精品解析：陕西省汉中市西乡县第一中学2024-2025学年高三下学期3月月考化学试题

化学试题 可能用到的相对分子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Fe-56 Co 59 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 劳动工具凝聚着我国劳动人民的智慧。下列劳动工具主要由无机非金属材料制成的是 A.石磨 B.铜犁铧 C.木质纺车 D.竹耙 A. A B. B C. C D. D 2. 实验安全是科学探索的坚固基石。下列安全问题处理方法正确的是 A. 活泼金属燃烧起火，用干沙灭火 B. 稀释浓硫酸时，将水缓慢倒入浓硫酸中并不断搅拌 C. 不慎将苯酚沾到皮肤上，立即用大量热水冲洗 D. 加热固定装置中液体时出现暴沸，停止加热并立即补加沸石 3. 下列化学用语表述错误的是 A. 中子数为21的钾的核素符号： B. HF中的键示意图： C. 某激发态O原子的轨道表示式： D. 用电子式表示的形成过程： 4. 高铁酸钠作为一种新型高效的绿色消毒剂，在饮用水处理领域备受瞩目。工业上制备高铁酸钠有多种方法，其中一种方法的原理为。下列说法正确的是（已知是阿伏加德罗常数的值） A. 的水溶液显碱性，故可杀菌消毒 B. 每生成转移电子数目为 C. 标准状况下，含σ键数目为 D. 的溶液中的数目为 5. 下列关于物质结构与性质，用途的说法错误的是 A. Zn有较强还原性，可用于钢铁的电化学防护 B. 的键能强于，的热稳定性比的高 C. 分子中既有氨基又有羧基，是一种两性化合物 D. 通过引入有机基团转化为低熔点、易挥发的 6. 下列实验装置能达到相应实验目的的是 实验装置 实验目的 A．实验室随开随用制取 B．检测某样品中的钾元素 实验装置 实验目的 C．制取84消毒液 D．验证能氧化乙醇 A. A B. B C. C D. D 7. 有机物X是一种具有除草活性的植物化学物质，在常温下存在如下互变异构平衡。下列说法错误的是 A. X中含有2种含氧官能团 B. X和Y经催化加氢可得相同产物 C. 可用红外光谱区分X和Y D. Y分子中有两个手性碳原子 8. 物质类别和核心元素的价态是我们学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。如图是氯及其化合物的“价态-类别”二维图。下列说法正确的是 A. 反应①的离子方程式可能是 B. a、b均属于酸性氧化物 C. c是一种具有强酸性和强氧化性的无机酸 D. 若Cl2与强碱溶液在加热条件下反应生成的含氯化合物只有d和e，则 9. 如下反应相关元素中，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，基态X原子最外层的p轨道为半满结构，基态Y、Z原子有两个未成对电子，Q是ds区元素，焰色试验呈绿色。下列说法错误的是 A. 单质沸点： B. 简单氢化物键角： C. 反应过程中有蓝色沉淀产生 D. 是配合物，配位原子是Y 10. 晶体磷酸二氢钾()是一种非线性光学材料，实验室模拟工业工序设计的流程如图所示： 已知：①萃取过程中的主要反应原理：；②有机萃取剂的密度比水小；③HCl易溶于该有机萃取剂。 下列叙述正确的是 A. “反应原理”证明了的酸性大于HCl B. 操作X需要的玻璃仪器仅有分液漏斗 C. “一系列操作”是蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 D. 分液操作时，“水相”和“有机相”先后从下口放出 11. 乙烷催化裂解制备乙烯和氢气的反应为，工业上在裂解过程中可以实现边反应边分离出生成的氢气。在不同温度下，一定量的在恒容密闭容器中发生上述反应。当的移出率时[]，乙烷的平衡转化率与温度的关系如图所示(假设温度对催化剂的活性无影响)。 下列说法错误的是 A. X点的逆反应速率小于Y点的正反应速率 B. 在X点，与不分离相比，分离时化学平衡常数增大 C. Y点平衡体系中的体积百分含量约为76% D. 该反应加入催化剂能增大活化分子百分数 12. IIIA-VA族化合物在光电领域具有重要应用。砷化镓(GaAs，M = 145 g·mol1)具有空间网状结构，其晶胞结构如图所示，立方晶胞参数为a pm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. As原子周围等距离且最近的As原子有12个 B. GaAs属于共价晶体 C. Ga原子间的最短距离为a/4 pm D. GaAs的晶体密度为 (145×4×1030)/(NA×a3) g·cm3 13. 直接以氮气为氮源的合成化学，具有极其重要的经济效益和基础科学意义。某研究小组制备的电解原理示意图如图1所示，电极a表面生成的可能途径如图2所示。 下列叙述错误的是 A. 电极a与外接电源的正极相连 B. 电解一段时间后，理论上右侧电解液浓度变大，溶液的增大 C. 左侧电解液中的经质子交换膜移向右侧 D. 每制备，理论上得到的在标准状况下的体积至少为56L 14. 常温下，向一元弱碱溶液中逐滴加入盐酸，溶液的M值[]随加入盐酸体积的变化曲线如图所示。已知a点，则下列说法中错误的是 A. B. b点时， C. c点时， D. a、b、c、d四点中，水的电离程度最小的是d点 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 碳酸钴是一种无机化合物，其化学式为CoCO3。它是一种重要的钴盐，常用于电池、催化剂等领域。工业上以钴矿[主要成分是Co2O3]为原料制取碳酸钴的工艺流程如图： 已知：①浸取液中含有等阳离子 ②25℃时，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见表： 金属离子 沉淀完全的 8.3 2.8 4.7 9.8 ③的 回答下列问题： （1）Co原子的原子序数为27，其基态原子的价电子排布式为_______。 （2）浸取钴矿石前，需要浆化处理，原因是_______。 （3）除杂过程中，若加入过量溶液会产生有毒气体，有人提出用压缩空气代替溶液，则通入压缩空气后发生反应的离子方程式为_______，调节后，若溶液中，此时的范围是_______。 （4）萃取剂和能发生反应：。萃取时，适当增大溶液萃取率会增大，其原因是_______。 （5）反萃取时需向萃取液中加入_______(填写化学式)，该工艺中设计萃取、反萃取的目的是_______。 （6）一种含的氧化物晶胞结构如图所示，已知在该氧化物中原子半径为原子半径为，它们在晶体中是紧密接触的。用表示阿伏加德罗常数的值，则该晶体密度为_______(列出计算式即可)。 16. 正丁醛是一种重要的有机化学品，广泛应用于医药、农药、染料等领域。其制备方法有多种，最常用的方法是蒸馏正丁醇和氧化剂来合成。 已知：①制备原理为。 ②相关物质的物理性质如下表： 颜色、状态 沸点/℃ 密度/ 溶解性 正丁醛 无色液体 75.7 0.80 微溶于水 正丁醇 无色液体 117.7 0.81 微溶于水 主要实验步骤如下（反应装置如图，夹持等装置略）： Ⅰ．在烧杯中，将溶解于水中，再缓缓加入浓硫酸。 Ⅱ．将配制好的氧化剂溶液小心转移至仪器A中，在三颈烧瓶中加入正丁醇和几粒沸石。 Ⅲ．加热正丁醇至微沸，开始滴加仪器A中溶液，注意控制滴加速度，滴加过程中保持反应温度为，收集以下的馏分。 Ⅳ．分离出有机相，再蒸馏，收集馏分，获得产品。 回答下列问题： （1）仪器A的名称是__________，其中支管的作用是__________。 （2）仪器B的名称是__________，其作用是__________。 （3）该实验采用的适宜加热方式是__________（填标号）。 A. 直接加热 B. 水浴加热 C. 电热套加热 D. 油浴加热 （4）下列仪器中，分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是__________（填名称）。 （5）加热正丁醇至微沸时开始滴加氧化剂并注意控制滴加速度，其原因是__________。 （6）该实验中正丁醛的产率为__________（精确至0.1%）。 17. (四羰合镍，沸点43℃)可用于制备高纯镍，也是有机化合物羰基化反应的催化剂。回答下列问题： （1）Ni基态原子价电子的轨道表示式为___________。镍的晶胞结构如下图，晶胞体积为，镍原子半径为___________。 （2）结构如图所示，其中含有σ键的数目为___________，晶体的类型为___________。 （3）在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0MPa下，Ni(s)和CO(g)反应达平衡时，体积分数x与温度的关系如图所示。反应的ΔH___________0(填“大于”或“小于”)。从热力学角度考虑，___________有利于的生成(写出两点)。、100℃时CO的平衡转化率α=___________，该温度下平衡常数___________。 （4）对于同位素交换反应，20℃时反应物浓度随时间的变化关系为(k为反应速率常数)，则反应一半所需时间___________(用k表示)。 18. 有机物X作为有机太阳能电池中的添加剂，可提高太阳能电池的光电转换效率和稳定性。X的一种合成路线如下： 已知： 回答下列问题： （1）A的化学名称是__________（用系统命名法命名）。 （2）C的结构简式为__________；化学反应类型为__________。 （3）M的酸性__________（填“大于”或“小于”）的酸性，其原因是__________。 （4）的化学方程式为__________。 （5）X的结构简式为，已知虚线圈内所有原子共平面。 ①X中N原子的杂化方式为__________。 ②在生成X时，E分子和P分子断裂的化学键为__________。 （6）有机物Y是B的同分异构体，则满足下列条件的Y的结构简式为__________。 ①苯环上只有两个取代基，其中一个为氯原子； ②能发生银镜反应； ③核磁共振氢谱峰面积之比为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 化学试题 可能用到的相对分子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Fe-56 Co 59 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 劳动工具凝聚着我国劳动人民的智慧。下列劳动工具主要由无机非金属材料制成的是 A.石磨 B.铜犁铧 C.木质纺车 D.竹耙 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．石磨是用石头制成的，主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，A选； B．铜犁铧是合金，属于金属材料，B不选； C．木质纺车的主要成分是纤维素，属于有机高分子材料，C不选； D．竹耙的主要成分是纤维素，属于有机高分子材料，D不选； 故选A。 2. 实验安全是科学探索的坚固基石。下列安全问题处理方法正确的是 A. 活泼金属燃烧起火，用干沙灭火 B. 稀释浓硫酸时，将水缓慢倒入浓硫酸中并不断搅拌 C. 不慎将苯酚沾到皮肤上，立即用大量热水冲洗 D. 加热固定装置中液体时出现暴沸，停止加热并立即补加沸石 【答案】A 【解析】 【详解】A．活泼金属会与水、二氧化碳反应并放热，故其着火时可用沙土灭火，A正确； B．稀释浓硫酸应该是将浓硫酸缓慢沿器壁倒入水中，并不断搅拌，反之操作会因浓硫酸遇水剧烈放热导致酸液飞溅，引发危险，B错误； C．65℃以上的热水会烫伤皮肤，应根据苯酚易溶于乙醇的性质，沾到皮肤上的苯酚可先用乙醇冲洗，再用自来水冲洗，C错误； D．加热固定装置中液体时出现暴沸，应立即停止加热，冷却后再加入沸石，D错误； 故选A。 3. 下列化学用语表述错误的是 A. 中子数为21的钾的核素符号： B. HF中的键示意图： C. 某激发态O原子的轨道表示式： D. 用电子式表示的形成过程： 【答案】C 【解析】 【详解】A．中子数为21的钾原子质量数为21+19=40，表示为，A正确； B．HF分子中，H的1s轨道与F的2p轨道形成σ键，示意图：，B正确； C．O原子的基态电子排布为1s22s22p4，激发态可能为1s22s22p33s1或1s22s22p33p1等，L电子层没有d轨道即没有2d轨道，C错误； D．是离子化合物，2个K原子各失去1个电子，形成2个K+，1个S原子获得2个电子，形成S2-，形成过程为：，D正确； 故选C。 4. 高铁酸钠作为一种新型高效的绿色消毒剂，在饮用水处理领域备受瞩目。工业上制备高铁酸钠有多种方法，其中一种方法的原理为。下列说法正确的是（已知是阿伏加德罗常数的值） A. 的水溶液显碱性，故可杀菌消毒 B. 每生成转移电子数目为 C. 标准状况下，含σ键数目为 D. 的溶液中的数目为 【答案】B 【解析】 【详解】A．具有强氧化性，能杀灭病菌，故可杀菌消毒，A错误； B．根据方程式中的变化可知，每生成转移电子数目为，B正确； C．标准状况下，水为液体，不能用气体摩尔体积计算，C错误； D．溶液温度未知，Kw的数值不能确定，无法计算溶液中氢氧根离子的物质的量，D错误； 故选B。 5. 下列关于物质结构与性质，用途的说法错误的是 A. Zn有较强还原性，可用于钢铁的电化学防护 B. 的键能强于，的热稳定性比的高 C. 分子中既有氨基又有羧基，是一种两性化合物 D. 通过引入有机基团转化为低熔点、易挥发的 【答案】D 【解析】 【详解】A．Zn的还原性强于Fe，当Zn与Fe连接形成原电池，Zn作负极被腐蚀，钢铁被保护，即牺牲阳极的阴极保护法，A正确； B．已知化学键的键能越大，含有该化学键的物质化学性质越稳定，故由于H-N的键能大于H-P，导致NH3的热稳定性大于PH3，B正确； C．分子中既有氨基又有羧基，既可与酸反应又可与碱反应，是一种两性化合物，C正确； D．乙基作为一个有机基团被引入到硝酸铵中，降低了离子键的强度，从而降低了其熔点，但并不一定会使其变得易挥发，“易挥发”这一性质通常与物质的沸点有关，而不是熔点，D错误； 故选D。 6. 下列实验装置能达到相应实验目的的是 实验装置 实验目的 A．实验室随开随用制取 B．检测某样品中的钾元素 实验装置 实验目的 C．制取84消毒液 D．验证能氧化乙醇 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．碳酸钠固体呈粉末状，不能实现固液分离，所以不能用启普发生器随开随用制，A项错误； B．检测某样品中的钾元素，应通过蓝色钴玻璃，B项错误； C．制取消毒液时，应使氯气与氢氧化钠溶液在常温下反应，加热时生成氯酸钠，C项错误； D．通过硬质玻璃管中固体颜色变化可判断乙醇能将黑色的还原为红色的单质铜，D项正确； 故选D。 7. 有机物X是一种具有除草活性的植物化学物质，在常温下存在如下互变异构平衡。下列说法错误的是 A. X中含有2种含氧官能团 B. X和Y经催化加氢可得相同产物 C. 可用红外光谱区分X和Y D. Y分子中有两个手性碳原子 【答案】D 【解析】 【详解】A．X中含有羟基、酮羰基、碳碳双键三种官能团，其中有两种含氧官能团，A正确； B．X中碳碳双键、（酮）羰基能催化加氢，Y中（酮）羰基能催化加氢，产物均为，B正确； C．X和Y的分子式相同，含有的官能团种类不同，可用红外光谱区分二者，C正确； D．Y分子中没有连接四种不同基团的碳原子，故Y分子中不含有手性碳原子，D错误； 故选D。 8. 物质类别和核心元素的价态是我们学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。如图是氯及其化合物的“价态-类别”二维图。下列说法正确的是 A. 反应①的离子方程式可能是 B. a、b均属于酸性氧化物 C. c是一种具有强酸性和强氧化性的无机酸 D. 若Cl2与强碱溶液在加热条件下反应生成的含氯化合物只有d和e，则 【答案】C 【解析】 【分析】由“价-类”二维图可知，a为Cl2O，b为ClO2，c为HClO4，d为氯化物（盐类），e为氯酸盐。 【详解】A．反应①中，HCl→Cl2，浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应可生成氯气、二氯化锰、水，离子方程式为，A错误； B．a为Cl2O，是次氧酸的酸酐，属于酸性氧化物，b为ClO2，是不成盐氧化物，B错误； C．c为高氯酸，氯元素的化合价为+7价，是氯的最高价含氧酸，氯的非金属性大于硫，其酸性比硫酸强，且氯易得电子，则从非金属性和化合价角度分析可知，高氯酸是一种具有强酸性和强氧化性的无机酸，C正确； D．若Cl2在加热条件下与强碱溶液反应生成的含氯化合物只有氯化物(d)和氯酸盐(e)，根据得失电子守恒可得出发生反应的离子方程式为3Cl2+6OH-5Cl-++3H2O，则，D错误； 故选C。 9. 如下反应相关元素中，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，基态X原子最外层的p轨道为半满结构，基态Y、Z原子有两个未成对电子，Q是ds区元素，焰色试验呈绿色。下列说法错误的是 A. 单质沸点： B. 简单氢化物键角： C. 反应过程中有蓝色沉淀产生 D. 是配合物，配位原子是Y 【答案】D 【解析】 【分析】Q是ds区元素，焰色试验呈绿色，则Q为铜。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，基态X原子最外层的p轨道为半满结构，电子排布式为1s22s22p3或1s22s22p63s23p3，X为N元素或P元素，基态Y、Z原子有两个未成对电子，满足此条件的主族元素有O(1s22s22p4)、Si(1s22s22p63s23p2)、S(1s22s22p63s23p4)，Y、Z可与Cu形成CuZY4，而O、Si、S中只有O和S形成的才能形成CuZY4，所以Y、Z分别为O、S元素，则X只能为N；W能与X形成XW3，则W为IA族或VIIA族元素，但W原子序数小于N，所以W为H元素，综上所述，W、X、Y、Z、Q分别为H、N、O、S、Cu。 【详解】A．W、Y、Z分别为H、O、S，S单质常温下呈固态，其沸点高于氧气和氢气，O2和H2均为分子晶体，O2的相对分子质量大于H2，O2的范德华力大于 H2，所以沸点O2＞H2，即沸点S＞O2＞H2，故A正确； B．Y、X的简单氢化物分别为H2O和NH3，H2O的中心原子O原子的价层电子对数为2+×(6-2×1)=4、孤电子对数为2，空间构型为V形，键角约105º，NH3的中心原子N原子的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4、孤电子对数为1，空间构型为三角锥形，键角约107º18´，孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以键角：NH3>H2O，故B正确； C．硫酸铜溶液中滴加氨水，氨水不足时生成蓝色沉淀氢氧化铜，氨水过量时氢氧化铜溶解，生成Cu(NH3)4SO4，即反应过程中有蓝色沉淀产生，故C正确； D．为Cu(NH3)4SO4，其中铜离子提供空轨道、NH3的N原子提供孤电子对，两者形成配位键，配位原子为N，故D错误； 故选D。 10. 晶体磷酸二氢钾()是一种非线性光学材料，实验室模拟工业工序设计的流程如图所示： 已知：①萃取过程中的主要反应原理：；②有机萃取剂的密度比水小；③HCl易溶于该有机萃取剂。 下列叙述正确的是 A. “反应原理”证明了的酸性大于HCl B. 操作X需要的玻璃仪器仅有分液漏斗 C. “一系列操作”是蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 D. 分液操作时，“水相”和“有机相”先后从下口放出 【答案】C 【解析】 【分析】加入KCl混合，用有机萃取剂进行萃取，主要反应原理为，经操作I (分液)得到有机相和水相，水相经一系列操作可得到晶体。 【详解】A．反应原理为，该反应能够发生的原因是不断用有机萃取剂将HCl分离出来，促进平衡正向进行，该原理不能证明的酸性大于HCl，A错误； B．操作X是分液操作，分液操作通常需要分液漏斗和烧杯等玻璃仪器，而不是仅有分液漏斗，B错误； C．水相经一系列操作可得到晶体，在实验室中，从溶液中分离晶体通常需要进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥等一系列操作，C正确； D．分液操作时，由于有机萃取剂的密度比水小，有机相会位于上层，水相位于下层，应该先从下口放出下层的水相，再从上口倒出上层的有机相，D错误； 故选C。 11. 乙烷催化裂解制备乙烯和氢气的反应为，工业上在裂解过程中可以实现边反应边分离出生成的氢气。在不同温度下，一定量的在恒容密闭容器中发生上述反应。当的移出率时[]，乙烷的平衡转化率与温度的关系如图所示(假设温度对催化剂的活性无影响)。 下列说法错误的是 A. X点的逆反应速率小于Y点的正反应速率 B. 在X点，与不分离相比，分离时化学平衡常数增大 C. Y点平衡体系中的体积百分含量约为76% D. 该反应加入催化剂能增大活化分子百分数 【答案】B 【解析】 【详解】A．Y点的温度高于X点，故X点的逆反应速率小于Y点的正反应速率，A正确； B．温度不变，化学平衡常数不变，B错误； C．设投放的物质的量为1mol，根据图中信息可列三段式：，Y点平衡体系中的体积百分含量约为76%，C正确； D．催化剂可降低反应活化能，增大活化分子百分数，加快反应速率，D正确； 故选B。 12. IIIA-VA族化合物在光电领域具有重要应用。砷化镓(GaAs，M = 145 g·mol1)具有空间网状结构，其晶胞结构如图所示，立方晶胞参数为a pm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. As原子周围等距离且最近的As原子有12个 B. GaAs属于共价晶体 C. Ga原子间的最短距离为a/4 pm D. GaAs的晶体密度为 (145×4×1030)/(NA×a3) g·cm3 【答案】C 【解析】 【详解】A．As原子在顶点处和面心，以一个位于顶点的As原子观察，一个晶胞中与该As原子等距离且最近的As原子位于面心，共有3个As原子，因此每个As原子周围等距离且最近的As原子有个，故A正确； B．IIIA-VA族化合物在光电领域具有重要应用，砷化镓晶胞具有空间网状结构，与金刚石晶胞相似，因此晶体类型为共价晶体，故B正确； C．Ga位于晶胞内，Ga原子间的最短距离为面对角线的，晶胞边长为apm，则晶胞中Ga和Ga之间的最短距离为，故C错误； D．根据晶胞的结构，As原子在顶点处和面心，个数为：，Ga在体心，个数为4，所以1个晶胞中含有4个GaAs，则晶体密度为，故D正确； 故答案选C。 13. 直接以氮气为氮源的合成化学，具有极其重要的经济效益和基础科学意义。某研究小组制备的电解原理示意图如图1所示，电极a表面生成的可能途径如图2所示。 下列叙述错误的是 A. 电极a与外接电源的正极相连 B. 电解一段时间后，理论上右侧电解液浓度变大，溶液的增大 C. 左侧电解液中的经质子交换膜移向右侧 D. 每制备，理论上得到的在标准状况下的体积至少为56L 【答案】B 【解析】 【分析】从氮元素的化合价升高判断，电极a发生氧化反应，电极a是阳极，则电极b是阴极，电极a表面生成的电极反应式：； 【详解】A．电极a发生氧化反应，电极a是阳极，电极a与外接电源的正极相连，故A正确； B．电解过程中，右侧电解液发生反应：，左侧电解液中的氢离子通过质子交换膜后中和生成的氢氧根离子，理论上右侧电解液浓度不变，溶液的pH不变，故B错误； C．电极a为阳极，电极b为阴极，阳离子向阴极移动，故左侧电解液中的H+经质子交换膜移向右侧，故C正确； D．电极a表面生成硝酸根离子的电极反应式：，考虑电极副反应，制备1mol 硝酸电路中转移的电子至少为5mol,结合电子守恒可知，理论上得到的H2至少为2.5mol,标准状况下的体积至少为56L，故D正确； 答案选B。 14. 常温下，向一元弱碱溶液中逐滴加入盐酸，溶液的M值[]随加入盐酸体积的变化曲线如图所示。已知a点，则下列说法中错误的是 A. B. b点时， C. c点时， D. a、b、c、d四点中，水的电离程度最小的是d点 【答案】D 【解析】 【分析】向20mL 0.2mol•L-1一元弱碱ROH溶液中逐滴加入0.1mol•L-1盐酸，发生反应ROH+HCl=RCl+H2O，由图可知，a点M=lg=0，故c(R+)=c(ROH)，b点加入盐酸体积为20mL，溶质为等浓度的ROH和RCl,c点加入盐酸体积为40mL，溶质为RCl,d点加入盐酸大于40mL，溶质为RCl和HCl。 【详解】A． a点pH=9.8，c(H+)=10-9.8mol/L，c(OH-)=10-4.2mol/L，a点M=lg=0，故c(R+)=c(ROH)，Kb(ROH)==c(OH-)=1×10-4.2，故A正确； B． b点加入盐酸体积为20mL，溶质为等浓度的ROH和RCl,M=lg＜0，故c(R+)＞c(ROH)，说明溶液中ROH电离程度大于R+水解程度，溶液显碱性，故c(R+)＞c(Cl-)＞c(ROH)＞c(OH-)＞c(H+)，故B正确； C． c点加入盐酸体积为40mL，溶质为RCl,由物料守恒可知c(Cl-)=c(R+)+c(ROH)，故C正确； D． a点pH=9.8，c(H+)=10-9.8mol/L，c(OH-)=10-4.2mol/L，溶液呈碱性，c(H+)水=10-9.8mol/L，d点溶质为RCl和HCl,溶液显酸性，M=lg=-3.8，故10-3.8c(R+)=c(ROH)，Kb(ROH)==103.8×c(OH-)=1×10-4.2，c(OH-)水=10-8mol/L，水的电离程度a<d，b点ROH浓度减小，水的电离程度变大，c点RCl水解，促进水的电离，故水的电离程度最小的是a点，故D错误； 故选：D。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 碳酸钴是一种无机化合物，其化学式为CoCO3。它是一种重要的钴盐，常用于电池、催化剂等领域。工业上以钴矿[主要成分是Co2O3]为原料制取碳酸钴的工艺流程如图： 已知：①浸取液中含有等阳离子 ②25℃时，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见表： 金属离子 沉淀完全的 8.3 2.8 4.7 9.8 ③的 回答下列问题： （1）Co原子的原子序数为27，其基态原子的价电子排布式为_______。 （2）浸取钴矿石前，需要浆化处理，原因是_______。 （3）除杂过程中，若加入过量溶液会产生有毒气体，有人提出用压缩空气代替溶液，则通入压缩空气后发生反应的离子方程式为_______，调节后，若溶液中，此时的范围是_______。 （4）萃取剂和能发生反应：。萃取时，适当增大溶液萃取率会增大，其原因是_______。 （5）反萃取时需向萃取液中加入_______(填写化学式)，该工艺中设计萃取、反萃取的目的是_______。 （6）一种含的氧化物晶胞结构如图所示，已知在该氧化物中原子半径为原子半径为，它们在晶体中是紧密接触的。用表示阿伏加德罗常数的值，则该晶体密度为_______(列出计算式即可)。 【答案】（1） （2）增大与HCl、SO2的接触面积，提高反应速率、使反应充分进行 （3） ①. ②. 4.7pH7.1 （4）增大pH降低c(H+)使萃取反应平衡正向移动，Co2+萃取率会增大 （5） ①. H2SO4 ②. 富集Co2+，除去Mn2+ （6） 【解析】 【分析】向钴矿[主要成分是Co2O3]中加入盐酸，并通入SO2，结合信息①中浸出液含有的阳离子主要有Co2+、Fe2+、Ca2+、Mn2+、Al3+等，工艺流程最终得到碳酸钴，加入NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+并调节溶液的pH值，可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，过滤后所得滤液主要含有Co2+、Ca2+、Mn2+，用NaF溶液除去钙，过滤后，向滤液中加入P507萃取剂对Co2+进行萃取同时除去Mn2+，分液后对有机层进行Co2+进行反萃取得到水层溶液即硫酸钴溶液，向硫酸钴溶液中加入碳酸钠溶液得到碳酸钴，过滤洗涤干燥即可，据此分析解题。 【小问1详解】 Co原子的原子序数为27，其基态原子的核外电子排布式为：[Ar]3d74s2，则其价电子排布式为3d74s2，故答案为：3d74s2； 【小问2详解】 浸取钴矿石前，对其进行浆化处理，可以增大与HCl、SO2的接触面积，提高反应速率、使反应充分进行，故答案为：增大与HCl、SO2的接触面积，提高反应速率、使反应充分进行； 【小问3详解】 由分析可知，除杂过程中，加入NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+，故若通入压缩空气后实现同样的目的，则发生反应的离子方程式为，调节后，即是Fe3+、Al3+完全沉淀，而Co2+、Mn2+不沉淀，若溶液中，此时pH应该4.7，溶液中c(OH-)==4×10-7.5mol/L，则c(H+)=2.5×10-7.5mol/L，即pH-=6.5+2lg2=7.1，故pH的范围是4.7pH7.1，故答案为：；4.7pH7.1； 【小问4详解】 萃取剂和能发生反应：，萃取时，增大pH降低c(H+)使萃取反应平衡正向移动，Co2+萃取率会增大，故答案为：增大pH降低c(H+)使萃取反应平衡正向移动，Co2+萃取率会增大； 【小问5详解】 由分析可知，增大溶液中H+浓度使得萃取平衡逆向移动即为反萃取，反萃取之后得到硫酸钴溶液，则反萃取时需向萃取液中加入H2SO4，由工艺流程图可知，经过该工艺中萃取、反萃取步骤之后可以提高溶液中Co2+的浓度，同时除去Mn2+，即富集Co2+，除去Mn2+，故答案为：H2SO4；富集Co2+，除去Mn2+； 【小问6详解】 由题干晶胞示意图可知，一个含Co的氧化物晶胞中含有Co的个数为：=4，O的个数为：=4，用表示阿伏加德罗常数的值，则一个晶胞的质量为：g，已知在该氧化物中Co原子半径为apm，O原子半径为bpm，它们在晶体中是紧密接触的，即晶胞的边长为：2(a+b)×10-10cm，即一个晶胞的体积为：[2(a+b)×10-10]3cm3，故该晶体密度为，故答案为：。 16. 正丁醛是一种重要的有机化学品，广泛应用于医药、农药、染料等领域。其制备方法有多种，最常用的方法是蒸馏正丁醇和氧化剂来合成。 已知：①制备原理为。 ②相关物质的物理性质如下表： 颜色、状态 沸点/℃ 密度/ 溶解性 正丁醛 无色液体 75.7 0.80 微溶于水 正丁醇 无色液体 117.7 0.81 微溶于水 主要实验步骤如下（反应装置如图，夹持等装置略）： Ⅰ．在烧杯中，将溶解于水中，再缓缓加入浓硫酸。 Ⅱ．将配制好的氧化剂溶液小心转移至仪器A中，在三颈烧瓶中加入正丁醇和几粒沸石。 Ⅲ．加热正丁醇至微沸，开始滴加仪器A中溶液，注意控制滴加速度，滴加过程中保持反应温度为，收集以下的馏分。 Ⅳ．分离出有机相，再蒸馏，收集馏分，获得产品。 回答下列问题： （1）仪器A的名称是__________，其中支管的作用是__________。 （2）仪器B的名称是__________，其作用是__________。 （3）该实验采用的适宜加热方式是__________（填标号）。 A. 直接加热 B. 水浴加热 C. 电热套加热 D. 油浴加热 （4）下列仪器中，分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是__________（填名称）。 （5）加热正丁醇至微沸时开始滴加氧化剂并注意控制滴加速度，其原因是__________。 （6）该实验中正丁醛的产率为__________（精确至0.1%）。 【答案】（1） ①. 恒压滴液漏斗 ②. 平衡压强，使液体顺利流下 （2） ①. 球形冷凝管 ②. 冷凝回流正丁醇，导出正丁醛蒸气 （3）CD （4）分液漏斗 （5）确保反应温度为，有利于反应的进行，同时可以避免氧化剂滴加速度过快导致局部温度过高或副反应发生（答案合理即可给分） （6）66.7% 【解析】 【分析】将浓硫酸加入到Na2Cr2O7溶液中，将配制好的氧化剂溶液小心转移至仪器A中，加热时不断滴入反应器中发生反应生成丁醛，丁醛的沸点比丁醇沸点低，加热到90～95℃，得到馏分为产物丁醛粗品，再蒸馏，收集馏分，获得产品。 【小问1详解】 仪器A的名称是恒压滴液漏斗，其中支管连接了上下两端，使液体上下气压相等，漏斗中的液体能顺利流下。 【小问2详解】 仪器B的名称是球形冷凝管，其作用是冷凝回流正丁醇，导出正丁醛蒸气，提高了正丁醛的产率和纯度。 【小问3详解】 该实验的反应温度为，接近水的沸点，水浴加热和直接加热都难以长时间稳定维持在所需的温度范围，故采用油浴加热或者电热套加热，故选CD。 【小问4详解】 容量瓶用于配制一定物质的量浓度的溶液，分离有机相和洗涤有机相不需要容量瓶；漏斗用于固液分离，分离有机相和洗涤有机相不需要漏斗；分离液态有机相和洗涤液态有机相也不需要洗气瓶；分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是分液漏斗；故选分液漏斗； 【小问5详解】 加热正丁醇至微沸时开始滴加氧化剂可以确保反应温度为，有利于反应的进行；控制滴加速度可以避免氧化剂滴加速度过快导致局部温度过高或副反应发生。 【小问6详解】 理论上可获得0.1mol正丁醛，其质量为，故正丁醛产率为。 17. (四羰合镍，沸点43℃)可用于制备高纯镍，也是有机化合物羰基化反应的催化剂。回答下列问题： （1）Ni基态原子价电子的轨道表示式为___________。镍的晶胞结构如下图，晶胞体积为，镍原子半径为___________。 （2）结构如图所示，其中含有σ键的数目为___________，晶体的类型为___________。 （3）在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0MPa下，Ni(s)和CO(g)反应达平衡时，体积分数x与温度的关系如图所示。反应的ΔH___________0(填“大于”或“小于”)。从热力学角度考虑，___________有利于的生成(写出两点)。、100℃时CO的平衡转化率α=___________，该温度下平衡常数___________。 （4）对于同位素交换反应，20℃时反应物浓度随时间的变化关系为(k为反应速率常数)，则反应一半所需时间___________(用k表示)。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 8 ②. 分子晶体 （3） ①. 小于 ②. 降低温度、增大压强 ③. 97.3% ④. 9000 （4） 【解析】 【小问1详解】 Ni为28号元素，其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d84s2，则其价电子轨道表示式为；铜晶胞示意图为，镍的晶胞结构类型与铜的相同，则镍原子半径为晶胞面对角线长度的，因为晶胞体积为a3，所以晶胞棱长为a，面对角线长度为，则镍原子半径为。 【小问2详解】 单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，三键含有1个σ键2个π键，由的结构可知，4个配体CO与中心原子Ni形成的4个配位键均为σ键，而每个配体CO中含有1个σ键2个π键，因此1个分子中含有8个σ键。的沸点很低，结合其结构可知该物质由分子构成，因此其晶体类型为分子晶体。 【小问3详解】 随着温度升高，平衡时的体积分数减小，说明温度升高平衡逆移，因此该反应的ΔH小于0；该反应的正反应是气体总分子数减小的放热反应，因此降低温度和增大压强均有利于的生成；由上述分析知，温度相同时，增大压强平衡正向移动，对应的平衡体系中的体积分数增大，则压强：，即对应的压强是1.0MPa，由题图乙可知，、100℃条件下达到平衡时，CO和的物质的量分数分别为0.1、0.9，设初始投入的CO为4mol，反应生成的为xmol，可得三段式： 反应后总物质的量为：（4-3x）mol，根据阿伏加德罗定律，其他条件相同时，气体的体积分数即为其物质的量分数，因此有，解得，因此达到平衡时，CO的平衡转化率为，气体的分压=总压强×该气体的物质的量分数，则该温度下的压强平衡常数Kp=。 【小问4详解】 由题给关系式可得，当反应一半时 ， 即，，，则。 18. 有机物X作为有机太阳能电池中的添加剂，可提高太阳能电池的光电转换效率和稳定性。X的一种合成路线如下： 已知： 回答下列问题： （1）A的化学名称是__________（用系统命名法命名）。 （2）C的结构简式为__________；化学反应类型为__________。 （3）M的酸性__________（填“大于”或“小于”）的酸性，其原因是__________。 （4）的化学方程式为__________。 （5）X的结构简式为，已知虚线圈内所有原子共平面。 ①X中N原子的杂化方式为__________。 ②在生成X时，E分子和P分子断裂的化学键为__________。 （6）有机物Y是B的同分异构体，则满足下列条件的Y的结构简式为__________。 ①苯环上只有两个取代基，其中一个为氯原子； ②能发生银镜反应； ③核磁共振氢谱峰面积之比为。 【答案】（1）2-氯苯甲酸 （2） ①. ②. 取代反应 （3） ①. 大于 ②. 氟的电负性大于氢的电负性，的极性大于的极性，使的极性大于的极性，导致的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子 （4） （5） ①. ②. （6）、 【解析】 【分析】A（）与发生酯化反应生成B（），B发生硝化反应得到C（），C发生还原反应得到D（），D在的作用下与发生反应得到E（）；与在浓硫酸加热的条件下生成与在一定条件下发生雷系已知的反应生成O，结合P的结构简式和O的分子式可知，O的结构简式为，E和P在一定条件下生成，结构简式为。 【小问1详解】 依据有机物的系统命名原则，A的化学名称是2-氯苯甲酸。 【小问2详解】 根据分析，C的结构简式为：。D（）在的作用下与发生反应得到E（），故的反应为取代反应。 【小问3详解】 的酸性大于的酸性，其原因是F的电负性大于H的电负性，的极性大于的极性，使的极性大于的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子。 【小问4详解】 依题意可知，的化学方程式为。 【小问5详解】 ①根据X（）的结构中虚线圈内所有原子共平面可知，N原子的杂化方式为； ②E与P反应生成X的化学方程式为，由此可知：E分子断裂的化学键如图所示：，P分子断裂的化学键如图所示：，故在生成X时，E分子和P分子断裂的化学键均为键、键。 【小问6详解】 有机物Y是B的同分异构体，B的结构简式为，依据题意：有机物Y能发生银镜反应，则有机物Y中含有官能团或，苯环上只有两个取代基，其中一个为氯原子，则有机物Y的取代基为氯原子和或氯原子和；核磁共振氢谱峰面积之比为，则有机物Y的结构简式为、。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $