精品解析：辽宁省实验中学2024-2025学年高三上学期期中阶段测试化学试题

辽宁省实验中学2024-2025学年度上学期期中阶段测试 高三年级化学试卷 考试时间：75分钟 试题满分：100分 可能用到的原子量： 第I卷(选择题 共45分) 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合要求)。 1. 化学与生活密切相关，下列叙述不涉及氧化还原反应的是 A. 煅烧贝壳，将产物投入海水中以获得 B. 用玉米、高粱等粮食发酵酿酒 C. 将在酒精灯上灼烧后的铜丝迅速插入乙醇中，铜丝由黑变红 D. 浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土放于新鲜的水果箱内用于水果保鲜 2. 下列有关物质的俗称、分类和用途的说法都正确的是 选项 物质 俗称 分类 用途 A 生石灰 碱性氧化物 加入煤中可减少温室气体的排放 B 小苏打 盐 常用于中和发酵面团产生酸 C 明矾 电解质 作净水剂可用于杀菌消毒 D 水玻璃 电解质 是制备硅胶和木材防火剂的原料 A. A B. B C. C D. D 3. 下列常见微粒中键、键判断正确的是 A. 与结构相似，分子中键与键的数目之比为 B. 与结构相似，分子中含键数目 C. 与结构相似，中含有的键数目为 D. 已知反应，若该反应中有键断裂，则形成键数目为 4. 下列实验能达到目的的是 A．吸收多余尾气 B．检验和收集SO2 C．制备NH4Cl固体 D．配制一定物质的量浓度的溶液 A. A B. B C. C D. D 5. 下列反应的离子方程式不正确的是 A. 向漂白液中通入少量制次氯酸： B. 与较浓盐酸反应生成： C. 与热的溶液反应制取： D. 向酸性溶液中通入： 6. 符合如图所示的转化关系，且当、、的物质的量相等时，存在焓变。满足上述条件的、可能是 ①、；②、；③、；④、；⑤、 A. ②③ B. ③⑤ C. ①④⑤ D. ①④ 7. 蜂胶可作抗氧化剂，其主要活性成分咖啡酸苯乙酯()的合成路线如下，下列说法正确的是 A. I与II反应的产物除III外还有丙酮 B. III与足量溶液反应，消耗 C. 可作抗氧化剂，可能与酯基有关 D. 与溴水反应，最多可消耗 8. 某萃铜余液主要含有、、、、等离子，从萃铜余液中回收金属和制备的工艺流程如图所示。下列叙述正确的是 A. 已知过硫酸钠中的化合价为，则含过氧键的数目为 B. “氧化除锰”过程中过硫酸钠可用绿色氧化剂来代替 C. 加入“调”所得滤渣的成分为 D. 取以上产品高温煅烧得到固体和(标况)，则该产品的化学式为。 9. 如下为氟利昂(如)破坏臭氧层的反应过程示意图，下列说法错误的是 A. 过程I中只有极性键的断裂 B. 由过程II可知是催化剂 C. 过程III中键断裂是吸热过程，键形成是放热过程 D. 过程II和III的总反应可表示为 10. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 在Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体，有沉淀生成 酸性：H2SO3> HClO B 钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入盛满CO2的集气瓶中，产生大量白烟且瓶内有黑色颗粒产生 CO2有氧化性 C 将FeCl2溶液滴入酸性KMnO4，溶液中，紫红色褪去 Fe2+有还原性 D 向淀粉溶液中加适量20%H2SO4溶液，加热，冷却后加NaOH溶液至中性，再滴加少量碘水，溶液变蓝 淀粉未水解 A. A B. B C. C D. D 11. 中科院福建物构所首次构建了一种可逆水性电池，实现了和之间的高效可逆转换，其反应原理如图所示： 已知双极膜可将水解离为和，并实现其定向通过。下列说法错误的是 A. 充电时，由双极膜移向电极 B. 放电时，电极表面的电极反应为： C. 放电时和充电时，电极的电势均高于电极 D. 当外电路通过电子时，双极膜中解离水的物质的量为 12. 下列关于物质的结构或性质的描述及解释都正确的是 A. 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强 B. 键角：，是由于中O上孤电子对数比H2O分中O上的少 C. 稳定性：，由于水分子间存在氢键 D. 酸性：，是由于羧基中羟基极性更小 13. 某无色溶液可能含有等数目的下列某些离子：、、、、、、，取溶液分别进行如下实验： ①加入酸化的溶液产生白色沉淀； ②加入锌粉，有气泡生成； ③加入适量粉末产生白色沉淀。 下列说法正确的是 A. 由①、②可知该无色溶液中一定有、，可能有 B. 该无色溶液中一定有 C. 该无色溶液中一定有、、和 D. 实验③发生反应的离子方程式只有： 14. 电解法常用于分离提纯物质，某混合物浆液含、和少量。考虑到胶体的吸附作用使不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置(如图)，使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液进行回收利用(已知：)，下列说法不正确的是 A. 电解一段时间后，阳极室pH下降，阴极室pH升高 B. 当外电路中转移电子时，阳极室可生成 C. b离子交换膜为阴离子交换膜 D. 阴极室生成的物质可用于和的分离 15. 某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分，可代表其组成和结构；晶胞2是充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法正确的是 A. 结构1的化学式可表示为 B. 晶胞2中与的最短距离为 C. 充电前后与距离最近的金属原子数目相同 D. 晶胞2和晶胞3表示同一晶体 第II卷(非选择题 共55分) 二、填空题(本题包括4小题，共55分)。 16. 金属元素在科技领域有着广泛的用途。 I．中国“天问一号”探测器用于火星探测，搭载全球最先进的三结砷化镓太阳能电池阵为其提供动力。 （1）镓元素在元素周期表中位置为_______，与镓同周期，基态原子有4个未成对电子的元素有_______种。 （2）一定条件下，与以物质的量之比为混合得到一种固态离子化合物，其结构组成可能为：(a)或(b)，该离子化合物最可能的结构组成为_______(填“a”或“b”)，从化学键角度解释理由是_______。 Ⅱ．钴的氧化物常用作磁性材料，通过热分解可获得钴的氧化物(钴的常见化合价有、)。 （3）以钴的氧化物为电极、溶液为电解液，通电时钴的氧化物转化为，写出生成的电极反应式：_______(用含、的表达式表示)。 Ⅲ．以为催化剂，将氧化为，再进一步转化为硫酸，是工业上制取硫酸的常用方法。该过程可分为如下步骤： i. ii. 能量变化如下图所示。 （4）总反应的_______(用中的合理数据组成的代数式表示)。决定催化氧化总反应速率的是步骤_______(填i或ii)，其活化能为_______(用中的合理数据组成的代数式表示)。 17. 硼化钛(结构式为)常用于制备导电陶瓷材料和材料。 I．工业上以高钛渣(主要成分为、、、和，另有少量、)为原料制取的流程如图。 已知：①电弧炉是由石墨电极和石墨坩埚组成的高温加热装置。 ②高温下易挥发。 ③可溶于热的浓硫酸形成；④滤液I可用于制备高能氟化剂。 回答下列问题： （1）“酸浸”后的滤液中的属于过渡金属的阳离子为_______。 （2）“水解”需在沸水中进行，离子方程式为_______，该工艺中，经处理可循环利用的物质为_______(填化学式)。 （3）“热还原”中发生反应的化学方程式为_______，的实际用量超过了理论化学计量所要求的用量，原因是_______。 II．气相沉积法获得硼化钛：以和为原料，在过量的参与下，沉积温度为800∼1000℃，可制得具有空间网状结构的磨料级硼化钛。 （4）硼化钛能作为磨料的原因是_______。 （5）生产硼化钛，当和投料比超过1.25时硼化钛的纯度下降，原因是_______。 III．硼砂与的混合溶液中加入可以制备。已知的阴离子只有一种化学环境的原子，结构中有一个六元环且和原子最外层都达到8电子稳定结构。 （6）X阴离子的结构式为_______。 18. 硫脲在药物制备、金属矿物浮选等方面有广泛应用。实验室中先制备，然后再与合成，实验装置(夹持及加热装置略)如图所示。已知：易溶于水，易被氧化，受热时部分发生异构化生成。 回答下列问题： （1）装置A用于制备，则装置A中试剂的最佳组合是_______(填标号)。 A．固体+浓硫酸 B．固体+稀硝酸 C．固体+稀盐酸 （2）检查气密性后加入药品，打开。装置中盛装的试剂为_______。装置中发生反应的离子方程式为_______。 （3）待A中反应结束后关闭，打开通一段时间，目的是_______。 （4）撤走搅拌器，打开，水浴加热处三颈烧瓶，在80℃时合成硫脲，同时生成一种常见的碱。控制温度在80℃的原因是_______，D处合成硫脲的化学方程式为_______。 （5）测定粗产品的纯度。称取粗产品，配成溶液，量取于锥形瓶中，滴加一定量的稀硫酸使溶液显酸性，用的酸性标准溶液滴定，滴定至终点时消耗标准溶液的体积为。已知：(未配平)。粗产品中硫脲的质量分数为_______%。 19. 芳香化合物A常用于药物及香料的合成，A有如下转化关系： 已知： ①； ②。 请回答下列问题： （1）A分子中杂化方式为sp3杂化的原子个数为_______个。 （2）A→B的化学反应方程式_______。 （3）由D生成E反应条件为_______，F的结构简式为_______。 （4）由H生成聚酯I的化学方程式为_______。 （5）L的化学名称为_______。 （6）H有多种同分异构体，符合下列条件的同分异构体共有_______种(不考虑立体异构)。 ①含苯环，且分子中含有一个甲基；②能与NaHCO3溶液反应；③1 mol该物质与氢氧化钠溶液反应最多消耗2 molNaOH 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 辽宁省实验中学2024-2025学年度上学期期中阶段测试 高三年级化学试卷 考试时间：75分钟 试题满分：100分 可能用到的原子量： 第I卷(选择题 共45分) 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合要求)。 1. 化学与生活密切相关，下列叙述不涉及氧化还原反应的是 A. 煅烧贝壳，将产物投入海水中以获得 B. 用玉米、高粱等粮食发酵酿酒 C. 将在酒精灯上灼烧后的铜丝迅速插入乙醇中，铜丝由黑变红 D. 浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土放于新鲜的水果箱内用于水果保鲜 【答案】A 【解析】 【详解】A．贝壳的主要成分为碳酸钙，煅烧碳酸钙时为碳酸钙分解生成二氧化碳和氧化钙，氧化钙、水、镁离子结合反应生成氢氧化镁和钙离子，在整个过程中均不涉及氧化还原反应，A错误； B．用玉米、高粱等粮食的主要成分为淀粉，由淀粉发酵酿酒需要经过水解成葡萄糖，葡萄糖再被氧化成乙醇二氧化碳和水，涉及氧化还原反应，B正确； C．在酒精灯上灼烧后的铜丝迅速插入乙醇中，会引起乙醇的催化氧化，故涉及氧化还原反应，C正确； D．新鲜水果会释放出乙烯，乙烯具有催熟作用，酸性高锰酸钾溶液能氧化乙烯生成二氧化碳和水，涉及氧化还原反应，D正确； 故选A。 2. 下列有关物质的俗称、分类和用途的说法都正确的是 选项 物质 俗称 分类 用途 A 生石灰 碱性氧化物 加入煤中可减少温室气体的排放 B 小苏打 盐 常用于中和发酵面团产生酸 C 明矾 电解质 作净水剂可用于杀菌消毒 D 水玻璃 电解质 是制备硅胶和木材防火剂的原料 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．CaO是碱性氧化物，加入煤中，燃烧过程中硫元素生成硫酸钙，可减少二氧化硫的排放，故A错误； B．NaHCO3属于盐，俗名是小苏打，常用于中和发酵面团产生酸，故B正确； C．KAl(SO4)2·12H2O的俗名是明矾，在水溶液中，铝离子水解为氢氧化铝胶体，吸附水中的悬浮物，可作净水剂，但不能用于杀菌消毒，故C错误； D．Na2SiO3水溶液俗称水玻璃，为混合物，不属于电解质，Na2SiO3为盐类，属于电解质，故D错误； 故答案选B。 3. 下列常见微粒中键、键判断正确的是 A. 与结构相似，分子中键与键的数目之比为 B. 与结构相似，分子中含键数目 C. 与结构相似，中含有的键数目为 D. 已知反应，若该反应中有键断裂，则形成的键数目为 【答案】C 【解析】 【分析】单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，叁键含有1个σ键2个π键； 【详解】A．分子的结构简式为CH2=CHC≡N，其中含有6个σ键和3个π键，所以σ键与π键数目之比为2∶1，A错误； B．CO物质的量不确定，不能计算键数目，B错误； C．与结构相似， 结构为，在1个含有1个键，中含有的键数目为，C错误； D．若该反应中有4molN-H键断裂，则生成1.5mol氮气，形成π键的数目是3NA，D错误； 故选C。 4. 下列实验能达到目的的是 A．吸收多余尾气 B．检验和收集SO2 C．制备NH4Cl固体 D．配制一定物质的量浓度的溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．Cl2与NaCl溶液不反应，且在饱和食盐水中的溶解度很小，不能用饱和食盐水来吸收多余的Cl2进行尾气处理，应该用NaOH溶液来吸收，A不合题意； B．SO2的密度比空气大，应该采用向上排空气法收集即收集的集气瓶导管应该长进短出，B不合题意； C．NH4Cl受热易分解，不能采用蒸发结晶的方法来获得NH4Cl晶体，C不合题意； D．配制一定物质的量浓度的溶液定容时眼睛应该与刻度线水平相切，D符合题意； 故答案为：D。 5. 下列反应的离子方程式不正确的是 A. 向漂白液中通入少量制次氯酸： B. 与较浓盐酸反应生成： C. 与热的溶液反应制取： D. 向酸性溶液中通入： 【答案】D 【解析】 【详解】A．漂白液中可与二氧化碳反应生成碳酸氢钙和次氯酸，反应不会生成碳酸钙沉淀，通入少量制次氯酸的离子方程式为，A正确； B．与较浓盐酸反应生成沉淀的离子方程式为，B正确； C．Cl2与热的NaOH溶液发生氧化还原反应生成NaClO3，正确的离子方程式为，C正确； D．向酸性溶液中通入的离子方程式为：，D错误； 故选D。 6. 符合如图所示的转化关系，且当、、的物质的量相等时，存在焓变。满足上述条件的、可能是 ①、；②、；③、；④、；⑤、 A. ②③ B. ③⑤ C. ①④⑤ D. ①④ 【答案】B 【解析】 【详解】①由2Na+O2Na2O2，可看成2Na+O2=Na2O、Na2O+O2=Na2O2来完成，X、Y、Z的物质的量相等时，不符合△H=△H1+△H2，故①不符合；②因S与氧气反应生成二氧化硫，不会直接生成三氧化硫，则不符合转化，故②不符合；③由C+O2CO2，可看成C+O2CO，CO+O2CO2来完成，X、Y、Z的物质的量相等，符合△H=△H1+△H2，故③符合；④由NaOH+CO2═NaHCO3，可看成NaOH+CO2═Na2CO3+H2O，CO2+Na2CO3+H2O=NaHCO3，X、Z的物质的量相等，而Y的物质的量为X一半，不符合题意，故④不符合；⑤由AlCl3+4NaOH═3NaCl+Na[Al(OH)4]，可看成AlCl3+3NaOH═Al(OH)3↓+3NaCl、Al(OH)3+NaOH═Na[Al(OH)4]来完成，X、Y、Z的物质的量相等，符合△H=△H1+△H2，故⑤符合；综上分析，符合题意的有③⑤；故答案选B。 7. 蜂胶可作抗氧化剂，其主要活性成分咖啡酸苯乙酯()的合成路线如下，下列说法正确的是 A. I与II反应的产物除III外还有丙酮 B. III与足量溶液反应，消耗 C. 可作抗氧化剂，可能与酯基有关 D. 与溴水反应，最多可消耗 【答案】A 【解析】 【详解】A．化学反应前后原子的种类和数量不发生改变，I与II反应的产物除III外，另一生成物的化学式为C3H6O，为丙酮，化学方程式为，故A正确； B．羧基、酯基均与NaOH溶液反应，则1molⅢ与足量NaOH溶液反应，消耗2molNaOH，故B错误； C．酚羟基易被氧化，具有还原性，则CAPE可作抗氧化剂，可能与酚羟基有关，故C错误； D．1个CAPE中含有2个酚羟基，其邻对位上的氢原子可以被溴取代，碳碳双键可以和溴加成，则1molCAPE与足量饱和溴水反应，消耗4molBr2，故D错误； 答案选A。 8. 某萃铜余液主要含有、、、、等离子，从萃铜余液中回收金属和制备的工艺流程如图所示。下列叙述正确的是 A. 已知过硫酸钠中的化合价为，则含过氧键的数目为 B. “氧化除锰”过程中过硫酸钠可用绿色氧化剂来代替 C. 加入“调”所得滤渣的成分为 D. 取以上产品高温煅烧得到固体和(标况)，则该产品的化学式为。 【答案】D 【解析】 【分析】流程可知，向萃铜余液中加入过硫酸钠溶液，余液中锰离子、亚铁离子被氧化生成二氧化锰、铁离子，过滤得到二氧化锰和“氧化除锰"的余液；向余液中加入氧化锌调节溶液pH使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有锌离子、镉离子的滤液；加入锌置换出Cd；加入有机溶剂萃取，到除去镉离子的滤液；向硫酸锌溶液中加入碳酸氢铵溶液，硫酸锌转化为碱式碳酸锌晶体，过滤得到碱式碳酸锌晶体。 【详解】A．根据化合价的代数和为零，设-1价O有a个，可得2×(8-a)+a=12+2，可解得a=2，可判断每个中含有2个-1价的O，故1mol中含过氧键的数目为，A错误； B．可作分解的催化剂，故不能用来代替，B错误； C．加入ZnO使溶液的pH升高，目的是将溶液中的转化为沉淀，故滤渣为，C错误； D．，，可知，可知，则该产品的化学式为，D正确； 故选D。 9. 如下为氟利昂(如)破坏臭氧层的反应过程示意图，下列说法错误的是 A. 过程I中只有极性键的断裂 B. 由过程II可知是催化剂 C. 过程III中键断裂是吸热过程，键形成是放热过程 D. 过程II和III的总反应可表示为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图示可知，过程I是CFCl3→CFCl2+Cl，断裂了极性键C-Cl键，A正确； B．过程II可表示为O3+Cl• = ClO+O2，是中间产物，B错误； C．断裂化学键吸收热量，形成化学键放出热量，C正确； D．根据题中信息可知，过程Ⅱ可表示为，D正确； 故选B。 10. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 在Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体，有沉淀生成 酸性：H2SO3> HClO B 钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入盛满CO2的集气瓶中，产生大量白烟且瓶内有黑色颗粒产生 CO2有氧化性 C 将FeCl2溶液滴入酸性KMnO4，溶液中，紫红色褪去 Fe2+有还原性 D 向淀粉溶液中加适量20%H2SO4溶液，加热，冷却后加NaOH溶液至中性，再滴加少量碘水，溶液变蓝 淀粉未水解 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应生成硫酸钙和盐酸，是氧化还原反应，不能比较酸性强弱，A错误； B．黑色颗粒为碳，说明碳元素化合价降低，二氧化碳表现氧化性，B正确； C．亚铁离子被酸性高锰酸钾溶液氧化，表现还原性，但氯离子也能被氧化，故紫红色褪色不能说明是亚铁离子反应，C错误； D．该现象说明淀粉还存在，或未水解或未水解完全，D错误； 故选B。 11. 中科院福建物构所首次构建了一种可逆水性电池，实现了和之间的高效可逆转换，其反应原理如图所示： 已知双极膜可将水解离为和，并实现其定向通过。下列说法错误的是 A. 充电时，由双极膜移向电极 B. 放电时，电极表面的电极反应为： C. 放电时和充电时，电极的电势均高于电极 D. 当外电路通过电子时，双极膜中解离水的物质的量为 【答案】A 【解析】 【分析】由图中可知，Zn发生失去电子的反应，为电池的负极，电极反应为，CO2得电子生成HCOOH，电极反应为CO2+2H++2e-=HCOOH，则多孔Pd为电池的正极；充电时，Zn为阴极，多孔Pd为阳极，电极反应与原电池相反，据此分析； 【详解】A．充电时，阴离子向阳极移动，由双极膜移向Pd电极，A错误； B．CO2得电子生成HCOOH，电极反应为，B正确； C．放电时为正极，充电时，为阳极，电极的电势均高于电极，C正确； D．根据溶液呈电中性，可知外电路通过1mol电子时，双极膜中离解的水的物质的量为1mol，D正确； 故选A。 12. 下列关于物质的结构或性质的描述及解释都正确的是 A. 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强 B. 键角：，是由于中O上孤电子对数比H2O分中O上的少 C. 稳定性：，是由于水分子间存在氢键 D. 酸性：，是由于的羧基中羟基极性更小 【答案】B 【解析】 【详解】A．沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，是因为对羟基苯甲醛形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，所以对羟基苯甲醛分子间作用力较大，熔沸点也较高，A错误； Ｂ．中心原子价层电子对数相同时，随着孤电子对数增多，成键电子对与成键电子对之间的斥力减小，键角也减小， H2O的孤电子对数=，H3O+的孤电子对数=，所以键角大小为，B正确； C．稳定性：，是因为H-O键键能比H-S键大，C错误； D．Cl的电负性大于H，电负性越大，形成共价键的极性越强，因此，的极性大于的极性，导致的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸性，D错误； 答案选B。 13. 某无色溶液可能含有等数目的下列某些离子：、、、、、、，取溶液分别进行如下实验： ①加入酸化的溶液产生白色沉淀； ②加入锌粉，有气泡生成； ③加入适量粉末产生白色沉淀。 下列说法正确的是 A. 由①、②可知该无色溶液中一定有、，可能有 B. 该无色溶液中一定有 C. 该无色溶液中一定有、、和 D. 实验③发生反应的离子方程式只有： 【答案】C 【解析】 【分析】由于含有的溶液为黄色，该题干的条件为无色溶液，因此不能存在；①加入酸化的溶液产生白色沉淀，可知该沉淀为BaSO4，不可能是BaCO3，是由于BaCO3会与硝酸反应产生二氧化碳，说明该溶液中含有；②加入锌粉，有气泡生成，说明溶液中含有，产生的是氢气，同时说明溶液中不含；③加入适量，Na2O与H2O反应产生氢氧化钠，NaOH与Mg2+反应产生Mg(OH)2是白色沉淀，说明溶液中含有；根据上述可知，溶液中一定含有的离子有：、、，由于离子的数目相等，即物质的量相等，溶液为电中性，因此还存在有阴离子，即还存在有，综合可知，该无色溶液中一定有、、和，一定不存在的离子是：、、，据此作答。 【详解】A．根据上述分析可知，由①、②可知该无色溶液中一定有、，一定没有，故A错误； B．根据上述分析可知，该无色溶液中一定没有，故B错误； C．根据上述分析可知，该无色溶液中一定有、、和，故C正确； D．实验③加入适量，氧化钠溶于水产生氢氧化钠，NaOH与Mg2+反应产生Mg(OH)2，反应的离子方程式为。根据分析可知，溶液中存在有，也会与氧化钠反应，发生的反应为：，故D错误； 故答案选C。 14. 电解法常用于分离提纯物质，某混合物浆液含、和少量。考虑到胶体的吸附作用使不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置(如图)，使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液进行回收利用(已知：)，下列说法不正确的是 A. 电解一段时间后，阳极室pH下降，阴极室pH升高 B. 当外电路中转移电子时，阳极室可生成 C. b离子交换膜为阴离子交换膜 D. 阴极室生成的物质可用于和的分离 【答案】B 【解析】 【分析】上述装置为电解池的工作原理，电解时，右侧阳极上水中的氢氧根放电：2H2O-4e-=O2↑+4H+，故CrO通过阴离子交换膜向阳极移动，从而从浆液中分离出来，因存在，则分离后含铬元素的粒子是CrO、Cr2O；阴极上水中的氢离子放电：4H2O+4e-=2H2↑+4OH-，混合物浆液中的钠离子通过阳离子交换膜进入左侧阴极，故阴极反应生成氢气和NaOH，据此分离成固体混合物和含铬元素溶液； 【详解】A．根据分析可知，阳极产生氢离子阳极室pH下降，阴极产生氢氧根，阴极室pH升高，A正确； B．电解时，阳极上水中的氢氧根放电，即2H2O-4e-=O2↑+4H+，转移2mol电子时，有2molH+在阳极区生成，同时有向阳极移动，由于存在2CrO+2H+Cr2O+H2O可逆反应，阳极室可生成小于0.5 mol Cr2O，B错误； C．CrO通过阴离子交换膜向阳极移动，故b离子交换膜为阴离子交换膜，C正确； D．阴极室生成的物质为氢氧化钠，氢氧化铝可溶于强碱氢氧化钠而二氧化锰不溶，故可用于固体混合物Al(OH)3和MnO2的分离，D正确； 故选B。 15. 某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分，可代表其组成和结构；晶胞2是充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法正确的是 A. 结构1的化学式可表示为 B. 晶胞2中与的最短距离为 C. 充电前后与距离最近的金属原子数目相同 D. 晶胞2和晶胞3表示同一晶体 【答案】D 【解析】 【详解】A．由均摊法得，结构1中含有Co的数目为4+4×=4.5，含有S的数目为1+12×=4，Co与S的原子个数比为9：8，因此结构1的化学式为Co9S8，A错误； B．由图可知，晶胞2中与的最短距离为晶胞边长的，晶胞边长为a，即与的最短距离为，B错误； C．结构1中，与S最近的Co是4个，晶胞2中与S最近的Li有8个，C错误； D．当2个晶胞2放在一起时，截取第1个晶胞的右一半和第2个晶胞的左一半合并后就是晶胞3；根据晶胞2的结构可知，S的个数为1+12×=4，Li的个数为8，则晶胞2表示的化学式为Li2S，在晶胞3中，S的个数为8×+6×=4，Li的个数为8，则晶胞3表示的化学式为Li2S，晶胞2和晶胞3表示同一晶体，D正确； 故选D。 第II卷(非选择题 共55分) 二、填空题(本题包括4小题，共55分)。 16. 金属元素在科技领域有着广泛的用途。 I．中国“天问一号”探测器用于火星探测，搭载全球最先进的三结砷化镓太阳能电池阵为其提供动力。 （1）镓元素在元素周期表中的位置为_______，与镓同周期，基态原子有4个未成对电子的元素有_______种。 （2）一定条件下，与以物质的量之比为混合得到一种固态离子化合物，其结构组成可能为：(a)或(b)，该离子化合物最可能的结构组成为_______(填“a”或“b”)，从化学键角度解释理由是_______。 Ⅱ．钴氧化物常用作磁性材料，通过热分解可获得钴的氧化物(钴的常见化合价有、)。 （3）以钴的氧化物为电极、溶液为电解液，通电时钴的氧化物转化为，写出生成的电极反应式：_______(用含、的表达式表示)。 Ⅲ．以为催化剂，将氧化为，再进一步转化为硫酸，是工业上制取硫酸的常用方法。该过程可分为如下步骤： i. ii. 能量变化如下图所示。 （4）总反应的_______(用中的合理数据组成的代数式表示)。决定催化氧化总反应速率的是步骤_______(填i或ii)，其活化能为_______(用中的合理数据组成的代数式表示)。 【答案】（1） ①. 四周期IIIA族 ②. 1 （2） ①. b ②. 中原子周围价层电子对数为4，而中原子周围价层电子对数为3，存在空轨道，更容易与氯离子上的孤电子对结合，形成配位键，构成离子 （3） （4） ①. ②. I ③. 【解析】 【小问1详解】 镓为31号元素，镓在元素周期表中的位置第4周期第ⅢA族；与镓同周期，基态原子有4个未成对电子的元素为Fe，则有1种； 【小问2详解】 中原子周围价层电子对数为4，而中原子周围价层电子对数为3，存在空轨道，更容易与氯离子上的孤电子对结合，形成配位键，构成离子，所以该离子化合物最可能的结构组成为b； 【小问3详解】 通电时钴的氧化物转化为CoO(OH)，CoO(OH)中Co的化合价为+3价，说明钴的氧化物()在阳极被氧化生成CoO(OH)，KOH溶液为电解液，则生成CoO(OH)的电极反应式为：。 【小问4详解】 根据焓变等于生成物的总能量减去反应物的总能量，则总反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)的(E1～E2)kJ∙mol−1。反应速率主要由活化能最大的那一步决定，因此决定SO2催化氧化的总反应速率的是步骤(i)，步骤(i)是1mol二氧化硫，因此其活化能为kJ∙mol−1。 17. 硼化钛(结构式为)常用于制备导电陶瓷材料和材料。 I．工业上以高钛渣(主要成分为、、、和，另有少量、)为原料制取流程如图。 已知：①电弧炉是由石墨电极和石墨坩埚组成的高温加热装置。 ②高温下易挥发。 ③可溶于热的浓硫酸形成；④滤液I可用于制备高能氟化剂。 回答下列问题： （1）“酸浸”后的滤液中的属于过渡金属的阳离子为_______。 （2）“水解”需在沸水中进行，离子方程式为_______，该工艺中，经处理可循环利用的物质为_______(填化学式)。 （3）“热还原”中发生反应的化学方程式为_______，的实际用量超过了理论化学计量所要求的用量，原因是_______。 II．气相沉积法获得硼化钛：以和为原料，在过量的参与下，沉积温度为800∼1000℃，可制得具有空间网状结构的磨料级硼化钛。 （4）硼化钛能作为磨料的原因是_______。 （5）生产硼化钛，当和投料比超过1.25时硼化钛的纯度下降，原因是_______。 III．硼砂与的混合溶液中加入可以制备。已知的阴离子只有一种化学环境的原子，结构中有一个六元环且和原子最外层都达到8电子稳定结构。 （6）X阴离子的结构式为_______。 【答案】（1） （2） ①. ②. （3） ①. ②. 易挥发，只有部分参加了反应 （4）硼化钛是共价晶体，硬度大 （5）过量，被过量的氢气还原为单质硼 （6） 【解析】 【分析】高钛渣(主要成分为TiO2、SiO2、Al2O3和CaO，另有少量MgO、Fe2O3)中加稀盐酸，Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3转化为对应盐酸盐，二氧化硅、TiO2不溶解，过滤，滤渣中加浓硫酸酸解，二氧化硅不溶解，成为滤渣，TiO2溶解生成，然后水解、过滤，得TiO2‧xH2O，然后脱水所得物质在电弧炉热还原得TiB2。 【小问1详解】 “酸浸”加入稀盐酸与Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3反应生成AlCl3、CaCl2、MgCl2、FeCl3，属于过渡金属的阳离子有：Fe3+； 【小问2详解】 “水解”需在沸水中进行，此时TiO2+在沸水中水解生成TiO2·xH2O，同时生成H+，反应的离子方程式为TiO2++(x+1)H2OTiO2·xH2O+2H+，即TiO2+水解后溶液酸性增强，生成硫酸，所以在该工艺中，经处理可循环利用的物质为H2SO4； 【小问3详解】 “热还原”中发生反应的化学方程式为TiO2+B2O3+5CTiB2+5CO↑，B2O3的实际用量超过了理论化学计量所要求的用量，原因是B2O3高温下蒸气压大，易挥发，只有部分参加了反应； 【小问4详解】 硼化钛由Ti和B原子相连构成空间网状结构，能作为磨料的原因是硼化钛是共价晶体，硬度大； 【小问5详解】 当BCl3和TiCl4投料比[m(BCl3)：m(TiCl4)]超过1.25时硼化钛的纯度下降，原因是BCl3过量，被过量的氢气还原为单质硼； 【小问6详解】 X的阴离子[B2O8H4]2-只有一种化学环境的B原子说明结构对称，结构中有一个六元环且B和O原子最外层都达到8电子稳定结构，则B原子与四个O原子相连，X阴离子的结构式为。 18. 硫脲在药物制备、金属矿物浮选等方面有广泛应用。实验室中先制备，然后再与合成，实验装置(夹持及加热装置略)如图所示。已知：易溶于水，易被氧化，受热时部分发生异构化生成。 回答下列问题： （1）装置A用于制备，则装置A中试剂的最佳组合是_______(填标号)。 A．固体+浓硫酸 B．固体+稀硝酸 C．固体+稀盐酸 （2）检查气密性后加入药品，打开。装置中盛装的试剂为_______。装置中发生反应的离子方程式为_______。 （3）待A中反应结束后关闭，打开通一段时间，目的是_______。 （4）撤走搅拌器，打开，水浴加热处三颈烧瓶，在80℃时合成硫脲，同时生成一种常见的碱。控制温度在80℃的原因是_______，D处合成硫脲的化学方程式为_______。 （5）测定粗产品的纯度。称取粗产品，配成溶液，量取于锥形瓶中，滴加一定量的稀硫酸使溶液显酸性，用的酸性标准溶液滴定，滴定至终点时消耗标准溶液的体积为。已知：(未配平)。粗产品中硫脲的质量分数为_______%。 【答案】（1） （2） ①. 饱和溶液 ②. （3）将生成气体全部排入装置中，防止污染空气 （4） ①. 温度过高，硫脲会部分发生异构化反应而生成硫氰化铵，温度过低，反应速率慢 ②. （5）60.00 【解析】 【分析】实验通过A制备，装置B是为了除去中，盛装的为饱和硫氢化钠溶液，C装置防倒吸，装置D先通入与石灰乳中制备，再与溶液反应合成，据此回答。 【小问1详解】 装置A制备气体，故最佳组合是固体＋稀盐酸，稀硝酸和浓硫酸会氧化气体，故答案为C； 【小问2详解】 由分析可知装置B是为了除去中，盛装的为饱和硫氢化钠溶液，装置D中发生反应的离子方程式为，故答案为①饱和溶液；②； 【小问3详解】 待A中反应结束后关闭，打开通一段时间，将生成的气体全部排入装置中，防止污染空气，故答案为将生成的气体全部排入装置中，防止污染空气； 【小问4详解】 由题目已知可知温度过高，硫脲会部分发生异构化反应而生成硫氰化铵，温度过低，反应速率慢，由分析可知D处合成硫脲的化学方程式为，故答案为①温度过高，硫脲会部分发生异构化反应而生成硫氰化铵，温度过低，反应速率慢；②； 【小问5详解】 硫脲中硫元素的化合价为−2价，则该反应的离子方程式为，可得关系式为，可得样品中硫脲的质量分数为，故答案为60.00。 19. 芳香化合物A常用于药物及香料的合成，A有如下转化关系： 已知： ①； ②。 请回答下列问题： （1）A分子中杂化方式为sp3杂化的原子个数为_______个。 （2）A→B的化学反应方程式_______。 （3）由D生成E的反应条件为_______，F的结构简式为_______。 （4）由H生成聚酯I的化学方程式为_______。 （5）L的化学名称为_______。 （6）H有多种同分异构体，符合下列条件的同分异构体共有_______种(不考虑立体异构)。 ①含苯环，且分子中含有一个甲基；②能与NaHCO3溶液反应；③1 mol该物质与氢氧化钠溶液反应最多消耗2 molNaOH 【答案】（1）4 （2）+H2O （3） ①. NaOH水溶液、加热 ②. （4）n+(n-1)H2O （5）苯甲醛 （6）23 【解析】 【分析】A是，A与浓硫酸混合加热发生消去反应产生B：，B与酸性KMnO4溶液在酸性条件下发生氧化反应产生C是，C与L在一定条件下发生反应产生K，根据K、C结构简式，可知L是；B()与Br2发生加成反应产生D：，D与NaOH的水溶液共热，发生取代反应产生E：，E与O2在Cu催化下加热，发生氧化反应产生F：；F与[Ag(NH3)2]OH水浴加热，然后酸化反应产生H：，H分子中含有羟基、羧基，在催化剂存在条件下加热，发生酯化反应产生聚酯I：和H2O，然后根据问题分析解答。 【小问1详解】 A结构简式是，在A物质分子中，侧链上的3个饱和C原子及-OH上的O原子都是采用sp3杂化方式，苯环上的C原子都采用sp2杂化，故A分子中杂化方式为sp3杂化的原子个数为3+1=4个； 【小问2详解】 A是，A与浓硫酸混合加热，发生消去反应产生B：、H2O，该反应的化学方程式为：+H2O； 【小问3详解】 D是，D与Br2水在加热时发生取代反应产生、NaBr，故D生成E的反应条件为NaOH水溶液、加热； 根据上述分析可知F结构简式是； 【小问4详解】 H是，H分子中含有羟基、羧基，在催化剂存在条件下加热，发生缩聚反应产生聚酯I：和H2O，脱水方式是是羧基脱羟基，醇羟基脱去H原子，该反应的化学方程式为：n+(n-1)H2O； 【小问5详解】 根据上述分析可知：L结构简式是，名称为苯甲醛； 【小问6详解】 H结构简式是，其同分异构体满足条件：①含苯环，且分子中含有一个甲基；②能与NaHCO3溶液反应，说明分子结构中含有-COOH；③1 mol该物质与氢氧化钠溶液反应最多消耗2 molNaOH，则说明物质分子中还含有酚羟基。若物质分子中有2个侧链，侧链为—OH、，它们在苯环上有邻、间、对三种不同位置，因此有3种不同结构；若有3个侧链，侧链可能是—OH、—COOH、—CH2CH3或—OH、—CH2COOH、—CH3，每一种情况根据三个侧链在苯环上相对位置的不同都有10种不同结构，故符合要求的H的同分异构体种类数目是：3+10×2=23种。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $