精品解析：江苏省泰州市靖江中学等三校2024-2025学年高三下学期联考化学试题

2024—2025学年第二学期高三模拟考试 化学试卷 注意事项： 1.本试卷分为选择题和非选择题两部分，满分为100分，考试时间为75分钟。 2.答题前请将班级、姓名、考试号填涂在答题卡密封线内；答案写在答题卡规定区域内，写在草稿纸、试卷上答题无效；考试结束后仅交答题卡。 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Cr：52 一、单项选择题：共13小题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. “科技兴国，高质量发展”一直是我国建设现代化国家的重要战略方针。下列说法不正确的是 A. 聚碳酸酯不属于新型无机非金属材料 B. 丝绸富含酰胺基，具有良好的吸湿性 C. “海水中提取碘单质”的过程中涉及氧化还原反应 D. “神舟十六号”推进器使用的氧化剂是，其中N是第ⅤA族元素 2. 连二亚硝酸(HON=NOH)是一种还原剂，可由反应HNO2＋H2NOH→HON=NOH＋H2O制备。下列说法正确的是 A. 中子数为8的氮原子：N B. H2NOH分子含极性键和非极性键 C. H2O的电子式为 D. HON=NOH中N元素的化合价为＋1 3. 已知：(的熔点16.8℃，沸点44.8℃)。实验室利用该原理制取少量，下列实验装置不能达到实验目的的是 A. 用装置甲制取气体 B. 用装置乙干燥并混合和 C. 用装置丙制取并收集 D. 用装置丁吸收尾气中的 4. 工业上分别用、还原可得无定形硅、晶体硅。下列说法正确的是 A. 硅单质属于非极性分子 B. 熔沸点：晶体硅< C. 电负性： D. 酸性： 阅读材料，氧元素及其化合物的应用广泛。性质活泼，遇活泼金属可以形成过氧化物()。的空间结构为V形，可以使湿润的淀粉KI试纸变蓝。能与熔融的反应生成硫酰氯()。的燃烧热为。完成问题。 5. 下列说法正确的是 A. 、互为同素异形体 B. 键角： C. 中O原子采用杂化 D. 分子中有键 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 碱性条件下，氧化KI的离子方程式： B. 过氧化钾()与水反应： C. 燃烧的热化学方程式： D. 制备： 7. 下列氧化物的结构与性质或性质与用途具有对应关系的是 A. 具有还原性，可用作漂白剂 B. 分子中存在过氧键，具有氧化性 C. 分子之间形成氢键，的热稳定性强 D. 的极性微弱，在中溶解度小于在水中溶解度 8. 科学家最近发明了一种Al-PbO2电池，电解质为KOH、K2SO4、稀H2SO4，通过X和Y两种离子交换膜将电解质溶液隔开，形成M、R、N三个电解质溶液区域(a>b)，结构示意图如图所示。下列说法正确的是 A. R区域的电解质浓度逐渐减小 B. 通过Y膜移向N区 C. 放电时，PbO2电极上的电极反应式为 D. 理论上，消耗2.7g Al时，N极区质量减少28.8g 9. 某抗凝血作用的药物Z可用下列反应合成。下列说法正确的是 A. X与NaHCO3溶液反应可以生成 B. 1molY与NaOH溶液反应，最多消耗2molNaOH C. Z中所有碳原子可能共平面 D. X、Y、Z均易溶于水 10. 工业利用钒渣(主要成分为FeV2O4，杂质为Al2O3)制备V2O5的工艺流程如下： 已知：“焙烧”的产物之一为NaVO3。下列说法不正确的是 A. “焙烧”时，n(氧化剂):n(还原剂)=4:5 B. “调pH”的目的是将溶液中的铝元素转化为Al(OH)3而除去 C. 不选用HCl“调pH”的原因可能与的氧化性较强有关 D. “沉钒”后的溶液中 11. 室温下，下列实验方案能达到实验目的的是 实验方案 实验目的 A 向溶液中先滴加几滴新制氯水，再滴加几滴KSCN溶液，观察现象 验证氧化性： B 向溶液中，滴入2滴NaOH溶液，产生白色沉淀，再滴入2滴溶液，白色沉淀逐渐变为蓝色 证明： C 向甲苯中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色 苯环对甲基产生影响 D 测定溶液的pH，测得溶液 A. A B. B C. C D. D 12. 一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下用1.0mol/L KOH溶液吸收CO2，溶液中含碳物种的浓度。忽略通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发，且不考虑烟气中其他气体的影响 已知：H2CO3：，；；；。 下列说法正确的是 A. 饱和澄清石灰水pH=11.7 B. KOH吸收CO2所得到的溶液中： C. 若“吸收”后，将该溶液稀释10倍，几乎不变 D. “转化”后过滤，所得滤液中存在： 13. 在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要反应的热化学方程式为： 反应I： 反应II： 反应III： 向恒压、密闭容器中通入和平衡时的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法错误的是 A. 图中曲线C表示CO的物质的量随温度的变化 B. C. 为了提高甲烷的产率，最佳控制温度在800℃~1000℃之间 D. a点所对应温度下反应II的平衡常数 14. 水体中的、、是高毒性的重金属离子，可用表示。可以采用还原沉淀法、吸附法等处理含废水。 （1）钡盐沉淀法： ①部分转化为的离子方程式为___________。 ②向含的酸性废水中加入钡盐，可生成难溶于水的沉淀，其他条件一定，使用等物质的量的或，反应足够长的时间，使用时的沉铬率要优于使用的原因是___________。 （2）纳米铁粉还原法： 纳米铁粉可将水体中还原为，再通过调节溶液pH转化为沉淀而被除去。 ①在氮气气氛保护下，向一定量的溶液中逐滴加入一定量的溶液，可制得纳米铁粉，反应的离子方程式为，已知电负性：，反应每转移4mol电子，被氧化的的物质的量为___________。 ②实验发现，其他条件相同，含铁的物质的量相同，用纳米铁粉和铁-铜粉分别处理5的含废水，废水中的去除率随时间变化关系如图1所示，用铁-铜粉处理含废水的效果更好，原因是___________。 （3）还原吸附法： 可吸附并部分还原，原理如图2所示。实验控制在的弱酸性条件下进行。 ①在的水溶液中表面带正电荷，在的水溶液中表面带负电荷。在弱酸性条件下，除铬的速率比碱性条件下快的原因是___________。 ②起始时，溶液中和的浓度随时间的变化如图3所示。浓度先增大后减小的原因是___________。 （4）离子交换法： 阴离子交换树脂去除酸性废水中的原理为：。某树脂的摩尔交换总容量为，即每升湿树脂最多吸收。现将含量为的废水以的流量通过填充有30mL湿树脂的淡化室。试通过计算说明，通废水20h时，该离子交换树脂是否达到吸收饱和___________。［均以铬元素计，写出计算过程］ 15. G是一种口服抗血小板聚集药物，其合成路线如下： （1）G分子中氮原子的轨道杂化方式有___________。 （2）C→D的转化中，除使用K2CO3外，还可以使用下列物质中的___________(填字母)。 A．CH3COOH B．CH3OH C．CH3CH2ONa （3）E→F包括两步反应，第一步为取代反应，第二步为___________反应。 （4）F→G反应后生成两种产物，除G外，另一产物的结构简式为___________。 （5）D的一种同分异构体同时满足下列条件，写出其结构简式：___________。 ①不能使FeCl3溶液发生显色反应，水解后可生成三种有机产物X、Y和Z； ②X、Y均为α-氨基酸； ③Z能使FeCl3溶液发生显色反应，且含有3种化学环境不同的氢。 （6）已知RCN(R表示烃基)在浓硫酸或其他酸作用下会转化为RCOOH。设计以BrCH2COOH、CH3CH2OH、为原料制取的合成路线流程图___________(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。 16. 废定影液的主要成分为Na3[Ag(S2O3)2]，用废定影液为原料制备AgNO3的实验流程如图： （1）“沉淀”时发生的反应为：2[Ag(S2O3)2]3-(aq)+S2-(aq)Ag2S(s)+4S2O(aq)，平衡常数K=______。检验沉淀完全的操作是______。(已知：Ksp(Ag2S)=1×10-50，Ag+(aq)+2S2O(aq)[Ag(S2O3)2]3-(aq) K1=1×1013) （2）“反应”时有淡黄色固体生成，发生反应的化学方程式为______。 （3）已知：2AgNO32Ag+2NO2↑+O2↑，2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑。AgNO3粗产品中常含有Cu(NO3)2，请设计由AgNO3粗产品获取纯净AgNO3的实验方案：______，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥，得到纯净的AgNO3。(实验中须使用的试剂：稀硝酸、NaOH溶液、蒸馏水) （4）蒸发浓缩AgNO3溶液的装置如图所示。使用真空泵的目的是______。判断蒸发浓缩完成的标志是______。 17. “碳中和”＂具有重要意义。 （1）空间站里常用“Sabatier反应”控制空气中含量。 已知：ⅰ．和的燃烧热分别为和。 ⅱ． 。 则Sabatier反应：的___________。 （2）烟气中的捕集可通过下列转化实现。 “碳化”的温度不能过高的原因是___________；“脱碳”的化学方程式为___________。 （3）氧化丙烷脱氢。下，将不同组分的原料混合气以相同流速通过装有催化剂的反应床，测得转化率和选择性随时间的变化关系如图-1所示，图中A、B分别代表、的两种原料气。 ①随着反应的进行，4小时前A组分原料气中转化率和选择性均有所提升，且在反应床出口检测到CO。研究表明，氧化丙烷脱氢经历了以下两个反应： Ⅰ．； Ⅱ．___________。(填化学方程式) ②反应进行至4小时后，B组分原料气的反应几乎无法进行，而A组分原料气的反应仍保持相对优异的稳定性，其可能原因是___________。 （4）电催化还原可以制备甲酸，原理如图-2所示，电解质溶液为KOH。2024年，我国研究人员为降低系统能耗，对装置改进，搭建“(阴阳极)共产甲酸耦合系统”，将KOH电解液更换为混合溶液，应将___________极区(填“a”＂或“b”)电解液更换。此时，该电极的电极反应式为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年第二学期高三模拟考试 化学试卷 注意事项： 1.本试卷分为选择题和非选择题两部分，满分为100分，考试时间为75分钟。 2.答题前请将班级、姓名、考试号填涂在答题卡密封线内；答案写在答题卡规定区域内，写在草稿纸、试卷上答题无效；考试结束后仅交答题卡。 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Cr：52 一、单项选择题：共13小题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. “科技兴国，高质量发展”一直是我国建设现代化国家的重要战略方针。下列说法不正确的是 A. 聚碳酸酯不属于新型无机非金属材料 B. 丝绸富含酰胺基，具有良好的吸湿性 C. “海水中提取碘单质”的过程中涉及氧化还原反应 D. “神舟十六号”推进器使用的氧化剂是，其中N是第ⅤA族元素 【答案】D 【解析】 【详解】A．聚碳酸酯属于有机高分子化合物，不属于新型无机非金属材料，A正确； B．丝绸因富含酰胺基等亲水性基团，且具有多孔结构，确实表现出良好的吸湿性，B正确； C．海水中的碘元素以碘离子的形式存在，要从海水中提取碘单质必然会涉及元素化合价的升降，即一定涉及氧化还原反应，C正确； D．是“神舟十六号”推进器使用的还原剂，D错误； 故选D。 2. 连二亚硝酸(HON=NOH)是一种还原剂，可由反应HNO2＋H2NOH→HON=NOH＋H2O制备。下列说法正确的是 A. 中子数为8的氮原子：N B. H2NOH分子含极性键和非极性键 C. H2O的电子式为 D. HON=NOH中N元素的化合价为＋1 【答案】D 【解析】 【详解】A．中子数=质量数-质子数，故中子数为8的氮原子：N，A错误； B．H2NOH分子含N-H、N-O、O-H极性键，B错误； C．H2O是共价化合物，电子式为，C错误； D．HON—NOH中O元素-2价，H元素+1价，根据化合价代数合为0，N元素的化合价为＋1，D正确； 故选D。 3. 已知：(的熔点16.8℃，沸点44.8℃)。实验室利用该原理制取少量，下列实验装置不能达到实验目的的是 A. 用装置甲制取气体 B. 用装置乙干燥并混合和 C. 用装置丙制取并收集 D. 用装置丁吸收尾气中的 【答案】A 【解析】 【详解】A．铜能与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，但常温下与浓硫酸不反应，则装置甲不能达到制取二氧化硫的实验目的，故A符合题意； B．由实验装置图可知，装置乙中盛有的浓硫酸用于干燥并混合二氧化硫和氧气，则装置乙能达到实验目的，故B不符合题意； C．由实验装置图可知，装置丙的硬质玻璃管中二氧化硫和氧气在五氧化二钒做催化剂条件下共热发生催化氧化反应生成三氧化硫，盛放在冰水中的U形管用于冷凝收集三氧化硫，则装置丙能达到实验目的，故C不符合题意； D．由实验装置图可知，装置丁中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化硫，防止污染空气，则装置丁能达到实验目的，故D不符合题意； 故选A。 4. 工业上分别用、还原可得无定形硅、晶体硅。下列说法正确的是 A. 硅单质属于非极性分子 B. 熔沸点：晶体硅< C. 电负性： D. 酸性： 【答案】B 【解析】 【详解】A．硅单质是原子晶体，不是分子，不存在分子极性的概念，A错误； B．晶体硅和都是原子晶体，原子晶体的熔沸点取决于共价键的强弱。键的键长比键的键长长，键能小，所以熔沸点：晶体硅<，B正确； C．电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力。氧的非金属性强于硅，所以电负性：，C错误； D．元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。碳的非金属性强于硅，所以酸性：，D错误； 综上，答案是B。 阅读材料，氧元素及其化合物的应用广泛。性质活泼，遇活泼金属可以形成过氧化物()。的空间结构为V形，可以使湿润的淀粉KI试纸变蓝。能与熔融的反应生成硫酰氯()。的燃烧热为。完成问题。 5. 下列说法正确的是 A. 、互为同素异形体 B. 键角： C. 中O原子采用杂化 D. 分子中有键 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 碱性条件下，氧化KI的离子方程式： B. 过氧化钾()与水反应： C. 燃烧的热化学方程式： D. 制备： 7. 下列氧化物的结构与性质或性质与用途具有对应关系的是 A. 具有还原性，可用作漂白剂 B. 分子中存在过氧键，具有氧化性 C. 分子之间形成氢键，的热稳定性强 D. 的极性微弱，在中溶解度小于在水中溶解度 【答案】5. B 6. D 7. B 【解析】 【5题详解】 A．同素异形体是指同一元素形成的性质不同的几种单质，而、是由不同核素组成的同一种物质O2，不互称为同素异形体，A错误； B．电负性，水分子中共用电子对距中心原子O更近，排斥力更强，键角：，B正确； C．中O原子有4个价层电子对，采用杂化，C错误； D．共价单键是键，共价双键中有1个键，1个π键，分子中有键，D错误； 故选B； 【6题详解】 A．碱性条件下，氧化KI的离子方程式：，A错误； B．过氧化钾()与水反应：，B错误； C．燃烧生成二氧化硫，燃烧的热化学方程式： ，C错误； D．能与熔融的反应生成硫酰氯()：，D正确； 故选D； 【7题详解】 A．可以与有色物质生成不稳定的无色物质，可用作漂白剂，A错误； B．分子中存在过氧键，因此具有氧化性，B正确； C．分子中O-H键键能大，的热稳定性强，C错误； D．有极性，在非极性溶剂中溶解度小于在水中溶解度，D错误； 故选B。 8. 科学家最近发明了一种Al-PbO2电池，电解质为KOH、K2SO4、稀H2SO4，通过X和Y两种离子交换膜将电解质溶液隔开，形成M、R、N三个电解质溶液区域(a>b)，结构示意图如图所示。下列说法正确的是 A. R区域的电解质浓度逐渐减小 B. 通过Y膜移向N区 C. 放电时，PbO2电极上的电极反应式为 D. 理论上，消耗2.7g Al时，N极区质量减少28.8g 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，原电池工作时，Al为负极，被氧化生成[Al(OH)4]-，PbO2为正极，发生还原反应，电解质溶液M区为KOH，R区为K2SO4，N区为H2SO4，原电池工作时，负极反应为Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-，则消耗OH-，钾离子向正极(M区向R区)移动，X为阳离子交换膜；正极电极反应式为PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O，正极消耗氢离子，硫酸根向负极(N区向R区)移动，则Y是阴离子交换膜。在同一闭合回路中电子转移数目相等，结合溶液酸碱性及电极材料书写电极反应式和总反应的方程式，以此解答该题。 【详解】A．据分析，钾离子向正极(M区向R区)移动，硫酸根向负极(N区向R区)移动，R区域的电解质浓度逐渐增大，故A错误； B．据分析，向负极移动，通过Y膜移由N区向R区移动，故B错误； C．据分析，放电时，PbO2电极为正极，电极反应式为，故C正确； D．消耗2.7g Al，电子转移0.3mol，N区消耗0.6mol H+、0.15mol ，同时有0.15mol  移向R区，则相当于减少0.3mol H2SO4，同时生成0.3mol H2O，则R区实际减少质量为0.3mol×98g/mol-0.3mol×18g/mol=24g，故D错误； 故答案为C。 9. 某抗凝血作用的药物Z可用下列反应合成。下列说法正确的是 A. X与NaHCO3溶液反应可以生成 B. 1molY与NaOH溶液反应，最多消耗2molNaOH C. Z中所有碳原子可能共平面 D. X、Y、Z均易溶于水 【答案】C 【解析】 【详解】A．苯酚的酸性弱于碳酸，而苯甲酸的酸性强于碳酸，所以X与NaHCO3溶液反应可以生成，但不能生成，A不正确； B．1molY与NaOH溶液反应，生成、CH3COONa、CH3OH，最多消耗3molNaOH，B不正确； C．Z分子中，所有碳原子包含在苯环所在平面、乙烯所在平面内，两平面共用两个碳原子，则所有碳原子可能共平面，C正确； D．X分子中含有羟基、羧基两个亲水基，易溶于水，但Y、Z分子中所含的基团均难溶于水，所以Y、Z难溶于水，D不正确； 故选C。 10. 工业利用钒渣(主要成分为FeV2O4，杂质为Al2O3)制备V2O5的工艺流程如下： 已知：“焙烧”的产物之一为NaVO3。下列说法不正确的是 A. “焙烧”时，n(氧化剂):n(还原剂)=4:5 B. “调pH”的目的是将溶液中的铝元素转化为Al(OH)3而除去 C. 不选用HCl“调pH”的原因可能与的氧化性较强有关 D. “沉钒”后的溶液中 【答案】A 【解析】 【分析】钒渣(主要成分为FeV2O4，杂质为Al2O3)，焙烧过程中FeV2O4生成对应的金属氧化物Fe2O3，Al2O3转化为NaAlO2，“焙烧”的产物之一为NaVO3，加入水浸出，Fe2O3成为滤渣；过滤后向滤液中加入硫酸，将转化为Al(OH)3，过滤后向滤液中加入(NH4)2SO4后得到NH4VO3沉淀，焙烧得到产品，据此分析。 【详解】A．“焙烧”时，FeV2O4和O2发生氧化还原反应生成Fe2O3和NaVO3，铁元素化合价由+2价升高至+3价、V元素化合价由+3价升高至+5价，1mol FeV2O4失去5mol电子，1mol O2得4mol电子，根据得失电子守恒可得关系式：4FeV2O4~5O2，O2是氧化剂，FeV2O4是还原剂，(氧化剂):n(还原剂)=5:4，故A错误； B．由分析可知，“调pH”的目的是将溶液中的铝元素转化为Al(OH)3而除去，故B正确； C．的氧化性较强，不选用HCl“调pH”的原因是：把Cl-氧化为有毒气体Cl2，故C正确； D．“沉钒”后得到NH4VO3的饱和溶液，，故D正确； 故答案为A。 11. 室温下，下列实验方案能达到实验目的的是 实验方案 实验目的 A 向溶液中先滴加几滴新制氯水，再滴加几滴KSCN溶液，观察现象 验证氧化性： B 向溶液中，滴入2滴NaOH溶液，产生白色沉淀，再滴入2滴溶液，白色沉淀逐渐变为蓝色 证明： C 向甲苯中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色 苯环对甲基产生影响 D 测定溶液的pH，测得溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．因I-的还原性强于Fe2+，向溶液中先滴加几滴新制氯水，Cl2不足量，Cl2先将I-氧化，而FeI2溶液过量，不能将Fe2+氧化，再滴加几滴KSCN溶液，溶液不变红，则不能验证氧化性：，故A错误； B．氢氧化钠溶液少量，与加入的NaOH反应生成Mg(OH)2白色沉淀后溶液中不存在NaOH，在加入溶液出现蓝色沉淀，则说明，故B正确； C．需要比较甲基与烷基相连的化合物与酸性高锰酸钾溶液是否褪色，故C错误； D．铵根离子和草酸根离子的物质的量不相等，pH<7不能说明，故D错误； 故答案为B。 12. 一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下用1.0mol/L KOH溶液吸收CO2，溶液中含碳物种的浓度。忽略通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发，且不考虑烟气中其他气体的影响 已知：H2CO3：，；；；。 下列说法正确的是 A. 饱和澄清石灰水pH=11.7 B. KOH吸收CO2所得到的溶液中： C. 若“吸收”后，将该溶液稀释10倍，几乎不变 D. “转化”后过滤，所得滤液中存在： 【答案】C 【解析】 【分析】用氢氧化钾溶液吸收烟气中的二氧化碳得到碳酸钾、碳酸氢钾溶液，向吸收液中加入石灰乳，石灰乳与溶液中的碳酸钾、碳酸氢钾反应生成氢氧化钾和碳酸钙，过滤得到可循环使用的氢氧化钾溶液和碳酸钙；碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙与水反应生成可循环使用的石灰乳。 【详解】A．饱和澄清石灰水，，解得：，，则，，故A错误； B．KOH吸收CO2所得到的溶液，若为K2CO3溶液，则主要发生第一步水解，则溶液中：c(H2CO3)<c()，若为KHCO3溶液，由于水解的程度较小，则溶液中：c(H2CO3)<c()，若为K2CO3和KHCO3的混合溶液，同样满足：c(H2CO3)<c()，故B错误； C．若“吸收”后，则溶液中溶质为，水解，，则， 温度不变，平衡常数均为定值，则将该溶液稀释10倍，几乎不变，故C正确；   D．“转化”后过滤，所得滤液中存在：，故D错误； 故答案为C。 13. 在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要反应的热化学方程式为： 反应I： 反应II： 反应III： 向恒压、密闭容器中通入和平衡时的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法错误的是 A. 图中曲线C表示CO的物质的量随温度的变化 B. C. 为了提高甲烷的产率，最佳控制温度在800℃~1000℃之间 D. a点所对应温度下反应II的平衡常数 【答案】C 【解析】 【分析】生成甲烷的反应Ⅰ和反应Ⅲ均为放热反应，升高温度，反应Ⅰ和反应Ⅲ平衡左移，甲烷的物质的量减小，反应Ⅱ吸热，反应Ⅲ放热，则升高温度，反应Ⅱ右移，反应Ⅲ左移，CO的物质的量增大，所以表示平衡时CH4、CO的物质的量随温度的变化曲线分别为A、C，CO2为反应物的反应Ⅰ是放热反应，升温，反应Ⅰ平衡左移，CO2为反应物的反应Ⅱ是吸热反应，升温，反应Ⅱ平衡右移，则曲线为B表示平衡时CO2的物质的量随温度的变化，据此分析； 【详解】A．根据分析可知CO的物质的量随温度的升高而增加，即图中曲线C表示CO的物质的量随温度的变化，A正确； B．根据C元素守恒，CH4、CO、CO2的物质的量总和为1mol，1mol-0.37mol-0.37mol=0.26mol，B正确； C．根据图像可知，温度较低时，甲烷的物质的量较大，CO的物质的量较小，为了提高甲烷的产率，最佳控制温度不能控制在800℃~1000℃之间，C错误； D．在600℃时，a点n(CO)=n(CH4)=0.37mol，n(CO2)=0.26mol，根据O元素守恒，2n(CO2)+ n(CO) +n(H2O)=2mol，n(H2O)=1.11mol，根据H元素守恒，4n(CH4)+2n(H2O)+ 2n(H2) =8mol，n(H2)= 2.15mol，反应II的平衡常数为，D正确； 故选C。 14. 水体中的、、是高毒性的重金属离子，可用表示。可以采用还原沉淀法、吸附法等处理含废水。 （1）钡盐沉淀法： ①部分转化为的离子方程式为___________。 ②向含的酸性废水中加入钡盐，可生成难溶于水的沉淀，其他条件一定，使用等物质的量的或，反应足够长的时间，使用时的沉铬率要优于使用的原因是___________。 （2）纳米铁粉还原法： 纳米铁粉可将水体中还原为，再通过调节溶液pH转化为沉淀而被除去。 ①在氮气气氛保护下，向一定量的溶液中逐滴加入一定量的溶液，可制得纳米铁粉，反应的离子方程式为，已知电负性：，反应每转移4mol电子，被氧化的的物质的量为___________。 ②实验发现，其他条件相同，含铁的物质的量相同，用纳米铁粉和铁-铜粉分别处理5的含废水，废水中的去除率随时间变化关系如图1所示，用铁-铜粉处理含废水的效果更好，原因是___________。 （3）还原吸附法： 可吸附并部分还原，原理如图2所示。实验控制在的弱酸性条件下进行。 ①在的水溶液中表面带正电荷，在的水溶液中表面带负电荷。在弱酸性条件下，除铬的速率比碱性条件下快的原因是___________。 ②起始时，溶液中和的浓度随时间的变化如图3所示。浓度先增大后减小的原因是___________。 （4）离子交换法： 阴离子交换树脂去除酸性废水中的原理为：。某树脂的摩尔交换总容量为，即每升湿树脂最多吸收。现将含量为的废水以的流量通过填充有30mL湿树脂的淡化室。试通过计算说明，通废水20h时，该离子交换树脂是否达到吸收饱和___________。［均以铬元素计，写出计算过程］ 【答案】（1） ①. ②. 与反应，溶液中浓度减小，平衡右移，浓度增大，有利于完全转化为沉淀 （2） ①. ②. 原电池加快了反应速率 （3） ①. 在酸性条件下，在的水溶液中表面带正电荷，带负电荷，更易吸附到表面 ②. CuS还原生成，使浓度增大；CuS还原的反应消耗，使溶液pH增大，促进水解，使浓度减小 （4）30mL湿树脂最多吸收的质量：，通废水20h湿树脂需吸收的质量：，，故该树脂未达到摩尔交换总容量，20h时未达到吸收饱和 【解析】 【小问1详解】 ①部分转化为，根据电荷守恒和元素守恒可知，离子方程式为：； ②碳酸钡能与溶液中的氢离子反应，氢离子浓度减小，平衡向正反应方向移动，溶液中铬酸根离子浓度增大，有利于铬元素转化为铬酸钡沉淀，而氯化钡不能与溶液中氢离子反应，所以使用碳酸钡时Cr(Ⅵ)的沉铬率要优于使用氯化钡，故答案为：与反应，溶液中浓度减小，平衡右移，浓度增大，有利于于Cr(Ⅵ)完全转化为沉淀； 【小问2详解】 ①由电负性可知，四氢合硼酸钠中氢元素为-1价、硼元素为+3价，则制备纳米铁粉的反应中四氢合硼酸钠为反应的还原剂，亚铁离子和水是氧化剂，由得失电子数目守恒可知，该反应转移8mol电子时，有1mol氧化0.5mol，则反应每转移4mol电子，被氧化的的物质的量为0.25mol； ②由铁—铜粉处理含Cr(Ⅵ)的酸性废水时，铁—铜在溶液中构成原电池，原电池反应使反应速率加快，所以用铁—铜粉处理含Cr(Ⅵ)的废水的效果更好，故答案为：Fe—Cu原电池加快反应速率； 【小问3详解】 ①可吸附并部分还原，在的水溶液中表面带正电荷，带负电荷，更容易吸附到表面，促进反应的进行，使得在酸性条件下，除铬的速率比碱性条件下快，故答案为：在酸性条件下，在的水溶液中表面带正电荷，带负电荷，更易吸附到表面； ②根据原理图可知，发生反应：，CuS还原生成，使浓度增大，且反应过程中消耗，使溶液增大，促使水解转化为氢氧化铜，使使浓度减小，导致浓度先增大后减小，故答案为：CuS还原生成，使浓度增大；CuS还原的反应消耗，使溶液pH增大，促进水解，使浓度减小； 【小问4详解】 根据所给信息进行计算，30mL湿树脂最多吸收的质量：，通废水20h湿树脂需吸收的质量：，，故该树脂未达到摩尔交换总容量，20h时未达到吸收饱和； 15. G是一种口服抗血小板聚集药物，其合成路线如下： （1）G分子中氮原子的轨道杂化方式有___________。 （2）C→D的转化中，除使用K2CO3外，还可以使用下列物质中的___________(填字母)。 A．CH3COOH B．CH3OH C．CH3CH2ONa （3）E→F包括两步反应，第一步为取代反应，第二步为___________反应。 （4）F→G反应后生成两种产物，除G外，另一产物的结构简式为___________。 （5）D的一种同分异构体同时满足下列条件，写出其结构简式：___________。 ①不能使FeCl3溶液发生显色反应，水解后可生成三种有机产物X、Y和Z； ②X、Y均为α-氨基酸； ③Z能使FeCl3溶液发生显色反应，且含有3种化学环境不同的氢。 （6）已知RCN(R表示烃基)在浓硫酸或其他酸作用下会转化为RCOOH。设计以BrCH2COOH、CH3CH2OH、为原料制取的合成路线流程图___________(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。 【答案】（1）sp2、sp3 （2）C （3）加成反应 （4）CH3CH2OH （5）或或 （6） BrCH2COOH。 【解析】 【分析】由题干合成路线图可知，A和CuCN发生取代反应生成B，B与B2H6发生还原反应生成C，C和BrCH2COOCH2CH3在K2CO3作用下发生取代反应生成D，D在SnCl2发生还原反应生成E，E和BrCN发生取代反应生成F，F和(C2H5)3N发生反应生成G，据此分析解析结合各小问具体解题。 【小问1详解】 由题干流程图中G的结构简式可知，G分子中双键上的氮原子为sp2杂化，而单键上的氮原子采用sp3杂化，故G分子中氮原子的轨道杂化方式有sp2、sp3，故答案为：sp2、sp3； 【小问2详解】 由题干流程图可知C→D的转化中，K2CO3的作用为吸收反应中生成的HBr，促使反应正向进行，CH3COOH、CH3OH均不能与HBr反应，而CH3CH2ONa可以和HBr反应转化为CH3CH2OH、NaBr，故答案为：C； 【小问3详解】 由题干合成路线图可知，E→F包括两步反应，第一步为取代反应即E中的一个氨基上的H被-CN取代，第二步为-CN与氨基发生加成反应，故答案为：加成反应； 【小问4详解】 由题干合成路线图中比较F、G的结构简式可知，F→G反应后生成两种产物，除G外，另一产物的结构简式为CH3CH2OH，故答案为：CH3CH2OH； 【小问5详解】 由题干信息可知，D的分子式为：C11H12O4N2Cl2，不饱和度为：6，则D的一种同分异构体同时满足下列条件①不能使FeCl3溶液发生显色反应即不含酚羟基，水解后可生成三种有机产物X、Y和Z即含有两个酯基或者酰胺基；②X、Y均为α-氨基酸即RCH(NH2)COOH；③Z能使FeCl3溶液发生显色反应即含有酚羟基，且含有3种化学环境不同的氢即分子高度对称，其结构简式有：或或，故答案为：或或； 【小问6详解】 本题采用逆向合成法：由题干流程图中D到E的转化信息可知，可由被SnCl2还原得到，由题干C到D的转化信息可知，可由和发生取代反应得到，BrCH2COOH和CH3CH2OH发生酯化反应生成，根据题干流程图A到B的转化信息可知，与CuCN发生取代反应生成，与B2H6发生B到C的转化反应可得，据此分析确定合成路线为：BrCH2COOH。故答案为：BrCH2COOH。 16. 废定影液的主要成分为Na3[Ag(S2O3)2]，用废定影液为原料制备AgNO3的实验流程如图： （1）“沉淀”时发生的反应为：2[Ag(S2O3)2]3-(aq)+S2-(aq)Ag2S(s)+4S2O(aq)，平衡常数K=______。检验沉淀完全的操作是______。(已知：Ksp(Ag2S)=1×10-50，Ag+(aq)+2S2O(aq)[Ag(S2O3)2]3-(aq) K1=1×1013) （2）“反应”时有淡黄色固体生成，发生反应的化学方程式为______。 （3）已知：2AgNO32Ag+2NO2↑+O2↑，2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑。AgNO3粗产品中常含有Cu(NO3)2，请设计由AgNO3粗产品获取纯净AgNO3的实验方案：______，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥，得到纯净的AgNO3。(实验中须使用的试剂：稀硝酸、NaOH溶液、蒸馏水) （4）蒸发浓缩AgNO3溶液的装置如图所示。使用真空泵的目的是______。判断蒸发浓缩完成的标志是______。 【答案】（1） ①. 1×1024 ②. 静置，向上层清液中继续滴加Na2S溶液，若不再有沉淀生成，则沉淀完全 （2）Ag2S+4HNO3(浓)=2AgNO3+2NO2↑+2H2O+S （3）将AgNO3粗产品加热并维持温度在200℃至恒重，同时用足量NaOH溶液吸收产生的气体；待固体冷却后加入蒸馏水，充分溶解、过滤、洗涤，并将洗涤液与滤液合并，再加入适量稀HNO3 （4） ①. 防止AgNO3分解；减小压强，利于水分在较低温度下蒸发 ②. 溶液表面有晶膜出现 【解析】 【分析】废定影液 (主要含Na3[Ag(S2O3)2] )，加入硫化钠溶液，可生成硫化银，经过滤1，所得滤渣含有硫化银，洗涤干净后加入浓硝酸溶解Ag2S得到硝酸银、硫单质与二氧化氮；用氢氧化钠除杂、经过滤2后得到硝酸银溶液，蒸发浓缩、冷却结晶得到硝酸银晶体，据此分析作答。 【小问1详解】 根据平衡常数、硫化银的溶度积，可计算“沉淀”时发生的反应2[Ag(S2O3)2]3-(aq)+S2-(aq)Ag2S(s)+4S2O(aq)的平衡常数：K=；“沉淀”时Na3[Ag(S2O3)2]与Na2S反应制得Ag2S，则检验沉淀完全的操作是：静置，向上层清液中继续滴加Na2S溶液，若不再有沉淀生成，则沉淀完全。 【小问2详解】 “反应”时有淡黄色固体即S生成，根据原子守恒可知，则为硫离子被氧化生成硫单质，则浓HNO3被还原为NO2气体，则发生反应的化学方程式为：Ag2S+4HNO3(浓)=2AgNO3+2NO2↑+2H2O+S。 【小问3详解】 根据给定的已知信息可知，硝酸铜的分解温度为200℃，硝酸银的分解温度在440℃，则可设计除去硝酸铜的方法为：将AgNO3粗产品加热并维持温度在200℃至恒重，同时用足量NaOH溶液吸收产生的气体，待固体残留物冷却后，加入蒸馏水，充分溶解、过滤、洗涤，并将洗涤液与滤液合并，再加入适量稀硝酸。 【小问4详解】 考虑硝酸银易分解，而实验装置中真空泵可以形成负压，有利于水分在较低温度下蒸发，同时可防止AgNO3分解，则使用真空泵的目的是：防止AgNO3分解；减小压强，利于水分在较低温度下蒸发；若溶液表面有晶膜出现，则证明蒸发浓缩完成。 17. “碳中和”＂具有重要意义。 （1）空间站里常用“Sabatier反应”控制空气中含量。 已知：ⅰ．和的燃烧热分别为和。 ⅱ． 。 则Sabatier反应：的___________。 （2）烟气中的捕集可通过下列转化实现。 “碳化”的温度不能过高的原因是___________；“脱碳”的化学方程式为___________。 （3）氧化丙烷脱氢。下，将不同组分的原料混合气以相同流速通过装有催化剂的反应床，测得转化率和选择性随时间的变化关系如图-1所示，图中A、B分别代表、的两种原料气。 ①随着反应的进行，4小时前A组分原料气中转化率和选择性均有所提升，且在反应床出口检测到CO。研究表明，氧化丙烷脱氢经历了以下两个反应： Ⅰ．； Ⅱ．___________。(填化学方程式) ②反应进行至4小时后，B组分原料气的反应几乎无法进行，而A组分原料气的反应仍保持相对优异的稳定性，其可能原因是___________。 （4）电催化还原可以制备甲酸，原理如图-2所示，电解质溶液为KOH。2024年，我国研究人员为降低系统能耗，对装置改进，搭建“(阴阳极)共产甲酸耦合系统”，将KOH电解液更换为混合溶液，应将___________极区(填“a”＂或“b”)电解液更换。此时，该电极的电极反应式为___________。 【答案】（1） （2） ①. 温度过高导致二氧化碳的溶解度减小不利于反应进行，且温度过高不利于碳酸氢锂的生成或碳酸氢锂受热分解 ②. （3） ①. ②. 丙烷直接脱氢时发生副反应生成积碳覆盖在催化剂表面上，阻碍了反应的进行。而在氧化丙烷脱氢时，能发生反应：，及时消除积碳 （4） ①. b ②. 【解析】 【小问1详解】 根据已知信息，反应1：，反应2：，反应3：，根据盖斯定律得：Sabatier反应，； 【小问2详解】 碳酸锂悬浊液吸收二氧化碳生成碳酸氢锂，碳酸氢锂不稳定，受热易分解，故“碳化”的温度不能过高的原因是温度过高导致二氧化碳的溶解度减小不利于反应进行，且温度过高不利于碳酸氢锂的生成或碳酸氢锂受热分解；“脱碳”的化学反应为碳酸氢锂受热分解为碳酸锂和二氧化碳、水，则化学方程式为：； 【小问3详解】 ①随着反应的进行，且检测到，氧化丙烷脱氢总反应为：，由此可知反应II为； ②反应进行至4小时后，B组分原料气的反应几乎无法进行，而A组分原料气的反应仍保持相对优异的稳定性，其可能原因是丙烷直接脱氢时发生副反应生成积碳覆盖在催化剂表面上，阻碍了反应的进行，而在氧化丙烷脱氢时，能发生反应，及时消除积碳； 【小问4详解】 电催化还原可以制备甲酸，通入的电极（a极）为阴极，电极反应为：，b极为阳极，电极反应为：，对装置进行改进，搭建“(阴阳极)共产甲酸耦合系统”，将KOH电解液更换为混合溶液，失去电子生成，在阳极上发生氧化反应，生成，所以应将b极区电解液更换，该电极的电极反应为：； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $