精品解析:北京理工大学附属中学2026-2027学年高三上学期10月月考 化学试题
2026-10-09
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内容正文:
理工附2026-2027学年第一学期高三年级化学10月月考
考试时间:90分钟
相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Fe 56
一、单选题(共42分,每题3分)
1. 关于生产、生活中下列现象的分析不合理的是
植物油加氢制硬化油
氧炔焰切割金属
五彩缤纷的烟花
注入钢水前,模具须干燥
A.与植物油中的酯基有关
B.与乙炔和氧气反应放热有关
C.与核外电子的跃迁有关
D.与铁和水能发生反应有关
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.植物油加氢制硬化油与植物油中的碳碳双键有关,故A错误;
B.氧炔焰切割金属,乙炔和氧气反应放出大量热使得金属熔化,故B正确;
C.金属受热核外电子会发生跃迁变成激发态,电子从激发态回到基态释放能量呈现不同的颜色,故C正确;
D.铁和水在高温下能发生反应,所以注入钢水前,模具须干燥,故D正确;
故选:A。
2. 下列图示或化学用语表示正确的是
A.的电子式
B.基态的价层电子轨道表示式
C.的结构示意图
D.的轨道电子云轮廓图
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaCl的电子式为,A错误;
B.价电子为,3d轨道各填充一个自旋相同的电子,价层电子轨道表示式为,B错误;
C.Fe是26号原子,结构示意图为,C错误;
D.沿x轴方向伸展,两个球沿着x轴伸展,就是的轨道电子云轮廓图,D正确;
答案选D。
3. 下列各组物质性质的比较,结论正确的是
A. 物质的沸点:HF<HCl B. 物质的硬度:金刚石<晶体硅
C. 分子的还原性:CH4<SiH4 D. 分子的热稳定性:NH3<PH3
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.HF分子之间存在氢键,增加了分子之间的吸引作用,使物质的熔沸点升高,故物质的沸点:HF>HCl,A错误;
B.金刚石和晶体硅都是共价晶体,原子之间以共价键结合,由于原子半径:C<Si,则键长:C-C<Si-Si,键能:C-C>Si-Si。键长越短,键能越大,微粒间的作用力就越强,物质的硬度就越大,所以物质硬度:金刚石>晶体硅,B错误;
C.元素的非金属性越强,氢化物就越稳定,物质的还原性就越弱。由于元素的非金属性:C>Si,所以分子的还原性:CH4<SiH4,C正确;
D.元素的非金属性越强,氢化物就越稳定。由于元素的非金属性:N>P,所以物质分子的热稳定性:NH3>PH3,D错误;
故合理选项是C。
4. 核污染水中含有、等多种放射性同位素粒子,会对人体和环境产生危害。下列说法不正确的是
A. 含有的中子比质子多27个 B. 位于元素周期表第五周期ⅡA族
C. 可用沉淀法或离子交换法去除核污染水中的 D. 借助元素周期表比较可知的金属性比强
【答案】D
【解析】
【详解】A.的质子数为55、质量数为137,中子数为(137—55)=82,则中子比质子多27个,故A正确;
B.锶元素的原子序数为38,位于元素周期表第五周期ⅡA族,故B正确;
C.氢氧化锶难溶于水,所以用沉淀法或离子交换法去除核污染水中的,故C正确;
D.同主族元素,从上到下金属性依次增强,则铯的金属性大于铷,同周期元素,从左到右金属性依次减弱,则铷的金属性强于锶,所以借助元素周期表比较可知铯的金属性比锶强,故D错误;
故选D。
5. 下列说法不正确的是
A. 常温常压下,和的混合气体中含有氧原子的数目约为
B. 环氧乙烷()中含有共价键的总数约为
C. 标准状况下,气体中含有电子的数目约为
D. 溶液中含有和的总数约为
【答案】B
【解析】
【详解】A.O2和O3都是由氧原子构成,常温常压下,3.2 g O2和O3的混合气体中氧原子的物质的量为0.2 mol,含有氧原子的数目约为0.2×6.02×1023,A正确;
B.根据环氧乙烷的结构简式,节点为碳原子,每个碳原子形成4个共价键,一个环氧乙烷()中含有7个共价键,则0.1 mol 环氧乙烷()中含有共价键的总数约为0.1 mol ×7×6.02×1023=0.7×6.02×1023,B错误;
C.一个HCl分子中含有18个电子,标准状况下,1.12 L HCl气体的物质的量为0.05 mol,则0.05 mol HCl气体中含有电子的数目约为0.05 mol×18×6.02×1023=0.9×6.02×1023,C正确;
D.1 L 0.5 mol·L−1 CH3COONa溶液的物质的量为0.5 mol,含有钠离子的物质的量为0.5 mol,溶液中存在物料守恒,n(Na+)= n(CH3COOH)+ n(CH3COO−)=0.5 mol,则含有CH3COOH和CH3COO−的总数约为0.5×6.02×1023,D正确;
故答案选B。
6. 利用下列试剂和装置制备气体并除去其中的非水杂质,能达到目的的是(加热及夹持装置已略去)
选项
气体
试剂I
试剂Ⅱ
试剂Ⅲ
A.
浓盐酸
溶液
B.
稀盐酸
饱和溶液
C.
浓硝酸
饱和溶液
D.
浓硫酸
酸性溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.MnO2与浓盐酸在常温下不能发生反应,不能制得Cl2,A不能达到目的;
B.CaCO3与稀盐酸反应可制得CO2气体,CO2中混有的HCl可用NaHCO3溶液除去,B能达到实验目的;
C.浓硝酸具有强氧化性,Na2SO3(s)与浓硝酸发生氧化还原反应,会将Na2SO3氧化为Na2SO4,不能制得SO2气体,C不能达到实验目的;
D.浓硫酸能使C2H5OH(l)脱水,从而生成C2H4,此时C2H4中可能会混有SO2气体,但KMnO4能同时将SO2和C2H4氧化,D不能达到实验目的;
故选B。
7. 邻二氮菲的结构简式为,简写为phen,遇溶液生成橙红色配合物,其中的配位数为6。下列说法不正确的是
A. phen中,不含手性碳原子
B. 中,phen的一个N参与配位
C. 中,提供空轨道,N提供孤对电子
D. 中,既存在极性键也存在非极性键
【答案】B
【解析】
【详解】A.手性碳原子是指连接4个不同原子或原子团的碳原子,由其结构式可知无手性碳原子,A正确;
B.由于亚铁离子的配位数为6,故中phen有2个N原子参与配位,B错误;
C.在物质中,中心原子提供空轨道,N提供孤对电子,C正确;
D.硫和氧、碳和氮之间为极性键,但phen中C和C为非极性键,D正确;
故选B。
8. 下列实验方案能达到实验目的的是
实验目的
实验方案
A
证明氧化性:
向KI溶液中加入溴水和,振荡、静置,观察溶液颜色变化
B
检验中的溴元素
将与NaOH溶液混合加热,静置,向上层清液加入溶液,观察是否生成浅黄色沉淀
C
证明蔗糖与浓硫酸反应产生的气体中含
将气体通入澄清石灰水中,观察是否生成白色沉淀
D
用NaCl固体配制溶液
将5.85 g NaCl固体放在烧杯中,加入100 mL蒸馏水,搅拌
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向KI溶液中加入溴水,发生反应,加入振荡静置后,下层溶液呈紫红色,证明有生成,说明的氧化性强于,A正确;
B.与溶液共热水解后,上层清液中含有过量的,直接加入溶液,会与反应生成沉淀,干扰的检验,应先加稀硝酸酸化后再加溶液,B错误;
C.蔗糖与浓硫酸反应生成的气体中含有,也能与澄清石灰水反应生成白色沉淀,无法证明气体中含,应先将气体通入足量酸性高锰酸钾溶液除去,再通入澄清石灰水检验,C错误;
D.配制100mL 1.00溶液时,需将溶解、冷却后的溶液转移至100mL容量瓶中,加水定容至刻度线,直接向烧杯中加入100mL蒸馏水,所得溶液体积大于100mL,浓度小于1.00,D错误;
故选A。
9. 下列解释事实的方程式不正确的是
A. 电解饱和食盐水,产生黄绿色气体:
B. 将铁粉与水蒸气共热,产生气体:
C. 向溶液中滴加溶液,产生气泡:
D. 向苯酚浊液中滴加溶液,溶液变澄清:
【答案】B
【解析】
【详解】A.电解饱和食盐水的反应为氯碱工业的基础反应,生成NaOH、H2和黄绿色的Cl2,方程式书写正确,A正确;
B.铁粉与水蒸气共热的产物是四氧化三铁和氢气,不是,其方程式为:,B错误;
C.溶液可以催化分解生成水和氧气,产生气泡,方程式符合反应事实,书写正确,C正确;
D.苯酚的酸性弱于碳酸、强于,因此苯酚和反应只能生成苯酚钠和,不会放出CO2,反应后浊液变澄清,该离子方程式符合事实,D正确;
故答案选B。
10. 间接电解法合成苯甲醛的原理如图所示。
下列说法不正确的是
A. 电极a与电源正极相连
B. “氧化池”中发生反应:
C. 电解一段时间后,电解池阴极区溶液升高(忽略溶液体积变化)
D. 用有机溶剂分离出苯甲醛,避免其在电解池中放电发生副反应
【答案】C
【解析】
【分析】根据图中信息可知。左侧a电极反应是:,为阳极,则b电极为阴极,电极反应为:,阳极得到的 进入“氧化池”将甲苯氧化为苯甲醛,发生的反应为:。
【详解】A.据分析可知电极a是阳极,与电源正极相连,故A正确;
B.据分析可知“氧化池”中发生反应:,故B正确;
C.电解过程中阴极电极b发生反应,同时电解质溶液中有等量的通过质子交换膜,从而电解池阴极区溶液几乎不变(忽略溶液体积变化),故C错误;
D.苯甲醛有强还原性容易在电解池阳极上放电,所以用有机溶剂分离出苯甲醛,避免其在电解池中放电发生副反应,故D正确;
故选C。
11. 工业上可用盐酸、饱和食盐水和二氧化锰浸取方铅矿(主要成分为,含有等杂质)。
已知:ⅰ、常温下,难溶于水;可以与形成
ⅱ、可溶于一定浓度的盐酸。
ⅲ、浸取过程中还存在如下图的反应。
下列说法不正确的是
A. 浸取方铅矿时,饱和食盐水的作用主要是提高含物质的溶解性
B. 反应Ⅰ中,每消耗,生成
C. 反应Ⅱ中,发生反应的离子方程式为:
D. 反应Ⅱ速率逐渐变慢,其原因可能是生成的覆盖在固体表面
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知:常温下,难溶于水;可以与形成,浸取方铅矿时,饱和食盐水的作用主要是增大氯离子浓度,提高含物质的溶解性,A正确;
B.反应Ⅰ中,锰元素化合价由+4变为+2,铁元素化合价由+2变为+3,根据电子守恒可知,,则每消耗,生成,B正确;
C.反应Ⅱ中,铁离子和FeS2反应生成S和亚铁离子,离子方程式为:,C错误;
D.反应Ⅱ速率逐渐变慢,其原因可能是生成的覆盖在固体表面,减小了反应面积,导致反应速率减慢,D正确;
故选C。
12. 海洋中有丰富的资源,下图为海水资源利用的部分过程。下列有关说法正确的是
A. 步骤①中,为除去粗盐中的、、、等杂质,加入药品的顺序为溶液→NaOH溶液→溶液先过滤后加盐酸
B. 步骤②的操作为加热
C. 步骤④中,水溶液吸收后,溶液的pH增大
D. 根据海水提溴流程可知还原性:
【答案】D
【解析】
【分析】海水经过处理得到粗盐和母液,粗盐经除杂提纯得到精盐,精盐可用于侯氏制碱,向精盐溶液中先后通入NH3、CO2析出NaHCO3,NaHCO3受热分解生成Na2CO3,精盐也可用于氯碱工业;母液中可提取镁和溴,母液转化得到Mg(OH)2,经处理得到MgCl2・6H2O,MgCl2・6H2O需在HCl气流中加热脱水得到无水MgCl2,母液中的NaBr先被Cl2氧化得到溴单质,用SO2水溶液吸收溴单质实现溴的富集,最后再通入Cl2重新得到溴单质。
【详解】A.除去粗盐中杂质时,溶液需在溶液之后加入,以除去过量的,该加药顺序错误,A错误;
B.易水解,步骤②需在气流中加热才能得到无水,直接加热会得到或,B错误;
C.水溶液吸收发生反应,生成两种强酸,溶液酸性增强,减小,C错误;
D.氧化还原反应中还原剂还原性强于还原产物,由得还原性,由得还原性,故还原性,D正确;
故答案选D。
13. 为确定试样的组成,某同学将质量为a g的试样加水溶解后,取试样溶液进行如下实验:
注:溶液pH约为8.3,饱和溶液pH约为4.0。
下列说法正确的是
A. 当pH = 8.3时,向溶液中加入澄清石灰水可检验是否含有
B. 溶液pH由8.3变成4.0过程中,发生反应:
C. 当,则x = y
D. 试样中,的质量分数
【答案】C
【解析】
【分析】根据题给两种溶液的pH,第一阶段加入盐酸使溶液pH降至8.3时,原有的碳酸根离子转化为碳酸氢根离子,反应为;第二阶段继续加入盐酸使pH降至4.0时,原有的碳酸氢根离子和第一阶段生成的碳酸氢根离子均与酸反应,反应为。因此,第一阶段的耗酸量对应原有碳酸钠的物质的量,第二阶段的耗酸量对应原有碳酸钠与碳酸氢钠的物质的量之和。
设所取试样溶液中原有、的物质的量分别为、,、分别表示两阶段所加盐酸体积以mL为单位时的数值,则,,所以。
【详解】A.pH = 8.3时,溶液中含有碳酸氢根离子。加入澄清石灰水后,碳酸氢根离子可与氢氧根离子反应生成碳酸根离子,随后与钙离子结合生成碳酸钙沉淀,相关反应为、。因此,即使不含,也能出现白色沉淀,不能据此检验是否含有,A错误;
B.第一阶段已将原有的碳酸根离子转化为碳酸氢根离子,pH由8.3降至4.0的过程中,盐酸与碳酸氢根离子反应,生成二氧化碳和水,正确的离子方程式为,B错误;
C.第一阶段耗酸量对应原有的物质的量,两阶段耗酸量之差对应原有的物质的量。试样组成中的等于两组分的物质的量之比,故。当时,,所以,C正确;
D.根据分析计算可知,,因此试样中碳酸氢钠的质量分数为,D错误;
故选C。
14. 某小组对FeCl3溶液与Cu粉混合后再加KSCN溶液的实验进行如下研究。
①向2mL 0.1mol/L FeCl3溶液中加入过量Cu粉,充分反应后,溶液变蓝。2天后,溶液变为浅蓝色,有白色不溶物生成。
②取①中浅蓝色的上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,出现白色浑浊。振荡后白色浑浊物增多,红色褪去。经检验,白色不溶物是CuSCN。
③向2mL 0.1mol/LCuSO4溶液中滴加KSCN溶液,未观察到白色浑浊。放置24小时后,出现白色不溶物。
已知:CuCl和CuSCN均为白色不溶固体
下列说法不正确的是
A. ①中产生白色不溶物的可能原因是Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓
B. 由③可知②中白色浑浊不是Cu2+与SCN-直接反应生成的
C. ②中红色褪去的原因是Fe3+被完全消耗了
D. 实验表明:Ksp(CuSCN)<Ksp(CuCl)
【答案】C
【解析】
【详解】A.①中,FeCl3溶液中加入过量Cu粉,充分反应后,溶液变蓝,表明有Cu2+生成;2天后,溶液变为浅蓝色,则表明Cu2+浓度减少,Cu2+被Cu还原为Cu+,Cu+与Cl-结合为CuCl沉淀,从而得出可能原因是Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓,A正确;
B.由③可知,CuSO4溶液中滴加KSCN溶液,未观察到白色浑浊,则表明②中白色浑浊不是Cu2+与SCN-直接反应生成的,B正确;
C.②中红色褪去的原因可能是生成的Cu+与溶液中的SCN-结合为CuSCN,从而促进Fe(SCN)3的不断电离,不一定是Fe3+被完全消耗了,C不正确;
D.从②中可以看出,当溶液中既有Cl-又有SCN-时,优先生成CuSCN,则表明:Ksp(CuSCN)<Ksp(CuCl),D正确;
故选C。
二、填空题(共58分)
15. 锂电池的电解液是目前研究的热点。
(1)锂电池的电解液可采用溶有的碳酸酯类有机溶液。
基态的电子云轮廓图的形状为____________;基态原子的价层电子轨道表示式为____________。
(2)为提高锂电池的安全性,科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如下,阴离子为。
①比较、的电负性大小顺序,并从结构角度解释原因____________。
②该阳离子中,带“*”的原子的杂化轨道类型为____________杂化。
③根据模型,的中心原子上的价层电子对数为____________,空间结构为正八面体形。
(3)因其良好的锂离子传输性能可作锂电池的固体电解质,其晶胞结构示意图如图所示,晶胞的边长为。
①晶胞中的“○”代表____________(填“”或“”)。
②距离最近的有____________个。
③已知的摩尔质量是,阿伏加德罗常数为。该晶体的密度为____________。
【答案】(1) ①. 球形 ②.
(2) ①. F>N,N、F同周期,电子层数相同,核电荷数F>N,原子半径F<N,核对外层电子引力F>N,电负性F>N ②. ③. 6
(3) ①. ②. 4 ③.
【解析】
【小问1详解】
基态的电子排布在1s能级,电子云轮廓图的形状为球形;基态P原子的价层电子排布式为3s23p3,其价层电子轨道表示式为;
【小问2详解】
①N、F位于同周期,电子层数相同,核电荷数F>N,原子半径F<N,核对外层电子引力F>N,则电负性F>N;
②该阳离子中,带“*”的原子形成3个σ键,没有孤电子对,价层电子对数为3,采取sp2杂化;
③根据VSEPR模型,的中心原子上的价层电子对数为;
【小问3详解】
①根据均摊原则,晶胞中黑球数为、白球数为8,根据化学式可知,晶胞中的“○”代表;
②由图可知,连接4个S2-,距离最近的有4个;
③已知的摩尔质量是,阿伏加德罗常数为,该晶胞中含有4个,则该晶体的密度为。
16. 制备纳米Fe并对其还原去除水中的硝酸盐污染物进行研究。
已知:i.纳米Fe具有很高的活性,易被氧化使表面形成氧化层
ii.纳米Fe将还原为的转化关系如下:
(1)纳米Fe的制备原理:,其中电负性H>B.反应中,氧化剂是___________。
(2)酸性条件下,纳米Fe和反应生成和的离子方程式是___________。
(3)检验溶液中的操作和现象是___________。
(4)水体中含有的与反应,会降低的去除率。与反应的离子方程式是___________。
(5)溶液初始pH较低有利于的去除,可能的原因是___________(答1条)。
(6)反应结束时,溶液的pH升高至10左右。一段时间内,纳米Fe还原的产物分析如图。
注:i.氨氮包括、和
ii.总氮包括硝态氮、亚硝态氮和氨氮
iii.为溶液中粒子的物质的量浓度与初始的比值
①溶液中只检出少量,从化学反应速率的角度解释原因:___________。
②反应结束时,溶液中的总氮量小于初始时的总氮量,可能的原因是___________。
【答案】(1)FeSO4和H2O
(2)
(3)取少量试液与试管,加入浓NaOH溶液,加热,把湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,说明有NH3生成,证明原溶液含有
(4)
(5)酸性越强,则的氧化性越强;H+能溶解纳米铁表面氧化物或杂质,使纳米铁和充分接触,从而增大反应速率(任答一条,合理即可)
(6) ①. 反应②的化学反应速率大于反应①的化学反应速率 ②. 有NH3或其他含N气体逸出
【解析】
【小问1详解】
反应物中FeSO4中Fe元素从+2价被还原为0价,H2O中H元素从+1价被还原为0价,FeSO4和H2O为氧化剂。
【小问2详解】
根据题意,可知还有H+参与反应,还生成了H2O,离子方程式为。
【小问3详解】
检验溶液中的操作和现象是取少量试液与试管中,加入浓NaOH溶液,加热,把湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,说明有NH3生成,证明原溶液含有。
【小问4详解】
与反应生成FeCO3沉淀和CO2气体,离子方程式是。
【小问5详解】
可能是酸性越强,则的氧化能力越强,也可能是H+溶解纳米铁表面氧化物或杂质,使纳米铁和充分接触,从而增大反应速率。
【小问6详解】
①溶液中始终只存在少量的可能原因是反应②的化学反应速率大于反应①的化学反应速率。②可能是有NH3或其他含N气体逸出,从而导致溶液中的总氮量小于初始时的总氮量。
17. 回收利用CO2是目前解决长期载人航天舱内(如空间站)供氧问题的有效途径,其物质转化如图:
(1)反应A为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),是回收利用CO2的关键步骤。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ•mol-1
CH4(g)+2O2(g)=2H2O(g)+CO2(g) ΔH=-802.3kJ•mol-1
反应A的ΔH=____kJ•mol-1。
(2)将原料气按n(CO2):n(H2)=1:4置于恒容密闭容器中发生反应A,在相同时间内测得H2O的物质的量分数与温度的变化曲线如图所示(虚线为平衡时的曲线)。
①理论上,能提高CO2平衡转化率的措施有____(写出一条即可)。
②空间站的反应器内,通常采用反应器前段加热,后段冷却的方法来提高CO2的转化效率,原因是_____。
(3)下列关于空间站内物质和能量变化的说法中,不正确的是_____(填字母)。
a.反应B的能量变化是电能或光能→化学能
b.物质转化中O、H原子的利用率均为100%
c.不用Na2O2作供氧剂的原因可能是Na2O2不易实现循环利用
(4)用CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)代替反应A,可实现氢、氧元素完全循环利用,缺点是使用一段时间后催化剂的催化效果会明显下降,其原因是_____。
【答案】(1)-164.9
(2) ①. 加压、降温、提高原料气中H2的比例 ②. 前段加热,有利于加快反应速率;后段冷却,有利于平衡正向移动,增大CO2的转化率
(3)b (4)生成物碳颗粒附着在催化剂表面影响了催化效果(或催化剂中毒)
【解析】
【小问1详解】
已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=−483.6kJ⋅mol−1,②CH4(g)+2O2(g)=2H2O(g)+CO2(g) ΔH=−802.3kJ⋅mol−1,则反应①×2-②可得反应A,根据盖斯定律可得反应A的ΔH=(−483.6kJ⋅mol−1×2)−(-802.3kJ⋅mol−1)=−164.9kJ⋅mol−1;
【小问2详解】
①反应A为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),该反应为气体分子数减少的反应,可通过增大压强的方法使得平衡正向移动,从而提高CO2的平衡转化率;根据图象分析,升高温度,H2O的物质的量分数减小,说明升温该反应逆向进行,该反应为放热反应,因此采用降温的方法也可以使得平衡正向移动,从而提高CO2的平衡转化率;或合理提高原料气中H2的比例,使得反应更加充分,从而提高CO2的平衡转化率;
②若反应的温度过低,化学反应速率慢,不利于反应的进行,由①可知,该反应是放热反应,若温度过高,平衡逆向移动,导致CO2的平衡转化率将低,故为前段加热,有利于加快反应速率;后段冷却,有利于平衡正向移动,增大CO2的转化率;
【小问3详解】
a.反应B为H2O光解/电解得到O2和H2的过程,能量变化为电能/光能→化学能,a正确;
b.物质转化过程中,有甲烷和氢气产生,因此H原子的利用率没有达到100%,b错误;
c.Na2O2作供氧剂时,消耗之后无法再产生,不可循环利用,c正确;
故选b。
【小问4详解】
用CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)代替反应A,可实现氢、氧元素完全循环利用,缺点是使用一段时间后,生成物碳颗粒会附着在催化剂表面,影响催化剂效果,从而催化剂的催化效果会明显下降。
18. 硫铁矿(主要成分为,其中铁元素为+2价)是工业制硫酸的主要原料。硫铁矿烧渣中含有、、等成分,可用于制备绿矾(),流程示意图如图所示。
已知:不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH不同。
(1)在“煅烧”过程中,发生氧化反应的元素有____________。
(2)“酸浸液”中主要的金属阳离子有、、,写出产生的反应:____________(写离子方程式)。
(3)补全“还原”过程的离子方程式:__________。
__________________________
(4)“除铝”过程需严格控制溶液的用量。若溶液过量,可能发生的反应有:____________(用离子方程式表示)。
(5)“结晶”过程的步骤如下:
若未加入,加热时会产生黄色沉淀。经检验,黄色沉淀为。
①检验黄色沉淀中的铁元素:取少量沉淀,洗涤,____________(填操作和现象)。
②用离子方程式解释产生的原因:______________________________。
(6)测定制得晶体样品中的质量分数。
称取制得的晶体样品,加入适量水和稀硫酸溶解,滴入的溶液,恰好完全反应时,消耗溶液。计算制得晶体样品中的质量分数:____________。
【答案】(1)Fe、S
(2)、
(3)
(4)、
(5) ①. 加入稀盐酸溶解,再加入KSCN溶液,溶液变为红色,说明黄色沉淀中含有铁元素 ②.
(6)
【解析】
【分析】由题给流程可知,硫铁矿在氧气中煅烧,高温条件下与氧气反应生成氧化铁和二氧化硫,二氧化硫经多步转化得到硫酸;向烧渣中加入稀硫酸酸浸,金属元素转化为可溶的硫酸盐,过滤得到酸浸液;向酸浸液中加入硫铁矿,将溶液中的转化为,加入氢氧化钠溶液,将溶液中的铝离子转化为氢氧化铝沉淀,过滤得到含有氢氧化铝的滤渣和溶液;向硫酸亚铁溶液中加入稀硫酸,经加热浓缩、冷却结晶、过滤得到绿矾()。
【小问1详解】
由分析可知,“煅烧”过程中发生的反应为高温条件下与氧气反应生成氧化铁和二氧化硫,反应中铁元素、硫元素的化合价升高被氧化,则发生氧化反应的元素为铁元素和硫元素。
【小问2详解】
酸浸时生成铁离子的反应为四氧化三铁与稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水,氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,离子方程式为、。
【小问3详解】
由未配平的方程式可知,“还原”过程中发生的反应为与溶液中的反应生成、硫酸根离子和氢离子,反应的离子方程式为。
【小问4详解】
氢氧化铝是两性氢氧化物,能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠,同时溶液中的也能与氢氧化钠生成沉淀,则“除铝”过程中氢氧化钠溶液过量发生的反应为、。
【小问5详解】
①黄色沉淀为,其中铁元素显+3价,检验含有即可,故检验黄色沉淀中的铁元素的操作为取少量沉淀,洗涤,加入适量稀盐酸溶解,再滴加硫氰化钾溶液,溶液变为血红色,说明沉淀中含有铁元素。
②若未提前加入稀硫酸酸化,溶液中的亚铁离子在加热过程中会接触空气中的氧气,发生氧化反应并结合硫酸根离子水解生成Fe(OH)SO4沉淀,反应的离子方程式为。
【小问6详解】
酸性条件下与发生反应,则晶体样品中的物质的量为,质量分数为 。
19. 小组同学探究+3价铬元素和+6价铬元素的相互转化。
资料:(绿色)、(灰绿色,不溶于水)、(橙色)、(黄色)、(砖红色,难溶于水)
实验Ⅰ 向溶液中滴入溶液,无明显变化,得到溶液a.取少量溶液a,加入溶液,未观察到砖红色沉淀。
实验Ⅱ 向溶液a中加入溶液,产生少量气泡,水浴加热,有大量气泡产生,经检验气体为,溶液最终变为黄色。取少量黄色溶液,加入稀硫酸调节溶液的pH约为3,再加入溶液,有砖红色沉淀生成。
(1)实验Ⅱ中加入稀硫酸的目的是__________________________。
(2)甲同学认为实验Ⅱ中溶液变黄生成的原因是将+3价铬元素氧化为,乙同学认为该说法不严谨。
①乙的理由是__________________________。
②设计实验否定了乙的猜想__________________________(填操作),溶液未变成黄色。
(3)对比实验Ⅰ和Ⅱ,小组同学研究碱性环境对+3价铬元素或性质的影响。
①提出假设:
假设a:碱性增强,的氧化性增强
假设b:____________。
②参与的电极反应式是____________,据此分析,假设a不成立。
③设计实验证实了假设b,画出实验装置图(注明试剂)并写出实验操作和现象:
实验装置图:__________。
操作及现象:__________________________。
实验Ⅲ 向实验Ⅱ中的黄色溶液中加入稀硫酸,溶液变为橙色,再加入溶液,溶液最终变为绿色,有气泡生成。
(4)实验Ⅲ中溶液由橙色变为绿色的离子方程式是____________。
(5)综上,在+3价铬元素和+6价铬元素相互转化中的作用是__________________________。
【答案】(1)与反应,排除与结合生成对检验的干扰
(2) ①. 可能是生成的将+3价铬元素氧化为 ②. 向溶液中加入、溶液,通入,水浴加热
(3) ①. 碱性增强,+3价铬元素的还原性增强 ②. ③. ④. 组装好装置,开始时电流计指针不偏转;向左池中加入较浓溶液,左池有灰绿色沉淀生成,指针偏转
(4)
(5)在碱性条件下,作氧化剂,将+3价铬元素氧化为+6价;在酸性条件下,作还原剂,将+6价铬元素还原为+3价
【解析】
【小问1详解】
实验Ⅱ反应后黄色溶液呈碱性,加入稀硫酸能消耗多余的,避免之后加入的与反应生成沉淀,干扰对的检验,答案为与反应,排除与结合生成对检验的干扰;
【小问2详解】
①实验Ⅱ中加热条件下 自身会发生分解反应生成 ,具有氧化性,无法直接证明是氧化了+3价铬离子,答案为可能是生成的将+3价铬元素氧化为;
②实验控制变量,在其他条件相同的情况下,除去,通入氧气,验证氧气是否能氧化+3价铬离子,具体操作为向溶液中加入、溶液,通入,水浴加热;
【小问3详解】
①实验变量是碱性环境,已经提出假设a为氧化性变化,对应的另一合理假设就是被氧化的+3价自身的还原性随碱性增强而提升,答案为碱性增强,+3价铬元素的还原性增强;
②作氧化剂,碱性环境下得电子生成,反应式为;该电极反应无参与,反应的电势几乎不受浓度影响,因此碱性增强时的氧化性不会明显提升,由此证明假设a不成立。
③原理是:通过原电池的电子定向转移,直接验证还原剂一侧碱性增强时,反应的自发程度显著提升,证明是+3价Cr的还原性增强推动了氧化反应发生,故方案是:选择石墨作电极,左侧石墨电极插入含的酸性溶液的烧杯,右侧石墨电极插入含3%溶液的烧杯,两电极用导线连接,导线上串联电流表,实验装置如图;
操作及现象为组装好装置,开始时电流计指针不偏转;向左池中加入较浓溶液,左池有灰绿色沉淀生成,指针偏转;
【小问4详解】
由题目信息可知,加入稀硫酸,溶液由黄色变为橙色是在酸性条件下转化成,与反应生成(绿色)、和,反应的离子方程式为;
【小问5详解】
中O为-1中间价态,既可以被氧化也可以被还原,在碱性条件下,作氧化剂,将+3价铬元素氧化为+6价;在酸性条件下,作还原剂,将+6价铬元素还原为+3价。
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理工附2026-2027学年第一学期高三年级化学10月月考
考试时间:90分钟
相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Fe 56
一、单选题(共42分,每题3分)
1. 关于生产、生活中下列现象的分析不合理的是
植物油加氢制硬化油
氧炔焰切割金属
五彩缤纷的烟花
注入钢水前,模具须干燥
A.与植物油中的酯基有关
B.与乙炔和氧气反应放热有关
C.与核外电子的跃迁有关
D.与铁和水能发生反应有关
A. A B. B C. C D. D
2. 下列图示或化学用语表示正确的是
A.的电子式
B.基态的价层电子轨道表示式
C.的结构示意图
D.的轨道电子云轮廓图
A. A B. B C. C D. D
3. 下列各组物质性质的比较,结论正确的是
A. 物质的沸点:HF<HCl B. 物质的硬度:金刚石<晶体硅
C. 分子的还原性:CH4<SiH4 D. 分子的热稳定性:NH3<PH3
4. 核污染水中含有、等多种放射性同位素粒子,会对人体和环境产生危害。下列说法不正确的是
A. 含有的中子比质子多27个 B. 位于元素周期表第五周期ⅡA族
C. 可用沉淀法或离子交换法去除核污染水中的 D. 借助元素周期表比较可知的金属性比强
5. 下列说法不正确的是
A. 常温常压下,和的混合气体中含有氧原子的数目约为
B. 环氧乙烷()中含有共价键的总数约为
C. 标准状况下,气体中含有电子的数目约为
D. 溶液中含有和的总数约为
6. 利用下列试剂和装置制备气体并除去其中的非水杂质,能达到目的的是(加热及夹持装置已略去)
选项
气体
试剂I
试剂Ⅱ
试剂Ⅲ
A.
浓盐酸
溶液
B.
稀盐酸
饱和溶液
C.
浓硝酸
饱和溶液
D.
浓硫酸
酸性溶液
A. A B. B C. C D. D
7. 邻二氮菲的结构简式为,简写为phen,遇溶液生成橙红色配合物,其中的配位数为6。下列说法不正确的是
A. phen中,不含手性碳原子
B. 中,phen的一个N参与配位
C. 中,提供空轨道,N提供孤对电子
D. 中,既存在极性键也存在非极性键
8. 下列实验方案能达到实验目的的是
实验目的
实验方案
A
证明氧化性:
向KI溶液中加入溴水和,振荡、静置,观察溶液颜色变化
B
检验中的溴元素
将与NaOH溶液混合加热,静置,向上层清液加入溶液,观察是否生成浅黄色沉淀
C
证明蔗糖与浓硫酸反应产生的气体中含
将气体通入澄清石灰水中,观察是否生成白色沉淀
D
用NaCl固体配制溶液
将5.85 g NaCl固体放在烧杯中,加入100 mL蒸馏水,搅拌
A. A B. B C. C D. D
9. 下列解释事实的方程式不正确的是
A. 电解饱和食盐水,产生黄绿色气体:
B. 将铁粉与水蒸气共热,产生气体:
C. 向溶液中滴加溶液,产生气泡:
D. 向苯酚浊液中滴加溶液,溶液变澄清:
10. 间接电解法合成苯甲醛的原理如图所示。
下列说法不正确的是
A. 电极a与电源正极相连
B. “氧化池”中发生反应:
C. 电解一段时间后,电解池阴极区溶液升高(忽略溶液体积变化)
D. 用有机溶剂分离出苯甲醛,避免其在电解池中放电发生副反应
11. 工业上可用盐酸、饱和食盐水和二氧化锰浸取方铅矿(主要成分为,含有等杂质)。
已知:ⅰ、常温下,难溶于水;可以与形成
ⅱ、可溶于一定浓度的盐酸。
ⅲ、浸取过程中还存在如下图的反应。
下列说法不正确的是
A. 浸取方铅矿时,饱和食盐水的作用主要是提高含物质的溶解性
B. 反应Ⅰ中,每消耗,生成
C. 反应Ⅱ中,发生反应的离子方程式为:
D. 反应Ⅱ速率逐渐变慢,其原因可能是生成的覆盖在固体表面
12. 海洋中有丰富的资源,下图为海水资源利用的部分过程。下列有关说法正确的是
A. 步骤①中,为除去粗盐中的、、、等杂质,加入药品的顺序为溶液→NaOH溶液→溶液先过滤后加盐酸
B. 步骤②的操作为加热
C. 步骤④中,水溶液吸收后,溶液的pH增大
D. 根据海水提溴流程可知还原性:
13. 为确定试样的组成,某同学将质量为a g的试样加水溶解后,取试样溶液进行如下实验:
注:溶液pH约为8.3,饱和溶液pH约为4.0。
下列说法正确的是
A. 当pH = 8.3时,向溶液中加入澄清石灰水可检验是否含有
B. 溶液pH由8.3变成4.0过程中,发生反应:
C. 当,则x = y
D. 试样中,的质量分数
14. 某小组对FeCl3溶液与Cu粉混合后再加KSCN溶液的实验进行如下研究。
①向2mL 0.1mol/L FeCl3溶液中加入过量Cu粉,充分反应后,溶液变蓝。2天后,溶液变为浅蓝色,有白色不溶物生成。
②取①中浅蓝色的上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,出现白色浑浊。振荡后白色浑浊物增多,红色褪去。经检验,白色不溶物是CuSCN。
③向2mL 0.1mol/LCuSO4溶液中滴加KSCN溶液,未观察到白色浑浊。放置24小时后,出现白色不溶物。
已知:CuCl和CuSCN均为白色不溶固体
下列说法不正确的是
A. ①中产生白色不溶物的可能原因是Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓
B. 由③可知②中白色浑浊不是Cu2+与SCN-直接反应生成的
C. ②中红色褪去的原因是Fe3+被完全消耗了
D. 实验表明:Ksp(CuSCN)<Ksp(CuCl)
二、填空题(共58分)
15. 锂电池的电解液是目前研究的热点。
(1)锂电池的电解液可采用溶有的碳酸酯类有机溶液。
基态的电子云轮廓图的形状为____________;基态原子的价层电子轨道表示式为____________。
(2)为提高锂电池的安全性,科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如下,阴离子为。
①比较、的电负性大小顺序,并从结构角度解释原因____________。
②该阳离子中,带“*”的原子的杂化轨道类型为____________杂化。
③根据模型,的中心原子上的价层电子对数为____________,空间结构为正八面体形。
(3)因其良好的锂离子传输性能可作锂电池的固体电解质,其晶胞结构示意图如图所示,晶胞的边长为。
①晶胞中的“○”代表____________(填“”或“”)。
②距离最近的有____________个。
③已知的摩尔质量是,阿伏加德罗常数为。该晶体的密度为____________。
16. 制备纳米Fe并对其还原去除水中的硝酸盐污染物进行研究。
已知:i.纳米Fe具有很高的活性,易被氧化使表面形成氧化层
ii.纳米Fe将还原为的转化关系如下:
(1)纳米Fe的制备原理:,其中电负性H>B.反应中,氧化剂是___________。
(2)酸性条件下,纳米Fe和反应生成和的离子方程式是___________。
(3)检验溶液中的操作和现象是___________。
(4)水体中含有的与反应,会降低的去除率。与反应的离子方程式是___________。
(5)溶液初始pH较低有利于的去除,可能的原因是___________(答1条)。
(6)反应结束时,溶液的pH升高至10左右。一段时间内,纳米Fe还原的产物分析如图。
注:i.氨氮包括、和
ii.总氮包括硝态氮、亚硝态氮和氨氮
iii.为溶液中粒子的物质的量浓度与初始的比值
①溶液中只检出少量,从化学反应速率的角度解释原因:___________。
②反应结束时,溶液中的总氮量小于初始时的总氮量,可能的原因是___________。
17. 回收利用CO2是目前解决长期载人航天舱内(如空间站)供氧问题的有效途径,其物质转化如图:
(1)反应A为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),是回收利用CO2的关键步骤。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ•mol-1
CH4(g)+2O2(g)=2H2O(g)+CO2(g) ΔH=-802.3kJ•mol-1
反应A的ΔH=____kJ•mol-1。
(2)将原料气按n(CO2):n(H2)=1:4置于恒容密闭容器中发生反应A,在相同时间内测得H2O的物质的量分数与温度的变化曲线如图所示(虚线为平衡时的曲线)。
①理论上,能提高CO2平衡转化率的措施有____(写出一条即可)。
②空间站的反应器内,通常采用反应器前段加热,后段冷却的方法来提高CO2的转化效率,原因是_____。
(3)下列关于空间站内物质和能量变化的说法中,不正确的是_____(填字母)。
a.反应B的能量变化是电能或光能→化学能
b.物质转化中O、H原子的利用率均为100%
c.不用Na2O2作供氧剂的原因可能是Na2O2不易实现循环利用
(4)用CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)代替反应A,可实现氢、氧元素完全循环利用,缺点是使用一段时间后催化剂的催化效果会明显下降,其原因是_____。
18. 硫铁矿(主要成分为,其中铁元素为+2价)是工业制硫酸的主要原料。硫铁矿烧渣中含有、、等成分,可用于制备绿矾(),流程示意图如图所示。
已知:不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH不同。
(1)在“煅烧”过程中,发生氧化反应的元素有____________。
(2)“酸浸液”中主要的金属阳离子有、、,写出产生的反应:____________(写离子方程式)。
(3)补全“还原”过程的离子方程式:__________。
__________________________
(4)“除铝”过程需严格控制溶液的用量。若溶液过量,可能发生的反应有:____________(用离子方程式表示)。
(5)“结晶”过程的步骤如下:
若未加入,加热时会产生黄色沉淀。经检验,黄色沉淀为。
①检验黄色沉淀中的铁元素:取少量沉淀,洗涤,____________(填操作和现象)。
②用离子方程式解释产生的原因:______________________________。
(6)测定制得晶体样品中的质量分数。
称取制得的晶体样品,加入适量水和稀硫酸溶解,滴入的溶液,恰好完全反应时,消耗溶液。计算制得晶体样品中的质量分数:____________。
19. 小组同学探究+3价铬元素和+6价铬元素的相互转化。
资料:(绿色)、(灰绿色,不溶于水)、(橙色)、(黄色)、(砖红色,难溶于水)
实验Ⅰ 向溶液中滴入溶液,无明显变化,得到溶液a.取少量溶液a,加入溶液,未观察到砖红色沉淀。
实验Ⅱ 向溶液a中加入溶液,产生少量气泡,水浴加热,有大量气泡产生,经检验气体为,溶液最终变为黄色。取少量黄色溶液,加入稀硫酸调节溶液的pH约为3,再加入溶液,有砖红色沉淀生成。
(1)实验Ⅱ中加入稀硫酸的目的是__________________________。
(2)甲同学认为实验Ⅱ中溶液变黄生成的原因是将+3价铬元素氧化为,乙同学认为该说法不严谨。
①乙的理由是__________________________。
②设计实验否定了乙的猜想__________________________(填操作),溶液未变成黄色。
(3)对比实验Ⅰ和Ⅱ,小组同学研究碱性环境对+3价铬元素或性质的影响。
①提出假设:
假设a:碱性增强,的氧化性增强
假设b:____________。
②参与的电极反应式是____________,据此分析,假设a不成立。
③设计实验证实了假设b,画出实验装置图(注明试剂)并写出实验操作和现象:
实验装置图:__________。
操作及现象:__________________________。
实验Ⅲ 向实验Ⅱ中的黄色溶液中加入稀硫酸,溶液变为橙色,再加入溶液,溶液最终变为绿色,有气泡生成。
(4)实验Ⅲ中溶液由橙色变为绿色的离子方程式是____________。
(5)综上,在+3价铬元素和+6价铬元素相互转化中的作用是__________________________。
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