精品解析：江苏省苏锡常镇四市2025届高三下学期一模考前模拟化学试卷

2024~2025学年度苏锡常镇四市高三教学情况调研(一) 化学 2025.03 注意事项： 1.本试卷分为单项选择题和非选择题两部分，试卷满分100分。建议75分钟内完成。 2.本试卷为自编考前练习，并非正式考卷，仅供复习参考用。 可能用到的相对原子质量：H 1 O 16 S 32 Fe 56 Ba 233 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 高新科技的发展离不开化学材料，下列属于新型无机非金属材料的是 A. 石墨烯 B. 聚乙烯 C. 普通玻璃 D. 尼龙66 2. 氮化硅(Si3N4)可通过反应制备。下列说法正确的是 A. C基态原子价电子排布式为 B. 的电子式为 C. 是极性分子 D. 晶体属于分子晶体 3. CuBr是常用的催化剂，受热易分解。可通过制备。下列实验室制备CuBr的实验装置和操作不能达到实验目的的是 A. 用装置甲制备SO2气体 B. 用装置乙收集SO2气体 C. 用装置丙制备CuBr D. 用装置丁吸收多余的SO2气体 4. 元素N、O、P、S位于周期表中p区。下列说法正确的是 A. 电离能：(P)>(S) B. 原子半径：r(O)>r(N) C. 酸性： D. 热稳定性： 阅读下列材料，完成下面小题 氧、硫及其化合物应用广泛。可用作燃料电池的氧化剂。单质硫有多种同素异形体，其中在液态中被氧化成，反应方程式为。氧能形成、、、、等重要氧化物。是一种重要的工业原料，可通过煅烧黄铁矿或加热无水硫酸钙、焦炭及二氧化硅的混合物()等方法来制取。在催化作用下与反应生成。 5. 下列说法正确的是 A. 、、互为同素异形体 B. 的中心原子杂化轨道类型为 C. 晶体中阴阳离子数目之比为1∶2 D. 晶体中含有键 6. 下列关于反应 的说法正确的是 A. 基态V原子核外电子排布为 B. 反应达到平衡状态时， C. 使用的目是为了增大的平衡转化率 D. 其他条件相同，增大压强，平衡常数增大 7. 下列关于化学反应的表示或说法正确的是 A. 碱性氢氧燃料电池的正极反应： B. 与反应： C. 与反应中，n(氧化剂)：n(还原剂)=3：1 D. 温度越高，越大，硫酸钙制取反应正向进行程度越大 8. 氯及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是 A. 实验室利用浓盐酸的氧化性制备 B. 利用的氧化性对饮用水进行消毒 C. 与石灰乳反应制备漂白粉及漂白粉使用时加水浸泡片刻的物质转化： D. 制备的路径之一： 9. 克莱森缩合反应可实现下列物质的异构化，下列说法正确的是 A. 依据红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团 B. 1mol化合物X最多能与3mol H2发生加成反应 C. 化合物Y中所有原子可能共平面 D. 化合物X、Y可用饱和NaHCO3溶液进行鉴别 10. NaOH活化过的催化剂对甲醛氧化为具有较好的催化效果，有学者提出该催化反应的机理如下。下列说法不正确的是 A. 步骤Ⅰ中存在非极性键的断裂 B. 步骤Ⅰ可理解为HCHO中带部分负电荷的O与催化剂表面的-OH发生作用 C. 步骤Ⅱ中发生的反应可表示为 D. 该催化剂对苯的催化氧化效果优于对HCHO的催化氧化效果 11. 室温下，探究溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是 选项 探究目的 实验方案 A 验证溶液中含有 向溶液中滴加几滴溶液，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，观察试纸颜色变化 B 溶液中是否含有 向溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液的颜色变化 C 是否发生水解 用玻璃棒蘸取溶液滴在干燥的广泛pH试纸上，将试纸显色的颜色与标准比色卡比较 D 是否具有氧化性 向溶液中滴加几滴溶液，再滴加淀粉溶液，观察溶液颜色变化 A. A B. B C. C D. D 12. 已知： 、。室温下，通过下列实验探究NaHCO3溶液的性质。 实验 实验操作和现象 1 测量0.1mol·L-1的NaHCO3溶液的pH为7.8 2 向0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中持续通入CO2，溶液的pH减小 3 向0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中加入少量溶液，产生白色沉淀 4 向0.5mol·L-1的NaHCO3溶液中滴加少量0.5mol·L-1的CaCl2溶液，产生白色沉淀和无色气体 下列有关说法正确的是 A. 实验1溶液中存在： B. 实验2中随CO2的不断通入，溶液中的值逐渐变小 C. 实验3反应的离子方程式为 D. 实验4所得溶液中存在 13. 利用甲醇(CH3OH)和甲苯(Tol)发生甲基化反应可以获得对二甲苯(p-X)、间二甲苯(m-X)和邻二甲苯(o-X)，反应过程中还有乙烯生成，涉及的反应有 反应I 反应II 反应III 反应IV 研究发现，在密闭容器中，101kPa、，平衡时甲苯的转化率、反应I的选择性及反应IV的选择性随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A. B. 随着温度的升高，反应IV的平衡常数先增大后减小 C. 在400~600K范围内，随着温度的升高， 基本不变 D. 800K下反应达平衡后，增大压强， 保持不变 二、非选择题：本题共4小题，共61分。 14. 锂电池的研发、使用及废电池的回收具有重要意义。 （1）比能量是指电池单位质量(或体积)输出的电能。锂金属电池放电时总反应为。下列关于锂金属电池说法正确的是___________(填序号)。 A放电时Li作负极 B．比能量高于锌锰干电池 C．可用稀作电解质 （2）钴酸锂()、磷酸铁锂()等锂离子二次电池应用普遍。 ①钴酸锂电池放电时示意图如图1所示。放电时，由中脱嵌。写出放电至完全时电极的电极反应式：___________。 ②磷酸铁锂电池具有循环稳定性好优点。充电时脱嵌形成。晶胞中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构(如图2所示)。x=___________。 （3）将废旧锂离子电池(外壳为铁，电芯含铝)置于不同浓度的和NaCl溶液中使电池充分放电是电池回收工艺的首要步骤。电池在不同溶液中放电的残余电压随时间的变化如图3所示。对浸泡液中沉淀物热处理后，得到XRD示意图谱如图4所示。 ①电池在5％Na2S溶液中比在5％NaCl溶液中放电速率更大，其原因是___________。 ②与溶液相比，NaCl溶液的质量分数由5％增大至10％时，电池残余电压降低速率更快。依据图4XRD图谱，分析其主要原因：___________。 （4）将放电完全钴酸锂电池正极材料粉碎后进行酸浸处理。实验测得，在相同条件下，使用盐酸作浸取剂可使钴转化为，转化率达到99％，但工业生产使用混合物作浸取剂。 ①写出盐酸作浸取剂发生酸浸反应的化学反应方程式：___________。 ②工业生产时在盐酸中加入，的作用是___________。 15. 一种合成抗病毒生物活性类化合物的路线部分如下： 已知： （1）的化学式为，写出其结构简式：___________。过程中的作用是___________。 （2）是一种不稳定的中间体，的反应类型是___________。 （3）物质呈酸性的原因是(结构为)中羟基的氧氢键断裂，且极性越强，氧氢键越易断裂。下列物质的酸性由强到弱的顺序是___________。 ① ② ③ （4）写出满足下列条件的一种的同分异构体___________。 ①能发生银镜反应且能使溴溶液褪色；②碱性条件水解后酸化的一种产物能与溶液发生显色反应；③核磁共振氢谱中存在4组峰。 （5）写出以、为原料制备的合成路线流程图___________。(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干) 16. 实验室利用重晶石废料(主要成分为、等)制备。 Ⅰ．制备粗。制备流程如下： （1）转化。常温下，向重晶石废料中加入饱和碳酸钠(浓度为)溶液充分浸泡。 ①已知：，。浸泡后溶液中浓度最高为___________。 ②常温下的溶解度大约是的5倍，浸泡重晶石废料用饱和而不用溶液的原因是___________。 （2）溶解。向过滤1所得的滤渣中加入溶液，加热后溶解。溶液溶解的离子方程式为___________。 Ⅱ．测定粗样品中铁元素的含量。 （3）操作过程如下： 取5.0000g的粗样品，用20%充分溶解，再加入足量硫代硫酸钠溶液充分反应，然后加蒸馏水配制成100mL溶液。准确量取20.00mL配制的溶液于锥形瓶中，调节溶液，用()溶液滴定至终点(滴定反应为)，平行滴定3次，平均消耗EDTA溶液20.00mL。 ①计算粗样品中铁元素的质量分数___________(写出计算过程)。 ②若稀释后滤液用酸性滴定，测得的数值明显高于上述方法测定的数值，原因是___________。 Ⅲ．制备。 （4）粗中含有杂质。补充完整由粗制取高纯度的实验方案：取一定量粗固体，___________，用蒸馏水充分洗涤沉淀，干燥，得到高纯度。[已知：时沉淀完全。实验中必须使用的试剂：稀、溶液] 17. 甲醛释氢对氢能源和含甲醛污水处理有重要意义。 （1）HCHO电催化释氢 催化电解含较低浓度的HCHO、NaOH混合溶液，可获得H2与HCOONa(如图1所示)，其中电极b表面覆盖一种Mo与P形成的化合物(晶胞结构如图2所示)作催化剂。 ①催化剂可由MoO2与(NH4)2HPO4混合物与H2高温灼烧制得，同时还有NH3生成，生成物中P为-3价，该反应的化学方程式为_____。 ②电解时，电极b上同时产生H2与HCOO-的物质的量之比为1∶2，则电极b上的电极反应式为_____。 ③电解过程中每产生2molH2，通过阴离子交换膜的OH-为_____mol。 （2）HCHO水化释氢 45℃时，碱性条件下Ag作催化剂可将甲醛转化为H2，反应的机理如图3所示。使用时将纳米Ag颗粒负载在Al2O3表面以防止纳米Ag团聚。其他条件不变，反应相同时间，NaOH浓度对氢气产生快慢的影响如图4所示。 已知：甲醛在碱性条件下会发生副反应2HCHO＋NaOH=HCOONa＋CH3OH。 ①若将甲醛中的氢用D原子标记为DCDO，得到的氢气产物为_____(填化学式)。 ②NaOH浓度低于1mol•L-1时，NaOH浓度增大产生氢气会加快的原因是_____。 ③若NaOH浓度过大，H2的产生迅速减慢的原因可能是_____。 （3）甲烷与水在催化剂作用下可产生氢气与碳氧化物，与甲烷水化法制氢气相比，甲醛制氢的优点_____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年度苏锡常镇四市高三教学情况调研(一) 化学 2025.03 注意事项： 1.本试卷分为单项选择题和非选择题两部分，试卷满分100分。建议75分钟内完成。 2.本试卷为自编考前练习，并非正式考卷，仅供复习参考用。 可能用到的相对原子质量：H 1 O 16 S 32 Fe 56 Ba 233 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 高新科技的发展离不开化学材料，下列属于新型无机非金属材料的是 A. 石墨烯 B. 聚乙烯 C. 普通玻璃 D. 尼龙66 【答案】A 【解析】 【详解】A．石墨烯属于新型无机非金属材料，A选； B．聚乙烯属于有机高分子化合物，B不选； C．普通玻璃属于传统的无机非金属材料，C不选； D．尼龙66属于有机高分子化合物，D不选； 答案选A。 2. 氮化硅(Si3N4)可通过反应制备。下列说法正确的是 A. C基态原子价电子排布式为 B. 的电子式为 C. 极性分子 D. 晶体属于分子晶体 【答案】C 【解析】 【详解】A．C为6号元素，第二周期第ⅣA族元素，主族元素的价电子数等于族序数，故基态C原子的价电子排布式为2s22p2，故A错误； B．N2分子中，2个N原子之间形成共价三键，另外，每个N原子的最外层还有1个孤电子对，则其电子式为，故B错误； C．CO是双原子化合物分子，共用电子对偏向O原子、偏离C原子，O原子带部分负电荷，C原子带部分正电荷，正负电中心不重合，属于极性分子，故C正确； D．二氧化硅是由硅原子和氧原子按照个数比1：2通过Si－O键构成共价晶体，不是分子晶体，故D错误； 故选C。 3. CuBr是常用的催化剂，受热易分解。可通过制备。下列实验室制备CuBr的实验装置和操作不能达到实验目的的是 A. 用装置甲制备SO2气体 B. 用装置乙收集SO2气体 C. 用装置丙制备CuBr D. 用装置丁吸收多余的SO2气体 【答案】B 【解析】 【详解】A．实验室用亚硫酸钠固体和70%的硫酸制取二氧化硫，故A能达到实验目的，故A不选； B．二氧化硫密度比空气大，所以应用向上排空气法收集，故B不能达到实验目的，故B选； C．根据题给方程式，二氧化硫通入硫酸铜和NaBr的混合溶液中可制取CuBr，能达到实验目的，故C不选； D．SO2和NaOH溶液反应，可以用NaOH溶液吸收多余的SO2，用干燥管可以防止倒吸，能达到实验目的，故D不选； 故选B。 4. 元素N、O、P、S位于周期表中p区。下列说法正确的是 A. 电离能：(P)>(S) B. 原子半径：r(O)>r(N) C. 酸性： D. 热稳定性： 【答案】A 【解析】 【详解】A．同一周期第一电离能从左向右是增大趋势，但ⅤA族元素p轨道为半充满稳定结构，因此电离能：I1(P)＞I1(S)，A正确； B．同周期从左向右原子半径逐渐减小，因此原子半径r(N)＞r(O)，B错误； C．已知N、P位于同一主族，从上往下元素的非金属性依次减弱，则最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱，即此酸性HNO3＞H3PO4，且知H3PO4为中强酸，HNO3为强酸，C错误； D．已知O、S位于同一主族，从上往下元素的非金属性依次减弱，即非金属性O＞S，则热稳定：H2O＞H2S，D错误； 故答案为：A。 阅读下列材料，完成下面小题。 氧、硫及其化合物应用广泛。可用作燃料电池的氧化剂。单质硫有多种同素异形体，其中在液态中被氧化成，反应方程式为。氧能形成、、、、等重要氧化物。是一种重要的工业原料，可通过煅烧黄铁矿或加热无水硫酸钙、焦炭及二氧化硅的混合物()等方法来制取。在催化作用下与反应生成。 5. 下列说法正确是 A. 、、互为同素异形体 B. 的中心原子杂化轨道类型为 C. 晶体中阴阳离子数目之比为1∶2 D. 晶体中含有键 6. 下列关于反应 的说法正确的是 A. 基态V原子核外电子排布为 B. 反应达到平衡状态时， C. 使用的目是为了增大的平衡转化率 D 其他条件相同，增大压强，平衡常数增大 7. 下列关于化学反应的表示或说法正确的是 A. 碱性氢氧燃料电池的正极反应： B. 与反应： C. 与反应中，n(氧化剂)：n(还原剂)=3：1 D. 温度越高，越大，硫酸钙制取的反应正向进行程度越大 【答案】5. C 6. B 7. D 【解析】 【5题详解】 A．、、三者质子数相同、而中子数不同，即互为同位素，A错误； B．的中心原子价层电子对数为3，即中心原子杂化轨道类型为，B错误； C．晶体中含有钠离子Na+和过氧根离子，即阴阳离子数目之比为1∶2，C正确； D．二氧化硅晶体中1个硅原子周围结合4个氧原子，即晶体中含有键，D错误； 故选C； 【6题详解】 A．V第23号元素，基态V原子核外电子排布为，A错误； B．反应达到平衡状态时，，B正确； C．催化剂可以增大化学反应速率，不能使平衡移动，不能改变平衡转化率，C错误； D．化学平衡常数只受温度的影响，温度改变，平衡常数才会改变，D错误； 故选B； 【7题详解】 A．碱性环境不能出现氢离子，应用氢氧根离子配平，碱性氢氧燃料电池的正极反应：，A错误； B．与发生氧化还原反应生成硫酸钠，没有氧气，，B错误； C．反应方程式为中，1mol失去2mol电子，1mol得到2mol电子生成，另外2molAs元素不变价，故反应中与反应中，n(氧化剂)：n(还原剂)=1：1，C错误； D．该反应，所以，温度越高、ΔS越大，数值越小，越小，有利于反应正向进行，D正确； 故选D； 8. 氯及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是 A. 实验室利用浓盐酸的氧化性制备 B. 利用的氧化性对饮用水进行消毒 C. 与石灰乳反应制备漂白粉及漂白粉使用时加水浸泡片刻的物质转化： D. 制备的路径之一： 【答案】A 【解析】 【详解】A．浓盐酸中Cl显-1价，浓盐酸制备氯气，氯元素化合价升高，因此制备氯气利用浓盐酸的还原性，故A说法错误； B．利用ClO2的氧化性，使蛋白质变性，从而达到消毒目的，故B说法正确； C．氯气与石灰乳发生2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O，碳酸的酸性强于次氯酸，发生Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO，故C说法正确； D．铁与盐酸发生Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，利用氯气的氧化性强于Fe3+，然后通入氯气，发生2FeCl2+Cl2=2FeCl3，故D说法正确； 答案为A。 9. 克莱森缩合反应可实现下列物质的异构化，下列说法正确的是 A. 依据红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团 B. 1mol化合物X最多能与3mol H2发生加成反应 C. 化合物Y中所有原子可能共平面 D. 化合物X、Y可用饱和NaHCO3溶液进行鉴别 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题干图示有机物X、Y的结构简式可知，X含有碳碳双键和醚键，Y含有碳碳双键和酚羟基，红外光谱图中可以反映不同官能团或化学键的吸收峰，故依据红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团，A正确； B．苯环和碳碳双键均能与H2发生加成反应，则1mol化合物X最多能与4molH2发生加成反应，B错误； C．Y分子中苯环和碳碳双键连接的原子共面，但是-CH2-中C所连接的四个原子构成四面体，则所有原子不可能共平面，C错误； D．化合物X、Y中官能团和NaHCO3溶液均不反应，不能进行鉴别，D错误； 故选A。 10. NaOH活化过的催化剂对甲醛氧化为具有较好的催化效果，有学者提出该催化反应的机理如下。下列说法不正确的是 A. 步骤Ⅰ中存在非极性键的断裂 B. 步骤Ⅰ可理解为HCHO中带部分负电荷的O与催化剂表面的-OH发生作用 C. 步骤Ⅱ中发生的反应可表示为 D. 该催化剂对苯的催化氧化效果优于对HCHO的催化氧化效果 【答案】D 【解析】 【详解】A．步骤Ⅰ中O2断键为非极性键断裂，故A正确； B．氧的电负性大于碳，HCHO中带部分负电荷的O，由图可知，与催化剂表面的-OH中带部分正电荷的H发生作用，故B正确； C．步骤Ⅱ中观察反应物质的变化可知，生成了CO和H2O，发生的反应可表示为，故C正确； D．苯中存在共轭效应，电子分布较均匀，该催化剂要有正、负电荷的作用，因此对苯的催化氧化效果弱于对HCHO的催化氧化效果，故D错误； 故答案选D。 11. 室温下，探究溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是 选项 探究目的 实验方案 A 验证溶液中含有 向溶液中滴加几滴溶液，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，观察试纸颜色变化 B 溶液中是否含有 向溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液的颜色变化 C 是否发生水解 用玻璃棒蘸取溶液滴在干燥的广泛pH试纸上，将试纸显色的颜色与标准比色卡比较 D 是否具有氧化性 向溶液中滴加几滴溶液，再滴加淀粉溶液，观察溶液颜色变化 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．溶液中滴加几滴溶液，NaOH会与反应被消耗，且反应过程中未加热，不会有氨气生成，A错误； B．若原溶液中含，滴加KSCN溶液后，溶液也会变红色，B错误； C．电离出的和在溶液中均会水解，C错误； D．向溶液中滴加几滴溶液，再滴加淀粉溶液，淀粉溶液变蓝，说明具有氧化性，D正确； 答案选D。 12. 已知： 、。室温下，通过下列实验探究NaHCO3溶液的性质。 实验 实验操作和现象 1 测量0.1mol·L-1的NaHCO3溶液的pH为7.8 2 向0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中持续通入CO2，溶液的pH减小 3 向0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中加入少量溶液，产生白色沉淀 4 向0.5mol·L-1的NaHCO3溶液中滴加少量0.5mol·L-1的CaCl2溶液，产生白色沉淀和无色气体 下列有关说法正确的是 A. 实验1溶液中存在： B. 实验2中随CO2的不断通入，溶液中的值逐渐变小 C. 实验3反应的离子方程式为 D. 实验4所得溶液中存在 【答案】D 【解析】 【详解】A．实验1溶液中NaHCO3溶液的pH为7.8，呈碱性，说明的电离程度小于水解生成的程度，但水解是微弱的，溶液中：，A错误； B．实验2中随CO2的不断通入，溶液的酸性增强，c(H+)增大，溶液中的值逐渐增大，B错误； C．向0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中加入少量溶液发生反应：2NaHCO3+=CaCO3+Na2CO3+2H2O，生成CaCO3白色沉淀，离子方程式为：，C错误； D．向0.5mol·L-1的NaHCO3溶液中滴加少量0.5mol·L-1的CaCl2溶液，产生CaCO3白色沉淀和无色气体CO2，说明的水解程度增大，此时溶液中的溶质为NaCl、Na2CO3、NaHCO3、H2CO3，且NaHCO3和H2CO3的物质的量远大于Na2CO3，由物料守恒可知，D正确； 故选D。 13. 利用甲醇(CH3OH)和甲苯(Tol)发生甲基化反应可以获得对二甲苯(p-X)、间二甲苯(m-X)和邻二甲苯(o-X)，反应过程中还有乙烯生成，涉及的反应有 反应I 反应II 反应III 反应IV 研究发现，在密闭容器中，101kPa、，平衡时甲苯的转化率、反应I的选择性及反应IV的选择性随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A. B. 随着温度的升高，反应IV的平衡常数先增大后减小 C. 在400~600K范围内，随着温度的升高， 基本不变 D. 800K下反应达平衡后，增大压强， 保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．由盖斯定律可知，反应III-反应II可得 ，A错误； B．反应IV的<0，为放热反应，升高温度，平衡常数一直减小，B错误； C．在400~600K范围内，随着温度的升高，甲苯的转化率基本不变，说明反应II-IV平衡基本上不发生移动，反应I的选择性也基本不变，则基本不变，C正确； D．800K下反应达平衡后，若通过压缩体积来增大压强，平衡会发生移动，n(Tol)会减小，D错误； 故选C。 二、非选择题：本题共4小题，共61分。 14. 锂电池的研发、使用及废电池的回收具有重要意义。 （1）比能量是指电池单位质量(或体积)输出的电能。锂金属电池放电时总反应为。下列关于锂金属电池说法正确的是___________(填序号)。 A放电时Li作负极 B．比能量高于锌锰干电池 C．可用稀作电解质 （2）钴酸锂()、磷酸铁锂()等锂离子二次电池应用普遍。 ①钴酸锂电池放电时示意图如图1所示。放电时，由中脱嵌。写出放电至完全时电极的电极反应式：___________。 ②磷酸铁锂电池具有循环稳定性好的优点。充电时脱嵌形成。晶胞中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构(如图2所示)。x=___________。 （3）将废旧锂离子电池(外壳为铁，电芯含铝)置于不同浓度的和NaCl溶液中使电池充分放电是电池回收工艺的首要步骤。电池在不同溶液中放电的残余电压随时间的变化如图3所示。对浸泡液中沉淀物热处理后，得到XRD示意图谱如图4所示。 ①电池在5％Na2S溶液中比在5％NaCl溶液中放电速率更大，其原因是___________。 ②与溶液相比，NaCl溶液的质量分数由5％增大至10％时，电池残余电压降低速率更快。依据图4XRD图谱，分析其主要原因：___________。 （4）将放电完全的钴酸锂电池正极材料粉碎后进行酸浸处理。实验测得，在相同条件下，使用盐酸作浸取剂可使钴转化为，转化率达到99％，但工业生产使用混合物作浸取剂。 ①写出盐酸作浸取剂发生酸浸反应的化学反应方程式：___________。 ②工业生产时在盐酸中加入，的作用是___________。 【答案】（1）AB （2） ①. ②. 0.25 （3） ①. 等质量分数的溶液中离子浓度更大、离子所带电荷更多，、还原性比强 ②. NaCl质量分数由5%增大为10%时，对电池外壳和电芯的腐蚀速率加快 （4） ①. ②. 作还原剂 【解析】 【小问1详解】 A．由可知，放电时，Li失去电子，作负极，A项正确； B．100gLi可以失去电子，100gZn可以失去电子，则锂金属电池比能量高于锌锰干电池，B项正确； C．Li会直接和稀H2SO4反应，不能用稀H2SO4作电解质，C项错误； 故选AB。 【小问2详解】 ①由图可知，得到电子同时结合Li+生成，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：； ②根据题中信息可知，Fe 存在于由O构成的正八面体内部，P 也存在于由O构成的正四面体中，从图2中可以看出晶胞中正八面体和四面体结构都为4个，所以晶胞中含有4个Fe 和4个P原子则 LiFePO4单元中实际上构成是 Li4Fe4P4O16，Li+在8个顶点、4个棱和2个面心上，然后看图2中，结合题中信息得到，Li1-xFePO4比LiFePO4 少了面心的2个Li+，少的个数是=1，则 Li1-xFePO4晶胞为 Li3Fe4P4O16，所以 1-x=，得到 x= 0.25。 【小问3详解】 ①电池在5％Na2S溶液中比在5％NaCl溶液中放电速率更大，其原因是：等质量分数的Na2S溶液中离子浓度更大、离子所带电荷更多，S2−、HS−还原性比Cl−强； ②与Na2S溶液相比，NaCl溶液的质量分数由5％增大至10％时，电池残余电压降低速率更快。依据图4XRD图谱，分析其主要原因：NaCl质量分数由5%增大为10%时，对电池外壳和电芯的腐蚀速率加快。 【小问4详解】 ①钴酸锂和盐酸反应生成LiCl、CoCl2、Cl2和H2O，化学方程式为：； ②钴酸锂也能氧化盐酸生成Co2+和氧气，故过氧化氢的作用为：作还原剂。 15. 一种合成抗病毒生物活性类化合物的路线部分如下： 已知： （1）的化学式为，写出其结构简式：___________。过程中的作用是___________。 （2）是一种不稳定的中间体，的反应类型是___________。 （3）物质呈酸性的原因是(结构为)中羟基的氧氢键断裂，且极性越强，氧氢键越易断裂。下列物质的酸性由强到弱的顺序是___________。 ① ② ③ （4）写出满足下列条件的一种的同分异构体___________。 ①能发生银镜反应且能使溴的溶液褪色；②碱性条件水解后酸化的一种产物能与溶液发生显色反应；③核磁共振氢谱中存在4组峰。 （5）写出以、为原料制备的合成路线流程图___________。(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干) 【答案】（1） ①. ②. 吸收生成的，促进反应正向进行 （2）消去反应 （3）③①② （4）或 （5） 【解析】 【分析】A与SOCl2发生取代反应，生成B，B与X在N（C2H5）3的作用下生成C，X的分子式为，X结构为，C与n-BuLi反应，生成D，D与反应生成F，F与HCl反应生成F，F经系列反应后得到G。 【小问1详解】 由分析得，X为；B→C会产生HCl，N（C2H5）3可吸收生成的，促进反应正向进行； 【小问2详解】 C→D的过程中和-Br脱去形成三键，属于消去反应； 【小问3详解】 F的电负性很强，-CF3为吸电子基团，使得-SO3H中羟基的氧氢键极性较大，-CH3为推电子基团，使得-SO3H中羟基的氧氢键极性较小，因此的酸性由强到弱的顺序是：③①②； 【小问4详解】 能发生银镜反应，即具有醛基，碱性条件水解后酸化的一种产物能与FeCl3溶液发生显色反应，即可水解得到酚羟基，存在结构，能使溴的CCl4溶液褪色，即存在碳碳双键或碳碳三键结构，③核磁共振氢谱中存在4组峰，符合条件的F的同分异构体为：或； 【小问5详解】 与Br2发生加成反应生成，先水解再酸化得到，与反应生成，与HCl反应生成，合成路线为： 。 16. 实验室利用重晶石废料(主要成分为、等)制备。 Ⅰ．制备粗。制备流程如下： （1）转化。常温下，向重晶石废料中加入饱和碳酸钠(浓度为)溶液充分浸泡。 ①已知：，。浸泡后溶液中浓度最高为___________。 ②常温下的溶解度大约是的5倍，浸泡重晶石废料用饱和而不用溶液的原因是___________。 （2）溶解。向过滤1所得的滤渣中加入溶液，加热后溶解。溶液溶解的离子方程式为___________。 Ⅱ．测定粗样品中铁元素的含量。 （3）操作过程如下： 取5.0000g的粗样品，用20%充分溶解，再加入足量硫代硫酸钠溶液充分反应，然后加蒸馏水配制成100mL溶液。准确量取20.00mL配制的溶液于锥形瓶中，调节溶液，用()溶液滴定至终点(滴定反应为)，平行滴定3次，平均消耗EDTA溶液20.00mL。 ①计算粗样品中铁元素的质量分数___________(写出计算过程)。 ②若稀释后滤液用酸性滴定，测得的数值明显高于上述方法测定的数值，原因是___________。 Ⅲ．制备。 （4）粗中含有杂质。补充完整由粗制取高纯度的实验方案：取一定量粗固体，___________，用蒸馏水充分洗涤沉淀，干燥，得到高纯度。[已知：时沉淀完全。实验中必须使用的试剂：稀、溶液] 【答案】（1） ①. 0.029mol/L ②. 碳酸铵溶液铵根促进碳酸根离子水解，溶液中碳酸根离子浓度低 （2） （3） ①. 1.68% ②. 溶液中含有硫代硫酸钠溶液会消耗酸性 （4）在搅拌下向其中加入盐酸至固体完全溶解为止，然后滴加溶液调节，过滤。向滤液中滴加溶液充分反应，静置后向上层清液中继续滴加溶液无白色沉淀产生，过滤 【解析】 【分析】重晶石废料(主要成分为、等)用饱和碳酸钠溶液处理，转化为BaCO3，过滤得到、BaCO3混合固体，用NH4Cl溶液溶解BaCO3，过滤得到滤渣为，滤液中含有Ba2+，滤液中加入溶液反应生成粗BaCO3，以此解答； 【小问1详解】 ①沉淀转化：。当反应达到平衡状态时，的生成速率与消耗速率相等，浓度不再升高 —— 这就是 “最高浓度”。 已知：，，饱和碳酸钠溶液的浓度为，根据已知条件列出“三段式” 平衡常数K=，则，解得x=0.029，溶液中浓度为0.029mol/L； ②常温下的溶解度大约是的5倍，浸泡重晶石废料用饱和而不用溶液的原因是：碳酸铵溶液铵根促进碳酸根离子水解，溶液中碳酸根离子浓度低； 【小问2详解】 向过滤1所得的滤渣中加入溶液，加热后溶解，溶液呈酸性，溶解的离子方程式为：； 小问3详解】 ①由可得关系式：，则，重晶石中铁元素质量分数； ②若稀释后滤液用酸性滴定，测得的数值明显高于上述方法测定的数值，原因是：溶液中含有硫代硫酸钠溶液（测定过程中加入足量溶液使全部转化为）会消耗酸性； 【小问4详解】 已知：时沉淀完全，粗中含有杂质。补充完整由粗制取高纯度的实验方案：取一定量粗固体，在搅拌下向其中加入盐酸至固体完全溶解为止，然后滴加溶液调节，过滤。向滤液中滴加溶液充分反应，静置后向上层清液中继续滴加溶液无白色沉淀产生，过滤，用蒸馏水充分洗涤沉淀，干燥，得到高纯度； 17. 甲醛释氢对氢能源和含甲醛污水处理有重要意义。 （1）HCHO电催化释氢 催化电解含较低浓度的HCHO、NaOH混合溶液，可获得H2与HCOONa(如图1所示)，其中电极b表面覆盖一种Mo与P形成的化合物(晶胞结构如图2所示)作催化剂。 ①催化剂可由MoO2与(NH4)2HPO4混合物与H2高温灼烧制得，同时还有NH3生成，生成物中P为-3价，该反应的化学方程式为_____。 ②电解时，电极b上同时产生H2与HCOO-的物质的量之比为1∶2，则电极b上的电极反应式为_____。 ③电解过程中每产生2molH2，通过阴离子交换膜的OH-为_____mol。 （2）HCHO水化释氢 45℃时，碱性条件下Ag作催化剂可将甲醛转化为H2，反应的机理如图3所示。使用时将纳米Ag颗粒负载在Al2O3表面以防止纳米Ag团聚。其他条件不变，反应相同时间，NaOH浓度对氢气产生快慢的影响如图4所示。 已知：甲醛在碱性条件下会发生副反应2HCHO＋NaOH=HCOONa＋CH3OH。 ①若将甲醛中的氢用D原子标记为DCDO，得到的氢气产物为_____(填化学式)。 ②NaOH浓度低于1mol•L-1时，NaOH浓度增大产生氢气会加快的原因是_____。 ③若NaOH浓度过大，H2的产生迅速减慢的原因可能是_____。 （3）甲烷与水在催化剂作用下可产生氢气与碳氧化物，与甲烷水化法制氢气相比，甲醛制氢的优点_____。 【答案】（1） ①. ②. ③. 2 （2） ①. HD ②. 随NaOH浓度增大，催化剂表面吸附的浓度增大，释氢反应的速率加快，副反应速度也加快，但释氢反应的速度加快更多 ③. NaOH溶解载体，使纳米Ag颗粒发生团聚，催化活性下降 （3）氢气纯度高、可处理有毒甲醛 【解析】 【小问1详解】 ①根据题意，该实验的催化剂是一种Mo与P形成的化合物，根据晶胞结构图，Mo原子个数是4，P原子个数是，因此催化剂的化学式为MoP，可由MoO2与(NH4)2HPO4混合物与H2高温灼烧制得（反应中N元素化合价不变），该反应的化学方程式为； ②电解时，电极b与电源正极相连，是电解池的阳极，HCHO失去电子同时产生H2与HCOO−的物质的量之比为1∶2，则电极b上的电极反应式为； ③电极a是阴极，电极反应式为，电解过程中每产生2molH2，每个电极上各产生1 molH2，故通过阴离子交换膜的OH−为2mol。 【小问2详解】 ①根据反应的机理如图，氢分子中的两个氢原子一个来自水分子，一个来自甲醛分子，若将甲醛中的氢用D原子标记为DCDO，得到的氢气产物为HD； ②NaOH浓度低于1 mol⋅L−1时，NaOH浓度增大产生氢气会加快的原因是随NaOH浓度增大，催化剂表面吸附的CH2(O−)2浓度增大，释氢反应的速率加快，副反应速率也加快，但释氢反应的速率加快更多； ③若NaOH浓度过大，H2的产生迅速减慢的原因可能是NaOH溶解载体Al2O3，使纳米Ag颗粒发生团聚，催化活性下降。 【小问3详解】 甲烷与水在催化剂作用下可产生氢气与碳氧化物，与甲烷水化法制氢气相比，甲醛制氢的优点有氢气纯度高、可处理有毒甲醛。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $