精品解析：江苏省苏州市十校联考2024-2025学年高三上学期12月月考 化学试题

2024～2025学年高三第一学期学情调研考试化学 (满分：100分　考试时间：75分钟) 可能用到的相对原子质量：H—1　C—12　N—14　O—16　Na—23　S—32　K—39　Fe—56　Co—59 一、 单项选择题：本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 羽绒衫是冬天常见的御寒衣服。填充羽绒衫的羽绒所含成分是 A. 蛋白质 B. 纤维素 C. 合成纤维 D. 糖类 2. 黑火药是中国古代四大发明，其反应为2KNO3＋3C＋SK2S＋N2↑＋3CO2↑。下列说法正确的是 A. NO中N的轨道杂化方式为sp3杂化 B. N2的电子式为 C. 中子数为8的碳原子可表示为C D. CO2属于共价晶体 3. 中国的陶瓷发展历史源远流长。烧制陶瓷的黏土中含有Si、O、Al、Fe、K、Na、Mg、Ca等元素。下列说法正确的是 A. Fe位于元素周期表第四周期ⅥB族 B. 离子半径：r(O2-)>r(Na＋)>r(Al3＋) C. 第一电离能：I1(Si)>I1(Al)>I1(Mg) D. 碱性：Ca(OH)2>KOH>NaOH 4. 下列物质转化在给定条件下能实现的是 A. NaNa2O2O2 B. HNO3(稀)NO2NO C. FeCl2(aq)FeCl3(aq)FeCl3(s) D. Al2O3AlAl(OH)3 5. 下列有关NaHCO3的实验装置或原理能达到实验目的的是 A. 装置甲：制NaHCO3固体 B. 装置乙：除去NaHCO3中的Na2CO3 C. 装置丙：制取CO2 D. 装置丁：除去CO2中的HCl 阅读下列材料，完成下列小题。 硫的化合物种类多，应用广。S存在S2、S4、S8等形态单质。H2S与SO2反应可以制取单质S，S的燃烧热为296 kJ·mol-1。工业上可以用FeS2制取SO2，SO2在450 ℃、常压及有催化剂条件下通过反应2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO2(g)；ΔH=-98.3 kJ·mol-1制取SO3。质量分数为98%的硫酸，其密度为1.84 g·mL-1。Cu与浓硫酸反应可制取CuSO4，电解CuSO4溶液可以制取Cu。 6. 下列说法正确的是 A. H2S分子空间构型为直线形 B. SO2分子的键角小于SO3 C. H2SO4分子间不能形成氢键 D. 中含有σ键和π键 7. 下列说法不正确的是 A. S2、S4、S8互为同素异形体 B. 工业上不采用高压条件制取SO3的原因是常压条件下反应速率更快 C. 质量分数为98%的硫酸其物质的量浓度为18.4 mol·L-1 D. 可以用CuSO4·5H2O晶体鉴别浓硫酸和稀硫酸 8. 下列化学反应表示正确的是 A. 硫燃烧的热化学方程式：S(s)＋O2(g)=SO3(g) ΔH=-296 kJ·mol-1 B. H2S气体与SO2气体反应的化学方程式：2H2S＋SO2=3S＋2H2O C. Cu与浓硫酸反应的化学方程式：Cu＋H2SO4(浓)CuSO4＋H2↑ D. 用惰性电极电解CuSO4溶液的离子方程式：Cu2＋＋2H2OCu＋4H＋＋O2↑ 9. 化合物X、Y结构如图所示。下列说法正确是 A. 化合物X中所有原子可能位于同一平面 B. 1 mol化合物Y最多能与1 mol NaOH反应 C. Y能使溴的CCl4溶液褪色 D. 可以用酸性KMnO4溶液鉴别X和Y 10. 一种耦合HCHO制H2的装置如下图所示，电极为惰性催化电极，阳极反应机理如下： 下列说法正确是 A. 电解时，电极a上有O2生成 B. 电解时，OH-通过阴离子交换膜向电极a移动 C. 阳极反应为HCHO-2e-＋3OH-=HCOO-＋2H2O D. 电解时电路中每通过1 mol电子，装置中共生成1 mol H2 11. 常温下，下列实验方案能达到实验目的的是 实验方案 实验目的 A 向FeI2溶液中通入少量Cl2，充分反应后向溶液中滴加KSCN溶液，观察现象 验证氧化性：Cl2>Fe3＋ B 测定等浓度的Na2CO3和NaF溶液的pH 比较HF与H2CO3的酸性 C 向浓度均为0.1 mol·L-1的CuSO4和MgSO4的混合溶液中逐滴滴加NaOH溶液，观察现象 比较Ksp[Cu(OH)2]与Ksp[Mg(OH)2]的大小 D 向淀粉在稀硫酸催化下的水解产物中，滴加银氨溶液，水浴加热，观察现象 验证淀粉水解后有葡萄糖生成 A. A B. B C. C D. D 12. 室温下，，。通过下列实验探究0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的性质。 实验1：用pH计测量0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH。 实验2：向0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中滴加少量NaOH溶液，测得溶液pH为8。 实验3：向10 mL 0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中滴加5 mL 0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀。 实验4：向实验3的上层清液中滴加少量盐酸，充分反应后静置，仍存在少量白色沉淀。 下列所得结论正确的是 A. 实验1所测0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH>7 B. 实验2得到的溶液中存在： C. 实验3中发生反应的离子方程式为 D. 实验4所得上层清液中小于实验3所得上层清液中 13. 苯乙烯是重要有机化工原料，工业上用乙苯催化脱氢时发生如下反应： 反应Ⅰ：C6H5C2H5(g)C6H5CH=CH2(g)＋H2(g)；ΔH>0 反应Ⅱ：C6H5C2H5(g)＋H2(g)C6H5CH3(g)＋CH4(g)；ΔH<0 反应Ⅲ：C6H5C2H5(g)C6H6(g)＋C2H4(g)；ΔH>0 将1 mol乙苯和6 mol水蒸气置于密闭容器中，保持p=100 kPa，平衡时乙苯的转化率、苯和甲苯的选择性随温度的关系如图所示。苯乙烯、甲苯或苯的选择性=×100%。 下列说法正确的是 A. 曲线a代表的是苯的选择性 B. 620 ℃达平衡时，容器中H2的物质的量为0.664 mol C. 600～640 ℃时，容器中苯乙烯平衡时的物质的量随温度升高变化不大 D. 其他条件不变，620 ℃时起始向容器中只充入1 mol乙苯，平衡时乙苯的转化率大于80% 二、 非选择题：本题共4小题，共61分。 14. 一种以含钴废渣(主要含CoO，还含少量Co2O3、Fe2O3、ZnO和PbS等)为原料，制取含锰钴成品工艺如下： （1）“酸浸”时硫酸应适当过量但不能过量太多。硫酸不能过量太多的原因是_______。 （2）反应PbS＋H2SO4PbSO4＋H2S的平衡常数K=_______。[已知Ksp(PbS)=8×10-28、Ksp(PbSO4)=2×10-8、Ka1(H2S)=1×10-7、Ka2(H2S)=8×10-15] （3）“酸浸”后溶液中含有Co2＋、Fe2＋、Fe3＋、SO，未检测到H2S，原因是_______。 （4）“沉铁”时控制溶液的pH=4，有气体生成。写出“沉铁”时Fe3＋反应的离子方程式：_______。 （5）“沉锰钴”时控制溶液的pH=5，所得滤液中存在的阳离子是Na＋、K＋和Zn2＋。 ① 写出Co2＋反应的离子方程式：_______。 ② “沉锰钴”时，溶液中少量的Mn2＋也与MnO发生反应，该反应中每生成1 mol MnO2，转移电子的数目为_______。 （6）为测定“过滤Ⅱ”后所得滤液中Co2＋的浓度，现进行如下实验：取10.00 mL滤液，先除去其中的Mn2＋，加入氯化铵—柠檬酸铵—氨水混合溶液，将溶液稀释到100 mL，取20.00 mL稀释后的溶液，加入过量的0.200 0 mol·L-1 K3[Fe(CN)6]溶液30.00 mL，充分反应后，用0.100 0 mol·L-1 CoSO4标准溶液滴定剩余的K3[Fe(CN)6]，到达滴定终点时，消耗CoSO4标准溶液20.00 mL。计算“过滤Ⅱ”后所得滤液中Co2＋的物质的量浓度(写出计算过程) _______。已知杂质不参与反应，测定过程中的反应如下：Co2＋＋[Fe(CN)6]3-=Co3＋＋[Fe(CN)6]2-。 15. 化合物H是一种具有生物活性的含氧衍生物，可通过如下路线合成得到： （1）比较化合物A与X()的熔点高低，并说明理由：_______。 （2）反应③和④的顺序能否对调，并说明原因：_______。 （3）化合物G→H的合成过程中，经历了GMNH三步反应，其中N的结构简式为_______。 （4）写出一种符合下列要求H的同分异构体的结构简式：_______。 ① 能发生水解反应，酸性条件下水解得到甲、乙、丙三种有机物； ② 甲与FeCl3溶液发生显色反应，含有2种化学环境不同的氢； ③ 乙分子中含2种不同杂化方式的碳原子，只含有1种化学环境的氢。 （5）设计以、CH3OCHCl2和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干) _______。 16. KMnO4是常见氧化剂，可由MnO2为原料进行制取。 （1）KMnO4的氧化性与溶液酸性相关，溶液酸性越强其氧化性越强。酸化后的KMnO4应尽快使用，放置后会变质，有褐色MnO2沉淀生成。写出KMnO4在酸性条件下变质的离子方程式：_______。 （2）由MnO2为原料进行制取KMnO4的过程如下： ① 制K2MnO4：将KClO3固体与MnO2和KOH中的一种加入铁坩埚中，加热至熔融，分批加入另一种固体，充分反应后得到K2MnO4和KCl的混合物。铁坩埚中起始加入的固体是KClO3和_______。 ② 制KMnO4：MnO与H＋会歧化生成MnO和MnO2，向K2MnO4溶液中通入CO2或加入醋酸可制取KMnO4。 ⅰ． 不可用盐酸与K2MnO4反应制取KMnO4，原因是_______。 ⅱ． 向K2MnO4溶液中通入过量CO2会生成KMnO4和MnO2，写出该反应的离子方程式：_______。 ⅲ． 补充完整由K2MnO4溶液、醋酸和冰水制取KMnO4晶体实验方案：向K2MnO4溶液中加入一定量的醋酸充分反应，_______，得到KMnO4晶体。(已知KMnO4的溶解度随温度的变化曲线如图所示。CH3COOK易溶于水，0 ℃时，CH3COOK的溶解度为216 g) （3）补充完整由MnO2悬浊液(含少量Fe2O3)吸收含SO2的烟气并制取MnCO3固体的实验方案：向足量MnO2悬浊液中边搅拌边缓慢通入含SO2的烟气，充分反应后，过滤，_______，干燥后得到纯净的MnCO3固体。[实验中可选用的试剂有MnCO3固体、0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液、稀盐酸、0.1 mol·L-1 BaCl2溶液。已知该实验条件下，pH= 1.5时Fe3＋开始转化为Fe(OH)3沉淀，pH=3.2时Fe3＋沉淀完全；pH=7.5时Mn2＋开始转化为Mn(OH)2沉淀] 17. NaBH4(H的化合价为-1)是一种储氢材料，研究NaBH4的制取、制氢和再生对氢能的利用具有重要意义。 （1）图1所示为某种NaBH4晶体中截取的部分结构。其中结构_______(填“甲”或“乙”)可以代表NaBH4晶胞结构，每个NaBH4晶胞中含有的Na＋数为_______。 （2）一种工业上制取NaBH4的方式是将硼砂(Na2B4O7)、MgH2与Na2O2按一定比例混合研磨，可制得NaBH4、MgO和H2.写出该反应的化学方程式：_______。 （3）NaBH4常用于与水反应制氢。将NaBH4固体投入水中，常温下可发生反应：NaBH4(s)＋2H2O(l)=NaBO2(s)＋4H2(g)；ΔH=-217 kJ·mol-1.NaAlH4是一种可用于商业化制氢的铝氢化物，控制反应温度为110 ℃，NaAlH4制氢的反应为2NaAlH4(s)=2NaH(s)＋2Al(s)＋3H2(g)；ΔH=＋56 kJ·mol-1.与等物质的量NaAlH4制氢相比，NaBH4制氢的优点有_______和_______。 （4）NaBH4可溶于水，在碱性溶液中较为稳定，常温下与水反应缓慢，反应所得NaBO2的溶解度小。控制温度一定，向一定浓度的NaBH4溶液中投入固体催化剂X，反应一段时间后再向溶液中滴加水溶性催化剂Y，测得生成的H2的体积与时间的变化关系如图2所示。20～40 min时，氢气的体积增加缓慢的原因是_______。[已知Ka(HBO2)=5×10-10；催化剂X的活性受溶液碱性影响] （5）水解生成的NaBO2再生为NaBH4有利于节约资源。一定温度和压强下，无法通过反应Ⅰ(水解逆反应)：NaBO2(s)＋4H2(g)=NaBH4(s)＋2H2O(l)制取NaBH4，加入Mg后，一定条件下可发生反应Ⅱ：NaBO2(s)＋2H2(g)＋2Mg(s)=NaBH4(s)＋2MgO(s)。结合计算，从化学进行方向的角度解释加入Mg后反应Ⅱ能发生的原因：_______。[已知：Mg(s)＋H2O(l)=MgO(s)＋H2(g)；ΔH=-316 kJ·mol-1] 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024～2025学年高三第一学期学情调研考试化学 (满分：100分　考试时间：75分钟) 可能用到的相对原子质量：H—1　C—12　N—14　O—16　Na—23　S—32　K—39　Fe—56　Co—59 一、 单项选择题：本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 羽绒衫是冬天常见的御寒衣服。填充羽绒衫的羽绒所含成分是 A. 蛋白质 B. 纤维素 C. 合成纤维 D. 糖类 【答案】A 【解析】 【详解】羽绒是羽毛，主要成分是蛋白质，故选A。 2. 黑火药是中国古代四大发明，其反应为2KNO3＋3C＋SK2S＋N2↑＋3CO2↑。下列说法正确的是 A. NO中N的轨道杂化方式为sp3杂化 B. N2的电子式为 C. 中子数为8的碳原子可表示为C D. CO2属于共价晶体 【答案】C 【解析】 【详解】A．的中心N的孤电子对数为：，σ键电子对数为3，则其VSEPR模型为平面三角形，中心N原子采用的是杂化，A错误； B．的电子式为，B错误； C．中子数为8的碳原子，质子数为6，质量数=中子数+质子数=8+6=14，则该原子可表示为：，C正确； D．属于由分子构成的物质，其晶体属于分子晶体，D错误； 故答案为：C。 3. 中国的陶瓷发展历史源远流长。烧制陶瓷的黏土中含有Si、O、Al、Fe、K、Na、Mg、Ca等元素。下列说法正确的是 A. Fe位于元素周期表第四周期ⅥB族 B. 离子半径：r(O2-)>r(Na＋)>r(Al3＋) C. 第一电离能：I1(Si)>I1(Al)>I1(Mg) D. 碱性：Ca(OH)2>KOH>NaOH 【答案】B 【解析】 【详解】A．Fe是26号元素，位于周期表中第4周期第8列，即Fe位于元素周期表第四周期Ⅷ族，A错误； B．O2-、Na+、Al3+具有相同的电子层结构，核电荷数依次增大，故离子半径：r(O2-)>r(Na＋)>r(Al3＋)，B正确； C．同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常，即第一电离能：I1(Si)> I1(Mg) > I1(Al)，C错误； D．最高价氧化物对应水化物的碱性强弱与其金属性强弱一致，金属性K＞Ca＞Na，故碱性： KOH > Ca(OH)2 >NaOH，D错误； 故答案为：B。 4. 下列物质转化在给定条件下能实现的是 A. NaNa2O2O2 B. HNO3(稀)NO2NO C. FeCl2(aq)FeCl3(aq)FeCl3(s) D. Al2O3AlAl(OH)3 【答案】A 【解析】 【详解】A．单质钠与氧气在点燃条件下生成过氧化钠，过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，方程式、，故A正确； B．稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和NO，不生成NO2，方程式为，故B错误； C．向氯化亚铁溶液中通入氯气生成氯化铁，由于FeCl3易水解，产生HCl易挥发，所以采用蒸干氯化铁溶液的方法得不到氯化铁固体，故C错误； D．电解熔融氧化铝生成单质铝和氧气，单质铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠与氢气，不生成氢氧化铝，方程式为、，故D错误； 故选A。 5. 下列有关NaHCO3的实验装置或原理能达到实验目的的是 A. 装置甲：制NaHCO3固体 B. 装置乙：除去NaHCO3中的Na2CO3 C. 装置丙：制取CO2 D. 装置丁：除去CO2中的HCl 【答案】D 【解析】 【详解】A．装置甲，氨气极易溶于水，直接通入溶液中易产生倒吸现象，二氧化碳在水中溶解度较小，应先通入氨气使溶液呈碱性，再通入二氧化碳，可增大二氧化碳的溶解度，有利于碳酸氢钠的生成，且侯氏制碱中使用饱和食盐水，A不合题意； B．装置乙，碳酸氢钠受热易分解，而碳酸钠受热不分解，能用加热的方法来除去Na2CO3中的NaHCO3，不能用加热的方法除去碳酸氢钠中的碳酸钠，B不合题意； C．装置丙中，稀硫酸与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，但长颈漏斗的下端没有伸入液面以下，会导致生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出，C不合题意； D．装置丁中，氯化氢气体能与饱和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳，而二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中溶解度较小，所以可以用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢，D符合题意； 故答案为：D。 阅读下列材料，完成下列小题。 硫的化合物种类多，应用广。S存在S2、S4、S8等形态单质。H2S与SO2反应可以制取单质S，S的燃烧热为296 kJ·mol-1。工业上可以用FeS2制取SO2，SO2在450 ℃、常压及有催化剂条件下通过反应2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO2(g)；ΔH=-98.3 kJ·mol-1制取SO3。质量分数为98%的硫酸，其密度为1.84 g·mL-1。Cu与浓硫酸反应可制取CuSO4，电解CuSO4溶液可以制取Cu。 6. 下列说法正确的是 A. H2S分子空间构型为直线形 B. SO2分子的键角小于SO3 C. H2SO4分子间不能形成氢键 D. 中含有σ键和π键 7. 下列说法不正确的是 A. S2、S4、S8互为同素异形体 B. 工业上不采用高压条件制取SO3的原因是常压条件下反应速率更快 C. 质量分数为98%的硫酸其物质的量浓度为18.4 mol·L-1 D. 可以用CuSO4·5H2O晶体鉴别浓硫酸和稀硫酸 8. 下列化学反应表示正确的是 A. 硫燃烧的热化学方程式：S(s)＋O2(g)=SO3(g) ΔH=-296 kJ·mol-1 B. H2S气体与SO2气体反应的化学方程式：2H2S＋SO2=3S＋2H2O C. Cu与浓硫酸反应的化学方程式：Cu＋H2SO4(浓)CuSO4＋H2↑ D. 用惰性电极电解CuSO4溶液的离子方程式：Cu2＋＋2H2OCu＋4H＋＋O2↑ 【答案】6. B 7. B 8. B 【解析】 【6题详解】 A．H2S的中心原子为S，键电子对数为2，孤电子对数为2，空间构型为V形，A项错误； B．SO2的中心原子为S，键电子对数为2，孤电子对数为1，空间构型为V形，键角小于，SO3的中心原子为S，键电子对数为3，孤电子对数为0，空间构型为平面三角形，键角为，故SO2分子的键角小于SO3，B项正确； C．硫酸的结构为，含O—H键，硫酸分子间能形成氢键，C项错误； D．的结构与相似，硫原子之间以单键相结合，的结构中只有σ键，没有π键，D项错误； 答案选B； 【7题详解】 A．S2、S4、S8是由同种元素形成的性质不同的单质，互为同素异形体，A项正确； B．工业上生产SO3时的反应为，采用高压，平衡正向移动，反应速率加快，但常压下SO2的转化率已经很大，增大压强，二氧化硫的转化率增大不明显，而且增大压强，会增加成本，因此工业上制取SO3选择常压条件，B项错误； C．质量分数为98%的硫酸，密度为1.84 g·mL-1，其物质的量浓度为，C项正确； D．CuSO4·5H2O为蓝色晶体，浓硫酸具有吸水性，能使蓝色晶体变为白色，而稀硫酸没有吸水性，无此现象，故可以用CuSO4·5H2O晶体鉴别浓硫酸和稀硫酸，D项正确； 答案选B； 【8题详解】 A．硫燃烧的热化学方程式为S(s)＋O2(g)=SO2(g) ΔH=-296 kJ·mol-1，A项错误； B．H2S中S为-2价，具有还原性，SO2中S为+4价，二者可发生归中反应，反应方程式为2H2S＋SO2=3S＋2H2O，B项正确； C．Cu与浓硫酸发生氧化还原反应，生成硫酸铜溶液和SO2，反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑+2H2O，C项错误； D．用惰性电极电解CuSO4溶液，生成铜、氧气和硫酸，反应的离子方程式为2Cu2＋＋2H2O2Cu＋4H＋＋O2↑，D项错误； 答案选B。 9. 化合物X、Y结构如图所示。下列说法正确的是 A. 化合物X中所有原子可能位于同一平面 B. 1 mol化合物Y最多能与1 mol NaOH反应 C. Y能使溴的CCl4溶液褪色 D. 可以用酸性KMnO4溶液鉴别X和Y 【答案】C 【解析】 【详解】A．X中有饱和的C原子发生sp3杂化形成4个单键，具有类似甲烷的四面体结构，N原子采取sp3杂化，所有原子不可能共平面，A错误； B．Y中有1个酯基，能与等物质的量的氢氧化钠发生水解反应，并得到酚羟基，酚羟基有酸性，会与等量的氢氧化钠发生中和反应，故1mol化合物Y最多能与2molNaOH反应，B错误； C．Y中有碳碳双键，能与溴发生加成反应，故能使溴的四氯化碳溶液褪色，C正确； D．X中有醛基和酚羟基，Y中有碳碳双键，故都能使酸性高锰酸钾褪色，无法用酸性高锰酸钾溶液鉴别X和Y，D错误； 故本题选C。 10. 一种耦合HCHO制H2的装置如下图所示，电极为惰性催化电极，阳极反应机理如下： 下列说法正确的是 A. 电解时，电极a上有O2生成 B. 电解时，OH-通过阴离子交换膜向电极a移动 C. 阳极反应为HCHO-2e-＋3OH-=HCOO-＋2H2O D. 电解时电路中每通过1 mol电子，装置中共生成1 mol H2 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，b电极上HCHO被氧化为，则b电极为阳极，a电极为阴极；电解质溶液为KOH溶液，结合反应机理，则阳极反应涉及： ①，②，③，则阳极反应式为：，阴极反应式为：，据此解题； 【详解】A．电解时，电极a上有H2生成，A错误； B．电解时，OH-通过阴离子交换膜向阳极移动，故向电极b移动，B错误； C．根据分析可知，阳极反应为，C错误； D．根据分析，电极反应中每通过2 mol电子，生成2 mol H2，故电解时电路中每通过1 mol电子，装置中共生成1 mol H2，D正确； 故选D； 11. 常温下，下列实验方案能达到实验目的的是 实验方案 实验目的 A 向FeI2溶液中通入少量Cl2，充分反应后向溶液中滴加KSCN溶液，观察现象 验证氧化性：Cl2>Fe3＋ B 测定等浓度的Na2CO3和NaF溶液的pH 比较HF与H2CO3的酸性 C 向浓度均为0.1 mol·L-1的CuSO4和MgSO4的混合溶液中逐滴滴加NaOH溶液，观察现象 比较Ksp[Cu(OH)2]与Ksp[Mg(OH)2]的大小 D 向淀粉在稀硫酸催化下的水解产物中，滴加银氨溶液，水浴加热，观察现象 验证淀粉水解后有葡萄糖生成 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．FeI2溶液中有Fe2+和I-，I-的还原性大于Fe2+，通入少量Cl2先与I-反应，A错误； B．比较HF与H2CO3的酸性应该测定等浓度的NaHCO3和NaF溶液的pH，B错误； C．Cu(OH)2为蓝色沉淀，Mg(OH)2为白色沉淀，向浓度均为0.1 mol·L-1的CuSO4和MgSO4的混合溶液中逐滴滴加NaOH溶液，观察现象，先沉淀的溶度积小，C正确； D．用银氨溶液检验葡萄糖必须在碱性条件下，即验证淀粉水解后有葡萄糖生成的操作为：向淀粉在稀硫酸催化下的水解产物中，先加入NaOH溶液至碱性，再滴加银氨溶液，水浴加热，观察现象，D错误； 答案选C。 12. 室温下，，。通过下列实验探究0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的性质。 实验1：用pH计测量0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH。 实验2：向0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中滴加少量NaOH溶液，测得溶液pH为8。 实验3：向10 mL 0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中滴加5 mL 0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀。 实验4：向实验3的上层清液中滴加少量盐酸，充分反应后静置，仍存在少量白色沉淀。 下列所得结论正确的是 A. 实验1所测0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH>7 B. 实验2得到的溶液中存在： C. 实验3中发生反应的离子方程式为 D. 实验4所得上层清液中小于实验3所得上层清液中 【答案】B 【解析】 【详解】A．0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中，，的水解平衡常数，，所以的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，pH<7，故A错误； B．实验2得到的溶液中，，由电荷守恒可得，，即，，所以，则，故B正确； C．向10 mL 0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中滴加5 mL 0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液，Ba(OH)2不足，完全反应，所以离子方程式为，故C错误； D．向实验3的上层清液中滴加少量盐酸，发生反应，减小，导致沉淀溶解平衡正向移动，增大，所以实验4所得上层清液中大于实验3所得上层清液中，故D错误； 故选B。 13. 苯乙烯是重要的有机化工原料，工业上用乙苯催化脱氢时发生如下反应： 反应Ⅰ：C6H5C2H5(g)C6H5CH=CH2(g)＋H2(g)；ΔH>0 反应Ⅱ：C6H5C2H5(g)＋H2(g)C6H5CH3(g)＋CH4(g)；ΔH<0 反应Ⅲ：C6H5C2H5(g)C6H6(g)＋C2H4(g)；ΔH>0 将1 mol乙苯和6 mol水蒸气置于密闭容器中，保持p=100 kPa，平衡时乙苯的转化率、苯和甲苯的选择性随温度的关系如图所示。苯乙烯、甲苯或苯的选择性=×100%。 下列说法正确的是 A. 曲线a代表的是苯的选择性 B. 620 ℃达平衡时，容器中H2的物质的量为0.664 mol C. 600～640 ℃时，容器中苯乙烯平衡时的物质的量随温度升高变化不大 D. 其他条件不变，620 ℃时起始向容器中只充入1 mol乙苯，平衡时乙苯的转化率大于80% 【答案】B 【解析】 【分析】反应Ⅱ为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，生成甲苯的物质的量减小，甲苯的选择性减小，则曲线a代表甲苯选择性；反应Ⅲ为吸热反应，随着温度的升高，平衡正向移动，生成苯的物质的量增大，故曲线b为苯的选择性，据此分析； 【详解】A．根据分析可知，曲线a代表的是甲苯的选择性，A错误； B．620 ℃达平衡时，达到平衡时，乙苯的转化率为80%，苯的选择性为3%，甲苯的选择性为7%，反应开始时，乙苯的物质的量为1mol，则反应消耗的乙苯的物质的量为0.8mol，生成苯的物质的量为0.024mol，生成甲苯的物质的量为0.056mol，则转化生成苯乙烯所消耗乙苯的物质的量为0.8mol-0.024mol-0.056mol=0.72mol，则反应Ⅰ生成氢气的物质的量为0.72mol，反应Ⅱ消耗氢气的物质的量为0.056mol，则容器中氢气的物质的量为0.72mol-0.056mol=0.664mol；B正确； C．600～640 ℃时，乙苯的转化率增大，甲苯和苯的选择性之和变化不大，故容器中苯乙烯平衡时的物质的量随温度升高而增大，C错误； D．其他条件不变，620 ℃时起始向容器中只充入1 mol乙苯，相当于增大压强，反应Ⅰ、Ⅲ逆向移动，平衡时乙苯的转化率小于80%，D错误； 故选B； 二、 非选择题：本题共4小题，共61分。 14. 一种以含钴废渣(主要含CoO，还含少量Co2O3、Fe2O3、ZnO和PbS等)为原料，制取含锰钴成品工艺如下： （1）“酸浸”时硫酸应适当过量但不能过量太多。硫酸不能过量太多的原因是_______。 （2）反应PbS＋H2SO4PbSO4＋H2S的平衡常数K=_______。[已知Ksp(PbS)=8×10-28、Ksp(PbSO4)=2×10-8、Ka1(H2S)=1×10-7、Ka2(H2S)=8×10-15] （3）“酸浸”后溶液中含有Co2＋、Fe2＋、Fe3＋、SO，未检测到H2S，原因是_______。 （4）“沉铁”时控制溶液pH=4，有气体生成。写出“沉铁”时Fe3＋反应的离子方程式：_______。 （5）“沉锰钴”时控制溶液的pH=5，所得滤液中存在的阳离子是Na＋、K＋和Zn2＋。 ① 写出Co2＋反应的离子方程式：_______。 ② “沉锰钴”时，溶液中少量的Mn2＋也与MnO发生反应，该反应中每生成1 mol MnO2，转移电子的数目为_______。 （6）为测定“过滤Ⅱ”后所得滤液中Co2＋的浓度，现进行如下实验：取10.00 mL滤液，先除去其中的Mn2＋，加入氯化铵—柠檬酸铵—氨水混合溶液，将溶液稀释到100 mL，取20.00 mL稀释后的溶液，加入过量的0.200 0 mol·L-1 K3[Fe(CN)6]溶液30.00 mL，充分反应后，用0.100 0 mol·L-1 CoSO4标准溶液滴定剩余的K3[Fe(CN)6]，到达滴定终点时，消耗CoSO4标准溶液20.00 mL。计算“过滤Ⅱ”后所得滤液中Co2＋的物质的量浓度(写出计算过程) _______。已知杂质不参与反应，测定过程中的反应如下：Co2＋＋[Fe(CN)6]3-=Co3＋＋[Fe(CN)6]2-。 【答案】（1）硫酸过量太多会导致后续沉铁时消耗Na2CO3过多，浪费原料 （2）50 （3）在Co2O3或Fe3＋作用下，H2S(或PbS中硫元素)被氧化为SO （4）2Fe3＋＋3CO＋3H2O=2Fe(OH)3↓＋3CO2↑ （5） ①. 3Co2＋＋MnO＋7H2O=3Co(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋ ②. 1.2 mol(或7.224×1023) （6） 2 mol·L-1 【解析】 【分析】由题给流程可知，向含钴废渣中加入稀硫酸浸取，将金属元素转化为硫酸盐，过滤得到含有可溶硫酸盐的滤液；不溶，过滤除去，向滤液中加入将氧化为，加入调节溶液pH，将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到得到主要含有等离子的滤液；向滤液加入高锰酸钾，得到的沉淀。 【小问1详解】 硫酸过量太多会导致后续沉铁时消耗过多，浪费原料。 【小问2详解】 发生反应：，该平衡的平衡常数K==。 【小问3详解】 含钴废渣含有Co2O3、Fe2O3，酸浸后产生的具有氧化性，将硫元素氧化为SO，因此没有检测到H2S。 【小问4详解】 沉铁”时控制溶液的pH=4，有气体生成，气体为，转化为沉淀，发生双水解反应，离子方程式：2Fe3+＋3CO＋3H2O=2Fe(OH)3↓＋3CO2↑。 【小问5详解】 ①Co2＋被高锰酸钾氧化为的离子方程式为：3Co2+＋MnO＋7H2O=3Co(OH)3↓＋MnO2↓＋5H+。 ②“沉锰钴”时，Mn2＋与MnO发生归中反应，离子方程式为：，每生成5mol MnO2转移电子数为6mol，则每生成1 mol MnO2，转移电子数目为1.2 mol(或7.224×1023)。 【小问6详解】 n(CoSO4)=20.00 mL×1×10-3 L·mL-1×0.100 0 mol·L-1=2×10-3 mol 由关系式Co2＋～[Fe(CN)6]3-可知，与CoSO4反应的K3[Fe(CN)6]的物质的量n{K3[Fe(CN)6]}=n(CoSO4)=2×10-3 mol K3[Fe(CN)6]的总物质的量=30.00 mL×1×10-3 L·mL-1×0.200 0 mol·L-1=6×10-3 mol 则与稀释后溶液中Co2＋反应的K3[Fe(CN)6]的物质的量=6×10-3 mol-2×10-3 mol=4×10-3 mol 原滤液中Co2＋的物质的量=4×10-3 mol×=0.02 mol 原滤液中Co2＋的物质的量浓度c(Co2＋)==2 mol·L-1。 15. 化合物H是一种具有生物活性的含氧衍生物，可通过如下路线合成得到： （1）比较化合物A与X()的熔点高低，并说明理由：_______。 （2）反应③和④顺序能否对调，并说明原因：_______。 （3）化合物G→H的合成过程中，经历了GMNH三步反应，其中N的结构简式为_______。 （4）写出一种符合下列要求的H的同分异构体的结构简式：_______。 ① 能发生水解反应，酸性条件下水解得到甲、乙、丙三种有机物； ② 甲与FeCl3溶液发生显色反应，含有2种化学环境不同的氢； ③ 乙分子中含2种不同杂化方式碳原子，只含有1种化学环境的氢。 （5）设计以、CH3OCHCl2和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干) _______。 【答案】（1）X的熔点高，因为X能形成分子间氢键，A形成的是分子内氢键 （2）不能对调，对调后酚羟基会被H2O2氧化 （3） （4） （5） 【解析】 【分析】A转化为B苯环上发生取代反应，对比B、C结构，B中的醚键转化为酚羟基，C转化为D发生取代反应，生成含有环状结构的D和HBr，D转化为E发生氧化反应，醛基被氧化为酯基，E转化为F苯环上酯基转化为酚羟基，F转化为G又引入醛基，G转化为H发生了取代、加成和消去反应。 【小问1详解】 由A和X结构可知，X能形成分子间氢键，A形成的是分子内氢键，X的熔点高； 【小问2详解】 酚羟基容易被氧化，③和④不能对调，对调后酚羟基会被H2O2氧化； 【小问3详解】 化合物G→H的合成过程中，经历了GMNH三步反应， 即，N的结构简式为； 【小问4详解】 H的结构简式为：，符合① 能发生水解反应，酸性条件下水解得到甲、乙、丙三种有机物，说明含酯基；② 甲与FeCl3溶液发生显色反应，含有2种化学环境不同的氢；甲中有酚羟基存在，且只有两种等效H原子，甲的结构简式为；③ 乙分子中含2种不同杂化方式的碳原子，只含有1种化学环境的氢，除苯环外有4个不饱和度，存在2个酯基，符合条件一种同分异构体的结构简式为：； 【小问5详解】 目标产物为，可以由经过题目中B到C反应得到，可以由和经过题目中G到H的反应得到，可以由与CH3OCHCl2经过题目中的F到G的反应得到，由与10%KOH和H+经过题目中E到F的反应得到，由经过题目中D到E的反应得到，故合成路线为：。 16. KMnO4是常见氧化剂，可由MnO2为原料进行制取。 （1）KMnO4的氧化性与溶液酸性相关，溶液酸性越强其氧化性越强。酸化后的KMnO4应尽快使用，放置后会变质，有褐色MnO2沉淀生成。写出KMnO4在酸性条件下变质的离子方程式：_______。 （2）由MnO2为原料进行制取KMnO4的过程如下： ① 制K2MnO4：将KClO3固体与MnO2和KOH中的一种加入铁坩埚中，加热至熔融，分批加入另一种固体，充分反应后得到K2MnO4和KCl的混合物。铁坩埚中起始加入的固体是KClO3和_______。 ② 制KMnO4：MnO与H＋会歧化生成MnO和MnO2，向K2MnO4溶液中通入CO2或加入醋酸可制取KMnO4。 ⅰ． 不可用盐酸与K2MnO4反应制取KMnO4，原因是_______。 ⅱ． 向K2MnO4溶液中通入过量CO2会生成KMnO4和MnO2，写出该反应的离子方程式：_______。 ⅲ． 补充完整由K2MnO4溶液、醋酸和冰水制取KMnO4晶体的实验方案：向K2MnO4溶液中加入一定量的醋酸充分反应，_______，得到KMnO4晶体。(已知KMnO4的溶解度随温度的变化曲线如图所示。CH3COOK易溶于水，0 ℃时，CH3COOK的溶解度为216 g) （3）补充完整由MnO2悬浊液(含少量Fe2O3)吸收含SO2的烟气并制取MnCO3固体的实验方案：向足量MnO2悬浊液中边搅拌边缓慢通入含SO2的烟气，充分反应后，过滤，_______，干燥后得到纯净的MnCO3固体。[实验中可选用的试剂有MnCO3固体、0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液、稀盐酸、0.1 mol·L-1 BaCl2溶液。已知该实验条件下，pH= 1.5时Fe3＋开始转化为Fe(OH)3沉淀，pH=3.2时Fe3＋沉淀完全；pH=7.5时Mn2＋开始转化为Mn(OH)2沉淀] 【答案】（1）4MnO＋4H＋=4MnO2↓＋3O2↑＋2H2O （2） ①. KOH ②. 盐酸会将KMnO4(或K2MnO4)还原，无法制得KMnO4 ③. 3MnO＋4CO2＋2H2O=2MnO＋MnO2↓＋4HCO ④. 过滤，将所得滤液蒸发浓缩至出现晶膜，停止加热，用冰水冷却到0 ℃，过滤，用冰水洗涤滤渣，将所得滤渣干燥 （3）向所得滤液中边搅拌边加入0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液(或MnCO3固体)调节pH在3.2～7.5之间，过滤，向滤液中边搅拌边加入0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液，当静置后向上层清液中滴加 Na2CO3溶液无沉淀生成时停止滴加，过滤并用水洗涤沉淀，当取最后一次的洗涤滤液加入盐酸酸化再加入0.1 mol·L-1 BaCl2溶液无沉淀生成时停止洗涤 【解析】 【小问1详解】 酸化后的KMnO4会变质，有褐色MnO2沉淀生成，根据电子守恒，电荷守恒和原子守恒，KMnO4在酸性条件下变质的离子方程式：4＋4H＋=4MnO2↓＋3O2↑＋2H2O； 【小问2详解】 ①若先加入KClO3和MnO2，加热时KClO3在MnO2催化作用下会分解得到O2和KCl，因此铁坩埚中起始加入的固体是KClO3和KOH； ②盐酸具有还原性，KMnO4(或K2MnO4)具有氧化性，二者会发生氧化还原反应，故答案是：盐酸会将KMnO4(或K2MnO4)还原，无法制得KMnO4； 向K2MnO4溶液中通入过量CO2会生成KMnO4和MnO2，由于二氧化碳过量，还有碳酸氢钾生成，根据电子守恒、电荷守恒和原子守恒，该反应的离子方程式：3＋4CO2＋2H2O=2＋MnO2↓＋4； K2MnO4溶液、醋酸和冰水发生反应，生成KMnO4、MnO2和醋酸钾，MnO2不溶于水，0 ℃时，CH3COOK的溶解度比较大，KMnO4的溶解度随温度变化大，故得到KMnO4晶体的方法是：过滤，将所得滤液蒸发浓缩至出现晶膜，停止加热，用冰水冷却到0 ℃，过滤，用冰水洗涤滤渣，将所得滤渣干燥； 【小问3详解】 向足量MnO2悬浊液中边搅拌边缓慢通入含SO2的烟气，充分反应后，MnO2被还原为Mn2+，过滤，滤液中含有Mn2+、Fe3+，滤液中边搅拌边加入0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液(或MnCO3固体)调节pH在3.2～7.5之间，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，Mn2+不沉淀，过滤除去Fe(OH)3，向滤液中边搅拌边加入0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液，得到MnCO3沉淀，当静置后向上层清液中滴加 Na2CO3溶液无沉淀生成时停止滴加，过滤并用水洗涤沉淀，当取最后一次的洗涤滤液加入盐酸酸化再加入0.1 mol·L-1 BaCl2溶液无沉淀生成时停止洗涤，干燥后得到纯净的MnCO3固体。 17. NaBH4(H的化合价为-1)是一种储氢材料，研究NaBH4的制取、制氢和再生对氢能的利用具有重要意义。 （1）图1所示为某种NaBH4晶体中截取的部分结构。其中结构_______(填“甲”或“乙”)可以代表NaBH4晶胞结构，每个NaBH4晶胞中含有的Na＋数为_______。 （2）一种工业上制取NaBH4的方式是将硼砂(Na2B4O7)、MgH2与Na2O2按一定比例混合研磨，可制得NaBH4、MgO和H2.写出该反应的化学方程式：_______。 （3）NaBH4常用于与水反应制氢。将NaBH4固体投入水中，常温下可发生反应：NaBH4(s)＋2H2O(l)=NaBO2(s)＋4H2(g)；ΔH=-217 kJ·mol-1.NaAlH4是一种可用于商业化制氢的铝氢化物，控制反应温度为110 ℃，NaAlH4制氢的反应为2NaAlH4(s)=2NaH(s)＋2Al(s)＋3H2(g)；ΔH=＋56 kJ·mol-1.与等物质的量NaAlH4制氢相比，NaBH4制氢的优点有_______和_______。 （4）NaBH4可溶于水，在碱性溶液中较为稳定，常温下与水反应缓慢，反应所得NaBO2的溶解度小。控制温度一定，向一定浓度的NaBH4溶液中投入固体催化剂X，反应一段时间后再向溶液中滴加水溶性催化剂Y，测得生成的H2的体积与时间的变化关系如图2所示。20～40 min时，氢气的体积增加缓慢的原因是_______。[已知Ka(HBO2)=5×10-10；催化剂X的活性受溶液碱性影响] （5）水解生成的NaBO2再生为NaBH4有利于节约资源。一定温度和压强下，无法通过反应Ⅰ(水解逆反应)：NaBO2(s)＋4H2(g)=NaBH4(s)＋2H2O(l)制取NaBH4，加入Mg后，一定条件下可发生反应Ⅱ：NaBO2(s)＋2H2(g)＋2Mg(s)=NaBH4(s)＋2MgO(s)。结合计算，从化学进行方向的角度解释加入Mg后反应Ⅱ能发生的原因：_______。[已知：Mg(s)＋H2O(l)=MgO(s)＋H2(g)；ΔH=-316 kJ·mol-1] 【答案】（1） ①. 甲 ②. 4 （2）Na2B4O7＋9MgH2＋Na2O2=4NaBH4＋9MgO＋H2↑ （3） ①. 无需加热(或无需提供能量或条件温和) ②. 理论上生成H2多 （4）生成的NaBO2水解使溶液呈碱性，NaBH4稳定性增强，催化剂X的活性减弱；部分未溶解的NaBO2覆盖在催化剂表面，减小了NaBH4与催化剂的接触 （5）反应Ⅱ的ΔH=-415 kJ·mol-1，加入Mg后，反应由吸热反应变为放热反应，同时反应的ΔS也比原来增大(或熵减的程度减小)，反应自发进行的趋势增大 【解析】 【小问1详解】 结构甲是能够重复的结构单元，能“无隙并置”，属于晶胞，结构乙和甲对比，乙不是能重复的结构单元，不能“无隙并置”，不属于晶胞；白球为Na+，位置在棱心和面心上，个数为：6×+4×=4； 【小问2详解】 反应物有硼砂(Na2B4O7)、MgH2与Na2O2，生成物有NaBH4、MgO和H2，MgH2中H为-1价生成H2为0价，Na2O2中O为-1价降低到0价，根据电子守恒，可以得出Na2O2和H2系数为1:1，结合原子守恒，可以得出反应的化学方程式为：Na2B4O7＋9MgH2＋Na2O2=4NaBH4＋9MgO＋H2↑； 【小问3详解】 对比二者的反应条件可知，NaBH4制氢的优点有不需要加热，再对比等物质的量产生氢气的多少可知，与等物质的量NaAlH4制氢相比，NaBH4制氢理论上生成氢气多； 【小问4详解】 由图可知，20～40 min时，氢气体积增加缓慢，原因有以下几点：生成的NaBO2水解使溶液呈碱性，NaBH4稳定性增强，催化剂X的活性减弱；部分未溶解的NaBO2覆盖在催化剂表面，减小了NaBH4与催化剂的接触； 【小问5详解】 反应I为：NaBH4(s)＋2H2O(l)=NaBO2(s)＋4H2(g)；ΔH=-217 kJ·mol-1， 反应Ⅱ为：NaBO2(s)＋2H2(g)＋2Mg(s)=NaBH4(s)＋2MgO(s)， 反应Ⅲ为：Mg(s)＋H2O(l)=MgO(s)＋H2(g)；ΔH=-316 kJ·mol-1， 根据盖斯定律可知，反应Ⅱ=2×反应Ⅲ-反应I，反应Ⅱ的△H=2×(-316 kJ·mol-1)+ 217 kJ·mol-1=-415 kJ·mol-1。加入Mg后，反应由吸热反应变为放热反应，同时反应的ΔS也比原来增大(或熵减的程度减小)，反应自发进行的趋势增大，答案为：反应Ⅱ的ΔH=-415 kJ·mol-1，加入Mg后，反应由吸热反应变为放热反应，同时反应的ΔS也比原来增大(或熵减的程度减小)，反应自发进行的趋势增大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$