精品解析：陕西省2023-2024学年高三下学期2月大联考化学试题

2024届高三2月大联考(全国乙卷) 理科综合化学试题 本卷满分100分，考试时间50分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2.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，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。 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 C：12 N：14 O：16 P：31 Zn：65 I：127 Pb：207 一、选择题：本题共7小题，每小题6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. 化学在饮用水的处理中发挥着重要作用。下列说法错误的是 A. 除臭除味时利用了活性炭的吸附作用 B. 絮凝沉淀时利用了明矾易水解的性质 C. 杀菌消毒时利用了二氧化氯的强氧化性 D. 除去Hg2+时利用了硫化钠的还原性 【答案】D 【解析】 【详解】A．除臭除味时利用了活性炭的吸附作用，活性炭可以吸附色素和异味，A正确； B．絮凝沉淀时利用了明矾易水解的性质，水解生成胶体使得悬浮物聚沉，B正确； C．杀菌消毒时利用了二氧化氯的强氧化性，能使得蛋白质变性而杀菌，C正确； D．利用S2-能与Hg2＋形成难溶物HgS来除去废水中的Hg2＋，与Na2S的还原性无关，D错误； 故选D。 2. 根据实验操作及现象，下列解释或结论正确的是 选项 实验操作及现象 解释或结论 A 向盛有KI溶液的试管中滴加少量新制氯水，振荡，再加入四氯化碳，振荡后静置，液体分层，下层呈紫红色 非金属性：Cl>I B 常温下，测得0.1mol·L-1NaHC2O4溶液的pH<7 的电离程度小于其水解程度 C 推动装有NO2密闭注射器的活塞，气体颜色先变深后变浅 平衡先逆向移动，后正向移动 D 将铁片分别插入冷的浓硫酸和热的浓硫酸中，前者无明显现象，后者产生刺激性气味气体 铁与浓硫酸只有在加热条件下才反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．液体分层，下层呈紫红色，说明氯气将碘离子氧化为碘单质，则说明非金属性：Cl>I，A正确； B．常温下，测得0.1mol·L-1NaHC2O4溶液的pH<7，溶液显酸性，则的电离程度大于其水解程度，B错误； C．推动装有NO2密闭注射器的活塞，压强增大，平衡正向移动，气体颜色先变深是因为容器体积减小，二氧化氮浓度增大导致，C错误； D．铁和冷的浓硫酸发生钝化反应，不是不反应，D错误； 故选A。 3. 一种以污泥[含有]为燃料的光催化微生物燃料电池可用于处理含铜废水，其装置如图所示。下列说法正确的是 A. M电极的电势高于N电极 B. 该电池在高温下处理含铜废水的效率更高 C. 当有4molH+迁移时，N电极消耗O2的体积为22.4L D. M电极的反应式为 【答案】D 【解析】 【分析】该装置为污泥[含有]为燃料的光催化微生物燃料电池，则通入氧气的一极即N为原电池正极，M为负极。据此回答。 【详解】A．N为原电池正极，M为负极，则M电极的电势低于N电极，故A错误； B．该电池有微生物的参加，高温条件下微生物可能死亡，故该电池在高温下处理含铜废水的效率不一定更高，故B错误； C．有4molH+迁移时，N电极消耗O21mol，但未指明标况，不能确定消耗的氧气的体积，故C错误； D．M为电源负极，电极反应为，故D正确； 故选D。 4. 从传统草药滇紫草乌饭中提取的三叶木脂素D具有抗肿瘤的作用，其结构简式如图所示。下列有关该有机物的说法正确的是 A. 分子式为C19H14O6 B. 分子中所有原子可能共平面 C. 能发生取代反应、氧化反应 D. 1mol该有机物最多能与9molH2发生加成反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．由结构可知，该物质的分子式为C19H16O6，A错误； B．分子中含有饱和碳原子，为四面体型，故所有原子不共平面，B错误； C．分子含有酚羟基、酯基能发生取代反应；含有酚羟基，能发生氧化反应，C正确； D．苯环能和氢气加成，酯基不会和氢气加成，则1mol该有机物最多能与8molH2发生加成反应，D错误； 故选C。 5. X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素，X与Z的核外电子数之和等于M的核外电子数，M的氢化物能形成分子间氢键。由它们组成的一种新型盐具有优异的电化学性能，其结构如图所示。下列说法正确的是 A. 原子半径：W>Z B. 最简单气态氢化物的热稳定性：M>W C. 最高价氧化物对应的水化物的酸性：Z<Y D. 加热条件下，X的单质与W的常见单质反应生成X2W2 【答案】B 【解析】 【分析】X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素，M的氢化物能形成分子间氢键，结构中M仅连接1个共价键，因此M为F元素，根据X与Z的核外电子数之和等于M的核外电子数，结构中Z连接4个共价键，因此Z为C元素，X为Li元素，Y连接4个共价键且带有一个负电荷，因此Y为B元素，结构中W连接2个共价键，因此W为O元素，X、Y、Z、W、M分别为Li、B、C、O、F元素，据此作答。 【详解】A．同周期主族元素，原子半径从左往右逐渐减小，Z为C元素，W为O元素，因此原子半径：C>O，故A错误； B．元素非金属性越强，最简单气态氢化物的越稳定，同周期主族元素非金属性从左往右逐渐增强，W为O元素，M为F元素，非金属性为：F>O，最简单气态氢化物的热稳定性：M>W，故B正确； C．元素非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，Z为C元素，Y为B元素，非金属性为：C>B，酸性：Z>Y，故C错误； D．X为Li元素，W为O元素，加热条件下，Li与O2的常见单质反应生成Li2O，故D错误； 故答案选B。 6. 工业上一种钒基催化剂催化NH3还原NO的反应过程如图所示。下列说法错误的是 A. 已知反应①速率最快，所以反应①活化能最小 B. 为该反应的催化剂 C. 反应③既有极性键的形成，又有非极性键的形成 D. 总反应方程式为 【答案】B 【解析】 详解】A．活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，已知反应①速率最快，所以反应①活化能最小，A正确； B．先在反应③中生成、后在反应④中消耗，为该反应的中间产物，B错误； C．③中涉及氢氧极性键的形成、氮氮非极性键的形成，C正确； D．由反应历程图可知总反应的化学方程式为氨气和NO、氧气催化生成氮气和水：，D正确； 故选B。 7. 在溶液中存在平衡：①；②。25℃时，向悬浊液中加盐酸或者NaOH溶液，测得与溶液pH的关系如图所示，c代表或。 下列说法错误的是 A. 曲线Ⅱ代表与pH的关系 B. 溶液pH=14.0时，溶液中Zn元素主要以的形式存在 C. 溶液pH=13.0时， D. 反应进行的趋势很大 【答案】C 【解析】 【分析】OH-浓度增大，Zn2+转化为Zn(OH) 2沉淀，OH-浓度继续增大，Zn(OH)2可转化为，故可知Ⅰ表示lg Zn2+与pH的关系，Ⅱ表示lg 与pH的关系 【详解】A．由分析可知，曲线Ⅱ代表与pH的关系A正确； B．由图可知，pH=14.0时，溶液中Zn元素主要以的形式存在，B正确； C．溶液pH=13.0时，溶液显强碱性，则加入了氢氧化钠，由电荷守恒可知，，C错误； D．由点（8.5，-6）可知，pH=8.5，pOH=5.5，则；由点（12，-6）可知，pH=12，pOH=2，则；则的，进行的趋势很大，D正确； 故选C。 二、非选择题：共58分，第8~10题为必考题，每个试题考生都必须作答。第11~12题为选考题，考生根据要求作答。 (一)必考题：共43分。 8. 粗铜精炼废渣的主要成分为Co、Ca、Al、Zn、Cu、Fe等元素的化合物。为节约和利用资源，减轻废渣对环境的危害，常温下通过如下工艺流程回收Co、Zn、Cu等。 已知： ①该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如表所示： 金属离子 Fe3+ Fe2+ Al3+ Co2+ Ca2+ Zn2+ Cu2+ 开始沉淀时的pH 1.2 7.0 3.5 6.6 11.7 5.4 4.9 完全沉淀时的pH 3.2 9.0 4.7 9.1 13.9 8.0 6.7 ②“酸浸氧化”时Co2+未被氧化，与空气接触能被氧化； ③。 回答下列问题： （1）“酸浸氧化”中，金属元素转化为相应的硫酸盐，其中NaClO3的作用为_______(用离子方程式表示)。 （2）滤渣①中铁的存在形式为黄钠铁矾，用氧化物形式可表示为_______。除铁沉淀外，滤渣①中还含有_______(填化学式)。 （3）“沉铝”时，保持pH=4.7，为了提高沉淀分离的效率，可通过_______操作使铝的沉淀颗粒长大，防止胶体生成。 （4）“水解共沉”后，滤液③中主要含有的金属离子是Co2+、Na+、_______，其中Co2+浓度为_______mol·L-1. （5）“酸溶”时，有少量不易溶于稀硫酸的存在，请用化学方程式解释产生的原因：_______。 （6）“沉钴”时需控制溶液pH，请解释pH不宜过大或过小的原因：_______。 【答案】（1） （2） ①. ②. CaSO4 （3）适当升高温度 （4） ①. Ca2+ ②. （5） （6）pH过小，草酸根离子和氢离子转化为草酸，不利于生成草酸钴沉淀，pH过大，铵根离子转化为一水合氨，发生反应，也不利于生成草酸钴沉淀，故pH不宜过大或过小 【解析】 【分析】粗铜精炼废渣加入硫酸、氯酸钠浸取，金属元素转化为相应的硫酸盐，氯酸钠具有氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子便于后续除去铁；加入氢氧化钙调节pH，部分铁离子转化为沉淀、大部分钙离子和硫酸根离子生成不溶的硫酸钙成为滤渣①，滤液加入碳酸氢铵调节pH，将铝离子转化为沉淀得到滤渣②， 滤液加入氢氧化钠调节pH=8.0，得到锌、铜、部分钴的沉淀，结合图表数据可知，滤液中含有Co2+、Na+、Ca2+、铵根离子等，沉淀加入硫酸溶解后萃取分离回收锌、铜，水相加入草酸铵得到草酸钴沉淀； 【小问1详解】 氯酸钠具有氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子便于后续去铁，； 【小问2详解】 黄钠铁矾中钠、硫酸根、氢氧根电荷数分别为+1、-2、-1，则铁的化合价为+3，用氧化物形式可表示为。由分析可知，除铁沉淀外，滤渣①中还含CaSO4； 【小问3详解】 为了提高沉淀分离的效率，可通过适当升高温度等操作使铝的沉淀颗粒长大，防止胶体生成； 【小问4详解】 “水解共沉”加入氢氧化钠调节pH=8.0，得到锌、铜、部分钴的沉淀，结合分析可知，滤液③中主要含有的金属离子是Co2+、Na+、Ca2+；Co2+完全沉淀pH=9.1，pOH=4.9，则，pH=8.0时，pOH=6.0，则Co2+浓度为； 【小问5详解】 已知，“酸浸氧化”时Co2+未被氧化，与空气接触能被氧化；则“酸溶”时，有少量不易溶于稀硫酸的存在的原因是被空气中氧气氧化生成：； 【小问6详解】 “沉钴”时需控制溶液pH，pH过小，草酸根离子和氢离子转化为草酸，不利于生成草酸钴沉淀，pH过大，铵根离子转化为一水合氨，发生反应，也不利于生成草酸钴沉淀，故pH不宜过大或过小。 9. 磷酸锌[，相对分子质量为385]是钢铁、冶金工业中重要的防锈颜料，是一种白色结晶性粉末，其溶解度随温度升高而减小。实验室采用“氨-碳酸铵浸取法”制备磷酸锌的实验步骤如下： 步骤一：分别配制136.0g35%的溶液和350.0g28%的氨水，并将二者以体积比为1：3混合。 步骤二：在30℃下，用足量的、氨水混合液浸取粗ZnO(杂质难溶，且不参与反应)，装置如图1.浸取后，过滤除去杂质得到溶液。 步骤三：向溶液中分批滴加稍过量的H3PO4溶液，保持70～80℃、回流条件下发生转化反应，装置如图2.充分反应后，趁热过滤出，将所得晶体加热得到。 回答下列问题： （1）仪器A的名称为___________；仪器C与仪器B相比所具有的优点为___________；仪器E中试剂的作用是吸收氨气，则该试剂应选择___________(填标号)。 a．生石灰 b．碱石灰 d．五氧化二磷 c．浓硫酸 （2）步骤一中配制溶液时，最好选用规格为___________(填标号)的量筒量取蒸馏水，当液面接近所要量取刻度时，改用___________继续加水。 a．10mL b．50mL c．100mL d．250mI （3）步骤二中“浸取”粗ZnO时，不采取更高温度的原因为___________；“浸取”过程中发生反应的化学方程式为___________。 （4）步骤三中“趁热过滤”的原因是___________；转化反应的主反应除生成外，还生成一种磷酸正盐和一种温室气体，则该主反应的化学方程式为___________。 （5）本实验中使用27.0g质量分数为90%的粗ZnO，最终得到30.8g，则该实验中的产率为___________。 【答案】（1） ①. 三颈烧瓶 ②. 可以平衡恒压分液漏斗内外气压，便于液体顺利流下 ③. d （2） ①. c ②. a （3） ①. 防止氨水分解、挥发 ②. （4） ①. 温度高溶解度低，产率高 ②. （5）80% 【解析】 【小问1详解】 由图可知，A为三颈烧瓶；恒压分液漏斗可以平衡漏斗内外气压，便于液体顺利流下；生石灰和碱石灰不能吸收氨气，浓硫酸为液体，不能用球形干杂管，五氧化二磷能吸收氨气，且为固体，故答案为：d； 【小问2详解】 步骤一中配制(NH4)2CO3溶液时，最好选用规格为100mL的量筒量取蒸馏水，故选c；当液面接近所要量取刻度时，应改用10mL的量筒继续加水，故选a； 【小问3详解】 步骤二中“浸取”粗ZnO时，不采取更高温度的原因是：防止氨水分解、挥发；“浸取”过程中，ZnO、(NH4)2CO3、NH3⋅H2O反应生成[Zn(NH3)4]CO3和H2O，反应的化学方程式为：； 【小问4详解】 趁热过滤的原因是：Zn3(PO4)2在水中几乎不溶，其在水中的溶解度随温度的升高而降低，洗涤时，用热水比用冷水损耗少；步骤三中转化反应的主反应除生成Zn3(PO4)2外，还生成磷酸锌和CO2，化学方程式为：； 【小问5详解】 根据锌元素守恒，理论上得到的Zn3(PO4)2的物质的量为：， 理论上得到的Zn3(PO4)2的质量为0.1mol×385mol/g=38.5g，则该实验中Zn3(PO4)2的产率为:。 10. 为减小或消除CO2对环境的影响，科学家加强了对CO2创新利用的研究。回答下列问题： （1）将CO2通过光热催化还原为高附加值碳氢燃料，包括以下反应： 反应I． 反应Ⅱ． ①已知反应Ⅲ． ，则___________kJ·mol-1。 ②350℃时，将0.5molCO2、1.5molH2通入恒压密闭容器中，在0.1gCo3O4催化下发生反应I和反应Ⅱ，10h后达到平衡，CO2转化率为75%，CO的产量为0.075mol，则CH4的产率为___________mol·h-1·g-1(产率=)，CH4选择性为___________(选择性=)，反应Ⅱ的___________。 （2）在催化剂的作用下，CO2高选择性转化为乙醇的反应原理为。 ①图1、图2是温度、压强对乙醇选择性的影响，则最佳温度和压强分别为___________。 ②在最佳温度和压强下，气体流速对乙醇选择性的影响如图所示，阐述流速与选择性的关系并说明可能的原因：___________。 （3）电化学还原CO2可制备CH4和HCOOH。 ①写出在酸性介质中CO2转化为CH4的电极反应式：___________。 ②理论上生成等物质的量的CH4和HCOOH时消耗的电能之比为___________。 【答案】（1） ①. -164.7 ②. 0.3 ③. 80% ④. 1.8 （2） ①. 240℃、2Mpa ②. 气体流速过慢导致气体的浓度较小，气体与催化剂之间接触充分导致乙醇选择性高，气体流速过快导致部分气体来不及接触催化剂，也就导致乙醇选择性较低 （3） ①. ②. 4：1 【解析】 【小问1详解】 ①根据盖斯定律可知，，则，故答案：-164.7； ②CO的产量为0.075mol，则反应Ⅱ转化的CO2为0.075mol，CO2转化率为75%，则反应I转化的CO2为，根据反应I的方程式可知，转化的CO2为0.3mol时产生的CH4为0.3mol，催化剂为0.1gCo3O4，则CH4的产率=，CH4选择性=，根据以上分析有： 则平衡时，，，，，假设平衡后的压强为p，反应Ⅱ的，故答案为：0.3；60%；1.8。 【小问2详解】 ①根据图1、图2可知，当温度为240℃时乙醇选择性最大，压强为2Mpa和3Mpa时差值不大，但是压强增大对于设备要求很高，生产成本增加，因此最佳温度和压强分别为240℃、2Mpa，故答案为：240℃、2Mpa； ②在最佳温度和压强下，气体流速对乙醇选择性的影响如图所示，阐述流速与选择性的关系并说明可能的原因：气体流速过慢导致气体的浓度较小，气体与催化剂之间接触充分导致乙醇选择性高，气体流速过快导致部分气体来不及接触催化剂，也就导致乙醇选择性较低，故答案为：气体流速过慢导致气体的浓度较小，气体与催化剂之间接触充分导致乙醇选择性高，气体流速过快导致部分气体来不及接触催化剂，也就导致乙醇选择性较低。 【小问3详解】 ①酸性介质中CO2转化为CH4的电极反应式为：，故答案为：； ②电化学还原CO2制备HCOOH的电极反应式为： ，生成等物质的量的CH4和HCOOH时转移的电子数之比为8：2即4：1，可得理论上生成等物质的量的CH4和HCOOH时消耗的电能之比为4：1，故答案为：4：1。 (二)选考题：共15分。请考生从2道化学题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。 [化学——选修3：物结构与性质] 11. 来氟米特(LF，C12H9F3N2O2)是一种治疗类风湿性关节炎的特效药，最近研究发现其可作为减少钙钛矿(以MAPbI3为例)膜缺陷、增强光电性能和环境稳定性的多功能添加剂。已知：MA+为甲基铵正离子(CH3NH3+)。 回答下列问题： （1）基态Ca原子的价层电子排布式为___________。 （2）MA+中，N的杂化类型为___________，MA+可看作中的H原子被甲基取代，的立体构型为___________。 （3）钙钛矿MAPbI3中Pb的化合价为___________；该物质中存在的化学键有___________ (填标号)。 A．离子键 B．σ键 C．π键 D．氢键 （4）如图为LF的结构，下列说法正确的是___________(填标号)。 A．电负性：F>N>O B．LF可能与Pb2+形成配合物从而减小钙钛矿膜缺陷 C．第一电离能：C<N<O （5）LF中的三氟甲基可通过与MA+的氢键作用增强钙钛矿的稳定性，可见氢键对物质性质起到非常重要的作用，请根据以下信息解释为何HF的沸点小于H2O：___________。 ①分子中氢键F—H…F的键能为28.1kJ-mol-1，水中氢键O—H…O的键能为18.8kJ·mol-1 ②气态HF中有分子，气态水中无聚合分子 ③1molHF(l)最多可形成1mol氢键，1molH2O(l)最多可形成2mol氢键 （6）如图为MAPbl3(摩尔质量为620g·mol-1)的立方晶胞结构，Pb2+位于体心，已知I-间最短距离为，则该晶胞的棱长为___________nm，晶体密度为___________g·cm-3(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。 【答案】（1）4s2 （2） ①. sp3 ②. 正四面体形 （3） ①. +2 ②. AB （4）B （5）HF气化无需断裂氢键，而水气化需要断裂氢键，且水分子形成的氢键键能更大、数目更多 （6） ①. a ②. 【解析】 【小问1详解】 钙为20号元素，基态Ca原子价层电子排布式为4s2； 【小问2详解】 MA+中，N形成4个共价键且无孤电子对，杂化类型为sp3；NH的中心原子N原子的价层电子对数为，为sp3杂化，空间构型为正四面体形； 【小问3详解】 钙钛矿MAPbI3中MA+为+1价、碘离子为-1价，则Pb的化合价为+2；该物质中存在碳氢、氮氢σ键，铅离子和碘离子间存在离子键，氢键不是共价键，故选AB； 【小问4详解】 A．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；电负性：F>O> N，错误； B．LF中氮氧均能提供孤电子对，可能与Pb2+形成配合物从而减小钙钛矿膜缺陷，正确； C．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故C、N、O的第一电离能大小：N>O>C，错误； 故选B； 【小问5详解】 由题干信息可知，HF气化无需断裂氢键，而水气化需要断裂氢键，且水分子形成的氢键键能更大、数目更多，故导致HF的沸点小于H2O； 【小问6详解】 根据“均摊法”，晶胞中位于面心的粒子数目为个，则碘离子处于面心、铅离子处于体心，处于顶点的为MA；As、4个Ga，已知I-间最短距离为，其距离为面对角线的一半，则该晶胞的棱长为anm；晶体密度为。 [化学——选修5：有机化学基础] 12. 高活性杀螨化合物TC-1()和TC-2()的传统合成路线步骤多、工艺繁琐。我国科研工作者改良后的合成路线如图所示： 回答下列问题： （1）A中所含官能团的名称是___________。 （2）B的分子式为___________；写出反应①的化学方程式：___________。 （3）反应⑤的反应类型为___________。 （4）试剂a的名称为4-氨基-3-氟甲苯，则a的结构简式为___________；与试剂a互为同分异构体，同时满足下列条件的结构有___________种(不包括立体异构)，写出其中具有手性碳的结构简式：___________。 ①分子中含有—F和—NH2两种官能团； ②苯环上的取代基数目少于3个。 （5）反应⑥中反应物和生成物均各有两种，反应时各物质的物质的量相等，则反应⑥的另一种产物为___________。 【答案】（1）羧基、碳氯键 （2） ①. C9H9O2Cl ②. +CH3OH+H2O （3）取代反应 （4） ①. ②. 7 ③. （5）H2O 【解析】 【分析】由流程可知，A和甲醇发生酯化反应生成B，则A为，a为4-氨基-3-氟甲苯，则结构为，A中氯和a中氨基氢发生取代反应生成C，C发生取代反应引入新的取代基生成D，D转化为E，E和b生成TC-1，TC-1和过氧化氢生成TC-2； 【小问1详解】 A为，所含官能团的名称是羧基、碳氯键； 【小问2详解】 由B结构可知，B为C9H9O2Cl；A和甲醇发生酯化反应生成B，反应为+CH3OH+H2O； 【小问3详解】 反应⑤为E和b生成TC-1，-SH中的氢被取代转化为-CH2CF3，为取代反应； 【小问4详解】 由分析可知，a为；与试剂a互为同分异构体，同时满足下列条件： ①分子中含有—F和—NH2两种官能团；②苯环上的取代基数目少于3个；含有1个取代基为：-CHFNH2；含有2个取代基：-F和-CH2NH2、-NH2和-CH2F，分别存在邻间对3种；则共7种；其中具有手性碳的结构简式：。 【小问5详解】 TC-1和过氧化氢生成TC-2，反应物和生成物均各有两种，反应时各物质的物质的量相等，则根据质量守恒可知，反应⑥的另一种产物为H2O。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024届高三2月大联考(全国乙卷) 理科综合化学试题 本卷满分100分，考试时间50分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2.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，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。 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 C：12 N：14 O：16 P：31 Zn：65 I：127 Pb：207 一、选择题：本题共7小题，每小题6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. 化学在饮用水的处理中发挥着重要作用。下列说法错误的是 A. 除臭除味时利用了活性炭的吸附作用 B. 絮凝沉淀时利用了明矾易水解的性质 C. 杀菌消毒时利用了二氧化氯的强氧化性 D. 除去Hg2+时利用了硫化钠的还原性 2. 根据实验操作及现象，下列解释或结论正确的是 选项 实验操作及现象 解释或结论 A 向盛有KI溶液的试管中滴加少量新制氯水，振荡，再加入四氯化碳，振荡后静置，液体分层，下层呈紫红色 非金属性：Cl>I B 常温下，测得0.1mol·L-1NaHC2O4溶液的pH<7 的电离程度小于其水解程度 C 推动装有NO2的密闭注射器的活塞，气体颜色先变深后变浅 平衡先逆向移动，后正向移动 D 将铁片分别插入冷的浓硫酸和热的浓硫酸中，前者无明显现象，后者产生刺激性气味气体 铁与浓硫酸只有在加热条件下才反应 A. A B. B C. C D. D 3. 一种以污泥[含有]为燃料的光催化微生物燃料电池可用于处理含铜废水，其装置如图所示。下列说法正确的是 A. M电极的电势高于N电极 B. 该电池在高温下处理含铜废水的效率更高 C. 当有4molH+迁移时，N电极消耗O2的体积为22.4L D. M电极的反应式为 4. 从传统草药滇紫草乌饭中提取的三叶木脂素D具有抗肿瘤的作用，其结构简式如图所示。下列有关该有机物的说法正确的是 A. 分子式为C19H14O6 B. 分子中所有原子可能共平面 C. 能发生取代反应、氧化反应 D. 1mol该有机物最多能与9molH2发生加成反应 5. X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素，X与Z的核外电子数之和等于M的核外电子数，M的氢化物能形成分子间氢键。由它们组成的一种新型盐具有优异的电化学性能，其结构如图所示。下列说法正确的是 A. 原子半径：W>Z B. 最简单气态氢化物的热稳定性：M>W C. 最高价氧化物对应的水化物的酸性：Z<Y D. 加热条件下，X单质与W的常见单质反应生成X2W2 6. 工业上一种钒基催化剂催化NH3还原NO的反应过程如图所示。下列说法错误的是 A. 已知反应①速率最快，所以反应①活化能最小 B. 为该反应的催化剂 C. 反应③既有极性键的形成，又有非极性键的形成 D. 总反应方程式为 7. 在溶液中存在平衡：①；②。25℃时，向悬浊液中加盐酸或者NaOH溶液，测得与溶液pH的关系如图所示，c代表或。 下列说法错误的是 A. 曲线Ⅱ代表与pH的关系 B. 溶液pH=14.0时，溶液中Zn元素主要以的形式存在 C. 溶液pH=13.0时， D. 反应进行的趋势很大 二、非选择题：共58分，第8~10题为必考题，每个试题考生都必须作答。第11~12题为选考题，考生根据要求作答。 (一)必考题：共43分。 8. 粗铜精炼废渣的主要成分为Co、Ca、Al、Zn、Cu、Fe等元素的化合物。为节约和利用资源，减轻废渣对环境的危害，常温下通过如下工艺流程回收Co、Zn、Cu等。 已知： ①该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如表所示： 金属离子 Fe3+ Fe2+ Al3+ Co2+ Ca2+ Zn2+ Cu2+ 开始沉淀时的pH 1.2 7.0 3.5 6.6 11.7 5.4 4.9 完全沉淀时的pH 3.2 9.0 4.7 9.1 13.9 8.0 67 ②“酸浸氧化”时Co2+未被氧化，与空气接触能被氧化； ③。 回答下列问题： （1）“酸浸氧化”中，金属元素转化为相应的硫酸盐，其中NaClO3的作用为_______(用离子方程式表示)。 （2）滤渣①中铁的存在形式为黄钠铁矾，用氧化物形式可表示为_______。除铁沉淀外，滤渣①中还含有_______(填化学式)。 （3）“沉铝”时，保持pH=4.7，为了提高沉淀分离的效率，可通过_______操作使铝的沉淀颗粒长大，防止胶体生成。 （4）“水解共沉”后，滤液③中主要含有的金属离子是Co2+、Na+、_______，其中Co2+浓度为_______mol·L-1. （5）“酸溶”时，有少量不易溶于稀硫酸的存在，请用化学方程式解释产生的原因：_______。 （6）“沉钴”时需控制溶液pH，请解释pH不宜过大或过小的原因：_______。 9. 磷酸锌[，相对分子质量为385]是钢铁、冶金工业中重要的防锈颜料，是一种白色结晶性粉末，其溶解度随温度升高而减小。实验室采用“氨-碳酸铵浸取法”制备磷酸锌的实验步骤如下： 步骤一：分别配制136.0g35%的溶液和350.0g28%的氨水，并将二者以体积比为1：3混合。 步骤二：在30℃下，用足量的、氨水混合液浸取粗ZnO(杂质难溶，且不参与反应)，装置如图1.浸取后，过滤除去杂质得到溶液。 步骤三：向溶液中分批滴加稍过量的H3PO4溶液，保持70～80℃、回流条件下发生转化反应，装置如图2.充分反应后，趁热过滤出，将所得晶体加热得到。 回答下列问题： （1）仪器A的名称为___________；仪器C与仪器B相比所具有的优点为___________；仪器E中试剂的作用是吸收氨气，则该试剂应选择___________(填标号)。 a．生石灰 b．碱石灰 d．五氧化二磷 c．浓硫酸 （2）步骤一中配制溶液时，最好选用规格为___________(填标号)的量筒量取蒸馏水，当液面接近所要量取刻度时，改用___________继续加水。 a．10mL b．50mL c．100mL d．250mI （3）步骤二中“浸取”粗ZnO时，不采取更高温度的原因为___________；“浸取”过程中发生反应的化学方程式为___________。 （4）步骤三中“趁热过滤”的原因是___________；转化反应的主反应除生成外，还生成一种磷酸正盐和一种温室气体，则该主反应的化学方程式为___________。 （5）本实验中使用27.0g质量分数为90%粗ZnO，最终得到30.8g，则该实验中的产率为___________。 10. 为减小或消除CO2对环境的影响，科学家加强了对CO2创新利用的研究。回答下列问题： （1）将CO2通过光热催化还原为高附加值碳氢燃料，包括以下反应： 反应I． 反应Ⅱ． ①已知反应Ⅲ． ，则___________kJ·mol-1 ②350℃时，将0.5molCO2、1.5molH2通入恒压密闭容器中，在0.1gCo3O4催化下发生反应I和反应Ⅱ，10h后达到平衡，CO2转化率为75%，CO的产量为0.075mol，则CH4的产率为___________mol·h-1·g-1(产率=)，CH4选择性为___________(选择性=)，反应Ⅱ的___________。 （2）在催化剂的作用下，CO2高选择性转化为乙醇的反应原理为。 ①图1、图2是温度、压强对乙醇选择性的影响，则最佳温度和压强分别为___________。 ②在最佳温度和压强下，气体流速对乙醇选择性的影响如图所示，阐述流速与选择性的关系并说明可能的原因：___________。 （3）电化学还原CO2可制备CH4和HCOOH。 ①写出在酸性介质中CO2转化为CH4的电极反应式：___________。 ②理论上生成等物质的量的CH4和HCOOH时消耗的电能之比为___________。 (二)选考题：共15分。请考生从2道化学题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。 [化学——选修3：物结构与性质] 11. 来氟米特(LF，C12H9F3N2O2)是一种治疗类风湿性关节炎的特效药，最近研究发现其可作为减少钙钛矿(以MAPbI3为例)膜缺陷、增强光电性能和环境稳定性的多功能添加剂。已知：MA+为甲基铵正离子(CH3NH3+)。 回答下列问题： （1）基态Ca原子的价层电子排布式为___________。 （2）MA+中，N的杂化类型为___________，MA+可看作中的H原子被甲基取代，的立体构型为___________。 （3）钙钛矿MAPbI3中Pb的化合价为___________；该物质中存在的化学键有___________ (填标号)。 A．离子键 B．σ键 C．π键 D．氢键 （4）如图为LF的结构，下列说法正确的是___________(填标号)。 A．电负性：F>N>O B．LF可能与Pb2+形成配合物从而减小钙钛矿膜缺陷 C．第一电离能：C<N<O （5）LF中的三氟甲基可通过与MA+的氢键作用增强钙钛矿的稳定性，可见氢键对物质性质起到非常重要的作用，请根据以下信息解释为何HF的沸点小于H2O：___________。 ①分子中氢键F—H…F的键能为28.1kJ-mol-1，水中氢键O—H…O的键能为18.8kJ·mol-1 ②气态HF中有分子，气态水中无聚合分子 ③1molHF(l)最多可形成1mol氢键，1molH2O(l)最多可形成2mol氢键 （6）如图为MAPbl3(摩尔质量为620g·mol-1)的立方晶胞结构，Pb2+位于体心，已知I-间最短距离为，则该晶胞的棱长为___________nm，晶体密度为___________g·cm-3(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。 [化学——选修5：有机化学基础] 12. 高活性杀螨化合物TC-1()和TC-2()传统合成路线步骤多、工艺繁琐。我国科研工作者改良后的合成路线如图所示： 回答下列问题： （1）A中所含官能团的名称是___________。 （2）B的分子式为___________；写出反应①的化学方程式：___________。 （3）反应⑤的反应类型为___________。 （4）试剂a的名称为4-氨基-3-氟甲苯，则a的结构简式为___________；与试剂a互为同分异构体，同时满足下列条件的结构有___________种(不包括立体异构)，写出其中具有手性碳的结构简式：___________。 ①分子中含有—F和—NH2两种官能团； ②苯环上的取代基数目少于3个。 （5）反应⑥中反应物和生成物均各有两种，反应时各物质的物质的量相等，则反应⑥的另一种产物为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$