精品解析:北京市第五十中学2026-2027学年高三上学期10月月考 化学试题
2026-10-21
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内容正文:
2026—2027年高三年级第一学期10月化学学科检测
考生须知
1.本试卷分为试题、答题卡两部分。满分100分,考试时间90分钟。
2.认真填写所在班级、姓名、教育ID。准确粘贴条形码。
3.考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。
可能用到的相对原子质量:Fe 56 C 12 O 16
第一部分 选择题(每小题3分,共42分)
1. 中国科学家成功开发出一种新型界面催化剂,用于乙醇和水重整制氢气,同时获得高附加值的乙酸,并实现了二氧化碳的零排放。下列说法不正确的是
A. 乙醇分子和水分子之间能形成氢键
B. 该反应属于氧化还原反应
C. 乙酸是有机化工生产的重要原料
D. 催化剂能提升乙醇的平衡转化率
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. H2O2的电子式为
B. 基态原子的价层电子排布式为
C. 基态S原子的价层电子轨道表示式为
D. 顺-2-丁烯的分子结构模型为
3. 以下反应中硫元素只被氧化的是
A. 硫粉和铁粉混合均匀,加热,生成黑色固体
B. 向溴水中通入二氧化硫气体,溶液褪色
C. 向硫化钠溶液中加入几滴硝酸银溶液,生成黑色沉淀
D. 向硫代硫酸钠溶液中加入稀硫酸,出现乳白色浑浊
4. 下列变化过程与氧化还原反应无关的是
A. 推动盛有的密闭针筒的活塞,压缩气体,气体颜色变深
B. 将酸性溶液滴入乙醇溶液中,溶液紫色褪去
C. 将溶液加入NaOH溶液中,最终生成红褐色沉淀
D. 向包有粉末的脱脂棉上滴几滴蒸馏水,脱脂棉燃烧
5. 对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A. 试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:
B. 工业废水中的用去除:
C. 海水提溴过程中将溴吹入吸收塔:
D. 用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度:
6. 下列各离子组在指定的溶液中能大量共存的是
A. 无色溶液中:、、、
B. pH=12的NaOH溶液中:、、、
C. 由水电离出的的溶液中:、、、
D. 含有的溶液中:、、、
7. 利用空气、铜、稀硫酸制,工艺简单、生产成本低,但反应速率小。若加入,反应速率显著增大。反应过程中物质转化关系如下。
下列说法不正确的是
A. 反应①:
B. 反应制得,需投入
C. 酸性条件下氧化Cu的速率大于氧化Cu的速率
D. 制的总反应:
8. 根据元素周期律,下列说法不正确的是
A. 第一电离能:N>O>S B. 化合物中键的极性:SiCl4>PCl3
C. 碱性:LiOH>KOH D. 化合物中离子键百分数:MgO>Al2O3
9. 铝离子电池一般用离子液体作电解质,某离子液体的结构如图。
下列说法不正确的是
A. 电负性:
B. 该化合物中阴离子的空间结构为正四面体形
C. 该化合物中C、N原子的杂化轨道类型不同
D. 该离子液体熔点较低,主要是因为阳离子的体积较大,离子键较弱
10. 的综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”的重要手段。利用钌(Ru)基催化剂将转化为有机原料甲酸的反应机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应
B. 该反应的总方程式:
C. 反应过程中C原子的杂化方式发生了变化
D. 反应过程中既有极性键的断裂,又有极性键的生成
11. 用丙二酸二乙酯与尿素可以合成重要的有机试剂巴比妥酸,转化关系如下。
下列说法不正确的是
A. 丙二酸二乙酯的核磁共振氢谱有三组峰
B. 丙二酸二乙酯与尿素反应生成巴比妥酸和乙醇
C. 1mol巴比妥酸最多可与2molNaOH反应
D. 一定条件下,丙二酸二乙酯与尿素可发生缩聚反应
12. 高分子Y是一种人工合成的温敏性聚肽高分子,其合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. E中存在手性碳原子
B. X中有1个氨基和m个酰胺基
C. 一定条件下,X水解可得到E和F
D. G与X生成Y的过程中有加聚反应发生
13. 用下图装置进行的相关实验。
装置
实验
试剂
现象
①
紫色石蕊溶液
溶液先变红色,一段时间后,溶液的红色褪去
②
溶液(含数滴溶液)
已知:石蕊溶液中存在(红色)(蓝色)平衡。
下列说法不正确的是
A. ①中溶液变红,说明平衡逆向移动
B. 取①中褪色后的溶液滴入溶液,溶液不再出现紫色
C. ②中溶液变红,说明氧化性:
D. 取②中褪色后的溶液滴入溶液,溶液不再出现红色
14. 用过量的盐酸和CuCl2溶液的混合液作为浸取剂,将黄铜矿(CuFeS2)中的铜元素以的形式,铁元素以的形式浸出,一种流程示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 的中心离子是,配体是
B. 参与反应的
C. 浸取剂中的有助于CuFeS2固体的溶解
D. 用浓盐酸和FeCl3溶液的混合液也可能使黄铜矿溶解
第二部分 非选择题(共58分)
15. 写出下列方程式:
(1)向溶液中滴入少量盐酸(离子方程式):____________________________。
(2)与反应:__________________________________________________。
(3)氯气与水反应(离子方程式):__________________________________________________。
(4)实验室制氯气(离子方程式):__________________________________________________。
(5)白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色:______________________________________。
(6)Fe与水蒸气反应:__________________________________________________。
(7)工业冶炼铝:__________________________________________________。
(8)溶液中加入过量NaOH溶液反应(离子方程式):_____________________________。
(9)通入碘水中(离子方程式):_________________________________________________。
(10)向NaOH溶液通入过量(离子方程式):______________________________________。
(11)实验室制氨气:__________________________________________________。
(12)Cu与浓硝酸反应(离子方程式):_________________________________________________。
16. 钴被称为“无机配合物之王”。瑞士化学家维尔纳因研究它的配合物创立了配合物理论,获得了1913年诺贝尔化学奖。钴的粉红色配合物的结构示意图如图。
(1)基态钴原子的价层电子排布式为_______。
(2)中微粒间的作用力类型有:_______、_______、极性共价键、氢键、范德华力。
(3)比较中键角和中键角的大小并解释原因_______。
(4)向中滴加氨水,其反应过程如下图所示。
第ⅲ步反应的离子方程式为_______。
(5)配合物的立方晶胞结构如下图所示。
①晶体中每个周围距离最近的有_______个。
②已知该立方晶胞的边长为,阿伏加德罗常数为,的摩尔质量为,则该立方晶胞的密度为_______。()
17. 治疗非小细胞肺癌的药物特泊替尼的合成路线如下:
已知:
(1)已知A中含有-CN,写出A→B的化学方程式:_______。
(2)A的某种同分异构体与A含有相同官能团,核磁共振氢谱有3组峰,其结构简式为_______。
(3)链状有机物F的分子式为C3H3ClO2,其结构简式为_______。
(4)G→H的反应类型是_______。
(5)I的结构简式为_______。
(6)可通过如下路线合成:
①K→L的化学方程式是_______。
②N的结构简式为_______。
18. 从古至今,铁及其化合物一直被人类广泛应用。
Ⅰ.铁的冶炼与应用
(1)公元前4世纪,中国已广泛利用赤铁矿与焦炭冶炼生铁。炼铁反应的化学方程式为____________。
(2)纳米铁粉能高效处理酸性(含硫酸)废水中的,含纳米铁粉的水处理剂表面变化如图所示。
①请用离子方程式解释上图反应过程中溶液pH增大:_________。
②该处理剂可高效处理废水的原因为__________________(答出一点即可)。
Ⅱ.的制备
用工业烧渣(含有、FeO和)制备草酸亚铁的实验流程如下。
(3)溶液1中存在的阳离子有_________。
(4)写出“还原”过程中发生反应的离子方程式:__________________。
(5)纯度的测定:准确称取mg草酸亚铁样品于锥形瓶中,加入一定量的稀硫酸溶液,并加热至,用标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗标准溶液。
①该过程的离子反应方程式为__________________。
②样品中的纯度为__________(用含有m、c、V的代数式表示)。
19. 某小组探究在盐酸中分别与铜单质和铜离子的反应,从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
Ⅰ.探究在盐酸中与的反应
用如下装置(夹持、加热仪器略)制备,将通入溶液。
通一段时间,C中无明显现象后打开活塞b,加入一定体积浓盐酸后,持续通入,C中溶液变棕黄色。
(1)装置A中反应的化学方程式为__________________。
(2)资料:CuCl难溶于水,在水溶液中存在平衡:。
补充实验证实了棕黄色溶液中含,实验方案为:取少量棕黄色溶液于试管中,加水稀释,观察到有_________现象。
(3)与溶液反应生成和的电极反应式为:__________________
氧化反应:__________________
还原反应:
根据电极反应式,分析加入浓盐酸前后实验现象有差异的可能原因__________________。
(4)综上分析,在盐酸中与反应生成的离子方程式为__________________。
Ⅱ.探究在盐酸中与Cu单质的反应
将装置C中溶液替换成Cu片和溶液,重复上述操作。未加浓盐酸之前,无明显现象。加浓盐酸之后,溶液变为棕黄色,并有黑色固体生成。
(5)经检验黑色固体是,在盐酸中与Cu单质反应的离子方程式为__________________。
(6)为了进一步探究影响铜单质还原性的因素,进行了如下实验:
序号
实验装置图
试剂Y
电压表
ⅰ
溶液
指针几乎不偏转
ⅱ
a
指针明显偏转
ⅲ
指针偏转幅度更大
实验ⅱ中,Cu片附近溶液变棕黄色。b是_________。
综合上述实验可知,
还原反应中,降低生成物浓度,氧化剂的氧化性增强;
氧化反应中,降低生成物浓度,还原剂的还原性增强。
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2026—2027年高三年级第一学期10月化学学科检测
考生须知
1.本试卷分为试题、答题卡两部分。满分100分,考试时间90分钟。
2.认真填写所在班级、姓名、教育ID。准确粘贴条形码。
3.考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。
可能用到的相对原子质量:Fe 56 C 12 O 16
第一部分 选择题(每小题3分,共42分)
1. 中国科学家成功开发出一种新型界面催化剂,用于乙醇和水重整制氢气,同时获得高附加值的乙酸,并实现了二氧化碳的零排放。下列说法不正确的是
A. 乙醇分子和水分子之间能形成氢键
B. 该反应属于氧化还原反应
C. 乙酸是有机化工生产的重要原料
D. 催化剂能提升乙醇的平衡转化率
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醇分子含有羟基,水分子也含有O-H键,O的电负性较强,二者之间可以形成氢键,A正确;
B.该反应中H元素从反应物中的+1价转化为H2中的0价,存在元素化合价的升降,属于氧化还原反应,B正确;
C.乙酸可用于合成乙酸乙酯、醋酸纤维、医药、农药等产品,是有机化工生产的重要原料,C正确;
D.催化剂只能降低反应活化能、加快反应速率,不改变化学平衡状态,因此不能提升乙醇的平衡转化率,D错误;
故选D。
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. H2O2的电子式为
B. 基态原子的价层电子排布式为
C. 基态S原子的价层电子轨道表示式为
D. 顺-2-丁烯的分子结构模型为
【答案】B
【解析】
【详解】A.H2O2为共价化合物,其电子式为,A正确;
B.基态24Cr原子的价层电子排布式为3d54s1,B错误;
C.基态S原子的价层电子排布式为3s23p4,价层电子轨道表示式为,C正确;
D.顺-2-丁烯的分子两个甲基位于双键的同一侧,结构模型为,D正确;
故答案为:B。
3. 以下反应中硫元素只被氧化的是
A. 硫粉和铁粉混合均匀,加热,生成黑色固体
B. 向溴水中通入二氧化硫气体,溶液褪色
C. 向硫化钠溶液中加入几滴硝酸银溶液,生成黑色沉淀
D. 向硫代硫酸钠溶液中加入稀硫酸,出现乳白色浑浊
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应为,硫单质中硫为0价,反应后变为-2价,化合价降低,硫被还原,A不符合题意;
B.反应为,中硫为+4价,反应后变为中的+6价,化合价升高,硫只被氧化,B符合题意;
C.该反应是复分解反应,反应前后硫元素化合价不变,C不符合题意;
D.反应为,中硫为+2价,产物中既有0价硫(化合价降低,被还原),又有+4价硫(化合价升高,被氧化),硫既被氧化又被还原,D不符合题意;
故选B。
4. 下列变化过程与氧化还原反应无关的是
A. 推动盛有的密闭针筒的活塞,压缩气体,气体颜色变深
B. 将酸性溶液滴入乙醇溶液中,溶液紫色褪去
C. 将溶液加入NaOH溶液中,最终生成红褐色沉淀
D. 向包有粉末的脱脂棉上滴几滴蒸馏水,脱脂棉燃烧
【答案】A
【解析】
【详解】A.推进盛有NO2的密闭针筒的活塞,增大压强,反应2NO2N2O4的平衡正向移动,NO2的浓度增大,气体颜色变深,不涉及氧化还原反应,故A正确;
B.乙醇有还原性,高锰酸钾有氧化性,两者发生氧化还原反应使紫色褪去,涉及氧化还原反应,故B错误;
C.Fe2+与NaOH生成Fe(OH)2白色沉淀,Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3红褐色沉淀,涉及氧化还原反应,故C错误;
D.Na2O2加水生成氧气,涉及氧化还原反应,故D错误;
故答案为A。
5. 对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A. 试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:
B. 工业废水中的用去除:
C. 海水提溴过程中将溴吹入吸收塔:
D. 用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度:
【答案】C
【解析】
【详解】A.试管壁上的银镜用稀硝酸清洗,银溶于稀硝酸生成硝酸银和一氧化氮 气体,该反应的离子方程式为,A不正确;
B.由于的溶解度远远小于,因此,工业废水中的用去除,该反应的离子方程式为,B不正确;
C.海水提溴过程中将溴吹入吸收塔,在水溶液中将还原为,该反应的离子方程式为,C正确;
D.用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度,被氧化为,属于弱酸,该反应的离子方程式为,D不正确;
综上所述,本题选C。
6. 下列各离子组在指定的溶液中能大量共存的是
A. 无色溶液中:、、、
B. pH=12的NaOH溶液中:、、、
C. 由水电离出的的溶液中:、、、
D. 含有的溶液中:、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.在溶液中显蓝色,不符合无色溶液的要求,A不符合题意;
B.pH=12的NaOH溶液为强碱性环境,上述四种离子相互之间不发生反应,也不与反应,能够大量共存,B符合题意;
C.由水电离出的的溶液可能为酸性也可能为碱性,既可以和反应生成二氧化碳和水,又可以和反应生成碳酸根离子和水,不能大量共存,C不符合题意;
D.在存在的条件下具有强氧化性,会将具有还原性的氧化,不能大量共存,D不符合题意。
答案选B。
7. 利用空气、铜、稀硫酸制,工艺简单、生产成本低,但反应速率小。若加入,反应速率显著增大。反应过程中物质转化关系如下。
下列说法不正确的是
A. 反应①:
B. 反应制得,需投入
C. 酸性条件下氧化Cu的速率大于氧化Cu的速率
D. 制的总反应:
【答案】B
【解析】
【分析】首先分析转化流程:反应①是酸性条件下氧化Cu,自身被还原为NO;反应②是NO被氧化重新生成,在整个过程中循环,相当于催化剂。对各选项分析:
【详解】A.反应①中,Cu被氧化为,被还原为NO,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,离子方程式,A正确;
B.在过程中循环再生,不被消耗,仅作催化剂,因此理论上不需要投入,B错误;
C.题干明确说明原工艺(直接氧化)反应速率小,加入后速率显著增大,说明酸性条件下氧化的速率大于,C正确;
D.将两步反应加和消去、,得到总反应为,D正确;
故选B。
8. 根据元素周期律,下列说法不正确的是
A. 第一电离能:N>O>S B. 化合物中键的极性:SiCl4>PCl3
C. 碱性:LiOH>KOH D. 化合物中离子键百分数:MgO>Al2O3
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,ⅡA与ⅢA,ⅤA与ⅥA反常,故第一电离能:N>O>S,A正确;
B.已知同一周期从左往右元素的电负性依次增大,电负性Si<P<Cl,电负性差值越大,键的极性越大,故化合物中键的极性:SiCl4>PCl3,B正确;
C.同一主族从上往下元素的金属性依次增大,金属性Li<K,故碱性:LiOH<KOH,C错误;
D.已知同一周期从左往右元素的电负性依次增大,即电负性Mg<Al,故Mg与O的电负性差值>Al与O的电负性差值,电负性差值越大离子键百分数越大,故化合物中离子键百分数:MgO>Al2O3,D正确;
故答案为:C。
9. 铝离子电池一般用离子液体作电解质,某离子液体的结构如图。
下列说法不正确的是
A. 电负性:
B. 该化合物中阴离子的空间结构为正四面体形
C. 该化合物中C、N原子的杂化轨道类型不同
D. 该离子液体熔点较低,主要是因为阳离子的体积较大,离子键较弱
【答案】C
【解析】
【详解】A.同周期主族元素电负性从左到右逐渐增大,故电负性C<N,中C是-4价,H是+1价,故电负性HC,A正确;
B.阴离子为,中心Al原子的价层电子对数为,无孤电子对,因此空间结构为:正四面体形,B正确;
C.该化合物中,所有C均为甲基碳,均形成4个σ键、无孤电子对,为杂化;中心N原子形成4个σ键(3个C-N键,1个N-H键),无孤对电子,也为杂化,二者杂化轨道类型相同,C错误;
D.对于离子化合物,离子电荷相同时,离子半径越大,离子键越弱。该物质为离子化合物,因阳离子体积较大,离子键较弱,因此熔点较低,符合离子液体的性质,D正确;
故答案选C。
10. 的综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”的重要手段。利用钌(Ru)基催化剂将转化为有机原料甲酸的反应机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应
B. 该反应的总方程式:
C. 反应过程中C原子的杂化方式发生了变化
D. 反应过程中既有极性键的断裂,又有极性键的生成
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应Ⅰ中氢元素化合价改变、Ⅱ过程中碳元素化合价改变,两者为氧化还原反应,Ⅲ中没有元素化合价改变,不是氧化还原反应,A错误;
B.由图可知,总反应为二氧化碳和氢气生成甲酸,反应的总方程式为,B正确;
C.中C原子采用sp杂化,HCOOH中C原子采用sp2杂化,C的杂化方式发生改变,C正确;
D.由流程,反应过程中存在极性键H-O的断裂和生成,D正确;
故选A。
11. 用丙二酸二乙酯与尿素可以合成重要的有机试剂巴比妥酸,转化关系如下。
下列说法不正确的是
A. 丙二酸二乙酯的核磁共振氢谱有三组峰
B. 丙二酸二乙酯与尿素反应生成巴比妥酸和乙醇
C. 1mol巴比妥酸最多可与2molNaOH反应
D. 一定条件下,丙二酸二乙酯与尿素可发生缩聚反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.由丙二酸二乙酯的结构简式可知,其中含有3种环境的H原子,则核磁共振氢谱有三组峰,A正确;
B.由丙二酸二乙酯和巴比妥酸的结构简式可知,丙二酸二乙酯和发生取代反应生成巴比妥酸和乙醇,B正确;
C.巴比妥酸水解生成和,可以和2个NaOH反应,可以和2个NaOH反应,则1mol巴比妥酸最多可与4molNaOH反应,C错误;
D.丙二酸二乙酯中含有两个酯基,中含有两个氨基,一定条件下,丙二酸二乙酯与尿素可发生缩聚反应,D正确;
故选C。
12. 高分子Y是一种人工合成的温敏性聚肽高分子,其合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. E中存在手性碳原子
B. X中有1个氨基和m个酰胺基
C. 一定条件下,X水解可得到E和F
D. G与X生成Y的过程中有加聚反应发生
【答案】C
【解析】
【详解】A.E中存在手性碳原子,如图,A正确;
B.X中只有右端的端基存在1个氨基,每个重复单元中只有一个酰胺基,因此存在m个酰胺基,B正确;
C.一定条件下,X中的酰胺基水解可得到F,但是无法得到E,C不正确;
D.G与X生成Y的过程中存在G的双键断裂生成高聚物的过程,有加聚反应发生,D正确;
故选C。
13. 用下图装置进行的相关实验。
装置
实验
试剂
现象
①
紫色石蕊溶液
溶液先变红色,一段时间后,溶液的红色褪去
②
溶液(含数滴溶液)
已知:石蕊溶液中存在(红色)(蓝色)平衡。
下列说法不正确的是
A. ①中溶液变红,说明平衡逆向移动
B. 取①中褪色后的溶液滴入溶液,溶液不再出现紫色
C. ②中溶液变红,说明氧化性:
D. 取②中褪色后的溶液滴入溶液,溶液不再出现红色
【答案】D
【解析】
【详解】A.与水反应生成,溶液中增大,使平衡逆向移动,浓度增大溶液变红,A正确;
B.①中溶液褪色是因为具有强氧化性,将有色色素永久性漂白,滴入溶液也无法恢复颜色,溶液不再出现紫色,B正确;
C.②中溶液变红是因为将氧化为,与结合显红色,氧化剂氧化性大于氧化产物,故氧化性,C正确;
D.②中溶液褪色是因为过量将溶液中的氧化,但仍存在于溶液中,滴入新的溶液,会与结合使溶液再次出现红色,D错误;
故选D。
14. 用过量的盐酸和CuCl2溶液的混合液作为浸取剂,将黄铜矿(CuFeS2)中的铜元素以的形式,铁元素以的形式浸出,一种流程示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 的中心离子是,配体是
B. 参与反应的
C. 浸取剂中的有助于CuFeS2固体的溶解
D. 用浓盐酸和FeCl3溶液的混合液也可能使黄铜矿溶解
【答案】B
【解析】
【分析】将黄铜矿粉碎后用过量的盐酸和CuCl2溶液的混合液作为浸取剂进行溶解,在经过过滤后得到含有和的溶液以及含S和CuS的固体。
【详解】A.中,中心离子是提供空轨道的Cu+,配体是提供孤电子对的Cl-,A正确;
B.溶解过程中发生的反应主要为:,但由于有少量CuS生成,所以参与反应的, B错误;
C.由于生成的亚铜离子能和氯离子结合形成配合物,因此浸取剂中的有助于CuFeS2固体的溶解,C正确;
D.Fe3+具有氧化性,因此用浓盐酸和FeCl3溶液的混合液也可能使黄铜矿溶解,D正确;
故答案选:B。
第二部分 非选择题(共58分)
15. 写出下列方程式:
(1)向溶液中滴入少量盐酸(离子方程式):____________________________。
(2)与反应:__________________________________________________。
(3)氯气与水反应(离子方程式):__________________________________________________。
(4)实验室制氯气(离子方程式):__________________________________________________。
(5)白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色:______________________________________。
(6)Fe与水蒸气反应:__________________________________________________。
(7)工业冶炼铝:__________________________________________________。
(8)溶液中加入过量NaOH溶液反应(离子方程式):_____________________________。
(9)通入碘水中(离子方程式):_________________________________________________。
(10)向NaOH溶液通入过量(离子方程式):______________________________________。
(11)实验室制氨气:__________________________________________________。
(12)Cu与浓硝酸反应(离子方程式):_________________________________________________。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
【解析】
【小问1详解】
向碳酸钠溶液中滴入少量盐酸,碳酸根与少量氢离子结合生成碳酸氢根,无二氧化碳生成,离子方程式为;
【小问2详解】
过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,配平后化学方程式为;
【小问3详解】
氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,次氯酸为弱酸保留化学式,该反应为可逆反应,离子方程式为;
【小问4详解】
二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水,二氧化锰为氧化物保留化学式,氯化氢拆分为离子,离子方程式为;
【小问5详解】
白色氢氧化亚铁沉淀被氧气氧化,最终转化为红褐色氢氧化铁,配平后化学方程式为;
【小问6详解】
铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,配平后化学方程式为;
【小问7详解】
熔融氧化铝分解生成铝和氧气,配平后化学方程式为;
【小问8详解】
氯化铝溶液中加入过量氢氧化钠溶液,铝离子与过量氢氧根反应生成四羟基合铝酸根,离子方程式为;
【小问9详解】
二氧化硫通入碘水中,二氧化硫被碘单质氧化为硫酸根,碘单质被还原为碘离子,配平后离子方程式为;
【小问10详解】
向氢氧化钠溶液中通入过量二氧化硫,反应生成亚硫酸氢根,离子方程式为;
【小问11详解】
氯化铵与氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水,配平后化学方程式为;
【小问12详解】
铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,硝酸拆分为离子,离子方程式为。
16. 钴被称为“无机配合物之王”。瑞士化学家维尔纳因研究它的配合物创立了配合物理论,获得了1913年诺贝尔化学奖。钴的粉红色配合物的结构示意图如图。
(1)基态钴原子的价层电子排布式为_______。
(2)中微粒间的作用力类型有:_______、_______、极性共价键、氢键、范德华力。
(3)比较中键角和中键角的大小并解释原因_______。
(4)向中滴加氨水,其反应过程如下图所示。
第ⅲ步反应的离子方程式为_______。
(5)配合物的立方晶胞结构如下图所示。
①晶体中每个周围距离最近的有_______个。
②已知该立方晶胞的边长为,阿伏加德罗常数为,的摩尔质量为,则该立方晶胞的密度为_______。()
【答案】(1)
(2) ①. 离子键 ②. 配位键(两空顺序可互换)
(3)键角小于中键角,原因:中心O原子和甲烷中C原子均为杂化,但的O原子上有2对孤电子对而的C原子上没有孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥力更强,使键角更小
(4)
(5) ①. 12 ②.
【解析】
【小问1详解】
Co是27号元素,基态钴原子的价层电子排布式为。
【小问2详解】
中,配离子与SO之间存在离子键,Co2+与配体H2O的O之间存在配位键,所以中微粒间的作用力类型除极性共价键、氢键、范德华力外还有离子键、配位键。
【小问3详解】
键角小于中键角,根据价层电子对互斥理论,中心O、中心原子C均为杂化,水分子有2个孤电子对,分子中没有孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥力更强,产生较大斥力,使键角略小。
【小问4详解】
第ⅲ步是空气中O2将氧化为,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平得到离子方程式。
【小问5详解】
①晶胞中位于顶点和面心,观察可知,每个周围最近的同离子数目为12。
②已知该立方晶胞的边长为,阿伏加德罗常数为,的摩尔质量为,晶胞中数目为8×+6×=4,则该立方晶胞的密度为。
17. 治疗非小细胞肺癌的药物特泊替尼的合成路线如下:
已知:
(1)已知A中含有-CN,写出A→B的化学方程式:_______。
(2)A的某种同分异构体与A含有相同官能团,核磁共振氢谱有3组峰,其结构简式为_______。
(3)链状有机物F的分子式为C3H3ClO2,其结构简式为_______。
(4)G→H的反应类型是_______。
(5)I的结构简式为_______。
(6)可通过如下路线合成:
①K→L的化学方程式是_______。
②N的结构简式为_______。
【答案】(1)+CH3OH+H2O
(2) (3)OHCCHClCHO
(4)取代反应 (5)
(6) ①. 2+O22+2H2O ②.
【解析】
【分析】A中含有-CN,根据D的结构简式及A的分子式可知:A为。A和甲醇在浓硫酸催化下加热发生酯化反应生成B为;B和NH2OH发生反应生成D,D与H2在Pd/C催化下发生反应生成E,链状有机物F的分子式为C3H3ClO2,E和F发生取代反应生成G,根据E、G结构简式的不同,可知物质F结构简式为OHCCHClCHO,G与 在KOH存在条件下发生取代反应产生H,H发生还原反应并失去-CH2OH得到I,I与SOCl2发生取代反应生成J,J与在K2CO3作用下发生取代反应生成特泊替尼,结合J的分子式、I的分子式,可知:J为 、I为 。
【小问1详解】
根据上述分析可知A为,A和甲醇在浓硫酸催化下加热发生酯化反应生成B为,酯化反应与酯的水解反应互为可逆反应,则A→B的化学方程式为:+CH3OH+H2O;
【小问2详解】
A为,A的某种同分异构体与A含有相同官能团,核磁共振氢谱有3组峰,说明其分子中含有3种不同的H原子,其结构简式为;
【小问3详解】
根据上述分析可知:链状有机物F的分子式为C3H3ClO2,其结构简式为OHCCHClCHO;
【小问4详解】
G与在KOH存在条件下发生取代反应产生H,故G→H的反应类型是取代反应;
【小问5详解】
根据上述分析可知有机物I结构简式是;
【小问6详解】
有机物K是,K与O2在Cu催化下加热发生催化氧化生成L为, L和OHCCOOH发生反应生成M,M结构简式为,M发生消去反应生成N为,N发生信息中的反应生成。
①有机物K是,K与O2在Cu催化下加热,发生醇羟基的催化氧化反应生成L为,同时反应产生H2O,则K→L的化学方程式为:2+O22+2H2O;
②根据上述分析可知有机物N结构简式是:。
18. 从古至今,铁及其化合物一直被人类广泛应用。
Ⅰ.铁的冶炼与应用
(1)公元前4世纪,中国已广泛利用赤铁矿与焦炭冶炼生铁。炼铁反应的化学方程式为____________。
(2)纳米铁粉能高效处理酸性(含硫酸)废水中的,含纳米铁粉的水处理剂表面变化如图所示。
①请用离子方程式解释上图反应过程中溶液pH增大:_________。
②该处理剂可高效处理废水的原因为__________________(答出一点即可)。
Ⅱ.的制备
用工业烧渣(含有、FeO和)制备草酸亚铁的实验流程如下。
(3)溶液1中存在的阳离子有_________。
(4)写出“还原”过程中发生反应的离子方程式:__________________。
(5)纯度的测定:准确称取mg草酸亚铁样品于锥形瓶中,加入一定量的稀硫酸溶液,并加热至,用标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗标准溶液。
①该过程的离子反应方程式为__________________。
②样品中的纯度为__________(用含有m、c、V的代数式表示)。
【答案】(1)(或 )
(2) ①. ②. 纳米铁粉比表面积大,与废水的接触面积大,反应速率快(或纳米铁粉与多孔炭粉在废水中形成无数微小的原电池,加快反应速率)
(3)、、
(4)
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】过量稀硫酸溶解烧渣,、FeO转化成可溶的、,过滤(操作1)分离出不溶于稀硫酸的;溶液1中通入,将还原成;向还原后的溶液中加入调节pH,消耗掉剩余的硫酸;加入沉淀,生成和,一系列操作后得到;
【小问1详解】
赤铁矿与焦炭炼铁的主要原理是与在高温条件下反应生成和,反应的化学方程式为(或);
【小问2详解】
①根据图示可知,废水中在酸性条件下与铁粉反应生成、,反应方程式为,消耗废水中的,使得溶液pH增大;②纳米铁粉表面积大,能与废水充分接触反应,从而高效处理废水,或铁粉能与石墨、酸性废水形成原电池,加快反应速率,答案为纳米铁粉比表面积大,与废水的接触面积大,反应速率快(或纳米铁粉与多孔炭粉在废水中形成无数微小的原电池,加快反应速率)(回答合理即可);
【小问3详解】
溶液1中溶质主要有、和未反应的,存在的阳离子有、、;
【小问4详解】
还原过程,溶液1中通入,将还原成,反应离子方程式为;
【小问5详解】
①酸性高锰酸钾具有强氧化性,能将氧化成和,得电子被还原成,反应的离子方程式为;②滴定消耗的物质的量为,根据反应方程式可得的物质的量,的质量为,样品中的纯度为。
19. 某小组探究在盐酸中分别与铜单质和铜离子的反应,从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
Ⅰ.探究在盐酸中与的反应
用如下装置(夹持、加热仪器略)制备,将通入溶液。
通一段时间,C中无明显现象后打开活塞b,加入一定体积浓盐酸后,持续通入,C中溶液变棕黄色。
(1)装置A中反应的化学方程式为__________________。
(2)资料:CuCl难溶于水,在水溶液中存在平衡:。
补充实验证实了棕黄色溶液中含,实验方案为:取少量棕黄色溶液于试管中,加水稀释,观察到有_________现象。
(3)与溶液反应生成和的电极反应式为:__________________
氧化反应:__________________
还原反应:
根据电极反应式,分析加入浓盐酸前后实验现象有差异的可能原因__________________。
(4)综上分析,在盐酸中与反应生成的离子方程式为__________________。
Ⅱ.探究在盐酸中与Cu单质的反应
将装置C中溶液替换成Cu片和溶液,重复上述操作。未加浓盐酸之前,无明显现象。加浓盐酸之后,溶液变为棕黄色,并有黑色固体生成。
(5)经检验黑色固体是,在盐酸中与Cu单质反应的离子方程式为__________________。
(6)为了进一步探究影响铜单质还原性的因素,进行了如下实验:
序号
实验装置图
试剂Y
电压表
ⅰ
溶液
指针几乎不偏转
ⅱ
a
指针明显偏转
ⅲ
指针偏转幅度更大
实验ⅱ中,Cu片附近溶液变棕黄色。b是_________。
综合上述实验可知,
还原反应中,降低生成物浓度,氧化剂的氧化性增强;
氧化反应中,降低生成物浓度,还原剂的还原性增强。
【答案】(1)Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑ + 2H2O (2)白色沉淀
(3) ①. SO2 + 2Cu2+ + 2H2O = + 2Cu+ + 4H+; ②. SO2 - 2e-+ 2H2O = + 4H+; ③. Cl-与Cu+结合生成[CuCl3]2-,降低了c(Cu+),使平衡正向移动,增强了Cu2+的氧化性
(4)SO2 + 2Cu2+ + 6Cl- + 2H2O = 2[CuCl3]2- + + 4H+
(5)6Cu + SO2 + 12Cl- + 4H+= 2H2O + Cu2S↓ + 4[CuCl3]2-
(6)Na2S溶液(或其他可溶性硫化物溶液)
【解析】
【分析】装置A是利用铜和浓硫酸在加热的条件下制备二氧化硫;装置B的作用是安全瓶,防止倒吸;装置C是探究SO2在盐酸中与Cu2+的反应,装置D是吸收多余的二氧化硫,防止污染环境,由此解答;
【小问1详解】
装置A中利用浓硫酸和铜片在加热条件下制备二氧化硫,反应的化学方程式为: Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑ + 2H2O;
【小问2详解】
已知CuCl难溶于水,且存在平衡:CuCl(白色) + 2Cl- [CuCl3]2-;加水稀释时,溶液中Cl- 浓度降低,平衡向左移动,生成CuCl沉淀;实验方案:取少量棕黄色溶液于试管中,加水稀释,观察到有白色沉淀 现象;
【小问3详解】
根据题意,SO2 与 CuSO4 溶液反应生成和 Cu+;
总反应:SO2 + 2Cu2+ + 2H2O = + 2Cu+ + 4H+;
氧化反应:SO2 失去电子被氧化为 ,电极反应式为:SO2 - 2e- + 2H2O = + 4H+;
加入浓盐酸后,溶液中 Cl- 浓度增大,Cl- 与还原产物 Cu+ 结合生成稳定的配合物[CuCl3]2-,降低了生成物 Cu+ 的浓度,使上述氧化还原平衡正向移动,从而增强了 Cu2+ 的氧化性,使反应得以显著进行;
【小问4详解】
综合上述分析,SO2 在盐酸中与 Cu2+ 反应生成 [CuCl3]2- 和 ,结合配平(电子守恒、电荷守恒、原子守恒)可得离子方程式为:SO2 + 2Cu2+ + 6Cl- + 2H2O = 2[CuCl3]2- + + 4H+ ;
【小问5详解】
已知加入浓盐酸后,溶液变棕黄色(生成了[CuCl3]2-),并有黑色固体 Cu2S 生成;在此反应中,Cu 被氧化为 +1 价(存在于 Cu2S和 [CuCl3]2- 中),SO2 中的 S(+4) 被还原为 Cu2S 中的 S(-2); 根据得失电子守恒,生成 1 个 Cu2S 需要 2 个 Cu 和 1 个 S,S 从 +4 降到 -2 共得 6 个电子,因此需要 6 个 Cu 参与反应,其中 2 个 Cu 进入 Cu2S,剩余 4 个 Cu 形成 Cu+;配平后的离子方程式为:6Cu + SO2 + 12Cl- + 4H+ = 2H2O + Cu2S↓ + 4[CuCl3]2- ;
【小问6详解】
实验 ii 中,Cu片附近溶液变棕黄色,说明生成了[CuCl3]2- ,因此试剂 a 必须提供 Cl-(如 NaCl 溶液或 HCl),使得 Cu 被氧化后的 Cu+ 形成配合物,降低了生成物浓度,还原剂 Cu 的还原性增强,电压表偏转;实验 iii 中,指针偏转幅度更大,说明加入 b 后,还原剂 Cu 的还原性进一步增强;根据题干提示“降低生成物浓度,还原剂的还原性增强”,b 必须是能与 Cu+ 生成更难溶沉淀的物质;结合第(5)问生成的 Cu2S,可知 b 为 Na2S 溶液;因此,b是 Na2S 溶液。
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