安徽省阜阳市田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）2024-2025学年高三下学期4月月考化学试题

高三化学试题 （满分100分，考试用时75分钟） 可能用到的相对原子质量：H 1　C 12　O 16　Na 23　S 32　Cl 35.5　Ca 40　Fe 56　Zn 65　Ba 137 一、选择题：本大题共14小题，共42分。 1.改革开放 40 年，我国取得了很多世界瞩目的科技成果，下列说法不正确的是 （） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.蛟龙号潜水器用到钛合金，22号钛元素属于过渡元素　B.港珠澳大桥用到的合金材料，具有强度大、密度小、耐腐蚀等性能　C.中国天眼传输信息用的光纤材料是硅　 D.国产C 919用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料 2.龙是中华民族精神的象征，以下说法正确的是 （） A.“战国青铜双翼神龙”的主要材质为铜合金，其熔点比纯铜要高 B.“东汉玛瑙龙头雕刻品”的主要成分为硅酸盐材料 C.“月白地云龙纹缂丝单朝袍”所使用丝的主要材质为纤维素 D.巴黎奥运会中国代表团的“冠军龙服”用环保再生纤维打造，可减少碳排放 3.“嫦娥”揽月，“天和”驻空，“天问”探火，“奋斗者”号探秘深海，我国科技事业取得巨大成就。下列说法不正确的是 （） A.“嫦娥”六号运载火箭的助推器采用液氧—煤油发动机，燃料燃烧时存在化学能到热能的转化 B.“天和”核心舱的太阳能电池板主要成分是二氧化硅 C.“天问”一号火星车使用的保温材料为纳米气凝胶，具有丁达尔效应 D.“奋斗者”号潜水器含钛合金，其强度高于纯钛金属 4.中学生帮做家务既可培养劳动习惯，又能将化学知识应用于实践。下列有关做法及其解释均合理的是 （） A.用富含淀粉的谷物酿酒，因为淀粉水解生成乙醇 B.清洗铁锅后及时擦干，能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈 C.制作面点时加入食用纯碱，利用NaHCO3中和发酵过程产生的酸 D.用加酶洗衣粉洗涤真丝织品，因为蛋白质遇酶能发生水解可快速去污 5.用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下： 分析图像，以下结论错误的是 （） A.溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀 B.在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀 C.pH=4的醋酸溶液中发生吸氧腐蚀，正极的电极反应式为：O2+4e-+2H2O4OH- D.两溶液中负极反应均为Fe-2e- Fe2+ 6.锑白（Sb2O3）为白色粉末，不溶于水，溶于酸和强碱，主要用于制备白色颜料、油漆等。一种利用锑矿粉（主要成分为Sb2S3、SiO2）制取锑白的流程如下： 已知：浸出液中的阳离子主要为Sb3+、Fe3+、Fe2+。 下列说法错误的是 （） A.“浸出”时发生的反应为Sb2S3+6Fe3+2Sb3++6Fe2++3S B.可以用KSCN溶液检验“还原”反应是否完全 C.“滤液”中通入Cl2后可返回“浸出”工序循环使用 D.“中和”时可用过量的NaOH溶液代替氨水 7.下列类比或推理的结论合理的是 （） 选项 已知 类比或推理的结论 A H2O2的电子式：HH Na2O2的电子式：NaNa B AlCl3是共价化合物，且气态时可通过配位键形成双聚体 AlBr3也是共价化合物，且气态时也可通过配位键形成双聚体 C 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 甲苯的同系物都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D 乙醇可以催化氧化生成乙醛 醇都可以催化氧化生成醛 8.利用如图所示装置（夹持装置略）进行实验，不能达到相应实验目的的是 （） A.甲装置：乙醇在浓硫酸的作用下，加热到140 ℃制取乙烯 B.乙装置：验证乙醇的结构简式是CH3OCH3还是CH3CH2OH C.丙装置：探究铁与水蒸气的反应 D.丁装置：制备干燥的氢气 9.从中草药中提取的calebinA （结构简式如下图）可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于calebinA的说法正确的是 （） A.该物质在空气中能长时间保存 B.该分子中碳原子存在sp2、sp3杂化 C.该物质能与Na2CO3溶液反应生成CO2 D.1 mol该物质与浓溴水反应，最多消耗2 mol Br2 10.设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 （） A.1 L 0.1 mol/L的CH3COONa溶液中CH3COO—的总数是0.1NA B.常温常压下，1.6 g O2和O3混合气体中质子总数为0.8NA C.一定条件下，2 mol SO2和1 mol O2发生反应，转移的电子总数一定是4NA D.5.6 g铁分别与足量的盐酸、氯气反应，电子转移总数均为0.3NA 11.某学习小组探究FeCl3与Na2SO3之间的反应，设计了以下实验。下列说法错误的是 （） A.Ⅱ中溶液颜色比Ⅰ中更深，是由于Fe3+水解程度增大 B.Ⅲ中有深蓝色沉淀生成，无法证明FeCl3与Na2SO3发生了氧化还原反应 C.从Ⅱ到Ⅳ滴加的溶液可改为0.05 mol/L稀硫酸 D.Ⅴ中有大量白色沉淀生成，证明FeCl3能氧化Na2SO3 12.下图所示化合物是制备某些药物的中间体，其中W、X、Y、Z、Q均为短周期主族元素，且原子序数依次增大，分子中所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型，Z原子的电子数是Q的一半，下列说法正确的是 （） A.W与X的化合物为极性分子 B.第一电离能：Z>Y C.该药物中间体中含有配位键 D.键角：XW4>YW3 13.根据下列实验操作和实验现象，能够得出相应结论的是 （） 选项 实验操作 实验现象 结论 A 向KBrO3溶液中通入少量Cl2，然后再加入少量苯 有机层呈橙红色 氧化性：CBr2 B 往碘的CCl4溶液中加入相同体积的浓KI溶液，振荡 分层，下层由紫红色变为浅粉红色，上层呈棕黄色 碘在浓KI溶液中的溶解能力大于在CCl4中的溶解能力 C 常温下，用pH计分别测定等物质的量浓度的Na2SO3与Na2CO3溶液的pH pH<pH 证明非金属性：S>C D 向10 mL 0.2 mol/L NaOH溶液中滴加2滴0.1 mol/L的MgCl2溶液，再滴加2滴0.1 mol/L的FeCl3溶液 先生成白色沉淀，后生成红褐色沉淀 相同温度 Ksp：Mg>Fe 14.Ni可活化C2H6放出CH4，其反应历程如图所示。下列关于活化历程的说法正确的是 （） A.总反应为Ni+C2H6NiCH2+CH4　ΔH=-6.57 kJ/mol B.在此反应过程中Ni的成键数目没有发生变化 C.在此反应过程中涉及非极性键的断裂和生成 D.决速步骤：中间体1→中间体2 二、非选择题：本大题共4小题，共58分。考生根据要求作答。 15.(14分)牙膏中的固体摩擦剂主要由碳酸钙、氢氧化铝和少量不与NaOH溶液、CO2反应的成分组成，兴趣小组对摩擦剂的主要成分及含量进行探究。 Ⅰ.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验。取适量摩擦剂样品，加水充分溶解后，过滤，向滤渣中加入过量NaOH溶液，再次过滤，向滤液中通入过量CO2，有白色沉淀生成，则证明摩擦剂含有Al（OH）3。已知：Na［Al（OH）4］+CO2Al（OH）3↓+NaHCO3 （1）在过滤操作中，不需要用到的玻璃仪器有　　（选填编号）。  （2）氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是　　。  （3）某同学认为向再次过滤的滤液中通CO2后有白色沉淀生成，不能证明摩擦剂中一定含有Al（OH）3，若要确认其含有Al（OH）3，则取该白色沉淀少许，洗涤后滴入过量盐酸，若出现　　（填写实验现象），证明白色沉淀是Al（OH）3，即摩擦剂中含有Al（OH）3。  Ⅱ.摩擦剂中碳酸钙含量的测定。如图所示进行实验，滴入盐酸充分反应后，打开K1，持续通入一段时间空气后，取下C装置，过滤、洗涤沉淀、干燥、冷却、称重BaCO3质量，计算样品中碳酸钙的质量分数。 （4）检查装置气密性后，如图加入试剂，关闭K3，打开K1和K2，持续鼓入空气一段时间后，关闭K1和K2，打开K3，再向锥形瓶中滴入盐酸。以上操作的目的是　　。  （5）有小组认为，过滤，称量BaCO3质量，操作繁杂且易产生实验误差，故将图中C装置调换成E装置（如右图），你认为是否合适？并简述原因　　。  （6）实验中称取8.000 g样品，若测得BaCO3平均质量为1.970 g。则摩擦剂样品中碳酸钙的质量分数是　　（小数点后保留三位数字）。  16. (15分)四水合磷酸锌是一种性能优良的绿色环保防锈颜料。实验室用锌灰（含ZnO、PbO、CuO、FeO、Fe2O3、SiO2等）为原料制备Zn3·4H2O的流程如图，回答下列问题： 已知：①6NH4HCO3+3ZnSO4·2Zn·H2O↓+3SO4+5CO2↑。 ②ZnCO3·2Zn·H2O+2H3PO4·4H2O+2H2O+CO2↑。 （1）Zn2+的价电子排布式是　　，的立体构型是　　。  （2）为提高浸取速率，可以采取的措施是　　（填一条）。  （3）滤渣Ⅰ的主要成分是　　；试剂a为　　。  （4）“除铁”操作中加入KMnO4溶液发生反应的离子方程式为 　。  （5）沉锌后加入磷酸制取产品，确认Zn3·4H2O沉淀洗涤干净的操作是　　。  （6）锌及其化合物在各领域中具有广泛的用途。纳米氧化锌是稳定的化合物，可以提供广谱的紫外保护（UVA和UVB），同时还有抗菌和抗炎的作用。如图，一种氧化锌晶体具有ZnS型结构，求： ①与O2-紧邻的O2-的个数为　　。  ②已知该晶胞参数为1 nm，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为 　g/cm3。（用计算式表示，无需化简）  17. (14分)我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CO2的资源化利用有利于实现我国提出的“碳达峰”与“碳中和”目标。将CO、CO2转化为甲烷、甲醇、甲酸等有机物是实现“碳中和”重要途径。已知反应： 反应一：CO2+H2CO+H2O　ΔH1=+41 kJ/mol 反应二：CO+2H2CH3OH　ΔH2=-90 kJ/mol 反应三：CO2+3H2CH3OH+H2O　ΔH （1）反应三的ΔH为　　kJ/mol。  （2）在恒温，体积为1 L恒容密闭容器中，充入1 mol CO2 （g）和3 mol H2 （g），进行反应三（不考虑其他副反应）。10 min时测得CO2（g）和CH3OH（g）的体积分数之比为1∶3，反应达到平衡。回答下列问题： ①反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v=　　。  ②该温度下反应三的平衡常数K=　　（保留一位小数）。  ③下列能说明反应三已达平衡状态的是　　（填选项）。  A.气体的平均摩尔质量不变　 　　B.混合气体密度不再改变 C.体系中CH3OH与H2O的浓度比不变　 　　D.容器内压强不再改变 （3）在不同温度下催化剂对反应一的催化效率与CO的生成速率如图所示（△代表CO的生成速率，■代表催化剂的催化效率）。250~300 ℃时，温度升高而CO的生成速率降低的原因是　　。  （4）在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中以不同的氢碳比充入H2（g）和CO2（g），发生反应三，在一定条件下CO2（g）的平衡转化率与温度的关系如图所示。 ①氢碳比由大到小的顺序是　　（填序号）。  ②已知Ⅲ中氢碳比为2，若向处于P点状态的容器中，按1∶1∶1∶1的比例再充入CO2、H2、CH3OH、H2O，再次平衡后CO2的转化率将　　（填“增大”或“减小”）。  （5）甲醇也可作为燃料电池的原料，在允许O2-自由迁移的固体电解质燃料电池中，甲醇放电的电极反应式为　　。  18. (15分)抗癌药物罗米迪司肽中间体G的一种合成路线如图所示（部分反应条件省略，Ph表示-C6H5）： 已知：Wittig反应：+Ph3PO 回答下列问题： （1）A的化学名称为　　。  （2）由A生成C的化学方程式为 　，  该步骤的目的是　　。  （3）D中所含官能团的名称为 　　，G的分子式为　　。  （4）有机物B（）满足下列条件的同分异构体有　　种，其中核磁共振氢谱有五组峰，峰面积比为1∶2∶2∶2∶1的同分异构体结构简式为 　。  条件：①含有苯环； ②与FeCl3溶液显色； ③能发生银镜反应。 （5）根据题中相关信息，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，合成路线流程图示例见本题题干） 　。  参考答案 1.（C）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2.（D） 3.（B） 4.（B） 5.（C） 6.（D） 解析：根据题干流程图可知，浸出液中的阳离子主要为Sb3+、Fe3+、Fe2+ ，滤渣中有SiO2和S，故可推知“浸出”时发生的反应为Sb2S3+6Fe3+2Sb3++6Fe2++3S，A正确；根据题干流程图可知，“还原”过程主要是将Fe3+转化为Fe2+，Sb转化为Sb3+，故可以用KSCN溶液检验“还原”反应是否完全，B正确；“滤液”中主要含有Fe2+，通入Cl2后可得到Fe3+，可返回“浸出”工序循环使用，C正确；由题干信息可知，锑白（Sb2O3）为白色粉末，不溶于水，溶于酸和强碱，故“中和”时不可用过量的NaOH溶液代替氨水，否则将溶解部分锑白（Sb2O3）造成损失，D错误。 7.（B） 解析：过氧化氢为共价化合物，电子式为HH，过氧化钠是离子化合物，电子式为Na+Na+，则类比错误，A错误；氯原子和溴原子都具有孤对电子，都能与铝离子形成配位键，氯化铝是共价化合物，且气态时可通过配位键形成双聚体，则溴化铝也是共价化合物，且气态时也可通过配位键形成双聚体，所以类比正确，B正确；苯是甲苯的同系物，但苯不能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，则类比错误，C错误；由醇的氧化规律可知，与羟基相连的碳原子连有2个氢原子的醇氧化生成醛、连有1个氢原子的醇氧化生成酮、不连有氢原子的醇不能发生氧化反应，则类比错误，D错误。 8.（A） 解析：乙醇在浓硫酸的作用下，加热到170 ℃发生消去反应才生成乙烯，不能达到实验目的，A符合题意；用一定量乙醇和足量钠反应，按照反应产生的气体体积、消耗的乙醇的物质的量的关系可推测出乙醇的结构简式是CH3OCH3还是CH3CH2OH，B不符合题意；铁与湿棉花受热产生的水蒸气共热反应生成四氧化三铁和氢气，生成的氢气能使肥皂水产生肥皂泡，该装置能探究铁与水蒸气的反应，C不符合题意；锌与稀硫酸反应生成氢气，经浓硫酸干燥后，再用短进长出的集气瓶收集得到干燥的氢气，能制备干燥的氢气，D不符合题意。 9.（B） 解析：酚容易被空气氧化，上述分子中含（酚）羟基，所以在空气中不能长时间保存，A错误；该分子有甲基，其中心碳原子采用sp3杂化，苯环中碳原子采用sp2杂化，B正确；分子中没有羧基，不能与Na2CO3溶液反应生成CO2，（酚）羟基具有弱酸性，只能与Na2CO3溶液反应生成NaHCO3，不能产生CO2，C错误；分子中含（酚）羟基和碳碳双键，可以与浓溴水发生取代反应和加成反应，1 mol该物质与浓溴水反应，最多消耗4 mol Br2，D错误。 10.（B） 解析：1 L 0.1 mol/L的CH3COONa溶液中含有溶质醋酸钠0.1 mol，由于醋酸根离子部分水解，则溶液中醋酸根离子的物质的量小于0.1 mol，CH3COO-的总数小于0.1NA，A错误；常温常压下，1.6 g O2和O3混合气体中含有1.6 g氧原子，含有0.1 mol氧原子，则含有0.8 mol质子，含有的质子总数为0.8NA，B正确；一定条件下，2 mol SO2和1 mol O2 发生反应，该反应为可逆反应，1 mol氧气完全反应会转移4 mol电子，而1 mol O2不可能反应完全，故转移电子数小于4 mol，C错误；5.6 g铁与足量的盐酸反应，电子转移总数为0.2NA，D错误。 11.（C） 解析：Na2SO3溶液呈碱性，能促使Fe3+水解程度增大，A正确；［Fe（CN）6］3-也具有氧化性，可以与Na2SO3发生氧化还原反应生成［Fe（CN）6］4-，与Fe3+反应同样可生成蓝色沉淀，无法证明是Fe3+被Na2SO3还原生成了Fe2+导致蓝色沉淀生成，B正确；若加入H2SO4，则会干扰下一步的检验，C错误；Ⅴ中有大量白色沉淀生成， 证明Na2SO3中的S被Fe3+氧化生成S，D正确。 12.（D） 解析：由图可知，化合物中W、X、Y、Z、Q形成共价键的数目分别为1、4、3、2、2，W、X、Y、Z、Q均为短周期主族元素，且原子序数依次增大，分子中所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型，Z原子的电子数是Q的一半，则W为H元素、X为C元素、Y为N元素、Z为O元素、Q为S元素。碳元素和氢元素形成的化合物如CH4、CH2CH2等为非极性分子，A错误；同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则氮元素的第一电离能大于氧元素，B错误；由图可知，化合物中含有极性键和非极性键，不含有配位键，C错误；甲烷分子中孤对电子对数为0、氨分子中孤对电子对数为1，孤对电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小，则甲烷的键角大于氨分子，D正确。 13（B） 解析：由实验操作和现象可知，KBrO3溶液中通入少量氯气，生成溴单质，反应方程式为2KBrO3+Cl22KClO3+Br2，氧化性：KBrO3>KClO3，A错误；往碘的CCl4溶液中加入相同体积的浓KI溶液，振荡，静置，溶液分层，下层由紫红色变为浅粉红色，上层呈棕黄色，说明碘的四氯化碳溶液中的碘转移到水层，碘单质与碘化钾溶液中的碘离子反应生成使上层溶液呈棕黄色，碘在浓KI溶液中的溶解能力大于在CCl4中的溶解能力，B正确；常温下，用pH计分别测定等物质的量浓度的Na2SO3与Na2CO3溶液的pH，pH<pH，说明酸性：H2SO3>H2CO3，由于H2SO3不是最高价含氧酸，不能说明非金属性：S>C，C错误；向10 mL 0.2 mol/L NaOH溶液中滴加2滴0.1 mol/L的MgCl2溶液，生成Mg白色沉淀，OH-是过量的，再滴加2滴0.1 mol/L的FeCl3溶液生成Fe红褐色沉淀，不能说明Fe是Mg转化生成的，不能证明相同温度Ksp：>Fe，D错误。 14.（A） 解析：ΔH只与始态和终态有关，根据历程图像可知，该反应为放热反应，即总反应为Ni+C2H6NiCH2+CH4　ΔH=-6.57 kJ/mol，A正确；中间体1中Ni的成键数目为4，过渡态1、中间体2中Ni的成键数目为2，过渡态2中Ni的成键数目为3，因此在此反应过程中Ni的成键数目在不断发生变化，B错误；该反应过程中涉及C-C键断裂和C-H键的形成，没有非极性键的形成，C错误；活化能大，化学反应速率慢，是决速步骤，根据历程图可知，中间体2→中间体3能量差值最大，活化能最大，是决速步骤，D错误。 15.牙膏中的固体摩擦剂主要由碳酸钙、氢氧化铝和少量不与NaOH溶液、CO2反应的成分组成，兴趣小组对摩擦剂的主要成分及含量进行探究。 Ⅰ.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验。取适量摩擦剂样品，加水充分溶解后，过滤，向滤渣中加入过量NaOH溶液，再次过滤，向滤液中通入过量CO2，有白色沉淀生成，则证明摩擦剂含有Al（OH）3。已知：Na［Al（OH）4］+CO2Al（OH）3↓+NaHCO3 （1）在过滤操作中，不需要用到的玻璃仪器有　a　（选填编号）。  （2）氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是　Al（OH）3+OH-　。  （3）某同学认为向再次过滤的滤液中通CO2后有白色沉淀生成，不能证明摩擦剂中一定含有Al（OH）3，若要确认其含有Al（OH）3，则取该白色沉淀少许，洗涤后滴入过量盐酸，若出现　沉淀溶解，无气泡产生　（填写实验现象），证明白色沉淀是Al（OH）3，即摩擦剂中含有Al（OH）3。  Ⅱ.摩擦剂中碳酸钙含量的测定。如图所示进行实验，滴入盐酸充分反应后，打开K1，持续通入一段时间空气后，取下C装置，过滤、洗涤沉淀、干燥、冷却、称重BaCO3质量，计算样品中碳酸钙的质量分数。 （4）检查装置气密性后，如图加入试剂，关闭K3，打开K1和K2，持续鼓入空气一段时间后，关闭K1和K2，打开K3，再向锥形瓶中滴入盐酸。以上操作的目的是　排尽装置中的CO2，防止对实验产生干扰　。  （5）有小组认为，过滤，称量BaCO3质量，操作繁杂且易产生实验误差，故将图中C装置调换成E装置（如右图），你认为是否合适？并简述原因　不合适，因为盐酸挥发产生的HCl气体及水蒸气会被碱石灰吸收，使测量结果偏高　。  （6）实验中称取8.000 g样品，若测得BaCO3平均质量为1.970 g。则摩擦剂样品中碳酸钙的质量分数是　12.5%　（小数点后保留三位数字）。  解析：Ⅰ.将适量牙膏放入烧杯中，加水充分搅拌后过滤，使难溶性物质与可溶性物质分离， 然后向滤渣中加入过量NaOH溶液， Al（OH）3反应产生可溶性Na［Al（OH）4］，CaCO3不能溶解， 过滤后滤液中含有Na［Al（OH）4］及过量NaOH，向其中通入足量CO2气体，NaOH变为NaHCO3，Na［Al（OH）4］变为Al（OH）3，结合物质的溶解性判断产生沉淀的成分。 Ⅱ.实验通过C装置生成的碳酸钡的质量测定二氧化碳的质量，进而计算牙膏中碳酸钙的质量分数。实验前先通入空气，排出装置中的空气，A可以除去空气中的CO2，B中盐酸与CaCO3反应产生CO2气体， 气体进入C与Ba（OH）2反应产生BaCO3沉淀， 装置D可以防止空气中CO2与Ba（OH）2反应。 （1）牙膏与水混合，充分搅拌过滤时使用的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故不需要使用的实验仪器为：a 分液漏斗。 （2） Al（OH）3是两性氢氧化物， 能够与强酸、强碱发生反应，Al（OH）3与NaOH溶液反应产生Na［Al（OH）4］，该反应的离子方程式为：Al（OH）3+OH-［Al（OH）4］-。 （3）若摩擦剂中无Al（OH）3， 向加入NaOH后的滤液中通入足量CO2气体， 发生反应：NaOH+ CO2NaHCO3， 若产生的NaHCO3比较多， 而其溶解度又比较小， 则产生的沉淀可能是NaHCO3沉淀；若摩擦剂中含有Al（OH）3，Al（OH）3与NaOH反应变为可溶性物质Na［Al（OH）4］，此时的滤液中含有过量NaOH及反应产生的Na［Al（OH）4］， 再向该滤液中通入足量CO2气体时，NaOH先发生反应产生Na2CO3，然后发生反应Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3，Na［Al（OH）4］+CO2 Al（OH）3↓+ NaHCO3， 则此时产生的沉淀可能是Al（OH）3、NaHCO3的混合物，故有同学认为滤液中通CO2后有白色沉淀生成不能证明摩擦剂中一定含有Al（OH）3；若要进一步证明含 Al（OH）3，可将该沉淀过滤出来洗涤干净，向其中加入适量盐酸，若沉淀溶解，无气泡产生，说明含有Al（OH）3。 （4）实验通过C装置生成的碳酸钡的质量测定二氧化碳的质量，实验前先通入空气，排出装置中的空气，A可以除去空气中的CO2， 防止对实验产生干扰。 （5）换成E装置吸收CO2，直接测定CO2的质量，是不合适的。原因为盐酸挥发产生的HCl气体及水蒸气会被碱石灰吸收，使测量的CO2偏高，故不可以。 （6） BaCO3质量为1.97 g，则n（BaCO3）==0.01 mol，根据C元素守恒可知在8.0 g样品中含有CaCO3的物质的量是0.01 mol， 其质量m（CaCO3） =0.01 mol×100 g/mol=1.0 g，所以样品中碳酸钙的质量分数为×100%=12.5%。 16.四水合磷酸锌是一种性能优良的绿色环保防锈颜料。实验室用锌灰（含ZnO、PbO、CuO、FeO、Fe2O3、SiO2等）为原料制备Zn3·4H2O的流程如图，回答下列问题： 已知：①6NH4HCO3+3ZnSO4·2Zn·H2O↓+3SO4+5CO2↑。 ②ZnCO3·2Zn·H2O+2H3PO4·4H2O+2H2O+CO2↑。 （1）Zn2+的价电子排布式是　3d10　，的立体构型是　正四面体　。  （2）为提高浸取速率，可以采取的措施是　适当增加稀硫酸的浓度　（填一条）。  （3）滤渣Ⅰ的主要成分是　SiO2、PbSO4　；试剂a为　Zn　。  （4）“除铁”操作中加入KMnO4溶液发生反应的离子方程式为 +3Fe2++7H2OMnO2↓+↓+5H+　。  （5）沉锌后加入磷酸制取产品，确认Zn3·4H2O沉淀洗涤干净的操作是　取最后一次洗涤液，先滴入盐酸，再滴加BaCl2溶液，无白色沉淀生成，则已洗净　。  （6）锌及其化合物在各领域中具有广泛的用途。纳米氧化锌是稳定的化合物，可以提供广谱的紫外保护（UVA和UVB），同时还有抗菌和抗炎的作用。如图，一种氧化锌晶体具有ZnS型结构，求： ①与O2-紧邻的O2-的个数为　12　。  ②已知该晶胞参数为1 nm，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为 　g/cm3。（用计算式表示，无需化简）  解析：（1）Zn为30号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，则Zn2+的价电子排布式是3d10。中，磷原子的价层电子对数为4，孤电子对数为0，则的立体构型是正四面体。 （2）为提高浸取速率，可以采取的措施是增加硫酸的浓度或提高温度。 （3）浸取时SiO2不参与反应，PbO与稀硫酸反应生成难溶物质PbSO4，滤渣Ⅰ的主要成分为SiO2、PbSO4；加入试剂a可以除去溶液中Cu2+，且不能引入新杂质，则试剂a为Zn。 （4）“除铁”操作时，高锰酸钾转化成二氧化锰，铁元素转化为Fe，离子方程式为+3Fe2++7H2OMnO2↓+3Fe↓+5H+。 （5）确认沉淀洗涤干净主要是检查有没有S存在，因此实验操作是取最后一次洗涤液，先滴入盐酸，再滴加BaCl2溶液，无白色沉淀生成，则已洗净。 （6）①根据晶胞结构可知与O2-紧邻的O2-的个数为12个。 ②已知该晶胞参数为1 nm，根据均摊法计算晶胞中，O2-个数为8×+6×=4，Zn2+个数为4，晶胞密度：ρ= g/cm3。 17.我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CO2的资源化利用有利于实现我国提出的“碳达峰”与“碳中和”目标。将CO、CO2转化为甲烷、甲醇、甲酸等有机物是实现“碳中和”重要途径。已知反应： 反应一：CO2+H2CO+H2O　ΔH1=+41 kJ/mol 反应二：CO+2H2CH3OH　ΔH2=-90 kJ/mol 反应三：CO2+3H2CH3OH+H2O　ΔH （1）反应三的ΔH为　-49　kJ/mol。  （2）在恒温，体积为1 L恒容密闭容器中，充入1 mol CO2 （g）和3 mol H2 （g），进行反应三（不考虑其他副反应）。10 min时测得CO2（g）和CH3OH（g）的体积分数之比为1∶3，反应达到平衡。回答下列问题： ①反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v=　0.225 mol/（L·min）　。  ②该温度下反应三的平衡常数K=　5.3　（保留一位小数）。  ③下列能说明反应三已达平衡状态的是　AD　（填选项）。  A.气体的平均摩尔质量不变　 　　B.混合气体密度不再改变 C.体系中CH3OH与H2O的浓度比不变　 　　D.容器内压强不再改变 （3）在不同温度下催化剂对反应一的催化效率与CO的生成速率如图所示（△代表CO的生成速率，■代表催化剂的催化效率）。250~300 ℃时，温度升高而CO的生成速率降低的原因是　温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低　。  （4）在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中以不同的氢碳比充入H2（g）和CO2（g），发生反应三，在一定条件下CO2（g）的平衡转化率与温度的关系如图所示。 ①氢碳比由大到小的顺序是　Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ　（填序号）。  ②已知Ⅲ中氢碳比为2，若向处于P点状态的容器中，按1∶1∶1∶1的比例再充入CO2、H2、CH3OH、H2O，再次平衡后CO2的转化率将　增大　（填“增大”或“减小”）。  （5）甲醇也可作为燃料电池的原料，在允许O2-自由迁移的固体电解质燃料电池中，甲醇放电的电极反应式为　CH3OH-6e-+3O2-CO2+2H2O　。  解析：（1）反应三可由反应一和反应二相加得到，根据盖斯定律，反应三的ΔH= kJ/mol=-49 kJ/mol。 （2）10 min时测得CO2和CH3OH的体积分数之比为1∶3，此时反应达到平衡状态，列化学平衡三段式： 　　　　　　CO2+3H2CH3OH+H2O 起始 　1 　3 　0 　0 转化 　x 　3x 　x 　x 平衡 1-x 3-3x 　x 　x CO2和CH3OH的体积分数之比变为1∶3，则∶x=1∶3，解得x=0.75。 ①反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v=0.225 mol/。②该温度下反应三的平衡常数K=≈5.3。③该反应是气体分子数减少的反应，混合气体质量不变，反应开始至达到平衡过程，气体的平均摩尔质量不断增大，则当气体的平均摩尔质量不变时，说明该反应已达平衡状态，A符合题意；混合气体的质量不变，容器体积不变，则混合气体的密度始终不变，所以混合气体密度不再改变，不能说明该反应已达平衡状态，B不符合题意；体系中CH3OH与H2O的浓度比始终保持不变，则体系中CH3OH与H2O的浓度比不变，不能说明该反应已达平衡状态，C不符合题意；该反应是气体分子数减少的反应，反应开始至达到平衡过程，容器内压强不断减小，则当容器内压强不再改变时，说明该反应已达平衡状态，D符合题意。 （3）250~300 ℃时，温度升高而CO的生成速率降低的原因是：温度超过250 ℃时，催化剂的催化效率降低。 （4）①根据增大H2的量，可以提高CO2的转化率，所以氢碳比越高，CO2的平衡转化率越高，所以氢碳比由大到小的顺序是：Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ。②反应CO2+3H2CH3OH+H2O ΔH，已知Ⅲ中氢碳比为2，CO2的平衡转化率为50%，假设充入CO2为1 mol，H2为2 mol，转化的CO2为0.5 mol，转化的H2为1.5 mol，平衡时CO2为0.5 mol，H2为0.5 mol，CH3OH为0.5 mol，H2O为0.5 mol，按1∶1∶1∶1的比例再充入CO2、H2、CH3OH、H2O各0.5 mol，体积不变，压强增大，相当于增大压强使反应正向进行程度增大，CO2的转化率增大。 （5）在允许O2-自由迁移的固体电解质燃料电池中甲醇在负极放电，失电子生成CO2，故甲醇放电的电极反应式为：CH3OH-6e-+3O2-CO2+2H2O。 18.抗癌药物罗米迪司肽中间体G的一种合成路线如图所示（部分反应条件省略，Ph表示-C6H5）： 已知：Wittig反应：+Ph3PO 回答下列问题： （1）A的化学名称为　1，2，4-丁三醇　。  （2）由A生成C的化学方程式为 ++H2O　，  该步骤的目的是　保护羟基　。  （3）D中所含官能团的名称为　醚键、醛基　，G的分子式为　C7H14O3　。  （4）有机物B（）满足下列条件的同分异构体有　13　种，其中核磁共振氢谱有五组峰，峰面积比为1∶2∶2∶2∶1的同分异构体结构简式为 　。  条件：①含有苯环； ②与FeCl3溶液显色； ③能发生银镜反应。 （5）根据题中相关信息，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，合成路线流程图示例见本题题干） 　。  解析：A和B反应，B中醛基断碳氧双键，和A中相间的两个羟基反应生成C，C中羟基被氧化生成D中的碳氧双键，根据Wittig反应，则D和E反应生成F，F发生DDQ反应生成G。 （1）是三元醇，其名称为1，2，4-丁三醇。（2）对比A、B、C的结构简式可知，反应还生成1分子水，反应方程式为++H2O。A→C的过程中消除间位的2个羟基，而将另外的羟基氧化为醛基，最后又重新引入被消除的羟基，该步骤的目的是保护羟基。 （3）观察结构可知，D中所含官能团为醚键、醛基。G的分子含有7个碳原子、14个氢原子、3个氧原子，其分子式为C7H14O3。 （4）有机物B（）的同分异构体含有苯环，且与FeCl3溶液显色，说明含有酚羟基，能发生银镜反应，说明含有醛基，苯环有2个侧链为—OH、—CH2CHO，有邻、间、对3种位置关系，也可以有3个侧链为—OH、—CHO、—CH3，羟基与醛基有邻、间、对3种位置关系，对应的甲基分别有4种、4种、2种位置，故符合条件的同分异构体共有3+4+4+2=13种；其中核磁共振氢谱有五组峰，峰面积比为1∶2∶2∶2∶1的同分异构体结构简式为。 （5）模仿路线中合成G的过程，与反应生成，然后氧化生成，再与Ph3PCH2反应生成，最后与DDQ反应生成。 学科网（北京）股份有限公司 $$