精品解析：湖南省岳阳市岳阳县第一中学2025届高三上学期入学考试化学试题

2022级高三第一学期入学考试化学试卷 总分：100分 时间：75分钟 相对分子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Zn-65 Mg-24 K-39 F-19 一、单选题(本题有14小题，每小题3分共42分，每小题只有一个正确选项) 1. 化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列有关说法正确的是 A. “天和”核心舱电推进系统中使用的氮化硼陶瓷基复合材料是新型无机非金属材料 B. 铁磁流体液态机器人中驱动机器人运动的磁铁的主要成分是Fe2O3 C. 硬铝合金是制造飞机的理想材料，合金的熔点一定低于各成分金属 D. 我国航天工程近年来成就斐然，卫星计算机芯片使用的是高纯度的二氧化硅 2. 超氧化钾（）与反应会生成并放出，下列说法正确的是 A. 中K的化合价为+2 B. 的空间结构为平面三角形 C. 的空间填充模型为 D. 只含离子键 3. 下列有关离子反应方程式书写正确的是 A. 漂白粉的漂白原理： B. 醋酸除去水垢中的碳酸钙： C. 工业制备氢氧化钠溶液： D. 硫酸铁溶液与SO2反应： 4. 在反应容器中充入1 mol A气体和n mol B气体，在一定条件下发生反应：A（气）+nB（气）mC（气），达平衡时，测得A的转化率为50％，在相同温度和相同压强下，平衡时混合气体的体积是反应前的，则n和m的数值可能是 A. n=1 m=1 B. n=2 m=2 C. n=3 m=3 D. n=2 m=3 5. 所有铬的化合物都有毒性，在化学实验中可利用下图将含铬物质循环利用，从而减少直接排放对环境的污染。下列说法正确的是 A. 反应④、⑥、⑦中，铬元素均被氧化 B. 的溶液中含有的CrO数目为 C. 加入浓盐酸可实现第①步转化，当0.1molK2Cr2O7完全反应时，生成标准状况下气体3.36L D. 已知为两性氢氧化物，则第⑦步转化加入的试剂可与第③步相同 6. 原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，下列说法中不正确的是 A. 由Zn、Cu、稀H2SO4组成原电池，放电时向Zn电极移动 B. 由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al﹣3e-+4OH﹣= C. 由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu﹣2e﹣=Cu2+ D. 由Al、Cu、浓硝酸组成原电池作电源，其负极反应式为：Cu﹣2e﹣=Cu2+ 7. X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的五种短周期元素。Y和R同主族，可组成共价化合物RY2，Y和Z最外层电子数之和与W的最外层电子数相同。25℃时，0．1mol/L X和W形成化合物的水溶液pH=1。下列说法正确的是 A. Z与Y、Z与W形成的化合物的化学键完全相同 B. Y、Z、W三种元素组成的化合物的水溶液一定显碱性 C. 简单离子的半径：R﹥W﹥Y﹥Z D. 因X与Y组成的分子间存在氢键，所以X与Y组成的分子比X与R组成的分子稳定 8. 一种理想的激光基质材料M由元素钾、镁和氟组成。晶体M的晶胞如图所示，已知：晶胞参数为。下列有关该晶体的说法错误的是 A. 晶胞中K、、F的原子个数比为1∶1∶3 B. 与K等距离且最近的F的数目为6 C. 在M晶胞结构的另一种表示中，若K位于晶胞的体心，则F位于棱心 D. 该晶体的密度为 9. 是一种极易溶于水且几乎不与冷水反应的黄绿色气体(沸点：)，实验室制备纯净溶液的装置如图所示： 已知下列反应：；；；(均未配平)。下列说法正确的是 A. a中通入的可用或代替 B. b中可用饱和食盐水代替 C. c中广口瓶最好放在冰水浴中冷却 D. d中吸收尾气后只生成一种溶质 10. 在无水环境中，醛或酮可在催化剂的作用下与醇发生反应，其机理如图所示。下列说法错误的是 A. 总反应的化学方程式(不考虑催化剂)为+2ROH+H2O B. 甲醛和聚乙烯醇()发生上述反应时，产物中可能含有六元环结构 C. 加入干燥剂或增加的浓度，可提高醛或酮的平衡转化率 D. 在有机合成中，将醛转化为缩醛可保护醛基，缩醛再与水反应可恢复醛基 11. 明矾是一种常用的净水剂，以废易拉罐(主要成分为铝和少量不溶于碱性溶液的物质)为原料制取明矾的实验流程如图所示。 下列说法错误的是 A. “碱溶”步骤中有H2产生 B. “沉铝”步骤所得滤液呈酸性 C. 用浓硫酸配制9mol/L H2SO4溶液，将浓硫酸缓慢加入到水中，并用玻璃棒搅拌 D. “一系列操作”中还需要加入K2SO4 12. 向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 A. 平衡时的浓度： B. b、c两点的正反应速率： C. 此反应在任意温度下都可自发进行 D. 当容器内气体的平均相对分子质量不变时，反应达平衡状态 13. 氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是 A. 电极A接电源正极，发生氧化反应 B. 用该装置制得的产品和传统氯碱工业的产品完全一样 C. 当生成1mol氯气时，电极B消耗11.2L(标况下)氧气 D. 改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗 14. 一定温度下，和的沉淀溶解平衡曲线如图所示 下列说法正确的是。 A. a点条件下能生成沉淀，不能生成沉淀 B. b点时，， C. 的平衡常数 D. 向、的混合溶液中滴加溶液，一定先产生沉淀 二、解答题 15. 以菱锰矿(主要成分是，含少量、、、等)为原料制备锂电池的正电极材料的流程如图所示。 回答下列问题： （1）基态Mn原子价层电子排布式为_______。 （2）“浸渣1”主要成分有和_______(填化学式)；提高“酸浸”速率的措施有_______(答一条)。“除铁铝”中的作用是_______。 （3）“电解”中废液可循环用于_______(填名称)工序。用过一硫酸替代“电解”氧化生成，写出离子方程式： _______(注：第一步完全电离，第二步电离程度小)。 （4）锂锰电池电极总反应式为。(注意：充电放电交换顺序)，电池放电时，正极反应式为_______。 16. 铁()、钴()、镍()是第四周期第Ⅷ族的元素，在化学上称为铁系元素，其化合物在生产生活中应用广泛。 （1）铁系元素能与形成、等金属羰基化合物。已知室温时为浅黄色液体，沸点，则中含有的化学键类型包括_______。 A. 极性共价键 B. 离子键 C. 配位键 D. 金属键 （2）以甲醇为溶剂，可与色胺酮分子配位结合形成对具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如下所示)。色胺酮分子中所含元素(、、、)第一电离能由大到小的顺序为_______，色氨酮分子中原子的杂化类型为_______。射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个分子，是通过_______作用与色胺酮钴配合物相结合。 （3）、、与都位于第四周期且最外层电子数相同，但相应单质的熔点，、、明显高于，其原因是_______。 （4）是一种使用广泛的荧光材料。已知立方的晶胞结构如下图所示： ①已知、点的原子坐标分别为(0，0，0)和(1，，)，则点的原子坐标为_______； ②立方的晶胞参数，则其晶体密度为_______。(列出计算表达式) 17. 我国对世界郑重承诺：2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。研发针对二氧化碳的碳捕捉和碳利用技术是其中的关键。 （1）工业尾气中的可以用NaOH溶液捕获。常温下，如果实验测得捕获后的溶液中，则此时溶液的_______(已知常温下，的；)。 （2）利用制备甲醇，其反应方程式为。 已知：   kJ·mol    kJ·mol 则该反应的_______。 （3）为探究用生产甲醇的反应原理，现进行如下实验：在2 L恒温密闭容器中，充入0.04 mol 和0.08 mol ，测得其压强(p)随时间(t)变化(如图1)曲线I所示。 ①用来表示5 min内的化学反应速率_______。 ②该温度下，此反应的平衡常数_______(保留三位有效数字)。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压) （4）工业上利用太阳能电池将转化为乙烯，以稀硫酸为电解质溶液，工作原理如图2所示。则N极上的电极反应式为_______；该电解池中所发生的总反应的化学方程式为_______。 18. 阿立哌唑(H)是第二代抗精神病药物，对精神分裂症的阳性和阴性症状均有明显疗效，也能改善伴发的情感症状，降低精神分裂症的复发率。其合成路线如下： 已知：①； ② 回答下列问题： （1）阿立哌唑(H)分子中含氧官能团的名称是_______。 （2）B→C的反应类型为_______。E的结构简式为_______。 （3）加热条件下，F与足量的NaOH溶液反应的化学方程式为_______。 （4）苯胺()和甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔、沸点(、)分别高于甲苯的熔、沸点(、)，原因是_______。 （5）F的同系物M比F的相对分子质量大14.M的同分异构体中，同时满足下列条件的有_______种(不考虑立体异构)。 ①分子中除苯环外无其他环状结构； ②含氧官能团只有1种，能发生银镜反应； ③苯环上有两个取代基，其中一个是，另一个取代基不含有碳碳双键。 其中，核磁共振氢谱显示为5组峰，且峰面积比为3∶2∶2∶2∶2的结构简式为_______。 （6）参照上述合成路线，设计以和1，3-二氯-2-丙醇为原料制备的合成路线：_______(无机试剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2022级高三第一学期入学考试化学试卷 总分：100分 时间：75分钟 相对分子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Zn-65 Mg-24 K-39 F-19 一、单选题(本题有14小题，每小题3分共42分，每小题只有一个正确选项) 1. 化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列有关说法正确的是 A. “天和”核心舱电推进系统中使用的氮化硼陶瓷基复合材料是新型无机非金属材料 B. 铁磁流体液态机器人中驱动机器人运动的磁铁的主要成分是Fe2O3 C. 硬铝合金是制造飞机的理想材料，合金的熔点一定低于各成分金属 D. 我国航天工程近年来成就斐然，卫星计算机芯片使用的是高纯度的二氧化硅 【答案】A 【解析】 【详解】A．氮化硼陶瓷基复合材料是性能优良的新型无机非金属材料，故A正确； B．磁铁的主要成分是四氧化三铁，不是氧化铁，故B错误； C．合金的熔点通常低于各成分金属，但有些合金中添加的元素具有较高熔点，这样就会造成金属合金的熔点比原金属的高，如金铜合金的熔点高达1064℃，比纯金高453℃、比纯铜高1320℃，故C错误； D．卫星计算机芯片使用的是高纯度的硅，不是二氧化硅，故D错误； 故选A。 2. 超氧化钾（）与反应会生成并放出，下列说法正确的是 A. 中K的化合价为+2 B. 的空间结构为平面三角形 C. 的空间填充模型为 D. 只含离子键 【答案】B 【解析】 【详解】A．K是碱金属，中K的化合价为+1，故A错误； B．中心原子价层电子对数为3+=3，且没有孤电子对，空间结构为平面三角形，故B正确； C．碳原子半径大于氧原子半径，的空间填充模型为：，故C错误； D．是离子化合物，含有离子键，O中含有非极性共价键，故D错误； 故选B。 3. 下列有关离子反应方程式书写正确的是 A. 漂白粉的漂白原理： B. 醋酸除去水垢中的碳酸钙： C. 工业制备氢氧化钠溶液： D. 硫酸铁溶液与SO2反应： 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．漂白粉的有效成分是次氯酸钙，钙离子会与碳酸根反应生成碳酸钙沉淀，离子方程式应该为：A错误； B．醋酸是弱电解质，主要以电解质分子存在，应该写化学式，离子方程式应该为：，B错误； C．工业上采用电解饱和NaCl溶液制取NaOH，方法合理，物质拆分符合原则，C正确； D．电子、电荷、原则都不守恒，离子方程式应该是：，D错误； 故合理选项是C。 4. 在反应容器中充入1 mol A气体和n mol B气体，在一定条件下发生反应：A（气）+nB（气）mC（气），达平衡时，测得A的转化率为50％，在相同温度和相同压强下，平衡时混合气体的体积是反应前的，则n和m的数值可能是 A. n=1 m=1 B. n=2 m=2 C. n=3 m=3 D. n=2 m=3 【答案】A 【解析】 【详解】在反应容器中充入1molA气体和n molB气体，达平衡时，测得A的转化率为50%， 则反应的A的物质的量为0.5mol， 根据化学平衡三段法可知，    A(气)+nB(气)⇌ mC(气)， 开始  1   n     0 转化0.5   0.5n     0.5m 平衡0.5   0.5n     0.5m 相同温度和相同压强下，平衡时混合气体的体积是反应前的， 则=， 解得n+1=2m；A．n=1、m=1符合n+1=2m，故A正确；B．n=2、m=2不符合n+1=2m，故B错误；C．n=3、m=3不符合n+1=2m，故C错误；D．n=2、m=3不符合n+1=2m，故D错误；故选A。 5. 所有铬的化合物都有毒性，在化学实验中可利用下图将含铬物质循环利用，从而减少直接排放对环境的污染。下列说法正确的是 A. 反应④、⑥、⑦中，铬元素均被氧化 B. 的溶液中含有的CrO数目为 C. 加入浓盐酸可实现第①步转化，当0.1molK2Cr2O7完全反应时，生成标准状况下气体3.36L D. 已知为两性氢氧化物，则第⑦步转化加入的试剂可与第③步相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应④中铬元素的化合价由+3价升为+6价，被氧化，反应⑥中铬元素的化合价由+3价升为+6价，被氧化，反应⑦中铬元素的化合价不变，故A错误； B．在溶液中存在如下平衡：，则溶液中含有的数目小于0.2NA，故B错误； C．加入浓盐酸可实现第①转化，当0.1molK2Cr2O7完全反应时，转移0.6mol电子，生成0.3mol氯气，标准状况下体积为6.72L，故C错误； D．为两性氢氧化物，第⑦步转化加入的试剂可与第③步相同，都是碱溶液，故D正确； 故答案为：D。 6. 原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，下列说法中不正确的是 A. 由Zn、Cu、稀H2SO4组成原电池，放电时向Zn电极移动 B. 由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al﹣3e-+4OH﹣= C. 由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu﹣2e﹣=Cu2+ D. 由Al、Cu、浓硝酸组成原电池作电源，其负极反应式为：Cu﹣2e﹣=Cu2+ 【答案】C 【解析】 【详解】A、由Zn、Cu、稀H2SO4组成原电池，锌和稀硫酸反应而失电子，铜和稀硫酸不反应，所以锌作负极，铜作正极，电解质溶液中的阴离子硫酸根移向负极锌，故A正确；B、Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，铝和氢氧化钠溶液反应而失去电子发生氧化反应，镁和氢氧化钠溶液不反应，所以铝是负极，镁是正极，其负极反应式为: Al﹣3e-+4OH﹣=，故B正确； C、由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，铁和铜都与氯化铁反应，但铁的金属活泼性比铜强，所以铁作负极，铜作正极，其负极反应式为Fe﹣2e﹣=Fe2+，故C错误；D、Al、Cu、浓硝酸组成原电池，常温下铝和浓硝酸发生钝化现象，铜和浓硝酸能自发的进行反应，所以铜作负极，铝作正极，其负极反应式为: Cu﹣2e﹣=Cu2+，故D正确；故选C。 【点睛】本题重点考查原电池的原理。原电池中，一般活泼金属作负极，负极是能够与电解质溶液反应，失电子发生氧化反应的电极，正极得到电子发生还原反应，电解质溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极。 7. X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的五种短周期元素。Y和R同主族，可组成共价化合物RY2，Y和Z最外层电子数之和与W的最外层电子数相同。25℃时，0．1mol/L X和W形成化合物的水溶液pH=1。下列说法正确的是 A. Z与Y、Z与W形成的化合物的化学键完全相同 B. Y、Z、W三种元素组成的化合物的水溶液一定显碱性 C. 简单离子的半径：R﹥W﹥Y﹥Z D. 因X与Y组成的分子间存在氢键，所以X与Y组成的分子比X与R组成的分子稳定 【答案】C 【解析】 【详解】X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的五种短周期元素．Y和R同主族，Y处于第二周期，R处于第三周期，可组成共价化合物RY2，则Y为O元素，R为S元素，RY2为SO2，W的原子序数大于硫元素，故W为Cl元素，Y和Z最外层电子数之和与W的最外层电子数相同，则Z的最外层电子数为7-6=1，处于第ⅠA族，原子序数大于氧元素，故Z为Na元素，25℃时0. 1mol/L X和W形成化合物的水溶液pH为，则X为H元素。 根据以上分析，Na2O2含有离子键和共价键、NaCl只有离子键，故A错误； O、Na、Cl三种元素组成的化合物NaClO4的水溶液显中性，故B错误； 简单离子的半径：S2-﹥Cl-﹥O2-﹥Na+，故C正确； H2O比H2S稳定是因为氧的非金属性大于硫，故D错误。 8. 一种理想的激光基质材料M由元素钾、镁和氟组成。晶体M的晶胞如图所示，已知：晶胞参数为。下列有关该晶体的说法错误的是 A. 晶胞中K、、F的原子个数比为1∶1∶3 B. 与K等距离且最近的F的数目为6 C. 在M晶胞结构的另一种表示中，若K位于晶胞的体心，则F位于棱心 D. 该晶体的密度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．晶胞中，钾原子位于顶点，镁原子位于体心，氟原子位于面心，则晶胞中的原子个数比为1∶1∶3，选项A正确； B．与K等距离且最近的F位于面心，共有12个，选项B错误； C．在M晶胞结构的另一种表示中，若K位于晶胞的体心，则F位于棱心，位于顶点，选项C正确； D．根据均摊法确定晶胞中含8=1个K,1个,6=3个F,该晶体的密度，选项D正确； 答案选B。 9. 是一种极易溶于水且几乎不与冷水反应的黄绿色气体(沸点：)，实验室制备纯净溶液的装置如图所示： 已知下列反应：；；；(均未配平)。下列说法正确的是 A. a中通入的可用或代替 B. b中可用饱和食盐水代替 C. c中广口瓶最好放在冰水浴中冷却 D. d中吸收尾气后只生成一种溶质 【答案】C 【解析】 【分析】根据实验装置和反应方程式可知，a中用盐酸和NaClO3反应制取ClO2，由于制取的ClO2中混有氯气和挥发出的氯化氢气体，可用b装置吸收氯气和氯化氢，再用c中的蒸馏水吸收ClO2，获得纯净ClO2溶液，d中的氢氧化钠用于吸收尾气，防止污染环境，据此分析解答。 【详解】A．a中通入的N2的目的是氮气性质稳定且不影响实验，可将a中产生的ClO2和Cl2吹出并进入后续装置，继续实验，二氧化硫具有还原性，可将ClO2、NaClO3等物质还原，故A错误； B．b中NaClO2的作用是吸收ClO2中混有的氯气和氯化氢杂质气体，用饱和食盐水可吸收氯化氢，但不能吸收氯气，故B错误； C．ClO2是一种极易溶于水且几乎不与冷水反应的黄绿色气体，故c中广口瓶最好放在冰水浴中冷却，有利于吸收ClO2，故C正确； D．d中氢氧化钠和ClO2发生歧化反应生成NaCl和NaClO3，产物至少两种，故D错误； 答案选C。 10. 在无水环境中，醛或酮可在催化剂的作用下与醇发生反应，其机理如图所示。下列说法错误的是 A. 总反应的化学方程式(不考虑催化剂)为+2ROH+H2O B. 甲醛和聚乙烯醇()发生上述反应时，产物中可能含有六元环结构 C. 加入干燥剂或增加的浓度，可提高醛或酮的平衡转化率 D. 在有机合成中，将醛转化为缩醛可保护醛基，缩醛再与水反应可恢复醛基 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据以上反应机理可知，总反应的化学方程式为+2ROH+H2O，A正确； B．甲醛和聚乙烯醇()发生上述反应时，聚乙烯醇链节含多个醇羟基，产物中可含有六元环结构，B正确； C．加入干燥剂除去生成物水可提高醛或酮的平衡转化率，H+是催化剂，增加H+的浓度，不能提高醛或酮的平衡转化率，C错误； D．根据上述反应机理，在有机合成中，将醛转化为缩醛可保护醛基不被氧化，缩醛再与水反应可恢复醛基，D正确； 故选：C。 11. 明矾是一种常用的净水剂，以废易拉罐(主要成分为铝和少量不溶于碱性溶液的物质)为原料制取明矾的实验流程如图所示。 下列说法错误的是 A. “碱溶”步骤中有H2产生 B. “沉铝”步骤所得滤液呈酸性 C. 用浓硫酸配制9mol/L H2SO4溶液，将浓硫酸缓慢加入到水中，并用玻璃棒搅拌 D. “一系列操作”中还需要加入K2SO4 【答案】B 【解析】 【分析】易拉罐的主要成分为Al，含有少量的不溶于碱的杂质，可选择浓NaOH溶解，得到偏铝酸钠溶液，并通过过滤除去不溶于碱的杂质，滤液中加入NH4HCO3溶液后，促进[Al(OH)4]-水解生成Al(OH)3沉淀，过滤后将沉淀溶解在稀硫酸中，得到硫酸铝溶液，添加K2SO4溶液后蒸发浓缩并冷却结晶得到晶体明矾，据此分析回答问题。 【详解】A．碱溶过程中发生的是NaOH和Al的反应，即：2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑，A正确； B．由分析可知，“沉铝”步骤有、和生成，所得滤液呈碱性，B错误； C．浓硫酸稀释时需要酸入水，并用玻璃棒不断搅拌，故用浓硫酸配制9mol/L H2SO4溶液，需要将浓硫酸缓慢加入水中，并用玻璃棒不断搅拌，C正确； D．由分析可知，“一系列操作”中还需要加入的试剂是K2SO4，D正确； 故选B。 12. 向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 A. 平衡时的浓度： B. b、c两点的正反应速率： C. 此反应在任意温度下都可自发进行 D. 当容器内气体的平均相对分子质量不变时，反应达平衡状态 【答案】C 【解析】 【详解】A．越大，甲烷的转化率越小，相同温度下x1甲烷的转化率大于x2，则x1＜x2，a、c甲烷的转化率相同，则平衡时平衡时的浓度：，故A正确； B．据A的解析x1＜x2，b甲烷的转化率大于c，b、c都处于平衡态，则，故B正确； C．a、b投料比相同，升高温度，甲烷的转化率增大，说明升高温度平衡正向移动，正向，正向体积增大则，时T较大，故该反应高温自发，故C错误； D．都是气体参加的反应，正向体积增大，则平均相对分子量是个变值，平均相对分子量不变时各组分含量不再变化，达到平衡，故D正确； 故答案为：C。 13. 氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是 A. 电极A接电源正极，发生氧化反应 B. 用该装置制得的产品和传统氯碱工业的产品完全一样 C. 当生成1mol氯气时，电极B消耗11.2L(标况下)氧气 D. 改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗 【答案】B 【解析】 【分析】电极A上Cl-失去电子生成Cl2，为阳极，阳极电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，阴极上O2生成OH-，阴极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，阴极上没有H2生成，电池总反应离子方程式为O2+4Cl-+2H2O2Cl2+4OH-，阴极区域生成OH-，Na+从阳极区域通过交换膜进入阴极区，电解池中采用阳离子交换膜，据此分析解题。 【详解】A．由题干图示可知，电极A上Cl-失去电子生成Cl2，为阳极，接电源正极，发生氧化反应，A正确； B．传统氯碱工业的产品为氯气、氢气和氢氧化钠，而该装置制得的产品为氯气和氢氧化钠，产品不完全一样，B错误； C．电池总反应离子方程式为O2+4Cl-+2H2O2Cl2↑+4OH-，当生成1mol氯气时，电极B消耗0.5mol氧气，消耗11.2L（标况下）氧气，C正确； D．改进设计中通过向阴极区通入O2，避免水电离的H+直接得电子生成H2，降低了电解电压，电耗明显减少，D正确； 故答案为B。 14. 一定温度下，和的沉淀溶解平衡曲线如图所示 下列说法正确的是。 A. a点条件下能生成沉淀，不能生成沉淀 B. b点时，， C. 的平衡常数 D. 向、的混合溶液中滴加溶液，一定先产生沉淀 【答案】A 【解析】 【详解】A．a点在Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线的上方，为不饱和溶液，因此a点条件下不能生成Ag2CrO4沉淀；在AgCl的沉淀溶解平衡曲线的下方，为过饱和溶液，能生成AgCl沉淀，故A正确； B．由图可知，b点时，，而Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)，Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)，因此Ksp(AgCl)≠Ksp(Ag2CrO4)，故B错误； C．的平衡常数K=====107.9，故C错误； D．、的混合溶液中Cl-、的浓度未知，如果的浓度远大于Cl-，滴加溶液，会先生成沉淀，故D错误。 答案选A。 二、解答题 15. 以菱锰矿(主要成分是，含少量、、、等)为原料制备锂电池的正电极材料的流程如图所示。 回答下列问题： （1）基态Mn原子价层电子排布式为_______。 （2）“浸渣1”主要成分有和_______(填化学式)；提高“酸浸”速率的措施有_______(答一条)。“除铁铝”中的作用是_______。 （3）“电解”中废液可循环用于_______(填名称)工序。用过一硫酸替代“电解”氧化生成，写出离子方程式： _______(注：第一步完全电离，第二步电离程度小)。 （4）锂锰电池电极总反应式为。(注意：充电放电交换顺序)，电池放电时，正极反应式为_______。 【答案】（1）3d54s2 （2） ①. SiO2 ②. 粉碎矿石、适当增大硫酸浓度等 ③. 与溶液中H+反应，促使Al3+、Fe3+的水解平衡向右移动，生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，同时不带入新的杂质 （3） ①. 酸浸 ②. （4） 【解析】 【分析】流程分析如下：菱锰矿(主要成分是，含少量、、、等)加硫酸酸浸，SiO2不反应，主要转化为CaSO4沉淀，其余成分转化为MnSO4、FeSO4、Al2(SO4)3，加MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，再加入Mn(OH)2调节pH，使Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除掉，加入Na2C2O4将剩余的Ca2+转化为CaC2O4，此时溶液主要为MnSO4，电解生成MnO2，电解的废液为H2SO4溶液，可以进入“酸浸”环节循环利用，MnO2加入Li2CO3煅烧得到； 【小问1详解】 Mn的原子序数为25，价电子排布式为3d54s2； 【小问2详解】 由上述分析可知，“浸渣1”主要成分有和SiO2；提高“酸浸”速率的措施有粉碎矿石、适当增大硫酸浓度等；“除铁铝”中的作用是与溶液中H+反应，促使Al3+、Fe3+的水解平衡向右移动，生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，同时不带入新的杂质； 【小问3详解】 由分析可知，“电解”中的废液主要是硫酸，可循环用于酸浸工序，过一硫酸氧化生成，自身被还原为硫酸根，离子方程式为：； 【小问4详解】 根据总反应式：，放电时的正极反应式为：。 16. 铁()、钴()、镍()是第四周期第Ⅷ族的元素，在化学上称为铁系元素，其化合物在生产生活中应用广泛。 （1）铁系元素能与形成、等金属羰基化合物。已知室温时为浅黄色液体，沸点，则中含有的化学键类型包括_______。 A. 极性共价键 B. 离子键 C. 配位键 D. 金属键 （2）以甲醇为溶剂，可与色胺酮分子配位结合形成对具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如下所示)。色胺酮分子中所含元素(、、、)第一电离能由大到小的顺序为_______，色氨酮分子中原子的杂化类型为_______。射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个分子，是通过_______作用与色胺酮钴配合物相结合。 （3）、、与都位于第四周期且最外层电子数相同，但相应单质的熔点，、、明显高于，其原因是_______。 （4）是一种使用广泛的荧光材料。已知立方的晶胞结构如下图所示： ①已知、点的原子坐标分别为(0，0，0)和(1，，)，则点的原子坐标为_______； ②立方的晶胞参数，则其晶体密度为_______。(列出计算表达式) 【答案】（1）AC （2） ①. ②. 、 ③. 氢键 （3）、、的原子半径比的小，同时价电子数目多，金属键强，因此熔点高 （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 室温时为浅黄色液体，沸点，说明是分子晶体，Fe与CO通过配位键结合，C和O通过极性共价键结合，中含有极性共价键、配位键，不含离子键、金属键，选AC； 【小问2详解】 N原子2p能级为半充满状态，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，H、C、N、O第一电离能由大到小的顺序为，N原子有1个孤电子对，单键氮原子有3个σ键，双键氮原子有2个σ键，色氨酮分子中N原子的杂化类型为、；分子中含有O-H键，色胺酮钴配合物含有O、N原子，能形成分子间氢键，是通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合； 【小问3详解】 、、与都位于第四周期且最外层电子数相同，但相应单质的熔点，、、明显高于，其原因是、、的原子半径比Ca的小，同时价电子数目多，金属键强，因此熔点高； 【小问4详解】 ①已知A、B点的原子坐标分别为(0，0，0)和(1，，)，则C点的原子坐标为； ②根据均摊原则，晶胞中S2-数为 、Zn2+数为4，立方的晶胞参数，则其晶体密度为。 17. 我国对世界郑重承诺：2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。研发针对二氧化碳的碳捕捉和碳利用技术是其中的关键。 （1）工业尾气中的可以用NaOH溶液捕获。常温下，如果实验测得捕获后的溶液中，则此时溶液的_______(已知常温下，的；)。 （2）利用制备甲醇，其反应方程式为。 已知：   kJ·mol    kJ·mol 则该反应的_______。 （3）为探究用生产甲醇的反应原理，现进行如下实验：在2 L恒温密闭容器中，充入0.04 mol 和0.08 mol ，测得其压强(p)随时间(t)变化(如图1)曲线I所示。 ①用来表示5 min内的化学反应速率_______。 ②该温度下，此反应的平衡常数_______(保留三位有效数字)。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压) （4）工业上利用太阳能电池将转化为乙烯，以稀硫酸为电解质溶液，工作原理如图2所示。则N极上的电极反应式为_______；该电解池中所发生的总反应的化学方程式为_______。 【答案】（1）10 （2）-49.5 kJ·mol （3） ①. 0.002 mol/(L·min) ②. （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 Ka2=5.0×10-11，则=5.0×10-11，溶液中，c(H+)=mol/L=10-10mol/L，故pH=10； 【小问2详解】 已知：①   kJ·mol； ②   kJ·mol；根据盖斯定律，①+②得到，ΔH=(41.3-90.8)kJ/mol=-49.5kJ/mol； 【小问3详解】 从图中可知，反应初始压强为9×105Pa，初始气体总物质的量为0.12mol，5min时气体总压强为6×105Pa，，n(平)=0.08mol，此时气体总物质的量为0.08mol，设参与反应的CO2为xmol，则参与反应的H2有3xmol，生成甲醇xmol，H2Oxmol，结合三段式列式计算： ①(0.04-x)+(0.08-3x)+x+x=0.08，解得x=0.02mol，5min内v(CO2)==0.002 mol/(L·min)； ②5min平衡时气体总压强为6×105Pa，该温度下各组分气体的分压为p(CO2)= 6×105Pa=1.5×105Pa；p(H2)=6×105Pa=1.5×105Pa；p(CH3OH)= p(H2O)= 6×105Pa=1.5×105Pa；Kp==≈4.44×10-11(Pa-2)； 【小问4详解】 以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能电池将CO2转化为乙烯，根据电化学工作原理图分析，反应过程中CO2被转化为C2H4，C的化合价降低，反应为得电子反应，则M为阴极，N为阳极，阳极产生O2，电极上水反应产生O2，则N极上的电极反应式为：2H2O-4e-═4H++O2↑；整个反应为CO2和H2O被转化为C2H4和O2，则总反应为：。 18. 阿立哌唑(H)是第二代抗精神病药物，对精神分裂症的阳性和阴性症状均有明显疗效，也能改善伴发的情感症状，降低精神分裂症的复发率。其合成路线如下： 已知：①； ② 回答下列问题： （1）阿立哌唑(H)分子中含氧官能团的名称是_______。 （2）B→C的反应类型为_______。E的结构简式为_______。 （3）加热条件下，F与足量的NaOH溶液反应的化学方程式为_______。 （4）苯胺()和甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔、沸点(、)分别高于甲苯的熔、沸点(、)，原因是_______。 （5）F的同系物M比F的相对分子质量大14.M的同分异构体中，同时满足下列条件的有_______种(不考虑立体异构)。 ①分子中除苯环外无其他环状结构； ②含氧官能团只有1种，能发生银镜反应； ③苯环上有两个取代基，其中一个是，另一个取代基不含有碳碳双键。 其中，核磁共振氢谱显示为5组峰，且峰面积比为3∶2∶2∶2∶2的结构简式为_______。 （6）参照上述合成路线，设计以和1，3-二氯-2-丙醇为原料制备的合成路线：_______(无机试剂任选)。 【答案】（1）醚键、酰胺基 （2） ①. 还原反应 ②. （3） （4）苯胺存在分子间氢键，甲苯分子间只存在范德华力，氢键比范德华力强 （5） ①. 9 ②. （6） 【解析】 【分析】A与浓硫酸、加热发生磺化反应生成B，B与Fe/HCl发生还原反应生成C，C在一定条件下转化成D，D与在NaHCO3、加热条件下发生题给已知①的反应生成E，E发生题给已知②的反应转化成F，结合F的结构简式知，E的结构简式为；F与Br(CH2)4Br在DMF作用下反应生成G，G与一定条件下反应生成H。 【小问1详解】 由H的结构简式知，H中含氧官能团的名称为醚键、酰胺基。 【小问2详解】 B→C是有机物加氢去氧的还原反应，即B→C的反应类型为还原反应；根据分析，E的结构简式为。 【小问3详解】 F中酚羟基和酰胺基都能与NaOH溶液反应，F与足量NaOH溶液、加热条件下反应的化学方程式为。 【小问4详解】 苯胺存在分子间氢键，甲苯分子间只存在范德华力，氢键比范德华力强，故苯胺的熔、沸点分别高于甲苯的熔、沸点。 【小问5详解】 F的结构简式为，F的分子式为C9H9NO2；F的同系物M比F的相对分子质量大14，则M的分子式为C10H11NO2；M的同分异构体除苯环外无其他环状结构，其中含氧官能团只有1种，能发生银镜反应，说明含—CHO，M的苯环上有两个取代基，其中一个是—NH2，另一个取代基不含碳碳双键，符合条件的两个取代基为：—NH2和、—NH2和、—NH2和，苯环上两个取代基有邻、间、对三种位置关系，故符合条件的同分异构体共有3×3=9种；其中，核磁共振氢谱显示为5组峰，且峰面积比为3∶2∶2∶2∶2的结构简式为。 【小问6详解】 对比与、ClCH2CH(OH)CH2Cl的结构简式，仿流程中G→H构建碳骨架，即与ClCH2CH(OH)CH2Cl一定条件下反应生成，在浓硫酸、加热发生分子内脱水反应生成，发生水解反应生成；则合成路线为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $