精品解析：山东省淄博实验中学2024-2025学年高三下学期开学考试 化学试题

参照秘密级管理★启用前 2024—2025学年度高三下学期开学质量检测 化 学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号等填写在答题卡上。 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 O 16 Mn 55 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有1个选项符合题目要求。 1. 化学创造美好生活。关于下列成就所涉及化学知识的说法正确的是 A. 航天器表面防热材料所用的镍基合金熔点高于镍 B. 光学谐振器中使用的碳纳米管与金刚石、互为同素异形体 C. 中国天眼的“眼眶”是钢铁结成的圈梁，属于新型无机非金属材料 D. “宏海号”龙门吊钢丝绳含有天然纤维芯，天然纤维不包括蛋白质 2. 化学与生产、生活、科技等方面密切相关，下列说法正确的是 A. 光导纤维的主要原料是二氧化硅 B. 光化学烟雾、温室效应的形成都与CO2有关 C. 淀粉、蛋白质、油脂都属于高分子化合物 D. 乙醇常用于医疗消毒，浓度越高消毒效果越好 3. 下列化学用语表示正确的是 A. 二氧化硅的分子式： B. 的模型： C. 基态价层电子轨道表示式为： D. 反丁烯的结构简式： 4. 下列有关硅元素及其化合物的说法中，正确的是 A. 酸性：H2SiO3<H2CO3 B. 第一电离能：Si>P C. 热稳定性：SiH4>PH3 D. 最外层电子能量：Si<C 5. 某离子化合物的结构如图所示。、、、和是原子序数依次增大的短周期主族元素，元素价层电子排布式为。下列叙述正确的是 A. 阴离子中存在配位键 B. 元素单质在空气中燃烧生成 C. 氢化物的沸点： D. 电负性： 6. 某化合物的晶胞如图所示，下列说法不正确的是 A. 晶体类型为混合晶体 B. 与二价铁形成配位键 C. 该化合物与水反应有难溶物生成 D. 该化合物热稳定性比高 7. 下列实验中，由实验操作和现象，得出结论或解释正确的是 选项 实验操作 实验现象 结论或解释 A 反应，达平衡后，缩小容器容积 容器内颜色加深 平衡逆向移动 B 室温下，使用广泛试纸测定溶液的 溶液的值为4 是强酸 C 还原铁粉与水蒸气在高温下反应 生成气体，且点燃有爆鸣声 具有氧化性 D 向苯酚浊液中加入足量的溶液 溶液由浑浊变澄清 苯酚的酸性比强 A. A B. B C. C D. D 8. 活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示：下列说法正确的是 A. 参与反应反应物总键能大于生成物的总键能 B. 产物的稳定性： C. 相同条件下，由中间产物转化为产物的速率： D. 该历程中最大正反应的活化能 9. 溶于水生成碳酸。已知下列数据： 弱电解质 电离平衡常数(25℃) 现有常温下的溶液，已知的水解平衡常数，第一步水解的平衡常数。下列说法正确的是 A. 由数据可判断该溶液呈酸性 B. C. D. 10. 催化加氢制备的主要反应为： 反应I： 反应II： 一定压强下，在密闭容器中投入和在催化剂作用下发生反应。平衡时，转化率、产率及另外2种含氢气体的物质的量随温度的变化如图所示。 CO选择性可表示为。下列说法正确的是 A. 图中曲线①、曲线③分别表示平衡时物质的量、转化率随温度的变化 B. 反应I的、反应II的 C. 图中Р点对应温度下，平衡时CO选择性为11.1% D. 450℃之后，温度升高导致催化剂活性降低，从而导致甲烷平衡产率减小 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题只有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全对的得2分，有选错的得0分。 11. 下列实验装置能达到相应实验目的的是 实验 目的 A．侯氏制碱法制备NaHCO3 B．检验是否存在 实验 目的 C．检验高温条件下Fe与水蒸气反应有H2生成 D．将干海带灼烧成灰 A. A B. B C. C D. D 12. 利用板状碳封装镍纳米晶体(Ni@C)电催化将5-羟甲基糠醛()转化为2，5-呋喃二甲酸()，工作原理如图所示(双极膜由阴、阳离子交换膜组成，在电场作用下，双极膜中离子向两极迁移)。 下列说法错误的是 A. a极电势高于b极电势 B. 能提高还原反应的速率 C. a极的电极反应式为 D. 产生气体，双极膜中质量减少 13. 一种从冶金厂废炉渣（主要含Co、Cu、Mg、Ca等元素）中提取钴并得到副产品黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]的工艺流程如下： 已知：ⅰ．离子浓度≤10-5 mol·L-1时，认为该离子沉淀完全，Ksp(CaF2)=1.0×10-10，Ksp(MgF2)=7.5×10-11；Ka(HF)=7.0×10-4。 ⅱ．HA为有机萃取剂，萃取原理：。 下列说法正确的是 A. “滤渣Ⅰ”为Cu B. “过滤Ⅱ”发生反应： C. “过滤Ⅲ”中，溶液中的最大值为7.0×10-1.5 D. “反萃取”时，为提高Co2+的萃取率，可以加入硫酸进行多次萃取 14. 一定条件下，与浓硫酸发生取代反应生成水和单萘磺酸，反应过程和有机物占比随时间变化如图所示： 下列说法正确的是 A. 升高温度，反应Ⅰ速率增大程度小于反应Ⅱ B. 产物Ⅰ的热稳定性比产物Ⅱ强 C. 加催化剂(只催化反应Ⅰ)，极值点e可能变为a点 D. 平衡常数的比值 15. 萤石的主要成分为，常用于冶金、化工和建材三大行业。难溶于水、可溶于盐酸。常温下，向浊液中逐滴加入盐酸，测得在不同pH条件下，体系中(X为或)与的关系如图所示，下列说法错误的是 A. 代表与的变化曲线 B. 的数量级为 C. 、、三点溶液中均存在 D. b点溶液存在： 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 华为MateX3将石墨烯正式应用到手机里，利用石墨烯薄片液冷散热系统成为全球最强散热手机系统。石墨烯是由碳原子组成的最薄、最轻、最强材料，被誉为“材料之王”。回答下列问题： （1）写出基态C原子的价电子层轨道表达式___________。 （2）氧硫化碳(COS)是一种无机化合物，结构上与CO2类似。氧硫化碳含有的化学键类型___________。 A．σ键 B．π键 C．金属键 D．离子键 氧硫化碳属于___________分子。(填“极性”或“非极性”)。 （3）石墨烯是只由一层碳原子所构成的平面薄膜，结构如图所示。 石墨烯中C原子的轨道杂化方式为___________，从石墨中剥离得到石墨烯需克服的作用是___________。 （4）比较碳化硅(化学式：SiC)与晶体硅、金刚石三者的熔点高低___________(用化学式表示)；从物质结构角度解释原因___________。 （5）石墨烯可转化为富勒烯(C60)，某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图所示，M原子位于晶胞的棱上与内部，该晶胞中M原子的个数为___________，该材料的化学式为___________。若该晶体的晶胞边长为，阿伏加德罗常数为，则密度为___________。(金属M的相对原子质量用m表示) 17. “消洗灵”()是一种高效低毒的消毒洗涤剂，其消毒原理与“84消毒液”相似，实验室中制备“消洗灵”的装置如图所示(夹持装置略)。回答下列问题： （1）中氯元素化合价为___________；使用仪器___________(填“a”或“b”)时需取下玻璃塞或玻璃塞凹槽与磨口小孔相对。 （2）装置A中发生反应的氧化剂与氧化产物的物质的量之比为___________。 （3）装置B中盛装的试剂为___________；装置C中多孔球泡的作用为___________。 （4）实验操作步骤如下： ①打开仪器a的活塞及活塞K，制备NaClO碱性溶液； ②关闭仪器a的活塞及活塞K，打开仪器b的活塞； ③一段时间后，装置C中溶液经一系列操作得到粗产品。 装置C中与的物质的量之比为1：2，则步骤②中生成的化学方程式为___________。 （5）利用滴定法测定产品的纯度(的摩尔质量为656.5)。 实验方案如下： ①取2.000g产品试样溶于蒸馏水中配成100mL溶液； ②量取25.00mL待测液于锥形瓶中，加入10mL 2 溶液、25mL 0.1 KI溶液(过量)，暗处静置5min； ③滴加3滴淀粉溶液，用0.05 标准溶液滴定，发生反应：。 平行滴定三次，平均消耗20.00mL标准溶液。判断达到滴定终点的现象为___________；产品的纯度为___________%(保留三位有效数字)；步骤②中若静置时间过长，产品纯度的测定值将___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 18. 锑白(，两性氧化物)可用作白色颜料和阻燃剂。一种从含锑工业废渣(主要成分为，含有等杂质)中制取的工艺流程如图所示。 已知：该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见表。 金属离子 开始沉淀 1.5 6.3 3.5 4.5 完全沉淀 2.8 8.3 4.7 6.5 回答下列问题： （1）基态Sb原子的简化电子排布式为。Sb位于元素周期表的第___________周期___________族。 （2）“溶解”温度应控制在，原因为___________。 （3）“还原”过程中被还原的金属离子为___________(填化学符号)。 （4）滤饼的主要成分是：，“水解”过程中主要发生反应的离子方程式为___________。“水解”过程的pH要适中，___________(填数字)。 （5）检验“洗涤”过程中是否将洗净的操作为___________。 （6）含锑工业废渣可以通过煅烧“废氟催化剂”得到，的空间结构为三角双锥形()。 ①中Sb的杂化方式为___________(填标号)。 A．sp B． C． D． ②同主族的N元素___________(填“能”或“不能”)形成。 19. 洛索洛芬钠可用于类风湿性关节炎、肩周炎等炎症的消炎，基合成路线如下： 已知： （1）A属于链状烯烃，其名称是___________。 （2）的化学方程式是___________。 （3）的反应中还生成的有机小分子是___________。 （4）的反应经历两步：，K中分子内氢键的形成使J的一个“”比另一个更易发生该反应。K的结构简式是___________(标出氢键)。 （5）L与反应后，再加入乙醇，有大量白色固体M析出。写出M的结构简式并用“*”标注手性碳原子___________。从物质结构角度解释加入乙醇后析出M的原因：___________。 （6）参考上述流程，补全由苯乙烯制备G的合成路线___________(可使用不超过1个碳的有机化合物，无机试剂任选)。 20. 一定条件下，1-苯基丙炔可与发生催化加成，反应过程的能量变化如图1，反应体系中三种有机物的百分占比随时间变化如图2。 回答下列问题： （1）反应Ⅲ： _______。 （2）分析产物A占比呈先变大后减小的原因_______。 （3）下列关于该反应的说法正确的是_______。 a．选择较短的反应时间，及时分离可获得高产率产物A b．选择对产物A选择性较好的催化剂，能有效提高A的平衡产率 c．将普通固体催化剂换成纳米级颗粒，产物A的浓度峰值点可能变成图示点a d．升高温度，1-苯基丙炔的转化率和A的选择性均增大 （4）为研究上述反应体系的平衡关系，在一定温度下，向某刚性密闭容器中加入和，容器内总压强为，反应5分钟达平衡。平衡时测得的转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数，则平衡时反应体系的总压强为_______，反应前5分钟A的反应速率为_______，该温度下反应Ⅰ的压强平衡常数_______(用含有α的代数式表示)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 参照秘密级管理★启用前 2024—2025学年度高三下学期开学质量检测 化 学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号等填写在答题卡上。 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 O 16 Mn 55 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有1个选项符合题目要求。 1. 化学创造美好生活。关于下列成就所涉及化学知识的说法正确的是 A. 航天器表面防热材料所用的镍基合金熔点高于镍 B. 光学谐振器中使用的碳纳米管与金刚石、互为同素异形体 C. 中国天眼的“眼眶”是钢铁结成的圈梁，属于新型无机非金属材料 D. “宏海号”龙门吊钢丝绳含有天然纤维芯，天然纤维不包括蛋白质 【答案】B 【解析】 【详解】A．合金熔点一般低于成分金属熔点，航天器表面防热材料所用的镍基合金熔点低于镍，A错误； B．碳纳米管与金刚石、均为碳单质，则互为同素异形体，B正确； C．钢铁是合金，属于金属材料，C错误； D．天然纤维主要有棉花、麻类、丝和动物毛，其中蚕丝和动物毛的主要成分均为蛋白质，D错误； 故选B。 2. 化学与生产、生活、科技等方面密切相关，下列说法正确的是 A. 光导纤维的主要原料是二氧化硅 B. 光化学烟雾、温室效应的形成都与CO2有关 C. 淀粉、蛋白质、油脂都属于高分子化合物 D. 乙醇常用于医疗消毒，浓度越高消毒效果越好 【答案】A 【解析】 【详解】A．光导纤维的主要原料是二氧化硅，是因为其具有良好的光学性能，A正确； B．温室效应的形成与二氧化碳有关，光化学烟雾形成与氮的氧化物有关，B错误； C．淀粉、蛋白质属于高分子营养物质，油脂不属于高分子化合物，C错误； D．乙醇的体积分数为75%时，消毒效果最好，D错误； 故选A。 3. 下列化学用语表示正确的是 A. 二氧化硅的分子式： B. 的模型： C. 基态的价层电子轨道表示式为： D. 反丁烯的结构简式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．二氧化硅是共价晶体，无分子式，A项错误； B．中的价层电子对数为，模型为平面三角形，B项错误； C．基态的价层电子中轨道上有6个电子，轨道上没有电子，其价层电子轨道表示式为，C项错误； D．为反丁烯的结构，D项正确； 故选D。 4. 下列有关硅元素及其化合物的说法中，正确的是 A. 酸性：H2SiO3<H2CO3 B. 第一电离能：Si>P C. 热稳定性：SiH4>PH3 D. 最外层电子能量：Si<C 【答案】A 【解析】 【详解】A．元素的非金属性越强，其最高价氧化物水化物酸性越强，非金属性C＞Si，所以酸性：H2SiO3<H2CO3，故A正确； B．一般同周期元素随核电荷数的增大第一电离能逐渐增大，故第一电离能：Si＜P，故B错误； C．元素的非金属性越强，其简单氢化物越稳定，非金属性：P>Si，所以氢化物的稳定性：SiH4<PH3，故C错误； D．Si的最外层为第三电子层，C的最外层为第二电子层，电子层越高，电子能量越高，所以最外层电子能量：Si>C，故D错误； 故选：A。 5. 某离子化合物的结构如图所示。、、、和是原子序数依次增大的短周期主族元素，元素价层电子排布式为。下列叙述正确的是 A. 阴离子中存在配位键 B. 元素的单质在空气中燃烧生成 C. 氢化物的沸点： D. 电负性： 【答案】A 【解析】 【分析】、、、和是原子序数依次增大的短周期主族元素，元素价层电子排布式为，X为N，W形成一条共价键，W为H，X、Y均形成四条共价键，且X原子序数小于Y，故X为B，Y为C，据此分析； 【详解】A．硼原子最外层有三个电子，可以形成三个一般的共价键，同时又和形成一个配位键，A正确； B．Li单质在空气中燃烧只能生成，B错误； C．元素的氢化物有和，碳元素可以形成很多种固态烃，其沸点高于和，C错误； D．电负性，同周期(左→右)，逐渐增大；同主族(上→下)，逐渐减小，电负性顺序为，D错误； 故选A。 6. 某化合物的晶胞如图所示，下列说法不正确的是 A. 晶体类型为混合晶体 B. 与二价铁形成配位键 C. 该化合物与水反应有难溶物生成 D. 该化合物热稳定性比高 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知该物质Fe和Cl之间以配位键相连，Cl离子桥接形成无限平面链状结构，NH3在平面上下对亚铁离子进行配位，整个链为电中性，故链内由共价键结合，链间只能靠范德华力结合，与石墨类似，属于混合晶体，A正确； B．与二价铁通过配位键形成[Fe(NH3)2]2+，B正确； C．与水反应可以生成Fe(OH)2沉淀，方程式为+2H2O=Fe(OH)2↓+2NH4Cl，C正确； D．配合物中有氨气作为配体，根据熵增原理加热易分解，故稳定性比差，D错误； 答案选D 7. 下列实验中，由实验操作和现象，得出结论或解释正确的是 选项 实验操作 实验现象 结论或解释 A 反应，达平衡后，缩小容器容积 容器内颜色加深 平衡逆向移动 B 室温下，使用广泛试纸测定溶液的 溶液的值为4 是强酸 C 还原铁粉与水蒸气在高温下反应 生成气体，且点燃有爆鸣声 具有氧化性 D 向苯酚浊液中加入足量的溶液 溶液由浑浊变澄清 苯酚的酸性比强 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．该可逆反应为气体体积不变的反应，缩小容器容积，平衡不移动，颜色加深是因为c(I2)增加，A错误； B．NaHA溶液pH为4，其可能是强酸的酸式盐如硫酸氢钠，也可能是弱酸的酸式盐，如亚硫酸氢钠，无法判断的酸性强弱，B错误； C．还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声，说明有H2生成，该反应过程中H元素化合价下降，说明H2O具有氧化性，C正确； D．由强酸制取弱酸，苯酚与碳酸钠反应生成苯酚钠和碳酸氢钠，苯酚酸性弱于碳酸、强于，D错误； 本题选C。 8. 活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示：下列说法正确的是 A. 参与反应的反应物总键能大于生成物的总键能 B. 产物的稳定性： C. 相同条件下，由中间产物转化为产物的速率： D. 该历程中最大正反应的活化能 【答案】C 【解析】 【详解】A．该反应为放热反应，则参与反应的反应物总键能小于生成物的总键能，A错误； B．产物P2所具有的能量比产物P1所具有的能量低，物质的能量越低越稳定，则产物P2比产物P1要稳定，B错误； C．由Z到产物P1所需的活化能低于由Z到产物P2所需的活化能，反应的活化能越小，反应速率越慢，则由中间产物Z转化为产物的速率为(P1)＞(P2)，C正确； D．中间产物Z到过渡态Ⅳ所需的活化能最大，则E正═-18.92kJ•mol−1-(-205.11 kJ•mol−1)═186.19kJ•mol−1，D错误； 故答案为：C。 9. 溶于水生成碳酸。已知下列数据： 弱电解质 电离平衡常数(25℃) 现有常温下的溶液，已知的水解平衡常数，第一步水解的平衡常数。下列说法正确的是 A. 由数据可判断该溶液呈酸性 B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．CO第一步水解的平衡常数，大于NH水解的平衡常数，则溶液呈碱性，A错误； B．铵根离子的水解程度小于碳酸根离子，则溶液中c(NH)>c(CO)、c(HCO)>c(NH3•H2O)，由于水解是微弱的，则c(CO)>c(HCO)，所以溶液中离子浓度大小为：c(NH)>c(CO)>c(HCO)>c(NH3•H2O)，B错误； C．依据溶液中物料守恒得到：c(NH)＋c(NH3•H2O)＝2c(CO)＋2c(HCO)＋2c(H2CO3)＝2mol•L−1，C正确； D．溶液中存在电荷守恒为：c(NH)＋c(H＋)＝c(HCO)＋c(OH−)＋2c(CO)，D错误； 故选C。 10. 催化加氢制备的主要反应为： 反应I： 反应II： 一定压强下，在密闭容器中投入和在催化剂作用下发生反应。平衡时，转化率、产率及另外2种含氢气体的物质的量随温度的变化如图所示。 CO选择性可表示为。下列说法正确的是 A. 图中曲线①、曲线③分别表示平衡时物质的量、转化率随温度的变化 B. 反应I的、反应II的 C. 图中Р点对应温度下，平衡时CO选择性为11.1% D. 450℃之后，温度升高导致催化剂活性降低，从而导致甲烷平衡产率减小 【答案】C 【解析】 【分析】结合已知信息和图像可知450℃以前，CO2的平衡转化率等于CH4的平衡产率，随着温度的升高，二氧化碳的转化率和甲烷的平衡产率均减小，反应Ⅰ为放热反应，450℃以后，曲线③和曲线④不再相等，由上述分析可知，二氧化碳转化率增大，甲烷的平衡产率降低，即反应Ⅱ为吸热反应，曲线③代表的是平衡时CH4的产率随温度的变化情况，曲线④代表的是平衡时CO2的转化率随温度的变化情况；p点时2种含氢气体的物质的量均为1.36mol，结合碳原子守恒含碳物质总量为1mol，CH4的物质的量不超过1mol，且曲线随着温度升高逐渐增大，曲线①为H2物质的量随温度的变化情况，曲线②代表H2O(g)物质的量随温度的变化情况，根据上述分析回答下列问题； 【详解】A．根据上述分析可知，图中曲线①、曲线③分别表示平衡时物质的量、CH4的产率随温度的变化情况，A错误； B．根据上述分析可知，反应Ⅰ的、反应Ⅱ的，B错误； C．图中P点对应温度下，反应Ⅰ消耗n(CO2)为xmol，反应Ⅱ消耗n(CO2)为ymol，列三段式如下： ， ，结合p点数据可以得到，解得，===，C正确； D．450℃以后，甲烷平衡产率减小的原因是反应Ⅰ和Ⅱ同时发生，但以反应Ⅱ为主，D错误； 故选C。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题只有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全对的得2分，有选错的得0分。 11. 下列实验装置能达到相应实验目的的是 实验 目的 A．侯氏制碱法制备NaHCO3 B．检验是否存在 实验 目的 C．检验高温条件下Fe与水蒸气反应有H2生成 D．将干海带灼烧成灰 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．因为氨气极易溶于水，可能发生倒吸，通氨气的导管末端应该在液面以上，不能伸入溶液内部，通CO2的导管末端应该在液面以下，A不合题意； B．在待测液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液生成白色沉淀，沉淀可能为氯化银，不能说明待测液中存在，不能达到实验目的，B不合题意； C．铁和水蒸气在高温时发生反应，生成四氧化三铁和氢气，氢气被肥皂泡收集，可以用点燃肥皂泡的方法检验氢气，能达到实验目的，C符合题意； D．灼烧实验一般在坩埚中进行，需要泥三角和三脚架，不能达到实验目的，D不合题意； 故答案为：C。 12. 利用板状碳封装镍纳米晶体(Ni@C)电催化将5-羟甲基糠醛()转化为2，5-呋喃二甲酸()，工作原理如图所示(双极膜由阴、阳离子交换膜组成，在电场作用下，双极膜中离子向两极迁移)。 下列说法错误的是 A. a极电势高于b极电势 B. 能提高还原反应的速率 C. a极的电极反应式为 D. 产生气体，双极膜中质量减少 【答案】AB 【解析】 【分析】由图可知，5-羟甲基糠醛(HMF)在板状碳封装镍纳米晶体(Ni@C)转化为2，5-呋喃二甲酸(FDCA)，羟基和醛基转化为羧基，该反应为氧化反应，则板状碳封装镍纳米晶体(Ni@C)为阳极，石墨烯为阴极，水在阴极得到电子生成气体X为H2。 【详解】A．由分析可知，b极(Ni@C)为阳极，a极(石墨烯)为阴极，阳极电势高于阴极电势，A项错误； B．利用板状碳封装镍纳米晶体(Ni@C)电催化将5-羟甲基糠醛()转化为2，5-呋喃二甲酸()，羟基和醛基转化为羧基，该反应为氧化反应，Ni@C能提高氧化反应的速率，B项错误； C．由分析可知，石墨烯(a)为阴极，水在阴极得到电子生成气体为，电极反应式为，C项正确； D．每产生转移，双极膜中有移向阳极，同时有移向阴极，双极膜中质量减少， D项正确； 答案选AB。 13. 一种从冶金厂废炉渣（主要含Co、Cu、Mg、Ca等元素）中提取钴并得到副产品黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]的工艺流程如下： 已知：ⅰ．离子浓度≤10-5 mol·L-1时，认为该离子沉淀完全，Ksp(CaF2)=1.0×10-10，Ksp(MgF2)=7.5×10-11；Ka(HF)=7.0×10-4。 ⅱ．HA为有机萃取剂，萃取原理：。 下列说法正确的是 A. “滤渣Ⅰ”为Cu B. “过滤Ⅱ”发生反应： C. “过滤Ⅲ”中，溶液中的最大值为7.0×10-1.5 D. “反萃取”时，为提高Co2+的萃取率，可以加入硫酸进行多次萃取 【答案】CD 【解析】 【分析】该流程最终要提取镍和钴，故其他金属元素均需除去。酸浸后的阳离子有Co2+、Cu2+、Mg2+、Ca2+，加入过量铁粉除去Cu2+，生成Fe2+用NaClO3氧化为黄钠铁矾晶体除去，NaF将Ca2+、Mg2+转化成沉淀除去，最终剩余Ni2+和Co2+萃取分离，从而完成提取，据此分析。 【详解】A．“滤渣Ⅰ”中含有生成的Cu和过量Fe，故A错误； B．“过滤Ⅱ”发生反应生成黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]晶体：，故B错误； C．“过滤Ⅲ”中，为使Mg2+、Ca2+沉淀完全，则c(F-)最小=mol·L-1，，溶液中的最大值为，故C正确； D．多次萃取可以提高萃取率，“反萃取”时，为提高Co2+的萃取率，可以通过多次加入硫酸溶液，进行多次萃取实现，故D正确； 故选：CD。 14. 一定条件下，与浓硫酸发生取代反应生成水和单萘磺酸，反应过程和有机物占比随时间变化如图所示： 下列说法正确的是 A. 升高温度，反应Ⅰ的速率增大程度小于反应Ⅱ B. 产物Ⅰ的热稳定性比产物Ⅱ强 C. 加催化剂(只催化反应Ⅰ)，极值点e可能变为a点 D. 平衡常数的比值 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由右图可知，反应Ⅰ的反应速率大于反应Ⅱ，反应速率越快，反应的活化能越小，则反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ；升高温度，活化能大的反应速率增大的程度越大，则反应Ⅰ的速率增大程度小于反应Ⅱ，A正确； B．由左图可知，产物Ⅰ转化为产物Ⅱ的反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，物质的能量越大越不稳定，则产物Ⅰ的热稳定性比产物Ⅱ弱，B错误； C．加入只催化反应Ⅰ的催化剂，反应I的速率增大，产物Ⅰ的占比增大，则右图中极值点e变为a点，C正确； D．由盖斯定律：反应Ⅱ与反应Ⅰ相减可得到反应，由右图知，平衡时产物Ⅱ的占比为72%，产物Ⅰ的占比为12%，设平衡时的占比为c，则的平衡占比为6c，反应的平衡常数比为，D错误； 故选AC。 15. 萤石的主要成分为，常用于冶金、化工和建材三大行业。难溶于水、可溶于盐酸。常温下，向浊液中逐滴加入盐酸，测得在不同pH条件下，体系中(X为或)与的关系如图所示，下列说法错误的是 A. 代表与的变化曲线 B. 的数量级为 C. 、、三点溶液中均存在 D. b点溶液存在： 【答案】AD 【解析】 【分析】由电离常数可知，溶液中氟离子浓度为，温度不变，电离常数不变，则越大，—lg(F—)越小，由溶度积可知，溶液中氟离子浓度越大，越大，则图中L1代表—lg(F—) 与的变化曲线、L2代表与的变化曲线；由图可知为1时，溶液中氟离子的浓度为10—2.2mol/L、钙离子浓度为10—5.8mol/L，则氟化钙的溶度积为10—5.8 ×(10—2.2)2=10—10.2。 【详解】A．由分析可知，图中L1代表—lg(F—) 与的变化曲线、L2代表与的变化曲线，故A错误； B．由分析可知，氟化钙的溶度积为10—10.2，数量级为10—11，故B正确； C．a、b、c三点溶液中均存在电荷守恒关系2c(Ca2+)+c(H+)=c(F—)+c(OH—)+c(Cl—)和物料守恒关系2c(Ca2+)=c(F—)+c(HF)，整合两式可得：c(H+)—c(OH—) = c(Cl—)—c(HF)，故C正确； D．由图可知，b点溶液中小于0，则溶液中氢氟酸的浓度小于氢离子浓度，故D错误； 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 华为MateX3将石墨烯正式应用到手机里，利用石墨烯薄片液冷散热系统成为全球最强散热手机系统。石墨烯是由碳原子组成的最薄、最轻、最强材料，被誉为“材料之王”。回答下列问题： （1）写出基态C原子的价电子层轨道表达式___________。 （2）氧硫化碳(COS)是一种无机化合物，结构上与CO2类似。氧硫化碳含有的化学键类型___________。 A．σ键 B．π键 C．金属键 D．离子键 氧硫化碳属于___________分子。(填“极性”或“非极性”)。 （3）石墨烯是只由一层碳原子所构成的平面薄膜，结构如图所示。 石墨烯中C原子的轨道杂化方式为___________，从石墨中剥离得到石墨烯需克服的作用是___________。 （4）比较碳化硅(化学式：SiC)与晶体硅、金刚石三者的熔点高低___________(用化学式表示)；从物质结构角度解释原因___________。 （5）石墨烯可转化为富勒烯(C60)，某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图所示，M原子位于晶胞的棱上与内部，该晶胞中M原子的个数为___________，该材料的化学式为___________。若该晶体的晶胞边长为，阿伏加德罗常数为，则密度为___________。(金属M的相对原子质量用m表示) 【答案】（1） （2） ①. A、B ②. 极性 （3） ①. sp2 杂化 ②. 范德华力 （4） ①. C>SiC>Si(或Si<SiC<C) ②. 金刚石、碳化硅、晶体硅均为共价晶体，由于C原子半径小于Si原子，使得键长C-C<Si-C<Si-Si，键能依次减小，熔点依次降低 （5） ①. 12 ②. M3C60 ③. 【解析】 【小问1详解】 基态C原子价电子为四个，两个p轨道的电子分占两个不同轨道且自旋方向相同，基态C原子的价电子层轨道表达：； 【小问2详解】 氧硫化碳(COS)的结构式为O=C=S，含有的化学键类型有σ键和π键。答案为AB； 非金属性越强，电负性一般越大，故电负性：O>S>C，故O=C=S为极性键形成的极性分子； 【小问3详解】 石墨烯是只由一层碳原子所构成的平面薄膜，石墨烯中C原子的轨道杂化方式为sp2； 从石墨中片层结构间为范德华力，剥离得到石墨烯需克服的作用是范德华力； 【小问4详解】 碳化硅(化学式：SiC)与晶体硅、金刚石三者的熔点高低顺序为：C>SiC>Si(或Si<SiC<C)； 金刚石、碳化硅、晶体硅均为共价晶体，由于C原子半径小于Si原子，使得键长C-C<Si-C<Si-Si，键能依次减小，熔点依次降低； 【小问5详解】 M原子位于晶胞的棱上与内部，该晶胞中M原子的个数为：； 该晶胞中C60分子的个数为：，由此可确定该材料的化学式为：M3C60； 该晶体的晶胞边长为acm，阿伏加德罗常数为NAmol−1，则密度为：g/cm3。 17. “消洗灵”()是一种高效低毒的消毒洗涤剂，其消毒原理与“84消毒液”相似，实验室中制备“消洗灵”的装置如图所示(夹持装置略)。回答下列问题： （1）中氯元素的化合价为___________；使用仪器___________(填“a”或“b”)时需取下玻璃塞或玻璃塞凹槽与磨口小孔相对。 （2）装置A中发生反应的氧化剂与氧化产物的物质的量之比为___________。 （3）装置B中盛装的试剂为___________；装置C中多孔球泡的作用为___________。 （4）实验操作步骤如下： ①打开仪器a的活塞及活塞K，制备NaClO碱性溶液； ②关闭仪器a的活塞及活塞K，打开仪器b的活塞； ③一段时间后，装置C中溶液经一系列操作得到粗产品。 装置C中与的物质的量之比为1：2，则步骤②中生成的化学方程式为___________。 （5）利用滴定法测定产品的纯度(的摩尔质量为656.5)。 实验方案如下： ①取2.000g产品试样溶于蒸馏水中配成100mL溶液； ②量取25.00mL待测液于锥形瓶中，加入10mL 2 溶液、25mL 0.1 KI溶液(过量)，暗处静置5min； ③滴加3滴淀粉溶液，用0.05 标准溶液滴定，发生反应：。 平行滴定三次，平均消耗20.00mL标准溶液。判断达到滴定终点的现象为___________；产品的纯度为___________%(保留三位有效数字)；步骤②中若静置时间过长，产品纯度的测定值将___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 【答案】（1） ① +1 ②. b （2）2:5 （3） ①. 饱和食盐水 ②. 增大反应物的接触面积，加快反应速率 （4）Na3PO4+2Na2HPO4+NaClO+2NaOH=Na10P3O13Cl+2H2O （5） ①. 当最后半滴Na2S2O3标准液滴入时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟不恢复 ②. 65.7 ③. 偏大 【解析】 【分析】装置A中高锰酸钾固体与浓盐酸反应产生氯气，装置B盛有饱和食盐水用于除去氯气中混有的HCl，氯气通入NaOH溶液中，制备NaClO碱性溶液。实验操作为：打开装置A中恒压滴液漏斗的活塞及活塞K，制取氯气，生成的气体经饱和食盐水除杂后，通入NaOH溶液中，制备NaClO碱性溶液；关闭装置A中恒压滴液漏斗活塞及活塞K，打开装置C中分液漏斗活塞，滴入Na3PO4与Na2HPO4混合液，反应生成“消洗灵”。装置D是安全瓶，防止倒吸，氯气有毒，需要进行尾气处理，装置E吸收尾气，防止污染大气。 【小问1详解】 根据化合物中化合价为零进行计算，Na10P3O13Cl⋅5H2O中氯元素的化合价为+1价。使用分液漏斗时需取下玻璃塞或玻璃塞凹槽与磨口小孔相对，所以选择仪器b； 【小问2详解】 装置A高锰酸钾固体与浓盐酸反应产生氯气，发生反应方程式为：2KMnO4+16HCl=2MnCl2 +2KCl +5Cl2↑ +8H2O，故氧化剂与氧化产物的物质的量之比为2:5； 【小问3详解】 装置B是为了除去氯气中混有的氯化氢气体，所以盛装的试剂为饱和食盐水，装置C中采用多孔球泡的目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率； 【小问4详解】 根据题目信息，装置C中Na3PO4与Na2HPO4的物质的量之比为1：2，所以步骤②中生成Na10P3O13Cl的化学方程式为Na3PO4+2Na2HPO4+NaClO+2NaOH=Na10P3O13Cl+2H2O； 【小问5详解】 滴定反应为，指示剂是淀粉溶液，所以滴定终点的现象为：当最后半滴Na2S2O3标准液滴入时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟不恢复；根据题目滴定反应可以得到物质间的数量关系为：Na10P3O13Cl⋅5H2O~I2~2，所以产品的纯度为；步骤②中若静置时间过长，溶液中过量KI可被空气中氧气氧化生成碘单质，导致后续滴定过程消耗Na2S2O3标准溶液的体积偏大，产品纯度的测定值将偏大。 18. 锑白(，两性氧化物)可用作白色颜料和阻燃剂。一种从含锑工业废渣(主要成分为，含有等杂质)中制取的工艺流程如图所示。 已知：该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见表。 金属离子 开始沉淀 1.5 6.3 3.5 4.5 完全沉淀 2.8 8.3 4.7 6.5 回答下列问题： （1）基态Sb原子的简化电子排布式为。Sb位于元素周期表的第___________周期___________族。 （2）“溶解”温度应控制在，原因为___________。 （3）“还原”过程中被还原的金属离子为___________(填化学符号)。 （4）滤饼的主要成分是：，“水解”过程中主要发生反应的离子方程式为___________。“水解”过程的pH要适中，___________(填数字)。 （5）检验“洗涤”过程中是否将洗净的操作为___________。 （6）含锑工业废渣可以通过煅烧“废氟催化剂”得到，的空间结构为三角双锥形()。 ①中Sb的杂化方式为___________(填标号)。 A．sp B． C． D． ②同主族的N元素___________(填“能”或“不能”)形成。 【答案】（1） ①. 五 ②. （2）温度低于，反应速率较慢；温度高于，HCl易挥发(金属阳离子易水解) （3） （4） ①. ②. 3.5 （5）取最后一次洗涤液于试管中，加入(铁氰化钾)溶液，无明显现象则洗净(或取最后一次洗涤液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液未变红，再滴加氯水，溶液不变红则洗净) （6） ①. D ②. 不能 【解析】 【分析】加入盐酸开展酸浸，目的是将金属氧化物溶解。还原中加入铁粉分别将、、还原。稀释水解将转变为。中和将转化为。据此分析作答。 【小问1详解】 根据Sb的价层电子排布为，可推断Sb位于元素周期表的第五周期族。 【小问2详解】 温度低于，反应速率较慢；温度高于，HCl易挥发(金属阳离子易水解) 【小问3详解】 铁粉可以还原的离子有铜离子和铁离子，由题意可知最后转化为，故铁粉还能还原。 小问4详解】 滤饼的成分是，水解的离子为，根据元素守恒和电荷守恒即可配得离子方程式：；由后面的流程可知滤饼不能含有其他的沉淀，即不能含有氢氧化铝和氢氧化亚铁，故。 【小问5详解】 操作为取最后一次洗涤液于试管中，加入铁氰化钾溶液，无明显现象则洗净(或取最后一次洗涤液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液未变红，再滴加氯水，溶液不变红则洗净)。 【小问6详解】 ①由题意可知Sb的价电子数为5，不可能是，答案选D(拓展学生的思路，类似于)。 ②N原子中无d轨道，不能形成杂化，故不能形成。 19. 洛索洛芬钠可用于类风湿性关节炎、肩周炎等炎症的消炎，基合成路线如下： 已知： （1）A属于链状烯烃，其名称是___________。 （2）的化学方程式是___________。 （3）的反应中还生成的有机小分子是___________。 （4）的反应经历两步：，K中分子内氢键的形成使J的一个“”比另一个更易发生该反应。K的结构简式是___________(标出氢键)。 （5）L与反应后，再加入乙醇，有大量白色固体M析出。写出M的结构简式并用“*”标注手性碳原子___________。从物质结构角度解释加入乙醇后析出M的原因：___________。 （6）参考上述流程，补全由苯乙烯制备G的合成路线___________(可使用不超过1个碳的有机化合物，无机试剂任选)。 【答案】（1）1，3-丁二烯 （2）+2CH3OH+2H2O。 （3） （4） （5） ①. ②. 乙醇比水的极性弱，加入乙醇后溶剂的极性变小，而M（）是离子化合物，根据相似相溶原理，M（）在极性小的溶剂中溶解性差，故能析出 （6） 【解析】 【分析】的分子式为C4H6，不饱和度为2，根据D的结构，结合C反应产生D的条件可知，依据RBrRCOOH可知，C的结构简式为，B与氢气发生加成反应产生C，因此B为，A与溴单质发生1，4加成产生B，因此A的结构简式为，D与甲醇发生酯化反应产生E，E为，根据J（）的结构，结合已知的信息可知，E在加热和醇钠的条件下产生F，F为，G为，J经过酸性条件下水解、脱羧得到，最终得到洛索洛芬钠，据此作答。 【小问1详解】 根据分析可知，A的结构简式为，属于链状烯烃，其名称是：1，3-丁二烯。 【小问2详解】 D与甲醇发生酯化反应产生E，反应为：+2CH3OH+2H2O。 【小问3详解】 根据分析可知，E在醇钠和加热的条件下产生F，结合J的结构可知，发生的反应，因此产生的有机小分子为CH3OH。 【小问4详解】 J为，在酸性条件下发生水解产生K，由于题干中说明此时K形成的是分子内氢键，因此是中间的酯基发生水解，与相邻的羰基形成氢键，分析可知K为，K脱羧之后得到。 【小问5详解】 将J（）和NaOH溶液混合搅拌后，碱性条件下，酯基水解生成，在乙醇中溶解度小析出，手性碳原子是指连接四个不同的基团，可知为，加入乙醇后析出M（）的原因：乙醇比水的极性弱，加入乙醇后溶剂的极性变小，而M（）是离子化合物，根据相似相溶原理，M（）在极性小的溶剂中溶解性差，故能析出。 【小问6详解】 苯乙烯的结构简式是，根据题干信息，主要采用逆推法完成，由逆推可知上一步的物质为，由于使用不超过1个碳的有机化合物，因此与甲醇酯化反应生成，由和RBrRCOOH，可知上一步的物质为，由此可知，苯乙烯制备G的合成路线为：。 20. 一定条件下，1-苯基丙炔可与发生催化加成，反应过程的能量变化如图1，反应体系中三种有机物的百分占比随时间变化如图2。 回答下列问题： （1）反应Ⅲ： _______。 （2）分析产物A占比呈先变大后减小的原因_______。 （3）下列关于该反应的说法正确的是_______。 a．选择较短的反应时间，及时分离可获得高产率产物A b．选择对产物A选择性较好的催化剂，能有效提高A的平衡产率 c．将普通固体催化剂换成纳米级颗粒，产物A的浓度峰值点可能变成图示点a d．升高温度，1-苯基丙炔的转化率和A的选择性均增大 （4）为研究上述反应体系的平衡关系，在一定温度下，向某刚性密闭容器中加入和，容器内总压强为，反应5分钟达平衡。平衡时测得的转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数，则平衡时反应体系的总压强为_______，反应前5分钟A的反应速率为_______，该温度下反应Ⅰ的压强平衡常数_______(用含有α的代数式表示)。 【答案】（1） （2）产物A为，反应I的活化能小于反应Ⅱ，初始阶段以反应I为主，A的占比大于B，但反应Ⅱ限度远大于反应I，随着反应Ⅱ进行，反应I逆向移动，A的占比逐渐减小 （3）ac （4） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 由图可知，焓变为生成物总能量-反应物总能量，故； 【小问2详解】 产物A为，反应I的活化能小于反应Ⅱ，初始阶段以反应I为主，A的占比大于B，但反应Ⅱ限度远大于反应I，随着反应Ⅱ进行，反应I逆向移动，A的占比逐渐减小； 【小问3详解】 a．选择较短的反应时间，及时分离平衡移动，可获得高产率产物A，a正确； b．选择对产物A选择性较好的催化剂，催化剂不影响平衡，b错误； c．将普通固体催化剂换成纳米级颗粒，催化剂表面积增大，速率加快，提前达峰值，且占比高，产物A的浓度峰值点可能变成图示点a，c正确； d．两反应均为放热反应，升高温度，1-苯基丙炔的转化率减小，d错误； 故选ac； 【小问4详解】 由于平衡时测得Ph-C≡C- CH3的转化率为α，则反应的Ph-C≡C- CH3物质的量为αmol，生成的产物A和产物B的总物质的量为αmol，HCl的物质的量为(1.5-α)mol，则HCl、A、B、剩余的Ph-C≡C- CH3物质的量为，1+1.5-α，平衡时反应体系的总压强为：；设生成产物B的物质的量为xmol，则生成产物A的物质的量为(α-x)mol，设容器体积为V，则反应Ⅲ的平衡常数，解得，A的物质的量为mol，A的分压为，反应前5分钟A的反应速率为；由此可知，生成产物B的物质的量为mol，则生成产物A的物质的量为mol，此时Ph-C≡C- CH3的物质的量为(1-α)mol， Ph-C≡C- CH3、HCl、产物A三种物质的总物质的量为(2.5-α)mol，则Ph-C≡C- CH3、HCl、产物A三种物质的浓度比为、、，则。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $