精品解析：江苏省南京市建邺高级中学2024届高三高考一模“模前模”化学试卷

2023-2024学年高三下学期南京市建邺高中一模“模前模”化学试卷 可能用的原子量：C-12 H-1 O-16 S-32 Fe-56 一、单选题（本题包括13小题，每小题3分，共39分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 化学与生活、生产密切相关。下列说法正确的是 A. “霾尘积聚难见路人”，雾和霾所形成的气溶胶具有丁达尔效应 B. 甲烷和苯都可通过石油分馏得到 C. 牺牲阳极的阴极保护法进行钢铁防腐时，钢铁与电源的负极相连 D. 食醋又称为冰醋酸，易溶于水和乙醇 2. 三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3是一种重要的化工产品，实验室可用反应制备。下列有关说法正确的是 A. 基态Co2+的价层电子排布式为 B. 的电子式为 C. 中子数为18的氯原子可表示为 D. 中含24mol共价键 3. 已知：(的熔点16.8℃，沸点44.8℃)。实验室利用该原理制取少量，下列实验装置不能达到实验目的的是 A. 用装置甲制取气体 B. 用装置乙干燥并混合和 C. 用装置丙制取并收集 D. 用装置丁吸收尾气中的 4. 、、、为分属不同周期的主族元素，原子序数依次增大且小于20，四种元素形成的化合物在农业上常用作肥料，结构如图所示。下列说法正确的是 A. 简单离子半径： B. 的第一电离能较同周期相邻的两种元素都大 C. 、分别与形成的简单化合物的沸点： D. 与形成的化合物溶于水，可使紫色石蕊试液变红 阅读下列材料，完成下面小题：铜及其重要化合物在生产中有着重要的作用。辉铜矿（主要成分Cu2S）可以用于制铜，反应为，制得的粗铜通过电解法进行精炼。Cu2S与浓硝酸反应可得Cu(NO3)2。Cu在O2存在下能与氨水反应生成[Cu(NH3)4]2+。Cu2O加入到稀硫酸中，溶液变蓝色并有紫红色固体产生。 5. 下列有关辉铜矿制备粗铜的相关说法正确的是 A. Cu+转化为基态Cu，得到的电子填充在3d轨道上 B. O2和SO2都是非极性分子 C. Cu2S晶胞中S2﹣位置如图所示，则一个晶胞中含有8个Cu+ D. 标准状况下，每有22.4 LO2参与反应，转移电子数为4mol 6. 铜及其重要化合物下列说法正确的是 A. SO2的键角比SO3的大 B. SO2与SO3中心原子均采取sp2杂化 C. Cu+吸收电子的能力比Cu2+的强 D. 1mol[Cu(NH3)4]2+中配位原子是H 7. 下列说法正确的是 A. 电解精炼铜时的阴极反应： B. Cu2S与浓硝酸反应：Cu2S+6HNO3(浓)2Cu(NO3)2+2NO2↑+H2S↑+2H2O C. Cu2O溶于稀硫酸：Cu2O+2H+＝Cu+Cu2++H2O D. Cu在O2存在下与氨水反应：2Cu+8NH3+O2+4H+＝2[Cu(NH3)4]2++2H2O 8. 在给定条件下，下列各物质间转化均能一步实现的是 A. CuFeS2SO3H2SO4 B. SiO2(s) H2SiO3(s) Na2SiO3(aq) C. NaCl(熔融) NaOH(aq) NaAlO2(aq) D. BaCl2(aq) BaCO3(s) BaSO4(s) 9. 甲烷和水蒸气催化制氢是未来解决能源危机的理想方法之一，其主要反应为： i. ii. 一定温度下，往刚性密闭容器中充入甲烷和水蒸气，发生催化反应。下列说法正确的是 A. 反应i在任意条件下都可以自发 B. 降低温度，反应ii的正化学反应速率升高、逆化学反应速率降低 C. 选择合适的催化剂能提高的平衡转化率 D. 达到平衡状态后，升高温度，的值变大 10. 从中草药中提取的calebinA (结构简式如下图)可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于calebinA的说法正确的是 A. 该物质空气中能长时间保存 B. 该分子中碳原子存在sp2、sp3杂化 C. 该物质能与Na2CO3溶液反应生成CO2 D. 1 mol该物质与浓溴水反应，最多消耗2 mol Br2 11. 室温下，下列实验方案能达到探究目的是 选项 探究方案 探究目的 A 向较浓的 FeCl2溶液中滴入少量酸性KMnO4溶液，观察 KMnO4溶液紫色是否褪去 Fe2+具有还原性 B 分别向Na2CO3和 NaHCO3溶液中各滴加 2滴酚酞，观察红色深浅程度 的的水解程度大于的水解程度 C 向5mL 0.1mol·L-1AgNO3溶液中依次滴加5滴同浓度的 NaCl溶液和 KI 溶液，振荡，观察沉淀颜色的变化 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) D 向盛有淀粉—KI溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化 Br2的氧化性强于 I2 A. A B. B C. C D. D 12. 已知：Ka1(H2SO3)=1.0×10-2、Ka2(H2SO3)=5.0×10-8。室温下，通过下列实验探究Na2SO3、NaHSO3溶液的性质。 实验1：用pH计测得某Na2SO3和NaHSO3混合溶液的pH为7。 实验2：将等体积、等物质的量浓度的Na2SO3和NaHSO3溶液混合，无明显现象。 实验3：向Na2SO3溶液中滴几滴酚酞，加水稀释，溶液红色变浅。 实验4：向NaHSO3溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀。 下列说法正确的是 A. 实验1混合溶液中=5.0×104 B. 实验2混合后的溶液中存在：3c(Na+)=2[c()+c()+c(H2SO3)] C. 实验3中随水的不断加入，溶液中的值逐渐变小 D. 实验4中反应的离子方程式为Ba2++=BaSO3↓ 13. 二氧化碳加氢合成二甲醚(CH3OCH3)具有重要的现实意义和广阔的应用前景。该方法主要涉及下列反应： 反应I： 反应II： 反应III： 向恒压密闭容器中按通入CO2和H2，平衡时各含碳物种的体积分数随温度的变化如图所示。下列有关说法正确的是 A. 反应I的平衡常数可表示为 B. 图中曲线b表示CO2的平衡体积分数随温度的变化 C. 510 K时，反应至CH3OCH3体积分数达到X点的值，延长反应时间不能提高CH3OCH3的体积分数 D. 增大压强有利于提高平衡时CH3OCH3的选择性(CH3OCH3的选择性) 二、非选择题（共61分） 14. 用镍铂合金废料（主要成分为Ni、Pt，含少量Al和难溶于硫酸的重金属）回收镍和铂的一种工艺流程如下： （1）“酸浸”后分离出的溶液中c(Ni2+)＝0.2mol/L，c(Al3+)＝0.01mol/L，溶液中离子浓度＜1×10-5时可认为沉淀完全，则“调pH”应控制pH的范围是___________。（设“调pH”时溶液体积不变）{已知：Ksp[Ni(OH)2]＝2×10-15、Ksp[Al(OH)3]＝1×10-33} （2）“控温氧化”时控制其他条件一定，Ni2O3的产率与温度和时间的关系如图所示。20℃、40℃时反应后所得滤液主要为NaCl、NaOH和Na2SO4，60℃时反应后所得滤液主要为NaCl、NaClO3、NaOH和Na2SO4。反应相同时间，60℃时Ni2O3的产率低于40℃时，原因可能是__________。 （3）“含Pt滤渣”中的Pt可以用王水（体积比3：1的浓盐酸和浓硝酸的混合液）浸出。浸出时有H2PtCl6和NO生成。向(NH4)2PtCl6溶液中加入NH4Cl会生成(NH4)2PtCl6沉淀。 ①写出浸出时Pt所发生反应的化学方程式：____________。 ②(NH4)2PtCl6在一定温度下可以分解生成Pt(NH3)2Cl2，Pt(NH3)2Cl2在顺式和反式两种结构。请在如图的两个结构中，选择其中一个，填入相应的基团表示Pt(NH3)2Cl2的顺式结构____________。 （4）另外一种镍催化剂废渣（主要成分是Ni，含少量Zn、Fe、CaO、SiO2等杂质）为原料可制备锂离子材料镍酸锂。在制备过程中有人认为“除钙”可以用HF，则“除钙”的反应为：反应的平衡常数K=1.0×103，则_______。（已知：室温下，HF的电离平衡常数K=4×10-4） 15. 化合物F是一种有机合成的中间体，可以通过以下途径来合成： （1）A中含氧官能团的名称为___________。 （2）C→D的反应类型为___________。 （3）化合物X的化学式为C7H5OCl，其结构简式是___________。 （4）A的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：___________(写出一种即可)。 ①分子中含有苯环，酸性条件下水解产物之一能与FeCl3发生显色反应，另外产物之一能与新制Cu(OH)2悬浊液反应，生成砖红色沉淀； ②分子中不同化学环境的氢原子数目比为6：3：2：1。 （5）已知：，设计以和为原料制备的合成路线___________(无机试剂任用，合成路线示例见本题题干)。 16. 以废弃小铁钉和赤铁矿渣(主要成分Fe2O3、SiO2和少量Al2O3)为原料均能制备FeSO4·7H2O晶体。 (1)取4g废弃小铁钉，先用浓度为10%的碳酸钠溶液清除油渍，然后用倾斜法倒去碳酸钠溶液，用蒸馏水洗涤2-3次后，再加到如图所示的三颈烧瓶中，再加入15mL4.6mol·L-1的硫酸溶液。控制70～80℃水浴加热10～15分钟，将所得溶液经趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤等操作，得到FeSO4·7H2O晶体。 ①NaOH溶液的作用是_____。 ②用冷水洗涤FeSO4·7H2O晶体的操作是_____。 ③将FeSO4·7H2O晶体在隔绝空气条件下加热到800℃，生成红棕色固体，写出反应方程式_____。 (2)以赤铁矿渣为原料制备FeSO4·7H2O晶体，请补充完整相应的实验方案：取一定量的赤铁矿渣，_____，向滤液中加乙醇，在恒温水浴槽中冷却结晶，过滤，用丙酮洗涤，干燥。 已知该实验中pH=3.5时，Fe3+沉淀完全；pH=4.1时，Al3+开始沉淀。实验中必须使用的试剂：1.0mol·L-1H2SO4、1.0mol·L-1NaOH、铁粉。 (3)通过下列方法测定产品纯度：准确称取3.000gFeSO4·7H2O样品，加适量水溶解，配成100mL溶液，取20.00mL溶液置于锥形瓶中，用0.02000mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液滴定(杂质不与酸性KMnO4标准溶液反应)，经3次测定，每次消耗KMnO4溶液的体积如下： 实验序号 1 2 3 消耗KMnO4溶液体积 19.98mL 20.58mL 20.02mL 通过计算确定产品中FeSO4·7H2O的质量分数为_____(写出具体计算过程)。 17. 我国对世界郑重承诺：2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，而研发CO2的碳捕捉和碳利用技术则是关键。 （1）烟气中CO2的捕集可通过如下所示的物质转化实现。 “脱碳”的化学反应方程式为_________。 （2）研究脱除烟气中NO也是环境保护、促进社会可持续发展的重要课题。有氧条件下，在Fe基催化剂表面，NH3还原NO的反应机理如图所示，该过程可描述为_______。 （3）2021年9月，《科学》杂志发表论文，介绍人类首次以二氧化碳为原料，不依赖植物光合作用，直接经过11步路径人工合成淀粉。前两步，是先将二氧化碳还原为甲醛。 请写出前两步总反应的化学方程式：_________。 （4）一种有机多孔电极材料(铜粉沉积在一种有机物的骨架上)电催化还原CO2的装置示意图如左图所示。其他条件一定时，恒定通过电解池的电量，电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图所示： 法拉第效率(FE)表示为：FE(B)%= ×100% ①b电极生成HCOOH的电极反应式为_______。 ②科研小组利用13CO2代替原有的CO2进行研究，其目的是________。 ③当电解电压为U2V时，电解生成的HCOOH和HCHO的物质的量之比为3：2，则生成HCHO的法拉第效率m为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年高三下学期南京市建邺高中一模“模前模”化学试卷 可能用的原子量：C-12 H-1 O-16 S-32 Fe-56 一、单选题（本题包括13小题，每小题3分，共39分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 化学与生活、生产密切相关。下列说法正确的是 A. “霾尘积聚难见路人”，雾和霾所形成的气溶胶具有丁达尔效应 B. 甲烷和苯都可通过石油分馏得到 C. 牺牲阳极的阴极保护法进行钢铁防腐时，钢铁与电源的负极相连 D. 食醋又称为冰醋酸，易溶于水和乙醇 【答案】A 【解析】 【详解】A．胶体具有丁达尔效应，气溶胶也属于胶体的一种，具有丁达尔现象，A正确； B．甲烷通过石油分馏得到，苯通过煤的干馏获得，B错误； C．牺牲阳极的阴极保护法，是利用比钢铁活泼性强的金属与钢铁形成原电池而对钢铁进行防腐，没有外接电源，C错误； D．冰醋酸为固态的纯乙酸，属于纯净物，而食醋为混合物，D错误； 故选A。 2. 三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3是一种重要的化工产品，实验室可用反应制备。下列有关说法正确的是 A. 基态Co2+的价层电子排布式为 B. 的电子式为 C. 中子数为18的氯原子可表示为 D. 中含24mol共价键 【答案】D 【解析】 【详解】A．钴为27号元素，核外有27个电子，基态钴原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d74s2，基态钴的价电子排布式为3d74s2，Co2+表示失去最外层两个电子，所以基态Co2+的价层电子排布式为3d7，故A错误； B．NH3分子中一个N原子与三个H原子形成3对共用电子对，N原子还有1对孤电子对，则NH3的电子式为，故B错误； C．Cl的原子序数为17，即Cl原子的质子数为17，中子数为18的氯原子的质量数为17+18=35，该原子可表示为，故C错误； D．由[Co(NH3)6]3+结构可知，在配位体NH3中的3个N-H键是共价键，6个配位体NH3与中心Co3+离子之间以配位键结合，配位键属于共价键，所以1 个[Co(NH3)6]3+含共价键数目为6+3×6=24个，即中含24mol共价键，故D正确； 答案为D。 3. 已知：(的熔点16.8℃，沸点44.8℃)。实验室利用该原理制取少量，下列实验装置不能达到实验目的的是 A. 用装置甲制取气体 B. 用装置乙干燥并混合和 C. 用装置丙制取并收集 D. 用装置丁吸收尾气中的 【答案】A 【解析】 【详解】A．铜能与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，但常温下与浓硫酸不反应，则装置甲不能达到制取二氧化硫的实验目的，故A符合题意； B．由实验装置图可知，装置乙中盛有的浓硫酸用于干燥并混合二氧化硫和氧气，则装置乙能达到实验目的，故B不符合题意； C．由实验装置图可知，装置丙的硬质玻璃管中二氧化硫和氧气在五氧化二钒做催化剂条件下共热发生催化氧化反应生成三氧化硫，盛放在冰水中的U形管用于冷凝收集三氧化硫，则装置丙能达到实验目的，故C不符合题意； D．由实验装置图可知，装置丁中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化硫，防止污染空气，则装置丁能达到实验目的，故D不符合题意； 故选A。 4. 、、、为分属不同周期的主族元素，原子序数依次增大且小于20，四种元素形成的化合物在农业上常用作肥料，结构如图所示。下列说法正确的是 A. 简单离子半径： B. 的第一电离能较同周期相邻的两种元素都大 C. 、分别与形成的简单化合物的沸点： D. 与形成的化合物溶于水，可使紫色石蕊试液变红 【答案】B 【解析】 【分析】W、X、Y、Z为分属不同周期的主族元素，原子序数依次增大且小于20，推出W为第一周期，即W为H，X为第二周期，Y为第三周期，Z为第四周期，根据化合物的结构图，Z显+1价，即Z为K，X有2个共价键，X为ⅥA族元素，即X为O，K失去一个电子给了O，因此Y最外层有5个电子，即Y为P；据此分析； 【详解】A．P和K简单离子是P3-、K+，它们核外电子排布相同，因此简单离子半径大小顺序是r(P3-)＞r(K+)，故A错误； B．同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空、半满和全满结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能，则同周期元素第一电离能：VA>VIA，(P)的第一电离能较同周期相邻的两种元素都大，故B正确； C．X、Y分别与W形成的简单化合物分别是H2O、PH3，常温下水为液体，PH3为气体，因此沸点：H2O＞PH3，故C错误； D．K与H形成的化合物，溶于水时与水反应生成KOH溶液与氢气，KOH为强碱，滴入紫色石蕊试液，溶液显蓝色，故D错误； 答案为B。 阅读下列材料，完成下面小题：铜及其重要化合物在生产中有着重要的作用。辉铜矿（主要成分Cu2S）可以用于制铜，反应为，制得的粗铜通过电解法进行精炼。Cu2S与浓硝酸反应可得Cu(NO3)2。Cu在O2存在下能与氨水反应生成[Cu(NH3)4]2+。Cu2O加入到稀硫酸中，溶液变蓝色并有紫红色固体产生。 5. 下列有关辉铜矿制备粗铜的相关说法正确的是 A. Cu+转化为基态Cu，得到的电子填充在3d轨道上 B. O2和SO2都是非极性分子 C. Cu2S晶胞中S2﹣位置如图所示，则一个晶胞中含有8个Cu+ D. 标准状况下，每有22.4 LO2参与反应，转移电子数为4mol 6. 铜及其重要化合物下列说法正确的是 A. SO2的键角比SO3的大 B. SO2与SO3中心原子均采取sp2杂化 C. Cu+吸收电子的能力比Cu2+的强 D. 1mol[Cu(NH3)4]2+中配位原子是H 7. 下列说法正确的是 A. 电解精炼铜时的阴极反应： B. Cu2S与浓硝酸反应：Cu2S+6HNO3(浓)2Cu(NO3)2+2NO2↑+H2S↑+2H2O C. Cu2O溶于稀硫酸：Cu2O+2H+＝Cu+Cu2++H2O D. Cu在O2存在下与氨水反应：2Cu+8NH3+O2+4H+＝2[Cu(NH3)4]2++2H2O 【答案】5. C 6. B 7. C 【解析】 【5题详解】 A．根据构造原理可知基态Cu+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d10，Cu＋得到1个电子转化为基态Cu，Cu原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，可见Cu+得到的电子是填充在4s轨道上，A错误； B．O2是非极性分子，而SO2则是极性分子，B错误； C．Cu2S晶胞中S2-位置如图所示，则一个晶胞中含有S2-数目为8×+6×=4，则根据其化学式可知其中所含Cu+数目为8个，C正确； D．在该反应中Cu元素化合价由+l价变为0价，O元素化合价由0价变为-2价，化合价共降低1×2+2×2=6；S元素化合价由-2价变为+4价，化合价升高6价，故在标准状况下，每有22.4 LO2参与反应，反应的O2的物质的量是1 mol时，转移电子的物质的量是6 mol，D错误； 故合理选项是C。 【6题详解】 A．二氧化硫是V形结构，三氧化硫是平面三角形结构，所以SO2的键角比SO3的小，A错误； B．SO2、SO3中中心原子S的价层电子对数均为3，因此SO2与SO3中心原子均采取sp2杂化，B正确； C．同一元素的阳离子，所带电荷数越多，吸收电子的能力越强，所以Cu+吸收电子的能力比Cu2+的弱，C错误； D．1mol[Cu(NH3)4]2+中配位原子是N，D错误； 答案选B。 【7题详解】 A．电解精炼铜时阴极上Cu2＋得到电子被还原为Cu单质，电极反应为Cu2++2e－＝Cu，A错误； B．浓硝酸具有强氧化性，与Cu2S反应不能产生具有还原性的H2S气体，Cu2S与浓硝酸反应会的化学方程式为Cu2S+14HNO3(浓)2Cu(NO3)2+10NO2↑+H2SO4+6H2O，B错误； C．Cu2O溶于稀硫酸，在酸性条件下发生歧化反应，方程式是为Cu2O+2H+＝Cu+Cu2++H2O，C正确： D．氨水显碱性，不能大量存在H+，反应的离子方程式为2Cu+8NH3+O2+2H2O＝2[Cu(NH3)4]2++4OH－，D错误； 故合理选项是C。 8. 在给定条件下，下列各物质间转化均能一步实现的是 A. CuFeS2SO3H2SO4 B. SiO2(s) H2SiO3(s) Na2SiO3(aq) C. NaCl(熔融) NaOH(aq) NaAlO2(aq) D. BaCl2(aq) BaCO3(s) BaSO4(s) 【答案】D 【解析】 【详解】A．CuFeS2被氧气氧化生成二氧化硫，而不是三氧化硫，SO2与H2O生成H2SO3而不是H2SO4， A不合题意； B．二氧化硅与水不反应，不能生成硅酸，B不合题意； C．电解熔融的氯化钠得到氯气和单质钠，而不是氢氧化钠溶液，C不合题意； D．氯化钡在碱性条件下与二氧化碳反应生成碳酸钡，碳酸钡加入硫酸钠溶液中生成溶度积更小的硫酸钡，D符合题意； 故答案为：D。 9. 甲烷和水蒸气催化制氢是未来解决能源危机的理想方法之一，其主要反应为： i. ii. 一定温度下，往刚性密闭容器中充入甲烷和水蒸气，发生催化反应。下列说法正确的是 A. 反应i在任意条件下都可以自发 B. 降低温度，反应ii的正化学反应速率升高、逆化学反应速率降低 C. 选择合适的催化剂能提高的平衡转化率 D. 达到平衡状态后，升高温度，的值变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应i的正反应是气体分子数增大的反应则∆S>0，已知∆H>0，由自发进行的判据∆G=∆H-T∆S<0，反应在高温下才可以自发进行，A错误； B．温度降低则正逆反应速率的化学反应速率都减慢，因此降低温度，反应ii的正化学反应速率率降低，B错误； C．催化剂只能改变反应速率，不影响平衡移动，则选择合适的催化剂不能提高的平衡转化率，C错误； D．根据盖斯定律，反应i+ii可得反应，该反应是吸热反应，则升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，则升高温度，的值变大，D正确； 故选：D。 10. 从中草药中提取的calebinA (结构简式如下图)可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于calebinA的说法正确的是 A. 该物质在空气中能长时间保存 B. 该分子中碳原子存在sp2、sp3杂化 C. 该物质能与Na2CO3溶液反应生成CO2 D. 1 mol该物质与浓溴水反应，最多消耗2 mol Br2 【答案】B 【解析】 【分析】根据结构简式可知，分子中含醚键、（酚）羟基、碳碳双键、酯基、羰基，结合官能团性质分析解答。 【详解】A．酚容易被空气氧化，上述分子中含（酚）羟基，所以在空气中不能长时间保存，A错误； B．该分子有甲基，其中心碳原子采用sp3杂化，苯环中碳原子采用sp2杂化，B正确； C．分子中没有羧基，不能与Na2CO3溶液反应生成CO2，（酚）羟基具有弱酸性，只能与Na2CO3溶液反应生成NaHCO3，不能产生CO2，C错误； D．分子中含（酚）羟基和碳碳双键，可以与浓溴水发生取代反应和加成反应，1 mol该物质与浓溴水反应，最多消耗4 mol Br2，D错误； 故选B。 11. 室温下，下列实验方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 向较浓的 FeCl2溶液中滴入少量酸性KMnO4溶液，观察 KMnO4溶液紫色是否褪去 Fe2+具有还原性 B 分别向Na2CO3和 NaHCO3溶液中各滴加 2滴酚酞，观察红色深浅程度 的水解程度大于的水解程度 C 向5mL 0.1mol·L-1AgNO3溶液中依次滴加5滴同浓度的 NaCl溶液和 KI 溶液，振荡，观察沉淀颜色的变化 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) D 向盛有淀粉—KI溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化 Br2的氧化性强于 I2 A A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．酸性条件下，Fe2+、Cl-均能被KMnO4溶液氧化，所以KMnO4溶液紫色褪去，无法判断Fe2+具有还原性，A错误； B．没有说明Na2CO3和 NaHCO3溶液浓度是否相同，无法根据溶液碱性强弱判断、的水解程度大小，B错误； C．该实验中硝酸银过量，与NaCl和KI均能反应生成沉淀，无法比较AgCl和AgI的Ksp大小，C错误； D．溴单质和碘化钾反应生成碘单质，碘单质遇淀粉变蓝，说明溴单质的氧化性大于碘单质，D正确； 故答案选D。 12. 已知：Ka1(H2SO3)=1.0×10-2、Ka2(H2SO3)=5.0×10-8。室温下，通过下列实验探究Na2SO3、NaHSO3溶液的性质。 实验1：用pH计测得某Na2SO3和NaHSO3混合溶液的pH为7。 实验2：将等体积、等物质的量浓度的Na2SO3和NaHSO3溶液混合，无明显现象。 实验3：向Na2SO3溶液中滴几滴酚酞，加水稀释，溶液红色变浅 实验4：向NaHSO3溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀。 下列说法正确的是 A. 实验1混合溶液中=5.0×104 B. 实验2混合后的溶液中存在：3c(Na+)=2[c()+c()+c(H2SO3)] C. 实验3中随水的不断加入，溶液中的值逐渐变小 D. 实验4中反应的离子方程式为Ba2++=BaSO3↓ 【答案】A 【解析】 【详解】A．实验1混合溶液中，Ka2(H2SO3)==5.0×10-8，的水解平衡常数Kh2=， ，A正确； B．实验2：将等体积、等物质的量浓度的Na2SO3和NaHSO3溶液混合，Na2SO3和NaHSO3的物质的量相等，根据物料守恒可得2c(Na+)=3[c()+c()+c(H2SO3)]，B错误； C．实验3中随水的不断加入，溶液中的水解平衡正向移动，水解程度不断增大，的值逐渐变大，C错误； D．NaHSO3在溶液中电离产生Na+、，二者反应除产生BaSO3沉淀外，还产生H2O，要以不足量的Ba(OH)2为标准，假设Ba(OH)2的物质的量是1 mol，反应的离子方程式为：2+Ba2++2OH-=BaSO3↓+2H2O+，D错误； 故合理选项是A。 13. 二氧化碳加氢合成二甲醚(CH3OCH3)具有重要的现实意义和广阔的应用前景。该方法主要涉及下列反应： 反应I： 反应II： 反应III： 向恒压密闭容器中按通入CO2和H2，平衡时各含碳物种的体积分数随温度的变化如图所示。下列有关说法正确的是 A. 反应I的平衡常数可表示为 B. 图中曲线b表示CO2的平衡体积分数随温度的变化 C. 510 K时，反应至CH3OCH3的体积分数达到X点的值，延长反应时间不能提高CH3OCH3的体积分数 D. 增大压强有利于提高平衡时CH3OCH3的选择性(CH3OCH3的选择性) 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．反应Ⅰ中H2O也是气态，所以平衡常数为，A错误； B．只有反应Ⅲ涉及CH3OCH3，反应Ⅲ焓变小于0，升高温度平衡逆向移动，所以CH3OCH3的体积分数会随温度升高而降低，则b代表的应该是CH3OCH3，a代表CO2，B错误； C．b代表的应该是CH3OCH3，X点位于曲线下方，所以延长反应时间可以提高CH3OCH3的体积分数，C错误； D．反应Ⅰ为气体系数之和减小的反应，反应Ⅱ、Ⅲ均为气体系数之和不变的反应，增大压强，反应Ⅰ平衡正向移动，CH3OH的浓度增大，虽然H2O的浓度也增大，但CH3OH的系数为2，所以反应Ⅲ平衡正向移动，CH3OCH3的选择性增大，D正确； 综上所述答案为D。 二、非选择题（共61分） 14. 用镍铂合金废料（主要成分为Ni、Pt，含少量Al和难溶于硫酸的重金属）回收镍和铂的一种工艺流程如下： （1）“酸浸”后分离出的溶液中c(Ni2+)＝0.2mol/L，c(Al3+)＝0.01mol/L，溶液中离子浓度＜1×10-5时可认为沉淀完全，则“调pH”应控制pH的范围是___________。（设“调pH”时溶液体积不变）{已知：Ksp[Ni(OH)2]＝2×10-15、Ksp[Al(OH)3]＝1×10-33} （2）“控温氧化”时控制其他条件一定，Ni2O3的产率与温度和时间的关系如图所示。20℃、40℃时反应后所得滤液主要为NaCl、NaOH和Na2SO4，60℃时反应后所得滤液主要为NaCl、NaClO3、NaOH和Na2SO4。反应相同时间，60℃时Ni2O3的产率低于40℃时，原因可能是__________。 （3）“含Pt滤渣”中的Pt可以用王水（体积比3：1的浓盐酸和浓硝酸的混合液）浸出。浸出时有H2PtCl6和NO生成。向(NH4)2PtCl6溶液中加入NH4Cl会生成(NH4)2PtCl6沉淀。 ①写出浸出时Pt所发生反应的化学方程式：____________。 ②(NH4)2PtCl6在一定温度下可以分解生成Pt(NH3)2Cl2，Pt(NH3)2Cl2在顺式和反式两种结构。请在如图的两个结构中，选择其中一个，填入相应的基团表示Pt(NH3)2Cl2的顺式结构____________。 （4）另外一种镍催化剂废渣（主要成分是Ni，含少量Zn、Fe、CaO、SiO2等杂质）为原料可制备锂离子材料镍酸锂。在制备过程中有人认为“除钙”可以用HF，则“除钙”的反应为：反应的平衡常数K=1.0×103，则_______。（已知：室温下，HF的电离平衡常数K=4×10-4） 【答案】（1）4.7＜pH＜7 （2）60℃，部分NaClO分解生成NaCl和NaClO3，NaClO浓度减小，反应速率减慢 （3） ①. 3Pt+18HCl+4HNO3＝3H2PtCl6+4NO↑+8H2O ②. （4）16×10-10 【解析】 【分析】镍铂合金废料主要成分为Ni、Pt，含少量Al和难溶于硫酸的重金属；镍铂合金废料加硫酸“酸浸”，过滤，滤渣中含有Pt、难溶于硫酸的重金属；滤液中含有硫酸镍、硫酸铝；滤液加氢氧化钠调节pH生成氢氧化铝沉淀，过滤出氢氧化铝，滤液中加氢氧化钠、次氯酸钠“控温氧化”生成Ni2O3，用焦炭还原Ni2O3生成金属镍。 【小问1详解】 “酸浸”后分离出的溶液中c(Ni2+)＝0.2mol/L，c(Al3+)＝0.01mol/L，溶液中离子浓度＜1×10-5时可认为沉淀完全，Al3+完全沉淀时， c(OH-)＝ ，c(H+)=，pH=4.7；Ni2+开始沉淀时， c(OH-)＝，c(H+)=，pH=7；则“调pH”应控制pH的范围是4.7＜pH＜7。 【小问2详解】 60℃，部分NaClO分解生成NaCl和NaClO3，NaClO浓度减小，反应速率减慢，所以反应相同时间，60℃时Ni2O3的产率低于40℃时。 【小问3详解】 “含Pt滤渣”中的Pt可以用王水（体积比3：1的浓盐酸和浓硝酸的混合液）浸出。浸出时有H2PtCl6和NO生成。向(NH4)2PtCl6溶液中加入NH4Cl会生成(NH4)2PtCl6沉淀。 ①浸出时Pt和3：1的浓盐酸和浓硝酸的混合液反应生成H2PtCl6和NO，根据得失电子守恒，发生反应的化学方程式3Pt+18HCl+4HNO3＝3H2PtCl6+4NO↑+8H2O。 ②Pt(NH3)2Cl2在顺式和反式两种结构，说明为平面结构，通常把两个相同原子或基团在双键同一侧的为顺式异构体，在两侧的为反式结构，则Pt(NH3)2Cl2的顺式结构 【小问4详解】 另外一种镍催化剂废渣（主要成分是Ni，含少量Zn、Fe、CaO、SiO2等杂质）为原料可制备锂离子材料镍酸锂。在制备过程中有人认为“除钙”可以用HF，则“除钙”的反应为：反应的平衡常数K=1.0×103，即 ， 15. 化合物F是一种有机合成的中间体，可以通过以下途径来合成： （1）A中含氧官能团的名称为___________。 （2）C→D的反应类型为___________。 （3）化合物X的化学式为C7H5OCl，其结构简式是___________。 （4）A的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：___________(写出一种即可)。 ①分子中含有苯环，酸性条件下水解产物之一能与FeCl3发生显色反应，另外产物之一能与新制Cu(OH)2悬浊液反应，生成砖红色沉淀； ②分子中不同化学环境的氢原子数目比为6：3：2：1。 （5）已知：，设计以和为原料制备的合成路线___________(无机试剂任用，合成路线示例见本题题干)。 【答案】（1）(酚)羟基、醛基 （2）取代反应 （3） （4）或 （5） 【解析】 【分析】由有机物的转化关系可知，与先发生加成反应，再发生消去反应生成，与NaBH4发生还原反应生成，在碳酸钾作用下与CH3I发生取代反应生成，与发生取代反应生成，则X为；先与CH3CH2MgBr发生取代反应，再酸化得到。 【小问1详解】 A的结构简式为，官能团为(酚)羟基、醛基，故答案为：(酚)羟基、醛基； 【小问2详解】 C→D的反应为在碳酸钾作用下与CH3I发生取代反应生成和碘化氢，故答案为：取代反应； 【小问3详解】 由分析可知，X的结构简式为，故答案为：； 【小问4详解】 A的同分异构体分子中含有苯环，酸性条件下水解产物之一能与FeCl3发生显色反应，另外产物之一能与新制Cu(OH)2悬浊液反应，生成砖红色沉淀说明分子中含有—OOCH，则分子中不同化学环境的氢原子数目比为6：3：2：1的结构简式为、，故答案为：或； 【小问5详解】 由题给有机物的转化关系和信息可知，以和为原料制备的合成步骤为在浓硫酸作用下，与浓硝酸共热反应生成，与铁和盐酸发生还原反应生成 ，与先发生加成反应，再发生消去反应生成， 与NaBH4发生还原反应生成，合成路线为，故答案为：。 16. 以废弃小铁钉和赤铁矿渣(主要成分为Fe2O3、SiO2和少量Al2O3)为原料均能制备FeSO4·7H2O晶体。 (1)取4g废弃小铁钉，先用浓度为10%的碳酸钠溶液清除油渍，然后用倾斜法倒去碳酸钠溶液，用蒸馏水洗涤2-3次后，再加到如图所示的三颈烧瓶中，再加入15mL4.6mol·L-1的硫酸溶液。控制70～80℃水浴加热10～15分钟，将所得溶液经趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤等操作，得到FeSO4·7H2O晶体。 ①NaOH溶液的作用是_____。 ②用冷水洗涤FeSO4·7H2O晶体的操作是_____。 ③将FeSO4·7H2O晶体在隔绝空气条件下加热到800℃，生成红棕色固体，写出反应方程式_____。 (2)以赤铁矿渣为原料制备FeSO4·7H2O晶体，请补充完整相应的实验方案：取一定量的赤铁矿渣，_____，向滤液中加乙醇，在恒温水浴槽中冷却结晶，过滤，用丙酮洗涤，干燥。 已知该实验中pH=3.5时，Fe3+沉淀完全；pH=4.1时，Al3+开始沉淀。实验中必须使用的试剂：1.0mol·L-1H2SO4、1.0mol·L-1NaOH、铁粉。 (3)通过下列方法测定产品纯度：准确称取3.000gFeSO4·7H2O样品，加适量水溶解，配成100mL溶液，取20.00mL溶液置于锥形瓶中，用0.02000mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液滴定(杂质不与酸性KMnO4标准溶液反应)，经3次测定，每次消耗KMnO4溶液的体积如下： 实验序号 1 2 3 消耗KMnO4溶液体积 19.98mL 20.58mL 20.02mL 通过计算确定产品中FeSO4·7H2O质量分数为_____(写出具体计算过程)。 【答案】 ①. 吸收反应中可能产生的SO2等气体，防止污染环境 ②. 沿玻璃棒向漏斗(过滤器)中加水至水浸没沉淀，待水自然流下，重复2～3次 ③. 2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+7H2O↑ ④. 在不断搅拌下，分批次加入到足量1.0mol/L稀硫酸中，充分反应后过滤，用1.0mol·L-1NaOH调节溶液pH到3.5～4.1，生成Fe(OH)3沉淀，过滤、洗涤、将沉淀溶入1.0mol·L-1硫酸溶液中，同时加入过量铁粉，充分反应后，过滤 ⑤. 92.67% 【解析】 【分析】(1)废弃小铁钉上有油渍，可用碳酸钠溶液清洗，再用蒸馏水洗涤2-3次后，干净的小铁钉放入三颈烧瓶中，再加入15mL4.6mol·L-1的硫酸溶液，控制70～80℃水浴加热10～15分钟，得到硫酸亚铁溶液，将所得溶液经趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤等操作，得到FeSO4·7H2O晶体，把硫酸亚铁晶体在隔绝空气条件下加热到800℃，得到氧化铁红色固体、二氧化硫和三氧化硫气体。反应过程中产生的二氧化硫气体可以用碱液吸收处理。 (2) 赤铁矿渣(主要成分为Fe2O3、SiO2和少量Al2O3)，根据所提供的试剂分析，先用稀硫酸溶液矿渣得到硫酸铁、硫酸铝和硫酸的混合溶液，再用1.0mol·L-1NaOH调节溶液pH到3.5～4.1，铁离子转化为氢氧化铁，然后再将氢氧化铁溶入1.0mol·L-1硫酸溶液中，再加入过量铁粉，得到硫酸亚铁溶液，向溶液中加入乙醇，在恒温水浴槽中冷却结晶，过滤，用丙酮洗涤，干燥，可以得到FeSO4·7H2O晶体； (3)根据氧化还原反应电子得失守恒，找出5FeSO4·7H2O～KMnO4关系，利用n(KMnO4)可以计算出n(FeSO4·7H2O)，进而计算出晶体的质量分数；计算过程中注意高锰酸钾溶液的体积选用，最后计算溶质的总量需要扩大10倍。 【详解】(1)①反应过程中可能会产生SO2等一些有害气体，需用NaOH溶液进行吸收处理，防止污染环境； ②根据固体的洗涤操作的步骤可知，把FeSO4·7H2O晶体放入过滤器中，沿玻璃棒向漏斗(过滤器)中加水至水浸没沉淀，待水自然流下，重复2～3次； ③将FeSO4·7H2O晶体在隔绝空气条件下加热到800℃，生成红棕色固体，该固体为氧化铁，铁元素的价态升高，硫元素的价态降低，可以生成二氧化硫气体，根据原子守恒，还应该有三氧化硫气体产生，反应方程式为：2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+7H2O↑； (2)赤铁矿渣(主要成分为Fe2O3、SiO2和少量Al2O3) ，取一定量的赤铁矿渣，在不断搅拌下，分批次加入到足量1.0mol/L稀硫酸中，反应得到硫酸铁、硫酸铝和硫酸的混合溶液，充分反应后过滤，滤渣为二氧化硅，滤液用1.0mol·L-1NaOH调节溶液pH到3.5～4.1，生成Fe(OH)3沉淀，过滤、洗涤、将沉淀溶入1.0mol·L-1硫酸溶液中，生成硫酸铁，再加入过量铁粉，铁离子被还原为亚铁离子，充分反应后，过滤，向滤液中加乙醇，在恒温水浴槽中冷却结晶，过滤，用丙酮洗涤，干燥，可以得到FeSO4·7H2O晶体； (3)通过实验数据分析，20.58mL误差较大，舍去不用；所以消耗KMnO4溶液的平均体积V==20.00mL；20mL溶液中，n(KMnO4)=0.02000×196mol·L−1×20.00×10−3L=4.000×10−4mol；根据电子守恒关系：5FeSO4·7H2O～KMnO4可知，n(FeSO4·7H2O)=4.000×10−4mol×5=2.000×10−3mol；100mL溶液中，n(FeSO4·7H2O)=2.000×10−3mol×5=1.000×10−2mol；FeSO4·7H2O的质量分数ω==92.67%。 17. 我国对世界郑重承诺：2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，而研发CO2的碳捕捉和碳利用技术则是关键。 （1）烟气中CO2的捕集可通过如下所示的物质转化实现。 “脱碳”的化学反应方程式为_________。 （2）研究脱除烟气中的NO也是环境保护、促进社会可持续发展的重要课题。有氧条件下，在Fe基催化剂表面，NH3还原NO的反应机理如图所示，该过程可描述为_______。 （3）2021年9月，《科学》杂志发表论文，介绍人类首次以二氧化碳为原料，不依赖植物光合作用，直接经过11步路径人工合成淀粉。前两步，是先将二氧化碳还原为甲醛。 请写出前两步总反应的化学方程式：_________。 （4）一种有机多孔电极材料(铜粉沉积在一种有机物的骨架上)电催化还原CO2的装置示意图如左图所示。其他条件一定时，恒定通过电解池的电量，电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图所示： 法拉第效率(FE)表示为：FE(B)%= ×100% ①b电极生成HCOOH的电极反应式为_______。 ②科研小组利用13CO2代替原有的CO2进行研究，其目的是________。 ③当电解电压为U2V时，电解生成的HCOOH和HCHO的物质的量之比为3：2，则生成HCHO的法拉第效率m为_______。 【答案】（1） （2）在Fe基催化剂表面，吸附在酸性配位点上形成，与吸附在配位点上形成，然后与结合生成，最后与反应生成，并从催化剂表面逸出 （3） （4） ①. CO2+2e- +2H+= HCOOH ②. 确定阴极上生成含碳化合物源自二氧化碳而非有机多孔电极材料 ③. 20% 【解析】 【小问1详解】 碳酸锂和二氧化碳反应生成碳酸氢锂，碳酸氢锂受热分解为碳酸锂并释放出二氧化碳气体，反应为：； 【小问2详解】 由图可知，在Fe基催化剂表面，吸附在酸性配位点上形成，与吸附在配位点上形成，然后与结合生成，最后与反应生成，并从催化剂表面逸出，使得污染物NO被还原为无毒的氮气； 【小问3详解】 由图可知，前两步反应为二氧化碳、氢气在催化剂表面转化为甲醇和水，甲醇和过氧化氢生成的氧气发生氧化还原反应被氧化为甲醛，总反应为二氧化碳、氢气、过氧化氢生成甲醛和水：； 【小问4详解】 ①b电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子被还原为甲酸，反应为CO2+2e- +2H+= HCOOH。 ②有机多孔电极材中含有碳元素，利用13CO2代替原有的CO2进行研究，可以对反应中的碳原子进行跟踪定位，确定阴极上生成含碳化合物源自二氧化碳而非有机多孔电极材料。 ③、，电解电压为U2V时，放电生成1mol甲酸转移2mol，生成1mol甲醛转移4mol电子，由图可知，生成甲酸的FE%为15%，则由电解生成的甲酸和甲醛的物质的量之比为3：2，可得，解得m=20。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $