精品解析：2025届江西省南昌市高三下学期信息卷 化学试题

2025届高三信息卷 化学 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Ca40 一、选择题(本大题包括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. 《本草经集注》中有如下描述：“其黄黑者，名鸡屎矾（碱式碳酸铜或碱式硫酸铜），不入药用，惟堪镀作以合熟铜。投苦酒（含醋酸溶液）中，涂铁皆作铜色。外虽铜色，内质不变。”下列说法错误的是 A. 鸡屎矾投入苦酒后一定有两种铜盐生成 B. “涂铁皆作铜色”过程中发生了置换反应 C. “不入药用”与鸡屎矾是重金属盐有关 D. 鸡屎矾可作冶炼铜的原料 2. 绿矾()结构示意图如下图所示，下列说法正确的 A. 电负性： B. C. 结构中键角1、2、3由大到小的顺序： D. 绿矾中存在的化学键类型有共价键、离子键、氢键和配位键 3. 下列操作或装置能达到实验目的的是 A．测定中和反应的反应热 B．蒸干氯化铝溶液制备 C．喷泉实验 D．提纯苯甲酸 A. A B. B C. C D. D 4. 番木鳖酸具有一定抗炎、抗菌活性，结构简式如图，下列说法错误的是 A. 该物质结构含有4种官能团，能使酸性溶液褪色 B. 该物质最多可与发生加成反应 C. 该物质分别与足量、反应，消耗二者物质的量之比为 D. 该物质与足量饱和溶液反应，可放出 5. 某离子化合物中的阳离子结构模型如图。已知X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，Z的核外成对电子数和未成对电子数之比为。下列说法错误的是 A. Y、Z原子的第一电离能大小为 B. 只有X原子不满足8电子稳定结构 C. 该阳离子可与水中的氢原子形成氢键 D. X分别能与Y、Z形成正四面体形的离子 6. 下列操作和现象能达到相应实验目的的是 选项 实验目的 实验操作 实验现象 A 检验醇羟基 将炽热黑色铜丝迅速伸入盛有待测试剂的试管中 铜丝变为亮红色 B 证明C的非金属性强于 将碳酸钠与盐酸反应产生的气体直接通入硅酸钠溶液 产生白色胶状沉淀 C 制备晶体 将溶液滴加到浓氨水中，再加热至溶液出现晶膜，降温结晶、过滤 溶液变为深蓝色，降温析出绛蓝色晶体 D 是极性分子 用毛皮摩擦过的带电橡胶靠近液流 液流方向改变 A. A B. B C. C D. D 7. 发蓝工艺是一种材料保护技术，钢铁零件的发蓝处理实质是使钢铁表面通过氧化反应，生成有一定厚度、均匀、致密、附着力强、耐腐蚀性能好的深蓝色氧化膜。钢铁零件经历如图转化进行发蓝处理，已知的还原产物为。下列说法不正确的是 A. 钢铁零件发蓝处理所得的深蓝色氧化膜是 B. 反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 C. 反应②的离子方程式为 D. 反应③不属于氧化还原反应 8. 将分液漏斗中的浓盐酸滴入具支试管中生成，将通入后续的玻璃弯管中，进行如下图探究实验。下列说法错误的是 A. 固体X可能为 B. a处花瓣褪色，说明具有漂白性 C. 加热b处，可见白烟，与反应是放热反应 D. d处玻璃管膨大处起防止液体冲出的作用 9. 固氮反应具有非常重要的意义。如图是两个常见固氮反应的平衡常数对数值(lgK)与温度的关系：①，②。下列分析正确的是 A. 升高温度，反应①的反应速率增大，反应②的反应速率减小 B. 反应①和②均为放热反应 C. 在标准状况下，固氮反应①和②反应程度相差很大 D. 时，反应①和②体系中氮气浓度相等 10. 我国科学家成功使用为主要原料合成了可降解高分子材料，下图是利用稀土作催化剂的反应原理，有关说法错误的是 A. 反应①有键的断裂 B. 反应②是一个加成反应 C. C中碳原子有2种杂化方式 D. D降解后生成单体C 11. 羟基自由基()具有极强的氧化能力，它能有效地氧化降解废水中的有机污染物。在直流电源作用下，利用双极膜电解池产生羟基自由基()处理含苯酚废水和含甲醛废水，原理如图所示。已知：双极膜中间层中的解离为和。下列说法错误的是 A. M极为阴极，电极反应式： B. 双极膜中解离出的透过膜a向N极移动 C. 每处理12.0g甲醛，理论上有透过膜b D. 通电一段时间后，理论上苯酚和甲醛转化生成物质的量之比为 12. KxMgyFz在科研领域有重要应用，晶体结构如图所示，下列说法错误的是 A. 图示结构不属于晶胞 B. C. F-与F-最短距离为 D. 晶体中与K+最近且等距的Mg2+有12个 13. 常温下，用溶液滴定同浓度的溶液，被滴定分数、及微粒分布分数[，X表示、或]的关系如图所示，下列说法正确的是 A. 曲线I表示 B. c点溶液中： C. 水的电离程度： D. 常温下，第二步电离平衡常数 14. 有一种固体X可能由Fe2O3、Fe、NaBr、Na2SO3、AgNO3和BaCl2中两种或两种以上物质组成。某兴趣小组为探究该固体混合物的组成，进行如下实验： ①取少量固体X，加入足量稀硫酸产生气体A、溶液B和白色固体C ②取少量溶液B，加入足量NaOH溶液，产生白色沉淀(一段时间后颜色变深) ③另取少量溶液B，加入足量稀硝酸与硝酸银溶液，产生白色沉淀 下列结论正确的是 A. 气体A至少含有SO2、H2中的一种 B. 固体C可能含有BaSO4或Ag2SO4 C. 该固体混合物中Fe2O3和Fe至少有一种 D. 该固体混合物一定含有BaCl2，其余物质都无法确定 二、非选择题(本大题包括4小题，共58分) 15. 湿法炼锌工业废水中主要阳离子有Zn2+、H+、Tl+、Tl3+。废水除铊的工艺流程如下。 已知： ①Tl+能够在pH为0~14的范围内以离子态稳定存在，不易与OH-形成沉淀 ②Tl3+易与废水中的有机物分子形成稳定的配合物，为了简便，通常用Tl3+表示，Tl3+氧化性强于Fe3+ ③部分物质的Ksp 物质 Zn(OH)2 Tl(OH)3 ZnS Tl2S Ksp ④排放标准：Tl的含量低于 （1）Tl的原子序数为81，在元素周期表中的位置为___________。 （2）已知“氧化”步骤中KMnO4被还原为MnO2，请写出该反应的离子方程式：___________，反应后仍存在少量的Tl+。 （3）“预中和”步骤，加Ca(OH)2至溶液的pH约为7，可减少“硫化”步骤中Na2S的使用量，还能减少___________(填化学式)污染物的生成。 （4）根据Ksp计算，若使溶液中Tl3+的含量低于排放标准，溶液的pH应大于___________。 （5）控制条件可实现如下沉淀转换：，该反应的平衡常数K为___________。 （6）废水中Tl3+吸附过程如图所示，该树脂为___________(填“阳离子”或“阴离子”)交换树脂，若使吸附剂再生，且回收Tl3+，可将离子交换树脂浸入___________溶液。 a．HI b．H2SO4 c．NaOH （7）“离子交换”步骤中可用普鲁士蓝(其摩尔质量为)中的K+与残余铊离子进行离子交换，进一步实现废水中铊的去除。普鲁士蓝晶胞的如下[K+未标出，占据四个互不相邻的小立方体(晶胞的部分)的体心]。若该晶体的密度为，则Fe3+和Fe2+的最短距离为___________(设为阿伏加德罗常数的值)。 16. 我国提出了碳达峰、碳中和的目标，控制大气中的浓度，减缓温室效应，将转化为高附加值化工产品成为当前科技工作者的一个重要课题。回答下列问题： （1）工业生产尿素的基本原料为、。 ①反应历程中的能量变化如图所示(反应历程中的有关物质均为气态)。写出制备尿素的热化学方程式：___________。 ②为了提高尿素的产量，可以采取的措施是(答两种)：___________。 （2）利用和合成甲醇，在催化剂作用下可发生如下两个平行反应： 反应I： 反应Ⅱ： 一定温度下，向恒容密闭容器中充入和，在催化剂作用下发生反应，容器内气体压强随时间的变化如表所示。 时间/ 0 20 40 60 80 100 120 压强/ 320 280 250 226 206 200 200 该温度下，若平衡时体积分数为，反应Ⅱ的平衡常数___________(为以分压表示的平衡常数，以各气体物质的平衡分压替代物质的量浓度，气体的分压等于其物质的量分数乘以总压强)。 （3）下列说法不正确的是___________。 A. 从反应体系中分离出甲醇，有利于提高反应物的转化率 B. 向容器中按原比例再充入反应物，达到新平衡时各组分的体积分数不变 C. 当时，说明反应达到了平衡状态 D. 工业合成甲醇时，将气体以一定流速通过催化剂，选择合适催化剂可提高甲醇平衡产率 （4）一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应，体系中甲醇的产率与温度的关系如下图所示，此温度范围内，催化剂活性不受影响。 ①当温度高于后，甲醇产率减小的原因可能是___________。 ②请在图中画出甲醇平衡产率随温度变化的曲线图___________。 （5）浙江大学伍广朋研究员课题组开发出新型有机硼催化剂，利用环氧化合物将转化为环状碳酸酯，反应机理如图。 总反应的化学方程式是___________，该反应的催化剂是物质___________(填“i-v”)。 17. 某学习小组在实验室模拟工业制备硫氰化钾()。实验装置如图： 已知：①不溶于水，比水重；不溶于；②三颈烧瓶内盛放有、水和催化剂。 实验步骤如下： （1）图D装置中装溶液的仪器名称___________。 （2）制备溶液：(该反应比较缓慢) ①实验前，经检验装置的气密性良好。 ②实验开始时打开，加热装置A、D，使A中产生的气体缓缓通入D中，至消失。则：装置A中反应的化学方程式是___________；装置C的作用是___________；三颈烧瓶内的导气管口必须没入下层液体，目的是___________。 （3）制备溶液：熄灭A处的酒精灯，关闭，移开水浴，将装置D继续加热至，当完全分解后()，打开，再缓缓滴加入适量的溶液，发生反应：。 甲同学认为：实验中滴加入相同浓度的溶液比溶液更好，理由是___________。制备硫氰化钾晶体：先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂，再减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到硫氰化钾晶体。 （4）装置E用来吸收尾气，防止污染环境，吸收生成无色无味气体的离子方程式为___________。(铬元素被还原为) （5）若将装置E中的酸性重铬酸钾溶液替换成酸性硫酸铁溶液，过滤装置E中吸收尾气后的悬浊液，得到滤液x。现取少量滤液x进行如图所示的探究实验。 已知：(白色)。 ①试管b中产生银镜的原因是___________(用离子方程式表示)。 ②观察到试管c中出现上述实验现象后，用力振荡试管c，又观察到红色褪去且白色沉淀增多，结合平衡移动的知识解释其原因___________。 18. F是合成心血管药物缬沙坦的重要中间体，其合成路线如下： 已知：。 （1）A分子中的官能团名称为___________。 （2）B→C的反应类型为___________。 （3）D的分子式为，其分子的结构简式为___________。 （4）C还可直接与E在乙醇作溶剂条件下合成F，化学方程式为___________。 （5）C→D的合成路线可设计为 ①试剂X为___________。 ②试剂Y不能选用，原因是___________。 （6）B的同分异构体满足以下条件有___________种(不考虑立体异构) ①两个苯环直接相连 ②官能团的种类相同 请写出核磁共振氢谱有5组峰，且面积比为的结构简式：___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届高三信息卷 化学 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Ca40 一、选择题(本大题包括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. 《本草经集注》中有如下描述：“其黄黑者，名鸡屎矾（碱式碳酸铜或碱式硫酸铜），不入药用，惟堪镀作以合熟铜。投苦酒（含醋酸溶液）中，涂铁皆作铜色。外虽铜色，内质不变。”下列说法错误的是 A. 鸡屎矾投入苦酒后一定有两种铜盐生成 B. “涂铁皆作铜色”过程中发生了置换反应 C. “不入药用”与鸡屎矾是重金属盐有关 D. 鸡屎矾可作冶炼铜的原料 【答案】A 【解析】 【详解】A．碱式碳酸铜投入苦酒后发生复分解反应生成醋酸铜、水和二氧化碳，碱式硫酸铜投入苦酒后发生复分解反应生成醋酸铜、硫酸铜、水，故不一定有两种铜盐生成，故A错误； B．铁比铜活泼，可与铜盐溶液反应置换出铜，则涂铁皆作铜色”过程中发生了置换反应，故B正确； C．鸡屎矾为碱式碳酸铜或碱式硫酸铜，含重金属离子、酸根离子，溶于胃酸生成重金属离子，故“不入药用”与鸡屎矾是重金属盐有关，故C正确； D．鸡屎矾含铜元素，可作冶炼铜的原料，故D正确； 故选A。 2. 绿矾()结构示意图如下图所示，下列说法正确的 A. 电负性： B. C. 结构中键角1、2、3由大到小的顺序： D. 绿矾中存在化学键类型有共价键、离子键、氢键和配位键 【答案】C 【解析】 【详解】A．同一周期元素电负性从左到右增大，同一主族元素电负性从上到下减小，O>N>S，A错误； B．同一元素的离子，电子数越多半径越大，Fe3+比Fe2+少一个电子，r(Fe3+)<r(Fe2+)，B错误； C．绿矾结构中，键角3对应硫酸根（正四面体，sp3杂化，无孤电子对），键角1为水分子内H-O-H键角（sp3杂化，有一对孤电子对），键角2为氢键作用下水分子内H-O-H键角（sp3杂化，有两对孤电子对），故3>1>2，C正确； D．氢键不属于化学键，绿矾中的化学键为共价键（如O-H、S-O）、离子键（Fe2+与）、配位键（Fe2+与H2O），D错误； 故选C。 3. 下列操作或装置能达到实验目的的是 A．测定中和反应的反应热 B．蒸干氯化铝溶液制备 C．喷泉实验 D．提纯苯甲酸 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．测定中和反应的反应热时，需要玻璃搅拌器搅拌使反应充分进行，题给装置缺少搅拌装置，可能会使反应不充分、温度测量不准确，导致实验出现误差，A错误； B．氯化铝是强酸弱碱盐，在溶液中水解生成氢氧化铝胶体和盐酸，加热蒸干时，氯化氢受热挥发使水解平衡不断右移直至水解趋于完全而得到氢氧化铝，无法得到无水氯化铝，B错误； C．氨气极易溶于水，挤压胶头滴管使少量水进入烧瓶，溶于水的氨气会使烧瓶内气体的物质的量迅速减小，导致瓶内压强骤减而小于外界大气压，外界大气压将酚酞溶液压入烧瓶而形成红色喷泉，则题给装置能产生喷泉，C正确； D．苯甲酸中含杂质(泥沙和氯化钠)，实验室用加热溶解、趁热过滤、冷却结晶的方法提纯苯甲酸，不能用蒸馏的方法提纯苯甲酸， D错误； 故选C。 4. 番木鳖酸具有一定的抗炎、抗菌活性，结构简式如图，下列说法错误的是 A. 该物质结构含有4种官能团，能使酸性溶液褪色 B. 该物质最多可与发生加成反应 C. 该物质分别与足量、反应，消耗二者物质的量之比为 D. 该物质与足量饱和溶液反应，可放出 【答案】D 【解析】 【详解】A．该物质含羧基（-COOH）、羟基（-OH）、碳碳双键（C=C）、醚键（-O-）4种官能团，碳碳双键能被酸性KMnO4氧化使其褪色，A正确； B．只有碳碳双键能与H2加成，1 mol碳碳双键能与1 mol H2加成，羧基、醚键等不与H2发生加成反应，故1 mol该物质最多可与1 mol H2发生加成反应，B正确； C．该物质含有的5个羟基和1个羧基均能与Na反应，故1 mol该物质能与6 mol Na反应，NaOH仅能与羧基反应，故1 mol该物质能与1 mol NaOH反应，即消耗二者物质的量之比为6:1，C正确； D．1 mol羧基与NaHCO3反应生成1 mol CO2，但未说明“标准状况”，22.4 L不一定为1 mol，D错误； 故选D。 5. 某离子化合物中的阳离子结构模型如图。已知X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，Z的核外成对电子数和未成对电子数之比为。下列说法错误的是 A. Y、Z原子的第一电离能大小为 B. 只有X原子不满足8电子稳定结构 C. 该阳离子可与水中的氢原子形成氢键 D. X分别能与Y、Z形成正四面体形的离子 【答案】C 【解析】 【分析】X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，Z的核外成对电子数和未成对电子数之比为，Z为N元素，X形成1个共价键，X是H元素；结合图中X、Y的成键特点及原子序数关系知，Y为B，Y形成4个共价键，其中2个为配位键，该阳离子带1个单位正电荷。 【详解】A．Y、Z原子分别为B、N，氮的价电子排布式为，硼的价电子排布式为 ，N的轨道处于半充满状态，结构较稳定，所以第一电离能，A正确； B．X为H，最外层2个电子，不满足8电子；Y为B，形成4个共价键，4+4=8电子；Z为N，形成3个共价键，5+3=8电子，只有X不满足8电子稳定结构，B正确； C．该阳离子中的氮原子没有孤电子对，不具备给电子能力，因此不能与水中的氢原子形成氢键，但该阳离子中含N-H键，可与水中的氧原子形成氢键，C错误； D．X（H）与Z（N）形成，N的价层电子对数是，N无孤对电子，为正四面体结构；X与Y（B）形成的，B的价层电子对数是，无孤对电子，也为正四面体结构，D正确； 故选C。 6. 下列操作和现象能达到相应实验目的的是 选项 实验目的 实验操作 实验现象 A 检验醇羟基 将炽热黑色铜丝迅速伸入盛有待测试剂的试管中 铜丝变为亮红色 B 证明C的非金属性强于 将碳酸钠与盐酸反应产生的气体直接通入硅酸钠溶液 产生白色胶状沉淀 C 制备晶体 将溶液滴加到浓氨水中，再加热至溶液出现晶膜，降温结晶、过滤 溶液变为深蓝色，降温析出绛蓝色晶体 D 是极性分子 用毛皮摩擦过的带电橡胶靠近液流 液流方向改变 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．将炽热黑色铜丝迅速伸入待测液中，铜丝变亮红色，该待测液不一定含醇羟基，也可能含羧基或稀硫酸等，A错误； B．盐酸与碳酸钠反应生成CO2，但气体中混有挥发的HCl，HCl会直接与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，干扰实验，无法证明CO2的酸性强于硅酸，B错误； C．因为加热会导致配合物分解，无法得到晶体，制备晶体的方法是：向盛有CuSO4溶液的试管中逐滴滴加浓氨水至过量，边滴加边振荡至沉淀溶解，再加入乙醇，析出深蓝色晶体，过滤，C错误； D．CF2Cl2分子中F和Cl的电负性不同且空间排列不对称，为极性分子，带电橡胶棒靠近液流时，极性分子受电场作用液流方向改变，D正确； 故选D。 7. 发蓝工艺是一种材料保护技术，钢铁零件的发蓝处理实质是使钢铁表面通过氧化反应，生成有一定厚度、均匀、致密、附着力强、耐腐蚀性能好的深蓝色氧化膜。钢铁零件经历如图转化进行发蓝处理，已知的还原产物为。下列说法不正确的是 A. 钢铁零件发蓝处理所得的深蓝色氧化膜是 B. 反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 C. 反应②的离子方程式为 D. 反应③不属于氧化还原反应 【答案】B 【解析】 【分析】根据物质转化图及题给信息可知，发蓝处理过程可用下列化学方程式表示如下，反应①为3Fe+NaNO2+5NaOH3Na2FeO2+H2O+NH3↑；反应②为6Na2FeO2+NaNO2+5H2O3Na2Fe2O4+NH3↑+7NaOH；反应③为Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2OFe3O4+4NaOH，据此解答。 【详解】A．由分析可知，钢铁发蓝处理生成的深蓝色氧化膜通常为Fe3O4，A正确； B．反应①为3Fe+NaNO2+5NaOH3Na2FeO2+H2O+NH3↑，Fe为还原剂，NaNO2为氧化剂，因此氧化剂和还原剂物质的量之比为1:3，B错误； C．反应②为6Na2FeO2+NaNO2+5H2O3Na2Fe2O4+NH3↑+7NaOH，离子方程式为，C正确； D．反应③为Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2OFe3O4+4NaOH，，无元素有化合价变化，不属于氧化还原反应，D正确； 故选B。 8. 将分液漏斗中的浓盐酸滴入具支试管中生成，将通入后续的玻璃弯管中，进行如下图探究实验。下列说法错误的是 A. 固体X可能为 B. a处花瓣褪色，说明具有漂白性 C. 加热b处，可见白烟，与反应是放热反应 D. d处玻璃管膨大处起防止液体冲出的作用 【答案】B 【解析】 【详解】A．实验室可用KMnO4与浓盐酸在常温下反应制备Cl2，反应原理为2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，无需加热，图中具支试管未加热，故X可能为KMnO4，A正确； B．Cl2本身无漂白性，a处鲜花花瓣含水分，Cl2与水反应生成的HClO具有漂白性使花瓣褪色，并非Cl2直接漂白，B错误； C．Na与Cl2加热反应生成NaCl白色固体（白烟），反应开始需加热引发，一旦反应即可持续进行，说明该反应为放热反应，C正确； D．d处玻璃管膨大处可缓冲压力，防止后续装置中液体因压力变化冲出，起安全作用，D正确； 故答案选B。 9. 固氮反应具有非常重要的意义。如图是两个常见固氮反应的平衡常数对数值(lgK)与温度的关系：①，②。下列分析正确的是 A. 升高温度，反应①的反应速率增大，反应②的反应速率减小 B. 反应①和②均为放热反应 C. 在标准状况下，固氮反应①和②反应程度相差很大 D. 时，反应①和②体系中氮气浓度相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率增大，即反应①②的反应速率均增大，A错误； B．反应①的lgK随温度T的增大而减小，说明反应放热，反应②的lgK随温度T的增大而增大，则说明反应吸热，B错误； C．K值越大，反应程度越大，标准状况下，T为，根据题图可知，反应①的，同理得到反应②的，则在标准状况下，固氮反应①和②反应程度相差很大，C正确； D．时，反应①和②体系中lgK相等，但不能说明氮气浓度相等，D错误； 故选：C。 10. 我国科学家成功使用为主要原料合成了可降解高分子材料，下图是利用稀土作催化剂的反应原理，有关说法错误的是 A. 反应①有键的断裂 B. 反应②是一个加成反应 C. C中碳原子有2种杂化方式 D. D降解后生成单体C 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应①中A为丙烯（CH2=CH-CH3），含有碳碳双键（1个σ键和1个π键），在O2/Ag催化下发生环氧化反应生成B，此过程中双键的π键断裂形成σ键（C-O），A正确； B．反应②B与CO2在催化剂作用下开环加成生成C，属于加成反应，B正确； C．C中饱和碳原子为sp3杂化，羰基碳为sp2杂化，共2种杂化方式，C正确； D．D为高分子化合物，链节含酯基，降解时酯键水解断裂，生成HO-CH2-CH(CH3)-OH和CO2，而非环状单体C，D错误； 故选D。 11. 羟基自由基()具有极强的氧化能力，它能有效地氧化降解废水中的有机污染物。在直流电源作用下，利用双极膜电解池产生羟基自由基()处理含苯酚废水和含甲醛废水，原理如图所示。已知：双极膜中间层中的解离为和。下列说法错误的是 A. M极为阴极，电极反应式： B. 双极膜中解离出的透过膜a向N极移动 C. 每处理12.0g甲醛，理论上有透过膜b D. 通电一段时间后，理论上苯酚和甲醛转化生成物质的量之比为 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，M电极通入O2，发生反应生成自由基·OH，反应式为：O2+2e-+2H+＝2·OH，因此可知M极为阴极，则N极为阳极，据此进行分析解答。 【详解】A．由分析可知，M极为阴极，阴极发生还原反应，O2在M极得到电子，双极膜解离出的氢离子通过膜b移向阴极，阴极反应式为：O2+2e-+2H+＝2·OH，A正确； B．双极膜解离出的OH-为阴离子，电解池中阴离子向阳极移动，N极为阳极，故OH-透过膜a向N极移动，B正确； C．甲醛(HCHO)被氧化为CO2，C的化合价由0价变为+4价，1mol HCHO失去4mol电子。12.0g甲醛的物质的量为，失去电子的物质的量为0.4mol×4=1.6mol；电解池中电子转移守恒，因此阴极（M极）得电子1.6mol，结合M极反应知：1e-~1H+，故透过膜b的H+为1.6mol，C正确； D．苯酚(C6H6O)被氧化为CO2，C的化合价由价变为+4价，1mol苯酚含6mol C，失去电子的物质的量为：6×()mol=28mol，生成6mol CO2；甲醛(HCHO)中C的化合价为0价，1mol失去4mol电子，生成1mol CO2。故转移相同电子数时，理论上苯酚和甲醛转化生成的CO2的物质的量之比为:=6:7，D错误； 故选D。 12. KxMgyFz在科研领域有重要应用，晶体结构如图所示，下列说法错误的是 A. 图示结构不属于晶胞 B. C. F-与F-的最短距离为 D. 晶体中与K+最近且等距的Mg2+有12个 【答案】D 【解析】 【详解】A．晶胞是晶体的基本重复单元，具有平移对称性，图示结构上下两层为重复结构，彼此可以通过平移得到，因此图示结构是两个晶胞上下放置构成的结构，不是最小重复单元，不属于晶胞，A正确； B．图示结构的上层或下层为晶胞，可以采用均摊法计算各微粒数目，由于K+、Mg2+和F-半径大小顺序为：K+＞F-＞Mg2+，结合图示中各原子的大小可以得到（以上层晶胞为例），位于顶点（8个）、上下面心（2个）粒子为Mg2+，位于左右前后面（4个）的粒子为K+，位于上下面（8个）、棱（4个）和体心（1个）的粒子为F-，用均摊法计算：Mg2+的个数为，K⁺的个数为，F⁻个数为，则x:y:z=2:2:6=1:1:3，B正确； C．如图所示建立直角坐标系，，图中标红的两个原子为F-，它们之间的距离为最短距离，两个F⁻坐标分别为(0,0,)和(,,b)，可得距离平方=，距离=，C正确； D．以上层晶胞为例，位于面心的K+与位于顶点的Mg2+最近，因此每个晶胞内与K+最近且等距的Mg2+有2个，根据晶胞的无隙并置可得晶体内与K+最近且等距的Mg2+个数为，D错误； 故选：D。 13. 常温下，用溶液滴定同浓度的溶液，被滴定分数、及微粒分布分数[，X表示、或]的关系如图所示，下列说法正确的是 A. 曲线I表示 B. c点溶液中： C. 水的电离程度： D. 常温下，第二步电离平衡常数 【答案】B 【解析】 【分析】被滴定分数为0时，体系为H2A溶液，此时明显H2A浓度最高，即分布分数最大，故曲线I表示H2A；当被滴定分数为2时，此时体系为Na2A溶液，则A2-粒子分布分数最大，则曲线III表示A2-，曲线II表示HA-，据此解答。 【详解】A．由分析知，曲线I表示H2A，A错误； B．由图知，c点溶液中c(A2-)=c(HA⁻)，由电荷守恒知，c(Na⁺)+c(H⁺)=c(HA⁻)+2c(A2-)+c(OH-)，且该点溶液呈中性，c(H⁺)=c(OH-)，则c(Na⁺)=3c(HA⁻)，B正确； C．a点为H2A与Na2A混合溶液，呈酸性，所以H2A电离占主导，抑制水的电离，水的电离程度最小；b点为NaHA与Na2A的混合溶液，溶液酸性比之前弱，所以以HA-电离为主，仍抑制水的电离，抑制程度小于a点；c点为NaHA与Na2A浓度相差不大的混合溶液，且pH=7，所以A2-水解促进水的电离，和HA-抑制水的电离程度几乎相同；d点为Na2A溶液，A2-水解促进水的电离，水的电离程度最大，综上，正确顺序应为d>c>b>a，C错误； D．H2A第二步电离方程式为HA⁻⇌H⁺+A2-，Ka2=，当δ(HA⁻)=δ(A2-)时，Ka2=c(H⁺)，结合图中c点知，此时pH=7，所以Ka2=10-7，D错误； 答案选B。 14. 有一种固体X可能由Fe2O3、Fe、NaBr、Na2SO3、AgNO3和BaCl2中的两种或两种以上物质组成。某兴趣小组为探究该固体混合物的组成，进行如下实验： ①取少量固体X，加入足量稀硫酸产生气体A、溶液B和白色固体C ②取少量溶液B，加入足量NaOH溶液，产生白色沉淀(一段时间后颜色变深) ③另取少量溶液B，加入足量稀硝酸与硝酸银溶液，产生白色沉淀 下列结论正确的是 A. 气体A至少含有SO2、H2中的一种 B. 固体C可能含有BaSO4或Ag2SO4 C. 该固体混合物中Fe2O3和Fe至少有一种 D. 该固体混合物一定含有BaCl2，其余物质都无法确定 【答案】C 【解析】 【分析】由实验方案分析，溶液B中加入足量稀硝酸与硝酸银溶液，产生白色沉淀，则其为AgCl，原固体中一定存在BaCl2，一定不含有NaBr，溶液B加入足量NaOH溶液，产生白色沉淀(一段时间后颜色变深)，则溶液B中一定含有Fe2+，固体X中可能含有Fe（与硫酸反应生成Fe2+和H2），可能含有Fe2O3（与硫酸反应生成的Fe3+被亚硫酸根还原为Fe2+），还可能含有AgNO3（必须少量，与硫酸电离出的H+构成的HNO3能被Fe或亚硫酸根全部还原，且溶液中只含有Fe2+，不含Fe3+）。 【详解】A. 气体A可能为H2，可能为SO2，可能为H2、NO的混合气，可能为SO2、NO的混合气，还可能是H2、NO、SO2的混合气，A错误； B. 原固体中一定含有BaCl2，则固体C中一定含有BaSO4，可能含有Ag2SO4，B错误； C. 从上面分析可知，固体混合物中不管是含有Fe2O3还是含有Fe，都能产生Fe2+，C正确； D. 该固体混合物一定含有BaCl2，一定不含有NaBr，D错误； 正确答案是C。 【点睛】此题考查离子推断，过程比较复杂，隐藏条件比较多，要注意典型特征的判断，例如加入足量NaOH溶液，产生白色沉淀(一段时间后颜色变深)，则可以判断溶液B中一定含有Fe2+，加入足量稀硝酸与硝酸银溶液，产生白色沉淀，则一定有氯离子，没有溴离子。 二、非选择题(本大题包括4小题，共58分) 15. 湿法炼锌工业废水中主要阳离子有Zn2+、H+、Tl+、Tl3+。废水除铊的工艺流程如下。 已知： ①Tl+能够在pH为0~14的范围内以离子态稳定存在，不易与OH-形成沉淀 ②Tl3+易与废水中的有机物分子形成稳定的配合物，为了简便，通常用Tl3+表示，Tl3+氧化性强于Fe3+ ③部分物质的Ksp 物质 Zn(OH)2 Tl(OH)3 ZnS Tl2S Ksp ④排放标准：Tl的含量低于 （1）Tl的原子序数为81，在元素周期表中的位置为___________。 （2）已知“氧化”步骤中KMnO4被还原为MnO2，请写出该反应的离子方程式：___________，反应后仍存在少量的Tl+。 （3）“预中和”步骤，加Ca(OH)2至溶液的pH约为7，可减少“硫化”步骤中Na2S的使用量，还能减少___________(填化学式)污染物的生成。 （4）根据Ksp计算，若使溶液中Tl3+的含量低于排放标准，溶液的pH应大于___________。 （5）控制条件可实现如下沉淀转换：，该反应的平衡常数K为___________。 （6）废水中Tl3+吸附过程如图所示，该树脂___________(填“阳离子”或“阴离子”)交换树脂，若使吸附剂再生，且回收Tl3+，可将离子交换树脂浸入___________溶液。 a．HI b．H2SO4 c．NaOH （7）“离子交换”步骤中可用普鲁士蓝(其摩尔质量为)中的K+与残余铊离子进行离子交换，进一步实现废水中铊的去除。普鲁士蓝晶胞的如下[K+未标出，占据四个互不相邻的小立方体(晶胞的部分)的体心]。若该晶体的密度为，则Fe3+和Fe2+的最短距离为___________(设为阿伏加德罗常数的值)。 【答案】（1）第6周期第ⅢA族 （2） （3）H2S （4）2 （5） （6） ①. 阳离子 ②. b （7） 【解析】 【分析】湿法炼锌工业废水（Zn2+、H+、Tl+、Tl3+）除铊的工艺流程为：加入KMnO4氧化为Tl3+，加入Ca(OH)2预中和H+，调节溶液pH，防止硫化时生成H2S气体污染环境，加入Na2S除去Zn2+和Tl+（“氧化”步骤Tl+氧化不彻底），再加入Ca(OH)2使Tl3+转化为Tl(OH)3沉淀，过滤除去沉淀，滤液中含有Ca2+、少量Tl3+，加入Na2CO3除去Ca2+，过滤，含有少量Tl3+的滤液经过离子交换进一步除去，得到达标水排放。 【小问1详解】 Tl原子序数为81，在元素周期表中位于第6周期第IIIA族； 【小问2详解】 由题目已知信息，加入KMnO4主要是将Tl+氧化为Tl3+，其中KMnO4被还原为MnO2，反应离子方程式为：； 【小问3详解】 酸性条件下，H+能与Na2S反应生成H2S气体，H2S会污染环境，因此“预中和”步骤中加入Ca(OH)2至溶液pH约为7，可减少“硫化”步骤中Na2S的使用量，还能减少H2S气体的产生； 【小问4详解】 Ksp[Tl(OH)3]=c(Tl3+)×c3(OH-)=1.5×10-44，排放标准：Tl的含量低于，则溶液中c(OH-)＞ mol/L=1×10-12 mol/L，c(H+)＜ mol/L=0.01 mol/L，pH＞2； 【小问5详解】 反应的平衡常数； 【小问6详解】 由分析可知，加入阳离子交换树脂目的是吸附脱除Tl3+离子得到达标废液，由吸附过程方程式和Tl3+离子的氧化性强于Fe3+可知，若使吸附剂再生，且回收Tl3+离子，可将离子交换树脂浸入非还原性酸中，使反应平衡逆向移动，因此选择H2SO4溶液； 【小问7详解】 该晶胞图中Fe3+和Fe2+位于顶点位置，最短距离等于晶胞边长，设为x cm，则普鲁士蓝的晶胞边长为晶胞的2倍，为2x cm，晶胞体积V=(2x)3=8x3 cm3，K+占据四个互不相邻的小立方体（晶胞的部分）的体心，所以普鲁士蓝晶胞中含有4个K+，化学式为，则晶胞质量，解得 cm。 16. 我国提出了碳达峰、碳中和的目标，控制大气中的浓度，减缓温室效应，将转化为高附加值化工产品成为当前科技工作者的一个重要课题。回答下列问题： （1）工业生产尿素的基本原料为、。 ①反应历程中的能量变化如图所示(反应历程中的有关物质均为气态)。写出制备尿素的热化学方程式：___________。 ②为了提高尿素的产量，可以采取的措施是(答两种)：___________。 （2）利用和合成甲醇，在催化剂作用下可发生如下两个平行反应： 反应I： 反应Ⅱ： 一定温度下，向恒容密闭容器中充入和，在催化剂作用下发生反应，容器内气体压强随时间的变化如表所示。 时间/ 0 20 40 60 80 100 120 压强/ 320 280 250 226 206 200 200 该温度下，若平衡时的体积分数为，反应Ⅱ的平衡常数___________(为以分压表示的平衡常数，以各气体物质的平衡分压替代物质的量浓度，气体的分压等于其物质的量分数乘以总压强)。 （3）下列说法不正确的是___________。 A. 从反应体系中分离出甲醇，有利于提高反应物的转化率 B. 向容器中按原比例再充入反应物，达到新平衡时各组分的体积分数不变 C. 当时，说明反应达到了平衡状态 D. 工业合成甲醇时，将气体以一定流速通过催化剂，选择合适催化剂可提高甲醇的平衡产率 （4）一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应，体系中甲醇的产率与温度的关系如下图所示，此温度范围内，催化剂活性不受影响。 ①当温度高于后，甲醇产率减小的原因可能是___________。 ②请在图中画出甲醇平衡产率随温度变化的曲线图___________。 （5）浙江大学伍广朋研究员课题组开发出新型有机硼催化剂，利用环氧化合物将转化为环状碳酸酯，反应机理如图。 总反应的化学方程式是___________，该反应的催化剂是物质___________(填“i-v”)。 【答案】（1） ①. ②. 增大反应物浓度、增大压强、降低温度 （2）2.25 （3）BCD （4） ①. 当温度高于后，随着温度的升高，反应I逆向移动，且温度升高之后反应Ⅱ正向移动，氢气和二氧化碳的浓度降低，水蒸气的浓度增大，导致反应I逆向移动，甲醇产率减小 ②. （5） ①. ②. i 【解析】 【小问1详解】 ①工业生产尿素的基本原料为、，制备尿素的化学方程式为，根据反应过程与能量图可得，故制备尿素的热化学方程式为； ②增大反应物浓度，平衡正移，可提高尿素的产量；该反应气体分子数减小，增大压强平衡正移，可提高尿素的产量；该反应是放热反应，降低温度平衡正移，可提高尿素的产量；故为了提高尿素的产量，可以采取的措施有增大反应物浓度、增大压强、降低温度。 【小问2详解】 恒容密闭容器中充入和，根据压强，可知分压为，分压是。100min后达到平衡时压强变为，可列出三段式： 平衡时的体积分数为可得：，解得；此时、、、、，平衡时总压强变为，可得：，解得。 平衡时、、、、，反应Ⅱ的平衡常数。 【小问3详解】 A．从反应体系中分离出甲醇，平衡正向移动，有利于提高反应物的转化率，A正确； B．向容器中按原比例再充入反应物，相当于增大压强，反应Ⅰ会正向移动，达到新平衡时各组分的体积分数会变，B错误； C．CO2是反应I和II的反应物，CH3OH是反应I的生成物，平衡时二者的反应速率并不同，所以当不能说明反应达到了平衡状态，C错误； D．工业合成甲醇时，将气体以一定流速通过催化剂，选择合适催化剂可提高化学反应速率，但不会改变甲醇的平衡产率，D错误； 故选BCD。 【小问4详解】 ①当温度高于490 K后，随着温度的升高，反应Ⅰ逆向移动，且温度升高之后反应Ⅱ正向移动，氢气和二氧化碳的浓度降低，水蒸气的浓度增大，然后导致反应Ⅰ逆向移动，甲醇产率减小； ②根据图中的点，画出的甲醇平衡产率随温度变化的曲线图如下：。 【小问5详解】 反应机理图中，总反应的反应物为和，生成物为环状碳酸酯()，则总反应的化学方程式是，i在一开始加入后面又在最后一步生成，为反应的催化剂。 17. 某学习小组在实验室模拟工业制备硫氰化钾()。实验装置如图： 已知：①不溶于水，比水重；不溶于；②三颈烧瓶内盛放有、水和催化剂。 实验步骤如下： （1）图D装置中装溶液的仪器名称___________。 （2）制备溶液：(该反应比较缓慢) ①实验前，经检验装置的气密性良好。 ②实验开始时打开，加热装置A、D，使A中产生的气体缓缓通入D中，至消失。则：装置A中反应的化学方程式是___________；装置C的作用是___________；三颈烧瓶内的导气管口必须没入下层液体，目的是___________。 （3）制备溶液：熄灭A处的酒精灯，关闭，移开水浴，将装置D继续加热至，当完全分解后()，打开，再缓缓滴加入适量的溶液，发生反应：。 甲同学认为：实验中滴加入相同浓度的溶液比溶液更好，理由是___________。制备硫氰化钾晶体：先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂，再减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到硫氰化钾晶体。 （4）装置E用来吸收尾气，防止污染环境，吸收生成无色无味气体的离子方程式为___________。(铬元素被还原为) （5）若将装置E中的酸性重铬酸钾溶液替换成酸性硫酸铁溶液，过滤装置E中吸收尾气后的悬浊液，得到滤液x。现取少量滤液x进行如图所示的探究实验。 已知：(白色)。 ①试管b中产生银镜的原因是___________(用离子方程式表示)。 ②观察到试管c中出现上述实验现象后，用力振荡试管c，又观察到红色褪去且白色沉淀增多，结合平衡移动的知识解释其原因___________。 【答案】（1）分液漏斗 （2） ①. ②. 观察气泡流速，以便控制加热温度 ③. 使反应物充分接触，防止发生倒吸 （3）溶液碱性弱于，且与反应产生更多气体 （4） （5） ①. ②. 红色溶液中存在平衡：，用力振荡，发生反应，白色沉淀增多，减小，上述平衡逆向移动，溶液红色褪去 【解析】 【分析】装置A为实验室制取氨气，其反应为，装置B为干燥装置，盛放碱石灰吸收水分；装置C用于观察气体速度，便于控制反应；装置D为反应装置，用于制备；装置为尾气处理，吸收氨气等尾气，多孔球泡可以增大气体与溶液的接触面积，提高反应速率。 【小问1详解】 装溶液的仪器名称是分液漏斗。 【小问2详解】 装置A是制取氨气，方程式为：；根据题目信息可知，氨气与须在有催化剂和水浴加热情况下才能反应，所以装置C的作用是观察气泡流速，以便控制加热温度；不溶于水，比水重，可以防止发生倒吸，使反应物充分接触，提高原料利用率。 【小问3详解】 碳酸钾水解显碱性，并且相同浓度的碳酸钾和氢氧化钾，碱性前者小，碳酸钾与硫氰化铵共热反应时，能生成二氧化碳和氨气，有利于残留在装置中的气体排出，并且与反应可以产生更多气体。 【小问4详解】 氨气具有还原性，酸性重铬酸钾具有强氧化性，二者反应方程式为：。 【小问5详解】 ①滤液X的主要溶质为，试管b中产生银镜是因为还原为Ag，反应的离子方程式为。 ②试管c的溶液局部变红是因为上层清液中的与滴人的反应，存在平衡：，用力振荡试管，上层清液中的充分接触生成难溶的白色沉淀，所以白色沉淀增多，减小，使上述平衡逆向移动，红色褪去。  18. F是合成心血管药物缬沙坦的重要中间体，其合成路线如下： 已知：。 （1）A分子中的官能团名称为___________。 （2）B→C的反应类型为___________。 （3）D的分子式为，其分子的结构简式为___________。 （4）C还可直接与E在乙醇作溶剂条件下合成F，化学方程式为___________。 （5）C→D的合成路线可设计为 ①试剂X为___________。 ②试剂Y不能选用，原因是___________。 （6）B的同分异构体满足以下条件有___________种(不考虑立体异构) ①两个苯环直接相连 ②官能团的种类相同 请写出核磁共振氢谱有5组峰，且面积比为的结构简式：___________。 【答案】（1）碳氯键(或氯原子)和氰基 （2）取代反应 （3） （4） （5） ①. 溶液 ②. G中的会被氧化为，无法得到D （6） ①. 21 ②. 【解析】 【分析】由流程图可知，A→B发生取代反应，A中的氯原子与-B(OH)2结合，B→C同样发生取代反应，甲基氢被溴原子取代，由已知信息可知D→F发生的为已知反应，D中含有的官能团为醛基，故D的结构简式为，E的结构简式为。 【小问1详解】 由A的结构简式可知，A中的官能团为碳氯键(或氯原子)和氰基； 【小问2详解】 B→C同样发生取代反应，甲基氢被溴原子取代，故B→C的反应类型为取代反应； 小问3详解】 结合已知信息可知D中含有醛基，故D的结构简式为； 【小问4详解】 结合分析E的结构简式，可知C与E在乙醇条件下生成F的化学方程式为：； 【小问5详解】 C→D的路线分别是→→，试剂X为NaOH溶液；第二步发生的是氧化反应，如果直接用酸性氧化，G中的会被氧化为，无法得到D。 【小问6详解】 B的分子式为C14H11N，要求，且有相同官能团-CN，还剩一个甲基，若氰基不链接苯环，与剩余C连在一起，形成侧链-CH2CN，有3种结构，若氰基与甲基分开，连在同一个苯环上，有10种结构；若氰基与甲基连接不同的苯环，有8种结构，因此共21种；根据等效氢的种类及比例可知结构对称，故结构为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $