山西省晋中市联考2024-2025学年高三上学期9月月考化学试题 含解析

2024~2025学年高三9月质量检测卷化学考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2.答題前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5.毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4.本卷命题范围：物质的分类及转化、离子反应、氧化还原反应、物质的量、金属及其化合物、非金属及其化合物。5.可能用到的相对原子质量：H-1C-12O-16S-32Cl-35.5Fe-56Ba-137一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共计42分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1.化学与生活、生产等密切相关。下列说法正确的是A.聚氯乙烯可用于制作不粘锅的耐热涂层B.使用跨临界直冷制冰过程没有发生化学变化C.夏天雷雨过后感觉到空气清新是因为产生了少量D.《抱朴子》中“丹砂烧之成水银”，描述的是熔化过程【答案】B【解析】【详解】A．聚氯乙烯高温分解生成有毒物质，A错误；B．使用跨临界直冷制冰过程没有产生新物质，属于物理变化，B正确；C．为红棕色有刺激性气味气体，夏天雷雨过后感觉到空气清新是因为产生了臭氧，C错误；D．“丹砂烧之成水银”，描述的是分解生成水银和硫的过程，属于化学变化，D错误；答案选B。2.下列不能区分NO2和溴蒸气的试剂是A.蒸馏水 B.AgNO3溶液C.湿润的淀粉碘化钾试纸 D.四氯化碳【答案】C【解析】【详解】A．溴水为橙色，二氧化氮与水反应后溶液为无色，现象不同，可鉴别，A不合题意；B．溴与硝酸银溶液反应生成淡黄色沉淀AgBr，二氧化氮与水反应生成硝酸、NO，现象不同，可鉴别，B不合题意；C．溴可氧化KI生成I2，二氧化氮与水反应生成HNO3具有强氧化性，也能将KI氧化为I2，淀粉遇碘变蓝，现象相同，不能鉴别，C符合题意；D．溴易溶于四氯化碳，二氧化氮难溶于四氯化碳，现象不同，可鉴别，D不合题意；故答案为：C。3.铜器久置于空气中会和空气中的水蒸气、CO2、O2作用产生“铜绿”[Cu2(OH)2CO3]。“铜绿”不稳定，能跟酸反应生成铜盐，受热生成CuO等。上述过程中，没有涉及的基本反应类型是A.复分解反应 B.化合反应 C.置换反应 D.分解反应【答案】C【解析】【详解】由题干信息可知，铜器久置于空气中会和空气中的水蒸气、CO2、O2作用产生“铜绿”[Cu2(OH)2CO3]，反应方程式为：2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3，该反应属于化合反应，“铜绿”不稳定，能跟酸反应生成铜盐，反应方程式为：Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑，该反应属于复分解反应，受热生成CuO，反应方程式为：Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑，该反应属于分解反应，故未涉及置换反应，故答案为：C。4.与硝酸反应所得还原产物与硝酸的浓度密切相关。若一定量的与某浓度的硝酸完全反应，所得还原产物只有，则参加反应的与的物质的量之比为A. B. C. D.2：3【答案】A【解析】【详解】Zn与硝酸反应所得还原产物只有NH4NO3，则硝酸中的N元素的化合价由+5价降低为-3价，Zn元素的化合价由0价升高为+2价，根据得失电子守恒，则有:n(Zn)(2-0)=n(HNO3)[5-(-3)]，解得消耗的锌与作为氧化剂的硝酸的物质的量之比为n(Zn):n(HNO3)=4:1；另有部分生成物还为硝酸根离子，n()=2n(Zn)+n()=41=9，则参加反应的与的物质的量之比为4:(1+9)=2:5；答案选A。5.黑火药是我国古代四大发明之一，其爆炸反应的化学方程式为。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A.溶液中含氧原子的数目为B.溶液中含的数目为C.中含氮原子的数目为D.每生成，上述反应中转移电子的数目为【答案】D【解析】【详解】A．溶液中除了硝酸钾中含有O原子，还有水分子中也含有O原子，故A错误；B．S2-会水解，故1L0.1mol/LK2S溶液中含S2-数目小于0.1NA，故B错误；C．没有指明标准状况无法根据体积计算出原子数目，故C错误；D．该反应生成3molCO2转移电子12moL，因此每生成1molCO2转移电子4moL，即转移电子的数目为，故D正确；故答案选D。6.下列关于各实验装置的说法错误的是A.装置甲可用于洗涤BaSO4B.装置乙可用于除去CO2气体中混有的HClC.装置丙可用于制取、收集并吸收HClD.装置丁制备氨气时，试管口放置一团棉花【答案】B【解析】【详解】A．洗涤沉淀的操作是向漏斗中加入清水至浸没沉淀，待水沥干后重复2~3次，故装置甲可用于洗涤BaSO4，A不合题意；B．由Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3可知，装置乙中不可用饱和碳酸钠溶液来除去CO2气体中混有的HCl，而应该使用饱和的NaHCO3溶液，B符合题意；C．浓硫酸具有吸水性，则向浓盐酸中加入浓硫酸能够制得HCl，且HCl的密度大于空气采用向上排空气法收集，故装置丙可用于制取、收集并吸收HCl，C不合题意；D．实验室用Ca(OH)2和NH4Cl共热来制备NH3，且NH3的密度比空气小采用向下排空气法收集，故装置丁制备氨气时，试管口放置一团棉花，D不合题意；故答案为：B。7.下列反应的离子方程式书写正确的是A.Fe(OH)3固体溶于HI溶液：B.钠与水反应：C.NH4HCO3溶液与过量KOH浓溶液共热：D.向氨水中通入少量【答案】C【解析】【详解】A．已知Fe3+能够氧化I-生成I2，故Fe(OH)3固体溶于HI溶液的离子方程式为：，A错误；B．钠与水反应的离子方程式为：，原离子方程式电荷不守恒，B错误；C．NH4HCO3溶液与过量KOH浓溶液共热生成NH3、K2CO3和H2O，故离子方程式为：，C正确；D．向氨水中通入少量SO2生成(NH4)2SO3，反应的离子方程式为，D错误；故答案为：C。8.下列物质的主要成分及用途的对应关系正确的是选项ABCD物质钡餐金刚砂漂粉精光导纤维主要成分BaCO3SiCNaClOSiO2用途肠胃透视内服药剂耐高温材料环境消毒剂传输电信号A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】【详解】A．BaCO3能与胃酸中的HCl反应产生重金属离子Ba2+，能使蛋白质变性而使人体中毒，钡餐是BaSO4，A错误；B．金刚砂主要成分是SiC，具有空间网状结构，具有很高的熔点沸点，故能作耐高温结构材料，B正确；C．漂粉精的主要成分不是NaClO，而是Ca(ClO)2，C错误；D．光导纤维的主要成分是SiO2，但光导纤维是具有良好的导光性能，而不是导电能力，D错误；故答案为：B。9.下列选项中的物质能按图示路径转化的是选项甲乙丙ABCDAlA.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】【详解】A．Fe2O3无法直接得到，A项不符合题意；B．中加入后可以产生，中加入可以产生，中加入后可以产生，中加入后可以产生，B项符合题意；C．与O2在加热的条件下发生反应产生，与水反应产生，与水反应产生，但无法得到，C项不符合题意：D．Al与O2在点燃的条件下发生反应产生，与溶液反应可得到，不能得到，D项不符合题意；故选B。10.下列实验方案能达到实验目的的是选项实验目的实验方案A证明木炭与浓硝酸能够发生反应将灼热的木炭加入浓硝酸中，观察是否有红棕色气体产生B验证久置的Na2SO3是否变质取少量久置的亚硫酸钠样品溶于除氧蒸馏水中，加入足量的稀盐酸，再滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀出现C测定纯碱样品(含NaCl)的纯度取一定质量的纯碱样品与足量的盐酸反应，用碱石灰吸收产生的气体，测定碱石灰的增重D检验钾盐中是否含有硫元素向钾盐固体中滴加浓盐酸，将产生的气体通入品红溶液，观察品红溶液是否褪色A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】【详解】A．浓硝酸受热也会分解出二氧化氮气体，会干扰实验，A不合题意；B．加入盐酸除去Na2SO3，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀生成则说明Na2SO3中含有Na2SO4，从而证明Na2SO3已氧化变质，B符合题意；C．盐酸易挥发，生成的CO2中含有HCl、水蒸气，CO2、HCl和水蒸气都能被碱石灰吸收，无法利用增重数据计算Na2CO3的质量，故纯度无法计算，C不合题意；D．KMnO4与浓盐酸反应能够生成Cl2，Cl2也能使品红溶液褪色，根据实验现象不能确定某钾盐中含有S元素，D不合题意；故答案为：B。11.如图，实验小组先向溶液中通入，未观察到明显的现象，再通入气体R，观察到大需量白色沉淀出现，则制备气体R所需的反应物不可能是A. B.C. D.【答案】D【解析】【分析】SO2通入BaCl2溶液中，部分SO2溶于水，部分SO2与水反应形成H2SO3，H2SO3酸性弱于盐酸，因此H2SO3不能与BaCl2反应生成BaSO3沉淀。若要生成沉淀，可以通入氧化剂将氧化为，产生BaSO4沉淀，也可以加入碱性物质与SO2反应生成，产生BaSO3沉淀。【详解】A．KMnO4与浓盐酸反应生成氯气，氯气可与SO2反应：2H2O＋SO2+Cl2=H2SO4+2HCl，将SO2氧化为，Ba2+与反应生成BaSO4沉淀，故A不符合题意；B．Ca(OH)2与氯化铵固体加热条件下可以产生NH3，NH3可以与SO2在溶液中反应生成，Ba2+与反应生成BaSO3沉淀，故B不符合题意；C．Cu与浓硝酸反应：4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，生成NO2，NO2可以将氧化为，Ba2+与反应生成BaSO4沉淀，故C不符合题意；D．硫化亚铁与盐酸反应产生H2S，H2S与SO2反应产生硫单质，溶液中产生淡黄色的沉淀，与题中现象不符合，故D符合题意；故答案选D。12.类比思想是化学学习中的重要思想。下列各项中由客观事实类比得到的结论正确的是选项客观事实类比结论A的溶解度比的大的溶解度比的大B与溶液反应生成黑色CuS沉淀与溶液反应也生成黑色FeS沉淀C与反应生成和与反应生成和D可作净水剂也可作净水剂A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】【详解】A．由于碳酸钙是一种沉淀，则Ca(HCO3)2溶解度比CaCO3大，但碳酸氢钠的溶解度小于Na2CO3，A错误；B．FeS难溶于水，能溶于强酸，假设反应发生，则与溶液反应生成FeS与硫酸，不符合事实，因此硫化氢不能与硫酸亚铁发生反应生成FeS沉淀，B错误；C．亚硫酸钠能被氧气氧化为硫酸钠，SO2与Na2O2发生氧化还原反应生成Na2SO4，C错误；D．是强酸弱碱盐，铝离子发生水解反应生成氢氧化铝胶体，中铁离子发生水解反应生成氢氧化铁胶体，水解产生胶体具有吸附性，可作净水剂，D正确；故选D。13.对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。以废弃铅锌矿产生的废液［主要含H2SO4和As(Ⅲ)等]和窑渣(主要含FeS、CuS、CuFeS2、Fe2O3、SiO2等)回收FeAsO4·2H2O与Fe2O3的工艺流程如图所示：已知：CuS、CuFeS2不溶于稀硫酸，在有O2存在下可与稀硫酸反应。下列说法错误的是A.滤渣1主要成分为S、SiO2 B.“氧化”时，H2O2转化为H2OC.FeAsO4·2H2O沉淀中铁显+2价 D.“水解”时，Fe2O3的作用是调节溶液的pH【答案】C【解析】【分析】废液主要含H2SO4和As(Ⅲ)等，加入双氧水，氧化As(Ⅲ)为As(Ⅴ)，窑渣主要含FeS、CuS、CuFeS2、Fe2O3、SiO2等，将氧化后的废液加入窑渣并通入氧气，CuS、CuFeS2不溶于稀硫酸，在有O2存在下可与稀硫酸反应，不反应，SiO2过滤除去，得到的滤液中含有铁离子、铜离子，As(Ⅴ)以及过量的硫酸，向滤液中继续通入氧气，得到FeAsO4•2H2O沉淀，过滤，向滤液中加入铁粉，置换出铜单质，再过滤，向滤液中通入氧气，加入Fe2O3，过滤，滤渣2最后可得Fe2O3，滤液进一步处理，据此分析作答。【详解】A．由分析可知，滤渣1主要成分为S、SiO2，A正确；B．根据分析可知，“氧化”时，H2O2使As(Ⅲ)转化成As(Ⅴ)，As的化合价升高，则H2O2中O化合价降低，则转化为H2O，B正确；C．已知FeAsO4·2H2O沉淀中As的化合价为+5价，O为-2价，H为+1价，故铁显+3价，C错误；D．“水解”时，加Fe2O3的作用是调节溶液的pH，即中和Fe3+水解生成的H+，使Fe3+沉淀完全，且不引入新的杂质，D正确；故答案为：C。14.有一水溶液中含有Ba2+、K+、Mg2+、、、Cl-、中的若干种(忽略水电离产生的H+、OH-)。现取2份100mL该溶液进行如下实验：①第一份加足量NaOH溶液，加热，收集到气体1.12L(标准状况下)；②第二份加足量BaCl2溶液，得8.96g沉淀，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为6.99g。下列关于原溶液的推测正确的是A.一定存在Mg2+ B.C. D.一定含有K+，可能含有Cl-【答案】D【解析】【分析】由题干信息可知，①第一份加足量NaOH溶液，加热，收集到气体1.12L(标准状况下)，说明原溶液中含有，与NaOH溶液加热反应生成NH3，n()=n(NH3)==0.05mol，②第二份加足量BaCl2溶液，得8.96g沉淀，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为6.99g，说明原溶液中含有和，由于BaSO4、BaCO3、MgCO3均为沉淀，则一定不含Ba2+和Mg2+，n()==0.03mol，n()==0.01mol，2n()+n()＞n()，根据电荷守恒可知，原溶液中一定含有K+，K+的物质的量至少为2n()+2n()-n()=2×0.03+2×0.01-0.05=0.03，还可能含有Cl-，则K+的物质的量还可能更多，据此分析解题。【详解】A．由分析可知，原溶液中一定不存在Mg2+，A不合题意；B．由分析可知，原溶液中一定含有K+，K+的物质的量至少为0.03mol，则，B不合题意；C．由分析可知，原溶液中一定不存在Ba2+，C不合题意；D．由分析可知，原溶液中一定含有K+，可能含有Cl-，D符合题意；故答案为：D。二、非选择题(本题共4小题，共58分)15.过硫酸铵是一种白色晶体，其水溶液受热易分解，常用作半导体材料表面处理剂。实验室以氨气、过氧化氢和浓硫酸为原料可制备少量的，实验装置(夹持仪器已省略)如图所示：回答下列问题：（1）写出该制备反应的化学方程式：___________。（2）装置A中的固体试剂是___________(填试剂名称)。（3）装置B中仪器的名称是___________，反应过程中应将装置B置于冷水浴中，其主要目的是防止温度过高导致分解、增大氨气在溶液中的溶解度以及___________。（4）装置和D的作用分别是___________、___________。（5）反应结束后仪器B中的溶液经减压蒸发、___________、过滤、洗涤、干燥可获得粗品。（6）中硫元素的化合价为+6，则该物质中价O和价O的原子个数之比为___________，酸性条件下可将溶液中的Mn2+氧化为，同时生成，该反应常用于的鉴定，写出该反应的离子方程式：___________。【答案】（1）（2）碱石灰（或氢氧化钠固体、氧化钙）（3）①.三颈烧瓶②.防止H2O2分解（4）①.安全瓶，防止倒吸②.吸收多余的氨气，防止污染环境（5）结晶（6）①.1:3②.【解析】【分析】装置A是制备氨气的装置，可以将浓氨水滴在碱石灰（或氢氧化钠、氧化钙）上制得，通入装有过氧化氢和浓硫酸的三颈烧瓶中制备少量的；小问1详解】根据题意，实验室以氨气、过氧化氢和浓硫酸为原料可制备少量的，则制备反应的化学方程式为；【小问2详解】装置A是制备氨气的装置，可以将浓氨水滴在碱石灰（或氢氧化钠、氧化钙）上，则A中的固体试剂是碱石灰（或氢氧化钠固体、氧化钙）；【小问3详解】装置B中仪器的名称是三颈烧瓶，反应过程中应将装置B置于冷水浴中，其主要目的是防止温度过高导致分解、增大氨气在溶液中的溶解度以及防止H2O2分解；【小问4详解】装置C的作用是安全瓶，防止倒吸；装置D的作用是吸收多余的氨气，防止污染环境；【小问5详解】是白色晶状粉末，易溶于水，其水溶液受热易分解，则反应结束后仪器B中的溶液经减压蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥可获得粗品；【小问6详解】中硫元素的化合价为+6，设该物质中价O原子有x个，则价O的原子有(8-x)个，则有-x-2(8-x)+62=-2，得x=2，故价O和价O的原子个数之比为2:6=1:3；中硫元素化合价为+6，则该物质中-1价O和氧化为，同时生成为，酸性条件下(NH4)2S2O8可将溶液中的Mn2+氧化为，同时生成为，该反应常用于Mn2+的鉴定，该反应的离子方程式为:。16.硫、氮及其化合物与生产、生活、环境等密切相关。回答下列问题：（1）北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。胆矾的化学式为___________，“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，发生反应的离子方程式为___________。（2）某实验过程如图所示。①图I中发生反应的离子方程式为___________。②图Ⅲ的试管中观察到的现象是___________。（3）既可以称为铵盐，也可以称为硫酸盐、硝酸盐，其分类方法是___________。受撞击生成和的物质的量之比为，则生成时，转移电子的物质的量为___________。（4）有毒，有多种方法可脱除尾气中的。①在一定条件下，用氧化。随着参加反应的变化，氧化产物不同。当时，氧化产物的分子式为___________。②生物脱的原理为：I．Ⅱ．反应Ⅱ中氧化速率与温度、pH的关系如图1、图2所示。由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为___________。若反应温度过高，反应速率下降，其原因是___________。（5）将一定比例的和的混合气体，匀速通入装有催化剂的反应器中，反应相同时间的去除率随反应温度的变化曲线如图3所示。当反应温度高于380℃时，的去除率迅速下降的原因可能是___________(不考虑催化剂活性的变化)。【答案】（1）①.②.Fe+Cu2+=Cu+Fe2+（2）①.②.铜片继续溶解，产生无色气体，气体溢出后变为红棕色（3）①.交叉分类法②.4mol（4）①.H2SO4②.pH=2.0，30℃③.温度过高，硫杆菌失去活性，反应速率减小（5）反应为放热反应，，随温度升高，平衡向逆反应方向移动，NOx的去除率迅速下降【解析】【小问1详解】胆矾的化学式为，“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，指铁置换铜的反应，离子方程式为Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；【小问2详解】图I中发生铜和稀硝酸的反应，离子方程式为；Ⅱ中反应停止是由于氢离子消耗完，图Ⅲ的试管中加入的稀硫酸补充了氢离子，反应继续发生，故观察到的现象是铜片继续溶解，产生无色气体，气体溢出后变为红棕色；【小问3详解】(NH4)2SO4、NH4NO3既可以称为铵盐，也可以称为硫酸盐、硝酸盐，其分类方法是交叉分类法；NH4NO3受撞击生成N2和NO2的物质的量之比为3:2，化学方程式为4NH4NO3=3N2+2NO2+8H2O，可知4个-3价N变为0价，2个+5价N变为0价，2个+5价N变为+4价，故3N2~12e-，则生成1molN2时，转移电子的物质的量为4mol；【小问4详解】①当时，即4molH2O2与1molH2S反应，O元素从-1价降为-2价，4molH2O2转移8mol电子，即1molH2S也要转移8mol电子，S元素即从-2价升为+6价，氧化产物的分子式为H2SO4；②由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为pH=2.0，30℃；若反应温度过高，硫杆菌失去活性，反应速率减小；【小问5详解】当反应温度高于380℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是反应为放热反应，，随温度升高，平衡向逆反应方向移动，NOx的去除率迅速下降。17.利用废旧镀锌铁皮制备磁性胶体粒子及的工艺流程如图所示：已知：Zn与NaOH溶液反应的化学方程式为。回答下列问题：（1）“碱溶”前，废旧镀锌铁皮需剪碎，其目的是___________。（2）“调”时，所加试剂为稀硫酸，写出发生反应的离子方程式：___________。（3）“煅烧”前需要洗涤，检验沉淀是否洗净的操作及现象为___________。（4）“煅烧”时发生反应的化学方程式为___________。（5）“酸溶2”过程中发生反应的离子方程式为___________。（6）制备胶体粒子的过程中，必须持续通入，目的是___________；胶体粒子中与的数目之比为___________。【答案】（1）增大碱浸反应的接触面积，提高反应速率，提高原料利用率（2）（3）取最后一次洗涤液与试管中，加入稀盐酸，将生成的气体通入澄清石灰水中，若石灰水不变浑浊，则证明已经洗涤干净，若石灰水变浑浊，则未洗涤干净（4）（5）2H++Fe=Fe2++H2↑（6）①.Fe2+被氧气氧化为Fe3+②.1：2【解析】【分析】废旧镀锌铁皮加入氢氧化钠溶液中反应，发生反应：，铁不溶解，过滤得到滤液为，滤渣为铁，调节滤液pH生成氢氧化锌沉淀，酸溶后生成Zn2+，加入碳酸钠沉锌，得到，煅烧得到氧化锌；滤渣加入稀盐酸酸溶，再加入适量过氧化氢，调节溶液PH=1～2，部分氧化亚铁离子为铁离子，得到含Fe2+、Fe3+的溶液，加热NaOH，加热促进水解生成四氧化三铁胶体粒子，据此解答。【小问1详解】将废旧镀锌铁皮需剪碎，增大碱浸反应的接触面积，提高反应速率，提高原料利用率；【小问2详解】“调”时，与稀硫酸反应生成氢氧化锌，离子方程式为；【小问3详解】检验沉淀是否洗净主要检验的是碳酸根是否洗净，操作方法和现象为：取最后一次洗涤液与试管中，加入稀盐酸，将生成的气体通入澄清石灰水中，若石灰水不变浑浊，则证明已经洗涤干净，若石灰水变浑浊，则未洗涤干净；【小问4详解】“煅烧”时，转化为ZnO，化学方程式为；【小问5详解】“酸溶2”过程中发生反应是铁和稀盐酸反应，离子方程式为2H++Fe=Fe2++H2↑；【小问6详解】制备胶体粒子的过程中，必须持续通入，目的是防止Fe2+被氧气氧化为Fe3+；胶体粒子