精品解析：河南省信阳市信阳高级中学2024-2025学年高三上学期1月期末考试 化学试题

河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)、老校(文化街校区) 2024-2025学年高三上期期末测试 化学试题 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 Na 23 Fe 56 一、选择题：本题共14题，每小题3分，共42分。每小题给出的四个选项，只有一项是符合题目要求的。 1. 2023年5月30日，神十六发射成功，空间站开启了全面建成后的首次载人飞行任务。航天技术的突破，离不开材料技术的发展，下列关于材料的说法正确的是 A. 航天飞机两翼以及机身使用陶瓷基复合材料覆盖，该复合材料属于新型有机材料 B. 中国空间站存储器所用石墨烯，属于无机非金属材料 C. 宇航员航天服的材料之——高强度涤纶，涤纶属于人造纤维 D. 二氧化硅是神舟飞船搭载的太阳能电池板的核心材料 2. 关于C2H2、N2H2、H2O2、H2S2的结构与性质，下列说法错误的是 A. 热稳定性：H2O2＞H2S2 B. N2H2存在顺反异构现象 C. 键角：C2H2＞N2H2＞H2S2＞H2O2 D. 四种物质中沸点最高是H2O2 3. 三氟化氯()是极强助燃剂，能发生自耦电离：，其分子的空间构型如图，下列推测合理的是 A. 分子的中心原子杂化轨道类型为 B. 与反应生成和 C. 分子是含有极性键的非极性分子 D. 比更易发生自耦电离 4. 电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量，根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。下图是利用手持技术数字化实验测量的溶液分别滴定溶液和溶液的滴定曲线。下列示意图中，能正确表示用溶液滴定和混合溶液的滴定曲线的是 A. B. C. D. 5. 下列物质转化通常不能实现是 A. B. C. D. 6. 下列装置及试剂可以完成相应实验的是 A.制取并收集氨气 B.测定醋酸溶液的浓度 C.制备并检验乙烯 D.析出[Cu(NH3)4]SO4晶体 A. A B. B C. C D. D 7. 由实验操作和现象能得出相应结论的是 实验操作 现象 结论 A 取适量氯化铜固体于烧杯中加水溶解并稀释 固体溶解得到黄绿色溶液，稀释后变成蓝色 配体H2O、Cl-与Cu2+之间的配位平衡发生移动 B 向某钠盐粉末上滴加浓盐酸，将产生的气体通入品红溶液 品红溶液褐色 该钠盐为Na2SO3、NaHSO3或Na2S2O3 C 向NaBr溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉-KI溶液 先变橙色，后变蓝色 氧化性：Cl2>Br2>I2 D 将Na[Al(OH)4]溶液与NaHCO3溶液混合 生成白色溶液 结合H+能力：Al(OH)3> A. A B. B C. C D. D 8. 对反应(I为中间产物)，相同条件下：①加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短；②提高反应温度，增大，减小。基于以上事实，可能的反应历程示意图(——为无催化剂，------为有催化剂)为 A. B. C. D. 9. 某水性钠离子电池电极材料由、、、组成，其立方晶胞嵌入和嵌出过程中，与含量发生变化，依次变为格林绿、普鲁士蓝、普鲁士白三种物质，其过程如图所示。下列说法错误的是 A. 普鲁士蓝中与个数比为1：2 B. 格林绿晶体中周围等距且最近的数为6 C. 每个晶胞完全转化为晶胞，转移8个 D. 若普鲁士白的晶胞棱长为a pm，则其晶体的密度为 10. 调节溶液的pH，当溶液中的氨基酸主要以两性离子存在时，分子整体呈电中性，此时溶液的pH值为该氨基酸的pI值，谷氨酸的；丙氨酸的；赖氨酸的。已知： 可以利用如图装置分离这三种氨基酸，a、b为离子交换膜，下列说法不正确的是 A. 阳极的电极反应为 B. a应采用阳离子膜，b应采用阴离子膜 C. 原料室的应控制在6.02 D. 在产品室1中，可以收集到赖氨酸 11. 硅酸盐是地壳岩石的主要成分，在硅酸盐中，四面体(如图甲为俯视投影图)通过共用顶角氧原子可形成六元环(图乙)、无限单链状(图丙)、无限双链状(图丁)等多种结构。石棉是由钙、镁离子以离子数的比例与单链状硅酸根离子形成的一种硅酸盐。 下列说法不正确的是 A. 大多数硅酸盐材料硬度高与硅氧四面体结构有关 B. 六元环的硅酸盐阴离子化学式 C. 石棉的化学式为 D. 双链状硅酸盐中硅氧原子数之比为 12. 两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。 反应1：NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) p1=3.6×104Pa 反应2：2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) p2=4×103Pa 该温度下，刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是 A. 反应2的平衡常数为4×106Pa2 B. 通入NH3，再次平衡后，总压强增大 C. 平衡后总压强为4.36×105Pa D. 缩小体积，再次平衡后总压强不变 13. 向体积均为1L的两个恒容密闭容器中分别充入2mol X和1mol Y发生反应：  ，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示，下列说法正确的是 A. B. 反应速率： C. Y的体积分数a＞b D. a点平衡常数： 14. 和HB分别为二元酸和一元酸，不发生水解，MHA可溶。常温条件下，现有含的饱和溶液，和含MB（s）的MB饱和溶液。两份溶液中随pH的变化关系，以及含A微粒的分布系数随pH的变化关系如下图所示。下列说法错误的是 A. HB的电离方程式为 B. C. pH＝3时，饱和溶液中， D. 反应平衡常数的数量级为 二、非选择题：本题共4小题，共58分 15. 乳酸亚铁固体是一种很好的补铁剂，在空气中易潮解和氧化，实验室利用乳酸()与碳酸亚铁()制取乳酸亚铁晶体，过程如下： I．制备碳酸亚铁 操作步骤： i．组装仪器如图，检查气密性，加入试剂； ii．打开K，调节三通阀； iii．启动电磁搅拌器，再次调节三通阀，制取碳酸亚铁； iv．关闭K，将C中物质分离提纯，获得碳酸亚铁固体。 II．制备乳酸亚铁晶体 将制得的碳酸亚铁加入乳酸溶液中，加入少量铁粉，在75℃下搅拌使之充分反应，然后再加入适量乳酸溶液。经系列操作后得到产品。 III．测定样品中铁元素含量 称取5.0g样品，灼烧至完全灰化，加盐酸溶解配成250mL溶液，取25.00mL于锥形瓶中，加入过量KI溶液充分反应，然后加入1～2滴淀粉溶液，用硫代硫酸钠标准溶液滴定，滴定终点时，测得消耗标准溶液20.00mL。(已知：) （1）试剂X的最佳选择是_______。(填标号) A. B. 盐酸 C. D. （2）装置C中发生反应的离子方程式为______；装置D中可盛适量的水，其作用是______。 （3）步骤ii、iii调节三通阀的位置依次为_______ (填标号)。 A. B. C. D. （4）制备乳酸亚铁晶体时，加入适量乳酸的目的是_______。 （5）样品中铁元素质量分数是_______；若称取样品时间过长，测定结果会_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 （6）有同学提出可直接用滴定法测定样品中的铁元素的含量，实验发现测定结果总是高于100%，其主要原因可能是_______。 16. 以湿法炼锌厂所产的钴锰渣(主要成分为、、、，含少量、、、等)为原料回收制备的工艺如下： 已知：常温下，，，。 回答下列问题： （1）“酸浸”时可能产生有毒气体_______，说出该气体的一种用途_______。 （2）“氧化调pH”过程中得到沉淀的离子方程式为_______。 （3）试分析主要以_______[填“”或“”]形式除去。 （4）“滤渣3”中含有a mol S、bmol，则理论上需要的物质的量为_______mol(用含a、b的式子表示) （5）采用双萃取剂P204、P507分离钴镍。P204、P507对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。 ①直接用于分离钴镍的萃取剂是_______。 ②指出分离钴镍的合适pH范围为_______(填标号)。 A．3～4   　　 B．4～5 　　  C．5～6  　　 D．6～7 17. 化合物H是一种抗过敏药物，其合成路线如图： 已知：。 回答下列问题： （1）C中含氧官能团的名称为___________。 （2）⑥的反应类型为___________。 （3）下列有关说法正确的是___________(填标号)。 a．A的名称为丙烯 b．反应③的原子利用率为100% c．F能发生氧化反应、取代反应和加成反应 d．G易溶于水 （4）已知②为取代反应，则②的化学方程式为___________。 （5）写出Ｅ的结构简式，并用*标出其中的手性碳原子：___________。 （6）芳香族化合物M与H互为同分异构体，写出一种满足下列条件的M的结构简式：___________(任写一种)。 ⅰ.苯环上有三个取代基； ⅱ.能与溶液发生显色反应； ⅲ.核磁共振氢谱确定分子中有7种不同化学环境的氢原子。 ⅳ.该物质可催化氧化生成醛 （7）参照上述合成路线，设计以和为原料合成路线(无机试剂任选)：___________。 18. 和都是重要的能源物质，催化加氢合成甲醇是一种有效利用氢气且减少温室气体排放的方法。 （1）通过计算机分析，我们可从势能图认识加氢制甲醇在不同催化条件下存在的两种反应路径，如图所示，下列说法正确的是_______。 ①甲酸盐路径的决速步是 ②不考虑，两种路径中产生的含碳中间体种类均有6种 ③该反应的活化能 ④催化剂相同，使用不同的载体也可改变反应历程 （2）科学家通过计算机模拟，研究了甲醇的四种反应 a.CH3OH(g)C(s)+H2(g)+H2O(l) b.CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g) c.2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(l) d. CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l) 一定温度下，向上述反应的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)，反应达平衡后，再充入1 mol，此时反应平衡正向移动且CH3OH(g)的平衡转化率升高的是_______(填标号)。 （3）催化加氢合成甲醇的过程中会发生副反应。 副反应I： 副反应II： 主反应为 的选择性 的转化率 ①在一定条件下，选择合适的催化剂只进行反应副反应I，控制和初始投料比为时，在不同温度下，，，达到平衡后，的转化率分别为50％、60％、75％，已知反应速率，、分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数。最大的是温度_______(填“”、“”或“”，下同)，最大的是温度_______。 ②控制和初始投料比为时，温度对平衡转化率及甲醇和CO的产率的影响如图所示，则在250℃以上，升高温度的转化率增大，但甲醇的产率降低，原因是_______。为增大的产率，可采用的方法是_______(填一项即可)。 ③一定条件下，在固定容积的容器中通入1mol和3mol发生上述反应，初始压强为p，达到平衡时，容器中的物质的量为0.4mol，物质的量为0.1mol，的转化率为70％，则的选择性为_______。主反应的平衡常数的计算表达式为_______(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)、老校(文化街校区) 2024-2025学年高三上期期末测试 化学试题 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 Na 23 Fe 56 一、选择题：本题共14题，每小题3分，共42分。每小题给出的四个选项，只有一项是符合题目要求的。 1. 2023年5月30日，神十六发射成功，空间站开启了全面建成后的首次载人飞行任务。航天技术的突破，离不开材料技术的发展，下列关于材料的说法正确的是 A. 航天飞机两翼以及机身使用陶瓷基复合材料覆盖，该复合材料属于新型有机材料 B. 中国空间站存储器所用石墨烯，属于无机非金属材料 C. 宇航员航天服的材料之——高强度涤纶，涤纶属于人造纤维 D. 二氧化硅是神舟飞船搭载的太阳能电池板的核心材料 【答案】B 【解析】 【详解】A．复合材料具有高强度、抗热震等优点，是新型无机非金属材料，A错误； B．石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨，B正确； C．高强度涤纶，涤纶属于合成纤维，C错误； D．太阳能电池材料为硅单质，D错误； 故选B。 2. 关于C2H2、N2H2、H2O2、H2S2的结构与性质，下列说法错误的是 A. 热稳定性：H2O2＞H2S2 B. N2H2存在顺反异构现象 C. 键角：C2H2＞N2H2＞H2S2＞H2O2 D. 四种物质中沸点最高的是H2O2 【答案】C 【解析】 【详解】A．因为O元素的电负性大于S，所以热稳定性：，A正确； B．结构式为： ,存在顺反异构现象， B正确； C．为直线型，键角为180°，氮原子采用杂化，三个杂化键处于平面正三角形的三个方向，互成，是极性分子，之间的键角为96度52分，氧原子的电负性比硫原子大，氧原子对其携带的孤对电子的吸引比硫原子大，相应的孤对电子斥力增大使键角也相应比大，所以键角的大小：，C错误； D．因为分子和N2H2分子可以形成氢键，分子和分子不能形成氢键，由于电负性O>N，则中的氢键强度大于N2H2，沸点更高，则在中沸点最高，D正确； 故选C。 3. 三氟化氯()是极强助燃剂，能发生自耦电离：，其分子的空间构型如图，下列推测合理的是 A. 分子的中心原子杂化轨道类型为 B. 与反应生成和 C. 分子是含有极性键的非极性分子 D. 比更易发生自耦电离 【答案】D 【解析】 【详解】A．三氟化氯中氯原子的价层电子对数为5，杂化方式不可能为sp2杂化，故A错误； B．由三氟化氯是极强助燃剂可知，三氟化氯与铁反应生成氯化铁和氟化铁，故B错误； C．由图可知，三氟化氯是结构不对称的三角锥形分子，属于含有极性键的极性分子，故C错误； D．溴元素的电负性小于氯元素，溴氟键的极性强于氯氟键，则三氟化溴比三氟化氯更易发生自耦电离，故D正确； 故选D。 4. 电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量，根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。下图是利用手持技术数字化实验测量的溶液分别滴定溶液和溶液的滴定曲线。下列示意图中，能正确表示用溶液滴定和混合溶液的滴定曲线的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】根据溶液分别滴定溶液和溶液的滴定曲线可知，开始阶段，盐酸溶液中导电率下降，是因为氢氧化钾与盐酸反应生成水，导致溶液中离子浓度减小，导电率下降，当盐酸被消耗完，再加入氢氧化钾，溶液中离子浓度增大，导电率增大；开始醋酸溶液中导电率升高，是因为醋酸是弱电解质，与氢氧化钾反应后转化为强电解质，溶液中离子浓度增大，导电率增大，当醋酸被消耗完，继续加入氢氧化钾，溶液中离子浓度增大，导电率增强。 【详解】醋酸是弱电解质，在溶液里部分电离，盐酸和氢氧化钾都是强电解质，完全电离，向醋酸和盐酸的混合溶液中滴加氢氧化钾，氢氧化钾先和盐酸反应，生成强电解质氯化钾，但溶液的体积不断增大，溶液被稀释，溶液中离子浓度减小，导电率下降，当盐酸全部被中和后，继续滴加氢氧化钾与弱电解质醋酸反应生成强电解质醋酸钾，溶液中离子浓度增大，导电率增大，当醋酸也反应完，继续加氢氧化钾，溶液的导电能力增大，符合导电率变化的为A，答案选A。 5. 下列物质转化通常不能实现的是 A. B. C D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．SiO2可被C还原形成粗硅，粗硅与HCl反应生成SiHCl3，SiHCl3经H2还原生成高纯Si，A不符合题意； B．S在空气中燃烧生成SO2，SO2可被氧化生成SO3，SO3可被98.3%浓硫酸吸收生成H2SO4，B不符合题意； C．海水中的溴离子可被氯气氧化成Br2，Br2经吹出后可被SO2和H2O吸收成HBr，HBr进一步与Cl2氧化生成Br2，经蒸馏生成Br2(l)，C不符合题意； D．Al属于活泼金属，需用电解法进行冶炼，电解熔融态Al2O3可生成Al，D符合题意； 故选D。 6. 下列装置及试剂可以完成相应实验的是 A.制取并收集氨气 B.测定醋酸溶液的浓度 C.制备并检验乙烯 D.析出[Cu(NH3)4]SO4晶体 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．浓氨水与碱石灰作用可制取氨气，但收集氨气时，导管应伸到试管底部，图中收集方法有误，不能收集到纯净氨气，A不符合题意； B．用NaOH标准溶液滴定醋酸溶液，由于生成的醋酸钠水解使溶液呈碱性，应选酚酞作指示剂 ，而不是甲基橙，否则会导致滴定终点判断不准确，B不符合题意； C．乙醇在浓硫酸作用下制乙烯时，应使用温度计控制溶液温度在170℃左右，否则会发生副反应，图中无温度计，C不符合题意； D．[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入无水乙醇，可以降低其溶解度，从而析出[Cu(NH3)4]SO4晶体，D符合题意； 故选D。 7. 由实验操作和现象能得出相应结论的是 实验操作 现象 结论 A 取适量氯化铜固体于烧杯中加水溶解并稀释 固体溶解得到黄绿色溶液，稀释后变成蓝色 配体H2O、Cl-与Cu2+之间的配位平衡发生移动 B 向某钠盐粉末上滴加浓盐酸，将产生的气体通入品红溶液 品红溶液褐色 该钠盐为Na2SO3、NaHSO3或Na2S2O3 C 向NaBr溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉-KI溶液 先变橙色，后变蓝色 氧化性：Cl2>Br2>I2 D 将Na[Al(OH)4]溶液与NaHCO3溶液混合 生成白色溶液 结合H+能力：Al(OH)3> A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．氯化铜溶液中存在配离子的平衡，Cu2+与Cl−形成黄绿色的[CuCl4]2−，与H2O形成蓝色的[Cu(H2O)4]2+。稀释时，Cl−浓度减小，配体H2O、Cl−与Cu2+之间的配位平衡发生移动，使溶液颜色由黄绿色变为蓝色，A正确； B．能使品红溶液褪色的气体不一定是SO2，钠盐粉末与浓盐酸反应产生的气体还可能是Cl2，比如NaClO与浓盐酸反应可生成Cl2，Cl2也能使品红溶液褪色，所以不能确定该钠盐为Na2SO3、NaHSO3或Na2S2O3 ，B错误； C．向NaBr溶液中滴加过量氯水，Cl2将Br−氧化为Br2，溶液变橙色；此时溶液中含有过量的Cl2，再加入淀粉 - KI 溶液，是Cl2将I−氧化为I2使溶液变蓝，无法证明Br2能氧化I−，也就不能得出氧化性Br2>I2，C错误； D．[Al(OH)4]−与反应生成白色沉淀Al(OH)3，离子方程式为，说明结合H+能力：[Al(OH)4]−>，D错误； 故选A。 8. 对反应(I为中间产物)，相同条件下：①加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短；②提高反应温度，增大，减小。基于以上事实，可能的反应历程示意图(——为无催化剂，------为有催化剂)为 A B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】提高反应温度，增大，说明反应的平衡逆向移动，即该反应为放热反应，减小，说明S生成中间产物I的反应平衡正向移动，属于吸热反应，由此可排除C、D选项，加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短，即反应的决速步骤的活化能下降，使得反应速率大幅加快，活化能大的步骤为决速步骤，符合条件的反应历程示意图为A，故A正确， 故选A。 9. 某水性钠离子电池电极材料由、、、组成，其立方晶胞嵌入和嵌出过程中，与含量发生变化，依次变为格林绿、普鲁士蓝、普鲁士白三种物质，其过程如图所示。下列说法错误的是 A. 普鲁士蓝中与个数比为1：2 B. 格林绿晶体中周围等距且最近的数为6 C. 每个晶胞完全转化晶胞，转移8个 D. 若普鲁士白的晶胞棱长为a pm，则其晶体的密度为 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据均摊原则，普鲁士蓝晶胞中含Fe: 、CN-数为、Na+数为4，根据化合价代数和等于0，可知Fe2+ 与Fe3+个数比为1:1，A错误； B．根据晶胞图，格林绿晶体中周围等距且最近的数为6，B正确； C．每个晶胞有8个完全转化为晶胞，转移8个，C正确； D．根据均摊原则，普鲁士白晶胞中含Fe: 、CN-数为、Na+数为8，若普鲁士白的晶胞棱长为a pm ，则其晶体的密度为 = ，D正确； 故选A。 10. 调节溶液的pH，当溶液中的氨基酸主要以两性离子存在时，分子整体呈电中性，此时溶液的pH值为该氨基酸的pI值，谷氨酸的；丙氨酸的；赖氨酸的。已知： 可以利用如图装置分离这三种氨基酸，a、b为离子交换膜，下列说法不正确的是 A. 阳极的电极反应为 B. a应采用阳离子膜，b应采用阴离子膜 C. 原料室的应控制在6.02 D. 在产品室1中，可以收集到赖氨酸 【答案】D 【解析】 【分析】由题干电解池装置图可知，阳极室为电解H2SO4溶液，故阳极反应为：2H2O-4e-=O2+4H+，阴极室为电解NaOH溶液，电极反应为：2H2O+2e-=H2+2OH-，H+经a膜进入产品室1，OH-经b膜进入产品室2，故a膜为阳离子交换膜，b膜为阴离子交换膜，根据三种氨基酸的pI值可知，产品室1显酸性，则为谷氨酸，产品室2显碱性，则为赖氨酸，丙氨酸留在原料室，据此分析解题。 【详解】A．由题干图示装置可知，阳极室为稀硫酸，故阳极的电极反应为2H2O-4e-=O2+4H+，A正确； B．由分析可知，a应采用阳离子膜，b应采用阴离子膜，B正确； C．由分析可知，原料室留下了丙氨酸，根据丙氨酸的pI值可知，原料室的应控制在6.02，C正确； D．由分析可知，产品室1显酸性，则可以收集到谷氨酸，产品室2显碱性，则可以收集到赖氨酸，D错误； 故答案为：D。 11. 硅酸盐是地壳岩石的主要成分，在硅酸盐中，四面体(如图甲为俯视投影图)通过共用顶角氧原子可形成六元环(图乙)、无限单链状(图丙)、无限双链状(图丁)等多种结构。石棉是由钙、镁离子以离子数的比例与单链状硅酸根离子形成的一种硅酸盐。 下列说法不正确的是 A. 大多数硅酸盐材料硬度高与硅氧四面体结构有关 B. 六元环的硅酸盐阴离子化学式 C. 石棉的化学式为 D. 双链状硅酸盐中硅氧原子数之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．硅氧四面体结构是指由一个硅原子和四个氧原子组成的四面体结构。这种结构因其内部化学键的结构和特性而具有稳定性。硅氧四面体结构中的硅原子与四个氧原子形成了共价键，共享电子对使每个原子都充满了电子。这种共价键结构使得硅氧四面体结构比单纯的硅或氧分子更加稳定，所以硅氧四面体结构决定了大多数硅酸盐材料硬度高，故A正确； B．六元环的硅酸盐阴离子中Si元素显+4价，O元素显-2价，所以六元环的硅酸盐阴离子化学式为，故B正确； C．石棉中钙、镁离子之比为1∶3，其中Mg元素、Ca元素显+2价，Si元素显+4，O元素显-2价，所以，该石棉的化学式可表示为，故C正确； D．由图丁可知，双链硅酸盐中有两种硅氧四面体，且数目之比为1∶1，一种与单链硅酸盐中硅氧原子个数比相同，其中硅原子个数为1，氧原子个数为，个数比为1∶3；另一种，硅原子个数为1，O原子个数为，个数比为1∶2.5，所以双链状硅酸盐中硅氧原子数之比为2∶5.5，故D错误； 故选D。 12. 两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。 反应1：NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) p1=36×104Pa 反应2：2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) p2=4×103Pa 该温度下，刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是 A. 反应2的平衡常数为4×106Pa2 B. 通入NH3，再次平衡后，总压强增大 C. 平衡后总压强为4.36×105Pa D. 缩小体积，再次平衡后总压强不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应2的平衡常数为，A正确； B．刚性密闭容器，温度不变，则平衡常数不变，，，再次达到平衡后，气体的分压不变，则总压强不变，B错误； C．， ，，，所以总压强为：，C正确； D．达平衡后，缩小体积，增大压强，平衡逆向移动，温度不变，化学平衡常数不变，各组分的分压不变，再次平衡后总压强不变，D正确； 故选B。 13. 向体积均为1L的两个恒容密闭容器中分别充入2mol X和1mol Y发生反应：  ，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示，下列说法正确的是 A. B. 反应速率： C. Y的体积分数a＞b D. a点平衡常数： 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲为绝热容器，反应开始后压强先增大后减小，说明开始时温度升高使压强增大，即该反应是放热反应，ΔH<0，A错误； B．a点是甲容器达到平衡状态，c点反应还在正向进行，a点温度高于c点，从正反应开始建立平衡，在达到平衡前，正反应速率大于逆反应速率，所以，B错误； C．两容器起始投料相同，但达到平衡时，甲的温度高于乙的温度，温度高，平衡逆向移动，故Y的体积分数a＞b，C正确； D．若恒温条件下平衡时压强为起始一半，根据压强与物质的量关系可计算出平衡时各物质的量，算出平衡常数K=12，甲绝热，反应放热，平衡逆向移动，平衡常数减小，所以a点K＜12，D错误； 故选C。 14. 和HB分别为二元酸和一元酸，不发生水解，MHA可溶。常温条件下，现有含的饱和溶液，和含MB（s）的MB饱和溶液。两份溶液中随pH的变化关系，以及含A微粒的分布系数随pH的变化关系如下图所示。下列说法错误的是 A. HB的电离方程式为 B. C. pH＝3时，饱和溶液中， D. 反应平衡常数数量级为 【答案】C 【解析】 【分析】含A微粒的分布系数曲线只有一个交点，说明完全电离，含A微粒只有HA-和A2-，二者浓度相等时，pH=3，则HA-电离常数，则饱和溶液中随pH发生变化，即下方的曲线代表饱和溶液中，上方曲线代表MB饱和溶液中，因为不随pH发生变化，则HB为强酸，完全电离。 【详解】A．根据分析知，HB为强酸，完全电离，电离方程式为，A正确； B．根据图像，pH=10时，饱和溶液中，=2，则，，MB饱和溶液中，=5，则，，B正确； C．饱和溶液中电荷守恒：，pH=3时，，如果不含其他酸溶液，则，但是pH＝3时，饱和溶液中还含有酸溶液，即还含有其他酸根离子，C错误； D．反应平衡常数，D正确； 故选C。 二、非选择题：本题共4小题，共58分 15. 乳酸亚铁固体是一种很好的补铁剂，在空气中易潮解和氧化，实验室利用乳酸()与碳酸亚铁()制取乳酸亚铁晶体，过程如下： I．制备碳酸亚铁 操作步骤： i．组装仪器如图，检查气密性，加入试剂； ii．打开K，调节三通阀； iii．启动电磁搅拌器，再次调节三通阀，制取碳酸亚铁； iv．关闭K，将C中物质分离提纯，获得碳酸亚铁固体。 II．制备乳酸亚铁晶体 将制得的碳酸亚铁加入乳酸溶液中，加入少量铁粉，在75℃下搅拌使之充分反应，然后再加入适量乳酸溶液。经系列操作后得到产品。 III．测定样品中铁元素的含量 称取5.0g样品，灼烧至完全灰化，加盐酸溶解配成250mL溶液，取25.00mL于锥形瓶中，加入过量KI溶液充分反应，然后加入1～2滴淀粉溶液，用硫代硫酸钠标准溶液滴定，滴定终点时，测得消耗标准溶液20.00mL。(已知：) （1）试剂X的最佳选择是_______。(填标号) A. B. 盐酸 C. D. （2）装置C中发生反应的离子方程式为______；装置D中可盛适量的水，其作用是______。 （3）步骤ii、iii调节三通阀的位置依次为_______ (填标号)。 A. B. C. D. （4）制备乳酸亚铁晶体时，加入适量乳酸的目的是_______。 （5）样品中铁元素的质量分数是_______；若称取样品时间过长，测定结果会_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 （6）有同学提出可直接用滴定法测定样品中的铁元素的含量，实验发现测定结果总是高于100%，其主要原因可能是_______。 【答案】（1）C （2） ①. ②. 液封，防止空气进入装置C （3）BA （4）抑制水解 （5） ①. 22.4% ②. 偏小 （6）乳酸亚铁中乳酸根也能消耗 【解析】 【分析】制备碳酸亚铁：亚铁离子容易被氧气氧化，制备过程中应在无氧环境中进行，Fe与硫酸反应制备硫酸亚铁，利用反应生成的氢气排尽装置中的空气，故B制备硫酸亚铁。利用生成氢气，使B装置中气压增大，将B装置中的硫酸亚铁溶液压入C中，C装置中FeSO4和NH4HCO3发生反应：FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O，装置D防止空气中的氧气进入到C装置中，将Fe2+氧化，据此分析解答。 【小问1详解】 A．浓硫酸具有强氧化性，铁在浓硫酸中会钝化，因此不能用98%浓H2SO4，故A错误； B．盐酸具有挥发性，挥发的氯化氢与碳酸氢铵反应会产生二氧化碳气体，不能用37%盐酸，故B错误； C．稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，生成的氢气排除C中的空气防止碳酸亚铁被氧化，故C正确； D．硝酸具有强氧化性，与铁反应生成硝酸铁和一氧化氮，一氧化氮有毒，也会与氧气反应，不符合题意，故D错误； 故答案选C； 【小问2详解】 根据上述分析中的化学方程式可知装置C中发生反应的离子方程式为；装置D的作用是利用液封，防止空气中的氧气进入到C装置中将Fe2+氧化，故答案为：液封，防止空气进入C中； 【小问3详解】 步骤ii应该将三通阀的位置调节为，目的是发生反应制备Fe2+，利用产生的氢气排净装置内的空气，防止Fe2+被氧化；步骤iii中应该将三通阀的位置先调节为A选项的位置，即，利用生成氢气，使B装置中气压增大，将B装置中的硫酸亚铁溶液压入C中，产生FeCO3沉淀，故答案为：BA； 【小问4详解】 二价铁易水解，乳酸是酸，可以电离出H+，制备乳酸亚铁晶体时，加入适量的乳酸的目的为：抑制Fe2+水解； 【小问5详解】 样品中灼烧至完全灰化，生成氧化铁，再加入盐酸溶液，可知溶液中为氯化铁，加入碘化钾溶液发生的反应为：2Fe3++2I-=2Fe2++I2，而后用硫代硫酸钠进行滴定，发生的反应为：I2+=+2I-，滴定终点时，根据关系式：2[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O~2Fe3+~I2~2可知，样品中的铁元素含量为：=22.4%；若称取样品时间过长，二价铁容易被空气中的氧气使样品增重，导致铁元素含量降低，因此测定结果铁元素含量将偏小； 【小问6详解】 乳酸根中含有羟基，也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，导致消耗高锰酸钾的量V1增大，使铁元素的质量分数偏高，故答案为：乳酸亚铁中乳酸根也能消耗KMnO4，导致标准液消耗量偏多。 16. 以湿法炼锌厂所产的钴锰渣(主要成分为、、、，含少量、、、等)为原料回收制备的工艺如下： 已知：常温下，，，。 回答下列问题： （1）“酸浸”时可能产生有毒气体_______，说出该气体的一种用途_______。 （2）“氧化调pH”过程中得到沉淀的离子方程式为_______。 （3）试分析主要以_______[填“”或“”]形式除去。 （4）“滤渣3”中含有a mol S、bmol，则理论上需要的物质的量为_______mol(用含a、b的式子表示) （5）采用双萃取剂P204、P507分离钴镍。P204、P507对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。 ①直接用于分离钴镍的萃取剂是_______。 ②指出分离钴镍的合适pH范围为_______(填标号)。 A．3～4   　　 B．4～5 　　  C．5～6  　　 D．6～7 【答案】（1） ①. ②. 制、食品添加剂(如葡萄酒)、漂白剂 （2） （3）； （4） （5） ①. P507 ②. B 【解析】 【分析】钴锰渣(主要成分为 Co2O3、CoO、NiO、MnO2，含少量 Fe2O3、ZnO、CuO、CaO 等)中加入稀硫酸、K2SO3溶液进行酸浸，所得滤渣1中含有CaSO4；滤液中加入H2O2，将Fe2+氧化为Fe3+，再加入K2CO3调节pH，得到KFe3(SO4)2(OH)6沉淀；滤液1中加入KHS、K2S混合溶液除铜锌，生成CuS、ZnS沉淀；滤液2中加入Co(OH)3除锰，生成S、MnO2沉淀；滤液3中加入P204萃取，钴镍进入萃取液中，加入硫酸反萃取后与萃余液1合并，再用P507萃取，钴进入萃取液中，镍进入萃余液2中；萃取液2中加入草酸进行反萃取，从而获得CoC2O4。 【小问1详解】 “酸浸”时，稀硫酸、K2SO3发生反应，可能产生有毒气体SO2，该气体的一种用途为：制SO3、食品添加剂(如葡萄酒)、漂白剂(任写一种)； 【小问2详解】 “氧化调 pH”过程中，H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，K2CO3调节pH，得到KFe3(SO4)2(OH)6沉淀，离子方程式为2K++6Fe2++3H2O2+4+3+3H2O=2KFe3(SO4)2(OH)6↓+3CO2↑； 【小问3详解】 Ksp(CuS)=1.3×10-36，Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20，CuS的Ksp远小于Cu(OH)2的Ksp，可估算二者的饱和溶液中铜离子的浓度是CuS中的小得多，则Cu2+主要以CuS形式除去； 【小问4详解】 “滤渣 3”中，H2S转化为S，Mn2+转化为MnO2，Co(OH)3转化为Co2+，依据得失电子守恒，生成 a mol S、b mol MnO2，则理论上需要Co(OH)3的物质的量为(2a+2b)mol； 【小问5详解】 ①从图中可以看出，在P204中，相同pH时，Co2+和Ni2+的萃取率非常接近，而在P507中，二者相同萃取率时的pH相差较大，所以直接用于分离钴、镍的萃取剂是P507； ②根据分析可知，“萃余液2”中的主要成分为硫酸镍，分析图中曲线，分离钴、镍的合适pH范围为4~5，故选B。 17. 化合物H是一种抗过敏药物，其合成路线如图： 已知：。 回答下列问题： （1）C中含氧官能团的名称为___________。 （2）⑥的反应类型为___________。 （3）下列有关说法正确的是___________(填标号)。 a．A的名称为丙烯 b．反应③的原子利用率为100% c．F能发生氧化反应、取代反应和加成反应 d．G易溶于水 （4）已知②为取代反应，则②的化学方程式为___________。 （5）写出Ｅ的结构简式，并用*标出其中的手性碳原子：___________。 （6）芳香族化合物M与H互为同分异构体，写出一种满足下列条件的M的结构简式：___________(任写一种)。 ⅰ.苯环上有三个取代基； ⅱ.能与溶液发生显色反应； ⅲ.核磁共振氢谱确定分子中有7种不同化学环境的氢原子。 ⅳ.该物质可催化氧化生成醛 （7）参照上述合成路线，设计以和为原料合成的路线(无机试剂任选)：___________。 【答案】（1）羰基、酯基 （2）消去反应 （3）ac （4） （5） （6）或 （7） 【解析】 【分析】丙烯与Br2发生取代反应生成B为CH2=CHCH2Br，根据D和C的结构简式可知，B与C 发生取代反应生成D，D发生信息中的反应生成E，根据E 的分子式可知，E为，根据F的结构简式可知，E中的碳碳双键与氢气发生加成反应生成F，F反应生成G，G发生消去反应生成H。 【小问1详解】 根据C的结构简式可知，其中含氧官能团名称为羰基、酯基。 【小问2详解】 反应⑥类似于卤代烃的消去反应，G在催化剂、-15℃条件下失去一个HI生成H，反应类型为消去反应。 【小问3详解】 a．A的名称为丙烯，a正确； b．反应③为取代反应，其原子利用率不是100%，b错误； c．F为有机物能燃烧可发生氧化反应，含有甲基、酯基能发生取代反应，含有羰基能发生加成反应，c正确； d．G不含亲水基，难溶于水，d错误； 故答案选ac。 【小问4详解】 CH2=CHCH2Br与C发生取代反应生成D，化学方程式为。 【小问5详解】 根据分析可知，E的结构简式为，其中含有1个手性碳原子，如图*所示。 【小问6详解】 芳香族化合物M与H互为同分异构体，H的不饱和度为4，苯环的不饱和度为4，则M中除了苯环无其他环或者双键，M苯环上有三个取代基，能与氯化铁溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，含有7种不同化学环境的氢原子，能催化氧化生成醛，则含有-CH2OH结构，满足条件的结构简式为或。 【小问7详解】 CH3CH(OH)CH3与HBr发生取代反应生成CH3CHBrCH3，发生催化氧化生成，与两分子CH3CHBrCH3发生类似于B到D的取代反应生成，合成路线为。 18. 和都是重要的能源物质，催化加氢合成甲醇是一种有效利用氢气且减少温室气体排放的方法。 （1）通过计算机分析，我们可从势能图认识加氢制甲醇在不同催化条件下存在的两种反应路径，如图所示，下列说法正确的是_______。 ①甲酸盐路径的决速步是 ②不考虑，两种路径中产生的含碳中间体种类均有6种 ③该反应的活化能 ④催化剂相同，使用不同的载体也可改变反应历程 （2）科学家通过计算机模拟，研究了甲醇的四种反应 a.CH3OH(g)C(s)+H2(g)+H2O(l) b.CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g) c.2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(l) d. CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l) 一定温度下，向上述反应的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)，反应达平衡后，再充入1 mol，此时反应平衡正向移动且CH3OH(g)的平衡转化率升高的是_______(填标号)。 （3）催化加氢合成甲醇的过程中会发生副反应。 副反应I： 副反应II： 主反应为 的选择性 的转化率 ①在一定条件下，选择合适的催化剂只进行反应副反应I，控制和初始投料比为时，在不同温度下，，，达到平衡后，的转化率分别为50％、60％、75％，已知反应速率，、分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数。最大的是温度_______(填“”、“”或“”，下同)，最大的是温度_______。 ②控制和初始投料比为时，温度对平衡转化率及甲醇和CO的产率的影响如图所示，则在250℃以上，升高温度的转化率增大，但甲醇的产率降低，原因是_______。为增大的产率，可采用的方法是_______(填一项即可)。 ③一定条件下，在固定容积的容器中通入1mol和3mol发生上述反应，初始压强为p，达到平衡时，容器中的物质的量为0.4mol，物质的量为0.1mol，的转化率为70％，则的选择性为_______。主反应的平衡常数的计算表达式为_______(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数)。 【答案】（1）①④ （2）c （3） ①. T3 ②. T3 ③. 250℃以上，温度升高，副反应I的平衡正向移动，副反应II和主反应的平衡逆向移动，但此时温度对反应I的平衡影响更大 ④. 可采用的方法：增大；不改变投料比，增大反应物浓度 ⑤. ⑥. 【解析】 【小问1详解】 ①甲酸盐路径中，的活化能最大，为决速步，故①正确； ②不考虑，羧酸路径中含碳中间体有、、、、共5种，甲酸盐路径中含碳中间体有、、、、共5种，两种路径中产生的含碳中间体种类均有5种，故②错误； ③该反应为放热反应，所以活化能，故③错误； ④由图像可知，催化剂相同，使用不同的载体也可改变反应历程，故④正确； 故选①④； 【小问2详解】 一定温度下，向上述反应的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)，反应达平衡后，再充入1 mol，对于反映应a、b、c，相当于增大压强对平衡的影响，平衡向气体气系数增大的方向移动，所以反应a平衡不移动；反应b平衡逆向移动；反应c平衡正向移动且CH3OH(g)的平衡转化率升高；反应d平衡时再充入1 mol，平衡正向移动但CH3OH(g)的平衡转化率降低；故选c； 【小问3详解】 ①副反应I为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，转化率增大，在不同温度下、、，达到平衡后，的转化率分别为50%、60%、75%，则说明，、分别为正、逆向反应速率常数，温度升高，、均增大，平衡正向移动差值增大，故最大的是温度，温度越高速率越大，所以最大的是温度。 ②在250℃以上，升高温度的转化率增大，但甲醇的产率降低，原因是：250℃以上，温度升高，副反应I的平衡正向移动，副反应II和主反应的平衡逆向移动，但此时温度对反应I的平衡影响更大。为增大的产率，即使主反应正向移动，可采用的方法是增大压强或不改变投料比，增大反应物浓度。 ③3mol，转化率为70%，所以平衡时剩余，根据H原子守恒可得，根据C原子和O原子守恒可得，，则的选择性为。根据，可得，则。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $