精品解析:江苏南京市六校2026-2027学年高二上学期10月调研考试 化学试题
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内容正文:
2026~2027学年第一学期10月调研考试
高二化学
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Cu 64 Fe 56
一、选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 化学与生产、生活和社会发展密切相关,下列说法错误的是
A. 含氟牙膏可以预防龋齿,利用了沉淀转化的原理,降低龋齿的发生率
B. “朱雀三号”运载火箭用液氧甲烷作推进剂,CH4燃烧属于吸热反应
C. 人体中H2CO3-NaHCO3缓冲体系起到稳定血液pH的作用
D. CO2参与喀斯特地貌中石灰岩的溶蚀与沉积
【答案】B
【解析】
【详解】A.含氟牙膏中的可与牙齿表面的羟基磷灰石发生沉淀转化,生成溶解度更低、抗酸腐蚀能力更强的氟磷灰石,从而预防龋齿、降低龋齿发生率,A正确;
B.所有燃烧反应均为放热反应,在液氧中燃烧会释放大量热能为火箭提供动力,不属于吸热反应,B错误;
C.人体血液中的缓冲体系可通过平衡移动,分别中和代谢产生的酸性、碱性物质,避免血液出现大幅波动,起到稳定血液的作用,C正确;
D.石灰岩的主要成分为,在和水的共同作用下会转化为可溶的发生溶蚀;当环境条件改变时,分解重新析出发生沉积,该过程中参与了反应,D正确;
故答案选B。
2. 侯氏制碱法原理之一为。下列说法正确的是
A. 的电子式:
B. 属于共价化合物
C. 的结构式:
D. NaCl的形成过程:
【答案】D
【解析】
【详解】A.中原子最外层存在1对未参与成键的孤对电子,正确电子式为,A错误;
B.由和通过离子键结合而成,属于离子化合物,B错误;
C.分子中与每个之间均形成双键,正确结构式为,C错误;
D.为离子化合物,形成时失去1个电子变为,得到1个电子变为最外层8电子的,该形成过程书写正确,D正确;
故选D。
3. 实验室制取少量单质碘,如图实验装置和操作不能达到实验目的的是
A. 甲装置制Cl2
B. 乙装置除去Cl2中的HCl
C. 丙装置制取I2
D. 丁装置吸收尾气中的Cl2
【答案】B
【解析】
【详解】A.氧化性强,常温下即可与浓盐酸反应制取,甲为固液不加热发生装置,可达到实验目的,A不符合题意;
B.除去中的用饱和食盐水时,应“长进短出”使气体与溶液充分接触,乙装置为“短进长出”,无法实现除杂,还会将溶液压入后续装置,不能达到实验目的,B符合题意;
C.氧化性强于,可发生反应,搅拌可使反应更充分,丙装置可制取,C不符合题意;
D.可与溶液反应,丁装置中导管插入液面下可充分吸收尾气,能达到实验目的,D不符合题意;
故选B。
4. 钠明矾石[NaAl3(SO4)2(OH)6]可制备明矾,下列说法正确的是
A. 中S元素的化合价为+6 B. 半径:
C. 气态氢化物稳定性:H2S>H2O D. 碱性:Al(OH)3>NaOH
【答案】A
【解析】
【详解】A.在中,O元素为-2价,设S元素化合价为,根据离子整体电荷代数和为-2,可得,解得,A正确;
B.与核外电子排布完全相同,核外电子层结构相同时,核电荷数越大,离子半径越小,O的核电荷数为8,Na的核电荷数为11,因此离子半径,B错误;
C.元素非金属性越强,对应气态氢化物的稳定性越强,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,因此非金属性,气态氢化物稳定性,C错误;
D.元素金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,因此金属性,碱性,D错误;
故本题选A。
5. 物质的性质决定用途,下列说法中性质与用途具有对应关系的是
A. NaClO溶液水解呈碱性,可用作消毒剂
B. 硝酸铵溶于水吸收大量的热,可用作肥料
C. TiCl4水解程度很大,可制备TiO2·xH2O
D. FeCl3溶液水解呈酸性,可腐蚀覆铜板制作印刷电路板
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaClO用作消毒剂是因为其水解生成的HClO具有强氧化性,可使蛋白质变性,与溶液呈碱性无对应关系,A错误;
B.NH4NO3可用作肥料是因为含有植物生长所需的氮元素,与溶于水吸热无对应关系,B错误;
C.TiCl4水解程度很大,发生反应,因此可用于制备,性质与用途具有对应关系,C正确;
D.FeCl3溶液可腐蚀覆铜板是因为具有氧化性,能与发生反应,与溶液水解呈酸性无对应关系,D错误;
故选C。
阅读下列材料,完成下面小题:
中国是世界上最大的合成氨生产国之一,氨的催化氧化是工业制硝酸的基础。氨气脱硫、脱硝是环保的重要课题。氨气中氢元素含量高,一定温度下,利用催化剂可通过氨热分解法制得氢气。
6. 下列相关化学方程式错误的是
A. 氨的催化氧化制硝酸:
B. 工业合成氨:
C. 氨脱硫法脱除烟气中少量二氧化硫:4NH3+2H2O+O2+2SO2=2(NH4)2SO4
D. 氨气脱硝(以脱为例)反应:
7. 在温和条件下,、和CO在Au/α-MoC催化下直接反应合成,反应机理如图(*表示吸附态)。
下列说法错误的是
A. 该反应合成氨气的方程式为
B. 增大催化剂的表面积会提高的平衡产率
C. 温度升高不一定有利于的生成
D. 过程b中有极性键的形成
8. 分解为和的热化学方程式:。下列说法正确的是
A. 利用催化剂可降低该反应的焓变
B. 该反应平衡常数
C. 该反应
D. (E表示键能)
【答案】6. A 7. B 8. C
【解析】
【6题详解】
A.工业上氨的催化氧化制硝酸的第一步反应为,并非生成的反应,A错误;
B.工业合成氨利用氮气和氢气在高温、高压、催化剂的条件下反应生成氨气,该方程式书写正确,B正确;
C.氨法脱硫时,与及、反应生成,配平后反应为,方程式书写正确,C正确;
D.与发生归中反应生成和,配平后反应为,方程式书写正确,D正确;
故选A。
【7题详解】
A.根据反应机理,反应物为、、,生成物为、,配平后反应为,A正确;
B.催化剂仅能改变反应速率,不影响化学平衡移动,因此增大催化剂表面积不会提高的平衡产率,B错误;
C.温度升高可能导致催化剂活性下降,且若该合成氨反应为放热反应,升温会使平衡逆向移动,因此温度升高不一定有利于的生成,C正确;
D.过程b为吸附态与反应生成的过程,形成的键为极性键,存在极性键的形成,D正确;
故选B。
【8题详解】
A.催化剂可降低反应的活化能,但不改变反应的焓变,焓变由反应物和生成物的总能量差决定,A错误;
B.该反应的平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,即,B错误;
C.该反应正向气体的物质的量减小,体系混乱度增大,因此,C正确;
D.反应的焓变等于反应物总键能减去生成物总键能,即,D错误;
故选C。
9. 探究含铬化合物的转化,实验如下。已知:①;②是两性氢氧化物,溶于碱后溶液呈亮绿色。下列说法正确的是
A. ①溶液中铬元素主要以形式存在
B. ②溶液中产生气泡,说明该过程被还原
C. ③溶液中有生成
D. ④溶液呈黄色,说明该实验条件下的氧化性强于
【答案】D
【解析】
【详解】A.向溶液中加入足量溶液,溶液中浓度显著增大,已知平衡正向移动,因此①溶液中铬元素主要以形式存在,A错误;
B.②中酸性条件下作为氧化剂,将氧化为产生气泡,反应中作还原剂,被氧化,B错误;
C.②中反应生成的在加入足量溶液时,会先与反应生成沉淀,因为两性氢氧化物,可溶于过量强碱生成亮绿色的,因此③溶液中铬元素主要以形式存在,不存在大量,C错误;
D.③中亮绿色的(其中为+3价)加入溶液后生成黄色的(其中为+6价),反应中元素化合价升高被氧化,作氧化剂,为氧化产物,根据氧化还原反应规律,氧化剂的氧化性强于氧化产物,因此该实验条件下的氧化性强于,D正确;
故选D。
10. 高纯碳酸钙在电子工业领域有广泛应用。使用优质大理石(含有少量和杂质)制备高纯碳酸钙的工艺流程如图。下列表述错误的是
A. 煅烧产生的可以用作碳化步骤的原料
B. 浸出过程中浸出液含有、、等离子
C. 净化过程除去的反应:
D. 碳化过程先通再通,有利于沉淀
【答案】D
【解析】
【分析】该流程以含少量和杂质的大理石为原料,先经煅烧将碳酸盐转化为对应氧化物,不反应,再用盐酸浸出得到含金属阳离子的酸性溶液,加石灰浆除杂后通入、碳化得到高纯碳酸钙。
【详解】A.煅烧大理石中的碳酸盐时会分解产生,结合工艺流程的循环路径可知,该可直接通入碳化步骤作为反应原料,A不符合题意;
B.煅烧后生成的、、与盐酸反应,分别生成、、和,因此浸出液中含有上述离子,B不符合题意;
C.净化过程加入石灰浆调节溶液pH,将转化为沉淀除去,所给反应的原子、电荷均守恒,C不符合题意;
D.在水中溶解度较小,若先通,溶液中碳酸根浓度极低,无法有效沉淀;应先通入极易溶于水的使溶液呈碱性,才能吸收更多生成高浓度的,有利于沉淀生成,D符合题意;
故选D。
11. 下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
分别测量等物质的量浓度和溶液的pH
后者pH更大
比更容易结合
B
压缩盛有气体的注射器
气体颜色变深
反应向左移动
C
向溶液中加入过量
溶液,再加入KI溶液
产生黄色沉淀
D
将少量溶液逐滴滴入
溶液中
无明显现象
酸性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.等物质的量浓度的和溶液中,水解程度大于,后者溶液pH更大,说明比更容易结合水电离出的,操作、现象、结论均匹配,A正确;
B.压缩盛有气体的注射器时,气体体积减小使浓度瞬间升高,气体颜色变深;增大压强后,反应向气体分子数减少的正向移动,B错误;
C.向溶液中加入过量溶液,反应后溶液中仍有剩余的,再加入溶液时,可直接与结合生成黄色沉淀,未发生到的沉淀转化,无法据此比较与的相对大小,C错误;
D.将少量溶液逐滴滴入溶液中,因醋酸量不足,发生反应,无明显现象,实际酸性,D错误;
故选A。
12. 从浓缩海水中获取Mg的部分工艺如下:
已知:25℃时,H2C2O4的,;Mg(OH)2的。
下列说法正确的是
A. “滤液1”中
B. 常温下,“滤液1”pH=5时,
C. 常温下,“滤液2”pH=9时,Mg2+沉淀完全
D. 溶液中
【答案】B
【解析】
【详解】A.沉钙步骤析出滤渣,滤液1为的饱和溶液,存在沉淀溶解平衡,因此,A错误;
B.pH=5时,根据的两级电离平衡常数推导可得,代入数值得该比值为,因此,B正确;
C.pH=9时,根据的溶度积计算得,远大于离子沉淀完全的浓度标准[],因此未沉淀完全,C错误;
D.溶液的电荷守恒关系为,选项中的等式缺少,不符合守恒关系,D错误;
故选B。
13. 研究甲、乙两种催化剂对下列反应的催化作用及产物选择性的影响。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
恒压条件下,CO2、H2、N2按体积比1∶4∶5投料,分别使用甲或乙作催化剂,在200℃下反应固定时间后测定CO2的实验转化率;不改变其他条件,每间隔50℃重复上述实验。CO2的实验转化率和理论平衡转化率随温度的变化如图所示。已知:甲催化时,CH4选择性在400℃为100%;甲、乙分别催化时,CO选择性在750℃均达100%。下列说法错误的是
A.
B. 200~300℃范围内,CO2实验转化率升高可能是温度升高与催化剂活性增强共同作用导致反应速率加快引起的
C. 其他条件不变,仅减小N2投料量,CO选择性达100%时的温度仍为750℃
D. 500~800℃范围内,相同温度下,无论使用甲还是乙催化,CO2转化率相同
【答案】C
【解析】
【分析】明确图像中三条曲线的对应含义,带方块的曲线为理论平衡转化率,空心圆圈曲线为甲催化下的实验转化率,三角曲线为乙催化下的实验转化率。结合已知信息,甲催化时400℃选择性为100%,即该温度下仅发生反应I,观察200~500℃区间理论平衡转化率随温度升高不断降低,说明升高温度反应I平衡逆向移动,可推知反应I正反应为放热反应,。500℃以上区间理论平衡转化率随温度升高不断升高,说明该温度区间反应Ⅱ逐渐占主导,升高温度平衡正向移动,反应Ⅱ正反应为吸热反应。200~400℃范围内甲、乙的实验转化率均低于同温度下的理论平衡转化率,说明该温度区间内固定反应时间下反应未达到平衡状态,实验转化率由反应速率决定。500~800℃范围内甲、乙的实验转化率与理论平衡转化率完全重合,说明该温度区间内反应已达到平衡状态,转化率由平衡移动规律决定。已知750℃时甲、乙分别催化的选择性均为100%,即该温度下仅发生反应Ⅱ,催化剂不改变平衡状态。
【详解】A.200~500℃范围内理论平衡转化率随温度升高不断降低,说明升高温度反应I平衡逆向移动,正反应为放热反应,,A正确;
B.200~300℃范围内反应未达平衡状态,实验转化率由反应速率决定,温度升高可加快反应速率,同时催化剂活性可能随温度升高增强,共同作用使相同时间内转化量增多,实验转化率升高,B正确;
C.恒压条件下仅减小投料量,反应体系体积减小,、的分压增大,反应I为气体分子数减小的反应,分压增大更有利于反应I正向进行,使相同温度下选择性升高,因此选择性达100%时的温度高于750℃,C错误;
D.500~800℃范围内,使用甲、乙催化时实验转化率均与理论平衡转化率重合,说明反应已达平衡状态,催化剂不改变平衡转化率,因此相同温度下无论使用哪种催化剂,转化率均相同,D正确;
故选C。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿粉(含少量Fe3O4、MgO、SiO2等杂质)制备高纯碳酸锰,流程如图所示:
相关金属离子[]形成氢氧化物沉淀和沉淀完全的pH如下表:
金属离子
Mn2+
Fe2+
Fe3+
Mg2+
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
8.9
完全沉淀的pH
10.1
8.3
2.8
10.9
(1)为加快“溶浸”的速率,可以采取的措施有________、________(任写两点)。
(2)为防止“溶浸”过程中产生有毒气体H2S,工业生产中需控制二氧化锰粉中MnO2与硫化锰矿粉中MnS的物质的量之比约为2.25∶1,硫化锰矿粉中混入过量二氧化锰粉的作用有_______________________________________、_______________________________________。
(3)加入氨水“调pH”的合适范围为________。
(4)“除杂”过程中加入适量MnF2的目的是________;该过程中,溶液pH越小越不利于杂质离子除去,从沉淀溶解平衡移动的角度分析,其原因是____________________________________________________(用离子方程式结合必要的化学语言说明)。
(5)“沉锰”过程中反应的离子方程式为_______________________________________;相比单独使用NH4HCO3溶液,使用“氨水和NH4HCO3”混合试剂的优点是____________________________________________________(用离子方程式结合必要的化学语言说明)。
【答案】(1) ①. 适当增大硫酸浓度 ②. 适当升温;搅拌;
(2) ①. 将MnS中-2价硫氧化为单质S ②. 将浸出的Fe2+氧化为Fe3+ (写方程式也可)
(3)(或2.8~8.1)
(4) ①. 沉淀Mg2+ ②. MgF2沉淀存在溶解平衡:,pH过低,H+与F-结合生成弱电解质HF,下降,溶解平衡正向移动,镁离子沉淀不完全
(5) ①. ②. 混合溶液的氨水使溶液中增大,避免反应过程中产生CO2,提高NH4HCO3利用率(或若单独使用NH4HCO3,沉锰过程将会发生,NH4HCO3利用率低)
【解析】
【分析】天然二氧化锰粉与硫化锰矿粉(含少量Fe3O4、MgO、SiO2等杂质)加入硫酸溶浸,得到滤渣1为不溶于硫酸的二氧化硅,同时发生氧化还原反应生成S单质,滤液为硫酸锰、硫酸铁、硫酸镁和过量的硫酸,加入氨水调节pH得到滤渣2为氢氧化铁,再加入氟化锰除杂得到滤渣3为氟化镁,再加入氨水和碳酸氢铵沉锰,得到高纯碳酸锰;
【小问1详解】
为加快“溶浸”的速率,可以采取的措施有适当增大硫酸浓度、适当升温、搅拌等;
【小问2详解】
二氧化锰具有较强氧化性,硫化锰中的硫为-2价具有还原性,故硫化锰矿粉中混入过量二氧化锰粉的作用有将MnS中-2价硫氧化为单质S、将浸出的Fe2+氧化为Fe3+;
【小问3详解】
“调pH”为了除去铁元素,使铁沉淀而锰不沉淀,溶液的pH范围应调节为2.8~8.1之间,即(或2.8~8.1);
【小问4详解】
“除杂”过程中加入适量MnF2的目的是沉淀Mg2+;该过程中,溶液pH越小越不利于杂质离子除去,从沉淀溶解平衡移动的角度分析,其原因是MgF2沉淀存在溶解平衡:,pH过低,H+与F-结合生成弱电解质HF,下降,溶解平衡正向移动,镁离子沉淀不完全;
【小问5详解】
“沉锰”过程中硫酸锰与碳酸氢铵、氨水反应生成碳酸锰、硫酸铵和水,反应的离子方程式为;相比单独使用NH4HCO3溶液,使用“氨水和NH4HCO3”混合试剂的优点是混合溶液的氨水使溶液中增大,避免反应过程中产生CO2,提高NH4HCO3利用率(或若单独使用NH4HCO3,沉锰过程将会发生,NH4HCO3利用率低)。
15. 将重晶石与过量活性炭混合高温焙烧,使重晶石转化为粗BaS以制备高纯BaCO3。
(1)重晶石“高温焙烧”的化学方程式为_______________________________________。
(2)取一定量粗BaS(可溶于水),一定温度下加水溶解得到0.1 mol/L BaS溶液,测得溶液pH≈13。
①该BaS溶液显强碱性的原因:_______________________________________。(用离子方程式表示)
②该BaS溶液中________。
(3)25 ℃,H2S溶液中含硫元素各物种的浓度分布系数δ与pH的关系如下图所示。如浓度分布系数δ(S2-):
图中曲线③表示的是________(填微粒符号)的浓度分布系数随溶液pH的变化。0.1 mol/L BaS溶液中OH-、S2-、HS-三种离子浓度由大到小的顺序依次是________。
(4)将BaS预处理得到Ba(HS)2溶液后,再向其中加入NH4HCO3溶液,可制得高纯BaCO3,反应同时有H2S气体产生。结合平衡移动原理,解释产生H2S气体的原因:___________________________________________________________________________________________。
(5)已知:常温下,,。将重晶石粉末用Na2CO3溶液浸泡并搅拌,发生反应:,该反应的平衡常数K=_____________;为了将BaSO4充分转化为BaCO3,可采取的措施有_____________。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 0.1
(3) ①. S2- ②.
(4)Ba2+与CO结合生成BaCO3沉淀,使CO浓度降低,促使的电离平衡正向移动;溶液中H+浓度增大,与溶液中的HS-结合(或促进HS-水解)产生H2S气体
(5) ①. 0.042 ②. 增大碳酸钠溶液的浓度,多次更换浓碳酸钠溶液浸取
【解析】
【小问1详解】
炭过量,高温下C的氧化产物是CO;BaSO4中S从+6价被还原为BaS里的-2价,C从0价升到+2价,根据得失电子守恒配平得方程式为:。
【小问2详解】
S2-是二元弱酸H2S的酸根,分步水解。第一步水解为主,方程式为:,产生OH-,溶液显碱性;第二步水解程度很弱,可以忽略;
根据物料守恒分析,,起始;S元素在溶液中以S2-、HS-、H2S三种形式存在,所以硫元素守恒:。
【小问3详解】
H2S有两步电离:,。pH越小,H2S含量越多,pH越大,S2-含量越多,pH中等,HS-含量最多,所以曲线①是H2S,曲线②是HS-,曲线③是S2-;
S2-水解:,每生成1个HS-同时生成1个OH-;第二步还有微弱水解:,水本身也电离出OH-,所以;当pH=13.9时,,根据二级电离常数定义:;当pH≈13时,,带入Ka2表达式变形为:,即,所以。
【小问4详解】
Ba2+与结合生成BaCO3沉淀,减小,促使电离平衡正向移动;溶液中增大,与溶液中的HS-结合产生H2S气体逸出。
【小问5详解】
根据反应:,得到平衡常数为:;
该沉淀转化平衡常数小,转化程度低,提高、及时移走体系里的,平衡正向移动,促进BaSO4转化。
16. 铜精矿是冶炼铜的重要原料,实验室用“短碘量法”可实现连续、高效测定其中铜元素和铁元素的含量。
(一)铜元素测定
测定铜元素含量的具体操作步骤如下:
1.准确称取2.00 g铜精矿进行酸溶预处理,使其中铜元素、铁元素分别以Cu2+、Fe3+形式浸出;
2.向浸出液中加入氟化铵溶液,并调节溶液pH至3~4;
3.再向其中加入足量的碘化钾固体,充分反应后过滤洗涤,合并洗涤液与滤液,再定容至250 mL;
4.取定容后的溶液25.00 mL,加入淀粉作指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定,记录消耗标准液的体积;
5.重复上述实验2~3次。
相关反应有:
{[FeF6]3-难电离,不与I-反应}
(1)若滴定实验提供的两种滴定管如下图所示,盛放Na2S2O3标准溶液的滴定管应选用________(填“a”或“b”)。
(2)实验中,若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,测得铜元素含量________(填“偏高”或“偏低”或“无影响”)。
(3)判断滴定达到终点的现象是____________________________________________________。
(4)实验记录数据如下:
组别
待测液体积
滴定前读数/mL
滴定后读数/mL
1
25.00
0.50
25.60
2
25.00
0.80
25.70
3
25.00
1.00
24.30
试计算铜精矿中铜元素质量分数________(写出计算过程)。
(二)铁元素测定
已知:;
(5)利用测定铜元素含量后的溶液测定铁元素含量的实验方案:___________________________________________________________________________________________。(实验中必须使用的试剂有:AlCl3溶液、KI固体、溶液、淀粉溶液)
【答案】(1)b (2)偏高
(3)当滴入最后半滴Na2S2O3溶液时,溶液蓝色褪去,且30s内蓝色不恢复
(4)解:
由得
250 mL溶液中,
(5)向测定铜元素后的溶液中加入足量的AlCl3溶液,充分反应,再向其中加入足量的KI固体,充分反应,加入2~3滴淀粉溶液,用溶液滴定至溶液蓝色恰好消失即为终点,记录实验数据,重复上述实验2~3次,并计算铁元素的含量
【解析】
【小问1详解】
Na2S2O3为强碱弱酸盐,水解呈碱性,盛放Na2S2O3标准液溶液的滴定管应选用碱式滴定管,答案选b;
【小问2详解】
滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,会导致读取的Na2S2O3标准溶液体积偏大,测得的碘单质偏多,则测得铜元素含量偏高;
【小问3详解】
滴定达到终点时碘消耗完,溶液由蓝色变为无色,则现象是当滴入最后半滴Na2S2O3溶液时,溶液蓝色褪去,且30s内蓝色不恢复;
【小问4详解】
根据表中数据可知,三次消耗的体积分别为(25.60-0.50)mL=25.10mL、(25.70-0.80)mL=24.90mL、(24.30-1.00)mL=23.30mL(误差太大,舍去),故平均消耗标准液的体积为25.00 mL,;
由得
250 mL溶液中,
;
【小问5详解】
利用测定铜元素含量后的溶液测定铁元素的实验方案:向测定铜元素后的溶液中加入足量的AlCl3溶液,充分反应,再向其中加入足量的KI固体,充分反应,加入2~3滴淀粉溶液,用溶液滴定至溶液蓝色恰好消失即为终点,记录实验数据,重复上述实验2~3次,并计算铁元素的含量。
17. 我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5℃)绿色制氢新途径,并实现高附加值乙酸(沸点118℃)的生产,主要反应为:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)已知,则ΔH2=_____________,有利于反应Ⅰ自发进行的条件是_____________(选填“低温”或“高温”)
(2)对于反应Ⅰ,下列措施中既能加快反应速率又能提高C2H5OH平衡转化率的有________
A. 增大压强 B. 升高温度 C. 及时分离出H2 D. 选择高效的催化剂
(3)某温度下,该途径关键步骤中间体的能量变化如下图:
①由图可知,*CH2CO+*OH+*H→产物2的历程包含________个基元反应。
②生成产物1选择性最高的原因是_______________________________________。
(4)①270℃时,若在密闭容器中充入9 mol H2O(g)和1 mol C2H5OH(g)只发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时乙醇的转化率为90%,CH3CHO的物质的量为0.18 mol,则乙酸的选择性为________。[]
②传统的乙醇蒸汽重整,是通过乙醇与水蒸气在高于400℃和催化剂条件下制取氢气:C2H5OH(g)+3H2O(g)=6H2(g)+2CO2(g)。与传统法相比,上述新途径的优点是________。
【答案】(1) ①. +68.7 ②. 高温 (2)B
(3) ①. 2 ②. 该温度下的关键步骤中,生成产物1的(最大)活化能最小,反应速率最快
(4) ①. 80% ②. 该途径采取低温,降低能耗;排放少,有利实现碳中和;获得高附加值的乙酸
【解析】
【小问1详解】
已知:Ⅰ.、Ⅲ.;根据盖斯定律,由 Ⅰ - Ⅲ 可得反应 Ⅱ:,则 ;反应Ⅰ的正反应是吸热且气体分子数增加的反应,即 、;根据 时反应自发进行,可知该反应在高温条件下有利于自发进行;
【小问2详解】
A.增大压强,反应速率加快,但该反应正向气体分子数增加,平衡向逆反应方向移动,乙醇转化率降低,A不符合题意;
B.升高温度,反应速率加快,且正反应吸热,平衡向正反应方向移动,乙醇转化率提高,B符合题意;
C.及时分离出 ,生成物浓度降低,反应速率减慢,平衡向正反应方向移动,乙醇转化率提高,C不符合题意;
D.选择高效的催化剂,反应速率加快,但催化剂不影响化学平衡,乙醇转化率不变,D不符合题意;
故选B;
【小问3详解】
① 由图可知,从起点 到产物2的反应历程中,经历了两个能量峰(即两个过渡态),因此该历程包含 2 个基元反应;
② 决定整个反应速率的是活化能最大的基元反应(决速步),由图可知,生成产物1的最大活化能为 ,生成产物2的最大活化能为 ,生成产物3的最大活化能为 ,生成产物1的最大活化能小于生成产物2和产物3的最大活化能,因此生成产物1的反应速率最快,相同时间内生成的比例最高(选择性最高);
【小问4详解】
① 充入 乙醇,平衡时转化率为 ,则转化的乙醇总物质的量为 ,根据反应Ⅱ可知,生成 消耗了 乙醇,因此,在反应Ⅰ中转化为乙酸的乙醇物质的量为 ,生成的乙酸也为 ,乙酸的选择性 ;
② 对比传统的乙醇蒸汽重整反应方程式及条件可知,新途径的优点主要体现在:反应温度由高于 降至 ,节约能源(能耗低);产物中没有温室气体 生成,更加绿色环保;同时将副产物变为了具有高附加值的乙酸,经济效益更好。
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2026~2027学年第一学期10月调研考试
高二化学
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Cu 64 Fe 56
一、选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 化学与生产、生活和社会发展密切相关,下列说法错误的是
A. 含氟牙膏可以预防龋齿,利用了沉淀转化的原理,降低龋齿的发生率
B. “朱雀三号”运载火箭用液氧甲烷作推进剂,CH4燃烧属于吸热反应
C. 人体中H2CO3-NaHCO3缓冲体系起到稳定血液pH的作用
D. CO2参与喀斯特地貌中石灰岩的溶蚀与沉积
2. 侯氏制碱法原理之一为。下列说法正确的是
A. 的电子式:
B. 属于共价化合物
C. 的结构式:
D. NaCl的形成过程:
3. 实验室制取少量单质碘,如图实验装置和操作不能达到实验目的的是
A. 甲装置制Cl2
B. 乙装置除去Cl2中的HCl
C. 丙装置制取I2
D. 丁装置吸收尾气中的Cl2
4. 钠明矾石[NaAl3(SO4)2(OH)6]可制备明矾,下列说法正确的是
A. 中S元素的化合价为+6 B. 半径:
C. 气态氢化物稳定性:H2S>H2O D. 碱性:Al(OH)3>NaOH
5. 物质的性质决定用途,下列说法中性质与用途具有对应关系的是
A. NaClO溶液水解呈碱性,可用作消毒剂
B. 硝酸铵溶于水吸收大量的热,可用作肥料
C. TiCl4水解程度很大,可制备TiO2·xH2O
D. FeCl3溶液水解呈酸性,可腐蚀覆铜板制作印刷电路板
阅读下列材料,完成下面小题:
中国是世界上最大的合成氨生产国之一,氨的催化氧化是工业制硝酸的基础。氨气脱硫、脱硝是环保的重要课题。氨气中氢元素含量高,一定温度下,利用催化剂可通过氨热分解法制得氢气。
6. 下列相关化学方程式错误的是
A. 氨的催化氧化制硝酸:
B. 工业合成氨:
C. 氨脱硫法脱除烟气中少量二氧化硫:4NH3+2H2O+O2+2SO2=2(NH4)2SO4
D. 氨气脱硝(以脱为例)反应:
7. 在温和条件下,、和CO在Au/α-MoC催化下直接反应合成,反应机理如图(*表示吸附态)。
下列说法错误的是
A. 该反应合成氨气的方程式为
B. 增大催化剂的表面积会提高的平衡产率
C. 温度升高不一定有利于的生成
D. 过程b中有极性键的形成
8. 分解为和的热化学方程式:。下列说法正确的是
A. 利用催化剂可降低该反应的焓变
B. 该反应平衡常数
C. 该反应
D. (E表示键能)
9. 探究含铬化合物的转化,实验如下。已知:①;②是两性氢氧化物,溶于碱后溶液呈亮绿色。下列说法正确的是
A. ①溶液中铬元素主要以形式存在
B. ②溶液中产生气泡,说明该过程被还原
C. ③溶液中有生成
D. ④溶液呈黄色,说明该实验条件下的氧化性强于
10. 高纯碳酸钙在电子工业领域有广泛应用。使用优质大理石(含有少量和杂质)制备高纯碳酸钙的工艺流程如图。下列表述错误的是
A. 煅烧产生的可以用作碳化步骤的原料
B. 浸出过程中浸出液含有、、等离子
C. 净化过程除去的反应:
D. 碳化过程先通再通,有利于沉淀
11. 下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
分别测量等物质的量浓度和溶液的pH
后者pH更大
比更容易结合
B
压缩盛有气体的注射器
气体颜色变深
反应向左移动
C
向溶液中加入过量
溶液,再加入KI溶液
产生黄色沉淀
D
将少量溶液逐滴滴入
溶液中
无明显现象
酸性:
A. A B. B C. C D. D
12. 从浓缩海水中获取Mg的部分工艺如下:
已知:25℃时,H2C2O4的,;Mg(OH)2的。
下列说法正确的是
A. “滤液1”中
B. 常温下,“滤液1”pH=5时,
C. 常温下,“滤液2”pH=9时,Mg2+沉淀完全
D. 溶液中
13. 研究甲、乙两种催化剂对下列反应的催化作用及产物选择性的影响。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
恒压条件下,CO2、H2、N2按体积比1∶4∶5投料,分别使用甲或乙作催化剂,在200℃下反应固定时间后测定CO2的实验转化率;不改变其他条件,每间隔50℃重复上述实验。CO2的实验转化率和理论平衡转化率随温度的变化如图所示。已知:甲催化时,CH4选择性在400℃为100%;甲、乙分别催化时,CO选择性在750℃均达100%。下列说法错误的是
A.
B. 200~300℃范围内,CO2实验转化率升高可能是温度升高与催化剂活性增强共同作用导致反应速率加快引起的
C. 其他条件不变,仅减小N2投料量,CO选择性达100%时的温度仍为750℃
D. 500~800℃范围内,相同温度下,无论使用甲还是乙催化,CO2转化率相同
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿粉(含少量Fe3O4、MgO、SiO2等杂质)制备高纯碳酸锰,流程如图所示:
相关金属离子[]形成氢氧化物沉淀和沉淀完全的pH如下表:
金属离子
Mn2+
Fe2+
Fe3+
Mg2+
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
8.9
完全沉淀的pH
10.1
8.3
2.8
10.9
(1)为加快“溶浸”的速率,可以采取的措施有________、________(任写两点)。
(2)为防止“溶浸”过程中产生有毒气体H2S,工业生产中需控制二氧化锰粉中MnO2与硫化锰矿粉中MnS的物质的量之比约为2.25∶1,硫化锰矿粉中混入过量二氧化锰粉的作用有_______________________________________、_______________________________________。
(3)加入氨水“调pH”的合适范围为________。
(4)“除杂”过程中加入适量MnF2的目的是________;该过程中,溶液pH越小越不利于杂质离子除去,从沉淀溶解平衡移动的角度分析,其原因是____________________________________________________(用离子方程式结合必要的化学语言说明)。
(5)“沉锰”过程中反应的离子方程式为_______________________________________;相比单独使用NH4HCO3溶液,使用“氨水和NH4HCO3”混合试剂的优点是____________________________________________________(用离子方程式结合必要的化学语言说明)。
15. 将重晶石与过量活性炭混合高温焙烧,使重晶石转化为粗BaS以制备高纯BaCO3。
(1)重晶石“高温焙烧”的化学方程式为_______________________________________。
(2)取一定量粗BaS(可溶于水),一定温度下加水溶解得到0.1 mol/L BaS溶液,测得溶液pH≈13。
①该BaS溶液显强碱性的原因:_______________________________________。(用离子方程式表示)
②该BaS溶液中________。
(3)25 ℃,H2S溶液中含硫元素各物种的浓度分布系数δ与pH的关系如下图所示。如浓度分布系数δ(S2-):
图中曲线③表示的是________(填微粒符号)的浓度分布系数随溶液pH的变化。0.1 mol/L BaS溶液中OH-、S2-、HS-三种离子浓度由大到小的顺序依次是________。
(4)将BaS预处理得到Ba(HS)2溶液后,再向其中加入NH4HCO3溶液,可制得高纯BaCO3,反应同时有H2S气体产生。结合平衡移动原理,解释产生H2S气体的原因:___________________________________________________________________________________________。
(5)已知:常温下,,。将重晶石粉末用Na2CO3溶液浸泡并搅拌,发生反应:,该反应的平衡常数K=_____________;为了将BaSO4充分转化为BaCO3,可采取的措施有_____________。
16. 铜精矿是冶炼铜的重要原料,实验室用“短碘量法”可实现连续、高效测定其中铜元素和铁元素的含量。
(一)铜元素测定
测定铜元素含量的具体操作步骤如下:
1.准确称取2.00 g铜精矿进行酸溶预处理,使其中铜元素、铁元素分别以Cu2+、Fe3+形式浸出;
2.向浸出液中加入氟化铵溶液,并调节溶液pH至3~4;
3.再向其中加入足量的碘化钾固体,充分反应后过滤洗涤,合并洗涤液与滤液,再定容至250 mL;
4.取定容后的溶液25.00 mL,加入淀粉作指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定,记录消耗标准液的体积;
5.重复上述实验2~3次。
相关反应有:
{[FeF6]3-难电离,不与I-反应}
(1)若滴定实验提供的两种滴定管如下图所示,盛放Na2S2O3标准溶液的滴定管应选用________(填“a”或“b”)。
(2)实验中,若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,测得铜元素含量________(填“偏高”或“偏低”或“无影响”)。
(3)判断滴定达到终点的现象是____________________________________________________。
(4)实验记录数据如下:
组别
待测液体积
滴定前读数/mL
滴定后读数/mL
1
25.00
0.50
25.60
2
25.00
0.80
25.70
3
25.00
1.00
24.30
试计算铜精矿中铜元素质量分数________(写出计算过程)。
(二)铁元素测定
已知:;
(5)利用测定铜元素含量后的溶液测定铁元素含量的实验方案:___________________________________________________________________________________________。(实验中必须使用的试剂有:AlCl3溶液、KI固体、溶液、淀粉溶液)
17. 我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5℃)绿色制氢新途径,并实现高附加值乙酸(沸点118℃)的生产,主要反应为:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)已知,则ΔH2=_____________,有利于反应Ⅰ自发进行的条件是_____________(选填“低温”或“高温”)
(2)对于反应Ⅰ,下列措施中既能加快反应速率又能提高C2H5OH平衡转化率的有________
A. 增大压强 B. 升高温度 C. 及时分离出H2 D. 选择高效的催化剂
(3)某温度下,该途径关键步骤中间体的能量变化如下图:
①由图可知,*CH2CO+*OH+*H→产物2的历程包含________个基元反应。
②生成产物1选择性最高的原因是_______________________________________。
(4)①270℃时,若在密闭容器中充入9 mol H2O(g)和1 mol C2H5OH(g)只发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时乙醇的转化率为90%,CH3CHO的物质的量为0.18 mol,则乙酸的选择性为________。[]
②传统的乙醇蒸汽重整,是通过乙醇与水蒸气在高于400℃和催化剂条件下制取氢气:C2H5OH(g)+3H2O(g)=6H2(g)+2CO2(g)。与传统法相比,上述新途径的优点是________。
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