精品解析：江苏省南菁高级中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测 化学试题

高三(化学)第一学期第一次阶段考试 可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Mg—24 Al—27 P—31 S—32 Ⅰ 单项选择题(共13题，每题3分，共39分。每小题只有一个选项最符合题意) 1. 化学实验需坚持安全第一、预防为主。下列实验操作错误的是 A. 先验纯再点燃H2 B. 用乙醇制乙烯时加入碎瓷片防暴沸 C. 制SO2时在通风橱中进行 D. 金属Na着火时立即用冷水扑灭 【答案】D 【解析】 【详解】A．若氢气中混有空气，点燃时易发生爆炸，所以点燃H2前需验纯，A正确； B．用乙醇制乙烯时，应加热到170℃，为防止液体暴沸，需要加入碎瓷片，B正确； C．SO2有毒，是大气污染物，制SO2时应在通风橱中进行，C正确； D．金属Na能与冷水反应，且反应产生的氢气易发生燃烧，所以钠着火时不能用冷水扑灭，D错误； 故选D。 2. 反应可用于制取氧气。下列说法正确的是 A. 能电离出氢离子属于离子化合物 B. 中子数为22的钙原子可表示为 C. 位于元素周期表第四周期ⅡA族 D. 的电子式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．仅由非金属原子通过共价键构成，属于共价化合物，A错误； B．原子的质量数=质子数+中子数，钙元素质子数为20，中子数为22时质量数为20+22=42，该原子应表示为，B错误； C．钙的原子序数为20，核外电子排布为2、8、8、2，位于元素周期表第四周期第ⅡA族，C正确； D．是共价化合物，不存在阴阳离子，正确电子式为，D错误； 故选C。 3. 水合肼具有强还原性，其制备原理为。下列关于实验室制备水合肼的装置不能达到实验目的的是 A. 装置甲用于制取氨气 B. 装置乙作为制备过程的安全瓶 C. 装置丙用于制取水合肼 D. 装置丁用于吸收尾气中的氨气 【答案】C 【解析】 【详解】A．氢氧化钙与氯化铵加热有氨气生成，图中固体加热装置可制备氨气，故A正确； B．导管短口进、短口出，可作安全瓶，装置乙可用于反应过程的安全瓶，故B正确； C．氨气直接通入NaClO溶液中，可发生倒吸现像，而且过量的NaClO可以氧化生成的水合肼，故C错误； D．氨气极易溶于水，球形干燥管可防止倒吸，故D正确； 答案选C。 4. 1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐()是常见的离子液体。下列说法正确的是 A. 原子半径： B. 第一电离能： C. 沸点： D. 熔沸点： 【答案】B 【解析】 【详解】A．磷（P）位于第三周期，氮（N）和碳（C）位于第二周期，原子半径最大；同周期中原子半径随原子序数增大而减小，因此，正确顺序为，A错误； B．氮（N）的2p轨道半充满状态更稳定，其第一电离能大于氧（O）；氧的第一电离能又高于碳（C），顺序为，B正确； C．和因存在氢键沸点高于，且的分子间氢键数目多，沸点高，正确顺序为，C错误； D．离子液体（）通过离子键结合，分子晶体丁烷（）主要依靠分子间作用力，离子键强度高于分子间作用力，故的熔沸点小于，D错误； 故选B。 阅读下列资料，完成下面小题： 氢硫酸是二元弱酸，具有强还原性。用溶液吸收可制备或；与反应可用于工业制高纯度硫黄；银器与空气中接触后会产生黑褐色的；与反应可制备难闻的(乙硫醇)用于警示家用煤气泄露；和反应生成的(羰基硫)用于粮食熏蒸；可除去废水中等重金属离子。 5. 下列说法正确的是 A. ()是共价晶体 B. 的空间构型为三角锥形 C. 中原子杂化类型为 D. 的沸点比低 6. 下列反应表示不正确的是 A. 与反应制硫黄： B. 溶液显碱性的原因： C. 银器与空气中接触生成： D. 除去废水中： 7. 制备羰基硫的反应： 。下列说法正确的是 A. 反应达到平衡后加压，该反应有可能向正方向进行 B. 该反应的平衡常数 C. 高温或使用催化剂均可提高的平衡转化率 D. 反应的(表示键能，和中的化学键可分别视为和) 【答案】5. D 6. B 7. A 【解析】 【5题详解】 A．由题干S8的结构式（）可知，S8是由分子构成的，故属于分子晶体而不是共价晶体，A错误； B．SO2中心原子S的价层电子对数为：，含1对孤对电子，故的空间构型为V形，B错误； C．中心原子S的价层电子对数为，故S原子的杂化类型为，C错误；  D．已知和均为分子晶体，分子间存在氢键，而分子间不能形成氢键，导致的沸点比低，D正确； 故答案为：D。 【6题详解】 A．与SO2反应制硫黄即S元素发生归中反应，反应方程式为：，A正确； B．已知是二元弱酸，则水解是分步进行，方程式分步书写的，即Na2S溶液显碱性的原因：、，B错误； C．银器与空气中接触生成Ag2S，即Ag与O2反应生成Ag2O，Ag2O再与发生复分解反应，总反应方程式为：C正确； D．已知是弱酸，离子方程式书写时不能拆，则除去废水中Hg2+的离子方程式为：，D正确； 故答案为：B。 【7题详解】 A．该反应为气体分子数不变的反应，常规加压时平衡不会发生移动，但如果加压过程中，将部分产物或液化或固化移出体系，会导致体系中生成物的浓度减小，此时平衡就有可能向正反应方向进行，A正确； B．根据平衡常数的定义可知，该反应的平衡常数，B错误； C．该反应，升温能使平衡正向移动，即高温能提高的平衡转化率，但使用催化剂只能改变反应速率，不能使平衡发生移动，即不能提高的平衡转化率，C错误； D．已知反应的反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，故该反应的，D错误； 故答案为：A。 8. 以催化的反应机理如图所示。下列说法正确的是 A. 反应过程中有非极性共价键断裂和形成 B. 反应过程中的化合价没有改变 C. 催化剂参加了反应并降低了反应焓变 D. 反应的化学方程式： 【答案】A 【解析】 【详解】A．反应中有氧气参与反应，且生成了氮气，所以反应过程中有非极性共价键断裂和形成，A正确； B．在题给的反应历程中，的成键数发生了改变，即的化合价发生了变化，B错误； C．催化剂只能改变化学反应速率，不能影响焓变，C错误； D．流程中有氧气的参与，反应的化学方程式：，D错误； 故答案选A。 9. 将钠投入液氨中，钠沉入液氨底部，迅速发生溶剂化，生成溶剂合钠离子和蓝色的溶剂合电子(过程示意如下图)，随后缓慢产生气泡。下列说法不正确的是 A. 溶剂化的过程发生氧化反应 B. 图中和周围的取向与的极性有关 C. 反应产生的气体主要成分为 D. 导电性：蓝色溶液>液氨 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，溶剂化的过程中，钠元素的化合价升高被氧化，钠是反应的还原剂，发生氧化反应，A正确； B．氨分子为极性分子，分子中氮原子带负电荷、氢原子带正电荷，溶剂合钠离子中氮原子靠近钠离子，蓝色的溶剂合电子中氢原子靠近电子，所以图中钠离子和电子周围氨分子的取向与氨分子的极性有关，B正确； C．由题意可知，钠和液氨发生的反应为：2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑，由方程式可知，反应产生的气体主要成分为氢气，C错误； D．液氨中氨分子不能电离出自由移动的离子，而蓝色溶液中存在大量自由移动的溶剂合钠离子和蓝色的溶剂合电子，所以蓝色溶液的导电性大于液氨，D正确； 故选C。 10. 将主要含的废水通过“电解—碳化”制备的装置如图所示。下列说法正确的是 A. 极与电源负极相连 B. 极区溶液的总反应为 C. 若将废水改为溶液，该装置可用于制取纯碱溶液或小苏打溶液 D. 通过阳离子交换膜时，理论上阴极产生气体(标准状况下) 【答案】C 【解析】 【详解】A．电解池中阳离子向阴极移动，图中从M极区通过阳离子交换膜向N极区迁移，说明N极是阴极、M极是阳极，阳极M应与电源正极相连，A错误； B．N极为阴极，发生还原反应（得电子），不可能出现反应式中“失电子”的过程。N极的电极反应为，生成的与迁入的、通入的反应生成，总过程为，阴极反应本身是得电子的还原反应，B错误； C．若将废水换为溶液，阳极M侧的通过阳离子交换膜迁入阴极N区，N极电解水生成和，向N区通入​：当过量时，发生反应可得到纯碱溶液；当过量时，发生反应可得到小苏打溶液，C正确； D． 带2 mol正电荷，通过阳离子交换膜时，电路中转移2 mol电子，根据阴极反应，转移2 mol电子生成1 mol ，标准状况下体积为，不是，D错误； 故选C。 11. 为探究溶液与双氧水的反应，进行如下实验： 实验1：向2 mL0.1 mol·L-1溶液中滴加4滴0.1 mol·L-1KSCN溶液，无明显现象。 实验2：向实验1所得溶液中滴加4滴双氧水，振荡，溶液变红。 实验3：向实验2所得溶液中继续滴加4滴双氧水，振荡，溶液红色褪去。 实验4：将实验3所得溶液分为两等份，一份中滴加2滴FeCl3溶液，无明显变化；另一份中滴加2滴KSCN溶液，溶液变红。 下列说法不正确的是 A. 实验1说明Fe2+与没有发生显色反应 B. 实验2说明加入双氧水后有Fe3+生成 C. 对照实验3与实验4可推测实验3中与双氧水发生了反应 D. 向实验3所得溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，可验证被氧化为 【答案】D 【解析】 【详解】A．实验1中，含的溶液加入后无明显现象，说明与不发生显色反应，A正确； B．与反应会使溶液显红色，实验2加入双氧水后溶液变红，说明被氧化为，B正确； C．实验4中，加无明显现象说明溶液中无剩余，加溶液变红说明溶液中仍有，可推知实验3中被双氧水消耗，C正确； D．原反应物本身就含有大量​，因此无论是否被氧化为，加入盐酸酸化的都会产生白色沉淀，无法验证的氧化产物，D错误； 故选D。 12. 一种制备的流程如图所示，混合过程中有气体产生。下列说法正确的是(已知：常温下，，，，，) 下列说法正确的是 A. 溶液中： B. 时，混合时应控制溶液 C. 反应的 D. “滤液”中 【答案】C 【解析】 【详解】A．溶液中：是大量存在的主要微粒，而是由水解产生的次要微粒，浓度很小，显然有：，故浓度大小顺序是，A错误； B． 当时，若要避免生成​沉淀，需满足，代入数据得，即，对应溶液。若控制，会优先生成​杂质，无法得到纯净的​，B错误； C．对于反应 ， ，分子分母同乘变形可得： ，​ 推导结果与选项表达式一致，C正确； D．滤液是 FeCO3 的饱和溶液，，离子积应精确等于溶度积，D错误； 故答案为C。 13. 一种以和为原料制的过程存在如下反应： 反应： 反应： 将1mol和1mol通入密闭容器中发生上述反应，保持容器体积一定，平衡时含碳物质体积分数(含碳物质体积分数)随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A. M点时，反应的平衡常数 B. N点时，平衡容器中 C. 温度低于600℃，温度越高，的平衡转化率越大 D. 保持温度为900℃，压缩已达平衡时容器的体积，物质的量不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，M点时，只发生反应Ⅱ，且n(CO2)=n(CO)，根据C原子守恒，可知平衡时，n(CO2)=n(CO)=0.5mol，  设容器体积为V，反应Ⅱ的平衡常数， A错误； B．由图可知，N点时，n(CH4)=n(CO)，由反应Ⅰ可得，n(CH4)=2nⅠ(H2O)，由反应Ⅱ可得，n(CO)=nⅡ(H2O)，可得，平衡容器中n(H2O)=3n(CH4)， B错误； C．由图可知，温度低于600℃，CO2、CH4体积分数减小，说明升高温度，反应Ⅰ逆向进行，CO体积分数增大，说明升高温度，反应Ⅱ正向移动，反应Ⅱ消耗的氢气比反应Ⅰ生成的氢气少，氢气的平衡转化率减小， C错误； D．保持温度为900℃，只发生反应Ⅱ，反应Ⅱ为反应前后气体体积不变的反应，压缩已达平衡时容器的体积，压强增大，平衡不移动，CO2物质的量不变， D正确； 故答案选D。 【点睛】结合图示正确判断各温度下发生的反应是解答本题的关键。 Ⅱ 非选择题(共61分) 14. 肼()具有强还原性，可看作分子中原子被取代的产物，分子具有强极性。 （1）有碱性，其在水中的电离方式与一水合氨类似，写出在水中的电离方程式：_______。 （2）金属的制备 可用于某含钯废液[约含的]制备纯钯，其流程如下图所示。 ①“酸化”的化学方程式_________。 ②在还原的过程中刚开始反应速率较慢，后反应速率迅速加快的原因可能是_________。 （3）的制备：实验室通过水合肼处理铜氨溶液制备 ①实验第一步生成蓝色沉淀的离子方程式为_________。 ②查阅资料：， 。则被氨水溶解得到反应的平衡常数_________。 ③向该反应体系中加入适量的铵盐能促进该反应的发生，从化学平衡的角度解释促进该反应易发生的原因_____。 ④向深蓝色溶液中加入水合肼可以生成砖红色沉淀，一定体积下，保持其它条件不变，水合肼浓度对的产率的影响如图所示。当水合肼浓度大于时，的转化率仍增大，但的产率下降，其可能的原因是_____。 【答案】（1） （2） ①. ②. 生成的单质对还原反应具有自催化作用 （3） ①. ②. ③. 加入铵盐后，与结合生成，降低溶液中浓度，使的溶解平衡向右移动；同时浓度维持在较高水平，促进向右移动，从而使不断溶解并转化为铜氨配合物 ④. 水合肼浓度过高，将已生成的进一步还原为单质（铜粉） 【解析】 【小问1详解】 水合肼的碱性与一水合氨类似，在水中电离出显碱性，因此水合肼作为一元弱碱，电离生成​和氢氧根，用可逆号表示不完全电离，电离方程式为。 【小问2详解】 含钯废液中加入盐酸，废液中可溶性的与反应，转化为析出的沉淀，实现钯的富集分离，将分离得到的与强还原剂水合肼（）混合，元素从+2价被还原为0价的金属钯单质，最终得到纯钯产物。 ①原料是，加HCl酸化后生成产物沉淀，多余的和结合生成进入滤液，化学方程式为； ②反应速率突然加快的常见原因除了温度升高，就是自催化效应——反应生成的目标产物Pd是该还原反应的催化剂，加快了反应速率。 【小问3详解】 ①向硫酸铜溶液中加入少量氨水，首先生成蓝色氢氧化铜沉淀，离子方程式为； ②被氨水溶解得到反应为，该反应的平衡常数可通过已知的溶度积和配位平衡常数推导： 。 ③加入铵盐后，与结合生成，降低溶液中浓度，使的溶解平衡向右移动；同时浓度维持在较高水平，促进向右移动，从而使不断溶解并转化为铜氨配合物。 ④题干已知肼具有强还原性，过量强还原剂可以将+1价的Cu继续还原为0价的铜单质，因此虽然铜氨配离子转化率升高，但产物不再是目标，产率降低。 15. 实验室利用如下装置模拟回收电解锰工业废盐[主要含、、等]制备。 （1）制。将工业废盐溶液和适量氨水混合反应，向生成沉淀的浆料中通入适量氧气并加热得到样品。 ①沉淀转化为的化学方程式为________。 ②为防止在生成沉淀的过程中夹杂过量的硫酸铵，该模拟实验中废盐溶液和氨水的加料方式为：________。 ③若增大氧气的流速，所得样品中锰元素的质量分数降低，其可能原因是生成了________。 ④常用于制备电池正极材料锰酸锂()，已知可改写成氧化物形式()，请将锰酸锂改写成氧化物形式________。 ⑤一种制取-石墨烯纳米复合材料的物种转化关系如图所示(GO表示石墨烯)，在石墨烯表面制得，则两步反应理论上总共转移电子物质的量为________。 （2）回收锰后的废液制备镁及其化合物的部分流程如下。 ①“沉镁Ⅰ”中，当为8.0~10.2时，生成碱式碳酸镁[]，煅烧得到的比较蓬松，密度较小，具有较高的活性，可用于有效吸收工业废气。沉镁Ⅰ中，若过大所得氧化镁的活性较低，吸收工业废气效率降低，原因是________。 ②磷酸铵镁()俗称鸟粪石，是一种白色难溶于水的晶体，高效缓释肥料，对提升酸化土壤的有一定作用。试从平衡移动的角度阐述磷酸铵镁能提升酸化土壤的原因_______。 ③磷酸铵镁在左右分解，最终产物为焦磷酸镁()。沉镁Ⅱ制得的产品中往往混有少量杂质，为测定所制得产品的纯度，某小组采用热分解称重法，测得的质量分数将________。(填偏高、偏低或不变) 【答案】（1） ①. ②. 将废盐溶液装入滴液漏斗逐滴加入氨水中，边加边搅拌 ③. ④. ⑤. （2） ①. 过大时更易生成(或碱式碳酸镁中比例增大)，煅烧产生的二氧化碳量少，导致结构致密比表面积减小，吸收效率降低 ②. 沉淀平衡生成的磷酸根和氢离子作用对土壤的的影响大于和水解对土壤的影响 ③. 偏高 【解析】 【小问1详解】 ①废盐中的和氨水反应首先生成沉淀， 在加热、通的条件下被氧化为，化学方程式为； ②为防止在生成沉淀的过程中夹杂过量的硫酸铵，需将废盐溶液逐滴加入氨水中，减少硫酸铵的浓度，从而减少沉淀夹杂，故加料方式为：将废盐溶液装入滴液漏斗逐滴加入氨水中，边加边搅拌。 ③中Mn的平均价态为，若氧气流速过大，Mn会被进一步氧化为更高价态的锰氧化物，因此最终样品锰元素质量分数降低。 ④中锰元素的化合价为+2价和+4价，改写氧化物形式时保持元素价态不变，将Li写为+1价的，锰写为和，依原子守恒，锰酸锂改写成氧化物形式为； ⑤生成1mol 共含3mol Mn，第一步反应中（Mn为+7价）被还原为，每个Mn得到5e⁻，3mol Mn共需转移15mol e⁻；第二步反应中3mol 被氧化为（Mn平均价态），每个Mn失去，3mol Mn共转移2mol e⁻。所以两 步反应总共转移电子的物质的量为17mol； 【小问2详解】 ①过大时更易生成(或碱式碳酸镁中比例增大)，煅烧产生的二氧化碳量少，导致结构致密比表面积减小，吸收效率降低； ②磷酸铵镁()存在沉淀溶解平衡，沉淀平衡生成的磷酸根和氢离子作用对土壤的的影响大于和水解对土壤的影响； ③等质量的热分解的失重率高于，样品中混有时，测得的失重值偏大，计算时按纯的失重比例换算，会导致测得的质量分数偏高，即等质量的热分解的质量减少量大于纯热分解的质量减少量，按纯的热分解关系计算时会导致测得的质量分数偏高。 16. 煤中硫的存在形态分为有机硫和无机硫(、硫化物及微量单质硫等)。库仑滴定法是常用的快捷检测煤中全硫含量的方法。其主要过程如下图所示。 已知：在催化剂作用下，煤在管式炉中燃烧，出口气体主要含、、、、。 （1）为了让煤样充分燃烧可以采取的措施有：_______。(举一例) （2）高温下，煤中部分被碳还原转化为，但在燃烧后的废渣中没有检验到硫化钙的原因可能是_______(用化学方程式表示) （3）通过干燥装置后，待测气体进入库仑测硫仪进行测定。 已知：库仑测硫仪中电解原理示意图如下。检测前，电解质溶液中保持定值时，电解池不工作。待测气体进入电解池后，溶解并将还原，测硫仪便立即自动进行电解到又回到原定值，测定结束，通过测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量。 ①电解池中还原的离子方程式_____________。 ②测硫仪工作时电解池的阴极反应式为_________________。 （4）条件控制和误差分析。 ①测定过程中，需控制电解质溶液，当时，非电解生成的使得测得的全硫含量偏小，生成的离子方程式为_________________。 ②测定过程中，管式炉内壁上有残留，测得全硫量结果为___________。(填“偏大”或“偏小”) （5）醋酸钴可用于制备吸收形成氧载体的原料，生成的氧载体常用于氧化脱去烟气中的二氧化硫。现利用废钴镍电池的金属电极芯(主要成分、，还含少量)可生产醋酸钴溶液。 已知：酸性条件下可将氧化：氧化性极强，在水溶液中不存在；在实验条件下，部分阳离子沉淀时溶液如下表。 沉淀物 开始沉淀 2.2 7.4 7.6 0.1 7.6 完全沉淀 3.2 8.9 9.4 1.1 9.2 请补充完整实验方案：取一定量已粉碎的电极芯，加入稀充分溶解后过滤，所得滤液中含有的金属阳离子有、、。 向滤液中加入足量________，充分反应后加入溶液调节略大于________，过滤； 向所得滤液中加足量________，并用溶液调节略小于________，过滤； 向所得沉淀中加入________混合溶液至完全溶解；加入溶液生成沉淀，用溶解得到醋酸钴溶液。(实验中须使用的试剂：溶液、稀、溶液) 【答案】（1）将煤样粉碎(增大接触面积)、鼓入足量空气(氧气)、适当升高温度等 （2） （3） ①. ②. 或 （4） ①. ②. 偏小 （5） ①. 溶液 ②. 3.2 ③. 溶液 ④. 7.6 ⑤. 稀和 【解析】 【分析】煤中硫的存在形态分为有机硫和无机硫(CaSO4、硫化物及微量单质硫等)。用净化后的空气提供O2，与煤样混合在管式炉内燃烧，将燃烧产生的气体(O2、CO2、H2O、N2、SO2)干燥后用库仑测硫仪测定含硫量。 【小问1详解】 为了让煤样充分燃烧可以采取的措施有将煤样粉碎(增大接触面积)、鼓入足量空气(氧气)、适当升高温度等； 【小问2详解】 体系中存在过量，生成的会被高温下的氧气进一步氧化，因此废渣中无法检测到，化学方程式为； 【小问3详解】 ①SO2在电解池中溶解并将还原，生成I-和等，发生反应的离子方程式为：。 ②测硫仪工作时电解池的阴极，H+得电子生成H2，反应式为或； 【小问4详解】 ①pH<1时酸性过强，溶液中的I⁻会被溶解的氧气氧化生成，该过程不需要电解就生成了额外的，其方程式为：； ②管式炉中煤样燃烧时会有少量产生，不参与电极反应，使测得的全硫含量偏小； 【小问5详解】 取一定量已粉碎的电极芯，加入稀充分溶解后过滤，所得滤液中含有的金属阳离子有、、。向滤液中加入将氧化为，充分反应后加入NaOH溶液调节略大于3.2，使完全沉淀；然后向所得滤液中加入足量溶液，将氧化为，并用溶液调节略小于7.6，使沉淀完全而不沉淀，过滤得；向中加入与硫酸的混合溶液至完全溶解，将还原为；加入溶液生成沉淀，用溶解得到醋酸钴溶液。 17. 随全球碳排放增加，碳的循环利用日益受到重视。 Ⅰ．工业排放。 （1）合成气变换反应： 高温时该反应不能自发进行，其原因是________。 Ⅱ．工业吸收。 （2）碱液法吸收。 工业常用氢氧化钠吸收空气中的。已知：浓度越大，粘度越高，气体扩散速率减慢。脱除率随浓度增大先升高后降低，30% 组的出气口浓度反而高于10%组，且实验后期30%组多孔球泡处有白色固体附着，请解释30%组脱除效率下降的原因是________。 （3）胺法吸收。 乙醇胺法(MEA法)是目前最成熟的化学吸收工艺。乙醇胺(，简写)水溶液在吸收塔内与含的气体逆流接触，吸收后的富液进入再生塔，加热至左右解吸释放纯，贫液循环回吸收塔。 已知：乙醇胺吸收的主反应： 乙醇胺与直接反应： 在水中的溶解平衡： ①比较和的大小_________。 ②胺法吸收再生温度低，能耗低，但也有缺点。试推测胺法吸收可能的缺点是_________。 （4）金属有机框架(MOFs)法分离。 ①金属有机框架材料(MOFs)由金属离子与有机阴离子配体构成，内部布满纳米孔道，比表面积可达以上(远大于活性炭约)且有机阴离子配体越小，纳米孔道半径越小，比表面积越大。其像分子海绵一样可选择性吸附并循环再生，是有前景的碳捕集材料。 某基材料【】可吸附，该对饱和吸附量为，饱和吸附量 若要捕集标准状况下的，试计算至少需要该MOFs的物质的量________mol(保留两位有效数字)。 ②烟气中常含水蒸气，而许多MOFs遇水易结构坍塌。为此在有机阴离子配体上常引入一些改性基团以改变其遇水稳定性，下列基团的引入对其遇水稳定性有帮助的是_______。 A． B． C． D． ③一定条件下，基材料【】于密闭体系中催化反应。 如上图所示：催化过程中【】中带正电的会和中带负电的结合，从而使分子碳氧键的键能减小，进而降低反应活化能；为进一步改良基材料的催化性能，有人尝试将【】改为【】，结果发现在无水存在的情况下，该材料的催化效果比差，请从结构的角度推测可能的原因：________。 【答案】（1） （2）浓度过高，溶液粘度显著增大，在液相中的扩散速率减慢，吸收效率下降；吸收生成(或碳酸氢钠)，(或碳酸氢钠)过饱和溶解度小，易析出白色固体并附着、堵塞多孔球泡微孔，使气液接触面积减小，吸收效率下降。回答碳酸根(或碳酸氢根)浓度增大抑制二氧化碳的溶解也给1分 （3） ①. ②. 胺类物质在加热再生过程中易被氧化或分解，需要不断补充 （4） ①. 0.15 ②. ③. 与硅相连的氢带负电与中带负电的氧原子相互排斥，不利于活化，酸根体积大于甲酸根，构筑的MOF孔径变大、比表面积降低不利于吸附 【解析】 【小问1详解】 根据化学反应自发进行的判据，正反应焓变，高温时该反应不能自发进行，故原因是。 【小问2详解】 结合题干给出的“浓度越大，粘度越高，气体扩散速率减慢”的信息，再联系实验后期出现的白色固体，高浓度吸收生成的无法完全溶解，析出后覆盖在气液接触的多孔球泡表面，大幅降低气液接触效率，最终脱除率反而低于低浓度组。 【小问3详解】 ①根据盖斯定律，将“ ”与主反应相加，即可得到直接反应，因此，由于为负值，因此大于。②胺类物质在加热再生过程中易被氧化或分解，需要不断补充。 【小问4详解】 ①标准状况下2.24 L 的物质的量为；根据饱和吸附量定义，所需MOFs的质量为；​的摩尔质量为，因此所需MOFs的物质的量为。②MOFs遇水坍塌是因为极性的水分子会破坏框架内的相互作用，引入疏水基团可以提升材料的抗水稳定性：​和丙基都是疏水性基团，可降低材料整体的亲水性；而、都是亲水基团，会增强材料和水分子的作用，反而加速结构坍塌；故选AB。③与硅相连的氢带负电与中带负电的氧原子相互排斥，不利于活化，酸根体积大于甲酸根，构筑的MOF孔径变大、比表面积降低不利于吸附。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三(化学)第一学期第一次阶段考试 可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Mg—24 Al—27 P—31 S—32 Ⅰ 单项选择题(共13题，每题3分，共39分。每小题只有一个选项最符合题意) 1. 化学实验需坚持安全第一、预防为主。下列实验操作错误的是 A. 先验纯再点燃H2 B. 用乙醇制乙烯时加入碎瓷片防暴沸 C. 制SO2时在通风橱中进行 D. 金属Na着火时立即用冷水扑灭 2. 反应可用于制取氧气。下列说法正确的是 A. 能电离出氢离子属于离子化合物 B. 中子数为22的钙原子可表示为 C. 位于元素周期表第四周期ⅡA族 D. 的电子式为 3. 水合肼具有强还原性，其制备原理为。下列关于实验室制备水合肼的装置不能达到实验目的的是 A. 装置甲用于制取氨气 B. 装置乙作为制备过程的安全瓶 C. 装置丙用于制取水合肼 D. 装置丁用于吸收尾气中的氨气 4. 1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐()是常见的离子液体。下列说法正确的是 A. 原子半径： B. 第一电离能： C. 沸点： D. 熔沸点： 阅读下列资料，完成下面小题： 氢硫酸是二元弱酸，具有强还原性。用溶液吸收可制备或；与反应可用于工业制高纯度硫黄；银器与空气中接触后会产生黑褐色的；与反应可制备难闻的(乙硫醇)用于警示家用煤气泄露；和反应生成的(羰基硫)用于粮食熏蒸；可除去废水中等重金属离子。 5. 下列说法正确的是 A. ()是共价晶体 B. 的空间构型为三角锥形 C. 中原子杂化类型为 D. 的沸点比低 6. 下列反应表示不正确的是 A. 与反应制硫黄： B. 溶液显碱性的原因： C. 银器与空气中接触生成： D. 除去废水中： 7. 制备羰基硫的反应： 。下列说法正确的是 A. 反应达到平衡后加压，该反应有可能向正方向进行 B. 该反应的平衡常数 C. 高温或使用催化剂均可提高的平衡转化率 D. 反应的(表示键能，和中的化学键可分别视为和) 8. 以催化的反应机理如图所示。下列说法正确的是 A. 反应过程中有非极性共价键断裂和形成 B. 反应过程中的化合价没有改变 C. 催化剂参加了反应并降低了反应焓变 D. 反应的化学方程式： 9. 将钠投入液氨中，钠沉入液氨底部，迅速发生溶剂化，生成溶剂合钠离子和蓝色的溶剂合电子(过程示意如下图)，随后缓慢产生气泡。下列说法不正确的是 A. 溶剂化的过程发生氧化反应 B. 图中和周围的取向与的极性有关 C. 反应产生的气体主要成分为 D. 导电性：蓝色溶液>液氨 10. 将主要含的废水通过“电解—碳化”制备的装置如图所示。下列说法正确的是 A. 极与电源负极相连 B. 极区溶液的总反应为 C. 若将废水改为溶液，该装置可用于制取纯碱溶液或小苏打溶液 D. 通过阳离子交换膜时，理论上阴极产生气体(标准状况下) 11. 为探究溶液与双氧水的反应，进行如下实验： 实验1：向2 mL0.1 mol·L-1溶液中滴加4滴0.1 mol·L-1KSCN溶液，无明显现象。 实验2：向实验1所得溶液中滴加4滴双氧水，振荡，溶液变红。 实验3：向实验2所得溶液中继续滴加4滴双氧水，振荡，溶液红色褪去。 实验4：将实验3所得溶液分为两等份，一份中滴加2滴FeCl3溶液，无明显变化；另一份中滴加2滴KSCN溶液，溶液变红。 下列说法不正确的是 A. 实验1说明Fe2+与没有发生显色反应 B. 实验2说明加入双氧水后有Fe3+生成 C. 对照实验3与实验4可推测实验3中与双氧水发生了反应 D. 向实验3所得溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，可验证被氧化为 12. 一种制备的流程如图所示，混合过程中有气体产生。下列说法正确的是(已知：常温下，，，，，) 下列说法正确的是 A. 溶液中： B. 时，混合时应控制溶液 C. 反应的 D. “滤液”中 13. 一种以和为原料制的过程存在如下反应： 反应： 反应： 将1mol和1mol通入密闭容器中发生上述反应，保持容器体积一定，平衡时含碳物质体积分数(含碳物质体积分数)随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A. M点时，反应的平衡常数 B. N点时，平衡容器中 C. 温度低于600℃，温度越高，的平衡转化率越大 D. 保持温度为900℃，压缩已达平衡时容器的体积，物质的量不变 Ⅱ 非选择题(共61分) 14. 肼()具有强还原性，可看作分子中原子被取代的产物，分子具有强极性。 （1）有碱性，其在水中的电离方式与一水合氨类似，写出在水中的电离方程式：_______。 （2）金属的制备 可用于某含钯废液[约含的]制备纯钯，其流程如下图所示。 ①“酸化”的化学方程式_________。 ②在还原的过程中刚开始反应速率较慢，后反应速率迅速加快的原因可能是_________。 （3）的制备：实验室通过水合肼处理铜氨溶液制备 ①实验第一步生成蓝色沉淀的离子方程式为_________。 ②查阅资料：， 。则被氨水溶解得到反应的平衡常数_________。 ③向该反应体系中加入适量的铵盐能促进该反应的发生，从化学平衡的角度解释促进该反应易发生的原因_____。 ④向深蓝色溶液中加入水合肼可以生成砖红色沉淀，一定体积下，保持其它条件不变，水合肼浓度对的产率的影响如图所示。当水合肼浓度大于时，的转化率仍增大，但的产率下降，其可能的原因是_____。 15. 实验室利用如下装置模拟回收电解锰工业废盐[主要含、、等]制备。 （1）制。将工业废盐溶液和适量氨水混合反应，向生成沉淀的浆料中通入适量氧气并加热得到样品。 ①沉淀转化为的化学方程式为________。 ②为防止在生成沉淀的过程中夹杂过量的硫酸铵，该模拟实验中废盐溶液和氨水的加料方式为：________。 ③若增大氧气的流速，所得样品中锰元素的质量分数降低，其可能原因是生成了________。 ④常用于制备电池正极材料锰酸锂()，已知可改写成氧化物形式()，请将锰酸锂改写成氧化物形式________。 ⑤一种制取-石墨烯纳米复合材料的物种转化关系如图所示(GO表示石墨烯)，在石墨烯表面制得，则两步反应理论上总共转移电子物质的量为________。 （2）回收锰后的废液制备镁及其化合物的部分流程如下。 ①“沉镁Ⅰ”中，当为8.0~10.2时，生成碱式碳酸镁[]，煅烧得到的比较蓬松，密度较小，具有较高的活性，可用于有效吸收工业废气。沉镁Ⅰ中，若过大所得氧化镁的活性较低，吸收工业废气效率降低，原因是________。 ②磷酸铵镁()俗称鸟粪石，是一种白色难溶于水的晶体，高效缓释肥料，对提升酸化土壤的有一定作用。试从平衡移动的角度阐述磷酸铵镁能提升酸化土壤的原因_______。 ③磷酸铵镁在左右分解，最终产物为焦磷酸镁()。沉镁Ⅱ制得的产品中往往混有少量杂质，为测定所制得产品的纯度，某小组采用热分解称重法，测得的质量分数将________。(填偏高、偏低或不变) 16. 煤中硫的存在形态分为有机硫和无机硫(、硫化物及微量单质硫等)。库仑滴定法是常用的快捷检测煤中全硫含量的方法。其主要过程如下图所示。 已知：在催化剂作用下，煤在管式炉中燃烧，出口气体主要含、、、、。 （1）为了让煤样充分燃烧可以采取的措施有：_______。(举一例) （2）高温下，煤中部分被碳还原转化为，但在燃烧后的废渣中没有检验到硫化钙的原因可能是_______(用化学方程式表示) （3）通过干燥装置后，待测气体进入库仑测硫仪进行测定。 已知：库仑测硫仪中电解原理示意图如下。检测前，电解质溶液中保持定值时，电解池不工作。待测气体进入电解池后，溶解并将还原，测硫仪便立即自动进行电解到又回到原定值，测定结束，通过测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量。 ①电解池中还原的离子方程式_____________。 ②测硫仪工作时电解池的阴极反应式为_________________。 （4）条件控制和误差分析。 ①测定过程中，需控制电解质溶液，当时，非电解生成的使得测得的全硫含量偏小，生成的离子方程式为_________________。 ②测定过程中，管式炉内壁上有残留，测得全硫量结果为___________。(填“偏大”或“偏小”) （5）醋酸钴可用于制备吸收形成氧载体的原料，生成的氧载体常用于氧化脱去烟气中的二氧化硫。现利用废钴镍电池的金属电极芯(主要成分、，还含少量)可生产醋酸钴溶液。 已知：酸性条件下可将氧化：氧化性极强，在水溶液中不存在；在实验条件下，部分阳离子沉淀时溶液如下表。 沉淀物 开始沉淀 2.2 7.4 7.6 0.1 7.6 完全沉淀 3.2 8.9 9.4 1.1 9.2 请补充完整实验方案：取一定量已粉碎的电极芯，加入稀充分溶解后过滤，所得滤液中含有的金属阳离子有、、。 向滤液中加入足量________，充分反应后加入溶液调节略大于________，过滤； 向所得滤液中加足量________，并用溶液调节略小于________，过滤； 向所得沉淀中加入________混合溶液至完全溶解；加入溶液生成沉淀，用溶解得到醋酸钴溶液。(实验中须使用的试剂：溶液、稀、溶液) 17. 随全球碳排放增加，碳的循环利用日益受到重视。 Ⅰ．工业排放。 （1）合成气变换反应： 高温时该反应不能自发进行，其原因是________。 Ⅱ．工业吸收。 （2）碱液法吸收。 工业常用氢氧化钠吸收空气中的。已知：浓度越大，粘度越高，气体扩散速率减慢。脱除率随浓度增大先升高后降低，30% 组的出气口浓度反而高于10%组，且实验后期30%组多孔球泡处有白色固体附着，请解释30%组脱除效率下降的原因是________。 （3）胺法吸收。 乙醇胺法(MEA法)是目前最成熟的化学吸收工艺。乙醇胺(，简写)水溶液在吸收塔内与含的气体逆流接触，吸收后的富液进入再生塔，加热至左右解吸释放纯，贫液循环回吸收塔。 已知：乙醇胺吸收的主反应： 乙醇胺与直接反应： 在水中的溶解平衡： ①比较和的大小_________。 ②胺法吸收再生温度低，能耗低，但也有缺点。试推测胺法吸收可能的缺点是_________。 （4）金属有机框架(MOFs)法分离。 ①金属有机框架材料(MOFs)由金属离子与有机阴离子配体构成，内部布满纳米孔道，比表面积可达以上(远大于活性炭约)且有机阴离子配体越小，纳米孔道半径越小，比表面积越大。其像分子海绵一样可选择性吸附并循环再生，是有前景的碳捕集材料。 某基材料【】可吸附，该对饱和吸附量为，饱和吸附量 若要捕集标准状况下的，试计算至少需要该MOFs的物质的量________mol(保留两位有效数字)。 ②烟气中常含水蒸气，而许多MOFs遇水易结构坍塌。为此在有机阴离子配体上常引入一些改性基团以改变其遇水稳定性，下列基团的引入对其遇水稳定性有帮助的是_______。 A． B． C． D． ③一定条件下，基材料【】于密闭体系中催化反应。 如上图所示：催化过程中【】中带正电的会和中带负电的结合，从而使分子碳氧键的键能减小，进而降低反应活化能；为进一步改良基材料的催化性能，有人尝试将【】改为【】，结果发现在无水存在的情况下，该材料的催化效果比差，请从结构的角度推测可能的原因：________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $