B. B C. C D. D
8. 盐X溶液能发生如图所示的转化关系(部分反应的反应条件已略),相对分子质量:c比b大16,f比e大16.下列推断正确的是
A. 反应①、②均为氧化还原反应 B. 将b通入a的水溶液中无明显现象
C. 该转化关系中涉及的酸性氧化物有3种 D. X一定属于正盐
9. 氢氧化铬是一种两性氢氧化物,主要用于制备三价铬盐及三氧化二铬,也可用于油漆、颜料生产及羊毛处理等。利用铬渣(铬以低价态含氧酸盐的形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物)制备氢氧化铬的流程如图。已知:最高价铬酸根离子在酸性介质中以形式存在,在碱性介质中以形式存在,在pH>12时开始溶解。下列说法错误的是
A. 常用作红色涂料
B. 滤渣中含有
C. “煅烧”后铬被氧化为
D. “还原”工序发生的反应为
10. 某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程,该历程如图所示(图中只画出了 HAP的部分结构,用18O标记羟基磷灰石中的羟基氧原子)。下列说法正确的是
A. 反应物的键能之和大于生成物的键能之和
B. HAP改变了该反应的历程和焓变,加快了反应速率
C. 经过该催化氧化过程后18O仍然在HAP中
D. 反应过程中,碳原子由sp2杂化变为sp杂化
11. 工业上制备有机氟化剂SF4的反应:。下列说法正确的是
A. 与两种物质中氯元素的化合价不相同
B. 既不作氧化剂也不作还原剂,为氧化产物
C. 还原剂和氧化剂的物质的量之比为2:1
D. 属于有机物
12. 某有机物分子结构式如下图,下列说法正确的是
A. 取少量该有机物,滴加酸性高锰酸钾溶液,微热,有气体产生
B. 所有的碳原子不可能处在同一个平面上
C. 所有的氧原子不可能同时处在苯环平面上
D. 所有的氢原子有可能同时处在苯环平面上
13. 用含铜丰富的自然资源黄铜矿冶炼铜的工艺流程如下:
已知:。
下列有关该流程的说法错误的是
A. “浸取”时,若改用溶液,也能生成和,该反应的化学方程式为
B. 向“过滤1”所得滤液中加入足量铁粉,可以提高铜的回收率
C. “过滤3”所得滤液为、溶液,可以在工艺中循环使用
D. 为保持流程持续循环,每生成,理论上需补充的物质的量为
14. 下列中学常见物质A~J的转化关系如下图所示(部分反应条件、产物已略去),通常情况下A是高熔点固体,D是红棕色固体。下列说法错误的是
A. 检验中的金属阳离子可用溶液
B. 高温下与的反应可用来焊接钢轨
C. 在中加入稀氨水至过量,先生成白色沉淀,后沉淀溶解
D. 、、的溶液一定条件下都可以形成絮凝剂,处理污水
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能新型绿色消毒剂,主要用于饮用水的消毒杀菌。某小组设计实验制备K2FeO4并探究其性质。
I.制备K2FeO4。
查阅资料:i.K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在强碱性溶液中稳定存在,在中性和酸性溶液中不稳定;
ii.Cl2可在KOH溶液中将Fe(OH)3氧化为K2FeO4。
实验装置如图。
(1)利用装置A可制得Cl2,反应的化学方程式是_____。
(2)B的作用是_____。
(3)一段时间后,在C中得到紫色固体K2FeO4。制备K2FeO4的化学方程式是_____。
(4)D装置的作用是吸收多余的氯气,防止空气污染,反应的离子方程式是_____。
II.探究K2FeO4的性质
小组同学充分洗涤C中所得K2FeO4固体后,用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色K2FeO4溶液。
(5)甲同学根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2>FeO,乙同学猜测溶液酸碱性对物质的氧化性强弱有影响,并设计实验证明了酸性条件下FeO的氧化性强于Cl2。
实验方案为:取K2FeO4溶液于试管中,_____(填实验操作和现象)。
经检验反应后的溶液中铁元素以Fe3+的形式存在,检验方法为_____。
(6)乙同学探究酸性条件下FeO>MnO的氧化性强弱,实验方案如下。
实验
序号
试管中的试剂
实验现象
i
少量MnSO4固体
和5mL1mol·L-1H2SO4
溶液变为浅紫色,
有少量无色气体产生
ii
a
溶液几乎无色,
有大量无色气体产生
①实验ii的溶液中铁元素以Fe3+的形式存在,从化合价角度分析,实验ii中气体产物的成分为_____。
②对比实验i和ii,得出结论:酸性条件下氧化性FeO>MnO。a为_____,实验ii的目的是_____。
16. 某待测液中可能含有等物质的量的Na+、、Mg2+、Al3+、Fe2+、Cl-、、、中的若干种离子,取该待测液进行如下实验:
针对该实验结果,回答下列问题:
(1)该待测液中一定含有的离子有________;气体B分子的电子式为________。
(2)写出生成无色气体A时的离子反应方程式:__________。
(3)写出沉淀Y热分解产物的一种用途:________。
(4)在催化剂作用下气体A与气体B可以反应转化为对环境无害的物质,该反应所得氧化产物与还原产物的质量之比为________。
(5)写出生成沉淀Z时的离子反应方程式:_____________。
17. 氧化还原反应是指有电子转移的反应,表现为参与反应的物质的元素化合价发生变化,广泛存在或应用于生产、生活和科技领域中。
(1)下列变化中,与氧化还原反应有关的是______(填标号)。
A. 燃放鞭炮 B. 用稀盐酸除铁锈
C. 用水洗涤沉淀 D. 实验室制氧气
(2)一定条件下,可消除氮氧化物的污染,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。
(3)高锰酸钾是一种常见的氧化剂。找出、、中的一个变化,该变化在酸性溶液中与组成一个反应并写出该反应的离子方程式:_____________________。
(4)黄铜矿()在硫酸溶液中被氧气氧化的反应如下,配平离子方程式:_____________________。
_____________________→____________________________
消耗标准状况下22.4L空气(设氧气体积分数为21%)时,该反应转移的电子数为_______。
(5)(H为价)具有很强的还原性,可将还原为,发生的反应为(未配平),则每生成1.08g银,反应中生成的氢气的物质的量为_______mol。
(6)《天工开物》记载了隔绝空气焙烧绿矾(主要成分为)即可制得颜料铁红()的方法。在此过程中生成的含硫气体产物为_______(填化学式),试用简洁的文字分析原因:_____________________。
18. 柠檬酸三正丁酯是微溶于水的无色油状液体,因其无毒、挥发性小的性质可作为环保型增塑剂。实验室制备柠檬酸三正丁酯的原理、装置如下:
相关反应物及产物的参数如下表:
物质
相对分子质量
密度
沸点(℃)
溶解性
柠檬酸
192
1.54
175(分解)
易溶于水,易溶于醇等有机溶剂
正丁醇
74
0.81
118
微溶于水
柠檬酸三正丁酯
360
1.05
225
微溶于水,易溶于醇等有机溶剂
制备和提纯步骤如下:
①将浓硫酸、19.2g柠檬酸和过量的正丁醇等按一定顺序加入到仪器A中;
②加热仪器A中反应液至,待反应完成后停止加热;
③待仪器A中液体冷却后,用5%的溶液洗涤并分液;
④有机层通过_______操作回收正丁醇;
⑤粗产品显淡黄色,依次加入无水氯化钙和活性炭并过滤后得到纯度较高的产品。
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是_______,仪器B的进水口是_______。仪器A中加入正丁醇、浓硫酸、柠檬酸等三种试剂前,需要加入_______。
(2)步骤②中加热仪器A可采用_______(填“水浴加热”、“沙浴加热”或“油浴加热”)
(3)步骤④中分离正丁醇与柠檬酸三正丁酯的方法是_______。
(4)分水器的作用是不断分离出反应生成的水使反应正向进行,同时上层的液体会回流到仪器A中,则反应时将生成的水放出操作是_______;
(5)该实验中柠檬酸三正丁酯的产率为_______。(保留三位有效数字)
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六安一中2026-2027学年度高三上学期开学考化学试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卷交回。
4.可能用到的相对原子质量:O:16 F:19 P:31 Zn:65 Ir:192
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列离子方程式正确的是
A. 用淀粉碘化钾试纸和稀硫酸证明食盐中存在:
B. 将少量溶液加入溶液中:
C. 草酸使酸性溶液褪色:
D. 用足量氨水洗去银镜:
【答案】A
【解析】
【详解】A.用淀粉碘化钾试纸和稀硫酸证明食盐中存在,在酸性条件下碘离子与发生归中反应生成碘单质和水,反应的离子方程式为,故A正确;
B.将少量溶液加入溶液中,应生成沉淀、氢氧化钠和水,反应的离子方程式为,故B错误;
C.草酸在酸性溶液中被高锰酸钾氧化为二氧化碳气体,反应的离子方程式应为,故C错误;
D.银不溶于氨水,该反应不能发生,故D错误;
选A。
2. X是淡黄色固体,可通过如下图所示的转化关系生成M(部分反应略去反应条件),其中Y为无色无味的液体,R是无色无味的气体。下列说法错误的是
A. 1 mol X与足量R反应转移电子数为
B. W的一种同素异形体可用于自来水消毒
C. N与W生成X的反应可在坩埚中进行
D. Q和M中只有M能用作食用碱
【答案】D
【解析】
【分析】X是淡黄色固体,Y是无色无味液体,X与Y反应生成两种产物,X为,Y为,反应为,因此Z为NaOH,W为;R是无色无味气体,能与NaOH连续反应,推得R为,NaOH与少量生成,Q为,再与生成,M为;与反应生成,因此N为Na,据此分析;
【详解】A.与的反应是歧化反应,参与反应时,1 mol O从价升为0价、1 mol O从价降为−2价,转移电子数为,A正确;
B.的同素异形体(臭氧)具有强氧化性,可用于自来水消毒,B正确;
C.Na与加热生成,该反应可在坩埚中进行,符合实验操作,C正确;
D.(纯碱)和(小苏打)都可以用作食用碱,碳酸钠是常用的食用碱,因此“只有能用作食用碱”的说法错误,D错误;
故选D。
3. 以下实验操作可能会导致实验结果偏高的是
A. 配制一定物质的量浓度的溶液:移液后未洗涤烧杯
B. 配制一定物质的量浓度的溶液:定容时仰视刻度线
C. 配制一定物质的量浓度稀硫酸时:用量筒量取浓硫酸时俯视读数
D. 用浓硫酸与烧碱的稀溶液反应来测定中和热的数值
【答案】D
【解析】
【分析】根据c=,结合具体操作来分析对溶质物质的量或溶液体积的影响,以此进行判断。
【详解】A.移液后未洗涤烧杯,导致移入容量瓶中溶质氯化氢的物质的量减小,所配溶液浓度偏小,选项A错误;
B.在容量瓶中进行定容时,仰视刻度线,导致所配溶液体积增大,所配溶液浓度偏小,选项B错误;
C.用量筒量取浓硫酸时俯视读数,导致所取浓硫酸的量偏少,所配溶液浓度偏小,选项C错误;
D.浓硫酸与烧碱反应放热,结果偏高,选项D正确;
答案选D。
【点睛】本题考查配制一定物质的量浓度的溶液的实验操作误差分析,题目难度中等,分析时注意从c=分析操作对溶质的物质的量或对溶液的体积的影响判断。注意易错点为B注意仰视、俯视对体积读数的影响。
4. 黏土钒矿(主要成分为钒的+3、+4、+5价的化合物以及SiO2、Al2O3等)中钒的化合物溶于酸后多以VO+、VO2+、VO形式存在,采用如图所示工艺流程可由黏土钒矿制备V2O5。已知:V2O5在碱性条件下以VO形式存在。下列说法不正确的是
A. “煅烧”时需要的仪器主要有蒸发皿、玻璃棒、三脚架、酒精灯
B. “酸浸氧化”中欲使3 mol VO+被氧化成VO,至少需要1 mol KClO3
C. 滤液1中主要的阴离子有[Al(OH)4]-、VO、Cl-、OH-、SO
D. “煅烧”时,NH4VO3受热分解:2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O
【答案】A
【解析】
【分析】黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括、,加入稀硫酸,使生成Al3+;加入将VO+和VO2+氧化成,成为滤渣1,滤液含有:、K+、Cl-、Al3+、;加入KOH溶液至pH>13,滤液1含有K+、四羟基合铝酸根、、Cl-、OH-、,通入CO2生成氢氧化铝沉淀,滤液中加入NH4HCO3沉钒得到,最后煅烧得到V2O5。
【详解】A.煅烧固体样品的核心仪器是坩埚,搭配泥三角、三脚架、酒精灯、玻璃棒等;蒸发皿用于蒸发浓缩溶液,不能作为高温煅烧固体的容器,A错误;
B.VO+中V元素为+3价,中V元素为+5价,3mol VO+被氧化成,失去6mol电子,变为KCl得到6mol电子,得失电子守恒,故至少需要1 mol KClO3,B正确;
C.酸浸后加KOH调pH>13,Al2O3转化为[Al(OH)4]⁻,V2O5在碱性下以存在,体系引入了K⁺、,KClO3还原生成Cl⁻,强碱性下还有过量OH⁻,所以滤液1的阴离子包含这些,C正确;
D.NH4VO3高温分解生成V2O5、NH3和H2O,该反应方程式原子、价态均守恒,符合铵盐受热分解的规律,D正确;
故选A。
5. 以富钒炉渣(主要成分为,还含有杂质、)为原料制备的工艺流程如下:
已知:“氧化”时,转变成;“沉钒”时,生成沉淀,且需控制溶液的。
下列说法正确的是
A. “焙烧”时,被氧化的金属元素为V和Fe
B. “酸浸”时,试剂X可选用盐酸
C. “氧化”时,离子反应为
D. “调pH”时,可加入过量,提升除杂效率
【答案】A
【解析】
【分析】富钒炉渣(主要成分为,含、杂质)通入作为氧化剂,氧化原料中低价态的金属元素;加入酸(试剂X)溶解金属氧化物,使V、Fe、Al转化为离子进入溶液,不溶性的可被过滤除去,此时V以存在;加入将氧化为;加入调节pH,使、转化为氢氧化物沉淀除去,得到滤渣;加入沉钒试剂得到沉淀,煅烧后得到最终产物。
【详解】A.原料中V的化合价为+3价,低于产物中钒的最高价+5,焙烧时通入作氧化剂,、的化合价均升高,都被氧化,A正确;
B.若酸浸试剂选用盐酸,后续加入的氧化剂会氧化生成有毒的,因此不能选盐酸,B错误;
C.“氧化”在酸浸之后,溶液为酸性环境,反应物不能写,正确的离子方程式为:,C错误;
D.已知“沉钒”需要控制,加入过量会使溶液过高,不符合沉钒要求,还会造成钒提前沉淀损失,因此不能加过量,D错误;
故选A。
6. 类推思维是化学解题中常用的一种思维方法,下列“类推”结果正确的是
A. 碳酸氢钠受热易分解,碳酸氢钾受热也易分解
B. Na2O2与CO2反应生成Na2CO3与O2,则Na2O2与SO2反应生成Na2SO3与O2
C. Ca(HCO3)2的溶解度比CaCO3的大,则NaHCO3的溶解度比Na2CO3的大
D. Na在空气中燃烧生成Na2O2,则Li在空气中燃烧生成Li2O2
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳酸氢钠和碳酸氢钾同为碱金属的碳酸氢盐,受热均易分解生成碳酸盐、水和二氧化碳,类推合理,A正确;
B.Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,但SO2具有还原性,与强氧化性的Na2O2反应时会被氧化为Na2SO4而非Na2SO3,且不生成O2,B错误;
C.Ca(HCO3)2溶解度大于CaCO3,但钠盐相反,NaHCO3的溶解度(约9.6g)小于Na2CO3(约21.5g),类推不成立,C错误;
D.Na燃烧生成Na2O2,但Li的金属性较弱,燃烧生成Li2O,类推错误,D错误;
故选A。
7. 下列对物质性质解释合理的是
选项
性质
解释
A
热稳定性:
中存在氢键
B
熔点:晶体硅<碳化硅
碳化硅中分子间作用力较大
C
酸性:
电负性:
D
熔点:
键较强
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.热稳定性与O的非金属性更强有关,氢键影响沸点而非热稳定性,A错误;
B.晶体硅和碳化硅均为共价晶体,熔点由共价键强度决定,而非分子间作用力,B错误;
C.Cl的电负性大于Br,使HClO中O-H更易解离,酸性更强,C正确;
D.熔点低于是因分子间作用力更大,而非Br-Br键强,D错误。
故选C。
8. 盐X溶液能发生如图所示的转化关系(部分反应的反应条件已略),相对分子质量:c比b大16,f比e大16.下列推断正确的是
A. 反应①、②均为氧化还原反应 B. 将b通入a的水溶液中无明显现象
C. 该转化关系中涉及的酸性氧化物有3种 D. X一定属于正盐
【答案】A
【解析】
【分析】根据题干信息,相对分子质量:c比b大16,f比e大16,b→c、e→f可能为氧化的过程;转化关系中,c和f与Z反应均能得到强酸,则c可能为SO3,f为NO2,Z为H2O,Y为O2,则b为SO2,e为NO,盐X溶液与盐酸反应得到a,与NaOH反应得到d,a与O2得到SO2,则a为H2S,d与O2得到NO,则d为NH3,因此X可以是NH4HS或(NH4)2S;
【详解】A.反应①为H2S被O2氧化生成SO2,化学方程式为2H2S+3O2=2SO2+2H2O,反应②为NO被O2氧化生成NO2,化学方程式为2NO+O2=2NO2,均为氧化还原反应,A正确;
B.b为SO2,a为H2S,两者发生反应:SO2+2H2S=3S↓+2H2O,生成淡黄色固体沉淀,B错误;
C.b为SO2、c为SO3、e为NO、f为NO2,其中只有b、c为酸性氧化物,C错误;
D.由流程分析可知,X可以是NH4HS或(NH4)2S,即X可能为正盐,也可能为酸式盐,D错误;
故选A。
9. 氢氧化铬是一种两性氢氧化物,主要用于制备三价铬盐及三氧化二铬,也可用于油漆、颜料生产及羊毛处理等。利用铬渣(铬以低价态含氧酸盐的形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物)制备氢氧化铬的流程如图。已知:最高价铬酸根离子在酸性介质中以形式存在,在碱性介质中以形式存在,在pH>12时开始溶解。下列说法错误的是
A. 常用作红色涂料
B. 滤渣中含有
C. “煅烧”后铬被氧化为
D. “还原”工序发生的反应为
【答案】D
【解析】
【分析】铬钒渣与Na2CO3和NaOH在空气中煅烧,铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐,向煅烧渣中加水浸取、过滤,得到含有氧化铁的滤渣和滤液;向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH=8,可将铝元素转化为沉淀除去,过滤后向滤液中加入MgSO4溶液、(NH4 )2SO4溶液将硅元素、磷元素转化为MgSiO3和 MgNH4PO4 沉淀,过滤后向滤液中加入稀H2SO4调节溶液pH=2,后向溶液中加入Na2SO3溶液,发生,铬元素被还原为Cr3+,调节溶液pH,得到Cr(OH)3沉淀。
【详解】A.为红色,常用作红色涂料,A正确;
B.由分析知,滤渣中含有,B正确;
C.由分析知,“煅烧”后铬被氧化为,C正确;
D.“还原”工序发生的反应为,D错误;
故选D。
10. 某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程,该历程如图所示(图中只画出了 HAP的部分结构,用18O标记羟基磷灰石中的羟基氧原子)。下列说法正确的是
A. 反应物的键能之和大于生成物的键能之和
B. HAP改变了该反应的历程和焓变,加快了反应速率
C. 经过该催化氧化过程后18O仍然在HAP中
D. 反应过程中,碳原子由sp2杂化变为sp杂化
【答案】D
【解析】
【详解】A. HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O,反应是放热反应,因此反应物的键能之和小于生成物的键能之和,故A错误;
B. HAP改变了该反应的历程,加快了反应速率,但焓变不变,故B错误;
C. 根据该历程图中信息,经过该催化氧化过程后18O在水中,故C错误;
D. HCHO的碳原子价层电子对数为,CO2的碳原子价层电子对数为,因此反应过程中,碳原子由sp2杂化变为sp杂化,故D正确。
综上所述,答案为D。
11. 工业上制备有机氟化剂SF4的反应:。下列说法正确的是
A. 与两种物质中氯元素的化合价不相同
B. 既不作氧化剂也不作还原剂,为氧化产物
C. 还原剂和氧化剂的物质的量之比为2:1
D. 属于有机物
【答案】B
【解析】
【详解】A.与中的氯元素化合价均为-1价,化合价相同,A错误;
B.中F的化合价始终为-1,未参与氧化还原反应,中的S从+2价升至中的+4价,为氧化产物,B正确;
C.3 mol 中部分S被氧化(1 mol S生成),部分被还原(2 mol S生成),还原剂(被氧化部分)与氧化剂(被还原部分)的物质的量之比为1:2,C错误;
D.有机物需含碳元素,不含碳,不属于有机物,D错误;
故答案选B。
12. 某有机物分子结构式如下图,下列说法正确的是
A. 取少量该有机物,滴加酸性高锰酸钾溶液,微热,有气体产生
B. 所有的碳原子不可能处在同一个平面上
C. 所有的氧原子不可能同时处在苯环平面上
D. 所有的氢原子有可能同时处在苯环平面上
【答案】A
【解析】
【详解】A.有机物结构中含有的乙烯基能被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成二氧化碳气体,故A正确;
B.有机物中苯环和乙烯基是平面结构,-CH2CH2OH与苯环上的碳原子共3个碳原子也是平面结构,则此有机物中所有的碳原子可能处在同一个平面上,故B错误;
C.酚羟基上的氧原子一定在苯环的平面上,而-CH2CH2OH上的2个碳原子与氧原子在同一平面上,则与苯环也可能在同一平面上,即所有的氧原子可能同时处在苯环平面上,故C错误;
D.-CH2CH2OH上所有氢原子不可能在同一平面上,则有机物中所有的氢原子不可能同时处在苯环平面上,故D错误;
故答案为A。
13. 用含铜丰富的自然资源黄铜矿冶炼铜的工艺流程如下:
已知:。
下列有关该流程的说法错误的是
A. “浸取”时,若改用溶液,也能生成和,该反应的化学方程式为
B. 向“过滤1”所得滤液中加入足量铁粉,可以提高铜的回收率
C. “过滤3”所得滤液为、溶液,可以在工艺中循环使用
D. 为保持流程持续循环,每生成,理论上需补充的物质的量为
【答案】D
【解析】
【分析】中加入溶液浸取,发生反应:,过滤后得到的滤液中含有和未反应完的,固体中含有、,加入浓盐酸除硫,过滤得到含有的滤液,调节溶液pH发生歧化反应生成Cu和,过滤可得到,得到的滤液中含有和,可以循环使用,据此解答。
【详解】A.具有氧化性,该反应中元素从-2价升高到0价,从+3价降低到+2价,元素从+2价降低到+1价,反应的化学方程式为:,A正确;
B.“过滤1”所得滤液中含有未反应完的,加入足量铁粉可置换出,能够提高铜的回收率,B正确;
C.由分析可知,“过滤3”所得滤液中含有歧化反应生成的以及之前加入浓盐酸引入的,可返回至“浸取”步骤循环使用,C正确;
D.歧化反应:,生成2 mol需要4 mol ,对应需要4 mol ,“浸取”生成4 mol 消耗3 mol ,歧化反应生成2 mol 的同时生成2 mol 可循环使用,故理论上只需补充,D错误;
故选D。
14. 下列中学常见物质A~J的转化关系如下图所示(部分反应条件、产物已略去),通常情况下A是高熔点固体,D是红棕色固体。下列说法错误的是
A. 检验中的金属阳离子可用溶液
B. 高温下与的反应可用来焊接钢轨
C. 在中加入稀氨水至过量,先生成白色沉淀,后沉淀溶解
D. 、、的溶液一定条件下都可以形成絮凝剂,处理污水
【答案】C
【解析】
【分析】电解A生成B、C,A是高熔点固体,能与氢氧化钠溶液、盐酸反应,A属于两性物质,可推知A是Al2O3,H是Na[Al(OH)4],I是硫酸铝,D是红棕色固体,为Fe2O3,C与D的反应为铝热反应,则C是Al,B是O2,E是Fe,F是FeSO4,F加氨水并通入氧气反应生成G,G是Fe(OH)3,氢氧化铁在加热条件下分解生成氧化铁D,J是Fe2(SO4)3;
【详解】A.F是FeSO4,检验中的金属阳离子Fe2+可用溶液,产生蓝色沉淀则含有Fe2+,A正确;
B.高温下与的反应为铝热反应,产生铁水,可用来焊接钢轨,B正确;
C.在中加入稀氨水至过量,生成的氢氧化铝不溶于氨水,故只生成白色沉淀,沉淀不溶解,C错误;
D.、、为铝盐、亚铁盐和铁盐,均易水解产生胶体,故其溶液一定条件下都可以形成絮凝剂,处理污水,D正确;
答案选C。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能新型绿色消毒剂,主要用于饮用水的消毒杀菌。某小组设计实验制备K2FeO4并探究其性质。
I.制备K2FeO4。
查阅资料:i.K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在强碱性溶液中稳定存在,在中性和酸性溶液中不稳定;
ii.Cl2可在KOH溶液中将Fe(OH)3氧化为K2FeO4。
实验装置如图。
(1)利用装置A可制得Cl2,反应的化学方程式是_____。
(2)B的作用是_____。
(3)一段时间后,在C中得到紫色固体K2FeO4。制备K2FeO4的化学方程式是_____。
(4)D装置的作用是吸收多余的氯气,防止空气污染,反应的离子方程式是_____。
II.探究K2FeO4的性质
小组同学充分洗涤C中所得K2FeO4固体后,用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色K2FeO4溶液。
(5)甲同学根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2>FeO,乙同学猜测溶液酸碱性对物质的氧化性强弱有影响,并设计实验证明了酸性条件下FeO的氧化性强于Cl2。
实验方案为:取K2FeO4溶液于试管中,_____(填实验操作和现象)。
经检验反应后的溶液中铁元素以Fe3+的形式存在,检验方法为_____。
(6)乙同学探究酸性条件下FeO>MnO的氧化性强弱,实验方案如下。
实验
序号
试管中的试剂
实验现象
i
少量MnSO4固体
和5mL1mol·L-1H2SO4
溶液变为浅紫色,
有少量无色气体产生
ii
a
溶液几乎无色,
有大量无色气体产生
①实验ii的溶液中铁元素以Fe3+的形式存在,从化合价角度分析,实验ii中气体产物的成分为_____。
②对比实验i和ii,得出结论:酸性条件下氧化性FeO>MnO。a为_____,实验ii的目的是_____。
【答案】(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)除去Cl2中的HCl
(3)3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O
(4)Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
(5) ①. 加入过量稀盐酸,有黄绿色气体产生,溶液紫色褪去 ②. 取少量溶液于试管中,加入KSCN溶液,溶液变红,证明含Fe3+存在
(6) ①. O2 ②. 5mL1mol·L-1H2SO4 ③. 排除K2FeO4溶于稀H2SO4对颜色变化的干扰
【解析】
【分析】A中浓盐酸与二氧化锰反应制备氯气:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,B中饱和食盐水吸收氯气中的HCl,C中氯气与Fe(OH)3在KOH溶液中反应制备K2FeO4:3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,D中氢氧化钠溶液吸收氯气,防止污染空气。
【小问1详解】
根据分析,A中制备氯气的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
【小问2详解】
B的作用是:除去Cl2中的HCl;
【小问3详解】
根据分析,制备K2FeO4的化学方程式是:3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O;
【小问4详解】
D中氢氧化钠溶液吸收氯气,防止污染空气,离子方程式为:Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;
【小问5详解】
设计实验证明酸性条件下FeO的氧化性强于Cl2,证明有氯气生成,实验方案为:加入过量稀盐酸,有黄绿色气体产生,溶液紫色褪去;反应后溶液中Fe3+的检验方法为:取少量溶液于试管中,加入KSCN溶液,溶液变红,证明含Fe3+存在;
【小问6详解】
乙同学探究酸性条件下FeO>MnO的氧化性强弱,实验i中溶液变为浅紫色,说明酸性条件下K2FeO4下将Mn2+氧化为MnO,实验i和ii为对比实验,故a为5mL1mol·L-1H2SO4,实验ii中产生大量气体,Fe元素化合价降低,必然有元素化合价升高,根据氧化还原反应可知,,该气体为O2,实验ii可以排除K2FeO4溶于稀H2SO4对颜色变化的干扰。
①根据分析,实验ii中气体产物的成分为O2;
②a为:5mL1mol·L-1H2SO4,实验ii的目的是:排除K2FeO4溶于稀H2SO4对颜色变化的干扰。
16. 某待测液中可能含有等物质的量的Na+、、Mg2+、Al3+、Fe2+、Cl-、、、中的若干种离子,取该待测液进行如下实验:
针对该实验结果,回答下列问题:
(1)该待测液中一定含有的离子有________;气体B分子的电子式为________。
(2)写出生成无色气体A时的离子反应方程式:__________。
(3)写出沉淀Y热分解产物的一种用途:________。
(4)在催化剂作用下气体A与气体B可以反应转化为对环境无害的物质,该反应所得氧化产物与还原产物的质量之比为________。
(5)写出生成沉淀Z时的离子反应方程式:_____________。
【答案】 ①. 、Fe2+、Cl-、 ②. ③. 3Fe2+++4H+=2H2O+3Fe3++NO↑ ④. 制作红色颜料 ⑤. 2:3 ⑥. Ba2++2OH-+CO2=BaCO3↓+H2O
【解析】
【分析】滴加足量的稀硫酸过程中无明显的现象,可以得出该待测中无、离子,再滴加足量的硝酸钡溶液时,能够产生无色气体,说明原溶液中一定含有还原性离子,即含有Fe2+离子,生成气体A的反应为3Fe2+++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,此酸性溶液中能够形成白色沉淀一定是BaSO4沉淀,第三步加入过量的烧碱溶液加热能够生成气体B一定为NH3,原待测溶液中一定含有,Fe3+与OH-形成沉淀Y即Fe(OH)3,根据待测液中含有等物质的量Fe2+和,由电荷守恒,可以得出原待测溶液中一定含Cl-、两种阴离子,滤液2中通入少量CO2,生成BaCO3沉淀Z;据此解答。
【详解】(1)由上述分析可知,该待测液中一定含有的离子有、Fe2+、Cl-、,气体B为NH3,其结构中N原子与每个H原子形成一对共用电子对,电子式为;答案为、Fe2+、Cl-、,。
(2)由上述分析可知,Fe2+与H+、发生氧化还原反应,生成NO气体,其离子方程式为3Fe2+++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;答案为3Fe2+++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O。
(3)由上述分析可知,沉淀Y为Fe(OH)3,加热分解得到Fe2O3,即2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O,Fe2O3是红棕色,可作红色颜料;答案为制作红色颜料。
(4)由上述分析可知,气体A为NO,气体B为NH3,在催化剂作用下二者发生反应,转化为对环境无害的物质N2和H2O,即4NH3+6NO5N2+6H2O,N2既是氧化产物又是还原产物,其中NH3失电子,是还原剂,得到氧化产物,NO得电子,是氧化剂,得到还原产物,氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:3;答案为2:3。
(5)由上述分析可知,沉淀Z为BaCO3沉淀,其离子方程式为Ba2++2OH-+CO2=BaCO3↓+H2O;答案为Ba2++2OH-+CO2=BaCO3↓+H2O。
17. 氧化还原反应是指有电子转移的反应,表现为参与反应的物质的元素化合价发生变化,广泛存在或应用于生产、生活和科技领域中。
(1)下列变化中,与氧化还原反应有关的是______(填标号)。
A. 燃放鞭炮 B. 用稀盐酸除铁锈
C. 用水洗涤沉淀 D. 实验室制氧气
(2)一定条件下,可消除氮氧化物的污染,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。
(3)高锰酸钾是一种常见的氧化剂。找出、、中的一个变化,该变化在酸性溶液中与组成一个反应并写出该反应的离子方程式:_____________________。
(4)黄铜矿()在硫酸溶液中被氧气氧化的反应如下,配平离子方程式:_____________________。
_____________________→____________________________
消耗标准状况下22.4L空气(设氧气体积分数为21%)时,该反应转移的电子数为_______。
(5)(H为价)具有很强的还原性,可将还原为,发生的反应为(未配平),则每生成1.08g银,反应中生成的氢气的物质的量为_______mol。
(6)《天工开物》记载了隔绝空气焙烧绿矾(主要成分为)即可制得颜料铁红()的方法。在此过程中生成的含硫气体产物为_______(填化学式),试用简洁的文字分析原因:_____________________。
【答案】(1)AD (2)
(3)
(4) ①. ②. 0.84
(5)0.005 (6) ①. 、 ②. 焙烧绿矾制备铁红时,铁元素的化合价升高,则硫元素的化合价要降低,故会有生成,再由原子个数守恒可知,还会产生,故生成的含硫气体产物为和
【解析】
【小问1详解】
A.燃放鞭炮涉及反应的化学方程式为,元素化合价发生变化,故A与氧化还原反应有关;
B.铁锈()与盐酸反应的化学方程式为,属于复分解反应,各元素化合价均未改变,故B与氧化还原反应无关;
C.用水洗涤沉淀属于物理洗涤过程,不涉及化学反应,故C与氧化还原反应无关;
D.实验室制氧气通常使用加热高锰酸钾或氯酸钾的方法制氧气,元素化合价发生变化,故D与氧化还原反应有关;
故答案选AD。
【小问2详解】
和反应生成无污染的,还原剂中化合价由-3价升高到0价,失去3个电子,氧化剂中化合价由价降低到0价,得电子。根据得失电子守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为。
【小问3详解】
根据已知信息可知,在酸性溶液中实现还原过程的变化是氧化过程,根据得失电子守恒及电荷守恒可得,其离子方程式为。
【小问4详解】
中化合价由+2价升高到+3价,化合价由-2价升高到+6价,中化合价由0价降低到-2价,根据得失电子守恒及电荷守恒可得,离子方程式为;标准状况下22.4 L空气为,氧气体积分数为21%,则,则转移电子数为,即。
【小问5详解】
根据得失电子守恒及原子守恒可得,发生的反应的方程式为,其中关系式为。,对应,故反应中生成的氢气的物质的量为。
【小问6详解】
绿矾中化合价为+2价,焙烧后生成的中化合价为+3价,元素被氧化;为+6价,在隔绝空气的条件下,元素被还原成化合价为+4的,根据得失电子守恒得,再结合元素质量守恒可得,另一部分的元素化合价不变生成的是。
18. 柠檬酸三正丁酯是微溶于水的无色油状液体,因其无毒、挥发性小的性质可作为环保型增塑剂。实验室制备柠檬酸三正丁酯的原理、装置如下:
相关反应物及产物的参数如下表:
物质
相对分子质量
密度
沸点(℃)
溶解性
柠檬酸
192
1.54
175(分解)
易溶于水,易溶于醇等有机溶剂
正丁醇
74
0.81
118
微溶于水
柠檬酸三正丁酯
360
1.05
225
微溶于水,易溶于醇等有机溶剂
制备和提纯步骤如下:
①将浓硫酸、19.2g柠檬酸和过量的正丁醇等按一定顺序加入到仪器A中;
②加热仪器A中反应液至,待反应完成后停止加热;
③待仪器A中液体冷却后,用5%的溶液洗涤并分液;
④有机层通过_______操作回收正丁醇;
⑤粗产品显淡黄色,依次加入无水氯化钙和活性炭并过滤后得到纯度较高的产品。
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是_______,仪器B的进水口是_______。仪器A中加入正丁醇、浓硫酸、柠檬酸等三种试剂前,需要加入_______。
(2)步骤②中加热仪器A可采用_______(填“水浴加热”、“沙浴加热”或“油浴加热”)
(3)步骤④中分离正丁醇与柠檬酸三正丁酯的方法是_______。
(4)分水器的作用是不断分离出反应生成的水使反应正向进行,同时上层的液体会回流到仪器A中,则反应时将生成的水放出操作是_______;
(5)该实验中柠檬酸三正丁酯的产率为_______。(保留三位有效数字)
【答案】(1) ①. 圆底烧瓶 ②. b ③. 沸石或碎瓷片
(2)油浴加热 (3)(减压)蒸馏
(4)打开分水器下端的活塞,待水层放出后,迅速关闭活塞
(5)75.0%
【解析】
【小问1详解】
由装置可知,仪器A的名称为:圆底烧瓶;冷凝管的进水方向为下口进,上口出,所以进水口为b;仪器A中加入正丁醇、浓硫酸、柠檬酸等三种试剂前,需要加入沸石或碎瓷片防止液体暴沸;
【小问2详解】
仪器A中反应温度为,所以采用的加热方式为:油浴加热;
【小问3详解】
正丁醇与柠檬酸三正丁酯沸点不同,所以分离正丁醇与柠檬酸三正丁酯用蒸馏或减压蒸馏的方法;
【小问4详解】
分水器的作用是不断分离出反应生成的水,反应时将生成的水放出操作是:打开分水器下端的活塞,待水层放出后,迅速关闭活塞;
【小问5详解】
19.2g柠檬酸物质的量为0.1mol,生成0.1mol柠檬酸三正丁酯,质量为36.0g,则柠檬酸三正丁酯的产率为。
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