精品解析：海南省省直辖县级行政单位文昌市文昌中学2024-2025学年高三下学期第五次月考（4月）化学试题

2024—2025学年度第二学期高三第五次月考试题 化学 一、选择题：本题共8小题，每小题2分，共16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. 《天工开物》记载：软浆车榨蔗汁，一石(dàn)汁下石灰五合，取汁煎糖，冷凝成黑沙，黄泥水淋下成白糖。下列说法错误的是 A. 石灰可中和蔗汁中的酸性物质 B. “冷凝成黑沙”是结晶过程 C. “黄泥水淋下”的目的是脱色 D. “白糖”的主要成分是葡萄糖 2. 化学与人类生活、生产密切相关。下列说法正确的是 A. β-胡萝卜素是一种天然色素，可用作食品的着色剂 B. 抗坏血酸具有较强氧化性，水果罐头中常用作抗氧化剂 C. 乙二醇的水溶液凝固点很高，可作汽车发动机的抗冻剂 D. 表面活性剂能溶解油脂，是因为其分子具有极性较大的亲油基团 3. 下列有关化学概念或性质的判断错误的是 A. 分子是正四面体结构，则没有同分异构体 B. 和中C原子的杂化类型不同 C. 船式C6H12()比椅式C6H12()稳定 D. 由与组成的离子液体常温下呈液态，与其离子的体积较大有关 4. 下列化学反应与方程式不相符的是 A. 黑火药爆炸： B. 四氯化钛水解： C. 硫化钠溶液在空气中氧化变质： D. 硬脂酸甘油酯在溶液中皂化：＋3NaOH＋3C17H35COONa 5. NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A. 标准状况下，2.24 L HF中含有的原子的数目为0.2NA B. 25℃，pH=11的Na2CO3溶液中OH-的数目为0.001NA C. 32 g甲醇分子中含有C—H键数目为4NA D. 4.4 g由N2O和CO2组成的混合物中含有的原子数为0.3NA 6. 实验室中下列做法错误的是 A. 含重金属离子(如等)的废液，加水稀释后排放 B. 轻微烫伤时，先用洁净的冷水处理，再涂抹烫伤药膏 C. 乙炔等可燃性气体点燃前要检验纯度 D 水银易挥发，若不慎有水银洒落，可用硫粉处理 7. 对反应(I为中间产物)，相同条件下：①加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短；②提高反应温度，增大，减小。基于以上事实，可能的反应历程示意图(——为无催化剂，------为有催化剂)为 A. B. C. D. 8. 晶体中，多个晶胞无隙并置而成的结构如图甲所示，其中部分结构显示为图乙，下列说法错误的是 A. 电负性： B. 单质是金属晶体 C. 晶体中存在范德华力 D. 离子的配位数为3 二、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确得2分，选两个且都正确得4分，但只要选错一个就得0分。 9. 在水溶液中，电化学方法合成高能物质时，伴随少量生成，电解原理如图所示，下列说法正确的是 A. 电解时，向Pt电极移动 B. 生成的电极反应： C. 电解一段时间后，溶液pH升高 D. 每生成1 mol H2的同时，生成 10. 环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构，腔内极性较小，腔外极性较大，可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法错误的是 A. 环六糊精属于寡糖 B. 非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子 C. 图2中甲氧基对位暴露反应环境中 D. 可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚 11. 植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性，其结构简式如图所示。下列关于阿魏萜宁的说法错误的是 A. 可与溶液反应 B. 消去反应产物最多有2种 C. 1 mol该物质最多可消耗1 mol NaOH D. 与反应时可发生取代和加成两种反应 12. 下列实验装置能达到实验目的的是 A．检验1-溴丙烷消去反应的产物 B．制备氯气 C．检查装置气密性 D．制备并收集干燥的氨气 A. A B. B C. C D. D 13. 如图为某实验测得0.1 mol·L-1 溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线。下列说法正确的是 A. a点溶液的比c点溶液的小 B. a点时， Kw>Ka1(H2CO3)·Ka2(H2CO3) C. b点溶液中， D. ab段，pH减小说明升温抑制了的水解 14. 室温下，根据下列实验过程及现象，能验证相应实验结论的是 选项 实验过程及现象 实验结论 A 用0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别中和等体积的0.1 mol·L-1 H2SO4溶液和0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液，H2SO4消耗的NaOH溶液多 酸性： B 向KI溶液中持续滴加氯水，溶液先由无色变为棕黄色，一段时间后褪色 氯水具有氧化性和漂白性 C 向2 mL浓度均为0.1 mol·L-1的CaCl2和BaCl2混合溶液中滴加少量0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液，振荡，产生白色沉淀 溶度积常数： D 将等体积等浓度的KI溶液和FeCl3溶液混合，充分反应后滴入KSCN溶液，溶液变红 I-和Fe3+的反应是可逆反应 A. A B. B C. C D. D 三、非选择题：共5题，共60分。 15. 钴钼系催化剂主要用于石油炼制等工艺，从废钴钼催化剂(主要含有MoS2、CoS和Al2O3)中回收钴和钼的工艺流程如图： 已知：浸取液中的金属离子主要为、Co2+、Al3+。 （1）MoS2在空气中高温焙烧产生两种氧化物：SO2和___________(填化学式)。生成的SO2被石灰乳充分吸收的化学方程式为___________。 （2）Co2+萃取的反应原理为Co2++2HRCoR2+2H+，向有机相2中加入H2SO4能进行反萃取的原因是___________(结合平衡移动原理解释)。 （3）水相2中的主要溶质除了H2SO4，还有___________(填化学式)。 （4）Co3O4可用作电极，若选用KOH电解质溶液，通电时可转化为CoOOH，则阳极电极反应式为___________。 16. 为了实现“碳达峰”和“碳中和”的目标，将CO2转化成可利用的化学能源的“负碳”技术是世界各国关注的焦点。回答下列问题： 方法Ⅰ：CO2催化加氢制甲醇。 以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的反应如下： 反应ⅰ： 反应ⅱ： 反应ⅲ： （1）计算反应ⅲ的___________ （2）现利用ⅰ和ⅲ两个反应合成CH3OH，已知CO可使反应的催化剂寿命降低。若氢碳比表示为x=，则理论上x=___________时，平衡混合物中生成物含量最高。但生产中往往采用略高于该值的氢碳比，理由是___________。 （3）250℃，在甲(容积为4L)、乙(容积为2L)两刚性容器中分别充入2 mol CO2和6 mol H2，在适宜的催化剂作用下发生反应ⅰ，容器内总压强随时间变化如图所示： 其中B曲线对应___________容器中压强的变化情况(填“甲”或“乙”)；利用图中数据计算250℃该反应的分压平衡常数Kp=___________(列出计算式即可)。 方法Ⅱ：催化加氢制甲酸。 （4）科研工作者通过开发新型催化剂，利用太阳能电池将工业排放的转化为HCOOH，实现碳中和的目标。已知 。温度为T1℃达到平衡时，化学平衡常数。实验测得：，，、为速率常数。T1℃时，___________；若温度为达到平衡时，，则___________(填“>”、“<”或“=”)。 17. 某研究小组探究AlCl3催化氯苯与氯化亚砜(SOCl2)转化为化合物Z()的反应。实验流程为： 已知： ①实验在通风橱内进行。 ②SOCl2遇水即放出SO2和HCl；AlCl3易升华。 ③氯苯溶于乙醚，难溶于水；Z易溶于乙醚，难溶于水；乙醚不易溶于水。 （1）在无水气氛中提纯少量AlCl3的简易升华装置如图1所示，此处漏斗的作用是___________。 （2）写出图2中干燥管内可用的酸性固体干燥剂___________(填1种)。 （3）写出生成Z的化学方程式___________。 （4）步骤Ⅱ，加入冰水作用是___________。 （5）步骤Ⅲ，从混合物M2中得到Z粗产物的所有操作如下，请排序___________(填序号)。 ①减压蒸馏；②用乙醚萃取、分液，重复2-3次 ；③过滤；④加入无水Na2SO4干燥剂吸水 （6）AlCl3可促进氯苯与SOCl2反应中S-Cl键断裂，从配合物角度分析，原因是___________。 18. 可降解聚合物P{}是一种重要的医用原材料，其合成路线如下： 已知： （1）A的化学名称是___________。 （2）B中的官能团名称是___________。 （3）F→P的反应类型为___________。 （4）D的结构简式是___________。 （5）F中有三个六元环，E→F的化学方程式是___________。 （6）D有多种同分异构体，满足下列条件的结构有___________种。 ①属于芳香族化合物 ②能水解，且水解产物能使溶液显色 （7）以A为原料，设计合成的路线___________。 19. 氧是构建化合物的重要元素。请回答： （1）Cu2+能与H2O、OH-等形成配位数为4的配合物，画出Cu2+与乙二胺()以形成的配离子结构为___________。 （2）中的配位数为___________；粒子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为)，则配体中的大键可表示为___________，其空间结构为___________。 （3）化合物的结构如图。 和中羟基与水均可形成氢键(—O—H∙∙∙OH)，按照氢键由强到弱对三种酸排序___________，请说明理由___________。 （4）铈的某种氧化物具有面心立方晶体结构，结构如下图，若晶胞中无氧空位时，该理想晶体的化学式为___________。高温下，该氧化物失去氧形成氧空位，每失去，理论上有___________mol 生成。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年度第二学期高三第五次月考试题 化学 一、选择题：本题共8小题，每小题2分，共16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. 《天工开物》记载：软浆车榨蔗汁，一石(dàn)汁下石灰五合，取汁煎糖，冷凝成黑沙，黄泥水淋下成白糖。下列说法错误的是 A. 石灰可中和蔗汁中的酸性物质 B. “冷凝成黑沙”是结晶过程 C. “黄泥水淋下”的目的是脱色 D. “白糖”的主要成分是葡萄糖 【答案】D 【解析】 【分析】这段话意思即用软浆车榨取甘蔗汁，每石蔗糖汁加半升的石灰，取过滤后的甘蔗汁加热冷却，得到黑色晶体，用黄泥水淋洗可得到白糖。 【详解】A．石灰为碱性物质，可与蔗糖中的酸性物质发生中和反应，A正确； B．“冷凝成黑沙”即将热蔗糖水冷却结晶，是结晶过程，B正确； C．“黄泥水淋下”可将黑色晶体变成白色，即实现脱色目的，C正确； D．“白糖”是由蔗糖制得，故其主要成分为蔗糖，D错误； 本题选D 2. 化学与人类生活、生产密切相关。下列说法正确的是 A. β-胡萝卜素是一种天然色素，可用作食品的着色剂 B. 抗坏血酸具有较强氧化性，水果罐头中常用作抗氧化剂 C. 乙二醇的水溶液凝固点很高，可作汽车发动机的抗冻剂 D. 表面活性剂能溶解油脂，是因为其分子具有极性较大的亲油基团 【答案】A 【解析】 【详解】A．胡萝卜素是从植物中提取的一种天然黄色色素，通常用作为食品的着色剂，A正确； B．抗坏血酸(维生素C)用作为抗氧化剂，是因为抗坏血酸具有较强的还原性，利用自身先被氧化起到保护食品不被氧化的作用，B错误； C．乙二醇水溶液作汽车发动机的抗冻剂，是因为乙二醇水溶液的凝固点很低，在很低温度都不凝固的特性，C错误； D．表面活性剂能溶解油脂，是因为其分子具有极性很小的亲油基团的原因，D错误； 故答案为：A。 3. 下列有关化学概念或性质的判断错误的是 A. 分子是正四面体结构，则没有同分异构体 B. 和中C原子的杂化类型不同 C. 船式C6H12()比椅式C6H12()稳定 D. 由与组成的离子液体常温下呈液态，与其离子的体积较大有关 【答案】C 【解析】 【详解】A．分子中的四个C－H键完全相同，分子是正四面体结构，相当于甲烷分子上的两个H被Cl取代，在正四面体结构中，任意两个顶点的位置是等效的，故的结构只有一种，A正确； B．中C的价层电子对数为，C为sp2杂化，中C的价层电子对数为，C为sp3杂化，B正确； C．椅式C6H12()的空间位阻比船式C6H12()更小，能量更低，故也更稳定，C错误； D．由与组成离子液体，由于离子的体积较大，离子间的作用力较弱，导致熔点低，常温下为液态，D正确； 故答案选C。 4. 下列化学反应与方程式不相符的是 A. 黑火药爆炸： B. 四氯化钛水解： C. 硫化钠溶液在空气中氧化变质： D. 硬脂酸甘油酯在溶液中皂化：＋3NaOH＋3C17H35COONa 【答案】C 【解析】 【详解】A．黑火药爆炸：，A正确； B．四氯化钛水解：，B正确； C．硫化钠强碱弱酸盐，溶液呈碱性，在空气中氧化变质：，C错误； D．硬脂酸甘油酯在溶液中皂化：＋3NaOH＋3C17H35COONa，D正确； 故选C。 5. NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A. 标准状况下，2.24 L HF中含有的原子的数目为0.2NA B. 25℃，pH=11的Na2CO3溶液中OH-的数目为0.001NA C. 32 g甲醇分子中含有C—H键的数目为4NA D. 4.4 g由N2O和CO2组成的混合物中含有的原子数为0.3NA 【答案】D 【解析】 【详解】A．在标准状况下，HF呈液态，不是气态，无法确定2.24L HF中含有的原子数目，A错误； B．因溶液体积未知，无法计算pH=11的溶液中的数目，B错误； C．甲醇的结构式为：，32g甲醇的物质的量为1mol，则根据结构式可知分子中含有的键数目为，C错误； D．和的摩尔质量均为，且均为三原子分子，则和的物质的量为，其混合物中含有的原子数为，D正确； 故答案为：D。 6. 实验室中下列做法错误的是 A. 含重金属离子(如等)的废液，加水稀释后排放 B. 轻微烫伤时，先用洁净的冷水处理，再涂抹烫伤药膏 C. 乙炔等可燃性气体点燃前要检验纯度 D. 水银易挥发，若不慎有水银洒落，可用硫粉处理 【答案】A 【解析】 【详解】A．含重金属离子(如等)的废液需通过沉淀或氧化还原等方法处理后才能排放，直接排放会污染环境，A错误； B．冷水处理可以降低烫伤处的温度，减轻烫伤程度，再涂抹烫伤药膏治疗，B正确； C．乙炔等可燃性气体与空气混合达到爆炸点时遇明火会爆炸，故点燃前应验纯，C正确； D．水银有毒、易挥发，若不慎有水银洒落，可用硫粉处理将其转化为HgS，减少空气中的水银，D正确； 故答案选A。 7. 对反应(I为中间产物)，相同条件下：①加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短；②提高反应温度，增大，减小。基于以上事实，可能的反应历程示意图(——为无催化剂，------为有催化剂)为 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】提高反应温度，增大，说明反应的平衡逆向移动，即该反应为放热反应，减小，说明S生成中间产物I的反应平衡正向移动，属于吸热反应，由此可排除C、D选项，加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短，即反应的决速步骤的活化能下降，使得反应速率大幅加快，活化能大的步骤为决速步骤，符合条件的反应历程示意图为A，故A正确， 故选A。 8. 晶体中，多个晶胞无隙并置而成的结构如图甲所示，其中部分结构显示为图乙，下列说法错误的是 A. 电负性： B. 单质是金属晶体 C. 晶体中存在范德华力 D. 离子的配位数为3 【答案】D 【解析】 【详解】A．电负性越大的元素吸引电子的能力越强，活泼金属的电负性小于活泼非金属，因此，Mg的电负性小于 Cl，A正确； B．金属晶体包括金属单质及合金，单质Mg是金属晶体，B正确； C．由晶体结构可知，该结构中存在层状结构，层与层之间存在范德华力，C正确； D．由图乙中结构可知，每 个与周围有6个最近且距离相等，因此 ，的配位数为6，D错误； 综上所述，本题选D。 二、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确得2分，选两个且都正确得4分，但只要选错一个就得0分。 9. 在水溶液中，电化学方法合成高能物质时，伴随少量生成，电解原理如图所示，下列说法正确的是 A. 电解时，向Pt电极移动 B. 生成的电极反应： C. 电解一段时间后，溶液pH升高 D. 每生成1 mol H2的同时，生成 【答案】AB 【解析】 【分析】由电解装置图可知，Ni电极产生H2，则Ni为阴极，电极反应为；Pt为阳极，电极反应为。 【详解】A．电解时，阴离子移向阳极，A正确； B．在阳极，失电子发生氧化反应生成，电极反应为，B正确； C．由阴、阳电极反应可知，电解一段时间后，溶液中的OH-减少，即溶液pH降低，C错误； D．电化学方法合成时，伴随少量生成，故每生成1 mol H2的同时，生成的小于，D错误；故答案选AB。 10. 环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构，腔内极性较小，腔外极性较大，可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法错误的是 A. 环六糊精属于寡糖 B. 非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子 C. 图2中甲氧基对位暴露在反应环境中 D. 可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚 【答案】B 【解析】 【详解】A．1mol糖水解后能产生2~10mol单糖的糖称为寡糖或者低聚糖，环六糊精是葡萄糖的缩合物，属于寡糖，A正确； B．要和环六糊精形成超分子，该分子的直径必须要匹配环六糊精的空腔尺寸，故不是所有的非极性分子都可以被环六糊精包含形成超分子，B错误； C．环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)腔内极性小，可以将苯环包含在其中，由图3可知，苯甲醚直接和HOCl反应时，Cl原子取代苯甲醚中苯环的邻位和对位H原子的物质的量的比为2：3，而加入环六糊精后Cl原子取代苯环对位H原子的物质的量的远大于邻位，说明图2中甲氧基对位暴露在反应环境中，C正确； D．环六糊精空腔外有多个羟基，可以和水形成分子间氢键，故环六糊精能溶解在水中，而氯代苯甲醚不溶于水，所以可以选择水作为萃取剂分离环六糊精和氯代苯甲醚，D正确； 故选B。 11. 植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性，其结构简式如图所示。下列关于阿魏萜宁的说法错误的是 A. 可与溶液反应 B. 消去反应产物最多有2种 C. 1 mol该物质最多可消耗1 mol NaOH D. 与反应时可发生取代和加成两种反应 【答案】BC 【解析】 【分析】由阿魏萜宁的分子结构可知，其分子中存在醇羟基、酚羟基、酯基和碳碳双键。 【详解】A．该有机物含有酚羟基，故又可看作是酚类物质，酚羟基能显示酸性，且酸性强于；溶液显碱性，故该有机物可与溶液反应，A正确； B．由分子结构可知，与醇羟基相连的C原子共与3个不同化学环境的C原子相连，且这3个C原子上均连接了H原子，因此，该有机物发生消去反应时，其消去反应产物最多有3种，B错误； C．由题干有机物结构简式可知，分子中含有1个醇酯基和1个酚羟基能与NaOH反应，则1mol阿魏萜宁与足量NaOH溶液反应消耗2molNaOH，C错误； D．该有机物分子中含有酚羟基且其邻位上有H原子，故其可与浓溴水发生取代反应；还含有碳碳双键，故其可发生加成，因此，该有机物与反应时可发生取代和加成两种反应，D正确； 故选BC。 12. 下列实验装置能达到实验目的的是 A．检验1-溴丙烷消去反应的产物 B．制备氯气 C．检查装置气密性 D．制备并收集干燥的氨气 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．挥发的醇也能使K2Cr2O7褪色，A错误； B．铁做阳极会失去电子生成Fe2+，阳极上得不到Cl2，B错误； C．关闭止水夹，向长颈漏斗内加水至漏斗下端浸没水中，一段时间后漏斗内水面不下降，说明气密性良好，C正确； D．氨气的密度小于空气，收集氨气应该用向下排空气法，导管应该短进长出，D错误； 答案选C。 13. 如图为某实验测得0.1 mol·L-1 溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线。下列说法正确的是 A. a点溶液的比c点溶液的小 B. a点时， Kw>Ka1(H2CO3)·Ka2(H2CO3) C. b点溶液中， D. ab段，pH减小说明升温抑制了的水解 【答案】AB 【解析】 【详解】A．Kw=c(H+)c(OH-)，随着温度的升高，Kw增大；a点、c点的pH相同，即氢离子浓度相同，但是温度不同，c点的Kw大，所以a点溶液的c(OH-)比c点溶液的c(OH-)小，故A正确； B．碳酸氢钠溶液中存在电离平衡和水解平衡，根据图示可知，碳酸氢钠溶液显碱性，水解过程大于电离过程，Kh= ，所以Kw>Ka1(H2CO3)·Ka2(H2CO3)，故B正确； C．b点溶液显碱性，溶液中存在电荷守恒：，由于c(H+)<c(OH-)，所以，故C错误； D．碳酸氢钠溶液中存在电离和水解2个过程，而电离和水解均为吸热过程，升高温度，促进了电离和水解的两个过程，故D错误； 答案选AB。 14. 室温下，根据下列实验过程及现象，能验证相应实验结论的是 选项 实验过程及现象 实验结论 A 用0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别中和等体积的0.1 mol·L-1 H2SO4溶液和0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液，H2SO4消耗的NaOH溶液多 酸性： B 向KI溶液中持续滴加氯水，溶液先由无色变为棕黄色，一段时间后褪色 氯水具有氧化性和漂白性 C 向2 mL浓度均为0.1 mol·L-1的CaCl2和BaCl2混合溶液中滴加少量0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液，振荡，产生白色沉淀 溶度积常数： D 将等体积等浓度的KI溶液和FeCl3溶液混合，充分反应后滴入KSCN溶液，溶液变红 I-和Fe3+的反应是可逆反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．实验中等浓度的硫酸、醋酸所含的H+浓度不一样，故不能判断两者酸性强弱， A错误； B．氯水先将溶液中的I-氧化成I2，使得溶液呈棕黄色，而过量的氯水继续将I2氧化，溶液褪色，氯水的漂白性是因为HClO的强氧化性使有色物质褪色，实验中没有体现出氯水的漂白性，B正确； C．、均为白色沉淀，实验现象无法判断生成了哪种沉淀，故无法判断、的溶度积常数，C错误； D．实验发生的反应为，已知I-和Fe3+的物质的量相等，若反应不可逆，则两种物质恰好完全反应，滴入KSCN溶液后，溶液不变红，反之则为可逆反应，故答案选D。 三、非选择题：共5题，共60分。 15. 钴钼系催化剂主要用于石油炼制等工艺，从废钴钼催化剂(主要含有MoS2、CoS和Al2O3)中回收钴和钼的工艺流程如图： 已知：浸取液中的金属离子主要为、Co2+、Al3+。 （1）MoS2在空气中高温焙烧产生两种氧化物：SO2和___________(填化学式)。生成的SO2被石灰乳充分吸收的化学方程式为___________。 （2）Co2+萃取的反应原理为Co2++2HRCoR2+2H+，向有机相2中加入H2SO4能进行反萃取的原因是___________(结合平衡移动原理解释)。 （3）水相2中的主要溶质除了H2SO4，还有___________(填化学式)。 （4）Co3O4可用作电极，若选用KOH电解质溶液，通电时可转化CoOOH，则阳极电极反应式为___________。 【答案】（1） ①. MoO3 ②. SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O （2）根据Co2++2HRCoR2+2H+可知，加入H2SO4，c(H+)增大，平衡向左移动 （3）Al2(SO4)3 （4）Co3O4+OH-+H2O–e-=3CoOOH 【解析】 【分析】这是从废钴钼催化剂(主要含有MoS2、CoS和Al2O3)中回收钴和钼的工艺流程题。废催化剂焙烧产生二氧化硫气体，然后使用硫酸酸浸加入有机萃取剂1得到浸取液。浸取液中的金属离子主要为、Co2+、Al3+。经过操作I（萃取），分离出有机相1和水相1。有机相1主要萃取Mo相关物质，通过氨水处理，得到钼酸铵溶液，结晶得到钼酸铵。水相1中含有Co²⁺、Al³⁺等，加入有机萃取剂2进行萃取，Co²⁺进入有机相2。分离出水相2和有机相2。水相2中的主要溶质除了H2SO4，还有Al2(SO4)3。向有机相2中加入H2SO4能进行反萃取得水相3，加入草酸铵进一步处理，最终得到。 【小问1详解】 MoS2在空气中高温焙烧产生两种氧化物，根据元素守恒，MoS2在空气中高温焙烧，硫元素会转化成二氧化硫，Mo元素会转化为氧化物，钼的氧化物中Mo为+6价，化学式为MoO3，生成的SO2为酸性氧化物，被石灰乳充分吸收的化学方程式为SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O。 【小问2详解】 已知Co2+萃取的反应原理为Co2++2HRCoR2+2H+，这是一个可逆反应。根据勒夏特列原理，当向有机相2中加入H₂SO₄ 时，溶液中c (H⁺) 增大 ，平衡会向着减弱这种改变的方向移动，即平衡向左移动，从而使CoR₂转化为Co²⁺进入水相，实现反萃取。 【小问3详解】 废钴钼催化剂(主要含有MoS2、CoS和Al2O3)，酸浸后浸取液中的金属离子主要为、Co²⁺、Al³⁺。经过操作I（萃取），有机相1主要萃取Mo相关物质，水相1 中含有Co²⁺、Al³⁺等。水相1再经过萃取，Co²⁺进入有机相2，那么水相2中剩余的主要溶质除了H₂SO₄（酸浸时加入硫酸引入），还有 Al³⁺与硫酸根形成的Al₂(SO₄)₃ 。 【小问4详解】 选用KOH电解质溶液，通电时Co₃O₄在阳极发生氧化反应转化为CoOOH。Co₃O₄中Co的平均化合价为价，CoOOH中Co为+3价，Co₃O₄失去电子，结合OH⁻生成CoOOH和H₂O。根据电荷守恒和原子守恒，阳极电极反应式为Co3O4+OH-+H2O–e-=3CoOOH。 16. 为了实现“碳达峰”和“碳中和”的目标，将CO2转化成可利用的化学能源的“负碳”技术是世界各国关注的焦点。回答下列问题： 方法Ⅰ：CO2催化加氢制甲醇。 以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的反应如下： 反应ⅰ： 反应ⅱ： 反应ⅲ： （1）计算反应ⅲ的___________ （2）现利用ⅰ和ⅲ两个反应合成CH3OH，已知CO可使反应的催化剂寿命降低。若氢碳比表示为x=，则理论上x=___________时，平衡混合物中生成物含量最高。但生产中往往采用略高于该值的氢碳比，理由是___________。 （3）250℃，在甲(容积为4L)、乙(容积为2L)两刚性容器中分别充入2 mol CO2和6 mol H2，在适宜的催化剂作用下发生反应ⅰ，容器内总压强随时间变化如图所示： 其中B曲线对应___________容器中压强的变化情况(填“甲”或“乙”)；利用图中数据计算250℃该反应的分压平衡常数Kp=___________(列出计算式即可)。 方法Ⅱ：催化加氢制甲酸。 （4）科研工作者通过开发新型催化剂，利用太阳能电池将工业排放的转化为HCOOH，实现碳中和的目标。已知 。温度为T1℃达到平衡时，化学平衡常数。实验测得：，，、为速率常数。T1℃时，___________；若温度为达到平衡时，，则___________(填“>”、“<”或“=”)。 【答案】（1）-90 （2） ①. 2 ②. 使CO充分反应，避免反应催化剂寿命下降 （3） ①. 甲 ②. 或 （4） ①. 1.8 ②. ＜ 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，i-ii=iii，所以ΔH3=ΔH1-ΔH2=(-49.0kJ/mol)-(+41.0kJ/mol)=-90.0kJ/mol，故答案为：-90； 【小问2详解】 已知反应i：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，反应iii：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，现利用ⅰ和ⅲ两个反应合成CH3OH，已知CO可使反应的催化剂寿命降低，若氢碳比表示为x===2，原料气的利用率最高，但生产中往往采用略高于该值的氢碳比，理由：使CO充分反应，避免反应催化剂寿命下降，故答案为：2；使CO充分反应，避免反应催化剂寿命下降； 【小问3详解】 起始投料量相同的条件下，容器体积与压强成反比，由图像可知起始压强的大的对应容器的体积小，A线对应为乙，其中B曲线对应为甲容器，250℃，在乙(容积为2L)两刚性容器中分别充入2molCO2和6molH2，在适宜的催化剂作用下发生反应③，达到平衡时压强为2.8MPa，列出三段式：，依据压强之比等于物质的量之比，容器乙中，解得x=1.2，则混合气体总物质的量n=(0.8+2.4+1.2+1.2)mol=5.6mol，各气体的分压分别为：p(CO2)==0.4MPa，p(H2)==1.2MPa，p(CH3OH)==0.6MPa，p(H2O)==0.6MPa，则压强平衡常数Kp===MPa-2，故答案为：甲；； 【小问4详解】 反应CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)的化学平衡常数表达式K=；而正=k正c(CO2)•c(H2)，逆=k逆c(HCOOH)，k正、k逆为速率常数，平衡时正=逆，即k正c(CO2)c(H2)=k逆c(HCOOH)，则K==，所以k正=1.8k逆；温度为T2℃时，k正=1.9k逆，则K=1.9，即平衡常数K增大，反应正向移动，该反应为放热反应，降低温度才正向移动，所以T2＜T1，故答案为：1.8；＜。 17. 某研究小组探究AlCl3催化氯苯与氯化亚砜(SOCl2)转化为化合物Z()的反应。实验流程为： 已知： ①实验在通风橱内进行。 ②SOCl2遇水即放出SO2和HCl；AlCl3易升华。 ③氯苯溶于乙醚，难溶于水；Z易溶于乙醚，难溶于水；乙醚不易溶于水。 （1）在无水气氛中提纯少量AlCl3的简易升华装置如图1所示，此处漏斗的作用是___________。 （2）写出图2中干燥管内可用酸性固体干燥剂___________(填1种)。 （3）写出生成Z的化学方程式___________。 （4）步骤Ⅱ，加入冰水的作用是___________。 （5）步骤Ⅲ，从混合物M2中得到Z粗产物的所有操作如下，请排序___________(填序号)。 ①减压蒸馏；②用乙醚萃取、分液，重复2-3次 ；③过滤；④加入无水Na2SO4干燥剂吸水 （6）AlCl3可促进氯苯与SOCl2反应中S-Cl键的断裂，从配合物角度分析，原因是___________。 【答案】（1）AlCl3蒸汽遇冷的漏斗内壁凝华为AlCl3固体，收集AlCl3 （2）P2O5或硅胶 （3） （4）除去混合物中的SOCl2、AlCl3，实现有机相与无机相的分离，同时降低反应的速率 （5）②④③① （6）AlCl3易与Cl-形成络合物[AlCl4]-，促使SOCl2反应中S-Cl键的断裂 【解析】 【分析】制取的实验流程为：将氯苯、混合在冰水浴中用作催化剂进行反应生成化合物，充分反应后得到混合物M1，再加入适量的冰水以除去和得到混合物M2，最后加入乙醚进行多次萃取分离出有机相，合并有机相，向有机相中加入无水进行除水，过滤除去晶体后，进行减压蒸馏就可得到比较纯净的的粗产品，据此分析解答。 【小问1详解】 已知易升华，即受热之后容易变为蒸汽，遇冷之后又凝华为固体，故在无水气氛中提纯少量的简易升华装置中漏斗的作用是：蒸汽遇冷在漏斗内壁凝华为固体，便于收集。 【小问2详解】 酸性干燥剂一般用于干燥酸性或中性气体，常见的酸性固体干燥剂有或硅胶等，它可以吸收水分，此处是干燥和等气体，故应该使用的酸性固体干燥剂为：或硅胶。 【小问3详解】 制取是将氯苯、混合物在冰水浴中用作催化剂进行取代反应生成化合物，同时还得到HCl，则反应的方程式为：。 【小问4详解】 由分析可知，步骤Ⅰ所得M1中含有、氯苯和、等，结合题干信息可知，遇水即放出和HCl，且易溶于水而难溶于有机物，故步骤Ⅱ中加入冰水的作用是：除去混合物中的、，实现有机相与无机相的分离，同时冰水还可以降低反应速率。 【小问5详解】 由分析可知，步骤Ⅱ得到的混合物M2中含有、氯苯，结合题干信息：氯苯溶于乙醚，难溶于水；易溶于乙醚，难溶于水；乙醚不易溶于水，步骤Ⅲ从混合物M2中得到粗产物的所有操作为：用乙醚萃取、分液，重复2-3次 ，合并萃取液，加入无水干燥剂除水，过滤分离出晶体，即得到氯苯和的混合物，最后再进行减压蒸馏得到最终产物，故操作顺序为：②④③①。 【小问6详解】 已知易与通过配位键形成络合物，故可促进氯苯与反应中健的断裂，故原因为：易与形成络合物，促使在反应中键的断裂。 18. 可降解聚合物P{}是一种重要的医用原材料，其合成路线如下： 已知： （1）A的化学名称是___________。 （2）B中的官能团名称是___________。 （3）F→P的反应类型为___________。 （4）D的结构简式是___________。 （5）F中有三个六元环，E→F的化学方程式是___________。 （6）D有多种同分异构体，满足下列条件的结构有___________种。 ①属于芳香族化合物 ②能水解，且水解产物能使溶液显色 （7）以A为原料，设计合成的路线___________。 【答案】（1）苯乙醇 （2）羟基、碳溴键 （3）缩聚反应 （4） （5）2+2H2O （6）4 （7）   【解析】 【分析】由B的分子式、结合C的结构可知B→C过程中，苯环上的－Br发生水解生成－OH，－OH与NaOH反应后生成－ONa，故B为；A的苯环上发生溴取代反应后生成B，A为；C经催化氧化并酸化后得到D（）；D在①HCN、②NH3、③H2O/H+条件下转化成E；F与在催化剂作用下生成P，结合E的结构，可推出E发生分子内脱水形成六元环，F的结构为，则F与在催化剂作用下发生缩聚反应生成P。 小问1详解】 A的结构为，名称为乙苯； 【小问2详解】 由B的结构可知，其官能团名称为碳溴键和羟基； 【小问3详解】 由上述分析可知F→P发生了缩聚反应； 【小问4详解】 由上述分析可知，D的结构简式为； 【小问5详解】 E发生分子内脱水形成六元环，E→F的反应方程式为2+2H2O； 【小问6详解】 依题可知，D的同分异构体中含有结构，故符合条件的同分异构体有4种（、、、）； 【小问7详解】 由目标物质的结构可知，可由苯乙醇经催化氧化生成苯乙醛，苯乙醛在①HCN、②NH3、③H2O/H+条件下转化成，最后在催化剂的作用下，发生缩聚反应，得到目标产物，具体的合成路线如下：   。 19. 氧是构建化合物的重要元素。请回答： （1）Cu2+能与H2O、OH-等形成配位数为4的配合物，画出Cu2+与乙二胺()以形成的配离子结构为___________。 （2）中的配位数为___________；粒子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为)，则配体中的大键可表示为___________，其空间结构为___________。 （3）化合物的结构如图。 和中羟基与水均可形成氢键(—O—H∙∙∙OH)，按照氢键由强到弱对三种酸排序___________，请说明理由___________。 （4）铈的某种氧化物具有面心立方晶体结构，结构如下图，若晶胞中无氧空位时，该理想晶体的化学式为___________。高温下，该氧化物失去氧形成氧空位，每失去，理论上有___________mol 生成。 【答案】（1） （2） ①. 6 ②. ③. V形 （3） ①. HC>HB>HA ②. O、S、Se的电负性逐渐减小，键的极性：C=O>C=S>C=Se，使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大，因此羟基与H2O形成的氢键逐渐增强 （4） ①. CeO2 ②. 2x 【解析】 【小问1详解】 中的N原子含有孤电子对，能与Cu2+形成配位键，已知Cu2+与乙二胺按1:2形成配离子，则乙二胺分子中的两个N原子都参与配位，故配离子的结构为； 【小问2详解】 中与1个ONO、5个NH3形成6个配位键，故的配位数为6；中N原子为sp2杂化，N原子有1个孤电子对，故的空间构型为V形；N与2个O形成σ键，N原子未杂化的p轨道上有2个电子，2个O原子各有1个p轨道且p轨道上各有1个电子，这3个p轨道相互平行，且垂直于离子所在的平面，肩并肩重叠形成3中心4电子的大π键（即）； 【小问3详解】 电负性：O>S>Se，故键的极性：，羟基极性：HC>HB>HA，羟基上H带正电性：HC>HB>HA，羟基上H所带正电性越多，越易形成氢键； 【小问4详解】 根据均摊法可知，晶胞中Ce的理想数目为，O在晶胞内，故数目为8，则该理想晶体的化学式为CeO2；CeO2中Ce为+4价，根据电荷守恒，每失去1个O2-，会有2个Ce4+转化为Ce3+，故每失去，理论上有2x mol 生成。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$