精品解析：黑龙江省大庆外国语学校2024-2025学年高三上学期期中考试 化学试卷

大庆外国语学校高三期中考试 化学试题 考试时间：75分钟；满分100分 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 可能用到的相对原子质量：O：16 Na：23 H：1 Cl：35.5 C：12 一、单选题(共45分，每题3分) 1. 化学与生活、科技等密切相关，下列说法错误的是 A. 通过红外光谱仪可检测核酸结构中是否存在氨基官能团 B. 量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯为同位素 C. 无磁镍铬钛合金钢常用于舰体材料，其强度高于纯铁 D. “天和号”推进器上的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料 2. 下列化学用语或表述正确的是 A. BeCl2的空间结构：V形 B. P4中的共价键类型：非极性键 C. 基态Ni原子价电子排布式：3d10 D. 顺—2—丁烯的结构简式： 3. 科学家在利用回旋加速器进行的实验中，用含20个质子的钙元素的同位素反复轰击含95个质子的镅元素，结果4次成功制成4个第115号元素的原子。这4个原子在生成数微秒后衰变成第113号元素。前者的一种核素为。下列有关叙述正确的是 A. 核素的质量数为288 B. 核素的质量数与中子数之差为173 C. 113号元素属于非金属元素 D. 115号元素的最高正化合价是 4. 下列方程式与所给事实相符的是 A. 漂白粉溶液吸收后产生白色沉淀： B. 明矾净水： C. 红热的Fe粉和水蒸气反应生成黑色固体： D. 苯酚钠溶液中通入后变浑浊：2+H2O+CO22+Na2CO3 5. 用下列实验装置能达到相关实验目的的是 A B C D 实验装置 实验目的 除去Fe(OH)3胶体中混有的NaCl溶液 配制0.1 mol·L-1NaCl溶液 实验室灼烧Na2CO3·10 H2O 收集SO2并吸收尾气 A. A B. B C. C D. D 6. 我国科学家合成了一种深紫外非线性光学晶体新材料，晶体中阴离子为。元素M、X、Y、Z均为短周期元素，M、Y与Z同周期，M的最外层电子数比次外层电子数多1，Z为电负性最强的元素，Y是地壳中含量最高的元素，X的轨道有3个电子。下列说法中不正确的是 A. 电负性： B. 简单离子半径： C. 简单气态氢化物的稳定性： D. M最高价氧化物对应水化物能与盐酸反应 7. 实验：将一小粒钠放在石棉网上，微热，待钠熔成球状时，将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方，钠剧烈燃烧，有白烟生成。下列分析不正确的是 A. 钠熔化后体积增大，说明钠原子间的平均距离增大 B. 反应过程中，的键断裂 C. 的形成过程可表示为 D. 该实验说明的氧化性比的强 8. 奥司他韦是目前治疗流感的最常用药物之一，其结构简式如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是 A. 分子中既含有σ键，又含有π键 B. 该物质可以使溴的四氯化碳溶液褪色 C. 1mol该物质可以与3molH2发生加成反应 D. 分子中有2种官能团可以发生水解反应 9. 南海是一个巨大的资源宝库，海水开发利用的部分过程如图所示，下列说法错误的是 A. 物质X可以选用CaO B. 操作1中玻璃棒的作用是引流 C. 第①步中，蒸发结晶、高温烘干可以得到干燥的MgCl2·6H2O固体 D. 第②步反应的离子方程式为：Br2+SO2+2H2O=SO+2Br-+4H+ 10. 用如图所示装置进行实验，下列实验现象描述错误的是 选项 试剂甲 试剂乙 试剂丙 丙中的现象 A 浓氨水 CaO AlCl3溶液 有白色沉淀生成 B 浓硫酸 Na2SO3 BaCl2溶液 有白色沉淀生成 C 过氧化氢 MnO2 酸性KI—淀粉溶液 溶液变为蓝色 D 浓盐酸 KMnO4 Na2S溶液 有淡黄色沉淀生成 A. A B. B C. C D. D 11. 下列有关不同价态含硫化合物的说法中错误的是 A. 工业接触法制备硫酸涉及到的转化为FeS2→X→Y→Z B. 实验室制备乙炔中的硫化氢杂质可用M溶液除去 C. 黄铁矿的主要成分为FeS2，该化合物中阴阳离子个数比为1：1 D. 硫在过量氧气中燃烧能够生成Y 12. 有氧条件下，在Fe基催化剂表面，还原NO的反应机理如图所示。该反应能够有效脱除烟气中的NO，保护环境。下列说法不正确的是 A. 在酸性配位点上，与通过配位键形成 B. 增大压强有利于NO与吸附在配位点上形成 C. 在反应过程中，Fe基可以提高NO的转化率 D. 该反应的总方程式为： 13. 工业烟气含有，可以用溶液进行绿色化处理后再排放。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 6.4 g 含有的电子数目为0.3 B. 1 L 1 溶液中的数目为2 C. 22.4 L(标准状况)与足量氧气反应，转移电子数目为2 D. 1溶液最多能吸收的数目为0.1 14. 室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。 工作时，在硫电极发生反应：，， 下列叙述错误的是 A. 放电时从钠电极向硫电极迁移 B. 放电时外电路电子流动的方向是 C. 充电时阴极反应为： D. 炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能 15. 中国科学家首次用改性铜基催化剂，将草酸二甲酯加氢制乙二醇的反应条件从高压降至常压。草酸二甲酯加氢的主要反应有： ① ② ③ 其他条件相同时，相同时间内温度对产物选择性的影响结果如图。 已知：i. ii.450~500K，反应③的平衡常数远大于反应①和反应②的平衡常数 下列说法不正确的是 A. 制乙二醇适宜的温度范围是470~480K B. 实验条件下反应③的活化的最高，升温更有利于反应③ C. 减压可提高乙二醇的平衡产率 D. 铜基催化剂用改性后反应速率增大，可以降低反应所需的压强 二、填空题(共55分) 16. KMnO4在生产和生活中有着广泛用途，某化学小组在实验室制备KMnO4并探究其性质。 (一) KMnO4的制备，分步骤Ⅰ、Ⅱ两步进行。 步骤Ⅰ．先利用如图所示装置制备K2MnO4。称取7.0gKOH(s)和5.0gKClO3(s)放入容器A中，加热，待混合物熔融后，加入5.0gMnO2(s)，待反应物干涸后，加大火焰强热4~8min，得墨绿色的锰酸钾。 （1）A可选用_______(填标号)。 ①石英坩埚 ②瓷坩埚 ③铁坩埚 （2）实验中发生反应生成K2MnO4的化学方程式为_______。 Ⅱ．由K2MnO4制备KMnO4。已知：K2MnO4易溶于水，水溶液呈墨绿色。主要过程如下： ①待A处物料冷却后，用20mL4%KOH溶液重复浸取，合并浸取液便得墨绿色的锰酸钾溶液。 ②向滤液中通入足量CO2，使K2MnO4歧化为KMnO4和MnO2，过滤出生成的MnO2。 ③再将滤液进行一系列处理，得KMnO4晶体。 （3）过程②向滤液中通入足量CO2，可观察到的现象为_______；检验K2MnO4歧化完全的实验方法是_______。 (二) KMnO4的性质。已知：KMnO4具有强氧化性，可与草酸(H2C2O4)反应：。某化学小组选用硫酸酸化的0.05mol/L高锰酸钾溶液与草酸溶液反应，探究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下三组实验： [实验内容及记录的数据] 编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min 溶液 溶液 稀硫酸 1 3.0 1.0 4.0 2.0 4.0 2 2.0 2.0 4.0 2.0 5.2 3 1.0 3.0 4.0 2.0 6.4 （4）配制的高锰酸钾溶液肯定不需要的仪器是_______(填标号)。 a．蒸发皿 b．容量瓶 c．玻璃棒 d．烧杯 e．坩埚 f．胶头滴管 （5）为达到实验目的，H2C2O4溶液的物质的量浓度不低于_______。 （6）利用实验1中数据计算，0~4min内，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率：_______。 17. 工业上以铬铁矿[主要成分为，含少量、杂质]为主要原料制备红矾钾()的工艺流程如图所示： 请回答下列问题： （1）已知“高温连续焙烧”阶段元素转化为。 ①焙烧时采取“多层逆流焙烧”，即将固体粉末从炉顶投料，氧气从炉底鼓入，这样做的优点为___________。 ②与纯碱反应的化学方程式为___________。 （2）滤液Ⅱ中发生反应的离子方程式为___________。 （3）一系列操作包括：蒸发溶剂至有晶膜出现，停止加热、___________抽滤、重结晶。 （4）生产过程中产生的酸性废液可通过钡盐沉淀法处理，其过程为：先将酸性废液碱化处理，再加入。废液需进行碱化处理的目的是___________[已知： ]。 （5）除了“一系列操作”中所得母液可循环利用外，上述流程中可循环利用的物质还有、___________(填化学式)。 18. 低碳烯烃是基础有机化工原料，工业上可利用合成气直接或间接制取。主要反应方程式如下。 间接制取低碳烯烃：CO(g)+2H2(g)CH3OH(l) △H1=-116kJ•mol-1 2CH3OH(l) C2H4(g)+2H2O(l) △H2=-35kJ•mol-1 直接制取低碳烯烃：2CO(g)+4H2(g) C2H4(g)+2H2O(g) △H3 回答下列问题： （1）已知H2O(g) H2O(l) △H=-44kJ•mol-1，则△H3=______kJ/mol。 （2）将N2、CO和H2以体积比为1：1：2充入密闭容器中直接制取乙烯，CO的平衡转化率与温度的关系如图1所示，则P1______P2(填“＞”“＜”或“=”)，M点的正反应速率______N点的逆反应速率(填“＞”“＜”或“=”)。在500K，压强为P1的条件下，该反应的Kp=______(列出计算式)。 （3）已知反应空速是指一定条件下，单位时间单位体积(或质量)催化剂处理的气体量。在常压、450℃，n(CO)：n(H2)为1：2的条件下，利用合成气直接制取乙烯。反应空速对CO转化率和乙烯选择性[选择性=×100%]的影响如图2所示。随着反应空速的增加，乙烯的选择性先升高后降低的原因是______。 （4）利用合成气制取低碳烯烃时，需使合成气吸附在催化剂表面的活性位点上。研究发现催化剂晶体的颗粒越小，催化效果越好，其理由是______。 （5）Ga2O3是工业上利用合成气制低碳烯烃的催化剂，其晶体结构单元如图3所示(O2-之间紧密堆积，Ga3+位于O2-形成的空隙中且未画出)，其中O2-半径为anm，晶体结构单元的高为bnm。已知阿伏加德罗常数的值为NA，则Ga2O3晶体的摩尔体积Vm=______m3/mol。 19. 以可再生资源木质素为原料制备医药中间体(H)的路线如图所示： 已知： (呋喃)和苯的结构与性质较为相近，如均为平面形分子，均具有芳香气味等。 （1）下列关于有机物A、B的叙述正确的是___________(填字母)。 a．A和B互为同系物 b．A和苯甲醛的性质相似 c．B与Br2易发生取代反应，难发生加成反应 （2）C俗称富马酸。 ①C中含有官能团的名称为___________。 ②富马酸与马来酸( )的部分性质如下表所示： 熔点/℃ 沸点/℃ 水溶性 富马酸 299 355.5 溶于水 马来酸 136 355.5 微溶于水 试分析，富马酸与马来酸熔点差别较大的原因可能是___________。 （3）写出D转化为E的化学方程式：___________。 （4）有机物J是G的同分异构体，J具有以下结构： i．含有苯环，且苯环上有三个取代基，其中两个分别为—CH2COOCH=CH2和—OOCCH=CH2 ii．除苯环外，无其他环状结构 则J的可能结构最多有___________种(不考虑立体异构)；1molJ与NaOH溶液反应，最多能消耗___________molNaOH。 （5）写出以 和 为原料制备化合物 的合成路线：___________(其他试剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大庆外国语学校高三期中考试 化学试题 考试时间：75分钟；满分100分 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 可能用到的相对原子质量：O：16 Na：23 H：1 Cl：35.5 C：12 一、单选题(共45分，每题3分) 1. 化学与生活、科技等密切相关，下列说法错误的是 A. 通过红外光谱仪可检测核酸结构中是否存在氨基官能团 B. 量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯为同位素 C. 无磁镍铬钛合金钢常用于舰体材料，其强度高于纯铁 D. “天和号”推进器上的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料 【答案】B 【解析】 【详解】A．红外色谱仪是利用物质对不同波长的红外辐射的吸收特性，进行分子结构和化学组成分析的仪器也属于化学组成，故可用红外色谱仪检测，A正确； B．同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互为同位素洞素异形体指由同样的单一化学元素组成列方式不同，而具有不同性质的单质，螺旋纳米管与石墨互为同素异形体，B错误； C．合金材料的硬度比纯金属高，所以无磁镍铬钛合金硬度比纯铁高，C正确； D．新型无机非金属材料有二氧化硅与凝胶、水泥、玻璃、陶瓷，所以氮化硼是新型无机非金属材料，D正确 ； 故答案为：B。 2. 下列化学用语或表述正确的是 A. BeCl2的空间结构：V形 B. P4中的共价键类型：非极性键 C. 基态Ni原子价电子排布式：3d10 D. 顺—2—丁烯的结构简式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．BeCl2的中心原子为Be，根据VSEPR模型可以计算，BeCl2中不含有孤电子对，因此BeCl2为直线型分子，A错误； B．P4分子中相邻两P原子之间形成共价键，同种原子之间形成的共价键为非极性共价键，P4分子中的共价键类型为非极性共价键，B正确； C．Ni原子的原子序数为28，其基态原子的价电子排布为3d84s2，C错误； D．顺-2-丁烯的结构中两个甲基在双键的同一侧，其结构简式为，D错误； 故答案选B。 3. 科学家在利用回旋加速器进行的实验中，用含20个质子的钙元素的同位素反复轰击含95个质子的镅元素，结果4次成功制成4个第115号元素的原子。这4个原子在生成数微秒后衰变成第113号元素。前者的一种核素为。下列有关叙述正确的是 A. 核素的质量数为288 B. 核素的质量数与中子数之差为173 C. 113号元素属于非金属元素 D. 115号元素的最高正化合价是 【答案】A 【解析】 【分析】核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数； 【详解】A．核素的质量数为288，A项正确； B．核素的中子数为288-115=173，核素的质量数与中子数之差为288-173=115，B项错误； C．113号元素与B元素位于同一主族，该族元素从Al开始为金属元素，所以113号元素属于金属元素，C项错误； D．115号元素位于第ⅤA族，最外层有5个电子，最高价为+5价，D项错误； 故选A。 4. 下列方程式与所给事实相符的是 A. 漂白粉溶液吸收后产生白色沉淀： B. 明矾净水： C. 红热的Fe粉和水蒸气反应生成黑色固体： D. 苯酚钠溶液中通入后变浑浊：2+H2O+CO22+Na2CO3 【答案】B 【解析】 【详解】A．漂白粉溶液吸收二氧化碳后产生白色沉淀的反应为次氯酸钙溶液与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和次氯酸，反应的离子方程式为，故A错误； B．明矾净水是因为铝离子在溶液中水解生成氢氧化铝胶体，胶体吸附水中悬浮杂质产生聚沉而达到净水的作用，反应的离子方程式为，故B正确； C．红热的铁粉和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为，故C错误； D．苯酚钠溶液与二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠，反应的化学方程式为+H2O+CO2↓+NaHCO3，故D错误； 故选B。 5. 用下列实验装置能达到相关实验目的的是 A B C D 实验装置 实验目的 除去Fe(OH)3胶体中混有的NaCl溶液 配制0.1 mol·L-1NaCl溶液 实验室灼烧Na2CO3·10 H2O 收集SO2并吸收尾气 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．胶体能够透过滤纸，故除去Fe(OH)3胶体中混有的NaCl溶液不能进行过滤操作，而应该采用渗析法，A错误； B．容量瓶不能作为溶解、稀释和反应、长期贮存溶液的仪器，B错误； C．灼烧固体或晶体应该在坩埚中进行，而不能在蒸发皿中进行，C错误； D．SO2的密度比空气大，可以采用向上排空气法收集，SO2是酸性氧化物，可以用NaOH溶液来吸收进行尾气处理，D正确； 故答案为：D。 6. 我国科学家合成了一种深紫外非线性光学晶体新材料，晶体中阴离子为。元素M、X、Y、Z均为短周期元素，M、Y与Z同周期，M的最外层电子数比次外层电子数多1，Z为电负性最强的元素，Y是地壳中含量最高的元素，X的轨道有3个电子。下列说法中不正确的是 A. 电负性： B. 简单离子半径： C. 简单气态氢化物的稳定性： D. M最高价氧化物对应水化物能与盐酸反应 【答案】D 【解析】 【分析】元素M、X、Y、Z均为短周期元素，M的最外层电子数比次外层电子数多1，说明M是B；Z为电负性最强的元素，说明Z是F；Y是地壳中含量最高的元素，说明Y是O；X的轨道有3个电子，说明X是P，据此进行分析。 【详解】A．电负性O＞P，故Y＞X，A正确； B．电子层数相同，核电核数越大，半径越小，故O2-＞F-，即Y＞Z，B正确； C．非金属性F＞P，则简单气态氢化物的稳定性Z＞X，C正确； D．M最高价氧化物对应水化物为硼酸，硼酸不与盐酸反应，D错误； 故选D。 7. 实验：将一小粒钠放在石棉网上，微热，待钠熔成球状时，将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方，钠剧烈燃烧，有白烟生成。下列分析不正确的是 A. 钠熔化后体积增大，说明钠原子间的平均距离增大 B. 反应过程中，的键断裂 C. 的形成过程可表示为 D. 该实验说明的氧化性比的强 【答案】D 【解析】 【详解】A．钠熔化后体积增大，说明钠原子间的平均距离增大，故A正确； B．反应过程中，的3p上的键断裂，故B正确； C．的形成过程钠原子失去电子，氯原子得到电子，可表示为 ，故C正确； D．该实验没有对比无法说明的氧化性比的强，故D错误； 故选：D。 8. 奥司他韦是目前治疗流感的最常用药物之一，其结构简式如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是 A. 分子中既含有σ键，又含有π键 B. 该物质可以使溴的四氯化碳溶液褪色 C. 1mol该物质可以与3molH2发生加成反应 D. 分子中有2种官能团可以发生水解反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．分子中既有单键也有双键，所以既含有σ键，又含有π键，A正确； B．结构中存在碳碳双键，所以和溴的四氯化碳溶液发生加成反应使其褪色，B正确； C．结构中只有碳碳双键可以和氢气发生加成反应，所以1mol该物质可以与1molH2发生加成反应，C错误； D．分子中的酯基和酰胺基可以发生水解反应，D正确； 故选C。 9. 南海是一个巨大的资源宝库，海水开发利用的部分过程如图所示，下列说法错误的是 A. 物质X可以选用CaO B. 操作1中玻璃棒的作用是引流 C. 第①步中，蒸发结晶、高温烘干可以得到干燥的MgCl2·6H2O固体 D. 第②步反应的离子方程式为：Br2+SO2+2H2O=SO+2Br-+4H+ 【答案】C 【解析】 【分析】苦卤中加石灰乳沉淀Mg2+生成氢氧化镁,①中在HCl气流中蒸发得到无水氯化镁，滤液含NaBr，NaBr与氯气反应生成溴，②中溴与二氧化硫发生氧化还原反应，吸收液成分为硫酸和HBr； 【详解】A．苦卤中加OH-沉淀Mg2+生成氢氧化镁，物质X常选用CaO，氧化钙和水反应生成石灰乳便宜易得，且氢氧化镁比氢氧化钙更难溶，工业生产中常选用石灰乳作为Mg2+的沉淀剂，故A正确； B．操作l是过滤，其中玻璃棒的作用是引流，故B正确； C．因加热促进镁离子水解，且生成盐酸易挥发,因此第①步是将MgCl26H2O晶体在HC1气流中加热脱去结晶水得无水MgCl2，故C错误； D．第②步SO2作还原剂，SO2 与Br2发生氧化还原反应生成HBr和H2SO4，反应的离子方程式为：Br2+SO2+2H2O=SO+2Br-+4H+，故D正确； 故答案为C 10. 用如图所示装置进行实验，下列实验现象描述错误的是 选项 试剂甲 试剂乙 试剂丙 丙中的现象 A 浓氨水 CaO AlCl3溶液 有白色沉淀生成 B 浓硫酸 Na2SO3 BaCl2溶液 有白色沉淀生成 C 过氧化氢 MnO2 酸性KI—淀粉溶液 溶液变为蓝色 D 浓盐酸 KMnO4 Na2S溶液 有淡黄色沉淀生成 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．浓氨水和氧化钙反应放出氨气，氨气通入氯化铝溶液中生成氢氧化铝沉淀和氯化铵，故A正确； B．亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫气体，二氧化硫和氯化钡溶液不反应，没有沉淀生成，故B错误； C．过氧化氢用二氧化锰在催化剂作用下发生分解反应生成氧气，KI被氧气氧化为I2，淀粉遇I2变蓝，故C正确； D．浓盐酸和高锰酸钾反应放出氯气，氯气和Na2S溶液反应生成氯化钠和S沉淀，故D正确； 选B。 11. 下列有关不同价态含硫化合物的说法中错误的是 A. 工业接触法制备硫酸涉及到的转化为FeS2→X→Y→Z B. 实验室制备乙炔中的硫化氢杂质可用M溶液除去 C. 黄铁矿的主要成分为FeS2，该化合物中阴阳离子个数比为1：1 D. 硫在过量氧气中燃烧能够生成Y 【答案】D 【解析】 【详解】A．工业接触法制备硫酸涉及到的转化为FeS2→SO2→SO3→H2SO4，故A正确； B．实验室制备乙炔中的硫化氢杂质可用M(CuSO4)溶液除去生成CuS和H2SO4，故B正确； C．黄铁矿的主要成分为FeS2，该化合物中含有Fe2+和，则阴阳离子个数比为1：l，故C正确； D．硫在过量氧气中燃烧能够生成X(SO2)，不能生成Y(SO3)，故D错误。 综上所述，答案为D。 12. 有氧条件下，在Fe基催化剂表面，还原NO的反应机理如图所示。该反应能够有效脱除烟气中的NO，保护环境。下列说法不正确的是 A. 在酸性配位点上，与通过配位键形成 B. 增大压强有利于NO与吸附在配位点上形成 C. 在反应过程中，Fe基可以提高NO的转化率 D. 该反应的总方程式为： 【答案】CD 【解析】 【详解】A．分子中的N原子还含有一对孤对电子，所以能和通过配位键形成，故A正确； B．由图可知，NO与吸附在配位点上形成，该过程中气体体积减小，增大压强平衡正向移动，有利于NO与吸附在配位点上形成，故B正确； C．在反应过程中，Fe基作为催化剂，催化剂不能改变反应的转化率，故C错误； D．由图可知，在Fe基催化剂表面，还原NO生成N2和H2O，总方程式为：，故D错误； 故选CD。 13. 工业烟气含有，可以用溶液进行绿色化处理后再排放。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 6.4 g 含有的电子数目为0.3 B. 1 L 1 溶液中的数目为2 C. 22.4 L(标准状况)与足量氧气反应，转移电子数目为2 D. 1溶液最多能吸收的数目为0.1 【答案】B 【解析】 【详解】A．6.4 g 的物质的量为0.1 mol，所含电子数目为3.2，选项A错误； B．1 L 1 溶液中的物质的量为2mol，其数目为2，选项B正确； C．和的反应是可逆的，因此转移电子数小于2，选项C错误； D．未给出溶液的体积，无法计算，选项D错误； 答案选B。 14. 室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。 工作时，在硫电极发生反应：，， 下列叙述错误的是 A. 放电时从钠电极向硫电极迁移 B. 放电时外电路电子流动的方向是 C. 充电时阴极反应为： D. 炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能 【答案】C 【解析】 【分析】钠-硫电池中钠作负极，电极反应式为：Na-e-=Na+，表面喷涂有硫磺粉末的炭化纤维素纸作正极，电极反应式为：S8+e-→S，S+e-→S，2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx，充电时，钠电极作阴极，电极反应式为：Na++e-=Na，据此分析。 【详解】A．由分析知，充电时Na电极作为阴极，阳离子移向阴极，因此充电时Na+从硫电极向钠电极迁移，故A正确； B．放电时，电子由负极流向正极，由分析知，a为负极，b为正极，因此放电时外电路电子流动的方向是a→b，故B正确； C．充电时，钠电极作阴极，电极反应式为：Na++e-=Na，故C错误； D．炭化纤维素纸具有导电性，其作用是增强硫电极导电性能，故D正确； 故选C。 15. 中国科学家首次用改性铜基催化剂，将草酸二甲酯加氢制乙二醇的反应条件从高压降至常压。草酸二甲酯加氢的主要反应有： ① ② ③ 其他条件相同时，相同时间内温度对产物选择性的影响结果如图。 已知：i. ii.450~500K，反应③的平衡常数远大于反应①和反应②的平衡常数 下列说法不正确的是 A. 制乙二醇适宜的温度范围是470~480K B. 实验条件下反应③的活化的最高，升温更有利于反应③ C. 减压可提高乙二醇的平衡产率 D. 铜基催化剂用改性后反应速率增大，可以降低反应所需的压强 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，温度为470~480K时，生成乙二醇的选择性最高，A正确； B．由图可知，升高温度有利于生成乙醇，实验条件下反应③的活化能最高，所以升温有利于反应③，B正确； C．反应②为气体分子数减小的反应，则增大压强可以提高乙二醇的平衡产率，C错误； D．铜基催化剂用改性后，将草酸二甲酯加氢制乙二醇的反应条件从高压降至常压，则催化剂可以使反应速率增大，D正确； 故选C。 二、填空题(共55分) 16. KMnO4在生产和生活中有着广泛用途，某化学小组在实验室制备KMnO4并探究其性质。 (一) KMnO4的制备，分步骤Ⅰ、Ⅱ两步进行。 步骤Ⅰ．先利用如图所示装置制备K2MnO4。称取7.0gKOH(s)和5.0gKClO3(s)放入容器A中，加热，待混合物熔融后，加入5.0gMnO2(s)，待反应物干涸后，加大火焰强热4~8min，得墨绿色的锰酸钾。 （1）A可选用_______(填标号)。 ①石英坩埚 ②瓷坩埚 ③铁坩埚 （2）实验中发生反应生成K2MnO4的化学方程式为_______。 Ⅱ．由K2MnO4制备KMnO4。已知：K2MnO4易溶于水，水溶液呈墨绿色。主要过程如下： ①待A处物料冷却后，用20mL4%KOH溶液重复浸取，合并浸取液便得墨绿色的锰酸钾溶液。 ②向滤液中通入足量CO2，使K2MnO4歧化为KMnO4和MnO2，过滤出生成的MnO2。 ③再将滤液进行一系列处理，得KMnO4晶体。 （3）过程②向滤液中通入足量CO2，可观察到的现象为_______；检验K2MnO4歧化完全的实验方法是_______。 (二) KMnO4的性质。已知：KMnO4具有强氧化性，可与草酸(H2C2O4)反应：。某化学小组选用硫酸酸化的0.05mol/L高锰酸钾溶液与草酸溶液反应，探究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下三组实验： [实验内容及记录的数据] 编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min 溶液 溶液 稀硫酸 1 3.0 1.0 4.0 2.0 4.0 2 2.0 2.0 4.0 2.0 5.2 3 1.0 3.0 4.0 2.0 6.4 （4）配制的高锰酸钾溶液肯定不需要的仪器是_______(填标号)。 a．蒸发皿 b．容量瓶 c．玻璃棒 d．烧杯 e．坩埚 f．胶头滴管 （5）为达到实验目的，H2C2O4溶液的物质的量浓度不低于_______。 （6）利用实验1中数据计算，0~4min内，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率：_______。 【答案】（1）③ （2） （3） ①. 墨绿色溶液变为紫红色，同时有黑色固体生成 ②. 用玻璃棒蘸取溶液点到滤纸上，滤纸上只有紫色而无绿色痕迹，则歧化完全 （4）ae （5） （6） 【解析】 【小问1详解】 由于加热后的熔融物中含有氢氧化钾，KOH既会与瓷坩埚中的成分Al2O3、SiO2等发生反应，也会与石英坩埚中的成分SiO2反应，故仪器A可选用铁坩埚，故答案为：③； 【小问2详解】 实验中发生反应生成K2MnO4即KOH、KClO3和MnO2反应生成K2MnO4、KCl和H2O，根据氧化还原反应配平可得，该反应的化学方程式为，故答案为：； 【小问3详解】 向滤液中通入足量CO2，促使KMnO4发生歧化反应 ，所以可观察到的现象为墨绿色溶液变为紫红色，同时有黑色固体生成；通入CO2气体，使K2MnO4歧化为KMnO4和MnO2，KMnO4在溶液中呈紫红色，可利用层析法，通过产物的颜色检验K2MnO4是否歧化完全，实验方法是用玻璃棒蘸取溶液点到滤纸上，根据层析原理，滤纸上只有紫色而无绿色痕迹，则歧化完全，故答案为：墨绿色溶液变为紫红色，同时有黑色固体生成；用玻璃棒蘸取溶液点到滤纸上，滤纸上只有紫色而无绿色痕迹，则歧化完全； 【小问4详解】 用KMnO4固体配制的高锰酸钾溶液需用用到的仪器有：天平、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶和胶头滴管，故肯定不需要的仪器是ae，故答案为：ae； 【小问5详解】 根据反应方程式可知，，解得c=0.5mol/L，故为达到实验目的，H2C2O4溶液的物质的量浓度不低于0.5mol/L，故答案为：0.5mol/L； 【小问6详解】 利用实验1中数据计算，即混合后c(KMnO4)==0.02mol/L，0~4min内，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率：=，故答案为：。 17. 工业上以铬铁矿[主要成分为，含少量、杂质]为主要原料制备红矾钾()的工艺流程如图所示： 请回答下列问题： （1）已知“高温连续焙烧”阶段元素转化为。 ①焙烧时采取“多层逆流焙烧”，即将固体粉末从炉顶投料，氧气从炉底鼓入，这样做的优点为___________。 ②与纯碱反应的化学方程式为___________。 （2）滤液Ⅱ中发生反应的离子方程式为___________。 （3）一系列操作包括：蒸发溶剂至有晶膜出现，停止加热、___________抽滤、重结晶。 （4）生产过程中产生的酸性废液可通过钡盐沉淀法处理，其过程为：先将酸性废液碱化处理，再加入。废液需进行碱化处理的目的是___________[已知： ]。 （5）除了“一系列操作”中所得母液可循环利用外，上述流程中可循环利用的物质还有、___________(填化学式)。 【答案】（1） ①. 增大反应物接触面积，提高反应速率，从而提高原料的利用率 ②. （2） （3）冷却至室温 （4）促进转化为，浓度升高，有利于与生成沉淀 （5） 【解析】 【分析】铬铁矿通入氧气加入碳酸钠高温连续焙烧，Cr元素转化为，Fe元素转化为Fe2O3，Al元素转化为，随后加入水，氧化铁和氧化铜形成沉淀，滤液中含有和，通入CO2调节pH至8.3，转化为氢氧化铝沉淀，过滤后滤液中继续通入二氧化碳，根据后续操作可知此时有生成，则滤液II中通入二氧化碳，、钠离子、二氧化碳、水反应生成和碳酸氢钠，碳酸氢钠在水中溶解度较小结晶析出，滤液中含有，加入KCl生成K2Cr2O7溶液，最后经过一系列操作得到K2Cr2O7。 【小问1详解】 ①将固体粉末从炉顶投料，氧气从炉底鼓入，这样可以增大反应物之间的接触面积，提高反应速率，从而提高原料的利用率。 ②氧化铝与纯碱反应，生成NaAlO2和二氧化碳，反应的化学方程式为。 【小问2详解】 滤液II中通入过量CO2，、钠离子、二氧化碳、水反应生成和碳酸氢钠，碳酸氢钠在水中溶解度较小结晶析出，离子方程式为。 【小问3详解】 从K2Cr2O7溶液中得到K2Cr2O7固体，采用的一系列操作为：蒸发溶剂至有晶膜出现，停止加热、冷却至室温、抽滤、重结晶。 【小问4详解】 含有的溶液中存在反应，废液进行碱化处理，消耗了氢离子，使该反应的化学平衡正向移动，促进转化为，浓度升高，有利于与生成沉淀。 【小问5详解】 滤液II中的反应生成CO2，CO2也可以循环利用。 18. 低碳烯烃是基础有机化工原料，工业上可利用合成气直接或间接制取。主要反应方程式如下。 间接制取低碳烯烃：CO(g)+2H2(g)CH3OH(l) △H1=-116kJ•mol-1 2CH3OH(l) C2H4(g)+2H2O(l) △H2=-35kJ•mol-1 直接制取低碳烯烃：2CO(g)+4H2(g) C2H4(g)+2H2O(g) △H3 回答下列问题： （1）已知H2O(g) H2O(l) △H=-44kJ•mol-1，则△H3=______kJ/mol。 （2）将N2、CO和H2以体积比为1：1：2充入密闭容器中直接制取乙烯，CO的平衡转化率与温度的关系如图1所示，则P1______P2(填“＞”“＜”或“=”)，M点的正反应速率______N点的逆反应速率(填“＞”“＜”或“=”)。在500K，压强为P1的条件下，该反应的Kp=______(列出计算式)。 （3）已知反应空速是指一定条件下，单位时间单位体积(或质量)催化剂处理的气体量。在常压、450℃，n(CO)：n(H2)为1：2的条件下，利用合成气直接制取乙烯。反应空速对CO转化率和乙烯选择性[选择性=×100%]的影响如图2所示。随着反应空速的增加，乙烯的选择性先升高后降低的原因是______。 （4）利用合成气制取低碳烯烃时，需使合成气吸附在催化剂表面的活性位点上。研究发现催化剂晶体的颗粒越小，催化效果越好，其理由是______。 （5）Ga2O3是工业上利用合成气制低碳烯烃的催化剂，其晶体结构单元如图3所示(O2-之间紧密堆积，Ga3+位于O2-形成的空隙中且未画出)，其中O2-半径为anm，晶体结构单元的高为bnm。已知阿伏加德罗常数的值为NA，则Ga2O3晶体的摩尔体积Vm=______m3/mol。 【答案】（1）-179 （2） ①. > ②. > ③. （3）空速增加，生成乙烯增加，且乙烯与氢气反应较少，使得乙烯的选择性增大；空速过高时，气体流速太快，反应时间缩短，使得乙烯的选择性降低 （4）催化剂晶体的颗粒越小，催化剂的表面积越大，活性位点越大 （5） 【解析】 【小问1详解】 已知： ①CO(g)+2H2(g)CH3OH(l) △H1=-116kJ•mol-1 ②2CH3OH(l) C2H4(g)+2H2O(l) △H2=-35kJ•mol-1 ③H2O(g) H2O(l) △H=-44kJ•mol-1 由盖斯定律可知，2×①+②-2×③得：2CO(g)+4H2(g) C2H4(g)+2H2O(g) △H3=2×(-116kJ•mol-1)+ (-35kJ•mol-1)-2× (-44kJ•mol-1)=-179kJ•mol-1； 【小问2详解】 制取乙烯反应为气体分子数减小的反应，相同条件下，增大压强，平衡正向移动，CO转化了增大，故P1>P2；温度越高反应速率越快，则M点的正反应速率>N点的正反应速率=N点的逆反应速率； 假设N2、CO和H2投料分别为1mol、1mol、2mol，在500K，压强为P1的条件下，平衡时CO转化率为60%，则反应CO0.6mol、氢气1.2mol、生成乙烯0.3mol、水0.6mol，平衡时一氧化碳0.4mol、氢气0.8mol，总的物质的为0.4mol+0.8mol+0.3mol+0.6mol+1.0mol=3.1mol；则该反应的； 【小问3详解】 随着反应空速的增加，乙烯的选择性先升高后降低的原因是：空速增加，生成乙烯增加，且乙烯与氢气反应较少，使得乙烯的选择性增大；空速过高时，气体流速太快，反应时间缩短，使得乙烯的选择性降低； 【小问4详解】 催化剂晶体的颗粒越小，催化剂的表面积越大，活性位点越大，使得催化效果越好； 【小问5详解】 根据“均摊法”，晶胞中含个O，结合化学式可知，1个该晶胞含有2个Ga2O3；O2-半径为anm，则底面边长为2anm，晶体结构单元的高为bnm，则该晶胞体积为，故Ga2O3晶体的摩尔体积Vm= m3/mol。 19. 以可再生资源木质素为原料制备医药中间体(H)的路线如图所示： 已知： (呋喃)和苯的结构与性质较为相近，如均为平面形分子，均具有芳香气味等。 （1）下列关于有机物A、B的叙述正确的是___________(填字母)。 a．A和B互为同系物 b．A和苯甲醛的性质相似 c．B与Br2易发生取代反应，难发生加成反应 （2）C俗称富马酸。 ①C中含有官能团的名称为___________。 ②富马酸与马来酸( )的部分性质如下表所示： 熔点/℃ 沸点/℃ 水溶性 富马酸 299 355.5 溶于水 马来酸 136 355.5 微溶于水 试分析，富马酸与马来酸熔点差别较大的原因可能是___________。 （3）写出D转化为E的化学方程式：___________。 （4）有机物J是G的同分异构体，J具有以下结构： i．含有苯环，且苯环上有三个取代基，其中两个分别为—CH2COOCH=CH2和—OOCCH=CH2 ii．除苯环外，无其他环状结构 则J的可能结构最多有___________种(不考虑立体异构)；1molJ与NaOH溶液反应，最多能消耗___________molNaOH。 （5）写出以 和 为原料制备化合物 的合成路线：___________(其他试剂任选)。 【答案】（1）bc （2） ①. 羧基，碳碳双键 ②. 马来酸易形成分子内氢键，而富马酸易形成分子间氢键，故富马酸熔点较高 （3） +2CH3OH +2H2O （4） ①. 30 ②. 3 （5） 【解析】 【分析】由有机物的转化关系可知，木质素一定条件下转化为 ， 一定条件下转化为 ， 一定条件下转化为 ， 与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成 ，则D为 ；浓硫酸作用下 与甲醇共热发生酯化反应生成 ， 在氢氧化钠乙醇溶液中共热发生消去反应生成 ，一定条件下 与 发生双烯合成生成 ，一定条件下 继续发生双烯合成生成 。 【小问1详解】 a．由结构简式可知，A和B分子含有的官能团不同，不是同类物质，不可能互为同系物，故错误； b．由呋喃和苯的结构与性质较为相近可知， 和苯甲醛的性质相似，故正确； c．由呋喃和苯的结构与性质较为相近可知， 与溴易发生取代反应，难发生加成反应，故正确； 故选bc； 【小问2详解】 ①由分析可知，富马酸的结构简式为 ，官能团为碳碳双键和羧基，故答案为：羧基，碳碳双键； ②由结构简式可知，马来酸易形成分子内氢键，而富马酸易形成分子间氢键，所以富马酸的分子间作用力强于马来酸，熔点高于马来酸，故答案为：马来酸易形成分子内氢键，而富马酸易形成分子间氢键，故富马酸熔点较高； 【小问3详解】 由分析可知，D转化为E的反应为浓硫酸作用下 与甲醇共热发生酯化反应生成 和水，反应的化学方程式为 +2CH3OH +2H2O，故答案为： +2CH3OH +2H2O； 【小问4详解】 G的同分异构体J含有苯环，且苯环上有三个取代基，其中两个分别为—CH2COOCH=CH2和—OOCCH=CH2，除苯环外，无其他环状结构说明J分子中还含有1个碳碳双键，则J的结构可以视作CH3CH=CH—、 、—CH2CH=CH2分别取代了 、 、 分子中苯环上的氢原子，共有10×3=30种，J分子中含有的酯基能与氢氧化钠溶液反应，则1molJ与氢氧化钠溶液反应，最多能消耗3mol氢氧化钠，故答案为：30；3； 【小问5详解】 由有机物的转化关系可知，以 和 为原料制备化合物 的合成步骤为 与溴水发生加成反应生成 ， 在氢氧化钠乙醇溶液中共热发生消去反应生成 ， 与 发生双烯合成生成 ，合成路线为 ，故答案为： 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $