精品解析：湖北省武汉市江岸区2024-2025学年高三上学期11月调研考试 化学试卷

2024~2025学年度高三十一月 化学试卷 本试卷共8页，19题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H1 O16 K39 Mn55 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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. 衣食住行皆化学。下列说法错误的是 A. 涤纶耐磨、易洗、快干，可用于制作航天服、降落伞。 B. 食品中添加适量的二氧化硫可起到漂白、防腐和抗氧化等作用。 C. 以黏土、石灰石和石英为原料的普通水泥大量用于建筑和水利工程。 D. 乘坐汽车须系安全带，制造安全带卡扣的合金硬度比其成分金属的大。 2. 下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是 A. 石墨晶体属于混合晶体 B. 氧化镁晶体中离子键的百分数为，氧化镁晶体是一种过渡晶体 C. 金属导电是因为在外加电场的作用下金属产生自由电子，电子定向运动 D. 液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性 3. 下列有关化学用语表示正确的是 A. 的电子式： B. 分子的VSEPR模型： C. 顺-2-丁烯的结构简式： D. 溶液中的水合离子： 4. 对乙酰氨基酚是感冒冲剂的有效成分，其结构简式如图所示。下列有关说法正确的是 A. 乙酰氨基酚含有3种官能团 B. 分子中有1个杂化的原子 C. 分子中所有原子可能共平面 D. 对乙酰氨基酚在碱性环境中易失效 5. 反应放热且产生气体，可用于冬天石油开采。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A. 含有共价键目为 B. 含有的σ键数目为 C. 浓度均为和混合溶液中，数目为 D. 上述反应中，每生成转移的电子数目为 6. 方程式是物质转化符号表征形式。下列符号表征正确的是 A. 用溶液除气体： B. 消防员使用泡沫灭火器灭火： C. 中投入固体： D. 溶液与一定量氯气反应转移的电子数为时，反应的离子方程式为： 7. 2023年3月22日至28日是第三十六届“中国水周”，活动主题为“强化依法治水，携手共护母亲河”。下列关于水处理的说法错误的是 A. 可用活性炭除去水中的悬浮物 B. 可用明矾进行自来水净化、消毒 C. 可用除去工业废水中的和 D. 可采用阳离子交换树脂法将硬水软化 8. 下列装置能达到实验目的的是 A．制备 B．除去中的 C．制取并收集氨气 D．加热溶液制备固体 A. A B. B C. C D. D 9. 聚酰胺(PA)具有良好的力学性能，一种合成路线如下图所示。下列说法不正确的是。 A. Y中含有五元环 B. ②是酯化反应 C. 该合成路线中甲醇可循环使用 D. PA可发生水解反应重新生成Z 10. 下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 操作 现象 结论 A 在苯酚溶液中滴加溶液 溶液变紫色 羟基使苯环上邻对位变活泼 B 加热溶液 溶液由蓝色变为绿色 为吸热反应 C 在2-溴丁烷中加入溶液 产生浅黄色沉淀 2-溴丁烷含溴元素 D 将少量硼酸溶液滴入溶液中 无气泡产生 酸性：碳酸>硼酸 A. A B. B C. C D. D 11. 物质微观结构决定宏观性质，进而影响用途。下列微观结构或现象不能解释其性质的是 选项 微观结构或现象 性质 A 中S和N均具有孤电子对 S和N均可以作为配位原子 B 杯酚分离和 体现超分子的自组装 C 磷脂分子头部亲水，尾部疏水；细胞膜是磷脂双分子层 细胞膜双分子层头向外，尾向内排列 D 可以和形成氢键缔合成 的浓溶液酸性增强 A. A B. B C. C D. D 12. 下图为和在碘化烷基作用下耦合制备丙烯酸乙酯的机理。下列说法错误的是 A. 该历程中的杂化方式发生了变化 B. 催化剂，反应前后化学性质不变 C. 若将换为，则有机产物为 D. 该过程总方程式为＋HI 13. 微生物燃料电池在净化废水的同时能获得能源或得到有价值的化学产品，图1为其工作原理，图2为废水中离子浓度与去除率的关系。下列说法不正确的是 A. M为电源负极，有机物被氧化 B. 处理1 mol时有6molH+从交换膜左侧向右侧迁移 C. 电池工作时，N极附近溶液pH增大 D. 离子浓度较大时，可能会造成还原菌失活 14. 向溶液中滴加过量的氨水得到含有的溶液。的晶胞结构如下图，设立方晶胞的边长为，阿伏加德罗常数为，的摩尔质量为。下列说法正确的是 A. 基态的核外电子有15种空间运动状态 B. 基态占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是球形 C. 键角： D. 的晶体的密度为。 15. 常温下和的两种溶液中，分布系数与的变化关系如图所示。 已知： 下列叙述正确的是 A. 曲线表示的变化关系 B. 的电离常数 C. 时， D. 若酸的初始浓度为，则点对应的溶液中有 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 工业废渣的回收循环利用是我国环境保护和可持续发展战略的要求。某工厂以工业废渣(主要成分为Ni、Co硫化物，还含铁、钙、镁、铜的氧化物等杂质)为原料，从其中回收利用钴、镍、铜的工艺流程如下： 已知：a．、 b．P507是广泛应用于矿物分离提纯中的一种萃取剂 c．萃取剂HA萃取金属离子的过程为： 回答下列问题： （1）Cu属于___________区元素，其基态原子价电子排布式为___________。 （2）请写出反萃取得到硫酸铜溶液的化学方程式：___________。 （3）根据下列实验数据，浸出时从经济环保的角度选择的温度条件和时间分别是___________。 （4）在“综合除铁”中，加入双氧水后的离子反应方程式为___________，铁元素最终以黄钠铁矾[]沉淀的方式被除去，请写出该反应的离子方程式___________。 （5）除钙镁过程中，需要控制体系的pH在一定范围内，原因是___________。 （6）假设现有沉铁后溶液，其中，若要使钙镁离子完全沉淀(离子浓度小于)，至少需要投入固体的物质的量为___________mol。(忽略溶液体积变化和氟离子水解以及其他离子的影响，保留小数点后三位) 17. 锰的化合物在工业、医疗等领域有重要应用。某兴趣小组模拟制备及探究锰(Ⅱ)盐能否被氧化为高锰(Ⅶ)酸盐。 Ⅰ．的制备： 【反应原理】 步骤一： 步骤二： 【实验操作】 步骤一：将一定比例的、和固体混合加热，得到墨绿色的固体，冷却后加水溶解得到碱性溶液放入烧杯中。 步骤二：连接装置，检查气密性后装药品。打开分液漏斗活塞，当C中溶液完全变为紫红色时，关闭活塞停止反应，分离、提纯获取晶体。 装置图如下： （1）中的试剂应选择_______。 （2）若反应结束后，未能及时分离晶体，可发现C中紫红色溶液变浅。该小组同学认为是碱性溶液中的某成分将生成的还原，导致颜色变浅，该成分可能是_______。 （3）测定所得的纯度：称取晶体，溶于水配成溶液，取于锥形瓶中，加入稀硫酸酸化后，其能与恰好完全反应。则所得的质量分数为_______(列式表达，)。 已知：ⅰ．晶体中其他杂质不与反应 ⅱ．酸性条件下与发生如下反应： Ⅱ．该小组继续探究能否氧化为，进行了下列实验： 装置图 试剂 实验现象 ①溶液 生成浅棕色沉淀，一段时间后变为棕黑色 ②和混合液 立即生成棕黑色沉淀 ③溶液 无明显现象 ④溶液和少量 滴加无明显现象，加入立即变为紫红色，稍后紫红色很快消失，生成棕黑色沉淀 已知：ⅰ．为白色难溶固体；为棕黑色难溶固体； ⅱ．在酸性环境下缓慢分解产生。 （4）实验①中生成棕黑色沉淀可能的原因_______。 （5）实验②中迅速生成棕黑色沉淀的离子方程式_______。 （6）对比实验③和④，实验③的作用_______。 （7）甲同学猜测实验④中紫红色消失的原因：酸性条件下不稳定，分解产生了，乙认为不成立，理由是_______；乙认为是溶液中的将还原，并设计了实验方案证明此推测成立，其方案为_______。 探究结果：酸性条件下，某些强氧化剂可以将氧化为。 18. 呫吨酮衍生物是治疗糖尿病的有效药，某呫吨酮衍生物的合成路线如下。 已知：I.。 II.为苯基：。 回答下列问题： （1）A→B的目的是_______。 （2）B中官能团有_______。 （3）下列有关说法错误的是(填序号)_______。 A. 化合物A的名称是2，6-二羟基苯甲酸乙酯 B. 化合物G含3种不同官能团 C. E→F中微粒与的VSEPR构型相同 D. C→D中反应物HCl存在“头碰头”的键 （4）化合物E的同分异构体中，官能团仅含-CONH2、-OH，且属于芳香化合物的有_____种。 （5）对于化合物F，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型 ① _______ _______ ② H2，催化剂，加热 _______ _______ （6）请你以及苯酚为原料参照上述流程信息合成呫吨酮()，其他无机试剂任选。 ①合成过程中有一种与原料互为同分异构体的中间产物，其结构简式为_______。 ②写出最后一步的化学方程式_______。 19. 为了有效减少碳排放，我们可利用CO2制备“合成气”(CO、H2)、甲醇、二甲醚等产品，进行资源化应用，用CO2合成二甲醚有两种工艺。 工艺一：涉及以下主要反应： Ⅰ.甲醇的合成：CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)　∆H1<0； Ⅱ.逆水汽变换：CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)　∆H2>0； Ⅲ.甲醇脱水：2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)＋H2O(g)　∆H3>0。 工艺二：利用CO2直接加氢合成CH3OCH3(反应Ⅳ)。 （1）①反应Ⅳ的热化学方程式：2CO2(g)＋6H2(g)⇌CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　∆H4=_______。(用上述反应的∆H表示)。 ②恒温恒容条件下，下列说法能判断反应Ⅳ达到平衡的是_______(填字母)。 A．气体物质中碳元素与氧元素的质量比不变 B．容器内压强不变 C．容器内气体密度不变 D．混合气体的平均摩尔质量不变 （2）工艺一需先合成甲醇。在不同压强下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料合成甲醇，实验测定CH3OH 的平衡产率随温度的变化关系如甲图所示，CO2的平衡转化率随温度的变化关系如乙图所示。 ①下列说法正确的是_______。 A．P1>P2>P3 B．为了同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择低温、高压条件 C．一定温度、压强下，提高CO2的平衡转化率的主要方向是寻找活性更高的催化剂 ②图乙中，某温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是_______。 （3）对于反应CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)　∆H2>0，反应速率υ=υ正—υ逆=k正p(CO2)p(H2)—k逆p(CO)p(H2O)，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。 ①升高温度，k正—k逆_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 ②在T1、刚性容器条件下，按照n(CO2)：n(H2)=1：1投料，Kc=，反应达到平衡时CO2转化率为_______。 ③在T2、101kPa条件下，按照n(CO2)：n(H2)=1：1投料，CO2转化率为20％时，=，用气体分压表示的平衡常数Kp=_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年度高三十一月 化学试卷 本试卷共8页，19题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H1 O16 K39 Mn55 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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. 衣食住行皆化学。下列说法错误的是 A. 涤纶耐磨、易洗、快干，可用于制作航天服、降落伞。 B. 食品中添加适量的二氧化硫可起到漂白、防腐和抗氧化等作用。 C. 以黏土、石灰石和石英为原料的普通水泥大量用于建筑和水利工程。 D. 乘坐汽车须系安全带，制造安全带卡扣的合金硬度比其成分金属的大。 【答案】C 【解析】 【详解】A．涤纶是一种聚酯合成材料，是由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成，具有优异的强度和耐久性，可用于制作航天服、降落伞，A正确； B．二氧化硫具有漂白、杀菌、抗氧化、防腐等作用，可以作为食品添加剂适量添加，B正确； C．普通硅酸盐水泥的主要原料是黏土和石灰石，在水泥中加入适量石膏可调节水泥硬化速率，不是石英，C错误； D．合金的熔点低于其成分的纯金属，硬度大于其成分的纯金属，D正确； 故本题选C。 2. 下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是 A. 石墨晶体属于混合晶体 B. 氧化镁晶体中离子键的百分数为，氧化镁晶体是一种过渡晶体 C. 金属导电是因为在外加电场的作用下金属产生自由电子，电子定向运动 D. 液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性 【答案】C 【解析】 【详解】A．石墨晶体结构是层状的，每一层原子之间由共价键组成正六边形结构，层与层之间由范德华力互相吸引，石墨晶体属于混合晶体，A正确； B．氧化镁晶体中离子键、共价键的成分各占50%，所以氧化镁晶体是一种过渡晶体，B正确； C．金属本身就有自由电子，不是在外加电场作用下产生的，金属导电的原因是在外加电场的作用下自由电子定向运动，C错误； D．液晶像液体一样具有流动性，也具有晶体的各向异性，D正确； 故本题选C。 3. 下列有关化学用语表示正确的是 A. 的电子式： B. 分子的VSEPR模型： C. 顺-2-丁烯的结构简式： D. 溶液中的水合离子： 【答案】A 【解析】 【详解】A．HClO是共价化合物，O分别与H、Cl原子共用一对电子，电子式为，A正确； B．PH3中心原子P原子价层电子对数为4，有一对孤对电子，VSEPR模型为四面体形而不是三角锥形，B错误； C．为反-2-丁烯的结构简式，顺-2-丁烯两个甲基在碳碳双键同侧，D错误； D．H2O中O原子半径更大，且由于O元素电负性强有一定负电性，会因为静电作用更靠近阳离子，正确的水合氯离子和水合钠离子，D错误； 故本题选A。 4. 对乙酰氨基酚是感冒冲剂的有效成分，其结构简式如图所示。下列有关说法正确的是 A. 乙酰氨基酚含有3种官能团 B. 分子中有1个杂化的原子 C. 分子中所有原子可能共平面 D. 对乙酰氨基酚在碱性环境中易失效 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据所给结构简式，对乙酰氨基酚中有酚羟基和酰胺基两种官能团，A错误； B．分子中仅有甲基中的C原子是饱和碳原子，为sp3杂化，酰胺基中氮原子、酚羟基中的氧原子由于共轭采取sp2杂化，B正确； C．由于甲基中的碳原子是饱和碳原子，以四面体结构连接其他四个原子，故分子中不可能所有原子共面，C错误； D．碱性条件下，酰胺基可能水解，酚羟基也可能被中和，故对乙酰氨基酚在碱性环境中易失效，D正确； 故本题选BD。 5. 反应放热且产生气体，可用于冬天石油开采。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A. 含有共价键目为 B. 含有的σ键数目为 C. 浓度均为和混合溶液中，数目为 D. 上述反应中，每生成转移的电子数目为 【答案】B 【解析】 【详解】A．1个中含有4个共价键，1mol NH4Cl含有共价键目为 4NA，故A错误； B．1个H2O分子中含有2个σ键，18gH2O为1mol，含有的σ键数目为 2NA，故B正确； C．溶液的体积未知，无法计算Na+数目，故C错误； D．该反应时N元素的归中反应，NH4Cl中N元素从-3价升高到0价，NaNO2中N元素从+3价降低为0价，转移的电子数为3个，每生成0.1mol N2转移的电子数目为0.3NA，故D错误； 故答案选B 6. 方程式是物质转化的符号表征形式。下列符号表征正确的是 A. 用溶液除气体： B. 消防员使用泡沫灭火器灭火： C. 中投入固体： D. 溶液与一定量氯气反应转移的电子数为时，反应的离子方程式为： 【答案】D 【解析】 【详解】A．用溶液除气体，生成CuS沉淀，H2S不能拆，正确的离子方程式为Cu2++H2S=CuS↓+2H+，A错误； B．泡沫灭火器中是硫酸铝和碳酸氢钠反应生成氢氧化铝和二氧化碳，离子方程式为Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑，B错误； C．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应中水既不是氧化剂，也不是还原剂，则H218O与过氧化钠反应的离子方程式为2H218O+2Na2O2=4Na++2OH-+218OH-+O2↑，C错误； D．溶液与一定量氯气反应，氯气先氧化Fe2+，故转移的电子数为时，Fe2+被全部氧化，Br-有一半被氧化，选项所给离子方程式正确，D正确； 故本题选D。 7. 2023年3月22日至28日是第三十六届“中国水周”，活动主题为“强化依法治水，携手共护母亲河”。下列关于水处理的说法错误的是 A. 可用活性炭除去水中的悬浮物 B. 可用明矾进行自来水净化、消毒 C. 可用除去工业废水中的和 D. 可采用阳离子交换树脂法将硬水软化 【答案】B 【解析】 【详解】A．活性炭具有吸附性，可以吸附水中的悬浮物，A正确； B．明矾溶于水生成氢氧化铝胶体，可以进行自来水净化，但是不能用于自来水消毒，B错误； C．用Na2S除去工业废水中的Cu2+和Hg2+，生成CuS、HgS，C正确； D．采用阳离子交换树脂法，以钠离子将水中的钙镁离子置换出来，钠盐的溶解度高，可以避免随温度的升高而生成水垢，D正确； 故选B。 8. 下列装置能达到实验目的的是 A．制备 B．除去中的 C．制取并收集氨气 D．加热溶液制备固体 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．制备CO2应该用稀盐酸和大理石，故A错误； B．溴单质和氢氧化钠会发生反应生成可溶性盐，振荡分层后四氯化碳中溴单质被除去，故B正确； C．不能使用无水氯化钙干燥氨气，氯化钙会吸收氨气生成CaCl2·nNH3，故C错误； D．铁离子易水解，加热氯化铁溶液只能得到氢氧化铁分解后生成氧化铁，不能得到氯化铁固体，故D错误； 故本题选B。 9. 聚酰胺(PA)具有良好的力学性能，一种合成路线如下图所示。下列说法不正确的是。 A. Y中含有五元环 B. ②是酯化反应 C. 该合成路线中甲醇可循环使用 D. PA可发生水解反应重新生成Z 【答案】D 【解析】 【分析】Z和发生缩聚反应生成PA，结合Z的分子式可以推知Z为，Y和CH3OH发生酯化反应生成Z，则Y为，以此解答。 【详解】A．由分析可知，Y为，含有五元环，故A正确； B．由分析可知，Y和CH3OH发生酯化反应生成Z，②酯化反应，故B正确； C．由Z和PA的结构简式可以推知，Z和发生缩聚反应生成PA的过程中会生成甲醇，可循环使用，故C正确； D．由Z和PA的结构简式可以推知，PA可发生水解反应得到，不能直接得到Z，故D错误； 故选D。 10. 下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 操作 现象 结论 A 在苯酚溶液中滴加溶液 溶液变紫色 羟基使苯环上邻对位的变活泼 B 加热溶液 溶液由蓝色变为绿色 为吸热反应 C 在2-溴丁烷中加入溶液 产生浅黄色沉淀 2-溴丁烷含溴元素 D 将少量硼酸溶液滴入溶液中 无气泡产生 酸性：碳酸>硼酸 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．苯酚遇氯化铁溶液变紫色，说明苯环使羟基活泼，A项错误； B．加热溶液由绿色逐渐变为蓝色，说明平衡正向移动，正向反应吸热，B项正确； C．碳溴键不能在水中电离，溶液中无溴离子，不会产生浅黄色沉淀，现象不正确，C项错误； D．将少量硼酸溶液滴入溶液中，无气泡产生，有可能是因为硼酸少量，只和碳酸根反应生成了碳酸氢根，没有气体产生，无法判断酸性大小，D项错误； 故本题选B。 11. 物质微观结构决定宏观性质，进而影响用途。下列微观结构或现象不能解释其性质的是 选项 微观结构或现象 性质 A 中S和N均具有孤电子对 S和N均可以作为配位原子 B 杯酚分离和 体现超分子的自组装 C 磷脂分子头部亲水，尾部疏水；细胞膜是磷脂双分子层 细胞膜双分子层头向外，尾向内排列 D 可以和形成氢键缔合成 的浓溶液酸性增强 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．的电子式为，S和N原子均有孤电子对，均可以作为配位原子，A正确； B．杯酚与能形成超分子，与不能形成超分子是因为超分子具有“分子识别”的特性，不是因为超分子的自组装，B错误； C．细胞膜是磷脂双分子层，磷脂分子头部亲水，尾部疏水使细胞膜双分子层头向外，尾向内排列，C正确； D．的浓溶液酸性增强是因为和形成氢键缔合成，使电离程度增大，D正确； 故选B。 12. 下图为和在碘化烷基作用下耦合制备丙烯酸乙酯的机理。下列说法错误的是 A. 该历程中的杂化方式发生了变化 B. 是催化剂，反应前后化学性质不变 C. 若将换为，则有机产物为 D. 该过程总方程式为＋HI 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，反应②③中Ni的杂化方式相同，反应①中Ni外围增加两个键，反应④中Ni外围减少两个键，则历程中Ni的杂化方式发生了变化，A正确； B．由图可知，LinNi从反应时参与反应①，反应④中又生成LinNi，故LinNi是催化剂，反应前后化学性质不变，B正确； C．根据生成丙烯酸乙酯的方程式和反应历程，若将换为，则有机产物为丙烯酸甲酯，结构简式为CH2=CHCOOCH3，C错误； D．由图可知，LinNi催化作用下，C2H4、CO2、CH3CH2I反应生成丙烯酸乙酯和HI，化学方程式为＋HI，D正确； 故本题选C。 13. 微生物燃料电池在净化废水的同时能获得能源或得到有价值的化学产品，图1为其工作原理，图2为废水中离子浓度与去除率的关系。下列说法不正确的是 A. M为电源负极，有机物被氧化 B. 处理1 mol时有6molH+从交换膜左侧向右侧迁移 C. 电池工作时，N极附近溶液pH增大 D. 离子浓度较大时，可能会造成还原菌失活 【答案】B 【解析】 【详解】A.由图可知，该电池中有机物在微生物的作用下发生氧化反应生成CO2，所以. M为电源负极，有机物被氧化，故A正确； B.处理1 molCr2O72－时需要6mol电子，但是同时也会有定量的氧气得到电子，从交换膜左侧向右迁移的氢离子的物质的量大于6mol，故B错误； C.有图可知，电池工作时，N极上氧气得到电子与氢离子结合成水，所以氢离子浓度减小，N附近溶液pH增大，故C正确； D.由题可知，当Cr2O72－离子浓度较大时，其去除率几乎为0，又因为其有强氧化性和毒性，所以可能会造成还原菌的蛋白质变性而失活，故D正确。 故选B。 14. 向溶液中滴加过量的氨水得到含有的溶液。的晶胞结构如下图，设立方晶胞的边长为，阿伏加德罗常数为，的摩尔质量为。下列说法正确的是 A. 基态的核外电子有15种空间运动状态 B. 基态占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是球形 C. 键角： D. 的晶体的密度为。 【答案】D 【解析】 【详解】A．Co元素原子序数为27，Co2+核外有25个电子，故基态的核外电子排布式为，有1+1+3+1+3+5=14种空间运动状态，A错误； B．氯元素原子序数为17，基态Cl-核外电子排布为1s22s22p63s23p6，占据的最高能级为3p，电子云轮廓图形状为哑铃型，B错误； C．NH3中心原子N原子为sp3杂化，N原子上还有一对孤对电子对N-H成键电子对有排斥作用，导致H-N-H键角变小，而[Co(NH3)6]2+中，N原子的孤对电子和Co2+形成了配位键，对N-H的排斥减小，故[Co(NH3)6]2+中H-N-H键角更大，C错误； D．由晶胞结构图，晶胞中[Co(NH3)6]2+位于顶点和面心，由均摊法得晶胞内有4个，Cl-在晶胞内有8个，晶体密度，D正确； 故本题选D。 15. 常温下和的两种溶液中，分布系数与的变化关系如图所示。 已知： 下列叙述正确的是 A. 曲线表示的变化关系 B. 的电离常数 C. 时， D. 若酸的初始浓度为，则点对应的溶液中有 【答案】C 【解析】 【分析】随着pH增大，CH2ClCOOH、CHCl2COOH浓度减小，CH2ClCOO-、CHCl2COO-浓度增大，-Cl为吸电子基团，CHCl2COOH的酸性强于CH2ClCOOH，即Ka(CHCl2COOH)>Ka(CH2ClCOOH)，(酸分子)=(酸根离子)=0.5时pH分别约为1.3和等于2.8，故两种酸的电离平衡常数分别为Ka(CHCl2COOH)10-1.3，Ka(CH2ClCOOH)=10-2.8，a点所在的线表示(CHCl2COOH)~pH的变化关系，另一条下降的线表示(CH2ClCOOH)~pH的变化关系，M线表示(CH2ClCOO-)~pH的变化关系，另一条上升的线表示(CHCl2COO-)~pH的变化关系，由此分析解题； 【详解】A．根据分析，曲线M表示(CH2ClCOO-)~pH的变化关系，A错误； B．根据分析，CH2ClCOOH的电离常数Ka=10-2.8，B错误； C．由图中交点坐标，pH=2.08时，(CHCl2COOH)=(CH2ClCOO-)=0.15，故α(CHCl2COOH)=85%，α(CH2ClCOOH)=15%，C正确； D．根据Ka(CHCl2COOH)=，若溶质只有CHCl2COOH，则c(CHCl2COO-)=c(H+)==10-1.15mol/L，小于a点对应溶液pH=1时氢离子浓度为10-1mol/L，说明此时溶液中加入了酸性更强的酸，对应还有其他酸根，根据电荷守恒，c(H+)<c(CHCl2COO−)+c(OH−)，D错误； 故答案选C。 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 工业废渣的回收循环利用是我国环境保护和可持续发展战略的要求。某工厂以工业废渣(主要成分为Ni、Co硫化物，还含铁、钙、镁、铜的氧化物等杂质)为原料，从其中回收利用钴、镍、铜的工艺流程如下： 已知：a．、 b．P507是广泛应用于矿物分离提纯中的一种萃取剂 c．萃取剂HA萃取金属离子的过程为： 回答下列问题： （1）Cu属于___________区元素，其基态原子的价电子排布式为___________。 （2）请写出反萃取得到硫酸铜溶液的化学方程式：___________。 （3）根据下列实验数据，浸出时从经济环保的角度选择的温度条件和时间分别是___________。 （4）在“综合除铁”中，加入双氧水后的离子反应方程式为___________，铁元素最终以黄钠铁矾[]沉淀的方式被除去，请写出该反应的离子方程式___________。 （5）除钙镁过程中，需要控制体系的pH在一定范围内，原因是___________。 （6）假设现有沉铁后溶液，其中，若要使钙镁离子完全沉淀(离子浓度小于)，至少需要投入固体的物质的量为___________mol。(忽略溶液体积变化和氟离子水解以及其他离子的影响，保留小数点后三位) 【答案】（1） ①. ds ②. （2） （3）80℃、 （4） ①. ②. （5）pH过小，氟离子结合氢离子生成氟化氢，试剂利用率低：pH过大，容易生成镍、钴的氢氧化物沉淀导致产率降低 （6）4.004 【解析】 【分析】工业废渣(主要成分为Ni、Co硫化物，还含铁、钙、镁、铜的氧化物等杂质)，焙烧后金属元素转化为金属氧化物，加稀硫酸后，氧化钙与硫酸反应生成微溶的硫酸钙，过滤除去，其余氧化物转变为可溶性硫酸盐；滤液中加萃取剂HA将硫酸铜转化为CuA2除去铜，萃取液中再加硫酸反萃取得到硫酸铜；除铜后的溶液中加双氧水将二价铁氧化为三价铁，再加碳酸钠调节溶液pH，将三价铁转化为沉淀除去；过滤后在滤液中加氟化钠，将溶液中的钙离子、镁离子转化为、沉淀过滤除去；所得滤液中加P P507萃取分离镍钴，据此分析解答。 【小问1详解】 Cu为29号元素位于ds区；其基态原子的价电子排布式为； 【小问2详解】 滤液中加萃取剂HA将硫酸铜转化为CuA2除去铜，萃取液中再加硫酸反萃取得到硫酸铜，反萃取反应方程式为：； 【小问3详解】 由图可知浸出时间6h、浸出温度80℃时浸出率相对较高，因此应选条件为浸出温度80℃、浸出时间6h； 【小问4详解】 除铜后的溶液中加双氧水将二价铁氧化为三价铁，反应离子方程式为：；铁元素最终以黄钠铁矾[]沉淀的方式被除去，反应离子方程式为：； 【小问5详解】 除钙镁过程中，需要控制体系的pH在一定范围内，原因是pH过小，氟离子结合氢离子生成氟化氢，试剂利用率低：pH过大，容易生成镍、钴的氢氧化物沉淀导致产率降低； 【小问6详解】 溶液，，，若是两者完全沉淀则需要加入4molNaF反应，同时为使离子浓度小于，则溶液中c(F-)=，溶液中n(F-)=0.004mol，至少需要投入固体的物质的量为4.004mol。 17. 锰的化合物在工业、医疗等领域有重要应用。某兴趣小组模拟制备及探究锰(Ⅱ)盐能否被氧化为高锰(Ⅶ)酸盐。 Ⅰ．的制备： 【反应原理】 步骤一： 步骤二： 【实验操作】 步骤一：将一定比例的、和固体混合加热，得到墨绿色的固体，冷却后加水溶解得到碱性溶液放入烧杯中。 步骤二：连接装置，检查气密性后装药品。打开分液漏斗活塞，当C中溶液完全变为紫红色时，关闭活塞停止反应，分离、提纯获取晶体。 装置图如下： （1）中的试剂应选择_______。 （2）若反应结束后，未能及时分离晶体，可发现C中紫红色溶液变浅。该小组同学认为是碱性溶液中的某成分将生成的还原，导致颜色变浅，该成分可能是_______。 （3）测定所得的纯度：称取晶体，溶于水配成溶液，取于锥形瓶中，加入稀硫酸酸化后，其能与恰好完全反应。则所得的质量分数为_______(列式表达，)。 已知：ⅰ．晶体中的其他杂质不与反应 ⅱ．酸性条件下与发生如下反应： Ⅱ．该小组继续探究能否氧化为，进行了下列实验： 装置图 试剂 实验现象 ①溶液 生成浅棕色沉淀，一段时间后变为棕黑色 ②和混合液 立即生成棕黑色沉淀 ③溶液 无明显现象 ④溶液和少量 滴加无明显现象，加入立即变为紫红色，稍后紫红色很快消失，生成棕黑色沉淀 已知：ⅰ．为白色难溶固体；为棕黑色难溶固体； ⅱ．在酸性环境下缓慢分解产生。 （4）实验①中生成棕黑色沉淀可能的原因_______。 （5）实验②中迅速生成棕黑色沉淀的离子方程式_______。 （6）对比实验③和④，实验③的作用_______。 （7）甲同学猜测实验④中紫红色消失的原因：酸性条件下不稳定，分解产生了，乙认为不成立，理由是_______；乙认为是溶液中的将还原，并设计了实验方案证明此推测成立，其方案为_______。 探究结果：酸性条件下，某些强氧化剂可以将氧化为。 【答案】（1）饱和碳酸氢钠溶液 （2）KCl （3） （4）空气中的氧气在碱性环境中将Mn2+氧化为MnO2（或2Mn2++O2+4OH-=2MnO2+2H2O） （5）Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O （6）对照试验，排除HNO3将Mn2+氧化的可能性 （7） ①. 资料ⅱ表明缓慢分解产生MnO2，而实验④中紫红色很快消失并产生棕黑色沉淀 ②. 取5mL 0.1 mol•L-1 MnSO4溶液于试管中，加入0.5mL 0.1 mol•L-1 HNO3溶液，无明显现象，再滴加几滴KMnO4溶液，立即生成棕黑色沉淀 【解析】 【分析】本题为实验探究题，Ⅰ．制备KMnO4，装置图中A为制备CO2，反应原理为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，这样制得的CO2中含有挥发出来的HCl杂质，将混合气体通入装置B中除去CO2中的HCl，装置C中为向碱性K2MnO4溶液中通入CO2使其发生歧化反应以制备KMnO4，同时测定所得的纯度，Ⅱ为继续探究Mn2+能否氧化为，据此分析解题。 【小问1详解】 A中制得的二氧化碳中混有HCl，B中试剂应选择饱和碳酸氢钠溶液不与二氧化碳反应且除去HCl，同时生成二氧化碳，故装置B中的试剂应选择饱和碳酸氢钠溶液，答案：饱和碳酸氢钠溶液； 【小问2详解】 第一步反应产物中含Cl-，且操作中未除去Cl-，Cl-将生成的还原，导致颜色变浅，答案：KCl； 【小问3详解】 称取晶体，溶于水配成溶液，取于锥形瓶中，加入稀硫酸酸化后，其能与恰好完全反应，即Vcmol，根据化学式的化学计量数之比，所得的物质的量为，所以的质量分数为，答案：； 【小问4详解】 实验①中生成棕黑色沉淀的原因可能是：空气中的氧气在碱性环境反应：2Mn2++O2+4OH-=2MnO2+2H2O，将Mn2+氧化为MnO2，答案：空气中的氧气在碱性环境中将Mn2+氧化为MnO2（或2Mn2++O2+4OH-=2MnO2+2H2O）； 【小问5详解】 实验②为碱性条件下H2O2将Mn2+氧化为MnO2，离子反应为：Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O，答案：Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O； 【小问6详解】 由题干实验可知，实验④明显现象，实验③无明显现象，说明HNO3不能氧化Mn2+，作对照试验，答案：对照试验，排除HNO3将Mn2+氧化的可能性； 【小问7详解】 资料ⅱ表明缓慢分解产生MnO2，而实验④中紫红色很快消失并产生棕黑色沉淀，故不是KMnO4在酸性环境下自身分解产生MnO2，根据分析，证明溶液中的Mn2+将还原的实验为：取5mL 0.1 mol•L-1 MnSO4溶液于试管中，加入0.5mL 0.1 mol•L-1 HNO3溶液，无明显现象，再滴加几滴KMnO4溶液，立即生成棕黑色沉淀，说明推测成立，答案：资料ⅱ表明缓慢分解产生MnO2，而实验④中紫红色很快消失并产生棕黑色沉淀、取5mL 0.1 mol•L-1 MnSO4溶液于试管中，加入0.5mL 0.1 mol•L-1 HNO3溶液，无明显现象，再滴加几滴KMnO4溶液，立即生成棕黑色沉淀。 18. 呫吨酮衍生物是治疗糖尿病的有效药，某呫吨酮衍生物的合成路线如下。 已知：I.。 II.为苯基：。 回答下列问题： （1）A→B的目的是_______。 （2）B中官能团有_______。 （3）下列有关说法错误的是(填序号)_______。 A. 化合物A的名称是2，6-二羟基苯甲酸乙酯 B. 化合物G含3种不同官能团 C. E→F中微粒与的VSEPR构型相同 D. C→D中反应物HCl存在“头碰头”的键 （4）化合物E的同分异构体中，官能团仅含-CONH2、-OH，且属于芳香化合物的有_____种。 （5）对于化合物F，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型 ① _______ _______ ② H2，催化剂，加热 _______ _______ （6）请你以及苯酚为原料参照上述流程信息合成呫吨酮()，其他无机试剂任选。 ①合成过程中有一种与原料互为同分异构体的中间产物，其结构简式为_______。 ②写出最后一步的化学方程式_______。 【答案】（1）保护羟基，防止被氧化 （2）醚键、酯基 （3）D （4）6 （5） ①. NaHCO3 ②. 取代反应 ③. ④. 加成反应 （6） ①. ②. 【解析】 【分析】由图中，A与PhCH2Cl在碳酸钾的条件下发生取代反应生成B，结合B由A的分子式可推知A为，B与与浓硝酸、浓硫酸加热的条件下发生硝化反应生成C，C与Fe/HCl发生还原反应生成D，D与H2在Pd/C的条件下反应生成E，E在1）NaNO2，H2SO4、2)Cu(NO3)2，Cu2O下反应生成F，F与发生反应生成G，据此回答。 【小问1详解】 A→B，取代了中的H，D→E将转化为，由A→B、D→E两个过程可知，该反应的目的是保护羟基，防止被氧化； 【小问2详解】 由图知，化合物B中含有的官能团为醚键、酯基； 【小问3详解】 A. 由A结构可知，A的名称是2，6-二羟基苯甲酸乙酯，A正确； B. 由G的结构可知，化合物G含酚羟基、醚键、酮羰基3种不同官能团，B正确； C. 中N原子的价层电子对数为，为sp2杂化，VSEPR构型为平面三角形，中N原子的价层电子对数为，为sp2杂化，VSEPR构型为平面三角形，故与的VSEPR构型相同，C正确； D. HCl 中存在 “头碰头” 的 σ 键，但不是 s-s 键，而是 H 的 1s 轨道与 Cl 的 3p 轨道 “头碰头” 形成的 s-p σ 键，HCl 中不存在 s-s σ 键，D错误； 故选D； 【小问4详解】 符合条件的化合物E的同分异构体中，苯环上含1个-CONH2、3个-OH，中-CONH2位置有3种，中-CONH2位置有2种，中-CONH2位置有1种，共有3+2+1=6种； 小问5详解】 化合物F为，含有酚羟基和羧基，①能与NaHCO3发生取代反应，生成；②能与H2，催化剂，加热条件下发生加成反应，生成； 【小问6详解】 根据题中合成原理，及苯酚为原料合成呫吨酮，先将中甲基氧化为羧基生成，后将中硝基还原为氨基，生成，在1）NaNO2，H2SO4、2)Cu(NO3)2，条件下生成，最后与苯酚发生反应生成。 19. 为了有效减少碳排放，我们可利用CO2制备“合成气”(CO、H2)、甲醇、二甲醚等产品，进行资源化应用，用CO2合成二甲醚有两种工艺。 工艺一：涉及以下主要反应： Ⅰ.甲醇的合成：CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)　∆H1<0； Ⅱ.逆水汽变换：CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)　∆H2>0； Ⅲ.甲醇脱水：2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)＋H2O(g)　∆H3>0。 工艺二：利用CO2直接加氢合成CH3OCH3(反应Ⅳ)。 （1）①反应Ⅳ的热化学方程式：2CO2(g)＋6H2(g)⇌CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　∆H4=_______。(用上述反应的∆H表示)。 ②恒温恒容条件下，下列说法能判断反应Ⅳ达到平衡的是_______(填字母)。 A．气体物质中碳元素与氧元素的质量比不变 B．容器内压强不变 C．容器内气体密度不变 D．混合气体的平均摩尔质量不变 （2）工艺一需先合成甲醇。在不同压强下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料合成甲醇，实验测定CH3OH 的平衡产率随温度的变化关系如甲图所示，CO2的平衡转化率随温度的变化关系如乙图所示。 ①下列说法正确是_______。 A．P1>P2>P3 B．为了同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择低温、高压条件 C．一定温度、压强下，提高CO2的平衡转化率的主要方向是寻找活性更高的催化剂 ②图乙中，某温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是_______。 （3）对于反应CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)　∆H2>0，反应速率υ=υ正—υ逆=k正p(CO2)p(H2)—k逆p(CO)p(H2O)，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。 ①升高温度，k正—k逆_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 ②在T1、刚性容器条件下，按照n(CO2)：n(H2)=1：1投料，Kc=，反应达到平衡时CO2转化率为_______。 ③在T2、101kPa条件下，按照n(CO2)：n(H2)=1：1投料，CO2转化率为20％时，=，用气体分压表示的平衡常数Kp=_______。 【答案】（1） ①. ②. BD （2） ①. AB ②. 该温度时，以反应Ⅱ为主，压强对平衡移动无影响 （3） ①. 增大 ②. 40% ③. 【解析】 【小问1详解】 ①根据盖斯定律：Ⅰ+Ⅲ得目标方程式，因此，反应Ⅳ的热化学方程式为2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ； ②A．根据质量守恒定律，气体物质中碳元素与氧元素的质量比始终不变，所以气体物质中碳元素与氧元素的质量比不变不能说明反应达到平衡状态，故A错误； B．该反应是气体体积减小的反应，随着反应进行，容器内压强减小，当容器内压强不变，说明反应达到平衡状态，故B正确； C．根据质量守恒，混合气体的质量始终不变，容器体积不变，则气体的密度始终不变，当气体的密度不再改变，不能表明反应已达到平衡状态，故C错误； D．，反应过程中气体的总质量不变，总的物质的量减小，M增大，故可以判断反应达到平衡状态，故D正确； 故答案为：BD。 【小问2详解】 ①A．合成甲醇的反应为气体分子总数减小的反应，逆水汽变换反应为气体分子总数不变的反应，因此压强增大，的平衡转化率升高，因此，压强的大小顺序为：，故B正确； B．根据上述分析可知，为了同时提高的平衡转化率和的平衡产率，应选择低温、高压的反应条件，故C正确； C．催化剂对平衡移动无影响，使用催化剂不能提高的平衡转化率，故D错误； 故答案为：AB； ②图乙中，某温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是：该温度时，以反应Ⅱ为主，压强对平衡移动无影响。 【小问3详解】 ①升高温度，反应向吸热方向进行，即正向进行，所以增大； ②设初始n(CO2)=1mol/L，，转化率为α，，Kc=，解得α=40%； ③设初始n(CO2)=1mol/L，，转化率为20%，，，其中p(CO2)= p(H2)= ，p(CO)= p(H2O)= ，即，平衡时v正=v逆，有k正= p(CO2)p(H2)=k逆p(CO)p(H2O)，则Kp=。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $