精品解析：湖南省多校联考2024-2025学年高三下学期最后一卷化学试题

高三年级化学 准考证号___________ 姓名___________ 考生注意： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 N-14 O-16 F-19 Na-23 Al-27 Ce-140 一、选择题：本题共14小题，每小题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. 2025年春晚吉祥物“巳升升”的五官设计取材于青铜器和玉器上的纹样。下列说法正确的是 A. 青铜属于纯净物 B. 青铜的硬度比纯铜小 C. 已知硬玉的化学式为Na2O·Al2O3·4SiO2，它属于氧化物 D. 在潮湿空气中，青铜会发生化学反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．青铜是铜的合金，含有铜、锡等成分，属于混合物，而非纯净物，A错误； B．合金的硬度通常高于其单一金属成分，青铜的硬度应比纯铜大，B错误； C．硬玉的化学式Na2O·Al2O3·4SiO2表示硅酸盐（由不同氧化物结合形成），而非单一氧化物，C错误； D．青铜在潮湿空气中易与氧气、水、二氧化碳等发生生成碱式碳酸铜，属于化学反应，D正确； 故答案选D。 2. 硫酸铜溶液与过量氨水会发生如下反应：。下列说法正确的是 A. 激发态Cu原子的价层电子轨道表示式可能为 B. 的空间构型为正四面体形 C. 用电子式表示水的形成过程： D. 中∠H—N—H键角小于氨气分子中∠H—N—H键角 【答案】A 【解析】 【详解】A．Cu原子基态价层电子轨道表示式为，激发态时电子可发生跃迁，该轨道表示式可表示激发态Cu原子价层电子，A正确； B．中采取杂化 。杂化轨道的空间分布特点是平面正方形，4个杂化轨道分别指向平面正方形的四个顶点，与4个分子的孤电子对形成配位键，使得空间构型为平面正方形 ，B错误； C．水是共价化合物，用电子式表示形成过程时不需要箭头和电荷，正确表示为，C错误； D．中N有孤电子对，中N的孤电子对与形成配位键，孤电子对斥力减小，键角增大，故中∠H - N - H键角大于氨气分子中∠H - N - H键角，D错误； 故答案选A。 3. 下列说法正确的是 A. 重油裂化产生的轻质油作燃料，可以助力“碳中和”、“碳达峰” B. 含增塑剂的聚氯乙烯薄膜可用于生产食品包装材料 C. 等离子体是一种特殊的气体，在蜡烛的火焰里能找到等离子体 D. 在甲烷水合物中，甲烷分子装在以共价键相连的几个水分子构成的笼内，因而又称笼状化合物 【答案】C 【解析】 【详解】A．重油裂化得到轻质油，但燃烧仍释放，无法助力碳中和，A错误； B．含增塑剂的聚氯乙烯可能释放有害物质，不适用于食品包装，B错误； C．等离子体是电离气体，蜡烛火焰高温区域存在电离的气体分子，C正确； D．甲烷水合物中水分子通过氢键形成笼状结构，而非共价键，D错误； 故答案选C。 4. 下列有关实验安全的说法正确的是 A. 实验说明有图标的，说明实验过程中会遇到加热操作，或用到温度较高的仪器 B. 标有的化学品为易燃液体，保存时应远离火源 C. 稀释浓硫酸时，酸沾到皮肤上，直接用3%~5%的NaHCO3溶液冲洗 D. 高锰酸钾可以与乙醇等有机物存放在同一个药品柜中 【答案】A 【解析】 【详解】A．图标说明实验过程中会遇到加热操作，或用到温度较高的仪器，A正确； B．标有的化学品为氧化剂药品，B错误； C．浓硫酸具有腐蚀性，当浓硫酸溅到皮肤上时，应立即用大量水冲洗，然后用3%~5%的NaHCO3溶液冲洗，C错误； D．高锰酸钾具有强氧化性，能氧化乙醇，不可以与乙醇等有机物存放在同一个药品柜中，D错误； 故选A。 5. 下列事实不能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释的是 A. 苯酚能与氢氧化钠溶液反应而乙醇不能 B. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而甲烷不能 C. 乙烯能发生加成反应而乙烷不能 D. 苯在50–60℃时发生硝化反应而甲苯在30℃时即可反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．苯酚能与氢氧化钠溶液反应而乙醇不能说明苯环能使羟基的活性增强，能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释，故A不符合题意； B．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而甲烷不能说明苯环使甲基的活性增强，能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释，故B不符合题意； C．乙烯分子中含有碳碳双键，能发生加成反应，而乙烷分子中不含有碳碳双键，不能发生加成反应，则乙烯能发生加成反应而乙烷不能，不能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释，故C符合题意； D．苯在50–60℃时发生硝化反应而甲苯在30℃时即可反应说明甲基使得苯环上的氢原子原子变得活泼，能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释，故D不符合题意； 故选C。 6. 下列方程式书写正确的是 A. 向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸，混合溶液导电能力几乎为0时，离子方程式： B. 向溶液中通入少量二氧化碳，离子方程式： C. 利用铝热反应焊接铁轨，化学方程式： D. 向方铅矿(PbS)中加入硫酸铜溶液，离子方程式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．与稀硫酸反应至导电能力几乎为0时，二者恰好完全反应，离子方程式应为，A错误； B．苯酚钠溶液中通入少量，反应生成苯酚和碳酸氢钠，正确离子方程式为，B正确； C．铝热反应是铝置换金属氧化物中的金属，正确化学方程式应为，C错误； D．由于的溶解度小于，向方铅矿()中加入硫酸铜溶液，可发生沉淀转化生成，还会生成难溶的，D错误； 故答案选B。 7. 酚醛树脂是1907年世界上第一个合成的高分子材料。实验室制取酚醛树脂的装置和步骤如下。 主要实验步骤： (1)在试管中加入2g苯酚、3mL质量分数为40%的甲醛溶液和3滴浓盐酸。 (2)将试管水浴加热至接近沸腾，到反应不再剧烈进行时，过一会儿便可停止加热。 (3)取出试管中的黏稠固体，用水洗净得到产品。 下列说法错误的是 A. 图中长直导管的作用为冷凝回流，减少甲醛和苯酚挥发造成的损失 B. 实验结束后，可用乙醇洗去试管中残留的苯酚 C. 实验中浓盐酸的作用为催化剂 D. 该实验条件下得到的产品为网状结构的酚醛树脂 【答案】D 【解析】 【详解】A．长直导管可以促进生成物冷凝、回流，减少甲醛和苯酚挥发造成的损失，A正确； B．酚醛树脂不溶于水，溶于丙酮、乙醇等有机溶剂中，故可以用乙醇浸泡洗涤，B正确； C．在该反应中，苯酚和甲醛在浓盐酸的催化下生成酚醛树脂，浓盐酸起催化作用，C正确； D．在碱催化过程中，甲醛与苯酚在一定条件下可生成网状结构的酚醛树脂，若要得到网状结构的酚醛树脂需将浓盐酸换成浓氨水，D错误； 故答案选D。 8. 氮氧化合物是常见的污染物，对其进行治理是环境保护的一个重要领域。以沸石笼为载体对NO进行催化的机理如图所示。下列说法错误的是 A. 物质A是N2和H2O B. 反应②③中氧原子的成键数目发生改变，氧元素的化合价也发生了改变 C. 反应⑤中既是氧化剂又是还原剂 D. 图中总过程中每吸收1molNO需要标准状况下的NH3 22.4L 【答案】B 【解析】 【详解】A．步骤④中NO把氨气和铵根氧化为氮气，根据元素守恒可知还有水生成，A正确； B．反应③中，整个离子所带的电荷没有改变，只涉及氧氧非极性键的断裂，其他元素化合价不变，则氧元素化合价不变，不是氧化还原反应，B错误； C．由图可知，反应⑤为、NO反应生成N2、、H2O、，中Cu化合价降低，N化合价升高，故其既是氧化剂又是还原剂，C正确； D．根据图示，箭头指进为反应物，指出为生成物，可知总反应为，所以每吸收1molNO需要标准状况下的NH3 22.4L，D正确； 答案选B。 9. 离子液体常被用作有机合成的溶剂和催化剂，在生物化学等科研领域也有广泛应用。一种离子液体Q的结构如图所示，由原子序数依次增大的X、Y、Z、W、M五种元素构成，其中M是短周期中电负性最大的元素。下列说法错误的是 A. 阳离子中Z原子有两种不同的杂化方式 B. YM3分子的极性小于WM3 C. 和Na+与Q中的阴离子构成的物质相比，Q具有更高的熔沸点 D. 同一周期中，第一电离能处于Y和M之间的元素有4种 【答案】C 【解析】 【分析】离子液体Q由原子序数依次增大的X、Y、Z、W、M五种元素构成，其中M是短周期中电负性最大的元素，M为氟；X形成1个共价键且原子序数最小，为氢；Z形成4个共价键，为碳；阴离子中Y形成4个共价键且带1个单位负电荷，Y为B；W形成3个共价键，为氮； 【详解】A．阳离子中形成4个单键的C为sp3杂化，形成2个单键、1个双键的C为sp2杂化，A正确； B．BF3分子中B为sp2杂化，为平面三角形结构，正负电荷重心重合，为非极性分子；NF3中N为sp3杂化且存在1对孤电子对，为三角锥形结构，正负电荷重心不重合，为极性分子，B正确； C．钠离子半径小于Q中阳离子，则Na+与Q中的阴离子构成的物质的离子键键长较小、键能较大，故和Na+与Q中的阴离子构成的物质相比，Q具有更低的熔沸点，C错误； D．同一周期随着原子序数增大，元素的第一电离能呈增大趋势，但ⅡA、ⅤA族元素比相邻主族元素的第一电离能大，同一周期中，第一电离能处于B和F之间的元素有Be、C、N、O4种，D正确； 故选C。 10. 利用不同氢源(D2O和HCHO)在两个Pd膜电极上同时对同一有机物进行双边加氢的原理如图所示(以NaOH溶液为电解质溶液，—H可用H表示)。下列说法正确的是 A. 电子的流向：电源负极→M极→电解质溶液→N极→电源正极 B. 电解一段时间后，阳极室溶液pH升高 C. 消耗1mol，有4mol阴离子通过交换膜 D. 若无论电解多久N极区产物中也不会有，则存在反应： 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，M为阴极，右侧N为阳极，N电极反应方程式为HCHO-e-+2OH-=HCOO-+H+H2O，M极反应为；两极的均被加H还原，当1mol被加氢还原，则相当于阴阳两极各有0.5mol被还原，需要H或D的物质的量为0.5mol×4=2mol，根据电极反应方程式可知，转移电子2mol； 【详解】A．电子在外电路移动，而不会进入内电路，A错误； B．由分析中的电极反应可知，当转移1mol电子时，阳极消耗2mol氢氧根离子，同时会有1mol氢氧根从阴极通过离子交换膜向阳极移动，且阳极还会生成水，则阳极室氢氧根离子浓度降低，pH降低，B错误； C．由分析可知，1mol~2mole-，若消耗1mol，转移电子2mol，对应的阴离子交换膜转移2mol阴离子，C错误； D．中间是阴离子交换膜，导致左侧产生的，会进入右侧溶液参与放电，若无论电解多久N极产物中也不会含有，说明产生的H来自于HCHO，即反应为，D正确； 故选D。 11. 以含铬废水(含Cr3+、Fe3+、Cu2+)和草酸泥渣(含PbC2O4、PbSO4)为原料制备铬酸铅(PbCrO4)的工艺流程如图所示： 已知： ①“焙烧”时，PbSO4发生反应； ②Cr(OH)3性质与Al(OH)3类似； ③pH>7时，Pb2+开始转化为Pb(OH)2沉淀。 下列说法正确的是 A. “焙烧”时，加碳酸钠将硫酸铅转化为PbO，便于后续溶解 B. “氧化”工序中发生反应的离子方程式为 C. “酸溶”时加硝酸需适量，且混合后加醋酸溶液调pH=5的原因都是防止生成Pb(OH)2沉淀 D. 6mol·L-1醋酸溶液可用浓度约为3mol·L-1的硫酸溶液代替 【答案】A 【解析】 【分析】由题给流程可知，向烘干粉碎的草酸泥渣中加入NaCO3焙烧，将铅元素转化为PbO，将焙烧渣水洗得到的PbO溶于硝酸溶液得到Pb(NO3)2溶液；向含铬废水中加入过量NaOH溶液调节溶液pH，将溶液中的铬离子转化为偏铬酸钠，Fe3+和Cu2+转化为Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀，过滤得到含Fe(OH)3、Cu(OH)2的滤渣和含偏铬酸钠的滤液；向滤液中加入H2O2溶液，将溶液中的偏铬酸钠转化为铬酸钠，加热煮沸除去过量的H2O2溶液，向硝酸铅和铬酸钠混合溶液中加入醋酸溶液调节溶液pH为5，将溶液中的铬酸根离子和铅离子转化为铬酸铅沉淀，过滤得到铬酸铅和滤液；滤液经再处理达标排放。 【详解】A．由已知①可知“焙烧”时，加碳酸钠将硫酸铅转化为PbO，便于后期用硝酸溶解PbO，A正确； B．“氧化”过程中是将溶液中的偏铬酸钠转化为铬酸钠，反应的离子方程式为，B错误； C．加入醋酸将溶液调为弱酸性，可以防止产生Pb(OH)2沉淀，又因铬酸钠溶液存在如下平衡，硝酸过量会使溶液中的H+增大，平衡向正反应方向移动，溶液中的浓度减小，导致沉铬率下降，所以为了提高沉铬率，“酸溶”过程中所加硝酸不能过量，C错误； D．硫酸溶液能与溶液中的Pb2+反应生成PbSO4沉淀，所以不能用硫酸溶液替代醋酸溶液，D错误； 故答案选A。 12. Ce的某种氧化物具有良好的储氧放氧能力，可作为氧载体参与有机物氧化反应，其中Ce为面心立方堆积，O填充在Ce立方晶格所有的正四面体空隙中(如图，未标注全部的O)，晶胞参数为apm，设表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 该氧化物的化学式为CeO2 B. Ce的配位数为8 C. 若高温下该晶胞中1个氧变为空位，需2个面心上的Ce由+4价变为+3价(顶点上的Ce化合价不变) D. 该氧化物晶体的密度 【答案】C 【解析】 【详解】A．由示意图可知，Ce的个数为，O填充在Ce立方晶格所有的正四面体空隙中，共有8个空隙，故O个数为8，则氧化物化学式为CeO2，A正确； B．以面心的Ce为例，每个晶胞中有四个O与之配位，1个面心Ce被两个晶胞共有，故Ce的配位数为8，B正确； C．晶胞中1个氧原子变为空位，失去电子数为2，需要2个Ce由+4价变为+3价，故需要4个面心上的Ce被还原，C错误； D．由均摊法可知，一个晶胞中有4个CeO2，根据密度公式有，D正确； 故答案选C。 13. 一碘甲烷(CH3I)热裂解可制取乙烯等低碳烯烃化工原料，CH3I热裂解时发生如下反应。 反应： 反应： 反应： 在500kPa条件下，起始投料1molCH3I(g)，发生反应、、，反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯物质的量分数的影响如图所示。 下列说法正确的是 A. 温度较低时，可以使用合适的催化剂来提高反应中乙烯的平衡转化率 B. 在上述条件下，随温度升高，反应、的平衡逆向移动 C. 体系温度为715K，平衡时反应、消耗乙烯的物质的量之比为3：4 D. 在500kPa、1000K条件下，若向平衡体系中再通入1molCH3I(g)，重新达到平衡后，分压增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．催化剂不能使平衡移动，A错误； B．如图所示当温度低于800K时，随着温度的升高，C3H6的含量增大，反应Ⅱ的平衡正向移动（CH3I不断转化成乙烯，而乙烯又生成C3H6（主导因素）），温度高于800K时，随着温度的升高，C3H6的含量减小，反应Ⅱ的平衡逆向移动（温度为主导因素），低温下，C4H8的含量随着温度升高增大，反应Ⅲ的平衡正向移动（CH3I不断转化成乙烯，而乙烯又生成C4H8（主导因素）），随着温度继续升高，C4H8的含量减小，平衡逆向移动（温度为主导因素），B错误； C．设715K条件下达到平衡时，乙烯的物质的量为x mol,则n(C3H6)= n(C4H8)=2x mol，根据反应Ⅱ、Ⅲ的化学方程式可知，反应Ⅱ、Ⅲ消耗乙烯的物质的量分别为3x和4x，即物质的量之比为3：4，C正确； D．恒压条件下，与题干初始投料相同，达到平衡后，各组分的百分数相同，故分压不变，D错误； 故答案选C。 14. 在水溶液中，CN-与M2+、M3+两种金属离子发生配位反应，形成配离子的通式为，下列直线①、②依次表示M2+、M3+分别与CN-反应达到平衡时与的关系。 下列说法错误的是 A. 直线①对应的配离子的化学式为 B. 若相关离子浓度如N点所示，直线②对应配离子的解离速率大于生成速率 C. M3+与CN-发生配位反应的平衡常数 D. M2+、M3+与CN-发生配位反应，平衡时溶液中M2+、M3+有0.001%未转化，则两溶液中CN-的平衡浓度：①<② 【答案】B 【解析】 【分析】解离平衡反应①、写出其平衡常数，两边同时取对数并整得理，，则对应的图像为①直线，其斜率为n；同理反应②进行类似处理得，，对应的图像为②直线，斜率为n。两反应n不同，据此解题。 【详解】A．，，根据直线①上的点(1，-22)、(3，-14)，代入表达式，求得直线斜率为n=4，根据电荷守恒，m=n-2=2，直线①对应的配离子的化学式为，A正确； B．直线上的点代表平衡状态，N点在直线②的上方，在不变，即不变的情况下，N点的相比平衡时偏大，即偏大，则此时Q>K2, ，则平衡会向左移动，所以N点所示，直线②对应配离子的解离速率小于生成速率，B错误； C．直线②上有点(1，-29)，、(2，-23)，代入关系式，解得，M3+与CN-发生配位反应的平衡常数，C正确； D．M2+、M3+与CN-发生配位反应，平衡时溶液中M2+、M3+有0.001%未转化，则约为10-5，即纵坐标值为-5，观察图像可知两溶液中CN-的平衡浓度：①<②，D项正确； 故答案选B。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 某化学兴趣小组利用氰氨化钙(CaCN2)合成双氰胺()并测定产品中氮的含量。 ．合成双氰胺。 步骤①：将氰氨化钙(CaCN2)投入水中并通入适量CO2，得到氰胺(NC—NH2)溶液和一种沉淀，过滤。 步骤②：控制温度在70～80℃，调节滤液pH为9.1，得到双氰胺水溶液。 步骤③：将双氰胺水溶液结晶得到双氰胺晶体。 已知：双氰胺为白色晶体，在冷水中溶解度较小，易溶于热水、乙醇，其水溶液在80℃以上会发生分解。 （1）已知：氰基是吸电子基团。氰胺(NC—NH2)的碱性___________甲胺(CH3—NH2)的碱性(填“>”“=”或“<”)。 （2）步骤①反应的化学方程式为___________。 （3）步骤②中控制温度在70～80℃的原因为___________。 ．测定产品中氮的含量。先将产品中的有机氮转化为氨气，利用硼酸吸收后，再通过滴定测量(具体流程如下)： xg产品(NH4)2SO4NH3(NH4)B4O7结果处理 （4）“蒸馏”和“吸收”操作装置如图所示(加热及夹持装置略)。实验步骤如下： ①先组装并清洗仪器：打开___________(填“K1”或“K2”，下同)，关闭___________，加热烧瓶使水蒸气充满管路，停止加热，关闭___________，烧杯中蒸馏水倒吸进入反应室，原因为___________；打开K2放掉洗涤水，重复操作2～3次。 向烧杯中加入硼酸溶液及指示剂。将铵盐样液由样液入口注入反应室并注入一定量的浓氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗后，封闭样液入口。 ②“蒸馏”操作中，检验氨气已完全蒸出的方法：取冷凝管中少许馏出液，___________。 （5）“吸收”后用cmol·L-1的盐酸标准溶液滴定烧杯内液体，发生的反应为(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3，终点时消耗盐酸的平均体积为VmL。该产品中氮的质量分数为___________(用含x、c、V的代数式表示)。 【答案】（1）< （2）CaCN2+H2O+CO2=CaCO3+NC-NH2 （3）温度过低反应速率较慢；温度过高双氰胺会发生分解 （4） ①. K1 ②. K2 ③. K1 ④. 反应室内温度下降，形成负压，蒸馏水倒吸 ⑤. 用红色石蕊试纸(或pH试纸)检验，试纸不变蓝(或呈中性) （5）(或) 【解析】 【小问1详解】 氰基（―CN）是吸电子基团，会降低氨基上的电子云密度，所以氰胺(NC—NH2)的碱性<甲胺(CH3—NH2)的碱性。 【小问2详解】 氰氨化钙(CaCN2)投入水中并通入适量CO2，得到氰胺(NC—NH2)溶液和一种沉淀，根据原子守恒可推断沉淀应为碳酸钙，化学方程式CaCN2+H2O+CO2=CaCO3+NC-NH2。 【小问3详解】 双氰胺的水溶液在 80 ℃以上会分解，而温度过低，反应速率慢，又不利于反应进行。 【小问4详解】 ①打开K1，关闭K2，加热烧瓶使水蒸气充满管路，停止加热，关闭K1，烧杯中蒸馏水倒吸进入反应室。原因是加热后，导管内的水蒸气冷却凝结，管内压强变小，烧杯中的水在外界大气压作用下倒吸进去。答案：K1；K2；K1；反应室内温度下降，形成负压，蒸馏水倒吸； ② 蒸馏”操作中，检验氨气已完全蒸出，只需要检验馏出液是否呈碱性即可。取冷凝管中流出的少量馏出液，用湿润的红色石蕊试纸检验，若不再显碱性(试纸不变蓝)则说明氨已蒸尽。 【小问5详解】 由 (NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3可知xg产品中含有 ，则样品中氮的质量分数w(N) =。 16. 磷酸铁锂电池是我国新能源汽车产业发展初期的主流电池，具有安全性能好、循环寿命长、成本低等突出优点。目前，面临着退役量爆发式增长、亟待回收处理的迫切需求。一种以废磷酸铁锂正极粉(主要含有LiFePO4、炭黑、铝粉、有机黏结剂)为原料，回收制备电池级磷酸铁锂的流程如图所示： 已知：常温下，H3PO4的电离常数、、。 回答下列问题： （1）常温下，NaH2PO4溶液呈___________(填“酸性”“碱性”或“中性”)。 （2）在浸出过程中，发现废粉常漂浮于磷酸溶液表面，从而影响浸出率，加入表面活性剂后该现象能大大改善，表面活性剂在浸出过程中的作用是___________。 （3）写出浸出过程中LiFePO4发生反应生成Fe(H2PO4)2的化学方程式：___________。 （4）滤渣2的主要成分是Na3AlF6(冰晶石)，已知某温度下，Na3AlF6在水中的溶解度为0.042g，计算Na3AlF6的___________(溶液体积近似等于溶剂水的体积)；Na3AlF6的工业用途是___________(填一种)。 （5）沉淀过程中，控制pH不大于2的原因是___________。 （6）一种以锂盐有机溶液为电解质的磷酸铁锂电池的工作原理为，则放电时正极的电极反应式为___________。 【答案】（1）酸性 （2）表面活性剂能降低水的表面张力，使废粉与溶液均匀混合，增大固液接触面积，提高浸出速率 （3）LiFePO4+2H3PO4=Fe(H2PO4)2+LiH2PO4 （4） ①. 4.32×10-10 ②. 作电解Al2O3制铝的助熔剂 （5）pH过高，会生成Fe(OH)3沉淀 （6） 【解析】 【分析】废磷酸铁锂正极粉(主要含有LiFePO4、炭黑、铝粉、有机黏结剂)加入过量磷酸，LiFePO4溶解生成Fe(H2PO4)2同时还有LiH2PO4，铝粉也溶解，加入NaF生成Na3AlF6除去铝元素，加入过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子，再加入磷酸调PH，生成。 【小问1详解】 常温下，NaH2PO4溶液中 既能电离，，又能水解，，因为Ka2>Kh所以的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性。 【小问2详解】 废粉常漂浮于磷酸溶液表面，从而影响浸出率，加入表面活性剂后，由于表面活性剂能降低水的表面张力，使废粉与溶液均匀混合，增大固液接触面积，提高浸出速率。 【小问3详解】 由流程图中可知，浸出过程中加入过量H3PO4和LiFePO4发生反应生成Fe(H2PO4)2同时还有LiH2PO4，化学方程式为LiFePO4+2H3PO4=Fe(H2PO4)2+LiH2PO4。 【小问4详解】 ，Na3AlF6在水中的溶解度为0.042g，则100g水溶解Na3AlF6的物质的量为n（Na3AlF6）=，则，， Na3AlF6的 ；Na3AlF6可作电解Al2O3制铝的助熔剂。 【小问5详解】 沉淀过程中，控制pH不大于2的原因是pH过高，会生成Fe(OH)3沉淀 【小问6详解】 ，锂离子电池放电时Li+从负极嵌出，移向正极，嵌入正极，所以磷酸铁锂电池LiC6为负极， Li1-xFePO4为正极，Li1-xFePO4得到电子，生成LiFePO4，电极反应式为。 17. 一氧化二氮(N2O)俗称笑气，在化工生产、金属加工、电子制造、医疗多个领域有着广泛的应用，但N2O是一种强大的温室气体，研究N2O的分解对环境的治理有重要意义。 ．N2O在催化剂表面发生热分解反应：2N2O(g)=2N2(g)+O2(g) H，反应的速率方程为(k为速率常数，只与温度、催化剂有关)。 （1）已知：2NH3(g)+3N2O(g)=4N2(g)+3H2O(l) H1 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) H2 则H=___________(用含H1、H2的代数式表示)。 （2）实验测得，N2O在某催化剂表面反应的数据变化如下表： t/min 0 10 20 30 40 0.200 0.160 0.080 0.040 则0~20min内，___________mol·L-1·min-1；其他条件不变，增加N2O的浓度，反应速率___________(填“增大”“减小”或“不变”)，原因是___________。 （3）已知：阿伦尼乌斯经验公式为(R、C为常数，T为热力学温度，k为速率常数，为活化能)。测得N2O在不同催化剂Cat1、Cat2作用下分解时，与温度的倒数关系如图所示，以此判断催化效果较好的催化剂是___________(填“Cat1”或“Cat2”)。 ．T℃和恒定压强kPa时，在密闭容器中模拟某种废气中N2O直接催化分解过程，分解过程主反应为。反应前后各组分的信息如下表： 物质 N2 N2O O2 CO2 NO NO2 n(投料)/mol 19 34 6.5 25 0 0 n(平衡)/mol 50 1 20 25 2 2 （4）分析数据，写出一个N2O分解的副反应的化学方程式：___________。 （5）该温度下主反应的 ___________kPa(用含的代数式表示，为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。若除去废气中的CO2气体，在相同的条件下模拟实验，发现体系中N2O的平衡转化率明显降低，解释其原因：___________。 【答案】（1） （2） ①. 4.0×10-3 ②. 不变 ③. 由表中数据可推知，该反应速率方程中n=0，反应速率等于速率常数k，与浓度无关 （3）Cat2 （4）或或 （5） ①. ②. 主、副反应均为气体分子数增多的反应，恒压条件下，除去CO2相当于增加其他气体的分压，平衡向气体体积减小的方向移动，即平衡逆向移动，N2O平衡转化率降低 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，由反应乘以，再减去反应乘以得到反应，则该反应的=；故答案为：； 【小问2详解】 根据表中数据分析，0~10min，，30~40min，，则每10min的浓度减小是相同的，则20min时，，0~20min内，；的浓度的减小是随时间均匀变化的，该反应的反应速率始终不变，即，则反应的速率方程中，n=0，反应速率等于速率常数，反应速率与的浓度无关，只增加N2O的浓度，反应速率不变；故答案为：；不变；由表中数据可推知，该反应速率方程中n=0，反应速率等于速率常数k，与浓度无关； 【小问3详解】 由阿伦尼乌斯经验公式，结合与温度的倒数关系图像可知，图像中催化剂Cat2条件下的直线的斜率较大，即大，则活化能小，催化效果较好；故答案为：Cat2； 【小问4详解】 根据表中数据可知，物质的量增加，为生成物，且增加量大于增加量的二倍，而增加量相等，根据质量守恒，副反应为或、 ；故答案为：或或； 【小问5详解】 平衡时气体总物质的量为，该温度下主反应的kPa；主反应、副反应或、 均为气体分子数增多的反应，恒压条件下，除去CO2相当于增加其他气体的分压，平衡向气体体积减小的方向移动，即平衡逆向移动，故N2O平衡转化率降低；故答案为：；主、副反应均为气体分子数增多的反应，恒压条件下，除去CO2相当于增加其他气体的分压，平衡向气体体积减小的方向移动，即平衡逆向移动，N2O平衡转化率降低。 18. 抗过敏药卢帕他定的一种合成路线如图所示： 已知： ． ． ． （X=Cl、Br、I）） 回答下列问题： （1）A中含氧官能团的名称为___________，1个M分子最多有___________个原子共平面，C→D发生了___________(填反应类型)、互变异构的转化。 （2）E→F的化学方程式为___________。 （3）化合物G(C6H7N)也可用于合成中间体F，合成路线如下： ①G的化学名称为___________。 ②X经一系列反应后得到Y（），Y的同分异构体中，能使FeCl3溶液显色的有___________种(不含Y本身)。 （4）根据所学知识和题目信息，设计以乙醇(CH3CH2OH)和甲胺(CH3NH2)为有机原料制备丁酮（）的合成路线：___________(其他试剂任选)。 【答案】（1） ①. 羟基(醇羟基、酚羟基) ②. 13 ③. 加成反应 （2） （3） ①. 苯胺 ②. 11 （4） 【解析】 【分析】根据信息I和化合物B的结构可知A为，A与SOCl2发生取代反应生成B；根据信息II和C、D的结构为可知C→D的反应为：C（）首先与M（苯酚）发生加成反应生成，然后发生互变异构生成D（）；B和D在一定条件下发生取代反应生成E和HCl；根据目标产物的结构及N的分子式可知，F为，N为，则E在n-BuLi（正丁基锂）的作用下发生分子内的取代反应生成F和，F与N发生取代反应生成目标产物卢帕他定。据此解答： 【小问1详解】 A为，含有官能团为羟基(醇羟基、酚羟基)；M为苯酚，所有原子均可能在同一平面，所以最多13原子共面；根据前面分析C→D的反应为：（苯酚）发生加成反应生成，然后发生互变异构生成D，答案：加成反应； 【小问2详解】 根据信息III可知，-CO-NH-与C-X(X=Cl,Br,I)在n-BuLi（正丁基锂）的作用下生成-CO-C-和-NH-X，根据分析可知，E→F在n-BuLi（正丁基锂）的作用下发生分子内的取代反应，则E→F的化学方程式为； 【小问3详解】 ①根据I的结构以及G→H→I反应中G的分子式为C6H7N，逆推得H为 ，G为，名称为苯胺； ②Y（）的同分异构体中，能使FeCl3溶液显色则含酚羟基，若苯环上有3个取代基（两个羟基、一个甲基）有6种，苯环上有2个取代基（1个酚羟基，一个-CH2OH）有3种，减去Y本身，有2种，苯环上有2个取代基（一个酚羟基，一个-OCH3）有3种，所以共11种。 【小问4详解】 以乙醇(CH3CH2OH)和甲胺(CH3NH2)为有机原料制备丁酮（），根据逆合成分析法，（）由和CH3CH2Cl取代反应得到，由CH3COOH和CH3NH2取代反应得到，CH3COOH由CH3CH2OH被高锰酸钾氧化得到，CH3CH2Cl由CH3CH2OH和SOCl2取代反应得到，所以合成路线图为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三年级化学 准考证号___________ 姓名___________ 考生注意： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 N-14 O-16 F-19 Na-23 Al-27 Ce-140 一、选择题：本题共14小题，每小题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. 2025年春晚吉祥物“巳升升”的五官设计取材于青铜器和玉器上的纹样。下列说法正确的是 A. 青铜属于纯净物 B. 青铜的硬度比纯铜小 C. 已知硬玉的化学式为Na2O·Al2O3·4SiO2，它属于氧化物 D. 在潮湿空气中，青铜会发生化学反应 2. 硫酸铜溶液与过量氨水会发生如下反应：。下列说法正确的是 A. 激发态Cu原子的价层电子轨道表示式可能为 B. 的空间构型为正四面体形 C. 用电子式表示水的形成过程： D. 中∠H—N—H键角小于氨气分子中∠H—N—H键角 3. 下列说法正确的是 A. 重油裂化产生的轻质油作燃料，可以助力“碳中和”、“碳达峰” B. 含增塑剂的聚氯乙烯薄膜可用于生产食品包装材料 C. 等离子体是一种特殊的气体，在蜡烛的火焰里能找到等离子体 D. 在甲烷水合物中，甲烷分子装在以共价键相连的几个水分子构成的笼内，因而又称笼状化合物 4. 下列有关实验安全的说法正确的是 A. 实验说明有图标的，说明实验过程中会遇到加热操作，或用到温度较高的仪器 B. 标有的化学品为易燃液体，保存时应远离火源 C. 稀释浓硫酸时，酸沾到皮肤上，直接用3%~5%的NaHCO3溶液冲洗 D. 高锰酸钾可以与乙醇等有机物存放在同一个药品柜中 5. 下列事实不能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释的是 A. 苯酚能与氢氧化钠溶液反应而乙醇不能 B. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而甲烷不能 C. 乙烯能发生加成反应而乙烷不能 D. 苯在50–60℃时发生硝化反应而甲苯在30℃时即可反应 6. 下列方程式书写正确的是 A. 向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸，混合溶液导电能力几乎为0时，离子方程式： B. 向溶液中通入少量二氧化碳，离子方程式： C. 利用铝热反应焊接铁轨，化学方程式： D. 向方铅矿(PbS)中加入硫酸铜溶液，离子方程式： 7. 酚醛树脂是1907年世界上第一个合成的高分子材料。实验室制取酚醛树脂的装置和步骤如下。 主要实验步骤： (1)在试管中加入2g苯酚、3mL质量分数为40%的甲醛溶液和3滴浓盐酸。 (2)将试管水浴加热至接近沸腾，到反应不再剧烈进行时，过一会儿便可停止加热。 (3)取出试管中的黏稠固体，用水洗净得到产品。 下列说法错误的是 A. 图中长直导管的作用为冷凝回流，减少甲醛和苯酚挥发造成的损失 B. 实验结束后，可用乙醇洗去试管中残留的苯酚 C. 实验中浓盐酸的作用为催化剂 D. 该实验条件下得到的产品为网状结构的酚醛树脂 8. 氮氧化合物是常见的污染物，对其进行治理是环境保护的一个重要领域。以沸石笼为载体对NO进行催化的机理如图所示。下列说法错误的是 A. 物质A是N2和H2O B. 反应②③中氧原子的成键数目发生改变，氧元素的化合价也发生了改变 C. 反应⑤中既是氧化剂又是还原剂 D. 图中总过程中每吸收1molNO需要标准状况下的NH3 22.4L 9. 离子液体常被用作有机合成的溶剂和催化剂，在生物化学等科研领域也有广泛应用。一种离子液体Q的结构如图所示，由原子序数依次增大的X、Y、Z、W、M五种元素构成，其中M是短周期中电负性最大的元素。下列说法错误的是 A. 阳离子中Z原子有两种不同的杂化方式 B. YM3分子的极性小于WM3 C. 和Na+与Q中的阴离子构成的物质相比，Q具有更高的熔沸点 D. 同一周期中，第一电离能处于Y和M之间的元素有4种 10. 利用不同氢源(D2O和HCHO)在两个Pd膜电极上同时对同一有机物进行双边加氢的原理如图所示(以NaOH溶液为电解质溶液，—H可用H表示)。下列说法正确的是 A. 电子的流向：电源负极→M极→电解质溶液→N极→电源正极 B. 电解一段时间后，阳极室溶液pH升高 C. 消耗1mol，有4mol阴离子通过交换膜 D. 若无论电解多久N极区产物中也不会有，则存在反应： 11. 以含铬废水(含Cr3+、Fe3+、Cu2+)和草酸泥渣(含PbC2O4、PbSO4)为原料制备铬酸铅(PbCrO4)的工艺流程如图所示： 已知： ①“焙烧”时，PbSO4发生反应； ②Cr(OH)3性质与Al(OH)3类似； ③pH>7时，Pb2+开始转化为Pb(OH)2沉淀。 下列说法正确的是 A. “焙烧”时，加碳酸钠将硫酸铅转化为PbO，便于后续溶解 B. “氧化”工序中发生反应的离子方程式为 C. “酸溶”时加硝酸需适量，且混合后加醋酸溶液调pH=5的原因都是防止生成Pb(OH)2沉淀 D. 6mol·L-1醋酸溶液可用浓度约为3mol·L-1的硫酸溶液代替 12. Ce的某种氧化物具有良好的储氧放氧能力，可作为氧载体参与有机物氧化反应，其中Ce为面心立方堆积，O填充在Ce立方晶格所有的正四面体空隙中(如图，未标注全部的O)，晶胞参数为apm，设表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 该氧化物的化学式为CeO2 B. Ce的配位数为8 C. 若高温下该晶胞中1个氧变为空位，需2个面心上的Ce由+4价变为+3价(顶点上的Ce化合价不变) D. 该氧化物晶体的密度 13. 一碘甲烷(CH3I)热裂解可制取乙烯等低碳烯烃化工原料，CH3I热裂解时发生如下反应。 反应： 反应： 反应： 在500kPa条件下，起始投料1molCH3I(g)，发生反应、、，反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯物质的量分数的影响如图所示。 下列说法正确的是 A. 温度较低时，可以使用合适的催化剂来提高反应中乙烯的平衡转化率 B. 在上述条件下，随温度升高，反应、的平衡逆向移动 C. 体系温度为715K，平衡时反应、消耗乙烯的物质的量之比为3：4 D. 在500kPa、1000K条件下，若向平衡体系中再通入1molCH3I(g)，重新达到平衡后，分压增大 14. 在水溶液中，CN-与M2+、M3+两种金属离子发生配位反应，形成配离子的通式为，下列直线①、②依次表示M2+、M3+分别与CN-反应达到平衡时与的关系。 下列说法错误的是 A. 直线①对应的配离子的化学式为 B. 若相关离子浓度如N点所示，直线②对应配离子的解离速率大于生成速率 C. M3+与CN-发生配位反应的平衡常数 D. M2+、M3+与CN-发生配位反应，平衡时溶液中M2+、M3+有0.001%未转化，则两溶液中CN-的平衡浓度：①<② 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 某化学兴趣小组利用氰氨化钙(CaCN2)合成双氰胺()并测定产品中氮的含量。 ．合成双氰胺。 步骤①：将氰氨化钙(CaCN2)投入水中并通入适量CO2，得到氰胺(NC—NH2)溶液和一种沉淀，过滤。 步骤②：控制温度在70～80℃，调节滤液pH为9.1，得到双氰胺水溶液。 步骤③：将双氰胺水溶液结晶得到双氰胺晶体。 已知：双氰胺为白色晶体，在冷水中溶解度较小，易溶于热水、乙醇，其水溶液在80℃以上会发生分解。 （1）已知：氰基是吸电子基团。氰胺(NC—NH2)的碱性___________甲胺(CH3—NH2)的碱性(填“>”“=”或“<”)。 （2）步骤①反应的化学方程式为___________。 （3）步骤②中控制温度在70～80℃的原因为___________。 ．测定产品中氮的含量。先将产品中的有机氮转化为氨气，利用硼酸吸收后，再通过滴定测量(具体流程如下)： xg产品(NH4)2SO4NH3(NH4)B4O7结果处理 （4）“蒸馏”和“吸收”操作装置如图所示(加热及夹持装置略)。实验步骤如下： ①先组装并清洗仪器：打开___________(填“K1”或“K2”，下同)，关闭___________，加热烧瓶使水蒸气充满管路，停止加热，关闭___________，烧杯中蒸馏水倒吸进入反应室，原因为___________；打开K2放掉洗涤水，重复操作2～3次。 向烧杯中加入硼酸溶液及指示剂。将铵盐样液由样液入口注入反应室并注入一定量的浓氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗后，封闭样液入口。 ②“蒸馏”操作中，检验氨气已完全蒸出的方法：取冷凝管中少许馏出液，___________。 （5）“吸收”后用cmol·L-1的盐酸标准溶液滴定烧杯内液体，发生的反应为(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3，终点时消耗盐酸的平均体积为VmL。该产品中氮的质量分数为___________(用含x、c、V的代数式表示)。 16. 磷酸铁锂电池是我国新能源汽车产业发展初期的主流电池，具有安全性能好、循环寿命长、成本低等突出优点。目前，面临着退役量爆发式增长、亟待回收处理的迫切需求。一种以废磷酸铁锂正极粉(主要含有LiFePO4、炭黑、铝粉、有机黏结剂)为原料，回收制备电池级磷酸铁锂的流程如图所示： 已知：常温下，H3PO4的电离常数、、。 回答下列问题： （1）常温下，NaH2PO4溶液呈___________(填“酸性”“碱性”或“中性”)。 （2）在浸出过程中，发现废粉常漂浮于磷酸溶液表面，从而影响浸出率，加入表面活性剂后该现象能大大改善，表面活性剂在浸出过程中的作用是___________。 （3）写出浸出过程中LiFePO4发生反应生成Fe(H2PO4)2的化学方程式：___________。 （4）滤渣2的主要成分是Na3AlF6(冰晶石)，已知某温度下，Na3AlF6在水中的溶解度为0.042g，计算Na3AlF6的___________(溶液体积近似等于溶剂水的体积)；Na3AlF6的工业用途是___________(填一种)。 （5）沉淀过程中，控制pH不大于2的原因是___________。 （6）一种以锂盐有机溶液为电解质的磷酸铁锂电池的工作原理为，则放电时正极的电极反应式为___________。 17. 一氧化二氮(N2O)俗称笑气，在化工生产、金属加工、电子制造、医疗多个领域有着广泛的应用，但N2O是一种强大的温室气体，研究N2O的分解对环境的治理有重要意义。 ．N2O在催化剂表面发生热分解反应：2N2O(g)=2N2(g)+O2(g) H，反应的速率方程为(k为速率常数，只与温度、催化剂有关)。 （1）已知：2NH3(g)+3N2O(g)=4N2(g)+3H2O(l) H1 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) H2 则H=___________(用含H1、H2的代数式表示)。 （2）实验测得，N2O在某催化剂表面反应的数据变化如下表： t/min 0 10 20 30 40 0.200 0.160 0.080 0.040 则0~20min内，___________mol·L-1·min-1；其他条件不变，增加N2O的浓度，反应速率___________(填“增大”“减小”或“不变”)，原因是___________。 （3）已知：阿伦尼乌斯经验公式为(R、C为常数，T为热力学温度，k为速率常数，为活化能)。测得N2O在不同催化剂Cat1、Cat2作用下分解时，与温度的倒数关系如图所示，以此判断催化效果较好的催化剂是___________(填“Cat1”或“Cat2”)。 ．T℃和恒定压强kPa时，在密闭容器中模拟某种废气中N2O直接催化分解过程，分解过程主反应为。反应前后各组分的信息如下表： 物质 N2 N2O O2 CO2 NO NO2 n(投料)/mol 19 34 6.5 25 0 0 n(平衡)/mol 50 1 20 25 2 2 （4）分析数据，写出一个N2O分解的副反应的化学方程式：___________。 （5）该温度下主反应的 ___________kPa(用含的代数式表示，为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。若除去废气中的CO2气体，在相同的条件下模拟实验，发现体系中N2O的平衡转化率明显降低，解释其原因：___________。 18. 抗过敏药卢帕他定的一种合成路线如图所示： 已知： ． ． ． （X=Cl、Br、I）） 回答下列问题： （1）A中含氧官能团的名称为___________，1个M分子最多有___________个原子共平面，C→D发生了___________(填反应类型)、互变异构的转化。 （2）E→F的化学方程式为___________。 （3）化合物G(C6H7N)也可用于合成中间体F，合成路线如下： ①G的化学名称为___________。 ②X经一系列反应后得到Y（），Y的同分异构体中，能使FeCl3溶液显色的有___________种(不含Y本身)。 （4）根据所学知识和题目信息，设计以乙醇(CH3CH2OH)和甲胺(CH3NH2)为有机原料制备丁酮（）的合成路线：___________(其他试剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $