精品解析:上海师范大学附属嘉定高级中学2026-2027学年高三上学期11月期中考试 化学试题
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内容正文:
2026学年第一学期高三年级
化学学科(等级)期中试卷
满分:100分 考试时间:60分钟
考生注意:
1.本考试分设试卷和答题纸。答题前,务必在答题纸上填写姓名,考号。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
2.选择类试题中,标注“不定项”的试题,每小题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不给分,有2个正确选项的,漏选1个给一半分,错选不给分;未特别标注的选择类试题,每小题只有1个正确选项。
可能用到的相对原子质量:Al-27 S-32 Fe-56 Cu-64
一、滇铜京运
云南铜矿资源储量丰富,历史上就是中国著名的产铜地之一,清朝自雍正五年至宣统三年的185年间,铸币所需铜料从云南经大规模水陆联运至北京,史称“滇铜京运”。乾隆、嘉庆年间云南铜产量占全国产量的95%,因此云南曲靖市会泽县又称“钱王之乡”。
1. 基态原子的价层电子排布式为_____,在元素周期表中的位置为_____。
2. 铜是人类最早进行冶炼和使用的金属材料。工业上通常根据金属元素_____选择其冶炼的方法。
A. 在地壳中的含量 B. 正离子的氧化性
C. 原子的价层电子数 D. 单质的熔点
3. 清代铜币主要是铜锌合金,如康熙通宝实测平均含铜64.2%、锌31.5%。铜锌合金的熔点通常在900~940℃之间,试判断纯铜的熔点应_____。
A. 低于900℃ B. 900~940℃ C. 高于940℃ D. 无法确定
4. 某含铜化合物可作半导体,其四方晶胞如图所示。
①该晶体化学式为_____。
②已知晶胞底边长为a pm、高为b pm,CuAlS2的摩尔质量为M g⋅mol-1,设为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为_____。
由于火法处理硫化物矿石过程中会生成,造成大气污染,因此近年来湿法炼铜有了很大的发展。湿法炼铜的主要过程是浸出、萃取、电积。
5. 浸出工序中,首先将铜矿粉碎,然后加入硫酸或氨水等化学试剂进行酸性或碱性浸出,通过搅拌、加热等手段促进铜矿石发生反应,使铜元素转移至溶液中。请配平下列黄铜矿碱性浸出的反应方程式_______________。
______________=____+___________+
萃取工序是利用萃取和反萃操作,将含铜浓度较低的浸出液进行浓缩(富集),获得达到电积工序所需浓度的硫酸铜溶液。离子液体[]可用于萃取分离铜离子。
6. 该离子液体常温下为液态,则其晶体类型属于_____。
A. 离子晶体 B. 分子晶体 C. 共价晶体 D. 金属晶体
7. 该离子液体中各元素电负性最大与最小的元素分别是_____。
A. O、C B. N、H C. O、H D. S、H
8. 最后的电积工序是将富集后的硫酸铜溶液通电电解制得单质铜。下图电解装置中使用质子交换膜分隔两极室,电解过程中质子移动的方向为_____。
A.左右 B.右左
9. 写出上述电解池中阳极反应的电极反应方程式___________。
二、抗肿瘤药物
抗肿瘤药物(G)的一种合成路线如下:
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
10. 写出B中含氧官能团的名称_________________________。
11. C的结构简式为______________________________。
12. C→D的反应类型是____________。
A. 氧化反应 B. 还原反应 C. 加成反应 D. 取代反应
13. 如何检验D中的无氧官能团,写出实验步骤____________________________________________________________________________________________________。
14. E→G的化学方程式为_________________________________________。
15. 写出2种符合以下要求的的同分异构体的结构简式_____________。
①与溶液发生显色反应;
②能发生水解反应;
③核磁共振氢谱显示有5种氢,且峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2
16. 鉴定G中官能团的光谱分析方法是__________________。
A. 质谱 B. 红外光谱 C. 核磁共振氢谱 D. 原子发射光谱
17. G与足量加成后的分子中有_________个不对称碳原子。
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
18. 参照上述流程,设计以苯甲醇()和苯胺()为原料制备的合成路线(其他无机试剂任选)_______。
三、的应用与合成
氨气催化氧化是工业制取硝酸的重要步骤,会发生以下两个竞争反应①、②。
反应①:
反应②:
19. 已知 ,写出氨气的燃烧热的热化学方程式_____。
为分析某催化剂对反应的选择性,在的密闭容器中充入和,测得有关物质的物质的量与反应温度的关系如图所示。
20. 请解释从,随温度增加,先增大后减小的可能原因_____________________________________________________________________。
21. 温度为时,计算反应②的平衡常数_____(只列算式)。
在一定条件下,向中通入空气,以氨气为还原剂,可以将其转化为无毒气体,实现脱硝。
22. 此法仅限于低硫煤烟气脱硝,中高硫煤产生的高浓度会影响脱硝速率,可能原因是_____________________________________________________________________。
23. 试比较、与的键角大小,并说明原因。
排序:_____,原因:_____________________________________________________________。
合成氨是目前固定空气中氮最有效的工业方法。其反应历程和能量变化如图:(ad表示物质吸附在催化剂表面时的状态)
24. 步骤1是一种化学吸附过程,猜测该过程放热的原因_____________________________________________________________________。
25. 由图可知决速步骤是_______。
A. ① B. ② C. ③ D. ④
26. 比较总反应的活化能:_____。
A. > B. < C. D. 无法判断
27. 已知总反应的,分解自发进行的温度为_____(不定项)。
A. B. C. D.
28. 若改变某一条件,使合成氨的化学反应速率加快,下列解释正确的是_____(不定项)。
A. 升温,活化分子百分数增加,单位时间内有效碰撞次数增加
B. 增加反应物的浓度,使活化分子百分数增加
C. 使用催化剂,能降低反应活化能,使氨气产率提高
D. 反应速率的加快意味着反应进行程度的增大
四、水和有机溶剂中的硫
通过NaOH调节氢硫酸pH,溶液中各含硫微粒物质的量分数随pH变化关系如下图。
29. 该条件下,的_____。
30. 从到,水的电离程度如何变化_____。
A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
31. 向溶液中加入一定量溶液,可产生气体,请结合平衡移动原理解释产生气体的原因:__________________________________________________________________。
32. 时,_____0.1
A. > B. < C. D. 无法判断
33. 结合图中数据分析溶液中,含硫微粒浓度排序为_____。
A. B.
C. D.
可用作超级电容器的电极材料。制备的实验装置如图(加热及夹持装置略),在保护下,将溶有的热二苯醚溶液注射到热油胺溶液中(过量),继续加热回流,冷却至室温,离心分离,经洗涤得产品。
34. 写出通的原因_______;________(写两条)
35. 分析S过量的原因_______________________。
的含量测定:①产品先用王水溶解,再经系列处理后,在热盐酸条件下,以甲基橙为指示剂,用溶液将还原至;②再用酸性标准溶液滴定至终点。
已知:氧化态甲基橙(红色)+—还原态甲基橙(无色)
36. 第一步终点的颜色和第二步终点的颜色是_____。
A. 浅红色,无色 B. 无色,无色 C. 无色,浅紫色 D. 浅红色,浅紫色
37. 若称取的产品为,标准溶液浓度为,用量为,的摩尔质量为,则产品中质量分数为_____。
38. 下列操作可能导致测定结果偏低的是_____(不定项)。
A. 还原时溶液滴加过量
B. 热的溶液在空气中缓慢冷却
C. 滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D. 滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
五、铬的废水处理
某工业废水中主要含有三价铬(),同时还含有少量的、、和等,且酸性较强。可采用如图流程处理废水同时回收铬元素。
已知:
①常温下,部分金属氢氧化物恰好完全沉淀时溶液的如表所示:
氢氧化物
pH
3.2
9.6
11.1
5.2
5.6
②为难溶于水的两性氢氧化物,在时溶解形成;在碱性环境下易被氧化为。
39. “步骤Ⅰ”中加入过量的目的是____________________。
40. “步骤Ⅰ”可以代替最合适的试剂是_____。
A. B. C. D.
41. “步骤Ⅱ”除去的离子是_____。(不定项)
A. B. C. D.
42. “步骤Ⅲ中钠离子交换树脂的原理为:,此步操作被交换除去的杂质离子是_____。
43. “步骤Ⅳ”中加入的可能为_____。(不定项)
A. B. C. D.
44. 中、原子均有孤电子对,可作为配体与铬原子结合形成,该配合物中配位原子为_____,该物质中有_____个键。
45. 通常情况下,体系中离子浓度不超过时可认为该离子已完全沉淀。结合表中数据,计算常温下的溶度积_____。(写出计算过程)
46. 为尽可能回收铬元素实现尾水达标排放,“步骤Ⅳ”中要精确控制。若过高,则固体会溶解,尾水中残留铬量增大,其原因为:_____________________。(用离子方程式表示)
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2026学年第一学期高三年级
化学学科(等级)期中试卷
满分:100分 考试时间:60分钟
考生注意:
1.本考试分设试卷和答题纸。答题前,务必在答题纸上填写姓名,考号。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
2.选择类试题中,标注“不定项”的试题,每小题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不给分,有2个正确选项的,漏选1个给一半分,错选不给分;未特别标注的选择类试题,每小题只有1个正确选项。
可能用到的相对原子质量:Al-27 S-32 Fe-56 Cu-64
一、滇铜京运
云南铜矿资源储量丰富,历史上就是中国著名的产铜地之一,清朝自雍正五年至宣统三年的185年间,铸币所需铜料从云南经大规模水陆联运至北京,史称“滇铜京运”。乾隆、嘉庆年间云南铜产量占全国产量的95%,因此云南曲靖市会泽县又称“钱王之乡”。
1. 基态原子的价层电子排布式为_____,在元素周期表中的位置为_____。
2. 铜是人类最早进行冶炼和使用的金属材料。工业上通常根据金属元素_____选择其冶炼的方法。
A. 在地壳中的含量 B. 正离子的氧化性
C. 原子的价层电子数 D. 单质的熔点
3. 清代铜币主要是铜锌合金,如康熙通宝实测平均含铜64.2%、锌31.5%。铜锌合金的熔点通常在900~940℃之间,试判断纯铜的熔点应_____。
A. 低于900℃ B. 900~940℃ C. 高于940℃ D. 无法确定
4. 某含铜化合物可作半导体,其四方晶胞如图所示。
①该晶体化学式为_____。
②已知晶胞底边长为a pm、高为b pm,CuAlS2的摩尔质量为M g⋅mol-1,设为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为_____。
由于火法处理硫化物矿石过程中会生成,造成大气污染,因此近年来湿法炼铜有了很大的发展。湿法炼铜的主要过程是浸出、萃取、电积。
5. 浸出工序中,首先将铜矿粉碎,然后加入硫酸或氨水等化学试剂进行酸性或碱性浸出,通过搅拌、加热等手段促进铜矿石发生反应,使铜元素转移至溶液中。请配平下列黄铜矿碱性浸出的反应方程式_______________。
______________=____+___________+
萃取工序是利用萃取和反萃操作,将含铜浓度较低的浸出液进行浓缩(富集),获得达到电积工序所需浓度的硫酸铜溶液。离子液体[]可用于萃取分离铜离子。
6. 该离子液体常温下为液态,则其晶体类型属于_____。
A. 离子晶体 B. 分子晶体 C. 共价晶体 D. 金属晶体
7. 该离子液体中各元素电负性最大与最小的元素分别是_____。
A. O、C B. N、H C. O、H D. S、H
8. 最后的电积工序是将富集后的硫酸铜溶液通电电解制得单质铜。下图电解装置中使用质子交换膜分隔两极室,电解过程中质子移动的方向为_____。
A.左右 B.右左
9. 写出上述电解池中阳极反应的电极反应方程式___________。
【答案】1. ①. ②. 第四周期第IB族 2. B 3. C
4. ①. ②.
5. 6. A 7. C
8. B 9.
【解析】
【分析】铜的原子序数为 29,基态原子的价层电子排布为 3d 轨道全充满、4s 轨道 1 个电子的排布,位于第四周期第 IB 族;金属的冶炼方法由金属阳离子的氧化性(金属活动性)决定;合金的熔点低于组成它的纯金属;四方晶胞按均摊法确定化学式,再由晶胞体积求密度;黄铜矿碱性浸出按得失电子守恒配平;离子液体由阴、阳离子构成;电负性大小由非金属性强弱比较;电解时质子向阴极迁移,阳极上水失电子生成氧气和氢离子。
铜的原子序数为 29,基态原子的价层电子排布为 3d 轨道全充满、4s 轨道 1 个电子的排布,位于第四周期第 IB 族;金属的冶炼方法由金属阳离子的氧化性(金属活动性)决定;合金的熔点低于组成它的纯金属;四方晶胞按均摊法确定化学式,再由晶胞体积求密度;黄铜矿碱性浸出按得失电子守恒配平;离子液体由阴、阳离子构成;电负性大小由非金属性强弱比较;电解时质子向阴极迁移,阳极上水失电子生成氧气和氢离子。
【1题详解】
Cu 的原子序数为 29,核外电子排布式为 [Ar]3d104s1,故基态 Cu 原子的价层电子排布式为 3d104s1;Cu 位于元素周期表第四周期第 IB 族。
【2题详解】
工业上根据金属的活动性,即金属阳离子的氧化性强弱选择冶炼方法。铜是较不活泼金属,其阳离子氧化性较强,可用热还原法冶炼。
A.金属在地壳中的含量与冶炼方法的选择无直接关系,A错误;
B.金属阳离子的氧化性(金属活动性)是选择冶炼方法的依据,B正确;
C.原子的价层电子数与冶炼方法的选择无关,C错误;
D.单质的熔点与冶炼方法的选择无直接关系,D错误;
故答案为B。
【3题详解】
合金的熔点一般低于组成它的各纯金属,据此可由铜锌合金的熔点判断纯铜的熔点;
A.纯铜熔点低于 900℃ 与合金熔点低于成分金属的规律矛盾,A错误;
B.纯铜熔点处于 900~940℃ 与合金熔点低于成分金属的规律矛盾,B错误;
C.铜锌合金的熔点为 900~940℃,纯铜的熔点应高于 940℃,C正确;
D.由合金的熔点可以判断纯铜熔点的大致范围,并非无法确定,D错误;
故答案为C。
【4题详解】
①由晶胞结构按均摊法计数,Cu 位于8个顶点、4个面心和1个体心,则Cu的个数为 8×1/8+4×1/2+1 = 4 个;Al在Al共 4 个,S共 8 个,故Cu、Al、S 原子个数比为 4:4:8 = 1:1:2,故该晶体的化学式为 CuAlS2。
②晶胞中含4个CuAlS2单元,晶胞质量为;晶胞体积为 ,晶体密度为。
【5题详解】
CuFeS2 中 Cu 为 +2 价,反应前后不变;Fe 由 +2 价被氧化为 +3 价,S 由 −2 价被氧化为 +6 价。1 mol CuFeS2 共失去 1+2×8 = 17 mol 电子;O2 中 O 由 0 价降为 −2 价,1 mol O2 得到 4 mol 电子。两者最小公倍数为 68,故 CuFeS2 的系数为 4、O2 的系数为 17,再按原子守恒配平其余物质,得 ,配平后原子与电荷均守恒。
【6题详解】
该物质常温下为液态,但其构成微粒是阴、阳离子,属于离子液体。
A.由阴、阳离子构成且常温下为液态,属于离子液体,冷却后形成离子晶体,A正确;
B.分子晶体由分子构成,与题意不符,B错误;
C.共价晶体由原子通过共价键构成,与题意不符,C错误;
D.金属晶体由金属阳离子和自由电子构成,与题意不符,D错误;
故答案为A。
【7题详解】
电负性大小与非金属性强弱一致。该离子液体所含元素为 C、H、N、O、S;
A.O 的电负性最大,但 C 不是最小,H 的电负性比 C 更小,A错误;
B.N 的电负性不是最大,O 的电负性更大,B错误;
C.O 的非金属性最强、电负性最大,H 的非金属性最弱、电负性最小,C正确;
D.S 的电负性不是最大,O 的电负性更大,D错误;
故答案为C。
【8题详解】
电解时右侧电极上水失电子生成 O2 和 H+,为阳极;左侧电极上铜离子得电子析出铜,为阴极。质子由阳极(右侧)经质子交换膜向阴极(左侧)迁移,故选B。
【9题详解】
阳极上水发生氧化反应,水分子失去电子生成 O2 和氢离子,即每 2 个 H2O 失去 4 个电子生成 1 个 O2 和 4 个氢离子,阳极反应式为 。
二、抗肿瘤药物
抗肿瘤药物(G)的一种合成路线如下:
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
10. 写出B中含氧官能团的名称_________________________。
11. C的结构简式为______________________________。
12. C→D的反应类型是____________。
A. 氧化反应 B. 还原反应 C. 加成反应 D. 取代反应
13. 如何检验D中的无氧官能团,写出实验步骤____________________________________________________________________________________________________。
14. E→G的化学方程式为_________________________________________。
15. 写出2种符合以下要求的的同分异构体的结构简式_____________。
①与溶液发生显色反应;
②能发生水解反应;
③核磁共振氢谱显示有5种氢,且峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2
16. 鉴定G中官能团的光谱分析方法是__________________。
A. 质谱 B. 红外光谱 C. 核磁共振氢谱 D. 原子发射光谱
17. G与足量加成后的分子中有_________个不对称碳原子。
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
18. 参照上述流程,设计以苯甲醇()和苯胺()为原料制备的合成路线(其他无机试剂任选)_______。
【答案】10. 醛基、醚键
11. 12. D
13. 取少量的D溶液少许于试管中加入氢氧化钠溶液并加热,再加入过量稀硝酸,最后加入硝酸银溶液,生成淡黄色沉淀,证明含溴原子;
14. 15. 、 16. B 17. A
18.
【解析】
【分析】A与甲醛反应生成B(),B被LiAlH4还原生成C(),C发生取代反应生成D,D先与NaCN反应生引入氰基,然后在酸性条件下水解得E(),E与F反应生成G,结合E、G的结构简式可知F为。
【10题详解】
根据分析,B的结构简式为,含氧官能团的名称为:醛基、醚键;
【11题详解】
根据分析,A与甲醛反应生成,被LiAlH4还原生成C();
【12题详解】
根据分析,C()中羟基被溴原子取代生成D,反应类型为取代反应,故答案选D;
【13题详解】
D的结构简式为,其无氧官能团为溴原子,先在碱性条件下发生水解反应生成溴离子,后加入过量稀硝酸调节溶液为酸性,加入硝酸银生成淡黄色沉淀,即可检验溴原子;
【14题详解】
根据分析,E和F在SOCl2中发生取代反应生成G,化学方程式为:;
【15题详解】
① 与氯化铁 溶液发生显色反应,说明存在酚羟基;②能发生水解反应,说明存在酯基;③核磁共振氢谱显示有5种氢,且峰面积之比为1:1:2:2:2;满足条件的E的同分异构体有、等;
【16题详解】
G为,可利用红外光谱检验官能团,故答案选B;
【17题详解】
G()与足量氢气加成后,如图所示:,含有4个不对称碳原子,故答案选A;
【18题详解】
与PBr3反应生成,与NaCN反应生成,在酸性条件下水解生成,与在SOCl2存在下生成目标产物,具体过程为:
。
三、的应用与合成
氨气催化氧化是工业制取硝酸的重要步骤,会发生以下两个竞争反应①、②。
反应①:
反应②:
19. 已知 ,写出氨气的燃烧热的热化学方程式_____。
为分析某催化剂对反应的选择性,在的密闭容器中充入和,测得有关物质的物质的量与反应温度的关系如图所示。
20. 请解释从,随温度增加,先增大后减小的可能原因_____________________________________________________________________。
21. 温度为时,计算反应②的平衡常数_____(只列算式)。
在一定条件下,向中通入空气,以氨气为还原剂,可以将其转化为无毒气体,实现脱硝。
22. 此法仅限于低硫煤烟气脱硝,中高硫煤产生的高浓度会影响脱硝速率,可能原因是_____________________________________________________________________。
23. 试比较、与的键角大小,并说明原因。
排序:_____,原因:_____________________________________________________________。
合成氨是目前固定空气中氮最有效的工业方法。其反应历程和能量变化如图:(ad表示物质吸附在催化剂表面时的状态)
24. 步骤1是一种化学吸附过程,猜测该过程放热的原因_____________________________________________________________________。
25. 由图可知决速步骤是_______。
A. ① B. ② C. ③ D. ④
26. 比较总反应的活化能:_____。
A. > B. < C. D. 无法判断
27. 已知总反应的,分解自发进行的温度为_____(不定项)。
A. B. C. D.
28. 若改变某一条件,使合成氨的化学反应速率加快,下列解释正确的是_____(不定项)。
A. 升温,活化分子百分数增加,单位时间内有效碰撞次数增加
B. 增加反应物的浓度,使活化分子百分数增加
C. 使用催化剂,能降低反应活化能,使氨气产率提高
D. 反应速率的加快意味着反应进行程度的增大
【答案】19. ,
20. A一B段:反应未达到平衡,温度升高,反应速率加快,相同时间内生成的NO增多;B一C段:反应已达到平衡,反应①为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,NO的物质的量减小
21.
22. 二氧化硫具有还原性,中高硫煤产生的高浓度二氧化硫会消耗氧化剂,从而影响脱硝速率
23. ①. ②. 二氧化硫的中心原子有3个价层电子对,呈平面三角形排布,键角接近120°,氨气和水的中心原子均有4个价层电子对,水的中心原子比氨气多1个孤电子对,孤电子对的排斥使水的键角更小
24. 气体分子吸附在催化剂表明形成化学键(或分子间作用力),释放能量 25. C 26. B 27. CD 28. A
【解析】
【19题详解】
完全燃烧生成氮气和液态水,按盖斯定律,将反应②的焓变减去6倍水的汽化焓,再按1 mol氨气折算,,热化学方程式为,;
【20题详解】
A一B段:反应未达到平衡,温度升高,反应速率加快,相同时间内生成的NO增多;B一C段:反应已达到平衡,反应①为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,NO的物质的量减小;
【21题详解】
按设问,将A点数据作为平衡数据,容器体积为1 L,读得,由两反应的计量关系得,,,代入反应②的表达式,;
【22题详解】
此法仅限于低硫煤烟气脱硝,中高硫煤产生的高浓度会影响脱硝速率,可能原因是二氧化硫具有还原性,中高硫煤产生的高浓度二氧化硫会消耗氧化剂,从而影响脱硝速率;
【23题详解】
二氧化硫的中心原子有3个价层电子对,呈平面三角形排布,键角接近120°,氨气和水的中心原子均有4个价层电子对,水的中心原子比氨气多1个孤电子对,孤电子对的排斥使水的键角更小,故键角:SO2>NH3>H2O;
【24题详解】
步骤①中,气体分子吸附在催化剂表明形成化学键(或分子间作用力),释放能量,故吸附放热;
【25题详解】
A.步骤①的能量下降,图中未显示需跨越的能垒,A错误;
B.步骤②从吸附态到过渡态Ⅰ的能垒为,低于步骤③,B错误;
C.步骤③从吸附态原子到过渡态Ⅱ的能垒为,是图中最大的能垒,C正确;
D.步骤④的脱附能垒为,低于步骤③,D错误;
故选C;
【26题详解】
根据图示,总反应放热,总反应的活化能:<;故选B;
【27题详解】
由图得合成氨反应的,氨分解时焓变和熵变均反号,由得,即温度高于约192.5℃反应自发进行,故选CD;
【28题详解】
A.升温使活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞次数增加,反应速率加快,A正确;
B.温度不变时,增大反应物浓度使单位体积内的活化分子数增多,活化分子百分数不变,B错误;
C.催化剂降低活化能,缩短达到平衡的时间,平衡时氨的产率不变,C错误;
D.反应速率衡量反应快慢,反应进行的程度还取决于平衡条件,速率加快时平衡转化率不一定增大,D错误;
故选A。
四、水和有机溶剂中的硫
通过NaOH调节氢硫酸pH,溶液中各含硫微粒物质的量分数随pH变化关系如下图。
29. 该条件下,的_____。
30. 从到,水的电离程度如何变化_____。
A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
31. 向溶液中加入一定量溶液,可产生气体,请结合平衡移动原理解释产生气体的原因:__________________________________________________________________。
32. 时,_____0.1
A. > B. < C. D. 无法判断
33. 结合图中数据分析溶液中,含硫微粒浓度排序为_____。
A. B.
C. D.
可用作超级电容器的电极材料。制备的实验装置如图(加热及夹持装置略),在保护下,将溶有的热二苯醚溶液注射到热油胺溶液中(过量),继续加热回流,冷却至室温,离心分离,经洗涤得产品。
34. 写出通的原因_______;________(写两条)
35. 分析S过量的原因_______________________。
的含量测定:①产品先用王水溶解,再经系列处理后,在热盐酸条件下,以甲基橙为指示剂,用溶液将还原至;②再用酸性标准溶液滴定至终点。
已知:氧化态甲基橙(红色)+—还原态甲基橙(无色)
36. 第一步终点的颜色和第二步终点的颜色是_____。
A. 浅红色,无色 B. 无色,无色 C. 无色,浅紫色 D. 浅红色,浅紫色
37. 若称取的产品为,标准溶液浓度为,用量为,的摩尔质量为,则产品中质量分数为_____。
38. 下列操作可能导致测定结果偏低的是_____(不定项)。
A. 还原时溶液滴加过量
B. 热的溶液在空气中缓慢冷却
C. 滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D. 滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
【答案】29. 30. C
31. 向溶液中加入一定量溶液,存在平衡,加入的与结合生成难溶的CuS沉淀,浓度减小,促使该电离平衡向右移动,增大,与剩余的发生反应生成硫化氢 32. B 33. B
34. ①. 防止和硫被氧气氧化 ②. 氮气流搅动溶液,使反应物充分接触
35. 提高的转化率 36. C
37. 38. BD
【解析】
【分析】在水溶液中存在两步电离:,,随着pH升高,氢离子浓度降低,的两步电离平衡均向右移动,逐渐降低,因此曲线a为物质的量分数变化曲线,先升高后降低,因此曲线b为物质的量分数变化曲线,浓度逐渐升高,因此曲线c为物质的量分数变化曲线,该实验为的制备和含量测定实验,保护下,将溶有硫的热二苯醚溶液注射到热油胺溶液中,反应制备;再利用溶液将还原至;再用酸性标准溶液滴定,测定的含量;
【29题详解】
的第二步电离:,电离平衡常数表达式,当时,对应图中pH=13的交点,此时,代入得;
【30题详解】
、水解促进水的电离,水解程度更大,更能促进水的电离,从到,不断转化为水解程度更大的,水的电离程度逐渐增大,当升高到一定程度后,基本转化完全,继续加碱使溶液中的氢氧根浓度显著增大,抑制水的电离,水的电离程度逐渐减小,因此水的电离程度先增大后减小,所以C正确;
故选C;
【31题详解】
向溶液中加入一定量溶液,存在平衡,加入的与结合生成难溶的CuS沉淀,浓度减小,促使该电离平衡向右移动,增大,与剩余的发生反应生成硫化氢;
【32题详解】
,,,根据电荷守恒:,由图可知,时,,代入上式变形得,,因此,故答案选B;
【33题详解】
是强碱弱酸盐,溶于水后会发生两步水解:第一步水解: ,第二步水解:, 结合题图的分布系数曲线,时和的分布系数相等,可以求出的二级电离常数;而第一步水解的平衡常数, 对于溶液,,代入表达式:,解得,水解率为61.8%,即超过一半的水解生成了,仅有极少部分发生第二步水解生成,因此含硫微粒浓度排序为;
故答案选B;
【34题详解】
和中,Fe为+2价,容易被氧气氧化,单质硫在加热条件下也易被氧气氧化,因此通入氮气的作用是排尽装置内空气,防止和硫被氧气氧化,另一条是氮气流搅动溶液,使反应物充分接触;
【35题详解】
硫和在加热条件下生成,反应的化学方程式为:,硫过量,可以保证充分反应,提高的转化率;
【36题详解】
第一步,在热的酸性条件下,使甲基橙处于氧化态,显红色,加入溶液后,将还原成,到达滴定终点时,当被完全还原成时,再加入还原剂,甲基橙得电子由氧化态变为还原态,颜色由红色变成无色且半分钟内不恢复原色;第二步,酸性标准溶液滴定,本身为紫色,反应完全后,滴入半滴酸性标准溶液,溶液显浅紫色且半分钟内不褪色,C正确;
故答案选C;
【37题详解】
被氧化为,被还原成,根据得失电子守恒可知,和的物质的量之比为5:1,消耗的物质的量为,的物质的量为,根据铁元素守恒可知,的物质的量为,其质量为,因此产品中的质量分数为;
【38题详解】
A.还原时溶液滴加过量,消耗的标准溶液体积偏大,测定结果偏高,A错误;
B.热的溶液在空气中缓慢冷却,会被空气中的氧气氧化,导致滴定消耗的标准溶液体积偏小,测定结果偏低,B正确;
C.滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,读取的标准溶液体积包含了气泡的体积,数值偏大,测定结果偏高,C错误;
D.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数,读取的标准液体积偏小,测定结果偏低,D正确;
故答案选BD。
五、铬的废水处理
某工业废水中主要含有三价铬(),同时还含有少量的、、和等,且酸性较强。可采用如图流程处理废水同时回收铬元素。
已知:
①常温下,部分金属氢氧化物恰好完全沉淀时溶液的如表所示:
氢氧化物
pH
3.2
9.6
11.1
5.2
5.6
②为难溶于水的两性氢氧化物,在时溶解形成;在碱性环境下易被氧化为。
39. “步骤Ⅰ”中加入过量的目的是____________________。
40. “步骤Ⅰ”可以代替最合适的试剂是_____。
A. B. C. D.
41. “步骤Ⅱ”除去的离子是_____。(不定项)
A. B. C. D.
42. “步骤Ⅲ中钠离子交换树脂的原理为:,此步操作被交换除去的杂质离子是_____。
43. “步骤Ⅳ”中加入的可能为_____。(不定项)
A. B. C. D.
44. 中、原子均有孤电子对,可作为配体与铬原子结合形成,该配合物中配位原子为_____,该物质中有_____个键。
45. 通常情况下,体系中离子浓度不超过时可认为该离子已完全沉淀。结合表中数据,计算常温下的溶度积_____。(写出计算过程)
46. 为尽可能回收铬元素实现尾水达标排放,“步骤Ⅳ”中要精确控制。若过高,则固体会溶解,尾水中残留铬量增大,其原因为:_____________________。(用离子方程式表示)
【答案】39. 将氧化为,并将铬元素转化为以便分离 40. A 41. AB
42. 、 43. BC
44. ①. C ②. 12
45. 当pH=3.2时,溶液中,,此时Fe(OH)3恰好完全沉淀,,
46.
【解析】
【分析】某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,加双氧水把亚铁离子氧化为铁离子;加氢氧化钠调节pH=8,在过量的作用下将Cr(OH)3氧化为,Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,过滤,滤液中主要含有、Ca2+和Mg2+等,通过钠离子交换树脂,除去金属阳离子Ca2+和Mg2+,然后加还原剂把还原为Cr3+,再调节pH得到Cr(OH)(H2O)5SO4;据此分析;
【39题详解】
加双氧水的主要目的是作氧化剂,把亚铁离子氧化为铁离子,便于后续调节pH生成Fe(OH)3沉淀除去,同时在加入NaOH溶液后将Cr(OH)3氧化为;
【40题详解】
A.Na2O2作氧化剂生成Na+和H2O,没有引入新的杂质,A正确;
B.FeCl3不能氧化Fe2+,B错误;
C.KMnO4作氧化剂生成K+和Mn2+,引入了新的杂质,C错误;
D.Cl2作氧化剂生成Cl-,引入了新的杂质,D错误;
【41题详解】
“步骤Ⅱ”加氢氧化钠调节pH=8,Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,然后过滤除去;
【42题详解】
通过钠离子交换树脂,除去Ca2+和Mg2+;
【43题详解】
“步骤Ⅳ”中加入X的目的是把还原为Cr3+,则X应具有还原性,和具有还原性;故选BC;
【44题详解】
CO中C提供孤电子对,配位原子是C;1个内,6个配位键,每个CO内部有1个键,一共6+6=12个键;
【45题详解】
当pH=3.2时,溶液中,溶液中,此时Fe(OH)3恰好完全沉淀,即,故;
【46题详解】
由已知信息可知Cr(OH)3为难溶于水的两性氢氧化物,在pH>9时溶解形成,因此若pH过高,则Cr(OH)(H2O)5SO4固体会溶解生成,用离子方程式表示为。
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