精品解析：北京市西城区2025届高三化学一模试题

西城区高三统一测试试卷 化学 2025.4 本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：B11　Ca40 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 中国自主研发的癌症骨转移检测产品获批上市，其有效成分是。下列说法不正确的是 A. 位于元素周期表中第二周期、第ⅦA族 B. 18F的原子核内有9个质子和9个中子 C. 18F原子层电子的能量均相同 D. 属于离子化合物 2. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. 电子式表示的形成过程： B. 的电子云轮廓图： C. 的结构式： D. 分子的空间结构模型： 3. 锌银纽扣电池是生活中常见的一次电池，其构造示意图如下。下列说法不正确的是 A. 作电池的负极 B. 电池工作时，向正极移动 C. 正极的电极反应： D. 金属外壳需具有良好的导电性和耐腐蚀性 4. 下列根据相关数据做出的判断不正确的是 A. 电负性：，则酸性： B. 键能：键键，则沸点： C. ，则相同温度相同浓度溶液的碱性： D. 　，则稳定性：石墨金刚石 5. 下列方程式与所给事实不相符的是 A 实验室制 B. 实验室制(浓) C. 工业制 D. 工业冶炼铝：(熔融) 6. 下列实验的对应操作中，不合理的是 A. 向试管中倾倒液体药品 B. 制备氢氧化铁胶体 C. 分离甲烷与氯气取代反应得到的液体混合物 D. 萃取后分离出下层液体 7. 氟他胺是一种抗肿瘤药，可由中间体通过如下转化制得(部分试剂和条件已略去)。 已知：氨基具有还原性，吡啶具有碱性。 下列说法不正确的是 A. 氟他胺中含有三种官能团 B. X不具有手性异构体(对映异构体) C. 吡啶可提高①的原料利用率 D. 交换①、②的顺序，对氟他胺的制备没有影响 8. 用和侯氏制碱工艺联合制，同时、循环利用的主要物质转化如下。下列说法正确的是 A. ①中应向溶液先通入，再通入 B. ②中可使用蒸发结晶的方法获得固体 C. 电解的溶液可以制得和 D. 理论上①中消耗的与③中生成的不相等 9. 分别进行如下实验，待溶液恢复至室温后，测得溶液的均大于7. 下列关于①和②中加入少量固体后的溶液的说法不正确的是 A. 与原氨水相比，均减小 B. 的电离平衡移动方向相同 C. 与原氨水相比，均增大 D. 均存 10. 反应在工业上有重要的应用，在膜反应器中的工作原理示意图如图所示。 下列说法不正确的是 A. 和均是非极性分子 B. 吸附并透过膜的过程中键发生断裂和形成 C. 膜可分离并提高的平衡转化率 D. 增大和的流速，一定可提高单位时间内的产率 11. 聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)是一种新型的生物可降解高分子材料，其制备反应如下。(未配平) 下列说法正确的是 A. 和分子中所有的原子共平面 B. X、Y和PLGA的重复单元中含有的官能团不同 C. 制备PLGA的反应属于缩聚反应 D. m、n 的大小对PLGA的降解速率有影响 12. 在实验室和工业上均有重要应用，一种制取的原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A. Ⅰ中反应的化学方程式： B. Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ均需过滤 C. 制取的过程中，和均可循环利用 D. 在碱性条件下比在酸性条件下更稳定 13. 一定温度下，()在存在下与等物质的量的反应，主要产物为和。、和的物质的量分数随时间的变化如图1所示，反应过程中能量变化示意图如图2所示。 下列说法不正确的是 A. 由图1可知，的活化能大于的活化能 B. 的过程中，存在键的断裂与形成、键的旋转 C. 此温度下，X生成Y的平衡常数小于X生成Z的平衡常数 D. 时，各物质的物质的量分数变化可以用来解释 14. 通过与的可逆反应，探究外界条件对物质氧化性和还原性的影响，进行如下实验(不考虑对实验体系的影响)。 闭合时，电流计的指针向右偏转，乙烧杯中溶液颜色变浅。指针归零后，再分别进行下列实验： 实验 操作 现象 ① 向乙烧杯中逐滴滴加少量NaOH溶液 指针向左偏转，乙烧杯中溶液颜色变浅 ② 向甲烧杯中加入少量固体 指针向右偏转，乙烧杯中溶液颜色变浅 已知：ⅰ、和均弱酸。 ⅱ、易溶于溶液，反应生成(棕色)，和的氧化性几乎相同。 下列说法正确的是 A. 闭合后，甲烧杯中的电极反应： B. ①中，加入溶液后，甲烧杯中的浓度减小 C. ②中，加入固体后，对的氧化性的影响小于的浓度对其氧化性的影响 D. 根据上述实验推测，向甲烧杯中加入少量固体，指针向右偏转 第二部分 本部分共5题，共58分。 15. 硼元素在医药、陶瓷、新型电池等领域具有重要应用。 （1）基态B原子的电子排布式是_____。 （2）Be、B均为第二周期的元素，基态原子的第一电离能Be_____B(填“>”“<”或“”)。 （3）硼酸是一元弱酸，具有抑菌消炎作用。硼酸显酸性的原理： 。 ①反应中B原子的杂化轨道类型的变化为_____。 ②生成的过程中形成了配位键，原因是_____。 （4）硼化钙是制高纯度硼合金的原料，其晶胞形状为立方体，结构示意图如图1所示，原子全部组合为正八面体，各顶点通过键连接成三维骨架，位于晶胞的中心。 ①硼化钙的化学式是_____。 ②已知硼化钙晶体的密度为，阿伏加德罗常数为，则相邻两个间的最短距离为_____。 （5）咪唑基-四氟硼酸盐型离子液体具有难挥发、高离子传导性等优点，可作为新型电池的电解液，其结构如图2所示。 若将咪唑基中的烃基(-R)替换为原子，该离子液体的黏稠度将增加，不利于离子传导，从粒子间相互作用的角度解释原因：_____(写一点)。 16. 硫酸是一种重要的基础化工原料，可用不同的方法制备。 （1）18~19世纪，利用和氮氧化物制硫酸，过程中的物质转化如图1所示。 ①工业上可用生产，为该工艺提供氮氧化物，反应的化学方程式是_____。 ②制硫酸总反应的化学方程式是_____。 ③中反应的与的物质的量之比是_____。 （2）现代用接触法制硫酸，关键工序是的催化氧化：　 ①中硫氧键键能的平均值为中硫氧键键能的平均值为，则中氧氧键的键能为_____。 ②其他条件不变，相同时间内的转化率随温度的变化如图2所示。温度大于，的转化率减小，可能的原因是_____。 （3）人们设计了以工业废液为原料制备硫酸的方法。 电解废液制较浓硫酸，同时获得氨水，其原理示意图如图3所示。 注：X、Y分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜，电极均为惰性电极。 ①结合化学用语解释图3装置中生成较浓硫酸的原理：_____。 ②有同学设计燃料电池，利用图3中产生的、较浓硫酸和较浓氨水联合处理废液，其原理示意图如图4所示。 ⅰ、较浓硫酸应注入_____(填“C极区”或“D极区”)。 ⅱ、从物质和能量的角度说明联合生产的优点：_____。 17. 伊曲茶碱可治疗帕金森症，其中间体L的合成路线如下。 （1）A中含有的含氧官能团有_____。 （2）的化学方程式是_____。 （3）E的核磁共振氢谱只有1组峰，E的结构简式是_____。 （4）推测的反应中的作用是_____。 （5）D的结构简式是_____。 （6）K分子内脱水生成L，L分子中除了含有两个六元环，还有一个含氮原子的五元环，L的结构简式是_____。 （7）过程如下。 中间产物2的结构简式是_____。 （8）和反应物中的键、的反应物中α位的键，极性强，易断裂，原因分别是_____。 18. 钒钛磁铁矿(主要含、、和)与钛白废酸(主要含和)为原料联合提取铁、钛和钒，流程示意图如下。 资料：ⅰ、溶液、溶液和溶液中的钛元素均以存在。 ⅱ、有机酸类萃取剂(HA)对阳离子的萃取能力：。 （1）“氧化浸出”过程中被氧化，反应的离子方程式是_____。 （2）溶液B中加入使结晶，随着的用量增大，的结晶率增大。结合化学用语，用平衡移动原理解释其原因：_____。 （3）溶液经水解析出，反应的离子方程式是_____。 （4）溶液D中加入后，被氧化为，萃取得到富钒溶液。用萃取钒时发生反应：，分液后得到含的有机溶液。由有机溶液重新得到含的水溶液的操作是_____。 （5）最终得到的中含有铁元素，原因是_____。 （6）连续测定溶液A中钛和铁含量，步骤如下(部分试剂已略去)。 已知：ⅰ、将氧化为是该反应的催化剂。 ⅱ、还原性均被还原为。 ①溶液溶液、溶液溶液消耗标准溶液的体积分别为和，则溶液中与的物质的量之比是_____。 ②若不加入，最终会导致测定结果中铁元素的含量_____(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。 19. 某小组探究金属、、与溶液的反应。 已知：ⅰ、(白色)(棕色) ⅱ、 装置 实验 金属 现象 Ⅰ 钠剧烈反应，迅速熔成小球，产生无色气体，伴随燃烧。溶液颜色变浅，产生大量蓝色沉淀和少量黑色固体 Ⅱ Al 铝片表面很快产生无色气体，同时析出红色固体，溶液温度升高。随着反应进行，溶液中出现白色固体，随后消失，得到棕色溶液，最终变为无色，铝片表面析出大量疏松的红色固体 （1）经检验，中产生的黑色固体是，中生成的过程中的反应有_____、。 （2）探究Ⅱ中发生的反应。 ①取Ⅱ中少量洗净的红色固体，先加入稀硫酸，无明显现象，再加入稀硝酸，微热，观察到_____(填实验现象)，证明有生成。 ②验证Ⅱ中棕色溶液含有的实验操作和现象是_____。 ③反应过程中溶液发生变化，起始溶液的约为2.7，一段时间降到1.2，之后逐渐升高至3.5后基本不变。 ⅰ、结合化学用语解释，除温度外，反应过程中溶液的pH降低的原因：_____。 ⅱ、溶液的pH升高的过程中产生无色气体的速率增大，主要影响因素有_____。 ④棕色溶液最终变为无色，反应的离子方程式是_____。 （3）实验Ⅲ将条放入酸化的溶液()中，条表面迅速产生无色气体，同时有少量红色固体析出，溶液中有蓝白色固体生成，经检验含有、。随着反应进行，溶液的逐渐升高，最终得到橙黄色浊液，条表面有大量疏松的红色固体析出。 结合、、，对比、、与溶液的反应，解释与溶液反应既有又有生成的原因：_____。 （4）综合上述实验，影响、、与溶液反应产物的因素有_____(写两点)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 西城区高三统一测试试卷 化学 2025.4 本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：B11　Ca40 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 中国自主研发的癌症骨转移检测产品获批上市，其有效成分是。下列说法不正确的是 A. 位于元素周期表中第二周期、第ⅦA族 B. 18F的原子核内有9个质子和9个中子 C. 18F原子层电子的能量均相同 D. 属于离子化合物 【答案】C 【解析】 【详解】A．F为第9号元素，位于元素周期表中第二周期、第ⅦA族，故A正确； B．F为9号元素，有9个质子，18F的原子核内中子数为18-9=9，故B正确； C．18F原子层包括2s、2p轨道，能量2s<2p，因此L层电子能量不同，有2个能级，故C错误； D．包括钠离子和氟离子，属于离子化合物，故D正确； 故答案为C。 2. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. 电子式表示的形成过程： B. 的电子云轮廓图： C. 的结构式： D. 分子的空间结构模型： 【答案】A 【解析】 【详解】A．氯化钠是离子化合物，用电子式表示的形成过程为，A符合题意； B．p电子云呈哑铃形，电子云沿着y方向伸展，该电子云轮廓图正确，B不符合题意； C．二氧化碳是共价分子，电子式为，结构式为O=C=O，C不符合题意； D．氨分子中心原子孤电子对数为，价层电子对数为3+1=4，分子构形为三角锥形，则该空间结构模型正确，D不符合题意； 故选A。 3. 锌银纽扣电池是生活中常见的一次电池，其构造示意图如下。下列说法不正确的是 A. 作电池的负极 B. 电池工作时，向正极移动 C. 正极的电极反应： D. 金属外壳需具有良好的导电性和耐腐蚀性 【答案】B 【解析】 【分析】锌银纽扣电池中，锌作负极，发生氧化反应：，作正极，发生还原反应：，总反应为：； 【详解】A．由分析可知，锌作电池的负极，作电池正极，A正确； B．原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，则向负极移动，B错误； C．由分析可知，正极的电极反应为：，C正确； D．金属外壳需具有良好的导电性和耐腐蚀性，以保证电池正常工作，D正确； 故选B。 4. 下列根据相关数据做出的判断不正确的是 A. 电负性：，则酸性： B. 键能：键键，则沸点： C. ，则相同温度相同浓度溶液的碱性： D. 　，则稳定性：石墨金刚石 【答案】B 【解析】 【详解】A．电负性：，吸电子效应使中羧基上的氢原子更容易电离，酸性大于，A正确； B．沸点由分子间作用力（如氢键）决定，中存在分子间氢键，故沸点大于，B错误； C．，则相同温度相同浓度溶液中，水解程度：，则碱性：，C正确； D．由石墨到金刚石吸热，说明石墨能量更低，更稳定，D正确； 故选B。 5. 下列方程式与所给事实不相符的是 A. 实验室制 B. 实验室制(浓) C. 工业制 D. 工业冶炼铝：(熔融) 【答案】C 【解析】 【详解】A．实验室制的反应为氯化铵与氢氧化钙共热生成氨气、氯化钙和水，A正确； B．实验室制时，浓盐酸与二氧化锰共热生成氯化锰、氯气和水，方程式配平及条件均正确，B正确； C．工业制NaOH实际通过电解饱和食盐水（氯碱工业），，而非氧化钠与水反应。虽然与水反应生成NaOH的方程式化学正确，但与工业方法不符，C错误； D．工业冶炼铝通过电解熔融（加入冰晶石降低熔点），D正确； 故选C。 6. 下列实验的对应操作中，不合理的是 A. 向试管中倾倒液体药品 B. 制备氢氧化铁胶体 C. 分离甲烷与氯气取代反应得到的液体混合物 D. 萃取后分离出下层液体 【答案】C 【解析】 【详解】A．取用液体时，标签向着手心，防止液体流出腐蚀标签，故A正确； B．制取红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液，并煮沸至液体变为红褐色，故B正确； C．蒸馏时温度计水银球在支管口处下沿，且冷凝水应该“下进上出”，故C错误； D．萃取后分离时，下层液体从下口流出，故D正确； 答案选C。 7. 氟他胺是一种抗肿瘤药，可由中间体通过如下转化制得(部分试剂和条件已略去)。 已知：氨基具有还原性，吡啶具有碱性。 下列说法不正确的是 A. 氟他胺中含有三种官能团 B. X不具有手性异构体(对映异构体) C. 吡啶可提高①的原料利用率 D. 交换①、②的顺序，对氟他胺的制备没有影响 【答案】D 【解析】 【分析】反应①为：++HCl；反应②为发生硝化反应，引入硝基生成氟他胺。 【详解】A．由氟他胺结构简式可知，其含有硝基、碳氟键、酰胺基三种官能团，A正确； B．连接4个不同基团的碳原子是手性碳原子，X不具有手性异构体，B正确； C．反应①中产生了HCl，吡啶呈碱性消耗HCl从而促使反应正向进行，可提高原料利用率，C正确； D．已知氨基具有还原性，在发生硝化反应时，可能被氧化导致后续不能和反应合成氟他胺，D错误； 故选D。 8. 用和侯氏制碱工艺联合制，同时、循环利用的主要物质转化如下。下列说法正确的是 A. ①中应向溶液先通入，再通入 B. ②中可使用蒸发结晶的方法获得固体 C. 电解的溶液可以制得和 D. 理论上①中消耗的与③中生成的不相等 【答案】D 【解析】 【分析】向饱和食盐水先通入溶解度大的氨气、再通入二氧化碳，二氧化碳与氨化的饱和食盐水反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，过滤得到碳酸氢钠固体和含有氯化铵的滤液（步骤①）；向滤液中加入氯化钠固体，降低氯化铵固体的溶解度使氯化铵固体析出，过滤得到母液和氯化铵固体（步骤②）；将氯化铵固体溶于水，向其中加入碳酸镁，反应生成氯化镁、氨气和二氧化碳（步骤③）。 【详解】A．二氧化碳微溶于水，氨气极易溶于水，饱和食盐水中先通入的气体为氨气，通氨气后再通二氧化碳，可增大二氧化碳的溶解度，故A错误； B．NH4Cl受热易分解，不能通过蒸发结晶的方法获得NH4Cl固体，故B错误； C．电解MgCl2溶液产生氯气、氢气和氢氧化镁，故C错误； D．①中反应方程式为NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓，，③中反应方程式为MgCO3+2NH4Cl=MgCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O，，故D正确； 故答案为D。 9. 分别进行如下实验，待溶液恢复至室温后，测得溶液的均大于7. 下列关于①和②中加入少量固体后的溶液的说法不正确的是 A. 与原氨水相比，均减小 B. 的电离平衡移动方向相同 C. 与原氨水相比，均增大 D. 均存在 【答案】B 【解析】 【分析】氨水中存在电离平衡，（1）中加入硫酸铵：增加，抑制氨水电离，减少，增加，pH降低；（2）中加入硫酸氢钠，增加，pH降低，消耗OH-，促进氨水电离。 【详解】A．据分析，两者pH均减少，故A正确； B．据分析，（1）抑制氨水电离，（2）促进氨水电离，的电离平衡移动方向不相同，故B错误； C．氨水电离平衡常数，（1）和（2）中均减少，温度一定时平衡常数不变，则均增加，即均增大，故C正确； D．（1）中电荷守恒式：，pH>7，则，因此有，（2）中电荷守恒式：，pH>7，则，因此有，NaHSO4中存在，因此，故D正确； 故答案为B。 10. 反应在工业上有重要的应用，在膜反应器中的工作原理示意图如图所示。 下列说法不正确的是 A. 和均是非极性分子 B. 吸附并透过膜的过程中键发生断裂和形成 C. 膜可分离并提高的平衡转化率 D. 增大和的流速，一定可提高单位时间内的产率 【答案】D 【解析】 【详解】A．是直线形分子，结构对称，正负电荷重心重合，是非极性分子； 中只含分极性共价键，H2是非极性分子，故A正确； B．分子中含有键，根据图示，吸附并透过膜的过程中氢气分子先变为氢原子，通过膜后再形成氢气分子，键发生断裂和形成，故B正确； C．根据图示，H2能透过膜，CO不能透过膜，膜可分离出氢气，平衡正向移动，所以提高的平衡转化率，故C正确； D．增大和的流速，不利于反应物与催化剂的接触，所以不一定能提高单位时间内的产率，故D错误； 选D。 11. 聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)是一种新型的生物可降解高分子材料，其制备反应如下。(未配平) 下列说法正确的是 A. 和分子中所有的原子共平面 B. X、Y和PLGA的重复单元中含有的官能团不同 C. 制备PLGA反应属于缩聚反应 D. m、n 的大小对PLGA的降解速率有影响 【答案】D 【解析】 【详解】A．X、Y中均含饱和碳原子，为sp3杂化，为四面体构型，不可能所有原子共平面，A错误； B．X、Y和PLGA的重复单元中含有的官能团均为酯基，B错误； C．制得 PLGA 时是通过两种环状内酯单体的“开环聚合”形成大分子，并未缩合出小分子(如 H2O)；在高中分类中，不产生小分子的聚合往往归为：“加聚反应”，C错误； D．m、n 表示乳酸单元与羟基乙酸单元在共聚物中含量比，不同配比会影响聚合物的结构与极性，从而影响其降解速率，D正确； 故选D。 12. 在实验室和工业上均有重要应用，一种制取的原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A. Ⅰ中反应的化学方程式： B. Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ均需过滤 C. 制取的过程中，和均可循环利用 D. 在碱性条件下比在酸性条件下更稳定 【答案】C 【解析】 【分析】制备KMnO4的流程如下：MnO2、KOH和O2在加热条件下反应生成K2MnO4（步骤I），反应后加稀KOH溶液使K2MnO4等可溶性物质溶解，并过滤除去不溶性杂质（步骤II），向滤液中通入过量CO2使溶液酸化，并使K2MnO4发生歧化反应，生成KMnO4和MnO2，过滤除去MnO2（步骤III），滤液进行结晶、过滤、洗涤、干燥等操作后可得到KMnO4晶体（步骤IV）。 【详解】A．I中MnO2、KOH和O2在加热条件下反应生成K2MnO4，化学方程式为，故A正确； B．据分析，需要过滤的步骤有II、III、IV，故B正确； C．第III步反应方程式为，加入CO2，减少生成KOH的浓度，促进反应进行，因此MnO2可循环利用，KOH被消耗，不能循环利用，故C错误； D．碱性环境下不易发生歧化反应，而在酸性条件下会歧化为KMnO4和MnO2，因此在碱性条件下比在酸性条件下更稳定，故D正确； 故答案为C。 13. 一定温度下，()在存在下与等物质的量的反应，主要产物为和。、和的物质的量分数随时间的变化如图1所示，反应过程中能量变化示意图如图2所示。 下列说法不正确的是 A. 由图1可知，的活化能大于的活化能 B. 的过程中，存在键的断裂与形成、键的旋转 C. 此温度下，X生成Y的平衡常数小于X生成Z的平衡常数 D. 时，各物质的物质的量分数变化可以用来解释 【答案】D 【解析】 【详解】A．开始反应时，Y的含量迅速上升，说明生成Y的速率快，活化能越低，反应速率越快，则的活化能大于的活化能，A正确； B．σ键的键能大于π键，的过程中，先通过π键的断裂，而σ键保持稳定，再通过单键旋转调整取代基排列，最后重新形成π键，B正确； C．达到平衡时，Z的浓度大于Y，则X生成Y的平衡常数小于X生成Z的平衡常数，C正确； D．时，Z的浓度很低，说明主要发生反应，而的速率很慢，即的活化能大，则可以用来解释，D错误； 故选D。 14. 通过与的可逆反应，探究外界条件对物质氧化性和还原性的影响，进行如下实验(不考虑对实验体系的影响)。 闭合时，电流计的指针向右偏转，乙烧杯中溶液颜色变浅。指针归零后，再分别进行下列实验： 实验 操作 现象 ① 向乙烧杯中逐滴滴加少量NaOH溶液 指针向左偏转，乙烧杯中溶液颜色变浅 ② 向甲烧杯中加入少量固体 指针向右偏转，乙烧杯中溶液颜色变浅 已知：ⅰ、和均是弱酸。 ⅱ、易溶于溶液，反应生成(棕色)，和的氧化性几乎相同。 下列说法正确的是 A. 闭合后，甲烧杯中的电极反应： B. ①中，加入溶液后，甲烧杯中的浓度减小 C. ②中，加入固体后，对的氧化性的影响小于的浓度对其氧化性的影响 D. 根据上述实验推测，向甲烧杯中加入少量固体，指针向右偏转 【答案】D 【解析】 【分析】闭合时，电流计的指针向右偏转，乙烧杯中溶液颜色变浅，说明正向移动，则碘得到电子生成，进一步生成，失去电子生成、，此时甲的石墨电极为负极，乙的石墨电极为正极，据此解答。 【详解】A．结合分析，闭合后，失去电子生成、，甲烧杯中的电极反应：，A错误； B．①中，加入溶液后，指针向左偏转，乙烧杯中溶液颜色变浅，甲的石墨电极为正极，、得到电子生成，甲烧杯中的浓度增大，B错误； C．②中，加入固体后，指针向右偏转，乙烧杯中溶液颜色变浅，说明继续失去电子生成、，结合①②现象，对的氧化性的影响大于的浓度对其氧化性的影响，C错误； D．根据上述实验推测，向甲烧杯中加入少量固体，浓度增大，甲的石墨电极为负极，指针向右偏转，D正确； 故选D。 第二部分 本部分共5题，共58分。 15. 硼元素在医药、陶瓷、新型电池等领域具有重要应用。 （1）基态B原子的电子排布式是_____。 （2）Be、B均为第二周期元素，基态原子的第一电离能Be_____B(填“>”“<”或“”)。 （3）硼酸是一元弱酸，具有抑菌消炎作用。硼酸显酸性的原理： 。 ①反应中B原子的杂化轨道类型的变化为_____。 ②生成的过程中形成了配位键，原因是_____。 （4）硼化钙是制高纯度硼合金的原料，其晶胞形状为立方体，结构示意图如图1所示，原子全部组合为正八面体，各顶点通过键连接成三维骨架，位于晶胞的中心。 ①硼化钙的化学式是_____。 ②已知硼化钙晶体的密度为，阿伏加德罗常数为，则相邻两个间的最短距离为_____。 （5）咪唑基-四氟硼酸盐型离子液体具有难挥发、高离子传导性等优点，可作为新型电池的电解液，其结构如图2所示。 若将咪唑基中的烃基(-R)替换为原子，该离子液体的黏稠度将增加，不利于离子传导，从粒子间相互作用的角度解释原因：_____(写一点)。 【答案】（1） （2）> （3） ①. 由杂化变为杂化 ②. 中的原子提供空轨道，中的原子提供孤电子对 （4） ①. ②. （5）将烃基替换为原子，阳离子体积减小，离子键增强，同时咪唑基中的键可与中的原子形成氢键 【解析】 【小问1详解】 B是5号元素，根据构造原理，可知基态B原子的核外电子排布式是，故答案为：。 【小问2详解】 根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA和第ⅤA反常，则第一电离能由大到小的顺序为Be＞B，故答案为：＞。 【小问3详解】 ①硼酸中B原子价层对数是，则B原子的杂化方式为杂化，中B原子价层对数为4，则B原子的杂化方式为杂化，故答案为：由杂化变为杂化。 ②因为中的原子提供空轨道，中的原子提供孤电子对，所以生成的过程中形成了配位键，故答案为：中的原子提供空轨道，中的原子提供孤电子对。 【小问4详解】 ①由晶胞结构可知，立方体晶胞的顶点均为，则顶点均摊有，Ca位于体心，个数为1，则硼化钙的化学式为，故答案为：。 ②设晶胞为a cm，因为Ca位于体心，则相邻两个间的最短距离为a cm，已知硼化钙晶体的密度为，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为，解得a=，故答案为：。 【小问5详解】 将烃基替换为原子，阳离子体积减小，离子键增强，同时咪唑基中的键可与中的原子形成氢键，将该离子液体的黏稠度将增加，不利于离子传导，故答案为：将烃基替换为原子，阳离子体积减小，离子键增强，同时咪唑基中的键可与中的原子形成氢键。 16. 硫酸是一种重要的基础化工原料，可用不同的方法制备。 （1）18~19世纪，利用和氮氧化物制硫酸，过程中的物质转化如图1所示。 ①工业上可用生产，为该工艺提供氮氧化物，反应的化学方程式是_____。 ②制硫酸总反应的化学方程式是_____。 ③中反应的与的物质的量之比是_____。 （2）现代用接触法制硫酸，关键工序是的催化氧化：　 ①中硫氧键键能的平均值为中硫氧键键能的平均值为，则中氧氧键的键能为_____。 ②其他条件不变，相同时间内的转化率随温度的变化如图2所示。温度大于，的转化率减小，可能的原因是_____。 （3）人们设计了以工业废液为原料制备硫酸的方法。 电解废液制较浓硫酸，同时获得氨水，其原理示意图如图3所示。 注：X、Y分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜，电极均为惰性电极。 ①结合化学用语解释图3装置中生成较浓硫酸的原理：_____。 ②有同学设计燃料电池，利用图3中产生的、较浓硫酸和较浓氨水联合处理废液，其原理示意图如图4所示。 ⅰ、较浓硫酸应注入_____(填“C极区”或“D极区”)。 ⅱ、从物质和能量的角度说明联合生产的优点：_____。 【答案】（1） ①. ②. ③. （2） ①. ②. 温度升高使催化剂失去活性，同时的催化氧化反应是放热反应，温度升高平衡逆向移动，反应的平衡转化率减小 （3） ①. 极的电极反应：，增大，通过阴离子交换膜进入极区，增大，最终得到较浓硫酸 ②. D极区 ③. 和制成燃料电池，提供电能，得到更高浓度的硫酸和氨水 【解析】 【小问1详解】 ①工业上可用生产，发生氮的催化氧化反应，方程式为：； ②由物质转化图可知，、、为反应物，为产物，故制硫酸总反应的化学方程式为：； ③根据反应i的反应物和产物，反应方程式为：，则与的物质的量之比是； 【小问2详解】 ①已知中键能为为，中键能的平均值为，假设中氧氧键的键能为x，，，则中氧氧键的键能为； ②由图2可知，随着温度升高，的转化率先增大后减小，温度大于，的转化率减小，可能的原因是温度升高使催化剂失去活性，同时的催化氧化反应是放热反应，温度升高平衡逆向移动，转化率减小； 【小问3详解】 ①由图3可知，A极附近稀氨水转化为较浓氨水，电极反应为：，增大，通过阳离子交换膜X进入A极，增大，最终得到较浓氨水；同理，B极负极稀硫酸转化为较浓硫酸，电极反应为：，增大，通过阴离子交换膜Y进入极区，增大，最终得到较浓硫酸； ②ⅰ、图3中产生的分别为、，氢氧燃料电池中C极得到电子，发生还原反应：，减小，增大，通过阳离子交换膜X进入C极，则较浓氨水应注入C极区；同理，D极失去电子，发生氧化反应：，增大，通过阴离子交换膜Y进入D极区，故较浓硫酸应注入D极区； ⅱ、从物质和能量的角度，图4利用和制成燃料电池，提供电能，得到更高浓度的硫酸和氨水。 17. 伊曲茶碱可治疗帕金森症，其中间体L的合成路线如下。 （1）A中含有的含氧官能团有_____。 （2）的化学方程式是_____。 （3）E的核磁共振氢谱只有1组峰，E的结构简式是_____。 （4）推测反应中的作用是_____。 （5）D的结构简式是_____。 （6）K分子内脱水生成L，L分子中除了含有两个六元环，还有一个含氮原子的五元环，L的结构简式是_____。 （7）的过程如下。 中间产物2的结构简式是_____。 （8）和反应物中的键、的反应物中α位的键，极性强，易断裂，原因分别是_____。 【答案】（1）醚键、羟基 （2）2+O22+2H2O （3） （4）作还原剂，将—N=O转化为—NH2 （5） （6）或 （7） （8）的电负性较大，键邻位的为吸电子基团 【解析】 【分析】由有机物的转化关系可知，铜做催化剂条件下与氧气共热发生催化氧化反应生成，则B为；与HOOCCH2COOH反应转化为，则D为；与CH3CH2NH2发生取代反应生成，则E为；与HOOCCH2CN先发生取代反应生成，发生分子内加成反应生成，发生构型转化得到，则G为；与亚硝酸钠反应生成，与发生还原反应生成，则J为；与发生取代反应生成，发生脱水反应生成或，则L为或。 【小问1详解】 由结构简式可知，的含氧官能团为醚键、羟基，故答案为：醚键、羟基； 【小问2详解】 由分析可知，A→B的反应为铜做催化剂条件下与氧气共热发生催化氧化反应生成和水，反应的化学方程式为2+O22+2H2O，故答案为：2+O22+2H2O； 【小问3详解】 由分析可知，核磁共振氢谱只有1组峰的E的结构简式为，故答案为：； 【小问4详解】 由分析可知，I→J的反应为与发生还原反应生成，则的作用为作还原剂，将—N=O转化为—NH2，故答案为：作还原剂，将—N=O转化为—NH2； 【小问5详解】 由分析可知，D的结构简式为，故答案为：； 【小问6详解】 由分析可知，L的结构简式为或，故答案为：或； 【小问7详解】 由分析可知，中间产物2的结构简式为，故答案为：； 【小问8详解】 E→F、F→G和K→L反应物中的N−H键极性强，易断裂是因为氮元素的电负性较大所致；的反应物中α位的键极性强，易断裂是因为C−H键邻位的−COOH为吸电子基团所致，故答案为：的电负性较大，键邻位的为吸电子基团。 18. 钒钛磁铁矿(主要含、、和)与钛白废酸(主要含和)为原料联合提取铁、钛和钒，流程示意图如下。 资料：ⅰ、溶液、溶液和溶液中的钛元素均以存在。 ⅱ、有机酸类萃取剂(HA)对阳离子的萃取能力：。 （1）“氧化浸出”过程中被氧化，反应的离子方程式是_____。 （2）溶液B中加入使结晶，随着的用量增大，的结晶率增大。结合化学用语，用平衡移动原理解释其原因：_____。 （3）溶液经水解析出，反应的离子方程式是_____。 （4）溶液D中加入后，被氧化为，萃取得到富钒溶液。用萃取钒时发生反应：，分液后得到含的有机溶液。由有机溶液重新得到含的水溶液的操作是_____。 （5）最终得到的中含有铁元素，原因是_____。 （6）连续测定溶液A中钛和铁的含量，步骤如下(部分试剂已略去)。 已知：ⅰ、将氧化为是该反应的催化剂。 ⅱ、还原性均被还原为。 ①溶液溶液、溶液溶液消耗标准溶液的体积分别为和，则溶液中与的物质的量之比是_____。 ②若不加入，最终会导致测定结果中铁元素的含量_____(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。 【答案】（1） （2）结晶时存在，增大和，平衡逆向移动 （3） （4）将有机溶液注入分液漏斗中，加入较浓的硫酸，振荡后静置，分液 （5）溶液中含有，经氧化为，萃取剂的萃取能力，随被萃取，随后续过程进入 （6） ①. ②. 偏高 【解析】 【分析】该工艺流程以钒钛磁铁矿(主要含、、和)与钛白废酸(主要含和)为原料，提取铁、钛和钒，原料联合氧化浸出得溶液A，溶液A中含有、、及，与铁屑反应得到溶液B，溶液B含有、、及，加入使结晶析出，溶液C中含有、及和少量，水解析出，溶液D中主要含有及和少量，加入后，、被氧化，再加入萃取剂萃取，分液后反萃取，最终得到。 【小问1详解】 具有还原性，被氧化生成，离子方程式为； 【小问2详解】 加入使结晶得到晶体析出，即晶体与离子存在溶解平衡：，加入，增大和，使平衡逆向移动； 【小问3详解】 溶液中的钛元素以形式存在，发生水解析出，反应的离子方程式是； 【小问4详解】 由有机溶液重新得到含的水溶液，使平衡逆向移动，则应增大，故反萃取操作为将有机溶液注入分液漏斗中，加入较浓的硫酸，振荡后静置，分液； 【小问5详解】 溶液D中主要含有及和少量，加入后，、被氧化为、，加入萃取剂萃取时，萃取剂的萃取能力，随被萃取，随后续过程进入中； 【小问6详解】 ①溶液A含有、，加入铝片，分别转化为、，即溶液a中含有、，由还原性，加入标准溶液滴定时，先发生反应，，则，溶液b中含有，再加入标准溶液滴定时，发生，则，故溶液A中与的物质的量之比为； ②是将氧化为反应的催化剂，若不加入，该反应速率较慢，则滴定溶液a时，未完全被氧化，导致滴定溶液b时，消耗的标准溶液增多，使得测定结果中铁元素的含量偏高。 19. 某小组探究金属、、与溶液的反应。 已知：ⅰ、(白色)(棕色) ⅱ、 装置 实验 金属 现象 Ⅰ 钠剧烈反应，迅速熔成小球，产生无色气体，伴随燃烧。溶液颜色变浅，产生大量蓝色沉淀和少量黑色固体 Ⅱ Al 铝片表面很快产生无色气体，同时析出红色固体，溶液温度升高。随着反应进行，溶液中出现白色固体，随后消失，得到棕色溶液，最终变为无色，铝片表面析出大量疏松的红色固体 （1）经检验，中产生的黑色固体是，中生成的过程中的反应有_____、。 （2）探究Ⅱ中发生的反应。 ①取Ⅱ中少量洗净的红色固体，先加入稀硫酸，无明显现象，再加入稀硝酸，微热，观察到_____(填实验现象)，证明有生成。 ②验证Ⅱ中棕色溶液含有的实验操作和现象是_____。 ③反应过程中溶液发生变化，起始溶液的约为2.7，一段时间降到1.2，之后逐渐升高至3.5后基本不变。 ⅰ、结合化学用语解释，除温度外，反应过程中溶液的pH降低的原因：_____。 ⅱ、溶液的pH升高的过程中产生无色气体的速率增大，主要影响因素有_____。 ④棕色溶液最终变为无色，反应的离子方程式是_____。 （3）实验Ⅲ将条放入酸化的溶液()中，条表面迅速产生无色气体，同时有少量红色固体析出，溶液中有蓝白色固体生成，经检验含有、。随着反应进行，溶液的逐渐升高，最终得到橙黄色浊液，条表面有大量疏松的红色固体析出。 结合、、，对比、、与溶液反应，解释与溶液反应既有又有生成的原因：_____。 （4）综合上述实验，影响、、与溶液反应产物的因素有_____(写两点)。 【答案】（1） （2） ①. 红色固体溶解，溶液变为蓝色，产生无色气体，在液面上方变红棕色 ②. 取Ⅱ中的棕色溶液于试管中，加水，有白色沉淀生成 ③. 生成的反应：，消耗的反应：等，相同时间内生成的多于消耗的，增大 ④. 温度、形成原电池 ⑤. （3）金属与水反应生成和的速率：，金属阳离子结合的能力：，部分生成，部分被还原为 （4）金属的还原(活泼)性、金属离子结合的能力等 【解析】 【分析】Ⅰ 加入金属钠，钠剧烈反应放出热量，迅速熔成小球，产生氢气并伴随燃烧。溶液颜色变浅，产生大量蓝色氢氧化铜沉淀和少量黑色固体。 Ⅱ 加入金属铝，铝片表面很快产生氢气，同时析出红色固体铜，溶液温度升高。随着反应进行，溶液中出现白色固体CuCl，随后消失，得到棕色溶液，最终变为无色，铝片表面析出大量疏松的红色固体铜。 【小问1详解】 Ⅰ中生成CuO的有关反应第一步是金属Na与水反应产生OH-，其方程式为，故答案为：； 【小问2详解】 ①Ⅱ中红色固体为铜，先不溶于稀硫酸，加入稀硝酸并微热时，出现红色固体溶解、溶液变蓝并产生无色气体，在液面上方变红棕色的现象，证明其中含有金属Cu，故答案为：红色固体溶解，溶液变为蓝色，产生无色气体，在液面上方变红棕色； ②检验棕色溶液中的方法：向少量棕色溶液中加入足量水(或稀释)，棕色逐渐消失并生成白色沉淀(CuCl)，证明有[CuCl3]2-，故答案为：取Ⅱ中的棕色溶液于试管中，加水，有白色沉淀生成； ③i.pH降低的原因(除温度上升外)：铝被氧化为Al3+，其水合离子[Al(H2O)6]3+发生水解，产生H+，使溶液酸性增强；ii.被还原出来的Cu附着在Al的表面形成原电池，加快反应速率，产生氢气的速率增大，故答案为：生成的反应：，消耗的反应：等，相同时间内生成的多于消耗的，增大；温度、形成原电池； ④棕色溶液最终褪色(即[CuCl3]2-被还原为(Cu)的离子方程式为，故答案为：； 【小问3详解】 金属与水反应生成和的速率：，金属阳离子结合的能力：，从而导致部分生成，部分被还原为； 【小问4详解】 综合实验可知，影响Na、Mg、Al与CuCl2溶液反应产物的主要因素有金属的还原(活泼)性、金属离子结合的能力等。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $