2026届三明市高三第三次测评化学试卷(含答案解析)
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这是一份2026届三明市高三第三次测评化学试卷(含答案解析),共100页。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)
1、茶叶中铁元素的检验可经过以下四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品不能都用到的是
A.将茶叶灼烧灰化,选用①、②和⑨
B.用浓硝酸溶解茶叶并加蒸馏水稀释,选用④、⑥和⑦
C.过滤得到滤液,选用④、⑤和⑦
D.检验中滤液中的Fe3+,选用③、⑧和⑩
2、下列离子方程式不正确的是
A.足量SO2通入NaClO溶液中:SO2+H2O+ClO-=SO42-+Cl-+2H+
B.在稀氨水中通入过量CO2:NH3·H2O+CO2=NH4++HCO3-
C.用浓H2SO4溶解FeS固体:FeS+2H+=Fe2++H2S↑
D.氢氧化钡溶液与等物质的量的稀H2SO4混合:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O
3、锡为ⅣA族元素,四碘化锡是常用的有机合成试剂(SnI4,熔点144.5℃,沸点364.5℃,易水解)。实验室以过量锡箔为原料通过反应Sn+2I2SnI4制备SnI4。下列说法错误的是( )
A.加入碎瓷片的目的是防止暴沸
B.SnI4可溶于CCl4中
C.装置Ⅰ中a为冷凝水进水口
D.装置Ⅱ的主要作用是吸收挥发的I2
4、下列离子方程式中书写正确的是( )
A.磁性氧化铁溶于氢碘酸:Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O
B.FeBr2中通入氯气使一半的Br-氧化:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
C.NH4Al(SO4)2溶液中通入过量的 Ba(OH)2:NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=NH3▪H2O+AlO2-+2BaSO4↓+2H2O
D.饱和碳酸钠溶液中通入CO2:CO32-+CO2+H2O=2HCO3-
5、某化学实验室产生的废液中的阳离子只可能含有Na+、NH4+、Ba2+、Cu2+、Al3+、Fe2+、Fe3+中的某几种,实验室设计了下述方案对废液进行处理,以回收金属,保护环境。
已知:步骤①中,滴加NaOH溶液过程中产生的沉淀会部分溶解。下列说法中正确的是
A.根据步骤①的现象,说明废液中一定含有Al3+
B.由步骤②中红棕色固体可知,废液中一定存在Fe3+
C.沉淀甲中可能含有Al(OH)3
D.该废液中一定含有NH4+、Ba2+、Cu2+、Fe2+和Fe3+至少存在一种
6、镆(Mc)是115号元素,其原子核外最外层电子数是5。下列说法不正确的是
A.Mc的原子核外有115个电子B.Mc是第七周期第VA族元素
C.Mc在同族元素中金属性最强D.Mc的原子半径小于同族非金属元素原子
7、下列实验操作或装置(略去部分夹持仪器)正确的是
A.除去HCl中含有的少量Cl2
B.石油的蒸馏
C.制备乙酸乙酯
D.制备收集干燥的氨气
8、某学习小组在容积固定为2 L的密闭容器内充入1 ml N2和3 ml H2合成NH3。恒温下开始反应,并用压力传感器测定压强如下表所示:
下列说法不正确的是
A.不断地将NH3液化并移走,有利于反应正向进行
B.其它条件不变,在30 min时,若压缩容器的体积,N2的平衡转化率增大
C.从反应开始到10 min时,v(NH3)=0.035 ml·L−1·min−1
D.在30 min时,再加入0.5 ml N2、1.5 ml H2和2 ml NH3,平衡向逆反应方向移动
9、研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.d为石墨,电流从d流入导线进入铁片
B.d为铜片,铜片上电极反应为:O2 + 2H2O + 4e → 4OH–
C.d为锌块,铁片不易被腐蚀
D.d为镁片,铁片上电极反应为:2H+ + 2e → H2↑
10、为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀(见图),关于B的说法合理的是( )
A.B是碳棒
B.B是锌板
C.B是铜板
D.B极无需定时更换
11、25℃时,0.1ml•L-1的3种溶液 ①盐酸 ②氨水 ③CH3COONa溶液.下列说法中,不正确的是( )
A.3种溶液中pH最小的是①
B.3种溶液中水的电离程度最大的是②
C.①与②等体积混合后溶液显酸性
D.①与③等体积混合后c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
12、实验室制备硝基苯时,经过配制混酸、硝化反应(50~60℃)、洗涤分离、干燥蒸馏等步骤,下列图示装置和操作能达到目的的是
A.配制混酸
B.硝化反应
C.洗涤分离
D.干燥蒸馏
13、设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温下l LpH=7的1ml/LCH3COONH4溶液中CH3COO-与NH4+数目均为NA
B.18.0g葡萄糖和果糖的混合物中含羟基数目为0.5NA
C.1mlNa与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,Na失去2NA个电子
D.室温下,1LpH=13的NaOH溶液中,由水电离的OH-数目为0.1NA
14、某溶液可能含有Cl-、SO32-、CO32-、NH3+、Fe3+、Al3+和K+。取该溶液222mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到2.22ml气体,同时产生红褐色沉淀;过滤,洗涤,灼烧,得到2.6g固体;向上述滤液中加足量BaCl2溶液,得到3.66g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中
A.至少存在5种离子
B.Cl-一定存在,且c(Cl)≥2.3ml/L
C.SO32-、NH3+、一定存在,Cl-可能不存在
D.CO32-、Al3+一定不存在,K+可能存在
15、从海带中提取碘的实验中,包括灼烧、浸取和过滤、氧化、萃取、反萃取等步骤。下列说法正确的是( )
A.灼烧中用到的仪器有蒸发皿、三脚架、酒精灯、玻璃棒
B.过滤中用到的仪器只有烧杯、漏斗(带滤纸)、铁架台
C.萃取得到碘的四氯化碳溶液,分液时从分液漏斗上口倒出
D.反萃取是在有机相中加入浓氢氧化钠溶液,振荡、静置、分液,再向水相中滴加45%硫酸溶液,过滤得固态碘
16、如图是利用试纸、铅笔芯设计的微型实验.以铅笔芯为电极,分别接触表面皿上的试纸,接通电源,观察实验现象.下列说法错误的是( )
A.pH试纸变蓝
B.KI﹣淀粉试纸变蓝
C.通电时,电能转换为化学能
D.电子通过pH试纸到达KI﹣淀粉试纸
17、下列说法正确的是( )
A.等质量的铝分别与足量Fe2O3或Fe3O4发生铝热反应时,转移电子的数目相等
B.质量分数分别为40%和60%的硫酸溶液等体积混合,所得溶液的质量分数为50%
C.金属钠着火时,立即用泡沫灭火器灭火
D.白磷放在煤油中;氨水密闭容器中保存
18、11.9g金属锡(Sn)跟100mL12ml·L-1 HNO3共热一段时间。完全反应后测定溶液中c(H+)为8 ml·L-1,溶液体积仍为100mL。产生的气体全部被氢氧化钠溶液吸收,消耗氢氧化钠0.4ml。由此推断氧化产物可能是( )
A.SnO2·4H2OB.Sn(NO3)4
C.Sn(NO3)2D.Sn(NO3)2和Sn(NO3)4
19、关于浓硫酸和稀硫酸的说法,错误的是
A.都有 H2SO4 分子B.都有氧化性
C.都能和铁、铝反应D.密度都比水大
20、部分氧化的Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共2.88g,经如下处理:
下列说法正确的是
A.滤液A中的阳离子为Fe2+、Fe3+、H+B.V=224
C.样品中CuO的质量为2.0gD.样品中铁元素的质量为0.56g
21、短周期主族元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大,A、B、C、D、E、F均是由上述元素组成的中学化学常见物质,其中A是四元化合物,C是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,D是淡黄色固体化合物,E是单质。各物质之间存在如图转化关系(部分产物未标出)。下列说法不正确的是
A.简单离子半径大小关系:c>d>e
B.简单阴离子的还原性:a>c>d
C.氢化物的沸点:c>d
D.C和E反应生成F是工业制硝酸的重要反应之一
22、一种新型漂白剂结构如图所示,其中W.Y.Z为不同周期不同主族的短周期元素,W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。下列说法正确的是
A.非金属性:X>W>Y
B.Y的最高价氧化为对应的水化物为三元酸
C.可利用W与X、Y形成的化合物热还原制备单质Y
D.该漂白剂中仅有X均满足8电子稳定结构
二、非选择题(共84分)
23、(14分)M为一种医药的中间体,其合成路线为:
(1)A的名称____。
(2)C中含有的含氧官能团名称是____。
(3)F生成G的反应类型为____。
(4)写出符合下列条件的D的同分异构体的结构简式____
①能发生银镜反应 ②遇到FeCl3溶液显紫色 ③苯环上一氯代物只有两种
(5)H与乙二醇可生成聚酯,请写出其反应方程式____
(6)写出化合物I与尿素(H2N - CO - NH2)以2:1反应的化学方程式____
(7)参考题中信息,以1,3-丁二烯(CH2=CHCH= CH2)为原料,合成,写出合成路线流程图(无机试剂任选)____。
24、(12分)已知:环己烯可以通过1,3-丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到:
实验证明,下列反应中,反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化:
现仅以1,3-丁二烯为有机原料,无机试剂任选,按下列途径合成甲基环己烷:
(1)写出结构简式: A _____________;B ______________
(2)加氢后产物与甲基环己烷互为同系物的是_____________
(3)1 ml A与1 ml HBr加成可以得到___________种产物。
25、(12分)苯甲醛是一种重要的化工原料,某小组同学利用如图所示实验装置(夹持装置已略去)制备苯甲醛。
已知有机物的相关数据如下表所示:
实验步骤:
①向容积为500mL的三颈烧瓶加入90.0mL质量分数为5%的次氯酸钠溶液(稍过量),调节溶液的pH为9-10后,加入3.0mL苯甲醇、75.0mL二氯甲烷,不断搅拌。
②充分反应后,用二氯甲烷萃取水相3次,并将有机相合并。
③向所得有机相中加入无水硫酸镁,过滤,得到有机混合物。
④蒸馏有机混合物,得到2.08g苯甲醛产品。
请回答下列问题:
(1)仪器b的名称为______,搅拌器的作用是______。
(2)苯甲醇与NaClO反应的化学方程式为_______。
(3)步骤①中,投料时,次氯酸钠不能过量太多,原因是____;步骤③中加入无水硫酸镁,若省略该操作, 可能造成的后果是______。
(4)步骤②中,应选用的实验装置是___(填序号),该操作中分离出有机相的具体操作方法是___。
(5)步骤④中,蒸馏温度应控制在_______左右。
(6)本实验中,苯甲醛的产率为________(保留到小数点后一位)。
26、(10分)硫酸锌可用于制造锌钡白、印染媒染剂等。用锌白矿(主要成分为ZnO,还含有Fe2O3、CuO、SiO2等杂成) 制备ZnSO4·7H2O的流程如下。
相关金属离了生成氢氧化物沉淀的pH (开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0ml·L-1计算)如下表:
(1)“滤渣1”的主要成分为_________(填化学式)。“酸浸”过程中,提高锌元素浸出率的措施有:适当提高酸的浓度、______________(填一种)。
(2)“置换”过程中,加入适量的锌粉,除与溶液中的Fe3+,H+反应外,另一主要反应的化学方程式为__________________________。
(3)“氧化”一步中,发生反应的离子方程式为_______________________。溶液pH控制在[3.2,6.4)之间的目的是________________。
(4)“母液”中含有的盐类物质有_________ (填化学式)。
27、(12分)某实验小组同学为了研究氯气的性质,做以下探究实验。向KI溶液通入氯气溶液变为黄色;继续通入氯气一段时间后,溶液黄色退去,变为无色;继续通入氯气,最后溶液变为浅黄绿色,查阅资料:I2+I-⇌I3-,I2、I3-在水中均呈黄色。
(1)为确定黄色溶液的成分,进行了以下实验:取 2~3 mL 黄色溶液,加入足量 CCl4,振荡静置,CCl4层呈紫红色,说明溶液中存在______,生成该物质的化学方程式为______,水层显浅黄色,说明水层显黄色的原因是______;
(2)继续通入氯气,溶液黄色退去的可能的原因______;
(3)NaOH 溶液的作用______,反应结束后,发现烧杯中溶液呈浅黄绿色,经测定该溶液的碱性较强,一段时间后溶液颜色逐渐退去,其中可能的原因是______。
28、(14分)黄铜矿是主要的炼铜原料,CuFeS2是其中铜的主要存在形式。回答下列问题:
(1)CuFeS2中存在的化学键类型是_______。其组成的三种元素中电负性较强的是 _______。
(2)下列基态原子或离子的价层电子排布图正确的______。
(3)在较低温度下CuFeS2与浓硫酸作用时,有少量臭鸡蛋气味的气体X产生。
①X分子的立体构型是____,中心原子杂化类型为____,属于_______(填“极性”或“非极性”)分子。
②X的沸点比水低的主要原因是___________。
(4)CuFeS2与氧气反应生成SO2,其结构式为,则SO2中共价键类型有_________。
(5)四方晶系CuFeS2晶胞结构如图所示。
①Cu+的配位数为__________,
②已知:a=b=0.524 nm,c=1.032 nm,NA为阿伏加德罗常数的值,CuFeS2晶体的密度是________g•cm3(列出计算式)。
29、(10分)在分析化学的电位法中,甘汞电极常做参比电极,它是由金属汞及其难溶盐Hg2Cl2和KCl溶液组成的电极。Hg2Cl2(甘汞)毒性较小,而HgCl2(升汞)有剧毒。
(1)K元素的基态原子的电子填充于_____个不同的能级。
(2)Hg的价层电子排布式为5d106s2,Hg元素位于元素周期表的_______区。
(3)Hg2Cl2在400~500℃时升华,由此推测Hg2Cl2的晶体类型为____。
(4)KCl和NaCl相比,____ 的熔点更高,原因是________。
(5)把NH4Cl和HgCl2按一定比例混合,在密封管中加热时,生成某种晶体,其晶胞如图所示。用X-射线衍射法测得该晶体的晶胞为长方体(晶胞参数a=b =419pm、c=794pm),每个NH4+可视为被8个Cl-围绕,距离为335pm,Cl-与Cl-尽可能远离。
①该晶体的化学式为________。
②晶体中Cl-的空间环境_____________(填“相同”或“不相同”)。用题中数据说明理由_______________
③设阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为_______g/cm3(列出计算表达式)。
参考答案
一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)
1、B
【解析】
A、茶叶灼烧需要酒精灯、坩埚、三脚架和泥三角等,A正确;
B、容量瓶是用来配制一定物质的量浓度溶液的,不能用来稀释溶液或溶解固体,B不正确;
C、过滤需要烧杯、漏斗和玻璃棒,C正确;
D、检验铁离子一般用KSCN溶液,因此需要试管、胶头滴管和KSCN溶液,D正确;
答案选B。
本题从茶叶中铁元素的检验入手,考查物质的检验方法、实验基本操作,仪器装置等。解题过程中首先确定实验原理,然后选择药品和仪器,再设计实验步骤。
2、C
【解析】
A. SO2具有较强的还原性,NaClO具有强氧化性,足量SO2通入NaClO溶液中发生氧化还原反应,离子方程式为:SO2+H2O+ClO-=SO42-+Cl-+2H+,故A正确;
B. 在稀氨水中通入过量CO2,反应生成NH4HCO3,离子方程式为:NH3·H2O+CO2=NH4++HCO3-,故B正确;
C. 因浓硫酸具有强氧化性,可把Fe2+和H2S氧化,所以用浓H2SO4溶解FeS固体,不能生成Fe2+和H2S,故C错误;
D. 氢氧化钡溶液与等物质的量的稀H2SO4混合,反应的离子方程式为:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O,故D正确;
答案选C。
明确发生的化学反应及离子方程式的书写方法是解答的关键,本题的易错点是C项,因浓硫酸具有强氧化性,则生成物不可能为Fe2+和H2S,所以在解题时要注意掌握离子方程式正误判断的常用方法,主要包括:检查反应能否发生、检查反应物和生成物是否正确、检查各物质拆分是否正确、检查是否符合原化学方程式等。
3、D
【解析】
四碘化锡是常用的有机合成试剂SnI4,熔点144.5℃,沸点364.5℃,易水解,说明SnI4是分子晶体。
【详解】
A选项,在液体加热时溶液暴沸,因此需要加入碎瓷片,碎瓷片的目的是防止暴沸,故A正确,不符合题意;
B选项,根据相似相溶原理,SnI4是非极性分子溶于CCl4非极性分子中,故B正确,不符合题意;
C选项,冷凝水方向是“下进上出”,因此装置Ⅰ中a为冷凝水进水口,故C正确,不符合题意;
D选项,SnI4易水解,装置Ⅱ的主要作用是防止空气中的水蒸气进去到反应装置中,故D错误,符合题意。
综上所述,答案为D。
相似相溶原理,SnI4是非极性分子,CCl4是非极性分子,因此SnI4可溶于CCl4中。
4、B
【解析】
A. 磁性氧化铁溶于氢碘酸,生成的Fe3+还要与I-发生氧化还原反应,A错误;
B. FeBr2中通入氯气时,Fe2+先被氧化为Fe3+,剩余的Cl2再与Br-发生反应,一半的Br-氧化时,Fe2+、Br-、Cl2的物质的量刚好相等,B正确;
C. 所提供的离子方程式中,电荷不守恒,质量不守恒,C错误;
D. 饱和碳酸钠溶液中通入CO2,应生成NaHCO3沉淀,D错误。
故选B。
5、D
【解析】
沉淀甲灼烧后为红棕色固体,该红棕色固体为Fe2O3,则沉淀甲可能为Fe(OH)2或Fe(OH)3,说明废液中可能含有Fe2+或Fe3+;溶液甲中加入过量硫酸溶液,产生固体乙,则固体乙为BaSO4,说明废液中一定含有Ba2+;溶液乙中加入过量铁屑,产生红色固体,该红色固体为Cu,说明废液中一定含有Cu2+,以此解答该题。
【详解】
A. 由步骤④可知,废液中一定含有Cu2+,而沉淀甲中没有Cu(OH)2,说明加入NaOH溶液后,Cu元素以离子形式存在于溶液甲中,则废液中一定含有NH4+,Cu元素以[Cu(NH3)4]2+形式存在于溶液甲中,因此步骤①沉淀部分溶解,不能说明废液中一定含有Al3+,A错误;
B. 废液中加入NaOH溶液后形成沉淀甲,将该沉淀灼烧,得到红棕色固体,则该红棕色固体为Fe2O3,沉淀甲可能为Fe(OH)2或Fe(OH)3,说明废液中可能含有Fe2+或Fe3+,B错误;
C. 由于步骤①中加入过量NaOH溶液,因此沉淀甲中肯定没有Al(OH)3沉淀,C错误;
D. 溶液乙中加入过量铁屑,得到红色固体,该固体为Cu,说明溶液乙中含有Cu2+,向原废液中滴加过量NaOH溶液,Cu元素以离子形式存在于溶液甲中,则废液中一定含有NH4+,Cu元素以[Cu(NH3)4]2+形式存在于溶液甲中,所以废液中一定含有NH4+、Cu2+、Ba2+,可能含有Fe2+或Fe3+中的一种,D正确;
故合理选项是D。
本题考查物质的分离,离子的存在及金属的回收利用与环境保护,注意掌握常见的离子之间的反应及金属回收方法,试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力。
6、D
【解析】
周期表中,原子的结构决定着元素在周期表中的位置,原子的电子层数与周期数相同,最外层电子数等于主族序数,同主族元素从上而下金属性逐渐增强,同主族元素从上而下原子半径依次增大,
【详解】
A、镆(Mc)是115号元素,原子核外有115个电子,选项A正确;
B、原子的电子层数与周期数相同,最外层电子数等于主族序数,115号元素原子有七个电子层,应位于第七周期,最外层有5个电子,则应位于第VA族,选项B正确;
C、同主族元素从上而下金属性逐渐增强,故Mc在同族元素中金属性最强,选项C正确;
D、同主族元素从上而下原子半径依次增大,故Mc的原子半径大于同族非金属元素原子,选项D不正确;
答案选D。
本题考查元素的推断,题目难度不大,注意原子核外电子排布与在周期表中的位置,结合元素周期律进行解答。
7、A
【解析】
A.氯气在饱和食盐水中的溶解度较低,可除掉氯化氢,故A正确;
B.蒸馏试验中温度计测量蒸气的温度,应与蒸馏烧瓶支管口处相平,故B错误;
C.制备乙酸乙酯可直接加热,水浴加热不能达到合成温度,故C错误;
D.可用浓氨水和生石灰制备氨气,氨气的密度比空气小,用向下排空法收集,但导管应插入试管底部,故D错误。
故选A。
氯气和水的反应是可逆的,氯化氢溶于水电离是不可逆的,所有单质气体都是难溶于或者微溶于水的,只有卤族除外,他们可以和水发生化学反应,而Cl2和水反应产生Cl-,这个反应是一个平衡反应,有一定的限度,当水中Cl-增多时,平衡会逆向移动,所以NaCl溶液中Cl2更加难溶,HCl溶于水后非常容易电离,因此可以用饱和食盐水除去Cl2中的HCl。
8、D
【解析】
A.不断将氨气液化分离,生成物的浓度减小,平衡正向移动,故正确;
B.压缩体积,平衡正向移动,氮气转化率增大,故正确;
C.前10分钟,N2+3H2 2NH3
起始 0.5 1.5 0
改变 x 3x 2x
10min时 0.5-x 1.5-3x 2x
有,解x=0.175ml/L,用氨气表示反应速率为=0.035 ml·L−1·min−1,故正确;
D. N2+3H2 2NH3
起始 0.5 1.5 0
改变 x 3x 2x
平衡 0.5-x 1.5-3x 2x ,有,解x=0.25ml/L,则平衡常数表示为,在30 min时,再加入0.5 ml N2、1.5 ml H2和2 ml NH3,则有Qc=H+可知铁离子优先反应,由于滤液A中不含Cu2+,且有气体氢气生成,则滤液A中不含Fe3+,滤渣1.6g为金属铜,物质的量为0.025ml,即合金样品中总共含有铜原子和铜离子0.025ml。滤液A中加入足量氢氧化钠溶液,所得滤渣灼烧得到的固体为Fe2O3,质量为1.6g,物质的量为0.01ml,即合金样品中总共含有铁原子和铁离子0.02ml。稀硫酸过量,因此滤液A中的溶质为H2SO4和FeSO4,其中溶质FeSO4为0.02ml,则能加反应的硫酸的物质的量也为0.02ml,0.02ml H2SO4电离出0.04ml氢离子,其中部分氢离子生成氢气,另外的H+和合金中的氧离子O2-结合成水。
A、滤液A中的阳离子为Fe2+、H+,选项A错误;
B、合金中氧离子O2-的物质的量为=0.01ml,0.01ml O2-生成水需结合H+0.02ml,所以参加反应的0.02ml硫酸中有0.04ml-0.02ml=0.02mlH+生成了氢气,即有0.01mlH2生成,标准状况下产生的氢气的体积为,选项B正确;
C、假设Fe-Cu合金样品全部被氧化,则样品中CuO的质量为0.025ml80g/ml=2g,而实际情况是Fe-Cu合金样品部分氧化,故样品中CuO的质量小于2g,选项C错误;
D、样品中铁元素的质量为0.02ml56g/ml=1.12g,选项D错误。
答案选B。
本题考查混合物计算及物质的性质,为高频考点,把握流程中反应过程是解答关键,侧重解题方法与分析解决问题能力的考查,注意利用极限法与原子守恒解答。
21、C
【解析】
短周期主族元素a、b、c、d、e原子序数依次增大,A、B、C、D、E、F均是由上述元素组成的中学化学常见物质,C是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则C为NH3。根据图示A能与酸或碱反应,A是四元化合物,不是Al(OH)3或Al2O3,则A为弱酸形成的铵盐,而B能与淡黄色固体D反应生成单质E,则B为CO2、D为Na2O2、E为O2,而A是四元化合物,则A为(NH4)2CO3或NH4HCO3,氨气与氧气反应生成NO与水;结合原子序数可知a为H、b为C、c为N、d为O、e为Na。
【详解】
A.c、d、e简单离子分别为N3-、O2-、Na+,三者电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径:c(N3-)>d(O2-)>e(Na+),正确,A不选;
B.a、c、d分别是H、N、O元素,元素的非金属性越强,则对应的阴离子还原性越弱。非金属性a(H)<c(N)<d(O),则简单阴离子的还原性:a(H-)>c(N3-)>d(O2-),正确,B不选;
C.c为N、d为O,c、d的氢化物分别是NH3、H2O,常温下氨气为气体,而水为液体,氢化物沸点:c(NH3)<d(H2O),错误,C选;
D.C为NH3,E是O2,C与E的反应是氨气与氧气反应生成NO与水,是工业制硝酸的基础反应,正确,D不选。
答案选C。
22、C
【解析】
由W2+可知,W最外层有2个电子;Z形成1个键,Z是第ⅠA或ⅦA族元素;W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,X形成2个键,X是ⅥA族元素;Z与X形成共价键,Z是H元素,X是O元素;Y是B元素;W、X对应的简单离子核外电子排布相同,W是Mg元素。
【详解】
A. W是镁,为金属元素,非金属性:O>B>Mg,故A错误;
B. Y是B元素,B的最高价氧化为对应的水化物为H3BO3,H3BO3中的质子无法直接电离出,H3BO3结合水中的OH-,电离出H+,H3BO3是一元弱酸,故B错误;
C. 镁和B2O3加热生成B和氧化镁,故C正确;
D. 该漂白剂中Mg2+、B、O均满足8电子稳定结构,故D错误。
本题需要通过微观的原子结构、化学键结合题目信息推断元素,关键是联系宏观物质的性质、灵活运用结构决定性质的规律,本题的突破口是该漂白剂的结构示意图。
二、非选择题(共84分)
23、甲苯 醛基 取代反应 、 (也可写成完全脱水)
【解析】
(l)根据图示A的结构判断名称;
(2)根据图示C的结构判断含氧官能团名称;
(3)根据图示物质结构转化关系,F在氯化铁的作用下与一氯甲烷发生取代反应生成G;
(4)D的结构为,①能发生银镜反应,说明分子中含有醛基,②遇到FeCl3溶液显紫色说明分子结构中含有酚羟基,③苯环上一氯代物只有两种,说明醛基和酚羟基属于对位,根据以上条件书写D同分异构体的结构简式;
(5)H与乙二醇在催化剂作用下发生缩聚反应生成聚酯;
(6)结合流程图中I和E的反应机理书写化合物I与尿素(H2N - CO - NH2)以2:1反应的化学方程式;
(7)参考题中信息,以1,3-丁二烯(CH2=CHCH= CH2)与溴单质发生1,4加成,生成,在碱性条件下水解生成,再经过催化氧化作用生成,用五氧化二磷做催化剂,发生分子内脱水生成,最后和氨气反应生成。
【详解】
(l)根据图示,A由苯环和甲基构成,则A为甲苯;
(2)根据图示,C中含有的含氧官能团名称是醛基;
(3)根据图示物质结构转化关系,F在氯化铁的作用下与一氯甲烷发生取代反应生成G;
(4)D的结构为,①能发生银镜反应,说明分子中含有醛基,②遇到FeCl3溶液显紫色说明分子结构中含有酚羟基,③苯环上一氯代物只有两种,说明醛基和酚羟基属于对位,则 D同分异构体的结构简式为或;
(5)H与乙二醇可生成聚酯,其反应方程式(也可写成完全脱水);
(6)化合物I与尿素(H2N - CO - NH2)以2:1反应的化学方程式;
(7)参考题中信息,以1,3-丁二烯(CH2=CHCH= CH2)与溴单质发生1,4加成,生成,在碱性条件下水解生成,再经过催化氧化作用生成,用五氧化二磷做催化剂,发生分子内脱水生成,最后和氨气反应生成,则合成路线为:。
24、 A 4
【解析】
根据碳原子数目可知,反应①为1,3-丁二烯与CH2=CH-CH3发生信息Ⅰ反应生成A,则A为,结合A发生信息Ⅱ中反应生成B,则B为,结合C的分子式可知,B与氢气发生全加成反应生成C,C为,C发生消去反应生成D,D为,D发生加成反应生成甲基环己烷。
【详解】
根据上述分析可知:A为,B为,C为,D为。
(1)通过以上分析知,A的结构简式是,B的结构简式是;
(2)A是 ,A与H2发生加成反应后产物为,名称为乙基环己烷,与甲基环己烷互为同系物,故合理物质序号为A;
(3)A的结构简式是,其分子中含有的2个碳碳双键上的4个C原子都不等效,所以Br原子加成到4个C原子上的产物都不相同,故其与HBr加成时的产物有4种。
本题考查有机物推断,正确理解题给信息是解本题关键,侧重考查学生获取信息、加工信息、利用信息及分析推断能力,注意(3)中A发生加成反应产物种类判断,为易错点。
25、球形冷凝管 使物质充分混合 + NaClO→+ NaCl+H2O 防止苯甲醛被氧化为苯甲酸,使产品的纯度降低 产品中混有水,纯度降低 ③ 打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞 178.1℃ 67.9%
【解析】
(1)根据图示结合常见的仪器的形状解答;搅拌器可以使物质充分混合,反应更充分;
(2)根据实验目的,苯甲醇与NaClO反应生成苯甲醛;
(3)次氯酸钠具有强氧化性,除了能够氧化苯甲醇,也能将苯甲醛氧化;步骤③中加入无水硫酸镁的目的是除去少量的水;
(4)步骤②中萃取后要进行分液,结合实验的基本操作分析解答;
(5)步骤④是将苯甲醛蒸馏出来;
(6) 首先计算3.0mL苯甲醇的物质的量,再根据反应的方程式计算理论上生成苯甲醛的质量,最后计算苯甲醛的产率。
【详解】
(1)根据图示,仪器b为球形冷凝管,搅拌器可以使物质充分混合,反应更充分,故答案为球形冷凝管;使物质充分混合;
(2)根据题意,苯甲醇与NaClO反应,苯甲醇被氧化生成苯甲醛,次氯酸钠本身被还原为氯化钠,反应的化学方程式为+ NaClO→+ NaCl+H2O,故答案为+ NaClO→+ NaCl+H2O;
(3)次氯酸钠具有强氧化性,除了能够氧化苯甲醇,也能将苯甲醛氧化,因此步骤①中,投料时,次氯酸钠不能过量太多;步骤③中加入无水硫酸镁的目的是除去少量的水,提高产品的纯度,若省略该操作,产品中混有水,纯度降低,故答案为防止苯甲醛被氧化为苯甲酸,使产品的纯度降低;产品中混有水,纯度降低;
(4)步骤②中,充分反应后,用二氯甲烷萃取水相3次,萃取应该选用分液漏斗进行分液,应选用的实验装置是③,分液中分离出有机相的具体操作方法为打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞,故答案为③;打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞;
(5)根据相关有机物的数据可知,步骤④是将苯甲醛蒸馏出来,蒸馏温度应控制在178.1℃左右,故答案为178.1℃;
(6)根据+ NaClO→+ NaCl+H2O可知,1ml苯甲醇理论上生成1ml苯甲醛,则3.0mL苯甲醇的质量为1.04 g/cm3×3.0cm3=3.12g,物质的量为,则理论上生成苯甲醛的质量为×106g/ml=3.06g,苯甲醛的产率=×100%=67.9%,故答案为67.9%。
26、SiO2粉碎锌白矿(或充分搅拌浆料、适当加热等)Zn+CuSO4═Cu+ZnSO43Fe2++MnO4-+7ZnO+9H+═3Fe(OH)3+MnO2+7Zn2+使Fe3+沉淀完全,而Zn2+不沉淀MnO4-变为MnO2沉淀,避免引入杂质ZnSO4、K2SO4
【解析】
锌白矿中加入稀硫酸浸取,ZnO、Fe2O3、CuO分别和稀硫酸反应生成ZnSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4,SiO2和稀硫酸不反应,然后过滤,得到的滤液中含有ZnSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、H2SO4,向滤液中混入Zn,将Fe3+还原为Fe2+,得到Cu沉淀,然后过滤,得到的滤液中含有ZnSO4、FeSO4,向滤液中加入高锰酸钾,高锰酸钾将Fe2+氧化为Fe3+,向溶液中加入适量氧化锌,溶液pH升高,铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤,得到的滤液中含有ZnSO4,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到ZnSO4•7H2O。
(1)根据上述分析,“滤渣1”的主要成分为二氧化硅。浸取过程中,为提高浸出效率可采用的措施有,可将矿石粉碎或提高浸取时的温度,或适当增大酸的浓度等,故答案为SiO2;粉碎锌白矿(或充分搅拌浆料、适当加热等);
(2)“置换”过程中,加入适量的锌粉,除与溶液中的Fe3+,H+反应外,另一主要反应为置换铜的反应,反应的化学方程式为Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4,故答案为Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4;
(3)根据流程图,“氧化”一步中,Fe2+能被高锰酸钾氧化生成Fe3+,高锰酸钾被还原成二氧化锰,生成是铁离子转化为氢氧化铁沉淀反应的离子方程式为3Fe2++MnO4-+7ZnO+9H+═3Fe(OH)3+MnO2+7Zn2+;溶液PH控制在[3.2,6.4)之间可以使Fe3+沉淀完全,而Zn2+不沉淀MnO4-变为MnO2沉淀,避免引入杂质,故答案为3Fe2++MnO4-+7ZnO+9H+═3Fe(OH)3+MnO2+7Zn2+ ;使Fe3+沉淀完全,而Zn2+不沉淀MnO4-变为MnO2沉淀,避免引入杂质;
(4)根据上述分析,氧化后溶液转化含有的盐类物质有ZnSO4、K2SO4,故答案为ZnSO4、K2SO4。
点睛:本题考查物质分离和提纯、实验装置综合等知识点,为高频考点,明确物质的性质及实验步骤是解本题关键,知道流程图中发生的反应及基本操作方法、实验先后顺序等。本题的易错点是(3)中离子方程式的书写和配平。
27、I2 Cl2+2KI=I2+2KCl I3- 生成的碘单质被氯气氧化为无色物质 吸收多余的氯气 氯气与碱的反应速率低于盐酸和次氯酸与碱反应
【解析】
(1)氯气与KI发生Cl2+2I-=I2+2Cl-,以及I2+I-⇌I3-,取2~3mL黄色溶液,加入足量CCl4,振荡静置,CCl4层呈紫红色,水层显浅黄色,可说明溶液中存在I2、I3-;
(2)继续通入氯气,溶液黄色退去,是因为氯气将I2氧化为无色物质;
(3)NaOH溶液吸收多余的氯气;氯水的颜色为浅黄绿色,说明氯气与碱的反应速率低于盐酸和次氯酸与碱反应。
【详解】
(1)取2~3mL黄色溶液,加入足量CCl4,振荡静置,CCl4层呈紫红色,说明溶液中存在I2,生成该物质的化学方程式为Cl2+2KI=I2+2KCl,水层显浅黄色,可说明溶液中存在I3-,发生反应为I2+I-⇌I3-, 故答案为:I2;Cl2+2KI=I2+2KCl;I3-;
(2)氧化性Cl2>I2,KI溶液中通入氯气发生Cl2+2KI=KCl+I2,溶液变成黄色,继续通入氯气,生成的碘单质被氯气氧化为无色物质,所以溶液黄色退去; 故答案为:生成的碘单质被氯气氧化为无色物质;
(3)NaOH溶液吸收多余的氯气,氯气过量,过量的氯气溶解于水,水中含有氯气分子,氯水呈浅黄绿色,说明氯气与碱的反应速率低于盐酸和次氯酸与碱反应,故答案为:吸收多余的氯气;氯气与碱的反应速率低于盐酸和次氯酸与碱反应。
28、离子键 硫(S) CD V形 sp3 极性 水分子间存在氢键(答案合理即可) σ键和π键 4
【解析】
(1)CuFeS2中存在Cu2+、Fe2+和S2-;CuFeS2中硫为非金属元素,铁和铜为金属元素,元素的非金属性越强,电负性越大;铁原子价电子为3d64s2,铜原子价电子为3d104s1,基态原子或离子的价层电子排布图中半满或全满为稳定结构;
(2)在较低温度下CuFeS2与浓硫酸作用时,有少量臭鸡蛋气味的气体X产生为H2S气体;
①硫原子和两个氢原子形成两个共价键,根据H2S属AX2,价层电子对为4对,VSEPR模型为四面体形,但S原子有2对孤电子对来判断分子的立体构型,中心原子硫原子杂化方式为sp3杂化,为V性结构,分子具有极性;
②H2S的沸点比水低的主要原因是水分子间形成氢键;
(3)二氧化硫为共价化合物,硫原子和两个氧原子间分别形成一个σ键,同时氧原子和硫原子间形成一个4电子离域π键;
(4)①四方晶系CuFeS2晶胞结构如图所示分析可知亚铜离子形成四个共价键,硫原子连接两个亚铁离子和两个亚铜离子;
②晶胞中亚铁离子=8×+4×+1=4,亚铜离子=6×+4×=4,硫离子=8,晶胞内共含4个CuFeS2,a=b=0.524nm,c=1.032nm,则晶体的密度=。
【详解】
(1)CuFeS2中存在Cu2+、Fe2+和S2-,存在的化学键类型为离子键;CuFeS2中硫为非金属元素,铁和铜为金属元素,则三种元素中电负性较强的是硫元素;铁原子价电子为3d64s2,铜原子价电子为3d104s1:A.二价铁离子是铁原子失去最外层2个电子形成的阳离子,3d轨道有一个成对电子,4s轨道为空轨道,故A错误;B.铜原子价电子为3d104s1 ,轨道表示式不符合,故B错误;C.三价铁离子是铁原子失去4s两个电子和3d一个电子,3d轨道上各有一个电子为稳定结构,故C正确;D.亚铜离子是失去4s轨道一个电子形成的阳离子,轨道表示式正确,故D正确;故答案为CD;
(2)①H2S分子中,价层电子对为4对,VSEPR模型为四面体形,价层电子对之间的夹角均为109°28′,但S原子有2对孤电子对,所以分子的构型为V形,中心原子杂化类型为sp3杂化,属于极性分子;
②H2S的沸点比水低的主要原因是水分子间形成氢键;
(3)二氧化硫为共价化合物,硫原子和两个氧原子间分别形成一个σ键,同时氧原子和硫原子间形成一个4电子离域π键,SO2中心原子的价层电子对数为3对,共价键的类型有:σ键和π键;
(4)①晶胞结构分析可知,由面心上Cu与2个S相连,晶胞中每个Cu原子与4个S相连,Cu+的配位数为4;
②晶胞中亚铁离子=8×+4×+1=4,亚铜离子=6×+4×=4,硫离子=8,晶胞内共含4个CuFeS2,a=b=0.524nm,c=1.032nm,则晶体的密度=== g•cm3。
29、6 ds 分子晶体 NaCl 两者均为离子晶体,离子所带电荷相同,Na+半径比K+小,NaCl的晶格能更大,熔点更高 NH4HgCl3 不相同 体心的Cl-距离NH4+为335pm,棱心的Cl-距离NH4+为397pm
【解析】
(1)K元素的基态原子核外有19个电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1,共填充于6个不同的能级,故答案为:6;
(2)Hg的价层电子排布式为5d106s2,则Hg为第六周期第ⅡB族元素,位于元素周期表的ds区,故答案为:ds;
(3)Hg2Cl2在400~500℃时升华,熔沸点较低,故其为分子晶体,故答案为:分子晶体;
(4)由于NaCl和KCl均为离子晶体,离子所带电荷相同,Na+半径比K+小,故NaCl的晶格能更大、熔点更高,故答案为:NaCl;两者均为离子晶体,离子所带电荷相同,Na+半径比K+小,NaCl的晶格能更大,熔点更高;
(5)①由晶胞示意图可知,NH4+位于晶胞的顶点,一个晶胞中含有个NH4+,Cl-位于晶胞的棱上和体心,一个晶胞中含有个Cl-,Hg2+位于晶胞的体心,一个晶胞中含有1和Hg2+,则该晶体的化学式为NH4HgCl3,故答案为:NH4HgCl3;
②由题干信息可知,体心的Cl-距离NH4+为335pm,棱心的Cl-距离NH4+为,则晶体中Cl-的空间环境不相同,故答案为:不相同;体心的Cl-距离NH4+为335pm,棱心的Cl-距离NH4+为397pm;
③根据公式可得,该晶体的密度,故答案为:。
反应时间/min
0
5
10
15
20
25
30
压强/MPa
16.80
14.78
13.86
13.27
12.85
12.60
12.60
有机物
沸点℃
密度为g/cm3
相对分子质量
溶解性
苯甲醛
178.1
1.04
106
微溶于水,易溶于乙醇、醚和卤代烃
苯甲醇
205.7
1.04
108
微溶于水,易溶于乙醇、醚和卤代烃
二氯甲烷
39.8
1.33
难溶于水,易溶于有机溶剂
金属离子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Fe3+
1.1
3.2
Fe2+
5.8
8.8
Zn2+
6.4
8.0
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