精品解析：　黑龙江省哈尔滨工业大学附属中学校2024届高三下学期五模化学试题

2024届高三第五次(化学)模拟考试试卷 考试时间：75分钟，试卷满分：100分 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。 2.请将答案正确填写在答题卡上。 第I卷(选择题) 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-3 O-16 Al-27 S-32 Cl-35.5 Cr-52 Co-59 Ga-70 一、单选题(每题3分，共45分) 1. 我国著名化学家徐光宪曾指出：“化学是不断发明和制造对人类更有用的新物质的科学。化学科学是现代科学技术发展的重要基础科学。”下列说法正确的是 A. 5G时代某三维存储器能储存海量数据，其半导体衬底材料是SiO2 B. 铁磁流体液态机器人中驱动机器人运动的磁铁的主要成分是Fe2O3 C. 三苯基铋在石墨烯中加热得到铋纳米球胶体，铋纳米球的直径在1nm以下 D. 氨硼烷(BH3NH3)作为一种储氢材料备受关注，氨硼烷分子中只存在极性共价键 2. 下列化学用语表示正确的是 A. 用电子式表示HCl的形成过程： B. 2-丁烯的键线式： C. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： D. 基态氧原子核外电子轨道表示式： 3. 25℃时，利用(反应Ⅰ)获得：()，同时将生成的溶于水形成的溶液Ⅱ，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ中转移电子的数目为 B. 反应Ⅰ中形成键的数目为 C. 反应Ⅰ产物中电子的数目为 D. 溶液Ⅱ中含的数目为 4. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A. Na(s)Na2O(s)NaOH(aq) B. FeCl3(aq)Fe(OH)3(胶体)Fe2O3(s) C. CuSO4(aq)Cu(OH)2(s)Cu2O(s) D. FeS2(s)SO2(g)H2SO4(aq) 5. 聚乳酸(PLA)是一种生物可降解材料。低相对分子质量PLA可由乳酸直接聚合而成，高相对分子质量PLA的制备过程如下图所示。 下列说法正确的是 A. 乳酸生产中间体时，原子利用率能达到100% B. PLA易溶于水 C. 1mol乳酸最多能消耗2molNaOH D. 由乳酸直接生成低相对分子质量PLA的反应属于缩聚反应 6. 下列操作规范且能达到实验目的的是 A. 图甲测定醋酸浓度 B. 图乙测定中和热 C. 图丙稀释浓硫酸 D. 图丁萃取分离碘水中的碘 7. 下列离子方程式正确的是 A. 用醋酸清洗水垢： B. 腐蚀印刷电路板： C. 溶液中加入过量的浓氨水： D. 苯酚钠溶液中通入少量的气体：＋CO2＋H2O→＋ 8. 某科研团队从铬钒渣中分离钒并制备Cr(OH)3的流程如下： 已知：①“溶解”后所得滤液为Na2CrO4、Na[Al(OH)4]和NaVO3的混合溶液； ②Cr的最高价含氧酸根离子在酸性介质中主要以存在，在碱性介质中主要以存在。 下列说法错误的是 A. “灼烧”步骤的尾气中含CO2 B. “沉铝”步骤的离子方程式为 C. “分离钒”之后Cr元素的存在形式主要为 D. “转化沉铬”步骤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3 9. X、Y、Z、W为前四周期的四种元素，原子序数依次增大。的周期数等于原子序数，基态元素原子的价电子排布式为，是地壳中含量最高的元素，元素正三价离子的3d轨道为半充满状态。下列说法错误的是 A. 最简单氢化物的沸点： B. 的键角大于的键角 C. 由X、Y、Z三种元素形成的化合物一定为共价化合物 D. 由和两种元素形成的某种晶体的晶胞结构如图，该晶体的化学式可表示为 10. 一种以和为电极、水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时，可插入层间形成。下列说法错误的是 A. 放电时为正极 B. 放电时由负极向正极迁移 C. 充电总反应： D. 充电阳极反应： 11. 一种从照相底片中回收单质银的方法如下： 步骤1：用Na2S2O3溶液浸泡照相底片，未曝光的AgBr转化成Na3[Ag(S2O3)2]而溶解。 步骤2：在步骤1所得溶液中加稍过量Na2S溶液，充分反应后过滤出黑色沉淀。 步骤3：将黑色沉淀在空气中灼烧，回收单质银。 下列说法正确的是 A. 步骤1所得[Ag(S2O3)2]3-中Ag+提供孤电子对 B. 步骤2所得滤液中大量存在的离子：Na+、Ag+、S2O、S2- C. 步骤3灼烧时可用足量NaOH溶液吸收尾气 D. Na2S晶胞(如图所示)中每个Na+周围距离最近的S2-有8个 12. 不对称催化羟醛缩合反应的循环机理如下图所示。下列说法不正确的是 A. 步骤①和②的有机产物可通过红外光谱鉴别 B. 步骤③和④的反应均涉及手性碳原子的生成 C. 步骤⑤的产物L脯氨酸是该反应的催化剂 D. 若用苯甲醛和 作为原料，也可完成上述羟醛缩合反应 13. 高纯镓是制备第三代半导体的重要原料，其化学性质与铝相似。下图为工业精炼镓的装置示意图。下列说法不正确的是 A. 阴极的电极反应为 B. 电解过程中，阳极室中的物质的量减小 C. 电路中每转移电子，理论上粗镓熔融液减少 D. 电解后粗镓中的以离子形式进入溶液中 14. 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 检验溶液中是否存在 向盛有该溶液的试管中加入浓NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 B 检验牺牲阳极法保护金属Fe的效果 将部分裹有Zn皮的铁钉置于盐酸中，向其中滴加溶液 C 检验淀粉是否水解 向淀粉溶液中滴加少量稀硫酸，加热一段时间后，向其中滴加碘水 D 检验氯气是否具有漂白性 向盛有鲜花的集气瓶中通入Cl2，观察鲜花颜色的变化 A. A B. B C. C D. D 15. 常温下，分别在、、HNO2溶液中滴加NaOH溶液，溶液pX[，X代表、、]与pH的关系如图所示。已知：。下列说法错误的是 A. B. 的数量级为 C. 相同条件下，比更易溶于HNO2 D. d点存在 第II卷(选择题) 二、解答题(共55分) 16. 废旧锂离子电池正极材料的主要成分为(Al、LiCoO2、Ni、Mn、Fe等)。某厂按如图流程对废旧锂离子电池的正极进行回收再生。回答有关问题： 已知：①P204【二(2乙基己基)磷酸酯】常用于萃取锰。 ②507(2-乙基己基磷酸-2-乙基己酯)和Cyanex272【二(2，4，4)三甲基戊基次磷酸】常用于萃取钴和镍。 （1）Fe的原子序数为26，则Fe在周期表中的位置为第____周期____族。 （2）过氧化氢电子式为：____，在硫酸存在的条件下，正极材料粉末中LiCoO2与H2O2反应能生成使带火星木条复燃的气体，请写出反应的化学方程式：____。 （3）已知P507萃取金属离子的原理为nHR(Org)+Mn+(aq)MRn(Org)+nH+(aq)，且随着萃取过程中pH降低，萃取效率下降。萃取前先用NaOH对萃取剂进行皂化处理，皂化萃取剂萃取金属离子的反应为：nNaR(Org)+Mn+(aq)MRn(Org)+nNa+(aq)。对萃取剂进行皂化处理的原因为____。 （4）控制水相pH=5.2，温度为25℃，分别用P507、Cyanex272作萃取剂，萃取剂浓度对萃取分离钴、镍的影响如图1所示，由图可知，两种萃取剂中____(填“P507”或“Cyanex272)的分离效果比较好，用其做萃取剂时最适宜的萃取剂浓度大约为____mol·L-1。 图1 （5）从含硫酸钴的溶液中获得硫酸钴晶体，某同学采用不同降温方式进行冷却结晶，测得CoSO4•7H2O颗粒大小及分布情况如图2所示。根据该实验结果，为了得到颗粒大小相对均一的较大晶粒，宜选择___(填标号)方式进行冷却结晶。 A.快速降温 B.缓慢降温 C.变速降温 （6）室温下用NaOH溶液调节钴萃余液的pH=12，搅拌一段时间后，静置，分离得到淡绿色氢氧化镍固体，镍沉淀率可达99.62%。已知Ksp[Ni(OH)2]=5×10-16，则沉镍母液中Ni2+的浓度为2×10-11mol·L-1时，pH=____(已知：lg2=0.3，lg5=0.7) （7）回收后的锂可以用于制备还原剂LiAlH4，在有机合成中，还原剂的还原能力通常用“有效氢”表示，其含义是1克还原剂相当于多少克氢气的还原能力。LiAlH4的“有效氢”为____。(结果保留2位小数) 17. 六水合三氯化铬()可用于制备催化剂、媒染剂和聚合胶黏剂。实验室用铬酸钠()为原料制备六水合三氯化铬的实验方案和装置如下： 已知：①甲醇沸点61.7℃。 ②六水合三氯化铬易溶于水、可溶于乙醇、不溶于乙醚。 ③的性质与类似。 回答下列问题： （1）仪器a的名称为___________；步骤I中使用该仪器的作用是___________。 （2）步骤I反应生成的同时有气体逸出，反应的化学方程式为___________。 （3）步骤Ⅱ中调节溶液pH不能加入过量NaOH的原因是___________(用离子方程式解释)。 （4）步骤Ⅳ中洗涤固体的方法是___________。 （5）步骤VI中“一系列操作”包括加热浓缩、冷却结晶、过滤、用少量___________洗涤、低温烘干。 （6）用碘量法测定产品纯度。称取6.0g产品，在强碱性条件下，加入过量溶液，小火加热使完全转化为，再继续加热煮沸一段时间。冷却至室温后，滴入适量稀硫酸使转化为，再加入蒸馏水将溶液稀释至250mL。取25.00mL溶液，加入过量KI溶液，滴加2-3滴淀粉溶液，用0.3000标准溶液滴定，发生反应：，三次平行实验测得消耗标准溶液体积的数据如下： 第1次 第2次 第3次 20.05mL 20.30mL 19.95mL ①“继续加热煮沸一段时间”的目的是___________。 ②滴定终点的现象为___________。 ③该产品的纯度为___________%(结果保留1位小数)。 18. 当今世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。其中用为原料合成甲醇 过程主要涉及以下反应： 反应I： 反应II： 反应III： （1）根据盖斯定律，反应III的___________。 （2）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了与在催化剂表面生成和的部分反应历程，如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。 反应历程中反应速率最快一步的能垒(活化能)的Ex0=___________eV。并写出该历程的化学方程式___________。 （3）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有___________(填字母)。 A. 加入反应1的催化剂，可以降低反应的活化能及反应热 B. 及时分离出，可以使得反应I的正反应增大 C. 增大的浓度，有利于提高的平衡转化率 D. 升高温度，反应正向移动，反应III逆向移动 （4）减压，甲醇产率将___________(填“升高“不变“降低”或“无法确定)：若原料二氧化碳中掺混一氧化碳，随一氧化碳含量的增加，甲醇产率将___________(填“升高不变"降低"或“无法确定”)。 （5）加入新催化剂使和在密闭容器中只发生反应I、II、CO2平衡转化率和甲醇选择率(甲醇选择率是指转化生成甲醇的物质的量分数)与温度的变化趋势如图所示。 ①由图计算，时达到平衡时，的体积分数是___________(保留两位有效数字)。 ②时，若反应后体系的总压为反应I的Kp=_____(列出计算式)。(为压强平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中用体分压代替浓度，气体的分压等于总压乘以物质的量分数。) 19. 某药物成分I具有抗炎、抗病毒、抗氧化等生物活性，其合成路线如下： 已知：+R3-CHO + 回答下列问题： （1）H中含氧官能团名称为___________。 （2）在NaOH 溶液中，C→D的化学方程式为___________。 （3）D→E的反应类型为___________。 （4）G的结构简式为___________。 （5）化合物A的同分异构体满足以下条件的有___________种(不考虑立体异构)； i．含苯环 ⅱ.含硝基，且硝基与碳原子相连。 （6）参照上述流程，设计以HCHO 和(R基自己确定)为原料合成的路线如下： 则X的结构简式为___________，Y的结构简式为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024届高三第五次(化学)模拟考试试卷 考试时间：75分钟，试卷满分：100分 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。 2.请将答案正确填写在答题卡上。 第I卷(选择题) 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-3 O-16 Al-27 S-32 Cl-35.5 Cr-52 Co-59 Ga-70 一、单选题(每题3分，共45分) 1. 我国著名化学家徐光宪曾指出：“化学是不断发明和制造对人类更有用的新物质的科学。化学科学是现代科学技术发展的重要基础科学。”下列说法正确的是 A. 5G时代某三维存储器能储存海量数据，其半导体衬底材料是SiO2 B. 铁磁流体液态机器人中驱动机器人运动的磁铁的主要成分是Fe2O3 C. 三苯基铋在石墨烯中加热得到铋纳米球胶体，铋纳米球的直径在1nm以下 D. 氨硼烷(BH3NH3)作为一种储氢材料备受关注，氨硼烷分子中只存在极性共价键 【答案】D 【解析】 【详解】A．半导体衬底材料是单晶硅，SiO2是制造光纤的材料，A项错误； B．磁铁的主要成分是Fe3O4，B项错误； C．铋纳米球的直径在1~100nm之间，C项错误； D．氨硼烷(BH3NH3)分子中存在B—H、B—N，N—H键，均是极性共价键，D项正确； 故选D。 2. 下列化学用语表示正确的是 A. 用电子式表示HCl的形成过程： B. 2-丁烯的键线式： C. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： D. 基态氧原子核外电子轨道表示式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．HCl为共价化合物，形成过程为，A错误； B．为1，3-丁二烯不是2-丁烯，B错误； C．邻羟基苯甲醛分子内氢键应该由羟基中的氢原子和醛基的氧原子形成：，C错误； D．基态氧原子的核外电子排布式为1s22s22p4，符合泡利原理和洪特规则，D正确； 故选D。 3. 25℃时，利用(反应Ⅰ)获得：()，同时将生成的溶于水形成的溶液Ⅱ，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ中转移电子的数目为 B. 反应Ⅰ中形成键的数目为 C. 反应Ⅰ产物中电子的数目为 D. 溶液Ⅱ中含的数目为 【答案】A 【解析】 【详解】A．中N元素由+1价下降到0价，S元素由-2价上升到0价，参与反应时转移电子的数目为，A正确； B．由的结构可知，生成时，形成键的数目为，B错误； C．中含有2个键，N2中含有含有2个键，获得时生成4mol和8mol N2，含有(4×2+8×2)mol=24mol键，电子的数目为，C错误； D．未知溶液的体积，无法计算溶液Ⅱ中含的数目，D错误； 故选A。 4. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A. Na(s)Na2O(s)NaOH(aq) B. FeCl3(aq)Fe(OH)3(胶体)Fe2O3(s) C. CuSO4(aq)Cu(OH)2(s)Cu2O(s) D. FeS2(s)SO2(g)H2SO4(aq) 【答案】D 【解析】 【详解】A．钠在空气中燃烧生成的是Na2O2，A错误； B．向FeCl3(aq)中加入NaOH(aq)得到的是Fe(OH)3沉淀，B错误； C．蔗糖是非还原性糖，和Cu(OH)2不能反应生成Cu2O，C错误； D．各物质间转化无误，D正确； 答案选D。 5. 聚乳酸(PLA)是一种生物可降解材料。低相对分子质量PLA可由乳酸直接聚合而成，高相对分子质量PLA的制备过程如下图所示。 下列说法正确的是 A. 乳酸生产中间体时，原子利用率能达到100% B. PLA易溶于水 C. 1mol乳酸最多能消耗2molNaOH D. 由乳酸直接生成低相对分子质量PLA的反应属于缩聚反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．2分子乳酸酯化生成l分子中间体的同时生成2分子水，原子利用率不能达到100%，A项错误； B．PLA属于羧基和羟基的缩聚产物，为酯类物质，难溶于水，B项错误； C．乳酸中只有羧基能和NaOH反应，则1mol乳酸最多能消耗1molNaOH，C项错误； D．不管生成低相对分子质量还是高相对分子质量PLA，其过程均为缩聚反应，D项正确； 答案选D。 6. 下列操作规范且能达到实验目的的是 A. 图甲测定醋酸浓度 B. 图乙测定中和热 C. 图丙稀释浓硫酸 D. 图丁萃取分离碘水中的碘 【答案】A 【解析】 【详解】A．氢氧化钠溶液呈碱性，因此需装于碱式滴定管，氢氧化钠溶液与醋酸溶液恰好完全反应后生成的醋酸钠溶液呈碱性，因此滴定过程中选择酚酞作指示剂，当溶液由无色变为淡红色时，达到滴定终点，故A选； B．测定中和热实验中温度计用于测定溶液温度，因此不能与烧杯内壁接触，并且大烧杯内空隙需用硬纸板填充和大小烧杯口部平齐，防止热量散失，故B不选； C．容量瓶为定容仪器，不能用于稀释操作，故C不选； D．分液过程中长颈漏斗下方放液端的长斜面需紧贴烧杯内壁，防止液体流下时飞溅，故D不选； 综上所述，操作规范且能达到实验目的的是A项，故答案为A。 7. 下列离子方程式正确的是 A. 用醋酸清洗水垢： B. 腐蚀印刷电路板： C. 溶液中加入过量的浓氨水： D. 苯酚钠溶液中通入少量的气体：＋CO2＋H2O→＋ 【答案】D 【解析】 【详解】A．醋酸是弱电解质，不能拆成离子形式，A错误； B．电荷不守恒，应为，B错误； C．溶液中加入过量的浓氨水，应该得到硫酸四氨合铜，C错误； D．因为酸性：碳酸大于苯酚大于碳酸氢根，则苯酚钠溶液中通入少量的气体：＋CO2＋H2O→＋，D正确； 故选D。 8. 某科研团队从铬钒渣中分离钒并制备Cr(OH)3的流程如下： 已知：①“溶解”后所得滤液为Na2CrO4、Na[Al(OH)4]和NaVO3的混合溶液； ②Cr的最高价含氧酸根离子在酸性介质中主要以存在，在碱性介质中主要以存在。 下列说法错误的是 A. “灼烧”步骤的尾气中含CO2 B. “沉铝”步骤的离子方程式为 C. “分离钒”之后Cr元素的存在形式主要为 D. “转化沉铬”步骤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3 【答案】B 【解析】 【分析】铬钒渣(含Cr2O3、Al2O3、V2O3)在Na2CO3、O2作用下灼烧，钒和铬分别被氧化为相应的最高价含氧酸盐NaVO3、Na2CrO4，铝氧化物转化为Na[Al(OH)4]，溶解后所得滤液中含有Na2CrO4、Na[Al(OH)4]和NaVO3，向其中通入足量CO2气体，Na[Al(OH)4]反应转化为Al(OH)3沉淀析出，然后过滤，向滤液中加入稀硫酸调整溶液pH，使溶液显强酸性，NaVO3转化为V2O5沉淀，过滤除去沉淀，Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，然后向所得的滤液中加入NaOH、Na2C2O4，发生氧化还原反应产生Cr(OH)3沉淀，从而达到分离钒并制备Cr(OH)3的目的。 【详解】A．在“灼烧”步骤，Cr2O3、V2O3、Al2O3与Na2CO3、O2反应产生相应钠盐的同时产生CO2，因此所得的尾气中含CO2，A正确； B．“沉铝”步骤通入CO2足量，反应产生NaHCO3，该反应的离子方程式为，B错误； C．“分离钒”之后，所得溶液显强酸性，根据题意可知：Cr元素的存在形式主要为，C正确； D．具有强氧化性，与加入NaOH溶液和Na2C2O4后溶液发生氧化还原反应，Cr变为+3价的Cr3+，并与加入的NaOH溶液中的OH-转化为Cr(OH)3沉淀，发生反应：+3+H2O+4OH-=2Cr(OH)3↓+6，在该反应中为氧化剂，为还原剂，则“转化沉铬”步骤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3，D正确； 故合理选项是B。 9. X、Y、Z、W为前四周期的四种元素，原子序数依次增大。的周期数等于原子序数，基态元素原子的价电子排布式为，是地壳中含量最高的元素，元素正三价离子的3d轨道为半充满状态。下列说法错误的是 A. 最简单氢化物的沸点： B. 的键角大于的键角 C. 由X、Y、Z三种元素形成的化合物一定为共价化合物 D. 由和两种元素形成的某种晶体的晶胞结构如图，该晶体的化学式可表示为 【答案】C 【解析】 【分析】Z是地壳中含量最高的元素，Z为O；Y元素原子的价层电子排布式为，n只能为2，Y为N；X的周期数等于原子序数，X为H；W元素正三价离子的3d轨道为半充满状态，W的原子序数为26，W为Fe。 【详解】A．Y的简单氢化物为NH3，常温下为气体，Z的简单氢化物为水，常温下为液体，所以沸点：NH3<H2O，故A正确； B．NH3和H2O的中心原子均为sp3杂化，但NH3中氮原子上有一个孤电子对，而水中氧原子上有2个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥能力大于成键电子对对成键电子对的排斥能力，所以键角：H2O<NH3，故B正确； C．由X、Y、Z三种元素形成的化合物可能为硝酸铵，硝酸铵是离子化合物，故C错误； D．O2-位于晶胞的12个棱心和体心，共有个，Fe3+位于晶胞的4个顶点和3个面心，共2个，Fe2+位于晶胞内部，有1个，所以铁原子共有3个，该晶体的化学式可表示为Fe3O4，故D正确； 故选C。 10. 一种以和为电极、水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时，可插入层间形成。下列说法错误的是 A. 放电时为正极 B. 放电时由负极向正极迁移 C. 充电总反应： D. 充电阳极反应： 【答案】C 【解析】 【分析】由题中信息可知，该电池中Zn为负极、为正极，电池的总反应为。 【详解】A．由题信息可知，放电时，可插入层间形成，发生了还原反应，则放电时为正极，A说法正确； B．Zn为负极，放电时Zn失去电子变为，阳离子向正极迁移，则放电时由负极向正极迁移，B说法正确； C．电池在放电时的总反应为，则其在充电时的总反应为，C说法不正确； D．充电阳极上被氧化为，则阳极的电极反应为，D说法正确； 综上所述，本题选C。 11. 一种从照相底片中回收单质银的方法如下： 步骤1：用Na2S2O3溶液浸泡照相底片，未曝光的AgBr转化成Na3[Ag(S2O3)2]而溶解。 步骤2：在步骤1所得溶液中加稍过量Na2S溶液，充分反应后过滤出黑色沉淀。 步骤3：将黑色沉淀在空气中灼烧，回收单质银。 下列说法正确的是 A. 步骤1所得[Ag(S2O3)2]3-中Ag+提供孤电子对 B. 步骤2所得滤液中大量存在的离子：Na+、Ag+、S2O、S2- C. 步骤3灼烧时可用足量NaOH溶液吸收尾气 D. Na2S晶胞(如图所示)中每个Na+周围距离最近的S2-有8个 【答案】C 【解析】 【详解】A．步骤1所得[Ag(S2O3)2]3-中Ag+提供空轨道，而配体提供孤电子对形成配位离子，A错误； B．Ag+与S2-能形成Ag2S沉淀，Ag+与能形成络合物，故步骤2所得滤液中不可能大量存在的离子： Ag+与S2O、S2-，B错误； C．步骤3灼烧时产生SO2等酸性气体，故可用足量NaOH溶液吸收尾气，C正确； D．由Na2S晶胞图可知，一个Na2S晶胞中黑球个数为：个，白球为8个，结合化学式可知，黑球代表S2-，白球代表Na+，则每个Na+周围距离最近的S2-有4个，D错误； 故答案为：C。 12. 不对称催化羟醛缩合反应的循环机理如下图所示。下列说法不正确的是 A. 步骤①和②的有机产物可通过红外光谱鉴别 B. 步骤③和④的反应均涉及手性碳原子的生成 C. 步骤⑤的产物L脯氨酸是该反应的催化剂 D. 若用苯甲醛和 作为原料，也可完成上述羟醛缩合反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．①和②的有机产物分别为 、 ，两者含有不同的官能团，可通过红外光谱鉴别，A正确； B．同一碳原子连接四个不同的原子或者原子团的碳原子为手性碳原子，步骤③和④的生成物均有手性碳原子的生成，B正确； C．L脯氨酸在步骤①参与反应，在步骤⑤又生成，是该反应的催化剂，C正确； D．苯甲醛和 均含有苯环，不含-氢，则不可完成上述羟醛缩合反应，D错误； 故选D。 13. 高纯镓是制备第三代半导体的重要原料，其化学性质与铝相似。下图为工业精炼镓的装置示意图。下列说法不正确的是 A. 阴极的电极反应为 B. 电解过程中，阳极室中的物质的量减小 C. 电路中每转移电子，理论上粗镓熔融液减少 D. 电解后粗镓中的以离子形式进入溶液中 【答案】D 【解析】 【分析】据图可知，电解精炼法提纯镓时，铂电极II作阴极，铂电极I作阳极，电解池中的阴、阳极分别与电源的负、正极相接，阳极上活泼性强的金属Zn、Ga失电子进入溶液中，镓离子与溶液中的氢氧根离子结合生成，然后在阴极得电子生成镓，阳极区Ga的反应为Ga-3e-+4OH-=2H2O+，阴极反应为2H2O++3e-=Ga+4OH-，据此分析解答。 【详解】A．由分析可知，阴极的电极反应为，A正确； B．由分析可知，电解过程中，阳极区发生Ga-3e-+4OH-=2H2O+，阳极室中OH-的物质的量减小，B正确； C．由分析可知，阳极区发生Ga-3e-+4OH-=2H2O+，虽然阳极上还有Zn放电，但产生的Zn2+不进入NaOH溶液，而是Ga3+经Ga3+快离子导体进入NaOH溶液，故电路中每转移电子，理论上粗镓熔融液减少，C正确； D．由C项分析可知，电解后粗镓中的Zn失电子以离子形式进入粗镓熔融液，而不是NaOH溶液中，Fe比Ga更不活泼，不失电子，D错误； 故答案为：D。 14. 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 检验溶液中是否存在 向盛有该溶液的试管中加入浓NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 B 检验牺牲阳极法保护金属Fe的效果 将部分裹有Zn皮的铁钉置于盐酸中，向其中滴加溶液 C 检验淀粉是否水解 向淀粉溶液中滴加少量稀硫酸，加热一段时间后，向其中滴加碘水 D 检验氯气是否具有漂白性 向盛有鲜花的集气瓶中通入Cl2，观察鲜花颜色的变化 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．向盛有该溶液的试管中加入浓NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口成蓝色证明溶液中存在，A正确； B．将部分裹有Zn皮的铁钉置于盐酸中，露出的铁会与盐酸反应，B错误； C．向淀粉溶液中滴加少量稀硫酸，加热一段时间后，向其中滴加碘水，变蓝，证明未完全水解，或没有水解，C错误； D．向盛有鲜花的集气瓶中通入Cl2，鲜花中有水分使氯气发生反应生成HClO，D错误； 故选A。 15. 常温下，分别在、、HNO2溶液中滴加NaOH溶液，溶液pX[，X代表、、]与pH的关系如图所示。已知：。下列说法错误的是 A. B. 的数量级为 C. 相同条件下，比更易溶于HNO2 D. d点存在 【答案】B 【解析】 【分析】Mn(OH)2、Zn(OH2的物质类型相似，二者的pX随pH的变化曲线应是平行线，则曲线ad代表-lg与pH的关系，由图中a点可知可知pX=0时c(HNO2)=c(NO)，溶液的pH=3.3，此时=c(H+)=1×10-3.3；已知：，纵坐标值越大表示阳离子浓度越小，可以判断出b所在曲线表示与pH的关系曲线，c所在的曲线表示与pH的关系曲线； 【详解】A．由上述分析可知，，A正确； B．b所在曲线表示与pH的关系曲线，根据b点的坐标值，此时c(Zn2+)=1×10-6.15，c(OH-)=1×10-5，===，数量级为，B错误； C．已知：，即当c(H+)相同时，c(Mn2+)的浓度更大，故比更易溶于HNO2，C正确； D．d点溶液呈中性，电荷守恒等式为：，根据可得，D正确； 答案选B。 第II卷(选择题) 二、解答题(共55分) 16. 废旧锂离子电池正极材料的主要成分为(Al、LiCoO2、Ni、Mn、Fe等)。某厂按如图流程对废旧锂离子电池的正极进行回收再生。回答有关问题： 已知：①P204【二(2乙基己基)磷酸酯】常用于萃取锰。 ②507(2-乙基己基磷酸-2-乙基己酯)和Cyanex272【二(2，4，4)三甲基戊基次磷酸】常用于萃取钴和镍。 （1）Fe的原子序数为26，则Fe在周期表中的位置为第____周期____族。 （2）过氧化氢电子式为：____，在硫酸存在的条件下，正极材料粉末中LiCoO2与H2O2反应能生成使带火星木条复燃的气体，请写出反应的化学方程式：____。 （3）已知P507萃取金属离子的原理为nHR(Org)+Mn+(aq)MRn(Org)+nH+(aq)，且随着萃取过程中pH降低，萃取效率下降。萃取前先用NaOH对萃取剂进行皂化处理，皂化萃取剂萃取金属离子的反应为：nNaR(Org)+Mn+(aq)MRn(Org)+nNa+(aq)。对萃取剂进行皂化处理的原因为____。 （4）控制水相pH=5.2，温度为25℃，分别用P507、Cyanex272作萃取剂，萃取剂浓度对萃取分离钴、镍的影响如图1所示，由图可知，两种萃取剂中____(填“P507”或“Cyanex272)的分离效果比较好，用其做萃取剂时最适宜的萃取剂浓度大约为____mol·L-1。 图1 （5）从含硫酸钴的溶液中获得硫酸钴晶体，某同学采用不同降温方式进行冷却结晶，测得CoSO4•7H2O颗粒大小及分布情况如图2所示。根据该实验结果，为了得到颗粒大小相对均一的较大晶粒，宜选择___(填标号)方式进行冷却结晶。 A.快速降温 B.缓慢降温 C.变速降温 （6）室温下用NaOH溶液调节钴萃余液的pH=12，搅拌一段时间后，静置，分离得到淡绿色氢氧化镍固体，镍沉淀率可达99.62%。已知Ksp[Ni(OH)2]=5×10-16，则沉镍母液中Ni2+的浓度为2×10-11mol·L-1时，pH=____(已知：lg2=0.3，lg5=0.7) （7）回收后的锂可以用于制备还原剂LiAlH4，在有机合成中，还原剂的还原能力通常用“有效氢”表示，其含义是1克还原剂相当于多少克氢气的还原能力。LiAlH4的“有效氢”为____。(结果保留2位小数) 【答案】（1） ①. 四 ②. Ⅷ （2） ①. ②. 2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O （3）维持萃取过程中pH恒定 （4） ①. Cyanex272 ②. 0.4 （5）C （6）11.7 （7）0.21 【解析】 【分析】废旧锂离子电池的正极材料加入稀硫酸和双氧水，浸出液含有Al3+、Li+、Co2+、Ni2+、Mn2+、Fe3+，用P204萃取除锰，用Cyanex272萃取钴，载钴有机相经一系列操作得硫酸钴；萃取钴的余液加氢氧化钠生成氢氧化镍沉淀，过滤后的母液中加HF得到LiF。 【小问1详解】 Fe的原子序数为26，则Fe在周期表中的位置为第四周期Ⅷ族。 【小问2详解】 过氧化氢是共价化合物，电子式为 ，在硫酸存在的条件下，正极材料粉末中LiCoO2与H2O2反应能生成使带火星木条复燃的气体，该气体是氧气，说明过氧化氢中O元素化合价由-1升高为0、LiCoO2中Co元素化合价由+3降低为+2，根据得失电子守恒，反应的化学方程式为2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O； 【小问3详解】 皂化萃取剂萃取金属离子的反应为：nNaR(Org)+Mn+(aq)MRn(Org)+nNa+(aq)。皂化萃取剂萃取过程中不产生氢离子，萃取效率不下降，所以对萃取剂进行皂化处理的目的是维持萃取过程中pH恒定。 【小问4详解】 由图可知，Cyanex272比P507钴、镍萃取率的差值大，所以两种萃取剂中Cyanex272的分离效果比较好，选Cyanex272作萃取剂，浓度在0.4mol/L以后萃取率变化不大，所以最适宜的萃取剂浓度大约为0.4mol·L-1。 【小问5详解】 根据图示，变速降温得到的晶体颗粒大，为了得到颗粒大小相对均一的较大晶粒，宜选择变速降温方式进行冷却结晶，选C。 【小问6详解】 Ksp[Ni(OH)2]=5×10-16，沉镍母液中Ni2+的浓度为2×10-11mol·L-1时，则c(OH-)=，c(H+)=2×10-12，pH=11.7。 【小问7详解】 LiAlH4中H元素化合价为-1，1mol LiAlH4作还原剂转移8mol电子，与4mol氢气转移电子的量相等，LiAlH4 “有效氢”为。 17. 六水合三氯化铬()可用于制备催化剂、媒染剂和聚合胶黏剂。实验室用铬酸钠()为原料制备六水合三氯化铬的实验方案和装置如下： 已知：①甲醇沸点61.7℃。 ②六水合三氯化铬易溶于水、可溶于乙醇、不溶于乙醚。 ③的性质与类似。 回答下列问题： （1）仪器a的名称为___________；步骤I中使用该仪器的作用是___________。 （2）步骤I反应生成的同时有气体逸出，反应的化学方程式为___________。 （3）步骤Ⅱ中调节溶液pH不能加入过量NaOH的原因是___________(用离子方程式解释)。 （4）步骤Ⅳ中洗涤固体的方法是___________。 （5）步骤VI中“一系列操作”包括加热浓缩、冷却结晶、过滤、用少量___________洗涤、低温烘干。 （6）用碘量法测定产品纯度。称取6.0g产品，在强碱性条件下，加入过量溶液，小火加热使完全转化为，再继续加热煮沸一段时间。冷却至室温后，滴入适量稀硫酸使转化为，再加入蒸馏水将溶液稀释至250mL。取25.00mL溶液，加入过量KI溶液，滴加2-3滴淀粉溶液，用0.3000标准溶液滴定，发生反应：，三次平行实验测得消耗标准溶液体积的数据如下： 第1次 第2次 第3次 20.05mL 20.30mL 19.95mL ①“继续加热煮沸一段时间”的目的是___________。 ②滴定终点的现象为___________。 ③该产品的纯度为___________%(结果保留1位小数)。 【答案】（1） ①. 球形冷凝管 ②. 将甲醇、盐酸冷凝回流，提高原料利用率 （2） （3） （4）向漏斗中加入蒸馏水至刚好浸没沉淀，待蒸馏水自然流下，重复操作2-3次 （5）乙醚 （6） ①. 除去过量的，防止将KI氧化为 ②. 当滴入最后半滴标准溶液，溶液恰好由蓝色褪为无色，且半分钟不恢复原来的颜色 ③. 88.8% 【解析】 【分析】铬酸钠溶液与甲醇、浓盐酸控温在120℃反应生成氯化铬溶液，加入适量氢氧化钠溶液调节pH=6.8，过滤得到氢氧化铬固体和滤液，固体洗涤、加入浓盐酸溶解，再一系列操作，为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到氯化铬晶体； 【小问1详解】 由装置图可知，仪器a为冷凝管；因为甲醇沸点为64.7℃，为减少反应过程中甲醇和盐酸的大量挥发，故使用冷凝管对其冷凝回流，提高原料利用率； 【小问2详解】 由信息可知，甲醇转变为，被还原为，根据元素守恒和得失电子守恒可写出反应的化学方程式为。 【小问3详解】 因为的性质与类似具有两性，故如果加入过量NaOH溶液，会反应生成，离子方程式为。 【小问4详解】 洗涤固体的方法是向漏斗中加入蒸馏水至刚好浸没沉淀，待蒸馏水自然流下，重复操作2-3次。 【小问5详解】 不溶于乙醚，由溶液得到晶体的一系列操作为加热浓缩、冷却结晶、过滤、用少量乙醚洗涤、低温烘干。 【小问6详解】 ①继续加热煮沸一段时间的目的是除去过量的溶液，防止将KI氧化为。 ②滴定终点的现象为当滴入最后半滴标准溶液，溶液恰好由蓝色褪为无色，且半分钟不恢复原来的颜色。 ③根据元素守恒和电子得失守恒可得出关系：，又第二次滴定时的误差较大，因此消耗标准溶液的体积为，故滴定产品的纯度为。 18. 当今世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。其中用为原料合成甲醇 过程主要涉及以下反应： 反应I： 反应II： 反应III： （1）根据盖斯定律，反应III的___________。 （2）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了与在催化剂表面生成和的部分反应历程，如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。 反应历程中反应速率最快一步的能垒(活化能)的Ex0=___________eV。并写出该历程的化学方程式___________。 （3）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有___________(填字母)。 A. 加入反应1的催化剂，可以降低反应的活化能及反应热 B. 及时分离出，可以使得反应I的正反应增大 C. 增大的浓度，有利于提高的平衡转化率 D. 升高温度，反应正向移动，反应III逆向移动 （4）减压，甲醇产率将___________(填“升高“不变“降低”或“无法确定)：若原料二氧化碳中掺混一氧化碳，随一氧化碳含量的增加，甲醇产率将___________(填“升高不变"降低"或“无法确定”)。 （5）加入新催化剂使和在密闭容器中只发生反应I、II、CO2平衡转化率和甲醇选择率(甲醇选择率是指转化生成甲醇的物质的量分数)与温度的变化趋势如图所示。 ①由图计算，时达到平衡时，的体积分数是___________(保留两位有效数字)。 ②时，若反应后体系的总压为反应I的Kp=_____(列出计算式)。(为压强平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中用体分压代替浓度，气体的分压等于总压乘以物质的量分数。) 【答案】（1）-45.1 （2） ①. 0.61 ②. （3）C （4） ①. 降低 ②. 升高 （5） ①. 68% ②. 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，由(Ⅰ-Ⅱ)得反应III，则反应III的(-49-41.2) =-45.1； 【小问2详解】 反应历程中反应速率最快一步的能垒即活化能最小的一步，可知最小的活化能为1.69eV-1.08 eV=0.61 eV；此时对应的化学方程式为； 【小问3详解】 A．加入反应Ⅰ的催化剂，可以降低反应的活化能但不能改变反应的反应热，选项A错误； B．及时分离出CH3OH，反应物浓度降低，最终反应Ⅰ的反应速率降低，选项B错误； C．增大H2的浓度，反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均正向移动，有利于提高CO2的平衡转化率，选项C正确； D．反应Ⅰ为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，反应Ⅲ为放热反应，升高温度平衡逆向移动，选项D错误； 故选C； 【小问4详解】 反应Ⅰ、Ⅲ均为气体体积缩小的反应，减压，平衡均逆向移动，甲醇产率将降低；若原料二氧化碳中掺混一氧化碳，随一氧化碳含量的增加，反应Ⅱ逆向移动，反应Ⅰ、Ⅲ正向移动，甲醇产率将升高； 【小问5详解】 根据图中信息可知，553K时，平衡的转化率为20%，则平衡时的物质的量为，甲醇的选择率为60%，即CH3OH的物质的量为0.2mol×60%=0.12 mol，则CO的物质的量为0.2mol×40%=0.08 mol，利用三段式可得： ， 则的体积分数为；若反应后体系的总压为p，则反应Ⅰ中CO2、H2、CH3OH 、的分压分别为、、、，故。 19. 某药物成分I具有抗炎、抗病毒、抗氧化等生物活性，其合成路线如下： 已知：+R3-CHO + 回答下列问题： （1）H中含氧官能团名称为___________。 （2）在NaOH 溶液中，C→D的化学方程式为___________。 （3）D→E的反应类型为___________。 （4）G的结构简式为___________。 （5）化合物A的同分异构体满足以下条件的有___________种(不考虑立体异构)； i．含苯环 ⅱ.含硝基，且硝基与碳原子相连。 （6）参照上述流程，设计以HCHO 和(R基自己确定)为原料合成的路线如下： 则X的结构简式为___________，Y的结构简式为___________。 【答案】（1）醚键、酮羰基 （2）+CH3OCH2Cl+NaOH→+NaCl+H2O （3）氧化反应 （4） （5）20 （6） ①. ②. 【解析】 【分析】A()在HMTA作用生成B()，在(i)、(ii)H+/H2O条件下转化成C()，与在碱作用下生成D()，在PCC作用下转化为E()，E经过一系列反应生成F()，F在(i)G(C4H10O)/强碱、(ii)Fe/NH4Cl条件下转化成H()，然后H经过一系列反应转化成I()。 【小问1详解】 H的结构简式为，其含氧官能团名称为醚键、酮羰基； 【小问2详解】 C()与在碱作用下生成D()，所以在NaOH溶液中，C→D的化学方程式为+CH3OCH2Cl+NaOH→+NaCl+H2O； 【小问3详解】 D()在PCC作用下转化为E()，对比D与E的结构简式可知，D→E的反应实质是羟基氧化为酮羰基，所以D→E的反应类型为氧化反应； 【小问4详解】 对比F()和H()的结构简式，结合题中所给信息可知，G的结构简式为； 【小问5详解】 的同分异构体满足含苯环、含硝基、且硝基与碳原子相连有：①1个侧链的、②2个侧链的(邻、间、对3种)、(邻、间、对3种)、(邻、间、对3种)③3个侧链的、、、、、、、、，共9种，共2+3+3+3+9=20种； 【小问6详解】 参照题中在(i)、(ii)H+/H2O条件下转化成C()可知，X的结构简式为；在银或铜作催化剂、加热条件下，与氧气发生羟基氧化为醛基的反应，所以Y的结构简式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $