精品解析:山东济南市平阴县实验高级中学2026-2027学年高三10月阶段测试 化学试题
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内容正文:
平阴县实验高中2027届高三第一学期
10月阶段性检测化学试题
说明:本试卷满分100分,分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 K-39 Mn-55 Ag-108 Fe-56
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(本题共10小题,每题2分,共20分,每小题只有1个选项符合题意)
1. 化学应用体现在生活的方方面面,下列用法不合理的是
A. 生石灰作食品干燥剂 B. 维生素C做抗氧化剂
C. 漂白液和双氧水的混合液做消毒剂 D. 小苏打做胃酸抑制剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.生石灰能与水反应,从而吸收水分,所以可以作食品干燥剂,A正确;
B.维生素C具有还原性,可以与氧化剂作用,所以可以做抗氧化剂,B正确;
C.漂白液中的有效成分(NaClO)与双氧水(H2O2)能发生氧化还原反应:,能消耗漂白液和双氧水,使消毒效果减弱,C错误;
D.小苏打的化学式为NaHCO3,胃酸的主要成分为盐酸,小苏打能与盐酸发生反应:,所以小苏打能做胃酸抑制剂,D正确;
故答案选C。
2. 化学与生活联系紧密。下列化学品在生产生活中的使用不合理的是
A. 为防止火腿变质,腌制时使用大量
B. 为避免葡萄酒中某些成分被氧化,向其中添加适量
C. 为减少“白色污染”,用聚乳酸替代聚乙烯制作食品包装袋
D. 为吸附装修可能产生的甲醛等有害物质,在房屋中放置活性炭
【答案】A
【解析】
【详解】A.亚硝酸钠有防腐作用,但有毒,使用量需要严格控制,大量使用会危害人体健康,A错误;
B.二氧化硫具有还原性,可起抗氧化作用,适量添加能保护葡萄酒中的易氧化成分,B正确;
C.聚乙烯难以降解,聚乳酸属于可降解高分子材料,用聚乳酸替代聚乙烯有助于减少“白色污染”,C正确;
D.活性炭疏松多孔,表面积大,具有吸附性,能够吸附甲醛等有害物质,D正确;
故选A。
3. 下列实验室事故处理方法错误的是
A. 对于含重金属的废液,可利用沉淀法进行处理
B. 皮肤溅上碱液,先用大量水冲洗,再用1%的硼酸溶液冲洗
C. 中学实验室可以将未用完的钠、钾、白磷等易燃物放回原试剂瓶
D. 金属钠着火,用湿抹布盖灭
【答案】D
【解析】
【详解】A.重金属离子可与沉淀剂反应转化为难溶沉淀,因此含重金属的废液可用沉淀法处理,A正确;
B.皮肤溅上碱液时,先经大量水冲洗稀释后,再用1%的硼酸溶液中和残留的碱,不会造成皮肤二次伤害,B正确;
C.钠、钾、白磷均属于易燃物,随意丢弃易引发安全事故,中学实验室中未用完的上述试剂可放回原试剂瓶保存,C正确;
D.金属钠可与水反应生成易燃的,会加剧火情甚至引发爆炸,因此钠着火不能用湿抹布盖灭,需用干燥沙土盖灭,D错误;
故选D。
4. 下列类比或推理合理的是
选项
已知
方法
结论
A
CO2通入Ba(NO3)2溶液无沉淀生成
类比
SO2通入Ba(NO3)2溶液无沉淀生成
B
钠保存在煤油中
类比
锂保存在煤油中
C
NaH2PO2是正盐
推理
H3PO2是一元酸
D
CO2与Na2O2反应生成Na2CO3和O2
类比
SO2与Na2O2反应生成Na2SO3和O2
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于酸性:H2CO3<HNO3,所以根据复分解反应规律:强酸与弱酸盐反应制取弱酸可知:向Ba(NO3)2溶液中通入CO2气体,不能发生复分解反应产生BaCO3沉淀;但SO2溶于水反应产生H2SO3,H2SO3是还原性的酸,在酸性溶液中表现强氧化性,与H2SO3反应产生H2SO4,使溶液中含有,与Ba2+反应产生BaSO4沉淀,故类推不合理,A错误;
B.Na、Li会与空气中的O2及水发生反应,因此要隔绝空气及水,但由于密度:钠>煤油>锂,因此钠可以保存在煤油中,但锂不能保存在煤油中,而应该保存在石蜡油中,类推不合理,B错误;
C.NaH2PO2是正盐,则说明形成该盐的酸是H3PO2是一元酸,推理合理,C正确;
D.CO2与Na2O2反应生成Na2CO3和O2,反应方程式为:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,在该反应中Na2O2既作氧化剂又作还原剂,但由于+4价的SO2、Na2SO3具有还原性,SO2与Na2O2反应可认为先生成Na2SO3和O2,然后二者再进一步发生氧化还原反应产生Na2SO4,反应的总方程式为:SO2+Na2O2=Na2SO4,类推不合理,D错误;
故合理选项是C。
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向Na2CO3溶液中滴入少量盐酸:
B. 用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:
C. 向CaCl2溶液中通入CO2:
D. 向FeI2溶液中通入一定量的氯气:
【答案】B
【解析】
【详解】A.向Na2CO3溶液滴入少量盐酸时,H⁺不足,与H⁺反应生成,正确离子方程式为,A错误;
B.Na2SO3溶液吸收少量Cl2时,首先Cl2与发生氧化还原反应生成、Cl⁻和H⁺,生成的H⁺与过量的结合为,所给离子方程式电子、电荷、原子均守恒,符合反应规律,B正确;
C.由于H2CO3酸性弱于HCl,弱酸不能制强酸,CaCl2溶液中通入CO2不能发生反应,无沉淀生成,无法写出离子方程式,C错误;
D.由于还原性,Cl2优先氧化I⁻,待I⁻完全被氧化后才会氧化Fe2+,选项中I⁻未完全反应时Fe2+已被氧化,不符合反应顺序,正确离子方程式为先发生Cl2+2I-=I2+2Cl-,再发生2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,D错误;
故答案选B。
6. 图所示的实验操作及描述均正确,且能达到实验目的的是
A. 甲:结晶得到固体
B. 乙:比较、、S的氧化性强弱
C. 丙:实验室模拟侯氏制碱法
D. 丁:用NaOH标准溶液滴定未知浓度盐酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.受热易分解为和HCl气体,蒸干溶液时,会分解而无法得到固体,A错误;
B.浓盐酸与常温下反应生成,该反应中氧化剂是,氧化产物是,氧化性>,生成的通入Na2S溶液中置换出S,氧化剂是,氧化产物是S,氧化性>S,可比较三者氧化性强弱为>>S,B正确;
C.侯氏制碱法应先向饱和食盐水中通(使溶液呈碱性以增强吸收),再通,丙图先通后通,顺序错误,C错误;
D.NaOH溶液可以盛装在聚四氟乙烯活塞的滴定管中,但滴定盐酸时应滴加酚酞(或甲基橙)为指示剂,实验中未加指示剂,D错误;
故选B。
7. 下列各组分子空间构型和极性均相同的是
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
【答案】C
【解析】
【详解】A.中心原子价层电子对数为=2,空间构型为直线形,为非极性分子,中心原子价层电子对数为=3,空间构型为V形,为极性分子,故A不选;
B.中心原子价层电子对数为=3,空间构型为平面三角形,为非极性分子,中心原子价层电子对数为=4,空间构型为三角锥形,为极性分子,故B不选;
C.为正四面体结构,为非极性分子,也是正四面体结构,为非极性分子,故C选;
D.类似H2O2是极性分子,是非极性分子,故D不选;
故选C。
8. 氟他胺是一种可用于治疗肿瘤的药物,其结构简式如下图。下列说法错误的是
A. 分子中不含手性碳原子
B. 分子中含有四种官能团
C. 分子中碳原子杂化轨道类型是:、
D. 1mol该物质最多能消耗5 mol NaOH
【答案】B
【解析】
【详解】A.手性碳原子需要连接4种互不相同的基团,该分子中所有饱和碳原子中,的C连3个F,异丙基中心C连2个相同的,不存在手性碳原子,A正确;
B.该分子中含有的官能团为硝基、酰胺键、碳氟键,共三种,不是四种,B错误;
C.苯环碳原子、羰基碳原子为杂化,饱和烷基碳原子、中的碳原子为杂化,故碳原子杂化轨道类型为、,C正确;
D.该物质中,酰胺键碱性水解消耗;碱性水解生成和羧基(三个羟基连在同一个碳原子上不稳定,脱水形成羧基),共消耗,总计最多消耗,D正确。
9. 下列各组离子在指定的溶液中能大量共存的是
①常温下pH=1的溶液中:、、、
②0.1 溶液:、、、
③中性溶液中:、、、
④能使红色石蕊试纸变为蓝色的溶液:、、、
⑤25℃时,的溶液:、、、
A. ①⑤ B. ②③ C. ③④ D. ①④
【答案】A
【解析】
【详解】①常温下pH=1的溶液中存在大量H+,H+、、、、之间不发生反应,能大量共存,故①选;
②S2-与在溶液中会发生双水解反应,不能大量共存,故②不选;
③含大量的溶液呈酸性,无法在中性溶液中大量共存,故③不选;
④能使红色石蕊试纸变为蓝色的溶液呈碱性,溶液中与之间能发生氧化还原反应不能大量共存,故④不选;
⑤、、、、在溶液中相互之间不发生反应,能大量共存,故⑤选;
综上所述,答案为A。
10. 净水剂高铁酸钾()在酸性条件下极不稳定。向含氰(以表示)废水中加入,转化过程如图所示,下列说法正确的是
A. 反应①②中Fe元素化合价均升高
B. 酸性条件下,转化为和
C. 理论投料比
D. 废水中的可被进一步氧化为
【答案】C
【解析】
【详解】A.中Fe为+6价,反应①生成,其中Fe为+5价,反应②最终生成,其中Fe为+3价,两个反应中Fe元素化合价均降低,作氧化剂,A错误;
B.酸性条件下极不稳定,因为是碱性氧化物,会与酸反应,所以产物不可能为,且还原产物最终为含水体系中稳定的,B错误;
C.用得失电子守恒计算,1 mol 中Fe从+6价降到+3价,共得到3 mol电子;1 mol HCN(C为+2价、N为-3价)最终被氧化为(C为+4价)和(N为+5价),共失去电子; 氧化还原反应总得失电子守恒,则有,C正确;
D.中N为+5价,是N元素的最高价态,无法被氧化,D错误;
故选C。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全都选对得4分,选对但不全得2分,有错选的得0分。
11. 完成下列实验所用部分仪器或材料选择正确的是
实验内容
仪器或材料
A
灼烧海带
坩埚、泥三角
B
加热浓缩溶液
表面皿、玻璃棒
C
称量固体
电子天平、称量纸
D
量取稀
移液管、锥形瓶
A. A B. B C. C D. D
【答案】AD
【解析】
【详解】A.灼烧海带需在坩埚中进行,并用泥三角支撑坩埚于铁架台上加热,仪器选择正确,A正确;
B.加热浓缩NaCl溶液应使用蒸发皿(而非表面皿)和玻璃棒,表面皿无法直接加热,B错误;
C.NaOH易潮解且腐蚀性强,称量时应置于烧杯或表面皿中,而非称量纸上,C错误;
D.量取25.00mL的稀硫酸可以用25mL的移液管量取,并注入锥形瓶中,D正确;
故选AD。
12. 全铁液流电池工作原理如图所示,两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法正确的是
A. 隔膜为阳离子交换膜
B. 放电时,a极为负极
C. 充电时,隔膜两侧溶液浓度均减小
D. 理论上,每减少总量相应增加
【答案】BC
【解析】
【分析】全铁流电池原理为2Fe3++Fe=3Fe2+,a极发生Fe-2e-=Fe2+,为负载铁的石墨电极作负极,b极发生Fe3++e-=Fe2+,发生还原反应,b为石墨电极,作正极,依次解题。
【详解】A.放电时,右侧b室消耗阳离子Fe3+,左侧a室生成阳离子Fe2+,为平衡两侧溶液的电荷,阴离子应从右侧b室移向左侧a室,故隔膜为阴离子交换膜,A错误;
B.根据分析,放电时,a极为负极,b极为正极,B正确;
C.充电时,a接电源负极,为阴极,电极反应式为Fe2++2e-=Fe,b接电源正极,为阳极,发生的电极反应式为:Fe2+-e-=Fe3+,两极的Fe2+均减少,C正确;
D.根据总反应方程式2Fe3++Fe=3Fe2+可知,Fe3+减少1mol,Fe2+增加1.5mol,D错误;
答案选BC。
13. 有机物Z是合成非甾体抗炎药的中间体,其部分合成路线如下所示:
下列说法正确的是
A. X中所有碳原子不可能在同一平面上
B. X、Y均能发生聚合反应
C. 1 mol Y和1 mol Z中手性碳原子数目之比为
D. Z中存在醚键和酯基两种官能团
【答案】B
【解析】
【详解】A.X中只有一个饱和碳原子,碳碳双键、羰基、苯环均为平面结构,通过单键的旋转,所有碳原子可能在同一平面上,A错误;
B.X中存在碳碳双键,能发生加聚反应,Y中存在两个羟基,可以发生缩聚反应得到聚醚,B正确;
C.Y中手性碳为,Z中手性碳原子为数目均为1,C错误;
D.Z中存在的是酮羰基和醚键两种官能团,D错误;
故选B。
14. 钢渣中富含CaO、、FeO、等氧化物,实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的Ca,Si,Fe元素,流程如下。已知:能溶于水;,。下列说法错误的是
A. 试剂X可选用
B. 试剂Y可选用盐酸
C. “分离”后Fe元素主要存在于滤液Ⅱ中
D. “酸浸”后滤液Ⅰ的pH过小对滤渣Ⅱ质量无影响
【答案】D
【解析】
【分析】钢渣经盐酸酸浸后,SiO2不溶于酸成为滤渣I,Ca、Fe元素以Ca2+、Fe2+、Fe3+形式进入滤液I;滤渣I加NaOH溶液碱浸,SiO2转化为硅酸钠浸取液,浸取液加试剂Y酸化后得到SiO2;滤液I中先加试剂X将Fe2+氧化为Fe3+,再加H2C2O4利用CaC2O4溶度积远小于Fe2(C2O4)3的性质,沉淀出CaC2O4(滤渣Ⅱ),而可溶的Fe2(C2O4)3留在滤液Ⅱ中,实现Ca、Fe元素分离。
【详解】A.试剂X的作用是将滤液Ⅰ中的氧化为,是绿色氧化剂,可实现该转化且不引入杂质,A正确;
B.滤渣Ⅰ为,碱浸后得到浸取液,加入盐酸可反应生成沉淀,后续处理可得到,试剂Y可选用盐酸,B正确;
C.能溶于水,加入后元素以可溶性形式存在于滤液Ⅱ中,C正确;
D.滤液Ⅰ pH过小,即过大,会与结合使溶液中减小,平衡正向移动,沉淀溶解,滤渣Ⅱ质量减少,D错误。
15. 实验室中利用固体进行如图实验,下列说法错误的是
A. 实验中既是氧化剂,也是还原剂 B. G为氧化产物,H为还原产物
C. Mn元素至少参与了3个氧化还原反应 D. G与H的物质的量之和大于0.25 mol
【答案】BD
【解析】
【分析】KMnO4固体受热分解生成K2MnO4、MnO2、O2,K2MnO4、MnO2均具有氧化性,在加热条件下能与浓盐酸发生氧化还原反应,反应过程中Cl-被氧化为Cl2,K2MnO4、MnO2被还原为MnCl2,因此气体单质G为O2,气体单质H为Cl2。
【详解】A.受热分解时,元素化合价降低被还原,部分元素化合价升高被氧化,因此既是氧化剂也是还原剂,A正确;
B.为,是元素化合价升高得到的氧化产物;为,是元素化合价从-1升高到0得到的氧化产物,不是还原产物,B错误;
C.元素参与的反应有:受热分解反应、与浓盐酸的反应、与浓盐酸的反应,至少3个氧化还原反应,C正确;
D.每生成1 mol O2转移4 mol电子,每生成1 mol Cl2转移2 mol电子;根据电子守恒,0.1 mol 全部转化为共得到0.5 mol电子,设,,则,整理得,,故,即与物质的量之和小于0.25 mol,D错误。
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 随着光伏产业的迅猛发展,钙钛矿太阳能电池材料的研究有了突破性进展。
(1)写出基态Ti原子的价电子轨道表示式___________。与Ti同周期的元素中,基态原子未成对电子数为2的元素还有___________种(不包括Ti)。
(2)钙钛矿太阳能电池的制备中要用到TiO2,将直径小于5 nm的锐钛矿相TiO2纳米颗粒分散在二异丙氧基双乙酰丙酮钛(TiAcAc)的乙醇溶液中,可低温制备TiO2。
化合物TiAcAc中心原子的配位数为___________。结构图中三个键角(∠1、∠2、∠3)由大到小的顺序为___________。
(3)在固态钙钛矿太阳能电池中最典型的吸收层是金属有机卤化物,其晶胞结构如图所示(M表示、或等;N表示Pb2+或Sn2+;X表示、或)。
该金属卤化物的化学式为___________(用M、N和X表示)。该晶胞中M与X形成的四面体空隙有___________个。
(4)钙钛矿太阳能电池是户外设备,其吸收层(CH3NH3)(PbI3)容易发生降解。其降解机理如图所示。
在降解过程中,的作用是___________。为提高吸收层对环境湿度的耐受性(减少降解),可选择用苯乙胺()的阳离子替代。其原因是___________。
【答案】(1) ①. ②. 3
(2) ①. 4 ②. ∠3>∠2>∠1
(3) ①. ②. 8
(4) ①. 催化剂 ②. 苯乙胺阳离子与极性相似,且苯乙胺离子的体积较大,使H2O与其相互作用的难度增大,从而一定程度上缓解其降解(其他合理答案也可)
【解析】
【小问1详解】
Ti的原子序数为22,价层电子排布为,其价电子轨道表示式为;与Ti同周期的元素中,基态原子未成对电子数为2的元素还有Ni()、Ge()、Se(),共3种;
【小问2详解】
由图可知TiAcAc中心原子的配位数为4;图1中碳采用杂化,键角最小;图2、3中碳采用杂化,但3中O原子电负性较大使得成对电子间排斥减小,键角增大,故∠3>∠2,综上所述∠3>∠2>∠1;
【小问3详解】
由均摊法可知,M的个数为个,X的个数为个,N为1个,该金属卤化物的化学式为;该晶胞中X离子位于面心,构成面心立方最密堆积,在一个面心立方晶胞中,有8个四面体空隙;
【小问4详解】
反应前后质量不变,是反应的催化剂;苯乙胺离子的体积较大,H2O与其相互作用的难度较大,苯乙胺阳离子与极性相似,都具有疏水性,这些都是苯乙胺可替代的原因,故答案为:苯乙胺阳离子与极性相似,且苯乙胺离子的体积较大,使H2O与其相互作用的难度增大,从而一定程度上缓解其降解。
17. 稀土元素钇(Y)在发光、磁性材料等方面有着广泛的应用。Y在化合物中通常为+3价,其化合物的性质类似于镁的相应化合物。某研究小组以废弃的磁性材料(主要成分为,含少量)为原料,制备(s)。流程如下:
已知:,,。回答问题:
(1)“研磨”的目的是________________________。
(2)“加热溶解”操作中,主要利用了的难挥发性和__________。
(3)固体A的主要成分是__________(写化学式)。
(4)实验室过滤要用到的仪器有烧杯、漏斗、带铁圈的铁架台、__________。
(5)路线Ⅱ“沉钇”中发生的主要反应包括:和__________(用离子方程式表示)。
(6)对比路线Ⅱ,路线Ⅰ的优点是________________________(写出一点即可)。
(7)若将直接加热,无法得到无水,原因是________________________(用化学方程式表示)。
【答案】(1)增大固体与液体的接触面积,加快溶解速率,提高原料的浸出率
(2)强酸性 (3)
(4)玻璃棒 (5)
(6)可以回收副产物,提高资源利用率(或节约的用量)
(7)(或)
【解析】
【分析】原料研磨后加硫酸加热溶解,得到含、、的酸性溶液,加入调节pH,依据溶度积大小:,调pH第一步优先沉淀,过滤,固体A是,滤液中含有、;路线Ⅰ向这份滤液继续滴加调pH,优先沉淀,过滤,固体B为,滤液再加沉钇,得到沉淀,沉淀用盐酸溶解,浓缩过滤得到;路线Ⅱ向含有、的滤液直接加入过量,转化为留在溶液D中,生成沉淀,沉淀加盐酸溶解,浓缩结晶得到产品。
【小问1详解】
研磨可以粉碎固体原料,增大固体与液体的接触面积,加快溶解速率,提高原料的浸出率,让原料能够充分溶解反应;
【小问2详解】
加热溶解操作使用硫酸,一方面利用硫酸难挥发性,加热条件下不容易挥发损失,另一方面利用硫酸的强酸性,电离出大量氢离子,溶解金属氧化物;
【小问3详解】
原料酸浸后溶液含、、,加入调节pH,溶度积最小最先沉淀,、仍留在滤液中,所以固体A的主要成分为;
【小问4详解】
实验室过滤操作需要用到烧杯、漏斗、带铁圈的铁架台,还需要玻璃棒,玻璃棒作用为引流;
【小问5详解】
路线Ⅱ“沉钇”时体系内含有与,加入过量,发生反应,与过量强碱反应,对应的离子方程式为;
【小问6详解】
对比路线Ⅱ,路线Ⅰ分步调节pH,先将铝元素以形式分离出来,可以回收副产物,提高资源利用率,也可以节约的用量,减少原料消耗;
【小问7详解】
Y的化合物性质类似镁的化合物,是强酸弱碱盐,发生水解;若将直接加热,结晶水作为溶剂,促进水解,生成(或受热分解生成)和,受热挥发,水解平衡持续正向移动,最终无法得到无水,对应的化学方程式:(或)。
18. 实验小组制备高锰酸钾。
资料:ⅰ.为墨绿色固体,可溶于水,强碱性条件下稳定,一定条件下发生的歧化反应为;
ⅱ.浓碱性条件下,可被还原为。
ⅲ.的溶解度随温度升高而增大。
(1)制备
步骤
实验
Ⅰ
制备:将、和三种固体,在熔融状态下充分反应。得到墨绿色固体X。
Ⅱ
制备:将X用水溶解后,滴加至(约20 mL),溶液由绿色变为紫红色,过滤。得到约100 mL紫红色溶液Y和棕黑色固体。
Ⅲ
提纯:将Y转移至蒸发皿中,90℃水浴浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥。得到紫红色固体Z。
①补全Ⅰ中反应的化学方程式:_________。
②Ⅱ中歧化的原因:随pH降低,的还原性不变,氧化性_________。
③取Ⅲ中少量Z溶解,得紫红色溶液和少量棕黑色固体(检验为)。
(2)对Ⅲ中产生的原因进行分析和探究
①甲认为将还原,设计实验i验证:用含和的溶液代替Y重复Ⅲ的操作,所得固体含。乙认为该现象不能证明还原了,理由是_________。
②乙设计和实施了实验ⅱ:用_________代替Y重复Ⅲ的操作,所得固体不含,实验ⅰ和ⅱ证实了甲的观点。
③丙用代替重复实验ⅰ,证实Ⅲ中不能还原。
实验优化
为提高产品纯度,改进Ⅲ的操作;将Y转移至蒸发皿中,90℃水浴浓缩,洗涤,干燥。
(3)测定纯度并计算产率
按Ⅰ中投料,经优化步骤制得产品,取配制成250 mL待测液。酸性条件下,用待测液滴定标准溶液,被还原为。测得。
①滴定反应的离子方程式是_________。(是二元弱酸)
②的产率是_________。[产率=×100%]
【答案】(1) ①. ②. 增强
(2) ①. 随着浓缩进行,增大,可能被还原;可能受热分解 ②. 溶液(pH=10)
(3) ①. ②. 5000a%
【解析】
【分析】该实验的步骤Ⅰ利用氯酸钾将二氧化锰氧化为锰酸钾,步骤Ⅱ在酸性环境下使锰酸钾发生歧化反应,制得高锰酸钾粗品。步骤Ⅲ将高锰酸钾溶液处理后,制得高锰酸钾固体。
【小问1详解】
①氯酸钾将二氧化锰氧化为锰酸钾,Cl原子由+5价降低至-1价,转移6e-,Mn原子由+4价升高到+6价,转移2e-,故氯酸钾与二氧化锰的反应比为1:3,再根据原子守恒,利用KOH配平化学方程式得:;
②歧化反应中,锰酸根离子既是氧化剂也是还原剂,而随pH降低,的还原性不变,故其氧化性增强,使其发生歧化反应产生高锰酸根离子;
【小问2详解】
①资料ii说明浓碱性条件下, 可被 还原为 ,后续歧化生成 ;实验i溶液为pH=10的碱性环境,浓缩过程中碱浓度逐渐升高,可能是 还原了 产生 ,无法证明是 的作用;(也可能是溶液在加热条件下自身分解产生)。
②该实验的目的是排除OH-对实验的干扰,因此用含且用KOH调节的溶液替代Y重复实验,所得固体不含MnO2,即可说明OH-对实验无影响,结合实验ⅰ,可证明甲的观点正确;
【小问3详解】
①草酸被氧化为CO2,C原子由+3价升高到+4价,转移2×e-,高锰酸钾被还原为Mn2+,Mn原子由+7价降低到+2价,转移5e-,故草酸与高锰酸根离子的反应比为5:2,再根据电荷守恒,配平离子方程式得,其中草酸是二元弱酸,书写离子方程式时不能拆分;
②理论产量:为限量试剂,步骤I中0.03mol 完全转化为共0.03mol,根据歧化反应,理论生成的物质的量为。 实际产量:取出1/4产品配成250mL待测液,则。 产率 = 。
19. 化合物F是治疗实体瘤的潜在药物。F的一条合成路线如下(略去部分试剂和条件):
已知:
回答下列问题:
(1)A的官能团名称是___________。
(2)B的结构简式是___________。
(3)E生成F的反应类型是___________。
(4)F所有的碳原子___________共面(填“可能”或“不可能”)。
(5)B在生成C的同时,有副产物G生成。已知G是C的同分异构体,且与C的官能团相同。G的结构简式是___________、___________(考虑立体异构)。
(6)C与生成E的同时,有少量产物I生成,此时中间体H的结构简式是___________。
【答案】(1)
碳碳双键、羰基(或酮羰基)
(2)
(3)
氧化反应 (4)
可能 (5) ①.
②.
(6)
【解析】
【分析】结合B的分子式可知,A发生加成反应生成B,则B的结构简式为,B中溴原子发生消去反应生成C,C与发生加成反应生成中间体D,再发生取代反应生成E,E与氧气发生氧化反应生成F。
【小问1详解】
结合A的结构简式可知,其官能团名称是碳碳双键、(酮)羰基。
【小问2详解】
由分析可知,与Br2加成反应生成B,B的结构简式为。
【小问3详解】
E→F反应为,对比发现,F相对E少了两个H原子,与O2结合,生成H2O,发生氧化反应。
【小问4详解】
苯环是平面结构,酮羰基也是平面结构,五元杂环也是平面结构,则F中所有的碳原子可能共面。
【小问5详解】
B→C的反应是其中一个溴原子发生消去反应得到碳碳双键,G是C的同分异构体,且与C官能团相同,可以考虑另外一个溴原子发生消去反应,考虑顺反异构,则G的结构简式为、(考虑顺反异构)。
【小问6详解】
根据已知条件,存在一系列的互变平衡,结合I的结构简式可知,可转换为,与C发生加成反应后,得到的中间体H的结构简式为,再发生取代反应,即可得到I。
20. 一种从铜阳极泥(主要含、、)中分离提取贵金属、的工艺流程如下:
已知:“球磨提金”时,生成的高活性直接和反应生成。
; 。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,与稀反应生成二元弱酸的离子方程式为_________________________________________。
(2)“球磨提金”时,生成的反应中作氧化剂的是__________(填化学式)。
(3)“酸溶”时,转化为;“反萃取”时加入溶液后,水相中以形式存在,的两个作用是_______________________________________。“酸化析金”时,发生自身氧化还原反应的离子方程式为_________________________________。
(4)“溶银”中,忽略溶液体积变化,若使完全溶于氨水,则反应后溶液中_______。
(5)“还原提银”所得滤液X经处理后的产品可导入“球磨提金”加以利用,则处理滤液X时加入的物质是___________(填化学式)。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. 将+3价的还原为+1价、提供配体 ②.
(4)
(5)
【解析】
【分析】铜阳极泥原料主要含、、,先加入稀硝酸、稀硫酸进行酸浸,、被硝酸氧化溶解生成、、二元弱酸与,、、二元弱酸进入滤液,留在沉淀中;沉淀加入、球磨提金,氧化氯离子生成活性,将氧化为,经稀盐酸酸溶得到水溶液,有机萃取剂萃取金进入有机相,水相分离后有机相中加入反萃取,既作还原剂还原又提供配体形成,再经稀盐酸酸化,发生自身氧化还原析出单质;酸浸滤液中加入沉银得到沉淀,加氨水溶银生成可溶性络离子,再用水合肼还原提银析出单质,释放得到滤液;
【小问1详解】
中为价被氧化为,为价被氧化为,被还原为,结合得失电子守恒和原子、电荷守恒配平方程式为;
【小问2详解】
“球磨提金”时,加入的在酸性条件下氧化生成,元素化合价降低,作氧化剂;
【小问3详解】
具有还原性,将中价还原为低价价;作为配体,与形成络离子进入水相实现反萃取,因此的作用为将+3价的还原为+1价,提供配体;中降价生成单质,元素部分转化为、部分为,结合得失电子守恒和原子、电荷守恒配平方程式为;
【小问4详解】
已知:;,总反应为,平衡常数。完全溶于氨水,平衡时,代入,得平衡游离,因此;
【小问5详解】
还原提银时水合肼与银氨络离子反应释放,滤液含铵盐,球磨提金工序需要,向滤液加入,将转化为,可循环至球磨提金步骤。
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平阴县实验高中2027届高三第一学期
10月阶段性检测化学试题
说明:本试卷满分100分,分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 K-39 Mn-55 Ag-108 Fe-56
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(本题共10小题,每题2分,共20分,每小题只有1个选项符合题意)
1. 化学应用体现在生活的方方面面,下列用法不合理的是
A. 生石灰作食品干燥剂 B. 维生素C做抗氧化剂
C. 漂白液和双氧水的混合液做消毒剂 D. 小苏打做胃酸抑制剂
2. 化学与生活联系紧密。下列化学品在生产生活中的使用不合理的是
A. 为防止火腿变质,腌制时使用大量
B. 为避免葡萄酒中某些成分被氧化,向其中添加适量
C. 为减少“白色污染”,用聚乳酸替代聚乙烯制作食品包装袋
D. 为吸附装修可能产生的甲醛等有害物质,在房屋中放置活性炭
3. 下列实验室事故处理方法错误的是
A. 对于含重金属的废液,可利用沉淀法进行处理
B. 皮肤溅上碱液,先用大量水冲洗,再用1%的硼酸溶液冲洗
C. 中学实验室可以将未用完的钠、钾、白磷等易燃物放回原试剂瓶
D. 金属钠着火,用湿抹布盖灭
4. 下列类比或推理合理的是
选项
已知
方法
结论
A
CO2通入Ba(NO3)2溶液无沉淀生成
类比
SO2通入Ba(NO3)2溶液无沉淀生成
B
钠保存在煤油中
类比
锂保存在煤油中
C
NaH2PO2是正盐
推理
H3PO2是一元酸
D
CO2与Na2O2反应生成Na2CO3和O2
类比
SO2与Na2O2反应生成Na2SO3和O2
A. A B. B C. C D. D
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向Na2CO3溶液中滴入少量盐酸:
B. 用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:
C. 向CaCl2溶液中通入CO2:
D. 向FeI2溶液中通入一定量的氯气:
6. 图所示的实验操作及描述均正确,且能达到实验目的的是
A. 甲:结晶得到固体
B. 乙:比较、、S的氧化性强弱
C. 丙:实验室模拟侯氏制碱法
D. 丁:用NaOH标准溶液滴定未知浓度盐酸
7. 下列各组分子空间构型和极性均相同的是
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
8. 氟他胺是一种可用于治疗肿瘤的药物,其结构简式如下图。下列说法错误的是
A. 分子中不含手性碳原子
B. 分子中含有四种官能团
C. 分子中碳原子杂化轨道类型是:、
D. 1mol该物质最多能消耗5 mol NaOH
9. 下列各组离子在指定的溶液中能大量共存的是
①常温下pH=1的溶液中:、、、
②0.1 溶液:、、、
③中性溶液中:、、、
④能使红色石蕊试纸变为蓝色的溶液:、、、
⑤25℃时,的溶液:、、、
A. ①⑤ B. ②③ C. ③④ D. ①④
10. 净水剂高铁酸钾()在酸性条件下极不稳定。向含氰(以表示)废水中加入,转化过程如图所示,下列说法正确的是
A. 反应①②中Fe元素化合价均升高
B. 酸性条件下,转化为和
C. 理论投料比
D. 废水中的可被进一步氧化为
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全都选对得4分,选对但不全得2分,有错选的得0分。
11. 完成下列实验所用部分仪器或材料选择正确的是
实验内容
仪器或材料
A
灼烧海带
坩埚、泥三角
B
加热浓缩溶液
表面皿、玻璃棒
C
称量固体
电子天平、称量纸
D
量取稀
移液管、锥形瓶
A. A B. B C. C D. D
12. 全铁液流电池工作原理如图所示,两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法正确的是
A. 隔膜为阳离子交换膜
B. 放电时,a极为负极
C. 充电时,隔膜两侧溶液浓度均减小
D. 理论上,每减少总量相应增加
13. 有机物Z是合成非甾体抗炎药的中间体,其部分合成路线如下所示:
下列说法正确的是
A. X中所有碳原子不可能在同一平面上
B. X、Y均能发生聚合反应
C. 1 mol Y和1 mol Z中手性碳原子数目之比为
D. Z中存在醚键和酯基两种官能团
14. 钢渣中富含CaO、、FeO、等氧化物,实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的Ca,Si,Fe元素,流程如下。已知:能溶于水;,。下列说法错误的是
A. 试剂X可选用
B. 试剂Y可选用盐酸
C. “分离”后Fe元素主要存在于滤液Ⅱ中
D. “酸浸”后滤液Ⅰ的pH过小对滤渣Ⅱ质量无影响
15. 实验室中利用固体进行如图实验,下列说法错误的是
A. 实验中既是氧化剂,也是还原剂 B. G为氧化产物,H为还原产物
C. Mn元素至少参与了3个氧化还原反应 D. G与H的物质的量之和大于0.25 mol
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 随着光伏产业的迅猛发展,钙钛矿太阳能电池材料的研究有了突破性进展。
(1)写出基态Ti原子的价电子轨道表示式___________。与Ti同周期的元素中,基态原子未成对电子数为2的元素还有___________种(不包括Ti)。
(2)钙钛矿太阳能电池的制备中要用到TiO2,将直径小于5 nm的锐钛矿相TiO2纳米颗粒分散在二异丙氧基双乙酰丙酮钛(TiAcAc)的乙醇溶液中,可低温制备TiO2。
化合物TiAcAc中心原子的配位数为___________。结构图中三个键角(∠1、∠2、∠3)由大到小的顺序为___________。
(3)在固态钙钛矿太阳能电池中最典型的吸收层是金属有机卤化物,其晶胞结构如图所示(M表示、或等;N表示Pb2+或Sn2+;X表示、或)。
该金属卤化物的化学式为___________(用M、N和X表示)。该晶胞中M与X形成的四面体空隙有___________个。
(4)钙钛矿太阳能电池是户外设备,其吸收层(CH3NH3)(PbI3)容易发生降解。其降解机理如图所示。
在降解过程中,的作用是___________。为提高吸收层对环境湿度的耐受性(减少降解),可选择用苯乙胺()的阳离子替代。其原因是___________。
17. 稀土元素钇(Y)在发光、磁性材料等方面有着广泛的应用。Y在化合物中通常为+3价,其化合物的性质类似于镁的相应化合物。某研究小组以废弃的磁性材料(主要成分为,含少量)为原料,制备(s)。流程如下:
已知:,,。回答问题:
(1)“研磨”的目的是________________________。
(2)“加热溶解”操作中,主要利用了的难挥发性和__________。
(3)固体A的主要成分是__________(写化学式)。
(4)实验室过滤要用到的仪器有烧杯、漏斗、带铁圈的铁架台、__________。
(5)路线Ⅱ“沉钇”中发生的主要反应包括:和__________(用离子方程式表示)。
(6)对比路线Ⅱ,路线Ⅰ的优点是________________________(写出一点即可)。
(7)若将直接加热,无法得到无水,原因是________________________(用化学方程式表示)。
18. 实验小组制备高锰酸钾。
资料:ⅰ.为墨绿色固体,可溶于水,强碱性条件下稳定,一定条件下发生的歧化反应为;
ⅱ.浓碱性条件下,可被还原为。
ⅲ.的溶解度随温度升高而增大。
(1)制备
步骤
实验
Ⅰ
制备:将、和三种固体,在熔融状态下充分反应。得到墨绿色固体X。
Ⅱ
制备:将X用水溶解后,滴加至(约20 mL),溶液由绿色变为紫红色,过滤。得到约100 mL紫红色溶液Y和棕黑色固体。
Ⅲ
提纯:将Y转移至蒸发皿中,90℃水浴浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥。得到紫红色固体Z。
①补全Ⅰ中反应的化学方程式:_________。
②Ⅱ中歧化的原因:随pH降低,的还原性不变,氧化性_________。
③取Ⅲ中少量Z溶解,得紫红色溶液和少量棕黑色固体(检验为)。
(2)对Ⅲ中产生的原因进行分析和探究
①甲认为将还原,设计实验i验证:用含和的溶液代替Y重复Ⅲ的操作,所得固体含。乙认为该现象不能证明还原了,理由是_________。
②乙设计和实施了实验ⅱ:用_________代替Y重复Ⅲ的操作,所得固体不含,实验ⅰ和ⅱ证实了甲的观点。
③丙用代替重复实验ⅰ,证实Ⅲ中不能还原。
实验优化
为提高产品纯度,改进Ⅲ的操作;将Y转移至蒸发皿中,90℃水浴浓缩,洗涤,干燥。
(3)测定纯度并计算产率
按Ⅰ中投料,经优化步骤制得产品,取配制成250 mL待测液。酸性条件下,用待测液滴定标准溶液,被还原为。测得。
①滴定反应的离子方程式是_________。(是二元弱酸)
②的产率是_________。[产率=×100%]
19. 化合物F是治疗实体瘤的潜在药物。F的一条合成路线如下(略去部分试剂和条件):
已知:
回答下列问题:
(1)A的官能团名称是___________。
(2)B的结构简式是___________。
(3)E生成F的反应类型是___________。
(4)F所有的碳原子___________共面(填“可能”或“不可能”)。
(5)B在生成C的同时,有副产物G生成。已知G是C的同分异构体,且与C的官能团相同。G的结构简式是___________、___________(考虑立体异构)。
(6)C与生成E的同时,有少量产物I生成,此时中间体H的结构简式是___________。
20. 一种从铜阳极泥(主要含、、)中分离提取贵金属、的工艺流程如下:
已知:“球磨提金”时,生成的高活性直接和反应生成。
; 。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,与稀反应生成二元弱酸的离子方程式为_________________________________________。
(2)“球磨提金”时,生成的反应中作氧化剂的是__________(填化学式)。
(3)“酸溶”时,转化为;“反萃取”时加入溶液后,水相中以形式存在,的两个作用是_______________________________________。“酸化析金”时,发生自身氧化还原反应的离子方程式为_________________________________。
(4)“溶银”中,忽略溶液体积变化,若使完全溶于氨水,则反应后溶液中_______。
(5)“还原提银”所得滤液X经处理后的产品可导入“球磨提金”加以利用,则处理滤液X时加入的物质是___________(填化学式)。
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