精品解析：江苏省徐州市沛县湖西中学2025-2026学年高三上学期期初考试 化学试题

2025年沛县湖西中学高三期初考试 化学 (满分100分，考试时间75分钟) 可能用到的相对原子质量：C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 V51 Cr52 Fe56 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 是工业制备硝酸的重要反应之一。下列说法不正确的是 A. 该反应叫作氨的催化氧化 B. NO在空气中能稳定存在 C. 在反应中表现出还原性 D. 该反应放出热量 2. 中国科学院制备出超小铜纳米晶嵌入的氮掺杂碳纳米片催化剂，该催化剂可用来实现高效电催化CO2转化为所期望的新能源产物。下列说法正确的是 A. 基态Cu原子外围电子排布式为3d94s2 B. 中子数为8的N原子可表示为 C. 第一电离能大小： D. CO2是非极性分子 3. 下列有关氧化物的性质与用途具有对应关系的是 A. CaO具有吸水性，常用于食品干燥剂 B. 是黄绿色气体，可用于自来水消毒 C. MgO是碱性氧化物，可作为耐高温材料 D. 熔点高，可用来制造通讯光缆 阅读下列资料，完成以下4个问题。 SO2既是大气主要污染物之一，也是重要的化工原料，可用于硫酸的生产。对燃煤烟气脱硫能有效减少对大气的污染并实现资源化利用。方法1：用氨水将SO2先转化为NH4HSO3，再氧化为(NH4)2SO4；方法2：用生物质热解气(主要成分为CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原为单质硫；方法3：用Na2SO3溶液吸收烟气中SO2，使用惰性电极电解吸收后的溶液，H2SO3在阴极被还原为硫单质。 4. 下列说法正确的是 A. SO2的水溶液不能导电 B. SO2的键角比SO3的键角大 C. 的空间结构为平面三角形 D. 中S原子轨道杂化类型为sp3 5. 实验室制取少量SO2并探究其漂白性，下列实验装置和操作能达到实验目的的是 A. 用装置甲制取SO2气体 B. 用装置乙验证SO2漂白性 C. 用装置丙干燥SO2气体 D. 用装置丁收集SO2并吸收尾气中的SO2 6. 反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A. 该反应的ΔH<0，ΔS>0 B. 用V2O5催化时，反应①的速率大于反应② C. 温度升高，上述反应化学平衡常数增大 D. 上述反应中消耗1molSO2，转移电子的数目为4×6.02×1023 7. 下列化学反应表示正确的是 A. 氨水吸收SO2的反应：NH3·H2O+SO2=+H++ B. CO还原SO2的反应：2CO+SO2S+2CO2 C. 氢氧化钠吸收足量二氧化硫的离子方程式：2OH-+SO2=+H2O D. 电解脱硫时的阴极反应：H2SO3+4e-+H2O=S↓+4OH- 8. 、、、是周期表中ⅤA族元素。下列说法正确的是 A. 电负性大小： B. 氢化物沸点高低： C. 酸性强弱： D. ⅤA族元素单质的晶体类型相同 9. 废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、、PbO和Pb，还有少量Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。 已知：室温下，；、，完全沉淀的pH分别是3.2和4.6；开始及完全沉淀的pH分别是7.2和9.1。下列说法正确的是 A. “脱硫”中转化反应的离子方程式： B. “酸浸”中可以氧化Pb、和 C. “酸浸”后溶液的pH约为4.9，滤渣的主要成分是和 D. “沉铅”后滤液中，主要存在的阳离子有、、、 10. 化合物Z是X和Br2反应的主产物，反应机理如下： 下列说法错误的是 A. X中所有碳原子共平面 B. X→Y过程中，X和Br2断开的都是σ键 C. Z存在顺反异构体 D. Z与足量H2加成后的产物分子中有2个手性碳原子 11. 下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 向溶液X中滴加少量稀硝酸，然后滴入几滴Ba(NO3)2溶液，观察现象 检验溶液X是否含有 B 将可能含有Fe2+的氯化铁溶液滴入酸性KMnO4溶液中，溶液紫红色是否褪去 氯化铁溶液中是否含有Fe2+ C 用pH计测定Na2CO3、Na2SiO3溶液的pH，比较溶液pH大小 C的非金属性比Si的强 D 将NaClO溶液分别滴入品红溶液和滴加了醋酸的品红溶液中，观察品红溶液颜色变化 pH对ClO-氧化性的影响 A. A B. B C. C D. D 12. 室温下，将H2C2O4溶液和NaOH溶液按一定比例混合，可用于测定溶液中钙的含量。测定原理是①②，③用稀硫酸酸化的KMnO4溶液滴定②中H2C2O4。已知：室温下，，。下列说法正确的是 A. NaHC2O4溶液中： B. NaOH完全转化为时，溶液中： C. ①中反应静置后的上层清液中： D. ③发生反应的离子方程式为： 13. 通过反应Ⅰ：可以实现捕获并资源化利用。密闭容器中，反应物起始物质的量比时，在不同条件下(分别在温度为250℃下压强变化和在压强为Pa下温度变化)达到平衡时物质的量分数变化如图所示。主要反应有： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ的 B. 曲线①表示的物质的量分数随温度的变化 C. 一定温度下，增大的比值，可提高平衡转化率 D. 在Pa、250℃、起始条件下，使用高效催化剂，能使物质的量分数从X点达到Y点 二、非选择题：共4题，共计61分。 14. 锶的化合物应用广泛，SrSO4可用于陶瓷工业，SrF2可作防蛀牙膏的添加剂。 （1）以天青石精矿(主要含SrSO4)为原料制备高纯硫酸锶的部分工艺流程如下： ①“转化”中用碳酸氢铵和过量氨水的混合溶液浸取天青石精矿，可制得SrCO3沉淀。写出该过程的离子方程式：_____ ②“转化”中维持反应温度70℃且控制氨水过量，氨水过量的主要原因是_____ ③该工艺流程中，可循环利用物质是_______ (填化学式) 。 （2）工业上还可用碳还原法制备高纯硫酸锶。将天青石精矿和煤粉按照一定质量比在回转窑中煅烧，生成SrS，再处理得高纯SrSO4。 ①煅烧温度对SrSO4转化率的影响如图,最佳煅烧温度为_____ ②天青石精矿和煤粉质量比对SrSO4转化率的影响如图,天青石精矿和煤粉质量比增大至5.5：1后，SrSO4转化率下降的可能原因是_______。 （3）SrF2一种晶体的晶胞结构如图所示。 ①由图可知，每个Sr2+周围紧邻且等距离的Sr2+个数为_______。 ②已知 =3.2×10-8，若一次刷牙所用牙膏含的质量为2mg，口腔中溶液体积为5mL，刷牙时口腔溶液中氟离子浓度为_______mol·L-1。 15. 化合物H是合成一种降血压药的中间体，其部分合成路线如下： （1）B分子中采取sp2杂化的碳原子数目为___________。 （2）D→E的反应类型为___________。 （3）F的分子式是C10H14O4，其结构简式为___________。 （4）C的一种同分异构体同时满足下列条件，其结构简式为___________。 ① 属于芳香族化合物，苯环上有2个取代基； ② 酸性条件下水解，得到的2种产物中均含有3种不同化学环境的氢原子。 （5）已知： ＋CH3COOH。写出以 、CH3OH和C2H5ONa为原料制备 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. 铁黑(Fe3O4)是常见的铁系颜料。一种制取铁黑的实验流程如图所示： 从合成到干燥阶段发生反应的原理如下： Fe(OH)2+2Fe(OH)3Fe(OH)2·2Fe(OH)3Fe3O4。 （1）保存FeSO4溶液时，常在试剂瓶中加入铁粉，其目的是_______。 （2）加入氨水调pH至7~9时，发生的离子方程式为_______。 （3）“控制反应条件”是物质制备流程中的重要环节，为了保证铁黑样品的质量，“合成”需要控制的因素有_______、_______。(写两条) （4）已知：FeSO4+Fe2(SO4)3+8NaOH=Fe3O4↓+4Na2SO4+4H2O也可以制备Fe3O4晶体。请补充完整以FeSO4为原料制备Fe3O4的实验方案：取40 mL1 moL·L-1FeSO4溶液_______，静置、过滤、洗涤、干燥。(实验中须选择的试剂：稀硫酸、双氧水、1 moL·L-1NaOH溶液、1 moL·L-1FeSO4溶液) （5）若实验测得反应后的装置A中不含有SO2，为测定其中所含FeSO4的物质的量浓度，现进行如下实验：取20.00 mL装置A中溶液，向其中逐滴加入0.1000 mol/LCe(SO4)2溶液，发生反应Fe2++Ce4+=Ce3++Fe3+，当反应恰好完全时，共消耗Ce(SO4)2溶液18.00 mL。计算FeSO4的物质的量浓度_______(写出计算过程)。 17. CO2甲烷化是实现碳平衡阶段的中坚力量。 （1）1902年，Paul Sabatier首次报道了CO2的甲烷化。在一定的温度和压力条件下，将按一定比例混合的CO2和H2通过装有金属Ni的反应器可得到CH4。 已知：CH4和H2的标准燃烧热分别为-890．3 kJ·mol－1、-285．8 kJ·mol－1。 CO2甲烷化反应CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(l)的ΔH＝________kJ·mol－1。 （2）近年来，生物电催化技术运用微生物电解池实现了CO2的甲烷化，其工作原理如图1所示。 图1 ①微生物电解池实现CO2甲烷化的阴极电极反应式为________。 ②如果处理有机物[(CH2O)n]产生标准状况下112 m3的CH4，则理论上导线中通过的电子的物质的量为_____。 （3）经过百余年的探索研究，目前对CO2甲烷化的反应路径和机制仍存在许多争议。ZrO2负载金属Rh催化CO2甲烷化可能存在的两种反应机理如图2所示。 图2 ① CO2和H2在催化剂表面不同活性位点(金属氧化物载体或分散在载体表面的活性金属)的吸附、活化形成中间体，是讨论CO2甲烷化反应机理的首要关键问题。上述两种机理争论的焦点首先在于________。 ②吸附在活性金属Rh表面的中间体CO，除可能是由吸附在其表面的CO2直接解离产生，还可能是由__________________解离产生。 ③根据元素电负性的变化规律，由中间体Ⅱ转化为中间体Ⅲ的过程可以描述为______________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年沛县湖西中学高三期初考试 化学 (满分100分，考试时间75分钟) 可能用到的相对原子质量：C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 V51 Cr52 Fe56 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 是工业制备硝酸的重要反应之一。下列说法不正确的是 A. 该反应叫作氨的催化氧化 B. NO在空气中能稳定存在 C. 在反应中表现出还原性 D. 该反应放出热量 【答案】B 【解析】 【详解】A． 氨中氮元素化合价升高，在催化剂作用下被氧化，该反应叫作氨的催化氧化，故A正确； B． NO在空气中迅速氧化为二氧化氮，不能稳定存在，故B错误； C． 氨中氮元素化合价升高，作还原剂，在反应中表现出还原性，故C正确； D． 拆开反应物的化学键吸收的能量少于形成生成物的化学键放出的能量，该反应放出热量，故D正确； 故选B。 2. 中国科学院制备出超小铜纳米晶嵌入的氮掺杂碳纳米片催化剂，该催化剂可用来实现高效电催化CO2转化为所期望的新能源产物。下列说法正确的是 A. 基态Cu原子外围电子排布式为3d94s2 B. 中子数为8的N原子可表示为 C. 第一电离能大小： D. CO2是非极性分子 【答案】D 【解析】 【详解】A．Cu为29号元素，基态Cu原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，则外围电子排布式为3d104s1，A不正确； B．中子数为8的N原子，其质量数为15，可表示为，B不正确； C．N原子的价电子排布式为2s22p3，2p轨道半充满，原子的能量低，失电子所需的能量高，第一电离能反常，则第一电离能大小： ，C不正确； D．CO2分子中，中心C原子的价层电子对数为2，发生sp杂化，分子呈直线形结构，结构式为O=C=O，所以是非极性分子，D正确； 故选D。 3. 下列有关氧化物的性质与用途具有对应关系的是 A. CaO具有吸水性，常用于食品干燥剂 B. 是黄绿色气体，可用于自来水消毒 C. MgO是碱性氧化物，可作为耐高温材料 D. 熔点高，可用来制造通讯光缆 【答案】A 【解析】 【详解】A．CaO具有吸水性能和水反应，常用于食品干燥，A正确； B．具有强氧化性，可用于自来水消毒，B错误； C．MgO熔点高、耐高温，可作为耐高温材料，C错误； D．做成的纤维具有良好的透光性，可用来制造通讯光缆，D错误； 故选A。 阅读下列资料，完成以下4个问题。 SO2既是大气主要污染物之一，也是重要的化工原料，可用于硫酸的生产。对燃煤烟气脱硫能有效减少对大气的污染并实现资源化利用。方法1：用氨水将SO2先转化为NH4HSO3，再氧化为(NH4)2SO4；方法2：用生物质热解气(主要成分为CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原为单质硫；方法3：用Na2SO3溶液吸收烟气中SO2，使用惰性电极电解吸收后的溶液，H2SO3在阴极被还原为硫单质。 4. 下列说法正确的是 A. SO2的水溶液不能导电 B. SO2的键角比SO3的键角大 C. 的空间结构为平面三角形 D. 中S原子轨道杂化类型为sp3 5. 实验室制取少量SO2并探究其漂白性，下列实验装置和操作能达到实验目的的是 A. 用装置甲制取SO2气体 B. 用装置乙验证SO2漂白性 C. 用装置丙干燥SO2气体 D. 用装置丁收集SO2并吸收尾气中的SO2 6. 反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A. 该反应的ΔH<0，ΔS>0 B. 用V2O5催化时，反应①的速率大于反应② C. 温度升高，上述反应化学平衡常数增大 D. 上述反应中消耗1molSO2，转移电子的数目为4×6.02×1023 7. 下列化学反应表示正确的是 A. 氨水吸收SO2的反应：NH3·H2O+SO2=+H++ B. CO还原SO2的反应：2CO+SO2S+2CO2 C. 氢氧化钠吸收足量二氧化硫的离子方程式：2OH-+SO2=+H2O D. 电解脱硫时的阴极反应：H2SO3+4e-+H2O=S↓+4OH- 【答案】4. D 5. C 6. B 7. B 【解析】 【4题详解】 A．SO2和水反应生成亚硫酸，亚硫酸是电解质，SO2的水溶液能导电，故A错误； B．SO2中S原子价电子对数为3，有1对孤电子对，分子的空间构型为V形；SO3分子中S原子价电子对数为3，孤电子对数为，分子的空间构型为平面正三角形，孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以SO2的键角比SO3的键角小，故B错误； C．中S原子价电子对数为4，有1个孤电子对，空间结构为三角锥形，故C错误； D．中S原子价电子对数为4，S原子轨道杂化类型为sp3，故D正确； 选D。 【5题详解】 A．铜和浓硫酸反应需要加热，装置甲不能制取SO2气体，故A错误； B．二氧化硫是酸性氧化物，二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，酚酞褪色不能说明二氧化硫具有漂白性，装置乙不能验证SO2漂白性，故B错误； C．浓硫酸具有吸水性，二氧化硫和浓硫酸不反应，可以用装置丙干燥SO2气体，故C正确； D．二氧化硫和亚硫酸氢钠溶液不反应，用装置丁不能吸收尾气中的SO2，故D错误； 选C。 【6题详解】 A．根据图示，该反应为放热反应，ΔH<0；正反应气体物质的量减少，ΔS<0，故A错误； B．活化能越大反应速率越慢，用V2O5催化时，反应①的速率大于反应②，故B正确； C．正反应放热，温度升高，化学平衡常数减小，故C错误； D．2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)，S元素化合价由+4升高为+6，上述反应中消耗1molSO2，转移电子的数目为2×6.02×1023，故D错误； 选B。 【7题详解】 A．氨水吸收SO2生成亚硫酸氢铵，离子方程式为NH3·H2O+SO2=+H，故A错误； B．CO还原SO2生成二氧化碳和S单质，反应方程式为2CO+SO2S+2CO2，故B正确； C．氢氧化钠吸收足量二氧化硫生成亚硫酸氢钠，反应的离子方程式为OH-+SO2=，故C错误； D．电解脱硫时，H2SO3在阴极被还原为硫单质，阴极反应式为H2SO3+4e- +4H+=S↓+3H2O，故D错误； 选B。 8. 、、、是周期表中ⅤA族元素。下列说法正确的是 A. 电负性大小： B. 氢化物沸点高低： C. 酸性强弱： D. ⅤA族元素单质的晶体类型相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．N、P、As为同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，则电负性大小：，A不正确； B．由于NH3分子间能形成氢键，增大了分子间的作用力，使其沸点升高，所以氢化物沸点高低：，B不正确； C．N、P、As为同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，则最高价氧化物的水化物的酸性依次减弱，从而得出酸性强弱：，C正确； D．ⅤA族元素单质中，N、P、As的单质晶体类型相同，都为分子晶体，但Sb为金属，其晶体为金属晶体，D不正确； 故选C。 9. 废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、、PbO和Pb，还有少量Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。 已知：室温下，；、，完全沉淀的pH分别是3.2和4.6；开始及完全沉淀的pH分别是7.2和9.1。下列说法正确的是 A. “脱硫”中转化反应的离子方程式： B. “酸浸”中可以氧化Pb、和 C. “酸浸”后溶液的pH约为4.9，滤渣的主要成分是和 D. “沉铅”后滤液中，主要存在的阳离子有、、、 【答案】C 【解析】 【分析】铅膏加入碳酸钠脱硫，和碳酸根离子反应转化为碳酸铅沉淀；过滤后固体加入醋酸、过氧化氢酸浸，“酸浸”中具有氧化性，可以氧化Pb转化为、氧化为三价铁离子；同时过氧化氢能使转化为，调节pH使铁、铝转化为沉淀过滤除去，滤液加入氢氧化钠沉铅，一系列转化后得到PbO； 【详解】A．已知：室温下，；则 “脱硫”中和碳酸根离子反应转化为碳酸铅沉淀，转化反应的离子方程式：，A错误； B．“酸浸”中具有氧化性，可以氧化Pb转化为、氧化为三价铁离子；同时过氧化氢能使转化为，反应中铅化合价降低为氧化剂，则过氧化氢中氧元素化合价升高，过氧化氢为还原剂，B错误； C．、，完全沉淀的pH分别是3.2和4.6；开始及完全沉淀的pH分别是7.2和9.1；则“酸浸”后溶液的pH约为4.9，滤渣的主要成分是和，C正确； D．依据分析可知，在“酸浸”后溶液的pH约为4.9，铁、铝离子转化为沉淀，加入氢氧化钠溶液，铅转化为沉淀，故沉铅后滤液中，主要存在的阻离子有，D错误； 故选C。 10. 化合物Z是X和Br2反应的主产物，反应机理如下： 下列说法错误的是 A. X中所有碳原子共平面 B. X→Y过程中，X和Br2断开的都是σ键 C. Z存在顺反异构体 D. Z与足量H2加成后的产物分子中有2个手性碳原子 【答案】B 【解析】 【详解】A．由苯和乙炔的结构可知，X()中，红线上的碳原子一定共直线，方框内的所有原子一定共平面，则X分子中的所有碳原子一定共平面，A正确； B．X→Y过程中，Br2断开的是Br-Br键，属于σ键，X分子中断裂碳碳三键中的一个键，属于π键，B错误； C．Z分子中含有碳碳双键，且每个双键碳原子上都连接不同的原子或原子团，所以存在顺反异构体，C正确； D．Z与足量H2加成后的产物分子中，与-Br相连的两个碳原子所连有的原子或原子团都不相同，所以有2个手性碳原子，D正确； 故选B。 11. 下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 向溶液X中滴加少量稀硝酸，然后滴入几滴Ba(NO3)2溶液，观察现象 检验溶液X是否含有 B 将可能含有Fe2+的氯化铁溶液滴入酸性KMnO4溶液中，溶液紫红色是否褪去 氯化铁溶液中是否含有Fe2+ C 用pH计测定Na2CO3、Na2SiO3溶液的pH，比较溶液pH大小 C的非金属性比Si的强 D 将NaClO溶液分别滴入品红溶液和滴加了醋酸的品红溶液中，观察品红溶液颜色变化 pH对ClO-氧化性的影响 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．向溶液X中滴加稀硝酸和Ba(NO3)2溶液，若产生白色沉淀，可能因硝酸的强氧化性将等还原性离子氧化为，从而生成白色沉淀，无法证明是否含有，A错误； B．Fe2+可被酸性KMnO4溶液氧化使其褪色，但氯化铁溶液中的在酸性条件下也可能被KMnO4氧化，因此溶液紫红色褪去无法证明是否含有Fe2+，B错误； C．Na2CO3、Na2SiO3溶液的浓度未知，不能通过溶液的pH大小比较其碱性，进而说明碳和硅的非金属性强弱，C错误； D．NaClO和醋酸反应生成次氯酸，品红褪色较快，因此可以证明pH对ClO-氧化性的影响，D正确； 答案选D。 12. 室温下，将H2C2O4溶液和NaOH溶液按一定比例混合，可用于测定溶液中钙的含量。测定原理是①②，③用稀硫酸酸化的KMnO4溶液滴定②中H2C2O4。已知：室温下，，。下列说法正确的是 A. NaHC2O4溶液中： B. NaOH完全转化为时，溶液中： C. ①中反应静置后的上层清液中： D. ③发生反应的离子方程式为： 【答案】A 【解析】 【详解】A． NaHC2O4溶液中，Kh()===1.69×10-13＜：则的电离是主要的，水解是次要的，所以，A正确； B．NaOH完全转化为时，溶液中存在电荷守恒： c(Na+)+c(H+)=c()+2c()+c(OH-)，物料守恒：c(Na+)=2c()+2c()+2c(H2C2O4)，从而得出 ，B不正确； C．①中反应静置后的上层清液中，形成CaC2O4的饱和溶液，所以，C不正确； D．③中，H2C2O4被KMnO4氧化为CO2，KMnO4被还原为Mn2+等，发生反应的离子方程式为：，D不正确； 故选A。 13. 通过反应Ⅰ：可以实现捕获并资源化利用。密闭容器中，反应物起始物质的量比时，在不同条件下(分别在温度为250℃下压强变化和在压强为Pa下温度变化)达到平衡时物质的量分数变化如图所示。主要反应有： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ的 B. 曲线①表示的物质的量分数随温度的变化 C. 一定温度下，增大的比值，可提高平衡转化率 D. 在Pa、250℃、起始条件下，使用高效催化剂，能使物质的量分数从X点达到Y点 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据盖斯定律分析，由反应Ⅱ： ，反应Ⅲ： ，Ⅱ+Ⅲ得反应Ⅰ：　，A错误； B．该反应为放热反应，故升温平衡逆向移动，甲醇的物质的量分数应该减小，故②为甲醇的物质的量分数随温度的变化曲线，B错误； C一定温度下，增大的比值，可提高平衡转化率，C正确； D．催化剂能改变反应速率，不影响平衡，D错误； 故选C。 二、非选择题：共4题，共计61分。 14. 锶的化合物应用广泛，SrSO4可用于陶瓷工业，SrF2可作防蛀牙膏的添加剂。 （1）以天青石精矿(主要含SrSO4)为原料制备高纯硫酸锶的部分工艺流程如下： ①“转化”中用碳酸氢铵和过量氨水的混合溶液浸取天青石精矿，可制得SrCO3沉淀。写出该过程的离子方程式：_____ ②“转化”中维持反应温度70℃且控制氨水过量，氨水过量的主要原因是_____ ③该工艺流程中，可循环利用物质是_______ (填化学式) 。 （2）工业上还可用碳还原法制备高纯硫酸锶。将天青石精矿和煤粉按照一定质量比在回转窑中煅烧，生成SrS，再处理得高纯SrSO4。 ①煅烧温度对SrSO4转化率的影响如图,最佳煅烧温度为_____ ②天青石精矿和煤粉质量比对SrSO4转化率的影响如图,天青石精矿和煤粉质量比增大至5.5：1后，SrSO4转化率下降的可能原因是_______。 （3）SrF2一种晶体的晶胞结构如图所示。 ①由图可知，每个Sr2+周围紧邻且等距离的Sr2+个数为_______。 ②已知 =3.2×10-8，若一次刷牙所用牙膏含的质量为2mg，口腔中溶液体积为5mL，刷牙时口腔溶液中氟离子浓度为_______mol·L-1。 【答案】（1） ①. ②. 能提供更多的碳酸根离子，使反应向生成碳酸锶的方向进行 ③. NH3 （2） ①. 1200℃ ②. 煤粉不足，不能使硫酸锶充分反应 （3） ①. 12 ②. 【解析】 【分析】（1）由溶度积可知相同温度时溶解度SrCO3＜SrSO4，溶解度大的物质能转化为溶解度小的物质，所以将天青石矿粉和NH4HCO3溶液、一水合氨充分混合反应，过滤后得到的粗SrCO3中含有杂质SiO2、BaSO4．粗SrCO3焙烧分解转化成氧化锶和二氧化碳，氧化锶与水反应生成易溶于水的氢氧化锶，难溶的SiO2和BaSO4进入浸渣中，浸液中含有Sr(OH)2，此时加入(NH4)2SO4溶液，生成沉淀SrSO4。 【小问1详解】 ①由溶度积可知相同温度时溶解度SrCO3＜SrSO4，溶解度大的物质能转化为溶解度小的物质，所以将天青石矿粉和NH4HCO3溶液、一水合氨充分混合反应生成碳酸锶，，答案：； ②氨水过量会中和较多的碳酸氢根离子，碳酸氢根离子与锶离子结合生成碳酸锶，所以氨水过量的主要原因是能提供更多的碳酸根离子，使反应向生成碳酸锶的方向进行，答案：能提供更多的碳酸根离子，使反应向生成碳酸锶的方向进行； ③第一步转化中需要NH3H2O，在沉淀过程中会生成NH3，NH3可循环利用，故答案为：NH3； 【小问2详解】 ①随着温度的升高硫酸锶的转化率在升高，当达到1200℃后，再升高温度转化率没有明显的变化，所以选择1200℃，答案：1200℃； ②SrSO4转化率下降的可能原因是：煤粉不足，不能使硫酸锶充分反应； 【小问3详解】 ①由晶胞结构可知一种微粒位于顶点和面心，每个晶胞均摊4个，内部有8个另一种微粒，所以可知锶离子位于顶点和面心，每个Sr2+周围紧邻且等距离的Sr2+个数为12个，答案：12； ②是难溶物，口腔中形成了饱和溶液，设 mol·L-1，则 mol·L-1，所以，得，所以氟离子浓度为mol·L-1，答案：。 15. 化合物H是合成一种降血压药的中间体，其部分合成路线如下： （1）B分子中采取sp2杂化的碳原子数目为___________。 （2）D→E的反应类型为___________。 （3）F的分子式是C10H14O4，其结构简式为___________。 （4）C的一种同分异构体同时满足下列条件，其结构简式为___________。 ① 属于芳香族化合物，苯环上有2个取代基； ② 酸性条件下水解，得到的2种产物中均含有3种不同化学环境的氢原子。 （5）已知： ＋CH3COOH。写出以 、CH3OH和C2H5ONa为原料制备 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）2 （2）取代反应 （3） （4） 、 、 、 或其他合理答案 （5） 【解析】 【分析】A为 ，其与C2H5ONa作用的产物再与H+作用，生成B为 ；B与 在加热条件下反应生成C为 ；C与浓HCl反应生成D为 ；D与CH3OH、SOCl2作用生成E为 ；E与K2CO3反应的产物再与H+作用，生成F的分子式是C10H14O4，从G中可以看出，E中的-CH2COOCH3转化为-CH2COOH，从而得出F的结构简式为 ；F与 在DMAF、DCC作用下生成G为 ；G与POCl3作用生成H为 。 【小问1详解】 B为 ，B分子中采取sp2杂化的碳原子，其价层电子对数为3，符合此条件的碳原子为羰基和酯基中的碳原子，所以采取sp2杂化的碳原子的数目为2。答案为：2； 【小问2详解】 D( )与CH3OH在SOCl2作用下发生酯化反应，生成E( )等，反应类型为取代反应。答案为：取代反应； 【小问3详解】 由分析可知，F的分子式是C10H14O4，其结构简式为 。答案为： ； 【小问4详解】 C的结构简式为 ，它的一种同时满足下列条件：“①属于芳香族化合物，苯环上有2个取代基；②酸性条件下水解，得到的2种产物中均含有3种不同化学环境的氢原子”的同分异构体中，应含有1个苯环、1个酯基(-COOR)、1个-NO2或-NO，且苯环上的两个取代基在对位上，考虑不含苯环的一种水解产物中氢原子只有3种，分子中应含有3个甲基，则其结构简式为 、 、 、 或其他合理答案。答案为： 、 、 、 或其他合理答案； 【小问5详解】 由 ，需将六元环转化为五元环，应使用题给流程图中A→B的信息，此时应将 氧化为 ，再酯化为 ，从而转化为 ，再将羰基还原为醇羟基、最后发生消去，从而制得 。合成路线流程图为： 。答案为： 。 【点睛】合成有机物时，可采用逆推法。 16. 铁黑(Fe3O4)是常见的铁系颜料。一种制取铁黑的实验流程如图所示： 从合成到干燥阶段发生反应的原理如下： Fe(OH)2+2Fe(OH)3Fe(OH)2·2Fe(OH)3Fe3O4。 （1）保存FeSO4溶液时，常在试剂瓶中加入铁粉，其目的是_______。 （2）加入氨水调pH至7~9时，发生的离子方程式为_______。 （3）“控制反应条件”是物质制备流程中的重要环节，为了保证铁黑样品的质量，“合成”需要控制的因素有_______、_______。(写两条) （4）已知：FeSO4+Fe2(SO4)3+8NaOH=Fe3O4↓+4Na2SO4+4H2O也可以制备Fe3O4晶体。请补充完整以FeSO4为原料制备Fe3O4的实验方案：取40 mL1 moL·L-1FeSO4溶液_______，静置、过滤、洗涤、干燥。(实验中须选择的试剂：稀硫酸、双氧水、1 moL·L-1NaOH溶液、1 moL·L-1FeSO4溶液) （5）若实验测得反应后的装置A中不含有SO2，为测定其中所含FeSO4的物质的量浓度，现进行如下实验：取20.00 mL装置A中溶液，向其中逐滴加入0.1000 mol/LCe(SO4)2溶液，发生反应Fe2++Ce4+=Ce3++Fe3+，当反应恰好完全时，共消耗Ce(SO4)2溶液18.00 mL。计算FeSO4的物质的量浓度_______(写出计算过程)。 【答案】（1）防止Fe2+被氧化为Fe3+ （2）Fe2++2NH3·H2O=Fe(OH)2↓＋2 （3） ①. 通入空气的量 ②. 空气的通入速率 （4）边搅拌边加入适量稀硫酸和双氧水，充分反应后，加热至沸除去过量的，冷却，再加入20mL 1 溶液，加入足量1 NaOH溶液，加热、搅拌使其充分反应 （5） 【解析】 【分析】向硫酸亚铁溶液中加入氨水，亚铁离子在碱性条件下与氢氧根离子反应生成白色的氢氧化亚铁，继续滴加氨水并通入空气，生成的氢氧化亚铁会很快被空气氧化，沉淀由白色迅速变成灰绿色，最终氢氧化亚铁会被完全氧化成红褐色的氢氧化铁沉淀，最后过滤、洗涤、干燥并加热，获得铁黑(Fe3O4)，结合铁及其化合物的性质分析解答。 【小问1详解】 FeSO4具有还原性，可被空气中氧气氧化生成硫酸铁，加入铁粉，能够将氧化生成的硫酸铁还原为硫酸亚铁，从而可以防止硫酸亚铁被氧化； 【小问2详解】 在FeSO4溶液中加入氨水调pH至7~9时，生成氢氧化亚铁沉淀和(NH4)2SO4，发生反应的离子方程式为：Fe2++2NH3·H2O=Fe(OH)2↓＋2； 【小问3详解】 为了保证铁黑样品的质量，“合成”过程中需要控制的因素有通入空气的量、空气的通入速率、氨水的浓度及反应温度等，这里的条件任选两条即可，如通入空气的量、空气的通入速率； 【小问4详解】 由反应知，要制备四氧化三铁，需要等物质的量硫酸亚铁和硫酸铁反应，故需将硫酸亚铁氧化为硫酸铁，在等物质的量硫酸亚铁和硫酸铁的混合液中加入足量氢氧化钠溶液，反应得到四氧化三铁，过滤、洗涤干燥即可。具体实验方案为：取40mL 1 溶液，边搅拌边加入适量稀硫酸和双氧水，充分反应后，加热至沸除去过量的，冷却，再加入20mL 1 溶液，加入足量1 NaOH溶液，加热、搅拌使其充分反应，静置、过滤、洗涤、干燥。 【小问5详解】 根据反应Fe2+ +Ce4+=Ce3++Fe3+可知：n(Fe2+)=n(Ce4+)。已知c[Ce(SO4)2]=0.1000 mol/L，V [Ce(SO4)2]=0.018 L，则n[Ce(SO4)2]=c·V=0.1000 mol/L×0.018 L=1.8×10-3 mol，n(Fe2+)=n(Ce4+)=1.8×10-3 mol。溶液具有均一性，溶液各处的浓度相等，与溶液的体积多少无关，则该FeSO4的物质的量浓度c(FeSO4)=。 17. CO2甲烷化是实现碳平衡阶段的中坚力量。 （1）1902年，Paul Sabatier首次报道了CO2的甲烷化。在一定的温度和压力条件下，将按一定比例混合的CO2和H2通过装有金属Ni的反应器可得到CH4。 已知：CH4和H2的标准燃烧热分别为-890．3 kJ·mol－1、-285．8 kJ·mol－1。 CO2甲烷化反应CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(l)的ΔH＝________kJ·mol－1。 （2）近年来，生物电催化技术运用微生物电解池实现了CO2的甲烷化，其工作原理如图1所示。 图1 ①微生物电解池实现CO2甲烷化的阴极电极反应式为________。 ②如果处理有机物[(CH2O)n]产生标准状况下112 m3的CH4，则理论上导线中通过的电子的物质的量为_____。 （3）经过百余年的探索研究，目前对CO2甲烷化的反应路径和机制仍存在许多争议。ZrO2负载金属Rh催化CO2甲烷化可能存在的两种反应机理如图2所示。 图2 ① CO2和H2在催化剂表面不同活性位点(金属氧化物载体或分散在载体表面的活性金属)的吸附、活化形成中间体，是讨论CO2甲烷化反应机理的首要关键问题。上述两种机理争论的焦点首先在于________。 ②吸附在活性金属Rh表面的中间体CO，除可能是由吸附在其表面的CO2直接解离产生，还可能是由__________________解离产生。 ③根据元素电负性的变化规律，由中间体Ⅱ转化为中间体Ⅲ的过程可以描述为______________。 【答案】（1）－252.9 （2） ①. CO2＋8H＋＋8e－=CH4＋2H2O ②. 4×104mol （3） ①. CO2的吸附、活化位置(是在载体ZrO2上，还是在活性金属Rh上，以及活化形成的中间体) ②. 吸附在载体ZrO2的Zr原子表面的(CO2衍生物中间体)甲酸盐 ③. 吸附在Zr原子表面的H原子与碳酸氢盐中的C原子相互作用，吸附在O原子表面的H原子与碳酸氢盐羟基上的O原子相互作用，生成的甲酸盐吸附在Zr原子表面、H2O分子直接离去 【解析】 【小问1详解】 由已知可得①CH4+2O2=CO2+2H2O=-890.3 kJ·mol－1，H2+O2=H2O=-285.8 kJ·mol－1，根据盖斯定律知4×②-①可得CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(l)，其ΔH=4×(-285.8)-(-890.3)=-252.9； 【小问2详解】 ①微生物电解池实现CO2甲烷化，CO2得到电子生成CH4，其阴极电极反应式为CO2＋8H＋＋8e－=CH4＋2H2O； ②标准状况下112 m3的CH4的物质的量为，故产生5000molCH4，理论上导线中通过的电子的物质的量为5000mol×8=4×104mol； 【小问3详解】 ①从图2可以看出，CO2和H2在催化剂表面不同活性位点的吸附、活化形成中间体不同，故上述两种机理争论的焦点首先在于CO2的吸附、活化位置(是在载体ZrO2上，还是在活性金属Rh上，以及活化形成的中间体)； ②由图2可知，吸附在活性金属Rh表面的中间体CO，除了可能是吸附在活性金属Rh表面的CO2直接解离产生，也有可能是机理②中由吸附在载体ZrO2的Zr原子表面的(CO2衍生物中间体)甲酸盐解离产生； ③由图2可知中间体Ⅱ脱去H2O生成中间体Ⅲ，根据元素电负性的变化规律，由中间体Ⅱ转化为中间体Ⅲ的过程可以描述为吸附在Zr原子表面的H原子与碳酸氢盐中的C原子相互作用，吸附在O原子表面的H原子与碳酸氢盐羟基上的O原子相互作用，生成的甲酸盐吸附在Zr原子表面、H2O分子直接离去。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $