精品解析：山西省部分学校2024-2025学年高三上学期入学摸底联考 化学试题

2025-2026学年高三入学摸底联考 化学 注意事项：1.本试卷共100分，考试时间75分钟。 2.请将各题答案填在答题卡上。 可能用到的相对原子质量：H：1 Li：7 C：12 N：14 O：16 F：19 Al：27 S：32 Cl：35.5 Co：59 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，只有一项符合题目要求。 1. 《黑神话：悟空》游戏中的场景造型有二十余处以山西古建筑为原型，这些古建筑的融入，让玩家在游戏的同时，也能感受到山西古建筑文化的魅力。下列古建筑组件主要成分属于金属材料的是 A．朔州崇福寺香炉 B．晋祠圣母殿龙柱 C．平遥古城墙 D．应县木塔 A. A B. B C. C D. D 2. 下列符合实验安全要求的是 A. 加热试管中的液体时，直接集中加热液体所在部位 B. 可以直接将鼻孔凑到集气瓶口闻无毒气体的气味 C. 在进行分液操作时，为提高效率，快速将分液漏斗倒置使液体迅速流出 D. 在通风橱内进行一氧化氮性质实验，并佩戴护目镜和口罩 3. 下列化学用语正确的是 A. 的电子式： B. 的价层电子对互斥模型： C. 反-2-丁烯的结构简式为 D. 基态S原子的价电子轨道表示式： 4. 下列关于生活中常见化学物质的说法错误的是 A. 维生素C在酸性条件下相对稳定，因此水果加工中常通过调节pH来延长保质期 B. 某品牌抗流感药物主要成分为奥司他韦，其作用机制是抑制病毒神经氨酸酶，与蛋白质结构有关 C. 新型可降解塑料聚乳酸由乳酸缩聚而成，其降解过程涉及水解反应，与酯类性质相似 D. 食品包装材料聚氯乙烯可通过乙烯加聚反应制得，具有良好的热塑性和透明度 5. 下列试剂的实验室保存方法中，描述正确的是 A. 金属钠通常保存在盛有的广口试剂瓶中，以隔绝空气 B. 液溴应贮存在磨口玻璃塞的细口瓶中，并在瓶中加少量水进行水封 C. 浓硝酸见光易分解，需保存在棕色塑料瓶中，置于阴凉处 D. 氢氟酸(HF)溶液对玻璃有强腐蚀性，应存放在带橡胶塞的玻璃试剂瓶中 6. 下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是 选项 实验情景描述 离子方程式书写 A 碳酸钙与稀盐酸反应 B 氯化铁溶液中加入足量铁粉 C 氢氧化钡溶液与稀硫酸反应 D 向酸性高锰酸钾溶液中加入草酸溶液 A. A B. B C. C D. D 7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 溶液中，阴离子总数等于 B. 46g甲酸(HCOOH)与足量乙醇反应，生成甲酸乙酯的分子数为 C. 8g甲烷和71g氯气在光照下充分反应后的分子数为 D. 的稀硫酸中含氧原子数目为 8. 化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列宏观现象与微观解释相符的是 选项 宏观现象 微观解释 A 金刚石硬度极高 碳原子以杂化形成六边形环状结构，难以被扭曲 B 苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色 苯分子中碳原子形成了稳定的大键 C 氯化钠晶体熔点高于氯化铝晶体 氯化钠分子间作用力更大 D 水分子的稳定性高于甲烷 水分子之间存在氢键 A. A B. B C. C D. D 9. 化合物Y是一种消炎药，可由X制得。下列有关X、Y的说法正确的是 A. X中所有碳原子不可能共面 B. 相同条件下，Y在水中溶解度比X大 C. 1mol X最多能与2mol NaOH反应 D. Y和足量完全加成的产物中含有6个手性碳原子 10. 一种矿物材料含有多种元素，已知A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的短周期主族元素。A的简单阳离子核外无电子，B的简单氢化物与其最高价氧化物反应生成盐，C是同周期中离子半径最小的元素，D的原子序数等于A和C原子序数之和，E的基态原子有3个未成对电子。下列说法一定正确的是 A. B、E的简单氢化物的键角： B. 简单氢化物稳定性： C. 含氧酸酸性： D. C和F形成离子化合物 11. Li2S晶体属于反萤石型立方晶系，可作锂电池的固体电解质，晶胞结构如图，晶胞参数为a pm。已知：A原子坐标为(0，0，0)，Li2S的摩尔质量为M g/mol，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 图中“●”代表S2-，且S2-的配位数为4 B. 距离Li+最近的S2-共有6个，构成正八面体空隙 C. B原子坐标可表示为(，，) D. 该晶体的理论密度 12. “全固态氟离子电池”模型如下图所示，已知：固体电解质只允许通过。下列说法正确的是 A. 放电时，由b极向a极迁移 B. 充电时，阳极反应为 C. 放电过程中，固体电解质的质量增大 D. 放电时，每转移，负极质量增加6.2g 13. 卤代烃和水在气相和纯水相反应机理如下图所示。 下列说法错误的是 A. 在气相中，反应的能垒随卤素原子半径增大而减小 B. 在纯水相中，过渡态(TS)的稳定性顺序为 C. 温度越高卤代烃水解程度越大 D. 相同卤代烃纯水相中更容易发生水解 14. 是二元弱酸，已知时，，，。是二元强碱。时，向一定量难溶盐MX中滴加稀盐酸溶液，平衡时溶液中与pH的关系如下图所示。 下列说法正确的是 A. 时，MX的溶度积常数 B. 时，溶液中 C. 时，溶液中 D. 时，溶液中 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 某科研团队以废汽车尾气催化剂(主要含、、、)为原料，采用“两段焙烧—水浸—萃取”联合工艺回收、，流程如下： 已知：①低温焙烧()：； ②高温焙烧()； ③金属硫酸盐完全分解温度：、、； ④萃取反应：2HR(有机相)(水相)(有机相)(水相)。 （1）写出低温焙烧时与反应生成的化学方程式___________。 （2）水浸步骤后得到的滤渣的成分为___________。 （3）若取消低温焙烧而直接高温焙烧，则水浸时Co的浸出率会___________，原因是___________。 （4）萃取后，为进行“反萃取”应往有机相中加入___________(填化学式)。 （5）沉钴过滤后的母液经蒸发结晶得到物质的主要成分是___________；CoS溶解的离子方程式为___________。 （6）沉钴时保持，此时，则溶液中残留的为___________[]。 16. 废旧钴酸锂电池正极材料“绿色再生”一体化实验。 【实验目的】 从废旧钴酸锂电池正极粉末(主要成分、乙炔黑、PVDF、)中回收高纯，并测定结晶水数目及钴含量，实现“绿色再生”。 【实验步骤】 I．碱浸：取2.00g正极粉末，加入的NaOH溶液搅拌，过滤。 Ⅱ．酸浸：将碱浸后得到的正极粉末转移至图1三口烧瓶中，加入，水浴30min，过滤。 Ⅲ．向滤液中加入过量，调，得粉红色沉淀。 Ⅳ．沉淀经抽滤、洗涤、烘干后分成两份： A份用于TG-DSC(同步热分析仪)测定结晶水数目； B份用于EDTA配位滴定测定钴质量分数。 已知：EDTA与按反应，。 （1）图1中恒压滴液漏斗相对于普通分液漏斗的优点是___________(答一点即可)。 （2）碱浸过程中发生的反应为___________(离子方程式)。 （3）检验步骤Ⅱ中滤渣是否洗净的方法是___________(简述实验操作与现象)。 （4）写出步骤Ⅱ中被还原的离子方程式___________。 （5）TG曲线显示在恒重后质量减少，则x值为___________(保留整数)。 （6）称取0.2000g B份样品经溶解后，用滴定，平均消耗20.00mL，计算钴的质量分数为___________(保留三位有效数字)。 （7）从下面选项中选出符合绿色化学理念的做法___________。 a．把步骤Ⅱ产生的含酸废液直接倒入下水道 b．用自来水多次洗涤沉淀，既节约试剂又保证洗涤干净 c．将抽滤后的滤纸和残渣集中收集，统一进行无害化处理 d．优化工艺流程，提高原料利用率，减少废弃物产生 17. 零碳燃料是未来能源体系的重要组成部分。我国科学家致力研究资源化路径： I．催化加氢制甲烷()涉及以下两个反应(所有物质均为气态)： 路径A(甲烷化)： 路径B(氧再生)： 回答下列问题： （1）已知、下： 计算路径A的___________。 （2）在500K、恒容反应器中进行路径A反应。初始分压：，。研究发现，的生成速率满足：，某时刻测得，求此时的消耗速率___________。 （3）下图为路径A中转化率()和选择性[]随压强的变化曲线。 ①由图可知，甲烷化宜选择的工业压强约为___________MPa． ②相同压强下，的选择性总小于，其原因是___________。 II．催化加氢制二甲醚()涉及以下两个反应(所有物质均为气态)： 反应a(主反应)： 反应b(副反应)： （4）在绝热恒容容器中，起始投料和，发生以上反应。下列说法能说明反应达到平衡的是___________(填标号)。 A. 容器内气体密度保持不变 B. 与的物质的量之比不再变化 C. 容器内温度不再变化 D. 容器内压强不再变化 （5）在恒温恒容容器中，起始时充入与，同时发生反应a、b。实验测得不同温度下达到平衡时的数据如图所示：[选择性] ①图中表示选择性的曲线是___________(填“”“”或“”)。 ②已知初始总压为，时平衡体系中的分压为___________(结果用最简分数表示，下同)，反应b的压强平衡常数___________。 18. 我国药企研发的治疗胃溃疡一类新药“Capezole”已进入Ⅲ期临床，其合成路线如下(部分试剂与反应条件略)，回答下列问题： 已知：① ②在亚铜盐催化下与重氮盐反应生成芳基磺酰氯，同时释放氮气 ③(羟甲胺) （1）化合物A中含氧官能团的名称是___________；化合物B核磁共振氢谱中峰面积比为___________。 （2）反应中，的作用为___________；若该步产率为，理论上1mol B完全反应可生成C的质量为___________g(保留一位小数)。 （3）科学家在中引入绿色化学微通道技术，将两步合并为“一步法”，请用“一步法”写出该转化的化学方程式___________(无需写条件，需配平)。 （4）化合物I是C的同系物，相对分子质量比C小14，满足以下条件的I的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。 ①含苯环；②能与反应；③遇溶液显色；④核磁共振氢谱显示4组峰且峰面积比为。 （5）结合路线信息，以苯和甲醛为起始原料(无机试剂任选)，设计合成的路线___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高三入学摸底联考 化学 注意事项：1.本试卷共100分，考试时间75分钟。 2.请将各题答案填在答题卡上。 可能用到的相对原子质量：H：1 Li：7 C：12 N：14 O：16 F：19 Al：27 S：32 Cl：35.5 Co：59 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，只有一项符合题目要求。 1. 《黑神话：悟空》游戏中的场景造型有二十余处以山西古建筑为原型，这些古建筑的融入，让玩家在游戏的同时，也能感受到山西古建筑文化的魅力。下列古建筑组件主要成分属于金属材料的是 A．朔州崇福寺香炉 B．晋祠圣母殿龙柱 C．平遥古城墙 D．应县木塔 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．香炉通常由金属（如铜、铁等）制成，主要成分属于金属材料，A正确； B．龙柱一般是石雕或木柱，主要成分是无机非金属材料或天然有机材料，B错误； C．古城墙主要由砖石砌成，成分是硅酸盐等无机非金属材料，C错误； D．木塔的主要材料是木材，属于天然有机材料，D错误； 故选A。 2. 下列符合实验安全要求的是 A. 加热试管中的液体时，直接集中加热液体所在部位 B. 可以直接将鼻孔凑到集气瓶口闻无毒气体的气味 C. 在进行分液操作时，为提高效率，快速将分液漏斗倒置使液体迅速流出 D. 在通风橱内进行一氧化氮性质实验，并佩戴护目镜和口罩 【答案】D 【解析】 【详解】A．加热试管中的液体时应先预热并均匀加热，直接集中加热易导致试管受热不均而破裂，A错误； B．闻任何药品的气味都应用手轻扇使少量气体飘入鼻孔，直接凑近闻可能刺激呼吸道，尤其是有毒气体，B错误； C．分液操作需缓慢倒置并充分静置分层，快速倒置会导致液体混合或喷溅，C错误； D．一氧化氮有毒，在通风橱内操作可防止气体泄漏，佩戴护目镜和口罩可保护实验者，D正确； 答案选D。 3. 下列化学用语正确的是 A. 的电子式： B. 的价层电子对互斥模型： C. 反-2-丁烯的结构简式为 D. 基态S原子的价电子轨道表示式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．Na2S为离子化合物，由2个Na⁺和1个S2-构成，其电子式应为：，A错误； B．中N原子价层电子对数为：，孤电子对数为0，价层电子对互斥模型为平面三角形，B错误； C．反-2-丁烯中，甲基应处于双键两侧，其结构简式为：，C正确； D．基态S原子价电子为3s23p4，3p轨道4个电子应先分占3个轨道（洪特规则），再成对，轨道表示式应为：，D错误； 故选C。 4. 下列关于生活中常见化学物质的说法错误的是 A. 维生素C在酸性条件下相对稳定，因此水果加工中常通过调节pH来延长保质期 B. 某品牌抗流感药物主要成分为奥司他韦，其作用机制是抑制病毒神经氨酸酶，与蛋白质结构有关 C. 新型可降解塑料聚乳酸由乳酸缩聚而成，其降解过程涉及水解反应，与酯类性质相似 D. 食品包装材料聚氯乙烯可通过乙烯加聚反应制得，具有良好的热塑性和透明度 【答案】D 【解析】 【详解】A．维生素C（抗坏血酸）在酸性条件下稳定性增强，因酸性环境可抑制其氧化分解。水果加工中常添加酸性物质（如柠檬酸）调节pH，以延长保质期，符合实际应用，A正确； B．奥司他韦是抗流感药物，其作用机制是抑制病毒神经氨酸酶的活性，该酶是一种蛋白质，因此与蛋白质结构相关，说法正确，B正确； C．聚乳酸由乳酸分子通过缩聚反应形成，分子中含有酯基。其降解过程主要是酯键的水解反应，与酯类物质的水解性质相似，属于可降解塑料，C正确； D．聚氯乙烯单体为氯乙烯，乙烯加聚生成聚乙烯；聚氯乙烯因可能释放有害物质，不常用于食品包装，D错误； 故选D。 5. 下列试剂的实验室保存方法中，描述正确的是 A. 金属钠通常保存在盛有的广口试剂瓶中，以隔绝空气 B. 液溴应贮存在磨口玻璃塞的细口瓶中，并在瓶中加少量水进行水封 C. 浓硝酸见光易分解，需保存在棕色塑料瓶中，置于阴凉处 D. 氢氟酸(HF)溶液对玻璃有强腐蚀性，应存放在带橡胶塞的玻璃试剂瓶中 【答案】B 【解析】 【详解】A．金属钠应保存在煤油中，而CCl4密度比钠大，钠会浮在表面无法隔绝空气，A错误； B．液溴易挥发，需水封且用玻璃塞（避免腐蚀橡胶），B正确； C．浓硝酸应保存在棕色玻璃瓶中，置于阴凉处，C错误； D．氢氟酸需用塑料瓶存放，玻璃瓶会被腐蚀，D错误； 故选B。 6. 下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是 选项 实验情景描述 离子方程式书写 A 碳酸钙与稀盐酸反应 B 氯化铁溶液中加入足量铁粉 C 氢氧化钡溶液与稀硫酸反应 D 向酸性高锰酸钾溶液中加入草酸溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．碳酸钙是难溶固体，不能拆分为，正确的离子方程式为：，A错误； B．离子方程式中应电荷守恒、得失电子数相等，与Fe反应的正确配平应为，B错误； C．氢氧化钡与硫酸反应的离子方程式应满足和的化学计量数均为2，正确离子方程式为：，C错误； D．酸性高锰酸钾与草酸反应的方程式配平正确，得失电子数相等、电荷和原子守恒均满足，D正确； 故选D。 7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 溶液中，阴离子总数等于 B. 46g甲酸(HCOOH)与足量乙醇反应，生成甲酸乙酯的分子数为 C. 8g甲烷和71g氯气在光照下充分反应后的分子数为 D. 的稀硫酸中含氧原子数目为 【答案】C 【解析】 【详解】A．Na2SO3溶液中会水解生成和，阴离子总数增加，故阴离子总数大于0.1NA，A错误； B．酯化反应可逆，46g甲酸（1mol）无法完全转化为甲酸乙酯，分子数小于NA，B错误； C．8g CH4（0.5mol）与71g Cl2（1mol）在光照条件下反应，生成HCl，同时可能生成四种氯代烃，该反应中每消耗1mol Cl2生成1mol HCl，如：，反应前后分子数保持不变，故总分子数保持1.5mol（0.5+1=1.5NA），C正确； D．pH=1的硫酸溶液中，H2SO4提供部分O原子，但水中含大量O原子，总O原子数远大于0.2NA，D错误； 故选C。 8. 化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列宏观现象与微观解释相符的是 选项 宏观现象 微观解释 A 金刚石硬度极高 碳原子以杂化形成六边形环状结构，难以被扭曲 B 苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色 苯分子中碳原子形成了稳定的大键 C 氯化钠晶体熔点高于氯化铝晶体 氯化钠分子间作用力更大 D 水分子的稳定性高于甲烷 水分子之间存在氢键 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．金刚石中碳原子以sp3杂化形成四面体结构，而非sp2杂化，A错误； B．苯因大π键的稳定性难以与溴发生加成反应，解释正确，B正确； C．氯化钠熔点高是因为氯化钠形成的是离子晶体，离子键强于氯化铝的分子间作用力，而非分子间作用力更大，C错误； D．水的稳定性源于O-H键能高，氢键影响物理性质而非稳定性，D错误； 答案选B。 9. 化合物Y是一种消炎药，可由X制得。下列有关X、Y的说法正确的是 A. X中所有碳原子不可能共面 B. 相同条件下，Y在水中溶解度比X大 C. 1mol X最多能与2mol NaOH反应 D. Y和足量完全加成的产物中含有6个手性碳原子 【答案】B 【解析】 【详解】A．由X结构简式可知，X中含苯环（平面）、双键（平面）、羰基（平面）等平面结构，且以单键相连碳的原子，可以旋转，则所有碳原子可能共面，A错误； B．Y由X水解生成，由X、Y结构简式可知，X分子中酯基（疏水基）转化为羟基（亲水基），亲水基能与水分子间形成氢键，则Y在水中溶解度比X大，B正确； C．由X结构简式可知，X分子中含酚酯基，1mol酚酯基水解消耗2mol NaOH（生成酚钠和羧酸钠），羧基消耗1mol，共3mol NaOH，C错误； D．Y与足量H2加成后的产物为：，则其手性碳原子如图所示：，D错误； 故选B。 10. 一种矿物材料含有多种元素，已知A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的短周期主族元素。A的简单阳离子核外无电子，B的简单氢化物与其最高价氧化物反应生成盐，C是同周期中离子半径最小的元素，D的原子序数等于A和C原子序数之和，E的基态原子有3个未成对电子。下列说法一定正确的是 A. B、E的简单氢化物的键角： B. 简单氢化物稳定性： C. 含氧酸酸性： D. C和F形成离子化合物 【答案】A 【解析】 【分析】已知A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的短周期主族元素，A的简单阳离子核外无电子，则A为H，B的简单氢化物与其最高价氧化物反应生成盐，则B为N，C是同周期中离子半径最小的元素，则C为Al，D的原子序数等于A和C原子序数之和，则D为14号元素，D为Si，E的基态原子有3个未成对电子，则其价电子排布式为：3s23p3，E为P，F为S或者Cl，据此分析回答。 【详解】A．由分析可知，B为N，E为P，其简单氢化物为NH3、PH3，对于不同中心原子相同配位原子且结构类似的分子，中心原子的电负性越强，键角越大，电负性：N>P，则B、E的简单氢化物的键角：NH3>PH3，A正确； B．非金属性越强，气态氢化物越稳定，由分析可知，B为N，D为Si，非金属性：N>Si，则简单氢化物稳定性：NH3>SiH4，B错误； C．由分析可知，B为N，E为P，N的最高价含氧酸HNO3酸性强于P的最高价含氧酸H3PO4，但题目未注明最高价含氧酸，无法比较，C错误； D．C为Al，F为S或Cl，AlCl3为共价化合物，D错误； 故选A。 11. Li2S晶体属于反萤石型立方晶系，可作锂电池的固体电解质，晶胞结构如图，晶胞参数为a pm。已知：A原子坐标为(0，0，0)，Li2S的摩尔质量为M g/mol，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 图中“●”代表S2-，且S2-的配位数为4 B. 距离Li+最近的S2-共有6个，构成正八面体空隙 C. B原子坐标可表示为(，，) D. 该晶体的理论密度 【答案】C 【解析】 【分析】图中黑球位于顶点和面心，白球位于晶胞内部，黑球个数是：8×+6×=4，含有白球数目是：8×1=8个，白球：黑球=8：4=2：1，所以白球表示Li+，黑球表示S2-，然后根据问题分析解答。 【详解】A．根据上述分析可知：黑球表示阴离子S2-处于顶点和面心，形成的面心立方堆积，阳离子Li+在晶胞内部。每个S2-与8个Li+距离相等且最近，故S2-的配位数应为8，A错误； B．根据图示可知Li⁺位于四面体内部，离Li+最近且相等的S2-有4个，它们构成正四面体形的空隙结构，B错误； C．坐标A原子坐标(0，0，0)为晶胞顶点(S2-位置），B原子为Li+，位于四面体空隙，处于晶胞体对角线离A点的处，故其坐标为(，，)，C正确； D．根据上述分析可知：晶胞中含有8个Li+，4个S2-，因此含有4个Li2S，由于Li2S的摩尔质量为M g/mol，晶胞参数是a pm，因此该晶胞的密度ρ=，D错误； 故合理选项是C。 12. “全固态氟离子电池”模型如下图所示，已知：固体电解质只允许通过。下列说法正确的是 A. 放电时，由b极向a极迁移 B. 充电时，阳极反应为 C. 放电过程中，固体电解质的质量增大 D. 放电时，每转移，负极质量增加6.2g 【答案】B 【解析】 【分析】放电时，原电池中阴离子向负极迁移，则b极为负极，Mg失去电子结合F-生成MgF2，电极反应式为：Mg+2F--2e-＝MgF2，a极为正极，发生还原反应，电极反应式为：BiF3+3e-=Bi+3F-，据此分析回答。 【详解】A．放电时，原电池中阴离子向负极迁移，F-由正极（a极）向负极（b极）迁移，A错误； B．充电时，阳极发生氧化反应，其电极反应式为：Bi+3F--3e-= BiF3，B正确； C．PbSnF4为固体电解质，仅传导F-，F-仅在其中迁移，不参与反应，故电解质质量不变，C错误； D．放电时，负极的电极反应式为：Mg+2F--2e-＝MgF2，则转移0.2mole-时，增加的质量为：0.2mol×19g/mol=3.8g，D错误； 故选B。 13. 卤代烃和水在气相和纯水相反应机理如下图所示。 下列说法错误的是 A. 在气相中，反应的能垒随卤素原子半径增大而减小 B. 在纯水相中，过渡态(TS)的稳定性顺序为 C. 温度越高卤代烃水解程度越大 D. 相同卤代烃纯水相中更容易发生水解 【答案】C 【解析】 【详解】A．在气相中，反应能垒为过渡态（TS）与反应前复合物（RC）的能量差，RC能量设为0.0，故能垒即TS能量。由图像可知，气相中TS能量：F>Cl>Br，卤素原子半径F<Cl<Br，半径增大能垒减小，A正确； B．过渡态稳定性与能量负相关（能量越低越稳定）。纯水相中TS能量：F>Cl>Br，故稳定性顺序为Br>Cl>F，B正确； C．水解反应焓变ΔH=反应后复合物（PC）能量-RC能量，由图知PC能量低于RC（0.0），ΔH<0为放热反应。升高温度，放热反应平衡逆向移动，水解程度减小，C错误； D．相同卤代烃的能垒：气相TS能量高于纯水相TS能量，气相能垒更大，能垒越低反应越易发生，故纯水相更易水解，D正确； 故选C。 14. 是二元弱酸，已知时，，，。是二元强碱。时，向一定量难溶盐MX中滴加稀盐酸溶液，平衡时溶液中与pH的关系如下图所示。 下列说法正确的是 A. 时，MX的溶度积常数 B. 时，溶液中 C. 时，溶液中 D. 时，溶液中 【答案】D 【解析】 【分析】MX存在沉淀溶解平衡：，向足量的难溶盐粉末中加入稀盐酸，发生反应，继续加盐酸发生反应，由，可知，当时，pH=2.2，，则时，pH=7.4，据此分析； 【详解】A．溶液中存在物料守恒：，当pH=7.4时，，很低，可忽略不计，则，，，则，A错误； B．pH=2.2时，由电荷守恒：，选项缺少项，B错误； C．pH=4.0时，，，，故浓度顺序为，C错误； D．pH=7.4时，电荷守恒：；物料守恒：。联立得，因pH=7.4时，故，D正确； 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 某科研团队以废汽车尾气催化剂(主要含、、、)为原料，采用“两段焙烧—水浸—萃取”联合工艺回收、，流程如下： 已知：①低温焙烧()：； ②高温焙烧()； ③金属硫酸盐完全分解温度：、、； ④萃取反应：2HR(有机相)(水相)(有机相)(水相)。 （1）写出低温焙烧时与反应生成的化学方程式___________。 （2）水浸步骤后得到的滤渣的成分为___________。 （3）若取消低温焙烧而直接高温焙烧，则水浸时Co的浸出率会___________，原因是___________。 （4）萃取后，为进行“反萃取”应往有机相中加入___________(填化学式)。 （5）沉钴过滤后的母液经蒸发结晶得到物质的主要成分是___________；CoS溶解的离子方程式为___________。 （6）沉钴时保持，此时，则溶液中残留的为___________[]。 【答案】（1） （2）、 （3） ①. 减小 ②. 如果直接高温焙烧，则硫酸氢铵会完全分解，金属氧化物转化为硫酸盐的量减少，再进行水浸，金属氧化物难溶于水，导致金属元素的浸出率减小 （4） （5） ①. ②. （6） 【解析】 【分析】以废催化剂(主要含、、、)为原料回收和的流程为：将废催化剂加入低温焙烧，金属氧化物均转化为硫酸盐，如硫酸铁、硫酸钴、硫酸铜等，产生，得到的固体产物再进行高温焙烧，根据信息，只有和完全分解，回收产生的气体，将剩余成分为、、、的固体加水溶解，难溶的、形成滤渣过滤除去，得到主要含、的滤液，加入有机萃取剂HR萃取形成有机相，加入溶液反萃取重新得到溶液，最后电解得到单质Cu；萃取后分离得到含的水相，加入①/②调pH进行沉钴得到，再加入溶解得到高纯溶液，再经过处理得到单质Co，据此分析解答。 【小问1详解】 根据题干已知①信息和分析，低温焙烧时与反应将还原为，同时被氧化为，则反应的方程式为：。 【小问2详解】 高温焙烧后的固体成分为、、、，加水溶解后，、难溶，形成滤渣通过过滤除去。 【小问3详解】 根据已知条件，硫酸氢铵低温分解成硫酸和氨气，能够将金属氧化物转化为硫酸盐，而硫酸氢铵高温完全分解成气体，如果直接高温焙烧，则硫酸氢铵会完全分解，金属氧化物转化为硫酸盐的量减少，再进行水浸，金属氧化物难溶于水，导致金属元素的浸出率减小。 【小问4详解】 根据萃取的反应式2HR(有机相)(水相)(有机相)(水相)可知，要进行反萃取重新得到溶液，平衡要向左移动，则需要加入来增大使平衡左移。 【小问5详解】 沉钴发生的反应为：，则过滤后的母液主要成分为，经蒸发结晶得到物质的主要成分：；由流程图可知，CoS溶解时加入了，生成了和S，则反应的离子方程式为：。 【小问6详解】 沉钴时保持，此时，根据CoS的可以得到溶液中残留的为：。 16. 废旧钴酸锂电池正极材料“绿色再生”一体化实验。 【实验目的】 从废旧钴酸锂电池正极粉末(主要成分、乙炔黑、PVDF、)中回收高纯，并测定结晶水数目及钴含量，实现“绿色再生”。 【实验步骤】 I．碱浸：取2.00g正极粉末，加入的NaOH溶液搅拌，过滤。 Ⅱ．酸浸：将碱浸后得到的正极粉末转移至图1三口烧瓶中，加入，水浴30min，过滤。 Ⅲ．向滤液中加入过量，调，得粉红色沉淀。 Ⅳ．沉淀经抽滤、洗涤、烘干后分成两份： A份用于TG-DSC(同步热分析仪)测定结晶水数目； B份用于EDTA配位滴定测定钴质量分数。 已知：EDTA与按反应，。 （1）图1中恒压滴液漏斗相对于普通分液漏斗的优点是___________(答一点即可)。 （2）碱浸过程中发生的反应为___________(离子方程式)。 （3）检验步骤Ⅱ中滤渣是否洗净的方法是___________(简述实验操作与现象)。 （4）写出步骤Ⅱ中被还原的离子方程式___________。 （5）TG曲线显示在恒重后质量减少，则x值为___________(保留整数)。 （6）称取0.2000g B份样品经溶解后，用滴定，平均消耗20.00mL，计算钴的质量分数为___________(保留三位有效数字)。 （7）从下面选项中选出符合绿色化学理念的做法___________。 a．把步骤Ⅱ产生的含酸废液直接倒入下水道 b．用自来水多次洗涤沉淀，既节约试剂又保证洗涤干净 c．将抽滤后的滤纸和残渣集中收集，统一进行无害化处理 d．优化工艺流程，提高原料利用率，减少废弃物产生 【答案】（1）平衡气压，使漏斗内液体顺利流下 （2） （3）取最后一次洗涤液，加HCl酸化，再加入溶液，如无白色沉淀产生，则滤渣已洗净 （4） （5）2 （6）11.8% （7）cd 【解析】 【分析】从废旧钴酸锂电池正极粉末(主要成分、乙炔黑、PVDF、)中回收高纯，并测定结晶水数目及钴含量的实验原理为：取2.00g正极粉末，加的NaOH溶液碱浸除去，过滤后得到固体，继续加入，水浴30min，将转化为、，过滤去乙炔黑、PVDF，在滤液中加入过量，调，得粉红色沉淀，沉淀经抽滤、洗涤、烘干后分成两份：A份用于TG-DSC(同步热分析仪)测定结晶水数目；B份用于EDTA配位滴定测定钴质量分数，据此信息解答。 【小问1详解】 恒压滴液漏斗相对于普通分液漏斗的优点为可以保证内部压强不变，故可以使漏斗内液体顺利流下。 【小问2详解】 碱浸过程中，与NaOH溶液反应生成，则反应的离子方程式为：。 【小问3详解】 步骤Ⅱ的滤渣中残留的离子为，则检验的方法为：取最后一次洗涤液，加HCl酸化，再加入溶液，如无白色沉淀产生，则滤渣已洗净。 【小问4详解】 步骤Ⅱ中被还原为、，过氧化氢被氧化为，则反应的离子方程式为：。 【小问5详解】 根据图形可知当温度为时恒重，为失去全部的结晶水，质量减少了19.7%，根据公式：，，解得。 【小问6详解】 称取0.2000g B份样品经溶解后，用滴定，平均消耗20.00mL，根据已知EDTA与按反应，可得到中钴的质量分数为：。 【小问7详解】 下列选项中符合绿色化学理念的做法为： a．步骤Ⅱ产生的含酸废液中含大量稀硫酸，直接倒入下水道会造成不体污染，a不符合题意； b．自来水含有矿物质离子，对沉淀进行洗涤会污染沉淀，b不符合题意； c．将抽滤后的滤纸和残渣集中收集，统一进行无害化处理，可以减小对环境的污染，c符合题意； d．优化工艺流程，提高原料利用率，减少废弃物产生，可以有效的减小对环境的污染，d符合题意； 故选cd。 17. 零碳燃料是未来能源体系的重要组成部分。我国科学家致力研究资源化路径： I．催化加氢制甲烷()涉及以下两个反应(所有物质均为气态)： 路径A(甲烷化)： 路径B(氧再生)： 回答下列问题： （1）已知、下： 计算路径A的___________。 （2）在500K、恒容反应器中进行路径A反应。初始分压：，。研究发现，的生成速率满足：，某时刻测得，求此时的消耗速率___________。 （3）下图为路径A中转化率()和选择性[]随压强的变化曲线。 ①由图可知，甲烷化宜选择的工业压强约为___________MPa． ②相同压强下，的选择性总小于，其原因是___________。 II．催化加氢制二甲醚()涉及以下两个反应(所有物质均为气态)： 反应a(主反应)： 反应b(副反应)： （4）在绝热恒容容器中，起始投料和，发生以上反应。下列说法能说明反应达到平衡的是___________(填标号)。 A. 容器内气体密度保持不变 B. 与的物质的量之比不再变化 C. 容器内温度不再变化 D. 容器内压强不再变化 （5）在恒温恒容容器中，起始时充入与，同时发生反应a、b。实验测得不同温度下达到平衡时的数据如图所示：[选择性] ①图中表示选择性的曲线是___________(填“”“”或“”)。 ②已知初始总压为，时平衡体系中的分压为___________(结果用最简分数表示，下同)，反应b的压强平衡常数___________。 【答案】（1） （2） （3） ①. 0.8 ②. 反应过程中存在生成副产物（如CO）的副反应，导致的选择性总小于 （4）BCD （5） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 反应可看成反应乘以4后减去反应再加上反应乘以2得到，故，故答案为； 【小问2详解】 在500K、恒容反应器下，分压之比等于物质的量之比，初始分压：，，某时刻测得，列分压三段式，，，，故答案为； 【小问3详解】 ①由图可知，在0.8MPa时，二氧化碳的转化率较高，甲烷的选择性最大，故答案为0.8； ②相同压强下，的选择性总小于，其原因是反应过程中存在生成副产物（如CO）的副反应，降低了的选择性，故答案为反应过程中存在生成副产物（如CO）的副反应，导致的选择性总小于； 【小问4详解】 A．反应a、b全部是气体，气体总质量不变，体积恒容，密度一直保持不变，不能说明化学反应达到平衡状态，A错误； B．初始与的物质的量之比为1:3，反应a中与的化学计量数为1:3、消耗量之比为1:3，但反应b中与的化学计量数为1:1、消耗量之比为1:1；二者不相等，当与的物质的量之比不再变化时反应可以说明反应到达平衡，B正确； C．主反应a是放热反应，副反应b是吸热反应，在绝热恒容容器中反应，当容器内温度不再变化时可以说明反应到达平衡，C正确； D．主反应a是气体体积减小的反应，当容器内压强不再变化时可以说明化学反应到达平衡，D正确； 故答案选BCD； 【小问5详解】 ①反应a为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，选择性减小，反应b为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，CO的选择性增大，在相同温度下，选择性与CO的选择性之和为1，故曲线表示选择性，表示的转化率，表示CO的选择性，故答案为。 ②由图可知，当充入与时，初始总压为、条件下，达到平衡时选择性为，的转化率为，CO的选择性为，则平衡时的物质的量为，平衡时CO的物质的量为，列三段式故平衡时气体的总物质的量为，平衡时总压为，故的分压为，反应b的，故答案为；。 18. 我国药企研发的治疗胃溃疡一类新药“Capezole”已进入Ⅲ期临床，其合成路线如下(部分试剂与反应条件略)，回答下列问题： 已知：① ②在亚铜盐催化下与重氮盐反应生成芳基磺酰氯，同时释放氮气 ③(羟甲胺) （1）化合物A中含氧官能团的名称是___________；化合物B核磁共振氢谱中峰面积比为___________。 （2）反应中，的作用为___________；若该步产率为，理论上1mol B完全反应可生成C的质量为___________g(保留一位小数)。 （3）科学家在中引入绿色化学微通道技术，将两步合并为“一步法”，请用“一步法”写出该转化的化学方程式___________(无需写条件，需配平)。 （4）化合物I是C的同系物，相对分子质量比C小14，满足以下条件的I的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。 ①含苯环；②能与反应；③遇溶液显色；④核磁共振氢谱显示4组峰且峰面积比为。 （5）结合路线信息，以苯和甲醛为起始原料(无机试剂任选)，设计合成的路线___________。 【答案】（1） ①. （酚）羟基、硝基 ②. 2：2：2：3 （2） ①. 消耗生成HBr，使反应向右进行，提高原料利用率 ②. 168.8 （3） （4）4 （5） 【解析】 【分析】用间硝基苯酚合成治疗胃溃疡的新药“Capezole”的流程为：将A：与B在生成C：，根据A和C的结构可反推出B的结构为：；将C在把硝基还原为氨基得到D：，再将D在1)、2)的作用下转化为E：，继续将E与F：在NaH作用下反应生成G：，最后将G在的作用下转化为产物“Capezole”：，据此分析解答。 【小问1详解】 化合物A的结构简式为：，其含氧官能团的名称为：（酚）羟基、硝基；化合物B的结构简式为：，其核磁共振氢谱中峰面积比为2：2：2：3。 【小问2详解】 在中发生的反应为：2+2+K2CO3→2+2KBr+CO2↑+H2O，其中的作用为：消耗生成HBr，使反应向右进行，提高原料利用率；根据反应方程式，理论上1mol B完全反应可生成1molC（，分子式为：）的质量为：211g，若该步产率为，则实际生成的C的质量为：168.8g。 【小问3详解】 根据题干中的已知①和②可知中的两步反应分别为：、，则可以得到“一步法”的化学方程式为：。 【小问4详解】 化合物C的结构为：，分子式为：，化合物I是C的同系物，相对分子质量比C小14，则I的分子式为：，则满足以下条件的I：①含苯环，取代基还有3个C原子；②能与反应，含羧基结构；③遇溶液显色，含酚羟基结构；④核磁共振氢谱显示4组峰且峰面积比为，取代在苯环上处于对称结构且可能含2个甲基结构；则满足条件的I的同分异构体有：共4种。 【小问5详解】 以苯和甲醛为起始原料(无机试剂任选)，合成的流程为：将苯在浓硫酸催化作用下与浓进行取代生成硝基苯，然后将硝基苯在的作用下把硝基还原为氨基得到，最后将与甲醛反应得到产物，则合成路线为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $