精品解析：湖南省长沙市第一中学2024-2025学年高三上学期阶段性检测（五）化学试题

长沙市一中2024-2025学年度高三阶段性检测(五) 化学试卷 时量：75分钟 总分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5 Mn-55 Co-59 Zn-65 Co-59 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)。 1. 2024年8月18日，我国自主设计、自主集成的首台7000米级大深度载人潜水器“蛟龙号”的第300次下潜。下列说法错误的是 A. 潜水器外壳材料为钛合金，22号钛元素属于d区元素 B. 聚酰亚胺解决了潜水器超低温下的密封性问题，它属于纯净物 C. 金属铁可在高温下用焦炭、一氧化碳、氢气等还原赤铁矿得到 D. 不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是铬和镍 2. 下列化学用语或图示正确是 A. 邻羟基苯甲醛分子内氢键： B. 水分子的空间结构模型： C. 基态Br原子核外电子排布式为 D. 甲乙醚： 3. 二氧化氯是一种安全、高效的消毒剂。工业制备的一种方法为（未配平），下列说法正确的是 A. 消毒原理与明矾相同 B. 的中心原子是杂化 C. 氧化剂与还原剂物质的量之比为1：15 D. 氧化性： 4. 利用如图所示的装置制备并收集气体，合理的是 选项 试剂 试剂 中收集的气体 装置 A 稀硫酸 石灰石 CO2 B 稀硝酸 Cu NO C 浓硫酸 Na2S H2S D 浓盐酸 Ca(ClO)2 Cl2 A. A B. B C. C D. D 5. NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 标准状况下，22.4L HCl气体中，H+的数目为NA B. 电解精炼铜时，当电路中通过NA个电子时，阳极溶解32g铜 C. 4.6gNa与稀硫酸充分反应，转移的电子数为0.2NA D. 已知NaH2PO2为正盐，则1mol H3PO2含羟基数为2NA 6. 下列化学反应的方程式正确的是 A. 向溶液中加入少量溶液： B. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应： C. 溶液滴入溶液中： D. 水杨酸溶液中加入少量碳酸钠： 7. 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 8. 可用作高压发电系统的绝缘气体，分子呈正八面体结构，如图所示。有关的说法错误的是 A. 是非极性分子 B. 键角并不都等于 C. S和F之间共用电子对偏向F D. 中心原子S采取杂化 9. 某种离子液体的结构如图所示，X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，Z的原子序数等于X、Y原子序数之和，Q为非金属性最强的元素。 下列说法正确的是 A. 氧化物对应水化物的酸性：Z<M B. MQ3分子的VSEPR模型为三角锥形 C. Z、M、Q三种元素均能与氢元素形成含非极性键的二元化合物 D. 电负性：Q>M>Z>X>Y 10. 有机物X→Y的异构化反应如图所示。下列说法正确的是 A. 可用红外光谱区分X和Y B. X分子中所有碳原子可能共平面 C. 含－OH和的Y的同分异构体有18种 D. 类比上述反应，的异构化产物为 11. 乙烷催化氧化为乙醛在合成化学和碳资源利用等方面均有重大意义。在Fe+催化下乙烷氧化成乙醛的机理如图所示。下列说法不正确的是 A. X的化学式为H2O B. 乙醛分子中既含有极性键又含有非极性键 C. 反应Ⅰ和反应Ⅱ都是氧化还原反应 D. 每生成1molCH3CHO，消耗N2O的物质的量大于2mol 12. “太阳水”电池装置如图所示，该电池由三个电极组成，其中a为Ti02电极，b为Pt电极，c为WO3电极，电解质溶液为pH=3的Li2SO4一H2SO4溶液。锂离子交换膜将电池分为A、B两个区，A区与大气相通，B区为封闭体系并有N2保护。下列关于该电池的说法错误的是 A. 若用导线连接a、c，则a为负极，该电极附近pH减小 B. 若用导线连接a、c，则c电极的电极反应式为HxWO3-xe一=WO3+xH+ C. 若用导线先连接a、c，再连接b、c，可实现太阳能向电能转化 D. 若用导线连接b、c，b电极的电极反应式为O2+4H++4e一═2H2O 13. 某小组回收锌锰电池废料(主要含、等)制备高锰酸钾，简易流程如图所示。 下列说法错误的是 A. “浸出”过程使用过滤操作，用到的玻璃仪器有：玻璃棒、烧杯、漏斗 B. “系列操作”中，进行高温干燥 C. “氧化”操作利用氧化制备，可推知在碱性条件下氧化性大于 D. “碱熔”的产物是氧化产物 14. 常温下，现有含的废液，可加入溶液或FeS固体生成沉淀除去，加入溶液或FeS固体引起溶液的pH变化，进而引起溶液中含S微粒的物质的量分数变化及浊液中浓度变化如图所示。下列说法正确的是 已知： A. 溶液中： B. 加适量固体可使废液中浓度由b点变到a点 C. 由图1和图2得知，当溶液的，发生的反应为 D. 向废液中加入FeS固体，可使 二、非选择题(本题共4小题，共58分)。 15. 二硼化钛(TiB2)是一种高熔点、高硬度、电阻小导电陶瓷材料，在工业领域具有广泛的应用。利用废弃SCR催化剂(主要含TiO2、V2O5、Al2O3、SiO2等)，制备TiB2并回收钒的工艺流程如图所示： 已知：①TiO2、V2O5都能与NaOH溶液反应，生成不溶性的Na2TiO3和可溶性的NaVO3； ②B2O3高温下蒸气压大、易挥发； ③溶液酸性较强时，五价钒粒子主要以VO的形式存在。 回答下列问题： （1）“酸浸”中生成TiO2+离子方程式为_____。 （2）“滤渣①”的主要成分为_____(填化学式)。 （3）“热水解”工艺中，经处理可循环利用的物质是_____(填化学式)。 （4）“热还原”时生成一种可燃性气体，每制备1molTiB2，转移电子的物质的量为_____mol。过程中B2O3的实际用量超过了理论用量，主要原因是_____。 （5）“沉钒”时，溶液pH过低或过高均不利于生成NH4VO3沉淀，原因是_____。 （6）含钛X晶体是一种高温超导母体，其晶胞结构如图甲所示(α=β=γ=90°)，Ti原子与As原子构成的八面体如图乙所示，阿伏伽德罗常数的值为NA。回答下列问题： ①一个晶胞中，由Ti原子与As原子构成的八面体的平均数目为_____。 ②X晶体的密度为_____g·cm-3。 16. 碳酸锂医疗上可用于治疗狂躁性精神病，作镇静剂等。电解铝废渣(主要含、、、等)可用于制备。 已知：①时，，，。 ②可溶于硫酸。 ③的溶解度：，，。 （1）在加热条件下“酸浸”，反应生成能腐蚀玻璃的气体，写出“酸浸”中发生反应的化学方程式：_______。 （2）“滤渣”的主要成分是_______(填化学式)。 （3）“转化”后所得的溶液中含有的需要加入稀溶液除去。“除钙”步骤中其他条件不变，反应相同时间，温度对除钙率和产率的影响如图1所示。 ①随着温度的升高，的产率逐渐减小的原因是_______。 ②当温度高于50℃时，除钙率下降的原因可能是_______。 （4）热分解后，获得的操作是先加热蒸发，然后_______。 （5）锂硒电池是新一代全固态锂二次电池，具有优异的循环稳定性，其正极材料为附着硒化锂的碳基体。与正极碳基体结合时的能量变化如图2所示，图中3种与碳基体的结合能力由大到小的顺序是_______。 （6）对电解铝废水中含量的测定和处理是环境保护的重要课题。工业上常采用EDTA络合滴定法测定电解铝废水中的含量：取电解铝废水置于锥形瓶中，加入一定体积的柠檬酸，煮沸；再加入的EDTA标准液，调节溶液的至4.0，加热，冷却后用的标准液滴定至终点，消耗标准液。该矿业废水中的含量为_______。(已知：、与EDTA反应的化学计量比均为) 17. 沙丁胺醇有明显的支气管舒张作用，临床上主要用于治疗喘息型支气管炎、支气管哮喘等，其中一条通用的合成路线如图： 已知：。 结合上述合成路线，请回答： （1）沙丁胺醇的分子式为____；A→B的反应类型____。 （2）D→E过程的主要目的是____。 （3）请写出D→E过程的化学反应方程式___。 （4）化合物F的结构简式为____。 （5）A的同分异构体中满足下列条件的有____种。 ①属于芳香族化合物；②可以发生银镜反应 （6）请利用所学知识和题中涉及的反应，设计以苯酚、甲醛和H2NC(CH3)3为原料合成化合物的路线(用流程图表示，无机试剂任选)____。 18. 利用丁内酯(BL)制备1，丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下： 已知：①反应Ⅰ为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响；②因反应Ⅰ在高压氛围下进行，故压强近似等于总压。回答下列问题： （1）以或BD为初始原料，在、的高压氛围下，分别在恒压容器中进行反应。达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热；以BD为原料，体系从环境吸热。忽略副反应热效应，反应Ⅰ焓变_______。 （2）初始条件同上。表示某物种i的物质的量与除外其它各物种总物质的量之比，和随时间t变化关系如图甲所示。实验测得，则图中表示变化的曲线是_______；反应Ⅰ平衡常数_______(保留两位有效数字)。以BL为原料时，时刻_______，BD产率=_______(保留两位有效数字)。 （3）为达平衡时与的比值。、、三种条件下，以为初始原料，在相同体积的刚性容器中发生反应，随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压氛围下进行，可忽略压强对反应速率的影响。曲线a、b、c中，最大的是_______(填代号)；与曲线b相比，曲线c达到所需时间更长，原因是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 长沙市一中2024-2025学年度高三阶段性检测(五) 化学试卷 时量：75分钟 总分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5 Mn-55 Co-59 Zn-65 Co-59 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)。 1. 2024年8月18日，我国自主设计、自主集成首台7000米级大深度载人潜水器“蛟龙号”的第300次下潜。下列说法错误的是 A. 潜水器外壳材料为钛合金，22号钛元素属于d区元素 B. 聚酰亚胺解决了潜水器超低温下的密封性问题，它属于纯净物 C. 金属铁可在高温下用焦炭、一氧化碳、氢气等还原赤铁矿得到 D. 不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是铬和镍 【答案】B 【解析】 【详解】A．22号钛元素位于ⅣB族，属于d区元素，A正确； B．聚酰亚胺是高分子化合物，属于混合物，B错误； C．赤铁矿主要成分为Fe2O3，高温下用焦炭、一氧化碳、氢气还原可以得到铁单质，C正确； D．不锈钢是最常见的一种合金钢，通过在铁中加入铬和镍等金属制成，合金元素主要是铬和镍，D正确； 答案选B。 2. 下列化学用语或图示正确的是 A 邻羟基苯甲醛分子内氢键： B. 水分子的空间结构模型： C. 基态Br原子核外电子排布式为 D. 甲乙醚： 【答案】A 【解析】 【详解】A．氢键的表达式为X-H···Y，邻羟基苯甲醛分子内氢键：，A正确； B．水分子的空间结构为V形，VSEPR模型为：B错误； C．基态Br原子核外电子排布式为，C错误； D．甲乙醚结构简式为：，D错误； 答案选A。 3. 二氧化氯是一种安全、高效的消毒剂。工业制备的一种方法为（未配平），下列说法正确的是 A. 消毒原理与明矾相同 B. 的中心原子是杂化 C. 氧化剂与还原剂物质的量之比为1：15 D. 氧化性： 【答案】D 【解析】 【分析】由方程式可知，反应中，氯元素的化合价降低被还原，氯酸根离子是反应的氧化剂、氯离子是还原产物，铁元素、硫元素的化合价升高被氧化，二硫化铁是还原剂、铁离子和硫酸根离子是氧化产物，由得失电子数目守恒可知，反应的离子方程式为。 【详解】A．二氧化氯具有强氧化性能起到杀菌消毒的作用，明矾没有氧化性，不能起到杀菌消毒的作用，故A错误； B．氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4，原子的杂化类型为杂化，故B错误； C．由分析可知，氯酸根离子是反应的氧化剂，二硫化铁是还原剂，反应的离子方程式为，则由方程式可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为15：1，故C错误； D．由分析可知，氯酸根离子是反应的氧化剂，铁离子和硫酸根离子是氧化产物，由氧化剂的氧化性强于氧化产物可知氯酸根离子的氧化性强于铁离子，故D正确； 具有氧化性，可用于自来水的明矾是铝离子水解产生氢氧化铝胶体，胶体吸附水中的故选D。 4. 利用如图所示的装置制备并收集气体，合理的是 选项 试剂 试剂 中收集的气体 装置 A 稀硫酸 石灰石 CO2 B 稀硝酸 Cu NO C 浓硫酸 Na2S H2S D 浓盐酸 Ca(ClO)2 Cl2 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．石灰石和稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙覆盖在石灰石表面，阻止反应进行，不能用于制备二氧化碳，A错误； B．铜与稀硝酸反应生成一氧化氮，一氧化氮与空气中的氧气反应生成二氧化氮，不能用排空气法收集一氧化氮，B错误； C．浓硫酸与硫化钠发生氧化还原反应，不生成硫化氢，C错误； D．浓盐酸与次氯酸钙发生氧化还原反应生成氯气，氯气的密度比空气大，应用向上排空气法收集氯气，D正确； 答案选D。 5. NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 标准状况下，22.4L HCl气体中，H+的数目为NA B. 电解精炼铜时，当电路中通过NA个电子时，阳极溶解32g铜 C. 4.6gNa与稀硫酸充分反应，转移的电子数为0.2NA D. 已知NaH2PO2为正盐，则1mol H3PO2含羟基数为2NA 【答案】C 【解析】 【详解】A．HCl气体是由分子构成，未发生电离，无H+，A错误； B．电解精炼铜时，粗铜作阳极，铜和比铜活泼的多种金属放电，无法通过转移电子数计算溶解金属的质量，B错误； C．4.6g Na物质的量为0.2mol，与稀硫酸充分反应，即使稀硫酸量不足，水也会和钠反应，故Na完全反应生成H2 0.1mol，转移的电子数为0.2NA，C正确； D．含氧酸中羟基氢原子有酸性，NaH2PO2为正盐，H3PO2为一元酸，故1mol H3PO2含羟基数为NA，D错误； 故选C。 6. 下列化学反应的方程式正确的是 A. 向溶液中加入少量溶液： B. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应： C. 溶液滴入溶液中： D. 水杨酸溶液中加入少量碳酸钠： 【答案】C 【解析】 【详解】A．向硫酸铜溶液中加入少量NaHS，铜离子与HS-反应生成硫化铜沉淀和氢离子，离子方程式为，A错误； B．铅酸电池在充电时阳极失电子，其电极反应式为：，B错误； C．用来鉴别生成滕氏蓝沉淀，反应的离子方程式为，C正确； D．因苯环上羧基的酸性强于酚羟基的酸性，当水杨酸过量时，酚羟基不参与反应，离子方程式为，D错误； 故选：C。 7. 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。 8. 可用作高压发电系统的绝缘气体，分子呈正八面体结构，如图所示。有关的说法错误的是 A. 是非极性分子 B. 键角并不都等于 C. S和F之间共用电子对偏向F D. 中心原子S采取杂化 【答案】D 【解析】 【详解】A．结构对称、正负电荷重心重合的分子为非极性分子，SF6分子呈正八面体结构，S 原子位于正八面体的中心，该分子结构对称、正负电荷重心重合，所以为非极性分子，故A正确； B．SF6是结构对称、正负电荷重心重合的分子，确切地说角FSF可以是90度，但也有处于对角位置的角FSF为180度，故键角∠FSF不都等于90°，故B正确； C．由于F的电负性比S的大，S与F之间共用电子对偏向F，故C正确； D．中心原子S的价层电子对数为6，不采取杂化，采取杂化，故D错误； 故选D。 9. 某种离子液体的结构如图所示，X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，Z的原子序数等于X、Y原子序数之和，Q为非金属性最强的元素。 下列说法正确的是 A. 氧化物对应水化物的酸性：Z<M B. MQ3分子的VSEPR模型为三角锥形 C. Z、M、Q三种元素均能与氢元素形成含非极性键的二元化合物 D. 电负性：Q>M>Z>X>Y 【答案】D 【解析】 【分析】根据题意，X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，Z的原子序数等于X、Y原子序数之和，Q为非金属性最强的元素，结合图中信息可知，Q为F，Z为C，X为H，Y为B，M为N，据此分析解题。 【详解】A．Z和M的氧化物均有多种，无法比较对应水化物的酸性，故A错误； B．MQ3分子NF3，有4个价层电子对，其VSEPR模型为四面体，故B错误； C．F不能与氢元素形成含非极性键的二元化合物，故C错误； D．Q为F，Z为C，X为H，Y为B，M为N，电负性：F>N>C>B>H，故D正确； 故答案选D。 10. 有机物X→Y的异构化反应如图所示。下列说法正确的是 A. 可用红外光谱区分X和Y B. X分子中所有碳原子可能共平面 C. 含－OH和的Y的同分异构体有18种 D. 类比上述反应，的异构化产物为 【答案】A 【解析】 【详解】A．X和Y所含官能团不同，故可用红外光谱区分X和Y，A正确； B．X分子中和羟基相连的C杂化方式为sp3，该碳原子与周围相连的三个碳原子构成三角锥形，故X分子中所有碳原子不可能共平面，B错误； C．Y的分子式为C15H12O，则含－OH和的Y的同分异构体还含有一个—CH3，共有23种：，含有－CH2OH和的Y的同分异构体有3种，即，C错误； D．类比上述反应，的异构化产物为或，D错误。 故选A。 11. 乙烷催化氧化为乙醛在合成化学和碳资源利用等方面均有重大意义。在Fe+催化下乙烷氧化成乙醛的机理如图所示。下列说法不正确的是 A. X的化学式为H2O B. 乙醛分子中既含有极性键又含有非极性键 C. 反应Ⅰ和反应Ⅱ都是氧化还原反应 D. 每生成1molCH3CHO，消耗N2O的物质的量大于2mol 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题干反应历程图可知，反应I为[(C2H5)Fe(OH)]+ [(C2H4)Fe]++X，根据质量守恒可知，X的化学式为H2O，A正确； B．乙醛分子中既含有C-H、C=O极性键又含有C-C非极性键，B正确； C．由题干反应历程图可知，反应I为C2H6+FeO+ [(C2H5)Fe(OH)]+，该反应中没有元素化合价发生改变，不是氧化还原反应，反应Ⅱ中有元素化合价发生改变，是氧化还原反应，C错误； D．由题干反应历程图可知，若无副反应，则每生成1molCH3CHO，消耗N2O的物质的量等于2mol，但过程中存在副反应发生，且生成的Fe+能还原N2O，故消耗N2O的物质的量大于2mol，D正确； 故答案为：C。 12. “太阳水”电池装置如图所示，该电池由三个电极组成，其中a为Ti02电极，b为Pt电极，c为WO3电极，电解质溶液为pH=3的Li2SO4一H2SO4溶液。锂离子交换膜将电池分为A、B两个区，A区与大气相通，B区为封闭体系并有N2保护。下列关于该电池的说法错误的是 A. 若用导线连接a、c，则a为负极，该电极附近pH减小 B. 若用导线连接a、c，则c电极的电极反应式为HxWO3-xe一=WO3+xH+ C. 若用导线先连接a、c，再连接b、c，可实现太阳能向电能转化 D. 若用导线连接b、c，b电极的电极反应式为O2+4H++4e一═2H2O 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．有图可知，连接a、c时，a极上水失去电子生成氧气，发生氧化反应，则a极是负极，电极反应式是2H2O-4e-=O2+4H+，生成氢离子，a极附近pH减少 ，故A不选； B．有图可知，用导线连接a、c，a极上水失去电子生成氧气，发生氧化反应，则a极是负极，c极是正极，则c电极的电极反应式为WO3+xH+ +xe一= HxWO3 ，故B选； C．若用导线先连接a、c，则c电极是正极，发生WO3生成HxWO3，将太阳能转化为化学能储存，再连接b、c，b极发生氧气生成水，为正极，则c电极是负极，实现化学能转化为电能，对外供电，故C不选； D．用导线连接b、c，b电极发生氧气生成水为正极，电极反应式为O2+4H++4e一═2H2O ，故D不选； 故选：B。 13. 某小组回收锌锰电池废料(主要含、等)制备高锰酸钾，简易流程如图所示。 下列说法错误的是 A. “浸出”过程使用过滤操作，用到的玻璃仪器有：玻璃棒、烧杯、漏斗 B. “系列操作”中，进行高温干燥 C. “氧化”操作利用氧化制备，可推知在碱性条件下氧化性大于 D. “碱熔”产物是氧化产物 【答案】B 【解析】 【分析】锌锰电池废料主要含MnO2、MnOOH等，因二氧化硅与碱高温下反应，可选铁坩埚碱熔，Mn元素的化合价升高，氯酸钾中Cl元素的化合价降低，生成K2MnO4溶液，碱熔时氯酸钾可能分解生成氧气，氧化时氯气可氧化生成KMnO4，加热结晶分离出固体KMnO4。 【详解】A．“浸出”过程使用过滤操作，用到的玻璃仪器有：玻璃棒、烧杯、漏斗，A正确； B．高温干燥会受热分解，B错误； C．“氧化”中氯气是氧化剂，高锰酸钾是氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，C正确； D．“碱熔”的产物是氧化产物，D正确； 故选B。 14. 常温下，现有含的废液，可加入溶液或FeS固体生成沉淀除去，加入溶液或FeS固体引起溶液的pH变化，进而引起溶液中含S微粒的物质的量分数变化及浊液中浓度变化如图所示。下列说法正确的是 已知： A. 溶液中： B. 加适量固体可使废液中浓度由b点变到a点 C. 由图1和图2得知，当溶液的，发生的反应为 D. 向废液中加入FeS固体，可使 【答案】D 【解析】 【详解】A．由Na2S体系中各含S粒子的物质的量分数与pH的关系可知，Ka1(H2S)=10-7、Ka2(H2S)=10-13，硫化钠溶液中S2-部分水解且分步水解：S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-，以第一步水解为主，第一步水解平衡常数Kh1====0.1，0.01mol/LNa2S溶液中=0.1，解得c(HS-)≈0.0092mol/L，c(S2-)≈0.0008mol/L，则溶液中离子浓度大小为：，故A错误； B．，加入适量Na2S固体，Cd2+与S2-形成CdS沉淀，可使废液中浓度降低，不可能由b点变到a点，故B错误； C．由图1知，随着pH的增大， H2S浓度减小，HS-浓度增大后减小，后面S2-增大，当溶液的，以HS-为主，由图2得知，含0.1mol/LCd2+的废液中，随pH增大浓度逐渐减小，故发生的反应为，故C错误； D．向含的废液中加入FeS固体，存在沉淀转化：，平衡常数K==108.9，，当时，可使，故D正确； 答案选D。 二、非选择题(本题共4小题，共58分)。 15. 二硼化钛(TiB2)是一种高熔点、高硬度、电阻小的导电陶瓷材料，在工业领域具有广泛的应用。利用废弃SCR催化剂(主要含TiO2、V2O5、Al2O3、SiO2等)，制备TiB2并回收钒的工艺流程如图所示： 已知：①TiO2、V2O5都能与NaOH溶液反应，生成不溶性的Na2TiO3和可溶性的NaVO3； ②B2O3高温下蒸气压大、易挥发； ③溶液酸性较强时，五价钒粒子主要以VO的形式存在。 回答下列问题： （1）“酸浸”中生成TiO2+的离子方程式为_____。 （2）“滤渣①”的主要成分为_____(填化学式)。 （3）“热水解”工艺中，经处理可循环利用物质是_____(填化学式)。 （4）“热还原”时生成一种可燃性气体，每制备1molTiB2，转移电子的物质的量为_____mol。过程中B2O3的实际用量超过了理论用量，主要原因是_____。 （5）“沉钒”时，溶液pH过低或过高均不利于生成NH4VO3沉淀，原因是_____。 （6）含钛X晶体是一种高温超导母体，其晶胞结构如图甲所示(α=β=γ=90°)，Ti原子与As原子构成的八面体如图乙所示，阿伏伽德罗常数的值为NA。回答下列问题： ①一个晶胞中，由Ti原子与As原子构成的八面体的平均数目为_____。 ②X晶体的密度为_____g·cm-3。 【答案】（1） （2）、 （3） （4） ①. 10 ②. 高温下蒸气压大，易挥发，为充分反应 （5）pH过低，化为的程度大；pH过高，化为的程度大，两因素均使沉钒率降低 （6） ①. 2 ②. 【解析】 【分析】废SCR催化剂(含TiO2、V2O5、Al2O3、SiO2等)加入氢氧化钠进行碱浸，TiO2、V2O5、Al2O3、SiO2都能与NaOH溶液反应生成可溶性的Na2SiO3、NaAlO2、NaVO3和不溶性的Na2TiO3；过滤得滤渣为Na2TiO3，加入硫酸进行溶解，进行热水解后得到TiO2·xH2O，焙烧脱水得TiO2，加入C、B2O3还原得TiB2；碱浸后的滤液调pH=8，Na2SiO3、NaAlO2转化为H2SiO3和Al(OH)3沉淀，过滤即为滤渣①，滤液中加入氯化铵形成NH4VO3沉淀，过滤后煅烧得V2O5； 【小问1详解】 “酸浸”时不溶性的Na2TiO3转化为TiO2+，离子方程式为Na2TiO3+4H+=2Na++TiO2++2H2O； 【小问2详解】 由分析，“滤渣①”的主要成分为H2SiO3和Al(OH)3； 【小问3详解】 “热水解”工艺中，TiO2+离子水解产生氢离子，使溶液呈酸性，过滤后溶液中为H2SO4，可以酸浸时重复利用； 【小问4详解】 “热还原”时，TiO2、C、B2O3反应得TiB2，由元素守恒，推出生成可燃性气体为CO，则发生的化学反应为TiO2+5C+B2O3=TiB2+5CO，每制备1molTiB2，生成5mol CO，转移电子10mol，由已知②B2O3高温下蒸气压大，易挥发，为充分反应，B2O3的实际用量超过了理论用量； 【小问5详解】 “沉钒”时，溶液pH过低或过高均不利于生成NH4VO3沉淀，原因是pH过低，化为的程度大；pH过高，化为NH3⋅H2O的程度大，两因素均使沉钒率降低； 【小问6详解】 ①由图可知，由Ti原子与As原子构成的八面体处于晶胞的顶点和体内，根据"均摊法"，个数为=2； ②根据"均摊法"，O处于晶胞的上下面心和侧棱，个数为，Ti处于侧面面心和底面棱心，个数为，As处于体内和侧棱，个数为=4，Na处于体内和侧棱，个数为，故晶体密度为。 16. 碳酸锂在医疗上可用于治疗狂躁性精神病，作镇静剂等。电解铝废渣(主要含、、、等)可用于制备。 已知：①时，，，。 ②可溶于硫酸。 ③的溶解度：，，。 （1）在加热条件下“酸浸”，反应生成能腐蚀玻璃的气体，写出“酸浸”中发生反应的化学方程式：_______。 （2）“滤渣”的主要成分是_______(填化学式)。 （3）“转化”后所得的溶液中含有的需要加入稀溶液除去。“除钙”步骤中其他条件不变，反应相同时间，温度对除钙率和产率的影响如图1所示。 ①随着温度的升高，的产率逐渐减小的原因是_______。 ②当温度高于50℃时，除钙率下降的原因可能是_______。 （4）热分解后，获得的操作是先加热蒸发，然后_______。 （5）锂硒电池是新一代全固态锂二次电池，具有优异的循环稳定性，其正极材料为附着硒化锂的碳基体。与正极碳基体结合时的能量变化如图2所示，图中3种与碳基体的结合能力由大到小的顺序是_______。 （6）对电解铝废水中含量的测定和处理是环境保护的重要课题。工业上常采用EDTA络合滴定法测定电解铝废水中的含量：取电解铝废水置于锥形瓶中，加入一定体积的柠檬酸，煮沸；再加入的EDTA标准液，调节溶液的至4.0，加热，冷却后用的标准液滴定至终点，消耗标准液。该矿业废水中的含量为_______。(已知：、与EDTA反应的化学计量比均为) 【答案】（1） （2） （3） ①. ①温度过高分解产生沉淀，与一同被过滤 ②. ②温度升高，水解程度增大，使溶液中离子浓度减小 （4）趁热过滤 （5） （6）108 【解析】 【分析】铝废渣用浓硫酸酸浸溶解，生成HF和硫酸钙，形成含有Al3+、Li+、Na+、Ca2+、的溶液，过滤得到的滤渣含有硫酸钙沉淀，向滤液中加入碳酸钠溶液使Li+、Al3+、Ca2+转化为Li2CO3、Al(OH)3及CaCO3沉淀，过滤后向沉淀中加水，通入足量二氧化碳，使Li2CO3、CaCO3沉淀溶解转化为碳酸氢锂和碳酸氢钙，过滤则滤渣为Al(OH)3，再向滤液中加入Li3PO4除去溶液中的Ca2+生成Ca3(PO4)2沉淀，过滤后得到碳酸氢锂溶液，对其加热分解生成碳酸锂，据此解答。 【小问1详解】 在加热条件下酸浸，反应生成能腐蚀玻璃的气体为HF，则与浓硫酸发生反应生成硫酸铝和氟化氢，化学方程式为：； 【小问2详解】 由流程分析可知“滤渣”的主要成分是； 【小问3详解】 ①温度过高分解产生沉淀、CO2和H2O，与一同被过滤除去，导致最终的产率逐渐减小； ②是弱酸根离子易水解，当温度高于50℃时，水解程度增大，使溶液中离子浓度减小，除钙率下降； 【小问4详解】 的溶解度随温度升高而降低，则热分解后，获得的操作是先加热蒸发，然后趁热过滤； 【小问5详解】 由与正极碳基体结合时的能量变化分析可知，结合碳基体过程中放出的能量越多，形成的物质越稳定，越易形成，则3种与碳基体的结合能力由大到小的顺序是：； 【小问6详解】 步骤2中用标准溶液滴定的EDTA标准液为与反应后剩下的EDTA标准液，已知消耗标准液，且与EDTA反应的化学计量比为，则与反应后剩下的EDTA标准液的物质的量为，则与反应消耗的EDTA的物质的量，又与EDTA反应的化学计量比也为，则该废水中的含量为。 17. 沙丁胺醇有明显的支气管舒张作用，临床上主要用于治疗喘息型支气管炎、支气管哮喘等，其中一条通用的合成路线如图： 已知：。 结合上述合成路线，请回答： （1）沙丁胺醇的分子式为____；A→B的反应类型____。 （2）D→E过程的主要目的是____。 （3）请写出D→E过程的化学反应方程式___。 （4）化合物F的结构简式为____。 （5）A的同分异构体中满足下列条件的有____种。 ①属于芳香族化合物；②可以发生银镜反应 （6）请利用所学知识和题中涉及的反应，设计以苯酚、甲醛和H2NC(CH3)3为原料合成化合物的路线(用流程图表示，无机试剂任选)____。 【答案】（1） ①. C13H21NO3 ②. 加成反应 （2）保护酚羟基 （3）+CH3COOOCCH3+CH3COOH （4） （5）25 （6） 【解析】 【分析】由有机物的转化关系可知，在酸性条件下与HCHO 发生加成反应生成，则B为；与氯化氢发生取代反应生成，则C为；与CH3COONa发生取代反应生成，酸性条件下与乙酸酐发生取代反应生成，则E为；在CH3Cl作用下与溴发生取代反应生成，则F为；与发生取代反应生成 ，则H为；在盐酸中发生水解反应生成，做催化剂作用下与氢气反应生成。 【小问1详解】 由分析可知，沙丁胺醇的结构简式为，分子式为C13H21NO3；A→B的反应为在酸性条件下与HCHO 发生加成反应生成，故答案为：C13H21NO3；加成反应； 【小问2详解】 由D和I的结构简式中都含有酚羟基可知，D→E过程的主要目的是保护酚羟基，故答案为：保护酚羟基； 【小问3详解】 由分析可知，D→E过程的反应为酸性条件下与乙酸酐发生取代反应生成和CH3COOH，反应的化学反应方程式为+CH3COOOCCH3+CH3COOH，故答案为：+CH3COOOCCH3+CH3COOH； 【小问4详解】 由分析可知，F的结构简式为，故答案为：； 【小问5详解】 A的同分异构体属于芳香族化合物，可以发生银镜反应说明A的同分异构体苯环上可能连有甲酸酯基或者醛基，若连有一个取代基，则可能为HCOOCH2—、-OCH2CHO、-CH(OH)CHO共有3种结构，若连有2个取代基则可能连有HCOO—和—CH3、—CHO和—OCH3、—CHO和—CH2OH、—CH2CHO和—OH，每组又有邻、间、对3种结构，若连有3个取代基即—CHO、—CH3和—OH，共有10种结构，则符合条件的结构简式共25种，故答案为：25； 【小问6详解】 由题给有机物的转化关系可知，以苯酚、甲醛和H2NC(CH3)3为原料合成化合物的合成步骤为酸性条件下与甲醛发生加成反应生成，与氯化氢发生取代反应生成，与H2NC(CH3)3发生取代反应生成，则合成路线为，故答案为： 。 18. 利用丁内酯(BL)制备1，丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下： 已知：①反应Ⅰ为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响；②因反应Ⅰ在高压氛围下进行，故压强近似等于总压。回答下列问题： （1）以或BD为初始原料，在、的高压氛围下，分别在恒压容器中进行反应。达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热；以BD为原料，体系从环境吸热。忽略副反应热效应，反应Ⅰ焓变_______。 （2）初始条件同上。表示某物种i的物质的量与除外其它各物种总物质的量之比，和随时间t变化关系如图甲所示。实验测得，则图中表示变化的曲线是_______；反应Ⅰ平衡常数_______(保留两位有效数字)。以BL为原料时，时刻_______，BD产率=_______(保留两位有效数字)。 （3）为达平衡时与的比值。、、三种条件下，以为初始原料，在相同体积的刚性容器中发生反应，随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压氛围下进行，可忽略压强对反应速率的影响。曲线a、b、c中，最大的是_______(填代号)；与曲线b相比，曲线c达到所需时间更长，原因是_______。 【答案】（1）-200(X+Y) （2） ①. a或c ②. 8.3×10-8 ③. 0.08 ④. 39% （3） ①. c ②. 由于b和c代表的温度相同，而压强对反应速率的影响可忽略，b、c速率相等，压强增大增大，故=1.0所需时间更长 【解析】 【小问1详解】 依题意，结合已知信息，可推定在同温同压下，以同物质的量的BL或BD为初始原料，达到平衡时的状态相同，两个平衡完全等效。则以5.0×10-3mol的BL为原料，达到平衡时放出XkJ热量与同物质的量的BD为原料达到平衡时吸收YkJ热量的能量二者能量差值为(X+Y)kJ，则1mol时二者能量和为200(X+Y)kJ，反应I为放热反应，因此焓变=-200(X+Y)kJ·mol-1。 【小问2详解】 实验测定X<Y，则达到平衡时BD物质转化量大于BL物质转化量，平衡状态BD物质的量较小，根据图示可知，表示xBL变化的曲线是a或c；该平衡状态下BL的分压是0.48×3.0×103kPa，BD的分压是0.36×3.0×103kPa，H2的压强近似等于总压，故反应I平衡常数Kp= = Kpa-2≈8.3×10-8kPa-2；以BL为原料时，根据题给反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，体系总物质的量的增加量正好是BD参与反应Ⅱ、Ⅲ的量，也正好是H2O(g)的物质的量，设t1时BL转化了amol，BD转化了bmol，则体系总物质的量为(5.0×10-3+b)mol，得到、，求得a= 、b=，则t1时刻=0.08；此时BD的产率为39%。 【小问3详解】 依题意，反应I是正向放热过程，以BL为初始原料，温度升高则平衡逆向移动，温度越高，反应速率越快，达到平衡时的时间越短，越小，的值越大；相同温度时，压强增大，BD的比重增大，增大，又可忽略压强对反应速率的影响，则最大即最小，对应曲线c；由于b和c代表的温度相同，而压强对反应速率的影响可忽略，b、c速率相等，c压强更大，压强增大增大，故=1.0所需时间更长。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $