【精品解析】广东省广州奥林匹克中学2025-2026学年高三上学期9月月考 化学试题

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广东省广州奥林匹克中学2025-2026学年高三上学期9月月考 化学试题
1.(2025高三上·广州月考)巴黎奥运赛场上中国运动健儿绽放异彩,“中国科技”闪耀赛场内外。下列所涉及的材质为新型无机非金属的是
A.射击比赛服采用特制帆布和牛皮等材料
B.奥运会场馆中的紫色跑道使用可循环橡胶材料
C.乒乓球比赛用球采用高品质ABS塑料材料
D.自行车采用航空级纳米碳纤维材料
【答案】D
【知识点】无机非金属材料;常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】A、帆布主要成分为纤维素(有机高分子),牛皮主要成分为蛋白质(有机高分子),均属于有机材料,故A不符合题意 ;
B、橡胶属于有机高分子材料,可循环橡胶也属于有机类别,故B不符合题意 ;
C、ABS 塑料是有机高分子合成材料,属于有机类别,故C不符合题意 ;
D、纳米碳纤维主要成分为碳,属于新型无机非金属材料,故D符合题意 ;
故答案为:D。【分析】A.有机材料的判断(帆布、牛皮的成分)。
B.有机高分子材料的判断(橡胶的类别)。
C.有机高分子材料的判断(ABS 塑料的类别)。
D.新型无机非金属材料的判断(碳纤维的成分)。
2.(2025高三上·广州月考)下列化学用语或图示表达正确的是
A.顺-2-丁烯的结构简式:
B.的VSEPR模型为三角锥形
C.乙醇的核磁共振氢谱图:
D.基态原子的价层电子轨道表示式为
【答案】A
【知识点】原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;烯烃
【解析】【解答】A、顺 - 2 - 丁烯中双键两端的甲基(-CH3)位于双键同侧,其结构简式符合顺式异构的定义,A正确;
B、NH3中 N 原子价层电子对数为 4(3 个成键电子对 + 1 个孤电子对),VSEPR 模型为四面体形,而分子构型(实际空间结构)为三角锥形,B错误;
C、乙醇(CH3CH2OH)有 3 种不同化学环境的氢(甲基、亚甲基、羟基),核磁共振氢谱应出现 3 个峰,而图中峰数不符,C错误;
D、基态 Cr 原子价层电子排布为 3d54s (半满结构更稳定),轨道表示式中 3d 轨道应含 5 个自旋平行的电子,4s 轨道含 1 个电子, 电子轨道表示式为,D错误;
故答案为:A。
【分析】A.顺 - 2 - 丁烯的结构特征(双键同侧的甲基)。
B.VSEPR 模型与分子构型的区别(NH3的价层电子对与空间构型)。
C.乙醇中不同化学环境氢原子的种类(核磁共振氢谱的峰数)。
D.基态 Cr 原子的价层电子排布(半满结构的稳定性)。
3.(2025高三上·广州月考)下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 制作烟花时在火药中添加金属的化合物 部分金属元素有特殊焰色
B 使用MgCl2溶液点卤制作豆腐 MgCl2能使蛋白质胶体发生聚沉
C 用小苏打作发泡剂烘焙面包 碳酸氢钠溶于水吸热
D 葡萄酒中加入适量SO2 SO2可防止氧化,起到保质作用
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】焰色反应;胶体的性质和应用;常见的食品添加剂的组成、性质和作用
【解析】【解答】A、制作烟花添加金属化合物,利用的是部分金属元素的特殊焰色反应,A正确;
B、MgCl2溶液点卤制作豆腐,是因为 MgCl2能使蛋白质胶体聚沉,B正确;
C、小苏打作发泡剂烘焙面包,是因为碳酸氢钠受热分解产生 CO2,而非溶于水吸热,C错误;
D、葡萄酒中加适量 SO2,利用 SO2的抗氧化性防止氧化、起到保质作用,D正确;
故答案为:C。
【分析】逐一分析每个选项中劳动项目与化学知识的关联性,判断是否匹配。
4.(2025高三上·广州月考)下列化工原理涉及的物质转化均可实现的是
A.用Fe制取:
B.金属Mg制备:溶液
C.工业尾气中的SO2处理:SO2CaSO3CaSO4
D.硫酸工业:
【答案】D
【知识点】工业制取硫酸;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
【解析】【解答】A、Fe 与盐酸反应生成FeCl2(而非 FeCl3);且 FeCl3溶液蒸干时,因 Fe3+水解生成 Fe(OH)3,最终得到的是 Fe2O3(而非 FeCl3固体),A错误;
B、电解 MgCl2溶液时,生成的是 Mg(OH)2、H2和 Cl2;只有电解熔融MgCl2才能得到金属 Mg,B 错误;
C、因盐酸酸性强于亚硫酸,SO2与 CaCl2溶液不反应,无法生成CaSO3,C错误;
D、硫酸工业中,FeS2煅烧生成 SO2;SO2在催化剂、加热条件下与 O2反应生成 SO3;SO3用 98.3% 的浓硫酸吸收生成 H2SO4(避免酸雾),三步转化均能实现,D正确;
故答案为:D。【分析】A.Fe与盐酸的反应产物、FeCl3溶液蒸干的产物。
B.电解 MgCl2溶液与电解熔融 MgCl2的产物差异。
C.强酸制弱酸的规律(SO2与 CaCl2溶液的反应性)。
D.硫酸工业的三步反应(煅烧、催化氧化、吸收)。
5.(2025高三上·广州月考)下列离子方程式与化学事实相符的是
A.使用含氟牙膏预防龋齿:
B.向溶液中加入铜粉:
C.稀硝酸中加入过量铁粉:
D.湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝):
【答案】A
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;氯气的化学性质;离子方程式的书写
【解析】【解答】A、牙齿主要成分 Ca5(PO4)3OH 与氟离子反应,生成更稳定的 Ca5(PO4)3F,离子方程式为 Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq) Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq),符合化学事实,A正确;
B、Cu 与 FeCl3反应时,Fe3+仅被还原为 Fe2+,正确离子方程式为 Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,题中生成 Fe 的表述错误,B错误;
C、过量 Fe 会将生成的 Fe3+还原为 Fe2+,正确离子方程式为 3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O,题中产物为 Fe3+的表述错误,C错误;
D、Cl2氧化 I-生成 I2(使淀粉变蓝),正确离子方程式为 Cl2+2I-=I2+2Cl-,题中生成 IO3-的表述错误,D错误;
故答案为:A。【分析】A.氟离子与羟基磷酸钙反应生成更稳定的氟磷酸钙,符合含氟牙膏的作用原理,A正确;
B.判断Fe3+与 Cu 反应的产物(Fe2+而非 Fe 单质)。
C.判断过量 Fe 与稀硝酸反应的产物(Fe2+而非 Fe3+)。
D.考查Cl2与 I-反应的产物(I2而非 IO3-)。
6.(2025高三上·广州月考)下列实验装置或操作不正确的是
A.测定锌与稀硫酸反应速率 B.测定中和反应的反应热
C.制备乙烯 D.探究铁的吸氧腐蚀
【答案】C
【知识点】化学反应速率;乙烯的实验室制法;中和热的测定;铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】A、通过测量锌与稀硫酸反应生成 H2的体积随时间的变化,可计算反应速率。装置中注射器能记录 H2体积变化,设计合理,A正确;
B、装置有隔热层(保温)、玻璃搅拌器(使反应均匀)、温度计(测温度),符合中和反应反应热测定的装置要求,B正确;
C、乙醇与浓硫酸在 170℃发生消去反应制备乙烯,温度计需插入反应液中准确测量温度。图中温度计未插入液面下,无法控制反应温度,装置设计错误,C不正确;
D、食盐水为中性环境,铁钉发生吸氧腐蚀消耗 O2,试管内气压减小,导管另一端水会倒吸形成水柱,装置能探究铁的吸氧腐蚀,D正确;
故答案为:C。【分析】A.反应速率的测定原理(单位时间内气体体积变化)。
B.中和反应反应热测定的装置要求(保温、测温、搅拌)。
C.乙醇消去反应制备乙烯的温度计位置(需测量反应液温度)。
D.铁的吸氧腐蚀原理(中性环境下消耗 O2导致气压变化)。
7.(2025高三上·广州月考)化合物Z是合成重要香料香豆素的一种中间产物,其结构简式如图所示。下列有关该化合物说法错误的是
A.Z的分子式为
B.Z能与氨基酸反应
C.Z可以与溴水发生加成反应
D.1 molZ最多可与5mol发生加成反应
【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质;加成反应
【解析】【解答】A、由结构简式可知,Z 含 9 个 C、8 个 H、3 个 O,分子式为 C9H8O3,A正确;
B、Z 含羧基(-COOH),氨基酸含氨基(-NH2),羧基与氨基可发生脱水缩合反应,B正确;
C、Z 含碳碳双键,可与溴水发生加成反应,C正确;
D、苯环与 3 mol H2加成,碳碳双键与 1 mol H2加成,羧基中 C=O 不与 H2加成,因此 1 mol Z 最多与 4 mol H2发生加成反应,D错误;
故答案为:D。
【分析】A.根据结构简式确定分子式(C、H、O 原子数)。
B.考查羧基与氨基的反应(脱水缩合)。
C.考查碳碳双键与溴水的反应(加成反应)。
D.考查能与 H2加成的官能团(苯环、碳碳双键,羧基中 C=O 不加成)。
8.(2025高三上·广州月考)下列各组离子中能大量共存的是
A.Cl-、OH-、SO、NH B.H+、Fe2+、SO、Cl-
C.K+、Ba2+、NO、SO D.H+、Cl-、MnO、Fe2+
【答案】B
【知识点】氧化还原反应;离子共存;氯气的实验室制法
【解析】【解答】A、OH-与 NH4+会结合生成弱电解质 NH3 H2O,不能大量共存,A错误;
B、H+、Fe2+、SO42-、Cl-之间不会发生复分解反应(生成沉淀、气体或弱电解质),也无氧化还原等反应,可大量共存,B正确;
C、Ba2+与 SO42-会结合生成 BaSO4沉淀,不能大量共存,C错误;
D、在 H+存在的酸性条件下,MnO4-具有强氧化性,能氧化 Cl-和 Fe2+,不能大量共存,D错误;
故答案为:B。
【分析】A.分析 OH-与 NH4+的反应。
B.判断离子间是否发生反应。
C.分析 Ba2+与 SO42-的沉淀反应。
D.分析酸性条件下 MnO4-的氧化性。
9.(2025高三上·广州月考)下列实验操作及现象与结论一致的是
选项 实验操作及现象 结论
A 向溶液中滴加淀粉溶液,溶液变蓝 氧化性:
B 向某无色溶液中滴加溶液,产生白色沉淀,加稀盐酸,沉淀不溶解 该溶液中一定含有
C 将气体通入溴水中,溶液褪色 具有漂白性
D 将铁锈溶于浓盐酸,再向溶液中滴入几滴溶液,滴入的紫色溶液褪色 铁锈中含,且具有还原性
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较;二氧化硫的性质;硫酸根离子的检验;二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A、向 FeCl3溶液中滴加 KI - 淀粉溶液,溶液变蓝,说明 Fe3+将 I-氧化为 I2(淀粉遇 I2变蓝)。在该反应中,Fe3+是氧化剂,I2是氧化产物,故氧化性 Fe3+ > I2,A正确;
B、向无色溶液中滴加 BaCl2溶液产生白色沉淀,加稀盐酸沉淀不溶解,沉淀可能是 BaSO4(对应 SO42-),也可能是 AgCl(对应 Ag+),无法确定溶液中一定含 SO42-,B错误;
C、SO2通入溴水中,发生氧化还原反应(SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr),体现的是 SO2的还原性,而非漂白性,C错误;
D、铁锈溶于浓盐酸后,溶液中 Cl-浓度较高,KMnO4具有强氧化性,可氧化 Cl-导致紫色褪去,无法证明溶液中含 Fe2+,D错误;
故答案为:A。【分析】A.氧化性强弱的判断(氧化还原反应中氧化剂氧化性强于氧化产物);
B.考查白色沉淀的可能组成(BaSO4、AgCl 等)。
C.判断SO2使溴水褪色的本质(还原性而非漂白性)。
D.考查KMnO4褪色的干扰因素(Cl-的还原性)。
10.(2025高三上·广州月考)我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象。在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀,防护原理如图所示。下列说法错误的是
A.通电时,锌环是阳极,发生氧化反应
B.通电时,阴极上的电极反应为
C.断电时,锌环上的电极反应为
D.断电和通电时,防止铁帽被腐蚀的化学原理不完全相同
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;金属的电化学腐蚀与防护;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】通电时:装置为电解池,锌环与电源正极相连,铁帽与电源负极相连。
断电时:装置为原电池,锌与铁形成自发的氧化还原反应体系。
A、通电时,锌环与电源正极相连,作阳极,发生氧化反应(失去电子),A正确;
B、通电时,铁帽作阴极,溶液中 H2O 得电子发生还原反应,电极反应为 2H2O+2e-=H2↑+2OH-,B 正确;
C、断电时,锌与铁形成原电池,锌的活动性强于铁,作负极,发生氧化反应,电极反应为 Zn - 2e- = Zn2+,而非 “Zn2++2e-=Zn”(还原反应),C错误;
D、通电时利用电解池原理(外加电流的阴极保护法),断电时利用原电池原理(牺牲阳极的阴极保护法),化学原理不完全相同,D正确;
故答案为:C。
【分析】A.通电时,锌环与电源正极相连,作阳极,阳极发生氧化反应(失去电子)。
B.通电时,铁帽作阴极,溶液中 H2O 得电子发生还原反应。
C.断电时,锌与铁形成原电池,锌的金属活动性强于铁,作负极,发生氧化反应。
D.通电时,防护原理是电解池原理(外加电流的阴极保护法);断电时,防护原理是原电池原理(牺牲阳极的阴极保护法)。两者的化学原理不完全相同。
11.(2025高三上·广州月考)氮及其化合物的部分转化关系如图(转化条件已略去)。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应①每1molNH3参加反应,消耗O2分子的数目为0.5NA
B.11.2LNO和的混合物中,含有氮原子的数目为0.5NA
C.反应③中1molNO2与足量H2O反应生成的数目为NA
D.反应④中6.4gCu参加反应,转移电子的数目一定为0.2NA
【答案】D
【知识点】气体摩尔体积;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、反应①为 ,1mol NH3消耗 1.25mol O2,对应 O2分子数 1.25NA,A错误;
B、未说明是标准状况,11.2L NO 和 NO2混合物的总物质的量无法确定,氮原子数不能确定为 0.5NA,B错误;
C、反应③为 3NO2+H2O=2HNO3+NO,3mol NO2生成 2mol NO3-,故 1mol NO2生成mol NO3-,数目为 NA,C错误;
D、6.4g Cu 为 0.1mol,与 HNO3反应生成 Cu2+,每 mol Cu 失 2mol 电子,转移电子数 0.2NA,且与硝酸浓度无关,D正确;
故答案为:D。
【分析】依据氮及其化合物的转化反应,从反应比例、气体摩尔体积条件、电子转移规律等方面,判断各选项正误。
A.根据氨的催化氧化反应方程式计算 O2的消耗量。
B.分析气体摩尔体积的适用条件对物质的量计算的影响。
C.根据 NO2与水的反应方程式计算 NO3-的生成量。
D.分析 Cu 与硝酸反应时的电子转移规律。
12.(2025高三上·广州月考)下列陈述I和陈述II均正确且具有因果关系的是(  )
选项 陈述I 陈述II
A NH3能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 NH3溶于水呈碱性
B 新制的Mg(OH)2白色沉淀上滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液,白色沉淀变为红褐色 相同温度下Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]
C 常温下,等浓度的醋酸钠和硼酸钠溶液,前者pH小 酸性:H3BO3>CH3COOH
D 将H2O2滴入KMnO4酸性溶液中,溶液褪色 H2O2具有强氧化性
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】氧化还原反应;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;氨的性质及用途
【解析】【解答】A.NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,陈述I不符合题意,故A不符合题意;
B.新制的Mg(OH)2白色沉淀上滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液,白色沉淀变为红褐色,说明 Mg(OH)2沉淀能转化为Fe(OH)3沉淀,Fe(OH)3溶度积常数比Mg(OH)3的小,故B符合题意;
C.常温下,等浓度的醋酸钠和硼酸钠溶液,前者pH小,说明醋酸根水解程度小,醋酸的酸性强于硼酸,故C不符合题意;
D.将H2O2滴入KMnO4酸性溶液中,溶液褪色,说明KMnO4显示强氧化性,H2O2表现为还原性,故D不符合题意;
故答案为B。
【分析】A.氨气可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,不能使湿润的蓝色石蕊试纸变色
B.通过沉淀的转化可以证明溶度积的大小
C.通过比较盐溶液的pH即可判断酸性的强弱
D.高锰酸钾具有很强的氧化性,褪色说明过氧化氢具有还原性
13.(2025高三上·广州月考)部分含或含物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.可存在c→d→e的转化
B.能与反应生成c的物质只有b
C.新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基
D.若b能与反应生成,则b中含共价键
【答案】B
【知识点】钠的化学性质;醛的化学性质;物质的简单分类;钠的氧化物
【解析】【解答】A、若为 Cu 系列,CuOH 可转化为 Cu(OH)2,Cu(OH)2受热分解生成 CuO,存在 c→d→e 的转化,A合理;
B、若为 Na 系列,除 b(Na2O 或 Na2O2)外,单质 Na 与 H2O 反应也能生成 NaOH(反应为 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑),并非只有 b 能生成 c,B不合理;
C、新制 Cu(OH)2悬浊液与葡萄糖中的醛基反应会生成砖红色沉淀,可用于检验醛基,C合理;
D、若 b 为 Na2O2,与 H2O 反应生成 O2,其结构中含 O-O 共价键和离子键,D合理;
故答案为:B。
【分析】要解决此题题,需先结合化合价与物质类别明确各物质,再逐一分析选项:
若含 Na:a 为 Na(单质),b 为 Na2O 或 Na2O2(+1 价氧化物),c 为 NaOH(+1 价碱);
若含 Cu:a 为 Cu(单质),b 为 Cu2O(+1 价氧化物),c 为 CuOH(+1 价碱,不稳定),d 为 Cu(OH)2(+2 价碱),e 为 CuO(+2 价氧化物)。据此解题。
14.(2025高三上·广州月考)苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下,反应过程中能量变化示意图如下。下列说法错误的是
A.Y比X更稳定
B.其他条件不变,向反应体系中加入适量可有效提高反应速率
C.升高温度,X、Y的生成速率均增大
D.一定条件下,选择合适的催化剂并及时分离出X可提高X的产率
【答案】B
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、物质能量越低越稳定,由图可知 Y 能量低于 X,故 Y 比 X 稳定,A正确;
B、决速步是第一步反应,HO3SO-参与第二步反应,增加其浓度不能提高第一步反应速率,故无法有效提高总反应速率,B错误;
C、升高温度使活化分子百分数增加,生成 X 和 Y 的反应速率均增大,C正确;
D、合适的催化剂可加快反应速率,及时分离 X 可促使平衡正向移动,从而提高 X 的产率,D正确;
故答案为:B。
【分析】结合反应能量变化图,从物质稳定性、反应速率影响因素(活化能、温度、催化剂、浓度)、产率调控等角度,逐一分析选项正误。
15.(2025高三上·广州月考)由短周期非金属主族元素组成的化合物可治疗心绞痛。E、M、X、Y原子序数依次增大,M的一种核素常用于测定文物的年代,E的基态原子最外层只有一种自旋方向的电子,Y元素原子的价层电子排布式是。下列说法错误的是
A.第一电离能:
B.元素的电负性:
C.简单氢化物沸点:
D.空间结构:和均为三角锥形
【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;原子结构与元素的性质;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】化合物由短周期非金属主族元素组成,且可治疗心绞痛,推测为硝酸甘油类化合物。
M 的一种核素常用于测定文物年代,故 M 为C(碳);E 的基态原子最外层只有一种自旋方向的电子,说明最外层电子数为 1,结合原子序数小于 M,故 E 为H(氢);Y 元素原子的价层电子排布式是 nsnnp2n,n=2 时(n=1 不符合 p 轨道存在),价层电子排布为 2s22p4,故 Y 为O(氧)。
结合原子序数依次增大,E、M、X、Y 中 X 介于 C 和 O 之间,故 X 为N(氮)。
A、X 为 N,Y 为 O。同周期元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势,但 N 的 2p 轨道为半满稳定结构,第一电离能大于 O,即 X > Y,A正确;
B、X 为 N,Y 为 O。同周期从左到右非金属性增强,电负性增大,故电负性 N < O,即 X < Y,B正确;
C、Y 的简单氢化物为 H2O(分子间存在氢键,沸点高),M 的简单氢化物为 CH4(分子间无氢键,沸点低),故沸点 H2O > CH4,即 Y > M,C正确;
D、XE3为 NH3,N 的价层电子对数为 4(3 个成键对 + 1 个孤电子对),空间结构为三角锥形;XY3-为 NO3-,N 的价层电子对数为 3(无孤电子对),空间结构为平面三角形。二者结构不同,D错误;
故答案为:D
【分析】A.考查同周期元素第一电离能的特殊性(N 的 2p 轨道半满结构)。
B.掌握同周期元素电负性变化规律(从左到右电负性递增)。
C.判断氢键对氢化物沸点的影响(H2O 与 CH4的沸点差异)。
D.分子或离子的空间结构判断(价层电子对互斥理论)。
16.(2025高三上·广州月考)LiOH是生产航空航天润滑剂的原料。清华大学首创三室膜电解法制备氢氧化锂,其模拟装置如图所示。下列有关说法正确的是
A.a极为电源的负极,Y极上发生氧化反应
B.X极的电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑
C.膜1为阳离子交换膜,膜2为阴离子交换膜
D.每转移2mol电子,理论上生成24g LiOH
【答案】B
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、X 极导出浓硫酸,说明 X 极发生 OH-放电的氧化反应,为阳极,因此 a 极为电源正极;Y 极导出浓 LiOH,说明 Y 极发生 H+放电的还原反应,为阴极。故 a 不是负极,Y 极发生还原反应而非氧化反应,A错误;
B、X 极为阳极,水电离的 OH-失去电子生成 O2,电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑,符合氧化反应规律,B正确;
C、X 极(阳极)区,SO42-向阳极移动,故膜 1 为阴离子交换膜;Y 极(阴极)区,Li+向阴极移动,故膜 2 为阳离子交换膜。并非膜 1 是阳离子交换膜、膜 2 是阴离子交换膜,C错误;
D、Y 极反应为 2H2O+2e- =2OH-+H2↑,每转移 2mol 电子,有 2mol Li+迁移至阴极,生成 2mol LiOH,质量为 2mol×24g mol- =48g,而非 24g,D错误;
故答案为:B。
【分析】要解决本题,需结合电解池的阴阳极判断、电极反应、离子交换膜类型及产物计算,逐一分析选项:A.判断电源极性和电极反应类型。
B.分析阳极的电极反应式。
C.判断离子交换膜的类型。
D.根据电子转移计算 LiOH 的生成量。
17.(2025高三上·广州月考)为验证不同化合价铁的氧化还原能力,利用下列电池装置进行实验。
回答下列问题:
(1)由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L 1 FeSO4溶液,需要的仪器有药匙、玻璃棒、   (从下列图中选择,写出名称)。
(2)电池装置中,盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应,并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据,盐桥中应选择   作为电解质。
阳离子 u∞×108/(m2·s 1·V 1) 阴离子 u∞×108/(m2·s 1·V 1)
Li+ 4.07 4.61
Na+ 5.19 7.40
Ca2+ 6.59 Cl 7.91
K+ 7.62 8.27
(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知,盐桥中的阳离子进入   电极溶液中。
(4)电池反应一段时间后,测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02 mol·L 1。石墨电极上未见Fe析出。可知,石墨电极溶液中c(Fe2+)=   。
(5)根据(3)、(4)实验结果,可知石墨电极的电极反应式为   ,铁电极的电极反应式为   。因此,验证了Fe2+氧化性小于   ,还原性小于   。
(6)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液,将铁电极浸泡一段时间,铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是   。
【答案】烧杯、量筒、托盘天平;KCl;石墨;0.09mol/L;Fe3++e-=Fe2+;Fe-2e-=Fe2+;Fe3+;Fe;取活化后溶液少许于试管中,加入KSCN溶液,若溶液不出现血红色,说明活化反应完成
【知识点】常用仪器及其使用;配制一定物质的量浓度的溶液;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)由FeSO4·7H2O固体配制0.10mol·L-1FeSO4溶液的步骤为计算、称量、溶解并冷却至室温、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴标签,由FeSO4·7H2O固体配制0.10mol·L-1FeSO4溶液需要的仪器有药匙、托盘天平、合适的量筒、烧杯、玻璃棒、合适的容量瓶、胶头滴管,
故答案为:烧杯、量筒、托盘天平;
(2)Fe2+、Fe3+能与反应,Ca2+能与反应,FeSO4、Fe2(SO4)3都属于强酸弱碱盐,水溶液呈酸性,酸性条件下能与Fe2+反应,根据题意“盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应”,盐桥中阴离子不可以选择、,阳离子不可以选择Ca2+,另盐桥中阴、阳离子的迁移率(u∞)应尽可能地相近,根据表中数据,盐桥中应选择KCl作为电解质,
故答案为:KCl;
(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极,则铁电极为负极,石墨电极为正极,盐桥中阳离子向正极移动,则盐桥中的阳离子进入石墨电极溶液中,
故答案为:石墨;
(4)根据(3)的分析,铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,石墨电极上未见Fe析出,石墨电极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+,电池反应一段时间后,测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol/L,根据得失电子守恒,石墨电极溶液中c(Fe2+)增加0.04mol/L,石墨电极溶液中c(Fe2+)=0.05mol/L+0.04mol/L=0.09mol/L,
故答案为:0.09mol/L;
(5)根据(3)、(4)实验结果,可知石墨电极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+,铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;电池总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,根据同一反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物、还原剂的还原性强于还原产物,则验证了Fe2+氧化性小于Fe3+,还原性小于Fe,
故答案为:Fe3++e-=Fe2+;Fe-2e-=Fe2+;Fe3+;Fe;
(6)在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液,将铁电极浸泡一段时间,铁电极表面被刻蚀活化,发生的反应为Fe+ Fe2(SO4)3=3FeSO4,要检验活化反应完成,只要检验溶液中不含Fe3+即可,检验活化反应完成的方法是:取活化后溶液少许于试管中,加入KSCN溶液,若溶液不出现血红色,说明活化反应完成,
故答案为:取活化后溶液少许于试管中,加入KSCN溶液,若溶液不变红,说明活化反应完成。
【分析】(1)依据物质的量浓度溶液配制步骤,所需仪器为烧杯、量筒、托盘天平。
(2)结合离子不反应及电迁移率相近的要求,选 KCl 作为盐桥电解质。
(3)由电子流向确定正极是石墨,盐桥阳离子向石墨电极溶液移动。
(4)根据得失电子守恒计算,石墨电极溶液中 Fe2+浓度为 0.09 mol L- 。
(5)电极反应式为 Fe3++e-=Fe2+、Fe-2e-=Fe2+;Fe2+氧化性小于Fe3+,还原性小于Fe。
(6)用 KSCN 溶液检验,若溶液不变红,说明活化反应完成。
注意:本题的难点是第(2)题盐桥中电解质的选择和第(6)实验方法的设计,要充分利用题给信息和反应的原理解答。
18.(2025高三上·广州月考)采用氧化锰矿(主要含MnO2)和银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、)联合回收Ag、Mn的工艺流程如图所示:
已知:①酸性条件下,的氧化性强于;②可以把部分Ag氧化为;
③。
(1)银锰精矿的中硫元素的化合价为   价。
(2)“浸锰”过程中,MnS发生的反应为,和发生反应的离子方程式为   。
(3)使用过量和HCl的混合液作为浸出剂,将中的银以的形式浸出,达到平衡后反应的离子方程式为   ;“浸银液”中加入的铁粉是作为   (填“还原剂”或“氧化剂”)。
(4)“浸渣”的主要成分为   (填化学式),若“浸锰液”中c()=0.01,则常温下,用氨水调节pH应小于   。
(5)的晶胞结构如图所示,晶胞参数a=b≠c,α=β=γ=90°。图中A代表的是   (填“Mn”或“O”),该晶体的密度=   。
【答案】(1)-1
(2)
(3);还原剂
(4);8.7
(5)Mn;(或)
【知识点】晶胞的计算;氧化还原反应方程式的配平;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)Fe元素常见价态为+2、+3价,在中根据化合价代数和等于零,Fe化合价为+2价、S化合价为-1价。
故答案为: -1 ;
(2)酸性条件下,的氧化性强于,可以将中Fe氧化为,将S元素氧化为+6价生成,本身被还原为,1个化合价升高总数为,1个化合价降低2,根据氧化剂化合价降低总数等于还原剂化合价升高总数,的化学计量数为15,的化学计量系数2,再根据离子电荷守恒、元素守恒配平,离子方程式为。
故答案为: ;
(3)可以将中-2价S元素氧化为单质硫,与形成配合离子,从而使溶解,根据得失电子守恒、离子电荷守恒、元素守恒配平,离子方程式为;“浸银液”中加入的铁粉使转化为单质Ag,反应中铁粉为还原剂。
故答案为: ; 还原剂 ;
(4)“浸锰液”加入氨水使转化为沉淀与分离,是浸渣的主要成分;氨水调节pH应使完全沉淀而未生成沉淀,根据,完全沉淀浓度<,则,;,c()=0.01未生成沉淀,,故调节pH应小于8.7。
故答案为: ; 8.7 ;
(5)图中A位于顶点及体心,有,B位于上、下平面及体内,有,A与B个数比为,在组成中Mn与O个数比为,故A代表Mn;根据公式计算,该晶体的密度== (或)。
故答案为: Mn ;(或) 。
【分析】该工艺流程以氧化锰矿(主要含 MnO2)和银锰精矿(主要含 Ag2S、MnS、FeS2)为原料,实现 Ag、Mn 的联合回收。“浸锰” 环节中,H2SO4可溶解 MnS 提取锰元素,同时 MnO2发挥氧化性氧化 FeS2,提升两种含锰矿中锰的提取率;过滤后 “浸锰液” 与未溶解的 Ag2S 分离,Ag2S 用过量 FeCl3、CaCl2和 HCl 的混合液溶解得到 “浸银液”,加入铁粉还原其中的银络离子得到粗银。“浸锰液” 中加入氨水,使 Fe3+转化为 Fe(OH)3沉淀从而与 Mn2+分离,再加入 NH4HCO3进行 “沉锰” 反应,最终生成 MnCO3。整个流程通过分步反应和分离操作,实现了 Ag 和 Mn 的高效回收。
(1)Fe元素常见价态为+2、+3价,在中根据化合价代数和等于零,Fe化合价为+2价、S化合价为-1价。
(2)酸性条件下,的氧化性强于,可以将中Fe氧化为,将S元素氧化为+6价生成,本身被还原为,1个化合价升高总数为,1个化合价降低2,根据氧化剂化合价降低总数等于还原剂化合价升高总数,的化学计量数为15,的化学计量系数2,再根据离子电荷守恒、元素守恒配平,离子方程式为。
(3)可以将中-2价S元素氧化为单质硫,与形成配合离子,从而使溶解,根据得失电子守恒、离子电荷守恒、元素守恒配平,离子方程式为;“浸银液”中加入的铁粉使转化为单质Ag,反应中铁粉为还原剂。
(4)“浸锰液”加入氨水使转化为沉淀与分离,是浸渣的主要成分;氨水调节pH应使完全沉淀而未生成沉淀,根据,完全沉淀浓度<,则,;,c()=0.01未生成沉淀,,故调节pH应小于8.7。
(5)图中A位于顶点及体心,有,B位于上、下平面及体内,有,A与B个数比为,在组成中Mn与O个数比为,故A代表Mn;根据公式计算,该晶体的密度== (或)。
19.(2025高三上·广州月考)为减小煤炭对环境的污染,工业上将煤炭与空气和水蒸气反应,得到工业的原料气。回答下列问题:
(1)已知:
①   。
②其他条件不变,随着温度的下降,气体中与的物质的量之比   (填标号)。
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断
(2)为得到更多的氢气原料,工业上的一氧化碳变换反应:
①一定温度下,向密闭容器中加入等量的一氧化碳和水蒸气,总压强为。反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数总压):、,则反应用平衡分压代替平衡浓度的平衡常数的数值为   。
②生产过程中,为了提高变换反应的速率,下列措施中合适的是   (填标号)。
A.反应温度越高越好 B.通入一定量的氮气
C.选择合适的催化剂 D.适当提高反应物压强
③以固体催化剂M催化变换反应,若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离,反应过程如图所示。
用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理):步骤Ⅰ:   ;步骤Ⅱ:   。
(3)制备水煤气反应的反应原理:。在工业生产水煤气时,通常交替通入适量的空气和水蒸气与煤炭反应,其理由是   。
【答案】(1)-222;C
(2)16.0;CD;;
(3)水蒸气与煤炭反应吸热,氧气与煤炭反应放热,交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡,保持较高温度,有利于加快化学反应速率
【知识点】化学平衡常数;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)①,②,由盖斯定律可知,2×①-②得到,=;由反应可知、均小于0,降低温度两反应的平衡体系均正向移动,但2,生成CO2能放出更多的热量维持反应继续进行(或者根据盖斯定律可知,二氧化碳与碳反应生成一氧化碳的反应是吸热反应,降低温度该平衡体系向逆反应方向移动),则降温对生成的反应更有利,气体中与的物质的量之比减小,故C正确;
故答案为: -222 ; C ;
(2)①由反应可知,反应前后气体分子数相等,则平衡后总压强保持不变,仍为2.0,起始时一氧化碳和水蒸气的物质的量相等,且变化量之比为1:1,则平衡后,,平衡常数=;②温度升高反应速率加快,适当升温有利于提高反应速率,但过高的温度可能导致催化剂失去活性,反而影响反应速率,且高温会使变换反应的限度变小,故A错误;充入与反应无关的氮气,对反应速率无影响,故B错误;催化剂可提高反应速率,故C正确;适当增大压强,可提高反应速率,故D正确;③由图可知步骤Ⅰ中水被催化剂M吸附,解离成氢气和O原子,反应可知表示为:;步骤Ⅱ中C与O结合生成二氧化碳,反应可表示为:;
故答案为: 16.0 ; CD ; ; 。
(3)水蒸气与煤炭反应吸热,氧气与煤炭反应放热,交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡,保持较高温度,有利于加快化学反应速率。
故答案为: 水蒸气与煤炭反应吸热,氧气与煤炭反应放热,交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡,保持较高温度,有利于加快化学反应速率 。
【分析】(1)①用盖斯定律,通过 2×①-②计算 ΔH3。
②结合反应热,分析降温对 CO 与 CO2物质的量之比的影响。
(2)①根据平衡分压(p (CO)、p (H2O)、p (CO2)、p (H2))计算 Kp。
②从温度、催化剂、压强等角度判断加快反应速率的措施。
③依据催化机理,写出 M 与 H2O、MO 与 CO 的分步反应式。
(3)说明交替通入空气(放热反应)和水蒸气(吸热反应)对维持热量平衡及速率的作用。
(1)①,②,由盖斯定律可知,2×①-②得到,=;由反应可知、均小于0,降低温度两反应的平衡体系均正向移动,但2,生成CO2能放出更多的热量维持反应继续进行(或者根据盖斯定律可知,二氧化碳与碳反应生成一氧化碳的反应是吸热反应,降低温度该平衡体系向逆反应方向移动),则降温对生成的反应更有利,气体中与的物质的量之比减小,故C正确;
(2)①由反应可知,反应前后气体分子数相等,则平衡后总压强保持不变,仍为2.0,起始时一氧化碳和水蒸气的物质的量相等,且变化量之比为1:1,则平衡后,,平衡常数=;②温度升高反应速率加快,适当升温有利于提高反应速率,但过高的温度可能导致催化剂失去活性,反而影响反应速率,且高温会使变换反应的限度变小,故A错误;充入与反应无关的氮气,对反应速率无影响,故B错误;催化剂可提高反应速率,故C正确;适当增大压强,可提高反应速率,故D正确;③由图可知步骤Ⅰ中水被催化剂M吸附,解离成氢气和O原子,反应可知表示为:;步骤Ⅱ中C与O结合生成二氧化碳,反应可表示为:;
(3)水蒸气与煤炭反应吸热,氧气与煤炭反应放热,交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡,保持较高温度,有利于加快化学反应速率。
20.(2025高三上·广州月考)普瑞巴林能用于治疗多种疾病,结构简式为其合成路线如下:
(1)普瑞巴林分子所含官能团的名称为   。
(2)B→C的有机反应类型为   。
(3)写出D→E的化学反应方程式   。
(4)E~G中,含手性碳原子的化合物有   (填字母)。
(5)E→F反应所用的化合物X的分子式为,该化合物能发生银镜反应,写出其结构简式   ,化合物X的含有碳氧双键()的同分异构体(不包括X、不考虑立体异构)数目为   ,其中核磁共振氢谱中有两组峰的为   (写结构简式)。
(6)参考以上合成路线及反应条件,以和必要的无机试剂为原料,合成写出路线流程图。   。
【答案】(1)羧基、氨基
(2)取代反应
(3)
(4)G
(5)CH3CH(CH2)CH2CHO;6;CH3CH2COCH2CH3,(CH3)3CCHO
(6)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)观察普瑞巴林分子结构可知,含有氨基和羧基;
故答案为: 羧基、氨基 ;
(2)B→C反应中,Cl原子被-CN取代,属于取代反应;
故答案为: 取代反应 ;
(3)D为丙二酸,生成E丙二酸二乙酯,是与乙醇发生酯化反应,故化学反应方程式为;
故答案为: ;
(4)手性碳原子是连有4个不同基团的碳原子,只有G中含有手形碳原子;
故答案为: G ;
(5)通过E→F可知,X碳骨架为直链形,又能发生银镜反应说明X含有醛基,故X为CH3CH2CH2CH2CHO;X的同分异构体可含有醛基和酮羰基:
醛基:R-CHO,R基有CH3CH2CH2CH2-,CH3CH2CH(CH2)-,CH3CH(CH2)CH2-(X分子,不属于同分异构),(CH3)3C-,共三种;
醛基:R1-CO-R2,有CH3COCH2CH2CH3,CH3CH2COCH2CH3,CH3COCH(CH3)2,共三种;
故X的同分异构体有6种;其中有二组等效氢的为CH3CH2COCH2CH3,(CH3)3CCHO;
故答案为: CH3CH(CH2)CH2CHO ;6; CH3CH2COCH2CH3,(CH3)3CCHO ;
(6)目标产物比原料多出(-CH2NH2)支链,可以通过-CN取代后水解获得(H→I反应),-CN→-COOH可以在酸性环境下加热进行(C→D反应),故路线流程图为。
故答案为:
【分析】在该有机合成路线中,以乙酸(A)为起始原料,经氯代反应生成氯乙酸(B);氯乙酸中的氯原子被 - CN 取代,得到氰基乙酸钠(C);氰基乙酸钠水解后生成丙二酸(D);丙二酸与乙醇发生酯化反应,生成丙二酸二乙酯(E)。随后,E 与 CH3CH (CH2) CH2CHO(X)发生羟醛缩合反应,接着进行加成反应得到中间体 G;G 经酯水解反应生成 H,最后 H 中的氰基被还原,得到含氨基的目标产物 I。此合成路线通过多步官能团转化(氯代、氰基取代、水解、酯化、羟醛缩合、还原等),实现了从简单羧酸到含氨基复杂化合物的构建,每一步反应均围绕官能团的引入、转化与修饰展开,最终得到具有特定结构和官能团的产物。
(1)观察普瑞巴林分子结构可知,含有氨基和羧基;
(2)B→C反应中,Cl原子被-CN取代,属于取代反应;
(3)D为丙二酸,生成E丙二酸二乙酯,是与乙醇发生酯化反应,故化学反应方程式为;
(4)手性碳原子是连有4个不同基团的碳原子,只有G中含有手形碳原子;
(5)通过E→F可知,X碳骨架为直链形,又能发生银镜反应说明X含有醛基,故X为CH3CH2CH2CH2CHO;X的同分异构体可含有醛基和酮羰基:
醛基:R-CHO,R基有CH3CH2CH2CH2-,CH3CH2CH(CH2)-,CH3CH(CH2)CH2-(X分子,不属于同分异构),(CH3)3C-,共三种;
醛基:R1-CO-R2,有CH3COCH2CH2CH3,CH3CH2COCH2CH3,CH3COCH(CH3)2,共三种;
故X的同分异构体有6种;其中有二组等效氢的为CH3CH2COCH2CH3,(CH3)3CCHO;
(6)目标产物比原料多出(-CH2NH2)支链,可以通过-CN取代后水解获得(H→I反应),-CN→-COOH可以在酸性环境下加热进行(C→D反应),故路线流程图为。
1 / 1广东省广州奥林匹克中学2025-2026学年高三上学期9月月考 化学试题
1.(2025高三上·广州月考)巴黎奥运赛场上中国运动健儿绽放异彩,“中国科技”闪耀赛场内外。下列所涉及的材质为新型无机非金属的是
A.射击比赛服采用特制帆布和牛皮等材料
B.奥运会场馆中的紫色跑道使用可循环橡胶材料
C.乒乓球比赛用球采用高品质ABS塑料材料
D.自行车采用航空级纳米碳纤维材料
2.(2025高三上·广州月考)下列化学用语或图示表达正确的是
A.顺-2-丁烯的结构简式:
B.的VSEPR模型为三角锥形
C.乙醇的核磁共振氢谱图:
D.基态原子的价层电子轨道表示式为
3.(2025高三上·广州月考)下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 制作烟花时在火药中添加金属的化合物 部分金属元素有特殊焰色
B 使用MgCl2溶液点卤制作豆腐 MgCl2能使蛋白质胶体发生聚沉
C 用小苏打作发泡剂烘焙面包 碳酸氢钠溶于水吸热
D 葡萄酒中加入适量SO2 SO2可防止氧化,起到保质作用
A.A B.B C.C D.D
4.(2025高三上·广州月考)下列化工原理涉及的物质转化均可实现的是
A.用Fe制取:
B.金属Mg制备:溶液
C.工业尾气中的SO2处理:SO2CaSO3CaSO4
D.硫酸工业:
5.(2025高三上·广州月考)下列离子方程式与化学事实相符的是
A.使用含氟牙膏预防龋齿:
B.向溶液中加入铜粉:
C.稀硝酸中加入过量铁粉:
D.湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝):
6.(2025高三上·广州月考)下列实验装置或操作不正确的是
A.测定锌与稀硫酸反应速率 B.测定中和反应的反应热
C.制备乙烯 D.探究铁的吸氧腐蚀
7.(2025高三上·广州月考)化合物Z是合成重要香料香豆素的一种中间产物,其结构简式如图所示。下列有关该化合物说法错误的是
A.Z的分子式为
B.Z能与氨基酸反应
C.Z可以与溴水发生加成反应
D.1 molZ最多可与5mol发生加成反应
8.(2025高三上·广州月考)下列各组离子中能大量共存的是
A.Cl-、OH-、SO、NH B.H+、Fe2+、SO、Cl-
C.K+、Ba2+、NO、SO D.H+、Cl-、MnO、Fe2+
9.(2025高三上·广州月考)下列实验操作及现象与结论一致的是
选项 实验操作及现象 结论
A 向溶液中滴加淀粉溶液,溶液变蓝 氧化性:
B 向某无色溶液中滴加溶液,产生白色沉淀,加稀盐酸,沉淀不溶解 该溶液中一定含有
C 将气体通入溴水中,溶液褪色 具有漂白性
D 将铁锈溶于浓盐酸,再向溶液中滴入几滴溶液,滴入的紫色溶液褪色 铁锈中含,且具有还原性
A.A B.B C.C D.D
10.(2025高三上·广州月考)我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象。在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀,防护原理如图所示。下列说法错误的是
A.通电时,锌环是阳极,发生氧化反应
B.通电时,阴极上的电极反应为
C.断电时,锌环上的电极反应为
D.断电和通电时,防止铁帽被腐蚀的化学原理不完全相同
11.(2025高三上·广州月考)氮及其化合物的部分转化关系如图(转化条件已略去)。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应①每1molNH3参加反应,消耗O2分子的数目为0.5NA
B.11.2LNO和的混合物中,含有氮原子的数目为0.5NA
C.反应③中1molNO2与足量H2O反应生成的数目为NA
D.反应④中6.4gCu参加反应,转移电子的数目一定为0.2NA
12.(2025高三上·广州月考)下列陈述I和陈述II均正确且具有因果关系的是(  )
选项 陈述I 陈述II
A NH3能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 NH3溶于水呈碱性
B 新制的Mg(OH)2白色沉淀上滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液,白色沉淀变为红褐色 相同温度下Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]
C 常温下,等浓度的醋酸钠和硼酸钠溶液,前者pH小 酸性:H3BO3>CH3COOH
D 将H2O2滴入KMnO4酸性溶液中,溶液褪色 H2O2具有强氧化性
A.A B.B C.C D.D
13.(2025高三上·广州月考)部分含或含物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.可存在c→d→e的转化
B.能与反应生成c的物质只有b
C.新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基
D.若b能与反应生成,则b中含共价键
14.(2025高三上·广州月考)苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下,反应过程中能量变化示意图如下。下列说法错误的是
A.Y比X更稳定
B.其他条件不变,向反应体系中加入适量可有效提高反应速率
C.升高温度,X、Y的生成速率均增大
D.一定条件下,选择合适的催化剂并及时分离出X可提高X的产率
15.(2025高三上·广州月考)由短周期非金属主族元素组成的化合物可治疗心绞痛。E、M、X、Y原子序数依次增大,M的一种核素常用于测定文物的年代,E的基态原子最外层只有一种自旋方向的电子,Y元素原子的价层电子排布式是。下列说法错误的是
A.第一电离能:
B.元素的电负性:
C.简单氢化物沸点:
D.空间结构:和均为三角锥形
16.(2025高三上·广州月考)LiOH是生产航空航天润滑剂的原料。清华大学首创三室膜电解法制备氢氧化锂,其模拟装置如图所示。下列有关说法正确的是
A.a极为电源的负极,Y极上发生氧化反应
B.X极的电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑
C.膜1为阳离子交换膜,膜2为阴离子交换膜
D.每转移2mol电子,理论上生成24g LiOH
17.(2025高三上·广州月考)为验证不同化合价铁的氧化还原能力,利用下列电池装置进行实验。
回答下列问题:
(1)由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L 1 FeSO4溶液,需要的仪器有药匙、玻璃棒、   (从下列图中选择,写出名称)。
(2)电池装置中,盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应,并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据,盐桥中应选择   作为电解质。
阳离子 u∞×108/(m2·s 1·V 1) 阴离子 u∞×108/(m2·s 1·V 1)
Li+ 4.07 4.61
Na+ 5.19 7.40
Ca2+ 6.59 Cl 7.91
K+ 7.62 8.27
(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知,盐桥中的阳离子进入   电极溶液中。
(4)电池反应一段时间后,测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02 mol·L 1。石墨电极上未见Fe析出。可知,石墨电极溶液中c(Fe2+)=   。
(5)根据(3)、(4)实验结果,可知石墨电极的电极反应式为   ,铁电极的电极反应式为   。因此,验证了Fe2+氧化性小于   ,还原性小于   。
(6)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液,将铁电极浸泡一段时间,铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是   。
18.(2025高三上·广州月考)采用氧化锰矿(主要含MnO2)和银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、)联合回收Ag、Mn的工艺流程如图所示:
已知:①酸性条件下,的氧化性强于;②可以把部分Ag氧化为;
③。
(1)银锰精矿的中硫元素的化合价为   价。
(2)“浸锰”过程中,MnS发生的反应为,和发生反应的离子方程式为   。
(3)使用过量和HCl的混合液作为浸出剂,将中的银以的形式浸出,达到平衡后反应的离子方程式为   ;“浸银液”中加入的铁粉是作为   (填“还原剂”或“氧化剂”)。
(4)“浸渣”的主要成分为   (填化学式),若“浸锰液”中c()=0.01,则常温下,用氨水调节pH应小于   。
(5)的晶胞结构如图所示,晶胞参数a=b≠c,α=β=γ=90°。图中A代表的是   (填“Mn”或“O”),该晶体的密度=   。
19.(2025高三上·广州月考)为减小煤炭对环境的污染,工业上将煤炭与空气和水蒸气反应,得到工业的原料气。回答下列问题:
(1)已知:
①   。
②其他条件不变,随着温度的下降,气体中与的物质的量之比   (填标号)。
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断
(2)为得到更多的氢气原料,工业上的一氧化碳变换反应:
①一定温度下,向密闭容器中加入等量的一氧化碳和水蒸气,总压强为。反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数总压):、,则反应用平衡分压代替平衡浓度的平衡常数的数值为   。
②生产过程中,为了提高变换反应的速率,下列措施中合适的是   (填标号)。
A.反应温度越高越好 B.通入一定量的氮气
C.选择合适的催化剂 D.适当提高反应物压强
③以固体催化剂M催化变换反应,若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离,反应过程如图所示。
用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理):步骤Ⅰ:   ;步骤Ⅱ:   。
(3)制备水煤气反应的反应原理:。在工业生产水煤气时,通常交替通入适量的空气和水蒸气与煤炭反应,其理由是   。
20.(2025高三上·广州月考)普瑞巴林能用于治疗多种疾病,结构简式为其合成路线如下:
(1)普瑞巴林分子所含官能团的名称为   。
(2)B→C的有机反应类型为   。
(3)写出D→E的化学反应方程式   。
(4)E~G中,含手性碳原子的化合物有   (填字母)。
(5)E→F反应所用的化合物X的分子式为,该化合物能发生银镜反应,写出其结构简式   ,化合物X的含有碳氧双键()的同分异构体(不包括X、不考虑立体异构)数目为   ,其中核磁共振氢谱中有两组峰的为   (写结构简式)。
(6)参考以上合成路线及反应条件,以和必要的无机试剂为原料,合成写出路线流程图。   。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】无机非金属材料;常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】A、帆布主要成分为纤维素(有机高分子),牛皮主要成分为蛋白质(有机高分子),均属于有机材料,故A不符合题意 ;
B、橡胶属于有机高分子材料,可循环橡胶也属于有机类别,故B不符合题意 ;
C、ABS 塑料是有机高分子合成材料,属于有机类别,故C不符合题意 ;
D、纳米碳纤维主要成分为碳,属于新型无机非金属材料,故D符合题意 ;
故答案为:D。【分析】A.有机材料的判断(帆布、牛皮的成分)。
B.有机高分子材料的判断(橡胶的类别)。
C.有机高分子材料的判断(ABS 塑料的类别)。
D.新型无机非金属材料的判断(碳纤维的成分)。
2.【答案】A
【知识点】原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;烯烃
【解析】【解答】A、顺 - 2 - 丁烯中双键两端的甲基(-CH3)位于双键同侧,其结构简式符合顺式异构的定义,A正确;
B、NH3中 N 原子价层电子对数为 4(3 个成键电子对 + 1 个孤电子对),VSEPR 模型为四面体形,而分子构型(实际空间结构)为三角锥形,B错误;
C、乙醇(CH3CH2OH)有 3 种不同化学环境的氢(甲基、亚甲基、羟基),核磁共振氢谱应出现 3 个峰,而图中峰数不符,C错误;
D、基态 Cr 原子价层电子排布为 3d54s (半满结构更稳定),轨道表示式中 3d 轨道应含 5 个自旋平行的电子,4s 轨道含 1 个电子, 电子轨道表示式为,D错误;
故答案为:A。
【分析】A.顺 - 2 - 丁烯的结构特征(双键同侧的甲基)。
B.VSEPR 模型与分子构型的区别(NH3的价层电子对与空间构型)。
C.乙醇中不同化学环境氢原子的种类(核磁共振氢谱的峰数)。
D.基态 Cr 原子的价层电子排布(半满结构的稳定性)。
3.【答案】C
【知识点】焰色反应;胶体的性质和应用;常见的食品添加剂的组成、性质和作用
【解析】【解答】A、制作烟花添加金属化合物,利用的是部分金属元素的特殊焰色反应,A正确;
B、MgCl2溶液点卤制作豆腐,是因为 MgCl2能使蛋白质胶体聚沉,B正确;
C、小苏打作发泡剂烘焙面包,是因为碳酸氢钠受热分解产生 CO2,而非溶于水吸热,C错误;
D、葡萄酒中加适量 SO2,利用 SO2的抗氧化性防止氧化、起到保质作用,D正确;
故答案为:C。
【分析】逐一分析每个选项中劳动项目与化学知识的关联性,判断是否匹配。
4.【答案】D
【知识点】工业制取硫酸;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
【解析】【解答】A、Fe 与盐酸反应生成FeCl2(而非 FeCl3);且 FeCl3溶液蒸干时,因 Fe3+水解生成 Fe(OH)3,最终得到的是 Fe2O3(而非 FeCl3固体),A错误;
B、电解 MgCl2溶液时,生成的是 Mg(OH)2、H2和 Cl2;只有电解熔融MgCl2才能得到金属 Mg,B 错误;
C、因盐酸酸性强于亚硫酸,SO2与 CaCl2溶液不反应,无法生成CaSO3,C错误;
D、硫酸工业中,FeS2煅烧生成 SO2;SO2在催化剂、加热条件下与 O2反应生成 SO3;SO3用 98.3% 的浓硫酸吸收生成 H2SO4(避免酸雾),三步转化均能实现,D正确;
故答案为:D。【分析】A.Fe与盐酸的反应产物、FeCl3溶液蒸干的产物。
B.电解 MgCl2溶液与电解熔融 MgCl2的产物差异。
C.强酸制弱酸的规律(SO2与 CaCl2溶液的反应性)。
D.硫酸工业的三步反应(煅烧、催化氧化、吸收)。
5.【答案】A
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;氯气的化学性质;离子方程式的书写
【解析】【解答】A、牙齿主要成分 Ca5(PO4)3OH 与氟离子反应,生成更稳定的 Ca5(PO4)3F,离子方程式为 Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq) Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq),符合化学事实,A正确;
B、Cu 与 FeCl3反应时,Fe3+仅被还原为 Fe2+,正确离子方程式为 Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,题中生成 Fe 的表述错误,B错误;
C、过量 Fe 会将生成的 Fe3+还原为 Fe2+,正确离子方程式为 3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O,题中产物为 Fe3+的表述错误,C错误;
D、Cl2氧化 I-生成 I2(使淀粉变蓝),正确离子方程式为 Cl2+2I-=I2+2Cl-,题中生成 IO3-的表述错误,D错误;
故答案为:A。【分析】A.氟离子与羟基磷酸钙反应生成更稳定的氟磷酸钙,符合含氟牙膏的作用原理,A正确;
B.判断Fe3+与 Cu 反应的产物(Fe2+而非 Fe 单质)。
C.判断过量 Fe 与稀硝酸反应的产物(Fe2+而非 Fe3+)。
D.考查Cl2与 I-反应的产物(I2而非 IO3-)。
6.【答案】C
【知识点】化学反应速率;乙烯的实验室制法;中和热的测定;铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】A、通过测量锌与稀硫酸反应生成 H2的体积随时间的变化,可计算反应速率。装置中注射器能记录 H2体积变化,设计合理,A正确;
B、装置有隔热层(保温)、玻璃搅拌器(使反应均匀)、温度计(测温度),符合中和反应反应热测定的装置要求,B正确;
C、乙醇与浓硫酸在 170℃发生消去反应制备乙烯,温度计需插入反应液中准确测量温度。图中温度计未插入液面下,无法控制反应温度,装置设计错误,C不正确;
D、食盐水为中性环境,铁钉发生吸氧腐蚀消耗 O2,试管内气压减小,导管另一端水会倒吸形成水柱,装置能探究铁的吸氧腐蚀,D正确;
故答案为:C。【分析】A.反应速率的测定原理(单位时间内气体体积变化)。
B.中和反应反应热测定的装置要求(保温、测温、搅拌)。
C.乙醇消去反应制备乙烯的温度计位置(需测量反应液温度)。
D.铁的吸氧腐蚀原理(中性环境下消耗 O2导致气压变化)。
7.【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质;加成反应
【解析】【解答】A、由结构简式可知,Z 含 9 个 C、8 个 H、3 个 O,分子式为 C9H8O3,A正确;
B、Z 含羧基(-COOH),氨基酸含氨基(-NH2),羧基与氨基可发生脱水缩合反应,B正确;
C、Z 含碳碳双键,可与溴水发生加成反应,C正确;
D、苯环与 3 mol H2加成,碳碳双键与 1 mol H2加成,羧基中 C=O 不与 H2加成,因此 1 mol Z 最多与 4 mol H2发生加成反应,D错误;
故答案为:D。
【分析】A.根据结构简式确定分子式(C、H、O 原子数)。
B.考查羧基与氨基的反应(脱水缩合)。
C.考查碳碳双键与溴水的反应(加成反应)。
D.考查能与 H2加成的官能团(苯环、碳碳双键,羧基中 C=O 不加成)。
8.【答案】B
【知识点】氧化还原反应;离子共存;氯气的实验室制法
【解析】【解答】A、OH-与 NH4+会结合生成弱电解质 NH3 H2O,不能大量共存,A错误;
B、H+、Fe2+、SO42-、Cl-之间不会发生复分解反应(生成沉淀、气体或弱电解质),也无氧化还原等反应,可大量共存,B正确;
C、Ba2+与 SO42-会结合生成 BaSO4沉淀,不能大量共存,C错误;
D、在 H+存在的酸性条件下,MnO4-具有强氧化性,能氧化 Cl-和 Fe2+,不能大量共存,D错误;
故答案为:B。
【分析】A.分析 OH-与 NH4+的反应。
B.判断离子间是否发生反应。
C.分析 Ba2+与 SO42-的沉淀反应。
D.分析酸性条件下 MnO4-的氧化性。
9.【答案】A
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较;二氧化硫的性质;硫酸根离子的检验;二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A、向 FeCl3溶液中滴加 KI - 淀粉溶液,溶液变蓝,说明 Fe3+将 I-氧化为 I2(淀粉遇 I2变蓝)。在该反应中,Fe3+是氧化剂,I2是氧化产物,故氧化性 Fe3+ > I2,A正确;
B、向无色溶液中滴加 BaCl2溶液产生白色沉淀,加稀盐酸沉淀不溶解,沉淀可能是 BaSO4(对应 SO42-),也可能是 AgCl(对应 Ag+),无法确定溶液中一定含 SO42-,B错误;
C、SO2通入溴水中,发生氧化还原反应(SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr),体现的是 SO2的还原性,而非漂白性,C错误;
D、铁锈溶于浓盐酸后,溶液中 Cl-浓度较高,KMnO4具有强氧化性,可氧化 Cl-导致紫色褪去,无法证明溶液中含 Fe2+,D错误;
故答案为:A。【分析】A.氧化性强弱的判断(氧化还原反应中氧化剂氧化性强于氧化产物);
B.考查白色沉淀的可能组成(BaSO4、AgCl 等)。
C.判断SO2使溴水褪色的本质(还原性而非漂白性)。
D.考查KMnO4褪色的干扰因素(Cl-的还原性)。
10.【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;金属的电化学腐蚀与防护;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】通电时:装置为电解池,锌环与电源正极相连,铁帽与电源负极相连。
断电时:装置为原电池,锌与铁形成自发的氧化还原反应体系。
A、通电时,锌环与电源正极相连,作阳极,发生氧化反应(失去电子),A正确;
B、通电时,铁帽作阴极,溶液中 H2O 得电子发生还原反应,电极反应为 2H2O+2e-=H2↑+2OH-,B 正确;
C、断电时,锌与铁形成原电池,锌的活动性强于铁,作负极,发生氧化反应,电极反应为 Zn - 2e- = Zn2+,而非 “Zn2++2e-=Zn”(还原反应),C错误;
D、通电时利用电解池原理(外加电流的阴极保护法),断电时利用原电池原理(牺牲阳极的阴极保护法),化学原理不完全相同,D正确;
故答案为:C。
【分析】A.通电时,锌环与电源正极相连,作阳极,阳极发生氧化反应(失去电子)。
B.通电时,铁帽作阴极,溶液中 H2O 得电子发生还原反应。
C.断电时,锌与铁形成原电池,锌的金属活动性强于铁,作负极,发生氧化反应。
D.通电时,防护原理是电解池原理(外加电流的阴极保护法);断电时,防护原理是原电池原理(牺牲阳极的阴极保护法)。两者的化学原理不完全相同。
11.【答案】D
【知识点】气体摩尔体积;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、反应①为 ,1mol NH3消耗 1.25mol O2,对应 O2分子数 1.25NA,A错误;
B、未说明是标准状况,11.2L NO 和 NO2混合物的总物质的量无法确定,氮原子数不能确定为 0.5NA,B错误;
C、反应③为 3NO2+H2O=2HNO3+NO,3mol NO2生成 2mol NO3-,故 1mol NO2生成mol NO3-,数目为 NA,C错误;
D、6.4g Cu 为 0.1mol,与 HNO3反应生成 Cu2+,每 mol Cu 失 2mol 电子,转移电子数 0.2NA,且与硝酸浓度无关,D正确;
故答案为:D。
【分析】依据氮及其化合物的转化反应,从反应比例、气体摩尔体积条件、电子转移规律等方面,判断各选项正误。
A.根据氨的催化氧化反应方程式计算 O2的消耗量。
B.分析气体摩尔体积的适用条件对物质的量计算的影响。
C.根据 NO2与水的反应方程式计算 NO3-的生成量。
D.分析 Cu 与硝酸反应时的电子转移规律。
12.【答案】B
【知识点】氧化还原反应;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;氨的性质及用途
【解析】【解答】A.NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,陈述I不符合题意,故A不符合题意;
B.新制的Mg(OH)2白色沉淀上滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液,白色沉淀变为红褐色,说明 Mg(OH)2沉淀能转化为Fe(OH)3沉淀,Fe(OH)3溶度积常数比Mg(OH)3的小,故B符合题意;
C.常温下,等浓度的醋酸钠和硼酸钠溶液,前者pH小,说明醋酸根水解程度小,醋酸的酸性强于硼酸,故C不符合题意;
D.将H2O2滴入KMnO4酸性溶液中,溶液褪色,说明KMnO4显示强氧化性,H2O2表现为还原性,故D不符合题意;
故答案为B。
【分析】A.氨气可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,不能使湿润的蓝色石蕊试纸变色
B.通过沉淀的转化可以证明溶度积的大小
C.通过比较盐溶液的pH即可判断酸性的强弱
D.高锰酸钾具有很强的氧化性,褪色说明过氧化氢具有还原性
13.【答案】B
【知识点】钠的化学性质;醛的化学性质;物质的简单分类;钠的氧化物
【解析】【解答】A、若为 Cu 系列,CuOH 可转化为 Cu(OH)2,Cu(OH)2受热分解生成 CuO,存在 c→d→e 的转化,A合理;
B、若为 Na 系列,除 b(Na2O 或 Na2O2)外,单质 Na 与 H2O 反应也能生成 NaOH(反应为 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑),并非只有 b 能生成 c,B不合理;
C、新制 Cu(OH)2悬浊液与葡萄糖中的醛基反应会生成砖红色沉淀,可用于检验醛基,C合理;
D、若 b 为 Na2O2,与 H2O 反应生成 O2,其结构中含 O-O 共价键和离子键,D合理;
故答案为:B。
【分析】要解决此题题,需先结合化合价与物质类别明确各物质,再逐一分析选项:
若含 Na:a 为 Na(单质),b 为 Na2O 或 Na2O2(+1 价氧化物),c 为 NaOH(+1 价碱);
若含 Cu:a 为 Cu(单质),b 为 Cu2O(+1 价氧化物),c 为 CuOH(+1 价碱,不稳定),d 为 Cu(OH)2(+2 价碱),e 为 CuO(+2 价氧化物)。据此解题。
14.【答案】B
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、物质能量越低越稳定,由图可知 Y 能量低于 X,故 Y 比 X 稳定,A正确;
B、决速步是第一步反应,HO3SO-参与第二步反应,增加其浓度不能提高第一步反应速率,故无法有效提高总反应速率,B错误;
C、升高温度使活化分子百分数增加,生成 X 和 Y 的反应速率均增大,C正确;
D、合适的催化剂可加快反应速率,及时分离 X 可促使平衡正向移动,从而提高 X 的产率,D正确;
故答案为:B。
【分析】结合反应能量变化图,从物质稳定性、反应速率影响因素(活化能、温度、催化剂、浓度)、产率调控等角度,逐一分析选项正误。
15.【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;原子结构与元素的性质;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】化合物由短周期非金属主族元素组成,且可治疗心绞痛,推测为硝酸甘油类化合物。
M 的一种核素常用于测定文物年代,故 M 为C(碳);E 的基态原子最外层只有一种自旋方向的电子,说明最外层电子数为 1,结合原子序数小于 M,故 E 为H(氢);Y 元素原子的价层电子排布式是 nsnnp2n,n=2 时(n=1 不符合 p 轨道存在),价层电子排布为 2s22p4,故 Y 为O(氧)。
结合原子序数依次增大,E、M、X、Y 中 X 介于 C 和 O 之间,故 X 为N(氮)。
A、X 为 N,Y 为 O。同周期元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势,但 N 的 2p 轨道为半满稳定结构,第一电离能大于 O,即 X > Y,A正确;
B、X 为 N,Y 为 O。同周期从左到右非金属性增强,电负性增大,故电负性 N < O,即 X < Y,B正确;
C、Y 的简单氢化物为 H2O(分子间存在氢键,沸点高),M 的简单氢化物为 CH4(分子间无氢键,沸点低),故沸点 H2O > CH4,即 Y > M,C正确;
D、XE3为 NH3,N 的价层电子对数为 4(3 个成键对 + 1 个孤电子对),空间结构为三角锥形;XY3-为 NO3-,N 的价层电子对数为 3(无孤电子对),空间结构为平面三角形。二者结构不同,D错误;
故答案为:D
【分析】A.考查同周期元素第一电离能的特殊性(N 的 2p 轨道半满结构)。
B.掌握同周期元素电负性变化规律(从左到右电负性递增)。
C.判断氢键对氢化物沸点的影响(H2O 与 CH4的沸点差异)。
D.分子或离子的空间结构判断(价层电子对互斥理论)。
16.【答案】B
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、X 极导出浓硫酸,说明 X 极发生 OH-放电的氧化反应,为阳极,因此 a 极为电源正极;Y 极导出浓 LiOH,说明 Y 极发生 H+放电的还原反应,为阴极。故 a 不是负极,Y 极发生还原反应而非氧化反应,A错误;
B、X 极为阳极,水电离的 OH-失去电子生成 O2,电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑,符合氧化反应规律,B正确;
C、X 极(阳极)区,SO42-向阳极移动,故膜 1 为阴离子交换膜;Y 极(阴极)区,Li+向阴极移动,故膜 2 为阳离子交换膜。并非膜 1 是阳离子交换膜、膜 2 是阴离子交换膜,C错误;
D、Y 极反应为 2H2O+2e- =2OH-+H2↑,每转移 2mol 电子,有 2mol Li+迁移至阴极,生成 2mol LiOH,质量为 2mol×24g mol- =48g,而非 24g,D错误;
故答案为:B。
【分析】要解决本题,需结合电解池的阴阳极判断、电极反应、离子交换膜类型及产物计算,逐一分析选项:A.判断电源极性和电极反应类型。
B.分析阳极的电极反应式。
C.判断离子交换膜的类型。
D.根据电子转移计算 LiOH 的生成量。
17.【答案】烧杯、量筒、托盘天平;KCl;石墨;0.09mol/L;Fe3++e-=Fe2+;Fe-2e-=Fe2+;Fe3+;Fe;取活化后溶液少许于试管中,加入KSCN溶液,若溶液不出现血红色,说明活化反应完成
【知识点】常用仪器及其使用;配制一定物质的量浓度的溶液;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)由FeSO4·7H2O固体配制0.10mol·L-1FeSO4溶液的步骤为计算、称量、溶解并冷却至室温、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴标签,由FeSO4·7H2O固体配制0.10mol·L-1FeSO4溶液需要的仪器有药匙、托盘天平、合适的量筒、烧杯、玻璃棒、合适的容量瓶、胶头滴管,
故答案为:烧杯、量筒、托盘天平;
(2)Fe2+、Fe3+能与反应,Ca2+能与反应,FeSO4、Fe2(SO4)3都属于强酸弱碱盐,水溶液呈酸性,酸性条件下能与Fe2+反应,根据题意“盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应”,盐桥中阴离子不可以选择、,阳离子不可以选择Ca2+,另盐桥中阴、阳离子的迁移率(u∞)应尽可能地相近,根据表中数据,盐桥中应选择KCl作为电解质,
故答案为:KCl;
(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极,则铁电极为负极,石墨电极为正极,盐桥中阳离子向正极移动,则盐桥中的阳离子进入石墨电极溶液中,
故答案为:石墨;
(4)根据(3)的分析,铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,石墨电极上未见Fe析出,石墨电极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+,电池反应一段时间后,测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol/L,根据得失电子守恒,石墨电极溶液中c(Fe2+)增加0.04mol/L,石墨电极溶液中c(Fe2+)=0.05mol/L+0.04mol/L=0.09mol/L,
故答案为:0.09mol/L;
(5)根据(3)、(4)实验结果,可知石墨电极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+,铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;电池总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,根据同一反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物、还原剂的还原性强于还原产物,则验证了Fe2+氧化性小于Fe3+,还原性小于Fe,
故答案为:Fe3++e-=Fe2+;Fe-2e-=Fe2+;Fe3+;Fe;
(6)在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液,将铁电极浸泡一段时间,铁电极表面被刻蚀活化,发生的反应为Fe+ Fe2(SO4)3=3FeSO4,要检验活化反应完成,只要检验溶液中不含Fe3+即可,检验活化反应完成的方法是:取活化后溶液少许于试管中,加入KSCN溶液,若溶液不出现血红色,说明活化反应完成,
故答案为:取活化后溶液少许于试管中,加入KSCN溶液,若溶液不变红,说明活化反应完成。
【分析】(1)依据物质的量浓度溶液配制步骤,所需仪器为烧杯、量筒、托盘天平。
(2)结合离子不反应及电迁移率相近的要求,选 KCl 作为盐桥电解质。
(3)由电子流向确定正极是石墨,盐桥阳离子向石墨电极溶液移动。
(4)根据得失电子守恒计算,石墨电极溶液中 Fe2+浓度为 0.09 mol L- 。
(5)电极反应式为 Fe3++e-=Fe2+、Fe-2e-=Fe2+;Fe2+氧化性小于Fe3+,还原性小于Fe。
(6)用 KSCN 溶液检验,若溶液不变红,说明活化反应完成。
注意:本题的难点是第(2)题盐桥中电解质的选择和第(6)实验方法的设计,要充分利用题给信息和反应的原理解答。
18.【答案】(1)-1
(2)
(3);还原剂
(4);8.7
(5)Mn;(或)
【知识点】晶胞的计算;氧化还原反应方程式的配平;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)Fe元素常见价态为+2、+3价,在中根据化合价代数和等于零,Fe化合价为+2价、S化合价为-1价。
故答案为: -1 ;
(2)酸性条件下,的氧化性强于,可以将中Fe氧化为,将S元素氧化为+6价生成,本身被还原为,1个化合价升高总数为,1个化合价降低2,根据氧化剂化合价降低总数等于还原剂化合价升高总数,的化学计量数为15,的化学计量系数2,再根据离子电荷守恒、元素守恒配平,离子方程式为。
故答案为: ;
(3)可以将中-2价S元素氧化为单质硫,与形成配合离子,从而使溶解,根据得失电子守恒、离子电荷守恒、元素守恒配平,离子方程式为;“浸银液”中加入的铁粉使转化为单质Ag,反应中铁粉为还原剂。
故答案为: ; 还原剂 ;
(4)“浸锰液”加入氨水使转化为沉淀与分离,是浸渣的主要成分;氨水调节pH应使完全沉淀而未生成沉淀,根据,完全沉淀浓度<,则,;,c()=0.01未生成沉淀,,故调节pH应小于8.7。
故答案为: ; 8.7 ;
(5)图中A位于顶点及体心,有,B位于上、下平面及体内,有,A与B个数比为,在组成中Mn与O个数比为,故A代表Mn;根据公式计算,该晶体的密度== (或)。
故答案为: Mn ;(或) 。
【分析】该工艺流程以氧化锰矿(主要含 MnO2)和银锰精矿(主要含 Ag2S、MnS、FeS2)为原料,实现 Ag、Mn 的联合回收。“浸锰” 环节中,H2SO4可溶解 MnS 提取锰元素,同时 MnO2发挥氧化性氧化 FeS2,提升两种含锰矿中锰的提取率;过滤后 “浸锰液” 与未溶解的 Ag2S 分离,Ag2S 用过量 FeCl3、CaCl2和 HCl 的混合液溶解得到 “浸银液”,加入铁粉还原其中的银络离子得到粗银。“浸锰液” 中加入氨水,使 Fe3+转化为 Fe(OH)3沉淀从而与 Mn2+分离,再加入 NH4HCO3进行 “沉锰” 反应,最终生成 MnCO3。整个流程通过分步反应和分离操作,实现了 Ag 和 Mn 的高效回收。
(1)Fe元素常见价态为+2、+3价,在中根据化合价代数和等于零,Fe化合价为+2价、S化合价为-1价。
(2)酸性条件下,的氧化性强于,可以将中Fe氧化为,将S元素氧化为+6价生成,本身被还原为,1个化合价升高总数为,1个化合价降低2,根据氧化剂化合价降低总数等于还原剂化合价升高总数,的化学计量数为15,的化学计量系数2,再根据离子电荷守恒、元素守恒配平,离子方程式为。
(3)可以将中-2价S元素氧化为单质硫,与形成配合离子,从而使溶解,根据得失电子守恒、离子电荷守恒、元素守恒配平,离子方程式为;“浸银液”中加入的铁粉使转化为单质Ag,反应中铁粉为还原剂。
(4)“浸锰液”加入氨水使转化为沉淀与分离,是浸渣的主要成分;氨水调节pH应使完全沉淀而未生成沉淀,根据,完全沉淀浓度<,则,;,c()=0.01未生成沉淀,,故调节pH应小于8.7。
(5)图中A位于顶点及体心,有,B位于上、下平面及体内,有,A与B个数比为,在组成中Mn与O个数比为,故A代表Mn;根据公式计算,该晶体的密度== (或)。
19.【答案】(1)-222;C
(2)16.0;CD;;
(3)水蒸气与煤炭反应吸热,氧气与煤炭反应放热,交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡,保持较高温度,有利于加快化学反应速率
【知识点】化学平衡常数;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)①,②,由盖斯定律可知,2×①-②得到,=;由反应可知、均小于0,降低温度两反应的平衡体系均正向移动,但2,生成CO2能放出更多的热量维持反应继续进行(或者根据盖斯定律可知,二氧化碳与碳反应生成一氧化碳的反应是吸热反应,降低温度该平衡体系向逆反应方向移动),则降温对生成的反应更有利,气体中与的物质的量之比减小,故C正确;
故答案为: -222 ; C ;
(2)①由反应可知,反应前后气体分子数相等,则平衡后总压强保持不变,仍为2.0,起始时一氧化碳和水蒸气的物质的量相等,且变化量之比为1:1,则平衡后,,平衡常数=;②温度升高反应速率加快,适当升温有利于提高反应速率,但过高的温度可能导致催化剂失去活性,反而影响反应速率,且高温会使变换反应的限度变小,故A错误;充入与反应无关的氮气,对反应速率无影响,故B错误;催化剂可提高反应速率,故C正确;适当增大压强,可提高反应速率,故D正确;③由图可知步骤Ⅰ中水被催化剂M吸附,解离成氢气和O原子,反应可知表示为:;步骤Ⅱ中C与O结合生成二氧化碳,反应可表示为:;
故答案为: 16.0 ; CD ; ; 。
(3)水蒸气与煤炭反应吸热,氧气与煤炭反应放热,交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡,保持较高温度,有利于加快化学反应速率。
故答案为: 水蒸气与煤炭反应吸热,氧气与煤炭反应放热,交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡,保持较高温度,有利于加快化学反应速率 。
【分析】(1)①用盖斯定律,通过 2×①-②计算 ΔH3。
②结合反应热,分析降温对 CO 与 CO2物质的量之比的影响。
(2)①根据平衡分压(p (CO)、p (H2O)、p (CO2)、p (H2))计算 Kp。
②从温度、催化剂、压强等角度判断加快反应速率的措施。
③依据催化机理,写出 M 与 H2O、MO 与 CO 的分步反应式。
(3)说明交替通入空气(放热反应)和水蒸气(吸热反应)对维持热量平衡及速率的作用。
(1)①,②,由盖斯定律可知,2×①-②得到,=;由反应可知、均小于0,降低温度两反应的平衡体系均正向移动,但2,生成CO2能放出更多的热量维持反应继续进行(或者根据盖斯定律可知,二氧化碳与碳反应生成一氧化碳的反应是吸热反应,降低温度该平衡体系向逆反应方向移动),则降温对生成的反应更有利,气体中与的物质的量之比减小,故C正确;
(2)①由反应可知,反应前后气体分子数相等,则平衡后总压强保持不变,仍为2.0,起始时一氧化碳和水蒸气的物质的量相等,且变化量之比为1:1,则平衡后,,平衡常数=;②温度升高反应速率加快,适当升温有利于提高反应速率,但过高的温度可能导致催化剂失去活性,反而影响反应速率,且高温会使变换反应的限度变小,故A错误;充入与反应无关的氮气,对反应速率无影响,故B错误;催化剂可提高反应速率,故C正确;适当增大压强,可提高反应速率,故D正确;③由图可知步骤Ⅰ中水被催化剂M吸附,解离成氢气和O原子,反应可知表示为:;步骤Ⅱ中C与O结合生成二氧化碳,反应可表示为:;
(3)水蒸气与煤炭反应吸热,氧气与煤炭反应放热,交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡,保持较高温度,有利于加快化学反应速率。
20.【答案】(1)羧基、氨基
(2)取代反应
(3)
(4)G
(5)CH3CH(CH2)CH2CHO;6;CH3CH2COCH2CH3,(CH3)3CCHO
(6)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)观察普瑞巴林分子结构可知,含有氨基和羧基;
故答案为: 羧基、氨基 ;
(2)B→C反应中,Cl原子被-CN取代,属于取代反应;
故答案为: 取代反应 ;
(3)D为丙二酸,生成E丙二酸二乙酯,是与乙醇发生酯化反应,故化学反应方程式为;
故答案为: ;
(4)手性碳原子是连有4个不同基团的碳原子,只有G中含有手形碳原子;
故答案为: G ;
(5)通过E→F可知,X碳骨架为直链形,又能发生银镜反应说明X含有醛基,故X为CH3CH2CH2CH2CHO;X的同分异构体可含有醛基和酮羰基:
醛基:R-CHO,R基有CH3CH2CH2CH2-,CH3CH2CH(CH2)-,CH3CH(CH2)CH2-(X分子,不属于同分异构),(CH3)3C-,共三种;
醛基:R1-CO-R2,有CH3COCH2CH2CH3,CH3CH2COCH2CH3,CH3COCH(CH3)2,共三种;
故X的同分异构体有6种;其中有二组等效氢的为CH3CH2COCH2CH3,(CH3)3CCHO;
故答案为: CH3CH(CH2)CH2CHO ;6; CH3CH2COCH2CH3,(CH3)3CCHO ;
(6)目标产物比原料多出(-CH2NH2)支链,可以通过-CN取代后水解获得(H→I反应),-CN→-COOH可以在酸性环境下加热进行(C→D反应),故路线流程图为。
故答案为:
【分析】在该有机合成路线中,以乙酸(A)为起始原料,经氯代反应生成氯乙酸(B);氯乙酸中的氯原子被 - CN 取代,得到氰基乙酸钠(C);氰基乙酸钠水解后生成丙二酸(D);丙二酸与乙醇发生酯化反应,生成丙二酸二乙酯(E)。随后,E 与 CH3CH (CH2) CH2CHO(X)发生羟醛缩合反应,接着进行加成反应得到中间体 G;G 经酯水解反应生成 H,最后 H 中的氰基被还原,得到含氨基的目标产物 I。此合成路线通过多步官能团转化(氯代、氰基取代、水解、酯化、羟醛缩合、还原等),实现了从简单羧酸到含氨基复杂化合物的构建,每一步反应均围绕官能团的引入、转化与修饰展开,最终得到具有特定结构和官能团的产物。
(1)观察普瑞巴林分子结构可知,含有氨基和羧基;
(2)B→C反应中,Cl原子被-CN取代,属于取代反应;
(3)D为丙二酸,生成E丙二酸二乙酯,是与乙醇发生酯化反应,故化学反应方程式为;
(4)手性碳原子是连有4个不同基团的碳原子,只有G中含有手形碳原子;
(5)通过E→F可知,X碳骨架为直链形,又能发生银镜反应说明X含有醛基,故X为CH3CH2CH2CH2CHO;X的同分异构体可含有醛基和酮羰基:
醛基:R-CHO,R基有CH3CH2CH2CH2-,CH3CH2CH(CH2)-,CH3CH(CH2)CH2-(X分子,不属于同分异构),(CH3)3C-,共三种;
醛基:R1-CO-R2,有CH3COCH2CH2CH3,CH3CH2COCH2CH3,CH3COCH(CH3)2,共三种;
故X的同分异构体有6种;其中有二组等效氢的为CH3CH2COCH2CH3,(CH3)3CCHO;
(6)目标产物比原料多出(-CH2NH2)支链,可以通过-CN取代后水解获得(H→I反应),-CN→-COOH可以在酸性环境下加热进行(C→D反应),故路线流程图为。
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