【高考领航】2025年高中化学学业水平等级考试模拟试题（山东）(12)

高中化学学业水平等级考试模拟试题(十二) (考试用时：90分钟　试卷满分：100分) 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．(2023·天津市和平区二模)《天工开物》中“宋子曰：天生五谷以育民，美在其中，有黄裳之意焉。稻以糠为甲，麦以麸为衣，粟、粱、黍、稷毛羽隐然。”该古文中“麸”的主要成分是(　　) A．纤维素　　　　 B．蛋白质　　　　 C．油脂　　　　 D．淀粉 2．(2023·湖南省邵阳市三模)关于下列物质的应用或分析错误的是(　　) A．常温下，用铁槽车运输浓硝酸利用了浓硝酸的强氧化性 B．神舟13号返回舱烧蚀材料中含有石棉，说明石棉易燃烧 C．用维生素C做NaNO2中毒的急救药利用了维生素C的强还原性 D．《神农本草经》记载：“石硫黄(S)能化银、铜、铁”，这句话体现了石硫黄(S)的氧化性 3．(2023·河北省张家口市二模)羟基茜草素具有止血、化瘀、通经络等功效，其结构简式如图。下列关于羟基茜草素说法错误的是(　　) A．能发生氧化反应和消去反应 B．分子中所有原子可能共平面 C．苯环上的氢原子被4个氯原子取代的结构有5种 D．1 mol羟基茜草素最多能与8 mol H2发生加成反应 4．(2023·河北省邢台市一模)下列实验装置能达到相应实验目的的是(　　) 实验 装置 实验 目的 演示喷泉实验 证明SO2能与水反应 配制100 mL 0.10 mol·L－1NaOH溶液 分离苯和苯酚的混合物 选项 A B C D 5．(安徽省皖南八校第三次联考)短周期元素X、Y、Z、W、E原子序数依次增大。X是密度最小的金属，是当前动力电池的重要组成元素，X与Y同主族，Z原子的K层电子数比M层电子数少1个，W、E相邻，可形成所有原子最外层8电子稳定结构的E—W—W—E化合物。下列说法正确的是(　　) A．原子半径：Z>Y>X B．第一电离能：W>E，电负性：W<E C．化合物E—W—W—E中E的化合价为正价 D．Y、Z、W三种元素的最高价氧化物对应的水化物能相互反应 6．(2023·河北省邯郸市二模)咔唑()是一种新型有机液体储氢介质。下列说法正确的是(　　) A．电负性：N＞H＞C B．同周期元素中第一电离能小于N的有4种 C．咔唑的沸点比的沸点高 D．基态氮原子的价层电子轨道表示式不能写为，因为违背了泡利不相容原理 7．(2023·山东省淄博市二模)由实验操作和现象可得出相应正确结论的是(　　) 选项 实验操作 现象 结论 A 向双氧水中滴加酸性KMnO4溶液 迅速有气泡生成 KMnO4对H2O2分解具有催化作用 B 甲醇与过量酸性高锰酸钾溶液混合 紫红色变浅 甲醇被氧化成甲酸 C 向NaAlO2溶液中滴加少量NaHCO3溶液 产生白色沉淀 AlO与HCO发生了相互促进的水解反应 D 向盛有5 mL 0.1 mol·L－1CuSO4溶液的试管中逐滴加入氨水至过量 先产生蓝色沉淀，后沉淀溶解，得到深蓝色溶液 与Cu2＋配位能力：NH3＞H2O 8．(2023·福建省鞍百校联盟三模)浓差电池指利用两极电解质溶液中浓度不同引起的电势差放电。实验室利用浓差电池实现电解丙烯腈(CH2===CHCN)合成己二腈[NC(CH2)4CN]，装置如图所示(实验前，隔膜两侧溶液均为200 mL，铜电极质量均为100 g)。 下列说法正确的是(　　) A．Cu(1)极为负极，其电极反应为Cu－2e－===Cu2＋ B．隔膜为阴离子交换膜，C(2)极为阴极 C．上述装置理论上可制备0.6 mol己二腈 D．当电解停止时，Cu(1)极与Cu(2)极质量相差51.2 g 9．(2023·山东省青岛市一模)溴苯可用于生产镇痛解热药和止咳药，其制备、纯化流程如图。下列说法错误的是(　　) A．“过滤”可除去未反应的铁粉 B．“除杂”使用饱和NaHSO3溶液可除去剩余的溴单质 C．“干燥”时可使用浓硫酸作为干燥剂 D．“蒸馏”的目的是分离苯和溴苯 10．(2023·湖南省益阳市二模)中科院发现深海处在微生物作用下的含硫物质的变化过程如图所示(已略去部分不含硫物质)。有关转化过程说法错误的是(　　) A．CN－中含有的σ键与π键的数目之比为1∶2 B．x＝21，y＝24 C．SCN－既被氧化又被还原 D．理论上每产生1 mol HS－，转移44 mol e－ 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11．(2023·山东省济宁市二模)某同学按图示装置进行实验，下列有关现象和结论均正确的是(　　) a b c 现象 结论 A 浓氨水 氢氧化钠 硝酸银溶液 沉淀先生成后消失 有配合物生成 B 稀盐酸 大理石 苯酚钠溶液 溶液变浑浊 酸性H2CO3＞ C 饱和食盐水 电石 酸性高锰酸钾溶液 溶液褪色 有乙炔生成 D AlCl3溶液 Na2S FeCl3 淡黄色沉淀生成 氧化性Fe3＋＜S 12．(2023·江西省鹰潭市二模)为探究电解过程中溶液pH的变化。装置、所得数据结果如图所示。电解过程中，充分搅拌使溶液均匀，忽略溶液体积的变化。下列说法错误的是(　　) 　 A．0－t1时：4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3，t1－t2时：2H2O2H2↑＋O2↑ B．若进行到t2时刻共有0.224 L气体(标况下)产生，则外电路有0.04 mol电子通过 C．若使用氢氧燃料电池为电源，t1时，理论上负极消耗的气体物质的量为0.005 mol D．电解到t1时刻，加入1.16 g Ag2O可使溶液复原 13．(2023·辽宁省大连市二模)大力推广锂电池新能源汽车对实现“碳达峰”和“碳中和”具有重要意义。Li4Ti5O12与LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还有少量MgO、SiO2等杂质)来制备，工艺流程如下： 下列叙述错误的是(　　) A．酸浸后，得到滤渣的主要成分是SiO2 B．在滤液②中主要的金属阳离子有Fe2＋、Mg2＋ C．制备TiO2·xH2O时需要加入水，同时加热，促使水解反应趋于完全 D．在制备Li4Ti5O12的过程中会生成Li2Ti5O15(Ti为＋4价)，则1 mol Li2Ti5O15中含有的过氧键的数目为8NA 14．(2023·湖南省岳阳市一模)中国科学院于良等科学研究者实现了常温常压下利用铜催化乙炔选择性氢化制乙烯，其反应机理如下图所示(其中吸附在铜催化剂表面上的物种用*标注)。 图1 图2 下列说法正确的是(　　) A．由图1可知，C2H转化为C4H6(g)时，既有π键的断裂，又有σ键的形成 B．由图2可知，C2H2(g)转化为C4H6(g)的过程放出热量 C．步骤H2O(g)＋C2H＋e－===OH－＋C2H决定制乙烯的反应速率 D．由于C2H转化为C4H6的过程始终在铜催化剂表面上，故乙炔氢化更容易制得C4H6(g) 15．(2023·山东省名校联考)用双硫腺(H2Dz，二元弱酸)～CCl4配合萃取法可从工业废水中提取金属离子，从而达到污水处理的目的。如在分离污水中的Cu2＋时，先发生配合反应：Cu2＋＋2H2DzCu(HDz)2＋2H＋，再加入CCl4，Cu(HDz)2就很容易被萃取到CCl4中。如图是用上述方法处理含有Hg2＋、Bi3＋、Zn2＋的废水时的酸度曲线(E%表示金属离子以配合物形式被萃取分离的百分率)，下列说法错误的是(　　) A．分离过程中，Bi3＋发生的配合反应为Bi3＋＋3H2DzBi(HDz)3＋3H＋ B．加NaOH溶液调节pH＝11，一定存在关系：c(Na＋)＞c(Dz2－)＝c[Zn(OH)]＞c(OH－)＞c(H＋) C．NaHDz溶液存在关系：c(D)＋c(OH－)＝c(H2Dz)＋c(H＋) D．若pH＝2.5且—lg c(H2Dz)＝pH时，配合反应达到平衡，则H2Dz与Bi3＋配合反应的平衡常数约为5 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16．(12分)(2023·山东省烟台、德州、滨州市一模)铜及其化合物在机械制造、国防建设中有着广泛的应用。回答下列问题： (1)铜元素在元素周期表中的位置是________________。 (2)Cu2＋能与NH3形成具有对称空间结构的[Cu(NH3)4]2＋。 ①[Cu(NH3)4]2＋的H—N—H键角________(填“>”“＝”或“<”)NH3的H—N—H键角。 ②若[Cu(NH3)4]2＋中两个NH3分别被Cl－取代，能得到(m)、(n)两种不同结构的Cu(NH3)2Cl2： [Cu(NH3)4]2＋的空间构型是_________________；在水中的溶解度：(m)__________(n)(填“>”“＝”或“<”)。 ③NF3与NH3具有相同的空间构型，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，理由是___________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 (3)一种钇钡铜氧晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱长夹角均为90°。晶体中Y元素的化合价为＋3价，Cu元素以＋2和＋3两种价态存在。基态Cu3＋的价层电子的轨道表示式为________________；设NA为阿伏加德罗常数的值，钇钡铜氧的摩尔质量为M g·mol－1，则该晶体的密度为__________g·cm－3(列出计算式)；晶体中Cu3＋与Cu2＋个数比为________________。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标。如原子分数坐标A为(0,0,0)，B为，C为，则D的原子分数坐标为____________。 17．(12分)(2023·四川省宜宾市第二次质检)废旧磷酸铁锂电池的正极材料中含有LiFePO4、Al、导电剂(乙炔墨、碳纳米管)等。工业上利用废旧磷酸铁锂电池的正极材料制备Li2CO3的工艺流程如下： 已知：①LiFePO4不溶于碱，可溶于稀酸。 ②常温下，Ksp(FePO4)＝1.3×10－22，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38。 ③Li2CO3在水中溶解度： 温度/℃ 0 20 40 60 80 100 溶解度/g 1.54 1.33 1.17 1.01 0.85 0.72 回答下列问题： (1)将电池粉碎前应先放电，放电的目的是____________________________ __________________________________________。 (2)“滤液A”中的溶质主要是__________________________________ ______________________________________。 (3)“酸浸”时，加入H2O2溶液的目的是__________________________ ______________(用离子方程式表示)。盐酸用量不宜太多，结合后续操作分析，原因是___________________________________________________________。 (4)“沉铁沉磷”时，当溶液pH从1.0增大到2.5时，沉铁沉磷率会逐渐增大，但pH超过2.5以后，沉磷率又逐渐减小。从平衡移动的角度解释沉磷率减小的原因是________________________________________________________。 (5)“提纯”时，可用热水洗涤Li2CO3粗品，理由是________________ ________________________________________________________。 (6)制取的Li2CO3、FePO4与足量的炭黑混合，隔绝空气高温灼烧得到LiFePO4，反应的化学方程式是_________________________________________ _______________________________。 18．(12分)(2023·山西省太原市二模)Ⅰ.磷酸是一种重要的化工原料，是生产磷肥的原料，也是食品添加剂之一。 (1)工业上可以用磷单质与硝酸作用得到纯的磷酸(熔点42 ℃)。PO的VSEPR模型是____________(填名称)。磷酸易形成过饱和溶液，难以结晶，可向其过饱和溶液中加入____________促进其结晶，但是所制得的磷酸中仍含有少量的水极难除去，其可能的原因是_______________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________。 Ⅱ.研究小组以无水甲苯为溶剂，PCl5(易水解)和NaN3(叠氮化钠)为反应物制备纳米球状红磷。 图1 (2)甲苯干燥和收集的回流装置如图1所示(夹持及加热装置略)。以二苯甲酮为指示剂，无水时体系呈蓝色。 ①金属Na的作用是________________________________________________ ________________________。 ②回流过程中，除水时打开的活塞是________________；体系变蓝后，改变开关状态收集甲苯。 (3)纳米球状红磷的制备装置如图2所示(夹持、搅拌、加热装置已略)。 图2　　　　　　　 ①在氩气保护下，反应物在装置A中混匀后转入装置B，于280 ℃加热12小时，反应物完全反应，其化学方程式为________________________________；用氩气赶走空气的目的是________________________________。 ②经冷却、离心分离和洗涤得到产品，洗涤时先后使用乙醇和水，依次洗去的物质是________________________、________________________。 19．(12分)(2023·河北省石家庄市一模)布洛芬(N)是一种家中常备退烧药，转位重排法是合成布洛芬的主要方法，其合成路线见下图所示。 回答下列问题： (1)F的名称为________________，其易溶于水的原因为_________________ _______________________________________________________。 (2)A→B的反应类型为________________，M中含有的官能团名称为__________________________________________________________________。 (3)E＋F→G的化学方程式为_______________________________________ _________________________________。 (4)手性分子在生命科学和药物生产方面有广泛应用。对于手性药物，一个异构体可能有效，另一个异构体可能无效甚至有害。布洛芬分子(N)中存在的手性碳原子个数为________________个。 (5)苯环上的一氯取代物有两种的D的同分异构体有________________种(不含立体异构)，写出其中核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积之比为3∶2∶1∶1的结构简式_________________________。 (6)对甲基苯丙酮为常用化工原料。结合上述流程，以甲苯和丙烯为原料制备对甲基苯丙酮的合成路线为(无机试剂任选)_________ ______________________________________________________________。 20．(12分)(2023·福建省厦门市第二次质检)CS2在化工生产中有重要作用，天然气法合成CS2相关反应如下： 反应Ⅰ　CH4(g)＋2S2(g)===CS2(g)＋2H2S(g)　ΔH1＝－104.71 kJ·mol－1 反应Ⅱ　2CH4(g)＋S8(g)===2CS2(g)＋4H2S(g)　ΔH2＝＋201.73 kJ·mol－1 (1)ΔH1、ΔH2随温度变化不大。温度不同时，反应体系中不同。合成CS2总反应CH4(g)＋xS8(g)＋(2－4x)S2(g)===CS2(g)＋2H2S(g)的ΔH随温度T变化如图。 ①S8(g)===4S2(g)　ΔH＝__________kJ·mol－1。 ②为提高CH4平衡转化率，控制温度范围在__________(填标号)，理由是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。 A．400～450 ℃　　　　 B．650～700 ℃　　　　 C．750～800 ℃　　　　 D．800 ℃以上 (2)合成CS2总反应中硫蒸气达到饱和时，反应时间t与CH4初始浓度c0和CH4转化率α满足关系t＝，式中k为速率常数。 ①T ℃、c0＝1.0 mol·L－1时，测得t＝9.5 s、α＝95%，则k＝__________L·mol－1·s－1。 ②T ℃时，计划在5 s内转化率达90%，应控制初始浓度c0大于__________L·mol－1。 (3)利用工业废气H2S替代硫磺矿生产CS2的反应为CH4(g)＋2H2S(g)CS2(g)＋4H2(g)。反应物投料比采用n(CH4)∶n(H2S)＝1∶2，维持体系压强为100 kPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图。 ①图中表示CS2的曲线是________(填“a”“b”“c”或“d”)。 ②950 ℃时，该反应的Kp＝__________(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。 ③相比以硫磺矿为原料，使用H2S的优点是___________________________，缺点是________________________________。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高中化学学业水平等级考试模拟试题(十二) 　1—5　ABAAD　6—10　CDDCD 11．A　12.B　13.D　14.AC　15.BD 1．A　根据“稻以糠为甲，麦以麸为衣”可知，糠是稻谷的外壳，麸是麦子的外壳，主要成分都是纤维素，故选A。 2．B　常温下，铁在浓硝酸中钝化，用铁槽车运输浓硝酸利用了浓硝酸的强氧化性，故A正确；神舟13号返回舱烧蚀材料中含有石棉，说明石棉不易燃烧，具有阻燃性，故B错误；用维生素C做NaNO2中毒的急救药，维生素C被NaNO2氧化，利用了维生素C的强还原性，故C正确；《神农本草经》记载：“石硫黄(S)能化银、铜、铁”，硫与金属单质生成金属硫化物，体现了石硫黄(S)的氧化性，故D正确。 3．A　羟基茜草素不能发生消去反应，A项错误；该分子中所有的碳原子都是sp2杂化，所有原子可能共平面，B项正确；苯环上有五个不同化学环境的H，苯环上的H原子被4个Cl原子取代和被1个Cl原子取代的结构数目相同，均为5种，C项正确；一定条件下，苯环和羰基均能和H2发生加成反应，所以1 mol羟基茜草素最多能与8 mol H2发生加成反应，D项正确。 4．A　该装置可通过微热烧瓶的方式将氨气赶入烧杯中引发喷泉，可演示喷泉实验，故A能达到实验目的；充满二氧化硫的试管倒置到水槽中，液面上升可能是因为气体溶于水导致，不能证明二氧化硫与水发生了反应，故B不能达到实验目的；配制100 mL 0.10 mol·L－1NaOH溶液应用100 mL容量瓶，故C不能达到实验目的；苯和苯酚互溶，不能采用分液的方法分离，故D不能达到实验目的。 5．D　短周期元素X、Y、Z、W、E原子序数依次增大，X是密度最小的金属，是当前动力电池的重要构成元素，则X为Li元素；X与Y同主族，则Y为Na元素；Z原子的K层电子数比M层电子数少1个，则Z为Al元素；W、E相邻，可形成所有原子最外层8电子稳定结构的E—W—W—E化合物，则W为S元素、E为Cl元素。同周期元素，从左到右原子半径依次减小，铝原子的原子半径小于钠原子的原子半径，故A错误；S和Cl为同周期元素，从左到右第一电离能和电负性均呈增大趋势，第一电离能：Cl>S，电负性：Cl>S，故B错误；化合物S2Cl2中氯元素的化合价为－1价，故C错误；氢氧化铝是两性氢氧化物，能与强酸硫酸溶液反应生成盐，也能与强碱氢氧化钠溶液反应生成盐，故D正确。 6．C　根据电负性大小的比较，应该是：N＞C＞H，A错误；在第二周期元素中第一电离能小于N的有：Li、Be、B、C、O共5种，B错误；咔唑中能形成分子间氢键，所以咔唑的沸点比的沸点高，C正确；基态氮原子的价层电子轨道表示式不能写为，因为违背了洪特规则，D错误。 7．D　双氧水与酸性高锰酸钾可以发生氧化还原反应生成氧气，故不能说明高锰酸钾对过氧化氢分解具有催化作用，A错误；甲酸中含有醛基结构能与过量的酸性高锰酸钾反应生成二氧化碳，B错误；双水解反应是指弱酸阴离子和弱碱阳离子相互促进水解，而偏铝酸根离子和碳酸氢根离子水解都是显碱性，故偏铝酸钠与碳酸氢钠反应不属于相互促进水解，C错误；反应先生成氢氧化铜沉淀，后生成[Cu(NH3)4]2＋，说明与Cu2＋配位能力：NH3＞H2O，D正确。 8．D　浓差电池中，Cu(2)失去电子，该电极为负极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，Cu(1)电极为正极，电极上发生得电子的还原反应，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，A错误；此电池为浓差电池，主要因为铜离子浓度不同形成的电势差，所以隔膜是阴离子交换膜，C(2)极为阳极，B错误；阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应为：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，阴极上丙烯腈合成己二腈得电子，电极反应为2CH2===CHCN＋2H＋＋2e－===NC(CH2)4CN。当两电极中铜离子浓度相同时放电完毕，此时溶液中硫酸铜浓度为3 mol·L－1，所以转移电子的物质的量是0.8 mol，由反应2CH2===CHCN＋2H＋＋2e－===NC(CH2)4CN可知，可制备0.4 mol己二腈，C错误；当电解停止时，电路中共转移0.8 mol电子，则Cu(1)电极上析出0.4 mol Cu，Cu(2)电极上溶解0.4 mol Cu，故Cu(1)极与Cu(2)极质量相差0.8 mol×64 g/mol＝51.2 g，D正确。 9．C　苯与液溴反应后剩余铁粉，不溶于苯，“过滤”可除去未反应的铁粉，A正确；NaHSO3可与Br2发生氧化还原反应，故使用饱和NaHSO3溶液可除去剩余的溴单质，B正确；水洗后须加入固体干燥剂P2O5后蒸馏，不可用浓硫酸作干燥剂，以防蒸馏过程发生副反应，C错误；经过过滤、水洗、干燥后得到的是苯和溴苯的混合物，故蒸馏的主要目的是分离苯和溴苯，D正确。 10．D　共价单键是σ键，共价三键中含有2个π键和1个σ键，CN－中含有的σ键与π键的数目之比为1∶2，A正确；根据图中信息可知有离子反应3S2O＋24e－＋yH＋―→HS－，S元素由＋2价变为－2价降了4价，结合电荷守恒和质量守恒配得离子反应为3S2O＋24e－＋24H＋===6HS－＋9H2O，故y＝24，同理，由SO＋18e－＋xH＋―→HS－中S由＋4价降为－2价降了6价，结合电荷守恒和质量守恒配得离子反应为3SO＋18e－＋21H＋===3HS－＋9H2O，故x＝21，B正确；SCN－参与的反应为SO＋SCN－―→S2O＋CN－，SCN－中S由－2价升高为＋2价被氧化，C由＋4价变为＋2价被还原，故SCN－ 既被氧化又被还原，C正确；根据反应3S2O＋24e－＋24H＋===6HS－＋9H2O，每生成1 mol HS－，转移4 mol e－；反应3SO＋18e－＋21H＋===3HS－＋9H2O中每生成1 mol HS－，转移6 mol e－，D错误。 11．A　A装置中氢氧化钠溶解放热使浓氨水分解生成氨气，生成的氨气通入到硝酸银溶液中，先生成沉淀后沉淀消失，有配合物[Ag(NH3)2]OH生成，故A正确；A装置中稀盐酸和大理石反应生成二氧化碳，生成的二氧化碳通入苯酚钠溶液中，溶液变浑浊，说明有苯酚生成，但生成的二氧化碳中混有HCl气体，HCl和苯酚钠反应也能生成苯酚，则不能说明酸性H2CO3＞苯酚，故B错误；水和电石发生反应生成乙炔，生成的乙炔中混有硫化氢，硫化氢也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，该实验不能证明有乙炔生成，故C错误；Na2S与AlCl3会发生双水解反应，生成Al(OH)3和H2S气体， H2S气体通入到FeCl3溶液中生成淡黄色沉淀S，说明氧化性Fe3＋＞S，故D错误。 12．B　银离子氧化性大于氢离子的氧化性，所以溶液中银离子先被还原，水电离出的OH－被氧化生成氧气，0～t1时：4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3，当银离子被电解完，水电离出来的氢离子被还原生成氢气，t1～t2时：2H2O2H2↑＋O2↑，故A正确；进行到t1时银离子被完全还原，溶液的pH为1，硝酸银溶液中c(Ag＋)＝0.1 mol·L－1，n(Ag＋)＝0.1 mol·L－1×0.1 L＝0.01 mol，由反应得消耗0.01 mol Ag＋电子转移0.01 mol，设此过程生成氧气的物质的量为n(O2)，，＝，n(O2)＝0.0025 mol，V(O2)＝0.0025 mol×22.4 L mol－1＝0.056 L，t1～t2电解水生成的气体体积为0.224 L－0.056 L＝0.168 L，其中氧气和氢气体积比为1∶2，t1～t2电解水生成的氧气体积为0.056 L，氧气的物质的量为n(O2)＝＝0.0025 mol，电子转移0.01 mol，共计电子转移0.02 mol，故B错误；若使用氢氧燃料电池为电源，氢气与通过电子的关系为H2～2e－，t1时，电子转移0.01 mol，理论上负极消耗的氢气物质的量为0.005 mol，故C正确；电解到t1时刻，生成了0.01 mol的银和0.0025 mol氧气，0.01 mol硝酸，加入1.16 g Ag2O其物质的量为＝0.005 mol,0.005 mol Ag2O与0.01 mol硝酸恰好完全反应生成0.01 mol硝酸银和0.005 mol水，可使溶液复原，故D正确。 13．D　利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还有少量MgO、SiO2等杂质)来制备Li4Ti5O12与LiFePO4，由制备流程可知，加盐酸过滤后的滤渣为SiO2，故A正确；滤液①中含Mg2＋、Fe2＋、TiOCl，水解后过滤，沉淀为TiO2·xH2O，水解反应是吸热反应，制备TiO2·xH2O时需要加入水，同时加热，促使水解反应趋于完全，故C正确；经过一系列反应得到Li4Ti5O12；水解后的滤液②中含Mg2＋、Fe2＋，故B正确；双氧水可氧化亚铁离子，在磷酸条件下过滤分离出FePO4，高温煅烧Li2CO3、H2C2O4、FePO4得到LiFePO4，Li2Ti5O15中Ti元素化合价为＋4，Li为＋1价，则O的化合价为－2和－1价，根据正负化合价代数和为0，其中含有7个－2价的O原子和8个－1价的O原子，结构中含有4个过氧键，则1 mol Li2Ti5O15中含有的过氧键的数目为4NA，故D错误。 14．AC　单键是σ键，双键由一个σ键和一个π键构成，C2H转化为C4H6(g)时，存在双键的断裂和单键的生成，故既有π键的断裂，又有σ键的形成，A正确；由图2可知，C2H2(g)转化为C4H的过程中放热，但从C4H到C4H6(g)的过程能量变化未知，B错误；由图2可知，乙炔氢化制乙烯的历程中步骤H2O(g)＋C2H＋e－===OH－＋C2H的活化能较高，反应速率较慢，故决定制乙烯的反应速率，C正确；C2H转化为C4H的活化能较高，活化能越大，反应越慢，越不利于乙炔氢化制C4H6(g)，D错误。 15．BD　由题意可知，分离污水中的Bi3＋时，先发生配合反应Bi3＋＋3H2DzBi(HDz)3＋3H＋，故A正确；由图可知，加氢氧化钠溶液调节溶液pH＝11时， 溶液中发生如下反应：Zn(HDz)2＋6OH－Zn(OH)＋2Dz2－＋2H2O，由方程式可知，溶液中Dz2－的浓度是Zn(OH)浓度的2倍，故B错误；NaHDz溶液中存在质子守恒关系c(Dz2－)＋c(OH－)＝c(H2Dz)＋c(H＋)，故C正确；由图示可知，溶液pH＝2.5时，Bi(HDz)3的萃取百分率为80%，反应Bi3＋＋3H2DzBi(HDz)3＋3H＋的平衡常数K＝，由－lg c(H2Dz)＝pH可得：K＝＝＝4，故D错误。 16．解析：(2)①[Cu(NH3)4]2＋中N原子的孤电子对与Cu2＋的空轨道形成配位键，所以[Cu(NH3)4]2＋中H—N—H键角>NH3的H—N—H键角。②若[Cu(NH3)4]2＋中两个NH3分别被Cl－取代，能得到(m)、(n)两种不同结构的Cu(NH3)2Cl2，则[Cu(NH3)4]2＋的空间构型是平面正方形；根据“相似相溶”，在水中的溶解度 (m)>(n)。③F的电负性比N大，N—F键成键电子偏向于F，导致NF3中N原子核对其孤电子对吸引能力增强，难以形成配位键，所以NF3不易与Cu2＋形成配离子。(3)基态Cu原子失去4s上的1个电子和3d上的2个电子得到Cu3＋，基态Cu3＋的价层电子的轨道表示式为；设NA为阿伏加德罗常数的值，钇钡铜氧的摩尔质量为M g·mol－1，根据均摊原则，晶胞中Cu原子数为8×＋8×＝3、Ba原子数为2、Y原子数为1、O原子数为12×＋8×＝7，晶胞的体积为a2c×10－30 cm3，则该晶体的密度为 g·cm－3；晶体的化学式为Cu3Ba2YO7，根据化合价代数和等于0，Cu3＋与Cu2＋个数比为1∶2。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标。如原子分数坐标A为(0,0,0)，B为，C为，则D的原子分数坐标为。 答案：(1)第四周期第ⅠB族　(2)①>　②平面正方形　>　③F的电负性比N大，N—F键成键电子偏向于F，导致NF3中N原子核对其孤电子对吸引能力增强，难以形成配位键　(3)　　 1∶2　 17．解析：废旧磷酸铁锂电池的正极材料中含有LiFePO4、Al、导电剂(乙炔墨、碳纳米管)等，首先用NaOH溶液浸取，Al溶解得到偏铝酸盐，过滤分离出含偏铝酸钠的溶液即为滤液A，过滤后为LiFePO4及乙炔墨、碳纳米管，加盐酸、过氧化氢将LiFePO4氧化为含有Li＋的溶液和FePO4沉淀，过滤分离出滤渣，滤液中含铁离子、锂离子，之后再加30%Na2CO3调节pH，生成的沉淀为FePO4·3H2O等，滤液中含有锂离子，加入饱和碳酸钠溶液并加热，可生成Li2CO3粗品，用热水洗涤，干燥得到高纯Li2CO3。(1)废旧锂离子电池中大都残余部分电量，在处理之前需要进行彻底放电，否则在后续处理中，残余的能量会集中释放出大量的热量，可能会造成安全隐患等不利影响；(2)由上述分析可知滤液A中为偏铝酸钠溶液，其主要溶质为NaAlO2；(3)在步骤“酸浸”时，由题中已知①，LiFePO4不溶于碱，可溶于稀酸，可知LiFePO4被H2O2在酸性环境中氧化得到Li＋和FePO4沉淀，根据电子守恒、元素守恒可得离子方程式为2LiFePO4＋H2O2＋2H＋===2Li＋＋2FePO4↓＋2H2O；盐酸用量过多会消耗后续步骤“调pH”中的Na2CO3溶液，造成浪费；(4)pH>2.5后，促使部分铁元素水解平衡正向移动以Fe(OH)3形式存在，因此降低了磷元素的沉淀率；(5)从题中Li2CO3在水中溶解度可知，碳酸锂在温度较高时溶解度较小，则可用热水洗涤，然后干燥可得到高纯碳酸锂；(6)由题意可知，再生制备磷酸亚铁锂的反应为碳酸锂、磷酸铁与足量炭黑混合高温灼烧反应生成磷酸亚铁锂和一氧化碳，反应的化学方程式为Li2CO3＋2FePO4＋2C2LiFePO4＋3CO↑。 答案：(1)释放残余的能量，避免造成安全隐患　 (2)NaAlO2　(3)2LiFePO4＋H2O2＋2H＋===2Li＋＋2FePO4↓＋2H2O　防止增大后续步骤中Na2CO3溶液的消耗，造成浪费　(4)pH>2.5后，促使部分铁元素水解平衡正向移动以Fe(OH)3形式存在，降低了磷元素的沉淀率　(5)碳酸锂在温度较高时溶解度较小，用热水洗涤，干燥可得到高纯碳酸锂　(6)Li2CO3＋2FePO4＋2C2LiFePO4＋3CO↑ 18．解析：利用Na来干燥甲苯，通过回流得到的水与钠反应，二苯甲酮为指示剂，无水时体系呈蓝色，改变开关状态收集甲苯，将甲苯、五氯化磷、NaN3在Ar气氛围中充分混合后转入装置B中，在反应釜中于280 ℃加热12小时使其充分反应。(1)PO中心原子价层电子对数为4＋0＝4，其VSEPR模型是四面体形。磷酸易形成过饱和溶液，难以结晶，可以引入晶种来促进溶液中的磷酸结晶析出，可向其过饱和溶液中加入磷酸晶体促进其结晶，磷酸分子含有羟基，容易与水分子形成氢键，因此磷酸具有较强的吸水性，所制得的磷酸中仍含有少量的水极难除去；(2)①金属钠与水能发生反应，因此金属Na的作用是干燥甲苯；②回流过程中，水要回流到烧瓶中，因此除水时打开的活塞是K1、K3；体系变蓝后，改变开关状态收集甲苯；(3)①在氩气保护下，反应物在装置A中混匀后转入装置B，于280 ℃加热12小时，反应物完全反应，五氯化磷和NaN3 反应生成红磷、氮气和氯化钠，其反应的化学方程式为10NaN3＋2PCl52P＋15N2↑＋10NaCl；由于五氯化磷易水解，为防止五氯化磷遇见空气中的水蒸气发生水解，因此用氩气赶走空气。②根据反应可知，得到的产物上沾有甲苯和氯化钠，用乙醇洗去甲苯，用水洗去氯化钠。 答案：(1)四面体形　磷酸晶体　磷酸分子与水分子间能形成氢键　(2)①干燥甲苯　②K1、K3　(3)①10NaN3＋2PCl52P＋15N2↑＋10NaCl　防止五氯化磷遇空气中的水蒸气而发生水解　②甲苯　氯化钠 19．解析：结合B的结构及已知反应可知A为丙酸，丙酸与PCl3发生取代反应生成B，B与氯气在光照条件下发生取代反应生成C；根据G的结构及已知反应②可推出E为：；结合D的分子式及E的结构可知D为：；G在ZnCl2作用下转化为M，M碱性水解再酸化得到N。(1)由F的结构简式，结合醇的命名法，可知F的名称为：2,2­二甲基­1,3­丙二醇，其结构中含有两个羟基，与水分子间易形成氢键，使其在水中溶解度较大；(3)结合已知反应可知，E＋F→G的反应方程式为：＋H2O；(4)手性碳原子是指连接4个不同原子或原子团的碳原子，由N的结构可知，只有羧基所连碳原子为手性碳原子；(5)D()苯环上的一氯取代物有两种，则苯环上不能只有一个取代基；若含两个取代基，则可能是甲基和正丙基、甲基和异丙基，因取代基不同则处于对位时苯环一氯代物有两种；若两取代基相同则为2个乙基，两乙基处于邻位时苯环一氯代物有两种；若含3个取代基则为2个甲基和1个乙基，两个甲基不对称时苯环上有三种氢，不符合题意，则两个甲基应处于对称位置，两甲基可处于乙基的邻位或间位，2种；若苯环上有4个取代基则为4个甲基，此时苯环只有一种氢，不符合题意，因此符合要求的同分异构体有5种，其中核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积之比为3∶2∶1∶1的结构简式：；(6)根据题意和原料，利用逆合成分析法：可由甲苯与发生取代反应得到，可由与PCl3发生取代反应生成，可由丙醇氧化得到，丙醇可由丙烯与水加成得到，由此可确定合成路线。 答案：(1)2,2­二甲基­1,3­丙二醇　分子中含有羟基能与水分子之间形成氢键　(2)取代反应　酯基、碳氯键　 (3)＋H2O　(4)1　(5)5　　(6)CH3CH===CH2CH3CH2CH2OH 20．解析：(1)①由盖斯定律可知，反应Ⅱ－2×Ⅰ得S8(g)＝4S2(g)　ΔH＝＋411.15 kJ·mol－1；②由图可知，650 ℃以下总反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，转化率增大；700 ℃以上总反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，转化率减小，平衡转化率在650 ℃～700 ℃左右达到峰值，故为提高CH4平衡转化率，控制温度范围在650 ℃～700 ℃；(2)①T ℃、c0＝1.0 mol·L－1时，测得t＝9.5 s、α＝95%，则9.5＝，k＝2 L·mol－1·s－1。②T ℃时，计划在5 s内转化率达90%，则5＞，c0＞0.9 mol·L－1，应控制初始浓度c0大于0.9 mol·L－1(3)①根据化学方程式体现的关系，二硫化碳和生成氢气的物质的量之比为1∶4，结合图像可知，图中表示CS2的曲线是b。②950 ℃时，反应物投料比采用n(CH4)∶n(H2S)＝1∶2，维持体系压强为100 kPa，设甲烷、硫化氢投料分别为1 mol、2 mol； CH4(g)＋2H2S(g)CS2(g)＋4H2(g) 起始(mol)　　　1　　　2　　 　0　　　0 转化(mol)　　　a　　　2a　 　　a　　　4a 平衡(mol)　　1－a　　2－2a　　　a　 　4a 由图可知，平衡时甲烷与二硫化碳含量相等，则1－a＝a，a＝0.5，则甲烷、硫化氢、二硫化碳、氢气分别为0.5 mol、1 mol、0.5 mol、2 mol，总的物质的量为4 mol，该反应的Kp＝＝104；③相比以硫黄矿为原料，使用H2S的优点是可以变废为宝，减小污染；缺点是反应温度更高、耗能更大。 答案：(1)①＋411.15　②B　650 ℃以下总反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，转化率增大；700 ℃以上总反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，转化率减小　(2)①2　②0.9　(3)①b　②104　③变废为宝，减小污染　反应温度更高、耗能更大 学科网（北京）股份有限公司 $$