精品解析:陕西咸阳市兴平市2026-2027学年高三上学期一模 化学试题
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内容正文:
兴平市2027届高三第一次模拟考试化学
(全卷满分100分,考试时间75分钟)
老师真诚地提醒你:
1.本试卷共8页,满分100分,请你直接在答题纸上作答;
2.答卷前请将密封线内的项目填写清楚;
3.书写要认真、工整、规范;卷面干净、整洁、美观。
4.可能用到的相对原子质量:
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
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. 化学与科技、生活息息相关。下列有关说法正确的是
A. 单轨列车车窗使用的钢化玻璃属于合金
B. 脑机接口电极的材料聚二甲基硅氧烷不属于无机物
C. “歼-20”飞机上大量使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料
D. 风力发电属于化学变化
2. 下列化学用语或图示表述正确的是
A. 用单线桥表示反应的电子转移:
B. 溶液中的水合离子:
C. 用电子式表示的形成过程:
D. 反应属于化学变化
3. 下列关于物质应用的解释错误的是
选项
应用
解释
A
过氧化钠用作呼吸面具中的供氧剂
过氧化钠与二氧化碳、水反应都有氧气生成
B
工业上用钠从钛的氯化物中置换出钛
钠的金属活动性强于钛,可在水溶液中将置换为
C
铝合金用于制造高铁车体
铝合金密度小、强度高,能有效减轻车身重量
D
铁粉可用作食品包装袋中的脱氧剂
铁粉具有还原性,能与包装袋内的反应,防止食品氧化变质
A. A B. B C. C D. D
4. 下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A. 通入石灰乳中:
B. 用醋酸和淀粉—KI溶液检验加碘盐中的:
C. 用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板:
D. 用泡沫灭火器灭火的原理:
5. 能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
A. 可为氮气,氧化物2与水发生的反应属于化合反应
B. 可为钠,氧化物2可与水反应生成
C. 可为硫,氧化物1可使品红溶液褪色
D. 可为碳,相同条件下在水中的溶解度:
6. 用下列实验装置(部分夹持装置略去)进行相应实验,操作规范且正确的是
A.制备氢氧化亚铁
B.用该装置制备碳酸氢钠
C.制备无水
D.比较、的稳定性
A. A B. B C. C D. D
7. 以下是某种粗盐(主要含、Ca2+、Mg2+等杂质离子)精制成NaCl溶液的部分流程。
下列说法错误的是
A. ①中的除杂试剂可以是BaCl2溶液
B. ②中加入过量Na2CO3溶液后,Ca2+和过量的Ba2+被除去
C. ③中加入过量NaOH溶液后过滤,还需加适量盐酸
D. 杂质离子的去除顺序还可以是③②①
8. 类推思维是化学解题中常用的一种思维方法,下列反应方程式的类推正确的是
A. Al与Fe2O3在高温下反应生成Al2O3和Fe,则Al与MnO2在高温下反应生成Al2O3和Mn
B. NaCl固体与浓H2SO4加热可制HCl,则NaI固体与浓H2SO4加热制HI
C. Fe与Cl2反应生成FeCl3,则Fe与I2反应生成FeI3
D. Na与H2O反应生成NaOH和H2,则Fe与H2O反应生成和H2
9. 元素为短周期元素,其原子序数与化合价的关系如图所示。下列说法正确的是
A. c与e的原子半径:
B. 第一电离能:
C. 简单气态氢化物的稳定性:
D. 基态和原子核外均有1个未成对电子
10. 钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应①生成的气体,每11.2 L(标准状况)含原子的数目为
B. 反应②中2.3 g Na完全反应生成的产物中含非极性键的数目为
C. 反应③中与足量反应转移电子的数目为
D. 溶液中,的数目为
11. 科学研究人员在金星大气中探测到了磷化氢()气体。常作为一种熏蒸剂,在贮粮中用于防治害虫,一种制备的流程如图所示:下列说法正确的是
A. 次磷酸的分子式为,属于三元酸
B. 流程中,属于还原产物
C. 白磷与浓溶液反应的化学方程式为:(浓)
D. 理论上,消耗1个白磷可生产2个
12. 某同学设计以下实验,探究铜配合物的性质及平衡移动。已知:呈蓝色,呈黄色。
步骤①:取溶液(蓝色)。
步骤②:向①中滴加浓盐酸,溶液变为黄绿色。
步骤③:向②中滴加适量蒸馏水稀释,溶液恢复蓝色。
步骤④:向③中滴加氨水至过量,先产生蓝色沉淀,后沉淀溶解得到深蓝色溶液。
步骤⑤:向④的深蓝色溶液中加入适量95%乙醇,析出深蓝色晶体。
下列说法错误的是
A. 中提供了空轨道,作配体
B. ③中滴加适量蒸馏水稀释,平衡逆向移动
C. ④中沉淀溶解是因为氨水滴加过量导致溶液中浓度增大,促使转化为可溶性配合物
D. ⑤中析出晶体是因为乙醇分子的极性比水分子弱,降低了溶剂的极性,使配合物的溶解度减小
13. X是自然界中一种常见矿物的主要成分,可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。
下列说法错误的是
A. Y常用作油漆、涂料等的红色颜料 B. 溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化
C. 反应需要在强酸性条件下进行 D. Q可以通过单质间化合反应制备
14. 某溶液中可能含有中的一种或几种,取该溶液进行实验,实验记录如下:
依据实验内容和相关数据(气体体积在标准状况下测定),判断下列关于原溶液的说法正确的是
A. 原溶液中 B. 无色气体A可能为
C. 一定含有 D. 可能含有
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15. 氧化还原反应在工业生产、环保及科研中有广泛的应用。请根据以下信息,结合所掌握的化学知识,回答下列问题:
(1)钒性能优良,用途广泛,有金属“维生素”之称。能与盐酸反应生成和一种黄绿色气体,该黄绿色气体能与溶液反应而被吸收,则的还原性由强到弱的顺序是 _______。
(2)通过电化学循环法可将H2S转化为H2SO4和H2(如图所示)。其中氧化过程发生如下两步反应:H2S+H2SO4=SO2↑+S↓+2H2O、S+O2=SO2。
①电极a上发生的电极反应为_______。H+移向_______(填“a”或“b”)极。
②理论上1 mol H2S参加反应可产生H2的物质的量为_______。
(3)含硫化合物在材料加工、实验室分析中有重要应用。(NH4)2S2O8常用于织物漂白。测定(NH4)2S2O8样品溶液的浓度:量取25.00 mL该溶液于锥形瓶中,加入30.00 mL 0.2000 mol·L-1 FeSO4溶液。待充分反应后,用0.01000 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定过量的FeSO4,平行滴定3次,平均消耗KMnO4标准溶液22.80 mL。实验过程中的反应如下:,。
①下列实验图标与本实验无关的是 _______(填选项字母)。
A. B. C. D.
②取用30.00 mL 0.2000 mol·L-1 FeSO4溶液时应选用的仪器是_______(填字母)。
A.25 mL量筒 B.50 mL量筒 C.25 mL酸式滴定管 D.50 mL酸式滴定管
③计算(NH4)2S2O8样品溶液的物质的量浓度_______mol·L-1。
16. 复兴号高铁车体材质用到锰元素,锰及其化合物用途广泛。以菱锰矿(主要成分为,还含有铁、镍、钴的碳酸盐以及杂质)为原料生产金属锰和高品位的工艺流程如图:
(1)“溶浸”过程中,若其他条件不变,采取下列措施能提高浸出率的有_____(填序号)。
A.适当缩短溶浸时间 B.适当加快搅拌速度 C.适当升高溶浸温度
(2)锰的浸出率结果如图所示。由图可知,所采用的最佳实验条件为______________。
(3)主要用于氧化_____离子。滤渣1的成分有_____和,其中需要回收循环利用,可加入葡萄糖()和硫酸溶液处理,氧化产物为,写出对应的离子方程式_______________________。
(4)写出“沉锰”的离子方程式:_______________________。
(5)由锰、镍、镓制备的磁性形状记忆型合金中,基态Mn原子核外有_____个未成对电子,晶胞结构如图,其化学式为______________。
17. 二草酸合铜(Ⅱ)酸钾{}可用于无机合成、功能材料制备。实验室制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可采用如下步骤:
Ⅰ.取的溶液,搅拌下滴加足量溶液,产生浅蓝色沉淀。加热,沉淀转变成黑色,过滤。
Ⅱ.向草酸溶液中加入适量固体,制得和混合溶液。
Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至,加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后,趁热过滤。
Ⅳ.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩,经一系列操作后,干燥得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体,进行表征和分析。
(1)由胆矾(化学式为)配制Ⅰ中的溶液。
①需称量固体的质量为__________,下列仪器中不需要的是__________(填字母),还缺少的玻璃仪器有_________________________。
②下列情况一定会使所配的溶液浓度小于的有_________(填字母)。
a.将溶液装瓶时,有少量液体洒在试剂瓶外
b.洗涤完烧杯和玻璃棒后,洗涤液倒入废液缸中
c.转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水
d.定容时俯视容量瓶的刻度线
e.定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
(2)长期存放的中,会出现少量白色固体,原因是_____________________。
(3)Ⅰ中的黑色沉淀是_________(写化学式)。
(4)Ⅱ中原料配比为,写出反应的化学方程式:_____________________。
(5)Ⅱ中,为防止反应过于剧烈而引起喷溅,加入应采取____________________的方法。
(6)Ⅳ中“一系列操作”包括_________________________。
18. A、B、D、E、X是原子序数依次增大的五种短周期主族元素。A是周期表中相对原子质量最小的元素,A、B能形成两种常温下液态的化合物和。D基态原子的价电子中没有未成对电子,E的简单离子是本周期元素离子半径最小的,X是本周期元素中电负性最大的元素。
(1)的电子式为__________;在周期表中的位置是_______________。
(2)比较、第一电离能的大小,并解释原因:_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)实验室制取X单质的离子方程式为______________________________________________________。
(4)E和X的最高价氧化物对应水化物两者发生反应的离子方程式为_____________________________。
(5)Y是位于第四周期的X的同主族元素,X、Y均可以与形成氢化物,比较气态氢化物、的稳定性,并从原子结构的角度解释原因:_____________________________。
(6)镓()与为同主族元素,实验室用生产发光二极管()的废料(主要成分为难溶于水的,含少量、)制备,一种流程如下。
已知:难溶于溶液。
下列说法不正确的是_________(填字母)。
A.元素位于元素周期表的区
B.Ⅰ中,生成的反应:
C.的简化核外电子排布式为
D.中的化合价为+3
E.Ⅲ中,为使充分沉淀,需加入过量的硫酸
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兴平市2027届高三第一次模拟考试化学
(全卷满分100分,考试时间75分钟)
老师真诚地提醒你:
1.本试卷共8页,满分100分,请你直接在答题纸上作答;
2.答卷前请将密封线内的项目填写清楚;
3.书写要认真、工整、规范;卷面干净、整洁、美观。
4.可能用到的相对原子质量:
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
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. 化学与科技、生活息息相关。下列有关说法正确的是
A. 单轨列车车窗使用的钢化玻璃属于合金
B. 脑机接口电极的材料聚二甲基硅氧烷不属于无机物
C. “歼-20”飞机上大量使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料
D. 风力发电属于化学变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.钢化玻璃主要成分为玻璃,属于硅酸盐类无机非金属材料,A错误;
B.聚二甲基硅氧烷属于有机硅聚合物,是有机物,B正确;
C.碳纤维主要成分为碳单质,属于无机非金属材料,C错误;
D.风力发电过程中仅存在能量形式的转化,无新物质生成,属于物理变化,D错误;
故选B。
2. 下列化学用语或图示表述正确的是
A. 用单线桥表示反应的电子转移:
B. 溶液中的水合离子:
C. 用电子式表示的形成过程:
D. 反应属于化学变化
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应中仅元素化合价发生变化,中-1价的失去1个电子,中+1价的得到电子,单线桥从失电子的中的出发,指向得电子的中的,桥上标注转移的1个电子,图示符合单线桥的表示规范,A正确;
B.在溶液中电离出和,水分子中端带部分负电荷、端带部分正电荷,因此阳离子周围的水分子应让带负电的朝向中心阳离子,阴离子周围的水分子应让带正电的朝向中心阴离子;图示中阳离子周围水分子的朝向中心、阴离子周围水分子的朝向中心,朝向完全错误,正确表示为:,B错误;
C.由和过氧根离子构成,过氧根中两个原子间存在共用电子对,并非两个独立的负一价氧;图示中产物为两个独立的负一价氧与结合,未体现过氧根的共价结构,不符合的电子式形成过程,其形成过程为:,C错误;
D.该反应为原子核发生改变的核反应,该反应不属于化学变化,D错误;
故选A。
3. 下列关于物质应用的解释错误的是
选项
应用
解释
A
过氧化钠用作呼吸面具中的供氧剂
过氧化钠与二氧化碳、水反应都有氧气生成
B
工业上用钠从钛的氯化物中置换出钛
钠的金属活动性强于钛,可在水溶液中将置换为
C
铝合金用于制造高铁车体
铝合金密度小、强度高,能有效减轻车身重量
D
铁粉可用作食品包装袋中的脱氧剂
铁粉具有还原性,能与包装袋内的反应,防止食品氧化变质
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.过氧化钠可与人体呼出的、发生反应:、,反应均有氧气生成,可作为呼吸面具的供氧剂,A正确;
B.金属钠化学性质极活泼,投入水溶液中会优先与水发生反应:,无法置换溶液中的;工业上制备钛是在惰性气体保护的熔融环境中,用钠还原无水,不能在水溶液中进行,B错误;
C.铝合金具备密度小、机械强度高的特性,在保证车体结构强度的同时可有效减轻车身重量,适合用于制造高铁车体,C正确;
D.铁粉具有还原性,可与食品包装袋内的发生反应,消耗袋内氧气,避免食品被氧化变质,因此可用作食品脱氧剂,D正确;
故选B。
4. 下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A. 通入石灰乳中:
B. 用醋酸和淀粉—KI溶液检验加碘盐中的:
C. 用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板:
D. 用泡沫灭火器灭火的原理:
【答案】D
【解析】
【详解】A.石灰乳中含有大量未溶解的,书写离子方程式时应保留其化学式。氯气与石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,正确的离子方程式为,A错误;
B.酸性条件下,与反应生成,使淀粉溶液变蓝。题中使用的醋酸是弱酸,书写离子方程式时应保留其化学式,不能拆写为和,正确的离子方程式为,B错误;
C.三氯化铁溶液与铜反应时,被还原为,铜被氧化为。每个铜原子失去2个电子,每个得到1个电子,因此正确的离子方程式为,C错误;
D.泡沫灭火器中的与相互促进水解,生成沉淀和气体,使反应充分进行,离子方程式为,D正确;
故选D。
5. 能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
A. 可为氮气,氧化物2与水发生的反应属于化合反应
B. 可为钠,氧化物2可与水反应生成
C. 可为硫,氧化物1可使品红溶液褪色
D. 可为碳,相同条件下在水中的溶解度:
【答案】C
【解析】
【详解】A.若为氮气,转化路径为与反应生成(氧化物1),进一步与反应生成(氧化物2),与水发生反应,生成物有两种,不符合化合反应“多变一”的特征,A不符合题意;
B.若为钠,转化路径为与反应生成(氧化物1),进一步与反应生成(氧化物2),与水发生反应,无生成,B不符合题意;
C.若为硫,转化路径为与反应生成(氧化物1),进一步与反应生成(氧化物2),与水反应生成,与反应生成硫酸盐,整个转化关系成立;且具有漂白性,可使品红溶液褪色,C符合题意;
D.若为碳,转化路径为与反应生成(氧化物1),进一步与反应生成(氧化物2),与水反应生成,与反应生成碳酸盐或碳酸氢盐;但相同条件下水中的溶解度为,题中结论错误,D不符合题意;
故选C。
6. 用下列实验装置(部分夹持装置略去)进行相应实验,操作规范且正确的是
A.制备氢氧化亚铁
B.用该装置制备碳酸氢钠
C.制备无水
D.比较、的稳定性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.制备氢氧化亚铁时,胶头滴管内盛装溶液,尖嘴伸入溶液液面下,试管内溶液上层有苯层隔绝空气,可防止生成的被氧气氧化,A正确;
B.制备碳酸氢钠时,极易溶于水,通入的导管直接插入饱和食盐水液面下易发生倒吸,不能插入溶液中;向饱和食盐水通气体的正确顺序是先通足量再通,CO2溶解度小,应该将导管插入溶液中,B错误;
C.为强酸弱碱盐,溶液中存在水解平衡,加热蒸发时易挥发,促进水解平衡正向移动,最终得到(或分解为),无法制备无水,制备无水需在气流中加热抑制水解,C错误;
D.比较、的稳定性时,应将置于大试管的高温加热区,置于小试管的低温区,通过低温下分解、高温下不分解的现象证明稳定性差异;该装置中处于高温加热区,处于低温区,无法达到实验目的,D错误;
故选A。
7. 以下是某种粗盐(主要含、Ca2+、Mg2+等杂质离子)精制成NaCl溶液的部分流程。
下列说法错误的是
A. ①中的除杂试剂可以是BaCl2溶液
B. ②中加入过量Na2CO3溶液后,Ca2+和过量的Ba2+被除去
C. ③中加入过量NaOH溶液后过滤,还需加适量盐酸
D. 杂质离子的去除顺序还可以是③②①
【答案】D
【解析】
【分析】粗盐溶液中主要含、Ca2+、Mg2+等杂质离子,①中加入过量溶液可除去,②中加入过量溶液,可除去Ca2+和过量的Ba2+,③中加入过量溶液除去,过滤生成的沉淀,再加适量盐酸除去过量的和,得到精制的NaCl溶液。
【详解】A.①为除去,加入溶液可生成沉淀除去该杂质,且不会引入难以后续去除的新杂质,A正确;
B.②中加入过量溶液,既可以和反应生成沉淀,也可以和①中引入的过量反应生成沉淀,两种离子均可被除去,B正确;
C.③中加入过量溶液除去后过滤,溶液中还残留过量的和前一步引入的过量,需加适量盐酸将二者转化为,C正确;
D.除杂过程中必须在之前加入,才能保证过量的被除去,顺序③②①中在之后加入,过量的无法被去除,会引入新杂质,D错误;
故选D。
8. 类推思维是化学解题中常用的一种思维方法,下列反应方程式的类推正确的是
A. Al与Fe2O3在高温下反应生成Al2O3和Fe,则Al与MnO2在高温下反应生成Al2O3和Mn
B. NaCl固体与浓H2SO4加热可制HCl,则NaI固体与浓H2SO4加热制HI
C. Fe与Cl2反应生成FeCl3,则Fe与I2反应生成FeI3
D. Na与H2O反应生成NaOH和H2,则Fe与H2O反应生成和H2
【答案】A
【解析】
【详解】A.铝热反应的本质是高温下Al将金属活动性弱于自身的金属从其氧化物中置换出来,Mn的金属活动性弱于Al,故Al与在高温下反应生成和,A正确;
B.浓具有强氧化性,具有强还原性,二者会发生氧化还原反应,无法通过固体与浓加热制备,B错误;
C.的氧化性较弱,只能将氧化为+2价,故与反应生成,而非,C错误;
D.与水蒸气在高温下反应生成和,无法生成,D错误;
故选A。
9. 元素为短周期元素,其原子序数与化合价的关系如图所示。下列说法正确的是
A. c与e的原子半径:
B. 第一电离能:
C. 简单气态氢化物的稳定性:
D. 基态和原子核外均有1个未成对电子
【答案】B
【解析】
【分析】从图中可以看出,原子序数逐渐增大,a显-3价,则为N元素;b显+2价,则为Mg元素;c为+3价,则为Al元素;d显+5价,则为P元素;e显+7价,则为Cl元素,据此回答。
【详解】A.由分析知,c与e分别为Al、Cl,第三周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,所以原子半径:Al>Cl,A错误;
B.由分析可知,b、c分别为Mg、Al元素,Al的价电子排布式为,其第一电离能失去的是能量较高的3p能级上的电子,所需能量较少;Mg的价电子排布式为,失去的是能量较低的3s能级上的电子,所需能量较多;所以第一电离能:Mg>Al,B正确;
C.a、d分别为N、P,二者为同主相邻族元素,非金属性:N>P,气态氢化物的稳定性:NH3>PH3,C错误;
D.d为15号的P元素,其基态原子价电子排布式为,有3个未成对电子;e为Cl元素,其基态原子的价电子排布式为,有1个未成对电子,D错误;
故选B。
10. 钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应①生成的气体,每11.2 L(标准状况)含原子的数目为
B. 反应②中2.3 g Na完全反应生成的产物中含非极性键的数目为
C. 反应③中与足量反应转移电子的数目为
D. 溶液中,的数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应①为电解熔融,生成的气体为,标准状况下气体的物质的量为,为双原子分子,含原子的数目为,A正确;
B.反应②中 的物质的量为 ,反应为,生成,含 非极性键,非极性键的数目为,B错误;
C.反应③中与足量反应,中元素发生歧化反应,反应转移电子,转移电子的数目为,C错误;
D.未给出溶液的体积,且发生水解,的数目无法计算,D错误;
故选A。
11. 科学研究人员在金星大气中探测到了磷化氢()气体。常作为一种熏蒸剂,在贮粮中用于防治害虫,一种制备的流程如图所示:下列说法正确的是
A. 次磷酸的分子式为,属于三元酸
B. 流程中,属于还原产物
C. 白磷与浓溶液反应的化学方程式为:(浓)
D. 理论上,消耗1个白磷可生产2个
【答案】C
【解析】
【分析】和过量的浓NaOH溶液发生反应①;次磷酸钠和硫酸发生反应②;次磷酸受热分解反应为③,由此解答;
【详解】A.白磷和过量浓反应仅生成正盐,说明只有1个可电离的氢离子,属于一元酸,A错误;
B.由分析可知,根据反应③中为价,中为价,元素化合价升高,被氧化,是氧化产物,B错误;
C.反应中发生歧化:1个从0价降到中的价,得3e⁻,3个从0价升到中的价,共失3e⁻,得失电子守恒,原子也守恒,方程式书写正确,C正确;
D.由分析可知,1个在反应①中生成1个和3个,3个在反应②转化为3个,3个在反应③中分解生成1.5个,总共得到2.5个,D错误;
故选C。
12. 某同学设计以下实验,探究铜配合物的性质及平衡移动。已知:呈蓝色,呈黄色。
步骤①:取溶液(蓝色)。
步骤②:向①中滴加浓盐酸,溶液变为黄绿色。
步骤③:向②中滴加适量蒸馏水稀释,溶液恢复蓝色。
步骤④:向③中滴加氨水至过量,先产生蓝色沉淀,后沉淀溶解得到深蓝色溶液。
步骤⑤:向④的深蓝色溶液中加入适量95%乙醇,析出深蓝色晶体。
下列说法错误的是
A. 中提供了空轨道,作配体
B. ③中滴加适量蒸馏水稀释,平衡逆向移动
C. ④中沉淀溶解是因为氨水滴加过量导致溶液中浓度增大,促使转化为可溶性配合物
D. ⑤中析出晶体是因为乙醇分子的极性比水分子弱,降低了溶剂的极性,使配合物的溶解度减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.中,中心离子提供空轨道,中提供孤电子对,作配体,A正确;
B.步骤③稀释时,平衡向离子总物质的量增大的方向移动,该反应左侧离子总系数为5,右侧为1,故平衡逆向移动,溶液恢复蓝色,B正确;
C.步骤④中沉淀溶解是因为过量作为配体与形成稳定的可溶性配合物,与浓度增大无关,C错误;
D.乙醇的极性弱于水,加入乙醇后溶剂极性降低,离子型配合物的溶解度减小,故析出深蓝色晶体,D正确;
故选C。
13. X是自然界中一种常见矿物的主要成分,可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。
下列说法错误的是
A. Y常用作油漆、涂料等的红色颜料 B. 溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化
C. 反应需要在强酸性条件下进行 D. Q可以通过单质间化合反应制备
【答案】C
【解析】
【分析】X是自然界中一种常见矿物的主要成分,根据溶液Z、R、Q的颜色可知X中含有铁元素,根据固体颜色可知X是FeS2,Y是Fe2O3,溶液中Z含有Fe3+、溶液R中含有Fe2+,Q是FeS。
【详解】A.Fe2O3可用作油漆、涂料等的红色颜料,A正确;
B.Fe3+易水解,室温下水解得到棕黄色羟基配离子,加热煮沸后水解加剧,颜色随之加深,B正确;
C.FeS可溶于酸,所以R→Q反应不能在酸性溶液中进行,C错误;
D.在加热条件下Fe和S化合生成FeS,D正确;
答案选C。
14. 某溶液中可能含有中的一种或几种,取该溶液进行实验,实验记录如下:
依据实验内容和相关数据(气体体积在标准状况下测定),判断下列关于原溶液的说法正确的是
A. 原溶液中 B. 无色气体A可能为
C. 一定含有 D. 可能含有
【答案】C
【解析】
【详解】原溶液的,说明存在大量的,,而和不能共存,则不能有。加入过量的,产生沉淀,说明含有,沉淀C为。,则原溶液中的。还产生了无色气体A,只能是原溶液中含有,在酸性条件下被氧化过程中产生了,则原溶液中不能含有。,根据得失电子守恒,可知原溶液中的。加入过量的氨水产生沉淀C,可以是、,而沉淀加入溶液后不溶解,排除。而原溶液中的被氧化后产生的,剩余沉淀的质量为。则原溶液中含,。溶液呈电中性,所以阴阳离子所带电荷总数相同。可列式,在原溶液中,,所以原溶液中一定有,答案选C。
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15. 氧化还原反应在工业生产、环保及科研中有广泛的应用。请根据以下信息,结合所掌握的化学知识,回答下列问题:
(1)钒性能优良,用途广泛,有金属“维生素”之称。能与盐酸反应生成和一种黄绿色气体,该黄绿色气体能与溶液反应而被吸收,则的还原性由强到弱的顺序是 _______。
(2)通过电化学循环法可将H2S转化为H2SO4和H2(如图所示)。其中氧化过程发生如下两步反应:H2S+H2SO4=SO2↑+S↓+2H2O、S+O2=SO2。
①电极a上发生的电极反应为_______。H+移向_______(填“a”或“b”)极。
②理论上1 mol H2S参加反应可产生H2的物质的量为_______。
(3)含硫化合物在材料加工、实验室分析中有重要应用。(NH4)2S2O8常用于织物漂白。测定(NH4)2S2O8样品溶液的浓度:量取25.00 mL该溶液于锥形瓶中,加入30.00 mL 0.2000 mol·L-1 FeSO4溶液。待充分反应后,用0.01000 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定过量的FeSO4,平行滴定3次,平均消耗KMnO4标准溶液22.80 mL。实验过程中的反应如下:,。
①下列实验图标与本实验无关的是 _______(填选项字母)。
A. B. C. D.
②取用30.00 mL 0.2000 mol·L-1 FeSO4溶液时应选用的仪器是_______(填字母)。
A.25 mL量筒 B.50 mL量筒 C.25 mL酸式滴定管 D.50 mL酸式滴定管
③计算(NH4)2S2O8样品溶液的物质的量浓度_______mol·L-1。
【答案】(1)
(2) ①. ②. b ③. 2 mol
(3) ①. BD ②. D ③. 0.0972
【解析】
【小问1详解】
根据氧化还原反应中“还原剂的还原性大于还原产物的还原性”这一规律进行判断,由题意知,与盐酸反应生成和黄绿色气体,该反应中为还原剂,为还原产物,故还原性 ;能与溶液反应而被吸收,该反应中为还原剂,为还原产物,故还原性 。综合可得,还原性由强到弱的顺序为 ;
【小问2详解】
① 由流程图可知,电极a处通入并转化为,硫元素化合价升高,发生氧化反应,故电极a为阳极,其电极反应式为 ;电极b处通入转化为,发生还原反应,为阴极,在电解池中,阳离子()向阴极移动,故移向b极;
② 氧化过程发生的两步反应合并可得总反应:,即 反应生成 ,在电解池中,阳极消耗 转移 ;根据电子守恒,阴极 也会得到 ,生成 ;最后由分解反应 可知, 分解可产生 ;
【小问3详解】
① 本实验涉及强氧化剂和腐蚀性试剂(如硫酸、高锰酸钾等),需要佩戴护目镜(A)以及实验后洗手(C),但不涉及小心尖锐器具防止扎伤、以及易燃物质和明火加热,故与B、D无关,选BD;
② 量取 溶液,要求精确到 ,必须使用滴定管; 溶液呈酸性,应选用酸式滴定管;由于体积超过 ,故应选用 酸式滴定管,选D;
③ 加入的 总物质的量为 ,滴定过量的 消耗 的物质的量为 ;根据反应 ,过量的 为 ;与 反应的 为 ;根据反应 ,样品中 的物质的量为 ;故样品溶液的物质的量浓度为 。
16. 复兴号高铁车体材质用到锰元素,锰及其化合物用途广泛。以菱锰矿(主要成分为,还含有铁、镍、钴的碳酸盐以及杂质)为原料生产金属锰和高品位的工艺流程如图:
(1)“溶浸”过程中,若其他条件不变,采取下列措施能提高浸出率的有_____(填序号)。
A.适当缩短溶浸时间 B.适当加快搅拌速度 C.适当升高溶浸温度
(2)锰的浸出率结果如图所示。由图可知,所采用的最佳实验条件为______________。
(3)主要用于氧化_____离子。滤渣1的成分有_____和,其中需要回收循环利用,可加入葡萄糖()和硫酸溶液处理,氧化产物为,写出对应的离子方程式_______________________。
(4)写出“沉锰”的离子方程式:_______________________。
(5)由锰、镍、镓制备的磁性形状记忆型合金中,基态Mn原子核外有_____个未成对电子,晶胞结构如图,其化学式为______________。
【答案】(1)
(2)温度:,浸出时间:
(3) ①. ②. ③.
(4)
(5) ①. 5 ②.
【解析】
【分析】向菱锰矿粉中加入稀硫酸,碳酸盐类组分(、铁/镍/钴的碳酸盐)均可与硫酸反应生成可溶性硫酸盐进入液相,仅酸性不溶的不会溶解。向溶浸后的体系加入,利用其氧化性将溶浸生成的还原性氧化为更易通过调pH除去的,未溶解的和未反应完的作为滤渣1被分离除去。先加氨水调节pH=5,将体系中的转化为沉淀;再加入,通过沉淀转化将溶液中残留的、转化为更难溶的NiS、CoS沉淀,以上沉淀共同组成滤渣2,过滤后得到纯净的滤液。取部分滤液加入溶液,调节pH=7,生成目标产物;剩余滤液通过电解工艺,在阴极得到金属锰单质。
【小问1详解】
A.缩短溶浸时间会使矿物与酸反应不充分,降低浸出率,A不符合题意;
B.加快搅拌速度可以增大矿物与浸出液的接触面积,使反应更充分,提高浸出率,B符合题意;
C.适当升高温度能加快反应速率,提升浸出率,C符合题意;
故选BC。
【小问2详解】
从浸出率图像可知,80℃条件下浸出率远高于60℃、70℃,且在90 min后浸出率已经接近最大值,继续延长时间浸出率提升极小,从能耗和效率考虑,最佳条件为80℃、浸出90 min。
【小问3详解】
溶浸后铁元素以形式存在,后续调pH=5要将铁转化为氢氧化物沉淀除去,加入是作为氧化剂将还原性的氧化为更易沉淀的;菱锰矿中的不溶于稀硫酸,因此滤渣1含有和未反应完的;酸性条件下作为氧化剂被还原为,葡萄糖被氧化为,离子方程式为。
【小问4详解】
沉锰过程中和溶液,调节pH=7,生成沉淀,离子方程式为。
【小问5详解】
基态Mn原子的核外电子排布式为,3d轨道的5个电子分占不同轨道且自旋平行,因此未成对电子数为5;用均摊法计算晶胞原子数:Ni原子位于晶胞的顶点、棱心、面心、体心,总数为,Mn原子和Ga原子都位于晶胞内部,各为4个,三者原子数之比为8:4:4=2:1:1,因此化学式为。
17. 二草酸合铜(Ⅱ)酸钾{}可用于无机合成、功能材料制备。实验室制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可采用如下步骤:
Ⅰ.取的溶液,搅拌下滴加足量溶液,产生浅蓝色沉淀。加热,沉淀转变成黑色,过滤。
Ⅱ.向草酸溶液中加入适量固体,制得和混合溶液。
Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至,加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后,趁热过滤。
Ⅳ.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩,经一系列操作后,干燥得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体,进行表征和分析。
(1)由胆矾(化学式为)配制Ⅰ中的溶液。
①需称量固体的质量为__________,下列仪器中不需要的是__________(填字母),还缺少的玻璃仪器有_________________________。
②下列情况一定会使所配的溶液浓度小于的有_________(填字母)。
a.将溶液装瓶时,有少量液体洒在试剂瓶外
b.洗涤完烧杯和玻璃棒后,洗涤液倒入废液缸中
c.转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水
d.定容时俯视容量瓶的刻度线
e.定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
(2)长期存放的中,会出现少量白色固体,原因是_____________________。
(3)Ⅰ中的黑色沉淀是_________(写化学式)。
(4)Ⅱ中原料配比为,写出反应的化学方程式:_____________________。
(5)Ⅱ中,为防止反应过于剧烈而引起喷溅,加入应采取____________________的方法。
(6)Ⅳ中“一系列操作”包括_________________________。
【答案】(1) ①. 12.5 g ②. CE ③. 胶头滴管、容量瓶、玻璃棒 ④. be
(2)晶体部分失去结晶水(风化)
(3)
(4)
(5)分批加入 (6)冷却结晶、过滤、洗涤
【解析】
【分析】本实验制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾。首先通过硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀,加热分解得到氧化铜(步骤Ⅰ)。然后利用草酸与碳酸钾反应制备草酸氢钾和草酸钾的缓冲混合溶液(步骤Ⅱ)。接着将氧化铜溶解于上述混合溶液中,发生络合反应生成目标产物(步骤Ⅲ)。最后通过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作分离提纯得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体(步骤Ⅳ),据此分析解答。
【小问1详解】
① 实验室没有规格的容量瓶,必须选用容量瓶进行配制。所需 的物质的量为,其质量为 。配制一定物质的量浓度的溶液需要的仪器有:天平、烧杯、玻璃棒、量筒、容量瓶、胶头滴管。图中已有天平(A)、烧杯(B)、量筒(D),不需要分液漏斗(C)和球形冷凝管(E)。还缺少的玻璃仪器是容量瓶、玻璃棒、胶头滴管。
② a.溶液配制完成后装瓶洒出,不影响溶液浓度,a不符合题意;
b.洗涤液未转移至容量瓶,导致溶质损失,浓度偏小,b符合题意;
c.容量瓶内有少量蒸馏水对最终定容无影响,浓度不变,c不符合题意;
d.定容时俯视刻度线,导致加水量不足,溶液体积偏小,浓度偏大,d不符合题意;
e.摇匀后液面下降是正常现象,再加水会导致溶液体积偏大,浓度偏小,e符合题意;
故选be。
【小问2详解】
长期存放的 晶体在空气中会部分失去结晶水发生风化,生成白色的无水 固体。
【小问3详解】
步骤Ⅰ中产生的浅蓝色沉淀为,加热分解脱水生成黑色的。
【小问4详解】
步骤Ⅱ中 ,根据原子守恒,反应生成和,同时生成 和,化学方程式为。
【小问5详解】
碳酸钾与草酸反应会产生大量二氧化碳气体,为防止反应过于剧烈导致液体喷溅,应采取分批加入(或少量多次加入)的方法。
【小问6详解】
从溶液中获取晶体,经过加热浓缩后,还需要进行冷却结晶、过滤、洗涤,最后干燥即可得到纯净的晶体。
18. A、B、D、E、X是原子序数依次增大的五种短周期主族元素。A是周期表中相对原子质量最小的元素,A、B能形成两种常温下液态的化合物和。D基态原子的价电子中没有未成对电子,E的简单离子是本周期元素离子半径最小的,X是本周期元素中电负性最大的元素。
(1)的电子式为__________;在周期表中的位置是_______________。
(2)比较、第一电离能的大小,并解释原因:_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)实验室制取X单质的离子方程式为______________________________________________________。
(4)E和X的最高价氧化物对应水化物两者发生反应的离子方程式为_____________________________。
(5)Y是位于第四周期的X的同主族元素,X、Y均可以与形成氢化物,比较气态氢化物、的稳定性,并从原子结构的角度解释原因:_____________________________。
(6)镓()与为同主族元素,实验室用生产发光二极管()的废料(主要成分为难溶于水的,含少量、)制备,一种流程如下。
已知:难溶于溶液。
下列说法不正确的是_________(填字母)。
A.元素位于元素周期表的区
B.Ⅰ中,生成的反应:
C.的简化核外电子排布式为
D.中的化合价为+3
E.Ⅲ中,为使充分沉淀,需加入过量的硫酸
【答案】(1) ①. ②. 第三周期第ⅡA族
(2)第一电离能;的价电子排布为,轨道处于全充满的稳定状态,失去电子需要的能量更高;而的价电子排布为,轨道上的1个电子能量更高、更易失去,因此的第一电离能小于
(3)
(4)
(5)稳定性;原子半径小于原子,的原子核对最外层电子的束缚作用更强,键的键长比键短,键能更大,因此更稳定
(6)CE
【解析】
【分析】A是周期表中相对原子质量最小的元素,为H;A、B能形成两种常温下液态的化合物和,B为O;D基态原子的价电子中没有未成对电子,且原子序数大于O,为Mg(价电子排布为);E的简单离子是本周期元素离子半径最小的,为Al(半径最小);X是本周期元素中电负性最大的元素,为Cl;
LED生产废料的主要成分为难溶于水的GaN,含少量In、Mg金属,LED生产废料中加入2mol/L的NaOH溶液并加热80℃,In、Mg都不溶于NaOH溶液,GaN溶于NaOH溶液得到和,过滤后得到的沉淀1为In、Mg,滤液中加入适量然后过滤得到和滤液,滤液中含有,受热分解生成和;
【小问1详解】
为,属于共价化合物,O原子间形成非极性共价键,O与H原子间形成极性共价键,其电子式为;D为Mg,原子序数为12,在周期表中的位置是第三周期第ⅡA族;
【小问2详解】
同周期主族元素第一电离能呈增大趋势,Mg的价电子排布为,轨道处于全充满的稳定状态,失去电子需要的能量更高;而Al的价电子排布为 ,轨道上的1个电子能量更高、更易失去,因此Al的第一电离能小于Mg;
【小问3详解】
实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气,离子方程式为;
【小问4详解】
E的最高价氧化物对应水化物为两性氢氧化物,X的最高价氧化物对应水化物为强酸,两者发生酸碱中和反应,离子方程式为;
【小问5详解】
Y是第四周期X(Cl)的同主族元素,即Br,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,故Cl原子半径小于Br原子,Cl的原子核对最外层电子的束缚作用更强,H − Cl键的键长比H − Br键短,键能更大,因此HCl更稳定;
【小问6详解】
A.Ga的价电子排布为,最后填充的电子在p轨道,属于p区元素,A正确;
B.流程I中和在80℃反应生成和氨气,原子、电荷均守恒,B正确。
C.Ga原子序数为31,简化电子排布式为,选项中未写出,C错误。
D.中N为-3价,因此Ga为+3价,D正确。
E.为两性氢氧化物,溶于过量强酸,无法得到沉淀,故不能加过量硫酸,E错误。
故选CE。
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