精品解析：宁夏吴忠市2025届高三一模化学试题

吴忠市2025届高考模拟联考试卷 化学 考试时间：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量： 一、选择题(本题共14小题，每题3分，共42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. 某博物馆有“古都明珠，华夏宝库”之誉。下列关于其藏品的说法正确的是 A. “镶金兽首玛瑙杯”的主要成分属于硅酸盐 B. “五祀卫鼎”的材质主要是青铜，青铜的硬度比纯铜大 C. “宫女图”壁画因侵蚀、风化而使颜色减退，该过程发生的是物理变化 D. “清·竹雕庭院纹笔筒”的主要成分属于人工合成的高分子有机化合物 2. 下列说法正确的是 A. 石膏加热时，会失去大部分结晶水变成熟石膏 B. 用食醋和碘化钾-淀粉溶液不能检验某食盐是否是加碘食盐 C. 用氢氟酸在玻璃上“雕刻”花纹，利用了氢氟酸的强氧化性 D. 顺丁橡胶用二硫键等将线型结构连接为网状，硫化交联程度越大，弹性越好 3. 下列实验操作或实验仪器的使用错误的是 A. 用酸式滴定管量取高锰酸钾溶液 B. 容量瓶和分液漏斗使用前均需检查是否漏水 C. 取用液溴时，需戴手套和护目镜，在通风橱中进行 D. 皮肤溅上液溴，立即用苯洗涤，然后用水冲洗 4. 下列各组物质融化或升华时，所克服的粒子间作用力属于同种类型的是 A. NaOH和熔化 B. 镁和硫的熔化 C. 氯化钠和蔗糖熔化 D. 碘和干冰升华 5. 以物质的量之比为向恒压密闭容器中充入X、Y，发生反应，相同时间内测得Z的产率和Z在不同温度下的平衡产率随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 据图像分析，该反应是吸热反应 B. Q点是最高点，Q点为平衡状态 C. M、N点反应物分子的有效碰撞几率不同 D. 从M点到P点，可通过加入催化剂或分离产物Z而达到平衡点 6. 物质微观结构决定宏观性质，进而影响用途。下列结构或性质不能解释其用途的是 选项 结构或性质 用途 A 石墨呈层状结构，层间以范德华力结合 石墨可用作润滑剂 B 具有氧化性 可用作漂白剂 C 聚丙烯酸钠()中含有亲水基团 聚丙烯酸钠可用于制备高吸水性树脂 D 冠醚18-冠-6空腔直径()与直径()接近 冠醚18-冠-6可识别，能增大在有机溶剂中的溶解度 A. A B. B C. C D. D 7. 下列实验装置图所示的实验操作，能达到相应实验目的的是 A. 用标准溶液测定未知浓度的醋酸溶液 B. 验证大于 C. 比较醋酸、次氯酸的酸性强弱 D. 除去淀粉胶体中的 8. X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X是宇宙中含量最多的元素，同周期Y的简单离子半径最大，Y与Z相邻，Z、M的核电荷数之比为，基态Q原子的价电子中s能级和p能级的电子数相等。下列说法不正确的是 A. 简单氢化物的稳定性： B. 电负性： C. Z元素形成的单质分子不都是非极性分子 D. Y与M、Q形成的化合物、都是共价晶体 9. 甲、乙、丙、丁是由、、、、、、离子中的两种组成，可以发生如图转化，下列说法不正确的是 A. 在甲中滴加丁可能发生反应： B. 溶液丙中还可以大量共存的离子有：、、 C. 白色沉淀A可能溶解在溶液D中 D. 甲为，乙为 10. 乙烷催化氧化为乙醛在合成化学和碳资源利用等方面均有重大意义。在催化下乙烷氧化成乙醛的机理如图所示。下列说法不正确的是 A. 的化学式为 B. 乙醛分子中键和键数目之比为 C. 反应I和反应II都是氧化还原反应 D. 每生成，消耗的物质的量大于 11. 非金属的卤化物水解可以分为亲电水解和亲核水解，实例及部分机理示意如下。发生亲电水解的条件是中心原子显负电性且带有孤电子对，能接受的的进攻，如： 发生亲核水解条件是中心原子显正电性且有空的价层轨道，空轨道用以容纳的配位电子，如： 下列说法错误的是 A. 和水解过程中中心原子的杂化方式不变 B. 基态原子核外有8种空间运动状态不同的电子 C. 推测比难发生亲核水解 D. 已知的水解产物为和，推测其水解类型为亲核水解 12. 某抗癌药物中间体的合成方法如图。下列说法正确的是 A. 含氧官能团种数： B. 可用银氨溶液鉴别a和b C. b分子中含有1个手性碳原子 D. a分子中最多有13个原子处于同一平面 13. 哈尔滨工业大学的研究团队发现，以非晶态Ni(III)基硫化物为催化剂，能有效催化OER(析氧反应)和UOR(尿素氧化反应)，从而降低电解水制氢过程中的能耗，其工作原理和反应机理如图所示。下列说法正确的是 A. UOR的电化学反应总过程为 B. 电解过程中，电极A附近溶液的不变 C. OER分四步进行，其中没有非极性键的形成与断裂 D. 若将光伏电池换成铅蓄电池，电极A应连接铅蓄电池的电极 14. 常温下，溶液的分布系数与的变化关系如图甲，浊液中与的关系如图乙[比如：]。常温下，将等体积且浓度均为的溶液与溶液混合。下列说法错误的是 A. 溶液中存在 B. 向溶液中加入等体积的水，几乎不变 C. 当，有 D. 混合后溶液中不会产生白色沉淀 二、填空题(本题共4小题，共58分) 15. 纳米级广泛用于化妆品和功能纤维领域。实验室利用普通制备纳米并测定其组成(夹持装置略去)。 I.制备 已知：①可发生反应； ②易挥发，熔点，沸点，极易与水反应； ③溶液可吸收生成黑色颗粒。 请回答下列问题： （1）装置A中发生反应的离子方程式为_______。 （2）上述装置按照由左向右，合理的连接顺序为A→_______→F(仪器序号)。 （3）E装置中仪器p的名称是：_______。 （4）装置C的作用是：_______。C中的碱石灰_______(能或不能)用无水替代。 （5）向制得的中加入大量水，并加热，请写出水解生成的化学方程_______。 II.测定纳米的组成 ①取纳米样品，用足量稀硫酸溶解得到溶液，再用将全部还原为，过滤、洗涤，将滤液和洗涤液一并注入500mL容量瓶中，定容得到待测液。 ②取待测液25.00mL，用如图装置进行电位滴定。 用标准溶液滴定，将氧化为，指示电极的电位随浓度变化而变化，通过测量指示电极的电位变化确定滴定终点。三次滴定消耗标准溶液的平均体积为。 （6）该样品的组成为_______(填化学式)。 （7）E(mV)表示指示电极的电位，V(mL)表示标准溶液的体积，表示指示电极的电位改变量，表示标准溶液体积的增量，下列所示滴定终点附近的图像正确的有_______(填字母)。 A. B. C. D. 16. 电池级碳酸锂是制造等锂离子电池必不可少的原材料。以锂云母浸出液(含等)为原料制取电池级的工艺流程如图： 已知：①HR为有机萃取剂，难溶于水，可萃取，萃取时发生的反应可表示为：； ②常温时，溶液的。 回答下列问题： （1）“有机层”的主要成分为_______(填化学式，下同)；“滤渣1”中含有的物质为_______；使用萃取剂时，需加入一定量的进行处理，其目的是_______。 （2）某种的结构简式为，该分子中可能与形成配位键的原子有_______。 （3）加适量草酸的目的_______。 （4）碳化反应后溶液中溶质的主要成分_______(化学式)。 （5）与在空气中加热可以制备重要的电极材料钴酸锂()。写出对应的化学方程式_______。 （6）钴酸锂()是常见的锂离子电池正极材料，其晶胞结构示意图如图所示，各离子位于晶胞的顶点、棱和体内。 ①基态Co原子核外电子排布式为_______。 ②该晶胞密度为_______。(写出计算式，阿伏加德罗常数的值为) 17. 绿色能源是未来能源发展的方向，积极发展氢能，是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措，可以用以下方法制备氢气。 I．甲烷和水蒸气催化制氢气。主要反应如下： i．CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+206.2kJ•mol-1 ii．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ•mol-1 （1）反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的△H=______kJ•mol-1。 （2）在容积不变的绝热密闭容器中发生反应i，下列能说明反应达到平衡状态的是______(填标号)。 A．气体混合物的密度不再变化 B．CH4消耗速率和H2的生成速率相等 C．CO的浓度保持不变 D．气体平均相对分子质量不再变化 E．体系的温度不再发生变化 （3）恒定压强为P0MPa时，将n(CH4)：n(H2O)=1：3的混合气体投入反应器中发生反应i和ii，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。 ①图中表示CO2的物质的量分数与温度的变化曲线是______(填字母)。 ②结合图中数据，其他条件不变，若要H2的产量最大，最适宜的反应温度是______(填标号)。 A．550~600℃ B．650~700℃ C．750~800℃ 在其他条件不变的情况下，向体系中加入CaO可明显提高平衡体系中H2的含量，原因是______。 ③600℃时，反应ii的平衡常数的计算式为Kp=______(Kp是以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 Ⅱ．电解法制氢气。某科研小组设计如图所示电解池，利用CO2和H2O在碱性电解液中制备水煤气(H2、CO)，产物中H2和CO的物质的量之比为1∶1。 （4）电极B是______极，生成水煤气的电极反应式为______。 18. 罗素沙星(化合物I)是一种喹诺酮类抗生素，通过抑制细菌DNA回旋酶和拓扑异构酶II的活性，干扰细菌DNA复制和合成来达到抗菌作用。其合成路线如下： 已知：为 （1）A的化学名称为_______，G中含氧官能团的名称为_______。 （2）B和C的沸点大小关系为：B_______C(填“高于”或“低于”)，原因是_______。 （3）D的结构简式为_______。 （4）E→F反应的化学方程式为_______。 （5）从F转化为G的过程中所涉及的反应类型是_______、_______。 （6）H转化成I的反应中，有机产物还有_______(填结构简式)。 （7）有机物X是E的同系物，分子量比E大42，则满足下列条件的X的同分异构体有_______种。 ①能发生银镜反应 ②能在碱性条件下水解 ③能与溶液反应 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 吴忠市2025届高考模拟联考试卷 化学 考试时间：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量： 一、选择题(本题共14小题，每题3分，共42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. 某博物馆有“古都明珠，华夏宝库”之誉。下列关于其藏品的说法正确的是 A. “镶金兽首玛瑙杯”的主要成分属于硅酸盐 B. “五祀卫鼎”的材质主要是青铜，青铜的硬度比纯铜大 C. “宫女图”壁画因侵蚀、风化而使颜色减退，该过程发生的是物理变化 D. “清·竹雕庭院纹笔筒”的主要成分属于人工合成的高分子有机化合物 【答案】B 【解析】 【详解】A．玛瑙杯主要成分为二氧化硅，不是硅酸盐，故A错误； B．合金的硬度比组成的纯金属的硬度大，则青铜的硬度比纯铜大，故B正确； C．“宫女图”壁画侵蚀、风化，均有新物质的生成，是化学变化，故C错误； D．“清·竹雕庭院纹笔筒”的主要成分纤维素，属于天然高分子有机化合物，故D错误； 答案选B。 2. 下列说法正确的是 A. 石膏加热时，会失去大部分结晶水变成熟石膏 B. 用食醋和碘化钾-淀粉溶液不能检验某食盐是否是加碘食盐 C. 用氢氟酸在玻璃上“雕刻”花纹，利用了氢氟酸的强氧化性 D. 顺丁橡胶用二硫键等将线型结构连接为网状，硫化交联程度越大，弹性越好 【答案】A 【解析】 【详解】A．石膏加热到150℃时，会失去大部分结晶水变成熟石膏，A项正确； B．碘酸盐在酸性条件下可以与碘化钾反应生成碘单质，碘单质与淀粉反应会变蓝，故可以检验，B项错误； C．“雕刻”花纹利用了氢氟酸能与二氧化硅反应的特性而不是氧化性，C项错误； D．橡胶的硫化交联程度不宜过大，否则会使橡胶失去弹性，D项错误； 故本题选A。 3. 下列实验操作或实验仪器的使用错误的是 A. 用酸式滴定管量取高锰酸钾溶液 B. 容量瓶和分液漏斗使用前均需检查是否漏水 C. 取用液溴时，需戴手套和护目镜，在通风橱中进行 D. 皮肤溅上液溴，立即用苯洗涤，然后用水冲洗 【答案】D 【解析】 【详解】A．高锰酸钾溶液具有强氧化性，且一般酸化使用，应用酸式滴定管量取，故A正确； B．容量瓶和分液漏斗均需要检查是否漏水后使用，故B正确； C．液溴有毒且具有挥发性，取用液溴时，需戴手套和护目镜，在通风橱中进行，故C正确； D．苯有毒，不能用苯洗去皮肤上的液溴，可用酒精洗，故D错误； 故选D。 4. 下列各组物质融化或升华时，所克服的粒子间作用力属于同种类型的是 A. NaOH和熔化 B. 镁和硫的熔化 C. 氯化钠和蔗糖熔化 D. 碘和干冰升华 【答案】D 【解析】 【详解】A．NaOH是离子晶体，熔化克服离子键，是共价晶体，熔化克服共价键，A不符合题意； B．镁是金属晶体，熔化克服金属键，硫是分子晶体，熔化克服分子间作用力，B不符合题意； C．氯化钠是离子晶体，熔化克服离子键，蔗糖是分子晶体，熔化克服分子间作用力，C不符合题意； D．碘和干冰都是分子晶体，其升华均是克服分子间作用力，D符合题意； 故选D。 5. 以物质的量之比为向恒压密闭容器中充入X、Y，发生反应，相同时间内测得Z的产率和Z在不同温度下的平衡产率随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 据图像分析，该反应是吸热反应 B. Q点是最高点，Q点为平衡状态 C. M、N点反应物分子的有效碰撞几率不同 D. 从M点到P点，可通过加入催化剂或分离产物Z而达到平衡点 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像中Z在不同温度下的平衡产率随温度的变化关系可知，随着温度升高，平衡产率逐渐降低，说明升温平衡逆向移动，得到，该反应是放热反应，A错误； B．据图像可知，Q点Z的产率小于平衡产率，未达到平衡，B错误； C．M、N点产率相同，但温度不同，所以反应物分子的有效碰撞几率不同，C正确； D．图中M点未达到平衡是由于温度低导致速率低而反应时间不够，可通过加入催化剂或延长时间使其达到平衡，但分离Z平衡会正向移动，使点P上升，达不到目的，D错误； 故选C。 6. 物质微观结构决定宏观性质，进而影响用途。下列结构或性质不能解释其用途的是 选项 结构或性质 用途 A 石墨呈层状结构，层间以范德华力结合 石墨可用作润滑剂 B 具有氧化性 可用作漂白剂 C 聚丙烯酸钠()中含有亲水基团 聚丙烯酸钠可用于制备高吸水性树脂 D 冠醚18-冠-6空腔直径()与直径()接近 冠醚18-冠-6可识别，能增大在有机溶剂中的溶解度 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A． 石墨呈层状结构，层间以范德华力结合，该作用力较小，层与层容易滑动，石墨可用作润滑剂，A正确； B． 具有漂白性，可用作漂白剂，B错误； C． 聚丙烯酸钠()中含有亲水基团-COO-，聚丙烯酸钠可用于制备高吸水性树脂，C正确； D．在溶有冠醚18-冠-6的有机溶液中，滴入高锰酸钾溶液，冠醚环上氧原子的孤对电子与K+离子配位，形成稳定配合物，形象地表示为“钾离子落到分子中心的洞穴里”并利用冠醚配离子对有机溶剂的亲和性，使得钾离子从水溶液转移到有机溶剂，带负电荷的高锰酸根离子也随之进入有机溶剂中，进而能增大在有机溶剂中的溶解度，D正确； 故选B。 7. 下列实验装置图所示的实验操作，能达到相应实验目的的是 A. 用标准溶液测定未知浓度的醋酸溶液 B. 验证大于 C. 比较醋酸、次氯酸的酸性强弱 D. 除去淀粉胶体中的 【答案】C 【解析】 【详解】A．标准溶液可以用聚四氟乙烯活塞的滴定管盛装，但滴定醋酸溶液的滴定终点显碱性，应选择酚酞为指示剂，A项错误； B．含有与的悬浊液与气体反应生成黑色沉淀，是反应产生的，不能证明转化为，即不能验证大于，B项错误； C．相同浓度的、溶液，溶液较大，说明水解程度大于，说明酸性弱于，C项正确； D．除去淀粉胶体中的应选择渗析实验，D项错误； 答案选C。 8. X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X是宇宙中含量最多的元素，同周期Y的简单离子半径最大，Y与Z相邻，Z、M的核电荷数之比为，基态Q原子的价电子中s能级和p能级的电子数相等。下列说法不正确的是 A. 简单氢化物的稳定性： B. 电负性： C. Z元素形成的单质分子不都是非极性分子 D. Y与M、Q形成的化合物、都是共价晶体 【答案】D 【解析】 【分析】X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X是宇宙中含量最多的元素，则X为H；同周期Y的简单离子半径最大，则Y为N；Z、M的核电荷数之比为2：3，则Z为O，M为Mg；基态Q原子的价电子中s能级和p能级的电子数相等，则Q为Si，即X为H，Y为N，Z为O，M为Mg，Q为Si，据此分析解答。 【详解】A．非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，非金属性：O＞N＞Si,则简单氢化物的稳定性：H2O＞NH3＞SiH4，故A正确； B．同周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下，元素的电负性逐渐减小，则电负性：O＞N＞H＞Si＞Mg，故B正确； C．H、O元素形成的单质分子有H2、O2、O3，其中H2、O2是非极性分子，O3是极性分子，故C正确； D．N与Mg形成的化合物Mg3N2是离子晶体，故D错误； 故选：D。 9. 甲、乙、丙、丁是由、、、、、、离子中的两种组成，可以发生如图转化，下列说法不正确的是 A. 在甲中滴加丁可能发生反应： B. 溶液丙中还可以大量共存的离子有：、、 C. 白色沉淀A可能溶解在溶液D中 D. 甲为，乙为 【答案】B 【解析】 【分析】溶液中存在H+、Na+、Al3+、Ba2+、OH—、Cl—、HCO3—，依据离子能大量共存的原则得出甲乙丙丁中含有两种物质，即：HCl和AlCl3，因为甲溶液能和乙溶液生成沉淀，气体和氯化钠，故甲和乙中含有能双水解的离子，即Al3+和HCO3—双水解生成的气体B为二氧化碳，沉淀A为氢氧化铝，然后依据甲与丙生成气体，则甲为NaHCO3，乙为AlCl3，丙为HCl，甲与丁生成白色沉淀，则丁含有钡离子且与甲生成沉淀，则丁为Ba(OH)2。 【详解】A．甲中滴加丁，丁是过量的，那么发生的离子反应为：HCO3—+Ba 2++OH—=BaCO3↓+H2O，故A正确； B．据分析可知，丙为HCl，含有H+，酸性条件下，NO3—具有强氧化性可氧化I—，故I—、NO3—不能共存，故B错误； C．白色沉淀A为氢氧化铝能溶于强碱Ba(OH)2，故C 正确； D．依据以上分析得出甲应为NaHCO3，乙为AlCl3，故D正确； 答案选B。 【点睛】此题较难的是根据题干信息推出甲乙丙丁四种物质，解题的突破口：甲溶液能和乙溶液生成白色沉淀，气体和氯化钠，故甲和乙中含有能双水解的离子，联系题干所给7种离子，只有Al3+和HCO3—双水解能满足题目要求，由此确定甲乙含有Al3+和HCO3—，联系甲与丙生成气体，确定甲为NaHCO3，乙为AlCl3。 10. 乙烷催化氧化为乙醛在合成化学和碳资源利用等方面均有重大意义。在催化下乙烷氧化成乙醛的机理如图所示。下列说法不正确的是 A. 的化学式为 B. 乙醛分子中键和键数目之比为 C. 反应I和反应II都是氧化还原反应 D. 每生成，消耗的物质的量大于 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题干反应历程图可知，反应I为[(C2H5)Fe(OH)]+ [(C2H4)Fe]++X，根据质量守恒可知，X的化学式为H2O，A正确； B．共价单键是键，双键中有1个键、1个键，乙醛分子中键和键数目之比为，B正确； C．由题干反应历程图可知，反应I为C2H6+FeO+ [(C2H5)Fe(OH)]+，该反应中没有元素化合价发生改变，不是氧化还原反应，反应Ⅱ中生成氮气，有元素化合价发生改变，是氧化还原反应，C错误； D．由题干反应历程图可知，若无副反应，则每生成1molCH3CHO，消耗N2O的物质的量等于2mol，但过程中存在副反应发生，且生成的Fe+能还原N2O，故消耗N2O的物质的量大于2mol，D正确； 故选C。 11. 非金属的卤化物水解可以分为亲电水解和亲核水解，实例及部分机理示意如下。发生亲电水解的条件是中心原子显负电性且带有孤电子对，能接受的的进攻，如： 发生亲核水解条件是中心原子显正电性且有空的价层轨道，空轨道用以容纳的配位电子，如： 下列说法错误的是 A. 和水解过程中中心原子的杂化方式不变 B. 基态原子核外有8种空间运动状态不同的电子 C. 推测比难发生亲核水解 D. 已知的水解产物为和，推测其水解类型为亲核水解 【答案】A 【解析】 【详解】A．水解过程中，中心原子的杂化方式为sp3杂化，中Si原子采用sp3杂化，图示过程是亲核水解，中心原子Si第一步产物中Si原子的杂化方式为sp3d杂化，杂化方式发生改变，A错误； B．基态Si原子核外电子排布式为，有1+1+3+1+2=8种空间运动状态不同的电子，B正确； C．C原子最外层为l层，没有d轨道接受水分子中的孤电子对，可以推测比难发生亲核水解，C正确； D．中心原子As具有正电性(δ+)和空的价层轨道，接受H2O的孤电子对进攻，且水解产物为H3AsO3和HCl，根据亲核水解机理示意图，可知其水解类型为亲核水解，D正确； 故选A。 12. 某抗癌药物中间体的合成方法如图。下列说法正确的是 A. 含氧官能团种数： B. 可用银氨溶液鉴别a和b C. b分子中含有1个手性碳原子 D. a分子中最多有13个原子处于同一平面 【答案】B 【解析】 【详解】A．a中含氧官能团为醛基，b中含氧官能团为羟基，均只有一种含氧官能团，故A错误； B．a中含有醛基，可以与银氨溶液反应，b中不含醛基，不可以与银氨溶液反应，可以用银氨溶液鉴别a和b，故B正确； C．连接四个不同基团的碳原子为手性碳原子，可知b中没有手性碳原子，故C错误； D．a中的苯环是一个平面，与苯环相连的F也位于同一个平面，醛基是一个平面可以与苯环共面，-CF3中最多1个碳原子和1个氟原子与苯环共面，所以a中最多有15个原子共面，故D错误； 答案选B。 13. 哈尔滨工业大学的研究团队发现，以非晶态Ni(III)基硫化物为催化剂，能有效催化OER(析氧反应)和UOR(尿素氧化反应)，从而降低电解水制氢过程中的能耗，其工作原理和反应机理如图所示。下列说法正确的是 A. UOR的电化学反应总过程为 B. 电解过程中，电极A附近溶液的不变 C. OER分四步进行，其中没有非极性键的形成与断裂 D. 若将光伏电池换成铅蓄电池，电极A应连接铅蓄电池的电极 【答案】A 【解析】 【分析】该装置是电解池，电解水制氢，电极A上水得到电子生成氢气，电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，电极B上尿素失电子生成氮气，电极反应式为，以此解题； 【详解】A．UOR尿素中N原子失电子生成氮气，生成1个氮气失去6个电子，电化学反应总过程为，A正确； B．电极A上电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，电极A附近溶液的碱性增强，变大，B错误； C．OER的第II步骤有O-O非极性键的形成，C错误； D．电极A为电解池的阴极，应该与铅蓄电池的负极也即是Pb极相连，D错误； 故选A。 14. 常温下，溶液的分布系数与的变化关系如图甲，浊液中与的关系如图乙[比如：]。常温下，将等体积且浓度均为的溶液与溶液混合。下列说法错误的是 A. 溶液中存在 B. 向溶液中加入等体积的水，几乎不变 C. 当，有 D. 混合后溶液中不会产生白色沉淀 【答案】D 【解析】 【分析】随着溶液pH的增大，溶液中减小，先增大后减小，增大，根据图甲中曲线的交点，结合和的表达式，可知，，根据图乙中曲线上坐标为的点，可得，据此回答。 【详解】A．属于二元弱酸，其电离以第一步为主，其两步电离和水的电离都会产生，而只在第一步电离中生成，在第二步电离中被消耗，所以，且的电离会抑制水的电离，则在四种微粒中浓度最小，A正确； B．因为的数量级远大于的数量级，所以第二步电离出的与第一步相比，可以忽略不计，即溶液中的与浓度近似相同，再结合的表达式可知，，因此，在稀释草酸溶液时几乎是一个定值，B正确； C．当时，由图甲可知此时pH = 4.19，溶液呈酸性，，根据对数函数性质， ，C正确； D．将等体积且浓度均为的溶液与溶液混合，混合瞬间，溶液的浓度为，因为，所以，且，所以，，因此会出现沉淀，D错误； 故选D。 二、填空题(本题共4小题，共58分) 15. 纳米级广泛用于化妆品和功能纤维领域。实验室利用普通制备纳米并测定其组成(夹持装置略去)。 I.制备 已知：①可发生反应； ②易挥发，熔点，沸点，极易与水反应； ③溶液可吸收生成黑色颗粒。 请回答下列问题： （1）装置A中发生反应的离子方程式为_______。 （2）上述装置按照由左向右，合理的连接顺序为A→_______→F(仪器序号)。 （3）E装置中仪器p的名称是：_______。 （4）装置C的作用是：_______。C中的碱石灰_______(能或不能)用无水替代。 （5）向制得的中加入大量水，并加热，请写出水解生成的化学方程_______。 II.测定纳米的组成 ①取纳米样品，用足量稀硫酸溶解得到溶液，再用将全部还原为，过滤、洗涤，将滤液和洗涤液一并注入500mL容量瓶中，定容得到待测液。 ②取待测液25.00mL，用如图装置进行电位滴定。 用标准溶液滴定，将氧化为，指示电极的电位随浓度变化而变化，通过测量指示电极的电位变化确定滴定终点。三次滴定消耗标准溶液的平均体积为。 （6）该样品的组成为_______(填化学式)。 （7）E(mV)表示指示电极的电位，V(mL)表示标准溶液的体积，表示指示电极的电位改变量，表示标准溶液体积的增量，下列所示滴定终点附近的图像正确的有_______(填字母)。 A. B. C. D. 【答案】（1） （2）GBDEC （3）球形冷凝管 （4） ①. 防止中的水蒸气进入装置中使水解，除去，防止污染 ②. 不能 （5） （6） （7）AD 【解析】 【分析】装置A中高锰酸钾和浓盐酸反应产生的氯气中，装置G用来除去氯气中的氯化氢，氯气中含有水蒸气经过通过装置B中的浓硫酸除去，然后氯气在装置D与二氧化钛、碳粉发生反应生成TiCl4和CO，用装置E冷凝回流，TiCl4经冷凝收集在锥形瓶中，装置C中碱石灰防止F中的水蒸气进入装置E中使TiCl4水解，并且可以吸收多余的氯气，因反应生成的CO尚未处理，故装置F作用为吸收CO，防止其污染环境，由此分析回答； 【小问1详解】 装置A中高锰酸钾和浓盐酸发应产生氯气、氯化锰和水，发生反应的离子方程式为； 【小问2详解】 由分析可知，上述装置按照由左向右，合理的连接顺序为A→G→B→D→E→C→F； 【小问3详解】 E装置中仪器p的名称是球形冷凝管； 【小问4详解】 根据分析可知，装置C中碱石灰的作用是防止中的水蒸气进入装置中使水解，并且可以除去，防止污染；C中的碱石灰不能用无水替代，因不能吸收氯气； 【小问5详解】 根据原子守恒，TiCl4水解生成的化学方程式为； 【小问6详解】 三次滴定消耗标准溶液的平均值为25.00mL，则消耗的n(Fe3+)=0.1000mol·L-1×0.025L=0.0025mol，Fe3+将Ti3+氧化为TiO2+而自身被还原为Fe2+，根据得失电子守恒，Fe3+和Ti3+的计量关系为Fe3+~Ti3+，则待测液中有0.0025molTi3+，根据Ti守恒，4.54g样品中n(TiO2)==0.05mol，TiO2的质量为=4.0g，则剩余的0.54g为H2O的质量，n(H2O)==0.03mol，则该样品的组成为5TiO2·3H2O； 【小问7详解】 采用电位滴定法进行滴定，随着NH4Fe(SO4)2的滴入，指示电极的电位逐渐增大，达到滴定终点时，指示电极电位存在突跃，选项A中有突跃的过程，则A正确；滴定终点时指示电极存在突跃，加入少量标准液时指示电极电位即有较大变化，即在滴定终点时数值变化很大，则D正确； 故选AD。 16. 电池级碳酸锂是制造等锂离子电池必不可少的原材料。以锂云母浸出液(含等)为原料制取电池级的工艺流程如图： 已知：①HR为有机萃取剂，难溶于水，可萃取，萃取时发生的反应可表示为：； ②常温时，溶液的。 回答下列问题： （1）“有机层”的主要成分为_______(填化学式，下同)；“滤渣1”中含有的物质为_______；使用萃取剂时，需加入一定量的进行处理，其目的是_______。 （2）某种的结构简式为，该分子中可能与形成配位键的原子有_______。 （3）加适量草酸的目的_______。 （4）碳化反应后溶液中溶质的主要成分_______(化学式)。 （5）与在空气中加热可以制备重要的电极材料钴酸锂()。写出对应的化学方程式_______。 （6）钴酸锂()是常见的锂离子电池正极材料，其晶胞结构示意图如图所示，各离子位于晶胞的顶点、棱和体内。 ①基态Co原子核外电子排布式为_______。 ②该晶胞密度为_______。(写出计算式，阿伏加德罗常数的值为) 【答案】（1） ①. 和 ②. 、 ③. 消耗萃取反应时生成的，促进萃取反应的正向进行，提高萃取率 （2）O、N （3）使钙离子生成草酸钙，便于除掉 （4） （5） （6） ①. ②. 【解析】 【分析】锂云母浸出液(含等) 加入HR萃取分液，HR为有机萃取剂，难溶于水，可萃取，萃取时发生的反应可表示为：，有机层主要成分为和FeR3，使被除去，水层溶液加入碳酸钠过滤得到含有和的滤渣1，滤渣1通过苛化反应生成氢氧化锂、氢氧化镁、碳酸钙，过滤后的滤液中主要为氢氧化锂、氢氧化钙，加入适量草酸，生成草酸钙沉淀，过滤后滤液中主要为氢氧化锂，经过碳化反应生成，和LiOH反应生成Li2CO3，则可得到电池级碳酸锂，据此回答。 【小问1详解】 萃取除铁主要是将铁离子转化为FeR3，故有机层主要成分为FeR3和HR；由分析得，滤渣1为：和；加入氢氧化钠后消耗萃取反应时生成的，促进萃取反应的正向进行，提高萃取率； 【小问2详解】 从结构可知氧原子、氮原子都有孤对电子，所以能形成配位键的是N、O； 【小问3详解】 加入草酸可使钙离子生成草酸钙，便于过滤将其除掉； 【小问4详解】 由分析知，过滤后滤液中主要为氢氧化锂，经过碳化反应生成； 【小问5详解】 与在空气中加热生成钴酸锂()，化学反应式为： 【小问6详解】 ①Co原子序数为27，基态Co原子简化的电子排布式为：；②由均摊法得，该晶胞中Li+数目为：，Co3+数目为：，O2-的数目为：，晶胞密度为：。 17. 绿色能源是未来能源发展的方向，积极发展氢能，是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措，可以用以下方法制备氢气。 I．甲烷和水蒸气催化制氢气。主要反应如下： i．CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+206.2kJ•mol-1 ii．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ•mol-1 （1）反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的△H=______kJ•mol-1。 （2）在容积不变的绝热密闭容器中发生反应i，下列能说明反应达到平衡状态的是______(填标号)。 A．气体混合物的密度不再变化 B．CH4消耗速率和H2的生成速率相等 C．CO的浓度保持不变 D．气体平均相对分子质量不再变化 E．体系的温度不再发生变化 （3）恒定压强为P0MPa时，将n(CH4)：n(H2O)=1：3的混合气体投入反应器中发生反应i和ii，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。 ①图中表示CO2的物质的量分数与温度的变化曲线是______(填字母)。 ②结合图中数据，其他条件不变，若要H2的产量最大，最适宜的反应温度是______(填标号)。 A．550~600℃ B．650~700℃ C．750~800℃ 在其他条件不变的情况下，向体系中加入CaO可明显提高平衡体系中H2的含量，原因是______。 ③600℃时，反应ii的平衡常数的计算式为Kp=______(Kp是以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 Ⅱ．电解法制氢气。某科研小组设计如图所示电解池，利用CO2和H2O在碱性电解液中制备水煤气(H2、CO)，产物中H2和CO的物质的量之比为1∶1。 （4）电极B是______极，生成水煤气的电极反应式为______。 【答案】（1）+247.4 （2）CDE （3） ①. n ②. B ③. CaO为碱性氧化物，能吸收酸性氧化物CO2，导致CO2浓度减小，促使反应ii平衡正向移动，导致CO浓度减小，引起反应i平衡也正向移动 ④. （4） ①. 阳 ②. CO2+3H2O+4e-=H2+CO+4OH- 【解析】 【小问1详解】 由题干信息已知，反应i．CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H=+206.2kJ•mol-1，反应ii．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H=-41.2kJ•mol-1，反应i-反应ii可得反应CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)，根据盖斯定律可知，H=(+206.2kJ/mol)-(-41.2kJ/mol)=+247.4kJ•mol-1，故答案为：+247.4； 【小问2详解】 A．由题干信息可知，反应i反应体系均为气体，则反应过程中气体质量不变，容器体积不变，则气体混合物的密度始终不变，则气体混合物的密度不再变化，不能说明反应达到化学平衡，A不合题意； B．CH4消耗速率和H2的生成速率均表示正反应速率，且二者系数不相等，故CH4消耗速率和H2的生成速率相等，不能说明反应达到化学平衡，B不合题意； C．化学平衡的特征之一为各组分的浓度保持不变，故CO的浓度保持不变，说明反应达到化学平衡，C符合题意； D．由题干信息可知，反应i前后气体的物质的量发生改变，气体质量不变，则气体平均相对分子质量一直在改变，故气体平均相对分子质量不再变化，说明反应达到化学平衡，D符合题意； E．由于反应容器是一个绝热密闭容器，故体系的温度不再发生变化，说明反应达到化学平衡，E符合题意； 故答案为：CDE； 【小问3详解】 ①随反应进行，二氧化碳和氢气的量增加，故甲烷和水蒸气的量减小，将n(CH4)：n(H2O)=1：3的混合气体投入反应器中，故p为表示平衡时水蒸气的物质的量分数随温度的变化，随着温度升高反应i正向移动，反应ii逆向移动，故CO随温度升高而增大，即m表示平衡时CO的物质的量分数随温度的变化，则n表示CO2的物质的量分数随温度的变化，故答案为：n； ②结合图中数据，其他条件不变，当温度达到650℃时，CH4的转化率几乎为100%，H2的物质的量分数达到最大，再升高温度，H2的物质的量分数不再增大，CH4的转化率也增大不大，且增大能源投入，故若要H2的产量最大，最适宜的反应温度是650~700℃，CaO为碱性氧化物，能吸收酸性氧化物CO2，导致CO2浓度减小，促使反应ii平衡正向移动，导致CO浓度减小，引起反应i平衡也正向移动，故在其他条件不变的情况下，向体系中加入CaO可明显提高平衡体系中H2的含量，原因是故答案为：B；CaO为碱性氧化物，能吸收酸性氧化物CO2，导致CO2浓度减小，促使反应ii平衡正向移动，导致CO浓度减小，引起反应i平衡也正向移动； ③由题干图像信息可知，600℃平衡时，H2的物质的量分数为：50%，H2O(g)的物质的量分数为32%，CH4的物质的量分数为4%，设投入CH4为1mol、H2O为3mol，根据三段式分析：，，则有，解得x=0.78mol，，解得y=0.45mol，CO物质的量分数为：×100%=6%，CO2的物质的量分数为×100%=8%，600℃时，反应ii的平衡常数的计算式为Kp===，故答案为：； 【小问4详解】 由题干电解池装置图可知，电解B产生氧气，电解反应为：4OH- -4e-=O2↑+2H2O，发生氧化反应，故电极B是阳极，则A电极为阴极，发生还原反应，生成水煤气即CO和H2，该电极的电极反应式为CO2+3H2O+4e-=H2+CO+4OH-，故答案为：阳；CO2+3H2O+4e-=H2+CO+4OH-。 18. 罗素沙星(化合物I)是一种喹诺酮类抗生素，通过抑制细菌DNA回旋酶和拓扑异构酶II的活性，干扰细菌DNA复制和合成来达到抗菌作用。其合成路线如下： 已知：为 （1）A的化学名称为_______，G中含氧官能团的名称为_______。 （2）B和C的沸点大小关系为：B_______C(填“高于”或“低于”)，原因是_______。 （3）D的结构简式为_______。 （4）E→F反应的化学方程式为_______。 （5）从F转化为G的过程中所涉及的反应类型是_______、_______。 （6）H转化成I的反应中，有机产物还有_______(填结构简式)。 （7）有机物X是E的同系物，分子量比E大42，则满足下列条件的X的同分异构体有_______种。 ①能发生银镜反应 ②能在碱性条件下水解 ③能与溶液反应 【答案】（1） ①. 间硝基苯甲醛或3-硝基苯甲醛 ②. 酯基、醚键 （2） ①. 低于 ②. 分子中含有，分子间能形成氢键，而分子间不能形成氢键 （3） （4） （5） ①. 加成反应 ②. 消去反应 （6）或 （7）12 【解析】 【分析】A经反应生成B，B经还原反应生成C，发生取代反应生成D（）；E与EtOH反应生成F（），F与反应生成G；G和D发生取代反应生成H，H成环并水解生成I，据此分析； 【小问1详解】 A（）的化学名称为间硝基苯甲醛或3-硝基苯甲醛，G中含氧官能团的名称为酯基、醚键； 【小问2详解】 分子中含有，分子间能形成氢键，而分子间不能形成氢键，故B和C的沸点大小关系为：B低于C； 【小问3详解】 根据分析可知，C发生取代反应生成D，D的结构简式为； 【小问4详解】 E与EtOH发生酯化反应生成F（），E→F反应的化学方程式为； 【小问5详解】 F（）与反应生成G，先发生加成反应生成，再发生消去反应生成； 【小问6详解】 H转化成I的反应中，先成环，后酯基水解，故有机产物还有或； 【小问7详解】 有机物X是E（）的同系物，说明含2个羧基，分子量比E大42，说明多3个C，X分子式为C6H10O4，①能发生银镜反应，说明含有醛基，②能在碱性条件下水解，含有酯基，③能与溶液反应含有羧基，由分子式可知结构里含取代基为，和-COOH，设为取代基为A，-COOH可以取代的位置，故有12种； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $