精品解析：陕西省宝鸡市金台区2025届高三上学期第一次教学质量检测化学试题

金台区2025届高三第一次教学质量检测试题 化学 注意事项： 1.本试卷满分100分，限时75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 3.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，请用橡皮擦干净后，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。 4，考试结束后，请交回答题卡，带走试卷。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Zn-65 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 从古至今，人类的生活、生产都离不开材料的应用。下列说法正确的是 A. 歼－20上采用的氮化镓涂层，属于新型金属材料 B. 人民币票面文字处采用了含Fe3O4的磁性油墨，Fe3O4常用作红色颜料 C. 北斗卫星上使用的硅太阳能电池阵，利用SiO2将太阳能转化为电能 D. 神舟十七号返回舱降落回收过程中使用了芳纶制作的降落伞，芳纶是有机高分子材料 2. 下列化学用语表述错误的是 A. NH3分子的VSEPR模型： B. CH3CH2CH2OH中官能团的电子式为： C. 中子数为10的氧原子： D. 基态N原子的价层电子排布图： 3. 下列装置能用于相应实验的是 A. 粗盐水的过滤 B. 制备Cl2 C. 乙酸乙酯的制备与收集 D. 模拟侯氏制碱法制备NaHCO3 4. 碳循环(如图所示)的研究有利于实现我国的碳达峰及碳中和目标。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 可通过加聚反应使葡萄糖转化为淀粉 B. 30g葡萄糖与乙酸的混合物中含有的氢原子数目为2NA C. CO和CO2均为含极性共价键的极性分子 D. 电催化1molCO转化为乙酸时，转移4NA个电子 5. 下列反应的离子方程式正确的是 A. 铜与稀硝酸反应：Cu+4H++NO=Cu2++NO2↑+2H2O B. 铅酸蓄电池放电时的负极反应：PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O C. 用惰性电极电解饱和MgCl2溶液：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- D. 乙醇被酸性KMnO4溶液氧化成乙酸：5CH3CH2OH+4MnO+12H+=5CH3COOH+4Mn2++11H2O 6. 硫元素在自然界中通常以硫化物、硫酸盐或单质的形式存在。常见的含硫矿物有硫磺矿、黄铁矿(FeS2)、石膏(CaSO4•2H2O)等。工业利用黄铁矿与空气高温反应得到Fe2O3、SO2，SO2与O2在400~500℃、V2O5催化作用下反应生成SO3，生成的SO3用98%的体硫酸吸收。利用酸性KMnO4溶液可测定工业尾气中SO2的含量。下列说法不正确的是 A. S是淡黄色晶体，难溶于水，易溶于二硫化碳，可用于配制黑火药 B. 黄铁矿与空气高温反应：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 C. SO3具有氧化性，可用于制取硫酸 D. 用酸性KMnO4溶液吸收SO2：2MnO+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO+4H+ 7. 普通锌锰干电池的简图如图所示，它是用锌皮制成的锌筒作电极，中央插一根碳棒，碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液。该电池工作时的总反应为Zn++2MnO2=Zn[(NH3)2]2++Mn2O3+H2O。下列关于锌锰干电池的说法中正确的是 A. 当该电池电压逐渐下降后，利用电解原理能重新充电复原 B. 原电池工作时，电子从负极通过外电路流向正极 C. 电池负极反应式为2MnO2+2NH+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O D. 外电路中每通过0.1mol电子，锌的质量理论上减小6.5g 8. 下列有关反应描述正确的是 A. CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO，CH3CH2OH断裂C－O键 B. 石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由sp3转变为sp2 C. 氟氯烃破坏臭氧层，氟氯烃产生的氯自由基改变O3分解的历程 D. 丁烷催化裂化为乙烷和乙烯，丁烷断裂σ键和π键 9. 氨氮废水是造成水体富营养化的原因之一，下图为处理氨氮废水的流程。 下列离子方程式书写错误的是 A. 过程①： B 过程②总反应式： C. 过程③： D. 溶于水： 10. 茶叶中的儿茶素是决定茶叶色、香、味的重要成分，其结构简式如图所示。下列有关该物质的说法错误的是 A. 含氧官能团有三种，能发生水解反应 B. 分子中含有2个手性碳原子 C. 采取sp2杂化和sp3杂化的碳原子的数目之比为19：3 D. 1 mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多消耗8 mol NaOH 11. 为达到相应实验目的，下列实验设计可行的是 编号 实验目的 实验过程 A 证明NO2气体中存在平衡2NO2(g)N2O4(g) 压缩盛有NO2气体的注射器至原来体积的一半，红棕色变浅 B 比较室温下Cu(OH)2、Mg(OH)2溶度积的大小 向5mL0.2mol/LMgCl2溶液中滴加少量NaOH溶液，充分振荡后，再滴加几滴0.2mo/LCuCl2溶液，白色沉淀逐渐转化为蓝色 C 比较FeCl3和H2O2的氧化性强弱 常温下，向H2O2溶液中加入FeCl3溶液，将带火星的木条放在试管口，木条复燃 D 探究浓度对反应速率影响 向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液，观察实验现象 A. A B. B C. C D. D 12. 某温度下，将pH和体积均相同的HCl和溶液分别加水稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是 A. 曲线Ⅱ代表HCl的稀释过程 B. 溶液中水的电离程度：b点<c点 C. 从b点到d点，溶液中所有离子浓度均下降 D. 该温度下，b点的数值比e点大 13. 稀土被称为新材料的宝库。稀土中的镧系离于可用离子交换法分离，其反应可表示为：。某温度时，随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 时正反应速率大于时的逆反应速率 B. 时间段的平均反应速率为： C. 时增大，该平衡左移，平衡常数减小 D. 时离子交换反应停止 二、非选择题(共4题，共61分) 14. I.CO2的资源化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善，回答下列问题： （1）CO2和CH4都是主要的温室气体。已知25℃时，相关物质的燃烧热数据如表： 物质 H2(g) CO(g) CH4(g) 燃烧热△H(kJ/mol) -285.8 -283.0 -890.3 则催化重整反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H=______kJ•mol-1。 （2）将原料按初始组成n(CH4)：n(CO2)=1：1充入密闭容器中，保持体系压强为100kPa发生反应。达到平衡时，CO2体积分数与温度的关系如图所示： 若A、B、C三点表示不同温度和压强下达到平衡时CO2的体积分数，则______点对应的平衡常数最小，理由是______。 （3）在恒温恒容装置中通入等体积CO2和CH4发生上述反应，起始压强为p，CO2的平衡转化率为α。达平衡时，容器内总压为______。该反应的平衡常数Kp=______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，用α、p表达，并化为最简式)。 Ⅱ.运用电化学原理可以很好利用CO2资源。 （4）火星大气由96%的二氧化碳气体组成，火星探测器采用Li－CO2电池供电，其反应机理如图： 写出CO2电极反应式：______。 15. 锌是一种重要的金属，一种以固体废锌催化剂(主要成分为ZnO，含少量Fe2O3、CuO、SiO2)为原料制备锌的工艺流程如图所示： 已知：①25℃时，Ksp(CuS)=6.4×10-36，Ksp(ZnS)=1.6×10-24； ②25℃时，Zn2++4NH3[Zn(NH3)4]2+，K=2.5×109 （1）Zn、Cu在元素周期表中位于______区，第二电离能：I(Cu)______I(Zn)(填“＞”或“＜”)。 （2）“浸取”时，ZnO、CuO分别转化为[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+进入溶液。 ①[Zn(NH3)4]2+的配位数为______。 ②ZnO发生反应的离子方程式为______。 ③“浸取”温度应控制在30℃左右，其原因为______。 （3）“除铜”时，当加入的(NH4)2S超量时，会发生反应[Zn(NH3)4]2++S2-ZnS↓+4NH3导致锌的回收率下降，该反应的平衡常数为______。 （4）用锌与铜合成的高纯铜锌合金滤料被广泛应用于各种水处理设备中。一种铜锌合金的晶胞结构如图，已知：晶胞参数为anm。 ①与Cu原子等距离且最近的Cu原子有______个。 ②该铜锌合金晶体的密度为______g•cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值)。 16. 碳酸亚铁(FeCO3)是制备“速力菲”(主要成分：琥珀酸亚铁，一种常见的补铁药物)的重要物质。某学习小组同学设计实验制备FeCO3，并探究FeCO3的还原性。回答下列问题： I.碳酸亚铁的制备：实验原理：Fe2++2HCO=FeCO3↓+H2O+CO2↑ 实验装置(夹持仪器已省略)如图所示。 （1）仪器a的名称为______。 （2）实验开始时，先打开______(填“K1、K1或K3”，下同)、关闭______，一段时间后，______，c中反应获得FeCO3 （3）反应结束后，将c中的混合液过滤，洗涤。简述证明FeCO3已洗涤干净的操作：______。 Ⅱ.定性定量探究碳酸亚铁有还原性 定性探究碳酸亚铁和氧气反应的固体成分： 【提出设想】 （4）假设1：固体成分是氧化铁； 假设2：固体成分是四氧化三铁； 假设3：______。 【查阅资料】 氧化亚铁是一种黑色粉末，不稳定，在空气中加热，迅速被氧化成四氧化三铁。 【实验验证】 所用装置如图所示，装药品，打开止水夹K，通入O2，加热玻璃管。澄清石灰水不产生沉淀时，停止加热，继续通入O2至玻璃管冷却。 取少量玻璃管里固体于试管中，滴加稀硫酸，微热，固体完全溶解，将溶液分成甲、乙两份，进行后续实验。 实验编号 实验步骤 实验现象 i 滴加KSCN溶液 溶液变红色 ii 向乙溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液 溶液不褪色 【实验评价】 （5）上述实验______(填“i”或“ii”)不能确定固体成分。 【实验结论】 （6）由上述实验结果分析可知，硫酸亚铁在氧气中高温灼烧能得到的产物是______，证明FeCO3具有无原性，则碳酸亚铁在氧气中高温灼烧的化学方程式为：______。 17. 化合物G是一种治疗心脑血管疾病的药物，其合成路线如下： （1）的反应类型为___________。 （2）写出同时满足下列条件的的一种同分异构体的结构简式：___________。 ①能与溶液反应生成； ②酸性条件下能水解，水解产物之一能与溶液发生显色反应； ③分子中不同化学环境的氢原子个数比是。 （3）下列关于化合物D、E的说法正确的是___________(填序号)。 a．D和E互为同分异构体 b．D和E分子中所有原子均可共平面 c．D和E分子中以杂化的碳原子个数比为 （4）F的分子式为，则F的结构简式为___________。 （5）已知：＋(、、、为烃基或H)，写出以、和为原料制备的合成路线流程图___________(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 金台区2025届高三第一次教学质量检测试题 化学 注意事项： 1.本试卷满分100分，限时75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 3.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，请用橡皮擦干净后，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。 4，考试结束后，请交回答题卡，带走试卷。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Zn-65 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 从古至今，人类的生活、生产都离不开材料的应用。下列说法正确的是 A. 歼－20上采用的氮化镓涂层，属于新型金属材料 B. 人民币票面文字处采用了含Fe3O4的磁性油墨，Fe3O4常用作红色颜料 C. 北斗卫星上使用的硅太阳能电池阵，利用SiO2将太阳能转化为电能 D. 神舟十七号返回舱降落回收过程中使用了芳纶制作的降落伞，芳纶是有机高分子材料 【答案】D 【解析】 【详解】A．氮化镓（GaN）是一种半导体材料，不是金属材料，A错误； B．Fe3O4为黑色固体，常用作红色颜料的是Fe2O3，B错误； C．硅太阳能电池阵是利用硅半导体的性质将太阳能转化为电能，C错误； D．芳纶是一种有机高分子材料，具有高强度和耐热性，常用于制作降落伞等，D正确； 答案选D。 2. 下列化学用语表述错误的是 A. NH3分子的VSEPR模型： B. CH3CH2CH2OH中官能团的电子式为： C. 中子数为10的氧原子： D. 基态N原子的价层电子排布图： 【答案】A 【解析】 【详解】A. NH3分子中，N原子发生sp3杂化，价层电子对数为4，有一对孤电子对，则NH3的VSEPR模型为，A错误； B. CH3CH2CH2OH中官能团为羟基，官能团的结构式为-O-H，电子式为，B正确； C. 中子数为10的氧原子，其质量数为8+10=18，则可表示为：，C正确； D. 基态N原子价电子排布式为2s22p3，则其电子排布图为，D正确； 故选A。 3. 下列装置能用于相应实验的是 A. 粗盐水的过滤 B. 制备Cl2 C. 乙酸乙酯的制备与收集 D. 模拟侯氏制碱法制备NaHCO3 【答案】C 【解析】 【详解】A．过滤操作中漏斗末端应紧贴烧杯内壁，A错误； B．浓盐酸与二氧化锰反应制备氯气时应该加热，B错误； C．制备乙酸乙酯时应用饱和碳酸钠溶液接收，饱和碳酸钠溶液的作用是吸收乙醇，中和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，C正确； D．侯氏制碱法制备NaHCO3的过程中，应该先向饱和食盐水中通入氨气使溶液显碱性，再通入CO2，D错误； 故选C。 4. 碳循环(如图所示)的研究有利于实现我国的碳达峰及碳中和目标。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 可通过加聚反应使葡萄糖转化为淀粉 B. 30g葡萄糖与乙酸的混合物中含有的氢原子数目为2NA C. CO和CO2均为含极性共价键的极性分子 D. 电催化1molCO转化为乙酸时，转移4NA个电子 【答案】B 【解析】 【详解】A．一定条件下，葡萄糖发生缩聚反应生成淀粉和水，故A错误； B．葡萄糖与乙酸的最简式相同，都为CH2O，则30g葡萄糖与乙酸的混合物中含有的氢原子数目为×2×NAmol-1=2NA，故B正确； C．一氧化碳是正负电荷重心不重合的极性分子，而二氧化碳是正负电荷重心重合的非极性分子，故C错误； D．由化合价变化可知，电催化2mol一氧化碳转化为乙酸时，反应转移4mol电子，则电催化1mol一氧化碳转化为乙酸时，转移电子数目为1mol×2×NAmol-1=2NA，故D错误； 故选B。 5. 下列反应的离子方程式正确的是 A. 铜与稀硝酸反应：Cu+4H++NO=Cu2++NO2↑+2H2O B. 铅酸蓄电池放电时的负极反应：PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O C. 用惰性电极电解饱和MgCl2溶液：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- D. 乙醇被酸性KMnO4溶液氧化成乙酸：5CH3CH2OH+4MnO+12H+=5CH3COOH+4Mn2++11H2O 【答案】D 【解析】 【详解】A．铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，离子方程式：，A错误； B．铅酸蓄电池放电时的负极反应：，B错误； C．用惰性电极电解饱和MgCl2溶液生成氢气、氯气和氢氧化镁沉淀：Mg2++2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+Mg(OH)2，C错误； D．乙醇被酸性KMnO4溶液氧化成乙酸，锰被还原生成锰离子，离子方程式为：5CH3CH2OH+4MnO+12H+=5CH3COOH+4Mn2++11H2O，D正确； 答案选D。 6. 硫元素在自然界中通常以硫化物、硫酸盐或单质的形式存在。常见的含硫矿物有硫磺矿、黄铁矿(FeS2)、石膏(CaSO4•2H2O)等。工业利用黄铁矿与空气高温反应得到Fe2O3、SO2，SO2与O2在400~500℃、V2O5催化作用下反应生成SO3，生成的SO3用98%的体硫酸吸收。利用酸性KMnO4溶液可测定工业尾气中SO2的含量。下列说法不正确的是 A. S是淡黄色晶体，难溶于水，易溶于二硫化碳，可用于配制黑火药 B. 黄铁矿与空气高温反应：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 C. SO3具有氧化性，可用于制取硫酸 D. 用酸性KMnO4溶液吸收SO2：2MnO+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO+4H+ 【答案】C 【解析】 【详解】A．S是淡黄色晶体，难溶于水，易溶于二硫化碳，其具有还原性，能和木炭、硝酸钾等发生反应，可用于配制黑火药，A正确； B．黄铁矿与空气高温反应得到，化学方程式为， B正确； C．为酸性氧化物，能和水生成硫酸，可用于制取硫酸，C错误； D．用酸性溶液吸收离子方程式为，D正确； 故选C。 7. 普通锌锰干电池简图如图所示，它是用锌皮制成的锌筒作电极，中央插一根碳棒，碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液。该电池工作时的总反应为Zn++2MnO2=Zn[(NH3)2]2++Mn2O3+H2O。下列关于锌锰干电池的说法中正确的是 A. 当该电池电压逐渐下降后，利用电解原理能重新充电复原 B. 原电池工作时，电子从负极通过外电路流向正极 C. 电池负极反应式为2MnO2+2NH+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O D. 外电路中每通过0.1mol电子，锌的质量理论上减小6.5g 【答案】B 【解析】 【详解】A．一次电池不能重复使用，二次电池能重复使用，干电池是一次电池，所以当该电池电压逐渐下降后，不能利用电解原理能重新充电复原，故A错误； B．原电池工作时，电子从负极通过外电路流向正极，故B正确； C．根据原电池工作原理，负极应是失电子的，Zn＋2－2e－=[Zn(NH3)2]2＋＋2H＋，故C错误； D．根据选项C的电极反应式，每通过0.1mol电子消耗锌的质量是65×g=3.25g，故D错误。 答案选B。 8. 下列有关反应描述正确的是 A. CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO，CH3CH2OH断裂C－O键 B. 石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由sp3转变为sp2 C. 氟氯烃破坏臭氧层，氟氯烃产生的氯自由基改变O3分解的历程 D. 丁烷催化裂化为乙烷和乙烯，丁烷断裂σ键和π键 【答案】C 【解析】 【详解】A．CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO的原理是羟基中O-H键及与羟基相连碳上一个C-H键断裂，形成碳氧双键，A项错误； B．石墨中碳原子为sp2杂化，金刚石中碳原子为sp3杂化，石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由sp2转变为sp3，B项错误； C．催化剂能够改变反应历程，加快反应速率，C项正确； D．丁烷分子中不存在π键，D项错误； 答案选C。 9. 氨氮废水是造成水体富营养化的原因之一，下图为处理氨氮废水的流程。 下列离子方程式书写错误的是 A. 过程①： B. 过程②总反应式： C. 过程③： D. 溶于水： 【答案】D 【解析】 【详解】A．含废水与NaOH溶液反应生成，其反应的离子方程式为：，A不符合题意； B．过程②加入可将废水中的转化为无毒气体，反应过程中氯元素化合价由0价降低到-1价，化合价降低，被还原，氮元素的化合价由-3价升高到0价，化合价升高，被氧化，配平之后为：，B不符合题意； C．过程③中溶液的作用是将含余氯废水中的转化为氯离子，反应为：，C不符合题意； D．溶于水为可逆反应，生成的HClO为弱酸，不能拆开，反应为：，D符合题意； 故答案选D。 10. 茶叶中的儿茶素是决定茶叶色、香、味的重要成分，其结构简式如图所示。下列有关该物质的说法错误的是 A. 含氧官能团有三种，能发生水解反应 B. 分子中含有2个手性碳原子 C. 采取sp2杂化和sp3杂化的碳原子的数目之比为19：3 D. 1 mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多消耗8 mol NaOH 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据儿茶素分子结构可知儿茶素中含有三种含氧官能团：(酚)羟基、醚键、酯基，A正确； B．手性C原子是分子中连接4个不同的原子或原子团的C原子。根据儿茶素分子结构可知其分子中含有2个手性碳原子，它们分别是含有O原子六元环中连接原子团的两个C原子，B正确； C．根据儿茶素分子结构可知：物质分子中采取sp2杂化和sp3杂化的碳原子的数目之比为19：3，C正确； D．酚羟基和酯基都能与NaOH溶液发生反应，1 mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多消耗9 mol NaOH，D错误； 故合理选项是D。 11. 为达到相应实验目的，下列实验设计可行的是 编号 实验目的 实验过程 A 证明NO2气体中存在平衡2NO2(g)N2O4(g) 压缩盛有NO2气体的注射器至原来体积的一半，红棕色变浅 B 比较室温下Cu(OH)2、Mg(OH)2溶度积的大小 向5mL0.2mol/LMgCl2溶液中滴加少量NaOH溶液，充分振荡后，再滴加几滴0.2mo/LCuCl2溶液，白色沉淀逐渐转化蓝色 C 比较FeCl3和H2O2的氧化性强弱 常温下，向H2O2溶液中加入FeCl3溶液，将带火星的木条放在试管口，木条复燃 D 探究浓度对反应速率的影响 向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液，观察实验现象 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．压缩盛有NO2气体的注射器至原来体积的一半，混合气体的红棕色先变深后变浅，但最终比加压前变深，我们无法判断平衡是否发生移动，A的设计不可行； B．向5mL0.2mol/LMgCl2溶液中滴加少量NaOH溶液，充分振荡后，NaOH发生完全反应生成Mg(OH)2白色沉淀，再滴加几滴0.2mo/LCuCl2溶液，白色沉淀逐渐转化为蓝色，则表明Mg(OH)2转化为Cu(OH)2，从而说明Cu(OH)2比Mg(OH)2溶度积小，B的设计可行； C．常温下，向H2O2溶液中加入FeCl3溶液，由于FeCl3是H2O2分解的催化剂，所以加速H2O2分解产生氧气，使放在试管口的带火星的木条复燃，不能比较FeCl3和H2O2的氧化性强弱，C的设计不可行； D．向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液，都发生氧化还原反应，但均无现象产生，所以不能用来探究浓度对反应速率的影响，D的设计不可行； 故选B。 12. 某温度下，将pH和体积均相同的HCl和溶液分别加水稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是 A. 曲线Ⅱ代表HCl的稀释过程 B. 溶液中水的电离程度：b点<c点 C. 从b点到d点，溶液中所有离子浓度均下降 D. 该温度下，b点数值比e点大 【答案】B 【解析】 【详解】A．HCl是强酸，CH3COOH是弱酸，强酸稀释pH变化大，曲线I代表HCl的稀释过程，A错误； B．酸对水的电离起到抑制作用，酸性越强抑制程度越大，b点pH值小，酸性强，对水的抑制程度大，水电离程度小，溶液中水的电离程度：b点<c点，B正确； C．从b点到d点，pH增大，氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大，溶液中所有离子浓度均下降错误，C错误； D．只与温度有关，温度不变不变，D错误； 答案选B。 13. 稀土被称为新材料的宝库。稀土中的镧系离于可用离子交换法分离，其反应可表示为：。某温度时，随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 时的正反应速率大于时的逆反应速率 B. 时间段的平均反应速率为： C. 时增大，该平衡左移，平衡常数减小 D. 时离子交换反应停止 【答案】A 【解析】 【详解】A．随着反应的进行，反应物浓度逐渐下降，生成物浓度逐渐上升，直到达到平衡，即正反应逐渐下降，逆反应逐渐上升，直到相等，期间正反应速率始终大于逆反应速率，A正确； B．化学反应速率之比等于化学计量数之比，即，B错误； C．温度不变，平衡常数不变，C错误； D．t3时反应达到平衡，此时的平衡是一种动态平衡，v正=v逆，反应并未停止，D错误； 故选A。 二、非选择题(共4题，共61分) 14. I.CO2的资源化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善，回答下列问题： （1）CO2和CH4都是主要的温室气体。已知25℃时，相关物质的燃烧热数据如表： 物质 H2(g) CO(g) CH4(g) 燃烧热△H(kJ/mol) -285.8 -283.0 -890.3 则催化重整反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H=______kJ•mol-1。 （2）将原料按初始组成n(CH4)：n(CO2)=1：1充入密闭容器中，保持体系压强为100kPa发生反应。达到平衡时，CO2体积分数与温度的关系如图所示： 若A、B、C三点表示不同温度和压强下达到平衡时CO2的体积分数，则______点对应的平衡常数最小，理由是______。 （3）在恒温恒容装置中通入等体积CO2和CH4发生上述反应，起始压强为p，CO2的平衡转化率为α。达平衡时，容器内总压为______。该反应的平衡常数Kp=______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，用α、p表达，并化为最简式)。 Ⅱ.运用电化学原理可以很好利用CO2资源。 （4）火星大气由96%的二氧化碳气体组成，火星探测器采用Li－CO2电池供电，其反应机理如图： 写出CO2电极反应式：______。 【答案】（1）+247.3 （2） ①. A ②. 该反应焓变大于0，为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，温度越低，平衡常数越小， （3） ①. (1+α)p ②. （4）4Li++4e-+3CO2=2Li2CO3+C 【解析】 【小问1详解】 根据已知物质的燃烧热可得热化学方程式：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-(285.8×2) kJ/mol；②2CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-(283.0×2) kJ/mol；③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(l) △H=-890.3 kJ/mol，根据盖斯定律，将③-①-②，整理可得CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g) △H=+247.3 kJ/mol。 【小问2详解】 该反应焓变大于0，为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，温度越低，平衡常数越小，所以A点对应的平衡常数最小。 【小问3详解】 在恒温恒容装置中通入等体积CO2和CH4，发生反应：CH4(g)+CO2(g)=2H2(g)+2CO(g) △H=+247.3 kJ/mol，起始压强为p，假设反应开始时CO2和CH4的物质的量分别是1 mol，CO2的平衡转化率为α，则根据物质反应转化关系可知反应产生达平衡时，H2、CO的物质的量分别是2α mol，CO2和CH4的物质的量分别是(1-α) mol，此时容器中气体的总物质的量为n(总)平衡=(1-α)mol+(1-α) mol+2α mol+2α mol=(2+2α)mol，在恒温恒容条件下气体的物质的量与压强呈正比，则，解得p(平)=(1+α)p，即平衡时容器内总压为(1+α)p；平衡时各种气体所占的平衡分压分别是：p(CH4)=p(CO2)= ；p(H2)=p(CO)=，则该反应的平衡常数Kp= 。 【小问4详解】 根据图示可知：左侧Li电极为负极，Li失去电子变为Li+进入电解质中，则负极Li电极的电极反应式为：Li-e-=Li+；在CO2电极上，CO2得到电子变为C单质同时产生，与电解质中的Li+结合形成Li2CO3，则正极的电极反应式为：4Li++4e-+3CO2=2Li2CO3+C。 15. 锌是一种重要的金属，一种以固体废锌催化剂(主要成分为ZnO，含少量Fe2O3、CuO、SiO2)为原料制备锌的工艺流程如图所示： 已知：①25℃时，Ksp(CuS)=6.4×10-36，Ksp(ZnS)=1.6×10-24； ②25℃时，Zn2++4NH3[Zn(NH3)4]2+，K=2.5×109。 （1）Zn、Cu在元素周期表中位于______区，第二电离能：I(Cu)______I(Zn)(填“＞”或“＜”)。 （2）“浸取”时，ZnO、CuO分别转化为[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+进入溶液。 ①[Zn(NH3)4]2+的配位数为______。 ②ZnO发生反应的离子方程式为______。 ③“浸取”温度应控制在30℃左右，其原因为______。 （3）“除铜”时，当加入的(NH4)2S超量时，会发生反应[Zn(NH3)4]2++S2-ZnS↓+4NH3导致锌的回收率下降，该反应的平衡常数为______。 （4）用锌与铜合成的高纯铜锌合金滤料被广泛应用于各种水处理设备中。一种铜锌合金的晶胞结构如图，已知：晶胞参数为anm。 ①与Cu原子等距离且最近的Cu原子有______个。 ②该铜锌合金晶体的密度为______g•cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值)。 【答案】（1） ①. ds ②. ＞ （2） ①. 4 ②. ZnO+2NH4Cl+2NH3=[Zn(NH3)4]Cl2+H2O ③. 温度过低，反应速率慢；温度过高，会导致NH3挥发量增加，且NH4Cl分解 （3）2.5×1014 （4） ①. 8 ②. 【解析】 【分析】固体废锌催化剂(主要成分为ZnO，含少量Fe2O3、CuO、SiO2)中加入NH3-NH4Cl溶液进行浸取，ZnO、CuO分别转化为[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+进入溶液，Fe2O3转化为Fe(OH)3沉淀，与不发生反应的SiO2共同成为滤渣；往滤液中加入(NH4)2S，[Cu(NH3)4]2+转化为CuS沉淀；用有机溶剂将[Zn(NH3)4]2+萃取进入有机层，再用硫酸进行反萃取，得到含锌的水相，电解制得Zn。 【小问1详解】 Zn、Cu的价层电子排布式分别为3d104s2、3d104s1，在元素周期表中位于ds区，Cu+的价电子排布式为3d10，3d轨道全充满，而Zn+的价电子排布式为3d104s1，所以第二电离能：I(Cu)＞I(Zn)。 【小问2详解】 ①[Zn(NH3)4]2+中，1个Zn2+与4个NH3形成配位键，则配位数为4。 ②ZnO与NH3-NH4Cl溶液发生反应，生成[Zn(NH3)4]Cl2等，离子方程式为ZnO+2+2NH3=[Zn(NH3)4]2++H2O。 ③“浸取”时，加入NH3-NH4Cl溶液，它们的热稳定性差，则温度应控制在30℃左右，其原因为：温度过低，反应速率慢；温度过高，会导致NH3挥发量增加，且NH4Cl分解。 【小问3详解】 “除铜”时，当加入的(NH4)2S超量时，会发生反应[Zn(NH3)4]2++S2-ZnS↓+4NH3，导致锌的回收率下降，该反应的平衡常数为====2.5×1014。 【小问4详解】 ①从晶胞图可以看出，1个Cu原子与4个Cu原子的距离最近且相等，而该Cu原子位于面心，被2个晶胞共用，则与Cu原子等距离且最近的Cu原子有8个。 ②在1个铜锌合金晶胞中，含Zn原子个数为=1，含Cu原子个数为=3，则化学式为Cu3Zn，该铜锌合金晶体的密度为=g•cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值)。 【点睛】计算晶胞中所含微粒数目时，可采用均摊法。 16. 碳酸亚铁(FeCO3)是制备“速力菲”(主要成分：琥珀酸亚铁，一种常见的补铁药物)的重要物质。某学习小组同学设计实验制备FeCO3，并探究FeCO3的还原性。回答下列问题： I.碳酸亚铁的制备：实验原理：Fe2++2HCO=FeCO3↓+H2O+CO2↑ 实验装置(夹持仪器已省略)如图所示。 （1）仪器a的名称为______。 （2）实验开始时，先打开______(填“K1、K1或K3”，下同)、关闭______，一段时间后，______，c中反应获得FeCO3。 （3）反应结束后，将c中的混合液过滤，洗涤。简述证明FeCO3已洗涤干净的操作：______。 Ⅱ.定性定量探究碳酸亚铁有还原性 定性探究碳酸亚铁和氧气反应的固体成分： 【提出设想】 （4）假设1：固体成分是氧化铁； 假设2：固体成分是四氧化三铁； 假设3：______。 【查阅资料】 氧化亚铁是一种黑色粉末，不稳定，在空气中加热，迅速被氧化成四氧化三铁。 【实验验证】 所用装置如图所示，装药品，打开止水夹K，通入O2，加热玻璃管。澄清石灰水不产生沉淀时，停止加热，继续通入O2至玻璃管冷却。 取少量玻璃管里固体于试管中，滴加稀硫酸，微热，固体完全溶解，将溶液分成甲、乙两份，进行后续实验。 实验编号 实验步骤 实验现象 i 滴加KSCN溶液 溶液变红色 ii 向乙溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液 溶液不褪色 【实验评价】 （5）上述实验______(填“i”或“ii”)不能确定固体成分。 【实验结论】 （6）由上述实验结果分析可知，硫酸亚铁在氧气中高温灼烧能得到的产物是______，证明FeCO3具有无原性，则碳酸亚铁在氧气中高温灼烧的化学方程式为：______。 【答案】（1）恒压滴液漏斗 （2） ①. 和 ②. ③. 关闭，打开 （3）取最后一次洗涤液于试管中，加入过量稀盐酸酸化后，再滴入几滴溶液，若无白色沉淀，则证明已经洗涤干净 （4）固体成分是氧化铁和四氧化三铁的混合物 （5）i （6） ①. Fe2O3和CO2 ②. 4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2 【解析】 【分析】恒压滴液漏斗将稀硫酸滴加与铁屑反应，生成硫酸亚铁溶液与氢气；为防止Fe2+被装置中残留的空气氧化，实验开始时，应先打开和，利用稀硫酸与铁屑反应生成的氢气将装置内的空气排尽，在关闭，打开，利用生成氢气形成的压强将硫酸亚铁溶液挤压入碳酸氢铵溶液中，反应即可生成碳酸亚铁； 【小问1详解】 仪器a的名称：恒压滴液漏斗； 【小问2详解】 为防止Fe2+被装置中残留的空气氧化，实验开始时，应先打开和，利用稀硫酸与铁屑反应生成的氢气将装置内的空气排尽，在关闭，打开，利用生成氢气形成的压强将硫酸亚铁溶液挤压入碳酸氢铵溶液中，反应即可生成碳酸亚铁； 【小问3详解】 若碳酸亚铁洗涤干净，则洗涤液中无可溶性的硫酸根离子，检验硫酸根离子操作：取最后一次洗涤液于试管中，加入过量稀盐酸酸化后，再滴入几滴溶液，若无白色沉淀，则证明已经洗涤干净； 【小问4详解】 四氧化三铁和氧化亚铁混为黑色固体，所以假设固体成分是氧化铁和四氧化三铁的混合物； 【小问5详解】 实验i只能证明反应后的物质中含+3价铁，不能证明是否含+2价铁； 【小问6详解】 澄清石灰水变浑浊，说明有产物二氧化碳生成，向硫酸溶解后的溶液中加入滴加溶液，溶液变红，说明有+3价铁，加入酸性高锰酸钾，溶液不褪色，说明溶液中无+2价铁，则碳酸亚铁在氧气中高温灼烧得到的产物氧化铁和二氧化碳；方程式为：4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。 17. 化合物G是一种治疗心脑血管疾病的药物，其合成路线如下： （1）的反应类型为___________。 （2）写出同时满足下列条件的一种同分异构体的结构简式：___________。 ①能与溶液反应生成； ②酸性条件下能水解，水解产物之一能与溶液发生显色反应； ③分子中不同化学环境的氢原子个数比是。 （3）下列关于化合物D、E的说法正确的是___________(填序号)。 a．D和E互为同分异构体 b．D和E分子中所有原子均可共平面 c．D和E分子中以杂化的碳原子个数比为 （4）F的分子式为，则F的结构简式为___________。 （5）已知：＋(、、、为烃基或H)，写出以、和为原料制备的合成路线流程图___________(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。 【答案】（1）取代反应 （2）或 （3）ac （4） （5）。 【解析】 【分析】结合合成路线分析可知，AB发生与乙酸酐的取代反应，BC发生酯化反应生成酯，CD成环，DE为异构化反应，由酮羰基异构为醇烯，结合E和G的结构简式分析可知，F与E发生了加成反应生成了G，故F的结构简式为：。 【小问1详解】 结合分析可知，A→B发生与乙酸酐的取代反应； 【小问2详解】 同时满足下列条件的的一种同分异构体①能与溶液反应生成，说明此异构体有-COOH；②酸性条件下能水解，水解产物之一能与溶液发生显色反应,说明此异构体含酚酯的结构；③分子中不同化学环境的氢原子个数比是，说明此异构体高度对称且含甲基。分析C可知，侧链4个碳，少4个氢，故可拆出羧基、甲酸酚酯基、两个甲基，放在苯环对称位置上，故满足条件的有：或。 【小问3详解】 结合分析及化合物D、E的结构可知，D和E互为同分异构体； 且D和E分子中以杂化的碳原子个数比为；但D存在饱和碳原子，故不可能所有原子同平面。故选ac。 【小问4详解】 结合分析可知F的结构为：。 【小问5详解】 结合已知：＋(、、、为烃基或H)，可知，合成目标分子需要先在苯酚上引入酯基，同时烯烃需要转化成酮羰基，二者发生已知条件的反应即可，故可设计合成路线如下：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$