精品解析:河南新乡市部分学校2026-2027学年高三上学期9月阶段检测 化学试题
2026-09-24
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内容正文:
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,用铅笔把答题卡上对应题目的答案字母涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案字母。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,将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间75分钟,满分100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 K-39 Mn-55 Fe-56 Co-59 Cu-64 Ba-137
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. 化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A. 食醋可以去除水壶中的水垢(CaCO3)
B. 用过氧碳酸钠()可以漂白衣物
C. 用含有铅的原料制成的玻璃,可耐化学腐蚀和耐温度急剧变化
D. 维生素C可以用作糕点的抗氧化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.食醋主要成分为醋酸,酸性强于碳酸,可与反应生成可溶性醋酸钙,能除去水垢,A正确;
B.过氧碳酸钠含组分,具有强氧化性,可起到漂白作用,能漂白衣物,B正确;
C.含铅的铅玻璃热膨胀系数大,不耐温度急剧变化,且耐化学腐蚀性能差,具备耐化学腐蚀、耐温度骤变性能的是硼硅酸盐玻璃,C错误;
D.维生素C具有还原性,可消耗氧气避免糕点被氧化,可用作糕点的抗氧化剂,D正确;
故选C。
2. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4 L氯仿(CHCl3)中C-Cl的数目为
B. 2.2 g KHCO3与Mg3N2的混合物中含有的质子数目为
C. Na2O2和KMnO4分别制得1 mol O2转移的电子数目均为
D. 若1 L 0.2 mol/L的FeCl3溶液完全水解形成胶体,则胶体粒子数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下氯仿()为液态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,无法得到键数目为,A错误;
B.和的摩尔质量均为,且每摩尔两种物质所含质子数均为,混合物总物质的量为,含质子的物质的量为,数目为,B正确;
C.制时,元素从价升高到价,生成转移电子数为;制时元素从价升高到价,生成转移电子数为,二者转移电子数不相等,C错误;;
D.水解形成的胶体粒子是多个分子的聚集体,因此胶体粒子数目小于,D错误;;
故选B。
3. 下列关于实验安全及操作处理的说法错误的是
A. 药品存放时,应将无水乙醇与高锰酸钾分柜存放
B. 实验中废弃的Na2O2不能随便丢弃,应放入指定废弃试剂容器统一处理
C. 焰色试验中涉及的安全警示图标中含有、和
D. 用CCl4萃取碘水中的碘时,振荡分液漏斗后,须打开活塞进行放气
【答案】C
【解析】
【详解】A.无水乙醇为易燃还原剂,为强氧化剂,二者混放易发生剧烈氧化还原反应引发危险,应分柜存放,A正确;
B.具有强氧化性,遇水、还原性物质等易发生剧烈反应引发安全事故,废弃后应放入指定容器统一处理,B正确;
C.三个图标依次为通风警示标识、热烫警示标识、当心触电警示标识,焰色试验过程中,不需要通风,需要用酒精灯灼烧,涉及热烫警示标识,也不需要用电源,C错误;
D.用萃取碘水中的碘时,振荡过程中有机溶剂挥发会使分液漏斗内压强过大,须打开活塞放气避免危险,D正确;
故选C。
4. 铝是地壳中含量最高的金属元素,关于铝及其化合物的说法正确的是
A. 明矾净水原理:
B. 用铬酸作氧化剂可以使铝的氧化膜产生美丽的颜色
C. Al2O3的熔点高,能用于制造熔融烧碱的坩埚
D. 铝热反应可以冶炼金属,反应如
【答案】B
【解析】
【详解】A.明矾净水原理是水解生成具有吸附性的胶体,水解为可逆反应,无沉淀生成,正确离子方程式为,A错误;
B.铬酸具有氧化性,可与铝反应,在铝表面生成含铬化合物的彩色氧化膜,可实现铝氧化膜的着色,B正确;
C.为两性氧化物,会与熔融烧碱发生反应,腐蚀坩埚,因此不能用于制造熔融烧碱的坩埚,C错误;
D.铝热反应中作还原剂,还原金属活动性弱于的金属氧化物,金属活动性弱于,无法还原;正确的典型反应为;D错误;
故选B。
5. 下列实验不能达到预期目的的是
A.钠在空气中加热反应
B.证明非金属性:S>Si
C.制取并收集NO
D.比较镁和铝的金属性强弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.钠在空气中加热可在耐高温的蒸发皿中进行反应,可生成过氧化钠,能达到实验目的,A不符合题意;
B.比较非金属性需依据元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,亚硫酸中为价,不是的最高价态,因此即使亚硫酸酸性强于硅酸,也无法证明非金属性,不能达到实验目的,B符合题意;
C.和稀硝酸反应生成,难溶于水且不与水反应,可用排水法收集,能达到实验目的,C不符合题意;
D.向等浓度的和溶液中加过量溶液,沉淀不溶解,沉淀可溶解,说明碱性,可证明金属性,能达到实验目的,D不符合题意;
故选B。
6. 氢能被誉为“21世纪终极能源”,也是在“碳达峰”“碳中和”的大背景下,加速开发利用的一种清洁能源。利用铁及其氧化物循环制氢原理如图所示。下列有关说法正确的是
A. 反应器Ⅰ中化合价发生变化的元素有2种
B. 反应器Ⅱ中氧化产物与还原产物的物质的量之比为4∶1
C. 反应器Ⅲ中生成时,转移1mol电子
D. 含和各1mol的混合气体通过该方法制氢,理论上可获得
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应器Ⅰ中发生反应及,化合价改变的有C、H、Fe三种元素,A错误;
B.反应器Ⅱ中发生反应,氧化产物为,还原产物为,所以氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:4,B错误;
C.反应器Ⅲ中发生反应,生成时,转移电子,C错误;
D.反应器Ⅰ中发生反应及,和参与反应可生成Fe共,反应器Ⅱ中发生反应,参与反应理论上可获得,D正确;
故选D。
7. 下列物质间直接转化关系中,不能满足转化或推理不成立的是
单质X氧化物1氧化物2酸(或碱)盐
A. 若X为Na,通过电解熔融盐可以得到单质
B. 若X为N2,上述转化中有3个反应属于氧化还原反应
C. 若X为Fe,通常用KSCN溶液检验Fe3+的存在
D. 若X为C,所得盐可能为两种,且溶液中存在的粒子种类完全相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.若X为,转化过程为,电解熔融可得到单质,转化和推理均成立,A不符合题意;
B.若X为,转化过程为,其中、、共3个反应属于氧化还原反应,推理成立,B不符合题意;
C.若X为,铁的氧化物均不能与水反应生成对应的碱,无法满足题干的转化关系,虽然用溶液检验的说法本身正确,但转化不成立,C符合题意;
D.若X为,转化过程为,与少量反应生成,与过量反应生成,根据、水解反应可得两种盐溶液中均存在、、、、、、,两种盐溶液中微粒种类完全相同,转化和推理均成立,D不符合题意;
故选C。
8. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列用于解释事实的方程式书写正确的是
A. 向溶液中通入少量CO2:
B. 向100 mLFeBr2溶液中通入标准状况下224 mL Cl2:
C. 用同位素标记法表示与酸性KMnO4溶液的反应:
D. 向红色溶液中加入过量铁粉:
【答案】C
【解析】
【详解】A.是可溶性强电解质,书写离子方程式时应拆分为和,正确离子方程式为,A错误;
B.,,还原性,先氧化,,消耗,剩余氧化,,仅能氧化,正确离子方程式为,B错误;
C.酸性和反应时,仅作还原剂,其中价的全部被氧化为,电子守恒、原子守恒均成立,标记的全部进入符合反应机理,C正确;
D.是难电离的配合物,书写离子方程式时不能拆分,正确离子方程式为,D错误;
故选C。
9. 某工业废水中可能含有、、、、、、、等离子,取300 mL该无色废水样品,进行如图所示的实验步骤确定其组成(气体的体积均在标准状况下测得)。
下列说法正确的是
A. 反应①中H2O2做还原剂,生成的气体为O2
B. 废水中
C. 废水中
D. 废水中有Na+,没有Cl-
【答案】C
【解析】
【分析】废水为无色,说明不含。步骤①加入足量、盐酸酸化,生成2.33 g沉淀为,物质的量为,说明原废水含和,不含,;生成的0.224 L气体为,物质的量为,对应原废水含。后续加入过量溶液加热,生成气体为,物质的量为,对应原废水含;生成的1.165 g沉淀为,物质的量为,说明原废水的总物质的量为0.015 mol。根据电荷守恒:正电荷总物质的量为,负电荷总物质的量为,正电荷多,说明原废水一定含有,可能含有。
【详解】A.将氧化为,作氧化剂,生成的气体是,A错误;
B.由分析知废水中,,,B错误;
C.,体积为0.3 L,计算得,C正确;
D.根据电荷守恒,废水一定含有,不能确定是否存在,D错误;
故选C。
10. 醋酸亚铬[]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,常用作氧气吸收剂。实验室中一种制备方法如下图所示,用锌作还原剂将K2Cr2O7中的铬元素还原为Cr2+;Cr2+再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。
下列说法错误的是
A. 此反应中锌粒要加过量
B. 引发生成醋酸亚铬的操作为关闭K1、打开K2
C. 甲装置中生成Cr2+反应的离子方程式为
D. 丙装置的作用是尾气吸收
【答案】D
【解析】
【分析】甲(三颈烧瓶):,同时Zn还原生成,氢气的两个用途:①排出整套装置内空气,防止被氧气氧化;②后续利用甲中氢气压强,把生成的溶液压入乙中;乙:盛去氧醋酸钠溶液,和反应生成醋酸亚铬沉淀;丙:水封,隔绝空气,同时可以观察气泡,判断装置内空气是否排尽。
【详解】A.过量锌既可以将完全还原为,还能与稀硫酸反应生成排尽装置内空气,防止被氧化,A正确;
B.关闭、打开后,甲中生成的使装置内压强增大,将甲中含的溶液压入乙中与醋酸钠反应,可引发生成醋酸亚铬的反应,B正确;
C.该离子方程式电子守恒:2个从+6价变为+2价共得8,4个从0价变为+2价共失8,且电荷、原子均守恒,书写正确,C正确;
D.尾气难溶于水,丙装置的作用是隔绝空气,防止空气中的进入乙装置氧化,同时可观察生成速率,不是尾气吸收装置,D错误;
故选D。
11. 废锂离子电池正极材料中含有大量镍、钴等元素,通过分选、硫酸浸出、除杂净化等工序,可以回收钴、镍。由镍钴渣料[主要成分为、、、、CuO、]回收镍、钴的流程如图所示。
下列说法正确的是
A. “废渣”中CoO(OH)易溶于稀硫酸
B. 在“二段酸浸”中,NiO(OH)发生的反应为
C. “调pH”时,通入过量的氨气有利于除净Al3+和Cu2+
D. 流程中为加速过滤,应用玻璃棒不断搅拌
【答案】B
【解析】
【分析】该该回收镍钴的工业流程以镍钴废渣为原料,首先通过一段稀硫酸酸浸,将废渣中可直接与稀硫酸反应的组分(如、、、)浸出得到一段浸出液,剩余难以直接被稀硫酸浸出的、进入浸出渣;随后对浸出渣进行二段酸浸,加入稀硫酸和,将高价态的羟基氧化镍/钴还原为可溶的、得到二段浸出液;合并两段浸出液后,向体系通入氨气调节pH,使转化为氢氧化物沉淀、同时将等杂质脱除,最终过滤得到富集的、溶液,实现镍钴的回收富集。
【详解】A.一段酸浸仅加入稀硫酸,存在于浸出渣中进入二段酸浸,说明其难溶于稀硫酸,A错误;
B.中为+3价,作氧化剂被还原为,作还原剂被氧化为,发生反应的化学方程式为,B正确;
C.通入过量氨气时,会与形成可溶性络离子,无法沉淀除去,同时目标离子、也会与过量氨络合损失,C错误;
D.过滤时用玻璃棒搅拌会损坏滤纸,导致过滤失败,D错误;
故选B。
12. 下列实验操作、实验现象、结论或解释均正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论或解释
A
将Na2O2与SO2反应后的固体物质加水溶解后,先加足量的稀硝酸,再滴加BaCl2溶液
产生白色沉淀
说明Na2O2与SO2反应后生成了Na2SO4
B
铜丝和过量浓硫酸加热一段时间后冷却,向反应后的溶液中加水稀释
溶液呈蓝色
说明反应生成了硫酸铜
C
碳酸钠固体溶于水
溶液温度升高
碳酸钠水解是放热反应
D
向Na2S溶液中通入足量CO2,然后再将产生的气体导入CuSO4溶液中
CuSO4溶液中产生黑色沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.稀硝酸具有强氧化性,可将反应可能生成的氧化为,因此无法证明反应后一定生成,A错误;
B.反应后的溶液中含有过量浓硫酸,直接向溶液中加水稀释会导致酸液飞溅,操作错误,B错误;
C.碳酸钠固体溶于水时,水合过程放热,水解过程吸热,溶液温度升高是因为水合放热大于水解吸热,不能说明水解是放热反应,C错误;
D.溶液中产生黑色沉淀说明通入足量时生成了,根据强酸制弱酸规律可知酸性强于,即,D正确;
因此答案选D;
13. 金属钼(Mo)是电子工业的重要材料。一种从镍钼矿中分离钼,并得到Na2SO4的工艺流程如下所示。
已知:①镍钼矿中的镍和钼分别以NiS和MoS2形式存在;
②在“焙烧”流程中,镍钼矿中的元素Ni和Mo分别转化为NiO和Na2MoO4,元素S转化为Na2SO4;
③Na2MoO4和Na2SO4的溶解度如图示。
下列说法错误的是
A. “焙烧”时NiS转化为NiO的化学方程式为
B. “净化”时,加入MgSO4的目的是使溶液中过量的转化为MgCO3沉淀除去
C. 为充分分离出Na2SO4晶体,工艺中的“操作X”应为蒸发结晶
D. “焙烧炉”中也会发生MoS2与MoO3反应生成MoO2和SO2的反应,若该反应中转移电子为3 mol,则消耗的氧化剂的物质的量为1.5 mol
【答案】C
【解析】
【分析】镍钼矿主要成分为和,加入通入空气焙烧得到、、和过量,加入水浸取,不溶于水成为浸渣,、和溶于水;加入可将转化为沉淀除去;根据、溶解度曲线可知,溶解度在后随温度升高而降低,溶解度随温度升高持续增大,蒸发浓缩、趁热过滤得到晶体和滤液,加入溶液进行阳离子交换萃取得到,由此解答;
【详解】A.根据已知可知,元素Ni转化为,元素S转化为,并且还有,该方程式原理正确,并且原子守恒,A正确;
B.焙烧时加入了过量,浸取后溶液中含过量,加入可将转化为沉淀除去,B正确;
C.由溶解度曲线可知,溶解度在后随温度升高而降低,溶解度随温度升高持续增大,若直接蒸发结晶,会导致两者同时析出,无法分离,正确操作应为蒸发浓缩、趁热过滤,C错误;
D.该反应为,中钼元素从+6价降低到中的+4价,每个得到两个电子,被还原作氧化剂,因此转移电子时消耗氧化剂,D正确;
故选C。
14. 在铁粉和铜粉的混合物中加入某浓度的硝酸,充分反应,硝酸的还原产物只有NO。当加入硝酸10 mL时,剩余金属2.76 g,并且生成气体0.224 L;再增加硝酸10 mL时,剩余金属1.92 g,并且又有0.224 L气体生成;继续增加硝酸20 mL时,金属全部溶解,并且又有0.448 L气体生成(以上体积均为标准状况下)。下列说法正确的是
A. 所加入硝酸的浓度是3 mol/L
B. 加入硝酸10 mL时,金属发生的反应为
C. 共加入硝酸20 mL时,剩余金属为铜
D. 如果在金属混合物中共加入硝酸50 mL时,生成的NO为2.24 L(标准状况)
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据反应生成0.01 mol ,消耗的物质的量为0.04 mol,硝酸浓度,A错误;
B.加入10 mL硝酸时,有金属剩余,会与剩余金属反应,因此只能被氧化为,给出的离子方程式错误,对应正确离子方程式:,B错误;
C.加入20 mL硝酸时,第二阶段反应的金属平均摩尔质量为56 g/mol,只有参与反应且恰好完全反应,剩余1.92 g金属全部为,C正确;
D.共加入50 mL硝酸时,前40 mL生成0.04 mol ,后10 mL硝酸与0.03 mol 反应生成0.01 mol ,总物质的量为0.05 mol,标准状况下体积为1.12 L,D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 硫酸铜铵常用作织物媒染剂、消毒剂等,其晶体组成可表示为。某学习小组为探究其组成和性质进行了如下实验。
Ⅰ.溶液配制
准确称量硫酸铜铵晶体10.0 g,配制成250 mL溶液。
Ⅱ.组成测定
①定量分析:取25.00 mL所配溶液于烧杯中,加入过量经盐酸酸化的BaCl2溶液,抽滤、洗涤、干燥至恒重,称量固体并记录,所得实验数据如下表。
实验次数
固体质量/g
1
1.164
2
1.165
3
1.166
②Cu2+定量分析:取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中,调节溶液pH为3~4,加入过量KI溶液,用0.1000 mol/L Na2S2O3标准液滴定至浅黄色,加入指示剂,充分摇动后继续滴定至终点。重复3次实验,消耗Na2S2O3标准溶液的平均体积为25.00 mL。
已知:,。
回答下列问题:
(1)溶液配制:下列仪器中一定不需要的是_________(填仪器名称)。
下列操作导致所配溶液浓度偏低的是_________(填字母)。
a.定容时,俯视刻度线
b.转移溶液时,不慎将液体流到瓶外
c.洗涤烧杯和玻璃棒后,并将洗涤液转移至容量瓶中
d.摇匀后静置,发现液面低于刻度线,继续加水至凹液面与刻度线相切
(2)定量分析过程:“抽滤”操作需用到如图所示装置,该装置的优点为_____________________(答出一点即可);仪器A的作用是_______________________________。
(3)定量分析Cu2+过程:需调节溶液pH为3~4,pH不能过低的原因是______________(用离子方程式表示);选用的指示剂为_________;判断到达滴定终点的操作和现象为________________________________。
(4)若取10 g晶体进行加热,以纯净氮气作为载气,测定晶体质量随温度的变化,作出TGA曲线(如图所示),。
在50℃时,该固体的化学式为_______________________。
【答案】(1) ①. 直形冷凝管 ②. bd
(2) ①. 过滤速率快,得到的滤渣更干燥 ②. 作安全瓶,防止因关闭水泵后,水倒吸入抽滤瓶,污染滤液
(3) ①. ②. 淀粉溶液 ③. 当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复蓝色
(4)
【解析】
【分析】本题通过实验探究硫酸铜铵晶体的组成和性质。首先通过配制一定物质的量浓度的溶液,利用重量法测定硫酸根离子的含量,利用氧化还原滴定法(碘量法)测定铜离子的含量,结合电荷守恒和质量守恒计算出晶体的化学式。最后结合热重分析(TGA)曲线,通过失重百分比计算特定温度下剩余固体的化学式。
【小问1详解】
配制一定物质的量浓度的溶液需要用到天平、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等,不需要冷凝管。误差分析根据 判断。
a.定容时俯视刻度线,会导致加水量偏少,溶液体积 偏小,浓度偏高,a不符合题意;
b.转移溶液时,不慎将液体流到瓶外,会导致溶质的物质的量 减小,浓度偏低,b符合题意;
c.洗涤烧杯和玻璃棒后,并将洗涤液转移至容量瓶中,是正确的操作,对浓度无影响,c不符合题意;
d.摇匀后静置,发现液面低于刻度线,继续加水至凹液面与刻度线相切,会导致溶液体积 偏大,浓度偏低,d符合题意;
故选bd。
【小问2详解】
抽滤装置相比普通漏斗过滤,具有过滤速度快、得到的沉淀较干燥等优点。装置中仪器A为安全瓶,可防止自来水倒吸入抽滤瓶中污染沉淀。
【小问3详解】
在酸性较强条件下会发生歧化反应生成硫单质和二氧化硫,离子方程式为 ,因此pH不能过低。碘量法滴定通常用淀粉溶液作指示剂;滴定终点时,碘单质被完全消耗,现象为:当滴入最后半滴 标准溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复蓝色。
【小问4详解】
消耗 的平均体积为 ,则 。由关系式 可知, 溶液中 ,则 原溶液中 。三次实验得到 固体质量的平均值为 ,,则 原溶液中 。根据电荷守恒 ,解得 。 晶体中水的质量 ,。故原晶体中 ,化学式为 ,其摩尔质量为 。 晶体的物质的量为 。在 时,,即固体失重 ,失去的物质为水,。 晶体失去了 水,即 晶体失去 结晶水,故剩余固体的化学式为 。
16. 下图是铁元素的“价—类”二维图,可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系。
(1)在溶液中转化①的现象是______________________________。
(2)欲证明某溶液中含Fe2+而无Fe3+的最佳方案为_____________________________。
(3)将几滴饱和FeCl3溶液滴入沸水形成的分散系,因久置而形成少量浑浊物,将该混合物加入图示长方体装置的A区,C区盛满持续流动的蒸馏水。
①观察到滤纸上____________________,B区物质呈__________色。
②过一段时间后,取少量C区液体于试管中,滴加几滴__________(填化学式)溶液,若___________________,说明对浑浊的分散系的分离实验已结束。
(4)把FeCl3、NaOH、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后,产生1.07 g沉淀,再向所得悬浊液中逐滴加入1.00 mol/L HCl溶液,加入HCl溶液的体积与生成沉淀的关系如图。
①AB段发生反应的离子方程式为___________________。
②C点消耗HCl溶液的体积为________mL。
【答案】(1)白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
(2)取少量溶液于试管中,先滴加KSCN溶液,溶液不变红,再加入氯水,溶液变为红色
(3) ①. 有红褐色沉淀 ②. 红褐 ③. AgNO3 ④. 无白色沉淀生成
(4) ①. ②. 120
【解析】
【小问1详解】
转化①是+2价的被氧化为+3价的,为白色,极易被氧气氧化,过程中颜色逐步变化,最终生成红褐色的。
【小问2详解】
利用遇显血红色的特征反应,先排除的干扰,再将氧化为,通过显色现象证明的存在,是该检验的最佳方案,即:取少量溶液于试管中,先滴加KSCN溶液,溶液不变红,再加入氯水,溶液变为红色。
【小问3详解】
①该操作是过滤+渗析的组合:滤纸可以阻挡浑浊的大颗粒,因此滤纸上残留红褐色难溶物;半透膜允许小分子/离子透过,但阻挡胶体粒子,因此B区留存氢氧化铁胶体,呈特征的红褐色。
②分离的目的是除去胶体中混有的等可溶性杂质,当渗析完成后,C区流动的蒸馏水中不再含有,滴加溶液无白色沉淀生成,即可证明分离结束。
【小问4详解】
①三种固体溶于水后,初始1.07g沉淀为,说明过量,转化为;OA段盐酸中和过量的,AB段盐酸和反应生成沉淀,沉淀质量随盐酸加入继续增大。
② 根据元素守恒和反应关系:初始1.07g的物质的量为,AB段加入的,对应生成的;B点总沉淀为0.01 mol和0.02 mol,二者完全溶解共消耗,对应盐酸体积为90 mL;加上B点之前已加入的30 mL盐酸,C点总消耗盐酸体积为。
17. 氮化镁(Mg3N2)常用于制备抗磨损和耐高温氮化物的催化剂。实验小组为制备氮化镁,设计了如图所示实验装置。
已知:①NH3在加热的条件下可以还原CuO;②。
回答下列问题:
(1)盛放浓氨水的仪器名称是___________,用长橡胶导管将该仪器和蒸馏烧瓶连接的目的是______________________。
(2)试剂X可以选用________(填字母)。
A. 碱石灰 B. P2O5 C. 氧化钙 D. 无水CaCl2
(3)装置D中浓硫酸体现的性质有_____________________。
(4)实验结束后,应先撤去装置________(填“C”或“E”)处的酒精灯。
(5)产物分析
步骤
操作步骤
实验现象
解释原因
1
取装置E中1.00 g产品于试管中,加适量蒸馏水
试管底部有固体不溶物,有刺激性气味的气体产生
①反应的化学方程式为____________________
2
弃去上层清液,加入足量稀盐酸
观察到固体全部溶解,且有气泡冒出
②气泡冒出的原因是___________________
③定量测定氮化镁的纯度。步骤1中,产生气体的体积为358.4 mL(标准状况下),则该氮化镁产品的纯度为_______%。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. 平衡气压,使液体顺利滴下 (2)AC
(3)酸性和吸水性 (4)E
(5) ①. ②. 未反应的镁与盐酸反应产生氢气 ③. 80
【解析】
【分析】本实验的目的是制备氮化镁。装置A中利用浓氨水滴入生石灰中制备氨气();装置B中的试剂X(碱石灰或氧化钙)用于干燥氨气;装置C中氨气还原氧化铜,发生反应,制备氮气;装置D中浓硫酸用于吸收未反应的氨气并干燥生成的氮气;装置E中金属镁与氮气在加热条件下反应生成氮化镁();装置F中碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气、进入装置E,引起氮化镁水解或镁的氧化。
【小问1详解】
盛放浓氨水的仪器带有活塞,名称为分液漏斗;用长橡胶导管将分液漏斗和蒸馏烧瓶连接,可以使两容器内压强相等,从而平衡气压,使液体在重力作用下顺利滴下。
【小问2详解】
装置B的作用是干燥氨气,试剂X应为碱性或中性干燥剂。
A.碱石灰是碱性干燥剂,不与氨气反应,可以干燥氨气,A正确;
B.是酸性干燥剂,会与氨气发生反应,不能用于干燥氨气,B错误;
C.氧化钙是碱性干燥剂,不与氨气反应,可以干燥氨气,C正确;
D.无水会与氨气结合生成八氨合氯化钙,不能用于干燥氨气,D错误;
故选AC。
【小问3详解】
装置D中浓硫酸的作用是吸收未反应的氨气(体现酸性)并干燥生成的氮气(体现吸水性)。
【小问4详解】
实验结束后,为了防止空气进入装置E导致热的氮化镁被氧化或水解,应继续通入氮气直至装置冷却,因此应先撤去装置E处的酒精灯,后撤去装置C处的酒精灯。
【小问5详解】
① 氮化镁遇水极易水解,生成氢氧化镁沉淀和氨气,反应的化学方程式为。
② 弃去上层清液后加入稀盐酸,有气泡冒出,是因为产品中含有未反应的金属镁,镁与稀盐酸反应生成了氢气。
③ 步骤1中产生的气体为氨气,标准状况下体积为,其物质的量为。根据化学方程式可知,。氮化镁的摩尔质量为,故产品中氮化镁的质量为。则该氮化镁产品的纯度为。
18. 从铜阳极泥(主要含有SiO2、Cu、Pb、Au、Ag)中提取金、铅、铜的流程如下所示。
已知:
①“氧化焙烧”过程,铜阳极泥中的Cu、Pb分别转化为CuO、PbO,金、银不被氧化;少部分银转化为Ag2SO4全部进入溶液;
②“金溶液”中Au的主要存在形式为HAuCl4,HAuCl4是一元强酸;
③, ;
④。
回答下列问题:
(1)“浸取渣1”中除了Ag、Au外,还有___________(填化学式)。
(2)“浸取渣1”在盐酸环境中与氯气反应得到氯化渣(含AgCl),氯化过程中生成HAuCl4的离子方程式为_____________________;氯化过程中加入的盐酸浓度不能太大的原因是_______________________________。
(3)“氯化渣”用Na2SO3和甲醛进行“配位浸出”和“还原析银”。在敞口容器中进行0.1 mol/L Na2SO3“配位浸出”时,银浸出率和溶液pH、浸出时间的关系分别如图所示。
①结合平衡移动原理,解释当pH<8.5时,银浸出率随溶液pH增大而升高的原因:___________________________________________。
②分析浸出时间超过4 h,银浸出率降低的原因:______________________________。
③将甲醛进行“还原析银”时反应的离子方程式补充完整:_______________________。
□□□______=□______+□______+□______+
(4)“萃取”过程中发生下列变化:、,在“反萃取”过程中氧化剂和还原剂的物质的量之比是_______。
【答案】(1)、
(2) ①. ②. 如果盐酸浓度过大,将AgCl转化为,不易使金银元素分离
(3) ①. 溶液的pH在7~8.5,随pH增大,降低,H+与结合生成的程度减弱,有利于增大浓度,促进的平衡正向移动 ②. 溶液中被O2氧化为,使降低 ③.
(4)2:3
【解析】
【分析】酸浸除杂:利用硫酸溶解并分离出铜;氯化溶金:利用氯气+盐酸的特异性,只溶解金,将其与铅、银分离;络合脱硫铅:利用亚硫酸钠的络合作用,分离出铅;还原沉淀:最终通过化学还原(甲醛、草酸铵等)分别将银、金以单质(海绵)形式沉淀提取。
【小问1详解】
氧化焙烧后,Cu转化为CuO、Pb转化为PbO,不反应;硫酸浸取时,CuO与硫酸反应生成进入浸取液1,PbO与硫酸反应生成难溶的,不溶于硫酸,因此“浸取渣1”中除Ag、Au外,还有、;
【小问2详解】
Au在盐酸中被氧化为,反应为:,盐酸浓度过大时,浓度过高,会使平衡正向移动,AgCl转化为进入溶液,造成银的损失;
【小问3详解】
①当pH<8.5时,pH增大,溶液中浓度降低,与结合生成的量减少,浓度增大,使平衡正向移动,银的浸出率升高;
②浸出时间超过4 h,敞口容器中被空气中的氧化,浓度降低,使上述平衡逆向移动,银的浸出率降低。③还原析银的离子方程式配平:Ag从+1价降为0价(每个Ag得 ),中C从0价升为+4价(每个HCHO失 ),根据电子守恒、电荷守恒和原子守恒,配平为:;
【小问4详解】
反萃取过程中,Au(+3价)被还原为Au(0价),作氧化剂,每个Au得 ;(C为+3价)被氧化为(C为+4价),作还原剂,每个失 。根据电子守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比为。
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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,用铅笔把答题卡上对应题目的答案字母涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案字母。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,将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间75分钟,满分100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 K-39 Mn-55 Fe-56 Co-59 Cu-64 Ba-137
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. 化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A. 食醋可以去除水壶中的水垢(CaCO3)
B. 用过氧碳酸钠()可以漂白衣物
C. 用含有铅的原料制成的玻璃,可耐化学腐蚀和耐温度急剧变化
D. 维生素C可以用作糕点的抗氧化剂
2. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4 L氯仿(CHCl3)中C-Cl的数目为
B. 2.2 g KHCO3与Mg3N2的混合物中含有的质子数目为
C. Na2O2和KMnO4分别制得1 mol O2转移的电子数目均为
D. 若1 L 0.2 mol/L的FeCl3溶液完全水解形成胶体,则胶体粒子数目为
3. 下列关于实验安全及操作处理的说法错误的是
A. 药品存放时,应将无水乙醇与高锰酸钾分柜存放
B. 实验中废弃的Na2O2不能随便丢弃,应放入指定废弃试剂容器统一处理
C. 焰色试验中涉及的安全警示图标中含有、和
D. 用CCl4萃取碘水中的碘时,振荡分液漏斗后,须打开活塞进行放气
4. 铝是地壳中含量最高的金属元素,关于铝及其化合物的说法正确的是
A. 明矾净水原理:
B. 用铬酸作氧化剂可以使铝的氧化膜产生美丽的颜色
C. Al2O3的熔点高,能用于制造熔融烧碱的坩埚
D. 铝热反应可以冶炼金属,反应如
5. 下列实验不能达到预期目的的是
A.钠在空气中加热反应
B.证明非金属性:S>Si
C.制取并收集NO
D.比较镁和铝的金属性强弱
A. A B. B C. C D. D
6. 氢能被誉为“21世纪终极能源”,也是在“碳达峰”“碳中和”的大背景下,加速开发利用的一种清洁能源。利用铁及其氧化物循环制氢原理如图所示。下列有关说法正确的是
A. 反应器Ⅰ中化合价发生变化的元素有2种
B. 反应器Ⅱ中氧化产物与还原产物的物质的量之比为4∶1
C. 反应器Ⅲ中生成时,转移1mol电子
D. 含和各1mol的混合气体通过该方法制氢,理论上可获得
7. 下列物质间直接转化关系中,不能满足转化或推理不成立的是
单质X氧化物1氧化物2酸(或碱)盐
A. 若X为Na,通过电解熔融盐可以得到单质
B. 若X为N2,上述转化中有3个反应属于氧化还原反应
C. 若X为Fe,通常用KSCN溶液检验Fe3+的存在
D. 若X为C,所得盐可能为两种,且溶液中存在的粒子种类完全相同
8. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列用于解释事实的方程式书写正确的是
A. 向溶液中通入少量CO2:
B. 向100 mLFeBr2溶液中通入标准状况下224 mL Cl2:
C. 用同位素标记法表示与酸性KMnO4溶液的反应:
D. 向红色溶液中加入过量铁粉:
9. 某工业废水中可能含有、、、、、、、等离子,取300 mL该无色废水样品,进行如图所示的实验步骤确定其组成(气体的体积均在标准状况下测得)。
下列说法正确的是
A. 反应①中H2O2做还原剂,生成的气体为O2
B. 废水中
C. 废水中
D. 废水中有Na+,没有Cl-
10. 醋酸亚铬[]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,常用作氧气吸收剂。实验室中一种制备方法如下图所示,用锌作还原剂将K2Cr2O7中的铬元素还原为Cr2+;Cr2+再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。
下列说法错误的是
A. 此反应中锌粒要加过量
B. 引发生成醋酸亚铬的操作为关闭K1、打开K2
C. 甲装置中生成Cr2+反应的离子方程式为
D. 丙装置的作用是尾气吸收
11. 废锂离子电池正极材料中含有大量镍、钴等元素,通过分选、硫酸浸出、除杂净化等工序,可以回收钴、镍。由镍钴渣料[主要成分为、、、、CuO、]回收镍、钴的流程如图所示。
下列说法正确的是
A. “废渣”中CoO(OH)易溶于稀硫酸
B. 在“二段酸浸”中,NiO(OH)发生的反应为
C. “调pH”时,通入过量的氨气有利于除净Al3+和Cu2+
D. 流程中为加速过滤,应用玻璃棒不断搅拌
12. 下列实验操作、实验现象、结论或解释均正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论或解释
A
将Na2O2与SO2反应后的固体物质加水溶解后,先加足量的稀硝酸,再滴加BaCl2溶液
产生白色沉淀
说明Na2O2与SO2反应后生成了Na2SO4
B
铜丝和过量浓硫酸加热一段时间后冷却,向反应后的溶液中加水稀释
溶液呈蓝色
说明反应生成了硫酸铜
C
碳酸钠固体溶于水
溶液温度升高
碳酸钠水解是放热反应
D
向Na2S溶液中通入足量CO2,然后再将产生的气体导入CuSO4溶液中
CuSO4溶液中产生黑色沉淀
A. A B. B C. C D. D
13. 金属钼(Mo)是电子工业的重要材料。一种从镍钼矿中分离钼,并得到Na2SO4的工艺流程如下所示。
已知:①镍钼矿中的镍和钼分别以NiS和MoS2形式存在;
②在“焙烧”流程中,镍钼矿中的元素Ni和Mo分别转化为NiO和Na2MoO4,元素S转化为Na2SO4;
③Na2MoO4和Na2SO4的溶解度如图示。
下列说法错误的是
A. “焙烧”时NiS转化为NiO的化学方程式为
B. “净化”时,加入MgSO4的目的是使溶液中过量的转化为MgCO3沉淀除去
C. 为充分分离出Na2SO4晶体,工艺中的“操作X”应为蒸发结晶
D. “焙烧炉”中也会发生MoS2与MoO3反应生成MoO2和SO2的反应,若该反应中转移电子为3 mol,则消耗的氧化剂的物质的量为1.5 mol
14. 在铁粉和铜粉的混合物中加入某浓度的硝酸,充分反应,硝酸的还原产物只有NO。当加入硝酸10 mL时,剩余金属2.76 g,并且生成气体0.224 L;再增加硝酸10 mL时,剩余金属1.92 g,并且又有0.224 L气体生成;继续增加硝酸20 mL时,金属全部溶解,并且又有0.448 L气体生成(以上体积均为标准状况下)。下列说法正确的是
A. 所加入硝酸的浓度是3 mol/L
B. 加入硝酸10 mL时,金属发生的反应为
C. 共加入硝酸20 mL时,剩余金属为铜
D. 如果在金属混合物中共加入硝酸50 mL时,生成的NO为2.24 L(标准状况)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 硫酸铜铵常用作织物媒染剂、消毒剂等,其晶体组成可表示为。某学习小组为探究其组成和性质进行了如下实验。
Ⅰ.溶液配制
准确称量硫酸铜铵晶体10.0 g,配制成250 mL溶液。
Ⅱ.组成测定
①定量分析:取25.00 mL所配溶液于烧杯中,加入过量经盐酸酸化的BaCl2溶液,抽滤、洗涤、干燥至恒重,称量固体并记录,所得实验数据如下表。
实验次数
固体质量/g
1
1.164
2
1.165
3
1.166
②Cu2+定量分析:取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中,调节溶液pH为3~4,加入过量KI溶液,用0.1000 mol/L Na2S2O3标准液滴定至浅黄色,加入指示剂,充分摇动后继续滴定至终点。重复3次实验,消耗Na2S2O3标准溶液的平均体积为25.00 mL。
已知:,。
回答下列问题:
(1)溶液配制:下列仪器中一定不需要的是_________(填仪器名称)。
下列操作导致所配溶液浓度偏低的是_________(填字母)。
a.定容时,俯视刻度线
b.转移溶液时,不慎将液体流到瓶外
c.洗涤烧杯和玻璃棒后,并将洗涤液转移至容量瓶中
d.摇匀后静置,发现液面低于刻度线,继续加水至凹液面与刻度线相切
(2)定量分析过程:“抽滤”操作需用到如图所示装置,该装置的优点为_____________________(答出一点即可);仪器A的作用是_______________________________。
(3)定量分析Cu2+过程:需调节溶液pH为3~4,pH不能过低的原因是______________(用离子方程式表示);选用的指示剂为_________;判断到达滴定终点的操作和现象为________________________________。
(4)若取10 g晶体进行加热,以纯净氮气作为载气,测定晶体质量随温度的变化,作出TGA曲线(如图所示),。
在50℃时,该固体的化学式为_______________________。
16. 下图是铁元素的“价—类”二维图,可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系。
(1)在溶液中转化①的现象是______________________________。
(2)欲证明某溶液中含Fe2+而无Fe3+的最佳方案为_____________________________。
(3)将几滴饱和FeCl3溶液滴入沸水形成的分散系,因久置而形成少量浑浊物,将该混合物加入图示长方体装置的A区,C区盛满持续流动的蒸馏水。
①观察到滤纸上____________________,B区物质呈__________色。
②过一段时间后,取少量C区液体于试管中,滴加几滴__________(填化学式)溶液,若___________________,说明对浑浊的分散系的分离实验已结束。
(4)把FeCl3、NaOH、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后,产生1.07 g沉淀,再向所得悬浊液中逐滴加入1.00 mol/L HCl溶液,加入HCl溶液的体积与生成沉淀的关系如图。
①AB段发生反应的离子方程式为___________________。
②C点消耗HCl溶液的体积为________mL。
17. 氮化镁(Mg3N2)常用于制备抗磨损和耐高温氮化物的催化剂。实验小组为制备氮化镁,设计了如图所示实验装置。
已知:①NH3在加热的条件下可以还原CuO;②。
回答下列问题:
(1)盛放浓氨水的仪器名称是___________,用长橡胶导管将该仪器和蒸馏烧瓶连接的目的是______________________。
(2)试剂X可以选用________(填字母)。
A. 碱石灰 B. P2O5 C. 氧化钙 D. 无水CaCl2
(3)装置D中浓硫酸体现的性质有_____________________。
(4)实验结束后,应先撤去装置________(填“C”或“E”)处的酒精灯。
(5)产物分析
步骤
操作步骤
实验现象
解释原因
1
取装置E中1.00 g产品于试管中,加适量蒸馏水
试管底部有固体不溶物,有刺激性气味的气体产生
①反应的化学方程式为____________________
2
弃去上层清液,加入足量稀盐酸
观察到固体全部溶解,且有气泡冒出
②气泡冒出的原因是___________________
③定量测定氮化镁的纯度。步骤1中,产生气体的体积为358.4 mL(标准状况下),则该氮化镁产品的纯度为_______%。
18. 从铜阳极泥(主要含有SiO2、Cu、Pb、Au、Ag)中提取金、铅、铜的流程如下所示。
已知:
①“氧化焙烧”过程,铜阳极泥中的Cu、Pb分别转化为CuO、PbO,金、银不被氧化;少部分银转化为Ag2SO4全部进入溶液;
②“金溶液”中Au的主要存在形式为HAuCl4,HAuCl4是一元强酸;
③, ;
④。
回答下列问题:
(1)“浸取渣1”中除了Ag、Au外,还有___________(填化学式)。
(2)“浸取渣1”在盐酸环境中与氯气反应得到氯化渣(含AgCl),氯化过程中生成HAuCl4的离子方程式为_____________________;氯化过程中加入的盐酸浓度不能太大的原因是_______________________________。
(3)“氯化渣”用Na2SO3和甲醛进行“配位浸出”和“还原析银”。在敞口容器中进行0.1 mol/L Na2SO3“配位浸出”时,银浸出率和溶液pH、浸出时间的关系分别如图所示。
①结合平衡移动原理,解释当pH<8.5时,银浸出率随溶液pH增大而升高的原因:___________________________________________。
②分析浸出时间超过4 h,银浸出率降低的原因:______________________________。
③将甲醛进行“还原析银”时反应的离子方程式补充完整:_______________________。
□□□______=□______+□______+□______+
(4)“萃取”过程中发生下列变化:、,在“反萃取”过程中氧化剂和还原剂的物质的量之比是_______。
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