精品解析：广东省深圳市高级中学2024-2025学年高三上学期第三次诊断考试 化学试题

深圳高级中学（集团）2024-2025学年高三第三次诊断考试 化学 满分100分，考试用时75分钟 可能用到的相对原子质量：H 1，C 12，N 14，O 16，Fe 56，Cu 64，Zn 65 一、选择题：本题共16小题，共44分。第1-10小题，每小题2分，第11-16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求。 1. 文物记载着中华文明的灿烂成就，下列文物的主要材质属于天然有机高分子的是 A．铁缪铁券 B．隋天龙山石佛首三彩 C．宋彩绘木雕观音 D．骑虎人形佩 A. A B. B C. C D. D 2. 近年来，我国大力推动科技自立自强、建设高水平创新型基础设施。下列对所涉及物质的性质描述正确的是 A. 被誉为“百变金刚”的太空机械臂主要成分为铝合金，其熔点大于纯铝 B. 太阳电池翼采用碳纤维框架和玻璃纤维网，二者均为有机高分子材料 C. 大型隧道建设使用的盾构机刀片需要钎涂金刚石材料—金刚石是高硬度的共价晶体 D. 柔性太阳能板使用了国产新型高纯度二氧化硅，其性质稳定，是优良的光电材料 3. 下列化学用语表示正确的是 A. 间二苯酚： B. 聚丙烯的链节为： C. 的VSEPR构型为 D. 分子中键的形成： 4. 化学与生活、社会、环境息息相关，下列说法正确的是 A. 清洗铁锅后及时擦干，能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈 B. 节日烟花利用了焰色试验原理，该变化属于化学变化 C. 铁磁流体液态机器人中，驱动机器人运动的磁铁的主要成分是FeO D. 燃料的脱硫、NO的催化转化都是减少温室效应的措施 5. 锌电池取代目前广泛使用的蓄电池，它具有容量大、污染小的特点，其电池反应为：2Zn+O2═2ZnO，其原料为锌、空气和碱性电解质溶液，则下列叙述正确的是 A. 作原电池负极，其质量逐渐减小 B. 电路中转移电子时，理论上消耗 C. 负极的电极反应为：Zn+2OH--2e-═ZnO+H2O D. 电池工作时溶液的pH升高 6. 实验室回收废水中苯酚的过程如图所示。下列分析错误的是 A. 操作Ⅰ为萃取、分液，萃取剂也可以选用CCl4 B. 操作Ⅱ中的反应为：OH+NaOHONa+H2O C. 操作Ⅱ为分液，需用分液漏斗 D. 苯酚沾到皮肤上，需用NaOH溶液清洗后，再用大量水冲洗 7. “一勤天下无难事”。下列劳动项目所用的化学知识正确的是 选项 劳动项目 化学知识 A 环保行动：宣传用布袋子代替聚乙烯塑料袋 聚乙烯塑料有毒 B 家务劳动：用热的纯碱溶液洗涤粘有油脂的菜盘子 油脂在碱性条件下发生水解 C 工业劳作：向工业废水中加入FeS除去废水中的Cu2+ FeS水解显碱性 D 学农劳作：用石膏改良盐碱土壤 硫酸钙溶液显酸性 A. A B. B C. C D. D 8. 某化学兴趣小组进行相关实验，下列实验装置不能达到预期实验目的的是 A．制备气体 B．干燥气体 C．验证的漂白性 D．验证与水反应 A. A B. B C. C D. D 9. 中国科学院上海有机化学研究所人工合成青蒿素，其部分合成路线如图： 下列说法不正确的是 A. “乙→丙”发生了消去反应 B. 香茅醛不存在顺反异构现象 C. 甲分子有4个手性碳 D. 香茅醛能与氢气发生加成反应 10. 设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是 A. 5.6g Fe与足量的S充分反应，转移电子数为0.3NA B. 标准状况下，11.2L SO3所含的分子数为0.5NA C. 常温常压下，46g的NO2和N2O4混合气体含有的氧原子数为2NA D. 粗铜电解精炼时，电路中转移2NA个电子，则阳极质量减少64g 11. 常温下，1体积水可溶解约700体积氨。用圆底烧瓶收集后进行如下实验，下列说法正确的是 A. 和的键角相同 B. 氨水中存在的氢键有4种 C. 圆底烧瓶中剩余少量气体，NH3的溶解已达到饱和 D. 取实验后圆底烧瓶内部分液体，滴加盐酸溶液红色加深 12. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 在硫酸铜溶液中滴加氨水至过量，先产生沉淀后溶解 Cu2+结合能力：NH3>OH->H2O B 肉桂醛()使溴水褪色 分子中存在碳碳双键 C 沸点：大于 存在氢键，不存在氢键 D 苯甲酸钠显酸性 苯甲酸钠可用作食品防腐剂 A. A B. B C. C D. D 13. 一种除草剂的结构如图，X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期元素，Z与R同主族。下列有关说法不正确的是 A. Y、Z、W的第一电离能的顺序为Z> W>Y B. 最简单氢化物的键角大小比较：W <Z C. X可与W形成非极性分子X2 W2 D. 该分子能与碱反应 14. 部分含铁微粒所带的电荷数与其中铁元素化合价的关系如图所示，由该图可预测含铁微粒间相互转化时所需试剂。下列推断合理的是 A. R具有还原性，常温下不能用R材质容器运输浓硫酸 B. M可用K3[Fe(CN)6]溶液检验 C. 若Q为金属阳离子，可通过Fe2O3与稀盐酸反应生成 D. Fe3+与氧化剂在碱性条件下反应可生成FeO 15. 反应物(S)转化为产物(P或)的能量与反应进程的关系如下图所示，“・”表示反应物或生成物吸附在催化剂表面。 下列有关四种不同反应进程的说法不正确的是 A. 反应达平衡时，升高温度，P的浓度减小 B. 生成P的速率：Ⅱ>Ⅲ C. 进程I的焓变与进程Ⅳ的相等 D. 进程Ⅳ中，Z没有起催化作用 16. 硬水除垢可以让循环冷却水系统稳定运行。某科研团队改进了主动式电化学硬水处理技术，原理如图所示(其中R为有机物)。下列说法正确的是 A. 电极A上发生还原反应 B. 处理过程中可循环利用 C. 处理后的水垢主要沉降在阳极附近 D. 当外电路通过2mole-时，电极A上产生1mol气体 二、主观题（56分） 17. 实验室探究NaHSO3溶液与的反应。 Ⅰ．如图所示制备NaHSO3，经检验装置气密性良好。 （1）仪器b的名称是_______；写出S原子的价层电子轨道表示式________。 （2）写出C装置中发生反应的离子方程式________。 Ⅱ．探究NaHSO3溶液与的反应，过程如图所示： 已知：硫酸亚铜易溶于水。 （3）加入NaCl固体后产生的无色气体和白色沉淀经检验分别是和CuCl，说明发生了氧化还原反应。加入NaCl固体发生反应可能的原因有： a．改变了的还原性 b．改变了的氧化性 用原电池原理进行试验，探究上述现象可能的原因。 编号 实验1 实验2 实验 现象 闭合开关K，电流计指针发生微小偏转，烧杯中未见明显现象 闭合开关K，电流计指针发生微小偏转，烧杯中未见明显现象 ①由实验1、2可知原因a不合理，依据是_________。 ②实验3：用如图所示装置实验，B中有白色沉淀生成，证明原因b合理。 a．补全电化学装置示意图，烧杯A中加入________；烧杯B中加入_________。 b．写出B中的电极反应方程式：____________。 c．请从反应原理的角度解释原因：与的还原产物形成沉淀，___________。 Ⅲ．金能与浓硝酸发生微弱反应生成，短时间几乎观察不到金溶解。金易溶于“王水”[浓硝酸与浓盐酸按体积比1：3混合]已知：。 （4）利用(3)中实验探究的结论，分析“王水”溶金的原理：__________。 18. 铼是一种稀有贵重金属，广泛用于制造飞机、卫星和火箭的外壳等。工业上一种利用富铼矿渣(主要成分ReS2)提取铼的工艺流程如图所示： 。 （1）①“焙烧”常采用高压空气、逆流操作，其目的是__________。 ②“焙烧”过程转化为，反应涉及__。 （2）“萃取”机理为：R3N+H++ReO=R3N·HReO4，则“反萃取”所用试剂X为_______；“反萃取”得到高铼酸铵溶液的，则溶液中________(填“>”“<”或“=”)。(已知：常温下) （3）写出“热解”时发生反应的主要化学方程式：___________。 （4）下图是的X射线衍射图谱，则属于________。(填“晶体”或“非晶体”) （5）三氧化铼是简单立方晶胞，晶胞结构如图所示，摩尔质量为M g/mol，晶胞密度为。铼原子周围与其最近的氧原子个数为_______，该晶胞中两个相距最近的O原子间的距离为_______cm。(列出计算式) 19. 二氧化碳与氢气在一定条件下可制备甲醛(HCHO)、甲酸(HCOOH)和甲醇()等有机物。回答下列问题： （1）制备甲醛：反应机理如下图所示 ①  _____(用、、、表示)。 ②将等物质的量的与充入恒温恒容密闭容器中发生反应，不能说明该反应达到平衡状态的是____(填字母)。 A．的物质的量保持不变 B．单位时间内断裂2molH-H键的同时断裂2molC-H键 C．容器内混合气体的平均摩尔质量不变 D．容器内混合气体的密度保持不变 （2）制备甲酸：反应原理为  。已知：，，、为速率常数，与温度的关系如下图所示。 若温度升高，则______(填“增大”“减小”或“不变”)；该反应的_______(填“>“<或“=”)0。 （3）催化加氢制甲醇也是碳循环的重要途径。在某催化剂表面与氢气作用制备甲醇的反应机理如图所示。催化循环中产生的中间体微粒共________种。 （4）在T℃时，将CO2、H2、N2按物质的量之比为6∶11∶1充入容积为10L的恒容容器中，初始压强为kPa，只发生CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)（<0）(N2不参加反应)，测得体系中剩余H2的物质的量随时间变化如图中状态Ⅰ所示。在状态Ⅰ中，平衡时压强为初始压强的，H2的体积分数为。 ①温度T℃时，状态I中，0~1min内的平均速率v(CH3OH)=___mol·L−1·min−1（保留三位有效数字），该反应的压强平衡常数Kp=_____。(用平衡分压代替平衡浓度计算) ②保持投料量不变，仅改变某一个条件后，测得随时间变化如图中状态Ⅱ、Ⅲ所示，与状态Ⅰ相比，状态Ⅱ、Ⅲ改变的条件依次可能是________、________。 20. 一种电催化二元醇与合成环状碳酸酯的方法广泛应用于电池电解液领域，其一种机理如图所示(加料顺序、反应条件略)： 已知：化合物iii、iv和均为带电粒子。 回答下列问题： （1）化合物i的名称是________。 （2）化合物v的分子式为________；化合物X是化合物v的同分异构体，满足下列条件的化合物X的结构简式为_________。 a．化合物X是五元环状化合物 b．化合物X最多能与金属钠反应 c．不存在两个羟基连接在同一个碳原子上 （3）关于题图中的相关物质及转化，下列说法正确的有_______(填选项字母)。 A. 反应②是电解过程中在阳极区发生的反应 B. 化合物i和ii中C的杂化方式均相同 C. 化合物v和vi均有对映异构体 D. 反应⑤的另一生成物易溶于水 （4）根据化合物v的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表： 序号 反应试剂、条件 反应形成的新有机物结构 反应类型 ① _______ _______ ② Cu，O2，热 _______ _______ （5）以化合物ii和苯乙烯为有机原料合成化合物vii()，基于你设计的合成路线回答(无机试剂任选)： ①第一步反应的化学方程式为__________。 ②最后一步反应的化学方程式为__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 深圳高级中学（集团）2024-2025学年高三第三次诊断考试 化学 满分100分，考试用时75分钟 可能用到的相对原子质量：H 1，C 12，N 14，O 16，Fe 56，Cu 64，Zn 65 一、选择题：本题共16小题，共44分。第1-10小题，每小题2分，第11-16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求。 1. 文物记载着中华文明的灿烂成就，下列文物的主要材质属于天然有机高分子的是 A．铁缪铁券 B．隋天龙山石佛首三彩 C．宋彩绘木雕观音 D．骑虎人形佩 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．铁缪铁券主要材质属于金属材料，A错误； B．隋天龙山石佛首三彩主要材质属于硅酸盐材料，B错误； C．宋彩绘木雕观音主要材质纤维素属于天然有机高分子，C正确； D．骑虎人形佩主要材质属于硅酸盐材料，D错误； 故选C。 2. 近年来，我国大力推动科技自立自强、建设高水平创新型基础设施。下列对所涉及物质的性质描述正确的是 A. 被誉为“百变金刚”的太空机械臂主要成分为铝合金，其熔点大于纯铝 B. 太阳电池翼采用碳纤维框架和玻璃纤维网，二者均为有机高分子材料 C. 大型隧道建设使用的盾构机刀片需要钎涂金刚石材料—金刚石是高硬度的共价晶体 D. 柔性太阳能板使用了国产新型高纯度二氧化硅，其性质稳定，是优良的光电材料 【答案】C 【解析】 【详解】A．合金相比纯金属，硬度高、熔点低，被誉为“百变金刚”的太空机械臂主要成分为铝合金，由于添加了合金化元素，其熔点低于纯铝，A错误； B．碳纤维指的是含碳量在90%以上的高强度纤维，玻璃纤维的主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等，二者均为无机非金属材料，B错误； C．金刚石具有空间网状结构，是高硬度的共价晶体，C正确； D．Si是良好的半导体材料，柔性太阳能板使用了国产新型高纯度单质Si，其性质稳定，是优良的光电材料，D错误； 故选C； 3. 下列化学用语表示正确的是 A. 间二苯酚： B. 聚丙烯的链节为： C. 的VSEPR构型为 D. 分子中键的形成： 【答案】D 【解析】 【详解】A．的化学名称是间苯二酚，A错误； B．聚丙烯的链节：，B错误； C．SO2的价层电子对数，VSEPR模型为平面三角形，C错误； D．HCl分子中氢原子的1s轨道和氯原子的3p轨道头碰头形成σ键：，D正确； 故选D； 4. 化学与生活、社会、环境息息相关，下列说法正确的是 A. 清洗铁锅后及时擦干，能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈 B. 节日烟花利用了焰色试验原理，该变化属于化学变化 C. 铁磁流体液态机器人中，驱动机器人运动的磁铁的主要成分是FeO D. 燃料的脱硫、NO的催化转化都是减少温室效应的措施 【答案】A 【解析】 【详解】A．铁锅是铁碳合金，在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀的电化学反应而生锈；铁锅及时擦干后，没有电解质溶液的存在，不能形成原电池，可以减缓铁锅生锈，A正确； B．节日烟花利用了焰色试验原理是电子跃迁，该变化属于物理变化，B错误； C．磁铁的主要成分是，C错误； D．燃料的脱硫、NO的催化转化都是减少酸雨的措施，不可减少温室效应，D错误； 故选A； 5. 锌电池取代目前广泛使用的蓄电池，它具有容量大、污染小的特点，其电池反应为：2Zn+O2═2ZnO，其原料为锌、空气和碱性电解质溶液，则下列叙述正确的是 A. 作原电池负极，其质量逐渐减小 B. 电路中转移电子时，理论上消耗 C. 负极的电极反应为：Zn+2OH--2e-═ZnO+H2O D. 电池工作时溶液的pH升高 【答案】C 【解析】 【分析】根据化合价变化可知Zn被氧化，作原电池的负极，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应：；正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应：；根据电池反应时确定溶液pH的是否变化，据此分析； 【详解】A．锌失去电子化合价升高，发生氧化反应作原电池负极，电极反应：，质量增加，A错误； B．根据电极反应：，电路中转移电子时，理论上消耗，B错误； C．根据分析，负极电极反应：，C正确； D．根据电池反应，电池工作时溶液的pH 不变，D错误； 故选C； 6. 实验室回收废水中苯酚的过程如图所示。下列分析错误的是 A. 操作Ⅰ为萃取、分液，萃取剂也可以选用CCl4 B. 操作Ⅱ中的反应为：OH+NaOHONa+H2O C. 操作Ⅱ为分液，需用分液漏斗 D. 苯酚沾到皮肤上，需用NaOH溶液清洗后，再用大量水冲洗 【答案】D 【解析】 【分析】用苯萃取废水中的苯酚，进行分液得到苯酚的苯溶液，再加入氢氧化钠溶液，苯酚与氢氧化钠反应得到苯酚钠，苯与苯酚钠溶液不互溶，再进行分液操作分离苯与苯酚钠溶液，苯可以循环利用，苯酚钠溶液中加入盐酸得到苯酚和NaCl溶液，同样经过分液操作进行分离得到苯酚，据此分析作答； 【详解】A．操作I是用苯萃取废水中的苯酚，进行分液得到苯酚的苯溶液，苯为萃取剂，苯酚在CCl4中的溶解度远大于在水中的溶解度、且四氯化碳与水不互溶，也可用四氯化碳作萃取剂，A正确； B．操作Ⅱ中的反应为苯酚与氢氧化钠反应得到苯酚钠，方程式为：OH+NaOHONa+H2O，B正确； C．操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均涉及分液操作，用到分液漏斗，C正确； D．NaOH具有腐蚀性，苯酚沾到皮肤，不能用NaOH溶液清洗，应用酒精清洗，D错误； 故选D； 7. “一勤天下无难事”。下列劳动项目所用的化学知识正确的是 选项 劳动项目 化学知识 A 环保行动：宣传用布袋子代替聚乙烯塑料袋 聚乙烯塑料有毒 B 家务劳动：用热的纯碱溶液洗涤粘有油脂的菜盘子 油脂在碱性条件下发生水解 C 工业劳作：向工业废水中加入FeS除去废水中的Cu2+ FeS水解显碱性 D 学农劳作：用石膏改良盐碱土壤 硫酸钙溶液显酸性 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．塑料袋丢弃后，在自然界会引起白色污染，但聚乙烯无毒，A错误； B．纯碱为碳酸钠，其水溶液呈碱性，热的纯碱溶液的碱性更强，油脂在碱性条件下易水解生成高级脂肪酸盐和甘油，高级脂肪酸盐和甘油均溶于水，被水冲洗掉，劳动项目与所述的化学知识有关联，B正确； C．向工业废水中添加FeS以除去废水中的Cu2+，FeS与Cu2+形成CuS沉淀，实现了沉淀的转化，没有体现FeS在溶液中水解呈碱性，C错误； D．盐碱土壤中含碳酸根离子，用石膏改良盐碱土壤，CaSO4转化为更难溶的CaCO3，硫酸钙溶液显中性，D错误； 故选B； 8. 某化学兴趣小组进行相关实验，下列实验装置不能达到预期实验目的的是 A．制备气体 B．干燥气体 C．验证的漂白性 D．验证与水反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．较强酸制较弱酸，75%的硫酸可与亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体，A能达到目的； B．浓硫酸不能氧化二氧化硫，可以用来干燥二氧化硫，B能达到目的； C．二氧化硫能使品红褪色，验证的是漂白性，C能达到目的； D．试管液面上升，可以验证二氧化硫能溶于水，要验证同时与水反应还需进一步测定溶液的pH值，D不能达到目的； 故选D； 9. 中国科学院上海有机化学研究所人工合成青蒿素，其部分合成路线如图： 下列说法不正确的是 A. “乙→丙”发生了消去反应 B. 香茅醛不存在顺反异构现象 C. 甲分子有4个手性碳 D. 香茅醛能与氢气发生加成反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．“乙→丙”羟基氧化成了羰基，发生了氧化反应，A错误； B．香茅醛碳碳双键的同一个碳上连了两个甲基，不存在顺反异构现象，B正确； C．甲分子有个手性碳位置如图：，C正确； D．香茅醛含有一个和一个，可以和氢气发生加成反应，D正确； 故选A。 10. 设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是 A. 5.6g Fe与足量的S充分反应，转移电子数为0.3NA B. 标准状况下，11.2L SO3所含的分子数为0.5NA C. 常温常压下，46g的NO2和N2O4混合气体含有的氧原子数为2NA D. 粗铜电解精炼时，电路中转移2NA个电子，则阳极质量减少64g 【答案】C 【解析】 【详解】A．Fe与S反应生成FeS，5.6g Fe 为0.1mol Fe，转移电子数为0.2 NA，A错误； B．标准状况下， SO3为固态，所以11.2L SO3物质的量大于0.5mol，故含有的分子数大于0.5NA，B错误； C．常温常压下，46g的NO2为1mol，含有的氧原子数为2NA，46g的 N2O4为0.5mol，含有的氧原子数为2NA，所以混合气体含有的氧原子数为2NA，C正确； D．粗铜电解精炼时，电路中转移2NA个电子，阳极为粗铜，阳极为比Cu活泼的金属和Cu失去电子发生氧化反应，所以阳极减少质量不一定为64g，D错误； 故选C； 11. 常温下，1体积水可溶解约700体积氨。用圆底烧瓶收集后进行如下实验，下列说法正确的是 A. 和的键角相同 B. 氨水中存在的氢键有4种 C. 圆底烧瓶中剩余少量气体，NH3的溶解已达到饱和 D. 取实验后圆底烧瓶内部分液体，滴加盐酸溶液红色加深 【答案】B 【解析】 【详解】A．NH3的空间构型为三角锥形，空间构型为正四面体，孤电子对的排斥力较大，故NH3中H-N-H的键角比中H-N-H的键角小，A错误； B．氨水中存在的氢键有4种，N-H N，N-H O，O-H N，O-H O，B正确； C．排空气法收集的气体不一定纯净，极易溶于水，该实验中氨气的溶解远没达到饱和状态，则圆底烧瓶中剩余少量气体，不是因NH3的溶解已达到饱和，而是NH3中含有少量空气杂质，C错误； D．圆底烧瓶中溶液呈碱性，滴加盐酸溶液，溶液碱性减弱或变为中性甚至酸性，因此圆底烧瓶中溶液红色变浅直至消失，D错误； 故选B； 12. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 在硫酸铜溶液中滴加氨水至过量，先产生沉淀后溶解 Cu2+结合能力：NH3>OH->H2O B 肉桂醛()使溴水褪色 分子中存在碳碳双键 C 沸点：大于 存在氢键，不存在氢键 D 苯甲酸钠显酸性 苯甲酸钠可用作食品防腐剂 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．CuSO4溶液中铜离子以形式存在，向CuSO4溶液中滴加氨水至过量，先生成氢氧化铜蓝色沉淀，发生反应：，说明Cu2+结合能力OH->H2O；后沉淀溶解形成铜氨溶液，发生反应：，说明Cu2+结合能力：NH3>OH-，即Cu2+结合能力：NH3>OH->H2O，A正确； B．醛基也会和溴水发生氧化还原反应使得溴水褪色，B错误； C．存在分子间氢键，可形成分子内氢键，故的沸点大于，C错误； D．苯甲酸钠属于强碱弱酸盐，苯甲酸钠溶液呈碱性，D错误； 故选A； 13. 一种除草剂的结构如图，X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期元素，Z与R同主族。下列有关说法不正确的是 A. Y、Z、W的第一电离能的顺序为Z> W>Y B. 最简单氢化物的键角大小比较：W <Z C. X可与W形成非极性分子X2 W2 D. 该分子能与碱反应 【答案】C 【解析】 【分析】X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期元素，结合化合物中化学键的特征分析可知，X形成1个共价键为H元素，Y形成4个共价键为C元素，Z形成3个共价键为N元素，W形成2个共价键为O元素，Z与R同主族，R为P元素。 【详解】A．Y、Z、W分别为: C、N、O，同周期从左到右原子第一电离能呈增大趋势，是N元素的基态原子的价层电子排布为2s22p3，2p轨道上填充了3个电子，处于半充满的稳定状态，其第一电离能大于相邻族元素，因此第一电离能：N(Z)>O(W)>C(Y)，A正确； B．杂化相同时，孤电子对越多键角越小，故水＜氨，B正确； C．X与W形成的化合物H2O2，都为极性分子，C错误； D．分子结构中含羧基官能团，能和碱反应，D正确； 故选C。 14. 部分含铁微粒所带的电荷数与其中铁元素化合价的关系如图所示，由该图可预测含铁微粒间相互转化时所需试剂。下列推断合理的是 A. R具有还原性，常温下不能用R材质容器运输浓硫酸 B. M可用K3[Fe(CN)6]溶液检验 C. 若Q为金属阳离子，可通过Fe2O3与稀盐酸反应生成 D. Fe3+与氧化剂在碱性条件下反应可生成FeO 【答案】D 【解析】 【分析】M不带电，铁的化合价为+2价，则M可能为FeO；Q带2个单位正电荷，化合价为+2价，则Q为Fe2+；R不带电，铁的化合价为0价，即R为铁单质。 【详解】A．R为铁单质，常温下，铁在浓硫酸中会发生钝化，所以常温下，可用R材质容器储运浓硫酸，原因是浓硫酸具有强氧化性，故A不合理； B．Fe2+和K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀，M不是Fe2+，所以M不能用K3[Fe(CN)6]溶液检验，故B不合理； C．Q为Fe2+，Fe2O3与稀盐酸反应生成三价铁和水，故C不合理； D．从图中可以看出，在碱性溶液中可以生成，中铁为+6价，所以Fe3+与氧化剂在碱性条件下反应可生成，故D合理； 故选D。 15. 反应物(S)转化为产物(P或)的能量与反应进程的关系如下图所示，“・”表示反应物或生成物吸附在催化剂表面。 下列有关四种不同反应进程的说法不正确的是 A. 反应达平衡时，升高温度，P的浓度减小 B. 生成P的速率：Ⅱ>Ⅲ C. 进程I的焓变与进程Ⅳ的相等 D. 进程Ⅳ中，Z没有起催化作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图中信息可知，反应物转化为产物是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，的浓度减小，A正确； B．进程中由转化为的活化能高于进程中由转化为的活化能，由于这两步反应分别是两个进程的决速步骤，因此生成产物的速率为，B正确； C．根据图像可知，进程和进程的起点相同，但是终态时，反应达到的能量更低，则二者的不相同，C错误； D．由图中信息可知，进程中吸附到表面生成，然后由转化为产物，由于没有转化为，因此，没有表现出催化作用，D正确； 故选C。 16. 硬水除垢可以让循环冷却水系统稳定运行。某科研团队改进了主动式电化学硬水处理技术，原理如图所示(其中R为有机物)。下列说法正确的是 A. 电极A上发生还原反应 B. 处理过程中可循环利用 C. 处理后的水垢主要沉降在阳极附近 D. 当外电路通过2mole-时，电极A上产生1mol气体 【答案】B 【解析】 【分析】电极B为阴极，水放电产生氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O-2e-=H2↑+2OH-；A为阳极，氯离子放电产生氯气，电极反应：；氯气与水的反应为可逆反应，次氯酸将有机物R氧化生成CO2，同时H2O放电生成O2，电极反应：，据此分析； 【详解】A．由上述分析可知电极A为阳极，发生氧化反应，A错误； B．阳极产生氯气，氯气与水反应生成次氯酸和HCl，HClO能将有机物氧化为二氧化碳和水，HClO自身被还原为氯离子，Cl-可以循环利用，B正确； C．硬水中存在镁离子、钙离子和碳酸氢根离子，阴极放电产生氢氧根离子，氢氧根离子与镁离子结合生成氢氧化镁，氢氧根离子与碳酸氢根离子生成碳酸根离子，钙离子与碳酸根离子结合生成碳酸钙，氢氧化镁和碳酸钙主要沉降在阴极附近，C错误； D．A极氯离子放电生成氯气转化为HClO再与有机物反应放出CO2，同时水也放电生成氧气，由于未给出有机物且未给出氯离子和水在电极A上放电的比例，因此无法计算产生气体的物质的量，D错误； 故选B； 二、主观题（56分） 17. 实验室探究NaHSO3溶液与的反应。 Ⅰ．如图所示制备NaHSO3，经检验装置气密性良好。 （1）仪器b的名称是_______；写出S原子的价层电子轨道表示式________。 （2）写出C装置中发生反应的离子方程式________。 Ⅱ．探究NaHSO3溶液与的反应，过程如图所示： 已知：硫酸亚铜易溶于水。 （3）加入NaCl固体后产生的无色气体和白色沉淀经检验分别是和CuCl，说明发生了氧化还原反应。加入NaCl固体发生反应可能的原因有： a．改变了的还原性 b．改变了的氧化性 用原电池原理进行试验，探究上述现象可能的原因。 编号 实验1 实验2 实验 现象 闭合开关K，电流计指针发生微小偏转，烧杯中未见明显现象 闭合开关K，电流计指针发生微小偏转，烧杯中未见明显现象 ①由实验1、2可知原因a不合理，依据是_________。 ②实验3：用如图所示装置实验，B中有白色沉淀生成，证明原因b合理。 a．补全电化学装置示意图，烧杯A中加入________；烧杯B中加入_________。 b．写出B中的电极反应方程式：____________。 c．请从反应原理的角度解释原因：与的还原产物形成沉淀，___________。 Ⅲ．金能与浓硝酸发生微弱反应生成，短时间几乎观察不到金溶解。金易溶于“王水”[浓硝酸与浓盐酸按体积比1：3混合]已知：。 （4）利用(3)中实验探究的结论，分析“王水”溶金的原理：__________。 【答案】（1） ①. 圆底烧瓶 ②. （2）SO2+OH-= （3） ①. 对照实验1，实验2中在NaHSO3中加入NaCl并没有明显的电流，说明NaCl并未改变NaHSO3的还原性，所以a不合理 ②. 10mL1mol/L NaHSO3溶液 ③. 10mL1mol/L CuSO4溶液和2gNaCl固体 ④. Cu2++Cl-+e-=CuCl ⑤. 对于可逆反应，Cu+浓度降低，平衡正向移动 （4）金能与浓硝酸发生微弱反应生成Au3+，加入浓盐酸，发生反应，使Au3+浓度降低平衡正向移动，促使Au被完全溶解 【解析】 【分析】利用浓硫酸与铜片反应制备二氧化硫，通入氢氧化钠溶液中反应制备亚硫酸钠，利用所制亚硫酸钠溶液进行探究，分析； 【小问1详解】 根据仪器的构造可知，仪器b为圆底烧瓶，S是第16号元素，核外价层电子排布，原子的价层电子轨道表示式； 【小问2详解】 二氧化硫与氢氧化钠溶液反应制备NaHSO3的离子方程式为：SO2+OH-=； 【小问3详解】 ①该实验为探究实验注意控制单一变量，保证NaHSO3、CuSO4等溶液的体积及浓度对应一致，对照组不加NaCl，而研究对NaHSO3的影响就向其中加入1gNaCl，研究对CuSO4的影响就向其加入1gNaCl观察电流表以确定发生氧化还原反应。所以1不合理的依据为对照实验1，实验2中在NaHSO3中加入NaCl并没有明显的电流，说明NaCl并未改变NaHSO3的还原性，所以a不合理； ②由于B中有白色沉淀，则B池中加入了NaCl与CuSO4溶液的还原产物反应，所以证明b的设计为：A池中加入10mL 1mol/L NaHSO3溶液，B池中加入10mL 1mol/L CuSO4溶液和2gNaCl固体；B池中Cu2+的电子发生还原反应，电极反应为Cu2+ +e-+Cl-=CuCl；产生Cu+本身较微弱，但加入Cl-后沉淀就能使加强并反应彻底，利用平衡移动原理来解释，所以从而降低了平衡的产物Cu+浓度，使平衡正向移动； 【小问4详解】 仿照上面的内容利用平衡移动原理来解释，金能与浓硝酸发生微弱反应生成Au3+，加入浓盐酸，发生反应，使Au3+浓度降低平衡正向移动，促使Au被完全溶解； 18. 铼是一种稀有贵重金属，广泛用于制造飞机、卫星和火箭的外壳等。工业上一种利用富铼矿渣(主要成分ReS2)提取铼的工艺流程如图所示： 。 （1）①“焙烧”常采用高压空气、逆流操作，其目的是__________。 ②“焙烧”过程转化为，反应涉及__。 （2）“萃取”机理为：R3N+H++ReO=R3N·HReO4，则“反萃取”所用试剂X为_______；“反萃取”得到高铼酸铵溶液的，则溶液中________(填“>”“<”或“=”)。(已知：常温下) （3）写出“热解”时发生反应的主要化学方程式：___________。 （4）下图是的X射线衍射图谱，则属于________。(填“晶体”或“非晶体”) （5）三氧化铼是简单立方晶胞，晶胞结构如图所示，摩尔质量为M g/mol，晶胞密度为。铼原子周围与其最近的氧原子个数为_______，该晶胞中两个相距最近的O原子间的距离为_______cm。(列出计算式) 【答案】（1） ①. 增大接触面积，提高反应速率，使焙烧充分，提高原料的利用率 ②. 8CaSO4 （2） ①. 氨水 ②. > （3） （4）晶体 （5） ①. 6 ②. 【解析】 【分析】由题给流程可知，富铼矿渣加入生石灰后，在空气中焙烧ReS2转化为Ca(ReO4)2，再加入硫酸和过氧化氢溶液，酸性条件下，Ca(ReO4)2转化为高铼酸，过滤得到浸渣和含有高铼酸和硫酸的滤液；向滤液中加入有机萃取剂R3N萃取、分液得到可以循环使用的稀硫酸和有机相；向有机相中加入氨水反萃取、分液得到可以循环使用的有机萃取剂R3N和高铼酸铵溶液；高铼酸铵溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到高铼酸铵晶体，高铼酸铵晶体与氧气共热反应生成氮气、七氧化二铼和水，在800℃条件下，氢气和七氧化二铼发生置换反应生成铼和水，据此分析； 【小问1详解】 ①“焙烧”常采用高压空气、逆流操作，其目的是：可增大接触面积，提高反应速率，使焙烧充分，提高原料的利用率； ②ReS2在反应中转化成Ca(ReO4)2和CaSO4，ReS2作还原剂，氧气作氧化剂，因此有CaO+ReS2+O2 Ca(ReO4)2+CaSO4，根据原子守恒配平即可，氧气最后配平，所得反应的化学方程式为4ReS2+10CaO+19O22Ca(ReO4)2+8CaSO4； 【小问2详解】 反萃取时R3N·HReO4与X反应生成NH4ReO4、R3N，故X为氨水；，Kb(NH3∙H2O)=10-4.7，“反萃取”得到高铼酸铵溶液的pH=9.0，则溶液中c(OH-)=10-5mol/L，则=100.3＞1，则溶液中c()＞c(NH3∙H2O)； 【小问3详解】 由分析可知，“热解”时发生的主要反应为高铼酸铵晶体与氧气共热反应生成氮气、七氧化二铼和水，反应的化学方程式为； 【小问4详解】 由NH4ReO4的X射线衍射图谱可知，NH4ReO4具有衍射峰，说明NH4ReO4属于晶体； 【小问5详解】 由图可知，顶角的Re原子周围有6个距离相等且最近的O原子；根据均摊法可计算出一个晶胞中Re个数个，O的个数为个，也就是1个晶胞含有1个ReO3，设晶胞的棱长为acm，则a3=V= ，a=，根据晶胞棱中心的是O原子，晶胞中两个相距最近的O原子间的距离为面对角线的，两者的距离=a= cm。 19. 二氧化碳与氢气在一定条件下可制备甲醛(HCHO)、甲酸(HCOOH)和甲醇()等有机物。回答下列问题： （1）制备甲醛：反应机理如下图所示 ①  _____(用、、、表示)。 ②将等物质的量的与充入恒温恒容密闭容器中发生反应，不能说明该反应达到平衡状态的是____(填字母)。 A．的物质的量保持不变 B．单位时间内断裂2molH-H键的同时断裂2molC-H键 C．容器内混合气体的平均摩尔质量不变 D．容器内混合气体的密度保持不变 （2）制备甲酸：反应原理为  。已知：，，、为速率常数，与温度的关系如下图所示。 若温度升高，则______(填“增大”“减小”或“不变”)；该反应的_______(填“>“<或“=”)0。 （3）催化加氢制甲醇也是碳循环的重要途径。在某催化剂表面与氢气作用制备甲醇的反应机理如图所示。催化循环中产生的中间体微粒共________种。 （4）在T℃时，将CO2、H2、N2按物质的量之比为6∶11∶1充入容积为10L的恒容容器中，初始压强为kPa，只发生CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)（<0）(N2不参加反应)，测得体系中剩余H2的物质的量随时间变化如图中状态Ⅰ所示。在状态Ⅰ中，平衡时压强为初始压强的，H2的体积分数为。 ①温度T℃时，状态I中，0~1min内的平均速率v(CH3OH)=___mol·L−1·min−1（保留三位有效数字），该反应的压强平衡常数Kp=_____。(用平衡分压代替平衡浓度计算) ②保持投料量不变，仅改变某一个条件后，测得随时间变化如图中状态Ⅱ、Ⅲ所示，与状态Ⅰ相比，状态Ⅱ、Ⅲ改变的条件依次可能是________、________。 【答案】（1） ①. ②. D （2） ①. 增大 ②. < （3）6 （4） ①. 0.167 ②. ③. 增大压强 ④. 升高温度 【解析】 【小问1详解】 ①根据反应机理可得，反应①；反应②；反应③；已知反应④；根据盖斯定律可知，由①+②+③-④可得反应，，故∆H=； ②A．的物质的量保持不变，能说明该反应达到平衡状态，A不符合题意； B．单位时间内，断裂2molH—H键的同时断裂2molC—H键，说明正逆反应速率相等，能说明该反应达到平衡状态，B不符合题意； C．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量不变，正反应是气体体积减小的反应，反应中容器内混合气体的平衡摩尔质量增大，容器内混合气体的平均摩尔质量不变可以说明该反应达到平衡状态，C不符合题意； D．混合气体总质量不变，容器容积不变，因此气体密度始终不变，故容器内混合气体的密度保持不变，不能说明该反应达到平衡状态，D符合题意； 故选D； 【小问2详解】 由图可知，若温度升高，则增大，也增大，且温度改变对的影响更大，故逆反应方向为吸热反应，则该反应的＜0； 【小问3详解】 由流程可知，催化循环中产生了H*、COOH*、COHOH*、HCO*、HCOH*、H2COH*，共6种中间微粒； 【小问4详解】 ①根据图示，温度T℃，状态I中，8min后氢气的物质的量不再改变，说明达到平衡状态，设反应初始时CO2、H2、N2物质的量为6xmol、11xmol、xmol，列三段式为：，根据平衡时H2的体积分数为可得，解得x=1，则平衡时CO2、H2、CH3OH、H2O、N2物质的量为3mol、2mol、3mol、3mol、1mol，气体总物质的量为12mol；1min时，氢气的物质的量为6mol；初始氢气物质的量为11mol，则0~1min内的平均速率v(CH3OH)=；平衡时，该反应的压强平衡常数Kp=； ②与状态Ⅰ相比，状态Ⅱ平衡时氢气的物质的量减少，且达到平衡时时间变短，则平衡正向移动，可能的改变的条件为增大压强；状态Ⅲ平衡时氢气的物质的量增加，且达到平衡时时间变短，说明平衡逆向移动，由于合成甲醇的反应为放热反应，则改变的条件可能是升高温度。 20. 一种电催化二元醇与合成环状碳酸酯的方法广泛应用于电池电解液领域，其一种机理如图所示(加料顺序、反应条件略)： 已知：化合物iii、iv和均为带电粒子。 回答下列问题： （1）化合物i的名称是________。 （2）化合物v的分子式为________；化合物X是化合物v的同分异构体，满足下列条件的化合物X的结构简式为_________。 a．化合物X是五元环状化合物 b．化合物X最多能与金属钠反应 c．不存在两个羟基连接在同一个碳原子上 （3）关于题图中的相关物质及转化，下列说法正确的有_______(填选项字母)。 A. 反应②是电解过程中在阳极区发生的反应 B. 化合物i和ii中C的杂化方式均相同 C. 化合物v和vi均有对映异构体 D. 反应⑤的另一生成物易溶于水 （4）根据化合物v的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表： 序号 反应试剂、条件 反应形成的新有机物结构 反应类型 ① _______ _______ ② Cu，O2，热 _______ _______ （5）以化合物ii和苯乙烯为有机原料合成化合物vii()，基于你设计的合成路线回答(无机试剂任选)： ①第一步反应的化学方程式为__________。 ②最后一步反应的化学方程式为__________。 【答案】（1）1，2-丙二醇 （2） ①. ②. （3）CD （4） ①. 浓硫酸，加热 ②. 消去反应 ③. ④. 氧化反应 （5） ①. ②. 【解析】 【分析】和发生反应生成，与CO2反应生成，与CH3I反应生成，脱去一分子CH3OH生成，以此解答； 【小问1详解】 结合醇的命名原则，主链有三个碳原子，两个羟基分别在1号和2号碳上，化合物i()的名称为1，2-丙二醇； 【小问2详解】 一个化合物V()分子中有5个碳原子，4个氧原子，不饱和度为1，分子式为；化合物X是化合物v的同分异构体，满足下列条件：a．化合物X是五元环状化合物，用去1个不饱和度，b．化合物X最多能与金属钠反应，说明羟基的个数为4，c．不存在两个羟基连接在同一个碳原子上，则符合条件的X的结构简式为； 【小问3详解】 A．反应②中生成，为还原反应，在电解池阴极区进行，A项错误； B．化合物i（）中所有碳原子均为杂化，化合物ii（CH3CN）中，甲基碳为杂化，氰基碳为杂化，B项错误； C．如图所示，化合物v()、vi()中均存在手性碳，均有对映异构体，C项正确； D．根据反应⑤所给反应物和生成物的结构可推测该反应为 ，另一生成物为甲醇，能与水形成分子间氢键、易溶于水，D项正确； 故选CD； 【小问4详解】 根据化合物v()的结构特征，分析预测其可能的化学性质：含有羟基且羟基所连碳上有氢，羟基所连邻位碳原子上连有氢原子，在浓硫酸、加热条件下，可以发生消去反应；在Cu、O2，加热条件下可以发生催化氧化生成； 【小问5详解】 以化合物ii()和苯乙烯为有机原料，合成化合物ⅶ()，结合题目所给的路线信息，可推出合成路线如下(部分反应条件省略)： ，①第一步反应的化学方程式为； ②最后一步反应的化学方程式为； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $