精品解析：黑龙江省哈尔滨市第三中学校2024-2025学年高三上学期期中考试 化学试卷

2024~2025学年度高三上学期期中考试 化学试题(考试时间75分钟) 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 S32 Co59 Cu64 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 1. 中国航天科技发展举世瞩目，2024年6月25日“嫦娥六号”采用液氢和液氧作为主推进剂，成功携带月球样品返回地球。下列说法正确的是 A. 登月中所用北斗系统的导航卫星，其计算机的芯片材料是高纯度二氧化硅 B. “嫦娥六号”所带回的月壤可以通过红外光谱测得所含有的元素种类 C. 返回器外壁的高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料 D. 已知： ，则燃烧热 2. 下列实验事故的处理方法不合理的是 A. 皮肤溅上碱液，先用大量水冲洗，再用2%的硼酸溶液冲洗 B. 制备金属镁的电解装置失火时，可以使用二氧化碳灭火器灭火 C. 取用液溴时，需戴手套和护目镜，在通风橱中进行 D. 实验中少量残留的金属钠，不能随便丢弃，可以回收到原试剂瓶也可以用乙醇进行处理 3. 表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 含有的共价键数目为 B. 和的混合气体含有的分子数目为 C. 溶液中，数目为 D. 反应生成，转移的电子数目为 4. 下列离子方程式正确的是 A. 用氢氟酸雕刻玻璃： B. 放入溶液中： C. 用泡沫灭火器灭火的原理： D. 用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度： 5. 常温下，在下列给定条件的各溶液中，一定能大量共存的离子组是 A. 用惰性电极电解溶液后的溶液中：、、、 B. 使甲基橙呈红色的溶液中：、、、 C. 澄清透明溶液中：、、、 D. 由水电离产生的的溶液：、、、 6. 下列气体能用图示装置完成制备和收集的是 选项 气体 原料 试剂 A 浓盐酸 饱和食盐水 B 固体浓氨水 水 C 固体浓硫酸 饱和溶液 D (浓) 水 A. A B. B C. C D. D 7. 在浓溶液中及空气存在下，矿砂中的单质银发生吸氧腐蚀生成，再加入锌粉生成和纯度较高的单质银。下列说法错误的是 A. 正极发生的电极反应式为： B. 随着腐蚀的进行，溶液的增大 C. 提高浓度有利于单质银的溶解 D. 加入锌粉反应后，溶液中阴离子总浓度不变 8. 某温度下，在刚性密闭容器中充入一定量的，发生反应：①；②。测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A. Ⅱ曲线代表浓度与时间的变化关系 B. 反应①加入催化剂不改变单位时间内的转化率 C 反应②达到M点时，正反应速率大于逆反应速率 D. 反应②的速率 9. 聚合硫酸铁能用作净水剂(絮凝剂)，可由绿矾()和在水溶液中反应得到，下列说法错误的是 A. 聚合硫酸铁可在水中形成氢氧化铁胶体而净水 B. 在相同条件下，比的水解能力更强 C. 作氧化剂，每生成消耗 D. 生成聚合硫酸铁后，水溶液的增大 10. 下列实验操作、现象及结论均正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 常温下，测定等浓度的溶液和溶液的，溶液为8.4，溶液为9.0 电离平衡常数： B 向溶液中滴加几滴酸性溶液，溶液紫色褪去 证明具有还原性 C 向含有的废水中加入固体，溶液呈浅绿色 证明 D 向黑色悬浊液中加入，生成白色沉淀 证明 A. A B. B C. C D. D 11. 工业上曾以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应均可逆且分两步进行：①和生成；②分解生成尿素。反应过程能量变化关系如图所示。将一定量的和投入密闭容器中反应。下列说法正确的是 A. 正反应活化能：反应①<反应② B. 合成尿素反应的 C. 随着反应的进行，含量会持续增大 D. 升高温度，反应②速率和限度均增加，尿素的平衡产率一定增大 12. KMnO4是重要氧化剂，广泛用于化工、防腐以及制药等领域。以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料，经中间产物K2MnO4制备KMnO4的流程如图。下列说法正确的是 A. “熔融”过程中，n(氧化剂):n(还原剂)=2:1 B. 滤渣2经处理后可循环回“熔融”过程以提高锰元素的利用率 C. 用盐酸替代CO2能加快“酸化”时的速率 D. 得到 KMnO4晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、加热烘干 13. 羟基自由基()具有很强的氧化性，能将苯酚氧化为和。我国科学家开发出如图所示装置，能实现制备氢气、处理含苯酚废水二位一体。下列说法正确的是 A. 电极的电极反应式： B. 再生池中发生的反应： C. a为电源负极，为阴离子交换膜，能增强导电性 D. 气体与在相同条件下的体积比为 14. 下列叙述与图示不符的是 A. 对于达到平衡状态的反应：，图①表示在时刻充入了一定量的，平衡逆向移动 B. 由图②可知，、，满足反应 C. 图③表示的化学方程式为 D. 对于反应 图④轴可以表示的百分含量 15. 海洋生态系统在全球碳循环中起着决定性作用。进入海水后，主要以4种无机形式存在，称为总溶解无机碳()，占海水总碳95%以上，在海水中存在平衡关系：；，某些组分百分率随变化如下图。另据资料显示：海洋中的珊瑚虫经反应形成石灰石外壳，进而形成珊瑚。下列说法错误的是 A. 海水中藻类的光合作用促进了珊瑚的形成 B. 海水中： C. 时，海水中 D. 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16. 草酸钴可用于催化剂的制备，用水钻矿(主要成分为，含有少量、、、、、杂质)制备草酸钴工艺流程如图所示： 资料：①不能直接被浸出；②酸性条件下，转化为，但不会氧化；③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的如表所示： 沉淀物 开始沉淀时的 2.7 7.6 4.0 7.6 7.7 完全沉淀时的 3.7 9.6 5.2 9.2 9.8 （1）酸浸时，为提高矿石浸出率可采取的一种措施为___________。 （2）浸出过程中发生反应的离子方程式为___________。 （3）向“浸出液”中加入的作用是___________。 （4）调节溶液至5.2，过滤所得到沉淀成分为___________。 （5）滤液I“除镁、钙”是将镁、钙离子转化为、沉淀。已知在该操作温度下，，若使沉淀完全，此时溶液中浓度不低于___________。 （6）在萃取除锰时，先向除杂后的溶液中加入有机酸萃取剂，金属离子的萃取率与溶液的关系如图1，萃取应选择的范围是___________。 A．2.0∼2.5 B．3.0∼3.5 C．4.0∼4.5 （7）在空气中加热(摩尔质量为)，残留固体质量随温度变化曲线如图2所示。A点对应固体的成分为___________(填化学式)。 17. 经催化加氢可以生成低碳有机物，实现的综合利用和“碳达峰、碳中和”的目标。合成甲醇涉及以下三个反应： ① ② ③ 已知：反应①、③是低温条件的自发反应，请回答下列问题： （1）上述三个反应的平衡常数与温度关系如图所示： 图中c线表示的反应是___________(填“①”、“②”或“③”)，___________(填“>”、“=”或“<”)。 （2）常温常压下，利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理如图，下列说法正确的是___________(填字母)。 A. 能加快反应速率，但不能改变反应热 B. ②为 C. 总反应转移电子数为时消耗标准状况下 D. 总反应为 （3）某温度下，向一恒容密闭容器中充入等物质的量的和，在催化剂作用下发生反应③并达到平衡状态，下列图像正确的是___________(填字母)。(已知：C选项中时刻再充入等物质的量的和) （4）在密闭容器中，充入和合成，发生反应①和②。不同温度下达到平衡时、及的体积分数如图所示： ①已知曲线b代表CO，则曲线a代表___________。 ②200℃时，的平衡转化率为___________(保留两位有效数字，下同)，此温度下反应②的___________(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。 18. 硫酸四氨合铜晶体[Cu(NH3)4SO4·H2O]常用作杀虫剂，媒染剂，常温下可溶于水，难溶于95%乙醇，受热易分解。某化学兴趣小组制备该晶体并测定其纯度，过程如下： I．晶体制备：下图为晶体制取装置(加热及夹持仪器省略)。 实验步骤如。下： i．连接装置，检验装置气密性后，加入药品。 ii．向e中滴加H2O2溶液，等Cu全部溶解后，打开b的活塞，反应产生氨气，一段时间后，e中产生蓝色沉淀。 iii．继续向e中通入氨气，三颈烧瓶中蓝色沉淀全部溶解，溶液呈现深蓝色时，关闭b的活塞。 iv．向e中加入……，干燥，得到深蓝色晶体Cu(NH3)4SO4·H2O。 回答下列问题： （1）a中固体名称为_______。 （2）向e中滴加H2O2溶液，铜片溶解时反应的离子方程式为_______。 （3）操作ⅳ中省略的实验内容为_______。 （4）写出硫酸四氨合铜晶体中阳离子的结构式：_______。 Ⅱ．蒸馏法测定纯度：利用如图所示装置处理样品，然后滴定测量。 仪器清洗后g中加如V1mLc1mol/LHCl溶液。将ag硫酸四氨合铜晶体样品配成溶液由d注入e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d，关闭k3，d中保留少量水。打开k1，加热b，使水蒸气进入e．30分钟后，停止蒸馏。在装置g中加2滴酸碱指示剂，用c2mol/LNaOH溶液进行滴定。平行测定三次，平均消耗标准NaOH溶液体积V2mL。 （5）水蒸气发生装置中a的作用是_______。 （6）e采用中空双层玻璃瓶的作用是_______。 （7）此样品的纯度为_______(写出计算式)。 19. 盐酸芬戈莫德(H)是一种治疗多发性硬化症的新型免疫抑制剂，以下是其中一种合成路线(部分试剂和条件已略去)： i) ii) 回答下列问题： （1）由B生成C的反应类型为___________；G中官能团的名称为___________。 （2）X的化学名称为___________。 （3）由D生成E的反应目的是___________。 （4）A→B的化学反应方程式为___________。 （5）有机物M在组成上比C少一个原子团，且同时满足下列条件的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)； a．苯环上有两个侧链；b．能与三氯化铁溶液发生显色反应；c．能发生水解反应 其中核磁共振氢谱显示有五组峰，峰面积之比为的同分异构体的结构简式为___________。 （6）参照上述反应路线，以和为原料，设计合成的路线：___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年度高三上学期期中考试 化学试题(考试时间75分钟) 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 S32 Co59 Cu64 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 1. 中国航天科技发展举世瞩目，2024年6月25日“嫦娥六号”采用液氢和液氧作为主推进剂，成功携带月球样品返回地球。下列说法正确的是 A. 登月中所用北斗系统的导航卫星，其计算机的芯片材料是高纯度二氧化硅 B. “嫦娥六号”所带回的月壤可以通过红外光谱测得所含有的元素种类 C. 返回器外壁的高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料 D. 已知： ，则燃烧热 【答案】C 【解析】 【详解】A．芯片材料是高纯度硅，而非二氧化硅，A错误； B．用红外光谱得到分子中含有的化学键或官能团信息；测月壤所含有的元素种类可以通过光谱仪测量，B错误； C．返回器外壁的高温结构陶瓷，其性能优良耐高温，属于新型无机非金属材料，C正确； D．燃烧热是在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量；氢气燃烧热应该生成液态水而非气态水，D错误； 故选C。 2. 下列实验事故的处理方法不合理的是 A. 皮肤溅上碱液，先用大量水冲洗，再用2%的硼酸溶液冲洗 B. 制备金属镁的电解装置失火时，可以使用二氧化碳灭火器灭火 C. 取用液溴时，需戴手套和护目镜，在通风橱中进行 D. 实验中少量残留的金属钠，不能随便丢弃，可以回收到原试剂瓶也可以用乙醇进行处理 【答案】B 【解析】 【详解】A．立即用大量水冲洗，尽可能减少碱对皮肤的伤害，再用2%的硼酸中和残余的碱，A项正确； B．金属镁能在二氧化碳中剧烈燃烧，生成氧化镁和碳单质，所以制备金属镁的电解装置失火时，不能用二氧化碳灭火器灭火，B项错误； C．溴易挥发且有毒，取用液溴时，需戴手套和护目镜，在通风橱中进行，C项正确； D．金属钠的化学性质非常活泼，能与水、氧气等物质发生反应，实验中少量残留的金属钠，不能随便丢弃，放回原试剂瓶。也可以用无水乙醇来处理少量的钠渣，D项正确； 答案选B。 3. 表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 含有的共价键数目为 B. 和的混合气体含有的分子数目为 C. 溶液中，数目为 D. 反应生成，转移的电子数目为 【答案】D 【解析】 【详解】A．氯化铵是离子化合物，铵根离子与氯离子之间为离子键，铵根离子内N和4个H之间为共价键，共价键数目为，A错误； B．和的混合气体含有的分子数目为，B错误； C．溶液，体积未知无法进行计算，C错误； D．反应发生的是归中反应，生成，NaH失去1mol电子，水中的1个H得到1mol电子，故转移的电子数目为，D正确； 故选D。 4. 下列离子方程式正确的是 A 用氢氟酸雕刻玻璃： B. 放入溶液中： C. 用泡沫灭火器灭火的原理： D. 用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度： 【答案】B 【解析】 【详解】A．氢氟酸为弱酸，不能拆，反应为，A错误； B．放入溶液中，和铁离子发生氧化还原反应生成亚铁离子和硫酸铅固体，B正确； C．泡沫灭火器中是碳酸氢钠和硫酸铝双水解反应，离子方程式为：，C错误； D．草酸是弱酸，离子方程式中不能拆成离子，，D错误； 故选B。 5. 常温下，在下列给定条件的各溶液中，一定能大量共存的离子组是 A. 用惰性电极电解溶液后的溶液中：、、、 B. 使甲基橙呈红色的溶液中：、、、 C. 澄清透明溶液中：、、、 D. 由水电离产生的的溶液：、、、 【答案】C 【解析】 【详解】A．用惰性电极电解溶液生成单质铜、硫酸和氧气，与不能大量共存，A错误； B．使甲基橙呈红色的溶液显酸性，与不能大量共存，B错误； C．澄清透明溶液中，、、、互相不反应，可以大量共存，C正确； D．由水电离产生的的溶液抑制水的电离，该溶液为酸溶液或碱溶液，与不能大量共存，D错误； 故选C。 6. 下列气体能用图示装置完成制备和收集的是 选项 气体 原料 试剂 A 浓盐酸 饱和食盐水 B 固体浓氨水 水 C 固体浓硫酸 饱和溶液 D (浓) 水 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．和浓盐酸制备氯气，需要加热条件，此装置无加热仪器，A错误； B．固体浓氨水可以制得氨气，但氨气极易溶于水，不能用排水法收集，B错误； C．固体浓硫酸反应生成二氧化硫气体，可以排饱和溶液收集气体，C正确； D．(浓)反应可以制得二氧化氮气体，二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，故不能用排水法收集气体，D错误； 故选C。 7. 在浓溶液中及空气存在下，矿砂中的单质银发生吸氧腐蚀生成，再加入锌粉生成和纯度较高的单质银。下列说法错误的是 A. 正极发生的电极反应式为： B. 随着腐蚀的进行，溶液的增大 C. 提高浓度有利于单质银的溶解 D. 加入锌粉反应后，溶液中阴离子总浓度不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．在氯化钠溶液中，正极氧气得电子被还原生成氢氧根，电极反应式为：， A正确； B．根据A可知，随着腐蚀的进行，氢氧根离子的浓度增大，溶液pH增大，B正确； C．银单质在氯化钠浓溶液中与氧气反应生成[AgCl2]-，离子方程式为：，负极反应式为，则增大氯离子的浓度有利于单质银的溶解，C正确； D．加入锌粉后，发生反应：，溶液中阴离子总浓度降低，D错误； 故选D。 8. 某温度下，在刚性密闭容器中充入一定量的，发生反应：①；②。测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A. Ⅱ曲线代表的浓度与时间的变化关系 B. 反应①加入催化剂不改变单位时间内的转化率 C. 反应②达到M点时，正反应速率大于逆反应速率 D. 反应②的速率 【答案】C 【解析】 【分析】初始时，充入一定量的，随着反应进行，逐渐减少，Y增多，随后Y又转化为Z，则曲线Ⅰ代表Z，曲线Ⅱ代表Y，曲线Ⅲ代表X，据此解答； 【详解】A．由分析可知，Ⅱ曲线代表Y的浓度与时间的变化关系，A错误； B．反应①加入催化剂不改变X的平衡转化率，但是会加快反应速率，提高单位时间内X的转化率，B错误； C．反应②达到M点时，Y浓度减小，Z浓度增加，则反应正向移动，正反应速率大于逆反应速率，C正确； D．内Y的平均化学反应速率为：，由图可知，内，故=0.071，D错误； 故选C。 9. 聚合硫酸铁能用作净水剂(絮凝剂)，可由绿矾()和在水溶液中反应得到，下列说法错误的是 A. 聚合硫酸铁可在水中形成氢氧化铁胶体而净水 B. 在相同条件下，比的水解能力更强 C. 作氧化剂，每生成消耗 D. 生成聚合硫酸铁后，水溶液的增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．聚合硫酸铁可在水中形成氢氧化铁胶体，胶体的表面积大，可以吸附水中悬浮杂质而聚沉达到净水的目的，故A正确； B．在溶液中的水解是铁离子的二级水解，Fe3+的水解为一级水解，相同条件下一级水解抑制二级水解，所以一级水解程度大于二级水解，铁离子的水解能力强于，故B正确； C．由题意可知，生成聚合硫酸铁的反应为6nFeSO4+nKClO3+3nH2O=6[Fe(OH)SO4]n+nKCl，由方程式可知，生成1mol聚合硫酸铁消耗氯酸钾的物质的量为，故C错误； D．绿矾溶于水后，亚铁离子水解使溶液呈酸性，当亚铁离子转化为聚合硫酸铁后，溶液中亚铁离子的浓度减小，水解程度减小，所以溶液的pH增大，故D正确； 故选C。 10. 下列实验操作、现象及结论均正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 常温下，测定等浓度的溶液和溶液的，溶液为8.4，溶液为9.0 电离平衡常数： B 向溶液中滴加几滴酸性溶液，溶液紫色褪去 证明具有还原性 C 向含有废水中加入固体，溶液呈浅绿色 证明 D 向黑色悬浊液中加入，生成白色沉淀 证明 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．常温下，测定等浓度的溶液和溶液的，溶液为8.4，溶液为9.0，越弱越水解，则酸性强于，故，A错误； B．、均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故向溶液中滴加几滴酸性溶液，溶液紫色褪去，不能证明具有还原性，B错误； C．向含有的废水中加入固体，溶液呈浅绿色，即发生反应，可证明，C正确； D．向黑色PbS悬浊液中加入H2O2，PbS被H2O2氧化成白色的PbSO4，表明在给定的条件下，PbS能够被氧化成难溶的PbSO4，但不能说明：Ksp(PbS)＞Ksp(PbSO4)，D错误； 故选C。 11. 工业上曾以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应均可逆且分两步进行：①和生成；②分解生成尿素。反应过程能量变化关系如图所示。将一定量的和投入密闭容器中反应。下列说法正确的是 A. 正反应活化能：反应①<反应② B. 合成尿素反应的 C. 随着反应的进行，含量会持续增大 D. 升高温度，反应②速率和限度均增加，尿素的平衡产率一定增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据图像，反应①、反应②正反应活化能分别为，正反应活化能：反应①＜反应②，故A正确； B．焓变ΔH =正反应的活化能−逆反应的活化能，反应①、反应②，根据盖斯定律①+②得合成尿素总反应的，故B错误； C．反应①放热、反应②吸热，反应①活化能小，速率快，随着NH2COONH4含量逐渐增大，有利于反应②、有利于尿素生成，则NH2COONH4含量先增大后减小，故C错误； D．反应①放热、反应②吸热，升高温度，反应①逆向移动、反应②正向移动，但总反应为放热反应，升高温度，总反应逆向移动，不利于提高尿素的平衡产率，故D错误； 故选A。 12. KMnO4是重要氧化剂，广泛用于化工、防腐以及制药等领域。以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料，经中间产物K2MnO4制备KMnO4的流程如图。下列说法正确的是 A. “熔融”过程中，n(氧化剂):n(还原剂)=2:1 B. 滤渣2经处理后可循环回“熔融”过程以提高锰元素的利用率 C. 用盐酸替代CO2能加快“酸化”时的速率 D. 得到 KMnO4晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、加热烘干 【答案】B 【解析】 【分析】软锰矿加入氢氧化钾、空气，熔融，发生反应：2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O，然后水浸，在K2MnO4溶液中通入CO2气体，使体系呈中性或弱酸性，K2MnO4发生歧化反应，反应中生成KMnO4，MnO2和KHCO3，经过一系列操作得到产品，据此解答。 【详解】A．“熔融”过程中，发生反应：2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O，由反应方程式可知，O2作为氧化剂，MnO2是还原剂，n(氧化剂):n(还原剂)=1:2，A项错误； B．由分析可知，滤渣2为MnO2，经处理后可循环回“熔融”过程以提高锰元素的利用率，B项正确； C．由于KMnO4和K2MnO4均能与HCl发生氧化还原反应，故不能用盐酸替代CO2，可用稀硫酸代替CO2来加快“酸化”时的速率，C项错误； D．由KMnO4的溶解度随温度变化的曲线图可知，KMnO4的溶解度随温度升高而增大，故得到 KMnO4晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥，D项错误； 答案选B。 13. 羟基自由基()具有很强的氧化性，能将苯酚氧化为和。我国科学家开发出如图所示装置，能实现制备氢气、处理含苯酚废水二位一体。下列说法正确的是 A. 电极的电极反应式： B. 再生池中发生的反应： C. a为电源负极，为阴离子交换膜，能增强导电性 D. 气体与在相同条件下的体积比为 【答案】D 【解析】 【分析】电极发生反应，得电子被还原，所以是阴极，a是负极，是正极。结合图示，d电极反应中产生羟基自由基和，没有生成氧气，电极反应：。据此分析作答。 【详解】A．d是阳极，失去电子，d电极的电极反应式：，A错误； B．再生池中发生的反应，题中未配平，应该为：，B错误； C．根据分析，a为电源负极，比起纯水，能增强溶液的导电性，d电极的电极反应式：，产生的经阳离子交换膜移向阴极，故为阳离子交换膜，C错误； D．根据：，产生，需要消耗，对应电极发生反应，则转移电子数为，根据：，则产生的为，根据反应，生成为，所以两种气体体积比为，D正确； 故选D。 14. 下列叙述与图示不符的是 A. 对于达到平衡状态的反应：，图①表示在时刻充入了一定量的，平衡逆向移动 B. 由图②可知，、，满足反应 C. 图③表示的化学方程式为 D. 对于反应 图④轴可以表示的百分含量 【答案】A 【解析】 【详解】A．对于达到平衡状态的反应：，在时刻充入了一定量的，则逆反应速率瞬间增大，正反应速率此刻不变，与原速率相等，与图像不符，A错误； B．根据“先拐先平衡”，由图像可知、；根据　反应特点：是正向气体体积减小放热反应，温度越高，C%越低；压强越大，C%越大，以上均与图像符合，B正确； C．化学方程式，图像中反应物减少和生成物增加的比例符合1∶1∶2，然后达到平衡状态，与图像符合，C正确； D．反应 ，升高温度平衡逆向移动，Z的百分含量减小；不同压强条件下的百分含量不同，与图像符合，D正确； 故选A。 15. 海洋生态系统在全球碳循环中起着决定性作用。进入海水后，主要以4种无机形式存在，称为总溶解无机碳()，占海水总碳95%以上，在海水中存在平衡关系：；，某些组分百分率随变化如下图。另据资料显示：海洋中的珊瑚虫经反应形成石灰石外壳，进而形成珊瑚。下列说法错误的是 A. 海水中藻类的光合作用促进了珊瑚的形成 B. 海水中： C. 时，海水中 D. 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知溶液中时pH=6.3，此时由，同理可以得到pH=10.3时有。 【详解】A．海水中藻类的光合作用消耗二氧化碳，使平衡正向移动，有利于珊瑚虫形成石灰石外壳，A正确； B．在海水中存在平衡关系：，碳酸以第一步电离为主，根据分析有则有，，B正确； C．时pH=10.3，溶液显碱性，则有，C正确； D．总溶解无机碳（DIC）除了碳酸氢根离子、碳酸根离子、碳酸外还有溶解二氧化碳等其他形式，，D错误； 故选D。 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16. 草酸钴可用于催化剂的制备，用水钻矿(主要成分为，含有少量、、、、、杂质)制备草酸钴工艺流程如图所示： 资料：①不能直接被浸出；②酸性条件下，转化为，但不会氧化；③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的如表所示： 沉淀物 开始沉淀时的 2.7 7.6 4.0 7.6 7.7 完全沉淀时的 3.7 9.6 5.2 9.2 9.8 （1）酸浸时，为提高矿石的浸出率可采取的一种措施为___________。 （2）浸出过程中发生反应的离子方程式为___________。 （3）向“浸出液”中加入的作用是___________。 （4）调节溶液至5.2，过滤所得到的沉淀成分为___________。 （5）滤液I“除镁、钙”是将镁、钙离子转化为、沉淀。已知在该操作温度下，，若使沉淀完全，此时溶液中浓度不低于___________。 （6）在萃取除锰时，先向除杂后的溶液中加入有机酸萃取剂，金属离子的萃取率与溶液的关系如图1，萃取应选择的范围是___________。 A．2.0∼2.5 B．3.0∼3.5 C．4.0∼4.5 （7）在空气中加热(摩尔质量为)，残留固体质量随温度变化曲线如图2所示。A点对应固体的成分为___________(填化学式)。 【答案】（1）将矿石研磨成粉末状或其他合理答案 （2） （3）将氧化为便于除去 （4）、 （5）0.001 （6）B （7） 【解析】 【分析】用水钻矿(主要成分为，含有少量、、、、、杂质)制备草酸钴，根据工业流程，在水钴矿中加入盐酸和亚硫酸钠，所得浸出液中含有的阳离子为：；浸出液加将亚铁离子氧化为铁离子。再加入碳酸钠溶液调节pH ，将转化为沉淀而除去，过滤后的滤液中加氟化钠是将镁离子、钙离子转化为、沉淀。向滤液Ⅱ中加入萃取剂，将锰离子萃取，在萃取后的余液中加入草酸得草酸钴，最后再经蒸发浓缩。冷却结晶、过滤并洗涤得到草酸钴晶体。 【小问1详解】 酸浸时，为提高矿石的浸出率可采取措施为：将矿石研磨成粉末状、适当提高温度、搅拌等其他合理答案； 【小问2详解】 不能直接被浸出，故加入还原性的亚硫酸钠，浸出过程中发生反应的离子方程式为：； 【小问3详解】 根据表中个阳离子的沉淀条件，向“浸出液”中加入的作用是：将氧化为便于除去； 【小问4详解】 根据离子沉淀pH表，调节溶液至5.2，过滤所得到的沉淀成分为：、； 【小问5详解】 已知在该操作温度下，，若使沉淀完全，，溶液中浓度不低于0.001； 【小问6详解】 由萃取剂对金属离子的萃取率与pH关系图可知，溶液pH在接近3.0时，锰离子的萃取率最高，同时钴离子的萃取率水平较低，因此使用的pH范围接近3.0，故选B； 【小问7详解】 设A点对应固体的成分为X，其式量为X， 列比例计算：，解得X=147，恰好是失去2个结晶水，生成X的化学式为：。 17. 经催化加氢可以生成低碳有机物，实现的综合利用和“碳达峰、碳中和”的目标。合成甲醇涉及以下三个反应： ① ② ③ 已知：反应①、③是低温条件的自发反应，请回答下列问题： （1）上述三个反应的平衡常数与温度关系如图所示： 图中c线表示的反应是___________(填“①”、“②”或“③”)，___________(填“>”、“=”或“<”)。 （2）常温常压下，利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理如图，下列说法正确的是___________(填字母)。 A. 能加快反应速率，但不能改变反应热 B. ②为 C. 总反应转移电子数为时消耗标准状况下 D. 总反应为 （3）某温度下，向一恒容密闭容器中充入等物质的量的和，在催化剂作用下发生反应③并达到平衡状态，下列图像正确的是___________(填字母)。(已知：C选项中时刻再充入等物质的量的和) （4）在密闭容器中，充入和合成，发生反应①和②。不同温度下达到平衡时、及的体积分数如图所示： ①已知曲线b代表CO，则曲线a代表___________。 ②200℃时，的平衡转化率为___________(保留两位有效数字，下同)，此温度下反应②的___________(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。 【答案】（1） ① ② ②. < （2）ABD （3）CD （4） ①. ②. 58% ③. 0.14 【解析】 【小问1详解】 由方程式可知，反应①、③均为熵减反应，反应①、③低温条件的自发反应，反应ΔH—TΔS＜0，则反应①、③为焓变小于0的放热反应；升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，由图可知，增大，曲线a、b中—lgKp减小，曲线c中—lgKp增大，所以曲线c表示的是焓变大于0的吸热反应②；由盖斯定律可知，反应①-反应②=反应③，则ΔH3=ΔH1—ΔH2＜0，所以ΔH3＜ΔH1，故答案为：②；＜； 【小问2详解】 A．催化剂能改变反应的活化能，加快反应速率，但不能改变反应热，故正确； B．由图可知，基元反应②为，故正确； C．由图可知，总反应为，由方程式可知，反应消耗1mol二氧化碳，转移电子的物质的量为物质的量为6mol，所以转移电子数为时，消耗标准状况下二氧化碳的体积为××22.4L/mol=22.4L，故错误； D．由图可知，总反应为，故正确； 故选ABD； 【小问3详解】 A．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积减小的反应，混合气体的平均摩尔质量增大，故错误； B．反应达到平衡时，正逆反应速率相等，由方程式可知，平衡时氢气的正反应速率是甲醇逆反应速率的2倍，故错误； C．该反应是气体体积减小的反应，t时刻再充入等物质的量的一氧化碳和氢气相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，达到新平衡时氢气转化率增大，故正确； D．设起始一氧化碳和氢气的物质的量都为1mol，一氧化碳的体积分数为×100%=50%，设平衡时甲醇的物质的量为amol，由题意可建立三段式： 由三段式数据可知，一氧化碳的体积分数为×100%=50%，则平衡形成过程中一氧化碳的体积分数不变，故正确； 故选CD； 【小问4详解】 ①反应①为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，甲醇的体积分数减小，则曲线a代表甲醇，已知曲线b代表一氧化碳，所以曲线c代表二氧化碳，故答案为：； ②由图可知，200℃时，甲醇和二氧化碳的体积分数相等，一氧化碳的体积分数为5%，设平衡时甲醇和一氧化碳的物质的量分别为amol、bmol，由题意可建立如下三段式： 由一氧化碳的体积分数可得：×100%=5%，由甲醇和二氧化碳的体积分数相等可得：1—a—b=a，解联立方程可得a=0.42、b=0.158，则二氧化碳的转化率为×100%=58%，温度下反应②的平衡常数Kx==0.14，故答案为：58%；0.14。 18. 硫酸四氨合铜晶体[Cu(NH3)4SO4·H2O]常用作杀虫剂，媒染剂，常温下可溶于水，难溶于95%乙醇，受热易分解。某化学兴趣小组制备该晶体并测定其纯度，过程如下： I．晶体制备：下图为晶体制取装置(加热及夹持仪器省略)。 实验步骤如。下： i．连接装置，检验装置气密性后，加入药品。 ii．向e中滴加H2O2溶液，等Cu全部溶解后，打开b的活塞，反应产生氨气，一段时间后，e中产生蓝色沉淀。 iii．继续向e中通入氨气，三颈烧瓶中蓝色沉淀全部溶解，溶液呈现深蓝色时，关闭b的活塞。 iv．向e中加入……，干燥，得到深蓝色晶体Cu(NH3)4SO4·H2O。 回答下列问题： （1）a中固体名称为_______。 （2）向e中滴加H2O2溶液，铜片溶解时反应的离子方程式为_______。 （3）操作ⅳ中省略的实验内容为_______。 （4）写出硫酸四氨合铜晶体中阳离子的结构式：_______。 Ⅱ．蒸馏法测定纯度：利用如图所示装置处理样品，然后滴定测量。 仪器清洗后g中加如V1mLc1mol/LHCl溶液。将ag硫酸四氨合铜晶体样品配成的溶液由d注入e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d，关闭k3，d中保留少量水。打开k1，加热b，使水蒸气进入e．30分钟后，停止蒸馏。在装置g中加2滴酸碱指示剂，用c2mol/LNaOH溶液进行滴定。平行测定三次，平均消耗标准NaOH溶液体积V2mL。 （5）水蒸气发生装置中a的作用是_______。 （6）e采用中空双层玻璃瓶的作用是_______。 （7）此样品的纯度为_______(写出计算式)。 【答案】（1）氧化钙，氢氧化钠，碱石灰(任写一种) （2）Cu+H2O2＋2H+=Cu2++2H2O （3）适量95%乙醇，析出晶体，过滤、洗涤 （4）或 （5）安全管（或平衡气压，避免b中压强过大） （6）保温作用，使氨完全蒸出 （7） 【解析】 【分析】装置a中生成氨气；e中滴加溶液，等Cu全部溶解后生成硫酸铜，打开b的活塞，反应产生氨气，一段时间后，e中产生氢氧化铜蓝色沉淀，继续向e中通入氨气，生成硫酸四氨合铜，分离出硫酸四氨合铜晶体，溶解后和氢氧化钠反应释放出氨气被稀盐酸吸收，通过滴定剩余盐酸溶质的量可以计算生成氨气的量，进而计算硫酸四氨合铜晶体的纯度，据此分析解答。 【小问1详解】 装置a中生成氨气，是利用氧化钙或氢氧化钠或碱石灰与浓氨水接触后，它们与水反应放热使浓氨水释放出氨气。 故答案为：氧化钙或氢氧化钠或碱石灰（任写一种）。 【小问2详解】 e中过氧化氢在酸性条件下将铜氧化生成硫酸铜，反应的离子方程式为：。 故答案为：。 【小问3详解】 由题干可知硫酸四氨合铜晶体常温下难溶于乙醇，操作iv中获得晶体的操作为：向e中加入适量95%乙醇，析出晶体，过滤、洗涤、干燥。 故答案为：适量95%乙醇，析出晶体，过滤、洗涤。 【小问4详解】 根据晶体的结构，四氨合铜离子的空间构型为平面正方形，即位于正方形中心，分子位于正方形的四个顶点，其中的N原子朝向，即或。 故答案为：或。 【小问5详解】 玻璃管a与大气相通，能平衡气压，避免b中压强过大，作安全管。 故答案为：安全管（或平衡气压，避免b中压强过大）。 【小问6详解】 e中反应是利用水蒸气将硫酸四氨合铜分解出氨气进入g中吸收，为了保证硫酸四氨合铜的分解及蒸发出去，需要维持足够的温度，所以空双层玻璃瓶起到保温的作用。 故答案为：保温作用，使氨完全蒸出。 【小问7详解】 根据实验操作，四氨合铜晶体产生的氨气被盐酸吸收，多余的盐酸用氢氧化钠中和，根据质量守恒可得：氢氧化钠与盐酸反应关系为：，计算氢氧化钠消耗的盐酸为：，则与氨气反应的的物质的量为，根据关系式，则的物质的量为，故晶体的纯度为：。 故答案为：。 19. 盐酸芬戈莫德(H)是一种治疗多发性硬化症的新型免疫抑制剂，以下是其中一种合成路线(部分试剂和条件已略去)： i) ii) 回答下列问题： （1）由B生成C的反应类型为___________；G中官能团的名称为___________。 （2）X的化学名称为___________。 （3）由D生成E的反应目的是___________。 （4）A→B的化学反应方程式为___________。 （5）有机物M在组成上比C少一个原子团，且同时满足下列条件的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)； a．苯环上有两个侧链；b．能与三氯化铁溶液发生显色反应；c．能发生水解反应 其中核磁共振氢谱显示有五组峰，峰面积之比为的同分异构体的结构简式为___________。 （6）参照上述反应路线，以和为原料，设计合成的路线：___________。 【答案】（1） ①. 还原反应 ②. 氨基、醚键 （2）甲醛 （3）保护羟基 （4）++HCl （5） ①. 15 ②. （6） 【解析】 【分析】由有机物的转化关系可知，催化剂作用下与发生取代反应生成，一定条件下发生还原反应生成，碱性条件下与甲醛发生信息i反应生成，则X为甲醛；催化剂作用下与发生取代反应生成，催化剂作用下与发生取代反应生成，则F为；催化剂作用下与氢气发生还原反应生成，与甲醇发生取代反应后，与氯化氢反应生成盐H，据此解答； 【小问1详解】 由分析可知，B生成C反应为一定条件下发生还原反应生成；由结构简式可知，的官能团为氨基和醚键，故答案为：还原反应；氨基、醚键； 【小问2详解】 由分析可知，X为甲醛，故答案为：甲醛； 【小问3详解】 由结构简式可知，和中都含有羟基，说明D生成E的反应目的是保护羟基，故答案为：保护羟基； 【小问4详解】 由分析可知，A生成B的反应为催化剂作用下与发生取代反应生成和氯化氢，反应的化学反应方程式为++HCl，故答案为：++HCl ； 【小问5详解】 有机物M在组成上比C少一个CH2原子团，苯环上有两个侧链，能与三氯化铁溶液发生显色反应说明M分子中含有酚羟基，能发生水解反应说明M分子中含有酰胺基，则苯环上的两个取代基可能为—OH和—CH2CONH2、或—OH和—CONHCH3、或—OH和—NHOCCH3、或—OH和—CH2NHOCH或—OH和—N(CH3)OCH，取代基在苯环上都有邻、间、对三种位置关系，所以符合条件的同分异构体共有3×5=15种，其中核磁共振氢谱显示有五组峰，峰面积之比为2：2：2：2：1的同分异构体的结构简式为，故答案为：15；； 【小问6详解】 由有机物的转化关系可知，，以和为原料合成的合成步骤为碱性条件下与发生信息i反应生成，铜做催化剂条件下与氧气共热发生催化氧化反应生成，一定条件下发生还原反应生成，合成路线为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $