精品解析：2024-2025学年12月山东师范大学附属中学高三月考化学试题

2024年12月山东师大附中高三阶段性检测试题 化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。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。 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 N：23 K：39 Co：59 Cu：64 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列关于四大发明的描述错误的是 A. 纸张中的纤维素属于天然高分子化合物 B. 活字印刷中的陶瓷土的主要成分是硅酸盐 C. 黑火药室温下燃烧爆炸属于放热且熵增加的自发反应 D. 指南针中磁针的主要成分和铁在氧气中燃烧的产物不同 2. 实验室安全至关重要。下列说法错误的是 A. 浓NaOH溶液溅入眼内，应立即用大量水冲洗，再用2%硼酸溶液冲洗 B. 若遇氯气逸散，可用浸有纯碱溶液的毛巾捂住口鼻 C. 加热液体时应配备护目镜，不能俯视容器 D. 金属汞洒落在地面上，应尽快用硫化钠固体覆盖 3. 俗称玫瑰红酸钾，用于合成树脂、杀虫杀菌剂和药物等。下列说法错误的是 A. 电负性： B. 沸点： C. 第一电离能： D. 基态原子成单电子数： 4. 向含、、、、、的溶液中分别通入下列气体，各离子浓度几乎不变化的是 A. B. C. D. 5. 下列实验操作对应的装置正确的是 A．制备少量干燥的气体 B．验证具有氧化性 C．测定中和反应的反应热 D．灼烧海带制海带灰 A. A B. B C. C D. D 6. 生产过程中碳排放极低或者为零时制得的甲醇被称作“液态阳光”，一种“液态阳光”的合成示意图如下。下列说法错误的是 A. 合成过程中，实现了太阳能转换成化学能 B. 催化剂通过降低相应反应的活化能使化学反应速率增大 C. 生成时，理论上光催化过程至少转移电子 D. 室温下以溶液为离子导体，空气燃料电池放电时，溶液减小 7. 下列物质结构与性质或性质与用途均正确且具有对应关系的是 A. 受热易分解，可用于检验醛基 B. 和的熔点均较高，都可用作耐火材料 C. 易形成氢键结构，所以的热稳定性大于 D. 中的化合价为，中的化合价为，因此还原性小于 8. 反应可将工业副产物转化成，实现资源的再利用。研究发现反应的历程如下： 反应①： 反应②：∙∙∙∙∙∙ 反应③： 下列说法正确的是 A. 反应制得，须投入 B. 恒温条件下，反应①增大压强(压缩体积)，达到新平衡后浓度增大 C. 由反应历程可知催化剂参与反应，且降低了反应的焓变 D. 反应②应为： 9. 利用电化学富集锂的装置如下图所示。中间区域设置有孔道结构的，可容纳进出。向所在腔室通入海水，启动电源1，海水中进入结构形成达到饱和；关闭电源1和海水通道，启动电源2，向电极2通空气，使中的脱出完成富集。下列说法错误的是 A. 惰性电极1为阳极 B. 膜为阳离子交换膜 C. 工作时电极1附近和电极2附近溶液的均增大 D. 当富集完成时，理论上两个惰性电极上消耗和生成的气体物质的量相等 10. 探究浓硝酸原电池中硝酸浓度对“电极反转”的影响，将规格完全相同的片和片分别插入、、、、的硝酸溶液中，组成原电池测试电流变化如下图所示。已知：氧化层比更致密。 根据上述实验，下列说法错误的是 A. 原电池测试初始阶段，铁做负极 B. 的硝酸溶液中，一段时间后，发生“电极反转” C. 硝酸浓度小于时，硝酸浓度越小，电流强度越大 D. 将换为后，测得“硝酸”原电池电极反转的硝酸溶液浓度的临界值为，工业上用铝罐储存浓硝酸更合适 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 下列实验方案能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 和酸性比较 相同条件下，分别取等体积和的饱和水溶液于试管中，测 B 检验铁锈中是否含 将铁锈溶于浓盐酸，过滤后滤液中滴入溶液 C 测定中和反应热 用滴定未知浓度的盐酸，用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度数据 D 验证与反应属于可逆反应 将与混合，一定条件下充分反应后，将混合气体分别通入含有品红和氯化钡的溶液 A. A B. B C. C D. D 12. 利用和生成，再与反应制备的方案如下： 已知易溶于水；步骤Ⅳ生成沉淀。下列说法错误的是 A. 步骤Ⅰ中冰水浴能提高的浓度 B. 步骤Ⅱ需要加入过量提高利用率 C. 步骤Ⅲ滴加饱和是为了除去多余 D. 步骤Ⅴ可采用蒸发浓缩、降温结晶的方法获得 13. 铝二次电池()具有更安全、更便宜和更高容量的特性。复合硒()材料电极由于[]的嵌入脱出，引起和、和之间发生可逆变化，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 放电时脱出电极 B. 隔膜为阳离子交换膜 C. 当有参与反应时，外电路转移电子数目为 D. 充电时发生的反应为 14. 恒温条件下，用图1所示数字化实验装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2所示。 下列说法正确的是 A. 段越大，气体析出速率越大 B. 段正极反应式主要为 C. 段溶液基本不变，可能的原因：相同时间内消耗的量与产生的量基本相同 D. 若将铁粉改为铜粉，其他条件不变，和压强变化曲线与图2相似，所需时间变长 15. 在、的高压氛围下，发生下列反应，该炔烃及反应产物的占比[]随时间的变化如图所示。已知：在高压氛围下进行，压强近似等于总压；反应Ⅰ、Ⅲ均为放热反应。下列说法错误的是 A. 活化能： B. 反应焓变： C. 反应Ⅰ的 D. 产物Ⅰ和产物Ⅱ互为同分异构体 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 近年来，锂离子电池工业飞速发展。锂离子电池中常见的正极材料有钴酸锂()、磷酸亚铁锂()、锰酸锂()等。回答下列问题： （1）下列原子电子排布图中，能量最低和最高的分别为___________(填标号)。 A. B. C. D. （2）基态价层电子排布式为___________；的空间构型为___________。 （3）以和为原料，充分混合并在范围内煅烧，冷却后得到()，反应方程式为___________；结晶度高的材料具有更高的比容量和首次充放电效率，原料煅烧后所得固体宜采用的降温方式为___________。 （4）的晶胞结构示意图如(a)所示。其中围绕和分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有的单元数有___________； 电池充电时，___________脱出部分，形成，结构示意图如(b)所示，则___________(填最简分数)，___________。 17. 亚硝酸钴钠()易溶于水，微溶于醇，在分析化学中用于的鉴定，其制备装置示意图(夹持装置等略)及步骤如下： ①向仪器中加入和热蒸馏水，搅拌溶解。 ②磁力搅拌下加入，从仪器加入醋酸。冷却至室温后，再从仪器缓慢滴入双氧水。待反应结束，滤去固体。 ③滤液中加入乙醇静置40分钟。固液分离后，依次用乙醇、乙醚洗涤固体产品，称重。 已知：ⅰ．乙醇、乙醚的沸点分别是、； ⅱ．的溶解度数据如下表。 温度 20 30 40 50 溶解度/() ⅲ． 回答下列问题： （1）仪器的规格及名称是___________。 （2）步骤①中使用热蒸馏水的目的是___________；步骤②加入双氧水前需要冷却，原因是防止___________；步骤③中加入乙醇的作用是___________。步骤②得到配离子的离子方程式为___________。在实验中如果用硝酸或硫酸代替醋酸，产率降低的原因是___________。 （3）足量与产品反应生成亮黄色沉淀，产品纯度为___________。实验室定性检验样品中钾元素的常用方法是：将铂丝用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同时，用铂丝蘸取样品在外焰上灼烧，___________。 18. 用低品位铜矿(主要成分为和)为原料制备流程如图。 已知：难溶于醇和水，在热水中易被氧化，易溶于浓度较大的体系中()。回答下列问题。 （1）将矿样研磨后“浸取”，该操作中被氧化的元素有___________(填元素符号)；为提高“浸取”效率，还可采取的措施(写一条即可)___________。 （2）“除铁”操作需在搅拌条件下滴加氨水，防止局部过大，原因是___________。 （3）“除锰”过程中发生的离子反应为___________。“还原”过程中温度不宜过高的原因是___________。另有工艺改用铜粉替换，替换后该步骤发生的离子反应为___________，改进后工艺后续“稀释”所得滤液3经蒸发浓缩后可直接返回___________操作循环使用。 （4）已知对的沉淀率影响如图所示，“稀释”应控制的合适___________。 （5）工业上常用作、的吸收剂，某同学利用如图所示装置模拟工业上测定高炉煤气中、、和的含量。已知：和的混合液可吸收。 整套实验装置的连接顺序应为___________；用装置测含量，读数前应注意___________。 19. 某研究小组按以下路线对内酰胺的合成进行了探索： 已知：ⅰ． ⅱ．(亚胺)，亚胺易发生重排反应生成具有更高共轭结构的同分异构体。 回答下列问题： （1）的化学名称为___________。的结构简式为：___________。 （2）下列反应中不属于加成反应的有___________(填标号)。 a． b． c． d． e． （3）中含氧官能团的名称为___________。的化学方程式为___________。 （4）在室温下主要生成另一种含六元环的化合物，的结构简式为___________。 （5）中，ⅰ发生催化加氢需在酸性条件下进行的原因是___________。 20. 羟基丙酸乙酯()高效合成丙烯腈()的原理如下： 反应ⅰ：(g) 反应ⅱ： （1）反应ⅰ在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)条件下能自发进行，正反应的活化能___________逆反应的活化能(填“>”“<”或“=”)。 （2）恒温恒压条件下仅发生反应ⅰ时，以的羟基丙酸乙酯为原料，平衡时反应吸收，以的丙烯酸乙酯和的水蒸气为原料，平衡时释放能量，则反应ⅰ的___________。 （3）绝热恒容条件下，上述反应在下列反应体系中一定达到平衡状态的是___________。(填序号) A. 混合气体总质量不再变化 B. 混合气体的密度不再变化 C. 混合气体的平均相对分子质量不再变化 D. 容器内温度不再变化 （4）恒压密闭容器中，按物质的量之比为通入羟基丙酸乙酯、、，平衡体系中含碳物质(乙醇除外)的物质的量分数()随温度的变化如图所示。[如物质的量分数] ①图中温度升高，丙烯酸乙酯()的物质的量分数先增大的原因：___________。 ②反应的平衡常数___________(以平衡时各物质的物质的量分数代替平衡浓度计算)。 （5）电解法可实现丙烯腈()进一步合成己二腈[]。下图中甲池为浓差电池(两极电解质溶液中浓度不同引起的电势差放电)。已知初始时甲池中左右两侧的电解质溶液体积均为，电极质量均为。乙池中两电极均为石墨电极。 ①甲池中左侧电极为___________极。 ②写出电极的电极反应式：___________。 ③图中装置理论上可制备___________己二腈。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年12月山东师大附中高三阶段性检测试题 化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。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。 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 N：23 K：39 Co：59 Cu：64 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列关于四大发明的描述错误的是 A. 纸张中的纤维素属于天然高分子化合物 B. 活字印刷中的陶瓷土的主要成分是硅酸盐 C. 黑火药室温下燃烧爆炸属于放热且熵增加的自发反应 D. 指南针中磁针的主要成分和铁在氧气中燃烧的产物不同 【答案】D 【解析】 【详解】A．纸张的主要成分是纤维素，化学式(C6H10O5)n属于高分子化合物，故A正确； B．陶瓷土的主要成分是硅酸盐，故B正确； C．黑火药爆炸反应为2KNO3+3C+S=K2S+N2↑+3CO2↑，该反应为放热反应，由反应可知反应后气体分子数增加，熵增加，故C正确； D．磁针的主要成分和铁在氧气中燃烧的产物均为四氧化三铁，故D错误； 故选：D。 2. 实验室安全至关重要。下列说法错误的是 A. 浓NaOH溶液溅入眼内，应立即用大量水冲洗，再用2%硼酸溶液冲洗 B. 若遇氯气逸散，可用浸有纯碱溶液的毛巾捂住口鼻 C. 加热液体时应配备护目镜，不能俯视容器 D. 金属汞洒落在地面上，应尽快用硫化钠固体覆盖 【答案】D 【解析】 【详解】A．用水冲洗降低碱的浓度，加入硼酸，可中和碱，以降低对眼睛的损伤，故A正确； B．氯气与纯碱反应，且密度比空气密度大，则氯气泄漏时，应用浸有纯碱溶液的湿毛巾捂住口鼻向高处转移，故B正确； C．加热液体时应配备护目镜，不能俯视容器，以防止液体飞溅伤到眼睛，故C正确； D．Hg有毒、易挥发，与S反应，则金属汞洒落在桌上，必须尽可能收集起来，并用硫磺粉覆盖，故D错误； 答案选D。 3. 俗称玫瑰红酸钾，用于合成树脂、杀虫杀菌剂和药物等。下列说法错误的是 A. 电负性： B. 沸点： C. 第一电离能： D. 基态原子成单电子数： 【答案】B 【解析】 【详解】A．同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，电负性：，A项正确； B．固态时为分子晶体，为离子晶体，沸点：，B项错误； C．N的2p能级为半充满状态，结构较稳定，失去1个电子需要吸收的能量比同周期相邻元素大，第一电离能：，C项正确； D．基态C原子有2个成单电子，基态S原子有2个成单电子，基态原子成单电子数：，D项正确； 答案选B。 4. 向含、、、、、的溶液中分别通入下列气体，各离子浓度几乎不变化的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．CO2与溶液中的离子不发生反应，所以上述离子浓度均不变，A正确 ； B．SO2与水反应生成H2SO3，H2SO3具有还原性，能与Fe3+、发生氧化还原反应，使Fe3+、浓度发生变化，B错误； C．NO2与水反应生成HNO3和NO，HNO3是强电解质，完全发生电离，使离子浓度发生变化，C错误； D．NH3与水反应生成一水合氨，一水合氨会与Al3+、Fe3+反应，使Al3+、Fe3+浓度发生变化，D错误； 故选A。 5. 下列实验操作对应的装置正确的是 A．制备少量干燥的气体 B．验证具有氧化性 C．测定中和反应的反应热 D．灼烧海带制海带灰 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．浓盐酸沿毛细管进入浓硫酸中，浓硫酸吸水放热，有利于HCl挥发，从而可以制得干燥的HCl气体，故A正确； B．硝酸具有挥发性，挥发的硝酸进入淀粉-KI溶液中也能氧化KI使溶液变蓝，故B错误； C．测定中和热，应选用环形玻璃搅拌器，铜制搅拌器导热，会造成热量损失，故C错误； D．固体的灼烧坩埚应该放在泥三角上，而不是铁圈上，故D错误； 故选：A。 6. 生产过程中碳排放极低或者为零时制得的甲醇被称作“液态阳光”，一种“液态阳光”的合成示意图如下。下列说法错误的是 A. 合成过程中，实现了太阳能转换成化学能 B. 催化剂通过降低相应反应的活化能使化学反应速率增大 C. 生成时，理论上光催化过程至少转移电子 D. 室温下以溶液为离子导体，空气燃料电池放电时，溶液减小 【答案】C 【解析】 【分析】由合成示意图可知H2O在催化剂①和光照条件下生成H2，然后H2和CO2在催化剂②催化下生成甲醇。 【详解】A．合成过程中，该过程吸收太阳能生成H2，将太阳能转化为化学能，A正确； B．催化剂可以降低相应反应的活化能，使化学反应速率加快，B正确； C．由示意图可知H2和CO2在催化剂②催化下生成甲醇，方程式为，CO2的化合价由+4价降低到甲醇的-2价，H2由0价升高为+1价，1molH2转移2mol电子，故理论上生成时，需要消耗3molH2，光催化过程至少转移6mol电子，C错误； D．碱性环境中，甲醇-空气燃料电池总反应为，反应消耗KOH、生成水，溶液的pH降低，D正确； 答案选C。 7. 下列物质结构与性质或性质与用途均正确且具有对应关系的是 A. 受热易分解，可用于检验醛基 B. 和的熔点均较高，都可用作耐火材料 C. 易形成氢键结构，所以的热稳定性大于 D. 中的化合价为，中的化合价为，因此还原性小于 【答案】B 【解析】 【详解】A．有弱氧化性，可氧化醛基，所以可用于检验醛基，故A错误； B．MgO、Al2O3熔点高，可用于制作耐火材料，故B正确； C．易形成氢键结构，所以的沸点大于，故C错误； D．Si与C为同主族元素，同族元素从上到下非金属性减弱，所以C的氧化性强于Si，则SiH4还原性大于CH4，故D错误； 故选B。 8. 反应可将工业副产物转化成，实现资源的再利用。研究发现反应的历程如下： 反应①： 反应②：∙∙∙∙∙∙ 反应③： 下列说法正确的是 A. 反应制得，须投入 B. 恒温条件下，反应①增大压强(压缩体积)，达到新平衡后浓度增大 C. 由反应历程可知催化剂参与反应，且降低了反应的焓变 D. 反应②应为： 【答案】D 【解析】 【分析】依据总反应，反应③×2为，利用盖斯定律，将总反应减去反应①和反应，可得出反应②为。 【详解】A．从反应①②可得出，反应投入，反应①、反应②各制得，从而得出可制得，A项错误； B．反应①增大压强，温度不变，平衡常数不变，依据，达新平衡后浓度不变，B项错误； C．由反应历程可知催化剂参与反应，但不能改变反应的焓变，C项错误； D．由上述分析可知，反应②应为，D项正确； 答案选D。 9. 利用电化学富集锂的装置如下图所示。中间区域设置有孔道结构的，可容纳进出。向所在腔室通入海水，启动电源1，海水中进入结构形成达到饱和；关闭电源1和海水通道，启动电源2，向电极2通空气，使中的脱出完成富集。下列说法错误的是 A. 惰性电极1为阳极 B. 膜为阳离子交换膜 C. 工作时电极1附近和电极2附近溶液的均增大 D. 当富集完成时，理论上两个惰性电极上消耗和生成的气体物质的量相等 【答案】C 【解析】 【分析】由题意知，启动电源1，使海水中Li+进入MnO2结构形成；可知电极反应式为，发生还原反应，则二氧化锰为阴极，电极1为阳极，电极反应式为 或；关闭电源1和海水通道，启动电源2，向电极2上通入空气，使中的脱出完成富集，进入室2，可知电极反应为，为氧化反应，为阳极，则电极2为阴极，电极反应式为：，据此回答。 【详解】A．由题可知，通入海水，启动电源1，形成，此时电极发生还原反应，为阴极，惰性电极1为阳极，故A正确； B．由分析可知，关闭电源1和海水通道，启动电源2时，中的Li+脱出进入腔室2，所以膜a为阳离子交换膜，故B正确； C．据分析，工作时电极1附近氢离子浓度增大，溶液的pH减小，C错误； D．当通入海水，启动电源1，形成时，惰性电极1为阳极，水失去电子生成氧气，电极反应为：，而当关闭电源1和海水通道，启动电源2，同时向惰性电极2上通时，惰性电极2为阴极，氧气发生还原反应，电极反应为：，整个过程中，的嵌入和的脱嵌过程转移的电子数相同，所以理论上两个惰性电极上消耗和生成的气体物质的量相等，故D正确； 故选C。 10. 探究浓硝酸原电池中硝酸浓度对“电极反转”的影响，将规格完全相同的片和片分别插入、、、、的硝酸溶液中，组成原电池测试电流变化如下图所示。已知：氧化层比更致密。 根据上述实验，下列说法错误的是 A. 原电池测试初始阶段，铁做负极 B. 的硝酸溶液中，一段时间后，发生“电极反转” C. 硝酸浓度小于时，硝酸浓度越小，电流强度越大 D. 将换为后，测得“硝酸”原电池电极反转的硝酸溶液浓度的临界值为，工业上用铝罐储存浓硝酸更合适 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像可知初始阶段电流的方向均是一致的，这说明铁均做负极，铜是正极，A正确； B．的硝酸溶液中，一段时间后，电流反向，说明铁被钝化，铁电极是正极，铜电极是负极，即发生了“电极反转”，B正确； C．根据图像可知硝酸浓度小于时，在开始阶段，硝酸浓度越大，电流强度越大，C错误； D．将Fe换为Al后，测得“硝酸”原电池电极反转的硝酸溶液浓度的临界值为，临界值越低，越有利于储存硝酸，且氧化铝氧化层比四氧化三铁氧化层更致密，所以工业上用铝罐储存硝酸更合适，D正确； 答案选C。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 下列实验方案能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 和酸性比较 相同条件下，分别取等体积和的饱和水溶液于试管中，测 B 检验铁锈中是否含 将铁锈溶于浓盐酸，过滤后滤液中滴入溶液 C 测定中和反应热 用滴定未知浓度的盐酸，用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度数据 D 验证与反应属于可逆反应 将与混合，一定条件下充分反应后，将混合气体分别通入含有品红和氯化钡的溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．二氧化硫和二氧化碳在水中的溶解度不同，则二氧化硫和二氧化碳的饱和水溶液浓度不同，不能通过测溶液的pH判断酸性：H2SO3＞H2CO3，故A错误； B．Cl-可与酸性高锰酸钾反应，会干扰二价铁检验，故B错误； C．酸碱中和滴定为敞开体系，不能准确测定中和热，故C错误； D．SO2能使品红溶液褪色，SO3不能使品红溶液褪色，将0.05molSO2与0.1molO2混合，在一定条件下充分反应后，由于O2过量，将混合气体通入品红溶液，如果品红溶液褪色，说明SO2没有完全反应；混合气体通入BaCl2溶液，会生成白色沉淀，说明有SO3生成，能说明反应存在可逆程度，能实现实验目的，故D正确； 答案选D。 12. 利用和生成，再与反应制备的方案如下： 已知易溶于水；步骤Ⅳ生成沉淀。下列说法错误的是 A. 步骤Ⅰ中冰水浴能提高的浓度 B. 步骤Ⅱ需要加入过量提高利用率 C. 步骤Ⅲ滴加饱和是为了除去多余 D. 步骤Ⅴ可采用蒸发浓缩、降温结晶的方法获得 【答案】B 【解析】 【分析】步骤Ⅰ中在冰水浴条件下，通入水中至饱和生成，步骤Ⅱ中与在低于10℃时反应生成，反应的化学方程式为，步骤Ⅲ中滴加饱和除去过量的(或)，步骤Ⅳ中滴入饱和溶液发生反应，经过滤得到溶液，步骤Ⅴ中溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到。 【详解】A．步骤Ⅰ中溶于水发生反应，此反应是放热反应，采用冰水浴可以增大SO2的溶解度，使反应正向移动，增大的浓度，A选项不符合题意； B．由于具有氧化性、(或)具有还原性，步骤Ⅱ应分数次加入，防止过多的与(或)反应生成，同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于10℃，B选项符合题意； C．步骤Ⅲ中滴加饱和溶液的目的是除去过量的，防止后续反应中亚硫酸与溶液反应，增加饱和溶液的用量，并使产品中混有杂质，C选项不符合题意； D．步骤Ⅴ的正确操作为：将滤液倒入蒸发皿中→用酒精灯加热→用玻璃棒不断搅拌→蒸发皿中出现少量晶体→停止加热→等待蒸发皿冷却→过滤、洗涤、干燥、得到，D选项不符合题意； 故选B。 13. 铝二次电池()具有更安全、更便宜和更高容量的特性。复合硒()材料电极由于[]的嵌入脱出，引起和、和之间发生可逆变化，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 放电时脱出电极 B. 隔膜为阳离子交换膜 C. 当有参与反应时，外电路转移电子数目为 D. 充电时发生的反应为 【答案】BC 【解析】 【分析】由图可知，放电时Al作负极，发生氧化反应：，作正极，发生反应：，发生反应：；充电时，Al作阴极，电极反应式：，作阳极，发生反应：，发生反应：。 【详解】A．电池放电时，作正极，发生反应：，说明脱出电极，A正确； B．、通过离子交换膜嵌入和嵌出，隔膜为阴离子交换膜，B错误； C．当有参与反应时，也在同时发生的反应，外电路转移电子数目大于，C错误； D．根据分析，充电时，发生反应：，D正确； 答案选BC。 14. 恒温条件下，用图1所示数字化实验装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2所示。 下列说法正确的是 A. 段越大，气体析出速率越大 B. 段正极反应式主要为 C. 段溶液基本不变，可能的原因：相同时间内消耗的量与产生的量基本相同 D. 若将铁粉改为铜粉，其他条件不变，和压强变化曲线与图2相似，所需时间变长 【答案】C 【解析】 【分析】图1中构成原电池，铁作负极，开始时pH较小，AB段溶液pH值增大，体系压强增大，铁主要发生析氢腐蚀；BD段溶液的pH值增加，体系压强减小，正极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O；DE段溶液pH基本不变，但压强减小，产生的Fe2+被O2氧化，pH基本不变可能的原因：相同时间内，2Fe + O2 + 4H+=2Fe2++2H2O消耗H+的量与4Fe2+ + O2 +10H2O=4Fe(OH)3+8H+产生H+的量基本相同。 【详解】A. 段主要发生析氢腐蚀，越大，氢离子浓度越小，氢气析出速率越小，A错误； B. 由图可知BC段的pH约为3-5，正极不能产生氢氧根，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，B错误； C. 消耗，产生，段溶液基本不变，可能的原因：相同时间内消耗的量与产生的量基本相同，C正确； D. 若将铁粉改为铜粉，铜不与酸反应产生氢气，和压强变化曲线与图2不相似，D错误； 故选C。 15. 在、的高压氛围下，发生下列反应，该炔烃及反应产物的占比[]随时间的变化如图所示。已知：在高压氛围下进行，压强近似等于总压；反应Ⅰ、Ⅲ均为放热反应。下列说法错误的是 A. 活化能： B. 反应焓变： C. 反应Ⅰ的 D. 产物Ⅰ和产物Ⅱ互为同分异构体 【答案】AC 【解析】 【详解】A．短时间里反应I得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多，说明反应I的速率比反应Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，则反应活化能：反应I<反应Ⅱ，A错误； B．反应I+Ⅲ得到反应Ⅱ，则，反应Ⅰ、Ⅲ均为放热反应，反应Ⅱ也为放热反应，且焓变：，B正确； C．根据已知：因反应在高压HCl氛围下进行，故HCl压强近似等于总压；根据图像，生成产物Ⅱ的物质的量为×45%mol，产物I的物质的量为×35%mol，则剩余物质的量为×20%mol，根据=，C错误； D．由结构简式可知，产物Ⅰ和产物Ⅱ的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，D正确； 故选：AC。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 近年来，锂离子电池工业飞速发展。锂离子电池中常见的正极材料有钴酸锂()、磷酸亚铁锂()、锰酸锂()等。回答下列问题： （1）下列原子电子排布图中，能量最低和最高的分别为___________(填标号)。 A. B. C. D. （2）基态价层电子排布式为___________；的空间构型为___________。 （3）以和为原料，充分混合并在范围内煅烧，冷却后得到()，反应方程式为___________；结晶度高的材料具有更高的比容量和首次充放电效率，原料煅烧后所得固体宜采用的降温方式为___________。 （4）的晶胞结构示意图如(a)所示。其中围绕和分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有的单元数有___________； 电池充电时，___________脱出部分，形成，结构示意图如(b)所示，则___________(填最简分数)，___________。 【答案】（1）DC （2） ①. ②. 正四面体形 （3） ①. ②. 缓慢降温或自然冷却 （4） ①. 4个 ②. ③. 或 ④. 【解析】 【小问1详解】 锂为第3号元素，因此基态Li原子的核外电子排布式为1s22s1，电子排布图为，此时能量最低，即D状态的能量最低；各能级能量由低到高的顺序为1s＜2s＜2p，则电子处于高能级数多为能量最高状态，即C状态的能量最高，故答案为：DC。 【小问2详解】 铁为第26号元素，Fe2+为铁原子失去2个电子后形成的离子，价层电子排布式为3d6；中P的价层电子对数为，VSEPR模型为正四面体形，σ键电子对数为4，孤电子对数为0，由于不含孤电子对，因此的空间构型为正四面体形。 【小问3详解】 和为原料，充分反应，反应中锰元素的化合价降低得到()，因此氧元素的化合价升高产生氧气，根据电子得失守恒和质量守恒定律可知，反应的方程式为：；根据题中信息可知，结晶度高的材料具有更高的比容量和首次充放电效率，结晶速度较快，晶体颗粒之间不容易附着，因此形成的晶体颗粒较小且结晶度低，相反，缓慢冷却时，结晶速度较慢，晶体颗粒容易附着，形成的晶体颗粒较大且结晶度高，因此原料煅烧后所得固体宜采用的降温方式为：缓慢降温或自然冷却。 【小问4详解】 由题干可知，LiFePO4的晶胞中，Fe存在于由O构成的正八面体内部，P存在于由O构成的正四面体内部；再分析题干中给出的(a)、(b)和(c)三个不同物质的晶胞结构示意图，对比(a)和(c)的差异可知，(a)图所示的LiFePO4的晶胞中，小球表示的即为Li+，其位于晶胞的8个顶点，4个侧面面心以及上下底面各自的相对的两条棱心处，经计算一个晶胞中Li+的个数为个；进一步分析(a)图所示的LiFePO4的晶胞中，八面体结构和四面体结构的数目均为4，即晶胞中含Fe和P的数目均为4；考虑到化学式为LiFePO4，并且一个晶胞中含有的Li+，Fe和P的数目均为4，所以一个晶胞中含有4个LiFePO4单元； 根据题中所给图（a）、（b）可知，电池充电时，脱出部分，形成； 对比(a)和(b)两个晶胞结构示意图可知，Li1-xFePO4相比于LiFePO4缺失一个面心的Li+以及一个棱心的Li+，根据均摊原则晶胞中Li+数为，结合上一个空的分析可知，LiFePO4晶胞的化学式为Li4Fe4P4O16，那么Li1-xFePO4晶胞的化学式为Li3.25Fe4P4O16，所以有即； 结合上一个空计算的结果可知，Li1-xFePO4即Li0.8125FePO4；假设Fe2+和Fe3+数目分别为x和y，则列方程组：，，解得x=0.8125，y=0.1875，则Li1-xFePO4中。 17. 亚硝酸钴钠()易溶于水，微溶于醇，在分析化学中用于的鉴定，其制备装置示意图(夹持装置等略)及步骤如下： ①向仪器中加入和热蒸馏水，搅拌溶解。 ②磁力搅拌下加入，从仪器加入醋酸。冷却至室温后，再从仪器缓慢滴入双氧水。待反应结束，滤去固体。 ③滤液中加入乙醇静置40分钟。固液分离后，依次用乙醇、乙醚洗涤固体产品，称重。 已知：ⅰ．乙醇、乙醚的沸点分别是、； ⅱ．的溶解度数据如下表。 温度 20 30 40 50 溶解度/() ⅲ． 回答下列问题： （1）仪器的规格及名称是___________。 （2）步骤①中使用热蒸馏水的目的是___________；步骤②加入双氧水前需要冷却，原因是防止___________；步骤③中加入乙醇的作用是___________。步骤②得到配离子的离子方程式为___________。在实验中如果用硝酸或硫酸代替醋酸，产率降低的原因是___________。 （3）足量与产品反应生成亮黄色沉淀，产品纯度为___________。实验室定性检验样品中钾元素的常用方法是：将铂丝用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同时，用铂丝蘸取样品在外焰上灼烧，___________。 【答案】（1）三颈烧瓶 （2） ①. 增加溶解度 ②. 双氧水受热分解；反应太剧烈，发生副反应 ③. 降低溶液极性，促进亚硝酸钴钠析出 ④. ⑤. ，强酸电离出来的与结合生成，平衡向正方向移动，产率降低 （3） ①. ②. 透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色，若呈紫色则含钾元素 【解析】 【分析】三颈烧瓶中加入NaNO2和热蒸馏水，将物料溶解加入Co(NO3)2·6H2O再加入醋酸，冷却至室温后，再从仪器b缓慢滴入30%双氧水，待反应结束，滤去固体，在滤液中加入95%乙醇降低溶解度，结晶析出，过滤洗涤干燥，得到产物。 【小问1详解】 仪器a为三颈烧瓶，烧瓶中所加液体大于容器体积的三分之一小于三分之二，所加液体的体积为15.0ml+6.0ml+7.0ml=28.0ml，因此三颈烧瓶的规格应该为50ml； 【小问2详解】 步骤①中，用热蒸馏水的目的是增加的溶解度； 温度过高，双氧水受热分解；反应太剧烈，发生副反应，因此加入双氧水前需要冷却； 微溶于乙醇，步骤③中加入乙醇的作用是：降低溶液极性，促进亚硝酸钴钠析出； 钠是+1价亚硝酸根是-1价，根据化合价代数和为0，钴的化合价是+3，制备该配合物的离子方程式为：； ，硝酸是强酸，强酸电离出来的与结合生成，平衡向正方向移动，产率降低； 【小问3详解】 已知： ，足量KCl与1.010g产品反应生成亮0.872g黄色沉淀，则n()=n()=，m()=0.002mol×404g/mol=0.808，产品纯度为； 实验室检验样品中钾元素的常用方法是：将铂丝用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同时，用铂丝蘸取样品在外焰上灼烧，透过蓝色钻玻璃观察火焰的颜色，若呈紫色则含钾元素。 18. 用低品位铜矿(主要成分为和)为原料制备流程如图。 已知：难溶于醇和水，在热水中易被氧化，易溶于浓度较大的体系中()。回答下列问题。 （1）将矿样研磨后“浸取”，该操作中被氧化的元素有___________(填元素符号)；为提高“浸取”效率，还可采取的措施(写一条即可)___________。 （2）“除铁”操作需在搅拌条件下滴加氨水，防止局部过大，原因是___________。 （3）“除锰”过程中发生的离子反应为___________。“还原”过程中温度不宜过高的原因是___________。另有工艺改用铜粉替换，替换后该步骤发生的离子反应为___________，改进后工艺后续“稀释”所得滤液3经蒸发浓缩后可直接返回___________操作循环使用。 （4）已知对的沉淀率影响如图所示，“稀释”应控制的合适___________。 （5）工业上常用作、的吸收剂，某同学利用如图所示装置模拟工业上测定高炉煤气中、、和的含量。已知：和的混合液可吸收。 整套实验装置的连接顺序应为___________；用装置测含量，读数前应注意___________。 【答案】（1） ①. 、、 ②. 适当提高硫酸浓度或适当提高浸取温度 （2）防止局部过大锰元素和铜元素以氢氧化物形式析出 （3） ①. ②. 防止盐酸挥发；防止生成的在热水中被氧化 ③. ④. 还原 （4） （5） ①. ②. 先恢复至室温；调节量气管左右两侧液面相平 【解析】 【分析】低品位铜矿加入稀硫酸、二氧化锰浸取，将S元素氧化形成硫单质除去，同时将亚铁离子氧化为铁离子，将Cu(Ⅰ)氧化为铜离子，所得滤液加入氨水除铁，得到的滤渣1主要为氢氧化铁，再加氨水、碳酸氢铵除锰得到碳酸锰，滤液经过蒸氨、过滤、洗涤得到高活性氧化铜，加入亚硫酸钠、盐酸，加入氯化钠还原，得到氯化亚铜。 【小问1详解】 由分析可知，将矿样研磨后“浸取”，该操作中被氧化的元素有、、；为提高“浸取”效率，还可采取的措施有适当提高硫酸浓度或适当提高浸取温度，故答案为：、、；适当提高硫酸浓度或适当提高浸取温度； 【小问2详解】 “除铁”操作需在搅拌条件下滴加氨水，使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，若局部pH过大锰元素和铜元素以氢氧化物形式析出，故答案为：防止局部过大锰元素和铜元素以氢氧化物形式析出； 【小问3详解】 向滤液中加入加入氨水、碳酸氢铵得到碳酸锰，离子反应方程式；盐酸具有挥发性，温度过高会增大挥发，且在热水中被氧化，所以“还原”过程中温度不宜过高；改用铜粉替换，铜粉与铜离子发生归中反应，替换后该步骤发生的离子反应为；改进后工艺后续“稀释”所得滤液3的主要成分为NaCl，经蒸发浓缩后可直接返回还原操作循环使用，故答案为：；防止盐酸挥发，防止生成的在热水中被氧化；；还原； 【小问4详解】 由图像可知，pH＝3.5时的收率最大，故答案为：； 【小问5详解】 氢氧化钾会吸收二氧化碳，盐酸挥发出的HCl会影响氧气的吸收、二氧化碳的吸收，故C中盛放氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，B中盛放Na2S2O4和KOH的混合溶液吸收氧气，A中盛放CuCl的盐酸溶液吸收CO，D测定氮气的体积，装置的连接顺序应为C→B→A→D；用D装置测N2含量，读数时应注意温度降到常温，上下调节量气管至左右液面相平，读数时视线与凹液面的最低处相切(任意两条)，故答案为：；先恢复至室温；调节量气管左右两侧液面相平。 19. 某研究小组按以下路线对内酰胺的合成进行了探索： 已知：ⅰ． ⅱ．(亚胺)，亚胺易发生重排反应生成具有更高共轭结构的同分异构体。 回答下列问题： （1）的化学名称为___________。的结构简式为：___________。 （2）下列反应中不属于加成反应的有___________(填标号)。 a． b． c． d． e． （3）中含氧官能团的名称为___________。的化学方程式为___________。 （4）在室温下主要生成另一种含六元环的化合物，的结构简式为___________。 （5）中，ⅰ发生催化加氢需在酸性条件下进行的原因是___________。 【答案】（1） ①. 丙酮 ②. （2）、 （3） ①. 酯基、(酮)羰基 ②. +CH3CH2OH （4） （5）氰基与氢气发生加成反应生成氨基，与氨基反应形成，促进反应的正向移动 【解析】 【分析】A和HCN发生加成反应生成B，B中醇羟基发生消去反应生成C，推出A的结构为，根据C和D(C6H10O3)发生加成反应生成E，E和氢气发生加成反应生成F，F的结构为，推知D：C6H10O3的结构简式为CH3COCH2COOCH2CH3，的结构简式为：；F在甲苯作用下发生取代反应生成G()和CH3CH2OH，据此分析解题。 【小问1详解】 A的结构为，名称是丙酮；的结构简式为：； 【小问2详解】 根据分析，A→B、C→E和E→F为加成反应，B→C为消去反应，F→G为取代反应，则不属于加成反应选项为b、e，故答案为：b、e； 【小问3详解】 F的结构为，含氧官能团有酯基、(酮)羰基；根据信息反应i可知，是在甲苯作用下发生取代反应生成G()和CH3CH2OH，化学方程式为：+CH3CH2OH； 【小问4详解】 在室温下主要生成另一种含六元环的化合物，是氨基与另一个羰基先加成后消去生成，结合信息ii可知，不稳定易重排生成的结构简式为； 【小问5详解】 ⅰ发生催化加氢需在酸性条件下进行的原因是氰基与氢气发生加成反应生成氨基，与氨基反应形成，促进反应的正向移动。 20. 羟基丙酸乙酯()高效合成丙烯腈()的原理如下： 反应ⅰ：(g) 反应ⅱ： （1）反应ⅰ在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)条件下能自发进行，正反应的活化能___________逆反应的活化能(填“>”“<”或“=”)。 （2）恒温恒压条件下仅发生反应ⅰ时，以的羟基丙酸乙酯为原料，平衡时反应吸收，以的丙烯酸乙酯和的水蒸气为原料，平衡时释放能量，则反应ⅰ的___________。 （3）绝热恒容条件下，上述反应在下列反应体系中一定达到平衡状态的是___________。(填序号) A. 混合气体总质量不再变化 B. 混合气体的密度不再变化 C. 混合气体的平均相对分子质量不再变化 D. 容器内温度不再变化 （4）恒压密闭容器中，按物质的量之比为通入羟基丙酸乙酯、、，平衡体系中含碳物质(乙醇除外)的物质的量分数()随温度的变化如图所示。[如物质的量分数] ①图中温度升高，丙烯酸乙酯()的物质的量分数先增大的原因：___________。 ②反应的平衡常数___________(以平衡时各物质的物质的量分数代替平衡浓度计算)。 （5）电解法可实现丙烯腈()进一步合成己二腈[]。下图中甲池为浓差电池(两极电解质溶液中浓度不同引起的电势差放电)。已知初始时甲池中左右两侧的电解质溶液体积均为，电极质量均为。乙池中两电极均为石墨电极。 ①甲池中左侧电极为___________极。 ②写出电极的电极反应式：___________。 ③图中装置理论上可制备___________己二腈。 【答案】（1） ①. 高温 ②. > （2） （3）CD （4） ①. 升高温度后反应①正向移动的程度大于反应②正向移动的程度 ②. （5） ①. 正 ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 由反应可知反应i，，则反应在高温条件下能自发进行；>0，则正反应的活化能大于逆反应活化能； 【小问2详解】 根据恒压条件下等比即等效，可知的羟基丙酸乙酯为原料建立的平衡等效于以的丙烯酸乙酯和的水蒸气为原料建立的平衡状态，已知以的丙烯酸乙酯和的水蒸气为原料，平衡时释放能量，则以的丙烯酸乙酯和的水蒸气为原料平衡时释放的热量为，； 【小问3详解】 A．反应前后质量守恒，容器内混合气体质量不再变化，不能表明达到平衡状态，A错误； B．反应前后质量守恒，容器内混合气体质量不变，容器体积恒定，则气体密度始终恒定不变，不能表明达到平衡状态，B错误； C．反应为气体物质的量增加的反应，反前后质量守恒，容器内混合气体的平均相对分子质量为变量，混合气体的平均相对分子质量不再变化，表明达到平衡状态，C正确； D．反应为放热反应，绝热容器内温度不再变化，能表明达到平衡状态，D正确； 故选：CD； 【小问4详解】 ①反应ⅰ、ⅱ均为吸热反应，低温时，主要发生反应①，最高点前反应i进行程度大，生成丙烯酸乙酯，随着温度升高，反应②占主导，反应ⅱ进行程度大，开始消耗丙烯酸乙酯所以随着温度的升高，B(g)平衡的物质的量分数先增大后减小。 ②，与CH2=CHCN的物质的量分数相等，假设3-羟基丙酸乙酯投料为1mol，NH3投料为8mol，N2投料为1mol；平衡时，为0，即反应i完全进行，与CH2=CHCN的物质的量相等，根据反应可知，平衡时与CH2=CHCN物质的量均为0.5mol，水蒸气的物质的量为1mol+0.5mol=1.5mol，乙醇的物质的量为0.5mol，NH3为8mol-0.5mol=7.5mol，总物质的量为0.5+0.5+1+7.5+1+0.5=11.5mol，反应ⅱ的平衡常数； 【小问5详解】 浓差电池中，Cu(右)失去电子，故电极为负极，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，Cu(左)电极为正极，电极上发生得电子的还原反应，电极反应为Cu2++2e-=Cu，则电解槽中b极为阴极、a极为阳极，阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，阴极上丙烯腈合成己二腈得电子，电极反应为2CH2=CHCN+2H++2e-=NC(CH2)4CN，据此分析解答； ①甲池中左侧Cu电极为正极； ②写出电极b的电极反应式：； ③图中装置理论上可制备当两电极中铜离子浓度相同时放电完毕，此时溶液中，所以转移电子的物质的量是，由反应2CH2=CHCN+2H++2e-=NC(CH2)4CN可知，可制备0.6mol己二腈。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $