内容正文:
北京师大附中2026-2027学年第一学期
高三化学统练三
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 S32 Mn55 Ni59 Zn65
第一部分
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. 中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平,近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法不正确的是
A. 碳、硅、锗属于同主族元素
B. 第一电离能:
C. 红外光谱法可直接确定石墨烯的晶体结构
D. 硅和锗常用作半导体材料
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的模型: B. 的电子式:
C. 葡萄糖的结构简式: D. 乙烯分子中的π键:
3. 镓()是化学史上第一个先从理论上被预言,后在自然界被发现的元素。Ga与K同周期。下列说法不正确的是
A. Ga在周期表中的位置:第四周期第ⅢA族
B. 原子半径:Ga > K
C. 中子数为36的Ga的核素:
D. 最高价氧化物对应水化物的碱性:Ga(OH)3>Al(OH)3
4. 下列原因分析能正确解释性质差异的是
选项
性质差异
原因分析
A
金属活动性:Mg>Al
第一电离能:Mg>Al
B
气态氢化物稳定性:
分子间作用力:
C
熔点:金刚石>碳化硅>硅
化学键键能:C-C>C-Si>Si-Si
D
酸性:
非金属性:C<S
A. A B. B C. C D. D
5. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 通入水中制氯水:
B. 电解饱和食盐水:
C. 溶液中通入少量
D. 将等物质的量浓度的和溶液以体积比混合:
6. 下列实验中,不能达到实验目的的是
A.验证氨气极易溶于水
B.用四氯化碳萃取碘水中的碘
C.验证氯气与水反应后的产物具有漂白性
D.在铁片上获得理想的铜镀层
A. A B. B C. C D. D
7. 已知:。下列说法不正确的是
A. 中含有离子键、共价键和配位键
B. 和HCl分子的共价键均是s-s σ键
C. 极易溶于水,与分子极性、氢键和能与水反应有关
D. 蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近时,会产生大量白烟
8. 《本草纲目》记载,穿心莲有清热解毒、凉血、消肿、燥湿的功效。穿心莲内酯是一种天然抗生素,其结构简式如下图所示。下列关于穿心莲内酯说法不正确的是
A. 分子中含有3种官能团
B. 能发生加成、消去、氧化和聚合反应
C. 该物质分别与足量的、反应,消耗二者的物质的量之比为
D. 分子中含有手性碳原子
9. 离子化合物和与水的反应分别为①;②。下列说法正确的是
A. 中均有非极性共价键
B. ①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C. 中阴、阳离子个数比为,中阴、阳离子个数比为
D. 当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的和的物质的量相同
10. 某多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”,能高选择性吸附。废气中的被吸附后,经处理能全部转化为。原理示意图如下。
已知:
下列说法不正确的是
A. 温度升高时不利于吸附
B. 多孔材料“固定”,促进平衡正向移动
C. 转化为的反应是
D. 每获得时,转移电子的数目为
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. 工业上可以利用水煤气(、)合成二甲醚(),同时生成。合成过程中,主要发生三个反应,℃时,有关反应及相关数据如下。
保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变,进行实验,测得转化率随温度变化曲线如下图。下列说法不正确的是
A. ℃时,水煤气合成二甲醚的热化学方程式:
B. ℃时,增大压强、加入催化剂均可提高的平衡转化率
C. 220℃~240℃时,温度升高反应速率加快,转化率升高
D. 温度高于240℃时,温度升高转化率降低的原因可能是平衡逆向移动
13. 聚合物A是一种新型可回收材料的主要成分,其结构片段如下图(图中表示链延长)。该聚合物是由线型高分子P和交联剂Q在一定条件下反应而成,以氯仿为溶剂,通过调控温度即可实现这种材料的回收和重塑。
已知:i.
ii.
下列说法不正确的是
A. M为1,4-丁二酸
B. 交联剂Q的结构简式为
C. 合成高分子化合物P的反应属于缩聚反应,其中x=n-1
D. 通过先升温后降温可实现这种材料的回收和重塑
14. 某小组研究分别与的反应。下列说法不正确的是
编号
1
2
3
实验
现象
溶液变为黄绿色,产生白色沉淀(白色沉淀为)
溶液变红,向反应后的溶液中加入溶液,产生蓝色沉淀,且沉淀量逐渐增多
接通电路后,电压表指针不偏转。一段时间后,取出左侧烧杯中少量溶液,滴加溶液,没有观察到蓝色沉淀
A. 实验1中发生了氧化还原反应,为还原剂
B. 实验2中“溶液变红”是与结合形成了配合物
C. 若将实验3中溶液替换为溶液,接通电路后,可推测出电压表指针会发生偏转
D. 综合实验1~3,微粒的氧化性与还原产物的价态和状态有关
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 锡()是现代“五金”之一,广泛应用于合金、半导体工业等。
(1)位于元素周期表的第5周期第IVA族。将的基态原子最外层轨道表示式补充完整:_______。
(2)和是锡的常见氯化物,可被氧化得到。
①分子的模型名称是_______。
②的键是由锡的_______轨道与氯的轨道重叠形成σ键。
(3)白锡和灰锡是单质的常见同素异形体。二者晶胞如图:白锡具有体心四方结构;灰锡具有立方金刚石结构。
①灰锡中每个原子周围与它最近且距离相等的原子有_______个。
②若白锡和灰锡的晶胞体积分别为和,则白锡和灰锡晶体的密度之比是_______。
(4)单质的制备:将与焦炭充分混合后,于惰性气氛中加热至,由于固体之间反应慢,未明显发生反应。若通入空气在下,能迅速被还原为单质,通入空气的作用是_______。
16. 煤中硫的存在形态分为有机硫和无机硫(、硫化物等)。库仑滴定法是常用的快速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,出口气体中主要含、、、、。
(1)煤样需研磨成细小粉末,目的是______。
(2)高温下,煤中的完全转化为,该反应的化学方程式为______。
(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在电解池中发生反应的离子方程式为______。
②测硫仪工作时电解池的阳极反应式为______。
(4)煤样为ag,电解消耗的电量为x库仑。煤样中硫元素的质量分数为______。
已知:电解中转移1电子所消耗的电量为96500库仑。S的相对原子质量:32
(5)条件控制和误差分析。
①测定过程中,需要控制电解质溶液的。当时,非电解生成的使测得的全硫含量偏小。生成的离子方程式为______。
②管式炉中煤样燃烧时会有少量产生,使测得的全硫含量______(填“偏大”或“偏小”),该测量结果可进行校正。
17. 黄酮类物质X具有抗金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等活性,一种合成路线如下。
已知:。
(1)X中含有的含氧官能团为醚键、_______。
(2)A→B反应的化学方程式是_______。
(3)B→D的反应类型是_______。
(4)E→F的反应同时生成HCl,试剂a的结构简式是_______。
(5)G转化为J需加入。
①J的结构简式是_______。
②的主要作用是_______。
(6)F和L生成X经历如下多步反应:
已知:Ⅰ.;Ⅱ.。
①M的结构简式是_______。
②三步反应中,涉及生成手性碳原子的为第_______步(填“一”“二”或“三”)。
18. 以银锰精矿(主要含、、)和氧化锰矿(主要含)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。
已知:酸性条件下,的氧化性强于。
(1)“浸锰”过程是在溶液中使矿石中的锰元素浸出,同时去除,有利于后续银的浸出;矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中。
①“浸锰”过程中,发生反应,
则可推断:________(填“”或“”)。
②在溶液中,银锰精矿中的和氧化锰矿中的发生反应,则浸锰液中主要的金属阳离子有_______________。
(2)“浸银”时,使用过量、和的混合液作为浸出剂,将中的银以形式浸出。
①将“浸银”反应的离子方程式补充完整:____________。
________________
②结合平衡移动原理,解释浸出剂中的作用:____________。
(3)“沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。
①该步反应的离子方程式有____________。
②一定温度下,的沉淀率随反应时间的变化如下图所示。
解释分钟后的沉淀率逐渐减小的原因:_____________。
(4)结合“浸锰”过程,从两种矿石中各物质利用的角度,分析联合提取银和锰的优势:_____________。
19. 实验小组制备并探究其遇酸性KI溶液后的变化。
【实验1】通一段时间后,关闭弹簧夹,向B的试管中滴入 盐酸,打开活塞a加入适量硫酸,B中溶液迅速变黄,静置一段时间,溶液中出现浑浊。
(1)实验开始时通的目的是______。
(2)A中制备反应的化学方程式为______。
【实验2】推测B中可能发生氧化还原反应生成和S,设计如下实验进行验证。
(3)实验2证明B中未生成,而是生成了S和。
①现象1和试剂2分别是______、______。
②推断在该条件下发生了歧化反应,反应的离子方程式为______。
【实验3】改变实验1中B的试剂,重复实验1的操作,探究KI和盐酸在歧化反应中的作用。
实验
试管中的溶液(1 mL)
滴管中的溶液(1 mL)
B中现象
3-1
蒸馏水
蒸馏水
无明显现象
3-2
蒸馏水
盐酸
3-3
溶液滴淀粉溶液
蒸馏水
溶液迅速变黄,始终未变蓝,出现浑浊较实验1慢
(4)由实验3可得到的结论是______。
(5)查阅资料:
a.在的作用下,的歧化反应分两步:ⅰ.与反应生成和S;ⅱ.生成的再与反应生成和。
b.结合形成了黄色的中间产物,有利于ⅰ中的电子转移,的结合能力与其离子半径密切相关。
①ⅱ中发生反应的离子方程式为______。
②实验3-3中始终未检测出,可推断反应速率:ⅰ______ⅱ(填“>”或“<”)。
③Cl与I同主族,但实验3-2表明无法起到的作用,原因可能是______(写2条)。
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北京师大附中2026-2027学年第一学期
高三化学统练三
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 S32 Mn55 Ni59 Zn65
第一部分
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. 中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平,近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法不正确的是
A. 碳、硅、锗属于同主族元素
B. 第一电离能:
C. 红外光谱法可直接确定石墨烯的晶体结构
D. 硅和锗常用作半导体材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳、硅、锗均为第IVA元素,A正确;
B.同主族从上到下第一电离能减小,故第一电离能:,B正确;
C.红外光谱能测定化学键、官能团等,不能直接测定石墨烯的结构,C错误;
D.硅、锗在元素周期表中位于金属和非金属的交界线处,可用作半导体材料,D正确;
答案选C。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的模型: B. 的电子式:
C. 葡萄糖的结构简式: D. 乙烯分子中的π键:
【答案】D
【解析】
【详解】A.中S的价层电子对数为:,模型为平面三角形:,A错误;
B.为离子化合物,电子式:,B错误;
C.葡萄糖的分子式:,结构简式为HOCH2(CHOH)4CHO,C错误;
D.乙烯分子中的π键镜面对称,图示正确,D正确;
故选D。
3. 镓()是化学史上第一个先从理论上被预言,后在自然界被发现的元素。Ga与K同周期。下列说法不正确的是
A. Ga在周期表中的位置:第四周期第ⅢA族
B. 原子半径:Ga > K
C. 中子数为36的Ga的核素:
D. 最高价氧化物对应水化物的碱性:Ga(OH)3>Al(OH)3
【答案】B
【解析】
【详解】A.Ga与Al同主族,与K同周期,在周期表中的位置:第四周期第ⅢA族,A项正确;
B.同一周期,原子半径从左至右,逐渐减小,因此K的原子半径更大,B项错误;
C.Ga元素原子序数为31,因此中子数为36的核素,质量数为67,C项正确;
D.同一主族,从上至下,元素的金属性增强,最高价氧化物对应水化物的碱性也增强,因此,Ga(OH)3碱性强于Al(OH)3,D项正确;
答案选B。
【点睛】比较原子半径看两个因素:周期数越大,电子层数越多,半径越大;周期数相同,原子序数越大,半径越小。比较简单离子半径也看两个因素:电子层数越大,半径越大;电子层结构相同,原子序数越大,半径越小。
4. 下列原因分析能正确解释性质差异的是
选项
性质差异
原因分析
A
金属活动性:Mg>Al
第一电离能:Mg>Al
B
气态氢化物稳定性:
分子间作用力:
C
熔点:金刚石>碳化硅>硅
化学键键能:C-C>C-Si>Si-Si
D
酸性:
非金属性:C<S
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.Mg和Al的电子层数相同,Mg的原子半径大,原子核对最外层电子的吸引力小,镁易失去最外层电子,所以金属活动性:Mg>Al,故不选A;
B.稳定性与键能有关,与分子间作用力无关,故不选B;
C.化学键键能C-C>C-Si>Si-Si,所以熔点:金刚石>碳化硅>硅,故C正确;
D.亚硫酸不是S的最高价含氧酸,不能根据酸性得出非金属性C<S,故不选D;
选C。
5. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 通入水中制氯水:
B. 电解饱和食盐水:
C. 溶液中通入少量
D. 将等物质的量浓度的和溶液以体积比混合:
【答案】B
【解析】
【详解】A.Cl2通入水中制氯水,生成的HClO为弱酸,不能拆成离子形式,离子方程式为:Cl2+H2OH++Cl−+HClO,A错误;
B.电解饱和食盐水生成氯气、氢气、氢氧化钠,反应的离子方程式是2Cl−+2H2OCl2↑+2OH−+H2↑,B正确;
C.C6H5ONa溶液中通入少量CO2生成苯酚和碳酸氢钠,反应的离子方程式是C6H5O−+CO2+H2O→C6H5OH+,C错误;
D.将等物质的量浓度Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1∶1混合,反应生成硫酸钡沉淀、一水合氨、水,反应的离子方程式是Ba2++2OH−+H+++=BaSO4↓+H2O+NH3H2O,D错误;
故答案选B。
6. 下列实验中,不能达到实验目的的是
A.验证氨气极易溶于水
B.用四氯化碳萃取碘水中的碘
C.验证氯气与水反应后的产物具有漂白性
D.在铁片上获得理想的铜镀层
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氨气极易溶于水,挤压胶头滴管后烧瓶内压强迅速减小,打开止水夹,烧杯中的水进入烧瓶形成喷泉,可验证氨气极易溶于水的性质,A正确;
B.碘在四氯化碳中的溶解度远大于在水中的溶解度,且四氯化碳与水不互溶,萃取操作时振荡分液漏斗、静置分层后分液的装置和操作均合理,可完成四氯化碳萃取碘水中碘的实验,B正确;
C.干燥的不具有漂白性,左侧干燥红布条不褪色,接触右侧湿润红布条时,与水反应生成具有漂白性的,红布条褪色,无水可防止右侧水蒸气进入左侧干扰实验,可验证干燥氯气无漂白性的结论,C正确;
D.待镀的铁片作电解池阴极、铜作阳极、电镀液需选用含铜离子的溶液。该装置中电镀液为硫酸亚铁溶液,没有足够的,无法在铁片上获得理想的铜镀层,不能达到实验目的,D错误;
故选D。
7. 已知:。下列说法不正确的是
A. 中含有离子键、共价键和配位键
B. 和HCl分子的共价键均是s-s σ键
C. 极易溶于水,与分子极性、氢键和能与水反应有关
D. 蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近时,会产生大量白烟
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯化铵含有键的类型包括铵根离子和氯离子之间的离子键,铵根离子中的三个共价键和一个配位键,A正确;
B.和HCl分子的共价键均是s-p σ键,B错误;
C.极易溶于水,因为水为极性分子且含有氢键,为极性分子、含有氢键,与水反应生成一水合氨,C正确;
D.蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近时,会产生大量白烟,白烟为氯化铵颗粒,D正确;
故选B。
8. 《本草纲目》记载,穿心莲有清热解毒、凉血、消肿、燥湿的功效。穿心莲内酯是一种天然抗生素,其结构简式如下图所示。下列关于穿心莲内酯说法不正确的是
A. 分子中含有3种官能团
B. 能发生加成、消去、氧化和聚合反应
C. 该物质分别与足量的、反应,消耗二者的物质的量之比为
D. 分子中含有手性碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子中含有羟基、酯基、碳碳双键共3种官能团,A正确;
B.碳碳双键可发生加成、氧化、加聚(聚合)反应,醇羟基的β-C上有氢可发生消去反应,羟基也可发生氧化反应,因此能发生加成、消去、氧化和聚合反应,B正确;
C.醇羟基可与反应,该物质含醇羟基,消耗;只有酯基可与反应,该物质含普通醇酯基,水解仅消耗,消耗二者物质的量之比为,C错误;
D.如图所示,分子中含有手性碳原子:,D正确;
故选C。
9. 离子化合物和与水的反应分别为①;②。下列说法正确的是
A. 中均有非极性共价键
B. ①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C. 中阴、阳离子个数比为,中阴、阳离子个数比为
D. 当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的和的物质的量相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.Na2O2中有离子键和非极性键,CaH2中只有离子键而不含非极性键,A错误;
B.①中水的化合价不发生变化,不涉及氧化还原反应,②中水发生还原反应,B错误;
C.Na2O2由Na+和组成.阴、阳离子个数之比为1∶2,CaH2由Ca2+和H-组成,阴、阳离子个数之比为2∶1,C正确;
D.①中每生成1个氧气分子转移2个电子,②中每生成1个氢气分子转移1个电子,转移电子数相同时,生成氧气和氢气的物质的量之比为1∶2,D错误;
故选C。
10. 某多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”,能高选择性吸附。废气中的被吸附后,经处理能全部转化为。原理示意图如下。
已知:
下列说法不正确的是
A. 温度升高时不利于吸附
B. 多孔材料“固定”,促进平衡正向移动
C. 转化为的反应是
D. 每获得时,转移电子的数目为
【答案】D
【解析】
【分析】废气经过MOFs材料之后,NO2转化成N2O4被吸附,进而与氧气和水反应生成硝酸,从该过程中我们知道,NO2转化为N2O4的程度,决定了整个废气处理的效率。
【详解】A.从可以看出,这个是一个放热反应,升高温度之后,平衡逆向移动,导致生成的N2O4减少,不利于NO2的吸附,A正确;
B.多孔材料“固定”,从而促进平衡正向移动,B正确;
C.N2O4和氧气、水反应生成硝酸,其方程式为,C正确;
D.在方程式中,转移的电子数为4e-,则每获得,转移的电子数为0.4mol,即个数为,D错误;
故选D。
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. 工业上可以利用水煤气(、)合成二甲醚(),同时生成。合成过程中,主要发生三个反应,℃时,有关反应及相关数据如下。
保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变,进行实验,测得转化率随温度变化曲线如下图。下列说法不正确的是
A. ℃时,水煤气合成二甲醚的热化学方程式:
B. ℃时,增大压强、加入催化剂均可提高的平衡转化率
C. 220℃~240℃时,温度升高反应速率加快,转化率升高
D. 温度高于240℃时,温度升高转化率降低的原因可能是平衡逆向移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.已知:℃时,有关反应及相关数据如下
①
②
③
由盖斯定律可知,2×①+②+③得反应,则其焓变为,A正确;
B.加入催化剂可以加快反应速率,但是不能改变物质的平衡转化率,B错误;
C.升高温度反应速率加快,由图可知,20℃~240℃时,温度升高反应速率加快,且转化率升高,C正确;
D.反应均为放热反应,温度高于240℃时,温度升高导致平衡逆向移动,使得转化率降低,D正确;
故选B。
13. 聚合物A是一种新型可回收材料的主要成分,其结构片段如下图(图中表示链延长)。该聚合物是由线型高分子P和交联剂Q在一定条件下反应而成,以氯仿为溶剂,通过调控温度即可实现这种材料的回收和重塑。
已知:i.
ii.
下列说法不正确的是
A. M为1,4-丁二酸
B. 交联剂Q的结构简式为
C. 合成高分子化合物P的反应属于缩聚反应,其中x=n-1
D. 通过先升温后降温可实现这种材料的回收和重塑
【答案】C
【解析】
【详解】A.和1,4-丁⼆酸发生缩聚反应生成p,故A正确;
B.根据A的结构简式,可知交联剂Q的结构简式为,故B正确;
C.和1,4-丁⼆酸发生缩聚反应生成p,其中x=2n-1,故C错误;
D.正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,所以通过先升温后降温可实现这种材料的回收和重塑,故D正确;
选C。
14. 某小组研究分别与的反应。下列说法不正确的是
编号
1
2
3
实验
现象
溶液变为黄绿色,产生白色沉淀(白色沉淀为)
溶液变红,向反应后的溶液中加入溶液,产生蓝色沉淀,且沉淀量逐渐增多
接通电路后,电压表指针不偏转。一段时间后,取出左侧烧杯中少量溶液,滴加溶液,没有观察到蓝色沉淀
A. 实验1中发生了氧化还原反应,为还原剂
B. 实验2中“溶液变红”是与结合形成了配合物
C. 若将实验3中溶液替换为溶液,接通电路后,可推测出电压表指针会发生偏转
D. 综合实验1~3,微粒的氧化性与还原产物的价态和状态有关
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验1中生成白色沉淀,从价降为价,得电子作氧化剂,因此必有元素化合价升高,被氧化,作还原剂,该反应为氧化还原反应,A正确;
B.与结合生成红色配合物,这是的特征反应,实验2中“溶液变红”就是配位反应的结果,B正确;
C.等物质的量浓度时离子的氧化性:Fe3+>Cu2+,0.25mol/LCuSO4溶液与0.125 mol/L Fe2(SO4)3溶液中Fe3+和Cu2+的浓度相等,氧化性强的为Fe2(SO4)3溶液,实验3中电压表指针未偏转,故用0.25mol⋅L−1 CuSO4溶液替换0.125 mol/L Fe2(SO4)3溶液时,接通电路后电压表指针也不会发生偏转,C错误;
D. 综合三个实验:氧化性弱于,但能氧化,原因是的还原产物为价,且生成难溶沉淀,降低了浓度,提高了的氧化性,说明微粒的氧化性与还原产物的价态和状态有关,D正确;
故选C。
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 锡()是现代“五金”之一,广泛应用于合金、半导体工业等。
(1)位于元素周期表的第5周期第IVA族。将的基态原子最外层轨道表示式补充完整:_______。
(2)和是锡的常见氯化物,可被氧化得到。
①分子的模型名称是_______。
②的键是由锡的_______轨道与氯的轨道重叠形成σ键。
(3)白锡和灰锡是单质的常见同素异形体。二者晶胞如图:白锡具有体心四方结构;灰锡具有立方金刚石结构。
①灰锡中每个原子周围与它最近且距离相等的原子有_______个。
②若白锡和灰锡的晶胞体积分别为和,则白锡和灰锡晶体的密度之比是_______。
(4)单质的制备:将与焦炭充分混合后,于惰性气氛中加热至,由于固体之间反应慢,未明显发生反应。若通入空气在下,能迅速被还原为单质,通入空气的作用是_______。
【答案】(1) (2) ①. 平面三角形 ②. 1个杂化
(3) ①. 4 ②.
(4)空气中的O2将C氧化为,与发生气固反应,速率快
【解析】
【小问1详解】
Sn位于元素周期表的第5周期ⅣA族,基态Sn原子的最外层电子排布式为5s25p2,Sn的基态原子最外层轨道表示式为;
【小问2详解】
①SnCl2中Sn的价层电子对数为2+×(4-2×1)=3,故SnCl2分子的VSEPR模型名称是平面三角形;
②SnCl4中Sn的价层电子对数为4+×(4-4×1)=4,有4个σ键、无孤电子对,故Sn采取sp3杂化,则SnCl4的Sn—Cl键是由锡的1个sp3杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键;
【小问3详解】
①灰锡具有立方金刚石结构,金刚石中每个碳原子以单键与其他4个碳原子相连,此5碳原子在空间构成正四面体,且该碳原子在正四面体的体心,所以灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有4个;
②根据均摊法,白锡晶胞中含Sn原子数为8×+1=2,灰锡晶胞中含Sn原子数为8×+6×+4=8,所以白锡与灰锡的密度之比为∶=;
【小问4详解】
将SnO2与焦炭充分混合后,于惰性气氛中加热至800℃,由于固体之间反应慢,未发生明显反应;若通入空气在800℃下,SnO2能迅速被还原为单质Sn,通入空气的作用是:空气中的O2将C氧化为,与发生气固反应,速率快,有关反应的化学方程式为2C+O22CO、2CO+SnO2Sn+2CO2。
16. 煤中硫的存在形态分为有机硫和无机硫(、硫化物等)。库仑滴定法是常用的快速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,出口气体中主要含、、、、。
(1)煤样需研磨成细小粉末,目的是______。
(2)高温下,煤中的完全转化为,该反应的化学方程式为______。
(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在电解池中发生反应的离子方程式为______。
②测硫仪工作时电解池的阳极反应式为______。
(4)煤样为ag,电解消耗的电量为x库仑。煤样中硫元素的质量分数为______。
已知:电解中转移1电子所消耗的电量为96500库仑。S的相对原子质量:32
(5)条件控制和误差分析。
①测定过程中,需要控制电解质溶液的。当时,非电解生成的使测得的全硫含量偏小。生成的离子方程式为______。
②管式炉中煤样燃烧时会有少量产生,使测得的全硫含量______(填“偏大”或“偏小”),该测量结果可进行校正。
【答案】(1)增大固体与空气的接触面积,加快反应速率,使煤粉完全燃烧
(2)
(3) ①. ②.
(4)
(5) ①. ②. 偏小
【解析】
【分析】煤在管式炉中灼烧,S元素转化为二氧化硫气体,二氧化硫在库伦测硫仪中把还原为I-,再通过电解把I-氧化为,根据得失电子守恒计算出硫的含量。
【小问1详解】
煤样研磨成细小粉末后固体表面积增大,与空气的接触面积增大,加快反应速率,使煤粉完全燃烧,所以煤样需研磨成细小粉末;
【小问2详解】
高温下,煤中的完全转化为,S元素化合价降低,根据氧化还原反应规律,被碳粉还原,所以产物中有二氧化碳,该反应的化学方程式为;
【小问3详解】
①在电解池中将还原为I-,被氧化为硫酸根离子,发生反应的离子方程式为 。
②测硫仪工作时,将I-氧化为,电解池的阳极反应式为。
【小问4详解】
煤样为ag,电解消耗的电量为x库仑。电子的物质的量为,1molSO2转移2mol电子,则煤样中硫元素物质的量为,煤样中硫元素的质量分数为
【小问5详解】
①当时,非电解生成的使测得的全硫含量偏小。根据题意,待测气体中含有氧气,氧气能把I-氧化为,反应的离子方程式为。
②管式炉中煤样燃烧时会有少量产生,不能还原,使测得的全硫含量偏小。
17. 黄酮类物质X具有抗金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等活性,一种合成路线如下。
已知:。
(1)X中含有的含氧官能团为醚键、_______。
(2)A→B反应的化学方程式是_______。
(3)B→D的反应类型是_______。
(4)E→F的反应同时生成HCl,试剂a的结构简式是_______。
(5)G转化为J需加入。
①J的结构简式是_______。
②的主要作用是_______。
(6)F和L生成X经历如下多步反应:
已知:Ⅰ.;Ⅱ.。
①M的结构简式是_______。
②三步反应中,涉及生成手性碳原子的为第_______步(填“一”“二”或“三”)。
【答案】(1)酮羰基、酚羟基
(2)+Br2+HBr
(3)取代反应 (4)CH3OCH2Cl
(5) ①. ②. 消耗反应生成的HBr,提高J的产率
(6) ①. ②. 二
【解析】
【分析】结合流程,A和Br2发生取代反应生成B,结合F的结构简式可知,B的结构简式为;B和(CH3)2SO4发生取代反应生成D,结合F的结构简式可以推知D为;D发生水解反应后酸化生成的E为;E和试剂a发生取代反应生成F,由题(4)可知,同时生成HCl,可以推知a为CH3OCH2Cl;G和发生取代反应生成J为;J发生已知信息的反应得到K为,K和CH3OCH2Cl发生取代反应生成L为;F和L发生(6)题中信息的反应得到M,由F和L的结构简式可知M为;M加成转化为N:;N酸化生成X,同时会生成甲醛、甲醇;
【小问1详解】
由X结构,X中含有的含氧官能团为醚键、酮羰基、酚羟基;
【小问2详解】
由分析可知,A和Br2发生取代反应生成B,化学方程式为:+Br2+HBr;
【小问3详解】
由分析可知,B和(CH3)2SO4发生取代反应生成D,故为取代反应;
【小问4详解】
由分析可知,a为CH3OCH2Cl;
【小问5详解】
①由分析可知,J的结构简式是;
②G和发生取代反应生成J为,同时有HBr生成,K2CO3的主要作用是消耗反应生成的HBr,提高J的产率;
【小问6详解】
①由分析可知,M的结构简式是;
②手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,M中没有手性碳原子,N中含有手性碳原子,则三步反应中涉及生成手性碳原子的为第二步。
18. 以银锰精矿(主要含、、)和氧化锰矿(主要含)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。
已知:酸性条件下,的氧化性强于。
(1)“浸锰”过程是在溶液中使矿石中的锰元素浸出,同时去除,有利于后续银的浸出;矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中。
①“浸锰”过程中,发生反应,
则可推断:________(填“”或“”)。
②在溶液中,银锰精矿中的和氧化锰矿中的发生反应,则浸锰液中主要的金属阳离子有_______________。
(2)“浸银”时,使用过量、和的混合液作为浸出剂,将中的银以形式浸出。
①将“浸银”反应的离子方程式补充完整:____________。
________________
②结合平衡移动原理,解释浸出剂中的作用:____________。
(3)“沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。
①该步反应的离子方程式有____________。
②一定温度下,的沉淀率随反应时间的变化如下图所示。
解释分钟后的沉淀率逐渐减小的原因:_____________。
(4)结合“浸锰”过程,从两种矿石中各物质利用的角度,分析联合提取银和锰的优势:_____________。
【答案】(1) ①. ②. 、
(2) ①. ②. 抑制水解,防止生成沉淀,推动平衡正向移动
(3) ①. 、、 ②. 溶解的(或由将氧化成的)可作为氧化剂,使转化为溶解
(4)作氧化剂,作还原剂,两者相互反应;矿石中的锰得到了回收;有利于中银的提取
【解析】
【分析】银锰精矿(主要含、、)和氧化锰矿(主要含)混合加溶液,使矿石中的锰元素浸出,同时去除,矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中,浸锰液中主要的金属阳离子有、;浸锰渣中的与过量、和的混合液反应,将中的银以形式浸出,用铁粉把还原为金属银。
【小问1详解】
①MnS能溶于硫酸发生反应生成和,说明MnS可以在酸性条件下溶解;而在该过程中完全残留,不溶于酸,说明MnS的溶度积大于。
②根据信息,在溶液中二氧化锰可将氧化为,自身被还原为,则浸锰液中主要的金属阳离子有、;
【小问2详解】
①中S元素化合价升高,Fe元素化合价降低,根据得失电子守恒、元素守恒,该离子方程式为;
②抑制水解,防止生成沉淀,推动平衡正向移动。
【小问3详解】
①铁粉可将还原为单质银,过量的铁粉还可以与铁离子以及过量的氢离子发生反应,因此离子方程式为:、、;
②溶解的(或由将氧化成的)可作为氧化剂,使转化为溶解,导致沉淀率下降。
【小问4详解】
联合提取银和锰的优势在于“浸锰”过程可将两种矿石中的锰元素同时提取到浸锰液中,将银元素和锰元素分离开,作氧化剂,作还原剂,两者相互反应;矿石中的锰得到了回收;有利于中银的提取。
19. 实验小组制备并探究其遇酸性KI溶液后的变化。
【实验1】通一段时间后,关闭弹簧夹,向B的试管中滴入 盐酸,打开活塞a加入适量硫酸,B中溶液迅速变黄,静置一段时间,溶液中出现浑浊。
(1)实验开始时通的目的是______。
(2)A中制备反应的化学方程式为______。
【实验2】推测B中可能发生氧化还原反应生成和S,设计如下实验进行验证。
(3)实验2证明B中未生成,而是生成了S和。
①现象1和试剂2分别是______、______。
②推断在该条件下发生了歧化反应,反应的离子方程式为______。
【实验3】改变实验1中B的试剂,重复实验1的操作,探究KI和盐酸在歧化反应中的作用。
实验
试管中的溶液(1 mL)
滴管中的溶液(1 mL)
B中现象
3-1
蒸馏水
蒸馏水
无明显现象
3-2
蒸馏水
盐酸
3-3
溶液滴淀粉溶液
蒸馏水
溶液迅速变黄,始终未变蓝,出现浑浊较实验1慢
(4)由实验3可得到的结论是______。
(5)查阅资料:
a.在的作用下,的歧化反应分两步:ⅰ.与反应生成和S;ⅱ.生成的再与反应生成和。
b.结合形成了黄色的中间产物,有利于ⅰ中的电子转移,的结合能力与其离子半径密切相关。
①ⅱ中发生反应的离子方程式为______。
②实验3-3中始终未检测出,可推断反应速率:ⅰ______ⅱ(填“>”或“<”)。
③Cl与I同主族,但实验3-2表明无法起到的作用,原因可能是______(写2条)。
【答案】(1)排尽装置内的空气,防止氧气干扰实验
(2)
(3) ①. 溶液不变蓝(或无明显现象) ②. 盐酸酸化的BaCl2溶液 ③.
(4)KI是SO2歧化反应的催化剂,能加快反应速率;盐酸本身对SO2歧化反应无影响,但能增大KI的催化活性
(5) ①. ②. < ③. Cl-的离子半径比I-小,结合SO2的能力弱,无法形成有利于电子转移的黄色中间体;Cl-的还原性比I-弱,难以与SO2发生第一步反应(i)生成Cl2和S
【解析】
【分析】实验1中A为SO2发生装置,B为探究KI、SO2和盐酸反应的装置,C为尾气处理装置,吸收多余的二氧化硫,以免污染空气。;
【小问1详解】
I-和均为强还原性离子,易被空气中的氧气氧化,因此实验开始时通的目的是排尽装置内的空气,防止氧气干扰实验;
【小问2详解】
A装置中利用70%的浓硫酸和Na2SO3制备SO2气体,其反应的化学方程式为;
【小问3详解】
①据题意,实验2证明B中未生成,而是生成了S和,则向实验所得上层清液中加入淀粉溶液不变蓝,加入盐酸酸化的BaCl2溶液生成BaSO4白色沉淀,因此现象1为溶液不变蓝(或无明显现象),试剂2为盐酸酸化的BaCl2溶液;
②SO2在该条件下发生歧化反应生成S和,反应离子方程式为;
【小问4详解】
实验3-1中,未加KI溶液、盐酸,实验无明显现象;实验3-2中,未加KI溶液,加入盐酸,实验仍无明显现象,说明盐酸对SO2歧化无作用;实验3-3中,加入KI溶液,未加盐酸,实验出现浑浊,但比实验1(加入KI溶液和盐酸)要慢,说明KI是SO2歧化反应的催化剂,能加快反应速率,盐酸本身对SO2歧化反应无影响,但能增大KI的催化活性;
【小问5详解】
①ⅱ中与反应生成和,离子方程式为;
②实验3-3中始终未检测出,说明i中生成的速率远远小于ii中消耗的速率,即反应ii的速率大于反应i的速率,故填“<”;
③Cl与I同主族,但实验3-2表明无法起到的作用,原因可能是:Cl-的离子半径比I-小,结合SO2的能力弱,无法形成有利于电子转移的黄色中间体;Cl-的还原性比I-弱,难以与SO2发生第一步反应(i)生成Cl2和S。
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