精品解析：北京市海淀区2026-2027学年高三上学期期中考试 化学试卷

海淀区2026—2027学年第一学期期中练习 高三化学 本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Mn 55 Fe 56 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 我国科研团队利用辐射的射线以及含有的废气，将苯一步转化为苯酚。下列说法不正确的是 A. 的中子数为33 B. 苯分子中碳碳键的键长有两种 C. 苯酚具有弱酸性 D. 苯转化为苯酚的过程中作氧化剂 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 的电子式： B. 的空间结构模型： C. 的结构示意图： D. 基态原子的价层电子轨道表示式： 3. 下列关于元素或物质性质的比较中，不正确的是 A. 电负性： B. 热稳定性： C. 第一电离能： D. 沸点： 4. 下列实验中的颜色变化与氧化还原反应有关的是 A. 灼烧NaCl固体，发出黄光 B. 向CuSO4溶液中滴加浓氨水，溶液最终变为深蓝色 C. 向AgCl悬浊液中加入KI溶液，白色固体变为黄色 D. 向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，最终得到红褐色沉淀 5. 下列实验中，能达到实验目的的是 目的 萃取碘水中的碘 配制溶液 实验 选项 A B 目的 比较、的非金属性强弱 测定锌与稀硫酸反应的速率 实验 选项 C D A. A B. B C. C D. D 6. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 2.0 g重水()所含氧原子的数目为 B. 溶液中所含的数目为 C. 标准状况下，11.2 L甲醇所含分子的数目为 D. 5.6 g铁粉与足量稀硝酸完全反应转移的电子数目为 7. 酸性条件下，氢氧燃料电池中在催化剂表面的反应过程及相对能量如下图(吸附在催化剂表面的物质用*标注)。下列说法不正确的是 A. ①②中，均有键的形成 B. ③④中，每转移，均消耗 C. ④中物质从催化剂表面脱附放出能量 D. 燃料电池可将化学能转化为电能 8. 下列方程式与所给事实相符的是 A. 实验室制氨气： B. 用醋酸除水垢： C. 用覆铜板制作印刷电路板： D. 浓硝酸见光分解： 9. 向盛有固体的试管中加入适量，立即产生大量气泡；待溶液冷却后，滴加酚酞溶液变红，振荡后褪色。下列分析不正确的是 A. 上述反应中，中部分氧元素被氧化 B. 滴加酚酞，溶液变红，说明是碱性氧化物 C. 若向冷却后溶液中加入粉末，产生气泡，则可能是因为反应过程中产生 D. 若将振荡改为加热煮沸，溶液可能更快褪色 10. 是高效还原剂，常用于纺织、造纸等领域，其制备工艺流程如下。 资料：难溶于水，能与浓溶液反应生成。 下列说法不正确的是 A. ①中，利用了的氧化性 B. ②中，可选用适量溶液实现转化 C. ③中，可加入促进析出 D. ④中，可用灼烧的方法去除结晶水 11. 具有催化性能，可由与反应得到，反应如下。 下列说法不正确的是 A. 中的碳原子均为杂化 B. 根据结构可推测具有碱性 C. 中存在配位键、极性共价键和非极性共价键 D. 越高，越有利于与形成 12. 向体积为10 L的恒温恒容密闭容器中，投入，发生反应。的转化率随反应时间变化示意图如下，的平衡转化率为b。 注：的转化率 下列说法正确的是 A. 用表示反应开始到s的平均速率是 B. 该温度下， C. 其他条件不变，若升高温度，的平衡浓度小于 D. 其他条件不变，时刻压缩体积，最终气体颜色变深，说明平衡向逆反应方向移动 13. 石墨烯催化污水脱氮(、)技术物质转化的主要过程如下。其中，GO与RGO是石墨烯的两种不同氧化状态，二者可相互转化。 已知：石墨烯表面还发生副反应。 若水样中与的物质的量相等，下列说法不正确的是 A. ①中，RGO被氧化 B. ②中，每生成，需石墨烯额外提供电子 C. ③中，与中均含、键 D. 一段时间后，石墨烯中GO、RGO相对含量会发生变化 14. 实验小组欲验证能与配位，进行如下实验(忽略空气的影响)。 实验 试剂X 步骤Ⅲ的实验现象 ① 水 产生少量蓝色沉淀 ② 溶液 产生大量蓝色沉淀 ③ 溶液 产生大量蓝色沉淀，但比②中少 资料：ⅰ．与几乎不配位。 ⅱ．当加入强电解质后，增大了离子间相互作用，能促进难溶电解质的溶解，即“盐效应”。等浓度的与的盐效应相当。 下列说法正确的是 A. 步骤Ⅰ中发生的反应为 B. ①②对比，可验证与配位 C. 该实验条件下与结合能力： D. 若步骤Ⅲ中铁氰化钾溶液替换为稀硫酸、与的混合溶液，观察到②、③溶液均变红，且②的红色比③深，则可验证与配位 第二部分 本部分共5题，共58分。 15. 锰元素具有多种价态，其氧化物具有较大应用价值。 （1）基态的价层电子排布式为___________，位于元素周期表中的___________区。 （2）一种锰氧化物晶胞的形状为长方体，结构示意图如图。 ①该晶体中的配位数为___________。 ②阿伏加德罗常数为，则晶体的密度为___________。() （3）现有一种锰氧化物样品，测定其中锰元素化合价的方法如下。 ⅰ．向样品中加入硫酸和草酸()溶液，将样品中的锰元素全部转化为，将所得溶液均分成两份。 ⅱ．其中一份溶液用溶液滴定剩余的草酸，消耗。 ⅲ．向另一份溶液中先加入适量维生素C，再调节pH至接近中性，加入指示剂后用 EDTA溶液滴定，消耗。 资料：与EDTA反应的化学计量数之比为1∶1；在中性条件下的还原性比在酸性条件下的强。 ①ⅱ中草酸与反应的离子方程式为___________。 ②ⅲ中维生素C的作用是___________。 ③样品中锰元素的化合价为___________。 16. 氯及其化合物被广泛用作水体消毒剂。 （1）用和溶液制备84消毒液的离子方程式为___________。 （2）是高效、广谱的杀菌消毒剂。常见制备反应为。 ①上述反应利用的性质有___________。 ②可用除去混合气体中的，从结构与性质角度解释原因：___________。 ③上述反应常伴有副反应，其产生的气体只有，相应的离子方程式为___________。 （3）与联合消毒 ①研究小组向含有腐殖质(易被氧化)的水体中投加，发现产生有毒副产物，从氧化还原视角分析产生的原因：___________。 ②向①所得水样中再投加，发现生成比率下降但生成比率升高，用离子方程式解释以上现象：___________。(资料：产物A的生成比率) （4）与联合消毒 研究小组用等物质的量的替代重复(3)操作，待充分反应后，发现使用的水体中生成比率更低，结合资料解释可能原因：___________。 资料：ⅰ．25℃时，、的水解平衡常数如下。 ⅱ．水体中的某些杂质会催化分解。 ⅲ．不能直接氧化。 17. 重整是制备与的绿色化工技术，反应如下。 主反应： 副反应Ⅰ： 副反应Ⅱ： （1）已知：，计算________。 （2）恒容时，若只考虑主反应，欲提高的平衡转化率，下列措施合理的是___________(填序号)。 a．增加原料中的量 b．增加原料中的量 c．升高温度 d．使用更高效的催化剂 （3）一定温度下，将等物质的量的和的混合气体以恒定流速通过装有催化剂的反应器，未达平衡状态时转化率总是比转化率高，其可能原因是___________。 （4）投料时加入可调整与的比例。在恒温恒容条件下，保持反应器中和物质的量相等且不变，加入，随着变化，平衡时数据如下图。 ①从0.1到0.2，图中数据变化的原因是发生了其他副反应，推测该副反应的化学方程式为____。 ②从0.2到0.8，分析转化率提高的可能原因是___________。(已知：积碳量较少，且变化不大) （5）向体系中通入少量，可消除催化剂表面的部分积碳，同时降低整套装置的能耗，解释其原因：___________。 18. 钴酸锂()电池是一种应用广泛的新型电源，电池中含有少量的Al、Fe单质及其它惰性杂质。提取其中的钴和锂元素的流程如下。 资料：ⅰ．； ⅱ．生成氢氧化物沉淀的pH如下表。 开始沉淀时 1.5 6.3 7.4 3.4 完全沉淀时 2.8 8.3 9.4 4.7 注：金属离子的起始浓度为。 （1）废旧电池预处理成粉末状的目的是___________。 （2）浸出时，发生的主要反应的离子方程式如下，将其补充完整___________。 ___________________________ （3）浸出时，不能用盐酸代替稀硫酸的原因是： a．被氧化为，造成损失并污染环境； b．___________。 （4）沉铝时，理论上需要控制pH范围为___________。(溶液中金属离子浓度按计) （5）沉铁时，须控制溶液pH基本不变。结合反应判断，每加入，需同步加入NaOH的物质的量为___________mol。(溶液体积变化忽略不计) （6）溶液A为、混合溶液。沉钴时，加入稍过量的。一定温度下，不同的反应终点pH对钴沉淀率的影响如图。从反应原理角度解释其原因：___________。 19. 实验小组研究与的反应。 【实验1】实验装置如下(夹持装置、A中加热装置和C中冷却装置已略去)。实验结束后，C中黑色悬浊液变澄清，且几乎无色。 （1）A中发生反应的化学方程式是___________。 （2）将除杂装置B补充完整并标明所用试剂___________。 【实验2】为探究与的反应产物，实验小组取C中溶液，通过加热、抽气除去后进行以下实验。 后续实验证实：沉淀1为，沉淀2中含有、。 （3）根据以上实验，推测与反应的化学方程式为___________。 （4）验证溶液1中、已沉淀完全的实验方法：静置后，沿器壁向上层清液滴加2~3滴___________(填试剂)，若溶液不出现浑浊，则说明已沉淀完全。 【实验3】为验证溶液2的成分，将溶液2蒸干，获得白色粉末，同时产生刺激性气味气体。进一步实验证明白色粉末中含，刺激性气味气体中含。 （5）证明白色粉末中含的实验方法是___________。 （6）根据上述实验，推测溶液2中存在___________(填序号)。 a． b． c． d． （7）实验小组反思：若未将C中去除，溶液2蒸干后得到的白色粉末中的可能来源于。你是否同意该观点，说明理由：___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 海淀区2026—2027学年第一学期期中练习 高三化学 本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Mn 55 Fe 56 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 我国科研团队利用辐射的射线以及含有的废气，将苯一步转化为苯酚。下列说法不正确的是 A. 的中子数为33 B. 苯分子中碳碳键的键长有两种 C. 苯酚具有弱酸性 D. 苯转化为苯酚的过程中作氧化剂 【答案】B 【解析】 【详解】A．的质量数为60，质子数为27，中子数为质量数与质子数的差值，即，A正确； B．苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键，所有碳碳键的键长完全相等，不存在两种不同键长的碳碳键，B错误； C．苯酚分子中羟基受苯环的影响，O-H键极性增强，可微弱电离出，具有弱酸性，C正确； D．反应过程中转化为，元素的平均化合价从+1价降低为0价，得电子发生还原反应，因此作氧化剂，D正确； 故答案选B。 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 的电子式： B. 的空间结构模型： C. 的结构示意图： D. 基态原子的价层电子轨道表示式： 【答案】A 【解析】 【详解】A．的结构为，为中心原子，其电子式中、均满足8电子稳定结构，满足2电子稳定结构，该电子式表达正确，A正确； B．中心原子的价层电子对数为，无孤电子对，空间结构为平面正三角形，选项中的模型为三角锥形（对应含1对孤电子对的分子结构），与的空间结构不符，B错误； C．是原子失去最外层2个电子形成的，镁离子的结构示意图为，C错误； D．基态原子的价层电子排布为，选项中的轨道表示式对应价层电子排布为，不符合的电子排布规律，应该为，D错误； 故答案选A。 3. 下列关于元素或物质性质的比较中，不正确的是 A. 电负性： B. 热稳定性： C. 第一电离能： D. 沸点： 【答案】C 【解析】 【详解】A．同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，与为第二周期相邻主族元素，电负性，A正确； B．元素非金属性越强，对应简单氢化物的热稳定性越强，同周期从左到右非金属性，因此热稳定性，B正确； C．的核外电子排布为，的核外电子排布为，N的2p轨道处于半充满的稳定结构，失去第一个电子所需能量更高，因此第一电离能，C错误； D．常温下为气态，为液态，因此沸点，D正确； 故选C。 4. 下列实验中的颜色变化与氧化还原反应有关的是 A. 灼烧NaCl固体，发出黄光 B. 向CuSO4溶液中滴加浓氨水，溶液最终变为深蓝色 C. 向AgCl悬浊液中加入KI溶液，白色固体变为黄色 D. 向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，最终得到红褐色沉淀 【答案】D 【解析】 【详解】A．灼烧固体发出黄光属于钠元素的焰色试验，是电子能级跃迁产生的物理现象，无化学反应发生，不存在元素化合价变化，与氧化还原反应无关，A不符合题意； B．向溶液中滴加浓氨水，最终生成深蓝色的，该反应为络合反应，反应过程中元素化合价始终为+2，无元素化合价升降，与氧化还原反应无关，B不符合题意； C．向悬浊液中加入溶液，白色沉淀转化为溶度积更小的黄色沉淀，属于沉淀溶解平衡的移动过程，反应中各元素化合价均未发生变化，与氧化还原反应无关，C不符合题意； D．向溶液中滴加溶液，首先生成白色沉淀，具有还原性，被空气中的逐步氧化，最终得到红褐色沉淀，反应过程中元素化合价从+2升高到+3，元素化合价从0降低到-2，存在元素化合价的升降，颜色变化与氧化还原反应有关，D符合题意； 故选D。 5. 下列实验中，能达到实验目的的是 目的 萃取碘水中的碘 配制溶液 实验 选项 A B 目的 比较、的非金属性强弱 测定锌与稀硫酸反应的速率 实验 选项 C D A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．萃取碘水中的碘时，萃取剂需满足与水不互溶、碘在萃取剂中溶解度远大于在水中的溶解度的要求，乙醇与水可任意比例互溶，无法作为碘水的萃取剂，不能达到实验目的，A错误； B．配制溶液时，容量瓶仅用于定容，不能直接在容量瓶中溶解固体，溶解放热会影响容量瓶的容积精度，应先在烧杯中溶解并冷却至室温后再转移至容量瓶完成后续定容操作，不能达到实验目的，B错误； C．比较、的非金属性强弱，需依据两元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判断，是的氢化物，并非的最高价含氧酸，且盐酸具有挥发性，挥发出的会进入右侧试管与澄清石灰水反应，干扰的检验，无法达到比较非金属性的实验目的，C错误； D．锌与稀硫酸反应生成氢气，装置中的注射器可测量一定时间内生成氢气的体积，配合秒表记录反应时间，即可通过单位时间内生成氢气的体积计算锌与稀硫酸的反应速率，能达到实验目的，D正确； 故答案选D。 6. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 2.0 g重水()所含氧原子的数目为 B. 溶液中所含的数目为 C. 标准状况下，11.2 L甲醇所含分子的数目为 D. 5.6 g铁粉与足量稀硝酸完全反应转移的电子数目为 【答案】A 【解析】 【详解】A．2.0 g 重水（）的摩尔质量为，2.0 g 重水的物质的量为，每个重水分子含1个氧原子，所含氧原子数目为，A正确； B．题目仅给出溶液的浓度，未给出溶液体积，无法计算溶液中的物质的量及对应数目，B错误； C．标准状况下甲醇为液态，不能使用气体摩尔体积计算其物质的量，11.2 L 甲醇所含分子数目远大于，C错误； D．5.6 g 铁粉的物质的量为，稀硝酸足量时Fe被氧化为，完全反应时每个Fe原子失去3个电子，转移电子数目为，并非，D错误； 故答案选A。 7. 酸性条件下，氢氧燃料电池中在催化剂表面的反应过程及相对能量如下图(吸附在催化剂表面的物质用*标注)。下列说法不正确的是 A. ①②中，均有键的形成 B. ③④中，每转移，均消耗 C. ④中物质从催化剂表面脱附放出能量 D. 燃料电池可将化学能转化为电能 【答案】C 【解析】 【详解】A．①过程为，生成的中存在键，有键形成；②过程为，生成的中存在键，有键形成，A正确； B．③过程为，每转移，消耗；④过程为，每转移，消耗，B正确； C．④过程中，吸附态的发生化学反应生成游离态的，整个过程相对能量降低是化学反应放出能量的结果；物质从催化剂表面脱附需要克服吸附作用力，属于吸热过程，并非脱附本身放出能量，C错误； D．燃料电池属于原电池装置，工作时可将化学能转化为电能，D正确； 故答案选C。 8. 下列方程式与所给事实相符的是 A. 实验室制氨气： B. 用醋酸除水垢： C. 用覆铜板制作印刷电路板： D. 浓硝酸见光分解： 【答案】D 【解析】 【详解】A．实验室不能通过直接加热制备氨气，加热分解产生的和在温度较低的试管口会重新化合生成，无法收集到氨气，实验室通常采用加热与固体混合物的方法制氨气，实验室制氨气的正确反应方程式为 ，所给反应与事实不符，A错误； B．醋酸是弱酸，在离子方程式中不能拆写为，所给方程式错误拆分弱电解质，不符合醋酸除水垢的反应事实， 醋酸除水垢正确的离子方程式为 ，B错误； C．覆铜板制作印刷电路板时，与反应的还原产物为而非单质，所给反应产物错误，与事实不符，正确的离子方程式为，C错误； D．浓硝酸见光分解的反应为，反应条件、产物种类、配平均符合客观事实，D正确； 故选D。 9. 向盛有固体的试管中加入适量，立即产生大量气泡；待溶液冷却后，滴加酚酞溶液变红，振荡后褪色。下列分析不正确的是 A. 上述反应中，中部分氧元素被氧化 B. 滴加酚酞，溶液变红，说明是碱性氧化物 C. 若向冷却后溶液中加入粉末，产生气泡，则可能是因为反应过程中产生 D. 若将振荡改为加热煮沸，溶液可能更快褪色 【答案】B 【解析】 【详解】A．与反应时，中-1价的氧元素发生歧化反应，部分氧元素化合价升高至0价生成，被氧化，部分氧元素化合价降低至-2价生成，被还原，A正确； B．碱性氧化物的定义是能与酸反应只生成盐和水的氧化物，与酸反应会生成盐、水和，属于过氧化物，不属于碱性氧化物；滴加酚酞溶液变红是因为与水反应生成了使溶液呈碱性，并非本身是碱性氧化物，B错误； C．与水反应的中间过程会生成，是分解反应的催化剂，加入粉末后快速分解产生气泡，因此该现象可证明反应过程中生成了，C正确； D．溶液振荡后褪色是因为溶液中残留的具有强氧化性，将有色的酚酞氧化为无色物质；加热煮沸会加快反应速率，因此溶液可能更快褪色，D正确； 故选B。 10. 是高效还原剂，常用于纺织、造纸等领域，其制备工艺流程如下。 资料：难溶于水，能与浓溶液反应生成。 下列说法不正确的是 A. ①中，利用了的氧化性 B. ②中，可选用适量溶液实现转化 C. ③中，可加入促进析出 D. ④中，可用灼烧的方法去除结晶水 【答案】D 【解析】 【分析】步骤①中，锌将还原，得到溶液；步骤②中，加入适量溶液，将锌离子转化为沉淀，过滤后得到溶液，应控制碱的用量，避免沉淀溶解；步骤③通过结晶得到，可利用同离子效应促进析晶；步骤④脱去结晶水得到无水，需避免高温引起氧化或分解。 【详解】A．步骤①中发生反应，锌元素从0价升高为+2价，锌作还原剂，中硫元素从+4价降低为中的+3价，作氧化剂，体现氧化性，A正确； B．步骤②中，向溶液中加入适量溶液，发生反应，过滤除去沉淀即可得到溶液，控制碱的用量，避免与过量强碱反应而溶解，可实现转化，B正确； C．步骤③中，加入可增大溶液中浓度，根据同离子效应，的溶解平衡逆向移动，可促进晶体析出，C正确； D．具有强还原性，灼烧时温度较高，会被空气中的氧气氧化，且自身受热易分解，无法通过灼烧的方法去除结晶水，D错误； 故答案选D。 11. 具有催化性能，可由与反应得到，反应如下。 下列说法不正确的是 A. 中的碳原子均为杂化 B. 根据结构可推测具有碱性 C. 中存在配位键、极性共价键和非极性共价键 D. 越高，越有利于与形成 【答案】D 【解析】 【详解】A．中所有碳原子均参与共轭芳香体系，均为杂化，无饱和杂化的碳原子，A正确； B．结构中存在多个带有孤电子对的氮原子，可结合质子，因此具有碱性，B正确； C．中中心与环内氮原子间存在配位键，不同原子间形成的、键为极性共价键，环内相同碳原子间形成的键为非极性共价键，三类化学键均存在，C正确； D．反应平衡为，适度升高时浓度降低，平衡正向移动利于产物生成；但过高时，会与结合生成沉淀，游离浓度大幅下降，反而不利于形成，并非越高越有利于反应进行，D错误； 故选D。 12. 向体积为10 L的恒温恒容密闭容器中，投入，发生反应。的转化率随反应时间变化示意图如下，的平衡转化率为b。 注：的转化率 下列说法正确的是 A. 用表示反应开始到s的平均速率是 B. 该温度下， C. 其他条件不变，若升高温度，的平衡浓度小于 D. 其他条件不变，时刻压缩体积，最终气体颜色变深，说明平衡向逆反应方向移动 【答案】C 【解析】 【详解】A．时刻转化率为，转化的物质的量为，根据反应计量关系，生成的物质的量为，容器体积为，因此的浓度变化为，平均反应速率，选项中未除以容器体积，速率数值错误，A错误； B．平衡常数为平衡状态下的物理量，平衡时的转化率为，平衡时体系中、，容器体积，则平衡浓度，，平衡常数​，选项中误用非平衡态的转化率计算，B错误； C．原平衡状态下，的平衡浓度为，该反应，为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，的物质的量减小，容器体积不变，因此新平衡下的平衡浓度小于，C正确； D．时刻压缩体积，体系压强增大，该反应正方向为气体分子数减少的方向，平衡向正反应方向移动；气体颜色变深是因为体积减小使浓度增大的幅度超过平衡正向移动消耗的幅度，并非平衡逆向移动，D错误； 故选C。 13. 石墨烯催化污水脱氮(、)技术物质转化的主要过程如下。其中，GO与RGO是石墨烯的两种不同氧化状态，二者可相互转化。 已知：石墨烯表面还发生副反应。 若水样中与的物质的量相等，下列说法不正确的是 A. ①中，RGO被氧化 B. ②中，每生成，需石墨烯额外提供电子 C. ③中，与中均含、键 D. 一段时间后，石墨烯中GO、RGO相对含量会发生变化 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应①中转化为，元素从+3价降低为+2价，每个得到1个电子，该电子由提供，失去电子被氧化为，A正确； B．反应②中（为+2价）与（为-3价）反应生成（为-1价），中从+2价到-1价，每个得到3个电子；中从-3价到-1价，每个失去2个电子，根据电子守恒，反应净需要得到1个电子，即每生成，需石墨烯提供电子，并非，B错误； C．的结构为，分子中键为键，双键中含1个键、1个键；的结构为，三键中含1个键、2个键，二者均含、键，C正确； D．主流程中与相互转化，物质的量保持不变，但存在副反应，该反应消耗生成，因此一段时间后、的相对含量会发生变化，D正确； 故答案选B。 14. 实验小组欲验证能与配位，进行如下实验(忽略空气的影响)。 实验 试剂X 步骤Ⅲ的实验现象 ① 水 产生少量蓝色沉淀 ② 溶液 产生大量蓝色沉淀 ③ 溶液 产生大量蓝色沉淀，但比②中少 资料：ⅰ．与几乎不配位。 ⅱ．当加入强电解质后，增大了离子间相互作用，能促进难溶电解质的溶解，即“盐效应”。等浓度的与的盐效应相当。 下列说法正确的是 A. 步骤Ⅰ中发生的反应为 B. ①②对比，可验证与配位 C. 该实验条件下与结合能力： D. 若步骤Ⅲ中铁氰化钾溶液替换为稀硫酸、与的混合溶液，观察到②、③溶液均变红，且②的红色比③深，则可验证与配位 【答案】C 【解析】 【分析】实验小组欲验证能与配位，整个实验分为三个主要步骤，步骤 I ：向试管中滴加的溶液， 产生碳酸亚铁（）沉淀，步骤Ⅱ：向含有白色沉淀的试管中加入试剂 X，充分振荡后静置，这一步是为了引入不同的环境或离子，观察对后续反应的影响。试剂 X 在不同组别实验中是不同的，步骤 III：取 上层清液（含有溶解的微量），加入的铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，说明清液中确实存在。 【详解】A．步骤I中生成的会与体系中过量的发生反应生成二氧化碳气体，正确反应为，A错误； B．①中加水后仅有少量​溶解，②中加入后产生大量蓝色沉淀，说明促进了​溶解；但是强电解质，也会产生盐效应，仅比较①②不能排除盐效应的影响，必须结合③中​的盐效应对照，才能说明与配位，B错误； C．步骤Ⅲ加入后，与生成蓝色沉淀。若与的结合能力大于，则主要被配位，游离少，不应产生大量蓝色沉淀；实验②中产生大量蓝色沉淀，说明能从与的配合物中夺取，故该实验条件下结合能力，C正确； D．将步骤Ⅲ中铁氰化钾溶液替换为稀硫酸、与的混合溶液后，​将氧化为，与显红色，红色深浅与和浓度均有关。②中步骤Ⅱ已加入，③中步骤Ⅱ加入​，步骤Ⅲ又向二者加入等量含的显色液，导致显色时②中总浓度大于③，②红色更深可能仅由浓度不同引起，不能说明②中溶解的更多，也就不能验证与配位；应控制显色时浓度相同，D错误； 故选C。 第二部分 本部分共5题，共58分。 15. 锰元素具有多种价态，其氧化物具有较大应用价值。 （1）基态的价层电子排布式为___________，位于元素周期表中的___________区。 （2）一种锰氧化物晶胞的形状为长方体，结构示意图如图。 ①该晶体中的配位数为___________。 ②阿伏加德罗常数为，则晶体的密度为___________。() （3）现有一种锰氧化物样品，测定其中锰元素化合价的方法如下。 ⅰ．向样品中加入硫酸和草酸()溶液，将样品中的锰元素全部转化为，将所得溶液均分成两份。 ⅱ．其中一份溶液用溶液滴定剩余的草酸，消耗。 ⅲ．向另一份溶液中先加入适量维生素C，再调节pH至接近中性，加入指示剂后用 EDTA溶液滴定，消耗。 资料：与EDTA反应的化学计量数之比为1∶1；在中性条件下的还原性比在酸性条件下的强。 ①ⅱ中草酸与反应的离子方程式为___________。 ②ⅲ中维生素C的作用是___________。 ③样品中锰元素的化合价为___________。 【答案】（1） ①. ②. d （2） ①. 6 ②. （3） ①. ②. 防止滴定过程中被氧气氧化 ③. 。 【解析】 【小问1详解】 Mn是25号元素，核外电子排布式为，价层电子包含3d、4s轨道的电子，因此价层电子排布式为；Mn的最后填充电子在3d轨道，属于元素周期表的d区。 【小问2详解】 ①观察晶胞结构，中心的Mn原子周围等距紧邻的O原子共6个，因此Mn的配位数为6。 ② 用均摊法计算晶胞内原子数：Mn原子数为，O原子位于面心和内部，共个，因此该晶体为​，晶胞总质量为；晶胞体积为，代入密度公式。 【小问3详解】 ①酸性条件下将草酸氧化为​，自身被还原为，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平得到该离子方程式为； ②题目给出信息“在中性条件下的还原性比酸性条件下强”，中性环境中易被空气氧化，维生素C作为还原剂可以避免被氧化，确保EDTA滴定的是全部的； ③总草酸的物质的量为，一份溶液中滴定剩余草酸消耗的​为，根据反应比例，一份溶液中剩余草酸的物质的量为，因此一份溶液中与样品中Mn反应的草酸为。EDTA与1:1反应，因此每份中Mn元素总物质的量为。草酸被氧化时C从+3变为+4，每个失去2e⁻，设Mn的平均化合价为x，Mn从被还原为+2，每个Mn得到e⁻，根据得失电子守恒：，代入数值：。 16. 氯及其化合物被广泛用作水体消毒剂。 （1）用和溶液制备84消毒液的离子方程式为___________。 （2）是高效、广谱的杀菌消毒剂。常见制备反应为。 ①上述反应利用的性质有___________。 ②可用除去混合气体中的，从结构与性质角度解释原因：___________。 ③上述反应常伴有副反应，其产生的气体只有，相应的离子方程式为___________。 （3）与联合消毒 ①研究小组向含有腐殖质(易被氧化)的水体中投加，发现产生有毒副产物，从氧化还原视角分析产生的原因：___________。 ②向①所得水样中再投加，发现生成比率下降但生成比率升高，用离子方程式解释以上现象：___________。(资料：产物A的生成比率) （4）与联合消毒 研究小组用等物质的量的替代重复(3)操作，待充分反应后，发现使用的水体中生成比率更低，结合资料解释可能原因：___________。 资料：ⅰ．25℃时，、的水解平衡常数如下。 ⅱ．水体中的某些杂质会催化分解。 ⅲ．不能直接氧化。 【答案】（1） （2） ①. 还原性、酸性 ②. 和为非极性分子，为极性分子，根据相似相溶原理，推知不易溶于，而易溶于，因此可用除去混合气体中的。 ③. （3） ①. 氧化剂被腐殖质还原得到低价态的 ②. （4），平衡时等物质的量的 比 水解产生的 c()小，分解量少，可将更多氧化，因此生成比率更低 【解析】 【小问1详解】 常温下和发生反应，生成氯化钠、次氯酸钠和水，对应84消毒液的有效成分为，离子方程式为。 【小问2详解】 ①反应中部分HCl中-1价的Cl被氧化为中的0价，体现还原性；另一部分HCl的Cl化合价不变，生成NaCl，体现酸性。 ②氯气中混有二氧化氯气体，和为非极性分子，为极性分子，根据相似相溶原理，推知不易溶于，而易溶于，因此可用除去混合气体中的。 ③副反应仅生成，是酸性条件下​与发生归中反应，全部转化为0价的，离子方程式为 。 【小问3详解】 ①还原性腐殖质作为还原剂，还原氧化剂得到低价态的。 ②NaClO的有效成分具有氧化性，可将+3价的氧化为+5价的​，因此占比下降、占比升高，根据元素得失电子守恒，离子方程式为。 【小问4详解】 由水解平衡常数可知，的水解平衡常数远小于，相同条件下水解生成的程度更小、生成的浓度更低，减少了被催化分解的损耗，能更持续缓慢地释放出，将更多的氧化为​，因此​的生成比率更低。 17. 重整是制备与的绿色化工技术，反应如下。 主反应： 副反应Ⅰ： 副反应Ⅱ： （1）已知：，计算________。 （2）恒容时，若只考虑主反应，欲提高的平衡转化率，下列措施合理的是___________(填序号)。 a．增加原料中的量 b．增加原料中的量 c．升高温度 d．使用更高效的催化剂 （3）一定温度下，将等物质的量的和的混合气体以恒定流速通过装有催化剂的反应器，未达平衡状态时转化率总是比转化率高，其可能原因是___________。 （4）投料时加入可调整与的比例。在恒温恒容条件下，保持反应器中和物质的量相等且不变，加入，随着变化，平衡时数据如下图。 ①从0.1到0.2，图中数据变化的原因是发生了其他副反应，推测该副反应的化学方程式为____。 ②从0.2到0.8，分析转化率提高的可能原因是___________。(已知：积碳量较少，且变化不大) （5）向体系中通入少量，可消除催化剂表面的部分积碳，同时降低整套装置的能耗，解释其原因：___________。 【答案】（1）+41 （2）bc （3）副反应Ⅰ的速率大于副反应II的速率 （4） ①. ②. 随着 (g)的加入，c()增大，副反应I平衡左移，CO2浓度增大，CO 浓度减小对主反应的促进作用大于H2浓度增大对主反应的抑制作用，主反应平衡正向移动，CH4转化率提高。 （5）与积碳发生反应，将积碳转化为CO或CO2气体，消除积碳； CH4(或C)和反应放热，给主反应供能，降低装置整体耗能。 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，将已知反应做如下变换：，即： 【小问2详解】 a．恒容下增加的量，自身转化率会降低，不合理，a错误； b．增加的量，平衡正向移动，可提高​的平衡转化率，合理，b正确； c．主反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡转化率提升，合理，c正确； d．催化剂仅改变反应速率，不影响平衡转化率，不合理，d错误。 故答案选bc。 【小问3详解】 ​除了参与主反应外，还会发生副反应Ⅰ，额外消耗部分，​除了发生主反应以外还发生副反应II，副反应Ⅰ的速率大于副反应II的速率，因此未达平衡时的转化率高于​。 【小问4详解】 该区间内​产率快速上升、产率也上升，符合​和反应生成更多和的变化特征。 ② 加入的使副反应Ⅰ平衡逆向移动，CO2浓度增大，CO 浓度减小对主反应的促进作用大于H2浓度增大对主反应的抑制作用，主反应平衡正 向移动，CH4转化率提高。 【小问5详解】 可以和催化剂表面的积碳（）发生反应生成或，消除积碳，CH4(或C)和反应放热，放出的热量还能补充主反应所需的热量，因此降低了整套装置的能耗。 18. 钴酸锂()电池是一种应用广泛的新型电源，电池中含有少量的Al、Fe单质及其它惰性杂质。提取其中的钴和锂元素的流程如下。 资料：ⅰ．； ⅱ．生成氢氧化物沉淀的pH如下表。 开始沉淀时 1.5 6.3 7.4 3.4 完全沉淀时 2.8 8.3 9.4 4.7 注：金属离子的起始浓度为。 （1）废旧电池预处理成粉末状的目的是___________。 （2）浸出时，发生的主要反应的离子方程式如下，将其补充完整___________。 ___________________________ （3）浸出时，不能用盐酸代替稀硫酸的原因是： a．被氧化为，造成损失并污染环境； b．___________。 （4）沉铝时，理论上需要控制pH范围为___________。(溶液中金属离子浓度按计) （5）沉铁时，须控制溶液pH基本不变。结合反应判断，每加入，需同步加入NaOH的物质的量为___________mol。(溶液体积变化忽略不计) （6）溶液A为、混合溶液。沉钴时，加入稍过量的。一定温度下，不同的反应终点pH对钴沉淀率的影响如图。从反应原理角度解释其原因：___________。 【答案】（1）增大固液接触面积，加快浸出速率，提高钴、锂等元素的浸出率 （2） （3）大量挥发，盐酸利用率降低并污染环境 （4）4.7-6.3 （5）4 （6）pH＜2时，随着pH降低，增大，​与结合生成，溶液中​浓度降低，使平衡正向移动，沉钴率下降；pH＞2时，随着pH增大，增大，使平衡 正向移动，生成可溶的，导致钴沉淀率下降 【解析】 【分析】含钴酸锂()、少量的Al、Fe的废旧电池粉末加稀硫酸和硫代硫酸钠在85℃浸出，浸出液中主要含有锂离子、二价钴离子、铝离子、铁离子和硫酸根离子，加入碳酸氢铵沉铝，得到氢氧化铝沉淀，滤液中主要剩余锂离子、二价钴离子、铁离子和硫酸根离子，加入次氯酸钠和氢氧化钠进行沉铁，得到氢氧化铁沉淀，滤液经分离得到碳酸锂沉淀，剩余溶液A中含有二价钴离子，加入草酸铵沉钴得到草酸钴沉淀。 【小问1详解】 将固体预处理为粉末是化工浸出步骤的常规操作，通过增大反应物接触面积，既可以加快反应速率，也能让更多目标元素充分溶解进入浸出液，提升浸出效率。 【小问2详解】 该反应为氧化还原反应配平：中+3价Co被还原为+2价，每个Co得1e⁻；中+2价S被氧化为+6价​，每个共失8e⁻，。 【小问3详解】 具有挥发性，浸出时的反应温度为85℃，会导致挥发，利用率降低。 【小问4详解】 沉铝的目标是让完全沉淀为，并获取纯净的，即不能让其他金属离子沉淀。根据表格数据：完全沉淀的pH为4.7，而开始沉淀的pH为6.3，因此pH需要控制在4.7-6.3之间。 【小问5详解】 沉铁时NaClO的作用是将氧化为，对应反应为： ，后续会结合生成​沉淀，总反应为： ，每加入1mol NaClO，反应会生成4mol ，为了保持溶液pH基本不变，需要中和这4mol，最终需要加入4mol NaOH中和生成的以维持pH稳定。 【小问6详解】 pH过低时，​与结合生成成、，溶液中​浓度降低，使平衡正向移动，沉钴率下降，不利于​沉淀生成；pH过高时，过量的会使平衡 正向移动，生成可溶的，导致钴沉淀率下降。 19. 实验小组研究与的反应。 【实验1】实验装置如下(夹持装置、A中加热装置和C中冷却装置已略去)。实验结束后，C中黑色悬浊液变澄清，且几乎无色。 （1）A中发生反应的化学方程式是___________。 （2）将除杂装置B补充完整并标明所用试剂___________。 【实验2】为探究与的反应产物，实验小组取C中溶液，通过加热、抽气除去后进行以下实验。 后续实验证实：沉淀1为，沉淀2中含有、。 （3）根据以上实验，推测与反应的化学方程式为___________。 （4）验证溶液1中、已沉淀完全的实验方法：静置后，沿器壁向上层清液滴加2~3滴___________(填试剂)，若溶液不出现浑浊，则说明已沉淀完全。 【实验3】为验证溶液2的成分，将溶液2蒸干，获得白色粉末，同时产生刺激性气味气体。进一步实验证明白色粉末中含，刺激性气味气体中含。 （5）证明白色粉末中含的实验方法是___________。 （6）根据上述实验，推测溶液2中存在___________(填序号)。 a． b． c． d． （7）实验小组反思：若未将C中去除，溶液2蒸干后得到的白色粉末中的可能来源于。你是否同意该观点，说明理由：___________。 【答案】（1） （2） （3） （4）溶液（或可溶性碳酸盐溶液） （5） 取少量白色粉末溶于稀盐酸，排除亚硫酸根等干扰离子，再滴加溶液若产生白色沉淀，则证明粉末中含有 （6）c （7）未除去的溶于水，+4价硫具有还原性，在加热蒸干过程中易被氧气氧化为，最终引入 【解析】 【分析】A中铜与浓硫酸反应制备二氧化硫；将除杂后的二氧化硫通入到C装置，与的水溶液进行反应，装置D用于尾气处理，据此分析； 【小问1详解】 A中铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫、水，反应的化学方程式是； 【小问2详解】 装置B用于除去二氧化硫气体中的酸性杂质、又防止二氧化硫溶解，则B是装有饱和NaHSO3溶液的洗气瓶，； 【小问3详解】 取C中溶液，通过加热、抽气除去后，加入过量氯化钡溶液，生成的沉淀1为，说明C中含硫酸根，溶液1中含有、，加入过量碳酸钠溶液，分离，沉淀2中含有、，说明转化成，作为氧化剂被还原为，作为还原剂被氧化为​，二者结合生成MnSO4。化学方程式为； 【小问4详解】 溶液1中加入了过量沉淀、，验证、已沉淀完全的实验方法：静置后，沿器壁向上层清液滴加2~3滴溶液（或可溶性碳酸盐溶液），若溶液不出现浑浊，则说明已沉淀完全； 【小问5详解】 检验的标准方法是：取少量白色粉末溶于稀盐酸，排除亚硫酸根等干扰离子，再滴加溶液若产生白色沉淀，则证明粉末中含有； 【小问6详解】 溶液2是加入过量溶液、溶液后分离出沉淀的滤液，故不可能含有与生成沉淀的、、离子，蒸干时产生刺激性气味，同时得到含的白色粉末，说明发生了氧化还原，符合连二硫酸根受热分解的特征（），故选c； 【小问7详解】 同意，未除去的溶于水，+4价硫具有还原性，在加热蒸干过程中易被氧气氧化为，最终引入。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $