精品解析:江苏南京大学附属中学2026-2027学年高二上学期10月月考 化学试题
2026-10-18
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内容正文:
南大附中2026-2027学年度第一学期高二化学(选修)10月月考试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 S-32 Cl-35.5 Cu-64 Sn-119 Cd-112
选择题(共42分)
一、单项选择题(本题包括14小题,每题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 在“天宫课堂”中,王亚平老师用醋酸钠()过饱和溶液做了一个“点水成冰”的趣味实验。下列关于溶液的说法正确的是
A. 呈酸性 B. 存在两种离子
C. 存在分子 D. 溶液中:
【答案】C
【解析】
【详解】A.是强碱弱酸盐,水解产生,溶液呈碱性,A错误;
B.溶液中存在、、、共四种离子,B错误;
C.发生水解反应:,因此溶液中存在分子,C正确;
D.完全电离出的有部分发生水解,因此,D错误;
故选C。
2. 化学是一门以实验为基础的科学,下列有关实验装置或操作合理的是
A. 图①进行中和热的测定实验时,分批加入氢氧化钠,测定的中和热数值误差更小
B. 图②用于定量测定注射器中氧气体积随时间变化测定双氧水的分解速率
C. 图③是研究催化剂对化学反应速率的影响
D. 图④是取用0.5000mol/L草酸(H2C2O4)溶液时的读数操作
【答案】D
【解析】
【详解】A.中和热测定实验中应一次性快速加入溶液,分批加入会导致热量散失更多,测定误差更大,A错误;
B.图②中使用长颈漏斗,反应生成的会从长颈漏斗上口逸出,无法准确测定生成氧气的体积,不能定量测定双氧水分解速率,B错误;
C.研究催化剂对化学反应速率的影响需要控制温度等其他条件一致,图③中两组实验温度不同,存在温度和催化剂两个变量,无法达到实验目的,C错误;
D.读数时视线与凹液面最低处相平,操作合理,D正确;
故答案为D。
3. 下列关于水的说法正确的是
A. 水是非电解质
B. 相同pH的盐酸和溶液中,溶液中水的电离程度较大
C. 加水稀释氨水,氨水的电离程度减小
D. 纯水的pH一定等于7
【答案】B
【解析】
【详解】A.水能发生微弱电离产生和,属于弱电解质,不是非电解质,A错误;
B.盐酸是强酸,电离出的会抑制水的电离,是强酸弱碱盐,水解会促进水的电离,因此相同pH的两种溶液中,溶液中水的电离程度更大,B正确;
C.一水合氨是弱电解质,存在电离平衡,加水稀释时平衡正向移动,电离程度增大,C错误;
D.纯水的pH与温度有关,只有25℃时,纯水pH=7,温度改变时变化,纯水pH不等于7,D错误;
故选B。
4. 下列说法不正确的是
A. 聚丙烯的结构简式:
B. 已知甲醛的分子式为,则其电子式为
C. 分子中所有原子共平面
D. 的空间填充模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.丙烯发生加聚反应时,碳碳双键打开,原来双键两端的碳原子连接成主链,甲基保留为支链,因此聚丙烯的结构简式为,A正确;
B.甲醛中,碳原子与两个氢原子各共用1对电子,与氧原子共用2对电子,氧原子上还保留2对孤电子对。因此,氢原子达到2电子稳定结构,碳原子和氧原子均达到8电子稳定结构,其电子式为,B正确;
C.甲苯的结构简式为,其中苯环上的6个碳原子共平面,但甲基碳原子形成的4个单键呈四面体方向分布,与其直接相连的3个氢原子和1个苯环碳原子不可能共平面,因此甲苯分子中所有原子不可能共平面,C错误;
D.甲烷分子呈正四面体形,碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子分别位于4个顶点。空间填充模型中,表示碳原子的球比表示氢原子的球大,其模型为,D正确;
故选C。
阅读下列材料,完成下列小题:
硫、氮及其化合物在人类生产生活中发挥着重要作用。是一种易燃的有毒气体(燃烧热为562.2 kJ/mol),是制取多种硫化物的原料;可用作脱硫剂,催化脱除工业废气中的,生成单质硫;用与(白色晶体)的水溶液反应可制备硒,硒是一种半导体材料。是重要的化工原料,广泛用于生产铵盐、硝酸、纯碱等;能被NaClO氧化成(水合肼);肼()是常用的火箭燃料,其燃烧热为624 kJ/mol。常温下,亚硝酸()的电离平衡常数为。
5. 下列物质性质与用途具有对应关系的是
A. 肼具有氧化性,可作为火箭燃料
B. 易液化,可用于工业制硝酸
C. 溶液显酸性,可用于除铁锈
D. 纯碱易溶于水,用于治疗胃酸过多
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 燃烧的热化学方程式:
B. 用于生产纯碱:
C. 溶液中和NaOH溶液的离子反应:
D. 和的水溶液反应制备硒:
7. 对于反应 ,下列说法正确的是
A. 该反应在任意条件下均能自发进行
B. 反应的焓变
C. 其他条件一定,增加压强,反应平衡常数不变
D. 及时分离出,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
【答案】5. C 6. D 7. C
【解析】
【5题详解】
A.肼作为火箭燃料是利用其还原性、燃烧时释放大量热量的性质,和氧化性无关,A错误;
B.用于制硝酸是利用可催化氧化生成,进一步转化为硝酸的性质,与易液化无关,B错误;
C.是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,可与铁锈(主要成分为)反应,可用于除铁锈,性质与用途具有对应关系,C正确;
D.碱性较强,不可用于治疗胃酸过多,且该用途与易溶于水无对应关系,D错误;
故选C。
【6题详解】
A.在101 kPa 时,1 mol 纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,单位是kJ/mol,的对应产物为液态,选项中生成气态,不符合燃烧热的数值要求,A错误;
B.工业制纯碱的反应为,受热分解才得到,选项方程式不符合反应事实,B错误;
C.是弱酸(),属于弱电解质,离子方程式中不能拆分为,需写化学式,C错误;
D.作还原剂被氧化为,作氧化剂被还原为,反应电子守恒、电荷守恒、原子守恒,方程式书写正确,D正确;
故选D。
【7题详解】
A.反应自发的判据为,该反应,反应后气体分子数减少,,仅低温下满足可自发,高温下不能自发,并非任意条件均能自发,A错误;
B.等量的能量高于,生成液态产物时放出热量更多,焓变更负,故,B错误;
C.平衡常数仅与温度有关,压强改变不会影响平衡常数,C正确;
D.及时分离出的瞬间,反应物浓度不变,正反应速率不变,逆反应速率减小,平衡正向移动,后续反应物浓度降低,正反应速率逐渐减小,正反应速率不会增大,D错误;
故选C。
8. 脱除反应过程的部分机理如图所示。已知图中甲、乙是两种不同的吸附方式。下列说法不正确的是
A. 图甲中对的吸附能力强于图乙
B. 图中氧元素的化合价未发生变化
C. 脱硫剂活性降低的原因可能是生成的硫单质覆盖在表面
D. 失效的脱硫剂可在氧气中加热重新转化为实现“再生”
【答案】A
【解析】
【分析】结合机理图梳理反应路径,以甲、乙两种方式吸附在表面,总反应为,为该反应的催化剂,反应前后组成与化学性质不变;反应过程中H元素从+1价降为0价,S元素从-2价升为0价,O元素化合价始终为-2价;甲吸附方式下的H原子靠近Fe位点,乙吸附方式下的H原子靠近O位点。
【详解】A.中H为+1价,中Fe为+3价带正电、O为-2价带负电;图甲中H靠近带正电的Fe,存在静电斥力,吸附作用弱;图乙中H靠近带负电的O,存在静电引力,吸附作用强,故图甲中对的吸附能力弱于图乙,A错误;
B.反应过程中仅H、S元素化合价发生变化,O元素始终为-2价,化合价未发生变化,B正确;
C.反应生成的硫单质覆盖在表面,会减小反应物与脱硫剂活性位点的接触面积,导致脱硫剂活性降低,C正确;
D.失效的脱硫剂表面覆盖硫单质,在氧气中加热时,硫单质与反应生成气体脱离体系,可重新转化为实现再生,D正确;
故选A。
9. 下列选项所示的物质间转化均符合由强制弱规律且均能实现的是
A.
B. 和(稀)
C. 和
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.与氨水反应只能生成沉淀,为弱碱,无法溶解得到,第一步转化不能实现,A错误;
B.与浓盐酸发生归中反应生成,稀盐酸与发生强酸制弱酸反应(酸性强于)生成,两个转化均符合强制弱规律且能实现,B正确;
C.还原性,少量通入中优先氧化,无法得到,第一步转化不能实现,C错误;
D.与反应的本质是生成极难溶的,属于弱酸制强酸,不符合强制弱规律,且不溶于稀,第二步转化无法实现,D错误;
故选B。
10. 某有机物的结构简式为:,其可能具有的性质是
①能发生加成反应 ②能使酸性高锰酸钾溶液褪色 ③能发生取代反应 ④能发生中和反应 ⑤能发生氧化反应
A. 全部 B. 能发生①③④
C. 除⑤外都能 D. 除④⑤外都能
【答案】A
【解析】
【分析】该物质中含有碳碳双键、苯环、羧基和醇羟基,具有烯烃、苯、羧酸和醇的性质,能发生加成反应、加聚反应、氧化反应、酯化反应、取代反应、中和反应等,据此分析解答;
【详解】含有碳碳双键和苯环,所以能发生加成反应;
含有碳碳双键,且连接苯环的碳原子上含有氢原子,所以能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色;
含有醇羟基和羧基,所以能发生取代反应;
含有羧基,所以能发生中和反应;
含有醇羟基等,能发生氧化反应;
答案选A。
11. 常温下,根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
称取4.0 g NaOH固体配成100 mL溶液,用稳定的邻苯二甲酸氢钾标准液滴定得c(NaOH)=0.9910mol/L(操作均正确)
NaOH易吸水、易与二氧化碳反应,不能直接配成NaOH的标准溶液
B
相同条件下,分别测量0.1mol/L和0.01mol/L醋酸溶液的导电性,前者的导电性强
醋酸浓度越大,电离程度越大
C
将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中,气体红棕色加深
D
向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X,出现白色沉淀
气体X一定具有强氧化性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.4.0g纯配成100mL溶液理论浓度为,操作正确的前提下滴定得到浓度偏低,说明已经部分吸水或与反应变质,因此不能直接配制标准溶液,A正确;
B.醋酸为弱电解质,浓度越大电离程度越小,醋酸导电性更强是因为其电离出的离子总浓度更大,醋酸浓度越大,电离程度越小,B错误;
C.热水中红棕色加深,说明浓度增大,平衡逆向移动,正反应为放热反应,,C错误;
D.若X为,与溶有的溶液反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵与反应可生成亚硫酸钡白色沉淀,不具有强氧化性,因此X不一定具有强氧化性,D错误;
答案选A。
12. 室温下,通过下列实验探究的性质。已知:25℃时,的、的。
实验1:配制溶液,测得溶液约为12;
实验2:取溶液,向其中加入少量固体充分搅拌,一段时间后过滤。向滤渣中加入足量稀盐酸,固体完全溶解;
实验3:取溶液,向其中缓慢滴入等体积稀盐酸。
下列说法正确的是
A. 实验1所得溶液中,
B. 根据实验2,可推测
C. 实验3反应后溶液中存在:
D. 25℃时,反应的平衡常数
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na2CO3溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),电荷守恒关系为c(Na+)+c(H+)=c()+2c()+c(OH-),则c(Na+)>c()+2c()>c()+c(),故A错误;
B.CaCO3和CaSO4的物质类型相似,溶解度小的物质能转化为溶解度更小的物质,根据实验2,可推测Ksp(CaCO3)<Ksp(CaSO4),故B错误;
C.Na2CO3溶液物料守恒关系为c(Na+)=c(H2CO3)+c()+c(),滴入等体积0.1mol⋅L-1稀盐酸后生成NaCl和NaHCO3,仍然存在c(Na+)=c(H2CO3)+c()+c(),即c(Na+)>c(H2CO3)+c()+c(),故C错误;
D.反应+H2SO3⇌+的平衡常数====,故D正确;
故选D。
13. 恒容密闭容器中,等物质的量的和发生的总反应如下:,达到平衡时,相关物质平衡组成随温度变化关系如图。下列说法正确的是
A. 该反应的,
B. 点的消耗速率大于物质的生成速率
C. 点该反应的(用物质的量分数代替浓度计算)
D. 点的平衡转化率为75%
【答案】D
【解析】
【分析】由于生成物C3H6、H2O、H2S均从零开始增加,且在任何时刻物质的量之比恒为3:2:1,结合图像中a、b、c三条曲线的高低关系可知:曲线a代表C3H6,曲线b代表H2O,曲线c代表H2S。
【详解】A.观察图像可知,随着温度的升高,C3H8的物质的量分数逐渐降低。这说明升高温度促使平衡向正反应方向移动,根据勒夏特列原理,正反应为吸热反应,因此,另外,反应物气体共4分子,生成物气体共6分子,正反应是气体分子数增大的过程,因此,A错误;
B.前面已推断出a物质是C3H6。在同一个化学反应中,各物质的反应速率之比等于方程式中对应的化学计量数之比。C3H6与C3H8的化学计量数均为3,因此在反应过程中的任何时刻,的消耗速率等于物质()的生成速率,B错误;
C.列三段式:,M点时,C3H8曲线与b曲线(H2O)相交,意味着两者的物质的量分数相等(即物质的量相等):1-3x=2x,解得x=0.2,此时各物质的量分别为:C3H8=0.4 mol、SO2=0.8 mol、C3H6=0.6 mol、H2S=0.2mol、H2O=0.4mol。体系总物质的量为2.4 mol。代入物质的量分数平衡常数Kx。进行计算,C错误;
D.N点时,C3H8曲线与c曲线(H2S)相交,说明两者的物质的量分数相等:1-3x=x,解得x=0.25。此时C3H8转化了0.75 mol,故C3H8的平衡转化率为:,D正确;
故选D。
14. 二氧化碳加氢合成二甲醚(CH3OCH3)具有重要的现实意义和广阔的应用前景。该方法主要涉及下列反应:
反应I:
反应II:
反应III:
向恒压密闭容器中按通入CO2和H2,平衡时各含碳物种的体积分数随温度的变化如图所示。下列有关说法正确的是
A. 反应I的平衡常数可表示为
B. 图中曲线b表示CO2的平衡体积分数随温度的变化
C. 510 K时,反应至CH3OCH3的体积分数达到X点的值,延长反应时间不能提高CH3OCH3的体积分数
D. 增大压强有利于提高平衡时CH3OCH3的选择性(CH3OCH3的选择性)
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.反应Ⅰ中H2O也是气态,所以平衡常数为,A错误;
B.只有反应Ⅲ涉及CH3OCH3,反应Ⅲ焓变小于0,升高温度平衡逆向移动,所以CH3OCH3的体积分数会随温度升高而降低,则b代表的应该是CH3OCH3,a代表CO2,B错误;
C.b代表的应该是CH3OCH3,X点位于曲线下方,所以延长反应时间可以提高CH3OCH3的体积分数,C错误;
D.反应Ⅰ为气体系数之和减小的反应,反应Ⅱ、Ⅲ均为气体系数之和不变的反应,增大压强,反应Ⅰ平衡正向移动,CH3OH的浓度增大,虽然H2O的浓度也增大,但CH3OH的系数为2,所以反应Ⅲ平衡正向移动,CH3OCH3的选择性增大,D正确;
综上所述答案为D。
Ⅱ卷
二、非选择题:共4题,58分。
15. 电子印制工业产生的某退锡废液含硝酸、锡化合物及少量和等,对其处理的流程如图。
Sn与Si同族,25℃时相关的溶度积见表。
化学式
(或)
溶度积
(1)的回收
①退锡工艺是利用稀与Sn反应生成,且无气体生成,则生成的硝酸盐是_______,废液中的易转化成。
②沉淀1的主要成分是,焙烧时,与NaOH反应的化学方程式为_______。
(2)滤液1的处理
①滤液1中和的浓度相近,加入NaOH溶液,先得到的沉淀是_______。
②25℃时,为了使沉淀完全,需调节溶液浓度不大于_______。
(3)产品中锡含量的测定
称取产品1.500 g,用大量盐酸溶解,在保护下,先用Al片将还原为,再用标准溶液滴定,以淀粉作指示剂滴定过程中被还原为,终点时消耗溶液20.00 mL。
①终点时的现象为_________________________________,产生的离子反应方程式为________。
②产品中Sn的质量分数为_______%(写出计算过程)。
【答案】(1) ①.
、 ②.
(2) ①.
②.
(3) ①.
滴入最后半滴标准溶液,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色 ②.
③.
47.6%;根据得失电子守恒可得关系式:,产品中的,,的质量分数为
【解析】
【分析】由题给流程可知,向退锡废液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH为1.5,将锡的化合物转化为二氧化锡,过滤得到含有铁离子、铜离子的滤液1和沉淀1;向沉淀1中加入氢氧化钠焙烧将二氧化锡转化为锡酸钠后,水浸、过滤得到锡酸钠溶液,溶液经蒸发结晶得到锡酸钠。
【小问1详解】
①由分析可知,退锡工艺中发生的反应为锡与稀硝酸反应生成硝酸亚锡、硝酸铵和水,则生成的硝酸盐是硝酸亚锡和硝酸铵,故答案为:Sn(NO3)2、NH4NO3。
②由沉淀1的主要成分是二氧化锡可知,焙烧时发生的反应为二氧化锡和氢氧化钠高温条件下反应生成锡酸钠和水,反应的化学方程式为。
【小问2详解】
①假设和浓度均为1mol/L时,生成氢氧化物沉淀所需的浓度可由计算,根据表格数据,时开始沉淀;时开始沉淀;因此沉淀所需浓度更低,优先析出沉淀。
②离子沉淀完全的标准是离子浓度,根据的,代入,得,即临界的;结合25℃时,得,即浓度不能大于该值。
【小问3详解】
①滴定前期被完全还原为,体系中无,淀粉不变色;反应完全后,过量的和生成的在酸性条件下归中生成,使淀粉显蓝色,即为滴定终点,其反应方程式为。
②被氧化为,每个失2e⁻;被还原为,每个得6e⁻,根据得失电子守恒,因此定量关系为。滴定消耗的, 则产品中,, 质量分数。
16. 某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示,A中放有浓硫酸,B中放有乙醇、醋酸,请回答:
(1)仪器C的名称_______,其作用除起冷凝作用外,另一个的作用是_______。
(2)D中的溶液为_______。
(3)乙酸乙酯的某种同分异构体可与碳酸氢钠溶液反应,则该物质的结构简式为_______。
(4)丙烯酸乙酯天然存在于菠萝等水果中,是一种食品用合成香料可用乙烯、丙烯等石油化工产品为原料进行合成:
已知:国家明确规定,饮用A的饮品后不能驾车,同时汽油中添加A可以缓解能源危机。
①B的结构简式为_______,B中含有的含氧官能团名称为_______。
②写出A与B生成丙烯酸乙酯的化学方程式___________。
③久置的丙烯酸乙酯自身会发生聚合反应,所得聚合物具有较好的弹性,可用于生产织物和皮革处理剂。请写出上述聚合过程的化学方程式_______。
【答案】(1) ①. 球形干燥管 ②. 防倒吸
(2)饱和碳酸钠溶液 (3)CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH
(4) ①. ②. 羧基 ③. ④.
【解析】
【分析】在实验装置中,乙醇与乙酸在浓硫酸催化、加热条件下发生酯化反应,浓硫酸同时起吸水作用。生成的乙酸乙酯随蒸气进入导管,经C冷凝后由D接收,其中还混有挥发出的乙醇和乙酸,因此接收液需要除去这些杂质,并便于乙酸乙酯分层分离。在第(4)问的合成路线中,由饮品和汽油中的用途可确定A为乙醇CH3CH2OH;乙烯与水发生加成反应生成乙醇,因此无机物M为。题给丙烯酸乙酯的结构为CH2=CHCOOCH2CH3,其中与酯基单键氧原子相连的乙基来自乙醇,其余含三个碳原子的部分来自B。结合丙烯在催化剂作用下被氧气氧化的路线,可确定丙烯的末端甲基转变为羧基,碳碳双键保留,得到的B为丙烯酸CH2=CHCOOH;随后B与乙醇发生酯化反应生成丙烯酸乙酯。
【小问1详解】
C具有球形膨大部分,下端为细管,其名称为球形干燥管。当烧瓶内压强减小时,D中的液体可能沿细管上升,球形膨大部分能够暂时容纳吸入的液体,防止其沿导管进入加热的烧瓶,因此C除起冷凝作用外,还起防倒吸作用;
【小问2详解】
进入D的产物中混有乙酸和乙醇,需要除去这两种杂质并使乙酸乙酯便于分层。碳酸钠可与乙酸反应,使其转化为易溶于水的乙酸钠,反应的离子方程式为。饱和碳酸钠溶液还能溶解乙醇,并降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层,因此D中应盛放饱和碳酸钠溶液;
【小问3详解】
乙酸乙酯的分子式为,其同分异构体能与碳酸氢钠溶液反应,说明分子中含有羧基。一个羧基已含有分子中的两个氧原子,结合分子式可确定该物质为饱和一元羧酸。除羧基中的碳原子外,剩余三个碳原子组成的烃基有正丙基和异丙基两种,分别与羧基相连,得到的结构简式为CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH;
【小问4详解】
①B的结构简式为CH2=CHCOOH,其中含有的含氧官能团为羧基;
②丙烯酸的羧基与乙醇的羟基发生酯化反应,羧基脱去羟基、醇羟基脱去氢原子,生成酯和水,碳碳双键保持不变。该反应在浓硫酸催化、加热条件下进行,是可逆反应,化学方程式为;
③丙烯酸乙酯分子中含有碳碳双键,可以发生加聚反应。碳碳双键打开,单体通过原双键中的两个碳原子相互连接成长链,酯基侧链保持不变,且没有小分子生成。用表示聚合度,上述聚合过程的化学方程式为。
17. 柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易被人体吸收的高效铁制剂,医疗上可以用来治疗缺铁性贫血。 某课题组以硫铁矿烧渣(含Fe2O3、SiO2、少量Al2O3等)为原料,先制备碳酸亚铁,再与柠檬酸反应可以制得柠檬酸亚铁。其工艺流程如图:
已知:相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0计算):
金属离子
沉淀开始pH
沉淀完全pH
Al3+
3.1
5.1
Fe2+
5.9
6.9
Fe3+
1.2
3.2
(1)“浸泡”时加入过量硫酸的目的:___________。
(2)“除杂”时有同学提出下列两种途径,请选择较合理的途径并说明理由___________。
途径一:
途径二:
(3)“制备FeCO3”时,Na2CO3溶液的浓度对沉淀中铁元素的质量分数以及FeCO3产率的影响如图:
Na2CO3溶液的浓度大于4mol/L时,FeCO3的产率有所下降,而沉淀中铁元素质量分数仍在上升的原因是___________。
(4)已知柠檬酸亚铁易被氧化,能溶于水,不溶于乙醇。设计试验方案,从“除杂”后的FeSO4溶液制备柠檬酸亚铁晶体:___________,静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体。(必须用到的试剂有:Fe粉、4mol/LNa2CO3溶液、柠檬酸溶液、无水乙醇)
(5)产品纯度的测定。产品中铁的含量用EDTA配位滴定法测定:称取0.4000g产品中加入足量H2O2溶 液和适量的稀H2SO4,充分反应后再用0.0600mol • L-1EDTA溶液滴定至终点(其他离子对滴定过程无干扰),消耗EDTA溶液的体积为20.00mL(已知:EDTA与Fe3+的滴定比例为1∶1,柠檬酸亚铁的摩尔质量为246g/mol)。计算产品的纯度为___________。
(6)上述滴定过程中,导致测定结果偏大的是___________。
a.滴定前,盛装EDTA的酸式滴定管未润洗
b.滴定时,酸式滴定管中开始有气泡,后来无气泡
c.滴定开始时平视,滴定结束时俯视
【答案】(1)使烧渣充分溶解,提高铁元素的浸出率,抑制铁离子的水解
(2)选择途径一更好,途径一产品的纯度高,途径二产品中混有硫酸铝杂质。
(3)当碳酸钠浓度大于4mol/L时,Fe2+与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化亚铁沉淀,导致碳酸亚铁产率降低,氢氧化亚铁中铁的百分含量高于FeCO3中铁的百分含量,所以沉淀中铁元素的质量分数上升
(4)向硫酸亚铁溶液中逐滴加入4mol/L碳酸钠溶液,待沉淀不再增加后过滤,将滤渣溶于足量的柠檬酸溶液中,同时加入适量铁粉,充分反应后将滤液浓缩、加入适量的无水乙醇
(5)73.8 (6)ab
【解析】
【分析】硫铁矿烧渣中加入硫酸浸泡,氧化铁转化为铁离子、氧化铝转化为铝离子,SiO2不溶于酸形成沉淀,随后滤液中加入还原剂,将铁离子转化为亚铁离子,随后调节pH在5.1-5.9之间,除去铝离子,过滤后滤液中加入碳酸钠溶液,生成碳酸亚铁沉淀,过滤得到碳酸亚铁,最后碳酸亚铁与柠檬酸反应生成柠檬酸亚铁。
【小问1详解】
浸泡时加入过量的硫酸,一是使烧渣充分溶解,提高铁元素的浸出率,二是因为铁离子会水解,硫酸过量可抑制铁离子的水解。
【小问2详解】
途径一中先加铁粉,铁离子与铁粉反应生成亚铁离子,随后调节pH在5.1-5.9之间,使铝离子完全沉淀,过滤除去得到硫酸亚铁;途径二中先调节pH,铁离子完全沉淀pH为3.2,此时铝离子已经开始沉淀,因此过滤得到的氢氧化铁中含有部分氢氧化铝,使得最终产物中含有硫酸铝,因此选择途径一更好。
【小问3详解】
当碳酸钠浓度大于4mol/L时,Fe2+与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化亚铁沉淀,导致碳酸亚铁产率降低,Fe(OH)2中铁的质量分数为56÷(56+17×2)=62.2%,FeCO3中铁质量分数为56÷(56+60)=48%,氢氧化亚铁中铁的百分含量高于FeCO3中铁的百分含量,所以铁元素的质量分数上升。
【小问4详解】
从除杂后的FeSO4溶液制备柠檬酸亚铁晶体,具体实验方案为向硫酸亚铁溶液中逐滴加入4mol/L碳酸钠溶液,待沉淀不再增加后过滤,将滤渣溶于足量的柠檬酸溶液中,同时加入适量铁粉,充分反应后将滤液浓缩、加入适量的无水乙醇,静置、过滤、洗涤、干燥,得到柠檬酸亚铁晶体。
【小问5详解】
EDTA与Fe3+的滴定比例为1∶1,现消耗EDTA物质的量为0.06mol/L×0.02L=1.2×10-3mol,则Fe3+物质的量为1.2×10-3mol,根据铁守恒可知,柠檬酸亚铁的物质的量为1.2×10-3mol,质量为0.2952g,故产品的纯度为0.2952g÷0.4g=73.8%。
【小问6详解】
a.滴定前,装EDTA的酸式滴定管未润洗,则EDTA溶液的浓度偏低,消耗EDTA溶液的体积偏大,导致测定结果偏大,a正确;
b.滴定时,酸式滴定管开始时有气泡,后来无气泡,则读取的EDTA的消耗量偏大,导致测定结果偏大,b正确;
c.滴定开始时平视,滴定结束时俯视,导致读取的EDTA的消耗量偏小,测定结果偏小,c错误;
故答案选ab。
18. 水煤气变换反应是工业上的重要反应,可用于制氢。
水煤气变换反应:
该反应分两步完成:
请回答:
(1)_________。
(2)恒定总压1.70 MPa和水碳比投料,在不同条件下达到平衡时和的分压(某成分分压=总压×该成分的物质的量分数)如下表:
条件1
0.40
0.40
0
条件2
0.42
0.36
0.02
①在条件1下,水煤气变换反应的平衡常数K=_______。
②对比条件1,条件2中产率下降是因为发生了一个不涉及的副反应,写出该反应方程式______。
(3)下列说法正确的是 。
A. 通入反应器的原料气中应避免混入
B. 恒定水碳比,增加体系总压可提高的平衡产率
C. 通入过量的水蒸气可防止被进一步还原为Fe
D. 通过充入惰性气体增加体系总压,可提高反应速率
(4)水煤气变换反应是放热的可逆反应,需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热(如图1所示),保证反应在最适宜温度附近进行。
①在催化剂活性温度范围内,图2中b-c段对应降温操作的过程,实现该过程的一种操作方法是____________。
A.按原水碳比通入冷的原料气
B.喷入冷水(蒸气)
C.通过热交换器换热
②若采用喷入冷水(蒸气)的方式降温,在图3中作出CO平衡转化率随温度变化的曲线____________。
(5)在催化剂活性温度范围内,水煤气变换反应的历程包含反应物分子在催化剂表面的吸附(快速)、反应及产物分子脱附等过程。随着温度升高,该反应的反应速率先增大后减小,其速率减小的原因是______________________。
【答案】(1)
6 (2) ①.
2 ②.
(3)AC
(4) ①. A ②.
(5)
反应物分子在催化剂表面的吸附是放热过程,温度升高导致反应物在催化剂表面的吸附量减少,表面反应物浓度降低,从而使反应速率减小
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,将已知的第一步反应记为①,第二步反应记为②,总反应记为③。可以发现 ③ = ① + ②,因此 ,解得 。
【小问2详解】
① 设初始投入的 ,,总物质的量为 。该反应前后气体分子数不变,平衡时总物质的量仍为 。恒定总压为 ,则平衡时气体的分压与物质的量成正比,比例系数为 。已知平衡时 ,则平衡时 ,同理 。根据反应方程式,消耗的 和 均为 ,平衡时剩余 ,。平衡常数 。
② 条件2中生成了 ,且副反应不涉及 ,说明碳源全部来自 。结合原子守恒,该副反应为 与 反应生成 和 ,方程式为 。
【小问3详解】
A.原料气中混入 易与 、 发生爆炸,且可能氧化催化剂,A正确;
B.该反应前后气体分子数不变,增加总压平衡不移动, 的产率不变,B错误;
C.通入过量水蒸气,增大了氧化剂的浓度,可抑制铁的氧化物被还原为单质 ,C正确;
D.恒容充入惰性气体,反应物分压不变,速率不变;恒压充入惰性气体,容器体积增大,反应物分压减小,速率减慢,D错误;
故选AC。
【小问4详解】
① A.按原水碳比通入冷的原料气,可以降低温度,反应物浓度增大导致CO的转化率稍减小,之后再通过催化剂层后,CO的转化率又增大且高于原来的,与图中变化相符,A正确;
B.若喷入冷水蒸气,温度降低的同时增大了反应物 的浓度,平衡正向移动, 转化率应升高,B错误;
C.换热的过程在催化剂层外,并不会反应,故只有温度降低而不会引起转化率变化,C错误;
故选A。
② 喷入冷水蒸气,增大了反应物 的浓度,平衡正向移动,在相同温度下 的平衡转化率增大。因此,新的平衡曲线应在原平衡曲线的上方,作图大致为。
【小问5详解】
反应物分子在催化剂表面的吸附通常是放热过程。随着温度升高,吸附平衡逆向移动,导致反应物分子在催化剂表面的吸附量减少,表面反应物浓度降低,从而使反应速率减小。
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南大附中2026-2027学年度第一学期高二化学(选修)10月月考试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 S-32 Cl-35.5 Cu-64 Sn-119 Cd-112
选择题(共42分)
一、单项选择题(本题包括14小题,每题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 在“天宫课堂”中,王亚平老师用醋酸钠()过饱和溶液做了一个“点水成冰”的趣味实验。下列关于溶液的说法正确的是
A. 呈酸性 B. 存在两种离子
C. 存在分子 D. 溶液中:
2. 化学是一门以实验为基础的科学,下列有关实验装置或操作合理的是
A. 图①进行中和热的测定实验时,分批加入氢氧化钠,测定的中和热数值误差更小
B. 图②用于定量测定注射器中氧气体积随时间变化测定双氧水的分解速率
C. 图③是研究催化剂对化学反应速率的影响
D. 图④是取用0.5000mol/L草酸(H2C2O4)溶液时的读数操作
3. 下列关于水的说法正确的是
A. 水是非电解质
B. 相同pH的盐酸和溶液中,溶液中水的电离程度较大
C. 加水稀释氨水,氨水的电离程度减小
D. 纯水的pH一定等于7
4. 下列说法不正确的是
A. 聚丙烯的结构简式:
B. 已知甲醛的分子式为,则其电子式为
C. 分子中所有原子共平面
D. 的空间填充模型:
阅读下列材料,完成下列小题:
硫、氮及其化合物在人类生产生活中发挥着重要作用。是一种易燃的有毒气体(燃烧热为562.2 kJ/mol),是制取多种硫化物的原料;可用作脱硫剂,催化脱除工业废气中的,生成单质硫;用与(白色晶体)的水溶液反应可制备硒,硒是一种半导体材料。是重要的化工原料,广泛用于生产铵盐、硝酸、纯碱等;能被NaClO氧化成(水合肼);肼()是常用的火箭燃料,其燃烧热为624 kJ/mol。常温下,亚硝酸()的电离平衡常数为。
5. 下列物质性质与用途具有对应关系的是
A. 肼具有氧化性,可作为火箭燃料
B. 易液化,可用于工业制硝酸
C. 溶液显酸性,可用于除铁锈
D. 纯碱易溶于水,用于治疗胃酸过多
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 燃烧的热化学方程式:
B. 用于生产纯碱:
C. 溶液中和NaOH溶液的离子反应:
D. 和的水溶液反应制备硒:
7. 对于反应 ,下列说法正确的是
A. 该反应在任意条件下均能自发进行
B. 反应的焓变
C. 其他条件一定,增加压强,反应平衡常数不变
D. 及时分离出,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
8. 脱除反应过程的部分机理如图所示。已知图中甲、乙是两种不同的吸附方式。下列说法不正确的是
A. 图甲中对的吸附能力强于图乙
B. 图中氧元素的化合价未发生变化
C. 脱硫剂活性降低的原因可能是生成的硫单质覆盖在表面
D. 失效的脱硫剂可在氧气中加热重新转化为实现“再生”
9. 下列选项所示的物质间转化均符合由强制弱规律且均能实现的是
A.
B. 和(稀)
C. 和
D.
10. 某有机物的结构简式为:,其可能具有的性质是
①能发生加成反应 ②能使酸性高锰酸钾溶液褪色 ③能发生取代反应 ④能发生中和反应 ⑤能发生氧化反应
A. 全部 B. 能发生①③④
C. 除⑤外都能 D. 除④⑤外都能
11. 常温下,根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
称取4.0 g NaOH固体配成100 mL溶液,用稳定的邻苯二甲酸氢钾标准液滴定得c(NaOH)=0.9910mol/L(操作均正确)
NaOH易吸水、易与二氧化碳反应,不能直接配成NaOH的标准溶液
B
相同条件下,分别测量0.1mol/L和0.01mol/L醋酸溶液的导电性,前者的导电性强
醋酸浓度越大,电离程度越大
C
将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中,气体红棕色加深
D
向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X,出现白色沉淀
气体X一定具有强氧化性
A. A B. B C. C D. D
12. 室温下,通过下列实验探究的性质。已知:25℃时,的、的。
实验1:配制溶液,测得溶液约为12;
实验2:取溶液,向其中加入少量固体充分搅拌,一段时间后过滤。向滤渣中加入足量稀盐酸,固体完全溶解;
实验3:取溶液,向其中缓慢滴入等体积稀盐酸。
下列说法正确的是
A. 实验1所得溶液中,
B. 根据实验2,可推测
C. 实验3反应后溶液中存在:
D. 25℃时,反应的平衡常数
13. 恒容密闭容器中,等物质的量的和发生的总反应如下:,达到平衡时,相关物质平衡组成随温度变化关系如图。下列说法正确的是
A. 该反应的,
B. 点的消耗速率大于物质的生成速率
C. 点该反应的(用物质的量分数代替浓度计算)
D. 点的平衡转化率为75%
14. 二氧化碳加氢合成二甲醚(CH3OCH3)具有重要的现实意义和广阔的应用前景。该方法主要涉及下列反应:
反应I:
反应II:
反应III:
向恒压密闭容器中按通入CO2和H2,平衡时各含碳物种的体积分数随温度的变化如图所示。下列有关说法正确的是
A. 反应I的平衡常数可表示为
B. 图中曲线b表示CO2的平衡体积分数随温度的变化
C. 510 K时,反应至CH3OCH3的体积分数达到X点的值,延长反应时间不能提高CH3OCH3的体积分数
D. 增大压强有利于提高平衡时CH3OCH3的选择性(CH3OCH3的选择性)
Ⅱ卷
二、非选择题:共4题,58分。
15. 电子印制工业产生的某退锡废液含硝酸、锡化合物及少量和等,对其处理的流程如图。
Sn与Si同族,25℃时相关的溶度积见表。
化学式
(或)
溶度积
(1)的回收
①退锡工艺是利用稀与Sn反应生成,且无气体生成,则生成的硝酸盐是_______,废液中的易转化成。
②沉淀1的主要成分是,焙烧时,与NaOH反应的化学方程式为_______。
(2)滤液1的处理
①滤液1中和的浓度相近,加入NaOH溶液,先得到的沉淀是_______。
②25℃时,为了使沉淀完全,需调节溶液浓度不大于_______。
(3)产品中锡含量的测定
称取产品1.500 g,用大量盐酸溶解,在保护下,先用Al片将还原为,再用标准溶液滴定,以淀粉作指示剂滴定过程中被还原为,终点时消耗溶液20.00 mL。
①终点时的现象为_________________________________,产生的离子反应方程式为________。
②产品中Sn的质量分数为_______%(写出计算过程)。
16. 某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示,A中放有浓硫酸,B中放有乙醇、醋酸,请回答:
(1)仪器C的名称_______,其作用除起冷凝作用外,另一个的作用是_______。
(2)D中的溶液为_______。
(3)乙酸乙酯的某种同分异构体可与碳酸氢钠溶液反应,则该物质的结构简式为_______。
(4)丙烯酸乙酯天然存在于菠萝等水果中,是一种食品用合成香料可用乙烯、丙烯等石油化工产品为原料进行合成:
已知:国家明确规定,饮用A的饮品后不能驾车,同时汽油中添加A可以缓解能源危机。
①B的结构简式为_______,B中含有的含氧官能团名称为_______。
②写出A与B生成丙烯酸乙酯的化学方程式___________。
③久置的丙烯酸乙酯自身会发生聚合反应,所得聚合物具有较好的弹性,可用于生产织物和皮革处理剂。请写出上述聚合过程的化学方程式_______。
17. 柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易被人体吸收的高效铁制剂,医疗上可以用来治疗缺铁性贫血。 某课题组以硫铁矿烧渣(含Fe2O3、SiO2、少量Al2O3等)为原料,先制备碳酸亚铁,再与柠檬酸反应可以制得柠檬酸亚铁。其工艺流程如图:
已知:相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0计算):
金属离子
沉淀开始pH
沉淀完全pH
Al3+
3.1
5.1
Fe2+
5.9
6.9
Fe3+
1.2
3.2
(1)“浸泡”时加入过量硫酸的目的:___________。
(2)“除杂”时有同学提出下列两种途径,请选择较合理的途径并说明理由___________。
途径一:
途径二:
(3)“制备FeCO3”时,Na2CO3溶液的浓度对沉淀中铁元素的质量分数以及FeCO3产率的影响如图:
Na2CO3溶液的浓度大于4mol/L时,FeCO3的产率有所下降,而沉淀中铁元素质量分数仍在上升的原因是___________。
(4)已知柠檬酸亚铁易被氧化,能溶于水,不溶于乙醇。设计试验方案,从“除杂”后的FeSO4溶液制备柠檬酸亚铁晶体:___________,静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体。(必须用到的试剂有:Fe粉、4mol/LNa2CO3溶液、柠檬酸溶液、无水乙醇)
(5)产品纯度的测定。产品中铁的含量用EDTA配位滴定法测定:称取0.4000g产品中加入足量H2O2溶 液和适量的稀H2SO4,充分反应后再用0.0600mol • L-1EDTA溶液滴定至终点(其他离子对滴定过程无干扰),消耗EDTA溶液的体积为20.00mL(已知:EDTA与Fe3+的滴定比例为1∶1,柠檬酸亚铁的摩尔质量为246g/mol)。计算产品的纯度为___________。
(6)上述滴定过程中,导致测定结果偏大的是___________。
a.滴定前,盛装EDTA的酸式滴定管未润洗
b.滴定时,酸式滴定管中开始有气泡,后来无气泡
c.滴定开始时平视,滴定结束时俯视
18. 水煤气变换反应是工业上的重要反应,可用于制氢。
水煤气变换反应:
该反应分两步完成:
请回答:
(1)_________。
(2)恒定总压1.70 MPa和水碳比投料,在不同条件下达到平衡时和的分压(某成分分压=总压×该成分的物质的量分数)如下表:
条件1
0.40
0.40
0
条件2
0.42
0.36
0.02
①在条件1下,水煤气变换反应的平衡常数K=_______。
②对比条件1,条件2中产率下降是因为发生了一个不涉及的副反应,写出该反应方程式______。
(3)下列说法正确的是 。
A. 通入反应器的原料气中应避免混入
B. 恒定水碳比,增加体系总压可提高的平衡产率
C. 通入过量的水蒸气可防止被进一步还原为Fe
D. 通过充入惰性气体增加体系总压,可提高反应速率
(4)水煤气变换反应是放热的可逆反应,需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热(如图1所示),保证反应在最适宜温度附近进行。
①在催化剂活性温度范围内,图2中b-c段对应降温操作的过程,实现该过程的一种操作方法是____________。
A.按原水碳比通入冷的原料气
B.喷入冷水(蒸气)
C.通过热交换器换热
②若采用喷入冷水(蒸气)的方式降温,在图3中作出CO平衡转化率随温度变化的曲线____________。
(5)在催化剂活性温度范围内,水煤气变换反应的历程包含反应物分子在催化剂表面的吸附(快速)、反应及产物分子脱附等过程。随着温度升高,该反应的反应速率先增大后减小,其速率减小的原因是______________________。
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