精品解析：陕西省汉中市普通高中联盟2023-2024学年高三上学期期中联考化学试题

汉中市2023年普通高中联盟学校高三联考 化学试题 注意事项： 1．试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间90分钟，共8页。 2．答第Ⅰ卷前考生务必在每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。 3、第Ⅱ卷答在答卷纸的相应位置上，否则视为无效。答题前考生务必将自己的班级、姓名、学号、考号座位号填写清楚。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Si-28 Na-23 Al-27 S-32 Fe-56 Cu-64 Sr-88 第Ⅰ卷（选择题，共42分） 一、选择题：本大题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的，把答案填在答题卡上。 1. 化学与生活、生产、科技等密切相关。下列说法不正确的是 A. 人摄入蔬菜、粗粮等主要是利用纤维素水解为葡萄糖来提供能量 B. “酒中之水，皆可蒸烧”，是因为酒精的沸点比水的沸点低 C. 维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂，是因为其有较强的还原性 D. 豆浆能产生丁达尔效应，是由于胶体粒子对光线的散射作用 2. “宏、微、符”三重表征是重要的化学学科素养。工业合成尿素的反应为 中，下列相关微粒的化学用语表述正确的是 A. 的比例模型： B. 的结构简式： C. 的电子式： D. 氧原子的结构示意图： 3. 铁及其化合物在生产生活中应用广泛。工业上可利用硫酸亚铁制备铁盐、亚铁盐、纳米Fe3O4等。下列说法正确的是 A. 制备纳米的反应中，每消耗，转移电子 B. 制备碳酸亚铁反应为 C. 检验硫酸铵中的方法：将硫酸铵溶于适量水中，加入浓溶液并加热，再用湿润的蓝色石蕊试纸检验产生的气体 D. 具有强氧化性，能使蛋白质变性，可用于水体的消毒 4. 氮化硅常用作飞船返回舱耐高温结构材料，可由石英和焦炭在高温的氮气中通过以下反应制备：。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 是制太阳能电池的主要材料 B. 中共价键的数目为 C. 由和组成的混合气体含有的电子数为 D. 上述反应中，每消耗，最多生成分子数为 5. 蕉香蓟具有清热解毒功效，其有效成分结构如下。其中，有机物分子中与四个各不相同的原子或基团相连的碳原子，称为手性碳原子。下列有关该物质的说法错误的是 A. 可以发生水解反应、加成反应 B. 所有碳原子不可能处于同一平面 C. 含有2种含氧官能团 D. 分子中含有1个手性碳原子 6. 下列实验装置能达到实验目的的是 A．检验草木灰中钾元素，肉眼直接观察焰色 B．制备Fe(OH)3胶体 C．用排水法收集NO D．加热FeCl3•6H2O制取无水FeCl3 A. A B. B C. C D. D 7. 化石燃料燃烧会产生大气污染物等，科学家实验探究用硫酸钠循环法吸收，其转化原理如图所示。下列说法正确的是 A. 检验可以选用盐酸酸化的溶液 B. 反应①的离子方程式为 C. 反应②中氧化剂与氧化产物的物质的量之比为 D. 理论上每吸收标准状况下，一定消耗 8. 研究表明，火星夏普山矿脉中含有原子序数依次增大的短周期主族元素、、、。已知、同主族，且的原子序数是的2倍，的氢化物可用于蚀刻玻璃，与最外层电子数之和等于8.下列说法正确的是 A. 的单质着火可用泡沫灭火器扑灭 B. 简单离子半径： C. 简单氢化物的沸点： D. 、两元素易形成共价化合物 9. 计算机模拟单个处理废气在催化剂表面发生反应的反应历程如下。下列说法错误的是 A. 该反应是放热反应 B. 反应Ⅰ为反应决速步骤 C. 反应Ⅰ的离子方程式为 D. 优良的催化剂，可以降低反应的活化能，并减小反应的焓变 10. 下列组内离子能大量共存且加入(或通入)少量试剂发生反应的离子方程式正确的是 选项 离子组 试剂 离子方程式 A Mg2+、K+、Cl－、 氨水 B K+、、 少量CO2 C 、 Fe2+、 少量Ba(OH)2溶液 D K+、Na+、ClO－、 少量SO2 A. A B. B C. C D. D 11. 由下列实验操作及现象所得结论正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 将铜粉加入稀硫酸中，加热时无明显现象；再加入少量硝酸钾固体，溶液变蓝 硝酸钾起催化作用 B 在一块已除锈的铁片上滴2滴含有酚酞的食盐水，静置，溶液边缘出现红色 铁片上发生吸氧腐蚀 C 将盐酸与碳酸钙反应产生的气体直接通入硅酸钠溶液中，产生白色沉淀 非金属性比较： D 向蔗糖溶液中加入少量稀硫酸，加热，再加入银氨溶液，水浴加热，未出现银镜 蔗糖未发生水解 A. A B. B C. C D. D 12. 某研究所为硫酸工厂的尾气处理专门设计了SO2一空气质子交换膜燃料电池，以实现制硫酸、发电、环保的结合，电池示意图如下。下列说法正确的是 A. 该电池放电时，H+从电极B移向电极 B. 负极的电极反应为 C. a端的电势高于b端 D. 相同条件下，放电过程中转移1mol电子，消耗O2的体积为5.6L(标准状况) 13. 以黄铜矿()为主要原料的炼铜方法之一是生物浸出法：在反应釜中加入黄铜矿、硫酸铁、硫酸和微生物，并鼓入空气，黄铜矿逐渐溶解，反应釜中各物质的转化关系如图所示。 下列说法不正确的是 A. 反应Ⅰ、Ⅱ中的离子方程式均为 B. 此浸出过程，温度越高，浸出率越高 C. 在微生物的作用下，可以循环使用的物质有和 D. 假如黄铜矿中的铁元素最终全部转化为，当有生成时，理论上消耗的物质的量为 14. 一种捕集烟气中的过程如图所示。室温下以溶液吸收，若通入所引起的溶液体积变化和挥发可忽略，溶液中含碳物种的浓度。电离常数分别为。下列说法正确的是 A. 吸收所得到的溶液中： B. 完全转化为时，溶液中： C. 溶液吸收，溶液中： D. 若“吸收”过程中生成等物质的量的和，溶液中： 第Ⅱ卷（非选择题，共58分） 二、非选择题：共58分。第15-17题为必考题，每个试题考生都必须作答，18-19题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题：共43分。 15. 氮化锶是工业上生产荧光粉的原材料。已知：锶与氮气在加热条件下可生成氮化锶，氮化锶遇水剧烈反应产生氨气。 Ⅰ．利用装置和制备。 （1）在元素周期表中的位置是_____________。 （2）装置中仪器的名称为_____________，a导管的作用是_____________；装置B中广口瓶盛放的试剂是_____________（填名称）。 （3）实验时先点燃装置_____________处酒精灯（填“A”或“B”），一段时间后，点燃另一只酒精灯；由装置制备的化学方程式为_____________。 Ⅱ．测定产品的纯度 称取产品，放入干燥的三颈瓶中，然后加入蒸馏水，通入水蒸气，将产生的氨全部蒸出，用的盐酸标准溶液完全吸收（吸收液体体积变化忽略不计）。从烧杯中量取的吸收液放入锥形瓶中，用标准溶液滴定过剩的，到终点时消耗溶液（图中夹持装置略）。 （4）三颈烧瓶中发生反应产生氨气的化学方程式为_____________。 （5）产品纯度为_____________（精确到）。 （6）下列实验操作可能使氮化锶测定结果偏低的是__________（填标号）。 A. 锥形瓶洗涤干净后未干燥，直接装入待测液 B. 滴定时未用标准溶液润洗滴定管 C 读数时，滴定前平视，滴定后俯视 D. 滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定结束后气泡消失 16. 工业废料的回收是重要的研究课题，铁钴渣其主要成分为Co、Fe、Zn，含少量Pb和，图是一种分类回收的工艺流程。 已知：相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下。 沉淀物 开始沉淀pH 8.3 2.7 76 7.6 完全沉淀pH 9.8 3.2 9.7 9.2 回答下列问题： （1）提高酸浸出速率的措施有______(任写两条），铅渣的成分为______(填化学式）。 （2）“除铁”时，加入试剂A的目的是______，生成铁渣需要控制的pH范围为______。 （3）“氧化沉钴”时将转化为CoOOH，则该反应离子方程式为____________。由流程可知，和的氧化性强弱关系为______(填“>”或“<”）。 （4）已知常温下，溶度积常数：，，且常温下“沉锌”后滤液中，则滤液中的______。 （5）已知： 温度/℃ 20 30 40 50 60 70 80 溶解度/g 78 82 90 83 72 60 40 则“系列操作”得到晶体的步骤为______、洗涤、低温干燥。 17. 为应对全球气候问题，中国政府承诺“2030年碳达峰，2060年碳中和”。研究如何实现的有效转化，是“碳中和”的重要研究方向。 Ⅰ．和的催化重整，对减少温室气体的排放，改善大气环境具有重要的意义。催化重整反应为：。 已知： （1）该催化重整反应的_____________，该反应在_____________（填“低温”“高温”或“任何温度”）下能自发进行。有利于提高平衡转化率的条件是_____________（填标号）。 A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压 Ⅱ．在催化剂条件下，二氧化碳可以生成重要的化工原料乙烯，反应为。 （2）在恒压密闭容器中，起始充入和发生反应，该反应在不同的温度下达到平衡时，各组分的体积分数随温度的变化如图所示。 ①图中表示的体积分数随温度变化的曲线是_____________（填字母）。点时，该反应达到平衡的标志为_____________（填字母）。 a． b．容器中气体的平均摩尔质量不再变化 c．混合气体的密度不再变化 d．不再变化 ②三点对应的化学平衡常数为，则从大到小的排列顺序为_____________。 ③点反应达到平衡后，的平衡转化率为_____________（计算结果保留一位小数），若平衡时总压为，则平衡常数_____________（列出计算式，以分压表示，气体分压=总压×气体的物质的量分数）。 Ⅲ．电解法转化二氧化碳，可实现二氧化碳的资源化利用。 （3）电化法制甲酸的工艺原理如图所示。装置中石墨电极中应与电源的_____________极相连，反应时阴极的电极反应式为_____________。 （二）选考题：共15分。从2道题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题记分。 【选修3：物质结构与性质】 18. 硒（）是一种重要的非金属元素，可以形成多种化合物．锗（）、砷（）元素在高科技尖端科学特别是信息领域有着广泛的用途。回答下列问题： （1）基态硒原子的价层电子排布式为_____________。 （2）锗、砷、硒的第一电离能由大到小的排序为_____________（用元素符号表示）。 （3）沸点：_____________（填“>”、“<”或“=”），原因是_____________。 （4）属于_____________（填“极性”或“非极性”）分子。的中心原子杂化类型是_____________，的立体构型是_____________，请写出一种与互为等电子体的分子的化学式_____________。 （5）硒化锌是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如下图所示。 该晶胞中硒原子的配位数为_____________；若该晶胞密度为，硒化锌的摩尔质量为，代表阿伏加德罗常数，则晶胞参数a为_____________。 【选修5：有机化学基础】 19. 苯巴比妥是一种巴比妥类的镇静剂及安眠药。其一种合成路线设计如下： 已知：。 回答下列问题： （1）A属于芳香烃，其名称为___________。 （2）A→B的反应条件是___________。B→C的反应类型是___________。 （3）E中含有的官能团名称为___________。 （4）G→H的化学方程式是___________。 （5）I的结构简式___________。 （6）化合物G有多种同分异构体，其中与G具有相同官能团且含有苯环的同分异构体共有___________种。 （7）以丁二醛()、乙醇和尿素( )为原料合成，请写出流程：___________(所需无机试剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 汉中市2023年普通高中联盟学校高三联考 化学试题 注意事项： 1．试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间90分钟，共8页。 2．答第Ⅰ卷前考生务必在每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。 3、第Ⅱ卷答在答卷纸的相应位置上，否则视为无效。答题前考生务必将自己的班级、姓名、学号、考号座位号填写清楚。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Si-28 Na-23 Al-27 S-32 Fe-56 Cu-64 Sr-88 第Ⅰ卷（选择题，共42分） 一、选择题：本大题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的，把答案填在答题卡上。 1. 化学与生活、生产、科技等密切相关。下列说法不正确的是 A. 人摄入蔬菜、粗粮等主要是利用纤维素水解为葡萄糖来提供能量 B. “酒中之水，皆可蒸烧”，是因为酒精的沸点比水的沸点低 C. 维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂，是因为其有较强的还原性 D. 豆浆能产生丁达尔效应，是由于胶体粒子对光线的散射作用 【答案】A 【解析】 【详解】A．人体内没有水解纤维素的酶，人体不能消化水解纤维素来提供能量，人摄入蔬菜等粗纤维可以促进肠胃蠕动，A错误； B．“酒中之水，皆可蒸烧”是因为酒精的沸点比水的沸点低，可以用蒸馏的方法分离，B正确； C．维生素C具有还原性，可用作水果罐头的抗氧化剂，C正确； D．胶体粒子的直径在1～100nm，对光具有散射效果，胶体产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射形成的，豆浆是胶体，能产生丁达尔效应，D正确； 故答案为：A。 2. “宏、微、符”三重表征是重要的化学学科素养。工业合成尿素的反应为 中，下列相关微粒的化学用语表述正确的是 A. 的比例模型： B. 的结构简式： C. 的电子式： D. 氧原子的结构示意图： 【答案】B 【解析】 【详解】A．CO2的空间构型为直线形，碳原子比氧原子大，故A错误； B．CO(NH2)2是由两个氨基和一个碳氧双键组成，结构简式为，故B正确； C．N原子的最外层电子数为5，氨气中N还有一个孤电子对，故C错误； D．氧原子的核内质子数和核外电子数都是8，并且分层排布，其结构示意图为，故D错误； 答案选B。 3. 铁及其化合物在生产生活中应用广泛。工业上可利用硫酸亚铁制备铁盐、亚铁盐、纳米Fe3O4等。下列说法正确的是 A. 制备纳米的反应中，每消耗，转移电子 B. 制备碳酸亚铁的反应为 C. 检验硫酸铵中的方法：将硫酸铵溶于适量水中，加入浓溶液并加热，再用湿润的蓝色石蕊试纸检验产生的气体 D. 具有强氧化性，能使蛋白质变性，可用于水体的消毒 【答案】D 【解析】 【详解】A．一个纳米Fe3O4中，有2个Fe3+，1个Fe2+，因此每消耗3 mol FeSO4，转移2mol电子，A错误； B．制备碳酸亚铁的反应为Fe2++2=FeCO3↓+H2O+CO2↑，B错误； C．检验硫酸铵中的方法：将硫酸铵溶于适量水中，加入浓NaOH溶液并加热，再用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，若试纸变蓝，则证明有，C错误； D．中Fe的化合价为+6价，具有强氧化性，能使蛋白质变性，可用于水体的消毒，D正确； 故答案为：D。 4. 氮化硅常用作飞船返回舱耐高温结构材料，可由石英和焦炭在高温的氮气中通过以下反应制备：。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 是制太阳能电池的主要材料 B. 中共价键的数目为 C. 由和组成的混合气体含有的电子数为 D. 上述反应中，每消耗，最多生成分子数为 【答案】C 【解析】 【详解】A．Si是太阳能电池的主要材料，SiO2是制光导纤维的主要材料，A错误； B．60gSiO2中Si-O共价键的数目为×4×NA/mol=4NA，B错误； C．14g由N2和CO组成的混合气体含有的电子数为×14×NA/mol=7NA，C正确； D．题目未给标准状况，无法使用22.4L/mol计算气体的物质的量，D错误； 故答案为：C。 5. 蕉香蓟具有清热解毒功效，其有效成分结构如下。其中，有机物分子中与四个各不相同的原子或基团相连的碳原子，称为手性碳原子。下列有关该物质的说法错误的是 A. 可以发生水解反应、加成反应 B. 所有碳原子不可能处于同一平面 C. 含有2种含氧官能团 D. 分子中含有1个手性碳原子 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题干有机物结构简式可知，分子中含有酯基和碳碳双键、苯环，故可以发生水解反应、加成反应，A正确； B．藿香蓟中含有一个碳原子连接三个碳原子和一个氧原子，所有碳原子不可能处于同一平面，B正确； C．由题干有机物结构简式可知，含有酯基和醚键2种含氧官能团，C正确； D．有机物分子中与四个各不相同的原子或基团相连的碳原子，称为手性碳原子，故分子中不含手性碳原子，D错误； 故答案为：D。 6. 下列实验装置能达到实验目的的是 A．检验草木灰中钾元素，肉眼直接观察焰色 B．制备Fe(OH)3胶体 C．用排水法收集NO D．加热FeCl3•6H2O制取无水FeCl3 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．检验草木灰中钾元素的存在应透过蓝色钴玻璃片观察，A不合题意； B．制备Fe(OH)3胶体应将氯化铁饱和溶液滴入沸水中，加热至液体呈红褐色，氯化铁溶液滴入氢氧化钠溶液中会生成沉淀，B不合题意； C．NO难溶于水，能够用排水法收集，C符合题意； D．加热促进铁离子水解，且生成盐酸易挥发，应在HCl气流中加热制备无水氯化铁，D不合题意； 故答案为：C。 7. 化石燃料燃烧会产生大气污染物等，科学家实验探究用硫酸钠循环法吸收，其转化原理如图所示。下列说法正确的是 A. 检验可以选用盐酸酸化的溶液 B. 反应①的离子方程式为 C. 反应②中氧化剂与氧化产物的物质的量之比为 D. 理论上每吸收标准状况下，一定消耗 【答案】B 【解析】 【详解】A．的检验需要先加入盐酸排除银离子的干扰，再加氯化钡产生白色沉淀证明有硫酸根，A错误； B．从图中看，反应①中氧化剂是，还原剂是，两者发生氧化还原反应生成、，离子方程式为， B正确； C．反应②中氧气中氧元素化合价由0变为-2，为氧化剂，化合价升高发生氧化反应得到氧化产物，根据电子守恒可知，故氧化剂与氧化产物的物质的量之比为1：4，C错误； D．根据电子守恒可知，理论上每吸收标准状况下(为0.1mol)，消耗0.05mol氧气，质量为1.6g，D错误； 故选B。 8. 研究表明，火星夏普山矿脉中含有原子序数依次增大的短周期主族元素、、、。已知、同主族，且的原子序数是的2倍，的氢化物可用于蚀刻玻璃，与最外层电子数之和等于8.下列说法正确的是 A. 的单质着火可用泡沫灭火器扑灭 B. 简单离子半径： C. 简单氢化物的沸点： D. 、两元素易形成共价化合物 【答案】C 【解析】 【分析】由题干信息可知，原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W，已知X、W同主族，且W的原子序数是X的2倍，则推X为O，W为S，Y的氢化物可用于蚀刻玻璃，故Y为F，已知W的最外层电子数为6，Z与W最外层电子数之和等于8，则Z的最外层上的电子数为2，故Z为Mg，综上所述，X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、Mg、S，据此分析解题。 【详解】A．金属镁能与二氧化碳反应，镁燃烧应该选用干粉灭火剂，A错误； B．电子层数越多，粒子半径越大，当电子层数相同，核电荷数越多，半径越小，故离子半径大小W＞X＞Y＞Z，B错误； C．由分析可知，X为O，W为S，Y为F，由于H与O、F间存在分子间氢键，沸点异常高，一个水分子中有两个氢键，而一个HF中有一个氢键，故沸点：X＞Y＞W，C正确； D．Y和Z两元素易形成MgF2为离子化合物，D错误； 故答案为：C。 9. 计算机模拟单个处理废气在催化剂表面发生反应的反应历程如下。下列说法错误的是 A. 该反应是放热反应 B. 反应Ⅰ为反应决速步骤 C. 反应Ⅰ的离子方程式为 D. 优良的催化剂，可以降低反应的活化能，并减小反应的焓变 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，该反应的反应物总能量高于生成物总能量，所以该反应是放热反应，故A正确； B．反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的活化能，活化能越大反应速率越慢，所以反应Ⅰ为反应决速步骤，故B正确； C．由图中信息可知，反应Ⅰ是和反应生成HNO2、，反应Ⅰ的离子方程式为，故C正确； D．优良的催化剂，可以降低反应的活化能，但并不能减小反应的焓变，故D错误； 故答案为：D。 10. 下列组内离子能大量共存且加入(或通入)少量试剂发生反应的离子方程式正确的是 选项 离子组 试剂 离子方程式 A Mg2+、K+、Cl－、 氨水 B K+、、 少量CO2 C 、 Fe2+、 少量Ba(OH)2溶液 D K+、Na+、ClO－、 少量SO2 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．向溶液中加入氨水，一水合氨与Mg2+反应产生Mg(OH)2，反应的离子方程式为：，A错误； B．AlO2－和HCO3－会发生质子交换反应，不能大量共存，B错误； C．加入少量Ba(OH)2溶液，OH－先与Fe2+反应，NH4+不参加反应，正确的离子方程式为，C正确； D．通入少量SO2，与ClO－反应生成SO42－、Cl－和HClO，正确的离子方程式为，D错误； 故选C。 11. 由下列实验操作及现象所得结论正确是 选项 实验操作及现象 结论 A 将铜粉加入稀硫酸中，加热时无明显现象；再加入少量硝酸钾固体，溶液变蓝 硝酸钾起催化作用 B 在一块已除锈的铁片上滴2滴含有酚酞的食盐水，静置，溶液边缘出现红色 铁片上发生吸氧腐蚀 C 将盐酸与碳酸钙反应产生的气体直接通入硅酸钠溶液中，产生白色沉淀 非金属性比较： D 向蔗糖溶液中加入少量稀硫酸，加热，再加入银氨溶液，水浴加热，未出现银镜 蔗糖未发生水解 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．加入硝酸钾固体后，氢离子与硝酸根结合为硝酸，铜与稀硝酸发生反应，A错误； B．溶液边缘出现红色说明产生OH-，发生了电极反应：O2+4e-+2H2O=4OH-，即发生了吸氧腐蚀，B正确； C．HCl不是最高价含氧酸，且盐酸易挥发，故不能进行比较，C错误； D．加入银氨溶液前需要将溶液调至碱性，D错误； 答案选B。 12. 某研究所为硫酸工厂的尾气处理专门设计了SO2一空气质子交换膜燃料电池，以实现制硫酸、发电、环保的结合，电池示意图如下。下列说法正确的是 A. 该电池放电时，H+从电极B移向电极 B. 负极的电极反应为 C. a端的电势高于b端 D. 相同条件下，放电过程中转移1mol电子，消耗O2的体积为5.6L(标准状况) 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，惰性多孔电极A上SO2发生失电子发生氧化反应生成H2SO4，为燃料电池的负极，负极反应式为SO2+2H2O-2e-=+4H+，惰性多孔电极B为燃料电池的正极，O2在正极上发生得电子的还原反应生成水，正极反应式为O2+4H++4e-═2H2O，总反应为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，放电时阳离子移向正极、阴离子移向负极，据此分析解答。 【详解】A．由分析可知，A为负极，B为正极，故该电池放电时，H+从电极A移向电极B，A错误； B．由分析可知，负极的电极反应为，B错误； C．由分析可知，A为负极，B为正极，b端的电势高于a端，C错误； D．由分析可知，相同条件下，放电过程中正极反应式为O2+4H++4e-═2H2O，故转移1mol电子，消耗O2的体积为=5.6L(标准状况)，D正确； 故答案为：D。 13. 以黄铜矿()为主要原料的炼铜方法之一是生物浸出法：在反应釜中加入黄铜矿、硫酸铁、硫酸和微生物，并鼓入空气，黄铜矿逐渐溶解，反应釜中各物质的转化关系如图所示。 下列说法不正确的是 A. 反应Ⅰ、Ⅱ中的离子方程式均为 B. 此浸出过程，温度越高，浸出率越高 C. 在微生物的作用下，可以循环使用的物质有和 D. 假如黄铜矿中的铁元素最终全部转化为，当有生成时，理论上消耗的物质的量为 【答案】B 【解析】 【分析】由题给流程可知，黄铜矿用硫酸酸浸生成铜离子、亚铁离子和H2Sn，微生物作用下亚铁离子转化为铁离子，铁离子与H2Sn反应生成氢离子、亚铁离子和S8，微生物作用下亚铁离子转化为铁离子，S8在微生物作用下与氧气和水反应生成硫酸根离子和氢离子。 【详解】A．由分析可知，反应Ⅰ、Ⅱ发生的反应均为微生物作用下亚铁离子转化为铁离子，反应的离子方程式为，故A正确； B．浸出过程中若温度过高，微生物的活性降低或失去活性会导致浸出率降低，故B错误； C．由分析可知，浸出过程中氢离子和铁离子即是反应物，也是生成物，所以硫酸铁和硫酸可循环利用，故C正确； D．由分析可知，浸出过程中，黄铜矿中铁元素最终转化为铁离子、硫元素转化为硫酸根离子，由得失电子数目守恒可知，反应生成2mol硫酸根离子时，消耗氧气的物质的量=4.25mol，故D正确； 故选B。 14. 一种捕集烟气中的过程如图所示。室温下以溶液吸收，若通入所引起的溶液体积变化和挥发可忽略，溶液中含碳物种的浓度。电离常数分别为。下列说法正确的是 A. 吸收所得到的溶液中： B. 完全转化为时，溶液中： C. 溶液吸收，的溶液中： D. 若“吸收”过程中生成等物质的量的和，溶液中： 【答案】C 【解析】 【分析】吸收步骤中二氧化碳转化为碳酸钾或碳酸氢钾，转化步骤中与氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钾，碳酸钙煅烧后生成二氧化碳。 【详解】A．KOH吸收CO2所得到的溶液，若为K2CO3溶液，则主要发生第一步水解，则溶液中：c(H2CO3)<c()，若为KHCO3溶液，由于水解的程度较小，则溶液中：c(H2CO3)<c()，若为K2CO3和KHCO3的混合溶液，同样满足：：c(H2CO3)<c()，选项A错误； B．KOH完全转化为K2CO3时，依据电荷守恒，溶液中：c(K+)+ c(H+)=c(OH-)+ c()+2c()，依据物料守恒，溶液中：c(K+)=2[c()+c()+c(H2CO3)]，联立两式消除钾元素可得c(OH-)= c(H+)+c()+2c(H2CO3)，选项B错误； C．KOH溶液吸收CO2，c(KOH)=0.1mol∙L-1，c总=0.1mol∙L-1，则溶液为KHCO3溶液， Kh2==≈2.3×10-8>Ka2=4.4×10-11，表明以水解为主，所以溶液中：c(H2CO3)>c()，选项C正确； D．若“吸收”过程中生成等物质的量的和，有n(Na)=n(C)，溶液中：，选项D错误； 答案选C。 第Ⅱ卷（非选择题，共58分） 二、非选择题：共58分。第15-17题为必考题，每个试题考生都必须作答，18-19题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题：共43分。 15. 氮化锶是工业上生产荧光粉的原材料。已知：锶与氮气在加热条件下可生成氮化锶，氮化锶遇水剧烈反应产生氨气。 Ⅰ．利用装置和制备。 （1）在元素周期表中的位置是_____________。 （2）装置中仪器名称为_____________，a导管的作用是_____________；装置B中广口瓶盛放的试剂是_____________（填名称）。 （3）实验时先点燃装置_____________处酒精灯（填“A”或“B”），一段时间后，点燃另一只酒精灯；由装置制备的化学方程式为_____________。 Ⅱ．测定产品的纯度 称取产品，放入干燥的三颈瓶中，然后加入蒸馏水，通入水蒸气，将产生的氨全部蒸出，用的盐酸标准溶液完全吸收（吸收液体体积变化忽略不计）。从烧杯中量取的吸收液放入锥形瓶中，用标准溶液滴定过剩的，到终点时消耗溶液（图中夹持装置略）。 （4）三颈烧瓶中发生反应产生氨气的化学方程式为_____________。 （5）产品纯度为_____________（精确到）。 （6）下列实验操作可能使氮化锶测定结果偏低的是__________（填标号）。 A. 锥形瓶洗涤干净后未干燥，直接装入待测液 B. 滴定时未用标准溶液润洗滴定管 C. 读数时，滴定前平视，滴定后俯视 D. 滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定结束后气泡消失 【答案】（1）第5周期ⅡA族 （2） ①. 蒸馏烧瓶 ②. 平衡气压，使液体顺利流下 ③. 浓硫酸 （3） ①. A ②. （4） （5）97.3% （6）BD 【解析】 【分析】本实验利用氮气与锶反应制备氮化锶，装置A为制备氮气的装置，反应原理是：；因氮化锶遇水剧烈反应故制备氮化锶装置前后需要连接干燥装置，制备的氮气需要经过干燥后才能进入装置B，故广口瓶中盛放液体为浓硫酸，作用是干燥氮气；碱石灰的作用是防止空气中的水分进入制备装置。 【小问1详解】 锶(Sr)是38号元素，位于元素周期表的第5周期ⅡA族； 【小问2详解】 装置A中仪器b的名称为蒸馏烧瓶，导管a的作用是平衡气压，使液体顺利流下；根据分析，广口瓶中盛放的试剂为浓硫酸； 【小问3详解】 实验时需要先点燃A处的酒精灯，利用产生的氮气将装置中的空气排干净，再点燃B处的酒精灯进行制备氮化锶；根据分析，制备氮气的化学方程式为； 【小问4详解】 根据题中信息，氮化锶遇水剧烈反应产生氨气，化学方程式为 【小问5详解】 滴定过程中的盐酸被氢氧化钠和氨气消耗，20ml盐酸溶液中与氢氧化钠反应的盐酸的物质的量为：1.0000mol/L×0.016L×10=0.016mol，与氨气反应的盐酸的物质的量为：1.0000 mol/L×0.02L-0.016mol=0.004mol，即氨气的物质的量为0.004mol，则氨气总的物质的量为0.004mol10=0.04mol，根据化学方程式，氮化锶的物质的量为0.02mol，样品纯度为：； 【小问6详解】 A. 锥形瓶洗涤干净后未干燥，直接装入待测液，不影响滴定结果，A不符合题意； B. 滴定时未用标准溶液润洗滴定管，则利用的氢氧化钠溶液体积偏大，即与氢氧化钠溶液反应的盐酸的物质的量偏多，与氨气反应的盐酸的物质的量偏少，计算结果偏低，B符合题意； C. 读数时，滴定前平视，滴定后俯视，消耗的氢氧化钠溶液体积偏小，即与氢氧化钠溶液反应的盐酸的物质的量偏少，与氨气反应的盐酸的物质的量偏多，计算结果偏高，C不符合题意； D. 滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定结束后气泡消失，读取的氢氧化钠溶液的体积偏大，即与氢氧化钠溶液反应的盐酸的物质的量偏多，与氨气反应的盐酸的物质的量偏少，计算结果偏低，D符合题意； 故选BD。 16. 工业废料的回收是重要的研究课题，铁钴渣其主要成分为Co、Fe、Zn，含少量Pb和，图是一种分类回收的工艺流程。 已知：相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下。 沉淀物 开始沉淀pH 8.3 2.7 7.6 7.6 完全沉淀pH 9.8 3.2 9.7 9.2 回答下列问题： （1）提高酸浸出速率的措施有______(任写两条），铅渣的成分为______(填化学式）。 （2）“除铁”时，加入试剂A的目的是______，生成铁渣需要控制的pH范围为______。 （3）“氧化沉钴”时将转化为CoOOH，则该反应的离子方程式为____________。由流程可知，和的氧化性强弱关系为______(填“>”或“<”）。 （4）已知常温下，溶度积常数：，，且常温下“沉锌”后滤液中，则滤液中的______。 （5）已知： 温度/℃ 20 30 40 50 60 70 80 溶解度/g 78 82 90 83 72 60 40 则“系列操作”得到晶体的步骤为______、洗涤、低温干燥。 【答案】（1） ①. 提高温度，固体粉碎、搅拌，适当提高稀硫酸的浓度（任选两个） ②. PbSO4和 （2） ①. 氧化Fe2+转化为Fe3+ ②. 3.2≤pH＜7.6 （3） ①. MnO+5+6H2O=5CoOOH+Mn2++7H+ ②. ＜ （4）2.4×10-8 （5）蒸发浓缩，趁热过滤（保留滤渣） 【解析】 【分析】铁钴渣其主要成分为Co、Fe、Zn，含少量Pb和，“酸浸”过程加入稀硫酸，Co、Fe、Zn应转化为Co2+、Fe2+、Zn2+，少量Pb与稀硫酸反应得到沉淀物PbSO4，故过滤后铅渣成分是PbSO4和，滤液中含Co2+、Fe2+、Zn2+的硫酸盐；“除铁”过程，加入氧化剂A使Fe2+转化为Fe3+，加入ZnO调节溶液pH，使其形成更易除去；“氧化沉钴”过程，根据题中问题可知，加入硫酸酸化的KMnO4用于氧化Co2+得到难溶物CoOOH；“沉锌”过程中加入MnS使Zn2+转化为ZnS沉淀，过滤后的滤液中含MnSO4、K2SO4等溶液，经一系列物质分离提纯后得到MnSO4·H2O。 【小问1详解】 提高酸浸出速率的措施有提高温度，固体粉碎、搅拌，适当提高稀硫酸的浓度等；“酸浸”过程中，Pb属于氢前金属，少量Pb和能与稀硫酸反应得到沉淀物PbSO4，所以铅渣成分是PbSO4和； 【小问2详解】 根据题中沉淀物的pH范围，使Fe2+转化为Fe3+更易形成除去，所以试剂A是常见的氧化剂，目的是氧化Fe2+转化为Fe3+，防止Co2+沉淀，生成铁渣需要控制的pH范围为3.2≤pH＜7.6； 【小问3详解】 “氧化沉钴”时将转化为CoOOH，则该反应的离子方程式为MnO+5+6H2O=5CoOOH+Mn2++7H+；“除铁”中试剂A是氧化Fe2+转化为Fe3+，不能氧化转化为Co3+，说明氧化性大小是A＞Fe3+，A小于Co3+，则Fe3+＜Co3+； 【小问4详解】 “沉锌”后滤液中各离子形成平衡状态，硫离子浓度一致，故，代入计算得，则滤液中的2.4×10-8； 【小问5详解】 根据题目信息，“系列操作”中需控制好温度，温度较高，MnSO4·H2O溶解度越小，越容易生成MnSO4·H2O。则“系列操作”得到晶体的步骤为蒸发浓缩，趁热过滤（保留滤渣）、洗涤、低温干燥。 17. 为应对全球气候问题，中国政府承诺“2030年碳达峰，2060年碳中和”。研究如何实现的有效转化，是“碳中和”的重要研究方向。 Ⅰ．和的催化重整，对减少温室气体的排放，改善大气环境具有重要的意义。催化重整反应为：。 已知： （1）该催化重整反应的_____________，该反应在_____________（填“低温”“高温”或“任何温度”）下能自发进行。有利于提高平衡转化率的条件是_____________（填标号）。 A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压 Ⅱ．在催化剂条件下，二氧化碳可以生成重要的化工原料乙烯，反应为。 （2）在恒压密闭容器中，起始充入和发生反应，该反应在不同的温度下达到平衡时，各组分的体积分数随温度的变化如图所示。 ①图中表示的体积分数随温度变化的曲线是_____________（填字母）。点时，该反应达到平衡的标志为_____________（填字母）。 a． b．容器中气体的平均摩尔质量不再变化 c．混合气体的密度不再变化 d．不再变化 ②三点对应化学平衡常数为，则从大到小的排列顺序为_____________。 ③点反应达到平衡后，的平衡转化率为_____________（计算结果保留一位小数），若平衡时总压为，则平衡常数_____________（列出计算式，以分压表示，气体分压=总压×气体的物质的量分数）。 Ⅲ．电解法转化二氧化碳，可实现二氧化碳的资源化利用。 （3）电化法制甲酸的工艺原理如图所示。装置中石墨电极中应与电源的_____________极相连，反应时阴极的电极反应式为_____________。 【答案】（1） ①. +247 ②. 高温 ③. A （2） ①. n ②. bc ③. KB>KA >KC ④. 66.7% ⑤. （3） ①. 正 ②. 【解析】 【小问1详解】 已知： ① ② ③ 根据盖斯定律可得，③×2-①-②可得目标方程式，则ΔH=2ΔH3-ΔH1-ΔH2=(-111×2+75+394)kJ/mol=+247 kJ/mol；该反应为熵增的吸热反应，则该反应需要在高温下能够自发进行；该反应的正反应为气体总物质的量增大的反应，减小压强，平衡正向移动，CH4平衡转化率增大；正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CH4平衡转化率增大，则有利于提高CH平衡转化率的条件是高温低压，故选A； 【小问2详解】 ①该反应正反应是放热反应，故升高温度，平衡逆向移动，则H2的体积分数随温度升高而增大，C2H4的体积分数随温度的升高而减小，且起始充入2 mol CO2(g)和6 mol H2(g)，反应中CO2和H2的转化量之比为1：3，故过程中CO2和H2的体积分数之比也为1：3，C2H4和H2O的体积分数之比为1：4，结合图示可知表示 C2H4的体积分数随温度变化的曲线分别为n； C点时，反应达到平衡的标志： a．当 2v正(H2)=3v逆(H2O)反应达到平衡，a错误； b．混合气体总质量不变，混合气体总物质的量在变化，则混合气体的平均摩尔质量是个变量，当不再变化时，反应达到平衡，b正确； c．同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，混合气体总质量不变，混合气体的体积在变化，则混合气体的密度是个变量，当混合气体的密度不变时，反应达到平衡，c正确； d．c(C2H4)：(H2O)=1：4一直不变，不能作为反应达平衡的标志，d错误; 综上所述，正确选项bc； ②升高温度平衡逆向移动，则化学平衡常数减小，A、B、C三点对应的化学平衡常数KA、KB、KC从大到小的顺序为KB>KA >KC； ③B点达到平衡后，可列三段式： 由图可知，205 ℃时反应达到平衡后，C2H4和CO2的体积分数相等，则2-2x=x，解得x=，故总物质的量为，CO2的平衡转化率为；若平衡时，总压为P，则、、、，则平衡常数； 【小问3详解】 分析价态知，C元素由CO2中的+4价降低到HCOOH中的+2价，得到电子，发生还原反应，m电极是阴极，n电极是阳极，则n电极与电源的正极相连，反应时阴极电极反应式为。 （二）选考题：共15分。从2道题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题记分。 【选修3：物质结构与性质】 18. 硒（）是一种重要的非金属元素，可以形成多种化合物．锗（）、砷（）元素在高科技尖端科学特别是信息领域有着广泛的用途。回答下列问题： （1）基态硒原子的价层电子排布式为_____________。 （2）锗、砷、硒的第一电离能由大到小的排序为_____________（用元素符号表示）。 （3）沸点：_____________（填“>”、“<”或“=”），原因是_____________。 （4）属于_____________（填“极性”或“非极性”）分子。的中心原子杂化类型是_____________，的立体构型是_____________，请写出一种与互为等电子体的分子的化学式_____________。 （5）硒化锌是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如下图所示。 该晶胞中硒原子的配位数为_____________；若该晶胞密度为，硒化锌的摩尔质量为，代表阿伏加德罗常数，则晶胞参数a为_____________。 【答案】（1）4s24p4 （2）As＞Se＞Ge （3） ①. ＞ ②. NH3分子间存在氢键 （4） ①. 极性 ②. sp3 ③. 三角锥形 ④. CCl4或SiF4 （5） ①. 4 ②. 【解析】 【小问1详解】 硒为34号元素，有6个价电子，所以硒的价层电子排布式为4s24p4； 【小问2详解】 Ge、As、Se同周期，同一周期主族元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅤA族元素第一电离能大于同周期相邻的两种元素，所以Ge、As、Se三种元素的第一电离能的大小顺序是：As＞Se＞Ge； 【小问3详解】 NH3和AsH3均为分子晶体，组成和结构相似，N元素的非金属性较强，NH3分子间能形成氢键、分子间作用力更大，所以沸点NH3＞AsH3； 【小问4详解】 H2Se分子中心原子Se的价层电子对数为2+，有2对孤电子对，为V形，分子正、负电荷中心不重合，所以H2Se属于极性分子；的中心原子Se的价层电子对数为3+，有1对孤电子对，立体构型是三角锥形；性质和H2SO3相似，为二元弱酸，分子中有两个羟基，的中心原子Se的价层电子对数为4，则分子的中心原子Se价层电子对数也为4，所以Se杂化方式为sp3；等电子体是指价电子和原子数都相等的微粒，与互为等电子体的分子的化学式CCl4或SiF4； 【小问5详解】 根据硒化锌晶胞结构图可知，位于顶点和面心的原子个数为8×+6×=4，位于体内的原子个数为4个，位于体内原子的配位数为4，则位于顶点和面心的原子的配位数也为4，所以硒原子的配位数为4；该晶胞中含有硒原子数为4，含有锌原子数为4，该晶胞密度为，则晶胞参数a为。 【选修5：有机化学基础】 19. 苯巴比妥是一种巴比妥类的镇静剂及安眠药。其一种合成路线设计如下： 已知：。 回答下列问题： （1）A属于芳香烃，其名称为___________。 （2）A→B的反应条件是___________。B→C的反应类型是___________。 （3）E中含有的官能团名称为___________。 （4）G→H的化学方程式是___________。 （5）I的结构简式___________。 （6）化合物G有多种同分异构体，其中与G具有相同官能团且含有苯环的同分异构体共有___________种。 （7）以丁二醛()、乙醇和尿素( )为原料合成，请写出流程：___________(所需无机试剂任选)。 【答案】（1）甲苯 （2） ①. Cl2，光照 ②. 取代反应 （3）氯原子、羧基 （4）+2C2H5OH+2H2O （5） （6）9 （7） 【解析】 【分析】对比A、B的分子式、已知信息及C的结构简式可知：A为，B为，根据F的结构简式可知D发生取代反应生成E为；E和碳酸氢钠反应生成F，F发生已知信息反应并酸化生成G为，G发生酯化反应生成H，根据I的分子式以及苯巴比妥的结构简式可知H和溴乙烷发生取代反应生成I为，I和尿素反应生成苯巴比妥，据此解答。 【小问1详解】 A属于芳香烃，结构简式为，其名称为甲苯。 【小问2详解】 A→B是甲基上的氢原子被取代，其反应条件是Cl2，光照。根据已知信息可判断B→C的反应类型是取代反应。 【小问3详解】 E为，E中含有的官能团名称为氯原子、羧基。 【小问4详解】 G→H属于酯化反应，反应的化学方程式是+2C2H5OH+2H2O。 【小问5详解】 根据以上分析可知I的结构简式为。 【小问6详解】 化合物G有多种同分异构体，其中与G具有相同官能团，即含有羧基，且含有苯环的同分异构体，如果含有2个取代基，即－COOH和－CH2COOH，有邻间对三种，如果含有3个取代基，即2个羧基和1个甲基，有6种，共有9种。 【小问7详解】 丁二醛()首先氧化将醛基转化为羧基，然后和乙醇发生酯化反应，最后和尿素()合成，其流程为 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$