精品解析：黑龙江省哈尔滨市六校联考2024-2025学年高三上学期1月期末考试 化学试题

黑龙江省哈尔滨市六校联考2024-2025学年高三上学期1月期末考试 化学试题 注意事项： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色。墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷，草稿纸上作答无效。 3.本试卷命题范围：高考范围。 4.可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 S32 Mn55 Fe56 Zn65 一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 化学与生活、科技、工业生产均密切相关，下列有关叙述正确的是 A. 浓硫酸能腐蚀石英玻璃 B. 太阳能电池帆板的材料是二氧化硅 C. “丝绸之路”中的丝绸主要成分是蛋白质 D. 合成氨使用催化剂主要是提高氢气平衡转化率 2. 下列有关化学用语表示正确的是 A. BF3的空间结构：(三角锥形) B. CaO2的电子式： C. H2S分子的比例模型： D. NH3分子中N原子的杂化轨道表示式： 3. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A. 在标准状况下，中含有个分子 B. 质量分别为46g的和中，电子数都为 C. 将溶于稀氨水中使溶液呈中性，溶液中数目为 D. 0.1mol肼含有的孤电子对数为 4. 下列“类比”“推理”正确的是 A. 过量的Fe与稀硝酸反应生成，则过量的Fe与反应生成 B. 浓硫酸能干燥HCl，则浓硫酸也能干燥HF C. 与反应生成和，则与反应生成和 D. 的溶解度比的大，则相同温度下，的溶解度比的大 5. 向含HCN的废水中加入铁粉和K2CO3可制备K4[Fe(CN)6]，发生反应： 6HCN+ Fe+2K2CO3=K4[Fe(CN)6]+ H2↑+2CO2↑+2H2O，下列说法正确的是 A. HCN的VSEPR模型为四面体形 B. 基态碳原子和基态氮原子的未成对电子数之比为3：2 C. CO2和H2O均为含有极性键的非极性分子 D. HCN和CO2的中心原子C采用的杂化方式相同 6. 下列反应的离子方程式正确的是 A. 向AgCl悬浊液中滴加氨水： B. 向溶液加入过量的NaOH溶液： C. 向硫代硫酸钠溶液中滴入稀硫酸： D. KClO碱性溶液与反应： 7. CO2/C2H4耦合反应制备丙烯酸甲酯的机理如图示。下列叙述错误的是 A. 该反应的大规模生产有利于实现“碳中和”和“碳达峰” B. 反应过程中存在C－H键断裂 C. 该反应的原子利用率为100% D. 若将步骤②中CH3I换为CH3CH2I，则产品将变为丙烯酸乙酯 8. 联氨可用于处理水中的溶解氧，其反应机理如图所示。下列说法错误的是 A. 分子的共价键只有极性键 B. 具有还原性，在一定条件下可被氧化 C. 过程②发生的是非氧化还原反应 D. ③中发生反应： 9. 四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X是元素周期表中原子半径最小的元素；Y元素基态原子的最外层有1个未成对电子，次外层有2个电子；Z元素原子最高能级的不同轨道都有电子，且自旋方向相同；W元素原子的价层电子排布式是nsnnp2n。下列说法正确的是 A. 氢化物的稳定性：一定有Z＜W B. 同周期中第一电离能小于Z的有5种 C. Y、Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸 D. X、Z可形成Z2X4，该分子中所有原子均满足8e﹣稳定结构 10. 下列实验装置或操作错误的是 A．制备氢氧化亚铁 B．结合秒表测量锌与硫酸的反应速率 C．测定未知Na2C2O4溶液的浓度 D．测量氯水的pH A. A B. B C. C D. D 11. 下列实验操作和现象及所得到的结论均正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向淀粉溶液中加适量20%溶液，加热、冷却后加新制溶液加热，没有砖红色沉淀产生 淀粉未水解 B 将浓盐酸与混合产生气体直接通入苯酚钠溶液，产生浑浊 酸性：碳酸＞苯酚 C 向3溶液中滴加几滴溶液，振荡、再滴加1 淀粉溶液，溶液显蓝色 的氧化性比的强 D 向01 溶液中滴加0.1 溶液，溶液褪色 具有漂白性 A. A B. B C. C D. D 12. 反应中，实验测得的平衡转化率与压强、温度及投料比的关系如图1和图2所示。 下列说法错误的是 A. 温度： B. 投料比： C. 生产中采用5MPa，是因为压强不影响该反应的化学平衡 D. 其他条件一定时，及时从体系中分离出乙醇，可提高转化率 13. 实验室制取HF的原理为，氢氟酸可用来刻蚀玻璃，发生反应：。的立方晶胞如图所示，其晶胞参数为。下列说法错误的是 A. 简单氢化物的稳定性： B. 、、三者的VSEPR模型均为四面体形 C. 晶体与Si晶体的晶体类型相同，二者均为良好的半导体 D. 晶体中与之间的最近距离为 14. 硅锰电池是一种新型电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 电池充电时，电极连接外接电源的正极 B. 电池工作时，通过质子交换膜由Si@C电极区移向电极区 C. 电池充电时，Si@C电极的电极反应式是 D. 放电时，导线上每通过0.2mol电子，正极区溶液的质量增加8.7g 15. 某温度下，分别向的KCl和溶液中滴加溶液，滴加过程中为或与溶液体积的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。已知铬酸银是深红色晶体，下列说法正确的是 A. 该温度下， B. 曲线表示与的变化关系 C. P点溶液中： D. 若向等浓度的KCl和的混合溶液中滴加硝酸银溶液，则先出现白色沉淀 二、非选择题(本题包括4小题，共55分) 16. 在化学工业中主要用作橡胶和颜料的添加剂等。工业上可由菱锌矿(主要成分为，还含有等元素)制备。工艺如图所示： 相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如表： 金属离子 开始沉淀的 1.5 6.3 6.0 7.4 8.1 6.9 沉淀完全 2.8 8.3 8.0 9.4 10.1 8.9 已知： ①“溶浸”后的溶液中金属离子主要有：。 ②弱酸性溶液中能将氧化生成。 ③氧化性顺序：。 （1）“溶浸”后溶液中的价层电子排布式为___________。 （2）“溶浸”步骤中可提高浸出率的措施有___________(任写一条即可)。 （3）“调”是向“溶浸”后的溶液中加入少量调节至弱酸性，此时溶液中的浓度范围为___________。 （4）写出“氧化除杂”步骤中反应离子方程式___________，___________。 （5）“沉锌”时会生成沉淀，写出该步骤的离子方程式___________，该步骤中检验沉淀完全的方法是___________。 （6）已知晶体的一种晶胞是立方晶胞(如图所示)，设阿伏加德罗常数的值为，该晶体密度为___________(列出最简表达式)。 17. 甘氨酸亚铁[]是新一代畜禽饲料补铁添加剂。某实验小组以碳酸亚铁和甘氨酸反应制备甘氨酸亚铁的装置如下： 已知：①反应原理为。 ②甘氨酸易溶于水，微溶于乙醇；甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇。 ③柠檬酸易溶于水和乙醇，具有较强的还原性和酸性。 实验过程： Ⅰ．装置C中盛有过量的和甘氨酸溶液。实验时，先打开仪器a的活塞，待装置C中的空气排净后，加热并不断搅拌，然后向三颈烧瓶中滴加柠檬酸溶液。 Ⅱ．反应结束后过滤，将滤液进行蒸发浓缩；加入无水乙醇，过滤、洗涤并干燥。 （1）装置B的作用为___________。 （2）为了防止被氧化，本实验采用的措施有___________。 （3）实验室制取碳酸亚铁晶体()过程中，可能有少量碳酸亚铁晶体被氧化为FeOOH，该反应的化学方程式为___________。 （4）过程I加入柠檬酸溶液可调节溶液pH，溶液pH与甘氨酸亚铁产率的关系如图所示。 pH过低或过高均导致产率下降，原因是___________。 （5）过程Ⅱ中加入无水乙醇的目的是___________。 （6）产品中含量的测定：准确称取5.60g产品，用蒸馏水配制成100mL溶液。取出25.00mL溶液于锥形瓶中，稀硫酸酸化后，用标准溶液滴定至终点(已知滴定过程中只有被氧化)，消耗标准溶液的体积为20.00mL。判断达到滴定终点的依据是___________，计算可得，产品中的质量分数为___________%。 18. 乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，是合成纤维、合成橡胶基本化工原料。二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯为生产乙烯提供了新途径。一定温度下，CO2与C2H6在催化剂表面发生如下反应： I． Ⅱ． Ⅲ． Ⅳ． 已知部分共价键的键能如下表所示： 共价键 键能/ kJ∙mol-1 413 436 464 799 回答下列问题： （1）反应Ⅲ： ∆H=___________kJ∙mol-1，该反应的反应物和生成物中，属于sp3杂化的原子种类有___________种。 （2）用惰性气体与C2H6混合作为反应气体时只发生反应I：，在923K、100kPa恒温恒压条件下，将的混合气体进行C2H6脱氢反应，平衡时C2H6的转化率为，则该反应平衡常数Kp=___________kPa(用含a，b的代数式表示)。 （3）在一定条件下反应达到平衡状态，当改变反应的某一条件后，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是___________。 A. 正反应速率先增大后减小 B. 混合气体密度增大 C. 反应物的体积百分数增大 D. 化学平衡常数K值增大 （4）反应Ⅱ：是提高乙烯产率的关键，但同时发生副反应Ⅲ。 ①为提高反应Ⅱ的平衡转化率，应选择的反应条件为___________。 A．低温、高压 B．高温、低压 C．低温、低压 D．高温、高压 ②基于上述反应，在催化剂表面C2H6与CO2发生脱氢制乙烯的总反应为：，该反应温度常控制在600℃左右，其原因是___________。 （5）乙烯氯化反应合成1，2-二氯乙烷电化学装置如图所示，A，B为多孔铂电极分别通入乙烯和氯气。A电极的电极反应式为___________，离子交换膜为___________(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜。 19. 多环氨基甲酰基吡啶酮类似物F，可以作为药物原料或中间体合成新型抗流感病毒药物 已知： I．(易被氧化) Ⅱ． Ⅲ． 请回答： （1）化合物A的名称为___________(系统命名法)，反应④的反应类型为___________。 （2）化合物C的结构简式是___________；化合物F的分子式是___________。 （3）写出D+B→F的化学方程式___________。 （4）同时符合下列条件的化合物B的同分异构体有___________种，写出其中一种结构简式___________。 ①谱和IR谱检测表明：分子中共有5种不同化学环境的氢原子，有N—O键。 ②分子中只含有两个六元环，其中一个为苯环。 （5）设计以CHC≡CCH3为原料合成的路线(用流程图表示，无机试剂任选) ___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 黑龙江省哈尔滨市六校联考2024-2025学年高三上学期1月期末考试 化学试题 注意事项： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色。墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷，草稿纸上作答无效。 3.本试卷命题范围：高考范围。 4.可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 S32 Mn55 Fe56 Zn65 一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 化学与生活、科技、工业生产均密切相关，下列有关叙述正确的是 A. 浓硫酸能腐蚀石英玻璃 B. 太阳能电池帆板的材料是二氧化硅 C. “丝绸之路”中的丝绸主要成分是蛋白质 D. 合成氨使用催化剂主要是提高氢气平衡转化率 【答案】C 【解析】 【详解】A．石英玻璃主要成分是，浓硫酸不与其反应，A项错误； B．太阳能电池帆板的材料是单质硅，B项错误； C．丝绸的主要成分是蛋白质，C项正确； D．合成氨使用催化剂可提高反应速率，但不能提高氢气平衡转化率，D项错误； 答案选C。 2. 下列有关化学用语表示正确的是 A. BF3的空间结构：(三角锥形) B. CaO2的电子式： C. H2S分子的比例模型： D. NH3分子中N原子的杂化轨道表示式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．BF3的中心原子B原子孤电子对数，价层电子对数为3，空间构型为平面三角形，空间结构模型为：，故A错误； B．CaO2为离子化合物，由Ca2+和构成，并且过氧根离子内的氧原子之间共用一对电子，其电子式：，故B正确； C．H2S分子中，中心S原子的价层电子对数为=4，发生sp3杂化，其中S原子的最外层有2个孤电子对，是“V”形结构，且S原子半径大于H原子，因此该图不是H2S分子的比例模型，故C错误； D．氨分子中氮原子的价层电子对数为=4，N原子的杂化方式为sp3杂化，杂化轨道表示式为，故D错误； 故选B。 3. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A. 在标准状况下，中含有个分子 B. 质量分别为46g的和中，电子数都为 C. 将溶于稀氨水中使溶液呈中性，溶液中数目为 D. 0.1mol肼含有的孤电子对数为 【答案】A 【解析】 【详解】A．标况下为非气体，无法计算，A错误； B．46g的和含1molN和2molO，电子数为，B正确； C．将1molNH4Cl溶于稀氨水中使溶液呈中性，则，根据电荷守恒，，溶液中数目为，则数目为，C正确； D．中N原子是杂化，每个N原子都含一对孤电子对，0.1mol肼含有的孤电子对数为，D正确； 故选A。 4. 下列“类比”“推理”正确的是 A. 过量的Fe与稀硝酸反应生成，则过量的Fe与反应生成 B. 浓硫酸能干燥HCl，则浓硫酸也能干燥HF C. 与反应生成和，则与反应生成和 D. 的溶解度比的大，则相同温度下，的溶解度比的大 【答案】B 【解析】 【详解】A．过量的Fe与反应生成，故A错误； B．HCl和HF均不与浓硫酸反应，可用浓硫酸干燥，故B正确； C．具有强氧化性，与反应生成，故C错误； D．相同温度下，的溶解度比的小，故D错误； 故选B。 5. 向含HCN的废水中加入铁粉和K2CO3可制备K4[Fe(CN)6]，发生反应： 6HCN+ Fe+2K2CO3=K4[Fe(CN)6]+ H2↑+2CO2↑+2H2O，下列说法正确的是 A. HCN的VSEPR模型为四面体形 B. 基态碳原子和基态氮原子的未成对电子数之比为3：2 C. CO2和H2O均为含有极性键的非极性分子 D. HCN和CO2的中心原子C采用的杂化方式相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．HCN的中心C原子价层电子对数是2+=2，价层电子对数是2，无孤对电子，故VSEPR模型为直线形，A错误； B．基态碳原子核外电子排布式是1s22s22p2，未成对电子数是2；基态氮原子核外电子排布式是1s22s22p3，未成对电子数是3；故基态碳原子和基态氮原子的未成对电子数之比为2：3，B错误； C．CO2分子中含有极性键C=O，但该分子是直线型分子，空间结构对称，属于非极性分子；H2O分子中含有极性键H-O键，但该物质中各个化学键空间排列不对称，因此属于极性分子，C错误； D．HCN的中心C原子价层电子对数是2+=2，C原子采用sp杂化，分子是直线形分子；CO2的中心原子C原子价层电子对数是2+=2，C原子采用sp杂化，故二者的中心C原子采用的杂化方式相同，D正确； 故合理选项是D。 6. 下列反应的离子方程式正确的是 A. 向AgCl悬浊液中滴加氨水： B. 向溶液加入过量的NaOH溶液： C. 向硫代硫酸钠溶液中滴入稀硫酸： D. KClO碱性溶液与反应： 【答案】C 【解析】 【详解】A．向AgCl悬浊液中滴加氨水，沉淀溶解，离子方程式为，故A错误； B．向溶液加入过量的NaOH溶液，按物质的量之比为1：2反应，离子方程式为，故B错误； C．向硫代硫酸钠溶液中加入稀硫酸，硫代硫酸根和氢离子发生歧化反应生成硫单质和二氧化硫，离子方程式为：，故C正确； D．碱性溶液与反应不能生成氢离子，正确的离子反应为：，故D错误； 答案选C。 7. CO2/C2H4耦合反应制备丙烯酸甲酯的机理如图示。下列叙述错误的是 A. 该反应的大规模生产有利于实现“碳中和”和“碳达峰” B. 反应过程中存在C－H键的断裂 C. 该反应的原子利用率为100% D. 若将步骤②中CH3I换为CH3CH2I，则产品将变为丙烯酸乙酯 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据流程图可知，CO2、CH2=CH2、CH3I为反应物，HI、丙烯酸甲酯为生成物，其反应方程式为CO2+CH2=CH2+CH3I→HI+CH2=CHCOOCH3，该反应实现CO2的转化，有利于实现“碳中和”和“碳达峰”，故A正确； B．根据机理图可知，步骤③中存在C-H键的断裂，故B正确； C．根据A选项分析，产物是HI和丙烯酸甲酯，则反应的原子利用率不为100% ，故C错误； D．根据生成丙烯酸甲酯的反应方程式，如果步骤②中CH3I换成CH3CH2I，产品变为丙烯酸乙酯，故D正确； 答案为C。 8. 联氨可用于处理水中的溶解氧，其反应机理如图所示。下列说法错误的是 A. 分子的共价键只有极性键 B. 具有还原性，在一定条件下可被氧化 C. 过程②发生的是非氧化还原反应 D. ③中发生反应： 【答案】A 【解析】 【详解】A．的结构式为，分子的共价键既有极性键，也有非极性键，A错误； B．由题干信息可知，能够被CuO氧化生成，即具有还原性，而的氧化性强于CuO，故具有还原性，在一定条件下可被氧化，B正确； C．由分析可知，②转化中氧化亚铜与氨水反应生成二氨合亚铜离子、氢氧根离子和水，反应中没有元素发生化合价变化，属于非氧化还原反应，C正确； D．根据氧化还原反应配平可知，③中发生反应：，D正确； 故答案为A。 9. 四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X是元素周期表中原子半径最小的元素；Y元素基态原子的最外层有1个未成对电子，次外层有2个电子；Z元素原子最高能级的不同轨道都有电子，且自旋方向相同；W元素原子的价层电子排布式是nsnnp2n。下列说法正确的是 A. 氢化物的稳定性：一定有Z＜W B. 同周期中第一电离能小于Z有5种 C. Y、Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸 D. X、Z可形成Z2X4，该分子中所有原子均满足8e﹣稳定结构 【答案】B 【解析】 【分析】四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X是元素周期表中原子半径最小的元素，可知X是H元素；W元素原子的价层电子排布式是nsnnp2n，可知W为O元素；Z元素原子最高能级的不同轨道都有电子，且自旋方向相同，则Z为N，Y元素基态原子的最外层有1个未成对电子，次外层有2个电子，则Y为Li或B，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，Z为N，W为O，最简单氢化物的稳定性与非金属性成正比，非金属性Z＜W，则氢化物的稳定性NH3＜H2O，但是稳定性NH3＞H2O2，A错误； B．由分析可知，Z为N，N的2p能级处于半满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，则同周期中第一电离能小于N的有Li、Be、B、C、O共5种，B正确； C．由分析可知，Y元素基态原子的最外层有1个未成对电子，次外层有2个电子，则Y为Li或B，最高价氧化物对应的水化物不可能是强酸，C错误； D．由分析可知，X为H，Z为N，X、Z可形成Z2X4，该分子中H原子不满足8e-稳定结构，D错误； 故答案为：B。 10. 下列实验装置或操作错误的是 A．制备氢氧化亚铁 B．结合秒表测量锌与硫酸的反应速率 C．测定未知Na2C2O4溶液的浓度 D．测量氯水的pH A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．制备氢氧化亚铁需要隔绝空气，用苯覆盖可以达到这个目的，A正确； B．注射器可以测出生成的气体的体积，可以根据生成气体的体积计算反应速率，B正确； C．酸性高锰酸钾溶液与草酸钠溶液可以发生氧化还原反应，当草酸钠溶液消耗完后继续滴加溶液会变为紫红色，据此可以确定消耗高锰酸钾的物质的量，根据方程式系数比确定草酸钠的量，C正确； D．氯水中的次氯酸有漂白性，不能用pH试纸测氯水的pH，会漂白试纸，D错误； 答案选D。 11. 下列实验操作和现象及所得到的结论均正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向淀粉溶液中加适量20%溶液，加热、冷却后加新制溶液加热，没有砖红色沉淀产生 淀粉未水解 B 将浓盐酸与混合产生的气体直接通入苯酚钠溶液，产生浑浊 酸性：碳酸＞苯酚 C 向3溶液中滴加几滴溶液，振荡、再滴加1 淀粉溶液，溶液显蓝色 的氧化性比的强 D 向0.1 溶液中滴加0.1 溶液，溶液褪色 具有漂白性 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．检验淀粉水解生成的葡萄糖，需先加入NaOH溶液中和H2SO4，再加入新制Cu(OH)2悬浊液，否则Cu(OH)2被H2SO4反应，无法检验葡萄糖，A操作错误，不符合题意； B．反应生成的气体CO2中混有挥发的HCl，故苯酚的生成不一定是CO2制得，需在气体通入苯酚钠溶液之前，经过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置排除HCl干扰，B操作错误，不符合题意； C．溶液显蓝色，说明有I2生成，即发生反应2FeCl3+2KI=I2+2FeCl2+2KCl，说明氧化性FeCl3＞I2，C符合题意； D．H2O2与KMnO4发生氧化还原反应，KMnO4具有强氧化性将H2O2氧化，体现H2O2的还原性，D结论错误，不符合题意； 故答案选C。 12. 反应中，实验测得的平衡转化率与压强、温度及投料比的关系如图1和图2所示。 下列说法错误的是 A. 温度： B. 投料比： C. 生产中采用5MPa，是因为压强不影响该反应的化学平衡 D. 其他条件一定时，及时从体系中分离出乙醇，可提高转化率 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图2可知，随着温度升高CO2转化率降低，平衡逆向移动，故可确定正反应为放热反应，则温度越低，其转化率越大，结合图1，低温下的转化率大，温度：，A项正确； B．增大有利于提高的转化率，结合图2，投料比：，B项正确； C．由图1在低温如时，压强不断增大时对转化率影响逐渐变平，压强过大需要能耗高，而转化率增大有限，经济效益不高，C项错误； D．其他条件不变时，降低生成物的浓度，平衡正向移动，故及时从体系中分离出乙醇，可提高转化率，D项正确； 故选C。 13. 实验室制取HF的原理为，氢氟酸可用来刻蚀玻璃，发生反应：。的立方晶胞如图所示，其晶胞参数为。下列说法错误的是 A. 简单氢化物的稳定性： B. 、、三者的VSEPR模型均为四面体形 C. 晶体与Si晶体的晶体类型相同，二者均为良好的半导体 D. 晶体中与之间的最近距离为 【答案】C 【解析】 【详解】A．非金属性：，则简单氢化物的稳定性：，A正确； B．、和的中心原子的价层电子对数均为4，故VSEPR模型均为四面体形，B正确； C．二氧化硅晶体和硅晶体均为共价晶体，共同点为熔点高、硬度大，不同点是二氧化硅晶体不导电，硅晶体是良好的半导体材料，C错误； D．晶体中为面心立方最密堆积，位于围成的正四面体的空隙中，与之间的最近距离为立方晶胞体对角线长的，即为，D正确； 故答案为：C。 14. 硅锰电池是一种新型电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 电池充电时，电极连接外接电源的正极 B. 电池工作时，通过质子交换膜由Si@C电极区移向电极区 C. 电池充电时，Si@C电极的电极反应式是 D. 放电时，导线上每通过0.2mol电子，正极区溶液的质量增加8.7g 【答案】D 【解析】 【分析】根据图示，放电时，Si@C电极上，Si失电子生成，Si@C电极是负极，电极反应式是；得电子生成，电极是正极，电极反应式为。 【详解】A．放电时，电极是正极，则电池充电时，MnO2电极连接外接电源的正极，A正确； B．电池工作时，阳离子向正极移动，通过质子交换膜由Si@C电极区向电极区移向，B正确； C．放电时，Si@C是负极，电池充电时，Si@C电极为阴极，电极反应式是，C正确； D．放电时，正极反应式为，导线上每通过0.2mol电子，有0.1mol 进入溶液，同时有0.2mol H+由负极通过质子交换膜进入正极区，正极区溶液的质量增加8.9g，D错误； 故选D项。 15. 某温度下，分别向的KCl和溶液中滴加溶液，滴加过程中为或与溶液体积的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。已知铬酸银是深红色晶体，下列说法正确的是 A. 该温度下， B. 曲线表示与的变化关系 C. P点溶液中： D. 若向等浓度的KCl和的混合溶液中滴加硝酸银溶液，则先出现白色沉淀 【答案】D 【解析】 【分析】KCl和反应的化学方程式为和反应的化学方程式为，由图可知，KCl和恰好反应时消耗，和恰好反应时消耗，则图中代表是与的变化关系，代表是与的变化关系，N点时，，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，，A错误； B．根据上述分析可知：图中代表是与的变化关系，代表是与的变化关系，B错误； C．根据上述分析可知：代表是与的变化关系，在，二者恰好发生KCl，溶液为溶液，此时溶液中溶质mol，在P点又加入的物质的量为，故P点为、的混合溶液，是强酸强碱盐，不水解；是强酸弱碱盐，水解使溶液显酸性，所以，但盐的水解是微弱的，主要以盐电离产生的离子存在，故溶液中微粒浓度大小关系为：，C错误； D．根据图像可知，L1在L2上方，即向相同浓度的KCl和混合溶液中加入溶液时形成AgCl沉淀所需小，先生成AgCl沉淀，故先观察到有白色沉淀产生，D正确； 故选D。 二、非选择题(本题包括4小题，共55分) 16. 在化学工业中主要用作橡胶和颜料的添加剂等。工业上可由菱锌矿(主要成分为，还含有等元素)制备。工艺如图所示： 相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如表： 金属离子 开始沉淀的 1.5 6.3 6.0 7.4 8.1 6.9 沉淀完全 2.8 8.3 8.0 9.4 10.1 8.9 已知： ①“溶浸”后的溶液中金属离子主要有：。 ②弱酸性溶液中能将氧化生成。 ③氧化性顺序：。 （1）“溶浸”后溶液中的价层电子排布式为___________。 （2）“溶浸”步骤中可提高浸出率的措施有___________(任写一条即可)。 （3）“调”是向“溶浸”后的溶液中加入少量调节至弱酸性，此时溶液中的浓度范围为___________。 （4）写出“氧化除杂”步骤中反应的离子方程式___________，___________。 （5）“沉锌”时会生成沉淀，写出该步骤的离子方程式___________，该步骤中检验沉淀完全的方法是___________。 （6）已知晶体的一种晶胞是立方晶胞(如图所示)，设阿伏加德罗常数的值为，该晶体密度为___________(列出最简表达式)。 【答案】（1）3d6 （2）加热、搅拌、适当提高硫酸的浓度、将矿石粉碎等任写一条 （3）<1mol/L （4） ①. 2+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+ ②. +3Fe2++7H2O=MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+ （5） ①. 2Zn2++2+H2O=↓+CO2↑ ②. 取少量“沉锌”后过滤的滤液于试管中，滴入Na2CO3溶液，若出现白色浑浊则说明未沉淀完全，若无明显现象则说明沉淀完全 （6） 【解析】 【分析】形成氢氧化物沉淀的pH范围如表：“溶浸”发生反应的化学方程式为：ZnCO3+H2SO4=ZnSO4+H2O+CO2↑，“溶浸”后的溶液中金属离子主要有：Zn2+、Fe2+、Cd2+、Mn2+、Ni2+，加入KMnO4能将Fe2+氧化为Fe(OH)3、Mn2+氧化为MnO2，滤渣2的成分为Fe(OH)3、MnO2，由于氧化性顺序：Ni2+>Cd2+>Zn2+，可加入还原剂Zn单质将Ni、Cd置换出来，滤渣3为Ni、Cd，滤液为ZnSO4，加入Na2CO3反应方程式为：3ZnSO4+3Na2CO3+4H2O=ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O↓+3Na2SO4+2CO2↑，高温灼烧固体得到ZnO； 【小问1详解】 的价层电子排布式为3d6； 【小问2详解】 提高浸出率的措施有：加热、搅拌、适当提高硫酸的浓度、将矿石粉碎等； 【小问3详解】 根据表中数据，0.1molL-1的Zn2+产生沉淀时pH为6.0，可得出Ksp[Zn(OH)2]=0.1×(10-8)2=10-17，则pH5.5时锌离子的最大浓度为c=10-17(10-8.5)2=1(mol/L)，此时溶液中的浓度范围为<1mol/L； 【小问4详解】 已知弱酸性溶液中KMnO4能将Mn2+氧化生成MnO2，将Fe2+氧化为Fe(OH)3，离子方程式为：2+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+、+3Fe2++7H2O=MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+； 【小问5详解】 “沉锌”时会生成沉淀，滤液为ZnSO4，加入Na2CO3的离子方程式：2Zn2++2+H2O=↓+CO2↑；该步骤中检验沉淀完全的方法是：取少量“沉锌”后过滤的滤液于试管中，滴入Na2CO3溶液，若出现白色浑浊则说明未沉淀完全，若无明显现象则说明沉淀完全； 【小问6详解】 该晶胞中Zn位于顶点和面心的位置、O位于体内，所以晶胞中Zn的个数为8×+6×=4，O的个数为4，晶胞的密度为。 17. 甘氨酸亚铁[]是新一代畜禽饲料补铁添加剂。某实验小组以碳酸亚铁和甘氨酸反应制备甘氨酸亚铁的装置如下： 已知：①反应原理为。 ②甘氨酸易溶于水，微溶于乙醇；甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇。 ③柠檬酸易溶于水和乙醇，具有较强的还原性和酸性。 实验过程： Ⅰ．装置C中盛有过量的和甘氨酸溶液。实验时，先打开仪器a的活塞，待装置C中的空气排净后，加热并不断搅拌，然后向三颈烧瓶中滴加柠檬酸溶液。 Ⅱ．反应结束后过滤，将滤液进行蒸发浓缩；加入无水乙醇，过滤、洗涤并干燥。 （1）装置B的作用为___________。 （2）为了防止被氧化，本实验采用的措施有___________。 （3）实验室制取碳酸亚铁晶体()过程中，可能有少量碳酸亚铁晶体被氧化为FeOOH，该反应的化学方程式为___________。 （4）过程I加入柠檬酸溶液可调节溶液的pH，溶液pH与甘氨酸亚铁产率的关系如图所示。 pH过低或过高均导致产率下降，原因是___________。 （5）过程Ⅱ中加入无水乙醇的目的是___________。 （6）产品中含量的测定：准确称取5.60g产品，用蒸馏水配制成100mL溶液。取出25.00mL溶液于锥形瓶中，稀硫酸酸化后，用标准溶液滴定至终点(已知滴定过程中只有被氧化)，消耗标准溶液的体积为20.00mL。判断达到滴定终点的依据是___________，计算可得，产品中的质量分数为___________%。 【答案】（1）除去二氧化碳中的氯化氢气体 （2）用排净装置内空气、滴加柠檬酸、尾气吸收导管插入液面以下 （3） （4）pH过低，与反应(或难电离出)，pH过高，与反应生成沉淀 （5）降低甘氨酸亚铁的溶解度，使其易结晶析出 （6） ①. 滴入最后半滴标准溶液，溶液由无色变成浅紫色，且半分钟之内不褪色 ②. 20 【解析】 【分析】反应开始，先打开分液漏斗a的旋塞，A中碳酸钙和盐酸反应制备二氧化碳气体，B中盛放碳酸氢钠溶液，用于除去二氧化碳中的氯化氢，并用二氧化碳排尽装置内空气；待D中石灰水变浑浊，再打开旋塞b,使柠檬酸滴入C，同时加热C，装置C中发生反应2H2NCH2COOH+FeCO3（H2NCH2COO）2Fe+CO2↑+H2O，生成甘氨酸亚铁[（H2NCH2COO）2Fe]；反应结束后过滤，取滤液，蒸发浓缩，加入无水乙醇，过滤、洗涤、干燥得产品甘氨酸亚铁。 【小问1详解】 盐酸易挥发，装置B的作用为除去二氧化碳中的氯化氢气体。 【小问2详解】 用排净装置内空气，避免空气中氧气氧化；柠檬酸溶液的作用除了促进的溶解，调节溶液的pH外，还能防止亚铁离子被氧化；尾气吸收导管插入液面以下，防止空气进入反应体系氧化。 【小问3详解】 干燥过程中可能有少量碳酸亚铁晶体被氧化为FeOOH，反应的化学方程式为。 【小问4详解】 pH过低，氢离子浓度较大，氢离子和反应，或难电离出，不利于的生成；pH过高，与反应生成沉淀，的产率将降低。 【小问5详解】 加入乙醇后溶剂的极性减弱，甘氨酸亚铁的溶解度下降，从而结晶析出，故目的是降低甘氨酸亚铁的溶解度，使其易结晶析出。 【小问6详解】 达到滴定终点的依据是滴入最后半滴标准溶液，溶液由无色变成浅紫色，且半分钟之内不褪色；根据题意得，因此，。 18. 乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，是合成纤维、合成橡胶基本化工原料。二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯为生产乙烯提供了新途径。一定温度下，CO2与C2H6在催化剂表面发生如下反应： I． Ⅱ． Ⅲ． Ⅳ． 已知部分共价键的键能如下表所示： 共价键 键能/ kJ∙mol-1 413 436 464 799 回答下列问题： （1）反应Ⅲ： ∆H=___________kJ∙mol-1，该反应反应物和生成物中，属于sp3杂化的原子种类有___________种。 （2）用惰性气体与C2H6混合作为反应气体时只发生反应I：，在923K、100kPa恒温恒压条件下，将的混合气体进行C2H6脱氢反应，平衡时C2H6的转化率为，则该反应平衡常数Kp=___________kPa(用含a，b的代数式表示)。 （3）在一定条件下反应达到平衡状态，当改变反应的某一条件后，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是___________。 A. 正反应速率先增大后减小 B. 混合气体密度增大 C. 反应物的体积百分数增大 D. 化学平衡常数K值增大 （4）反应Ⅱ：是提高乙烯产率的关键，但同时发生副反应Ⅲ。 ①为提高反应Ⅱ的平衡转化率，应选择的反应条件为___________。 A．低温、高压 B．高温、低压 C．低温、低压 D．高温、高压 ②基于上述反应，在催化剂表面C2H6与CO2发生脱氢制乙烯的总反应为：，该反应温度常控制在600℃左右，其原因是___________。 （5）乙烯氯化反应合成1，2-二氯乙烷电化学装置如图所示，A，B为多孔铂电极分别通入乙烯和氯气。A电极的电极反应式为___________，离子交换膜为___________(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜。 【答案】（1） ①. -166 ②. 2 （2） （3）AD （4） ①. B ②. 600℃左右催化剂活性最大 （5） ①. ②. 阴离子 【解析】 【小问1详解】 反应Ⅲ： ∆H=反应物的总键能-生成物的总键能=(2×799+436×4)kJ∙mol-1-(413×4+464×4)kJ∙mol-1=-166kJ∙mol-1，该反应的反应物和生成物中，CO2的中心C原子的价层电子对数为=2，发生sp杂化，H2分子中，H原子不发生杂化，CH4分子中，中心C原子的价层电子对数为=4，发生sp3杂化，H2O分子中，中心O原子的价层电子对数为=4，发生sp3杂化，则属于sp3杂化的原子种类有2种。 【小问2详解】 923K、100kPa恒温恒压条件下，将的混合气体进行C2H6脱氢反应，设n(C2H6)=1mol，则n(Ar)=amol，平衡时C2H6的转化率为b，则平衡时：n(C2H6)=(1-b)mol，n(C2H4)=bmol，n(H2)=bmol，n(Ar)=amol，n(混合物)=(1+a+b)mol，该反应平衡常数Kp==kPa。 【小问3详解】 A．正反应速率先增大后减小，说明改变条件瞬间，正反应速率增大，之后正反应速率逐渐减小，表明平衡正向移动，使正反应速率减小，A符合题意； B．反应前后气体的总质量不变，若在恒容容器中，则密度始终不变；若在恒压容器中，反应前后气体的物质的量增大，容器的体积增大，则混合气体密度减小，所以混合气体的密度增大不能说明平衡正向移动，B不符合题意； C．反应物的体积百分数增大，可能是增大反应物的量使平衡正向移动，也可能是增大生成物的量使平衡逆向移动，C不符合题意； D．化学平衡常数K值增大，表明温度升高，平衡正向移动，D符合题意； 故选AD。 【小问4详解】 反应Ⅱ：是提高乙烯产率关键，但同时发生副反应Ⅲ：。 ①反应Ⅱ是反应前后气体分子数相等的吸热反应，若想提高平衡转化率，应采取的反应条件为高温，但同时要抑制副反应Ⅲ的发生，需采取的反应条件为减压，所以需选择的反应条件为：高温、低压，故选B。 ②基于上述反应，在催化剂表面C2H6与CO2发生脱氢制乙烯的总反应为：，该反应温度常控制在600℃左右。温度低时，反应速率慢，温度高时反应速率快，但同时要考虑催化剂的活性，温度通常调整到催化剂的最大活性，其原因是：600℃左右催化剂活性最大。 【小问5详解】 从图中可以看出，由乙烯转化为CH2ClCH2Cl，碳元素的化合价升高，A(Pt)为负极，Cl2得电子生成Cl-，B(Pt)为正极。A(Pt)电极中，乙烯得电子产物与电解质反应，生成CH2ClCH2Cl，依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒，可得出电极反应式为；在B(Pt)电极，Cl2+2e-=2Cl-，则Cl-透过离子交换膜向A电极移动，所以离子交换膜为阴离子交换膜。 【点睛】原电池反应发生过程中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 19. 多环氨基甲酰基吡啶酮类似物F，可以作为药物原料或中间体合成新型抗流感病毒药物 已知： I．(易被氧化) Ⅱ． Ⅲ． 请回答： （1）化合物A的名称为___________(系统命名法)，反应④的反应类型为___________。 （2）化合物C的结构简式是___________；化合物F的分子式是___________。 （3）写出D+B→F的化学方程式___________。 （4）同时符合下列条件的化合物B的同分异构体有___________种，写出其中一种结构简式___________。 ①谱和IR谱检测表明：分子中共有5种不同化学环境的氢原子，有N—O键。 ②分子中只含有两个六元环，其中一个为苯环。 （5）设计以CHC≡CCH3为原料合成的路线(用流程图表示，无机试剂任选) ___________。 【答案】（1） ①. 2-氨基苯甲酸 ②. 加成反应 （2） ①. CH2ClCH2OH ②. C11H12O2N2 （3）+CH2ClCHO +H2O+HCl （4） ①. 5 ②. (或、、、) （5） 【解析】 【分析】本题反应①②③转化条件未知，故选用“逆向合成分析法”。参考已知Ⅱ、Ⅲ，由化合物B、D生成化合物F，结合F结构简式及D的分子式，可推出化合物D为CH2ClCHO，再结合C反应转化为D的反应条件逆推，可知化合物C为CH2ClCH2OH，CH2=CH2与HClO发生加成反应产生物质C。由生成化合物B的反应可推出化合物A为，参考已知Ⅰ，可依次推出①是与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生，②是被酸性KMnO4溶液氧化为，③与Fe/HCl发生还原反应产生物质A：。 【小问1详解】 根据上述分析可知物质A是，其名称为2-氨基苯甲酸；反应④是CH2=CH2与HClO发生加成反应产生物质CH2ClCH2OH，故该反应类型为加成反应； 【小问2详解】 根据上述分析可知化合物C结构简式是CH2ClCH2OH；根据化合物F结构简式，可知F分子式是C11H12O2N2； 【小问3详解】 B是，D是CH2ClCHO，二者在一定条件下发生反应是F、H2O、HCl，该反应的化学方程式为：+CH2ClCHO +H2O+HCl； 【小问4详解】 化合物B是，其同分异构体满足条件：①谱和IR谱检测表明：分子中共有5种不同化学环境的氢原子，有N—O键。②分子中只含有两个六元环，其中一个为苯环，则其可能的结构有：、、、、，共有5种不同结构； 【小问5详解】 CH3C≡CH与HCN在催化剂存在条件下发生加成反应产生CH3CH=CHCN，然后CH3CH=CHCN与H2在催化剂存在条件下加热发生加成反应产生CH3CH2CH2CH2NH2；CH3C≡CH与H2O在催化剂存在条件下加热发生加成反应产生CH3CH2CHO，CH3CH2CHO与CH3CH2CH2CH2NH2在一定条件下发生反应产生目标产物，故其合成路线为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $