精品解析:河南省部分学校2026-2027学年高三上学期10月月考 化学试题
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内容正文:
秘密★启用前 试题卷类型:A
2026年河南省普通高中高三秋期10月联考
化学
注意事项:
1. 答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,用0.5毫米的黑色墨水签字笔将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。
3. 考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 下列关于实验安全、试剂的用途说法错误的是
A. 金属镁不慎着火时,可以用泡沫灭火器进行灭火
B. 碳酸氢铵可用作面包的膨松剂
C. 水银易挥发,若不慎有水银洒落,需用硫粉覆盖处理
D. 维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂
2. 利用天然气生产CS2的反应为2S2+CH4 = CS2+2H2S。下列说法不正确的是
A. S2和S8互为同素异形体 B. CH4的球棍模型为
C. CS2的电子式为 D. H2S分子中只含有σ键
3. 设为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A. 标准状况下,中含有的电子数为
B. 溶液中含有数目为
C. 完全溶解于水,转移电子数为
D. 与足量的硫粉反应转移电子数为
4. 下列反应表示正确的是
A. 合成酚醛树脂:
B. 实验室用铜与浓硝酸反应制:
C. 铅酸蓄电池的负极反应:
D. 与足量溶液反应:
5. 在下列溶液中一定能大量共存的离子组是
A. 0.1 mol/L酸性高锰酸钾溶液中:、、、
B. 通入过量的溶液中:、、、
C. 能使酚酞变红的溶液中:、、、
D. 加入铝粉会放出氢气的溶液中:、、、
6. 粗食盐水中常含有少量Ca2+、Mg2+、,实验室提纯粗食盐水制取食盐的流程如下:
下列关于粗食盐水提纯的说法中,错误的是
A. 沉淀1的主要成分是Mg(OH)2,还有少量Ca(OH)2
B. 过程ⅰ和ⅱ可以合并在一起过滤,不影响粗盐提纯结果
C. 粗盐提纯流程中使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、酒精灯、蒸发皿
D. 整个提纯过程中发生的反应都是复分解反应
7. 由下列事实或现象能得出相应结论的是
选项
事实或现象
结论
A
向2 mL鸡蛋清中逐滴加入5滴浓硝酸,出现白色沉淀。
蛋白质发生了变性
B
向铁和过量浓硫酸加热反应后的溶液中滴加几滴KSCN溶液,溶液未出现红色。
反应未生成Fe3+
C
淀粉-KI试纸遇[FeF6]3-的溶液不变色
氧化性:
D
向等物质的量浓度的NaCl、Na2CrO4混合溶液中滴加AgNO3溶液,先出现AgCl沉淀。
A. A B. B C. C D. D
8. 亚氯酸钠()是一种重要的无机精细化工原料。实验室用制备的装置如图所示。已知:溶液温度高于,会发生分解;气体浓度超过10%时,易发生爆炸。
下列说法错误的是
A. 反应中鼓入的主要目的是稀释
B. 如果将浓硫酸换成浓盐酸,会导致B中得到的产品杂质增多
C. 可经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥制得晶体
D. 装置B中反应后的产物可能会混有杂质
9. 某小组设计如下实验探究铜及其化合物的转化。
下列说法正确的是
A. 若将换成,Ⅲ中也产生砖红色沉淀
B. 若将盐酸换成硫酸、硝酸,则Ⅳ→Ⅴ中发生的反应不变
C. 氨水、双氧水协同作用才能实现Ⅵ→Ⅶ转化
D. 上述转化中,共包括2个氧化还原反应
10. 下图所示的物质转化关系中(反应条件和部分生成物未列出),A是由两种短周期元素组成的常见气态氢化物,且A的水溶液呈碱性,B是一种常见的非金属单质,D的相对分子质量比C的大16,G是用途最广泛的金属单质。下列说法正确的是
A. C、D均能与NaOH溶液反应
B. 常温下,G能与E的浓溶液反应制取D
C. 若1 mol G与足量的E反应,则转移电子数为3NA
D. A与B的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:5
11. 一种亲水有机盐的结构如图所示,其中X、Y、Z、M、P、Q为原子序数依次增大的短周期元素。下列说法正确的是
A. 分子极性:
B. 该化合物中各原子均满足8电子稳定结构
C. 第二电离能:
D. 中存在的键数为
12. 中南大学某团队设计了一种具有吸附和协同催化作用的复合材料Ti3C2Tx/CoO/MoO3,并将其用于对商业聚丙烯(PP)隔膜进行修饰,制备过程如图所示:
下列说法错误的是
A. 基态Ti原子中有4个未成对电子 B. 沸点:LiF>HCl
C. 的空间结构为平面三角形 D. 第一电离能:O>C>Co
13. 通过给电子主体和吸电子客体作用,可制备一种延迟荧光材料的通用超分子主客体共晶,制备路线如下。下列说法错误的是
A. 的核磁共振氢谱有6组峰
B. 生成的过程中,与的物质的量之比为1∶1
C. 与之间通过共价键形成稳定的主客体结构
D. 的空腔大小与的分子尺寸相匹配,可体现超分子分子识别的特征
14. 晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1),进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是
A. 图1晶体密度为g∙cm-3 B. 图1中O原子的配位数为6
C. 图2表示的化学式为 D. 取代产生的空位有利于传导
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 已知A、B、C、D、E、F、G、H、X、Y是中学化学常见物质,E、F、H、X、Y中含有同种元素,F是一种红棕色气体;反应①是置换反应,A是一种活泼金属,D是一种黑色固体。它们之间在一定条件下存在下列转化关系:
根据上图,完成下列问题:
(1)写出指定物质的化学式:C___________,E___________,H___________。
(2)反应①的化学方程式为___________。
(3)反应②中每转移2mole-,标准状况下产生的还原产物与氧化产物的体积差为___________L。
(4)D和G在高温下反应可制取工业原料气,反应的化学方程式为___________。要确定反应④的生成物,在反应后的溶液中加入过量NaOH浓溶液,看到有白色沉淀出现,其成分是___________;然后过滤出沉淀并对滤液加热,闻到有刺激性气味气体产生,为确定气体的成分,用湿润的红色石蕊试纸检验,发现试纸变蓝。根据上述现象写出反应④的化学方程式为___________。
16. 随着氢能被视为解决能源危机和环境问题的重要途径,科学家们开始探索能够高效储存氢气的材料。回答下列问题:
(1)1966年,Reilly和Wiswall发现镁镍合金()具有吸氢特性,这一发现开启了金属氢化物储氢研究的序幕。
①基态Ni原子价层电子的轨道表示式为_____________。
②第一电离能:_____________(填“>”“<”或“=”)。
(2)2009年,氨硼烷作为一种高容量化学氢化物引起了广泛关注,其储氢密度高且相对安全,其分子结构模型如图所示:
①下列说法正确的是_____________(填序号)。
a.氨硼烷分子内所含化学键的类型有氢键、非极性共价键和配位键
b.基态B原子价电子层上的电子先激发再杂化,激发过程中形成的原子光谱为发射光谱
c.原子和原子的杂化方式均为杂化
d.键角:
②氨硼烷与乙烷结构相似,氨硼烷在水中溶解能力大于乙烷的原因是_____________________________________________________。
(3)硼氢化钠是一种对环境友好的固体储氢材料,将、及金属按一定比例混合后,通入加热到只生成和。该反应的化学方程式为_____________________________________。
(4)镁基储氢材料水解反应也可制氢:,代替纯水时产氢速率明显加快,其原因是__________。(至少答2点)
(5)荷兰飞利浦实验室的研究人员发现了常温下具有良好的吸放氢性能的镧镍合金,被认为是第一代商业化储氢材料的代表。该合金的晶胞结构如图1所示,其中原子处于该晶胞的体心和面上。
①该晶体的化学式为____________________。
②请将该晶胞沿z轴方向的投影图(图2)补充完整。____________________。
17. 连二硫酸钠晶体(,)是常用的化学试剂。某研究小组通过如下实验方案制备连二硫酸钠晶体并测定产品纯度。
Ⅰ、向盛有无氧蒸馏水的三颈烧瓶中通入制得饱和溶液。开启磁力搅拌器,将称量好的分批加入,直至反应完全(反应装置如图)。
Ⅱ、将反应后的液体转移并真空抽气,除去过量的(装置省略,下同)。
Ⅲ、向溶液中加入适量的溶液,过滤后得到含的溶液。
Ⅳ、边搅拌边向滤液中缓慢滴加过量饱和溶液。
Ⅴ、过滤,滤液经一系列操作获得产品。
Ⅵ、测定产品纯度。
已知:①一定条件下,饱和溶液能与反应生成连二硫酸锰()和硫酸锰。
②连二硫酸锰()易溶于水,受热分解生成硫酸锰。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_________________;仪器b盛放的试剂可能是_________(填标号)。
A.无水氯化钙 B.碱石灰 C.五氧化二磷 D.氢氧化钠溶液
(2)步骤Ⅰ中采用_________(填“低温”或“高温”)浴槽,原因是_________________________。
(3)步骤Ⅳ发生反应的化学方程式为_________________________________________________。
(4)步骤Ⅴ“一系列操作”是:蒸发浓缩、__________________________、过滤、洗涤、干燥。
(5)称取产品配制成100.00 mL溶液,移取20.00 mL溶液于锥形瓶,用的酸性标准溶液滴定至终点的现象为:_________________________________________。平行测定三次,消耗标准溶液的平均体积为V mL,产品的纯度为_________%(用含、、的代数式表示)。
18. 以三元催化器废料(主要含、、、,还含有少量、、及有机物杂质)为原料,回收铂族金属(Pt、Pd、Rh)并制备高纯的工艺流程如下:
已知:,,
(1)“焙烧”的主要目的是_____________________________。“浸出”步骤中Pt、Pd、Rh分别转化为、、,转化等物质的量的、消耗氧化剂的量之比为___________。
(2)“调”后,溶液中,离子浓度可认为沉淀完全,则调节的范围为______________________。(保留2位有效数字)
(3)“萃取”原理可表示为,反萃取中加入的试剂为___________。“还原”操作中加入甲酸(HCOOH)回收金属Pt的离子方程式为___________。
(4)利用氧化还原滴定法可测定产品的含量,实验分三步进行。
步骤Ⅰ:取上述流程中得到的产品于锥形瓶中,加蒸馏水和浓硫酸,冷却后加入过氧化氢,摇匀直至样品溶解完全。
步骤Ⅱ:加热除去锥形瓶中的过氧化氢,冷却后,加入足量过二硫酸铵[],充分反应至无气泡出现,稀释至。
步骤Ⅲ:取反应后溶液用标准溶液滴定至终点时,消耗标准溶液。
已知:、、、。
产品中的质量分数为___________(计算结果保留3位有效数字)。
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秘密★启用前 试题卷类型:A
2026年河南省普通高中高三秋期10月联考
化学
注意事项:
1. 答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,用0.5毫米的黑色墨水签字笔将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。
3. 考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 下列关于实验安全、试剂的用途说法错误的是
A. 金属镁不慎着火时,可以用泡沫灭火器进行灭火
B. 碳酸氢铵可用作面包的膨松剂
C. 水银易挥发,若不慎有水银洒落,需用硫粉覆盖处理
D. 维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.镁能在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳,且镁能与沸水反应生成氢氧化镁和氢气,所以金属镁着火时,不能用泡沫灭火器灭火,A错误;
B.碳酸氢铵受热分解生成的二氧化碳能使面团疏松多孔,可用作面包的膨松剂,B正确;
C.常温下硫能与汞反应生成硫化汞,能减少汞挥发而产生有毒的蒸气污染空气,所以不慎有水银洒落时,应用硫粉覆盖处理,C正确;
D.维生素C具有还原性,可防止水果氧化变色,所以维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂,D正确;
故答案选A。
2. 利用天然气生产CS2的反应为2S2+CH4 = CS2+2H2S。下列说法不正确的是
A. S2和S8互为同素异形体 B. CH4的球棍模型为
C. CS2的电子式为 D. H2S分子中只含有σ键
【答案】B
【解析】
【详解】A.和是硫元素形成的不同单质,互为同素异形体,A正确;
B.分子中原子半径大于原子,球棍模型中中心代表的球应比周围代表的球更大,即,B错误;
C.与互为等电子体,与每个之间形成双键,所有原子最外层均满足8电子稳定结构,电子式为,C正确;
D.的结构式为,分子中均为单键,单键都属于键,D正确;
故选B。
3. 设为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A. 标准状况下,中含有的电子数为
B. 溶液中含有数目为
C. 完全溶解于水,转移电子数为
D. 与足量的硫粉反应转移电子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.标准状况下,为液体,不能用气体摩尔体积计算物质的量,即物质的量不是,则含有的电子数不是,A错误;
B.溶液中含有,由于很难电离,则数目远小于,B错误;
C.物质的量为,与水反应为可逆反应,则转移电子数小于,C错误;
D.与足量的硫粉反应生成,铜元素化合价由0价升高至+1价,转移电子数为,D正确;
故选D。
4. 下列反应表示正确的是
A. 合成酚醛树脂:
B. 实验室用铜与浓硝酸反应制:
C. 铅酸蓄电池的负极反应:
D. 与足量溶液反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A.合成酚醛树脂时,产物的化学计量数应为,而非,A错误;
B.铜与浓硝酸反应的还原产物为,正确反应方程式为 ,B错误;
C.铅酸蓄电池负极为失电子发生氧化反应,电解质为硫酸,产物应为,正确负极反应:,C错误;
D.中电负性更强,为价,为价,与足量发生非氧化还原反应,该化学方程式书写正确,D正确;
故选D。
5. 在下列溶液中一定能大量共存的离子组是
A. 0.1 mol/L酸性高锰酸钾溶液中:、、、
B. 通入过量的溶液中:、、、
C. 能使酚酞变红的溶液中:、、、
D. 加入铝粉会放出氢气的溶液中:、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸性高锰酸钾具有强氧化性,会与发生氧化还原反应,不能大量共存,A错误;
B.通入过量的溶液中,碳酸酸性弱于醋酸,不会与反应;过量条件下也不会与生成沉淀,各离子之间不发生反应,可以大量共存,B正确;
C.能使酚酞变红的溶液为碱性溶液,含大量,、会与发生反应,会与反应生成和,不能大量共存,C错误;
D.加入铝粉放出氢气的溶液可能为强酸性也可能为强碱性,碱性条件下,离子之间不反应,可以大量共存;酸性条件下会与反应生成、和,不能大量存在,因此不一定能大量共存,D错误;
6. 粗食盐水中常含有少量Ca2+、Mg2+、,实验室提纯粗食盐水制取食盐的流程如下:
下列关于粗食盐水提纯的说法中,错误的是
A. 沉淀1的主要成分是Mg(OH)2,还有少量Ca(OH)2
B. 过程ⅰ和ⅱ可以合并在一起过滤,不影响粗盐提纯结果
C. 粗盐提纯流程中使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、酒精灯、蒸发皿
D. 整个提纯过程中发生的反应都是复分解反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.加入过量NaOH溶液,Mg2+与OH⁻反应生成Mg(OH)2沉淀(主要成分),Ca(OH)2微溶,在过量OH-条件下可能有少量Ca(OH)2沉淀,故A正确;
B.过程i(加NaOH)和ii(加BaCl2)合并过滤,沉淀为Mg(OH)2、BaSO4及少量Ca(OH)2,滤液成分与分步过滤一致,不影响后续除杂,故B正确;
C.过滤需漏斗(玻璃仪器),蒸发皿是陶瓷仪器(非玻璃),选项未提及漏斗且包含蒸发皿,玻璃仪器列举错误,故C错误;
D.整个过程中,NaOH与Mg2+、BaCl2与、Na2CO3与Ca2+/Ba2+的反应均生成沉淀,盐酸与OH⁻/反应生成水或气体,均为复分解反应,故D正确;
故选C。
7. 由下列事实或现象能得出相应结论的是
选项
事实或现象
结论
A
向2 mL鸡蛋清中逐滴加入5滴浓硝酸,出现白色沉淀。
蛋白质发生了变性
B
向铁和过量浓硫酸加热反应后的溶液中滴加几滴KSCN溶液,溶液未出现红色。
反应未生成Fe3+
C
淀粉-KI试纸遇[FeF6]3-的溶液不变色
氧化性:
D
向等物质的量浓度的NaCl、Na2CrO4混合溶液中滴加AgNO3溶液,先出现AgCl沉淀。
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.浓硝酸属于强酸,可使蛋白质空间结构被破坏发生变性,产生白色沉淀,A符合题意;
B.过量浓硫酸具有强氧化性,可将滴入的氧化,因此溶液未变红不能说明反应未生成,B不符合题意;
C.为稳定配合物,溶液中游离浓度极低,无法氧化使试纸变色,实际氧化性,C不符合题意;
D.为型难溶物,为型难溶物,二者溶度积表达式不同,不能直接根据沉淀先后顺序比较大小,实际,D不符合题意;
故选A。
8. 亚氯酸钠()是一种重要的无机精细化工原料。实验室用制备的装置如图所示。已知:溶液温度高于,会发生分解;气体浓度超过10%时,易发生爆炸。
下列说法错误的是
A. 反应中鼓入的主要目的是稀释
B. 如果将浓硫酸换成浓盐酸,会导致B中得到的产品杂质增多
C. 可经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥制得晶体
D. 装置B中反应后的产物可能会混有杂质
【答案】C
【解析】
【分析】本实验用制备,按装置连接顺序梳理逻辑:装置A为发生装置,以、和浓硫酸为反应物生成,通入的用于稀释,避免其浓度超过10%发生爆炸;装置B为核心反应装置,与、反应制备,采用冰水浴控制温度低于60 ℃,防止生成的分解;装置C为尾气处理装置,倒扣漏斗可防止倒吸,据此解答。
【详解】A.气体浓度超过10%时易发生爆炸,鼓入可降低的浓度,避免发生爆炸,A正确;
B.浓盐酸具有还原性,可与、发生氧化还原反应生成,且浓盐酸易挥发,会将带入装置B中,从而引入等杂质,导致B中产品杂质增多,B正确;
C.已知溶液温度高于60 ℃时会发生分解,蒸发结晶需要加热,温度超过60 ℃会导致分解,不能采用蒸发结晶的方法制备晶体,C错误;
D.装置A中可与浓硫酸反应生成,进入装置B后被氧化为,与结合生成,因此装置B中反应后的产物可能会混有杂质,D正确;
故选C。
9. 某小组设计如下实验探究铜及其化合物的转化。
下列说法正确的是
A. 若将换成,Ⅲ中也产生砖红色沉淀
B. 若将盐酸换成硫酸、硝酸,则Ⅳ→Ⅴ中发生的反应不变
C. 氨水、双氧水协同作用才能实现Ⅵ→Ⅶ转化
D. 上述转化中,共包括2个氧化还原反应
【答案】C
【解析】
【分析】I中加得II中蓝色沉淀,加加热,还原得III中砖红色,加稀盐酸发生歧化反应,得V中红色沉淀Cu,Cu加氨水、双氧水,被氧化为后配位得到VII中深蓝色溶液。
【详解】A.中无还原性,不能将中+2价Cu还原为+1价,不会产生砖红色沉淀,A错误;
B.若换成硝酸,硝酸具有强氧化性,会将歧化生成的Cu单质氧化溶解,无法得到红色Cu沉淀,反应发生改变,B错误;
C.Cu单质不与氨水直接反应,需要双氧水作氧化剂将Cu氧化为,氨水作配体与形成配离子,二者协同作用才能实现转化,C正确;
D.氧化还原反应有:II→III(Cu被还原、被氧化)、IV→V(歧化)、VI→VII(Cu被氧化、双氧水被还原),共3个氧化还原反应,D错误;
故选C。
10. 下图所示的物质转化关系中(反应条件和部分生成物未列出),A是由两种短周期元素组成的常见气态氢化物,且A的水溶液呈碱性,B是一种常见的非金属单质,D的相对分子质量比C的大16,G是用途最广泛的金属单质。下列说法正确的是
A. C、D均能与NaOH溶液反应
B. 常温下,G能与E的浓溶液反应制取D
C. 若1 mol G与足量的E反应,则转移电子数为3NA
D. A与B的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:5
【答案】C
【解析】
【分析】A是由两种短周期元素组成的常见气态氢化物,且A的水溶液呈碱性,则A为NH3,B是一种常见的非金属单质,B为O2,A与B发生反应,D的相对分子质量比C的大16,则C为NO,D为NO2,NO2与H2O反应生成HNO3,则E为HNO3,G是用途最广泛的金属单质,则G为Fe,Fe与HNO3反应生成NO,据此回答。
【详解】A.由分析知,C为NO,D为NO2,NO与NaOH不反应,NO2与NaOH发生反应,A错误;
B.常温下,Fe遇浓硝酸发生钝化,不能制取NO2,B错误;
C.硝酸具有强氧化性,若1 mol Fe与足量的HNO3反应,生成1 mol Fe(NO3)3,则转移电子数为3NA,C正确;
D.A与B发生反应中,N的化合价升高,NH3为还原剂,O2为氧化剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:4,D错误;
故选C。
11. 一种亲水有机盐的结构如图所示,其中X、Y、Z、M、P、Q为原子序数依次增大的短周期元素。下列说法正确的是
A. 分子极性:
B. 该化合物中各原子均满足8电子稳定结构
C. 第二电离能:
D. 中存在的键数为
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、M、P、Q为原子序数依次增大的短周期元素,结合成键特点及原子序数关系,推断如下:能形成4个共价键,应为元素;原子序数大于且小于,应为元素;能形成双键,应为元素;原子序数大于且能与形成共价键,应为元素;能形成2个双键和2个单键,且原子序数最大,应为S元素;能形成+1价阳离子且原子序数小于,应为Li元素,据此解答。
【详解】A.由分析可知,为(V形,极性分子),为(直线形,非极性分子),则极性:,A错误;
B.该化合物中元素形成2个双键和2个单键,最外层电子数为12,不满足8电子稳定结构,B错误;
C.失去1个电子后为(电子排布为,达到半充满稳定结构),再失去一个电子变成不稳定结构的第二电离能较大;失去1个电子后为,再失去一个电子变成稳定的较容易,则第二电离能,即M>P,C正确;
D.为,中Cu2+与4个通过配位键(σ键)结合,每个含1个σ 键,即1个中含σ键数为4+4=8个,但的物质的量未知,无法计算存在的键数,D错误;
故选C。
12. 中南大学某团队设计了一种具有吸附和协同催化作用的复合材料Ti3C2Tx/CoO/MoO3,并将其用于对商业聚丙烯(PP)隔膜进行修饰,制备过程如图所示:
下列说法错误的是
A. 基态Ti原子中有4个未成对电子 B. 沸点:LiF>HCl
C. 的空间结构为平面三角形 D. 第一电离能:O>C>Co
【答案】A
【解析】
【详解】A.Ti是22号元素,基态原子的电子排布式为,根据洪特规则,3d轨道的2个电子分占不同轨道,未成对电子数为2,并非4,A错误;
B.LiF为离子晶体,HCl为分子晶体,故沸点LiF>HCl,B正确;
C.的中心N原子的价层电子对数为,无孤电子对,空间结构为平面三角形,C正确;
D.同周期主族元素第一电离能整体呈增大趋势,因此第一电离能,Co是过渡金属元素,金属元素的第一电离能远小于同周期非金属元素,因此第一电离能顺序为,D正确;
故选A。
13. 通过给电子主体和吸电子客体作用,可制备一种延迟荧光材料的通用超分子主客体共晶,制备路线如下。下列说法错误的是
A. 的核磁共振氢谱有6组峰
B. 生成的过程中,与的物质的量之比为1∶1
C. 与之间通过共价键形成稳定的主客体结构
D. 的空腔大小与的分子尺寸相匹配,可体现超分子分子识别的特征
【答案】C
【解析】
【详解】A.结构较对称,上连的甲基中含1种等效氢,连在同一个碳原子上的两个甲基中的6个碳原子为1种等效氢,两个等价苯环上共4种等效氢,总共有6种等效氢,核磁共振氢谱有6组峰,A正确;
B.由3个单元通过3个桥连接成环,每个来自1个,故参加反应的与物质的量之比为,B正确;
C.与形成超分子主客体结构,二者依靠分子间非共价作用(范德华力、静电作用等)结合,并非共价键,C错误;
D.超分子的分子识别特征为主体空腔与客体分子的尺寸、结构相匹配,才能选择性结合形成稳定超分子,该过程体现了此特征,D正确;
故答案选C。
14. 晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1),进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是
A. 图1晶体密度为g∙cm-3 B. 图1中O原子的配位数为6
C. 图2表示的化学式为 D. 取代产生的空位有利于传导
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据均摊法,图1的晶胞中含Li:8×+1=3,O:2×=1,Cl:4×=1,1个晶胞的质量为g=g,晶胞的体积为(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3,则晶体的密度为g÷(a3×10-30cm3)=g/cm3,A项正确;
B.图1晶胞中,O位于面心,与O等距离最近的Li有6个,O原子的配位数为6,B项正确;
C.根据均摊法,图2中Li:1,Mg或空位为8×=2。O:2×=1,Cl或Br:4×=1,Mg的个数小于2,根据正负化合价的代数和为0,图2的化学式为LiMgOClxBr1-x,C项错误;
D.进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质材料,说明Mg2+取代产生的空位有利于Li+的传导,D项正确;
答案选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 已知A、B、C、D、E、F、G、H、X、Y是中学化学常见物质,E、F、H、X、Y中含有同种元素,F是一种红棕色气体;反应①是置换反应,A是一种活泼金属,D是一种黑色固体。它们之间在一定条件下存在下列转化关系:
根据上图,完成下列问题:
(1)写出指定物质的化学式:C___________,E___________,H___________。
(2)反应①的化学方程式为___________。
(3)反应②中每转移2mole-,标准状况下产生的还原产物与氧化产物的体积差为___________L。
(4)D和G在高温下反应可制取工业原料气,反应的化学方程式为___________。要确定反应④的生成物,在反应后的溶液中加入过量NaOH浓溶液,看到有白色沉淀出现,其成分是___________;然后过滤出沉淀并对滤液加热,闻到有刺激性气味气体产生,为确定气体的成分,用湿润的红色石蕊试纸检验,发现试纸变蓝。根据上述现象写出反应④的化学方程式为___________。
【答案】(1) ①. MgO ②. HNO3 ③. NO
(2)
(3)33.6 (4) ①. ②. Mg(OH)2 ③.
【解析】
【分析】F是红棕色气体说明F为NO2,A是一种活泼金属,并且A在B中燃烧属于置换反应,D是一种黑色固体,能与E反应产生NO2,则E应该是浓HNO3,D是C;故A是Mg,B是CO2,C是MgO。C和浓HNO3反应,产生CO2、NO2和H2O,故G是H2O,又由于E、F、H、X、Y中含有同种元素,故H是NO。
【小问1详解】
根据分析可知C为MgO,E为HNO3,H为NO;
【小问2详解】
反应①是镁在CO2中剧烈燃烧,发出耀眼的白光并放出大量的热,生成黑色的碳和白色的MgO,化学方程式为;
【小问3详解】
反应②为C与浓硝酸发生反应C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O,根据反应可知,每转移4mole-生成5mol气体;则转移2mol电子生成2.5mol气体,且n(NO2)=2mol,n(CO2)=0.5mol;其中NO2是还原产物,CO2是氧化产物,故二者的体积差;
【小问4详解】
D为C,G为H2O,C和H2O在高温下生成水煤气,反应为:;反应④是Mg和HNO3反应,反应肯定生成Mg(NO3)2,确定Mg(NO3)2的生成,需要加入NaOH,产生的白色沉淀是Mg(OH)2;将沉淀过滤后对滤液加热,产生的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体为NH3,说明滤液中含有,由此可知镁与硝酸反应生成硝酸镁、硝酸铵、水,故反应的化学方程式为。
16. 随着氢能被视为解决能源危机和环境问题的重要途径,科学家们开始探索能够高效储存氢气的材料。回答下列问题:
(1)1966年,Reilly和Wiswall发现镁镍合金()具有吸氢特性,这一发现开启了金属氢化物储氢研究的序幕。
①基态Ni原子价层电子的轨道表示式为_____________。
②第一电离能:_____________(填“>”“<”或“=”)。
(2)2009年,氨硼烷作为一种高容量化学氢化物引起了广泛关注,其储氢密度高且相对安全,其分子结构模型如图所示:
①下列说法正确的是_____________(填序号)。
a.氨硼烷分子内所含化学键的类型有氢键、非极性共价键和配位键
b.基态B原子价电子层上的电子先激发再杂化,激发过程中形成的原子光谱为发射光谱
c.原子和原子的杂化方式均为杂化
d.键角:
②氨硼烷与乙烷结构相似,氨硼烷在水中溶解能力大于乙烷的原因是_____________________________________________________。
(3)硼氢化钠是一种对环境友好的固体储氢材料,将、及金属按一定比例混合后,通入加热到只生成和。该反应的化学方程式为_____________________________________。
(4)镁基储氢材料水解反应也可制氢:,代替纯水时产氢速率明显加快,其原因是__________。(至少答2点)
(5)荷兰飞利浦实验室的研究人员发现了常温下具有良好的吸放氢性能的镧镍合金,被认为是第一代商业化储氢材料的代表。该合金的晶胞结构如图1所示,其中原子处于该晶胞的体心和面上。
①该晶体的化学式为____________________。
②请将该晶胞沿z轴方向的投影图(图2)补充完整。____________________。
【答案】(1) ①. ②. >
(2) ①. cd ②. 氨硼烷分子能与水分子间形成氢键,增大溶解度,而乙烷为非极性分子,不能与水分子形成氢键,溶解度小
(3)
(4)水解使溶液呈酸性,消耗反应生成的,促进水解反应正向进行;防止生成的沉淀覆盖在表面阻碍反应
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
①Ni是28号元素,基态原子价层电子排布式为,根据洪特规则和泡利不相容原理,其轨道表示式为;②Mg的3s轨道处于全满的较稳定状态,其第一电离能大于同周期相邻的Al元素;
【小问2详解】
a.氢键属于分子间作用力,不属于化学键,且氨硼烷中不含非极性共价键,a错误;
b.电子从低能级跃迁到高能级需要吸收能量,激发过程中形成的原子光谱为吸收光谱,b错误;
c.N和B原子均形成4个键(含1个配位键),无孤电子对,杂化方式均为杂化,c正确;
d.中N原子有一对孤电子对,对成键电子对的斥力较大,而中N原子的孤电子对与B原子形成配位键,斥力减小,故键角变大,d正确;
故选cd;
氨硼烷分子中含有N-H键,能与水分子形成分子间氢键,从而增大溶解度;而乙烷是非极性分子,不能与水形成氢键,溶解度较小;
【小问3详解】
根据反应物和生成物,反应中Na从0价升高到+1价,中H从0价降低到-1价(中H为-1价),B和Si化合价不变。根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式即可得到:;
【小问4详解】
水解生成和。使用溶液代替纯水时,水解呈酸性,能够中和反应生成的,降低生成物浓度,从而促进水解平衡正向移动;同时,消耗可以有效防止难溶的沉淀覆盖在固体表面,使反应能够持续快速进行;
【小问5详解】
①根据均摊法,晶胞中La原子位于8个顶点,个数为;Ni原子位于体心(1个)、4个侧面面心(个)以及上下底面内(上下底面各有2个,属于两个晶胞共用,个),Ni原子总数为。故该晶体的化学式为;②沿z轴方向投影,z=0和z=1平面上的Ni原子投影在菱形长对角线的三等分点附近(图2中已画出这2个空心圆);z=1/2平面上的1个体心Ni原子投影在菱形的中心,4个侧面面心Ni原子投影在菱形的4条边中点,即。
17. 连二硫酸钠晶体(,)是常用的化学试剂。某研究小组通过如下实验方案制备连二硫酸钠晶体并测定产品纯度。
Ⅰ、向盛有无氧蒸馏水的三颈烧瓶中通入制得饱和溶液。开启磁力搅拌器,将称量好的分批加入,直至反应完全(反应装置如图)。
Ⅱ、将反应后的液体转移并真空抽气,除去过量的(装置省略,下同)。
Ⅲ、向溶液中加入适量的溶液,过滤后得到含的溶液。
Ⅳ、边搅拌边向滤液中缓慢滴加过量饱和溶液。
Ⅴ、过滤,滤液经一系列操作获得产品。
Ⅵ、测定产品纯度。
已知:①一定条件下,饱和溶液能与反应生成连二硫酸锰()和硫酸锰。
②连二硫酸锰()易溶于水,受热分解生成硫酸锰。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_________________;仪器b盛放的试剂可能是_________(填标号)。
A.无水氯化钙 B.碱石灰 C.五氧化二磷 D.氢氧化钠溶液
(2)步骤Ⅰ中采用_________(填“低温”或“高温”)浴槽,原因是_________________________。
(3)步骤Ⅳ发生反应的化学方程式为_________________________________________________。
(4)步骤Ⅴ“一系列操作”是:蒸发浓缩、__________________________、过滤、洗涤、干燥。
(5)称取产品配制成100.00 mL溶液,移取20.00 mL溶液于锥形瓶,用的酸性标准溶液滴定至终点的现象为:_________________________________________。平行测定三次,消耗标准溶液的平均体积为V mL,产品的纯度为_________%(用含、、的代数式表示)。
【答案】(1) ①.
恒压滴液漏斗(或恒压分液漏斗) ②. B
(2) ①.
低温 ②.
增大二氧化硫的溶解度,同时防止生成的连二硫酸锰受热分解,提高产率
(3)
(4)
冷却结晶 (5) ①.
滴入最后半滴酸性标准溶液时,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色 ②.
【解析】
【小问1详解】
仪器a带有连通漏斗和烧瓶的平衡管,作用是保证液体顺利滴下,为恒压滴液漏斗;仪器b是尾气处理装置,作用是吸收未反应的有毒酸性气体:无水氯化钙、五氧化二磷均无法吸收,D选项为溶液不能装入球形干燥管,只有碱石灰(碱性固体)可以吸收,选B;
【小问2详解】
连二硫酸锰易受热分解生成硫酸锰,温度降低可以保证连二硫酸锰的生成率,同时温度降低有利于增大二氧化硫溶解度,促进反应进行;
【小问3详解】
步骤Ⅳ中和反应,生成难溶的沉淀,得到目标产物,属于复分解反应,化学方程式为:;
【小问4详解】
连二硫酸钠带结晶水,受热易导致连二硫酸根分解、失去结晶水,因此蒸发浓缩后需要冷却结晶析出晶体,不能采用蒸发结晶;
【小问5详解】
滴定终点现象:酸性本身为紫红色,滴定前待测液为无色,终点时过量的使溶液显浅紫红色,且半分钟不恢复原色;纯度计算:酸性条件下被氧化为,从+5价升至+6价, 失去电子;中从+7价降至+2价, 得到电子,由电子守恒得物质的量关系:, 20mL待测液中,对应20mL溶液中,100mL溶液中总物质的量为,总质量为,因此纯度为。
18. 以三元催化器废料(主要含、、、,还含有少量、、及有机物杂质)为原料,回收铂族金属(Pt、Pd、Rh)并制备高纯的工艺流程如下:
已知:,,
(1)“焙烧”的主要目的是_____________________________。“浸出”步骤中Pt、Pd、Rh分别转化为、、,转化等物质的量的、消耗氧化剂的量之比为___________。
(2)“调”后,溶液中,离子浓度可认为沉淀完全,则调节的范围为______________________。(保留2位有效数字)
(3)“萃取”原理可表示为,反萃取中加入的试剂为___________。“还原”操作中加入甲酸(HCOOH)回收金属Pt的离子方程式为___________。
(4)利用氧化还原滴定法可测定产品的含量,实验分三步进行。
步骤Ⅰ:取上述流程中得到的产品于锥形瓶中,加蒸馏水和浓硫酸,冷却后加入过氧化氢,摇匀直至样品溶解完全。
步骤Ⅱ:加热除去锥形瓶中的过氧化氢,冷却后,加入足量过二硫酸铵[],充分反应至无气泡出现,稀释至。
步骤Ⅲ:取反应后溶液用标准溶液滴定至终点时,消耗标准溶液。
已知:、、、。
产品中的质量分数为___________(计算结果保留3位有效数字)。
【答案】(1) ①. 除去有机物 ②. 2:3
(2) ①. 4.7 ②. 8.0
(3) ①. HNO3溶液 ②.
(4)95.6%
【解析】
【分析】该流程以三元催化器废料为原料,先通过焙烧除去有机物杂质,后续加盐酸、氯气浸出,将Pt、Pd、Rh转化为氯配离子,Ce、Fe、Al元素转化为相应的氯化物,也溶解进入体系,浸出渣主要是SiO2,之后调pH沉淀除去Fe3+、Al3+,再经萃取分离出铂族金属氯配离子(水层),有机层中的铈经反萃取转化为Ce3+、结晶得到硝酸铈晶体,最终处理得到高纯CeO2,实现铂族金属回收和CeO2制备。
【小问1详解】
废料中含有有机物杂质,焙烧可以将有机物氧化除去,避免后续浸出步骤受有机物干扰;Pd从0价转化为中+2价,1mol Pd失去2mol电子;Rh从0价转化为中+3价,1mol Rh失去3mol电子。浸出步骤的氧化剂为,1mol 作为氧化剂得到2mol电子,因此等物质的量的Pd、Rh消耗的物质的量之比为;
【小问2详解】
根据溶度积,氢氧化铝比氢氧化铁更难沉淀,取最难沉淀的()计算,由,得,对应pH=4.6,此时早已完全沉淀;已知,由,得,对应pH=8。 因此pH范围为;
【小问3详解】
反萃取:萃取平衡为,加入高浓度的硝酸,增大水层浓度,平衡逆向移动,即可将重新转移到水层实现反萃取;作为还原剂被氧化为,被还原为单质Pt,化学方程式为;
【小问4详解】
根据反应关系可得计量链:,即, 滴定消耗的总物质的量:,对应的质量为,因此质量分数为.
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