精品解析：江苏省扬州中学2022-2023学年高三上学期1月月考化学试题

江苏省扬州中学2022-2023学年度第一学期阶段测试 高三化学 试卷满分：100分 考试时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 S-32 Co-59 Ba-137 选择题(共39分) 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. 化学与科技、社会、生产、生活等联系紧密，下列相关说法不正确的是 A. 中国航空空间站外层的热控保温材料属于复合材料 B. 水晶和玛瑙主要成分都是SiO2，制造光纤也与SiO2有关 C. 预防新冠病毒的疫苗应在较低温度下保存 D. 为了防腐，港珠澳大桥可以在钢铁中增加含碳量 2. 尿素CO(NH2)2是一种高效化肥，也是一种化工原料。反应CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O可用于尿素的制备。下列有关说法不正确的是 A. NH3与CO(NH2)2均为极性分子 B. NH3的电子式为 C. NH3的键角大于H2O的键角 D. 尿素分子σ键和π键的数目之比为6∶1 硫元素的很多化合物用途广泛。烟气催化还原工艺将还原成硫蒸气，既符合环保要求，又可以合理利用宝贵的硫资源。该催化反应体系中涉及反应。阅读以上材料，完成下列问题。 3. 下列关于硫的化合物的结构与性质的说法正确的是 A. 的空间构型为三角锥形 B. 中混有的少量可以通过饱和溶液除去 C. 溶液中加入足量氯水、氯化钡溶液产生白色沉淀 D. 两个硫酸分子脱去一分子水生成焦硫酸(H2S2O7)，一个焦硫酸分子中硫氧键的数目为6 4. 反应在恒容条件下进行，下列有关说法不正确的是 A. 反应的 B. 反应的(E表示键能) C. CO2的水溶液能导电，但CO2是非电解质 D. 更换更合适的催化剂，可提高CH4的平衡转化率 5. 已知熔点：SO2为-76.1℃，SO3为16.8℃，沸点：SO2为-10℃，SO3为45℃。某小组同学欲探究SO2的性质，下列装置达不到相应实验目的的是 A. 装置I可用于模拟催化氧化SO2的反应 B. 装置II中通过冷凝可将SO3分离 C. 装置III中酸性高锰酸钾溶液褪色证明二氧化硫的还原性 D. 装置III、IV对换不影响实验效果 6. 黄铁矿(主要成分FeS2)，在空气中会被缓慢氧化，氧化过程如图所示。下列说法不正确的是(已知25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39) A. 发生反应a时，0.05 mol FeS2被氧化时消耗标准状况下氧气的体积大约3.92 L B. 为了验证b过程反应后溶液中是否含Fe2+，可选用KSCN溶液和氯水 C. c发生反应的离子方程式为：14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2+16H+ D. 25 ℃时d反应的逆反应的平衡常数为K=2.79×103 7. X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素，其中X是宇宙中含量最多的元素；在同周期元素中，第一电离能数值比Y大的元素有2种；Z元素原子的价层电子排布是nsnnp2n；Q、W元素原子的最外层均只有1个电子，但Q元素原子中只有两种形状的电子云，W元素基态原子内层轨道均排满电子。下列说法正确的是 A. 电负性：X<Z<Y B. YZ2属于酸性氧化物 C. 的阴阳离子数比为1∶1 D. W元素位于元素周期表的ds区 8. 每年全球报废的锂离子电池达到几百万吨以上，当前处理废旧锂离子电池迫在眉睫。一种将正极材料转化为的装置如图所示。工作时甲酸盐转化为保持厌氧环境。已知右侧装置为原电池，电极、、均不参与反应。下列说法正确的是 A. 在b电极上被氧化 B. 电极反应式为 C. 装置工作时，A室溶液逐渐增大 D. 电极反应式为 9. 2022年诺贝尔化学奖授予了对点击化学和生物正交化学做出贡献的三位科学家。点击化学的代表反应为铜([Cu])催化的叠氮-炔基Husigen成环反应，其反应原理如图所示。下列说法正确的是 A. [Cu]能降低反应的活化能 B. 基态Cu+的价电子排布式为3d94s1 C. 该转化过程中N只有一种杂化方式 D. 总反应的反应类型属于取代反应 10. 布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用，但口服该药对胃、肠道有刺激性，可以对该分子进行如图所示的成修饰：，以减轻副作用，下列说法正确的是 A. 该做法使布洛芬水溶性增强 B. 布洛芬和成酯修饰产物中均含手性碳原子 C. 布洛芬与足量氢气发生反应理论上可消耗 D. 布洛芬中所有的碳原子可能共平面 11. 钯(Pd)的性质与铂相似，一种从废钯催化剂(主要成分为Pd、和活性炭，还含少量Fe、Cu等元素)中回收海绵钯的工艺流程如图： 已知：阴、阳离子交换树脂的基本工作原理分别为、。下列说法正确的是 A. 能与盐酸反应 B. “离子交换”所用树脂为阳离子交换树脂 C. “洗脱”过程中增大盐酸浓度有利于洗脱 D. “洗脱”过程中的盐酸可以用硫酸代替 12. 25℃时，向的弱碱()溶液中逐滴加入浓度为的盐酸，溶液中和溶液的pOH[]随中和率的变化关系如图所示。已知：。下列说法正确的是 A. a点时， B. b点时， C. c点时， D. d点对应溶液水的电离程度比c点对应的溶液小 13. 在压强、CO2和H2起始投料一定的条件下，发生反应I、II： 反应ICO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.0kJ•mol-1 反应II.2CO2(g)+5H2(g)C2H2(g)+4H2O(g) ΔH1=+37.1kJ•mol-1 实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性(CH3OH的选择性=×100%)随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 曲线②表示CO2的平衡转化率 B. 其他条件不变，升高温度，C2H2的含量减小 C. 温度高于280℃时，曲线①随温度升高而升高说明此时主要发生反应II D. 同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性，应选择在低温低压条件下反应 非选择题(共61分) 14. 化学创造美好生活。磷酸锌是一种绿色环保涂料，实验室用锌灰(含ZnO、PbO、CuO、FeO、Fe2O3、SiO2等)为原料制备Zn3(PO4)2·4H2O (难溶于水)的流程如下，回答下列问题： 已知：① ②本实验条件下高锰酸钾的还原产物为MnO2。 （1）滤渣I的主要成分为___________。 （2）步骤I中，需先将溶液的pH调至5.0，再滴加KMnO4溶液时的离子方程式为___________。 （3）试剂a为___________。 （4）步骤Ⅲ在加热条件下生成ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O，其化学方程式为___________。 （5）步骤Ⅳ反应结束后，得到Zn3(PO4)2·4H2O操作包括___________和干燥。 15. F是一种抗血小板凝聚药物，其人工合成路线如图： （1）B中所含官能团的名称___________ ；D分子中采取杂化的碳原子数目是___________。 （2）B的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：___________。 ①能使Br2的CCl4溶液褪色；②苯环上的一氯代物只有1种；③遇FeCl3溶液显紫色。 （3）E→F中有一种相对分子质量为60的产物生成，该产物的结构简式为___________。 （4）A→B的反应需经历如下过程，中间体Y的分子式为。X→Y的反应类型为___________。 （5）已知：。 写出以、、和NBS为原料制备的合成路线流程图___________。(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干) 16. 实验室以废旧锂离子电池的正极材料(活性物质为LiCoO2，附着物为炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉等)为原料，制备纳米钴粉和Co3O4。 （1）基态钴原子的电子排布式为___________。 （2）“预处理”时，将正极材料研磨成粉末后进行高温煅烧，高温煅烧的目的是___________。 （3）“浸出”过程中，将煅烧后的粉末(含LiCoO2和少量难溶杂质)与硫酸混合，将形成的悬浊液加入如图1所示的烧瓶中，控制温度为75℃，边搅拌边通过分液漏斗滴加双氧水，充分反应后，滤去少量固体残渣，得到Li2SO4、CoSO4和硫酸的混合溶液。浸出实验中当观察到___________，可以判断反应结束，不再滴加双氧水。 （4）制钴粉。向浸出后的溶液中加入NaOH调节pH，接着加入N2H4·H2O可以制取单质钴粉，同时有N2生成。已知不同pH时Co(II)的物种分布图如图2所示。Co2+可以和柠檬酸根离子(C6H5O)生成配合物(CoC6H5O7)-。 ①写出pH=9时制钴粉的离子方程式：___________。 ②pH>10后所制钴粉中由于含有Co(OH)2而导致纯度降低。若向pH>10的溶液中加入柠檬酸钠(Na3C6H5O7)，可以提高钴粉的纯度，结合沉淀溶解平衡原理解释原因___________。 （5）请补充完整由浸取后滤液先制备，并进一步制取Co3O4的实验方案：取浸取后滤液，___________，得到Co3O4。[已知：Li2C2O4易溶于水，CoC2O4难溶于水，在空气中加热时的固体残留率(100%)与随温度的变化如图3所示。实验中需使用的试剂有：2mol·L-1 (NH4)2C2O4溶液、0.1mol·L-1 BaCl2溶液、蒸馏水。] 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，而研发CO2的碳捕捉和碳利用技术则是关键。 （1）大气中的CO2主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧，CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应： ①CH4(g)C(s)+2H2(g) ΔH1=akJ•mol-1 ②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=bkJ•mol-1 ③2CO(g)CO2(g)+C(s) ΔH3=ckJ•mol-1 反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的ΔH=_____kJ•mol-1。 （2）多晶Cu是目前唯一被实验证实能高效催化CO2还原为烃类(如C2H4)的金属。如图所示，电解装置中分别以多晶Cu和Pt为电极材料，用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室，反应前后KHCO3浓度基本保持不变，温度控制在10℃左右。生成C2H4的电极反应式为_____。 （3）CO2与H2反应如果用Co/C作为催化剂，可以得到含有少量甲酸的甲醇。为了研究催化剂的催化效率，将Co/C催化剂循环使用，相同条件下，随着循环使用次数的增加，甲醇的产量如图所示，试推测甲醇产量变化的可能原因_____。 （4）常温下，以NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品Na2CO3。用1LNa2CO3溶液将2.33gBaSO4固体全都转化为BaCO3，再过滤，所用的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为_____mol•L-1。[已知：常温下Ksp(BaSO4)=1×10-11，Ksp(BaCO3)=1×10-10；忽略溶液体积变化] （5）某课题组通过温和的自光刻技术制备出富含氧空位的Co(CO3)0.5(OH)•0.11H2O纳米线(用CoII表示)，测试结果表明，该CoII在可见光下具有优异的光催化CO2还原活性。分析表明，该CO2还原催化机理为典型的CoII/CoI反应路径(如图)。首先，光敏剂([Ru(bpy)3]2+)通过可见光照射被激发到激发态([Ru(bpy)3]2+*)，随后([Ru(bpy)3]2+*)被TEOA淬灭得到([Ru(bpy)3]+)还原物种，该还原物种将向CoII供激发电子将CoII还原为CoI，_____。(结合图示，描述CO2还原为CO的过程) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 江苏省扬州中学2022-2023学年度第一学期阶段测试 高三化学 试卷满分：100分 考试时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 S-32 Co-59 Ba-137 选择题(共39分) 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. 化学与科技、社会、生产、生活等联系紧密，下列相关说法不正确的是 A. 中国航空空间站外层的热控保温材料属于复合材料 B. 水晶和玛瑙主要成分都是SiO2，制造光纤也与SiO2有关 C. 预防新冠病毒的疫苗应在较低温度下保存 D. 为了防腐，港珠澳大桥可以在钢铁中增加含碳量 【答案】D 【解析】 【详解】A．外层的热控保温材料属于复合材料，具有较高的强度、刚度和耐热性，A正确； B．水晶、玛瑙、光纤主要成分都是SiO2，B正确； C．新冠病毒疫苗属于蛋白质，温度高时易发生变性，应在低温下保存，C正确； D．钢铁中含碳量大，容易形成原电池，形成原电池造成铁的腐蚀速率加快，故为了防腐，钢铁中应减少含碳量，D错误； 故选D。 2. 尿素CO(NH2)2是一种高效化肥，也是一种化工原料。反应CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O可用于尿素的制备。下列有关说法不正确的是 A. NH3与CO(NH2)2均为极性分子 B. NH3的电子式为 C. NH3的键角大于H2O的键角 D. 尿素分子σ键和π键的数目之比为6∶1 【答案】D 【解析】 【详解】A．NH3三角锥形， CO(NH2)2 结构为，结构不对称为极性分子，A正确； B．N原子最外层有5个电子，其中的3个成单电子与3个H原子形成3对共用电子对，使N原子达到最外层8个电子稳定结构，H原子达到最外层2个电子的稳定结构，故NH3分子的电子式为：，B正确； C．NH3分子中N原子价层电子对数是：3+=4，N原子杂化类型是sp3杂化，N原子上有1对孤对电子，分子结构呈三角锥形；H2O分子中O原子价层电子对数是2+=4，O原子杂化类型是sp3杂化，O原子上有2对孤对电子，分子结构呈V形。由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用，导致H2O的键角比NH3的小，因此NH3分子的键角大于H2O分子的键角，C正确； D．尿素分子式是CO(NH2)2，C与O原子之间以共价双键结合，其它原子之间以共价单键结合，共价单键都是σ键，共价双键中一个σ键，一个是π键，则尿素分子中的σ键和π键数目之比为7∶1，D错误； 故选D。 硫元素的很多化合物用途广泛。烟气催化还原工艺将还原成硫蒸气，既符合环保要求，又可以合理利用宝贵的硫资源。该催化反应体系中涉及反应。阅读以上材料，完成下列问题。 3. 下列关于硫的化合物的结构与性质的说法正确的是 A. 的空间构型为三角锥形 B. 中混有的少量可以通过饱和溶液除去 C. 溶液中加入足量氯水、氯化钡溶液产生白色沉淀 D. 两个硫酸分子脱去一分子水生成焦硫酸(H2S2O7)，一个焦硫酸分子中硫氧键的数目为6 4. 反应在恒容条件下进行，下列有关说法不正确的是 A. 反应的 B. 反应的(E表示键能) C. CO2的水溶液能导电，但CO2是非电解质 D. 更换更合适的催化剂，可提高CH4的平衡转化率 5. 已知熔点：SO2为-76.1℃，SO3为16.8℃，沸点：SO2为-10℃，SO3为45℃。某小组同学欲探究SO2的性质，下列装置达不到相应实验目的的是 A. 装置I可用于模拟催化氧化SO2的反应 B. 装置II中通过冷凝可将SO3分离 C. 装置III中酸性高锰酸钾溶液褪色证明二氧化硫的还原性 D. 装置III、IV对换不影响实验效果 6. 黄铁矿(主要成分FeS2)，在空气中会被缓慢氧化，氧化过程如图所示。下列说法不正确的是(已知25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39) A. 发生反应a时，0.05 mol FeS2被氧化时消耗标准状况下氧气的体积大约3.92 L B. 为了验证b过程反应后溶液中是否含Fe2+，可选用KSCN溶液和氯水 C. c发生反应的离子方程式为：14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2+16H+ D. 25 ℃时d反应的逆反应的平衡常数为K=2.79×103 【答案】3. C 4. D 5. D 6. B 【解析】 【3题详解】 A．的价层电子对数，空间构型为平面三角形，A错误； B．中混有的少量可以通过饱和溶液除去，与会发生反应，B错误； C．与氯水发生氧化还原反应生成硫酸钠，遇氯化钡溶液产生白色沉淀，C正确； D．一个焦硫酸分子中硫氧键的数目为8，D错误； 故选C； 【4题详解】 A．该反应是气体物质的量增加的反应，是熵减的反应，即，A正确； B．利用反应物的键能总和－生成物键能总和，则，B正确； C．CO2的水溶液能导电是因为碳酸电离出阴、阳离子，但CO2是非电解质，C正确； D．催化剂能加快反应速率，对化学平衡的移动无影响，D错误； 故选D。 【5题详解】 A．二氧化硫和氧气在催化剂作用下反应生成三氧化硫，装置I可用于模拟催化氧化SO2的反应，A正确； B．三氧化硫的熔点较低，所以可以用冰水浴冷凝使SO3凝结成固体与SO2分离；，B正确； C．二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色，两者发生了氧化还原反应，高锰酸钾具有较强氧化性，体现二氧化硫的还原性，C正确； D．装置Ⅲ用于验证二氧化硫的性质，装置IV用于二氧化硫的尾气吸收，装置III、IV对换，二氧化硫被吸收掉，影响实验效果，D错误； 故选D。 【6题详解】 A．根据离子方程式：2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2++4+4H+，找出关系式：2FeS2～7O2～7×22.4L；则0.05mol FeS2消耗的氧气为：0.05mol××22.4L•mol-1=3.92L，A正确； B．b过程是向含有Fe2+的溶液中通入O2，Fe2+遇O2会生成Fe3+，含Fe2+、Fe3+的溶液KSCN溶液直接生成红色溶液，所以含Fe2+、Fe3+的溶液不能用KSCN溶液和氯水来检验所含的Fe2+，B错误； C．根据箭头方向找出反应物：Fe3+、FeS2和生成物：Fe2+、；根据电子转移守恒和质量守恒写出正确的离子方程式为：14Fe3++FeS2+8H2O═15Fe2++2+16H+，C正确； D．Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)c3(OH-)，得出①；Kw=c(H+)c(OH-)②；Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O；③；将①②代入③得出，，D正确； 故选B。 7. X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素，其中X是宇宙中含量最多的元素；在同周期元素中，第一电离能数值比Y大的元素有2种；Z元素原子的价层电子排布是nsnnp2n；Q、W元素原子的最外层均只有1个电子，但Q元素原子中只有两种形状的电子云，W元素基态原子内层轨道均排满电子。下列说法正确的是 A. 电负性：X<Z<Y B. YZ2属于酸性氧化物 C. 的阴阳离子数比为1∶1 D. W元素位于元素周期表的ds区 【答案】D 【解析】 【分析】X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素，其中X是宇宙中含量最多的元素，则X为H氢元素；Z元素原子的价层电子排布是nsnnp2n，则Z为O元素；在同周期元素中，第一电离能数值比Y大的元素有2种，则Y为N元素；Q、W元素原子的最外层均只有1个电子，但Q元素原子中只有两种形状的电子云，W元素原子的次外层内的所有轨道的电子均排满，则Q为Na元素、W为Cu元素。 【详解】A．元素的非金属性越强，电负性越大，三种元素的非金属性强弱顺序为H＜N＜O，则元素电负性的大小顺序为H＜N＜O，A错误； B．NO2属于不成盐氧化物，B错误； C．过氧化钠是由钠离子和过氧根离子形成的离子化合物，阴阳离子比为1∶2，C错误； D．铜元素原子序数为29，价电子排布式为3d104s1，位于元素周期表的ds区，D正确； 故选D。 8. 每年全球报废的锂离子电池达到几百万吨以上，当前处理废旧锂离子电池迫在眉睫。一种将正极材料转化为的装置如图所示。工作时甲酸盐转化为保持厌氧环境。已知右侧装置为原电池，电极、、均不参与反应。下列说法正确的是 A. 在b电极上被氧化 B. 电极反应式为 C. 装置工作时，A室溶液逐渐增大 D. 电极反应式为 【答案】C 【解析】 【分析】右侧装置为原电池，左侧为电解池，则c为负极，d为正极；a为阳极，b为阴极。 【详解】A．b电极反应式为，被还原，A错误； B．题中电极反应式中氧原子不守恒，正确的为，B错误； C．电池工作时，A室中厌氧细菌上甲酸盐的阴离子失去电子被氧化为气体，同时生成，a电极反应式为，和其他阳离子通过阳膜进入阴极室，b电极反应式为，因此，A室溶液pH逐渐增大，C正确； D．d电极为正极，得电子，被还原，正确的为，D错误； 故答案为：C。 9. 2022年诺贝尔化学奖授予了对点击化学和生物正交化学做出贡献的三位科学家。点击化学的代表反应为铜([Cu])催化的叠氮-炔基Husigen成环反应，其反应原理如图所示。下列说法正确的是 A. [Cu]能降低反应的活化能 B. 基态Cu+的价电子排布式为3d94s1 C. 该转化过程中N只有一种杂化方式 D. 总反应的反应类型属于取代反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．该反应中[Cu]为催化剂，可降低反应的活化能，A正确； B．基态Cu+的价电子排布式为3d10，B错误； C．根据流程可知，N3-R2中N原子有形成三键的氮原子，为sp杂化，后续产物中变为双键，为sp2杂化，C错误； D．据图可知，该流程中初始反应物为N3-R2和HCCR1，最终产物为，化学方程式为N3-R2+HCCR1 ，属于加成反应，，D错误； 故选A。 10. 布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用，但口服该药对胃、肠道有刺激性，可以对该分子进行如图所示的成修饰：，以减轻副作用，下列说法正确的是 A. 该做法使布洛芬水溶性增强 B. 布洛芬和成酯修饰产物中均含手性碳原子 C. 布洛芬与足量氢气发生反应理论上可消耗 D. 布洛芬中所有的碳原子可能共平面 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应前布洛芬中含有羟基，可以与水分子形成氢键，反应后的物质不能与水分子形成氢键，在水中的溶解性减弱，故A错误； B．连接四个不同原子或基团的碳原子，称为手性碳原子，布洛芬和成酯修饰产物中均含1个手性碳原子(与羧基或酯基相连碳原子)，故B正确； C．布洛芬中含有1个苯环，1mol布洛芬可以和3molH2发生加成反应，故C错误； D．布洛芬中含有饱和碳原子，具有甲烷结构特点，甲烷为正四面体结构，则布洛芬中所有碳原子一定不共平面，故D错误； 故选B。 11. 钯(Pd)的性质与铂相似，一种从废钯催化剂(主要成分为Pd、和活性炭，还含少量Fe、Cu等元素)中回收海绵钯的工艺流程如图： 已知：阴、阳离子交换树脂的基本工作原理分别为、。下列说法正确的是 A. 能与盐酸反应 B. “离子交换”所用树脂为阳离子交换树脂 C. “洗脱”过程中增大盐酸浓度有利于洗脱 D. “洗脱”过程中的盐酸可以用硫酸代替 【答案】C 【解析】 【分析】废钯催化剂(主要成分为Pd、α-Al2O3 和活性炭，还含少量Fe、Cu等元素)，在空气中灼烧，除去活性炭，灼烧产物加入盐酸和过氧化氢酸浸后，得到滤渣α-Al2O3，浸出液中含[PdCl4]2-离子，利用R-Cl+M -⇌R-M+C1-原理，经阴离子离子交换树脂后，[PdCl4]2-变成R- PdCl4，除去含Fe3+和Cu2+流出液，R- PdCl4加盐酸洗脱，使R-Cl+M -⇌R-M+C1-平衡逆向移动，重新变成[PdCl4]2-溶液，最后得到经历一系列操作得到海绵钯。 【详解】A．由已知流程图可知，酸浸时是滤渣，所以不能与盐酸反应，A错误； B．浸出液中含，利用原理，经阴离子交换树脂，与树脂中的阴离子交换，和进入流出液从而被除去，B错误； C．加入盐酸洗脱，氯离子浓度增大，使平衡逆向移动，有利于洗脱，C正确； D．“洗脱”过程中需要增大氯离子浓度，不能改用硫酸，D错误。 故选C。 12. 25℃时，向的弱碱()溶液中逐滴加入浓度为的盐酸，溶液中和溶液的pOH[]随中和率的变化关系如图所示。已知：。下列说法正确的是 A. a点时， B. b点时， C. c点时， D. d点对应的溶液水的电离程度比c点对应的溶液小 【答案】C 【解析】 【分析】常温下，pOH=7时溶液呈中性，pOH<7时溶液呈碱性，则a、b、c三点对应溶液仍呈碱性，完全中和后生成强酸弱碱盐MCl。 【详解】A．a点时，，则，A错误； B．b点时，pOH<7，溶液呈碱性，，B错误； C．c点时未完全中和，溶液中溶质是MOH与MCl，根据电荷守恒得①：；此时pOH=5.5，溶液呈碱性，M+的水解被抑制，且MOH的电离非常微弱，故②：；根据得，故③，把①②③式相加合并得，C正确； D．d点时MOH恰好完全中和，生成强酸弱碱盐MCl，存在M+的水解平衡，水解反应促进水的电离，c点时，溶液中还有MOH，碱的存在抑制水的电离，因此d点对应溶液水的电离程度比c点对应的溶液大，D错误； 故选C。 13. 在压强、CO2和H2起始投料一定的条件下，发生反应I、II： 反应I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.0kJ•mol-1 反应II.2CO2(g)+5H2(g)C2H2(g)+4H2O(g) ΔH1=+37.1kJ•mol-1 实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性(CH3OH的选择性=×100%)随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 曲线②表示CO2的平衡转化率 B. 其他条件不变，升高温度，C2H2的含量减小 C. 温度高于280℃时，曲线①随温度升高而升高说明此时主要发生反应II D. 同时提高CO2平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性，应选择在低温低压条件下反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．升高温度，反应I逆向进行，反应II正向进行，甲醇的选择性降低，所以曲线②表示的是CH3OH的选择性，曲线①表示CO2的平衡转化率，A错误； B．升高温度，反应II正向进行，C2H2的含量增大，B错误； C．升高温度，反应I逆向进行，CO2的平衡转化率减小，升高温度，反应II正向进行，CO2的平衡转化率增大，温度高于280℃时，CO2的平衡转化率温度升高而升高说明此时主要发生反应II，C正确； D．两反应都是气体分子数减小的反应，要同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性，应选择高压，使两反应都正向进行，D错误； 故选C。 非选择题(共61分) 14. 化学创造美好生活。磷酸锌是一种绿色环保涂料，实验室用锌灰(含ZnO、PbO、CuO、FeO、Fe2O3、SiO2等)为原料制备Zn3(PO4)2·4H2O (难溶于水)的流程如下，回答下列问题： 已知：①。 ②本实验条件下高锰酸钾还原产物为MnO2。 （1）滤渣I的主要成分为___________。 （2）步骤I中，需先将溶液的pH调至5.0，再滴加KMnO4溶液时的离子方程式为___________。 （3）试剂a为___________。 （4）步骤Ⅲ在加热条件下生成ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O，其化学方程式为___________。 （5）步骤Ⅳ反应结束后，得到Zn3(PO4)2·4H2O的操作包括___________和干燥。 【答案】（1）SiO2、PbSO4 （2）MnO4-+3Fe2++7H2O=MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+ （3）Zn （4） （5）过滤、洗涤 【解析】 【分析】浸取时中不溶于硫酸，PbO形成难溶的，加入高锰酸钾并且调pH生成沉淀，然后加入试剂除去铜元素，然后加入碳酸氢铵，生成，再加入磷酸生成； 【小问1详解】 不溶于硫酸，，为白色难溶于水的固体。滤渣I的主要成分为、； 【小问2详解】 步骤I的主要目的是除去铁元素，需先将溶液的调至5.0，再滴加溶液，滴加时的离子方程式为 【小问3详解】 加入不引入杂质的Zn单质，转化为Cu； 【小问4详解】 步骤Ⅲ在加热条件下生成一种温室气体和沉淀，按照电荷守恒来配平，； 【小问5详解】 难溶于水，分离出沉淀的操作为过滤、洗涤、干燥 15. F是一种抗血小板凝聚的药物，其人工合成路线如图： （1）B中所含官能团的名称___________ ；D分子中采取杂化的碳原子数目是___________。 （2）B的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：___________。 ①能使Br2的CCl4溶液褪色；②苯环上的一氯代物只有1种；③遇FeCl3溶液显紫色。 （3）E→F中有一种相对分子质量为60的产物生成，该产物的结构简式为___________。 （4）A→B的反应需经历如下过程，中间体Y的分子式为。X→Y的反应类型为___________。 （5）已知：。 写出以、、和NBS为原料制备的合成路线流程图___________。(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干) 【答案】（1） ①. 羰基、碳氟键 ②. 7 （2） （3） （4）取代反应(或水解反应) （5） 【解析】 【分析】A与、Mg、乙醚反应，然后酸化得到B，B与NBS发生取代反应得到C，C与和KHCO3反应生成D，D先后在n-BuLi、硼酸三丁酯、H2O2的作用下生成E，E在(CH3CO)2O、(CH3CH2)3N、DMSO的作用下反应生成F； 【小问1详解】 B为含官能团的名称羰基、碳氟键；饱和碳采取sp3杂化，由D的结构简式可知，D分子中有7个饱和碳()，因此采取sp3杂化的碳原子数目是7； 【小问2详解】 B为，B的一种同分异构体同时满足下列条件①能使Br2的CCl4溶液褪色含有不饱和键；②苯环上的一氯代物只有1种，高度对称，苯环上的等效氢只有一种；③遇FeCl3溶液显紫色含有酚羟基，取代基含有5个C，不饱和度为2，则符合条件的结构简式为：； 【小问3详解】 由E和F的结构简式可知，E→F的过程中(CH3CO)2O参与反应，因此E→F中有一种相对分子质量为60的产物生成，该产物的结构简式为：； 【小问4详解】 X水解生成Y，结合X的结构简式和Y的分子式可知，Y为 ，因此X→Y的反应类型为：取代反应(或水解反应)； 【小问5详解】 在AlCl3的作用下与(CH3CO)2O发生取代反应生成,与NBS发生取代反应生成，与、KHCO3反应生成,在(CH3CO)2O、(CH3CH2)3N、DMSO的作用下反应生成，合成路线为：； 16. 实验室以废旧锂离子电池的正极材料(活性物质为LiCoO2，附着物为炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉等)为原料，制备纳米钴粉和Co3O4。 （1）基态钴原子的电子排布式为___________。 （2）“预处理”时，将正极材料研磨成粉末后进行高温煅烧，高温煅烧的目的是___________。 （3）“浸出”过程中，将煅烧后的粉末(含LiCoO2和少量难溶杂质)与硫酸混合，将形成的悬浊液加入如图1所示的烧瓶中，控制温度为75℃，边搅拌边通过分液漏斗滴加双氧水，充分反应后，滤去少量固体残渣，得到Li2SO4、CoSO4和硫酸的混合溶液。浸出实验中当观察到___________，可以判断反应结束，不再滴加双氧水。 （4）制钴粉。向浸出后的溶液中加入NaOH调节pH，接着加入N2H4·H2O可以制取单质钴粉，同时有N2生成。已知不同pH时Co(II)的物种分布图如图2所示。Co2+可以和柠檬酸根离子(C6H5O)生成配合物(CoC6H5O7)-。 ①写出pH=9时制钴粉的离子方程式：___________。 ②pH>10后所制钴粉中由于含有Co(OH)2而导致纯度降低。若向pH>10的溶液中加入柠檬酸钠(Na3C6H5O7)，可以提高钴粉的纯度，结合沉淀溶解平衡原理解释原因___________。 （5）请补充完整由浸取后滤液先制备，并进一步制取Co3O4的实验方案：取浸取后滤液，___________，得到Co3O4。[已知：Li2C2O4易溶于水，CoC2O4难溶于水，在空气中加热时的固体残留率(100%)与随温度的变化如图3所示。实验中需使用的试剂有：2mol·L-1 (NH4)2C2O4溶液、0.1mol·L-1 BaCl2溶液、蒸馏水。] 【答案】（1）1s22s22p63s23p63d74s2 （2）将炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉煅烧成气体物质而除去 （3）溶液由混浊变澄清 （4） ①. ②. 加入柠檬酸钠(Na3C6H5O7)，Co2+和柠檬酸根离子(C6H5O73-)生成配合物(CoC6H5O7)-，c(Co2+)减小，平衡正向移动，Co(OH)2溶解 （5）边搅拌边加入2mol·L-1 (NH4)2C2O4溶液至不再产生沉淀，过滤，用蒸馏水洗涤至取最后一次洗涤滤液加入0.1mol·L-1 BaCl2溶液时无沉淀生成，将固体在400℃～800℃加热至固体质量不再发生变化后停止加热 【解析】 【分析】正极材料主要活性物质是LiCoO2，附着物为炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉等，将正极材料研磨成粉末后进行高温煅烧进行“预处理”，除去炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉等，烧渣的成分LiCoO2，LiCoO2在还原剂双氧水的作用下用硫酸溶解得到Li2SO4、CoSO4和硫酸的混合溶液，向浸出后的溶液中加入NaOH调节pH，接着加入N2H4·H2O可以制取单质钴粉；浸取后滤液加2(NH4)2C2O4溶液生成，在空气中加热至400℃得到Co3O4。 【小问1详解】 Co是27号元素，基态钴原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2； 【小问2详解】 “预处理”时，将正极材料研磨成粉末后进行高温煅烧，炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉转化为二氧化碳和水，高温煅烧的目的是除去炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉。 小问3详解】 “浸出”过程中，将煅烧后的粉末(含LiCoO2和少量难溶杂质)与硫酸混合，将形成的悬浊液加入如图所示的烧瓶中，控制温度为75℃，边搅拌边通过分液漏斗滴加双氧水，浸出实验中当观察到溶液变澄清，得到Li2SO4、CoSO4和硫酸的混合溶液，可以判断反应结束； 【小问4详解】 ①根据图示， pH=9时Co(Ⅱ)的存在形式为，和N2H4·H2O反应生成Co和氮气、水，根据得失电子守恒，制钴粉的离子方程式为； ②pH>10后所制钴粉中由于含有Co(OH)2而导致纯度降低。加入柠檬酸钠(Na3C6H5O7)，Co2+和柠檬酸根离子(C6H5O73-)生成配合物(CoC6H5O7)-，c(Co2+)减小，平衡正向移动，Co(OH)2溶解，所以Co(OH)2减少，所以可以提高钴粉的纯度； 【小问5详解】 根据图示在空气中加热至400℃得到Co3O4，取浸取后滤液，边搅拌边加入2mol·L-1 (NH4)2C2O4溶液至不再产生沉淀，过滤，用蒸馏水洗涤至取最后一次洗涤滤液加入0.1mol·L-1 BaCl2溶液时无沉淀生成，将固体在400℃～800℃加热至固体质量不再发生变化后停止加热； 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，而研发CO2的碳捕捉和碳利用技术则是关键。 （1）大气中的CO2主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧，CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应： ①CH4(g)C(s)+2H2(g) ΔH1=akJ•mol-1 ②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=bkJ•mol-1 ③2CO(g)CO2(g)+C(s) ΔH3=ckJ•mol-1 反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的ΔH=_____kJ•mol-1。 （2）多晶Cu是目前唯一被实验证实能高效催化CO2还原为烃类(如C2H4)的金属。如图所示，电解装置中分别以多晶Cu和Pt为电极材料，用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室，反应前后KHCO3浓度基本保持不变，温度控制在10℃左右。生成C2H4的电极反应式为_____。 （3）CO2与H2反应如果用Co/C作为催化剂，可以得到含有少量甲酸甲醇。为了研究催化剂的催化效率，将Co/C催化剂循环使用，相同条件下，随着循环使用次数的增加，甲醇的产量如图所示，试推测甲醇产量变化的可能原因_____。 （4）常温下，以NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品Na2CO3。用1LNa2CO3溶液将2.33gBaSO4固体全都转化为BaCO3，再过滤，所用的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为_____mol•L-1。[已知：常温下Ksp(BaSO4)=1×10-11，Ksp(BaCO3)=1×10-10；忽略溶液体积变化] （5）某课题组通过温和的自光刻技术制备出富含氧空位的Co(CO3)0.5(OH)•0.11H2O纳米线(用CoII表示)，测试结果表明，该CoII在可见光下具有优异的光催化CO2还原活性。分析表明，该CO2还原催化机理为典型的CoII/CoI反应路径(如图)。首先，光敏剂([Ru(bpy)3]2+)通过可见光照射被激发到激发态([Ru(bpy)3]2+*)，随后([Ru(bpy)3]2+*)被TEOA淬灭得到([Ru(bpy)3]+)还原物种，该还原物种将向CoII供激发电子将CoII还原为CoI，_____。(结合图示，描述CO2还原为CO的过程) 【答案】（1）a-c （2）14CO2+12e-+8H2O=C2H4+12HCO （3）反应产生的甲酸腐蚀催化剂，使催化剂活性降低 （4）0.11 （5）CoI失去一个电子转化为CoII，同时失去的电子被转移到吸附在光催化剂表面的CO2上生成CoIICOO-，CoIICOO-再结合一个H+转化为CoIICOOH，H+得到一个电子和CoIICOOH结合生成CoIICO和H2O(CoIICOOH+H++e-=CoIICO+H2O)，CO分子从CoIICO中解吸附释放出 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，反应①减去反应③等于目标反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，故其ΔH=ΔH1-ΔH3=（a-c）kJ•mol-1，故答案是a-c； 【小问2详解】 此装置为电解池装置，电解质溶液是KHCO3溶液，由CO2为反应物，被高效催化生成C2H4的电极反应式是14CO2+12e-+8H2O=C2H4+12HCO； 【小问3详解】 Co是一种金属单质，CO2与H2反应得到含有少量甲酸的甲醇，少量的甲酸会腐蚀Co单质，Co/C催化剂活性下降，从而影响催化效果，甲醇产率下降，故答案是反应产生的甲酸腐蚀催化剂，使催化剂活性降低； 【小问4详解】 当Na2CO3溶液将2.33gBaSO4固体全都转化为BaCO3，发生反应为CO+BaSO4BaCO3+SO，则此时c(SO)==0.01mol/L，设所用的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为x，根据反应方程式计算，则反应后剩余c(CO)=（x-0.01）mol/L，发生反应的平衡常数K=，可换算为==0.1，则，x=0.11 mol/L，故答案是0.11； 【小问5详解】 将循环反应中物种得失电子情况下转化为另一物种说清楚，如下：CoI失去一个电子转化为CoII，同时失去的电子被转移到吸附在光催化剂表面的CO2上生成CoIICOO-，CoIICOO-再结合一个H+转化为CoIICOOH，H+得到一个电子和CoIICOOH结合生成CoIICO和H2O(CoIICOOH+H++e-=CoIICO+H2O)，CO分子从CoIICO中解吸附释放出； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$