精品解析:湖南省长沙市第一中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测 化学试题
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内容正文:
高三化学二
时量: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 As~75 Sr~88 W~184
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,下列说法错误的是
A. CaCO3是水泥生产中不可缺少的原料,它可以调节水泥的硬化速率
B. 电子技术所用材料中的稀土元素均位于第ⅢB族
C. SO2可用于杀菌消毒,是一种食品添加剂
D. 人造太阳中使用的核素D、T,其对应的分子的化学性质几乎相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.调节水泥硬化速率的是石膏(),而非,是生产水泥的原料之一,A错误;
B.稀土元素包括钪、钇和镧系元素,均位于周期表第ⅢB族,B正确;
C.具有还原性且能杀菌消毒,在规定剂量下可作为食品添加剂(如葡萄酒生产中用作抗氧化剂)使用,C正确;
D.(氘)、(氚)是氢的同位素,同位素的核外电子排布相同,对应单质的化学性质几乎相同,D正确;
故选A。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. H2O分子的空间结构模型:
B. 基态 Ge的简化电子排布式:[Ar]4s24p2
C. HClO的电子式:
D. Cl2分子中σ键的形成:
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子的空间结构为V形,仅包含成键原子的空间排布,题图画出了中心的两对孤电子对,属于价层电子对互斥模型,不是分子空间结构模型,A错误;
B.基态为32号元素,简化电子排布式应为,选项漏写轨道的电子,B错误;
C.的结构式为,为中心原子,电子式为:,C错误;
D.分子中两个的轨道沿键轴方向头碰头重叠形成键,图示符合键的形成过程,D正确;
故选D。
3. 设 NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 用惰性电极电解饱和食盐水,若阴极产生11.2L气体,则线路中通过NA个电子
B. 1mol锌完全溶解在一定量的浓硫酸中,转移的电子数为2NA
C. 11g由²H和¹⁸O所组成的水中含有的中子数目为5NA
D. 25℃时,1LpH=12的Ba(OH)2溶液中含有的OH⁻数目为0.02NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.未指明气体处于标准状况,无法确定11.2 L的物质的量,无法计算转移电子数,A错误;
B.Zn反应后生成,1 mol Zn完全反应失去2 mol电子,转移电子数为,B正确;
C.由和组成的水的摩尔质量为,11 g该水的物质的量为0.5 mol,每个分子含12个中子,故中子数为,C错误;
D.25℃时pH=12的溶液中,1 L溶液中数目为,D错误;
故选B。
4. 下列离子方程式正确的是
A. 木炭粉与浓硫酸反应:
B. 向硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸:
C. 向等物质的量浓度的FeI2和FeBr2混合溶液中通入一定量Cl2:
D. Na2O2与反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓硫酸中主要以分子形式存在,不能拆写为和,该反应无自由移动离子参与,化学方程式为,A错误;
B.硫代硫酸钠与稀硫酸反应为的歧化反应,生成、和,反应物无参与,正确离子方程式为 ,B错误;
C.离子还原性顺序为,优先氧化,再氧化,当等物质的量的、混合溶液中通入适量时,可出现该离子反应的配比,C正确;
D.与水反应为歧化反应,中的氧全部来自,应进入中,正确离子方程式为,D错误;
故选C。
5. 下列玻璃仪器在相应实验中选用合理的是
A. 重结晶法提纯苯甲酸:①⑥⑦
B. 用酸性高锰酸钾溶液滴定溶液:④⑥
C. 分离苯和四氯化碳:③⑦
D. 制取蒸馏水:①②⑤⑥
【答案】B
【解析】
【详解】A.重结晶法提纯苯甲酸,具体操作为加热溶解、趁热过滤、冷却结晶,用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒、酒精灯,用不到锥形瓶,A错误;
B.用酸性高锰酸钾溶液滴定溶液,需要用到酸式滴定管和锥形瓶,也就是用到图中的④⑥,B正确;
C.苯和四氯化碳互溶,但沸点相差较大,分离苯和四氯化碳,采用蒸馏法,不能使用分液法,C错误;
D.制取蒸馏水,需要使用酒精灯、蒸馏瓶、锥形瓶、直形冷凝管等,图中②为球形冷凝管,D错误;
故答案选B.
6. 下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项
实验操作、现象
结论
A
向装有硅酸钠溶液的试管中滴加1滴酚酞,然后逐滴加入稀盐酸至红色褪去,试管里出现凝胶
非金属性:Cl>Si
B
将电石与饱和食盐水反应生成的气体通入溴水中溴水褪色
电石与水反应生成乙炔
C
室温下,同浓度的HCOOH溶液的pH比溶液的小
推电子基团使羧基酸性减弱
D
推动活塞压缩针管中NO2气体,最终气体颜色变浅
加压使2NO2(g)N2O4(g)平衡正向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.比较元素非金属性需依据其最高价氧化物对应水化物的酸性,不是的最高价含氧酸,无法证明非金属性,A错误;
B.电石与饱和食盐水反应生成的气体中混有等还原性杂质,也可使溴水褪色,不能证明反应生成了乙炔,B错误;
C.同浓度的溶液小于溶液,说明甲酸酸性强于乙酸,乙酸中的甲基是推电子基团,会降低羧基中键的极性,使电离能力减弱,酸性更弱,C正确;
D.压缩针管时,浓度瞬间增大,气体颜色先变深,虽加压使平衡正向移动,但最终浓度仍大于原平衡浓度,气体最终颜色比初始更深,现象描述错误,D错误;
故选C。
7. 开展资源综合利用是我国深入实施可持续发展战略的重要内容。下列资源利用中,转化关系及操作均正确的是
A. 煅烧硫铁矿制备硫酸:硫铁矿SO2SO3发烟硫酸
B. 煤的综合利用:煤焦炭水煤气甲醇等
C. 海水提溴:浓缩海水浓盐液吸收塔氧化Br2
D. 制备金属Mg(OH)2MgCl2溶液Mg
【答案】A
【解析】
【详解】A.煅烧硫铁矿生成,在催化剂、加热条件下被氧化为,为避免形成酸雾,用98.3%的浓硫酸吸收可制得发烟硫酸,转化及操作均正确,A正确;
B.煤的干馏需要隔绝空气加强热,若在空气中加强热,煤会直接燃烧,无法得到焦炭等干馏产物,B错误;
C.海水提溴时,浓缩海水中溴以形式存在,需先通入将氧化为,再用热空气吹出,且最终提纯溴应采用蒸馏操作,不是分液,C错误;
D.电解溶液时,阴极是放电生成,同时生成,无法得到金属,应电解熔融制备,D错误;
故选A。
8. 是一种分析试剂,、、、是位于元素周期表中前四周期的不同周期元素,原子比原子少一个电子。基态的轨道半充满,基态原子价层电子排布式为,和位于同一主族。下列说法错误的是
A. 电负性:
B. E与其他元素均能组成多种二元化合物
C. 和的空间结构不同
D. 的单质能与发生置换反应
【答案】A
【解析】
【分析】首先推断元素:基态的轨道半充满,可知价电子排布为,故为(第四周期);基态价层电子排布为,取时价层电子排布为,为(第三周期);与同主族,故为;原子比少1个电子,故为(第二周期);四种元素分属前四周期不同周期,故为第一周期的。
【详解】A.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,为、为,电负性,即,A错误;
B.为,与可形成、,与可形成、等多种氧化物,与可形成、,与可形成、、,均能组成多种二元化合物,B正确;
C.为,中心原子价层电子对数为4,含1对孤电子对,空间结构为三角锥形;为,中心原子价层电子对数为3,无孤电子对,空间结构为平面三角形,二者空间结构不同,C正确;
D.为,为,高温下与水蒸气发生置换反应:,D正确;
故答案选A。
9. 部分含C或N或Cl物质的分类与相应化合价关系如图。下列说法错误的是
A. 分子中可存在键和键 B. 可由受热分解产生
C. 可存在的转化 D. 、、均可用于自来水消毒
【答案】D
【解析】
【详解】A.a可以是,分子内含1个σ键和2个π键,因此分子中可存在π键和σ键,A正确;
B.c可以是,e可以是碳酸盐(盐类,碳元素为+4价),碳酸钙等碳酸盐受热分解可生成,因此c可由e受热分解产生,B正确;
C.对应转化为:,可通过反应实现:N2和O2放电生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,稀HNO3与Cu反应生成NO,C正确;
D.f为-1价的酸,只能是HCl,盐酸没有强氧化性,不能用于自来水消毒,D错误;
故选D。
10. 秋水仙碱是一种抗癌、治疗痛风的药物,有毒。新鲜黄花菜中含有秋水仙碱,直接煮食易引发恶心、腹泻等中毒症状,需经过焯水、蒸煮、晾晒等步骤去除毒素方可食用。秋水仙碱的结构简式如图所示,关于其结构和性质下列说法错误的是
A. 秋水仙碱的分子式为
B. 1 mol秋水仙碱最多可与7 mol 发生加成反应
C. 秋水仙碱分子中含有3种不同的官能团
D. 秋水仙碱分子中含有1个手性碳原子,具有对映异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.由结构,秋水仙碱的分子式为,A正确;
B.分子中苯环、碳碳双键、酮羰基都能和氢气加成,则1 mol秋水仙碱最多可与7 mol 发生加成反应,B正确;
C.秋水仙碱分子中含有醚键、酮羰基、碳碳双键、酰胺基,4种不同的官能团,C错误;
D.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子;秋水仙碱分子中含有1个手性碳原子:,具有对映异构体,D正确;
故选C 。
11. 某兴趣小组将1.0g铁粉和足量硫粉在氩气中加热得黑色固体,设计如下实验探究其成分。已知:步骤Ⅰ、步骤Ⅱ均在氩气氛围中进行;PbS是一种黑色固体。
下列说法错误的是
A. 步骤Ⅰ使用煮沸后的稀硫酸,目的是除去溶解的氧气
B. ③说明上层清液中存在
C. b中使用溶液替代NaOH溶液,则无需使用醋酸铅试纸检验
D. 黑色固体中可能存在
【答案】D
【解析】
【分析】Fe与足量S加热反应生成FeS黑色固体,FeS与稀硫酸反应生成、,与醋酸铅反应生成黑色固体PbS,③实验过程中上层清液与KSCN溶液混合开始无明显现象,说明①中反应无生成,5 min后出现浅红色,说明被氧化,④实验过程中上层清液与溶液混合产生蓝色沉淀,说明①中反应有生成。
【详解】A.煮沸稀硫酸可除去其中溶解的,防止、被氧化,A正确;
B.③中初始加无明显现象,说明无,5 min后出现浅红色是被氧化为导致的,可说明上层清液存在,B正确;
C.与反应会生成黑色难溶的沉淀,可直接通过观察b中是否产生黑色沉淀判断是否有生成,无需使用醋酸铅试纸检验,C正确;
D.铁粉与硫粉的反应在氩气氛围中进行,体系内不存在氧元素,无法生成,D错误;
故选D。
12. 晶体因变化形成空位而导致颜色各异,当时,其立方晶胞结构如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 与O最近且等距离的W有2个
B. W的平均价态随空位数减少而升高
C. 当时,晶胞密度为
D. 晶体呈现不同颜色是因为空位数不同,吸收的可见光波长不一样
【答案】B
【解析】
【详解】A.以棱上的O原子为例,离其最近的W原子为顶点的两个,A正确;
B.Na与W显正价,O为负价,空位数越少,Na+越多,则W的化合价越低,B错误;
C.该晶胞中W原子个数为,O原子个数为,所以x=0.5时,该晶胞的化学式为Na0.5WO3,晶胞密度为=,C正确;
D.晶体因为空位数不同,导致对可见光的吸收波长不同,所以晶体呈现不同颜色,D正确;
故选B。
13. 中国自古有“信口雌黄()”、“雄黄()入药”之说。一定条件下,雄黄和雌黄的转化关系如图所示(砷有+2、+3、+5等常见价态,雄黄和雌黄中硫元素价态相同),下列说法正确的是
A. 雄黄和雌黄互为同素异形体
B. As所在的周期共有32种元素
C. 反应Ⅰ中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:1
D. 反应Ⅱ中,若有4.28g参加反应,则转移0.12mol电子
【答案】C
【解析】
【详解】A.同素异形体是同种元素形成的不同单质,雄黄和雌黄均为化合物,不互为同素异形体,A错误;
B.位于第四周期,第四周期共有18种元素,B错误;
C.反应Ⅰ中中为价,还原产物中为价,作氧化剂;被氧化为作还原剂,配平后氧化剂和还原剂物质的量之比为,C正确;
D.的摩尔质量为,物质的量为;反应Ⅱ中参加反应时,失、失,共转移电子,故参加反应转移电子,D错误;
故选C。
14. 钴铁矿经焙烧后得到的CoO和,通过如下转化进行分离。
已知:(蓝紫色),此反应可用于检验。下列说法正确的是
A. 步骤Ⅰ中CoO、均与焦炭发生反应,且根据分析可知的热稳定性强于
B. 铁与钴为同周期的邻族元素,此过程利用CoO与的磁性强弱不同进行分离
C. 检验中是否还含有CoO:将产品溶于盐酸,再滴加KSCN溶液,若溶液出现蓝紫色,说明含有CoO
D. 步骤Ⅳ的系列操作:将溶于硫酸,加入一定量,45恒温加热一段时间后,再加入足量浓氨水,经过滤、洗涤、干燥、煅烧,获得
【答案】D
【解析】
【分析】流程以初始的、为原料,步骤Ⅰ通过真空焦炭焙烧,仅将还原为磁性的,未参与反应;步骤Ⅱ富氧焙烧将氧化为;步骤Ⅲ经真空焙烧,分解为非磁性,而仍稳定存在,说明热稳定性更强,后续利用二者磁性差异磁选分离;步骤Ⅳ将酸溶后经氧化、沉铁、煅烧得到。
【详解】A.步骤Ⅰ中产物仍有,说明未与焦炭反应;步骤Ⅲ中焙烧时分解为而稳定存在,说明热稳定性弱于,A错误;
B.铁与钴均为第四周期第族元素,并非邻族,B错误;
C.溶于盐酸生成,与结合生成红色络合物,会掩盖的蓝紫色,无法检验是否含,C错误;
D.溶于硫酸得到和,加入将完全氧化为,加浓氨水生成沉淀,经过滤、洗涤、干燥、煅烧,分解得到,操作合理,D正确;
故选D。
二、非选择题(本题共4 小题,共58分)
15. 纯碱是一种重要的化工原料,化工史上的制碱法主要有3种。
方法一是路布兰制碱法,流程如下:
(1)第Ⅰ步反应利用了浓硫酸的酸性和____________性。
(2)第Ⅱ步焦炭和 Na2SO4反应生成CO和 Na2S,该反应的化学方程式为______________________。
方法二和方法三分别是索尔维制碱法和侯氏制碱法,两种工艺的差异之一在于“滤液”的处理方法不同,流程如下:
(3)粗盐使用前需要除去 CaCl2、MgCl2、Na2SO₄等杂质,下列除杂试剂加入顺序为a→_______(填字母)。
a. NaOH溶液 b.稀盐酸 c. Na2CO3溶液 d. BaCl2溶液
(4)索尔维制碱法中,能够循环利用的物质有______________(填化学式)。
(5)侯氏制碱法中,向滤液中通入 NH3的作用是 (填标号)。
A. 使 Na2CO3结晶析出
B. 使 NaHCO3更多地析出
C. 增大NH3 浓度,使 NH4Cl更多地析出
D. 使 NaHCO3转化为 Na2CO3,提高析出 NH4Cl的纯度
(6)实验室模拟制备 Na2CO3,下列装置与原理均正确的是_________(填标号)。
A.制取CO2
B.制取
C.制取
D.制取
某同学设计如下实验装置测定纯碱产品(碳酸钠和碳酸氢钠混合物)中碳酸钠的含量。
(7)X为氮气,实验过程前后通氮气的作用是____________________________________________________。
(8)若装置C中碱石灰增重 m₁ g,则样品中碳酸钠的质量分数为_____________(用含m₁、m的式子表示)。
【答案】(1)
难挥发 (2)
(3)
dcb (4)
、 (5)CD (6)C
(7)
实验前通入氮气排尽装置内的空气,防止空气中的水蒸气和二氧化碳对实验造成干扰;实验后通入氮气使反应生成的二氧化碳全部被装置C吸收,减小实验误差
(8)
【解析】
【分析】方法一制纯碱:先利用高沸点酸制备低沸点酸的特点将硫酸转化为硫酸钠同时生成低沸点的HCl,硫酸钠与C、碳酸钙发生反应生成CaS和碳酸钠,最后分离两物质得纯碱。
方法二和方法三制纯碱分别是索尔维制碱法和侯氏制碱法,两种工艺的差异之一在于“滤液”的处理方法不同,前面的流程一样,先向饱和食盐水中依次通入氨气和二氧化碳得到碳酸氢钠固体,灼烧固体得纯碱;
滤液中含有NaCl和氯化铵,侯氏制碱法先向滤液中通氨气再加NaCl细粉,通过过滤将NaCl和氯化铵分离,可使食盐水循环使用;
索尔维法是让滤液中的氯化铵与在加热条件下反应得氨气,可循环使用。
【小问1详解】
第Ⅰ步反应为利用高沸点的硫酸制备低沸点HCl,因此利用了浓硫酸的酸性和难挥发性。
【小问2详解】
反应物为和C,生成物为和CO。反应中S元素化合价由+6降至-2,降低8价;C元素化合价由0升至+2,升高2价。根据得失电子守恒,C的化学计量数为4,配平可得化学方程式为 。
【小问3详解】
除杂时,为了将杂质离子完全沉淀,所加试剂必须过量。过量的需要用除去,因此溶液必须在溶液之前加入;过量的和需要用稀盐酸除去,因此稀盐酸必须在最后加入。结合已知第一步加入a(NaOH溶液),后续顺序应为加溶液(d)、加溶液(c)、过滤后加稀盐酸(b),故顺序为dcb。
【小问4详解】
在索尔维制碱法中,煅烧产生的气体B为,可返回第一步通入饱和氨盐水中循环使用;滤液与反应产生的气体A为,也可返回循环使用。故能够循环利用的物质为和。
【小问5详解】
侯氏制碱法的滤液中含有大量和少量未反应的NaCl、。通入一方面可以增大的浓度,利用同离子效应促进析出;另一方面使溶液呈碱性,将溶解度较小的转化为溶解度较大的,防止在析出时混入杂质,从而提高的纯度。
故选CD。
【小问6详解】
A.长颈漏斗下端未伸入液面以下,会导致生成的气体从长颈漏斗逸出,A错误;
B.加热固体生成的和HCl在试管口遇冷会重新化合生成固体,无法收集到,B错误;
C.向饱和氨盐水中通入制备,导管伸入液面以下有利于气体充分吸收反应,C正确;
D.灼烧固体物质应在坩埚中进行,不能使用蒸发皿(蒸发皿用于溶液的蒸发浓缩),D错误;
故选C。
【小问7详解】
装置C通过吸收生成的来测定其质量。实验前装置内含有空气,空气中的和水蒸气若进入C中会使测定结果偏大,故实验前通氮气是为了排尽装置内的空气;实验结束后,装置A、B及导管中会残留部分生成的,通入氮气可将残留的全部排入装置C中被完全吸收,减小实验误差。
【小问8详解】
装置C增重的质量 即为分解生成的质量。
设样品中的质量为x。
解得
则样品中的质量为 。
样品中碳酸钠的质量分数为 。
16. 某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含Ni2+、Co2+,Fe2+,Fe3+、Mg2+和Mn2+),实现镍、钴、镁元素的回收。
已知:①25 ℃时,部分金属氢氧化物的 Ksp如下表。
物质
Ksp
10⁻37.4
10⁻14.7
10⁻14.7
10⁻10.8
②“氧化”中,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸 的电离第一步完全,第二步微弱)。
③当离子浓度 时,可认为该离子已沉淀完全。
回答下列问题:
(1)用硫酸浸取镍钴矿时,下列措施可以提高浸取速率的是 (填标号)。
A. 适当升高温度 B. 适当增大硫酸浓度
C. 适当延长浸取时间 D. 将镍钴矿粉碎
(2)“氧化”中,用石灰乳调节pH=4,Mn2+被 H2SO5氧化为 MnO2,该反应的离子方程式为_____________________________________________________滤渣的成分为 MnO2、___________________(填化学式)。
(3)“氧化”中保持空气通入速率不变,Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如图所示:
SO2体积分数为_________时,Mn(Ⅱ)氧化速率最大;继续增大 SO2体积分数时,Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是______________________________________________________________。
(4)“沉钴镍”中得到的 Co(Ⅱ)在空气中可被氧化成CoO(OH),该反应的化学方程式为_________________________________________________________________。
(5)“沉镁”中为使Mg2+沉淀完全(25℃),需控制pH不低于______(精确至0.1)。
【答案】(1)ABD (2) ①.
②.
、
(3) ①.
②.
具有还原性,体积分数较大时会将生成的还原,导致氧化剂浓度降低
(4)
(5)
【解析】
【分析】镍钴矿硫酸浸取液含、、、、和,“氧化”中,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸 ,转化为,转化为,加入石灰乳得到的滤渣有、和;滤液中主要含有、、,加入NaOH溶液“沉钴镍”;滤液中主要含有、,加入NaOH溶液“沉镁”。
【小问1详解】
适当升高温度、适当增大硫酸浓度、将镍钴矿粉碎(增大固体接触面积)均可加快反应速率,从而提高浸取速率;而适当延长浸取时间只能提高浸取率,不能提高浸取速率。故选ABD。
【小问2详解】
已知第一步电离完全,在溶液中主要以形式存在。将氧化为,自身被还原为,根据得失电子守恒和电荷守恒,该反应的离子方程式为。
加入石灰乳调节时,钙离子与硫酸根离子结合会生成微溶的和难溶的。
【小问3详解】
由题给图像可知,当体积分数为时,曲线的斜率最大,即的氧化速率最大。由于具有较强的还原性,当继续增大体积分数时,过量的会将生成的强氧化剂还原,导致溶液中氧化剂浓度降低,从而使的氧化速率减小。
【小问4详解】
“沉钴镍”步骤中加入,得到的钴沉淀为,在空气中被氧气氧化为,根据氧化还原反应配平原则,该反应的化学方程式为 。
【小问5详解】
“沉镁”中为使沉淀完全,需满足。
根据,
可得。
此时溶液的,则。因此,需控制不低于。
17. 氮化锶(Sr3N2)广泛用于光电材料领域。实验室先制取 Sr,再根据反应3Sr+N2Sr3N2制备 Sr3N2,装置如图所示(夹持装置略)。已知:Sr3N2易水解;醋酸二氨合亚铜溶液可吸收CO,但易被O2氧化失去吸收能力;焦倍酚可吸收O2。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_________________。
(2)检查装置气密性并加入试剂,打开K1、K2、K3,装置 A内发生反应的化学方程式为____________________________________。一段时间后,关闭K1、K2,用管式炉加热瓷舟,证明SrO被完全还原的实验现象是____________________________。调整管式炉温度为680℃,打开K1、K2,制备 Sr3N2。图示装置存在一处缺陷导致污染环境,改进的方法是_______________________。
(3)测定 Sr3N2样品纯度:称取 m g Sr3N2样品,滴加足量蒸馏水,将产生的气体全部蒸出,用200.00 mL 1.000 mol·L-1的盐酸标准溶液完全吸收(忽略溶液体积变化),量取20.00 mL吸收液,用 标准溶液滴定过剩的盐酸,达滴定终点时,平均消耗 NaOH 标准溶液 V mL则滴定时选用的指示剂为_________________,样品中 Sr3N2的质量分数为_______________________。若读数时,滴定前平视,滴定后俯视,测定结果会________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)
蒸馏烧瓶 (2) ①.
②.
装置D、装置E中无气泡逸出 ③.
在装置F的导气管出口处连接一个尾气处理装置(如点燃的酒精灯或收集气球)
(3) ①.
甲基橙 ②.
③.
偏大
【解析】
【分析】实验室制取氮化锶的原理为:先用装置A制取,排尽装置中的空气,装置B盛装浓硫酸,用于干燥;装置C中的碳粉还原制取单质,最后在下与反应制取氮化锶;装置D盛装浓硫酸,用于吸收水分防止水解,同时可观察气体流速;装置E中的醋酸二氨合亚铜溶液用于吸收生成的;装置F中的焦倍酚用于吸收。由于有毒,直接排放会污染环境,需在最后进行尾气处理。
【小问1详解】
根据仪器构造可知,仪器a的颈部有支管,其名称为蒸馏烧瓶;
【小问2详解】
装置A中与发生归中反应制取,化学方程式为;装置C中碳粉还原的化学方程式为,当被完全还原时,不再产生气体,因此证明其完全还原的实验现象是装置D、装置E中无气泡逸出;由于反应生成的有毒,且装置E可能无法完全吸收,直接排放会污染环境,因此改进的方法是在装置F的导气管出口处连接一个尾气处理装置(如放置一盏点燃的酒精灯或连接一个收集气球);
【小问3详解】
水解生成和,用过量盐酸吸收生成的后,溶液中含有剩余的和生成的。用标准溶液滴定过剩的,滴定终点时溶液呈酸性,故应选择甲基橙作指示剂;滴定消耗的物质的量为,则吸收液中剩余的总物质的量为。与反应的物质的量为,即,根据关系式,可知;的摩尔质量为,故样品中的质量分数为;若读数时滴定前平视,滴定后俯视,会导致读取的溶液体积偏小,计算出的剩余偏少,从而使测得的量偏多,最终导致测定结果偏大。
18. 化合物H是一种有机材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如图所示。
已知:i.
ii.
iii.
回答下列问题:
(1)芳香化合物B的名称是__________。
(2)E→F 的反应类型为__________,X的结构简式为__________。
(3)D→E转化中第①步反应的化学方程式为_______________________________。
(4)E与氢气发生加成反应生成化合物 ,Y有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体有__________种(不考虑立体异构)。
①分子中含有苯环
②既能水解,又能发生银镜反应
其中核磁共振氢谱为四组峰,且峰面积之比为6:2:1:1的结构简式为______________________。
(5)参照上述合成路线,设计以丙烯为原料合成化合物的路线如下(部分反应条件已略去)。
其中M和N的结构简式分别为___________________和_______________。
【答案】(1)苯甲醛 (2) ①. 加成反应 ②.
(3)
(4) ①. 14 ②. 或
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】A发生已知信息i中氧化反应得到B、C,而B为芳香族化合物,故B为、C为;B与C发生信息ii中的反应生成D为;D发生银镜反应得到E为;E与溴发生加成反应生成F为;F发生消去反应生成G为;由H的结构,结合信息iii中的双烯加成反应机理,可知X为,据此分析解题。
【小问1详解】
根据已知信息i可知,芳香化合物B为,名称是苯甲醛;
【小问2详解】
由分析知E与发生加成反应得到F,故E→F的反应类型为加成反应;X的结构简式为;
【小问3详解】
由分析知D→E转化中第①步反应为D发生银镜反应得到,反应的化学方程式为;
【小问4详解】
E与氢气发生加成反应生成化合物,结构简式为;Y有多种同分异构体,符合条件的同分异构体满足①分子中含有苯环、②既能水解,又能发生银镜反应,即含有甲酸酯结构,组合情况为:若苯环上只有一个取代基,取代基为或共2种;若苯环上有2个取代基,取代基组合为或,每种组合在苯环上位置有邻、间、对3种,共6种;若苯环上有3个取代基,取代基组合为,在苯环上位置有6种,如图(数字代表的位置);合计种;其中核磁共振氢谱为四组峰,且峰面积之比为6:2:1:1的结构简式为或;
【小问5详解】
结合题干转化和信息iii知由和加成生成,故N的结构简式为;结合题干转化,可得,故M的结构简式为。
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高三化学二
时量: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 As~75 Sr~88 W~184
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,下列说法错误的是
A. CaCO3是水泥生产中不可缺少的原料,它可以调节水泥的硬化速率
B. 电子技术所用材料中的稀土元素均位于第ⅢB族
C. SO2可用于杀菌消毒,是一种食品添加剂
D. 人造太阳中使用的核素D、T,其对应的分子的化学性质几乎相同
2. 下列化学用语表述正确的是
A. H2O分子的空间结构模型:
B. 基态 Ge的简化电子排布式:[Ar]4s24p2
C. HClO的电子式:
D. Cl2分子中σ键的形成:
3. 设 NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 用惰性电极电解饱和食盐水,若阴极产生11.2L气体,则线路中通过NA个电子
B. 1mol锌完全溶解在一定量的浓硫酸中,转移的电子数为2NA
C. 11g由²H和¹⁸O所组成的水中含有的中子数目为5NA
D. 25℃时,1LpH=12的Ba(OH)2溶液中含有的OH⁻数目为0.02NA
4. 下列离子方程式正确的是
A. 木炭粉与浓硫酸反应:
B. 向硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸:
C. 向等物质的量浓度的FeI2和FeBr2混合溶液中通入一定量Cl2:
D. Na2O2与反应:
5. 下列玻璃仪器在相应实验中选用合理的是
A. 重结晶法提纯苯甲酸:①⑥⑦
B. 用酸性高锰酸钾溶液滴定溶液:④⑥
C. 分离苯和四氯化碳:③⑦
D. 制取蒸馏水:①②⑤⑥
6. 下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项
实验操作、现象
结论
A
向装有硅酸钠溶液的试管中滴加1滴酚酞,然后逐滴加入稀盐酸至红色褪去,试管里出现凝胶
非金属性:Cl>Si
B
将电石与饱和食盐水反应生成的气体通入溴水中溴水褪色
电石与水反应生成乙炔
C
室温下,同浓度的HCOOH溶液的pH比溶液的小
推电子基团使羧基酸性减弱
D
推动活塞压缩针管中NO2气体,最终气体颜色变浅
加压使2NO2(g)N2O4(g)平衡正向移动
A. A B. B C. C D. D
7. 开展资源综合利用是我国深入实施可持续发展战略的重要内容。下列资源利用中,转化关系及操作均正确的是
A. 煅烧硫铁矿制备硫酸:硫铁矿SO2SO3发烟硫酸
B. 煤的综合利用:煤焦炭水煤气甲醇等
C. 海水提溴:浓缩海水浓盐液吸收塔氧化Br2
D. 制备金属Mg(OH)2MgCl2溶液Mg
8. 是一种分析试剂,、、、是位于元素周期表中前四周期的不同周期元素,原子比原子少一个电子。基态的轨道半充满,基态原子价层电子排布式为,和位于同一主族。下列说法错误的是
A. 电负性:
B. E与其他元素均能组成多种二元化合物
C. 和的空间结构不同
D. 的单质能与发生置换反应
9. 部分含C或N或Cl物质的分类与相应化合价关系如图。下列说法错误的是
A. 分子中可存在键和键 B. 可由受热分解产生
C. 可存在的转化 D. 、、均可用于自来水消毒
10. 秋水仙碱是一种抗癌、治疗痛风的药物,有毒。新鲜黄花菜中含有秋水仙碱,直接煮食易引发恶心、腹泻等中毒症状,需经过焯水、蒸煮、晾晒等步骤去除毒素方可食用。秋水仙碱的结构简式如图所示,关于其结构和性质下列说法错误的是
A. 秋水仙碱的分子式为
B. 1 mol秋水仙碱最多可与7 mol 发生加成反应
C. 秋水仙碱分子中含有3种不同的官能团
D. 秋水仙碱分子中含有1个手性碳原子,具有对映异构体
11. 某兴趣小组将1.0g铁粉和足量硫粉在氩气中加热得黑色固体,设计如下实验探究其成分。已知:步骤Ⅰ、步骤Ⅱ均在氩气氛围中进行;PbS是一种黑色固体。
下列说法错误的是
A. 步骤Ⅰ使用煮沸后的稀硫酸,目的是除去溶解的氧气
B. ③说明上层清液中存在
C. b中使用溶液替代NaOH溶液,则无需使用醋酸铅试纸检验
D. 黑色固体中可能存在
12. 晶体因变化形成空位而导致颜色各异,当时,其立方晶胞结构如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 与O最近且等距离的W有2个
B. W的平均价态随空位数减少而升高
C. 当时,晶胞密度为
D. 晶体呈现不同颜色是因为空位数不同,吸收的可见光波长不一样
13. 中国自古有“信口雌黄()”、“雄黄()入药”之说。一定条件下,雄黄和雌黄的转化关系如图所示(砷有+2、+3、+5等常见价态,雄黄和雌黄中硫元素价态相同),下列说法正确的是
A. 雄黄和雌黄互为同素异形体
B. As所在的周期共有32种元素
C. 反应Ⅰ中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:1
D. 反应Ⅱ中,若有4.28g参加反应,则转移0.12mol电子
14. 钴铁矿经焙烧后得到的CoO和,通过如下转化进行分离。
已知:(蓝紫色),此反应可用于检验。下列说法正确的是
A. 步骤Ⅰ中CoO、均与焦炭发生反应,且根据分析可知的热稳定性强于
B. 铁与钴为同周期的邻族元素,此过程利用CoO与的磁性强弱不同进行分离
C. 检验中是否还含有CoO:将产品溶于盐酸,再滴加KSCN溶液,若溶液出现蓝紫色,说明含有CoO
D. 步骤Ⅳ的系列操作:将溶于硫酸,加入一定量,45恒温加热一段时间后,再加入足量浓氨水,经过滤、洗涤、干燥、煅烧,获得
二、非选择题(本题共4 小题,共58分)
15. 纯碱是一种重要的化工原料,化工史上的制碱法主要有3种。
方法一是路布兰制碱法,流程如下:
(1)第Ⅰ步反应利用了浓硫酸的酸性和____________性。
(2)第Ⅱ步焦炭和 Na2SO4反应生成CO和 Na2S,该反应的化学方程式为______________________。
方法二和方法三分别是索尔维制碱法和侯氏制碱法,两种工艺的差异之一在于“滤液”的处理方法不同,流程如下:
(3)粗盐使用前需要除去 CaCl2、MgCl2、Na2SO₄等杂质,下列除杂试剂加入顺序为a→_______(填字母)。
a. NaOH溶液 b.稀盐酸 c. Na2CO3溶液 d. BaCl2溶液
(4)索尔维制碱法中,能够循环利用的物质有______________(填化学式)。
(5)侯氏制碱法中,向滤液中通入 NH3的作用是 (填标号)。
A. 使 Na2CO3结晶析出
B. 使 NaHCO3更多地析出
C. 增大NH3 浓度,使 NH4Cl更多地析出
D. 使 NaHCO3转化为 Na2CO3,提高析出 NH4Cl的纯度
(6)实验室模拟制备 Na2CO3,下列装置与原理均正确的是_________(填标号)。
A.制取CO2
B.制取
C.制取
D.制取
某同学设计如下实验装置测定纯碱产品(碳酸钠和碳酸氢钠混合物)中碳酸钠的含量。
(7)X为氮气,实验过程前后通氮气的作用是____________________________________________________。
(8)若装置C中碱石灰增重 m₁ g,则样品中碳酸钠的质量分数为_____________(用含m₁、m的式子表示)。
16. 某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含Ni2+、Co2+,Fe2+,Fe3+、Mg2+和Mn2+),实现镍、钴、镁元素的回收。
已知:①25 ℃时,部分金属氢氧化物的 Ksp如下表。
物质
Ksp
10⁻37.4
10⁻14.7
10⁻14.7
10⁻10.8
②“氧化”中,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸 的电离第一步完全,第二步微弱)。
③当离子浓度 时,可认为该离子已沉淀完全。
回答下列问题:
(1)用硫酸浸取镍钴矿时,下列措施可以提高浸取速率的是 (填标号)。
A. 适当升高温度 B. 适当增大硫酸浓度
C. 适当延长浸取时间 D. 将镍钴矿粉碎
(2)“氧化”中,用石灰乳调节pH=4,Mn2+被 H2SO5氧化为 MnO2,该反应的离子方程式为_____________________________________________________滤渣的成分为 MnO2、___________________(填化学式)。
(3)“氧化”中保持空气通入速率不变,Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如图所示:
SO2体积分数为_________时,Mn(Ⅱ)氧化速率最大;继续增大 SO2体积分数时,Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是______________________________________________________________。
(4)“沉钴镍”中得到的 Co(Ⅱ)在空气中可被氧化成CoO(OH),该反应的化学方程式为_________________________________________________________________。
(5)“沉镁”中为使Mg2+沉淀完全(25℃),需控制pH不低于______(精确至0.1)。
17. 氮化锶(Sr3N2)广泛用于光电材料领域。实验室先制取 Sr,再根据反应3Sr+N2Sr3N2制备 Sr3N2,装置如图所示(夹持装置略)。已知:Sr3N2易水解;醋酸二氨合亚铜溶液可吸收CO,但易被O2氧化失去吸收能力;焦倍酚可吸收O2。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_________________。
(2)检查装置气密性并加入试剂,打开K1、K2、K3,装置 A内发生反应的化学方程式为____________________________________。一段时间后,关闭K1、K2,用管式炉加热瓷舟,证明SrO被完全还原的实验现象是____________________________。调整管式炉温度为680℃,打开K1、K2,制备 Sr3N2。图示装置存在一处缺陷导致污染环境,改进的方法是_______________________。
(3)测定 Sr3N2样品纯度:称取 m g Sr3N2样品,滴加足量蒸馏水,将产生的气体全部蒸出,用200.00 mL 1.000 mol·L-1的盐酸标准溶液完全吸收(忽略溶液体积变化),量取20.00 mL吸收液,用 标准溶液滴定过剩的盐酸,达滴定终点时,平均消耗 NaOH 标准溶液 V mL则滴定时选用的指示剂为_________________,样品中 Sr3N2的质量分数为_______________________。若读数时,滴定前平视,滴定后俯视,测定结果会________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
18. 化合物H是一种有机材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如图所示。
已知:i.
ii.
iii.
回答下列问题:
(1)芳香化合物B的名称是__________。
(2)E→F 的反应类型为__________,X的结构简式为__________。
(3)D→E转化中第①步反应的化学方程式为_______________________________。
(4)E与氢气发生加成反应生成化合物 ,Y有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体有__________种(不考虑立体异构)。
①分子中含有苯环
②既能水解,又能发生银镜反应
其中核磁共振氢谱为四组峰,且峰面积之比为6:2:1:1的结构简式为______________________。
(5)参照上述合成路线,设计以丙烯为原料合成化合物的路线如下(部分反应条件已略去)。
其中M和N的结构简式分别为___________________和_______________。
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