精品解析：江苏省无锡市四校2023-2024学年高三上学期12月学情调研化学试卷

2023-2024学年度12月学情调研试卷 高三 化学 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 北京冬奥会成功举办、“天宫课堂”授课、神舟十五号载人飞船发射成功、及“C919”飞机等，均展示了国科技发展的巨大成就。下列相关叙述正确的是 A. 冬奥会“飞扬”火炬所用的燃料H2为氧化性气体 B. 乙酸钠过饱和溶液析出结晶水合物属于化学变化 C. 载人飞船采用了太阳能刚性电池阵，将化学能转化为电能供飞船使用 D. “C919”飞机机身使用材料碳纤维属于新型无机非金属材料 2. 交警用经硫酸酸化处理的三氧化铬(CrO3)(与重铬酸钾原理类似)检查司机呼出的气体，2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO4=2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+2K2SO4+11H2O，根据颜色的变化(橙黄变灰绿)，可以判断司机是否酒后驾车，下列有关说法正确的是 A. Cr3+价电子排布式为3d24s1 B. 空间构型为正四面体形 C. CH3COOH中碳原子杂化类型为sp杂化 D. H2O为非极性分子 3. 提升医用同位素相关产业能力水平、保障健康中国战略实施具有重要意义。常见同位素有14C、18F、131I、60Co、18O、15N等，有关说法不正确的是 A. 60Co位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族 B. 18F和131I的最外层电子数相同 C. 14C与12C的化学性质几乎相同 D 第一电离能：I1(18O)>I1(15N)>I1(14C) 4. 下图所示的实验，不能达到实验目的的是 A B 比较Fe3+的催化效果好于Cu2+ 用溴水检验CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液生成的乙烯 C D 验证铁发生吸氧腐蚀 实验室制Cl2时，除去Cl2中的HCl并干燥 A. A B. B C. C D. D 海洋是一个巨大的化学资源宝库，含有80多种元素，其中含有较高的钠和氯元素。化学家常用廉价氯化钠为原料制备纯碱，也可用于电解方法获得金属钠、氯气、氢气等，并进一步将其转化为生产、生活和科学实验中用途更为广泛的新物质，如、、等。阅读材料，回答下列小题。 5. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 溶液显碱性，可用作除油污剂 B. 受热易分解，可用作抗酸药物 C. 具有还原性，可用作供氧剂 D. 具有强氧化性，可用作混凝剂 6. 在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 A. B. C. D. 7. 下列说法正确的是 A. 键角： B. 酸性： C. 侯氏制碱的反应： D. 电解饱和食盐水时，若两极共产生气体(标准状况下)，转移电子数为 8. 氮是生命的基础，氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。工业上用氨的催化氧化生产硝酸，其热化学方程式为4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝－904 kJ·mol－1。生产硝酸的尾气中主要含有NO、NO2等大气污染物，可用石灰浆等碱性溶液吸收处理，并得到Ca(NO3)2、Ca(NO2)2等化工产品。对于反应4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)，下列有关说法不正确的是 A 该反应一定能自发进行 B. 该反应的正反应的活化能小于逆反应的活化能 C. 断裂1mol N—H键的同时断裂1molO—H键，说明该反应达到平衡状态 D. 达到平衡时，增大容器的体积，v(正)增加、v(逆)减小 9. 苯并唑酮类化合物X常用于植物保护剂，结构如图。关于X的说法错误的是 A. 分子中所有原子不可能全部共面 B. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但不能使溴水褪色 C. X与足量加成后所得产物分子中手性碳原子数目为4个 D. 1mol X与足量NaOH溶液充分反应，最多可消耗4molNaOH 10. 太阳能光电催化-化学耦合分解H2S的装置如图所示。下列说法不正确的是 A. 若接铅蓄电池进行电解，b极接Pb电极 B. a极的电极反应为： C. 理论上每生成1mol氢气则消耗2 mol Fe2+ D. 利用太阳能光进行电催化可以节约能源并产生清洁能源 11. 从废定影液(主要含有、、、中回收Ag和的主要步骤为：向废定影液中加入NaOH调节pH在7.5~8.5之间，然后再加入稍过量溶液沉银，过滤、洗涤及干燥，灼烧制Ag；滤液中通入氧化，用苯萃取分液。下列有关说法正确的是 A. 过滤时，为加快滤液流下，可以用玻璃棒搅拌漏斗中的液体 B. 灼烧生成Ag和，该反应每生成1mol Ag转移6mol电子 C. 配制溶液时，向其中加入少量NaOH固体，的比值增大 D. 分液时，先放出水层，再从分液漏斗下口放出含有苯和溴的有机层 12. 常温下，将溶液与溶液混合，可制得，混合过程中有气体产生。已知：，，，。下列说法不正确的是 A. 向100mL pH=10的氨水中通入少量，反应后溶液中存在： B. 0.1 溶液中： C. 生成的离子方程式为： D. 生成沉淀后的上层清液中： 13. 用和可以合成甲醇。其主要反应为 反应I 反应Ⅱ 在恒容密闭容器内，充入1mol 和3mol ，测得平衡时转化率，CO和选择性随温度变化如图所示[选择性]。 下列说法正确的是 A. 270℃时主要发生反应Ⅱ B. 230℃下缩小容器的体积，n(CO)不变 C. 250℃下达平衡时， D. 其他条件不变，210℃比230℃平衡时生成多 二、非选择题，共61分。 14. 将转化为有机物是实现“碳中和”的有效途径和研究热点。 （1）通过电解法可将转化为的装置如图所示。 ①写出阴极的电极反应式___________。 ②已知：Nafion膜为一种阳离子交换膜，只允许阳离子及水分子通过，电池工作时在Pt电极覆盖一层Nafion膜主要目的是___________。 （2）电解催化还原用某复合金属作为电极时，复合金属吸附二氧化碳的位置不同，产物也不一样。复合金属优先与O原子结合，生成的产物主要为HCOOH．复合金属优先与C结合，生成的产物主要为或。该复合金属催化还原可能的机理及各产物的物质的量分数如图所示， ①画出图中中间体B的结构___________。 ②若有完全转化，反应过程中转移的电子数为___________mol。 （3）铁水热法还原转化为的过程如下所示， 制氢： 合成： 加热条件下，将一定量的Fe、和投入容器中进行反应，所得固体中各组分的质量分数及生成的体积随反应时间的变化如下表所示， 反应时间(小时) Fe(%) (%) (%) (mL) 1 47.3 19.1 33.6 260 2 46.9 20.1 33 370 3 45.5 25.5 30 400 4 36.8 37.6 25.6 480 ①书写步骤Ⅱ的化学反应方程式___________。 ②从1小时后，质量分数逐渐下降的主要原因是___________。 15. 康普瑞汀磷酸二钠(H)可减少肿瘤血流量并引起肿瘤坏死，其人工合成路线如下： （1）B分子式C9H11O3Br，其结构简式为_______ 。 （2）设计A→B目的是______ （3）E→F反应类型为_______。 （4）C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：______ ①分子中苯环上只有两个取代基，且分子中含有5种不同化学环境的氢原子。 ②能发生水解反应，水解产物均能发生银镜反应，其中一种产物遇FeCl3溶液显色。 （5）已知:RCHO+CH3CHO；写出以、CH3OCH2Cl和HCHO为原料制备的合成路线流程图______ (无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干) 。 16. 以软锰矿(含MnO2及少量Fe、Al、Si、Zn、Co的氧化物)为主要原料可制备MnO2、KMnO4等。制备MnO2的实验流程如下： （1）“过滤1”所得滤液中的金属阳离子有Mn2+、Fe3+、Al3+、Fe2+、Co2+、Zn2+。生成Mn2+的离子方程式为_______。 （2）已知25℃时，Ksp(ZnS)=1.6×10-24，Ksp(CoS)=4.0×10-21，Ksp(MnS)=2.5×10-10。取一定量“除Fe、Al”后的酸性滤液，分析其中Zn2+、Co2+、Mn2+的含量［n(Zn2+)+n(Co2+)=amol］后，加入一定量Na2S充分反应。测得金属的沉淀率随加入n(Na2S)的变化如图所示。 ①当n(Na2S)=amol时，测得溶液中c(Zn2+)=2.0×10-4mol/L，此时c(Co2+)=_______。 ②当n(Na2S)=amol时，Co2+和Zn2+未完全沉淀的原因是_______。 （3）测定MnO2粗品的纯度。称取0.1450gMnO2粗品置于具塞锥形瓶中，加水润湿后，依次加入足量稀硫酸和过量KI溶液。盖上玻璃塞，充分摇匀后静置30min。用0.1500mol/LNa2S2O3标准溶液滴定生成的I2，消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。滴定反应为2+I2=2I-+，计算粗品中MnO2的质量分数_______(写出计算过程)。 （4）将一定量的KClO3与稍过量KOH混合熔融，再分批加入一定量MnO2。在加热条件下迅速搅拌制得墨绿色K2MnO4。已知向K2MnO4碱性溶液中加酸会生成MnO2和KMnO4，在pH=9.5～10.5时，反应趋于完全。 ①KClO3、KOH混合熔融时不能选用瓷坩埚的原因是_______。 ②请补充完整制取KMnO4晶体的实验方案：将墨绿色固体混合物加水溶解，_______，得KMnO4晶体。(实验中可选用试剂：6mol/LHCl、6mol/LCH3COOH、冰水。实验中须使用的实验仪器有：砂芯漏斗、pH计。部分物质溶解度曲线如图所示) 17. 电镀废水中含有的络合态镍(Ⅱ)和甘氨酸铬(Ⅲ)等重金属污染已成为世界性环境问题，常用的处理方法是臭氧法和纳米零价铁法。 Ⅰ．臭氧法 （1）在废水中通入，在紫外光(UV)照射下产生羟基自由基()，氧化分解络合态Ni(II)使镍离子游离到废水中，部分机理如下： ⅰ) ⅱ) ⅲ) ①写出产生的化学方程式：___________。 ②加入一定量的有利于提高氧化效果，原因是___________。 Ⅱ．纳米零价铁法 （2）制备纳米零价铁 将和溶液在乙醇和水的混合溶液中混合搅拌(氛围)，充分反应得到纳米零价铁、、HCl、NaCl和。写出反应的化学方程式___________。 （3）纳米零价铁处理甘氨酸铬 ①铬原子外围电子排布式为：___________。 ②甘氨酸铬(结构简式如图)分子中与铬配位的原子为___________。 ③研究表明：纳米零价铁对有机物的降解通常是产生液相对有机物官能团进行断键，使有机络合态Cr(Ⅲ)被释放到溶液中，同时氧化成无机Cr(VI)。纳米零价铁对甘氨酸铬的去除机理如下图所示。 对初始铬浓度为的甘氨酸铬去除率进行研究，总铬去除率随时间的变化如下图所示，所得结果可能的原因是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年度12月学情调研试卷 高三 化学 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 北京冬奥会成功举办、“天宫课堂”授课、神舟十五号载人飞船发射成功、及“C919”飞机等，均展示了国科技发展的巨大成就。下列相关叙述正确的是 A. 冬奥会“飞扬”火炬所用的燃料H2为氧化性气体 B. 乙酸钠过饱和溶液析出结晶水合物属于化学变化 C. 载人飞船采用了太阳能刚性电池阵，将化学能转化为电能供飞船使用 D. “C919”飞机机身使用的材料碳纤维属于新型无机非金属材料 【答案】D 【解析】 【详解】A．H2中H原子化合价为0价，是还原性气体，故A错误； B．乙酸钠过饱和溶液析出结晶水合物属于物理变化，故B错误； C．载人飞船采用了太阳能刚性电池阵，该电池是将太阳能转化为电能供飞船使用，故C错误； D．碳纤维属于新型无机非金属材料，故D正确； 故选D。 2. 交警用经硫酸酸化处理的三氧化铬(CrO3)(与重铬酸钾原理类似)检查司机呼出的气体，2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO4=2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+2K2SO4+11H2O，根据颜色的变化(橙黄变灰绿)，可以判断司机是否酒后驾车，下列有关说法正确的是 A. Cr3+价电子排布式为3d24s1 B. 空间构型为正四面体形 C. CH3COOH中碳原子杂化类型为sp杂化 D. H2O为非极性分子 【答案】B 【解析】 【详解】A．Cr价电子排布式为3d54s1，先失去最外层电子，Cr3+价电子排布式为3d3，A错误； B．中心原子的价层电子对数为，无孤电子对，空间结构为正四面体形，B正确； C．CH3COOH中饱和碳原子杂化类型为sp3，羧基中碳原子为sp2杂化，C错误； D．水分子为V形分子，正负电荷中心不重合，为极性分子，D错误； 故答案选B 3. 提升医用同位素相关产业能力水平、保障健康中国战略实施具有重要意义。常见同位素有14C、18F、131I、60Co、18O、15N等，有关说法不正确的是 A. 60Co位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族 B. 18F和131I的最外层电子数相同 C. 14C与12C的化学性质几乎相同 D. 第一电离能：I1(18O)>I1(15N)>I1(14C) 【答案】D 【解析】 【详解】A．Co为27号元素，位于元素周期表的第四周期第VIII族，故A正确； B．F和I 都属于第ⅦA族，最外层电子数相同，故B正确； C． 14C与12C的化学性质几乎完全相同，但物理性质有差异，故C正确； D． 同周期元素，从左到右第一电离能有增大趋势，但因第ⅤA族元素最外层p轨道电子处于半满稳定结构，故第一电离能大于第ⅥA族元素，则第一电离能I1（15N）＞I1（18O）＞I1（14C）；故D错误； 故选D。 4. 下图所示的实验，不能达到实验目的的是 A B 比较Fe3+的催化效果好于Cu2+ 用溴水检验CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液生成的乙烯 C D 验证铁发生吸氧腐蚀 实验室制Cl2时，除去Cl2中的HCl并干燥 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．H2O2的浓度不一样，没有控制变量，无法比较Fe3+的催化效果好于Cu2+，A符合题意； B．CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液生成的乙烯能使溴水褪色，能达到实验目的，B不符合题意； C．铁发生吸氧腐蚀，装置内压强减小，试管中液面会上升，能达到实验目的，C不符合题意； D．实验室制Cl2时，用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，用浓硫酸干燥气体，能达到实验目的，D不符合题意； 故选A。 海洋是一个巨大的化学资源宝库，含有80多种元素，其中含有较高的钠和氯元素。化学家常用廉价氯化钠为原料制备纯碱，也可用于电解方法获得金属钠、氯气、氢气等，并进一步将其转化为生产、生活和科学实验中用途更为广泛的新物质，如、、等。阅读材料，回答下列小题。 5. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 溶液显碱性，可用作除油污剂 B. 受热易分解，可用作抗酸药物 C. 具有还原性，可用作供氧剂 D. 具有强氧化性，可用作混凝剂 6. 在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 A. B. C. D. 7. 下列说法正确的是 A. 键角： B. 酸性： C. 侯氏制碱的反应： D. 电解饱和食盐水时，若两极共产生气体(标准状况下)，转移电子数为 【答案】5. A 6. D 7. B 【解析】 【5题详解】 A．Na2CO3是弱酸强碱盐、溶液水解显碱性、可促进油污水解，所以Na2CO3可用作油污去除剂，故A正确； B．NaHCO3可与胃酸反应，可做抗酸剂，与受热分解无关，故B错误； C．Na2O2具有氧化性和还原性，和二氧化碳反应生成氧气，可用作供氧剂，故C错误； D．NaClO具有强氧化性，可以做漂白剂，可用作混凝剂的是形成胶体，故D错误； 故选：A。 【6题详解】 A．电解氯化钠溶液产生氢氧化钠溶液，氢气和氧气，不能产生钠单质，故不能实现，故A错误； B．次氯酸钠具有强氧化性，会将硫元素从+4价氧化成+6价，最终产物应该是硫酸钠，转化不能实现，故B错误； C．苯酚酸性比碳酸弱，和碳酸钠反应不会产生二氧化碳，故该转化不能实现，故C错误； D．氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液可发生复分解反应，生成氢氧化铜沉淀，转化可以实现，故D正确； 故选：D。 【7题详解】 A．孤电子对数越多，对成键电子对的斥力作用越强，键角越小，离子中价电子对数=3+=4，离子中价电子对=4+=4，离子中孤电子对数多键角越小，键角：<，故A错误； B．Cl的非金属性较强，吸引电子对的能力强，Cl原子为吸电子基，使得羟基O-H键极性增强，易电离出H+，酸性：CCl3COOH＞CHCl2COOH＞CH3COOH，故B正确； C．侯氏制碱是向饱和食盐水中依次通入氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，侯氏制碱的反应：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，故C错误； D．电解饱和食盐水时，阳极电极反应：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极电极反应2H++2e-=H2↑，若两极共产生气体22.4L(标准状况下)，物质的量n==1mol,转移电子数为1mol,故D错误； 故选：B。 8. 氮是生命的基础，氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。工业上用氨的催化氧化生产硝酸，其热化学方程式为4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝－904 kJ·mol－1。生产硝酸的尾气中主要含有NO、NO2等大气污染物，可用石灰浆等碱性溶液吸收处理，并得到Ca(NO3)2、Ca(NO2)2等化工产品。对于反应4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)，下列有关说法不正确的是 A. 该反应一定能自发进行 B. 该反应的正反应的活化能小于逆反应的活化能 C. 断裂1mol N—H键的同时断裂1molO—H键，说明该反应达到平衡状态 D. 达到平衡时，增大容器的体积，v(正)增加、v(逆)减小 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．由热化学方程式可知，该反应是一个熵增的放热反应，反应ΔH＜0、ΔS＞0、ΔH—TΔS恒小于0，该反应一定能自发进行，故A正确； B．由热化学方程式可知，该反应是放热反应，则反应的正反应的活化能小于逆反应的活化能，故B正确； C．断裂1mol N—H键的同时断裂1molO—H键说明正反应速率等于逆反应速率，反应已达到化学平衡状态，故C正确； D．达到平衡时，增大容器的体积，气体压强减小，正反应速率v(正)减小、逆反应速率v(逆)减小，故D错误； 故选D。 9. 苯并唑酮类化合物X常用于植物保护剂，结构如图。关于X的说法错误的是 A. 分子中所有原子不可能全部共面 B. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但不能使溴水褪色 C. X与足量加成后所得产物分子中手性碳原子数目为4个 D. 1mol X与足量NaOH溶液充分反应，最多可消耗4molNaOH 【答案】B 【解析】 【详解】A．由结构式可知，该分子中含有-CH2-、-CHBr-，饱和碳原子具有甲烷结构特点，甲烷分子中最多有3个原子共平面，故所有原子不可能全部共面，故A正确； B．该分子中含有醛基，醛基具有还原性，则能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色，故B错误； C．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，X与足量加成后所得产物分子中手性碳原子位置为  ，共有4个，故C正确； D． X在碱性溶液中，碳溴键、酰胺基、酯基可以水解，同时水解产物中有酚羟基﹐则1 mol X与足量NaOH溶液充分反应﹐最多可消耗4molNaOH，故D正确； 故答案选B。 10. 太阳能光电催化-化学耦合分解H2S的装置如图所示。下列说法不正确的是 A 若接铅蓄电池进行电解，b极接Pb电极 B. a极的电极反应为： C. 理论上每生成1mol氢气则消耗2 mol Fe2+ D. 利用太阳能光进行电催化可以节约能源并产生清洁能源 【答案】B 【解析】 【详解】A．从图中可以看出，b极H+得电子生成H2，则b极为阴极，若接铅蓄电池进行电解，b极接Pb电极(负极)，A正确； B．a极的电极反应为：Fe2+-e-=Fe3+，B不正确； C．理论上每生成1mol氢气，线路中转移2mole-，则消耗2 mol Fe2+，C正确； D．利用太阳能光进行电催化，将光能转化为化学能，不需消耗电能，可以节约能源，并产生清洁能源，D正确； 故选B。 11. 从废定影液(主要含有、、、中回收Ag和的主要步骤为：向废定影液中加入NaOH调节pH在7.5~8.5之间，然后再加入稍过量溶液沉银，过滤、洗涤及干燥，灼烧制Ag；滤液中通入氧化，用苯萃取分液。下列有关说法正确的是 A. 过滤时，为加快滤液流下，可以用玻璃棒搅拌漏斗中的液体 B. 灼烧生成Ag和，该反应每生成1mol Ag转移6mol电子 C. 配制溶液时，向其中加入少量NaOH固体，的比值增大 D. 分液时，先放出水层，再从分液漏斗下口放出含有苯和溴的有机层 【答案】C 【解析】 【分析】向该废定影液[主要含有、、、等微粒]中加入氢氧化钠调节pH在7.5~8.5之间，然后再加入稍过量溶液沉银，过滤、洗涤、干燥并灼烧所得沉淀制Ag；滤液中通入，被氧化为溴单质，用苯萃取分液得到的苯溶液，从中即可提取苯。 【详解】A．过滤时不能用玻璃棒搅拌以免将滤纸弄破，A项错误； B．按电子守恒得到关系式为：。则每生成1molAg转移3mol电子，B项错误； C．Na2S溶液中存在： ，得，加入少量NaOH固体，增大，则增大，C项正确； D．苯密度小在上层，分液时先从下口放出下层，再从上口倒出上层，D项错误； 故选C。 12. 常温下，将溶液与溶液混合，可制得，混合过程中有气体产生。已知：，，，。下列说法不正确的是 A. 向100mL pH=10的氨水中通入少量，反应后溶液中存在： B. 0.1 溶液中： C. 生成的离子方程式为： D. 生成沉淀后的上层清液中： 【答案】A 【解析】 【详解】A．通入少量，，中碳酸根离子会发生水解：， ，相当，故反应后为氨水和碳酸铵的混合溶液，氢氧根浓度变化不大，，则，可知：，故A错误； B．由电荷守恒： ①； 物料守恒： ②； ①-②得：③ 在溶液中：的水解常数 Kh()=； 的水解常数，由于铵根离子水解程度大于碳酸氢根离子水解程度，故溶液呈碱性，结合③式可知：，故B正确； C． 由题意：电离出和，亚铁离子结合生成，并且结合生成二氧化碳和水，反应离子方程式为：，故C正确； D．生成沉淀后的上层清液为碳酸亚铁的饱和溶液，溶液中，故D正确； 故选：A。 13. 用和可以合成甲醇。其主要反应为 反应I 反应Ⅱ 在恒容密闭容器内，充入1mol 和3mol ，测得平衡时转化率，CO和选择性随温度变化如图所示[选择性]。 下列说法正确的是 A. 270℃时主要发生反应Ⅱ B. 230℃下缩小容器的体积，n(CO)不变 C. 250℃下达平衡时， D. 其他条件不变，210℃比230℃平衡时生成的多 【答案】C 【解析】 【分析】随着温度升高，反应I平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，故CO的选择性逐渐增大，CH3OH的选择性逐渐减小，故随着温度而降低曲线代表是CH3OH的选择性，CO的选择性和CH3OH的选择性之和是1，可得最下面这条曲线是代表CO的选择性，中间曲线是代表CO2平衡转化率。 【详解】A．270℃时，CH3OH的选择性更大，故主要发生反应I，A错误； B．缩小容器体积，相当于是增大压强，反应I平衡正向移动，CO2，H2物质的量减小，故反应Ⅱ平衡会逆向移动，n (CO)会减小，B错误； C．该温度下，CH3OH的选择性是75%，CO是25%，CO2平衡转化率是12%，故转化的CO2物质的量是0.12mol，根据反应I，Ⅱ系数可知，生成H2O是0.12mol，C正确； D．210℃和230℃相比CH3OH的选择性相差不大，但是230℃时CO2的平衡转化率要明显大于210℃时，故230℃时转化生成的CH3OH更多，D错误； 故选：C。 二、非选择题，共61分。 14. 将转化为有机物是实现“碳中和”的有效途径和研究热点。 （1）通过电解法可将转化为装置如图所示。 ①写出阴极的电极反应式___________。 ②已知：Nafion膜为一种阳离子交换膜，只允许阳离子及水分子通过，电池工作时在Pt电极覆盖一层Nafion膜的主要目的是___________。 （2）电解催化还原用某复合金属作为电极时，复合金属吸附二氧化碳的位置不同，产物也不一样。复合金属优先与O原子结合，生成的产物主要为HCOOH．复合金属优先与C结合，生成的产物主要为或。该复合金属催化还原可能的机理及各产物的物质的量分数如图所示， ①画出图中中间体B的结构___________。 ②若有完全转化，反应过程中转移的电子数为___________mol。 （3）铁水热法还原转化为的过程如下所示， 制氢： 合成： 加热条件下，将一定量的Fe、和投入容器中进行反应，所得固体中各组分的质量分数及生成的体积随反应时间的变化如下表所示， 反应时间(小时) Fe(%) (%) (%) (mL) 1 47.3 19.1 33.6 260 2 46.9 20.1 33 370 3 45.5 25.5 30 400 4 36.8 37.6 25.6 480 ①书写步骤Ⅱ的化学反应方程式___________。 ②从1小时后，质量分数逐渐下降的主要原因是___________。 【答案】（1） ①. 、、 ②. 防止在阳极上放电被氧化 （2） ①. ②. 6.2 （3） ①. ②. 1小时后，步骤Ⅰ的反应速率大于步骤Ⅱ，生成的质量增加，使得固体总质量增加的速率大于质量增加速率 【解析】 【分析】由图Sn电极从→化合价降低得电子为阴极，则Pt电极为阳极 【小问1详解】 电解质溶液为KHCO3溶液，则阴极反应为：、、；电池工作时在Pt电极覆盖一层Nafion膜的主要目的是防止在阳极上放电被氧化； 【小问2详解】 由图B的结构；若有完全转化，由图生成0.1mol 转移0.2mol电子，生成哦，6molCH3OH转移0.6×6mol=3.6mol电子，生成0.3molCH4转移0.3×8mol=2.4mol电子，反应过程中转移的电子为数为（0.2+3.6+2.4）mol=6.2mol电子 【小问3详解】 步骤Ⅱ的化学反应方程式：；从1小时后，质量分数逐渐下降的主要原因是1小时后，步骤Ⅰ的反应速率大于步骤Ⅱ，生成的质量增加，使得固体总质量增加的速率大于质量增加速率 15. 康普瑞汀磷酸二钠(H)可减少肿瘤血流量并引起肿瘤坏死，其人工合成路线如下： （1）B分子式C9H11O3Br，其结构简式为_______ 。 （2）设计A→B目的是______ （3）E→F反应类型为_______。 （4）C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：______ ①分子中苯环上只有两个取代基，且分子中含有5种不同化学环境的氢原子。 ②能发生水解反应，水解产物均能发生银镜反应，其中一种产物遇FeCl3溶液显色。 （5）已知:RCHO+CH3CHO；写出以、CH3OCH2Cl和HCHO为原料制备的合成路线流程图______ (无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干) 。 【答案】（1） （2）保护酚羟基 （3）取代反应 （4） （5） 【解析】 【分析】根据图示结合B分子式C9H11O3Br ，可知AB发生的取代反应，B结构简式为，BC发生取代反应，DE三键发生加成反应，EF过程中 -CH2OCH3被氢原子取代，故该反应类型取代反应，据此分析。 【小问1详解】 根据上述分析可知，B结构简式为；答案为： ； 【小问2详解】 防止酚羟基发生反应，转变为其它官能团，故答案为：保护酚羟基； 【小问3详解】 根据上述分析可知，EF发生取代反应，答案为：取代反应； 【小问4详解】 C的一种同分异构体能发生水解反应，水解产物均能发生银镜反应，其中一种产物遇FeCl3溶液显色，说明该有机物中有酯基，且是甲酸和苯酚形成的酯基，又分子中苯环上只有两个取代基，且分子中含有5种不同化学环境的氢原子，可以推知C的同分异构体的结构简式为：；答案为：； 【小问5详解】 ；答案为：。 16. 以软锰矿(含MnO2及少量Fe、Al、Si、Zn、Co氧化物)为主要原料可制备MnO2、KMnO4等。制备MnO2的实验流程如下： （1）“过滤1”所得滤液中的金属阳离子有Mn2+、Fe3+、Al3+、Fe2+、Co2+、Zn2+。生成Mn2+的离子方程式为_______。 （2）已知25℃时，Ksp(ZnS)=1.6×10-24，Ksp(CoS)=4.0×10-21，Ksp(MnS)=2.5×10-10。取一定量“除Fe、Al”后的酸性滤液，分析其中Zn2+、Co2+、Mn2+的含量［n(Zn2+)+n(Co2+)=amol］后，加入一定量Na2S充分反应。测得金属的沉淀率随加入n(Na2S)的变化如图所示。 ①当n(Na2S)=amol时，测得溶液中c(Zn2+)=2.0×10-4mol/L，此时c(Co2+)=_______。 ②当n(Na2S)=amol时，Co2+和Zn2+未完全沉淀的原因是_______。 （3）测定MnO2粗品的纯度。称取0.1450gMnO2粗品置于具塞锥形瓶中，加水润湿后，依次加入足量稀硫酸和过量KI溶液。盖上玻璃塞，充分摇匀后静置30min。用0.1500mol/LNa2S2O3标准溶液滴定生成的I2，消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。滴定反应为2+I2=2I-+，计算粗品中MnO2的质量分数_______(写出计算过程)。 （4）将一定量的KClO3与稍过量KOH混合熔融，再分批加入一定量MnO2。在加热条件下迅速搅拌制得墨绿色K2MnO4。已知向K2MnO4碱性溶液中加酸会生成MnO2和KMnO4，在pH=9.5～10.5时，反应趋于完全。 ①KClO3、KOH混合熔融时不能选用瓷坩埚的原因是_______。 ②请补充完整制取KMnO4晶体的实验方案：将墨绿色固体混合物加水溶解，_______，得KMnO4晶体。(实验中可选用试剂：6mol/LHCl、6mol/LCH3COOH、冰水。实验中须使用的实验仪器有：砂芯漏斗、pH计。部分物质溶解度曲线如图所示) 【答案】（1） （2） ①. 0.5mol/L ②. 部分S2-与溶液中H+结合生成HS-或H2S，未能全部参与反应 （3） （4） ①. 熔融时KOH能与坩埚中的二氧化硅反应 ②. 边搅拌边滴加6mol/LCH3COOH，并同时用pH计测定溶液的pH，当pH在pH=9.5～10.5时停止滴加，用砂芯漏斗过滤，将滤液蒸发浓缩至表面出现晶膜，停止加热，冷却至0℃结晶、过滤、用冰水洗涤晶体，低温干燥 【解析】 【分析】软锰矿中加入硫酸亚铁和硫酸进行溶解，二氧化锰和亚铁离子反应生成锰离子和铁离子，其他金属的氧化物溶于硫酸生成对应的盐，二氧化硅不溶解，过滤除去，调节溶液的pH除去铁离子和铝离子，在加入硫化物，除去锌离子和钴离子，最后电解得到二氧化锰。 【小问1详解】 软锰矿中加入硫酸亚铁和硫酸，二氧化锰氧化亚铁离子，本身被还原为锰离子，反应的离子方程式为：； 【小问2详解】 Ksp(ZnS)=1.6×10-24，Ksp(CoS)=4.0×10-21，①当n(Na2S)=amol时，测得溶液中c(Zn2+)=2.0×10-4mol/L，由硫化锌的溶度积常数计算硫离子浓度为 ，此时c(Co2+)= ； ②由题意，溶液呈酸性，H+浓度较大，部分S2-与溶液中H+结合生成HS-或H2S，未能全部参与反应； 【小问3详解】 根据氧化还原反应分析，MnO2 ~2I-~2，反应消耗硫代硫酸钠的物质的量为0.1500mol/L 0.020.00L=0.003mol，根据关系式分析二氧化锰的物质的量为0.0015mol，则其质量为0.0015mol =0.1275g，则其质量分数为 ； 【小问4详解】 ①混合熔融时KOH能与坩埚中的二氧化硅反应，故不能选用瓷坩埚； ②从图分析，醋酸钾和高锰酸钾的溶解度差距较大，故选择用6 mol/LCH3COOH调节溶液的pH，并用pH计进行测量，注意高锰酸钾受热能分解，故加热温度不能太高。具体操作：将墨绿色固体混合物加水溶解，边搅拌边滴加6mol/LCH3COOH，并同时用pH计测定溶液的pH，当pH在pH=9.5～10.5时停止滴加，用砂芯漏斗过滤，将滤液蒸发浓缩至表面出现晶膜，停止加热，冷却至0℃结晶、过滤、用冰水洗涤晶体，低温干燥。 17. 电镀废水中含有的络合态镍(Ⅱ)和甘氨酸铬(Ⅲ)等重金属污染已成为世界性环境问题，常用的处理方法是臭氧法和纳米零价铁法。 Ⅰ．臭氧法 （1）在废水中通入，在紫外光(UV)照射下产生羟基自由基()，氧化分解络合态Ni(II)使镍离子游离到废水中，部分机理如下： ⅰ) ⅱ) ⅲ) ①写出产生的化学方程式：___________。 ②加入一定量的有利于提高氧化效果，原因是___________。 Ⅱ．纳米零价铁法 （2）制备纳米零价铁 将和溶液在乙醇和水的混合溶液中混合搅拌(氛围)，充分反应得到纳米零价铁、、HCl、NaCl和。写出反应的化学方程式___________。 （3）纳米零价铁处理甘氨酸铬 ①铬原子外围电子排布式为：___________。 ②甘氨酸铬(结构简式如图)分子中与铬配位的原子为___________。 ③研究表明：纳米零价铁对有机物的降解通常是产生液相对有机物官能团进行断键，使有机络合态Cr(Ⅲ)被释放到溶液中，同时氧化成无机Cr(VI)。纳米零价铁对甘氨酸铬的去除机理如下图所示。 对初始铬浓度为的甘氨酸铬去除率进行研究，总铬去除率随时间的变化如下图所示，所得结果可能的原因是___________。 【答案】（1） ①. ②. 除去溶液中和，使·OH更多地氧化分解络合物，提高氧化效果 （2） （3） ①. 3d54s1 ②. N、O ③. 纳米零价铁吸附甘氨酸铬导致溶液中的铬浓度降低，随后Cr(Ⅲ)被·OH氧化为Cr(VI)并从纳米零价铁表面脱附，导致溶液中的铬浓度升高，Cr(VI)在纳米零价铁表面吸附还原为Cr(Ⅲ)，并和纳米零价铁的氧化产物形成Fe-O-Cr，溶液中的铬浓度下降 【解析】 【小问1详解】 ①在废水中通入O3，在紫外光(UV)照射下产生羟基自由基(·OH)，同时生成氧气，方程式为：； ②氢氧化钙能与碳酸根离子或碳酸氢根离子反应，除去溶液中和，使·OH更多地氧化分解络合物，提高氧化效果。 【小问2详解】 将FeCl3和NaBH4溶液在乙醇和水的混合溶液中混合搅拌(氛围)，充分反应得到纳米零价铁、H3BO3、HCl、NaCl和H2，根据氧化还原反应配平该反应，该反应的方程式为：。 【小问3详解】 ①Cr的原子序数为24，基态Cr原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1，铬原子外围电子排布式为：3d54s1； ②由甘氨酸的结构可知，氮原子和氧原子提供孤对电子，形成配位键，则配合物中配位原子是N和O； ③结合去除机理分析，纳米零价铁吸附甘氨酸铬导致溶液中的铬浓度降低，随后Cr(Ⅲ)被·OH氧化为Cr(Ⅵ)并从纳米零价铁表面脱附，导致溶液中的铬浓度升高，Cr(Ⅵ)在纳米零价铁表面吸附还原为Cr(Ⅲ)，并和纳米零价铁的氧化产物形成Fe-O-Cr，溶液中的铬浓度下降。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$