精品解析：湖南省雅礼中学2024届高三下学期热身训练（三模）化学试题

雅礼中学2024届高三热身训练 化　学 注意事项： 1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3. 考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 O—16 Na—23 Mg—24 S—32 Cl—35.5 K—39 Fe—56 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学和生活、科技、社会发展息息相关，下列说法正确的是 A. 大量开发可燃冰作为能源有利于实现碳达峰、碳中和 B. 富勒烯是一系列笼状烃分子的总称，其中的足球烯是富勒烯的代表物 C. 在规定的范围内合理使用食品添加剂，对人体健康不会产生不良影响 D. 油脂在人体中通过酶的催化可以发生分解反应，生成高级脂肪酸和甘油 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. 基态溴原子的简化电子排布式：[Ar] 4s24p5 C. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： D. 基态氧原子的电子排布图： 3. 氟利昂—11(CFCl3)破坏臭氧层的反应过程如图所示。设 NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 0.5mol由 CFCl3 、•CFCl2 组成的混合物中共价键的数目为2NA B. 1.6g由 O2和 O3组成的混合气体中含有的原子总数为0.1NA C. 标准状况下，1.12L18O3中含有的中子总数为1.2NA D. 1mol O3中含孤电子对数为6NA 4. 某小组在实验室模拟侯氏制碱工艺制备，装置如图所示(夹持装置略去)，下列离子方程式错误的是 A. ①中： B. ②中： C. ③中： D. ④中： 5. 葫芦[n]脲(n=5，6，7，8……)家族分子是一种具有空腔的桶状大杯、两端开口的超分子主体，可以很好地包结有机分子、阳离子和其他客体分子，在分子识别、药物载体等方面有广泛应用。葫芦[n]脲(结构如图)可由A()和B在一定条件下合成。下列说法错误的是 A. A分子存在2个手性碳原子 B. B物质可发生氧化反应、还原反应、加成反应 C. A与B合成葫芦[n]脲的反应类型是缩聚反应 D. 可利用葫芦[n]脲识别某些金属阳离子 6. 化合物是良好的电和热绝缘体，组成元素原子序数均小于20，且在前四个周期均有分布。仅X和M同族，电负性：；Y和Z同周期，Y的基态原子价层电子排布式为，Z的基态原子价层的s和p轨道电子数相同；E在地壳中含量最多。下列说法正确的是 A. 原子半径： B. 第一电离能： C. 熔点： D. 中的E的杂化方式： 7. 按照下图进行铜与浓硫酸反应的探究实验，下列说法正确的是 A. 蘸有品红溶液的滤纸褪色，说明具有强氧化性 B. N形管溶液变为红色，说明有酸性气体进入N形管 C. 反应后，从c口抽取反应液加到足量的氨水中最终产生蓝色沉淀 D. 实验结束后从b口注入足量NaOH溶液，会有2种物质与NaOH反应 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：Ksp[Cr(OH)3]约为1×10-30。 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”步骤中将溶液PH调到1.8左右得到V2O5沉淀，此时溶液中之后Cr元素的存在形式主要为 D. 要使“转化沉铬”的溶液中Cr3+完全沉淀需调节溶液的PH>5.67 9. 电化学中，常用电极电势表示一定条件下微粒得失电子能力，电极电势越高氧化性越强。标准状态下，氧化型电极反应，，，则的氧化性比强。含钴微粒的电极电势随的变化如图所示，两条虚线分别表示“氧线”和“氢线”。下列说法错误的是 A. 单质溶于稀硫酸能置换出 B. 氧气的氧化性与溶液的酸碱性有关 C. 一定条件下转化为，氧化能力减弱 D. 酸性条件下，反应难以进行 10. 某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B两种正方体单元构成，且两种正方体单元中氧离子的空间位置相同。通过Li+嵌入或脱嵌该晶胞的棱心和体心，可将该晶体设计为纳米硅基锂电池的正极材料(m、n为正整数)，已知：脱嵌率=×100%。 下列关于纳米硅基锂电池的说法不正确的是 A. 当Li+嵌入晶胞体心和所有棱心时，该锂电池正极材料的化学式为LiFe6O8 B. 若该锂电池正极材料中n(Fe2+)：n(Fe3+)=5：7，则Li+的脱嵌率为75% C. 该锂电池充电时阳极发生的反应为 D. 该锂电池放电时，每转移2mol e-，正极材料增重14g 11. 某同学查阅资料发现水银电解法电解饱和食盐水可以获得金属钠汞齐(钠汞合金)，装置图和实验现象记录如下： 接通电源，一段时间后，金属汞表面有细微气泡出现，加大电压电解足够长时间后分离出其中的金属Hg。取少量分离出的Hg投入滴有酚酞溶液的水中，酚酞变红且有无色气体放出。有关该实验的说法错误的是 A. Q溶液可以是NaOH溶液，作用是吸收尾气 B. 玻璃管的作用是防止铁丝暴露在NaCl溶液中，导致生成大量的H2而无法得到金属Na C. 钠汞齐在有机合成中常用于氢化醛酮等羰基化合物，表现出钠汞齐的强还原性 D. 出于安全角度考虑，进行该实验时需要准备硫粉，并开启实验室上方排风扇 12. 脱出汽车尾气中的NO和CO包括以下两个反应： Ⅰ.   Ⅱ.   将恒定组成的NO和CO混合气体通入不同温度的反应器，相同时间内检测物质的浓度，结果如图所示。 已知：NO的脱除率。 下列说法正确的是 A. 使用合适的催化剂，可以提高CO的平衡转化率 B. 450℃，该时间段内NO的脱除率约为88% C. 其他条件不变，增大压强，能使NO的平衡转化率减小 D. 450℃，反应Ⅱ的化学平衡常数K=81.25 13. 催化加氢制甲醇，并进一步生产低碳烯烃，可一定程度上减少我国对原油进口的依赖，对促进国家能源安全具有重大现实意义。催化加氢制甲醇的反应历程如图所示，首先在“”表面解离成2个，随后参与到的转化过程。下列说法正确的是 A. “”能改变总反应的焓变 B. 是反应历程的中间产物之一 C. 反应历程中存在非极性键的断裂和形成 D. 理论上反应历程消耗的与生成的甲醇的物质的量之比为 14. 25℃时，向0.1的溶液()中通入或加入调节，不考虑溶液体积变化且过程中无气体逸出。含碳(或氮)微粒的分布分数［如：］与关系如图。下列说法错误的是 A. 溶液在时存在： B. 曲线M表示的分布分数随变化 C. 的 D. 该体系在时，溶液中 二、非选择题：本题共4小题，共58分 15. 可用于食品工业、农业、染料业等，以下进行其性质的探究。 （1）的制备 实验室可用固体和75%硫酸制备，其化学方程式为：__________________________。 （2）的收集 为收集纯净的可用如图所示装置，则连接顺序为发生装置→_______→e。 （3）的性质探究 ⅰ）探究与水的反应。将注射器中的水注入三颈烧瓶中，测得压强随时间变化如下图所示： ①计算0～50s烧瓶内的变化速率__________。 ②ab段变化及溶液的pH减小，表明与水发生反应，其方程式为_____________________，该反应的产物不稳定，可通过以下实验证明，请补充操作填在表格横线中。 操作 100s内压强变化/kPa 待烧瓶中压强稳定后，将其置于热水浴中，重新测定压强变化 _________________ 若____________________，证明该反应产物不稳定。 ⅱ）探究使品红溶液褪色的原因 操作1：将通入品红溶液中，品红溶液褪色。 ③猜想：能使品红褪色的含硫微粒可能为、、____________________。 已知：品红是一种棕红色晶体状有机染料，微溶于水，溶于乙醇和酸，溶液呈红色。 ④实验设计：小组结合以上信息，设计如下实验证明使品红褪色的微粒不是请完成表格。 操作2 现象 _______________ 不褪色 16. 丁二烯是生产丁苯橡胶、聚二烯橡胶等的基本原料。丁烯氧化脱氢制丁二烯的生产工艺涉及反应如下： 反应Ⅰ 反应Ⅱ 回答下列问题： （1）判断反应Ⅱ的自发性并说明理由___________。 （2）在常压、催化剂作用下，投料按，并用水蒸气稀释；不同温度下反应相同时间后，测得丁烯的转化率与丁二烯、二氧化碳的选择性随温度变化情况如图所示(选择性：转化的中生成或的所占的百分比)。 根据图及相关信息，下列说法正确的是___________。 A. 随温度的升高，平衡转化率逐渐增大 B. 加入水蒸气可降低一定温度下反应物与产物的分压，提高丁烯的平衡转化率 C. 较低温度条件下，反应Ⅰ速率大于反应Ⅱ的速率 D. 320～400℃范围内，升温，、产率均升高 （3）文献显示，丁烯与反应也可制丁二烯，可分两步实现： 反应Ⅲ     反应Ⅳ     600℃时，恒定总压0.10MPa，以起始物质的量均为1mol的、投料，达平衡时，测得和的转化率分别为80％、10％。 600℃时，反应Ⅳ的平衡常数___________。 （4）一定条件下，2，3—二甲基—1，3—丁二烯()与溴单质发生液相加成反应(1，2—加成和1，4—加成)。现体系中同时存在如下反应： ① +Br2 →     ΔH1 ② +Br2 →     ΔH2 ③    ΔH3 已知①、②反应均先生成中间产物，该中间产物再转化为①或②的最终产物，反应历程及能量变化如图所示： 由阿伦尼乌斯公式推知，同一反应在不同温度(T)下，反应速率常数(k)与活化能(Ea)的关系如下：(其中R为常数)。 其他条件不变的情况下，升高一定温度，对反应___________(填①或②)的速率提高更有利。 在一定温度下，向某反应容器中加入1.0mol和一定量的发生上述反应。测得的平衡转化率为α，平衡时为bmol，若以物质的量分数表示的平衡常数，反应③的平衡常数(以物质的量分数表示的平衡常数)，则产物的选择性为： ___________。 （5）有人设计一种电解装置，用乙炔合成丁二烯的装置如图，电解质溶液为溶液。 ①请写出生成的电极的电极反应式：___________。 ②用溶液吸收阳极逸出的气体再生电解质溶液。不考虑气体溶解残留，当电路中转移时，计算再生液的c(H+)≈___________。(已知的电离常数，) 17. 以湿法炼锌厂所产的钴锰渣(主要成分为，含少量、等)为原料回收制备的工艺如下： 已知常温下，。 回答下列问题： （1）“酸浸”时其中，写出反应的化学方程式：___________。 （2）“除铁”时，生成同时有CO2生成，写出该反应离子方程式为：___________。 （3）“除铜锌”时，主要以而不是Cu(OH)2形式除去，结合计算说明其原因：__________(写出主要计算推理过程)。 （4）“滤渣3”中含有，写出“除锰”时生成的化学方程式：___________。 （5）P204、P507对金属离子的萃取率与的关系如图1所示。 ①“P204萃取”后“萃取液1”进行“反萃取”的目的是___________。 ②“P507萃取”时，选择合适的范围为___________(填字母)。 A．        B．        C．        D． （6）的立方晶胞结构如图2所示。若晶体密度为d g/cm3 ，则晶胞中与之间最近距离为___________。 18. 甲基丙烯酸(C)是重要的有机合成中间体，下图是以丙酮和1，3-丁二烯为主要原料合成有机物J的合成路线图。 已知：① ②化合物I核磁共振氢谱图中有5组吸收峰且峰面积之比为。 回答下列问题： （1）C的结构简式为___________。D中官能团名称为___________。 （2）F→G的反应类型分别为___________。 （3）加热条件下H与新制氢氧化铜悬浊液反应的离子方程式为___________。 （4）下列说法正确的是___________(填序号)。 a．化合物E、J都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 b．化合物B在一定条件下能发生缩聚反应 c．化合物I遇FeCl3溶液显紫色 d．可用Br2/CCl4鉴别化合物G和I （5）同时满足下列条件的J的同分异构体有___________种。 ①能发生水解反应；②能发生银镜反应；③苯环上有两个支链，且苯环上一元取代物有两种；④分子中含两个甲基；⑤核磁共振氢谱图中有6组吸收峰。 （6）请参照题中流程，以异戊二烯()和丙烯为原料设计对苯二甲酸的合成路线：___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 雅礼中学2024届高三热身训练 化　学 注意事项： 1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3. 考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 O—16 Na—23 Mg—24 S—32 Cl—35.5 K—39 Fe—56 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学和生活、科技、社会发展息息相关，下列说法正确的是 A. 大量开发可燃冰作为能源有利于实现碳达峰、碳中和 B. 富勒烯是一系列笼状烃分子的总称，其中的足球烯是富勒烯的代表物 C. 在规定的范围内合理使用食品添加剂，对人体健康不会产生不良影响 D. 油脂在人体中通过酶的催化可以发生分解反应，生成高级脂肪酸和甘油 【答案】C 【解析】 【详解】A．可燃冰中能源主要成分为甲烷，燃烧产生二氧化碳，大量开发可燃冰作为能源不利于实现碳达峰、碳中和，A错误； B．富勒烯是碳的单质，不属于烃，B错误； C．合理使用食品添加剂，不会对人体健康产生不良影响，C正确； D．油脂在人体中通过酶的催化可以发生水解反应，生成高级脂肪酸和甘油，D错误； 故选C。 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. 基态溴原子的简化电子排布式：[Ar] 4s24p5 C. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： D. 基态氧原子的电子排布图： 【答案】D 【解析】 【详解】A．氯化氢为只含有共价键的共价化合物，表示氯化氢形成过程的电子式为，故A错误； B．溴元素的原子序数为35，基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5，故B错误； C．邻羟基苯甲醛分子中羟基和醛基能形成分子内氢键，氢键示意图为，故C错误； D．氧元素的原子序数为8，基态原子的电子排布式为1s22s22p4，电子排布图可为，故D正确； 故选D。 3. 氟利昂—11(CFCl3)破坏臭氧层的反应过程如图所示。设 NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 0.5mol由 CFCl3 、•CFCl2 组成的混合物中共价键的数目为2NA B. 1.6g由 O2和 O3组成的混合气体中含有的原子总数为0.1NA C. 标准状况下，1.12L18O3中含有的中子总数为1.2NA D. 1mol O3中含孤电子对数为6NA 【答案】B 【解析】 【详解】A．0.5mol由CFCl3的共价键为2mol、0.5molCFCl2共价键的数目为1.5mol，则混合物中共价键的数目不为2NA，A错误； B．1.6g由O2和O3的最简式相同为O，即氧原子为0.1mol，则组成的混合气体中含有的原子总数为0.1NA，B正确； C．标准状况下，1.12 L18O3物质的量为0.05mol，中子总数为0.05，C错误； D．1个O3分子中中间的O原子含孤电子对数为1对，两边的氧原子含孤电子对数为2对，共有5对孤电子对，所以 1mol O3中含孤电子对数为5NA，D错误； 故选B。 4. 某小组在实验室模拟侯氏制碱工艺制备，装置如图所示(夹持装置略去)，下列离子方程式错误的是 A. ①中： B. ②中： C. ③中： D. ④中： 【答案】A 【解析】 【详解】A．①中实验室用大理石和稀盐酸制备CO2，离子方程式为，A错误； B．②中用饱和NaHCO3溶液吸收挥发出的HCl生成NaCl、二氧化碳和水，离子方程式为，B正确； C．③中往饱和NaCl溶液中依次通入NH3和足量的CO2，从而析出溶解度相对较小的NaHCO3，离子方程式为，C正确； D．④中用NH4Cl浓溶液和NaOH固体制备NH3，离子方程式为，D正确； 故选A。 5. 葫芦[n]脲(n=5，6，7，8……)家族分子是一种具有空腔的桶状大杯、两端开口的超分子主体，可以很好地包结有机分子、阳离子和其他客体分子，在分子识别、药物载体等方面有广泛应用。葫芦[n]脲(结构如图)可由A()和B在一定条件下合成。下列说法错误的是 A. A分子存在2个手性碳原子 B. B物质可发生氧化反应、还原反应、加成反应 C. A与B合成葫芦[n]脲的反应类型是缩聚反应 D. 可利用葫芦[n]脲识别某些金属阳离子 【答案】A 【解析】 【分析】由题意可知，生成葫芦[n]脲的反应为 与甲醛一定条件下发生缩聚反应生成葫芦[n]脲和水，则B为甲醛。 【详解】A．由结构简式可知，分子中不含有连有4个不同原子或原子团的手性碳原子，故分子中无手性碳原子，A错误； B．甲醛分子中含有醛基，一定条件下能发生氧化反应、还原反应、加成反应，B正确； C．由分析可知，与甲醛一定条件下发生缩聚反应生成葫芦[n]脲和水，C正确； D．葫芦[n]脲(n=5，6，7，8……)家族分子是一种具有空腔的桶状大杯，可通过空腔直径不同识别某些金属阳离子，D正确； 故选A。 6. 化合物是良好的电和热绝缘体，组成元素原子序数均小于20，且在前四个周期均有分布。仅X和M同族，电负性：；Y和Z同周期，Y的基态原子价层电子排布式为，Z的基态原子价层的s和p轨道电子数相同；E在地壳中含量最多。下列说法正确的是 A. 原子半径： B. 第一电离能： C. 熔点： D. 中的E的杂化方式： 【答案】C 【解析】 【分析】Y的基态原子价层电子排布式为，可知n=3，价层电子排布式为，Y为Al元素，Y和Z同周期，因此Z也是在第三周期，Z的基态原子价层的s和p轨道电子数相同，可知Z的基态原子价层电子排布式为，Z为Si元素，E在地壳中含量最多，因此E为O元素，由于组成元素原子序数均小于20，且在前四个周期均有分布，还差第一周期和第四周期，根据仅X和M同族，电负性：可知，M为H元素，X为K元素，化合物为据此作答。 【详解】A．Z为Si元素，Y为Al元素，同周期从左往右原子半径在减小，因此原子半径为，故A错误； B．X为K元素，Y为Al元素，同主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，因此K的第一电离能比Na的小，而同一周期从左到右，元素的第一电离能总体上呈递增趋势，Al的第一电离能能大于Na，可知第一电离能：，故B错误； C．ZE2为SiO2，ZM4为SiH4，SiO2为共价晶体，SiH4为分子晶体，共价晶体熔点更高，因此熔点是，故C正确； D．为，中心原子O原子的价层电子对数为，因此为杂化，故D错误； 故答案选C。 7. 按照下图进行铜与浓硫酸反应的探究实验，下列说法正确的是 A. 蘸有品红溶液的滤纸褪色，说明具有强氧化性 B. N形管溶液变为红色，说明有酸性气体进入N形管 C. 反应后，从c口抽取反应液加到足量的氨水中最终产生蓝色沉淀 D. 实验结束后从b口注入足量NaOH溶液，会有2种物质与NaOH反应 【答案】B 【解析】 【分析】铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水。 【详解】A．蘸有品红溶液的滤纸褪色，说明二氧化硫具有漂白性，故A错误； B．滴有石蕊的氢氧化钠溶液呈蓝色，则N形管溶液变为红色，说明溶液中氢氧化钠与通入的二氧化硫完全反应，过量的二氧化硫使溶液呈酸性，故B正确； C．反应后，从c口抽取反应液加到足量的氨水中发生的反应为硫酸铜溶液与足量氨水反应得到深蓝色的硫酸四氨合铜溶液，不可能得到氢氧化铜蓝色沉淀，故C错误； D．浓硫酸与铜共热反应时硫酸浓度会减小变为稀硫酸，稀硫酸与铜共热不反应，则反应中浓硫酸不可能完全反应，所以实验结束后从b口注入足量氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液能与反应生成的硫酸铜、二氧化硫反应，也能与未反应的稀硫酸反应，所以会有3种物质与氢氧化钠反应，故D错误； 故选B。 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：Ksp[Cr(OH)3]约为1×10-30。 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”步骤中将溶液PH调到1.8左右得到V2O5沉淀，此时溶液中之后Cr元素的存在形式主要为 D. 要使“转化沉铬”的溶液中Cr3+完全沉淀需调节溶液的PH>5.67 【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，故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[Al(OH)4] -+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+，故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，故C正确； D．要使“转化沉铬”的溶液中Cr3+完全沉淀此时c(Cr3+)<1×10-5mol/L，，常温下，需调节溶液的pH>5.67，故D正确； 故选：B。 9. 电化学中，常用电极电势表示一定条件下微粒得失电子能力，电极电势越高氧化性越强。标准状态下，氧化型电极反应，，，则的氧化性比强。含钴微粒的电极电势随的变化如图所示，两条虚线分别表示“氧线”和“氢线”。下列说法错误的是 A. 单质溶于稀硫酸能置换出 B. 氧气的氧化性与溶液的酸碱性有关 C. 一定条件下转化为，氧化能力减弱 D. 酸性条件下，反应难以进行 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图像可知，Co2＋的电极电势大于H＋/H2的电极电势，即Co2＋的氧化性大于H＋，H＋不能将单质Co氧化为Co2＋，故A错误； B．由图像可知，O2的电极电势随pH的升高而逐渐减小，即氧气的氧化性与溶液的酸碱性有关，故B正确； C．转化为后，其电极电势减小，即氧化能力减弱，故C正确； D．酸性条件下，Co3＋的电极电势大于O2，所以反应难以进行，故D正确； 故选A。 10. 某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B两种正方体单元构成，且两种正方体单元中氧离子的空间位置相同。通过Li+嵌入或脱嵌该晶胞的棱心和体心，可将该晶体设计为纳米硅基锂电池的正极材料(m、n为正整数)，已知：脱嵌率=×100%。 下列关于纳米硅基锂电池的说法不正确的是 A. 当Li+嵌入晶胞体心和所有棱心时，该锂电池正极材料的化学式为LiFe6O8 B. 若该锂电池正极材料中n(Fe2+)：n(Fe3+)=5：7，则Li+的脱嵌率为75% C. 该锂电池充电时阳极发生的反应为 D. 该锂电池放电时，每转移2mol e-，正极材料增重14g 【答案】B 【解析】 【分析】由A、B两种正方体单元可知，离子型铁的氧化物晶胞中顶点、面心和体内的亚铁离子个数为(4×+4×+1)×4=8、位于体内的铁离子个数为4×4=16、位于体内的氧离子个数为个数为4×8=32，由锂离子嵌入晶胞体心和棱心可知，嵌入或脱嵌的锂离子个数最多为12×+1=4。 【详解】A．由题意可知，锂离子嵌入晶胞体心和所有棱心时，晶胞中含有锂离子个数为12×+1=4，则晶胞中铁元素的个数为24、氧离子个数为32，锂电池正极材料的化学式为LiFe6O8，故A正确； B．若该正极材料中n(Fe2+)：n(Fe3+)=5：7，则含有×24=10个Fe2+，14个Fe3+，即有2个Li+脱嵌，脱嵌率为×100%=50%，故B错误； C．该锂电池充电时，正极发生氧化反应，该电极的反应为：，故C正确； D．该锂电池放电时，正极反应为：，故每转移2mol e-，正极材料增重2mol×7g/mol=14g，故D正确； 故选B。 11. 某同学查阅资料发现水银电解法电解饱和食盐水可以获得金属钠汞齐(钠汞合金)，装置图和实验现象记录如下： 接通电源，一段时间后，金属汞表面有细微气泡出现，加大电压电解足够长时间后分离出其中的金属Hg。取少量分离出的Hg投入滴有酚酞溶液的水中，酚酞变红且有无色气体放出。有关该实验的说法错误的是 A. Q溶液可以是NaOH溶液，作用是吸收尾气 B. 玻璃管的作用是防止铁丝暴露在NaCl溶液中，导致生成大量的H2而无法得到金属Na C. 钠汞齐在有机合成中常用于氢化醛酮等羰基化合物，表现出钠汞齐的强还原性 D. 出于安全角度考虑，进行该实验时需要准备硫粉，并开启实验室上方排风扇 【答案】D 【解析】 【分析】b为阳极，Cl-失电子生成Cl2，需用吸收液吸收，a为阴极，接通电源，一段时间后，金属汞表面有细微气泡出现，该气泡为H2，加大电压电解足够长时间后，Na+在阴极得到电子，生成Na，与Hg混合在一起，分离出其中的金属Hg，取少量分离出的Hg投入滴有酚酞溶液的水中，Na与H2O反应，生成H2和NaOH，酚酞变红且有无色无味气体放出。 【详解】A．在b极，Cl-失电子生成Cl2，需用吸收液吸收，所以Q溶液可以是NaOH溶液，吸收氯气，用作尾气处理，故A正确； B．若铁丝暴露在NaCl溶液中，溶液中H2O得电子生成H2，无法得到金属Na，故B正确； C．钠汞齐在有机合成中常用于氢化醛酮等羰基化合物，加氢发生还原反应，钠汞齐做还原剂，表现出钠汞齐的强还原性，故C正确； D．Hg蒸汽有毒，实验时应该开启排风扇，汞蒸气密度比空气密度大，应打开向下抽气扇，故D错误； 故选D。 12. 脱出汽车尾气中的NO和CO包括以下两个反应： Ⅰ.   Ⅱ.   将恒定组成的NO和CO混合气体通入不同温度的反应器，相同时间内检测物质的浓度，结果如图所示。 已知：NO的脱除率。 下列说法正确的是 A. 使用合适的催化剂，可以提高CO的平衡转化率 B. 450℃，该时间段内NO的脱除率约为88% C. 其他条件不变，增大压强，能使NO的平衡转化率减小 D. 450℃，反应Ⅱ的化学平衡常数K=81.25 【答案】BD 【解析】 【详解】A．使用合适的催化剂，不能改变平衡，故不可以提高CO的平衡转化率，A错误； B．450℃，NO的初始浓度是(200+125×2+1625×2)=3700×10−6mol·L−1，转化为N2的NO浓度为1625×2=3250×10−6mol·L−1，故该时间段内NO的脱除率约为≈88%，B正确； C．将两个方程式相加得总方程式：2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g) +N2(g) ，为气体分子数减小的反应，故加压平衡正向移动，故NO的平衡转化率增大，C错误； D．450℃时，由图可知，反应Ⅱ的化学平衡常数，D正确； 故选BD。 13. 催化加氢制甲醇，并进一步生产低碳烯烃，可一定程度上减少我国对原油进口的依赖，对促进国家能源安全具有重大现实意义。催化加氢制甲醇的反应历程如图所示，首先在“”表面解离成2个，随后参与到的转化过程。下列说法正确的是 A. “”能改变总反应的焓变 B. 是反应历程的中间产物之一 C. 反应历程中存在非极性键的断裂和形成 D. 理论上反应历程消耗的与生成的甲醇的物质的量之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．催化剂能降低反应的活化能，提高反应速率，但不能改变总反应的焓变，A错误； B．根据图中信息可知，生成的不再参与后面流程，因此是反应历程的最终产物之一，B错误； C．该反应的反应物为和，产物为和，只存在非极性键的断裂，没有非极性键的形成，C错误； D．由得失电子守恒有，所以产生消耗，即理论上反应历程中消耗的与生成的甲醇的物质的量之比为，D正确。 14. 25℃时，向0.1的溶液()中通入或加入调节，不考虑溶液体积变化且过程中无气体逸出。含碳(或氮)微粒的分布分数［如：］与关系如图。下列说法错误的是 A. 溶液在时存在： B. 曲线M表示的分布分数随变化 C. 的 D. 该体系在时，溶液中 【答案】D 【解析】 【分析】向NH4HCO3溶液中滴加适量的盐酸时发生的反应为+H+=H2CO3，溶液中c()降低、c(H2CO3)增大；滴加适量的NaOH溶液时OH-抑制的水解，而后发生的反应为+OH-=+H2O、+OH-=NH3⋅H2O，则溶液中c()先增大后减小，c()减小、c()和c(NH3⋅H2O)均增大，则图中左侧为含碳微粒的分布分数δ与pH关系，右侧为含氮微粒的分布分数δ与pH关系，并且δ()越大，溶液pH越小，c(NH3⋅H2O)越大，溶液pH越大，所以图中曲线M表示的分布分数随pH变化，pH=6.3时c(H2CO3)=c()，此时H2CO3的Ka1==c(H+)=10-6.3，H2CO3的Ka2=，图中pH=8.3时c(H2CO3)=c()，此时Ka1•Ka2=c2(H+)=(10-8.3)2，得到H2CO3的Ka2=10-10.3，据此分析解答。 【详解】A．NH4HCO3溶液中电荷守恒关系为c(OH-)+2c()+c()=c()+c(H+)，物料守恒关系为c(H2CO3)+c()+c()=c()+c(NH3⋅H2O)，则c(OH-)+c(NH3⋅H2O)+c()=c(H2CO3)+c(H+)，时，c(OH-)> c(H+)，c(NH3⋅H2O)+c()<c(H2CO3)，A正确； B．由上述分析可知，曲线M表示的分布分数随pH变化，右侧虚线曲线表示NH3⋅H2O的分布分数随pH变化，B正确； C．H2CO3的Ka2= H2CO3的Ka2=，图中pH=8.3时，，此时，结合可得，C正确； D．由图可知，pH=9.3时c(NH3⋅H2O)=c()，此时NH3⋅H2O的电离平衡常数Kb==c(OH-)=10-(14-9.3)=10-4.7，由原子守恒和平衡关系，可得，D错误； 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，共58分 15. 可用于食品工业、农业、染料业等，以下进行其性质的探究。 （1）的制备 实验室可用固体和75%硫酸制备，其化学方程式为：__________________________。 （2）的收集 为收集纯净的可用如图所示装置，则连接顺序为发生装置→_______→e。 （3）的性质探究 ⅰ）探究与水的反应。将注射器中的水注入三颈烧瓶中，测得压强随时间变化如下图所示： ①计算0～50s烧瓶内的变化速率__________。 ②ab段变化及溶液的pH减小，表明与水发生反应，其方程式为_____________________，该反应的产物不稳定，可通过以下实验证明，请补充操作填在表格横线中。 操作 100s内压强变化/kPa 待烧瓶中压强稳定后，将其置于热水浴中，重新测定压强变化 _________________ 若____________________，证明该反应产物不稳定。 ⅱ）探究使品红溶液褪色的原因 操作1：将通入品红溶液中，品红溶液褪色。 ③猜想：能使品红褪色的含硫微粒可能为、、____________________。 已知：品红是一种棕红色晶体状有机染料，微溶于水，溶于乙醇和酸，溶液呈红色。 ④实验设计：小组结合以上信息，设计如下实验证明使品红褪色的微粒不是请完成表格。 操作2 现象 _______________ 不褪色 【答案】（1） （2）c→d→b→a （3） ①. 0.8 ②. ③. 将装有等量未溶解的蒸馏水的烧瓶置于热水浴中加热100s，测定压强变化 ④. ⑤. ⑥. 将通入品红的乙醇溶液 【解析】 【分析】固体和75%硫酸反应制备，用浓硫酸干燥二氧化硫，用向上排空气法收集，最后用氢氧化钠吸收尾气，防止污染。 【小问1详解】 固体和75%硫酸反应生成、硫酸钠、水反应的化学方程式为； 【小问2详解】 为收集纯净的，先用浓硫酸干燥，再用向上排空气法收集，最后用氢氧化钠吸收尾气，则连接顺序为发生装置→c →d→b→a→e。 【小问3详解】 ①0～50s烧瓶内的变化速率 。 ②ab段变化及溶液的pH减小，表明与水发生反应，其方程式为，待烧瓶中压强稳定后，将其置于热水浴中加热100s，测定压强变化为；将装有等量未溶解的蒸馏水的烧瓶置于热水浴中加热100s，测定压强变化；若，证明该反应产物不稳定。 ③含S微粒可能都能使品红褪色，能使品红褪色的含硫微粒可能为、、 。 ④二氧化硫通入无水的体系中，若品红不褪色，能证明使品红褪色的微粒不是，具体实验操作为：将通入品红的乙醇溶液，溶液不褪色，证明使品红褪色的微粒不是。 16. 丁二烯是生产丁苯橡胶、聚二烯橡胶等的基本原料。丁烯氧化脱氢制丁二烯的生产工艺涉及反应如下： 反应Ⅰ 反应Ⅱ 回答下列问题： （1）判断反应Ⅱ的自发性并说明理由___________。 （2）在常压、催化剂作用下，投料按，并用水蒸气稀释；不同温度下反应相同时间后，测得丁烯的转化率与丁二烯、二氧化碳的选择性随温度变化情况如图所示(选择性：转化的中生成或的所占的百分比)。 根据图及相关信息，下列说法正确的是___________。 A. 随温度的升高，平衡转化率逐渐增大 B. 加入水蒸气可降低一定温度下反应物与产物的分压，提高丁烯的平衡转化率 C. 较低温度条件下，反应Ⅰ速率大于反应Ⅱ的速率 D. 320～400℃范围内，升温，、产率均升高 （3）文献显示，丁烯与反应也可制丁二烯，可分两步实现： 反应Ⅲ     反应Ⅳ     600℃时，恒定总压0.10MPa，以起始物质的量均为1mol的、投料，达平衡时，测得和的转化率分别为80％、10％。 600℃时，反应Ⅳ的平衡常数___________。 （4）一定条件下，2，3—二甲基—1，3—丁二烯()与溴单质发生液相加成反应(1，2—加成和1，4—加成)。现体系中同时存在如下反应： ① +Br2 →     ΔH1 ② +Br2 →     ΔH2 ③    ΔH3 已知①、②反应均先生成中间产物，该中间产物再转化为①或②的最终产物，反应历程及能量变化如图所示： 由阿伦尼乌斯公式推知，同一反应在不同温度(T)下，反应速率常数(k)与活化能(Ea)的关系如下：(其中R为常数)。 其他条件不变的情况下，升高一定温度，对反应___________(填①或②)的速率提高更有利。 在一定温度下，向某反应容器中加入1.0mol和一定量的发生上述反应。测得的平衡转化率为α，平衡时为bmol，若以物质的量分数表示的平衡常数，反应③的平衡常数(以物质的量分数表示的平衡常数)，则产物的选择性为： ___________。 （5）有人设计一种电解装置，用乙炔合成丁二烯的装置如图，电解质溶液为溶液。 ①请写出生成的电极的电极反应式：___________。 ②用溶液吸收阳极逸出的气体再生电解质溶液。不考虑气体溶解残留，当电路中转移时，计算再生液的c(H+)≈___________。(已知的电离常数，) 【答案】（1）反应Ⅱ 、，，任意温度条件下自发 （2）BCD （3） （4） ①. ② ②. 75% （5） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 反应Ⅱ为熵增的放热反应，反应、，任意温度条件下反应ΔH—TΔS＜0，能自发进行，故答案为：反应Ⅱ 、，，任意温度条件下自发； 【小问2详解】 A．反应I反应Ⅱ均为放热反应，升高温度，平衡均向逆反应方向移动，丁烯的平衡转化率降低，故错误； B．在常压、催化剂作用下，加入的水蒸气可调节一定温度下反应物与产物的分压，使平衡向正反应方向移动，提高丁烯的平衡转化率，故正确； C．由图可知，在较低温度下，相同时间内丁二烯的选择性高、二氧化碳的选择性低说明较低温度条件下，反应Ⅰ速率大于反应Ⅱ的速率，故正确； D．由图可知，320～400℃范围内，升高温度，丁烯的转化率增加比丁二烯选择性下降快，所以丁二烯、二氧化碳产率均升高，故正确； 故选BCD； 【小问3详解】 由题给数据可建立如下三段式： 由三段式数据可知，600℃时，反应Ⅳ的平衡常数Kp==，故答案为：； 【小问4详解】 由题中阿伦尼乌斯公式可知，升高相同的温度，活化能越大，速率常数k增大的越多，活化能Ea2<Ea3，所以升高温度，对1，4加成产物的生成速率提高更有利，则其他条件不变的情况下，升高反应温度，对反应②的速率提高更有利；设反应平衡时的物质的量为xmol，由反应③的平衡常数Kx3=3可知， 的物质的量为3xmol，则由方程式可知，的转化率α=4x，的选择性百分比为×100%=75%，故答案为：②；75%； 【小问5详解】 ①由图可知，生成丁二烯的电极为电解池的阴极，碳酸氢根离子作用下乙炔在阴极得到电子发生还原反应生成丁二烯和碳酸根离子，电极反应式为，故答案为：； ②由图可知，左侧电极为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e—=O2↑+4H+，放电生成的氢离子与溶液中的碳酸氢根离子反应生成二氧化碳和水，反应的离子方程式为+H+= CO2↑+H2O，由方程式可知，电路中转移0.75mol电子时，反应生成二氧化碳的物质的量为0.75mol，氢氧化钾溶液中氢氧化钾的物质的量为1.0mol/L×1L=1mol，则由方程式2KOH+CO2=K2CO3+H2O、K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3可知，二氧化碳与氢氧化钾溶液反应得到碳酸钾和碳酸氢钾的混合溶液，设溶液中碳酸钾、碳酸氢钾的物质的量分别为amol、bmol，由钾原子个数守恒可得：2a+b=1，由碳原子个数守恒可得：a+b=0.75，解联立方程可得a=0.25、b=0.5，由碳酸的二级电离常数Ka2==4.7×10−11，解得c(H+)=9.4×10−11mol/L，故答案为：9.4×10−11mol/L。 17. 以湿法炼锌厂所产的钴锰渣(主要成分为，含少量、等)为原料回收制备的工艺如下： 已知常温下，。 回答下列问题： （1）“酸浸”时其中，写出反应的化学方程式：___________。 （2）“除铁”时，生成同时有CO2生成，写出该反应离子方程式为：___________。 （3）“除铜锌”时，主要以而不是Cu(OH)2形式除去，结合计算说明其原因：__________(写出主要计算推理过程)。 （4）“滤渣3”中含有，写出“除锰”时生成的化学方程式：___________。 （5）P204、P507对金属离子的萃取率与的关系如图1所示。 ①“P204萃取”后“萃取液1”进行“反萃取”的目的是___________。 ②“P507萃取”时，选择合适的范围为___________(填字母)。 A．        B．        C．        D． （6）的立方晶胞结构如图2所示。若晶体密度为d g/cm3 ，则晶胞中与之间最近距离为___________。 【答案】（1） （2） （3）根据，反应进行彻底，主要以形式除去 （4） （5） ①. 从萃取液中反萃取出，减少产品损失 ②. B （6） 【解析】 【分析】钴锰渣(主要成分为 CO2O3、CoO、NiO、MnO2，含少量 Fe2O3、ZnO、CuO、CaO 等) 中加入稀硫酸、K2SO3溶液进行酸浸，所得滤渣1中含有CaSO4；滤液中加入H2O2，将Fe2+氧化为Fe3+，再加入K2CO3调节pH，得到KFe3(SO4)2(OH)6沉淀；滤液1中加入KHS、K2S混合溶液除铜锌，生成CuS、ZnS沉淀；滤液2中加入Co(OH)3除锰，生成S、MnO2沉淀；滤液3中加入P204萃取，钴镍进入萃取液中，加入硫酸反萃取后与萃余液1合并，再用P507萃取，钴进入萃取液中，镍进入萃余液2中；萃取液2中加入草酸进行反萃取，从而获得CoC2O4； 【小问1详解】 “酸浸”时，与反应生成和，化学方程式为。 【小问2详解】 “酸浸”时，溶于稀硫酸产生，被还原为。“除铁”时，用于氧化用于调，可设为，然后再根据“离子守恒”确定的化学计量数，再根据与之间得失电子守恒，确定的系数，可写出：，此时方程式左右两侧电荷不守恒，利用配平电荷，可知左侧需要补充3个，最终得到。 【小问3详解】 ，反应进行彻底，故主要以CuS形式除去。 【小问4详解】 在酸浸时，转化为，又因产物元素为+2，可知作氧化剂，可将氧化为，根据得失电子守恒，可写出：，根据离子个数守恒，可知左侧需要补充1个，即化学方程式为。 【小问5详解】 根据流程图，以及图左中钴镍难以利用P204分离开，且反萃取液进入后续获取的分离流程，说明反萃取可得到。为了分离，由图右可知选择之间，的萃取率较高，则相对较低。 【小问6详解】 由晶胞结构图可知，晶胞参数为与之间最近距离为体对角线的即。 18. 甲基丙烯酸(C)是重要的有机合成中间体，下图是以丙酮和1，3-丁二烯为主要原料合成有机物J的合成路线图。 已知：① ②化合物I核磁共振氢谱图中有5组吸收峰且峰面积之比为。 回答下列问题： （1）C的结构简式为___________。D中官能团名称为___________。 （2）F→G的反应类型分别为___________。 （3）加热条件下H与新制氢氧化铜悬浊液反应的离子方程式为___________。 （4）下列说法正确的是___________(填序号)。 a．化合物E、J都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 b．化合物B在一定条件下能发生缩聚反应 c．化合物I遇FeCl3溶液显紫色 d．可用Br2/CCl4鉴别化合物G和I （5）同时满足下列条件的J的同分异构体有___________种。 ①能发生水解反应；②能发生银镜反应；③苯环上有两个支链，且苯环上一元取代物有两种；④分子中含两个甲基；⑤核磁共振氢谱图中有6组吸收峰。 （6）请参照题中流程，以异戊二烯()和丙烯为原料设计对苯二甲酸的合成路线：___________。 【答案】（1） ①. ②. 酯基、碳碳双键 （2）加成反应 （3）2Cu(OH)2 + OH- +Cu2O↓+ 3H2O （4）bd （5）4 （6）+CH2=CHCH3 【解析】 【分析】C是甲基丙烯酸，结构简式为，B到C发生消去反应，则B的结构简式为，C与甲醇发生酯化反应生成D，D的结构简式为，发生加聚反应可以得到有机玻璃，根据已知信息，H的结构为，再与H2发生加成反应生成I，I核磁共振氢谱图中有5组吸收峰且峰面积之比为，则I的结构简式为，则J的结构简式为。 【小问1详解】 C的结构简式为，D的结构简式为，含有的官能团为酯基、碳碳双键； 【小问2详解】 对比F和G的结构，F到G发生的反应为加成反应； 【小问3详解】 H的结构为，加热条件下与新制氢氧化铜悬浊液反应的离子方程式为2Cu(OH)2 + OH- +Cu2O↓+ 3H2O； 【小问4详解】 a．E中不含有碳碳双键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故a错误； b．B的结构简式为，既有羧基又有羟基，能发生缩聚反应，故b正确； c．I中没有酚羟基，不能使FeCl3溶液显紫色，故c错误； d．G可以使Br2/CCl4溶液褪色，而I不能，故d正确。 答案选bd； 【小问5详解】 J的结构简式为，同分异构体满足条件：①能发生水解反应；②能发生银镜反应；③苯环上有两个支链，且苯环上一元取代物有两种；④分子中含两个甲基；⑤核磁共振氢谱图中有6组吸收峰，说明含有甲酸酯酯基，且含有2个对位的取代基，满足条件的同分异构体有：、共4种； 【小问6详解】 先和丙烯酸反应生成，在碳化钨的作用下生成，最后与酸性高锰酸钾溶液反应生成，合成路线为：+CH2=CHCH3。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $