精品解析：湖北省部分重点中学2024届高三上学期第二次联考化学试卷

湖北省部分重点中学2024届高三第二次联考 高三化学试卷 试卷满分：100分 可能用到的相对原子质量：H:1 Li:7 O:16 Ti:48 Mn:55 一、选择题：本题共15小题，共45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. 煤炭燃烧过程中添加“固硫”装置，可减少二氧化碳的排放 B. 用“人工肾”进行血液透析救治患者，利用了胶体的性质 C. 华为手机mate60使用的麒麟9000s芯片，其主要成分是二氧化硅 D. 速滑竞赛服使用的聚氨酯材料属于天然有机高分子材料 2. 下列化学用语表示正确的是 A. 溴的简化电子排布式： B. 1-丁醇的键线式： C. HClO的电子式： D. 在水中的电离方程式： 3. 下列有关物质的工业制备反应正确的是 A. 冶炼镁： B. 制HCl： C. 制粗硅： D. 电解NaCl溶液冶炼钠： 4. 多肽-多肽缀合物高效模块化合成方法在有机合成中有广泛应用，其反应原理如图所示。已知：氨基具有还原性，甲和丁都是高分子化合物。下列说法正确的是 A. 上述反应属于缩聚反应 B. 丁中苯环上的一氯代物有2种 C. 甲、乙、丙、丁都能使酸性溶液褪色 D 1mol丙与足量银氨溶液反应最多生成2molAg 5. 下列离子方程式的书写正确的是 A. 含氟牙膏防治龋齿的原理： B. 碳酸氢钠溶液的水解反应： C. 和HI的反应： D. NaHS溶液中滴入溶液： 6. 亚硝酸钠（）是工业盐的主要成分，在漂白、电镀等方面应用广泛。已知：室温下，，以木炭、浓硝酸、为主要原料制备亚硝酸钠的装置如图所示。（部分夹持装置已略去）下列说法错误的是 A. 应在B、C之间加一个盛放碱石灰的干燥管 B. 实验开始前先向装置中通入，实验结束时先熄灭酒精灯再停止通入 C. 可以将B中药品换成NaOH溶液 D. D装置用于尾气处理，标况下，每吸收11.2L的尾气消耗0.3mol的高锰酸钾 7. 一定条件下Pd-MgO催化剂可以实现“甲烷化”，其反应机理如图所示，下列说法正确的是 A. 碳元素-2价中间体只有1种 B. 反应每生成转移2mol电子 C. 反应历程中存在极性键和非极性键的断裂与形成 D. 该反应使用的催化剂提高的平衡转化率 8. 科学家合成一种化合物A（结构如图所示），短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，其中Z位于第三周期。Z与可以形成分子，该分子常用作高压电气设备的绝缘介质。下列关于X、Y、Z的叙述错误的是 A. X、Y、Z的电负性：Y＞Z＞X B. Y、Z对应简单离子还原性：Y＞Z C. 化合物A中X原子采取杂化 D. X和Z最高价氧化物对应水化物的酸性：X＜Z 9. 某温度下，在1L恒容密闭容器中2.0molX发生反应，有关数据如表所示：下列说法正确的是 时间段/s 产物Z的平均生成速率 0~2 0.20 0~4 0.15 0~6 0.10 A. 1s时，Y的浓度等于0.10mol/L B. 2s时，加入0.20molZ，此时 C. Y的体积分数不变时，反应达到平衡状态 D. 5s时，加入催化剂， 10. 用电化学方法可以去除循环冷却水［含有、、、（苯酚）等］中的有机污染物，同时经处理过的冷却水还能减少结垢，其工作原理如图所示。下列说法中正确的是 A. b为电源的正极 B. 钛基电极上放出大量氧气 C. 碳钢电极底部有，生成 D. 苯酚被氧化生成时，需要消耗2.8mol·OH 11. 如图为某实验测得溶液在升温过程中（不考虑水挥发）的pH变化曲线。下列说法正确的是 A. a点时， B. a点、c点溶液的相等 C. b点溶液中， D. ab段，pH减小说明升温抑制了的水解 12. 环己酮缩乙二醇（DYTY）是最近市场上常用的有机合成香料，实验室制备DYTY的原理及实验装置如下图所示，下列说法错误的是 已知：苯的沸点为80.1℃ A. 冷凝管可改用球形冷凝管，入水口都为下管口A B. 当观察到分水器中苯层液面高于支管口时，必须打开旋塞B将水放出 C. 工作一段时间后，苯可在烧瓶与分水器中循环流动 D. 当分水器中水层不再增多，说明制备实验已完成 13. 下列关于物质结构或性质以及解释均正确的是 选项 物质的结构或性质 解释 A 稳定性： 水分子间存在氢键 B 酸性： O-H的极性：HCOOH强于 C 水溶性：丙三醇大于乙醇 丙三醇的相对分子质量大于乙醇 D 沸点： C＝S键能大于C＝O键能 A A B. B C. C D. D 14. NaF常用作杀菌剂、防腐剂。实验室中以氟硅酸（）和碳酸氢铵为原料制取NaF的流程如图所示。下列说法正确的是 物质 NaF 20℃溶解度/g 37.2 4 微溶于水 A. 只有过滤Ⅰ、过滤Ⅱ中用到玻璃棒 B. 反应Ⅱ利用了不同物质水解程度的差异 C. 晶体甲为，晶体乙为NaF D. 若碳酸氢铵不足，则NaF的纯度将降低 15. 晶胞结构如图，已知原子1、原子2的分数坐标为和，设阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是 A. Ti位于元素周期表d区 B. 原子3的分数坐标为 C. 晶体中，Ti的配位数为6 D. 的密度为 二、非选择题：本题共4题，共55分。 16. 利用二氧化碳催化加氢制甲醇和二甲醚（），有利于减缓温室效应。 （1）二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：。该反应一般认为通过如下步骤来实现： ① ② 总反应的________；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是________（填标号）。 （2）向1L刚性密闭容器中充入，在一定温度下发生反应。设体系起始压强为mkPa，平衡压强为nkPa，用m、n表示出转化率和平衡时气体分压平衡常数：________；________kPa。 （3）催化加氢合成二甲醚也是一种利用方法，其过程中主要发生下列反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 的选择性 向一容积可变的容器中充入起始量一定的和发生反应Ⅰ和反应Ⅱ。的平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如下图。其中的平衡转化率随温度先下降，后升高的原因是________。220℃时，在催化剂作用下与反应一段时间后，测得的选择性为48％（图中A点）。不改变反应时间和温度，一定能提高的选择性的措施有________。 （4）氢气可将还原为甲烷，反应为。ShyamKattel等结合实验与计算机模拟结果，研究了在催化剂表面上与的反应历程，前三步历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用·标注，Ts表示过渡态。 物质吸附在催化剂表面，形成过渡态的过程会________热量（填“吸收”或“释放”）；反应历程中最大能垒（活化能）的步骤的化学方程式为________。 17. 有机化工原料1,4一二苯基-1,3-丁二烯及某抗结肠炎药物有效成分（H）的合成路线如图（部分反应略去试剂和条件）： 已知： 回答下列问题： （1）抗结肠炎药物（H）分子中的不含氧官能团名称是________；有机物C的系统命名法为________。 （2）A→I、G→H的反应类型分别是________、________。 （3）E与足量NaOH溶液反应的化学方程式是________。 （4）C→D和E→F的两步反应目的是________。 （5）J的结构简式为________。 （6）某有机物结构如图所示，写出同时满足下列条件的该有机物的同分异构体的所有结构简式：________。 ①能发生银镜反应 ②能发生水解反应，其水解产物之一能与溶液发生显色反应 ③分子中只有4种不同化学环境的氢 18. 胆矾（）具有催吐、祛腐、解毒等功效，易溶于水，不溶于乙醇。实验室用铜粉、稀硫酸和过氧化氢制取胆矾，装置如图： 实验步骤： Ⅰ.按照上图装置组装好仪器，在三颈烧瓶中加入铜粉和稀硫酸（铜粉和硫酸的物质的量之比为1:1.3），再通过滴液漏斗加入一定量的溶液，启动磁力搅拌器，维持温度30～40℃。当反应完全后，静置3min。 Ⅱ.将上述溶液转移至仪器a中，蒸发浓缩，当加热至有晶膜出现时，即可冷却结晶，析出胆矾晶体。 （1）步骤I反应温度不能超过40℃的原因是________；反应过程中有气泡产生且生成气泡的速率越来越快的原因是________。铜粉和硫酸物质的量比小于理论值的原因是________。 （2）步骤Ⅱ中的仪器a是________（选填仪器字母标号）。 （3）反应完全后通过注射器取样于点滴板上，加入4滴淀粉碘化钾检测液，混合溶液变蓝，________（填“能”或“不能”）证明过氧化氢过量，原因是________。 Ⅲ.利用硫酸铜溶液制备少量一水硫酸四氨合铜晶体并回收乙醇，实验步骤如下： 步骤1：向硫酸铜溶液中滴加氨水至产生蓝色絮状沉淀。 步骤2：向“步骤1”所得沉淀中继续滴加氨水至转化成深蓝色溶液。 步骤3：向“步骤2”所得溶液中加入稍过量的乙醇溶液，析出深蓝色晶体，过滤。 步骤4：向“步骤3”所得的滤液中加入稀硫酸调节溶液的pH至5左右后蒸馏。 （4）“步骤2”中主要反应的离子方程式为________。 （5）“步骤4”中蒸馏所需玻璃仪器除酒精灯、蒸馏烧瓶、尾接管、锥形瓶外还需玻璃仪器有________。蒸馏前用稀硫酸调节溶液pH的目的是________。 19. 作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备的流程如下： 已知：，，。（离子浓度小于即认为完全除去）。 回答下列问题： （1）锰在周期表中位置是________，加入少量的作用是________。 （2）硫酸与菱锰矿主要反应的化学方程式为________。 （3）要将完全除去，用石灰乳调节pH应大于________，加入少量BaS溶液除去，生成的沉淀有________。 （4）锰酸锂可充电电池的总反应为：。充电时，电池的阳极反应式为________，若转移，则石墨电极将增重________g。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖北省部分重点中学2024届高三第二次联考 高三化学试卷 试卷满分：100分 可能用到的相对原子质量：H:1 Li:7 O:16 Ti:48 Mn:55 一、选择题：本题共15小题，共45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. 煤炭燃烧过程中添加“固硫”装置，可减少二氧化碳的排放 B. 用“人工肾”进行血液透析救治患者，利用了胶体的性质 C. 华为手机mate60使用的麒麟9000s芯片，其主要成分是二氧化硅 D. 速滑竞赛服使用的聚氨酯材料属于天然有机高分子材料 【答案】B 【解析】 【详解】A．煤炭燃烧过程中添加“固硫”装置，不减少二氧化碳的排放，A错误； B．血液是胶体,而胶体不会通过半透膜，血液透析就是利用了该原理，B正确； C．芯片主要成分是硅单质，C错误； D．聚氨酯材料属于人工合成的有机高分子材料，D错误； 故选B。 2. 下列化学用语表示正确的是 A. 溴的简化电子排布式： B. 1-丁醇的键线式： C. HClO的电子式： D. 在水中的电离方程式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．溴元素原子序数为35，简化的电子排布式为：，A错误； B．1-丁醇中有4个碳原子，故键线式为：，B错误； C．HClO的电子式为：，C错误； D．在水中完全电离生成钙离子和氢氧根离子，电离方程式：，D正确； 故选D。 3. 下列有关物质的工业制备反应正确的是 A. 冶炼镁： B. 制HCl： C. 制粗硅： D. 电解NaCl溶液冶炼钠： 【答案】B 【解析】 【详解】A．镁活泼金属，冶炼方法采用电解法，化学方程式为：，故A项错误； B．H2可以在Cl2中安静燃烧生成HCl，化学方程式为：，故B项正确； C．硅元素在自然界中只有化合态形式，工业上用焦炭在电炉中还原SiO2得到含有少量杂质的粗硅和CO，化学方程式为：，故C项错误； D．电解熔融NaCl冶炼钠：化学方程式为：，故D项错误； 故答案选B。 4. 多肽-多肽缀合物高效模块化合成方法在有机合成中有广泛应用，其反应原理如图所示。已知：氨基具有还原性，甲和丁都是高分子化合物。下列说法正确的是 A. 上述反应属于缩聚反应 B. 丁中苯环上的一氯代物有2种 C. 甲、乙、丙、丁都能使酸性溶液褪色 D. 1mol丙与足量银氨溶液反应最多生成2molAg 【答案】C 【解析】 【详解】A．上述反应是高分子上发生的反应，不是通过缩聚形成高分子，A错误； B．丁中无苯环结构，其六元环上的一氯代物有四种结构，B错误； C．甲中有氨基、乙中有-CH2OH、丙中有醛基、丁中有-CH2OH都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确； D．丙中有两个醛基因此1mol丙与足量银氨溶液反应最多生成4molAg，D错误； 故选C。 5. 下列离子方程式的书写正确的是 A. 含氟牙膏防治龋齿的原理： B. 碳酸氢钠溶液的水解反应： C. 和HI的反应： D. NaHS溶液中滴入溶液： 【答案】A 【解析】 【详解】A．氟化物能预防龋齿的化学原因是因为氟离子和羟基磷灰石反应生成氟磷灰石，，A正确； B．碳酸氢钠溶液的水解反应：，B错误； C．和HI的反应涉及氧化还原反应：，C错误； D．NaHS溶液中滴入溶液，过量，先双水解生成，再发生氧化还原反应：，D错误； 故选A。 6. 亚硝酸钠（）是工业盐的主要成分，在漂白、电镀等方面应用广泛。已知：室温下，，以木炭、浓硝酸、为主要原料制备亚硝酸钠的装置如图所示。（部分夹持装置已略去）下列说法错误的是 A. 应在B、C之间加一个盛放碱石灰的干燥管 B. 实验开始前先向装置中通入，实验结束时先熄灭酒精灯再停止通入 C. 可以将B中药品换成NaOH溶液 D. D装置用于尾气处理，标况下，每吸收11.2L的尾气消耗0.3mol的高锰酸钾 【答案】C 【解析】 【分析】装置A中是浓硝酸和碳加热发生的反应，反应生成二氧化氮、二氧化碳和水，装置B中是A装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，硝酸和铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水；最后通过酸性高锰酸钾溶液除去剩余的一氧化氮防止污染空气； 【详解】A．因为一氧化氮中混有二氧化碳和水蒸气，二氧化碳和过氧化钠发生的反应生成碳酸钠和氧气，水与过氧化钠反应生成氢氧化钠，故应在B、C装置间增加一个盛放碱石灰的干燥管，以除去NO中的杂质气体，故A项正确； B．以木炭、浓硝酸、水和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠，由于该实验中有气体参加，所以在组装好仪器后首先要检查装置的气密性，再装药品，由于实验过程中有一氧化氮产生，所以要将装置中的空气全部排尽，再进行实验，实验结束时先熄灭酒精灯，再停止通入N2，可以防止倒吸等意外事故的发生，故B项正确； C．若将B中药品换成NaOH溶液，二氧化氮与氢氧化钠反应，没有NO放出，故C项错误； D．酸性条件下，NO能与反应生成和Mn2+，D装置用于尾气处理，标况下，11.2LNO的物质的量等0.5mol，根据得失电子守恒，消耗的高锰酸钾为，故D项正确； 故本题选C。 7. 一定条件下Pd-MgO催化剂可以实现“甲烷化”，其反应机理如图所示，下列说法正确的是 A. 碳元素-2价中间体只有1种 B. 反应每生成转移2mol电子 C. 反应历程中存在极性键和非极性键的断裂与形成 D. 该反应使用的催化剂提高的平衡转化率 【答案】A 【解析】 【详解】A．碳元素-2价中间体只有MgO…CH2，其它中间体碳元素化合价都不是-2价，故A项正确； B．根据图示，二氧化碳和氢气在催化剂作用下生成甲烷和水，总反应为4H2+CO2=CH4+2H2O，每生成1molH2O，有0.5molCO2转化为CH4，转移4mol电子，故B项错误； C．总反应为4H2+CO2=CH4+2H2O，没有非极性键的形成，故C项错误； D．该反应使用的催化剂提高H2反应速率，不能提高平衡转化率，故D项错误； 故本题选A。 8. 科学家合成一种化合物A（结构如图所示），短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，其中Z位于第三周期。Z与可以形成分子，该分子常用作高压电气设备的绝缘介质。下列关于X、Y、Z的叙述错误的是 A. X、Y、Z的电负性：Y＞Z＞X B. Y、Z对应简单离子的还原性：Y＞Z C. 化合物A中X原子采取杂化 D. X和Z最高价氧化物对应水化物的酸性：X＜Z 【答案】B 【解析】 【分析】短周期元素 X、Y、Z原子序数依次增大，观察正离子结构，Z失去一个电子后，可以成3个共价键，说明Z原子最外面为6个电子，由于Z位于第三周期，所以Z为S元素，观察负离子结构，Y成一个共价键，为-1价，不是第三周期元素，且原子序数大于X，应为F元素（不是H元素，因为正离子已经有H元素）；X得到一个电子成4个共价键，说明其最外层为3个电子，为B元素，据此分析解答。 【详解】A．由分析可知，X为B元素，Y为F元素，Z为S元素，元素周期表中，电负性从左到右依次增强，从上到下依次减弱，故电负性为F>S>B，A正确； B．Y为F元素，Z为S元素，氧化性F2>S，对应简单离子的还原性为F-<S2-，B错误； C．由图式结构可知，X形成4个单键，故化合物A中X原子采取sp3杂化，C正确； D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：S>B，则酸性H3BO3(弱酸)<H2SO4(强酸)，所以X<Z，D正确； 故选B。 9. 某温度下，在1L恒容密闭容器中2.0molX发生反应，有关数据如表所示：下列说法正确的是 时间段/s 产物Z的平均生成速率 0~2 0.20 0~4 0.15 0~6 0.10 A. 1s时，Y的浓度等于0.10mol/L B. 2s时，加入0.20molZ，此时 C. Y的体积分数不变时，反应达到平衡状态 D. 5s时，加入催化剂， 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应速率是指一段时间内的平均反应速率，0~2s，产物Z的平均生成速率为0.20 mol·L-1·s-1，不能说明1s时，Y的浓度等于0.10 mol/L，A错误； B．在4s时，Z的浓度为0.60 mol/L，在6s时，Z的浓度还是0.60 mol/L，说明在4min时反应已达平衡，此时Y的浓度为0.30 mol/L，Z的浓度为0.60 mol/L，反应平衡常数为，0~2s，产物Z的平均生成速率为0.20 mol·L-1·s-1，则2s时，Z的浓度为0.40 mol/L，加入0.20 molZ，则此时Z的浓度为0.60 mol/L，Y浓度为0.20 mol/L ，此时的浓度商，则平衡向正向移动，此时，B正确； C．X为固体，Y和Z为气体，根据反应方程式可知，Y和Z一直按体积比1∶2生成，Y的体积分数在反应过程中一直保持不变，则Y的体积分数不变时，不能说明反应达到平衡状态，C错误； D．5s时已达平衡，加入催化剂不影响平衡，，D错误； 故选B。 10. 用电化学方法可以去除循环冷却水［含有、、、（苯酚）等］中的有机污染物，同时经处理过的冷却水还能减少结垢，其工作原理如图所示。下列说法中正确的是 A. b为电源的正极 B. 钛基电极上放出大量氧气 C. 碳钢电极底部有，生成 D. 苯酚被氧化生成时，需要消耗2.8mol·OH 【答案】C 【解析】 【分析】碳电极上水得电子生成氢气，发生还原反应，为电解池的阴极，电极反应为：，b为电源的负极，a为正极，钛基电极是阳极，失电子，发生氧化反应，钛基电极上的反应为，据此分析； 【详解】A．碳电极上水得电子生成氢气，发生还原反应，为电解池的阴极，b为电源的负极，A错误； B．钛基电极上的反应为，在溶液中发生，，钛基电极上放出大量二氧化碳气体，B错误； C．碳钢电极电极反应为：，，底部有，生成，C正确； D．未标注气体状态，无法计算，D错误； 故选C。 11. 如图为某实验测得溶液在升温过程中（不考虑水挥发）的pH变化曲线。下列说法正确的是 A. a点时， B. a点、c点溶液的相等 C. b点溶液中， D. ab段，pH减小说明升温抑制了的水解 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．碳酸氢钠溶液中存在电离平衡和水解平衡，根据图示可知，碳酸氢钠溶液显碱性，水解过程大于电离过程，Kh= ，所以，故A正确； B．Kw=c(H+)c(OH-)，随着温度的升高，Kw增大；a点、c点的pH相同，即氢离子浓度相同，但c点的Kw大，所以a点溶液的比c点溶液的小，故B错误； C．b点溶液显碱性，溶液中存在电荷守恒：，由于c(H+)<，所以，故C错误； D．碳酸氢钠溶液中存在电离和水解2个过程，而电离和水解均为吸热过程，升高温度，促进了电离和水解的两个过程，故D错误； 选A。 12. 环己酮缩乙二醇（DYTY）是最近市场上常用的有机合成香料，实验室制备DYTY的原理及实验装置如下图所示，下列说法错误的是 已知：苯的沸点为80.1℃ A. 冷凝管可改用球形冷凝管，入水口都为下管口A B. 当观察到分水器中苯层液面高于支管口时，必须打开旋塞B将水放出 C. 工作一段时间后，苯可在烧瓶与分水器中循环流动 D. 当分水器中水层不再增多，说明制备实验已完成 【答案】B 【解析】 【分析】由题意可知，该实验的实验目的是利用环己酮和乙二醇反应制备环己酮缩乙二醇，反应中环己酮先与乙二醇发生加成反应，后发生取代反应生成环己酮缩乙二醇，装置中苯的作用是作反应溶剂，同时与水形成共沸物便于蒸出水，冷凝管的作用是冷凝回流苯和水蒸气，分水器的作用是减小生成物的浓度，使平衡向正反应方向移动，提高环己酮缩乙二醇的产率，所以当观察到分水器中水层液面高于支管口时，必须打开旋塞B将水放出。 【详解】A．冷凝管的作用是冷凝回流苯和水蒸气，冷凝管可改用球形冷凝管，入水口都为下管口，A正确； B．由分析可知，当观察到分水器中水层液面高于支管口时，必须打开旋塞B将水放出，而不是苯，B错误； C．苯不溶于水，密度比水小，根据分水器的原理可知，工作一段时间后，苯可在烧瓶与分水器中循环流动，C正确； D．当分水器中水层不再增多，说明该反应已不再生成水，因此反应完成，D正确； 故选B。 13. 下列关于物质的结构或性质以及解释均正确的是 选项 物质的结构或性质 解释 A 稳定性： 水分子间存在氢键 B 酸性： O-H的极性：HCOOH强于 C 水溶性：丙三醇大于乙醇 丙三醇的相对分子质量大于乙醇 D 沸点： C＝S键能大于C＝O键能 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．稳定性：，是由于O的非金属性比S强，A错误； B．酸性：HCOOH＞CH3COOH，表明HCOOH比CH3COOH易发生电离，也就是前者羟基的极性比后者羟基的极性强，B正确； C．水溶性：丙三醇大于乙醇，丙三醇分子中含有较多的羟基，这些羟基可以与水分子形成氢键，从而增加了丙三醇在水中的溶解度，C错误； D．沸点：，是由于二者形成的均是分子晶体，前者的相对分子质量大于后者的相对分子质量，D错误； 故选B。 14. NaF常用作杀菌剂、防腐剂。实验室中以氟硅酸（）和碳酸氢铵为原料制取NaF的流程如图所示。下列说法正确的是 物质 NaF 20℃溶解度/g 37.2 4 微溶于水 A. 只有过滤Ⅰ、过滤Ⅱ中用到玻璃棒 B. 反应Ⅱ利用了不同物质水解程度差异 C. 晶体甲为，晶体乙为NaF D. 若碳酸氢铵不足，则NaF的纯度将降低 【答案】D 【解析】 【分析】氟硅酸H2SiF6和NH4HCO3反应生成NH4F、H2SiO3和CO2，反应的化学方程式为H2SiF6+6NH4HCO3=6NH4F+H2SiO3↓+6CO2↑+3H2O，经过滤I后滤渣为H2SiO3，滤液中加入NaCl，利用了物质在溶液中溶解度越小则优先析出的特性，所以NaF比NaCl的溶解性小，反应的化学方程式为NH4F+NaCl=NH4Cl+NaF↓，将NH4F转化为NaF，过滤Ⅱ得到晶体甲为NaF，并通过洗涤将粗NaF洗涤除去其表面的杂质，操作a是将滤液中的溶质进一步提取，故操作是加热蒸发溶剂，析出大量固体后冷却，所得晶体乙为NH4Cl。流程中NH4HCO3必须过量，目的是保证H2SiF6能全部反应，以防止生成影响制取物质的纯度，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，操作a为蒸发结晶，故过滤Ⅰ、过滤Ⅱ和操作a中都要用到玻璃棒，A错误；  B．由分析可知，反应Ⅱ利用了不同物质溶解度的差异，利用了物质在溶液中溶解度越小则优先析出的特性，所以NaF比NaCl的溶解性小，反应的化学方程式为NH4F+NaCl=NH4Cl+NaF↓，不是利用水解程度差异，B错误； C．由分析可知，晶体甲为NaF，晶体乙为NH4Cl，C错误； D．由分析可知，若碳酸氢铵不足，则反应I不充分，将在反应Ⅱ中H2SiF6与NaCl反应生成微溶于水的Na2SiF6，导致NaF的纯度将降低，D正确； 答案选D。 15. 晶胞结构如图，已知原子1、原子2的分数坐标为和，设阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是 A. Ti位于元素周期表d区 B. 原子3的分数坐标为 C. 晶体中，Ti的配位数为6 D. 的密度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．Ti22号元素，位于元素周期表d区，故A项正确； B．根据TiO2晶胞结构，已知原子1、原子2的分数坐标为(0，0，)和(1，0，0)，则原子3的坐标为：(1，1，)，故B项正确； C．根据TiO2晶胞结构可知，每个Ti原子周围有6个O，故Ti的配位数为6，故C项正确； D．T原子分布在晶胞的8个顶点、4个面上和体心，Ti原子的个数为：，O原子在8个棱上，8个面上，2个体内，则O原子个数为：，则1mol晶胞的质量为：，一个晶胞的质量为：，晶胞体积为：m2n×10-30cm3，则晶体的密度为：，故D项错误； 故本题选D。 二、非选择题：本题共4题，共55分。 16. 利用二氧化碳催化加氢制甲醇和二甲醚（），有利于减缓温室效应。 （1）二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：。该反应一般认为通过如下步骤来实现： ① ② 总反应的________；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是________（填标号）。 （2）向1L刚性密闭容器中充入，在一定温度下发生反应。设体系起始压强为mkPa，平衡压强为nkPa，用m、n表示出转化率和平衡时气体分压平衡常数：________；________kPa。 （3）催化加氢合成二甲醚也是一种利用方法，其过程中主要发生下列反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 的选择性 向一容积可变的容器中充入起始量一定的和发生反应Ⅰ和反应Ⅱ。的平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如下图。其中的平衡转化率随温度先下降，后升高的原因是________。220℃时，在催化剂作用下与反应一段时间后，测得的选择性为48％（图中A点）。不改变反应时间和温度，一定能提高的选择性的措施有________。 （4）氢气可将还原为甲烷，反应为。ShyamKattel等结合实验与计算机模拟结果，研究了在催化剂表面上与的反应历程，前三步历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用·标注，Ts表示过渡态。 物质吸附在催化剂表面，形成过渡态的过程会________热量（填“吸收”或“释放”）；反应历程中最大能垒（活化能）的步骤的化学方程式为________。 【答案】（1） ① -48 ②. A （2） ①. ②. （3） ①. 低温时主要发生反应Ⅱ，升温，转化率减小；而高温时主要发生反应Ⅰ，升温转化率增大，所以平衡转化率随温度先下降后升高 ②. 增大压强、选择对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂 （4） ①. 吸收 ②. 或 【解析】 【小问1详解】 已知：①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)   ΔH1 =+42kJ·mol−1 ②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)   ΔH2 =﹣90 kJ·mol−1 根据盖斯定律，将①+②，整理可得CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-48 kJ/mol； 反应①是吸热反应，反应②是放热反应，总反应是放热反应，若反应①为慢反应，说明反应①的活化能大，符合该要求的图示是选项A； 【小问2详解】 设达到平衡时转化了xmol甲烷，则：，由题意得：，解得x= ，则转化率为：；，，，则； 【小问3详解】 ①根据反应方程式，反应I为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，CO2的转化率增大，反应II为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，CO2的转化率降低，所以CO2的平衡转化率随温度先下降，后升高的原因是：低温时主要发生反应Ⅱ，升温，CO2转化率减小，而高温时主要发生反应Ⅰ，升温CO2转化率增大； ②图中A点CH3OCH3的选择性没有达到此温度下平衡时CH3OCH3的选择性，依据CH3OCH3选择性公式，提高CH3OCH3选择性，不改变反应时间和温度时，根据反应II，可以增大压强，或者使用对反应II催化活性更高的催化剂； 【小问4详解】 由图可知，物质吸附在催化剂表面，形成过渡态的过程会吸收热量；反应历程中最大能垒（活化能）的步骤的化学方程式为·CO2+·H+H2(g)=·HOCO+H2(g)（或·CO2+·H=·HOCO）。 17. 有机化工原料1,4一二苯基-1,3-丁二烯及某抗结肠炎药物有效成分（H）的合成路线如图（部分反应略去试剂和条件）： 已知： 回答下列问题： （1）抗结肠炎药物（H）分子中的不含氧官能团名称是________；有机物C的系统命名法为________。 （2）A→I、G→H的反应类型分别是________、________。 （3）E与足量NaOH溶液反应化学方程式是________。 （4）C→D和E→F的两步反应目的是________。 （5）J的结构简式为________。 （6）某有机物结构如图所示，写出同时满足下列条件的该有机物的同分异构体的所有结构简式：________。 ①能发生银镜反应 ②能发生水解反应，其水解产物之一能与溶液发生显色反应 ③分子中只有4种不同化学环境的氢 【答案】（1） ①. 氨基 ②. 2-甲基苯酚 （2） ①. 取代反应 ②. 还原反应 （3）+3NaOH+CH3COONa+2H2O （4）保护酚羟基防止被氧化 （5） （6） 【解析】 【分析】芳香烃A为，与氯气在光照条件下发生取代反应生成I，发生信息中反应生成J为；J发生消去反应生成二苯基丁二烯；由逆推可知G为，F为，C发生信息中的反应得到D，D氧化得到E，E发生酯的水解反应后酸化得到F，则E为，D为，则C为，B为，据此解答。 【小问1详解】 由H的结构简式可知其含氧官能团为氨基；有机物C 为，系统命名法为2-甲基苯酚； 【小问2详解】 甲苯与氯气光照条件下发生取代反应生成I；G发生还原反应生成H，该过程将硝基还原为氨基； 【小问3详解】 E为，与足量NaOH溶液反应，羧基会发生中和反应，酯基会水解，且生成的酚和乙酸会继续与NaOH反应，化学方程式是+3NaOH+CH3COONa+2H2O； 【小问4详解】 C中含酚羟基易被高锰酸钾溶液氧化，将C转化为可以保护酚羟基不被氧化； 【小问5详解】 由以上分析可知J结构简式为：； 【小问6详解】 能发生银镜反应说明其中存在醛基或者是甲酸酯，能发生水解反应，其水解产物之一能与溶液发生显色反应，说明其中含有苯酚酯，分子中只有4种不同化学环境的氢，则该同分异构体应该为对称结构，故答案为： ； 18. 胆矾（）具有催吐、祛腐、解毒等功效，易溶于水，不溶于乙醇。实验室用铜粉、稀硫酸和过氧化氢制取胆矾，装置如图： 实验步骤： Ⅰ.按照上图装置组装好仪器，在三颈烧瓶中加入铜粉和稀硫酸（铜粉和硫酸的物质的量之比为1:1.3），再通过滴液漏斗加入一定量的溶液，启动磁力搅拌器，维持温度30～40℃。当反应完全后，静置3min。 Ⅱ.将上述溶液转移至仪器a中，蒸发浓缩，当加热至有晶膜出现时，即可冷却结晶，析出胆矾晶体。 （1）步骤I反应温度不能超过40℃的原因是________；反应过程中有气泡产生且生成气泡的速率越来越快的原因是________。铜粉和硫酸物质的量比小于理论值的原因是________。 （2）步骤Ⅱ中的仪器a是________（选填仪器字母标号）。 （3）反应完全后通过注射器取样于点滴板上，加入4滴淀粉碘化钾检测液，混合溶液变蓝，________（填“能”或“不能”）证明过氧化氢过量，原因是________。 Ⅲ.利用硫酸铜溶液制备少量一水硫酸四氨合铜晶体并回收乙醇，实验步骤如下： 步骤1：向硫酸铜溶液中滴加氨水至产生蓝色絮状沉淀。 步骤2：向“步骤1”所得沉淀中继续滴加氨水至转化成深蓝色溶液。 步骤3：向“步骤2”所得溶液中加入稍过量的乙醇溶液，析出深蓝色晶体，过滤。 步骤4：向“步骤3”所得的滤液中加入稀硫酸调节溶液的pH至5左右后蒸馏。 （4）“步骤2”中主要反应的离子方程式为________。 （5）“步骤4”中蒸馏所需的玻璃仪器除酒精灯、蒸馏烧瓶、尾接管、锥形瓶外还需玻璃仪器有________。蒸馏前用稀硫酸调节溶液pH的目的是________。 【答案】（1） ①. 易分解，防止温度过高，造成大量分解 ②. 反应生成的对分解有催化作用 ③. 硫酸过量，确保铜粉反应完全，且过量的硫酸能抑制硫酸铜水解 （2）B （3） ①. 不能 ②. 因为在酸性条件下也易被氧气氧化，，所以不能证明过氧化氢过量 （4） （5） ①. 温度计、直行冷凝管 ②. 将氨气转化为，减少蒸馏时氨气挥发逸出 【解析】 【分析】胆矾（CuSO4⋅5H2OCuSO4⋅5H2O）具有催吐、祛腐、解毒等功效，易溶于水，不溶于乙醇。实验室用铜粉、稀硫酸和过氧化氢制取胆矾，在实验中，最佳加热方式是采用水浴加热，这是因为易分解，需要避免温度过高导致其大量分解，反应温度控制在30到40摄氏度之间，这个温度范围有利于反应的进行，同时防止H2O2的分解。反应过程中，生成的铜离子对H2O2分解具有催化作用，导致气泡产生且生成气泡的速率越来越快。化学反应方程式为：Cu + H2O2 + H2SO4 =CuSO4 + 2H2O。 【小问1详解】 ①步骤I反应温度不能超过40℃的原因是：易分解，防止温度过高，造成大量分解； ②反应过程中有气泡产生且生成气泡的速率越来越快的原因是：反应生成的对分解有催化作用，浓度越来越大，生成气泡的速率越来越快； ③铜粉和硫酸物质的量比小于理论值的原因是：硫酸过量，确保铜粉反应完全，且过量的硫酸能抑制硫酸铜水解； 【小问2详解】 Ⅱ.将上述溶液转移至仪器a中，蒸发浓缩，用到的一起是坩埚，故选B； 【小问3详解】 反应完全后通过注射器取样于点滴板上，加入4滴淀粉碘化钾检测液，混合溶液变蓝，在酸性条件下也易被氧气氧化，，所以不能证明过氧化氢过量； 【小问4详解】 步骤2：向“步骤1”所得沉淀中继续滴加氨水至转化成深蓝色溶液，是氢氧化铜与氨水反应，离子方程式为：； 【小问5详解】 ①蒸馏所需的玻璃仪器有：酒精灯、蒸馏烧瓶、尾接管、锥形瓶、温度计、直行冷凝管等，故答案为：温度计、直行冷凝管； ②蒸馏前用稀硫酸调节溶液pH的目的是：将氨气转化为，减少蒸馏时氨气挥发逸出。 19. 作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备的流程如下： 已知：，，。（离子浓度小于即认为完全除去）。 回答下列问题： （1）锰在周期表中位置是________，加入少量的作用是________。 （2）硫酸与菱锰矿主要反应的化学方程式为________。 （3）要将完全除去，用石灰乳调节pH应大于________，加入少量BaS溶液除去，生成的沉淀有________。 （4）锰酸锂可充电电池的总反应为：。充电时，电池的阳极反应式为________，若转移，则石墨电极将增重________g。 【答案】（1） ①. 第四周期ⅦB族 ②. 将氧化为，便于形成沉淀而除去 （2） （3） ①. 5 ②. 、NiS （4） ①. ②. 28 【解析】 【分析】根据题给的流程，将菱锰矿置于反应器中，加入硫酸和MnO2，可将固体溶解为离子，将杂质中的Fe、Ni、Al等元素物质也转化为其离子形式，同时，加入的MnO2可以将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+；随后调节溶液pH可以将溶液中的Fe3+、Al3+沉淀出来，硅转化为硅酸盐沉淀出来；随后加入BaS，可以将溶液中的Ni2+沉淀，得到相应的滤渣；后溶液中含有大量的Mn2+，将此溶液置于电解槽中电解，得到MnO2，将MnO2与碳酸锂共同煅烧得到最终产物LiMn2O4。 【小问1详解】 锰是第25号元素，在周期表中位置是第四周期ⅦB族；加入的MnO2可以将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，便于形成沉淀而除去，自身被还原为锰离子； 【小问2详解】 硫酸与菱锰矿主要反应为和硫酸反应生成硫酸锰和二氧化碳，化学方程式为； 【小问3详解】 c(Al3+)= 1.0×10-5 mol·L-1时，mol·L-1，当pH大于5时，可将金属Al3+完全除去；加入少量BaS溶液除去Ni2+，此时溶液中发生的离子方程式为，生成的沉淀有BaSO4、NiS； 【小问4详解】 充电时为电解池，电池的阳极连放电时的正极。放电时，电池的正极发生还原反应，反应式为，充电时电池的阳极反应式为：；此时，石墨电极上发生的反应为，则转移4mole-石墨电极将增重的质量为4molLi+的质量，由于Li摩尔质量是7g/mol，所以1molLi+的质量是28.0g； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $