内容正文:
北京十五中高三年级阶段测试试卷
化学
2026.10
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 稀土元素镧(La)在国防工业中有着重要应用。中国科研人员利用大气等离子喷涂技术将熔融的喷涂到基底上,得到以为绝缘基体、为导电填料的复合涂层材料。下列说法不正确的是
A. 氧元素位于元素周期表p区
B. 可用X射线衍射测定的晶体结构
C. 能导电与其结构有关
D. 复合涂层材料的制备过程发生化学变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.氧元素原子序数为8,电子排布为1s22s22p4,位于元素周期表第ⅥA族,属于p区元素,A正确;
B.X射线衍射是测定晶体材料晶体结构的常用技术,α-Al2O3为刚玉结构,具有明确晶体结构,可用X射线衍射,B正确;
C.LaSrMnO3为钙钛矿型材料,其导电性源于晶体结构中锰氧八面体的电子离域和载流子迁移,与结构密切相关,C正确;
D.制备过程采用大气等离子喷涂技术,将熔融LaSrMnO3喷涂至α-Al2O3基底,此过程涉及熔化、喷射及物理结合(熔融态固化附着),无新物质生成或化学键重组,属于物理变化,D错误;
故选D。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 顺-2-丁烯的结构简式:
B. 乙醇的球棍模型:
C. Mg和Cl形成的过程:
D. 在水中电离:
【答案】A
【解析】
【详解】A.顺-2-丁烯的结构简式中,双键两端的甲基(-CH3)应在同一侧,题中结构简式中双键碳上的两个甲基位于同侧,符合顺式结构特征,A正确;
B.乙醇的结构为CH3CH2OH,图示结构为乙醇的空间填充模型,球棍模型应体现化学键,B错误;
C.MgCl2为离子化合物,正确形成过程为,C错误;
D.H2SO3为二元弱酸,电离分步进行且可逆,正确电离方程式为H2SO3⇌H++、⇌H++,题中用等号且一步电离,D错误;
故选A。
3. 对下列事实的解释不正确的是
事实
解释
A
碱金属元素的化学性质相似
碱金属元素的原子最外层电子数相同,都是1个电子
B
非金属性:Cl>S
酸性:
C
第一电离能:N>O
N的电子排布是半充满的,比较稳定,电离能较高
D
沸点:
氢键的存在,大大加强了水分子之间的作用力,使水的沸点较高
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.碱金属元素最外层电子数均为1,导致化学性质相似,A正确;
B.非金属性Cl>S,但比较非金属性应依据最高价含氧酸酸性:HClO4>H2SO4,而并非硫的最高价含氧酸,B不正确;
C.N的2p轨道半充满结构稳定,第一电离能高于O,C正确;
D.H2O分子间存在氢键,作用力强于H2S分子间的范德华力,导致沸点更高,D正确;
故选B。
4. 下列事实可以用平衡移动原理解释的是
A. 合成氨工业中使用铁触媒,提高生产效率
B. 铝片放入浓中,待不再变化后,加热产生红棕色气体
C. 在钢铁表面镀上一层锌,钢铁不易被腐蚀
D. 盐碱地(含较多的NaCl、)施加适量石膏(),土壤的碱性降低
【答案】D
【解析】
【详解】A.合成氨工业中使用铁触媒做催化剂,可以加快反应速率、但不能使平衡发生移动,不能用平衡移动原理解释,A项不符合题意;
B.常温下Al放入浓硝酸中发生钝化,加热后Al与浓硝酸反应生成Al(NO3)3、红棕色的NO2气体和H2O,不能用平衡移动原理解释,B项不符合题意;
C.在钢铁表面镀上一层锌,隔绝钢铁与空气、水分的接触,使钢铁不易被腐蚀,不能用平衡移动原理解释,C项不符合题意;
D.在盐碱地(含较多的NaCl、Na2CO3)中存在水解平衡+H2O+OH-、+H2OH2CO3+OH-,使盐碱地土壤呈碱性,施加适量石膏,Ca2+与结合成CaCO3,的浓度减小,上述水解平衡逆向移动,或者:硫酸钙是微溶物、碳酸钙是难溶物,加入的硫酸钙能转化为碳酸钙沉淀,使碳酸根浓度减小、土壤的碱性降低,能用平衡移动原理解释,D项符合题意;
答案选D。
5. 下列实验的相应操作中,正确的是
配制一定物质的量浓度的NaOH溶液
实验室制乙烯
A.在容量瓶中溶解固体,用玻璃棒引流
B.加热乙醇与浓硫酸的混合液,迅速升温到
重结晶法提纯苯甲酸
用盐酸标准溶液滴定
NaOH溶液
C.加热溶解粗苯甲酸,冷却结晶,过滤除去泥沙
D.眼睛始终观察酸式滴定管中溶液液面的变化
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,因为容量瓶不能用于溶解固体,A错误;
B.实验室制乙烯,因为制乙烯需要迅速升温到170℃,防止副反应(如生成乙醚),操作正确,B正确;
C.重结晶提纯苯甲酸,因为重结晶需要趁热过滤除去不溶性杂质,冷却结晶是得到苯甲酸晶体,C错误;
D.酸碱滴定,因为滴定时眼睛要观察锥形瓶中溶液颜色变化,而不是滴定管液面,D错误;
故选B。
6. 下列性质差异与解释或推论的对应关系不正确的是
性质差异
解释或推论
A.
热稳定性:
分子间作用力:
B.
碱性:
金属性:
C.
酸性:
电负性:
D.
溶解性: 微溶于,易溶于
分子极性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.热稳定性属于化学性质,由共价键键能决定,分子间作用力主要影响熔沸点等物理性质,不能解释热稳定性差异,A错误;
B.元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性,故碱性,B正确;
C.电负性,F的吸电子效应更强,使中羧基的键极性更强,更易电离出,酸性更强,C正确;
D.为非极性分子,根据相似相溶原理,易溶于非极性溶剂,微溶于极性溶剂,分子极性可解释该溶解性差异,D正确;
故选A。
7. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 铜与稀硝酸反应:
B. 电解饱和食盐水:
C. 用 作沉淀剂,处理废水中的 :
D. 向 溶液中滴加足量浓氨水:
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,所给方程式得失电子、原子均守恒,与事实相符,A不符合题意;
B.电解饱和食盐水时,水是弱电解质,不能拆写为,正确离子方程式为,所给方程式与事实不相符,B符合题意;
C.为难溶物,电离出的与结合生成沉淀,离子方程式书写正确,与事实相符,C不符合题意;
D.足量浓氨水与反应最终生成可溶性的络离子,离子方程式书写正确,与事实相符,D不符合题意;
故答案选B。
8. 丙烯腈(CH2=CHCN)是合成高分子材料的重要单体,下列说法不正确的是
A. 丙烯腈中碳原子的杂化类型有sp、sp2和sp3
B. 丙烯腈分子中存在σ键和π键
C. 丙烯腈分子中所有原子均在同一平面
D. 丙烯腈与1,3-丁二烯可聚合生成
【答案】A
【解析】
【详解】A.丙烯腈结构为CH2=CH-C≡N,含3个碳原子:双键碳为sp2杂化,三键碳(-C≡N)为sp杂化,无sp3杂化碳,A错误;
B.分子中单键为σ键,双键含1个σ键和1个π键,三键含1个σ键和2个π键,故存在σ键和π键,B正确;
C.乙烯基(CH2=CH-)为平面结构,氰基(-C≡N)为直线结构,两者通过单键连接且共平面,所有原子均在同一平面,C正确;
D.1,3-丁二烯(CH2=CH-CH=CH2)1,4-加成生成-CH2-CH=CH-CH2-链节,丙烯腈(CH2=CH-CN)双键打开生成-CH2-CH(CN)-链节,二者可共聚形成目标聚合物,D正确;
故选A。
9. 利用电化学-化学协同法将天然气中的转化为硫酸盐,实现资源化利用。原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 溶液的作用之一是吸收
B. 极的电极反应式:
C. 工作一段时间后,阴极室的总浓度下降
D. 理论上,阳极产生的大于阴极消耗的
【答案】D
【解析】
【分析】由题可知,通入溶液中,反应生成,在a电极得到电子生成和,电极反应式为,被氧化为,b电极上,失去电子生成水和氧气,电极反应式为:,据此回答。
【详解】A.溶液呈碱性,可与酸性气体发生反应,起到吸收的作用,A正确;
B.a极为阴极,O2在碱性条件下得电子生成,电极反应式为:,B正确;
C.阴极室中吸收H2S会消耗,假设处理:,消耗,生成,被氧化为消耗:,同时生成,为了生成需要转移8 mol电子:同时生成,同时双极膜中有向阴极迁移,并消耗(中和反应),综合来看,消耗,生成,因此总浓度下降,C正确;
D.阳极反应为,每生成1 mol O2转移4 mol电子,阴极每消耗1 mol O2转移2 mol电子,相同转移电子数下,阳极产生的n(O2)小于阴极消耗的n(O2),D错误;
故选D。
10. 利用如图装置(夹持装置略)进行实验,X、Y中所选试剂不能达到实验目的的是
选项
实验目的
试剂X
试剂Y
A
比较非金属性:Cl>Br>S
NaBr溶液
溶液
B
吸收中混有的并检验其是否已除尽
酸性溶液
品红溶液
C
检验与NaOH醇溶液共热的产物乙烯
水
酸性溶液
D
证明电石与饱和食盐水反应产生的气体中含有乙炔
溶液
酸性溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.非金属性:Cl>Br>S,Cl2通入NaBr溶液中,Cl2可以把溴离子氧化为溴单质,所以溶液变成棕色,但是后面和溶液反应的气体是Cl2和Br2的混合气体,不能说明金属性:Br>S,故A错误;
B.具有还原性,酸性溶液可以吸收,具有漂白性,可以用品红溶液检验其是否已除尽,故B正确;
C.与NaOH醇溶液共热生成的乙烯中混有乙醇,先通过水将乙醇除去,然后用酸性溶液检验乙烯,现象是高锰酸钾溶液褪色,故C正确;
D.电石与饱和食盐水反应产生的乙炔中混有H2S,先通过溶液除去H2S气体,再用酸性溶液检验乙炔,现象是高锰酸钾溶液褪色,故D正确;
故选A。
11. 聚合物N可用于制备锂离子全固态电解质材料,其合成方法如下:
下列说法正确的是
A. K中所有碳、氧原子在同一平面内
B. ,参与反应的K与分子个数比为
C. 由M合成N的过程中发生了加聚反应
D. 聚合物N的重复单元中含有两种含氧官能团
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题干K的结构简式可知,K中所有碳氧原子均采用sp3杂化,故K中不可能所有碳、氧原子在同一平面内,A错误;
B.由题干转化信息可知,根据M的结构简式可知,,参与反应的K与分子个数比为,B正确;
C.由题干转化信息可知,由M合成N的过程中发生了加成反应而不是加聚反应,C错误;
D.由题干N的结构简式可知,聚合物N的重复单元中含有酯基、醚键和羧基等三种含氧官能团,D错误;
故答案为:B。
12. 向少量溶液中依次加入足量下表中的试剂,观察现象并记录如下:
试剂
①溶液
②氨水
③溶液
④溶液
⑤溶液
⑥溶液
⑦浓硝酸
白色沉淀
澄清溶液
浅黄色沉淀
澄清溶液
黄色沉淀
黑色沉淀
澄清溶液
已知:与形成。依据现象推测,下列说法不正确的是
A. ②中加氨水后发生反应:
B. 同温度下,溶度积大小关系:
C. 与配位的能力由强到弱依次为:、
D. 上述实验转化过程中不涉及氧化还原反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.②中加氨水后氯化银沉淀溶解,生成,发生反应:,A正确;
B.沉淀向着溶解度更小的方向转化容易实现,根据实验中沉淀的转化过程,可知同温度下,溶度积大小关系:,B正确;
C.Br-可与反应生成沉淀,沉淀又可溶于溶液,说明与配位的能力由强到弱依次为:、,C正确;
D.浓硝酸具有强氧化性,沉淀溶于稀硝酸过程中发生了氧化还原反应,D错误;
故选D。
13. 某课题小组探究苯酚与显色反应的影响因素,设计了如下实验。
实验
操作
现象
I
向苯酚稀溶液中滴加几滴溶液
溶液呈浅紫色
II
向同浓度苯酚溶液中滴加与I中相同滴数的0.1mol/L溶液
溶液呈浅紫色
III
向同浓度苯酚溶液(调)中滴加与I中相同滴数的溶液
生成红褐色沉淀
IV
向实验III所得悬浊液中逐滴加入0.1mol/L盐酸
沉淀逐渐溶解,溶液变为紫色;继续滴加盐酸,溶液变为浅黄色
已知:可发生如下反应。
i.与苯酚发生显色反应:
ii.与发生反应:(黄色)
下列说法不正确的是
A. 中提供孤电子对,与形成配位键
B. 实验I和II说明少量不会干扰苯酚与的显色反应
C. III中调后,增大,i中平衡正向移动
D. 溶液、阴离子种类和浓度都可能影响苯酚与的显色反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.配离子中具有孤对电子的苯氧根离子与具有空轨道的铁离子形成配位键,配位数为6,故A正确;
B.由实验现象可知,实验I和II说明少量氯离子不能与铁离子形成配离子,不会干扰苯酚与铁离子的显色反应,故B正确;
C.由实验现象可知,实验III中调节溶液pH为9时,溶液中铁离子与氢氧根离子反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀,铁离子浓度减小,i中平衡向逆反应方向移动,故C错误;
D.由实验现象可知,溶液pH、阴离子种类和浓度都可能影响苯酚与溶液中铁离子的显色反应,故D正确;
故选C。
14. 常温下,除去粗溶液中的并电解制铜。
已知:ⅰ.
ⅱ.“氧化”后溶液中离子浓度:
下列说法不正确的是
A. 加入、氨水后的溶液pH均增大
B. 若未经“除铁”处理,电解时消耗相同电量,会降低得到纯铜的量
C. “除铁”过程调,能除去铁而不损失铜
D. 调时,已经产生
【答案】C
【解析】
【分析】除去粗CuSO4溶液中的Fe2+并电解制铜:溶液中酸化、加入H2O2氧化Fe2+生成Fe3+,反应为2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,加入氨水调节溶液的pH、使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤得到CuSO4溶液,惰性电极电解CuSO4溶液生成Cu、O2和硫酸,反应为电解2Cu2++2H2O==2Cu+O2↑+4H+,结合溶度积醋酸进行计算解答。
【详解】A.加入H2O2时反应为2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O、溶液的酸性减弱,加入氨水时反应为Fe2+ +3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH、溶液的酸性减弱,即溶液pH均增大,故A正确;
B.若未经“除铁”处理,则电解CuSO4、Fe2(SO4)3混合溶液,Fe3+具有较强氧化性,Fe3+氧化Cu生成Cu2+(或Fe3+优先放电)会降低得到纯铜的量,故B正确;
C.“除铁”过程调pH=5,c(OH-) = 10-14-(-5)mol/L = 10-9mol/L,此时浓度积Q[Cu(OH)2] = 0.1(10-9)2= 10-19> Ksp[Cu(OH)2],Cu2+部分转化为沉淀,铜有损失,故C错误;
D.调pH= 3时,c(OH-) = 10-14-(-3)mol/L=10-11mol/L,此时浓度积Q[Fe(OH)3] = 0.01(10-11)3= 10-35> Ksp[Fe(OH)3],Fe3+部分转化为沉淀,故D正确;
故选:C。
本部分共5题,共58分。
15. 是一种常见的催化剂。
Ⅰ.晶胞的结构如图所示。
(1)Cl在元素周期表中的位置是_______。
(2)是_______(填“极性”或“非极性”)分子,中N原子的杂化轨道类型是_______。
(3)基态的价层电子排布式是_______。
(4)晶体中,每个周围与它最近且距离相等的有_______个。
(5)的摩尔质量为,晶胞边长为a nm,阿伏加德罗常数为。该晶体的密度是_______。()
Ⅱ.可催化废气中NO的脱除。在催化过程中,因被氧化为而逐渐失去活性。在一定条件下,与反应再生为,过程如下(条件略去)。
已知:
(6)相同浓度时的氧化性:_______(填“”“”或“”)。
(7)也可与反应生成和。与对比,用的优点是_______(答一条)。
【答案】(1)第三周期ⅦA族
(2) ①. 极性 ②.
(3)
(4)8 (5)
(6)
(7)作还原剂,氧化产物是,绿色环保;价廉易得
【解析】
【小问1详解】
氯元素的原子序数为17,位于元素周期表第三周期ⅦA族;
【小问2详解】
氨分子中氮原子的价层电子对数为:3+(5-1×3) ×=4,孤对电子对数为:(5-1×3) ×=1,则氮原子的杂化方式为sp3杂化,分子的空间构型为结构不对称的三角锥形,属于极性分子;
【小问3详解】
钴元素的原子序数为27,基态亚钴离子的价层电子排布式为;
【小问4详解】
由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的六氨合亚钴离子与位于体对角线上的氯离子距离最近,则六氨合亚钴离子的配位数为8;
【小问5详解】
由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的六氨合亚钴离子的个数为:8×+6×=4,位于体内的氯离子个数为8,设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=(a×10-7)3d,解得d=;
【小问6详解】
由平衡常数可知,六氨合钴离子稳定性强,较难离解出钴离子,所以相同浓度时六氨合钴离子的氧化性弱于钴离子;
【小问7详解】
与碘离子作还原剂对比,用水的优点是水作还原剂得到的氧化产物是氧气,不会对环境造成污染,绿色环保,且水价廉易得。
16. 对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。
(1)含氰废水中的CN-有剧毒。
①CN-中C元素显+2价,N元素显-3价,用原子结构解释N元素显负价的原因是___,共用电子对偏向N原子,N元素显负价。
②在微生物的作用下,CN-能够被氧气氧化成,同时生成NH3,该反应的离子方程式为______。
(2)含乙酸钠和对氯酚()的废水可以利用微生物电池除去,其原理如下图所示。
①B是电池的______极(填“正”或“负”);②A极的电极反应式为________。
(3)电渗析法处理厨房垃圾发酵液,同时得到乳酸的原理如下图所示(图中“HA”表示乳酸分子,A- 表示乳酸根离子)。
①阳极的电极反应式为________。
②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理:_________。
③ 电解过程中,采取一定的措施可控制阳极室的pH约为6-8,此时进入浓缩室的OH-可忽略不计。400mL 10 g•L-1乳酸溶液通电一段时间后,浓度上升为145 g•L-1(溶液体积变化忽略不计),阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为______L。(乳酸的摩尔质量为90 g• mol-1)
【答案】(1) ①. C和N的原子电子层数相同(同周期),核电荷数C小于N,原子半径C大于N(吸引电子能力C弱于N) ②. 2CN-+ 4H2O + O22+ 2NH3
(2) ①. 负 ②. + 2e- + H+=+ Cl-
(3) ①. 4OH--4e-=2H2O+O2↑ ②. 阳极OH-放电,c(H+)增大,H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室;A-通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室,H+ +A- = HA,乳酸浓度增大 ③. 6.72
【解析】
【小问1详解】
①C和N是第二周期元素的原子,它们的原子电子层数相同(同周期),但是核电荷数C小于N,所以原子半径C大于N,即吸引电子能力C弱于N,所以C、N形成的化合物共用电子对偏向N原子,N元素显负价;
②CN-能够被氧气氧化成,同时生成NH3得出方程式为:2CN-+ 4H2O + O22+ 2NH3;
【小问2详解】
①原电池中氢离子的移动方向是从负极流向正极,所以B是电池的负极;
②A是正极,正极上发生得电子的还原反应:+ 2e- + H+=+ Cl-;
【小问3详解】
①阳极上是阴离子氢氧根离子发生失电子的氧化反应,电极反应式为:4OH--4e-═2H2O+O2↑;
②在电解池的阳极上是OH-放电,所以c(H+)增大,并且H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室;根据电解原理,电解池中的阴离子移向阳极,即A-通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室,这样:H++A-═HA,乳酸浓度增大;
③在阳极上发生电极反应:4OH--4e-═2H2O+O2↑,阴极上发生电极反应:2H++2e-=H2↑,根据电极反应方程式,则有:HA~H+~1/2H2,根据差值法,乳酸的浓度变化量是(145g•L-1-10g•L-1)÷90g/mol=1.5mol/L,即生成HA的物质的量是1.5mol/L×0.4L=0.6mol,所以产生氢气是0.3mol即0.3mol×22.4L/mol=6.72L。
17. 化合物K有抗高血压活性,其合成路线如下。
已知:
(1)A为芳香族化合物,A的名称是_____________。
(2)B→D的化学方程式是____________。
(3)G的结构简式是__________。
(4)E属于酯,E的结构简式是____________。
(5)K中能与NaOH溶液反应的官能团有____________。
a.碳碳双键 b.酯基 c.酰胺基
(6)D也可由间硝基甲苯通过电解法制得,主要物质转化关系如下。
已知:电解效率η的定义:
①Ⅱ中,生成Q的离子方程式是_____________。
②若电解产生的使间硝基甲苯通过两步氧化完全转化为D,当电极通过,生成a mol D时,____________。
(7)以D、F和为原料,“一锅法”合成G的转化过程如下。
M的结构简式是___________,M→N的反应类型是_____________。
【答案】(1)甲苯 (2)
(3) (4)CH3COOCH2CH3
(5)bc (6) ①. ②. 4a×100%
(7) ①. ②. 加成反应
【解析】
【分析】A氧化为B,B发生硝化反应生成D,由D逆推,A是、B是;D和F、尿素反应生成G,G和ClCOOCH3发生取代反应生成K,由K逆推,G是,根据题目信息,可知F是,E的结构简式为CH3COOCH2CH3。
【小问1详解】
A是,A的名称是甲苯;
【小问2详解】
B→D是发生硝化反应生成,反应的化学方程式是;
【小问3详解】
G和ClCOOCH3发生取代反应生成K,由K逆推,G是;
【小问4详解】
E属于酯,根据题目信息,可知F是,E的结构简式为CH3COOCH2CH3。
【小问5详解】
碳碳双键不能与氢氧化钠反应,酯基和酰胺基能与NaOH溶液发生水解反应,故K中能与溶液反应的官能团有酯基和酰胺基,选bc。
【小问6详解】
①由题干转化关系图可知Ⅱ中,被Ce(OH)3+离子氧化为,根据氧化还原反应配平可得该反应的离子方程式是;
②若电解产生的Ce(OH)3+使间硝基甲苯通过两步氧化完全转化为D,则由转化为D即,每生成1mol需失去4mol电子,故当生成amol D时,失去电子4amol,电极通过, 。
【小问7详解】
由分析可知,F的结构简式为:G的结构简式为:N到G发生消去反应,故N的结构简式为:则M转化为N是氨基与酮羰基发生加成反应形成环,故M的结构简式为,由F的结构简式,和L到M的转化条件可知,L的结构简式为,可知D和尿素发生加成反应生成L;
18. SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。
(1)SCR(选择性催化还原)工作原理:
① 尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式:___________。
② 反应器中NH3还原NO2的化学方程式:___________。
③ 当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成:___________。
④ 尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M=60 g·mol−1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的v1 mL c1 mol·L−1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2 mL c2 mol·L−1 NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是___________。
(2)NSR(NOx储存还原)工作原理:NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。
①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是___________。
② 用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是___________。
③ 还原过程中,有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整:______________________15NNO+___________H2O
【答案】 ①. CO(NH2)2+H2O=2NH3↑+CO2↑ ②. 8NH3+6NO27N2+12H2O ③. 2SO2+O2+4NH3+2H2O=2(NH4)2SO4 ④. ⑤. BaO ⑥. 8∶1 ⑦. 415NO+4NH3+3O2 ⑧. 4 ⑨. 6
【解析】
【分析】(1)①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,结合原子守恒配平书写化学方程式;
②反应器中NH3还原NO2生成氮气和水,根据电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式;③SO2在O2作用下与NH3、H2O反应形成(NH4)2SO4,此反应中SO2是还原剂,氧气是氧化剂,结合电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式;④涉及反应为2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4,2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O,由方程式可知n(NaOH)+n(NH3)=2n(H2SO4),以此计算;(2)①由图a可知储存NOx的物质是BaO;②第一步反应中H2被氧化生成水,化合价由0价升高到+1价,Ba(NO3)2的N元素化合价由+5价降低到-3价,生成氨气,结合得失电子数目相等计算;③在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO,由N元素守恒可知15NO与NH3应为1:1,结合电子得失相等配平。
【详解】(1)①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,反应物为尿素和水,反应生成物为氨气和水,原子守恒书写化学方程式为:CO(NH2)2+H2O 2NH3↑+CO2↑;②NH3在催化剂作用下还原NO2生成氮气和水,反应的化学方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O;③SO2在O2作用下与NH3、H2O反应形成(NH4)2SO4,此反应中SO2是还原剂,氧气是氧化剂,反应的化学方程式为2SO2+O2+4NH3+2H2O═2(NH4)2SO4;④涉及反应为2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4,2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O,反应中n(H2SO4)=v1×c1×10-3mol,n(NaOH)=v2×c2×10-3mol,由方程式可知n(NaOH)+n(NH3)=2n(H2SO4),则n(NH3)=(2v1×c1×10-3-v2×c2×10-3)mol,则m(CO(NH2)2)=×(2v1×c1×10-3-v2×c2×10-3)mol×60g/mol=(0.06v1c1-0.03v2c2 )g,尿素溶液中溶质的质量分数是×100%=;(2)①由图示可知BaO和NOx反应生成Ba(NO3)2,Ba(NO3)2再还原为N2,则储存NOx的物质为BaO;②第一步反应中H2被氧化生成水,化合价由0价升高到+1价,Ba(NO3)2的N元素化合价由+5价降低到-3价,生成氨气,则1molBa(NO3)2生成氨气转移16mol电子,参加反应的氢气的物质的量为mol =8mol,则消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是8:1;③在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO,由N元素守恒可知15NO与NH3应为1:1,可知反应的化学方程式为415NO+4NH3+3O2415NNO+6H2O。
【点睛】本题以氮氧化物为载体考查元素化合物知识以及化学方程式的相关计算,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,题目难度中等,注意把握题给信息,结合质量守恒计算该题。
19. 三氧化二铬是重要的有机反应催化剂,一种利用铬酸钾粗品制备的流程示意图如下。
已知:Ⅰ.粗品中含有、等杂质
Ⅱ.
Ⅲ.易溶于水,难溶于水
(1)净化除杂
向粗品中加入溶液,生成沉淀以除去、。反应的离子方程式是_______。
(2)制备
①向净化液中通入过量的可制得。反应的化学方程式是_______。
②电解净化液也可制得,装置示意图如图。
ⅰ.阴极室中获得的产品有和_______。
ⅱ.结合化学用语说明制备的原理:_______。
ⅲ.取某溶液稀释至,移取稀释液于锥形瓶中,加入过量的溶液,滴加2~3滴酚酞溶液,用溶液滴定至终点,消耗溶液的体积为。则溶液的物质的量浓度为_______。
(3)制备
在热压反应釜中,将蔗糖与的混合溶液加热至120℃,可获得,同时生成、。若生成,理论上消耗蔗糖的物质的量至少是_______mol。
(4)应用
催化丙烷脱氢生成丙炔,过程中会发生副反应形成积炭。
①该脱氢反应的两种可能的反应过程a、b如图所示。
ⅰ.相同条件下,反应速率更快的是_______(填“a”或“b”)。
ⅱ.该脱氢反应的焓变的计算式为_______。
②温度升高到一定程度时,相同时间内,丙炔的产量降低,原因是_______(答1个)。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 浓KOH溶液 ③. 阳极水失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子:,溶液酸性增强,发生反应:,钾离子通过阳离子交换膜进入阴极室,阳极室得到 ④.
(3)0.125 (4) ①. a ②. ③. 催化剂反应需要一定的活化温度,温度升高到一定程度时,会导致催化剂 降低,相同时间内,丙炔的产量降低;温度升高到一定程度时,反应过程中副反应形成积炭附着在催化剂表面,降低了催化剂的活性,也会导致相同时间内,丙炔的产量降低
【解析】
【分析】铬酸钾粗品加入溶液生成沉淀以除去、,净化除杂后通入过量的可制得,蔗糖与的混合溶液加热至120℃,可获得。
【小问1详解】
向粗品中加入溶液,生成沉淀以除去、,则反应为镁、钙离子和碳酸根离子生成沉淀,反应的离子方程式是;
【小问2详解】
①向净化液中通入过量的可制得,根据质量守恒可知,水也参与反应,生成物还有碳酸氢钾,反应的化学方程式是;
②ⅰ.阴极室中水得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,阳极区钾离子通过阳离子交换膜向阴极迁移得到氢氧化钾,故获得的产品有和浓KOH溶液。
ⅱ.阳极水失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子:,溶液酸性增强,发生反应:,钾离子通过阳离子交换膜进入阴极室,阳极室得到;
ⅲ.,加入过量氯化钡生成铬酸钡沉淀和氢离子,加入氢氧化钠发生反应,则存在关系:,则溶液的物质的量浓度为
【小问3详解】
蔗糖与的混合溶液加热至120℃,可获得,同时生成、,反应中碳元素化合价由0变为+4,铬元素化合价由+6变为+3,结合电子守恒可知,若生成,理论上消耗蔗糖的物质的量至少是0.125mol;
【小问4详解】
ⅰ.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,决定总反应速率的是慢反应;据图可知,相同条件下,反应速率更快的是a;
ⅱ.根据盖斯定律,该脱氢反应的焓变的计算式为;
②催化剂反应需要一定的活化温度,温度升高到一定程度时,会导致催化剂 降低,相同时间内,丙炔的产量降低;温度升高到一定程度时,反应过程中副反应形成积炭附着在催化剂表面,降低了催化剂的活性,也会导致相同时间内,丙炔的产量降低。
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北京十五中高三年级阶段测试试卷
化学
2026.10
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 稀土元素镧(La)在国防工业中有着重要应用。中国科研人员利用大气等离子喷涂技术将熔融的喷涂到基底上,得到以为绝缘基体、为导电填料的复合涂层材料。下列说法不正确的是
A. 氧元素位于元素周期表p区
B. 可用X射线衍射测定的晶体结构
C. 能导电与其结构有关
D. 复合涂层材料的制备过程发生化学变化
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 顺-2-丁烯的结构简式:
B. 乙醇的球棍模型:
C. Mg和Cl形成的过程:
D. 在水中电离:
3. 对下列事实的解释不正确的是
事实
解释
A
碱金属元素的化学性质相似
碱金属元素的原子最外层电子数相同,都是1个电子
B
非金属性:Cl>S
酸性:
C
第一电离能:N>O
N的电子排布是半充满的,比较稳定,电离能较高
D
沸点:
氢键的存在,大大加强了水分子之间的作用力,使水的沸点较高
A. A B. B C. C D. D
4. 下列事实可以用平衡移动原理解释的是
A. 合成氨工业中使用铁触媒,提高生产效率
B. 铝片放入浓中,待不再变化后,加热产生红棕色气体
C. 在钢铁表面镀上一层锌,钢铁不易被腐蚀
D. 盐碱地(含较多的NaCl、)施加适量石膏(),土壤的碱性降低
5. 下列实验的相应操作中,正确的是
配制一定物质的量浓度的NaOH溶液
实验室制乙烯
A.在容量瓶中溶解固体,用玻璃棒引流
B.加热乙醇与浓硫酸的混合液,迅速升温到
重结晶法提纯苯甲酸
用盐酸标准溶液滴定
NaOH溶液
C.加热溶解粗苯甲酸,冷却结晶,过滤除去泥沙
D.眼睛始终观察酸式滴定管中溶液液面的变化
A. A B. B C. C D. D
6. 下列性质差异与解释或推论的对应关系不正确的是
性质差异
解释或推论
A.
热稳定性:
分子间作用力:
B.
碱性:
金属性:
C.
酸性:
电负性:
D.
溶解性: 微溶于,易溶于
分子极性:
A. A B. B C. C D. D
7. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 铜与稀硝酸反应:
B. 电解饱和食盐水:
C. 用 作沉淀剂,处理废水中的 :
D. 向 溶液中滴加足量浓氨水:
8. 丙烯腈(CH2=CHCN)是合成高分子材料的重要单体,下列说法不正确的是
A. 丙烯腈中碳原子的杂化类型有sp、sp2和sp3
B. 丙烯腈分子中存在σ键和π键
C. 丙烯腈分子中所有原子均在同一平面
D. 丙烯腈与1,3-丁二烯可聚合生成
9. 利用电化学-化学协同法将天然气中的转化为硫酸盐,实现资源化利用。原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 溶液的作用之一是吸收
B. 极的电极反应式:
C. 工作一段时间后,阴极室的总浓度下降
D. 理论上,阳极产生的大于阴极消耗的
10. 利用如图装置(夹持装置略)进行实验,X、Y中所选试剂不能达到实验目的的是
选项
实验目的
试剂X
试剂Y
A
比较非金属性:Cl>Br>S
NaBr溶液
溶液
B
吸收中混有的并检验其是否已除尽
酸性溶液
品红溶液
C
检验与NaOH醇溶液共热的产物乙烯
水
酸性溶液
D
证明电石与饱和食盐水反应产生的气体中含有乙炔
溶液
酸性溶液
A. A B. B C. C D. D
11. 聚合物N可用于制备锂离子全固态电解质材料,其合成方法如下:
下列说法正确的是
A. K中所有碳、氧原子在同一平面内
B. ,参与反应的K与分子个数比为
C. 由M合成N的过程中发生了加聚反应
D. 聚合物N的重复单元中含有两种含氧官能团
12. 向少量溶液中依次加入足量下表中的试剂,观察现象并记录如下:
试剂
①溶液
②氨水
③溶液
④溶液
⑤溶液
⑥溶液
⑦浓硝酸
白色沉淀
澄清溶液
浅黄色沉淀
澄清溶液
黄色沉淀
黑色沉淀
澄清溶液
已知:与形成。依据现象推测,下列说法不正确的是
A. ②中加氨水后发生反应:
B. 同温度下,溶度积大小关系:
C. 与配位的能力由强到弱依次为:、
D. 上述实验转化过程中不涉及氧化还原反应
13. 某课题小组探究苯酚与显色反应的影响因素,设计了如下实验。
实验
操作
现象
I
向苯酚稀溶液中滴加几滴溶液
溶液呈浅紫色
II
向同浓度苯酚溶液中滴加与I中相同滴数的0.1mol/L溶液
溶液呈浅紫色
III
向同浓度苯酚溶液(调)中滴加与I中相同滴数的溶液
生成红褐色沉淀
IV
向实验III所得悬浊液中逐滴加入0.1mol/L盐酸
沉淀逐渐溶解,溶液变为紫色;继续滴加盐酸,溶液变为浅黄色
已知:可发生如下反应。
i.与苯酚发生显色反应:
ii.与发生反应:(黄色)
下列说法不正确的是
A. 中提供孤电子对,与形成配位键
B. 实验I和II说明少量不会干扰苯酚与的显色反应
C. III中调后,增大,i中平衡正向移动
D. 溶液、阴离子种类和浓度都可能影响苯酚与的显色反应
14. 常温下,除去粗溶液中的并电解制铜。
已知:ⅰ.
ⅱ.“氧化”后溶液中离子浓度:
下列说法不正确的是
A. 加入、氨水后的溶液pH均增大
B. 若未经“除铁”处理,电解时消耗相同电量,会降低得到纯铜的量
C. “除铁”过程调,能除去铁而不损失铜
D. 调时,已经产生
本部分共5题,共58分。
15. 是一种常见的催化剂。
Ⅰ.晶胞的结构如图所示。
(1)Cl在元素周期表中的位置是_______。
(2)是_______(填“极性”或“非极性”)分子,中N原子的杂化轨道类型是_______。
(3)基态的价层电子排布式是_______。
(4)晶体中,每个周围与它最近且距离相等的有_______个。
(5)的摩尔质量为,晶胞边长为a nm,阿伏加德罗常数为。该晶体的密度是_______。()
Ⅱ.可催化废气中NO的脱除。在催化过程中,因被氧化为而逐渐失去活性。在一定条件下,与反应再生为,过程如下(条件略去)。
已知:
(6)相同浓度时的氧化性:_______(填“”“”或“”)。
(7)也可与反应生成和。与对比,用的优点是_______(答一条)。
16. 对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。
(1)含氰废水中的CN-有剧毒。
①CN-中C元素显+2价,N元素显-3价,用原子结构解释N元素显负价的原因是___,共用电子对偏向N原子,N元素显负价。
②在微生物的作用下,CN-能够被氧气氧化成,同时生成NH3,该反应的离子方程式为______。
(2)含乙酸钠和对氯酚()的废水可以利用微生物电池除去,其原理如下图所示。
①B是电池的______极(填“正”或“负”);②A极的电极反应式为________。
(3)电渗析法处理厨房垃圾发酵液,同时得到乳酸的原理如下图所示(图中“HA”表示乳酸分子,A- 表示乳酸根离子)。
①阳极的电极反应式为________。
②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理:_________。
③ 电解过程中,采取一定的措施可控制阳极室的pH约为6-8,此时进入浓缩室的OH-可忽略不计。400mL 10 g•L-1乳酸溶液通电一段时间后,浓度上升为145 g•L-1(溶液体积变化忽略不计),阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为______L。(乳酸的摩尔质量为90 g• mol-1)
17. 化合物K有抗高血压活性,其合成路线如下。
已知:
(1)A为芳香族化合物,A的名称是_____________。
(2)B→D的化学方程式是____________。
(3)G的结构简式是__________。
(4)E属于酯,E的结构简式是____________。
(5)K中能与NaOH溶液反应的官能团有____________。
a.碳碳双键 b.酯基 c.酰胺基
(6)D也可由间硝基甲苯通过电解法制得,主要物质转化关系如下。
已知:电解效率η的定义:
①Ⅱ中,生成Q的离子方程式是_____________。
②若电解产生的使间硝基甲苯通过两步氧化完全转化为D,当电极通过,生成a mol D时,____________。
(7)以D、F和为原料,“一锅法”合成G的转化过程如下。
M的结构简式是___________,M→N的反应类型是_____________。
18. SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。
(1)SCR(选择性催化还原)工作原理:
① 尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式:___________。
② 反应器中NH3还原NO2的化学方程式:___________。
③ 当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成:___________。
④ 尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M=60 g·mol−1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的v1 mL c1 mol·L−1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2 mL c2 mol·L−1 NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是___________。
(2)NSR(NOx储存还原)工作原理:NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。
①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是___________。
② 用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是___________。
③ 还原过程中,有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整:______________________15NNO+___________H2O
19. 三氧化二铬是重要的有机反应催化剂,一种利用铬酸钾粗品制备的流程示意图如下。
已知:Ⅰ.粗品中含有、等杂质
Ⅱ.
Ⅲ.易溶于水,难溶于水
(1)净化除杂
向粗品中加入溶液,生成沉淀以除去、。反应的离子方程式是_______。
(2)制备
①向净化液中通入过量的可制得。反应的化学方程式是_______。
②电解净化液也可制得,装置示意图如图。
ⅰ.阴极室中获得的产品有和_______。
ⅱ.结合化学用语说明制备的原理:_______。
ⅲ.取某溶液稀释至,移取稀释液于锥形瓶中,加入过量的溶液,滴加2~3滴酚酞溶液,用溶液滴定至终点,消耗溶液的体积为。则溶液的物质的量浓度为_______。
(3)制备
在热压反应釜中,将蔗糖与的混合溶液加热至120℃,可获得,同时生成、。若生成,理论上消耗蔗糖的物质的量至少是_______mol。
(4)应用
催化丙烷脱氢生成丙炔,过程中会发生副反应形成积炭。
①该脱氢反应的两种可能的反应过程a、b如图所示。
ⅰ.相同条件下,反应速率更快的是_______(填“a”或“b”)。
ⅱ.该脱氢反应的焓变的计算式为_______。
②温度升高到一定程度时,相同时间内,丙炔的产量降低,原因是_______(答1个)。
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