精品解析：北京师范大学附属中学2023-2024学年高三下学期统练2化学试题

北京师大附中2023-2024(下)高三化学 统练2 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Mn 55 N 59 Pr 141 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 《本草经集注》中记载：“其黄黑者名鸡屎矾[或]，不入药用，惟堪镀作，以合熟铜（铜单质）。投苦酒（醋酸）中，涂铁皆作铜色，外虽铜色，内质不变。”下列说法不正确的是 A. “不入药用”是因鸡屎矾可溶于胃酸，产生的可使蛋白质变性 B. 鸡屎矾“投苦酒（醋酸）中”，反应前后各元素化合价不变 C. “苦酒（醋酸）”中碳原子均为杂化 D. “涂铁皆作铜色，外虽铜色，内质不变”是指Fe从溶液中置换出Cu，且覆盖在Fe表面的Cu阻止反应继续进行 【答案】C 【解析】 【详解】A．碱式碳酸铜和或碱式硫酸铜能与胃酸的主要成分盐酸反应生成铜离子，铜离子可使蛋白质变性，故A正确； B．碱式碳酸铜与醋酸溶液反应生成醋酸铜、二氧化碳和水，碱式硫酸铜与醋酸溶液反应生成硫酸铜、醋酸铜、二氧化碳和水，反应中均没有元素发生化合价变化，故B正确； C．醋酸分子中甲基碳原子的杂化方式为sp3杂化，羧基碳原子为sp2杂化，故C错误； D．由题意可知，“涂铁皆作铜色，外虽铜色，内质不变”是因为铁与溶液中的铜离子发生置换反应生成的铜覆盖在铁的表面，铁表面的铜阻碍了铁与溶液中的铜离子继续反应，故D错误； 故选C。 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 的VSEPR模型： B. 反-2-丁烯的分子结构模型： C. 的电子式： D. 基态原子的价层电子排布式： 【答案】A 【解析】 【详解】A．中N原子的价层电子对数为，VSEPR模型为平面三角形，即 ，A正确； B．表示顺-2-丁烯的分子结构模型，B错误； C．的电子式为，C错误； D．基态Cr的价层电子排布式为，D错误； 故选：A。 3. 下列过程与取代反应无关的是 A. 用油脂生产肥皂 B. 葡萄糖在酶的作用下转化为二氧化碳 C. 氨基酸形成多肽 D. 核糖核苷酸分子间脱水形成核糖核酸 【答案】B 【解析】 【详解】A．油脂在碱性条件下发生水解反应可生产肥皂，属于取代反应，A不符题意； B．葡萄糖在酶的作用下转化为二氧化碳发生的是氧化反应，与取代反应无关，B符合题意； C．氨基酸中羧基和氨基脱水形成多肽属于取代反应，C不符题意； D．核糖核苷酸分子间脱水形成核糖核酸属于取代反应，D不符题意； 答案选B。 4. 下列方程式与所给事实不相符的是 A. 人工固氮： B. 用于焙制糕点： C. 向溶液中加入至溶液显中性： D. 久置氯水变为无色：、 【答案】C 【解析】 【详解】A．催化剂作用下氢气和氮气在高温高压条件下生成氨气的反应属于人工固氮，反应的化学方程式为，故A正确； B．碳酸氢钠用于焙制糕点是因为碳酸氢钠受热分解生成的二氧化碳能使糕点疏松多孔，反应的化学方程式为，故B正确； C．向硫酸氢钠溶液与加入的氢氧化钡溶液至溶液显中性发生的反应为硫酸氢钠溶液与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钠、硫酸钡沉淀和水，反应的离子方程式为，故C错误； D．久置氯水变为无色是因为氯气与水反应生成的次氯酸不稳定，遇光分解生成盐酸和氧气，有关方程式为、，故D正确； 故选C。 5. 下列物质性质的比较，与氢键无关的是 A. 密度：水>冰 B. 熔点：NH4Cl>HCl C. 沸点：> D. 与碱基配对的能力：＞ 【答案】B 【解析】 【详解】A．水和冰均为H2O，冰中水分子通过氢键形成疏松晶体结构，分子间空隙大，密度小于液态水，与氢键有关，A不符合题意； B．NH4Cl为离子晶体，熔点由离子键强弱决定；HCl为分子晶体，熔点由范德华力决定，二者熔点差异源于晶体类型不同，与氢键无关，B符合题意； C．该选项为邻羟基苯甲醛与对羟基苯甲醛的沸点比较，邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，分子间作用力弱，沸点低；对羟基苯甲醛形成分子间氢键，分子间作用力强，沸点高，与氢键有关，C不符合题意； D．碱基配对依赖分子间氢键，含-NH2的物质更易通过N-H键与碱基形成氢键，配对能力强，与碱基配对的能力：>，与氢键有关，D不符合题意； 故选B。 6. 用表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是 A. 含有键的数目为 B. 溶液含的数目为 C. 14g乙烯和丙烯的混合气体含有的极性共价键数为 D. 22.4L（标准状况）与足量NaOH溶液充分反应，电子转移数为 【答案】C 【解析】 【详解】A．中没有双键和三键，不含有键，故A错误； B．溶液中发生水解，则溶液含的数目小于，故B错误； C．14g乙烯和丙烯混合气体中含CH2物质的量= =1mol，含有极性共价键数为，故C正确； D．22.4L（标准状况）的物质的量为1mol，1mol与足量NaOH溶液充分反应不能完全消耗，电子转移数小于，故D错误； 故选C。 7. 关于离子化合物和，下列说法不正确的是 A. 、中均含有非极性共价键 B. 、中阴、阳离子个数比均为 C. 、与水反应时水均不作氧化剂或还原剂 D. 相同物质的量的和与足量的水反应，所得气体的物质的量 【答案】B 【解析】 【详解】A．在中，两个氧原子之间形成的是非极性共价键，在中，两个碳原子之间形成的是非极性共价键，A正确； B．在中，阴离子是，阳离子是Na+，其阴、阳离子个数比1：2，而在中，阴离子是，阳离子是Ca2+，它的阴、阳离子个数比1:1，B错误； C．与水反应时既是氧化剂又是还原剂，水只是提供了反应的环境。而中化合价不变，是非氧化还原反应，水均不作氧化剂或还原剂，C正确； D．，根据反应的比例关系，2mol与足量水反应生成1molO2，而2mol与水反应生成2molC2H2，所以相同物质的量的和与足量的水反应，所得气体的物质的量，D正确； 故选B。 8. 嘧菌酯是一种新型的高效、广谱农用杀菌剂，合成其中间体N的路线如下： 下列说法不正确的是 A. 1molK最多可以与2molNaOH发生反应 B. L的核磁共振氢谱有两组峰 C. N中含有两种含氧官能团 D. 生成物M与N的化学计量数之比是 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，1molK与1molL先发生取代反应、后发生消去反应生成2mol甲醇和1molN，则M为甲醇。 【详解】A．由结构简式可知，K分子中含有的酚酯基能与氢氧化钠溶液发生水解反应，则1molK最多可以与2mol氢氧化钠发生反应，故A正确； B．由结构简式可知，L分子中含有2类氢原子，核磁共振氢谱有两组峰，故B正确； C．由结构简式可知，N分子的含氧官能团为醚键、酯基，共有2种，故C正确； D．由分析可知，1molK与1molL先发生取代反应、后发生消去反应生成2mol甲醇和1molN，则生成物M与N的化学计量数之比是2：1，故D错误； 故选D。 9. 液流电池是储能领域的研究热点，能将剩余的电能存储起来，需要时再释放。一种钒液流电池放电状态时的结构和工作原理如图所示。 下列说法不正确的是 A. 放电时，电极室为正极室 B. 放电时，由电极室移向电极室 C. 充电时，电极室的电极与电源的负极连接 D. 充电时，总反应为 【答案】C 【解析】 【详解】A．放电时，电极室中得到电子被还原成为，发生还原反应，所以电极室为正极室，故A正确； B．是阳离子，在电池工作时，向电池的正极移动，则应由电极室透过质子交换膜移向电极室，故B正确； C．放电时，电极室为电池的正极室，则充电时，电极室的电极应与电源的正极连接，故C错误； D．充电时，阳极失去电子被氧化为，阴极得到电子被还原为，则电极总反应式为，故D正确； 答案C。 10. 溴及其化合物广泛应用于医药、农药和阻燃剂等生产中。一种利用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图。 浓缩海水酸化海水含溴空气 含溴溶液产品溴 已知：i.与Na2CO3反应时，Br2转化为BrO和Br-。 ii.HBrO3为强酸。 下列说法不正确的是 A. 酸化海水通入Cl2提取溴的反应：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 B. 脱氯过程Fe2+和Br-均具有脱氯作用 C. 用Na2CO3溶液吸收足量Br2蒸气后，所得产物中的含碳粒子主要是HCO D. H2SO4酸化后重新得到Br2的反应：5Br-+BrO+6H+=3Br2+3H2O 【答案】C 【解析】 【分析】由流程可知，海水浓缩、酸化后通入氯气发生2Br-+Cl2=Br2+2Cl-，用热空气吹出溴，得到含有溴的空气，将含溴空气通入FeBr2溶液脱氯，再与Na2CO3溶液反应，Br2转化为和，再用硫酸酸化，和在酸性环境下反应生成Br2，经过一系列操作得到溴，以此分析解答。 【详解】A．酸化海水通入Cl2，Cl2将溴离子氧化为溴单质，发生反应：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，故A正确； B．脱氯过程中可能发生反应：3Cl2+2FeBr2=2FeCl3+Br2，Fe2+和Br-均具有脱氯作用，故B正确； C．Na2CO3溶液吸收足量Br2蒸气，反应生成、和CO2，则所得产物中的含碳粒子主要是CO2，故C错误； D．H2SO4酸化时化合价降低作氧化剂，化合价升高作还原剂，发生反应：，故D正确； 故选C。 11. 某同学进行如下实验： 已知：在实验温度下， 的电离平衡常数：，； 的电离平衡常数：，。 下列说法不正确的是 A. 饱和溶液可以除去中的 B. 依据可推知，向溶液中加入，不能生成或 C. 过程Ⅰ所得溶液中存在 D. 过程Ⅱ所得溶液中存在 【答案】B 【解析】 【详解】A．的电离平衡常数：大于的电离平衡常数：，H2SO3能NaHCO3与发生反应生成CO2，也不生成其他杂质，故可用饱和NaHCO3溶液可以除去CO2中的SO2，故A正确； B．向溶液中加入，假设能发生反应，其，说明假设成立，向溶液中加入，能生成或，故B错误； C．过程I所得NaHCO3和Na2SO3混合溶液中存在电荷守恒：，故C正确； D．过程II所得溶液恰好为时，存在物料守恒：则，当继续通入SO2，SO2过量时，Na+浓度小于含硫粒子总数：，D正确； 故答案选B。 12. 二氧化碳基聚碳酸酯是通过环氧化物和二氧化碳共聚得到的一种绿色高分子材料，一种聚碳酸酯M的合成方法如下： 下列说法不正确的是 A. K和M中均含有手性碳原子 B. 使用该材料时应避免接触强酸或强碱 C. 生成1molM参加反应的的物质的量为（m+n）mol D. 依据M的合成原理，可推测合成M的过程中会产生含六元环的副产物 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，K分子中含有如图*所示的手性碳原子：，M分子中含有如图*所示的手性碳原子：，故A正确； B．由图可知，M分子中含有的酯基在强酸或强碱溶液中会发生水解反应，所以使用该材料时应避免接触强酸或强碱，故B正确； C．由图可知，mmolK分子、nmolL分子与（m+n）mol发生加聚反应生成1molM，故C正确； D．由图可知，K分子、L分子中的碳氧环断裂与二氧化碳发生加聚反应生成M，所以合成M的过程中会产生含五元环的副产物，故D错误； 故选D。 13. 某兴趣小组将4g铁钉放入溶液中，溶液pH变化如下图所示。一段时间后，取出铁钉，过滤，取反应后的滤液，加适量KSCN溶液，溶液立即变红，但红色很快褪去，产生白色沉淀。下列说法不正确的是 已知： ①CuSCN：白色固体，不溶于水； ②室温下，，，。 A. 溶液的原因是 B. 0~6000s，随着反应进行，溶液pH下降的原因可能是被氧化为 C. 反应后期溶液pH略有上升的可能原因是 D. 溶液先变红后又褪色的可能原因是的反应速率快，的反应限度大 【答案】B 【解析】 【详解】A．溶液pH<7的原因是Cu2+发生水解反应所致，离子方程式是：，故A正确； B．红色物质为Fe(SCN)3，根据题中信息②可知，氯化铜与KSCN溶液反应生成(SCN)2，根据信息③可知(SCN)2化学性质与氯气相似，具有强氧化性，能将Fe2+氧化成Fe3+，故B错误； C．反应后期溶液pH略有上升的可能原因是，H+浓度减小，故C 正确； D．Fe3+和SCN-反应生成红色的，是白色沉淀，溶液先变红后又褪色的可能原因是的反应速率快，的反应限度大，导致逆向进行，故D正确； 故选B。 14. 一定温度下，和的沉淀溶解平衡曲线如下图所示，其中浓度的单位均为。 下列说法正确的是 A. a点条件下能生成沉淀，也能生成沉淀 B. b点时，， C. 向NaOH、均为的混合溶液中滴加溶液，优先产生沉淀 D. 的平衡常数 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，b点时，溶液中镁离子浓度为0.1mol/L时，溶液中氢氧根离子浓度和碳酸根离子浓度均为10—6mol/L，则氢氧化镁的溶度积Ksp[Mg(OH)2]= 0.1×(10—6)2=10—13，碳酸镁的溶度积Ksp(MgCO3)= 0.1×0—6=10—7。 【详解】A．由图可知，a点条件下，溶液中氢氧化镁、碳酸镁的离子积均小于对应溶度积，不能生成碳酸镁沉淀，也不能生成氢氧化镁沉淀，故A错误； B．由分析可知，氢氧化镁的溶度积Ksp[Mg(OH)2]小于碳酸镁的溶度积Ksp(MgCO3)，故B错误； C．由分析可知，向浓度均为0.1mol/L的氢氧化钠、碳酸钠的混合溶液中滴加氯化镁溶液时，形成氢氧化镁沉淀时Mg2+的浓度大于10-11mol/L，形成碳酸镁沉淀时Mg2+的浓度大于10-6mol/L，则先生成氢氧化镁沉淀，故C错误； D．由方程式可知，反应的平衡常数K=====106，故D正确； 故选D。 第二部分 本部分共5题，共58分。 15. 氟化镁晶体广泛应用在光学、冶金、国防、医疗等领域。 Ⅰ．氟化镁晶胞是长方体，其结构如下图所示： （1）镁元素位于元素周期表_______区。 （2）晶胞示意图中： a．○表示_______(填离子符号)。 b．离子半径：，结合离子结构示意图解释原因：_______。 （3）已知晶胞体积为，阿伏加德罗常数的值为，则其晶体密度____(用代数式表示)。 Ⅱ．一种由制备的工艺流程如下： 已知：i．易溶于甲醇。 ii．，，。 （4）上述流程中，可循环利用的物质是_______。 （5）比较相同条件下化学反应速率的大小：①与；②与。 a．小组同学预测化学反应速率：①<②，理由是甲基为_____基团，导致键极性：。 b．实验表明化学反应速率：①>②，分析其原因可能是_______。 （6）上述流程中开始转化为所需氟化物的浓度：。结合沉淀溶解平衡分析原因：_______。 【答案】（1）s （2） ①. Mg2+ ②. Mg2+和F-二者核外电子排布相同，但核电荷数Z(F-)<Z(Mg2+)，故r(F-)>r(Mg2+) （3） （4）甲醇 （5） ①. 推电子 ②. Mg(OCH3)2易溶于CH3OH，Mg(OH)2难溶于水，覆盖在Mg表面，阻碍Mg与H2O的接触面积 （6），相较NaF，HF和OH-发生反应：，使c(OH-)减小，平衡正向移动，c(Mg2+)增大，开始生成MgF2需要的c(F-)较小 【解析】 【分析】黑球在4个面上和2个内部，均摊为，白球在8个顶点和1个体心，均摊为，根据化学式可知，白球为Mg2+，黑球为F-；镁与甲醇反应生成甲醇镁，甲醇镁与水反应生成甲醇和氢氧化镁，氢氧化镁与氢氟酸或氟化钠溶液反应生成氟化镁，据此回答。 【小问1详解】 镁是12号元素，价层电子排布式是3s2，则镁元素位于元素周期表s区； 【小问2详解】 ①根据分析可知，白球表示Mg2+；② Mg2+和F-二者核外电子排布相同，但核电荷数Z(F-)<Z(Mg2+)，故r(F-)>r(Mg2+)； 【小问3详解】 晶胞中Mg2+有2个，F-有4个，代入晶胞密度公式得密度=，故答案为：； 【小问4详解】 由题给流程控制，镁与甲醇反应生成甲醇镁，甲醇镁与水反应生成甲醇和氢氧化镁，氢氧化镁与氢氟酸或氟化钠溶液反应生成氟化镁，则流程中可循环利用的物质是甲醇； 【小问5详解】 a．甲醇分子中甲基为推电子基团，导致甲醇中羟基的极性弱于水，所以小组同学预测化学反应速率①小于②；b．实验表明化学反应速率①大于②是因为Mg(OCH3)2易溶于CH3OH，Mg(OH)2难溶于水，覆盖在Mg表面，阻碍Mg与H2O的接触面积所致； 【小问6详解】 ，相较NaF，HF和OH-发生反应：，使c(OH-)减小，平衡正向移动，c(Mg2+)增大，开始生成MgF2需要的c(F-)较小。 16. 地热能的开发利用(如下图)过程中需要研究管道的腐蚀与结构问题。 资料：地热水储藏在地下数百米的高压环境中，温度高达250℃以上，其中溶解有CO2、H2S、SiO2以及Na+、Ca2+、、Cl-等。 （1）室温下测得蒸汽冷凝液pH=2.9。 ①输送蒸汽的钢制管道与蒸汽冷凝液接触时，主要发生_______(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀，负极发生的电极反应是_______。 ②蒸汽冷凝液中有H2SO4，是由蒸汽与O2反应生成的，该反应的化学方程式是_______。 （2）地热水沿地热井管道上升时，随压强减小，达到某一高度(汽化位置)时剧烈汽化。由 △H1>0可知，“热水”与“地热水”相比，温度会_______(填“升高”或“降低”)。 （3）汽化位置的管道中结垢最严重，主要成分是CaCO3，其形成与如下平衡有关。 △H2 已知CaCO3溶解度与CO2压强(p)和温度(T)的关系如下图所示。 ①△H2_______0(填“>”或“<”)。 ②比较p1和p2大小并说明理由：_______。 ③汽化位置最易析出CaCO3的因素：压强减小，水剧烈汽化，导致_______。 （4）地热水中的SiO2以Si(OH)4形式存在，其溶解-析出过程可表示为： 结合化学键变化分析SiO2溶解过程中能量变化很小的原因可能是_______。 【答案】（1） ①. 析氢 ②. Fe-2e-=Fe2+ ③. H2S+2O2H2SO4 （2）降低 （3） ①. ＜ ②. p1＜p2，理由：温度一定时，CO2压强增大（CO2浓度增大），平衡正向移动，CaCO3溶解度增大 ③. 溶剂减少，c(Ca2+)和c()增大，CO2逸出 （4）该过程中断键（Si-O键、H-O键）和成键的种类与数目均相同，故断键吸收和成键放出的能量接近 【解析】 【小问1详解】 ①室温下测得蒸汽冷凝液pH=2.9，输送蒸汽的钢制管道与蒸汽冷凝液接触时，主要发生析氢腐蚀，铁作负极，电极反应式为Fe-2e-═Fe2+，故答案为：析氢；Fe-2e-=Fe2+； ②依据电子守恒和原子守恒可得反应的化学方程式是H2S+2O2H2SO4，故答案为：H2S+2O2H2SO4。 【小问2详解】 由可知，压强减小，平衡正向移动，反应正向吸热，故“热水”与“地热水”相比，温度会降低，故答案为：降低。 【小问3详解】 ①由图可知，压强一定时，温度升高，CaCO3溶解度减小，平衡逆向移动，故反应放热，ΔH2＜0，故答案为：＜； ②由图可知温度一定时，CO2压强增大（CO2浓度增大），平衡正向移动，CaCO3溶解度增大，故p1＜p2，故答案为：p1＜p2，理由：温度一定时，CO2压强增大（CO2浓度增大），平衡正向移动，CaCO3溶解度增大； ③汽化位置最易析出CaCO3的因素：压强减小，水剧烈汽化，导致溶剂减少，c(Ca2+)和c()增大，CO2逸出，故答案为：溶剂减少，c(Ca2+)和c()增大，CO2逸出。 【小问4详解】 SiO2溶解过程中能量变化很小的原因可能是该过程中断键（Si-O键、H-O键）和成键的种类与数目均相同，故断键吸收和成键放出的能量接近，故答案为：该过程中断键（Si-O键、H-O键）和成键的种类与数目均相同，故断键吸收和成键放出的能量接近。 17. 一种抗过敏药物中间体J的合成路线如下所示。 已知：i．酯或酮中的碳氧双键能与RMgBr发生加成反应：+RMgBr→ ii．R′OMgBrR′OH （1）A→B的化学方程式是_______。 （2）B→C的反应类型是_______。 （3）E与I发生取代反应生成J(含有3个苯环且不含硫原子)。已知E中断开N-H键，则I中断开_______(填“C-O键”或“O-S键”)。 （4）H的官能团有_______。 （5）C→D涉及的反应过程如下。 写出中间产物2和D的结构简式。中间产物2：_______，D：_______。 （6）G的结构简式是_______。 （7）下列说法正确的是_______(填序号)。 a．B→的作用是保护 b．E中存在手性碳原子 c．G→H反应中为减少副反应的发生，应向过量G中滴加试剂X 【答案】（1）+C2H5OH+H2O （2）取代反应 （3）C-O键 （4）酰胺基、酮羰基和羟基 （5） ①. ②. （6） （7）ac 【解析】 【分析】A发生酯化反应生成B，B发生取代反应生成C，根据已知，C发生反应生成D；H发生取代反应生成I，则H结构简式：，根据已知，逆推G结构简式：，X结构简式：。 【小问1详解】 根据分析可知，A发生酯化反应生成B，化学方程式为：+C2H5OH+H2O，故答案为：+C2H5OH+H2O； 【小问2详解】 B结构简式为：，对比B和C结构简式可知发生取代反应，故答案为：取代反应； 【小问3详解】 若断C-S键，生成，—SO3H为磺酸基，一般不存在，，所以断开C-O键，生成，故答案为：C-O键； 【小问4详解】 H结构简式：，其中含官能团：酰胺基、酮羰基和羟基，故答案为：酰胺基、酮羰基和羟基； 【小问5详解】 ①根据已知，C发生反应生成中间产物1 ，中间产物2 ，故答案为：； ②中间产物3 ，最终生成D ，故答案为：； 【小问6详解】 根据分析可知，G结构简式：； 【小问7详解】 a．B→C先通过反应改变，D→E在通过反应形成，属于官能团包含，故a项正确； b．连接4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，E中无手性碳原子，故b项错误； c．G中酮羰基可与X发生反应，为减少副反应发生，应滴加X，故c项正确； 故答案为：ac。 18. 一种锂离子电池的工作原理：。从废旧电池再生的一种流程如下。 （1）考虑到安全性和锂回收，废旧电池需要充分放电，其电极反应如下。 负极：；正极：___________。 （2）为保证正极材料在空气中充分反应，可采取的措施是___________(答一条即可)。 （3）向浸出液中加入氨水调节溶液pH，有沉淀生成。pH对沉淀中Fe和P的物质的量之比的影响如图1所示。 已知：i．分别与形成的化合物均难溶于水； ii．体系中含磷粒子的物质的量分数与pH的关系如图2所示。 ①实验中控制沉淀的最佳pH在___________左右。 ②当时，沉淀中一定有的含铁物质是和___________(填化学式)。 ③若向的浊液中继续加入氨水至，会导致的值增大，主要反应的化学方程式是___________。 （4）下列关于该流程的说法正确的是___________填序号)。 A. 正极材料在空气中加热，理论上生成的 B. 当浸出液的pH从0增大为2时，的值增大了倍 C. 向滤液中加入氨水，可减少饱和溶液的用量 D. 由和再生时，所加的蔗糖作氧化剂 【答案】（1） （2）粉碎正极材料 （3） ①. 2.0(1.9～2.1数值均可) ②. ③. （4）ABC 【解析】 【分析】废旧电池放电后拆分得到以LiFePO4为主要成分的物质，在空气中加热，除去里面的有机物，得到Li3Fe2(PO4)3和Fe2O3，酸浸后得到含Fe3+、Li+、H3PO4的浸出液，浸出液中加氨水中和磷酸，得到FePO4沉淀，滤液中含Li+，向滤液中加氨水和饱和碳酸钠溶液，得到Li2CO3沉淀，Li2CO3、FePO4和蔗糖反应得到LiFePO4。 【小问1详解】 根据题目中的总反应方程式判断，从左到右是原电池，已知负极反应，根据总反应减去负极反应，消去负极反应物LixC6得到正极反应为：Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4，故答案为：Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4。 【小问2详解】 正极材料Li1-xFePO4与空气中氧气反应，为使其充分反应，将固体粉碎可以增大其接触面积，或者鼓入足量的空气，确保正极材料充分反应。故答案为：粉碎正极材料或鼓入足量空气。 【小问3详解】 ①根据FePO4沉淀中Fe与P原子之比为1：1，及图像1中纵坐标的点1.0判断其pH在2.0附近，故答案为：最佳pH在2.0(1.9～2.1数值均可)。 ②当pH=1.5时，利用图像2中pH为1.5时存在微粒是磷酸和磷酸二氢根离子，所以沉淀中一定有的含铁物质是FePO4和Fe(H2PO4)3，故答案为：Fe(H2PO4)3。 ③若向pH=2.1的浊液中继续加入氨水至pH=2.6，会导致n(Fe):n(P)的值增大，即说明沉淀中的铁原子量增多，三价铁离子一般在pH为1.7左右时开始沉淀，在pH为2.1到2.6过程中三价铁离子转化为Fe(OH)3，导致沉淀中铁元素的含量增多，故n(Fe):n(P)的值增大。故答案为：FePO4+NH3.H2O+2H2O=Fe(OH)3+NH4H2PO4。 【小问4详解】 A．根据反应物LiFePO4中铁原子和P原子的关系比为1:1，则生成的Li3Fe2(PO4)3:Fe2O3为2：1，故A正确； B．，因为Ka不变，pH从0变为2，氢离子浓度为10-2mol/L，代入公式得增大106倍，故B正确； C．向滤液中加入氨水可以调节溶液呈碱性环境，故可以减少碳酸钠溶液的用量，故C正确； D．由和再生时，铁元素的化合价由+3价变为+2价，故所加的蔗糖作还原剂，故D错误； 故选答案ABC。 19. 在处理NO废气的过程中，催化剂会逐渐失活变为。 某小组为解决这一问题，实验研究和之间的相互转化。 资料：i．；。 ii． ； 。 iii．和在酸性条件下均能生成。 （1）探究Co的还原性 实验Ⅰ：粉红色的CoCl2溶液或CoSO4溶液在空气中久置，无明显变化。 实验Ⅱ：向0.1 mol/L CoCl2溶液中滴入2滴酸性KMnO4溶液，无明显变化。 实验Ⅲ：按图装置进行实验，观察到电压表指针偏转。 ①甲同学根据实验Ⅲ得出结论：Co2+可以被酸性KMnO4溶液氧化。乙同学补充实验Ⅳ，___________(补全实验操作及现象)，否定了该观点。 ②探究碱性条件下的还原性，进行实验。 实验V： ⅱ中反应的化学方程式是___________。 ③根据氧化还原反应规律解释还原性Co(OH)2>Co2+：Co2+-e-=Co3+在碱性条件下，OH-与Co2+、Co3+反应，使c(Co2+)和c(Co3+)均降低，但___________降低的程度更大，还原剂的还原性增强。 （2）探究的氧化性 ①根据实验Ⅲ和Ⅳ推测氧化性：Co3+>Cl2，设计实验证明：向Ⅴ中得到的棕褐色沉淀中，___________(补全实验操作及现象)，反应的离子方程式是___________。 ②向Ⅴ中得到的棕褐色沉淀中，滴加H2SO4溶液，加入催化剂，产生无色气泡，该气体是___________。 （3）催化剂[Co(NH3)6]2+的失活与再生 ①结合数据解释[Co(NH3)6]2+能被氧化为[Co(NH3)6]3+而失活的原因：___________。 ②根据以上实验，设计物质转化流程图实现[Co(NH3)6]2+的再生：___________。 示例：Co CoCl2Co(OH)2 【答案】（1） ①. 将实验III中的0.1mol/LCoCl2溶液替换为0.2mol/LNaCl溶液进行实验，指针偏转幅度与实验III相同 ②. 4Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH)3 ③. c(Co3+) （2） ①. 加入适量盐酸，棕褐色沉淀溶解，产生黄绿色有刺激性气味的气体，溶液变为粉红色 ②. 2Co(OH)3+6H++2Cl-=2Co2++Cl2↑+6H2O ③. O2 （3） ①. 对Co2+-e-=Co3+，NH3与Co2+、Co3+反应，使c(Co2+)和c(Co3+)均降低，但K2>K1，c(Co3+)降低的程度远大于c(Co2+)，还原剂的还原性增强，[Co(NH3)6]2+能被氧化 ②. [Co(NH3)6]3+ Co2+ [Co(NH3)6]2+ 【解析】 【分析】利用不同氧化剂及还原剂，通过实验研究Co(Ⅱ)和Co(Ⅲ)之间的相互转化，探究氧化性和还原性强弱，通过分析及实验进行验证； 【小问1详解】 ①乙同学补充实验IV，设计不含Co2+但氯离子浓度相同的溶液代替0.1mol/LCoCl2，进行实验，如：将实验Ⅲ中的0.1mol/LCoCl2溶液替换为0.2mol/LNaCl溶液进行实验，指针偏转幅度与实验Ⅲ相同，从而否定了甲同学根据实验III得出结论：Co2+可以被酸性KMnO4溶液氧化； ②ii中蓝色沉淀Co(OH)2在空气中缓慢反应被氧气氧化生成棕褐色沉淀Co(OH)3，反应的化学方程式是； ③根据氧化还原反应规律解释还原性Co(OH) 2>Co2+：Co2+-e-=Co3+在碱性条件下，OH-与Co2+、Co3+反应，使c(Co2+)和c(Co3+)均降低，但c(Co3+)降低的程度更大，还原剂的还原性增强； 【小问2详解】 ①向V中得到的棕褐色沉淀中，加入适量盐酸，棕褐色沉淀溶解，产生黄色有刺激性气味的气体，溶液变为粉红色，证明：实验III和IV推测氧化性：Co3+>Cl2；实验中酸性条件下Co(OH)3将氯离子氧化生成氯气，反应的离子方程式是； ②向V中得到的棕褐色沉淀中，滴加H2SO4溶液，具有氧化性，加入催化剂，产生无色气泡，该气体是O2； 【小问3详解】 ①对Co2+-e-=Co3+，NH3与Co2+、Co3+反应，使c(Co2+)和c(Co3+)均降低，但K2>K1，c(Co3+)降低的程度远大于c(Co2+)，还原剂的还原性增强，[Co(NH3)6]2+能被氧化，故[Co(NH3)6]2+能被氧化为[Co(NH3)6]3+而失活； ②要实现[Co(NH3)6]2+的再生，可通过酸性条件下催化[Co(NH3)6]3+产生Co2+后再利用氨气处理可得：[Co(NH3)6]3+ Co2+ [Co(NH3)6]2+。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京师大附中2023-2024(下)高三化学 统练2 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Mn 55 N 59 Pr 141 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 《本草经集注》中记载：“其黄黑者名鸡屎矾[或]，不入药用，惟堪镀作，以合熟铜（铜单质）。投苦酒（醋酸）中，涂铁皆作铜色，外虽铜色，内质不变。”下列说法不正确的是 A. “不入药用”是因鸡屎矾可溶于胃酸，产生的可使蛋白质变性 B. 鸡屎矾“投苦酒（醋酸）中”，反应前后各元素化合价不变 C. “苦酒（醋酸）”中碳原子均为杂化 D. “涂铁皆作铜色，外虽铜色，内质不变”是指Fe从溶液中置换出Cu，且覆盖在Fe表面的Cu阻止反应继续进行 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 的VSEPR模型： B. 反-2-丁烯的分子结构模型： C. 的电子式： D. 基态原子的价层电子排布式： 3. 下列过程与取代反应无关的是 A. 用油脂生产肥皂 B. 葡萄糖在酶的作用下转化为二氧化碳 C. 氨基酸形成多肽 D. 核糖核苷酸分子间脱水形成核糖核酸 4. 下列方程式与所给事实不相符的是 A. 人工固氮： B. 用于焙制糕点： C. 向溶液中加入至溶液显中性： D. 久置氯水变为无色：、 5. 下列物质性质的比较，与氢键无关的是 A. 密度：水>冰 B. 熔点：NH4Cl>HCl C. 沸点：> D. 与碱基配对的能力：＞ 6. 用表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是 A. 含有键的数目为 B. 溶液含的数目为 C. 14g乙烯和丙烯的混合气体含有的极性共价键数为 D. 22.4L（标准状况）与足量NaOH溶液充分反应，电子转移数为 7. 关于离子化合物和，下列说法不正确的是 A. 、中均含有非极性共价键 B. 、中阴、阳离子个数比均为 C. 、与水反应时水均不作氧化剂或还原剂 D. 相同物质的量的和与足量的水反应，所得气体的物质的量 8. 嘧菌酯是一种新型的高效、广谱农用杀菌剂，合成其中间体N的路线如下： 下列说法不正确的是 A. 1molK最多可以与2molNaOH发生反应 B. L的核磁共振氢谱有两组峰 C. N中含有两种含氧官能团 D. 生成物M与N的化学计量数之比是 9. 液流电池是储能领域的研究热点，能将剩余的电能存储起来，需要时再释放。一种钒液流电池放电状态时的结构和工作原理如图所示。 下列说法不正确的是 A. 放电时，电极室为正极室 B. 放电时，由电极室移向电极室 C. 充电时，电极室的电极与电源的负极连接 D. 充电时，总反应为 10. 溴及其化合物广泛应用于医药、农药和阻燃剂等生产中。一种利用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图。 浓缩海水酸化海水含溴空气 含溴溶液产品溴 已知：i.与Na2CO3反应时，Br2转化为BrO和Br-。 ii.HBrO3为强酸。 下列说法不正确的是 A. 酸化海水通入Cl2提取溴的反应：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 B. 脱氯过程Fe2+和Br-均具有脱氯作用 C. 用Na2CO3溶液吸收足量Br2蒸气后，所得产物中的含碳粒子主要是HCO D. H2SO4酸化后重新得到Br2的反应：5Br-+BrO+6H+=3Br2+3H2O 11. 某同学进行如下实验： 已知：在实验温度下， 的电离平衡常数：，； 的电离平衡常数：，。 下列说法不正确的是 A. 饱和溶液可以除去中的 B. 依据可推知，向溶液中加入，不能生成或 C. 过程Ⅰ所得溶液中存在 D. 过程Ⅱ所得溶液中存在 12. 二氧化碳基聚碳酸酯是通过环氧化物和二氧化碳共聚得到的一种绿色高分子材料，一种聚碳酸酯M的合成方法如下： 下列说法不正确的是 A. K和M中均含有手性碳原子 B. 使用该材料时应避免接触强酸或强碱 C. 生成1molM参加反应的的物质的量为（m+n）mol D. 依据M的合成原理，可推测合成M的过程中会产生含六元环的副产物 13. 某兴趣小组将4g铁钉放入溶液中，溶液pH变化如下图所示。一段时间后，取出铁钉，过滤，取反应后的滤液，加适量KSCN溶液，溶液立即变红，但红色很快褪去，产生白色沉淀。下列说法不正确的是 已知： ①CuSCN：白色固体，不溶于水； ②室温下，，，。 A. 溶液的原因是 B. 0~6000s，随着反应进行，溶液pH下降的原因可能是被氧化为 C. 反应后期溶液pH略有上升的可能原因是 D. 溶液先变红后又褪色的可能原因是的反应速率快，的反应限度大 14. 一定温度下，和的沉淀溶解平衡曲线如下图所示，其中浓度的单位均为。 下列说法正确的是 A. a点条件下能生成沉淀，也能生成沉淀 B. b点时，， C. 向NaOH、均为的混合溶液中滴加溶液，优先产生沉淀 D. 的平衡常数 第二部分 本部分共5题，共58分。 15. 氟化镁晶体广泛应用在光学、冶金、国防、医疗等领域。 Ⅰ．氟化镁晶胞是长方体，其结构如下图所示： （1）镁元素位于元素周期表_______区。 （2）晶胞示意图中： a．○表示_______(填离子符号)。 b．离子半径：，结合离子结构示意图解释原因：_______。 （3）已知晶胞体积为，阿伏加德罗常数的值为，则其晶体密度____(用代数式表示)。 Ⅱ．一种由制备的工艺流程如下： 已知：i．易溶于甲醇。 ii．，，。 （4）上述流程中，可循环利用的物质是_______。 （5）比较相同条件下化学反应速率的大小：①与；②与。 a．小组同学预测化学反应速率：①<②，理由是甲基为_____基团，导致键极性：。 b．实验表明化学反应速率：①>②，分析其原因可能是_______。 （6）上述流程中开始转化为所需氟化物的浓度：。结合沉淀溶解平衡分析原因：_______。 16. 地热能的开发利用(如下图)过程中需要研究管道的腐蚀与结构问题。 资料：地热水储藏在地下数百米的高压环境中，温度高达250℃以上，其中溶解有CO2、H2S、SiO2以及Na+、Ca2+、、Cl-等。 （1）室温下测得蒸汽冷凝液pH=2.9。 ①输送蒸汽的钢制管道与蒸汽冷凝液接触时，主要发生_______(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀，负极发生的电极反应是_______。 ②蒸汽冷凝液中有H2SO4，是由蒸汽与O2反应生成的，该反应的化学方程式是_______。 （2）地热水沿地热井管道上升时，随压强减小，达到某一高度(汽化位置)时剧烈汽化。由 △H1>0可知，“热水”与“地热水”相比，温度会_______(填“升高”或“降低”)。 （3）汽化位置的管道中结垢最严重，主要成分是CaCO3，其形成与如下平衡有关。 △H2 已知CaCO3溶解度与CO2压强(p)和温度(T)的关系如下图所示。 ①△H2_______0(填“>”或“<”)。 ②比较p1和p2大小并说明理由：_______。 ③汽化位置最易析出CaCO3的因素：压强减小，水剧烈汽化，导致_______。 （4）地热水中的SiO2以Si(OH)4形式存在，其溶解-析出过程可表示为： 结合化学键变化分析SiO2溶解过程中能量变化很小的原因可能是_______。 17. 一种抗过敏药物中间体J的合成路线如下所示。 已知：i．酯或酮中的碳氧双键能与RMgBr发生加成反应：+RMgBr→ ii．R′OMgBrR′OH （1）A→B的化学方程式是_______。 （2）B→C的反应类型是_______。 （3）E与I发生取代反应生成J(含有3个苯环且不含硫原子)。已知E中断开N-H键，则I中断开_______(填“C-O键”或“O-S键”)。 （4）H的官能团有_______。 （5）C→D涉及的反应过程如下。 写出中间产物2和D的结构简式。中间产物2：_______，D：_______。 （6）G的结构简式是_______。 （7）下列说法正确的是_______(填序号)。 a．B→的作用是保护 b．E中存在手性碳原子 c．G→H反应中为减少副反应的发生，应向过量G中滴加试剂X 18. 一种锂离子电池的工作原理：。从废旧电池再生的一种流程如下。 （1）考虑到安全性和锂回收，废旧电池需要充分放电，其电极反应如下。 负极：；正极：___________。 （2）为保证正极材料在空气中充分反应，可采取的措施是___________(答一条即可)。 （3）向浸出液中加入氨水调节溶液pH，有沉淀生成。pH对沉淀中Fe和P的物质的量之比的影响如图1所示。 已知：i．分别与形成的化合物均难溶于水； ii．体系中含磷粒子的物质的量分数与pH的关系如图2所示。 ①实验中控制沉淀的最佳pH在___________左右。 ②当时，沉淀中一定有的含铁物质是和___________(填化学式)。 ③若向的浊液中继续加入氨水至，会导致的值增大，主要反应的化学方程式是___________。 （4）下列关于该流程的说法正确的是___________填序号)。 A. 正极材料在空气中加热，理论上生成的 B. 当浸出液的pH从0增大为2时，的值增大了倍 C. 向滤液中加入氨水，可减少饱和溶液的用量 D. 由和再生时，所加的蔗糖作氧化剂 19. 在处理NO废气的过程中，催化剂会逐渐失活变为。 某小组为解决这一问题，实验研究和之间的相互转化。 资料：i．；。 ii． ； 。 iii．和在酸性条件下均能生成。 （1）探究Co的还原性 实验Ⅰ：粉红色的CoCl2溶液或CoSO4溶液在空气中久置，无明显变化。 实验Ⅱ：向0.1 mol/L CoCl2溶液中滴入2滴酸性KMnO4溶液，无明显变化。 实验Ⅲ：按图装置进行实验，观察到电压表指针偏转。 ①甲同学根据实验Ⅲ得出结论：Co2+可以被酸性KMnO4溶液氧化。乙同学补充实验Ⅳ，___________(补全实验操作及现象)，否定了该观点。 ②探究碱性条件下的还原性，进行实验。 实验V： ⅱ中反应的化学方程式是___________。 ③根据氧化还原反应规律解释还原性Co(OH)2>Co2+：Co2+-e-=Co3+在碱性条件下，OH-与Co2+、Co3+反应，使c(Co2+)和c(Co3+)均降低，但___________降低的程度更大，还原剂的还原性增强。 （2）探究的氧化性 ①根据实验Ⅲ和Ⅳ推测氧化性：Co3+>Cl2，设计实验证明：向Ⅴ中得到的棕褐色沉淀中，___________(补全实验操作及现象)，反应的离子方程式是___________。 ②向Ⅴ中得到的棕褐色沉淀中，滴加H2SO4溶液，加入催化剂，产生无色气泡，该气体是___________。 （3）催化剂[Co(NH3)6]2+的失活与再生 ①结合数据解释[Co(NH3)6]2+能被氧化为[Co(NH3)6]3+而失活的原因：___________。 ②根据以上实验，设计物质转化流程图实现[Co(NH3)6]2+的再生：___________。 示例：Co CoCl2Co(OH)2 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $