精品解析：湖南省长沙市雅礼中学2023-2024学年高二下学期期末考试化学试题

2023-2024-2雅礼集团(七校)期末考试 化学试卷(7月) 可能用到的相对原子质量：H~1 C~12 O~16 Na~23 S~32 Mn~55 一、选择题：本题共14小题，每题3分，共42分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学推动科技进步，下列说法错误的是 A. “长征七号”采用液氧、煤油等作为推进剂，煤油是烃的混合物 B. 华为自主研发的“麒麟”芯片与太阳能电池感光板所用的主要材料均为晶体硅 C. 歼—20飞机上用到的氮化镓材料属于合金材料 D. “神舟十七号”发动机的耐高温结构材料碳化硅属于共价晶体 2. 常用于微电子工业，可由反应制备。下列说法正确的是 A. 的VSEPR模型 B. 中子数为2的H原子可表示为 C. F原子的结构示意图为 D. 的电子式为 3. 下列实验不能达到对应目的的是 选项 A B 实验 目的 配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液 实验室制乙酸乙酯 选项 C D 实验 目的 实验室制氨气并检验氨气的性质 检验乙醇消去反应产物中的乙烯 A. A B. B C. C D. D 4. 化学处处呈现美。下列说法错误的是 A. 碘升华时会产生大量紫色蒸气，该过程不涉及共价键断裂 B. 与18-冠-6的空腔大小相近，形成稳定的超分子结构()，体现出超分子的自组装特征 C. 缺角的晶体在饱和溶液中变为完美立方体块，体现晶体的自范性 D. 雪花是天空中的水汽经凝华而来的一种晶体，其六角形形状与氢键的方向性有关 5. 下列物质性质实验对应的离子方程式书写正确的是 A. 漂白粉溶液吸收后产生白色沉淀： B. 溶于氢碘酸： C. 溶液与稀硫酸反应： D. 用溶液处理锅炉水垢： 6. 某种化合物的结构如图所示，其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，基态Q原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，Y是形成化合物种类最多的元素，X的原子半径是元素周期表中最小的．下列叙述正确的是 A. X、Y两元素组成的分子的空间结构均为正四面体形 B. X、W分别与Q形成的化合物可能具有强氧化性 C. 第一电离能： D. 该化合物中有极性键、非极性键、配位键和离子键 7. 某研究机构使用Li-SO2Cl2电池作为电源电解制备，其工作原理如下图所示，已知电池反应为，下列说法错误的是 A. 膜a、c阴离子交换膜，膜b是阳离子交换膜 B. 电池的e极连接电解池的h极 C. 电池中C电极的电极反应式为 D. 生成0.5mol时，理论上电解池中不锈钢电极附近溶液质量增加22克 8. 增塑剂DCHP可由邻苯二甲酸酐与环己醇反应制得，下列说法正确的是 A. 邻苯二甲酸酐的二氯代物有4种 B. 环己醇分子中的所有原子可能共面 C. DCHP能发生加成反应、取代反应、消去反应 D. 与氢氧化钠溶液反应，最多可消耗 9. 固氮是将游离态的氮转变为氮的化合物，一种新型人工固氮的原理如图所示，下列说法正确的是 A. 反应①②③均为氧化还原反应 B. 转化过程中所涉及的元素均呈现了两种价态 C. Li3N、LiOH两种化合物中含有的化学键完全相同 D. 假设每一步均完全转化，每消耗1 mol N2，同时生成1.5 mol O2 10. 下列对分子的性质的解释，不正确的是 A. 碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释 B. 水在结冰时体积膨胀，是由于水分子之间存在氢键 C. 分子中硅氯键的极性比中碳氯键的弱 D. 青蒿素分子式为，结构如图，该分子中包含7个手性碳原子 11. 我国科学家研究了不同含金化合物催化乙烯加氢[C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g) △H=akJ·mol-1]的反应历程如下图所示，下列说法正确的是 A. 1molC2H4(g)与1molH2(g)具有的能量之和小于1molC2H6(g)的能量 B. 过渡态物质的稳定性：过渡态1>过渡态2 C. 该反应的焓变：ΔH=—129.6kJ·mol-1 D. 相应的活化能：催化剂AuF<催化剂AuPF 12. 用溶液滴定溶液，溶液和温度随变化曲线如图所示．下列说法正确的 A. 从W至Z点，水的电离程度逐渐增大，不变 B. 当=1时，2 C. 的电离常数 D. Y点为第二反应终点 13. CO和合成乙醇发生如下反应： 主反应： 副反应： 向一恒容密闭容器中投入一定量的CO和发生上述反应，CO的平衡转化率与温度、投料比[ ]的关系如图所示。下列有关说法正确的是 A. B. 在投料比为条件下，主反应的 C. 副反应能自发进行的临界温度约为993K D. 在、时，主反应的平衡常数 14. 钒铬还原渣是钠化提钒过程的固体废弃物，其主要成分为VO2∙xH2O、Cr(OH)3及少量的SiO2。一种初步分离钒铬还原渣中钒铬并获得Na2Cr2O7的工艺流程如图。 已知：①“酸浸”后为VO2∙xH2O转化为VO2+； ②Cr(OH)3的Ksp近似为1×10-31；下列说法正确的是 A. 滤渣的成分为H2SiO3 B. “氧化”生成发生反应的离子方程式为2VO2+++2H2O=2+2+4H+ C. 若“含Cr3+净化液”中c(Cr3+)=0.1mol/L，则“水解沉钒”调pH应不超过10 D. “溶液1”中含，加入H2O2后发生反应的离子方程式为2+3H2O2+2OH-=2+2H++2H2O 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 连二硫酸锰()常用于灭菌以及水果、蔬菜的保鲜，利用悬浊液吸收气体制取连二硫酸锰的装置(部分夹持、控温仪器已省略)如图所示： 已知： i．易溶于水，其在为2.8～3.5时最稳定，温度超过时会快速分解生成易溶于水的； ii．连二硫酸的结构式：。 （1）中的化合价为___________。 （2）仪器a的名称是___________，仪器b装入的药品是___________(填标号)。 A．浓盐酸　　　　B．浓硝酸　　　　C．稀硝酸　　　　　D．70%硫酸溶液 （3）装置B的作用为___________。 （4）装置C中的反应温度需要控制在0℃左右，实验时需通入稍过量的，目的是___________；表明C中反应已完成的现象是___________。 （5）测定产品中元素的质量分数：称取产品充分加热使其分解为，然后加水溶解，用的酸性溶液进行滴定(元素均转化为)。若多次滴定平均消耗溶液的体积为，则产品中元素的质量分数为___________(用含、、的代数式表示)。滴定过程中发生反应的离子方程式为___________。 16. 金属镓拥有“电子工业脊梁”的美誉，镓与铝同族。某工厂改进了“石灰乳法提镓”，从某种煤灰（主要成分是，还含有少量、、等）中提取镓的工艺如下： 已知：常温下，浸出液中各离子形成氢氧化物沉淀及转化的pH见下表； 金属离子 开始沉淀pH 8.0 1.7 4.0 4.5 沉淀完全pH 9.6 3.3 4.7 5.5 继续转化 9.8（转化） 9.4（转化为） 沉淀完全pH指的是阳离子浓度为；。 回答下列问题： （1）基态Ga原子的价电子排布式为______。 （2）“调pH”步骤时，的浓度为，此时的pH约为______（保留一位小数）。 （3）“碱浸”步骤pH至少调为______。 （4）“滤液1”中的溶质为______（填化学式）。 （5）已知铝酸钙的化学式为，则“脱铝”时发生反应的化学方程式为______。 （6）“电解”步骤阴极的电极反应式为______。 （7）GaAs（摩尔质量为）是一种重要的半导体材料，原子间通过共价键结合，其晶胞结构如图，Ga原子半径为，As原子半径为。GaAs的晶体类型为______，其密度为______。 17. 2023年9月23日，杭州亚运会开幕式上，数字火炬手和线下火炬手共同点燃主火炬塔首次使用废碳再生的绿色甲醇作为燃料，为实现“碳中和”亚运理念展现了中国技术。目前主流的技术路线为二氧化碳加氢制甲醇，过程一般含有以下三个反应： ① ② ③ （1）已知几种化学键的键能如下表所示，则_______。 化学键 C-H H-H H-O C=O C-O 键能/() 413 436 463 803 a （2）反应①在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)下可自发进行。 （3）已知温度为350℃时，，，则_______。 （4）一定温度下，向盛有催化剂的恒容密闭容器中按初始进料比投入反应物，发生反应②。下列能够说明该反应一定达到平衡状态的是_______(填标号)。 a．容器内气体的压强不再发生改变 b．的体积分数不再变化 c．1molH-H断裂的同时2molH-O断裂 d．混合气体的平均密度不再变化 e．混合气体的平均摩尔质量不再变化 （5）向恒容密闭容器中按初始进料比投入反应物，只发生反应①和②。在不同温度下达到平衡，体系中、CO的选择性和的平衡转化半[]与温度的关系如图所示。已知：的选择性。 ①图中表示选择性变化趋势的曲线是_______(填“a”或“b”)，判断的理由是_______。 ②的转化率在270℃后随温度的升高而增大的原因是_______。 ③温度为270℃达到平衡时，反应②_______(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×各组分的物质的量分数)。 18. 2022年诺贝尔化学奖颁给了三位在点击化学作出杰出贡献的科学家。一价铜催化叠氮化物-炔烃环加成反应(CuAAC反应)是点击化学的经典之作。某三氮唑类聚合物G的合成路线如图所示。 已知：①R-Br+HC ≡C-R'R-C≡C-R'+HBr。 ②+。 回答下列问题： （1）A的化学名称为_______，C中含氧官能团的名称为_______。 （2）A→C的反应类型为_______，E的分子式为_______。 （3）D分子中碳原子的杂化轨道类型为_______。 （4）B的结构简式为____；符合下列条件的B的同分异构体共有____种。 i．含有醛基 ii．不考虑立体异构 其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积比为4：3：1的结构简式为_______。 （5）结合以上合成路线，设计以和；为原料制备的合成路线_______ (其他无机试剂任选，羧基在苯环上是间位定位基团)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024-2雅礼集团(七校)期末考试 化学试卷(7月) 可能用到的相对原子质量：H~1 C~12 O~16 Na~23 S~32 Mn~55 一、选择题：本题共14小题，每题3分，共42分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学推动科技进步，下列说法错误的是 A. “长征七号”采用液氧、煤油等作为推进剂，煤油是烃的混合物 B. 华为自主研发的“麒麟”芯片与太阳能电池感光板所用的主要材料均为晶体硅 C. 歼—20飞机上用到的氮化镓材料属于合金材料 D. “神舟十七号”发动机耐高温结构材料碳化硅属于共价晶体 【答案】C 【解析】 【详解】A．煤油中含有多种碳原子数不同的烃，是烃的混合物，A正确； B．芯片和太阳能电池感光板的主要材料都是晶体硅，B正确； C．氮化镓属于化合物，合金是金属和金属单质或金属与非金属单质熔合而成的物质，属于混合物，C错误； D．碳化硅具有耐高温的特性，属于共价晶体，D正确； 故答案选C。 2. 常用于微电子工业，可由反应制备。下列说法正确的是 A. 的VSEPR模型 B. 中子数为2的H原子可表示为 C. F原子的结构示意图为 D. 的电子式为 【答案】A 【解析】 【详解】A．中心原子价层电子对数为3+=4，含有1个孤电子对，VSEPR模型为四面体形，A正确； B．中子数为2的H原子质量数为1+2=3，可表示为，B错误； C．F是9号元素，结构示意图为，C错误； D．是离子化合物，电子式为：，D错误； 故选A。 3. 下列实验不能达到对应目的的是 选项 A B 实验 目的 配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液 实验室制乙酸乙酯 选项 C D 实验 目的 实验室制氨气并检验氨气的性质 检验乙醇消去反应产物中的乙烯 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．配制一定物质的量浓度的溶液定容时，使用玻璃棒引流，A正确； B．加热加有乙酸、乙醇和浓硫酸的混合溶液能制得乙酸乙酯，盛有饱和碳酸钠溶液的试管可以除去乙酸、吸收乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度，便于析出乙酸乙酯，B正确； C．氯化铵和氢氧化钙加热条件下反应生成氯化钙、水和氨气，氨气密度小于空气使用向下排空气发法收集，使用湿润红色石蕊试纸验满，C正确； D．挥发的乙醇也能使得酸性高锰酸钾溶液褪色，干扰乙烯检验，D错误； 故选D。 4. 化学处处呈现美。下列说法错误的是 A. 碘升华时会产生大量紫色蒸气，该过程不涉及共价键断裂 B. 与18-冠-6的空腔大小相近，形成稳定的超分子结构()，体现出超分子的自组装特征 C. 缺角的晶体在饱和溶液中变为完美立方体块，体现晶体的自范性 D. 雪花是天空中的水汽经凝华而来的一种晶体，其六角形形状与氢键的方向性有关 【答案】B 【解析】 【详解】A．碘升华时会产生大量紫色蒸气，碘是分子晶体，升华时破坏的是分子间作用力，该过程不涉及共价键断裂，A正确； B．碱金属离子有大小，冠醚有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子，K+与18-冠-6的空腔大小相近，则K+与18-冠-6形成稳定的超分子结构，现了超分子的分子识别特征，B错误； C．晶体具有规则的几何形状，有自范性，则缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块，体现了晶体的自范性，C正确； D．氢键具有方向性和饱和性，则天空中的水汽经凝华形成雪花的六角形形状与氢键的方向性有关，D正确； 故选B。 5. 下列物质性质实验对应的离子方程式书写正确的是 A. 漂白粉溶液吸收后产生白色沉淀： B. 溶于氢碘酸： C. 溶液与稀硫酸反应： D. 用溶液处理锅炉水垢： 【答案】D 【解析】 【详解】A．漂白粉溶液吸收二氧化碳后生成碳酸钙沉淀和次氯酸，离子方程式为Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO，A错误； B．Fe(OH)3溶于氢碘酸生成亚铁离子、碘单质和水，离子方程式为2Fe(OH)3+6H++2I-=2Fe2++6H2O+I2，B错误； C．氢氧化钡与稀硫酸反应的离子方程式为，C错误； D．用碳酸钠溶液处理锅炉水垢，硫酸钙与碳酸根离子反应生成碳酸钙和硫酸根离子，选项中离子方程式正确，D正确； 故答案选D。 6. 某种化合物的结构如图所示，其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，基态Q原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，Y是形成化合物种类最多的元素，X的原子半径是元素周期表中最小的．下列叙述正确的是 A. X、Y两元素组成的分子的空间结构均为正四面体形 B. X、W分别与Q形成的化合物可能具有强氧化性 C. 第一电离能： D. 该化合物中有极性键、非极性键、配位键和离子键 【答案】B 【解析】 【分析】X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，X的原子半径是元素周期表中最小的，X为氢；基态Q原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，且Q形成2个共价键，为氧；Y是形成化合物种类最多的元素，则Y为碳、Z为氮；W形成正一价阳离子，为钠； 【详解】A．X、Y两元素组成的乙炔分子为直线形、形成的乙烯为平面形，A错误； B．X、W分别与Q形成的化合物如过氧化氢、过氧化钠，具有强氧化性，B正确； C．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：，C错误； D．该化合物为阴阳离子构成的离子化合物，含有离子键；阴离子中有氮氢、碳氮、碳氧极性键，碳碳非极性键，但是不含配位键，D错误； 故选B。 7. 某研究机构使用Li-SO2Cl2电池作为电源电解制备，其工作原理如下图所示，已知电池反应为，下列说法错误的是 A. 膜a、c是阴离子交换膜，膜b是阳离子交换膜 B. 电池的e极连接电解池的h极 C. 电池中C电极的电极反应式为 D. 生成0.5mol时，理论上电解池中不锈钢电极附近溶液质量增加22克 【答案】A 【解析】 【分析】由电池反应可知，锂电极是左侧原电池的负极，氯离子作用下，锂在负极失去电子发生氧化反应生成氯化锂，石墨电极是正极，SO2Cl2在正极得到电子发生还原反应生成氯离子和二氧化硫；右侧装置为电解池，与直流电源直接相连的镍电极是电解池的阳极，镍在阳极失去电子发生氧化反应生成镍离子，放电生成的镍离子通过阳离子交换膜进入产品室，不锈钢电极为阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，Ⅲ室中的钠离子通过阳离子交换膜进入Ⅳ室，次磷酸根离子通过阴离子交换膜进入产品室。 【详解】A．由分析可知，膜a、c是阳离子交换膜，膜b是阴离子交换膜，故A错误； B．由分析可知，锂电极是左侧原电池的负极，石墨电极是正极，镍电极是电解池的阳极，不锈钢电极为阴极，则电池的e极连接电解池的h极，故B正确； C．由分析可知，石墨电极是正极，SO2Cl2在正极得到电子发生还原反应生成氯离子和二氧化硫，电极反应式为，故C正确； D．由分析可知，镍电极是电解池阳极，镍在阳极失去电子发生氧化反应生成镍离子，放电生成的镍离子通过阳离子交换膜进入产品室，不锈钢电极为阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，Ⅲ室中的钠离子通过阳离子交换膜进入Ⅳ室，次磷酸根离子通过阴离子交换膜进入产品室，由得失电子数目守恒可知，生成0.5mol次磷酸镍时，理论上电解池中不锈钢电极附近溶液质量增加(1mol×23g/mol-2mol×1g/mol)g=22g，故D正确； 故选A。 8. 增塑剂DCHP可由邻苯二甲酸酐与环己醇反应制得，下列说法正确的是 A. 邻苯二甲酸酐的二氯代物有4种 B. 环己醇分子中的所有原子可能共面 C. DCHP能发生加成反应、取代反应、消去反应 D. 与氢氧化钠溶液反应，最多可消耗 【答案】A 【解析】 【详解】A．邻苯二甲酸酐的二氯代物可采用定一移一的方法判断有4种，A正确； B．环己醇分子中的C原子是四面体结构，所以H原子不可能与C原子共面，B错误； C．DCHP中含有苯环、酯基能发生加成反应、取代反应，但不能发生消去反应，C错误； D．1个DCHP中含有2个酯基，所以1 mol DCHP最多可与含2 mol NaOH溶液反应，D错误； 答案选A。 9. 固氮是将游离态的氮转变为氮的化合物，一种新型人工固氮的原理如图所示，下列说法正确的是 A. 反应①②③均为氧化还原反应 B. 转化过程中所涉及的元素均呈现了两种价态 C. Li3N、LiOH两种化合物中含有的化学键完全相同 D. 假设每一步均完全转化，每消耗1 mol N2，同时生成1.5 mol O2 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应②是Li3N+3H2O=3LiOH+NH3，属于非氧化还原反应，故A错误； B．转化过程中，H元素只显+1价，故B错误； C．Li3N中只含离子键，LiOH中含有离子键、共价键，故C错误； D．假设每一步均完全转化，根据电子守恒，每消耗1 mol N2 ，同时生成1.5 mol O2，故D正确； 选D。 10. 下列对分子的性质的解释，不正确的是 A. 碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释 B. 水在结冰时体积膨胀，是由于水分子之间存在氢键 C. 分子中硅氯键的极性比中碳氯键的弱 D. 青蒿素分子式为，结构如图，该分子中包含7个手性碳原子 【答案】C 【解析】 【详解】A．碘是非极性分子，易溶于非极性溶剂四氯化碳，甲烷属于非极性分子，难溶于极性溶剂水，所以都可用相似相溶原理解释，故A正确； B．水在结冰时体积膨胀，是由于水分子之间存在氢键，故B正确； C．碳元素的电负性大于硅元素，因此间的电负性差别较大，的极性强，故C错误； D．手性碳原子是指与碳原子相连的4个原子或原子团都不相同。根据青蒿素的结构图知，该分子中包含7个手性碳原子，故D正确； 故选C。 11. 我国科学家研究了不同含金化合物催化乙烯加氢[C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g) △H=akJ·mol-1]的反应历程如下图所示，下列说法正确的是 A. 1molC2H4(g)与1molH2(g)具有的能量之和小于1molC2H6(g)的能量 B. 过渡态物质的稳定性：过渡态1>过渡态2 C. 该反应的焓变：ΔH=—129.6kJ·mol-1 D. 相应的活化能：催化剂AuF<催化剂AuPF 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，该反应为反应物总能量高于生成物的总能量的放热反应，故A错误； B．由图可知，过渡态1的相对能量高于过渡态2，物质的能量越高，越不稳定，所以过渡态1的稳定性小于过渡态2，故B错误； C．由图可知，反应的焓变ΔH=—[0—(—129.6kJ·mol-1)]=—129.6kJ·mol-1，故C正确； D．由图可知，催化剂AuF、催化剂AuPF的活化能分别为109.34 kJ·mol-1、26.3 kJ·mol-1，则催化剂AuF的活化能大于催化剂AuPF，故D错误； 故选C。 12. 用溶液滴定溶液，溶液和温度随的变化曲线如图所示．下列说法正确的 A. 从W至Z点，水的电离程度逐渐增大，不变 B. 当=1时，2 C. 的电离常数 D. Y点为第二反应终点 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．从W至Z点，溶液温度逐渐升高，因此逐渐增大，故A错误； B．当=1时，溶液中溶质为NaHA，根据物料守恒得到，故B错误； C．当c(HA－)=c(A2−)时，溶液温度为pH=9.7，则的电离常数，故C正确； D．X为第一反应终点，即=1时，当=2时为第二反应终点即Z点，故D错误。 答案为C。 13. CO和合成乙醇发生如下反应： 主反应： 副反应： 向一恒容密闭容器中投入一定量的CO和发生上述反应，CO的平衡转化率与温度、投料比[ ]的关系如图所示。下列有关说法正确的是 A. B. 在投料比为条件下，主反应的 C. 副反应能自发进行的临界温度约为993K D. 在、时，主反应的平衡常数 【答案】C 【解析】 【详解】A．温度相同时，向恒容密闭容器中增大投料比[ ]，相当于增大c(H2)，由题给反应可知，增大c(H2)对主反应的影响更大，即主反应正向移动程度大于副反应逆向移动程度，导致一氧化碳的平衡转化率增大，即，A错误； B．温度升高，平衡时正、逆反应速率均增大，在投料比为条件下，Y点对应的温度低于Z点的，Y点为平衡点，则，Z点CO的转化率小于该温度下的平衡点，Z点为非平衡点且，反应从Z点到该温度下的平衡点，逐渐增大至大于，但不能确定何时大于，故与无法比较，B错误； C．反应能自发进行的条件是，故副反应能自发进行的临界温度，C正确； D．在、条件下， CO的转化率为50%，但因容器体积未知，且主反应反应前后气体体积分子数不等，故无法计算主反应的平衡常数，D错误； 答案选C。 14. 钒铬还原渣是钠化提钒过程的固体废弃物，其主要成分为VO2∙xH2O、Cr(OH)3及少量的SiO2。一种初步分离钒铬还原渣中钒铬并获得Na2Cr2O7的工艺流程如图。 已知：①“酸浸”后为VO2∙xH2O转化为VO2+； ②Cr(OH)3的Ksp近似为1×10-31；下列说法正确的是 A. 滤渣的成分为H2SiO3 B. “氧化”生成发生反应的离子方程式为2VO2+++2H2O=2+2+4H+ C. 若“含Cr3+净化液”中c(Cr3+)=0.1mol/L，则“水解沉钒”调pH应不超过10 D. “溶液1”中含，加入H2O2后发生反应的离子方程式为2+3H2O2+2OH-=2+2H++2H2O 【答案】B 【解析】 【分析】钒铬还原渣中加入H2SO4酸浸，SiO2不溶而成为滤渣；往滤液中加入Na2S2O8将VO2+氧化为，调节pH水解沉钒，从而得到V2O5∙xH2O；将含Cr3+净化液中加入过量NaOH，生成，再加入H2O2，将氧化生成，调节pH，再经多步操作，从而获得Na2Cr2O7和Na2SO4。 【详解】A．SiO2不与水、H2SO4反应，滤渣的成分为SiO2，A错误； B．将VO2+用Na2S2O8 “氧化”，生成、等，发生反应的离子方程式为2VO2+++2H2O=2+2+4H+，B正确； C．，，则c(OH-)=10-10mol/L，pH=4，C错误； D．“溶液1”为碱性环境，加入H2O2将氧化生成，发生反应的离子方程式为2+3H2O2+2OH-=2+4H2O，D错误； 故选B。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 连二硫酸锰()常用于灭菌以及水果、蔬菜的保鲜，利用悬浊液吸收气体制取连二硫酸锰的装置(部分夹持、控温仪器已省略)如图所示： 已知： i．易溶于水，其在为2.8～3.5时最稳定，温度超过时会快速分解生成易溶于水的； ii．连二硫酸的结构式：。 （1）中的化合价为___________。 （2）仪器a的名称是___________，仪器b装入的药品是___________(填标号)。 A．浓盐酸　　　　B．浓硝酸　　　　C．稀硝酸　　　　　D．70%硫酸溶液 （3）装置B的作用为___________。 （4）装置C中的反应温度需要控制在0℃左右，实验时需通入稍过量的，目的是___________；表明C中反应已完成的现象是___________。 （5）测定产品中元素的质量分数：称取产品充分加热使其分解为，然后加水溶解，用的酸性溶液进行滴定(元素均转化为)。若多次滴定平均消耗溶液的体积为，则产品中元素的质量分数为___________(用含、、的代数式表示)。滴定过程中发生反应的离子方程式为___________。 【答案】（1）+5 （2） ①. 圆底烧瓶 ②. D （3）作安全瓶，防止倒吸 （4） ①. 调节为2.8~3.5，使连二硫酸锰更稳定存在 ②. 悬浊液变澄清 （5） ①. ②. 【解析】 【分析】A装置中浓硫酸与亚硫酸钠反应制备二氧化硫，B装置防倒吸，在较低温度下C中二氧化锰吸收二氧化硫生成MnS2O6，在较高温度下D中二氧化锰吸收二氧化硫生成MnSO4，E中石灰乳吸收二氧化硫，防止污染。 【小问1详解】 根据连二硫酸的结构简式可知H为+1价，O为-2价，MnS2O6中S的化合价为+5； 故答案为：+5； 【小问2详解】 a为圆底烧瓶，用于制备二氧化硫气体，亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫气体，亚硫酸钠和盐酸反应能生成二氧化硫气体；由于盐酸易挥发，生成的二氧化硫中含有HCl杂质；硝酸具有强氧化性，亚硫酸钠被硝酸氧化为硫酸钠，不能放出二氧化硫，所以仪器a应装入的药品最好是70%的硫酸溶液； 故答案为：圆底烧瓶；D； 【小问3详解】 装置B是安全瓶，作用为防倒吸； 故答案为：作安全瓶，防止倒吸； 【小问4详解】 装置C中MnO2和SO2气体反应生成连二硫酸锰，为了调节pH为2.8~3.5，使连二硫酸锰更稳定存在，实验时需通入稍过量的SO2；反应结束时二氧化锰完全反应，表明反应完成的现象是C中得到澄清溶液或黑色固体消失； 故答案为：调节pH为2.8~3.5，使连二硫酸锰更稳定存在；悬浊液变澄清； 【小问5详解】 KMnO4与Mn2+反应发生氧化还原反应生成MnO2，根据得失电子守恒，反应离子方程式为，根据得失电子守恒，； 故答案为：；。 16. 金属镓拥有“电子工业脊梁”的美誉，镓与铝同族。某工厂改进了“石灰乳法提镓”，从某种煤灰（主要成分是，还含有少量、、等）中提取镓的工艺如下： 已知：常温下，浸出液中各离子形成氢氧化物沉淀及转化的pH见下表； 金属离子 开始沉淀pH 8.0 1.7 4.0 4.5 沉淀完全pH 9.6 3.3 4.7 5.5 继续转化 9.8（转化为） 9.4（转化为） 沉淀完全pH指的是阳离子浓度为；。 回答下列问题： （1）基态Ga原子的价电子排布式为______。 （2）“调pH”步骤时，浓度为，此时的pH约为______（保留一位小数）。 （3）“碱浸”步骤pH至少调为______。 （4）“滤液1”中的溶质为______（填化学式）。 （5）已知铝酸钙的化学式为，则“脱铝”时发生反应的化学方程式为______。 （6）“电解”步骤阴极的电极反应式为______。 （7）GaAs（摩尔质量为）是一种重要的半导体材料，原子间通过共价键结合，其晶胞结构如图，Ga原子半径为，As原子半径为。GaAs的晶体类型为______，其密度为______。 【答案】（1） （2）3.7 （3）9.8 （4）、 （5） （6） （7） ①. 共价晶体 ②. 【解析】 【分析】该工艺流程原料为某种煤灰（主要成分是，还含有少量、、等），产品为镓，流程主线中主元素为镓，铝元素、铁元素、硅元素为杂质元素，在该工艺过程中被除去。煤灰经硫酸酸浸，与硫酸不反应，作为浸出渣被除去，、、与硫酸反应进入调过程，该过程使转化为浸出渣被除去，溶液中的、在加入溶液碱浸过程转化为、，经过碳酸化过程转化为、从溶液中分离出来，在脱铝过程分别转化为、而使铝元素与镓元素分离，再一次碳酸化、碱浸得到纯净的溶液，电解得金属镓。 【小问1详解】 Ga与同主族，价电子排布式相似，基态Ga原子的价电子排布式为； 故答案为：； 【小问2详解】 根据完全沉淀时的=3.3可计算的，，则“调pH”步骤时，的浓度为，，，； 故答案为：3.7； 【小问3详解】 “碱浸”步骤是为了使溶液中的、转化为、，再经过碳酸化过程转化为、从溶液中分离出来，pH应； 故答案为：9.8； 【小问4详解】 经过碳酸化过程铝元素、镓元素转化为、沉淀从溶液中分离出来，滤液中含有硫酸酸浸引入的、碱浸引入的及碳酸化过程生成，故“滤液1”中的溶质为、； 故答案为：、； 【小问5详解】 “脱铝”时反应物为与石灰乳，生成物为，故化学方程式为； 故答案为：； 【小问6详解】 对纯净的溶液“电解”目的是得到金属镓，镓元素化合价为+3价，发生得电子、还原反应，为阴极的主反应，阳极发生失电子、氧化反应，故阴极反应式为； 故答案为：； 【小问7详解】 在GaAs的晶体结构中，原子间通过共价键结合形成空间网状结构，则该晶体为共价晶体；根据均摊法计算晶胞结构中含有4个Ga、4个As，晶胞体对角线为，晶胞参数为，晶胞密度为； 故答案为：共价晶体；。 17. 2023年9月23日，杭州亚运会开幕式上，数字火炬手和线下火炬手共同点燃的主火炬塔首次使用废碳再生的绿色甲醇作为燃料，为实现“碳中和”亚运理念展现了中国技术。目前主流的技术路线为二氧化碳加氢制甲醇，过程一般含有以下三个反应： ① ② ③ （1）已知几种化学键的键能如下表所示，则_______。 化学键 C-H H-H H-O C=O C-O 键能/() 413 436 463 803 a （2）反应①在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)下可自发进行。 （3）已知温度为350℃时，，，则_______。 （4）一定温度下，向盛有催化剂的恒容密闭容器中按初始进料比投入反应物，发生反应②。下列能够说明该反应一定达到平衡状态的是_______(填标号)。 a．容器内气体的压强不再发生改变 b．的体积分数不再变化 c．1molH-H断裂的同时2molH-O断裂 d．混合气体的平均密度不再变化 e．混合气体的平均摩尔质量不再变化 （5）向恒容密闭容器中按初始进料比投入反应物，只发生反应①和②。在不同温度下达到平衡，体系中、CO的选择性和的平衡转化半[]与温度的关系如图所示。已知：的选择性。 ①图中表示选择性变化趋势的曲线是_______(填“a”或“b”)，判断的理由是_______。 ②的转化率在270℃后随温度的升高而增大的原因是_______。 ③温度为270℃达到平衡时，反应②的_______(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×各组分的物质的量分数)。 【答案】（1）326 （2）低温 （3）8 （4）bc （5） ①. a ②. 反应1放热，温度升高，平衡逆向移动，甲醇的选择性降低 ③. 温度高于270℃，温度升高，反应1平衡逆向移动，而反应2平衡正向移动且程度更大 ④. 【解析】 【小问1详解】 由于CO分子中碳氧键的键能未知，而反应①中相关物质化学键的键能都已提供，可利用反应①来计算CO分子中碳氧键的键能，反应①可由反应②和反应③叠加得到①=②+③，所以由盖斯定律可求算出反应①的反应热△H1=△H2+△H3=+45.5KJ·mol-1+(-85.5kJ·mol-1)= -40KJ·mol-1，再由键能可知 -40=2×803+3×436-(3×413+ a+463+2×463),解得a=326 【小问2详解】 反应①的正反应是气体分子数之和减小的放热反应，即关键点△H<0、△S<0，而当△H-T△S<0时反应能自发进行，所以该反应在低温条件下可自发进行 【小问3详解】 ， ,则K3=24÷3=8 【小问4详解】 a．反应②是反应前后气体分子数之和不变的反应，所以恒温、恒容条件下压强恒定不变，a错误； b．CO2的体积分数不再变化说明反应达到平衡，b正确； c．断裂1mol H-H键，说明消耗1mol H2，断裂2mol O-H键说明消耗1 mol H2O，可说明反应达到平衡状态，c正确； d．混合气体总质量保持不变，体积也不变，所以混合气体的平均密度始终不变，d错误； e．该反应是气体分子数之和不变的反应，且混合气体总质量始终不变，所以混合气体的平均摩尔质量始终不变，e错误； 答案选bc。 【小问5详解】 ①反应①是放热反应，所以温度升高，平衡逆向移动， CH3OH的选择性降低，则曲线a表示CH3OH选择性随温度的变化趋势，故答案为：a 。原因是：温度升高，平衡逆向移动， CH3OH的选择性降低，则曲线a表示CH3OH选择性随温度的变化趋势。 ②反应①是放热反应，反应②是吸热反应，所以升高温度，反应①平衡逆向移动，使CO2转化率降低，反应②平衡正向移动，使CO2转化率升高，所以温度高于270℃ 后CO2的转化率随温度升高而增大的原因是：温度升高对反应②的影响程度大于反应①。 ③由题图可知温度为270℃时(CO2)=25%、CH3OH的选择性和CO的选择性都是50%， 若起始投入nmol CO2，则同时投入nmol H2，所以达到平衡时，n(CO2)=nmol-nmol×25%=0.75nmol，n(H2)= 3nmol-nmol×25%×50%×3-nmol×25%×50% =2.5nmol ，n(CH3OH)=n (CO)=nmol × 25% × 50%= 0. 125nmol，n(H2O)=nmol×25%=0.25nmol，由于反应②是反应前后气体分子数之和不变的反应，所以化学平衡常数。 18. 2022年诺贝尔化学奖颁给了三位在点击化学作出杰出贡献的科学家。一价铜催化叠氮化物-炔烃环加成反应(CuAAC反应)是点击化学的经典之作。某三氮唑类聚合物G的合成路线如图所示。 已知：①R-Br+HC ≡C-R'R-C≡C-R'+HBr。 ②+。 回答下列问题： （1）A的化学名称为_______，C中含氧官能团的名称为_______。 （2）A→C的反应类型为_______，E的分子式为_______。 （3）D分子中碳原子的杂化轨道类型为_______。 （4）B的结构简式为____；符合下列条件的B的同分异构体共有____种。 i．含有醛基 ii．不考虑立体异构 其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积比为4：3：1的结构简式为_______。 （5）结合以上合成路线，设计以和；为原料制备合成路线_______ (其他无机试剂任选，羧基在苯环上是间位定位基团)。 【答案】（1） ①. 对溴苯甲醛(或4-溴苯甲醛) ②. 醛基、羟基 （2） ①. 取代反应 ②. （3）sp、 （4） ①. ②. 12 ③. （5） 【解析】 【分析】A与B发生已知信息中取代反应生成C，结合A、C的结构简式可知B应为，C在KOH溶液中反应生成D，D与在稀硫酸催化、加热条件下反应生成E，E与NaN3发生取代反应生成F，F在铜催化作用下生成G，据此分析解答。 【小问1详解】 由A的结构简式可知其名称为对溴苯甲醛或4-溴苯甲醛；由C的结构简式可知，其含氧官能团为醛基、羟基； 【小问2详解】 由已知信息①可知，A与B发生已知信息中取代反应生成C，故反应类型为取代反应；根据E的结构可知，E的分子式为C15H6NF5； 【小问3详解】 醛基和苯环中的碳原子均形成1个π键，3个键，故采取sp2杂化，碳碳三键中的碳原子形成2个π键，2个键，故采取sp杂化； 【小问4详解】 根据分析可知，B的结构简式为，其同分异构体满足条件的结构中，应含有醛基、碳碳双键或醛基且含有环状结构，有、、、、共12中，其中数字代表醛基可取代的位置；其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积比为4：3：1的结构简式为； 【小问5详解】 与液溴在FeBr3催化条件下生成，被酸性高锰酸钾溶液氧化为，与在钯催化剂作用下生成，可设计合成路线如下：； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $