精品解析：重庆市主城区2023-2024学年高三上学期学业质量调研抽测（第一次）化学试题

高2024届学业质量调研抽测(第一次) 化学试卷 (化学试题卷共8页，考试时间75分钟，满分100分) 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的学校、姓名、考号填写在答题卡指定位置上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，将答案写在答题卡指定位置上，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。 可能用到的相对原子质量：H 1 N 14 O 16 Na 23 C1 35.5 K 39 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. 我国高铁技术飞速发展，被视为中国“新四大发明”之一、下列说法正确的是 A. 高铁轨道与地基之间填隙减震材料聚氨酯属于有机高分子材料 B. 高铁上的信息传输系统使用了光导纤维，其主要成分是硅 C. 高铁车厢采用铝合金材料制作，是因为常温下铝耐腐蚀不与氧气反应 D. 高铁车厢连接处使用的增强聚四氟乙烯板，可通过四氟乙烯单体缩聚而成 2. 性质决定用途。关于物质性质和用途，下列说法正确的是 A. 浓硫酸有吸水性，可用于干燥 B. 铁粉具有还原性，可用于食品脱氧保鲜 C. 氯气具有漂白性，可漂白有色织物 D. 浓有酸性，常温不能用铁罐储运 3. 下列各组离子在溶液中能大量共存，且加入相应试剂后反应的离子方程式正确的是 选项 离子组 加入试剂 加入试剂后发生的离子反应 A 溶液 B 少量 C 少量 D 过量 A. A B. B C. C D. D 4. ，NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 参加反应，断裂的键数为 B. 溶液电离出的离子总数为 C. 转移电子数为时，产生气体的体积为 D. 反应放出的热量，消耗的个数为 5. 中国茶文化历史悠久。茶叶中含多种茶多酚，其中一种结构如图。下列有关该物质的说法正确的是 A. 分子式为 B. 分子中有2个手性碳 C. 不易溶于水，易被氧化 D. 该物质可与反应 6. 三聚氧胺是一种重要化工原料，结构中含有大键，如图所示。下列说法错误的是 A. 分子中化学键均为极性键 B. C、N原子均为杂化 C. 该分子中含有键 D. 六元环中键角均为 7. 下列实验装置(部分夹持装置略)或操作能够达到实验目的的是 A B C D 蒸馏用冷凝管 定容溶液 制备 精炼铜 A. A B. B C. C D. D 8. 某化合物是很多表面涂层的重要成分，其结构如图所示。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，只有X、Y在同一周期，Z的单质是黄绿色气体。下列有关说法一定正确的是 A. 元素的电负性： B. 最简单氢化物的沸点： C. 含氧酸的酸性： D. 化合物的键角： 9. 软锰矿粉含有等元素，下列说法正确的是 A. 位于元素周期表中第VIIIB族 B. 第一电离能 C. 原子核外有6种空间运动状态的电子 D. 基态原子的价层电子排布式为 10. 根据下列实验操作和现象，得到的相应结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向溶液中缓慢滴加硫酸溶液，溶液由黄色变为橙色 增大氢离子浓度，平衡向生成的方向移动 B 向淀粉溶液中加适量溶液，加热，冷却后加溶液至中性，再滴加少量碘水，溶液变蓝 淀粉未水解 C 分别测浓度均为的和溶液的，后者大于前者 D 将铁锈加入浓盐酸中，振荡，滴加溶液，紫色褪去 铁锈中含有二价铁 A. A B. B C. C D. D 11. 钛酸钙是典型的钙钛矿型化合物，其晶体结构如图所示。下列说法正确的是 A. 该晶体熔点低、硬度小 B. 每个晶胞中含有6个 C. 钛酸钙的化学式为 D. 每个周围距离最近且等距的有12个 12. 钾离子电池的工作原理与锂离子电池类似。如图是我国某科研团队研制的一种钾离子电池充电示意图，a极材料为普鲁士蓝钾极材料为，充电时电极的电极反应式为：。下列说法错误的是 A. 充电时，电极连接电源正极 B. 充电时，每转移，a电极区质量减少 C. 放电时，电极的电极反应式为： D. 电解液为水溶液，普鲁士蓝钾中空结构有利于的脱嵌 13. 2023杭州亚运会上，我国首次使用零碳甲醇作为主火炬塔燃料，实现循环内的零排放，利用制取的总反应如下： 一定条件下通入和，在恒温条件下改变压强或恒压条件下改变温度，达到平衡时甲醇物质的量分数的变化曲线如上图，下列说法正确的是 A 升高温度有利于合成甲醇 B. 曲线b为恒温条件下改变压强的曲线 C. 恒压条件下时，的平衡转化率为 D. 时，反应条件可能为 14. 室温下向的三元弱酸溶液中滴加等浓度的溶液。混合溶液中[表示]随溶液的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 曲线c表示随变化曲线图 B. 室温下发生水解，一级水解平衡常数为 C. 加入溶液时，溶液中离子浓度关系为 D. 溶液的时，离子浓度大小关系是 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 是一种耐高温、耐磨损和耐腐蚀的无机非金属材料，在电子陶瓷和结构陶瓷等高科技领域有着重要的应用。工业上通常以锆英石(主要成分为，常含有等杂质)为原料进行制备，流程如下图所示： ⅰ．极易水解生成硅酸；易溶于水，升华。 ⅱ．难溶于有机溶剂在水中的溶解度小于在有机溶剂中的溶解度。 回答下列问题： （1）将锆英石粉碎目的是_______。 （2）锆英石氯化过程中，除元素外，其他元素均转化为高价氯化物，发生反应的化学反应方程式为_______，在氯化过程中，温度过高会导致产率降低，原因是_______。 （3）滤液1中含有的阴离子，除外还含有_______。 （4）盐酸溶解后的溶液中的浓度为，当溶液中浓度不大于时，即达到要求。忽略溶液混合时的体积变化，处理该溶液至少需要的溶液的体积为_______。(已知：，计算结果保留两位小数)。 （5）“萃取”后，在_______(填“水层”或“有机层”)；为了使的萃取率增大，可采用的有效措施有_______((写一条)。 （6）晶胞中位于所构成的立方体的体心，如图。已知晶胞的密度为为阿伏加德罗常数的值，的摩尔质量为，则晶体中和之间的最短距离为_______(列出算式)。 16. 高铁酸钾是一种绿色高效的水处理剂，易溶于水、微溶于浓溶液、难溶于无水乙醇；在干燥空气中或强碱性溶液中稳定，在或的催化作用下分解。某实验小组用如图所示装置(加热夹持仪器已省略)制备溶液，再用制得的溶液与溶液反应制备。 回答下列问题： （1）仪器的名称为_______。 （2）B装置中的试剂为_______，D装置中y仪器的作用是_______。 （3）混合溶液溶液)和溶液(含的溶液)制备，发生反应的离子方程式为_______；在制备时，应将_______(填“滴入”或“滴入”)。 （4）粗产品中含有等杂质，其提纯步骤为： ①将一定量的粗产品溶于冷的稀溶液中； ②过滤； ③… ④搅拌、静置、过滤，用乙醇洗涤23次； ⑤在真空干燥箱中干燥。 补齐步骤③_______；在步骤④中用乙醇洗涤的原因是_______。 （5）在上述制备次氯酸钾的实验中，将氯气通入到的溶液中。若溶液中的质量分数为，则理论上制备该溶液需消耗氯气的质量为_______g(保留一位小数)。 17. 污水处理对于保护水资源，促进水资源可持续利用有着重要的意义。在日常污水处理中，通常会用到化学试剂法及电解法等方法将杂质除去。 Ⅰ．用双硫腺(，二元弱酸)络合萃取法可从工业废水中提取金属离子，从而达到污水处理的目的。比如在分离污水中的时，先发生络合反应：，再加入就很容易被萃取到中。如图是用上述方法处理含有的废水时的酸度曲线(表示金属离子以络合物形式被萃取分离的百分率) （1）分离过程中，发生络合反应的离子方程式为_______。 （2）若且时，络合反应达到平衡，则与络合反应平衡常数为_______。 Ⅱ．使用化学沉淀剂处理高氨氮废水时，向高氨氮废水中投入含有的物质和，调节溶液，与反应生成沉淀。 （3）由图可知，处理氨氮废水值控制在_______左右；已知在酸性较强条件下以形式存在，从溶解平衡角度解释过高或过低不易形成沉淀MAP的原因_______。 （4）缓冲溶液可用于调节并维持待测污水样品在一定范围内。将某一元弱酸与的溶液等体积混合，配制成缓冲溶液。该缓冲溶液微粒浓度(除外)的大小关系是_______，约为_______。 Ⅲ．一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中有机废水中有机物可用表示。 （5）a电极上发生反应的电极反应式为_______；当左室有(标准状况下)生成时，右室溶液的质量变化为_______g。 18. 奥美拉唑可用于治疗十二指肠溃疡等疾病，其合成路线如图 已知： （1）A能与溶液作用显紫色，A的名称是_______。 （2）A→B的化学方程式为_______。 （3）试剂a是_______。 （4）合成的路线如下图： ①可由一步制得，其反应类型为_______；中含氧官能团有醚键、_______(写名称)。 ②已知的结构简式为，遇水剧烈反应，生成与。写出转化为的化学反应方程式_______。 （5）由A可制得另一物质()，满足下列条件的F的同分异构有_______种； ⅰ．苯环上有2个取代基 ⅱ．能与溶液发生反应 其中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积比为2∶2∶2∶1，写出其中一种结构简式_______。 （6）已知：ⅰ．氨基易被氧化 ⅱ．。请将E→G线路补充完整：_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高2024届学业质量调研抽测(第一次) 化学试卷 (化学试题卷共8页，考试时间75分钟，满分100分) 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的学校、姓名、考号填写在答题卡指定位置上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，将答案写在答题卡指定位置上，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。 可能用到的相对原子质量：H 1 N 14 O 16 Na 23 C1 35.5 K 39 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. 我国高铁技术飞速发展，被视为中国“新四大发明”之一、下列说法正确的是 A. 高铁轨道与地基之间填隙减震材料聚氨酯属于有机高分子材料 B. 高铁上的信息传输系统使用了光导纤维，其主要成分是硅 C. 高铁车厢采用铝合金材料制作，是因为常温下铝耐腐蚀不与氧气反应 D. 高铁车厢连接处使用的增强聚四氟乙烯板，可通过四氟乙烯单体缩聚而成 【答案】A 【解析】 【详解】A．聚氨酯属于高分子合成材料，是缩聚反应产物，属于有机高分子材料，A正确； B．光导纤维的主要成分是二氧化硅，B错误； C．常温下Al与氧气反应生成致密的氧化膜，氧化膜阻碍了金属铝继续反应，C错误； D．聚四氟乙烯板是以聚四氟乙烯为原料制成的材料，是通过加聚反应生成的，D错误； 故选A。 2. 性质决定用途。关于物质的性质和用途，下列说法正确的是 A. 浓硫酸有吸水性，可用于干燥 B. 铁粉具有还原性，可用于食品脱氧保鲜 C. 氯气具有漂白性，可漂白有色织物 D. 浓有酸性，常温不能用铁罐储运 【答案】B 【解析】 【详解】A．浓硫酸具有强氧化性，不能用于干燥还原性气体，如等，A错误； B．铁粉具有还原性，且无毒，可用于食品脱氧保鲜，B正确； C．氯气本身不具有漂白性，次氯酸强氧化性漂白，C错误； D．浓有酸性，常温能用铁罐储运，浓硝酸常温与铁钝化反应生成致密的氧化膜，D错误； 答案选B。 3. 下列各组离子在溶液中能大量共存，且加入相应试剂后反应的离子方程式正确的是 选项 离子组 加入试剂 加入试剂后发生的离子反应 A 溶液 B 少量 C 少量 D 过量 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．，氧化还原反应中有升必有降，碘离子体现还原性，双氧水作氧化剂，其还原产物是水而不是氧气，A错误； B．不能大量共存，，B错误； C．能共存，且少量二氧化硫通入溶液中酸性条件下的硝酸根有氧化性讲硫氧化成硫酸根与钡离子生成沉淀的同时自身被还原成一氧化氮，C正确； D．过量的氢氧化钠除了发生氢氧根与铵根离子的反应之外还发生碳酸氢根的相关反应：，D错误； 故选C。 4. ，NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 参加反应，断裂的键数为 B. 溶液电离出的离子总数为 C. 转移电子数为时，产生气体的体积为 D. 反应放出的热量，消耗的个数为 【答案】D 【解析】 【详解】A． 1个C2H4分子中含有5个键，则参加反应，断裂的键数为5， A不正确； B． 溶液的体积未知，无法求出其物质的量，无法计算溶液电离出的离子总数，B不正确； C．未指明是否为标准状况，不能计算产生气体的体积，C不正确； D．反应每放出的热量，消耗36mol，则反应放出的热量，消耗的个数为，D正确； 故选D。 5. 中国茶文化历史悠久。茶叶中含多种茶多酚，其中一种结构如图。下列有关该物质的说法正确的是 A. 分子式为 B. 分子中有2个手性碳 C. 不易溶于水，易被氧化 D. 该物质可与反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．由结构简式可知，分子式，A错误； B．，分子中有2个手性碳原子(*标出)，B正确； C．分子中含有多个羟基，易被氧化，且易溶于水，C错误； D．酚羟基、酯基都可以与反应，共可消耗，D错误； 故选B。 6. 三聚氧胺是一种重要的化工原料，结构中含有大键，如图所示。下列说法错误的是 A. 分子中化学键均为极性键 B. C、N原子均为杂化 C. 该分子中含有键 D. 六元环中键角均为 【答案】B 【解析】 【详解】A．‌‌极性键‌是指由不同种原子形成的共价键，该分子中化学键均为极性键，A正确； B．‌‌该分子中含有氨基、碳氮双键，C原子为sp2杂化，N原子为sp2和sp3杂化，B错误； C．‌‌单键是键，双键中含有1个键和1个键，该分子中含有15个键，该分子中含有键，C正确； D．‌‌该分子中六元环含有碳氮双键，六元环上放热C、N原子均为杂化，键角均为，D正确； 故选B。 7. 下列实验装置(部分夹持装置略)或操作能够达到实验目的的是 A B C D 蒸馏用冷凝管 定容溶液 制备 精炼铜 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．球形冷凝管主要起冷凝回流的作用，蒸馏时应使用直行冷凝管，故A选项错误； B．定容时不能仰视，应平视，否则配制的溶液体积偏大、浓度偏低，故B选项错误； C．二氧化锰催化过氧化氢分解制取氧气，且双球中的H2O2能防止氧气逸出，故C正确； D．精炼铜时粗铜作阳极，纯铜作阴极，可用硫酸铜溶液做电解质溶液，故D选项错误； 故答案为：C。 8. 某化合物是很多表面涂层的重要成分，其结构如图所示。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，只有X、Y在同一周期，Z的单质是黄绿色气体。下列有关说法一定正确的是 A. 元素的电负性： B. 最简单氢化物的沸点： C. 含氧酸的酸性： D. 化合物的键角： 【答案】B 【解析】 【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，Z的单质是黄绿色气体，则Z为Cl，只有X、Y在同一周期，则X、Y位于第2周期、W位于第1周期，即W为H，由化合物的结构可知，X形成4个价键、Y形成2个价键，则X、Y分别为C、O。 【详解】A．元素Y、Z分别为O、Cl，非金属性，电负性：，故A错误； B．X的最简单氢化物为CH4，常温下呈气态，Y的最简单氢化物为H2O，常温下呈液态，则最简单氢化物的沸点：，故B正确； C．Z的含氧酸有HClO、HClO4等，X的含氧酸有醋酸、H2CO3等，酸性：碳酸强于次氯酸、高氯酸强于碳酸，所以含氧酸的酸性不一定，故C错误； D．Cl2O和H2O的中心原子的价层电子对数均为4，孤电子对数均为2，分子空间构型均为V形，但Cl2O中氯原子的半径更大，氯氧键更长，成键电子对离中心氧原子较远，所以化合物的键角：Cl2O﹥H2O，即，故D错误； 故答案为：B。 9. 软锰矿粉含有等元素，下列说法正确的是 A. 位于元素周期表中第VIIIB族 B. 第一电离能 C. 原子核外有6种空间运动状态的电子 D. 基态原子的价层电子排布式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．Fe原子序数为26，位于第四周期第Ⅷ族，故A错误； B．根据同周期第一电离能由左向右呈增大的趋势，Mg的3s能级电子为全满结构，第一电离能大于同周期与之相邻元素，同主族从上到下第一电离能减小，则第一电离能，故B错误； C．基态镁原子电子排布式为1s22s22p63s2，核外电子共占据6个原子轨道，核外有6种空间运动状态的电子，故C正确； D．Cr为24号元素，价层电子排布式要符合能量最低原理，为，故D错误； 故选C。 10. 根据下列实验操作和现象，得到的相应结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向溶液中缓慢滴加硫酸溶液，溶液由黄色变为橙色 增大氢离子浓度，平衡向生成的方向移动 B 向淀粉溶液中加适量溶液，加热，冷却后加溶液至中性，再滴加少量碘水，溶液变蓝 淀粉未水解 C 分别测浓度均为的和溶液的，后者大于前者 D 将铁锈加入浓盐酸中，振荡，滴加溶液，紫色褪去 铁锈中含有二价铁 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．，增大氢离子浓度，由勒夏特列原理可知平衡向生成的方向移动，A正确； B．向淀粉溶液中加适量溶液，加热冷却后直接滴加少量碘水观察溶液是否变蓝，不能先加氢氧化钠，氢氧化钠会与碘单质发生反应，B错误； C．的中醋酸根和铵根离子存在相互促进的水解，由探究实验中控制变量法的原则可知应该测定等浓度的醋酸钠和碳酸氢钠溶液pH的大小，C错误； D．酸性高锰酸钾能与氯离子发生氧化还原反应而褪色，不能因褪色而退出亚铁离子的存在，D错误； 故选A。 11. 钛酸钙是典型的钙钛矿型化合物，其晶体结构如图所示。下列说法正确的是 A. 该晶体熔点低、硬度小 B. 每个晶胞中含有6个 C. 钛酸钙的化学式为 D. 每个周围距离最近且等距的有12个 【答案】D 【解析】 【详解】A．由晶胞结构可知，钛酸钙由Ca2+、Ti4+和O2-构成，属于离子晶体，熔点高，故A错误； B．由均摊法可知，1个晶胞中含有O2-的个数是==3，故B错误； C．由均摊法可知，Ti4+的个数是1，Ca2+的个数为=1，则钛酸钙的化学式为，故C错误； D．由晶胞结构可知，以顶点为研究对象，在1个晶胞中Ca²⁺周围距离最近且等距的有3个O2-，该顶点被8个晶胞共用，则每个Ca²⁺周围距离最近且等距的O2-有=12个，故D正确； 故选D。 12. 钾离子电池的工作原理与锂离子电池类似。如图是我国某科研团队研制的一种钾离子电池充电示意图，a极材料为普鲁士蓝钾极材料为，充电时电极的电极反应式为：。下列说法错误的是 A. 充电时，电极连接电源正极 B. 充电时，每转移，a电极区质量减少 C. 放电时，电极的电极反应式为： D. 电解液为水溶液，普鲁士蓝钾中空结构有利于的脱嵌 【答案】D 【解析】 【分析】钾离子电池主要依靠钾离子在正极和负极之间移动来工作，充放电过程中钾元素化合价均不发生变化。电极b发生还原反应，该电池充电过程中，K+由类普鲁士蓝物移向WS2层状物中，由此可知，电极a发生氧化反应，充电过程中，电极a阳极，电极b为阴极。放电过程中，电极a为正极，电极b为负极。 【详解】A．由分析可知充电时，电极连接电源正极作阳极，A正确； B．充电时，原正极材料发生氧化反应“释放”K+，K+带1个单位正电荷，每当外电路中转移1mole-，正极材料会“释放”1molK+ 使a电极区质量减少，B正确； C．放电时，电极a为正极，发生还原反应，电极的电极反应式为：，C正确； D．钾离子电池与锂离子电池相似，电解液不选水溶液，一般选择有机溶剂，D错误； 故选D。 13. 2023杭州亚运会上，我国首次使用零碳甲醇作为主火炬塔燃料，实现循环内的零排放，利用制取的总反应如下： 一定条件下通入和，在恒温条件下改变压强或恒压条件下改变温度，达到平衡时甲醇的物质的量分数的变化曲线如上图，下列说法正确的是 A. 升高温度有利于合成甲醇 B. 曲线b为恒温条件下改变压强的曲线 C. 恒压条件下时，的平衡转化率为 D. 时，反应条件可能为 【答案】C 【解析】 【分析】该反应为放热反应，恒压时，升高温度，平衡逆向移动，平衡时，甲醇的物质的量分数减小，故曲线b为恒压条件下改变温度的曲线，曲线a为恒温时改变压强的曲线，由此分析回答； 【详解】A．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，不利于合成甲醇，A错误； B．由分析可知，曲线b为恒压条件下改变温度的曲线，B错误； C．列三段式，，解a=，则氢气的平衡转化率为，C正确； D．时，若是恒压条件下，则温度为，此时压强为；或为恒温条件下，温度为，此时压强为，D错误； 故选C。 14. 室温下向的三元弱酸溶液中滴加等浓度的溶液。混合溶液中[表示]随溶液的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 曲线c表示随变化曲线图 B. 室温下发生水解，一级水解平衡常数为 C. 加入溶液时，溶液中离子浓度关系为 D. 溶液的时，离子浓度大小关系是 【答案】B 【解析】 【分析】、、，H3PO4的一级电离大于二级大于三级电离，当0时，pH= -，则c(H+)=Ka，故pH=2.20、7.00、11.49的曲线分别对应随溶液pH值的变化，且其Ka1=10-2.2、Ka2=10-7、Ka3=10-11.49，以此解答。 【详解】A．由分析可知，曲线c表示随变化曲线图，A错误； B．室温下发生水解，一级水解平衡常数Kh1==，B正确； C．室温下向的三元弱酸溶液中滴加溶液时，得到溶液，由物料守恒可知：，而和的浓度远小于c和，则，C错误； D．由分析可知，曲线a代表随变化曲线图，溶液的时，=0，，此时溶液为和的混合溶液，溶液呈酸性，说明的电离程度大于的水解程度，此时加入的NaOH溶液较少，则，D错误； 故选B。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 是一种耐高温、耐磨损和耐腐蚀的无机非金属材料，在电子陶瓷和结构陶瓷等高科技领域有着重要的应用。工业上通常以锆英石(主要成分为，常含有等杂质)为原料进行制备，流程如下图所示： ⅰ．极易水解生成硅酸；易溶于水，升华。 ⅱ．难溶于有机溶剂在水中的溶解度小于在有机溶剂中的溶解度。 回答下列问题： （1）将锆英石粉碎的目的是_______。 （2）锆英石氯化过程中，除元素外，其他元素均转化为高价氯化物，发生反应的化学反应方程式为_______，在氯化过程中，温度过高会导致产率降低，原因是_______。 （3）滤液1中含有的阴离子，除外还含有_______。 （4）盐酸溶解后的溶液中的浓度为，当溶液中浓度不大于时，即达到要求。忽略溶液混合时的体积变化，处理该溶液至少需要的溶液的体积为_______。(已知：，计算结果保留两位小数)。 （5）“萃取”后，在_______(填“水层”或“有机层”)；为了使的萃取率增大，可采用的有效措施有_______((写一条)。 （6）晶胞中位于所构成的立方体的体心，如图。已知晶胞的密度为为阿伏加德罗常数的值，的摩尔质量为，则晶体中和之间的最短距离为_______(列出算式)。 【答案】（1）增大接触面积，加快反应速率 （2） ①. ZrSiO4+4Cl2+4CO=ZrCl4+SiCl4+4CO2 ②. 温度过高，ZrCl4升华导致产率降低 （3）AlO、SiO （4）2.06 （5） ①. 有机层 ②. 多次萃取 （6） 【解析】 【分析】由题干可知，天然锆英石的主要成分是ZrSiO4，常含有等杂质。根据反应流程，将粉碎后的天然锆英石用CO和Cl2氯化，得到ZrCl4、SiCl4、AlCl3、FeCl3、CuCl2，之后用NaOH溶液碱浸，SiCl4、AlCl3被溶解为硅酸钠、偏铝酸钠，过滤后得到滤液1，ZrCl4、FeCl3、CuCl2与NaOH反应生成Zr(OH)4、Fe(OH)3、Cu(OH))2沉淀，过滤后得到滤渣1。滤渣1用盐酸溶解得到ZrCl4、FeCl3、CuCl2的混合溶液，向其中加入铜抑制剂(可以是NaCN，生成沉淀为Cu(CN)2)除去铜，滤渣2即为Cu(CN)2。向滤液2加入NH4SCN，NH4SCN与ZrCl4、FeCl3发生络合反应得到Fe(SCN)3和Zr(SCN)4，加入有机溶剂MIBK萃取，已知Fe(SCN)3难溶于MIBK，Zr(SCN)4易溶于MIBK，所以分液后，Zr(SCN)4在有机层MIBK中。用硫酸将含有Zr(SCN)4的有机层反萃取，使Zr(SCN)4分离出MIBK，通入氨气实现沉锆，最后沉淀经过煅烧得到ZrO2。 【小问1详解】 锆英石“粉碎”后表面积增大，反应速率加快，“氯化”时间缩短，锆英石的转化率提高。 【小问2详解】 根据分析可知，“氯化”过程中除C、O元素外，其他元素均转化为高价氯化物，Zr在化合物中通常显+4价，因此“氯化”过程中，锆英石发生的主要化学反应为ZrSiO4+4Cl2+4CO===ZrCl4+SiCl4+4CO2；ZrCl4 390℃升华，因此若“氯化”温度超过390℃，ZrCl4因升华而逸出，导致其产率降低。 【小问3详解】 “氯化”后“碱浸”，“氯化”产物ZrCl4与NaOH反应生成难溶于水的Zr(OH)4，SiCl4水解生成的H2SiO3与NaOH反应生成Na2SiO3，Fe3+、Cu2+转化为沉淀，Al3+与过量NaOH溶液反应生成AlO，因此，“滤液1”中含有的阴离子除0H、CI外，还有AlO、SiO。 【小问4详解】 1 L Cu2+浓度为1 mol/L的溶液中n(Cu2+)=1 mol，消耗2 mol NaCN。c(Cu2+) =1×10-6 mol/L时，，设至少需要NaCN溶液的体积为V L，则1V-2 =2×10-2×(V+1)，解得V≈2.06。 【小问5详解】 Fe(SCN)3难溶于MIBK，Zr(SCN)4在水中的溶解度小于在有机溶剂MIBK中的溶解度，通过萃取Zr(SCN)4进入有机层，Fe(SCN)3留在水层，所以“萃取”后，在有机层；为了使的萃取率增大，可采用多次萃取等有效措施。 【小问6详解】 已知二氧化锆晶胞的密度为ρ g•cm-3，则晶体中Zr原子和O原子之间的最短距离，晶胞体对角线长度等于棱长的 倍，两原子核之间的距离为acm，则晶胞的棱长为：cm，晶胞中黑色球数目为8，白色球数目为4，即O原子数目为8，Zr原子数目为4，晶胞质量为：g=(cm)3×ρg/cm3，解得：a=cm。 16. 高铁酸钾是一种绿色高效的水处理剂，易溶于水、微溶于浓溶液、难溶于无水乙醇；在干燥空气中或强碱性溶液中稳定，在或的催化作用下分解。某实验小组用如图所示装置(加热夹持仪器已省略)制备溶液，再用制得的溶液与溶液反应制备。 回答下列问题： （1）仪器的名称为_______。 （2）B装置中的试剂为_______，D装置中y仪器的作用是_______。 （3）混合溶液溶液)和溶液(含的溶液)制备，发生反应的离子方程式为_______；在制备时，应将_______(填“滴入”或“滴入”)。 （4）粗产品中含有等杂质，其提纯步骤为： ①将一定量的粗产品溶于冷的稀溶液中； ②过滤； ③… ④搅拌、静置、过滤，用乙醇洗涤23次； ⑤在真空干燥箱中干燥。 补齐步骤③_______；在步骤④中用乙醇洗涤的原因是_______。 （5）在上述制备次氯酸钾的实验中，将氯气通入到的溶液中。若溶液中的质量分数为，则理论上制备该溶液需消耗氯气的质量为_______g(保留一位小数)。 【答案】（1）三颈烧瓶 （2） ①. 饱和食盐水溶液 ②. 防止倒吸 （3） ①. 3ClO-+2Fe3++10OH-=2+3Cl-+5H2O ②. a滴入b （4） ①. 将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH ②. 减少高铁酸钾的溶解，便于干燥 （5）19.2 【解析】 【分析】A中浓盐酸和MnO2加热条件下反应生成氯气，生成的氯气中混有HCl气体，故先通过B中饱和食盐水除去氯气中的HCl，除杂后的氯气通入C中与KOH反应生成KClO，最后用NaOH溶液吸收多余的氯气。 【小问1详解】 仪器X的名称为三颈烧瓶。 【小问2详解】 装置B中的试剂为饱和食盐水溶液。D装置中y仪器的作用为作防止倒吸处理。 【小问3详解】 碱性条件下ClO-将Fe3+氧化为，自身被还原为Cl-，反应物中除了ClO-、Fe3+还有OH-，则产物中还有H2O生成，根据电荷守恒、原子守恒等可得离子方程式为3ClO-+2Fe3++10OH-=2+3Cl-+5H2O。通过题干可知，高铁酸钾在铁离子催化作用下分解，因此需要将混合溶液a滴入b中。 【小问4详解】 过滤后可除去氢氧化铁和其他不溶性杂质，同时从题干中可知，高铁酸钾微溶于浓KOH溶液，因此步骤③为将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH，促使高铁酸钾结晶析出。高铁酸钾难溶于无水乙醇，步骤④用乙醇洗涤的原因为减少高铁酸钾的溶解，便于干燥。 【小问5详解】 根据反应Cl2+2KOH=KClO+KCl+H2O，设氯气的质量为xg，消耗的KOH的质量为，溶液中剩余KOH为100g×2%=2g，，解得x=19.2g。 17. 污水处理对于保护水资源，促进水资源可持续利用有着重要的意义。在日常污水处理中，通常会用到化学试剂法及电解法等方法将杂质除去。 Ⅰ．用双硫腺(，二元弱酸)络合萃取法可从工业废水中提取金属离子，从而达到污水处理的目的。比如在分离污水中的时，先发生络合反应：，再加入就很容易被萃取到中。如图是用上述方法处理含有的废水时的酸度曲线(表示金属离子以络合物形式被萃取分离的百分率) （1）分离过程中，发生络合反应的离子方程式为_______。 （2）若且时，络合反应达到平衡，则与络合反应平衡常数为_______。 Ⅱ．使用化学沉淀剂处理高氨氮废水时，向高氨氮废水中投入含有的物质和，调节溶液，与反应生成沉淀。 （3）由图可知，处理氨氮废水值控制在_______左右；已知在酸性较强条件下以形式存在，从溶解平衡角度解释过高或过低不易形成沉淀MAP的原因_______。 （4）缓冲溶液可用于调节并维持待测污水样品在一定范围内。将某一元弱酸与的溶液等体积混合，配制成缓冲溶液。该缓冲溶液微粒浓度(除外)的大小关系是_______，约为_______。 Ⅲ．一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中有机废水中有机物可用表示。 （5）a电极上发生反应的电极反应式为_______；当左室有(标准状况下)生成时，右室溶液的质量变化为_______g。 【答案】（1）Bi3++3H2DzBi(HDz)3+3H+ （2）4 （3） ①. 9~9.5 ②. 溶液中存在如下平衡：MgNH4PO4(s)Mg2+(aq)+NH(aq)+PO (aq)，溶液pH过低时，发生反应PO+H+=HPO，溶液中PO浓度减小，平衡右移，不利于沉淀生成；溶液pH过高时，发生反应Mg2++2OH—= Mg(OH)2↓，Mg2+浓度减小，平衡右移，不利于沉淀生成 （4） ①. c(A—)＞c(Na+)＞c(HA)＞c(H+)＞c(OH—) ②. 5.5 （5） ①. C6H10O5—24e—+7H2O=6CO2+24H+ ②. 16.16 【解析】 【小问1详解】 由题给信息可知，分离过程中，铋离子发生络合反应的离子方程式为Bi3++3H2DzBi(HDz)3+3H+，故答案为：Bi3++3H2DzBi(HDz)3+3H+； 【小问2详解】 由方程式可知，反应的平衡常数K=，由图可知，溶液pH为2.5时，铋离子以络合物形式被萃取分离的百分率为80%，设铋离子起始浓度为c，则氢离子和H2Dz浓度相等时，平衡常数K===4，故答案为：4； 【小问3详解】 由图可知，处理氨氮废水pH值控制在9~9.5左右时，氨氮去除率最高，所以处理氨氮废水pH值应控制在9~9.5左右；溶液中存在如下平衡：MgNH4PO4(s)Mg2+(aq)+NH(aq)+PO (aq)，溶液pH过低时，发生反应PO+H+=HPO，溶液中PO浓度减小，平衡右移，不利于沉淀生成；溶液pH过高时，发生反应Mg2++2OH—= Mg(OH)2↓，Mg2+浓度减小，平衡右移，不利于沉淀生成，所以pH过高或过低不易形成沉淀MAP，故答案为：9；溶液中存在如下平衡：MgNH4PO4(s)Mg2+(aq)+NH(aq)+PO (aq)，溶液pH过低时，发生反应PO+H+=HPO，溶液中PO浓度减小，平衡右移，不利于沉淀生成；溶液pH过高时，发生反应Mg2++2OH—= Mg(OH)2↓，Mg2+浓度减小，平衡右移，不利于沉淀生成； 【小问4详解】 0.2mol/LHA溶液与0.1mol/L氢氧化钠溶液等体积混合反应得到等浓度的HA和NaA混合溶液，由电离常数可知，A—离子在溶液中的水解常数Kh===1×10—8.5＜Ka，所以HA在溶液中的电离程度大于A—离子在溶液中的水解程度，溶液呈酸性，则缓冲溶液微粒浓度的大小关系为c(A—)＞c(Na+)＞c(HA)＞c(H+)＞c(OH—)；混合溶液中HA和A—离子浓度相等，都为0.1mol/L，由电离常数Ka=可知，溶液中氢离子浓度c(H+)= Ka=1×10—5.5，则溶液pH值为5.5，故答案为：c(A—)＞c(Na+)＞c(HA)＞c(H+)＞c(OH—)；5.5； 【小问5详解】 由图可知，电极a为燃料电池的负极，有机物水分子作用下C6H10O5在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，电极反应式为C6H10O5—24e—+7H2O=6CO2+24H+，djb为正极，氢离子作用下硝酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成氮气和水，电极反应式为NO+10e—+12H+=N2↑+6H2O，由电极反应式可知，标准状况下左室有4.48L二氧化碳生成时，加入右室的钠离子质量为×4×23g/mol=18.4g，逸出氮气的质量为×4××28g/mol =2.24g，则右室溶液增加的质量为18.4g—2.24g=16.16g，故答案为：C6H10O5—24e—+7H2O=6CO2+24H+；16.16。 18. 奥美拉唑可用于治疗十二指肠溃疡等疾病，其合成路线如图 已知： （1）A能与溶液作用显紫色，A名称是_______。 （2）A→B的化学方程式为_______。 （3）试剂a是_______。 （4）合成的路线如下图： ①可由一步制得，其反应类型为_______；中含氧官能团有醚键、_______(写名称)。 ②已知的结构简式为，遇水剧烈反应，生成与。写出转化为的化学反应方程式_______。 （5）由A可制得另一物质()，满足下列条件的F的同分异构有_______种； ⅰ．苯环上有2个取代基 ⅱ．能与溶液发生反应 其中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积比为2∶2∶2∶1，写出其中一种结构简式_______。 （6）已知：ⅰ．氨基易被氧化 ⅱ．。请将E→G线路补充完整：_______。 【答案】（1）苯酚 （2）+CH3OH+H2O （3）浓硝酸、浓硫酸 （4） ① 加成反应 ②. 羧基 ③. +SOCl2→+SO2↑+HCl↑ （5） ①. 11 ②. 或 （6） 【解析】 【分析】A的分子式为C6H6O，A能与FeCl3溶液作用显紫色，则A的结构简式为，A与CH3OH/浓硫酸、加热反应生成B，B的分子式为C7H8O，B与试剂a反应生成分子式为C7H7NO3的D，D发生还原反应生成E，由E的结构简式和题给信息可逆推出B的结构简式为、D的结构简式为；E经多步反应转化成G，G与CS2在KOH/C2H5OH作用下生成J，J与发生取代反应生成，发生氧化反应生成奥美拉唑。 【小问1详解】 根据分析，A的结构简式为，A的名称为苯酚。 【小问2详解】 A与CH3OH发生取代反应生成B，A→B的化学方程式为+CH3OH+H2O。 【小问3详解】 B的结构简式为、D的结构简式为，B发生硝化反应生成D，则试剂a为浓硝酸、浓硫酸。 小问4详解】 ①CH3CHO可由CH≡CH与H2O发生加成反应生成不稳定的CH2=CHOH、CH2=CHOH发生重排制得，故反应类型为加成反应；中含氧官能团有醚键、羧基。 ②与LiAlH4反应生成K，K与SOCl2发生取代反应生成，结合K的分子式，K的结构简式为，结合题给已知信息，K转化为的化学方程式为+SOCl2→+SO2↑+HCl↑。 【小问5详解】 F的结构简式为，F的同分异构体苯环上有2个取代基，能与NaOH溶液发生反应，则两个取代基可能为—OOCH和—NH2、—COOH和—NH2、—OH和、—OH和，苯环上两个取代基有邻、间、对三种位置关系，去掉F本身，符合题意的F的同分异构体有4×3-1=11种；其中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积比为2∶2∶2∶1的结构简式为或。 【小问6详解】 对比与的结构简式，仿流程中B→D→E可实现官能团的变化，但硝化过程中会使用具有强氧化性的浓硝酸、浓硫酸，而氨基易被氧化，所以需要用题给已知ⅱ的反应对中—NH2保护，故E→G的合成路线为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $