精品解析：河南省安阳市文源高级中学2024-2025学年高三下学期第一次模拟考试 化学试题

绝密★启用前 安阳市文源高级中学2025属高三年级第一次模拟考试 化学 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题纸上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题纸上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。写在本试卷上无效。回答非选择题时，将答案写在答题纸上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷与答题卡一并由监考人员收回。 可能用到的相对原子城量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 S 32 Fe 56 Co 59 Cu 64 Zn 65 一、单项选择题：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。 1. 我国科研人员通过对嫦娥五号钻采岩屑月壤的观察分析，首次发现天然形成的少层石墨烯(2∼7层)，研究成果发表在2024年6月份NationalScienceReview(国家科学评论)期刊上。这一发现为人类认识月球的地质活动和演变历史以及月球的环境特点提供了新见解。下列说法错误的是 A. 天宫空间站使用石墨烯存储器，石墨烯与足球烯()互为同素异形体 B. 月壤中的嫦娥石[]，其成分属于无机盐 C. 嫦娥五号、嫦娥六号探测器均装有太阳能电池板，其主要成分是高纯 D. 长征五号遥八运载火箭使用了煤油液氧推进剂，其中煤油是煤经过干馏获得的产物 2. 制备肼可利用反应。下列说法正确的是 A. 基态原子的轨道表示式： B. 分子间能形成氢键 C. 与均为非极性分子 D. 中仅含有离子键 3. 部分含氮物质的转化关系如下：。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 中含键数目为 B. 标准状况下，中原子总数为 C. 溶液中含原子数目为 D. 反应②每生成，转移电子数目为 4. 京尼平苷酸具有抗氧化、抗衰老等作用，其结构简式如图所示。下列有关京尼平苷酸的说法错误的是 A. 属于烃的衍生物 B. 能与溶液发生显色反应 C. 与和均能反应 D. 能使溴水和酸性溶液褪色 5. 下列实验装置能达到相应实验目的的是 选项 实验目的 实验装置 A 探究牺牲阳极法保护金属铁 B 探究不同价态含硫物质的转化： ＋6→＋4→＋6 C 探究、对与反应速率的影响 D 探究用标准酸性溶液测定葡萄酒中的含量 A. A B. B C. C D. D 6. 研究表明，光催化剂Ti-CNO对与氧化苯乙烯环加成生成碳酸苯乙烯酯表现出优异的光热催化活性和稳定性，其反应机理如图所示(部分微粒未标出)： 已知：TBAB结构简式为；—Ph代表苯基。 下列叙述错误的是 A. 若基态钛原子的价电子轨道表示式为，则违背了泡利原理和洪特规则 B. TBAB中氮原子的杂化类型为，氮元素显＋5价 C. 转化为的过程中，碳氢极性键断裂 D. 在“碱性点位”上得电子发生还原反应 7. 下列化学方程式或离子方程式正确的是 A. 次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳 B. 碘化亚铁溶液中通入等物质的量的氯气： C. 沉淀溶于氨水： D. 尿素与甲醛反应得到线型脲醛树脂：+2n+nH2O 8. 室温下，用含少量的溶液制备的过程如图所示。已知，。下列说法正确的是 A. 的下溶液中： B. “除钙”得到的上层清液中： C. 的溶液中： D. “沉镍”后的滤液中一定存在： 9. 利用萤石直接制备电池电解质材料的新方法是：，其中X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的前20号主族元素，X、Q为金属元素，Y与M同族，且Y是同周期中原子半径最小的元素，基态Z原子的核外成对电子数与未成对电子数之比为。下列说法错误的是 A. 简单离子半径： B. 电负性： C. Z的第一电离能大于同周期相邻的两种元素 D. 均为三角锥形分子 10. 在钢中加入百分之几的钒，就能使钢的弹性、强度大增，抗磨损和抗爆裂性极好，既耐高温又抗奇寒。钒的氧化物已成为化学工业中最佳催化剂之一，是接触法制备硫酸的催化剂。将溶解在溶液中，可得到钒酸钠，也可以得到偏钒酸钠，偏钒酸钠阴离子呈现如图甲所示的无限链状结构。晶胞参数为的钒晶胞如图乙所示。已知：原子的空间利用率等于晶胞中原子体积与晶胞体积之比。下列说法错误的是 A. 基态钒原子的价层电子排布式为 B. 偏钒酸钠的化学式为 C. 钒晶体中两个钒原子之间的最短距离为 D. 钒晶体中原子的空间利用率为 11. 物质的结构决定其性质。下列实例与解释相符的是 选项 实例 解释 A 、、键角依次减小 孤电子对与成键电子对斥力大于成键电子对之间的斥力 B 熔点： 熔化时要断开化学键，只需克服范德华力 C 不存在稳定的分子 原子价层只有4个原子轨道，不能形成5个键 D 焰色试验为黄色 与电子跃迁有关 A. A B. B C. C D. D 12. 已知合金的立方晶胞结构如图1所示，原子以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中填入四面体：沿轴投影晶胞中所有原子的分布图如图2所示，点的分数坐标为。设晶胞参数为，的摩尔质量为，为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 电负性： B. B点的分数坐标为 C. A、C两原子间的距离为 D. 该晶体的密度为 13. 和以均可发生水解反应，两者水解机理示意图如下： 下列说法正确的是 A. 和均为非极性分子 B. 和的水解反应机理不相同 C. 和的中心原子采取的杂化方式不同 D. 能与形成氢键，不能与形成氢键 14. 为某邻苯二酚类配体，其，。常温下构建溶液体系，其中，。体系中含Fe物种的组分分布系数δ与pH的关系如图所示，分布系数，已知，。下列说法正确的是 A. 当时，体系中 B. pH在9.5~10.5之间，含L的物种主要为 C. 的平衡常数的lgK约为14 D. 当时，参与配位的 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 工业上用某软锰矿(主要成分为MnO2，还含有少量铁、铝及硅的氧化物)为原料制备锰酸锂(LiMn2O4)。工艺流程如图所示： 已知：当溶液中某离子的浓度不大于1.0×10-5 mol/L时，该离子沉淀完全。 25℃时相关物质的Ksp如表所示： 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 Ksp 回答下列问题： （1）基态锰原子核外电子排布式为_____。 （2）滤渣I的主要成分是SiO2，其晶体类型为_____。 （3）“浸取”时，MnO2反应的离子方程式为_____。 （4）“精制”时，H2O2加入的量应大于理论值，原因是_____。 （5）若“浸取”后溶液中c(Mn2+)=0.1 mol/L，则“精制”时应调pH的范围为_____[计算时Mn2+只考虑生成Mn(OH)2沉淀]，滤渣Ⅱ的主要成分是_____(写化学式)。 （6）“控温、氧化”时，Mn(OH)2和Mn2(OH)2SO4均可被氧化为MnO2，该步骤溶液的pH随时间的变化如图所示。呈现如图所示变化的原因是_____(用离子方程式表示)。 （7）“锂化”时，参加反应的MnO2与Li2CO3的物质的量之比为_____。 16. 苯胺()是重要的化工原料，某同学在实验室里进行苯胺的相关实验。有关物质的部分物理性质如下表所示。 物质 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 密度/(g·cm-3) 苯胺 93 -6.3 184 微溶于水，易溶于乙醚 102 硝基苯 123 5.7 210.9 难溶于水，易溶于乙醚 1.23 乙醚 74 -116.2 34.6 微溶于水 0.7134 回答下列问题： Ⅰ.制备苯胺 将如图所示装置(夹持装置略)置于热水浴中回流，使硝基苯充分还原。冷却后，往三颈烧瓶中加入一定量的溶液。 （1）仪器X的作用是___________，仪器X的冷却水的进水口是___________(填“a”或“b”)。 （2）水浴加热的优点是___________。 （3）图中反应结束时生成的是易溶于水的盐酸苯胺()。冷却后，往三颈烧瓶中加入一定量的溶液，目的是___________，反应的离子方程式为___________。 Ⅱ.提取苯胺 （4）向反应后的混合物中通入热的水蒸气进行蒸馏，蒸馏时收集到苯胺与水的混合物。将此混合物后进行分液，得到粗苯胺和水溶液；然后往所得水溶液中加入适量乙醚，萃取、分液得到乙醚萃取液。萃取、分液必须用到的一种玻璃仪器的名称是___________。 （5）合并粗苯胺和乙醚萃取液，再加入___________(填化学式)固体后再次蒸馏，得到纯苯胺。 （6）本实验苯胺的产率为___________。 （7）在不加热条件下除去苯胺中的少量硝基苯杂质的实验方案是___________。 17. 是典型的温室气体，Sabatier反应可实现转化为甲烷，实现的资源化利用。合成过程中涉及如下反应： 甲烷化反应（主反应）： 逆变换反应（副反应）： 回答下列问题： （1）Sabatier反应所需的可从工业尾气中捕获，下列不能作为捕获剂的是__________（填标号）。 A. 氯化钙溶液 B. 小苏打溶液 C. 硫酸铵溶液 D. 纯碱溶液 （2）已知：的燃烧热分别为转化为吸收的热量。甲烷化反应的__________。 （3）已知：的选择性。科研小组按进行投料，从以下三个角度探究影响选择性的因素。 ①若在恒温恒压容器中进行反应，反应达到平衡，二氧化碳的平衡转化率为，甲烷的选择性为，则逆变换反应的__________（保留两位小数）。从反应开始到平衡用的压强变化表示的平均反应速率为__________ （写出计算式）。 ②若在恒容容器中进行反应（初始压强为），平衡时各气体的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。图中表示的物质的量分数随温度变化的曲线是__________（填“曲线1”“曲线2”或“曲线3”）。曲线1和曲线3交叉点处的平衡分压为__________（计算该空时忽略逆变换反应）。 ③积碳会使催化剂的活性降低，从而影响甲烷的选择性，各积碳反应的平衡常数与温度关系如下表所示： 温度 800 21.60 0.136 0.133 850 33.94 0.058 0.067 900 51.38 0.027 0.036 由表中数据可知，积碳反应主要由反应_______________引起（填化学方程式），该反应的__________0（填“>”或“<”）。 18. 唑草酮是一种广谱除草剂，在农业上应用范围比较广，除草效果比较好。唑草酮的一种合成路线如下图。 已知：是一种叠氮化试剂。 回答下列问题： （1）C中官能团的名称为___________。 （2）由A生成C的反应类型为___________，该反应的目的是___________。 （3）的化学方程式为___________。 （4）已知中键的极性越大，则的碱性越弱。下列物质的碱性由强到弱的顺序为___________(填标号)。 a． b． c． （5）C的同分异构体中符合下列条件的有___________种。 ①含有苯环，且苯环上有3个取代基 ②能发生银镜反应 ③含有 （6）化合物合成路线如下图(部分反应条件已略去)，其中M和N的结构简式分别为___________和___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 安阳市文源高级中学2025属高三年级第一次模拟考试 化学 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题纸上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题纸上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。写在本试卷上无效。回答非选择题时，将答案写在答题纸上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷与答题卡一并由监考人员收回。 可能用到的相对原子城量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 S 32 Fe 56 Co 59 Cu 64 Zn 65 一、单项选择题：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。 1. 我国科研人员通过对嫦娥五号钻采岩屑月壤的观察分析，首次发现天然形成的少层石墨烯(2∼7层)，研究成果发表在2024年6月份NationalScienceReview(国家科学评论)期刊上。这一发现为人类认识月球的地质活动和演变历史以及月球的环境特点提供了新见解。下列说法错误的是 A. 天宫空间站使用石墨烯存储器，石墨烯与足球烯()互为同素异形体 B. 月壤中的嫦娥石[]，其成分属于无机盐 C. 嫦娥五号、嫦娥六号探测器均装有太阳能电池板，其主要成分高纯 D. 长征五号遥八运载火箭使用了煤油液氧推进剂，其中煤油是煤经过干馏获得的产物 【答案】D 【解析】 【详解】A．石墨烯与足球烯()都是碳元素形成的性质不同的两种单质，互为同素异形体，故A正确； B．由化学式可知，月壤中的嫦娥石成分属于无机盐，故B正确； C．太阳能电池板的主要成分是半导体材料高纯硅，故C正确； D．煤油是石油分馏得到的产品，不是煤干馏的产品，故D错误； 故选D。 2. 制备肼可利用反应。下列说法正确的是 A. 基态原子的轨道表示式： B. 分子间能形成氢键 C. 与均为非极性分子 D. 中仅含有离子键 【答案】B 【解析】 【详解】A．O是第8号元素，图示违背洪特规则，基态原子的轨道表示式为：，A错误； B．N的非金属性较强，N2H4分子间能形成氢键()，B正确； C．中心价层电子对数为4，含一对孤电子对，中心价层电子对数为4，含两对孤电子对，正负电荷中心不重合，均为极性分子，C错误； D．中次氯酸根含有极性键，含有离子键和极性键，D错误； 故选B。 3. 部分含氮物质的转化关系如下：。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 中含键数目为 B. 标准状况下，中原子总数为 C. 溶液中含原子数目为 D. 反应②每生成，转移电子数目为 【答案】D 【解析】 【详解】A．的结构式为，1个结构中含有3个键，中含键数目为，A项错误； B．标准状况下，不是气体，物质的量不是1mol，原子总数不等于，B项错误； C．溶液中，溶质及溶剂都含有原子，原子数目远大于，C项错误； D．反应②为，每生成1mol转移电子，则生成，转移电子数目，D项正确； 答案选D。 4. 京尼平苷酸具有抗氧化、抗衰老等作用，其结构简式如图所示。下列有关京尼平苷酸的说法错误的是 A. 属于烃的衍生物 B. 能与溶液发生显色反应 C. 与和均能反应 D. 能使溴水和酸性溶液褪色 【答案】B 【解析】 【详解】A．该有机物分子中含有C、H、O三种元素，故其属于烃的衍生物，A正确； B．不含有酚羟基，所以不能与溶液发生显色反应，B错误； C．该有机物分子中含有羟基和羧基，与和均能反应，C正确； D．该有机物分子中含有碳碳双键，能使溴水和酸性溶液褪色，含有羟基，由于羟基连接的C原子上有H原子，因此羟基能被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色，D正确； 答案选B 5. 下列实验装置能达到相应实验目的的是 选项 实验目的 实验装置 A 探究牺牲阳极法保护金属铁 B 探究不同价态含硫物质的转化： ＋6→＋4→＋6 C 探究、对与反应速率的影响 D 探究用标准酸性溶液测定葡萄酒中的含量 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．向锌铁原电池工作一段时间得到的溶液中滴入铁氰化钾溶液，没有蓝色沉淀生成说明锌做原电池的负极被损耗，铁做正极被保护，则题给装置能达到探究牺牲阳极法保护金属铁的实验目的，故A正确； B．由图可知，亚硫酸钠固体与70%硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，反应中没有元素发生化合价变化，则题给装置无法达到探究不同价态含硫物质的转化的实验目的，故B错误； C．由图可知，等浓度的氯化铁溶液和硫酸铁溶液中铁离子浓度不同，由探究实验变量唯一化原则可知，题给装置无法达到探究、对与反应速率的影响的实验目的，故C错误； D．葡萄酒中的乙醇也能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，则题给装置无法达到探究用标准酸性溶液测定葡萄酒中的含量的实验目的，故D错误； 故选A。 6. 研究表明，光催化剂Ti-CNO对与氧化苯乙烯环加成生成碳酸苯乙烯酯表现出优异的光热催化活性和稳定性，其反应机理如图所示(部分微粒未标出)： 已知：TBAB的结构简式为；—Ph代表苯基。 下列叙述错误的是 A. 若基态钛原子的价电子轨道表示式为，则违背了泡利原理和洪特规则 B. TBAB中氮原子的杂化类型为，氮元素显＋5价 C. 转化为的过程中，碳氢极性键断裂 D. 在“碱性点位”上得电子发生还原反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．钛元素原子序数为22，基态原子的价电子排布式为3d24s2，轨道表示式为，则轨道表示式违背了泡利原理和洪特规则，故A正确； B．由结构简式可知，TBAB中氮元素的化合价为—3价，氮原子的价层电子对数为4，原子的杂化类型为，故B错误； C．由结构可知，转化为的过程中发生了碳氢极性键的断裂，故C正确； D．由图可知，在“碱性点位”上二氧化碳分子中碳元素的化合价降低被还原，得到电子发生还原反应，故D正确； 故选B。 7. 下列化学方程式或离子方程式正确的是 A. 次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳 B. 碘化亚铁溶液中通入等物质的量的氯气： C. 沉淀溶于氨水： D. 尿素与甲醛反应得到线型脲醛树脂：+2n+nH2O 【答案】C 【解析】 【详解】A．次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳，生成碳酸钙沉淀和次氯酸，反应的离子方程式为，A错误； B．还原性：，碘化亚铁溶液中通入等物质的量的氯气，氯气只氧化碘离子，反应的离子方程式为，B错误； C．沉淀溶于氨水，反应的离子方程式为，C正确； D．尿素与甲醛反应得到线型脲醛树脂，反应的化学方程式为n，D错误； 故选：C。 8. 室温下，用含少量的溶液制备的过程如图所示。已知，。下列说法正确的是 A. 的下溶液中： B. “除钙”得到的上层清液中： C. 的溶液中： D. “沉镍”后的滤液中一定存在： 【答案】B 【解析】 【分析】含少量的溶液中加NaF溶液除钙生成CaF2沉淀，再加碳酸氢钠沉镍得到NiCO3。 【详解】A．根据质子守恒可得的溶液中，A项错误； B．上层清液是的饱和溶液，，故有，B项正确： C．根据电荷守恒知，溶液中：，，c(Na+)≠c(H2CO3)，C项错误； D．“沉镍”后溶液为的混合溶液，n(Na)＞n(C)，则，D项错误； 故答案为：B。 9. 利用萤石直接制备电池电解质材料的新方法是：，其中X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的前20号主族元素，X、Q为金属元素，Y与M同族，且Y是同周期中原子半径最小的元素，基态Z原子的核外成对电子数与未成对电子数之比为。下列说法错误的是 A. 简单离子半径： B. 电负性： C. Z的第一电离能大于同周期相邻的两种元素 D. 均为三角锥形分子 【答案】A 【解析】 【分析】X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的前20号主族元素。Y是电负性最大的元素，Y是F元素；基态Z原子的成对电子数与未成对电子数之比为4∶1，Z是P元素。Y、M为同主族元素，M是Cl元素；X、Q为金属元素，X是Li元素；QCl2中Q显+2价，Q是Ca元素，故X、Y、Z、M、Q分别为、F、P、； 【详解】A．简单离子半径：，A错误； B．电负性：，B正确； C．P的第一电离能大于同周期相邻的两种元素和S，C正确； D．中的P原子均采取杂化轨道成键，均为三角锥形分子，D正确； 答案选A。 10. 在钢中加入百分之几的钒，就能使钢的弹性、强度大增，抗磨损和抗爆裂性极好，既耐高温又抗奇寒。钒的氧化物已成为化学工业中最佳催化剂之一，是接触法制备硫酸的催化剂。将溶解在溶液中，可得到钒酸钠，也可以得到偏钒酸钠，偏钒酸钠阴离子呈现如图甲所示的无限链状结构。晶胞参数为的钒晶胞如图乙所示。已知：原子的空间利用率等于晶胞中原子体积与晶胞体积之比。下列说法错误的是 A. 基态钒原子的价层电子排布式为 B. 偏钒酸钠的化学式为 C. 钒晶体中两个钒原子之间的最短距离为 D. 钒晶体中原子的空间利用率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．钒原子序数23，根据能量最低原理，基态钒原子的价层电子排布式为，A正确； B．偏钒酸钠阴离子中，每个含有1个V，个O，再根据V为价，O为价、为价，可知偏钒酸钠的化学式为，B正确； C．由晶胞结构可知，钒晶体中两个钒原子之间的最短距离为晶胞体对角线长度的一半，即，C正确； D．设钒原子半径为，则，解得，钒晶胞中，V原子数目为，原子的空间利用率为，D错误； 答案选D。 11. 物质的结构决定其性质。下列实例与解释相符的是 选项 实例 解释 A 、、键角依次减小 孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力 B 熔点： 熔化时要断开化学键，只需克服范德华力 C 不存在稳定的分子 原子价层只有4个原子轨道，不能形成5个键 D 焰色试验为黄色 与电子跃迁有关 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．的价层电子数为，无孤对电子，因此N采用sp杂化，空间结构为直线形，键角为180°，的价层电子数为，无孤对电子，因此N采用sp2杂化，空间结构为平面三角形，键角为120°，的价层电子数为，无孤对电子，因此N采用sp3杂化，空间结构为正四面体，键角为109°28′，都无孤电子对，无法得出孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力，故A错误； B．和均为分子晶体，融化时均需克服范德华力，优于分子范德华力大，故熔点：，故B错误； C．原子价层只有2s、2p合计4个原子轨道，由共价键的饱和性可知，所以不能形成5个键，所以不存在稳定的分子，故C正确； D．焰色试验为黄色，与Na电子跃迁有关，故D错误； 答案选C。 12. 已知合金的立方晶胞结构如图1所示，原子以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中填入四面体：沿轴投影晶胞中所有原子的分布图如图2所示，点的分数坐标为。设晶胞参数为，的摩尔质量为，为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 电负性： B. B点的分数坐标为 C. A、C两原子间的距离为 D. 该晶体的密度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．Na与Al同周期，同周期主族元素的电负性从左至右逐渐增大，故电负性：，A正确； B．A点的分数坐标为，可得B点的分数坐标为，B正确； C．由图2可知，A、C两点之间的距离为体对角线的，故A、C两原子间的距离为，C错误； D．根据均摊法可知该晶胞中含有Na原子的数量为，则每个晶胞中含有4个，故晶胞的密度为，D正确； 答案选C。 13. 和以均可发生水解反应，两者的水解机理示意图如下： 下列说法正确的是 A. 和均为非极性分子 B. 和的水解反应机理不相同 C. 和的中心原子采取的杂化方式不同 D. 能与形成氢键，不能与形成氢键 【答案】B 【解析】 【详解】A．和的中心原子上的价层电子对数都是4，均采用sp3杂化，的中心原子上没有孤电子对，分子的空间结构为正四面体形，属于非极性分子，的中心原子上有1个孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，属于极性分子，A错误； B．由NCl3反应历程图可知，NCl3水解时首先H2O中的H原子与NCl3上的孤电子对结合，O与Cl结合形成HClO，而SiCl4上无孤电子对，故和的水解反应机理不相同，B正确； C．和的中心原子均采取的杂化方式相同，均为杂化，C错误； D．也能与形成氢键，D错误； 故选B。 14. 为某邻苯二酚类配体，其，。常温下构建溶液体系，其中，。体系中含Fe物种的组分分布系数δ与pH的关系如图所示，分布系数，已知，。下列说法正确的是 A. 当时，体系中 B. pH在9.5~10.5之间，含L的物种主要为 C. 的平衡常数的lgK约为14 D. 当时，参与配位的 【答案】C 【解析】 【分析】从图给的分布分数图可以看出，在两曲线的交点横坐标值加和取平均值即为某型体含量最大时的pH，利用此规律解决本题。 【详解】A．从图中可以看出Fe(Ⅲ)主要与L2-进行络合，但在pH=1时，富含L的型体主要为H2L，此时电离出的HL-较少，根据H2L的一级电离常数可以简单计算pH=1时溶液中c(HL-)≈5×10-9.46，但pH=1时c(OH-)=10-13，因此这四种离子的浓度大小为c(H2L)>c([FeL]+)>c(HL-)>c(OH-)，A错误； B．根据图示的分布分数图可以推导出，H2L在pH≈9.9时HL-的含量最大，而H2L和L2-的含量最少，因此当pH在9.5~10.5之间时，含L的物种主要为HL-，B错误； C．该反应的平衡常数K=，当[FeL2]-与[FeL]+分布分数相等时，可以将K简化为K=，此时体系的pH=4，在pH=4时可以计算溶液中c(L2-)=5.0×10-14.86，则该络合反应的平衡常数K≈1014.16，即lg K≈14，C正确； D．根据图像，pH=10时溶液中主要的型体为[FeL3]3-和[FeL2(OH)]2-，其分布分数均约为0.5，因此可以得到c([FeL3]3-)=c([FeL2(OH)]2-)=1×10-4mol·L-1，此时形成[FeL3]3-消耗了3×10-4mol·L-1的L2-，形成[FeL2(OH)]2-消耗了2×10-4mol·L-1的L2-，共消耗了5×10-4mol·L-1的L2-，即参与配位的c(L2-)≈5×10-4，D错误； 故答案选C。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 工业上用某软锰矿(主要成分为MnO2，还含有少量铁、铝及硅的氧化物)为原料制备锰酸锂(LiMn2O4)。工艺流程如图所示： 已知：当溶液中某离子的浓度不大于1.0×10-5 mol/L时，该离子沉淀完全。 25℃时相关物质的Ksp如表所示： 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 Ksp 回答下列问题： （1）基态锰原子核外电子排布式为_____。 （2）滤渣I的主要成分是SiO2，其晶体类型为_____。 （3）“浸取”时，MnO2反应的离子方程式为_____。 （4）“精制”时，H2O2加入的量应大于理论值，原因是_____。 （5）若“浸取”后溶液中c(Mn2+)=0.1 mol/L，则“精制”时应调pH的范围为_____[计算时Mn2+只考虑生成Mn(OH)2沉淀]，滤渣Ⅱ的主要成分是_____(写化学式)。 （6）“控温、氧化”时，Mn(OH)2和Mn2(OH)2SO4均可被氧化为MnO2，该步骤溶液的pH随时间的变化如图所示。呈现如图所示变化的原因是_____(用离子方程式表示)。 （7）“锂化”时，参加反应的MnO2与Li2CO3的物质的量之比为_____。 【答案】（1）或 （2）共价晶体 （3） （4）H2O2在Fe3+、Mn2+的催化作用下易分解损耗 （5） ①. 4.9≤pH<8.1 ②. Fe(OH)3、Al(OH)3 （6）Mn2(OH)2SO4+O2=2MnO2+2H++ （7）4：1 【解析】 【分析】软锰矿主要成分为MnO2，还含有少量铁、铝及硅等的氧化物，加入FeSO4、H2SO4，浸取，MnO2被还原为MnSO4，FeSO4被氧化为Fe2(SO4)3，Al2O3与H2SO4反应转化为Al2(SO4)3存在于溶液中，过滤出酸性氧化物SiO2，得到MnSO4、Fe2(SO4)3，Al2(SO4)3、FeSO4、H2SO4的混合溶液，向其中加入H2O2，可以把Fe2+氧化为Fe3+，加入氨水调节溶液pH使Fe3+、Al3+转化生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去；滤液中加氨水沉锰，得到的是Mn(OH)2和Mn2(OH)2SO4滤饼，过滤，通入水、氧气控温、氧化生成MnO2，加入Li2CO3锂化生成LiMn2O4。 【小问1详解】 Mn是25号元素，根据构造原理，可知基态Mn原子核外电子排布式是或； 【小问2详解】 SiO2与硫酸不反应，因此滤渣I的主要成分是SiO2，SiO2为共价晶体； 【小问3详解】 浸取时，MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，MnO2得到电子被还原为Mn2+，同时反应产生H2O，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得反应的离子方程式为：； 【小问4详解】 “精制”时，H2O2加入的量应大于理论值，这是由于H2O2除了将Fe2+氧化为Fe3+外，H2O2在Fe3+、Mn2+的催化作用下会部分分解而损耗，因此H2O2加入的量应大于理论值； 【小问5详解】 要使溶液中Fe3+转化生成Fe(OH)3，则c(OH-)≥mol/L=10-11.2 mol/L，c(H+)≤mol/L=10-2.8 mol/L，pH≥2.8；要使溶液中Al3+转化生成Al(OH)3，则c(OH-)≥mol/L=10-9.1 mol/L，c(H+)≤mol/L=10-4.9mol/l，pH≥4.9，使Fe3+、Al3+转化生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀需要的溶液的pH最小值为4.9；在浸取后溶液中c(Mn2+)=0.1 mol/L，而浸取后溶液中c(Mn2+)=0.1 mol/L，根据Ksp[Mn(OH)2]=10-12.8，则c(OH-)=mol/L=10-5.9 mol/L，c(H+)=mol/L=10-8.1mol/l，pH<8.1；则使Fe3+、Al3+转化生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，而Mn2+不能形成Mn(OH)2沉淀，则相应的溶液的pH范围为4.9≤pH<8.1；根据上述分析可知滤渣Ⅱ的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3； 【小问6详解】 “控温、氧化”时，Mn(OH)2和Mn2(OH)2SO4均可被氧化为MnO2，该步骤溶液的pH随时间的变化而逐渐减小，这是由于氧化时会发生反应：Mn2(OH)2SO4+O2=2MnO2+2H++，反应产生H+，使溶液中c(H+)增大，溶液酸性增强，因而溶液pH逐渐减小； 【小问7详解】 “锂化”时， MnO2与Li2CO3发生反应：8MnO2+2Li2CO3=4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑，根据反应方程式可知：参加反应的MnO2与Li2CO3的物质的量之比为4:1。 16. 苯胺()是重要的化工原料，某同学在实验室里进行苯胺的相关实验。有关物质的部分物理性质如下表所示。 物质 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 密度/(g·cm-3) 苯胺 93 -6.3 184 微溶于水，易溶于乙醚 1.02 硝基苯 123 5.7 210.9 难溶于水，易溶于乙醚 1.23 乙醚 74 -116.2 34.6 微溶于水 0.7134 回答下列问题： Ⅰ.制备苯胺 将如图所示装置(夹持装置略)置于热水浴中回流，使硝基苯充分还原。冷却后，往三颈烧瓶中加入一定量的溶液。 （1）仪器X的作用是___________，仪器X的冷却水的进水口是___________(填“a”或“b”)。 （2）水浴加热的优点是___________。 （3）图中反应结束时生成的是易溶于水的盐酸苯胺()。冷却后，往三颈烧瓶中加入一定量的溶液，目的是___________，反应的离子方程式为___________。 Ⅱ.提取苯胺 （4）向反应后的混合物中通入热的水蒸气进行蒸馏，蒸馏时收集到苯胺与水的混合物。将此混合物后进行分液，得到粗苯胺和水溶液；然后往所得水溶液中加入适量乙醚，萃取、分液得到乙醚萃取液。萃取、分液必须用到的一种玻璃仪器的名称是___________。 （5）合并粗苯胺和乙醚萃取液，再加入___________(填化学式)固体后再次蒸馏，得到纯苯胺。 （6）本实验苯胺的产率为___________。 （7）在不加热条件下除去苯胺中的少量硝基苯杂质的实验方案是___________。 【答案】（1） ①. 冷凝回流 ②. b （2）易于控制温度，使物质受热均匀 （3） ①. 析出苯胺(或其他合理答案) ②. （4）分液漏斗 （5）(或) （6）80% （7）加入稀盐酸，分液除去硝基苯，再加入氢氧化钠溶液，分液除去水层，在有机层中加入(或)固体进行干燥，过滤(其他合理答案均给分) 【解析】 【分析】硝基苯在盐酸、Fe作用下被还原为苯胺，反应后的混合物中通入热的水蒸气进行蒸馏，蒸馏时收集到苯胺与水的混合物。将此混合物后进行分液，得到粗苯胺和水溶液；然后往所得水溶液中加入适量乙醚，萃取、分液得到乙醚萃取液，萃取液经蒸馏得到苯胺。 【小问1详解】 由图示可知，X是球形冷凝管，作用是冷凝回流，冷凝管的进水顺序为下进上出，即从b口进水； 【小问2详解】 使用水浴加热的优点是能使物质受热均匀，温度易于控制； 【小问3详解】 盐酸苯胺和氢氧化钠中氢氧根反应生成苯胺和水，故加入NaOH的目的是将盐酸苯胺转化是苯胺或析出苯胺；反应离子方程式为：； 【小问4详解】 分液必须使用到的一种玻璃仪器名称是分液漏斗； 【小问5详解】 合并粗苯胺和乙醚萃取液时，需要干燥，故再加入NaOH或CaCl2固体后再次蒸馏； 【小问6详解】 5.0mL硝基苯的物质的量为，根据关系是可知，理论上得到的苯胺的质量为=4.65g。则苯胺的产率=。 【小问7详解】 在不加热条件下除去苯胺中的少量硝基苯杂质的实验方案：加入稀盐酸，分液除去硝基苯，再加入氢氧化钠溶液，分液除去水层，在有机层中加入(或)固体进行干燥，过滤。 17. 是典型的温室气体，Sabatier反应可实现转化为甲烷，实现的资源化利用。合成过程中涉及如下反应： 甲烷化反应（主反应）： 逆变换反应（副反应）： 回答下列问题： （1）Sabatier反应所需的可从工业尾气中捕获，下列不能作为捕获剂的是__________（填标号）。 A. 氯化钙溶液 B. 小苏打溶液 C. 硫酸铵溶液 D. 纯碱溶液 （2）已知：的燃烧热分别为转化为吸收的热量。甲烷化反应的__________。 （3）已知：的选择性。科研小组按进行投料，从以下三个角度探究影响选择性的因素。 ①若在恒温恒压容器中进行反应，反应达到平衡，二氧化碳的平衡转化率为，甲烷的选择性为，则逆变换反应的__________（保留两位小数）。从反应开始到平衡用的压强变化表示的平均反应速率为__________ （写出计算式）。 ②若在恒容容器中进行反应（初始压强为），平衡时各气体的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。图中表示的物质的量分数随温度变化的曲线是__________（填“曲线1”“曲线2”或“曲线3”）。曲线1和曲线3交叉点处的平衡分压为__________（计算该空时忽略逆变换反应）。 ③积碳会使催化剂的活性降低，从而影响甲烷的选择性，各积碳反应的平衡常数与温度关系如下表所示： 温度 800 21.60 0.136 0.133 850 33.94 0.058 0.067 900 5138 0.027 0.036 由表中数据可知，积碳反应主要由反应_______________引起（填化学方程式），该反应的__________0（填“>”或“<”）。 【答案】（1）ABC （2） （3） ①. 0.27 ②. ③. 曲线2 ④. 0.004 ⑤. ⑥. > 【解析】 【小问1详解】 氯化钙溶液、小苏打溶液、硫酸铵溶液均不能与二氧化碳反应，只有纯碱溶液能与二氧化碳发生反应，答案选ABC； 【小问2详解】 的燃烧热分别为转化为吸收的热量，根据盖斯定律，4倍氢气燃烧热-甲烷燃烧热再将气态水转化为液态水得出甲烷化反应热化学方程式：甲烷化反应（主反应）：，故； 【小问3详解】 ①设起始时，则发生甲烷化反应消耗的为，发生逆变换反应消耗的为。 反应达到平衡后各气体的物质的量为：，，，，。平衡后混合气体的总物质的量。，。 ②结合图中的变化曲线可知，温度较低时（大约在以下），甲烷化反应的逆反应占主导地位，且随着温度的升高，甲烷化反应的化学平衡逆向移动，的含量逐渐增大，则的含量也逐渐增大，和的含量逐渐减小[此阶段]，故曲线1是的变化曲线：曲线2是的变化曲线；曲线3是的变化曲线，温度较高时（大约在以上），逆变换反应的正反应占主导地位，且随着温度的升高，的含量逐渐减小。 设起始时，达到平衡时消耗的为。 曲线1和曲线3交叉点处，，解得。 达到平衡时各气体的物质的量为：，平衡后混合气体的总物质的量。在温度和容器的体积一定时，，则，解得，故曲线1和曲线3交叉点处的平衡分压：。 ③相同温度下，反应的平衡常数最大。平衡常数越大，反应进行的程度越大，故积碳反应主要由该反应造成。温度越高，该反应的平衡常数越大，说明升高温度该反应的化学平衡正向移动，故该反应为吸热反应，反应的。 18. 唑草酮是一种广谱除草剂，在农业上应用范围比较广，除草效果比较好。唑草酮的一种合成路线如下图。 已知：是一种叠氮化试剂。 回答下列问题： （1）C中官能团的名称为___________。 （2）由A生成C的反应类型为___________，该反应的目的是___________。 （3）的化学方程式为___________。 （4）已知中键极性越大，则的碱性越弱。下列物质的碱性由强到弱的顺序为___________(填标号)。 a． b． c． （5）C的同分异构体中符合下列条件的有___________种。 ①含有苯环，且苯环上有3个取代基 ②能发生银镜反应 ③含有 （6）化合物的合成路线如下图(部分反应条件已略去)，其中M和N的结构简式分别为___________和___________。 【答案】（1）碳氟键、酰胺基 （2） ①. 取代反应 ②. 保护氨基 （3） （4）a>c>b （5）30 （6） ①. ②. 【解析】 【分析】由有机物的转化关系可知，A与乙酸酐发生取代反应生成C，C与SOCl2发生取代反应生成D，D在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成E，一定条件下转化为，E与CH3COCOOH发生取代反应生成G，DPPA作用下G发生取代反应生成H，一定条件下H先后与CF2HCl、HNO3发生取代反应生成I，I经多步转化生成唑草酮。 【小问1详解】 由C的结构简式可知，含有官能团的名称为碳氟键、酰胺基。 【小问2详解】 由分析可知，A与乙酸酐发生取代反应生成C和乙酸，A和D分子中都含有氨基，说明该步反应的作用是保护氨基。 【小问3详解】 由分析可知，F→G的反应为F与CH3COCOOH发生取代反应生成G和水，反应的化学方程式为：+CH3COCOOH+H2O。 【小问4详解】 元素的电负性越大，非金属性越强，有机物分子中C−X键的极性越大，元素的电负性大小顺序为：F＞Cl＞H，则C−X键的极性大小顺序为C—F＞C—Cl＞C—H，所以由题给信息可知，三种物质碱性由强到弱的顺序为＞＞，故答案为：a>c>b。 【小问5详解】 化合物C的分子式为C8H8ONF，C的同分异构体中，①含有苯环，且苯环上有3个取代基、②能发生银镜反应、③含有-NH2，则苯环上的3个取代基为：-F、-NH2和-CH3CHO ，有10种结构；-F、-CH2NH2和-CHO，有10种结构；-CH2F、-NH2和-CHO，有 10 种结构；共有 30 种。 【小问6详解】 由题给合成路线可知，以苯胺为原料合成的合成步骤为一定条件下转化为，与发生取代反应生成，DPPA作用下转化为，合成路线为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $