精品解析：湖北省新八校2024-2025学年高三下学期2月联考化学试卷

2025年湖北省“新八校”协作体高三2月联考 高三化学试卷 试卷满分：100分 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 可能用到的相对原子质量： 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 不能表示四氯化碳分子 B. 的电子式： C. 石墨的平行六面体晶胞： D. 2-甲基-1-丁醇的键线式： 【答案】A 【解析】 【详解】A．表示的空间模型中，中心原子半径大于四周原子的，而四氯化碳分子中，半径：Cl＞C，不符合图示所给空间填充模型，A说法正确； B．为共价晶体，和二氧化碳不同，每个Si原子周围有4个O原子，每个O原子周围有2个Si原子，Si原子与O原子之间以单键相连，键角为，上述电子式表达错误，B说法错误； C．不是最小重复单元，即它不是石墨的平行六面体晶胞，C说法错误； D．表示的是2-丁醇，D说法错误； 故选A。 2. 关于物质的鉴别、分离、提纯，下列说法错误的是 A. 用过滤法分离胶体和溶液 B. 分离苯酚和苯先后用溶液、盐酸 C. 用酸性溶液检验1-溴丁烷消去产物要先用水洗气 D. 重油经过减压蒸馏可以得到石蜡油 【答案】A 【解析】 【详解】A．胶体不能透过半透膜，能透过滤纸，不能用过滤的方法分离Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的混合物，A错误； B．分离苯酚和苯先后用溶液，苯酚与溶液生成苯酚钠，进行分液，取水层加入盐酸，将苯酚钠转化为苯酚，B正确； C．检验1-溴丁烷消去产物，使用NaOH的乙醇溶液和1-溴丁烷共热反应，产生的1-丁烯中混有乙醇蒸汽，这两种气体都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故先用水洗气除去乙醇蒸汽，C正确； D．重油通过减压蒸馏可得到燃料油、石蜡、润滑油等产品，D正确； 故选A。 3. 化学与生活经验密不可分。下列对生活经验的化学原理解释错误的是 选项 生活经验 化学原理 A 明矾水去除青铜器上的铜锈 盐类水解产生的酸与碱式盐反应 B 锡纸装食盐水让银饰由黑变回银色 未经过外电路直接把电子转移给 C 古代渔民“三天打鱼、两天晒网” 避免水与纤维素中羟基形成氢键 D 打霜后的萝卜白菜味道更甜美 淀粉水解产生葡萄糖 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．明矾溶于水电离出，水解使溶液显酸性，可与碱式盐发生反应，故可用明矾水去除青铜器上的铜锈，A项正确； B．锡与银饰、食盐水构成原电池，Sn做负极失电子，银饰品为正极，银离子得电子，Sn经过外电路把电子转移给Ag+，B项错误； C．渔网的主要成分是纤维素，水分子中氢原子与纤维素中的羟基形成氢键，使渔网溶胀、强度降低，容易破损，“三天打鱼、两天晒网”的作用之一，就是通过晾晒除去水份，破坏水分子与纤维素间的氢键，延长渔网使用寿命，C项正确； D．低温促使植物将淀粉水解为葡萄糖以抗冻，导致味道变甜，D项正确； 答案选B。 4. 壁虎爬墙是因其脚掌的特殊结构与墙壁产生一种作用力。下列事实可用该作用力解释的是 A. 干冰晶体中的配位数为12 B. 数九寒冬，水塘中的冰浮在水面 C. 具有较高的熔点和沸点 D. 金刚石在已知晶体中硬度最大 【答案】A 【解析】 【分析】壁虎脚掌有很多细小刚毛与墙壁之间存在分之间作用力，壁虎爬墙与范德华力有关。 【详解】A．干冰是分子晶体，分子之间是分子间作用力，CO2分子的配位数，A正确； B．冰浮在水面，是由于水分子之间形成氢键使冰晶体中水分子间的空隙增大，B错误； C．是离子晶体，离子晶体的微粒间存在离子键，离子键的强度较大，离子晶体具有较高的熔点和沸点，C错误； D．金刚石是共价晶体，是原子间以共价键形成的空间网状结构，D错误； 故选A； 5. 基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述正确的是 A. 若第八周期按照现有规则填满，则115号元素正下方将是147号元素 B. 等离子体是由阴离子、阳离子和电中性微粒组成的一种特殊固体 C. 原子轨道就是电子在原子核外的一个运动状态 D. 化学反应总是向着自由能减小的方向进行，直到体系达到平衡 【答案】D 【解析】 【详解】A．按照现有规则，第八周期的元素种类数应为50种， 115号下方应为115+50=165号，而非147号，A错误； B．等离子体是由电离的气态粒子（阳离子、电子）和中性微粒组成的混合物，属于气态而非固体，B错误； C．原子轨道是电子在核外空间可能出现的区域，同一个轨道上的两个电子因有两种不同的自族状态而具有不同的运动状态，因此，原子轨道并非单一电子的运动状态，C错误； D．在恒温恒压且无非体积功条件下，化学反应自发向吉布斯自由能（ΔG）减小的方向进行，直至ΔG=0（平衡），D正确； 故选D。 6. 异黄酮类是药用植物的有效成分之一，异黄酮类化合物Z的部分合成路线如图，下列有关说法错误的是 A. 与X官能团完全相同的二酚类异构体有5种 B. 与足量溶液反应消耗 C. Z与足量加成后的产物有4个手性碳 D. Y到Z过程中可能存在加成、消去、水解反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．与X官能团完全相同的二酚类异构体的苯环侧链只能是-OH、-OH、-COCH3，2个酚羟基有邻、间、对3种位置关系，再确定-COCH3位置，进而判断异构体数目，除了X外还有5种，故A正确； B．Y中酚羟基、其中1个酯基与NaOH按物质的量1:1反应，而另一个酯基(水解形成羧酸与酚)与NaOH按物质的量1:2反应，故与足量溶液反应消耗，故B正确； C．Z中苯环、碳碳双键、羰基能与氢气发生加成反应，连接4个不同原子或原子团的碳原子是手性碳原子，Z与足量氢气加成的产物为，含有5个手性碳原子（图中星号标记的碳原子），故C错误； D．对比Y、Z的结构，Y到Z过程中可能发生如图转化：，分别为加成、消去、水解反应，故D正确； 故选C。 7. 反应I：a+b→c+d是工业制取硫酸时第一步的反应(反应未配平，未注明条件，下同)，反应Ⅱ：c+e→f+g可用于野外焊接钢轨，其中b、e、f为单质。下列叙述正确的是 A. a中非金属的价态为价 B. c、g都是碱性氧化物 C. e的金属性比f的金属性小 D. d能用作葡萄酒的添加剂 【答案】D 【解析】 【分析】反应I：a+b→c+d是工业制取硫酸时第一步的反应：，反应Ⅱ：c+e→f+g可用于野外焊接钢轨：，综上：a为FeS2，b为O2，c为Fe2O3，d为SO2，e为Al，f为Fe，g为Al2O3。 【详解】A．a为FeS2，Fe为+2价，S为-1价，A错误； B．c为Fe2O3，属于碱性氧化物，g为Al2O3，属于两性氧化物，B错误； C．e为Al，f为Fe，根据金属活动性顺序表，e的金属性比f的金属性大，C错误； D．d为SO2，能用作葡萄酒的添加剂，可抑制微生物的增长，D正确； 故选D。 8. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列对事实的解释错误的是 选项 事实 解释 A 甘油是黏稠液体 甘油分子间存在氢键 B 键角 成键电子对离P越远，成键电子对间的斥力一定越小 C 乙醛羟醛缩合反应的产物为而不是 碳碳双键和碳氧双键形成共轭体系，能量更低 D 不溶于浓硝酸而溶于王水 作为配体形成配合物，增强了的还原性 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．甘油的分子间可以形成氢键，增加了其黏稠度，A正确； B．、中心原子均为sp3杂化，且有一个孤电子对，PF3分子中由于F原子上的孤对电子对占有P原子的3d空轨道，形成p－dπ配键，增强了P原子周围的电子云密度，使成键电子对之间的排斥力增大，所以键角变大，B错误； C．碳碳双键和碳氧双键形成共轭体系，能量更低，所以乙醛羟缩合反应的产物为而不是，C正确； D．王水中的氯离子可以与金和铂形成配合物，使其溶解，增强了Au、Pt的还原性，从而使溶于王水，D正确； 故选B。 9. 一种对称的阴离子由原子半径依次增大的X、Y、Z、M、W五种短周期的p区元素组成，基态原子中未成对电子数目，Y与W为同主族元素。下列说法错误的是 A. 该阴离子呈现锯齿状 B. 该阴离子与季铵离子能形成离子液体 C. 第一电离能大小： D. M的氢化物的沸点不一定比Y的氢化物低 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，阴离子中X、Y、Z、M、W形成共价键的数目为1、2、2、4、6，X、Y、Z、M、W五种短周期的p区元素的原子半径依次增大，基态原子中未成对电子数目Z>Y=M>X，则X为F元素、Y为O元素、Z为N元素、M为C元素、W为S元素。 【详解】A．由图可知，阴离子中碳原子、硫原子、氧原子的价层电子对数都为4，孤对电子对数分别为0、0、2，原子的空间构型依次为四面体形、四面体形、V形，所以阴离子的空间结构呈现锯齿状，故A正确； B．阴离子与季铵离子的体积都很大，阴阳离子间形成的离子键较弱，所以能形成难挥发的离子液体，故B正确； C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则氮元素的第一电离能大于氧元素，故C错误； D．碳元素的氢化物可能是气态烃、液态烃、固态烃，气态烃的沸点低于水和过氧化氢，固态烃的沸点高于水和过氧化氢，所以碳元素的氢化物的沸点不一定低于氧元素的氢化物，故D正确； 故选C。 10. 表面皿中都装有混合了饱和食盐水、酚酞和铁氰化钾溶液的琼脂，分别将缠有松散铜丝的铁钉(图A)和缠有密实锌皮的铁钉(图B)放置其中，如图所示。下列说法错误的是 A. 离子在半凝固态的琼脂内可定向移动 B. 图A中出现蓝色的反应： C. 图B中铁钉受到锌皮保护，该保护方法为外加电流法 D. 图B中会出现两个红色色块 【答案】C 【解析】 【分析】图A中，根据题中条件可知，形成原电池，其中铁为负极，电极反应式为：，铜为正极，电极反应式为：；图B中，根据题中条件可知，形成原电池，其中锌作负极，电极反应式为：，铁作正极，电极反应式为：，据此作答。 【详解】A．该装置形成原电池，所以离子在半凝固态的琼脂内可定向移动，A选项正确； B．铁作负极，发生氧化反应，其电极反应式为：，Fe2+与反应产生蓝色沉淀：，B选项正确； C．图B中铁钉受到锌皮保护，锌作负极，该保护方法为牺牲阳极的阴极保护法，C选项错误； D．根据分析可知，此时锌作负极，发生氧化反应，其电极反应式为：；铁作正极，其电极反应式为，生成氢氧根，所以铁电极附近变红，由于锌裹在铁的中段，所以琼脂两端会出现两个红色色块，D选项正确； 故选C。 11. 下列实验装置能达到相应实验目的的是 A. 图①装置用于制取胶体 B. 图②装置析出晶体 C. 图③装置探究浓度对化学反应速率的影响 D. 图④装置用于测定中铁的质量分数 【答案】B 【解析】 【详解】A．氢氧化铁胶体的制备方法是通过在沸水中滴加饱和氯化铁溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，然后停止加热，A错误； B．乙醇可以降低在水中的溶解度，而让其结晶析出，B正确； C．铁在常温下，遇到浓硫酸会发生钝化，导致反应停止，此实验不能探究浓度对化学反应速率的影响，C错误； D．溶液中存在、，均能被高锰酸钾氧化，D错误； 故选B。 12. 段镶锋教授深入研究了锂硫电池中复杂的硫还原反应进程，研究结果表明电池中涉及的多硫化物转化反应，下图展示了电池中硫还原反应的示意图(左侧为嵌入的碳纳米管，右侧为)，涉及从分子到固体的复杂的16电子转化过程。已知：①多硫化物溶液的颜色随着中x的增多，颜色由黄色变深直至红色；②的水溶性较差。下列说法错误的是 A. 图示电池总反应为： B. 是控制整体硫还原反应过程的关键电化学中间体 C. 充电时，正极附近颜色由红色变到黄色最后变成无色 D. 选择合适的溶剂能让电池保持稳定的电流输出 【答案】C 【解析】 【详解】A．由电池中硫还原反应涉及从分子到固体的复杂的16电子转化过程可知，电池总反应为，故A正确； B．由图可知，转化生成的和最终转化为，说明是控制整体硫还原反应过程的关键电化学中间体，故B正确； C．充电时，与直流电源正极相连的左侧电极为电解池的阳极，在阳极失去电子发生氧化反应生成淡黄色和锂离子，中x减小，则正极附近颜色变浅，由红色变到黄色，为淡黄色固体，所以颜色不可能最后变成无色，故C错误； D．由题给信息可知，的水溶性较差，所以选择合适的溶剂，有利于增强电解质溶液的导电性，能让电池保持稳定的电流输出，故D正确； 故选C。 13. Friedel-Crafts烷基化反应的机理可以简化用下图表示： 下列说法正确的是 A. 既改变速率也改变平衡转化率 B. 苯中有C经历的杂化： C. 反应过程中可加入以提高烷基化转化率 D. 苯酚在催化下与溴乙烷反应能得到少量邻乙基苯酚和大量间乙基苯酚 【答案】B 【解析】 【详解】A．从反应过程可以看出，是该反应的催化剂，则其能改变反应速率但不能改变平衡的转化率，A不正确； B．苯分子中，C原子的价层电子对数为=3，发生sp2杂化，在中，与-R相连的碳原子，价层电子对数为=4，发生sp3杂化，对溴苯分子，相当于苯分子中有1个H原子被1个Br原子取代，C原子的杂化方式不变，所以C经历的杂化为：，B正确； C．反应过程中若加入NaOH，会与AlCl3反应生成Al(OH)3沉淀等，从而降低AlCl3的催化活性，会使反应速率降低，不利于反应进行，不能提高烷基化转化率，C不正确； D．酚羟基是邻、对位定位基，苯酚在催化下与溴乙烷发生取代反应时，羟基碳邻、对位(碳)上的氢原子容易被取代，间位(碳)上的氢原子难被取代，则能得到大量邻乙基苯酚和少量间乙基苯酚，D不正确； 故选B。 14. 弱酸H2A在有机相和水相中存在平衡：，平衡常数为。时，向环己烷溶液中加入水进行萃取，用或调节水溶液。测得水溶液中、环己烷中的浓度与水相萃取率随的变化关系如图。已知：①在环己烷中不电离；②忽略体积变化；下列说法正确的是 A. B. 水相中： C. 当时，体系中 D. 若加水体积为，则交点N横轴不移动 【答案】D 【解析】 【分析】为方便分析，给曲线进行命名，如图： 环己烷中的浓度与水相萃取率可知，可知曲线a应为，b为水相萃取率，水溶液中的HA-会随着pH的增大先增大后减小，曲线d为水溶液中的HA-，而A2-来源于HA-的电离，由图可知，pH=2时，HA-浓度为0，即此时A2-为0，因此曲线f为水溶液中的A2-，即c为水溶液中H2A的浓度，综上：a为、b为水相萃取率、c为水溶液中H2A的浓度、d为水溶液中的HA-、f为水溶液中的A2-，c、d交点的pH为4，即H2A的，d、f交点的pH为7，即。 【详解】A．当pH=2时，代入数据得，A选项错误； B．水相中：，此反应的，B选项错误； C．当时，根据图像以及上述分析可知，体系中，C选项错误； D．由A选项，可知，又因为，可得，当时，，pH=4.6，若加水体积为2VmL，对交点N的横坐标无影响，即交点N横轴不移动，D选项正确； 故选D。 15. 科学家合成了具有聚集诱导发光性能的化合物98和化合物99.98和99在丙酮和水的混合溶剂中形成了如图所示的单分子层囊泡和双分子层囊泡。下列说法正确的是 A. 98和99形成囊泡都是仅依赖R亲疏水效应 B. 98形成双分子层囊泡，99形成单分子层囊泡 C. 囊泡形成体现的超分子的重要特征—分子识别 D. 形成囊泡时，苯平面之间错位比正对要稳定 【答案】D 【解析】 【详解】A．98和99形成囊泡都是不仅依赖R亲水效应，同时也依赖烃基的疏水效应，A错误； B．由题干可知98形成单分子层囊泡，99形成双分子层囊泡，B错误； C．囊泡形成体现的超分子的重要特征—自组装，C错误； D．形成囊泡时，正对的堆积可能导致较大的排斥，苯平面之间错位比正对要稳定，D正确； 故选D； 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 甲醇是主要的有机原料，常利用等进行制备。回答下列问题： I．甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。 （1）反应①：； 反应②：。 已知键能数据为：，则键能为___________。 （2）已知大多数气体分子在催化剂表面的吸附过程是放热的。从反应速率的角度分析，通入后将体系温度维持的原因是___________(不考虑催化剂活性变化)。 Ⅱ．利用合成气制备甲醇。涉及的反应如下： 反应③： 反应④： （3）在不同压强下、按照进行投料，在容器中发生上述2个反应，平衡时，和在含碳产物(即和)中物质的量分数及的转化率随温度的变化如下图，判断图中压强由大到小为___________。 （4）压强不变时，分析升温过程中转化率变化的原因___________。 （5）某恒温恒容体系，按进行实验，平衡时的物质的量分数为点M，此时转化率为，则该条件下反应④逆反应的平衡常数___________。 Ⅲ．科学家设计如图(串联光电催化反应池)减少排放并获取制备甲醇的。 （6）光催化电池中的半导体是在晶体硅中掺杂B原子和P原子实现的。p型半导体也称为空穴型半导体，n型半导体也称为电子型半导体。 据此，推测n型半导体掺杂的是___________(填元素符号)。 （7）产生的电极反应式为：___________。 【答案】（1）463 （2）温度过低，反应速率降低：催化剂表面吸附过程是放热，温度过高，反应物在催化剂表面的吸附量减少成为主因，也会导致反应速率减小 （3） （4）反应③为放热反应，反应④为吸热反应，升温，③逆向移动，④正向移动，温度较低时③占主导，温度较高时，④占主导，因此转化率随温度先降低后升 （5）104 （6）P （7） 【解析】 【小问1详解】 根据反应热 = 反应物总键能 - 生成物总键能。反应①，H-H键能一般为436，设O-H键能为x，反应物总键能为，生成物总键能为，，解得x=463。 【小问2详解】 从反应速率影响因素分析，温度低分子能量低，反应速率慢；而催化剂表面吸附是放热过程，温度过高会使反应物在催化剂表面吸附量减少，同样导致反应速率降低。 【小问3详解】 反应③是气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，含量增加，CO含量减少；反应④气体分子数不变，压强对其平衡无影响。相同温度下，压强越大，物质的量分数越大，CO物质的量分数越小，所以。 【小问4详解】 反应③是放热反应，升温平衡逆向移动，转化率降低；反应④是吸热反应，升温平衡正向移动，转化率升高。低温时反应③占主导，转化率降低，高温时反应④占主导，转化率升高。 【小问5详解】 设容器体积为V，起始=1mol/L，=3mol/L，转化率为20%，则转化的浓度。设反应④中的转化的浓度为，则反应③中的转化的浓度为，平衡时，，， 反应④逆反应的平衡常数，平衡时的物质的量分数为点M，有图可知，此时的物质的量分数为0.5，，(V为容器体积)，，所以x=0.1，将x值带入K中，得出K=104。 【小问6详解】 n型半导体是电子型半导体，硅最外层4个电子，P最外层5个电子，掺入P原子后会多余电子，形成n型半导体。 【小问7详解】 得到电子生成，根据电荷守恒和原子守恒配平电极反应式。 17. 2024年12月3日，中国商务部首次使用长臂管辖权，严控对美出口镓，以反制美国发起的新一轮科技战。镓元素在地壳中含量很少且分散，其单质是氧化铝厂副产品，也是制造高性能半导体的主要原料。从高硅铝土矿(主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、Ca%=2.5 g/t的Ga2O3)中得到氧化铝和金属镓的一种工艺流程如图所示。 （1）Ga价层电子的轨道表示式为___________。 （2）“烧渣1”中的Na2FeO4在“碱溶”产生Fe2O3和O2，则该反应的化学方程式为___________。 （3）进入“离子交换2”的物质中存在Ga2Cl6，其结构式为___________，“离子交换1”中使用的是___________离子交换树脂(填“阴”或“阳”)。 （4）已知该工艺的反应条件下，Ksp[Al(OH)3]=4.57×10-33，当溶液中离子浓度小于10-5 mol/L时，认为生成沉淀的反应进行完全了。请计算证明“酸解”后铝元素沉淀完全___________。 （5）“析出液2”中的某种微量的短周期金属离子能直接投入“酸解”过程，达到和CO2一样的效果，则该金属离子在“酸解”过程中发生的离子反应是___________。 （6）氧化镓作为第四代半导体材料，具有一系列令人瞩目的优势，图为β- Ga2O3晶体结构纵向局部图，则氧原子是___________色球(填“深”或“浅”)。 【答案】（1） （2）4Na2FeO4+4H2O=2Fe2O3↓+3O2↑+8NaOH （3） ①. 或 ②. 阴 （4）c(Al3+)==4.57×10-15 mol/L＜10-5 mol/L，故铝元素沉淀完全 （5）Al3++3[Al(OH)4]-=4Al(OH)3↓ (或Al3++3+6H2O=4Al(OH)3↓) （6）深 【解析】 【分析】高硅铝土矿(主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、Ca%=2.5 g/t的Ga2O3)与石灰石、纯碱高温煅烧，反应产生的烧渣1中含有CaSiO3、NaAlO2、Na2FeO4、NaGaO2等物质，向其中加入稀NaOH溶液，CaSiO3难溶，进入赤泥中，Na2FeO4发生反应：4Na2FeO4+4H2O=2Fe2O3↓+3O2↑+8NaOH，Fe2O3进入赤泥中。在滤液1中通入CO2气体，调节溶液pH=8，大部分Al元素转化为Al(OH)3沉淀，经煅烧反应产生Al2O3。极少部分变为[Al(OH)4]-进入滤液2中，NaGaO2变为[Ga(OH)4]-进入滤液2中，通过离子交换1，阴离子[Al(OH)4]-、[Ga(OH)4]-用HCl进行洗脱1，[Al(OH)4]-变为Al3+进入洗出液2，发生反应Al3++3[Al(OH)4]-=4Al(OH)3↓，[Ga(OH)4]-变为Ga(OH)3沉淀，用NaOH溶液进行洗脱2，得到Na[Ga(OH)4]，再进行电解反应产生Ga。 【小问1详解】 Ga是31号元素，根据构造原理可知基态Ga原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s24p1，价层电子排布式是4s24p1，故其价层电子的轨道表达式是； 【小问2详解】 “烧渣1”中的Na2FeO4在“碱溶”产生Fe2O3和O2，则根据电子守恒、原子守恒，可知该反应的化学方程式为：4Na2FeO4+4H2O=2Fe2O3↓+3O2↑+8NaOH； 【小问3详解】 进入“离子交换2”的物质中存在Ga2Cl6，其结构与Al2Cl6类似，结合Al2Cl6的结构，可知每个Ga与4个Cl形成4个Ga-Cl共价键，其中有一个配位键，故其结构式为或写为； Ga2Cl6的结构可表示为[GaCl4]2-，由于Ga2Cl6是阴离子，需要使用阴离子交换树脂来吸附和交换，故“离子交换1”中使用的是阴离子交换膜； 【小问4详解】 已知Ksp[Al(OH)3]=4.57×10-33，当溶液中离子浓度小于10-5 mol/L时，认为生成沉淀的反应进行完全了。在“酸解”时溶液pH=8，c(H+)=10-8 mol/L，由于Kw=10-14，所以此时溶液中c(OH-)=mol/L=10-6 mol/L，则此时溶液中c(Al3+)==4.57×10-15 mol/L＜10-5 mol/L，故此时铝元素沉淀完全； 【小问5详解】 “析出液2”中的某种微量的短周期金属离子能直接投入“酸解”过程，达到和CO2一样的效果，则该金属离子是Al3+，在“酸解”过程中，Al3+与[Al(OH)4]-发生盐的双水解反应产生Al(OH)3沉淀，发生的离子反应是：Al3++3[Al(OH)4]-=4Al(OH)3↓ (或写为Al3++3+6H2O=4Al(OH)3↓)； 【小问6详解】 根据图示可知：1个深色球连接4个浅色球，1个浅色球连接6个深色的球，浅色球：深色球=4：6=2：3，结合Ga2O3化学式，可知在β- Ga2O3晶体结构中，氧原子是深色球，Ga原子是浅色球。 18. 异戊巴比妥是早期广泛使用的镇定剂，其合成线路简化表示如下： 回答下列问题： （1）中官能团的名称为___________。 （2）的系统命名为___________。 （3）含3个碳原子的羧酸A生成B的化学方程式为___________。 （4）已知：乙醇钠的碱性比强，C到D中乙醇钠的作用是___________。 （5）填写未知产物名称：D+尿素→异戊巴比妥+___________(不考虑配平)。 （6）从有机物结构的角度分析，B中亚甲基上的H被连续取代的原因是___________。 （7）从基团体积大小的角度分析：为什么在B→D的合成线路中，乙基取代是在C→D阶段而不是B→C阶段？___________。 【答案】（1）酰胺基 （2）1-溴-3-甲基丁烷 （3）+2CH3CH2OH2H2O+ （4）吸收，提高D的产率 （5）乙醇 （6）亚甲基与两个吸电子的酯基相连，增强亚甲基中键的极性，使得亚甲基的键极容易断裂 （7）异戊基体积比乙基要大，乙基对异戊基空间位阻比异戊基对乙基的空间位阻大 【解析】 【分析】由有机物的转化关系可知，浓硫酸作用下与乙醇共热发生酯化反应生成，则A为；乙醇钠作用下与发生取代反应生成，则C为；乙醇钠作用下与溴乙烷发生取代反应生成，催化剂作用下与尿素发生取代反应生成。 【小问1详解】 由结构简式可知，的官能团为酰胺基； 【小问2详解】 由结构简式可知，的官能团为碳溴键，分子中最长碳链含有4个碳原子，侧链为甲基，则名称为1-溴-3-甲基丁烷； 【小问3详解】 由分析可知，羧酸A生成B的反应为浓硫酸作用下与乙醇共热发生酯化反应生成和水，反应的化学方程式为+2CH3CH2OH2H2O+； 【小问4详解】 C到D的反应为乙醇钠作用下与溴乙烷发生取代反应生成和溴化氢，由乙醇钠的碱性比氢氧化钠强可知，乙醇钠的作用是吸收反应生成的溴化氢，使平衡向正反应方向移动，有利于提高的产率； 【小问5详解】 由分析可知，与尿素的反应为催化剂作用下与尿素发生取代反应生成和乙醇； 【小问6详解】 由结构简式可知，分子中的亚甲基与两个吸电子的酯基相连，增强亚甲基中碳氢键的极性，使得亚甲基的碳氢键极容易断裂使得亚甲基上的氢原子被连续取代； 【小问7详解】 在B→D的合成线路中，乙基取代是在C→D阶段而不是B→C阶段是因为异戊基体积比乙基要大，乙基对异戊基空间位阻比异戊基对乙基的空间位阻大。 19. 学习小组为探究溶液中亚硫酸钠和六价铬盐的反应，在常温下进行了实验I-Ⅳ 实验I 实验Ⅱ 溶液橙色变成绿色 溶液黄色变浅 实验Ⅲ 实验Ⅳ 无色溶液变成浅黄色 黄色变橙色再变绿色 溶液颜色：K2Cr2O7为橙色，K2CrO4为黄色，Cr3+为绿色，饱和Na2SO3为无色。回答下列问题： （1）整个实验需要使用煮沸的蒸馏水进行实验，这是考虑了___________对实验的影响。 （2）实验I中发生的离子反应为：___________。 （3）甲同学说，实验Ⅱ说明碱性条件下，Na2SO3与K2CrO4不发生反应。乙同学说，单凭实验Ⅱ还不足以说明，还要补做实验。补做实验的步骤和现象为：___________。 （4）若已排除实验Ⅱ中溶液体积变化导致溶液颜色变化的可能，则实验Ⅱ颜色变化是因为饱和的Na2SO3溶液发生___________反应产生的___________(填离子符号)，使得___________(填离子方程式)逆向移动所致。 （5）由实验Ⅰ-Ⅳ知，酸性条件下，亚硫酸钠和六价铬发生了氧化还原反应。丙同学提出猜想， 猜想①：溶液酸性增强，正六价铬的氧化性增强 猜想②：溶液酸性增强，___________ （6）为了确认丙同学的猜想，学习小组在老师的指导下利用电化学装置和传感器进行如下图示的探究。 如图U型管左右两臂装图示试剂，中间用盐桥隔离。这样的装置有两个，记作①和②，同时分别向①的左臂和②的右臂中滴加3mol/L的硫酸5滴，采集“时间-电压”数据，得到对比图示(①采集的曲线为AB，②采集的曲线为AC)。 已知：对相同反应，氧化剂的氧化性或者还原剂的还原性变化越大，电压变化幅度越大。 据此，从电压变化幅度看，(5)中猜想___________(填“①”或“②”)成立的可能性更大。 【答案】（1）溶解O2 （2） （3）向溶液中滴加5滴水，溶液颜色变化和实验Ⅱ相同 （4） ①. 水解 ②. OH- ③. （5）亚硫酸钠的还原性增强 （6）① 【解析】 【分析】本题为实验探究题，探究溶液中亚硫酸钠和六价铬盐的反应，根据题干对照实验现象结合氧化还原反应规律和水解原理、化学平衡移动原理进行解题。 【小问1详解】 蒸馏水一般会溶有少量氧气，氧气具有氧化性，在探究亚硫酸钠和六价铬盐反应的实验中，亚硫酸钠具有还原性，水中溶解的氧气可能会与亚硫酸钠发生反应，干扰实验，所以使用煮沸的蒸馏水进行实验，是考虑了水中溶解氧对实验的影响，故答案为：溶解氧(或溶解O2)； 【小问2详解】 根据实验中溶液颜色的变化可知，实验Ⅰ中，K2Cr2O7在酸性条件下具有强氧化性，Na2SO3具有还原性，二者发生氧化还原反应，K2Cr2O7中Cr元素化合价由+ 6价降低到+ 3价，Na2SO3中S元素化合价由 + 4价升高到 + 6价，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，可得离子反应为：，故答案为：； 【小问3详解】 实验Ⅱ中只做了碱性条件下Na2SO3与K2CrO4的反应，没有排除溶液中其他成分(比如水等)对实验的影响，所以需要补做一个空白对照实验。补做实验的步骤为：取2mLpH =8的0.1mol/LK2CrO4溶液，向其中加入5滴蒸馏水，现象为溶液无明显变化，这样就可以对比说明在碱性条件下，Na2SO3与K2CrO4是否发生反应，故答案为：向溶液中滴加5滴水，溶液颜色变化和实验Ⅱ相同； 【小问4详解】 若已排除实验Ⅱ中溶液体积变化导致溶液颜色变化的可能，Na2SO3是强碱弱酸盐，在水溶液中发生水解反应而呈碱性，即实验Ⅱ颜色变化是因为饱和的Na2SO3溶液发生水解反应产生的OH-，使得逆向移动所致，故答案为：水解；OH-；； 【小问5详解】 氧化还原反应有氧化剂和还原剂之间，反应速率与氧化剂的氧化性强弱和还原剂还原性的强弱有关，则由实验Ⅰ-Ⅳ知，酸性条件下，亚硫酸钠和六价铬发生了氧化还原反应。丙同学提出猜想，猜想①：溶液酸性增强，正六价铬的氧化性增强；猜想②：溶液酸性增强，亚硫酸钠的还原性增强，故答案为：亚硫酸钠的还原性增强； 【小问6详解】 已知对相同反应，氧化剂的氧化性或者还原剂的还原性变化越大，电压变化幅度越大。观察“电压 - 时间”对比曲线，曲线 AB 的电压变化幅度为0.900V - 0.740V = 0.160V，曲线 AC 的电压变化幅度为0.770V - 0.740V = 0.030V，显然曲线 AB 的电压变化幅度更大，装置①是向左臂(K2CrO4溶液)中滴加硫酸，装置②是向右臂(Na2SO3溶液)中滴加硫酸。结合(5)中猜想内容(虽然本题未给出(5)中猜想具体内容，但根据实验设计可知)，猜想①应该是与K2CrO4相关的某种变化，猜想②应该是与Na2SO3相关的某种变化。因为装置①中滴加硫酸后电压变化幅度大，说明装置①中发生的反应使氧化剂的氧化性或者还原剂的还原性变化更大，所以从电压变化幅度看，(5)中猜想①成立的可能性更大，故答案为：①。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年湖北省“新八校”协作体高三2月联考 高三化学试卷 试卷满分：100分 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 可能用到的相对原子质量： 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 不能表示四氯化碳分子 B. 的电子式： C. 石墨的平行六面体晶胞： D. 2-甲基-1-丁醇的键线式： 2. 关于物质的鉴别、分离、提纯，下列说法错误的是 A. 用过滤法分离胶体和溶液 B. 分离苯酚和苯先后用溶液、盐酸 C. 用酸性溶液检验1-溴丁烷消去产物要先用水洗气 D. 重油经过减压蒸馏可以得到石蜡油 3. 化学与生活经验密不可分。下列对生活经验的化学原理解释错误的是 选项 生活经验 化学原理 A 明矾水去除青铜器上的铜锈 盐类水解产生的酸与碱式盐反应 B 锡纸装食盐水让银饰由黑变回银色 未经过外电路直接把电子转移给 C 古代渔民“三天打鱼、两天晒网” 避免水与纤维素中羟基形成氢键 D 打霜后的萝卜白菜味道更甜美 淀粉水解产生葡萄糖 A. A B. B C. C D. D 4. 壁虎爬墙是因其脚掌的特殊结构与墙壁产生一种作用力。下列事实可用该作用力解释的是 A. 干冰晶体中的配位数为12 B. 数九寒冬，水塘中的冰浮在水面 C. 具有较高的熔点和沸点 D. 金刚石在已知晶体中硬度最大 5. 基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述正确的是 A. 若第八周期按照现有规则填满，则115号元素正下方将是147号元素 B. 等离子体是由阴离子、阳离子和电中性微粒组成的一种特殊固体 C. 原子轨道就是电子在原子核外的一个运动状态 D. 化学反应总是向着自由能减小的方向进行，直到体系达到平衡 6. 异黄酮类是药用植物的有效成分之一，异黄酮类化合物Z的部分合成路线如图，下列有关说法错误的是 A. 与X官能团完全相同的二酚类异构体有5种 B. 与足量溶液反应消耗 C. Z与足量加成后的产物有4个手性碳 D. Y到Z过程中可能存在加成、消去、水解反应 7. 反应I：a+b→c+d是工业制取硫酸时第一步的反应(反应未配平，未注明条件，下同)，反应Ⅱ：c+e→f+g可用于野外焊接钢轨，其中b、e、f为单质。下列叙述正确的是 A. a中非金属的价态为价 B. c、g都是碱性氧化物 C. e的金属性比f的金属性小 D. d能用作葡萄酒的添加剂 8. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列对事实的解释错误的是 选项 事实 解释 A 甘油是黏稠液体 甘油分子间存在氢键 B 键角 成键电子对离P越远，成键电子对间的斥力一定越小 C 乙醛羟醛缩合反应的产物为而不是 碳碳双键和碳氧双键形成共轭体系，能量更低 D 不溶于浓硝酸而溶于王水 作为配体形成配合物，增强了的还原性 A. A B. B C. C D. D 9. 一种对称的阴离子由原子半径依次增大的X、Y、Z、M、W五种短周期的p区元素组成，基态原子中未成对电子数目，Y与W为同主族元素。下列说法错误的是 A. 该阴离子呈现锯齿状 B. 该阴离子与季铵离子能形成离子液体 C. 第一电离能大小： D. M的氢化物的沸点不一定比Y的氢化物低 10. 表面皿中都装有混合了饱和食盐水、酚酞和铁氰化钾溶液的琼脂，分别将缠有松散铜丝的铁钉(图A)和缠有密实锌皮的铁钉(图B)放置其中，如图所示。下列说法错误的是 A. 离子在半凝固态的琼脂内可定向移动 B. 图A中出现蓝色的反应： C. 图B中铁钉受到锌皮保护，该保护方法为外加电流法 D. 图B中会出现两个红色色块 11. 下列实验装置能达到相应实验目的的是 A. 图①装置用于制取胶体 B. 图②装置析出晶体 C. 图③装置探究浓度对化学反应速率的影响 D. 图④装置用于测定中铁的质量分数 12. 段镶锋教授深入研究了锂硫电池中复杂的硫还原反应进程，研究结果表明电池中涉及的多硫化物转化反应，下图展示了电池中硫还原反应的示意图(左侧为嵌入的碳纳米管，右侧为)，涉及从分子到固体的复杂的16电子转化过程。已知：①多硫化物溶液的颜色随着中x的增多，颜色由黄色变深直至红色；②的水溶性较差。下列说法错误的是 A. 图示电池总反应为： B. 是控制整体硫还原反应过程的关键电化学中间体 C. 充电时，正极附近颜色由红色变到黄色最后变成无色 D. 选择合适的溶剂能让电池保持稳定的电流输出 13. Friedel-Crafts烷基化反应的机理可以简化用下图表示： 下列说法正确的是 A. 既改变速率也改变平衡转化率 B. 苯中有C经历的杂化： C. 反应过程中可加入以提高烷基化转化率 D. 苯酚在催化下与溴乙烷反应能得到少量邻乙基苯酚和大量间乙基苯酚 14. 弱酸H2A在有机相和水相中存在平衡：，平衡常数为。时，向环己烷溶液中加入水进行萃取，用或调节水溶液。测得水溶液中、环己烷中的浓度与水相萃取率随的变化关系如图。已知：①在环己烷中不电离；②忽略体积变化；下列说法正确的是 A. B. 水相中： C. 当时，体系中 D. 若加水体积为，则交点N横轴不移动 15. 科学家合成了具有聚集诱导发光性能的化合物98和化合物99.98和99在丙酮和水的混合溶剂中形成了如图所示的单分子层囊泡和双分子层囊泡。下列说法正确的是 A. 98和99形成囊泡都是仅依赖R亲疏水效应 B. 98形成双分子层囊泡，99形成单分子层囊泡 C. 囊泡形成体现的超分子的重要特征—分子识别 D. 形成囊泡时，苯平面之间错位比正对要稳定 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 甲醇是主要的有机原料，常利用等进行制备。回答下列问题： I．甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。 （1）反应①：； 反应②：。 已知键能数据为：，则键能为___________。 （2）已知大多数气体分子在催化剂表面的吸附过程是放热的。从反应速率的角度分析，通入后将体系温度维持的原因是___________(不考虑催化剂活性变化)。 Ⅱ．利用合成气制备甲醇。涉及的反应如下： 反应③： 反应④： （3）在不同压强下、按照进行投料，在容器中发生上述2个反应，平衡时，和在含碳产物(即和)中物质的量分数及的转化率随温度的变化如下图，判断图中压强由大到小为___________。 （4）压强不变时，分析升温过程中转化率变化的原因___________。 （5）某恒温恒容体系，按进行实验，平衡时的物质的量分数为点M，此时转化率为，则该条件下反应④逆反应的平衡常数___________。 Ⅲ．科学家设计如图(串联光电催化反应池)减少排放并获取制备甲醇的。 （6）光催化电池中的半导体是在晶体硅中掺杂B原子和P原子实现的。p型半导体也称为空穴型半导体，n型半导体也称为电子型半导体。 据此，推测n型半导体掺杂的是___________(填元素符号)。 （7）产生的电极反应式为：___________。 17. 2024年12月3日，中国商务部首次使用长臂管辖权，严控对美出口镓，以反制美国发起的新一轮科技战。镓元素在地壳中含量很少且分散，其单质是氧化铝厂副产品，也是制造高性能半导体的主要原料。从高硅铝土矿(主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、Ca%=2.5 g/t的Ga2O3)中得到氧化铝和金属镓的一种工艺流程如图所示。 （1）Ga价层电子的轨道表示式为___________。 （2）“烧渣1”中的Na2FeO4在“碱溶”产生Fe2O3和O2，则该反应的化学方程式为___________。 （3）进入“离子交换2”的物质中存在Ga2Cl6，其结构式为___________，“离子交换1”中使用的是___________离子交换树脂(填“阴”或“阳”)。 （4）已知该工艺的反应条件下，Ksp[Al(OH)3]=4.57×10-33，当溶液中离子浓度小于10-5 mol/L时，认为生成沉淀的反应进行完全了。请计算证明“酸解”后铝元素沉淀完全___________。 （5）“析出液2”中的某种微量的短周期金属离子能直接投入“酸解”过程，达到和CO2一样的效果，则该金属离子在“酸解”过程中发生的离子反应是___________。 （6）氧化镓作为第四代半导体材料，具有一系列令人瞩目的优势，图为β- Ga2O3晶体结构纵向局部图，则氧原子是___________色球(填“深”或“浅”)。 18. 异戊巴比妥是早期广泛使用的镇定剂，其合成线路简化表示如下： 回答下列问题： （1）中官能团的名称为___________。 （2）的系统命名为___________。 （3）含3个碳原子的羧酸A生成B的化学方程式为___________。 （4）已知：乙醇钠的碱性比强，C到D中乙醇钠的作用是___________。 （5）填写未知产物名称：D+尿素→异戊巴比妥+___________(不考虑配平)。 （6）从有机物结构的角度分析，B中亚甲基上的H被连续取代的原因是___________。 （7）从基团体积大小的角度分析：为什么在B→D的合成线路中，乙基取代是在C→D阶段而不是B→C阶段？___________。 19. 学习小组为探究溶液中亚硫酸钠和六价铬盐的反应，在常温下进行了实验I-Ⅳ 实验I 实验Ⅱ 溶液橙色变成绿色 溶液黄色变浅 实验Ⅲ 实验Ⅳ 无色溶液变成浅黄色 黄色变橙色再变绿色 溶液颜色：K2Cr2O7为橙色，K2CrO4为黄色，Cr3+为绿色，饱和Na2SO3为无色。回答下列问题： （1）整个实验需要使用煮沸的蒸馏水进行实验，这是考虑了___________对实验的影响。 （2）实验I中发生的离子反应为：___________。 （3）甲同学说，实验Ⅱ说明碱性条件下，Na2SO3与K2CrO4不发生反应。乙同学说，单凭实验Ⅱ还不足以说明，还要补做实验。补做实验的步骤和现象为：___________。 （4）若已排除实验Ⅱ中溶液体积变化导致溶液颜色变化的可能，则实验Ⅱ颜色变化是因为饱和的Na2SO3溶液发生___________反应产生的___________(填离子符号)，使得___________(填离子方程式)逆向移动所致。 （5）由实验Ⅰ-Ⅳ知，酸性条件下，亚硫酸钠和六价铬发生了氧化还原反应。丙同学提出猜想， 猜想①：溶液酸性增强，正六价铬的氧化性增强 猜想②：溶液酸性增强，___________ （6）为了确认丙同学的猜想，学习小组在老师的指导下利用电化学装置和传感器进行如下图示的探究。 如图U型管左右两臂装图示试剂，中间用盐桥隔离。这样的装置有两个，记作①和②，同时分别向①的左臂和②的右臂中滴加3mol/L的硫酸5滴，采集“时间-电压”数据，得到对比图示(①采集的曲线为AB，②采集的曲线为AC)。 已知：对相同反应，氧化剂的氧化性或者还原剂的还原性变化越大，电压变化幅度越大。 据此，从电压变化幅度看，(5)中猜想___________(填“①”或“②”)成立的可能性更大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $