精品解析：上海静安区2024-2025学年高三下学期二模化学试卷

静安区2024学年度第二学期期中教学质量调研 高三化学试卷 (满分100分，完卷时间60分钟) 2025.04 特别提示： 1、本试卷标注“不定项”的选择题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不得分；有2个正确选项的，漏选1个得一半分，错选不得分。未特别标注的选择题，每小题只有1个正确选项。 2、除特殊说明外，本卷所用相对原子质量：H1 Cl35.5 N14 Fe56 Mn55 Br80 S32 Na23 C12 一、苦卤提溴 1. 氯、溴、碘等均可通过开发海洋资源获得。海水中Br-含量为65mg·L−1，Cl-含量为1.9×104mg·L−1。苦卤是工业提溴的原料，它来自海水制盐后残留的母液。工业提溴的转化关系如下图： （1）从海水提取的粗盐常含可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质，进一步提纯为精盐时会用到如下试剂：稀盐酸、Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液。当加入Na2CO3溶液时，发生反应的离子方程式为______________。 （2）地球上99%的溴元素分布在海洋中。工业提溴以苦卤为原料，而非直接从海水中提取，关键原因是_______。 A. 海水中的溴主要是离子，难以分离 B. 用海水直接提取溴不科学 C. 苦卤中溴的浓度比海水高，便于提取 D. 以苦卤为原料提取溴的成本更低 （3）向含溴的苦卤通入热空气能吹出溴，这表明溴单质可能具有的性质是_______。 A. 易挥发性 B. 还原性 C. 强氧化性 D. 强腐蚀性 纯碱溶液吸收溴的主要反应为：Br2+Na2CO3+H2O-NaBr+NaBrO3+NaHCO3(未配平)。 （4）①该反应的氧化产物是_______(填名称)。 ②反应产物的VSEPR模型是_______。 （5）当用稀硫酸酸化纯碱吸收溴所得溶液时，反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。 A. 1：1 B. 1：5 C. 2：1 D. 5：1 （6）蒸馏提取粗溴的过程温度应控制在80～90℃。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：_______。 （7）依据上述流程，若将5m3海水中的溴元素转化为液溴，至少需要氯气_______g(忽略氯气的溶解)。 （8）所得粗溴通常还含少量氯，为进一步提纯，可向粗溴中加入少量的_______。 A. 生石灰 B. NaBr溶液 C. NaOH溶液 D. H2O 二、钠离子电池的正极材料 普鲁士白属于普鲁士蓝类化合物，是钠离子电池优异的正极材料，主要应用于电动汽车和电网存储系统等。某普鲁士白晶体的化学式为Na2Mn[Fe(CN)6]。 2. Na2Mn[Fe(CN)6]晶体的中心离子是 A. Na+ B. Mn2+ C. [Fe(CN)6]4- D. Fe2+ 3. 将4.695g普鲁士白晶体(Na2Mn[Fe(CN)6])溶于水，配制成100mL溶液，随后向该溶液逐滴加入0.5mol·L−1的BaCl2溶液，反应如下：Na2Mn[Fe(CN)6]+BaCl2=BaMn[Fe(CN)6]↓+2NaCl恰好完全反应，过滤。将滤液加水稀释至200mL，则稀释后Cl−的物质的量浓度为_______。 4. 元素周期表中Fe元素位于第_______周期_______族。 5. 基态Fe2+的价层电子排布式是 A. 3d44S2 B. 3d54S1 C. 3d6 D. [Ar]3d64S2 6. 某普鲁士蓝晶体含Fe3+、Fe2+、Na+和CN-，其晶胞如图所示(图中省略CN-) （1）图示晶胞中存在_______个CN-，Fe2+与Fe3+个数比为_______； （2）当立方晶胞嵌入Na+(或脱出Na+)时，Fe2+与Fe3+含量会相应发生变化。若有4个Na+填充满该普鲁士蓝晶胞的立方体空隙，可得普鲁士白晶体，则所得普鲁士白晶体中Fe元素的平均化合价为_______。 A. +2 B. +2.5 C. +8/3 D. +3 （3）CN-中C元素显正价。请从原子结构的角度说明理由_______。HCN中σ键与π键个数比为_______。 （4）研究表明，101kPa、298K下，HCN(g)⇌HNC(g) ΔH。该异构化反应过程的能量变化如图所示。 下列说法正确的是_______。 A. HCN比HNC更稳定 B. 该异构化反应的ΔH=-59.3kJ·mol−1 C. 正反应的活化能小于逆反应的活化能 D. 使用催化剂，有利于平衡正向移动 三、天然气中的硫化氢 7. 天然气开采过程中普遍混有H2S，它会腐蚀管道等设备，必须予以去除。工业上，CH4和H2S重整制氢的反应为： （1）关于硫(S)、磷(P)、氯(Cl)三元素的判断，正确的是_______。 A. 第一电离能：S>P>Cl B. 原子半径：Cl>S>P C. 电负性：Cl>S>P D. 酸性：H3PO4<H2SO4<HClO4 （2）反应ⅰ在金属硫化物的催化下进行，机理如下图。 ①请判断机理图中的物质X、Y：X为_______，Y为_______。 ②反应ⅰ的ΔH1=_______(用代数式表示)。 （3）一定条件下，若只发生反应ⅰ。下列说法正确的是_______。 A. 加入合适的催化剂，可以降低反应ⅰ的焓变 B. 升高温度，若H2S的体积分数将减小，则ΔH1<0 C. 降低反应温度，反应ⅰ的正逆反应速率均减小 D. 增大反应容器的体积，H2S的平衡转化率增大 天然气开采过程产生的H2S一般可用Na2SO3氧化处理。常温下，向浓度为0.68g·L−1的H2S溶液中加入一定量Na2SO3固体。不同pH下，H2S的去除率随时间变化如图所示。 （4）①实际生产中采用的去除条件是pH=5，不选择更低pH的原因是_______； ②pH=5时，计算0-10min内H2S的去除速率ν(H2S)=_______mol·L−1·min−1。 （5）实际生产中反应时间一般选择10min，而不是更长，其原因是_______。 A. 10min后，H2S的去除率增幅减小 B. 10min后，H2S的去除率继续增高，但与时间成本相比，效率反而降低 C. 10min后，H2S溶液浓度持续下降，其反应速率必然减小 D. 10min后，溶液的pH不断升高 （6）25°C时，Ka1(H2S)=10-6.97，Ka2(H2S)=10-12.90。此温度下，0.01mol·L-1Na2S溶液的有关微粒浓度关系正确的是_______。 A. cNa++cH+<cOH-+cHS-+cS2− B. cNa+>cOH->cHS->cS2− C. cNa++cH+=cOH-+cHS-+2cS2− D cNa+=2cS2−+2cHS- 我国科技工作者设计了一套电化学装置，能在常温常压下实现H2S的分解，得到H2和S。装置的工作示意图如下。 （7）该装置能实现的能量转换是_______。 A. 化学能→电能 B. 电能→化学能 C. 光能→化学能→电能 D. 光能→电能→化学能 （8）装置中，电极a为_______(填电极名称)。装置工作时，两侧电解质溶液pH的变化是_______。 四、药物N的合成 8. 可用于治疗心力衰竭的药物N的合成路线如下： （1）A的结构简式是_______。 （2）B的分子式为C7H5O2Cl。 ①B→C的反应类型是_______反应。 A．取代　　　B．还原　　　C．加成　　　　D．消去 ②B分子中含氧官能团的名称为_______。 （3）B能与氢氧化钠溶液反应，化学反应方程式是_______。 （4）①反应D→E中，生成的无机物化学式是_______。 ②F的分子式为C5H12NCl，其结构简式为_______。 （5）理论上，M也有治疗心力衰竭的功能，但医学上通常将M转化为N来保存和药用，其原因是_______。 （6）写出满足以下条件的B的同分异构体的结构简式：_______。 ⅰ.具有链状结构 ⅱ.碱性条件下能水解，生成的有机产物只有一种，且该产物有两种不同化学环境的氢原子。 （7）结合本题路线，以有机物A和甲苯为原料，设计合成的路线_____(无机试剂任选)。 (合成路线常用的表示方式为：AB∙∙∙∙∙∙目标产物) 五、探究沉淀产生的原因 9. 某课外小组在研究SO2性质时发现，将SO2气体通入Ba(NO3)2溶液会出现白色沉淀。通过与人工智能大模型对话，得知白色沉淀是BaSO4，产生沉淀的可能原因有两个。 为判断大模型的看法是否可信，他们设计了一组实验进行探究，实验方案与装置图如下。 实验A 实验B 实验C 实验D 实验方案 向烧杯中加入25mL1mol·L−1煮沸过的甲溶液。 向烧杯中加入25mL1mol·L−1甲溶液。 向烧杯中加入25mL1mol·L−1煮沸过的乙溶液。 向烧杯中加入25mL1mol·L−1乙溶液。 再加入25mL食用油，并冷却至室温。 再加入25mL食用油，并冷却至室温。 在烧杯中放入pH传感器，开始实验。 在烧杯中放入pH传感器，开始实验。 在烧杯中放入pH传感器，开始实验。 在烧杯中放入pH传感器，开始实验。 实验现象 无明显现象 出现少量白色浑浊 出现白色浑浊 出现白色浑浊 （1）观察装置图 ①装有稀硫酸的仪器名称是_______。 A．移液管　　B．滴定管　　C．长导管　　D．长颈漏斗 ②装置X的作用是_______。 （2）判断溶液甲、溶液乙的溶质，合理的是_______。 A. 甲：Ba(OH)2；乙：Ba(NO3)2 B. 甲：BaCl2；乙：Ba(NO3)2 C. 甲：BaCl2；乙：Ba(OH)2 D. 甲：Ba(NO3)2；乙：BaCl2 （3）实验A和实验C都需要向烧杯中加入食用油。以下可替代食用油的试剂是_______。 A. 己烷 B. 四氯化碳 C. 乙醇 D. 苯 （4）实验B的烧杯中出现白色浑浊的原因是_______。 （5）欲使实验A的烧杯中也能出现白色沉淀，可再滴加适量的_______。 A. 硫化钠溶液 B. 氨水 C. 氯化铵溶液 D. 稀盐酸 （6）用离子方程式表示实验C烧杯中发生的反应_______。 实验C、D均能产生BaSO4白色沉淀，但不确定哪一原因更为关键。为此，小组成员对传感器所采集的实验C、D的数据做进一步的处理，得到如下图像。 （7）根据图像，你认为可得出的实验结论是：_______。 （8）标准状况下，将3.36L体积分数为80%的二氧化硫气体通入150mL1mol·L-1的Ba(NO3)2溶液中，充分反应后将溶液稀释至250mL，请列式计算实验后溶液中物质的量浓度_______。(已知气体中其他成分不参与反应，BaSO4的溶度积常数Ksp​=1.1×10−10) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 静安区2024学年度第二学期期中教学质量调研 高三化学试卷 (满分100分，完卷时间60分钟) 2025.04 特别提示： 1、本试卷标注“不定项”的选择题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不得分；有2个正确选项的，漏选1个得一半分，错选不得分。未特别标注的选择题，每小题只有1个正确选项。 2、除特殊说明外，本卷所用相对原子质量：H1 Cl35.5 N14 Fe56 Mn55 Br80 S32 Na23 C12 一、苦卤提溴 1. 氯、溴、碘等均可通过开发海洋资源获得。海水中Br-含量为65mg·L−1，Cl-含量为1.9×104mg·L−1。苦卤是工业提溴的原料，它来自海水制盐后残留的母液。工业提溴的转化关系如下图： （1）从海水提取的粗盐常含可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质，进一步提纯为精盐时会用到如下试剂：稀盐酸、Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液。当加入Na2CO3溶液时，发生反应的离子方程式为______________。 （2）地球上99%的溴元素分布在海洋中。工业提溴以苦卤为原料，而非直接从海水中提取，关键原因是_______。 A. 海水中的溴主要是离子，难以分离 B. 用海水直接提取溴不科学 C. 苦卤中溴的浓度比海水高，便于提取 D. 以苦卤为原料提取溴的成本更低 （3）向含溴的苦卤通入热空气能吹出溴，这表明溴单质可能具有的性质是_______。 A. 易挥发性 B. 还原性 C. 强氧化性 D. 强腐蚀性 纯碱溶液吸收溴的主要反应为：Br2+Na2CO3+H2O-NaBr+NaBrO3+NaHCO3(未配平)。 （4）①该反应的氧化产物是_______(填名称)。 ②反应产物的VSEPR模型是_______。 （5）当用稀硫酸酸化纯碱吸收溴所得溶液时，反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。 A. 1：1 B. 1：5 C. 2：1 D. 5：1 （6）蒸馏提取粗溴的过程温度应控制在80～90℃。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：_______。 （7）依据上述流程，若将5m3海水中的溴元素转化为液溴，至少需要氯气_______g(忽略氯气的溶解)。 （8）所得粗溴通常还含少量氯，为进一步提纯，可向粗溴中加入少量的_______。 A. 生石灰 B. NaBr溶液 C. NaOH溶液 D. H2O 【答案】（1）Ca2++= CaCO3 ↓，Ba2++= BaCO3 ↓ （2）C （3）A （4） ①. 溴酸钠 ②. 四面体形 （5）B （6）温度过高，水蒸气同时被大量蒸出，使所得粗溴中含水量增大；温度过低，溴不能被完全蒸出，产率低 （7）144.22 （8）B 【解析】 【分析】苦卤中Br-在氧化室被氯气氧化成Br2，在吹出塔中随空气挥发，用碳酸钠吸收后生成溴化钠和溴酸钠，在硫酸的酸性条件下，溴化钠和溴酸钠发生归中反应生成Br2，蒸馏出来溴蒸汽，通过冷凝得到粗溴； 【小问1详解】 镁离子用氢氧根离子沉淀，加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀，硫酸根离子用钡离子沉淀，加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀，加入的碳酸钠必须要放在加入的氯化钡之后，保证碳酸钠会将钙离子和过量的钡离子沉淀，用过量的NaOH溶液沉淀镁离子放在过滤之前的哪一位置均可，待离子都沉淀后再进行过滤，最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子，最后经蒸发操作得到较纯净的氯化钠，故加入Na2CO3溶液时，碳酸钠和氯化钙反应碳酸钙沉淀除去钙离子，同时碳酸钠和过量的氯化钡反应生成碳酸钡沉淀除去钡离子，则发生反应的离子方程式为：Ca2++= CaCO3 ↓，Ba2++= BaCO3 ↓； 【小问2详解】 海水中溴元素的总含量虽然高，但是浓度很小，变为苦卤后，溴的浓度比海水高，便于提取，故答案为C； 小问3详解】 向含溴的苦卤通入热空气能吹出溴，这表明溴单质具有可挥发性；答案选A； 【小问4详解】 ①该反应Br2的化合价从0价降低为-1价，从0价升高为+5价，氧化产物是溴酸钠； ②的价层电子对数为3+=4，VSEPR模型四面体形； 【小问5详解】 在硫酸的酸性条件下，溴化钠和溴酸钠发生归中反应生成Br2，溴化钠是还原剂，溴元素升高1价，溴酸钠是氧化剂溴元素降低5价，当升降相等时，氧化剂与还原剂物质的量之比1：5，答案为B； 【小问6详解】 蒸馏过程中，温度应控制在80～90℃。温度过高或过低都不利于生产，原因是：温度过高，产生大量的水蒸气，溴蒸气中水蒸气增多，温度过低，溴不能完全蒸出； 【小问7详解】 已知海水中Br-含量为65mg•L-1，5m3海水中含有m(Br-)=5000L×65mg•L-1=325g，反应为Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，则n(Cl2)=n(Br-)=0.5×，Cl2的质量为0.5×144.22g； 【小问8详解】 粗溴中含少量Cl2，为了不引入新杂质，用溴化物除去粗溴中的氯气，所给选项中： A．生石灰与溴单质会反应，故A不选； B．NaBr溶液与Cl2反应生成Br2，可以除掉Cl2，故B选； C．NaOH溶液与溴单质会反应，故C不选； D．H2O与Cl2反应是可逆反应，且与Br2也会部分反应，故D不选； 答案为B。 二、钠离子电池的正极材料 普鲁士白属于普鲁士蓝类化合物，是钠离子电池优异的正极材料，主要应用于电动汽车和电网存储系统等。某普鲁士白晶体的化学式为Na2Mn[Fe(CN)6]。 2. Na2Mn[Fe(CN)6]晶体的中心离子是 A. Na+ B. Mn2+ C. [Fe(CN)6]4- D. Fe2+ 【答案】D 【解析】 【详解】Na显+1价，Mn显+2价，故配离子为[Fe(CN)6]4-，CN-为-1价，故中心离子是Fe2+，故选D。 3. 将4.695g普鲁士白晶体(Na2Mn[Fe(CN)6])溶于水，配制成100mL溶液，随后向该溶液逐滴加入0.5mol·L−1的BaCl2溶液，反应如下：Na2Mn[Fe(CN)6]+BaCl2=BaMn[Fe(CN)6]↓+2NaCl恰好完全反应，过滤。将滤液加水稀释至200mL，则稀释后Cl−的物质的量浓度为_______。 【答案】0.15mol·L−1 【解析】 【详解】4.695g普鲁士白晶体的物质的量为=0.015mol，根据反应方程式：Na2Mn[Fe(CN)6]+BaCl2=BaMn[Fe(CN)6]↓+2NaCl，加入的BaCl2的物质的量为0.015mol，则Cl-的物质的量为0.03mol，将滤液加水稀释至200mL，则稀释后Cl−的物质的量浓度为=0.15mol/L。 4. 元素周期表中Fe元素位于第_______周期_______族。 【答案】 ①. 4 ②. Ⅷ或第8 【解析】 【详解】Fe是26号元素， Fe原子核外有4个电子层，从K到N层电子数分别是2、8、14、2，位于周期表中第四周期第Ⅷ族。 5. 基态Fe2+的价层电子排布式是 A. 3d44S2 B. 3d54S1 C. 3d6 D. [Ar]3d64S2 【答案】C 【解析】 【详解】基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2；基态Fe原子变为Fe2+时失去最外层两个电子，故基态Fe2+的价层电子排布式：3d6，故答案选C。 6. 某普鲁士蓝晶体含Fe3+、Fe2+、Na+和CN-，其晶胞如图所示(图中省略CN-)。 （1）图示晶胞中存在_______个CN-，Fe2+与Fe3+个数比为_______； （2）当立方晶胞嵌入Na+(或脱出Na+)时，Fe2+与Fe3+含量会相应发生变化。若有4个Na+填充满该普鲁士蓝晶胞的立方体空隙，可得普鲁士白晶体，则所得普鲁士白晶体中Fe元素的平均化合价为_______。 A. +2 B. +2.5 C. +8/3 D. +3 （3）CN-中C元素显正价。请从原子结构的角度说明理由_______。HCN中σ键与π键个数比为_______。 （4）研究表明，101kPa、298K下，HCN(g)⇌HNC(g) ΔH。该异构化反应过程的能量变化如图所示。 下列说法正确的是_______。 A. HCN比HNC更稳定 B. 该异构化反应的ΔH=-59.3kJ·mol−1 C. 正反应的活化能小于逆反应的活化能 D. 使用催化剂，有利于平衡正向移动 【答案】（1） ①. 24 ②. 1:1 （2）A （3） ①. C原子和N原子的电子层数相同，核电荷数C<N，原子半径C>N，从而原子核对最外层电子的吸引力C<N，电负性C<N；所以，C、N间共用电子对偏向于N，从而N元素显负化合价，C元素显正化合价 ②. 1:1 （4）A 【解析】 【小问1详解】 位于棱上和体心，个数：，位于顶角和面心，个数：，位于晶胞内部，个数为4，根据化合物各元素化合价代数和为0，化学式：，则有24个，与个数比为1：1； 【小问2详解】 若有4个Na+填充满该普鲁士蓝晶胞的立方体空隙，多4个单位正电荷，为保持电中性，将有4个价态降低为，则Fe元素的平均化合价为+2价； 【小问3详解】 C原子和N原子的电子层数相同，核电荷数C<N，原子半径C>N，从而原子核对最外层电子的吸引力C<N，电负性C<N，所以C、N间共用电子对偏向于N，从而N元素显负化合价，C元素显正化合价；HCN中存在1个碳氢单键和1个碳氮三键，σ键数为2，π键个数为2，比值1：1； 【小问4详解】 A．HCN能量更低，结构更稳定，A正确； B．该反应生成物能量高于反应物能量，为吸热反应，ΔH=+59.3kJ·mol−1，B错误； C．该反应为吸热反应，说明正反应的活化能大于逆反应的活化能，C错误； D．使用催化剂，不能影响平衡移动，D错误； 答案选A。 三、天然气中的硫化氢 7. 天然气开采过程中普遍混有H2S，它会腐蚀管道等设备，必须予以去除。工业上，CH4和H2S重整制氢的反应为： （1）关于硫(S)、磷(P)、氯(Cl)三元素的判断，正确的是_______。 A. 第一电离能：S>P>Cl B. 原子半径：Cl>S>P C. 电负性：Cl>S>P D. 酸性：H3PO4<H2SO4<HClO4 （2）反应ⅰ在金属硫化物的催化下进行，机理如下图。 ①请判断机理图中的物质X、Y：X为_______，Y为_______。 ②反应ⅰ的ΔH1=_______(用代数式表示)。 （3）一定条件下，若只发生反应ⅰ。下列说法正确的是_______。 A. 加入合适的催化剂，可以降低反应ⅰ的焓变 B. 升高温度，若H2S的体积分数将减小，则ΔH1<0 C. 降低反应温度，反应ⅰ的正逆反应速率均减小 D. 增大反应容器的体积，H2S的平衡转化率增大 天然气开采过程产生的H2S一般可用Na2SO3氧化处理。常温下，向浓度为0.68g·L−1的H2S溶液中加入一定量Na2SO3固体。不同pH下，H2S的去除率随时间变化如图所示。 （4）①实际生产中采用的去除条件是pH=5，不选择更低pH的原因是_______； ②pH=5时，计算0-10min内H2S的去除速率ν(H2S)=_______mol·L−1·min−1。 （5）实际生产中反应时间一般选择10min，而不是更长，其原因是_______。 A. 10min后，H2S的去除率增幅减小 B. 10min后，H2S的去除率继续增高，但与时间成本相比，效率反而降低 C. 10min后，H2S溶液的浓度持续下降，其反应速率必然减小 D. 10min后，溶液pH不断升高 （6）25°C时，Ka1(H2S)=10-6.97，Ka2(H2S)=10-12.90。此温度下，0.01mol·L-1Na2S溶液的有关微粒浓度关系正确的是_______。 A. cNa++cH+<cOH-+cHS-+cS2− B. cNa+>cOH->cHS->cS2− C. cNa++cH+=cOH-+cHS-+2cS2− D. cNa+=2cS2−+2cHS- 我国科技工作者设计了一套电化学装置，能在常温常压下实现H2S的分解，得到H2和S。装置的工作示意图如下。 （7）该装置能实现的能量转换是_______。 A. 化学能→电能 B. 电能→化学能 C. 光能→化学能→电能 D. 光能→电能→化学能 （8）装置中，电极a为_______(填电极名称)。装置工作时，两侧电解质溶液pH的变化是_______。 【答案】（1）CD （2） ①. CH4 ②. H2S ③. ΔH2+ΔH3-ΔH4 （3）CD （4） ①. pH过低，c(H+)增大，会导致H2S从溶液中部分逸出，不利于H2S与Na2SO3反应，并造成空气污染 ②. 1.4×10-3 （5）AB （6）BC （7）D （8） ①. 阳极 ②. 左侧pH减小，右侧pH增大 【解析】 【小问1详解】 A．同周期元素，从左往右，第一电离能有增大的趋势，P的3p轨道半充满，更加稳定，第一电离能比相邻元素大，则第一电离能：Cl>P>S，A错误； B．同周期元素，从左到右，半径减小，则原子半径：P>S>Cl，B错误； C．同周期主族元素，从左到右，电负性增大，则电负性：Cl>S>P，C正确； D．同周期主族元素，从左到右，非金属性依次增大，则非金属性：Cl>S>P，元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则酸性：H3PO4<H2SO4＜HClO4，D正确； 故选CD。 【小问2详解】 ①由图可知和X反应生成，则X为CH4，和Y反应生成和H2，Y为H2S； ②已知：ⅰ.2H2S+CH4CS2+4H2 ΔH1；ii.2H2S(g)S2(g)+2H2(g) ΔH2；iii.CH4(g)  C(s)+2H2(g) ΔH3；iv.CS₂(g)  C(s)+S₂(g) ΔH4，由盖斯定律可知，ii+iii-iv可得ⅰ，ΔH1=ΔH2+ΔH3-ΔH4。 【小问3详解】 A．催化剂不改变焓变，A错误； B．若升温导致H2S体积分数减小，说明平衡正向移动，ΔH1 >0，B错误； C．降温会降低正、逆反应速率，C正确； D．反应i为气体体积增大的反应，增大容器体积，降低压强，平衡正向移动，会提高H2S的平衡转化率；D正确； 故选 CD。 【小问4详解】 ①实际生产中采用的去除条件是pH=5，不选择更低pH的原因是pH过低，c(H+)增大，会导致H2S从溶液中部分逸出，不利于H2S与Na2SO3的反应，并造成空气污染； ②初始H2S浓度为0.68 g·L-1，即=0.02 mol·L-1，10 min时去除率约70％，则10 min内去除的H2S浓度为0.70×0.02=0.014 mol·L-1，对应平均去除速率ν(H2S)= 。 【小问5详解】 由图可知，实际生产中反应时间一般选择10min，而不是更长，其原因是：10min后，H2S的去除率增幅减小，10min后，H2S的去除率继续增高，但与时间、经济成本相比已不划算，效率反而降低，故选AB。 【小问6详解】 A．Na2S溶液中存在电荷守恒：cNa++cH+=cOH-+cHS-+2cS2−，则cNa++cH+>cOH-+cHS-+cS2−，A错误； B．0.01mol/LNa2S溶液中存在，钠离子不水解，的水解分两步进行： 、，，，对于第一级水解，设达平衡时c(OH-)=xmol/L，，，解得，即c(S2-)≈0.001mol/L，由于HS-存在微弱水解，所以存在关系： ，所以离子浓度：，B正确； C．Na2S溶液中存在电荷守恒：cNa++cH+=cOH-+cHS-+2cS2−，C正确； D．Na2S溶液中存在物料守恒：cNa+=2cS2−+2cHS-+2c(H2S)，D错误； 故选BC。 【小问7详解】 该装置使用光伏电池电解H2S得到H2和S，能实现光能→电能→化学能的能量转化，故选D。 【小问8详解】 装置中，Fe2+在电极a失去电子生成Fe3+，电极a为阳极，阳极区Fe3+和H2S反应生成S和Fe2+，离子方程式为：2Fe3++H2S=S+2Fe2++2H+，氢离子浓度增大，pH减小，右侧V2+和H+反应生成V3+和H2，氢离子浓度减小，pH增大。 四、药物N的合成 8. 可用于治疗心力衰竭的药物N的合成路线如下： （1）A的结构简式是_______。 （2）B的分子式为C7H5O2Cl。 ①B→C的反应类型是_______反应。 A．取代　　　B．还原　　　C．加成　　　　D．消去 ②B分子中含氧官能团的名称为_______。 （3）B能与氢氧化钠溶液反应，化学反应方程式_______。 （4）①反应D→E中，生成的无机物化学式是_______。 ②F的分子式为C5H12NCl，其结构简式为_______。 （5）理论上，M也有治疗心力衰竭的功能，但医学上通常将M转化为N来保存和药用，其原因是_______。 （6）写出满足以下条件的B的同分异构体的结构简式：_______。 ⅰ.具有链状结构 ⅱ.碱性条件下能水解，生成的有机产物只有一种，且该产物有两种不同化学环境的氢原子。 （7）结合本题路线，以有机物A和甲苯为原料，设计合成的路线_____(无机试剂任选)。 (合成路线常用的表示方式为：AB∙∙∙∙∙∙目标产物) 【答案】（1）B （2） ①. A ②. 羧基 （3） （4） ①. HI ②. （5）M转化为N，增强了药物N的水溶性和稳定性 （6） （7） 【解析】 【分析】结合C的结构简式，B到C发生的是取代反应，B的结构简式为，根据A的分子式，可知A的结构简式为，C发生脱羧反应生成D，D发生反应生成E，根据M的结构简式可以推知F的结构简式为；M与HCl反应生成N； 【小问1详解】 由上述分析可知，A的结构简式为，答案选B； 小问2详解】 ①B→C的反应类型是取代反应，答案为A； ②B的结构简式为，含氧官能团的名称为羧基； 【小问3详解】 与NaOH溶液反应时，Cl-发生水解反应生成酚钠，羧基发生中和反应生成羧酸钠，反应的化学方程式为； 【小问4详解】 ①D发生反应生成E时，两个苯环个断开1个H，与I2生成HI，即无机产物为HI； ②E和F生成M是取代反应，根据M的结构简式结合F的分子式为C5H12NCl，F结构简式为； 【小问5详解】 M不稳定，易水解，且变为N后水溶性增大，有利于吸收，故医学上通常将M转化为N来保存和药用； 【小问6详解】 B的结构为，其同分异构体为链状，在碱性条件下水解只生成一种有机产物，且该产物只有2种不同化学环境的氢原子，B的不饱和度是5，双键的不饱和度是1，三键的不饱和度是2，酯的水解产物有2种，所以不能是链状酯，氯原子水解生成羟基，该有机物中应该含有1个羟基，水解后结构对称，则符合条件的结构简式为； 【小问7详解】 以和为原料制备，—NH2和—Cl发生取代反应生成—NH—，甲基被氧化生成羧基，硝基发生还原反应生成氨基，则甲苯和浓硝酸发生取代反应生成，发生还原反应生成， 发生氧化反应生成，和发生取代反应生成，合成路线为。 五、探究沉淀产生的原因 9. 某课外小组在研究SO2性质时发现，将SO2气体通入Ba(NO3)2溶液会出现白色沉淀。通过与人工智能大模型对话，得知白色沉淀是BaSO4，产生沉淀的可能原因有两个。 为判断大模型的看法是否可信，他们设计了一组实验进行探究，实验方案与装置图如下。 实验A 实验B 实验C 实验D 实验方案 向烧杯中加入25mL1mol·L−1煮沸过的甲溶液。 向烧杯中加入25mL1mol·L−1甲溶液。 向烧杯中加入25mL1mol·L−1煮沸过的乙溶液。 向烧杯中加入25mL1mol·L−1乙溶液。 再加入25mL食用油，并冷却至室温。 再加入25mL食用油，并冷却至室温。 在烧杯中放入pH传感器，开始实验。 在烧杯中放入pH传感器，开始实验。 在烧杯中放入pH传感器，开始实验。 在烧杯中放入pH传感器，开始实验。 实验现象 无明显现象 出现少量白色浑浊 出现白色浑浊 出现白色浑浊 （1）观察装置图。 ①装有稀硫酸的仪器名称是_______。 A．移液管　　B．滴定管　　C．长导管　　D．长颈漏斗 ②装置X的作用是_______。 （2）判断溶液甲、溶液乙的溶质，合理的是_______。 A. 甲：Ba(OH)2；乙：Ba(NO3)2 B. 甲：BaCl2；乙：Ba(NO3)2 C. 甲：BaCl2；乙：Ba(OH)2 D. 甲：Ba(NO3)2；乙：BaCl2 （3）实验A和实验C都需要向烧杯中加入食用油。以下可替代食用油的试剂是_______。 A. 己烷 B. 四氯化碳 C. 乙醇 D. 苯 （4）实验B的烧杯中出现白色浑浊的原因是_______。 （5）欲使实验A的烧杯中也能出现白色沉淀，可再滴加适量的_______。 A. 硫化钠溶液 B. 氨水 C. 氯化铵溶液 D. 稀盐酸 （6）用离子方程式表示实验C的烧杯中发生的反应_______。 实验C、D均能产生BaSO4白色沉淀，但不确定哪一原因更为关键。为此，小组成员对传感器所采集的实验C、D的数据做进一步的处理，得到如下图像。 （7）根据图像，你认为可得出的实验结论是：_______。 （8）标准状况下，将3.36L体积分数为80%的二氧化硫气体通入150mL1mol·L-1的Ba(NO3)2溶液中，充分反应后将溶液稀释至250mL，请列式计算实验后溶液中物质的量浓度_______。(已知气体中其他成分不参与反应，BaSO4的溶度积常数Ksp​=1.1×10−10) 【答案】（1） ①. B ②. 作缓冲瓶或安全瓶，用于控制气流的快慢，使通入烧杯的SO2气体的流速比较平稳 （2）B （3）AD （4）BaCl2溶液未煮沸，应含有O2，SO2通入后被O2氧化生成硫酸，硫酸再与BaCl2溶液反应生成BaSO4白色沉淀 （5）B （6）3SO2+2+3Ba2+ +2H2O=3BaSO4↓+2NO↑ +4H+ （7）SO2与Ba(NO3)2溶液的反应，起主要氧化作用的是氧气 （8）9.17 ×10−10 mol·L-1 【解析】 【分析】此题考查了与SO2有关的物质的性质，对SO2气体通入Ba(NO3)2溶液会出现白色沉淀BaSO4的成因进行分析，用煮沸的溶液与未煮沸的溶液进行对比，并结合传感器所采集的实验C、D的数据图像进行进一步分析处理，得出氧气在反应过程中起到了主要氧化作用的结论。实验过程中要注意防倒吸，并选用合适的试剂隔绝空气，防止溶液中的SO2被空气中的氧气氧化。结合实验现象综合分析可得出SO2与Ba(NO3)2溶液反应的离子方程式为3SO2+2+3Ba2+ +2H2O=3BaSO4↓+2NO↑ +4H+，通过SO2 计算出生成BaSO4沉淀的物质的量，并结合Ba(NO3)2的物质的量，分析得出。根据溶度积常数可计算出。 【小问1详解】 ①装有稀硫酸的仪器为滴定管，故答案为B。 ②装置X位于中间，起到连接两侧装置的作用，由于SO2易溶于水，它的主要功能是防止倒吸现象的发生，确保气体能够顺利的从左向右流动，避免液体回流到前面的装置中。所以装置X的作用是作缓冲瓶或安全瓶，用于控制气流的快慢，使通入烧杯的SO2气体的流速比较平稳。 【小问2详解】 实验目的是探究SO2通入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀的原因，所以乙溶液是Ba(NO3)2溶液，而甲溶液是为了对比，则需要选择一种不含硝酸根且能与硫酸反应生成沉淀的钡盐溶液。 A．甲：Ba(OH)2；乙：Ba(NO3)2，不符合要求，A项错误； B．甲：BaCl2；乙：Ba(NO3)2，符合要求，B项正确； C．甲：BaCl2；乙：Ba(OH)2，不符合要求，C项错误； D．甲：Ba(NO3)2；乙：BaCl2，不符合要求，D项错误； 故答案选B。 【小问3详解】 食用油的作用是隔绝空气，防止溶液中的SO2被空气中的氧气氧化。 A．己烷难溶于水，密度比水小，会浮在水面上，能起到隔绝空气的作用，A 正确； B．四氯化碳难溶于水，密度比水大，会沉到水的底部，不能起到隔绝空气的作用，B错误； C．乙醇与水互溶，无法在水面上形成独立的液层来隔绝空气，不能起到隔绝空气的作用，C错误； D．苯难溶于水，密度比水小，会浮在水面上，能起到隔绝空气的作用，D 正确； 故答案选AD。 【小问4详解】 由于B的烧杯中溶液未煮沸，含有O2，SO2通入后被O2氧化生成硫酸，硫酸再与BaCl2溶液反应生成BaSO4白色沉淀。 【小问5详解】 实验A中是煮沸过的BaCl2溶液，要出现白色沉淀需要将SO2氧化为硫酸根。 A．硫化钠溶液与SO2反应会生成淡黄色硫沉淀，不会生成硫酸根，A错误； B．氨水显碱性，能与SO2反应生成亚硫酸根，亚硫酸根能被空气中的氧气氧化为硫酸根， 从而与BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀，B正确； C．氯化铵溶液不能将SO2氧化为硫酸根，C错误； D．稀盐酸不能氧化SO2，D错误； 故答案选B。 【小问6详解】 实验C中SO2通入Ba(NO3)2溶液中，硝酸根在酸性条件下具有强氧化性，能将SO2氧化为硫酸根，结合钡离子生成硫酸钡沉淀，同时硝酸根被还原为NO，离子方程式为3SO2+2+3Ba2+ +2H2O=3BaSO4↓+2NO↑ +4H+。 【小问7详解】 根据图像可知，实验C【煮沸过的Ba(NO3)2溶液，不含氧气】中pH变化实验比实验D【未煮沸过的Ba(NO3)2溶液，含有氧气】中pH变化慢，且最终溶液的酸性也比实验D弱，说明实验D中氧气参与了反应。 【小问8详解】 标准状况下，3.36L体积分数为80%的二氧化硫气体的物质的量，Ba(NO3)2物质的量为，SO2通入Ba(NO3)2溶液中发生反应3SO2+2+3Ba2+ +2H2O=3BaSO4↓+2NO↑ +4H+，0.12mol SO2完全反应消耗0.08mol，生成0.12molBaSO4沉淀，溶液体积为250ml， BaSO4沉淀溶解平衡为，，反应后溶液中，则。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$