精品解析:湖北省九师联盟2026-2027学年高三上学期10月阶段测试 化学试题
2026-10-27
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内容正文:
高三化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:必修第一册第一~三章、必修第二册第五章(占35%左右);必修第二册第八章、选择性必修1第一、四章(占65%左右)。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Al 27 P 31 Ca 40
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 化学材料在生产、生活、科技中发挥重要作用。下列说法正确的是
A. 碳纳米管、石墨烯均为碳单质,属于新型无机非金属材料
B. 纳米碳分子材料的粒子直径一般为几纳米到几十纳米,因此属于胶体
C. “嫦娥四号”使用的SiC-Al复合材料不具有Al的化学性质
D. 钛酸钡压电陶瓷在压力下会产生电信号,该陶瓷属于金属材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳纳米管、石墨烯均为碳元素组成的单质,属于新型无机非金属材料,故A正确;
B.胶体是分散质粒子直径在之间的分散系,属于混合物,纳米碳分子材料没有形成分散系,不属于胶体,故B错误;
C.复合材料中仍含有,会保留的化学性质,故C错误;
D.钛酸钡压电陶瓷属于无机非金属材料,不属于金属材料,故D错误;
选A。
2. 下列叙述正确的是
A. Ca(OH)2的电离方程式为
B. 表示H2燃烧热的热化学方程式为
C. 反应属于化学变化
D. 雌黄(As2S3)与雄黄(As4S4)互为同素异形体
【答案】B
【解析】
【详解】A.是强碱,属于强电解质,完全电离,电离方程式应使用等号,A错误;
B.燃烧热的定义是1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量,热化学方程式符合燃烧热的书写要求,B正确;
C.该反应过程中原子核发生变化,元素种类改变,属于核反应,而化学变化中原子种类、数目保持不变,因此不属于化学变化,C错误;
D.同素异形体是同种元素形成的不同单质,和均为化合物,不满足同素异形体的定义,D错误;
故选B。
3. 下列物质的制备原理错误的是
A. 铝热法冶炼铬:
B. 工业生产铁:
C. 工业制备单质铝:
D. 工业制备金属钠:
【答案】C
【解析】
【详解】A.铝的金属活动性强于铬,铝热反应可用于冶炼高熔点金属铬,A正确;
B.工业炼铁采用CO在高温条件下还原Fe₂O₃得到单质铁,B正确;
C.属于共价化合物,熔融状态不导电,无法通过电解熔融制备铝,工业炼铝的原料是熔融的,C错误;
D.钠为活泼金属,工业上通过电解熔融NaCl制备金属钠,D正确;
故答案选C。
4. 下列实验设计不能达到相应实验目的的是
A.分离I2和NaCl固体
B.在铁钉上镀铜
C.测定中和反应的反应热
D.比较Cl2和I2的氧化性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.易升华,热稳定性好、沸点高难挥发,加热时变为蒸气,在上方盛有冷水的烧瓶底部凝华,可实现二者分离,A正确;
B.铁钉上镀铜时,镀层金属作阳极接电源正极,镀件铁钉作阴极接电源负极,电解液为溶液,该装置连接符合电镀要求,可实现在铁钉上镀铜,B正确;
C.铜是热的良导体,铜质搅拌器会导致反应产生的热量大量散失,使得测定的温度差偏小,中和热测定误差大,应使用环形玻璃搅拌棒,C错误;
D.常温下可与浓盐酸反应生成,与发生反应,淀粉遇变蓝,可证明的氧化性强于,挥发的无法氧化,不干扰实验,D正确;
故选C。
5. 下列做法值得提倡且符合绿色化学理念的是
A. 废旧电池集中收集后直接高温焚烧,回收其中金属单质
B. 禁止使用不能再生的化石能源如煤、石油、天然气等
C. 为提高产率,化工合成中使用过量有毒原料,反应后废液集中深埋处理
D. 制备目标产物时,优化合成路线,尽可能使反应物原子全部转化为目标产物
【答案】D
【解析】
【详解】A.废旧电池中含有重金属等有毒物质,直接高温焚烧会释放大量有毒有害废气,造成大气污染,不符合绿色化学理念,A错误;
B.当前能源结构中化石能源仍占主导地位,完全禁止使用不具备现实可行性,应合理利用化石能源同时逐步开发清洁能源替代,B错误;
C.使用过量有毒原料会提升污染风险,废液深埋会污染土壤和地下水,没有从源头上减少污染,不符合绿色化学要求,C错误;
D.优化合成路线使反应物原子全部转化为目标产物,原子利用率达到100%,无副产物生成,从源头上避免了废弃物排放,符合绿色化学理念,D正确;
故选D。
6. 利用如图所示装置进行实验,开始时,a、b两处液面相平,密封放置一段时间后,下列说法错误的是
A. a侧发生吸氧腐蚀
B. b侧有氢气生成
C. 可观察到a处液面上升,b处液面下降
D. 将a、b两端的生铁丝连接,可形成原电池
【答案】D
【解析】
【详解】A.a侧为中性饱和食盐水,生铁丝发生吸氧腐蚀,A正确;
B.b侧为酸性稀硫酸,生铁丝发生析氢腐蚀,正极反应生成,B正确;
C.a侧吸氧腐蚀消耗,管内压强减小,液面上升;b侧析氢腐蚀生成,管内压强增大,液面下降,C正确;
D.装置底部的为非电解质,不能导电,无法形成闭合离子回路,不能构成原电池,D错误;
故选D。
7. 下列关于钠、铁及其化合物的说法正确的是
A. 漂白液和医用酒精常用作生活中的杀菌消毒剂,二者杀菌消毒原理相同
B. 的溶液中,、、、可大量共存
C. 向溶液里加入适量,最终可得到红褐色沉淀
D. 等质量的、分别溶于足量水得到等体积的溶液,所得溶液物质的量浓度相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.漂白液依靠强氧化性使蛋白质变性实现杀菌消毒,医用酒精通过使蛋白质脱水、变性来消毒,二者杀菌消毒原理不同,A错误;
B.与会发生络合反应,且与会结合生成弱电解质,离子组无法大量共存,B错误;
C.向溶液中加入时,先与水反应:,生成的将氧化为,再与结合生成红褐色沉淀,C正确;
D.设、的质量均为,的摩尔质量为,的摩尔质量为,等质量时的物质的量更大,且和与水反应均生成,故生成的物质的量更多,溶液体积相等时,所得溶液物质的量浓度更大,D错误;
故答案选C。
8. 甲醇()在催化剂表面分解的反应涉及多个过渡态(TS1~TS5)和中间体,反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物质用*标注。下列说法正确的是
A. 由历程可知,反应③是总反应的决速步
B. 由历程可知,
C. 该历程中反应②的能垒(反应活化能)为
D. 由历程可知,能量关系:小于
【答案】B
【解析】
【详解】A.总反应决速步是活化能最大的基元反应,经计算反应①~⑤的活化能分别为(kJ/mol)103.1、157.2-50.5=106.7、116.1-62.5=53.6、112.6-41.9=70.7、113.9-(-65.7)=179.6,反应⑤的活化能最大,反应③活化能最小,不是决速步,反应⑤是总反应的决速步,A错误;
B.焓变等于生成物总能量减反应物总能量,与的相对能量之和为,的相对能量为,,B正确;
C.反应②的能垒为过渡态TS2能量减去的能量,即,不是,C错误;
D.图中标示了的相对能量为,的相对能量为,无法得知能量,故无法比较与的能量大小关系,D错误;
故答案选B。
9. 海带中含有碘,某同学在实验室采用离子交换法从海带中提取碘的工艺流程如下:
下列说法正确的是
A. “灼烧”海带时,需要用到的仪器有酒精灯、表面皿、玻璃棒
B. “氧化1”主要反应的离子方程式为
C. 理论上无法计算出参加反应的Cl2与Na2SO3的物质的量之比
D. “吹碘”鼓入热空气主要是利用了I2难溶于水的性质
【答案】B
【解析】
【分析】整个流程通过“氧化吸附还原解吸再生再氧化吹出碘”的循环,实现了碘的富集与提取。离子交换树脂起到了关键的分离和浓缩作用,而和分别在不同阶段作为氧化剂使用,用于还原富集的碘。
【详解】A.灼烧固体(海带)时,需用到坩埚(而非表面皿),辅助仪器有酒精灯、玻璃棒、泥三角等,表面皿不能用于灼烧固体,A错误;
B.“氧化1”中,将氧化为,n个I-共失去(n-1)个电子,而一个Cl2共得2个电子,根据氧化还原反应的电子守恒配平:2n个失去电子,(n-1)个得到电子,离子方程式为,B正确;
C.从电子守恒角度分析:氧化1中作为氧化剂得到电子,还原过程中作为还原剂失去电子,结合反应中电子转移的定量关系,理论上可计算出与的物质的量之比,整个流程中I元素最终还原为-1价,得电子总数等于失电子总数,得,失,二者物质的量之比为,可以计算,C错误;
D.鼓入热空气“吹碘”是利用易升华的性质,不是难溶于水的性质,D错误;
故选B。
10. 物质a~e可以发生如图所示的转化(产物H2O略去),其中b为黄绿色气体,d是漂白粉的有效成分。
下列说法正确的是
A. 无水a、c均可作干燥剂
B. e、b均属于非电解质
C. 向d溶液中通入CO2可增强漂白效果
D. 工业上可利用b与热的a反应制备漂白粉
【答案】C
【解析】
【分析】b为黄绿色气体,可确定b是Cl2;d是漂白粉的有效成分,可确定d是Ca(ClO)2,Ca(ClO)2和浓盐酸反应生成Cl2和c,反应方程式为,因此c为CaCl2,a和Cl2反应生成Ca(ClO)2和CaCl2,说明a是Ca(OH)2;Ca(OH)2和氯化铵共热反应生成CaCl2、NH3和H2O,因此e为NH3。
【详解】A.无水a即无水,无吸水性,不能作干燥剂,仅无水可作干燥剂,A错误;
B.e为属于非电解质,但b为是单质,既不是电解质也不是非电解质,并非均为非电解质,B错误;
C.d为,向其溶液中通入会反应生成漂白性更强的,可增强漂白效果,C正确;
D.工业上用与冷的石灰乳反应制备漂白粉,热的与反应会生成氯酸盐,无法得到漂白粉,D错误;
故选C。
11. 硒(Se)广泛应用于农业和医药等领域,利用H2Se热解[]制备高纯硒的流程如下,冷凝时,将混合气体温度迅速降至500K得到固态硒。已知H2Se的沸点为231K。
下列说法错误的是
A. 气体“脱水”可选用浓硫酸作脱水剂
B. “冷凝”后尾气的成分为H2和H2Se
C. “氢化”步骤的化学方程式为
D. “冷凝”时迅速降温使蒸气凝结为固体,从平衡体系中分离,减少Se与H2重新化合
【答案】A
【解析】
【分析】粗Se加入铝粉焙烧得到,通入水蒸气氢化得到,脱水后热解发生反应:,冷凝后得到精Se。
【详解】A.具有强还原性,浓硫酸具有强氧化性,二者会发生氧化还原反应,因此不能选用浓硫酸作脱水剂,A错误;
B.的热解为可逆反应,存在未反应的,冷凝温度500K远高于的沸点231K,仍为气态,同时反应生成,且气体经过脱水步骤不含水蒸气,故尾气成分为和,B正确;
C.“氢化”步骤发生与水蒸气生成与的反应,化学方程式为,C正确;
D.迅速降温使蒸气凝结为固体,脱离平衡体系,同时温度降低反应速率减小,可减少与重新化合,D正确;
故选A。
12. 下列实验操作及现象不能推出相应结论的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
取钢铁电极附近的溶液,向其中滴加溶液,产生蓝色沉淀
钢铁发生吸氧腐蚀
B
铅酸蓄电池使用过程中两电极的质量均增加
电池发生了放电反应
C
将银和AgNO3溶液与铜和Na2SO4溶液组成原电池(含盐桥),一段时间后银表面有银白色金属沉积,铜电极附近溶液逐渐变蓝
Cu的金属性比Ag强
D
在盛有稀盐酸的试管中加入锌片,产生气泡;再将铜丝插入试管且接触锌片,产生气泡的速率增大
反应速率:电化学腐蚀>化学腐蚀
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.滴加产生蓝色沉淀仅能证明溶液中存在,钢铁发生析氢腐蚀时负极同样会生成,无法确定一定是吸氧腐蚀,A错误;
B.铅酸蓄电池放电时,负极转化为、正极转化为,两电极质量均增加;充电时两电极质量均减小,故该现象可证明电池发生放电反应,B正确;
C.原电池中铜电极附近溶液变蓝说明失电子作负极,银表面有金属沉积说明得电子、作正极,原电池负极金属活泼性强于正极,可推出金属性比强,C正确;
D.铜丝接触锌片后形成铜锌原电池,反应速率增大,可证明相同条件下电化学腐蚀速率大于化学腐蚀,D正确;
故选A。
13. 取一定体积的两种试剂进行反应,改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为),反应现象没有明显差别的是
选项
试剂①
试剂②
A
稀盐酸
Na2CO3溶液
B
Na[Al(OH)4]溶液
稀硫酸
C
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
D
Ba(OH)2溶液
NaHSO4溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.将稀盐酸滴入溶液中,开始无气泡,一段时间后产生气泡;将溶液滴入稀盐酸中,立即产生气泡,滴加顺序不同现象不同,A不符合题意;
B.将溶液滴入稀硫酸中,开始无沉淀,一段时间后产生白色沉淀;将稀硫酸滴入溶液中,开始产生白色沉淀,酸过量后沉淀溶解,滴加顺序不同现象不同,B不符合题意;
C.将溶液滴入酸性溶液中,开始过量,紫红色逐渐变浅最终褪去;将酸性溶液滴入溶液中,开始过量,紫红色立即褪去,滴加顺序不同现象不同,C不符合题意;
D.无论滴加顺序如何,和反应均生成白色沉淀,反应现象无明显差别,D符合题意;
故选D。
14. 一种利用H2和O2直接合成H2O2的反应历程如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 总反应的原子利用率理论上可达100%
B. 步骤2中,若1 mol O2完全反应,则理论上转移电子数目为
C. 在此过程中作为催化剂
D. 和中Pd的化合价相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.总反应为,反应物全部转化为目标产物,原子利用率理论上可达100%,A正确;
B.步骤2中反应后生成含过氧键的结构,O元素化合价为-1价,完全反应转移电子物质的量为,数目为,不是,B错误;
C.是步骤1的反应物,步骤3的生成物,反应前后质量和化学性质不变,在此过程中作为催化剂,C正确;
D.中Pd化合价为+2价,另一离子中过氧根整体为-2价、为-1价,计算可得Pd化合价也为+2价,二者Pd化合价相同,D正确;
故选B。
15. 一种铝-CO2双极膜电池工作原理如图所示。a为石墨电极,b为铝电极,双极膜中水电离产生的H+和OH-可以在电场作用下向两极迁移。下列说法正确的是
A. b为电池的负极,发生还原反应
B. 双极膜中的H+移向b电极
C. a电极的反应式为
D. 若b电极溶解2.7g,则NaOH溶液质量增加2.7g
【答案】C
【解析】
【分析】由b极:,可知铝被氧化,故b极作电池负极,a极作电池正极。
【详解】A.b处铝失电子转化为,作电池负极,发生氧化反应而非还原反应,A错误;
B.原电池中阳离子向正极迁移,a为正极,故双极膜中移向a电极,B错误;
C.a为正极,中C元素从+4价降为中的+2价,一个得2个电子,结合迁移过来的生成,电极反应式为,C正确;
D.2.7g 的物质的量为0.1mol,溶解时失去0.3mol电子,为平衡电荷,双极膜中有0.3mol 移向溶液,故溶液增加的质量为,不是2.7g,D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 葡萄糖(C6H12O6)可以储能释能,见证化学能与热能、电能之间的奇妙转化。回答下列问题:
(1)已知如下热化学反应:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
ⅳ.
①反应ⅰ使用催化剂,将_______________(填“不变”“增大”或“减小”)。
②_____________(用含、、的式子表示)。
③相同条件下,1 mol葡萄糖在体内缓慢氧化和在体外点燃充分燃烧,放出的总热量是否相等?________________(填“相等”或“不相等”)。
④已知1 mol下列物质分解为气态原子消耗能量与热化学方程式信息如表所示:
物质
NO
CO(C≡O)
N2
能量/()
632
1076
946
热化学方程式
断裂1 mol C=O吸收的能量为__________________kJ。
(2)我国科研工作者研发了一种高效双功能电催化剂,可实现硝酸盐与葡萄糖的同时转化,其原理如图所示。
①若以铅酸蓄电池为电源,则电源M电极的反应式为________________________________________。
②电极Ⅱ发生反应的电极反应式为_____________________________________,电解一段时间后,电极Ⅰ附近___________(填“不变”“减小”或“增大”)。
③若产生,则电路中通过电子的物质的量至少为_____________mol。
【答案】(1) ①. 不变 ②. ③. 相等 ④. 803
(2) ①. ②. ③. 减小 ④. 3
【解析】
【小问1详解】
① 催化剂只能降低反应的活化能,改变反应速率,不能改变反应的始态和终态,因此反应的焓变()保持不变;
② 根据盖斯定律,将已知热化学方程式进行组合:,即可得到目标反应ⅳ;因此其焓变 ;
③ 根据盖斯定律,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关;葡萄糖在体内缓慢氧化和在体外点燃充分燃烧的始态(葡萄糖和氧气)和终态(二氧化碳和水)均相同,因此放出的总热量相等;
④ 设断裂 吸收的能量为,根据公式,可列式:,解得;
【小问2详解】
① 由图可知,电极Ⅰ上葡萄糖 转化为 ,发生失去电子的氧化反应,故电极Ⅰ为阳极,则相连的电源M极为正极;铅酸蓄电池的正极材料为,放电时发生还原反应,电极反应式为 ;
② 电极Ⅱ与电源负极相连,电极Ⅱ为阴极, 发生还原反应生成,在碱性条件下的电极反应式为;
电极Ⅰ的反应式为,由于反应不断消耗,因此电解一段时间后,电极Ⅰ附近减小;
③ 根据电极Ⅰ的反应式可知,每生成转移电子,则产生时,电路中通过电子的物质的量至少为。
17. 一种主要成分为和的高钾磷矿,通过如下流程可制得重要的化工产品白磷()、倍半水合碳酸钾(,溶解度随温度升高而增大)、。已知:。
回答下列问题:
(1)“电炉煅烧”时的反应为:。
配平该化学方程式__________。该反应的氧化剂是__________(填化学式)。
(2)“电炉煅烧”必须隔绝空气的原因是_______________________________。
(3)浸渣的主要成分是___________(填化学式)。
(4)“中和沉淀”时生成沉淀的离子方程式为__________________________________。
(5)“中和沉淀”需要控制溶液的pH,其目的是______________________________。
(6)“操作a”是___________。
(7)若取100 kg高钾磷矿[质量分数为60%,杂质不含磷元素],经过上述流程,磷元素的回收率为70%,则可制得白磷()_________kg。
【答案】(1) ①. ②.
(2)防止生成的白磷被空气中的氧气氧化,并避免焦炭在空气中燃烧而被额外消耗
(3)
(4)
(5)使铝元素充分转化为氢氧化铝沉淀,同时防止通入过量使转化为
(6)蒸发浓缩、冷却结晶
(7)8.4
【解析】
【分析】高钾磷矿与焦炭在电炉中煅烧,焦炭将磷酸盐中的磷还原为,自身转化为CO,同时矿石中的钾、铝转入,钙、硅转入硅酸盐炉渣。炉气经水洗冷却回收白磷,尾气中的CO燃烧生成,供后续中和沉淀使用。炉渣水浸时,进入溶液,其中的铝以形式存在,不溶性组分留在浸渣中。向浸出液中通入适量,使转化为沉淀,钾元素留在含碳酸盐的滤液中。分离出的经灼烧脱水生成,滤液再经结晶、过滤和烘干得到。
【小问1详解】
反应中磷元素的化合价由+5价降低到0价,碳元素的化合价由0价升高到+2价。令的系数(化学计量数)为1,则4个磷原子共得到20个电子,每个碳原子失去2个电子,因此C和CO的系数均为10。根据磷原子守恒,的系数为2;再依次根据钙、硅及钾、铝原子守恒,确定、和的系数分别为6、2和2,此时两侧氧原子数均为32。配平后的化学方程式为。中的磷元素化合价降低,发生还原反应,故氧化剂为;
【小问2详解】
白磷着火点低,在煅烧温度下容易与空气中的氧气反应,造成产品损失;焦炭也会在空气中燃烧,使还原剂被额外消耗。因此,“电炉煅烧”必须隔绝空气;
【小问3详解】
由电炉煅烧反应可知,炉渣中含有和。水浸时,进入溶液,形成和,而难溶于水,留在固体中,因此浸渣的主要成分为;
【小问4详解】
尾气中的CO燃烧生成,该气体通入含的浸出液中,使铝元素转化为沉淀。结合后续制取碳酸钾水合物可知,此时碳元素进入。根据原子守恒和电荷守恒,生成沉淀的离子方程式为;
【小问5详解】
若通入的不足,溶液碱性仍较强,铝元素不能充分转化为沉淀;若通入的过量,则会发生反应,使滤液中的碳酸钾转化为碳酸氢钾,不利于后续制取倍半水合碳酸钾。因此,应控制溶液的pH,使铝元素充分沉淀,同时防止碳酸钾转化为碳酸氢钾;
【小问6详解】
中和沉淀后的滤液中含有碳酸钾,且题给倍半水合碳酸钾的溶解度随温度升高而增大。因此,可先蒸发浓缩,再冷却使晶体析出,随后进行流程中已有的过滤、烘干操作,故“操作a”为蒸发浓缩、冷却结晶;
【小问7详解】
矿石中的磷全部来自,其质量为。磷酸钙中磷元素的质量分数为。白磷仅由磷元素组成,其质量等于回收的磷元素的质量,故可制得白磷的质量为,答题空填8.4。
18. 氢化铝钠()是一种重要的金属碱系还原剂,在化工、医药、电子等诸多领域中都有着广泛的应用。某同学根据文献方法,以四氢呋喃(,沸点为66℃)为溶剂,少量三乙基铝[]为催化剂,与NaH反应制备。实验装置(夹持仪器已省略)如图所示,相关物质性质如表所示。
物质
性质
氢化铝钠
易溶于四氢呋喃
三乙基铝
无色液体,易溶于四氢呋喃,沸点为194℃
四氢呋喃
能溶于水,能与戊烷、甲苯互溶
溶于四氢呋喃
NaCl
难溶于四氢呋喃等有机溶剂
回答下列问题:
(1)装置中盛放和四氢呋喃的仪器名称为_________。
(2)实验时,在三颈烧瓶中加入三乙基铝并加入NaH的四氢呋喃悬浊液,不断通入氮气,然后边搅拌边缓慢滴加的四氢呋喃溶液,充分反应,有白色固体析出,静置。
①不断通入氮气的原因是_____________________________________________________________。
②析出的白色固体主要成分为____________(填化学式)。
③三颈烧瓶中生成分三步完成,请补充完整: __________________________、、____________________。
(3)市售的四氢呋喃中常含有水分和过氧化物,除去水分和过氧化物的试剂为_____(填字母)。
A. 、 B. 分子筛、
C. 、 D. MgO、CO
(4)反应结束,过滤后进行__________(填操作),除去四氢呋喃,可得到氢化铝钠粗品。
(5)固相法也可以制备氢化铝钠,反应为,与本实验相比,固相法制备氢化铝钠的缺点是______________________________(任写一种)。
【答案】(1)恒压滴液漏斗(或恒压分液漏斗)
(2) ①. 排尽装置内的空气,防止反应物NaH和产物与空气中的水、氧气反应 ②. NaCl ③. ④. (3)BC
(4)蒸馏(或减压蒸馏)
(5)反应条件苛刻,能耗高,对设备要求高(任写一种即可)
【解析】
【分析】该实验以四氢呋喃为反应介质,将的四氢呋喃溶液缓慢滴入NaH的四氢呋喃悬浊液中,在三乙基铝作用下制得氢化铝钠。反应过程中三乙基铝先参与形成中间物,随后再生,起催化作用。总反应可表示为:
反应在氮气氛围中进行,磁力搅拌使反应物充分接触,右侧冷凝管使挥发的四氢呋喃冷凝回流,减少溶剂损失。根据性质表,氢化铝钠和三乙基铝溶于四氢呋喃,NaCl难溶,因此反应后的分离应先除去难溶固体,再从含氢化铝钠的滤液中除去溶剂。
【小问1详解】
盛放和四氢呋喃的仪器下端有控制液体滴加的活塞,侧面的导管连通漏斗上部空间与三颈烧瓶,使滴加过程中两处气压保持一致,有利于液体顺利滴入,因此该仪器为恒压滴液漏斗,也称恒压分液漏斗;
【小问2详解】
①反应物NaH能与水反应,反应方程式为。NaH和产物均具有还原性,需要避免与空气中的水、氧气接触。氮气的化学性质较稳定,持续通入氮气可排尽装置内的空气并保持氮气氛围,因此不断通入氮气是为了排尽装置内的空气,防止反应物NaH和产物与空气中的水、氧气反应。
②与NaH反应生成的同时生成NaCl。根据性质表,易溶于四氢呋喃,NaCl难溶于四氢呋喃,因此析出的白色固体主要成分为NaCl。
③题给第二步反应消耗,而实验初始加入了和NaH,因此第一步由这两种物质形成该中间物,反应方程式为。第二步反应为,其中再生,并生成。随后与NaH反应形成目标产物,第三步反应方程式为;
【小问3详解】
A.无水和无水可用作干燥剂,但二者均不能作为还原剂除去四氢呋喃中的过氧化物,不能同时满足两项除杂要求,A错误;
B.中的具有还原性,可被过氧化物氧化为,从而除去过氧化物;处理后可用分子筛吸附水分,达到干燥目的,B正确;
C.具有还原性,能将过氧化物还原,自身被氧化为硫酸盐;除去过氧化物后,可与水反应而除去水分,反应方程式为,因此该组合也能满足除杂要求,C正确;
D.CO在该实验的常规处理条件下不能用作除去四氢呋喃中过氧化物的试剂,该组合不能满足两项除杂要求,D错误;
故选BC;
【小问4详解】
过滤除去难溶固体后,氢化铝钠和少量三乙基铝仍留在四氢呋喃滤液中。四氢呋喃的沸点为66℃,明显低于三乙基铝的沸点194℃,可利用其较易挥发的性质,通过蒸馏将四氢呋喃蒸出,得到氢化铝钠粗品;也可采用减压蒸馏,降低蒸出溶剂所需的温度。因此所填操作为蒸馏或减压蒸馏;
【小问5详解】
题给固相法需要在高温、高压下进行。维持高温需要消耗较多能量,高压操作需要耐压设备,因此与本实验相比,其缺点可以是反应条件苛刻、能耗高或对设备要求高,任写一种即可。
19. S、SO2、H2S均是常见的化学物质。回答下列问题:
(1)工厂排出的SO2可用碱性NaClO溶液吸收,写出该反应的离子方程式:______________________________________________________,SO2也可被(NH4)2SO3溶液吸收生成NH4HSO3,随着反应的进行,(NH4)2SO3溶液吸收能力逐渐下降,为使(NH4)2SO3再生,向吸收液中加入最适宜的物质是___________(填字母)。
A.SO2 B.CaO C.NH3 D.NaOH
(2)土壤中的微生物可将大气中的H2S经两步反应氧化成,两步反应的能量变化如图1所示。反应的___________。若要计算反应的,仅根据第一步反应,还需要知道的数据是___________________。
(3)闪锌矿主要含ZnS、FeS,将闪锌矿置于敞口容器中,加入硫酸浸取,边搅拌边通入O2,部分浸取过程如图2所示。已知:低于112℃时S8在水溶液中呈固态,高于150℃时S8易分解。
①步骤Ⅱ反应的______________(最简整数比)。
②高于112℃时,锌的浸出率更高,除反应速率加快外,主要原因是______________________________。
③相同条件下,锌、铁的浸出率随着初始酸浓度的增大而增大,但初始酸浓度超过一定浓度时,硫的氧化率下降,主要原因是_______________________________________________________。
(4)如图3为用工业尾气中的SO2制备连二亚硫酸钠(Na2S2O4)的流程。
①“装置Ⅰ”中反应的离子方程式为______________________________________________________________。
②“装置Ⅱ”电解时阴极电极反应式为___________________________________________________________。
【答案】(1) ①. ②. C
(2) ①. −806.39 ②. 硫的燃烧热
(3) ①. ②. 高于112℃时,覆盖在闪锌矿表面的S8熔化,有利于锌元素浸出(或低于112℃时,S8在水中以固体形式析出,覆盖在闪锌矿表面,阻碍锌元素浸出) ③. 随着酸浓度增大,硫元素转化为H2S逸出,导致硫的氧化率降低
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
碱性条件下具有强氧化性,可将氧化为,自身被还原为,配平离子方程式为:。吸收液的主要成分为,要再生,需要加入弱碱性的,既可以将转化为,又不会引入新杂质;通入会生成更多,、会引入、杂质,因此选C。
【小问2详解】
根据盖斯定律,将图1的两步反应相加即可得到目标总反应,。已知第一步反应为,要得到目标反应,还需要知道和生成的焓变,即硫的燃烧热。
【小问3详解】
①步骤Ⅱ中中S从-2价被氧化为的0价,每分子失去2个电子;被还原为,每个得到1个电子,根据电子守恒,。
②高于112℃时,锌的浸出率更高,除反应速率加快外,主要原因是:高于112℃时,覆盖在闪锌矿表面的S8熔化,有利于锌元素浸出,低于112℃时,S8在水中以固体形式析出,覆盖在闪锌矿表面,阻碍锌元素浸出。
③初始酸浓度过高时,溶液中浓度过大,的溶解度降低,大量从溶液中逸出,减少了液相中被氧化的的量,因此硫的氧化率下降。
【小问4详解】
①装置Ⅰ中,过量和NaOH反应后最终生成,对应离子方程式为。
②电解槽阴极发生还原反应,中S为+4价,被还原为连二亚硫酸根中+3价的S,配平后得到电极反应式为:。
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高三化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:必修第一册第一~三章、必修第二册第五章(占35%左右);必修第二册第八章、选择性必修1第一、四章(占65%左右)。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Al 27 P 31 Ca 40
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 化学材料在生产、生活、科技中发挥重要作用。下列说法正确的是
A. 碳纳米管、石墨烯均为碳单质,属于新型无机非金属材料
B. 纳米碳分子材料的粒子直径一般为几纳米到几十纳米,因此属于胶体
C. “嫦娥四号”使用的SiC-Al复合材料不具有Al的化学性质
D. 钛酸钡压电陶瓷在压力下会产生电信号,该陶瓷属于金属材料
2. 下列叙述正确的是
A. Ca(OH)2的电离方程式为
B. 表示H2燃烧热的热化学方程式为
C. 反应属于化学变化
D. 雌黄(As2S3)与雄黄(As4S4)互为同素异形体
3. 下列物质的制备原理错误的是
A. 铝热法冶炼铬:
B. 工业生产铁:
C. 工业制备单质铝:
D. 工业制备金属钠:
4. 下列实验设计不能达到相应实验目的的是
A.分离I2和NaCl固体
B.在铁钉上镀铜
C.测定中和反应的反应热
D.比较Cl2和I2的氧化性
A. A B. B C. C D. D
5. 下列做法值得提倡且符合绿色化学理念的是
A. 废旧电池集中收集后直接高温焚烧,回收其中金属单质
B. 禁止使用不能再生的化石能源如煤、石油、天然气等
C. 为提高产率,化工合成中使用过量有毒原料,反应后废液集中深埋处理
D. 制备目标产物时,优化合成路线,尽可能使反应物原子全部转化为目标产物
6. 利用如图所示装置进行实验,开始时,a、b两处液面相平,密封放置一段时间后,下列说法错误的是
A. a侧发生吸氧腐蚀
B. b侧有氢气生成
C. 可观察到a处液面上升,b处液面下降
D. 将a、b两端的生铁丝连接,可形成原电池
7. 下列关于钠、铁及其化合物的说法正确的是
A. 漂白液和医用酒精常用作生活中的杀菌消毒剂,二者杀菌消毒原理相同
B. 的溶液中,、、、可大量共存
C. 向溶液里加入适量,最终可得到红褐色沉淀
D. 等质量的、分别溶于足量水得到等体积的溶液,所得溶液物质的量浓度相等
8. 甲醇()在催化剂表面分解的反应涉及多个过渡态(TS1~TS5)和中间体,反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物质用*标注。下列说法正确的是
A. 由历程可知,反应③是总反应的决速步
B. 由历程可知,
C. 该历程中反应②的能垒(反应活化能)为
D. 由历程可知,能量关系:小于
9. 海带中含有碘,某同学在实验室采用离子交换法从海带中提取碘的工艺流程如下:
下列说法正确的是
A. “灼烧”海带时,需要用到的仪器有酒精灯、表面皿、玻璃棒
B. “氧化1”主要反应的离子方程式为
C. 理论上无法计算出参加反应的Cl2与Na2SO3的物质的量之比
D. “吹碘”鼓入热空气主要是利用了I2难溶于水的性质
10. 物质a~e可以发生如图所示的转化(产物H2O略去),其中b为黄绿色气体,d是漂白粉的有效成分。
下列说法正确的是
A. 无水a、c均可作干燥剂
B. e、b均属于非电解质
C. 向d溶液中通入CO2可增强漂白效果
D. 工业上可利用b与热的a反应制备漂白粉
11. 硒(Se)广泛应用于农业和医药等领域,利用H2Se热解[]制备高纯硒的流程如下,冷凝时,将混合气体温度迅速降至500K得到固态硒。已知H2Se的沸点为231K。
下列说法错误的是
A. 气体“脱水”可选用浓硫酸作脱水剂
B. “冷凝”后尾气的成分为H2和H2Se
C. “氢化”步骤的化学方程式为
D. “冷凝”时迅速降温使蒸气凝结为固体,从平衡体系中分离,减少Se与H2重新化合
12. 下列实验操作及现象不能推出相应结论的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
取钢铁电极附近的溶液,向其中滴加溶液,产生蓝色沉淀
钢铁发生吸氧腐蚀
B
铅酸蓄电池使用过程中两电极的质量均增加
电池发生了放电反应
C
将银和AgNO3溶液与铜和Na2SO4溶液组成原电池(含盐桥),一段时间后银表面有银白色金属沉积,铜电极附近溶液逐渐变蓝
Cu的金属性比Ag强
D
在盛有稀盐酸的试管中加入锌片,产生气泡;再将铜丝插入试管且接触锌片,产生气泡的速率增大
反应速率:电化学腐蚀>化学腐蚀
A. A B. B C. C D. D
13. 取一定体积的两种试剂进行反应,改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为),反应现象没有明显差别的是
选项
试剂①
试剂②
A
稀盐酸
Na2CO3溶液
B
Na[Al(OH)4]溶液
稀硫酸
C
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
D
Ba(OH)2溶液
NaHSO4溶液
A. A B. B C. C D. D
14. 一种利用H2和O2直接合成H2O2的反应历程如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 总反应的原子利用率理论上可达100%
B. 步骤2中,若1 mol O2完全反应,则理论上转移电子数目为
C. 在此过程中作为催化剂
D. 和中Pd的化合价相同
15. 一种铝-CO2双极膜电池工作原理如图所示。a为石墨电极,b为铝电极,双极膜中水电离产生的H+和OH-可以在电场作用下向两极迁移。下列说法正确的是
A. b为电池的负极,发生还原反应
B. 双极膜中的H+移向b电极
C. a电极的反应式为
D. 若b电极溶解2.7g,则NaOH溶液质量增加2.7g
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 葡萄糖(C6H12O6)可以储能释能,见证化学能与热能、电能之间的奇妙转化。回答下列问题:
(1)已知如下热化学反应:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
ⅳ.
①反应ⅰ使用催化剂,将_______________(填“不变”“增大”或“减小”)。
②_____________(用含、、的式子表示)。
③相同条件下,1 mol葡萄糖在体内缓慢氧化和在体外点燃充分燃烧,放出的总热量是否相等?________________(填“相等”或“不相等”)。
④已知1 mol下列物质分解为气态原子消耗能量与热化学方程式信息如表所示:
物质
NO
CO(C≡O)
N2
能量/()
632
1076
946
热化学方程式
断裂1 mol C=O吸收的能量为__________________kJ。
(2)我国科研工作者研发了一种高效双功能电催化剂,可实现硝酸盐与葡萄糖的同时转化,其原理如图所示。
①若以铅酸蓄电池为电源,则电源M电极的反应式为________________________________________。
②电极Ⅱ发生反应的电极反应式为_____________________________________,电解一段时间后,电极Ⅰ附近___________(填“不变”“减小”或“增大”)。
③若产生,则电路中通过电子的物质的量至少为_____________mol。
17. 一种主要成分为和的高钾磷矿,通过如下流程可制得重要的化工产品白磷()、倍半水合碳酸钾(,溶解度随温度升高而增大)、。已知:。
回答下列问题:
(1)“电炉煅烧”时的反应为:。
配平该化学方程式__________。该反应的氧化剂是__________(填化学式)。
(2)“电炉煅烧”必须隔绝空气的原因是_______________________________。
(3)浸渣的主要成分是___________(填化学式)。
(4)“中和沉淀”时生成沉淀的离子方程式为__________________________________。
(5)“中和沉淀”需要控制溶液的pH,其目的是______________________________。
(6)“操作a”是___________。
(7)若取100 kg高钾磷矿[质量分数为60%,杂质不含磷元素],经过上述流程,磷元素的回收率为70%,则可制得白磷()_________kg。
18. 氢化铝钠()是一种重要的金属碱系还原剂,在化工、医药、电子等诸多领域中都有着广泛的应用。某同学根据文献方法,以四氢呋喃(,沸点为66℃)为溶剂,少量三乙基铝[]为催化剂,与NaH反应制备。实验装置(夹持仪器已省略)如图所示,相关物质性质如表所示。
物质
性质
氢化铝钠
易溶于四氢呋喃
三乙基铝
无色液体,易溶于四氢呋喃,沸点为194℃
四氢呋喃
能溶于水,能与戊烷、甲苯互溶
溶于四氢呋喃
NaCl
难溶于四氢呋喃等有机溶剂
回答下列问题:
(1)装置中盛放和四氢呋喃的仪器名称为_________。
(2)实验时,在三颈烧瓶中加入三乙基铝并加入NaH的四氢呋喃悬浊液,不断通入氮气,然后边搅拌边缓慢滴加的四氢呋喃溶液,充分反应,有白色固体析出,静置。
①不断通入氮气的原因是_____________________________________________________________。
②析出的白色固体主要成分为____________(填化学式)。
③三颈烧瓶中生成分三步完成,请补充完整: __________________________、、____________________。
(3)市售的四氢呋喃中常含有水分和过氧化物,除去水分和过氧化物的试剂为_____(填字母)。
A. 、 B. 分子筛、
C. 、 D. MgO、CO
(4)反应结束,过滤后进行__________(填操作),除去四氢呋喃,可得到氢化铝钠粗品。
(5)固相法也可以制备氢化铝钠,反应为,与本实验相比,固相法制备氢化铝钠的缺点是______________________________(任写一种)。
19. S、SO2、H2S均是常见的化学物质。回答下列问题:
(1)工厂排出的SO2可用碱性NaClO溶液吸收,写出该反应的离子方程式:______________________________________________________,SO2也可被(NH4)2SO3溶液吸收生成NH4HSO3,随着反应的进行,(NH4)2SO3溶液吸收能力逐渐下降,为使(NH4)2SO3再生,向吸收液中加入最适宜的物质是___________(填字母)。
A.SO2 B.CaO C.NH3 D.NaOH
(2)土壤中的微生物可将大气中的H2S经两步反应氧化成,两步反应的能量变化如图1所示。反应的___________。若要计算反应的,仅根据第一步反应,还需要知道的数据是___________________。
(3)闪锌矿主要含ZnS、FeS,将闪锌矿置于敞口容器中,加入硫酸浸取,边搅拌边通入O2,部分浸取过程如图2所示。已知:低于112℃时S8在水溶液中呈固态,高于150℃时S8易分解。
①步骤Ⅱ反应的______________(最简整数比)。
②高于112℃时,锌的浸出率更高,除反应速率加快外,主要原因是______________________________。
③相同条件下,锌、铁的浸出率随着初始酸浓度的增大而增大,但初始酸浓度超过一定浓度时,硫的氧化率下降,主要原因是_______________________________________________________。
(4)如图3为用工业尾气中的SO2制备连二亚硫酸钠(Na2S2O4)的流程。
①“装置Ⅰ”中反应的离子方程式为______________________________________________________________。
②“装置Ⅱ”电解时阴极电极反应式为___________________________________________________________。
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