精品解析:江苏无锡市江阴市第二中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测 化学试题
2026-10-08
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内容正文:
2027届高三化学9月阶段性检测
注意事项:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟
2.请将答案写在答题卷上的指定位置,在其他位置作答一律无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Cu-64 Zn-65 Au-197 Pb-207
一、单项选择题(本题包括13小题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。)
1. “东风-5C”液体洲际战略核导弹的液体燃料火箭发动机,可使用偏二甲肼/四氧化二氮(N2O4)燃料组合。其中关于N2O4的说法正确的是
A. 是一种酸性氧化物 B. 是一种助燃剂
C. 具有可燃性 D. 具有强还原性
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸性氧化物是能与碱反应生成盐和水的氧化物,N2O4与碱反应的产物较为复杂,不属于酸性氧化物,A错误;
B.在燃料组合中,N2O4是典型的氧化剂,能促进燃料燃烧,符合“助燃剂”的定义,B正确;
C.N2O4本身不具有可燃性,它作为氧化剂,在反应中被还原,而不是被点燃燃烧,C错误;
D.N2O4中氮元素为+4价,具有氧化性,而非强还原性,D错误;
故答案选B。
2. 以NaIO3为原料制备I2时发生反应:2NaIO3+6NaHSO3=2NaI+6NaHSO4。下列说法正确的是
A. Na+的结构示意图为 B. IO中I元素的化合价为+6
C. SO的空间构型为正四面体 D. H2SO4中既含离子键又含共价键
【答案】C
【解析】
【详解】A.Na是第11号元素,Na+的结构示意图为,A错误;
B.IO中O为-2价,正负化合价代数和为零,故I元素的化合价为+5,B错误;
C.SO的中心原子价层电子对数,孤电子对数为0,空间构型为正四面体,C正确;
D.H2SO4是共价化合物,只含共价键,D错误;
故选C;
3. 以菱镁矿(主要成分是,含少量)为原料制取高纯氧化镁需要经历酸浸、调pH、过滤、灼烧等操作。下列实验装置和原理能达到实验目的的是
A. 用装置甲配制稀 B. 用装置乙测定溶液的pH
C. 用装置丙过滤悬浊液 D. 用装置丁灼烧固体
【答案】C
【解析】
【详解】A.容量瓶属于玻璃精量器,不能在容量瓶中直接稀释溶液,选项A错误;
B.测定溶液的pH时不能将pH试纸直接放进溶液中,应用玻璃棒蘸取溶液点在试纸上与比色卡对比读数,选项B错误;
C.用装置丙过滤悬浊液,装置及操作均正确,选项C正确;
D.灼烧固体时应选用坩埚,且加热固体物质时试管口应该向下倾斜,选项D错误;
答案选C。
4. 铝土矿除主要成分,还存在多种第三周期元素如Mg、S。下列说法正确的是
A. 半径: B. 热稳定性:
C. 碱性: D. 第一电离能:
【答案】B
【解析】
【详解】A.和具有相同的电子层结构,原子序数越大,离子半径越小,则有离子半径:,A错误;
B.元素非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强;O和S为同主族上下相邻的2种元素,非金属性,则简单氢化物的稳定性:,B正确;
C.元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物碱性越强;Mg和Al为同一周期相邻的2种元素,金属性,则最高价碱的碱性:,C错误;
D.同周期元素第一电离能总体趋势:核电荷数越大,第一电离能越大;基态Mg原子价电子排布式为,基态Al原子价电子排布式为,Mg的第一电离能失去的是能量较低的3s能级上的电子,Al的第一电离能失去的是能量较高的3p能级上的电子,则第一电离能:,D错误;
故答案为:B。
阅读材料,完成下面小题。
N、P为第ⅤA族元素。NH3、N2H4是氮的常见氢化物,氨水与Ag+形成Ag(NH3)2OH。工业上利用NH3和CO2制取尿素[CO(NH2)2]。常温下N2H4为液体,具有很高的燃烧热(622.1 kJ·mol-1)。次磷酸(H3PO2)是一元弱酸,具有较强还原性,可将溶液中的Ag+转化为银,自身变为H3PO4,用于化学镀银。磷化镓(GaP)的结构与晶体硅类似,是第三代半导体研究的热点。
5. 下列说法正确的是
A. NH3中的键角大于NH中的键角
B. 1 mol [Ag(NH3)2]OH中有10 mol σ键
C. NH3和CO2制取尿素时C的杂化类型由sp转化为sp2
D. Ga原子基态核外电子排布式为[Ar]4s24p1
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 向AgNO3溶液加入过量氨水:Ag++NH3·H2O=AgOH+NH
B. N2H4燃烧的热化学方程式:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l);ΔH=-622.1 kJ·mol-1
C. H3PO2与足量的NaOH溶液反应:H3PO2+3OH-=PO+3H2O
D. H3PO2用于化学镀银:4Ag++H3PO2+2H2O=4Ag+PO+7H+
7. 下列物质结构与性质或性质与用途具有对应关系的是
A. NH3易溶于水,可作制冷剂
B. H—N的键能大于H—P,NH3的热稳定性大于PH3
C. N2H4中的N原子能与H+形成配位键,N2H4具有还原性
D. GaN硬度大,可用作半导体材料
【答案】5. C 6. B 7. B
【解析】
【5题详解】
A.的中心N原子有1对孤电子对,的中心N原子无孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用强于成键电子对之间的排斥作用,因此的键角小于中的键角,A错误;
B.1个中含2个配位σ键、2个内含6个N-H σ键,1个内含1个σ键,总共有9 mol σ键,并非10 mol,B错误;
C.中C的杂化类型为sp杂化,尿素中C与O形成双键、与2个N形成单键,杂化类型为杂化,即制取尿素时C的杂化类型由sp转化为,C正确;
D.Ga是31号元素,基态核外电子排布式为,选项中遗漏了3d轨道的10个电子,D错误;
故选C。
【6题详解】
A.向溶液加入过量氨水,最终生成可溶性的,不会得到AgOH沉淀,正确离子方程式为,A错误;
B.的燃烧热为,表示1 mol液态完全燃烧生成稳定产物和液态放出622.1 kJ热量,该热化学方程式书写符合要求,B正确;
C.次磷酸是一元弱酸,只能电离出1个,与足量NaOH反应的产物为,正确离子方程式为,C错误;
D.该反应生成的是弱酸,不能拆写为和,正确离子方程式为,D错误;
故选B。
【7题详解】
A.作制冷剂是因为液氨汽化时吸收大量热量,与易溶于水无对应关系,A错误;
B.分子的热稳定性与共价键键能正相关,H—N的键能大于H—P,因此的热稳定性大于,性质与性质对应关系成立,B正确;
C.具有还原性是因为N元素为-2价,易失去电子化合价升高,并非因为N原子能与形成配位键,C错误;
D.GaN可用作半导体材料是因为其具有介于导体和绝缘体之间的导电性,与硬度大无对应关系,D错误;
故选B。
8. 指定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.与高温下反应生成正确,但不与直接发生反应,第二步转化不能实现,A错误;
B.高温下还原可得到单质,具有强氧化性,加热条件下与反应生成,两步转化均能实现,B正确;
C.碳酸酸性弱于盐酸,溶液中仅通入无法发生反应生成,第一步转化不能实现,C错误;
D.仅能与浓盐酸在加热条件下反应生成,和稀盐酸不反应,第一步转化不能实现,D错误;
故选B。
9. 用如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水,同时还可以淡化海水。图中模拟海水为含NaCl和的混合液(忽略的水解)。下列说法错误的是
A. a极的电极反应式为
B. 电池工作一段时间后,b极区溶液的pH增大
C. 交换膜Ⅰ为阴离子交换膜,交换膜Ⅱ为阳离子交换膜
D. 若将含有26gCN—的废水完全处理,理论上可除去NaCl的质量为292.5g
【答案】D
【解析】
【分析】如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水,在a极,失去电子,被氧化为和,为负极,电极反应式为,则b极为正极,得电子被还原为,电极反应式为,海水中的阴离子通过交换膜Ⅰ向左移动,阳离子通过交换膜Ⅱ向右移动,据此回答:
【详解】A.由分析可知,a极为负极,失电子被氧化为和,碱性环境下电荷、原子均守恒,该电极反应式书写正确,A正确;
B.由分析可知,b极为正极,电极反应为,消耗,溶液减小,pH增大,B正确;
C.由分析可知,a电极失去电子,附近负电荷减少,为了淡化海水,阴离子()通过交换膜Ⅰ向左移动,b极区不断消耗,同时模拟海水中的阳离子(包括、)迁移进入b极区,交换膜Ⅱ为阳离子交换膜,C正确;
D.的物质的量为1mol,根据a电极反应式可知,消耗1mol时转移5mol电子,根据电荷守恒可知,可同时处理5molNaCl,其质量为292.5g,但是海水中还含有等杂质离子,故除去的质量小于292.5g,D错误;
故选D。
10. 在温和条件下,、和在催化下直接反应合成,反应机理如图(*表示吸附态)。
下列说法错误的是
A. 氨的合成反应方程式为
B. 增大催化剂的表面积会提高的平衡产率
C. 温度升高不一定有利于的生成
D. 过程促进催化剂活性的恢复
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应物为、、,生成物为、,所给方程式原子守恒、符合反应事实,A正确;
B.催化剂只改变反应速率,不影响化学平衡,增大催化剂表面积只能加快反应速率,不能提高的平衡产率,B错误;
C.若该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,且温度过高可能导致催化剂失活,因此温度升高不一定有利于的生成,C正确;
D.过程b中与催化剂表面吸附的反应生成脱附,释放催化剂活性位点,促进催化剂活性的恢复,D正确;
故选B。
11. 一种由废旧合金(含Au、Ag、Cu)回收各种金属的流程如图-1所示。
一种Au-Cu合金晶体具有储氢功能。该晶体储氢后的晶胞结构如图-2所示。下列说法正确的是
A. “酸溶”时Ag所发生反应的离子方程式为:Ag+2H++NO=Ag++NO2↑+H2O
B. “置换”时所加Cu的物质的量满足才能将溶液中的Ag+都置换出来
C. Au-Cu合金中,距离每个Au最近的Cu有3个
D. 7.94 g如图-2所示储氢后的晶体最多可释放出0.16 mol H2
【答案】B
【解析】
【分析】图 1(金属回收流程):废旧合金含Au、Ag、Cu,加过量稀硝酸酸溶:Au不与稀硝酸反应,以滤渣形式分离;Ag、Cu溶于稀硝酸,生成Ag+、Cu2+进入滤液。向滤液中加入 Cu单质置换:Cu和Ag+发生置换反应析出Ag,Cu转化为Cu2+留在滤液,滤液可回收铜。
图 2(Au-Cu 储氢晶胞):Au 位于晶胞顶点,Cu 在面内,H 在晶胞内部;用均摊法可以计算晶胞内 Au、Cu、H 原子数目,以此确定该储氢晶体的化学式。
【详解】A.酸溶用的是稀硝酸,Ag 和稀HNO3反应生成NO,不是NO2。正确离子方程式:,A错误;
B.置换反应:,反应计量比:,即恰好完全反应时。要把Ag+全部置换,Cu需要过量,所以,B正确;
C.晶胞中Au位于立方体顶点。观察晶胞,距离顶点Au最近的Cu:每个顶点Au周围有12个最近的Cu(面心方向),不是3个,C错误;
D.先算晶胞内原子数目:Au:顶点,,Cu:面心,,H:晶胞内8个 H原子,晶胞化学式:AuCu3H8 ,晶胞摩尔质量:,7.94 g晶体物质的量:,1mol晶胞含8 mol H 原子,释放H2:,0.02 mol晶胞可释放:H2,不是0.16 mol,D错误;
故选B。
12. 探究含铁化合物性质的实验如下:
步骤Ⅰ:取一定量FeCl3溶液分为两等份,向一份中滴加3滴KI溶液和2滴淀粉溶液后变蓝;向另一份中滴加KSCN溶液后变血红色。
步骤Ⅱ:向血红色溶液中加入NaF固体,振荡,红色褪去变为无色(生成了[FeF6]3-)。
步骤Ⅲ:向步骤Ⅱ所得无色溶液中滴加3滴KI溶液和2滴淀粉溶液,未变蓝。
下列说法不正确的是
A. 步骤Ⅰ中溶液变蓝发生的反应为
B. 步骤Ⅱ中溶液变为无色是生成了更稳定的无色[FeF6]3-
C. 步骤Ⅱ中血红色溶液和无色溶液中:c血红色(Fe3+)<c无色(Fe3+)
D. 步骤Ⅲ中未变蓝可能是[FeF6]3-的氧化性比Fe3+的氧化性弱
【答案】C
【解析】
【分析】步骤Ⅰ:取一定量溶液分为两等份,向一份中滴加3滴KI溶液和2滴淀粉溶液后变蓝,说明有单质生成,即发生反应:;向另一份中滴加KSCN溶液后变血红色,是因为与能发生显色反应:;
步骤Ⅱ:向血红色溶液中加入NaF固体,振荡,红色褪去变为无色(生成了):;
步骤Ⅲ:向步骤Ⅱ所得无色溶液中滴加3滴KI溶液和2滴淀粉溶液,未变蓝,说明不能氧化;据此分析解答。
【详解】A.步骤Ⅰ中溶液变蓝,说明有单质生成,反应方程式为:,A正确;
B.NaF加入后生成更稳定的,导致分解,红色褪去,B正确;
C.血红色溶液中主要以形式存在,游离浓度低;而无色溶液中的更稳定,游离浓度更低,则有,C错误;
D.的氧化性弱于,无法将氧化生成,导致步骤Ⅲ未变蓝,D正确;
故答案为:C。
13. 室温下,通过下列实验探究K2C2O4与KHC2O4的性质(忽略溶液混合时的体积变化)。已知:、、。
实验1:向0.1mol/LKHC2O4溶液中滴加少量等浓度NaOH溶液,无明显现象。
实验2:向0.1mol/L K2C2O4溶液中加入等体积0.2mol/LCaCl2溶液,溶液变浑浊。
实验3:向酸性KMnO4溶液中滴加0.1mol/L KHC2O4溶液至溶液紫红色恰好褪去。
下列说法不正确的是
A. 0.1mol/LKHC2O4溶液中:
B. 实验1所得溶液中:
C. 实验2过滤后所得清液中:
D. 实验3所得溶液中:
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题干数据、可知,Kh2==<Ka2,说明的电离大于水解,故0.1mol/LKHC2O4溶液中:,A正确;
B.根据物料守恒可知,实验1所得溶液中有:,B正确;
C.实验2即向0.1mol/L K2C2O4溶液中加入等体积0.2mol/LCaCl2溶液,过滤后所得清液中,c(Ca2+)==0.05mol/L,故,C错误;
D.实验3即向酸性KMnO4溶液中滴加0.1mol/L KHC2O4溶液至溶液紫红色恰好褪去,根据反应方程式:4KMnO4+10KHC2O4+11H2SO4=7K2SO4+4MnSO4+20CO2↑+16H2O,则所得溶液中:,D正确;
故答案为:C。
二、填空题(本题包括4小题,共61分)
14. 一种以方铅矿(难溶于水,主要含PbS、FeS2,还含少量SiO2)和软锰矿(主要含MnO2)混合酸浸制取PbO的流程如下:
(1)“酸浸”时控制温度在70℃条件下进行,所得浸出液中含有Na+、[PbCl4]2-、Mn2+、Fe3+和Cl-,其中Pb、Mn和Fe的浸出率与时间的关系如图所示。
①写出FeS2 (Fe为+2价)中所含阴离子的电子式:_________。
②写出“酸浸”时PbS与MnO2发生反应的离子方程式:_______________________________________。
③写出30~60min时间段发生的主要反应的离子方程式:_____________________________________。
(2)已知:[PbCl4]2-PbCl2+2Cl-,PbCl2属于弱电解质,可溶于热水,微溶于冷水。
①“趁热过滤”的目的是________________________________________________________________。
②“分离”的方法是向趁热过滤后所得滤液中加水稀释,然后过滤。加水稀释的目的是______________。
(3)“分离”所得PbCl2经多步转化制得Pbx(OH)y(CO3)z (Pb为+2价)。测定Pbx(OH)y(CO3)z组成并制取PbO的实验过程为:准确量取0.775gPbx(OH)y(CO3)z,在一定温度下灼烧至恒重,可得0.669gPbO。则Pbx(OH)y(CO3)z的化学式为___________________________。(请写出计算过程,否则不得分)
【答案】(1) ①. ②. PbS+MnO2+4H++4Cl-[PbCl4]2-+Mn2++S+2H2O ③. 2FeS2+3MnO2+12H+2Fe3++3Mn2++4S+6H2O
(2) ①. 除去S、SiO2,同时防止有PbCl2沉淀析出 ②. 促进[PbCl4]2-PbCl2+2Cl-反应向正方向移动,生成更多PbCl2,同时降低温度,减小PbCl2溶解度,使得PbCl2从溶液中析出
(3),即该化合物中。根据化合物电中性(Pb为+2价),满足电荷守恒:,假设得。灼烧过程中,固体质量差为分解生成的和的总质量: 。 结合1 mol 分解生成mol PbO、 mol 、 mol ,可得比例关系: 0.003 mol Pb对应原化合物的物质的量为,则: ,将、代入上式: ,解得,进而得。 因此该化合物的组成为
【解析】
【分析】根据流程:将方铅矿(主要含、,还含少量)和软锰矿(主要含)用盐酸、氯化钠酸浸,发生反应、,SiO2与酸不反应,趁热过滤除去SiO2、S,滤液中含有、、、和,向趁热过滤后所得滤液中加水稀释,然后过滤,得到固体,经多步转化制得,热解得到。
【小问1详解】
①(Fe为+2价)中所含阴离子的电子式:;
②“酸浸”时与发生氧化还原反应,生成、、S等物质,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒,离子方程式为:;
③30~60 min时间段,主要浸出铁元素,即主要发生与在酸性条件下发生氧化还原反应,生成、、S等物质,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒,离子方程式为:;
【小问2详解】
①题干明确说明可溶于热水、微溶于冷水,趁热过滤可以维持较高温度,防止有沉淀析出,从而除去S、;
②加水稀释降低了浓度,目的是促进反应向正方向移动,生成更多,同时降低温度,减小溶解度,使得从溶液中析出;
【小问3详解】
计算过程见答案。
15. 常用于感光、医药等行业,可由为原料制得。
(1)常温下是一种红棕色液体,沸点59℃,密度大于水。工业上由海水可制得稀溴水,用空气将吹出后,可用如下图装置吸收并制取浓溴水。
①溶液吸收有、与生成。该反应的离子方程式为_________。
②向吸收后的三颈烧瓶溶液中加入稀硫酸,可以制得较浓的溴水。该反应的离子方程式为_________。
③由浓溴水制取溴单质的方法是_______________________。
④实验室用棕色瓶保存少量液溴时,在液溴上覆盖少量水。覆盖水的目的是_______________________。
(2)向氨水中滴加液溴,充分反应后,将所得溶液低温浓缩、冷却结晶,可制得晶体。
①制取的化学方程式(反应中有生成)为_________。
②下列可以鉴别溶液和溶液的试剂是_________(填字母)。
A.氯水 B.溶液 C.溶液
③实验小组分别取无色的晶体和晶体于试管中加热,装有晶体的试管中产生大量的白烟,冷却后有白色固体附着在试管中上部,装有晶体的试管中产生大量的紫烟,冷却后有紫黑色固体附着在试管中上部。解释两种晶体加热现象不同的原因:_________。
【答案】(1) ①. ②. ③. 将反应后溶液进行蒸馏,收集59℃所得液体 ④. 减少液溴的挥发
(2) ①. ②. AB ③. 晶体受热分解为和,冷却后和重新化合生成附着在试管壁上;受热分解为和,对热不稳定,进一步分解为和,蒸气冷却后凝结成固体附着在试管壁上
【解析】
【小问1详解】
①溶液吸收有、与生成,本身发生歧化反应,分别从0价变为-1价和+5价,该反应的离子方程式为。
②溶液吸收后,溶液中有、,加入稀硫酸,氧化,可以制得较浓的溴水,该反应的离子方程式为。
③已知常温下是一种红棕色液体,沸点59℃。由浓溴水制取溴单质的方法是将②中反应后溶液进行蒸馏,收集59℃所得液体。
④已知密度大于水,实验室用棕色瓶保存少量液溴时,为了减少液溴的挥发,通常在液溴上覆盖少量水。
【小问2详解】
①向氨水中滴加液溴,可制得晶体,且反应中有生成。说明氨水中的N被氧化为,液溴被还原为,因此制取的化学方程式为。
②A.氯水可氧化生成Br2,Br2为红棕色液体,氯水与不反应,可以鉴别溶液和,A符合题意;
B.与生成白色沉淀,与生成淡黄色沉淀,可以鉴别溶液和,B符合题意;
C.溶液加入溶液和溶液均无明显变化,不能用于鉴别溶液和,C不符合题意;
故答案选AB。
③无色的晶体和晶体于试管中加热,装有晶体的试管中产生大量的白烟,冷却后有白色固体附着在试管中上部,是因为晶体受热分解为和,冷却后和重新化合生成附着在试管壁上。装有晶体的试管中产生大量的紫烟,冷却后有紫黑色固体附着在试管中上部,是因为受热分解为和,对热不稳定,进一步分解为和,蒸气冷却后凝结成固体附着在试管壁上。
16. 氯化亚铜(CuCl)是一种白色粉末,不溶于水和乙醇,在潮湿空气中易水解并易被氧化变质。常用作合成工业中的催化剂。工业上利用硫化铜精矿生产氯化亚铜的一种工艺流程如图所示。
(1)“溶解”时,被还原为,该反应的离子方程式为________________________;生成的基态的核外电子排布式为____________;亚硫酸铵中含有的的空间构型为________。
(2)“反应”时生成的化学方程式为_____________________;反应过程中控制条件还可能发生反应,其平衡常数K与、、的代数关系式K=________。
(3)“反应”中,所加的亚硫酸铵的量常需大于理论用量,理由是_____________________。
(4)“洗涤”时应选用无水乙醇作洗涤剂而不用水,原因是_________________________。
(5)已知:易溶于浓度较大的体系中,在酸性条件下也可以生成,温度、对产率的影响如下图所示。
制得的固体样品中含有少量的、固体杂质。根据以上信息,请设计提纯的实验方案:把样品置于烧杯中,________________。(实验中须使用的试剂有:饱和溶液、的溶液、无水乙醇:除常用仪器外须使用的仪器有真空干燥箱)
【答案】(1) ①. ②. (或) ③. 三角锥形
(2) ①. ②.
(3)亚硫酸根易被空气中的氧气氧化,过量的亚硫酸铵可以保证充分还原,防止CuCl被重新氧化,提高CuCl的产率
(4)CuCl不溶于无水乙醇,用无水乙醇洗涤可减少溶解损失,乙醇易挥发,干燥快,还能避免CuCl在潮湿环境中水解、被氧化变质
(5)加入饱和NaCl溶液搅拌至充分溶解,过滤除去不溶性杂质,控制温度在60℃左右,向滤液中滴加的溶液,控制pH在2~2.5,搅拌、趁热过滤,用无水乙醇洗净的所得固体置于真空干燥箱中干燥
【解析】
【分析】由题给流程可知,向硫化铜精矿中加入稀硫酸和过氧化氢溶液氧化酸浸得到硫酸铜溶液,硫酸铜溶液经多步处理得到铜,向铜中加入硝酸铵和硫酸混合溶液溶解,铜与硝酸铵和硫酸混合溶液反应生成硫酸铜、硫酸铵和水,向反应后的溶液中加入亚硫酸铵和氯化铵的混合溶液,将溶液中的硫酸铜转化为氯化亚铜沉淀,过滤、洗涤、干燥得到氯化亚铜。据此分析。
【小问1详解】
Cu从0价升为+2价,N从+5价降为-3价,根据得失电子守恒、电荷守恒配平离子方程式;Cu是29号元素,基态核外电子排布式为(或);中心S的价层电子对数为,含1对孤对电子,故空间构型为三角锥形。
【小问2详解】
生成CuCl时,被还原为,被氧化为,化学方程式为;对反应推导平衡常数: ,结合、、、,整理得: 。
【小问3详解】
亚硫酸根易被空气中的氧气氧化,过量的亚硫酸铵可以保证充分还原,防止CuCl被重新氧化,提高CuCl的产率。
【小问4详解】
CuCl不溶于乙醇,用乙醇洗涤可减少溶解损失,乙醇易挥发,干燥快,还能避免CuCl在潮湿环境中水解、被氧化变质。
【小问5详解】
由题给信息可知,氯化亚铜能溶于氯离子浓度较大的氯化钠溶液得到二氯合铜酸钠溶液,而、不能与氯化钠溶液反应;由图可知,温度在60℃左右、溶液pH在2~2.5时,氯化亚铜的产率最大,则提纯氯化亚铜的实验方案为把样品置于烧杯中,加入饱和NaCl溶液搅拌至充分溶解,过滤除去不溶性杂质,控制温度在60℃左右,向滤液中滴加的溶液,控制pH在2~2.5,搅拌、趁热过滤,用无水乙醇洗净的所得固体置于真空干燥箱中干燥。
17. 氢能的开发和利用是推动能源结构转型,实现“碳达峰”的重要途径。
(1)甲烷水蒸气重整制氢:其涉及如下两步反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
①实验发现,其他条件不变,向体系中加入少量,平衡体系中的含量将__________(填:增大/减小/不变)。
②,该反应需在高温下才能自发进行,其理由是____________________。
(2)水解制氢:常温下,自水解过程缓慢,需加入催化剂提高其产氢速率。在某催化剂表面制氢的微观过程如图所示。已知:浓度较大时,易以形式结晶析出。
其他条件不变时,以代替催化释氢,所得气体的分子式为__________,其中过程b步用化学方程式表示为:______________________________。
(3)释氢。镁铝合金参与的一种制氢、贮氢与释氢的方法如图所示。
释氢释放的与贮氢吸收的的物质的量之比为__________。
(4)利用。乙酸甲酯催化加氢制备乙醇主要涉及如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在其他条件不变时,将的混合气体以一定流速通入装有铜基催化剂(该催化剂须含合适物质的量之比的与)的反应管,测得选择性[]、选择性[]、转化率随温度的变化如图所示。
①在180~200℃范围内,的转化率随温度升高而迅速增大的主要原因是____________________。
②温度高于220℃后,催化剂的催化活性下降,其原因可能是____________________。
【答案】(1) ①.
增大 ②.
该反应的 且 ,根据 ,需在高温下才能自发进行
(2) ①.
、、 ②.
(3)
2:1 (4) ①.
温度升高,反应速率加快,且该温度范围内催化剂活性随温度升高而迅速增大 ②.
高温下 将 还原为 ,改变了催化剂中 与 的合适比例(或高温下有机物碳化形成积碳覆盖在催化剂表面)
【解析】
【小问1详解】
① 加入少量 , 会与体系中的 反应生成 ,降低了 的浓度。根据勒夏特列原理,这会促使反应Ⅱ平衡正向移动,生成更多的 ;同时反应Ⅱ正向移动导致 浓度降低,又会促使反应Ⅰ平衡正向移动,进一步生成 。因此,平衡体系中 的含量将增大。
② 根据盖斯定律,将反应Ⅰ和反应Ⅱ相加可得总反应:。其焓变 。该反应正向气体分子数增加,是一个熵增反应()。根据吉布斯自由能判据 时反应才能自发进行,由于 且 ,故必须在高温下才能使 ,从而自发进行。
【小问2详解】
根据微观过程图分析:a步中2个 各提供一个H原子,释放出1个 ,留下吸附态的 ;b步中 与水反应, 提供1个 原子,水分子提供1个 原子,结合生成氢气分子,同时得到BH2OH;c步中BH2OH与水反应,同样各提供1个 原子生成1分子氢气分子,得到BH(OH)2,同理再脱去一分子氢气,得到B(OH)3,d步中 与水反应,此时 上已无 原子,2个水分子各提供一个H原子,生成氢气分子,得到 。因此,若以 代替 ,a步生成 ,b步和c步生成 ,d步生成 ,所得气体的分子式为 、、。b步为 与 反应生成 和 ,化学方程式为 。
【小问3详解】
贮氢过程的化学方程式为 ,可以看出每生成 需要吸收 。释氢过程的化学方程式为 ,可以看出每消耗 会释放 。因此,释氢释放的 与贮氢吸收的 的物质的量之比为 。
【小问4详解】
① 在180~200℃范围内,一方面温度升高本身会使反应速率常数增大,反应加快;另一方面,该温度范围内铜基催化剂的活性随温度升高而迅速增强,两者共同作用导致反应Ⅰ、Ⅱ的速率大幅加快,从而使 的转化率迅速增大。
② 题干中特别指出“该催化剂须含合适物质的量之比的 与 ”。当温度高于220℃后,反应体系中过量的 具有较强的还原性,容易将催化剂中的 还原为单质 ,从而破坏了 与 的最佳比例,导致催化活性下降;此外,高温下有机物也容易发生副反应碳化,形成积碳覆盖在催化剂表面,阻碍反应物与催化剂接触。
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2027届高三化学9月阶段性检测
注意事项:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟
2.请将答案写在答题卷上的指定位置,在其他位置作答一律无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Cu-64 Zn-65 Au-197 Pb-207
一、单项选择题(本题包括13小题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。)
1. “东风-5C”液体洲际战略核导弹的液体燃料火箭发动机,可使用偏二甲肼/四氧化二氮(N2O4)燃料组合。其中关于N2O4的说法正确的是
A. 是一种酸性氧化物 B. 是一种助燃剂
C. 具有可燃性 D. 具有强还原性
2. 以NaIO3为原料制备I2时发生反应:2NaIO3+6NaHSO3=2NaI+6NaHSO4。下列说法正确的是
A. Na+的结构示意图为 B. IO中I元素的化合价为+6
C. SO的空间构型为正四面体 D. H2SO4中既含离子键又含共价键
3. 以菱镁矿(主要成分是,含少量)为原料制取高纯氧化镁需要经历酸浸、调pH、过滤、灼烧等操作。下列实验装置和原理能达到实验目的的是
A. 用装置甲配制稀 B. 用装置乙测定溶液的pH
C. 用装置丙过滤悬浊液 D. 用装置丁灼烧固体
4. 铝土矿除主要成分,还存在多种第三周期元素如Mg、S。下列说法正确的是
A. 半径: B. 热稳定性:
C. 碱性: D. 第一电离能:
阅读材料,完成下面小题。
N、P为第ⅤA族元素。NH3、N2H4是氮的常见氢化物,氨水与Ag+形成Ag(NH3)2OH。工业上利用NH3和CO2制取尿素[CO(NH2)2]。常温下N2H4为液体,具有很高的燃烧热(622.1 kJ·mol-1)。次磷酸(H3PO2)是一元弱酸,具有较强还原性,可将溶液中的Ag+转化为银,自身变为H3PO4,用于化学镀银。磷化镓(GaP)的结构与晶体硅类似,是第三代半导体研究的热点。
5. 下列说法正确的是
A. NH3中的键角大于NH中的键角
B. 1 mol [Ag(NH3)2]OH中有10 mol σ键
C. NH3和CO2制取尿素时C的杂化类型由sp转化为sp2
D. Ga原子基态核外电子排布式为[Ar]4s24p1
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 向AgNO3溶液加入过量氨水:Ag++NH3·H2O=AgOH+NH
B. N2H4燃烧的热化学方程式:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l);ΔH=-622.1 kJ·mol-1
C. H3PO2与足量的NaOH溶液反应:H3PO2+3OH-=PO+3H2O
D. H3PO2用于化学镀银:4Ag++H3PO2+2H2O=4Ag+PO+7H+
7. 下列物质结构与性质或性质与用途具有对应关系的是
A. NH3易溶于水,可作制冷剂
B. H—N的键能大于H—P,NH3的热稳定性大于PH3
C. N2H4中的N原子能与H+形成配位键,N2H4具有还原性
D. GaN硬度大,可用作半导体材料
8. 指定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
9. 用如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水,同时还可以淡化海水。图中模拟海水为含NaCl和的混合液(忽略的水解)。下列说法错误的是
A. a极的电极反应式为
B. 电池工作一段时间后,b极区溶液的pH增大
C. 交换膜Ⅰ为阴离子交换膜,交换膜Ⅱ为阳离子交换膜
D. 若将含有26gCN—的废水完全处理,理论上可除去NaCl的质量为292.5g
10. 在温和条件下,、和在催化下直接反应合成,反应机理如图(*表示吸附态)。
下列说法错误的是
A. 氨的合成反应方程式为
B. 增大催化剂的表面积会提高的平衡产率
C. 温度升高不一定有利于的生成
D. 过程促进催化剂活性的恢复
11. 一种由废旧合金(含Au、Ag、Cu)回收各种金属的流程如图-1所示。
一种Au-Cu合金晶体具有储氢功能。该晶体储氢后的晶胞结构如图-2所示。下列说法正确的是
A. “酸溶”时Ag所发生反应的离子方程式为:Ag+2H++NO=Ag++NO2↑+H2O
B. “置换”时所加Cu的物质的量满足才能将溶液中的Ag+都置换出来
C. Au-Cu合金中,距离每个Au最近的Cu有3个
D. 7.94 g如图-2所示储氢后的晶体最多可释放出0.16 mol H2
12. 探究含铁化合物性质的实验如下:
步骤Ⅰ:取一定量FeCl3溶液分为两等份,向一份中滴加3滴KI溶液和2滴淀粉溶液后变蓝;向另一份中滴加KSCN溶液后变血红色。
步骤Ⅱ:向血红色溶液中加入NaF固体,振荡,红色褪去变为无色(生成了[FeF6]3-)。
步骤Ⅲ:向步骤Ⅱ所得无色溶液中滴加3滴KI溶液和2滴淀粉溶液,未变蓝。
下列说法不正确的是
A. 步骤Ⅰ中溶液变蓝发生的反应为
B. 步骤Ⅱ中溶液变为无色是生成了更稳定的无色[FeF6]3-
C. 步骤Ⅱ中血红色溶液和无色溶液中:c血红色(Fe3+)<c无色(Fe3+)
D. 步骤Ⅲ中未变蓝可能是[FeF6]3-的氧化性比Fe3+的氧化性弱
13. 室温下,通过下列实验探究K2C2O4与KHC2O4的性质(忽略溶液混合时的体积变化)。已知:、、。
实验1:向0.1mol/LKHC2O4溶液中滴加少量等浓度NaOH溶液,无明显现象。
实验2:向0.1mol/L K2C2O4溶液中加入等体积0.2mol/LCaCl2溶液,溶液变浑浊。
实验3:向酸性KMnO4溶液中滴加0.1mol/L KHC2O4溶液至溶液紫红色恰好褪去。
下列说法不正确的是
A. 0.1mol/LKHC2O4溶液中:
B. 实验1所得溶液中:
C. 实验2过滤后所得清液中:
D. 实验3所得溶液中:
二、填空题(本题包括4小题,共61分)
14. 一种以方铅矿(难溶于水,主要含PbS、FeS2,还含少量SiO2)和软锰矿(主要含MnO2)混合酸浸制取PbO的流程如下:
(1)“酸浸”时控制温度在70℃条件下进行,所得浸出液中含有Na+、[PbCl4]2-、Mn2+、Fe3+和Cl-,其中Pb、Mn和Fe的浸出率与时间的关系如图所示。
①写出FeS2 (Fe为+2价)中所含阴离子的电子式:_________。
②写出“酸浸”时PbS与MnO2发生反应的离子方程式:_______________________________________。
③写出30~60min时间段发生的主要反应的离子方程式:_____________________________________。
(2)已知:[PbCl4]2-PbCl2+2Cl-,PbCl2属于弱电解质,可溶于热水,微溶于冷水。
①“趁热过滤”的目的是________________________________________________________________。
②“分离”的方法是向趁热过滤后所得滤液中加水稀释,然后过滤。加水稀释的目的是______________。
(3)“分离”所得PbCl2经多步转化制得Pbx(OH)y(CO3)z (Pb为+2价)。测定Pbx(OH)y(CO3)z组成并制取PbO的实验过程为:准确量取0.775gPbx(OH)y(CO3)z,在一定温度下灼烧至恒重,可得0.669gPbO。则Pbx(OH)y(CO3)z的化学式为___________________________。(请写出计算过程,否则不得分)
15. 常用于感光、医药等行业,可由为原料制得。
(1)常温下是一种红棕色液体,沸点59℃,密度大于水。工业上由海水可制得稀溴水,用空气将吹出后,可用如下图装置吸收并制取浓溴水。
①溶液吸收有、与生成。该反应的离子方程式为_________。
②向吸收后的三颈烧瓶溶液中加入稀硫酸,可以制得较浓的溴水。该反应的离子方程式为_________。
③由浓溴水制取溴单质的方法是_______________________。
④实验室用棕色瓶保存少量液溴时,在液溴上覆盖少量水。覆盖水的目的是_______________________。
(2)向氨水中滴加液溴,充分反应后,将所得溶液低温浓缩、冷却结晶,可制得晶体。
①制取的化学方程式(反应中有生成)为_________。
②下列可以鉴别溶液和溶液的试剂是_________(填字母)。
A.氯水 B.溶液 C.溶液
③实验小组分别取无色的晶体和晶体于试管中加热,装有晶体的试管中产生大量的白烟,冷却后有白色固体附着在试管中上部,装有晶体的试管中产生大量的紫烟,冷却后有紫黑色固体附着在试管中上部。解释两种晶体加热现象不同的原因:_________。
16. 氯化亚铜(CuCl)是一种白色粉末,不溶于水和乙醇,在潮湿空气中易水解并易被氧化变质。常用作合成工业中的催化剂。工业上利用硫化铜精矿生产氯化亚铜的一种工艺流程如图所示。
(1)“溶解”时,被还原为,该反应的离子方程式为________________________;生成的基态的核外电子排布式为____________;亚硫酸铵中含有的的空间构型为________。
(2)“反应”时生成的化学方程式为_____________________;反应过程中控制条件还可能发生反应,其平衡常数K与、、的代数关系式K=________。
(3)“反应”中,所加的亚硫酸铵的量常需大于理论用量,理由是_____________________。
(4)“洗涤”时应选用无水乙醇作洗涤剂而不用水,原因是_________________________。
(5)已知:易溶于浓度较大的体系中,在酸性条件下也可以生成,温度、对产率的影响如下图所示。
制得的固体样品中含有少量的、固体杂质。根据以上信息,请设计提纯的实验方案:把样品置于烧杯中,________________。(实验中须使用的试剂有:饱和溶液、的溶液、无水乙醇:除常用仪器外须使用的仪器有真空干燥箱)
17. 氢能的开发和利用是推动能源结构转型,实现“碳达峰”的重要途径。
(1)甲烷水蒸气重整制氢:其涉及如下两步反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
①实验发现,其他条件不变,向体系中加入少量,平衡体系中的含量将__________(填:增大/减小/不变)。
②,该反应需在高温下才能自发进行,其理由是____________________。
(2)水解制氢:常温下,自水解过程缓慢,需加入催化剂提高其产氢速率。在某催化剂表面制氢的微观过程如图所示。已知:浓度较大时,易以形式结晶析出。
其他条件不变时,以代替催化释氢,所得气体的分子式为__________,其中过程b步用化学方程式表示为:______________________________。
(3)释氢。镁铝合金参与的一种制氢、贮氢与释氢的方法如图所示。
释氢释放的与贮氢吸收的的物质的量之比为__________。
(4)利用。乙酸甲酯催化加氢制备乙醇主要涉及如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在其他条件不变时,将的混合气体以一定流速通入装有铜基催化剂(该催化剂须含合适物质的量之比的与)的反应管,测得选择性[]、选择性[]、转化率随温度的变化如图所示。
①在180~200℃范围内,的转化率随温度升高而迅速增大的主要原因是____________________。
②温度高于220℃后,催化剂的催化活性下降,其原因可能是____________________。
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