精品解析：湖南省衡阳县三校联考2023-2024学年下学期高二4月月考化学试题

高二化学试卷 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册、必修第二册、选择性必修1、选择性必修2、选择性必修3第一章。 5.可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Mn 55 Fe 56 Zn 65 Se 79 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. 李商隐曰：“偷随柳絮到城外，行过水西闻子规。”下列关于柳絮的说法错误的是 A. 柳絮是混合物 B. 人体不能利用柳絮补充能量 C. 柳絮的主要成分是天然有机高分子化合物 D. 柳絮的主要成分与淀粉互为同分异构体 2. 与溶液反应生成沉淀（带有特征蓝色）。这是检验溶液中的常用方法。下列有关说法错误的是 A. 的电子式为 B. 的结构示意图为 C. 铁氰根离子的结构为 D. 基态的价层电子轨道表示式为 3. 乙酸和乙醇均为生活中常见有机物，下列说法错误的是 A. 乙酸和乙醇中的碳原子杂化类型分别有2种、1种 B. 可用质谱仪鉴别乙酸和乙醇 C. 可用分液的方法分离乙酸和乙醇 D. 乙醇的核磁共振氢谱图中有3组峰，峰面积之比为 4. 室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A. 澄清透明溶液中： B. 使甲基橙变红的溶液中： C. 的溶液中： D. 的溶液中： 5. 一种抗癫痫药物的合成中间体的结构如图所示，下列关于该有机物的说法正确的是 A. 属于烃类 B. 分子式为 C. 分子中含有三种官能团 D. 分子中只含有1个手性碳原子 6. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 基态原子的未成对电子数为 B. 常温下，铁片与足量浓硫酸反应，转移的电子数为 C. 常温下，的溶液中，由水电离出的数为 D. 向乙醇水溶液中加入足量钠，生成的分子数为 7. 工业上常采用接触法制取重要产品——硫酸，以下为接触法制硫酸的反应： ① ② ③ 下列说法正确的是 A. 反应①中，反应物的总能量低于生成物的总能量 B. 反应②中，若使用作催化剂，则释放出的热量更多 C. 对于反应③，工业上一般采用的浓硫酸吸收 D. 反应的焓变 8. 工业生产中利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物质用“ad”表示，下列说法正确的是 A. 吸附过程吸收能量，脱附过程放出能量 B. 该历程中吸收能量最多的过程为 C. 该反应历程中存在极性键和非极性键的断裂和形成 D. 与在密闭容器中充分反应，释放的热量为 9. 某些元素形成的化合物表现出与卤素单质相似的性质，称为拟卤素，如（结构为等。下列关于这三种物质的说法错误的是 A. 均为非极性分子 B. 碳原子均采用杂化 C. 所有原子均满足8电子稳定结构 D. 分子中均存在极性键和非极性键 10. 时，气体和气体在的恒容密闭容器中混合并在一定条件下发生反应：。时反应达到平衡，生成的物质的量为，反应过程中的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 化学计量数之比 B. 后，的消耗速率等于的生成速率 C. 内的平均反应速率为mol∙L-1∙min-1 D. 该温度下，反应的平衡常数 11. 是原子序数依次增大的5种短周期主族元素，其元素性质或原子结构如表，下列说法正确的是 元素 元素性质或原子结构 电子只有一种自旋取向 基态原子核外价层电子排布满足 基态原子核外能级上的电子总数与能级上的电子总数相等 与基态原子的价层电子数相同 基态原子核外只有一个未成对电子 A. 电负性： B. 简单离子半径： C. 的第一电离能高于同周期相邻元素 D. 与能形成两种化合物，且所有原子均满足8电子稳定结构 12. 下列实验现象、解释或结论都正确的是 选项 实验操作 实验现象 解释或结论 A 常温下，用计测得两溶液的都等于7 相同温度下，不同浓度的溶液中水的电离程度相同 B 加入稀硝酸与石灰石反应一段时间（石灰石已消耗完），再将铜丝伸入，收集到无色气体 稀硝酸的还原产物是 C 工业上用与焦炭在高温条件下制备粗硅生成可燃性气体，得到黑色固体 从现象中可得出，非金属性： D 锌粒溶解，产生大量气泡，注射器活塞向右移动 锌与盐酸的反应是放热反应 A. A B. B C. C D. D 13. 我国某研究团队利用电解法处理富营养化河水的机理如图，下列说法正确的是 A. 极为电子流出极，极为电子流入极 B. 极发生的反应为 C. 一段时间后，该河水的增大 D. 反硝化过程中，还原剂与还原产物的物质的量之比为 14. 常温下，用HCl（g）调节SrF2浊液的pH，测得在通入HCl（g）的过程中，体系中－lgc（X）（X代表Sr2＋或F－）与的关系如图所示。下列说法错误的是 已知：SrF2为微溶于水，溶于盐酸，不溶于氢氟酸、乙醇和丙酮的固体。 A. B. L2表示的变化情况 C. 随着HCl的加入，SrF2溶解度逐渐增大 D. m、n点对应的溶液中均存在 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 以废铁屑、低品位软锰矿[主要成分有、等]为原料，制备硫酸锰，进一步电解制备金属锰，工艺流程如图所示： 已知：I．部分金属阳离子以氢氧化物沉淀时的如表： 金属阳离子 开始沉淀的 6.8 1.8 3.7 8.6 5.2 沉淀完全的 8.3 2.8 4.7 10.1 6.7 Ⅱ．几种化合物的溶解性或溶度积如表： 化合物 溶解性或溶度积 溶于水 溶于水 （1）基态的价层电子排布式为__________。 （2）为去除废铁屑表面的油污可采用的方法为__________；“浸出”后浸出液中的价金属阳离子有、__________。 （3）锰的浸出率结果如图所示。 由图可知，影响锰浸出率的因素有__________。 （4）“除铁、铝”过程中，浸出液需要先用试剂处理，然后加入，反应后溶液的。试剂的作用是__________。 （5）“除铜”过程中，当铜离子恰好完全沉淀（当离子浓度小于或等于时视为完全沉淀）时，溶液中__________。 （6）用惰性电极电解中性溶液可以制得金属。装置如图所示。 若生成，右室溶液中最终的变化为__________（填“增加”或“减少”）。 16. 锌的合金及化合物应用广泛。碳酸酐酶是一种含锌金属酶，人体内碳酸酐酶可以大大加快水合和脱水的反应速率。碳酸酐酶的结构片段如图所示，请回答下列问题： （1）位于元素周期表的__________区。 （2）碳酸酐酶的结构片段中，的配位数为__________，碳酸酐酶结构片段中含有的键数目为__________。 （3）金属能溶于氨水，生成以氨为配体且配位数为4的配离子，与氨水反应的离子方程式为__________；的键角大于的，原因为__________。 （4）硒化锌是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图1所示，晶胞边长为。 ①与原子距离最近且等距离的的个数为__________。 ②1号原子的坐标为号原子的坐标为，图2是晶胞沿轴的投影图，3号原子的坐标为__________。 ③设为阿伏加德罗常数的值，该晶体密度为__________。 17. 具有较强的还原性，新制的白色会逐渐转变为灰绿色，使学生误认为氢氧化亚铁的颜色是灰绿色。为能较长时间观察到白色，某实验小组做了如下探究实验。 （1）配制实验所需一定物质的量浓度的溶液备用，配制溶液时所用蒸馏水的水分子空间结构为__________；使用的晶体类型为__________。 （2）实验时发现即使是用煮沸过的蒸馏水配制实验所用的溶液，新生成的也仅能存在几分钟，其原因可能是__________。 （3）甲同学按如图a所示操作制备（溶液均用煮沸过的蒸馏水配制）。挤入少量溶液后，立即出现白色沉淀，但很快变成浅绿色，一会儿后变为灰绿色，最终变为红褐色。请分析固体变色的原因：__________。 （4）乙同学经查阅资料后设计了如图所示的装置（溶液均用煮沸过的蒸馏水配制），能较长时间观察到白色。 ①该反应的原理为__________（用离子方程式表示）。 ②结合原理和装置特点分析能较长时间观察到白色的原因：__________。 （5）实验试剂最佳浓度探究： 采用不同浓度的试剂进行实验，记录如下。 1.0 1.5 2.0 1.0 现象 产生白色沉淀和气泡，沉淀逐渐变暗，气泡增多 产生白色沉淀和气泡，沉淀逐渐变暗，气泡产生速率较快 产生白色沉淀和气泡，沉淀逐渐变暗，气泡产生速率迅速 稳定时间 1.5 现象 产生白色沉淀和气泡，沉淀逐渐变暗，气泡增多 产生白色沉淀和气泡，沉淀逐渐变暗，气泡产生速率较快 产生白色沉淀和气泡，沉淀逐渐变暗，气泡产生速率迅速 稳定时间 2.0 现象 产生白色沉淀和气泡，沉淀逐渐变暗，气泡增多 产生白色沉淀和气泡，沉淀逐渐变暗，气泡产生速率加快 常温下无现象，加热后产生白色沉淀 稳定时间 （1）由以上实验可得到的规律是 ①由以上实验可得到的规律是__________。 ②溶液的浓度为时，溶液的最佳浓度为__________（填“1.0”“1.5”或“2.0”）。 （6）实验创新： 延长沉淀的稳定时间还可以采取的措施为__________（任写一条）。 18. 的综合利用成为研究热点，作为碳源加氢是再生能源的有效方法。回答下列问题： Ⅰ．工业上利用和制备，已知温度为T、压强为p时的摩尔生成焓如表所示： 气态物质 摩尔生成焓/ 0 已知：一定温度下，由元素的最稳定单质生成纯物质的热效应称为该物质的摩尔生成焓。 （1）温度为T、压强为p时，反应___________。 （2）已知：温度为时，。实验测得：为速率常数。 ①时，___________。 ②若时，，则___________(填“>”“<”或“=”)。 Ⅱ．在催化剂作用下，可被氢气还原为甲醇：[同时有副反应发生]，平衡转化率随温度和压强的变化如图。 （3）判断的大小关系：___________。解释压强一定时，的平衡转化率呈现如图变化的原因：___________。同时增大的平衡转化率和的产率可采取的措施是___________。 （4）向压强为p的恒温恒压密闭容器中加入和，进行反应，达到平衡状态时，的转化率为20%，生成的物质的量为，则甲醇的选择性为___________%[甲醇选择性]；在该温度下，的压强平衡常数___________(列出计算式，分压=总压×物质的量分数)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二化学试卷 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册、必修第二册、选择性必修1、选择性必修2、选择性必修3第一章。 5.可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Mn 55 Fe 56 Zn 65 Se 79 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. 李商隐曰：“偷随柳絮到城外，行过水西闻子规。”下列关于柳絮的说法错误的是 A. 柳絮是混合物 B. 人体不能利用柳絮补充能量 C. 柳絮的主要成分是天然有机高分子化合物 D. 柳絮的主要成分与淀粉互为同分异构体 【答案】D 【解析】 【详解】A．柳絮的主要成分是纤维素，纤维素是混合物，故A正确； B．柳絮的主要成分是纤维素，人体不能用纤维素补充能量，故B正确； C．柳絮的主要成分是纤维素，纤维素是天然有机高分子化合物，故C正确； D．柳絮的主要成分是纤维素，纤维素与淀粉的分子式均为(C6H10O5)n，但由于n值不同，所以两者不是互为同分异构体的关系，故D错误； 故答案为：D。 2. 与溶液反应生成沉淀（带有特征蓝色）。这是检验溶液中的常用方法。下列有关说法错误的是 A. 的电子式为 B. 的结构示意图为 C. 铁氰根离子的结构为 D. 基态的价层电子轨道表示式为 【答案】A 【解析】 【详解】A．的电子式为，A错误； B．的电子排布式为1s22s22p63s23p6，结构示意图为，B正确； C．中阴离子为，其中铁提供空轨道、-CN中碳提供孤电子对，从而形成配位键，结构式：，C正确； D．铁原子失去2个电子形成亚铁离子，基态Fe2+的价层电子排布图为，D正确； 故选A。 3. 乙酸和乙醇均为生活中常见有机物，下列说法错误的是 A. 乙酸和乙醇中的碳原子杂化类型分别有2种、1种 B. 可用质谱仪鉴别乙酸和乙醇 C. 可用分液的方法分离乙酸和乙醇 D. 乙醇的核磁共振氢谱图中有3组峰，峰面积之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．乙酸和乙醇中的碳原子杂化类型分别有2种，1种 ，A正确； B．可用质谱仪鉴别乙酸和乙醇 ，二者相对分子质量不同，B正确； C．不可用分液的方法分离乙酸和乙醇，两者互溶，C错误； D．乙醇的核磁共振氢谱图中有3组峰，峰面积之比为3:2:1，D正确； 故选C。 4. 室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A. 澄清透明溶液中： B. 使甲基橙变红的溶液中： C. 的溶液中： D. 的溶液中： 【答案】B 【解析】 【详解】A．和发生双水解反应，不能大量共存，故A不选； B．使甲基橙变红的溶液呈酸性，在酸性环境中不发生反应，可以大量共存，故B选； C．的溶液呈碱性，不能在碱性环境中大量共存，故C不选； D．的溶液中，Fe3+会和S2-发生氧化还原反应，不能大量共存，故D不选； 故选B。 5. 一种抗癫痫药物的合成中间体的结构如图所示，下列关于该有机物的说法正确的是 A. 属于烃类 B. 分子式为 C. 分子中含有三种官能团 D. 分子中只含有1个手性碳原子 【答案】D 【解析】 【详解】A．该有机物中含有O元素，不属于烃类，A错误； B．该分子式为，B错误； C．该有机物中含有羟基和酯基两种官能团，C错误； D．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，分子中与羟基相连的碳原子为手性碳原子，D正确； 故选D。 6. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 基态原子的未成对电子数为 B. 常温下，铁片与足量浓硫酸反应，转移的电子数为 C. 常温下，的溶液中，由水电离出的数为 D. 向乙醇水溶液中加入足量钠，生成的分子数为 【答案】A 【解析】 【详解】A．Ti是22号元素，3d轨道上的2个电子为未成对电子，则1mol基态Ti原子的未成对电子数为，A正确； B．常温下，铁片遇浓硫酸发生钝化，阻止反应继续进行，铁片与足量浓硫酸反应，转移的电子数小于，B错误； C．常温下，pH=10的溶液中，c(H+)=10-10mol·L-1，溶液中的OH-全部由水电离产生，则1L该溶液中由水电离出的H+数为，C错误； D．乙醇水溶液中乙醇的物质的量为0.1mol，乙醇分子中含有1个羟基，1个羟基与足量钠反应生成0.05molH2，但水分子中也含有羟基，也能与钠反应生成H2，故生成的H2分子数大于，D错误； 故选A。 7. 工业上常采用接触法制取重要产品——硫酸，以下为接触法制硫酸的反应： ① ② ③ 下列说法正确的是 A. 反应①中，反应物的总能量低于生成物的总能量 B. 反应②中，若使用作催化剂，则释放出的热量更多 C. 对于反应③，工业上一般采用的浓硫酸吸收 D. 反应的焓变 【答案】D 【解析】 【详解】A．从题中所给热化学方程式可知，反应①为放热反应，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，故A错误； B．催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应热，所以反应②中，若使用V2O5作催化剂，则释放出的热量不变，故B错误； C．对于反应③，工业上一般采用98.3%的浓硫酸吸收SO3，故C错误； D．根据盖斯定律，由①×+②×2+③×4得，则其焓变，故D正确； 故答案为：D。 8. 工业生产中利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物质用“ad”表示，下列说法正确的是 A. 吸附过程吸收能量，脱附过程放出能量 B. 该历程中吸收能量最多的过程为 C. 该反应历程中存在极性键和非极性键的断裂和形成 D. 与在密闭容器中充分反应，释放的热量为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可以看出，NH3吸附后所具有的能量小于吸附前的能量，因此吸附是放热过程，NH3脱附后所具有的能量大于脱附前的能量，因此脱附是吸热过程，故A错误； B．根据反应历程可知，该过程中能垒最大的即为吸收能量最大的过程，则该历程中吸收能量最多的过程为，故B正确； C．该反应历程中存在N-H极性键的形成，不存在非极性键的断裂和形成，故C错误； D．由图可知，，的物质的量为1mol，该反应是可逆反应，1molN2与充分反应生成的NH3小于2mol，释放的热量小于，D错误； 故选B。 9. 某些元素形成的化合物表现出与卤素单质相似的性质，称为拟卤素，如（结构为等。下列关于这三种物质的说法错误的是 A. 均为非极性分子 B. 碳原子均采用杂化 C. 所有原子均满足8电子稳定结构 D. 分子中均存在极性键和非极性键 【答案】A 【解析】 【详解】A．(SCN)2、(OCN)2这两种物质中O和S价层电子对数为4，有孤电子对，为V形，为极性分子，故A错误； B．、、中碳原子都形成三键，采取sp杂化，故B正确； C．、、中碳原子形成4个共价键，N原子形成3个共价键，O原子形成2个共价键，均满足8电子稳定结构，故C正确； D．、、中存在C-S、CN、O-C极性键和S-S、C-C、O-O非极性键，故D正确； 故选A。 10. 时，气体和气体在的恒容密闭容器中混合并在一定条件下发生反应：。时反应达到平衡，生成的物质的量为，反应过程中的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 化学计量数之比 B. 后，的消耗速率等于的生成速率 C. 内的平均反应速率为mol∙L-1∙min-1 D. 该温度下，反应的平衡常数 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，X、Y、Z三种气体的转化量之比为(0.8×5mol-0.2×5mol)：(0.5×5mol-0.3×5mol)：2mol=3：1：2，化学计量数之比，A错误； B．后X、Y的物质的量不变，反应达到平衡，则v正(X)=3v逆(Y)，的消耗速率等于的生成速率的3倍，B错误； C．内的平均反应速率v(Z)=v(X)= =mol∙L-1∙min-1，C正确； D．该温度下，反应的平衡常数，D错误； 故选C。 11. 是原子序数依次增大的5种短周期主族元素，其元素性质或原子结构如表，下列说法正确的是 元素 元素性质或原子结构 电子只有一种自旋取向 基态原子核外价层电子排布满足 基态原子核外能级上的电子总数与能级上的电子总数相等 与基态原子的价层电子数相同 基态原子核外只有一个未成对电子 A. 电负性： B. 简单离子半径： C. 的第一电离能高于同周期相邻元素 D. 与能形成两种化合物，且所有原子均满足8电子稳定结构 【答案】A 【解析】 【分析】是原子序数依次增大的5种短周期主族元素，电子只有一种自旋取向，判断出X为H；原子核外价层电子排布满足，即，Y为O；原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，即基态Z的核外电子排布为1s22s22p63s2，Z为Mg；M与基态原子的价层电子数相同，与Y同主族，M为S，基态原子核外只有一个未成对电子，N为Cl。 【详解】A．同周期主族元素，从左到右元素电负性递增，在同主族中，自上而下元素电负性递减，电负性：，A正确； B．Z、Y、M、N的简单离子分别为：Mg2+、O2-、S2-、Cl-，电子层数越多半径越大，同层时核电荷数越大，半径越小，故离子半径：S2->Cl->O2->Mg2+，B错误； C．M为S元素，S的第一电离能低于同周期相邻元素Cl，C错误； D．H和O能形成H2O2、H2O两种化合物，H原子不满足8电子稳定结构，D错误； 故选A。 12. 下列实验现象、解释或结论都正确的是 选项 实验操作 实验现象 解释或结论 A 常温下，用计测得两溶液的都等于7 相同温度下，不同浓度的溶液中水的电离程度相同 B 加入稀硝酸与石灰石反应一段时间（石灰石已消耗完），再将铜丝伸入，收集到无色气体 稀硝酸的还原产物是 C 工业上用与焦炭在高温条件下制备粗硅生成可燃性气体，得到黑色固体 从现象中可得出，非金属性： D 锌粒溶解，产生大量气泡，注射器活塞向右移动 锌与盐酸的反应是放热反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．不同浓度的溶液pH均为7，说明醋酸根离子和铵根离子的水解程度相等。但是，浓度越大，两种离子的水解程度就越大，水的电离也越大，A错误； B．加入稀硝酸与石灰石反应一段时间（石灰石已消耗完），将试管中的氧气排空，再将铜丝伸入，铜和稀硝酸反应生成一氧化氮，B正确； C．制粗硅反应中焦炭作还原剂，硅是还原产物，不能得出非金属性：C>Si，C错误； D．锌粒溶解，产生大量气体，锥形瓶中气压增大，注射器活塞向右移动，该现象不能说明锌与盐酸的反应是放热反应，D错误； 故选B。 13. 我国某研究团队利用电解法处理富营养化河水的机理如图，下列说法正确的是 A. 极为电子流出极，极为电子流入极 B. 极发生的反应为 C. 一段时间后，该河水的增大 D. 反硝化过程中，还原剂与还原产物的物质的量之比为 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，H2O在Y极得到电子生成H2，Y为阴极，Fe极为阳极。 【详解】A．由分析可知，Fe极为阳极，Y为阴极，a为电源正极，b为电源负极，因此a极是电子流入极，极为电子流出极，故A错误； B．铁电极失电子的方程式为，故B错误 C．阴极电极反应：，反硝化反应：，两个反应均产生，则一段时间后，该河水的pH增大，故C正确； D．反硝化过程被H2还原生成N2，发生反应：，H2作还原剂，还原产物为N2，则还原剂与还原产物的物质的量之比为5∶1，故D错误； 故选C。 14. 常温下，用HCl（g）调节SrF2浊液的pH，测得在通入HCl（g）的过程中，体系中－lgc（X）（X代表Sr2＋或F－）与的关系如图所示。下列说法错误的是 已知：SrF2为微溶于水，溶于盐酸，不溶于氢氟酸、乙醇和丙酮的固体。 A. B. L2表示的变化情况 C. 随着HCl的加入，SrF2溶解度逐渐增大 D. m、n点对应的溶液中均存在 【答案】B 【解析】 【详解】A．HF的电离平衡常数，纵坐标相当于，随着变大，变大，变小，则表示的变化情况，表示的变化情况，根据m、n两点的数据，得，A正确； B．根据A项分析，表示的变化情况，B错误； C．随着HCl的加入，SrF2溶解平衡正向移动，溶解度增大，C正确； D．m、n点时的溶液中均存在电荷守恒有，又根据SrF2组成可知，溶液中存在物料守恒，可得，D正确； 故选B。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 以废铁屑、低品位软锰矿[主要成分有、等]为原料，制备硫酸锰，进一步电解制备金属锰，工艺流程如图所示： 已知：I．部分金属阳离子以氢氧化物沉淀时的如表： 金属阳离子 开始沉淀的 6.8 1.8 3.7 8.6 5.2 沉淀完全的 8.3 2.8 4.7 10.1 6.7 Ⅱ．几种化合物的溶解性或溶度积如表： 化合物 溶解性或溶度积 溶于水 溶于水 （1）基态的价层电子排布式为__________。 （2）为去除废铁屑表面的油污可采用的方法为__________；“浸出”后浸出液中的价金属阳离子有、__________。 （3）锰的浸出率结果如图所示。 由图可知，影响锰浸出率的因素有__________。 （4）“除铁、铝”过程中，浸出液需要先用试剂处理，然后加入，反应后溶液的。试剂的作用是__________。 （5）“除铜”过程中，当铜离子恰好完全沉淀（当离子浓度小于或等于时视为完全沉淀）时，溶液中__________。 （6）用惰性电极电解中性溶液可以制得金属。装置如图所示。 若生成，右室溶液中最终的变化为__________（填“增加”或“减少”）。 【答案】（1）3d5 （2） ①. 用热的纯碱溶液浸泡废铁屑 ②. Mn2+、Ca2+ （3）浸出温度和浸出时间 （4）将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子 （5） （6）增加1 【解析】 【分析】由题给流程可知，向软锰矿加入铁和稀硫酸浸出，二氧化锰与铁和稀硫酸反应转化为硫酸锰，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁，硫酸铁溶液与铁反应生成硫酸亚铁，氧化铝、碱式碳酸铜与稀硫酸反应生成可溶性硫酸盐，碳酸钙与稀硫酸反应生成硫酸钙，二氧化硅与稀硫酸不反应，过滤得到含有二氧化硅、硫酸钙的滤渣和含有锰离子、铜离子、亚铁离子、铁离子、钙离子的滤液；向滤液中加入过氧化氢溶液，将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，加入碳酸钙调节溶液的pH将铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣和滤液；向滤液中加入硫化钡，将溶液中的铜离子转化为硫化铜沉淀，过滤得到含有硫化铜的滤渣和滤液；向滤液中加入氟化锰，将溶液中的钙离子转化为氟化钙沉淀，过滤得到含有氟化钙的滤渣和滤液；向滤液中加入氨水调节溶液pH得到硫酸锰中性溶液，电解中性溶液在阴极得到锰和含有硫酸的阳极液。 【小问1详解】 锰元素的原子序数为25，基态锰离子的价电子排布式为3d5。 【小问2详解】 碳酸钠是强碱弱酸盐，在溶液中水解使溶液呈碱性，能用于去除废铁屑表面的油污，则为去除废铁屑表面的油污可采用的方法为用热的纯碱溶液浸泡废铁屑；由分析可知，浸出液中含有的+2价阳离子为、Mn2+、Ca2+。 【小问3详解】 由图可知，温度为80℃、浸出时间为90min时锰的浸出率最高，则影响锰浸出率的因素为浸出温度和浸出时间。 【小问4详解】 由分析可知，向滤液中加入过氧化氢溶液的目的是将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子。 【小问5详解】 由溶度积可知，溶液中铜离子完全沉淀时，溶液中硫离子浓度为。 【小问6详解】 左侧Mn2+得电子变为Mn，为阴极，电极反应式为：Mn2++2e-=Mn，阳极，水失去电子生成氧气和H+，电极方程式为：2H2O-4e-=O2+4H+，硫酸根离子通过阴离子交换膜由左移向右，若生成，n(Mn)= =0.5mol，则转移的电子数为1mol，根据阳极电极反应式可知，此时生成1molH+，右室溶液中最终的变化为增加1mol。 16. 锌的合金及化合物应用广泛。碳酸酐酶是一种含锌金属酶，人体内碳酸酐酶可以大大加快水合和脱水的反应速率。碳酸酐酶的结构片段如图所示，请回答下列问题： （1）位于元素周期表的__________区。 （2）碳酸酐酶的结构片段中，的配位数为__________，碳酸酐酶结构片段中含有的键数目为__________。 （3）金属能溶于氨水，生成以氨为配体且配位数为4的配离子，与氨水反应的离子方程式为__________；的键角大于的，原因为__________。 （4）硒化锌是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图1所示，晶胞边长为。 ①与原子距离最近且等距离的的个数为__________。 ②1号原子的坐标为号原子的坐标为，图2是晶胞沿轴的投影图，3号原子的坐标为__________。 ③设为阿伏加德罗常数的值，该晶体密度为__________。 【答案】（1）ds （2） ①. 4 ②. 42 （3） ①. +4NH3·H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2+2H2O ②. 和的中心原子均采取sp3杂化，但氮原子含有1对孤电子对，氧原子含有2对孤电子对，孤电子对与成键电子对间的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用强，孤电子对数目越多，对成键电子对的排斥作用越强，键角越小 （4） ①. 4 ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 是30号元素，位于元素周期表的第四周期第IIB族，属于ds区。 【小问2详解】 由碳酸酐酶的结构可知，的配位数为4，单键和配位键都是键，双键中含有1个键，则碳酸酐酶结构片段中含有的键数目为42。 【小问3详解】 金属能溶于氨水，生成以氨为配体且配位数为4的配离子[Zn(NH3)4]2+，与氨水反应的离子方程式为：+4NH3·H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2+2H2O，的键角大于的原因为：和的中心原子均采取sp3杂化，但氮原子含有1对孤电子对，氧原子含有2对孤电子对，孤电子对与成键电子对间的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用强，孤电子对数目越多，对成键电子对的排斥作用越强，键角越小。 【小问4详解】 ①由晶胞结构可知，与原子距离最近且等距离的的个数为4； ②1号原子的坐标为号原子的坐标为，图2是晶胞沿轴的投影图，3号原子的坐标为； ③该晶胞中，位于晶胞内部的Zn原子个数为4，位于顶点和面心的Se原子个数为=4，则。 17. 具有较强的还原性，新制的白色会逐渐转变为灰绿色，使学生误认为氢氧化亚铁的颜色是灰绿色。为能较长时间观察到白色，某实验小组做了如下探究实验。 （1）配制实验所需一定物质的量浓度的溶液备用，配制溶液时所用蒸馏水的水分子空间结构为__________；使用的晶体类型为__________。 （2）实验时发现即使是用煮沸过的蒸馏水配制实验所用的溶液，新生成的也仅能存在几分钟，其原因可能是__________。 （3）甲同学按如图a所示操作制备（溶液均用煮沸过的蒸馏水配制）。挤入少量溶液后，立即出现白色沉淀，但很快变成浅绿色，一会儿后变为灰绿色，最终变为红褐色。请分析固体变色的原因：__________。 （4）乙同学经查阅资料后设计了如图所示的装置（溶液均用煮沸过的蒸馏水配制），能较长时间观察到白色。 ①该反应的原理为__________（用离子方程式表示）。 ②结合原理和装置特点分析能较长时间观察到白色的原因：__________。 （5）实验试剂最佳浓度探究： 采用不同浓度的试剂进行实验，记录如下。 1.0 1.5 2.0 1.0 现象 产生白色沉淀和气泡，沉淀逐渐变暗，气泡增多 产生白色沉淀和气泡，沉淀逐渐变暗，气泡产生速率较快 产生白色沉淀和气泡，沉淀逐渐变暗，气泡产生速率迅速 稳定时间 1.5 现象 产生白色沉淀和气泡，沉淀逐渐变暗，气泡增多 产生白色沉淀和气泡，沉淀逐渐变暗，气泡产生速率较快 产生白色沉淀和气泡，沉淀逐渐变暗，气泡产生速率迅速 稳定时间 2.0 现象 产生白色沉淀和气泡，沉淀逐渐变暗，气泡增多 产生白色沉淀和气泡，沉淀逐渐变暗，气泡产生速率加快 常温下无现象，加热后产生白色沉淀 稳定时间 （1）由以上实验可得到的规律是 ①由以上实验可得到的规律是__________。 ②溶液的浓度为时，溶液的最佳浓度为__________（填“1.0”“1.5”或“2.0”）。 （6）实验创新： 延长沉淀的稳定时间还可以采取的措施为__________（任写一条）。 【答案】（1） ①. V形 ②. 离子晶体 （2）空气中的氧气进入到溶液中，氧化产生的氢氧化亚铁 （3）被空气中的氧气氧化为 （4） ①. ②. 苯在液面上可以隔绝空气避免被氧化 （5） ①. 的浓度越大，的稳定时间越长 ②. 1.5 （6）配制好的FeSO4溶液中加入铁屑，进一步防止FeSO4被氧化 【解析】 【分析】具有较强的还原性，新制的白色会逐渐转变为灰绿色，为能较长时间观察到白色，可以通过油封隔绝空气或通过调节NaHCO3溶液和FeSO4溶液的浓度来延长存在的时间。 【小问1详解】 水分子空间结构为V形，晶体类型为离子晶体。 【小问2详解】 新生成的也仅能存在几分钟，其原因可能是空气中的氧气进入到溶液中，氧化产生的氢氧化亚铁。 【小问3详解】 固体变色的原因是：被空气中的氧气氧化为。 【小问4详解】 ①该反应过程中NaHCO3溶液和FeSO4溶液反应生成Fe(OH)2，离子方程式为：； ②结合原理和装置特点分析能较长时间观察到白色的原因：苯在液面上可以隔绝空气避免被氧化。 【小问5详解】 ①由以上实验可得到的规律是：的浓度越大，的稳定时间越长。 ②溶液的浓度为时，溶液的浓度为时，的稳定时间最长，则溶液的最佳浓度为1.5。 【小问6详解】 延长沉淀的稳定时间还可以采取的措施为：配制好的FeSO4溶液中加入铁屑，进一步防止FeSO4被氧化。 18. 的综合利用成为研究热点，作为碳源加氢是再生能源的有效方法。回答下列问题： Ⅰ．工业上利用和制备，已知温度为T、压强为p时的摩尔生成焓如表所示： 气态物质 摩尔生成焓/ 0 已知：一定温度下，由元素的最稳定单质生成纯物质的热效应称为该物质的摩尔生成焓。 （1）温度为T、压强为p时，反应___________。 （2）已知：温度为时，。实验测得：为速率常数。 ①时，___________。 ②若时，，则___________(填“>”“<”或“=”)。 Ⅱ．在催化剂作用下，可被氢气还原为甲醇：[同时有副反应发生]，平衡转化率随温度和压强的变化如图。 （3）判断的大小关系：___________。解释压强一定时，的平衡转化率呈现如图变化的原因：___________。同时增大的平衡转化率和的产率可采取的措施是___________。 （4）向压强为p的恒温恒压密闭容器中加入和，进行反应，达到平衡状态时，的转化率为20%，生成的物质的量为，则甲醇的选择性为___________%[甲醇选择性]；在该温度下，的压强平衡常数___________(列出计算式，分压=总压×物质的量分数)。 【答案】（1） （2） ①. 2 ②. < （3） ①. ②. 之前以副反应为主，转化率随着温度升高而增大，之后以主反应为主，转化率随着温度升高而降低 ③. 增大压强 （4） ①. 50 ②. 【解析】 【小问1详解】 =生成物的生成焓-反应物的生成焓，则反应； 【小问2详解】 ①时，为速率常数，则； ②若时，，则平衡常数为K=2.1，反应，该反应为吸热反应，温度越高，K值越大，则<； 【小问3详解】 对于反应，增大压强，平衡正向移动，副反应不受压强影响，当温度固定时，压强越大，平衡转化率越大，故；主反应为放热反应，温度升高，平衡逆移，副反应为吸热反应，温度升高，平衡正移，Tk前以副反应为主，转化率随着温度升高而增大，后以主反应为主，转化率随着温度升高而降低；增大压强，可以使主反应正向移动，副反应不移动，则增大压强可同时增大的平衡转化率和的产率； 【小问4详解】 向压强为p的恒温恒压密闭容器中加入和，进行反应，达到平衡状态时，的转化率为20%，则一共消耗0.2mol，生成需要消耗0.1mol，则剩余0.1mol转化为了，则甲醇的选择性为；在该温度下，反应达平衡时为0.8mol，为2.6mol，为0.1mol，为0.1mol，H2O为0.2mol，则，，，，则的压强平衡常数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $