精品解析：陕西西安市西北大学附属中学2026-2027学年高二上学期11月期中考试 化学试题

西北大学附属中学期中测试2026-2027学年上学期高二化学 注意事项： 1．本试题共8页，满分100分，时间75分钟。 2．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。 3．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，再选涂其它答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 4．考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收试题 可能用到的相对原子质量：O-16 H-1 C-12 N-14 F-19 Na-23 Mg-24 Cl-35.5 V-51 第Ⅰ卷(选择题42分) 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1. 关于如图所示的实验，下列说法不正确的是 A. 向Fe电极附近溶液中滴加溶液，验证Fe电极不被腐蚀 B. Fe电极上有气泡产生 C. Zn片上发生反应：Zn－2e－=Zn2＋ D. 电压计指针有偏转 2. 海洋约占地球表面积的71%，其中的水资源和其他化学资源具有十分巨大的开发潜力。海水资源的开发利用如图所示，下列有关说法错误的是 A. 粗盐中含有、、等杂质，除杂过程中可依次加入、NaOH、 B. 步骤④直接电解溶液X可以得到金属镁 C. 步骤⑥利用了溴单质的挥发性 D. 步骤⑦反应的离子方程式为 3. 恒温条件下，在体积为的密闭恒容容器中，充入和，发生反应：，测得和的浓度随时间变化如下图所示。下列选项能说明上述反应达到平衡状态的是 A. 与相等 B. 的体积分数在混合气体中保持不变 C. 单位时间内每消耗，同时生成 D. 混合气体的密度保持不变 4. K-O2可充电电池可看作金属钾在负极的电镀和剥离与氧气在正极的还原和生成。“界面”用来阻止电解液的持续降解，电解质为二甲醚的二甲基亚砜(DMSO—DME)溶液，能传导K+。电池反应为K+O2=KO2，装置如图所示。下列说法错误的是 A. 放电时，正极反应为K++O2+e-=KO2 B. 充电时，每转移1mole-，阳极质量减少39g C. 有效抑制氧气扩散可延长K-O2电池的循环性能 D. 充电时，K电极连接外电源负极 5. 下列说法正确的是 A. 由图1可得，1 mol 和1 mol 完全反应放出的能量为180 kJ B. 图2可表示与的反应的热量变化 C. 利用图3的装置可以测定中和反应的反应热 D. 由图4可以写出的热化学方程式： kJ·mol-1 6. 常温下，下列说法错误的是 A. 将水加热，Kw增大，pH减小 B. 向水中滴入少量稀盐酸，平衡逆向移动，Kw减小 C. 向水中加入少量固体NH4Cl，c(H+)>10-7 mol·L-1，Kw不变 D. 向水中加入少量固体CH3COONa，平衡正向移动，c(H+)降低 7. 化学与生产生活密切相关。下列说法不正确的是 A. 甲醛、苯都是室内空气污染物 B. 对水晶进行X射线衍射实验，会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰 C. 为除去锅炉水垢中的，需先用溶液处理，使转化为 D. 食用油在空气中久置变味是因为发生了还原反应 8. 一种可完全生物降解的原电池结构如下图所示。电池使用过程中在表面形成一层薄膜，下列说法正确的是 A. 作原电池负极 B. 电子由经电解质流向 C. 表面发生的电极反应： D. 电路中转移电子时，理论上消耗 9. 工业合成甲醇的原理为 ，其工艺流程如图所示。下列叙述正确的是 A. “干燥净化”的主要目的是防止催化剂中毒 B. 合成甲醇时压强越大越好 C. “冷却装置”能提高原料平衡转化率和反应速率 D. 采用“高温”有利于提高甲醇的平衡产率 10. 在温度T1时，向一体积固定为2L的密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＜0，5min后反应达到平衡，CO2的转化率为20%。下列说法正确的是 A. 前5min，平均反应速率v(H2)=0.06 mol·L−1·min−1 B. 当v正(CO2)=3v逆(H2)时，说明反应已达到平衡状态 C. 该温度下反应平衡常数的值为 D. 若平衡后升温，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡左移 11. 设为阿伏加德罗常数的值，下列有关化合物的说法正确的是 A. 常温下，的纯碱溶液中，数目为 B. 的溶液中，的数目为 C. 1 mol N2与3 mol H2充分反应生成NH3的分子数为 D. 25℃，溶液由水电离出的为 12. 二维锑片(Sb)是一种新型的CO2电化学还原催化剂。酸性条件下，人工固碳装置中的CO2气体在二维锑片表面发生三种催化竞争反应，其反应历程如图所示(*表示吸附态中间体)。下列说法正确的是 A. 三种催化竞争的总反应中，生成CO和H2O吸收的能量最多 B. 使用二维锑片催化剂，提高了HCOOH的选择性 C. Sb电极表面生成HCOOH的反应为 D. 三种催化反应中只有两种为氧化还原反应 13. NO和CO都是汽车尾气里的有毒气体，它们之间能缓慢反应生成N2和CO2，对于该反应的下列说法不正确的是 A. 增大压强能增大反应速率 B. 使用适当催化剂可增大反应速率 C. 升高温度能增大反应速率 D. 增大压强(体积减小)对该反应速率无影响 14. 室温下，某溶液初始时仅溶有M和N，同时发生以下两个反应：①；②。反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为(为速率常数)，反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图。下列说法正确的是 A. 该反应中， B. 增加N的用量，反应①和②的速率均加快 C. 0~30 min时间段内，X的平均反应速率约为 D. 根据图像分析可知，30 min时产物Y的物质的量为0.075 mol 第Ⅱ卷(非选择题58分) 二、解答题(4小题，合计58分) 15. 三氯硅烷是一种无机化合物，化学式为SiHCl3，无色液体，沸点为31.8℃，熔点为-126.5℃，溶于苯、乙醚、庚烷等多数有机溶剂，易水解，主要用于制造硅酮化合物。实验室根据反应Si+3HCl SiHCl3+H2，利用如下装置制备SiHCl3粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题： （1）上述装置依次连接的合理顺序为(通HCl气体) →___________(按气流方向，用小写字母表示，仪器可重复使用)；仪器B的名称为___________。 （2）组装好仪器后进行的操作为___________。 （3）装入药品后①通入HCl，②加热管式炉，③通冷凝水，先后顺序为___________(填标号)，判断制备反应结束的实验现象是___________。 （4）装置E中冰水浴的作用为___________，本实验装置的缺陷为___________。 （5）已知电负性：Cl>H>Si，SiHCl3水解的化学方程式为___________。 （6）采用如下方法测定溶有少量HCl的SiHCl3纯度。m1g样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后，经过高温灼烧、冷却，称量固体质量为m2g，则样品纯度为___________%(用含m1、m2的代数式表示)。 16. 钴一种非常稀缺的金属资源，素有“工业味精”和“工业牙齿”之称，是重要的战略资源之一、某工业废料中含稀土元素和少量、、等金属离子，分离其中的稀土元素后，从萃余液中回收氧化钴的工艺流程如下： 已知25℃时，，， 萃取钴的原理： 回答下列问题： （1）钴元素在元素周期表中的位置___________。 （2）要使完全沉淀，至少为___________。 （3）酸分解时控制温度50~60℃，原因是___________。 （4）反萃取时最合适的试剂a是___________。 （5）写出“沉钴”时发生反应的离子方程式___________。 （6）“沉钴”后需将沉淀洗涤干净，实验室检验该沉淀是否洗净的方法是______。 （7）“煅烧”必须在氩气中进行，若在空气中煅烧，400℃时会生成另一种钴的氧化物，固体残留率为69.7%，则该反应的化学方程式为___________。 17. 某研究小组以为原料制备新型耐热材料。 步骤一：水解制备(实验装置如图A，夹持装置省略)：滴入，边搅拌边加热，使混合液升温至，保温3小时。离心分离白色沉淀并洗涤，煅烧制得。 步骤二：由制备并测定产率(实验装置如下图，夹持装置省略)。 （1）实验中部分操作如下： a．反应前，称取样品； b．打开装置B中恒压滴液漏斗旋塞； c．关闭装置B中恒压滴液漏斗旋塞； d．打开管式炉加热开关，加热至左右； e．关闭管式炉加热开关，待装置冷却； f．反应后，称得瓷舟中固体质量为。 ①正确的操作顺序为：a→_______→f(填标号)。 18. 羟基磷灰石的化学式为，是构成人体骨骼和牙齿的主要成分。某化学兴趣小组设计实验制备高纯度的羟基磷灰石并测定产品中钙和磷的含量。 Ⅰ．制备高纯度 步骤1：用煮沸的蒸馏水配制溶液、溶液和溶液，并用调节各溶液的均为。 步骤2：按如图装置连接仪器，检查气密性并添加实验药品，通入一段时间。 步骤3：向四颈瓶中同时缓慢滴加图示两种溶液，并通入，煮沸，静置，过滤，洗涤，干燥，得到产品。 （1）步骤3中通入的需控制一定的流速，若在实验室中制备，下列仪器必须用到的是___________。 A. 导管 B. 酒精灯 C. 分液漏斗(或恒压滴液漏斗) D. 大试管 （2）步骤3中生成的离子方程式为___________。 （3）实验中必须使用煮沸的蒸馏水，长导管必须插入溶液，均是为了防止空气中___________(填化学式)的干扰，实验中溶液的作用是___________。 Ⅱ．测定产品中钙和磷的含量 （4）测定钙含量，方法如下图所示。 如果不用氨水洗涤，可能会导致测得样品中钙含量偏高，原因是___________；滴定至终点时，溶液颜色变化为___________。 （5）测定磷含量。称取样品，经一系列操作将其转化为沉淀；用标准液溶解沉淀，加入混合指示剂；用标准液(稍过量)滴定过量碱，消耗体积为；再用标准液滴定过量酸，消耗体积为。涉及反应如下：。据此计算样品中磷元素的质量分数为___________(用含字母的代数式表示)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 西北大学附属中学期中测试2026-2027学年上学期高二化学 注意事项： 1．本试题共8页，满分100分，时间75分钟。 2．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。 3．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，再选涂其它答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 4．考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收试题 可能用到的相对原子质量：O-16 H-1 C-12 N-14 F-19 Na-23 Mg-24 Cl-35.5 V-51 第Ⅰ卷(选择题42分) 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1. 关于如图所示的实验，下列说法不正确的是 A. 向Fe电极附近溶液中滴加溶液，验证Fe电极不被腐蚀 B. Fe电极上有气泡产生 C. Zn片上发生反应：Zn－2e－=Zn2＋ D. 电压计指针有偏转 【答案】A 【解析】 【分析】Zn比Fe活泼，故Zn作负极，对应电极反应为：Zn-2e-=Zn2+，Fe作正极，H+在其表面得电子转化为H2。 【详解】A．直接在Fe附近加入溶液，可能铁电极直接与K3[Fe(CN)6]反应生成，对的检验产生干扰，正确的操作是取铁电极附近的溶液于试管中，再滴加溶液，进而验证Fe是否被腐蚀，A错误； B．由分析知，Fe电极上产生H2，B正确； C．由分析知Zn作负极，对应电极反应为：Zn-2e-=Zn2+，C正确； D．由分析知，该装置构成原电池，有电子发生转移，故电压计指针发生偏转，D正确； 故答案选A。 2. 海洋约占地球表面积的71%，其中的水资源和其他化学资源具有十分巨大的开发潜力。海水资源的开发利用如图所示，下列有关说法错误的是 A. 粗盐中含有、、等杂质，除杂过程中可依次加入、NaOH、 B. 步骤④直接电解溶液X可以得到金属镁 C. 步骤⑥利用了溴单质的挥发性 D. 步骤⑦反应的离子方程式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．粗盐中含有、、等杂质，除杂过程中可依次加入、NaOH、，生成沉淀进行除杂，故A正确； B．电解熔融氯化镁得到镁单质，直接电解氯化镁溶液得不到镁，故B错误； C．由于溴单质易挥发，则热空气可将溶液中的溴单质吹出，故C正确； D．步骤⑦中溴单质与二氧化硫反应生成硫酸和溴化氢，其反应的离子方程式为，故D正确； 故选B。 3. 恒温条件下，在体积为的密闭恒容容器中，充入和，发生反应：，测得和的浓度随时间变化如下图所示。下列选项能说明上述反应达到平衡状态的是 A. 与相等 B. 的体积分数在混合气体中保持不变 C. 单位时间内每消耗，同时生成 D. 混合气体的密度保持不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．与相等，并没有指明正、逆反应方向，不能判断达到平衡状态，A不符合题意； B．的体积分数在混合气体中保持不变，达到平衡状态，B符合题意； C．单位时间内每消耗，同时生成，均为正反应方向，不能判断达到平衡状态，C不符合题意； D．反应前后气体的总质量不变，容器体积不变，故混合气体的密度一直保持不变，不能判断达到平衡状态，D不符合题意； 故选B。 4. K-O2可充电电池可看作金属钾在负极的电镀和剥离与氧气在正极的还原和生成。“界面”用来阻止电解液的持续降解，电解质为二甲醚的二甲基亚砜(DMSO—DME)溶液，能传导K+。电池反应为K+O2=KO2，装置如图所示。下列说法错误的是 A. 放电时，正极反应为K++O2+e-=KO2 B. 充电时，每转移1mole-，阳极质量减少39g C. 有效抑制氧气扩散可延长K-O2电池的循环性能 D. 充电时，K电极连接外电源负极 【答案】B 【解析】 【分析】由电池反应为K+O2=KO2，可知K的化合价升高，失电子被氧化发生氧化反应，所以放电时K作负极，电极反应为：K-e-=K+，碳电极为正极，发生得电子发生还原反应电极反应为：K++O2+e-=KO2。 【详解】A．放电时碳电极为正极，发生得电子发生还原反应电极反应为：K++O2+e-=KO2，A正确； B．充电时，阳极反应与正极刚好相反，反应为：KO2-e-=K++O2，所以每转移1mole-，阳极质量减少39+32=71g，B错误； C．充电时阳极放出氧气，而放电时需要正极需要氧气进行反应，所以有效抑制氧气的扩散可延长K-O2电池的循环性能，C正确； D．充电时K电极发生还原反应为阴极，连接外电源的负极，D正确； 综上所述答案为B。 5. 下列说法正确的是 A. 由图1可得，1 mol 和1 mol 完全反应放出的能量为180 kJ B. 图2可表示与的反应的热量变化 C. 利用图3的装置可以测定中和反应的反应热 D. 由图4可以写出的热化学方程式： kJ·mol-1 【答案】B 【解析】 【详解】A．图1中N2和O2反应生成NO，断键吸收能量为946 kJ/mol+498 kJ/mol=1444 kJ/mol，成键放出能量为2×632 kJ/mol=1264 kJ/mol，ΔH=(1444-1264)kJ/mol=+180 kJ/mol，为吸热反应，A错误； B．图2显示反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，与的反应是吸热反应，B正确； C．测定中和热需环形玻璃搅拌棒使反应充分，图3装置缺少玻璃搅拌棒，C错误； D．热化学方程式必须标注各物质聚集状态，D错误； 故选B。 6. 常温下，下列说法错误的是 A. 将水加热，Kw增大，pH减小 B. 向水中滴入少量稀盐酸，平衡逆向移动，Kw减小 C. 向水中加入少量固体NH4Cl，c(H+)>10-7 mol·L-1，Kw不变 D. 向水中加入少量固体CH3COONa，平衡正向移动，c(H+)降低 【答案】B 【解析】 【分析】水的电离为吸热过程：。水的离子积只随温度改变；在温度不变时，加入酸或盐可以改变水的电离平衡和离子浓度，但不改变水的离子积。 【详解】A．加热使吸热的水电离平衡正向移动，水的离子积增大；纯水中，因此氢离子浓度增大、pH减小，但水仍呈中性，A正确； B．滴入少量稀盐酸使氢离子浓度增大，水的电离平衡逆向移动；常温不变，水的离子积不变，并非减小，B错误； C．氯化铵电离产生的铵根离子发生水解：，所以；常温不变，水的离子积不变，C正确； D．乙酸钠电离产生的乙酸根离子水解：。乙酸根离子消耗氢离子，使水的电离平衡正向移动；在水的离子积不变时，氢氧根离子浓度增大，氢离子浓度降低，D正确； 故选B。 7. 化学与生产生活密切相关。下列说法不正确的是 A. 甲醛、苯都是室内空气污染物 B. 对水晶进行X射线衍射实验，会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰 C. 为除去锅炉水垢中的，需先用溶液处理，使转化为 D. 食用油在空气中久置变味是因为发生了还原反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．室内空气污染物常有甲醛、苯，故A正确； B．水晶是原子晶体，对水晶进行X射线衍射实验，会在记录仪上产生明锐的衍射峰或分立的斑点，故B正确； C．为除去锅炉水垢中的，需先用溶液处理，使转化为即，故C正确； D．食用油在空气中久置变味是因为不饱和键发生了氧化反应，故D错误。 综上所述，答案为D。 8. 一种可完全生物降解的原电池结构如下图所示。电池使用过程中在表面形成一层薄膜，下列说法正确的是 A. 作原电池负极 B. 电子由经电解质流向 C. 表面发生的电极反应： D. 电路中转移电子时，理论上消耗 【答案】C 【解析】 【分析】锌为活泼金属，失去电子发生氧化反应，是负极，电极反应式为，为正极。 【详解】A．由分析可知，作原电池正极，故A错误； B．电子从负极经外电路流向正极，电子不会进入电解质溶液，故由经导线流向，故B错误； C．锌为活泼金属，失去电子发生氧化反应，是负极，电极反应式为，故C正确； D．为，则理论上转移的电子是，故D错误； 故选C。 9. 工业合成甲醇的原理为 ，其工艺流程如图所示。下列叙述正确的是 A. “干燥净化”的主要目的是防止催化剂中毒 B. 合成甲醇时压强越大越好 C. “冷却装置”能提高原料平衡转化率和反应速率 D. 采用“高温”有利于提高甲醇的平衡产率 【答案】A 【解析】 【详解】A．步骤①中“净化”是除去杂质以防止催化剂中毒失活，确保工业生产过程中的效率和产品质量，故A正确； B．是气体体积减小的反应，增大压强可以使平衡正向移动，增大反应物的转化率，但压强过大会增加对设备材料和制造的要求，提高投资费用，在实际生产中，压强的选择并不是越大越好，而是需要综合考虑多个因素，故B错误； C．是放热反应，“冷却装置”能提高原料平衡转化率，但不能提高反应速率，故C错误； D．是放热反应，采用“高温”不利于提高甲醇的平衡产率，故D错误； 答案选A。 10. 在温度T1时，向一体积固定为2L的密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＜0，5min后反应达到平衡，CO2的转化率为20%。下列说法正确的是 A. 前5min，平均反应速率v(H2)=0.06 mol·L−1·min−1 B. 当v正(CO2)=3v逆(H2)时，说明反应已达到平衡状态 C. 该温度下反应平衡常数的值为 D. 若平衡后升温，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡左移 【答案】A 【解析】 【详解】A．前5 min，反应的物质的量为，对应反应的为，，A正确； B．平衡时正逆反应速率之比等于化学计量数之比，满足时反应达平衡，选项中比例关系不成立，B错误； C．列三段式计算：，则平衡时各物质的量浓度为，，，，带入平衡常数表达式，得该温度下平衡常数，C错误； D．升高温度，正、逆反应速率均增大，该反应为放热反应，平衡左移，选项描述正反应速率减小错误，D错误； 故选A。 11. 设为阿伏加德罗常数的值，下列有关化合物的说法正确的是 A. 常温下，的纯碱溶液中，数目为 B. 的溶液中，的数目为 C. 1 mol N2与3 mol H2充分反应生成NH3的分子数为 D. 25℃，溶液由水电离出的为 【答案】A 【解析】 【详解】A．常温下，pH=12的纯碱溶液中，，1 L该溶液中的物质的量为，数目为，A正确； B．为强电解质，在溶液中完全电离为和，在溶液中会水解，导致其实际数目小于，B错误； C．合成氨反应为可逆反应，1 mol 与3 mol充分反应也无法完全转化为，生成的分子数小于，C错误； D．25℃时，0.1 mol·L-1的溶液中，完全电离使溶液中，酸的电离抑制水的电离，溶液中水电离出的等于溶液中的，即，并非，D错误； 故选A。 12. 二维锑片(Sb)是一种新型的CO2电化学还原催化剂。酸性条件下，人工固碳装置中的CO2气体在二维锑片表面发生三种催化竞争反应，其反应历程如图所示(*表示吸附态中间体)。下列说法正确的是 A. 三种催化竞争的总反应中，生成CO和H2O吸收的能量最多 B. 使用二维锑片催化剂，提高了HCOOH的选择性 C. Sb电极表面生成HCOOH的反应为 D. 三种催化反应中只有两种为氧化还原反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．三种催化竞争的总反应中，HCOOH的能量最高，生成HCOOH吸收的能量最多，A错误； B．由图可知，使用二维锑片催化剂，生成甲酸HCOOH的活化能最小，即提高了甲酸的选择性，B正确； C．反应条件为酸性，不可能生成OH-，Sb电极表面生成HCOOH的反应为*CO2+2*H++2e-=HCOOH，C错误； D．三种催化反应均有元素化合价发生了改变，均为氧化还原反应，D错误； 故答案为：B。 13. NO和CO都是汽车尾气里的有毒气体，它们之间能缓慢反应生成N2和CO2，对于该反应的下列说法不正确的是 A. 增大压强能增大反应速率 B. 使用适当催化剂可增大反应速率 C. 升高温度能增大反应速率 D. 增大压强(体积减小)对该反应速率无影响 【答案】D 【解析】 【分析】本题考查影响化学反应速率的因素。对于气体之间的反应，增大压强（体积减小）、使用催化剂和升高温度均能增大反应速率，反之化学反应速率减慢。根据上述原理对A、B、C、 D进行分析。。 【详解】A.对于有气体参加的化学反应,增大压强，化学反应速率加快,故A.正确；B,催化剂能改变反应的活化能，加入催化剂能改变反应速率，故B正确；C.温度对任何化学反应的速率都会造成影响,升高温度，反应速率变大，故C正确；D.对于有气体参加的化学反应，增大压强加快反应速率，故D错误；故选:D。 14. 室温下，某溶液初始时仅溶有M和N，同时发生以下两个反应：①；②。反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为(为速率常数)，反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图。下列说法正确的是 A. 该反应中， B. 增加N的用量，反应①和②的速率均加快 C. 0~30 min时间段内，X的平均反应速率约为 D. 根据图像分析可知，30 min时产物Y的物质的量为0.075 mol 【答案】C 【解析】 【详解】A．时，总消耗，，即反应②消耗M为，反应①消耗M为，相同时间内，反应②的反应速率大于反应①的反应速率，因此根据速率常数方程式，可得，故A错误； B．由速率方程可知，反应速率只与有关，与无关，若增大N的用量，反应①和②速率不变，故B错误； C．X是两个反应的共同产物，内，共生成X的浓度变化量等于M浓度的消耗量，所以，平均速率，故C正确； D．纵坐标为浓度，时Y的浓度为，未告知溶液体积，无法计算物质的量，故D错误； 故答案选C。 第Ⅱ卷(非选择题58分) 二、解答题(4小题，合计58分) 15. 三氯硅烷是一种无机化合物，化学式为SiHCl3，无色液体，沸点为31.8℃，熔点为-126.5℃，溶于苯、乙醚、庚烷等多数有机溶剂，易水解，主要用于制造硅酮化合物。实验室根据反应Si+3HCl SiHCl3+H2，利用如下装置制备SiHCl3粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题： （1）上述装置依次连接的合理顺序为(通HCl气体) →___________(按气流方向，用小写字母表示，仪器可重复使用)；仪器B的名称为___________。 （2）组装好仪器后进行的操作为___________。 （3）装入药品后①通入HCl，②加热管式炉，③通冷凝水，先后顺序为___________(填标号)，判断制备反应结束的实验现象是___________。 （4）装置E中冰水浴的作用为___________，本实验装置的缺陷为___________。 （5）已知电负性：Cl>H>Si，SiHCl3水解的化学方程式为___________。 （6）采用如下方法测定溶有少量HCl的SiHCl3纯度。m1g样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后，经过高温灼烧、冷却，称量固体质量为m2g，则样品纯度为___________%(用含m1、m2的代数式表示)。 【答案】（1） ①. cdabghcdef ②. 球形冷凝管 （2）检查装置气密性 （3） ①. ①③② ②. 管式炉中没有固体剩余 （4） ①. 冷凝三氯硅烷 ②. 没有处理氢气的装置 （5） （6） 【解析】 【分析】氯化氢气体通入C装置浓硫酸干燥后，在管式炉中和硅在高温下反应，生成三氯甲硅烷和氢气，由于三氯甲硅烷沸点为31.8℃，熔点为-126.5℃，在球形冷凝管中可冷却成液态，在装置E中收集起来，三氯硅烷是水解，则E装置后需要再次使用C装置浓硫酸干燥防止后面装置中水进入E，尾气通过D装置排出同时D可处理多余吸收的氯化氢气体防止污染； 【小问1详解】 由分析可知，上述装置依次连接的合理顺序为(通HCl气体) →cdabghcdef；仪器B的名称为球形冷凝管； 【小问2详解】 制备SiHCl3时，由于氯化氢、SiHCl3和氢气都是气体，所以组装好装置后，要先检查装置气密性； 【小问3详解】 装入药品后，首先①通入HCl，排净装置中空气，然后③通冷凝水，使得B装置处于较低温度，再②加热管式炉，进行反应，故先后顺序为①③②，判断制备反应结束的实验现象是当管式炉中没有固体剩余，即硅粉完全反应，此时反应结束； 【小问4详解】 三氯硅烷无色液体，沸点为31.8℃，故装置E中冰水浴的作用为冷凝三氯硅烷；尾气中含有氢气，故本实验装置的缺陷为没有处理氢气的装置； 【小问5详解】 已知电负性：Cl>H>Si，则SiHCl3中氯元素的化合价为-1，H元素的化合价为-1，硅元素化合价为+4，SiHCl3水解时氢元素发生归中反应，通过氧化还原反应生成氢气，同时生成硅酸和HCl，化学方程式为； 【小问6详解】 m1g样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后，经过高温灼烧、冷却，称量固体质量为m2g，得到固体为二氧化硅，根据硅元素守恒可知，样品纯度为。 16. 钴一种非常稀缺的金属资源，素有“工业味精”和“工业牙齿”之称，是重要的战略资源之一、某工业废料中含稀土元素和少量、、等金属离子，分离其中的稀土元素后，从萃余液中回收氧化钴的工艺流程如下： 已知25℃时，，， 萃取钴的原理： 回答下列问题： （1）钴元素在元素周期表中的位置___________。 （2）要使完全沉淀，至少为___________。 （3）酸分解时控制温度50~60℃，原因是___________。 （4）反萃取时最合适的试剂a是___________。 （5）写出“沉钴”时发生反应的离子方程式___________。 （6）“沉钴”后需将沉淀洗涤干净，实验室检验该沉淀是否洗净的方法是______。 （7）“煅烧”必须在氩气中进行，若在空气中煅烧，400℃时会生成另一种钴的氧化物，固体残留率为69.7%，则该反应的化学方程式为___________。 【答案】（1）第四周期Ⅷ族 （2） （3）温度过低，反应速率较慢；温度过高，易分解，而且盐酸挥发 （4）浓盐酸 （5） （6）取最后一次洗涤液少许，滴加几滴稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若不产生白色沉淀，则沉淀已洗净，反之未洗净(其它合理答案也可以) （7） 【解析】 【分析】萃余液中含、、等金属离子，加硫化钠将金属离子转化为：、、沉淀，过滤，将沉淀加盐酸、双氧水溶解，金属离子转化为氯化物，硫离子被氧化为S单质；过滤，滤液中加P204萃取出锰元素；分液后再水层加P507萃取出钴元素；分液后，有机相加浓盐酸进行反萃取，得到CoCl2溶液；CoCl2溶液中加碳酸氢钠将钴转化为碳酸钴沉淀，过滤后将碳酸钴煅烧分解得到CoO，据此解答。 【小问1详解】 钴元素为27号元素，在元素周期表中的位置第四周期Ⅷ族； 【小问2详解】 要使完全沉淀，则； 【小问3详解】 酸分解时控制温度50~60℃，是因为温度过低，反应速率较慢；温度过高，易分解，而且盐酸挥发； 【小问4详解】 根据流程信息，反萃取后得到CoCl2溶液，为避免引入新杂质，试剂a应选用浓盐酸； 【小问5详解】 CoCl2溶液中加碳酸氢钠将钴转化为碳酸钴沉淀，反应的离子方程式：； 【小问6详解】 “沉钴”后需将沉淀洗涤干净，实验室检验该沉淀是否洗净的方法是：取最后一次洗涤液少许，滴加几滴稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若不产生白色沉淀，则沉淀已洗净，反之未洗净(其它合理答案也可以)； 【小问7详解】 Co的常见价态为+2、+3，和Fe元素一样，其可能的氧化物有CoO、CO2O3、CO3O4，碳酸钴的式量为119，CoO、CO2O3、CO3O4的式量分别为75、166、241，根据残留率定义式可分别求得残留率：，，，故当固体残留率为69.7%时，对应该氧化物的化学式为CO2O3，则该反应的化学方程式为：。 17. 某研究小组以为原料制备新型耐热材料。 步骤一：水解制备(实验装置如图A，夹持装置省略)：滴入，边搅拌边加热，使混合液升温至，保温3小时。离心分离白色沉淀并洗涤，煅烧制得。 步骤二：由制备并测定产率(实验装置如下图，夹持装置省略)。 （1）实验中部分操作如下： a．反应前，称取样品； b．打开装置B中恒压滴液漏斗旋塞； c．关闭装置B中恒压滴液漏斗旋塞； d．打开管式炉加热开关，加热至左右； e．关闭管式炉加热开关，待装置冷却； f．反应后，称得瓷舟中固体质量为。 ①正确的操作顺序为：a→_______→f(填标号)。 【答案】bdec 【解析】 【分析】TiCl4水解制备TiO2，TiO2与生成的氨气反应，生成TiN、N2和水，装置C中试剂X为碱石灰，用于吸收氨气中的水蒸气，CaCl2可吸收生成的水蒸气和过量的氨气，防止污染。 【详解】该实验应先称取一定量的固体，将放入管式炉中，提前通入NH3排出管式炉中空气后再进行加热，当反应结束后，应先停止加热，待冷却至室温后再停止通入NH3，则正确的实验操作步骤为abdecf。 18. 羟基磷灰石的化学式为，是构成人体骨骼和牙齿的主要成分。某化学兴趣小组设计实验制备高纯度的羟基磷灰石并测定产品中钙和磷的含量。 Ⅰ．制备高纯度 步骤1：用煮沸的蒸馏水配制溶液、溶液和溶液，并用调节各溶液的均为。 步骤2：按如图装置连接仪器，检查气密性并添加实验药品，通入一段时间。 步骤3：向四颈瓶中同时缓慢滴加图示两种溶液，并通入，煮沸，静置，过滤，洗涤，干燥，得到产品。 （1）步骤3中通入的需控制一定的流速，若在实验室中制备，下列仪器必须用到的是___________。 A. 导管 B. 酒精灯 C. 分液漏斗(或恒压滴液漏斗) D. 大试管 （2）步骤3中生成的离子方程式为___________。 （3）实验中必须使用煮沸的蒸馏水，长导管必须插入溶液，均是为了防止空气中___________(填化学式)的干扰，实验中溶液的作用是___________。 Ⅱ．测定产品中钙和磷的含量 （4）测定钙含量，方法如下图所示。 如果不用氨水洗涤，可能会导致测得样品中钙含量偏高，原因是___________；滴定至终点时，溶液颜色变化为___________。 （5）测定磷含量。称取样品，经一系列操作将其转化为沉淀；用标准液溶解沉淀，加入混合指示剂；用标准液(稍过量)滴定过量碱，消耗体积为；再用标准液滴定过量酸，消耗体积为。涉及反应如下：。据此计算样品中磷元素的质量分数为___________(用含字母的代数式表示)。 【答案】（1）AC （2）或 （3） ①. ②. 保持体系pH的稳定 （4） ①. 草酸钙固体表面可能会存在残留的，若不用氨水洗涤，溶液滴定时，也会被滴定，导致消耗标准液体积偏大 ②. 由无色变为粉红色（浅红，浅紫色） （5） 【解析】 【分析】本实验是制备高纯度，反应原理是溶液、溶液和溶液，用调节各溶液的pH均为8.5~9.0范围内发生反应：，从而制取高纯度。 【小问1详解】 步骤3中通入的需控制一定的流速，选用浓氨水和生石灰制备能更好地控制速率，可以选用的发生装置为，因此需要用到的仪器是分液漏斗（或恒压滴液漏斗）和导管，故选AC； 【小问2详解】 由分析可知，生成的离子方程式为或； 【小问3详解】 由题干信息可知，该反应需要将pH调节到碱性环境，故实验中必须使用煮沸的蒸馏水，长导管必须插入NaOH溶液，均是为了防止空气中的干扰；溶液中存在、，当pH减小时，可消耗，增大时，可消耗，因此使用溶液有利于保持体系pH的稳定； 【小问4详解】 过滤后得到的固体是草酸钙，草酸钙固体表面可能会存在残留的，若不用氨水洗涤，溶液滴定时，也会被滴定，导致消耗标准液体积偏大，则钙含量偏高；草酸钙固体加稀硫酸溶解后，用溶液滴定草酸，到达滴定终点时，草酸被消耗完，呈紫色，故颜色变化为：由无色变为粉红色（浅红，浅紫色）； 【小问5详解】 由实验原理可知，两次共计消耗物质的量为，消耗盐酸物质的量为，则与沉淀反应的物质的量为，由反应比例关系可知，，则磷元素的质量分数为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $