精品解析：江苏省淮安、南通部分学校 2023-2024学年高三上学期11月联考化学试题

2024届高三第一学期期中质量监测 化学 注意事项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共8页。满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。 2.答题前，请务必将自己的姓名、学校、考试号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡上规定的位置。 3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。 4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Mn 55 Co 59 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 我国提出2060年实现碳中和的目标，下列措施有于实现该目标的是 A. 通过开采可燃冰(CH4)代替煤作燃料 B. 将煤转化为水煤气后再燃烧 C. 研发催化剂将CO2转化为CH3OCH3 D. 将生活垃圾进行焚烧处理 2. 反应可用于污水脱氯，下列说法正确的是 A. 中子数为20的氯原子： B. 的电子式： C. S原子的电子排布式： D. 的空间构型为三角锥形 3. 水合肼()是重要的氢能源稳定剂，其制备的反应原理为：。下列装置和操作不能达到实验目的的是 A. 用装置甲制取 B. 用装置乙作反应过程中的安全瓶 C. 制备水合肼时，从装置丙的a口通入 D. 用装置丁吸收反应中过量的 4. 元素O、S、Se位于周期表中ⅥA族，下列说法正确的是 A. 原子半径：r(O)＞r(S)＞r(Se) B. 沸点：H2O＞H2S C. 热稳定性：H2S＜H2Se D. 氧气、单质硫、SO2均为共价晶体 阅读材料，完成下列小题： Fe、Co、Ni是周期表中第四周期Ⅷ族元素，物理性质和化学性质相似。Co(Ⅲ)和Ni(Ⅲ)有强氧化性，酸性条件下能将氧化成。是重要的化工原料，可用于制备配合物。向Ni(Ⅱ)盐的溶液中加入过量的氨水，可以生成稳定的蓝色配离子。液氨可以微弱的电离产生和，中的一个H原子若被取代可形成，若被取代可形成。 5. 下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 的键角比大 C. 分子中所有原子共平面 D. 中键的数目为18mol 6. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 溶液具有酸性，可用于蚀刻铜制品 B. 铁粉具有还原性，可以防止食品氧化变质 C. 氧化铁能与酸反应，可用作红色涂料 D. 聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于自来水的杀菌消毒 7. 下列指定反应的离子方程式正确的是 A 溶于浓盐酸： B. 溶液中投入铜粉： C. 将溶于氨水： D. NaClO碱性溶液中将氧化成： 8. 药物Z可通过如下转化合成得到： 下列说法不正确的是 A. Z分子存在顺反异构现象 B. X分子可以与HCHO发生缩聚反应 C. 1molY与足量NaOH溶液反应，最多消耗2molNaOH D. Z分子与按物质的量之比为1：1加成，生成2种产物 9. 下列说法正确的是 A. 铝蓄电池的总反应为：，则铅蓄电池放电时，电解质溶液的密度增大 B. 将CO2通入氨化的饱和食盐水中制取NaHCO3 C. 反应的平衡常数可表达为 D. ，其他条件不变时，升高温度，反应速率和SO2的平衡转化率均增大 10. 实验室以含锌废液(主要成分为，还含有少量的、，溶液)为原料制备的实验流程如下图所示。已知结构为，具有强氧化性，易被还原为。下列说法正确的是 A. “除锰”反应中每消耗，硫元素共得到2mol电子 B. 试剂X可以选用Zn、ZnO、等物质 C. “沉锌”反应的离子方程式为 D. 滤液中一定大量存在阳离子有、和 11. 室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 实验探究方案 探究目的 A 将通入溶液后，将混合气体依次通入酸性溶液、品红溶液、澄清石灰水 非金属性： B 将硫酸钡浸泡在饱和碳酸钠溶液中一段时间后过滤、洗涤，向所得滤渣上滴加盐酸，产生无色气体 C 向麦芽糖溶液中加入少量稀硫酸，加热，滴加NaOH溶液调至呈碱性，再加入银氨溶液，水浴加热，观察现象 麦芽糖水解产物具有还原性 D 向两支试管中各加入溶液，分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中，再同时分别向两支试管中加入溶液，振荡，观察现象 温度对化学反应速率的影响 A. A B. B C. C D. D 12. 已知室温下，、、。用氨水吸收并探究吸收后溶液的性质，吸收过程中所引起的溶液体积变化和挥发可忽略。下列说法正确的是 序号 实验操作和现象 实验1 向氨水中通入，测得反应后溶液 实验2 向“实验1”所得溶液中继续通入，测得反应后溶液 实验3 取“实验2”所得溶液，向其中加入过量溶液，产生白色沉淀 实验4 取“实验2”所得溶液，向其中加入至溶液 A. “实验1”得到的溶液中： B. “实验2”得到的溶液中： C. “实验3”发生反应的离子方程式： D. “实验4”得到的溶液中： 13. 催化加氢合成能实现，一定条件下、混合气体通过反应器，发生的主要反应为： Ⅰ. Ⅱ. 实验中检测反应器出口气体的成分及其含量，其他条件相同时，反应温度对的转化率和的选择性的影响如图1，图2所示： 已知：选择性可表示 下列说法不正确的是 A. 相同条件下，压缩容器的体积，可以提高转化率的实验值 B. 温度高于260℃时，平衡转化率变化的原因是升高温度对反应Ⅱ的影响程度大于对反应Ⅰ的 C. 220℃时，反应器出口气体中，则该温度下转化率为 D. 温度相同时选择性的实验值略高于其平衡值，可能原因是该温度下反应Ⅰ的平衡常数大于反应Ⅱ的平衡常数 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 碳酸锰常用于制取锰氧化物，一种由软锰矿(主要含，另含少量MgO、FeO、、、等杂质)制备碳酸锰的实验过程如下： 已知室温下，部分难溶电解质的溶度积常数如下表： 难溶电解质 （1）“滤渣Ⅰ”中除了和外，还有_______ （2）“氧化”后检验溶液中已完全反应的方法是_______。 （3）“除杂1”加入调节溶液pH除去溶液中和。写出除去发生反应的离子方程式为_______。 （4）“除杂2”反应为。结合反应的平衡常数解释用能除去的原因：_______。 （5）“沉锰”得到的在空气中煅烧可制得。 ①通过下列方法测定的纯度：准确称取样品，加入溶液和适量硫酸，加热至完全反应，用标准溶液滴定过量的至终点，消耗标准溶液20.00mL。 已知：(未配平) (未配平) 计算样品中的质量分数(写出计算过程) _______。 ②的长方体晶胞结构如图1所示，图中已表示出晶胞边长及坐标轴，图2为沿z轴方向晶胞投影图。请在图3方框中画出沿y轴方向晶胞投影图_______。 15. 化合物H为一种生物碱，其部分合成路线如下： （1）A分子中采取杂化和杂化的碳原子数目比为_______。 （2）过程中，经历了断裂双键、氧化成醛，则D的结构简式为_______。 （3）写出同时满足下列条件B的一种同分异构体的结构简式_______。 碱性条件水解后酸化生成两种产物，一种产物能与溶液发生显色反应且苯环上的一氯代物只有2种；加热条件下，铜催化另一种含五元环的产物与氧气反应，所得有机产物的核磁共振氢谱中有4个峰。 （4）对应的3步反应如下，则设计反应①和反应③的目的是_______。 （5）已知：。写出以、为原料制备的合成路线流程_______ (无机试剂和有机溶剂任选，合成路线流程图示例见本题题干)。 16. (钴酸锂)难溶于水，具有强氧化性，可用作锂电池正极材料。某废旧锂电池正极中主要含，还含有少量Al、Fe的氧化物等。实验室可通过如下过程回收废电极中钴元素并制取： （1）浸取：将粉碎后的废旧锂电池正极材料置于下图所示三颈烧瓶中，控温反应的温度为90℃，向烧瓶中加入溶液，在充分搅拌的条件下向烧瓶中滴加溶液。 ①是中一个非羟基氧原子被硫原子替代而形成，则的空间构型是_______。 ②浸取所得溶液中含、、、、和等，不含。写出浸取时反应的化学方程式_______。 ③实验中判断溶液过量的方法是_______。 （2）除杂：向浸取液中先加入足量溶液，再加入NaOH溶液调节pH，过滤。有关沉淀数据如下表(“完全沉淀”溶液中离子浓度) 沉淀 恰好完全沉淀时pH 5.2 2.8 9.4 若浸取液中，则须调节溶液pH的范围是_______(加入溶液和NaOH溶液时，溶液体积的变化忽略不计)。 （3）萃取、反萃取：加入某有机酸萃取剂，实验测得萃取率随pH的变化如下图所示。向萃取所得有机相中加入，反萃取得到水相。 已知：萃取时发生的反应： ①萃取时，的萃取率随pH升高先增大后减小的可能原因是_______。 ②反萃取的目的是将有机层转移到水层。使尽可能多地发生上述转移，应选择的实验条件或采取的实验操作有_______(填两项)。 （4）制：请补充完整由反萃取所得水层制取的实验方案：取反萃取后所得水层，_______，得到。须使用的试剂：溶液、溶液、溶液、蒸馏水。 已知：①难溶于水； ②在空气中加热时固体残留物质质量与温度关系如下图所示。 17. 工业废水和废渣中会产生含硫(-Ⅱ)、氰根()等污染物，需经处理后才能排放。 （1）废水中的硫化物通常用氧化剂将其氧化为单质S进行回收。已知：溶液中含硫微粒的物质的量分数随pH变化情况如图所示。 ①向含硫废水中加入稀调节溶液的pH为6，废水中_______。 ②控制废水pH约为8，废水中单质硫回收率如图所示。溶液加入量大于时，废水中单质硫的回收率下降的原因是_______。 （2）含硫废渣(硫元素的主要存在形式为)，可以回收处理并加以利用。沉积物-微生物燃料电池工作原理如图所示。 ①碳棒b处S生成的电极反应式为_______。 ②工作一段时间后，电池效率降低的可能原因为_______。 （3）“臭氧-活性炭”去除的机理如图 (“*”表示活性炭表面吸附的物种)。 ①“臭氧-活性炭”去除的反应机理可描述为_______。 ②在含氰废水，臭氧通入量为的实验条件下，1L含氰废水分别在“臭氧”、“活性炭”和“臭氧-活性炭”三种体系下对的去除率随时间变化的曲线如图所示。“臭氧-活性炭”体系对的去除率明显优于另外两个体系的原因是_______。 （4）Fenton法去除氰化物的过程为在少量催化作用下生成具有强氧化性的。利用在作用下产生的处理含氰废水的部分机理如下： Ⅰ. Ⅱ. 控制，浓度为，初始的投加量与氰去除率的关系如图所示，当的投加量小于时，随着的投加量的增加，氰去除率上升的原因是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024届高三第一学期期中质量监测 化学 注意事项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共8页。满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。 2.答题前，请务必将自己的姓名、学校、考试号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡上规定的位置。 3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。 4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Mn 55 Co 59 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 我国提出2060年实现碳中和的目标，下列措施有于实现该目标的是 A. 通过开采可燃冰(CH4)代替煤作燃料 B. 将煤转化为水煤气后再燃烧 C. 研发催化剂将CO2转化为CH3OCH3 D. 将生活垃圾进行焚烧处理 【答案】C 【解析】 【详解】A．可燃冰的主要成分是甲烷，甲烷燃烧后还是排放CO2，没有减少CO2的排放量，不利于碳中和，A错误； B．将煤炭转化为水煤气后再燃烧，水煤气中CO燃烧产生CO2气体，没有减少CO2的排放量，不利于碳中和，B错误； C．研发催化剂将CO2转化为CH3OCH3，实现CO2的回收综合利用，能够减少CO2的排放，有利于碳中和，C正确； D．将生活垃圾进行焚烧处理， 会增加CO2的排放量, 不利于碳中和，D错误； 故合理选项是C。 2. 反应可用于污水脱氯，下列说法正确的是 A. 中子数为20的氯原子： B. 的电子式： C. S原子的电子排布式： D. 的空间构型为三角锥形 【答案】D 【解析】 【详解】A．氯元素的质子数为17，中子数为20的氯原子的质量数为37，该原子的正确表示方法为，故A错误； B．水是共价化合物，H与O原子之间是共价键，故其电子式为，故B错误； C．S是16号元素，其电子排布式为，故C错误； D．的价层电子对数为3+×(6+2−3×2)=4，有一对孤电子对，空间构型为三角锥，故D正确； 故选D。 3. 水合肼()是重要的氢能源稳定剂，其制备的反应原理为：。下列装置和操作不能达到实验目的的是 A. 用装置甲制取 B. 用装置乙作反应过程中的安全瓶 C. 制备水合肼时，从装置丙的a口通入 D. 用装置丁吸收反应中过量的 【答案】A 【解析】 【详解】A．利用和加热可以制取氨气，但是试管口应略向下倾斜，A符合题意； B．化学实验装置中的安全瓶的进气管和出气管均较短，B不符合题意； C．氨气密度比空气小，为了有利于氨气与溶液反应，应从装置丙的a口通入氨气，C不符合题意； D．氨气会污染环境，用装置丁可吸收过量的，并能防倒吸，D不符合题意； 故选A。 4. 元素O、S、Se位于周期表中ⅥA族，下列说法正确的是 A. 原子半径：r(O)＞r(S)＞r(Se) B. 沸点：H2O＞H2S C. 热稳定性：H2S＜H2Se D. 氧气、单质硫、SO2均为共价晶体 【答案】B 【解析】 【详解】A．O、S、Se是元素周期表第ⅥA族元素，随着原子序数的增大，原子核外电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，所以原子半径：r(O)＜r(S)＜r(Se)，A错误； B．O、S是同一主族元素，原子最外层都有6个电子，二者形成的简单氢化物H2O、H2S都是由分子通过分子间作用力构成的共价化合物。物质分子之间都存在分子间作用力，而H2O分子之间还存在氢键，增加了分子之间的吸引作用，导致物质的沸点：H2O＞H2S，B正确； C．S、Se是同一主族元素，由于原子序数：S＜Se，所以元素的非金属性：S＞Se。元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物的稳定性就越强，所以相应氢化物的稳定性：H2S＞H2Se，C错误； D．氧气、单质硫、SO2均为由分子通过分子间作用力形成的分子晶体，D错误； 故合理选项是B。 阅读材料，完成下列小题： Fe、Co、Ni是周期表中第四周期Ⅷ族元素，物理性质和化学性质相似。Co(Ⅲ)和Ni(Ⅲ)有强氧化性，酸性条件下能将氧化成。是重要的化工原料，可用于制备配合物。向Ni(Ⅱ)盐的溶液中加入过量的氨水，可以生成稳定的蓝色配离子。液氨可以微弱的电离产生和，中的一个H原子若被取代可形成，若被取代可形成。 5. 下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 的键角比大 C. 分子中所有原子共平面 D. 中键数目为18mol 6. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 溶液具有酸性，可用于蚀刻铜制品 B. 铁粉具有还原性，可以防止食品氧化变质 C. 氧化铁能与酸反应，可用作红色涂料 D. 聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于自来水的杀菌消毒 7. 下列指定反应的离子方程式正确的是 A. 溶于浓盐酸： B. 溶液中投入铜粉： C. 将溶于氨水： D. NaClO在碱性溶液中将氧化成： 【答案】5 B 6. B 7. C 【解析】 【5题详解】 A．N核外电子排布处于半充满稳定状态，其第一电离能大于O，A错误； B．中心原子N含孤电子对：，中心原子N含孤电子对：，孤电子对数越多，键角越小，B正确； C．分子中N形成3个共价单键，还存在1对孤电子对，为sp3杂化，即分子中所有原子不可能共平面，C错误； D．含6mol配位键和18mol，即键共24mol，D错误； 答案选B。 【6题详解】 A．溶液中具有氧化性，可用于蚀刻铜制品，A错误； B．铁粉具有还原性，可以抗氧化防止食品变质，B正确； C．氧化铁为红棕色固体，可用作红色涂料，C错误； D．胶体具有吸附性，但不能杀菌消毒，D错误； 答案选B。 【7题详解】 A．具有氧化性，与浓盐酸发生氧化还原反应，则溶于浓盐酸：，A错误； B．溶液中投入铜粉：，B错误； C．将溶于氨水：，C正确； D．NaClO在碱性溶液中将氧化成：，D错误； 答案选C。 8. 药物Z可通过如下转化合成得到： 下列说法不正确的是 A. Z分子存在顺反异构现象 B. X分子可以与HCHO发生缩聚反应 C. 1molY与足量NaOH溶液反应，最多消耗2molNaOH D. Z分子与按物质的量之比为1：1加成，生成2种产物 【答案】D 【解析】 【详解】A．Z分子中的碳碳双键两端碳原子上均连有两个不同的原子或原子团，存在顺反异构现象，A正确； B．X含有酚羟基，且酚羟基邻位含有H原子，可以与HCHO发生缩聚反应，B正确； C．Y中酯基、溴原子均能和NaOH溶液反应发生取代反应，1molY最多能消耗2molNaOH，C正确； D． Z分子中存在2个碳碳双键，与Br2按物质的量之比为1:1加成，可发生1,2-加成或1,4-加成故所得产物大于2种，D错误； 故选D。 9. 下列说法正确的是 A. 铝蓄电池的总反应为：，则铅蓄电池放电时，电解质溶液的密度增大 B. 将CO2通入氨化的饱和食盐水中制取NaHCO3 C. 反应的平衡常数可表达为 D. ，其他条件不变时，升高温度，反应速率和SO2的平衡转化率均增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．硫酸溶液浓度变稀，由于硫酸溶液浓度越大密度就越大。根据总反应方程式可知：在铅蓄电池放电时，反应消耗H2SO4生成PbSO4固体和H2O，，因此反应后电解质溶液的密度减小，A错误； B．将CO2通入氨化的饱和食盐水中，发生反应：NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl，因此可以用该方法制取NaHCO3，B正确； C．化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时，各种生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，则反应的化学平衡常数可表达为，C错误； D．该反应的正反应是气体体积减小的放热反应。在其它条件不变时，升高温度，化学反应速率加快，达到平衡所需时间缩短。升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致SO2的平衡转化率减小，D错误； 故合理选项是B。 10. 实验室以含锌废液(主要成分为，还含有少量的、，溶液)为原料制备的实验流程如下图所示。已知结构为，具有强氧化性，易被还原为。下列说法正确的是 A. “除锰”反应中每消耗，硫元素共得到2mol电子 B. 试剂X可以选用Zn、ZnO、等物质 C. “沉锌”反应的离子方程式为 D. 滤液中一定大量存在阳离子有、和 【答案】C 【解析】 【分析】含锌废液(主要成分为ZnSO4，还含有少量的Fe2+、Mn2+，溶液pH≈5)为原料制备ZnCO3的实验流程为：S2O具有强氧化性，加入Na2S2O8将 Mn2+转化为MnO2除去，同时亚铁离子转化为铁离子，“除锰”反应的离子方程式为S2O+Mn2++2H2O═2SO+MnO2↓+4H+，过滤，滤渣为MnO2，加入ZnO、ZnCO3等调节pH分离出氢氧化铁，滤液中加入碳酸氢铵和氨水沉锌生成ZnCO3，据此分析解答。 【详解】A．S2O具有强氧化性，是因为含有-O-O-键，反应时O得电子生成-2价O，硫元素化合价不变，故A错误； B．试剂X应为ZnO、ZnCO3或Zn(OH)2，不能使用金属Zn,因为Zn可还原铁离子生成亚铁离子，增大除杂难度，故B错误； C．沉锌时得到碳酸锌，离子方程式为，故C正确； D．加入Na2S2O8引入Na+、加入碳酸氢铵和氨水沉锌时引入，但沉锌时锌离子转化为ZnCO3沉淀，所以液中一定大量存在阳离子有Na+、，只有微量，故D错误； 答案选C。 11. 室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 实验探究方案 探究目的 A 将通入溶液后，将混合气体依次通入酸性溶液、品红溶液、澄清石灰水 非金属性： B 将硫酸钡浸泡在饱和碳酸钠溶液中一段时间后过滤、洗涤，向所得滤渣上滴加盐酸，产生无色气体 C 向麦芽糖溶液中加入少量稀硫酸，加热，滴加NaOH溶液调至呈碱性，再加入银氨溶液，水浴加热，观察现象 麦芽糖水解产物具有还原性 D 向两支试管中各加入溶液，分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中，再同时分别向两支试管中加入溶液，振荡，观察现象 温度对化学反应速率的影响 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．该实验可以证明亚硫酸酸性比碳酸酸性强，但亚硫酸不是S元素的最高价氧化物对应的水化物，则不能证明非金属性: S > C，故A错误； B．饱和碳酸钠溶液与硫酸钡溶液反应生成碳酸钡，碳酸钡溶于盐酸，产生无色气体，由实验操作和现象可知，不能比较Ksp( BaSO4 )、Ksp(BaCO3)的大小，故B错误； C．麦芽糖本身也有还原性，无法判断观察到的银镜是水解产物的还原性造成还是麦芽糖自身还原性造成，故C错误； D．向分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中的盛有等浓度的硫代硫酸钠溶液中的试管中加入稀硫酸，振荡放在热水中的试管优先变浑浊，能用于探究温度对化学反应速率的影响，故D正确； 答案选D。 12. 已知室温下，、、。用氨水吸收并探究吸收后溶液的性质，吸收过程中所引起的溶液体积变化和挥发可忽略。下列说法正确的是 序号 实验操作和现象 实验1 向氨水中通入，测得反应后溶液 实验2 向“实验1”所得溶液中继续通入，测得反应后溶液 实验3 取“实验2”所得溶液，向其中加入过量溶液，产生白色沉淀 实验4 取“实验2”所得溶液，向其中加入至溶液 A. “实验1”得到的溶液中： B. “实验2”得到的溶液中： C. “实验3”发生反应的离子方程式： D. “实验4”得到的溶液中： 【答案】D 【解析】 【详解】A．向氨水中通入，发生反应：2NH3•H2O+SO2=H2O+(NH4)2SO3，(NH4)2SO3溶液存在物料守恒：，故A错误； B．向“实验1”所得溶液中继续通入0.0005molSO2，发生反应：(NH4)2SO3+SO2+H2O=NH4HSO3，溶质为NH4HSO3，溶液pH=4.1，c(H+)=10-4.1mol/L，Kb=，，，，则，故B错误； C．“实验3”发生反应的离子方程式：，故C错误； D．“实验2”所得溶液为NH4HSO3溶液，根据物料守恒可得，c(H2SO3)+c()+c()=c()+c(NH3⋅H2O)=10-3mol,“实验4”所得溶液呈中性，则c(OH-)+2c()+c()=c()+c(H+)，可得：2c()+c()=c()，“实验4”加入NH3⋅H2O后，[c()+c(NH3⋅H2O)]＞10-3mol,而c(H2SO3)+c()+c()=10-3mol,故c(NH3•H2O)＞c(H2SO3)-c()，故D正确； 故选：D。 13. 催化加氢合成能实现，一定条件下、混合气体通过反应器，发生的主要反应为： Ⅰ. Ⅱ. 实验中检测反应器出口气体的成分及其含量，其他条件相同时，反应温度对的转化率和的选择性的影响如图1，图2所示： 已知：选择性可表示为 下列说法不正确的是 A. 相同条件下，压缩容器的体积，可以提高转化率的实验值 B. 温度高于260℃时，平衡转化率变化的原因是升高温度对反应Ⅱ的影响程度大于对反应Ⅰ的 C. 220℃时，反应器出口气体中，则该温度下转化率为 D. 温度相同时选择性的实验值略高于其平衡值，可能原因是该温度下反应Ⅰ的平衡常数大于反应Ⅱ的平衡常数 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应I是气体体积减小的反应，相同条件下，压缩容器的体积增大压强，平衡正向移动，可以提高转化率的实验值，A正确； B．温度升高的选择性降低，说明反应I为放热反应，温度高于260℃时随着温度升高的转化率增大，反应Ⅱ为吸热反应，温度升高，反应I逆向移动，反应Ⅱ正向移动，温度高于260℃时，反应Ⅱ正向移动程度大于反应I逆向移动的程度，所以CO2平衡转化率随温度升高还在增大，B正确； C．220℃时，测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比n（CH3OH）∶n（CO2）∶n（CO）=1∶7.5∶0.15，假设生成的CH3OH的物质的量为1mol,则生成的CO的物质的量为0.15mol,剩余的CO2的物质的量为7.5mol,根据碳原子守恒，起始的CO2的物质的量为1mol+7.5mol+0.15mol，则该温度下CO2转化率的计算式为：，C正确； D．由图2可知，温度相同时，CH3OH 选择性的实验值略高于平衡值，从化学反应速率的角度看原因是：在该条件下反应I的速率大于反应Ⅱ，单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多，D错误； 故选D。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 碳酸锰常用于制取锰氧化物，一种由软锰矿(主要含，另含少量MgO、FeO、、、等杂质)制备碳酸锰的实验过程如下： 已知室温下，部分难溶电解质的溶度积常数如下表： 难溶电解质 （1）“滤渣Ⅰ”中除了和外，还有_______。 （2）“氧化”后检验溶液中已完全反应的方法是_______。 （3）“除杂1”加入调节溶液pH除去溶液中和。写出除去发生反应的离子方程式为_______。 （4）“除杂2”反应为。结合反应的平衡常数解释用能除去的原因：_______。 （5）“沉锰”得到的在空气中煅烧可制得。 ①通过下列方法测定的纯度：准确称取样品，加入溶液和适量硫酸，加热至完全反应，用标准溶液滴定过量的至终点，消耗标准溶液20.00mL。 已知：(未配平) (未配平) 计算样品中的质量分数(写出计算过程) _______。 ②的长方体晶胞结构如图1所示，图中已表示出晶胞边长及坐标轴，图2为沿z轴方向晶胞投影图。请在图3方框中画出沿y轴方向晶胞投影图_______。 【答案】（1）S （2）取少量氧化后溶液，向其中滴加溶液，无蓝色沉淀生成(或取少量氧化后溶液，煮沸，冷却后滴入酸性稀溶液中，溶液不褪色) （3） （4）该反应的平衡常数，正向进行程度很大，可以将除去 （5） ①. 与反应的的物质的量： 0.8000g样品中的物质的量： ②. 或 【解析】 【分析】软锰矿中少量MgO、FeO、、与硫酸溶液反应生成镁离子、亚铁离子、铁离子、铝离子，与BaS、H2SO4发生氧化还原反应，过滤，滤渣Ⅰ主要成分为、、；加入H2O2将氧化成，加入调节pH将、转化成、沉淀；加入使转化成沉淀；最后加入碳酸钠溶液，使转化成MnCO3，由此分析回答； 【小问1详解】 由分析可知，滤渣Ⅰ主要成分为、、； 【小问2详解】 检验，使之与铁氰化钾溶液反应，方法为取少量氧化后溶液，向其中滴加溶液，无蓝色沉淀生成(或利用的还原性，用酸性高锰钾溶液检验，取少量氧化后溶液，煮沸，冷却后滴入酸性稀溶液中，溶液不褪色)； 【小问3详解】 加入调节溶液pH除去溶液中，使之生成沉淀，离子方程式为； 【小问4详解】 该反应的化学平衡常数＞，正向程度很大，可以将除去； 【小问5详解】 ①与反应的离子方程式为：，与反应的的物质的量：；MnO2与反应的离子方程式为：，n(MnO2)=n()，0.8000g样品中的物质的量： ； ②沿y轴方向晶胞投影，得到平面图为长方形，四个顶点和面心都是Mn原子，上下两个长边有两个O原子，内部Mn原子两侧为各位一个O原子，平面图为或。 15. 化合物H为一种生物碱，其部分合成路线如下： （1）A分子中采取杂化和杂化的碳原子数目比为_______。 （2）过程中，经历了断裂双键、氧化成醛，则D的结构简式为_______。 （3）写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式_______。 碱性条件水解后酸化生成两种产物，一种产物能与溶液发生显色反应且苯环上的一氯代物只有2种；加热条件下，铜催化另一种含五元环的产物与氧气反应，所得有机产物的核磁共振氢谱中有4个峰。 （4）对应的3步反应如下，则设计反应①和反应③的目的是_______。 （5）已知：。写出以、为原料制备的合成路线流程_______ (无机试剂和有机溶剂任选，合成路线流程图示例见本题题干)。 【答案】（1） （2） （3） （4）保护六元环中的酮羰基，防止被还原 （5） 【解析】 【分析】根据A与 在一定条件下反应生成B，B在加热条件下进行结构重整生成C，结合第(2)小问，过程中，经历了断裂双键、氧化成醛，以及E的结构简式和D的分子式，可知D的结构简式为，E到F发生的是成环的反应，F到G是将酯基变为酰胺基，根据第(4)小问，G到H经过了3步反应，其中涉及酮羰基的保护。 【小问1详解】 根据A的结构简式，苯环上和醛基上的C采用sp2杂化，甲基上的C采用sp3杂化，采取杂化和杂化的碳原子数目比为； 【小问2详解】 由分析可知，D的结构简式为； 【小问3详解】 B的结构简式为，除了苯环，还有7个碳原子和2个不饱和度；其同分异构体满足以下条件：碱性条件水解后酸化生成两种产物，一种产物能与溶液发生显色反应且苯环上的一氯代物只有2种；说明同分异构体中含有酯基；一种水解产物酸化后得到酚类物质，且为对位结构；加热条件下，铜催化另一种含五元环的产物与氧气反应，所得有机产物的核磁共振氢谱中有4个峰，说明另一水解产物为醇，催化氧化得到五元环的醛类，才能满足核磁共振氢谱中有4个峰，故该同分异构体的结构简式为； 【小问4详解】 整个的反应过程是酰胺基被还原，对比G和H的结构，可以判断设计反应①和反应③的目的是保护六元环中的酮羰基，防止被还原； 【小问5详解】 以、为原料制备；结合题中A到B的信息，先发生水解得到，催化氧化得到，再发生A到B的反应得到，继续在加热条件下生成，最后在酸性条件下生成，合成路线流程为。 16. (钴酸锂)难溶于水，具有强氧化性，可用作锂电池正极材料。某废旧锂电池正极中主要含，还含有少量Al、Fe的氧化物等。实验室可通过如下过程回收废电极中钴元素并制取： （1）浸取：将粉碎后的废旧锂电池正极材料置于下图所示三颈烧瓶中，控温反应的温度为90℃，向烧瓶中加入溶液，在充分搅拌的条件下向烧瓶中滴加溶液。 ①是中一个非羟基氧原子被硫原子替代而形成，则的空间构型是_______。 ②浸取所得溶液中含、、、、和等，不含。写出浸取时反应的化学方程式_______。 ③实验中判断溶液过量的方法是_______。 （2）除杂：向浸取液中先加入足量溶液，再加入NaOH溶液调节pH，过滤。有关沉淀数据如下表(“完全沉淀”溶液中离子浓度) 沉淀 恰好完全沉淀时pH 5.2 2.8 9.4 若浸取液中，则须调节溶液pH的范围是_______(加入溶液和NaOH溶液时，溶液体积的变化忽略不计)。 （3）萃取、反萃取：加入某有机酸萃取剂，实验测得萃取率随pH的变化如下图所示。向萃取所得有机相中加入，反萃取得到水相。 已知：萃取时发生的反应： ①萃取时，萃取率随pH升高先增大后减小的可能原因是_______。 ②反萃取的目的是将有机层转移到水层。使尽可能多地发生上述转移，应选择的实验条件或采取的实验操作有_______(填两项)。 （4）制：请补充完整由反萃取所得水层制取的实验方案：取反萃取后所得水层，_______，得到。须使用的试剂：溶液、溶液、溶液、蒸馏水。 已知：①难溶于水； ②在空气中加热时固体残留物质质量与温度关系如下图所示。 【答案】（1） ①. 四面体形 ②. ③. 烧瓶溶液中有淡黄色沉淀生成 （2） （3） ①. 当时，随着pH升高，溶液中减小，萃取反应的平衡向正反应方向移动，更多的与萃取剂反应；当时，随着pH升高，溶液中增大，与形成沉淀 ②. 适当提高稀硫酸的浓度或加适量萃取剂多次萃取或充分振荡分液漏斗 （4）边搅拌边滴加溶液，至静置后向上层清液中继续滴加溶液不再出现沉淀，过滤，用蒸馏水洗涤至向最后一次洗涤滤液中先滴加溶液，再滴加溶液不出现沉淀，干燥，控制温度在400~800℃条件下，将沉淀在空气中加热至固体质量不再发生变化 【解析】 【分析】废电极材料经粉碎后在三颈烧瓶中，加入溶液，在充分搅拌的条件下向烧瓶中滴加溶液浸取，滤液含有、、、、和等，加入过氧化氢，将氧化为，再加入NaOH调节pH值，使、转化为沉淀除掉，加入某有机酸萃取剂，向萃取所得有机相中加入，反萃取得到水相，水相含有，在水相中加入得到，煅烧得到。 【小问1详解】 ①中心原子S的价层电子对数为，其结构相当于中一个非羟基氧原子被硫原子替代而形成，则的空间构型是四面体形； ②中Co的化合价为+3价，反应后为+2价，则做氧化剂，做还原剂，化学方程式为； ③当完全反应时，在酸性环境下会发生歧化反应，则判断过量的现象是烧瓶溶液中有淡黄色沉淀生成； 【小问2详解】 根据题意可知，当溶液中c(Co2+)=1×10-5mol/L时，pH=9.4，即c(OH-)=10-4.6mol/L，则Ksp[Co(OH)2]=1×10-5×(10-4.6)2=10-14.2，所以当c(Co2+)=0.1mol·L－1时，c(OH-)=mol/L=10-6.6mol/L，则此时pH=7.4，同时还需保证Al3+、Fe3+完全沉淀，则需pH大于5.2，所以溶液pH的范围是5.2~7.4； 【小问3详解】 ①当时，随着pH升高，溶液中减小，萃取反应的平衡向正反应方向移动，更多的与萃取剂反应；当时，随着pH升高，溶液中增大，与形成沉淀； ②反萃取的过程就是萃取的逆过程，则需要增大酸的浓度使萃取平衡逆向移动或加适量萃取剂多次萃取或充分振荡分液漏斗； 【小问4详解】 ①反萃取得到水相，水相含有，结合给定溶液，有转化关系，则方案为：边搅拌边滴加溶液，至静置后向上层清液中继续滴加溶液不再出现沉淀，过滤，用蒸馏水洗涤至向最后一次洗涤滤液中先滴加溶液，再滴加溶液不出现沉淀，干燥，控制温度在400~800℃条件下，将沉淀在空气中加热至固体质量不再发生变化； 17. 工业废水和废渣中会产生含硫(-Ⅱ)、氰根()等污染物，需经处理后才能排放。 （1）废水中的硫化物通常用氧化剂将其氧化为单质S进行回收。已知：溶液中含硫微粒的物质的量分数随pH变化情况如图所示。 ①向含硫废水中加入稀调节溶液的pH为6，废水中_______。 ②控制废水pH约为8，废水中单质硫回收率如图所示。溶液加入量大于时，废水中单质硫的回收率下降的原因是_______。 （2）含硫废渣(硫元素的主要存在形式为)，可以回收处理并加以利用。沉积物-微生物燃料电池工作原理如图所示。 ①碳棒b处S生成的电极反应式为_______。 ②工作一段时间后，电池效率降低的可能原因为_______。 （3）“臭氧-活性炭”去除的机理如图 (“*”表示活性炭表面吸附的物种)。 ①“臭氧-活性炭”去除的反应机理可描述为_______。 ②在含氰废水，臭氧通入量为的实验条件下，1L含氰废水分别在“臭氧”、“活性炭”和“臭氧-活性炭”三种体系下对的去除率随时间变化的曲线如图所示。“臭氧-活性炭”体系对的去除率明显优于另外两个体系的原因是_______。 （4）Fenton法去除氰化物的过程为在少量催化作用下生成具有强氧化性的。利用在作用下产生的处理含氰废水的部分机理如下： Ⅰ. Ⅱ. 控制，浓度为，初始的投加量与氰去除率的关系如图所示，当的投加量小于时，随着的投加量的增加，氰去除率上升的原因是_______。 【答案】（1） ①. ②. 硫元素被氧化成更高价态的或 （2） ①. ②. 酸性增强，氧硫化菌失去活性 （3） ①. 和吸附在活性炭表面形成和，和与作用生成吸附态，和发生氧化还原反应生成和离开活性炭表面 ②. 臭氧能将直接氧化，活性炭吸附催化产生间接氧化 （4）随着投加量的增大，产生的浓度增大；水解产生的胶体具有吸附作用，共同作用使氰去除率上升 【解析】 【小问1详解】 ①H2S为二元无氧弱酸，分2步电离，由图可知，当pH=7时，H2S、HS-的分布分数相同，即浓度相等，则H2S的Ka1== c(H+)=1.0×10-7，当pH=13时，HS-、S2-的分布分数相同，即浓度相等，则H2S的Ka2== c(H+)=1.0×10-13，pH为6时，Ka1===； ②H2O2具有较强氧化性，H2O2溶液加入量大于12mg⋅L-1时，H2O2浓度较高，能氧化生成或，使废水中单质硫回收率下降； 【小问2详解】 ①由装置图可知，碳棒a为原电池的正极，碳棒b为负极，负极上S失电子生成，电极反应式为； ②负极反应之一为，负极附近酸性增强，不利于菌落存活，所以工作一段时间后，电池效率降低； 【小问3详解】 ①由图可知，活性炭-臭氧氧化氨氮的机理可描述为和吸附在活性炭表面形成和，和与作用生成吸附态的，和发生氧化还原反应生成和离开活性炭表面； ②“臭氧-活性炭”体系对CN-的去除率明显优于另外两个体系的原因：臭氧具有氧化性，能将CN-氧化，活性炭吸附催化产生间接氧化，反应速率较快； 【小问4详解】 根据I、Ⅱ知，反应中•OH相当于催化剂，•OH的数目越多，氰的去除率越大，所以随着FeSO4•7H2O投加量的增大，•OH的数目越多，同时反应产生的Fe(OH)3胶体具有吸附性，两个原因的共同作用使氰去除率上升。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $