精品解析：宁夏石嘴山市第三中学2025届高三下学期一模化学试题

石嘴山三中2025届高三年级第一次模拟考试 化学试卷 可能用到的相对原子质量：N14 Ca40 Cr52 Cu64 一、选择题：本题14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一项符合题目要求。 1. 科技是第一生产力，我国科学家在诸多领域取得新突破，下列说法正确的是 A. 华为公司自主研发麒麟990芯片采用7nm工艺：芯片的主要成分是SiO2 B. “神舟十三号”使用砷化镓太阳能电池：其供电时化学能转化为电能 C. “北斗三号”导航卫星搭载计时铷原子钟：铷是第IA族元素 D. C919国产大飞机使用聚甲基丙烯酸甲酯有机玻璃做风挡：该玻璃由甲基丙烯酸甲酯缩聚合成 2. 下列化学用语或图示表达错误的是 A. 基态As原子价电子排布图： B. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键： C. NaCl的形成过程可表示为 D. HF分子中σ键的形成示意图： 3. 劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 帮厨活动；帮妈妈烧鱼时，添加料酒和食醋，使鱼变得味香可口 味香的原因是翻炒时有酯类物质生成 B 环保行动；减少塑料袋的使用 塑料袋丢弃后，在自然界会引起白色污染 C 家务劳动；用热的纯碱溶液洗涤粘有油脂的菜盘子 油脂在碱性条件下发生水解，生成易溶于水的物质 D 学农活动；向土壤中撒草木灰，改良酸性土壤 草木灰属于钾肥 A. A B. B C. C D. D 4. 实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是 气体 试剂 制备装置 收集方法 A． CH2=CH2 C2H5OH+浓硫酸 c f B． NH3 NH4Cl a e C． CO2 石灰石+稀硫酸 b d D． NO2 Cu+浓硝酸 b f A. A B. B C. C D. D 5. 天然产物W具有抗疟活性，以化合物X为原料合成W的机理如下： 下列说法正确的是 A. X与互为同系物 B. Y分子中所有碳原子可能共平面 C. Z分子中含有3个手性碳原子 D. 一定条件下，W物质能发生取代、消去、加聚反应 6. 下列反应事实不属于氧化还原反应的是 A. 向溶液中加入溶液，产生红褐色沉淀 B. 向溶液中通入，在空气中放置一段时间后，产生白色沉淀 C. 向新制的中加入乙醛溶液，加热，产生砖红色沉淀 D. 向饱和的溶液中通入过量的，析出晶体 7. 化合物含有4种主族元素，只有M为金属，在地壳中的含量仅次于铝，Y、Z、E同周期。Z的基态原子价层p轨道为半充满状态，X的基态原子价层电子排布式为，E的基态原子p轨道电子数与Y的价层电子数相同。下列说法正确的是 A. Y、Z、E与X形成的化合物的沸点： B. 该化合物的溶液可以与形成蓝色沉淀 C. Y、Z、E元素的第二电离能最大的是E D. 阴离子中M的配位数为4 8. 根据实验操作、现象，能得出相应结论的是 操作 现象 结论 A 向溶液中加入片并振荡 溶液变绿色 金属活动性： B 向固体中加入浓，并将产生的气体通入溶液中 溶液中出现白色沉淀 非金属性： C 以为指示剂，用标准溶液滴定溶液中的 先出现浅黄色沉淀，后出现砖红色沉淀 D 向盛有淀粉溶液的试管中加入适量稀硫酸，水浴加热。冷却至室温后加入溶液调至碱性，再加入新制氢氧化铜悬浊液，加热 试管中出现砖红色沉淀 淀粉发生了水解 A. A B. B C. C D. D 9. 如图(表示活化能)是与生成的部分反应过程中各物质的能量变化关系图，下列说法正确的是 A. 题述反应为吸热反应 B. 升高温度，均增大，反应速率加快 C. 第一步反应的方程式可表示为 D. 第一步反应的速率大于第二步反应的速率 10. 兴趣小组设计了从中提取的实验方案，下列说法正确的是 A. 还原性： B. 按上述方案消耗可回收 C. 反应①的离子方程式是 D. 溶液①中的金属离子是 11. 氮化镓是一种优异的半导体，硬度很大，熔点约为，晶体的一种立方晶胞如下图所示，该晶体密度为，A原子的分数坐标为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是 A. 为共价晶体 B. 基态原子未成对电子数： C. 2号与5号原子的距离为 D. 原子1的分数坐标为，则原子2的坐标为 12. 下列有关物质的工业制备过程，在给定条件下能实现的是 A. 冶炼铝： B. C. 海带提碘：海带海带灰 D. 工业制硫酸： 13. 钙钛矿太阳能电池被称为是第三代太阳能电池，下图是钙钛矿太阳能电池的示意图。若用该电池作电源电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸，下列说法正确的是 A. 当太阳能电池有6 mol电子转移时，Cr棒上增重的质量为104 g B. D电极发生的电极反应式为2H++2e-=H2↑ C. 乙池的向甲池移动 D. C电极接钙钛矿太阳能电池的B极 14. 常温下，与不同的体系反应可生成不同的沉淀。下面图1表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系。图2表示与不同的体系反应生成沉淀的情况，其中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合，曲线Ⅱ的离子浓度关系符合[注：起始，不同下由图1得到]。 下列说法正确的是 A. 上述体系呈中性时，是 B. 符合的范围： C. 时，溶液中存在和两种沉淀 D. 时可发生反应： 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 顺式甘氨酸合铜(Ⅱ)的制备及成分分析步骤如下。 Ⅰ．顺式甘氨酸合铜(Ⅱ)的制备 将新制氢氧化铜与甘氨酸溶液置于圆底烧瓶中，保持温度，搅拌，充分反应，经一系列操作，得到产品顺式甘氨酸合铜(Ⅱ)。 Ⅱ．产品中含量的测定 取产品，溶于足量的硝酸和盐酸混合溶液，加水配成溶液。取溶液，加入指示剂，用的标准液滴定铜离子至终点。重复滴定三次，消耗标准液平均体积。 已知：顺式甘氨酸合铜(Ⅱ)结构简式为，天蓝色针状固体，不溶于烃，微溶于乙醇，易溶于水。回答下列问题： （1）图中仪器a的名称为___________。 （2）保持温度，常用的加热方式为___________。 （3）氢氧化铜制备过程：向硫酸铜溶液中滴加氨水，先出现蓝色沉淀，后蓝色沉淀溶解得到深蓝色的溶液，再经过一系列步骤后可制得氢氧化铜。写出此过程中蓝色沉淀溶解的离子方程式___________。 （4）分离提纯顺式甘氨酸合铜(Ⅱ)时，“一系列操作”如下： 顺式甘氨酸合铜(Ⅱ)溶液滤液冷却结晶产品 其中加入乙醇的作用是___________。 （5）在制备顺式甘氨酸合铜(Ⅱ)时，若温度过高或反应时间过长，会大量生成更稳定的反式甘氨酸合铜(Ⅱ)，则下列能量变化图正确的是___________(填字母)。甘氨酸合铜(Ⅱ)中铜离子与配位原子形成平面四边形结构，则反式甘氨酸合铜(Ⅱ)结构简式为___________，的配位数为___________。 （6）与按(物质的量之比)反应生成稳定配合物，则测得产品中的质量分数为___________(用含字母c、m、V的代数式表示)。 16. 工业上以菱锰矿(主要成分为，另含等杂质)为主要原料生产尖晶石锰酸锂()，如图所示是其工艺流程： 提示：用调沉淀金属离子时，因沉淀完全时，也会生成沉淀，所以通常会将转化为再除去。 请回答下列问题： （1）锰酸锂()中元素位于元素周期表的第四周期、第___________族；滤渣1、滤渣2、分别为___________、___________化学式，不考虑。 （2）写出氧化步骤的离子反应方程式：___________。 （3）加入是为了除去溶液中的，若控制溶液中浓度为，则的浓度为___________[常温时，]。 （4）“合成”步骤中S元素转化为，写出该步骤的化学方程式为___________。 （5）在尖晶石锰酸锂晶体结构中，氧离子呈立方紧密堆积形成晶体骨架，产生了四面体空隙和八面体空隙，如下图所示，则该晶体结构中，占据了___________位置(填选项)，和共占据了___________位置(同上)。 A．的四面体空隙 B．的四面体空隙 C．的八面体空隙 D．的八面体空隙 （6）“气体1”中含两种气体，一种是，另一种可能是___________。 17. 利用CO2、H2为原料合成CH3OH的主要反应如下。 Ⅰ．CO2 (g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-48.5kJ/mol K1 Ⅱ．CO2 (g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2=+43.9kJ/mol K2 回答下列问题： （1）已知反应Ⅲ的平衡常数K3=，写出反应Ⅲ的热化学方程式___________。 （2）一定条件下，向恒压密闭容器中以一定流速通入CO2和H2混合气体，CO2平衡转化率和CH3OH选择性n[]随温度、投料比的变化曲线如图所示。 ①表示CH3OH选择性的曲线是___________(填“L1”或“L2”)；CO2平衡转化率随温度升高发生如图变化的原因是___________。 ②生成CH3OH的最佳条件是___________(填标号)。 a．220℃，n(CO2):n(H2)=1:3 b．220℃，n(CO2):n(H2)=1:4 c．320℃，n(CO2):n(H2)=1:4 d．320℃，n(CO2):n(H2)=1:3 （3）一定温度下，向恒压密闭容器中通入lmolCO2(g)和3molH2(g)，充分反应后，测得CO2平衡转化率为a，CH3OH选择性为b，该温度下反应Ⅰ的平衡常数Kx=___________(Kx为以物质的量分数表示的平衡常数)。 （4）向压强恒为3.0MPa的密闭容器中通入反应混合气[]，在1molNiGa催化作用下只发生反应Ⅰ。测得CH3OH时空收率(表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)随温度的变化曲线如图所示。 ①CH3OH时空收率随温度升高先增大后减小的原因是___________。 ②223℃时，H2的平均反应速率v(H2)=___________mol·h-1。 18. 某药物中间体J的合成路线如下(部分反应条件省略)； 已知：；。 （1）已知名称为2，4，6-三溴苯酚，则A的名称为______(用系统命名法)。 （2）C中所含官能团的名称为______；C→D的反应类型是______。 （3）G和H互为同分异构体，G→H反应的化学方程式是______。 （4）A→B反应的目的是______。 （5）E的同分异构体能同时满足以下条件的有______个(不考虑立体异构)。 ①含结构；②含有羧基()；③苯环上有两个取代基，且处于对位位置。 其中，核磁共振氢谱显示六组峰(峰面积比为6：2：2：2：2：1)的结构简式为______(只写一个)。 （6）参照上述合成路线，以苯、1-溴丙烷为主要原料制备的合成路线为______(其他原料、试剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 石嘴山三中2025届高三年级第一次模拟考试 化学试卷 可能用到的相对原子质量：N14 Ca40 Cr52 Cu64 一、选择题：本题14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一项符合题目要求。 1. 科技是第一生产力，我国科学家在诸多领域取得新突破，下列说法正确的是 A. 华为公司自主研发麒麟990芯片采用7nm工艺：芯片的主要成分是SiO2 B. “神舟十三号”使用砷化镓太阳能电池：其供电时化学能转化为电能 C. “北斗三号”导航卫星搭载计时铷原子钟：铷是第IA族元素 D. C919国产大飞机使用聚甲基丙烯酸甲酯有机玻璃做风挡：该玻璃由甲基丙烯酸甲酯缩聚合成 【答案】C 【解析】 【详解】A．芯片的主要成分是硅，而不是二氧化硅，选项A错误； B．砷化镓太阳能电池是将太阳能直接转化为电能，选项B错误； C．铷是第IA族元素，为碱金属元素，选项C正确； D．该玻璃由甲基丙烯酸甲酯加聚反应而合成，选项D错误； 答案选C。 2. 下列化学用语或图示表达错误的是 A. 基态As原子价电子排布图： B. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键： C. NaCl的形成过程可表示为 D. HF分子中σ键的形成示意图： 【答案】B 【解析】 【详解】A．As是第四周期第ⅤA元素，价层电子排布式是4s24p3，故基态As原子价电子排布图：，A正确； B．邻羟基苯甲醛分子中的羟基氢原子与醛基上的O原子形成氢键，可表示为，B错误； C．NaCl是离子化合物，Na原子失去电子形成Na+，Cl原子得到电子形成Cl-，Na+与Cl-通过离子键结合形成NaCl，用电子式表示NaCl的形成过程为，C正确； D．H原子的1s电子与F原子的最外层的2p电子以“头碰头”的方式形成H-F分子中σ键，则HF分子中σ键的形成示意图为：，D正确； 故合理选项是B。 3. 劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 帮厨活动；帮妈妈烧鱼时，添加料酒和食醋，使鱼变得味香可口 味香的原因是翻炒时有酯类物质生成 B 环保行动；减少塑料袋的使用 塑料袋丢弃后，在自然界会引起白色污染 C 家务劳动；用热的纯碱溶液洗涤粘有油脂的菜盘子 油脂在碱性条件下发生水解，生成易溶于水的物质 D 学农活动；向土壤中撒草木灰，改良酸性土壤 草木灰属于钾肥 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．添加料酒和食醋，使鱼变得味香可口，其原因是乙醇与乙酸发生酯化反应，产生具有特殊香味的乙酸乙酯，劳动项目与所述的化学知识有关联，A不符合题意； B．塑料袋丢弃后，在自然界会引起白色污染，劳动项目与所述的化学知识有关联，B不符合题意； C．纯碱为碳酸钠，其水溶液呈碱性，热的纯碱溶液的碱性更强，油脂在碱性条件下易水解生成高级脂肪酸钠盐和甘油，高级脂肪酸钠盐和甘油均溶于水，被水冲洗掉，劳动项目与所述的化学知识有关联，C不符合题意； D．草木灰的主要成分是，水解使溶液显碱性，能够有效中和酸性土壤中的酸性物质，达到改良酸性土壤的目的，与草木灰属于钾肥无关，劳动项目与所述的化学知识没有关联，D符合题意； 故选D。 4. 实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是 气体 试剂 制备装置 收集方法 A． CH2=CH2 C2H5OH+浓硫酸 c f B． NH3 NH4Cl a e C． CO2 石灰石+稀硫酸 b d D． NO2 Cu+浓硝酸 b f A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．乙醇在170°C时发生消去反应生成乙烯，可选c装置，乙烯不溶于水，可选f装置收集，A正确； B．加热氯化铵分解生成氨气和氯化氢，在试管口氨气与氯化氢化合生成氯化铵，不能制备氨气，B错误； C．实验室制CO2用的试剂为石灰石和稀盐酸，不能用稀硫酸，C错误； D．二氧化氮与水反应，不能选f收集二氧化氮，D错误； 故选A。 5. 天然产物W具有抗疟活性，以化合物X为原料合成W的机理如下： 下列说法正确的是 A. X与互为同系物 B. Y分子中所有碳原子可能共平面 C. Z分子中含有3个手性碳原子 D. 一定条件下，W物质能发生取代、消去、加聚反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．X中有一个酚羟基和一个醇羟基，中两个酚羟基，二者分子式相同结构不同，属于同分异构体不是同系物，A错误； B．Y中六元环最下边的碳原子采用杂化，该碳原子与所连的3个碳原子不可能都共面， B错误； C．Z分子中只有2个手性碳，如图所标的位置，C错误； D．W中官能团有羟基、酮羰基、醚键、碳碳双键，一定条件下，羟基能发生取代、消去反应，碳碳双键可以发生加聚反应，D正确； 故选D。 6. 下列反应事实不属于氧化还原反应的是 A. 向溶液中加入溶液，产生红褐色沉淀 B. 向溶液中通入，在空气中放置一段时间后，产生白色沉淀 C. 向新制的中加入乙醛溶液，加热，产生砖红色沉淀 D. 向饱和的溶液中通入过量的，析出晶体 【答案】D 【解析】 【详解】A．被氧化为，生成，被还原，存在化合价变化，属于氧化还原反应，不符合题意，A错误； B．在空气中被氧化为，与生成沉淀，的化合价从+4升至+6，属于氧化还原反应，不符合题意，B错误； C．乙醛被氧化为乙酸，被还原为生成，存在化合价变化，属于氧化还原反应，不符合题意，C错误； D．与和反应生成，所有元素的化合价均未改变，属于化合反应，符合题意，D正确； 故答案选D。 7. 化合物含有4种主族元素，只有M为金属，在地壳中的含量仅次于铝，Y、Z、E同周期。Z的基态原子价层p轨道为半充满状态，X的基态原子价层电子排布式为，E的基态原子p轨道电子数与Y的价层电子数相同。下列说法正确的是 A. Y、Z、E与X形成的化合物的沸点： B. 该化合物的溶液可以与形成蓝色沉淀 C. Y、Z、E元素的第二电离能最大的是E D. 阴离子中M的配位数为4 【答案】C 【解析】 【分析】M为金属，在地壳中的含量仅次于铝，故M为Fe；X的基态原子价层电子排布式为nsn，故可能为1s1的H或2s2的Be，由于只有M为金属，故X为H；Z的基态原子价层p轨道为半充满状态，为第ⅤA族；由Y、Z、E同周期，E的基态原子p轨道电子数与Y的价层电子数相同可推测E的基态原子p轨道电子数与Y的价层电子数均为4，Y为第ⅣA族， E为第ⅥA族；结合化合物(ZX4)4[M(YZ)6]⋅nX2E，可知Y为C，Z为N，E为O；根据以上分析解答该题。 【详解】A．未指明Y、Z、E与X形成的化合物具体为哪种，沸点无法比较，故A错误； B．Fe2+与[Fe(CN)6]3+反应产生蓝色沉淀，故B错误； C．C+的价电子排布式为2s22p1，容易再失去一个电子变为2s2全满结构，第二电离能较低；O+的价电子排布式为2s22p3，处于半充满结构，更稳定，不易失去电子第二电离能较高；故第二电离能：O>N>C，故C正确； D．阴离子[Fe(CN)6]4+中中心离子为Fe2+，配体为CN-，配位数为6，故D错误； 故选C。 8. 根据实验操作、现象，能得出相应结论的是 操作 现象 结论 A 向溶液中加入片并振荡 溶液变绿色 金属活动性： B 向固体中加入浓，并将产生的气体通入溶液中 溶液中出现白色沉淀 非金属性： C 以为指示剂，用标准溶液滴定溶液中的 先出现浅黄色沉淀，后出现砖红色沉淀 D 向盛有淀粉溶液的试管中加入适量稀硫酸，水浴加热。冷却至室温后加入溶液调至碱性，再加入新制氢氧化铜悬浊液，加热 试管中出现砖红色沉淀 淀粉发生了水解 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．与Cu反应生成Fe2+和Cu2+，说明Fe3+的氧化性强于Cu2+，但无法直接推断金属活动性Fe＞Cu，A错误； B．浓HNO3与Na2SO3反应生成NO2气体，NO2溶于水生成HNO3和HNO2，酸性环境使Na2SiO3生成硅酸沉淀，但该现象无法证明S的非金属性强于Si（需比较最高价氧化物对应酸的酸性），B错误； C．AgBr的Ksp（5.0×10⁻13）小于Ag2CrO4的Ksp（1.1×10⁻12），但两者溶度积类型不同（AgBr为1:1型，Ag2CrO4为2:1型），沉淀顺序受离子浓度影响，不能直接通过现象得出Ksp大小关系，C错误； D．淀粉水解生成葡萄糖，在碱性条件下与新制Cu(OH)2共热生成砖红色Cu2O沉淀，操作和现象均符合结论，D正确； 故选D。 9. 如图(表示活化能)是与生成的部分反应过程中各物质的能量变化关系图，下列说法正确的是 A. 题述反应为吸热反应 B. 升高温度，均增大，反应速率加快 C. 第一步反应的方程式可表示为 D. 第一步反应的速率大于第二步反应的速率 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，A项错误； B．升高温度，不能增大反应的活化能，即Ea1、Ea2均不变，但可以加快反应速率，B项错误； C．由图可知，第一步反应的方程式为：，C项正确； D．第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能，第一步反应单位体积内活化分子百分数低于第二步反应，所以第一步反应的速率小于第二步反应的速率，D项错误； 故选C。 10. 兴趣小组设计了从中提取的实验方案，下列说法正确的是 A. 还原性： B. 按上述方案消耗可回收 C. 反应①的离子方程式是 D. 溶液①中的金属离子是 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据金属活动性顺序，还原性：，故A错误； B．按上述方案，根据得失电子守恒，消耗生成1molCu，1molCu可回收2molAg，故B错误； C．反应①是和盐酸反应生成氯化铜和氯化铵，反应的离子方程式是，故C正确； D．氯化铵溶液显酸性，在酸性条件下，氧气能将氧化为，所以溶液①中的金属离子是，故D错误； 选C。 11. 氮化镓是一种优异的半导体，硬度很大，熔点约为，晶体的一种立方晶胞如下图所示，该晶体密度为，A原子的分数坐标为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是 A. 为共价晶体 B. 基态原子未成对电子数： C. 2号与5号原子的距离为 D. 原子1的分数坐标为，则原子2的坐标为 【答案】D 【解析】 【详解】A．氮化镓硬度很大，熔点很高，属于共价晶体，故A正确； B．Ga为31号元素，原子核外有31个电子，核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1，有1个未成对电子，N为7号元素，原子核外有7个电子，核外电子排布式为1s22s22p3，有3个未成对电子，故B正确； C．假设晶胞参数为apm，由晶胞结构可知，晶胞中2号与5号原子的最近距离为体对角线的，则最近距离为，晶胞中N和Ga的原子个数均是4个，则氮化镓的密度为，则，代入可得距离为，故C正确； D．原子1的分数坐标为，则原子2在x轴的处，在y轴的处，在z轴的处，则其坐标为，故D错误； 故答案选D。 12. 下列有关物质的工业制备过程，在给定条件下能实现的是 A. 冶炼铝： B. C. 海带提碘：海带海带灰 D. 工业制硫酸： 【答案】B 【解析】 【详解】A．铝土矿中的Al2O3与过量NaOH生成NaAlO2，向NaAlO2溶液中加入过量HCl，反应产生AlCl3，但AlCl3是由分子通过分子间作用力构成的分子晶体，在熔融状态不能导电，因此不能通过电解无水AlCl3制取Al，应该采用电解熔融Al2O3制取Al，A错误； B．Fe与过量I2加热生成FeI2，过量Cl2将FeI2氧化为FeCl3和I2，两步反应均可一步实现，B正确； C．海带灼烧得到海带灰，向海带灰浸取后的溶液中通入适量Cl2生成I2，生成的I2在乙醇中的溶解度比在水中大，但乙醇与水互溶，因此乙醇不能用作萃取剂萃取I2，应使用与水互不相溶的有机溶剂如CCl4等，C错误； D．S燃烧生成SO2，SO2催化氧化产生SO3，SO3被98.3%的浓硫酸吸收得到H2SO4，而S单质不能直接氧化产生SO3，D错误； 故合理选项是B。 13. 钙钛矿太阳能电池被称为是第三代太阳能电池，下图是钙钛矿太阳能电池的示意图。若用该电池作电源电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸，下列说法正确的是 A. 当太阳能电池有6 mol电子转移时，Cr棒上增重的质量为104 g B. D电极发生的电极反应式为2H++2e-=H2↑ C. 乙池的向甲池移动 D. C电极接钙钛矿太阳能电池的B极 【答案】A 【解析】 【分析】根据钙钛矿太阳能电池的工作原理图可知，A极为负极，B极为正极，图二为电解池，由该装置可电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸可知，C极为阴极，电极反应式为Cr3+ + 3e- = Cr，D极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，据此分析解答。 【详解】A. 当太阳能电池有6 mol电子转移时，根据得失电子守恒可知，Cr棒上有2molCr单质生成，则增重的质量为52g/mol×2mol=104 g，故A正确； B. 由分析知，D电极发生的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，故B错误； C. 电解池中，阴离子移动向阳极，则应为甲池的向乙池移动，故C错误； D. 电解池的阴极接电源的负极，故C电极接钙钛矿太阳能电池的A极，故D错误； 故选A。 14. 常温下，与不同的体系反应可生成不同的沉淀。下面图1表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系。图2表示与不同的体系反应生成沉淀的情况，其中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合，曲线Ⅱ的离子浓度关系符合[注：起始，不同下由图1得到]。 下列说法正确的是 A. 上述体系呈中性时，是 B. 符合的范围： C. 时，溶液中存在和两种沉淀 D. 时可发生反应： 【答案】D 【解析】 【分析】由图1可知，常温下，当溶液pH为6.37时，溶液中主要含有H2CO3和NaHCO3，，且，则；当溶液pH为10.25时，溶液中主要含有Na2CO3和NaHCO3，，且，则，据此分析回答。 【详解】A．上述碳酸钠溶液呈中性时pH=7，，A错误； B．若，则满足下列两个关系：①，②，若，由分析可知，，则c(H+)﹥10-10.25，即pH﹤10.25；若，即=，则c(H+)＜10-8.31，pH﹥8.31，因此，符合条件的pH范围是：，B错误； C．分析图2，，时，该点在两条曲线之间，对于MgCO3而言，Mg2+浓度大，则Q>Ksp，有沉淀生成，而对于Mg(OH)2而言，Mg2+浓度小，则Q<Ksp，无沉淀生成，故时，溶液中只存在MgCO3沉淀，C错误； D．由图1可知，当溶液pH=8时，主要含有微粒为；由图2可知，当，时，该点在两条曲线之间，对于MgCO3而言，Mg2+浓度大，则Q>Ksp，有MgCO3沉淀生成，而对于Mg(OH)2而言，Mg2+浓度小，则Q<Ksp，无Mg(OH)2沉淀生成，则可发生反应的离子方程式为：，D正确； 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 顺式甘氨酸合铜(Ⅱ)的制备及成分分析步骤如下。 Ⅰ．顺式甘氨酸合铜(Ⅱ)的制备 将新制氢氧化铜与甘氨酸溶液置于圆底烧瓶中，保持温度，搅拌，充分反应，经一系列操作，得到产品顺式甘氨酸合铜(Ⅱ)。 Ⅱ．产品中含量的测定 取产品，溶于足量的硝酸和盐酸混合溶液，加水配成溶液。取溶液，加入指示剂，用的标准液滴定铜离子至终点。重复滴定三次，消耗标准液平均体积。 已知：顺式甘氨酸合铜(Ⅱ)结构简式为，天蓝色针状固体，不溶于烃，微溶于乙醇，易溶于水。回答下列问题： （1）图中仪器a的名称为___________。 （2）保持温度，常用的加热方式为___________。 （3）氢氧化铜制备过程：向硫酸铜溶液中滴加氨水，先出现蓝色沉淀，后蓝色沉淀溶解得到深蓝色的溶液，再经过一系列步骤后可制得氢氧化铜。写出此过程中蓝色沉淀溶解的离子方程式___________。 （4）分离提纯顺式甘氨酸合铜(Ⅱ)时，“一系列操作”如下： 顺式甘氨酸合铜(Ⅱ)溶液滤液冷却结晶产品 其中加入乙醇的作用是___________。 （5）在制备顺式甘氨酸合铜(Ⅱ)时，若温度过高或反应时间过长，会大量生成更稳定的反式甘氨酸合铜(Ⅱ)，则下列能量变化图正确的是___________(填字母)。甘氨酸合铜(Ⅱ)中铜离子与配位原子形成平面四边形结构，则反式甘氨酸合铜(Ⅱ)结构简式为___________，的配位数为___________。 （6）与按(物质的量之比)反应生成稳定配合物，则测得产品中的质量分数为___________(用含字母c、m、V的代数式表示)。 【答案】（1）球形冷凝管 （2）水浴加热 （3） （4）降低溶剂的极性，从而降低顺式甘氨酸合铜的溶解度，促使甘氨酸合铜析出 （5） ①. B ②. ③. 4 （6） 【解析】 【分析】将新制氢氧化铜与甘氨酸溶液在65-70°C时充分反应，经过一系列操作得到顺式甘氨酸合铜，甘氨酸合铜溶于足量的硝酸和盐酸混合物，加水配成250ml溶液，取出25.00mL，加指示剂用cmol/L的EDTA标准溶液滴定，来测定Cu的质量分数。 【小问1详解】 仪器a的名称为球形冷凝管； 【小问2详解】 保持温度，可以用水浴加热； 【小问3详解】 向硫酸铜溶液中滴加氨水，先出现蓝色沉淀Cu(OH)2，再加氨水，Cu(OH)2沉淀溶解得到深蓝色的溶液含有[Cu(NH3)4]2+，再加入氢氧化钠溶液，生成氢氧化铜，蓝色沉淀溶解的离子方程式为：； 【小问4详解】 加入乙醇降低溶剂的极性，从而降低顺式甘氨酸合铜的溶解度，促使甘氨酸合铜析出； 【小问5详解】 若温度过高或反应时间过长，会大量生成更稳定的反式甘氨酸合铜，说明反式甘氨酸合铜比顺式甘氨酸合铜能量更低，生成反式甘氨酸合铜的活化能更大，B符合； 顺式甘氨酸合铜(Ⅱ)结构简式为：；则反式甘氨酸合铜(Ⅱ)结构简式为： ；Cu2+和2个N、2个O形成配位键，配位数为4； 【小问6详解】 与按反应，则n(Cu2+)=n(EDTA)=cV×10-3×= cV×10-2mol，Cu的质量分数为。 16. 工业上以菱锰矿(主要成分为，另含等杂质)为主要原料生产尖晶石锰酸锂()，如图所示是其工艺流程： 提示：用调沉淀金属离子时，因沉淀完全时，也会生成沉淀，所以通常会将转化为再除去。 请回答下列问题： （1）锰酸锂()中元素位于元素周期表的第四周期、第___________族；滤渣1、滤渣2、分别为___________、___________化学式，不考虑。 （2）写出氧化步骤的离子反应方程式：___________。 （3）加入是为了除去溶液中的，若控制溶液中浓度为，则的浓度为___________[常温时，]。 （4）“合成”步骤中S元素转化为，写出该步骤的化学方程式为___________。 （5）在尖晶石锰酸锂晶体结构中，氧离子呈立方紧密堆积形成晶体骨架，产生了四面体空隙和八面体空隙，如下图所示，则该晶体结构中，占据了___________位置(填选项)，和共占据了___________位置(同上)。 A．的四面体空隙 B．的四面体空隙 C．的八面体空隙 D．的八面体空隙 （6）“气体1”中含两种气体，一种是，另一种可能是___________。 【答案】（1） ①. ⅦB ②. SiO2 ③. Fe(OH)3 （2） （3）3×10-6 （4） （5） ①. B ②. C （6）O2 【解析】 【分析】酸浸后，生成Mn2+、Fe2+、Fe3+，滤渣1中含有SiO2，加入高锰酸钾，Fe2+转化为Fe3+，加入CaO，调整溶液的pH，使铁离子转化为氢氧化铁，则滤渣2为Fe(OH)3，加入MnF2后，得到滤渣3为CaF2，合成MnO2过程中发生MnSO4+K2S2O8+2H2O=MnO2↓+K2SO4+2H2SO4，加入Li2CO3，最终制取LiMn2O4； 【小问1详解】 Mn为25号元素，位于第四周期，ⅦB族；根据分析，滤渣1中含有SiO2，滤渣2为Fe(OH)3；故答案为：ⅦB；SiO2；Fe(OH)3； 【小问2详解】 加入高锰酸钾，Fe2+转化为Fe3+，离子方程式为；故答案为：； 【小问3详解】 当F-浓度为3×10-3mol/L，，；故答案为：3×10-6； 【小问4详解】 “合成MnO2”，硫酸锰作还原剂，K2S2O8作氧化剂，根据得失电子守恒，；故答案为：； 【小问5详解】 Mn位于棱心和B的体心，O位于顶点和面心，根据图中信息可知，该晶体结构中，占据了的四面体空隙，答案选B；根据B结构可知，Mn3+或Mn4+占据了的氧离子立方紧密堆积骨架中交替的八面体间隙；故答案为：B；C； 【小问6详解】 二氧化锰与碳酸锂混合反应生成LiMn2O4，LiMn2O4中Mn的化合价有+3、+4，可知发生了氧化还原反应，二氧化锰作氧化剂，则化合价升高的只能是-2价的氧元素，故产物中有氧气；故答案为：O2。 17. 利用CO2、H2为原料合成CH3OH的主要反应如下。 Ⅰ．CO2 (g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-48.5kJ/mol K1 Ⅱ．CO2 (g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2=+43.9kJ/mol K2 回答下列问题： （1）已知反应Ⅲ的平衡常数K3=，写出反应Ⅲ的热化学方程式___________。 （2）一定条件下，向恒压密闭容器中以一定流速通入CO2和H2混合气体，CO2平衡转化率和CH3OH选择性n[]随温度、投料比的变化曲线如图所示。 ①表示CH3OH选择性的曲线是___________(填“L1”或“L2”)；CO2平衡转化率随温度升高发生如图变化的原因是___________。 ②生成CH3OH的最佳条件是___________(填标号)。 a．220℃，n(CO2):n(H2)=1:3 b．220℃，n(CO2):n(H2)=1:4 c．320℃，n(CO2):n(H2)=1:4 d．320℃，n(CO2):n(H2)=1:3 （3）一定温度下，向恒压密闭容器中通入lmolCO2(g)和3molH2(g)，充分反应后，测得CO2平衡转化率为a，CH3OH选择性为b，该温度下反应Ⅰ的平衡常数Kx=___________(Kx为以物质的量分数表示的平衡常数)。 （4）向压强恒为3.0MPa的密闭容器中通入反应混合气[]，在1molNiGa催化作用下只发生反应Ⅰ。测得CH3OH时空收率(表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)随温度的变化曲线如图所示。 ①CH3OH时空收率随温度升高先增大后减小的原因是___________。 ②223℃时，H2的平均反应速率v(H2)=___________mol·h-1。 【答案】（1）CO2(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H=-92.4kJ·mol-1 （2） ①. L1 ②. 随温度升高，反应Ⅱ正向进行的程度大于反应Ⅰ逆向进行的程度 ③. c （3） （4） ①. 随温度升高，反应速率加快，甲醇时空收率上升；继续升高温度催化剂活性降低或平衡逆向移动，甲醇时空收率降低 ②. 0.60或0.6 【解析】 【小问1详解】 已知反应Ⅲ的平衡常数K3=，由盖斯定律可知反应Ⅰ-反应Ⅱ可得反应Ⅲ的热化学方程式为：CO2(g)+2H2(g)CH3OH(g)，∆H3=∆H1-∆H2=-92.4kJ·mol-1； 【小问2详解】 ①反应Ⅰ是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CH3OH的转化率减小，选择性减小，则表示CH3OH选择性的曲线是L1，L2代表CO2平衡转化率随温度变化的曲线，反应Ⅱ是吸热反应，升高温度，反应Ⅱ正向移动的程度大于反应Ⅰ逆向移动的程度，CO2平衡转化率随温度的升高而增大； ②由图可知，320℃， n(CO2):n(H2)=1:4时，CH3OH选择性较大，同时CO2的转化率也较大，故选c； 【小问3详解】 根据已知条件列出“三段式”， 充分反应后，测得平衡转化率为，选择性为，解得x=ab mol，y=(a-ab) mol，平衡时n()=(1-a) mol，n(H2)=(3-a-2ab) mol，n(CO)=(a-ab) mol，n(H2O)=a mol，n(CH3OH)=ab mol，n(总)=(4-2ab)mol，该温度下反应Ⅰ的平衡常数Kx=； 【小问4详解】 ①CH3OH时空收率随温度升高先增大后减小的原因是：温度较低时，反应速率较慢，反应未达到平衡，升高温度，反应速率加快，CH3OH时空收率增大，当温度较高，反应速率较快，反应达到平衡，升高温度，平衡逆向移动，CH3OH的转化率减小，CH3OH时空收率减小； ②223°C时，CH3OH时空收率为0.2 [(mol·h-1)/mol]，H2的平均反应速率为v(H2)=0.2 [(mol·h-1)/mol]×1mol×3=0.6mol·h-1。 18. 某药物中间体J的合成路线如下(部分反应条件省略)； 已知：；。 （1）已知名称为2，4，6-三溴苯酚，则A的名称为______(用系统命名法)。 （2）C中所含官能团的名称为______；C→D的反应类型是______。 （3）G和H互为同分异构体，G→H反应的化学方程式是______。 （4）A→B反应的目的是______。 （5）E的同分异构体能同时满足以下条件的有______个(不考虑立体异构)。 ①含结构；②含有羧基()；③苯环上有两个取代基，且处于对位位置。 其中，核磁共振氢谱显示六组峰(峰面积比为6：2：2：2：2：1)的结构简式为______(只写一个)。 （6）参照上述合成路线，以苯、1-溴丙烷为主要原料制备的合成路线为______(其他原料、试剂任选)。 【答案】（1）3-硝基苯酚 （2） ①. 氨基、醚键 ②. 取代反应 （3） （4）保护酚羟基 （5） ①. 12 ②. 或 （6） 【解析】 【分析】A（）与在氢氧化钠存在条件下与反应生成B（），B（）发生还原反应生成C（），C（）与CH3COOH发生取代反应生成D（），D（）与C2H5Br发生取代反应生成E（），E（）转化为F（），根据已知信息，F（）与CH3COCl反应生成G（）；由（3）题可知，G和H互为同分异构体，结合J的结构可知，G（）在AlCl3存在下发生原子重排生成H（），H（）与CH2＝CHCH2Br反应生成I（），根据已知信息，I（）受热发生原子重排生成J（）。 【小问1详解】 A的结构为，则用系统命名法为3-硝基苯酚； 【小问2详解】 C的结构为，所含官能团为氨基、醚键；由分析可知，C→D的反应类型是取代反应； 【小问3详解】 由分析可知，G的结构简式为，H的结构简式为，所以G→H反应的化学方程式是； 【小问4详解】 A→B是将酚羟基转化为醚键，在后面E→F中又将醚键转化为了酚羟基，所以A→B反应的目的是保护酚羟基； 【小问5详解】 满足条件①含结构；②含有羧基()；③苯环上有两个取代基，且处于对位位置的E（）的同分异构体有、、、、、、、、、、、，共12种；其中核磁共振氢谱显示六组峰(峰面积比为6：2：2：2：2：1)的结构简式为或； 【小问6详解】 发生硝化反应生成，将硝基还原为氨基得到，和乙酸发生取代反应生成，与1-溴丙烷反应生成，故答案为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $