精品解析:安徽阜阳市临泉田家炳实验中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测 化学试题
2026-10-23
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内容正文:
高三化学
(75分钟 100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Si-28 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Ni-59 Cu-64 Ag-108
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. 中国传统文化对人类文明贡献巨大,古籍《天工开物》中记载:至于矾现五金色之形,硫为群石之将,皆变化于烈火。其中“矾”失水后的产物是
A. 硫化物 B. 硫酸盐 C. 单质硫 D. 氢硫酸
【答案】B
【解析】
【详解】“矾”指的是带结晶水的金属硫酸盐,失水后的产物是金属硫酸盐,故选B。
2. 2022年11月20日晚卡塔尔世界杯正式开幕。在此次史上最“壕”的世界杯中,中国元素随处可见。下列有关说法错误的是
A. 本届世界杯足球采用了名为Speed Shell的纹理聚氨酯(PU)球面材料,属于有机高分子材料
B. 中国电建承建的阿尔卡萨光伏电站使用的电池材料主要为二氧化硅
C. 中国宇通新能源客车的引入有助于实现卡塔尔“碳中和”的世界杯目标
D. 卡塔尔世界杯主场馆——卢塞尔体育场由中国铁建打造,主体的钢结构属于合金
【答案】B
【解析】
【详解】A.聚氨酯属于合成有机高分子材料,A正确;
B.硅是良好的半导体材料,太阳能电池板的电池材料主要为单质硅,B错误;
C.新能源客车可减少二氧化碳的排放,有利于“碳中和”,C正确;
D.钢为铁碳合金,D正确;
故选:B。
3. 下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是( )
A. 明矾能水解生成Al(OH)3 胶体,可用作净水剂
B. 铝具有良好导热性,可用铝罐贮运浓硝酸
C. CaO2 能缓慢与水反应产生O2,可用作水产养殖中的供氧剂
D. FeCl3 溶液具有氧化性,可用作铜制线路板的蚀刻剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.明矾水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附性,明矾可用作净水剂,故A正确;
B.常温下Al遇浓硝酸发生钝化,可用铝罐贮运浓硝酸,与良好的导热性无关,故B错误;
C.CaO2能与水反应生成氧气,可用作水产养殖中的供氧剂,故C正确;
D.Cu与氯化铁溶液发生氧化还原反应生成CuCl2和FeCl2,氯化铁可用作铜制线路板的蚀刻剂,故D正确;
故答案选B。
4. 设NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 3.9 g与足量水反应,转移电子个数为
B. 1.2 g Mg在空气中完全燃烧生成MgO和,转移电子个数为
C. 2.7 g Al与足量NaOH溶液反应,生成的个数为
D. 6.0 g 与足量NaOH溶液反应,所得溶液中的个数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.过氧化钠与水发生歧化反应,生成氢氧化钠和氧气,则3.9 g过氧化钠与足量水反应,转移电子个数为 ×1×,A错误;
B.镁在空气中燃烧无论生成氧化镁,还是氮化镁,镁均转化为镁离子,则1.2 g Mg在空气中完全燃烧生成氧化镁和氮化镁时,转移电子个数为 ×2×,B错误;
C.铝与足量氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,则2.7 g铝与足量氢氧化钠溶液反应生成的个数为 × ×,C正确;
D.二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,硅酸钠在溶液中发生水解反应,则由原子个数守恒可知,6.0 g二氧化硅与足量氢氧化钠溶液反应所得溶液中硅酸根离子的个数小于 ×,D错误;
故选C。
5. 将铜丝插入浓硝酸中进行如图(a~c是浸有相应试剂的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是
A. Cu与浓硝酸反应,硝酸只表现出酸性,产生红棕色气体
B. a处可观察到棉花变红后褪色
C. b处观察到棉花变蓝,说明具有还原性
D. c处NaOH能与产生的气体发生复分解反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜丝与浓硝酸反应生成红棕色气体NO2,硝酸表现出氧化性,A错误;
B.NO2溶于水生成硝酸,可使紫色石蕊试液变红,然后硝酸的强氧化性又使其褪色,B正确;
C.b处观察到棉花变蓝,说明具有氧化性,C错误;
D.NaOH吸收NO2和NO尾气生成亚硝酸钠,有化合价的变化,是氧化还原反应,D错误;
故选B。
6. 氮及其化合物之间在一定条件下可以发生转化。下列说法不正确的是
A. N2和H2合成NH3的反应既属于化合反应,又属于氧化还原反应
B. 可利用Cu与硝酸的反应,将N元素转化为NO或NO2
C. 由氮气转化为含氮化合物的反应中,必须提供氧化剂
D. 硝酸与氨水混合制备铵盐
【答案】C
【解析】
【详解】A.N2和H2合成NH3的反应:,既属于化合反应,又属于氧化还原反应,A正确;
B.铜与稀硝酸反应生成NO,铜与浓硝酸反应生成NO2,B正确;
C.由氮气生成氨气的过程中,氮元素化合价降低:0→-3,需要还原剂,C错误;
D.HNO3+=NH4NO3,D正确;
故选C。
7. 在给定条件下,下列物质间的转化不能实现的是
A. 黄铁矿
B. 石英砂粗硅高纯硅
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.黄铁矿在氧气中煅烧制得二氧化硫,二氧化硫在五氧化二钒的催化作用下与氧气共热反应制得三氧化硫,三氧化硫被98.3%的浓硫酸吸收制得硫酸,则在给定条件下物质间的转化能实现,A不符合题意;
B.石英砂在高温条件下与焦炭反应制得粗硅,粗硅与氯化氢在加热条件下反应制得三氯硅烷,三氯硅烷高温下与氢气反应制得高纯硅,则在给定条件下物质间的转化能实现,B不符合题意;
C.四羟基合铝酸钠溶液与足量的盐酸反应制得氯化铝,不能制得氢氧化铝,则在给定条件下物质间的转化不能实现,C符合题意;
D.在催化剂的作用下氨气与氧气共热发生催化氧化反应制得一氧化氮,一氧化氮与氧气反应制得二氧化氮,二氧化氮与水反应制得硝酸,则在给定条件下物质间的转化能实现,D不符合题意;
故选C。
8. KIO3常用作食盐中的补碘剂,可用氯酸钾氧化法制备,该方法的第一步反应为6+11KClO3+3H2O6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑。下列说法错误的是
A. 该反应消耗1 mol 时,反应中转移10 mol e-
B. 反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为6∶11
C. 可用石灰乳吸收反应产生的Cl2制备漂白粉
D. 可以用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中的存在
【答案】B
【解析】
【分析】由化学方程式可知,该反应中Cl的化合价由+5价降至0价和-1价,化合价降低,发生还原反应,则KClO3是氧化剂;I的化合价由0价升至+5价,化合价升高,发生氧化反应,则为还原剂。
【详解】A.由化学方程式可知,消耗6 mol 转移60 mol电子,则消耗1 mol 时,反应中转移10 mol e-,A正确;
B.由分析可知,KClO3是氧化剂,为还原剂,根据化学方程式可知,该反应中KClO3与的物质的量之比为11∶6,B错误;
C.石灰乳吸收Cl2生成氯化钙和次氯酸钙,可制得漂白粉,C正确;
D.因为在酸性条件下可以与I-发生氧化还原反应生成,淀粉遇变蓝,所以可以用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中的存在,D正确;
故选B。
9. 下图表示Cu元素不同的化合价与物质类别的关系。下列说法正确的是
A. a可以是黄铜或青铜 B. b溶于酸一定生成Cu
C. e的溶液蒸发结晶并灼烧可得c D. d是难溶于水的无色物质
【答案】C
【解析】
【分析】根据类-价二维图确定各物质,a为Cu,b为,c为,d为; e为+2价的铜盐,据此分析;
【详解】A.a为单质,黄铜或青铜都是合金,属于混合物,A错误;
B.b为,和强氧化性酸(稀硝酸)反应,会全部生成Cu2+,不会生成Cu,B错误;
C.e为+2价的铜盐,氯化铜溶液蒸发结晶过程中,铜离子水解生成氢氧化铜,HCl具有挥发性,得到氢氧化铜,灼烧得到氧化铜,C正确;
D.d为,是难溶于水的蓝色固体,D错误;
故选C。
10. BaCl2·2H2O是一种无色透明的晶体,可用于电子、仪表、冶金等工业。某实验小组按如图所示装置制备BaCl2·2H2O,反应原理是2HCl+BaS=BaCl2+H2S。下列说法错误的是
A. 装置A中发生的反应是
B. 装置B的作用是防止倒吸
C. 装置D中的试剂可选用CuSO4溶液
D. 蒸干装置C中反应后的溶液,可得到BaCl2·2H2O
【答案】D
【解析】
【分析】在装置A中浓硫酸与NaCl在微弱条件下反应产生NaHSO4、HCl,装置B是安全瓶,可以防止倒吸现象的发生,在装置C中发生反应2HCl+BaS=BaCl2+H2S,然后将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可分离得到是BaCl2·2H2O。
【详解】A.在装置A中浓硫酸与NaCl在微弱条件下反应产生NaHSO4、HCl,反应的化学方程式为,A正确;
B.HCl极易溶于水,若没有装置B,当装置C中由于HCl溶解导致气体压强减小时,C中溶液会沿导气管进入装置A,从而引发倒吸,故B的作用是防止倒吸,B正确;
C.装置D中的试剂可选用CuSO4溶液以吸收H2S气体,反应产生CuS黑色沉淀,从而可防止污染大气,C正确;
D.若蒸干装置C中反应后的溶液,溶液蒸发,得到饱和溶液,直接加热蒸干,BaCl2·2H2O会失去结晶水,因此可根据BaCl2的溶解度受温度的影响变化较大,采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可得到BaCl2·2H2O,D错误;
故互合理选项是D。
11. 焦亚硫酸钠是常用的食品抗氧化剂之一。利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5(焦亚硫酸钠)的工艺如图,已知:NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水可制得Na2S2O5。下列说法不正确的是
A. 步骤I得到NaHSO3溶液
B. 步骤II的目的是使NaHSO3转化为Na2SO3,可用NaOH溶液代替Na2CO3固体
C. 工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是得到NaHSO3过饱和溶液
D. 在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,可用一定浓度的碘标准液进行滴定
【答案】B
【解析】
【分析】向饱和碳酸钠的溶液中通入调pH=4.1,溶液呈酸性,饱和碳酸钠的溶液为碱性,其反应为,得到溶液;再加入碳酸钠固体调pH为,其目的为得到;最后再通入,然后脱结晶水得到,以此解答。
【详解】A.向饱和溶液中通入使溶液的pH变为4.1,此时得到溶液,A正确;
B.步骤Ⅱ的目的是使转化为,该步操作需要调节溶液的,NaOH的碱性过强,所以不能用NaOH溶液代替固体,B错误;
C.结合以上分析可知,步骤Ⅱ使转化为,步骤Ⅲ再次充入,调节,得到过饱和溶液,以便于后续结晶脱水得到,C正确;
D.为抗氧化剂,具有较强的还原性,能够与碘单质发生氧化还原反应,可用一定浓度的碘标准液测定葡萄酒中的残留量,D正确;
故选B。
12. 钒元素在酸性溶液中有多种存在形式,其中VO2+为蓝色, 为淡黄色, 具有较强的氧化性,Fe2+、等能把 还原为VO2+,向VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液颜色由蓝色变为淡黄色。下列说法错误的是
A. 在酸性溶液中氧化性: >>
B. 亚硫酸钠溶液与酸性(VO2)2SO4溶液发生反应
C. 向VOSO4溶液中滴加FeCl3,溶液由蓝色变为淡黄色
D. 向含1 mol VO2+的溶液中滴加含1 mol KMnO4的酸性溶液,完全反应转移1 mol电子
【答案】C
【解析】
【详解】A.氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,根据能把还原为VO2+,被氧化为,可知氧化性:> ,向VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液由蓝色变为淡黄色,则氧化性:>,A项正确;
B.能把还原为VO2+,根据得失电子守恒和电荷守恒,可知发生反应的离子方程式为:,B项正确;
C.Fe2+能把还原为VO2+,Fe2+被氧化为Fe3+,所以氧化性:>Fe3+,所以Fe3+和VOSO4不反应,无法将溶液由蓝色变为淡黄色,C项错误;
D.VO2+与KMnO4反应过程中,V化合价:+4→+5,Mn化合价:+7→+2,由得失电子守恒可知,5 mol VO2+能还原1 mol KMnO4,由题中所给数据可知KMnO4过量,1 mol VO2+转化为1 mol ,转移电子的物质的量为1 mol,D项正确;
故选C。
13. 用KSCN溶液和溶液探究的还原性时出现异常现象,实验如下:
实验
①
②
③
操作和试剂
现象
溶液变红,大约10秒左右红色褪去,有气体生成(经检验为)。取褪色后溶液,滴加盐酸和溶液,产生白色沉淀。
溶液变红且不褪色,有气体生成(经检验为),经检验有丁达尔效应。
溶液变红且不褪色,滴加盐酸和溶液,无白色沉淀,经检验无丁达尔效应。
下列说法不正确的是
A. 对比①③,可判定酸性条件下可氧化
B. 实验②中发生的氧化还原反应有两种
C. ②中红色溶液中含有胶体
D. ③中发生的氧化还原反应为:
【答案】B
【解析】
【分析】实验①中,红色褪去,说明或者被消耗;滴加盐酸和溶液产生白色沉淀,说明溶液中产生了硫酸根,该物质的产生说明硫元素被氧化,因此被消耗。但由于体系中产生了,因此无法推断是还是氧化了。因此需要做对比实验分离变量单独探究氧化剂到底是哪种物质。
实验③中只有而未加入,溶液红色不褪去,加入盐酸和溶液也没有产生白色沉淀或胶体,说明在该实验条件下,无法氧化因此结合实验①和③能确定,该实验①条件下氧化了。
实验②中,溶液变红但不褪色,说明未被氧化。但有生成,结合性质可知,它能被催化分解,因此推断先将氧化为,然后再被其催化分解,而也可能继续氧化剩余的。因此可能不止发生了2种氧化还原反应。
【详解】A.由分析,结合实验①和③能确定,该实验条件下氧化了,A正确。;
B.由分析,先将氧化为,然后再被其催化分解生成氧气,而也可能继续氧化剩余的,因此可能不止发生了2种氧化还原反应,B错误;
C.胶体具有丁达尔效应,而溶液没有此现象,先将氧化为,铁离子生成氢氧化铁胶体产生丁达尔效应,C正确;
D.实验①和③能确定,③在酸性条件下氧气氧化亚铁离子生成铁离子:,D正确;
故选B。
14. 某化学兴趣小组模拟侯氏制碱法进行实验,流程如下图。下列说法不正确的是
A. 流程中的“气体”经分离后可以循环使用
B. 生成的化学方程式为:
C. 获得纯净晶体的操作为蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥
D. 向“母液”中加入NaCl粉末的目的是使充分析出沉淀
【答案】C
【解析】
【分析】考查侯德榜制碱原理。浓氨水中加入NaCl、CO2,发生如下反应,同种条件下,碳酸氢钠溶解度比其他物质小,可通过过滤将碳酸氢钠晶体分离,再将其加热分解生成碳酸钠、二氧化碳、水。
【详解】A.流程中的“气体”是CO2,可以循环使用,A项正确;
B.同种条件下,碳酸氢钠溶解度比其他物质小,所以碳酸氢钠沉淀析出,B项正确;
C.根据溶解度图,氯化铵溶解度随温度升高逐渐增大明显,应用降温结晶的方式分离,并且氯化铵受热易分解,不宜用蒸发结晶,C项错误;
D.母液中含有氯化钠、氯化铵,向溶液中加入氯化钠粉末,会增加溶液中氯离子浓度使得氯化铵析出,D项正确;
故答案选C 。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某化学兴趣小组拟采用如下图所示装置(部分夹持装置略去)制取氨基钾()。已知氨基钾很容易与空气中的水和二氧化碳反应。
回答下列问题:
(1)装置装药品前应检验气密性,操作是___________。浓氨水与生石灰混合能迅速产生氨气,主要利用生石灰吸水且遇水放热升温减小氨气溶解度,以及___________(从平衡角度回答)。
(2)整套装置的连接顺序为___________(装置不重复使用)。
(3)实验开始时应先打开分液漏斗的活塞,再点燃酒精灯,目的是___________。药品为___________ (填字母标号)。
A. 无水氯化钙 B. 碱石灰 C. 五氧化二磷 D. 硅胶
(4)中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为___________。
(5)装置的作用是___________。
【答案】(1) ①. 关闭分液漏斗活塞,将导气管插入水中,微热烧瓶,导气管口有气泡冒出,停止加热,导气管中倒吸一段水柱,证明装置气密性良好 ②. 生成的增大氨水中氢氧根离子浓度,使一水合氨的电离平衡向逆向移动
(2)
(3) ①. 利用产生的氨气排除装置内的空气,防止金属钾被氧化 ②. BD
(4)
(5)吸收多余的,并防止空气中的和水蒸气进入中
【解析】
【分析】A装置中浓氨水和氧化钙反应放出氨气,用碱石灰干燥氨气,干燥的氨气和金属钾反应生成氨基钾和氢气;为吸收多余的,并防止空气中的和水蒸气进入中,用浓硫酸处理尾气;
【小问1详解】
关闭分液漏斗活塞,将导气管插入水中,微热烧瓶,导气管口有气泡冒出,停止加热,导气管中倒吸一段水柱,证明装置气密性良好。浓氨水与生石灰混合能迅速产生氨气,主要利用生石灰吸水且遇水放热升温减小氨气溶解度,以及氧化钙和水反应生成,增大氨水中氢氧根离子浓度,使平衡向逆向移动。
【小问2详解】
A装置生成氨气,用E中碱石灰干燥氨气,干燥的氨气和金属钾在D装置中反应;为防止倒吸,尾气通过C装置;为吸收多余的,并防止空气中的和水蒸气进入中,用浓硫酸处理尾气,整套装置的连接顺序为;
【小问3详解】
利用产生的氨气排除装置内的空气,防止金属钾被氧化,所以实验开始时应先打开分液漏斗的活塞,再点燃酒精灯。药品用于干燥氨气,无水氯化钙能与氨气反应,不能用无水氯化钙干燥氨气,五氧化二磷是酸性氧化物能与氨气反应,不能用五氧化二磷干燥氨气,所以M可以是碱石灰或硅胶,选BD;
【小问4详解】
中硬质玻璃管内金属钾和氨气反应生成氨基钾和氢气,发生反应的化学方程式为;
【小问5详解】
装置内的浓硫酸可以吸收氨气,防止污染空气;氨基钾很容易与空气中的水和二氧化碳反应,B能防止空气中的和水蒸气进入中。
16. 锂离子电池是新能源汽车的核心部件,综合利用好含锂资源对新能源汽车的可持续发展至关重要。科学家用含锂废渣(主要金属元素的含量: Li 3.50%、Ni 6.55%、Ca 6.41%、Mg 13.24%)制备 Li2CO3,并制备锂离子电池的正极材料 LiFePO4。部分工艺流程如下:
资料:①“滤液1”、“滤液2”中部分离子浓度(g·L-1)
离子
Li+
Ni2+
Ca2+
Mg2+
滤液1
22.72
20.68
0.36
60.18
滤液2
21.94
7.7×10-3
0.08
0.78×10-3
②EDTA能和某些二价金属离子形成稳定的水溶性络合物
③某些物质的溶解度(S)
T/℃
20
40
60
80
100
S(Li2CO3)/g
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
S(Li2SO4)/g
34.7
33.6
32.7
31.7
30.9
Ⅰ.制备Li2CO3粗品
(1)上述流程中“研磨”步骤的作用是_______。
(2)“滤渣2”的主要成分有_________(填化学式)。
(3)向“滤液2”中先加入EDTA,再加入饱和Na2CO3溶液,控制温度在95 ℃充分反应后,分离出固体Li2CO3粗品的操作是___________。
Ⅱ.纯化Li2CO3粗品
(4)将Li2CO3粗品溶于盐酸中作电解槽的阳极液,LiOH稀溶液作阴极液,两者用离子交换膜隔开,用惰性电极进行电解。电解后,向得到的LiOH浓溶液中加入适量NH4HCO3溶液共热,然后过滤、洗涤、干燥得高纯Li2CO3。
①电解池中阳极的电极反应式是________________,宜选用___(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
②生成高纯Li2CO3反应的离子方程式为___________。
Ⅲ.制备LiFePO4
(5)LiFePO4需要在高温下成型后才能作为电极,高温成型时要加入少量石墨,则石墨的作用是_________________。
【答案】(1)加快浸出的反应速率
(2)Mg(OH)2、Ni(OH)2、Ca(OH)2 (3)趁热过滤
(4) ①. 2Cl⁻-2e⁻=Cl2↑ ②. 阳 ③. 或
(5)增强电极的导电能力或改善成型后电极的导电作用
【解析】
【分析】根据流程:将含锂废渣研磨后,在70℃条件下用稀硫酸酸浸其中的金属离子,得到含有的Li+、Ni2+、Ca2+、Mg2+酸性溶液,其中部分Ca2+与硫酸根离子生成CaSO4沉淀,过滤,滤渣1主要是CaSO4,向滤液1中加入NaOH调节pH=12沉淀Ni2+、Ca2+、Mg2+,滤渣2主要为Ni(OH)2、Mg(OH)2还有极少量的Ca(OH)2,滤液2含有Li+,向滤液2中先加入EDTA,再加入饱和Na2CO3溶液,95℃充分反应后,得到沉淀,趁热过滤得到粗品Li2CO3。
【小问1详解】
“研磨”可以增加固液接触面积,从而加快浸出的反应速率;
【小问2详解】
根据分析滤液1中加入NaOH调节pH=12沉淀Ni2+、Ca2+、Mg2+,故滤渣2主要为Ni(OH)2、Mg(OH)2还有极少量的Ca(OH)2,故答案为:Ni(OH)2、Mg(OH)2、Ca(OH)2;
【小问3详解】
根据表可知Li2CO3高温溶解度小,故95℃充分反应后,通过趁热过滤分离出固体Li2CO3粗品;
【小问4详解】
①电解槽中,氯离子在阳极发生氧化反应生成氯气,阳极的电极反应式是2Cl--2e-=Cl2,溶液中阴离子不断放电使阳离子浓度增大,为维持溶液电中性,宜选用阳离子交换膜;
②生成高纯反应的离子方程式为或;
【小问5详解】
高温成型时要加入少量石墨,可起到改善成型后电极的导电作用;
17. 含氯消毒剂在环境杀菌消毒方面发挥着重要的作用,其中ClO2可用于自来水消毒和果蔬保鲜等方面,其为易溶于水的绿色气体。
(1)某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。
①安装F中导管时,应选用图2中的_____(填字母)。
②打开B的活塞,A中制得ClO2和Cl2,写出反应的化学方程式:___________。 关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是___________。
③已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,写出反应的离子方程式:___________。
④已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示。若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是___________,原因是___________________。
(2)为测定某存储罐中所得溶液中ClO2的含量,进行了以下实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10.00 mL,稀释成100 mL 试样;
步骤2:量取V1 mL 试样加入锥形瓶中,调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,摇匀,在暗处静置30分钟(已知:2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O);
步骤3:以淀粉溶液作指示剂,用c mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL(已知:I2+2=2I-+)。
①准确量取10.00 mL ClO2溶液的玻璃仪器是___________。
②若实验中使用的Na2S2O3标准溶液部分因被氧气氧化而变质,则实验结果____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. b ②. ③. 吸收中的 ④. ⑤. 稳定剂Ⅱ ⑥. 稳定剂Ⅱ可以缓慢释放,较长时间维持保鲜所需的浓度
(2) ①. 酸式滴定管(或移液管) ②. 偏高
【解析】
【分析】装置A中盛放溶液,装置B盛放稀盐酸,两者混合发生反应:,装置C的作用是除去,在装置D中被稳定剂完全吸收生成,在酸性条件下可发生反应生成NaCl并释放出,装置F检验是否有生成,据此分析解题。
【小问1详解】
①F为气体性质检验装置,气体需深入液面下充分接触溶液,因此要选长管进气、短管出气的b型导管;
②反应物为和HCl,产物为、,结合元素守恒配平得到对应方程式;实验中D吸收生成后F中淀粉-KI不变色,说明被C完全除去,因此C的作用是吸收中的;
③酸性条件下发生歧化反应,Cl元素部分降价生成Cl⁻、部分升价生成,配平离子方程式为;
④水果保鲜需要长时间维持在有效浓度范围内,稳定剂Ⅰ释放速率过快,短时间后浓度就低于保鲜最低值,而稳定剂Ⅱ可缓慢释放,能较长时间维持保鲜所需的浓度,保鲜效果更好;
【小问2详解】
①溶液呈强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,因此准确量取该氧化性溶液的玻璃仪器为酸式滴定管(或移液管);
②若被氧化变质,其有效浓度降低,滴定等量生成的时会消耗更大体积的溶液,根据反应计量关系推导,最终计算得到的含量结果偏高。
18. 高铁酸钾是一种新型净水剂,制备流程如下:
资料:I.可溶于水,微溶于溶液,难溶于乙醇。易溶于乙醇。
Ⅱ.在碱性溶液中稳定,中性和酸性溶液中不稳定。
(1)具有强氧化性,其中铁元素的化合价为________价。
(2)与溶液反应生成的离子方程式是________。
(3)补全“氧化”中反应的离子方程式________:
________________________。
(4)下列说法正确的是________。
a.“氧化”中溶液过量的目的是使稳定存在
b.“转化”中生成固体
c.设计物质循环的目的是提高原料的利用率
(5)粗转化为纯的操作包含洗涤,去除固体表面的,可以用________洗涤。
(6)已知:与稀硫酸反应生成和。取产品,加入稀硫酸充分反应,测得生成的体积为(标准状况)。
①的纯度=________。(列计算式)(物质的纯度)
②若将稀硫酸换成稀盐酸,生成的气体中含有,导致的纯度的计算值偏大,原因是________。
【答案】(1)+6 (2)
(3)
(4)abc (5)乙醇
(6) ①. ②. Cl−被氧化生成Cl2,生成1 mol Cl2转移2 mol电子,而生成1 mol O2转移4 mol电子,所以当转移电子数相同时,生成Cl2,气体的物质的量增大,计算值偏大
【解析】
【分析】硝酸铁固体在过量氢氧化钠溶液中被氯气氧化生成高铁酸钠,过滤得到高铁酸钠溶液,加入过量氢氧化钾固体转化为高铁酸钾,过滤得到粗高铁酸钾,最终经过处理得到纯高铁酸钾固体。
【小问1详解】
中K和O的化合价分别是+1价和-2价,依据化合价代数和为0可知其中铁元素的化合价为+6价;
【小问2详解】
与溶液反应生成和水,反应的离子方程式为:;
【小问3详解】
反应中氯元素化合价从+1价降低到-1价得到2个电子,铁元素化合价从+3价升高到+6价,失去3个电子,根据电子得失守恒、原子守恒以及电荷守恒可知反应的离子方程式为:;
【小问4详解】
a.根据题干信息,在碱性溶液中稳定,所以“氧化”中溶液过量的目的是使稳定存在,a正确;
b. “转化”中钠盐转化为钾盐,即生成固体,b正确;
c.滤液2中含有氢氧化钠,可以循环利用,则设计物质循环的目的是提高原料的利用率,c正确;
答案选abc;
【小问5详解】
由于可溶于水,微溶于KOH溶液,难溶于乙醇,KOH易溶于乙醇,所以去除固体表面的KOH,可以用乙醇洗涤;
【小问6详解】
①与稀硫酸反应生成Fe3+和O2,离子方程式为4FeO+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O,测得生成O2的体积为vmL(标准状况),因此的纯度为:;
②由于Cl−被氧化生成Cl2,生成1 mol Cl2转移2 mol电子,而生成1 mol O2转移4 mol电子,所以当转移电子数相同时,生成Cl2,气体的物质的量增大,计算值偏大。
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高三化学
(75分钟 100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Si-28 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Ni-59 Cu-64 Ag-108
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. 中国传统文化对人类文明贡献巨大,古籍《天工开物》中记载:至于矾现五金色之形,硫为群石之将,皆变化于烈火。其中“矾”失水后的产物是
A. 硫化物 B. 硫酸盐 C. 单质硫 D. 氢硫酸
2. 2022年11月20日晚卡塔尔世界杯正式开幕。在此次史上最“壕”的世界杯中,中国元素随处可见。下列有关说法错误的是
A. 本届世界杯足球采用了名为Speed Shell的纹理聚氨酯(PU)球面材料,属于有机高分子材料
B. 中国电建承建的阿尔卡萨光伏电站使用的电池材料主要为二氧化硅
C. 中国宇通新能源客车的引入有助于实现卡塔尔“碳中和”的世界杯目标
D. 卡塔尔世界杯主场馆——卢塞尔体育场由中国铁建打造,主体的钢结构属于合金
3. 下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是( )
A. 明矾能水解生成Al(OH)3 胶体,可用作净水剂
B. 铝具有良好导热性,可用铝罐贮运浓硝酸
C. CaO2 能缓慢与水反应产生O2,可用作水产养殖中的供氧剂
D. FeCl3 溶液具有氧化性,可用作铜制线路板的蚀刻剂
4. 设NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 3.9 g与足量水反应,转移电子个数为
B. 1.2 g Mg在空气中完全燃烧生成MgO和,转移电子个数为
C. 2.7 g Al与足量NaOH溶液反应,生成的个数为
D. 6.0 g 与足量NaOH溶液反应,所得溶液中的个数为
5. 将铜丝插入浓硝酸中进行如图(a~c是浸有相应试剂的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是
A. Cu与浓硝酸反应,硝酸只表现出酸性,产生红棕色气体
B. a处可观察到棉花变红后褪色
C. b处观察到棉花变蓝,说明具有还原性
D. c处NaOH能与产生的气体发生复分解反应
6. 氮及其化合物之间在一定条件下可以发生转化。下列说法不正确的是
A. N2和H2合成NH3的反应既属于化合反应,又属于氧化还原反应
B. 可利用Cu与硝酸的反应,将N元素转化为NO或NO2
C. 由氮气转化为含氮化合物的反应中,必须提供氧化剂
D. 硝酸与氨水混合制备铵盐
7. 在给定条件下,下列物质间的转化不能实现的是
A. 黄铁矿
B. 石英砂粗硅高纯硅
C.
D.
8. KIO3常用作食盐中的补碘剂,可用氯酸钾氧化法制备,该方法的第一步反应为6+11KClO3+3H2O6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑。下列说法错误的是
A. 该反应消耗1 mol 时,反应中转移10 mol e-
B. 反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为6∶11
C. 可用石灰乳吸收反应产生的Cl2制备漂白粉
D. 可以用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中的存在
9. 下图表示Cu元素不同的化合价与物质类别的关系。下列说法正确的是
A. a可以是黄铜或青铜 B. b溶于酸一定生成Cu
C. e的溶液蒸发结晶并灼烧可得c D. d是难溶于水的无色物质
10. BaCl2·2H2O是一种无色透明的晶体,可用于电子、仪表、冶金等工业。某实验小组按如图所示装置制备BaCl2·2H2O,反应原理是2HCl+BaS=BaCl2+H2S。下列说法错误的是
A. 装置A中发生的反应是
B. 装置B的作用是防止倒吸
C. 装置D中的试剂可选用CuSO4溶液
D. 蒸干装置C中反应后的溶液,可得到BaCl2·2H2O
11. 焦亚硫酸钠是常用的食品抗氧化剂之一。利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5(焦亚硫酸钠)的工艺如图,已知:NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水可制得Na2S2O5。下列说法不正确的是
A. 步骤I得到NaHSO3溶液
B. 步骤II的目的是使NaHSO3转化为Na2SO3,可用NaOH溶液代替Na2CO3固体
C. 工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是得到NaHSO3过饱和溶液
D. 在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,可用一定浓度的碘标准液进行滴定
12. 钒元素在酸性溶液中有多种存在形式,其中VO2+为蓝色, 为淡黄色, 具有较强的氧化性,Fe2+、等能把 还原为VO2+,向VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液颜色由蓝色变为淡黄色。下列说法错误的是
A. 在酸性溶液中氧化性: >>
B. 亚硫酸钠溶液与酸性(VO2)2SO4溶液发生反应
C. 向VOSO4溶液中滴加FeCl3,溶液由蓝色变为淡黄色
D. 向含1 mol VO2+的溶液中滴加含1 mol KMnO4的酸性溶液,完全反应转移1 mol电子
13. 用KSCN溶液和溶液探究的还原性时出现异常现象,实验如下:
实验
①
②
③
操作和试剂
现象
溶液变红,大约10秒左右红色褪去,有气体生成(经检验为)。取褪色后溶液,滴加盐酸和溶液,产生白色沉淀。
溶液变红且不褪色,有气体生成(经检验为),经检验有丁达尔效应。
溶液变红且不褪色,滴加盐酸和溶液,无白色沉淀,经检验无丁达尔效应。
下列说法不正确的是
A. 对比①③,可判定酸性条件下可氧化
B. 实验②中发生的氧化还原反应有两种
C. ②中红色溶液中含有胶体
D. ③中发生的氧化还原反应为:
14. 某化学兴趣小组模拟侯氏制碱法进行实验,流程如下图。下列说法不正确的是
A. 流程中的“气体”经分离后可以循环使用
B. 生成的化学方程式为:
C. 获得纯净晶体的操作为蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥
D. 向“母液”中加入NaCl粉末的目的是使充分析出沉淀
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某化学兴趣小组拟采用如下图所示装置(部分夹持装置略去)制取氨基钾()。已知氨基钾很容易与空气中的水和二氧化碳反应。
回答下列问题:
(1)装置装药品前应检验气密性,操作是___________。浓氨水与生石灰混合能迅速产生氨气,主要利用生石灰吸水且遇水放热升温减小氨气溶解度,以及___________(从平衡角度回答)。
(2)整套装置的连接顺序为___________(装置不重复使用)。
(3)实验开始时应先打开分液漏斗的活塞,再点燃酒精灯,目的是___________。药品为___________ (填字母标号)。
A. 无水氯化钙 B. 碱石灰 C. 五氧化二磷 D. 硅胶
(4)中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为___________。
(5)装置的作用是___________。
16. 锂离子电池是新能源汽车的核心部件,综合利用好含锂资源对新能源汽车的可持续发展至关重要。科学家用含锂废渣(主要金属元素的含量: Li 3.50%、Ni 6.55%、Ca 6.41%、Mg 13.24%)制备 Li2CO3,并制备锂离子电池的正极材料 LiFePO4。部分工艺流程如下:
资料:①“滤液1”、“滤液2”中部分离子浓度(g·L-1)
离子
Li+
Ni2+
Ca2+
Mg2+
滤液1
22.72
20.68
0.36
60.18
滤液2
21.94
7.7×10-3
0.08
0.78×10-3
②EDTA能和某些二价金属离子形成稳定的水溶性络合物
③某些物质的溶解度(S)
T/℃
20
40
60
80
100
S(Li2CO3)/g
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
S(Li2SO4)/g
34.7
33.6
32.7
31.7
30.9
Ⅰ.制备Li2CO3粗品
(1)上述流程中“研磨”步骤的作用是_______。
(2)“滤渣2”的主要成分有_________(填化学式)。
(3)向“滤液2”中先加入EDTA,再加入饱和Na2CO3溶液,控制温度在95 ℃充分反应后,分离出固体Li2CO3粗品的操作是___________。
Ⅱ.纯化Li2CO3粗品
(4)将Li2CO3粗品溶于盐酸中作电解槽的阳极液,LiOH稀溶液作阴极液,两者用离子交换膜隔开,用惰性电极进行电解。电解后,向得到的LiOH浓溶液中加入适量NH4HCO3溶液共热,然后过滤、洗涤、干燥得高纯Li2CO3。
①电解池中阳极的电极反应式是________________,宜选用___(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
②生成高纯Li2CO3反应的离子方程式为___________。
Ⅲ.制备LiFePO4
(5)LiFePO4需要在高温下成型后才能作为电极,高温成型时要加入少量石墨,则石墨的作用是_________________。
17. 含氯消毒剂在环境杀菌消毒方面发挥着重要的作用,其中ClO2可用于自来水消毒和果蔬保鲜等方面,其为易溶于水的绿色气体。
(1)某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。
①安装F中导管时,应选用图2中的_____(填字母)。
②打开B的活塞,A中制得ClO2和Cl2,写出反应的化学方程式:___________。 关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是___________。
③已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,写出反应的离子方程式:___________。
④已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示。若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是___________,原因是___________________。
(2)为测定某存储罐中所得溶液中ClO2的含量,进行了以下实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10.00 mL,稀释成100 mL 试样;
步骤2:量取V1 mL 试样加入锥形瓶中,调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,摇匀,在暗处静置30分钟(已知:2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O);
步骤3:以淀粉溶液作指示剂,用c mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL(已知:I2+2=2I-+)。
①准确量取10.00 mL ClO2溶液的玻璃仪器是___________。
②若实验中使用的Na2S2O3标准溶液部分因被氧气氧化而变质,则实验结果____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
18. 高铁酸钾是一种新型净水剂,制备流程如下:
资料:I.可溶于水,微溶于溶液,难溶于乙醇。易溶于乙醇。
Ⅱ.在碱性溶液中稳定,中性和酸性溶液中不稳定。
(1)具有强氧化性,其中铁元素的化合价为________价。
(2)与溶液反应生成的离子方程式是________。
(3)补全“氧化”中反应的离子方程式________:
________________________。
(4)下列说法正确的是________。
a.“氧化”中溶液过量的目的是使稳定存在
b.“转化”中生成固体
c.设计物质循环的目的是提高原料的利用率
(5)粗转化为纯的操作包含洗涤,去除固体表面的,可以用________洗涤。
(6)已知:与稀硫酸反应生成和。取产品,加入稀硫酸充分反应,测得生成的体积为(标准状况)。
①的纯度=________。(列计算式)(物质的纯度)
②若将稀硫酸换成稀盐酸,生成的气体中含有,导致的纯度的计算值偏大,原因是________。
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