精品解析：湖南省岳阳市汨罗市第二中学2024-2025学年高三下学期4月月考化学试题

2025年高三下学期化学月考模拟试题 一、单选题(每题3分，共48分) 1. 根据材料的组成和结构变化可推测其性能变化，下列推测不合理的是 选项 材料 组成和结构变化 性能变化 A 天然橡胶 硫化使其结构由线型转变为网状 强度提升 B 聚乙炔 掺入 导电性增强 C 纤维素 接入带有强亲水基团的支链 吸水能力增强 D 生铁 减少含碳量 延展性减弱 A. A B. B C. C D. D 2. 党的二十大报告指出“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生”。下列做法不合理的是 A. 研制可降解塑料，控制白色污染产生 B. 研发新能源汽车，降低汽油柴油消耗 C. 开发利用天然纤维，停止使用合成材料 D. 研究开发生物农药，减少作物农药残留 3. 反应常被用于除去水中残余氯。为阿伏加德罗常数值，下列说法不正确的是 A. 100 mL 1 mol⋅L水溶液中含有的键数目为 B. 0℃、101kPa时，22.4 L 中氯原子的数目为 C. 常温常压下1.6 g 含有质子的数目为 D. 通过上述反应除去0.5 mol ，转移电子的数目为 4. 某同学检验海带中否含有碘元素，进行了如下实验 步骤Ⅰ：灼烧干海带得到海带灰 步骤Ⅱ：将海带灰加蒸馏水溶解、过滤，得到海带灰浸取液 步骤Ⅲ：取少量浸取液于试管中，加入淀粉溶液，溶液未变蓝；再加入足量10%溶液(硫酸酸化)，溶液变为蓝色 步骤Ⅳ：将10%溶液(硫酸酸化)替换为氯水，重复步骤Ⅲ，溶液未变蓝 步骤Ⅴ：向步骤Ⅳ所得溶液中通入，溶液迅速变为蓝色 下列说法正确的是 A. 步骤Ⅰ中，灼烧干海带在蒸发皿中进行 B. 步骤Ⅲ中，反应的离子方程式： C. 步骤Ⅳ中溶液未变蓝色是因为氯水有漂白性 D. 步骤Ⅴ中溶液迅速变为蓝色表现的还原性 5. 下列物质的性质与用途均正确且具有对应关系的是 A. 乙烯具有还原性，可以用作水果保存的抗氧化剂 B. 溶液呈酸性，可以用作泳池的消毒剂 C. 的熔点极高，可以用作耐高温涂层 D. 密度比空气大，可用于人工降雨 6. 某同学按图示装置进行实验，欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。下列物质组合不符合要求的是 气体 液体 固体粉末 A 饱和溶液 B 溶液 C 溶液 D A. A B. B C. C D. D 7. 过量与以下0.1的溶液反应，下列现象和相关反应错误的是 选项 溶液 现象 离子反应方程式 A 和淀粉溶液 溶液变蓝 B 溶液由棕黄色变浅绿色 C 溶液褪色，产生白色沉淀 D 产生淡黄色沉淀 A. A B. B C. C D. D 8. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 4.4g气体中含有键的数目为0.4 B. 1LpH=3的溶液中含有的数目为 C. 标准状况下，22.4L含有分子的数目为 D. 1mol与过量充分反应产生的HI分子的数目为2 9. 实验室中可通过香草胺与8-甲基壬酸为原料合成二氢辣椒素，下列有关说法不正确的是 A. 香草胺中含有三种官能团 B. 二氢辣椒素结构中具有一个手性碳原子 C. 1 mol二氢辣椒素与过量NaOH溶液作用，最多可消耗2 mol NaOH D. 产物提纯后，可通过红外光谱检测酰胺基的存在，初步确定此合成是否成功 10. 苯在浓和浓作用下，反应过程中能量变化示意图如下图所示。下列说法正确的是 A. 从中间体到产物，更有利于生成产物I B. 生成X为苯的加成产物，生成Y为苯的取代产物 C. 苯和M分子中所有碳均为杂化 D. 生成Y的过程中，浓增大了反应的活化能 11. 我国学者制备了一种介孔二氧化锰负载的催化剂，并将其应用到苯并三唑(，BZA)的无污染降解中，催化机理如下图(部分产物已省略)：下列说法错误的是 A. BZA中既含有极性键又含有非极性键 B. 反应中氧化剂为，氧化产物为和 C. 直接降解BZA的活性氧物种的化学式为和 D 据机理图可知氧化性： 12. 朱砂(硫化汞)在众多先秦考古遗址中均有发现，其立方晶系型晶胞如下图所示，晶胞参数为a nm，A原子的分数坐标为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法不正确的是 A. S的配位数是4 B. 晶胞中B原子分数坐标为 C. 该晶体的密度是g/cm3 D. 相邻两个Hg的最短距离为nm 13. 一定条件下，存在可逆反应：。起始状态Ⅰ中有A(s)、B(s)和C(g)，经如下图所示过程达到各平衡状态，状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等。 下列叙述正确的是 A. 容器内压强： B. 平衡常数： C. 若体积V(Ⅲ)=2V(Ⅰ)，则 D. 逆反应的速率： 14. LTO材料(和)是新型锂离子电池的核心材料之一，放电时的工作原理如图1所示(为方便表示，忽略原子半径大小)，LTO材料在充放电过程中的相互转化如图2所示，下列说法中正确的是 A. KCl的有机溶液可以用KCl的水溶液代替 B. 每转移1mol电子，正极材料质量减少7g C. 图2所示A→B的转化为放电时LTO材料中晶胞的变化 D. 充电时，阳极的电极方程式为 15. 室温下，向、均为的混合溶液中持续通入气体，始终保持饱和（的物质的量浓度为），通过调节使、分别沉淀，溶液中与的关系如下图所示。其中，c表示、、和的物质的量浓度的数值，。下列说法错误的是 A. ①代表与的关系曲线 B. 逐渐增大时，溶液中优先析出的沉淀为 C. 的 D. 的平衡常数 16. 常温下，向10.0mL浓度均为0.1mol/L的和混合溶液中加入NaOH固体，溶液中金属元素有不同的存在形式，它们的物质的量浓度与NaOH物质的量关系如 下图所示，测得a、b两点溶液的pH分别为3.2，4.5。已知：①；②常温下，，。 下列叙述错误的是 A. 曲线Ⅰ代表 B. 加入NaOH为时，与比值为 C. c点铁铝元素主要存在形式为和 D. 的平衡常数K的数量级为 二、解答题(共52分) 17. 以钛铁矿(主要成分为，还含有少量)为原料合成锂离子电池的电极材料钛酸锂()和磷酸亚铁锂()的工艺流程如下： 回答下列问题： （1）“溶浸”前将钛铁矿粉碎的目的是___________；“溶浸”后溶液中的阳离子主要包括、___________。 （2）加热条件下“水解”主要得到沉淀，该反应的离子方程式为___________；“水解”时间过长会导致富钛渣中三价铁元素含量升高，原因是___________。 （3）“沉铁”步骤反应的化学方程式为___________，“沉铁”宜在40℃条件下进行，温度不宜过高的原因是___________。 （4）“煅烧”制备过程中，和的理论投入量的物质的量之比为_____。 （5）以和作电极组成电池，充电时发生反应：(0<x<1)，则阳极的电极反应式为___________。 18. 以钒钼铅矿(主要成分为)、，还含有少量)为原料分离钒和钼的工艺流程如下： 已知：①随溶液pH变化，钒以、等形式存在；②。 回答下列问题： （1）钒原子核外电子排布式___________。 （2）“球磨破碎”的目的是___________。 （3）“浸出”后，钒主要以形式存在，写出相应反应的离子方程式：___________。 （4）“净化渣”的主要成分除外，还有___________(填化学式)。 （5）“浸出”操作中，加入要适量，从保护环境的角度分析其原因：___________。 （6）煅烧过程中发生反应的化学方程式为___________。 （7）向10 mL 0.2 mol⋅L的滤液中加入等体积的溶液，欲使沉淀完全，则溶液的最小浓度为___________mol⋅L(忽略混合过程中溶液的体积变化，当溶液中某离子的浓度mol⋅L时，认为该离子沉淀完全)。 19. Ⅰ．293K，实验测得下列同位素交换反应的标准平衡常数如下： （1）在293K，反应的_______。 Ⅱ．利用和合成二甲醚，过程中发生主副反应如下： ① ΔH＜0 ② ΔH＜0 ③ ΔH>0 （2）从提高的平衡产率来看，下列措施合理的是_______(填序号)。 a．及时分离出 b．适当降温 c．使用合适的催化剂 （3）其他条件一定时，温度对反应的影响如下图所示： 已知：产物A的选择性。温度高于260℃，二甲醚的选择性显著降低并非反应③导致，理由是_______。 （4）空速是指单位时间内、单位体积催化剂上通过的气体体积流量。其他条件一定，在一定空速范围内，的转化率随空速的增大而减小，但甲醇的选择性增大，可能的原因是_______。 Ⅲ．库仑测硫仪可以测定待测气体中的含量，其工作原理如下图所示。检测前，溶液中为一定值，电解池不工作。通入待检气体aL后，电解池开始工作，一段时间后停止。 （5）通入待测气体后发生反应：_______。 （6）电解池开始工作时，阳极电极反应式：_______。 （7）测得电解过程转移电子b mol，则待测气体中的含量为_______g/L。 20. CO2的资源化利用和转化已成为当今科学研究的热点。回答下列问题： （1）325℃时，水在锰粉表面产生的H2可将CO2转化成甲酸，同时生成MnO。 ①由H2O、Mn、CO2制备甲酸化学方程式为___________。 ②直接将H2和CO2混合，在325℃条件下难以生成甲酸，而在锰粉表面可以较快生成甲酸的原因是___________。 （2）由CO2和H2制备甲醇(CH3OH)的反应原理如下： 反应I． (a＞0) 反应I． (b＞0) 反应Ⅲ． △H3 恒压下将CO2和H2按体积比1∶3混合，在不同催化剂作用下发生反应I和反应Ⅲ，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图所示。其中：CH3OH的选择性=。 ①△H3=_________ kJ∙mol-1，据此判断反应Ⅲ在_________(填“低温”“高温”或“任意温度”)条件下有利于自发进行。 ②在上述条件下，结合图像分析，合成甲醇的最佳温度是________，最佳催化剂是________。 ③温度高于230℃，使用CZT催化剂时CH3OH产率随温度升高而下降的原因是___________。 （3）模拟在碱性环境中电催化还原CO2制乙烯(X、Y均为新型电极材料，可减少CO2和碱发生副反应)装置如图所示，装置中b电极为___________(填“正”或“负”)极，X极上发生反应的电极反应式为___________。 21. 利喘贝是一种新的平喘药，其合成过程如下： 已知： i． ii． （1）A属于芳香烃，则B的名称为___________。 （2）D的官能团的名称是___________；D→E的反应类型是___________。 （3）H与作用显色且能发生银镜反应，苯环上的一氯代物有两种。由H生成I反应的化学方程式为___________。 （4）L的结构简式为___________。 （5）比E少一个氧原子且含有苯环属于酰胺类的同分异构体有___________种。 （6）J俗称香兰素，在食品行业中主要作为一种增香剂。香兰素的一种合成路线如下。 中间产物1和中间产物2的结构简式分别为___________；___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年高三下学期化学月考模拟试题 一、单选题(每题3分，共48分) 1. 根据材料的组成和结构变化可推测其性能变化，下列推测不合理的是 选项 材料 组成和结构变化 性能变化 A 天然橡胶 硫化使其结构由线型转变为网状 强度提升 B 聚乙炔 掺入 导电性增强 C 纤维素 接入带有强亲水基团的支链 吸水能力增强 D 生铁 减少含碳量 延展性减弱 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．天然橡胶经硫化处理，结构由线型变为网状，得到既有弹性又有强度的材料，但硫化程度过大，会逐渐失去弹性，A正确； B．聚乙炔中掺杂时，导电性大幅度提升，该聚合物具有与金属材料一样的导电性，B正确； C．纤维素中接入强亲水基团时，在交联剂作用下形成网状结构使吸水性增强，C正确； D．生铁中含碳量增加，硬度增大，延展性、可塑性减小，D错误； 故选D； 2. 党二十大报告指出“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生”。下列做法不合理的是 A. 研制可降解塑料，控制白色污染产生 B. 研发新能源汽车，降低汽油柴油消耗 C. 开发利用天然纤维，停止使用合成材料 D. 研究开发生物农药，减少作物农药残留 【答案】C 【解析】 【详解】A．研制可降解塑料，可以有效降低普通塑料在土壤中的残留，从而控制白色污染产生，故A正确； B．研发新能源汽车，可替代燃油车的使用，从而降低燃油消耗，故B正确； C．天然纤维的生成难以满足人类对材料的需求，合成材料的合理使用可以弥补天然材料的不足，故C错误； D．生物农药的开发使用，可减少农作物中农药的残留，故D正确； 故选：C。 3. 反应常被用于除去水中残余氯。为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A. 100 mL 1 mol⋅L水溶液中含有的键数目为 B. 0℃、101kPa时，22.4 L 中氯原子的数目为 C. 常温常压下1.6 g 含有质子的数目为 D. 通过上述反应除去0.5 mol ，转移电子的数目为 【答案】A 【解析】 【详解】A．水溶液中，H2O2和H2O均含有2个键，则100 mL 1 mol⋅L水溶液中含有的键数目大于，A错误； B．0℃、101kPa为标准状态，22.4 L 的物质的量为1mol，含有氯原子的数目为，B正确； C．O2中含有16个质子，常温常压下1.6 g 的物质的量为=0.05mol，含有质子的数目为，C正确； D．根据反应可知，Cl元素由0价下降到-1价，通过上述反应除去0.5 mol ，转移电子的数目为= ，D正确； 故选A。 4. 某同学检验海带中是否含有碘元素，进行了如下实验 步骤Ⅰ：灼烧干海带得到海带灰 步骤Ⅱ：将海带灰加蒸馏水溶解、过滤，得到海带灰浸取液 步骤Ⅲ：取少量浸取液于试管中，加入淀粉溶液，溶液未变蓝；再加入足量10%溶液(硫酸酸化)，溶液变为蓝色 步骤Ⅳ：将10%溶液(硫酸酸化)替换为氯水，重复步骤Ⅲ，溶液未变蓝 步骤Ⅴ：向步骤Ⅳ所得溶液中通入，溶液迅速变为蓝色 下列说法正确的是 A. 步骤Ⅰ中，灼烧干海带在蒸发皿中进行 B. 步骤Ⅲ中，反应的离子方程式： C. 步骤Ⅳ中溶液未变蓝色是因为氯水有漂白性 D. 步骤Ⅴ中溶液迅速变为蓝色表现的还原性 【答案】D 【解析】 【详解】A．灼烧海带应在坩埚中进行，A错误； B．该反应是在酸性条件下，离子方程式应该为，B错误； C．过量的氯水氧化使溶液未变为蓝色，不是漂白性，C错误； D．通时，将还原为，体现的还原性，D正确； 故选D； 5. 下列物质的性质与用途均正确且具有对应关系的是 A. 乙烯具有还原性，可以用作水果保存的抗氧化剂 B. 溶液呈酸性，可以用作泳池的消毒剂 C. 的熔点极高，可以用作耐高温涂层 D. 密度比空气大，可用于人工降雨 【答案】C 【解析】 【详解】A．乙烯可以催熟水果，不作为抗氧化剂，A项错误； B．CuSO4溶液中的Cu2+可以使蛋白质变性，可以用作泳池的消毒剂，B项错误； C．Al2O3的熔点极高，可以用作耐高温涂层，C项正确； D．干冰易升华而吸热，可以用于人工降雨，D项错误； 答案选C。 6. 某同学按图示装置进行实验，欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。下列物质组合不符合要求的是 气体 液体 固体粉末 A 饱和溶液 B 溶液 C 溶液 D A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．通入CO2气体依次发生反应CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3、CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2，由于在相同温度下NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，最终瓶中仍有白色晶体析出，不会得到澄清溶液，A项选； B．通入Cl2，发生反应Cl2+2FeCl2=2FeCl3、2FeCl3+Fe=3FeCl2，最终Fe消失得到澄清溶液，B项不选； C．通入HCl，在酸性条件下会表现强氧化性，发生离子反应：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O，最终Cu消失得到澄清溶液，C项不选； D．AgCl在水中存在溶解平衡AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)，通入NH3后，Ag+与NH3结合成[Ag(NH3)2]+，使溶解平衡正向移动，最终AgCl消失得到澄清溶液，D项不选； 答案选A。 7. 过量与以下0.1的溶液反应，下列现象和相关反应错误的是 选项 溶液 现象 离子反应方程式 A 和淀粉溶液 溶液变蓝 B 溶液由棕黄色变浅绿色 C 溶液褪色，产生白色沉淀 D 产生淡黄色沉淀 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于过量，I2继续与反应，溶液不会变蓝，离子方程式为，A错误； B．溶液由棕黄色变浅绿色，则氯化铁转化为氯化亚铁，过量SO2与FeCl3溶液反应，生成FeCl2、H2SO4、HCl，总反应的化学方程式为2FeCl3+SO2+2H2O=2FeCl2+H2SO4+2HCl，所给的离子方程式正确，B正确； C．过量SO2与CuCl2溶液反应，溶液褪色，则铜离子被还原，生成的白色沉淀是CuCl，则总反应的化学方程式为SO2+2CuCl2+2H2O=2CuCl↓+H2SO4+2HCl，所给的离子方程式正确，C 正确； D．过量SO2与Na2S溶液反应，生成的淡黄色沉淀是S，同时还生成NaHSO3，因此，总反应的化学方程式为5SO2+2Na2S+2H2O=3S↓+4NaHSO3，离子方程式正确，D正确； 答案选A。 8. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 4.4g气体中含有键的数目为0.4 B. 1LpH=3的溶液中含有的数目为 C. 标准状况下，22.4L含有分子的数目为 D. 1mol与过量充分反应产生的HI分子的数目为2 【答案】B 【解析】 【详解】A．二氧化碳中C和O通过双键连接，其结构式为O=C=O，一个二氧化碳分子中含有2个键，4.4g 为0.1mol，所含键数目为0.2，A项错误； B．1L pH＝3的溶液中含有的数目为，B项正确； C．标准状况下，不是气态，C项错误； D．与的反应属于可逆反应，所以生成的HI分子的数目小于2，D项错误； 故选B。 9. 实验室中可通过香草胺与8-甲基壬酸为原料合成二氢辣椒素，下列有关说法不正确的是 A. 香草胺中含有三种官能团 B. 二氢辣椒素结构中具有一个手性碳原子 C. 1 mol二氢辣椒素与过量NaOH溶液作用，最多可消耗2 mol NaOH D. 产物提纯后，可通过红外光谱检测酰胺基的存在，初步确定此合成是否成功 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题目中香草胺的结构可以得到，香草胺中含有羟基、醚键、氨基三种官能团，A正确； B．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，二氢辣椒素结构中没有手性碳原子，B错误； C．二氢辣椒素中的酚羟基、酰胺基能消耗氢氧化钠，1 mol二氢辣椒素与过量NaOH溶液作用，最多可消耗2 mol NaOH，C正确； D．二氢辣椒素中含有酰胺基，红外光谱可以检测有机物中的官能团，可通过红外光谱检测酰胺基的存在，初步确定此合成是否成功，D正确； 故选B。 10. 苯在浓和浓作用下，反应过程中能量变化示意图如下图所示。下列说法正确的是 A. 从中间体到产物，更有利于生成产物I B. 生成X为苯的加成产物，生成Y为苯的取代产物 C. 苯和M分子中所有碳均为杂化 D. 生成Y的过程中，浓增大了反应的活化能 【答案】B 【解析】 【详解】A．中间体到产物，产物Ⅱ的活化能更小，速率更大，产物Ⅱ能量更低，更稳定，产率更高，所以更有利于生成产物Ⅱ，A错误； B．生成X，苯分子中断裂了一个键，结合了硝基和磺酸基，属于加成反应，生成Y，苯的键没有变，只是一个氢原子被硝基替代，属于取代反应，B正确； C．苯分子中所有碳均为杂化，M分子中有一个碳形成了4个键，属于杂化，C错误； D．生成Y的反应中，硫酸作催化剂，降低了反应的活化能，D错误； 故选B。 11. 我国学者制备了一种介孔二氧化锰负载的催化剂，并将其应用到苯并三唑(，BZA)的无污染降解中，催化机理如下图(部分产物已省略)：下列说法错误的是 A. BZA中既含有极性键又含有非极性键 B. 反应中氧化剂为，氧化产物为和 C. 直接降解BZA的活性氧物种的化学式为和 D. 据机理图可知氧化性： 【答案】B 【解析】 【详解】A．BZA中、、键为极性键、、键为非极性键，选项A正确； B．反应中氧化剂为，氧化产物应为和，选项B错误； C．从图中可以看到直接降解BZA的活性氧物种的化学式为和，选项C正确； D．据机理图可知可以将氧化为，因此氧化性：，选项D正确； 答案选B。 12. 朱砂(硫化汞)在众多先秦考古遗址中均有发现，其立方晶系型晶胞如下图所示，晶胞参数为a nm，A原子的分数坐标为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法不正确的是 A. S的配位数是4 B. 晶胞中B原子分数坐标为 C. 该晶体的密度是g/cm3 D. 相邻两个Hg的最短距离为nm 【答案】B 【解析】 【详解】A．由晶胞图知，以位于体心的S原子为研究对象，S原子周围距离最近的Hg原子有4个，则S的配位数是4，A正确； B．由A原子的分数坐标为(0，0，0)，结合投影图知，晶胞中B原子分数坐标为，B错误； C．由晶胞图可知，含S原子=4×1=4个，Hg原子位于8个顶角和6个面心，共含Hg原子数=6×+8×=4，故该晶体的密度是ρ= ，C正确； D．由晶胞结构可知，相邻两个Hg的最短距离面对角线的一半，为nm，D正确； 故选B。 13. 一定条件下，存在可逆反应：。起始状态Ⅰ中有A(s)、B(s)和C(g)，经如下图所示过程达到各平衡状态，状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等。 下列叙述正确的是 A. 容器内压强： B. 平衡常数： C. 若体积V(Ⅲ)=2V(Ⅰ)，则 D. 逆反应速率： 【答案】C 【解析】 【详解】A．平衡Ⅱ到平衡Ⅲ，因为温度不变，所以平衡常数K不变，，Ⅱ和Ⅲ容器内C的浓度应相等，再根据p=cRT，所在Ⅱ和Ⅲ容器内压强相等，A错误； B．因正方向△H>0，降低温度使平衡逆向移动，平衡常数K减小，应该为K(Ⅱ)>K(Ⅳ)，B错误； C．状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等，则状态Ⅰ和Ⅲ的C物质的量相等，若体积V(Ⅲ)=2V(Ⅰ)，设状态Ⅲ体积为V，状态Ⅰ的体积为，，，C正确； D．由题可知，状态Ⅰ到状态Ⅱ是向逆反应建立平衡，逆方向速率减小，状态Ⅱ和状态Ⅲ的温度相同，C的浓度相同，逆向速率应相等，状态Ⅲ到状态Ⅳ是因为降温使平衡移动，由此可知，逆反应方向速率应该为v(Ⅰ)>v(Ⅱ)=v(Ⅲ)>v(Ⅳ)，D错误； 故选C。 14. LTO材料(和)是新型锂离子电池的核心材料之一，放电时的工作原理如图1所示(为方便表示，忽略原子半径大小)，LTO材料在充放电过程中的相互转化如图2所示，下列说法中正确的是 A. KCl的有机溶液可以用KCl的水溶液代替 B 每转移1mol电子，正极材料质量减少7g C. 图2所示A→B的转化为放电时LTO材料中晶胞的变化 D. 充电时，阳极的电极方程式为 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，放电时，锂电极为原电池的负极，锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，LTO材料电极为正极，锂离子作用下在正极得到电子发生还原反应生成，充电时，与直流电源负极相连的锂电极做电解池的阴极，LTO材料电极做阳极。 【详解】A．锂能与水反应生成氢氧化锂和氢气，所以氯化钾的有机溶液不能用氯化钾的水溶液代替，故A错误； B．由分析可知，放电时，LTO材料电极为正极，锂离子作用下在正极得到电子发生还原反应生成，则转移1mol电子时，正极材料质量增加7g，故B错误； C．由分析可知，放电时，LTO材料电极为正极，锂离子作用下在正极得到电子发生还原反应生成，则A→B的转化为放电时LTO材料中晶胞的变化，故C正确； D．由分析可知，充电时，与直流电源负极相连的锂电极做电解池的阴极，锂离子在阴极得到电子发生还原反应生成锂，电极反应式为Li++e—=Li，故D错误； 故选C。 15. 室温下，向、均为的混合溶液中持续通入气体，始终保持饱和（的物质的量浓度为），通过调节使、分别沉淀，溶液中与的关系如下图所示。其中，c表示、、和的物质的量浓度的数值，。下列说法错误的是 A. ①代表与的关系曲线 B. 逐渐增大时，溶液中优先析出的沉淀为 C. 的 D. 的平衡常数 【答案】D 【解析】 【分析】由于、均为，则曲线③④表示的离子为或，纵坐标表示的为，则离子浓度越小，越大，则曲线①代表与的关系，则曲线②代表与的关系，根据曲线②与曲线④的交点坐标(5.8，8.2)，可知此时pH=5.8，则，同时根据，则曲线④为与的关系，曲线③为与的关系，据此分析。 【详解】A．由分析可知，①代表与的关系，A正确； B．曲线①代表与的关系，曲线③为与的关系，则根据二者交点(5.6，10.8)可知，， ，当为时，随逐渐增大时，溶液中优先析出的沉淀为，B正确； C．曲线②代表与的关系，曲线④为与的关系，根据曲线②与曲线④的交点坐标(5.8，8.2)，可知此时pH=5.8，则，，则，C正确； D．的平衡常数表达式为，根据曲线①代表与的关系，曲线③为与的关系，则根据二者交点(5.6，10.8)可知，此时，，，根据B选项，，代入数据，，D错误； 故选D。 16. 常温下，向10.0mL浓度均为0.1mol/L的和混合溶液中加入NaOH固体，溶液中金属元素有不同的存在形式，它们的物质的量浓度与NaOH物质的量关系如 下图所示，测得a、b两点溶液的pH分别为3.2，4.5。已知：①；②常温下，，。 下列叙述错误的是 A. 曲线Ⅰ代表 B. 加入NaOH为时，与比值为 C. c点铁铝元素主要存在形式为和 D. 的平衡常数K的数量级为 【答案】B 【解析】 【分析】由题意可知，氢氧化铝的溶度积大于氢氧化铁，a、b两点溶液的pH分别为3.0，4.3说明曲线I代表铁离子、曲线Ⅱ代表铝离子，则由图可知，氢氧化铁的溶度积Ksp[Fe(OH)3]=10-5×(10-10.8mol/L)3=10-37.4、氢氧化铝溶度积Ksp[Al(OH)3]=10-5×(10-9.5mol/L)3=10-33.5； 【详解】A．根据分析可知，曲线Ⅰ代表，曲线Ⅱ代表，A正确； B．在氢氧化铝和氢氧化铁共沉淀的体系中，B错误； C．NaOH浓度过大时，会溶解生成，C正确； D．的平衡常数，D正确； 故选B； 二、解答题(共52分) 17. 以钛铁矿(主要成分为，还含有少量)为原料合成锂离子电池的电极材料钛酸锂()和磷酸亚铁锂()的工艺流程如下： 回答下列问题： （1）“溶浸”前将钛铁矿粉碎的目的是___________；“溶浸”后溶液中的阳离子主要包括、___________。 （2）加热条件下“水解”主要得到沉淀，该反应的离子方程式为___________；“水解”时间过长会导致富钛渣中三价铁元素含量升高，原因是___________。 （3）“沉铁”步骤反应的化学方程式为___________，“沉铁”宜在40℃条件下进行，温度不宜过高的原因是___________。 （4）“煅烧”制备过程中，和的理论投入量的物质的量之比为_____。 （5）以和作电极组成电池，充电时发生反应：(0<x<1)，则阳极的电极反应式为___________。 【答案】（1） ①. 加快反应速率，提高浸出率 ②. 、 （2） ①. ②. 反应时间过长导致被空气中的氧化成，加热促进水解生成沉淀 （3） ①. ②. 温度过高会导致受热分解 （4）1∶1 （5） 【解析】 【分析】钛铁矿（主要成分为FeO∙TiO2，还含有少量SiO2）中加入盐酸“溶浸”后的浸出液中含TiOCl+、Fe2+，浸出液发生水解得到富钛渣和富铁液，富钛渣中加入H2O2、氨水“溶钛”得到过氧钛化合物，过氧钛化合物煅烧得到TiO2，TiO2与Li2CO3反应制得Li4Ti5O12；富铁液中加入H2O2、H3PO4“沉铁”得到FePO4，FePO4与Li2CO3、H2C2O4煅烧得到LiFePO4。 【小问1详解】 “溶浸”前将钛铁矿粉碎的目的是：增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率；“溶浸”时钛铁矿中SiO2不反应，FeO∙TiO2与HCl反应，故“溶浸”后溶液中的阳离子主要包括TiOCl+、Fe2+、H+。 【小问2详解】 加热条件下“水解”主要得到TiO2∙2H2O沉淀，即TiOCl+水解生成TiO2∙2H2O，根据原子守恒和电荷守恒，该水解反应的离子方程式为TiOCl++3H2OTiO2∙2H2O↓+Cl-+2H+；“水解”时间过长会导致富钛渣中三价铁元素含量升高，原因是反应时间过长导致Fe2+被空气中的O2氧化成Fe3+，加热促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀。 【小问3详解】 “沉铁”步骤中FeCl2与H2O2、H3PO4反应生成FePO4，该步骤中Fe元素的化合价由+2价升至+3价，则H2O2被还原，根据得失电子守恒和原子守恒，反应的化学方程式为2FeCl2+H2O2+2H3PO4=2FePO4↓+4HCl+2H2O；由于H2O2受热易分解，故“沉铁”宜在40℃条件下进行，温度不宜过高的原因是：温度过高会导致H2O2受热分解。 【小问4详解】 “煅烧”制备LiFePO4过程中，Fe元素的化合价由+3价降至+2价，则H2C2O4被氧化成CO2，根据得失电子守恒和原子守恒，反应的化学方程式为2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+3CO2↑+H2O，故Li2CO3和H2C2O4的理论投入量的物质的量之比为1∶1。 【小问5详解】 充电时失电子发生氧化反应生成，故阳极的电极反应式为LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+。 18. 以钒钼铅矿(主要成分为)、，还含有少量)为原料分离钒和钼的工艺流程如下： 已知：①随溶液pH变化，钒以、等形式存在；②。 回答下列问题： （1）钒原子核外电子排布式___________。 （2）“球磨破碎”的目的是___________。 （3）“浸出”后，钒主要以形式存在，写出相应反应的离子方程式：___________。 （4）“净化渣”的主要成分除外，还有___________(填化学式)。 （5）“浸出”操作中，加入要适量，从保护环境的角度分析其原因：___________。 （6）煅烧过程中发生反应的化学方程式为___________。 （7）向10 mL 0.2 mol⋅L的滤液中加入等体积的溶液，欲使沉淀完全，则溶液的最小浓度为___________mol⋅L(忽略混合过程中溶液的体积变化，当溶液中某离子的浓度mol⋅L时，认为该离子沉淀完全)。 【答案】（1）或 （2）增大反应物的接触面积，加快反应速率，提高钒钼铅矿的浸出率 （3）+2S2-=+2PbS （4）MgSiO3 （5）若Na2S过量，S2-会随着浸出液进入“沉钼”操作中，后与“沉钼”过程中加入的酸反应产生H2S气体污染环境 （6） （7） 【解析】 【分析】该工艺流程题中，根据流程图可知，将矿石球磨破碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，“浸出”中将Pb2+转化为PbS沉淀，SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3，“净化除杂”中是加入Mg2+将转化为MgSiO3沉淀而除去，加入氯化铵进行沉钒，反应原理为：增大浓度，使逆向移动，高温煅烧NH4VO3得到V2O5，方程式为，最后加入HCl和CaCl2的混合溶液进行沉钼，据此分析解题。 【小问1详解】 钒是23号元素，基态钒原子核外电子排布式为：或。 【小问2详解】 球黁破碎”是将矿石研磨的方法，其目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率，提高钒钼铅矿的浸出率。 【小问3详解】 “浸出”过程中，、与Na2S反应生成、以及PbS，因此生成的离子方程式为：+2S2-=+2PbS。 【小问4详解】 “净化除杂”的目的是用Mg2+除去“浸出液”中的，因此“净化渣”的主要成分除Mg(OH)2外，还有MgSiO3。 【小问5详解】 “浸出”操作中，若Na2S过量，S2-会随着浸出液进入“沉钼”操作中，后与“沉钼”过程中加入的酸反应产生H2S气体污染环境。 【小问6详解】 流程中可以看出煅烧过程中会生成V2O5，反应前后V元素的化合价未发生变化，该反应为非氧化还原反应，因此发生反应的化学方程式为：。 【小问7详解】 向10 mL 0.2 mol⋅L的滤液中加入等体积的溶液(忽略混合过程中溶液的体积变化)，则沉淀消耗的物质的量n()=0.2mol/L×0.01L=0.002mol，欲使沉淀完全，结合钒酸铵的Ksp可得，溶液中的最小浓度为，因此溶液的最小浓度为。 19. Ⅰ．293K，实验测得下列同位素交换反应的标准平衡常数如下： （1）在293K，反应的_______。 Ⅱ．利用和合成二甲醚，过程中发生的主副反应如下： ① ΔH＜0 ② ΔH＜0 ③ ΔH>0 （2）从提高的平衡产率来看，下列措施合理的是_______(填序号)。 a．及时分离出 b．适当降温 c．使用合适的催化剂 （3）其他条件一定时，温度对反应的影响如下图所示： 已知：产物A的选择性。温度高于260℃，二甲醚的选择性显著降低并非反应③导致，理由是_______。 （4）空速是指单位时间内、单位体积催化剂上通过的气体体积流量。其他条件一定，在一定空速范围内，的转化率随空速的增大而减小，但甲醇的选择性增大，可能的原因是_______。 Ⅲ．库仑测硫仪可以测定待测气体中含量，其工作原理如下图所示。检测前，溶液中为一定值，电解池不工作。通入待检气体aL后，电解池开始工作，一段时间后停止。 （5）通入待测气体后发生反应：_______。 （6）电解池开始工作时，阳极电极反应式：_______。 （7）测得电解过程转移电子b mol，则待测气体中的含量为_______g/L。 【答案】（1）24 （2）ab （3）二甲醚选择性降低程度近似等于甲醇选择性升高程度 （4）空速增大，气体流速太快，反应气体与催化剂接触时间太短，导致气体与催化剂接触不充分；空速增大，反应②、③的速率降低太多，甲醇的选择性增大 （5） （6） （7） 【解析】 【小问1详解】 已知，① ，② ，③ ，根据盖斯定律，①+③×2-②，可得反应，； 【小问2详解】 a．及时分离出CH3OCH3，平衡正向移动，CH3OCH3产率提高，a正确； b．降低温度，平衡正向移动，CH3OCH3产率提高，b正确； c．使用高效催化剂，平衡不移动，c错误； 故答案为：ab； 【小问3详解】 二甲醚选择性与甲醇选择性总和变化很小，二甲醚选择性降低程度近似等于甲醇选择性升高程度； 【小问4详解】 空速增大，气体流速太快，反应气体（CO2和H2）与催化剂接触时间太短，导致气体与催化剂接触不充分，CO2的转化率减小；空速增大，反应②、③的速率降低太多，甲醇的选择性增大 【小问5详解】 二氧化硫在电解池中与溶液中反应生成碘离子、硫酸根离子和氢离子，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式：； 【小问6详解】 测硫仪工作时，碘离子在阳极失去电子发生氧化反应生成碘三离子，电极反应式：； 【小问7详解】 反应过程中S元素化合价变化为2，当转移bmol电子时，则待测气体中的物质的量为：，则其含量为； 20. CO2的资源化利用和转化已成为当今科学研究的热点。回答下列问题： （1）325℃时，水在锰粉表面产生的H2可将CO2转化成甲酸，同时生成MnO。 ①由H2O、Mn、CO2制备甲酸的化学方程式为___________。 ②直接将H2和CO2混合，在325℃条件下难以生成甲酸，而在锰粉表面可以较快生成甲酸的原因是___________。 （2）由CO2和H2制备甲醇(CH3OH)的反应原理如下： 反应I． (a＞0) 反应I． (b＞0) 反应Ⅲ． △H3 恒压下将CO2和H2按体积比1∶3混合，在不同催化剂作用下发生反应I和反应Ⅲ，在相同时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图所示。其中：CH3OH的选择性=。 ①△H3=_________ kJ∙mol-1，据此判断反应Ⅲ在_________(填“低温”“高温”或“任意温度”)条件下有利于自发进行。 ②在上述条件下，结合图像分析，合成甲醇的最佳温度是________，最佳催化剂是________。 ③温度高于230℃，使用CZT催化剂时CH3OH产率随温度升高而下降的原因是___________。 （3）模拟在碱性环境中电催化还原CO2制乙烯(X、Y均为新型电极材料，可减少CO2和碱发生副反应)装置如图所示，装置中b电极为___________(填“正”或“负”)极，X极上发生反应的电极反应式为___________。 【答案】（1） ①. ②. 该条件下，生成的H2与MnO反应生成Mn，因此Mn可以作为该反应的催化剂，降低活化能 （2） ①. -(2a+b) ②. 低温 ③. 230℃ ④. CZ(Zr-1)T催化剂 ⑤. 温度升高，催化剂活性降低，反应I速率减慢 （3） ①. 正 ②. 【解析】 【小问1详解】 ①325℃时，由H2O、Mn、CO2制备甲酸，同时生成MnO，化学方程式为。 ②直接将H2和CO2混合，在325℃条件下难以生成甲酸，表明反应的活化能大，而在锰粉表面可以较快生成甲酸，则锰粉为催化剂，能降低反应的活化能，则原因是：该条件下，生成的H2与MnO反应生成Mn，因此Mn可以作为该反应的催化剂，降低活化能。 【小问2详解】 反应I． (a＞0) 反应Ⅱ． (b＞0) 反应Ⅲ． △H3 ①利用盖斯定律，将反应Ⅰ×2-Ⅱ得，，△H3=-(2a+b) kJ∙mol-1，△H3＜0，则反应Ⅲ在低温条件下有利于自发进行。 ②由图像信息可知，230℃、CZ(Zr-1)T催化剂，甲醇的产率最高，则合成甲醇的最佳温度是230℃，最佳催化剂是CZ(Zr-1)T催化剂。 ③温度高于230℃，使用CZT催化剂时CH3OH产率随温度升高而下降，表明反应速率变慢，可能原因是：温度升高，催化剂活性降低，反应I速率减慢。 【小问3详解】 装置中，在X电极，CO2转化为C2H4，则表明X电极为阴极，a电极为负极，所以b电极为正极，X极上CO2得电子产物与电解质反应，生成C2H4等，发生反应的电极反应式为：。 【点睛】相同温度下，不同催化剂对应的CH3OH的产率和选择性不同，表明反应未达平衡。 21. 利喘贝是一种新的平喘药，其合成过程如下： 已知： i． ii． （1）A属于芳香烃，则B的名称为___________。 （2）D的官能团的名称是___________；D→E的反应类型是___________。 （3）H与作用显色且能发生银镜反应，苯环上的一氯代物有两种。由H生成I反应的化学方程式为___________。 （4）L的结构简式为___________。 （5）比E少一个氧原子且含有苯环属于酰胺类的同分异构体有___________种。 （6）J俗称香兰素，在食品行业中主要作为一种增香剂。香兰素的一种合成路线如下。 中间产物1和中间产物2的结构简式分别为___________；___________。 【答案】（1）邻硝基甲苯或2-硝基甲苯 （2） ①. 酯基、硝基 ②. 还原反应 （3） （4） （5）5 （6） ①. ②. 【解析】 【分析】根据G的结构分析出A为甲苯，A发生硝化反应取代甲基邻位的氢得到B为() ，B发生氧化反应生成C()，C和甲醇发生酯化反应生成D()，D在Fe/HCl作用下反应生成E()，H与FeCl3作用显色且能发生银镜反应，说明含有酚羟基和醛基，苯环上的一氯代物有两种，再根据J的结构得到H()，H发生反应生成J，根据信息i 知J和CH3I再NaOH作用下反应生成K()，根据信息ii知K和CH2(COOH)2发生反应生成L()，E和L发生取代反应生成G()，G发生水解反应生成利喘贝。 【小问1详解】 A为甲苯，发生硝化反应取代甲基邻位的氢得到B为()，所以B为邻硝基甲苯或2-硝基甲苯； 【小问2详解】 D的结构简式为，则D的官能团的名称是酯基、硝基；D()在Fe/HCl作用下反应生成E()即硝基变为氨基，根据加氢去氧是还原，因此D→E的反应类型是还原反应；故答案为：酯基、硝基；还原反应； 【小问3详解】 H与FeCl3作用显色且能发生银镜反应，苯环上的一氯代物有两种，则得到H结构简式为，由H生成I反应的化学方程式为；故答案为：； 【小问4详解】 根据信息ii知K和CH2(COOH)2发生反应生成L()；故答案为：； 【小问5详解】 E为，比E少一个氧原子且含有苯环属于酰胺类的同分异构体：把-CONH2看做取代基，则甲苯上等效氢的位置有4种分别为，若甲基取代酰胺基中的H有1种结构，故同分异构体为5种；故答案为5种； 【小问6详解】 J俗称香兰素，J的结构简式为，和OHCCOOH发生加成反应即得到，再氧化得到，最后脱酸得到；故答案为：；。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$