精品解析：重庆市西南大学附属中学校2022-2023学年高三下学期3月期中化学试题

2023年高三拔尖强基定时期中质检 化学试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的准考证号、姓名。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的 “准考证号、姓名” 与考生本人准考证号、姓名是否一致。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。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。满分150分，考试用时150分钟。 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. 《博物新编》)有关于磺强水制法的记载：“以铅作一密炉，炉底贮以清水，焚硝磺于炉中，使硝磺之气重坠入水，然后将水再行蒸炼，一如蒸酒甑油之法，务使水汽尽行升散，则所存者是磺强水矣。”(提示：“硝”指，“磺”指硫黄)下列有关磺强水的说法正确的是 A. “焚硝磺”时发生的是氧化还原反应 B. 磺强水是一种易挥发强电解质 C. 的磺强水溶液的pH=2 D. 磺强水溶液中不存在分子 2. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 标准状况下，22.4L气体中所含分子数为NA B. 用惰性电极电解1L 0.2mol/LAgNO3溶液，当两极产生气体的物质的量相等时，电路中通过电子数为0.4NA C. 64gCaC2中含有的共用电子对数为4NA D. 向含lmolCH3COONa的水溶液中滴加醋酸使溶液呈中性，CH3COO-数目大于NA 3. 2022年诺贝尔化学奖授予美国化学家卡罗琳·贝尔托西、丹麦化学家摩顿·梅尔达尔和美国化学家卡尔·巴里·夏普莱斯，以表彰他们在点击化学和生物正交化学研究方面的贡献。如图是某点击反应的示意图，下列说法正确的是 A. 和的水溶液都显碱性 B. 是该反应的催化剂，的价层电子排布式为 C. 2-丁炔的键线式为 D. 该点击反应的产物为，反应类型为取代反应 4. 四水合磷酸锌[，难溶于水]是一种性能优良的绿色环保防锈颜料。实验室以锌灰(含、、、、、、等)为原料制备的流程如下： 下列说法错误的是 A. 滤渣Ⅰ主要成分是、 B. “除铁”中，用试剂x调节溶液的pH约5.1后加的目的是将氧化为 C. 若试剂y选择ZnS将溶液中转化为CuS除去，说明 D. 沉锌后母液可回收利用的物质有、 5. 下列变化对应的离子(或化学)方程式正确的是 A. 苯酚钠溶液中通入，出现白色浑浊： B. 用氯化铁溶液腐蚀铜印刷电路板： C. 以铁作电极电解NaCl溶液： D. 实验室制取乙酸乙酯： 6. 化学是以实验为基础的自然科学，下列实验装置能达到实验目的的是 A．检验的漂白性 B．灼烧海带 C．分离溴苯和苯的混合物 D．验证受热易分解 A. A B. B C. C D. D 7. 化学在生产生活中有着广泛的应用，下列两项内容说法正确且存在因果关系的是（ ） 物质性质 实际应用 A 硅半导体材料 SiO2用于光纤通讯 B Cl2具有氧化性 氯水可以漂白有色布条 C Al表面易形成致密的氧化物薄膜 可以用铝槽车运送热的浓硫酸 D 乙醇可以使蛋白质变性 乙醇用于制作医用酒精 A. A B. B C. C D. D 8. 资源化利用CO2是实现“碳中和”的重要途径，CO2光催化转化为CH4的方法入选了2020年世界十大科技进展，其原理为：CO2+4H2CH4+2H2O。下列有关CO2、CH4的说法正确的是 A. CO2空间构型是V形 B. CH4是极性分子 C. 电负性：O>C>H D. CO2转化为CH4体现了CO2的还原性 9. 维生素C的结构如图所示。下列有关维生素C的说法不正确的是 A. 维生素C的分子式为C6H8O6 B. 维生素C可以使高锰酸钾溶液褪色 C. 维生素C可发生加成反应、加聚反应与取代反应 D. 酸性条件下，维生素C水解可以得到2种产物 10. 2022年诺贝尔化学奖授予在“点击化学和正变化学”做出突出贡献的科学家。叠氮－炔环加成满足点击化学的条件，活性(Ⅰ)催化该反应的机理如图所示，DTF计算表明叠氮形成六元金属环的活化能比非金属催化剂的反应低很多。下列说法正确的是 A. 该反应历程中的配位数发生了改变 B. 步骤Ⅲ中伴随着极性键的断裂和形成 C. 活性(Ⅰ)催化剂对该反应的催化效率高、反应速率快 D. 该反应的总方程式为+ +H+ 11. 短周期主族元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大，其形成的一种离子化合物的结构如下图所示。Y、Z位于同一周期，W形成的单质易溶于Y、W形成的一种溶剂中。下列说法错误的是 A. 原子半径：W＞Z＞Y＞X B. 元素的第一电离能：Z＞Y C. Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液需保存在棕色细口瓶中 D. 常温下，W的气态氢化物与其某种氧化物反应可生成黄色固体 12. 在分析化学上，测定含酸性溶液中钛元素的含量通常涉及两个反应： I．用粉还原得到； II．用溶液滴定，反应的离子方程式为。 下列说法错误的是 A. 还原性： B. 反应I中氧化产物和还原产物的物质的量之比为 C. 反应II的滴定实验可选用溶液作指示剂 D. 反应I中生成时消耗的和反应Ⅱ中消耗时生成的的量相同 13. 天津大学在光催化钠离子二次电池的应用研究取得重大进展。该电池工作原理如下图所示，光催化电极能在太阳光照下实现对设备进行充电。下列说法错误的是 A. 充电时，电子从石墨电极流出通过导线流向光催化电极 B. 放电时，石墨电极的电极反应式为 C. 离子交换膜为阳离子交换膜 D. 放电时，当外电路转移电子时，离子交换膜左室电解质溶液质量减少 14. 以、为原料合成涉及的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 不同压强下，按照投料，实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图所示。 下列说法正确的是 A. 图甲表示的是的平衡转化率随温度的变化关系 B. 图乙中压强大小关系： C. 图乙时，三条曲线几乎交于一点，原因可能是此时以反应Ⅲ为主，压强改变对其平衡几乎没有影响 D. 为同时提高的平衡转化率和的平衡产率，应选择高温高压的反应条件 二、非选择题：共58分。 15. 镍钛钯废靶材含钛55％、镍25％、钯18％和杂质铝2％。从镍钛钯废靶材回收有关金属的工艺流程如下： 已知：Ⅰ.常温下，钛与钯均不溶于盐酸。 Ⅱ. 在溶液中存在配位平衡： 回答下列问题： （1）镍元素在周期表中的位置为_______，请写出其基态原子的核外电子排布式_______。 （2）“调pH”除铝、钛时，pH对溶液中金属离子质量浓度影响如下表，根据表中数据判断除铝、钛时pH应调节至_______为宜。 pH 溶液中金属离子质量浓度() 1.1 6100 7780 46 2.1 5960 7430 3 3.4 212 6080 1 4.2 202 5870 1 5.2 107 3720 1 （3）“酸溶”所得溶液，经电积可得单质镍，电积沉镍装置如图a所示。电积装置中，交换膜b应为_______离子交换膜(填“阳”或“阴”)。电解时浓缩室溶液体积保持不变，当浓缩室得到的盐酸时，阴极得到Ni的质量小于14.75g，其原因为_______。 （4）“氧化浸出”时，钯(Pd)被氧化生成配位离子的离子方程式为_______。 （5）“沉钯”时，温度保持在55～65℃，温度不易过高，其原因除防止铵盐分解外，还有_______。“沉钯”时，铵盐最好选用_______(填该物质的电子式)，有利于钯的沉淀。 （6）氯钯酸铵在“焙烧还原”时所用石英管冷凝壁上有大量白色固体析出，该固体可在_______操作中循环使用(填操作单元名称)。 16. 化合物G是一种抗炎镇痛药，其合成路线如图所示： 回答下列问题： （1）A的化学名称是_______。 （2）写出下列反应类型：A→B_______，C→D_______。 （3）E的结构简式是_______。 （4）F中含有官能团的名称是_______。 （5）一定条件下，1molG与发生加成反应，最多需要消耗_______mol （6）X是B的同分异构体，符合下列条件的X的结构简式为_______。 ①含苯环，且苯环上有两个取代基 ②能发生银镜反应，但不能与溶液发生显色反应 ③核磁共振氢谱中有五组峰 （7）根据上述流程，设计以甲苯为原料合成的路线：_______(其他试剂任选)。 17. 石墨烯在材料学、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。回答下列问题： （1）构成石墨烯的元素是碳元素，基态碳原子价层电子轨道表示式为_______，其中未成对电子有_______个。 （2）石墨烯的结构如图所示，二维结构内有大量碳六元环相连，每个碳六元环类似于苯环(但无H原子相连)，则石墨烯中碳原子的杂化方式为_______，石墨烯导电的原因是_______。 （3）石墨烯的某种氧化物的结构如图所示，该物质易溶于水，而石墨烯难溶于水，易溶于非极性溶剂。解释石墨烯及其氧化物的溶解性差异的原因：_______。 （4）石墨烷是石墨烯与发生加成反应的产物，完全氢化的石墨烷具有_______(填“导电性”“绝缘性”或“半导体性”)。 （5）石墨烯可作电池材料。某锂离子电池的负极材料是将嵌入到两层石墨烯层中间，石墨烯层间距为ccm，其晶胞结构如图所示。其中一个晶胞的质量m=_______g(用表示阿伏加德罗常数的值)。 18. 2022年北京冬奥会首次使用氢能代替丙烷，体现了“绿色环保”办奥理念。丙烷脱氢制丙烯具有显著的经济价值和社会意义，丙烷无氧脱氢还可能生成甲烷、丙炔等副产物。回答下列问题： （1）已知：Ⅰ.； Ⅱ.。 在一定催化剂下，丙烷无氧脱氢制丙烯的热化学方程式如下：_______。 （2）时，将充入某恒容刚性密闭容器中，在催化剂作用下发生反应：。用压强传感器测出容器内体系压强随时间的变化关系如图a所示： ①已知：。内，用的分压变化表示上述脱氢反应的平均反应速率为_______kPa·min-1。 ②时，反应的平衡常数_______(为用平衡时各气体分压代替气体的浓度表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 ③保持相同反应时间，在不同温度下，丙烯产率如图b所示，丙烯产率在425℃之前随温度升高而增大的原因可能是_______或_______；425℃之后，丙烯产率快速降低的主要原因可能是_______(任写一点)。 （3）丙烷在有氧气参与的条件下也可发生脱氢反应，即：。丙烷的无氧脱氢反应：与有氧脱氢反应的压强平衡常数的对数与温度倒数的关系如图c所示。则图中表示有氧脱氢反应的是_______(填“a”或“b”)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023年高三拔尖强基定时期中质检 化学试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的准考证号、姓名。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的 “准考证号、姓名” 与考生本人准考证号、姓名是否一致。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。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。满分150分，考试用时150分钟。 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. 《博物新编》)有关于磺强水制法记载：“以铅作一密炉，炉底贮以清水，焚硝磺于炉中，使硝磺之气重坠入水，然后将水再行蒸炼，一如蒸酒甑油之法，务使水汽尽行升散，则所存者是磺强水矣。”(提示：“硝”指，“磺”指硫黄)下列有关磺强水的说法正确的是 A. “焚硝磺”时发生的是氧化还原反应 B. 磺强水是一种易挥发的强电解质 C. 的磺强水溶液的pH=2 D. 磺强水溶液中不存在分子 【答案】A 【解析】 【详解】A．依题意，分解生成、，S与反应生成，，，“焚硝磺”时，N和S的价态均发生了变化，A项正确； B．硫酸的沸点较高，属于难挥发的强电解质，B项错误； C．的磺强水溶液中，pH<2，C项错误； D．磺强水溶液中存在水分子，D项错误； 答案选A。 2. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 标准状况下，22.4L气体中所含分子数为NA B. 用惰性电极电解1L 0.2mol/LAgNO3溶液，当两极产生气体的物质的量相等时，电路中通过电子数为0.4NA C. 64gCaC2中含有的共用电子对数为4NA D. 向含lmolCH3COONa的水溶液中滴加醋酸使溶液呈中性，CH3COO-数目大于NA 【答案】B 【解析】 【详解】A．标准状况下，不是气体，22.4L不为1mol，分子数不等于NA，选项A错误； B．惰性电极电解1L 0.2mol/LAgNO3溶液，阴极先是Ag+得电子，不产生气体，当银离子放电完全时才是氢离子放电产生氢气，阳极一直是氢氧根离子失去电子生成氧气，假设两极产生气体均为xmol, 根据得失电子数相等，则有0.2 + 2x = 4x所以x = 0.1，则转移电子数为0.4NA，选项B正确； C．CaC2中的电子式为，故1molCaC2含3mol共用电子对，64gCaC2的物质的量为=1mol，故含3mol共用电子对，即3NA电子对，选项C错误； D．根据电荷守恒：c(CH3COO-)+ c(OH-)=c(Na+)+ c(H+)，溶液呈中性，故c(OH-)=c(H+)，则c(CH3COO-)=c(Na+)，即c(CH3COO-)=c(Na+)=1mol，即CH3COO-数目为NA，选项D错误； 答案选B。 3. 2022年诺贝尔化学奖授予美国化学家卡罗琳·贝尔托西、丹麦化学家摩顿·梅尔达尔和美国化学家卡尔·巴里·夏普莱斯，以表彰他们在点击化学和生物正交化学研究方面的贡献。如图是某点击反应的示意图，下列说法正确的是 A. 和的水溶液都显碱性 B. 是该反应的催化剂，的价层电子排布式为 C. 2-丁炔的键线式为 D. 该点击反应的产物为，反应类型为取代反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．的水溶液都显碱性，但的水溶液显酸性：，A错误； B．的价层电子排布式为，B错误； C．2-丁炔的键线式为 ，C正确； D．该点击反应的产物为，反应类型为加成反应，D错误； 故选C。 4. 四水合磷酸锌[，难溶于水]是一种性能优良的绿色环保防锈颜料。实验室以锌灰(含、、、、、、等)为原料制备的流程如下： 下列说法错误的是 A. 滤渣Ⅰ的主要成分是、 B. “除铁”中，用试剂x调节溶液的pH约5.1后加的目的是将氧化为 C. 若试剂y选择ZnS将溶液中转化为CuS除去，说明 D. 沉锌后的母液可回收利用的物质有、 【答案】C 【解析】 【详解】A．含Zn、ZnO、PbO、CuO、FeO、、等物质的锌灰经稀硫酸充分浸取后，Zn、ZnO、CuO、FeO、溶解，浸出液中含有、、、及过量、，PbO与稀硫酸反应生成难溶物和不溶于稀硫酸的一并滤出，故滤渣Ⅰ主要是、，A正确； B．除铁工序中，用试剂x(可以选择ZnO、等)调整溶液pH约5.1后，加，可将氧化为，发生反应的离子方程式为，B正确； C．物质结构相似时，溶液中沉淀转化由大的向小的方向转化(转化为更难溶的物质)，故，C错误； D．根据锌灰的组成元素、每一步所加试剂及流程中反应后各元素的走向，可知沉锌工序后母液中含有、、，故母液中可回收利用的物质有、，D正确。 故选C。 5. 下列变化对应的离子(或化学)方程式正确的是 A. 苯酚钠溶液中通入，出现白色浑浊： B. 用氯化铁溶液腐蚀铜印刷电路板： C. 以铁作电极电解NaCl溶液： D. 实验室制取乙酸乙酯： 【答案】D 【解析】 【详解】A．苯酚钠溶液与反应生成苯酚和碳酸氢钠，A错误； B．用氯化铁溶液腐蚀铜电路板的原理是氧化Cu生成和，该离子方程式电荷不守恒，B错误； C．铁为活性电极，电解时Fe失电子生成，发生氧化反应，不会生成氯气，C错误； D．制备乙酸乙酯时，根据酸脱羟基醇脱氢的规则，反应为，D正确； 故选D。 6. 化学是以实验为基础的自然科学，下列实验装置能达到实验目的的是 A．检验的漂白性 B．灼烧海带 C．分离溴苯和苯的混合物 D．验证受热易分解 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．图中酸性高锰酸钾可以和发生氧化还原反应，体现的还原性，故A错误； B．图中为蒸发皿，灼烧海带应在坩埚中进行，故B错误； C．该装置用于分离常温下互溶且沸点差别较大的液体，故C正确； D．该装置加热碳酸氢钠分解会有水生成，试管口应略向下倾斜，故D错误。 故答案选C。 7. 化学在生产生活中有着广泛的应用，下列两项内容说法正确且存在因果关系的是（ ） 物质性质 实际应用 A 硅为半导体材料 SiO2用于光纤通讯 B Cl2具有氧化性 氯水可以漂白有色布条 C Al表面易形成致密的氧化物薄膜 可以用铝槽车运送热的浓硫酸 D 乙醇可以使蛋白质变性 乙醇用于制作医用酒精 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．SiO2用于光纤通讯，是利用SiO2的折光率好，具有导光性的性质，与Si的性质无关，A不合题意； B．氯水具有漂白性是由于氯气与水反应生成次氯酸的缘故，与氯气的氧化性无关，B不合题意； C．常温下，Al表面易形成致密的氧化物薄膜，但加热时，浓硫酸会破坏钝化膜，腐蚀铝槽车，C不合题意； D．75%的酒精能使蛋白质变性，可杀菌消毒，所以可用于制作医用酒精，D符合题意； 故选D。 8. 资源化利用CO2是实现“碳中和”的重要途径，CO2光催化转化为CH4的方法入选了2020年世界十大科技进展，其原理为：CO2+4H2CH4+2H2O。下列有关CO2、CH4的说法正确的是 A. CO2的空间构型是V形 B. CH4是极性分子 C. 电负性：O>C>H D. CO2转化为CH4体现了CO2还原性 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，孤对电子对数为0，空间构型为直线形，故A错误； B．甲烷的空间构型为结构对称的正四面体形，属于非极性分子，故B错误； C．元素的非金属性越强，电负性越大，元素的非金属性O>C>H，则电负性O>C>H，故C正确； D．由方程式可知，反应中二氧化碳中碳元素的化合价降低被还原，二氧化碳是反应的氧化剂，表现氧化性，故D错误； 故选C。 9. 维生素C的结构如图所示。下列有关维生素C的说法不正确的是 A. 维生素C的分子式为C6H8O6 B. 维生素C可以使高锰酸钾溶液褪色 C. 维生素C可发生加成反应、加聚反应与取代反应 D. 酸性条件下，维生素C水解可以得到2种产物 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据维生素C的结构简式，分子式为，A正确； B．维生素C分子中含有碳碳双键和羟基，能使高锰酸钾溶液褪色，B正确； C．维生素C分子中含有碳碳双键和羟基，可发生加成反应、加聚反应与取代反应，C正确； D．维生素C分子含有酯基呈环状，酸性条件下水解只能得到一种物质，D错误； 故选D。 10. 2022年诺贝尔化学奖授予在“点击化学和正变化学”做出突出贡献的科学家。叠氮－炔环加成满足点击化学的条件，活性(Ⅰ)催化该反应的机理如图所示，DTF计算表明叠氮形成六元金属环的活化能比非金属催化剂的反应低很多。下列说法正确的是 A. 该反应历程中的配位数发生了改变 B. 步骤Ⅲ中伴随着极性键的断裂和形成 C. 活性(Ⅰ)催化剂对该反应的催化效率高、反应速率快 D. 该反应的总方程式为+ +H+ 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应过程中形成化学键的数目未发生改变，配位数不变，A错误； B．步骤Ⅲ中伴随着非极性键的断裂和极性键的形成，没有极性键的断裂，B错误； C．根据题给信息，叠氮取代第二个配体形成六元金属环的活化能比非金属催化剂的反应低很多，可知活性(Ⅰ)催化剂对该反应的催化效率高、反应速率快，C正确； D．该反应的总方程式为R-N3++，D错误； 故选C。 11. 短周期主族元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大，其形成的一种离子化合物的结构如下图所示。Y、Z位于同一周期，W形成的单质易溶于Y、W形成的一种溶剂中。下列说法错误的是 A. 原子半径：W＞Z＞Y＞X B. 元素第一电离能：Z＞Y C. Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液需保存在棕色细口瓶中 D. 常温下，W的气态氢化物与其某种氧化物反应可生成黄色固体 【答案】A 【解析】 【分析】根据价键理论可知，X为第ⅠA元素或第ⅦA元素，Y为第ⅣA元素，Z为第ⅤA元素，W为ⅥA元素，再结合原子序数依次增大，且W形成的单质易溶于Y、W形成的一种溶剂中，可推断X为H、Y为C、Z为N、W为S。 【详解】A．原子半径为S＞C＞N＞H，A错误； B．元素的电离能：N＞C，B正确； C．浓需保存在棕色细口瓶中，C正确； D．常温下，与反应生成单质硫，D正确； 故选A。 12. 在分析化学上，测定含酸性溶液中钛元素的含量通常涉及两个反应： I．用粉还原得到； II．用溶液滴定，反应的离子方程式为。 下列说法错误的是 A. 还原性： B. 反应I中氧化产物和还原产物的物质的量之比为 C. 反应II的滴定实验可选用溶液作指示剂 D. 反应I中生成时消耗的和反应Ⅱ中消耗时生成的的量相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据反应I中作还原剂，则还原性，再结合反应II可知还原性：，A项正确； B．根据电子守恒可知，反应I中氧化产物和还原产物的物质的量之比为，B项错误； C．Fe3+和SCN-反应能生成红色物质，所以反应II的滴定实验可选用溶液作指示剂，C项正确； D．书写并配平反应的离子方程式可知，结合反应II分析可知D项正确； 故选B。 13. 天津大学在光催化钠离子二次电池的应用研究取得重大进展。该电池工作原理如下图所示，光催化电极能在太阳光照下实现对设备进行充电。下列说法错误的是 A. 充电时，电子从石墨电极流出通过导线流向光催化电极 B. 放电时，石墨电极的电极反应式为 C. 离子交换膜为阳离子交换膜 D. 放电时，当外电路转移电子时，离子交换膜左室电解质溶液质量减少 【答案】A 【解析】 【分析】由题干电池工作原理图示信息可知，放电时石墨电极上的反应为：4S2--6e-=，发生氧化反应，为负极，光催化电极上的反应为：+2e-=3I-，发生还原反应，为正极，充电时，石墨电极上的电极反应为：+6e-=4S2-，发生还原反应，为阴极，光催化电极上的电极反应为： 3I--2e-=，发生氧化反应，为阳极，据此分析解题。 【详解】A．由题干信息结合图给信息，充电时，石墨电极得到电子，电子从光催化电极流出，A错误； B．由分析可知，放电时，石墨电极电极反应式为，B正确； C．由题干电池工作原理图示信息可知，离子交换膜为交换膜即阳离子交换膜，C正确； D．由分析可知，放电时，石墨电极为负极，光催化电极为正极，为维持电荷守恒，左侧透过离子交换膜移向右侧，放电时当外电路转移电子时，从左室迁移到右室，离子交换膜左室电解质溶液质量减少，D正确； 故答案为：A。 14. 以、为原料合成涉及的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 不同压强下，按照投料，实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图所示。 下列说法正确的是 A. 图甲表示的是的平衡转化率随温度的变化关系 B. 图乙中压强大小关系： C. 图乙时，三条曲线几乎交于一点，原因可能是此时以反应Ⅲ为主，压强改变对其平衡几乎没有影响 D. 为同时提高的平衡转化率和的平衡产率，应选择高温高压的反应条件 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲表示温度升高，的平衡产率降低，A项错误； B．相同温度下，压强越大，的平衡产率越高，因此，B项错误； C．反应Ⅲ气体体积不变，改变压强不影响的平衡转化率，C项正确； D．由图甲、乙可知，为了同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择低温、高压的反应条件，D项错误； 故选C。 二、非选择题：共58分。 15. 镍钛钯废靶材含钛55％、镍25％、钯18％和杂质铝2％。从镍钛钯废靶材回收有关金属的工艺流程如下： 已知：Ⅰ.常温下，钛与钯均不溶于盐酸。 Ⅱ. 在溶液中存在配位平衡： 回答下列问题： （1）镍元素在周期表中的位置为_______，请写出其基态原子的核外电子排布式_______。 （2）“调pH”除铝、钛时，pH对溶液中金属离子质量浓度影响如下表，根据表中数据判断除铝、钛时pH应调节至_______为宜。 pH 溶液中金属离子质量浓度() 1.1 6100 7780 46 2.1 5960 7430 3 3.4 212 6080 1 4.2 202 5870 1 5.2 107 3720 1 （3）“酸溶”所得溶液，经电积可得单质镍，电积沉镍装置如图a所示。电积装置中，交换膜b应为_______离子交换膜(填“阳”或“阴”)。电解时浓缩室溶液体积保持不变，当浓缩室得到的盐酸时，阴极得到Ni的质量小于14.75g，其原因为_______。 （4）“氧化浸出”时，钯(Pd)被氧化生成配位离子的离子方程式为_______。 （5）“沉钯”时，温度保持在55～65℃，温度不易过高，其原因除防止铵盐分解外，还有_______。“沉钯”时，铵盐最好选用_______(填该物质的电子式)，有利于钯的沉淀。 （6）氯钯酸铵在“焙烧还原”时所用石英管冷凝壁上有大量白色固体析出，该固体可在_______操作中循环使用(填操作单元名称)。 【答案】（1） ①. 第四周期第Ⅷ族 ②. （2）3.4 （3） ①. 阴 ②. 部分在阴极上放电 （4） （5） ①. 减少的解离，提高Pd的回收率 ②. （6）沉钯 【解析】 【分析】本流程为向镍钛钯废钯材中加入盐酸进行“酸浸”，发生的反应有：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，Ni+2HCl=NiCl2+H2↑，过滤得钛钯富集料和滤液，向钛钯富集料中加入HCl、NaClO3进行氧化浸出，反应原理为：3Pd+2NaClO3+16HCl=Na2PdCl6+6H2O+2H2PdCl6，过滤出Ti，向滤液中加入铵盐(为不引入形成杂质最后用NH4Cl)，过滤出氯钯酸铵，洗涤干燥进行焙烧还原得到Pa和NH4Cl、HCl，反应方程式为：(NH4)2PdCl6+2H2Pd+2NH4Cl+4HCl；向酸浸后的滤液中加入NaOH调节pH进行沉Al，过滤出Al(OH)3，向滤液中继续加入NaOH进行沉镍，得到沉淀Ni(OH)2，洗涤后加入HCl，得到NiCl2溶液，进行电极沉镍，在阴极上得到Ni，据此分析解题。 【小问1详解】 Ni原子序数为28，位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族；基态镍原子的核外电子排布式为；故答案为：第四周期第Ⅷ族；。 【小问2详解】 由分析可知，“调pH”除铝、钛时，即让Al3+沉淀，而Ni2+还未沉淀，由表中数据可知，pH=3.4时，Al3+浓度突然减小很大，此时Ti4+也几乎沉淀完全不再改变，Ni2+浓度变化不大，故根据表中数据判断除铝、钛时pH应调节至3.4为宜，故答案为：3.4。 【小问3详解】 由题干电积沉镍装置示意图可知，电积沉镍装置中，左侧为阳极，电解稀硫酸，电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，右侧电极为阴极，电极反应为：Ni2++2e-=Ni，电解池中阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，浓缩室制得浓度更大的HCl，即左侧室中通过阳离子交换膜a进入浓缩室，右侧室的Cl-经过阴离子交换膜b进入浓缩室，则交换膜b应为阴离子交换膜；电解时浓缩室溶液体积保持不变，当浓缩室得到1L 0.6mol·L-1的盐酸时，即通过电路中的电子为=0.25mol，若阴极上全部是Ni2+得到电子，则阴极上析出Ni的质量为：0.25mol×59g/mol=14.75g，由于经过酸溶后的溶液中含有H+，H+也能在阴极上得到电子，导致阴极得到Ni的质量小于14.75g，故答案为：阴；部分H+在阴极上放电。 【小问4详解】 由分析可知，“氧化浸出”时，钯（Pd）被氧化生成配位离子PdCl的反应方程式为：3Pd+2NaClO3+16HCl=Na2PdCl6+6H2O+2H2PdCl6，则其离子方程式为，故答案为：。 【小问5详解】 “沉钯”时，温度保持在55～65℃，温度不易过高，其原因除防止铵盐分解外，由题干信息可知，PdCl(aq)PdCl4(aq)+2Cl-(aq) △H>0，升高温度，平衡正向移动，即温度过高将加速PdCl的解离，造成Pd的损失，由分析可知，“沉钯”时，为了不引入新的杂质，铵盐最好选用NH4Cl，有利于钯的沉淀，NH4Cl的电子式为，故答案为：减少PdCl的解离，提高Pd的回收率；。 【小问6详解】 由分析可知，氯钯酸铵[(NH4)2PdCl6]在“焙烧还原”时发生的反应方程式为：(NH4)2PdCl6+2H2Pd+2NH4Cl+4HCl，则所用石英管冷凝壁上有大量白色固体析出，该固体为NH4Cl，可在沉钯操作中循环使用，故答案为：沉钯。 16. 化合物G是一种抗炎镇痛药，其合成路线如图所示： 回答下列问题： （1）A的化学名称是_______。 （2）写出下列反应类型：A→B_______，C→D_______。 （3）E的结构简式是_______。 （4）F中含有官能团的名称是_______。 （5）一定条件下，1molG与发生加成反应，最多需要消耗_______mol （6）X是B的同分异构体，符合下列条件的X的结构简式为_______。 ①含苯环，且苯环上有两个取代基 ②能发生银镜反应，但不能与溶液发生显色反应 ③核磁共振氢谱中有五组峰 （7）根据上述流程，设计以甲苯为原料合成的路线：_______(其他试剂任选)。 【答案】（1）间二甲苯(或1，3-二甲苯) （2） ①. 氧化反应 ②. 取代反应 （3） （4）酮羰基、氰基 （5）7 （6） （7） 【解析】 【分析】有机合成和推断中常从反应条件和对比方法进行分析，反应条件说明反应类型，对比方法可以判断出断键和形成化学键部位，如D生成E，对比D、E、F的结构简式，可以判断出，-CH2Br中碳溴键断裂，-CN替代-Br的位置，即E的结构简式为，据此分析； 【小问1详解】 根据A的结构简式，该有机物名称为1，3-二甲苯或间二甲苯；故答案为1，3-二甲苯或间二甲苯； 【小问2详解】 A→B：-CH3→-COOH，该反应为氧化反应；C→D：溴原子取代甲基上的H，该反应为取代反应；故答案为氧化反应；取代反应； 【小问3详解】 根据上述分析，E的结构简式为；故答案为； 【小问4详解】 根据F的结构简式，含有官能团是酮羰基、氰基；故答案为酮羰基、氰基； 【小问5详解】 G中能与氢气发生反应结构是苯环和酮羰基，1molG中含有2mol苯环和1mol酮羰基，因此1molG与氢气发生加成反应，最多消耗氢气物质的量为7mol；故答案为7； 【小问6详解】 根据B的结构简式，B的不饱和度为5，则X的不饱和度也为5，含苯环，不饱和度为4，能发生银镜反应，说明含有醛基，不饱和度为1，因此所写结构中不含其他不饱和键或环，不能与FeCl3溶液发生显色反应，推出不含有酚羟基，可能含有醇羟基或醚键，核磁共振氢谱有五组峰，应是对称结构，符合条件的结构简式为；故答案为； 【小问7详解】 甲苯转化成目标产物，碳原子数增加，根据题中所给流程D→E→F碳原子数增大，因此甲苯与Br2在PCl3作用下发生取代反应，得到，然后与NaCN反应生成，与(CH3)2SO4反应得到，在H+作用下生成，路线图为；故答案为。 17. 石墨烯在材料学、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。回答下列问题： （1）构成石墨烯的元素是碳元素，基态碳原子价层电子轨道表示式为_______，其中未成对电子有_______个。 （2）石墨烯的结构如图所示，二维结构内有大量碳六元环相连，每个碳六元环类似于苯环(但无H原子相连)，则石墨烯中碳原子的杂化方式为_______，石墨烯导电的原因是_______。 （3）石墨烯的某种氧化物的结构如图所示，该物质易溶于水，而石墨烯难溶于水，易溶于非极性溶剂。解释石墨烯及其氧化物的溶解性差异的原因：_______。 （4）石墨烷是石墨烯与发生加成反应的产物，完全氢化的石墨烷具有_______(填“导电性”“绝缘性”或“半导体性”)。 （5）石墨烯可作电池材料。某锂离子电池的负极材料是将嵌入到两层石墨烯层中间，石墨烯层间距为ccm，其晶胞结构如图所示。其中一个晶胞的质量m=_______g(用表示阿伏加德罗常数的值)。 【答案】（1） ①. ②. 2 （2） ①. ②. p轨道相互平行而且相互重叠，使p轨道中的电子可在整个石墨烯中运动，通电后能定向移动 （3）石墨烯的氧化物中含大量亲水基团(羧基、羟基)，易与水形成分子间氢键，而石墨烯不含亲水基团，且是非极性结构 （4）绝缘性 （5） 【解析】 【小问1详解】 碳原子属于主族元素，价层电子为最外层电子，即碳原子的价层电子排布式为2s22p2，其轨道式为 ；其中未成对电子有2个；故答案为；2； 【小问2详解】 根据石墨烯的结构，有大量碳六元环相连，每个碳六元环类似于苯环，因此碳原子的杂化类型为sp2；每个碳原子有3个σ键，含有1个未成对电子，每个碳六元环类似于苯环，p轨道相互平行重叠，使p轨道中的电子可在整个石墨烯中运动，通电后能定向移动；故答案为sp2；p轨道相互平行而且相互重叠，使p轨道中的电子可在整个石墨烯中运动，通电后能定向移动； 【小问3详解】 根据结构可知，该物质含有羟基、羧基、醚键、酮羰基，其中羟基、羧基属于亲水基团，易与水形成分子间氢键，使该物质易溶于水；石墨烯中不含亲水基团，且是非极性结构，使得石墨烯难溶于水，易溶于非极性溶剂；故答案为石墨烯的氧化物中含大量亲水基团(羧基、羟基)，易与水形成分子间氢键，而石墨烯不含亲水基团，且是非极性结构； 【小问4详解】 根据问题(2)分析，石墨烯与氢气发生加成反应后，每个碳原子转化成饱和碳原子，没有自由移动的“电子”，因此加成后产物是绝缘体；故答案为绝缘体； 【小问5详解】 根据晶胞图可知，Li+位于顶点，个数为=1，C的位于面心和内部，个数为=6，化学式为LiC6，1个晶胞的质量为g=g；故答案为。 18. 2022年北京冬奥会首次使用氢能代替丙烷，体现了“绿色环保”办奥理念。丙烷脱氢制丙烯具有显著的经济价值和社会意义，丙烷无氧脱氢还可能生成甲烷、丙炔等副产物。回答下列问题： （1）已知：Ⅰ.； Ⅱ.。 在一定催化剂下，丙烷无氧脱氢制丙烯的热化学方程式如下：_______。 （2）时，将充入某恒容刚性密闭容器中，在催化剂作用下发生反应：。用压强传感器测出容器内体系压强随时间的变化关系如图a所示： ①已知：。内，用的分压变化表示上述脱氢反应的平均反应速率为_______kPa·min-1。 ②时，反应的平衡常数_______(为用平衡时各气体分压代替气体的浓度表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 ③保持相同反应时间，在不同温度下，丙烯产率如图b所示，丙烯产率在425℃之前随温度升高而增大的原因可能是_______或_______；425℃之后，丙烯产率快速降低的主要原因可能是_______(任写一点)。 （3）丙烷在有氧气参与的条件下也可发生脱氢反应，即：。丙烷的无氧脱氢反应：与有氧脱氢反应的压强平衡常数的对数与温度倒数的关系如图c所示。则图中表示有氧脱氢反应的是_______(填“a”或“b”)。 【答案】（1） （2） ①. ②. 50 ③. 温度升高，反应速率加快 ④. 升高温度有利于反应向吸热方向进行 ⑤. 催化剂失活，反应速率迅速减小或发生副反应，丙烷分解成其他产物 （3）b 【解析】 【小问1详解】 已知：Ⅰ.；Ⅱ.。根据盖斯定律(反应Ⅰ-反应Ⅱ),在一定催化剂下，丙烷无氧脱氢制丙烯的热化学方程式如下：[-238kJ•mol-1-(-484kJ•mol-1)]=。故答案为：； 【小问2详解】 ①内，用的分压变化表示上述脱氢反应的平均反应速率为 =0.6kPa·min-1。故答案为：0.6； ②时，总压强为150kPa，100kPa+x=150kPa,x=50kPa,则平衡时，三种物质的分压均为50kPa,，反应的平衡常数 =50。故答案为：50； ③丙烯产率在425℃之前随温度升高而增大的原因可能是温度升高，反应速率加快或升高温度有利于反应向吸热方向进行；425℃之后，丙烯产率快速降低的主要原因可能是催化剂失活，反应速率迅速减小或发生副反应，丙烷分解成其他产物。故答案为：温度升高，反应速率加快；升高温度有利于反应向吸热方向进行；催化剂失活，反应速率迅速减小或发生副反应，丙烷分解成其他产物； 【小问3详解】 有氧脱氢反应是放热反应，故温度升高，平衡逆向移动，K值减小，越大，T越小，则K值越大，则图中表示有氧脱氢反应的是b。故答案为：b。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $