精品解析：陕西省2025届高三下学期三模化学试题

2025届高三第三次模拟检测 化学试题 注意事项： 1.本试题共8页，满分100分，时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Co 59 第Ⅰ卷（选择题 共42分） 一、选择题（本大题共14小题，每小题3分，计42分。每小题只有一个选项是符合题意的） 1. 下列说法错误的是 A. 门捷列夫绘制了第一张元素周期表，并成功预测了某些未知元素及其特性 B. 哈伯因开发合成氨技术获诺贝尔奖，该工艺通过直接氧化氮气生产氨 C. 维勒首次在实验室合成尿素，打破了有机物必须由生命体合成观念 D. 嫦娥五号探测器使用了新型碳化硅复合材料，碳化硅属于无机非金属材料 2. 下列化学用语表示正确的是 A. 的电子式： B. 中键的电子云轮廓图： C. 镓与同主族，基态镓原子的核外电子排布式： D. 18O2-的离子结构示意图： 3. 下列行为不符合实验安全要求的是 A. 金属汞洒落在地面上，应尽快用硫化钠固体覆盖 B. 酸液溅到皮肤上，立即用大量水冲洗并涂抹3%~5%的碳酸氢钠溶液 C. 在通风橱中做和反应的实验 D. 加热蒸发溶液时，用坩埚钳移动蒸发皿至陶土网上冷却 4. 下列关系图中，A是一种正盐，D的分子量比C的分子量大16，E是酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下的转化关系。下列说法错误的是 A. 当X是强碱时，C和D均不是酸性氧化物 B. Z是H2O C. 当X是强酸时，E是H2SO4 D. 上述变化均发生氧化还原反应 5. 臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝的反应之一为：，不同温度下，在两个恒容容器中发生该反应，相关信息如下表及图所示，下列说法正确的是 容器 容积/L 温度/K 起始充入量 甲 1 1和2 乙 1 1和2 A. 该反应正反应为吸热反应 B. 时平衡后，向恒容容器中再充入和，再次平衡后，的百分含量将不变 C. 反应体系在温度为时的平衡常数 D. 在恒温恒容条件下，混合气体密度不再改变能证明该反应已经达到平衡 6. 下列关于物质结构与性质的说法错误的是 A. 的酸性强于：F的电负性大，增加羧基中的羟基的极性 B. 2月12日媒体报道：吉林大学研究人员首次合成出了六方金刚石，其具有高出立方金刚石的硬度和良好的热稳定性。金刚石硬度大：碳原子间以共价键形成空间网状结构 C. 乙炔分子中碳碳三键的键能比乙烯分子中碳碳双键的键能大，所以乙炔比乙烯更稳定 D. 冰密度小于水：氢键使分子间距增大，排列更有序 7. 下列实验装置不能达到实验目的的是 ①验证SO2具有还原性 ②分离I2和NaCl固体 ③模拟侯氏制碱法获得NaHCO3 ④可用于制备金属锰 A. ① B. ② C. ③ D. ④ 8. W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的前四周期元素，可组成化学式为的配合物A．基态X原子有三个未成对电子，Y和Z位于同主族，基态Z原子的价层电子排布式为，R属于ds区元素且最外层只有一个电子。下列说法错误的是 A. R的焰色试验呈绿色 B. 简单氢化物沸点： C. 第一电离能： D. 分子参与形成A后，键角变小 9. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 在1.0mol∙L-1氯化钠溶液中：、、、 B. 在1.0mol∙L-1氨水中：、、、 C. 1.0mol∙L-1硫酸中：、、、 D. 0.1mol∙L-1NaOH溶液中：、、、 10. 催化还原氮氧化物是目前应用最广泛的烟气脱硝技术。用活化的作催化剂，将还原成的一种反应历程如图所示。下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ为决速步骤 B. 增大浓度会影响催化剂对的吸附 C. 整个历程中涉及极性键和非极性键的断裂和形成 D. 消耗标准状况下11.2L时，整个过程转移2mol电子 11. 硫化锌是优良的半导体锂离子电池负极材料，在充电过程中，负极材料晶胞的组成变化如图所示。 下列说法错误的是 A. 基态原子核外电子的空间运动状态有15种 B. 晶体中距离原子最近的原子数为6 C. 中，的配位数为8 D. 12. 的资源化利用有利于实现“碳中和”。我国科技工作者已成功研究出以为主要原料生产高分子材料的技术，其转化原理如下图所示。下列说法错误的是 A. 上述分子中碳原子的杂化轨道类型有3种 B. 甲转化为乙反应的原子利用率为100% C. 1乙最多消耗1mol D. 丙可降解生成 13. 下图是一种正在投入生产的大型蓄电系统的工作示意图： 左右两侧为电解质储罐，中间为电池，电解质通过泵不断在储罐和电池之间循环。电池中的左右两侧为电极，中间为离子选择性膜，在电池放电和充电时该膜可允许钠离子通过。放电前被膜隔开的电解质为和，放电后分别变为和。则下列说法正确的是 A. 右储罐中的电解质为 B. 充电过程中通过膜从右向左流动 C. 电池充电时，阳极的电极反应为 D. 电池放电时，右侧储罐中如果液体流速下降，可能会有其他多硫离子如生成 14. 25℃下，、沉淀溶解平衡曲线如图所示，某实验小组以为指示剂，用标准溶液滴定含水样。下列说法错误的是 A. a点条件下既不能生成沉淀，也不能生成沉淀 B. 向b点的混合溶液中，加入硝酸银固体，变小 C. 的平衡常数 D. 滴定时，理论上混合液中指示剂浓度不宜超过 第Ⅱ卷（非选择题 共58分） 二、非选择题（本大题共4小题，计58分） 15. 某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液（含、、、、和），实现镍、钴、镁元素的回收。 已知：①一定条件下一些金属氢氧化物的如下： 物质 ②“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸，的电离第一步完全，第二步微弱。 回答下列问题： （1）在周期表中的第________周期第________族。 （2）从物质结构的角度分析的结构式是（a）还是（b）________。 （3）“氧化”中，被氧化为，滤渣的成分为、________、________（填化学式），检验滤液1中是否有选用的试剂是________。 （4）“氧化”中保持空气通入速率不变，（Ⅱ）氧化率与时间的关系如下。体积分数为________时，（Ⅱ）氧化速率最大；继续增大体积分数时，过量的也能还原，使（Ⅱ）氧化速率减小，写出和溶液反应的离子方程式________。 （5）“沉钴镍”中为使、沉淀完全而不沉淀（已知：滤液1中浓度为，当离子浓度为时认为沉淀完全），需控制pH范围为________（精确至0.1）。 （6）科学家设计了采用强碱性电解质的二次电池，电池反应为，请写出充电时阳极电极反应________。 16. 三氯化六氨合钴（Ⅲ）是一种广泛使用的有机合成反应催化剂，实验室利用反应：制取三氯化六氨合钴（Ⅲ）的装置如下图： 已知：①呈棕色，； ②化学上常用标准电极电势（氧化态／还原态）比较物质的氧化能力。值越高，氧化态物种氧化能力越强，，； ③晶体呈橘黄色，可溶于热水，微溶于冷水，难溶于乙醇。 实验步骤如下： Ⅰ．制备三氯化六氨合钴（Ⅲ） ①将晶体和溶解后，转入三颈烧瓶，控制温度在10℃以下，加入7.0mL浓氨水，充分反应后溶液变为棕色。 ②缓慢滴加7.0mL5%双氧水，水浴控制温度55~60℃，恒温反应20min。 ③用冰水浴冷却至2℃左右，进行抽滤，收集固体粗产品。 ④将粗产品溶于30.0mL稀盐酸中，加热，待固体充分溶解后趁热过滤，向溶液中加入4.0mL浓盐酸，冰水冷却，使晶体充分析出，抽淲，洗涤，干燥。 Ⅱ．测定产品的纯度 ①取0.500g产品加入锥形瓶中，加入足量溶液并加热，将蒸出后，加入足量的稀硫酸酸化，使全部转化为后，加适量水稀释，加入过量的溶液，再用0.100标准溶液滴定，消耗标准溶液18.00mL。反应原理为，。 ②空白试验校正：另取与上述滴定过程等量的溶液于锥形瓶中，用标准溶液滴定，消耗标准溶液1.00mL。 （1）仪器a的名称为________。仪器b中试剂为________（填写化学式）。 （2）向混合液中先加入浓氨水，目的是________。 （3）以下对在反应中所起作用的认识错误的是________（填字母）。 A．能够抑制电离，控制pH B．能够促进水解，有利于配合物形成 C．能够抑制电离，增加浓度，有利于配合物形成 （4）步骤④中加入浓盐酸的作用为________。 （5）抽滤装置如图所示，抽滤完毕的后续操作为________（填字母）。 A．先关闭水龙头，后拔掉橡胶管 B．先拔掉橡胶管，后关闭水龙头 （6）滴定时选用的指示剂为淀粉溶液，滴定终点现象为________。设计空白试验校正的原因为________。产品的纯度为________。 17. 随着我国碳达峰，碳中和目标的进行，二氧化碳资源化利用风生水起。尿素合成开创了无机物转化为有机物的新纪元。这一成果体现了化学科学与技术的不断进步。 （1）二十世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步： ⅰ.和生成； ⅱ.分解生成尿素。 结合反应过程中能量变化示意图： ①写出总反应热化学方程式________。 ②活化能：反应ⅰ________反应ⅱ（填“大于”或“小于”）。 ③反应温度升高不利于提高尿素产率的原因是________。 ④在合成尿素体系中加入和，不考虑的存在，达到平衡后的转化率是50%，则平衡体系中尿素的物质的量分数为________。 （2）近年研究发现，电催化和含氮物质（等）在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和，在电极上反应生成，电解原理如图所示。 ①判断会移动到电解池的________极（填“阴”或“阳”）。 ②写出合成尿素的一极发生的电极反应方程式________。 ③解释向一定浓度的硝酸钾溶液通入二氧化碳至饱和的原因________。 ④若电解过程中生成12g的尿素，电路中通过的电子数为________，标况下产生的氧气体积为________L。 18. 化合物Ⅰ是药物合成的中间体，可由化合物A经如下路线合成。 回答下列问题： （1）A中含氧官能团的名称为________。 （2）的反应类型为________。 （3）的反应中，的作用为________。 （4）F的结构简式为________。 （5）G与足量的氢氧化钠溶液在加热条件下反应的化学方程式为________。 （6）关于化合物I，下列说法正确的是________（填字母）。 A. I可以发生银镜反应，也可以与盐酸发生反应 B. 1个I分子中含有2个手性碳原子 C. 1molI分子含有杂化的原子个数为 D. I分子间只存在氢键，不存在范德华力 （7）符合下列条件的A的同分异构体有________种。 ①分子中含有苯环 ②分子中含有，且与苯环直接相连 ③可以与新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下产生砖红色沉淀 （8）参照上述合成路线和信息，设计以为原料合成有机物的路线如下（反应条件略去）： ， 其中J和K结构简式分别为________和________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届高三第三次模拟检测 化学试题 注意事项： 1.本试题共8页，满分100分，时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Co 59 第Ⅰ卷（选择题 共42分） 一、选择题（本大题共14小题，每小题3分，计42分。每小题只有一个选项是符合题意的） 1. 下列说法错误的是 A. 门捷列夫绘制了第一张元素周期表，并成功预测了某些未知元素及其特性 B. 哈伯因开发合成氨技术获诺贝尔奖，该工艺通过直接氧化氮气生产氨 C. 维勒首次在实验室合成尿素，打破了有机物必须由生命体合成的观念 D. 嫦娥五号探测器使用了新型碳化硅复合材料，碳化硅属于无机非金属材料 【答案】B 【解析】 【详解】A．门捷列夫确实绘制了第一张元素周期表，并成功预测了未知元素（如镓、锗）及其特性，描述正确，A正确； B．哈伯因开发合成氨技术（哈伯-博施法）获诺贝尔奖，但合成氨是通过氮气与氢气在高温高压及催化剂作用下反应生成，而非“直接氧化氮气”；氧化氮气通常指与氧气反应（如生成NO），因此该选项描述错误，B错误； C．维勒首次在实验室合成尿素（1828年），打破了有机物必须由生命体合成的传统观念，描述正确，C正确； D．碳化硅（SiC）属于无机非金属材料（陶瓷类），用于嫦娥五号复合材料，描述正确，D正确； 故选B。 2. 下列化学用语表示正确的是 A. 的电子式： B. 中键的电子云轮廓图： C. 镓与同主族，基态镓原子的核外电子排布式： D. 18O2-的离子结构示意图： 【答案】D 【解析】 【详解】A．B原子的价层电子数为3，与3个Cl原子共用后无孤对电子，A错误； B．根据，中键的电子云轮廓图为，B错误； C．镓为31号元素，位于第四周期第IIIA族，基态镓原子的核外电子排布式：或，C错误； D．O原子核外电子数为8，得2个电子后变为10个，按照核外电子排布规律得其离子结构示意图为：，D正确； 故答案为：D。 3. 下列行为不符合实验安全要求的是 A. 金属汞洒落在地面上，应尽快用硫化钠固体覆盖 B. 酸液溅到皮肤上，立即用大量水冲洗并涂抹3%~5%的碳酸氢钠溶液 C. 在通风橱中做和反应的实验 D. 加热蒸发溶液时，用坩埚钳移动蒸发皿至陶土网上冷却 【答案】A 【解析】 【详解】A．金属汞洒落地面，应尽快用硫粉覆盖，汞和硫能迅速反应生成硫化汞，硫化钠与汞不反应，不能起到处理汞的作用，该行为不符合实验安全要求，A符合题意； B．酸液溅到皮肤上，立即用大量水冲洗可稀释酸液，减小伤害，再涂抹3% - 5%的碳酸氢钠溶液中和剩余酸液，该行为符合实验安全要求，B不符合题意； C．H2S和Cl2都是有毒气体，在通风橱中做实验，可将产生的有毒气体及时排出，防止中毒，该行为符合实验安全要求，C不符合题意； D．加热蒸发溶液后，蒸发皿温度较高，用坩埚钳移动蒸发皿至陶土网上冷却，能防止烫伤，该行为符合实验安全要求，D不符合题意； 故选A。 4. 下列关系图中，A是一种正盐，D的分子量比C的分子量大16，E是酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下的转化关系。下列说法错误的是 A. 当X是强碱时，C和D均不是酸性氧化物 B. Z是H2O C. 当X是强酸时，E是H2SO4 D. 上述变化均发生氧化还原反应 【答案】D 【解析】 【分析】D的分子量比C的分子量大16，则Y是O2。当X无论是强酸还是强碱时都有如图的转化关系。若X是强酸，则A为硫化物，B为H2S，C为SO2，D为SO3，E为硫酸，Z为水；若X为强碱，则A为铵盐，B为氨气，C为NO，D为NO2，E为硝酸，Z为水。由于A是一种正盐，则A为(NH4)2S。 【详解】A．当X是强碱时，C和D分别为NO、NO2，二者均不是酸性氧化物，A正确； B．由分析可知，Z是H2O，B正确； C．由分析可得出，当X是强酸时，E是H2SO4，C正确； D．上述变化中，A→B不发生氧化还原反应，若D为SO3，D→E也不发生氧化还原反应，D错误； 故选D。 5. 臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝的反应之一为：，不同温度下，在两个恒容容器中发生该反应，相关信息如下表及图所示，下列说法正确的是 容器 容积/L 温度/K 起始充入量 甲 1 1和2 乙 1 1和2 A. 该反应的正反应为吸热反应 B. 时平衡后，向恒容容器中再充入和，再次平衡后，的百分含量将不变 C. 反应体系在温度为时的平衡常数 D. 在恒温恒容条件下，混合气体密度不再改变能证明该反应已经达到平衡 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据“先拐先平数值大”，结合图像可知乙对应的温度高于甲，由甲平衡到乙平衡，升高温度，减小，可知平衡逆向移动，则正向为放热反应，故A错误； B．时平衡后，向恒容容器中再充入和，反应物的浓度增大一倍，等同于增大压强，平衡正向移动，的百分含量将减小，故B错误； C．结合已知数据列三段式： 时平衡常数，故C正确； D．在恒温恒容条件下，混合气体总质量不变，容器体积恒定，则混合气体的密度始终恒定，不能据此判断平衡状态，故D错误； 故选：C。 6. 下列关于物质结构与性质的说法错误的是 A. 的酸性强于：F的电负性大，增加羧基中的羟基的极性 B. 2月12日媒体报道：吉林大学研究人员首次合成出了六方金刚石，其具有高出立方金刚石硬度和良好的热稳定性。金刚石硬度大：碳原子间以共价键形成空间网状结构 C. 乙炔分子中碳碳三键的键能比乙烯分子中碳碳双键的键能大，所以乙炔比乙烯更稳定 D. 冰密度小于水：氢键使分子间距增大，排列更有序 【答案】C 【解析】 【详解】A．F的电负性强，通过吸电子诱导效应增加羧基中的羟基的极性，使其更易解离出H+，因而的酸性强于，A项正确； B．金刚石硬度大的原因是碳原子间以共价键形成空间网状结构，B项正确； C．乙炔的碳碳三键总键能(约839 kJ/mol)虽大于乙烯双键(约614 kJ/mol)，但化学反应中通常断裂的是较弱的π键。乙炔的两个π键键能较低(单个π键约268 kJ/mol)，导致其化学性质比乙烯活泼，更易发生反应，因此乙炔的稳定性更差，C项错误； D．冰中水分子通过氢键形成有序的四面体结构，分子间距增大，排列更疏松，导致密度小于液态水，D项正确； 答案选C。 7. 下列实验装置不能达到实验目的的是 ①验证SO2具有还原性 ②分离I2和NaCl固体 ③模拟侯氏制碱法获得NaHCO3 ④可用于制备金属锰 A. ① B. ② C. ③ D. ④ 【答案】C 【解析】 【详解】A．装置①中，将盐酸滴入Na2SO3固体中，反应生成SO2气体等，溴水和酸性KMnO4溶液都具有强氧化性，通入SO2气体后溶液褪色，证明SO2具有还原性，A能达到实验目的； B．装置②中，将和NaCl固体混合物加热，升华后在盛有冷水的烧瓶底部凝华，而NaCl的沸点高，仍留在烧瓶底部，从而实现与NaCl固体的分离，B能达到实验目的； C．装置③中，将极易溶于水的NH3通入饱和食盐水中，易发生倒吸，而通入CO2的导管口没有插入饱和食盐水中，CO2溶于饱和食盐水中的量很少，难以获得NaHCO3晶体，C不能达到实验目的； D．装置④中，用镁条、氯酸钾引发二氧化锰和铝粉混合物发生铝热反应，生成锰和氧化铝，滴落在盛有沙子的蒸发皿中，D能达到实验目的； 故选C。 8. W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的前四周期元素，可组成化学式为的配合物A．基态X原子有三个未成对电子，Y和Z位于同主族，基态Z原子的价层电子排布式为，R属于ds区元素且最外层只有一个电子。下列说法错误的是 A. R的焰色试验呈绿色 B. 简单氢化物沸点： C. 第一电离能： D. 分子参与形成A后，键角变小 【答案】D 【解析】 【分析】对于Z，基态Z原子的价层电子排布式为，因为s轨道最多容纳2个电子，所以n-1 =2，n = 3，则Z的价层电子排布式为，Z是S元素；Y和Z位于同主族，所以Y是O元素 ；基态X原子有三个未成对电子，且原子序数小于O，其电子排布式为，X是N元素；R属于ds区元素且最外层只有一个电子，R是Cu元素；化合物A为，结合X是N元素，可推出W为H元素，据此回答。 【详解】A．配合物A为，的焰色试验呈绿色，A正确； B．常温下，为液态，为气态，分子间存在氢键，分子间不存在氢键，故简单氢化物沸点：，B正确； C．同主族从上往下第一电离能减小，则，N的2p能级半满，第一电高能大于同周期相邻元素，则，故第一电离能：，C正确； D．分子中N原子的孤电子对进入Cu空轨道形成配位键后，孤电子对与成键电子对间的排斥作用变为成键电子对间的排斥，排斥作用减弱，键角变大，D错误； 故选D。 9. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 在1.0mol∙L-1氯化钠溶液中：、、、 B. 在1.0mol∙L-1氨水中：、、、 C. 1.0mol∙L-1硫酸中：、、、 D. 0.1mol∙L-1NaOH溶液中：、、、 【答案】D 【解析】 【详解】A．在1.0mol∙L-1氯化钠溶液中，Fe3+与I-发生氧化还原反应，不能大量共存，A不符合题意； B．氨水显碱性，会与Ag+、Cu2+反应，不能大量共存，B不符合题意； C．1.0mol∙L-1硫酸中，H+与反应形成沉淀，不能大量共存，C不符合题意。 D．0.1mol∙L-1NaOH溶液中，、、、都不发生反应，能大量存在，D符合题意； 故选D。 10. 催化还原氮氧化物是目前应用最广泛的烟气脱硝技术。用活化的作催化剂，将还原成的一种反应历程如图所示。下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ为决速步骤 B. 增大浓度会影响催化剂对的吸附 C. 整个历程中涉及极性键和非极性键的断裂和形成 D. 消耗标准状况下11.2L时，整个过程转移2mol电子 【答案】C 【解析】 【详解】A．慢反应是决速步骤，能垒最高，反应1是快速反应，A选项说法错误； B．根据图示可知，在反应过程中与催化剂发生强的化学吸附作用，而几乎不被催化剂吸附，故增大浓度不会影响催化剂对气体的吸附，B选项说法错误； C．整个历程中有O—H极性键的断裂和形成，非极性键的断裂和非极性键的形成，C选项说法正确； D．由反应历程图可知总反应的化学方程式为，消耗时转移12mol电子，则消耗0.5mol时转移6mol电子，D选项说法错误； 故选C。 11. 硫化锌是优良的半导体锂离子电池负极材料，在充电过程中，负极材料晶胞的组成变化如图所示。 下列说法错误的是 A. 基态原子核外电子的空间运动状态有15种 B. 晶体中距离原子最近的原子数为6 C. 中，的配位数为8 D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．Zn是第30号元素，核外电子排布式为，原子轨道数目与核外电子空间运动状态相等，s、p、d轨道分别有1、3、5种，共15种空间运动状态，A不符合题意； B．将晶胞平移，以其中一个Zn原子为原点，则距Zn原子最近的三个Zn原子分别位于晶胞的面心位置，则ZnS晶体中距离Zn原子最近的Zn原子数，B符合题意； C．取面心上的1个S2-，在1个Li2S晶胞中，距离S2-最近且等距离的Li+有4个，则在另一晶胞内与S2-等距离的Li+还有4个，所以S2-的配位数是8，C不符合题意； D．由均摊法可知，LixZnyS中Li+和Zn2+共有7个，S2-有4个，由化合价代数和为零可知，Li+和Zn2+的个数比为6:1，D不符合题意； 故选B。 12. 的资源化利用有利于实现“碳中和”。我国科技工作者已成功研究出以为主要原料生产高分子材料的技术，其转化原理如下图所示。下列说法错误的是 A. 上述分子中碳原子的杂化轨道类型有3种 B. 甲转化为乙反应的原子利用率为100% C. 1乙最多消耗1mol D. 丙可降解生成 【答案】C 【解析】 【详解】A．二氧化碳分子中碳原子为杂化，甲、乙、丙分子中饱和碳原子为杂化、双键碳原子为杂化，碳原子的杂化轨道类型有三种，A正确； B．甲转化为乙为加成反应，故反应的原子利用率为100%，B正确； C．乙中含两个酯基，1mol乙最多消耗2mol，C错误； D．丙中含有酯基，水解生成，H2CO3分解生成和，D正确； 故选C。 13. 下图是一种正在投入生产的大型蓄电系统的工作示意图： 左右两侧为电解质储罐，中间为电池，电解质通过泵不断在储罐和电池之间循环。电池中的左右两侧为电极，中间为离子选择性膜，在电池放电和充电时该膜可允许钠离子通过。放电前被膜隔开的电解质为和，放电后分别变为和。则下列说法正确的是 A. 右储罐中的电解质为 B. 充电过程中通过膜从右向左流动 C. 电池充电时，阳极的电极反应为 D. 电池放电时，右侧储罐中如果液体流速下降，可能会有其他多硫离子如生成 【答案】D 【解析】 【分析】由电子流向，放电前，被膜隔开的电解质为Na2S2（右罐）和NaBr3（左罐），则Na2S2在负极失电子，NaBr3在正极得电子。放电时为原电池反应：负极反应为2Na2S2-2e-=2Na++Na2S4，正极反应为NaBr3+2Na++2e-=3NaBr；充电时，阴极为负极的逆反应，阳极为正极的逆反应。 【详解】A．由分析可知，右储罐中的电解质为为，A错误； B．充电时右侧为阴极，左侧为阳极，充电过程中通过膜从左向右流动，B错误； C．电池充电时，阳极的电极反应与正极的反应相反，电极反应为：，C错误； D．右侧储罐中如果液体流速下降，失电子速率减慢，可能会有其他多硫离子如生成，D正确； 故选D。 14. 25℃下，、的沉淀溶解平衡曲线如图所示，某实验小组以为指示剂，用标准溶液滴定含水样。下列说法错误的是 A. a点条件下既不能生成沉淀，也不能生成沉淀 B. 向b点的混合溶液中，加入硝酸银固体，变小 C. 的平衡常数 D. 滴定时，理论上混合液中指示剂浓度不宜超过 【答案】B 【解析】 【分析】，则，，则，由此可知图像斜率绝对值大的线段为沉淀溶解平衡曲线；由可得，由可得的溶度积； 【详解】A．a点条件下，、，既不能生成沉淀，也不能生成沉淀，A正确； B．b点混合溶液加入硝酸银固体，，增大，故增大，B错误； C．反应的平衡常数表达式为，C正确； D．当滴定达到终点时，，，因此指示剂的浓度不宜超过，D正确； 故选B。 第Ⅱ卷（非选择题 共58分） 二、非选择题（本大题共4小题，计58分） 15. 某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液（含、、、、和），实现镍、钴、镁元素的回收。 已知：①一定条件下一些金属氢氧化物的如下： 物质 ②“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸，的电离第一步完全，第二步微弱。 回答下列问题： （1）在周期表中的第________周期第________族。 （2）从物质结构的角度分析的结构式是（a）还是（b）________。 （3）“氧化”中，被氧化为，滤渣的成分为、________、________（填化学式），检验滤液1中是否有选用的试剂是________。 （4）“氧化”中保持空气通入速率不变，（Ⅱ）氧化率与时间的关系如下。体积分数为________时，（Ⅱ）氧化速率最大；继续增大体积分数时，过量的也能还原，使（Ⅱ）氧化速率减小，写出和溶液反应的离子方程式________。 （5）“沉钴镍”中为使、沉淀完全而不沉淀（已知：滤液1中浓度为，当离子浓度为时认为沉淀完全），需控制pH范围为________（精确至0.1）。 （6）科学家设计了采用强碱性电解质的二次电池，电池反应为，请写出充电时阳极电极反应________。 【答案】（1） ①. 四 ②. Ⅷ （2）a （3） ①. ②. ③. 或 （4） ①. 9.0% ②. （5） （6） 【解析】 【分析】在氧化中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸，用石灰乳调节pH=4，Mn2+被过一硫酸氧化为MnO2，发生反应H2O+Mn2++=MnO2++3H+，铁离子水解同时生成氢氧化铁，沉钴镍过程中，Co2+变为Co(OH)2，在空气中被氧化为CoO(OH)。 【小问1详解】 Ni的原子序数为28，在元素周期表的第四周期第Ⅷ族； 【小问2详解】 过一硫酸的结构简式为：，左侧羟基氢更易电离，故的结构式是（a）； 【小问3详解】 根据分析可知在氧化中发生反应：H2O+Mn2++=MnO2++3H+，铁离子水解同时生成氢氧化铁，加入的石灰乳与硫酸根离子生成硫酸钙微溶物，故滤渣的成分为：、、；铁离子可与生成血红色的硫氰化铁，与反应生成暗蓝色的沉淀，故检验铁离子可用或； 【小问4详解】 ①根据题图可知，二氧化硫体积分数9.0%时，Mn(II)氧化速率最大； ②继续增大体积分数时，过量的也能还原，使（Ⅱ）氧化速率减小，写出和溶液反应的离子方程式：； 【小问5详解】 已知Co(OH)2的Ksp=10-15.3，Ni(OH)2的Ksp=10-16.8，故使沉淀完全时Ksp=c()×c2(OH-)=10-5×c2(OH-)=10-15.3，c(OH-)=10-5.15mol/L，pH=8.85；使沉淀完全时Ksp=c()×c2(OH-)=10-5×c2(OH-)=10-16.8，c(OH-)=10-6.9mol/L，pH=7.1；的Ksp=10-10.4，欲使的不沉淀，故Ksp=c()×c2(OH-)=0.001×c2(OH-)=10-10.4，故c(OH-)=10-3.7mol/L，pH=10.3，当溶液的pH小于10.3时镁离子不沉淀，当时，、沉淀完全而不沉淀； 【小问6详解】 充电是由右侧向左侧反应，阳极发生失电子的反应故发生Ni(OH)2失电子变为NiOOH的反应，反应方程式为：； 16. 三氯化六氨合钴（Ⅲ）是一种广泛使用的有机合成反应催化剂，实验室利用反应：制取三氯化六氨合钴（Ⅲ）的装置如下图： 已知：①呈棕色，； ②化学上常用标准电极电势（氧化态／还原态）比较物质的氧化能力。值越高，氧化态物种氧化能力越强，，； ③晶体呈橘黄色，可溶于热水，微溶于冷水，难溶于乙醇。 实验步骤如下： Ⅰ．制备三氯化六氨合钴（Ⅲ） ①将晶体和溶解后，转入三颈烧瓶，控制温度在10℃以下，加入7.0mL浓氨水，充分反应后溶液变为棕色。 ②缓慢滴加7.0mL5%双氧水，水浴控制温度55~60℃，恒温反应20min。 ③用冰水浴冷却至2℃左右，进行抽滤，收集固体粗产品。 ④将粗产品溶于30.0mL稀盐酸中，加热，待固体充分溶解后趁热过滤，向溶液中加入4.0mL浓盐酸，冰水冷却，使晶体充分析出，抽淲，洗涤，干燥。 Ⅱ．测定产品的纯度 ①取0.500g产品加入锥形瓶中，加入足量溶液并加热，将蒸出后，加入足量的稀硫酸酸化，使全部转化为后，加适量水稀释，加入过量的溶液，再用0.100标准溶液滴定，消耗标准溶液18.00mL。反应原理为，。 ②空白试验校正：另取与上述滴定过程等量的溶液于锥形瓶中，用标准溶液滴定，消耗标准溶液1.00mL。 （1）仪器a的名称为________。仪器b中试剂为________（填写化学式）。 （2）向混合液中先加入浓氨水，目的是________。 （3）以下对在反应中所起作用的认识错误的是________（填字母）。 A．能够抑制电离，控制pH B．能够促进水解，有利于配合物形成 C．能够抑制电离，增加浓度，有利于配合物形成 （4）步骤④中加入浓盐酸的作用为________。 （5）抽滤装置如图所示，抽滤完毕的后续操作为________（填字母）。 A．先关闭水龙头，后拔掉橡胶管 B．先拔掉橡胶管，后关闭水龙头 （6）滴定时选用的指示剂为淀粉溶液，滴定终点现象为________。设计空白试验校正的原因为________。产品的纯度为________。 【答案】（1） ①. 球形冷凝管 ②. （等） （2）将转化为易被氧化的 （3）B （4）增大氯离子浓度，降低的溶解度，有利于其结晶析出 （5）B （6） ①. 最后半滴标准溶液滴入，溶液由蓝色变为无色，且半分钟不恢复原色 ②. 排除碘化钾在保存或实验过程中被氧化产生微量对滴定实验的影响 ③. 90.95% 【解析】 【分析】实验室以活性炭为催化剂，用制取三氯化六氨合钴(Ⅲ)，三颈烧瓶中加入、和活性炭，通过恒压分液漏斗加入氨水，防止浓度过大Co2+生成沉淀，反应生成，再通过恒压分液漏斗加入双氧水进行氧化，生成，冷凝管可以冷凝回流增大氨水的利用率，球形干燥管应该放或者P2O5，吸收挥发出的氨气，防止污染空气；反应后的混合物趁热过滤，待滤液冷却后加入适量浓盐酸，冰水冷却降低的溶解度便于晶体析出，抽滤、乙醇洗涤、干燥，得到晶体。 【小问1详解】 仪器a的名称为球形冷凝管；仪器b是尾气吸收装置，试剂为（等）； 【小问2详解】 因值越高，氧化态物种氧化能力越强，，，先加入浓氨水，将转化为易被氧化的，为下一步反应做好准备； 【小问3详解】 A．，电离能够产生铵根离子，能够抑制电离，控制pH，防止浓度过大Co2+生成沉淀，A正确； B．NH4Cl是强酸弱碱盐，可以抑制CoCl2在溶液中的水解，有利于配合物形成，B错误； C．能够抑制电离，增加浓度，后续Co2+与NH3的配合反应，C正确； 故选B； 【小问4详解】 步骤④中加入浓盐酸，增大氯离子浓度，使的沉淀溶解平衡逆向进行，降低的溶解度，有利于其结晶析出； 【小问5详解】 抽滤完毕后，为防止自来水进入吸滤瓶中，接下来的操作为先拔掉橡胶管，后关闭水龙头，故选B； 【小问6详解】 用滴定生成的I2时应选用淀粉溶液做指示剂，滴定终点现象为：最后半滴标准溶液滴入，溶液由蓝色变为无色，且半分钟不恢复原色；设计空白试验校正的原因：排除碘化钾在保存或实验过程中被氧化产生微量对滴定实验的影响为；根据反应可得到关系式为，，则产品的纯度为； 17. 随着我国碳达峰，碳中和目标的进行，二氧化碳资源化利用风生水起。尿素合成开创了无机物转化为有机物的新纪元。这一成果体现了化学科学与技术的不断进步。 （1）二十世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步： ⅰ.和生成； ⅱ.分解生成尿素。 结合反应过程中能量变化示意图： ①写出总反应的热化学方程式________。 ②活化能：反应ⅰ________反应ⅱ（填“大于”或“小于”）。 ③反应温度升高不利于提高尿素产率的原因是________。 ④在合成尿素体系中加入和，不考虑的存在，达到平衡后的转化率是50%，则平衡体系中尿素的物质的量分数为________。 （2）近年研究发现，电催化和含氮物质（等）在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和，在电极上反应生成，电解原理如图所示。 ①判断会移动到电解池的________极（填“阴”或“阳”）。 ②写出合成尿素的一极发生的电极反应方程式________。 ③解释向一定浓度的硝酸钾溶液通入二氧化碳至饱和的原因________。 ④若电解过程中生成12g的尿素，电路中通过的电子数为________，标况下产生的氧气体积为________L。 【答案】（1） ①. ②. 小于 ③. 该反应为放热反应，升高温度平衡左移，尿素的产率下降 ④. 12% （2） ①. 阴 ②. ③. 增大的浓度，增大浓度，促进尿素生成 ④. 3.2 ⑤. 17.92 【解析】 【小问1详解】 ①：由图可知，反应①：；反应②：，故合成尿素的总反应：； ②：由图可知反应ⅰ的活化能为，反应ⅱ的活化能为，很明显； ③：由图可知反应放热，温度升高，平衡逆向移动，故温度升高不利于提高尿素产率； ④： 故平衡体系中尿素的物质的量分数为； 【小问2详解】 ①：电解池中离子移动方向遵循“阴阳相吸”，(阳离子)在外加电场中趋向带负电的电极，即阴极； ②：电极b上发生反应为：，电极a即合成尿素电极反应为：（中N为+5价，尿素中N为-3价，根据得失电子守恒可写得）； ③：根据电极a即合成尿素电极反应：，可知和是反应物，两者浓度增大，有利于生成尿素，故向一定浓度的硝酸钾溶液通入二氧化碳至饱和的原因为：增大的浓度，增大浓度，促进尿素生成； ④：根据电极a即合成尿素电极反应：，生成1 mol 尿素，转移的电子数为16 mol，故生成12g尿素，即，转移的电子数为，即； 根据电极b上的反应：，转移16 mol 电子，生成标况下4mol，故转移3.2 mol电子，生成标况下0.8mol ，即17.92 L。 18. 化合物Ⅰ是药物合成的中间体，可由化合物A经如下路线合成。 回答下列问题： （1）A中含氧官能团的名称为________。 （2）的反应类型为________。 （3）的反应中，的作用为________。 （4）F的结构简式为________。 （5）G与足量的氢氧化钠溶液在加热条件下反应的化学方程式为________。 （6）关于化合物I，下列说法正确的是________（填字母）。 A. I可以发生银镜反应，也可以与盐酸发生反应 B. 1个I分子中含有2个手性碳原子 C. 1molI分子含有杂化的原子个数为 D. I分子间只存在氢键，不存在范德华力 （7）符合下列条件的A的同分异构体有________种。 ①分子中含有苯环 ②分子中含有，且与苯环直接相连 ③可以与新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下产生砖红色沉淀 （8）参照上述合成路线和信息，设计以为原料合成有机物的路线如下（反应条件略去）： ， 其中J和K的结构简式分别为________和________。 【答案】（1）羧基 （2）还原反应或加成反应 （3）时会生成，与反应促进平衡正向移动，增大E的产率 （4） （5） （6）AB （7）13 （8） ①. ②. 【解析】 【分析】如图，A与CH3OH在浓硫酸的催化下发生酯化反应生成B，B与H2在Pd/C的催化下发生加成反应生成C，结合A和C，可推知B为，C与D在Na2CO3下发生取代反应生成E和HCl，E与H2在兰尼Ni的催化下发生加成反应生成F，可推知F为，F在一定条件下发生反应生成G，G在LiAlH4/THF下发生还原反应生成H，H与O2在Ag的催化下发生氧化反应生成I，可推知I为，据此回答。 【小问1详解】 由图知A为，含氧官能团为羧基； 【小问2详解】 由分析知，B（）与H2在Pd/C的催化下发生加成反应生成C ，故B发生与氢气的还原反应或加成反应； 【小问3详解】 由分析知，C与D在Na2CO3下发生取代反应生成E和HCl，与反应促进平衡正向移动，增大E的产率； 【小问4详解】 根据分析，E和氢气发生加成反应（—CN被加成）生成F，F的结构简式为； 【小问5详解】 G中酯基和酰胺基均可以与氢氧化钠溶液发生反应，故方程式为； 【小问6详解】 A．I中含有醛基，可以发生银镜反应；I中含有的氨基可以与反应，A正确； B．如图：，画“*”碳原子为手性碳原子，有2个手性碳原子，B正确； C．除醛基之外的碳原子，剩下的8个碳原子均采取杂化，但还有2个N原子采取杂化，C错误； D．I为，分子间既存在范德华力，又存在氢键，D项错误； 答案选AB； 【小问7详解】 根据题意可知：A的同分异构体含有苯环，可能含有、，这时有邻、间、对位置的3种同分异构体；当苯环上有三个不同侧链取代基时（即、和—OH）共有10种同分异构体，合计13种； 【小问8详解】 根据题目中所给出的反应路线，第一步发生取代反应，生成J和甲醇，可得出J的结构简式为，第二步类似题目中的G到H的反应是还原反应，K的结构简式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $