精品解析：甘肃省武威市2023-2024学年高三上学期1月期末化学试题

高三阶段调考 化学 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。 5.可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 S32 Ga70 As75 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学材料的发展为我们的生活和科技带来了很大的影响。下列说法正确的是 A. “被动房”能充分利用地热能、太阳能，地热能、太阳能均属于新能源 B. “鲲龙”水陆两栖飞机的燃料是航空煤油，航空煤油是一种纯净物 C. 利用CO2合成葡萄糖，实现了无机小分子到有机高分子的转变 D. 应用于卫星的红外相机系统中的轻质金属表面玻璃化反射镜中不含金属元素 2. 下列化学用语表达正确的是 A. 的VSEPR模型：正四面体形 B. 的水解方程式： C. 基态C原子的价层电子的轨道表示式： D. 聚丙烯的结构简式： 3. 古文化富载化学知识。下列对古文化的解读正确的是 A. “以灰淋汁，取碱浣衣”中的“碱”为NaOH B. “曾青涂铁，铁赤色如铜”中“铜”为能导电的电解质 C. “丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”涉及的反应为可逆反应 D. 《本草纲目》中“用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承取滴露”，该过程涉及的实验操作是蒸馏 4. 有机物G的部分合成路线如下，下列推断错误的是 A. X、Y中碳原子杂化方式完全相同 B. 化合物G具有手性 C. Z与G互为同系物 D. 亲水性：X>Z 5. 下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是 A．测定中和反应的反应热 B．制取无水FeCl3 C．验证乙烯的还原性 D．制取乙酸乙酯 A. A B. B C. C D. D 6. 我国科学家在寻找新的点击反应砌块的过程中，发现一种安全、高效的合成化合物M(结构如图)。已知：X、Y、Z、W均为短周期主族元素，其中X、W、Z的价层电子数目依次增大，Y与W是同一主族元素，X与Z的原子序数之和为Y的原子序数的两倍。下列说法正确的是 A. 仅由氢元素与X元素形成的化合物中不含配位键 B. 第一电离能：Z>X>Y C. M中Y原子最外层未达到8e- D. 简单离子半径：W<Z 7. 某有机化合物G可由化合物M和N反应制取(如图所示)。下列有关说法错误的是 A. 1molG最多消耗2 mol NaOH B. 用FeCl3溶液可以鉴别化合物M和G C. 化合物N中所有原子一定不在同一平面 D. HOCH2CHO与化合物R互为同分异构体 8. 一定条件下，以FeOOH为催化剂，CO(g)与H2S(g)发生反应：，反应分两步进行，其反应过程的能量变化如图所示。已知：a、b、c均大于零。下列说法正确的是 A. B. 降低温度，△H的数值增大 C. 决定COS生成速率的主要步骤是第一步 D. FeOOH降低了该反应的焓变，加快了化学反应速率 9. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 标准状况下，22.4LCCl4含有的分子数大于NA B. 46g中含有的σ键的个数为2NA C. 足量的铜丝在32g硫蒸气中充分燃烧会失去2NA个电子 D. 100mL0.1mol·L-1Na2SO4溶液中，含有的氧原子的个数为0.04NA 10. 为了减少污染和合理使用资源，某钛厂计划与氯碱厂、甲醇厂进行联合生产。设计的联合生产的工艺流程如图所示(FeTiO3中Ti为+4价)。下列叙述正确的是 A. 由TiCl4制备Ti的过程中，不可用N2作为保护气 B. 在联合生产过程中，理论上生成甲醇与Ti的物质的量之比为1：2 C. H2与CO合成甲醇的方法不符合绿色化学的原子经济性 D. 在电解槽中，Cl-在正极发生氧化反应转化为Cl2 11. 由下列实验操作和现象得出的实验结论正确的是 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 将炭粉与混合加热，再将加热后的固体溶于足量的溶液中 有气泡生成 非金属性： B 向盛有溶液试管中滴加过量氨水 溶液澄清透明 与能大量共存 C 向溶液中滴入少量氯水和苯，振荡，静置 溶液上层呈橙红色 氧化性： D 向盛有某溶液的试管中滴加少量酸性溶液 溶液紫红色褪去 原溶液中含有 A. A B. B C. C D. D 12. 砷化镓的晶胞结构(如图所示)与金刚石类似。已知：晶胞参数为acm，A原子的坐标参数为(0，0，0)，阿伏加德罗常数的值为NA．下列说法错误的是 A. 晶胞中与As距离最近的As的数目为12 B. 晶胞中Ga配位数为4 C. 该晶体的密度为 D. B原子的坐标参数为(，0，) 13. 电化学原理可应用于处理环境污染问题。一种能有效消除氮氧化物(NOx)污染物又能充分利用化学能的装置如图。 下列说法正确的是 A. 电极M为正极，电极N上发生氧化反应 B. 电子从电极N经导线流向电极M C. 电极N上的电极反应式为 D. 当生成15.68L(标准状况)N2时，反应中转移电子的物质的量为2.4mol 14. 氯化银(AgCl，白色)、铬酸银(，砖红色)都是难溶电解质。T℃下，将溶液分别逐滴滴入体积均为10mL、浓度均为的NaCl溶液和溶液中，所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(X为或)。下列叙述正确的是 A. T℃下， B. 曲线Ⅱ表示与V(溶液)的变化关系 C. 向a点对应的体系中加入少量NaCl固体，白色固体逐渐变为砖红色 D. 浓度均为的和，不可通过分步沉淀进行分离 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 亚硝酰硫酸(NOSO4H)主要用于染料、医疗领域。实验室用如图装置(略去部分夹持装置)制备少量亚硝酰硫酸，并测定产品的纯度。 已知：i．NOSO4H是白色固体，遇水易分解为H2SO4、HNO3和NO，溶于浓硫酸不发生分解； ⅱ．实验室用浓硫酸、浓硝酸的混合液与SO2反应制备亚硝酰硫酸，原理为。 （1）仪器M的名称为_______。 （2）用Na2SO3和70%H2SO4在装置A中制取SO2气体时，发生反应的化学方程式为_______。 （3）按气流从左到右的顺序，上述仪器的连接顺序为：_______。 a→_______→_______→_______→_______→_______→_______→f．(填仪器接口字母，部分仪器可以重复使用) （4）为了控制通入B中的SO2的速率，可以采取的措施是_______；若去掉装置C会导致制得的NOSO4H的量_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 （5）反应过程中，NOSO4H的物质的量和HNO3的物质的量随时间的变化关系如图所示： 试分析n(HNO3消耗)：n(NOSO4H生成)>1的原因：_______。 （6）测定NOSO4H产品的纯度。 准确称取2.5g产品放入锥形瓶中，加入50mL0.20mol·L-1KMnO4标准溶液和足量稀硫酸，摇匀，待充分反应后将反应后的溶液加热，使生成的硝酸全部挥发逸出(不考虑硝酸的分解)，冷却至室温，用0.5mol·L-1Na2C2O4标准溶液滴定至终点，消耗Na2C2O4标准溶液的体积为18.00mL。 已知：高锰酸钾可将亚硝酰硫酸氧化为HNO3，自身被还原为Mn2+。 ①滴定终点的现象为_______。 ②亚硝酰硫酸的纯度为_______%。 16. 对废旧电池的回收处理可以充分利用资源，防止污染。某课题小组采用酸溶-沉淀法处理废弃的锂离子电池正极材料钴酸锂(LiCoO2，难溶于水)，设计回收金属钴的流程如图。 已知：锂离子电池的正极材料钴酸锂的表面常包覆一层氧化铝以延长使用寿命。 请回答以下问题： （1）基态Co原子的价电子排布式为_______。 （2）“滤液”中可回收到的金属主要为_______(填名称)。 （3）若“酸溶”时用Na2S2O4代替双氧水，则酸性条件下LiCoO2与Na2S2O3发生反应的离子方程式为_______。 （4）常温下，“酸溶”后的溶液pH=6.9，“沉钴”时调节溶液pH=9.1，此时Co2+完全沉淀(当溶液中金属离子的浓度小于或等于1×10-6mol·L-1时，视为完全沉淀)，则“酸溶”后的溶液中c(Co2+)=_______mol·L-1，检验Co(OH)2沉淀已洗净的操作为_______。 （5）某二价钴的氧化物M在纳米储能领域被广泛研究，其晶胞结构如图所示(白球为Co，黑球为O)： ①已知：晶胞参数为apm，则最邻近的两个Co之间的距离为_______pm。 ②查阅资料：Mg2+，Co2+半径相近，在物质M的晶胞中，Co2+的位置可以任意地被Mg2+替代。若上述晶胞中1、2、3、4号位的Co2+被Mg2+替代，则形成的新物质中N(Co2+)：N(Mg2+)：N(O2-)=_______。 17. 乙酸是基本的有机化工原料，乙酸制氢具有重要意义，制氢过程发生如下反应： 热裂解反应Ⅰ： 脱羧基反应Ⅱ： （1）由图可知，_____'(用有关E的代数式表示)；反应Ⅰ的活化能_____(填“>”或“<”)反应Ⅱ的活化能。 （2）在恒容密闭容器中，加入一定量乙酸蒸气制氢，在相同时间测得温度与气体产率的关系如图： ①约650℃之前，氢气产率低于甲烷的原因是_____。 ②分析图像知该容器中还发生了其他副反应，理由是_____。 ③若保持其他条件不变，在乙酸蒸气中掺杂一定量水，氢气的产率显著提高，而CO的产率下降，请用化学方程式表示可能发生的反应：_____。 （3）若利用合适的催化剂发生热裂解反应Ⅰ和脱羧基反应Ⅱ，温度为TK时达到平衡，总压强为，乙酸体积分数为20%，其中热裂解反应Ⅰ消耗的乙酸占投入量的20%，脱羧基反应Ⅱ的平衡常数为_____(为以分压表示的平衡常数)。 （4）工业上通常用甲醇与CO反应来制备乙酸，反应如下：，在恒压密闭容器中通入气体和CO气体，时测得甲醇的转化率随温度的变化如图： ①温度为时，_____(填“>”“=”或“<”)。 ②温度为时，上述反应已达平衡后，保持压强不变，再通入和的混合气体，再次达到平衡时，CO的转化率_____(填“>”“=”或“<”)60%。 18. 菲诺洛芬(H)的钙盐是一种有效治疗关节炎、脊椎炎等疾病的常用药物，化合物H的一种合成路线如图(具体反应条件和部分试剂略)： 已知：①SOCl2可与醇发生反应，醇的羟基被氯原子取代而生成氯代烃； ② +HX(X表示卤素原子)： ③(X表示卤素原子)。 回答下列问题： （1）A的名称为_______。 （2）B+C→D的反应类型是_______；F中所含的官能团名称是_______。 （3）写出H和E在浓硫酸条件下反应的化学方程式：_______。 （4）B同分异构体中，不含其他环且红外光谱显示有酚羟基的共有_______种。 （5）已知-CH3、-X为邻位、对位定位基，-COOH、-NO2为间位定位基，由苯合成的路线如图所示： 在苯环上引入相应基团，所需试剂和条件如表所示： 序号 所需试剂 条件 引人的基团 ① CH3Cl AlCl3、加热 -CH3 ② Br2 FeCl3 -Br ③ 浓HNO3 浓H2SO4、加热 -NO2 则上述路线的四步反应中，第一步、第二步、第四步所选的试剂和条件合理的顺序为_______(填标号)，Q的结构简式为_______。 A．①②③ B．③②① C．③①② D．①③② 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三阶段调考 化学 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。 5.可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 S32 Ga70 As75 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学材料的发展为我们的生活和科技带来了很大的影响。下列说法正确的是 A. “被动房”能充分利用地热能、太阳能，地热能、太阳能均属于新能源 B. “鲲龙”水陆两栖飞机的燃料是航空煤油，航空煤油是一种纯净物 C. 利用CO2合成葡萄糖，实现了无机小分子到有机高分子的转变 D. 应用于卫星的红外相机系统中的轻质金属表面玻璃化反射镜中不含金属元素 【答案】A 【解析】 【详解】A．地热能和太阳能属于新能源，A正确； B．燃料航空煤油是混合物，B错误； C．葡萄糖是单糖，相对分子质量没有上万，不属于有机高分子，C错误； D．应用于卫星的红外相机系统中的轻质金属表面玻璃化反射镜中含金属元素，如钠、钙等，D错误； 答案选A。 2. 下列化学用语表达正确的是 A. 的VSEPR模型：正四面体形 B. 的水解方程式： C. 基态C原子的价层电子的轨道表示式： D. 聚丙烯的结构简式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．中N原子价电子对数为：，孤电子对数为0，VSEPR模型为平面三角形，故A项错误； B．为弱酸酸根离子，水解方程式为：，故B项正确； C．基态C原子的价层电子的轨道表示式：，故C项错误； D．聚丙烯的结构简式：，故D项错误； 故本题选B。 3. 古文化富载化学知识。下列对古文化的解读正确的是 A. “以灰淋汁，取碱浣衣”中的“碱”为NaOH B. “曾青涂铁，铁赤色如铜”中“铜”为能导电的电解质 C. “丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”涉及的反应为可逆反应 D. 《本草纲目》中“用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承取滴露”，该过程涉及的实验操作是蒸馏 【答案】D 【解析】 【详解】A．“以灰淋汁，取碱浣衣”中的“碱”为碳酸钾，A错误； B．电解质为水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物，铜为单质，不属于电解质，B错误； C．“丹砂(HgS)烧之成水银”的反应为HgSHg+S，“积变又还成丹砂”的反应为Hg+S=HgS，两个反应的条件不同，不属于可逆反应，C错误； D．白酒的烧制是利用沸点不同将白酒中的水和酒精分离，为蒸馏操作，D正确； 答案选D。 4. 有机物G的部分合成路线如下，下列推断错误的是 A. X、Y中碳原子杂化方式完全相同 B. 化合物G具有手性 C. Z与G互为同系物 D. 亲水性：X>Z 【答案】C 【解析】 【详解】A．X与Y中碳原子杂化方式均有sp2、sp3两种，双键为sp2，单键为sp3，故A项正确； B．化合物G中含有手性碳原子，如图*所示：，具有手性，故B项正确； C．Z与G结构不相似，不互为同系物，故C项错误； D．X分子中的羧基可以与水分子形成氢键，可增大其在水中的溶解度，故X的亲水性比Z更好，故D项正确； 答案选C。 5. 下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是 A．测定中和反应的反应热 B．制取无水FeCl3 C．验证乙烯还原性 D．制取乙酸乙酯 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．缺少隔热层和杯盖，防止热量散出，故A项错误； B．蒸发氯化铁溶液，促进Fe3+水解，生成氢氧化铁和HCl，HCl易挥发，得到氢氧化铁，氢氧化铁加热分解生成氧化铁，故B项错误； C．验证乙烯的还原性，应将乙烯从长导管进入，故C项错误； D．乙醇、乙酸在浓硫酸、加热条件下反应生成乙酸乙酯，乙酸、乙醇具有挥发性，可用饱和碳酸钠除去，故D项正确； 故答案为：D。 6. 我国科学家在寻找新的点击反应砌块的过程中，发现一种安全、高效的合成化合物M(结构如图)。已知：X、Y、Z、W均为短周期主族元素，其中X、W、Z的价层电子数目依次增大，Y与W是同一主族元素，X与Z的原子序数之和为Y的原子序数的两倍。下列说法正确的是 A. 仅由氢元素与X元素形成的化合物中不含配位键 B. 第一电离能：Z>X>Y C. M中Y原子最外层未达到8e- D. 简单离子半径：W<Z 【答案】B 【解析】 【分析】X、Y、Z、W均为短周期主族元素，其中X、W、Z的最外层电子数目依次增大，Y与W是同一主族元素，X与Z的原子序数之和为Y的原子序数的两倍，W能形成6个化合键，则Y为O、W为S；Z形成1个共价键为F；X形成3个共价键，为N。 【详解】A．仅由H元素与N元素形成的中含有配位键，A错误； B．同周期，从左至右，第一电离能有增大的趋势，第ⅤA族大于第ⅥA族，故第一电离能F>N>O，B正确； C．M中O原子形成2个共价键，最外层达到8e-，C错误； D．S2-含有3个电子层，F-含有2个电子层，则简单离子半径：S2-> F-，D错误； 答案选B。 7. 某有机化合物G可由化合物M和N反应制取(如图所示)。下列有关说法错误的是 A. 1molG最多消耗2 mol NaOH B. 用FeCl3溶液可以鉴别化合物M和G C. 化合物N中所有原子一定不在同一平面 D. HOCH2CHO与化合物R互为同分异构体 【答案】A 【解析】 【详解】A．G中羧基、酯基和氢氧化钠反应，生成的酚羟基也会和氢氧化钠反应，故1molG最多消耗3mol NaOH，A错误； B．M含有酚羟基、G不含酚羟基，则用FeCl3溶液可以鉴别化合物M和G，B正确； C．N中存在饱和碳原子，为四面体结构，故N中所有原子一定不在同一平面，C正确； D．HOCH2CHO与化合物R结构不同，化学式相同，互为同分异构体，D正确； 故选A。 8. 一定条件下，以FeOOH为催化剂，CO(g)与H2S(g)发生反应：，反应分两步进行，其反应过程的能量变化如图所示。已知：a、b、c均大于零。下列说法正确的是 A. B. 降低温度，△H的数值增大 C. 决定COS生成速率的主要步骤是第一步 D. FeOOH降低了该反应的焓变，加快了化学反应速率 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，，A错误； B．降低温度，平衡移动，改变K值，但是△H的数值不变，B错误； C．过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应，决定COS生成速率的主要步骤是第一步，C正确； D．FeOOH降低了该反应的活化能，加快了化学反应速率，D错误； 故选C。 9. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 标准状况下，22.4LCCl4含有的分子数大于NA B. 46g中含有的σ键的个数为2NA C. 足量的铜丝在32g硫蒸气中充分燃烧会失去2NA个电子 D. 100mL0.1mol·L-1Na2SO4溶液中，含有的氧原子的个数为0.04NA 【答案】D 【解析】 【详解】A．CCl4在标准状况下是液体，标准状况下，22.4LCCl4的物质的量大于1mol，含有的分子数大于NA，故A项正确； B．46g的物质的量为1mol，1个该二氧化碳分子中含有2个σ键，则1mol该二氧化碳分子中含有σ键的数目为2NA，故B项正确； C．铜丝和硫蒸气反应生成Cu2S，S的物质的量为1mol，足量的铜丝在硫蒸气中充分燃烧生成1molCu2S，S元素由0价下降到-2价，失去2NA个电子，故C项正确； D．水中也含有氧原子，则100mL0.1mol·L-1Na2SO4溶液中，含有的氧原子的个数大于0.04NA，故D项错误； 故本题选D。 10. 为了减少污染和合理使用资源，某钛厂计划与氯碱厂、甲醇厂进行联合生产。设计的联合生产的工艺流程如图所示(FeTiO3中Ti为+4价)。下列叙述正确的是 A. 由TiCl4制备Ti的过程中，不可用N2作为保护气 B. 在联合生产过程中，理论上生成甲醇与Ti的物质的量之比为1：2 C. H2与CO合成甲醇的方法不符合绿色化学的原子经济性 D. 在电解槽中，Cl-在正极发生氧化反应转化为Cl2 【答案】A 【解析】 【分析】电解饱和食盐水生成氢气、氯气、NaOH，将粉碎的钛铁矿经过处理放入氯化炉、加入焦炭，通入氧化剂Cl2生成CO、TiCl4和FeCl3，CO和H2合成甲醇，在Ar气流中用Mg还原TiCl4得到金属Ti，以此解答该题。 【详解】A．已知3Mg+N2Mg3N2，故由TiCl4制备Ti的过程中，不可用N2作为保护气，A正确； B．根据电子守恒可知，生成CH3OH为由C转化为CH3OH，需得到2个电子，而得到Ti则为由+4价降低到0价，需得到4个电子，故在联合生产过程中，理论上生成甲醇与Ti的物质的量之比为2：1，B错误； C．H2与CO合成甲醇的方法的反应方程式为：CO+2H2CH3OH，符合绿色化学的原子经济性，C错误； D．电解池中电极分为阴极和阳极，在电解槽中，Cl-在阳极发生氧化反应转化为Cl2，D错误； 故答案为：A。 11. 由下列实验操作和现象得出的实验结论正确的是 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 将炭粉与混合加热，再将加热后的固体溶于足量的溶液中 有气泡生成 非金属性： B 向盛有溶液的试管中滴加过量氨水 溶液澄清透明 与能大量共存 C 向溶液中滴入少量氯水和苯，振荡，静置 溶液上层呈橙红色 氧化性： D 向盛有某溶液的试管中滴加少量酸性溶液 溶液紫红色褪去 原溶液中含有 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．将加热后的固体溶于足量的溶液中，C和溶液在加热条件下也能产生气体，所以不能说明非金属性：，故A错误； B．向盛有溶液的试管中滴加过量氨水，Ag+和氨水生成络合物，不能说明与能大量共存，故B错误； C．氯水和NaBr溶液反应生成溴，苯的密度比水的密度小，则分层后上层溶液呈橙红色，说明氧化性：，故C正确； D．酸性KMnO4溶液可氧化氯离子，也可能氧化亚铁离子，向盛有某溶液的试管中滴加少量酸性溶液，溶液紫红色褪去，不能说明原溶液中含有，故D错误； 故答案选C 12. 砷化镓的晶胞结构(如图所示)与金刚石类似。已知：晶胞参数为acm，A原子的坐标参数为(0，0，0)，阿伏加德罗常数的值为NA．下列说法错误的是 A. 晶胞中与As距离最近的As的数目为12 B. 晶胞中Ga的配位数为4 C. 该晶体的密度为 D. B原子的坐标参数为(，0，) 【答案】D 【解析】 【详解】A．结合晶胞结构图，可知晶胞中与As距离最近的As的数目为3×8×=12个，A正确； B．由晶胞图可知，与镓直接相连的砷有4个，故晶胞中Ga的配位数为4，B正确； C．利用均摊法，可计算出晶胞中As原子数为，Ga原子数为4，故该晶胞中含有4个GaAs，结合晶胞密度的计算公式，代入数据，C正确； D．B原子位于底面的面心，所以坐标应为（，，0），D错误； 答案选D。 13. 电化学原理可应用于处理环境污染问题。一种能有效消除氮氧化物(NOx)污染物又能充分利用化学能的装置如图。 下列说法正确的是 A. 电极M为正极，电极N上发生氧化反应 B. 电子从电极N经导线流向电极M C. 电极N上的电极反应式为 D. 当生成15.68L(标准状况)N2时，反应中转移电子的物质的量为2.4mol 【答案】C 【解析】 【分析】根据装置图可知，电极M通入氨气，氨气被氧化为氮气，则电极M发生氧化反应，为原电池负极，电极方程式为：，则电极N为原电池正极，电极反应为：，电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极，据此分析答题。 【详解】A．根据分析可知，M为电池的负极，发生氧化反应，N为电池的正极，发生还原反应，A错误； B．电子由负极流向正极，故电子从电极M经导线流向电极N，B错误； C．根据分析可知，电极N上的电极反应式为，C正确； D．当生成15.68L(标准状况)N2时，N2的物质的量为0.7mol，NOx中x未知，则无法确定转移的电子数，D错误； 答案选C。 14. 氯化银(AgCl，白色)、铬酸银(，砖红色)都是难溶电解质。T℃下，将溶液分别逐滴滴入体积均为10mL、浓度均为的NaCl溶液和溶液中，所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(X为或)。下列叙述正确的是 A. T℃下， B. 曲线Ⅱ表示与V(溶液)的变化关系 C. 向a点对应的体系中加入少量NaCl固体，白色固体逐渐变为砖红色 D. 浓度均为的和，不可通过分步沉淀进行分离 【答案】B 【解析】 【分析】根据反应NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3和Na2CrO4+2AgNO3=Ag2CrO4↓+2NaNO3可知，加入相同体积的硝酸银溶液，沉淀消耗的氯离子更多，故c(Cl−)减小更快，−lgc(Cl−)增加更快，故曲线I表示−lgc(Cl−)与V(AgNO3溶液)的变化关系，据此作答。 【详解】A．图中b点为氯化钠和硝酸银等浓度等体积(10mL)混合，刚好完全反应生成氯化银沉淀，由图知溶液中c(Cl−)=10-4.9mol/L，则c(Ag+)=c(Cl−)=10-4.9mol/L，Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl−)=10-9.8，A错误； B．由分析知，曲线I表示−lgc(Cl−)与V(AgNO3溶液)的变化关系，曲线Ⅱ表示−lgc()与V(AgNO3溶液)的变化关系，B正确； C．曲线Ⅱ表示−lgc()与V(AgNO3溶液)的变化关系，a点对应的体系中不是白色沉淀而是砖红色固体，C错误； D．图中d点为等浓度的铬酸钠和硝酸银溶液1:2混合，刚好完全反应生成铬酸银沉淀，由图知溶液中c()=10-4mol/L，则c(Ag+)=2c()=2×10-4mol/L，Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)×c()=4×10-12，由Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl−)=10-9.8，当氯离子完全沉淀即c(Cl−)=10-5mol/L时，c(Ag+)=10-4.8mol/L，此时c2(Ag+)×c()=(10-4.8)2×0.01=10-11.6≈2.5×10-12＜Ksp(Ag2CrO4)=4×10-12，说明氯离子完全沉淀时铬酸根还没有开始沉淀，故能通过分步沉淀进行分离，D错误； 本题选B。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 亚硝酰硫酸(NOSO4H)主要用于染料、医疗领域。实验室用如图装置(略去部分夹持装置)制备少量亚硝酰硫酸，并测定产品的纯度。 已知：i．NOSO4H是白色固体，遇水易分解为H2SO4、HNO3和NO，溶于浓硫酸不发生分解； ⅱ．实验室用浓硫酸、浓硝酸的混合液与SO2反应制备亚硝酰硫酸，原理为。 （1）仪器M的名称为_______。 （2）用Na2SO3和70%H2SO4在装置A中制取SO2气体时，发生反应的化学方程式为_______。 （3）按气流从左到右的顺序，上述仪器的连接顺序为：_______。 a→_______→_______→_______→_______→_______→_______→f．(填仪器接口字母，部分仪器可以重复使用) （4）为了控制通入B中的SO2的速率，可以采取的措施是_______；若去掉装置C会导致制得的NOSO4H的量_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 （5）反应过程中，NOSO4H的物质的量和HNO3的物质的量随时间的变化关系如图所示： 试分析n(HNO3消耗)：n(NOSO4H生成)>1的原因：_______。 （6）测定NOSO4H产品的纯度。 准确称取2.5g产品放入锥形瓶中，加入50mL0.20mol·L-1KMnO4标准溶液和足量稀硫酸，摇匀，待充分反应后将反应后的溶液加热，使生成的硝酸全部挥发逸出(不考虑硝酸的分解)，冷却至室温，用0.5mol·L-1Na2C2O4标准溶液滴定至终点，消耗Na2C2O4标准溶液的体积为18.00mL。 已知：高锰酸钾可将亚硝酰硫酸氧化为HNO3，自身被还原为Mn2+。 ①滴定终点的现象为_______。 ②亚硝酰硫酸的纯度为_______%。 【答案】（1）圆底烧瓶 （2） （3）decbde(d、e位置互换也给分) （4） ①. 控制A中滴加浓硫酸的速率 ②. 偏低 （5）浓硝酸易挥发，易分解 （6） ①. 当最后半滴Na2C2O4标准溶液滴入时，溶液褪色且半分钟内不恢复原色 ②. 81.28 【解析】 【分析】NOSO4H遇水易水解，因此在制备过程中，要防止水进入发生装置。利用70%H2SO4和Na2SO3制备SO2，SO2中含有水蒸气，需要除去，利用浓硫酸除去水分；在B中发生反应，利用D装置处理未反应的SO2，为了防止D中的水蒸气通过漏斗进入装置B，B和D之间需要用装置C防止水进入B。 【小问1详解】 根据装置的特点，仪器M的名称为圆底烧瓶，故答案为：圆底烧瓶； 【小问2详解】 用Na2SO3和70%H2SO4在装置A中制取SO2气体时，发生反应的化学方程式：，故答案为：； 【小问3详解】 由分析可知，按气流从左到右的顺序，上述仪器的连接顺序为：adecbdef (d、e位置互换也给分)，故答案为：decbde 【小问4详解】 ①为了控制通入B中SO2的速率，可以采取的措施是：控制A中滴加浓硫酸的速率，故答案为：控制A中滴加浓硫酸的速率； ②若去掉装置C，NOSO4H遇水分解，NOSO4H质量减少，会导致制得的NOSO4H的量偏低，故答案为：偏低； 【小问5详解】 从反应化学方程式可知：参加反应的硝酸和生成的NOSO4H的比例为1:1，硝酸消耗的多，可能是因为部分硝酸挥发和分解，故答案为：浓硝酸易挥发，易分解； 【小问6详解】 ①含有的溶液本身具有颜色，为紫色；刚开始，KMnO4是过量的，溶液的颜色为紫色，加入Na2C2O4溶液滴定过量的KMnO4，溶液会从紫色变为无色，因此滴定终点的现象为滴入最后一滴Na2C2O4溶液后，溶液由浅紫色变为无色且半分钟颜色不恢复，故答案为：当最后半滴Na2C2O4标准溶液滴入时，溶液褪色且半分钟内不恢复原色； ②根据题意，KMnO4氧化了NOSO4H和Na2C2O4，则用总的KMnO4减去氧化Na2C2O4的KMnO4，可求得氧化NOSO4H的KMnO4，从而求得NOSO4H的质量。根据化学方程式，可得关系式2KMnO4～5Na2C2O5，则氧化Na2C2O4的KMnO4的物质的量：；总的KMnO4的物质的量：，则氧化NOSO4H的KMnO4的物质的量：。根据化学方程式，可得关系式2KMnO4～5NOSO4H，则NOSO4H的质量：，NOSO4H的纯度：，故答案为：81.28%。 16. 对废旧电池的回收处理可以充分利用资源，防止污染。某课题小组采用酸溶-沉淀法处理废弃的锂离子电池正极材料钴酸锂(LiCoO2，难溶于水)，设计回收金属钴的流程如图。 已知：锂离子电池的正极材料钴酸锂的表面常包覆一层氧化铝以延长使用寿命。 请回答以下问题： （1）基态Co原子的价电子排布式为_______。 （2）“滤液”中可回收到的金属主要为_______(填名称)。 （3）若“酸溶”时用Na2S2O4代替双氧水，则酸性条件下LiCoO2与Na2S2O3发生反应的离子方程式为_______。 （4）常温下，“酸溶”后的溶液pH=6.9，“沉钴”时调节溶液pH=9.1，此时Co2+完全沉淀(当溶液中金属离子的浓度小于或等于1×10-6mol·L-1时，视为完全沉淀)，则“酸溶”后的溶液中c(Co2+)=_______mol·L-1，检验Co(OH)2沉淀已洗净的操作为_______。 （5）某二价钴的氧化物M在纳米储能领域被广泛研究，其晶胞结构如图所示(白球为Co，黑球为O)： ①已知：晶胞参数为apm，则最邻近的两个Co之间的距离为_______pm。 ②查阅资料：Mg2+，Co2+的半径相近，在物质M的晶胞中，Co2+的位置可以任意地被Mg2+替代。若上述晶胞中1、2、3、4号位的Co2+被Mg2+替代，则形成的新物质中N(Co2+)：N(Mg2+)：N(O2-)=_______。 【答案】（1）3d74s2 （2）铝 （3） （4） ①. 10-1.6 ②. 取最后一次洗涤液于试管中，向试管中加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则沉淀已经洗涤干净 （5） ①. ②. 9：7：16 【解析】 【分析】向正极材料中加入NaOH溶液，Al2O3和NaOH溶液反应生成NaAlO2或四羟基合铝酸钠，从而除去正极材料钴酸锂的表面包覆一层氧化铝，过滤后向滤液中加入适量稀硫酸，NaAlO2或四羟基合铝酸钠可转化为氢氧化铝；向滤渣中加入稀硫酸和双氧水，LiCoO2转化为Li+、Co2+，加入氨水，Co2+转化为Co(OH)2沉淀，焙烧Co(OH)2得到Co2O3，Co2O3被还原成粗钴，粗钴电解精炼得到钴。。 【小问1详解】 钴为27号元素，基态Co原子的价电子排布式为：3d74s2，故答案为：3d74s2； 【小问2详解】 由分析可知，过滤后向滤液中加入适量稀硫酸，NaAlO2或四羟基合铝酸钠可转化为氢氧化铝，净一系列反应得到铝，则“滤液”中可回收到的金属主要为铝，故答案为：铝； 【小问3详解】 若“酸溶”时用Na2S2O4代替双氧水，则氧化产物为硫酸根，则酸性条件下LiCoO2与Na2S2O3发生反应的离子方程式为：，故答案为：； 【小问4详解】 ①“沉钴”时调节溶液pH=9.1，此时Co2+完全沉淀(当溶液中金属离子的浓度小于或等于1×10-6mol·L-1时，视为完全沉淀)，则，则“酸溶”后的溶液pH=6.9，c(OH-)=10-7.1mol/L，此时，故答案为：10-1.6； ②在分离氢氧化钴后，要对其进行洗涤，只需检验最后一次洗涤液中是否含有和双氧水，检验沉淀已洗净的操作为：取最后一次洗涤液，向其中加入盐酸，无明显现象，再加入氯化钡溶液，若不产生白色沉淀，证明已洗净，故答案为：取最后一次洗涤液于试管中，向试管中加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则沉淀已经洗涤干净； 【小问5详解】 ①晶胞参数为apm，则最邻近的两个Co之间的距离为：，故答案为：； ②若上述晶胞中1、2、3、4号位的Co2+被Mg2+替代，则Mg2+数目为：，Co2+数目为：，O2-数目为：，则N(Co2+)：N(Mg2+)：N(O2-)=：：：4=9:7:16，故答案为：9:7:16。 17. 乙酸是基本的有机化工原料，乙酸制氢具有重要意义，制氢过程发生如下反应： 热裂解反应Ⅰ： 脱羧基反应Ⅱ： （1）由图可知，_____'(用有关E的代数式表示)；反应Ⅰ的活化能_____(填“>”或“<”)反应Ⅱ的活化能。 （2）在恒容密闭容器中，加入一定量乙酸蒸气制氢，在相同时间测得温度与气体产率的关系如图： ①约650℃之前，氢气产率低于甲烷的原因是_____。 ②分析图像知该容器中还发生了其他的副反应，理由是_____。 ③若保持其他条件不变，在乙酸蒸气中掺杂一定量水，氢气的产率显著提高，而CO的产率下降，请用化学方程式表示可能发生的反应：_____。 （3）若利用合适的催化剂发生热裂解反应Ⅰ和脱羧基反应Ⅱ，温度为TK时达到平衡，总压强为，乙酸体积分数为20%，其中热裂解反应Ⅰ消耗的乙酸占投入量的20%，脱羧基反应Ⅱ的平衡常数为_____(为以分压表示的平衡常数)。 （4）工业上通常用甲醇与CO反应来制备乙酸，反应如下：，在恒压密闭容器中通入气体和CO气体，时测得甲醇的转化率随温度的变化如图： ①温度为时，_____(填“>”“=”或“<”)。 ②温度为时，上述反应已达平衡后，保持压强不变，再通入和的混合气体，再次达到平衡时，CO的转化率_____(填“>”“=”或“<”)60%。 【答案】（1） ①. ②. > （2） ①. 脱羧基反应Ⅱ活化能低，反应速率快，相同时间产生的多 ②. 热裂解反应Ⅰ生成CO和的比例为1：1，而图像中并不是 ③. （3） （4） ①. < ②. < 【解析】 【小问1详解】 由图可知，热裂解反应Ⅰ为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，反应的焓变△H=+[(E5—E2)—(E5—E3)]=+(E3—E2)；热裂解反应Ⅰ的活化能为(E5—E2)、脱羧基反应Ⅱ的活化能为(E4—E2)，则反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的活化能，故答案为：+(E3—E2)；>； 【小问2详解】 ①反应时活化能越低，反应速率越快，脱羧基反应Ⅱ活化能低于反应Ⅰ的活化能，反应速率快于反应Ⅰ，相同时间产生甲烷的物质的量大于氢气，所以约650℃之前，氢气产率低于甲烷，故答案为：脱羧基反应Ⅱ活化能低，反应速率快，相同时间产生的多； ②由方程式可知，热裂解反应Ⅰ生成一氧化碳和氢气的物质的量相等，相同温度时，一氧化碳和氢气的产率相等，由图可知，相同温度时，一氧化碳的产率大于氢气的产率，所以该容器中还发生了其他的副反应导致一氧化碳的产率大于氢气的产率，故答案为：热裂解反应Ⅰ生成CO和的比例为1：1，而图像中并不是； ③若保持其他条件不变，在乙酸蒸气中掺杂一定量水，氢气的产率显著提高，而一氧化碳的产率下降说明高温条件下容器中的一氧化碳与水蒸气反应生成了氢气和二氧化碳，反应的化学方程式为，故答案为：； 【小问3详解】 设起始乙酸的物质的量为1mol，反应Ⅱ生成甲烷的物质的量为amol，由题意可建立如下三段式： 由乙酸的体积分数可得：×100%=20%，解得a=0.4，则反应Ⅱ的平衡常数Kp==0.2pPa，故答案为：0.2p； 【小问4详解】 ①由图可知，温度为T1K时，B点反应达到平衡，正逆反应速率相等，A点反应未达到平衡，正反应速率大于逆反应速率，平衡形成过程中，正反应速率减小，所以A点正反应速率大于B点，故答案为：<； ②由图可知，温度为T2K时，甲醇的转化率为60%，反应达平衡后，保持压强不变，再通入1mol甲醇和1.2mol 一氧化碳的混合气体相当于减小压强，该反应为气体体积减小的反应，减小压强，平衡向逆反应方向移动，甲醇的转化率减小，则再次达到平衡时，甲醇的转化率小于60%，故答案为：<。 18. 菲诺洛芬(H)的钙盐是一种有效治疗关节炎、脊椎炎等疾病的常用药物，化合物H的一种合成路线如图(具体反应条件和部分试剂略)： 已知：①SOCl2可与醇发生反应，醇的羟基被氯原子取代而生成氯代烃； ② +HX(X表示卤素原子)： ③(X表示卤素原子)。 回答下列问题： （1）A的名称为_______。 （2）B+C→D的反应类型是_______；F中所含的官能团名称是_______。 （3）写出H和E在浓硫酸条件下反应的化学方程式：_______。 （4）B的同分异构体中，不含其他环且红外光谱显示有酚羟基的共有_______种。 （5）已知-CH3、-X为邻位、对位定位基，-COOH、-NO2为间位定位基，由苯合成的路线如图所示： 在苯环上引入相应基团，所需试剂和条件如表所示： 序号 所需试剂 条件 引人的基团 ① CH3Cl AlCl3、加热 -CH3 ② Br2 FeCl3 -Br ③ 浓HNO3 浓H2SO4、加热 -NO2 则上述路线的四步反应中，第一步、第二步、第四步所选的试剂和条件合理的顺序为_______(填标号)，Q的结构简式为_______。 A．①②③ B．③②① C．③①② D．①③② 【答案】（1）苯乙酮 （2） ①. 取代反应 ②. 醚键、碳氯键 （3）+ +H2O （4）16 （5） ①. A ②. 【解析】 【分析】根据题中已知②，推出B的结构简式为；B与苯酚钠反应生成D，D与氢气发生加成反应生成E，则E为；E与氯化亚砜(SOCl2)发生已知①反应生成F，F与NaCN发生已知③反应生成G，则G为；G先与氢氧化钠反应，然后酸化得到H，据此分析答题。 【小问1详解】 由A的结构简式可知，的名称为苯乙酮； 【小问2详解】 B为，结合B和D极苯酚钠的结构简式可知，B+C→D的反应类型是取代反应，F中所含的官能团名称是醚键、碳氯键； 【小问3详解】 E为含有羟基，H中含有羧基，E和H在浓硫酸条件下发生酯化反应：+ +H2O； 【小问4详解】 B的同分异构体中，不含其他环且红外光谱显示有酚羟基，若苯环上有3个取代基：-OH、-Br、-CH=CH2，共有10种情况；若苯环上有2个取代基：-OH、-CBr=CH2或-OH、-CH=CHBr，每一次情况都有邻、间、对3种情况，综上所述，满足条件的同分异构体共有16种； 【小问5详解】 在苯环上引入相应基团时，应该先引入甲基，之后再发生溴代反应，此时溴原子取代甲基的对位，然后将甲基氧化为羧基，最后通过硝化反应引入硝基，则第一步、第二步、第四步所选的试剂和条件合理的顺序为①②③，故选A；Q的结构简式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $