北京2025届高三高考化学模拟卷02

备战2025年高考化学模拟卷02（北京） （本卷共19小题，满分100分） 第I部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1.纵观古今，化学与环境、材料、生产、生活关系密切，下列说法不正确的是(　　) A．“华为麒麟980”手机芯片的主要成分是单质硅 B．蛋白质作为营养物质，在人体内代谢，最终的代谢产物只有水和二氧化碳 C．在阳光照射下，利用水和二氧化碳合成的甲醇属于可再生燃料 D．制作N95型口罩的核心材料是聚丙烯，属于有机高分子材料 【答案】　B 【解析】　蛋白质作为营养物质，在人体内代谢，最终的代谢产物除了水和二氧化碳，还有含氮物质，B错误；甲醇属于可再生资源，可代替汽油作为汽车的燃料，C正确；聚丙烯属于有机高分子材料，D正确。 3.14C是一种放射性同位素，在高层大气中由宇宙射线产生的中子或核爆炸产生的中子轰击14N可使它转变为14C。下列说法正确的是(　　) A．14C和14N互为同位素 B．14C和C60互为同素异形体 C．14C核素中的中子数为8 D．14CO2的摩尔质量为46 【答案】　C 【解析】　14C和14N的质子数分别为6、7，中子数分别为8、7，不互为同位素，故A错误；同素异形体为同种元素的不同单质，其中C60为一种单质，而14C仅为一种元素的原子，故B错误；14C核素中的中子数为14－6＝8，故C正确；摩尔质量的单位为g·mol－1，故D错误。 2下列化学用语书写正确的是(　　) A．用电子式表示NaCl的形成过程： B．按照系统命名法的名称：2­乙基丙烷 C．中子数为18的氯原子：Cl D．CH3CHO的球棍模型： 【答案】　A 【解析】　NaCl中Na失去一个电子带正电荷，Cl得到一个电子形成阴离子，最外层满足8电子稳定结构，其形成过程可表示为，故A 正确；用系统命名法为2­甲基丁烷，故B错误；中子数为18的氯原子可表示为Cl，故C错误；乙醛分子中有7个原子，其球棍模型为，故D错误。 3.下列叙述不涉及氧化还原反应的是(　　) A．谷物发酵酿造食醋 B．小苏打用作食品膨松剂 C．含氯消毒剂用于环境消毒 D．大气中NO2参与酸雨形成 【答案】　B 【解析】　谷物发酵的过程中包含淀粉水解、葡萄糖转化为乙醇、乙醇氧化为乙酸的过程；小苏打分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，不是氧化还原反应；含氯消毒剂有强氧化性，可用于环境消毒；NO2与水发生反应3NO2＋H2O===NO＋2HNO3，是氧化还原反应。 4.下列指定反应的离子方程式正确的是(　　) A．0.1 mol·L－1 MgCl2溶液中加入足量石灰乳：Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋ B．0.1 mol·L－1 CuSO4溶液中加入过量浓氨水：Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH C．向滴有酚酞的Na2CO3溶液中滴入盐酸至红色恰好褪去：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑ D．饱和氯水中通入SO2至溶液颜色褪去：Cl2＋SO2＋H2O===2H＋＋2Cl－＋SO 【答案】　A 【解析】　A项，MgCl2溶液中加入足量石灰乳生成氢氧化镁沉淀，石灰乳不能写成离子，离子方程式为Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋，正确；B项，浓氨水过量，应生成铜氨络离子，离子方程式为Cu2＋＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋4H2O，错误；C项，酚酞的变色范围为8.2～10.0，所以红色恰好褪去时溶液显弱碱性，溶质应为碳酸氢钠，离子方程式为CO＋H＋===HCO，错误；D项，选项所给离子方程式元素不守恒，正确离子方程式为Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO，错误。 5.2020年11 月7日是被誉为“中国稀土之父”的徐光宪先生诞辰一百周年纪念日。铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。金属铈在空气中易被氧化变暗，能与水反应，常见的化合价为＋3和＋4，氧化性：Ce4＋>Fe3＋。下列说法正确的是(　　) A．铈元素在自然界中主要以化合态形式存在 B．可通过电解Ce(SO4)2溶液制得金属铈 C．铈能从硫酸铜溶液中置换出铜：Ce＋2Cu2＋===2Cu＋Ce4＋ D．CeO2溶于氢碘酸的化学方程式可表示为CeO2＋4HI===CeI4＋2H2O 【答案】　A 【解析】　金属铈在空气中易被氧化变暗，则铈元素在自然界中主要以化合态形式存在；金属铈能与水反应，电解Ce(SO4)2溶液可生成氢气和氧气；CeO2溶于氢碘酸，生成的Ce4＋具有强氧化性，可氧化碘离子为碘单质。 6.用如图所示实验装置进行相应实验，装置正确且能达到实验目的的是(　　) A．用图中a所示装置干燥SO2气体 B．用图中b所示装置蒸发CH3COONa溶液得醋酸钠晶体 C．用图中c所示装置分离有机层与水层，水层从分液漏斗下口放出 D．用图中d所示装置测量氨气的体积 【答案】　B 【解析】　干燥气体，应大口进，小口出，图a中气体的进出方向不合理，故A项错误；图b为蒸发结晶操作并利用玻璃棒不断搅拌，操作合理，故B项正确；水在上层，应从分液漏斗上口倒出，故C项错误；氨气极易溶于水，不能用排水法测定其体积，故D项错误。 7. 三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面物质转化的关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A．在转化过程中，氮元素均被还原 B．依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程 C．还原过程中生成0.1 mol N2，转移电子数为0.5NA D．三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化 【答案】　D 【解析】　A项，根据图中信息可知，NOx被氧气氧化得到硝酸盐，氮元素被氧化，硝酸盐被还原产生氮气，氮元素被还原，错误；B项，催化剂参与储存和还原过程，但反应前后质量和化学性质不变，错误；C项，还原过程中氮元素从＋5价降为0价，故生成0.1 mol N2，转移电子数为NA，错误；D项，三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化，将其转化为无污染的气体再排放，正确。 8.有机物N具有抗肿瘤、镇痛等生物活性，可由M合成。下列说法不正确的是(　　) A．M中所有碳原子不可能共面 B．N可以与NaOH溶液反应 C．M生成N的反应为加成反应 D．M、N的一氯代物数目相同 【答案】　D 【解析】　M中连接2个甲基的碳原子具有甲烷结构特点，甲烷为正四面体结构，所以M中所有碳原子不可能共平面，故A正确；N中含有酯基，可以与NaOH溶液发生水解反应，故B正确；M中酮羰基发生加成反应生成醇羟基，故C正确。 9.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的最高正价与最低负价代数和为0，W、X、Y形成的化合物甲的结构如图所示，Z原子M层上有2个未成对电子且此能级无空轨道。下列说法正确的是(　　) A．简单离子半径大小：Z>X>Y B．简单氢化物的沸点：Z>X C．X、Y形成的化合物只含离子键 D．化合物甲中阴离子的空间结构为三角锥形 【答案】　A 【解析】　短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的最高正价与最低负价代数和为0，则W为C或Si；结合化合物甲的结构，X是O，Y是Na；Z原子M层上有2个未成对电子且此能级无空轨道，Z是S，根据上述分析，W是C。电子层数越多，半径越大，核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以简单离子半径：S2－>O2－>Na＋，A项正确；水分子间存在氢键，沸点反常，简单氢化物的沸点：H2O>H2S，B项错误；X、Y形成的化合物可以是氧化钠或过氧化钠，过氧化钠中含有共价键，C项错误；化合物甲中的阴离子是碳酸根离子，C原子形成3个σ键，没有孤电子对，空间结构为平面三角形，D项错误。 10.某同学模拟交警检测醉驾司机酒精含量的原理设计了如下酸性燃料电池装置。下列说法正确的是(　　) A．正极上发生反应是CH3CH2OH＋H2O－4e－===CH3COOH＋4H＋ B．H＋由电极右侧区迁移至左侧区 C．理论上消耗标准状况下224 mL O2时，生成醋酸0.3 g D．电池的总反应为CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O 【答案】　D 【解析】　由题给示意图可知，左侧铂电极为酸性燃料电池装置的负极，酸性条件下，乙醇在负极上失去电子发生氧化反应生成乙酸，电极反应式为CH3CH2OH＋H2O－4e－===CH3COOH＋4H＋，右侧铂电极是正极，酸性条件下，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，电池的总反应为CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O。由分析可知，正极上电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，故A错误；燃料电池工作时，H＋由负极区(左侧区)迁移至正极区(右侧区)，故B错误；燃料电池工作时，标准状况下消耗224 mL氧气，由得失电子数目守恒可得生成醋酸的质量为×60 g·mol－1＝0.6 g，故C错误；由分析可知，电池的总反应为CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O，故D正确。 11.1．(2020·辽宁省六市高三第二次联合调研)常温时，向120 mL 0.005 mol·L－1 CaCl2溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液，混合溶液的电导率变化曲线如图所示。已知25 ℃时，Ksp(CaCO3)＝3.36×10－9，忽略CO水解。下列说法正确的是(　　) A．a点对应的溶液中Ca2＋开始形成沉淀，且溶液中c(Ca2＋)＝c(CO) B．b点对应的溶液中Ca2＋已完全沉淀，且存在关系：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－) C．在滴加Na2CO3溶液的过程中，混合溶液的pH先减小后增大 D．如图可以说明CaCO3在溶液中存在过饱和现象 【答案】　D 【解析】　由图可知，a点对应的溶液导电能力急剧下降，说明Ca2＋开始形成沉淀，而溶液中的钙离子和碳酸根离子分别来源于CaCl2溶液和Na2CO3溶液，CaCO3形成沉淀时，Ca2＋和CO不一定相等，故A错误；原溶液中n(Ca2＋)＝120×10－3 L×0.005 mol·L－1＝0.6×10－3 mol，要使钙离子完全沉淀，需要碳酸钠溶液的体积为＝6×10－3 L＝6 mL，b点对应的溶液中加入碳酸钠溶液的体积小于6 mL，不能使钙离子完全沉淀，电荷守恒关系式为2c(Ca2＋)＋c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)＋2c(CO)，故B错误；不忽略CO水解的情况下，在加入碳酸钠溶液后没有沉淀析出，溶液pH变大，析出碳酸钙时，溶液的pH突然变小，在Ca2＋完全沉淀之前，混合溶液的pH几乎不变，当所有的钙离子转化为碳酸钙沉淀后，继续滴加碳酸钠溶液，溶液的pH值变大，直至与碳酸钠溶液的pH几乎相同，忽略CO水解的情况下，水溶液的pH不发生变化，故C错误；理论上Ca2＋开始形成沉淀，c(CO)≈mol·L－1≈10－6mol·L－1，加入碳酸钠溶液的体积为≈10－3 mL，而向a点对应的溶液加入碳酸钠溶液的体积为2.2 mL，此时，溶液处于过饱和溶液，故D正确。 12.砷化镓是一种重要的半导体材料，熔点1 238 ℃。它在600 ℃以下，能在空气中稳定存在，并且不被非氧化性的酸侵蚀。砷化镓晶胞结构如图。下列说法正确的是(　　) A．砷化镓是一种分子晶体 B．砷化镓中不存在配位键 C．晶胞中Ga原子与As原子的数量比为4∶1 D．晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间结构为正四面体 【答案】　D 【解析】　根据砷化镓熔点数据和晶胞结构(空间网状)可知砷化镓为共价晶体，A错误；Ga最外层有3个电子，每个Ga与4个As成键，所以砷化镓中存在配位键，B错误；晶胞中，Ga位于顶点和面心，数目为8×＋6×＝4，As位于晶胞内，数目为4，所以晶胞中Ga原子与As原子的数目之比为1∶1，C错误；由图可知，晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间结构为正四面体，D正确。 13.下列实验过程可以达到实验目的的是(　　) 选项 实验目的 实验过程 A 配制0.1 mol·L－1的FeCl3溶液 称取16.25 g FeCl3固体加入少量蒸馏水溶解，转移至1 000 mL容量瓶中定容 B 探究H2O2的氧化性 向盛有2 mL酸性KMnO4溶液的试管中滴入H2O2溶液，观察溶液颜色变化 C 制备纯净的二氧化硫 向Na2SO3中加入浓硝酸，产生的气体通过浓硫酸 D 探究PbSO4(白色)和PbS(黑色)的溶度积大小 向盛有2 mL 0.1 mol·L－1 Pb(NO3)2溶液的试管中，加入2 mL 0.1 mol·L－1的Na2SO4溶液充分反应后，再加入少量相同浓度的Na2S溶液，观察现象 【答案】　D 【解析】　A项，FeCl3固体不能直接用蒸馏水溶解；B项，H2O2使酸性高锰酸钾溶液褪色，体现其还原性；C项，浓硝酸将SO氧化为SO，无法制取SO2气体；D项，Pb2＋与SO恰好反应生成PbSO4，加入Na2S时，若白色沉淀PbSO4能转化为黑色沉淀PbS，即可说明Ksp(PbSO4)＞Ksp(PbS)，正确。 14.工业上利用碳热还原BaSO4制得BaS，进而生产各种含钡化合物。温度对反应后组分的影响如图。 已知：碳热还原BaSO4过程中可能发生下列反应。 i.BaSO4(s)+2C(s)=2CO2(g)+BaS(s) △H1 ii.BaSO4(s)+4C(s)=4CO(g)+BaS(s) △H2=+571.2kJ·mol-1 iii.BaSO4(s)+4CO(g)=4CO2(g)+BaS(s) △H3=-118.8kJ·mol-1 下列关于碳热还原BaSO4过程的说法正确的是 A. △H1=+113.1kJ·mol-1 B. 400℃后，反应后组分的变化是由C(s)+CO2(g)2CO(g)的移动导致的 C. 温度升高，C(s)+CO2(g)2CO(g)的平衡常数K减小 D. 反应过程中，生成的CO2和CO的物质的量之和始终等于投入C的物质的量 【答案】B 【解析】 已知ii.BaSO4(s)+4C(s)=4CO(g)+BaS(s) △H2=+571.2kJ·mol-1， iii.BaSO4(s)+4CO(g)=4CO2(g)+BaS(s) △H3=-118.8kJ·mol-1，由盖斯定律可知：（ii+ iii）×可得BaSO4(s)+2C(s)=2CO2(g)+BaS(s)，故△H1=（△H2+ △H3）×=（571.2kJ·mol-1-118.8kJ·mol-1）×=+226.2 kJ·mol-1，A项错误；400℃后，BaS的物质的量分数变化不大，硫化钡基本反应完全，C、CO2的量减少，CO的量增加，故反应后组分的变化是由C(s)+CO2(g) 2CO(g)的移动导致的，B项正确；已知：ii.BaSO4(s)+4C(s)=4CO(g)+BaS(s) △H2=+571.2kJ·mol-1， iii.BaSO4(s)+4CO(g)=4CO2(g)+BaS(s) △H3=-118.8kJ·mol-1，由盖斯定律可知：（ii- iii）×可得C(s)+CO2(g)2CO(g)，△H=（△H2-△H3）×=（571.2kJ·mol-1+118.8kJ·mol-1）×=+172.5 kJ·mol-1，反应正向为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数K值增大，C项错误；为使硫酸钡得到充分还原，需要加入过量的碳，故反应过程中生成的CO2和CO的物质的量之和小于投入C的物质的量，D项错误；故选B。 第二部分 本部分共 5 题，共 58 分。 15.（10分）单晶边缘纳米催化剂技术为工业上有效利用二氧化碳提供了一条经济可行的途径，其中单晶氧化镁负载镍催化剂表现出优异的抗积碳和抗烧结性能。 (1)基态镍原子的核外电子排布式为_____________________________________。 (2)氧化镁载体及镍催化反应中涉及到CH4、CO2和CH3OH等物质。元素Mg、O和C的第一电离能由小到大排序为________________；在上述三种物质的分子中碳原子杂化类型不同于其他两种的是________，立体构型为正四面体的分子是________，三种物质中沸点最高的是CH3OH，其原因是_______________。 (3)Ni与CO在60～80 ℃时反应生成Ni(CO)4气体，在Ni(CO)4分子中与Ni形成配位键的原子是________，Ni(CO)4晶体类型是_________________。 (4)已知MgO具有NaCl型晶体结构，其结构如图所示。已知MgO晶胞边长为0.42 nm，则MgO的密度为____________ g/cm3(保留小数点后一位)；相邻Mg2＋之间的最短距离为________ nm(已知＝1.414，＝1.732；结果保留小数点后两位)，每个Mg2＋周围具有该距离的Mg2＋个数为________。 【答案】　(1)[Ar]3d84s2或1s22s22p63s23p63d84s2 (2)Mg<C<O　CO2　CH4　CH3OH存在分子间氢键，而CH4、CO2分子间只有范德华力　(3)C　分子晶体　(4)3.6　0.30　12 【解析】　(2)Mg是金属，第一电离能较小，C、O处于同一周期，随原子序数增加，第一电离能呈增大趋势，即C<O。CH4、CH3OH中碳原子均形成4个单键，为sp3杂化，而CO2中含有2个π键，为sp杂化。CH4呈正四面体结构。CH3OH分子间能形成氢键，沸点升高。(3)CO作配体时，配位原子是C原子。因Ni(CO)4在60～80 ℃时为气体，沸点低，为分子晶体。(4)MgO晶胞中含有O2－个数为：8×＋6×＝4，1个晶胞中含有4个MgO，ρ＝＝≈3.6 g/cm3。相邻最近的Mg2＋的距离为面对角线的一半，即≈0.30 nm。Mg2＋在晶胞中构成面心立方，离Mg2＋最近的且等距的Mg2＋共12个，距离为面对角线的一半：同层4个，上层4个，下层4个。 16.（10分）光气(COCl2)在工业上具有重要的用途。 (1)相关的化学键键能数据如下表。 化学键 Cl—Cl C—Cl CO C==O E/(kJ·mol－1) 243 330 1 076 765 写出工业上采用高温活性炭催化CO与Cl2合成COCl2(g)的热化学方程式：______________ ________________________________。 (2)在密闭体系中，充入体积比为1∶1的CO和Cl2和适量的活性炭，发生反应，实验测得反应平衡体系中COCl2的体积分数与压强p和温度T的关系曲线如图所示： ①有利于提高光气(COCl2)平衡产率的反应条件是___________________________________ ________________________________________________________________________。 ②图中A点和C点化学平衡常数的大小关系：KA______KC(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 若用压强平衡常数Kp表示，计算B点对应的Kp＝________(用含p6的式子表示)(Kp为压强平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算，气体平衡分压＝总压×气体体积分数)。 【答案】　(1)CO(g)＋Cl2(g),COCl2(g)　ΔH＝－106 kJ·mol－1　(2)①增大压强，降低温度，增大反应物浓度　②大于　该反应正反应为放热反应，其他条件一定时，温度升高，平衡逆向移动，此时COCl2的体积分数减小而K值减小　 【解析】　(1) 工业上采用高温活性炭催化CO与Cl2合成COCl2(g)的热化学方程式：CO(g)＋Cl2(g)COCl2(g)　ΔH＝反应物总键能－生成物总键能＝[(243＋1 076)－(2×330＋765)]kJ·mol－1＝－106 kJ·mol－1。 (2)①有利于提高光气(COCl2)平衡产率的反应条件是增大压强，因为反应物的总化学计量数大于生成物的化学计量数；降低温度，因为此反应为放热反应；增大反应物浓度。 ②设B点光气转化x mol，列三段式： 　　　　 CO(g)　＋　Cl2(g) COCl2(g) 起始量/mol 1 1 0 转化量/mol x x x 平衡量/mol 1－x 1－x x B点COCl2的体积分数为0.4，解得x＝，则CO 的体积分数为0.3，Cl2的体积分数为0.3，B点对应的Kp＝＝＝。 17（13分）某抗癌药物G的一种合成路线如下： 已知：吡啶是一种有机碱，其结构简式为。 回答下列问题： (1)R的名称是________________；G含有的官能团名称是________________。 (2)F→G的反应类型是________________。 (3)写出E→F的化学方程式：______________________________________________________； 吡啶在该反应中作用是___________________________________________________________。 (4)Y→Z、F→G都是在苯环上引入硝基，—CF3是苯环的间位控制基(即使苯环间位氢变活泼，发生取代反应时主要取代间位)，—NHCOCH(CH3)2是苯环的___________________位控制基。 (5)R的二氯代物有________(填字母)。 A．4种 B．6种 C．9种 D．10种 (6)以苯甲醚()为原料合成对甲氧基乙酰苯胺()的路线是(其他试剂自选)__________________。 【答案】　(1) 甲苯　碳氟键、酰胺基和硝基　 (2)取代反应(或硝化反应) (3)＋＋HCl　吸收氯化氢，提高产率等　(4)对　(5)D (6) 【解析】　(1)由Y逆推，结合R分子式知，R为，由反应条件和X的相对分子质量知，X为；根据G的结构简式可知其含有的官能团为碳氟键、酰胺基和硝基。(2)由E、G的结构简式和E→F的反应条件可知，F含肽键，F的结构简式为；由F、G的结构简式可知，F→G的反应类型是取代反应。(5)甲苯的二氯代物：第一类是2个氯在侧链上，只有1种结构；第二类是1个氯在侧链上，有3种结构；第三类是2个氯在苯环上有6种结构，共10种。(6)根据目标产物分析，需要制备对甲氧基苯胺，即苯甲醚与浓硝酸、浓硫酸共热制备对甲氧基硝基苯，还原得到对甲氧基苯胺，最后与CH3COCl发生取代反应生成目标产物。 18.（12分）钛用途广泛，焦磷酸镁(Mg2P2O7)不溶于水，是牙膏、牙粉的稳定剂。一种以含钛废料(主要成分为TiO2，含少量MgO、Cu、Al2O3、FeO、Fe2O3)为原料，分离提纯TiO2并制取少量焦磷酸镁的工艺流程如图： 已知：TiO2不与碱反应，与酸反应后以TiO2＋的形式存在。回答下列问题： (1)“碱浸”和“酸浸”操作的目的是________________________________________。 (2)适当升高温度可有效提高钛的浸出率，工业上“酸浸”时，温度选择40 ℃而不选择更高温度的原因是______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)“反应”步骤中加入适量铁粉，加入铁粉的目的为________________________________ ____________________________；滤渣2的主要成分为___________________________(填化学式)。 (4)“氧化”时S2O转化为SO的离子方程式为___________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)离子浓度≤1.0×10－5 mol·L－1时表示该离子沉淀完全。常温下，为了使Fe3＋沉淀完全，调节pH的最小值为________________(已知：Ksp[Fe(OH)3]＝8.0×10－38，lg 2＝0.3)。 (6)向滤液Ⅲ中加入Na4P2O7溶液生成焦磷酸镁(Mg2P2O7)的化学方程式为________________ ________________________________________________________________________。 【答案】　(1)除去Al2O3、Cu，使TiO2生成TiO2＋　(2)防止TiO2＋水解，减少损失　(3)将Fe3＋还原成Fe2＋ FeSO4·7H2O　(4)S2O＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2SO (5)3.3　(6)Na4P2O7＋2MgSO4===Mg2P2O7↓＋2Na2SO4 【解析】　以含钛废料(主要成分为TiO2，含少量MgO、Cu、Al2O3、FeO、Fe2O3)为原料，分离提纯TiO2并制取少量焦磷酸镁。由于原料中除主要含有TiO2外还含少量MgO、Cu、Al2O3、FeO、Fe2O3，所以碱浸是为了除去能与碱反应的Al2O3，然后过滤，向滤渣中加入过量的稀硫酸除去不与酸反应的Cu，再次过滤，向滤液中加铁粉，将铁离子还原成亚铁离子。然后冷却结晶时亚铁离子生成七水硫酸亚铁晶体析出从而除去大部分亚铁离子；然后过滤，将滤液加热水解生成TiO(OH)2，过滤得到TiO(OH)2固体和主要含硫酸镁以及少量硫酸亚铁的溶液；煅烧TiO(OH)2得TiO2；将滤液氧化后调pH使铁离子生成氢氧化铁而被除去，然后过滤，向滤液中加焦磷酸钠溶液得到焦磷酸镁，据此分析可得。 (1)“碱浸”的目的是除去能与碱反应的Al2O3，“酸浸”的目的是除去不与酸反应的Cu，并使TiO2以TiO2＋形式存在，同时产生Fe2＋、Fe3＋以及Mg2＋。 (3)“酸浸”后溶液中存在的离子有Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、TiO2＋以及SO，所以加铁粉是为了将Fe3＋还原成Fe2＋，便于冷却结晶生成FeSO4·7H2O晶体而析出，所以滤渣2的主要成分为FeSO4·7H2O。 (5)当c(Fe3＋)≤1.0×10－5 mol·L－1时表示该离子沉淀完全。由Ksp[Fe(OH)3]＝8.0×10－38，可知Fe3＋恰好完全沉淀时c(OH－)＝＝ mol·L－1＝2×10－11 mol·L－1，则pH＝3.3。 19.（12分）某课外活动小组利用石墨电极电解1 mol·L－1的FeCl2溶液，探究影响电解产物的因素，回答下列问题： (1)实验室配制1 mol·L－1的FeCl2溶液时，为了防止FeCl2被氧化常加入适量的________(填试剂名称)，若配制100 mL此溶液，需要用托盘天平称量FeCl2·4H2O的质量为________g。 (2)探究装置如图所示： ①湿润的淀粉­KI试纸检测的物质是________________(填化学式)。 ②从价态角度分析，在两极均有可能放电的离子是______________(填离子符号，下同)。 ③在无限稀释的水溶液中部分离子的离子淌度如下表所示(注：淌度越大的离子向电极的迁移速率越快)： 阳离子 淌度(10－8m2·V－1·s－1) 阴离子 淌度/(10－8m2·V－1·s－1) H＋ 36.3 OH－ 20.5 Li＋ 4.01 Cl－ 7.91 Na＋ 5.19 I－ 7.95 Fe2＋ 5.4 SO 8.27 仅从淌度角度分析，________在B电极放电更具优势。 (3)电解电压控制在1.5 V时，电解现象如下表所示： 实验编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 溶液pH pH＝4.91 pH＝2.38 pH＝－0.43 阳极 湿润的淀粉­KI试纸 未变色 未变色 未变色 电极附近加KSCN溶液 盐酸酸化才变红 无需酸化即可变红 无需酸化即可变红 是否出现浑浊 变浑浊 少量浑浊 无浑浊 阴极 是否有气泡产生 无 无 有 电极表面是否出现镀层 出现银白色镀层 出现银白色镀层 无镀层出现 ①实验Ⅱ中阳极电极反应式为______________________________________________。 ②实验Ⅰ中溶液变浑浊的主要原因是______________________________________________。 ③结合上述实验，试分析影响阴极放电物质的主要因素是_____________________。 【答案】　(1)铁粉　19.9　(2)①Cl2　②Fe2＋　③H＋ (3)①Fe2＋－e－===Fe3＋　②实验Ⅰ中溶液的pH较高，生成的Fe3＋转化为Fe(OH)3　③Fe2＋和H＋浓度的相对大小(溶液的pH或H＋浓度的大小) 【解析】　(1)亚铁离子具有较强的还原性，在空气中易被氧化，因此实验室配制1 mol·L－1的FeCl2溶液时，常加入适量的铁粉防止FeCl2被氧化；若配制100 mL此溶液，需要用托盘天平称量FeCl2·4H2O的质量m＝cVM＝1 mol·L－1×0.1 L×199 g·mol－1＝19.9 g。(2)①根据电解池工作原理可知，A电极为电解池的阳极，发生失电子的氧化反应，氯离子若在A电极失去电子会生成氯气，氯气具有氧化性，可将碘离子氧化为碘单质，进而使淀粉­KI试纸变蓝，因此湿润的淀粉­KI试纸放在A电极区，是为了检测是否有氯气生成。②从价态角度分析，Fe2＋处于中间价态，化合价既可以升高，也可以降低，则既可以在A电极发生氧化反应，又可能在B电极发生还原反应，故在两极均有可能放电的离子是Fe2＋。③淌度越大的离子向电极的迁移速率越快，B电极为电解池的阴极，溶液中阳离子会放电，从表格数据明显可以看出，仅从淌度角度分析，H＋的淌度最大，在B电极放电更具优势。 (3)根据表格数据可以看出，①实验Ⅱ中阳极湿润的淀粉­KI试纸未变色，且电极附近加KSCN溶液时，无需酸化即可变红，则说明亚铁离子被氧化为铁离子，其电极反应式为Fe2＋－e－===Fe3＋。②根据实验Ⅰ中阳极湿润的淀粉­KI试纸未变色，且电极附近加KSCN溶液时，盐酸酸化才变红，则说明亚铁离子被氧化为铁离子，溶液变浑浊，主要是因为溶液的pH＝4.91，酸性较弱，生成的铁离子转化为氢氧化铁所导致的。③结合上述三个实验的阴极现象可分析得出影响阴极放电物质的主要因素是Fe2＋和H＋浓度的相对大小(溶液的pH或H＋浓度的大小)。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 备战2025年高考化学模拟卷02（北京） （本卷共19小题，满分100分） 第I部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1.纵观古今，化学与环境、材料、生产、生活关系密切，下列说法不正确的是(　　) A．“华为麒麟980”手机芯片的主要成分是单质硅 B．蛋白质作为营养物质，在人体内代谢，最终的代谢产物只有水和二氧化碳 C．在阳光照射下，利用水和二氧化碳合成的甲醇属于可再生燃料 D．制作N95型口罩的核心材料是聚丙烯，属于有机高分子材料 2下列化学用语书写正确的是(　　) A．用电子式表示NaCl的形成过程： B．按照系统命名法的名称：2­乙基丙烷 C．中子数为18的氯原子：Cl D．CH3CHO的球棍模型： 3.下列叙述不涉及氧化还原反应的是(　　) A．谷物发酵酿造食醋 B．小苏打用作食品膨松剂 C．含氯消毒剂用于环境消毒 D．大气中NO2参与酸雨形成 4.下列指定反应的离子方程式正确的是(　　) A．0.1 mol·L－1 MgCl2溶液中加入足量石灰乳：Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋ B．0.1 mol·L－1 CuSO4溶液中加入过量浓氨水：Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH C．向滴有酚酞的Na2CO3溶液中滴入盐酸至红色恰好褪去：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑ D．饱和氯水中通入SO2至溶液颜色褪去：Cl2＋SO2＋H2O===2H＋＋2Cl－＋SO 5.2020年11 月7日是被誉为“中国稀土之父”的徐光宪先生诞辰一百周年纪念日。铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。金属铈在空气中易被氧化变暗，能与水反应，常见的化合价为＋3和＋4，氧化性：Ce4＋>Fe3＋。下列说法正确的是(　　) A．铈元素在自然界中主要以化合态形式存在 B．可通过电解Ce(SO4)2溶液制得金属铈 C．铈能从硫酸铜溶液中置换出铜：Ce＋2Cu2＋===2Cu＋Ce4＋ D．CeO2溶于氢碘酸的化学方程式可表示为CeO2＋4HI===CeI4＋2H2O 6.用如图所示实验装置进行相应实验，装置正确且能达到实验目的的是(　　) A．用图中a所示装置干燥SO2气体 B．用图中b所示装置蒸发CH3COONa溶液得醋酸钠晶体 C．用图中c所示装置分离有机层与水层，水层从分液漏斗下口放出 D．用图中d所示装置测量氨气的体积 7. 三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面物质转化的关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A．在转化过程中，氮元素均被还原 B．依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程 C．还原过程中生成0.1 mol N2，转移电子数为0.5NA D．三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化 8.有机物N具有抗肿瘤、镇痛等生物活性，可由M合成。下列说法不正确的是(　　) A．M中所有碳原子不可能共面 B．N可以与NaOH溶液反应 C．M生成N的反应为加成反应 D．M、N的一氯代物数目相同 9.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的最高正价与最低负价代数和为0，W、X、Y形成的化合物甲的结构如图所示，Z原子M层上有2个未成对电子且此能级无空轨道。下列说法正确的是(　　) A．简单离子半径大小：Z>X>Y B．简单氢化物的沸点：Z>X C．X、Y形成的化合物只含离子键 D．化合物甲中阴离子的空间结构为三角锥形 10.某同学模拟交警检测醉驾司机酒精含量的原理设计了如下酸性燃料电池装置。下列说法正确的是(　　) A．正极上发生反应是CH3CH2OH＋H2O－4e－===CH3COOH＋4H＋ B．H＋由电极右侧区迁移至左侧区 C．理论上消耗标准状况下224 mL O2时，生成醋酸0.3 g D．电池的总反应为CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O 11.(2020·辽宁省六市高三第二次联合调研)常温时，向120 mL 0.005 mol·L－1 CaCl2溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液，混合溶液的电导率变化曲线如图所示。已知25 ℃时，Ksp(CaCO3)＝3.36×10－9，忽略CO水解。下列说法正确的是(　　) A．a点对应的溶液中Ca2＋开始形成沉淀，且溶液中c(Ca2＋)＝c(CO) B．b点对应的溶液中Ca2＋已完全沉淀，且存在关系：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－) C．在滴加Na2CO3溶液的过程中，混合溶液的pH先减小后增大 D．如图可以说明CaCO3在溶液中存在过饱和现象 12.砷化镓是一种重要的半导体材料，熔点1 238 ℃。它在600 ℃以下，能在空气中稳定存在，并且不被非氧化性的酸侵蚀。砷化镓晶胞结构如图。下列说法正确的是(　　) A．砷化镓是一种分子晶体 B．砷化镓中不存在配位键 C．晶胞中Ga原子与As原子的数量比为4∶1 D．晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间结构为正四面体 13.下列实验过程可以达到实验目的的是(　　) 选项 实验目的 实验过程 A 配制0.1 mol·L－1的FeCl3溶液 称取16.25 g FeCl3固体加入少量蒸馏水溶解，转移至1 000 mL容量瓶中定容 B 探究H2O2的氧化性 向盛有2 mL酸性KMnO4溶液的试管中滴入H2O2溶液，观察溶液颜色变化 C 制备纯净的二氧化硫 向Na2SO3中加入浓硝酸，产生的气体通过浓硫酸 D 探究PbSO4(白色)和PbS(黑色)的溶度积大小 向盛有2 mL 0.1 mol·L－1 Pb(NO3)2溶液的试管中，加入2 mL 0.1 mol·L－1的Na2SO4溶液充分反应后，再加入少量相同浓度的Na2S溶液，观察现象 14.工业上利用碳热还原BaSO4制得BaS，进而生产各种含钡化合物。温度对反应后组分的影响如图。 已知：碳热还原BaSO4过程中可能发生下列反应。 i.BaSO4(s)+2C(s)=2CO2(g)+BaS(s) △H1 ii.BaSO4(s)+4C(s)=4CO(g)+BaS(s) △H2=+571.2kJ·mol-1 iii.BaSO4(s)+4CO(g)=4CO2(g)+BaS(s) △H3=-118.8kJ·mol-1 下列关于碳热还原BaSO4过程的说法正确的是 A. △H1=+113.1kJ·mol-1 B. 400℃后，反应后组分的变化是由C(s)+CO2(g)2CO(g)的移动导致的 C. 温度升高，C(s)+CO2(g)2CO(g)的平衡常数K减小 D. 反应过程中，生成的CO2和CO的物质的量之和始终等于投入C的物质的量 第二部分 本部分共 5 题，共 58 分。 15.（10分）单晶边缘纳米催化剂技术为工业上有效利用二氧化碳提供了一条经济可行的途径，其中单晶氧化镁负载镍催化剂表现出优异的抗积碳和抗烧结性能。 (1)基态镍原子的核外电子排布式为_____________________________________。 (2)氧化镁载体及镍催化反应中涉及到CH4、CO2和CH3OH等物质。元素Mg、O和C的第一电离能由小到大排序为________________；在上述三种物质的分子中碳原子杂化类型不同于其他两种的是________，立体构型为正四面体的分子是________，三种物质中沸点最高的是CH3OH，其原因是_______________。 (3)Ni与CO在60～80 ℃时反应生成Ni(CO)4气体，在Ni(CO)4分子中与Ni形成配位键的原子是________，Ni(CO)4晶体类型是_________________。 (4)已知MgO具有NaCl型晶体结构，其结构如图所示。已知MgO晶胞边长为0.42 nm，则MgO的密度为____________ g/cm3(保留小数点后一位)；相邻Mg2＋之间的最短距离为________ nm(已知＝1.414，＝1.732；结果保留小数点后两位)，每个Mg2＋周围具有该距离的Mg2＋个数为________。 16.（10分）光气(COCl2)在工业上具有重要的用途。 (1)相关的化学键键能数据如下表。 化学键 Cl—Cl C—Cl CO C==O E/(kJ·mol－1) 243 330 1 076 765 写出工业上采用高温活性炭催化CO与Cl2合成COCl2(g)的热化学方程式：______________ ________________________________。 (2)在密闭体系中，充入体积比为1∶1的CO和Cl2和适量的活性炭，发生反应，实验测得反应平衡体系中COCl2的体积分数与压强p和温度T的关系曲线如图所示： ①有利于提高光气(COCl2)平衡产率的反应条件是___________________________________ ________________________________________________________________________。 ②图中A点和C点化学平衡常数的大小关系：KA______KC(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 若用压强平衡常数Kp表示，计算B点对应的Kp＝________(用含p6的式子表示)(Kp为压强平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算，气体平衡分压＝总压×气体体积分数)。 17（13分）某抗癌药物G的一种合成路线如下： 已知：吡啶是一种有机碱，其结构简式为。 回答下列问题： (1)R的名称是________________；G含有的官能团名称是________________。 (2)F→G的反应类型是________________。 (3)写出E→F的化学方程式：______________________________________________________； 吡啶在该反应中作用是___________________________________________________________。 (4)Y→Z、F→G都是在苯环上引入硝基，—CF3是苯环的间位控制基(即使苯环间位氢变活泼，发生取代反应时主要取代间位)，—NHCOCH(CH3)2是苯环的___________________位控制基。 (5)R的二氯代物有________(填字母)。 A．4种 B．6种 C．9种 D．10种 (6)以苯甲醚()为原料合成对甲氧基乙酰苯胺()的路线是(其他试剂自选)__________________。 18.（12分）钛用途广泛，焦磷酸镁(Mg2P2O7)不溶于水，是牙膏、牙粉的稳定剂。一种以含钛废料(主要成分为TiO2，含少量MgO、Cu、Al2O3、FeO、Fe2O3)为原料，分离提纯TiO2并制取少量焦磷酸镁的工艺流程如图： 已知：TiO2不与碱反应，与酸反应后以TiO2＋的形式存在。回答下列问题： (1)“碱浸”和“酸浸”操作的目的是________________________________________。 (2)适当升高温度可有效提高钛的浸出率，工业上“酸浸”时，温度选择40 ℃而不选择更高温度的原因是______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)“反应”步骤中加入适量铁粉，加入铁粉的目的为________________________________ ____________________________；滤渣2的主要成分为___________________________(填化学式)。 (4)“氧化”时S2O转化为SO的离子方程式为___________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)离子浓度≤1.0×10－5 mol·L－1时表示该离子沉淀完全。常温下，为了使Fe3＋沉淀完全，调节pH的最小值为________________(已知：Ksp[Fe(OH)3]＝8.0×10－38，lg 2＝0.3)。 (6)向滤液Ⅲ中加入Na4P2O7溶液生成焦磷酸镁(Mg2P2O7)的化学方程式为________________ ________________________________________________________________________。 19.（12分）某课外活动小组利用石墨电极电解1 mol·L－1的FeCl2溶液，探究影响电解产物的因素，回答下列问题： (1)实验室配制1 mol·L－1的FeCl2溶液时，为了防止FeCl2被氧化常加入适量的________(填试剂名称)，若配制100 mL此溶液，需要用托盘天平称量FeCl2·4H2O的质量为________g。 (2)探究装置如图所示： ①湿润的淀粉­KI试纸检测的物质是________________(填化学式)。 ②从价态角度分析，在两极均有可能放电的离子是______________(填离子符号，下同)。 ③在无限稀释的水溶液中部分离子的离子淌度如下表所示(注：淌度越大的离子向电极的迁移速率越快)： 阳离子 淌度(10－8m2·V－1·s－1) 阴离子 淌度/(10－8m2·V－1·s－1) H＋ 36.3 OH－ 20.5 Li＋ 4.01 Cl－ 7.91 Na＋ 5.19 I－ 7.95 Fe2＋ 5.4 SO 8.27 仅从淌度角度分析，________在B电极放电更具优势。 (3)电解电压控制在1.5 V时，电解现象如下表所示： 实验编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 溶液pH pH＝4.91 pH＝2.38 pH＝－0.43 阳极 湿润的淀粉­KI试纸 未变色 未变色 未变色 电极附近加KSCN溶液 盐酸酸化才变红 无需酸化即可变红 无需酸化即可变红 是否出现浑浊 变浑浊 少量浑浊 无浑浊 阴极 是否有气泡产生 无 无 有 电极表面是否出现镀层 出现银白色镀层 出现银白色镀层 无镀层出现 ①实验Ⅱ中阳极电极反应式为______________________________________________。 ②实验Ⅰ中溶液变浑浊的主要原因是______________________________________________。 ③结合上述实验，试分析影响阴极放电物质的主要因素是_____________________。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $$