大题预测02（A+B+C三组解答题）-【大题精做】冲刺2025年高考化学大题突破+限时集训（广东专用）

大题预测02（A组+B组+C组） 【A组】 题组一 （建议用时：30分钟 满分：56分） 1．(14分）某实验小组探究盐溶液对弱电解质电离及难溶电解质溶解的影响。 文献：向弱电解质或难溶电解质中加入具有不同离子的可溶性强电解质溶液，会使弱电解质的电离程度或难溶电解质的溶解度增大，这种现象可称为“盐效应”。 （1）配制400mL0.05mol/LFe2(SO4)3溶液 ①计算需要Fe2(SO4)3∙7H2O固体的质量： (已知：M(Fe2(SO4)3∙7H2O=a g/mol) ②配制溶液过程中，下列仪器中一定不需要的是 (填名称)。 （2）对弱电解质的电离的影响。 资料：ⅰ.等浓度的MgSO4与FeSO4的盐效应相当；等浓度的与的盐效应相当. ⅱ.(无色)；与不反应。 ①加入0.5mLH2O的目的是 。 ②对比a、b中的现象，得出的结论是 。 ③结合化学平衡移动原理解释c中红色比b浅的原因： 。 （3）对难溶电解质FeCO3的溶解性的影响。 ⅰ ⅱ 对比实验ⅰ、ⅱ，对于ⅱ中溶液为红色，提出假设： 假设A．溶液的盐效应促进的溶解。 假设B．___________ 设计对比实验，证实假设B是主要原因。 ①假设B是 。 ②对比实验ⅲ的步骤和现象： 。 （4）通过以上实验，说明该实验条件下盐溶液通过 、 可促进弱电解质的电离及难溶电解质的溶解。 2．（14分）工业上利用黑钨矿(其主要成分是FeWO4、MnWO4，还含有少量SiO2和Al2O3)制备钨的工艺流程如下图所示： 已知：①上述流程中，钨的化合价只在最后一步发生改变；②常温下钨酸难溶于水。回答下列问题： （1）已知元素钨与铬同族，钨在元素周期表中的位置是第六周期第 族，其位于元素周期表 区。 （2）提高黑钨矿“焙烧”效率的措施有 (任写一条)，FeWO4在“焙烧”过程中发生反应的化学方程式为 。 （3）“滤渣”的主要成分是 (填化学式)。 （4）钨酸钙(CaWO4)和氢氧化钙都是微溶电解质。某温度下Ca(OH)2和CaWO4的饱和溶液中，pc(Ca2+)与pc(阴离子)的关系如图所示，已知：pc(离子)=-lgc(离子)。该温度下将Na2WO4溶液加入石灰乳中得到大量钨酸钙，发生反应的离子方程式为 ，该反应的平衡常数K= 。 （5）合金具有比金属单质更优越的性能，Cu-Mn-Al合金为磁性形状记忆合金材料之一，其晶胞结构如图所示(已知：Mn原子和Al原子位于Cu原子所构成的八个小正方体的体心)。 ①若A原子的坐标参数为(0，0，0)，则B原子的坐标参数为 。 ②已知该合金晶体的密度为pg·cm-3，则最近的两个Al原子间的距离为 pm(列出计算式，阿伏加德罗常数的值用NA表示)。 3．（14分）乙酸是典型的有机酸，在生产、生活中有广泛应用。回答下列问题： （1）下列碳原子电子排布图表示的状态中，能量最低的是 (填选项字母)；电子由状态B到状态C所得到的光谱为 光谱(填“发射”或“吸收”)。 A．    B． C．    D． （2）、催化重整制合成气，再利用合成气制乙酸，涉及的反应如下： 反应1：  ； 反应2：  ； 反应3：  。 （1）则反应   。 （2），催化剂作用下，将体积比为的与混合气体充入恒容密闭容器中只发生反应，每隔一定时间测得容器内气体压强如表所示： 时间 0 10 20 30 40 50 压强 2 1.5 1.3 1.2 1.2 1.2 已知：。反应开始10min内，用的压强变化表示该反应的平均反应速率为 kPa/min。 （3）我国科研人员研究的由和转化为高附加值产品的催化反应历程(催化剂是)如图所示，下列说法正确的有___________(填选项字母)。 A．①、②与③三种物质中，最不稳定的是③ B．①转化为②过程中放出能量 C．从到①断裂的是碳氢键，“夺氢”过程中有氧氢键形成 D．催化剂有多种形态，使用不同形态的作催化剂，该催化反应的平衡转化率不同 （4）常温下水溶液体系中存在反应：，平衡常数。已知醋酸的电离常数，图中，体系中所有含碳物种的物质的量分数与pH的关系曲线如图所示(忽略溶液体积变化)。 图中曲线 (填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)表示随pH变化的关系；m= ；计算时= (写出计算过程)。 4．（14分）利用木质纤维素生物质提取出来的纤维素合成顶级生物质衍生平台分子ⅰ及生成其他衍生物的路线如图所示(加料顺序、反应条件略)： 回答下列问题： （1）果糖中含氧官能团的名称是 。 （2）化合物ⅰ的某同分异构体X含有苯环，但不含O-O键，且核磁共振氢谱上只有4组峰，则化合物X的结构简式和化学名称分别为 。 （3）关于上述示意图中的相关物质及转化，下列说法正确的是___________(填选项字母)。 A．葡萄糖和果糖均易溶于水，能与水形成氢键 B．化合物ⅰ通过电催化在阳极生成化合物ⅳ C．化合物ⅱ和化合物ⅲ均含有1个手性碳 D．反应⑤过程中存在C=O和C-O键的断裂 （4）根据化合物ⅱ的结构特征，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 加成反应 ② （5）利用化合物ⅳ(2，5-呋喃二甲酸)和溴乙烷可以合成生物基可降解的聚酯类材料PEF(聚2，5-呋喃二甲酸乙二酯)，基于你设计的合成路线，回答下列问题： a．最后一步反应的化学方程式为 (注明反应条件)。 b．合成路线中涉及π键形成的化学方程式为 (注明反应条件)。 【B组】 题组二 （建议用时：30分钟 满分：56分） 1．（14分）实验室探究NaHSO3溶液与的反应。 Ⅰ．如图所示制备NaHSO3，经检验装置气密性良好。 （1）仪器b的名称是 ；写出S原子的价层电子轨道表示式 。 （2）写出C装置中发生反应的离子方程式 。 Ⅱ．探究NaHSO3溶液与的反应，过程如图所示： 已知：硫酸亚铜易溶于水。 （3）加入NaCl固体后产生的无色气体和白色沉淀经检验分别是和CuCl，说明发生了氧化还原反应。加入NaCl固体发生反应可能的原因有： a．改变了的还原性          b．改变了的氧化性   用原电池原理进行试验，探究上述现象可能的原因。 编号 实验1 实验2 实验 现象 闭合开关K，电流计指针发生微小偏转，烧杯中未见明显现象 闭合开关K，电流计指针发生微小偏转，烧杯中未见明显现象 ①由实验1、2可知原因a不合理，依据是 。 ②实验3：用如图所示装置实验，B中有白色沉淀生成，证明原因b合理。 a．补全电化学装置示意图，烧杯A中加入 ；烧杯B中加入 。 b．写出B中的电极反应方程式： 。 c．请从反应原理的角度解释原因：与的还原产物形成沉淀， 。 Ⅲ．金能与浓硝酸发生微弱反应生成，短时间几乎观察不到金溶解。金易溶于“王水”[浓硝酸与浓盐酸按体积比1：3混合]已知：。 （4）利用（3）中实验探究的结论，分析“王水”溶金的原理： 。 2．（14分）金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。某工厂废渣的主要成分为等(与性质相似)，以该废渣为主要原料回收其中金属元素的工艺流程如图所示： 请回答下列问题： （1）铋位于第六周期，且与氮同主族，则铋元素在元素周期表中属于 区，基态铋原子的价层电子排布式为 。 （2）“焙烧”中采用高压空气的目的是 ，转化成发生反应的化学方程式为 。 （3）“氨浸”所得滤液I中的阳离子主要成分为，该步骤温度不宜过高，其原因是 。 （4）写出“碱浸”过程中发生的离子反应方程式为 。 （5）已知常温时，在水溶液中存在平衡：，该反应的平衡常数为K，达到平衡时测得溶液，则 。 （6）如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图，其中晶胞的边长为。 ①该铋氟化物的化学式为 。 ②晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有 个。 3．（14分）氨是化肥工业和有机化工的主要原料，历史上在合成氨的理论可行性、工业化及机理等方面的研究上产生过三位诺贝尔奖得主。回答下列问题： （1）科学家基于不同的催化体系提出了相应的反应机理。 ①基于铁催化体系的反应机理及能量变化如图所示(其中ad表示吸附态)。据此计算反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的△H= 。该历程中决速步的反应方程式为 。 ②中科院大连化学物理研究所科研团队构筑了“过渡金属—LiH”双活性中心催化体系，显著提高了传统金属催化剂在温和条件下的合成氨性能，其反应过程分为以下三步(*表示催化剂的活性位点)，据此写出iii的化学方程式。 i．N2+2*=2N*；ii．N*+LiH=*+[LiNH]； iii． 。 （2）研究表明，N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应在不同压强(p)和氮氢比[n(N2)：n(H2)]下，平衡体系中氨的体积分数[ψ(NH3)]随温度(T)的变化曲线如图所示，已知p1>p2。 ①d点所在曲线对应的实验条件为 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 ②a点对应的ψ(NH3)大于c点对应的ψ(NH3)，解释其原因为 。 ③a、b、c三点对应的压强平衡常数(Ka、Kb和Kc)的大小关系为 ，a点对应的压强平衡常数K= (列出计算式，用体系中各气体的分压来表示，分压=总压×物质的量分数)。 （3）氨在燃煤烟气脱硫中有重要应用，其方法是用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化成(NH4)2SO4。已知H2SO3的Ka1=1.3×10-2、Ka2=6.2×10-8。常温下，将SO2通入某氨水至溶液恰好显中性，此时溶液中= 。(写出计算过程) 4．（14分）卡龙酸是一种医药中间体，主要用于蛋白酶抑制剂的合成。以下是卡龙酸的一种合成路线(部分试剂和条件省略，不考虑立体异构) （1）A的名称为 。 （2）C中官能团的名称为 ，D的结构简式为 。 （3）根据化合物E的结构特征，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 a ① -CH2OH ② b ③ ④ 加成反应 （4）关于E→F的反应，下列说法正确的有_______。 A．反应过程中，有C-Cl键和C-H键的断裂 B．该反应的原子利用率为100% C．E分子中碳原子的杂化类型为sp3和sp2 D．F分子中存在3个手性碳原子 （5）由G生成卡龙酸的第一步方程式为 。 （6）写出满足下列条件的B的同分异构体的结构简式 。 ①能发生银镜反应；②核磁共振氢谱显示有3组峰，峰面积之比为4：3：1 （7）参考上述合成路线，以苯甲醇和某种短链怪类化合物为有机原料，设计合成的路线 。 【C组】 题组三 （建议用时：30分钟 满分：56分） 1．（14分）氯化铁在电镀、染料、照相和医药等领域均有广泛应用。 Ⅰ．溶液的配制 （1）配制溶液，需要 g； （2）配制溶液时，下列仪器中需用到的有 填字母。为抑制水解，需向溶液中加入一定量的 填化学名称。 Ⅱ．探究溶液与Fe的反应 小组同学进行如图所示实验，观察到试管c充分静置后溶液红色褪去。 （3）为探究溶液红色褪去的原因，甲同学分别取少量试管d中溶液于两试管中，向其中一支中滴加几滴 填化学式，后同溶液，无明显变化；向另一支中滴加几滴 溶液，出现红色。甲同学得出结论：溶液红色褪去不是因为被消耗，而是因为被消耗。溶液红色褪去发生反应的离子方程式为 。 （4）乙同学认为试管c中部分KSCN也发生了反应。他取试管b和d中的溶液，设计以下实验，并比较两组实验中溶液的颜色。 试管序号 待检验溶液体积 蒸馏水 溶液 现象 试管b 0 红色较深 试管d 红色较浅 上表中， ， 。 乙同学根据实验现象验证了其猜想。 （5）小组同学进一步发现，其他条件不变，增大加入的KSCN的浓度，试管c中溶液红色褪去变快。 查阅资料：①在酸性的溶液中，铁粉能与反应生成。 ②⇌浅黄色； ⇌。 根据以上信息分析，增大KSCN的浓度，试管c中溶液红色褪去变快可能的原因为 。 （6）利用KSCN指示剂验证Fe与发生了反应时，更合理的实验操作为 。 2．（14分）稀有重金属钽(是新兴战略金属，广泛应用于航空航天、核工业及微电子技术领域。富钽矿(主要成分为、含等氧化物)可用碱熔法制备，其工艺流程见下图： 已知：碳酸钠的作用是降低熔融物的熔点和黏度；难溶于水。 （1）为加快“钠碱熔融”速率，可采取的措施是 (任写一条)。 （2）已知“钠碱熔融”步骤中发生非氧化还原反应，产物为氧化物和，写出与反应的化学方程式： 。 （3）“操作I”为 ，富钽矿的杂质以 (写化学式)形式存在于“残液”中。 （4）“盐酸洗”的目的是 。 （5）已知的晶胞结构如下图所示，晶胞参数分别为。 注：1-5号小灰球位于晶胞体内，6号小灰球位于另一个晶胞，其余小灰球位于晶胞棱上或面上。 ①电负性：Ta O(填“<”或“>”)，与Ta配位的氧原子有 个。 ②已知的式量为，阿伏加德罗常数的值为，该晶胞的密度为 (列出算式)。 （6）电解制备稀土元素Ta，原理如下图所示： 极发生反应的电极反应式为 。 3．（14分）硫化氢广泛存在于自然界，且在生产中发挥着重要作用。 （1）天然气中普遍含有H2S，H2S和CH4重整制氢的反应为： ①H2S的空间结构为 。ΔH1= (用代数式表示)。 ②在一定条件下，只发生反应i，反应达到平衡后，下列说法正确的是 。 A．若升高反应温度时H2S的体积分数减小，则ΔH1<0 B．增大反应器的体积，H2S的平衡转化率增大 C．降低反应温度，反应i 的正、逆反应速率都减小 D．加入合适的催化剂，可以降低反应i的焓变 ③在金属硫化物的催化下发生反应i，催化机理如1，请补充机理图补充完整：X为 ，Y为 。 （2）H2S可用于沉淀工业废水中的重金属离子，发生反应ii：      (M2+为Cu2+或Hg2+) 室温下，往含有某种重金属离子的酸性废水中持续通入H2S，维持c(H2S)为0.1mol·L-1，调节溶液的pH。 测得溶液中-lgc(M2+)与溶液pH的关系如图. 已知：室温下，H2S的 Ka1=1.1×10-7，Ka2=1.3×10-13。 ①根据图中信息判断，Ksp(CuS) Ksp(HgS)(填“>”“<”或“=”)。 ②当M2+为Cu2+时，反应ii的平衡常数K= 。 ③Ksp(CuS)= 。 4．（14分）戊二醇是全球广泛使用的重要医药化工原料，采用可再生的生物质资源木糖为原料制备戊二醇的流程如图所示。 （1）产品Ⅳ的分子式为 ，名称为 。 （2）化合物Ⅰ(木糖)中含氧官能团的名称是 。与木糖互为同分异构体的木酮糖的结构可能有 种(不考虑立体异构和同1个碳上连接2个—OH的结构)。 （3）关于上述流程中的相关物质及转化，下列说法正确的有___________。 A．四种化合物均有手性碳原子 B．化合物Ⅰ中所有碳原子可能共平面 C．在所有转化中，存在C原子杂化方式的改变 D．1mol化合物Ⅱ最多可以和发生加成反应 （4）对于化合物Ⅲ，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 消去反应 ② Na 反应 化合物Ⅱ又称糠醛，是一种重要的有机化工原料。以糠醛和乙醇为有机原料制备顺丁烯二酸二乙酯的合成路线如下所示： （5）由糠醛与氧气催化转化为A的化学方程式为 。 （6）写出由B制取顺丁烯二酸二乙酯的合成路线： (要求写出顺式结构)。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 大题预测02（A组+B组+C组） 【A组】 题组一 （建议用时：30分钟 满分：56分） 1．(14分）某实验小组探究盐溶液对弱电解质电离及难溶电解质溶解的影响。 文献：向弱电解质或难溶电解质中加入具有不同离子的可溶性强电解质溶液，会使弱电解质的电离程度或难溶电解质的溶解度增大，这种现象可称为“盐效应”。 （1）配制400mL0.05mol/LFe2(SO4)3溶液 ①计算需要Fe2(SO4)3∙7H2O固体的质量： (已知：M(Fe2(SO4)3∙7H2O=a g/mol) ②配制溶液过程中，下列仪器中一定不需要的是 (填名称)。 （2）对弱电解质的电离的影响。 资料：ⅰ.等浓度的MgSO4与FeSO4的盐效应相当；等浓度的与的盐效应相当. ⅱ.(无色)；与不反应。 ①加入0.5mLH2O的目的是 。 ②对比a、b中的现象，得出的结论是 。 ③结合化学平衡移动原理解释c中红色比b浅的原因： 。 （3）对难溶电解质FeCO3的溶解性的影响。 ⅰ ⅱ 对比实验ⅰ、ⅱ，对于ⅱ中溶液为红色，提出假设： 假设A．溶液的盐效应促进的溶解。 假设B．___________ 设计对比实验，证实假设B是主要原因。 ①假设B是 。 ②对比实验ⅲ的步骤和现象： 。 （4）通过以上实验，说明该实验条件下盐溶液通过 、 可促进弱电解质的电离及难溶电解质的溶解。 【答案】（1）0.025a g （1分） 直形冷凝管、分液漏斗（2分） （2）排除稀释对溶液颜色的影响（1分） MgSO4溶液促进了弱电解质Fe(SCN)3的电离（2分） b和c中盐效应相当，，c中Fe2+结合SCN-生成Fe(SCN)2，使得c(SCN-)降低，平衡正向移动，红色变浅（2分） （3）溶液中的SCN-与Fe2+结合，促进FeCO3的溶解 （2分） 或：取实验ii中等质量的FeCO3，加入3mL4mol/LKCl溶液，充分振荡，静置，取上层清液，滴加3mL 4mol/LKSCN溶液和5滴10%H2O2，溶液无明显现象（2分） （4）盐效应 （1分） 化学反应（1分） 【分析】配制400mL0.05mol/LFe2(SO4)3溶液，需要的仪器有500mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、托盘天平、胶头滴管、量筒等；通过设计不同对比实验可探究“盐效应”对弱电解质以及难溶电解质的影响，结合平衡移动原理对实验现象进行分析即可； 【解析】（1）①计算需要Fe2(SO4)3∙7H2O固体的质量：0.5L×0.05mol/L×a g/mol=0.025a g； ②根据分析，配制溶液过程中，下列仪器中一定不需要的是直形冷凝管、分液漏斗； （2）①平行实验b、c中分别加入0.5mL其它溶液，所以为了排除稀释对溶液颜色的影响，向a中加入入0.5mLH2O； ②a、b两组实验已经排除稀释对溶液颜色的影响，b中红色比a中浅，证明硫氰化铁的电离平衡受到了促进，所以MgSO4溶液促进了弱电解质Fe(SCN)3的电离； ③b、c中加入了等体积等浓度的盐溶液，所以盐效应相同，结合资料信息：，c中Fe2+结合SCN-生成Fe(SCN)2，使硫氰化铁的电离平衡：向正向移动，所以红色比b中浅； （3） ①根据文献信息：向弱电解质或难溶电解质中加入具有不同离子的可溶性强电解质溶液，会使弱电解质的电离程度或难溶电解质的溶解度增大，这种现象可称为“盐效应”，提出假设B溶液中的SCN-与Fe2+结合，促进FeCO3的溶解；②实验ⅰ设计思路为盐效应促进FeCO3的溶解，实验ⅱ设计思路为溶液中的SCN-与Fe2+结合，促进FeCO3的溶解，想设计对比实验ⅲ证实假设B是主要原因一定要利用资料：等浓度的KCl与KSCN的盐效应相当，同时排阳离子K+的干扰，所以选择和硫氰化钾等体积等浓度的氯化钾溶液，进行试验，所以设计如下实验ⅲ： 或：取实验ii中等质量的FeCO3，加入3mL4mol/LKCl溶液，充分振荡，静置，取上层清液，滴加3mL 4mol/LKSCN溶液和5滴10%H2O2，溶液无明显现象； （4）通过探究（1）可知，盐溶液通过盐效应可促进弱电解质的电离，通过探究（2）可知盐溶液通过化学反应可促进难溶电解质的溶解。 2．（14分）工业上利用黑钨矿(其主要成分是FeWO4、MnWO4，还含有少量SiO2和Al2O3)制备钨的工艺流程如下图所示： 已知：①上述流程中，钨的化合价只在最后一步发生改变；②常温下钨酸难溶于水。回答下列问题： （1）已知元素钨与铬同族，钨在元素周期表中的位置是第六周期第 族，其位于元素周期表 区。 （2）提高黑钨矿“焙烧”效率的措施有 (任写一条)，FeWO4在“焙烧”过程中发生反应的化学方程式为 。 （3）“滤渣”的主要成分是 (填化学式)。 （4）钨酸钙(CaWO4)和氢氧化钙都是微溶电解质。某温度下Ca(OH)2和CaWO4的饱和溶液中，pc(Ca2+)与pc(阴离子)的关系如图所示，已知：pc(离子)=-lgc(离子)。该温度下将Na2WO4溶液加入石灰乳中得到大量钨酸钙，发生反应的离子方程式为 ，该反应的平衡常数K= 。 （5）合金具有比金属单质更优越的性能，Cu-Mn-Al合金为磁性形状记忆合金材料之一，其晶胞结构如图所示(已知：Mn原子和Al原子位于Cu原子所构成的八个小正方体的体心)。 ①若A原子的坐标参数为(0，0，0)，则B原子的坐标参数为 。 ②已知该合金晶体的密度为pg·cm-3，则最近的两个Al原子间的距离为 pm(列出计算式，阿伏加德罗常数的值用NA表示)。 【答案】（1）ⅥB （1分） d（1分） （2） 将黑钨矿粉碎、搅拌、空气逆通等（1分） 4FeWO4+O2+4Na2CO34Na2WO4+2Fe2O3+4CO2（2分） （3）H2SiO3和Al(OH)3（2分） （4）+Ca(OH)2CaWO4+2OH- （2分） (或10000)（2分） （5） （1分） （2分） 【分析】焙烧中纯碱和SiO2反应生成Na2SiO3，与Al2O3反应生成Na2AlO2，由水浸后的产物可知FeWO4和纯碱反应生成Na2WO4和Fe2O3，加入盐酸调pH，Na2AlO2、Na2SiO3分别反应生成Al(OH)3、H2SiO3，加入盐酸与Na2WO4反应生成H2WO4，分解可得WO3，还原得到金属W。 【解析】（1）已知元素周期表中钨与铬同族，钨位于元素周期表的第六周期第ⅥB族；其位于元素周期表d区； （2）从反应速率的影响因素考虑，提高黑钨矿“焙烧”效率的措施有将黑钨矿粉碎、搅拌、空气逆通等；结合分析可知，FeWO4在“焙烧”过程中发生反应的化学方程式为：4FeWO4+O2+4Na2CO34Na2WO4+2Fe2O3+4CO2； （3）结合分析可知，“滤渣”的主要成分是：H2SiO3和Al(OH)3； （4）与石灰乳反应生成，反应的离子方程式为。由图可知，当时，，，该反应的平衡常数，故答案为：； （5）①晶胞中，Cu数目为，Al数目为4，Mn数目为4，该合金的化学式为。若A原子的坐标参数为，则B原子的坐标参数为； ②结合晶胞结构可知，则最近的两个Al原子间的距离为面对角线的一半，再结合①分析可知，晶胞参数为：pm，最近的两个Al原子间的距离为：pm。 3．（14分）乙酸是典型的有机酸，在生产、生活中有广泛应用。回答下列问题： （1）下列碳原子电子排布图表示的状态中，能量最低的是 (填选项字母)；电子由状态B到状态C所得到的光谱为 光谱(填“发射”或“吸收”)。 A．    B． C．    D． （2）、催化重整制合成气，再利用合成气制乙酸，涉及的反应如下： 反应1：  ； 反应2：  ； 反应3：  。 （1）则反应   。 （2），催化剂作用下，将体积比为的与混合气体充入恒容密闭容器中只发生反应，每隔一定时间测得容器内气体压强如表所示： 时间 0 10 20 30 40 50 压强 2 1.5 1.3 1.2 1.2 1.2 已知：。反应开始10min内，用的压强变化表示该反应的平均反应速率为 kPa/min。 （3）我国科研人员研究的由和转化为高附加值产品的催化反应历程(催化剂是)如图所示，下列说法正确的有___________(填选项字母)。 A．①、②与③三种物质中，最不稳定的是③ B．①转化为②过程中放出能量 C．从到①断裂的是碳氢键，“夺氢”过程中有氧氢键形成 D．催化剂有多种形态，使用不同形态的作催化剂，该催化反应的平衡转化率不同 （4）常温下水溶液体系中存在反应：，平衡常数。已知醋酸的电离常数，图中，体系中所有含碳物种的物质的量分数与pH的关系曲线如图所示(忽略溶液体积变化)。 图中曲线 (填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)表示随pH变化的关系；m= ；计算时= (写出计算过程)。 【答案】（1）A （1分） 吸收（1分） （2）+37.9kJ/mol（2分） 0.05（2分） （3）ABC（2分） （4）Ⅲ （2分） 4.76（2分） 10-1.5mol/L(答案合理即可)（2分） 【解析】（1）根据核外电子排布规律可知，状态A为基态碳原子，能量最低，故选A；当原子中的电子从高能级跃迁到低能级释放能量得到发射光谱，从低能级跃迁到高能级吸收能量得到吸收光谱，状态C中高能级电子数比状态B中的多，能量高，电子由状态B到状态C吸收能量，故所得光谱为吸收光谱； （2）①根据盖斯定律，反应1+反应2+反应3可得总反应，则，代入数据可算得； ②时，设各投入1mol，参加反应的的物质的量为，10min时，剩余的和均为，生成的为，则有，x=0.5，则的压强减少0.5kPa，用的压强变化表示该反应的平均反应速率为； （3）A．能量越高越不稳定，由图可知，反应过程中③的能量最高，故①、②、③中，最不稳定的是③，A正确； B．①转化为②的过程中生成物能量降低，故为放出能量的过程，B正确； C．由反应历程可知，从到①断裂的是碳氢键，“夺氢”过程生成，有氧氢键生成，C正确； D．催化剂只改变反应的路径和速率，不能改变平衡转化率，D错误； 故选ABC； （4）在溶液中存在平衡：①、②，的水解平衡③，随着pH的增大，c(OH-)增大，减小，平衡①③正向移动， c(CH3COOH)和c(Ag+)减小、c(CH3COO-)增大，在曲线Ⅲ的最高点前，c(CH3COO-)增大对反应的影响大于c(Ag+)减小的影响，c(CH3COOAg)增大；当pH增大到一定程度(曲线Ⅲ的最高点后)，Ag+转化为AgOH沉淀，c(Ag+)减小使平衡逆向移动，c(CH3COOAg)减小，故曲线Ⅰ表示CH3COOH的变化情况，曲线Ⅱ表示CH3COO-的变化情况，曲线Ⅲ表示CH3COOAg的变化情况；曲线Ⅰ与曲线Ⅱ相交时溶液pH=m，，则CH3COOH的电离平衡常数；当时，由，得，的，当时，，代入整理得。 4．（14分）利用木质纤维素生物质提取出来的纤维素合成顶级生物质衍生平台分子ⅰ及生成其他衍生物的路线如图所示(加料顺序、反应条件略)： 回答下列问题： （1）果糖中含氧官能团的名称是 。 （2）化合物ⅰ的某同分异构体X含有苯环，但不含O-O键，且核磁共振氢谱上只有4组峰，则化合物X的结构简式和化学名称分别为 。 （3）关于上述示意图中的相关物质及转化，下列说法正确的是___________(填选项字母)。 A．葡萄糖和果糖均易溶于水，能与水形成氢键 B．化合物ⅰ通过电催化在阳极生成化合物ⅳ C．化合物ⅱ和化合物ⅲ均含有1个手性碳 D．反应⑤过程中存在C=O和C-O键的断裂 （4）根据化合物ⅱ的结构特征，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 加成反应 ② （5）利用化合物ⅳ(2，5-呋喃二甲酸)和溴乙烷可以合成生物基可降解的聚酯类材料PEF(聚2，5-呋喃二甲酸乙二酯)，基于你设计的合成路线，回答下列问题： a．最后一步反应的化学方程式为 (注明反应条件)。 b．合成路线中涉及π键形成的化学方程式为 (注明反应条件)。 【答案】（1）羟基、酮羰基（2分） （2）（2分）、邻苯三酚(或1，2，3-苯三酚、连苯三酚)（2分） （3）ABD（2分） （4） ，催化剂，加热（0.5分） （0.5分） 乙醇，浓硫酸，加热（0.5分） 取代反应或酯化反应（0.5分） （5） （2分）（2分） 【分析】 利用木质纤维素生物质提取出来的纤维素合成顶级生物质衍生平台分子ⅰ及生成其他衍生物的路线为：先将纤维素进行水解生成葡萄糖，通过异构转化为果糖，将果糖进行第①步转化得i：，将i先进行第②步转化得到ii：，继续进行第③步转化为iii：；然后将i先进行第④步转化得到iV：；然后将i先进行第⑤步转化得到V：，据此分析解答。 【解析】（1） 由果糖的结构可知，果糖中存在羟基、酮羰基； （2） 根据化合物ⅰ的结构可以知道每个ⅰ分子中含有6个C原子、3个O原子，不饱和度为4，某同分异构体属于芳香化合物(含有苯环)，6个C原子用完，因又不含O-O键，则O原子只能形成羟基结构，且核磁共振氢谱上只有4组峰，整个结构为对称结构，则满足的结构简式为：，名称为1，2，3-苯三酚(或邻苯三酚、连苯三酚)； （3）A．葡萄糖和果糖均含有多个羟基，均能与水形成氢键，A正确； B．根据化合物ⅰ和ⅳ的结构可知，化合物i中的羟基和醛基被氧化为羧基最终生成化合物iV，故在阳极生成，B正确； C．根据手性碳的定义和化合物ii和iii的结构可知，化合物ii没有手性碳，化合物iii含有一个手性碳，C错误； D．由化合物i到V的转化和结构变化可知，反应⑤过程中存在和键的断裂，D正确。 故答案为：ABD。 （4） 根据化合物ii的结构，分析预测其可能的化学性质：含有酮羰基，可以发生加成反应；含有羧基，具有酸性，还可发生取代反应或酯化反应；根据表格的已知内容可知，实验①发生加成反应，应该是检验酮羰基的性质，反应试剂和条件为：，催化剂，加热；将酮羰基加成为羟基结构得有机物结构为：；实验②得到物质的结构简式为：，说明是化合物ii与乙醇发生了酯化反应，则反应试剂和条件为：乙醇，浓硫酸，加热；发生的反应类型为：取代反应或酯化反应。 故答案为：，催化剂，加热；；乙醇，浓硫酸，加热；取代反应或酯化反应； （5） 利用化合物ⅳ和溴乙烷可以合成生物基可降解的聚酯类材料PEF(聚2，5-呋喃二甲酸乙二酯)，采用逆合成法可推出合成路线为。 a．最后一步应为化合物Ⅳ和乙二醇通过缩聚反应得到高聚物，故反应的化学方程式为：。 b．合成路线中涉及键形成的反应为第一步的消去反应，故反应的化学方程式为：。 【B组】 题组二 （建议用时：30分钟 满分：56分） 1．（14分）实验室探究NaHSO3溶液与的反应。 Ⅰ．如图所示制备NaHSO3，经检验装置气密性良好。 （1）仪器b的名称是 ；写出S原子的价层电子轨道表示式 。 （2）写出C装置中发生反应的离子方程式 。 Ⅱ．探究NaHSO3溶液与的反应，过程如图所示： 已知：硫酸亚铜易溶于水。 （3）加入NaCl固体后产生的无色气体和白色沉淀经检验分别是和CuCl，说明发生了氧化还原反应。加入NaCl固体发生反应可能的原因有： a．改变了的还原性          b．改变了的氧化性   用原电池原理进行试验，探究上述现象可能的原因。 编号 实验1 实验2 实验 现象 闭合开关K，电流计指针发生微小偏转，烧杯中未见明显现象 闭合开关K，电流计指针发生微小偏转，烧杯中未见明显现象 ①由实验1、2可知原因a不合理，依据是 。 ②实验3：用如图所示装置实验，B中有白色沉淀生成，证明原因b合理。 a．补全电化学装置示意图，烧杯A中加入 ；烧杯B中加入 。 b．写出B中的电极反应方程式： 。 c．请从反应原理的角度解释原因：与的还原产物形成沉淀， 。 Ⅲ．金能与浓硝酸发生微弱反应生成，短时间几乎观察不到金溶解。金易溶于“王水”[浓硝酸与浓盐酸按体积比1：3混合]已知：。 （4）利用（3）中实验探究的结论，分析“王水”溶金的原理： 。 【答案】（1） 圆底烧瓶（1分） （1分） （2）SO2+OH-=（1分） （3） 对照实验1，实验2中在NaHSO3中加入NaCl并没有明显的电流，说明NaCl并未改变NaHSO3的还原性，所以a不合理（2分） 10mL1mol/L NaHSO3溶液（2分） 10mL1mol/L CuSO4溶液和2gNaCl固体（2分） Cu2++Cl-+e-=CuCl（1分） 对于可逆反应，Cu+浓度降低，平衡正向移动（2分） （4）金能与浓硝酸发生微弱反应生成Au3+，加入浓盐酸，发生反应，使Au3+浓度降低平衡正向移动，促使Au被完全溶解（2分） 【分析】利用浓硫酸与铜片反应制备二氧化硫，通入氢氧化钠溶液中反应制备亚硫酸钠，利用所制亚硫酸钠溶液进行探究，分析； 【解析】（1） 根据仪器的构造可知，仪器b为圆底烧瓶，S是第16号元素，核外价层电子排布，原子的价层电子轨道表示式； （2）二氧化硫与氢氧化钠溶液反应制备NaHSO3的离子方程式为：SO2+OH-=； （3）①该实验为探究实验注意控制单一变量，保证NaHSO3、CuSO4等溶液的体积及浓度对应一致，对照组不加NaCl，而研究对NaHSO3的影响就向其中加入1gNaCl，研究对CuSO4的影响就向其加入1gNaCl观察电流表以确定发生氧化还原反应。所以1不合理的依据为对照实验1，实验2中在NaHSO3中加入NaCl并没有明显的电流，说明NaCl并未改变NaHSO3的还原性，所以a不合理； ②由于B中有白色沉淀，则B池中加入了NaCl与CuSO4溶液的还原产物反应，所以证明b的设计为：A池中加入10mL 1mol/L NaHSO3溶液，B池中加入10mL 1mol/L CuSO4溶液和2gNaCl固体；B池中Cu2+的电子发生还原反应，电极反应为Cu2+ +e-+Cl-=CuCl；产生Cu+本身较微弱，但加入Cl-后沉淀就能使加强并反应彻底，利用平衡移动原理来解释，所以从而降低了平衡的产物Cu+浓度，使平衡正向移动； （4）仿照上面的内容利用平衡移动原理来解释，金能与浓硝酸发生微弱反应生成Au3+，加入浓盐酸，发生反应，使Au3+浓度降低平衡正向移动，促使Au被完全溶解； 2．（14分）金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。某工厂废渣的主要成分为等(与性质相似)，以该废渣为主要原料回收其中金属元素的工艺流程如图所示： 请回答下列问题： （1）铋位于第六周期，且与氮同主族，则铋元素在元素周期表中属于 区，基态铋原子的价层电子排布式为 。 （2）“焙烧”中采用高压空气的目的是 ，转化成发生反应的化学方程式为 。 （3）“氨浸”所得滤液I中的阳离子主要成分为，该步骤温度不宜过高，其原因是 。 （4）写出“碱浸”过程中发生的离子反应方程式为 。 （5）已知常温时，在水溶液中存在平衡：，该反应的平衡常数为K，达到平衡时测得溶液，则 。 （6）如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图，其中晶胞的边长为。 ①该铋氟化物的化学式为 。 ②晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有 个。 【答案】（1）p （1分） （1分） （2）提供充足的氧气，确保硫化物反应充分 （2分） （2分） （3）温度过高会导致溶解度会降低，分解（2分） （4）（2分） （5）（2分） （6） （1分） 8（1分） 【分析】工厂废渣含等，在氧气中焙烧，与氧气反应生成和，加入氨气和碳酸氢铵进行氨浸和发生反应形成、被溶解，滤渣I中含、和，加入氢氧化钠进行碱浸，由于与性质相似，与氢氧化钠发生反应：，滤渣Ⅱ中含和，加入硫酸和氯化钠，与硫酸反应生成硫酸铅沉淀，Bi2O3转化为Bi3+，滤液Ⅲ经水解形成，加入碳酸氢铵，最终生成(BiO)2CO3。 【解析】（1）铋位于第六周期，且与氮同主族，则铋元素在元素周期表中属于p区；基态铋原子的价层电子排布式：； （2）“焙烧”中采用高压空气可提供充足的氧气，确保硫化物反应充分；被氧气氧化生成和，化学方程式：； （3）温度过高会导致溶解度会降低，分解，故氨浸时温度不宜过高； （4）与性质相似，则“碱浸”过程中发生的离子反应方程式：； （5）根据平衡：，溶液，，溶液，平衡常数：； （6）①根据晶胞结构，Bi个数：，F个数：，化学式：； ②以晶胞体心处铋离子为分析对象，距离其最近且等距离的氟离子位于晶胞体内，共有8个。 3．（14分）氨是化肥工业和有机化工的主要原料，历史上在合成氨的理论可行性、工业化及机理等方面的研究上产生过三位诺贝尔奖得主。回答下列问题： （1）科学家基于不同的催化体系提出了相应的反应机理。 ①基于铁催化体系的反应机理及能量变化如图所示(其中ad表示吸附态)。据此计算反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的△H= 。该历程中决速步的反应方程式为 。 ②中科院大连化学物理研究所科研团队构筑了“过渡金属—LiH”双活性中心催化体系，显著提高了传统金属催化剂在温和条件下的合成氨性能，其反应过程分为以下三步(*表示催化剂的活性位点)，据此写出iii的化学方程式。 i．N2+2*=2N*；ii．N*+LiH=*+[LiNH]； iii． 。 （2）研究表明，N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应在不同压强(p)和氮氢比[n(N2)：n(H2)]下，平衡体系中氨的体积分数[ψ(NH3)]随温度(T)的变化曲线如图所示，已知p1>p2。 ①d点所在曲线对应的实验条件为 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 ②a点对应的ψ(NH3)大于c点对应的ψ(NH3)，解释其原因为 。 ③a、b、c三点对应的压强平衡常数(Ka、Kb和Kc)的大小关系为 ，a点对应的压强平衡常数K= (列出计算式，用体系中各气体的分压来表示，分压=总压×物质的量分数)。 （3）氨在燃煤烟气脱硫中有重要应用，其方法是用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化成(NH4)2SO4。已知H2SO3的Ka1=1.3×10-2、Ka2=6.2×10-8。常温下，将SO2通入某氨水至溶液恰好显中性，此时溶液中= 。(写出计算过程) 【答案】（1）-92kJ/mol （2分） Nad+Had=NHad （1分） （1分） （2）Ⅱ（2分） 合成氨反应是一个气体分子数减小的放热反应，减小压强或升高温度，平衡逆向移动，φ(NH3)减小。与a点相比，c点的温度高、压强大，温度对φ(NH3)的影响起主导作用 （2分） Ka=Kb>Kc （1分） （2分） （3）根据电荷守恒，c(H+)+c()=2c()+c()+c(OH-)，又溶液显中性，c()=2c()+c()，因此=+1=+1=+1=2.24（3分） 【解析】（1）①从图中可以看出，N2(g)+H2(g)NH3(g)，放热46kJ/mol，据此计算反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的△H=-46kJ/mol×2=-92kJ/mol。该历程中，最大活化能为106kJ/mol，则该决速步的反应方程式为Nad+Had=NHad。 ②用LiH作催化剂合成氨时，i．N2+2*=2N*；ii．N*+LiH=*+[LiNH]；则第iii步反应，应生成NH3，同时生成催化剂LiH，且反应物为H2，依据质量守恒，可得出 iii．。 （2）对于N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应，增大压强，平衡正向移动，氨的体积分数[ψ(NH3)]增大，相同压强时，减小H2的投入量，即n(N2):n(H2)=1:2相当于n(N2):n(H2)=1:3减小H2的投入量，平衡逆向移动，氨的体积分数[ψ(NH3)]减小，则b为Ⅰ、d为Ⅱ、a为Ⅲ。 ①由分析可知，d点所在曲线对应的实验条件为Ⅱ。 ②a点对应的ψ(NH3)大于c点对应的ψ(NH3)，则表明温度对平衡的影响占主导地位，解释其原因为：合成氨反应是一个气体分子数减小的放热反应，减小压强或升高温度，平衡逆向移动，φ(NH3)减小。与a点相比，c点的温度高、压强大，温度对φ(NH3)的影响起主导作用。 ③平衡常数只受温度的影响，升高温度，合成氨反应的平衡逆向移动，平衡常数减小。a、b、c三点中，a、b点的温度相同，c点温度高，则对应的压强平衡常数(Ka、Kb和Kc)的大小关系为Ka=Kb>Kc。a点时，n(N2):n(H2)=1:3，φ(NH3)=40%，设N2的起始投入量为1mol，则H2的起始投入量为3mol，则可建立如下三段式： 则，x=mol，所以平衡量：N2为mol，H2为mol，NH3为mol，对应的压强平衡常数K==。 （3）Ka2=，则。 根据电荷守恒，c(H+)+c()=2c()+c()+c(OH-)，又溶液显中性，c()=2c()+c()，因此=+1=+1=+1=2.24。 4．（14分）卡龙酸是一种医药中间体，主要用于蛋白酶抑制剂的合成。以下是卡龙酸的一种合成路线(部分试剂和条件省略，不考虑立体异构) （1）A的名称为 。 （2）C中官能团的名称为 ，D的结构简式为 。 （3）根据化合物E的结构特征，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 a ① -CH2OH ② b ③ ④ 加成反应 （4）关于E→F的反应，下列说法正确的有_______。 A．反应过程中，有C-Cl键和C-H键的断裂 B．该反应的原子利用率为100% C．E分子中碳原子的杂化类型为sp3和sp2 D．F分子中存在3个手性碳原子 （5）由G生成卡龙酸的第一步方程式为 。 （6）写出满足下列条件的B的同分异构体的结构简式 。 ①能发生银镜反应；②核磁共振氢谱显示有3组峰，峰面积之比为4：3：1 （7）参考上述合成路线，以苯甲醇和某种短链怪类化合物为有机原料，设计合成的路线 。 【答案】（1）丙酮（1分） （2）碳碳双键，羟基（2分） （1分） （3） NaOH水溶液，加热 （0.5分） 取代反应（0.5分） 溴水 （0.5分） （0.5分） （4）AC（2分） （5）+2NaOH+C2H5OH+H2O（2分） （6）（1分） （7）（3分） 【分析】 丙酮和乙炔发生加成反应生成(CH3)2C(OH)C≡CH，根据C的分子式知，(CH3)2C(OH)C≡CH和氢气发生加成反应生成C为(CH3)2C(OH)CH=CH2，根据D的分子式知，C发生消去反应生成D为，D和HCl发生加成反应生成(CH3)2C=CHCH2Cl，根据G的分子式知，F发生氧化反应生成G为，G发生水解反应然后酸化生成卡龙酸。 【解析】（1）根据结构简式，A的名称为丙酮； （2） C为(CH3)2C(OH)CH=CH2，官能团的名称为碳碳双键，羟基；根据分析，D的结构简式为； （3） 化合物E为(CH3)2C=CHCH2Cl，含有氯原子，在氢氧化钠水溶液加热条件下，发生取代反应，引入羟基；含有碳碳双键，可与溴水发生加成反应，引入溴原子：； （4）A．反应过程中，碳碳双键断裂，形成新的碳环，生成了F和氯化氢，有C-Cl键和C-H键的断裂，A正确； B．反应过程中还生成了氯化氢，该反应的原子利用率不是100%，B错误； C．E分子中单键碳原子的杂化类型为sp3，碳碳双键碳原子的杂化类型为sp2，C正确； D．手性碳原子连接4个各不相同的原子或基团，F分子中存在2个手性碳原子：，D错误； 故选AC； （5） 由G生成卡龙酸的第一步是水解反应，方程式为+2NaOH+C2H5OH+H2O； （6）B为(CH3)2C(OH)C≡CH，同分异构体满足下列条件： ①能发生银镜反应，说明含有醛基； ②核磁共振氢谱显示有3组峰，峰面积之比为，说明结构为高度对称的结构，只有环状结构符合要求，结构简式为； （7） 苯甲醇发生催化氧化生成苯甲醛，苯甲醛与丙炔发生加成反应得到，再与氢气加成反应制得，合成路线为： 。 【C组】 题组三 （建议用时：30分钟 满分：56分） 1．（14分）氯化铁在电镀、染料、照相和医药等领域均有广泛应用。 Ⅰ．溶液的配制 （1）配制溶液，需要 g； （2）配制溶液时，下列仪器中需用到的有 填字母。为抑制水解，需向溶液中加入一定量的 填化学名称。 Ⅱ．探究溶液与Fe的反应 小组同学进行如图所示实验，观察到试管c充分静置后溶液红色褪去。 （3）为探究溶液红色褪去的原因，甲同学分别取少量试管d中溶液于两试管中，向其中一支中滴加几滴 填化学式，后同溶液，无明显变化；向另一支中滴加几滴 溶液，出现红色。甲同学得出结论：溶液红色褪去不是因为被消耗，而是因为被消耗。溶液红色褪去发生反应的离子方程式为 。 （4）乙同学认为试管c中部分KSCN也发生了反应。他取试管b和d中的溶液，设计以下实验，并比较两组实验中溶液的颜色。 试管序号 待检验溶液体积 蒸馏水 溶液 现象 试管b 0 红色较深 试管d 红色较浅 上表中， ， 。 乙同学根据实验现象验证了其猜想。 （5）小组同学进一步发现，其他条件不变，增大加入的KSCN的浓度，试管c中溶液红色褪去变快。 查阅资料：①在酸性的溶液中，铁粉能与反应生成。 ②⇌浅黄色； ⇌。 根据以上信息分析，增大KSCN的浓度，试管c中溶液红色褪去变快可能的原因为 。 （6）利用KSCN指示剂验证Fe与发生了反应时，更合理的实验操作为 。 【答案】（1）（1分） （2）AC （2分） 浓盐酸（1分） （3）KSCN （1分） （1分） （2分） （4）（1分） （1分） （5）铁粉能与反应生成与结合成稳定性更强的浓度越大，相同时间内生成的浓度越大，与结合生成稳定配合物的速率越快，消耗的速率越快，因此溶液褪色越快（2分） （6）先向溶液中加入过量的铁粉，再取滤液，向滤液中滴加少量KSCN溶液（2分） 【分析】实验中通过氯化铁溶液和硫氰化钾溶液混合后，加入铁粉后颜色变化，探究氯化铁溶液和Fe的反应。 【解析】（1）先算出的物质的量，其质量 ， 故答案为：； （2）配制一定物质的量浓度溶液需要的仪器有容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等，图中A是容量瓶，C是胶头滴管；水解的离子方程式为：⇌，加入浓盐酸，增大浓度，抑制水解， 故答案为：AC；浓盐酸； （3）向一支试管中滴加KSCN溶液无明显变化，说明溶液中可能没有；向另一支中滴加溶液出现红色，说明溶液中有，所以溶液红色褪去是因为被消耗，Fe与反应的离子方程式为， 故答案为：KSCN；； （4）为保证溶液总体积相同便于对比，b和d中溶液总体积要相等。d中溶液总体积为，b中溶液总体积为，且d中加入蒸馏水和溶液，b中不加入溶液，为保证总量一致中加入少量溶液，d中加入 溶液可忽略体积变化，则总体积为 ，所以 ， 故答案为：； （5）从资料可知，能与Fe反应生成与结合生成更稳定的浓度越大，相同时间生成浓度越大，结合速率越快，消耗快，溶液褪色快， 故答案为：铁粉能与反应生成与结合成稳定性更强的浓度越大，相同时间内生成的浓度越大，与结合生成稳定配合物的速率越快，消耗的速率越快，因此溶液褪色越快； （6）先向溶液中加入过量铁粉，将充分反应，再取滤液，向滤液中滴加少量KSCN溶液，若溶液不变红，说明反应了，即Fe与发生了反应， 故答案为：先向溶液中加入过量的铁粉，再取滤液，向滤液中滴加少量KSCN溶液。 2．（14分）稀有重金属钽(是新兴战略金属，广泛应用于航空航天、核工业及微电子技术领域。富钽矿(主要成分为、含等氧化物)可用碱熔法制备，其工艺流程见下图： 已知：碳酸钠的作用是降低熔融物的熔点和黏度；难溶于水。 （1）为加快“钠碱熔融”速率，可采取的措施是 (任写一条)。 （2）已知“钠碱熔融”步骤中发生非氧化还原反应，产物为氧化物和，写出与反应的化学方程式： 。 （3）“操作I”为 ，富钽矿的杂质以 (写化学式)形式存在于“残液”中。 （4）“盐酸洗”的目的是 。 （5）已知的晶胞结构如下图所示，晶胞参数分别为。 注：1-5号小灰球位于晶胞体内，6号小灰球位于另一个晶胞，其余小灰球位于晶胞棱上或面上。 ①电负性：Ta O(填“<”或“>”)，与Ta配位的氧原子有 个。 ②已知的式量为，阿伏加德罗常数的值为，该晶胞的密度为 (列出算式)。 （6）电解制备稀土元素Ta，原理如下图所示： 极发生反应的电极反应式为 。 【答案】（1）粉碎矿石、搅拌（2分） （2）（2分） （3）过滤 （1分） Na2SiO3、NaAlO2或Na[Al(OH)4]（2分） （4）溶解FeO，除去杂质元素Fe，将Na3TaO4转化为Ta(OH)5（2分） （5）< （1分） 6 （1分） （1分） （6）（2分） 【分析】富钽矿(主要成分为、含等氧化物)和熔融NaOH、Na2CO3的混合反应，碳酸钠的作用是降低熔融物的熔点和黏度，转化为和FeO，Al的氧化物转化为Na[Al(OH)4]，Si的氧化物转化为Na2SiO3，水浸后过滤，滤渣用盐酸洗涤，溶解FeO，除去杂质元素Fe，将Na3TaO4转化为Ta(OH)5，Ta(OH)5水洗后煅烧得到。 【解析】（1）能加快反应速率的措施是粉碎矿石、搅拌，但由于反应中没有气体参与，因此加压措施不能提速，且反应物为熔融状态，故升温和增大浓度不能提速，同时题目已知信息提示的作用是降低熔点与黏度，因此提高浓度也不能提速。 （2）根据题目信息知浸渣为，“钠碱熔融”步骤不涉及氧化还原反应，因此由浸渣推到化合价为价，则中的化合价为价；再根据题干提示产物是氧化物和，则氧化物产物为和，故反应的化学方程式为。 （3）富钽矿中主要杂质为酸性氧化物和两性氧化物，因此在碱熔过程生成对应钠盐，故答案为{或}。 （4）根据流程分析，杂质铁元素在碱熔过程以形式存在，盐酸能将溶解以达到除杂效果，且钽元素的存在形式从转变为。 （5）①由图中可看到原子存在于由6个氧原子构成的正八面体空隙中，因此配位数为6； ②的式量为晶胞中含4个原子，10个O原子，晶胞为立方晶胞，晶胞参数分别为，因此晶胞体积为，因此晶胞密度为。 （6）根据题意由制备，则极需作阴极得电子，故电极方程式为。 3．（14分）硫化氢广泛存在于自然界，且在生产中发挥着重要作用。 （1）天然气中普遍含有H2S，H2S和CH4重整制氢的反应为： ①H2S的空间结构为 。ΔH1= (用代数式表示)。 ②在一定条件下，只发生反应i，反应达到平衡后，下列说法正确的是 。 A．若升高反应温度时H2S的体积分数减小，则ΔH1<0 B．增大反应器的体积，H2S的平衡转化率增大 C．降低反应温度，反应i 的正、逆反应速率都减小 D．加入合适的催化剂，可以降低反应i的焓变 ③在金属硫化物的催化下发生反应i，催化机理如1，请补充机理图补充完整：X为 ，Y为 。 （2）H2S可用于沉淀工业废水中的重金属离子，发生反应ii：      (M2+为Cu2+或Hg2+) 室温下，往含有某种重金属离子的酸性废水中持续通入H2S，维持c(H2S)为0.1mol·L-1，调节溶液的pH。 测得溶液中-lgc(M2+)与溶液pH的关系如图. 已知：室温下，H2S的 Ka1=1.1×10-7，Ka2=1.3×10-13。 ①根据图中信息判断，Ksp(CuS) Ksp(HgS)(填“>”“<”或“=”)。 ②当M2+为Cu2+时，反应ii的平衡常数K= 。 ③Ksp(CuS)= 。 【答案】（1） V形（1分） ∆H2 + ∆H3 − ∆H4 （1分） B C （2分） CH4（2分） H2S（2分） （2） ＞ （2分） 1016 （2分） 1.43×10−36（2分） 【解析】（1）①H2S分子中中心S原子价层电子对数为，S原子采用sp3杂化，S原子上含有2对孤电子对，分子是V形分子；由盖斯定律可知，ΔH1=∆H2 + ∆H3 − ∆H4； ②在一定条件下，只发生反应i，反应达到平衡； A．若升高反应温度，H2S的体积分数减小，说明平衡正向移动，则正反应为吸热反应，ΔH1>0，错误； B．反应为气体分子数增大的反应，增大反应器的体积，物质浓度减小，则平衡正向移动，导致H2S的平衡转化率增大，正确； C．降低反应温度，活化分子比例减小，反应i 的正、逆反应速率都减小，正确； D．加入合适的催化剂，可以降低反应活化能，加快反应速率，但不改变反应的焓变，错误； 故选BC； ③由反应机理、结合质量守恒，X为CH4，Y为H2S。 （2）①溶液中pH=1时，，维持c(H2S)为0.1mol·L-1，则，；根据图中坐标（1,33），则，根据图中坐标（1,17），则；则Ksp(CuS)>Ksp(HgS)； ②由①分析，，当M2+为Cu2+时，反应ii的平衡常数1016。 ③由①分析，Ksp(CuS)= 。 4．（14分）戊二醇是全球广泛使用的重要医药化工原料，采用可再生的生物质资源木糖为原料制备戊二醇的流程如图所示。 （1）产品Ⅳ的分子式为 ，名称为 。 （2）化合物Ⅰ(木糖)中含氧官能团的名称是 。与木糖互为同分异构体的木酮糖的结构可能有 种(不考虑立体异构和同1个碳上连接2个—OH的结构)。 （3）关于上述流程中的相关物质及转化，下列说法正确的有___________。 A．四种化合物均有手性碳原子 B．化合物Ⅰ中所有碳原子可能共平面 C．在所有转化中，存在C原子杂化方式的改变 D．1mol化合物Ⅱ最多可以和发生加成反应 （4）对于化合物Ⅲ，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 消去反应 ② Na 反应 化合物Ⅱ又称糠醛，是一种重要的有机化工原料。以糠醛和乙醇为有机原料制备顺丁烯二酸二乙酯的合成路线如下所示： （5）由糠醛与氧气催化转化为A的化学方程式为 。 （6）写出由B制取顺丁烯二酸二乙酯的合成路线： (要求写出顺式结构)。 【答案】（1） （1分） 1，2-戊二醇（1分） （2）羟基、醛基（2分） 3（2分） （3）BCD（2分） （4） 浓硫酸、加热 （0.5分） （0.5分） （0.5分） 置换反应（0.5分） （5）2+O22（2分） （6）（2分） 【分析】I通过反应可以转化为II，II与氢气发生加成得到III，III开环可以得到IV； 【解析】（1）产品Ⅳ为五个碳原子的饱和二元醇，从其结构简式可知分子式为C5H12O2，根据系统命名法的规则，主链上有5个碳原子，官能团为2个羟基在1，2号位上，故命名为1，2-戊二醇； （2）从木糖结构式可以看出其含氧官能团为羟基和醛基；与木糖互为同分异构体的木酮糖，要求官能团含酮羰基，则有、、共3种； （3）A．碳原子以单键连接四个原子或基团均不相同的为手性碳原子，物质II中无手性碳原子，A错误； B．化合物I中主链上的碳原子为直链，直链的碳原子单键旋转后，可以共面，B正确； C．化合物I中主链上有4个碳原子是饱和碳原子，为sp3杂化，醛基碳原子为sp2杂化，生成的化合物II中5个碳原子都是双键碳原子，均为sp2杂化，故存在碳原子杂化方式的改变，C正确； D．化合物II中含2个碳碳双键和1个醛基，故1mol化合物II最多可以和3mol氢气发生加成，D正确； 故选BCD； （4）化合物III中有醇羟基，若反应类型为消去反应，醇羟基可以在浓硫酸加热条件下进行消去得到碳碳双键，反应生成；醇羟基也可以和Na反应生成氢气，故化合物III与钠反应生成，属于置换反应； （5）糠醛中醛基被氧气氧化得到羧酸，故反应方程式为2+O22； （6）从产物顺丁烯二酸二乙酯倒推可得上一步反应物为乙醇和顺丁烯二酸，B为酸酐，水解可得顺丁烯二酸，故合成路线为。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$