精品解析：福建省福州市多校2025届高三下学期毕业班适应性练习考试 化学试题(四)

福州市2025届高三毕业班适应性练习(四) 化学试题 (完卷时间 75 分钟；满分 100 分) 友情提示：请将所有答案填写到答题卡上！ 请不要错位、越界答题！ 可能用到的相对原子质量： C-12 H-1 O-16 Fe-56 Na-23 Cl-35.5 S-32 一、选择题：本题共10小题，每小题４分，共40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. 2025年巴黎AI峰会上，DeepSeek创始人梁文峰通过量子全息投影技术远程参会。全息投影的实现依赖于材料科学与光学技术的结合。下列相关说法正确的是 A. 甘油被用作全息投影设备的冷却剂，主要利用其强吸水性 B. 聚四氟乙烯可以用作全息投影仪的光敏胶片，具有耐酸碱特性 C. 空气显示影像时通过电激发氧气发光，该过程属于化学变化 D. 全息投影技术的光电器件所用材料氮化镓为新型无机非金属材料 2. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 中含键数目为 B. 中氙的价层电子对数为 C. 的溶液，含元素微粒浓度之和为 D. 与足量充分反应，反应中转移的电子数介于和之间 3. 下列实验不能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验过程 A 制取较高浓度的次氯酸溶液 将通入碳酸钙悬浊液中 B 加快氧气的生成速率 在过氧化氢溶液中加入少量 C 除去乙酸乙酯中的少量乙酸 加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液 D 配制0.4000的溶液 称取4.0g固体于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至250mL容量瓶中定容 A. A B. B C. C D. D 4. 最近，科学家发现对LiTFSI(一种亲水有机盐)进行掺杂和改进，可提高锂离子电池传输电荷的能力。LiTFSI的结构如图所示，其中A、B、C、D为原子序数依次增大的同一短周期元素，C与E位于同一主族。下列说法错误的是 A. Al3+与E的简单阴离子在溶液中能大量共存 B. B、C、E元素的简单气态氢化物的VSEPR模型相同 C. 该化合物中A、B、C、D元素原子最外层均满足8电子稳定结构 D. 第一电离能的大小为D>B>C>A 5. 灰黄霉素是一种抗真菌药，可由A和B在一定条件下合成，反应方程式如下： 下列说法正确的是 A. A的分子式为 B. B分子中的所有碳原子不可能位于同一平面 C. A，B均含有2种含氧官能团 D. 灰黄霉素分子中含有3个手性碳原子 6. 钙钛矿太阳能电池是当前世界最有前途的薄膜光伏技术之一，(CH3NH3)PbI3(相对分子质量为620)是最主要的有机无机杂化钙钛矿材料，其晶胞结构如图所示，A为有机阳离子，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. H、C、N均属于p区元素 B. I基态原子的简化电子排布式为[Kr]5s25p5 C. 若沿z轴向xy平面投影，则其投影图如图2所示 D. 该晶体的密度为 7. 中国科学技术大学曾杰教授研究团队通过修饰铜基催化剂，在碳氧化物与有机分子转化的研究中获得多项突破。甲醇与水(均为气态)在铜基催化剂上的反应机理和能量变化如图： 下列说法正确的是 A. 选择优良的催化剂可以降低反应I和Ⅱ的活化能，从而减少反应过程中的能耗 B. 总反应的快慢由反应I决定，是因为反应I吸热、反应Ⅱ放热 C. 反应Ⅱ的热化学方程式为： D. 反应过程涉及极性共价键、非极性共价键的断裂和形成 8. 2-甲基-2-氯丙烷是重要的化工原料，实验室中可由叔丁醇与浓盐酸反应制备，路线如下： 下列说法不正确的是 A. 叔丁醇的系统命名为2-甲基-2-丙醇 B. 无水CaCl2的作用是除去有机相中残存的少量水 C. 进行操作1时，用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒 D. 蒸馏时产物比叔丁醇先蒸馏出来 9. 清华大学尹斓副教授、熊巍博士提出了一种可完全生物降解的锌-钼()原电池，是实现生物可吸收电子药物的重要电源，结构如图所示。已知电池使用过程中在表面形成一层薄膜，下列说法正确的是 A. 作原电池负极，其质量逐渐减小 B. 该电池在放电过程中，水凝胶的不变 C. 表面发生的电极反应： D. 电路中转移电子时，理论上消耗 10. 常温下，在溶液中加入溶液，溶液中含铬粒子分布系数[]与关系如图。下列叙述正确的是 A. 代表与关系 B. 溶液 C. 常温下，水解常数 D. 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 利用和生成进而制备连二硫酸钠晶体。相关物质性质见下表。 物质(化学式) 摩尔质量 215 242 主要性质 空气中易分解 空气中不易变质 均可溶于水，时会释放出气体 操作流程如下： （1）实验室采用如图装置制备，仪器a的名称为_______，写出步骤II中反应的离子方程式_______。 （2）下列说法不正确的是_______。 A. 步骤I冰水浴的作用是提高反应液中的浓度 B. 为防止反应过于剧烈，步骤II反应分数次缓慢加入 C. 步骤III中滴加饱和溶液的目的主要是除去 D. 步骤IV的依据是的溶解度大于 （3）将步骤V中正确的仪器或操作的标号填入相应横线上： 将滤液转移入_______中，用酒精灯加热，并用玻璃棒不断搅拌→_______→_______→洗涤、干燥。 a．坩埚　 b．蒸发皿　 c．蒸发溶剂至有大量晶体析出　 d．浓缩溶液至有少量小晶体析出 e．停止加热，自然冷却，过滤　　 f．停止加热，利用余热蒸干 （4）一定条件下，连二硫酸钠可与发生以下反应： 某连二硫酸钠晶体的标定纯度(质量分数)为92.0%，为检测其实际纯度，称取样品溶于冷水，配成溶液，移取于锥形瓶中，用的酸性溶液滴定(杂质不参加反应)，重复操作3次，消耗酸性溶液的体积见表。 实验次数 第1次 第2次 第3次 消耗溶液体积(mL) 19.92 20.00 20.08 根据以上数据计算该样品的纯度为_______；若操作无误，所测纯度与标定纯度存在较大差异的原因可能是_______。 12. 磁性材料产业是21 世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一，碳酸锰(MnCO3)可制造电信器材的软磁铁氧体。工业上利用软锰矿(主要成分为 MnO2，含少量SiO2、Fe2O3、CuO 等杂质)和含SO2的烟气为主要原料制备无水碳酸锰的工艺流程如下： 已知：①MnCO3难溶于水和乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃ 时开始分解。 ②不同金属离子生成氢氧化物沉淀的 pH 和有关物质的 Ksp如下表： 离子 Fe3+ Fe2+ Cu2+ Mg2+ 开始沉淀的pH 2.7 7.5 4.2 7.8 沉淀完全的pH 3.7 9.7 6.7 9.8 物质 MnS CaF2 CuS Ksp 2.5×10-13 1.5×10-10 1.3×10-36 回答下列问题： (1)为提高“溶浸”过程中的浸取速率，以下方法不能提高浸取速率的是________。 A.将矿石研磨粉碎 B.连续搅拌 C.延长浸取时间 D.升高温度 E.适当增大稀硫酸的浓度 “溶浸”过程中往往有副产物MnS2O6生成，温度对“溶浸”反应的影响如下图所示， 为减少MnS2O6的生成，“溶浸”的适宜温度应大于___。 (2)“除铁”步骤中，在加入石灰调节溶液的pH前，加入适量的软锰矿，发生反应的离子方程为____。 (3) “净化”步骤的目的是除去溶液中的Ca2+、Cu2+等杂质。若测得滤液中 c(F-)=0.02mol•L-1，则滤液中残留的c(Ca2+) =__。 (4) “沉锰”步骤中 ，加入 NH4HCO3后有无色无味的气体放出， 发生反应的离子方程式为______。 (5)从“沉锰”步骤中要得到纯净无水MnCO3，先将析出的 MnCO3沉淀过滤，再用_______(填化学式)洗涤更易于干燥。过滤后废液的主要成分为____(填化学式)。 (6)实际生产中， 运用阴离子交换膜法电解得到金属锰，电解装置如下图所示，B电极为直流电源的_________极。该工艺若不使用离子交换膜， 会造成Mn2+发生副反应生成 MnO2， 写出该副反应的电极反应式_______。 13. 甘油制备高附加值有机胺的方法，可有效解决生物柴油产业中副产品甘油过剩。 回答下列问题： （1）一定温度下，可用甘油催化转化制备1，2-丙二胺。已知： i. ii. iii. ①反应ii的焓变_______。 ②对于反应，下列说法正确的是_______。 A.恒温恒容时，充入氩气增大了甘油的转化率 B.当时，该反应达到平衡状态 C.当时，该反应达到平衡状态 D.恒温恒容时，当混合气体的平均相对分子质量不变，该反应达到平衡状态 （2）研究甘油转化制备1，2-丙二胺反应机理时发现，该反应有两个途径(如图)，分别生成两种中间产物和，TS为对应的中间状态。 ①从能量变化来看，反应速率较快的是_______(填“”或“”)，原因是_______。 ②下列有关说法正确的是_______(填正确答案标号)。 A.升高温度，生成和的反应速率均增大 B.比稳定 C.降低压强，可以提高产率 D.选择合适的催化剂，可以增大生成的选择性 （3）一定温度下，甘油还可以催化转化制备乙二胺，其总反应为：。在某1L刚性密闭容器中充入、，达到平衡状态后，与体积分数相等。 ①的转化率为_______。 ②该温度下此反应的平衡常数_______。 14. 化合物M是一种功能高分子材料。实验室由A制备M的一种合成路线如下： 已知： ① ② 回答下列问题； （1）A的分子式为_____。由C生成D时，C中碳原子的杂化方式改变_____(填“发生”或“没有发生”)。 （2）Q是E的同分异构体。同时满足下列条件的Q的结构简式为_____(任写一种)。 i．分子中含有苯环ii．苯环上有3个取代基，其中2个是酚羟基iii．核磁共振氢谱有5组峰 （3）由G生成M的化学方程式为_____。 （4）根据化合物F的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 序号 反应试剂、条件 有机产物的结构简式 反应类型 a 足量浓氢溴酸，加热 _____ _____ b 足量乙酸、浓硫酸，加热 _____ _____ （5）参照上述合成路线和信息，以和甲醇为原料(其他试剂任选)，分三步合成化合物。 ①的化学名称为_____。 ②第一步反应生成的相对分子质量较大的有机产物的结构简式为_____。 ③第三步反应的化学方程式为_____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 福州市2025届高三毕业班适应性练习(四) 化学试题 (完卷时间 75 分钟；满分 100 分) 友情提示：请将所有答案填写到答题卡上！ 请不要错位、越界答题！ 可能用到的相对原子质量： C-12 H-1 O-16 Fe-56 Na-23 Cl-35.5 S-32 一、选择题：本题共10小题，每小题４分，共40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. 2025年巴黎AI峰会上，DeepSeek创始人梁文峰通过量子全息投影技术远程参会。全息投影的实现依赖于材料科学与光学技术的结合。下列相关说法正确的是 A. 甘油被用作全息投影设备的冷却剂，主要利用其强吸水性 B. 聚四氟乙烯可以用作全息投影仪的光敏胶片，具有耐酸碱特性 C. 空气显示影像时通过电激发氧气发光，该过程属于化学变化 D. 全息投影技术的光电器件所用材料氮化镓为新型无机非金属材料 【答案】D 【解析】 【详解】A．甘油作冷却剂与其良好的导热性和高比热容有关，与吸水性无关，A错误； B．光敏材料见光易分解，聚四氟乙烯性质稳定，不能用作光敏胶片，B错误； C．电激发氧气发光没有新物质生成是物理变化，C错误； D．氮化镓为新型无机非金属材料，D正确； 答案选D。 2. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 中含键数目为 B. 中氙的价层电子对数为 C. 的溶液，含元素微粒浓度之和为 D. 与足量充分反应，反应中转移的电子数介于和之间 【答案】B 【解析】 【详解】A．NH3中含有3个N—H键，NH3与Ag+间有2个配位键，因此1mol中含σ键数目为8，A错误； B．XeF4中心原子的价层电子对数为4+(8-4)=6，则中氙的价层电子对数为，B正确； C．溶液存在平衡状态，溶液中含Cr元素微粒浓度之和介于，C错误； D．Li与O2反应生成Li2O，1个Li转移1个电子，物质的量为0.2mol，与足量O2充分反应，转移的电子数为，D错误； 故选B。 3. 下列实验不能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验过程 A 制取较高浓度的次氯酸溶液 将通入碳酸钙悬浊液中 B 加快氧气的生成速率 在过氧化氢溶液中加入少量 C 除去乙酸乙酯中的少量乙酸 加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液 D 配制0.4000的溶液 称取4.0g固体于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至250mL容量瓶中定容 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A． 氯气与水发生反应：，碳酸钙消耗盐酸，使平衡向生成的方向移动，制得较高浓度的次氯酸溶液，A不符合题意； B． 可以催化过氧化氢分解，加快生成氧气的速率，B不符合题意； C． 饱和碳酸钠溶液可与乙酸反应，且可降低乙酸乙酯的溶解度，C不符合题意； D． 固体溶于水放热，需要冷却至室温后再转移到容量瓶中，且洗涤烧杯和玻璃棒的洗涤液也转入容量瓶，再加水定容，D符合题意； 故选D。 4. 最近，科学家发现对LiTFSI(一种亲水有机盐)进行掺杂和改进，可提高锂离子电池传输电荷的能力。LiTFSI的结构如图所示，其中A、B、C、D为原子序数依次增大的同一短周期元素，C与E位于同一主族。下列说法错误的是 A. Al3+与E的简单阴离子在溶液中能大量共存 B. B、C、E元素的简单气态氢化物的VSEPR模型相同 C. 该化合物中A、B、C、D元素原子最外层均满足8电子稳定结构 D. 第一电离能的大小为D>B>C>A 【答案】A 【解析】 【分析】A、B、C、D为原子序数依次增大的同一短周期元素，C与E位于同一主族，结合由结构简式可推知，A、B、C、D、E分别是C、N、O、F、S。 【详解】A．Al3+与S2-在溶液中发生相互促进的水解反应，生成Al(OH)3和H2S，A符合题意。 B．NH3、H2O、H2S分子的VSEPR模型都是四面体形，B不符合题意； C．该化合物中C、N、O、F元素原子最外层都是8个电子，C不符合题意； D．第一电离能：F>N>O>C，D不符合题意； 故选A。 5. 灰黄霉素是一种抗真菌药，可由A和B在一定条件下合成，反应方程式如下： 下列说法正确的是 A. A的分子式为 B. B分子中的所有碳原子不可能位于同一平面 C. A，B均含有2种含氧官能团 D. 灰黄霉素分子中含有3个手性碳原子 【答案】C 【解析】 【详解】A．由A的结构简式知，A的分子式为，A错误； B．B分子结构中含有碳碳双键，碳碳三键和羰基，碳碳双键和羰基是平面结构，碳碳三键为直线形结构，结合单键可以旋转知，所有碳原子可能处于同一平面，B错误； C．A、B分子中均含有羰基和醚键2种含氧官能团，C正确； D．手性碳原子为与四个不同原子或基团相连的碳原子，如图所示，灰黄霉素分子中含有2个手性碳原子，D错误； 故答案选C。 6. 钙钛矿太阳能电池是当前世界最有前途的薄膜光伏技术之一，(CH3NH3)PbI3(相对分子质量为620)是最主要的有机无机杂化钙钛矿材料，其晶胞结构如图所示，A为有机阳离子，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. H、C、N均属于p区元素 B. I基态原子的简化电子排布式为[Kr]5s25p5 C. 若沿z轴向xy平面投影，则其投影图如图2所示 D. 该晶体的密度为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．H属于s区元素，C、N属于p区元素，故A错误； B．I为第5周期VIIA族元素，其基态原子的简化电子排布式为[Kr]4d105s25p5，故B错误； C．若沿z轴向xy平面投影，晶胞的八个顶点在图2的四边形四个角，晶胞的上面、下面面心在图2的中心，晶胞的四个侧面面心在图2的四个边的中点，因此其投影图如图2所示，故C正确； D．根据晶胞结构可知，该晶胞边长为apm，则其体积为(a×10-10)cm3，该晶体的分子式为：(CH3NH3)PbI3，其摩尔质量为：620g/mol，该晶体的密度为，故D正确； 故选CD。 7. 中国科学技术大学曾杰教授研究团队通过修饰铜基催化剂，在碳氧化物与有机分子转化的研究中获得多项突破。甲醇与水(均为气态)在铜基催化剂上的反应机理和能量变化如图： 下列说法正确的是 A. 选择优良的催化剂可以降低反应I和Ⅱ的活化能，从而减少反应过程中的能耗 B. 总反应的快慢由反应I决定，是因为反应I吸热、反应Ⅱ放热 C. 反应Ⅱ的热化学方程式为： D. 反应过程涉及极性共价键、非极性共价键的断裂和形成 【答案】A 【解析】 【详解】A．选择优良的催化剂可以降低反应I和Ⅱ的活化能，催化剂加快化学反应速率，减少过程中的能耗，A正确； B．反应Ⅰ活化能比反应Ⅱ高，因此反应Ⅰ为慢反应，总反应的反应速率由慢反应决定，总反应的快慢由反应I决定，B错误； C．由图可知，反应Ⅱ反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，则反应Ⅱ的热化学方程式为：CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH= - akJ/mol(a>0)，C错误； D．反应过程涉及C-H、O-H断裂，H-H、C=O形成，故涉及极性共价键的断裂与形成，非极性共价键的形成，无非极性键的断裂，D错误； 答案选A。 8. 2-甲基-2-氯丙烷是重要的化工原料，实验室中可由叔丁醇与浓盐酸反应制备，路线如下： 下列说法不正确的是 A. 叔丁醇的系统命名为2-甲基-2-丙醇 B. 无水CaCl2的作用是除去有机相中残存的少量水 C. 进行操作1时，用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒 D. 蒸馏时产物比叔丁醇先蒸馏出来 【答案】C 【解析】 【分析】叔丁醇与浓盐酸反应生成2-甲基-2-氯丙烷和水，分液后向有机相中加入水进行洗涤分液，继续向有机相中加入5%的碳酸钠溶液洗涤分液，再次向有机相中加入水进行洗涤分液，由于有机物2-甲基-2-氯丙烷的密度小于水，分液后获得上层有机相，有机相中加入少量无水氯化钙干燥，蒸馏即得到有机物2-甲基-2-氯丙烷。 【详解】A．叔丁醇的系统命名为2-甲基-2-丙醇，A正确； B．无水氯化钙能吸收有机相中残留的水，从而使蒸馏时得到纯净的2-甲基-2-氯丙烷，B正确； C．操作1为分液，需要用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯，C错误； D．2-甲基-2-氯丙烷比叔丁醇的沸点低，蒸馏时先得到产物2-甲基-2-氯丙烷，D正确； 故答案选C。 9. 清华大学尹斓副教授、熊巍博士提出了一种可完全生物降解的锌-钼()原电池，是实现生物可吸收电子药物的重要电源，结构如图所示。已知电池使用过程中在表面形成一层薄膜，下列说法正确的是 A. 作原电池负极，其质量逐渐减小 B. 该电池在放电过程中，水凝胶的不变 C. 表面发生的电极反应： D. 电路中转移电子时，理论上消耗 【答案】B 【解析】 【分析】锌为活泼金属，失去电子发生氧化反应，是负极，电极反应式为，Mo为正极，电极反应式为。 【详解】A．Zn为原电池负极发生氧化还原反应生成ZnO，电极质量增大，A错误； B．负极反应式为，正极电极反应式为，则总反应式为：，水凝胶的不变，故B正确； C．锌失去电子发生氧化反应，电极反应式为，C错误； D．正极电极反应式为，电路中转移电子时，理论上消耗，则D错误； 故选B。 10. 常温下，在溶液中加入溶液，溶液中含铬粒子分布系数[]与关系如图。下列叙述正确的是 A. 代表与关系 B. 溶液 C. 常温下，水解常数 D. 【答案】B 【解析】 【分析】H2CrO4中存在电离平衡H2CrO4H++，H++，加入NaOH，两步电离平衡均正向移动，因此随着pH的增大，H2CrO4浓度不断减小，浓度先增大后减小，浓度逐渐增大，L1表示H2CrO4，L2表示，L3表示。 【详解】A．根据分析可知，L2表示与pH的关系，A错误； B．a点H2CrO4浓度和浓度相同，此时Ka1==c(H+)=10-0.74，同理b点和浓度相同，此时Ka2==c(H+)=10-6.49，的水解常数Kh=，的电离程度大于水解程度，因此0.1mol/L的NaHCrO4溶液pH<7，B正确； C．Na2CrO4的水解常数Kh1=，C错误； D．反应的平衡常数K===105.75>105，D错误； 故答案选B。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 利用和生成进而制备连二硫酸钠晶体。相关物质性质见下表。 物质(化学式) 摩尔质量 215 242 主要性质 空气中易分解 空气中不易变质 均可溶于水，时会释放出气体 操作流程如下： （1）实验室采用如图装置制备，仪器a的名称为_______，写出步骤II中反应的离子方程式_______。 （2）下列说法不正确的是_______。 A. 步骤I冰水浴的作用是提高反应液中的浓度 B. 为防止反应过于剧烈，步骤II反应分数次缓慢加入 C. 步骤III中滴加饱和溶液的目的主要是除去 D. 步骤IV的依据是的溶解度大于 （3）将步骤V中正确的仪器或操作的标号填入相应横线上： 将滤液转移入_______中，用酒精灯加热，并用玻璃棒不断搅拌→_______→_______→洗涤、干燥。 a．坩埚　 b．蒸发皿　 c．蒸发溶剂至有大量晶体析出　 d．浓缩溶液至有少量小晶体析出 e．停止加热，自然冷却，过滤　　 f．停止加热，利用余热蒸干 （4）一定条件下，连二硫酸钠可与发生以下反应： 某连二硫酸钠晶体的标定纯度(质量分数)为92.0%，为检测其实际纯度，称取样品溶于冷水，配成溶液，移取于锥形瓶中，用的酸性溶液滴定(杂质不参加反应)，重复操作3次，消耗酸性溶液的体积见表。 实验次数 第1次 第2次 第3次 消耗溶液体积(mL) 19.92 20.00 20.08 根据以上数据计算该样品的纯度为_______；若操作无误，所测纯度与标定纯度存在较大差异的原因可能是_______。 【答案】（1） ①. 圆底烧瓶 ②. +2=Mn2+++2H2O （2）CD （3） ①. b ②. d ③. e （4） ①. 60.5% ②. 随着反应的进行，溶液酸性增强，Na2S2O6与酸反应产生SO2，SO2溢出未能与KMnO4充分反应 【解析】 【分析】用和生成进而制备连二硫酸钠晶体，将SO2通入水中至饱和生成，加入MnO2控制温度低于10℃发生反应：+2=Mn2+++2H2O，停止通入SO2后滴入饱和溶液除去过量的，滴入饱和碳酸钠溶液将转化为，经过滤得到溶液，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到连二硫酸钠晶体。 【小问1详解】 仪器a的名称为圆底烧瓶，步骤II中和生成，离子方程式为：+2=Mn2+++2H2O； 【小问2详解】 A．的溶解度随着温度的降低而增大，步骤I冰水浴的作用是提高反应液中的浓度，同时为步骤II提供低温，A正确； B．由于MnO2具有氧化性、SO2(或)具有还原性，步骤II应分数次加入MnO2，原因是：防止反应过于剧烈，放热太多，不利于控制温度低于10℃，B正确； C．由分析可知，步骤III中滴加饱和溶液的目的主要是除去SO2(或)，防止后续反应中增大饱和碳酸钠溶液的消耗量，C错误； D．步骤IV中滴入饱和碳酸钠溶液将转化为，同时生成MnCO3沉淀，此时没有析出，说明的溶解度小于，D错误； 故选CD； 【小问3详解】 步骤V经过滤得到溶液，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到连二硫酸钠晶体，正确操作或现象为：将滤液倒入蒸发皿中→用酒精灯加热→用玻璃棒不断搅拌→浓缩溶液至有少量小晶体析出→停止加热，自然冷却，过滤→洗涤、干燥得到，依次填入b、d、e； 【小问4详解】 3次实验消耗酸性溶液体积的平均值为=20.00mL，由方程式可找出关系式：可知，该样品的纯度为=60.5%；若操作无误，所测纯度与标定纯度存在较大差异的原因可能是：随着反应的进行，溶液酸性增强，Na2S2O6与酸反应产生SO2，SO2溢出未能与KMnO4充分反应。 12. 磁性材料产业是21 世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一，碳酸锰(MnCO3)可制造电信器材的软磁铁氧体。工业上利用软锰矿(主要成分为 MnO2，含少量SiO2、Fe2O3、CuO 等杂质)和含SO2的烟气为主要原料制备无水碳酸锰的工艺流程如下： 已知：①MnCO3难溶于水和乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃ 时开始分解。 ②不同金属离子生成氢氧化物沉淀的 pH 和有关物质的 Ksp如下表： 离子 Fe3+ Fe2+ Cu2+ Mg2+ 开始沉淀的pH 2.7 7.5 4.2 7.8 沉淀完全的pH 3.7 9.7 6.7 9.8 物质 MnS CaF2 CuS Ksp 2.5×10-13 1.5×10-10 1.3×10-36 回答下列问题： (1)为提高“溶浸”过程中的浸取速率，以下方法不能提高浸取速率的是________。 A.将矿石研磨粉碎 B.连续搅拌 C.延长浸取时间 D.升高温度 E.适当增大稀硫酸的浓度 “溶浸”过程中往往有副产物MnS2O6生成，温度对“溶浸”反应的影响如下图所示， 为减少MnS2O6的生成，“溶浸”的适宜温度应大于___。 (2)“除铁”步骤中，在加入石灰调节溶液的pH前，加入适量的软锰矿，发生反应的离子方程为____。 (3) “净化”步骤的目的是除去溶液中的Ca2+、Cu2+等杂质。若测得滤液中 c(F-)=0.02mol•L-1，则滤液中残留的c(Ca2+) =__。 (4) “沉锰”步骤中 ，加入 NH4HCO3后有无色无味的气体放出， 发生反应的离子方程式为______。 (5)从“沉锰”步骤中要得到纯净无水MnCO3，先将析出的 MnCO3沉淀过滤，再用_______(填化学式)洗涤更易于干燥。过滤后废液的主要成分为____(填化学式)。 (6)实际生产中， 运用阴离子交换膜法电解得到金属锰，电解装置如下图所示，B电极为直流电源的_________极。该工艺若不使用离子交换膜， 会造成Mn2+发生副反应生成 MnO2， 写出该副反应的电极反应式_______。 【答案】 ①. C ②. 90℃ ③. MnO2＋2Fe2++4H+＝2Fe3++Mn2++2H2O ④. 3.75×10-7 mol•L-1 ⑤. Mn2+ + 2＝ MnCO3 ↓+ CO2↑+ H2O ⑥. C2H6O ⑦. (NH4)2SO4 ⑧. 负极 ⑨. Mn2+＋2H2O-2e-＝MnO2＋4H+ 【解析】 【分析】“溶浸”时，SiO2不溶于稀硫酸，通过过滤除去，所得溶液含H+、Mn2+、Fe2+、Cu2+、SO42-等离子； “溶浸”所得溶液通过“除铁”将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，然后过滤除去； “除铁”后所得溶液通过“净化”将Ca2+、Cu2+转化为CaF2、CuS沉淀，然后过滤除去； “净化”所得溶液主要含Mn2+、NH4+、SO42-，通过“沉锰”得到MnCO3，再经过滤、洗涤、烘干获得无水MnCO3，据此解答。 【详解】(1)A．将矿石研磨粉碎，可以增大反应物的接触面积，从而提高浸取速率，A不满足题意； B．连续搅拌可以增大反应物的接触面积，从而提高浸取速率，B不满足题意； C．延长浸取时间不能提高浸取速率，C满足题意； D．升高温度可以加快反应速率，从而提高浸取速率，D不满足题意； E．增大反应物的浓度，可以加快反应速率，从而提高浸取速率，E不满足题意； 由图可知，温度高于90℃，副产物MnS2O6的百分率低且随温度升高百分率几乎不再变化，故答案为：C；90℃； (2)软锰矿的主要成分为MnO2，具有较强的氧化性，将“溶浸”所得的Fe2+氧化物Fe3+，发生反应的离子方程式为：MnO2＋2Fe2++4H+＝2Fe3++Mn2++2H2O，故答案为：MnO2＋2Fe2++4H+＝2Fe3++Mn2++2H2O； (3)Ksp(CaF2)=c(Ca2+)×c2(F-)，所以c(Ca2+) =mol•L-1=3.75×10-7mol•L-1，故答案为：3.75×10-7mol•L-1； (4)“沉锰”时加入NH4HCO3后有无色无味的气体放出，根据元素守恒可知该气体为CO2，所以“沉锰”发生反应的离子方程式为Mn2++ 2＝MnCO3↓+ CO2↑+ H2O，故答案为：Mn2++ 2＝MnCO3↓+ CO2↑+ H2O； (5)MnCO3难溶于水和乙醇，潮湿时易被空气氧化，且乙醇易挥发，洗涤后更容易干燥，所以应用乙醇洗涤，乙醇化学式为C2H6O，整个流程来看，NH4+、SO42-未除去，所以过滤出MnCO3沉淀后废液主要成分为(NH4）2SO4，故答案为：C2H6O；(NH4）2SO4； (6)由图可知，电解质溶液中的阴离子向左边电极移动，左边电极为阳极，A为电源的正极，B为电源的负极，结合电荷守恒可得Mn2+发生副反应的离子方程式为：Mn2+＋2H2O-2e-＝MnO2＋4H+，故答案为：负极；Mn2+＋2H2O-2e-＝MnO2＋4H+。 13. 甘油制备高附加值有机胺的方法，可有效解决生物柴油产业中副产品甘油过剩。 回答下列问题： （1）一定温度下，可用甘油催化转化制备1，2-丙二胺。已知： i. ii. iii. ①反应ii的焓变_______。 ②对于反应，下列说法正确的是_______。 A.恒温恒容时，充入氩气增大了甘油的转化率 B.当时，该反应达到平衡状态 C.当时，该反应达到平衡状态 D.恒温恒容时，当混合气体的平均相对分子质量不变，该反应达到平衡状态 （2）研究甘油转化制备1，2-丙二胺反应机理时发现，该反应有两个途径(如图)，分别生成两种中间产物和，TS为对应的中间状态。 ①从能量变化来看，反应速率较快的是_______(填“”或“”)，原因是_______。 ②下列有关说法正确的是_______(填正确答案标号)。 A.升高温度，生成和的反应速率均增大 B.比稳定 C.降低压强，可以提高产率 D.选择合适的催化剂，可以增大生成的选择性 （3）一定温度下，甘油还可以催化转化制备乙二胺，其总反应为：。在某1L刚性密闭容器中充入、，达到平衡状态后，与体积分数相等。 ①的转化率为_______。 ②该温度下此反应的平衡常数_______。 【答案】（1） ①. -144.5 ②. B （2） ①. L1 ②. TS1活化能较低或L1过渡态能量较低 ③. AD （3） ①. 50%或0.5 ②. 0.5 【解析】 【小问1详解】 ①根据盖斯定律，反应ⅰ+ⅱ=ⅲ，，则反应ii的焓变=-144.5。 ②对于反应，是气体分子总数不变的吸热反应： A．恒温恒容时，充入氩气，反应相关所有气体的浓度不变，反应速率不变，化学平衡不移动，甘油的转化率不变，A错误； B．当时，说明此时正反应和逆反应速率相等，则能表明上述反应已达到平衡状态，B正确； C．当时，取决于起始物质的量、不能说明各成分的量不变、不能说明已平衡，C错误； D．恒温恒容时，气体质量始终不变，气体的物质的量、混合气体的平均摩尔质量始终不会随着反应而变，混合气体的平均相对分子质量不变，不能说明反应已达平衡，D错误； 选B。 【小问2详解】 ①由图可知，从能量变化来看，反应速率较快的是，原因是：TS1活化能较低或L1过渡态能量较低。 ②A．升温可加快反应速率，则升高温度，生成和的反应速率均增大，A正确； B．能量越低越稳定，由图可知，比能量高、更不稳定，B错误； C．根据 i. ，是气体分子总数不变的吸热反应，降低压强，不影响平衡，不能提高产率，C错误； D．催化剂能改变反应途径，选择合适的催化剂，可以增大生成的选择性，D正确； 选AD。 【小问3详解】 一定温度下，甘油还可以催化转化制备乙二胺，其总反应为：。在某1L刚性密闭容器中充入、: ①存在三段式：，达到平衡状态后，与体积分数相等，则与的物质的量浓度相等，1-x=x，x=0.5mol/L，的转化率为。 ②平衡状态后， 、、CH2O的物质的量浓度均为0.5mol/L，NH3、H2O的物质的量浓度均为1mol/L，该温度下此反应的平衡常数。 14. 化合物M是一种功能高分子材料。实验室由A制备M的一种合成路线如下： 已知： ① ② 回答下列问题； （1）A的分子式为_____。由C生成D时，C中碳原子的杂化方式改变_____(填“发生”或“没有发生”)。 （2）Q是E的同分异构体。同时满足下列条件的Q的结构简式为_____(任写一种)。 i．分子中含有苯环ii．苯环上有3个取代基，其中2个是酚羟基iii．核磁共振氢谱有5组峰 （3）由G生成M的化学方程式为_____。 （4）根据化合物F的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 序号 反应试剂、条件 有机产物的结构简式 反应类型 a 足量浓氢溴酸，加热 _____ _____ b 足量乙酸、浓硫酸，加热 _____ _____ （5）参照上述合成路线和信息，以和甲醇为原料(其他试剂任选)，分三步合成化合物。 ①的化学名称为_____。 ②第一步反应生成的相对分子质量较大的有机产物的结构简式为_____。 ③第三步反应的化学方程式为_____。 【答案】（1） ①. C11H19Cl ②. 没有发生 （2）或 （3） （4） ①. ②. 取代反应 ③. ④. 酯化反应或取代反应 （5） ①. 2-甲基-1，5-己二烯 ②. ③. 【解析】 【分析】根据A结构可知，A为卤代烃在NaOH醇溶液加热条件下，发生消去反应生成烯烃B，B发生氧化反应生成C，由C确定B的结构为，C与发生酯化反应生成D，D发生已知②类似的取代反应生成E，E发生加成反应生成F，F发生消去反应生成G，G发生加聚反应生成高聚物M。 【小问1详解】 根据A的结构可知，A的分子式为C11H19Cl；由C生成D时，发生取代反应，每个碳原子的成键数目没有改变，故C中碳原子的杂化方式没有发生改变； 故答案为：C11H19Cl；没有发生； 【小问2详解】 E的同分异构体Q分子式为，不饱和度为4，满足条件的Q的结构中另一个取代基化学式为，核磁共振氢谱只有5组峰，说明对称性较好，戊基上不同化学环境的氢的种数也尽可能少，考虑戊基中有一个碳原子连3个甲基，满足条件的Q的结构有或； 故答案为：或； 【小问3详解】 G发生加聚反应生成高聚物M，反应方程式为； 故答案为：； 【小问4详解】 化合物F的结构为，官能团为醇羟基，具有与乙醇相似的性质，与足量浓氢溴酸，加热条件下发生取代反应，生成；F与足量乙酸在浓硫酸、加热条件下，发生酯化反应或取代反应，生成； 故答案为：；取代反应；；酯化反应或取代反应； 【小问5详解】 根据上述合成路线和信息，为原料设计合成路线为；其中名称为2-甲基-1，5-己二烯；第一步反应生成的相对分子质量较大的有机产物的结构简式为；第三步反应的化学方程式为； 故答案为：2-甲基-1，5-己二烯；；。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $