精品解析：湖南省名校联考联合体2023-2024学年高二下学期第二次（期中）考试化学试题

湖南省名校联考联合体2023-2024学年高二下学期第二次(期中)联考 化学试题 时量：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H～1 C～12 O～16 F～19 Na～23 Al～27 Cl～35.5 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分，每小题只有一个选项符合题意) 1. “可燃冰”的主要成分是甲烷与水分子的结晶水合物（CH4·nH2O）。其晶体类型是（ ） A. 离子晶体 B. 分子晶体 C. 原子晶体 D. 金属晶体 2. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A. 28g环丁烷和乙烯混合物中碳原子数目为 B. 标准状况下，中含有极性键数目为 C. 54g Al与足量稀硫酸反应后的溶液中数目小于 D. 1L pH=1的HA溶液中的数目为 3. 下列离子方程式与所给事实不相符的是 A. 食醋去除水垢中 B. 利用覆铜板制作印刷电路板： C. 乙酸乙酯与NaOH溶液共热： D. 用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙： 4. 下列化学用语表达正确的是 A. 丁醛的结构简式： B. 基态镁原子最外层电子的电子云轮廓图： C. Fe的原子结构示意图： D. 基态硫原子的价层电子轨道表示式： 5. 七叶亭是一种植物抗菌素，适用于细菌性痢疾，其结构如图，下列说法正确的是 A. 分子中只存在2种官能团 B. 该物质属于芳香烃 C. 1mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗3mol NaOH D. 分子中所有碳原子可能共平面 6. 某同学分别用下列装置a和b制备溴苯(部分夹持装置已省略)，下列说法不正确的是 A. b装置中的倒置漏斗起防倒吸作用，漏斗内可形成白烟 B. a装置锥形瓶中出现淡黄色沉淀，可推断烧瓶中发生取代反应 C. 两圆底烧瓶中均出现红棕色气体，说明液溴沸点低 D. b装置试管中吸收，液体变橙红色 7. 前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，Y的周期序数与族序数相等，基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子，W与Z处于同一主族。下列说法正确的是 A. 原子半径：r(X)<r(Y)<r(W)<r(Z) B. X的第一电离能比同周期相邻元素的大 C. W在周期表中位于第四周期第ⅤA族 D. Z的最高价氧化物的水化物的酸性比W的弱 8. 气态通常以二聚体的形式存在，其空间结构如图a所示，结构属立方晶系，晶胞如图b所示，晶胞参数为a pm。其中的熔点为1090℃，的熔点为192℃，表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 二聚体中Al的杂化轨道类型为 B. 铝氟之间化学键与铝氯之间的化学键类型相同 C. 晶体中的配位数为3 D. 的晶体密度 9. 室温时，实验室以含铬废液(主要含、、、)制取含溶液的流程如下： 已知： ①室温时，，； ②“氧化”时转化为。 下列说法正确的是 A. “过滤Ⅰ”所得滤液中 B. “氧化”时的离子方程式为 C. “酸化”时溶液pH越低，转化为的比例越高 D. 将“含的溶液”蒸干可得纯净的固体 10. 我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程，该历程示意图如下所示。 下列说法不正确的是 A. 总反应为 B. 过程中，有C—C形成 C. ①→②为放热反应 D. 该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 11. 由实验操作和现象，得出相应结论正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向5mL浓度均为的NaI、NaCl混合溶液中滴加2滴溶液 有黄色沉淀生成 B 向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加热，加入新制的 悬浊液 无砖红色沉淀产生 蔗糖未发生水解 C 室温下，用pH试纸分别测溶液和溶液的pH 溶液的pH约为10，溶液的pH约为5 结合的能力比的强 D 将盐酸与反应产生的气体直接通入苯酚钠溶液 溶液变浑浊 酸性：碳酸>苯酚 A. A B. B C. C D. D 12. 微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含 CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是 A. 负极反应为 B. 隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜 C. 当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5g D. 电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:1 13. 恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示，下列说法不正确的是 编号 表面积/ 时间/min 0 20 40 60 80 ① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 ② a 1.20 0.80 0.40 x ③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 A. 实验①，0～20min， B. 实验②，60min时处于平衡状态，x＜0.2 C. 相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大 D. 实验①达平衡时氨气浓度为 14. 25℃时，向的溶液中滴加的盐酸，溶液的pH随加入的盐酸的体积V变化如图所示。下列有关说法正确的是 A. 水的电离程度：a<b<c<d B. b点， C. c点，溶液中的主要来自的电离 D d点， 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如下图所示。回答下列问题： 相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 开始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9 （1）“滤渣1”含有S和___________。 （2）写出基态的价层电子排布式：___________。 （3）在“溶浸”工艺中，为了提高浸取效果，可采取的措施有___________(写一种)。 （4）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为___________～6之间。 （5）“除杂1”的目的是除去和，“滤渣3”的主要成分是___________。 （6）“除杂2”的目的是生成沉淀除去，若溶液酸度过高，沉淀不完全，原因是___________。 （7）写出“沉锰”的离子方程式：___________。 16. Ⅰ.由FeCl3·6H2O制备无水FeCl3，将FeCl3·6H2O与液体SOCl2混合并加热，制得无水FeCl3。已知SOCl2沸点为77℃，反应方程式为，装置如下图所示(夹持和加热装置略)。 （1）仪器A的作用为___________。NaOH溶液的作用是___________。 （2）由下列结晶水合物制备无水盐，适宜使用上述方法的是___________(填标号)。 a． b． c． Ⅱ.世界环保联盟要求ClO2逐渐取代Cl2作为自来水消毒剂。 实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料，通过以下过程制备ClO2： 用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量。 ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50mL水溶解后，再加入3mL稀硫酸； ⅱ.在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口； ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收； ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中； ⅴ.用硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液()，指示剂显示终点时共用去10.00mL硫代硫酸钠溶液。 （3）在此过程中： ①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为___________。 ②ⅴ中加入的指示剂通常为淀粉溶液，滴定至终点的现象是___________。 ③测得混合气中ClO2的质量为___________g(保留四位有效数字)。 （4）用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是___________(填标号)。 a．明矾 b．碘化钾 c．硫酸亚铁 d．盐酸 17. 氢气和碳氧化物反应生成甲烷，有利于实现碳循环利用。涉及反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 回答下列问题： （1）___________。 （2）已知反应Ⅱ的速率方程为，，其中、分别为正、逆反应的速率常数。如图(lg k表示速率常数的对数，表示温度的倒数)所示a、b、c、d四条斜线中，能表示随变化关系的是斜线___________(填标号)。 （3）反应Ⅱ也可采用电化学方法实现，反应装置如图所示。 ①固体电解质采用___________(填“氧离子导体”或“质子导体”)。 ②阳极的电极反应式为___________。 （4）温度为时，在固定容积的容器中充入一定量的和1mol CO，平衡时和CO的转化率(α)及和的物质的量(n)随变化的情况如图所示。 ①m=___________；时，选择性___________。 ②已知起始充入1mol的CO和0.5mol的进行上述反应时，起始压强为。反应Ⅰ的___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，用表示)；温度为，时，可能对应图中X、Y、Z、W四点中的___________(填标号)。 18. 富马酸(反式丁烯二酸)与形成的配合物——富马酸铁又称“富血铁”，可用于治疗缺铁性贫血。以下是合成富马酸铁的一种工艺路线： 回答下列问题： （1）A的化学名称为___________，由E生成F的反应类型为___________。 （2）①富马酸的结构简式为___________。 ②富马酸分子中σ键与π键的数目之比为___________。 ③富马酸亚铁中各元素的电负性由小到大的顺序为___________。 （3）C→D反应的化学方程式为___________。 （4）富马酸为二元羧酸，1mol富马酸与足量饱和溶液反应可放出(标准状况)；富马酸的同分异构体中，同为二元羧酸的还有___________(写出结构简式)。 （5）以乙烯和丙炔酸为原料，设计如下化合物的合成路线________(用流程图表示，无机试剂、有机溶剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖南省名校联考联合体2023-2024学年高二下学期第二次(期中)联考 化学试题 时量：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H～1 C～12 O～16 F～19 Na～23 Al～27 Cl～35.5 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分，每小题只有一个选项符合题意) 1. “可燃冰”的主要成分是甲烷与水分子的结晶水合物（CH4·nH2O）。其晶体类型是（ ） A. 离子晶体 B. 分子晶体 C. 原子晶体 D. 金属晶体 【答案】B 【解析】 【详解】甲烷属于气态氢化物，其分子之间依靠分子间作用力结合形成分子晶体，B正确。 2. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A. 28g环丁烷和乙烯混合物中碳原子数目为 B. 标准状况下，中含有的极性键数目为 C. 54g Al与足量稀硫酸反应后的溶液中数目小于 D. 1L pH=1的HA溶液中的数目为 【答案】B 【解析】 【详解】A．环丁烷和乙烯最简式均为，28g二者的混合物含，则含碳原子数目为，故A正确； B．标准状况下为液体，不能用去进行相关计算，故B错误； C．54g铝即2mol铝，和硫酸反应后生成的能水解，故反应后的溶液中数目小于，故C正确； D．pH=1的HA溶液中氢离子浓度为0.1mol/L，则1L溶液中的数目为，故D正确； 故选B。 3. 下列离子方程式与所给事实不相符的是 A. 食醋去除水垢中的 B. 利用覆铜板制作印刷电路板： C. 乙酸乙酯与NaOH溶液共热： D. 用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙： 【答案】A 【解析】 【详解】A．食醋中的为弱酸，不能拆写为离子形式，离子方程式为，故A错误； B．将Cu氧化为而自身被还原为，离子方程式为，故B正确； C．乙酸乙酯与氢氧化钠溶液共热时发生水解反应，生成乙酸钠和乙醇，离子方程式为，故C正确； D．用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙，微溶的硫酸钙转化为难溶的碳酸钙，离子方程式为，故D正确； 答案选A。 4. 下列化学用语表达正确的是 A. 丁醛的结构简式： B. 基态镁原子最外层电子的电子云轮廓图： C. Fe的原子结构示意图： D. 基态硫原子的价层电子轨道表示式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．丁醛的官能团为醛基，结构简式为，故A错误； B．镁元素的原子序数为12，基态原子的电子排布式为，最外层的能级为s能级，s能级的电子云轮廓图为球形：，故B错误； C．铁原子的核电荷数为26，核外有4个电子层，最外层电子数为2，原子结构示意图为，故C错误； D．硫元素的原子序数为16，基态,原子的价层电子排布式为，轨道表示式为，故D正确； 故选D。 5. 七叶亭是一种植物抗菌素，适用于细菌性痢疾，其结构如图，下列说法正确的是 A. 分子中只存在2种官能团 B. 该物质属于芳香烃 C. 1mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗3mol NaOH D. 分子中所有碳原子可能共平面 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据七叶亭的结构简式可知，分子中含有酚羟基、酯基和碳碳双键，共3种官能团，A错误； B．该有机物中含有氧元素，不属于烃，B错误； C．分子中含有2个酚羟基，1个酯基，酯基水解后生成1个酚羟基和一个羧基，所以最多消耗4mol NaOH，C错误； D．分子中苯环确定一个平面，碳碳双键确定一个平面，且两个平面可以重合，故所有碳原子可能共平面，D正确； 答案选D。 6. 某同学分别用下列装置a和b制备溴苯(部分夹持装置已省略)，下列说法不正确是 A. b装置中的倒置漏斗起防倒吸作用，漏斗内可形成白烟 B. a装置锥形瓶中出现淡黄色沉淀，可推断烧瓶中发生取代反应 C. 两圆底烧瓶中均出现红棕色气体，说明液溴沸点低 D. b装置试管中吸收，液体变橙红色 【答案】B 【解析】 【详解】A．HBr气体极易溶于水，用倒置的漏斗可防倒吸，用浓氨水吸收，挥发的和HBr反应得到固体，有白烟生成，故A正确； B．淡黄色沉淀为AgBr，和HBr均可与溶液反应生成AgBr，不能推断烧瓶中发生取代反应，故B错误； C．两圆底烧瓶中均出现红棕色气体，说明液溴沸点低，故C正确； D．b装置中挥发的被吸收，形成橙红色的的四氯化碳溶液，故D正确； 答案选B。 7. 前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，Y的周期序数与族序数相等，基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子，W与Z处于同一主族。下列说法正确的是 A. 原子半径：r(X)<r(Y)<r(W)<r(Z) B. X的第一电离能比同周期相邻元素的大 C. W在周期表中位于第四周期第ⅤA族 D. Z的最高价氧化物的水化物的酸性比W的弱 【答案】B 【解析】 【分析】前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，则X为N；Y的周期序数与族序数相等，则Y为Al；基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子，则Z为Cl；W与Z处于同一主族，则W为Br。 【详解】A．根据同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，因此原子半径：r(Z)<r(Y)，r(Z)<r(W)，A错误； B．同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但X(N)的2p处于半充满状态，因此X(N)的第一电离能比同周期相邻元素的大，B正确； C．W为Br，在周期表中位于第四周期第ⅦA族，C错误； D．同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱，所以Z的最高价氧化物的水化物的酸性比W的强，D错误； 故选B。 8. 气态通常以二聚体的形式存在，其空间结构如图a所示，结构属立方晶系，晶胞如图b所示，晶胞参数为a pm。其中的熔点为1090℃，的熔点为192℃，表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 二聚体中Al的杂化轨道类型为 B. 铝氟之间的化学键与铝氯之间的化学键类型相同 C. 晶体中的配位数为3 D. 的晶体密度 【答案】D 【解析】 【详解】A．由的空间结构结合相关元素的原子结构可知，Al的价层电子对数是4，与其周围的4个氯原子形成四面体结构，因此，二聚体中Al的杂化轨道类型为，故A错误； B．的熔点为1090℃，远高于的192℃，由于F的电负性最大，其吸引电子的能力最强，因此，可以判断铝氟之间的化学键为离子键，铝氯之间的化学键为共价键，二者不相同，故B错误； C．由的晶胞结构可知，其中含灰色球的个数为，白色球的个数为，则灰色球为，距最近且等距的有2个，则的配位数为2，故C错误； D．若晶胞参数为a pm，则晶胞的体积为，晶胞的质量为，则其晶体密度，故D正确； 答案选D。 9. 室温时，实验室以含铬废液(主要含、、、)制取含溶液的流程如下： 已知： ①室温时，，； ②“氧化”时转化为。 下列说法正确的是 A. “过滤Ⅰ”所得滤液中 B. “氧化”时的离子方程式为 C. “酸化”时溶液pH越低，转化为的比例越高 D. 将“含的溶液”蒸干可得纯净的固体 【答案】C 【解析】 【分析】含铬废液加入KOH溶液调节pH，将转化为、转化为，过滤后，向滤渣中加入、KOH将转化为，过滤分离出滤液，加入盐酸酸化得到含有的溶液； 【详解】A． “过滤Ⅰ”所得滤液中pH=8，则pOH=6，，，A错误； B．已知“氧化”时转化为，具有强氧化性，“氧化”时在碱性条件下将氧化为，离子方程式为，B错误； C．，“酸化”时溶液pH越低，氢离子浓度越大，平衡逆向移动，使得转化为的比例越高，C正确； D．“酸化”时加入的盐酸与KOH反应生成KCl，将“含的溶液”蒸干会因混有KCl而得不到纯净的固体，D错误； 答案选C。 10. 我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程，该历程示意图如下所示。 下列说法不正确的是 A. 总反应为 B. 过程中，有C—C形成 C. ①→②为放热反应 D. 该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，与在催化剂存在时生成，总反应为，A正确； B．对比①和②，①→②形成C—C键，B正确； C．根据图示，①的总能量高于②的总能量，①→②为放热反应，C正确； D．催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，不能提高反应物的平衡转化率，D错误； 故选D。 11. 由实验操作和现象，得出相应结论正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向5mL浓度均为的NaI、NaCl混合溶液中滴加2滴溶液 有黄色沉淀生成 B 向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加热，加入新制的 悬浊液 无砖红色沉淀产生 蔗糖未发生水解 C 室温下，用pH试纸分别测溶液和溶液的pH 溶液的pH约为10，溶液的pH约为5 结合的能力比的强 D 将盐酸与反应产生的气体直接通入苯酚钠溶液 溶液变浑浊 酸性：碳酸>苯酚 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．黄色沉淀为AgI，说明加入溶液优先形成AgI沉淀，AgI比AgCl更难溶，则说明，A正确； B．向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加热后，应加入氢氧化钠溶液使体系呈碱性，若不加氢氧化钠，未反应的稀硫酸会和新制氢氧化铜反应，则不会产生砖红色沉淀，不能说明蔗糖没有发生水解，B错误； C．亚硫酸氢钠溶液显酸性，这说明亚硫酸氢根离子的电离程度大于其水解程度，因此题给实验说明结合的能力比的弱，C错误； D．盐酸易挥发，若将盐酸与反应产生的气体直接通入苯酚钠溶液，可能挥发的HCl会与苯酚钠反应生成常温下难溶于水的苯酚，不能证明是二氧化碳与其发生的反应，达不到实验目的，应该先除去二氧化碳中可能混有的HCl再进行实验操作，D错误； 答案选A。 12. 微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含 CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是 A. 负极反应为 B. 隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜 C. 当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5g D. 电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:1 【答案】B 【解析】 【分析】据图可知a极上CH3COOˉ转化为CO2和H+，C元素被氧化，所以a极为该原电池的负极，则b极为正极。 【详解】A．a极为负极，CH3COOˉ失电子被氧化成CO2和H+，结合电荷守恒可得电极反应式为CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=2CO2↑+7H+，故A正确； B．为了实现海水的淡化，模拟海水中的氯离子需要移向负极，即a极，则隔膜1为阴离子交换膜，钠离子需要移向正极，即b极，则隔膜2为阳离子交换膜，故B错误； C．当电路中转移1mol电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有1molClˉ移向负极，同时有1molNa+移向正极，即除去1molNaCl，质量为58.5g，故C正确； D．b极为正极，水溶液为酸性，所以氢离子得电子产生氢气，电极反应式为2H++2eˉ=H2↑，所以当转移8mol电子时，正极产生4mol气体，根据负极反应式可知负极产生2mol气体，物质的量之比为4:2=2:1，故D正确； 故答案为B。 13. 恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示，下列说法不正确的是 编号 表面积/ 时间/min 0 20 40 60 80 ① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 ② a 1.20 0.80 0.40 x ③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 A. 实验①，0～20min， B. 实验②，60min时处于平衡状态，x＜0.2 C. 相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大 D. 实验①达平衡时氨气浓度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．实验①中，0～20min，氨气浓度变化量为，，A正确； B．催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平衡移动，实验③中氨气初始浓度与实验①中一样，实验③达到平衡时氨气浓度为，则实验①达平衡时氨气浓度也为，而恒温恒容条件下，实验②相对于实验①为减小压强，平衡正向移动，因此实验②处于平衡状态时，由表格数据可知，三个实验均是匀速的，实验②中20min内减少，又因该反应为可逆反应，不能反应完全，则60min时实验②处于平衡状态，x＜0.2，B正确； C．实验①和实验②催化剂表面积相同，实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍，实验①、实验②中0～20min、20～40min氨气浓度变化量都是，C错误； D．由B选项的分析可知实验①达到平衡时氨气浓度为，D正确； 故选C。 14. 25℃时，向的溶液中滴加的盐酸，溶液的pH随加入的盐酸的体积V变化如图所示。下列有关说法正确的是 A. 水的电离程度：a<b<c<d B. b点， C. c点，溶液中的主要来自的电离 D. d点， 【答案】B 【解析】 【详解】A．随着盐酸的加入，可促进水电离的碳酸氢根离子不断减少，抑制水电离的碳酸逐渐增加，水的电离程度逐渐减小，即水的电离程度：a>b>c>d，故A错误； B．根据电荷守恒，，b点pH=7即，所以，故B正确； C．c点，溶质为碳酸氢钠、氯化钠、碳酸，溶液中的主要来自的电离，故C错误； D．d点，碳酸氢钠和盐酸恰好反应，，故D错误； 答案选B 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如下图所示。回答下列问题： 相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 开始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9 （1）“滤渣1”含有S和___________。 （2）写出基态的价层电子排布式：___________。 （3）在“溶浸”工艺中，为了提高浸取效果，可采取的措施有___________(写一种)。 （4）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为___________～6之间。 （5）“除杂1”的目的是除去和，“滤渣3”的主要成分是___________。 （6）“除杂2”的目的是生成沉淀除去，若溶液酸度过高，沉淀不完全，原因是___________。 （7）写出“沉锰”的离子方程式：___________。 【答案】（1）(不溶性硅酸盐) （2） （3）碾碎固体增大接触面积、增大硫酸浓度、适当升温等(合理即可) （4）4.7 （5）NiS和ZnS （6）与结合形成弱电解质HF，平衡向右移动 （7） 【解析】 【分析】根据流程：二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)在硫酸中酸浸，主要的反应为：MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O，SiO2不溶于硫酸，过滤，滤渣1含有S和SiO2，滤液含有Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Zn2+、Ni2+，加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，加入氨水调节pH4.7～6之间，除去Fe3+、Al3+，滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3，滤液中加入Na2S除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是NiS和ZnS，加入MnF2生成MgF2沉淀除去Mg2+，滤渣4为MgF2，滤液主要含有Mn2+，加入碳酸氢铵发生反应：，用硫酸溶解碳酸锰得到产品硫酸锰，据此分析作答。 【小问1详解】 硅元素以或不溶性硅酸盐的形式存在，与硫酸不反应，所以滤渣1中除了S还有(不溶性硅酸盐)；在硫酸的溶浸过程中，二氧化锰和硫化锰发生了氧化还原反应，二氧化锰作氧化剂，硫化锰作还原剂，化学方程式为； 【小问2详解】 基态Fe原子的价电子为3d64s2，故基态的价层电子排布式为； 【小问3详解】 为了提高浸取效果，可采取的措施有碾碎固体增大接触面积、增大硫酸的浓度、适当升温等； 【小问4详解】 由表中数据知pH在4.7时，和沉淀完全，所以应该控制pH在4.7～6之间； 【小问5详解】 根据题干信息，加入除杂是为了除去锌离子和镍离子，所以滤渣3是生成的沉淀ZnS和NiS； 【小问6详解】 由知，酸度过大，浓度降低，使得平衡向沉淀溶解方向移动，沉淀不完全； 【小问7详解】 根据题干信息，沉锰的过程是生成了，沉淀，所以反应的离子方程式为。 16. Ⅰ.由FeCl3·6H2O制备无水FeCl3，将FeCl3·6H2O与液体SOCl2混合并加热，制得无水FeCl3。已知SOCl2沸点为77℃，反应方程式为，装置如下图所示(夹持和加热装置略)。 （1）仪器A的作用为___________。NaOH溶液的作用是___________。 （2）由下列结晶水合物制备无水盐，适宜使用上述方法的是___________(填标号)。 a． b． c． Ⅱ.世界环保联盟要求ClO2逐渐取代Cl2作为自来水消毒剂。 实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料，通过以下过程制备ClO2： 用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量。 ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50mL水溶解后，再加入3mL稀硫酸； ⅱ.在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口； ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收； ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中； ⅴ.用硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液()，指示剂显示终点时共用去10.00mL硫代硫酸钠溶液。 （3）在此过程中： ①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为___________。 ②ⅴ中加入的指示剂通常为淀粉溶液，滴定至终点的现象是___________。 ③测得混合气中ClO2的质量为___________g(保留四位有效数字)。 （4）用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是___________(填标号)。 a．明矾 b．碘化钾 c．硫酸亚铁 d．盐酸 【答案】（1） ①. 冷凝回流SOCl2 ②. 吸收SO2、HCl等尾气，防止污染 （2）b （3） ①. 2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O ②. 溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变 ③. 0.01350 （4）c 【解析】 【分析】Ⅰ．将FeCl3•6H2O与液体SOCl2混合并加热，发生：FeCl3•6H2O+6SOCl2FeCl3+6SO2↑+12HCl↑，通过A冷凝回流，无水氯化钙干燥，然后用NaOH溶液除去SO2、HCl，Ⅱ．NH4Cl、盐酸电解，酸性条件下不能生成NH3，根据产物电解NCl3和H2，NaClO2与NCl3反应生成ClO2、NH3和X，锥形瓶内ClO2与碘化钾反应生成I2和KCl、H2O，在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管管口，ClO2易溶于水，ｖ中用0.1000mol⋅L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中生成的碘的溶液，用淀粉溶液遇碘显蓝色，可以用淀粉溶液做指示剂；根据反应方程式2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O、I2+2＝2I-+，可以得出关系式2ClO2～5I2～10，据此分析解答。 【小问1详解】 根据图中信息得到仪器A为球形冷凝管，由于SOCl2沸点为77℃，为充分利用SOCl2，不能使其逸出，因此球形冷凝管的作用为冷凝回流SOCl2，由于SO2、HCl会逸出污染环境，因此NaOH溶液的作用是吸收SO2、HCl等尾气，防止污染，故答案为：冷凝回流SOCl2；吸收SO2、HCl等尾气，防止污染； 【小问2详解】 根据装置图信息，该装置可以用于制取能水解的盐酸盐晶体，由给出的结晶水合物制备无水盐，适宜使用上述方法的是ZnCl2·H2O，故答案为：b； 【小问3详解】 ①ClO2具有强氧化性，通入锥形瓶与酸性碘化钾溶液反应，氧化I-为I2，自身被还原为Cl-，同时生成水，根据氧化还原反应配平可知，该反应的离子方程式为2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O，故答案为：2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O； ②由于碘遇淀粉显蓝色，则v中加入的指示剂通常为淀粉溶液，滴定至终点的现象是溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不再改变，故答案为：溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变； ③根据方程式可知，则测得混合气中的质量为，故答案为：0.01350； 【小问4详解】 亚氯酸盐具有氧化性，明矾不能被氧化，碘化钾被氧化为碘单质，盐酸可能被氧化生成氯气，因此若要除去超标的亚氯酸盐，最适宜的是硫酸亚铁，且产生的氧化产物铁离子能净水，故答案为：c。 17. 氢气和碳氧化物反应生成甲烷，有利于实现碳循环利用。涉及反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 回答下列问题： （1）___________。 （2）已知反应Ⅱ的速率方程为，，其中、分别为正、逆反应的速率常数。如图(lg k表示速率常数的对数，表示温度的倒数)所示a、b、c、d四条斜线中，能表示随变化关系的是斜线___________(填标号)。 （3）反应Ⅱ也可采用电化学方法实现，反应装置如图所示。 ①固体电解质采用___________(填“氧离子导体”或“质子导体”)。 ②阳极的电极反应式为___________。 （4）温度为时，在固定容积的容器中充入一定量的和1mol CO，平衡时和CO的转化率(α)及和的物质的量(n)随变化的情况如图所示。 ①m=___________；时，的选择性___________。 ②已知起始充入1mol的CO和0.5mol的进行上述反应时，起始压强为。反应Ⅰ的___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，用表示)；温度为，时，可能对应图中X、Y、Z、W四点中的___________(填标号)。 【答案】（1）-41.2 （2）d （3） ①. 质子导体 ②. （4） ①. 62.5 ②. 60% ③. ④. X 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律可知反应Ⅱ=反应Ⅰ-反应Ⅲ，所以。 【小问2详解】 化学反应速率与温度成正比，随着温度的降低，横坐标在增大，此时正、逆反应速率均降低，则和均减小，反应Ⅱ的正反应为放热反应，因此温度降低，平衡正向移动，则，则降低相同的温度时减小更快，图中斜线在降低的是c、d，而降低更快的是d。 【小问3详解】 ①电解时，一氧化碳和水均从阳极口进入，一氧化碳在阳极转化为二氧化碳，则氢气要在阴极产生，故阳极产生二氧化碳的同时产生氢离子，氢离子通过固体电解质进入阴极附近得电子产生氢气，故固体电解质应采用质子导体； ②电解时，阳极发生氧化反应，电极反应式为。 【小问4详解】 ①结合反应，越大，CO转化率越大，直到接近100%，而本身的转化率将下降，故a表示CO转化率、b表示转化率；随着的增大，CO接近完全转化，产率逐渐增大，故c表示物质的量变化的曲线，d表示物质的量变化的曲线；温度为时，在固定容积的容器中充入一定量的和1mol CO，由图可知，因此充入，平衡时，；根据碳元素守恒：，根据氧元素守恒：，根据氢元素守恒：，联立解之得：n(CO)=0.375mol，，。B点时CO的转化率为，故m=62.5；的选择性。 ②时，平衡时总的气体的物质的量为，由于起始充入1mol CO和进行上述反应，起始压强为，由于温度均为，那么相等，可知当起始充入1mol CO和进行上述反应，根据物质的量之比等于压强之比可知，该反应的起始压强为，达到平衡时的压强为，由此计算：；温度为时反应Ⅱ的，温度为时观察图可知，，可知此时反应Ⅱ的，反应Ⅱ为放热反应，降低温度平衡正向移动，会增大，由于时更大，可判断，反应Ⅰ也为放热反应，降低温度平衡正向移动，因此温度为时CO转化率更大，，因此对应的是X点。 18. 富马酸(反式丁烯二酸)与形成的配合物——富马酸铁又称“富血铁”，可用于治疗缺铁性贫血。以下是合成富马酸铁的一种工艺路线： 回答下列问题： （1）A的化学名称为___________，由E生成F的反应类型为___________。 （2）①富马酸的结构简式为___________。 ②富马酸分子中σ键与π键的数目之比为___________。 ③富马酸亚铁中各元素的电负性由小到大的顺序为___________。 （3）C→D反应的化学方程式为___________。 （4）富马酸为二元羧酸，1mol富马酸与足量饱和溶液反应可放出(标准状况)；富马酸的同分异构体中，同为二元羧酸的还有___________(写出结构简式)。 （5）以乙烯和丙炔酸为原料，设计如下化合物的合成路线________(用流程图表示，无机试剂、有机溶剂任选)。 【答案】（1） ①. 环己烷 ②. 取代反应 （2） ①. ②. 11∶3 ③. Fe<H<C<O （3） （4）、 （5） 【解析】 【分析】环己烷与氯气发生取代反应，生成一氯环己烷，与氢氧化钠醇溶液发生消去反应，生成环己烯，然后与溴的四氯化碳发生加成反应，生成，再与氢氧化钠醇溶液发生消去反应，生成1，3-环己二烯，与氯气光照条件下发生取代反应，生成，然后与氧气在五氧化二钒的催化下发生氧化反应，生成，再用与氢氧化钠醇溶液发生消去反应后酸化，与亚铁离子结合形成富血铁，以此解答该题。 【小问1详解】 A的化学名称为环己烷，在光照条件下与氯气发生取代反应，生成。 【小问2详解】 ①丁二烯酸钠酸化得富马酸，其结构简式为；②分子中的共价单键为σ键，共价双键中含有1个σ键和1个π键，分子中含C=O两个、C=C双键一个，O-H键2条、C-O两条，C-C两条，C-H两条，分子中σ键与π键的数目之比为11∶3；③元素非金属性越强，电负性越大，负性由小到大的顺序为：Fe<H<C<O。 【小问3详解】 环己烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成D，D的结构简式为，。 【小问4详解】 富马酸为二元羧酸，1mol富马酸与足量饱和溶液反应生成，标准状况下的体积为44.8L；富马酸的同分异构体中，同为二元羧酸含两个羧基，其同分异构体的还有、。 【小问5详解】 由逆向合成法可知，丙炔酸应与通过酯化反应得到目标化合物，而中的羟基又能通过水解得到，乙烯与加成可得，故目标化合物的合成路线为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $