精品解析：安徽省马鞍山市2025届高三下学期第二次教学质量监测（二模）化学试题

2025年马鞍山市高三第二次教学质量监测 化学 注意事项： 1.答卷前，务必将自己的姓名、考号和班级填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，务必擦净后再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 可能用到的相对原子质量：Li-7 O-16 Cl-35.5 Ca-40 Ti-48 La-139 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 新材料的发明与制造，推动着人类社会的进步和发展。下列属于有机高分子材料的是 A. 制作航天服的聚酯纤维 B. 氮化硼陶瓷基复合材料 C. 制作半导体材料的硅 D. 制作深潜器的特种钛合金 2. 生活中处处蕴含化学原理。下列实例与解释不相符的是 A. 明矾可用作净水剂，是因为Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性 B. 黄豆酱是美味的调味品，是因为发酵时有蛋白质发生水解生成了氨基酸 C. 碳酸钠可做膨松剂，是因为其受热分解产生CO2气体可让食品变蓬松 D. 绿茶具有抗氧化作用，是因为绿茶中含有的茶多酚具有还原性 3. 氯及其化合物部分转化关系如图。为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 标准状况下，2.24 L HCl和Cl2混合气体中氯原子数为 B. 0.1 mol/L NaCl溶液中Na+数为 C. 反应①每消耗0.1 mol Ca(ClO)2，生成的氯气的分子数为 D. 反应②每生成0.1 mol氧化产物，转移电子数目为 4. 下列离子方程式书写正确的是 A. 向AgNO3溶液中滴加过量氨水： B. 向稀硝酸中加入过量铁粉： C. 向H218O中投入Na2O2固体： D. 向饱和Na2S溶液中通入过量SO2： 5. 如图所示装置或操作不能达到实验目的的是 A.制备无水MgCl2晶体 B.除去CCl4中的Br2 C.验证非金属性：N>C>Si D.验证C2H2使溴水褪色 A. A B. B C. C D. D 6. 绿原酸又名咖啡鞣酸(结构简式如图)，具有广泛的杀菌消炎功效。下列有关该物质说法正确的是 A. 不存在顺反异构 B. 能发生水解、加聚、缩聚反应 C. 分子中有3个手性碳原子 D. 1 mol该物质最多可与7 mol NaOH反应 7. SiCl4与N-甲基咪唑()反应可以得到M2+，其结构如图所示。下列说法不正确的是 A. C原子的杂化轨道类型为sp2和sp3 B. N-甲基咪唑分子中存在的大π键 C. N-甲基咪唑分子中存在12个σ键 D. 中心原子硅的化合价为+6 8. W、X、Y、Z为原子序数依次增加的短周期主族元素。W原子的电子数是其最外层电子数的3倍，X和Y同主族元素，Y原子的M层未成对电子数为3。下列叙述错误的是 A. 简单氢化物的键角：Y＞X B. 电负性：Z＞Y C. 简单离子半径：Y＞Z＞X D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：X＞Y 9. 下列实验操作及现象均正确，且能得出相应结论的是 事实或现象 结论 A 向BaCl2溶液中通入SO2和气体X，产生白色沉淀 气体X一定具有氧化性 B 向溶液中滴加NaHCO3溶液，产生白色沉淀 结合H+的能力： C 乙醇和浓硫酸混合液加热，产生的气体先通过足量NaOH溶液，再通过酸性KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液褪色 乙醇发生消去反应 D 向等物质的量浓度的NaCl、Na2CrO4混合溶液中滴加AgNO3溶液，先生成AgCl白色沉淀 A. A B. B C. C D. D 阅读以下材料，完成2个小题。 全固态锂电池是指使用固态电解质的锂电池，其稳定性、安全性高。常用的固态电解质种类主要包括氧化物、硫化物等，其中硫化物固体电解质是由氧化物固体电解质衍生出来的，即O2-被S2-替代得到的。 10. 钙钛矿(LixLayTiO3)是全固态锂电池常用的一种氧化物固体电解质，其立方晶胞如下图所示(晶胞参数为apm)。下列有关说法正确的是 A. 晶胞中Ti的配位数为8 B. 晶胞距离O最近的O有12个 C. 晶胞的密度为： D. 一段时间后电解质的导电性减弱的原因可能是Li与Ti4+发生反应 11. 某钴酸锂的硫化物固体电解质电池的放电工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. 断开K2连接K1，电极a为阳极 B. 断开K2连接K1，电极b的电极反应式为： C. 硫化物固体电解质比氧化物固体电解的离子的传输能力更强，因为S2-对Li+的吸引力较小 D. 断开K1连接K2，转移x mol电子，a、b两电极质量差为7x g(假设开始两电极质量相等) 12. 已知 ，已知G和H的摩尔质量分别为X g/mol、Y g/mol，平衡体系中气体的平均摩尔质量在不同温度下随压强p的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 反应速率： B. 平衡常数： C. 温度： D. 当时， 13. 碳负载的纳米Pb/PbO复合催化剂在电催化5-羟甲基糠醛(HMF)加氢制备2，5-呋喃二甲醇(BHMF)的反应中发挥了关键作用，其阴极的催化反应路径如图所示(H*代表活性氢)。下列说法正确的是 A. Pb/PbO复合催化剂能提高HMF的平衡转化率 B. H*转化为H2不会降低BHMF的产率 C. 生成BHMF的电极反应式为HMF+2H2O+2e-=BHMF+2OH- D. 反应过程中有极性键和非极性键的断裂与形成 14. 25℃时，将HCl缓慢通入BaC2O4悬浊液中，测得溶液中pL[L为、或]随的变化关系如图所示。已知pL=-lgL，下列说法错误的是 A. 曲线Ⅲ表示与变化曲线 B. a点溶液中： C. 该温度下，草酸钡溶度积的数量级为10-7 D. b点溶液中： 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 某废弃锂电池的固态电解质主要成分为Li7La3Zr2O12和少量Al2O3。对其回收处理的流程如图所示(部分条件省略)。 已知： ①预处理是将废旧电池放电、提取固态电解质并将其破碎等操作； ②某些离子开始沉淀和沉淀完全时的pH值如下表。 离子 Li+ La3+ Zr4+ Al3+ 开始沉淀的pH - 7.5 1.2 3.4 沉淀完全的pH - 8.7 2.4 4.7 回答下列问题： （1）Zr与Ti同族且在Ti的下一周期，Zr位于元素周期表的第_______周期，第_______族。 （2）“预处理”步骤中，破碎目的是_______。 （3）“酸浸”步骤中，发生主要反应的化学方程式为_______。 （4）“沉淀1”的主要成分是_______(填化学式)。 （5）“过滤2”步骤调pH时，应控制pH值小于_______。 （6）“沉镧“步骤中，发生主要反应的离子方程为_______。 （7）“沉锂“步骤中，加入Na2CO3溶液，将温度升至90℃是为了提高沉淀反应速率和_______。得到碳酸锂沉淀的操作为_______。(碳酸锂的溶解度随温度变化如图所示) A.静置，过滤　　B.蒸发浓缩、冷却结晶　　C.加热后，趁热过滤 　　D.蒸发结晶 16. 对甲苯磺酸()是一种白色晶体，熔点为107℃，易溶于醇、醚和水，是用途广泛的化工原料。回答下列问题。 （1）实验室利用磺化反应制备对甲苯磺酸。 反应原理： 实验装置如图所示。 ①盛装甲苯的仪器名称是_______；冷凝水的进口为_______(填“a”或“b”)。 ②装置中分水器的作用为_______。 （2）根据对甲苯磺酸的结构，有同学推测对甲苯磺酸的性质和硫酸相似，采用如图装置进行探究。 ①观察到蔗糖迅速变黑，说明对甲苯磺酸具有_______性。 ②取右侧试管中少量吸收液于洁净的试管中，滴加一定量的_______溶液，未观察到明显现象，说明对甲苯磺酸_______(填“具有”或“不具有”)强氧化性。 （3）对甲苯磺酸可作酯化反应的催化剂，催化合成丙酸乙酯(密度为0.89 g·cm-3；M=102 g·mol-1)。将14.8 g丙酸(熔点为-24℃，密度为0.993 g·cm-3，M=74 g·mol-1)、1g对甲苯磺酸和0.4 mol乙醇加入三口瓶中，加入几粒沸石，缓慢加热至85℃进行反应，保持回流2小时。冷却反应液至室温，缓慢加入20 mL饱和碳酸钠溶液，再经一系列操作，将有机层蒸馏，收集到产品15.3 g。 ①向反应液中加入饱和碳酸钠溶液的主要作用是_______。 ②该反应的产率为_______。 ③对甲苯磺酸代替浓硫酸作酯化反应催化剂的优点是_______。 17. CO2的综合利用是解决温室效应问题的有效途径。 （1）CO2与CH4经催化重整制得合成气： ΔH。 ①已知： (g)、CO2(g)、CH4(g)、CO(g)的摩尔生成焓分别为0 kJ·mol-1、-393.5 kJ·mol-1、-74.8 kJ·mol-1、-110.5 kJ·mol-1(25 ℃和101 kPa下，由最稳定单质生成1 mol化合物的焓变为该物质的摩尔生成焓)。则：ΔH =_______kJ·mol-1。 ②其他条件不变，在不同催化剂(I、Ⅱ、Ⅲ)作用下，反应进行相同时间后，CH4的转化率随反应温度的变化如下图所示。 a点所代表的状态_______(填“是”或“不是”)平衡状态；b点CH4的转化率高于c点原因是_______。 （2）CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的气体，用于生产多种化工产品。目前，研究表明CH4超干重整CO2的催化转化原理如下。 该过程的总化学反应方程式为_______。 （3）二氧化碳加氢制取乙醇涉及的主要反应如下。 I. Ⅱ. 在一定温度下，向体积为4 L的恒容密闭容器中加入1 mol CO2和1 mol H2，发生上述反应。 ①下列说法正确的是_______(填标号)。 A.平衡时向容器中充入He，反应Ⅱ正向移动 B.容器内压强不变，说明反应I已经达到化学平衡状态 C.平衡时向容器中充入一定量H2，反应I和Ⅱ均正向移动，H2的转化率升高 ②若该化学反应体系达平衡时，测得平衡时气体总压强为a MPa，H2的转化率为40%，CO的物质的量为0.1 mol，则CO2的物质的量浓度为_______mol/L，反应I的分压平衡常数_______(结果保留两位有效数字，分压=总压×物质的量分数)。 18. 化合物I具有良好的降血压等功效，其合成路线如下图(部分反应条件省略)。 已知： ① ② 回答下列问题。 （1）化合物A中的非氧官能团名称是_______、_______。 （2）B的结构简式是_______。 （3）写出C与足量NaOH溶液在加热条件下反应的化学方程式_______。 （4）同时符合下列条件的化合物D的同分异构体有_______种，写出其中一种同分异构体的结构简式_______。 ①分子中含有苯环且与FeCl3溶液发生显色反应； ②核磁共振氢谱4组峰，且峰面积之比为3:2:1:1； ③不含C-O-C键。 （5）G→H反应的另一个有机产物的结构简式为_______。 （6）写出以、CH2(CN)COOC2H5以及C2H5OH为原料制备化合物A的合成路线图_______(无机试剂和有机溶剂任用)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年马鞍山市高三第二次教学质量监测 化学 注意事项： 1.答卷前，务必将自己的姓名、考号和班级填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，务必擦净后再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 可能用到的相对原子质量：Li-7 O-16 Cl-35.5 Ca-40 Ti-48 La-139 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 新材料的发明与制造，推动着人类社会的进步和发展。下列属于有机高分子材料的是 A. 制作航天服的聚酯纤维 B. 氮化硼陶瓷基复合材料 C. 制作半导体材料的硅 D. 制作深潜器的特种钛合金 【答案】A 【解析】 【详解】A．聚酯纤维是由有机高分子化合物聚合而成，故聚酯纤维属于有机高分子材料，A符合题意； B．氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料，B不符合题意； C．制作半导体材料的硅单质属于非金属单质，故晶体硅属于新型无机非金属材料，C不符合题意； D．制作深潜器的特种钛合金属于金属材料，故钛合金不属于有机高分子材料，D不符合题意； 故合理选项是A。 2. 生活中处处蕴含化学原理。下列实例与解释不相符的是 A. 明矾可用作净水剂，是因为Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性 B. 黄豆酱是美味的调味品，是因为发酵时有蛋白质发生水解生成了氨基酸 C. 碳酸钠可做膨松剂，是因为其受热分解产生CO2气体可让食品变蓬松 D. 绿茶具有抗氧化作用，是因为绿茶中含有的茶多酚具有还原性 【答案】C 【解析】 【详解】A．明矾净水是因Al3+水解生成Al(OH)3胶体，胶体能吸附杂质，A正确； B．黄豆酱的鲜味源于发酵过程中蛋白质发生水解生成了氨基酸，B正确； C．食碳酸钠性质稳定，受热难分解，不能作食品膨松剂；常用作膨松剂的是碳酸氢钠，因其受热易分解产生 CO2气体，C错误； D．绿茶中含有的茶多酚易被氧化，具有还原性，D正确； 故选C。 3. 氯及其化合物部分转化关系如图。为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 标准状况下，2.24 L HCl和Cl2混合气体中氯原子数为 B. 0.1 mol/L NaCl溶液中Na+数为 C. 反应①每消耗0.1 mol Ca(ClO)2，生成的氯气的分子数为 D. 反应②每生成0.1 mol氧化产物，转移电子数目为 【答案】D 【解析】 【详解】A．标准状况下2.24 L混合气体物质的量为0.1 mol，HCl含1个Cl原子、Cl2含2个Cl原子，因两者比例未知，氯原子数介于0.1NA~0.2NA之间，无法确定为0.15NA，A错误； B．溶液体积未知，无法根据浓度计算Na+物质的量，B错误； C．反应①为Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑+2H2O，1 mol Ca(ClO)2生成2 mol Cl2，0.1 mol Ca(ClO)2应生成0.2 mol Cl2，分子数为0.2NA，C错误； D．反应②为3Cl2+6NaOH=NaClO3+5NaCl+3H2O，氧化产物为NaClO3，Cl从0价升至+5价，生成1 mol NaClO3转移5 mol电子，则生成0.1 mol氧化产物转移0.5 mol电子，数目为0.5NA，D正确； 4. 下列离子方程式书写正确的是 A. 向AgNO3溶液中滴加过量氨水： B. 向稀硝酸中加入过量铁粉： C. 向H218O中投入Na2O2固体： D. 向饱和Na2S溶液中通入过量SO2： 【答案】B 【解析】 【详解】A．向AgNO3溶液中滴加过量氨水时，会生成可溶的[Ag(NH3)2]+，离子方程式应为：，A错误； B．向稀硝酸中加入过量铁粉时，过量的Fe被氧化为Fe2+，被还原为NO，离子方程式为：，B正确； C．向H218O中投入Na2O2固体，O2中的氧原子应全部来自Na2O2，离子方程式应为： ，C错误； D．向饱和Na2S溶液中通入过量SO2，S2-与SO2发生氧化还原反应生成S和，正确方程式应为：，D错误； 故选B。 5. 如图所示装置或操作不能达到实验目的的是 A.制备无水MgCl2晶体 B.除去CCl4中的Br2 C.验证非金属性：N>C>Si D.验证C2H2使溴水褪色 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．制备无水MgCl2晶体时，MgCl2·6H2O加热易水解生成Mg(OH)Cl等，需在HCl气流中抑制水解。装置中通入HCl气体加热晶体，可防止水解，碱石灰吸收尾气HCl，能达到目的，A正确； B．除去CCl4中的Br2，Br2与NaOH溶液反应生成NaBr、NaBrO（水溶性），CCl4与水不互溶且密度大，分层后分液可分离，能达到目的，B正确； C．验证非金属性N>C>Si，需比较最高价含氧酸酸性。HNO3（N最高价）与Na2CO3反应生成CO2（证明HNO3>H2CO3，N>C），饱和NaHCO3除去挥发出的HNO3，CO2与Na2SiO3反应生成H2SiO3（证明H2CO3>H2SiO3，C>Si），能达到目的，C正确； D．验证C2H2使溴水褪色，电石与饱和食盐水反应生成C2H2时，杂质CaS、Ca3P2会生成H2S、PH3等还原性气体，这些气体也能使溴水褪色，干扰检验，不能达到目的，D错误； 答案选D。 6. 绿原酸又名咖啡鞣酸(结构简式如图)，具有广泛的杀菌消炎功效。下列有关该物质说法正确的是 A. 不存在顺反异构 B. 能发生水解、加聚、缩聚反应 C. 分子中有3个手性碳原子 D. 1 mol该物质最多可与7 mol NaOH反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．该物质分子中存在碳碳双键（-CH=CH-），双键两端的碳原子分别连接不同基团（左侧连酯基和H，右侧连苯环和H），满足顺反异构条件，存在顺反异构，A错误； B．分子中含酯基（可水解）、碳碳双键（可加聚）、羧基和多个羟基（可通过羧基与羟基脱水发生缩聚），能发生水解、加聚、缩聚反应，B正确； C．手性碳原子需连四个不同基团，该分子六元环上的手性碳多于3个（含4个手性碳），C错误； D．与NaOH反应的官能团为1个羧基（1mol）、2个酚羟基（2mol）、1个酯基（1mol，醇酯水解消耗1mol），共1+2+1=4mol，D错误； 故选B。 7. SiCl4与N-甲基咪唑()反应可以得到M2+，其结构如图所示。下列说法不正确的是 A. C原子的杂化轨道类型为sp2和sp3 B. N-甲基咪唑分子中存在的大π键 C. N-甲基咪唑分子中存在12个σ键 D. 中心原子硅的化合价为+6 【答案】D 【解析】 【详解】A．N-甲基咪唑中，咪唑环上的C原子参与大π键形成，为平面结构，杂化类型为sp2；甲基（-CH2）中的C原子形成4个单键，为四面体结构，杂化类型为sp3，故C原子杂化类型有sp2和sp3，A正确； B．N-甲基咪唑的咪唑环为五元环（5个原子），环内存在大π键。环中2个N原子和3个C原子各提供1个p轨道，共5个p轨道；电子数方面，吡咯型N提供2个电子，吡啶型N和3个C各提供1个电子，总电子数为6，故存在大π键，B正确； C．N-甲基咪唑的σ键包括：五元环骨架5个σ键，3个环上C-H σ键，1个N-CH3 σ键，甲基中3个C-H σ键，共5+3+1+3=12个σ键，C正确； D．Si位于IVA族，最外层4个电子，最高价为+4价。M2+中Si与4个N原子和2个Cl原子配位，整体带2个正电荷，Si的化合价为+4（而非+6），D错误； 答案选D。 8. W、X、Y、Z为原子序数依次增加的短周期主族元素。W原子的电子数是其最外层电子数的3倍，X和Y同主族元素，Y原子的M层未成对电子数为3。下列叙述错误的是 A. 简单氢化物的键角：Y＞X B. 电负性：Z＞Y C. 简单离子半径：Y＞Z＞X D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：X＞Y 【答案】A 【解析】 【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增加的短周期主族元素。W原子的电子数是其最外层电子数的3倍，则W原子核外电子排布是2、1，所以W是Li元素。X和Y同主族元素，Y原子的M层未成对电子数为3，则Y原子核外价层电子排布式为3s23p3，Y是P元素，X原子序数比Y小，可知X是N元素；Z元素的原子序数大于P，则Z可能为S或Cl元素，然后根据问题分析解答。 【详解】根据上述分析可知：W是Li，X是N，Y是P，Z可能为S或Cl元素。 A．根据上述分析可知：X是N，Y是P元素，二者形成的简单氢化物分别是NH3、PH3，NH3、PH3分子中原子价层电子对数都是：3+=4，有1对孤电子对，N、P原子都采用sp3杂化，VSEPR构型都是四面体形，孤对电子对成键的排斥作用大于成键电子对的排斥作用，导致分子的键角就越小，物质分子成三角锥形，中心原子半径越大，则键角就越小，故键角： X(NH3)＞Y(PH3)，A错误； B．根据上述分析可知：Y是P，Z可能为S或Cl元素。同一周期元素，原子序数越大，元素的电负性就越大，则元素的电负性大小关系为：Z(S或Cl)＞Y(P)，B正确； C．根据上述分析可知：X是N，Y是P，Z可能为S或Cl元素，它们形成的简单离子的核外电子排布分别是2、8；2、8、8。离子核外电子层数越多，离子半径就越大，故简单离子半径大小关系为：Y(P3-)＞Z(S2-或Cl-)＞X(N3-)，C正确； D．根据上述分析可知：X是N，Y是P,二者是同一主族元素。同一主族元素的原子序数越大，元素的非金属性就越弱，其形成的最高价氧化物对应的水化物的酸性就越弱。元素的非金属性：N＞P，故物质形成的酸性：HNO3＞H3PO4，D正确； 故合理选项是A。 9. 下列实验操作及现象均正确，且能得出相应结论的是 事实或现象 结论 A 向BaCl2溶液中通入SO2和气体X，产生白色沉淀 气体X一定具有氧化性 B 向溶液中滴加NaHCO3溶液，产生白色沉淀 结合H+的能力： C 乙醇和浓硫酸混合液加热，产生的气体先通过足量NaOH溶液，再通过酸性KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液褪色 乙醇发生消去反应 D 向等物质的量浓度的NaCl、Na2CrO4混合溶液中滴加AgNO3溶液，先生成AgCl白色沉淀 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．向BaCl2溶液中通入SO2和气体X，产生白色沉淀，若X为NH3等碱性气体，可能中和酸性环境生成BaSO3沉淀，无需X具有氧化性，因此结论“X一定具有氧化性”不成立。A错误； B．向Na[Al(OH)4]溶液中滴加NaHCO3溶液，生成Al(OH)3沉淀，说明提供H+，[Al(OH)4]-结合H+的能力强于。结论中“结合H⁺的能力：[Al(OH)4]- < ”与事实相反。B错误； C．乙醇与浓硫酸共热生成的气体通过NaOH溶液（除去SO2等干扰气体），再使酸性KMnO4褪色，说明剩余气体含乙烯，证明乙醇发生消去反应。C正确； D．比较不同类型沉淀的生成先后，应计算出各自开始沉淀时所需沉淀剂的浓度。设溶液中。AgCl开始沉淀需要；开始沉淀需要。由题意先生成AgCl沉淀，可知所需更小，即。此不等式并不能直接推导出的结论，D错误； 答案选C。 阅读以下材料，完成2个小题。 全固态锂电池是指使用固态电解质的锂电池，其稳定性、安全性高。常用的固态电解质种类主要包括氧化物、硫化物等，其中硫化物固体电解质是由氧化物固体电解质衍生出来的，即O2-被S2-替代得到的。 10. 钙钛矿(LixLayTiO3)是全固态锂电池常用的一种氧化物固体电解质，其立方晶胞如下图所示(晶胞参数为apm)。下列有关说法正确的是 A. 晶胞中Ti的配位数为8 B. 晶胞距离O最近的O有12个 C. 晶胞的密度为： D. 一段时间后电解质的导电性减弱的原因可能是Li与Ti4+发生反应 11. 某钴酸锂的硫化物固体电解质电池的放电工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. 断开K2连接K1，电极a为阳极 B. 断开K2连接K1，电极b的电极反应式为： C. 硫化物固体电解质比氧化物固体电解的离子的传输能力更强，因为S2-对Li+的吸引力较小 D. 断开K1连接K2，转移x mol电子，a、b两电极质量差为7x g(假设开始两电极质量相等) 【答案】10. D 11. C 【解析】 【分析】由钴酸锂的硫化物固体电解质电池的放电工作原理图可知，连接K2时为原电池，Li+由a极向b极移动，因此a极为负极，b极为正极；连接K1时有电源为电解池，则a极为阴极，b极为阳极。 【10题详解】 A. 钙钛矿结构中Ti位于顶点，周围有6个O形成八面体配位，配位数为6，A错误； B. O位于棱心，在立方晶胞中最近距离的O有8个，B错误； C. 晶胞的密度为：，C错误； D. 一段时间后，一定量的Li+嵌入LixLayTiO3中，使得离子迁移率降低，导致其导电性减弱，D正确； 故选D。 【11题详解】 A. 根据分析，连接为电解池，电极a为阴极，A错误； B. 连接K1时为电解池，电极b为阳极，电极反应式为：，B错误； C. 半径大于，对Li+吸引力更小，离子迁移能力更强，C正确； D. 连接K2时为原电池，a极为负极，转移x mol电子，质量减少7x g，b极为正极，转移x mol电子，质量增加7x g，质量差为14x g，D错误； 故选C。 12. 已知 ，已知G和H的摩尔质量分别为X g/mol、Y g/mol，平衡体系中气体的平均摩尔质量在不同温度下随压强p的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 反应速率： B. 平衡常数： C. 温度： D. 当时， 【答案】A 【解析】 【详解】A．反应速率取决于温度和压强，温度越高、压强越大，速率越快。假设a、b在T2曲线（高温）上，a点压强小于b点，故v(b)＞v(a)；c点在T1曲线（低温）上，若c点压强大于b点但温度低于b点，由于温度对速率影响更大，v(b)＞v(c)；c点压强大于a点，故v(c)＞v(a)。综上，v(b)＞v(c)＞v(a)，A正确； B．平衡常数K仅与温度有关，反应吸热（ΔH＞0），温度升高K增大。若a、b在T2（高温），c在T1（低温），则K(a)=K(b)＞K(c)，B错误； C．反应吸热，升温平衡正向移动（n总增大，M̄减小）。相同压强下，T2曲线M̄更小（温度更高），故T2＞T1，C错误； D．M̄=时，结合X=2Y（质量守恒），推导得n(G):n(H)=1:1，D错误； 答案选A。 13. 碳负载的纳米Pb/PbO复合催化剂在电催化5-羟甲基糠醛(HMF)加氢制备2，5-呋喃二甲醇(BHMF)的反应中发挥了关键作用，其阴极的催化反应路径如图所示(H*代表活性氢)。下列说法正确的是 A. Pb/PbO复合催化剂能提高HMF的平衡转化率 B. H*转化为H2不会降低BHMF的产率 C. 生成BHMF的电极反应式为HMF+2H2O+2e-=BHMF+2OH- D. 反应过程中有极性键和非极性键的断裂与形成 【答案】C 【解析】 【详解】A．催化剂只能加快反应速率，不影响化学平衡，因此不能提高HMF的平衡转化率，A错误； B．H*是HMF加氢生成BHMF的活性氢来源，若H*转化为，参与加氢的H*减少，会导致BHMF产率降低，B错误； C．HMF中醛基（-CHO）还原为羟基（）生成BHMF，需得到2个电子。阴极反应中，提供H*并生成OH⁻，电极反应式为，电荷、原子均守恒，C正确； D．反应中断裂的键为极性键（如的O-H键、HMF的C=O键），形成的键有极性键（BHMF的O-H、C-H键）和非极性键（的H-H键），但断裂过程无新的非极性键断裂，D错误； 故答案为：C。 14. 25℃时，将HCl缓慢通入BaC2O4悬浊液中，测得溶液中pL[L为、或]随的变化关系如图所示。已知pL=-lgL，下列说法错误的是 A. 曲线Ⅲ表示与变化曲线 B. a点溶液中： C. 该温度下，草酸钡溶度积的数量级为10-7 D. b点溶液中： 【答案】B 【解析】 【分析】将HCl缓慢通入BaC2O4悬浊液中，发生如下反应：BaC2O4(s)Ba2+(aq)+(aq)、+H+=、+H+=H2C2O4。对于H2C2O4，Ka1∙Ka2=，=，随着的增大，减小，c()增大，pc(Ba2+)增大，则曲线Ⅲ表示与变化曲线。BaC2O4为难溶电解质，则Ksp(BaC2O4)小于10-5，则曲线Ⅱ表示p[c()]随pc(Ba2+)的变化曲线；曲线Ⅰ表示随pc(Ba2+)的变化曲线。 【详解】A．由分析可知，曲线Ⅲ表示与变化曲线，A正确； B．从图中可以看出，a点为曲线Ⅰ与曲线Ⅲ的交叉点，在此点，=，则c(H⁺)= c()，B错误； C．对于曲线Ⅱ，p[c()]=3.8，pc(Ba2+)=3，Ksp(BaC2O4)=c()∙c(Ba2+)=10-3.8×10-3=10-6.8，数量级为10⁻⁷，C正确； D．依据电荷守恒：c(H⁺)+2c(Ba2⁺)=c(Cl⁻)+c(OH⁻)+2c()+c()，移项得2[c(Ba2⁺)-c()]=c(Cl⁻)+c(OH⁻)+c()-c(H⁺)，D正确； 故选B。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 某废弃锂电池的固态电解质主要成分为Li7La3Zr2O12和少量Al2O3。对其回收处理的流程如图所示(部分条件省略)。 已知： ①预处理是将废旧电池放电、提取固态电解质并将其破碎等操作； ②某些离子开始沉淀和沉淀完全时的pH值如下表。 离子 Li+ La3+ Zr4+ Al3+ 开始沉淀的pH - 7.5 1.2 3.4 沉淀完全的pH - 8.7 2.4 4.7 回答下列问题： （1）Zr与Ti同族且在Ti的下一周期，Zr位于元素周期表的第_______周期，第_______族。 （2）“预处理”步骤中，破碎目的是_______。 （3）“酸浸”步骤中，发生主要反应的化学方程式为_______。 （4）“沉淀1”的主要成分是_______(填化学式)。 （5）“过滤2”步骤调pH时，应控制pH值小于_______。 （6）“沉镧“步骤中，发生主要反应的离子方程为_______。 （7）“沉锂“步骤中，加入Na2CO3溶液，将温度升至90℃是为了提高沉淀反应速率和_______。得到碳酸锂沉淀的操作为_______。(碳酸锂的溶解度随温度变化如图所示) A.静置，过滤　　B.蒸发浓缩、冷却结晶　　C.加热后，趁热过滤 　　D.蒸发结晶 【答案】（1） ①. 五 ②. ⅣB （2）增大反应物接触面积，提高酸浸速率和浸出率 （3）2Li₇La3Zr2O12+24H2SO4=7Li2SO4+3La2(SO4)3+4Zr(SO4)2+24H2O （4）Zr(OH)4 （5）7.5 （6）2La3++3H2C2O4=La2(C2O4)3↓+6H+ （7） ①. 减小Li2CO3的溶解度，提高产率 ②. C 【解析】 【分析】废弃锂电池的固态电解质主要成分为Li7La3Zr2O12和少量Al2O3为原料回收锂，加稀硫酸“酸浸”，生成Li2SO4、La2(SO4)3、Zr(SO4)2、Al2(SO4)3，结合表中数据可知，酸浸液中加入NaOH溶液调节pH=3，可将Zr4+完全沉淀，过滤后，滤液中继续加NaOH溶液调节pH，使Al3+转化为Al(OH)3沉淀除去，再过滤，滤液中加入草酸溶液，将La3+转化为La2(C2O4)3沉淀除去，过滤，滤液中加入碳酸钠溶液将锂离子转化为Li2CO3沉淀，过滤得到的Li2CO3经高温煅烧得到氧化锂，据此分析解题。 【小问1详解】 Ti为22号元素，位于周期表中第四周期，IVB族，Zr与Ti同族且在Ti的下一周期，Zr位于元素周期表的第五周期IVB族； 【小问2详解】 “预处理”时将废旧电池放电、提取固态电解质并将其破碎，破碎可以增大反应物接触面积，提高酸浸速率和浸出率； 【小问3详解】 “酸浸”时，Li7La3Zr2O12与硫酸反应生成Li2SO4、La2(SO4)3、Zr(SO4)2，反应方程式为：2Li₇La3Zr2O12+24H2SO4=7Li2SO4+3La2(SO4)3+4Zr(SO4)2+24H2O； 【小问4详解】 结合以上分析可知“沉淀1”为：Zr(OH)4； 【小问5详解】 “过滤2”步骤调pH的目的使Al3+转化为Al(OH)3沉淀除去，但不能使La3+沉淀，结合表中数据可知，pH应大于4.7，小于7.5； 【小问6详解】 “沉镧“步骤中加入草酸溶液，将La3+转化为La2(C2O4)3沉淀，反应离子方程式为：2La3++3H2C2O4=La2(C2O4)3↓+6H+； 【小问7详解】 “沉锂“步骤中，加入Na2CO3溶液，将温度升至90℃可以提高沉淀反应速率，另外碳酸锂的溶解度随温度升高而降低，升高温度可以减小Li2CO3的溶解度，提高产率；得到碳酸锂沉淀后，应趁热过滤，以减少其溶解损失。 16. 对甲苯磺酸()是一种白色晶体，熔点为107℃，易溶于醇、醚和水，是用途广泛的化工原料。回答下列问题。 （1）实验室利用磺化反应制备对甲苯磺酸。 反应原理： 实验装置如图所示。 ①盛装甲苯的仪器名称是_______；冷凝水的进口为_______(填“a”或“b”)。 ②装置中分水器的作用为_______。 （2）根据对甲苯磺酸的结构，有同学推测对甲苯磺酸的性质和硫酸相似，采用如图装置进行探究。 ①观察到蔗糖迅速变黑，说明对甲苯磺酸具有_______性。 ②取右侧试管中少量吸收液于洁净的试管中，滴加一定量的_______溶液，未观察到明显现象，说明对甲苯磺酸_______(填“具有”或“不具有”)强氧化性。 （3）对甲苯磺酸可作酯化反应的催化剂，催化合成丙酸乙酯(密度为0.89 g·cm-3；M=102 g·mol-1)。将14.8 g丙酸(熔点为-24℃，密度为0.993 g·cm-3，M=74 g·mol-1)、1g对甲苯磺酸和0.4 mol乙醇加入三口瓶中，加入几粒沸石，缓慢加热至85℃进行反应，保持回流2小时。冷却反应液至室温，缓慢加入20 mL饱和碳酸钠溶液，再经一系列操作，将有机层蒸馏，收集到产品15.3 g。 ①向反应液中加入饱和碳酸钠溶液的主要作用是_______。 ②该反应的产率为_______。 ③对甲苯磺酸代替浓硫酸作酯化反应催化剂的优点是_______。 【答案】（1） ①. 双(两或二)颈(口)烧瓶 ②. a ③. 将反应产生的水从反应体系中分离出来，从而使平衡正向移动，增大反应物的转化率 （2） ①. 脱水 ②. BaCl2(或Ba(OH)2、Ca(OH)2、CaCl2等) ③. 不具有 （3） ①. 中和酸性催化剂及未反应的丙酸 ②. 0.75(或75%) ③. 对甲苯磺酸没有强氧化性，可减少副反应的发生 【解析】 【分析】实验室利用磺化反应制备对甲苯磺酸时，将甲苯放在两颈烧瓶中，加入浓硫酸，加热发生反应，为提高原料的利用率，促进反应的正向进行，需将水分离出来，此时使用分水器，将甲苯蒸汽与水蒸气分离，甲苯流回两颈烧瓶内，水留在分水器内。 【小问1详解】 ①盛装甲苯的仪器具有两个颈，则其名称是：双(两或二)颈(口)烧瓶；蒸汽冷凝时，冷却水流向都是下进上出，则冷凝水的进口为 a。 ②为促进反应正向进行，需将反应生成的水不断分离出来，则装置中分水器的作用为：将反应产生的水从反应体系中分离出来，从而使平衡正向移动，增大反应物的转化率。 【小问2详解】 ①观察到蔗糖迅速变黑，说明蔗糖脱水碳化，则对甲苯磺酸具有脱水性。 ②判断对甲苯磺酸是否具有强氧化性，需检验反应是否有SO2或CO2生成，也就是检验NaOH吸收液中是否含有或，则取右侧试管中少量吸收液于洁净的试管中，滴加一定量的BaCl2(或Ba(OH)2、Ca(OH)2、CaCl2等)溶液，未观察到明显现象，说明对甲苯磺酸不具有强氧化性。 【小问3详解】 ①反应后的溶液中，含有催化剂对甲苯磺酸、丙酸乙酯、未反应的丙酸，为获得纯净的产品，需防止对甲苯磺酸、未反应的丙酸随产品一起蒸出，所以向反应液中加入饱和碳酸钠溶液的主要作用是：中和酸性催化剂及未反应的丙酸。 ②n(丙酸)==0.2 mol，n(乙醇)= 0.4 mol，则理论上生成丙酸乙酯0.2mol，该反应的产率为=75%。 ③由前面分析可知，对甲苯磺酸没有强氧化性，则用对甲苯磺酸代替浓硫酸作酯化反应催化剂的优点是：对甲苯磺酸没有强氧化性，可减少副反应的发生。 【点睛】分水器的优点是不断分离出反应生成的水，促进平衡的正向进行。 17. CO2的综合利用是解决温室效应问题的有效途径。 （1）CO2与CH4经催化重整制得合成气： ΔH。 ①已知： (g)、CO2(g)、CH4(g)、CO(g)的摩尔生成焓分别为0 kJ·mol-1、-393.5 kJ·mol-1、-74.8 kJ·mol-1、-110.5 kJ·mol-1(25 ℃和101 kPa下，由最稳定单质生成1 mol化合物的焓变为该物质的摩尔生成焓)。则：ΔH =_______kJ·mol-1。 ②其他条件不变，在不同催化剂(I、Ⅱ、Ⅲ)作用下，反应进行相同时间后，CH4的转化率随反应温度的变化如下图所示。 a点所代表的状态_______(填“是”或“不是”)平衡状态；b点CH4的转化率高于c点原因是_______。 （2）CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的气体，用于生产多种化工产品。目前，研究表明CH4超干重整CO2的催化转化原理如下。 该过程的总化学反应方程式为_______。 （3）二氧化碳加氢制取乙醇涉及的主要反应如下。 I. Ⅱ. 在一定温度下，向体积为4 L的恒容密闭容器中加入1 mol CO2和1 mol H2，发生上述反应。 ①下列说法正确的是_______(填标号)。 A.平衡时向容器中充入He，反应Ⅱ正向移动 B.容器内压强不变，说明反应I已经达到化学平衡状态 C.平衡时向容器中充入一定量H2，反应I和Ⅱ均正向移动，H2的转化率升高 ②若该化学反应体系达平衡时，测得平衡时气体总压强为a MPa，H2的转化率为40%，CO的物质的量为0.1 mol，则CO2的物质的量浓度为_______mol/L，反应I的分压平衡常数_______(结果保留两位有效数字，分压=总压×物质的量分数)。 【答案】（1） ①. +247.3 ②. 不是 ③. b和c都未达平衡，b点温度高，反应速率快，相同时间内转化率高 （2） （3） ①. B ②. 0.2 ③. 0.052 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律；相同温度下三条曲线的平衡转化率应该相同，a点同温度时，曲线Ⅰ的转化率高于a点，所以a点不是平衡状态；b和c都未达平衡，b点温度高，反应速率快，相同时间内转化率高，所以b点CH4的转化率高于c点。 【小问2详解】 根据流程图可知，只消耗不生成的是甲烷和二氧化碳，只生成不消耗的是水蒸气和一氧化碳，所以总反应为： 【小问3详解】 A. 平衡时向容器中充入He，各物质的浓度不变，平衡不移动，A错误； B．反应Ⅱ是非等体积反应，恒容体系压强不变说明已达平衡，B正确； C．平衡时向容器中充入一定量氢气，氢气浓度增大，反应I和Ⅱ均正向移动，但由勒夏特列原理可知，氢气的转化率降低，C错误； 故答案为：B。 设消耗的二氧化碳为m mol，生成的乙醇为n mol ，三段式： m-2n=0.1，1-m-4n=0.6，m=0.2，n=0.05；所以剩余的二氧化碳为0.8 mol，。剩余二氧化碳为0.8 mol，剩余氢气为0.6 mol，剩余一氧化碳为0.1 mol，乙醇为0.05 mol，水蒸气为0.25 mol。气体总物质的量为1.8 mol，。 18. 化合物I具有良好的降血压等功效，其合成路线如下图(部分反应条件省略)。 已知： ① ② 回答下列问题。 （1）化合物A中的非氧官能团名称是_______、_______。 （2）B的结构简式是_______。 （3）写出C与足量NaOH溶液在加热条件下反应的化学方程式_______。 （4）同时符合下列条件的化合物D的同分异构体有_______种，写出其中一种同分异构体的结构简式_______。 ①分子中含有苯环且与FeCl3溶液发生显色反应； ②核磁共振氢谱4组峰，且峰面积之比为3:2:1:1； ③不含C-O-C键。 （5）G→H反应的另一个有机产物的结构简式为_______。 （6）写出以、CH2(CN)COOC2H5以及C2H5OH为原料制备化合物A的合成路线图_______(无机试剂和有机溶剂任用)。 【答案】（1） ①. 碳碳双键 ②. 氰基 （2） （3）+2NaOH+2CH3OH （4） ①. 4 ②. （也可以是、、） （5）CH3OH （6） 【解析】 【分析】A在浓HCl的条件下生成B，B的分子式为C9H12O4，不饱和度为4，由B与甲醇生成C可知，B与甲醇发生酯化反应生成C，过程中碳原子的数目增加2个，则B的结构为，观察F的结构，结合D、E的分子式，D的分子式为C10H14O4，E的分子式为C10H12N2，则D为，E为，D和E脱水后得到F，F转化后得到G，G中加入碱得到H，H中的含氮杂环加氢后得到I。 【小问1详解】 由A结构，A中的非氧官能团名称是碳碳双键、氰基； 【小问2详解】 由分析，B为； 【小问3详解】 C中含酯基，与足量NaOH溶液在加热条件下发生碱性水解生成羧酸盐和甲醇，化学方程式+2NaOH+2CH3OH； 【小问4详解】 D为，为4个不饱和度，且除环外含4个碳、4个氧，同时符合下列条件的化合物D的同分异构体有：①分子中含有苯环且与FeCl3溶液发生显色反应，则含酚羟基，苯环不饱和度为4；②核磁共振氢谱4组峰，且峰面积之比为3:2:1:1，则分子中结构对称；③不含C-O-C键；结构为、、、，共4种； 【小问5详解】 据分析，结合物质结构、质量守恒，G→H反应化学方程式为：，则G→H反应的另一个有机产物的结构简式为CH3OH； 【小问6详解】 和乙醇发生酯化反应生成，发生已知①反应生成，再和CH2(CN)COOC2H5生成A，故流程为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $