天津市第二南开学校2025-2026学年高三上学期开学化学试题
1.(2025高三上·南开开学考)下列关于胶体的叙述不正确的是
A.用平行光照射NaCl溶液和胶体时,产生的现象不同
B.胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径为
C.胶体具有杀菌消毒作用,所以可以用于净水
D.胶体能够使水中悬浮的固体颗粒沉降,达到净水的目的
2.(2025高三上·南开开学考)下列关于纯净物、混合物、酸性氧化物、碱性氧化物、电解质、非电解质的正确组合为
纯净物 混合物 酸性氧化物 碱性氧化物 电解质 非电解质
A 盐酸 氨水 硫酸 干冰
B 液氨 合金 氧化铝 二氧化硫
C 胆矾 碱石灰 氯化铜 碳酸钙
D 醋酸 五水硫酸铜 CaO 一水合氨 蔗糖
A.A B.B C.C D.D
3.(2025高三上·南开开学考)下列各组物质中,不满足组内任意两种物质均能发生反应的是
物质 选项 甲 乙 丙
A HCl NaOH
B NaOH
C Cu S
D
A.A B.B C.C D.D
4.(2025高三上·南开开学考)下列离子方程式书写错误的是
A.少量溶液滴入溶液中:
B.少量通入次氯酸钠溶液中:
C.少量通入硝酸钡溶液中:
D.少量气通入碳酸钠溶液中:
5.(2025高三上·南开开学考)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.室温下,的溶液中:、、、
B.在中性溶液中:、、、
C.加入能放出的溶液中:、、、
D.由水电离出的的溶液中:、、、
6.(2025高三上·南开开学考)氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生反应:Cl2+KOH→KX+KY+H2O(未配平),KX在一定条件下能自身反应:KX→KY+KZ(未配平,KY与KZ的物质的量之比为1∶3),以上KX、KY、KZ均是含氯元素的一元酸的钾盐,由以上条件推知在KX中氯元素的化合价是
A.+1 B.+3 C.+5 D.+7
7.(2025高三上·南开开学考)定窑是宋代五大名窑之一,其生产的白瓷闻名于世。下列说法正确的是
A.传统陶瓷是典型的绝缘材料 B.陶瓷主要成分为和
C.陶瓷烧制的过程为物理变化 D.白瓷的白色是因铁含量较高
8.(2025高三上·南开开学考)下列关于、的实验方案不能达到实验目的的是
A.用如图所示装置比较、的热稳定性
B.用加热的方法除去固体中混有的少量固体
C.用足量的除去溶液中的少量
D.用澄清石灰水鉴别和溶液
9.(2025高三上·南开开学考)侯氏制碱法主要过程如下图(部分物质已略去)。
下列说法错误的是
A.气体X为
B.氨盐水中通入气体X后,溶液中大量减少
C.操作b为过滤
D.悬浊液a中的不溶物主要是
10.(2025高三上·南开开学考)磷酸铁常用作电极材料。室温下,用含少量的溶液制备磷酸铁的过程如图所示。下列说法错误的是
A.实验室中分离出滤渣I所需玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
B.可选用KSCN溶液检验“氧化”步骤是否反应完全
C.“氧化”步骤发生的主要反应的离子方程式为
D.“除铝”时可选用代替
11.(2025高三上·南开开学考)利用废铝箔(主要成分为,含少量等)制明矾的一种工艺流程如图:
下列说法错误的是
A.该工艺步骤①与步骤②顺序互换会更节约生产成本
B.②中发生的反应有:
C.③中稀酸化的目的是将转化成
D.由④可知,室温下明矾的溶解度小于和的溶解度
12.(2025高三上·南开开学考)用CuCl2·2H2O晶体制取无水CuCl2的实验装置如图所示,下列说法错误的是
A.通入HCl 可以抑制CuCl2的水解
B.先滴入浓硫酸,再点燃c 处酒精灯
C.硬质玻璃管内部右侧会出现白雾
D.装置d 中上层为苯,下层为NaOH 溶液
13.(2025高三上·南开开学考)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是
A.与浓硫酸反应,只体现的酸性
B.a处变红,说明是酸性氧化物
C.b或c处褪色,均说明具有漂白性
D.试管底部出现白色固体,说明反应中无生成
14.(2025高三上·南开开学考)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )
A.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:
B.工业制硝酸过程中的物质转化:
C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:
D.实验室制备少量的原理:
15.(2025高三上·南开开学考)下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论正确的是
① ② ③
A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定都是氮的氧化物
B.②中产生红棕色气体说明②中木炭与浓硝酸产生了反应
C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物
D.③的气体产物中检测出由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
16.(2025高三上·南开开学考)探究卤族元素单质及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是
选项 实验方案 现象 结论
A 往碘的溶液中加入等体积浓KI溶液,振荡 分层,下层由紫红色变为浅粉红色,上层呈棕黄色 碘在浓KI溶液中的溶解能力大于在中的溶解能力
B 用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液点在pH试纸上 试纸变白 次氯酸钠溶液呈中性
C 向溶液中先滴加4滴0.1溶液,再滴加1滴溶液 先产生白色沉淀,再产生黄色沉淀 AgCl转化为溶解度小于AgCl溶解度
D 取两份新制氯水,分别滴加溶液和淀粉KI溶液 前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色 氯气与水的反应存在限度
A.A B.B C.C D.D
17.(2025高三上·南开开学考)下列有关硅及其化合物的说法中不正确的是
A.在粗硅的提取中发生反应:2C+SiO22CO↑+Si,硅元素被还原
B.Si和SiO2均能与NaOH溶液反应生成硅酸钠
C.用SiO2制取硅酸,应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应,然后再通入CO2
D.由Na2CO3+SiO2CO2↑+Na2SiO3可知硅酸的酸性强于碳酸
18.(2025高三上·南开开学考)如图所示,利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面皿扣在上面。表中对应的实验现象及解释正确的是
选项 实验现象 解释
A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与浓盐酸挥发出的HCl反应产生了NH4Cl固体
B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应
C 氯化铝溶液先浑浊再澄清 氢氧化铝沉淀溶解
D 干燥红色石蕊试纸不变色,湿润红色石蕊试纸变蓝 氨气属于碱
A.A B.B C.C D.D
19.(2025高三上·南开开学考)如图所示为“双色双喷泉”实验装置,图中烧瓶内分别充满氨气和氯化氢,烧杯内盛装滴有石蕊溶液的蒸馏水。下列说法错误的是
A.在实验室中,可用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢
B.如果关闭c、d,打开a、b,可能会有白烟产生
C.实验中同时打开止水夹a、c、d,即可分别形成蓝色和红色喷泉
D.喷泉结束后,将烧瓶内溶液混合后蒸干可得氯化铵固体
20.(2025高三上·南开开学考)按图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管,关闭活塞。下列说法正确的是
A.Ⅰ中试管内的反应,体现的氧化性
B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现的还原性
C.在Ⅰ和Ⅲ的试管中,都出现了浑浊现象
D.撤掉水浴,重做实验,Ⅳ中红色更快褪去
21.(2025高三上·南开开学考)已知B是常见金属单质,E为常见非金属单质,H常温下为无色液体。根据下列关系,试回答:
(1)L的化学式: ,F的电子式: ,检验物质I,通常用的试剂为 。
(2)反应①的离子方程式: 。
(3)反应②的化学方程式: 。
(4)写出C+D反应的离子方程式: 。
(5)写出反应③的化学方程式: ,氧化产物和还原产物的物质的量之比为: 。
22.(2025高三上·南开开学考)甲醇是一种用途广泛的基础有机原料和优质燃料。
(1)甲醇可以在铜做催化剂的条件下直接氧化成甲醛。
①基态原子的价层电子的轨道表示式为 。
②甲醛中碳原子的杂化方式为 杂化,其组成元素的电负性由小到大的顺序为 。
(2)在一定条件下,甲醇可转化为乙酸甲酯,一个乙酸甲酯分子中键和键个数之比为 。
(3)由制备的可用于检验醛基。中配位原子为 ,的空间构型为 。
(4)图中银晶胞的边长为,该晶胞中的配位数为 ;该晶胞密度为 (用含、的代数式表示)。
23.(2025高三上·南开开学考)烷烃、烯烃是基本化工原料,以烷烃和烯烃为原料合成某种六元环酯(分子式为)的路线如图所示:
已知:①一个碳原子上连两个羟基不稳定,脱水生成。
②分子的核磁共振氢谱中有4组峰,其峰面积之比为。回答下列问题:
(1)图中,中所有的官能团名称是 。
(2)①的反应类型是 ,②的反应类型是 。
(3)图中的结构简式为 ,图中的结构简式为 。
(4)反应⑧的化学方程式为 。
(5)的同分异构体中,属于甲酸酯类的有 种。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】胶体的性质和应用
【解析】【解答】A、NaCl 溶液是溶液,平行光照射无丁达尔效应;Fe(OH)3胶体平行光照射会产生丁达尔效应,现象不同,A正确;
B、胶体区别于溶液(分散质粒子直径 <10-9m)、浊液(分散质粒子直径> 10-7m)的本质特征,是分散质粒子直径为 10-9~10-7m,B正确;
C、胶体净水依靠吸附性(吸附水中悬浮颗粒沉降),但胶体没有强氧化性,不能杀菌消毒,C错误;
D、Fe(OH)3胶体粒子表面积大,能吸附水中悬浮固体颗粒使其沉降,达到净水目的,D正确;
故答案为:C。
【分析】本题的易错点主要有 2 个:
混淆胶体的 “净水作用” 与 “杀菌消毒作用”:易误认为胶体(如 Fe(OH)3胶体)的净水功能包含杀菌消毒,但胶体实际只有吸附悬浮颗粒的作用,无杀菌消毒能力(杀菌消毒通常需要强氧化性物质)。
模糊胶体的本质特征:可能误将 “丁达尔效应” 当作胶体与其他分散系的本质区别,实际本质是分散质粒子直径在 10-9~10-7m 之间,丁达尔效应只是胶体的外在特性。
2.【答案】B
【知识点】物质的简单分类
【解析】【解答】A、盐酸是 HCl 的水溶液(混合物,不是纯净物);Fe3O4与酸反应生成两种盐(不是碱性氧化物),A错误;
B、液氨是 NH3(纯净物);合金是多种金属或非金属熔合的混合物;SO3与碱反应生成盐和水(酸性氧化物);Na2O 与酸反应生成盐和水(碱性氧化物);氧化铝熔融能导电(电解质);SO2自身不能电离(非电解质),分类均正确,B正确;
C、Na2O2与水反应生成 NaOH 和 O2(有化合价变化,不是碱性氧化物);碳酸钙是电解质(不是非电解质),C错误;
D、五水硫酸铜是 CuSO4 5H2O(纯净物,不是混合物);NO2与碱反应生成两种盐(不是酸性氧化物),D错误;
故答案为:B。
【分析】本题的易错点主要有 3 个:
混淆 “纯净物 、混合物” 的判定:易误将盐酸(HCl 水溶液,混合物)、五水硫酸铜(CuSO4 5H2O,纯净物)的类别搞反,忽略 “溶液、合金是混合物,结晶水合物是纯净物” 的规则。
错误判断氧化物类别:
误将 Fe3O4、NO2当作酸性或 碱性氧化物(Fe3O4与酸反应生成两种盐,NO2与碱反应有化合价变化,均不属于典型的酸或碱性氧化物);
误将 Na2O2归为碱性氧化物(它与水反应生成 O2,属于过氧化物,不是碱性氧化物)。
混淆 “电解质或非电解质” 的范围:易误将碳酸钙(熔融能导电,是电解质)当作非电解质,或误将 SO2(自身不能电离,是非电解质)当作电解质。
3.【答案】B
【知识点】氧化还原反应;离子反应发生的条件
【解析】【解答】A、甲应为两性氧化物(比如 Al2O3),它既能和 HCl(酸)反应,也能和 NaOH(碱)反应;同时 HCl 和 NaOH 会发生中和反应。三种物质任意两两都能反应,故A不符合题意 ;
B、甲应为 CO2,乙是 NaOH,丙是 HCl:CO2和 NaOH 能反应(生成盐和水);
NaOH 和 HCl 能发生中和反应;但 CO2和 HCl 不反应(因为 HCl 的酸性强于 H2CO3,弱酸不能制强酸)。存在两种物质不反应的情况,故B符合题意 ;
C、甲是 Cu,乙是 S,丙是 HNO3:Cu 和 S 加热能反应(生成 Cu2S);Cu 和 HNO3(浓 / 稀)能发生氧化还原反应;S 和浓 HNO3加热时也能发生氧化还原反应。三种物质任意两两都能反应,故C不符合题意 ;
D、甲是 SO2,乙是 NaOH,丙是 H2S:SO2和 NaOH(碱)能反应(生成盐和水);SO2和 H2S 能发生氧化还原反应(生成 S 和 H2O);NaOH 和 H2S(酸)能发生中和反应。
三种物质任意两两都能反应,故D不符合题意 ;
故答案为:B。
【分析】解决这类 “判断物质间任意两两反应” 题的关键点有 3 个:
1、抓物质的核心性质比如酸性氧化物(如 CO2、SO2)的反应:能与碱反应,但不能与比对应酸更强的酸反应(如 CO2不与 HCl 反应);两性氧化物(如 Al2O3)同时与酸、碱反应。
2、区分反应的 “类型 + 条件”中和反应(酸 + 碱)通常无条件;氧化还原反应(如 S 与浓 HNO3、Cu 与 S)常需加热等条件,不能因条件存在就误判为不反应。
3、记特殊反应的逻辑氧化还原反应不局限于 “活泼金属 + 酸”,像 SO2(氧化性)与 H2S(还原性)的反应,S 与浓 HNO3的反应,都是非典型但需要掌握的组合。
4.【答案】A
【知识点】二氧化硫的性质;离子方程式的书写;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A、“少量 NaOH 溶液滴入 Ca(HCO3)2溶液中”:NaOH 少量时,OH-仅与部分 HCO3-反应,生成 CaCO3沉淀、NaHCO3和 H2O。正确的离子方程式应为:,A错误;
B、反应是 “少量 CO2通入 NaClO 溶液中”:酸性强弱为 H2CO3 > HClO > HCO3-,CO2少量时,只能生成 HClO 和 NaHCO3(因 HClO 酸性强于 HCO3-,无法生成 CO32-)。离子方程式,B正确;
C、反应是 “少量 SO2通入 Ba (NO3)2溶液中”:SO2与水生成 H2SO3(显酸性),NO3-在酸性条件下具强氧化性,将 SO32-氧化为 SO42-,最终生成 BaSO4沉淀、NO 气体。反应涉及 “酸性环境下的氧化还原”,离子方程式,C正确;
D、反应是 “少量 Cl2通入 Na2CO3溶液中”:Cl2与水生成 HCl 和 HClO:
HCl(强酸)与 Na2CO3反应生成 NaHCO3(因 Cl2少量,HCl 不足);
HClO(酸性强于 HCO3-)与 Na2CO3反应生成 NaClO 和 NaHCO3。
离子方程式,符合 “分步反应 + 酸性强弱” 逻辑,D正确;
故答案为:A。
【分析】A、抓 “少量 NaOH 的离子全反应”:NaOH 少量时,OH-仅与 1 个 HCO3-结合,产物是 CaCO3、NaHCO3,误写为 “过量 NaOH 产物(Na2CO3)” 。
B、抓 “酸性 H2CO3>HClO>HCO3-”:CO2少量时,只能生成 HClO 和 NaHCO3(无法生成 CO32-),符合强酸制弱酸逻辑。
C、抓 “酸性环境下 NO3-的氧化性”:SO2生成的 H2SO3使溶液显酸性,NO3-氧化 SO32-为 SO42-,产物是 BaSO4(非 BaSO3)。
D、抓 “Cl2与水的分步反应 + 酸性顺序”:Cl2生成 HCl(强酸)和 HClO(强于 HCO3-),因 Cl2少量,与 Na2CO3反应只生成 HCO3-。
5.【答案】A
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A、pH=1 的溶液为强酸性(c(H+)=0.1mol/L):Na+、Fe3+、SO42-、Cl-之间不发生复分解反应(无沉淀、气体、弱电解质生成),也无氧化还原或水解干扰,A可大量共存;
B、中性溶液中:Fe3+会发生水解(Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+),使溶液显酸性;在中性环境中,Fe3+的水解平衡正向移动,生成 Fe (OH)3沉淀,B无法大量存在;
C、加入 Al 能放 H2的溶液,可能是强酸性或强碱性:
若为强碱性:NH4+与 OH-反应生成 NH3 H2O(弱电解质),无法共存;
若为强酸性:溶液含 NO3-,Al 与 H+、NO3-反应生成 NO(而非 H2),不符合 “放 H2” 条件,C无法大量共存;
D、水电离出的 c(OH-)=10- 2mol/L,水的电离被抑制,溶液可能是强酸性或强碱性:
若为强酸性:S2O32-与 H+反应(S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O),D无法大量共存;
故答案为:A。
【分析】 A.pH=1 直接说明是强酸性,无需额外判断,只需看离子间是否反应。
B.Fe3+水解(Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+)使溶液显酸性,因此中性溶液中 Fe3+必然沉淀,无法共存。
C.酸性条件下含 NO3-时,Al 反应生成的是 NO(不是 H2),直接不符合 “放 H2” 的条件;
D.强酸性下 S2O32-会与 H+反应(生成 S、SO2),无法共存。
6.【答案】C
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;氯气的化学性质
【解析】【解答】Cl2与 KOH 的反应是歧化反应(Cl 化合价既升又降),因此 KX、KY 是 Cl 化合价不同的钾盐;KX 自身的反应也是歧化反应(生成 KY 和 KZ),说明 KY 中 Cl 的化合价低于 KX,KZ 中 Cl 的化合价高于 KX;因 KY 是 Cl 的低价钾盐,且是 Cl2歧化的产物,可确定 KY 为 KCl(Cl 化合价为 - 1)。设 KX 中 Cl 的化合价为 +a,KZ 中 Cl 的化合价为 + b(b > a > -1,且 Cl 最高价为 +7)。KX 歧化时,KY 与 KZ 的物质的量比为 1:3:
1 个 KX 中 Cl 从 +a到-1(得电子:a + 1);
3 个 KX 中 Cl 从 +a到+b(失电子:3×(b - a))。
根据得失电子守恒:a+1=3(b-a),即 3b-4a=1。
Cl 最高价为 +7,代入 b=7,得 3×7 - 4a = 1 → a=5,符合 “b> a > -1” 的条件。
因此,KX 中氯元素的化合价为 +5,
故答案为:C。【分析】本题的解题突破口:
歧化规律:KX 歧化生成 KY(低价)、KZ(高价),KX 价态介于二者之间。
定低价基准:KY 是 KCl(Cl 为 -1 价)。
电子守恒计算:设 KX 中 Cl 为 +a 价、KZ 为 +b 价,由 1:3 的量比列等式:a+1=3 (b-a),结合 Cl 最高价 +7,得 a=5。
7.【答案】A
【知识点】化学科学的主要研究对象;含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】A、传统陶瓷的主要成分是硅酸盐,这类物质通常不导电,属于典型的绝缘材料,A正确;
B、陶瓷的主要成分是硅酸盐(并非 SiO2和 MgO),SiO2是石英的主要成分,MgO 是氧化镁的化学式,B错误;
C、陶瓷烧制过程中,原料会发生复杂的化学反应(如硅酸盐的形成),并非只是状态改变的物理变化,C错误;
D、铁的化合物会使陶瓷呈现颜色(如含铁量高会显深色),白瓷的白色是因为铁含量极低,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题关键点:
陶瓷的核心成分:陶瓷主要成分为硅酸盐,不是 SiO2、MgO,据此排除B;
变化类型的判断:烧制陶瓷有新物质(硅酸盐)生成,属于化学变化,据此排除C;
白瓷的颜色成因:铁的化合物会使陶瓷显色,白瓷需铁含量极低,据此排除D;
陶瓷的导电性:硅酸盐类材料通常不导电,属于绝缘材料,据此确定A正确。
8.【答案】D
【知识点】探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质
【解析】【解答】A、装置中 Na2CO3位于温度更高的外管,NaHCO3位于温度较低的内管。加热时,若内管的 NaHCO3分解产生 CO2使澄清石灰水变浑浊,而外管的 Na2CO3无变化,可证明 Na2CO3热稳定性强于 NaHCO3,A合理;
B、NaHCO3受热易分解(2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O),加热后杂质 NaHCO3转化为 Na2CO3,不引入新杂质,可实现除杂,B合理;
C、Na2CO3溶液与 CO2反应生成 NaHCO3(Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3),通入足量 CO2可将杂质 Na2CO3完全转化为目标物质 NaHCO3,C合理;
D、Na2CO3、NaHCO3溶液均能与澄清石灰水反应生成 CaCO3白色沉淀(Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓ + 2NaOH;2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O),现象相同,无法鉴别,D不合理;
故答案为:D。
【分析】本题的解题突破口:
热稳定性对比的 “温度控制”:验证热稳定性需让 Na2CO3处于更高温度环境,通过 “内管低温放 NaHCO3、外管高温放 Na2CO3”,观察石灰水是否变浑浊判断分解情况。
除杂的 “转化逻辑”:除去 Na2CO3中的 NaHCO3,利用 NaHCO3受热易分解的性质,直接加热转化为目标物质;除去 NaHCO3中的 Na2CO3,利用 Na2CO3能与 CO2反应生成 NaHCO3的特性,通入足量 CO2实现转化。
鉴别的 “现象差异”:鉴别需依赖不同现象,而 Na2CO3、NaHCO3与澄清石灰水反应均生成白色沉淀,无明显差异,无法区分。
9.【答案】D
【知识点】纯碱工业(侯氏制碱法);过滤;物质的分离与提纯
【解析】【解答】A、侯氏制碱法中需通入 CO2参与反应,且滤渣煅烧会生成 CO2循环利用,因此气体 X 为 CO2,A正确;
B、氨盐水通入 CO2后,Na+与 HCO3-结合生成 NaHCO3(溶解度小,大量析出),因此溶液中 Na+大量减少,B正确;
C、操作 b 是分离悬浊液 a 中的不溶物与滤液,对应的操作是过滤,C正确;
D、侯氏制碱法中,因 NaHCO3溶解度远小于 NH4Cl,悬浊液 a 中的不溶物主要是 NaHCO3,而非 NH4Cl,D错误;
故答案为:D。
【分析】饱和食盐水先通 NH3形成氨盐水(增强溶液碱性,利于后续 CO2溶解),再通 CO2,发生反应:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl(NaHCO3溶解度小,析出为不溶物);后续滤渣(NaHCO3)煅烧生成 Na2CO3、CO2和 H2O。据此解题。
10.【答案】B
【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;二价铁离子和三价铁离子的检验;制备实验方案的设计
【解析】【解答】A、分离滤渣 1 的操作是过滤,所需玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒,符合过滤操作的仪器要求 ,A正确;
B、“氧化” 步骤是将 Fe2+转化为 Fe3+,需检验Fe2+是否剩余(而非 Fe3+是否存在)。KSCN 溶液仅能检验 Fe3+(显血红色),无法检测 Fe2+;应使用铁氰化钾溶液(遇 Fe2+生成蓝色沉淀)判断反应是否完全 ,B错误;
C、“氧化” 中 H2O2作氧化剂,在酸性(H2SO4提供 H+)条件下将 Fe2+氧化为 Fe3+,离子方程式为 H2O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+,符合氧化还原配平规律 ,C正确;
D、“除铝” 通过调 pH 使 Al3+沉淀,FeCO3与溶液中 H+反应(FeCO3+2H+=Fe2++CO2↑+H2O)可升高 pH,与 FeO(FeO+2H+=Fe2++H2O)作用一致,故可替代 ,D正确;
故答案为:B。
【分析】向 FeSO4溶液加 FeO 调 pH,使 Al3+沉淀为 Al(OH)3(滤渣 1);滤液中加 H2O2/H2SO4,将 Fe2+氧化为 Fe3+;再加 (NH4)2HPO4使 Fe3+沉淀为 FePO4。据此解题。
11.【答案】C
【知识点】铝的化学性质;镁、铝的重要化合物;物质的分离与提纯
【解析】【解答】A、步骤①与②互换(先碱溶除杂),可减少酸碱用量,节约成本,A正确;
B、调 pH 时 Al(OH)3与过量 NaOH 反应生成 Na[Al(OH)4],B正确;
C、酸化是将 [Al(OH)4]-转化为 Al3+,不是 Al(OH)3,C错误;
D、明矾结晶析出,说明其溶解度小于 Al2(SO4)3和 K2SO4,D正确。
故答案为:C。
【分析】解题核心是结合工艺流程中各步骤的反应、物质转化逻辑判断选项:
步骤顺序互换:Mg、Fe 不与 NaOH 反应,先碱溶(步骤②)再酸溶(步骤①),可减少酸碱消耗,节约成本;
调 pH 的反应:酸溶后Al3+先与 NaOH 生成Al(OH)3,过量 NaOH 再将其转化为 [Al(OH)4]-;
酸化的目的:步骤③中是将 [Al(OH)4]-转化为 Al3+,而非 Al(OH)3;
结晶的依据:明矾能结晶析出,说明其溶解度小于Al2(SO4)3和 K2SO4,据此解题。
12.【答案】D
【知识点】盐类水解的应用;制备实验方案的设计
【解析】【解答】A、CuCl2是强酸弱碱盐,Cu2+会水解(Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+)。通入 HCl 能增大溶液中 H+浓度,使水解平衡逆向移动,从而抑制 Cu2+水解,避免加热时生成 Cu(OH)2杂质,A正确;
B、实验需先通 HCl 排尽装置内空气(避免 Cu2+水解),操作上先滴入浓硫酸(促使 HCl 挥发),待 HCl 充满装置后再点燃 c 处酒精灯加热,确保在 HCl 氛围中脱水,B正确;
C、CuCl2 2H2O 加热失去的结晶水会以水蒸气形式存在,硬质玻璃管内的 HCl 气体与水蒸气结合形成盐酸小液滴,因此会出现白雾,C正确;
D、苯的密度比 NaOH 溶液小,若上层为苯、下层为 NaOH 溶液,HCl 会直接与 NaOH 溶液接触,易因 HCl 溶解过快导致倒吸;正确的防倒吸设计应是 “上层为密度大的液体(如 CCl4)、下层为 NaOH 溶液”,利用 CCl4隔离气体与 NaOH 溶液,避免直接接触。同时 NaOH 溶液应在下层(与 HCl 反应),D错误;
故答案为:D。
【分析】a 装置:浓盐酸与浓硫酸混合,利用浓硫酸的吸水性使 HCl 挥发,产生 HCl 气体;b 装置:浓硫酸干燥 HCl;c 装置:加热 CuCl2 2H2O,在 HCl 氛围中失去结晶水(抑制 Cu2+水解);d 装置:处理尾气(HCl)并防倒吸。
13.【答案】B
【知识点】二氧化硫的性质;浓硫酸的性质;两性氧化物和两性氢氧化物;二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】A、Cu 与浓硫酸反应时,H2SO4既体现酸性(生成 CuSO4),又体现强氧化性(生成 SO2),A错误;
B、a 处紫色石蕊变红,是因为 SO2与水反应生成 H2SO3,说明 SO2是酸性氧化物,B正确;
C、c 处酸性 KMnO4褪色是 SO2的还原性导致,并非漂白性,C错误;
D、反应生成了 H2O,但被浓硫酸吸收,故试管底部出现白色 CuSO4固体,D错误;
故答案为:B。
【分析】解题核心是结合 Cu 与浓硫酸的反应性质、SO2的特性,分析实验现象对应的原理:
Cu 与浓硫酸的反应:反应生成 CuSO4、SO2和 H2O,H2SO4既体现酸性(生成盐),又体现强氧化性(生成 SO2);
SO2的酸性氧化物性质:SO2与水反应生成 H2SO3,使紫色石蕊变红,符合酸性氧化物的特征;
SO2的漂白性与还原性:b 处品红褪色体现漂白性,但 c 处酸性 KMnO4褪色是因为 SO2的还原性(发生氧化还原反应);
反应中 H2O 的生成:浓硫酸本身含水少,且反应生成的少量 H2O 会被浓硫酸吸收,故试管底部出现的白色固体是 CuSO4,不代表无 H2O 生成。
14.【答案】B
【知识点】氨的实验室制法;硝酸的化学性质;含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.Cu与稀硝酸的反应得到NO,NO与氧气发生反应生成NO2,A正确;
B.氮气与氧气在高温条件下生成NO,但NO无法与水发生化学反应,B错误;
C.汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO转化为无污染的气体,故该反应方程式为 : ,C正确;
D.实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量氨气,反应为: ,D项正确;
故答案为:B。
【分析】易错分析:B.NO为不成盐氧化物,与酸碱盐和水都不反应,所以NO与水不反应。
15.【答案】C
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响
【解析】【解答】A、①中红棕色气体可能含浓硝酸挥发成分,不能推断 “一定都是” 氮的氧化物,A错误;
B、②中红热木炭可使浓硝酸受热分解产生 NO2,不一定是木炭与浓硝酸反应,B错误;
C、③中木炭未接触浓硝酸却产生 NO2,说明浓硝酸有挥发性;NO2是 N 元素被还原的产物(还原产物),C正确;
D、③中 CO2可能是木炭与空气反应的产物,不能证明与浓硝酸反应,D错误;
故答案为:C。
【分析】解题核心是结合浓硝酸的性质(挥发性、强氧化性),分析实验中红棕色气体(NO2)的产生原因:
实验①:灼热碎玻璃使浓硝酸受热分解,生成 NO2,但浓硝酸挥发后也可能与空气作用,不能确定气体 “一定都是” 氮的氧化物;
实验②:红热木炭本身温度高,可使浓硝酸受热分解产生NO2,不一定是木炭与浓硝酸直接反应;
实验③:红热木炭未接触浓硝酸,但产生 NO2,说明浓硝酸挥发后与木炭反应;NO2是N元素化合价降低的产物,属于还原产物;
实验③的 CO2:木炭燃烧(与 O2反应)也会生成 CO2,不能证明是与浓硝酸反应的产物。
16.【答案】A
【知识点】卤素原子结构及其性质的比较;氯、溴、碘及其化合物的综合应用
【解析】【解答】A、碘的溶液(如 CCl4溶液)中加入浓 KI 溶液,I2与 I-结合生成 I3-(I2+I- I3-),使 I2从 CCl4层(下层)转移至水层(上层);现象:下层紫红色变浅(I2减少),上层呈棕黄色(I3-的颜色);结论:I3-的生成说明碘在 KI 溶液中的溶解能力(结合 I-形成 I3-)大于在 CCl4中的溶解能力,方案、现象、结论一致,A正确;
B、NaClO 是强碱弱酸盐,ClO-水解使溶液显碱性(ClO-+H2O HClO+OH-);同时 HClO 具有漂白性,会使pH试纸褪色,因此“试纸变白”是漂白作用,而非溶液呈中性,B错误;
C、沉淀转化的前提是“加入的离子浓度足够大”,实验中先加 4 滴 0.1mol/L AgNO3(生成 AgCl 沉淀),再滴 1 滴另一种卤化物溶液(如 KI),此时 I-浓度不足,无法证明 “AgI 溶解度小于 AgCl”,可能是过量 Ag+与 I-直接生成 AgI,C正确;
D、新制氯水中含Cl-(与 AgNO3生成 AgCl 沉淀)、Cl2(与KI反应生成 I2使溶液变蓝),但这只能证明氯水中含Cl-和 Cl2,无法体现 “反应存在限度”(需证明既有反应物又有生成物剩余,此实验未体现),D错误;
故答案为:A。
【分析】A.I2与 I-能结合生成 I3-,使 I2在 KI 溶液中溶解能力增强,通过 “层间颜色转移” 可判断溶解能力差异。
B.NaClO 溶液中ClO-水解显碱性,但HClO的漂白性会使 pH 试纸褪色,不能用试纸变白判断溶液中性。
C.沉淀转化需加入的离子浓度足够大,仅 1 滴试剂无法证明 “溶解度更小”,可能是过量Ag+直接反应。
D.需同时证明“反应物剩余+生成物存在”,仅检测生成物无法体现反应有限度。
17.【答案】D
【知识点】氧化还原反应;硅和二氧化硅;硅酸的性质及制法
【解析】【解答】A、粗硅提取反应中 Si 元素化合价降低,被还原,A正确;
B、Si、SiO2与 NaOH 反应均能生成硅酸钠,B正确;
C、SiO2先与 NaOH 反应得 Na2SiO3,再通 CO2可制得硅酸,C正确;
D、该反应是高温下的非水溶液反应,不能证明硅酸酸性强于碳酸(实际碳酸酸性更强),D错误;
故答案为:D。
【分析】 解题核心是结合硅及其化合物的性质、反应规律(如氧化还原、酸性强弱比较)判断选项:
氧化还原判断:粗硅提取反应中,Si 元素化合价从 +4(SiO2)降为 0(Si),被还原;
与 NaOH 的反应:Si、SiO2均能与 NaOH 反应生成硅酸钠(Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑;SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O);
硅酸的制备:SiO2不溶于水,需先与 NaOH 反应生成 Na2SiO3,再通入 CO2(强酸制弱酸)得到硅酸;
酸性强弱比较:Na2CO3与 SiO2的反应是高温下的非水溶液反应,不能用此判断硅酸酸性强于碳酸(实际碳酸酸性强于硅酸)。
18.【答案】A
【知识点】氨的性质及用途;性质实验方案的设计
【解析】【解答】A、浓盐酸具有挥发性,挥发出的 HCl 与 NH3接触时,发生反应 NH3+HCl=NH4Cl(白色固体),因此浓盐酸附近产生 “白烟”(固体小颗粒形成的雾),现象与解释一致,A正确;
B、NH3是碱性气体,浓硫酸是强酸,二者会发生反应(2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4);无明显现象是因为浓硫酸不挥发,无法与 NH3快速接触形成可见产物,并非不反应,B错误;
C、NH3溶于水生成 NH3 H2O,与 AlCl3溶液反应生成 Al(OH)3沉淀(
AlCl3+3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl);但 Al(OH)3不溶于弱碱(NH3 H2O),因此沉淀不会溶解,C错误;
D、干燥红色石蕊试纸不变色,是因为NH3本身无碱性;湿润试纸变蓝,是因为NH3与水生成
NH3 H2O(电离出 OH-显碱性)。但NH3是氢化物,不属于碱,D错误;
故答案为:A。
【分析】A.NH3与浓盐酸的 “白烟”,本质是两种挥发性气体(NH3、HCl)反应生成固体 NH4Cl,需同时满足气体挥发+反应生成固体,现象与原理匹配。
B.NH3与浓硫酸无明显现象,不是不反应,而是浓硫酸不挥发,无法与 NH3快速接触形成可见产物,实际发生反应生成 (NH4)2SO4。
C.NH3 H2O 是弱碱,与 AlCl3反应仅能生成 Al(OH)3沉淀,无法溶解沉淀(Al(OH)3只溶于强酸),不存在 “沉淀溶解变澄清” 的现象。
D.NH3本身无碱性,湿润石蕊试纸变蓝是因 NH3溶于水生成NH3 H2O(电离出 OH-),NH3属于氢化物,并非碱。
19.【答案】D
【知识点】氨的性质及用途;性质实验方案的设计
【解析】【解答】A、实验室制备 HCl,利用浓硫酸的高沸点、难挥发性,与浓盐酸混合(浓硫酸吸水且放热,促使 HCl 挥发),反应原理为 “高沸点酸制低沸点酸”,因此可用浓盐酸和浓硫酸制备 HCl,A正确;
B、关闭 c、d,打开 a、b 时,两烧瓶内的 NH3和 HCl 会通过导管混合,发生反应 NH3+HCl=NH4Cl(白色固体),因此可能观察到 “白烟”(固体小颗粒形成的雾),B正确;
C、同时打开 a、c、d 时,NH3极易溶于水,烧瓶内压强骤降,水进入充满 NH3的烧瓶,NH3溶于水生成 NH3 H2O(电离出 OH-,使石蕊变蓝),形成蓝色喷泉;HCl 极易溶于水,水进入充满 HCl 的烧瓶,HCl 溶于水生成盐酸(H+使石蕊变红),形成红色喷泉,C正确;
D、NH4Cl 受热易分解(NH4ClNH3↑+HCl↑),将混合溶液蒸干时,NH4Cl会分解为 NH3和 HCl 气体逸出,无法得到 NH4Cl 固体,D错误;
故答案为:D。
【分析】A.用浓盐酸+浓硫酸制 HCl,核心是利用浓硫酸高沸点、难挥发的性质,符合 “高沸点酸制低沸点酸” 逻辑。
B.NH3与 HCl 均易挥发,混合后反应生成 NH4Cl 固体小颗粒,形成白烟,需满足 “气体挥发+反应生成固体”。
C.NH3、HCl 均极易溶于水,使烧瓶内压强骤降,外界水被压入形成喷泉;溶液酸碱性(NH3 H2O 显碱、盐酸显酸)决定喷泉颜色。
D.NH4Cl 受热易分解为NH3和HCl 气体,蒸干混合溶液时气体逸出,无法得到固体。
20.【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A、装置Ⅰ的反应中,的氢元素化合价未变,不体现氧化性,A错误;
B、装置Ⅱ中品红褪色,体现的是的漂白性而非其他性质,B错误;
C、装置Ⅰ生成出现浑浊,装置Ⅲ也生成出现浑浊,二者都有浑浊现象,C正确;
D、撤去水浴后反应速率减慢,产生速率降低,装置Ⅳ中红色褪去的速率会变慢,D错误。
故答案为:C。
【分析】解题核心是围绕反应及的性质,分析各装置现象:
装置Ⅰ中发生上述反应,生成(浑浊)和;
进入装置Ⅱ,利用漂白性使品红褪色;
进入装置Ⅲ,与发生反应,生成(浑浊);
进入装置Ⅳ,与反应降低溶液碱性,使酚酞褪色。
21.【答案】(1)Cu(OH)2;;品红溶液
(2)
(3)
(4)
(5);1:1
【知识点】无机物的推断;离子方程式的书写;电子式、化学式或化学符号及名称的综合;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)由上述分析可得L的化学式为Cu(OH)2;F的化学式为Na2O2,电子式为;物质I为SO2,利用二氧化硫的漂白性,可用品红溶液检验;
故答案为: Cu(OH)2 ; ; 品红溶液 ;
(2)反应①是电解硫酸铜溶液,为放氧生酸型,故离子方程式为;
故答案为: ;
(3)反应②的化学方程式为;
故答案为: ;
(4)C+D是Cu和浓硫酸的反应,在书写离子方程式时,浓硫酸不拆,故离子方程式为;
故答案为: ;
(5)反应③为过氧化钠与水先反应,生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,故化学方程式为;此反应为过氧化钠的歧化反应,-1价氧升为0价,-1价将为-2价,得失电子守恒,故氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:1。
故答案为: ; 1:1 。
【分析】H 是电解产物反应生成的常温无色液体,故 H 为 H2O;L 是蓝色沉淀,因此 L 为 Cu(OH)2。M 的焰色反应为黄色,说明含 Na 元素;由转化关系 “A溶液+F→E+L+M”,结合 F 能与水反应生成碱和气体,且 B 与 E 反应生成 F,可推知 F 是 Na2O2(与水反应生成NaOH和O2),则 E 为 O2,B 为金属 Na。电解 A 溶液生成三种产物(放氧生酸型电解),结合 L 为 Cu(OH)2,可知 A 是铜盐;电解产物为 Cu、O2和酸,且 C 的浓溶液加热时才与 D 反应,故 D 为 Cu,C 为 H2SO4,因此 A 为 CuSO4。C(H2SO4)与 D(Cu)加热反应生成 I、H(H2O)和 A(CuSO4),故 I 为 SO2;
I(SO2)与 E(O2)反应生成 K,因此 K 为 SO3(SO3与水反应生成 H2SO4,验证转化合理)。
(1)由上述分析可得L的化学式为Cu(OH)2;F的化学式为Na2O2,电子式为;物质I为SO2,利用二氧化硫的漂白性,可用品红溶液检验;
(2)反应①是电解硫酸铜溶液,为放氧生酸型,故离子方程式为;
(3)反应②的化学方程式为;
(4)C+D是Cu和浓硫酸的反应,在书写离子方程式时,浓硫酸不拆,故离子方程式为;
(5)反应③为过氧化钠与水先反应,生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,故化学方程式为;此反应为过氧化钠的歧化反应,-1价氧升为0价,-1价将为-2价,得失电子守恒,故氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:1。
22.【答案】(1);sp2;H、C、O
(2)10∶1
(3)N;三角锥
(4)12;
【知识点】配合物的成键情况;晶胞的计算
【解析】【解答】(1)①Cu为29号元素,基态原子的价层电子的轨道表示式为:。
②甲醛中碳原子和氧原子形成C=O键,还有2个C-H键,C原子的杂化方式为sp2,甲醛中含有C、H、O三种元素,同一周期,从左到右元素电负性递增,同一主族,自上而下元素电负性递减,则电负性由小到大的顺序为:H、C、O;
故答案为: ; sp2 ; H、C、O ;
(2)乙酸甲酯结构式,分子中键和键个数之比为10∶1,答案:10∶1;
故答案为: 10∶1 ;
(3)[Ag(NH3)2]OH中配体为NH3,配位原子为N,的空间构型为三角锥,答案:N;三角锥;
故答案为: N ; 三角锥 ;
(4)由银晶胞顶点的Ag原子为例,与之距离最近的Ag原子有12个,则该晶胞中的配位数为12;该晶胞中含有Ag原子的数目为4,晶胞体积为cm3,该晶胞密度为。
故答案为: 12 ; ;
【分析】(1)①Cu 是 29 号元素,价层电子为 3d 4s ,据此写轨道表示式。
②甲醛中 C 形成 1 个双键、2 个单键,杂化方式为 sp2;电负性规律:同周期从左到右增大,得顺序 H
(2)乙酸甲酯中 σ 键包括单键和双键中的 1 个,π 键是双键中的 1 个,数出数量比为 10:1。
(3)[Ag(NH3)2]+中NH3的配位原子是N;NH3中N有1对孤电子对,空间构型为三角锥。
(4)银晶胞是面心立方,配位数为 12;晶胞含 4 个 Ag,结合边长(转换单位),用 “密度=总质量÷晶胞体积” 计算。
23.【答案】(1)羧基和羟基
(2)加成反应;取代反应
(3);
(4) + + ;
(5)4
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;羧酸简介
【解析】【解答】(1)烯烃与溴加成反应生成,可知烯烃为单烯烃结合给出的已知信息②可以写出该烯烃的结构简式,同时的结构简式为,
之后在碱性条件下水解,所以的结构,之后再进行催化氧化,因为端基上的羟基连的碳上有氢,所以端基上的羟基被氧化为醛基;结构为,之后再被氧化为羧酸,所以的结构简式,故的官能团为羧基和羟基;
故答案为: 羧基和羟基 ;
(2)根据上一问的分析①的反应为烯烃与溴的加成反应,故反应类型为加成反应;②为卤代烃水解反应,所以②的反应为取代反应;
故答案为: 加成反应 ; 取代反应 ;
(3)通过反应条件可知反应⑤为取代反应,所以A为烷烃,又因为产物为,可以推出A为乙烷,A发生取代反应生成的产物有两种可能或,两种卤代烃水解之后变成B,结构可能为、,结合已知信息一个碳原子上连两个羟基不稳定会脱水所以产物为、,根据下一步发生的酯化反应可知为,B为,那么为,结合第一问分析可知的结构简式为;
故答案为: ; ;
(4)根据反应⑧的条件以及反应物的结构简式和,可以判断该反应为酯化反应,故该反应的方程式为++;
故答案为:++; ;
(5)根据小问一的分析结构为,其同分异构体属于甲酸类的有以下4种。
故答案为:4;
【分析】确定反应类型与烯烃结构最终产物为酯化反应的结果,先分析原料烯烃C5H10:其核磁共振氢谱有 4 组峰,峰面积比2:2:3:3,说明分子含 4 种等效氢且数量对应,结合烯烃的不饱和度,可推出其结构为CH3CH2CH=CHCH3(对称结构,符合氢谱特征)。烯烃与溴加成生成 C5H10Br2,结构为CH3CH2CHBrCHBrCH3;碱性水解后得到二元醇 C5H12O2(羟基取代溴原子);催化氧化将羟基转化为醛基,生成 C5H10O2(含两个醛基);进一步氧化醛基为羧基,最终得到二元羧酸HOOCCH2CH2CH2COOH(对应 C5H10O3的结构)。A为烷烃,结合最终产物的酯化反应,反推A为乙烷(C2H6):乙烷发生取代反应生成卤代物,有两种可能(一卤代或多卤代);卤代物水解时,若生成 “一个碳原子连两个羟基” 的结构,会因不稳定脱水,最终仅能得到稳定产物CH2(OH)COOH(羟基乙酸)。
(1)烯烃与溴加成反应生成,可知烯烃为单烯烃结合给出的已知信息②可以写出该烯烃的结构简式,同时的结构简式为,
之后在碱性条件下水解,所以的结构,之后再进行催化氧化,因为端基上的羟基连的碳上有氢,所以端基上的羟基被氧化为醛基;结构为,之后再被氧化为羧酸,所以的结构简式,故的官能团为羧基和羟基;
(2)根据上一问的分析①的反应为烯烃与溴的加成反应,故反应类型为加成反应;②为卤代烃水解反应,所以②的反应为取代反应;
(3)通过反应条件可知反应⑤为取代反应,所以A为烷烃,又因为产物为,可以推出A为乙烷,A发生取代反应生成的产物有两种可能或,两种卤代烃水解之后变成B,结构可能为、,结合已知信息一个碳原子上连两个羟基不稳定会脱水所以产物为、,根据下一步发生的酯化反应可知为,B为,那么为,结合第一问分析可知的结构简式为;
(4)根据反应⑧的条件以及反应物的结构简式和,可以判断该反应为酯化反应,故该反应的方程式为+ +;
(5)根据小问一的分析结构为,其同分异构体属于甲酸类的有以下4种。
1 / 1天津市第二南开学校2025-2026学年高三上学期开学化学试题
1.(2025高三上·南开开学考)下列关于胶体的叙述不正确的是
A.用平行光照射NaCl溶液和胶体时,产生的现象不同
B.胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径为
C.胶体具有杀菌消毒作用,所以可以用于净水
D.胶体能够使水中悬浮的固体颗粒沉降,达到净水的目的
【答案】C
【知识点】胶体的性质和应用
【解析】【解答】A、NaCl 溶液是溶液,平行光照射无丁达尔效应;Fe(OH)3胶体平行光照射会产生丁达尔效应,现象不同,A正确;
B、胶体区别于溶液(分散质粒子直径 <10-9m)、浊液(分散质粒子直径> 10-7m)的本质特征,是分散质粒子直径为 10-9~10-7m,B正确;
C、胶体净水依靠吸附性(吸附水中悬浮颗粒沉降),但胶体没有强氧化性,不能杀菌消毒,C错误;
D、Fe(OH)3胶体粒子表面积大,能吸附水中悬浮固体颗粒使其沉降,达到净水目的,D正确;
故答案为:C。
【分析】本题的易错点主要有 2 个:
混淆胶体的 “净水作用” 与 “杀菌消毒作用”:易误认为胶体(如 Fe(OH)3胶体)的净水功能包含杀菌消毒,但胶体实际只有吸附悬浮颗粒的作用,无杀菌消毒能力(杀菌消毒通常需要强氧化性物质)。
模糊胶体的本质特征:可能误将 “丁达尔效应” 当作胶体与其他分散系的本质区别,实际本质是分散质粒子直径在 10-9~10-7m 之间,丁达尔效应只是胶体的外在特性。
2.(2025高三上·南开开学考)下列关于纯净物、混合物、酸性氧化物、碱性氧化物、电解质、非电解质的正确组合为
纯净物 混合物 酸性氧化物 碱性氧化物 电解质 非电解质
A 盐酸 氨水 硫酸 干冰
B 液氨 合金 氧化铝 二氧化硫
C 胆矾 碱石灰 氯化铜 碳酸钙
D 醋酸 五水硫酸铜 CaO 一水合氨 蔗糖
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】物质的简单分类
【解析】【解答】A、盐酸是 HCl 的水溶液(混合物,不是纯净物);Fe3O4与酸反应生成两种盐(不是碱性氧化物),A错误;
B、液氨是 NH3(纯净物);合金是多种金属或非金属熔合的混合物;SO3与碱反应生成盐和水(酸性氧化物);Na2O 与酸反应生成盐和水(碱性氧化物);氧化铝熔融能导电(电解质);SO2自身不能电离(非电解质),分类均正确,B正确;
C、Na2O2与水反应生成 NaOH 和 O2(有化合价变化,不是碱性氧化物);碳酸钙是电解质(不是非电解质),C错误;
D、五水硫酸铜是 CuSO4 5H2O(纯净物,不是混合物);NO2与碱反应生成两种盐(不是酸性氧化物),D错误;
故答案为:B。
【分析】本题的易错点主要有 3 个:
混淆 “纯净物 、混合物” 的判定:易误将盐酸(HCl 水溶液,混合物)、五水硫酸铜(CuSO4 5H2O,纯净物)的类别搞反,忽略 “溶液、合金是混合物,结晶水合物是纯净物” 的规则。
错误判断氧化物类别:
误将 Fe3O4、NO2当作酸性或 碱性氧化物(Fe3O4与酸反应生成两种盐,NO2与碱反应有化合价变化,均不属于典型的酸或碱性氧化物);
误将 Na2O2归为碱性氧化物(它与水反应生成 O2,属于过氧化物,不是碱性氧化物)。
混淆 “电解质或非电解质” 的范围:易误将碳酸钙(熔融能导电,是电解质)当作非电解质,或误将 SO2(自身不能电离,是非电解质)当作电解质。
3.(2025高三上·南开开学考)下列各组物质中,不满足组内任意两种物质均能发生反应的是
物质 选项 甲 乙 丙
A HCl NaOH
B NaOH
C Cu S
D
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】氧化还原反应;离子反应发生的条件
【解析】【解答】A、甲应为两性氧化物(比如 Al2O3),它既能和 HCl(酸)反应,也能和 NaOH(碱)反应;同时 HCl 和 NaOH 会发生中和反应。三种物质任意两两都能反应,故A不符合题意 ;
B、甲应为 CO2,乙是 NaOH,丙是 HCl:CO2和 NaOH 能反应(生成盐和水);
NaOH 和 HCl 能发生中和反应;但 CO2和 HCl 不反应(因为 HCl 的酸性强于 H2CO3,弱酸不能制强酸)。存在两种物质不反应的情况,故B符合题意 ;
C、甲是 Cu,乙是 S,丙是 HNO3:Cu 和 S 加热能反应(生成 Cu2S);Cu 和 HNO3(浓 / 稀)能发生氧化还原反应;S 和浓 HNO3加热时也能发生氧化还原反应。三种物质任意两两都能反应,故C不符合题意 ;
D、甲是 SO2,乙是 NaOH,丙是 H2S:SO2和 NaOH(碱)能反应(生成盐和水);SO2和 H2S 能发生氧化还原反应(生成 S 和 H2O);NaOH 和 H2S(酸)能发生中和反应。
三种物质任意两两都能反应,故D不符合题意 ;
故答案为:B。
【分析】解决这类 “判断物质间任意两两反应” 题的关键点有 3 个:
1、抓物质的核心性质比如酸性氧化物(如 CO2、SO2)的反应:能与碱反应,但不能与比对应酸更强的酸反应(如 CO2不与 HCl 反应);两性氧化物(如 Al2O3)同时与酸、碱反应。
2、区分反应的 “类型 + 条件”中和反应(酸 + 碱)通常无条件;氧化还原反应(如 S 与浓 HNO3、Cu 与 S)常需加热等条件,不能因条件存在就误判为不反应。
3、记特殊反应的逻辑氧化还原反应不局限于 “活泼金属 + 酸”,像 SO2(氧化性)与 H2S(还原性)的反应,S 与浓 HNO3的反应,都是非典型但需要掌握的组合。
4.(2025高三上·南开开学考)下列离子方程式书写错误的是
A.少量溶液滴入溶液中:
B.少量通入次氯酸钠溶液中:
C.少量通入硝酸钡溶液中:
D.少量气通入碳酸钠溶液中:
【答案】A
【知识点】二氧化硫的性质;离子方程式的书写;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A、“少量 NaOH 溶液滴入 Ca(HCO3)2溶液中”:NaOH 少量时,OH-仅与部分 HCO3-反应,生成 CaCO3沉淀、NaHCO3和 H2O。正确的离子方程式应为:,A错误;
B、反应是 “少量 CO2通入 NaClO 溶液中”:酸性强弱为 H2CO3 > HClO > HCO3-,CO2少量时,只能生成 HClO 和 NaHCO3(因 HClO 酸性强于 HCO3-,无法生成 CO32-)。离子方程式,B正确;
C、反应是 “少量 SO2通入 Ba (NO3)2溶液中”:SO2与水生成 H2SO3(显酸性),NO3-在酸性条件下具强氧化性,将 SO32-氧化为 SO42-,最终生成 BaSO4沉淀、NO 气体。反应涉及 “酸性环境下的氧化还原”,离子方程式,C正确;
D、反应是 “少量 Cl2通入 Na2CO3溶液中”:Cl2与水生成 HCl 和 HClO:
HCl(强酸)与 Na2CO3反应生成 NaHCO3(因 Cl2少量,HCl 不足);
HClO(酸性强于 HCO3-)与 Na2CO3反应生成 NaClO 和 NaHCO3。
离子方程式,符合 “分步反应 + 酸性强弱” 逻辑,D正确;
故答案为:A。
【分析】A、抓 “少量 NaOH 的离子全反应”:NaOH 少量时,OH-仅与 1 个 HCO3-结合,产物是 CaCO3、NaHCO3,误写为 “过量 NaOH 产物(Na2CO3)” 。
B、抓 “酸性 H2CO3>HClO>HCO3-”:CO2少量时,只能生成 HClO 和 NaHCO3(无法生成 CO32-),符合强酸制弱酸逻辑。
C、抓 “酸性环境下 NO3-的氧化性”:SO2生成的 H2SO3使溶液显酸性,NO3-氧化 SO32-为 SO42-,产物是 BaSO4(非 BaSO3)。
D、抓 “Cl2与水的分步反应 + 酸性顺序”:Cl2生成 HCl(强酸)和 HClO(强于 HCO3-),因 Cl2少量,与 Na2CO3反应只生成 HCO3-。
5.(2025高三上·南开开学考)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.室温下,的溶液中:、、、
B.在中性溶液中:、、、
C.加入能放出的溶液中:、、、
D.由水电离出的的溶液中:、、、
【答案】A
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A、pH=1 的溶液为强酸性(c(H+)=0.1mol/L):Na+、Fe3+、SO42-、Cl-之间不发生复分解反应(无沉淀、气体、弱电解质生成),也无氧化还原或水解干扰,A可大量共存;
B、中性溶液中:Fe3+会发生水解(Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+),使溶液显酸性;在中性环境中,Fe3+的水解平衡正向移动,生成 Fe (OH)3沉淀,B无法大量存在;
C、加入 Al 能放 H2的溶液,可能是强酸性或强碱性:
若为强碱性:NH4+与 OH-反应生成 NH3 H2O(弱电解质),无法共存;
若为强酸性:溶液含 NO3-,Al 与 H+、NO3-反应生成 NO(而非 H2),不符合 “放 H2” 条件,C无法大量共存;
D、水电离出的 c(OH-)=10- 2mol/L,水的电离被抑制,溶液可能是强酸性或强碱性:
若为强酸性:S2O32-与 H+反应(S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O),D无法大量共存;
故答案为:A。
【分析】 A.pH=1 直接说明是强酸性,无需额外判断,只需看离子间是否反应。
B.Fe3+水解(Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+)使溶液显酸性,因此中性溶液中 Fe3+必然沉淀,无法共存。
C.酸性条件下含 NO3-时,Al 反应生成的是 NO(不是 H2),直接不符合 “放 H2” 的条件;
D.强酸性下 S2O32-会与 H+反应(生成 S、SO2),无法共存。
6.(2025高三上·南开开学考)氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生反应:Cl2+KOH→KX+KY+H2O(未配平),KX在一定条件下能自身反应:KX→KY+KZ(未配平,KY与KZ的物质的量之比为1∶3),以上KX、KY、KZ均是含氯元素的一元酸的钾盐,由以上条件推知在KX中氯元素的化合价是
A.+1 B.+3 C.+5 D.+7
【答案】C
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;氯气的化学性质
【解析】【解答】Cl2与 KOH 的反应是歧化反应(Cl 化合价既升又降),因此 KX、KY 是 Cl 化合价不同的钾盐;KX 自身的反应也是歧化反应(生成 KY 和 KZ),说明 KY 中 Cl 的化合价低于 KX,KZ 中 Cl 的化合价高于 KX;因 KY 是 Cl 的低价钾盐,且是 Cl2歧化的产物,可确定 KY 为 KCl(Cl 化合价为 - 1)。设 KX 中 Cl 的化合价为 +a,KZ 中 Cl 的化合价为 + b(b > a > -1,且 Cl 最高价为 +7)。KX 歧化时,KY 与 KZ 的物质的量比为 1:3:
1 个 KX 中 Cl 从 +a到-1(得电子:a + 1);
3 个 KX 中 Cl 从 +a到+b(失电子:3×(b - a))。
根据得失电子守恒:a+1=3(b-a),即 3b-4a=1。
Cl 最高价为 +7,代入 b=7,得 3×7 - 4a = 1 → a=5,符合 “b> a > -1” 的条件。
因此,KX 中氯元素的化合价为 +5,
故答案为:C。【分析】本题的解题突破口:
歧化规律:KX 歧化生成 KY(低价)、KZ(高价),KX 价态介于二者之间。
定低价基准:KY 是 KCl(Cl 为 -1 价)。
电子守恒计算:设 KX 中 Cl 为 +a 价、KZ 为 +b 价,由 1:3 的量比列等式:a+1=3 (b-a),结合 Cl 最高价 +7,得 a=5。
7.(2025高三上·南开开学考)定窑是宋代五大名窑之一,其生产的白瓷闻名于世。下列说法正确的是
A.传统陶瓷是典型的绝缘材料 B.陶瓷主要成分为和
C.陶瓷烧制的过程为物理变化 D.白瓷的白色是因铁含量较高
【答案】A
【知识点】化学科学的主要研究对象;含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】A、传统陶瓷的主要成分是硅酸盐,这类物质通常不导电,属于典型的绝缘材料,A正确;
B、陶瓷的主要成分是硅酸盐(并非 SiO2和 MgO),SiO2是石英的主要成分,MgO 是氧化镁的化学式,B错误;
C、陶瓷烧制过程中,原料会发生复杂的化学反应(如硅酸盐的形成),并非只是状态改变的物理变化,C错误;
D、铁的化合物会使陶瓷呈现颜色(如含铁量高会显深色),白瓷的白色是因为铁含量极低,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题关键点:
陶瓷的核心成分:陶瓷主要成分为硅酸盐,不是 SiO2、MgO,据此排除B;
变化类型的判断:烧制陶瓷有新物质(硅酸盐)生成,属于化学变化,据此排除C;
白瓷的颜色成因:铁的化合物会使陶瓷显色,白瓷需铁含量极低,据此排除D;
陶瓷的导电性:硅酸盐类材料通常不导电,属于绝缘材料,据此确定A正确。
8.(2025高三上·南开开学考)下列关于、的实验方案不能达到实验目的的是
A.用如图所示装置比较、的热稳定性
B.用加热的方法除去固体中混有的少量固体
C.用足量的除去溶液中的少量
D.用澄清石灰水鉴别和溶液
【答案】D
【知识点】探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质
【解析】【解答】A、装置中 Na2CO3位于温度更高的外管,NaHCO3位于温度较低的内管。加热时,若内管的 NaHCO3分解产生 CO2使澄清石灰水变浑浊,而外管的 Na2CO3无变化,可证明 Na2CO3热稳定性强于 NaHCO3,A合理;
B、NaHCO3受热易分解(2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O),加热后杂质 NaHCO3转化为 Na2CO3,不引入新杂质,可实现除杂,B合理;
C、Na2CO3溶液与 CO2反应生成 NaHCO3(Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3),通入足量 CO2可将杂质 Na2CO3完全转化为目标物质 NaHCO3,C合理;
D、Na2CO3、NaHCO3溶液均能与澄清石灰水反应生成 CaCO3白色沉淀(Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓ + 2NaOH;2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O),现象相同,无法鉴别,D不合理;
故答案为:D。
【分析】本题的解题突破口:
热稳定性对比的 “温度控制”:验证热稳定性需让 Na2CO3处于更高温度环境,通过 “内管低温放 NaHCO3、外管高温放 Na2CO3”,观察石灰水是否变浑浊判断分解情况。
除杂的 “转化逻辑”:除去 Na2CO3中的 NaHCO3,利用 NaHCO3受热易分解的性质,直接加热转化为目标物质;除去 NaHCO3中的 Na2CO3,利用 Na2CO3能与 CO2反应生成 NaHCO3的特性,通入足量 CO2实现转化。
鉴别的 “现象差异”:鉴别需依赖不同现象,而 Na2CO3、NaHCO3与澄清石灰水反应均生成白色沉淀,无明显差异,无法区分。
9.(2025高三上·南开开学考)侯氏制碱法主要过程如下图(部分物质已略去)。
下列说法错误的是
A.气体X为
B.氨盐水中通入气体X后,溶液中大量减少
C.操作b为过滤
D.悬浊液a中的不溶物主要是
【答案】D
【知识点】纯碱工业(侯氏制碱法);过滤;物质的分离与提纯
【解析】【解答】A、侯氏制碱法中需通入 CO2参与反应,且滤渣煅烧会生成 CO2循环利用,因此气体 X 为 CO2,A正确;
B、氨盐水通入 CO2后,Na+与 HCO3-结合生成 NaHCO3(溶解度小,大量析出),因此溶液中 Na+大量减少,B正确;
C、操作 b 是分离悬浊液 a 中的不溶物与滤液,对应的操作是过滤,C正确;
D、侯氏制碱法中,因 NaHCO3溶解度远小于 NH4Cl,悬浊液 a 中的不溶物主要是 NaHCO3,而非 NH4Cl,D错误;
故答案为:D。
【分析】饱和食盐水先通 NH3形成氨盐水(增强溶液碱性,利于后续 CO2溶解),再通 CO2,发生反应:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl(NaHCO3溶解度小,析出为不溶物);后续滤渣(NaHCO3)煅烧生成 Na2CO3、CO2和 H2O。据此解题。
10.(2025高三上·南开开学考)磷酸铁常用作电极材料。室温下,用含少量的溶液制备磷酸铁的过程如图所示。下列说法错误的是
A.实验室中分离出滤渣I所需玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
B.可选用KSCN溶液检验“氧化”步骤是否反应完全
C.“氧化”步骤发生的主要反应的离子方程式为
D.“除铝”时可选用代替
【答案】B
【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;二价铁离子和三价铁离子的检验;制备实验方案的设计
【解析】【解答】A、分离滤渣 1 的操作是过滤,所需玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒,符合过滤操作的仪器要求 ,A正确;
B、“氧化” 步骤是将 Fe2+转化为 Fe3+,需检验Fe2+是否剩余(而非 Fe3+是否存在)。KSCN 溶液仅能检验 Fe3+(显血红色),无法检测 Fe2+;应使用铁氰化钾溶液(遇 Fe2+生成蓝色沉淀)判断反应是否完全 ,B错误;
C、“氧化” 中 H2O2作氧化剂,在酸性(H2SO4提供 H+)条件下将 Fe2+氧化为 Fe3+,离子方程式为 H2O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+,符合氧化还原配平规律 ,C正确;
D、“除铝” 通过调 pH 使 Al3+沉淀,FeCO3与溶液中 H+反应(FeCO3+2H+=Fe2++CO2↑+H2O)可升高 pH,与 FeO(FeO+2H+=Fe2++H2O)作用一致,故可替代 ,D正确;
故答案为:B。
【分析】向 FeSO4溶液加 FeO 调 pH,使 Al3+沉淀为 Al(OH)3(滤渣 1);滤液中加 H2O2/H2SO4,将 Fe2+氧化为 Fe3+;再加 (NH4)2HPO4使 Fe3+沉淀为 FePO4。据此解题。
11.(2025高三上·南开开学考)利用废铝箔(主要成分为,含少量等)制明矾的一种工艺流程如图:
下列说法错误的是
A.该工艺步骤①与步骤②顺序互换会更节约生产成本
B.②中发生的反应有:
C.③中稀酸化的目的是将转化成
D.由④可知,室温下明矾的溶解度小于和的溶解度
【答案】C
【知识点】铝的化学性质;镁、铝的重要化合物;物质的分离与提纯
【解析】【解答】A、步骤①与②互换(先碱溶除杂),可减少酸碱用量,节约成本,A正确;
B、调 pH 时 Al(OH)3与过量 NaOH 反应生成 Na[Al(OH)4],B正确;
C、酸化是将 [Al(OH)4]-转化为 Al3+,不是 Al(OH)3,C错误;
D、明矾结晶析出,说明其溶解度小于 Al2(SO4)3和 K2SO4,D正确。
故答案为:C。
【分析】解题核心是结合工艺流程中各步骤的反应、物质转化逻辑判断选项:
步骤顺序互换:Mg、Fe 不与 NaOH 反应,先碱溶(步骤②)再酸溶(步骤①),可减少酸碱消耗,节约成本;
调 pH 的反应:酸溶后Al3+先与 NaOH 生成Al(OH)3,过量 NaOH 再将其转化为 [Al(OH)4]-;
酸化的目的:步骤③中是将 [Al(OH)4]-转化为 Al3+,而非 Al(OH)3;
结晶的依据:明矾能结晶析出,说明其溶解度小于Al2(SO4)3和 K2SO4,据此解题。
12.(2025高三上·南开开学考)用CuCl2·2H2O晶体制取无水CuCl2的实验装置如图所示,下列说法错误的是
A.通入HCl 可以抑制CuCl2的水解
B.先滴入浓硫酸,再点燃c 处酒精灯
C.硬质玻璃管内部右侧会出现白雾
D.装置d 中上层为苯,下层为NaOH 溶液
【答案】D
【知识点】盐类水解的应用;制备实验方案的设计
【解析】【解答】A、CuCl2是强酸弱碱盐,Cu2+会水解(Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+)。通入 HCl 能增大溶液中 H+浓度,使水解平衡逆向移动,从而抑制 Cu2+水解,避免加热时生成 Cu(OH)2杂质,A正确;
B、实验需先通 HCl 排尽装置内空气(避免 Cu2+水解),操作上先滴入浓硫酸(促使 HCl 挥发),待 HCl 充满装置后再点燃 c 处酒精灯加热,确保在 HCl 氛围中脱水,B正确;
C、CuCl2 2H2O 加热失去的结晶水会以水蒸气形式存在,硬质玻璃管内的 HCl 气体与水蒸气结合形成盐酸小液滴,因此会出现白雾,C正确;
D、苯的密度比 NaOH 溶液小,若上层为苯、下层为 NaOH 溶液,HCl 会直接与 NaOH 溶液接触,易因 HCl 溶解过快导致倒吸;正确的防倒吸设计应是 “上层为密度大的液体(如 CCl4)、下层为 NaOH 溶液”,利用 CCl4隔离气体与 NaOH 溶液,避免直接接触。同时 NaOH 溶液应在下层(与 HCl 反应),D错误;
故答案为:D。
【分析】a 装置:浓盐酸与浓硫酸混合,利用浓硫酸的吸水性使 HCl 挥发,产生 HCl 气体;b 装置:浓硫酸干燥 HCl;c 装置:加热 CuCl2 2H2O,在 HCl 氛围中失去结晶水(抑制 Cu2+水解);d 装置:处理尾气(HCl)并防倒吸。
13.(2025高三上·南开开学考)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是
A.与浓硫酸反应,只体现的酸性
B.a处变红,说明是酸性氧化物
C.b或c处褪色,均说明具有漂白性
D.试管底部出现白色固体,说明反应中无生成
【答案】B
【知识点】二氧化硫的性质;浓硫酸的性质;两性氧化物和两性氢氧化物;二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】A、Cu 与浓硫酸反应时,H2SO4既体现酸性(生成 CuSO4),又体现强氧化性(生成 SO2),A错误;
B、a 处紫色石蕊变红,是因为 SO2与水反应生成 H2SO3,说明 SO2是酸性氧化物,B正确;
C、c 处酸性 KMnO4褪色是 SO2的还原性导致,并非漂白性,C错误;
D、反应生成了 H2O,但被浓硫酸吸收,故试管底部出现白色 CuSO4固体,D错误;
故答案为:B。
【分析】解题核心是结合 Cu 与浓硫酸的反应性质、SO2的特性,分析实验现象对应的原理:
Cu 与浓硫酸的反应:反应生成 CuSO4、SO2和 H2O,H2SO4既体现酸性(生成盐),又体现强氧化性(生成 SO2);
SO2的酸性氧化物性质:SO2与水反应生成 H2SO3,使紫色石蕊变红,符合酸性氧化物的特征;
SO2的漂白性与还原性:b 处品红褪色体现漂白性,但 c 处酸性 KMnO4褪色是因为 SO2的还原性(发生氧化还原反应);
反应中 H2O 的生成:浓硫酸本身含水少,且反应生成的少量 H2O 会被浓硫酸吸收,故试管底部出现的白色固体是 CuSO4,不代表无 H2O 生成。
14.(2025高三上·南开开学考)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )
A.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:
B.工业制硝酸过程中的物质转化:
C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:
D.实验室制备少量的原理:
【答案】B
【知识点】氨的实验室制法;硝酸的化学性质;含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.Cu与稀硝酸的反应得到NO,NO与氧气发生反应生成NO2,A正确;
B.氮气与氧气在高温条件下生成NO,但NO无法与水发生化学反应,B错误;
C.汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO转化为无污染的气体,故该反应方程式为 : ,C正确;
D.实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量氨气,反应为: ,D项正确;
故答案为:B。
【分析】易错分析:B.NO为不成盐氧化物,与酸碱盐和水都不反应,所以NO与水不反应。
15.(2025高三上·南开开学考)下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论正确的是
① ② ③
A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定都是氮的氧化物
B.②中产生红棕色气体说明②中木炭与浓硝酸产生了反应
C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物
D.③的气体产物中检测出由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
【答案】C
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响
【解析】【解答】A、①中红棕色气体可能含浓硝酸挥发成分,不能推断 “一定都是” 氮的氧化物,A错误;
B、②中红热木炭可使浓硝酸受热分解产生 NO2,不一定是木炭与浓硝酸反应,B错误;
C、③中木炭未接触浓硝酸却产生 NO2,说明浓硝酸有挥发性;NO2是 N 元素被还原的产物(还原产物),C正确;
D、③中 CO2可能是木炭与空气反应的产物,不能证明与浓硝酸反应,D错误;
故答案为:C。
【分析】解题核心是结合浓硝酸的性质(挥发性、强氧化性),分析实验中红棕色气体(NO2)的产生原因:
实验①:灼热碎玻璃使浓硝酸受热分解,生成 NO2,但浓硝酸挥发后也可能与空气作用,不能确定气体 “一定都是” 氮的氧化物;
实验②:红热木炭本身温度高,可使浓硝酸受热分解产生NO2,不一定是木炭与浓硝酸直接反应;
实验③:红热木炭未接触浓硝酸,但产生 NO2,说明浓硝酸挥发后与木炭反应;NO2是N元素化合价降低的产物,属于还原产物;
实验③的 CO2:木炭燃烧(与 O2反应)也会生成 CO2,不能证明是与浓硝酸反应的产物。
16.(2025高三上·南开开学考)探究卤族元素单质及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是
选项 实验方案 现象 结论
A 往碘的溶液中加入等体积浓KI溶液,振荡 分层,下层由紫红色变为浅粉红色,上层呈棕黄色 碘在浓KI溶液中的溶解能力大于在中的溶解能力
B 用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液点在pH试纸上 试纸变白 次氯酸钠溶液呈中性
C 向溶液中先滴加4滴0.1溶液,再滴加1滴溶液 先产生白色沉淀,再产生黄色沉淀 AgCl转化为溶解度小于AgCl溶解度
D 取两份新制氯水,分别滴加溶液和淀粉KI溶液 前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色 氯气与水的反应存在限度
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】卤素原子结构及其性质的比较;氯、溴、碘及其化合物的综合应用
【解析】【解答】A、碘的溶液(如 CCl4溶液)中加入浓 KI 溶液,I2与 I-结合生成 I3-(I2+I- I3-),使 I2从 CCl4层(下层)转移至水层(上层);现象:下层紫红色变浅(I2减少),上层呈棕黄色(I3-的颜色);结论:I3-的生成说明碘在 KI 溶液中的溶解能力(结合 I-形成 I3-)大于在 CCl4中的溶解能力,方案、现象、结论一致,A正确;
B、NaClO 是强碱弱酸盐,ClO-水解使溶液显碱性(ClO-+H2O HClO+OH-);同时 HClO 具有漂白性,会使pH试纸褪色,因此“试纸变白”是漂白作用,而非溶液呈中性,B错误;
C、沉淀转化的前提是“加入的离子浓度足够大”,实验中先加 4 滴 0.1mol/L AgNO3(生成 AgCl 沉淀),再滴 1 滴另一种卤化物溶液(如 KI),此时 I-浓度不足,无法证明 “AgI 溶解度小于 AgCl”,可能是过量 Ag+与 I-直接生成 AgI,C正确;
D、新制氯水中含Cl-(与 AgNO3生成 AgCl 沉淀)、Cl2(与KI反应生成 I2使溶液变蓝),但这只能证明氯水中含Cl-和 Cl2,无法体现 “反应存在限度”(需证明既有反应物又有生成物剩余,此实验未体现),D错误;
故答案为:A。
【分析】A.I2与 I-能结合生成 I3-,使 I2在 KI 溶液中溶解能力增强,通过 “层间颜色转移” 可判断溶解能力差异。
B.NaClO 溶液中ClO-水解显碱性,但HClO的漂白性会使 pH 试纸褪色,不能用试纸变白判断溶液中性。
C.沉淀转化需加入的离子浓度足够大,仅 1 滴试剂无法证明 “溶解度更小”,可能是过量Ag+直接反应。
D.需同时证明“反应物剩余+生成物存在”,仅检测生成物无法体现反应有限度。
17.(2025高三上·南开开学考)下列有关硅及其化合物的说法中不正确的是
A.在粗硅的提取中发生反应:2C+SiO22CO↑+Si,硅元素被还原
B.Si和SiO2均能与NaOH溶液反应生成硅酸钠
C.用SiO2制取硅酸,应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应,然后再通入CO2
D.由Na2CO3+SiO2CO2↑+Na2SiO3可知硅酸的酸性强于碳酸
【答案】D
【知识点】氧化还原反应;硅和二氧化硅;硅酸的性质及制法
【解析】【解答】A、粗硅提取反应中 Si 元素化合价降低,被还原,A正确;
B、Si、SiO2与 NaOH 反应均能生成硅酸钠,B正确;
C、SiO2先与 NaOH 反应得 Na2SiO3,再通 CO2可制得硅酸,C正确;
D、该反应是高温下的非水溶液反应,不能证明硅酸酸性强于碳酸(实际碳酸酸性更强),D错误;
故答案为:D。
【分析】 解题核心是结合硅及其化合物的性质、反应规律(如氧化还原、酸性强弱比较)判断选项:
氧化还原判断:粗硅提取反应中,Si 元素化合价从 +4(SiO2)降为 0(Si),被还原;
与 NaOH 的反应:Si、SiO2均能与 NaOH 反应生成硅酸钠(Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑;SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O);
硅酸的制备:SiO2不溶于水,需先与 NaOH 反应生成 Na2SiO3,再通入 CO2(强酸制弱酸)得到硅酸;
酸性强弱比较:Na2CO3与 SiO2的反应是高温下的非水溶液反应,不能用此判断硅酸酸性强于碳酸(实际碳酸酸性强于硅酸)。
18.(2025高三上·南开开学考)如图所示,利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面皿扣在上面。表中对应的实验现象及解释正确的是
选项 实验现象 解释
A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与浓盐酸挥发出的HCl反应产生了NH4Cl固体
B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应
C 氯化铝溶液先浑浊再澄清 氢氧化铝沉淀溶解
D 干燥红色石蕊试纸不变色,湿润红色石蕊试纸变蓝 氨气属于碱
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】氨的性质及用途;性质实验方案的设计
【解析】【解答】A、浓盐酸具有挥发性,挥发出的 HCl 与 NH3接触时,发生反应 NH3+HCl=NH4Cl(白色固体),因此浓盐酸附近产生 “白烟”(固体小颗粒形成的雾),现象与解释一致,A正确;
B、NH3是碱性气体,浓硫酸是强酸,二者会发生反应(2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4);无明显现象是因为浓硫酸不挥发,无法与 NH3快速接触形成可见产物,并非不反应,B错误;
C、NH3溶于水生成 NH3 H2O,与 AlCl3溶液反应生成 Al(OH)3沉淀(
AlCl3+3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl);但 Al(OH)3不溶于弱碱(NH3 H2O),因此沉淀不会溶解,C错误;
D、干燥红色石蕊试纸不变色,是因为NH3本身无碱性;湿润试纸变蓝,是因为NH3与水生成
NH3 H2O(电离出 OH-显碱性)。但NH3是氢化物,不属于碱,D错误;
故答案为:A。
【分析】A.NH3与浓盐酸的 “白烟”,本质是两种挥发性气体(NH3、HCl)反应生成固体 NH4Cl,需同时满足气体挥发+反应生成固体,现象与原理匹配。
B.NH3与浓硫酸无明显现象,不是不反应,而是浓硫酸不挥发,无法与 NH3快速接触形成可见产物,实际发生反应生成 (NH4)2SO4。
C.NH3 H2O 是弱碱,与 AlCl3反应仅能生成 Al(OH)3沉淀,无法溶解沉淀(Al(OH)3只溶于强酸),不存在 “沉淀溶解变澄清” 的现象。
D.NH3本身无碱性,湿润石蕊试纸变蓝是因 NH3溶于水生成NH3 H2O(电离出 OH-),NH3属于氢化物,并非碱。
19.(2025高三上·南开开学考)如图所示为“双色双喷泉”实验装置,图中烧瓶内分别充满氨气和氯化氢,烧杯内盛装滴有石蕊溶液的蒸馏水。下列说法错误的是
A.在实验室中,可用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢
B.如果关闭c、d,打开a、b,可能会有白烟产生
C.实验中同时打开止水夹a、c、d,即可分别形成蓝色和红色喷泉
D.喷泉结束后,将烧瓶内溶液混合后蒸干可得氯化铵固体
【答案】D
【知识点】氨的性质及用途;性质实验方案的设计
【解析】【解答】A、实验室制备 HCl,利用浓硫酸的高沸点、难挥发性,与浓盐酸混合(浓硫酸吸水且放热,促使 HCl 挥发),反应原理为 “高沸点酸制低沸点酸”,因此可用浓盐酸和浓硫酸制备 HCl,A正确;
B、关闭 c、d,打开 a、b 时,两烧瓶内的 NH3和 HCl 会通过导管混合,发生反应 NH3+HCl=NH4Cl(白色固体),因此可能观察到 “白烟”(固体小颗粒形成的雾),B正确;
C、同时打开 a、c、d 时,NH3极易溶于水,烧瓶内压强骤降,水进入充满 NH3的烧瓶,NH3溶于水生成 NH3 H2O(电离出 OH-,使石蕊变蓝),形成蓝色喷泉;HCl 极易溶于水,水进入充满 HCl 的烧瓶,HCl 溶于水生成盐酸(H+使石蕊变红),形成红色喷泉,C正确;
D、NH4Cl 受热易分解(NH4ClNH3↑+HCl↑),将混合溶液蒸干时,NH4Cl会分解为 NH3和 HCl 气体逸出,无法得到 NH4Cl 固体,D错误;
故答案为:D。
【分析】A.用浓盐酸+浓硫酸制 HCl,核心是利用浓硫酸高沸点、难挥发的性质,符合 “高沸点酸制低沸点酸” 逻辑。
B.NH3与 HCl 均易挥发,混合后反应生成 NH4Cl 固体小颗粒,形成白烟,需满足 “气体挥发+反应生成固体”。
C.NH3、HCl 均极易溶于水,使烧瓶内压强骤降,外界水被压入形成喷泉;溶液酸碱性(NH3 H2O 显碱、盐酸显酸)决定喷泉颜色。
D.NH4Cl 受热易分解为NH3和HCl 气体,蒸干混合溶液时气体逸出,无法得到固体。
20.(2025高三上·南开开学考)按图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管,关闭活塞。下列说法正确的是
A.Ⅰ中试管内的反应,体现的氧化性
B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现的还原性
C.在Ⅰ和Ⅲ的试管中,都出现了浑浊现象
D.撤掉水浴,重做实验,Ⅳ中红色更快褪去
【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A、装置Ⅰ的反应中,的氢元素化合价未变,不体现氧化性,A错误;
B、装置Ⅱ中品红褪色,体现的是的漂白性而非其他性质,B错误;
C、装置Ⅰ生成出现浑浊,装置Ⅲ也生成出现浑浊,二者都有浑浊现象,C正确;
D、撤去水浴后反应速率减慢,产生速率降低,装置Ⅳ中红色褪去的速率会变慢,D错误。
故答案为:C。
【分析】解题核心是围绕反应及的性质,分析各装置现象:
装置Ⅰ中发生上述反应,生成(浑浊)和;
进入装置Ⅱ,利用漂白性使品红褪色;
进入装置Ⅲ,与发生反应,生成(浑浊);
进入装置Ⅳ,与反应降低溶液碱性,使酚酞褪色。
21.(2025高三上·南开开学考)已知B是常见金属单质,E为常见非金属单质,H常温下为无色液体。根据下列关系,试回答:
(1)L的化学式: ,F的电子式: ,检验物质I,通常用的试剂为 。
(2)反应①的离子方程式: 。
(3)反应②的化学方程式: 。
(4)写出C+D反应的离子方程式: 。
(5)写出反应③的化学方程式: ,氧化产物和还原产物的物质的量之比为: 。
【答案】(1)Cu(OH)2;;品红溶液
(2)
(3)
(4)
(5);1:1
【知识点】无机物的推断;离子方程式的书写;电子式、化学式或化学符号及名称的综合;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)由上述分析可得L的化学式为Cu(OH)2;F的化学式为Na2O2,电子式为;物质I为SO2,利用二氧化硫的漂白性,可用品红溶液检验;
故答案为: Cu(OH)2 ; ; 品红溶液 ;
(2)反应①是电解硫酸铜溶液,为放氧生酸型,故离子方程式为;
故答案为: ;
(3)反应②的化学方程式为;
故答案为: ;
(4)C+D是Cu和浓硫酸的反应,在书写离子方程式时,浓硫酸不拆,故离子方程式为;
故答案为: ;
(5)反应③为过氧化钠与水先反应,生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,故化学方程式为;此反应为过氧化钠的歧化反应,-1价氧升为0价,-1价将为-2价,得失电子守恒,故氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:1。
故答案为: ; 1:1 。
【分析】H 是电解产物反应生成的常温无色液体,故 H 为 H2O;L 是蓝色沉淀,因此 L 为 Cu(OH)2。M 的焰色反应为黄色,说明含 Na 元素;由转化关系 “A溶液+F→E+L+M”,结合 F 能与水反应生成碱和气体,且 B 与 E 反应生成 F,可推知 F 是 Na2O2(与水反应生成NaOH和O2),则 E 为 O2,B 为金属 Na。电解 A 溶液生成三种产物(放氧生酸型电解),结合 L 为 Cu(OH)2,可知 A 是铜盐;电解产物为 Cu、O2和酸,且 C 的浓溶液加热时才与 D 反应,故 D 为 Cu,C 为 H2SO4,因此 A 为 CuSO4。C(H2SO4)与 D(Cu)加热反应生成 I、H(H2O)和 A(CuSO4),故 I 为 SO2;
I(SO2)与 E(O2)反应生成 K,因此 K 为 SO3(SO3与水反应生成 H2SO4,验证转化合理)。
(1)由上述分析可得L的化学式为Cu(OH)2;F的化学式为Na2O2,电子式为;物质I为SO2,利用二氧化硫的漂白性,可用品红溶液检验;
(2)反应①是电解硫酸铜溶液,为放氧生酸型,故离子方程式为;
(3)反应②的化学方程式为;
(4)C+D是Cu和浓硫酸的反应,在书写离子方程式时,浓硫酸不拆,故离子方程式为;
(5)反应③为过氧化钠与水先反应,生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,故化学方程式为;此反应为过氧化钠的歧化反应,-1价氧升为0价,-1价将为-2价,得失电子守恒,故氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:1。
22.(2025高三上·南开开学考)甲醇是一种用途广泛的基础有机原料和优质燃料。
(1)甲醇可以在铜做催化剂的条件下直接氧化成甲醛。
①基态原子的价层电子的轨道表示式为 。
②甲醛中碳原子的杂化方式为 杂化,其组成元素的电负性由小到大的顺序为 。
(2)在一定条件下,甲醇可转化为乙酸甲酯,一个乙酸甲酯分子中键和键个数之比为 。
(3)由制备的可用于检验醛基。中配位原子为 ,的空间构型为 。
(4)图中银晶胞的边长为,该晶胞中的配位数为 ;该晶胞密度为 (用含、的代数式表示)。
【答案】(1);sp2;H、C、O
(2)10∶1
(3)N;三角锥
(4)12;
【知识点】配合物的成键情况;晶胞的计算
【解析】【解答】(1)①Cu为29号元素,基态原子的价层电子的轨道表示式为:。
②甲醛中碳原子和氧原子形成C=O键,还有2个C-H键,C原子的杂化方式为sp2,甲醛中含有C、H、O三种元素,同一周期,从左到右元素电负性递增,同一主族,自上而下元素电负性递减,则电负性由小到大的顺序为:H、C、O;
故答案为: ; sp2 ; H、C、O ;
(2)乙酸甲酯结构式,分子中键和键个数之比为10∶1,答案:10∶1;
故答案为: 10∶1 ;
(3)[Ag(NH3)2]OH中配体为NH3,配位原子为N,的空间构型为三角锥,答案:N;三角锥;
故答案为: N ; 三角锥 ;
(4)由银晶胞顶点的Ag原子为例,与之距离最近的Ag原子有12个,则该晶胞中的配位数为12;该晶胞中含有Ag原子的数目为4,晶胞体积为cm3,该晶胞密度为。
故答案为: 12 ; ;
【分析】(1)①Cu 是 29 号元素,价层电子为 3d 4s ,据此写轨道表示式。
②甲醛中 C 形成 1 个双键、2 个单键,杂化方式为 sp2;电负性规律:同周期从左到右增大,得顺序 H
(2)乙酸甲酯中 σ 键包括单键和双键中的 1 个,π 键是双键中的 1 个,数出数量比为 10:1。
(3)[Ag(NH3)2]+中NH3的配位原子是N;NH3中N有1对孤电子对,空间构型为三角锥。
(4)银晶胞是面心立方,配位数为 12;晶胞含 4 个 Ag,结合边长(转换单位),用 “密度=总质量÷晶胞体积” 计算。
23.(2025高三上·南开开学考)烷烃、烯烃是基本化工原料,以烷烃和烯烃为原料合成某种六元环酯(分子式为)的路线如图所示:
已知:①一个碳原子上连两个羟基不稳定,脱水生成。
②分子的核磁共振氢谱中有4组峰,其峰面积之比为。回答下列问题:
(1)图中,中所有的官能团名称是 。
(2)①的反应类型是 ,②的反应类型是 。
(3)图中的结构简式为 ,图中的结构简式为 。
(4)反应⑧的化学方程式为 。
(5)的同分异构体中,属于甲酸酯类的有 种。
【答案】(1)羧基和羟基
(2)加成反应;取代反应
(3);
(4) + + ;
(5)4
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;羧酸简介
【解析】【解答】(1)烯烃与溴加成反应生成,可知烯烃为单烯烃结合给出的已知信息②可以写出该烯烃的结构简式,同时的结构简式为,
之后在碱性条件下水解,所以的结构,之后再进行催化氧化,因为端基上的羟基连的碳上有氢,所以端基上的羟基被氧化为醛基;结构为,之后再被氧化为羧酸,所以的结构简式,故的官能团为羧基和羟基;
故答案为: 羧基和羟基 ;
(2)根据上一问的分析①的反应为烯烃与溴的加成反应,故反应类型为加成反应;②为卤代烃水解反应,所以②的反应为取代反应;
故答案为: 加成反应 ; 取代反应 ;
(3)通过反应条件可知反应⑤为取代反应,所以A为烷烃,又因为产物为,可以推出A为乙烷,A发生取代反应生成的产物有两种可能或,两种卤代烃水解之后变成B,结构可能为、,结合已知信息一个碳原子上连两个羟基不稳定会脱水所以产物为、,根据下一步发生的酯化反应可知为,B为,那么为,结合第一问分析可知的结构简式为;
故答案为: ; ;
(4)根据反应⑧的条件以及反应物的结构简式和,可以判断该反应为酯化反应,故该反应的方程式为++;
故答案为:++; ;
(5)根据小问一的分析结构为,其同分异构体属于甲酸类的有以下4种。
故答案为:4;
【分析】确定反应类型与烯烃结构最终产物为酯化反应的结果,先分析原料烯烃C5H10:其核磁共振氢谱有 4 组峰,峰面积比2:2:3:3,说明分子含 4 种等效氢且数量对应,结合烯烃的不饱和度,可推出其结构为CH3CH2CH=CHCH3(对称结构,符合氢谱特征)。烯烃与溴加成生成 C5H10Br2,结构为CH3CH2CHBrCHBrCH3;碱性水解后得到二元醇 C5H12O2(羟基取代溴原子);催化氧化将羟基转化为醛基,生成 C5H10O2(含两个醛基);进一步氧化醛基为羧基,最终得到二元羧酸HOOCCH2CH2CH2COOH(对应 C5H10O3的结构)。A为烷烃,结合最终产物的酯化反应,反推A为乙烷(C2H6):乙烷发生取代反应生成卤代物,有两种可能(一卤代或多卤代);卤代物水解时,若生成 “一个碳原子连两个羟基” 的结构,会因不稳定脱水,最终仅能得到稳定产物CH2(OH)COOH(羟基乙酸)。
(1)烯烃与溴加成反应生成,可知烯烃为单烯烃结合给出的已知信息②可以写出该烯烃的结构简式,同时的结构简式为,
之后在碱性条件下水解,所以的结构,之后再进行催化氧化,因为端基上的羟基连的碳上有氢,所以端基上的羟基被氧化为醛基;结构为,之后再被氧化为羧酸,所以的结构简式,故的官能团为羧基和羟基;
(2)根据上一问的分析①的反应为烯烃与溴的加成反应,故反应类型为加成反应;②为卤代烃水解反应,所以②的反应为取代反应;
(3)通过反应条件可知反应⑤为取代反应,所以A为烷烃,又因为产物为,可以推出A为乙烷,A发生取代反应生成的产物有两种可能或,两种卤代烃水解之后变成B,结构可能为、,结合已知信息一个碳原子上连两个羟基不稳定会脱水所以产物为、,根据下一步发生的酯化反应可知为,B为,那么为,结合第一问分析可知的结构简式为;
(4)根据反应⑧的条件以及反应物的结构简式和,可以判断该反应为酯化反应,故该反应的方程式为+ +;
(5)根据小问一的分析结构为,其同分异构体属于甲酸类的有以下4种。
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