精品解析：湖北省沙市中学2024届高三下学期模拟预测化学试题

2023-2024学年度下学期2021级高考全真模拟 化学试卷 时间：75分钟，满分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Fe-56 Ga-70 一、选择题(本题包括15个小题，每小3分，共45分，每小题只有1个选项符合题意) 1. 化学在推动新质生产力发展时具有重要作用，以下有关化学知识的说法错误的是 A. 出土于湖北荆州的越王勾践剑，其锻造年代可通过测定14C同位素的含量来推断 B. 北斗卫星的授时系统为我国自主研发，其“星载铷种”中使用的铷单质遇水会缓慢反应放出氢气 C. 维生素C可作为食品抗氧剂使用是因为其本身易被氧化 D. 湖北盛产小龙虾，其壳可以提取甲壳质，甲壳质在碱溶液中反应，生成的壳聚糖是一种重要的原材料 2. 下列化学用语使用正确的是 A. Cl2中两个氯原子形成共价键，轨道重叠示意图为 B. Fe2+的结构示意图： C. Cu+价层电子的轨道表达式为 D. 空间充填模型 可以表示甲烷分子，也可以表示四氯化碳分子 3. 中国科学院上海有机化学研究所人工合成了青蒿素，其部分合成路线如图所示： 下列说法中正确的是 A. “乙→丙”发生了消去反应 B. 香茅醛不存在顺反异构现象 C. 甲遇浓溴水产生白色沉淀 D. 香茅醛可形成分子内氢键 4. 某化学课题小组将二氧化硫的制备与多个性质实验进行了一体化设计，实验装置如图所示。下列说法不正确的是 A. a、b、c中依次盛装硫酸、固体、NaOH溶液 B. 点燃酒精灯加热，可证明使品红溶液褪色具有可逆性，使溶液褪色不具有可逆性 C. 此设计可证明水溶液的酸性，的氧化性、还原性、漂白性 D. 实验时，湿润的pH试纸、鲜花、品红溶液、溶液均褪色，溶液出现淡黄色沉淀 5. 实验室从药用植物里提取“生物碱浸膏”的下列操作中，工具或仪器选用错误的是 I．切碎植物 Ⅱ．用乙醇浸出生物碱等 Ⅲ．去除植物残渣 Ⅳ．蒸馏浸出液得浸膏 A．铡刀 B．广口瓶 C．分液漏斗 D．蒸馏装置 A. A B. B C. C D. D 6. 某种电解质的组成如图所示，其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期元素，下列说法正确的是 A. 第一电离能：Y>Z>X B. 沸点：Z的氢化物>Y的氢化物 C. W的含氧酸均为强酸 D. 已知该化合物的五元环上的5个原子共平面，则环上Y 和Z的杂化方式相同 7. 牙齿表面由一层坚硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，人进食后，细菌和酶作用于食物产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，向牙膏中添加NaHCO3、NaF均可增强护齿效果。已知： 物质 或 下列说法正确的是 A. 溶解的离子方程式为： B. 牙膏中经常添加碳酸钙，主要是为了增加Ca2+浓度，抑制牙齿腐蚀 C. 当时，可与反应转化为 D. 向牙膏中添加NaHCO3、NaF均可增强护齿效果，两者原理相同 8. 某实验小组为制备1-氯-2-甲基丙烷（沸点69℃），将2-甲基-1-丙醇和溶于中，加热回流（伴有气体产生）。反应完全后倒入冰水中分解残余的，分液收集层，再用无水干燥，过滤、蒸馏后得到目标产物。上述过程中涉及的部分装置（夹持及加热装置略）如下图，下列说法不正确的是 A. 装置①在加热回流时，需加入沸石或碎瓷片 B. 装置②与装置①的冷凝管上端相连，因气体极易溶于水，需将尾气处理装置设计成防倒吸 C. 装置③在分液前无法区分水层与有机层时，可向分液漏斗中滴水，若上层无水滴通过轨迹，则上层为水层 D. 沸点为39.8℃，为增强冷凝效果，可使用装置④的蒸馏装置，对圆底烧瓶进行控制温度的温水浴加热 9. 奥氏体是碳溶解在γ-Fe中形成的一种间隙固溶体，无磁性，其晶胞如图所示。下列说法错误的是 A. 铁原子位于碳原子构成的八面体中心的间隙位置 B. 奥氏体的化学式为FeC C. 若晶体密度为dg·cm-3，晶胞中最近的两个碳原子的距离为 D. 铁原子第三电离能小于Co原子的第三电离能 10. 邻二氮菲能与Fe2+发生显色反应，生成橙红色螯合物，用于Fe2+检验，化学反应如下。下列说法正确的是 A. 邻二氮菲的核磁共振氢谱有6组吸收峰 B. 元素的电负性顺序：N>H>C>Fe C. 每个螯合物离子中含有2个配位键 D. 用邻二氮菲检验Fe2+时，需要调节合适的酸碱性环境 11. 某学习小组欲从含有、乙醇和氨水的实验室废液中分离乙醇并制备硫酸铜铵晶体，设计方案如下，下列说法不正确的是 A. 试剂X是硫酸，其中发生的反应之一： B. 步骤②蒸馏实验可用水浴加热 C. 若得到的粗乙醇中乙醇的含量明显偏低，可能是蒸馏时加热温度偏低 D. 将残留液加热浓缩、冷却结晶可得到硫酸铜铵晶体 12. CH3CHO在NaOH溶液作用下制取2-丁烯醛的历程如下： 已知：反应(3)的平衡常数较小 下列说法不正确的是 A. OH-是该反应的催化剂 B. CH3CHO分子中甲基上的“”比中的“”更易电离出H+ C. 反应(4)加热失水有利于反应(3)平衡正向移动 D. CH3CHO与CH3CH2CHO的混合液在NaOH溶液作用下最多可得到2种羟基醛 13. 下列有关实验设计、操作说法正确的是 A. 甲图可用于测定与稀硫酸的反应速率 B. 乙图在溶液中加入一些氨水，制成铜氨溶液，可使镀层光亮 C. 丙图是转移操作 D. 丁图配成同浓度的溶液，有利于比较乙醇和苯酚中羟基的活性 14. 为减少的排放，科研工作者利用与电解转化法从烟气中分离的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法不正确的是 A. 为电源正极 B. 在极被还原 C. 溶液中的物质的量保持不变 D. 极上的反应为 15. 已知的电离常数，，常温下，难溶物在不同浓度盐酸(足量)中恰好不再溶解时，测得混合液中与的关系如图所示，下列说法正确的是 A. 约为 B. 点： C. 点：约为 D. 直线上任一点均满足： 二、非选择题(本题包括4个小题，共55分) 16. 金属镓有“电子工业脊梁”的美誉，广泛应用于电子、航空航天、光学等领域。综合利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4]获得3种金属盐，并进一步利用镓盐制备具有优异光电性能的氮化镓(GaN)，部分工艺流程如图。 已知：①Ga与Al同主族，化学性质相似。 ②MOCVD是一种金属有机物化学气相淀积技术。 ③常温下，浸出液中各离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表。 金属离子 开始沉淀pH 8.0 1.7 5.5 3.0 沉淀完全pH 9.6 3.2 8.0 4.9 ④金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)见下表。 金属离子 萃取率(%) 0 99 0 97～98.5 （1）GaN作为第三代半导体材料，具有耐高温、耐高电压等特性，GaN属于___________晶体；GaN晶体的一种立方晶胞如图所示，Ga的配位数为___________。 （2）处理浸出液时，将溶液的pH调节至5.4的主要目的是___________。 （3）萃取前加入固体X的目的是___________。 （4）电解过程包括电解反萃取液制粗镓和粗镓精炼两个步骤。精炼时，以粗镓为阳极，纯镓为阴极，NaOH水溶液为电解质溶液。通电时，粗镓溶解以___________(填离子符号)形式进入电解质溶液，并在阴极放电析出高纯镓，则阴极的电极反应方程式为___________。精炼时，若外电路通过0.25 mol e-时，阴极得到3.5 g的镓。则该电解装置的电解效率η=___________(η=生成目标产物转移的电子数/转移的电子总数)。 （5）GaN可采用MOCVD(金属有机物化学气相淀积)技术制得：以合成的三甲基镓［Ga(CH3)3]为原料，使其与NH3发生反应得到GaN，该过程的化学方程式为___________。 17. 索拉非尼(H)可用于肝癌的治疗，其一种合成路线如下： （1）E中的含氧官能团为___________(填名称)。C→E的反应类型是___________。 （2）C在酸性条件下不稳定，B→C的反应中应控制的投料比不低于3，请写出B→C的化学方程式___________。 （3）D的熔点比邻硝基苯酚的高，主要原因为___________。 （4）的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式___________。 ①分子中所有碳原子轨道杂化类型相同； ②1 mol该物质完全水解最多消耗3 mol NaOH，水解产物之一的分子中不同化学环境的氢原子个数比为2∶1。 （5）的分子式为C8H3ClF3NO，其结构简式为___________。 （6）综合上述信息，以和为原料制备的合成路线如下(部分反应条件已略去)，其中M、N、Z的结构简式分别为___________、___________、___________。 18. 资料显示，I2-KI溶液可以清洗银镜。某小组同学设计实验探究银镜在I2-KI溶液中的溶解情况。 已知：I2微溶于水，易溶于KI溶液，并发生反应I2+I−I(棕色)，I2和I氧化性几乎相同；[Ag(S2O3)2]3−在水溶液中无色。 探究1：I2-KI溶液(向1mol·L−1KI溶液中加入I2至饱和)溶解银镜 【实验i】 （1）黄色固体转化为无色溶液，反应的离子方程式为_____。 （2）能证明②中Ag已全部反应、未被包裹在黄色固体内的实验证据是_____。 探究2：I2-KI溶液能快速溶解银镜的原因 【实验ii~iv】向附着银镜的试管中加入相应试剂至浸没银镜，记录如下： 序号 加入试剂 实验现象 ⅰi 4mL饱和碘水(向水中加入I2至饱和，下同)和少量紫黑色I2固体 30min后，银镜少部分溶解，溶液棕黄色变浅；放置24h后，与紫黑色固体接触部分银镜消失，紫黑色固体表面上有黄色固体，上层溶液接近无色；搅拌后，银镜继续溶解 ⅱi 4mL饱和碘水和0.66gKI固体(溶液中KI约1mol·L−1) 15min后银镜部分溶解，溶液棕黄色变浅；放置24h后，试管壁上仍有未溶解的银镜，溶液无色 iv 4mL1mol·L−1KI溶液 放置24h，银镜不溶解，溶液无明显变化 （3）ⅰi中，搅拌后银镜继续溶解的原因是_____。 （4）由i、iii可得到的结论是_____。 （5）设计iv的目的是_____。 探究3：I−的作用 【实验v】 实验装置 实验步骤及现象 1.按左图搭好装置，接通电路，检流计指针向 右微弱偏转，检流计读数为amA； 2.向石墨电极附近滴加饱和碘水，指针继续向 右偏转，检流计读数为bmA(b>a)； 3.向左侧烧杯中加入_____，指针继续向右偏转，检流计读数cmA(c>b)，有_____生成。 说明：本实验中，检流计读数越大，说明氧化剂氧化性(或还原剂还原性)越强。 （6）步骤1接通电路后，正极的电极反应物为_____。 （7）补全步骤3的操作及现象：_____，_____。 （8）综合上述探究，从反应速率和物质性质的角度分析i中I2-KI溶液能快速全部溶解银镜的原因：_____。 19. 环己烯()是一种重要的化学试剂，主要用于有机合成和油类萃取。利用环己烷脱氢制备环己烯的反应原理如下。 直接脱氢： 氧化脱氢： 回答下列问题： （1）已知几种化学键的键能数据如下表所示。 化学键 H-H C-H C-C C=C 键能/(kJ·mol–1) 436 413 348 615 则ΔH1=___________kJ·mol-1；从热力学角度分析，反应1能自发进行的条件是___________(选填“低温”或“高温”)。 （2）科技工作者结合实验与计算机模拟结果，研究环己烷直接脱氢制环己烯的反应历程(如图所示)，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。 ①的焓变小于零的原因是___________。 ②脱氢的速率___________(选填“大于”“小于”或“等于”)*脱氢的速率。 ③在恒容密闭容器中充入一定量的环己烷，其初始压强为p kPa，发生直接脱氢反应达到平衡时，环己烷的转化率为x，则反应I的标准平衡常数Kθ=___________[已知：分压=总压×物质的量分数，对于反应dD(g)+eE(g)gG(g)+hH(g)，Kθ=，其中pθ=100 kPa，pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压]。 （3）在压强恒为p kPa的密闭容器中充入不同投料比的环己烷和CO2，在不同温度下达到平衡时，环己烷的转化率如下图所示，则a、b、c的大小关系为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年度下学期2021级高考全真模拟 化学试卷 时间：75分钟，满分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Fe-56 Ga-70 一、选择题(本题包括15个小题，每小3分，共45分，每小题只有1个选项符合题意) 1. 化学在推动新质生产力发展时具有重要作用，以下有关化学知识的说法错误的是 A. 出土于湖北荆州的越王勾践剑，其锻造年代可通过测定14C同位素的含量来推断 B. 北斗卫星的授时系统为我国自主研发，其“星载铷种”中使用的铷单质遇水会缓慢反应放出氢气 C. 维生素C可作为食品抗氧剂使用是因为其本身易被氧化 D. 湖北盛产小龙虾，其壳可以提取甲壳质，甲壳质在碱溶液中反应，生成的壳聚糖是一种重要的原材料 【答案】B 【解析】 【详解】A．可通过测定14C同位素的含量来推断文物年代，A正确； B．碱金属元素同族从上到下原子半径逐渐增大，金属性增强，铷与水剧烈反应，B错误； C．维生素C具有还原性，易被氧化，可以做抗氧化剂，C正确； D．甲壳质在碱溶液中反应，生成的壳聚糖是一种重要的原材料，D正确； 答案选B。 2. 下列化学用语使用正确的是 A. Cl2中两个氯原子形成共价键，轨道重叠示意图为 B. Fe2+的结构示意图： C. Cu+价层电子的轨道表达式为 D. 空间充填模型 可以表示甲烷分子，也可以表示四氯化碳分子 【答案】C 【解析】 【详解】A．两个氯原子形成共价键时，是两个p能级轨道相互重叠，故轨道重示意图为 ，A错误； B．Fe是26号元素，其电子排布式为[Ar]3d64s2，Fe原子失去最外层的2个电子形成Fe2+，则Fe2+的结构示意图为 ，B错误； C．Cu是29号元素，其电子排布式为[Ar]3d104s1，Cu原子失去最外层的1个电子形成Cu+，则Cu+价层电子排布式为3d10，轨道表达式为 ，C正确； D．空间充填模型 可以表示甲烷分子，不能表示四氯化碳分子，因为Cl的原子半径大于C，而该模型中，白球的半径小于黑球，D错误； 故选C。 3. 中国科学院上海有机化学研究所人工合成了青蒿素，其部分合成路线如图所示： 下列说法中正确的是 A. “乙→丙”发生了消去反应 B. 香茅醛不存在顺反异构现象 C. 甲遇浓溴水产生白色沉淀 D. 香茅醛可形成分子内氢键 【答案】B 【解析】 【详解】A．“乙→丙”羟基氧化成了羰基，发生了氧化反应，A错误； B．香茅醛碳碳双键的同一个碳上连了两个甲基，不存在顺反异构现象，B正确； C．甲分子属于醇类，不属于酚类，遇浓溴水不产生白色沉淀，C错误； D．香茅醛中有醛基，醛基中的氧原子可以和其他的-OH等的氢原子之间形成氢键，但不能形成分子内氢键，D错误； 故选B。 4. 某化学课题小组将二氧化硫的制备与多个性质实验进行了一体化设计，实验装置如图所示。下列说法不正确的是 A. a、b、c中依次盛装硫酸、固体、NaOH溶液 B. 点燃酒精灯加热，可证明使品红溶液褪色具有可逆性，使溶液褪色不具有可逆性 C. 此设计可证明水溶液的酸性，的氧化性、还原性、漂白性 D. 实验时，湿润的pH试纸、鲜花、品红溶液、溶液均褪色，溶液出现淡黄色沉淀 【答案】D 【解析】 【分析】根据SO2的制备以及的性质（酸性氧化物、还原性、氧化性、漂白性）作答。 【详解】A．用硫酸与固体反应制备，用NaOH溶液来吸收尾气中的防止污染环境，所以a、b、c中依次盛装硫酸、固体、NaOH溶液，A正确； B．漂白品红溶液是化合漂白，加热可以复原，是可逆的；使高锰酸钾溶液褪色发生了氧化还原反应，加热不复原，是不可逆的，B正确； C．使湿润的pH试纸变红可以可证明水溶液的酸性，与溶液反应出现淡黄色沉淀可以证明的氧化性，使高锰酸钾溶液褪色可证明SO2的还原性，使品红溶液褪色可以证明其漂白性，C正确； D．不能使pH试纸褪色，D错误； 答案选D。 5. 实验室从药用植物里提取“生物碱浸膏”的下列操作中，工具或仪器选用错误的是 I．切碎植物 Ⅱ．用乙醇浸出生物碱等 Ⅲ．去除植物残渣 Ⅳ．蒸馏浸出液得浸膏 A．铡刀 B．广口瓶 C．分液漏斗 D．蒸馏装置 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．切碎植物时可使用铡刀，故A正确； B．植物碎片放入广口瓶中，加入乙醇浸出生物碱，故B正确； C．过滤去除植物残渣，应使用漏斗，故C错误； D．图D为蒸馏装置，可用于蒸馏浸出液得浸膏，故D正确； 故答案选C。 6. 某种电解质的组成如图所示，其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期元素，下列说法正确的是 A. 第一电离能：Y>Z>X B. 沸点：Z的氢化物>Y的氢化物 C. W的含氧酸均为强酸 D. 已知该化合物的五元环上的5个原子共平面，则环上Y 和Z的杂化方式相同 【答案】D 【解析】 【分析】X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期元素，结合图可知，Q与4个W形成带一个负电荷的阴离子，W形成1个键，推知W为Cl，Q为Al，X形成1个键，Y形成4个键，Z形成3个键或4个键，结合原子序数可知，X为H，Y为C，Z为N。 【详解】A．同一周期，从左到右，第一电离能是增大趋势，N的最高能级为半满，更稳定，第一电离能比相邻元素大，故第一电离能：Z>X>Y，A错误； B．没指明是简单氢化物，所以Z的氢化物沸点不一定比Y的氢化物高，B错误； C．Cl的含氧酸也可能为HClO，不一定是强酸，C错误； D．该化合物五元环上的原子共平面，N和C元素都是sp2杂化，形成大π键，D正确； 本题选D。 7. 牙齿表面由一层坚硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，人进食后，细菌和酶作用于食物产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，向牙膏中添加NaHCO3、NaF均可增强护齿效果。已知： 物质 或 下列说法正确的是 A. 溶解的离子方程式为： B. 牙膏中经常添加碳酸钙，主要是为了增加Ca2+浓度，抑制牙齿腐蚀 C. 当时，可与反应转化为 D. 向牙膏中添加NaHCO3、NaF均可增强护齿效果，两者原理相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．醋酸电离平衡常数小于磷酸电离平衡常数，则醋酸酸性小于磷酸，根据强酸制取弱酸原理知，醋酸不能制取磷酸，A错误； B．牙膏中经常添加碳酸钙，主要是碳酸钙难溶于水，用作为摩擦剂，而不是增加Ca2+浓度，抑制牙齿腐蚀，B错误； C．存在沉淀溶解平衡Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq)Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq)，K====2.0×1030，当时， Qc=＜＜2.0×1030=K，沉淀溶解平衡正向移动，所以Ca5(PO4)3OH与F-反应生成Ca5(PO4)3F， C正确； D．向牙膏中添加NaF可增强护齿效果，是由于Ca5(PO4)3F的溶解度小于Ca5(PO4)3(OH)，羟基磷酸钙在水中存在溶解平衡：Ca5(PO4)3(OH)5Ca2++3+OH-，当F-与Ca2+、结合生成了更难溶于水的Ca5(PO4)3F时，起到保护牙齿的作用，而NaHCO3是可将口腔内的细菌发酵产生的酸性物质逐渐地减少，有助于保护牙齿，减少对牙釉质的损伤，两者原理不相同，D错误； 故答案为：C。 8. 某实验小组为制备1-氯-2-甲基丙烷（沸点69℃），将2-甲基-1-丙醇和溶于中，加热回流（伴有气体产生）。反应完全后倒入冰水中分解残余的，分液收集层，再用无水干燥，过滤、蒸馏后得到目标产物。上述过程中涉及的部分装置（夹持及加热装置略）如下图，下列说法不正确的是 A. 装置①在加热回流时，需加入沸石或碎瓷片 B. 装置②与装置①的冷凝管上端相连，因气体极易溶于水，需将尾气处理装置设计成防倒吸 C. 装置③在分液前无法区分水层与有机层时，可向分液漏斗中滴水，若上层无水滴通过轨迹，则上层为水层 D. 沸点为39.8℃，为增强冷凝效果，可使用装置④的蒸馏装置，对圆底烧瓶进行控制温度的温水浴加热 【答案】A 【解析】 【详解】A．该装置中有搅拌棒，不需加入沸石或碎瓷片，A项错误； B．装置②与装置①的冷凝管上端相连，用来收集反应生成的，气体极易溶于水，所以要防止倒吸，B项正确； C．向两层溶液中滴水，滴入水后如果先接触有机层，滴入的水与有机层会有明显的界限，如果滴入水层，就会消失不见，C项正确； D．沸点为39.8℃，1-氯-2-甲基丙烷沸点69℃，故可使用装置④的蒸馏装置，对圆底烧瓶进行控制温度的温水浴加热，得到纯净的1-氯-2-甲基丙烷，D项正确； 答案选A。 9. 奥氏体是碳溶解在γ-Fe中形成的一种间隙固溶体，无磁性，其晶胞如图所示。下列说法错误的是 A. 铁原子位于碳原子构成的八面体中心的间隙位置 B. 奥氏体的化学式为FeC C. 若晶体密度为dg·cm-3，晶胞中最近的两个碳原子的距离为 D. 铁原子第三电离能小于Co原子的第三电离能 【答案】C 【解析】 【详解】A．由晶胞的结构可知六个C原子构成正八面体，Fe原子位于碳原子构成的八面体中心的间隙位置，故A正确； B．每个晶胞中Fe原子数为，C原子数为，故奥氏体的化学式为FeC，故B正确； C．每个晶胞含有4个FeC，质量，晶胞的边长，晶胞中最近的两个碳原子的距离为，故C错误； D．Fe的价电子排布式为3d64s2，Co的价电子排布式为3d74s2，失去第3个电子时，铁的核外电子排布为半满结构，较稳定，故铁原子第三电离能小于Co原子的第三电离能，故D正确。 答案选C。 10. 邻二氮菲能与Fe2+发生显色反应，生成橙红色螯合物，用于Fe2+检验，化学反应如下。下列说法正确的是 A. 邻二氮菲的核磁共振氢谱有6组吸收峰 B. 元素的电负性顺序：N>H>C>Fe C. 每个螯合物离子中含有2个配位键 D. 用邻二氮菲检验Fe2+时，需要调节合适的酸碱性环境 【答案】D 【解析】 【详解】A．邻二氮菲分子中含有4种不同位置的H原子，故核磁共振氢谱有4组吸收峰，A错误； B．元素的电负性顺序：N> C > H >Fe，B错误； C．根据题中结构可以看出每个螯合物离子中含有6个配位键，C错误； D．溶液酸性太强时，邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键而减弱与Fe2+的配位能力；溶液碱性太强时，会生成Fe(OH)2，所以用邻二氮菲检验Fe2+时，需要调节合适的酸碱性环境，D正确； 故选D。 11. 某学习小组欲从含有、乙醇和氨水的实验室废液中分离乙醇并制备硫酸铜铵晶体，设计方案如下，下列说法不正确的是 A. 试剂X是硫酸，其中发生的反应之一： B. 步骤②蒸馏实验可用水浴加热 C. 若得到的粗乙醇中乙醇的含量明显偏低，可能是蒸馏时加热温度偏低 D. 将残留液加热浓缩、冷却结晶可得到硫酸铜铵晶体 【答案】C 【解析】 【分析】欲从含有、乙醇和氨水的实验室废液中分离乙醇并制备硫酸铜铵晶体，需要将转化为硫酸铜、将氨水中的一水合氨和NH3转化为硫酸铵，所以加入的试剂X是硫酸，充分反应后溶液Y为无机盐和乙醇的水溶液，回收乙醇可利用沸点的差异采取蒸馏的方法。 【详解】A．根据以上分析可知试剂X是硫酸，加硫酸可以除去络合离子，其中发生的反应之一为，故A正确； B．由于乙醇的沸点为78.3℃，所以步骤②蒸馏实验可用水浴加热，故B正确； C．若得到的粗乙醇中乙醇的含量明显偏低，有可能是在较高温度下大量水与乙醇一起蒸馏出来造成的，故C错误； D．据以上分析可知，废液中加硫酸反应后，蒸馏出乙醇后剩下的残留液加热浓缩、冷却结晶可得到硫酸铜铵晶体，故D正确； 故答案为：C。 12. CH3CHO在NaOH溶液作用下制取2-丁烯醛的历程如下： 已知：反应(3)的平衡常数较小 下列说法不正确的是 A. OH-是该反应的催化剂 B. CH3CHO分子中甲基上的“”比中的“”更易电离出H+ C. 反应(4)加热失水有利于反应(3)平衡正向移动 D. CH3CHO与CH3CH2CHO的混合液在NaOH溶液作用下最多可得到2种羟基醛 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应(1)中，CH3CHO电离出的H+与OH-反应生成H2O，反应(3)中，与H2O电离出的H+结合为，从而生成OH-，则OH-是该反应的催化剂，A正确； B．由反应(1)可知，CH3CHO电离出的H+与OH-反应生成H2O，而CH3CH3与OH-不能发生反应，则CH3CHO分子中甲基上的“”比中的“”更易电离出H+，B正确； C．反应(4)加热失水，可减少生成物浓度，从而促进反应(3)的平衡正向移动，C正确； D．CH3CHO与CH3CH2CHO的混合液在NaOH溶液作用下发生羟醛缩合反应，同种醛、不同种醛都可发生此类反应，则最多可得到4种羟基醛，D不正确； 故选D。 13. 下列有关实验设计、操作说法正确的是 A. 甲图可用于测定与稀硫酸的反应速率 B. 乙图在溶液中加入一些氨水，制成铜氨溶液，可使镀层光亮 C. 丙图是转移操作 D. 丁图配成同浓度的溶液，有利于比较乙醇和苯酚中羟基的活性 【答案】B 【解析】 【详解】A．该反应生成的SO2大部分溶解在水中，所以用测量气体体积的办法是无法实现对速率的测量的，故A错误； B．镀铜时，加入氨水可以生成铜配离子，使铜离子浓度降低，而且配合物平衡的存在能使铜离子浓度稳定在一定的范围内，这样使镀层更加紧密均匀光亮，工业上常采用这种方法，故B正确； C．转移时，玻璃棒应靠在容量瓶刻度线以下，故C错误； D．通常用活泼金属与羟基的反应来比较乙醇和苯酚中羟基的活性，而加水配制成溶液后，活泼金属会优先与水反应，无法达到目的，故D错误； 故选B。 14. 为减少的排放，科研工作者利用与电解转化法从烟气中分离的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法不正确的是 A. 为电源正极 B. 在极被还原 C. 溶液中的物质的量保持不变 D. 极上的反应为 【答案】B 【解析】 【分析】结合该电解池图示中的信息可知，M 极发生的是由转化为的过程，从分子组成上看，该过程中是一个加氢的过程，属于还原反应，故 M 极为阴极，则阴极的电极反应式为：+2+=+，故与M相连的a电极为负极，b为电源正极，N为阳极，阳极的电极反应式为，由此分析回答； 【详解】A．由分析可知，b为电源正极，A正确； B．M 极为阴极，则阴极的电极反应式为：+2+=+，可知整个过程 CO2 并未被还原，CO2 在 M 极上发生反应为：CO2+OH−=， B错误； C．结合阴极的电极反应式：+2+=+，阳极的电极反应式：，可知该电解池中的总反应的方程式可表示为：，在该电解池中 Q 相当于是反应的催化剂，结合该电解装置中气体可选择性通过膜电极、溶液不能通过，则溶液中 Q 的物质的量保持不变，C正确； D．极为阳极，电极反应式为，D正确； 故选B。 15. 已知的电离常数，，常温下，难溶物在不同浓度盐酸(足量)中恰好不再溶解时，测得混合液中与的关系如图所示，下列说法正确的是 A. 约为 B. 点： C. 点：约为 D. 直线上任一点均满足： 【答案】A 【解析】 【详解】A．由BaR+2H+=Ba2++H2R结合H2R的Ka1、Ka2可知c(Ba2+)≈c(H2R)，H2RH++HR-，HR-H++R2-故Ka1=，Ka2=，Ka1Ka2=，得到c(R2-)=，Ksp（BaR）=c(Ba2+) ，由题干图示信息，当pH=1时，lg(Ba2+)=0即c(H+)=0.1mol/L，c(Ba2+)=1.0mol/L，故约为，A正确； B．由题干信息可知，直线MN的方程式为：lg(Ba2+)=1-pH，故M点为lg(Ba2+)=0.4，pH=0.6，根据分析可知≈c(Ba2+)=10-0.4mol/L，c(H+)=10-0.6mol/L，此时溶质为BaCl2和H2，故c(Cl−)>c(H+)>c（R2-），B错误； C．由题干信息可知，直线MN的方程式为：lg(Ba2+)=1-pH，故N点pH=0.8，lg(Ba2+)=0.2，故c(H2R)≈c(Ba2+)=10-0.2mol/L，c(H+)=10-0.8mol/L，约为2×10-7mol⋅L-1，C错误； D．由+2H+=Ba2++H2R、、，根据电荷守恒可知，直线上任一点均满足：，D错误； 故答案为：A。 二、非选择题(本题包括4个小题，共55分) 16. 金属镓有“电子工业脊梁”的美誉，广泛应用于电子、航空航天、光学等领域。综合利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4]获得3种金属盐，并进一步利用镓盐制备具有优异光电性能的氮化镓(GaN)，部分工艺流程如图。 已知：①Ga与Al同主族，化学性质相似。 ②MOCVD是一种金属有机物化学气相淀积技术。 ③常温下，浸出液中各离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表。 金属离子 开始沉淀pH 8.0 1.7 5.5 3.0 沉淀完全pH 9.6 3.2 8.0 4.9 ④金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)见下表。 金属离子 萃取率(%) 0 99 0 97～98.5 （1）GaN作为第三代半导体材料，具有耐高温、耐高电压等特性，GaN属于___________晶体；GaN晶体的一种立方晶胞如图所示，Ga的配位数为___________。 （2）处理浸出液时，将溶液的pH调节至5.4的主要目的是___________。 （3）萃取前加入固体X的目的是___________。 （4）电解过程包括电解反萃取液制粗镓和粗镓精炼两个步骤。精炼时，以粗镓为阳极，纯镓为阴极，NaOH水溶液为电解质溶液。通电时，粗镓溶解以___________(填离子符号)形式进入电解质溶液，并在阴极放电析出高纯镓，则阴极的电极反应方程式为___________。精炼时，若外电路通过0.25 mol e-时，阴极得到3.5 g的镓。则该电解装置的电解效率η=___________(η=生成目标产物转移的电子数/转移的电子总数)。 （5）GaN可采用MOCVD(金属有机物化学气相淀积)技术制得：以合成的三甲基镓［Ga(CH3)3]为原料，使其与NH3发生反应得到GaN，该过程的化学方程式为___________。 【答案】（1） ①. 共价 ②. 4 （2）使、完全转化为沉淀，不沉淀 （3）将铁离子转化为亚铁离子，避免铁离子被萃取 （4） ①. [Ga(OH)4]- ②. [Ga(OH)4]-+3e-=Ga+4OH- ③. 60% （5） 【解析】 【分析】锌矿渣先加入稀硫酸酸浸，使铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4转化为Ga3+、Zn2+和Fe3+盐溶液，过滤后，滤液加入过氧化氢使Fe2+转化为Fe3+，并调节pH使Ga3+和Fe3+转化为强氧化物沉淀，过滤后，滤饼为Ga(OH)3和Fe(OH)3，加入盐酸溶解，并加入Fe单质使Fe3+还原为Fe2+，加入萃取剂，由萃取率表，Ga3+进入有机层，Fe2+留在水层，分液后用氢氧化钠溶液进行反萃取，由于Ga与Al同主族，化学性质相似Ga3+转化为进入水层，通过电解，得到单质Ga，通过与CH3Br反应生成三甲基镓，最后通过MOCVD技术制得GaN。 【小问1详解】 由GaN具有耐高温的特性可知GaN属于共价晶体；由图可知，氮位于镓形成的四面体中，结合化学式可知，镓位于氮形成的四面体中，故Ga的配位数为4。 【小问2详解】 结合表格中的数据可知，将溶液的pH调节至5.4的主要目的是使、完全转化为沉淀，不沉淀，从而分离出Ga元素； 【小问3详解】 由萃取率表，Fe3+的萃取率为99%，Fe2+为0%，故为了使铁元素不进入有几层已达到萃取的目的，需要将Fe3+还原为Fe2+，则加入的固体X为还原剂，不引入新杂质，故X为Fe，目的为使Fe3+还原为Fe2+，通过萃取分液除去铁元素。 【小问4详解】 Ga与Al同主族，化学性质相似，电解质溶液时NaOH，故阳极的粗镓溶于NaOH，生成，阴极得到电子被还原为Ga，故电极反应方程式为：[Ga(OH)4]-+3e-=Ga+4OH-；精炼时，阴极得到3.5g的镓，此时，所以此时转移电子数为0.15mol，该电解装置的电解效率。 【小问5详解】 Ga(CH3)3与NH3反应生成GaN，结合质量守恒可知，反应还生成甲烷，化学方程式为：。 17. 索拉非尼(H)可用于肝癌的治疗，其一种合成路线如下： （1）E中的含氧官能团为___________(填名称)。C→E的反应类型是___________。 （2）C在酸性条件下不稳定，B→C的反应中应控制的投料比不低于3，请写出B→C的化学方程式___________。 （3）D的熔点比邻硝基苯酚的高，主要原因为___________。 （4）的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式___________。 ①分子中所有碳原子轨道杂化类型相同； ②1 mol该物质完全水解最多消耗3 mol NaOH，水解产物之一的分子中不同化学环境的氢原子个数比为2∶1。 （5）的分子式为C8H3ClF3NO，其结构简式为___________。 （6）综合上述信息，以和为原料制备的合成路线如下(部分反应条件已略去)，其中M、N、Z的结构简式分别为___________、___________、___________。 【答案】（1） ①. 硝基、酰胺基、醚键 ②. 取代反应 （2）+3CH3NH2+2CH3NH3Cl （3）D(对硝基苯酚)易形成分子间氢键，邻硝基苯酚存在分子内氢键，使得熔点低于D （4） （5） （6） ①. ②. ③. SOCl2 【解析】 【分析】A()与SOCl2发生反应生成B()，B()与CH3NH2在甲醇、THF条件下发生取代反应反应生成C()；C()与D()在碳酸钾，DMF条件下发生取代反应生成E()；E()与H2发生还原反应生成F()，F与G、CH2Cl2发生加成反应生成H()，根据原子守恒推知G为，据此分析解答。 【小问1详解】 由E的结构简式可确定E中含氧官能团有硝基、酰胺基、醚键。C→E的反应类型是取代反应。 【小问2详解】 B()与CH3NH2在甲醇、THF条件下发生取代反应反应生成C()，在酸性条件下不稳定，的反应中HCl、-COCl均与CH3NH2反应，反应的方程式为+3CH3NH2+ 2CH3NH3Cl。 【小问3详解】 D可以形成分子间氢键，邻硝基苯酚存在分子内氢键，分子内氢键降低物质的熔沸点。使得熔点低于D()。 【小问4详解】 ()的一种同分异构体同时满足分子中所有碳原子轨道杂化类型相同；即C原子采取sp2杂化，含两个苯环，不含饱和碳原子；该物质完全水解最多消耗，水解产物之一的分子中不同化学环境的氢原子个数比为，含有三个-NH2处于对称间位置，F中含有两个-NH2处于对称位置，含有1个直接连在两个苯环上，满足条件的物质结构为：。 【小问5详解】 F()与G、CH2Cl2发生加成反应生成H()，根据的分子式为推知G为。 【小问6详解】 以和为原料制备，对比原料和目标产物的结构要引入两个官能团，由题目中转化迁移可知应将与溴单质加成引入两个溴原子，在碱的醇溶液条件下水解生成1，3-环己二烯，该物质被酸性高锰酸钾氧化为己二酸，己二酸与SOCl2反应后的产物再与CH3NH2在甲醇、THF条件下发生取代反应反应生成，由合成路线可知M、N、Z的结构简式分别为、、SOCl2 。 18. 资料显示，I2-KI溶液可以清洗银镜。某小组同学设计实验探究银镜在I2-KI溶液中的溶解情况。 已知：I2微溶于水，易溶于KI溶液，并发生反应I2+I−I(棕色)，I2和I氧化性几乎相同；[Ag(S2O3)2]3−在水溶液中无色。 探究1：I2-KI溶液(向1mol·L−1KI溶液中加入I2至饱和)溶解银镜 【实验i】 （1）黄色固体转化为无色溶液，反应的离子方程式为_____。 （2）能证明②中Ag已全部反应、未被包裹在黄色固体内的实验证据是_____。 探究2：I2-KI溶液能快速溶解银镜的原因 【实验ii~iv】向附着银镜的试管中加入相应试剂至浸没银镜，记录如下： 序号 加入试剂 实验现象 ⅰi 4mL饱和碘水(向水中加入I2至饱和，下同)和少量紫黑色I2固体 30min后，银镜少部分溶解，溶液棕黄色变浅；放置24h后，与紫黑色固体接触部分银镜消失，紫黑色固体表面上有黄色固体，上层溶液接近无色；搅拌后，银镜继续溶解 ⅱi 4mL饱和碘水和0.66gKI固体(溶液中KI约1mol·L−1) 15min后银镜部分溶解，溶液棕黄色变浅；放置24h后，试管壁上仍有未溶解的银镜，溶液无色 iv 4mL1mol·L−1KI溶液 放置24h，银镜不溶解，溶液无明显变化 （3）ⅰi中，搅拌后银镜继续溶解的原因是_____。 （4）由i、iii可得到的结论是_____。 （5）设计iv的目的是_____。 探究3：I−的作用 【实验v】 实验装置 实验步骤及现象 1.按左图搭好装置，接通电路，检流计指针向 右微弱偏转，检流计读数为amA； 2.向石墨电极附近滴加饱和碘水，指针继续向 右偏转，检流计读数为bmA(b>a)； 3.向左侧烧杯中加入_____，指针继续向右偏转，检流计读数cmA(c>b)，有_____生成。 说明：本实验中，检流计读数越大，说明氧化剂氧化性(或还原剂还原性)越强。 （6）步骤1接通电路后，正极的电极反应物为_____。 （7）补全步骤3的操作及现象：_____，_____。 （8）综合上述探究，从反应速率和物质性质的角度分析i中I2-KI溶液能快速全部溶解银镜的原因：_____。 【答案】（1）AgI+2S2O=I−+[Ag(S2O3)2]3− （2）加入Na2S2O3后得到无色溶液 （3）破坏了I2表面覆盖的黄色固体，使I2能继续参与反应 （4）增加I2的浓度，可提高银镜的溶解速率 （5）排除O2-KI溶液对银镜溶解的干扰 （6）O2 （7） ①. KI固体 ②. 黄色固体 （8）在I2-KI溶液中，I2+I−I，使更多的I2溶解，c(I2)增大，加快了I2与Ag的反应速率；I−消耗Ag+生成AgI沉淀，提高了Ag的还原性，促进了Ag与I2的反应 【解析】 【分析】在I2-KI溶液中存在I2+I−I平衡，使更多的I2溶解，c(I2)增大，加快了I2与Ag的反应速率；I−与Ag+生成AgI黄色沉淀，加入硫代硫酸钠溶液，碘化银溶于硫代硫酸钠，形成无色溶液。 【小问1详解】 黄色固体碘化银溶于硫代硫酸钠形成[Ag(S2O3)2]3−无色溶液，反应的离子方程式为：AgI+2S2O=I−+[Ag(S2O3)2]3−； 【小问2详解】 AgI能溶于Na2S2O3，Ag不能溶解，能证明②中Ag已全部反应、未被包裹在黄色固体内的实验证据是：加入Na2S2O3后得到无色溶液，没有沉淀剩余； 【小问3详解】 紫黑色固体I2表面上有黄色固体AgI，搅拌后，破坏了I2表面覆盖的黄色固体，使I2能继续参与反应，银镜继续溶解； 【小问4详解】 实验i 加入的是I2-KI溶液(向1mol·L−1KI溶液中加入I2至饱和)，实验iii加入的是4mL饱和碘水和0.66gKI固体(溶液中KI约1mol·L−1)，两者相比实验i中I2浓度大，银镜消失的快，因此得出的结论是：增加I2的浓度，可提高银镜的溶解速率； 【小问5详解】 溶液中溶解的有O2，设计实验iv的目的是：排除O2-KI溶液对银镜溶解的干扰； 【小问6详解】 根据实验装置可知，Ag为负极，C为正极，步骤1接通电路后，有微弱的电流，正极区溶解的O2被还原，正极的电极反应物为O2； 【小问7详解】 探究3是验证反应中I-的作用，步骤2向石墨电极加入饱和的碘水，单质碘在正极上被还原，电流计读数为bmA，b>a，步骤3应该向左侧烧杯加入KI固体，来验证反应中I-的作用，I-与Ag+会生成黄色AgI固体； 【小问8详解】 从反应速率和物质性质的角度分析i中I2-KI溶液能快速全部溶解银镜的原因：在I2-KI溶液中，I2+I−I，使更多的I2溶解，c(I2)增大，加快了I2与Ag的反应速率；I−消耗Ag+生成AgI沉淀，提高了Ag的还原性，促进了Ag与I2的反应。 19. 环己烯()是一种重要的化学试剂，主要用于有机合成和油类萃取。利用环己烷脱氢制备环己烯的反应原理如下。 直接脱氢： 氧化脱氢： 回答下列问题： （1）已知几种化学键的键能数据如下表所示。 化学键 H-H C-H C-C C=C 键能/(kJ·mol–1) 436 413 348 615 则ΔH1=___________kJ·mol-1；从热力学角度分析，反应1能自发进行的条件是___________(选填“低温”或“高温”)。 （2）科技工作者结合实验与计算机模拟结果，研究环己烷直接脱氢制环己烯的反应历程(如图所示)，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。 ①的焓变小于零的原因是___________。 ②脱氢的速率___________(选填“大于”“小于”或“等于”)*脱氢的速率。 ③在恒容密闭容器中充入一定量的环己烷，其初始压强为p kPa，发生直接脱氢反应达到平衡时，环己烷的转化率为x，则反应I的标准平衡常数Kθ=___________[已知：分压=总压×物质的量分数，对于反应dD(g)+eE(g)gG(g)+hH(g)，Kθ=，其中pθ=100 kPa，pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压]。 （3）在压强恒为p kPa的密闭容器中充入不同投料比的环己烷和CO2，在不同温度下达到平衡时，环己烷的转化率如下图所示，则a、b、c的大小关系为___________。 【答案】（1） ①. +123 ②. 高温 （2） ①. 环己烷吸附在催化剂表面时会释放能量 ②. 小于 ③. （3）a>b>c 【解析】 【小问1详解】 ；，，，当时反应自发进行，即该反应高温下可自发进行； 【小问2详解】 ①环己烷吸附在催化剂表面时会释放能量，使得的焓变小于零； ②脱氢的速率小于*，因为脱氢过程中到TS1这步的活化能很大，活化能越大，反应速率越慢，导致脱氢的速率整体小于*； ③设初始时，充入环己烷的物质的量为amol，可得三段式 总物质的量为(a+ax)mol，总压强为：，、、物质的量分数分别为、、，； 【小问3详解】 一定温度和压强下，在C6H12的量不变的情况下增大CO2的量，平衡向正反应方向移动，环己烷的平衡转化率增大，因此a>b>c。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $