精品解析:北京一零一中未来科学城学校2026-2027学年上学期高三统练二 化学试题
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内容正文:
北京一零一中未来科学城学校
2026-2027学年第一学期高三化学统练二
可能会用到的相对原子质量H:1 C:12 O:16
一、单选题
1. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 的电子式: B. 分子的球棍模型:
C. 的结构示意图: D. 乙炔的结构式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.是共价化合物,其电子式为,故A错误;
B.为正四面体形,分子的球棍模型:,故B正确;
C.Al的原子序数为13,即的结构示意图:,故C正确;
D.乙炔含有碳碳三键,结构式为:,故D正确;
故选A。
2. 下列说法不正确的是
A. 葡萄糖氧化生成和的反应是放热反应
B. 核酸可看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子
C. 由氨基乙酸形成的二肽中存在两个氨基和两个羧基
D. 向饱和的溶液中加入少量鸡蛋清溶液会发生盐析
【答案】C
【解析】
【详解】A.葡萄糖氧化生成CO2和H2O是放热反应,在人体内葡萄糖缓慢氧化成CO2和H2O为人体提供能量,A项正确;
B.核酸是一种生物大分子,分析核酸水解的产物可知,核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物,核苷酸进一步水解得到磷酸和核苷,核苷进一步水解得到戊糖和碱基,故核酸可看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子,B项正确;
C.氨基乙酸的结构简式为H2NCH2COOH,形成的二肽的结构简式为H2NCH2CONHCH2COOH,该二肽中含1个氨基、1个羧基和1个肽键,C项错误;
D.鸡蛋清溶液为蛋白质溶液,NaCl溶液属于轻金属盐溶液,向饱和NaCl溶液中加入少量鸡蛋清溶液,蛋白质发生盐析,D项正确;
答案选C。
3. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 用盐酸除去铁锈:
B. 用溶液除去乙炔中的
C. 用乙醇处理废弃的
D. 将通入水中制备硝酸:
【答案】B
【解析】
【详解】A.铁锈的成分为Fe2O3·xH2O ,能溶于盐酸生成FeCl3和水,离子方程式为:Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++(3+x)H2O,A正确;
B.H2S为弱酸,离子方程式不能拆成离子,离子方程式为:Cu2++H2S=CuS↓+2H+,B错误;
C. 乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气,化学方程式正确,C正确;
D.NO2与水反应生成硝酸和NO,化学方程式正确,D正确;
答案选B。
4. 下列关于和的说法中,正确的是
A. 二者互为同系物 B. 均能与溶液反应
C. 均能与溴水反应产生白色沉淀 D. 二者水溶液可用溶液鉴别
【答案】D
【解析】
【详解】A.二者分别属于酚类和芳香醇,结构不相似,不互为同系物,A错误;
B.苯酚可与反应生成苯酚钠和,苯甲醇为醇类,羟基无酸性,不能与溶液反应,B错误;
C.苯酚可与溴水发生取代反应生成三溴苯酚白色沉淀,苯甲醇与溴水不反应,不会产生白色沉淀,C错误;
D.苯酚遇溶液显紫色,苯甲醇与溶液不反应,二者水溶液可用溶液鉴别,D正确;
故选D。
5. 下列实验合理的是
A.由FeCl3溶液制备无水FeCl3
B.稀释浓硫酸
C.分离乙醇和水
D.配制一定物质的量浓度的KCl溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.直接加热蒸发溶液时,水解生成和易挥发的,加热会促进水解,最终无法得到无水,A错误;
B.稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入蒸馏水中,并用玻璃棒不断搅拌散热,操作符合实验规范,B正确;
C.蒸馏分离乙醇和水时,温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处测量蒸气温度,冷凝水应下口进上口出,图中温度计位置错误,C错误;
D.配制一定物质的量浓度溶液时,液面离刻度线约1~2时,应改用胶头滴管滴加蒸馏水定容,直接倾倒易导致加液超过刻度线,使溶液浓度偏低,D错误;
故选B。
6. 下列说法正确的是
A. 分子中的化学键是极性键,可推知分子为极性分子
B. 的非金属性比的强,可推知的酸性比的酸性强
C. 由和在元素周期表中的位置,可推知的电负性大于的电负性
D. 的沸点比的高,可推知键的键能比键的键能大
【答案】C
【解析】
【详解】A.为直线形对称结构,正负电荷中心重合,属于非极性分子,仅含极性键不能推出其为极性分子,A错误;
B.元素非金属性强弱对应的是最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,、均不是对应元素的最高价含氧酸,无法通过非金属性比较二者酸性,B错误;
C.同主族元素从上到下电负性逐渐减小,和同主族且位于上方,可推知的电负性大于的电负性,C正确;
D.沸点高于是因为分子间存在氢键,属于分子间作用力范畴,与共价键键能无关,D错误;
故选C。
7. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 苯酚钠溶液中通入CO2,出现白色浑浊:+H2O+CO2→+NaHCO3
B. 用绿矾(FeSO4·7H2O)将酸性工业废水中的转化为
C. 过量铁粉与稀硝酸反应:
D. 用Na2CO3溶液将水垢中的CaSO4转化为溶于酸的
【答案】D
【解析】
【详解】A.酸性顺序为,因此苯酚钠与反应无论量多少均生成苯酚和,A不符合题意;
B.酸性条件下具有氧化性,可将氧化为,自身被还原为,该离子方程式电子守恒、电荷守恒、原子守恒,B不符合题意;
C.过量铁粉与稀硝酸反应时,生成的会被过量还原为,最终产物为、和,离子方程式书写正确,C不符合题意;
D.水垢中的是微溶固体,不能拆分为,正确的离子方程式为,D符合题意;
故选D。
8. 下列说法正确的是
A. 标准状况下,含有的分子数约为
B. 含有的质子数约为
C. 室温下,17克-OH中含有电子数约为
D. 与足量的Fe反应转移的电子数约为
【答案】D
【解析】
【详解】A.标准状况下为液体,不能使用气体摩尔体积计算其物质的量,无法确定分子数,A错误;
B.1个含有11个质子,含质子的物质的量为,质子数约为,B错误;
C.的摩尔质量为,的物质的量为,1个含有9个电子,故含电子数约为,C错误;
D.与足量反应时,元素化合价从0价降低到-1价,完全反应得到电子,转移电子数约为,D正确;
故答案选D。
9. 酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理,下列说法正确的是
A. 石墨作电池的负极材料 B. 电池工作时,向负极方向移动
C. 发生氧化反应 D. 锌筒发生的电极反应为
【答案】D
【解析】
【详解】A.酸性锌锰干电池,锌筒为负极,石墨电极为正极,故A错误;
B.原电池工作时,阳离子向正极(石墨电极)方向移动,故B错误;
C.发生得电子的还原反应,故C错误;
D.锌筒为负极,负极发生失电子的氧化反应,故D正确;
故选D。
10. 可采用催化氧化法将工业副产物制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是
A. Y为反应物,W为生成物
B. 反应制得,须投入
C. 升高反应温度,被氧化制的反应平衡常数减小
D. 图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
【答案】B
【解析】
【分析】由该反应的热化学方程式可知,该反应涉及的主要物质有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O;CuO与Y反应生成Cu(OH)Cl,则Y为HCl;Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2,则W为H2O;CuCl2分解为X和CuCl,则X为Cl2;CuCl和Z反应生成Cu2OCl2,则Z为O2;综上所述,X、Y、Z、W依次是、、、。
【详解】A.由分析可知,Y为反应物,W为生成物,A正确;
B.在反应中作催化剂,会不断循环,适量即可,B错误;
C.总反应为放热反应,其他条件一定,升温平衡逆向移动,平衡常数减小,C正确;
D.图中涉及的两个氧化还原反应是和,D正确;
故选B。
11. 中国科学家团队以杜仲胶(X)为基体通过两步反应制备羟基杜仲胶(Z),再在交联剂M的作用下,生成高分子材料W,转化过程如下。
已知:+2R1-OH +2H2O
下列说法不正确的是
A. X的单体为
B. 反应X→Y中,理论上会氧化碳碳双键
C. M为
D. W可回收重新得到Z
【答案】B
【解析】
【详解】A.杜仲胶X是聚异戊二烯,结构重复单元为,单体为异戊二烯(),A正确;
B.X→Y中,碳碳双键被氧化为环氧结构,1 mol碳碳双键被氧化时,需要1 mol ( 中2个-1价O得到2 mol电子变为-2价,1 mol碳碳双键氧化共失去2 mol电子,得失电子守恒),因此1 mol 只能氧化1 mol碳碳双键,B错误;
C.根据已知反应,结合W的结构,M为对苯二硼酸(苯环对位连接两个),符合交联成W的结构要求,C正确;
D.已知生成硼酸酯的反应是可逆反应,因此W可通过水解反应重新得到Z,D正确;
故选B。
12. 用电石(主要成分为,含CaS和等)制取乙炔时,常用溶液除去乙炔中的杂质。反应为:
①
②
下列分析不正确的是
A. CaS、发生水解反应的化学方程式:、
B. 反应②中每氧化
C. 不能依据反应①比较硫酸与氢硫酸的酸性强弱
D. 用酸性溶液验证乙炔还原性时,和有干扰
【答案】B
【解析】
【详解】A.两种物质水解均生成相应的气态氢化物和氢氧化钙,配平后的化学方程式为、,两式的物种、系数和气体符号均正确,A正确;
B.反应②中,24 mol硫酸铜中的铜元素由+2价降至+1价,共得到24 mol电子;11 mol磷化氢参与反应时,只有生成3 mol磷酸的3 mol磷化氢被氧化,其余8 mol磷化氢中的磷元素转入磷化亚铜,化合价不变,因此被氧化的磷化氢为3 mol,B错误;
C.反应①生成难溶于水、也难溶于酸的硫化铜沉淀,沉淀的生成会推动反应进行,反应方向不只受酸性强弱影响,所以不能依据反应①比较硫酸与氢硫酸的酸性强弱,C正确;
D.粗乙炔中的硫化氢和磷化氢均有还原性,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,会干扰乙炔还原性的验证,D正确;
故选B。
13. 硫酸是重要化工原料,工业生产制取硫酸的原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. I的化学方程式:
B. Ⅱ中的反应条件都是为了提高平衡转化率
C. 将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D. 生产过程中产生的尾气可用碱液吸收
【答案】B
【解析】
【分析】黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应,生成SO2和Fe3O4,SO2和空气中的O2在400~500℃、常压、催化剂的作用下发生反应得到SO3,用98.3%的浓硫酸吸收SO3,得到H2SO4。
【详解】A.反应I是黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应,生成SO2和Fe3O4,化学方程式:,故A正确;
B.反应Ⅱ条件要兼顾平衡转化率和反应速率,还要考虑生产成本,如Ⅱ中“常压、催化剂”不是为了提高平衡转化率,故B错误;
C.将黄铁矿换成硫黄,则不再产生,即可以减少废渣产生,故C正确;
D.硫酸工业产生的尾气为、,可以用碱液吸收,故D正确;
故选B。
14. 已知存在如下平衡:① ;② 。研究在、和水溶液中的溶解性,实验如下。
资料:依据与的反应,以淀粉为指示剂,用标准溶液可准确测定水溶液中的浓度。下列说法不正确的是
A. 的现象符合相似相溶原理,可知
B. 三支试管中,的大小顺序:
C. 中,若增加的体积,则一定减小
D. 测中:取的下层溶液,加入水溶液后,依据资料方法测定
【答案】B
【解析】
【详解】A.为非极性分子,为非极性溶剂,水为极性溶剂,的萃取现象符合相似相溶原理;平衡①的平衡常数,大部分进入层,,故,A正确;
B.为饱和碘水,水层总浓度最大;加入后,大量转移到有机层,水层游离浓度大幅降低,因此:;向中滴入水溶液,发生平衡②:,消耗水层游离,促使平衡①逆向移动,有机层的向水层转移,减小,而为了维持不变,也要减小,故:, 因此三者顺序应为,B错误;
C.平衡①的平衡常数仅随温度变化,温度不变时为定值。增加体积,更多会从水层进入有机层,但水层游离浓度因体系稀释、平衡移动持续降低,由可知,有机层浓度一定减小,C正确;
D.取的下层溶液,加入水溶液后振荡,与反应生成完全进入水层,用标准溶液滴定水层的(滴定过程中会不断分解出参与反应),可测定总物质的量,进而计算,D正确;
故选B。
二、解答题
15. 通过和的相互转化可实现的高效存储和利用。
(1)将的基态原子最外层轨道表示式补充完整:_______。
(2)分子中键角小于,从结构角度解释原因:_______。
(3)的晶胞是立方体结构,边长为,结构示意图如下。
①的配体中,配位原子是_______。
②已知的摩尔质量为,阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为_______。()
(4)和反应过程中能量变化示意图如下。
①室温下,和反应生成而不生成。分析原因:_______。
②从平衡的角度推断利于脱除生成的条件并说明理由:_______。
【答案】(1) (2)NH3中N原子的sp3杂化轨道有一个孤电子对,斥力较大
(3) ①. N ②.
(4) ①. E2<E1,温度低时更容易生成 ②. [Mg(NH3)6]Cl2是吸热反应,也是气体分子数增加的反应,升温、减压有利于[Mg(NH3)6]Cl2脱除NH3
【解析】
【小问1详解】
Mg是第12号元素,其基态最外层电子的电子排布式为3s2,故其基态原子最外层轨道表示式为:。
【小问2详解】
NH3中N原子的键电子对数为3、孤电子对数为=1,价层电子对数为4,N原子的sp3杂化轨道有一个孤电子对,斥力较大,故NH3分子中H-N-H的键角小于109°28′。
【小问3详解】
①的内界为,故其配体为NH3,由于N原子有孤电子对,所以配位原子为N;
②根据均摊法,该晶胞中的个数为,的个数为8,故每个晶胞中含有4个,则晶体的密度为。
【小问4详解】
①由MgCl2和NH3反应过程中的能量变化示意图可知,E2<E1,温度低时更容易生成;
②根据MgCl2和NH3反应过程中的能量变化示意图可知[Mg(NH3)6]Cl2是吸热反应,该反应也是气体分子数增加的反应,故升温、减压有利于[Mg(NH3)6]Cl2脱除NH3。
16. 铅酸电池是用途广泛并不断发展的化学电源。
(1)十九世纪,铅酸电池工作原理初步形成并延续至今。
铅酸电池工作原理:
①充电时,阴极发生的电极反应为_______。
②放电时,产生a库仑电量,消耗的物质的量为_______。已知:转移电子所产生的电量为96500库仑。
③作为电解质溶液性质稳定、有较强的导电能力,参与电极反应并有利于保持电压稳定。该体系中不氧化,氧化性弱与其结构有关,的空间结构是_______。
④铅酸电池储存过程中,存在化学能的缓慢消耗:电极在作用下产生的可将电极氧化。氧化发生反应的化学方程式为_______。
(2)随着铅酸电池广泛应用,需要回收废旧电池材料,实现资源的再利用。回收过程中主要物质的转化关系示意图如下。
①将等物质转化为的过程中,步骤I加入溶液的目的是_______。
②步骤Ⅱ、Ⅲ中和作用分别是_______。
(3)铅酸电池使用过程中,负极因生成导电性差的大颗粒,导致电极逐渐失活。通过向负极添加石墨、多孔碳等碳材料,可提高铅酸电池性能。碳材料的作用有_______(填序号)。
a.增强负极导电性
b.增大负极材料比表面积,利于生成小颗粒
c.碳材料作还原剂,使被还原
【答案】(1) ①. ②. ③. 正四面体形 ④.
(2) ①. 脱除硫酸根,生成可溶于酸的氢氧化铅 ②. H2O2作还原剂,K2S2O8作氧化剂
(3)ab
【解析】
【小问1详解】
①充电时,阴极发生还原反应,PbSO4得到电子变成Pb,其发生的电极反应为:;
②根据放电时的反应,每消耗1molH2SO4,转移1mol电子;产生a库伦电量,转移的电子为,故消耗H2SO4的物质的量为;
③的中心原子S原子的价层电子对数为,故其空间结构为正四面体形;
④Pb在H2SO4作用下与氧气反应,会生成PbSO4和水,反应的化学方程式为:。
【小问2详解】
废旧铅酸电池通过预处理得到PbSO4、PbO、PbO2;加入NaOH,使PbSO4转化为Pb(OH)2,过滤得到Pb(OH)2、PbO、PbO2;若加入H2O2,在酸性条件下生成含Pb2+溶液,电解后生成Pb;若加入K2S2O8,在碱性条件下可生成PbO2。
①由以上分析可知,加入NaOH,使PbSO4转化为Pb(OH)2,过滤得到Pb(OH)2、PbO、PbO2,其目的是脱除硫酸根,生成可溶于酸的氢氧化铅,便于后续的溶解;
②由以上分析可知,加入H2O2,在酸性条件下生成含Pb2+溶液,说明PbO2被H2O2还原,故H2O2的作用为还原剂;加入K2S2O8,在碱性条件下可生成PbO2,说明Pb(OH)2、PbO被K2S2O8氧化,故K2S2O8的作用为氧化剂。
【小问3详解】
由于负极会生成导电性差的大颗粒PbSO4,石墨可以导电,多孔碳可以增加负极材料的比表面积,故碳材料的作用可以增强负极的导电性,且有利于生成小颗粒PbSO4,故a、b正确;
负极的主要材料是Pb,且电解质环境为酸性,故负极不存在PbO2,碳材料不能使PbO2被还原,c错误;
故选ab。
17. 除草剂苯嘧磺草胺的中间体M合成路线如下。
(1)D中含氧官能团的名称是_______。
(2)A→B的化学方程式是_______。
(3)I→J的制备过程中,下列说法正确的是_______(填序号)。
a.依据平衡移动原理,加入过量的乙醇或将J蒸出,都有利于提高I的转化率
b.利用饱和碳酸钠溶液可吸收蒸出的I和乙醇
c.若反应温度过高,可能生成副产物乙醚或者乙烯
(4)已知:
①K的结构简式是_______。
②判断并解释K中氟原子对的活泼性的影响_______。
(5)M的分子式为。除苯环外,M分子中还有个含两个氮原子的六元环,在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇。由此可知,在生成M时,L分子和G分子断裂的化学键均为键和_______键,M的结构简式是_______。
【答案】(1)硝基、酯基
(2) (3)abc
(4) ①. ②. 使的活泼性增强。F的电负性大,—CF3为吸电子基团(极性强),α位C—H键极性增强,易断裂
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】B发生硝化反应得到D,即B为,A与CH3OH发生酯化反应生成B,即A为,D发生还原反应得到E,结合E的分子式可知,D硝基被还原为氨基,E为,E在K2CO3的作用下与发生反应得到G,结合G的分子式可知,G为,I与C2H5OH在浓硫酸加热的条件下生成J,结合I与J的分子式可知,I为CH3COOH,J为CH3COOC2H5,J与在一定条件下生成K,发生类似的反应,结合L的结构简式和K的分子式可知,K为,G和L在碱的作用下生成M,M的分子式为,除苯环外,M分子中还有个含两个氮原子的六元环,在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇,可推测为G与L中键与酯基分别发生反应,形成酰胺基,所以断裂的化学键均为键和键,M的结构简式为。
【小问1详解】
由D的结构简式可知,D中含氧官能团为硝基、酯基;
【小问2详解】
A→B的过程为A中羧基与甲醇中羟基发生酯化反应,化学方程式为:;
【小问3详解】
I→J的制备过程为乙酸与乙醇的酯化过程,
a.依据平衡移动原理,加入过量的乙醇或将乙酸乙酯蒸出,都有利于提高乙酸的转化率,a正确;
b.饱和碳酸钠溶液可与蒸出的乙酸反应并溶解乙醇,b正确;
c.反应温度过高,乙醇在浓硫酸的作用下发生分子间脱水生成乙醚,发生分子内消去反应生成乙烯,c正确;
故选abc;
【小问4详解】
①根据已知反应可知,酯基的与另一分子的酯基发生取代反应,中左侧不存在,所以产物K的结构简式为;
②氟原子可使的活泼性增强。F的电负性大,—CF3为吸电子基团(极性强),α位C—H键极性增强,易断裂;
【小问5详解】
M分子中除苯环外还有一个含两个氮原子的六元环,在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇,再结合其分子式,可推测为G与L中键与酯基分别发生反应,形成酰胺基,所以断裂的化学键均为键和键,M的结构简式为。
18. 以铋精矿(主要成分为Bi2S3,含有少量FeS2、Cu2S、PbO2、SiO2等杂质)和氧化锰矿(主要成分为MnO2)为原料联合提取铋和锰的一种流程示意图如下。
已知:ⅰ.酸性条件下,氧化性:PbO2>MnO2>Fe3+>Cu2+;ⅱ.Bi2(SO4)3不溶于水,可溶于盐酸;ⅲ.BiCl3不溶于水,沸点为447℃;pH>3时,极易水解生成不溶性的BiOCl沉淀。
(1)矿石在浸取过程前需粉碎,目的是__________。
(2)Ⅰ中,浸锰过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锰元素浸出,同时去除杂质。
①将浸锰过程中Cu2S与MnO2反应的离子方程式补充完整__________。
Cu2S+2MnO2+ H+=2Cu2++ __________+ __________↓+ H2O
②浸锰渣的成分有Bi2(SO4)3和__________。
(3)Ⅱ中,Bi2(SO4)3转化为BiCl3为可逆反应,从平衡角度说明加入过量浓盐酸的作用_______。
(4)已知:金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1时,溶液中离子生成氢氧化物的pH如下。
Cu(OH)2
Fe(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀时pH
5.4
1.5
8.2
完全沉淀时pH
6.9
2.8
10.2
Ⅴ中除去MnSO4粗液中含有的杂质离子,需调节pH约为7~8.原因是__________。
(5)测定BiOCl产品的纯度:取a g充分洗涤干燥后的产品,溶于稍过量的浓硝酸中,加水稀释至100mL,取20.00 mL于锥形瓶中,用c mol·L-1的AgNO3标准液滴定至终点(用Na2CrO4做指示剂),消耗AgNO3标准液V mL,则产品中BiOCl的质量分数为_______。(已知:ⅰ.BiOCl的摩尔质量为M g·mol-1;ⅱ.BiOCl+3HNO3⇌Bi(NO3)3+HCl+H2O)。
【答案】(1)增大反应物接触面积,加快浸取速率,提高浸取率
(2) ①. Cu2S+2MnO2+8H+=2Cu2++2Mn2++S↓+4H2O ②. SiO2、S、PbSO4
(3)体系中存在Bi2(SO4)3+6HCl⇌2BiCl3+3H2SO4,加入过量浓盐酸,一方面增大了Cl-的浓度,使该溶解平衡正向移动,提高转化率;另一方面,浓盐酸提供了大量的H+,能抑制BiCl3的水解
(4)使Fe3+和Cu2+生成沉淀而除去,Mn2+不沉淀
(5)(或)
【解析】
【分析】铋精矿(主要成分为,含有少量、、、等杂质)和氧化锰矿(主要成分为),矿石粉碎后进入浸锰工序,在酸性条件下作为氧化剂将硫化物氧化,自身被还原为进入溶液得到粗液,后续经除杂、结晶得到晶体。浸锰过程中生成的和不反应的固体杂质共同进入浸锰渣,经浓盐酸溶解、升温蒸馏分离出,最终和碳酸钠反应水解得到产物。
【小问1详解】
固体矿石粉碎的常规目的是为了增大反应物之间的接触面积,从而加快反应速率,并使反应更充分,提高浸取率。
【小问2详解】
①作氧化剂被还原为,作还原剂,元素化合价由升高到,元素化合价由升高到,生成单质沉淀;根据电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平可得:Cu2S+2MnO2+8H+=2Cu2++2Mn2++S↓+4H2O;
②浸锰过程中,转化为不溶于水的 和S,不反应,和被氧化生成单质;具有强氧化性,在酸性条件下被还原为,并与溶液中的结合生成难溶的;因此浸锰渣中除了外,还含有、、。
【小问3详解】
转化为的反应为可逆反应:;加入过量浓盐酸,一方面增大了的浓度,使该溶解平衡正向移动,提高转化率;另一方面,已知极易水解,水解方程式为:,浓盐酸提供了大量的,能有效抑制的水解;
【小问4详解】
粗液中含有及杂质、;由表格数据可知, 完全沉淀的为,而开始沉淀的为;为了将和完全转化为氢氧化物沉淀除去,同时保证不沉淀损失,调节约为;
【小问5详解】
滴定过程中发生的反应为;溶液中消耗的, 则溶液中总;根据关系式,产品中的物质的量为,的质量为,故产品中的质量分数为(或)。
19. 某小组同学向的的溶液中分别加入过量的粉、粉和粉,探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。
(1)理论分析
依据金属活动性顺序,中可将还原为的金属是_______。
(2)实验验证
实验
金属
操作、现象及产物
I
过量
一段时间后,溶液逐渐变为蓝绿色,固体中未检测到单质
Ⅱ
过量
一段时间后有气泡产生,反应缓慢,逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,无气泡冒出,此时溶液为3~4,取出固体,固体中未检测到单质
Ⅲ
过量
有大量气泡产生,反应剧烈,逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,持续产生大量气泡,当溶液为3~4时,取出固体,固体中检测到单质
①分别取实验I、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液,滴加溶液,证明都有生成,依据的现象是_______。
②实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成,用平衡移动原理解释原因_______。
③对实验Ⅱ未检测到单质进行分析及探究。
i.a.甲认为实验Ⅱ中,当、浓度较大时,即使与反应置换出少量,也会被、消耗。写出与、反应的离子方程式_______。
b.乙认为在为3~4的溶液中即便生成也会被消耗。设计实验_______(填实验操作和现象)。
证实了此条件下可忽略对的消耗。
c.丙认为产生的红褐色沉淀包裹在粉上,阻碍了与的反应。实验证实了粉被包裹。
ii.查阅资料:开始沉淀的约为1.2,完全沉淀的约为3。
结合a、b和c,重新做实验Ⅱ,当溶液为3~4时,不取出固体,向固-液混合物中持续加入盐酸,控制,_______ (填实验操作和现象),待为3~4时,取出固体,固体中检测到单质。
(3)对比实验Ⅱ和Ⅲ,解释实验Ⅲ的固体中检测到单质的原因_______。
【答案】(1)
(2) ①. 产生蓝色沉淀 ②. 在溶液中存在反应,或会与反应,溶液中c(H+)减小,使水解平衡正向移动 ③. 、 ④. 取实验Ⅱ中为3~4的上层清液,加入少量铁粉,观察到铁粉表面几乎不产生气泡 ⑤. 观察到红褐色沉淀逐渐溶解,有气泡产生,待溶液颜色褪去(或变浅),停止加盐酸
(3)金属Mg具有较强的活泼性,Mg的反应中产生大量气泡,阻止包裹的形成;pH约3~4时可忽略H+对铁的消耗
【解析】
【分析】实验Ⅰ中,加入过量的Cu,Cu与Fe3+发生反应,一段时间后,溶液逐渐变为蓝绿色,固体中未检测到Fe单质;实验Ⅱ中,加入过量的Zn,发生反应,有气泡产生,pH逐渐增大,使得Fe3+转化为红褐色沉淀,固体中未检测到Fe单质,原因可能是的干扰以及沉淀对锌粉的包裹;实验Ⅲ中,加入过量Mg,发生反应,由于Mg很活泼,该反应非常剧烈,pH逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,持续产生大量气泡,当溶液pH为3~4时,取出固体,固体中检测到Fe单质,对比实验Ⅱ和Ⅲ,加入镁粉后产生大量气泡,使镁粉不容易被沉淀包裹,实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质。
【小问1详解】
在金属活动性顺序表中,排在之前,排在之后,因此可将还原为;
【小问2详解】
①与会生成蓝色的沉淀;
②在溶液中存在反应,加入的或会与反应,溶液中c(H+)减小,促进水解平衡正向移动,有红褐色沉淀生成;
③i.a.Fe与Fe3+、H+反应的离子方程式为、;
b.要证实在pH为3~4的溶液中可忽略H+对Fe的消耗,可取实验Ⅱ中为3~4的上层清液,加入少量铁粉,观察到铁粉表面几乎不产生气泡;
ⅱ.结合a,b和c可知,实验Ⅱ未检测到单质的原因可能是的干扰以及沉淀对锌粉的包裹,因此可控制反应条件,在未生成沉淀时将还原,即可排除两个干扰因素,具体操作为:重新做实验Ⅱ,当溶液pH为3~4时,不取出固体,向固-液混合物中持续加入盐酸,控制pH<1.2,观察到红褐色沉淀逐渐溶解,有气泡产生,待溶液颜色褪去(或变浅),停止加入盐酸,待pH为3~4时,取出固体,固体中检测到Fe单质;
【小问3详解】
对比实验Ⅱ和Ⅲ,金属Mg具有较强的活泼性,Mg的反应中产生大量气泡,阻止包裹的形成;pH约3~4时可忽略H+对铁的消耗,实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质。
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北京一零一中未来科学城学校
2026-2027学年第一学期高三化学统练二
可能会用到的相对原子质量H:1 C:12 O:16
一、单选题
1. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 的电子式: B. 分子的球棍模型:
C. 的结构示意图: D. 乙炔的结构式:
2. 下列说法不正确的是
A. 葡萄糖氧化生成和的反应是放热反应
B. 核酸可看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子
C. 由氨基乙酸形成的二肽中存在两个氨基和两个羧基
D. 向饱和的溶液中加入少量鸡蛋清溶液会发生盐析
3. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 用盐酸除去铁锈:
B. 用溶液除去乙炔中的
C. 用乙醇处理废弃的
D. 将通入水中制备硝酸:
4. 下列关于和的说法中,正确的是
A. 二者互为同系物 B. 均能与溶液反应
C. 均能与溴水反应产生白色沉淀 D. 二者水溶液可用溶液鉴别
5. 下列实验合理的是
A.由FeCl3溶液制备无水FeCl3
B.稀释浓硫酸
C.分离乙醇和水
D.配制一定物质的量浓度的KCl溶液
A. A B. B C. C D. D
6. 下列说法正确的是
A. 分子中的化学键是极性键,可推知分子为极性分子
B. 的非金属性比的强,可推知的酸性比的酸性强
C. 由和在元素周期表中的位置,可推知的电负性大于的电负性
D. 的沸点比的高,可推知键的键能比键的键能大
7. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 苯酚钠溶液中通入CO2,出现白色浑浊:+H2O+CO2→+NaHCO3
B. 用绿矾(FeSO4·7H2O)将酸性工业废水中的转化为
C. 过量铁粉与稀硝酸反应:
D. 用Na2CO3溶液将水垢中的CaSO4转化为溶于酸的
8. 下列说法正确的是
A. 标准状况下,含有的分子数约为
B. 含有的质子数约为
C. 室温下,17克-OH中含有电子数约为
D. 与足量的Fe反应转移的电子数约为
9. 酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理,下列说法正确的是
A. 石墨作电池的负极材料 B. 电池工作时,向负极方向移动
C. 发生氧化反应 D. 锌筒发生的电极反应为
10. 可采用催化氧化法将工业副产物制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是
A. Y为反应物,W为生成物
B. 反应制得,须投入
C. 升高反应温度,被氧化制的反应平衡常数减小
D. 图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
11. 中国科学家团队以杜仲胶(X)为基体通过两步反应制备羟基杜仲胶(Z),再在交联剂M的作用下,生成高分子材料W,转化过程如下。
已知:+2R1-OH +2H2O
下列说法不正确的是
A. X的单体为
B. 反应X→Y中,理论上会氧化碳碳双键
C. M为
D. W可回收重新得到Z
12. 用电石(主要成分为,含CaS和等)制取乙炔时,常用溶液除去乙炔中的杂质。反应为:
①
②
下列分析不正确的是
A. CaS、发生水解反应的化学方程式:、
B. 反应②中每氧化
C. 不能依据反应①比较硫酸与氢硫酸的酸性强弱
D. 用酸性溶液验证乙炔还原性时,和有干扰
13. 硫酸是重要化工原料,工业生产制取硫酸的原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. I的化学方程式:
B. Ⅱ中的反应条件都是为了提高平衡转化率
C. 将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D. 生产过程中产生的尾气可用碱液吸收
14. 已知存在如下平衡:① ;② 。研究在、和水溶液中的溶解性,实验如下。
资料:依据与的反应,以淀粉为指示剂,用标准溶液可准确测定水溶液中的浓度。下列说法不正确的是
A. 的现象符合相似相溶原理,可知
B. 三支试管中,的大小顺序:
C. 中,若增加的体积,则一定减小
D. 测中:取的下层溶液,加入水溶液后,依据资料方法测定
二、解答题
15. 通过和的相互转化可实现的高效存储和利用。
(1)将的基态原子最外层轨道表示式补充完整:_______。
(2)分子中键角小于,从结构角度解释原因:_______。
(3)的晶胞是立方体结构,边长为,结构示意图如下。
①的配体中,配位原子是_______。
②已知的摩尔质量为,阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为_______。()
(4)和反应过程中能量变化示意图如下。
①室温下,和反应生成而不生成。分析原因:_______。
②从平衡的角度推断利于脱除生成的条件并说明理由:_______。
16. 铅酸电池是用途广泛并不断发展的化学电源。
(1)十九世纪,铅酸电池工作原理初步形成并延续至今。
铅酸电池工作原理:
①充电时,阴极发生的电极反应为_______。
②放电时,产生a库仑电量,消耗的物质的量为_______。已知:转移电子所产生的电量为96500库仑。
③作为电解质溶液性质稳定、有较强的导电能力,参与电极反应并有利于保持电压稳定。该体系中不氧化,氧化性弱与其结构有关,的空间结构是_______。
④铅酸电池储存过程中,存在化学能的缓慢消耗:电极在作用下产生的可将电极氧化。氧化发生反应的化学方程式为_______。
(2)随着铅酸电池广泛应用,需要回收废旧电池材料,实现资源的再利用。回收过程中主要物质的转化关系示意图如下。
①将等物质转化为的过程中,步骤I加入溶液的目的是_______。
②步骤Ⅱ、Ⅲ中和作用分别是_______。
(3)铅酸电池使用过程中,负极因生成导电性差的大颗粒,导致电极逐渐失活。通过向负极添加石墨、多孔碳等碳材料,可提高铅酸电池性能。碳材料的作用有_______(填序号)。
a.增强负极导电性
b.增大负极材料比表面积,利于生成小颗粒
c.碳材料作还原剂,使被还原
17. 除草剂苯嘧磺草胺的中间体M合成路线如下。
(1)D中含氧官能团的名称是_______。
(2)A→B的化学方程式是_______。
(3)I→J的制备过程中,下列说法正确的是_______(填序号)。
a.依据平衡移动原理,加入过量的乙醇或将J蒸出,都有利于提高I的转化率
b.利用饱和碳酸钠溶液可吸收蒸出的I和乙醇
c.若反应温度过高,可能生成副产物乙醚或者乙烯
(4)已知:
①K的结构简式是_______。
②判断并解释K中氟原子对的活泼性的影响_______。
(5)M的分子式为。除苯环外,M分子中还有个含两个氮原子的六元环,在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇。由此可知,在生成M时,L分子和G分子断裂的化学键均为键和_______键,M的结构简式是_______。
18. 以铋精矿(主要成分为Bi2S3,含有少量FeS2、Cu2S、PbO2、SiO2等杂质)和氧化锰矿(主要成分为MnO2)为原料联合提取铋和锰的一种流程示意图如下。
已知:ⅰ.酸性条件下,氧化性:PbO2>MnO2>Fe3+>Cu2+;ⅱ.Bi2(SO4)3不溶于水,可溶于盐酸;ⅲ.BiCl3不溶于水,沸点为447℃;pH>3时,极易水解生成不溶性的BiOCl沉淀。
(1)矿石在浸取过程前需粉碎,目的是__________。
(2)Ⅰ中,浸锰过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锰元素浸出,同时去除杂质。
①将浸锰过程中Cu2S与MnO2反应的离子方程式补充完整__________。
Cu2S+2MnO2+ H+=2Cu2++ __________+ __________↓+ H2O
②浸锰渣的成分有Bi2(SO4)3和__________。
(3)Ⅱ中,Bi2(SO4)3转化为BiCl3为可逆反应,从平衡角度说明加入过量浓盐酸的作用_______。
(4)已知:金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1时,溶液中离子生成氢氧化物的pH如下。
Cu(OH)2
Fe(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀时pH
5.4
1.5
8.2
完全沉淀时pH
6.9
2.8
10.2
Ⅴ中除去MnSO4粗液中含有的杂质离子,需调节pH约为7~8.原因是__________。
(5)测定BiOCl产品的纯度:取a g充分洗涤干燥后的产品,溶于稍过量的浓硝酸中,加水稀释至100mL,取20.00 mL于锥形瓶中,用c mol·L-1的AgNO3标准液滴定至终点(用Na2CrO4做指示剂),消耗AgNO3标准液V mL,则产品中BiOCl的质量分数为_______。(已知:ⅰ.BiOCl的摩尔质量为M g·mol-1;ⅱ.BiOCl+3HNO3⇌Bi(NO3)3+HCl+H2O)。
19. 某小组同学向的的溶液中分别加入过量的粉、粉和粉,探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。
(1)理论分析
依据金属活动性顺序,中可将还原为的金属是_______。
(2)实验验证
实验
金属
操作、现象及产物
I
过量
一段时间后,溶液逐渐变为蓝绿色,固体中未检测到单质
Ⅱ
过量
一段时间后有气泡产生,反应缓慢,逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,无气泡冒出,此时溶液为3~4,取出固体,固体中未检测到单质
Ⅲ
过量
有大量气泡产生,反应剧烈,逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,持续产生大量气泡,当溶液为3~4时,取出固体,固体中检测到单质
①分别取实验I、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液,滴加溶液,证明都有生成,依据的现象是_______。
②实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成,用平衡移动原理解释原因_______。
③对实验Ⅱ未检测到单质进行分析及探究。
i.a.甲认为实验Ⅱ中,当、浓度较大时,即使与反应置换出少量,也会被、消耗。写出与、反应的离子方程式_______。
b.乙认为在为3~4的溶液中即便生成也会被消耗。设计实验_______(填实验操作和现象)。
证实了此条件下可忽略对的消耗。
c.丙认为产生的红褐色沉淀包裹在粉上,阻碍了与的反应。实验证实了粉被包裹。
ii.查阅资料:开始沉淀的约为1.2,完全沉淀的约为3。
结合a、b和c,重新做实验Ⅱ,当溶液为3~4时,不取出固体,向固-液混合物中持续加入盐酸,控制,_______ (填实验操作和现象),待为3~4时,取出固体,固体中检测到单质。
(3)对比实验Ⅱ和Ⅲ,解释实验Ⅲ的固体中检测到单质的原因_______。
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