精品解析:河南郑州市部分学校2027届高三上学期9月月考 化学试题
2026-09-30
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内容正文:
高三化学试题
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。
考试时间为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 S-32 Cl-35.5 Ca-40 V-51 Fe-56 Cu-64
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. 化学与生产、生活密切相关,下列过程未涉及氧化还原反应的是
A. 豆浆中加入石膏制作可口的豆腐
B. 将覆铜板置于氯化铁溶液中制作电路板
C. 一次性保暖贴中的铁粉遇到空气放热
D. 医学上利用新制悬浊液筛查糖尿病
2. 我国学者研究电解法还原CO2世界领先,总反应为:。下列有关说法正确的是
A. 属于强电解质 B. CO2和CO是同素异形体
C. 该反应为置换反应 D. 反应时化学能转为电能
3. 有关金属的工业制法错误的是
A. 制钠:用海水为原料制得精盐,再电解熔融NaCl
B. 制镁:以海水为原料,经一系列过程制得氧化镁固体,再电解熔融
C. 制铁:以铁矿石、焦炭、石灰石为原料,在高温条件下CO还原铁矿石得铁
D. 制铜:以氧化铜的矿石、焦炭为原料,在高温条件下冶炼铜
4. 下列离子方程式书写正确的是
A. 氯化铝溶液中滴入过量氨水:
B. 向溶液中通入过量的
C. 将过氧化钠加入水中:
D. 用惰性电极电解碱性溶液制
5. 设为阿伏加德罗常数的值。关于反应(产物中氯元素的质量数未标记),下列说法错误的是
A. 中所含的中子数为
B. 标准状况下中含有的原子数为
C. 反应生成时转移电子的数目为
D. 当反应消耗盐酸时,生成的数目为
6. 下列图示中,实验操作或方法正确的是
A.除去固体中的
B.制备胶体
C.分离胶体和NaCl溶液
D.比较Mg、Al金属性的强弱
A. A B. B C. C D. D
7. 下列实验操作、现象和得到的结论均正确的是
选项
实验操作、现象
结论
A
向淀粉溶液中通入,溶液变蓝后,再通入,蓝色褪去
还原性:
B
将某铁粉加稀硫酸溶解,再向溶解液中滴加几滴KSCN溶液,无明显现象
铁粉未发生变质
C
将相同大小的钠块和钙块放入相同体积的蒸馏水中,钙与水反应不如钠剧烈
金属活动性:
D
向溶液中加入溶液,生成白色沉淀
获得质子的能力:
A. A B. B C. C D. D
8. 为探究FeCl3溶液与Na2SO3溶液的反应,学习小组进行如下实验。
实验1:向试管中加入溶液,再加入溶液,溶液变为红褐色,用激光笔照射,出现光亮的“通路”。
实验2:立即取少量实验1反应后的溶液于试管中,加蒸馏水稀释,向其中滴加溶液,出现蓝色沉淀。
实验3:取少量实验1反应后的溶液于试管中,静置1小时,溶液红褐色逐渐变浅,最终变为浅绿色。
下列说法错误的是
A. 实验1中有胶体生成
B. 取实验1反应后的混合溶液,加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀
C. 可用酸性KMnO4溶液代替实验2中的溶液进行检验
D. 实验3所得溶液中存在、、、
9. 下列陈述I与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
用铜粉除去溶液中含有的少量
氧化性:
B
琥珀酸亚铁补铁剂与维生素C同服效果更好
维生素C具有还原性
C
用制成的坩埚熔化NaOH
熔点很高
D
配制溶液时常加入铁粉
铁粉抑制的水解
A. A B. B C. C D. D
10. 兴趣实验小组探究活泼金属和溶液的反应,进行了如下实验。下列说法不正确的是
序号
操作
现象
①
在盛有溶液的烧杯中,投入一块绿豆大小的钠
钠浮在液面上游动,发出响声并熔化成一个亮球,同时溶液中产生红褐色沉淀
②
在盛有溶液的烧杯中,投入除去保护膜的镁条
镁条表面有大量气体产生,后观察到镁条表面开始有黑色固体生成,一段时间后烧杯底部产生红褐色沉淀
③
在盛有溶液的烧杯中,投入除去保护膜的镁条
镁条表面有少量气泡。一段时间后烧杯底部产生红褐色沉淀,镁条表面始终无黑色固体产生
A. ①中生成沉淀的离子方程式为:,
B. ②中时,溶液中仍存在,镁条表面黑色物质中不可能含单质Fe
C. ③中无黑色固体产生,是因为浓度低且主要转化为
D. 金属活动性和溶液中离子的浓度会影响活泼金属与溶液反应的产物
11. 某同学在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物,物质转化关系如图所示:
下列说法不正确的是
A. x为NaOH溶液,y为盐酸
B. a→b发生的反应为:+
C. b→c→Al的反应条件分别为:加热、电解
D. a、b、c既能与酸又能与碱反应
12. 向和的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量。经测定,加入NaOH的物质的量和所得沉淀的物质的量的关系如图所示。下列说法正确的是
A. OD段的离子方程式:
B. 原溶液中、的物质的量浓度之比为
C. 图中C点表示当加入0.6 mol NaOH时,已经全部转化为
D. 图中;
13. 有关含Fe的部分粒子的类别、电荷数与相应化合价的关系如图所示。
下列推断不合理的是
A. W可能为单质、氧化物、碱或盐
B. 若N具有磁性,该物质可由置换反应制备;若M为碱,可以由化合反应制备
C. 向G、Q混合溶液中先滴加KSCN溶液,再滴加溶液检验G
D. R可以是高铁酸盐,其具有强氧化性,可用于消毒净水
14. 某同学设计以下实验,探究铁的化合物的性质(忽略②~⑤试管中溶液体积变化)。
已知:呈黄色;呈红色;呈绿色。下列说法错误的是
A. ④与⑤中:④<⑤
B. ③④⑤中:③<④<⑤
C. ④到⑤中存在反应:
D. 若向③中依次加入适量维生素C、溶液,会出现蓝色沉淀
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某溶液Q中含有如表所示离子中的5种离子,且离子浓度均为(不考虑水的电离与离子水解)。现向溶液Q中加入足量稀氢溴酸,有单一气体R产生,经分析,反应前后阴离子种类不变。
阳离子
阴离子
已知在酸性溶液中会发生歧化反应。请回答下列问题:
(1)由“加入足量稀氢溴酸,……”“反应前后阴离子种类不变”推知:溶液Q中一定不含的阴离子有___________(填离子符号,下同)。
(2)综合推断,溶液Q中一定含有的阳离子有___________。产生气体R的反应中,原溶液中过量的离子是___________,反应后溶液中物质的量一定发生变化的阳离子有___________。
(3)一定量溶液Q与氯气缓慢反应,反应后的溶液分为3份,分别进行以下操作,实验现象如图:
①铜粉参与的反应中,氧化产物是___________(填离子符号)。
②当时,向溶液Q中通入氯气时发生反应的离子方程式为___________,假设不考虑Cl2与H2O的反应,则根据实验现象可推算出V的范围为___________<V<___________。
16. 我国将力争2060年前实现“碳中和”,的捕捉是减少碳排放的措施之一。
I.一种利用NaOH溶液捕捉回收的过程如图所示。
(1)整个过程中可以循环利用的物质是____________(填化学式)。
(2)现有和的混合气体,在标准状况下其体积为。则CO和的体积之比为______。
Ⅱ.实验室模拟捕捉回收,需要配制的NaOH溶液。
(3)本实验必须用到的仪器有天平、药匙、容量瓶、烧杯、____________。
(4)使用容量瓶前,必须进行的一步操作是检漏,其具体操作是____________。
(5)配制操作可分解成如下几步,以下正确的操作顺序是______装瓶、贴签。
a.向容量瓶中注入少量蒸馏水,检查是否漏水
b.用少量蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒次,将洗涤液注入容量瓶后轻摇几下
c.将已冷却的溶液注入容量瓶中
d.根据计算,称取一定量的NaOH固体
e.向盛有NaOH固体的烧杯中加水,并用玻璃棒搅拌溶解
f.盖上容量瓶塞,摇匀
g.滴加蒸馏水,使溶液的凹液面与刻度线相切
h.继续往容量瓶中小心地加蒸馏水,使液面接近刻度线处
(6)配制过程中定容时仰视刻度线,会造成所配制NaOH溶液的物质的量浓度______(填“偏大”“偏小”或“不变“)。
Ⅲ.CaO固体也可以捕捉回收,研究表明热分解制得的CaO疏松多孔,具有良好的捕捉性能。
取进行加热,固体的质量随温度的变化如图所示(注:曲线中共涉及三步分解反应)。
(7)写出范围内分解反应的化学方程式:____________。
(8)据图分析,CaO捕捉的反应温度应____________(填“高于”或“低于”)。
17. 废铜回收利用率,大体上反映了一个国家铜的再生水平,用废铜屑制备甲酸铜是回收铜的一个重要途径。
已知:甲酸铜常温常压下稳定,可溶于水,难溶于乙醇。
(一)甲酸铜的制备
(1)制取硫酸铜晶体:废铜屑经处理后加入一定的试剂可得到硫酸铜晶体。请从下列给出的试剂中选择最佳的反应试剂或试剂组合___________(填序号)。
①浓硫酸 ②浓硝酸 ③双氧水 ④稀硫酸
(2)制取碱式碳酸铜:称取和在研钵中磨细混匀后加入近沸腾的蒸馏水中。
①为了防止暴沸,搅拌下加入混合物的方式为:___________(“一次加入”或“分批加入”);写出反应的离子方程式___________;
②需略过量的原因一方面是为了提高硫酸铜的利用率,另一方面是因为___________。
(3)在接近沸腾下加热搅拌几分钟并静置后,用倾析法(如图)分离、洗涤沉淀。倾析法适用于分离出沉淀颗粒密度___________(填“较大”或“较小”)的物质。
(4)将碱式碳酸铜加入蒸馏水,搅拌加热至约50℃,逐滴加入适量甲酸至沉淀刚好完全溶解,再将溶液蒸发,冷却,减压过滤,用少量___________洗涤晶体两次,抽干称重。
(二)甲酸铜晶体组分测定(已知:杂质不含铜元素)
(5)结晶水的测定:称取产物放入称量瓶,置于烘箱内在110℃加热,再放于仪器a(见图)中冷却至室温后称量。重复上述操作直到恒重得固体质量为0.8900g。仪器a的名称是___________。
(6)铜含量的测定:已知有色溶液所呈现的颜色是由于溶质对光的选择性吸收所致。利用物质对一定波长光的吸收程度(吸光度)来测定物质含量(定量分析)的方法,称为分光光度法。称取产物加入蒸馏水,使其完全溶解。取配制的溶液于100ml容量瓶中,加入少量氨水,用蒸馏水稀释至刻度并摇匀。在波长610nm下测定溶液的吸光度。已知吸光度与标准溶液的浓度关系如下表:
编号
不同浓度的标准溶液
样品
1
2
3
4
5
6
浓度
0.0008
0.0016
0.0024
0.0032
0.0040
吸光度
0.04
0.08
0.12
0.16
0.20
0.25
①不用标准溶液而用标准溶液进行分光光度计测定的原因为___________。
②根据(5)(6)的数据可求得甲酸铜晶体的化学式为___________。
18. 钒、钛在新能源和航空航天等领域应用广泛。一种利用钒钛磁铁矿(主要成分为,含少量)提取钛、的工艺流程如下所示。
已知:①非磁性矿渣的主要成分为和少量,焙烧后转化为和;②常温下,难溶于水,且温度过高,会出现固体结块现象;③酸解后,钛元素以形式存在,在溶液中能电离出和。
(1)固体A为______(填化学式)。
(2)不同温度下,焙烧相同时间,钒的收率如图所示,由图可知,最佳焙烧温度为,试分析原因:____________。“焙烧”时发生的氧化还原反应的化学方程式为____________。
(3)写出加热条件下水解生成的离子方程式:____________。
(4)“沉钒”前浸取液中钒的质量浓度为,当时,开始生成沉淀,溶液中时,钒的沉淀率为______%。
(5)气体Y通入“沉钒”工序的目的是____________。
(6)该工艺流程中,冶炼金属钛时,______(填“能”或“不能”)将Ar换为。
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高三化学试题
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。
考试时间为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 S-32 Cl-35.5 Ca-40 V-51 Fe-56 Cu-64
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. 化学与生产、生活密切相关,下列过程未涉及氧化还原反应的是
A. 豆浆中加入石膏制作可口的豆腐
B. 将覆铜板置于氯化铁溶液中制作电路板
C. 一次性保暖贴中的铁粉遇到空气放热
D. 医学上利用新制悬浊液筛查糖尿病
【答案】A
【解析】
【详解】A.豆浆中加入石膏制豆腐是胶体的聚沉过程,未涉及氧化还原反应,A符合题意;
B.氯化铁溶液腐蚀覆铜板时,发生反应,该反应与的元素化合价均发生变化,涉及氧化还原反应,B不符合题意;
C.铁粉遇空气放热,是铁的吸氧腐蚀,发生反应,元素化合价升高,元素化合价降低,涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.新制与葡萄糖发生反应,元素从+2价降低为中的+1价,葡萄糖中醛基的元素化合价升高,涉及氧化还原反应,D不符合题意;
故选A。
2. 我国学者研究电解法还原CO2世界领先,总反应为:。下列有关说法正确的是
A. 属于强电解质 B. CO2和CO是同素异形体
C. 该反应为置换反应 D. 反应时化学能转为电能
【答案】A
【解析】
【详解】A.在水溶液中可以完全电离,属于强电解质,A正确;
B.同素异形体是同种元素形成的不同单质,和均为化合物,不属于同素异形体,B错误;
C.置换反应的特征是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,该反应的反应物均为化合物,不属于置换反应,C错误;
D.该反应为电解反应,反应过程中是电能转化为化学能,D错误;
故选A。
3. 有关金属的工业制法错误的是
A. 制钠:用海水为原料制得精盐,再电解熔融NaCl
B. 制镁:以海水为原料,经一系列过程制得氧化镁固体,再电解熔融
C. 制铁:以铁矿石、焦炭、石灰石为原料,在高温条件下CO还原铁矿石得铁
D. 制铜:以氧化铜的矿石、焦炭为原料,在高温条件下冶炼铜
【答案】B
【解析】
【详解】A.工业上制备金属钠的过程为用海水为原料制得精盐,再电解熔融氯化钠制得金属钠,A正确;
B.工业上制备金属镁的过程为以海水为原料,经一系列过程制得氯化镁固体,再电解熔融氯化镁制得金属镁,B错误;
C.工业上制备铁的过程为以铁矿石、焦炭、石灰石为原料,在高温条件下一氧化碳还原铁矿石制得铁,C正确;
D.工业上制备铜的过程为以氧化铜的矿石、焦炭为原料,在高温条件下焦炭与氧化铜反应制得铜,D正确;
故选B。
4. 下列离子方程式书写正确的是
A. 氯化铝溶液中滴入过量氨水:
B. 向溶液中通入过量的
C. 将过氧化钠加入水中:
D. 用惰性电极电解碱性溶液制
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨水为弱碱,无法溶解,反应生成沉淀,正确离子方程式为,A错误;
B.还原性强于,过量会同时氧化和,选项漏写的氧化反应,正确的离子方程式为,B错误;
C.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,离子方程式的物质拆分、电荷守恒、原子守恒均正确,C正确;
D.反应为碱性环境,反应物不能出现,正确离子方程式应为,D错误;
故选C。
5. 设为阿伏加德罗常数的值。关于反应(产物中氯元素的质量数未标记),下列说法错误的是
A. 中所含的中子数为
B. 标准状况下中含有的原子数为
C. 反应生成时转移电子的数目为
D. 当反应消耗盐酸时,生成的数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.原子不含中子,的中子数为,故所含中子数为,A正确;
B.标准状况下的物质的量为,每个分子含2个氯原子,故原子数为,B正确;
C.该反应中中从+5价降为中的+4价,每个得1个电子,生成时,有发生还原反应,共转移电子,数目为,不是,C错误;
D.消耗盐酸的物质的量,由反应计量关系,对应生成,故生成的物质的量为,数目为,D正确;
故选C。
6. 下列图示中,实验操作或方法正确的是
A.除去固体中的
B.制备胶体
C.分离胶体和NaCl溶液
D.比较Mg、Al金属性的强弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.除去固体中的需加热固体,应使用坩埚,图示为蒸发皿,仅适用于蒸发浓缩溶液,仪器选择错误,A错误;
B.制备胶体需将饱和溶液滴入沸水中,若滴入溶液会直接生成沉淀,无法得到胶体,B错误;
C.胶体粒子和溶液中的离子均可透过滤纸,过滤无法分离胶体和溶液,应采用渗析法,C错误;
D.最高价氧化物对应水化物的碱性越强,对应金属的金属性越强,不与溶液反应,说明其为中强碱;可与溶液反应,说明其为两性氢氧化物,碱性弱于,可证明金属性,实验方法正确,D正确;
故选D。
7. 下列实验操作、现象和得到的结论均正确的是
选项
实验操作、现象
结论
A
向淀粉溶液中通入,溶液变蓝后,再通入,蓝色褪去
还原性:
B
将某铁粉加稀硫酸溶解,再向溶解液中滴加几滴KSCN溶液,无明显现象
铁粉未发生变质
C
将相同大小的钠块和钙块放入相同体积的蒸馏水中,钙与水反应不如钠剧烈
金属活动性:
D
向溶液中加入溶液,生成白色沉淀
获得质子的能力:
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.通入淀粉溶液变蓝,说明将氧化为,可证明还原性;再通入蓝色褪去,说明将还原为,可证明还原性,最终得到还原性顺序,实验操作、现象和结论均正确,A正确;
B.若铁粉部分变质生成,溶于稀硫酸后产生的会与过量的反应生成,滴加溶液也无明显现象,无法证明铁粉未变质,B错误;
C.钙与水反应生成的微溶于水,附着在钙表面阻碍反应持续进行,导致反应现象不如钠剧烈,实际金属活动性,结论错误,C错误;
D.与反应生成白色沉淀,原理是结合电离出的,说明获得质子的能力:,结论错误,D错误;
故答案选A。
8. 为探究FeCl3溶液与Na2SO3溶液的反应,学习小组进行如下实验。
实验1:向试管中加入溶液,再加入溶液,溶液变为红褐色,用激光笔照射,出现光亮的“通路”。
实验2:立即取少量实验1反应后的溶液于试管中,加蒸馏水稀释,向其中滴加溶液,出现蓝色沉淀。
实验3:取少量实验1反应后的溶液于试管中,静置1小时,溶液红褐色逐渐变浅,最终变为浅绿色。
下列说法错误的是
A. 实验1中有胶体生成
B. 取实验1反应后的混合溶液,加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀
C. 可用酸性KMnO4溶液代替实验2中的溶液进行检验
D. 实验3所得溶液中存在、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验1中溶液出现光亮的“通路”即丁达尔效应,是胶体的特征性质,说明有胶体生成,故A不符合题意;
B.实验2检验出,说明被氧化成,加入足量盐酸酸化的溶液,会产生不溶于酸的白色沉淀,故B不符合题意;
C.酸性溶液具有强氧化性,不仅能使其褪色,体系中剩余的还原性离子也能使其褪色,会干扰的检验,因此不能代替溶液进行检验,故C符合题意;
D.实验3溶液变为浅绿色,说明存在;氧化还原反应生成,根据反应,由于初始时与物质的量相等,可知过量,过量的部分水解生成,因此这四种离子均存在,故D不符合题意;
故答案选C。
9. 下列陈述I与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
用铜粉除去溶液中含有的少量
氧化性:
B
琥珀酸亚铁补铁剂与维生素C同服效果更好
维生素C具有还原性
C
用制成的坩埚熔化NaOH
熔点很高
D
配制溶液时常加入铁粉
铁粉抑制的水解
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜粉与反应会生成杂质,陈述I错误;氧化性的陈述II正确,但二者无因果关系,A错误;
B.琥珀酸亚铁中的易被氧化为人体难吸收的,维生素C具有还原性,可防止被氧化,因此二者同服补铁效果更好,陈述I、II均正确且存在因果关系,B正确;
C.Al2O3为两性氧化物,可与NaOH反应,因此不能用Al2O3坩埚熔化NaOH,陈述I错误;Al2O3熔点很高的陈述II正确,但二者无因果关系,C错误;
D.配制溶液时加入铁粉的目的是将被氧化生成的还原为,防止被氧化,抑制水解需加入稀硫酸,陈述II错误,二者无因果关系,D错误;
故选B。
10. 兴趣实验小组探究活泼金属和溶液的反应,进行了如下实验。下列说法不正确的是
序号
操作
现象
①
在盛有溶液的烧杯中,投入一块绿豆大小的钠
钠浮在液面上游动,发出响声并熔化成一个亮球,同时溶液中产生红褐色沉淀
②
在盛有溶液的烧杯中,投入除去保护膜的镁条
镁条表面有大量气体产生,后观察到镁条表面开始有黑色固体生成,一段时间后烧杯底部产生红褐色沉淀
③
在盛有溶液的烧杯中,投入除去保护膜的镁条
镁条表面有少量气泡。一段时间后烧杯底部产生红褐色沉淀,镁条表面始终无黑色固体产生
A. ①中生成沉淀的离子方程式为:,
B. ②中时,溶液中仍存在,镁条表面黑色物质中不可能含单质Fe
C. ③中无黑色固体产生,是因为浓度低且主要转化为
D. 金属活动性和溶液中离子的浓度会影响活泼金属与溶液反应的产物
【答案】B
【解析】
【详解】A.①中钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与反应生成氢氧化铁沉淀,给出的两个离子方程式均符合反应事实,A正确;
B.②中20 s时溶液虽仍存在,但镁可将逐步还原最终得到单质铁,黑色物质可能含单质,“不可能含单质”的表述错误,B错误;
C.③中浓度低,反应过程中主要转化为沉淀,无法生成足够的铁单质,故无黑色固体产生,C正确;
D.对比实验①和②,金属活动性不同反应产物有差异;对比实验②和③,浓度不同产物不同,故金属活动性和溶液中离子浓度均会影响活泼金属与溶液反应的产物,D正确;
故答案选B。
11. 某同学在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物,物质转化关系如图所示:
下列说法不正确的是
A. x为NaOH溶液,y为盐酸
B. a→b发生的反应为:+
C. b→c→Al的反应条件分别为:加热、电解
D. a、b、c既能与酸又能与碱反应
【答案】D
【解析】
【分析】铁粉和铝粉均能与盐酸反应,但只有铝粉能与氢氧化钠溶液反应,根据流程图,混合物中加入试剂x、过滤后得到铁,因此试剂x为溶液,a为,a生成沉淀b需加入适量的y,因此y是盐酸,b为氢氧化铝,氢氧化铝受热分解成,然后电解氧化铝得到铝单质。
【详解】A.根据上述分析,x为NaOH溶液,y为盐酸,A不符合题意;
B.a→b发生的反应为:+,B正确;
C.根据上述分析,b→c→Al的反应条件分别为:加热、电解,C正确;
D.a为,可与酸反应,但不与碱反应,D错误;
故选D。
12. 向和的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量。经测定,加入NaOH的物质的量和所得沉淀的物质的量的关系如图所示。下列说法正确的是
A. OD段的离子方程式:
B. 原溶液中、的物质的量浓度之比为
C. 图中C点表示当加入0.6 mol NaOH时,已经全部转化为
D. 图中;
【答案】B
【解析】
【详解】A.OD段为、同时与反应生成氢氧化物沉淀,离子方程式还包含,A错误;
B.C点剩余沉淀为,物质的量为,故,D点总沉淀为,故,即,同一溶液体积相同,、的物质的量浓度之比为,B正确;
C.OA段沉淀两种离子消耗的物质的量为,AB段溶解消耗,故C点加入总物质的量为,C错误;
D.由上述计算可知,,D错误;
故选B。
13. 有关含Fe的部分粒子的类别、电荷数与相应化合价的关系如图所示。
下列推断不合理的是
A. W可能为单质、氧化物、碱或盐
B. 若N具有磁性,该物质可由置换反应制备;若M为碱,可以由化合反应制备
C. 向G、Q混合溶液中先滴加KSCN溶液,再滴加溶液检验G
D. R可以是高铁酸盐,其具有强氧化性,可用于消毒净水
【答案】C
【解析】
【详解】A.W为电中性含铁物质,元素为0价时是单质,+2、+3价时可对应氧化物(如、)、碱(如、)、电中性的盐(如、),因此W可能为单质、氧化物、碱或盐,A正确;
B.若N具有磁性,则为,可通过置换反应制备;若M为碱即,可通过化合反应制备,B正确;
C.G为,Q为,混合溶液中本身含有,先滴加溶液会直接变红,再滴加无明显现象变化,无法检验,该操作不合理,C错误;
D.R为(高铁酸根),具有强氧化性可杀菌消毒,其还原产物水解生成胶体可吸附水中杂质,能用于净水,D正确;
故选C。
14. 某同学设计以下实验,探究铁的化合物的性质(忽略②~⑤试管中溶液体积变化)。
已知:呈黄色;呈红色;呈绿色。下列说法错误的是
A. ④与⑤中:④<⑤
B. ③④⑤中:③<④<⑤
C. ④到⑤中存在反应:
D. 若向③中依次加入适量维生素C、溶液,会出现蓝色沉淀
【答案】B
【解析】
【分析】黄色的水合硫酸铁溶于水形成黄色溶液②,溶液中存在的平衡,加入稀硫酸,会使平衡逆向移动,的浓度降低,溶液变成浅黄色溶液③;加入KSCN后,与反应生成血红色的形成红色溶液④;加入固体后,由于与的配位能力强于,生成了更稳定的绿色配合物,形成绿色溶液⑤;再加入稀硫酸,与结合生成,浓度降低,又再次结合形成,形成红色溶液⑥,由此解答;
【详解】A.④中大部分与结合为,⑤中加入结合,使的解离平衡正向移动,释放出,故:④<⑤,A正确;
B.③中无配位剂,游离浓度最高;④中与结合为配位离子,游离浓度降低;⑤中与形成更稳定的络离子,游离浓度进一步降低,故:③>④>⑤,B错误;
C.④到⑤红色变为绿色,说明转化为,所给方程式原子、电荷均守恒,符合反应事实,C正确;
D.维生素C具有还原性,可将③中还原为,与反应生成蓝色沉淀,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某溶液Q中含有如表所示离子中的5种离子,且离子浓度均为(不考虑水的电离与离子水解)。现向溶液Q中加入足量稀氢溴酸,有单一气体R产生,经分析,反应前后阴离子种类不变。
阳离子
阴离子
已知在酸性溶液中会发生歧化反应。请回答下列问题:
(1)由“加入足量稀氢溴酸,……”“反应前后阴离子种类不变”推知:溶液Q中一定不含的阴离子有___________(填离子符号,下同)。
(2)综合推断,溶液Q中一定含有的阳离子有___________。产生气体R的反应中,原溶液中过量的离子是___________,反应后溶液中物质的量一定发生变化的阳离子有___________。
(3)一定量溶液Q与氯气缓慢反应,反应后的溶液分为3份,分别进行以下操作,实验现象如图:
①铜粉参与的反应中,氧化产物是___________(填离子符号)。
②当时,向溶液Q中通入氯气时发生反应的离子方程式为___________,假设不考虑Cl2与H2O的反应,则根据实验现象可推算出V的范围为___________<V<___________。
【答案】(1)、OH-、、和
(2) ①. 、 ②. ③.
(3) ①. ②. ③. ④.
【解析】
【分析】由题干信息可得加入足量HBr后溶液中阴离子种类不变,溶液中原本就含有Br-,且与Br-不能共存的阳离子Ag+一定不存在;能与H+反应生成弱电解质的阴离子——、OH-、、不存在;遇酸歧化生成SO2和S,加入过量HBr后并未出现沉淀,可得不存在;H+参与溶液中阴阳离子的反应生成一种气体,且该反应中的阴离子过量,推断为Fe2+与硝酸的氧化还原反应:,Fe2+全部被氧化为Fe3+而还有剩余。
已推出溶液中一定存在Br-、和Fe2+,一定不存在Ag+、、OH-、、和,考虑到电荷守恒,可推得溶液中一定存在的另外两种离子为:、Mg2+。
【小问1详解】
由题干信息可知溶液中本身就有Br-,会与H+反应的、OH-、、和这5种阴离子一定不存在,故答案为:、OH-、、和;
【小问2详解】
结合反应现象与电荷守恒可推得溶液中一定存在的阳离子为、;与硝酸的反应式为:,可得反应中与的物质的量之比为3:1,两者浓度相等的情况下过量;原溶液Q中物质的量一定发生变化的阳离子是,故答案为:、;;;
【小问3详解】
①向溶液中加入铜粉,溶液中将Cu氧化生成铜离子,氧化产物为,故答案为:;
②氯气与Q溶液反应时,先后与和反应,反应式分别为:、。由加KSCN溶液变红和加溶液生成浅黄色沉淀可得氯气与完全反应,与部分反应,的范围应该在恰好将全部氧化和恰好将和全部氧化之间。恰好将全部氧化所需的氯气的体积,恰好将和全部氧化所需的氯气的体积,所以的范围为:,当V=448mL时,还未将全部反应完,所以反应式为:,故答案为:;;。
16. 我国将力争2060年前实现“碳中和”,的捕捉是减少碳排放的措施之一。
I.一种利用NaOH溶液捕捉回收的过程如图所示。
(1)整个过程中可以循环利用的物质是____________(填化学式)。
(2)现有和的混合气体,在标准状况下其体积为。则CO和的体积之比为______。
Ⅱ.实验室模拟捕捉回收,需要配制的NaOH溶液。
(3)本实验必须用到的仪器有天平、药匙、容量瓶、烧杯、____________。
(4)使用容量瓶前,必须进行的一步操作是检漏,其具体操作是____________。
(5)配制操作可分解成如下几步,以下正确的操作顺序是______装瓶、贴签。
a.向容量瓶中注入少量蒸馏水,检查是否漏水
b.用少量蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒次,将洗涤液注入容量瓶后轻摇几下
c.将已冷却的溶液注入容量瓶中
d.根据计算,称取一定量的NaOH固体
e.向盛有NaOH固体的烧杯中加水,并用玻璃棒搅拌溶解
f.盖上容量瓶塞,摇匀
g.滴加蒸馏水,使溶液的凹液面与刻度线相切
h.继续往容量瓶中小心地加蒸馏水,使液面接近刻度线处
(6)配制过程中定容时仰视刻度线,会造成所配制NaOH溶液的物质的量浓度______(填“偏大”“偏小”或“不变“)。
Ⅲ.CaO固体也可以捕捉回收,研究表明热分解制得的CaO疏松多孔,具有良好的捕捉性能。
取进行加热,固体的质量随温度的变化如图所示(注:曲线中共涉及三步分解反应)。
(7)写出范围内分解反应的化学方程式:____________。
(8)据图分析,CaO捕捉的反应温度应____________(填“高于”或“低于”)。
【答案】(1)、
(2)
(3)玻璃棒、胶头滴管
(4)向容量瓶中加入适量水,塞紧瓶塞,倒立观察是否漏水;若不漏水,将容量瓶正立,把瓶塞旋转后塞紧,再次倒立观察是否漏水
(5)
(6)偏小 (7)
(8)低于
【解析】
【分析】简要分析工艺流程:将二氧化碳含量高的气体通入捕捉室,与氢氧化钠溶液充分接触。二氧化碳被碱液吸收,排出二氧化碳含量低的气体。向捕捉室出来的碳酸钠溶液中加入氧化钙,随后进行过滤分离。氧化钙先与水反应生成氢氧化钙,生成的氢氧化钙与碳酸钠发生复分解反应,生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,通过过滤操作,得到碳酸钙固体和氢氧化钠溶液。氢氧化钠溶液返回捕捉室继续吸收二氧化碳将过滤得到的碳酸钙固体送入高温反应炉中加热煅烧。碳酸钙高温分解,释放出纯净的二氧化碳气体,并重新生成氧化钙。生成的氧化钙返回“反应、分离”步骤循环使用,释放出的二氧化碳被收集储存利用,据此解答;
【小问1详解】
在“捕捉室”中,通入含的气体,加入溶液,发生反应 。在“反应、分离”中,加入。先与水反应生成,然后与反应:。分离后,得到的溶液重新进入“捕捉室”,因此可以循环利用。在“高温反应炉”中,高温分解生成。生成的进入“反应、分离”步骤,因此也可以循环利用。
【小问2详解】
已知混合气体总质量,标准状况下总体积。混合气体的总物质的量:。设的物质的量为,的物质的量为。根据物质的量关系:,根据质量关系:,联立方程组:由 代入质量方程:,解得:,则。同温同压下,气体的体积比等于物质的量之比。所以。
【小问3详解】
配制的溶液。由于实验室没有的容量瓶,必须选用规格稍大且相近的容量瓶。配制步骤包括:计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀。称量:天平、药匙。溶解:烧杯、玻璃棒。转移与定容:容量瓶、胶头滴管。题目已给出天平、药匙容量瓶、烧杯。还缺少用于搅拌和引流的 玻璃棒,以及用于定容的 胶头滴管。
【小问4详解】
容量瓶带有瓶塞,使用前必须检查是否漏水。具体操作为向容量瓶中加入适量水,塞紧瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,将容量瓶倒立过来,观察是否漏水。若不漏水,将瓶正立,把瓶塞旋转后,再次倒立,观察是否漏水。
【小问5详解】
配制溶液的标准步骤为:检漏 计算 称量 溶解 冷却 转移 洗涤 定容 摇匀 装瓶。题目给出的步骤:a.向容量瓶中注入少量蒸馏水,检查是否漏水,d.根据计算,称取一定量的 固体e.向盛有 固体的烧杯中加水,并用玻璃棒搅拌溶解c.将已冷却的溶液注入容量瓶中,b.用少量蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒2-3次,将洗涤液注入容量瓶后轻摇几下,h.继续往容量瓶中小心地加蒸馏水,使液面接近刻度线1-2cm处,g.滴加蒸馏水,使溶液的凹液面与刻度线相切,f.盖上容量瓶塞,摇匀。因此,正确的操作顺序是a d e c b h g f 装瓶、贴签。
【小问6详解】
配制过程中定容时仰视刻度线,会导致视线偏低,实际加水量超过刻度线,即溶液体积偏大。根据公式,当不变,偏大时,所配制的溶液物质的量浓度会偏小。
【小问7详解】
已知的摩尔质量。取样品,其物质的量。0 ~ 200℃阶段:固体质量由降至,质量减少。这恰好是结晶水的质量()。此时固体成分为(摩尔质量,质量为)。400 ~ 600℃阶段:固体质量由降至,质量减少。减少的对应气体,摩尔质量为,即气体。此时剩余固体质量为,对应的(摩尔质量)。因此该阶段发生的反应是草酸钙分解生成碳酸钙和一氧化碳。化学方程式为。800℃以上阶段:固体质量由降至,质量减少。这对应的气体。此时剩余固体为( )。说明在800℃时,分解生成和。
【小问8详解】
题目指出固体可以捕捉回收,即发生反应。由图可知,当温度达到800℃及以上时,开始分解生成和。根据化学平衡原理,若要在高温下用捕捉,必须保证反应正向进行。如果温度高于800℃,生成的会立刻与反应逆向分解,无法实现捕捉。因此,捕捉的反应温度应 低于 800℃。
17. 废铜回收利用率,大体上反映了一个国家铜的再生水平,用废铜屑制备甲酸铜是回收铜的一个重要途径。
已知:甲酸铜常温常压下稳定,可溶于水,难溶于乙醇。
(一)甲酸铜的制备
(1)制取硫酸铜晶体:废铜屑经处理后加入一定的试剂可得到硫酸铜晶体。请从下列给出的试剂中选择最佳的反应试剂或试剂组合___________(填序号)。
①浓硫酸 ②浓硝酸 ③双氧水 ④稀硫酸
(2)制取碱式碳酸铜:称取和在研钵中磨细混匀后加入近沸腾的蒸馏水中。
①为了防止暴沸,搅拌下加入混合物的方式为:___________(“一次加入”或“分批加入”);写出反应的离子方程式___________;
②需略过量的原因一方面是为了提高硫酸铜的利用率,另一方面是因为___________。
(3)在接近沸腾下加热搅拌几分钟并静置后,用倾析法(如图)分离、洗涤沉淀。倾析法适用于分离出沉淀颗粒密度___________(填“较大”或“较小”)的物质。
(4)将碱式碳酸铜加入蒸馏水,搅拌加热至约50℃,逐滴加入适量甲酸至沉淀刚好完全溶解,再将溶液蒸发,冷却,减压过滤,用少量___________洗涤晶体两次,抽干称重。
(二)甲酸铜晶体组分测定(已知:杂质不含铜元素)
(5)结晶水的测定:称取产物放入称量瓶,置于烘箱内在110℃加热,再放于仪器a(见图)中冷却至室温后称量。重复上述操作直到恒重得固体质量为0.8900g。仪器a的名称是___________。
(6)铜含量的测定:已知有色溶液所呈现的颜色是由于溶质对光的选择性吸收所致。利用物质对一定波长光的吸收程度(吸光度)来测定物质含量(定量分析)的方法,称为分光光度法。称取产物加入蒸馏水,使其完全溶解。取配制的溶液于100ml容量瓶中,加入少量氨水,用蒸馏水稀释至刻度并摇匀。在波长610nm下测定溶液的吸光度。已知吸光度与标准溶液的浓度关系如下表:
编号
不同浓度的标准溶液
样品
1
2
3
4
5
6
浓度
0.0008
0.0016
0.0024
0.0032
0.0040
吸光度
0.04
0.08
0.12
0.16
0.20
0.25
①不用标准溶液而用标准溶液进行分光光度计测定的原因为___________。
②根据(5)(6)的数据可求得甲酸铜晶体的化学式为___________。
【答案】(1)③④ (2) ①. 分批加入 ②. ③. 受热易分解且需保持碱性环境生成碱式碳酸铜
(3)较大 (4)乙醇
(5)干燥器 (6) ①. 控制,避免水解生成沉淀;把转化为深蓝色、性质稳定的铜氨配离子,提高测定灵敏度与准确性(答到颜色/稳定性/避免生成任两点即可) ②.
【解析】
【小问1详解】
Cu和稀硫酸不反应,和浓硫酸、浓硝酸反应会生成有毒气体SO2、NO2,不环保,H2O2具有氧化性,在稀硫酸存在时,可发生反应:,产物无污染,所以最佳组合是③④;
【小问2详解】
①为防止暴沸,应分批加入混合物;CuSO4和NaHCO3反应生成碱式碳酸铜、CO2和水,反应式为:
②NaHCO3略过量,除了提高CuSO4 利用率,还因为NaHCO3受热易分解且需保持碱性环境生成碱式碳酸铜;
【小问3详解】
倾析法适用于分离沉淀颗粒较大的物质,这类沉淀容易沉降在容器底部,便于倾出上层清液;
【小问4详解】
已知甲酸铜可溶于水,难溶于乙醇,所以用少量乙醇洗涤晶体,可减少晶体的溶解损失;
【小问5详解】
仪器是干燥器,用于在加热后冷却样品,防止样品吸收空气中的水蒸气,保证恒重结果准确;
【小问6详解】
①在水溶液中颜色较浅,吸光度低,测定误差大;而是深蓝色络离子,颜色深,吸光度高,测定灵敏度高,误差小,同时控制,避免水解生成沉淀;
②根据(5)的数据,结晶水的质量为1.25g-0.89g=0.36g,n(H2O)=0.02mol;根据(6)表格数据,可知吸光度与浓度成正比,样品吸光度为0.25,可得,得 c=0.0050 mol/L,即100mL容量瓶中浓度为0.0050 mol/L,则100mL原液中Cu2+的浓度为,则n(Cu2+)=;假设甲酸铜为,则=4,甲酸铜为:。
18. 钒、钛在新能源和航空航天等领域应用广泛。一种利用钒钛磁铁矿(主要成分为,含少量)提取钛、的工艺流程如下所示。
已知:①非磁性矿渣的主要成分为和少量,焙烧后转化为和;②常温下,难溶于水,且温度过高,会出现固体结块现象;③酸解后,钛元素以形式存在,在溶液中能电离出和。
(1)固体A为______(填化学式)。
(2)不同温度下,焙烧相同时间,钒的收率如图所示,由图可知,最佳焙烧温度为,试分析原因:____________。“焙烧”时发生的氧化还原反应的化学方程式为____________。
(3)写出加热条件下水解生成的离子方程式:____________。
(4)“沉钒”前浸取液中钒的质量浓度为,当时,开始生成沉淀,溶液中时,钒的沉淀率为______%。
(5)气体Y通入“沉钒”工序的目的是____________。
(6)该工艺流程中,冶炼金属钛时,______(填“能”或“不能”)将Ar换为。
【答案】(1)
(2) ①.
温度过低,反应速率较小;温度过高,固体结块,反应物接触面积减小,导致反应不充分 ②.
(3)
(4)
(5)
增大 浓度,使 沉淀完全
(6)
不能
【解析】
【分析】钒钛磁铁矿主要成分为、、、,通入氢气将还原为,同时也会被还原为;进行磁选得到固体A和非磁性矿渣、和少量,固体A为;将非磁性矿渣加入通入氧气进行煅烧得到、和;水浸后,不溶于水成为滤渣,滤液的主要成分为和;滤渣加入硫酸溶解,将转化为,水解后得到;过滤干燥后加入和进行氯化将转化为,加入在保护下将还原得到单质;水浸后的滤液加入将转化为沉淀除去;再加入和将转化为沉淀;灼烧得到,产生的可循环到“沉钒”过程使用,由此解答;
【小问1详解】
由分析可知,固体A为;
【小问2详解】
焙烧的温度低于时,反应速率较慢,钒的收率不高;温度高于时,根据已知信息,会出现固体结块现象,反应物接触面积减小,导致反应不充分,钒的收率也会降低,因此最佳焙烧温度为;焙烧时,与和反应生成和二氧化碳,该反应过程中存在元素化合价的变化,为氧化还原反应,因此化学方程式为;
【小问3详解】
根据已知信息,在溶液中能电离出和,发生水解反应生成和,因此水解方程式为;
【小问4详解】
钒的物质的量浓度为,当时,开始生成沉淀,可知,,当溶液中时,,钒的沉淀率为;
【小问5详解】
通入可以增加溶液中 浓度,利用同离子效应使 沉淀完全,提高产率;
【小问6详解】
冶炼金属钛时,为还原剂,会和发生反应,因此不能将换成。
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