精品解析:北京景山学校2026-2027学年高三上学期10月学情调研 化学试题
2026-10-17
|
2份
|
37页
|
16人阅读
|
0人下载
内容正文:
北京景山学校2026~2027年度第一学期10月学情调研
高三年级化学
注意事项
(1)请用黑色钢笔或签字笔答题,不得使用铅笔或红笔答卷。
(2)认真审题,字迹工整,卷面整洁。
(3)本试卷共10页,共有两道大题,19道小题,考试时长90分钟。
(4)请将选择题的答案填涂在机读卡上,其余试题答案填写在答题纸上。
可能用到的相对原子质量:H1 N14 Na23 S32 Cl35.5
一、选择题(42分)
1. 下列物质的应用中,利用了氧化还原反应规律的是
A. 明矾净水 B. 碳酸氢钠作膨松剂
C. 用纯碱溶液清洗油污 D. 双氧水作消毒剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.明矾净水的原理是水解生成氢氧化铝胶体吸附悬浮杂质,水解过程无元素化合价升降,未利用氧化还原反应规律,A错误;
B.碳酸氢钠作膨松剂是利用其受热分解生成,其反应为,反应中各元素化合价均无变化,未利用氧化还原反应规律,B错误;
C.纯碱溶液清洗油污是利用水解使溶液显碱性,促进油脂水解,反应过程无元素化合价升降,未利用氧化还原反应规律,C错误;
D.双氧水作消毒剂是利用其强氧化性使蛋白质变性,反应中元素化合价从-1价降低为-2价,存在元素化合价升降,利用了氧化还原反应规律,D正确;
故选D。
2. 我国科研团队对嫦娥五号月壤的研究发现,月壤中存在一种含“水”矿物。下列化学用语或图示表达不正确的是
A. —OH的电子式: B. 的结构示意图:
C. 的空间结构模型: D. 的VSEPR模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.-OH的电子式: ,A正确;
B.的结构示意图: ,B正确;
C.的中心原子的价层电子对数为4+=4,没有孤电子对,空间构型为正四面体,C错误;
D.的中心原子的价层电子对数为2+=4,有2个孤电子对,VSEPR模型: ,D正确;
故选C。
3. 解释下列事实所用的化学用语不正确的是
A. 酚酞滴入溶液中,溶液变红:
B. 铜片放入浓硝酸中,产生红棕色气体:
C. 钢铁发生吸氧腐蚀,负极反应:
D. 通入溴水中,溶液褪色:
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳酸钠水解使溶液呈碱性,水解的离子方程式为 ,故A正确;
B.铜片放入浓硝酸中生成硝酸铜、二氧化氮、水,反应的离子方程式为,故B错误;
C.钢铁发生吸氧腐蚀,负极铁失电子生成亚铁离子,负极反应式为,故C正确;
D.通入溴水中生成硫酸和氢溴酸,反应的化学方程式是,故D正确;
选B。
4. 下列实验不能达到实验目的的是
A.实验室制氨气
B.配制一定物质的量浓度的溶液
C.检验和水反应的气体产物
D.实验室制乙酸乙酯
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.实验室制取氨气需氯化铵和氢氧化钙一起加热,试剂缺了氢氧化钙,故A不能达到实验目的;
B.配制一定物质的量浓度的溶液,移液时需要玻璃杯引流,故B能达到实验目的;
C.和水反应,产生的气体是氧气,用带火星的木条检验氧气,故C能达到实验目的;
D.实验室制乙酸乙酯用饱和的碳酸钠溶液来收集乙酸乙酯,玻璃管不能伸入到液面以下,故D能达到实验目的;
答案A。
5. 下列制备物质的转化关系不合理的是
A. 制:
B. 制:
C. 制:海水溶液
D. 制:海水溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.可以与氢气合成,催化氧化为,可以被O2氧化为,溶于水生成硝酸,故A合理;
B.与氧气反应生成,催化氧化成,溶于水生成,故B合理;
C.海水净化提纯得溶液,电解溶液可制备,故C合理;
D.溶液电解得不到,应是熔融的,故D不合理;
答案D。
6. 下列说法正确的是
A. 58.5 g溶于1 L水配得溶液
B. 1.7 g中含有的质子数约为
C. 8 g S在足量中完全燃烧转移的电子数约为
D. 溶液中含有的物质的量为0.5 mol
【答案】B
【解析】
【详解】A.58.5 g 的物质的量为1 mol,溶于1 L水后所得溶液体积不等于1 L,因此溶液浓度不是,A错误;
B.1.7 g 的物质的量为,1个分子含10个质子,故0.1 mol 含1 mol质子,数目约为,B正确;
C.8 g 的物质的量为,在足量中完全燃烧生成,元素从0价升高到+4价,转移电子物质的量为,数目约为,C错误;
D.题目未给出溶液的体积,无法计算的物质的量,D错误;
故选B。
7. 实验室用代替与浓盐酸反应,常温下快速制备,反应原理为:。下列说法不正确的是
A. 实验室常使用排饱和食盐水法收集 B. 浓盐酸在反应中体现还原性和酸性
C. 反应中的氧化性强于 D. 每生成2.24 L,转移0.2 mol电子
【答案】D
【解析】
【详解】A.在饱和食盐水中溶解度较小,且可降低与水的反应程度,故实验室常使用排饱和食盐水法收集,A正确;
B.该反应中部分中元素化合价升高生成,体现还原性,部分中元素化合价不变,生成、等盐,体现酸性,故浓盐酸在反应中体现还原性和酸性,B正确;
C.氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物,该反应中为氧化剂,为氧化产物,故的氧化性强于,C正确;
D.题干未说明处于标准状况下,无法确定2.24 的物质的量,故无法计算转移电子的物质的量,D错误;
故选D。
8. 和的混合气体在光照下发生反应,实验装置如图。下列说法不正确的是
A. 分子中的共价键是s-p键
B. 产物分子是极性分子
C. 有HCl生成说明该反应是取代反应
D. 试管壁出现油状液滴,有机产物的沸点:
【答案】A
【解析】
【详解】A.Cl2 分子是两个Cl原子利用各自的p轨道中的单电子共用形成的p-p σ 键,故A错误;
B.产物 CH3Cl 分子可看作是甲烷中的一个氢原子被氯原子取代生成的,CH4是正四面体结构,正负电荷中心重合,是非极性分子,CH3Cl分子中正负电荷中心不重合,是极性分子,故B正确;
C.甲烷和氯气在光照下发生反应,除了生成有机物外,还有HCl生成,说明氯气中的一个氯原子取代了甲烷分子中的一个氢原子,被取代下来的氢原子和另一个氯原子结合成HCl,该反应是取代反应,故C正确;
D.甲烷和氯气发生取代反应生成CCl4、CHCl3、CH2Cl2、CH3Cl多种取代产物,其中只有CH3Cl在常温下是气态的,CCl4、CHCl3、CH2Cl2均为不溶于水的液体,所以能看到试管壁出现油状液滴。CCl4、CHCl3、CH2Cl2、CH3Cl均属于卤代烃,在卤代烃中,碳原子数和卤素原子相同时,卤素原子数越多,相对分子质量越大,则分子间作用力越大,沸点越高,则有机产物的沸点: CCl4>CHCl3>CH2Cl2>CH3Cl,故D正确;
故选A。
9. 名医华佗创制的用于外科手术的麻醉药“麻沸散”中含有东莨菪碱,其结构简式如图。下列关于该物质的说法不正确的是
A. 含有3种含氧官能团 B. N的杂化方式为
C. 不能发生消去反应 D. 具有碱性,能与强酸反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.由结构简式可知含有羟基、醚键、酯基3种官能团,故A正确;
B.由结构简式可知,N原子形成了3个σ键,同时含有1个孤电子对,杂化方式为,故B正确;
C.由结构简式可知与羟基相连碳的相邻碳原子上有氢原子,可以发生消去反应,故C错误;
D.东莨菪碱中五元脂环上含有叔胺氮原子,具有较强的碱性,能与强酸反应,故D正确;
故选C。
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. 以X为原料制备缓释布洛芬的合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. X不存在顺反异构
B. 试剂a为CH3CH2OH
C. N→缓释布洛芬为加聚反应
D. 布洛芬的结构简式为
【答案】B
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,一定条件下,与HOCH2CH2OH反应生成,则a为HOCH2CH2OH、M为 ;在浓硫酸作用下, 与共热发生酯化反应生成,则布洛芬的结构简式为、N为 ;一定条件下,发生加聚反应生成。
【详解】A.分子中碳碳双键右侧碳原子连有两个相同的氢原子,不存在顺反异构,故A正确;
B.由分析可知,试剂a的结构简式为HOCH2CH2OH,故B错误;
C.由分析可知,N→缓释布洛芬的反应为一定条件下,发生加聚反应生成,故C正确;
D.由分析可知,布洛芬的结构简式为,故D正确;
故选B。
12. 盐酸酸洗钢材的废液中含有大量的盐酸、。研究人员利用如图装置可将部分铁元素在a极区转化为沉淀,实现资源和能源的再利用。下列说法不正确的是
A. 电子由b极流向a极
B. 离子交换膜为阴离子交换膜
C. 该装置实现了化学能向电能转化
D. a极可发生电极反应:
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,该装置为原电池,通入空气的电极a为正极,电极反应式为:,电极b是负极,负极区盐酸酸洗的废液含有大量的盐酸、,负极的电极反应式为Fe2+-e-=Fe3+,由题意可知,生成的Fe3+在a极区转化为沉淀,所以离子交换膜为阳离子交换膜,据此分析解答。
【详解】A.电池中电子由负极经外电路流向正极,即电子由b极流向a极,故A正确;
B.由分析可知,离子交换膜为阳离子交换膜,故B错误;
C.该装置为原电池,实现了化学能向电能转化,故C正确;
D.a极为原电池正极,该极通入空气,氧气得电子,电极反应式为:,故D正确;
答案选B。
13. 一定条件下,在容积相等的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的一氧化碳和水蒸气,发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41kJ•mol-1,达平衡后获得数据如表。下列说法不正确的是
容器编号
起始时各物质的物质的量/mol
达到平衡的时间/min
达到平衡时体系能量的变化
CO
H2O
CO2
H2
①
1
4
0
0
t1
放出32.8kJ热量
②
2
8
0
0
t2
放出QkJ热量
A. ①中反应达平衡时,CO的转化率为80% B. 该温度下,②中反应的平衡常数K=1
C. Q大于65.6 D. 反应开始进行时,反应速率②>①
【答案】C
【解析】
【详解】A.,说明消耗1molCO,反应放出41kJ热量,容器①达到平衡时放出32.8kJ热量,32.8则消耗CO物质的量为,CO的转化率为,A正确;
B.化学平衡常数只与温度有关,容器①、②温度相同,则化学平衡常数相等,根据容器①数据,列化学平衡三段式:
,B正确;
C.反应前后气体体积不变,反应①②是等效平衡,则容器②消耗CO物质的量为1.6mol,放热的热量Q = 1.6mol x 41kJ/mol = 65.6kJ,C错误;
D.起始时,容器②的浓度大于容器①,浓度越大,反应速率越快,则反应开始进行时,反应速率②>①,D正确;
故选C。
14. 某小组同学探究Al与的反应,实验如下。
装置
序号
试剂a
现象
①
2mL0.5mol/L溶液
无明显变化,数小时后观察到铝片上仅有少量红色斑点
②
2mL0.5mol/L溶液
迅速产生红色固体和无色气泡,且气体的生成速率逐渐增大,反应放出大量的热。在铝片表面产生少量白色沉淀,经检验为CuCl
下列说法不正确的是
A. ②中气体生成速率逐渐增大可能与Al和Cu在溶液中形成了原电池有关
B. ②中产生白色沉淀的可能原因:
C. 向①中加入一定量NaCl固体,推测出现与②相似的实验现象
D. ②比①反应迅速是由于水解使②中的更大,利于破坏铝片表面的氧化膜
【答案】D
【解析】
【分析】氯离子能破坏铝片表面的致密氧化膜,氯化铜水解呈酸性, Al能从氯化铜溶液中置换出Cu、和水解产生的盐酸反应置换出氢气,Al和覆盖在表面的Cu在溶液中可形成原电池,反应速率大,而表面析出的白色沉淀CuCl,应是铝和铜离子发生氧化还原反应产生的沉淀,硫酸根离子不能破坏铝片表面的致密氧化膜,所以铝与2mL0.5mol/L溶液反应相当缓慢、只有少量铜生成,据此回答。
【详解】A.据分析, ②中产生的气体为氢气,气体生成速率逐渐增大可能与Al和Cu在溶液中形成了原电池有关,A正确;
B. 据分析,②中产生白色沉淀的可能原因:,B正确;
C. 向①中加入一定量NaCl固体,氯离子能破坏铝片表面的致密氧化膜,铝投入的溶液中含有铜离子、氯离子,则可推测出现与②相似的实验现象,C正确;
D. ②比①反应迅速是由于氯离子能破坏铝片表面的致密氧化膜,硫酸根离子不能破坏铝片表面的致密氧化膜,D不正确;
答案选D。
二、非选择题
15. 碳酸二甲酯()是一种绿色化工原料。用于汽车、医疗器械等领域。以甲醇为原料生产碳酸二甲酯的反应过程如下。
i.
ii.
(1)碳酸二甲酯分子中羰基碳原子的杂化类型是________。
(2)CuCl中,基态的价电子排布式为________,CuCl在生产碳酸二甲酯的反应过程中所起的作用是________。
(3)上述方法中,甲醇单位时间内的转化率较低。为分析原因,查阅如下资料。
i.甲醇单位时间内的转化率主要受(Ⅰ)(+1价铜元素)浓度的影响。
ii.CuCl在甲醇中溶解度较小,且其中的易被氧化为难溶的CuO。
iii.加入4-甲基咪唑()可与形成配合物,可提高甲醇的转化率。4-甲基咪唑中,1号N原子的孤电子对因参与形成大键,电子云密度降低。请结合信息回答以下问题。
①4-甲基咪唑中,1~4号原子________(填“在”或“不在”)同一平面上,________(填“1”或“3”)号N原子更容易与形成配位键。
②加入4-甲基咪唑后,甲醇转化率提高,可能的原因是________(填序号)。
a.(Ⅰ)配合物中的-NH-结构可增大其在甲醇中的溶解度
b.通过形成配合物,避免被氧化为难溶的CuO
c.形成的(Ⅰ)配合物能增大反应的限度
(4)在固溶体的催化体系中也能将转化为碳酸二甲酯。氧化锆(化学式为)晶胞结构如图所示,在晶胞中的配位数是________,若该晶胞的密度为,用表示阿伏加德罗常数的值则该晶胞的体积是________(列出计算式)。
(氧化锆的摩尔质量)
【答案】(1)
(2) ①. ②. 催化剂
(3) ①. 在 ②. 3 ③. ab
(4) ①. 8 ②.
【解析】
【小问1详解】
碳酸二甲酯分子中,羰基碳原子与周围的3个原子形成3个键,且没有孤电子对,价层电子对数为3,故其杂化类型为;
【小问2详解】
Cu的原子序数为29,基态Cu原子的核外电子排布式为,失去最外层1个电子形成,故基态的价电子排布式为;将反应i和反应ii合并可得总反应,CuCl在反应前后质量和化学性质均不发生改变,故其在反应过程中起催化剂的作用;
【小问3详解】
①4-甲基咪唑中存在大π键,咪唑环为平面结构,因此1至4号原子在同一平面上;根据题干信息,1号N原子的孤电子对参与形成大π键,电子云密度降低,不易给出孤电子对,而3号N原子的孤电子对未参与形成大π键,更容易提供孤电子对与形成配位键。
②a.配合物中的-NH-结构能与甲醇形成分子间氢键,从而增大其在甲醇中的溶解度,正确;
b.形成配合物的的稳定性增强,避免被氧化为难溶的CuO,正确;
c.配合物作催化剂只能改变反应速率,不能改变反应限度,错误;
故选ab;
【小问4详解】
由晶胞结构图可知,(大球)位于晶胞的顶点和面心,(小球)全部位于晶胞内部。以顶点为例,其周围距离最近的位于晶胞内部,每个晶胞中有1个,而1个顶点被8个晶胞共用,故的配位数为8;1个晶胞中含有的个数为,含有的个数为8,即1个晶胞中含有4个单元。晶胞的质量,根据可知,该晶胞的体积。
16. 传统方法制备会产生大量副产物,研究者通过更环保的电解法,使用空气和水制备,并用其处理有机废水,过程如下。
(1)电解制备,装置示意图如图所示。
①a极的电极反应式为_______。
②通过管道将b极产生的气体送至a极,目的是_______。
③pH过高时会分解。但电解一段时间后,a极附近溶液的pH基本不变,原因是_______。
④测定生成的浓度。取x mL溶液,用a 溶液滴定,完全反应转化为时,消耗b mL 溶液。则溶液的浓度为_______ 。
(2)用氧化含有机物RhB的废水,将其降解为无机物,结果如图所示。溶液中的总有机碳(TOC)去除率越高,降解效果越好。
①20min时,RhB残留量已接近0。这段时间内RhB的平均降解速率=_______。
②降解过程中,随着TOC去除率接近100%,溶液的pH降至5.6,请结合化学用语解释原因:_______。
【答案】(1) ①. O2+2H2O+2e−= H2O2+2OH− ②. 将b极产生的氧气循环利用,用于制备H2O2 ③. 反应中转移等量的电子,阴极产生OH-与阳极产生H+的物质的量相等,阳极产生H+通过质子交换膜移至a极附近与OH-反应 ④.
(2) ①. ②. H2O2氧化有机物时,有机物中碳元素转化为CO2,CO2+H2O H2CO3,H2CO3H++HCO,使溶液呈酸性,pH降低到5.6
【解析】
【分析】本实验为用空气和水电解的方式制备H2O2,a极为电解池阴极,氧气发生还原反应生成过氧化氢,而后用H2O2处理有机废水;
【小问1详解】
①氧气在a极得电子,化合价降低,发生还原反应生成过氧化氢,故a极的电极反应式为O2+2H2O+2e−= H2O2+2OH−;
②b极为阳极,发生氧化反应,生成氧气,故通过管道将b极产生的气体送至a极,目的是将b极产生的氧气循环利用,用于制备H2O2;
③电解时a极生成OH-,pH升高,b极生成H+,pH降低,H+能通过质子交换膜移动到a极,中和OH-,保持a极附近溶液的pH不变,故为原因为:反应中转移等量的电子,阴极产生OH-与阳极产生H+的物质的量相等,阳极产生H+通过质子交换膜移至a极附近与OH-反应;
④H2O2和Ce(SO4)2反应,Ce(SO4)2做氧化剂,H2O2做还原剂,根据电子守恒有如下关系,H2O2 ~2Ce(SO4)2,则H2O2的浓度为 ;
【小问2详解】
①20min时,RhB残留量已接近0;根据速率公式有, ;
②H2O2氧化有机物时,有机物中碳元素转化为CO2,CO2+H2O H2CO3,H2CO3H++HCO,使溶液呈酸性,pH降低到5.6。
17. 治疗高血压的药物替利洛尔的一种合成路线如下。
已知:RCOOHRCOClRCONHR′
(1)A分子含有的官能团是碳氯键和___________。
(2)A→B的化学方程式是___________。
(3)下列有关D的说法正确的是___________(填序号)。
a.由B制备D的反应类型为加成反应
b.试剂a为Cl2
c.适当的碱性条件,有利于D→E反应的进行
(4)F分子中有2种不同化学环境的氢,则F的结构简式为___________。
(5)K与L反应的化学方程式为___________。
(6)Q反应生成R的过程中,可能生成一种与R互为同分异构体的副产物,该副产物的结构简式为___________。
(7)已知:RCOOCH3+R′CH2COOCH3 +CH3OH
RCOONa+NaOHRH+Na2CO3
写出由M制备P时中间产物1、3的结构简式(中间产物1、2互为同分异构体,部分试剂及反应条件已省略)。中间产物1______;中间产物3_________。
【答案】(1)碳碳双键
(2)+NaOH +NaCl
(3)abc (4)
(5) (6)
(7) ①. ②.
【解析】
【分析】由Q、P的结构简式,结合E的分子式,可推知E为 ,则A为CH2=CHCH2Cl,B为CH2=CHCH2OH,D为ClCH2CHClCH2OH;由J、M的结构简式,结合已知反应,可知K为 ,L为CH3NHCH2COOCH3。
【小问1详解】
A为CH2=CHCH2Cl,含有的官能团为碳氯键和碳碳双键;
【小问2详解】
A→B为CH2=CHCH2Cl的水解反应;
【小问3详解】
D为ClCH2CHClCH2OH,由B制备D为CH2=CHCH2OH和Cl2的加成反应,a正确,b正确;D→E为ClCH2CHClCH2OH→ +HCl,碱可以中和HCl,使反应不断正向进行,c正确;
【小问4详解】
F分子中有两种不同化学环境的氢,结合F的分子式及J的结构简式可知,F为 ;
【小问5详解】
根据题目中信息得到K与L反应的方程式为: ;
【小问6详解】
Q生成R的过程中,Q的化学键断裂情况如图 ,由题意知,Q的化学键还可以如图 断裂,生成副产物 ;
【小问7详解】
M发生已知反应,生成的中间产物1为 ;由P的结构简式,结合中间产物1、2互为同分异构体,可知中间产物1异构化得到的中间产物2的结构简式为 ;结合已知反应,知中间产物3为 。
18. 燃煤、炼钢等过程会产生含有SO2、NO的烟气,为了避免环境污染,研发了多种脱硫脱硝技术。
I活性炭脱硫脱硝技术
(1)吸收塔1,在100~200℃,SO2在活性炭的吸附催化下生成硫酸,该过程的化学方程式为_______。
(2)吸收塔2,在活性炭的催化作用下,烟气中的NO转化为无毒无害的气体排放到大气,该过程体现了NH3具有_______(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)吸收塔1中若SO2去除不彻底,进入吸收塔2,会降低NO的去除率,原因是_______(写化学方程式)。
II络合吸收法脱硝技术
该技术有2种吸收NO的方法,涉及的反应如下:
方法1:Fe2++NO⇌[Fe(NO)]2+方法2:[FeY]2-+NO⇌[FeY(NO)]2-
已知:[FeY]2-是Fe2+与某有机化合物的阴离子(Y4-)形成的配合物
(4)①方法1,pH过高不利于Fe2+与NO反应,原因是_______。
②尽管生产[FeY]2-所需成本比Fe2+高,实际工业生产更多选用方法2吸收NO,可能的原因有_______(至少写出2个不同角度的原因)。
(5)研究温度对反应[FeY]2-(aq)+NO(g)⇌[FeY(NO)]2-(aq)ΔH<0的影响,在相同时间内,测得不同温度下,NO的去除率如图所示:
解释随温度变化NO去除率变化的原因_______。
(6)使用锌粉将1L吸收液中浓度为0.04mol·L-1[FeY(NO)]2-转化为[FeY]2-、N2和NH,实现[FeY]2-的再生。若消耗锌粉0.03mol,测得NH浓度为0.004mol·L-1,则[FeY]2-的再生率为_______。
【答案】(1)2SO2 + O2 + 2H2O2H2SO4
(2)还原性 (3)2NH3+SO2+H2O= (NH4)2SO3 或4NH3+2SO2+ O2+2H2O =2 (NH4)2SO4
(4) ①. Fe2+ + 2OH-= Fe(OH)2 ②. 方法2中反应的速率更快、限度更大、[FeY]2-比Fe2+抗氧化的能力强
(5)温度45℃以下,升高温度,有利于加快反应速率,NO的脱除率增大。温度45℃以上,升高温度,平衡逆向移动,且NO的溶解度降低,NO的脱除率减小
(6)60%
【解析】
【小问1详解】
吸收塔1,在100~200℃,SO2在活性炭的吸附催化下生成硫酸,即SO2和空气在活性炭的吸附催化下转化为硫酸,故该过程的化学方程式为2SO2 + O2 + 2H2O2H2SO4,故答案为:2SO2 + O2 + 2H2O2H2SO4;
【小问2详解】
吸收塔2,在活性炭的催化作用下,烟气中的NO转化为无毒无害的气体排放到大气,即NO和NH3反应生成N2和H2O,反应方程式为:6NO+4NH3=5N2+6H2O,则该过程体现了NH3具有还原性,故答案为:还原性;
【小问3详解】
吸收塔1中若SO2去除不彻底,进入吸收塔2,由于NH3的水溶液呈碱性,能与SO2反应生成亚硫酸铵或者硫酸铵等,从而降低NH3的浓度,故会降低NO的去除率,其发生的反应方程式为:2NH3+SO2+H2O= (NH4)2SO3 或4NH3+2SO2+ O2+2H2O =2 (NH4)2SO4,故答案为:2NH3+SO2+H2O= (NH4)2SO3 或4NH3+2SO2+ O2+2H2O =2 (NH4)2SO4;
【小问4详解】
①方法1,pH过高则OH-浓度过大,则Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,从而不利于Fe2+与NO反应,故答案为:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓;
②尽管生产[FeY]2-所需成本比Fe2+高,但由于方法2中反应的速率更快、限度更大、[FeY]2-比Fe2+抗氧化的能力强,在实际工业生产更多选用方法2吸收NO,故答案为:方法2中反应的速率更快、限度更大、[FeY]2-比Fe2+抗氧化的能力强;
【小问5详解】
温度45℃以下,升高温度,有利于加快反应速率,则相同时间内NO的转化量增大,NO的脱除率增大,温度45℃以上,此时该该时段内已经达到化学平衡,且反应[FeY]2-(aq)+NO(g)⇌[FeY(NO)]2-(aq)ΔH<0为放热反应,故升高温度,平衡逆向移动,且NO的溶解度降低,NO的脱除率减小,故答案为:温度45℃以下,升高温度,有利于加快反应速率,NO的脱除率增大。温度45℃以上,升高温度,平衡逆向移动,且NO的溶解度降低,NO的脱除率减小;
【小问6详解】
已知[FeY(NO)]2-转化为[FeY]2-、N2和NH转化过程中只有N元素的化合价发生改变,其余元素的化合价未改变,根据得失电子总数相等可知,0.03molZn参与反应失去电子为0.06mol,测得NH浓度为0.004mol·L-1,即生成了0.004mol的NH此过程得到电子数为:0.004mol×5=0.02mol,则转化为N2时得到的电子数为:0.06-0.02=0.04mol,即生成的n(N2)==0.01mol,根据N原子守恒可知,参与反应的[FeY(NO)]2-的物质的量为:0.004+0.01×2=0.024mol,则[FeY]2-的再生率为:=60%,故答案为:60%。
19. 某课外小组探究Cu(Ⅱ)盐与溶液的反应。
【查阅资料】
ⅰ.(绿色) (无色);
ⅱ.(无色),遇空气容易被氧化成(蓝色);
ⅲ.易被氧化为或。
【猜想假设】
同学们根据资料认为Cu(Ⅱ)盐与可能会发生两种反应。
假设1:与在溶液中发生络合反应生;
假设2:Cu(Ⅱ)有___________性,与在溶液中发生氧化还原反应。
【实验操作及现象分析】
实验一:探究与溶液的反应。
实验操作
实验序号h
(mL)
(mL)
逐滴加入溶液时的实验现象
a
1.5
0.5
溶液逐渐变为绿色,静置无变化
b
1.0
1.0
溶液先变为绿色,后逐渐变成浅绿色,静置无变化
c
0
2.0
溶液先变为绿色,后逐渐变浅至无色,静置无变化
(1)根据实验a的现象可推测溶液中生成的含Cu微粒是___________(填化学符号)。
(2)甲同学认为实验一能证明假设2成立,补全假设2___________,他的理由是___________。
实验二:探究与溶液的反应。
(3)乙同学利用已知资料进一步确证了实验二的无色溶液中存在Cu(Ⅰ)。他的实验方案是:取少量无色溶液,___________。
(4)经检验白色沉淀为CuCl,从化学平衡的角度解释继续加溶液后CuCl沉淀溶解的原因:___________。
(5)经检验氧化产物以形式存在。写出与发生氧化还原反应得到无色溶液的离子方程式:___________。
【获得结论】
综合以上实验,同学们认为Cu(Ⅱ)盐与在液中的反应与多种因素有关,得到实验结论:
①随的增大,___________;
②___________。
【答案】(1)
(2) ①. 氧化性 ②. 实验a到实验c,溶液先变为绿色,后溶液颜色逐渐变浅,说明发生了氧化还原反应
(3)向其中滴加氨水,放置在空气中,若溶液变为蓝色,则说明含Cu(Ⅰ)
(4)CuCl存在沉淀溶解平衡:,滴加溶液后,发生反应,则的浓度降低,平衡正向移动,CuCl沉淀溶解
(5) ①. ②. 二者发生络合反应的趋势减弱,发生氧化还原反应的趋势增强 ③. Cu(Ⅱ)盐中阴离子为时,可以增大与发生氧化还原反应的趋势
【解析】
【分析】Cu(Ⅱ)盐具有氧化性,可以与溶液发生氧化还原反应,实验一中随溶液浓度增大,最终溶液颜色由绿色逐渐变浅,说明发生了氧化还原反应,且发生络合反应的趋势减弱,发生氧化还原反应的趋势增强;实验二中与溶液反应,当Cu(Ⅱ)盐中阴离子为时,可以增大与发生氧化还原反应的趋势。
【小问1详解】
根据资料ⅰ,且实验a现象为溶液逐渐变为绿色,静置无变化,则溶液中生成的含Cu微粒是。
【小问2详解】
实验a到实验c,溶液先变为绿色,后溶液颜色逐渐变浅,说明发生了氧化还原反应,因此假设2为Cu(Ⅱ)有氧化性,与在溶液中发生氧化还原反应。
【小问3详解】
根据资料ⅱ,(无色)遇空气容易被氧化成(蓝色),因此若确证实验二的无色溶液中存在Cu(Ⅰ),则可以加入氨水,先呈现无色,后变为蓝色,因此实验方案是:取少量无色溶液,向其中滴加氨水,放置在空气中,若溶液变为蓝色,则说明含Cu(Ⅰ)。
【小问4详解】
CuCl存在沉淀溶解平衡:,滴加溶液后,发生反应,的浓度降低,平衡正向移动,CuCl沉淀溶解。
【小问5详解】
已知氧化产物以形式存在,且与发生氧化还原反应得到无色溶液,则产物为和,离子方程式为;综合以上实验,Cu(Ⅱ)盐与在液中的反应与多种因素有关,①随的增大,二者发生络合反应的趋势减弱,发生氧化还原反应的趋势增强;②Cu(Ⅱ)盐中阴离子为时,可以增大与发生氧化还原反应的趋势。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
北京景山学校2026~2027年度第一学期10月学情调研
高三年级化学
注意事项
(1)请用黑色钢笔或签字笔答题,不得使用铅笔或红笔答卷。
(2)认真审题,字迹工整,卷面整洁。
(3)本试卷共10页,共有两道大题,19道小题,考试时长90分钟。
(4)请将选择题的答案填涂在机读卡上,其余试题答案填写在答题纸上。
可能用到的相对原子质量:H1 N14 Na23 S32 Cl35.5
一、选择题(42分)
1. 下列物质的应用中,利用了氧化还原反应规律的是
A. 明矾净水 B. 碳酸氢钠作膨松剂
C. 用纯碱溶液清洗油污 D. 双氧水作消毒剂
2. 我国科研团队对嫦娥五号月壤的研究发现,月壤中存在一种含“水”矿物。下列化学用语或图示表达不正确的是
A. —OH的电子式: B. 的结构示意图:
C. 的空间结构模型: D. 的VSEPR模型:
3. 解释下列事实所用的化学用语不正确的是
A. 酚酞滴入溶液中,溶液变红:
B. 铜片放入浓硝酸中,产生红棕色气体:
C. 钢铁发生吸氧腐蚀,负极反应:
D. 通入溴水中,溶液褪色:
4. 下列实验不能达到实验目的的是
A.实验室制氨气
B.配制一定物质的量浓度的溶液
C.检验和水反应的气体产物
D.实验室制乙酸乙酯
A. A B. B C. C D. D
5. 下列制备物质的转化关系不合理的是
A. 制:
B. 制:
C. 制:海水溶液
D. 制:海水溶液
6. 下列说法正确的是
A. 58.5 g溶于1 L水配得溶液
B. 1.7 g中含有的质子数约为
C. 8 g S在足量中完全燃烧转移的电子数约为
D. 溶液中含有的物质的量为0.5 mol
7. 实验室用代替与浓盐酸反应,常温下快速制备,反应原理为:。下列说法不正确的是
A. 实验室常使用排饱和食盐水法收集 B. 浓盐酸在反应中体现还原性和酸性
C. 反应中的氧化性强于 D. 每生成2.24 L,转移0.2 mol电子
8. 和的混合气体在光照下发生反应,实验装置如图。下列说法不正确的是
A. 分子中的共价键是s-p键
B. 产物分子是极性分子
C. 有HCl生成说明该反应是取代反应
D. 试管壁出现油状液滴,有机产物的沸点:
9. 名医华佗创制的用于外科手术的麻醉药“麻沸散”中含有东莨菪碱,其结构简式如图。下列关于该物质的说法不正确的是
A. 含有3种含氧官能团 B. N的杂化方式为
C. 不能发生消去反应 D. 具有碱性,能与强酸反应
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. 以X为原料制备缓释布洛芬的合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. X不存在顺反异构
B. 试剂a为CH3CH2OH
C. N→缓释布洛芬为加聚反应
D. 布洛芬的结构简式为
12. 盐酸酸洗钢材的废液中含有大量的盐酸、。研究人员利用如图装置可将部分铁元素在a极区转化为沉淀,实现资源和能源的再利用。下列说法不正确的是
A. 电子由b极流向a极
B. 离子交换膜为阴离子交换膜
C. 该装置实现了化学能向电能转化
D. a极可发生电极反应:
13. 一定条件下,在容积相等的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的一氧化碳和水蒸气,发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41kJ•mol-1,达平衡后获得数据如表。下列说法不正确的是
容器编号
起始时各物质的物质的量/mol
达到平衡的时间/min
达到平衡时体系能量的变化
CO
H2O
CO2
H2
①
1
4
0
0
t1
放出32.8kJ热量
②
2
8
0
0
t2
放出QkJ热量
A. ①中反应达平衡时,CO的转化率为80% B. 该温度下,②中反应的平衡常数K=1
C. Q大于65.6 D. 反应开始进行时,反应速率②>①
14. 某小组同学探究Al与的反应,实验如下。
装置
序号
试剂a
现象
①
2mL0.5mol/L溶液
无明显变化,数小时后观察到铝片上仅有少量红色斑点
②
2mL0.5mol/L溶液
迅速产生红色固体和无色气泡,且气体的生成速率逐渐增大,反应放出大量的热。在铝片表面产生少量白色沉淀,经检验为CuCl
下列说法不正确的是
A. ②中气体生成速率逐渐增大可能与Al和Cu在溶液中形成了原电池有关
B. ②中产生白色沉淀的可能原因:
C. 向①中加入一定量NaCl固体,推测出现与②相似的实验现象
D. ②比①反应迅速是由于水解使②中的更大,利于破坏铝片表面的氧化膜
二、非选择题
15. 碳酸二甲酯()是一种绿色化工原料。用于汽车、医疗器械等领域。以甲醇为原料生产碳酸二甲酯的反应过程如下。
i.
ii.
(1)碳酸二甲酯分子中羰基碳原子的杂化类型是________。
(2)CuCl中,基态的价电子排布式为________,CuCl在生产碳酸二甲酯的反应过程中所起的作用是________。
(3)上述方法中,甲醇单位时间内的转化率较低。为分析原因,查阅如下资料。
i.甲醇单位时间内的转化率主要受(Ⅰ)(+1价铜元素)浓度的影响。
ii.CuCl在甲醇中溶解度较小,且其中的易被氧化为难溶的CuO。
iii.加入4-甲基咪唑()可与形成配合物,可提高甲醇的转化率。4-甲基咪唑中,1号N原子的孤电子对因参与形成大键,电子云密度降低。请结合信息回答以下问题。
①4-甲基咪唑中,1~4号原子________(填“在”或“不在”)同一平面上,________(填“1”或“3”)号N原子更容易与形成配位键。
②加入4-甲基咪唑后,甲醇转化率提高,可能的原因是________(填序号)。
a.(Ⅰ)配合物中的-NH-结构可增大其在甲醇中的溶解度
b.通过形成配合物,避免被氧化为难溶的CuO
c.形成的(Ⅰ)配合物能增大反应的限度
(4)在固溶体的催化体系中也能将转化为碳酸二甲酯。氧化锆(化学式为)晶胞结构如图所示,在晶胞中的配位数是________,若该晶胞的密度为,用表示阿伏加德罗常数的值则该晶胞的体积是________(列出计算式)。
(氧化锆的摩尔质量)
16. 传统方法制备会产生大量副产物,研究者通过更环保的电解法,使用空气和水制备,并用其处理有机废水,过程如下。
(1)电解制备,装置示意图如图所示。
①a极的电极反应式为_______。
②通过管道将b极产生的气体送至a极,目的是_______。
③pH过高时会分解。但电解一段时间后,a极附近溶液的pH基本不变,原因是_______。
④测定生成的浓度。取x mL溶液,用a 溶液滴定,完全反应转化为时,消耗b mL 溶液。则溶液的浓度为_______ 。
(2)用氧化含有机物RhB的废水,将其降解为无机物,结果如图所示。溶液中的总有机碳(TOC)去除率越高,降解效果越好。
①20min时,RhB残留量已接近0。这段时间内RhB的平均降解速率=_______。
②降解过程中,随着TOC去除率接近100%,溶液的pH降至5.6,请结合化学用语解释原因:_______。
17. 治疗高血压的药物替利洛尔的一种合成路线如下。
已知:RCOOHRCOClRCONHR′
(1)A分子含有的官能团是碳氯键和___________。
(2)A→B的化学方程式是___________。
(3)下列有关D的说法正确的是___________(填序号)。
a.由B制备D的反应类型为加成反应
b.试剂a为Cl2
c.适当的碱性条件,有利于D→E反应的进行
(4)F分子中有2种不同化学环境的氢,则F的结构简式为___________。
(5)K与L反应的化学方程式为___________。
(6)Q反应生成R的过程中,可能生成一种与R互为同分异构体的副产物,该副产物的结构简式为___________。
(7)已知:RCOOCH3+R′CH2COOCH3 +CH3OH
RCOONa+NaOHRH+Na2CO3
写出由M制备P时中间产物1、3的结构简式(中间产物1、2互为同分异构体,部分试剂及反应条件已省略)。中间产物1______;中间产物3_________。
18. 燃煤、炼钢等过程会产生含有SO2、NO的烟气,为了避免环境污染,研发了多种脱硫脱硝技术。
I活性炭脱硫脱硝技术
(1)吸收塔1,在100~200℃,SO2在活性炭的吸附催化下生成硫酸,该过程的化学方程式为_______。
(2)吸收塔2,在活性炭的催化作用下,烟气中的NO转化为无毒无害的气体排放到大气,该过程体现了NH3具有_______(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)吸收塔1中若SO2去除不彻底,进入吸收塔2,会降低NO的去除率,原因是_______(写化学方程式)。
II络合吸收法脱硝技术
该技术有2种吸收NO的方法,涉及的反应如下:
方法1:Fe2++NO⇌[Fe(NO)]2+方法2:[FeY]2-+NO⇌[FeY(NO)]2-
已知:[FeY]2-是Fe2+与某有机化合物的阴离子(Y4-)形成的配合物
(4)①方法1,pH过高不利于Fe2+与NO反应,原因是_______。
②尽管生产[FeY]2-所需成本比Fe2+高,实际工业生产更多选用方法2吸收NO,可能的原因有_______(至少写出2个不同角度的原因)。
(5)研究温度对反应[FeY]2-(aq)+NO(g)⇌[FeY(NO)]2-(aq)ΔH<0的影响,在相同时间内,测得不同温度下,NO的去除率如图所示:
解释随温度变化NO去除率变化的原因_______。
(6)使用锌粉将1L吸收液中浓度为0.04mol·L-1[FeY(NO)]2-转化为[FeY]2-、N2和NH,实现[FeY]2-的再生。若消耗锌粉0.03mol,测得NH浓度为0.004mol·L-1,则[FeY]2-的再生率为_______。
19. 某课外小组探究Cu(Ⅱ)盐与溶液的反应。
【查阅资料】
ⅰ.(绿色) (无色);
ⅱ.(无色),遇空气容易被氧化成(蓝色);
ⅲ.易被氧化为或。
【猜想假设】
同学们根据资料认为Cu(Ⅱ)盐与可能会发生两种反应。
假设1:与在溶液中发生络合反应生;
假设2:Cu(Ⅱ)有___________性,与在溶液中发生氧化还原反应。
【实验操作及现象分析】
实验一:探究与溶液的反应。
实验操作
实验序号h
(mL)
(mL)
逐滴加入溶液时的实验现象
a
1.5
0.5
溶液逐渐变为绿色,静置无变化
b
1.0
1.0
溶液先变为绿色,后逐渐变成浅绿色,静置无变化
c
0
2.0
溶液先变为绿色,后逐渐变浅至无色,静置无变化
(1)根据实验a的现象可推测溶液中生成的含Cu微粒是___________(填化学符号)。
(2)甲同学认为实验一能证明假设2成立,补全假设2___________,他的理由是___________。
实验二:探究与溶液的反应。
(3)乙同学利用已知资料进一步确证了实验二的无色溶液中存在Cu(Ⅰ)。他的实验方案是:取少量无色溶液,___________。
(4)经检验白色沉淀为CuCl,从化学平衡的角度解释继续加溶液后CuCl沉淀溶解的原因:___________。
(5)经检验氧化产物以形式存在。写出与发生氧化还原反应得到无色溶液的离子方程式:___________。
【获得结论】
综合以上实验,同学们认为Cu(Ⅱ)盐与在液中的反应与多种因素有关,得到实验结论:
①随的增大,___________;
②___________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。