内容正文:
2026-2027学年度高三四调考试
化学答案
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.【答案】B
【详解】具有强氧化性,是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂,可代替氯气用于自来水消毒,A正确;石墨烯是碳元素组成的单质,属于无机非金属材料,不属于有机高分子材料,B错误;钢是铁与碳等元素形成的铁合金,薄形钢板属于合金,C正确;液晶是介于液态和晶态之间的特殊物质状态,可用于制作液晶显示器,D正确。
2.【答案】D
【详解】反应中S的化合价由0价下降为-2价,N的化合价由+5价下降为0价,S和为氧化剂,A错误;S发生还原反应,B错误;S发生还原反应,是还原产物,C错误;C的化合价由0价上升为+4价,C为还原剂,S和为氧化剂,根据化学方程式可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为(1+2)∶3=1∶1,D正确。
3.【答案】A
【详解】该变化为化学变化,所有化学变化均涉及反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成,A正确;石墨和金刚石均是由碳元素组成的单质,互为同素异形体,B错误;反应物总能量低于生成物总能量,该反应为吸热反应,C、D错误。
4.【答案】C
【详解】加热时,分解生成的和在试管口会重新化合生成,无法制得氨气,固-固加热应采用,A错误;将通入溶有的饱和食盐水中时,导管应长进短出使气体与溶液充分接触,图中进气方向错误,无法充分反应制取,B错误;生成的为晶体,难溶于饱和溶液,可通过过滤操作分离,图中过滤装置符合操作要求,C正确;受热易分解,直接加热会导致变质,且一般也不能用烧杯加热固体,D错误。
5.【答案】A
【详解】与反应生成极难溶于水的CuS沉淀和硫酸,是弱电解质,反应的离子方程式为,A符合题意。
6.【答案】A
【详解】由方程式可知,每生成1 mol ,转移电子数目为,A正确;氢化钙是离子化合物,化合物中只含有离子键,不含有共价键,B错误;标准状况下,水不是气态,不能用22.4 L/mol计算水的物质的量和含有的分子数,C错误;未给出溶液的体积,无法计算常温下pH为10的氢氧化钙溶液中氢氧根离子的物质的量和数目,D错误。
7.【答案】D
【详解】根据题意,首先,物质M的焰色试验呈黄色,M含元素;D是黄绿色气体,D为;X:“84”消毒液主要成分,为;Y:使湿润红色石蕊试纸变蓝,为;W:空气主要成分,结合反应⑥,推测W为;Z:相对分子质量为32的火箭推进剂还原剂,为(肼);电解M溶液(含)生成B、C、,故电解溶液,所以M为,再根据反应①电解溶液,因此可以确定B为、C为;再来确定A:常见金属,与反应生成E,故A为;再根据反应②:,可确定E为;F:与反应生成,故F为;由此作答。B是,溶液中,,A错误;反应②是与发生的氧化还原反应(非基本反应类型),反应④是与的化合反应,反应类型不同,B错误;反应③是与反应生成沉淀,若过量,会溶解生成,故F()需少量,C错误;由分析知,反应⑤为,元素由价降为价,参与反应转移电子,D正确。
8.【答案】C
【详解】由题干表中数据可知,氮氮三键的键能比键的键能大得多,键能越大化学键越稳定,故相同条件下比稳定,A正确;已知反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和,结合题干图示信息中热化学方程式:有,,即,解得x=391,B正确;已知转化为是一个放热过程,则与燃烧生成液态水放出的热量比生成气态水更多,故,C错误;根据盖斯定律,,则,D正确。
9.【答案】C
【详解】与反应产物为、、、,所有元素化合价均未发生变化,属于非氧化还原反应,A正确;生产普通水泥的主要原料为石灰石和黏土,还需加入适量石膏调节硬化速率,B正确;四氟乙烯中含有碳碳双键,化学性质不稳定;四氟乙烯发生加聚反应生成聚四氟乙烯,聚四氟乙烯中所有化学键均为稳定的单键,化学性质稳定,C错误;利用Zn板保护钢闸门属于牺牲阳极法,Zn比Fe活泼,作负极被腐蚀,因此需定期检查、更换,D正确。
10.【答案】D
【详解】具有还原性,具有强氧化性,二者发生氧化还原反应生成,无生成,A错误;是两性金属,可与溶液反应生成,为活泼金属,不与溶液反应,B错误;是共价化合物,熔融状态不导电,工业上采用电解熔融的方法冶炼金属铝,C错误;先与水反应生成和,二者再分别与盐酸反应生成和,类推成立,D正确。
11.【答案】B
【详解】由图可知,放电时,锌电极为原电池的负极,碱性条件下锌在负极失去电子发生氧化反应生成四
羟基合锌离子,电极反应式为,复合石墨电极为正极,水分子在正极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,电极反应式为;充电时,与直流电源负极相连的锌电极为阴极,四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌和氢氧根离子,电极反应式为,复合石墨电极为阳极,碱性条件下氨分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氮气和水,电极反应式为:。放电时失去电子转化为,为原电池负极,复合石墨为正极,原电池中正极电势高于负极,因此锌电极电势更低,A错误;充电时为电解池,复合石墨作阳极,失去的电子流向电源正极,作阴极,电子从电源负极流向电极,电子迁移方向描述正确,B正确;由上述分析可知,放电时的总反应式为,充电时的总反应式为,则一次充放电循环的总反应是,C错误;未说明是标准状况,无法计算气体体积,D错误。
12.【答案】B
【详解】如图2所示,转化为相对能量升高,有能量变化,A正确;如图2所示,物质II到III的变化是解离键,物质III到IV的变化是解离键,解离键的活化能小于解离键的活化能,所以解离键比解离更困难,B错误;反应过程中,反应物吸附在催化剂上时形成配位键;生成时形成极性键,生成时形成非极性键,因此过程有配位键、极性键、非极性键形成,C正确;吸附于催化剂后,先生成、,随后发生键断裂生成和,第三步骤中与二者结合生成,D正确。
13.【答案】C
【详解】从图示来看,左侧发生还原反应,碳布上的介孔作为阴极催化剂,A正确;阴极的电极反应式为,阳极的电极反应式为,电路中每转移电子,阳极区有通过质子交换膜进入阴极区,B正确;总反应为,电路中转移电子时,生成,C错误;阴极区和阳极区的产物都为,工作一段时间后阴极区和阳极区都会降低,D正确。
14.【答案】B
【详解】水解生成橙黄色的,实验甲、乙的2试管均为橙黄色,与水解有关,A正确;实验乙中加稀硝酸,浓度增大抑制水解,浓度降低,转化为肉眼几乎无法分辨的淡紫色,反应前后均为价,与硝酸氧化性无关,B错误;实验甲加入稀盐酸后溶液变为黄色,说明可以替换配离子中的生成,故配位能力,C正确;工业盐酸中含有大量,且酸性较强抑制水解,故黄色微粒为,D正确。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分,除标注外,每空2分)
(1)制作光导纤维(或制作玻璃、工业制硅、建筑材料、制作光学仪器)(其他答案合理即可) 1∶2
(2)4.3
(3)
(4)
(5)80℃ (1分) 50℃ (1分)
【分析】钒铬还原渣加入硫酸酸浸,转化为,转化为,不溶,过滤除去;滤液中加入,将氧化为,调节溶液的pH,将水解沉淀为,含的净化液中加入过量NaOH溶液和,将氧化为,再调节溶液的pH,将转化为,最后经蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶,过滤、洗涤得到。
【详解】(1)根据分析可知“滤渣”为,可用于制作光导纤维或制作玻璃或工业制硅;加入将氧化为,反应离子方程式为:,则该反应中氧化剂为,还原剂为,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2;结合的结构分析,加热时水解时生成和,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:。
(2)根据的近似为,,,,则“水解沉钒”调pH的范围是2.5~4.3;
(3)“溶液1”中含,加入后被氧化成,在强碱性溶液中发生的化学反应方程式为;
(4)“溶液2调pH”,将转化为,所发生反应的离子方程式;
(5)根据图像可知用氧化时,60℃、80℃时沉钒率较大,但根据信息“降低温度能耗增加”因此应选择80℃;用氧化时50℃时沉钒率最大,铬损率比较低,因此应选择50℃。
16.(14分,每空2分)【答案】(1)充满黄绿色气体
(2)HCl
(3)(球形)干燥管
(4)
(5) 偏高
【分析】装置A中利用高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气;装置B中饱和食盐水可吸收氯气中的氯化氢气体,球形干燥管中的无水氯化钙可干燥氯气;装置D中纯硅与干燥的氯气反应生成四氯化硅,遇水剧烈水解,的熔点、沸点分别为-70.0℃、57.7℃,采用冷凝回流降温的方法收集四氯化硅,G主要吸收空气中的水蒸气,防止进入装置干扰实验;据此解答。
【详解】(1)装置A利用和浓盐酸反应制,在空气中易自燃,且装置内的空气、水蒸气会干扰反应,因此需要先通一段时间排尽装置内的空气,当D中充满黄绿色的氯气时,说明空气已被完全排出,此时再加热D可避免副反应和安全隐患。
(2)A中制得的混有大量挥发的杂质,极易溶于饱和溶液,会使溶液中显著增大,超过的溶解限度,因此析出晶体。
(3)C和G的仪器为干燥管,作用是吸收水蒸气,C除去中的水蒸气防止提前水解,G防止外界空气中的水蒸气进入收集装置;水解生成硅酸和氯化氢,化学方程式为。
(4)电负性,中氢、氯为价,遇水会剧烈反应,则会和水生成硅酸、氢气、盐酸,那么将其通入浓溶液中会生成氢气、氯化钠、硅酸钠,发生反应的化学方程式为
。
(5)由题意可知,,根据Cl守恒知,则产品的纯度为;若产品中混有,消耗NaOH溶液的体积将增大,最终测得结果偏高。
17.(15分,除标注外,每空2分)
【答案】(1)浓硫酸 (1分) 避免后续装置或空气中的水蒸气进入D装置中
(2)
(3)锌和铜构成了原电池
(4) AC 减缓与的反应速率
【分析】在A装置中,稀硫酸与ZnS反应产生和,Cu与稀硫酸不反应,Zn与稀硫酸反应产生和,在B装置中进来的有和,与不反应,但是与反应产生CuS沉淀,在C装置中进来的有水蒸气和,因为D装置要制备LiH,不能有水进入D中,所以C中要盛入干燥剂,E在阻止后续装置或空气中的水蒸气进入D中;
【详解】(1)由分析可知,C中进入的有水蒸气和,D中不能有水进入,所以C中要装浓作干燥剂;E在阻止后续装置或空气中的水蒸气进入D中;
(2)将LiH与乙醚的混合物与无水氯化铝直接反应,题中还提到以“循环利用氯化锂法”制备,所以在制备时循环利用的氯化锂也会出现,所以其反应方程式为;
(3)粗锌中含有杂质比如Cu,则Zn、Cu与稀构成原电池,同一个反应,原电池原理的反应速率比普通的反应速率要快;
(4)①反应生成的气体是,的体积是,氢气物质的量是,根据系数关系,与水反应的四氢铝锂物质的量是,四氢铝锂的质量,产品的纯度为;
②LiH中氢的质量分数要大于中氢的质量分数,所以如果混有LiH,会导致生成的氢气偏多,测得的结果会偏高,A正确;灼烧时粉末溅出,测得的固体质量偏小,而这是根据固体质量去求产品中的质量,会导致测得的四氢铝锂质量偏低,B错误;水准管中液面高度低于量气管,量气管中的气体所受压强是大气压-液面高度差带来的液体压强,气体体积是偏大的,而气体是四氢铝锂与水反应生成的,气体体积偏大,测得的结果就偏高,C正确;Y形管中残留有氢气不影响结果。因为Y形管中一开始有空气,最终是空气+氢气,体积增大的部分就是氢气体积,所以对测定结果无影响,D错误;故答案选AC;
③在潮湿的空气中均会发生剧烈水解,反应迅速,故过四氢呋喃的作用可降低水的浓度,减缓与的反应速率;
(5)反应物的结构中,官能团有羰基、醛基、酯基,题中说到四氢铝锂能还原醛、酮、羧酸、酯等有机物生成醇,则R的结构简式为。
18.(15分,除标注外,每空2分)
【答案】(1) +247.3 kJ/mol 高温
(2)正 (1分)
(3) 54 g
【详解】(1)①根据盖斯定律:a+2b得c,则。②,,,则;生成物标准摩尔生成焓总和-反应物标准摩尔生成焓总和==+247.3kJ/mol;反应a是气体分子数增大的反应,,,根据,反应才能自发进行,则该反应在高温下能自发进行。
(2)电解反应在温度于500℃时进行,电解质为熔融碳酸盐,则阳极的电极反应是甲烷失电子生成氢气和二氧化碳的过程,阴极是碳酸根离子得到电子生成碳,依据电子守恒和传导离子分析。电解池电极Ni-YSZ中甲烷变成,C元素的化合价升高,失电子,发生氧化反应,作阳极,因此X为电源的正极;阴极上发生还原反应,Ni电极上发生的电极反应方程式为。
(3))在酸性电解质中,阴极是由二氧化碳产生甲醇,则阴极电极反应式为:;阳极失电子生成,电极反应式为:,产生的氧气逸出,氢离子向正极移动,即氢离子向右移动,因此每转移6 mol电子时,阳极室中减少的是3 mol ,质量为:。
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2026-2027学年度高三四调考试
化学
全卷满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 N-14 Al-27 Si-28 Cl-35.5 Zn-65
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.化学推动着社会的进步和人类的发展,下列有关说法错误的是
A.是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂,可代替氯气用于自来水消毒
B.火箭表面涂层的成分为石墨烯,该成分是一种有机高分子材料
C.国产大型邮轮“爱达·魔都号”采用的薄形钢板属于合金
D.液晶显示器是一种采用液晶为材料的显示器,液晶是介于液态和晶态之间的物质状态
2.我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸时反应为:。下列说法正确的是
A.氧化剂只有
B.S发生氧化反应
C.是氧化产物
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
3.一定条件下,石墨转化为金刚石反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.反应中涉及化学键的断裂和形成
B.石墨和金刚石互为同位素
C.该反应为放热反应
D.反应物的总能量大于生成物的总能量
4.根据侯氏制碱原理制备少量的实验,经过制取氨气、制取、分离、干燥四个步骤,下列图示装置和原理能达到实验目的的是
A.制取氨气
B.制取
C.分离
D.干燥
5.化学知识在生产、生活中应用广泛。下列反应方程式错误的是
A.饱和溶液除去中:
B.泡沫灭火器工作原理:
C.酸性高锰酸钾溶液测定空气中的含量:
D.氢氟酸溶蚀玻璃生产磨砂玻璃:
6.用作野外生氢剂的原理为:,为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.每产生1 mol ,转移电子数目为
B.1 mol 中所含共价键的数目为
C.标准状况下,22.4 L中所含分子数为
D.常温下,pH=10的溶液中,的数目为
7.如图A是常见的金属,物质M的焰色试验火焰呈黄色,D是黄绿色气体,X是“84”消毒液的主要成分,Y是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,W是空气的主要成分之一,Z可用作火箭推进器中的还原剂,且其相对分子质量为32(框图中部分产物已略去)。
下列说法正确的是
A.常温下,0.1 mol/L的B溶液的pH=1
B.反应②和④基本反应类型相同
C.反应③中F需过量
D.消耗1 mol X,反应⑤转移2 mol
8.下表为某些化学键的键能化学键键能:
化学键
键能(kJ/mol)
154
500
942
x
已知火箭燃料肼()有关化学反应的能量变化如图所示,则下列说法错误的是
A.相同条件下比稳定
B.表中的x=391
C.
D.图中的
9.下图为某水电站坝体维护的三个主要措施。
下列有关说法错误的是
A.与的反应为非氧化还原反应
B.石灰石和黏土是生产普通水泥的主要原料
C.四氟乙烯和聚四氟乙烯的化学性质都比较稳定
D.利用Zn板保护钢闸门时,需定期检查、更换
10.类推类比迁移的思维方法可以预测许多物质的性质,但类比是相对的,不能违背客观事实。下列类比分析结果正确的是
选项
已知
类推
A
与反应生成和
与反应生成和
B
Al与NaOH溶液反应生成
Mg与NaOH溶液反应也生成
C
工业上采用电解熔融NaCl的方法冶炼金属钠
工业上也可用电解熔融的方法冶炼金属铝
D
与盐酸反应生成和
与盐酸反应生成和
11.中国科学家设计并提出一种协同氨分解的新型可充电电池,实现到的高效转化,转化关系如图所示。
下列说法正确的是
A.放电时锌电极电势高于复合石墨电极电势
B.充电时电子迁移方向:复合石墨电极→电源正极,电源负极→锌电极
C.一次充放电循环的总反应是
D.放电时6.5 g锌参加反应时,生成氢气的体积是2.24 L
12.在催化剂作用下,单个HCOOH释氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。下列叙述错误的是
A.HCOOH在催化剂上的吸附伴随有能量的变化
B.在催化剂表面解离键比解离键更容易
C.HCOOH催化释氢过程有配位键、极性键和非极性键的形成
D.用HCOOD催化释氢,则生成HD
13.合成的甲醇可利用和CuO纳米片()作催化电极,进一步制备甲酸,其电化学装置的工作原理如图所示。
下列说法错误的是
A.碳布上的介孔作阴极催化剂
B.中间隔膜为质子交换膜
C.电路中转移4 mol电子时,生成2 mol甲酸
D.工作一段时间后,阴极区和阳极区的pH都会降低
14.工业盐酸由铁质反应设备生产,成品通常呈现黄色。为了探究工业盐酸呈黄色的原因,进行下列实验。
实验甲:
实验乙:
已知:在水溶液中以形式存在,呈肉眼几乎无法分辨的淡紫色;呈黄色;呈橙黄色;较难与形成稳定的配合物。
下列说法错误的是
A.实验甲、乙中2试管均呈橙黄色与水解有关
B.实验乙中3试管呈无色与硝酸的氧化性有关
C.与的配位能力:
D.工业盐酸中呈黄色的微粒是
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分,除标注外,每空2分)钒铬还原渣是钠化提钒过程的固体废弃物,其主要成分为、及少量的,一种初步分离钒铬还原渣中的钒铬并获得的工艺流程如图:
已知:①“酸浸”后转化为;
②lg2≈0.3;
③的近似为;
④有关物质的溶解度(g/100 g )如下表所示:
温度/℃
20
40
60
80
100
183.6
215.1
269.2
376.4
415.0
19.5
48.8
45.3
43.7
42.5
回答下列问题:
(1)写出“滤渣”的一种用途: ,“氧化”操作单元中,消耗的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。已知结构式为写出加热水解的离子方程式: 。
(2)若“含净化液”中,则“水解沉钒”调pH的范围是2.5~ 。
(3)“溶液1”中含,加入后发生的化学反应方程式为 。
(4)“溶液2”调pH的目的是: (用离子方程式表示)。
(5)研究温度对与的氧化-水解沉钒率的影响,得到如图所示结果。钒铬还原渣酸浸液初始温度在80℃左右,降低温度能耗增加。由图可知,分别采用、进行“氧化”时,应选择的适宜温度是 、 。
①沉钒率
②沉钒率
③铬损率
④铬损率
16.(14分,每空2分)“中国芯”的发展离不开单晶硅,四氯化硅是制备高纯硅的原料。某小组拟在实验室用下列装置模拟探究四氯化硅的制备和应用(夹持装置已省略)。
已知有关信息:
①,
②遇水剧烈水解,的熔点、沸点分别为-70.0℃、57.7℃。
③已知三种原子对成键电子的吸引力的强弱排序为:,的沸点为31.8℃,熔点为-126.5℃,在空气中易自燃,遇水会剧烈反应。
请回答下列问题:
(1)当装置D中出现 现象时才开始对装置D加热。
(2)实验过程中装置B会析出NaCl晶体,原因是溶液主要吸收了 气体(填化学式)从而增大了。
(3)装置C和G的仪器名称为 ;若无装置C和G,则会发生水解,反应的化学方程式为 。
(4)也是制备高纯硅的重要原料,将其通入浓NaOH溶液中,发生反应的化学方程式为 。
(5)测定产品纯度。取m g产品溶于足量蒸馏水中(生成的HCl全部被水吸收),将混合物转入锥形瓶中,滴加甲基橙溶液,用标准NaOH溶液滴定至终点(终点时硅酸未参加反应),消耗标准液V mL。则产品的纯度为 (用含m、c和V的式子表示)。若产品中溶有少量,则测定结果 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
17.(15分,除标注外,每空2分)是一种优质还原剂,是运载火箭的固体燃料。某实验小组以“循环利用氯化锂法”制备,实验步骤如下:
①制备LiH:氯化锂、钠、氢气在500-600℃下反应得到混合物;
②制备:将LiH与乙醚的混合物与无水氯化铝直接反应。
已知:①难溶于烃,可溶于乙醚、四氢呋喃;
②LiH、在潮湿的空气中均会发生剧烈水解;
③乙醚,沸点34.5℃,易燃,微溶于水,一般不与金属单质反应。
回答下列问题:
(1)C装置中的试剂是 ,E装置的作用是 。
(2)制备的化学方程式为 。
(3)纯锌与稀硫酸反应制氢气比粗锌与稀硫酸反应制氢气慢,其原因是 。
(4)用上述方法合成四氢铝锂产品。设计如下方案测产品纯度。
已知:,。
方案1:取w g产品与足量水反应,向溶液中通入足量,经过滤、洗涤、灼烧至恒重,冷却、称重,测得固体质量为a g。
方案2:如图,反应前,量气管内液体读数为V₁ mL。Y形管中固体完全反应后,充分冷却,调平液面、读数,测得读数为V₂ mL(常温下,气体摩尔体积为 L/mol)。
①若不含LiH,根据方案2测得数据计算出产品纯度为 (已知该量气管0刻度线在上方)。
②下列情况会导致测定结果偏高的是 (填标号)。
A.方案2的产品中混有少量LiH
B.方案1中灼烧时粉末外溅
C.方案2中终点读数时水准管中液面低于量气管中液面
D.方案2中Y形管内残留有氢气
③Y形管中蒸馏水需要掺入过量的四氢呋喃,其作用是 。
(5)探究用途:文献报道,四氢铝锂能还原醛、酮、羧酸、酯等有机物生成醇。
,有机物R的结构简式为 。
18.(15分,除标注外,每空2分)和是两种主要的温室气体,有多种方法可以实现两者的资源化利用。
(1)将和两种引发温室效应的气体转化为合成气(和CO),可以实现能量综合利用,对环境保护具有十分重要的意义,涉及以下反应:
a.平衡常数
b.平衡常数
c..平衡常数
① (用、表示)
② (用、表示)
③为标准摩尔生成焓,其定义为标准状态下,由稳定相态的单质生成1 mol该物质的焓变。对于稳定相态单质,其为零。根据下表所示数据,计算反应a的反应热= ,该反应在 (填“高温”或“低温”)下能自发进行。
物质
CO
-74.8
-393.5
-110.5
(2)甲烷是良好的制氢材料。我国科学家发明了一种500℃时,在含氧离子()的熔融碳酸盐中电解甲烷的方法,实现了无水、零排放的方式生产和C。反应原理如图所示。X为电源的 极(填“正”或“负”),Ni电极上发生的电极反应方程式为
(3)工业上还可用电催化制甲醇实现资源综合利用,图示装置(设电解质溶液均呈酸性)工作时,若阴极只生成甲醇,阴极反应方程式 ,则每转移6 mol电子时,阳极室溶液质量减少 。
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化学答案
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目
要求的。
1.【答案】B
【详解】CIO,具有强氧化性,是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂,可代替氯气用于自来水消毒,A
正确:石墨烯是碳元素组成的单质,属于无机非金属材料,不属于有机高分子材料,B错误;钢是铁与碳
等元素形成的铁合金,薄形钢板属于合金,C正确:液晶是介于液态和晶态之间的特殊物质状态,可用于
制作液晶显示器,D正确。
2.【答案】D
【详解】反应中S的化合价由0价下降为-2价,N的化合价由+5价下降为0价,S和NO3为氧化剂,A
错误:S发生还原反应,B错误:S发生还原反应,KS是还原产物,C错误;C的化合价由0价上升为+4
价,C为还原剂,S和O3为氧化剂,根据化学方程式可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为(1+2):3=1:1,
D正确。
3.【答案】A
【详解】该变化为化学变化,所有化学变化均涉及反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成,A正确;
石墨和金刚石均是由碳元素组成的单质,互为同素异形体,B错误:反应物总能量低于生成物总能量,该
反应为吸热反应,C、D错误。
4.【答案】C
【详解】加热NH,Cl时,NH,CI分解生成的NH,和HCI在试管口会重新化合生成NH,Cl,无法制得氨气,
固-固加热应采用NH4C+Ca(OD2,A错误;将CO2通入溶有NH的饱和食盐水中时,导管应长进短出使气
体与溶液充分接触,图中进气方向错误,无法充分反应制取NaHCO3,B错误;生成的NaHCO,为晶体,难
溶于饱和溶液,可通过过滤操作分离,图中过滤装置符合操作要求,C正确;NHCO,受热易分解,直接加
热会导致NaHCO3变质,且一般也不能用烧杯加热固体,D错误。
5.【答案】A
【详解】Cu+与HS反应生成极难溶于水的CuS沉淀和硫酸,HS是弱电解质,反应的离子方程式为
Cu2++H,S=CuS↓+2H,A符合题意。
6.【答案】A
【详解】由方程式可知,每生成1o1H2,转移电子数目为Na,A正确;氢化钙是离子化合物,化合物中
只含有离子键,不含有共价键,B错误;标准状况下,水不是气态,不能用22.4Lol计算水的物质的量和
含有的分子数,C错误:未给出溶液的体积,无法计算常温下pH为10的氢氧化钙溶液中氢氧根离子的物
质的量和数目,D错误。
【高三化学第1页共6页】
7.【答案】D
【详解】根据题意,首先,物质M的焰色试验呈黄色,M含Na元素;D是黄绿色气体,D为C;X:84'
消毒液主要成分,为NaCI1o:Y:使湿润红色石蕊试纸变蓝,为NH;W:空气主要成分,结合反应⑥Z+NO2→W
+HO,推测W为N2:Z:相对分子质量为32的火箭推进剂还原剂,为NH4(肼):电解M溶液(含Na)
生成B、C、Cl2,故电解NaCl溶液,所以M为NaCl,再根据反应①电解NaCI溶液,因此可以确定B为
NaOH、C为H2;再来确定A:常见金属,与NaOH反应生成E,故A为Al;再根据反应②:
2Al+2NaOH+6H,O=2NaAI(OH4+3H2个,可确定E为Na[Al(OHD4]:F:H与Cl2反应生成HCl,故F为
HCl;由此作答。B是NaOH,0.1molL-NaOH溶液中c(OH)=0.1 mol L!,pH=13,A错误;反应②是A1
与NaOH发生的氧化还原反应(非基本反应类型),反应④是H与Cl的化合反应,反应类型不同,B错误:
反应③是Na[AI(OHD4]与HCI反应生成Al(OH)3沉淀,若HCI过量,Al(OHD3会溶解生成AlCl3,故F(HCI)
需少量,C错误;由分析知,反应⑤为NaCIo+2NH=NaC1+NH4+HO,CI元素由+1价降为-1价,1 nol NaClO
参与反应转移2mol电子,D正确。
8.【答案】C
【详解】由题干表中数据可知,氨氮三键的键能比O=O键的键能大得多,键能越大化学键越稳定,故相同
条件下N2比O2稳定,A正确;已知反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和,结合题干图示信
息中热化学方程式:NH4(g)+O(g)=N2(g十2HO(g)有,4EH+EN+E(0=o-ENn4Eo=-534J/mol,即4x
+154kJ/mol+500 kJ/mol-2752kJ/mol=-534kJ/mol,解得x=391,B正确:已知H20(g)转化为HO①是一个放
热过程,则NH4与O2燃烧生成液态水放出的热量比生成气态水更多,故
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(1)△H<-534kJ/mol,C错误;根据盖斯定律,△H1=△H+△H3,则
△H=△H-△H=(-534kJ/mo)-(-2752 kJ/mol)=+2218kJ/mol,D正确。
9.【答案】c
【详解】MgSiF,与Ca(OH2反应产物为MgF2CaF,SiO2H,O,所有元素化合价均未发生变化,属于非
氧化还原反应,A正确:生产普通水泥的主要原料为石灰石和黏土,还需加入适量石膏调节硬化速率,B
正确:四氟乙烯中含有碳碳双键,化学性质不稳定;四氟乙烯发生加聚反应生成聚四氟乙烯,聚四氟乙烯
中所有化学键均为稳定的单键,化学性质稳定,C错误;利用Zn板保护钢闸门属于牺牲阳极法,Zn比Fe活
泼,作负极被腐蚀,因此需定期检查、更换,D正确。
10.【答案】D
【详解】SO2具有还原性,Na2O2具有强氧化性,二者发生氧化还原反应生成NaSO4,无O,生成,A错误;
Al是两性金属,可与NaOH溶液反应生成H2,Mg为活泼金属,不与NaOH溶液反应,B错误;AICl是共
价化合物,熔融状态不导电,工业上采用电解熔融A1O3的方法治炼金属铝,C错误;MgN2先与水反应生
成Mg(OH)2和NH3,二者再分别与盐酸反应生成MgC2和NH4CI,类推成立,D正确。
11.【答案】B
【详解】由图可知,放电时,锌电极为原电池的负极,碱性条件下锌在负极失去电子发生氧化反应生成四
【高三化学第2页共6页】
羟基合锌离子,电极反应式为Zm-2e+4OH=Z(OD42,复合石墨电极为正极,水分子在正极得到电子发
生还原反应生成氢气和氢氧根离子,电极反应式为2H0+2=H↑+2OH;充电时,与直流电源负极相连的
锌电极为阴极,四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌和氢氧根离子,电极反应式为
[Z(OH4'+2e=Zn+4OH,复合石墨电极为阳极,碱性条件下氨分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氮
气和水,电极反应式为:2NH,H,0-6e+6OH=N2↑+8H0。放电时Zn失去电子转化为[Zn(OD4]产,为原电
池负极,复合石墨为正极,原电池中正极电势高于负极,因此锌电极电势更低,A错误:充电时为电解池,
复合石墨作阳极,失去的电子流向电源正极,Zn作阴极,电子从电源负极流向Z电极,电子迁移方向描述
正确,B正确;由上述分析可知,放电时的总反应式为2OH+2H,0+Zn=H2个+[Zn(OH)4],充电时的总
反应式为3[Zn(OH4]+2NH,H20-N2个+3Zn+6OH+8H20,则一次充放电循环的总反应是
2NH,·H,0=3H2个+N,个+2H,O,C错误;未说明是标准状况,无法计算气体体积,D错误。
12.【答案】B
【详解】如图2所示,HCOOH(g)转化为HCOOH相对能量升高,有能量变化,A正确:如图2所示,物
质Ⅱ到皿的变化是解离O-H键,物质I到V的变化是解离C-H键,解离O-H键的话化能小于解离C-H键的
活化能,所以解离CH键比解离OH更困难,B错误:反应过程中,反应物吸附在催化剂上时形成配位键;
生成CO2时形成C=O极性键,生成H,时形成H-H非极性键,因此过程有配位键、极性键、非极性键形成,
C正确;HCOOD吸附于催化剂后,先生成HCOO*、D*,随后HCOO*发生C-H键断裂生成CO2和H,第
三步骤中H与D二者结合生成HD,D正确。
13.【答案】C
【详解】从图示来看,左侧发生还原反应,碳布上的介孔SnO2(mSnO2/CC)作为阴极催化剂,A正确;阴
极的电极反应式为CO2+2H+2e=HCOOH,阳极的电极反应式为CH,OH+H,0-4e=HCOOH+4H,
电路中每转移4mol电子,阳极区有4olH+通过质子交换膜进入阴极区,B正确;总反应为
2C0,+CHOH+H0电解3HC0OH,电路中转移4mal电了时,生成n0 oHH,.C错误:阴极区和阳
极区的产物都为HCOOH,工作一段时间后阴极区和阳极区pH都会降低,D正确。
14.【答案】B
【详解】Fe3+水解生成橙黄色的[Fe(OH)],实验甲、乙的2试管均为橙黄色,与Fe3+水解有关,A正确:
实验乙中加稀硝酸,H+浓度增大抑制Fe+水解,[F(OH)]浓度降低,转化为肉眼几乎无法分辨的淡紫色
[F©(H,O),,反应前后Fe均为+3价,与硝酸氧化性无关,B错误;实验甲加入稀盐酸后溶液变为黄色,
说明CI可以替换配离子中的H2O生成[FeCl4J,故配位能力H,O<CI,C正确;工业盐酸中含有大量C,
且酸性较强抑制Fe3+水解,故黄色微粒为[FeCl,,D正确。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
【高三化学第3页共6页】
15.(14分,除标注外,每空2分)
(1)制作光导纤维(或制作玻璃、工业制硅、建筑材料、制作光学仪器)(其他答案合理即可)
1:2
2S,06+2H,0A4S03+0,↑+4H
(24.3
(3)3H202+2NaCrO2+2NaOH=2Na2Cr04+4H2O
(4)2Cr042+2H=Cr2072-+H20
(5)80℃(1分)
50℃(1分)
【分析】钒铬还原渣加入硫酸酸浸,VO2xH0转化为VO+,C(OD3转化为Cr3+,SiO2不溶,过滤除去;
滤液中加入NaS2Og,将VO2+氧化为VO+,调节溶液的pH,将VO+水解沉淀为V2OsxH2O,含Cr3+的净
化液中加入过量NaOH溶液和HO2,将C3+氧化为CrO42-,再调节溶液的pH,将CrO42转化为Cr2O72,最
后经蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶,过滤、洗涤得到Na2Cr207。
【详解】(1)根据分析可知“滤渣”为SiO2,SiO,可用于制作光导纤维或制作玻璃或工业制硅加入NaS2O3
将V02+氧化为V0+,反应离子方程式为:2V02++S,0+2H,0=2VO,+2S0+4H,则该反应中氧化剂为S2Og2,
还原剂为VO+,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2:结合$20g的结构分析,加热时水解时生成S04
和O2,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:2S,0+2H,04S0:+0,个4H。
(2)根据C(OD3的Kp近似为1×100,c(OH)
K[Cr(OH)]
/1×1030
=2×10-0mol-L,
V c(Cr3)
V0.125
cH=1x104
2X10=5x10mo1-L,pg5x105=43,则水解沉钒”调pH的范围是2.5-43:
(3)“溶液1”中含CO,加入HO2后CrO被氧化成CO42,在强碱性溶液中发生的化学反应方程式为
3H20x+2NaCrO2+2NaOH-2Na2CrO4+4H20:
(4)“溶液2调p”,CO42-将转化为Cr2O72,所发生反应的离子方程式2C1O42+2H=CO72+H0:
(5)根据图像可知用NaS2Os氧化时,60℃、80C时沉钒率较大,但根据信息“降低温度能耗增加”因此
应选择80C;用HO2氧化时50C时沉钒率最大,铬损率比较低,因此应选择50°C。
16.(14分,每空2分)【答案】(1)充满黄绿色气体
(2)HC1
(3)球形)干燥管
SiCl4+3H2O=H2SiO3+4HCI
(4)SiHCl3+5NaOH-3NaCl+Na2SiO3+H2+2H2O
(5)
11V%
偏高
4m
【分析】装置A中利用高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气;装置B中饱和食盐水可吸收氯气中的氯化氢气体,
球形干燥管中的无水氯化钙可干燥氯气:装置D中纯硅与干燥的氯气反应生成四氯化硅,SC4遇水剧烈水
解,SiC4的熔点、沸点分别为-70.0℃、57.7℃,采用冷凝回流降温的方法收集四氯化硅,G主要吸收空气
中的水蒸气,防止进入装置干扰实验:据此解答。
【高三化学第4页共6页】
【详解】(1)装置A利用KMO4和浓盐酸反应制Cl2,SHCl3在空气中易自燃,且装置内的空气、水蒸气
会干扰反应,因此需要先通一段时间C排尽装置内的空气,当D中充满黄绿色的氯气时,说明空气已被完
全排出,此时再加热D可避免副反应和安全隐患。
(2)A中制得的Cl混有大量挥发的HCI杂质,HCI极易溶于饱和NaC1溶液,会使溶液中c(CI)显著增大,
超过NaCl的溶解限度,因此析出NaCl晶体。
(3)C和G的仪器为干燥管,作用是吸收水蒸气,C除去C2中的水蒸气防止SiC4提前水解,G防止外界
空气中的水蒸气进入收集装置;SiCl4水解生成硅酸和氯化氢,化学方程式为SiCl4+3HO=HSiO3+4HCI↑。
(4)电负性C1>H>Si,SHC3中氢、氯为-1价,遇水会剧烈反应,则会和水生成硅酸、氢气、盐酸,那么
将其通入浓NaOH溶液中会生成氢气、氯化钠、硅酸钠,发生反应的化学方程式为
SiHCl3+5NaOH=3NaC+NaSiO3+H↑+2HO。
(5)由题意可知,nHC-7NaOD-cmol-L2xV×103L=cV×103mol,根据C1守恒知nSiC)c10
mol,
4
则广产品的纯度为DS1C-二x70gmX10%-世6:若产品中混有C,消耗N2OH溶液的体积将
mg
增大,最终测得结果偏高。
17.(15分,除标注外,每空2分)
【答案】(1)
浓硫酸(1分)
避免后续装置或空气中的水蒸气进入D装置中
(2)4LiH+AICI3=LiAIH4+3LiCl
(3)
锌和铜构成了原电池
19V2-V
(4)
-%
AC
减缓LiAH4与HO的反应速率
20V w
OH
(5)
HO
OH
【分析】在A装置中,稀硫酸与ZnS反应产生ZnSO4和HS,C1与稀硫酸不反应,Z与稀硫酸反应产生
ZnSO4和H2,在B装置中进来的有HS和H,H与CSO4不反应,但是HS与CuSO4反应产生CS沉淀,
在C装置中进来的有水蒸气和H,因为D装置要制备LH,不能有水进入D中,所以C中要盛入干燥剂,
E在阻止后续装置或空气中的水蒸气进入D中;
【详解】(1)由分析可知,C中进入的有水蒸气和H2,D中不能有水进入,所以C中要装浓H$O4作干燥
剂:E在阻止后续装置或空气中的水蒸气进入D中;
(2)将LiH与乙醚的混合物与无水氯化铝直接反应,题中还提到以“循环利用氯化锂法"制备LiAH4,所以
在制备LiAIH4时循环利用的氯化锂也会出现,所以其反应方程式为4LiH+A1Cl=LiAIH4+3LiCI;
(3)粗锌中含有杂质比如Cu,则Zn、Cu与稀HSO4构成原电池,同一个反应,原电池原理的反应速率比
普通的反应速率要快:
(4)①反应生成的气体是H,H的体积是V2-V)mL=103V-VL,氢气物质的量是10Y-mol,根据系
V
【高三化学第5页共6页】
数关系,与水反应的四氢铝锂物质的量是10心-2mol,四氢铝锂的质量1(
0.019V2-V)
4V
(V-V)molx38g/mol=
4V
0.019Y,-Y2g
产品的纯度为2V。
19y,V2%:
100620V.w
wg
②LI中氢的质量分数要大于LiAH4中氢的质量分数,所以如果混有LH,会导致生成的氢气偏多,测得
的结果会偏高,A正确;灼烧时粉末溅出,测得的固体质量偏小,而这是根据固体质量去求产品中LAH4
的质量,会导致测得的四氢铝锂质量偏低,B错误;水准管中液面高度低于量气管,量气管中的气体所受
压强是大气压-液面高度差带来的液体压强,气体体积是偏大的,而气体是四氢铝锂与水反应生成的,气体
体积偏大,测得的结果就偏高,C正确:Y形管中残留有氢气不影响结果。因为Y形管中一开始有空气,
最终是空气+氢气,体积增大的部分就是氢气体积,所以对测定结果无影响,D错误:故答案选AC:
③LAH4在潮湿的空气中均会发生剧烈水解,反应迅速,故过四氢呋喃的作用可降低水的浓度,减缓LiAH4
与HO的反应速率:
(5)反应物的结构中,官能团有羰基、醛基、酯基,题中说到四氢铝锂能还原醛、酮、羧酸、酯等有机物
OH
生成醇,则R的结构简式为
HO
OH
18.(15分,除标注外,每空2分)
【答案】(1)△H1+2△H
KK2
+247.3kJ/mol
高温
(2)正(1分)
C03+4e-C+302
(3)CO,+6H*+6e=CHOH+H,O
54g
【详解水1O根据益斯定律:a计力得c,则AHAH+2A:@KC鸽K器
K3=e(CO2)c4(H2)
c(CH4)c2(H20)
则K3=K1K2)2:△H1=生成物标准摩尔生成焓总和-反应物标准摩尔生成焓总和=(-110.5×2+74.8+393.5)kJ/mol
=+247.3 kJ/mol;反应a是气体分子数增大的反应,△S>0,△H>0,根据△H-T△<0,反应才能自发进行,
则该反应在高温下能自发进行。
(2)电解反应在温度于500℃时进行,电解质为熔融碳酸盐,则阳极的电极反应是甲烷失电子生成氢气和
二氧化碳的过程,阴极是碳酸根离子得到电子生成碳,依据电子守恒和传导离子分析。电解池电极i-YSZ
中甲烷变成CO2,C元素的化合价升高,失电子,发生氧化反应,作阳极,因此X为电源的正极:阴极上
发生还原反应,Ni电极上发生的电极反应方程式为CO}+4e=C+3O2。
(3))在酸性电解质中,阴极是由二氧化碳产生甲醇,则阴极电极反应式为:CO2+6H+6=CH,OH+H,0:
阳极H0失电子生成02,电极反应式为:2H0-4=02↑+4H,产生的氧气逸出,氢离子向正极移动,即氢
离子向右移动,因此每转移6mol电子时,阳极室中减少的是3molH0,质量为:3mol×18gmol=54g。
【高三化学第6页共6页】