精品解析：江西省南昌市第三中学2024-2025学年高三上学期10月月考 化学试题

南昌三中2024-2025学年度上学期10月考试 高三化学试卷 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cu 64 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一项符合题目要求。) 1. 2023年的一场跨年烟花秀，拉开了南昌成为网红城市的序幕。有关叙述错误的是 A. 南昌拌粉中的米粉主要成分是糖类 B. 秋水广场的喷泉水幕电影利用了胶体的丁达尔效应 C. 赣江两岸的美丽夜景，是霓虹灯中的物质发生物理变化放出的光 D. 瓦罐汤的瓦罐是用硅酸盐（如石英、长石、黏土）等烧制而成 2. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. 乙炔的结构简式： B. 基态Si原子的价层电子的轨道表示式： C. 顺-2-丁烯的分子结构模型： D. 的电子式： 3. 在前一种溶液中慢慢滴加(或通入)后一种试剂，能观察到先生成沉淀后变澄清的有几项 ①氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液 ②Na[Al(OH)4]溶液中加盐酸 ③氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液 ④盐酸中加Na[Al(OH)4]溶液 ⑤澄清石灰水中通二氧化碳 ⑥饱和碳酸钠溶液中通二氧化碳 ⑦Na[Al(OH)4]溶液中通二氧化碳 A. 三项 B. 四项 C. 五项 D. 六项 4. 我国古代思想家发现了许多哲学思想，下列叙述与对应的哲学观点不相符合的是 选项 叙述 哲学观 A 水滴石穿 量变到质变 B 同主族元素所表现的性质 事物既有普遍性又有特殊性 C 氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂 对立统一 D 苯硝化时生成硝基苯而甲苯硝化时生成三硝基甲苯 相互影响 A. A B. B C. C D. D 5. 已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 18g—OD中含有的电子数为10NA B. 铜电解精炼时，当阳极质量减少64g时，电路中转移电子数为2NA C. 1L1mol·L-1CH3COONH4溶液中CH3COO-与NH数目均小于NA D. 1molSF6(如图所示)分子含键数为12NA 6. 具有强氧化性，酸性条件下，其氧化性强于、，其制备的流程如下： 已知：能溶于水，微溶于浓KOH溶液，“转化1”时有生成。下列有关说法正确的是 A. “转化2”能进行的原因是该条件下的溶解度比小 B. 中铁元素的化合价是+3 C. “转化1”发生反应的离子方程式为： D. 所得滤液含有大量的、、、 7. 能正确表示下列反应的离子方程式的是 A. 向亚硫酸钠溶液中加入足量硝酸： B. 与水反应： C. 氨水吸收NO、： D. 溶于过量浓NaOH溶液中： 8. 基于整体材料上的硼酸酯反应可实现化学选择性代谢，反应原理如下。下列叙述错误的是 A. 甲和乙都属于有机高分子化合物 B. 甲制备乙的过程涉及了加成反应和取代反应 C. 物质乙中，N、S原子杂化类型相同 D. 甲制备乙过程中的另一产物遇溶液发生显色反应 9. 雄黄(，)与雌黄(，)是古代重要的药物和染料，二者可发生如图转化：，表示阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A. 雄黄中含有共价键的数目为 B. 反应Ⅰ中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 C. 溶液中的离子浓度存在如下关系： D. 雄黄和雌黄分子中各原子最外层均满足8电子稳定结构 10. 一种由短周期主族元素组成的抗病毒化合物结构如图，其中Q、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Q为元素周期表中原子半径最小的，Y原子最外层电子数是Z原子电子层数的三倍。下列说法正确的是 A. 第一电离能：X>Y>W B. Y的氢化物只含有极性键 C. Q、X、Y只能形成共价化合物 D. W、X、Y、Z四种元素形成的简单氢化物中Z的沸点最高 11. 根据下列有关实验方案设计和现象，所得结论不正确的是 实验方案 现象 结论 A 将打磨过的铁铜合金放在氨水中一段时间 溶液变为深蓝色 可能是铜在氨水中发生吸氧腐蚀 B 向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量Cu粉 溶液先变成血红色，加入Cu粉后，血红色变浅 与SCN-的配位能力：Cu2+＞Fe3+ C 将和NH4NO3固体混合并用玻璃棒快速搅拌 有刺激性气味的气体产生，并伴随降温 该反应能发生的主要原因是熵增 D 用精密pH试纸测定溶液的pH值 测得pH为7.8 A. A B. B C. C D. D 12. 我国科学家发明了一种安全可充电的柔性水系钠离子电池，可用生理盐水或细胞培养基为电解质，电池放电的总反应式为：Na0.44MnO2+NaTi2(PO4)3=Na0.44－xMnO2+Na1+xTi2(PO4)3，其工作原理如下图。 下列说法错误的是 A. 放电时，Cl－向X极移动 B. 该电池充电时Y极应该与电源的正极相连 C. 充电时，阴极反应为：NaTi2(PO4)3+xNa++xe-=Na1+ xTi2( PO4)3 D. 该电池可能作为可植入人体的电子医疗设备的电源 13. 温度为T时，用NaOH调节草酸(表示，电离常数为、)溶液，使其满足，溶液中、、、及的对数值与pH关系如图所示。下列说法错误的是 A. 温度T可能为25℃ B. X点对应的 C. Z点溶液中： D. 该温度下，的数量级为 14. ZnmS是一种锂离子电池正极材料，充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示，晶胞内未标出因放电产生的0价Zn原子。下列说法错误的是 A. 每个LixZnyS晶胞中包含的Zn2+个数为1 B. 每个Li2S晶胞完全转化为ZnmS晶胞，电极反应式为4Li2S-8e-+4mZn═4ZnmS+8Li+ C. 当LixZnyS转化为Li2S时，每个晶胞有(2-x)个Li+迁移 D. 若Li2S的晶胞参数为a nm，则Li+和S2-间的最短距离为 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 金属钛及其合金在医疗中有重要用途，钛镍形状记忆合金在空间站建设中有不可替代的作用。钛铁矿又称钛磁铁矿(钛铁矿主要成分的晶胞结构如图甲所示)，是提炼钛的主要矿石，工业上提炼金属钛的流程如乙所示。 回答下列问题： （1）钛铁矿主要成分的化学式为___________。 （2）钛铁矿的主要成分和浓硫酸反应的产物之一是，反应中无气体生成，写出反应的化学方程式：___________；结合题给条件简述用金红石(主要成分为)、焦炭、氯气、金属镁为原料制备金属钛的生产过程：___________。 （3）钛铁矿矿石粒度对钛元素的提取率的影响如图丙所示，原因是___________。 （4）上述生产流程中加入铁屑，所得溶液Ⅰ中含有、和少量等阳离子，常温下，其对应氢氧化物的如表所示。 氢氧化物 ①常温下，若所得溶液Ⅰ中的物质的量浓度为0.18，当溶液的pH=___________时，开始沉淀。若将含有、和的溶液加水稀释，立即析出大量白色沉淀，该反应的离子方程式为___________。 ②溶液Ⅰ经过冷却结晶、过滤，得到副产品甲的化学式是___________。 16. 温和型氧化剂过氧化钙()是一种白色固体，微溶于水，可与水缓慢反应，不溶于有机溶剂，易与酸反应。某实验小组按如下流程和装置制取： 第①步所用的装置图1所示(夹持装置省略)： 请回答： （1）步骤③：不断通入干燥氧气，目的是_______。 （2）步骤②：下列操作中正确的是_______(选填序号)。 A. 抽滤可加快固液分离，减少与水反应 B. 用倾析法转移溶液，应充分振摇烧瓶形成悬浊液，并一次性地倒入布氏漏斗中 C. 边抽滤，边用玻璃棒搅拌布氏漏斗内悬浊液，可加快抽滤速度 D. 倾析后，可通过吸滤瓶支管口向烧瓶内倒入滤液，洗出烧瓶内的 （3）步骤①：控制其它条件相同，考察与的物质的量之比()对产率的影响，结果如图2所示。随着比值的增大产率呈下降趋势，原因是_______。 （4）甲同学用滴定法测定产品的纯度：取mg产品于烧杯，加过量盐酸并加热到不再产生气泡，冷却后加足量溶液，过滤出沉淀，洗涤后转入锥形瓶中，加足量稀硫酸，用0.01标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。 ①滴定前的下列操作，正确顺序是_______(填字母编号)。 A.盛装标准溶液 B.用标准溶液润洗 C.读数、记录 D.查漏、清洗 E.排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面 ②乙同学取等质量产品，加过量稀硫酸，用0.01标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。判断_______(选填“大于”“等于”或“小于”)。 （5）步骤①用饱和溶液代替，结果的产率很低，可能的原因是_______。 （6）控制过量，实验时发现滴加速率会明显影响产率。请在图3中画出产率随滴加速率的变化曲线：_______。 17. 减排能有效降低温室效应，同时，也是一种重要的资源，因此研究捕集与转化对实现“碳中和”目标具有重要意义而备受关注。 （1）某研究机构成功合成了氮掺杂多孔有机聚合物DLU-1吸附剂，用于烟道气（主要是和）和天然气中的捕集。为考查样品对单组分气体的吸附性能，测定在1bar，273和298K下的单组分气体吸附等温线如图，请阐述DLU-1吸附剂能做捕获剂的理由：_____________。 （2）工业上用（和反应合成二甲醚，） ①恒温恒容下，充入等物质的量的和充分反应，以下叙述能说明该反应达到平衡状态的_____________（填序号）。 A．的物质的量分数保持不变 B．容器中混合气体的密度保持不变 C．容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变 D．断裂键的同时断裂键 ②在某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，的平衡转化率如图所示，则_____________（填“>”或“<”）。 ③温度下，将和充入2L的密闭容器中，5min后反应达到平衡状态，则0~5min内的平均反应速率_____________。 （3）工业上可以利用二氧化碳合成甲醇，已知 ① ② a．若③正反应的活化能为，则逆反应的活化能为_____________（用含Ea的式子表示） b．某一刚性容器中充入和，起始压强为，在催化剂存在条件下发生上述三个反应，测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如图所示。已知：选择性。240℃平衡时，反应③的压强平衡常数为_____________（用含p的式子列出计算式，不用化简） （4）以为原料，电解法制取乙烯、乙烷的装置如图，生成乙烯的电极反应式为：_____________． 18. 溴虫氟苯双酰胺(Ⅰ)是作用于γ-氨基丁酸受体的高选择性绿色杀虫剂，其一种合成路线如下(部分反应条件已简化)： 已知：ⅰ. ⅱ. 回答下列问题： （1）由A转化为D的过程中所涉及的反应类型是__________。 （2）反应条件X可选择______(填标号)。 a．C2H5OH/NaOH b．H2/Pd c．HNO3、H2SO4/加热 （3）E→F中新构筑官能团的名称为__________，A→B的化学方程式为___________。A还原可得，该物质在一定条件下缩合生成聚合物的化学方程式为___________。 （4）I的结构简式为_________。 （5）满足下列条件的B的同分异构体有_________种，其中3个取代基互不相邻的结构简式为_________。 ①具有相同官能团且能发生银镜反应， ②苯环上连有3个基团，且-NO2、-Cl与苯环直接相连。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南昌三中2024-2025学年度上学期10月考试 高三化学试卷 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cu 64 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一项符合题目要求。) 1. 2023年的一场跨年烟花秀，拉开了南昌成为网红城市的序幕。有关叙述错误的是 A. 南昌拌粉中的米粉主要成分是糖类 B. 秋水广场的喷泉水幕电影利用了胶体的丁达尔效应 C. 赣江两岸的美丽夜景，是霓虹灯中的物质发生物理变化放出的光 D. 瓦罐汤的瓦罐是用硅酸盐（如石英、长石、黏土）等烧制而成 【答案】D 【解析】 【详解】A．米粉主要成分是淀粉，属于糖类，故A正确； B．水幕灯光秀的一道道光束利用了胶体的丁达尔效应，是光的散射现象，故B正确； C．霓虹灯发光原理是元素电子的跃迁，属于物理变化，故C正确； D．瓦罐是用石英、长石、黏土等原料配合成的陶土，经过传统的木炭烧制法烧制而成，石英是SiO2不是硅酸盐，故D错误； 故选D。 2. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. 乙炔的结构简式： B. 基态Si原子的价层电子的轨道表示式： C. 顺-2-丁烯的分子结构模型： D. 的电子式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．乙炔分子中含有碳碳三键，其结构简式为​HC≡CH，故A正确； B．基态Si原子的价电子排布式为3s23p2，根据洪特规则，价层电子的轨道表示式为，故B错误； C．顺式结构相同基团在双键的同一侧，故顺-2-丁烯中两个甲基位于双键同侧，其结构模型为，故C正确； D．Na2O2是离子化合物，由Na+和O构成，O中O原子间共用1对电子，O原子最外层电子数达到8e-，其电子式为，故D正确； 答案选B。 3. 在前一种溶液中慢慢滴加(或通入)后一种试剂，能观察到先生成沉淀后变澄清的有几项 ①氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液 ②Na[Al(OH)4]溶液中加盐酸 ③氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液 ④盐酸中加Na[Al(OH)4]溶液 ⑤澄清石灰水中通二氧化碳 ⑥饱和碳酸钠溶液中通二氧化碳 ⑦Na[Al(OH)4]溶液中通二氧化碳 A. 三项 B. 四项 C. 五项 D. 六项 【答案】A 【解析】 【详解】①氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液，反应生成氢氧化铝白色沉淀，发生3NaOH+AlCl3=Al(OH)3↓+3NaCl，继续加入氢氧化钠溶液，Al(OH)3具有两性，可与NaOH反应生成Na[Al(OH)4]，发生Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]，氢氧化铝沉淀消失； ②Na[Al(OH)4]溶液中加盐酸，反应生成氢氧化铝白色沉淀：Na[Al(OH)4]+HCl = NaCl + Al(OH)3↓+H2O，后沉淀溶解：Al(OH)3+3HCl = AlCl3+ 3H2O； ③氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液，刚开始观察不到沉淀，AlCl3+4NaOH= Na[Al(OH)4]+3NaCl，继续滴加氯化铝溶液，AlCl3+3Na[Al(OH)4]=4Al(OH)3↓+3NaCl，生成沉淀； ④盐酸中加Na[Al(OH)4]溶液，开始时Na[Al(OH)4]少量，盐酸过量，直接变为氯化铝：4HCl+Na[Al(OH)4]=AlCl3+4H2O+NaCl，继续加Na[Al(OH)4]，发生铝离子和[Al(OH)4]-的双水解反应：AlCl3+3Na[Al(OH)4]=4Al(OH)3↓+3NaCl，生成沉淀； ⑤澄清石灰水中通二氧化碳，先生成碳酸钙沉淀，后沉淀溶解； ⑥饱和碳酸钠溶液中通二氧化碳，溶液浑浊或者产生沉淀，发生的化学方程式：Na2CO3+ CO2 + H2O = 2NaHCO3↓； ⑦Na[Al(OH)4]溶液中通二氧化碳，生成沉淀，Na[Al(OH)4]+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3； 在前一种溶液中慢慢滴加(或通入)后一种试剂，能观察到先生成沉淀后变澄清的有三项，故选A。 4. 我国古代思想家发现了许多哲学思想，下列叙述与对应的哲学观点不相符合的是 选项 叙述 哲学观 A 水滴石穿 量变到质变 B 同主族元素所表现的性质 事物既有普遍性又有特殊性 C 氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂 对立统一 D 苯硝化时生成硝基苯而甲苯硝化时生成三硝基甲苯 相互影响 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．“水滴石穿”是指石头在水滴或雨滴的长期侵蚀作用下发生了的物理变化和化学变化而溶解，从而使石头穿孔，选项A不符合题意； B．同主族元素所表现的性质体现了事物既有普遍性也有特殊性，例如同主族元素的最高正化合价相同，但是氧和氟没有正价，选项B不符合题意； C．氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂，能体现对立统一，选项C不符合题意； D．苯硝化时生成硝基苯而甲苯硝化时生成三硝基甲苯，这体现了甲基对苯环的影响，甲基的邻对位活泼，但没有体现苯环对甲基的影响，不符合相互影响的哲学观，选项D符合题意； 故选D。 5. 已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 18g—OD中含有的电子数为10NA B. 铜电解精炼时，当阳极质量减少64g时，电路中转移电子数为2NA C. 1L1mol·L-1CH3COONH4溶液中CH3COO-与NH数目均小于NA D. 1molSF6(如图所示)分子含键数为12NA 【答案】C 【解析】 【详解】A．1个—OD含9个电子，18g—OD的物质的量为1mol，含有的电子数为9NA，A错误； B．电解精炼铜时，粗铜作阳极，除了Cu失电子，Zn、Fe、Ni等也在阳极失电子，因此当阳极质量减少64g(相当于1molCu的质量)时，电路中转移电子数大于2NA，B错误； C．1L1mol·L-1CH3COONH4溶液中，因发生双水解使得溶液中CH3COO-与NH数目均小于NA，C正确； D．由图可知，1个SF6分子中含6个S-F σ键，则1molSF6分子含σ键数为6NA，D错误； 故选C。 6. 具有强氧化性，酸性条件下，其氧化性强于、，其制备的流程如下： 已知：能溶于水，微溶于浓KOH溶液，“转化1”时有生成。下列有关说法正确的是 A. “转化2”能进行的原因是该条件下的溶解度比小 B. 中铁元素的化合价是+3 C. “转化1”发生反应的离子方程式为： D. 所得滤液含有大量的、、、 【答案】A 【解析】 【分析】转化1反应方程式为，由已知信息可知，K2FeO4能溶于水，微溶于浓KOH溶液，则加入过量饱和KOH的反应方程式为Na2FeO4+2KCl= K2FeO4+2NaCl，进行一系列操作后过滤得到产物K2FeO4； 【详解】A．由分析可知，反应能进行的原因是该条件下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小，A正确； B．由化合价代数和为0可知，高铁酸钾中铁元素的化合价为+6价，B错误； C．由分析可知碱性条件下，硝酸铁溶液与次氯酸钠溶液反应生成高铁酸钠、氯化钠和水，反应的离子方程式为，C错误； D．因加入的次氯酸钠、氢氧化钠和氢氧化钾是过量的，因此过滤后的滤液中不会有大量和，D错误； 答案选A。 7. 能正确表示下列反应的离子方程式的是 A. 向亚硫酸钠溶液中加入足量硝酸： B. 与水反应： C. 氨水吸收NO、： D. 溶于过量浓NaOH溶液中： 【答案】B 【解析】 【详解】A．酸性条件下，亚硫酸钠被硝酸氧化生成硫酸钠，故离子方程式为：，A项错误； B．一氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，故离子方程式为，B项正确； C．为弱碱，应写化学式，故氨水吸收NO、离子方程式为：，C项错误； D．溶于过量浓溶液中，离子方程式为，D项错误； 故选B。 8. 基于整体材料上的硼酸酯反应可实现化学选择性代谢，反应原理如下。下列叙述错误的是 A. 甲和乙都属于有机高分子化合物 B. 甲制备乙的过程涉及了加成反应和取代反应 C. 物质乙中，N、S原子杂化类型相同 D. 甲制备乙过程中的另一产物遇溶液发生显色反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．有机高分子是一类由一种或几种分子或分子团(结构单元或单体)以共价键结合成具有多个重复单元的大分子，乙不是高分子化合物，因为其相对分子质量达不到10⁴～10⁶，A错误； B．甲制备乙的过程涉及了加成反应和取代反应，甲分子双键打开发生加成反应，酸性条件下醚键断裂发生取代，B正确； C．物质乙中，N、S原子杂化类型相同，均为sp3杂化，C正确； D．酸性条件下醚键断裂，生成酚羟基，则另一产物遇溶液发生显色反应，D正确； 故选A。 9. 雄黄(，)与雌黄(，)是古代重要的药物和染料，二者可发生如图转化：，表示阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A. 雄黄中含有共价键的数目为 B. 反应Ⅰ中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 C. 溶液中的离子浓度存在如下关系： D. 雄黄和雌黄分子中各原子最外层均满足8电子稳定结构 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图知，一个雄黄分子中含有10个共价键，所以1mol雄黄中含有的共价键为10NA，A正确； B．根据图示的反应历程知，反应I的方程为：，氧化剂与还原剂物质的量之比为7∶1，B正确； C．0.1mol/L的NaH2AsO3溶液中离子浓度存在关系： ，C错误； D．由图知，雄黄分子和雌黄分子中S原子均有两个化学键，As均有3个化学键，均形成了最外层8电子稳定结构，D正确。 故选C。 10. 一种由短周期主族元素组成的抗病毒化合物结构如图，其中Q、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Q为元素周期表中原子半径最小的，Y原子最外层电子数是Z原子电子层数的三倍。下列说法正确的是 A. 第一电离能：X>Y>W B. Y的氢化物只含有极性键 C. Q、X、Y只能形成共价化合物 D. W、X、Y、Z四种元素形成的简单氢化物中Z的沸点最高 【答案】A 【解析】 【分析】Q为元素周期表中原子半径最小的，故Q为H，由图示可知，W为ⅣA族，X为ⅤA族，Y为ⅥA族，Z为ⅦA族，且Y原子最外层电子数是Z原子电子层数的三倍，故W是C，X是N，Y是O，Z是F，据此分析回答问题。 【详解】A．同一周期，从左到右，第一电离能增大，但N的电子为半充满状态，故N>O，所以X>Y>W，A正确； B．Y的氢化物H2O2中有非极性键，B错误； C．Q、X、Y课形成NH4NO3，为离子化合物，C错误； D．H2O、NH3中含有氢键，H2O沸点最高，D错误； 故选A。 11. 根据下列有关实验方案设计和现象，所得结论不正确的是 实验方案 现象 结论 A 将打磨过的铁铜合金放在氨水中一段时间 溶液变为深蓝色 可能是铜在氨水中发生吸氧腐蚀 B 向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量Cu粉 溶液先变成血红色，加入Cu粉后，血红色变浅 与SCN-的配位能力：Cu2+＞Fe3+ C 将和NH4NO3固体混合并用玻璃棒快速搅拌 有刺激性气味的气体产生，并伴随降温 该反应能发生的主要原因是熵增 D 用精密pH试纸测定溶液的pH值 测得pH为7.8 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．铁铜合金中铜在氨水中失去电子发生吸氧腐蚀，形成Cu2+，Cu2+结合溶液中的NH3，形成四氨合铜离子[Cu(NH3)4]2+使得溶液显蓝色，A正确； B．加入Cu粉后，铜和铁离子发生氧化还原反应生成亚铁离子和铜离子，降低Fe3+的浓度，使得平衡逆向移动， 导致溶液中Fe(SCN)3浓度降低，因而溶液的血红色变浅，不能说结合SCN-的能力：Cu2+＞Fe3+，B错误； C．根据反应能自发进行，反应中温度降低、生成气体为熵增的吸热反应，则该反应能发生的主要原因是熵增，C正确； D．溶液pH为7.8，溶液显碱性，说明碳酸氢根离子水解程度大于铵根离子水解程度，故电离平衡常数：，D正确； 故合理选项是B。 12. 我国科学家发明了一种安全可充电的柔性水系钠离子电池，可用生理盐水或细胞培养基为电解质，电池放电的总反应式为：Na0.44MnO2+NaTi2(PO4)3=Na0.44－xMnO2+Na1+xTi2(PO4)3，其工作原理如下图。 下列说法错误的是 A. 放电时，Cl－向X极移动 B. 该电池充电时Y极应该与电源的正极相连 C. 充电时，阴极反应为：NaTi2(PO4)3+xNa++xe-=Na1+ xTi2( PO4)3 D. 该电池可能作为可植入人体的电子医疗设备的电源 【答案】C 【解析】 【详解】A.根据放电反应方程式可知：在反应中Na0.44MnO2失去电子变为Na0.44－xMnO2，Mn元素化合价升高，因此X电极为负极，电池工作时，溶液中的阴离子Cl-向负极X区移动，A正确； B.根据反应方程式可知放电时，X电极为负极，负极发生氧化反应，Y电极为正极，正极上发生还原反应，则该电池充电时Y极应该与电源的正极相连，作阳极，发生氧化反应，B正确； C.充电时，X电极与电源的负极连接，作阴极，阴极反应为：Na0.44－xMnO2+xe-+xNa+= Na0.44MnO2，C错误； D.该电池是一种安全可充电的柔性水系电池，因此可能作为可植入人体的电子医疗设备的电源，D正确； 故合理选项是C。 13. 温度为T时，用NaOH调节草酸(表示，电离常数为、)溶液，使其满足，溶液中、、、及的对数值与pH关系如图所示。下列说法错误的是 A. 温度T可能为25℃ B. X点对应的 C. Z点溶液中： D. 该温度下，的数量级为 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．由图示知，c()与c(OH-)交点（相等时）对应pH=7，即该温度下，中性溶液pH=7，故对应温度为25℃，A正确； B．由，在X点，则，两边取负对数，，B正确； C．由电荷守恒：，结合Z点，得，则，C错误； D．图中Y点c(HA-)=c(A2-)，故，由图示知，，故数量级为10-5，D正确。 故答案选C。 14. ZnmS是一种锂离子电池正极材料，充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示，晶胞内未标出因放电产生的0价Zn原子。下列说法错误的是 A. 每个LixZnyS晶胞中包含的Zn2+个数为1 B. 每个Li2S晶胞完全转化为ZnmS晶胞，电极反应式为4Li2S-8e-+4mZn═4ZnmS+8Li+ C. 当LixZnyS转化为Li2S时，每个晶胞有(2-x)个Li+迁移 D. 若Li2S的晶胞参数为a nm，则Li+和S2-间的最短距离为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由LixZnyS晶胞可知，位于顶点和面心的硫离子个数为8×+6×=4，位于体内的锂离子和锌离子的个数之和为7，则利用原子守恒可得①x+y=7，利用化合价代数和为0可得x+2y=4×2，联立①②可得x=6，y=1，即锌离子总个数为1，A正确； B．由题意可知，Li2S晶胞完全转化为ZnmS晶胞，由Li2S失去2e-得两个锂离子再利用原子守恒可配平电极反应式为：4Li2S-8e-+4mZn═4ZnmS+8Li+，B正确； C．在LixZnyS晶胞中，LixZnyS转化为Li2S的电极反应式为：LixZnyS+(2-x)e-+(2-x)Li+=Li2S+yZn,该一个晶胞中有4个S，故每个晶胞有4×(2-x)个Li+迁移，C错误； D．Li+和S2-间的最短距离为立方晶胞体对角线的，已知Li2S的晶胞参数为anm，则体对角线为=a，故Li+和S2-间的最短距离为，D正确； 故答案为：C。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 金属钛及其合金在医疗中有重要用途，钛镍形状记忆合金在空间站建设中有不可替代的作用。钛铁矿又称钛磁铁矿(钛铁矿主要成分的晶胞结构如图甲所示)，是提炼钛的主要矿石，工业上提炼金属钛的流程如乙所示。 回答下列问题： （1）钛铁矿主要成分的化学式为___________。 （2）钛铁矿的主要成分和浓硫酸反应的产物之一是，反应中无气体生成，写出反应的化学方程式：___________；结合题给条件简述用金红石(主要成分为)、焦炭、氯气、金属镁为原料制备金属钛的生产过程：___________。 （3）钛铁矿矿石粒度对钛元素的提取率的影响如图丙所示，原因是___________。 （4）上述生产流程中加入铁屑，所得溶液Ⅰ中含有、和少量等阳离子，常温下，其对应氢氧化物的如表所示。 氢氧化物 ①常温下，若所得溶液Ⅰ中的物质的量浓度为0.18，当溶液的pH=___________时，开始沉淀。若将含有、和的溶液加水稀释，立即析出大量白色沉淀，该反应的离子方程式为___________。 ②溶液Ⅰ经过冷却结晶、过滤，得到副产品甲的化学式是___________。 【答案】（1） （2） ①. ②. 在隔绝空气条件下，金红石、焦炭混合加热并通入氯气得到，再将在隔绝空气条件下与镁共热制得钛 （3）矿石粒度越小，反应物间接触面积越大，提取率越高 （4） ①. 9 ②. ③. 【解析】 【分析】铁矿用浓硫酸溶解，反应中无气体生成，说明该反应不是氧化还原反应，反应的主要产物是TiOSO4和FeSO4，向所得溶液中加入大量水稀释后加入过量的铁粉还原可能存在的铁离子，过滤得到滤液通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到溶液中含有亚铁离子、TiO2+和少量镁离子等阳离子，冷却结晶得到副产品主要为，滤液中加入水加热过滤得到H2TiO3，H2TiO3加热灼烧得到TiO2，加入氯气、过量碳高温下反应生成四氯化钛和一氧化碳，四氯化钛和金属镁高温下反应得到氯化镁和钛金属。 【小问1详解】 由晶胞结构可知，其中含有1个Fe、=1个Ti、=3个O，钛铁矿主要成分的化学式为。 【小问2详解】 钛铁矿的主要成分和浓硫酸反应的产物之一是，反应中无气体生成，说明该过程中浓硫酸没有表现氧化性，该反应不是氧化还原反应，Fe元素化合价没有发生变化，转化为FeSO4，化学方程式为：。结合题给条件简述用金红石(主要成分为)、焦炭、氯气、金属镁为原料制备金属钛的生产过程为：在隔绝空气条件下，金红石、焦炭混合加热并通入氯气得到，再将在隔绝空气条件下与镁共热制得钛。 【小问3详解】 由图中变量结合影响反应的速率、转化率的因素可知：矿石粒度越小，反应接触面积越大，反应速率越快，反应越充分，钛元素的提取率越高。 【小问4详解】 ①加入过量的铁粉还原铁原子，防止亚铁离子被氧化为铁离子，溶液中镁离子的物质的量浓度为0.18mol/L，析出氢氧化镁时，溶液中的c(OH−)=，则溶液中的氢离子浓度为，则溶液的pH=9；TiO(OH)2的溶度积最小，溶液加水稀释析出的白色沉淀为TiO(OH)2，该反应的离子方程式为； ②由分析可知，溶液Ⅰ经过冷却结晶、过滤，得到副产品甲的化学式是。 16. 温和型氧化剂过氧化钙()是一种白色固体，微溶于水，可与水缓慢反应，不溶于有机溶剂，易与酸反应。某实验小组按如下流程和装置制取： 第①步所用的装置图1所示(夹持装置省略)： 请回答： （1）步骤③：不断通入干燥氧气，目的是_______。 （2）步骤②：下列操作中正确的是_______(选填序号)。 A. 抽滤可加快固液分离，减少与水反应 B. 用倾析法转移溶液，应充分振摇烧瓶形成悬浊液，并一次性地倒入布氏漏斗中 C. 边抽滤，边用玻璃棒搅拌布氏漏斗内悬浊液，可加快抽滤速度 D. 倾析后，可通过吸滤瓶支管口向烧瓶内倒入滤液，洗出烧瓶内的 （3）步骤①：控制其它条件相同，考察与的物质的量之比()对产率的影响，结果如图2所示。随着比值的增大产率呈下降趋势，原因是_______。 （4）甲同学用滴定法测定产品的纯度：取mg产品于烧杯，加过量盐酸并加热到不再产生气泡，冷却后加足量溶液，过滤出沉淀，洗涤后转入锥形瓶中，加足量稀硫酸，用0.01标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。 ①滴定前的下列操作，正确顺序是_______(填字母编号)。 A.盛装标准溶液 B.用标准溶液润洗 C.读数、记录 D.查漏、清洗 E.排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面 ②乙同学取等质量产品，加过量稀硫酸，用0.01标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。判断_______(选填“大于”“等于”或“小于”)。 （5）步骤①用饱和溶液代替，结果的产率很低，可能的原因是_______。 （6）控制过量，实验时发现滴加速率会明显影响产率。请在图3中画出产率随滴加速率的变化曲线：_______。 【答案】（1）防止分解；带走水蒸气 （2）A （3）溶液碱性增强，稳定性下降 （4） ①. DBAEC ②. 大于 （5）与反应生成盐酸，抑制反应进行 （6） 【解析】 【小问1详解】 类比H2O2可知CaO2受热也会分解CaO2CaO+O2↑，通入干燥氧气可防止CaO2分解，同时带走水蒸气； 【小问2详解】 A．抽滤可较快的实现固液分离得到干燥固体，减少CaO2与水反应，A选项正确；B．倾析法是避免沉淀过早堵塞滤纸小孔而影响过滤速度，通常采用少量多次方式转移，烧瓶内残留沉淀用洗瓶吹入洗液冲洗出合并至漏斗中，B选项错误；C．为防止捅破滤纸，抽滤时不能搅拌，C选项错误；D．烧瓶内固体用少量水冲洗出即可，D选项错误；答案选A； 【小问3详解】 H2O2具有弱酸性，溶液碱性增强，H2O2稳定性下降，从而影响CaO2的产率降低； 【小问4详解】 滴定前的准备工作是选定酸式滴定管，检漏后用水清洗，再用待装KMnO4标准液润洗，关闭旋塞，盛装KMnO4标准液至“0”刻度以上，微开旋塞排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面至“0”或“0”以下某刻度，关闭旋塞，待液面平稳后读数记录，故操作顺序为DBAEC；甲方案将CaO2转化为CaC2O4，用KMnO4滴定C2O，误差较小，乙方案加过量稀硫酸，CaO2在酸性溶液中反应生成H2O2易分解损失，消耗KMnO4溶液偏少，故V1>V2； 【小问5详解】 比较两种方法的反应原理：已知CaO2微溶于水，可与水缓慢反应，易与酸反应，故使用CaCl2反应生成的HCl会使得CaO2的产率降低； 【小问6详解】 由制备反应在冰水浴中进行可知该反应放热，温度过高会使H2O2分解从而使得CaO2的产率降低，过快滴加H2O2溶液导致局部溶液温度过高使得H2O2分解，从而降低CaO2的产率，故H2O2滴加速率与CaO2的产率关系如图 17. 减排能有效降低温室效应，同时，也是一种重要的资源，因此研究捕集与转化对实现“碳中和”目标具有重要意义而备受关注。 （1）某研究机构成功合成了氮掺杂多孔有机聚合物DLU-1吸附剂，用于烟道气（主要是和）和天然气中的捕集。为考查样品对单组分气体的吸附性能，测定在1bar，273和298K下的单组分气体吸附等温线如图，请阐述DLU-1吸附剂能做捕获剂的理由：_____________。 （2）工业上用（和反应合成二甲醚，） ①恒温恒容下，充入等物质的量的和充分反应，以下叙述能说明该反应达到平衡状态的_____________（填序号）。 A．的物质的量分数保持不变 B．容器中混合气体的密度保持不变 C．容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变 D．断裂键的同时断裂键 ②在某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，的平衡转化率如图所示，则_____________（填“>”或“<”）。 ③温度下，将和充入2L的密闭容器中，5min后反应达到平衡状态，则0~5min内的平均反应速率_____________。 （3）工业上可以利用二氧化碳合成甲醇，已知 ① ② a．若③正反应的活化能为，则逆反应的活化能为_____________（用含Ea的式子表示） b．某一刚性容器中充入和，起始压强为，在催化剂存在条件下发生上述三个反应，测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如图所示。已知：选择性。240℃平衡时，反应③的压强平衡常数为_____________（用含p的式子列出计算式，不用化简） （4）以为原料，电解法制取乙烯、乙烷的装置如图，生成乙烯的电极反应式为：_____________． 【答案】（1）相同条件下，和相比，与的吸附量均很小，这说明DLU-1具有较好的吸附选择性 （2） ①. CD ②. < ③. （3） ①. ②. （4） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，相同条件下，和相比，与的吸附量均很小，这说明DLU-1具有较好的吸附选择性； 【小问2详解】 ①A．假设初始时充入的CO2和H2均为6mol， CO2初始时的物质的量分数为50%，假设反应生成二甲醚物质的量为amol，则消耗二氧化碳、氢气物质的量依次为2amol、6amol，生成水蒸气物质的量为3amol，二氧化碳的物质的量分数为：，即CO2的物质的量分数不随反应的进行发生变化，当其不变时，不能说明反应达到平衡状态，A不符合题意； B．体系中物质均为气态，根据质量守恒定律，反应过程中质量不变，体系为恒容体系，V不变，因此密度不随反应的进行发生变化，当密度不变时，不能说明反应达到平衡状态，B不符合题意； C．体系中物质均为气态，根据质量守恒定律，反应过程中质量不变，反应是气体分子数减少的反应，随着反应的进行，总物质的量会发生变化，因此容器中混合气体的平均摩尔质量也会随反应的进行发生变化，当容器中混合气体的平均摩尔质量不变时，反应达到平衡状态，C符合题意； D．体系中只有CO2中含有π键，1molCO2中含有2molπ键，断裂1molπ键即有0.5molCO2被消耗，体系中只有H2O有O-H键，1mol水中含有2molO-H键，断裂1.5molO−H键即有0.75mol水被消耗，此时正逆反应速率相等，D符合题意； 故选CD。 ②该反应为放热反应，温度越高，CO2的平衡转化率越低，由图知投料比相同时，T2的二氧化碳平衡转化率更低，即T2温度更高； ③和充入2L的容器中，此时n（H2）∶n（CO2）=3∶1，如图，当投料比为3∶1时，T1温度下，二氧化碳平衡转化率为70%，生成二甲醚的物质的量为：，0~5min内的平均反应速率； 【小问3详解】 a．① ② 反应①+反应②=反应③其，正反应的活化能为，其逆反应的活化能为：()kJ/mol； b．初始时加入和，总物质的量为4mol，起始压强为，240℃平衡时，由图可知CO2的平衡转化率为10%，甲醇的选择性为80% 即平衡时，n（CO2）=0.9mol、n（H2）=3mol-0.24mol-0.02mol=2.74mol，n（CH3OH）=0.08mol，n（H2O）=0.08mol+0.02mol=0.1mol， 反应③的； 【小问4详解】 由图可知二氧化碳得到电子，生成乙烯，其电极反应式为：。 18. 溴虫氟苯双酰胺(Ⅰ)是作用于γ-氨基丁酸受体的高选择性绿色杀虫剂，其一种合成路线如下(部分反应条件已简化)： 已知：ⅰ. ⅱ. 回答下列问题： （1）由A转化为D的过程中所涉及的反应类型是__________。 （2）反应条件X可选择______(填标号)。 a．C2H5OH/NaOH b．H2/Pd c．HNO3、H2SO4/加热 （3）E→F中新构筑官能团的名称为__________，A→B的化学方程式为___________。A还原可得，该物质在一定条件下缩合生成聚合物的化学方程式为___________。 （4）I的结构简式为_________。 （5）满足下列条件的B的同分异构体有_________种，其中3个取代基互不相邻的结构简式为_________。 ①具有相同官能团且能发生银镜反应， ②苯环上连有3个基团，且-NO2、-Cl与苯环直接相连。 【答案】（1）取代反应、还原反应 （2）b （3） ①. 酰胺基 ②. +CH3OH+H2O ③. n+(n-1)H2O （4） （5） ①. 10 ②. 【解析】 【分析】根据流程知，A与甲醇发生酯化反应生成B，B结构简式为，B→C发生了取代反应，由碳氯键变成碳氟键，C→D发生了还原反应，使硝基变成了氨基，步骤D→E→F可参考已知反应ii，则E的结构简式为，F的结构简式为，参考H的结构简式和步骤F→G→H的反应条件可知G结构简式为，步骤H→I参考已知反应ii，则I的结构简式为，据此答题； 【小问1详解】 根据流程图和分析得：A→B，B→C的反应为取代反应，C→D的反应为还原反应； 【小问2详解】 C→D的反应为还原反应，所以选择b； 【小问3详解】 由分析可知，E→F中新构筑官能团为酰胺基；A与甲醇发生酯化反应生成B，化学方程式为：+CH3OH+H2O；在一定条件下，发生缩合反应，方程式为n+(n-1)H2O； 【小问4详解】 根据分析可知Ⅰ的结构简式为； 【小问5详解】 B中苯环上连有、、，条件①说明同分异构体含有，结合条件②可知符合条件的同分异构体中苯环上连有、、，根据“定二移一”方法，先定、，后移（其可能出现的不同位置用编号表示），有以下结构：，共有10种不同的结构，其中3个取代基互不相邻的结构简式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $