精品解析：北京师范大学附属中学2026-2027学年高三上学期期中考试 化学试卷

北京师大附中2026-2027学年（上）高三期中考试 化学试卷 班级：__________　姓名：__________　学号：__________ 考生须知 1.本试卷有2道大题，共12页。考试时长90分钟，满分100分。 2.考生务必将答案填写在答题纸上，在试卷上作答无效。 3.考试结束后，考生应将答题纸交回。 可能用到的相对原子质量：H1　C12　N14　O16 第一部分（共42分） 本部分共14道小题，每小题只有1个选项符合题意。 1. 我国科研团队在催化合成氨领域取得了最新进展。将金属锂原子电化学沉积在金属钌表面，构建了具有高活性界面的新型催化剂，相比传统高温、高压条件下的合成氨工艺，实现了在温和条件下与高效合成氨。下列说法不正确的是 A. 元素位于元素周期表第族 B. 高温是为了提高的平衡转化率 C. 能降低合成氨反应的活化能 D. 实现了温和条件下氮的固定 2. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. 原子核内有1个中子的氢原子符号： B. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键： C. 基态O原子的价层电子轨道表示式： D. 2-甲基戊烷的分子结构模型： 3. 下列物质的应用中，利用了氧化还原反应的是 A. 84消毒液用于杀菌消毒 B. 用小苏打烘焙糕点 C. 用食醋去除水壶中的水垢 D. 用纤维素制取纤维素乙酸酯 4. 下列方程式与所给事实相符的是 A. 钢铁电化学腐蚀的正极反应： B. 自然界中，闪锌矿（）经溶液淋洗后会慢慢转化为： C. 向苯酚钠溶液中通入：＋CO2＋H2O→＋ D. 向溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀 5. 用下列仪器或装置（图中部分夹持装置略）进行相应实验，不能达到实验目的的是 A．制备无水 B．除去中的HCl C．验证硫化银比氯化银更难溶 D．铁上电镀铜 A. A B. B C. C D. D 6. 下列物质的制备实验中，选用的试剂和反应条件均正确的是 物质 试剂 反应条件 A 和稀硫酸 常温 B 固体 加热 C 固体和浓盐酸 常温 D 乙醇和浓硫酸 A. A B. B C. C D. D 7. 25℃、101kPa 下： ①2Na(s)+ O2(g)=Na2O(s) ΔH1=-414 kJ/mol ② 2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) ΔH2=-511 kJ/mol 下列说法正确的是 A. ①和②产物的阴阳离子个数比不相等 B. ①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同 C. 常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快 D. 25℃、101kPa 下，Na2O2(s)+2 Na(s)= 2Na2O(s)=-317kJ/mol 8. 化合物M可合成航空飞行器液体燃料Q，转化关系如下图。 下列说法正确的是 A. 等物质的量的M与加成生成1-戊醇 B. Q的核磁共振氢谱有两组峰 C. 用的溶液能区分P与Q D. 1 mol Q完全燃烧需要 9. 常温下，用0.20mol·L-1盐酸滴定25.00mL0.20mol·L-1NH3·H2O溶液，所得溶液的pH、和NH3·H2O的物质的量分数(x)与滴加盐酸体积的关系如图所示。下列说法不正确的是 A. 曲线①代表x(NH3·H2O) B. 当溶液显中性时，滴入盐酸的体积小于25.00mL C. NH3·H2O的电离常数约为1×10-9.26 D. a点的溶液中存在c()=c(NH3·H2O)>c(Cl-) 10. 乙烯、一氧化碳和甲醇在钯(Pd)的配合物催化下制丙酸甲酯的一种机理如下。 下列说法不正确的是 A. M是 B. 钯配合物催化剂可以降低反应的活化能，提高活化分子百分数 C. 制丙酸甲酯的总反应： D. 转化过程中有键的断裂与形成 11. 用焦炭还原NO的反应为。向容积均为2 L的甲、乙、丙三个容器中分别加入0.1 mol焦炭和一定量NO，恒温下测得各容器中随反应时间的变化情况如下表。 容器 温度/℃ 时间/min 0 40 80 120 160 甲 4.00 3.00 2.20 1.60 1.60 乙 2.00 1.60 1.30 1.06 0.90 丙 4.00 2.90 2.00 2.00 2.00 注：的计量单位为mmol。 下列说法正确的是 A. 乙中0~40 min内平均反应速率 B. 时，反应的平衡常数值为 C. 该反应为吸热反应 D. 增加焦炭的量可提高NO的平衡转化率 12. 利用电化学-化学协同法将天然气中的转化为硫酸盐，实现资源化利用。原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A. 溶液的作用之一是吸收 B. 极的电极反应式： C. 工作一段时间后，阴极室的总浓度下降 D. 理论上，阳极产生的大于阴极消耗的 13. 用下图装置进行的相关实验。 装置 实验 试剂 现象 ① 紫色石蕊溶液 溶液先变红色，一段时间后，溶液的红色褪去 ② 溶液(含数滴溶液) 已知：石蕊溶液中存在(红色)(蓝色)平衡。 下列说法不正确的是 A. ①中溶液变红，说明平衡逆向移动 B. 取①中褪色后的溶液滴入溶液，溶液不再出现紫色 C. ②中溶液变红，说明氧化性： D. 取②中褪色后的溶液滴入溶液，溶液不再出现红色 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 第二部分（共58分） 15. 高铁酸盐在水处理等领域有广泛应用。 （1）高铁酸根()具有强氧化性，可以杀菌消毒，其还原产物能进一步起到净水作用，净水的原因是___________________________________。 （2）高铁酸盐的结构分析 一种含和的高铁酸盐晶体的晶胞结构示意图如下。 ①基态+6价的价层电子排布式是__________。 ②该高铁酸盐的化学式是__________。 ③的结构与相似。该晶胞中键的键长有2种，则2种键的数目之比是__________，的空间构型是__________形。 （3）高铁酸盐的性质及制备 ①高铁酸盐在碱性溶液中较稳定，在中性或酸性溶液中能快速产生，写出酸性条件下反应的离子方程式：________________________________________。 ②制备高纯度的方法之一： 上述流程中先制备，再制备。通常不用含的氧化剂直接得到产品。结合和的溶解性分析该方法的优点：________________________________________。 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。 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. 有机物M是重要的合成中间体，制备M的路线如下(部分试剂与反应条件略去)。 已知：ⅰ． ⅱ． （1）E中官能团的名称是羰基、酯基和___________。 （2）检验A中官能团所需的试剂是___________。 （3）D→E的反应类型是___________。 （4）D的结构简式是___________。 （5）E生成F的过程中依次发生了异构化、取代反应，F的结构简式是___________。 （6）G→I中步骤①反应的化学方程式是___________。 （7）物质L转化为M的过程如图所示。 中间体1的摩尔质量比中间体2大，中间体1、中间体2的结构简式分别是___________、___________。 18. 某冶金过程产生的废渣有、CuO、、FeO、PbO、CaO等。利用该废渣生产的一种流程示意图如下。 已知：ⅰ．25℃，微溶于水，和黄钠铁矾均难溶于水。 ⅱ．冶金废渣中部分元素的质量分数如下表。 元素 Si Cu Fe Pb Ca 质量分数/% 15.34 14.75 4.66 14.31 2.16 Ⅰ．酸浸 （1）CuO与硫酸反应的离子方程式是___________。 （2）酸浸渣中除外，还含有___________。 Ⅱ．沉铁 （3）加入的目的有___________。 Ⅲ．还原沉铜 （4）开始沉铜后，若不继续调控沉铜过程中溶液的pH，的使用量将增加，结合与反应的离子方程式解释原因。___________ （5）酸浸时，若硫酸的浓度较低，则得到的中含有杂质，解释原因：___________。 Ⅳ．产品中含量的测定 （6）经提纯后，产品中只有和Cu，测定产品中含量的方法如下。 已知： ①样品溶解发生反应：、___________。 ②步骤ⅲ中溶液的物质的量浓度和消耗的体积分别为c和V，计算样品中的质量分数还需要的实验数据是___________。 19. 实验小组制备高锰酸钾。 资料：i．为墨绿色固体，可溶于水，强碱性条件下稳定，一定条件下发生的歧化反应为。 ii．一定条件下，可被还原为。 iii．的溶解度随温度升高而增大。 （1）制备 步骤 实验 I 制备：将、和0.080 mol KOH三种固体，在熔融状态下充分反应。得到墨绿色固体X。 II 制备：将X用水溶解后，滴加至pH = 10（约20 mL），溶液由绿色变为紫红色，过滤。得到约100 mL紫红色溶液Y和棕黑色固体。 III 提纯：将Y转移至蒸发皿中，90℃水浴浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥。得到紫红色固体Z。 ①补全I中反应的化学方程式：______________________________。 ____________________ ②II中歧化的原因：随pH降低，的还原性不变，氧化性__________。 ③取III中少量Z溶解，得紫红色溶液和少量棕黑色固体（检验为）。 （2）对III中产生的原因进行分析和探究 ①甲认为将还原，设计实验i验证：用含和的溶液（pH = 10）代替Y重复III的操作，所得固体含。乙认为该现象不能证明还原了，理由是__________。 ②乙设计和实施了实验ii：用__________代替Y重复III的操作，所得固体不含。实验i和ii证实了甲的观点。 ③丙用代替重复实验i，证实III中不能还原。 （3）实验优化 为提高产品纯度，改进III的操作：将Y转移至蒸发皿中，90℃水浴浓缩，__________，洗涤，干燥。 （4）测定纯度并计算产率 按I中投料，经优化步骤制得产品，取a g产品配制成250 mL待测液。酸性条件下，用待测液滴定标准溶液，被还原为。测得，据此可计算的产率。 滴定反应的离子方程式是__________。（是二元弱酸） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京师大附中2026-2027学年（上）高三期中考试 化学试卷 班级：__________　姓名：__________　学号：__________ 考生须知 1.本试卷有2道大题，共12页。考试时长90分钟，满分100分。 2.考生务必将答案填写在答题纸上，在试卷上作答无效。 3.考试结束后，考生应将答题纸交回。 可能用到的相对原子质量：H1　C12　N14　O16 第一部分（共42分） 本部分共14道小题，每小题只有1个选项符合题意。 1. 我国科研团队在催化合成氨领域取得了最新进展。将金属锂原子电化学沉积在金属钌表面，构建了具有高活性界面的新型催化剂，相比传统高温、高压条件下的合成氨工艺，实现了在温和条件下与高效合成氨。下列说法不正确的是 A. 元素位于元素周期表第族 B. 高温是为了提高的平衡转化率 C. 能降低合成氨反应的活化能 D. 实现了温和条件下氮的固定 【答案】B 【解析】 【详解】A．是3号元素，最外层只有1个电子，位于元素周期表第族，A正确； B．合成氨反应，正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，的平衡转化率降低，高温的作用是使催化剂达到最佳活性温度，B错误； C．是合成氨反应的催化剂，催化剂的作用原理是降低反应的活化能，C正确； D．氮的固定是将游离态的氮转化为化合态氮的过程，温和条件下催化和合成NH3，属于氮的固定，D正确； 故选B。 2. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. 原子核内有1个中子的氢原子符号： B. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键： C. 基态O原子的价层电子轨道表示式： D. 2-甲基戊烷的分子结构模型： 【答案】D 【解析】 【详解】A．氢原子的质子数为1，原子核内有1个中子时，质量数为，原子符号为，A正确； B．邻羟基苯甲醛的羟基氢原子可与邻位醛基的氧原子形成分子内氢键，图示的氢键连接方式符合该结构特征，B正确； C．基态原子价层电子排布为，图示轨道表示式符合泡利不相容原理与洪特规则，轨道填充2个自旋相反的电子，轨道中1个轨道填充成对电子，剩余2个电子分占不同轨道且自旋方向平行，C正确； D．2-甲基戊烷主链含5个碳原子，2位连1个甲基，图示结构模型的主链只有4个碳原子，对应为2-甲基丁烷，2-甲基戊烷的分子结构模型为，D错误； 故选D。 3. 下列物质的应用中，利用了氧化还原反应的是 A. 84消毒液用于杀菌消毒 B. 用小苏打烘焙糕点 C. 用食醋去除水壶中的水垢 D. 用纤维素制取纤维素乙酸酯 【答案】A 【解析】 【详解】A．84消毒液的有效成分为，其杀菌消毒过程依靠的强氧化性可以杀菌消毒，涉及氧化还原反应，A正确； B．小苏打为，烘焙糕点时利用其受热分解产生气体使糕点蓬松，反应为，反应前后所有元素化合价均未发生变化，不涉及氧化还原反应，B错误； C．食醋去除水壶水垢的过程，是醋酸与水垢中的、发生复分解反应，反应前后无元素化合价变化，不涉及氧化还原反应，C错误； D．用纤维素制取纤维素乙酸酯，是纤维素分子中的羟基与乙酸（或乙酸酐）发生酯化（取代）反应，反应前后无元素化合价变化，不涉及氧化还原反应，D错误； 故选A。 4. 下列方程式与所给事实相符的是 A. 钢铁电化学腐蚀的正极反应： B. 自然界中，闪锌矿（）经溶液淋洗后会慢慢转化为： C. 向苯酚钠溶液中通入：＋CO2＋H2O→＋ D. 向溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀 【答案】C 【解析】 【详解】A．钢铁电化学腐蚀的正极发生得电子的还原反应，题给 是铁失电子的负极反应，A错误； B． 为难溶固体，离子方程式中不能拆写为自由的 ，正确反应为 ，B错误； C．酸性强弱为 ，向苯酚钠溶液中通入 生成苯酚和 ，题给 符合事实且守恒，C正确； D．澄清石灰水过量时， 完全转化为 ，正确离子方程式为 ，题给方程式对应石灰水不足的情况，D错误； 故答案选C。 5. 用下列仪器或装置（图中部分夹持装置略）进行相应实验，不能达到实验目的的是 A．制备无水 B．除去中的HCl C．验证硫化银比氯化银更难溶 D．铁上电镀铜 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．图中在HCl气流中加热，HCl能够抑制的水解，使晶体受热脱去结晶水，反应为；后接的无水可吸收水蒸气，并防止空气中的水蒸气进入装置，使所得无水受潮，能够达到实验目的，A不符合题意； B．混合气体从长导管通入饱和溶液，与溶液充分接触，HCl发生反应，杂质HCl被除去，同时生成待保留的，气体再从短导管导出，能够达到实验目的，B不符合题意； C．试管中硝酸银提供的银离子的物质的量为，先加入的氯化钠提供的氯离子的物质的量为。根据反应，生成白色沉淀后，溶液中仍剩余的。再滴加溶液时，可直接与剩余的发生反应，生成黑色沉淀。因此，出现黑色沉淀不能证明转化成了，不能据此验证硫化银比氯化银更难溶，C符合题意； D．铜片与电源正极相连，作阳极，铜失电子溶解；铁片与电源负极相连，作阴极。镀液为溶液，其中的可在铁片表面得到电子生成铜，阴极反应为；阳极铜溶解并与氨结合，可表示为。铁片表面形成铜镀层，能够达到实验目的，D不符合题意； 故选C。 6. 下列物质的制备实验中，选用的试剂和反应条件均正确的是 物质 试剂 反应条件 A 和稀硫酸 常温 B 固体 加热 C 固体和浓盐酸 常温 D 乙醇和浓硫酸 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．与稀硫酸反应会生成微溶的，覆盖在固体表面，阻碍反应持续进行，无法持续制备，试剂选择错误，A错误； B．加热固体时，分解生成的和在温度较低的试管口遇冷会重新化合为，无法制得，试剂和条件搭配错误，B错误； C．固体与浓盐酸反应制备需要加热条件，常温下二者不发生反应，反应条件错误，C错误； D．乙醇和浓硫酸混合加热至170℃时，乙醇发生消去反应生成，试剂和反应条件均正确，D正确； 故答案选D。 7. 25℃、101kPa 下： ①2Na(s)+ O2(g)=Na2O(s) ΔH1=-414 kJ/mol ② 2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) ΔH2=-511 kJ/mol 下列说法正确的是 A. ①和②产物的阴阳离子个数比不相等 B. ①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同 C. 常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快 D. 25℃、101kPa 下，Na2O2(s)+2 Na(s)= 2Na2O(s)=-317kJ/mol 【答案】D 【解析】 【详解】A．①中产物Na2O含有两个Na+和一个O2-，阴阳离子个数比为2∶1，②产物Na2O2含有两个Na+和一个O，阴阳离子个数比也为2∶1，二者相等，A错误； B．①中Na2O~2e-，②中Na2O2~2e-，则二者生成等物质的量的产物，转移电子数相同，B错误； C．常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高产物变为Na2O2，C错误； D．25℃、101kPa 下，根据盖斯定律，反应①×2-②可得：Na2O2(s)+2 Na(s)= 2Na2O(s)=(-414)×2-(-511)=-317(kJ/mol)，D正确； 故选D。 8. 化合物M可合成航空飞行器液体燃料Q，转化关系如下图。 下列说法正确的是 A. 等物质的量的M与加成生成1-戊醇 B. Q的核磁共振氢谱有两组峰 C. 用的溶液能区分P与Q D. 1 mol Q完全燃烧需要 【答案】D 【解析】 【详解】A．等物质的量的M与H2发生加成反应后，酮羰基转化为羟基，生成环戊醇，A错误； B．由Q得结构式可知，其分子中含有3中不同化学环境的氢原子，所以核磁共振氢谱有3组峰，B错误； C．P和Q的区别为苯环，而苯环不与Br2的CCl4溶液反应，两者均无现象，C错误； D．Q分子式为C15H24，1 mol该物质完全燃烧需要氧气的物质的量为O2，D正确； 故选D。 9. 常温下，用0.20mol·L-1盐酸滴定25.00mL0.20mol·L-1NH3·H2O溶液，所得溶液的pH、和NH3·H2O的物质的量分数(x)与滴加盐酸体积的关系如图所示。下列说法不正确的是 A. 曲线①代表x(NH3·H2O) B. 当溶液显中性时，滴入盐酸的体积小于25.00mL C. NH3·H2O的电离常数约为1×10-9.26 D. a点的溶液中存在c()=c(NH3·H2O)>c(Cl-) 【答案】C 【解析】 【详解】A．随着盐酸的滴入，溶液pH减小，且在二者恰好完全反应前后，pH会发生突变，溶液中铵根离子的物质的量增加、一水合氨的物质的量减小，所以①代表x(NH3·H2O)、曲线②代表x()，A正确； B．氯化铵溶液显酸性，则当溶液显中性时，溶液溶质为氯化铵和一水合氨，此时滴入盐酸的体积小于25.00mL，故B正确； C．a点溶液中=c(NH3·H2O)，此时溶液的pH为9.26，pOH=pKw-pH=4.74溶液中c（OH-）=10-4.74mol/L，则，故C错误； D．a点溶液中c()=c(NH3·H2O)，此时溶液的pH为9.26，溶液显碱性，c(OH-)＞c(H+)，根据电荷守恒，可知c(Cl-)＜c()，D正确； 故答案为：C。 10. 乙烯、一氧化碳和甲醇在钯(Pd)的配合物催化下制丙酸甲酯的一种机理如下。 下列说法不正确的是 A. M是 B. 钯配合物催化剂可以降低反应的活化能，提高活化分子百分数 C. 制丙酸甲酯的总反应： D. 转化过程中有键的断裂与形成 【答案】D 【解析】 【详解】A．M与发生加成反应，M是，A正确； B．催化剂的作用原理就是降低反应的活化能，从而提高活化分子百分数，加快反应速率，B正确 C．根据题干信息可推断出N为，反应物为乙烯、CO、甲醇，产物为丙酸甲酯，催化剂为钯配合物，配平后总反应为：，原子守恒，C正确； D．转化过程中：乙烯加成时键断裂，CO插入过程中断裂1个键，整个过程只有键的断裂，酯基中的键原本就是CO中保留的键，没有新键的形成，D错误； 答案选D。 11. 用焦炭还原NO的反应为。向容积均为2 L的甲、乙、丙三个容器中分别加入0.1 mol焦炭和一定量NO，恒温下测得各容器中随反应时间的变化情况如下表。 容器 温度/℃ 时间/min 0 40 80 120 160 甲 4.00 3.00 2.20 1.60 1.60 乙 2.00 1.60 1.30 1.06 0.90 丙 4.00 2.90 2.00 2.00 2.00 注：的计量单位为mmol。 下列说法正确的是 A. 乙中0~40 min内平均反应速率 B. 时，反应的平衡常数值为 C. 该反应为吸热反应 D. 增加焦炭的量可提高NO的平衡转化率 【答案】B 【解析】 【详解】A．乙容器0~40 min内NO的物质的量减少0.40 mmol，体积为2 L，浓度变化为0.20 mmol/L，时间40 min，v(NO)= =0.005 mmol·L-1·min-1。根据反应式，v(N2)= v(NO)=0.0025 mmol·L-1·min-1，A错误； B．甲容器平衡时NO为1.60 mmol（0.0008 mol/L），消耗2.40 mmol NO，生成N2和CO2各1.20 mmol（0.0006 mol/L）。平衡常数K= ，B正确； C．对比甲和丙，丙反应速率更快，故温度。温度升高，平衡时从1.60 mmol增大到2.00 mmol，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，C错误； D．焦炭为固体，增加其量不改变平衡浓度，无法提高NO转化率，D错误； 故选B。 12. 利用电化学-化学协同法将天然气中的转化为硫酸盐，实现资源化利用。原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A. 溶液的作用之一是吸收 B. 极的电极反应式： C. 工作一段时间后，阴极室的总浓度下降 D. 理论上，阳极产生的大于阴极消耗的 【答案】D 【解析】 【分析】由题可知，通入溶液中，反应生成，在a电极得到电子生成和，电极反应式为，被氧化为，b电极上，失去电子生成水和氧气，电极反应式为：，据此回答。 【详解】A．溶液呈碱性，可与酸性气体发生反应，起到吸收的作用，A正确； B．a极为阴极，O2在碱性条件下得电子生成，电极反应式为：，B正确； C．阴极室中吸收H2S会消耗，假设处理：，消耗，生成，被氧化为消耗：，同时生成，为了生成需要转移8 mol电子：同时生成，同时双极膜中有向阴极迁移，并消耗（中和反应），综合来看，消耗，生成，因此总浓度下降，C正确； D．阳极反应为，每生成1 mol O2转移4 mol电子，阴极每消耗1 mol O2转移2 mol电子，相同转移电子数下，阳极产生的n(O2)小于阴极消耗的n(O2)，D错误； 故选D。 13. 用下图装置进行的相关实验。 装置 实验 试剂 现象 ① 紫色石蕊溶液 溶液先变红色，一段时间后，溶液的红色褪去 ② 溶液(含数滴溶液) 已知：石蕊溶液中存在(红色)(蓝色)平衡。 下列说法不正确的是 A. ①中溶液变红，说明平衡逆向移动 B. 取①中褪色后的溶液滴入溶液，溶液不再出现紫色 C. ②中溶液变红，说明氧化性： D. 取②中褪色后的溶液滴入溶液，溶液不再出现红色 【答案】D 【解析】 【详解】A．与水反应生成，溶液中增大，使平衡逆向移动，浓度增大溶液变红，A正确； B．①中溶液褪色是因为具有强氧化性，将有色色素永久性漂白，滴入溶液也无法恢复颜色，溶液不再出现紫色，B正确； C．②中溶液变红是因为将氧化为，与结合显红色，氧化剂氧化性大于氧化产物，故氧化性，C正确； D．②中溶液褪色是因为过量将溶液中的氧化，但仍存在于溶液中，滴入新的溶液，会与结合使溶液再次出现红色，D错误； 故选D。 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。 第二部分（共58分） 15. 高铁酸盐在水处理等领域有广泛应用。 （1）高铁酸根()具有强氧化性，可以杀菌消毒，其还原产物能进一步起到净水作用，净水的原因是___________________________________。 （2）高铁酸盐的结构分析 一种含和的高铁酸盐晶体的晶胞结构示意图如下。 ①基态+6价的价层电子排布式是__________。 ②该高铁酸盐的化学式是__________。 ③的结构与相似。该晶胞中键的键长有2种，则2种键的数目之比是__________，的空间构型是__________形。 （3）高铁酸盐的性质及制备 ①高铁酸盐在碱性溶液中较稳定，在中性或酸性溶液中能快速产生，写出酸性条件下反应的离子方程式：________________________________________。 ②制备高纯度的方法之一： 上述流程中先制备，再制备。通常不用含的氧化剂直接得到产品。结合和的溶解性分析该方法的优点：________________________________________。 【答案】（1）胶体具有絮凝作用 （2） ①. ②. ③. 3：1（或1：3） ④. 四面体 （3） ①. ②. 的溶解度较大，易与不溶性杂质分离；的溶解度较小，易从浓溶液中结晶析出 【解析】 【小问1详解】 高铁酸根的还原产物为三价铁离子，三价铁离子水解生成的氢氧化铁胶体具有大比表面积，可吸附水中悬浮杂质，实现净水作用； 【小问2详解】 ①基态Fe原子价层电子排布为，失去6个电子形成+6价Fe后，价层电子排布为。 ②由晶胞结构可知，每个晶胞中有Fe原子2个；Na位于晶胞顶点，总数为；K位于晶胞棱上和体内，总数为，O原子位于体内，共有8个；所以其化学式为。 ③每个共4个Fe-O键，在晶胞中，受周围、影响，4个O分为两组，其中3个O受影响，1个O受影响，导致Fe-O键不同，所以两种Fe-O键数目比为3：1；为正四面体构型，与其结构相似，因此空间构型为四面体形。 【小问3详解】 ①酸性条件下发生氧化还原反应：Fe从+6价降为+3价，部分-2价O升为0价生成，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平得到对应离子方程式。 ②相同温度下，的溶解度较大，加水溶出后过滤，可将与不溶性杂质分离；向滤液中加入浓溶液，溶解度较小，易从浓溶液中结晶析出，便于得到高纯度产品。 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。 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. （2） ①. 使硫酸铅转化为氢氧化铅，便于后续的溶解 ②. 的作用为还原剂，的作用为氧化剂 （3）ab 【解析】 【小问1详解】 ①铅酸电池充电时，阴极发生还原反应。根据总反应逆过程，得到电子生成，电极反应为； ②根据放电总反应：，转移2 mol电子消耗2 mol，即转移1 mol电子消耗1 mol。转移电子物质的量为，故消耗为； ④与在环境下发生氧化还原反应，生成和水，配平得化学方程式：； 【小问2详解】 ①在水中的溶解度极小，且难以直接被酸溶解。加入溶液可以将转化为难溶的，从而脱除硫酸根离子，生成的易溶于酸，便于后续的物质转化； ②步骤Ⅱ中将（+4价）转化为（+2价），化合价降低，作还原剂；步骤Ⅲ中将（+2价）转化为（+4价），化合价升高，作氧化剂； 【小问3详解】 a．向负极添加碳材料，石墨具有良好的导电性，a正确； b．多孔碳能增大电极的比表面积，使分散更均匀，有利于生成小颗粒，防止大颗粒形成导致电极失活，b正确； c．在正极，与负极添加碳材料无关，c错误； 故选ab； 17. 有机物M是重要的合成中间体，制备M的路线如下(部分试剂与反应条件略去)。 已知：ⅰ． ⅱ． （1）E中官能团的名称是羰基、酯基和___________。 （2）检验A中官能团所需的试剂是___________。 （3）D→E的反应类型是___________。 （4）D的结构简式是___________。 （5）E生成F的过程中依次发生了异构化、取代反应，F的结构简式是___________。 （6）G→I中步骤①反应的化学方程式是___________。 （7）物质L转化为M的过程如图所示。 中间体1的摩尔质量比中间体2大，中间体1、中间体2的结构简式分别是___________、___________。 【答案】（1）羟基、碳氯键 （2）溶液 （3）加成反应 （4） （5） （6） （7） ①. ②. 【解析】 【分析】由A与B的分子式和反应条件可知，A与2分子乙醇酯化得到B，可知A为丙二酸HOOCCH2COOH，B为H5C2OOCCH2COOC2H5，对比B、D、E三者结构，结合D的分子式可知D为，E的分子式为C11H17O6Cl，结合G的结构，E生成F的过程中先发生异构化生成，再发生分子内取代反应生成，然后消去生成G，G水解生成I，I的结构为，I再与甲醇发生酯化反应生成J，J与SOCl2反应生成K，根据已知ⅱ，K的结构简式为，分子式为C8H7O4Cl，对比L的分子式，可知L为，据此回答； 【小问1详解】 由E的结构可知，E的官能团还有羟基、碳氯键； 【小问2详解】 A中官能团为羧基，检验羧基的试剂为碳酸氢钠溶液； 【小问3详解】 由D和E结构可知，D与ClCH2CHO发生加成反应； 【小问4详解】 由分析可知，D的结构为； 【小问5详解】 由分析可知，F的结构为； 【小问6详解】 由分析可知，G→I中步骤①反应的化学方程式为； 【小问7详解】 观察M的结构，结合L的分子式和中间体1的分子式，可知中间体1为，中间体1的摩尔质量比中间体2大26g/mol，中间体1与水加成后脱去CO2，生成中间体2的结构为，中间体2与中间体1反应生成M。 18. 某冶金过程产生的废渣有、CuO、、FeO、PbO、CaO等。利用该废渣生产的一种流程示意图如下。 已知：ⅰ．25℃，微溶于水，和黄钠铁矾均难溶于水。 ⅱ．冶金废渣中部分元素的质量分数如下表。 元素 Si Cu Fe Pb Ca 质量分数/% 15.34 14.75 4.66 14.31 2.16 Ⅰ．酸浸 （1）CuO与硫酸反应的离子方程式是___________。 （2）酸浸渣中除外，还含有___________。 Ⅱ．沉铁 （3）加入的目的有___________。 Ⅲ．还原沉铜 （4）开始沉铜后，若不继续调控沉铜过程中溶液的pH，的使用量将增加，结合与反应的离子方程式解释原因。___________ （5）酸浸时，若硫酸的浓度较低，则得到的中含有杂质，解释原因：___________。 Ⅳ．产品中含量的测定 （6）经提纯后，产品中只有和Cu，测定产品中含量的方法如下。 已知： ①样品溶解发生反应：、___________。 ②步骤ⅲ中溶液的物质的量浓度和消耗的体积分别为c和V，计算样品中的质量分数还需要的实验数据是___________。 【答案】（1） （2）、 （3）与反应，调节溶液的pH：提供，形成黄钠铁矾沉淀除铁 （4）与发生反应，生成的与反应生成，分解为受热逸出，使还原剂的量减少 （5）微溶，酸浸时低，酸浸液中有未完全沉淀。沉铜反应生成，增大，使，生成沉淀 （6） ①. ②. 溶液的物质的量浓度和体积、样品的质量 【解析】 【分析】冶金废渣加硫酸酸浸，不与硫酸反应，PbO与硫酸反应生成难溶于水的，CaO与硫酸反应生成微溶于水的CaSO4，、CaSO4和形成酸浸渣，氧化铜、氧化铁、氧化亚铁溶于硫酸转化成溶于水的硫酸铜、硫酸铁、硫酸亚铁；溶液通入空气，加入Na2CO3调节pH=2.0，生成黄钠铁矾，溶液中加入调节pH=3.5，温度控制80℃，生成Cu2O。 【小问1详解】 CuO为碱性氧化物，离子方程式中不拆分，与强酸反应生成铜盐和水，离子方程式为：。 【小问2详解】 结合分析可知，不与硫酸反应，难溶于水；PbO与硫酸反应生成难溶于水的，二者均留在酸浸渣中。 【小问3详解】 酸浸后溶液酸性较强，碳酸钠中与反应，降低浓度，调节pH，使沉淀为黄钠铁矾除去，同时提供黄钠铁矾组成中需要的。 【小问4详解】 与反应的离子方程式为：，反应生成，若不调控pH，溶液中与反应生成H2SO3，分解为受热逸出，使还原剂的量减少。 【小问5详解】 微溶于水，硫酸浓度较低时，溶液中​浓度小，不能在酸浸步骤完全沉淀，部分随滤液进入沉铜步骤，沉铜反应生成，c()增大，使Q()>Ksp()，生成沉淀最终随共沉淀析出，因此得到的中混有 ​杂质。 【小问6详解】 ①酸性条件下，被氧化，+1价Cu转化为+2价Cu，被还原为，离子方程式为； ②样品用Fe2(SO4)3溶液溶解，生成，用过量的溶液将氧化成，再用(NH4)2Fe(SO4)2滴定剩余的，间接去测量的质量，因此还需要溶液的物质的量浓度和体积、样品的质量才能计算质量分数。 19. 实验小组制备高锰酸钾。 资料：i．为墨绿色固体，可溶于水，强碱性条件下稳定，一定条件下发生的歧化反应为。 ii．一定条件下，可被还原为。 iii．的溶解度随温度升高而增大。 （1）制备 步骤 实验 I 制备：将、和0.080 mol KOH三种固体，在熔融状态下充分反应。得到墨绿色固体X。 II 制备：将X用水溶解后，滴加至pH = 10（约20 mL），溶液由绿色变为紫红色，过滤。得到约100 mL紫红色溶液Y和棕黑色固体。 III 提纯：将Y转移至蒸发皿中，90℃水浴浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥。得到紫红色固体Z。 ①补全I中反应的化学方程式：______________________________。 ____________________ ②II中歧化的原因：随pH降低，的还原性不变，氧化性__________。 ③取III中少量Z溶解，得紫红色溶液和少量棕黑色固体（检验为）。 （2）对III中产生的原因进行分析和探究 ①甲认为将还原，设计实验i验证：用含和的溶液（pH = 10）代替Y重复III的操作，所得固体含。乙认为该现象不能证明还原了，理由是__________。 ②乙设计和实施了实验ii：用__________代替Y重复III的操作，所得固体不含。实验i和ii证实了甲的观点。 ③丙用代替重复实验i，证实III中不能还原。 （3）实验优化 为提高产品纯度，改进III的操作：将Y转移至蒸发皿中，90℃水浴浓缩，__________，洗涤，干燥。 （4）测定纯度并计算产率 按I中投料，经优化步骤制得产品，取a g产品配制成250 mL待测液。酸性条件下，用待测液滴定标准溶液，被还原为。测得，据此可计算的产率。 滴定反应的离子方程式是__________。（是二元弱酸） 【答案】（1） ①. ②. 增强 （2） ①. 随着浓缩进行，增大，可能被还原；可能受热分解 ②. 溶液（pH = 10） （3）趁热过滤，冷却结晶，过滤 （4） 【解析】 【分析】步骤I中，在高温熔融条件下，将氧化，锰元素由+4价升高到+6价，在KOH参与下生成，得到含的墨绿色固体X。步骤II中，将X溶于水后滴加，发生，溶液的pH降低；发生歧化反应，生成紫红色的和棕黑色的，过滤除去，所得滤液Y中含有、等可溶性物质。步骤III中，将Y水浴浓缩，再冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到固体Z。Z溶解后仍有少量，说明浓缩、结晶过程中又产生了难溶杂质，需要通过对照实验确定其产生原因，再调整分离操作。 【小问1详解】 ①反应物为、和KOH，产物中含有KCl和。氯元素由+5价降至−1价，每1 mol 得到6 mol电子；锰元素由+4价升至+6价，每1 mol 失去2 mol电子。因此，按得失电子守恒，参加反应的与的物质的量之比为1∶3。再根据钾、氢、氧原子守恒配平，并标明题给高温条件，得到。 ②在强碱性条件下稳定，降低pH后发生歧化，其中一部分锰元素由+6价降至+4价，另一部分由+6价升至+7价。得电子生成的过程可表示为。降低pH使浓度减小，有利于这一还原过程；在还原性不变的情况下，说明的氧化性增强； 【小问2详解】 ①实验i同时经历加热和浓缩。随着浓缩进行，增大，而资料已指出可被还原，因此不能排除参与还原反应的可能；加热过程中也尚未排除受热分解的可能。仅凭所得固体含有，不能确定该现象由还原引起。因此，理由是：随着浓缩进行，增大，可能被还原；可能受热分解。 ②要检验的作用，应使两组实验的初始浓度、溶液体积、初始pH以及加热、浓缩等操作条件相同，只改变是否加入。因此，实验ii应使用溶液（pH = 10）代替Y。实验ii所得固体不含，而含有的实验i所得固体含，表明在题给操作条件下，能将还原，证实甲的观点； 【小问3详解】 水浴浓缩时产生的难溶于水，而的溶解度随温度升高而增大。浓缩后应先趁热过滤，除去并保留含的热滤液；再冷却滤液，使结晶析出，随后过滤收集晶体，按题意洗涤、干燥。这样可避免先冷却结晶时与晶体混在一起。因此，应填趁热过滤，冷却结晶，过滤； 【小问4详解】 酸性条件下，被还原为，锰元素由+7价降至+2价，每1 mol 得到5 mol电子；被氧化为，碳元素由+3价升至+4价，每1 mol 失去2 mol电子。根据得失电子守恒，与的化学计量数之比为2∶5。是弱酸，书写离子方程式时保留其化学式；再根据酸性条件下的电荷守恒和原子守恒，在反应物中配入，在产物中配入，得到滴定反应的离子方程式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $