精品解析：山东省滨州市2023-2024学年高三上学期期末考试化学试题

高三化学试题 2024.1 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 可能用到的相对原子质量：H1 Li7 N14 O16 Cl35.5 Co59 一、选择题：本题包括10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 我国航空航天技术走在世界前列，其中化学材料起着重要作用。下列说法错误的是 A. 神舟十七号载人飞船使用的可充电镉镍电池属于二次电池 B. 中国空间站核心舱使用的半导体砷化镓是太阳能电池材料 C. 航天员航天服制作材料中的涤纶属于天然有机高分子材料 D. 国产飞机用到的氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料 2. 下列说法正确的是 A. 乙炔分子的空间填充模型为 B. 2-甲基-2-戊烯的键线式为 C. 属于醛类 D. 存在属于芳香族化合物的同分异构体 3. 短周期主族元素X、Y、Z、Q的原子序数依次增大。基态X原子最高能级有3个未成对电子；基态Y原子的最外层电子数为内层电子数的3倍；基态Z原子的第一电离能高于同周期相邻元素；基态Q原子的价电子，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等。下列说法错误的是 A. 原子半径： B. 元素的电负性： C. 简单氢化物的熔点： D. X和Y的单质分子均为非极性分子 4. 下列装置或操作能达到实验目的的是 A．测定溶液的浓度 B．测定分解产生气体的体积 C．测定中和反应的反应热 D．由制取无水 A. A B. B C. C D. D 5. 邻羟基苯甲酸乙酯()广泛应用于有机合成，还可用作食品香料、工业溶剂等，其制备原理为+CH3CH2OH+H2O。下列说法错误的是 A. 加热方式可采用电加热套加热 B. 可用饱和溶液洗涤反应后的混合液 C. 洗涤后所得粗品可用碱石灰干燥 D. 酸性：>>CH3CH2OH 6. “价一类”二维图为我们认识物质性质和实现物质转化提供了新思路。下列说法错误的是 A. 若a含Cu元素，其在潮湿的空气中可生成铜锈[] B. 若b含S元素，其能使紫色石蕊试液先变红后褪色 C. 若c含P元素，其为二元弱酸，与足量溶液反应生成 D. 若d为钠盐，其可具有氧化性，也可具有还原性 7. 药物贝诺酯由乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚制备，其原理为 下列说法错误的是 A. 乙酰水杨酸分子中所有碳原子可共平面 B. 对乙酰氨基酚的核磁共振碳谱有5组峰 C. 对乙酰氨基酚在一定条件下可与甲醛反应 D. 贝诺酯在酸性条件下充分水解可得到3种产物 8. 某和形成的金属化合物的立方晶胞结构如下。 下列说法正确的是 A. 该晶体属于金属晶体 B. 周围距离最近的原子个数为6 C. 该晶胞沿x轴、z轴的投影图完全相同 D. 该晶体在高温时导电能力更强 9. 实验室从含的水溶液中提取纯碘有以下两种方案 下列说法错误的是 A. “富集”使用分液漏斗振荡排气时，分液漏斗下口应向上倾斜 B. 方案甲中，“酸化”时反应的氧化剂与还原剂物质的量之比可能为 C. 方案乙中，“操作X”的名称是升华 D. 该流程中可循环利用 10. 我国某科研团队提出用多孔泡沫铁、高度膨化的纳米泡沫碳和添加的溶液构建独特的“摇椅式”全铁离子电池，电池结构如图(阴离子未标出)。 下列说法正确的是 A. 放电时，N的电极电势高于M B. 充电时，泡沫铁上发生的电极反应为 C. 充电时，每转移，参与反应的物质中铁元素总质量为 D. 为提高电池效率，可用代替 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 下列实验操作、现象均正确，且所推结论合理的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向一定量酸性溶液中加入乙二醇 溶液紫色变浅 乙二醇被酸性溶液氧化为乙二酸 B 向浓硫酸加入炭粉并加热，导出气体通入溶液中 溶液中出现白色沉淀 导出的气体中有和 C 向一定浓度的溶液中通入适量气体 溶液中出现黑色沉淀 的酸性比强 D 室温下，向的某补铁剂溶液中加入邻二氮菲 溶液中出现橙红色 该补铁剂中含有 A. A B. B C. C D. D 12. 菱镁矿(主要成分为，含少量、、、和等元素)制备氟化镁的工艺流程如下。 已知：①室温下，，； ②时，认为该离子已沉淀完全。 下列说法错误的是 A. “蒸氨”时，尾气的主要成分是、 B. “氧化除锰”时，消耗溶液的体积高于理论值 C. “除铁铝”时，当恰好沉淀完全时， D. “沉淀”时，发生反应的离子方程式为 13. 中国科学家研究用还原生成和的路径，各基元反应及活化能如图所示。下列说法错误的是 A. 中原子的轨道杂化方式有2种 B. 路径中被还原为的化学反应速率更快 C. 路径中被还原为的反应焓变更小 D. 生成的各基元反应中，元素均被还原 14. 科学家研制了一种能在较低电压下分解水获得氧气和氢气的电化学装置，工作原理如下。 下列说法正确的是 A. 在电极a上产生 B. 隔膜为阳离子交换膜 C. 电极b的电极反应为 D. 为正八面体结构，其中4个被取代后能得到2种产物 15. 室温下，溶洞水体中的与空气中的保持平衡，测得某溶洞水体中(为、、或)与的关系如图所示[]。下列说法正确的是 A. 随增大，与的变化趋势相同 B. 、、三点溶液中，的值均相等 C. 时， D. 溶洞水体中： 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 近年来，我国新能源汽车行业蓬勃发展，其动力电池常选锂电池。回答下列问题： （1）基态原子的轨道表示式为_______。 （2）多种冠醚的空腔直径和适合粒子直径数据如下。 冠醚名称 冠醚空腔直径() 适合粒子直径() 12-冠-4 15-冠-5 …… 、 …… ①冠醚可用作理电池电解质添加剂，提高导电性能。锂离子可与一种冠醚作用生成稳定的络离子，原因是_______。 ②冠醚()可使辛烯更易被溶液氧化，该冠醚名称为_______。 （3）锂钴复合氧化物是锂电池常用的正极材料，其理想晶体的结构如图。 ①锂钴复合氧化物的化学式为_______。 ②该晶体的密度为_______(列出计算式，表示阿伏加德罗常数的值)。 ③在_______(填“充电”或“放电”)过程中会从层间脱出，该过程会导致结构变大，原因是_______。 17. 是一种具有高离子电导率和优异化学稳定性的固体电解质，其化学式为。某研究人员以钛铁矿(主要成分为，含少量、)为原料合成的工艺流程如下。 已知：室温下，，，，，。 回答下列问题： （1）为提高钛铁矿浸取率，还可以采用的措施有_______(写出一条)。 （2）“粉碎过筛”后，不能省略“碱浸”的原因是_______。 （3）“酸浸”时反应的离子方程式为_______。 （4）“沉钛”时生成的化学方程式为_______。为探究可否通过与反应生成，需计算反应的平衡常数_______(保留2位有效数字)。 （5）高温反应时，理论上、、物质的量的投料比为_______。 18. 在医疗领域有特殊用途，在工业和实验室研究中也有重要价值。 （1）的实验室制备。 已知：钴单质在以上易被氧气氧化，在加热条件下与氯气反应可制得纯净；熔点，易潮解变质。 ①按气流方向，正确的装置接口顺序为a_______。在接口a后_______(填“有”或“没有”)必要接入单向阀。 ②为使浓盐酸顺利滴下，可将装置A中盛放浓盐酸的仪器替换为_______(填名称)。 ③装置B的作用是_______。 ④为了获得更纯净的，当观察到_______时，开始点燃D处酒精灯。 （2）产品中的含量测定。 Ⅰ．准确称取制备的产品，配制成溶液，移取溶液于锥形瓶中； Ⅱ．滴加滴某钾盐溶液作为指示剂，用标准溶液滴定至终点； Ⅲ．平行测定三次，消耗溶液的体积平均值为，计算产品中的质量分数。 已知：室温下，部分含银难溶物的颜色和溶度积常数如下表。 难溶物 颜色 白色 砖红色 浅黄色 黄色 黑色 ①根据表格数据，Ⅱ中应选择的指示剂为_______(填化学式)。 ②产品中的质量分数为_______。 19. 他非诺喹是一种抗疟疾新药，其中间体K的合成路线如下(部分反应条件已省略)。 已知： 回答下列问题： （1）A中官能团的名称为_______；B的某同分异构体只有一种化学环境的氢原子，其结构简式为_______。 （2）由B生成D的化学方程式为_______。 （3）由F生成G的反应类型是_______，该反应中的作用是_______。 （4）由J生成K的合成路线如下(部分反应条件已略去)。 ①由J生成P是加成反应，P中含有_______个不对称碳原子。 ②Q的结构简式为_______；Q与K互为构造异构中的_______异构。 20. 水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。 水煤气变换反应： 回答下列问题： （1）已知和摩尔燃烧焓分别为、，且 ，则_______。 （2）在下进行实验：①使纯缓慢地通过过量氧化钴，平衡后气体中物质的量分数为0.0250.②用还原，平衡后气体中的物质的量分数为0.0192。根据上述实验结果分析，的平衡常数_______(用物质的量分数代替平衡浓度计算)；还原为的倾向_______(填“大于”、“小于”或“等于”)。 （3）时，在密闭容器中将等物质的量的和混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中的物质的量分数为_______(保留2位有效数字，)。 （4）制氢过程中为除去中的少量，查阅资料发现，可利用铜铈氧化物(，是活泼金属)进行选择性催化氧化。该过程中、的化合价均发生变化，可能的机理如图所示。 ①图中所示机理的步骤(ⅱ)中，中碳原子因略带负电荷更易被铜原子吸附。中碳原子略带负电荷的主要原因是_______。 ②将的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器，的转化率随温度变化的曲线如图所示。当催化氧化温度超过时，催化剂的催化活性下降，其可能原因是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三化学试题 2024.1 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 可能用到的相对原子质量：H1 Li7 N14 O16 Cl35.5 Co59 一、选择题：本题包括10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 我国航空航天技术走在世界前列，其中化学材料起着重要作用。下列说法错误的是 A. 神舟十七号载人飞船使用的可充电镉镍电池属于二次电池 B. 中国空间站核心舱使用的半导体砷化镓是太阳能电池材料 C. 航天员航天服制作材料中的涤纶属于天然有机高分子材料 D. 国产飞机用到的氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料 【答案】C 【解析】 【详解】A．可充电镉镍电池能充放电，属于二次电池，A正确； B．半导体砷化镓具有良好的半导体性能，是太阳能电池材料，B正确； C．涤纶属于人工合成有机高分子材料，C错误； D．氮化硅陶瓷性能优良，属于新型无机非金属材料，D正确； 故选C。 2. 下列说法正确的是 A. 乙炔分子的空间填充模型为 B. 2-甲基-2-戊烯的键线式为 C. 属于醛类 D. 存在属于芳香族化合物的同分异构体 【答案】D 【解析】 【详解】A．乙炔分子中四个原子在同一条直线上，故A错误； B．2-甲基-2-戊烯的键线式为，故B错误； C．该有机物的官能团为-OOCH，属于酯类，故C错误； D．该分子含有7个碳、不饱和度为4，苯环的不饱和度也为4，则存在属于芳香族化合物的同分异构体，故D正确； 故答案选D。 3. 短周期主族元素X、Y、Z、Q的原子序数依次增大。基态X原子最高能级有3个未成对电子；基态Y原子的最外层电子数为内层电子数的3倍；基态Z原子的第一电离能高于同周期相邻元素；基态Q原子的价电子，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等。下列说法错误的是 A. 原子半径： B. 元素的电负性： C. 简单氢化物的熔点： D. X和Y的单质分子均为非极性分子 【答案】D 【解析】 【分析】短周期主族元素X、Y、Z、Q的原子序数依次增大，X的原子序数最小，而基态X原子最高能级有3个未成对电子，可知X的电子排布式为：1s22s22p3，则X为N元素；基态Y原子的最外层电子数为内层电子数的3倍，Y含有2个电子层，因此Y的核外电子排布为2、6，可知Y为O元素；Q的原子序数最大，因此Q元素在第三周期，基态Q原子的价电子，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等，可知Q的电子排布式为：1s22s22p63s23p2，则Q为Si元素；由此可知，Z元素也在第三周期，基态Z原子的第一电离能高于同周期相邻元素，说明为第ⅡA或ⅤA族，又原子序数小于硅，可知Z为Mg元素，综合可知，X、Y、Z、Q分别为N、O、Mg、Si元素，据此作答。 【详解】A．同周期主族元素从左到右原子半径递减，同主族元素从上往下原子半径递增，则原子半径：，故A正确； B．同周期主族元素从左到右元素电负性逐渐增大，同主族元素从上往下元素电负性逐渐减小，则元素的电负性：，故B正确； C．MgH2离子晶体，H2O、NH3、SiH4为分子晶体，因此MgH2的熔点最高，而常温下，H2O为液态，NH3、SiH4为气态，NH3分子间存在氢键，其沸点大于硅烷，则简单氢化物的熔点：，故C正确； D．X和Y的单质分子有N2、O2、O3，N2、O2均为非极性分子，但是O3为极性分子，故D错误； 故答案选D。 4. 下列装置或操作能达到实验目的的是 A．测定溶液的浓度 B．测定分解产生气体的体积 C．测定中和反应的反应热 D．由制取无水 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管的橡胶管，应该使用酸式滴定管进行滴定，图中为酸式滴定管，故A正确； B．不能用长颈漏斗，否则会导致气体从长颈漏斗口逸散，需要用分液漏斗，故B错误； C．根据图示可知简易量热计中缺少搅拌用的环形玻璃搅拌器，故C错误； D．加热五水硫酸铜失去结晶水生成无水硫酸铜，温度要达到150℃以上，应该在坩埚中进行，故D错误； 故答案选A。 5. 邻羟基苯甲酸乙酯()广泛应用于有机合成，还可用作食品香料、工业溶剂等，其制备原理为+CH3CH2OH+H2O。下列说法错误的是 A. 加热方式可采用电加热套加热 B. 可用饱和溶液洗涤反应后的混合液 C. 洗涤后所得粗品可用碱石灰干燥 D. 酸性：>>CH3CH2OH 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应温度控制在95℃，加热方式适合用电加热套加热，可以恒定温度，故A正确； B．饱和溶液可中和酸，可用其洗涤反应后混合液中的酸性杂质，故B正确； C．碱石灰中含有少量NaOH等强碱，可使酯在碱性条件下发生水解，不可用碱石灰干燥，故C错误； D．根据较强酸制较弱酸的规律可知，的酸性比强，而乙醇为非电解质，含有的并非是酚羟基，并不能电离出H+，酸性最弱，因此酸性：>>CH3CH2OH，故D正确； 故答案选C。 6. “价一类”二维图为我们认识物质性质和实现物质转化提供了新思路。下列说法错误的是 A. 若a含Cu元素，其在潮湿的空气中可生成铜锈[] B. 若b含S元素，其能使紫色石蕊试液先变红后褪色 C. 若c含P元素，其为二元弱酸，与足量溶液反应生成 D. 若d为钠盐，其可具有氧化性，也可具有还原性 【答案】B 【解析】 【详解】A．若a为含Cu元素，铜在空气中与水、氧气和二氧化碳生成铜锈，A正确； B．若b含硫元素，为SO2，SO2能使紫色石蕊试液先变红，无法褪色，B错误； C．若c含P，为+3价含氧酸，其为H3PO3，为二元弱酸，与足量NaOH溶液反应生成Na2HPO3，C正确； D．若d为钠盐，若为+1价Cl的含氧酸盐NaClO，既可以具有氧化性，也可以具有还原性，D正确； 故答案为：B。 7. 药物贝诺酯由乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚制备，其原理为 下列说法错误的是 A. 乙酰水杨酸分子中所有碳原子可共平面 B. 对乙酰氨基酚的核磁共振碳谱有5组峰 C. 对乙酰氨基酚在一定条件下可与甲醛反应 D. 贝诺酯在酸性条件下充分水解可得到3种产物 【答案】B 【解析】 【详解】A．乙酰水杨酸分子中苯环所有原子共平面，酯基和羧基C采取sp2杂化，也为平面结构，单键可旋转，所以所有碳原子可共平面，故A正确； B．根据对乙酰氨基酚的结构可知，有6种化学环境不同的碳原子，则核磁共振碳谱为6组峰，故B错误； C．根据苯酚和甲醛在一定条件下发生缩聚反应生成酚醛树脂，因此对乙酰氨基酚与甲醛在一定条件下可以发生类似反应，故C正确； D．贝诺酯中酰胺基、2个酯基发生水解反应生成CH3COOH、、，故D正确； 故答案选B。 8. 某和形成的金属化合物的立方晶胞结构如下。 下列说法正确的是 A. 该晶体属于金属晶体 B. 周围距离最近的原子个数为6 C. 该晶胞沿x轴、z轴的投影图完全相同 D. 该晶体在高温时导电能力更强 【答案】A 【解析】 【详解】A．和为金属元素，形成的化合物为金属晶体，A正确； B．Sn原子位于晶胞的8个顶点，1个体心，体心周围距离最近且相等的Sn原子个数是8个顶点的Sn，故Sn周围距离最近的Sn原子个数为8，B错误； C．晶胞沿y轴、z轴的投影图完全相同，投影图为，与晶胞沿x轴投影图不同，C错误； D．高温时，金属的电阻增加，导电能力减弱，D错误； 故答案为：A。 9. 实验室从含的水溶液中提取纯碘有以下两种方案 下列说法错误的是 A. “富集”使用的分液漏斗振荡排气时，分液漏斗下口应向上倾斜 B. 方案甲中，“酸化”时反应的氧化剂与还原剂物质的量之比可能为 C. 方案乙中，“操作X”的名称是升华 D. 该流程中可循环利用 【答案】C 【解析】 【详解】A．“富集”使用的分液漏斗振荡排气时，为了方便排气减小压强差，分液漏斗下口应向上倾斜，A正确； B．方案甲中，加入NaOH溶液反应的化学方程式为，“酸化”时反应的化学方程式为，氧化剂为NaIO3，还原剂为NaI，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5，B正确； C．根据流程图可知，方案乙中，“操作X”的名称是蒸馏，C错误； D．根据流程图可知，该流程中CCl4可循环利用，D正确； 故选C。 10. 我国某科研团队提出用多孔泡沫铁、高度膨化的纳米泡沫碳和添加的溶液构建独特的“摇椅式”全铁离子电池，电池结构如图(阴离子未标出)。 下列说法正确的是 A. 放电时，N的电极电势高于M B. 充电时，泡沫铁上发生的电极反应为 C. 充电时，每转移，参与反应的物质中铁元素总质量为 D. 为提高电池效率，可用代替 【答案】B 【解析】 【分析】电池结构使用的是多孔泡沫铁、高度膨化的纳米泡沫碳，因此放电时，N极泡沫铁失电子发生氧化反应：，N是负极；M电极Fe3+在泡沫碳表面得电子发生还原反应：，M是正极； 充电时，N极阴极，发生还原反应，电极反应式为：；M极为阳极，发生氧化反应，电极反应式为：，据此作答。 【详解】A．根据分析可知，N是负极，M是正极，正极电势高于负极电势，因此放电时，M的电极电势高于N，故A错误； B．充电时，M是阳极，阳极的电极反应式为：，故B正确； C．根据分析可知，充电时，转移时，阳极上有2molFe2+参与反应，阴极上有1molFe2+参与反应，故参与反应的物质中铁元素总质量为，故C错误； D．氯化铵溶液为酸性，可抑制Fe2+、Fe3+水解，故不能用代替，故D错误； 故答案选B。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 下列实验操作、现象均正确，且所推结论合理的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向一定量酸性溶液中加入乙二醇 溶液紫色变浅 乙二醇被酸性溶液氧化为乙二酸 B 向浓硫酸加入炭粉并加热，导出的气体通入溶液中 溶液中出现白色沉淀 导出的气体中有和 C 向一定浓度的溶液中通入适量气体 溶液中出现黑色沉淀 的酸性比强 D 室温下，向的某补铁剂溶液中加入邻二氮菲 溶液中出现橙红色 该补铁剂中含有 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．将乙二醇(HOCH2CH2OH)加入酸性KMnO4溶液中，溶液紫色变浅，只能说明乙二醇能够将酸性高锰酸钾溶液还原，但不能说明乙二醇被氧化成乙二酸，故A错误； B．浓硫酸中加入炭粉并加热，由于SO2和CO2不与氯化钡溶液反应，将导出的气体通入BaCl2溶液中不会生成白色沉淀，故B错误； C．CuSO4和H2S反应生成CuS黑色沉淀，反应能发生是因为CuS不溶于硫酸，不是因为H2S的酸性比H2SO4强，硫酸是强酸，H2S是弱酸，故C错误； D．邻二氮菲与Fe2+在pH=3～9的溶液中，会形成一种稳定的橙红色络合物，若补铁剂溶液pH过小，氢离子与邻二氮菲中的氮原子形成配位键影响亚铁离子检验，溶液pH过大，亚铁离子会与氢氧根离子生成氢氧化亚铁沉淀影响亚铁离子检验，所以若向pH=7的溶液中加入邻二氮菲，溶液变为橙红色说明补铁剂中含有亚铁离子，故D正确； 故答案选D。 12. 菱镁矿(主要成分为，含少量、、、和等元素)制备氟化镁的工艺流程如下。 已知：①室温下，，； ②时，认为该离子已沉淀完全。 下列说法错误的是 A. “蒸氨”时，尾气的主要成分是、 B. “氧化除锰”时，消耗溶液的体积高于理论值 C. “除铁铝”时，当恰好沉淀完全时， D. “沉淀”时，发生反应的离子方程式为 【答案】AD 【解析】 【分析】由题给流程可知，菱镁矿主要成分为，含少量Ca、Si、Fe、Mn和Al等元素煅烧，转变为二氧化碳和各元素的氧化物，加入硝酸铵溶液“蒸氨”，各金属氧化物转变为硝酸盐溶液，但二氧化硅不溶，则过滤得滤渣1为二氧化硅、尾气为氨气；向滤液加入过氧化氢“氧化除锰”，锰元素转变为沉淀MnO2，硝酸铵溶液呈酸性，酸性条件下过氧化氢将溶液中的Fe2+转化为Fe3+，则过滤所得滤渣2为MnO2，滤液中加入草酸溶液“除钙”，反应中产生草酸钙沉淀，则过滤所得滤渣3为CaC2O4，向滤液中加入氨水“除铁铝”：调节溶液pH，将溶液中Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，则过滤得到滤渣4含有氢氧化铁、氢氧化铝，滤液所含主要阳离子为镁离子，向滤液中加入氢氟酸溶液，将溶液中镁离子转化为氟化镁沉淀，过滤即得到目标产物氟化镁。 【详解】A．根据分析可知，“蒸氨”时，尾气的主要成分是，二氧化碳是在煅烧时产生，故A错误； B．溶液是绿色氧化剂，将锰元素转变为沉淀MnO2，还将Fe2+氧化为Fe3+，但生成的MnO2和Fe3+能催化H2O2分解，从而加大H2O2用量，故B正确； C．“除铁铝”过程中，由，知：当恰好沉淀完全时，铁离子早已沉淀完全，则溶液中，可知，故C正确； D．HF为弱酸，则 “沉淀”时，反应产生氟化镁沉淀的离子方程式是：，故D错误； 故答案选AD。 13. 中国科学家研究用还原生成和的路径，各基元反应及活化能如图所示。下列说法错误的是 A. 中原子的轨道杂化方式有2种 B. 路径中被还原为的化学反应速率更快 C. 路径中被还原为反应焓变更小 D. 生成的各基元反应中，元素均被还原 【答案】C 【解析】 【详解】A．NH2NO中N原子的轨道杂化方式为sp3、sp2，A正确； B．活化能大的反应，速率慢，为该反应的决速步，则生成NH3的决速步活化能为82.5kJ/mol，生成N2的决速步活化能为128.5kJ/mol，则生成NH3的速度快，B正确； C．根据盖斯定律，路径中NO被H2还原为N2反应焓变更大，C错误； D．图示可知，生成氨气的过程为：NO→HNO→NH2O→NH2OH→NH2→NH3，每步反应中N元素化合价均是降低，被还原，D正确； 故答案选C。 14. 科学家研制了一种能在较低电压下分解水获得氧气和氢气的电化学装置，工作原理如下。 下列说法正确的是 A. 在电极a上产生 B. 隔膜为阳离子交换膜 C. 电极b的电极反应为 D. 为正八面体结构，其中4个被取代后能得到2种产物 【答案】CD 【解析】 【分析】由图可知，a电极发生氧化反应为阳极，碱性条件下[Fe(CN)6]4—离子在阳极失去电子发生氧化反应生成[Fe(CN)6]3—离子，催化剂作用下，[Fe(CN)6]3—离子与氢氧根离子反应生成[Fe(CN)6]4—离子、氧气和水，b电极发生还原反应为阴极，水分子作用下DHPS在阴极得到电子发生还原反应生成DHPS—2H和氢氧根离子，催化剂作用下，DHPS—2H与水反应生成DHPS和氢气，氢氧根离子通过阴离子交换膜由阴极室向阳极室移动，则M为氧气、N为氢气。 【详解】A．电极a上发生[Fe(CN)6]4—-e-=[Fe(CN)6]3—, 在反应器I中[Fe(CN)6]3—离子与氢氧根离子反应生成[Fe(CN)6]4—离子、氧气和水，A错误； B．由分析可知，氢氧根离子通过阴离子交换膜由阴极室向阳极室移动，则隔膜为阴离子交换膜，B错误； C．电极b发生还原反应，水分子作用下DHPS在阴极得到电子生成DHPS—2H和氢氧根离子，电极反应为，C正确； D．为正八面体结构，以Fe3+为中心周围有6个CN-离子，其中4个被取代后，还余下2个CN-离子，位置关系为八面体的邻位和对位2种产物，D正确； 答案选CD。 15. 室温下，溶洞水体中的与空气中的保持平衡，测得某溶洞水体中(为、、或)与的关系如图所示[]。下列说法正确的是 A. 随增大，与的变化趋势相同 B. 、、三点溶液中，的值均相等 C. 时， D. 溶洞水体中： 【答案】BC 【解析】 【分析】随着pH的增大，溶液的酸性逐渐减弱，c()、c()都增大，c(Ca2+)减小，即lgc()、lgc()逐渐增大，lgc(Ca2+)逐渐减小，并且弱酸性环境中lgc()>lgc()，所以经过a点的曲线表示lgc()与pH的关系，经过b点的曲线表示lgc()与pH的关系，下降的曲线表示lgc(Ca2+)与pH的关系，(6.3，-5)点时c(H2CO3)=c()，此时，同理根据(10.3，-1.1)点数值计算，结合Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)×c()进行计算，据此分析解答。 【详解】A．根据分析可知，随着pH的增大，lgc()是增大，lgc(Ca2+)逐渐减小，所以二者变化趋势不相同，故A错误； B．a、b、c三点溶液中保持不变，则有即保持不变，故B正确； C．根据分析可知，，，则，由图中a点数据可知，，则，当时，代入可得，，，故C正确； D．溶洞水体中，，溶液呈弱酸性，因此，故D错误； 故答案选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 近年来，我国新能源汽车行业蓬勃发展，其动力电池常选锂电池。回答下列问题： （1）基态原子的轨道表示式为_______。 （2）多种冠醚的空腔直径和适合粒子直径数据如下。 冠醚名称 冠醚空腔直径() 适合粒子直径() 12-冠-4 15-冠-5 …… 、 …… ①冠醚可用作理电池电解质添加剂，提高导电性能。锂离子可与一种冠醚作用生成稳定的络离子，原因是_______。 ②冠醚()可使辛烯更易被溶液氧化，该冠醚名称为_______。 （3）锂钴复合氧化物是锂电池常用的正极材料，其理想晶体的结构如图。 ①锂钴复合氧化物的化学式为_______。 ②该晶体的密度为_______(列出计算式，表示阿伏加德罗常数的值)。 ③在_______(填“充电”或“放电”)过程中会从层间脱出，该过程会导致结构的变大，原因是_______。 【答案】（1） （2） ①. 冠醚空腔直径与锂离子直径适配 ②. 18-冠-6 （3） ①. LiCoO2 ②. ③. 充电 ④. 锂离子减少，使得锂离子层与O-O层吸引力减弱，O-O层之间的排斥使得层间距离增大 【解析】 【小问1详解】 基态为3号元素，原子的轨道表示式为； 【小问2详解】 ①根据表格数据可推断冠醚空腔直径与适合的粒子直径适配是冠醚识别碱金属离子的必要条件；锂离子可与一种冠醚作用生成稳定的络离子，原因是冠醚空腔直径与锂离子直径适配。 ②中碳氧原子数目为18且含有6个氧原子，该冠醚名称为18-冠-6； 【小问3详解】 ①根据“均摊法”，晶胞中含个Li、个Co、个O，则锂钴复合氧化物的化学式为LiCoO2。 ②晶体密度为； ③钴复合氧化物是锂电池常用的正极材料，则在充电过程中会从层间脱出，向阴极移动发生还原反应，该过程会导致结构的变大，原因是锂离子减少，使得锂离子层与O-O层吸引力减弱，O-O层之间的排斥使得层间距离增大。 17. 是一种具有高离子电导率和优异化学稳定性的固体电解质，其化学式为。某研究人员以钛铁矿(主要成分为，含少量、)为原料合成的工艺流程如下。 已知：室温下，，，，，。 回答下列问题： （1）为提高钛铁矿浸取率，还可以采用的措施有_______(写出一条)。 （2）“粉碎过筛”后，不能省略“碱浸”的原因是_______。 （3）“酸浸”时反应的离子方程式为_______。 （4）“沉钛”时生成化学方程式为_______。为探究可否通过与反应生成，需计算反应的平衡常数_______(保留2位有效数字)。 （5）高温反应时，理论上、、物质的量的投料比为_______。 【答案】（1）适当加热、搅拌或者增大NaOH的浓度 （2）生成磷酸钛中易混有磷酸铝 （3）FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O （4） ①. 3TiOSO4+4H3PO4=Ti3(PO4)4↓+3H2SO4+3H2O ②. 1.6×10-51 （5）8:6:7 【解析】 【分析】钛铁矿粉碎过筛后加入NaOH溶液，氧化铝、二氧化硅和NaOH溶液反应而除去，FeTiO3 用稀硫酸酸浸，得到TiOSO4和FeSO4的混合溶液，加磷酸沉钛，得到Ti3(PO4)4，Ti3(PO4)4和AlPO4、Li3PO4高温反应得到LATP。 【小问1详解】 为提高钛铁矿浸取率，还可以采用的措施有：适当加热、搅拌或者增大NaOH的浓度； 【小问2详解】 “碱浸”可以除去Al2O3，省略“碱浸”，固体中有Al2O3加硫酸会生成铝离子，最后得到的磷酸钛中会混有磷酸铝沉淀； 【小问3详解】 FeTiO3 用稀硫酸酸浸，得到TiOSO4和FeSO4的混合溶液，反应的离子方程式为：FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O； 【小问4详解】 “沉钛”时TiOSO4加磷酸沉钛，得到Ti3(PO4)4，化学方程式为3TiOSO4+4H3PO4=Ti3(PO4)4↓+3H2SO4+3H2O； 平衡常数的表达式为===1.6×10-51； 【小问5详解】 若生成1mol，根据Li原子守恒，需要为mol，根据Al原子守恒需要0.4mol，根据Ti原子守恒需要mol，、、物质的量的投料比为：0.4：=8：6：7。 18. 在医疗领域有特殊用途，在工业和实验室研究中也有重要价值。 （1）的实验室制备。 已知：钴单质在以上易被氧气氧化，在加热条件下与氯气反应可制得纯净；熔点，易潮解变质。 ①按气流方向，正确的装置接口顺序为a_______。在接口a后_______(填“有”或“没有”)必要接入单向阀。 ②为使浓盐酸顺利滴下，可将装置A中盛放浓盐酸的仪器替换为_______(填名称)。 ③装置B的作用是_______。 ④为了获得更纯净的，当观察到_______时，开始点燃D处酒精灯。 （2）产品中的含量测定。 Ⅰ．准确称取制备的产品，配制成溶液，移取溶液于锥形瓶中； Ⅱ．滴加滴某钾盐溶液作为指示剂，用标准溶液滴定至终点； Ⅲ．平行测定三次，消耗溶液的体积平均值为，计算产品中的质量分数。 已知：室温下，部分含银难溶物的颜色和溶度积常数如下表。 难溶物 颜色 白色 砖红色 浅黄色 黄色 黑色 ①根据表格数据，Ⅱ中应选择的指示剂为_______(填化学式)。 ②产品中的质量分数为_______。 【答案】（1） ①. hidefgbc ②. 没有 ③. 恒压滴液漏斗 ④. 防止空气中的水蒸气进入装置D中，吸收多余的氯气，防止氯气污染大气 ⑤. D中硬质玻璃管充满黄绿色气体 （2） ①. K2CrO4 ②. 【解析】 【分析】装置A中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯气，且氯气中混有水蒸气和HCl,装置E可以除去HCl,多孔球泡目的是增大气液的接触面积，装置C是对氯气进行干燥，然后与钴粉反应，生成CoCl2，用冰水冷却CoCl2，最后接装置B，除去多余的氯气，防止污染空气，同时防止空气中的水蒸气进入装置D中，因为CoCl2易潮解变质； 【小问1详解】 ①根据分析可知，按气流方向，正确的装置接口顺序为ahidefgbc,在接口a后没有必要接入单向阀，因为装置A中产生的是气体，不会产生堵塞，故答案为：hidefgbc；没有； ②为使浓盐酸顺利滴下，可将装置A中盛放浓盐酸的仪器替换为恒压滴液漏斗，故答案为：恒压滴液漏斗； ③根据分析可知，装置B的作用是防止空气中的水蒸气进入装置D中，吸收多余的氯气，防止氯气污染大气，故答案为：防止空气中的水蒸气进入装置D中，吸收多余的氯气，防止氯气污染大气； ④为了获得更纯净的CoCl2，当观察到D中硬质玻璃管充满黄绿色气体时，开始点燃D处酒精灯，故答案为：D中硬质玻璃管充满黄绿色气体； 【小问2详解】 ①根据表格数据，AgBr、AgI、Ag2S的Ksp更小，更易与Ag+沉淀，故Ⅱ中应选择的指示剂为K2CrO4，滴定终点为产生砖红色沉淀，故答案为：K2CrO4； ②根据题意有关系式：CoCl2～2AgNO3，则产品中CoCl2的质量分数为：。 19. 他非诺喹是一种抗疟疾新药，其中间体K的合成路线如下(部分反应条件已省略)。 已知： 回答下列问题： （1）A中官能团的名称为_______；B的某同分异构体只有一种化学环境的氢原子，其结构简式为_______。 （2）由B生成D的化学方程式为_______。 （3）由F生成G的反应类型是_______，该反应中的作用是_______。 （4）由J生成K的合成路线如下(部分反应条件已略去)。 ①由J生成P是加成反应，P中含有_______个不对称碳原子。 ②Q的结构简式为_______；Q与K互为构造异构中的_______异构。 【答案】（1） ①. 羧基 ②. （2）2CH3COOCH2CH3 CH3COCH2COOCH2CH3+CH3CH2OH （3） ①. 取代反应 ②. 消耗生成的HCl，促进反应正向进行 （4） ①. 1 ②. ③. 官能团 【解析】 【分析】A能和乙醇发生酯化反应，则A中含有羧基，结合A的分子式知，A为CH3COOH，B为CH3COOCH2CH3，B发生信息中的反应生成D，结合D的分子式知，D为CH3COCH2COOCH2CH3，E和硝酸发生取代反应生成F，根据F的分子式及K的结构简式知，F为，F和甲醇发生取代反应生成G为，根据H的分子式知，G中硝基发生还原反应生成H为；D和H发生第二个信息的反应生成J为，由J生成K可以看作三步反应，P中含有两个六元环，结合K的结构简式知，J发生加成反应生成P为，P发生消去反应生成Q为，Q发生异构化生成K。 【小问1详解】 由分析可知，A的结构简式为CH3COOH，含有的官能团为羧基；B为CH3COOCH2CH3，其一种同分异构体只含有一种等效氢，结构简式为； 【小问2详解】 B→D的化学方程式为2CH3COOCH2CH3 CH3COCH2COOCH2CH3+CH3CH2OH； 【小问3详解】 F为，F和甲醇发生取代反应生成的G为，反应类型为取代反应，NaOH的作用是消耗生成的HCl，促进反应正向进行； 【小问4详解】 ①由上述分析可知，P的结构简式为，含有1个不对称碳原子，即连有羟基的碳原子； ②Q的结构简式为，其发生异构化生成K：，两者互为构造异构中的官能团异构。 20. 水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。 水煤气变换反应： 回答下列问题： （1）已知和的摩尔燃烧焓分别为、，且 ，则_______。 （2）在下进行实验：①使纯缓慢地通过过量氧化钴，平衡后气体中的物质的量分数为0.0250.②用还原，平衡后气体中的物质的量分数为0.0192。根据上述实验结果分析，的平衡常数_______(用物质的量分数代替平衡浓度计算)；还原为的倾向_______(填“大于”、“小于”或“等于”)。 （3）时，在密闭容器中将等物质的量的和混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中的物质的量分数为_______(保留2位有效数字，)。 （4）制氢过程中为除去中的少量，查阅资料发现，可利用铜铈氧化物(，是活泼金属)进行选择性催化氧化。该过程中、的化合价均发生变化，可能的机理如图所示。 ①图中所示机理的步骤(ⅱ)中，中碳原子因略带负电荷更易被铜原子吸附。中碳原子略带负电荷的主要原因是_______。 ②将的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器，的转化率随温度变化的曲线如图所示。当催化氧化温度超过时，催化剂的催化活性下降，其可能原因是_______。 【答案】（1） （2） ①. 39 ②. 大于 （3）0.27 （4） ①. CO中配位键的电子对是氧原子单方面提供的 ②. 超过150℃时，Cu(+2价)或Cu(+1价)被H2还原为金属Cu 【解析】 【小问1详解】 已知和的摩尔燃烧焓分别为、，据此可得热化学方程式： ③； ④； ② ； 目标反应为①， 根据盖斯定律可知反应①=③-④-②得到，则。 【小问2详解】 由题所给数据可知，①对于反应， ； ②对于反应，； 相同温度下，平衡常数越大，反应进行的倾向更大，故还原为的倾向大于。 【小问3详解】 假设开始时CO、H2O(g)的物质的量都是m mol，发生反应：，反应达到平衡时CO的改变量为x mol，则平衡时n(CO)=n(H2O)=(m-x) mol，n(CO2)=n(H2)=x mol，反应在恒容密闭容器中进行，，，有，则平衡时体系中的物质的量分数为：。 【小问4详解】 ①中碳原子略带负电荷的主要原因是：CO中配位键的电子对是氧原子单方面提供的； ②由于温度超过150℃时，Cu(+2价)或Cu(+1价)被H2还原为金属Cu，所以当催化氧化温度超过150℃时，催化剂的催化活性下降。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $