精品解析:江苏南通市海门区2026-2027学年高三上学期10月阶段检测 化学试题
2026-10-14
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2份
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30页
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内容正文:
高三第一次调研测试
化学
本试卷分选择题和非选择题两部分,全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必在答题纸姓名栏内写上自己的姓名、考试科目、准考证号等,并用2B铅笔涂写在答题纸上。
2.每小题选出正确答案后,用2B铅笔把答题纸上对应题号的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。不能答在试题卷上。
3.考试结束,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 P-31 S-32 Fe-56
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 我国在碳化硅(SiC)半导体材料研究上取得重要突破,SiC属于
A. 合金 B. 金属材料
C. 有机高分子材料 D. 无机非金属材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.合金是两种及以上金属(或金属与非金属)熔合形成的具有金属特性的混合物,SiC是两种非金属元素组成的纯净物,不属于合金,A错误;
B.金属材料包含金属单质和合金,SiC不含金属组分,不属于金属材料,B错误;
C.有机高分子材料是含碳的有机大分子化合物,SiC属于无机物,不属于有机高分子材料,C错误;
D.无机非金属材料包含传统硅酸盐材料和新型陶瓷等特种无机非金属材料,碳化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,D正确;
故选D。
2. 芬顿试剂在废水处理领域扮演重要角色,原理为,下列说法正确的是
A. 的电子式为
B. 是共价晶体
C. 的结构示意图
D. 基态的核外电子排布为
【答案】C
【解析】
【详解】A.的电子式为,A错误;
B.是由过氧化氢分子构成的分子晶体,B错误;
C.的质子数为8,核外总电子数为10,电子层排布为2、8,对应的结构示意图和题图一致,C正确;
D.Fe的原子序数为26,基态Fe原子的核外电子排布为,失去2个电子形成,因此基态的核外电子排布为,D错误;
故选C。
3. 工业上常用乙醇胺()作为吸收剂,下列有关说法正确的是
A. 原子半径:
B. 分子中键与键的个数比为
C. 第一电离能:
D. 乙醇胺中、原子杂化方式不同
【答案】B
【解析】
【详解】A.同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,C、N同属第二周期,因此原子半径,A错误;
B.CO2的结构式为,1个双键中含1个键和1个键,因此分子中共有2个键、2个键,二者个数比为,B正确;
C.N原子的2p轨道为半充满的稳定结构,第一电离能高于同周期相邻主族元素,因此第一电离能,C错误;
D.乙醇胺中两个C原子均形成4个键、无孤电子对,为杂化;N原子形成3个键、含1对孤电子对,也为杂化,二者杂化方式相同,D错误。
4. 我国科学家利用有机络合剂把稀土离子从水相富集到有机相再进行分离。分离有机相与水相可用的装置是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.装置A为过滤装置,用于分离固体和液体的混合物,不符合要求,A错误;
B.装置B为蒸馏装置,用于分离沸点不同的互溶液态混合物,不符合要求,B错误;
C.装置C为分液漏斗组装的分液装置,可直接分离互不相溶、密度有差异的两层液体(有机相和水相),符合题意,C正确;
D.装置D为蒸发装置,用于从溶液中提取可溶性溶质,不符合分离两相液体的要求,D错误;
故选C。
阅读下列材料,完成下面小题:
游离态的氮转化为化合态的氮即为氮的固定。与在400~500℃、铁系催化剂作用下反应生成,每生成释放出46.2 kJ的热量。能与某些金属离子形成配合物,可用于制造尿素,尿素的分解温度150℃左右。除去水体中的氨氮方法有:利用与反应生成黄铵铁矾沉淀;向废水中加入NaClO,将氧化为无毒气体。
5. 下列说法正确的是
A. 有机物中均含有氮元素
B. 氮的固定过程中氮元素均发生还原反应
C. 和的空间构型都为平面三角形
D. 是由极性键构成的极性分子
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 向硫酸铜溶液中加入少量氨水:
B. 合成的热化学方程式:
C. 利用NaClO除去酸性废水中的氨氮:
D. 利用除去溶液中的:
7. 下列说法正确的是
A. 的水溶液能导电,是电解质
B. 可提供空轨道与形成配位键
C. 的热稳定性比高,主要与分子间氢键有关
D. 中、、原子达电子稳定结构,所以受热易分解
【答案】5. D 6. D 7. B
【解析】
【5题详解】
A.有机物是含碳化合物(除少数特殊类别外),并非都含氮,比如甲烷、乙醇等常见有机物均不含氮元素,A错误;
B.氮的固定是将游离态0价的N2转化为化合态氮的过程,化合态氮的价态可以为正价(比如N2和O2生成NO的自然固氮),此时氮元素发生氧化反应,不一定都是还原反应,B错误;
C.空间构型为平面三角形,但NH3中心N原子有1对孤电子对,空间构型是三角锥形,不是平面三角形,C错误;
D.NH3中N-H键是不同原子形成的极性键,分子空间结构不对称,正负电荷中心不重合,属于极性分子,D正确;
故选D。
【6题详解】
A.氨水是弱碱,在离子方程式中不能拆写为OH-,且少量氨水和硫酸铜反应的离子方程式应为,A错误;
B.热化学方程式中不需要标注反应的催化剂、反应条件,只需标注物质状态和焓变(只与始态和终态有关),B错误;
C.该反应得失电子不守恒:2个被氧化为N2共失去6e-,但2个被还原为Cl-仅得到2e-,正确的配平应为,C错误;
D.该方程式原子、电荷均守恒,符合黄铵铁矾沉淀的生成反应逻辑,D正确;
故选D。
【7题详解】
A.NH3水溶液导电是因为生成的电离出自由移动的离子,NH3自身不能电离,属于非电解质,A错误;
B.形成配位键时,中心离子提供空轨道,配体提供孤电子对,有空轨道,的N原子有孤电子对,二者可以形成配位键,B正确;
C.物质的热稳定性属于化学性质,由共价键键能大小决定,O的非金属性强于N,H-O键键能大于N-H键,因此H2O热稳定性更高,和分子间氢键无关,氢键主要影响物理性质如熔沸点,C错误;
D.物质的热分解难易和8电子稳定结构没有必然联系,且尿素受热易分解是因为自身酰胺键的性质,该因果关系完全不成立,D错误;
故选B。
8. 探究含银化合物性质的实验如下:
步骤Ⅰ 向洁净的试管中加入溶液,逐滴滴入2%氨水生成白色沉淀,继续滴加2%氨水至沉淀恰好溶解,将所得溶液分为两等份。
步骤Ⅱ 向一份溶液中滴加2滴溶液,产生黄色沉淀。
步骤Ⅲ 向第二份溶液中滴加2滴溶液,无明显现象;继续加入稀硝酸,产生白色沉淀。
下列说法正确的是
A. 晶胞(见右图)中的配位数为
B. 由上述实验可知
C. 步骤Ⅰ所得溶液中阳离子主要为
D. 步骤Ⅱ和步骤Ⅲ反应后溶液中
【答案】A
【解析】
【详解】A.该AgI晶胞为类闪锌矿(立方硫化锌)结构,观察晶胞内每个周围等距紧邻的数目为4,因此的配位数为4,A正确;
B.实验中向银氨溶液加NaI生成AgI黄色沉淀,加NaCl无明显现象,说明AgI更难溶,正确关系应为,B错误;
C.步骤Ⅰ氨水过量,白色沉淀溶解生成,溶液中游离的浓度极低,阳离子主要为,C错误;
D.步骤Ⅱ中发生反应,释放出2分子游离;步骤Ⅲ中加NaCl无现象,银氨配离子未分解,后续加稀硝酸才发生反应,被质子化为。因此远大于,D错误;
答案选A。
9. 化合物Z是一种治疗胃肠道疾病药物的中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A. X既能与酸反应又能与碱反应
B. X与足量H2反应后的物质中有4个手性碳
C. X→Y反应中生成的另一种产物为
D. Z能与甲醛发生缩聚反应
【答案】AD
【解析】
【详解】A.X的结构中含有:①碱性基团氨基(),可与酸反应;②酸性基团酚羟基(),可与碱反应;③酯基(),在酸、碱性条件下均可发生水解反应,因此X既能和酸反应又能和碱反应,A正确;
B.X与足量加成后,苯环被还原为环己烷结构,手性碳(连有4个不同原子或基团的饱和碳原子)总数为3个,即,B错误;
C.X→Y是X的氨基和乙酸酐发生取代反应,取代后生成的另一产物是,C错误;
D.Z结构中,酚羟基对位有活性氢原子,可和甲醛发生缩聚反应,D正确。
10. 下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向品红溶液中滴加氯水,观察溶液颜色变化
氯水是否具有漂白性
B
用铂丝蘸取某溶液,在酒精灯外焰上灼烧,观察火焰颜色
溶液是否为Na2CO3
C
将70%的浓硫酸与Na2SO3混合,产生的气体通入品红溶液中,观察是否褪色
验证浓硫酸是否有氧化性
D
向溶液中滴加几滴K2S溶液,观察是否有沉淀生成
Na2SO3是否具有还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯水中含HClO,具有漂白性,向品红溶液中滴加氯水,若品红溶液褪色,可证明氯水有漂白性,能达到探究目的,A符合题意;
B.焰色试验观察到黄色火焰仅能证明溶液中含,所有含钠离子的溶液(如NaOH、NaCl等)焰色均为黄色,无法确定溶质是,不能达到目的,B不符合题意;
C.70%浓硫酸和溶液的反应是强酸制弱酸的复分解反应:,该反应中没有元素化合价变化,C不符合题意;
D.向溶液中滴加几滴溶液不发生反应,二者在酸性条件下才会归中生成S沉淀,该操作没有化合价变化的反应发生,无法验证的还原性,D不符合题意;
故选A。
11. 含钴(Co)的合金广泛应用于航天、机械制造等领域。水溶液中制备金属钴的装置如图所示,下列说法正确的是
A. 钴电极与电源正极相连,发生氧化反应
B. 反应一段时间后,I室溶液的pH不变
C. 生成1 mol Co,理论上I室质量增加9 g
D. 反应一段时间后,Ⅱ室中盐酸浓度会增大
【答案】D
【解析】
【分析】该装置为电解池,目的是在水溶液中制备金属Co,Co元素得电子发生还原反应生成Co单质,因此Co电极为阴极,与电源负极相连,左侧石墨电极为阳极,与电源正极相连。
【详解】A.Co是阴极,与电源负极相连,发生还原反应(),A错误;
B.I室为阳极室,阳极反应为,生成的同时,为维持电中性,会通过交换膜X向Ⅱ室迁移。阳极每生成4 mol ,就有4 mol 移出I室,同时消耗2 mol H2O,则浓度增大(溶液体积减小),溶液pH减小,B错误;
C.生成1 mol Co时转移2 mol电子,I室会有2 mol (质量为2 g)迁移出I室,同时0.5 mol (质量为16 g)逸出,因此I室质量减少18 g,C错误;
D.电解过程中,I室的通过交换膜X迁入Ⅱ室,Ⅲ室的通过交换膜Y迁入Ⅱ室,Ⅱ室中HCl的物质的量增加,溶液体积变化可忽略,因此盐酸浓度会增大,D正确。
12. 室温下,用含少量Mg2+的MnSO4溶液制备MnCO3的过程如下图所示。已知,下列说法正确的是
A. MnSO4溶液中:
B. “沉镁”后的溶液中:
C. 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:
D. “沉锰”反应为
【答案】C
【解析】
【分析】该制备流程以含少量杂质的溶液为原料:第一步向溶液中加入溶液,利用与杂质生成沉淀完成沉镁除杂;第二步向除镁后的含溶液中加入溶液,反应析出沉淀,最终得到目标产物。
【详解】A.MnSO4溶液中存在电荷守恒:阳离子总浓度等于阴离子总浓度,正确的守恒式应为,A错误;
B.“沉镁”过程生成沉淀,存在沉淀溶解平衡;沉淀后的溶液为饱和溶液,满足离子积等于溶度积,即,B错误;
C.NaHCO3溶液中存在质子守恒:,变形得,C正确;
D.若反应为,生成的会继续与过量反应生成和,正确的沉锰反应为,D错误。
13. CO2加氢制备甲醇的主要反应如下:
反应①:
反应②:
4.0 MPa时,将的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,出口处测得CO2转化率、CH3OH产率[n生成(CH3OH)/n起始(CO2)×100%]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线b表示CO2的转化率随温度的变化
B. 210~280℃,CO产率随温度升高而增大
C. 210~280℃,反应②的反应速率先减小后增大
D. 240℃温度下,反应体系达平衡后增大压强,CO物质的量保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.CO2的总转化率是两个反应(生成CH3OH的反应①、生成CO的反应②)消耗的CO2之和,因此同一温度下CO2转化率一定大于CH3OH产率。图中曲线a数值始终更大,即曲线a表示CO2的转化率随温度的变化,A错误;
B.根据定义,CO的产率 = 总CO2转化率 - CH3OH产率。210~280℃区间内,曲线a(CO2转化率)持续上升,曲线b(CH3OH产率)先升后降,二者的差值持续增大,说明CO产率随温度升高而增大,B正确;
C.温度是影响反应速率的核心因素,210~280℃温度持续升高,反应②的反应速率只会随温度升高不断增大,不会先减小后增大,C错误;
D.反应①是气体分子数减小的反应(反应物4 mol气体,生成物2 mol气体),增大压强时反应①平衡正向移动,会消耗更多CO2、H2生成更多H2O;而反应②是气体分子数不变的反应,平衡移动受反应①的产物变化影响,体系中CO的物质的量会发生改变,并非保持不变,D错误。
答案选B。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. FePO4是制备锂离子电池正极材料的中间体。某研究小组以赤铁矿(主要含Fe2O3,少量Si、Al、Mg等元素的氧化物)为原料制备FePO4·2H2O的工艺流程如下:
已知:H3PO4的Ka1=10-2.1,Ka2=10-7.2,Ka3=10-12。
(1)①为了提高酸浸率,“预处理”时可采取的物理措施是______________________________。
②为了破坏原有赤铁矿致密的晶体结构,“预处理”时还需进行焙烧,焙烧时加入______(填序号)更有助于破坏原有晶体结构。
A.Na2SO4 B.Al2O3 C.炭粉
(2)“酸浸”时用HCl—H3PO4混酸代替H3PO4的目的是______________。
(3)“调节”至2.1,溶液中含磷微粒的主要存在形式为______。
(4)①“氧化”时,被氧化成的离子反应方程式为__________________。
②“氧化”时,判断是否完全被氧化的方法是:取少量氧化后的溶液,__________________________(补充完整实验方案)。
(5)“沉淀”时不宜加入过量氢氧化钠的原因是__________________________________。
(6)取1 t的赤铁矿(铁元素含量为56%)为原料,经上述全流程制备得到FePO4·2H2O 0.935 t,铁元素的利用率为__________。
【答案】(1) ①. 粉碎、研磨 ②. C
(2)增大H+浓度,提高酸浸率(提供与Fe3+形成配合物,提高酸浸率)
(3)、
(4) ①. ②. 加几滴溶液,观察是否有蓝色沉淀产生
(5)防止在产品中引入杂质(使得产率降低)
(6)50%
【解析】
【分析】该流程以含Fe2O3及少量Si、Al、Mg氧化物杂质的赤铁矿为原料,先通过预处理(物理粉碎+焙烧)破坏赤铁矿致密结构、提升后续浸出效率,再用HCl-H3PO4混酸酸浸溶解铁元素;之后加NaOH调节pH至2.1,控制含磷微粒形态同时初步分离部分杂质;随后用H2O2将Fe2+氧化为[FeCl4]-,最后加适量NaOH沉淀得到目标产物FePO4·2H2O,实现铁元素的定向转化与产物制备。
【小问1详解】
①将固体原料粉碎研磨可增大固液接触面积,从而提高酸浸过程的反应速率与铁元素浸出率。
② 炭粉在焙烧条件下可与Fe2O3发生还原反应,破坏赤铁矿原本致密的晶体结构;而Na2SO4、Al2O3均无法与Fe2O3反应起到破坏晶体结构的作用,选C。
【小问2详解】
H3PO4属于中强酸,单独使用时酸性不足,且生成的铁的磷酸盐溶解度低;加入HCl后既可以提供强酸性环境促进金属氧化物溶解,Cl-还可与Fe3+配位形成可溶性配离子,避免铁元素沉淀,显著提高酸浸率。
【小问3详解】
根据磷酸的电离平衡,当pH等于H3PO4的pKa1(2.1)时,结合其电离平衡表达式知,溶液中,此时含磷微粒的主要存在形式为、。
【小问4详解】
①H2O2作为氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+,在过量Cl-存在下Fe3+与Cl-结合生成四氯合铁(Ⅲ)配离子,结合酸性环境配平得到该离子方程式为。
②利用Fe2+的特征检验反应,铁氰化钾与Fe2+会生成特征蓝色沉淀,可灵敏检测溶液中残留的Fe2+,判断氧化是否完全;具体操作为取少量氧化后的溶液,加几滴溶液,观察是否有蓝色沉淀产生。
【小问5详解】
FePO4在强碱性环境中稳定性下降,可能生成氢氧化铁,导致产率降低。
【小问6详解】
1 t赤铁矿中铁元素总质量为;0.935 t FePO4·2H2O中Fe元素的质量为,因此铁元素利用率为。
15. 化合物G是一种抗炎药物中间体,其合成路线如下:
(1)A中含氧官能团的名称是_______。
(2)Y-OH的名称为_______(填序号)。
A.1-甲基乙醇 B.1-丙醇 C.2-丙醇
(3)B→C的反应类型为_______。
(4)D结构简式为 ______。
(5)写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式:_______。
①分子中含两个苯环;
②碱性条件下水解后酸化的产物能与FeCl3溶液发生显色反应;
③分子中含有3种不同化学环境的氢原子。
(6)写出以为原料制备的合成路线流程图______(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。
【答案】(1)羧基、羟基
(2)C (3)取代
(4) (5)或
(6)
【解析】
【分析】A与在稀硫酸的作用下发生取代反应生成B,B与在、作用下发生取代反应生成C ,C在、DHF作用下发生还原反应生成D,D在DMSO、作用下发生反应生成E,对比C和E的结构简式并结合D的分子式可知,D的结构简式为,E与在作用下先发生加成反应后发生消去反应生成F,F在一定条件下发生脱羧反应生成G,据此分析。
【小问1详解】
由A的结构简式可知,A的含氧官能团为羧基、羟基。
【小问2详解】
该分子主链含3个碳,羟基连在2号碳上,名称为丙醇,故选C。
【小问3详解】
对比B和C的结构可知,B分子中酚羟基上的H、羧基上的H被甲基取代生成C中的甲氧基和酯基,故反应类型为取代反应。
【小问4详解】
由分析知,D的结构简式为。
【小问5详解】
由F的结构可知,F的分子式为,不饱和度为10,同分异构体中满足含两个苯环、碱性条件下水解后酸化的产物能与FeCl3溶液发生显色反应,则该分子中每个苯环上含有1个酚酯基;含有3种不同化学环境的氢原子,则分子结构对称,其结构可能是、。
【小问6详解】
采用逆合成分析法,由流程可知,可由发生类似的反应得到,可由与发生类似的反应得到,可由发生氧化反应得到,可由发生类似的反应得到,可由在碱性条件下水解得到,故合成路线为。
16. 碱性蚀刻液(主要含有、及)回收再利用是当下研究的热点课题。
(1)电解碱性蚀刻废液,分别在电解池的两个不同区域实现与相互转化,从而分离。电解装置如图-1所示。
①为了减少电解过程中Cl2的生成,应采用_________交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)。
②写出阴极的电极反应方程式_________。
③的产率随电压的变化如图-2所示。电压大于2.75 V时,的产率随电压的增大而下降的原因是_________。
④阴极区所得溶液中还含有少量,向溶液中加入Na2SO3溶液、盐酸,在50℃水浴加热的条件下制得[CuCl2]⁻,该反应的离子方程式为________。水浴加热部分装置如图-3所示,温度计水银球应放在_________(填序号)。
A.烧杯水中 B.试管混合液中
(2)已知:①
②
③无色易被氧气氧化
④白色沉淀易被氧化,时。
实验室利用阴极区所得溶液制备,补充完整实验方案:取阴极区溶液置于烧杯中,将烧杯_________,得到干燥的(须使用的试剂:铜粉、浓盐酸、氮气、无水乙醇)。
【答案】(1) ①. 阳离子 ②. ③. 电压过大,阴极发生副反应,水得电子生成氢气消耗电子,同时得电子直接生成铜单质 ④. ⑤. A
(2)置于氮气氛围中,然后向溶液中加入铜粉充分反应至溶液无色,过滤除去过量的铜粉,滤液中加入浓盐酸调节pH略大于2充分反应后过滤,用无水乙醇洗涤,真空干燥
【解析】
【小问1详解】
① 阳极区若要避免移动到阳极表面放电生成,使用阳离子交换膜时,只允许阳离子通过,阻挡阴离子向阳极迁移,从源头上减少生成。
② 阴极发生还原反应,目标是将中+2价Cu还原为+1价,得到,电极反应式为。
③ 电解电压超过目标反应的合适范围后,会触发竞争副反应:水优先得电子生成氢气,消耗电子;同时过高的电势会使得电子直接生成铜单质,最终导致Cu(I)的产率降低。
④ 该反应中作为还原剂将中的+2价Cu还原为中的+1价,自身被氧化为,根据电子得失守恒、电荷守恒、原子守恒配平得到离子方程式为;本实验为50℃水浴加热,需要控制水的温度为指定值,因此温度计水银球应放在烧杯的水浴水中,选A。
【小问2详解】
结合题给已知条件:和CuCl都易被氧气氧化,因此全程需要氮气做保护气;溶液中残留需要铜粉还原为;加入浓盐酸提供和,同时要注意pH不能小于2,否则CuCl沉淀会溶解生成配合物;最后用无水乙醇洗涤可以减少CuCl溶解损失,且乙醇易挥发,在惰性氛围下干燥避免产物被氧化,故方案为取阴极区溶液置于烧杯中,将烧杯置于氮气氛围中,然后向溶液中加入铜粉充分反应至溶液无色,过滤除去过量的铜粉,滤液中加入浓盐酸调节pH略大于2充分反应后过滤,用无水乙醇洗涤,真空干燥。
17. MgSO3浆液烟气脱硫和产物再利用是环境保护的重要课题之一。
(1)MgSO3浆液脱除含硫烟气中SO₂的一种工艺流程如下图所示:
①“脱硫”后所得溶液中主要溶质为______。
②检验“再生”后的MgSO3是否被氧化的实验方法是______。
③“再生”时加入少量Na2S2O3,其作用是______。
④初始MgSO3浆液的pH约为9,随着烟气的通入,溶液中硫镁比及溶液pH的变化如图-1所示,时溶液中硫镁比增大,用化学方程式表示原因______。
(2)MgSO3在催化剂(Co-MOF-74)条件下能较快地被氧化为MgSO4。
①催化剂(Co-MOF-74)由与反应制得,其晶胞结构如图-2所示,晶胞的顶点由Co2+与中的六个氧原子形成正八面体结构(C、H原子未标出)。该晶体中Co2+与O原子的个数比为______。
②在pH=8的条件下,Co2+催化氧化MgSO3的过程如图-3所示。将104 g MgSO3与16 g O2在含的催化剂条件下反应一段时间,O2完全被消耗后,测得生成MgSO4的质量为108 g。MgSO3的氧化率为______。反应后催化剂中Co2+与Co3+的个数比为______。
【答案】(1) ①. ②. 取少量固体溶解在过量的盐酸中,在上层清液中滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则说明已被氧化,若无白色沉淀则说明未被氧化 ③. 防止被氧化 ④.
(2) ①. ②. 90% ③.
【解析】
【分析】MgSO3浆液在一级吸收塔中与高浓度烟气发生反应生成溶解度更大的,完成高负荷脱硫,余气进入二级吸收塔做深度脱硫;一级吸收塔出来的溶液1主要含,加入再生,过滤析出固体,再生液返回二级吸收塔循环使用,实现吸收剂闭路循环。
【小问1详解】
①浆液和过量发生反应:,因此脱硫后主要溶质为。
②被氧化后会生成,检验是否被氧化的核心是检验样品中是否存在,检验时需要先加入盐酸除去,避免的干扰,故实验方法为取少量固体溶解在过量的盐酸中,在上层清液中滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则说明已被氧化,若无白色沉淀则说明未被氧化。
③Na2S2O3具有较强的还原性,在再生步骤中可以消耗体系中存在的氧化性物质如氧气,防止目标产物被氧化。
④时溶液酸性较强,烟气中的可以与水直接反应生成亚硫酸,体系中S元素的物质的量增加,使得硫镁比增大,对应的方程式为。
【小问2详解】
①该晶胞为立方体,由题意知,晶胞的顶点由Co2+与中的六个氧原子形成正八面体结构,故顶点的个数为,体心的个数为1,总数为2;晶胞中含有的O原子数为,因此晶胞内与O原子的个数比为。
②初始总物质的量为,生成的物质的量为,即被氧化的的物质的量为0.9 mol,代入氧化率公式: ;16 g氧气的物质的量为,O2完全反应时总共得到电子的物质的量为 ,被氧化的转化为,每个S失去2个电子,S元素失去的总电子的物质的量为,根据电子得失守恒,剩余的电子由转化为提供,每个Co元素失去1个电子,则生成物质的量为,初始总物质的量为,反应后剩余的物质的量为,故反应后催化剂中Co2+与Co3+的个数比为。
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高三第一次调研测试
化学
本试卷分选择题和非选择题两部分,全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必在答题纸姓名栏内写上自己的姓名、考试科目、准考证号等,并用2B铅笔涂写在答题纸上。
2.每小题选出正确答案后,用2B铅笔把答题纸上对应题号的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。不能答在试题卷上。
3.考试结束,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 P-31 S-32 Fe-56
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 我国在碳化硅(SiC)半导体材料研究上取得重要突破,SiC属于
A. 合金 B. 金属材料
C. 有机高分子材料 D. 无机非金属材料
2. 芬顿试剂在废水处理领域扮演重要角色,原理为,下列说法正确的是
A. 的电子式为
B. 是共价晶体
C. 的结构示意图
D. 基态的核外电子排布为
3. 工业上常用乙醇胺()作为吸收剂,下列有关说法正确的是
A. 原子半径:
B. 分子中键与键的个数比为
C. 第一电离能:
D. 乙醇胺中、原子杂化方式不同
4. 我国科学家利用有机络合剂把稀土离子从水相富集到有机相再进行分离。分离有机相与水相可用的装置是
A. B.
C. D.
阅读下列材料,完成下面小题:
游离态的氮转化为化合态的氮即为氮的固定。与在400~500℃、铁系催化剂作用下反应生成,每生成释放出46.2 kJ的热量。能与某些金属离子形成配合物,可用于制造尿素,尿素的分解温度150℃左右。除去水体中的氨氮方法有:利用与反应生成黄铵铁矾沉淀;向废水中加入NaClO,将氧化为无毒气体。
5. 下列说法正确的是
A. 有机物中均含有氮元素
B. 氮的固定过程中氮元素均发生还原反应
C. 和的空间构型都为平面三角形
D. 是由极性键构成的极性分子
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 向硫酸铜溶液中加入少量氨水:
B. 合成的热化学方程式:
C. 利用NaClO除去酸性废水中的氨氮:
D. 利用除去溶液中的:
7. 下列说法正确的是
A. 的水溶液能导电,是电解质
B. 可提供空轨道与形成配位键
C. 的热稳定性比高,主要与分子间氢键有关
D. 中、、原子达电子稳定结构,所以受热易分解
8. 探究含银化合物性质的实验如下:
步骤Ⅰ 向洁净的试管中加入溶液,逐滴滴入2%氨水生成白色沉淀,继续滴加2%氨水至沉淀恰好溶解,将所得溶液分为两等份。
步骤Ⅱ 向一份溶液中滴加2滴溶液,产生黄色沉淀。
步骤Ⅲ 向第二份溶液中滴加2滴溶液,无明显现象;继续加入稀硝酸,产生白色沉淀。
下列说法正确的是
A. 晶胞(见右图)中的配位数为
B. 由上述实验可知
C. 步骤Ⅰ所得溶液中阳离子主要为
D. 步骤Ⅱ和步骤Ⅲ反应后溶液中
9. 化合物Z是一种治疗胃肠道疾病药物的中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A. X既能与酸反应又能与碱反应
B. X与足量H2反应后的物质中有4个手性碳
C. X→Y反应中生成的另一种产物为
D. Z能与甲醛发生缩聚反应
10. 下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向品红溶液中滴加氯水,观察溶液颜色变化
氯水是否具有漂白性
B
用铂丝蘸取某溶液,在酒精灯外焰上灼烧,观察火焰颜色
溶液是否为Na2CO3
C
将70%的浓硫酸与Na2SO3混合,产生的气体通入品红溶液中,观察是否褪色
验证浓硫酸是否有氧化性
D
向溶液中滴加几滴K2S溶液,观察是否有沉淀生成
Na2SO3是否具有还原性
A. A B. B C. C D. D
11. 含钴(Co)的合金广泛应用于航天、机械制造等领域。水溶液中制备金属钴的装置如图所示,下列说法正确的是
A. 钴电极与电源正极相连,发生氧化反应
B. 反应一段时间后,I室溶液的pH不变
C. 生成1 mol Co,理论上I室质量增加9 g
D. 反应一段时间后,Ⅱ室中盐酸浓度会增大
12. 室温下,用含少量Mg2+的MnSO4溶液制备MnCO3的过程如下图所示。已知,下列说法正确的是
A. MnSO4溶液中:
B. “沉镁”后的溶液中:
C. 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:
D. “沉锰”反应为
13. CO2加氢制备甲醇的主要反应如下:
反应①:
反应②:
4.0 MPa时,将的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,出口处测得CO2转化率、CH3OH产率[n生成(CH3OH)/n起始(CO2)×100%]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线b表示CO2的转化率随温度的变化
B. 210~280℃,CO产率随温度升高而增大
C. 210~280℃,反应②的反应速率先减小后增大
D. 240℃温度下,反应体系达平衡后增大压强,CO物质的量保持不变
二、非选择题:共4题,共61分。
14. FePO4是制备锂离子电池正极材料的中间体。某研究小组以赤铁矿(主要含Fe2O3,少量Si、Al、Mg等元素的氧化物)为原料制备FePO4·2H2O的工艺流程如下:
已知:H3PO4的Ka1=10-2.1,Ka2=10-7.2,Ka3=10-12。
(1)①为了提高酸浸率,“预处理”时可采取的物理措施是______________________________。
②为了破坏原有赤铁矿致密的晶体结构,“预处理”时还需进行焙烧,焙烧时加入______(填序号)更有助于破坏原有晶体结构。
A.Na2SO4 B.Al2O3 C.炭粉
(2)“酸浸”时用HCl—H3PO4混酸代替H3PO4的目的是______________。
(3)“调节”至2.1,溶液中含磷微粒的主要存在形式为______。
(4)①“氧化”时,被氧化成的离子反应方程式为__________________。
②“氧化”时,判断是否完全被氧化的方法是:取少量氧化后的溶液,__________________________(补充完整实验方案)。
(5)“沉淀”时不宜加入过量氢氧化钠的原因是__________________________________。
(6)取1 t的赤铁矿(铁元素含量为56%)为原料,经上述全流程制备得到FePO4·2H2O 0.935 t,铁元素的利用率为__________。
15. 化合物G是一种抗炎药物中间体,其合成路线如下:
(1)A中含氧官能团的名称是_______。
(2)Y-OH的名称为_______(填序号)。
A.1-甲基乙醇 B.1-丙醇 C.2-丙醇
(3)B→C的反应类型为_______。
(4)D结构简式为 ______。
(5)写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式:_______。
①分子中含两个苯环;
②碱性条件下水解后酸化的产物能与FeCl3溶液发生显色反应;
③分子中含有3种不同化学环境的氢原子。
(6)写出以为原料制备的合成路线流程图______(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。
16. 碱性蚀刻液(主要含有、及)回收再利用是当下研究的热点课题。
(1)电解碱性蚀刻废液,分别在电解池的两个不同区域实现与相互转化,从而分离。电解装置如图-1所示。
①为了减少电解过程中Cl2的生成,应采用_________交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)。
②写出阴极的电极反应方程式_________。
③的产率随电压的变化如图-2所示。电压大于2.75 V时,的产率随电压的增大而下降的原因是_________。
④阴极区所得溶液中还含有少量,向溶液中加入Na2SO3溶液、盐酸,在50℃水浴加热的条件下制得[CuCl2]⁻,该反应的离子方程式为________。水浴加热部分装置如图-3所示,温度计水银球应放在_________(填序号)。
A.烧杯水中 B.试管混合液中
(2)已知:①
②
③无色易被氧气氧化
④白色沉淀易被氧化,时。
实验室利用阴极区所得溶液制备,补充完整实验方案:取阴极区溶液置于烧杯中,将烧杯_________,得到干燥的(须使用的试剂:铜粉、浓盐酸、氮气、无水乙醇)。
17. MgSO3浆液烟气脱硫和产物再利用是环境保护的重要课题之一。
(1)MgSO3浆液脱除含硫烟气中SO₂的一种工艺流程如下图所示:
①“脱硫”后所得溶液中主要溶质为______。
②检验“再生”后的MgSO3是否被氧化的实验方法是______。
③“再生”时加入少量Na2S2O3,其作用是______。
④初始MgSO3浆液的pH约为9,随着烟气的通入,溶液中硫镁比及溶液pH的变化如图-1所示,时溶液中硫镁比增大,用化学方程式表示原因______。
(2)MgSO3在催化剂(Co-MOF-74)条件下能较快地被氧化为MgSO4。
①催化剂(Co-MOF-74)由与反应制得,其晶胞结构如图-2所示,晶胞的顶点由Co2+与中的六个氧原子形成正八面体结构(C、H原子未标出)。该晶体中Co2+与O原子的个数比为______。
②在pH=8的条件下,Co2+催化氧化MgSO3的过程如图-3所示。将104 g MgSO3与16 g O2在含的催化剂条件下反应一段时间,O2完全被消耗后,测得生成MgSO4的质量为108 g。MgSO3的氧化率为______。反应后催化剂中Co2+与Co3+的个数比为______。
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