内容正文:
海伦市第一中学2026--2027学年度第一学期开学测试
高三化学
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,写在试卷上无效。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共15小题,共45分。
1. 以某双环烯酯(分子结构如图所示)为原料可制得一种耐腐蚀、耐高温的绿色环保表面涂料。下列有关该化合物的说法错误的是
A. 分子中碳原子的杂化轨道类型有、
B. 分子中含有个手性碳原子
C. 该化合物最多能与发生加成反应
D. 既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据结构可知,分子中饱和碳原子采用杂化,连接双键的碳原子采用杂化,所以分子中碳原子的杂化轨道类型有、,A正确;
B.连接个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,环上连接支链的碳原子为手性碳原子,有个手性碳原子,B正确;
C.碳碳双键和氢气以发生加成反应,酯基中碳氧双键和氢气不反应,该物质最多消耗氢气,C错误;
D.分子中碳碳双键能和溴的四氯化碳溶液发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色,能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确;
故选C。
2. 是常见的抗氧化剂、易水解,实验室以为原料制备的流程如图所示。
下列说法错误的是
A. 反应的离子方程式为
B. 溶解时常加入适量粉,主要目的是为了提高产品的产量
C. 反应中与硫酸的反应为复分解反应
D. 操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、在二氧化碳气流中晾干
【答案】B
【解析】
【分析】由题给流程可知,将氯化亚锡溶于浓盐酸,加水稀释至所需浓度,再加入适量锡粉得到氯化亚锡溶液,向溶液中加入碳酸氢铵发生反应生成氧化亚锡、氯化铵、二氧化碳和水,过滤得到氧化亚锡,向氧化亚锡中加入稀硫酸发生反应生成硫酸亚锡和水,硫酸亚锡溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得到二水硫酸亚锡晶体。
【详解】A.根据分析可知,反应为氯化亚锡溶液与碳酸氢铵反应生成氧化亚锡、氯化铵、二氧化碳和水,离子方程式为,A正确,
B.是常见的抗氧化剂即易被氧化,溶解时常加入适量粉,主要目的是防止被氧化为,B错误;
C.反应中与硫酸反应,生成和,属于复分解反应,C正确;
D.根据分析可知,操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、在二氧化碳气流中晾干,D正确;
因此答案选B。
3. 前四周期元素、、、的原子序数依次增大,且都不在同一周期,其中、、为主族元素。的价电子排布式为 的最高能级中的未成对电子数是的倍,的未成对电子数和最外层电子数均与的相同,但与不同族。下列说法错误的是
A. 元素的电负性:
B. 元素的第一电离能高于其同周期的相邻元素
C. 中含有 键
D. 简单氢化物的沸点:
【答案】D
【解析】
【分析】前四周期的四种元素、、、的原子序数依次增大,且都不在同一周期,即分别处于第一、二、三、四周期。W为第一周期唯一的主族元素,即H元素;X处于第二周期,价电子排布式为,即价电子排布为,即X为N元素;Y处于第三周期,且最高能级(3p)中的未成对电子数是W(1个)的3倍,即有3个未成对电子,因此其价层电子排布为,则Y为P元素;Z处于第四周期,且与W不同族,未成对电子数和最外层电子数均与W相同(即最外层1个电子、未成对电子数为1),在第四周期中只有副族的Cu,价电子排布,符合条件。综上可知,为元素、为元素、为元素、为元素,据此解答。
【详解】A.同主族元素自上而下电负性依次减小,则电负性:,A正确;
B.是元素,原子轨道为半充满稳定状态,其第一电离能高于其同周期的相邻元素,B正确;
C.是形成的个配位键属于键,每个分子形成个键,个含有个键,则中含有16 mol 键,C正确;
D.分子之间存在氢键,而分子之间只有范德华力,氢键比范德华力更强,则沸点:,即X>Y,D错误;
故选。
4. 二十大报告中提出要“深入推进环境污染防治,持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战”,意味着对污染防治比过去要求更高。某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如图盐桥中的“”代表,“”代表。下列说法错误的是
A. 的空间结构分别为三角锥形、平面三角形
B. 盐桥中向极移动,电流由极沿导线经过负载流向极
C. 微生物在氮的硝化中起氧化作用,且温度越高,越有利于硝化
D. 极区溶液的减小,极发生的电极反应为
【答案】C
【解析】
【分析】X电极上发生失电子的反应生成电极上发生得电子的反应生成,则电极为负极、电极为正极。
【详解】A.分子中原子的价层电子对数为,VSEPR模型为四面体,含有对孤电子对,则分子的空间结构为三角锥形,的价层电子对数,不含孤电子对,故是平面三角形,A正确;
B.由上述分析可知,电极为负极、电极为正极,电流由极沿导线经过负载流向极,溶液中阴离子移向负极,即盐桥中向极移动,B正确;
C.由图可知,微生物使转化为,起氧化作用,但温度过高,会使蛋白质变性,导致微生物死亡,使硝化作用减弱,C错误;
D.由上述分析可知,电极为负极、电极为正极,负极反应式为,负极区溶液的减小,正极反应式为,D正确;
故选C。
5. 常温下,将溶液添加到二元弱酸溶液中,混合溶液的与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 的水解常数、分别为、
B. 曲线表示与的变化关系
C. 溶液中
D. 当混合溶液时,溶液中
【答案】A
【解析】
【分析】二元弱酸的两步电离常数为:,,且,则或相同时,,所以图中曲线、分别表示与、的变化关系,且,据此分析解答。
【详解】A.由上述分析可知,的电离平衡常数,则的水解常数,同理,A错误;
B.由上述分析可知,曲线、分别表示与、的变化关系,B正确;
C.由上述分析可知,的电离平衡常数,其水解常数的电离程度大于其水解程度,则溶液呈酸性,溶液中,C正确;
D.,则时,即该溶液中,D正确;
故选A。
6. 设 NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A. 2g氘化锂 ( 6LiD)中含中子数为 NA
B. 标准状况下,22.4LCH3Cl所含 C-H 键数目为 3NA
C. 2 mol SO2和 1mol18O2 充分反应,产物中含 18O原子数为 2 NA
D. 标准状况下,1.12L Cl2通入 1L 0. 1mol/LFeCl2 溶液中,溶液中含 Fe3+数目小于 NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.6LiD的摩尔质量为8g/mol,2g氘化锂的物质的量为0.25mol,1个6LiD中含4个中子,则2g氘化锂中所含中子数为NA,A项正确;
B.1个CH3Cl中含3个C—H键,标准状况下22.4LCH3Cl的物质的量为1mol,所含C—H键数目为3NA,B项正确;
C.SO2与18O2发生的反应为可逆反应,反应不可逆进行到底,2molSO2和1mol18O2充分反应的产物中含18O的原子数小于2NA,C项错误;
D.标准状况下1.12LCl2的物质的量为0.05mol,1L0.1mol/LFeCl2溶液中FeCl2物质的量为0.1mol,两者发生的反应为Cl2+2FeCl2=2FeCl3,Cl2与FeCl2恰好完全反应生成0.1molFeCl3,但由于Fe3+发生水解,故溶液中Fe3+数目小于NA,D项正确
答案选C。
7. 下列离子方程式书写正确的是
A. 用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3SO+Cl2+H2O = 2HSO+2Cl-+ SO
B. 向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2=CaCO3↓+2H+
C. NaOH溶液与过量H2C2O4溶液反应:H2C2O4+2OH-= C2O+ 2H2O
D. 向次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳气体:ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO
【答案】A
【解析】
【详解】A.Cl2还原为氯离子,SO氧化为SO,H2O作介质产生的氢离子与过量的SO结合为HSO,A正确;
B.CaCO3在酸中溶解,与H+反应产生二氧化碳,不会产生沉淀,则CaCl2溶液中通入CO2不反应,B错误;
C.NaOH溶液与过量H2C2O4溶液反应生成酸式盐,离子方程式为H2C2O4+OH-= HC2O+ H2O,C错误;
D.次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳气体生成碳酸钙沉淀,其离子方程式为Ca2++2ClO-+CO2+H2O=2HClO+CaCO3↓,D错误;
答案选A。
8. 某无色溶液中可能含有Na+、K+、NH4+、Ca2+、Cu2+、SO42—、SO32—、Cl-、Br-、CO32—中的若干种,离子浓度都为0.1 mol·L-1。往该溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液,无白色沉淀生成。某同学另取少量原溶液,设计并完成如图所示实验。则下列关于原溶液的判断正确的是
A. 若实验中Ba(NO3)2和HNO3的混合溶液改用BaCl2和盐酸的混合溶液,对溶液中离子的判断无影响
B. 无法确定原溶液中是否存在Cl-
C. 原溶液中肯定存在的上述离子是SO32—、Br-,是否存在Na+、K+需要通过焰色反应来确定
D. 原溶液中肯定不存在的上述离子是Ca2+、Cu2+、SO42—、CO32—,是否存在NH4+另需实验验证
【答案】A
【解析】
【分析】无色溶液中一定不存在Cu2+,向该溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液,无白色沉淀生成,说明无溶液中不存在SO。加足量氯水,无气体产生,说明原溶液中不存在CO。向试样中加入四氯化碳,分液,下层呈橙黄色,说明试样中存在Br2,故原溶液中存在Br-。向上层溶液中加硝酸钡和稀硝酸后有白色沉淀生成,说明原溶液中存在SO,不存在Ca2+。原溶液中题述离子浓度都为0.1 mol·L-1,根据电荷守恒,原溶液中一定存在NH、Na+、K+,一定不存在Cl-。
【详解】向滤液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液有白色沉淀产生,是因为加氯水时引入了氯离子。若原溶液中存在SO,则加入氯水后被氧化为SO,故将Ba(NO)2和HNO3的混合溶液改为BaCl2和盐酸的混合溶液对SO的检验无影响,而Cl-的存在可根据电荷守恒判断,不影响Cl-的检验,答案为A。
9. 在给定条件下,下列所示物质间的转化均能实现的是
A. FeCl3(aq)FeFe3O4
B. Ca(ClO)2(aq)HClO(aq)Cl2(aq)
C. NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s)
D. CH3CH2OHCH3CHO
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,不能生成铁,则物质间的转化不能实现,故A不符合题意;
B.次氯酸遇光分解生成盐酸和氧气,不能生成氯气,则物质间的转化不能实现,故B不符合题意;
C.氯化钠溶液与氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,则物质间的转化均能实现,故C符合题意;
D.乙醇与银氨溶液共热不反应,则物质间的转化不能实现,故D不符合题意;
故选C。
10. MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=Ca、Mg):
已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是
A. ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0
B. ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0
C. ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)=ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)
D. 对于MgCO3和CaCO3,ΔH1+ΔH2>ΔH3
【答案】C
【解析】
【详解】根据盖斯定律,得ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3,又易知Ca2+半径大于Mg2+半径,所以CaCO3的离子键强度弱于MgCO3,CaO的离子键强度弱于MgO。
A. ΔH1表示断裂CO32-和M2+的离子键所吸收的能量,离子键强度越大,吸收的能量越大,因而ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0,A项正确;
B. ΔH2表示断裂CO32-中共价键形成O2−和CO2吸收的能量,与M2+无关,因而ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0,B项正确;
C.由上可知ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)<0,而ΔH3表示形成MO离子键所放出的能量,ΔH3为负值,CaO的离子键强度弱于MgO,因而ΔH3(CaO)>ΔH3(MgO),ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)>0,C项错误;
D.由上分析可知ΔH1+ΔH2>0,ΔH3<0,故ΔH1+ΔH2>ΔH3,D项正确。
故答案选C。
11. 某气体的摩尔质量为M g/mol,NA表示阿伏加德罗常数,在一定的温度和压强下,体积为V L的该气体所含有的分子数为X。则表示的是
A. V L该气体的质量(以g为单位)
B. 1 L该气体的物质的量(以mol为单位)
C. 1 mol该气体的体积(以L为单位)
D. 1 L该气体的质量(以g为单位)
【答案】D
【解析】
【详解】该气体的物质的量表示为,质量表示为×M g/mol=g/mol,则=,NA本身单位为mol-1,则表示每升气体的质量,即1 L该气体的质量(以g为单位), D正确;
答案选D。
12. 室温下,下列实验探究方案能达到实验目的的是
选项
探究方案
实验目的
A
向某溶液中滴加少量氯水,然后滴入几滴KSCN溶液,观察现象
探究溶液中是否含有
B
淀粉溶液加入稀硫酸,加热,冷却后滴入碘水,观察溶液颜色变化
探究淀粉是否发生水解
C
向溶液中滴入硫酸酸化的溶液,观察溶液颜色变化
验证氧化性:
D
将溶液与溶液混合,观察现象
验证结合质子能力:
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.向某溶液中滴加少量氯水,然后滴入几滴KSCN溶液,溶液变红色,说明加入氯水后的溶液中含Fe3+,Fe3+可能是原溶液中的、也可能是Fe2+被氯水氧化生成的,无法确定原溶液是否含,A不能达到实验目的;
B.碘水可以检验淀粉,若淀粉部分水解、加入碘水后溶液也变蓝,则无法准确判断是否水解,B不能达到实验目的;
C.加入硫酸酸化的H2O2,而酸性条件下,具有强氧化性、会将Fe2+氧化,不能说明H2O2发生了反应,则得不到氧化性H2O2>,C不能达到实验目的;
D.与反应生成沉淀,证明结合质子能力更强,D能达到实验目的;
故答案选D。
13. 化学工业为新冠疫情防控提供了强有力的物质支撑。科学家利用原子序数依次增大的四种短周期元素X、Y、Z和W“组合”成一种高效、贮运稳定的消毒漂白剂,其分子结构示意图如下,W原子的L层电子数比Z原子的L层电子数多2个。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:Y<Z
B. W和Y的氧化物对应的水化物均为强酸
C. 简单氢化物的沸点:X>Y
D. 可用Y的简单氢化物检验输送W单质的管道是否泄漏
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z和W是原子序数依次增大的四种短周期元素,由分子结构示意图可知,X可以形成四条化学键,则X为C元素;Y能形成三条化学键,Z能和C元素形成双键,则Y为N元素,Z为O元素;Z原子的L层电子数为6,W原子的L层电子数比Z原子的L层电子数多2个,则W原子的L层电子数为8,且W能和N元素形成单键,则W为Cl元素。
【详解】A.具有相同电子层数的离子,原子序数越小,离子半径越大,则简单离子半径:,A项错误;
B.和HClO均为弱酸,B项错误;
C.存在分子间氢键,简单气态氢化物的沸点,C项错误;
D.过量的和反应生成NH4Cl和N2,产生白烟,故可用检验输送的管道是否泄漏,D项正确;
答案选D。
14. 细颗粒物含有的毒性物质来源之一是汽车尾气排放。通过排气管加装催化装置,可有效减少和的排放,催化装置内发生的反应为:,下列关于此反应的说法中,错误的是
A. 所涉及元素中原子半径:
B. 当时,每生成,转移电子数为为氧化产物
C. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1时,中氮元素的化合价为价
D. 等物质的量和中,共用电子对数之比为3∶4
【答案】B
【解析】
【详解】A. 同周期自左而右原子半径减小,故原子半径C>N>O,故A正确;
B. 当x = 2时,元素由NO2中+4价降低为N2中0价,每个N转移电子的物质的量为4mol,每生成1mol N2转移电子数为4mol×2=8mol,氮气为还原产物,故B错误;
C. 令NOx中N元素的化合价为a,则1×(a-0)=1×(4-2),计算得出a=2,故C正确;
D. N2分子中含有氮氮三键,1mol N2含有3mol共价键,CO2分子中含有2个C=O,1molCO2含有4mol共价键,故等物质的量N2和CO2中,共价键的个数比为3:4,故D正确;
故选B。
15. 下列说法正确的是
A. 在中性溶液中能大量共存:、、、
B. 含有大量能大量共存:、、、
C. 已知中和热为57.3KJ/mol,则稀氨水与盐酸反应生成1mol水时放出的热量小于57.3KJ
D. 已知辛烷的燃烧热为5518KJ/mol,则辛烷燃烧的热化学方程式:,
【答案】C
【解析】
【详解】A.在中性溶液中铝离子水解生成氢氧化铝,A错误;
B.酸性条件下的硝酸根具有强氧化性能将亚铁氧化成三价铁,B错误;
C.一水合氨是弱碱,弱碱的电离吸热,故稀氨水与盐酸反应生成1mol水时放出的热量小于57.3KJ,C正确;
D.燃烧热是指生成稳定的氧化物,应为液态水,D错误;
故选C。
第II卷(非选择题)
二、简答题:本大题共4小题,共55分。
16. 水合肼可用于生产火箭燃料、除草剂、抗糖尿病的药物等。实验室以尿素为原料制备水合肼并验证水合肼的还原性的实验流程如图所示:
已知:①尿素的沸点为 。
②水合肼的沸点为,且能与剧烈反应生成。
Ⅰ.水合肼的制备
(1)从图的中选择合适的装置制备并收集较纯净的,各装置合理的连接顺序为_________________________。
______ ______ ______ ______(填装置标号)。
(2)“步骤一”在高温条件下的氧化产物为,为确保该步骤在低温环境下进行,常采取的措施为 ____________________ 。该步骤在高温条件下发生反应的离子方程式为 ____________________ 。
(3)“步骤二”在如图所示装置中完成。为了避免生成氮气,将滴液漏斗中的与混合液缓慢滴入盛有尿素的三颈烧瓶a中,控制一定温度,边滴加边搅拌。
①仪器的作用是 ______ ,仪器中的冷却水应 ______ (填“下进上出”或“上进下出”)。
②生成水合肼的化学方程式为 ___________________ 。
Ⅱ.验证水合肼的还原性
(4)将“步骤二”制得的水合肼提纯,然后配成溶液,移出溶液于锥形瓶中,滴加滴淀粉溶液,用的溶液滴定,当滴定完全时,消耗溶液。
①滴定过程中水合肼被氧化为氮气,反应的化学方程式为 ____________________ 。
②配成的水合肼的浓度 ______ (用含的代数式表示)。
③的产率为 ____________________ (用含、的代数式表示)。
【答案】(1)
(2) ①. 冰水浴 ②.
(3) ①. 冷凝、回流 ②. 下进上出 ③.
(4) ①. ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下反应,生成氯气,氯气中混有水蒸气和HCl,装置E中的饱和食盐水可用于除去HCl,装置D中的浓硫酸可以干燥氯气,装置B可以收集氯气,装置C可以吸收氯气,防止其污染空气;各装置合理的连接顺序为。
【小问2详解】
“步骤一”在高温条件下的氧化产物为,为确保该步骤在低温环境下进行,常采取的措施为冰水浴,该步骤在高温条件下发生反应的离子方程式为:。
【小问3详解】
①仪器为球形冷凝管,其作用是冷凝、回流,仪器中的冷却水应下进上出。
和在碱性条件下生成,和,根据原子守恒、化合价升降守恒,可得生成水合肼的化学方程式为:。
【小问4详解】
滴定过程中水合肼被氧化为氮气,被还原为,则反应的化学方程式为:。
根据关系式:,可知溶液中,的物质的量为:,则配成的水合肼的浓度。
根据关系式:∽可知,尿素理论上可以制取的质量为:,实际制取的质量为,所以产率为:。
17. 丙烯是重要的有机化工原料,丙烷脱氢是工业生产丙烯的重要途径,其化学方程式为。回答下列问题:
(1)已知:
反应①
反应②
反应③
则反应③的为 ______ 。
(2)一定温度下,向的恒容密闭容器中充入丙烷发生脱氢反应,经过达到平衡状态,测得平衡时气体的压强是反应起始的倍。
①,丙烯的平均反应速率 ______ 。
②下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是 ______ (填标号)。
A.气体密度保持不变
B.的体积分数保持不变
C.容器中气体的压强保持不变
D.正正
③若在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应,起始时,越大,丙烷的平衡转化率越大,其原因是 ______ 。
(3)丙烷脱氢反应在不同温度下达到平衡,在总压强分别为和时,测得平衡时丙烷及丙烯的物质的量分数如图所示。图中、、、代表丙烷或丙烯,则、代表 _____________________ , ______ (填“大于”“小于”或“等于”)。起始时充入一定量的丙烷在恒压条件下发生反应,点对应温度下丙烷的平衡转化率为 ______ (保留位小数)。
(4)一定温度下,向恒容密闭容器中充入,起始压强为的体积分数与反应时间的关系如图所示。此温度下该反应的平衡常数 ______ (用含的代数式表示。是用反应体系中气体物质的平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数,平衡分压平衡总压物质的量分数)。
【答案】(1)
(2) ①. ②. BC ③. 该反应是一个气体分子数增大的反应,恒压条件下,充入氩气且氩气的充入量越多,使得容器的容积增大,体系中各组分的浓度减小,等效于减压,减小压强,平衡正向移动,因此丙烷的转化率增大
(3) ①. 丙烷 ②. 大于 ③. 33.3
(4)0.9m
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律可知,,则。
【小问2详解】
①根据题目所给信息,起始时,,,设的转化量为,可列“三段式”: ,则平衡时,在恒温恒容条件下,压强之比等于物质的量之比,已知平衡时气体的压强是反应起始的倍,则有,解得,即,因此,丙烯的平均反应速率。
②A.反应前后,容器的体积不变,混合气体的质量也不变,根据密度公式知,反应前后混合气体密度始终不变,因此当混合气体的密度不再发生变化,不能判断反应是否达到平衡状态,A错误;
B.的体积分数保持不变,说明各组分浓度不再变化,达到平衡,B正确;
C.在恒温恒容条件下,气体的物质的量之比等于压强之比,该反应是一个气体分子增大的反应,因此压强是一个变量,当压强保持不变时,可判定反应已达到平衡状态,C正确;
D.和均为正反应速率,始终满足相等关系,不能说明平衡,D错误;
故选BC。
③若在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应,起始时,越大,丙烷的平衡转化率越大,原因是该反应是一个气体分子数增大的反应,恒压条件下,充入氩气且氩气的充入量越多,使得容器的容积增大,体系中各组分的浓度减小,等效于减压,减小压强,平衡正向移动,因此丙烷的转化率增大。
【小问3详解】
丙烷脱氢反应是一个气体分子数增大的吸热反应,升高温度,平衡正向移动,丙烷的物质的量分数减小,丙烯的物质的量分数增大,因此曲线、代表丙烷,曲线、代表丙烯;增大压强,平衡逆向移动,即压强越大,丙烷的物质的量分数越大,因此;假设丙烷的起始投入量为,转化量为,可列“三段式”:,根据图示可知,点时丙烷的物质的量分数为,则有,解得,因此。
【小问4详解】
已知起始时,,,假设丙烷的转化量为,可列“三段式”:,则平衡时,结合图示可知平衡时丙烷的体积分数为,即,解得,则平衡时;根据恒温恒容条件下,压强之比等于物质的量之比,有,则平衡时体系的压强,因此。
18. 亚氯酸钠个是重要消毒剂,某化学实验探究小组设计如下装置制备无水亚氯酸钠晶体。
已知:
①纯易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全;
②饱和溶液在低于时析出,高于时析出无水晶体,温度高于时,分解为和。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是_______;B装置的作用为_______。
(2)A中发生的主要反应是产生,写出生成的化学方程式为_______。
(3)实验过程中,打开活塞k,缓缓通入空气,其目的①是将生成的气体赶入后续装置中反应;②是_______。
(4)气体与装置C中混合溶液反应生成,生成的离子方程式为_______。
(5)C装置中水浴的温度T控制在_______(填范围),可从中获得无水晶体。
(6)测定产品中的纯度,准确称取样品,加入适量蒸馏水溶解、酸化,再加入过量的晶体,发生反应。
①将所得混合液稀释成待测溶液,用酸式滴定管量取待测溶液置于锥形瓶中,加入淀粉溶液作指示剂,用,标准液滴定(已知:),该滴定终点判断的方法是_______。
②平行滴定4次,测得消耗标准溶液体积的用量分别为、、、,则样品中质量百分含量为_______(精确到小数点后二位)。
【答案】(1) ①. 三口烧瓶(三颈烧瓶) ②. 安全瓶(或防倒吸)
(2)
(3)稀释,防止其体积分数过大而发生爆炸
(4)
(5)
(6) ①. 当滴入最后一滴标准液,锥形瓶溶液蓝色恰好变为无色,且不恢复 ②. 90.50%
【解析】
【分析】装置A中制备ClO2,所以A中反应为NaClO3和 Na2SO3及H2SO4的作用下生成ClO2和Na2SO4,装置B的作用是安全瓶,有防倒吸作用,C中ClO2和过氧化氢、氢氧化钠反应生成NaClO2,装置D中的溶液经过蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥获得NaClO2晶体,装置D吸收尾气防止污染,据此解答。
【小问1详解】
仪器X的名称是三口烧瓶(或三颈烧瓶),根据分析可知,B装置的作用是安全瓶或防倒吸;
故答案为:三口烧瓶(或三颈烧瓶),安全瓶(或防倒吸);
【小问2详解】
根据分析可知,A中发生的反应是产生,化学方程式为:;
故答案为:;
【小问3详解】
由已知①可知,纯易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全,所以将生成的气体赶入后续装置中反应,稀释,防止其体积分数过大而发生爆炸;
故答案为:稀释,防止其体积分数过大而发生爆炸;
【小问4详解】
由已知可知,气体与装置C中混合溶液反应生成,其离子方程式为:;
故答案为:;
【小问5详解】
结合已知②饱和溶液在低于时析出,高于时析出无水晶体,温度高于时,分解为和可知,C装置中水浴的温度应控制在;
故答案为:;
【小问6详解】
反应到滴定终点时,碘单质完全被还原为碘离子,所以滴定终点的现象为:当滴入最后一滴标准液,锥形瓶溶液蓝色恰好变为无色,且不恢复;根据反应和可得关系式~2I2~,平行滴定4次,测得消耗标准溶液体积的用量分别为、、、,由于第4次偏差较大,故舍去,前三次平均值为,由关系式可得的物质的量为,样品中质量百分含量为;
故答案为:90.50%。
19. 硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下:
本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表:
离子
回答下列问题:
(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为_______。
(2)为了提高锌的浸取效果,可采取的措施有_______、_______。
(3)加入物质X调溶液,最适宜使用的X是_______(填标号)。
A. B. C.
滤渣①的主要成分是_______、_______、_______。
(4)向的滤液①中分批加入适量溶液充分反应后过滤,滤渣②中有,该步反应的离子方程式为_______。
(5)滤液②中加入锌粉的目的是_______。
(6)滤渣④与浓反应可以释放HF并循环利用,同时得到的副产物是_______、_______。
【答案】(1)ZnCO3ZnO+CO2↑
(2) ①. 将焙烧后的产物碾碎,增大接触面积 ②. 增大硫酸的浓度等
(3) ①. B ②. Fe(OH)3 ③. CaSO4 ④. SiO2
(4)3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+
(5)置换Cu2+为Cu从而除去
(6) ①. CaSO4 ②. MgSO4
【解析】
【分析】由题干信息,菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物,结合流程图分析,菱锌矿焙烧,主要发生反应ZnCO3ZnO+CO2↑,再加入H2SO4酸浸,得到含Zn2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+的溶液,加入物质X调节pH=5,结合表格数据,过滤得到Fe(OH)3、CaSO4、SiO2的滤渣①,滤液①中主要含有Zn2+、Cu2+、Mg2+、Ca2+、Fe2+,再向滤液①中加入KMnO4溶液氧化Fe2+,过滤得到Fe(OH)3和MnO2的滤渣②,滤液②中加入锌粉,发生反应Zn+Cu2+=Zn2++Cu,过滤后得到滤渣③为Cu,再向滤液③中加入HF脱钙镁,过滤得到滤渣④为CaF2、MgF2,滤液④为ZnSO4溶液,经一系列处理得到ZnSO4·7H2O,据此分析解答。
【小问1详解】
由分析,焙烧时,生成ZnO的反应为:ZnCO3ZnO+CO2↑;
【小问2详解】
可采用将焙烧后的产物碾碎,增大接触面积、增大硫酸的浓度等方式提高锌的浸取率;
【小问3详解】
A.NH3·H2O易分解产生NH3污染空气,且经济成本较高,故A不适宜;
B.Ca(OH)2不会引入新的杂质,且成本较低,故B适宜;
C.NaOH会引入杂质Na+,且成本较高,C不适宜;
故答案选B;
当沉淀完全时(离子浓度小于10-5mol/L),结合表格Ksp计算各离子完全沉淀时pH<5的只有Fe3+,故滤渣①中有Fe(OH)3,又CaSO4是微溶物,SiO2不溶于酸,故滤渣①的主要成分是Fe(OH)3、CaSO4、SiO2;
【小问4详解】
向80~90℃滤液①中加入KMnO4溶液,可氧化Fe2+,得到Fe(OH)3和MnO2的滤渣②,反应的离子方程式为3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+;
【小问5详解】
滤液②中加入锌粉,发生反应Zn+Cu2+=Zn2+=Cu,故加入锌粉的目的为置换Cu2+为Cu从而除去;
【小问6详解】
由分析,滤渣④为CaF2、MgF2,与浓硫酸反应可得到HF,同时得到的副产物为CaSO4、MgSO4。
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海伦市第一中学2026--2027学年度第一学期开学测试
高三化学
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,写在试卷上无效。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共15小题,共45分。
1. 以某双环烯酯(分子结构如图所示)为原料可制得一种耐腐蚀、耐高温的绿色环保表面涂料。下列有关该化合物的说法错误的是
A. 分子中碳原子的杂化轨道类型有、
B. 分子中含有个手性碳原子
C. 该化合物最多能与发生加成反应
D. 既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能使酸性高锰酸钾溶液褪色
2. 是常见的抗氧化剂、易水解,实验室以为原料制备的流程如图所示。
下列说法错误的是
A. 反应的离子方程式为
B. 溶解时常加入适量粉,主要目的是为了提高产品的产量
C. 反应中与硫酸的反应为复分解反应
D. 操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、在二氧化碳气流中晾干
3. 前四周期元素、、、的原子序数依次增大,且都不在同一周期,其中、、为主族元素。的价电子排布式为 的最高能级中的未成对电子数是的倍,的未成对电子数和最外层电子数均与的相同,但与不同族。下列说法错误的是
A. 元素的电负性:
B. 元素的第一电离能高于其同周期的相邻元素
C. 中含有 键
D. 简单氢化物的沸点:
4. 二十大报告中提出要“深入推进环境污染防治,持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战”,意味着对污染防治比过去要求更高。某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如图盐桥中的“”代表,“”代表。下列说法错误的是
A. 的空间结构分别为三角锥形、平面三角形
B. 盐桥中向极移动,电流由极沿导线经过负载流向极
C. 微生物在氮的硝化中起氧化作用,且温度越高,越有利于硝化
D. 极区溶液的减小,极发生的电极反应为
5. 常温下,将溶液添加到二元弱酸溶液中,混合溶液的与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 的水解常数、分别为、
B. 曲线表示与的变化关系
C. 溶液中
D. 当混合溶液时,溶液中
6. 设 NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A. 2g氘化锂 ( 6LiD)中含中子数为 NA
B. 标准状况下,22.4LCH3Cl所含 C-H 键数目为 3NA
C. 2 mol SO2和 1mol18O2 充分反应,产物中含 18O原子数为 2 NA
D. 标准状况下,1.12L Cl2通入 1L 0. 1mol/LFeCl2 溶液中,溶液中含 Fe3+数目小于 NA
7. 下列离子方程式书写正确的是
A. 用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3SO+Cl2+H2O = 2HSO+2Cl-+ SO
B. 向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2=CaCO3↓+2H+
C. NaOH溶液与过量H2C2O4溶液反应:H2C2O4+2OH-= C2O+ 2H2O
D. 向次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳气体:ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO
8. 某无色溶液中可能含有Na+、K+、NH4+、Ca2+、Cu2+、SO42—、SO32—、Cl-、Br-、CO32—中的若干种,离子浓度都为0.1 mol·L-1。往该溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液,无白色沉淀生成。某同学另取少量原溶液,设计并完成如图所示实验。则下列关于原溶液的判断正确的是
A. 若实验中Ba(NO3)2和HNO3的混合溶液改用BaCl2和盐酸的混合溶液,对溶液中离子的判断无影响
B. 无法确定原溶液中是否存在Cl-
C. 原溶液中肯定存在的上述离子是SO32—、Br-,是否存在Na+、K+需要通过焰色反应来确定
D. 原溶液中肯定不存在的上述离子是Ca2+、Cu2+、SO42—、CO32—,是否存在NH4+另需实验验证
9. 在给定条件下,下列所示物质间的转化均能实现的是
A. FeCl3(aq)FeFe3O4
B. Ca(ClO)2(aq)HClO(aq)Cl2(aq)
C. NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s)
D. CH3CH2OHCH3CHO
10. MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=Ca、Mg):
已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是
A. ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0
B. ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0
C. ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)=ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)
D. 对于MgCO3和CaCO3,ΔH1+ΔH2>ΔH3
11. 某气体的摩尔质量为M g/mol,NA表示阿伏加德罗常数,在一定的温度和压强下,体积为V L的该气体所含有的分子数为X。则表示的是
A. V L该气体的质量(以g为单位)
B. 1 L该气体的物质的量(以mol为单位)
C. 1 mol该气体的体积(以L为单位)
D. 1 L该气体的质量(以g为单位)
12. 室温下,下列实验探究方案能达到实验目的的是
选项
探究方案
实验目的
A
向某溶液中滴加少量氯水,然后滴入几滴KSCN溶液,观察现象
探究溶液中是否含有
B
淀粉溶液加入稀硫酸,加热,冷却后滴入碘水,观察溶液颜色变化
探究淀粉是否发生水解
C
向溶液中滴入硫酸酸化的溶液,观察溶液颜色变化
验证氧化性:
D
将溶液与溶液混合,观察现象
验证结合质子能力:
A. A B. B C. C D. D
13. 化学工业为新冠疫情防控提供了强有力的物质支撑。科学家利用原子序数依次增大的四种短周期元素X、Y、Z和W“组合”成一种高效、贮运稳定的消毒漂白剂,其分子结构示意图如下,W原子的L层电子数比Z原子的L层电子数多2个。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:Y<Z
B. W和Y的氧化物对应的水化物均为强酸
C. 简单氢化物的沸点:X>Y
D. 可用Y的简单氢化物检验输送W单质的管道是否泄漏
14. 细颗粒物含有的毒性物质来源之一是汽车尾气排放。通过排气管加装催化装置,可有效减少和的排放,催化装置内发生的反应为:,下列关于此反应的说法中,错误的是
A. 所涉及元素中原子半径:
B. 当时,每生成,转移电子数为为氧化产物
C. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1时,中氮元素的化合价为价
D. 等物质的量和中,共用电子对数之比为3∶4
15. 下列说法正确的是
A. 在中性溶液中能大量共存:、、、
B. 含有大量能大量共存:、、、
C. 已知中和热为57.3KJ/mol,则稀氨水与盐酸反应生成1mol水时放出的热量小于57.3KJ
D. 已知辛烷的燃烧热为5518KJ/mol,则辛烷燃烧的热化学方程式:,
第II卷(非选择题)
二、简答题:本大题共4小题,共55分。
16. 水合肼可用于生产火箭燃料、除草剂、抗糖尿病的药物等。实验室以尿素为原料制备水合肼并验证水合肼的还原性的实验流程如图所示:
已知:①尿素的沸点为 。
②水合肼的沸点为,且能与剧烈反应生成。
Ⅰ.水合肼的制备
(1)从图的中选择合适的装置制备并收集较纯净的,各装置合理的连接顺序为_________________________。
______ ______ ______ ______(填装置标号)。
(2)“步骤一”在高温条件下的氧化产物为,为确保该步骤在低温环境下进行,常采取的措施为 ____________________ 。该步骤在高温条件下发生反应的离子方程式为 ____________________ 。
(3)“步骤二”在如图所示装置中完成。为了避免生成氮气,将滴液漏斗中的与混合液缓慢滴入盛有尿素的三颈烧瓶a中,控制一定温度,边滴加边搅拌。
①仪器的作用是 ______ ,仪器中的冷却水应 ______ (填“下进上出”或“上进下出”)。
②生成水合肼的化学方程式为 ___________________ 。
Ⅱ.验证水合肼的还原性
(4)将“步骤二”制得的水合肼提纯,然后配成溶液,移出溶液于锥形瓶中,滴加滴淀粉溶液,用的溶液滴定,当滴定完全时,消耗溶液。
①滴定过程中水合肼被氧化为氮气,反应的化学方程式为 ____________________ 。
②配成的水合肼的浓度 ______ (用含的代数式表示)。
③的产率为 ____________________ (用含、的代数式表示)。
17. 丙烯是重要的有机化工原料,丙烷脱氢是工业生产丙烯的重要途径,其化学方程式为。回答下列问题:
(1)已知:
反应①
反应②
反应③
则反应③的为 ______ 。
(2)一定温度下,向的恒容密闭容器中充入丙烷发生脱氢反应,经过达到平衡状态,测得平衡时气体的压强是反应起始的倍。
①,丙烯的平均反应速率 ______ 。
②下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是 ______ (填标号)。
A.气体密度保持不变
B.的体积分数保持不变
C.容器中气体的压强保持不变
D.正正
③若在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应,起始时,越大,丙烷的平衡转化率越大,其原因是 ______ 。
(3)丙烷脱氢反应在不同温度下达到平衡,在总压强分别为和时,测得平衡时丙烷及丙烯的物质的量分数如图所示。图中、、、代表丙烷或丙烯,则、代表 _____________________ , ______ (填“大于”“小于”或“等于”)。起始时充入一定量的丙烷在恒压条件下发生反应,点对应温度下丙烷的平衡转化率为 ______ (保留位小数)。
(4)一定温度下,向恒容密闭容器中充入,起始压强为的体积分数与反应时间的关系如图所示。此温度下该反应的平衡常数 ______ (用含的代数式表示。是用反应体系中气体物质的平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数,平衡分压平衡总压物质的量分数)。
18. 亚氯酸钠个是重要消毒剂,某化学实验探究小组设计如下装置制备无水亚氯酸钠晶体。
已知:
①纯易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全;
②饱和溶液在低于时析出,高于时析出无水晶体,温度高于时,分解为和。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是_______;B装置的作用为_______。
(2)A中发生的主要反应是产生,写出生成的化学方程式为_______。
(3)实验过程中,打开活塞k,缓缓通入空气,其目的①是将生成的气体赶入后续装置中反应;②是_______。
(4)气体与装置C中混合溶液反应生成,生成的离子方程式为_______。
(5)C装置中水浴的温度T控制在_______(填范围),可从中获得无水晶体。
(6)测定产品中的纯度,准确称取样品,加入适量蒸馏水溶解、酸化,再加入过量的晶体,发生反应。
①将所得混合液稀释成待测溶液,用酸式滴定管量取待测溶液置于锥形瓶中,加入淀粉溶液作指示剂,用,标准液滴定(已知:),该滴定终点判断的方法是_______。
②平行滴定4次,测得消耗标准溶液体积的用量分别为、、、,则样品中质量百分含量为_______(精确到小数点后二位)。
19. 硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下:
本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表:
离子
回答下列问题:
(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为_______。
(2)为了提高锌的浸取效果,可采取的措施有_______、_______。
(3)加入物质X调溶液,最适宜使用的X是_______(填标号)。
A. B. C.
滤渣①的主要成分是_______、_______、_______。
(4)向的滤液①中分批加入适量溶液充分反应后过滤,滤渣②中有,该步反应的离子方程式为_______。
(5)滤液②中加入锌粉的目的是_______。
(6)滤渣④与浓反应可以释放HF并循环利用,同时得到的副产物是_______、_______。
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