精品解析：云南省昆明市第三中学2025-2026学年高三上学期期中考试化学试题

云南省昆明市第三中学2025-2026学年高三上学期期中考试 化学试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共15小题，共45分。 1. 化学在“三废”治理方面发挥着重要的作用。下列不属于治理“三废”应遵循的原则 A. 无害化 B. 差异化 C. 减量化 D. 资源化 2. 下列化学用语的表达正确的是 A. 的VSEPR模型： B. 黑火药应贴的标准符号： C. 中键的形成： D. KOH溶液与Al反应的离子方程式： 3. 碱式氯化铝[，]具有强吸附能力，可作高效净水剂。工业上可利用铝土矿废渣(主要成分为Al、、AlN，FeO、，等)制备碱式氯化铝，流程如下： 下列方程式书写错误的是 A. “水解”时发生的化学方程式： B. “酸溶”时生成的离子方程式： C. “除杂”时发生的离子方程式： D. “干燥”时发生的化学方程式： 4. 物质的结构决定物质的性质。下列说法错误的是 事实 结构解释 A． 酸性：HCl<HBr 极性：H－Cl<H－Br B． 的配位数：CsCl>NaCl 半径： C． 与过渡金属离子的配位能力： 电负性：F>N>H D． 稳定性： 键长：C－H<Si－H A. A B. B C. C D. D 5. 六方氮化硼晶体的结构与石墨类似(如图所示)，它是一种很好的电绝缘体。下列关于该晶体的说法正确的是 A. 属于共价晶体 B. 可作高温润滑剂 C. 1mol 含有3mol 键 D. 电子被约束在硼周围而不能自由移动导致绝缘 6. 、都是前四周期区元素，价电子数相差1且原子序数相差17.两者形成的分子结构如下。下列有关说法错误的是 A. 形成的氧化物至少有两种 B. Y的最简单氢化物沸点在前四周期同族元素中最低 C. 最高价氧化物对应水化物的酸性： D. 分子中所有原子的杂化方式均相同 7. 下列有关说法正确的是 A. 气态物质一定由分子组成 B. 表面活性剂在水中形成胶束表现出的是超分子的识别特征 C. 均与“钠与水反应”实验有关 D. 欲配制的溶液：可用托盘天平称取固体，配成溶液 8. 设为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是 A. 标准状况下，中含有的电子数为 B. 溶液中含有数目为 C. 完全溶解于水，转移电子数为 D. 与足量的硫粉反应转移电子数为 9. 利用下列装置和试剂进行实验，设计合理且能达到实验目的的是 A．验证氧化性 B．除中混有的HCl气体 C．制备 D．分离和 A. A B. B C. C D. D 10. 在等压条件下，几种由单质和生成相应氧化物的反应的随温度的变化如图所示(已知：，忽略温度对和的影响)。下列说法正确的是 A. 曲线③④为气态金属单质生成氧化物的曲线 B. 反应在条件下可自发进行 C. 时，还原的产物为单质镁和 D. 低温时，所以反应③消耗氧气的速率大于反应① 11. 某聚酰胺薄膜材料(Z)具有质量轻、强度高、耐化学腐蚀和耐光辐射等优点，广泛应用于航空航天领域。其合成原理如图所示： 下列说法正确的是 A. X中有不同化学环境的氢原子 B. Y中所有碳原子一定共平面 C. 该反应是加聚反应 D. Z属于合成纤维 12. 一种亲水有机盐的结构如图所示，其中X、Y、Z、M、P、Q为原子序数依次增大的短周期元素。下列说法正确的是 A. 分子极性： B. 该化合物中各原子均满足8电子稳定结构 C. 第二电离能： D. 中存在的键数为 13. 还原性辅酶I(NADH)是一种生物氢的载体，在酶催化中有重要作用。利用电化学驱动可实现高效NADH再生并迅速参与酶催化反应。使用该驱动并用L-乳酸脱氢酶(LDH)催化的原理如图所示。 下列说法错误的是 A. 高温可提高离子的迁移速率从而加快催化效率 B. X电极可连铅酸蓄电池的电极 C. Y电极反应式： D. 每生成1mol ，生成2mol乳酸 14. 一种铜的氧化物在新能源领域被广泛应用，下图为该氧化物的立方晶胞，已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 该晶体的化学式为Cu2O B. 图中N点原子的分数坐标为 C. 晶体中Cu的配位数为4 D. 该晶体的密度为 15. 常温下，Cd2+-CN-溶液体系中存在平衡关系：、、、，含Cd微粒分布分数δ(含Cd的某种微粒物质的量/所有含Cd微粒物质的量之和)与的关系如图所示。已知，常温下，。下列说法错误的是 A. 曲线Ⅱ对应的主要平衡过程为、 B. 的平衡常数 C. 常温下，pH=7时体系中微粒浓度关系： D. 平衡后加水稀释，体系中与的浓度之比将增大 二、流程题：本大题共1小题，共13分。 16. 钒(V)是一种重要的战略金属，广泛用于钢铁、航空航天等领域。一种从废钒催化剂(含、、、、、)中回收的工艺流程如图： 已知：、均溶于溶液。回答下列问题： （1）①“浸取”时可以提高浸取速率的措施有_______(写一条)。 ②若“浸取”时加入一定量的还原剂将五价钒转化成四价钒，写出酸性条件下与发生反应的离子方程式：_______。 ③若“浸取”时用溶液代替，会转化为。用溶液“浸取”时得到的“滤渣1”的主要成分除铝硅酸钠外，还含有_______(填化学式)。 （2）写出“氧化”过程中发生反应的离子方程式：_______。 （3）“离子交换”和“洗脱”可简单表示为(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。“离子交换”除去的阳离子是_______(填离子符号)。 （4）加入“沉钒”时需控制，则此时溶液中浓度_______(已知)。 （5）钒的某种氧化物的晶胞结构如图所示。该晶体的化学式为_______；已知晶胞参数为a nm，同伏加德罗常数为，则该晶胞的密度为_______(列出计算式)。 三、实验题：本大题共1小题，共13分。 17. 主要用于制造酰基氯化物。实验室制备原理为，实验装置(夹持及部分加热装置已省略)如图所示。 已知： 化学式 色态 熔点/℃ 沸点/℃ 主要化学性质 暗红色或淡红色液体 -78 60(分解) 溶于水并剧烈反应 无色或黄色液体 -105 78.8 遇水水解 回答下列问题： （1）仪器d的名称为_______，橡胶弯管的作用是_______。 （2）制备的化学反应为，该反应的氧化产物为(填名称)_______，干燥管中盛放的物质可以是_______(填名称)。 （3）装置C中发生反应的离子方程式为_____，如用代替漂白粉，生成标准状况下3.36L ，转移电子的物质的量为______mol。 （4）实验过程中发现的流速过快，可以采取的简便措施是_______。 （5）将、混合气体通入蒸馏水充分反应后的溶液中的溶质为两种强酸，化学方程式为__________。 四、简答题：本大题共2小题，共29分。 18. 氢能是新能源领域中与油气行业现有业务结合最紧密的一类，而制氢成本过高仍是目前氢能产业发展的挑战之一。甲烷、水蒸气重整制氢是目前工业制氢最为成熟的方法，涉及的主要反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 回答下列问题： （1）①计算_________kJ/mol，反应Ⅱ的_________(填“＞”、“＜”或“＝”)0。 ②以CH4、H2O和N2的混合气体为起始投料（N2不参与反应），保持混合气体总物质的量不变，在恒容的容器中对反应Ⅰ进行研究。下列说法正确的是___________(填标号)。 A．升高温度，正、逆反应速率同时增大 B．n(CO)：n(H2)保持恒定时，反应达到化学平衡状态 C．增加起始投料时N2的体积分数，单位体积的活化分子数增加 D．增加起始投料时CH4的体积分数，CH4平衡转化率增大 （2）650℃时（局部温度过高会造成积碳）按照一定流速通入甲烷和水蒸气，当水碳比一定时，催化剂中无添加吸附剂和添加P-Li4SiO4吸附剂（吸收CO2）的情况下，各气体组分反应的平衡含量与时间的关系如图所示。 ①催化剂中添加P-Li4SiO4吸附剂与无添加吸附剂比较，t1 min前H2的平衡含量升高，CO2、CO和CH4的平衡含量降低；t1 min后H2的平衡含量降低，CO2、CO和CH4的平衡含量升高，最后与无添加吸附剂时的含量相同。可能的原因是___________。 ②实验时发现，t1 min后CO2的平衡含量低于理论平衡值，CO平衡含量高于理论平衡值，可能的原因是___________(化学方程式表示)。 （3）一定温度下，向2 L容器中充入4 mol CH4(g)和12 mol H2O(g)，若20 min后反应达到平衡，容器中CO2、CO均为1 mol。则0~20 min内H2O的消耗速率v(H2O)=____________mol/(L·min)，反应Ⅲ的压强平衡常数Kp=________（以分压表示，分压总压物质的量分数）。 19. 奥美拉唑是一种质子泵抑制剂，能够显著减少胃酸分泌，某种合成路线如下： 已知：Ac表示。 回答下列问题： （1）的分子式为______，的反应类型为______。 （2）C的结构简式为______，的反应所需试剂和条件为______。 （3）D中含氧官能团的名称为______。 （4）的化学方程式为______。 （5）物质A有多种同分异构体，分子中含有的芳香族同分异构体共有______种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比为的结构简式为______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 云南省昆明市第三中学2025-2026学年高三上学期期中考试 化学试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共15小题，共45分。 1. 化学在“三废”治理方面发挥着重要的作用。下列不属于治理“三废”应遵循的原则 A. 无害化 B. 差异化 C. 减量化 D. 资源化 【答案】B 【解析】 【详解】“三废”治理的核心原则是减量化（减少废物产生量）、无害化（处理废物使其对环境和健康无害）和资源化（将废物转化为可利用资源），这三个原则是化学工业污染防治的常规要求，故本题选B。 2. 下列化学用语的表达正确的是 A. 的VSEPR模型： B. 黑火药应贴的标准符号： C. 中键的形成： D. KOH溶液与Al反应的离子方程式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．中S的价层电子对数为3，没有孤对电子，VSEPR模型应为平面三角形，A错误； B．黑火药属于易燃、爆炸类物质，应贴上和，B错误； C．中键的形成：，C错误； D．KOH溶液与Al反应生成四羟基合铝酸钾和氢气，强酸、强碱、可溶性的盐拆成离子形式，即，D正确； 故选D。 3. 碱式氯化铝[，]具有强吸附能力，可作高效净水剂。工业上可利用铝土矿废渣(主要成分为Al、、AlN，FeO、，等)制备碱式氯化铝，流程如下： 下列方程式书写错误的是 A. “水解”时发生的化学方程式： B. “酸溶”时生成的离子方程式： C. “除杂”时发生的离子方程式： D. “干燥”时发生的化学方程式： 【答案】C 【解析】 【分析】废渣中加热水，氮化铝会发生水解生成氢氧化铝和氨气，加入盐酸后铝与盐酸反应生成氢气，、FeO、均可溶于盐酸得到含Al3+、Fe2+、Fe3+的溶液，加入三氧化二铝调节pH，可将Fe3+转化为沉淀除去，加入高锰酸钾可将Fe2+氧化为Fe3+，Fe3+再转化为沉淀除去，高锰酸钾被还原为二氧化锰，经过喷雾干燥氯化铝转化为碱式氯化铝。 【详解】A．废渣中加热水，氮化铝会发生水解生成氢氧化铝和氨气，“水解”时发生的化学方程式：，A正确； B．加入盐酸后铝与盐酸反应生成氢气和氯化铝，离子方程式为：，B正确； C．加入高锰酸钾和硫酸锰后，滤液喷雾干燥即可获得碱式氯化铝，因此Mn元素应该转化为二氧化锰进入滤渣，离子方程式为：，C错误； D．经过喷雾干燥氯化铝转化为碱式氯化铝， ，D正确； 故选C。 4. 物质的结构决定物质的性质。下列说法错误的是 事实 结构解释 A． 酸性：HCl<HBr 极性：H－Cl<H－Br B． 的配位数：CsCl>NaCl 半径： C． 与过渡金属离子的配位能力： 电负性：F>N>H D． 稳定性： 键长：C－H<Si－H A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．极性：H－Cl>H－Br，酸性HCl<HBr是因为H－Br的键能小，A错误； B．离子晶体的配位数取决于阴、阳离子半径的相对大小，离子半径比越大，配位数越大，Cs+周围最多能排布8个Cl-，Na+周围最多能排布6个Cl-，说明，B正确； C．F的电负性远高于N和H，在NF3中，N原子与三个高电负性的F原子相连，导致N的电子云密度显著降低，这使得N的孤对电子被F强烈吸引，难以释放并与金属离子形成配位键。而NH3中的N连接电负性较低的H原子，孤对电子更易暴露，便于与金属离子配位，C正确； D．由于碳的电负性更高、原子半径更小，CH4的C－H键能更强、键长更短，因此CH4比SiH4更稳定，且C－H键长小于Si－H键长，D正确； 故选A。 5. 六方氮化硼晶体的结构与石墨类似(如图所示)，它是一种很好的电绝缘体。下列关于该晶体的说法正确的是 A. 属于共价晶体 B. 可作高温润滑剂 C. 1mol 含有3mol 键 D. 电子被约束在硼周围而不能自由移动导致绝缘 【答案】B 【解析】 【详解】A．六方氮化硼的结构与石墨类似，故属于混合型晶体，A错误； B．六方氮化硼与石墨类似，层间靠范德华力维系，易滑动，可作高温润滑剂，B正确； C．1mol 含有3x mol 键，C错误； D．硼的电子全部参与成键，没有多余电子与氮原子形成大键，电子被约束在氮周围而不能自由移动，D错误； 故选B。 6. 、都是前四周期区元素，价电子数相差1且原子序数相差17.两者形成的分子结构如下。下列有关说法错误的是 A. 形成的氧化物至少有两种 B. Y的最简单氢化物沸点在前四周期同族元素中最低 C. 最高价氧化物对应水化物的酸性： D. 分子中所有原子的杂化方式均相同 【答案】C 【解析】 【分析】根据所连共价键的个数可以判断元素为第VIA族元素，X元素为第IIIA族或第VA族元素，根据已知信息，价电子数相差1，可以确定元素为第族元素，第VA族和第ⅥA族前四周期的元素中原子序数相差17的为硫元素和砷元素，故为砷元素、为硫元素。 【详解】A．砷元素与氮元素同主族，所以砷元素也具有多价态，形成的氧化物至少有两种，A正确； B．的沸点是前四周期同主族最低的，因为水分子间有氢键，使得水的沸点高于硫化氢，B正确； C．对应的最高价氧化物的水化物为砷酸，酸性弱于磷酸，为弱酸，而元素对应的最高价氧化物的水化物为硫酸(强酸)，C错误； D．分子中As形成3个共价键存在1对孤电子对、S形成2个共价键存在2对孤电子对，两者均为杂化，D正确； 故选C。 7. 下列有关说法正确的是 A. 气态物质一定由分子组成 B. 表面活性剂在水中形成胶束表现出的是超分子的识别特征 C. 均与“钠与水反应”实验有关 D. 欲配制的溶液：可用托盘天平称取固体，配成溶液 【答案】C 【解析】 【详解】A．气态物质不一定由分子构成，如等离子体，汞蒸气等，A错误； B．表面活性剂在水中形成胶束表现出的是超分子自组装的特征，B错误； C．钠与水反应实验涉及钠的取用(镊子，防接触)、小刀切割、反应容器(烧杯)、产物腐蚀性(NaOH)及钠的易燃性，相关图标(如腐蚀品、易燃品、镊子取用、小刀防割伤等)均与之有关，C正确； D．配制的溶液：应选用分析天平称取固体配成250mL溶液，D错误； 故答案为C。 8. 设为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是 A. 标准状况下，中含有的电子数为 B. 溶液中含有数目为 C. 完全溶解于水，转移电子数为 D. 与足量的硫粉反应转移电子数为 【答案】D 【解析】 【详解】A．标准状况下，为液体，不能用气体摩尔体积计算物质的量，即物质的量不是，则含有的电子数不是，A错误； B．溶液中含有，由于很难电离，则数目远小于，B错误； C．物质的量为，与水反应为可逆反应，则转移电子数小于，C错误； D．与足量的硫粉反应生成，铜元素化合价由0价升高至+1价，转移电子数为，D正确； 故选D。 9. 利用下列装置和试剂进行实验，设计合理且能达到实验目的的是 A．验证氧化性 B．除中混有的HCl气体 C．制备 D．分离和 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．验证氧化性，需证明氧化生成及氧化生成，该装置仅体现与、与的反应，未验证与的反应，不能证明氧化性：，A不符合题意； B．饱和溶液能与反应生成()，即目标物质也被除去，不符合除杂原则，除中混有的气体，应选用饱和的溶液，B不符合题意； C．该装置中，钠块在煤油与溶液界面与水反应生成，与反应生成，且煤油隔绝空气能防止被氧化，能制备，C符合题意； D．加热和的混合物，受热分解生成和，冷却后又重新生成，受热升华后遇冷凝华，二者均会在上方冷凝，无法分离，D不符合题意； 故选C。 10. 在等压条件下，几种由单质和生成相应氧化物的反应的随温度的变化如图所示(已知：，忽略温度对和的影响)。下列说法正确的是 A. 曲线③④为气态金属单质生成氧化物的曲线 B. 反应在条件下可自发进行 C. 时，还原的产物为单质镁和 D. 低温时，所以反应③消耗氧气的速率大于反应① 【答案】C 【解析】 【详解】A．随温度升高，与在③⑤、④⑥两折点发生物态变化，因此③④中金属单质可能为固态或液态，不可能为气态，A项错误； B．反应自发的条件为，由盖斯定律，反应的，时，上述，反应不能自发进行，B项错误； C．由图可知，时，，能自发，故T=bK时，C还原MgO的产物为单质镁和CO，C项正确； D．的相对大小与化学反应速率不能构成因果关系，D项错误； 故选C。 11. 某聚酰胺薄膜材料(Z)具有质量轻、强度高、耐化学腐蚀和耐光辐射等优点，广泛应用于航空航天领域。其合成原理如图所示： 下列说法正确的是 A. X中有不同化学环境的氢原子 B. Y中所有碳原子一定共平面 C. 该反应是加聚反应 D. Z属于合成纤维 【答案】D 【解析】 【详解】A．X结构对称，其中只有一种化学环境的氢原子，A错误。 B．Y中O均采用杂化，所有碳原子不一定共平面，B错误。 C．该反应还生成了，属于缩聚反应，C错误。 D．根据Z的结构和性能优点可推知Z属于合成纤维，D正确。 综上所述，本题选D。 12. 一种亲水有机盐的结构如图所示，其中X、Y、Z、M、P、Q为原子序数依次增大的短周期元素。下列说法正确的是 A. 分子极性： B. 该化合物中各原子均满足8电子稳定结构 C. 第二电离能： D. 中存在的键数为 【答案】C 【解析】 【分析】X、Y、Z、M、P、Q为原子序数依次增大的短周期元素，结合成键特点及原子序数关系，推断如下：能形成4个共价键，应为元素；原子序数大于且小于，应为元素；能形成双键，应为元素；原子序数大于且能与形成共价键，应为元素；能形成2个双键和2个单键，且原子序数最大，应为S元素；能形成+1价阳离子且原子序数小于，应为Li元素，据此解答。 【详解】A．由分析可知，为(V形，极性分子)，为(直线形，非极性分子)，则极性：，A错误； B．该化合物中元素形成2个双键和2个单键，最外层电子数为12，不满足8电子稳定结构，B错误； C．失去1个电子后为(电子排布为，达到半充满稳定结构)，再失去一个电子变成不稳定结构的第二电离能较大；失去1个电子后为，再失去一个电子变成稳定的较容易，则第二电离能，即M>P，C正确； D．为，中Cu2+与4个通过配位键(σ键)结合，每个含1个σ 键，即1个中含σ键数为4+4=8个，但的物质的量未知，无法计算存在的键数，D错误； 故选C。 13. 还原性辅酶I(NADH)是一种生物氢的载体，在酶催化中有重要作用。利用电化学驱动可实现高效NADH再生并迅速参与酶催化反应。使用该驱动并用L-乳酸脱氢酶(LDH)催化的原理如图所示。 下列说法错误的是 A. 高温可提高离子的迁移速率从而加快催化效率 B. X电极可连铅酸蓄电池的电极 C. Y电极反应式： D. 每生成1mol ，生成2mol乳酸 【答案】A 【解析】 【分析】右侧电极Y由→得电子，为阴极，电极反应为，左侧X为阳极，电极反应为，据此分析； 【详解】A．高温会导致酶失活，A错误； B．由分析可知：X极为阳极，与电源正极相连，即连铅酸蓄电池的电极，B正确； C．Y极为阴极，电极反应为，C正确； D．生成1mol 转移4mol ，生成1mol乳酸相当于加了2个氢，则转移2mol ，则共生成2mol乳酸，D正确； 故选A。 14. 一种铜的氧化物在新能源领域被广泛应用，下图为该氧化物的立方晶胞，已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 该晶体的化学式为Cu2O B. 图中N点原子的分数坐标为 C. 晶体中Cu的配位数为4 D. 该晶体的密度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．晶胞中氧原子数目为，铜原子在体内有16个，所以化学式为Cu2O，A正确； B．N处于左侧、上边、前面晶胞的中心位置，则N点原子的分数坐标为，B正确； C．由晶胞结构可知，Cu原子周围最近且距离相等的O原子有2个，即Cu的配位数为2，C错误； D．每个晶胞中含有8个“Cu2O”，1mol晶胞的质量为1mol×8×144g/mol=1152g，晶胞边长为a pm，1mol晶胞的体积为NA×(a×10-10cm)3，则晶体密度为，D正确； 故答案为：C。 15. 常温下，Cd2+-CN-溶液体系中存在平衡关系：、、、，含Cd微粒分布分数δ(含Cd的某种微粒物质的量/所有含Cd微粒物质的量之和)与的关系如图所示。已知，常温下，。下列说法错误的是 A. 曲线Ⅱ对应的主要平衡过程为、 B. 的平衡常数 C. 常温下，pH=7时体系中微粒浓度关系： D. 平衡后加水稀释，体系中与的浓度之比将增大 【答案】B 【解析】 【分析】由图知，当很小时，较大，故曲线I表示，随着的增大，正向移动，减小，增大，故曲线Ⅱ表示，同理分析可知曲线Ⅲ、Ⅳ、V分别表示、、。 【详解】A．由分析可知，曲线Ⅱ表示，其先增大后减小，对应的反应为、，A项正确； B．当=﹣3.6时，=，，B项错误； C．时，，则，=﹣3，观察图像知，，C项正确； D．由知，，，加水稀释，减小，K不变，与的浓度比增大，D项正确； 故选B。 二、流程题：本大题共1小题，共13分。 16. 钒(V)是一种重要的战略金属，广泛用于钢铁、航空航天等领域。一种从废钒催化剂(含、、、、、)中回收的工艺流程如图： 已知：、均溶于溶液。回答下列问题： （1）①“浸取”时可以提高浸取速率的措施有_______(写一条)。 ②若“浸取”时加入一定量的还原剂将五价钒转化成四价钒，写出酸性条件下与发生反应的离子方程式：_______。 ③若“浸取”时用溶液代替，会转化为。用溶液“浸取”时得到的“滤渣1”的主要成分除铝硅酸钠外，还含有_______(填化学式)。 （2）写出“氧化”过程中发生反应的离子方程式：_______。 （3）“离子交换”和“洗脱”可简单表示为(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。“离子交换”除去的阳离子是_______(填离子符号)。 （4）加入“沉钒”时需控制，则此时溶液中浓度_______(已知)。 （5）钒的某种氧化物的晶胞结构如图所示。该晶体的化学式为_______；已知晶胞参数为a nm，同伏加德罗常数为，则该晶胞的密度为_______(列出计算式)。 【答案】（1） ①. 适当升温（或搅拌、增大硫酸浓度、粉碎废钒催化剂） ②. V2O5++4H+=2VO2+++2H2O ③. Fe2O3 （2）6 VO2+++3H2O=6+Cl-+6H+ （3）K+ （4）2.810-3 （5） ①. VO2 ②. 【解析】 【分析】向废钒催化剂中加入硫酸浸取，、与酸反应生成VO2+、进入溶液，K2SO4、Fe2O3、Al2O3溶于酸生成K+、Al3+、Fe3+进入溶液，SiO2与酸不反应，成为滤渣1，“氧化”时，KClO3将VO2+氧化为，“中和”时加入KOH调节pH，使Al3+、Fe3+转化为沉淀，然后用强碱性阴离子交换树脂除去阳离子，通过洗脱得到含钒的洗脱液，向洗脱液中加入氯化铵使钒以铵盐形式沉淀，然后将沉淀煅烧分解生成V2O5。 【小问1详解】 ①提高浸取速率的措施可通过加热、搅拌、适当增大硫酸浓度、粉碎废钒催化剂等方式实现；②酸性条件下，Na2SO3将V2O5还原为VO2+，被氧化为，结合守恒原则可得反应的离子方程式为V2O5++4H+=2VO2+++2H2O；③浸取时，Fe2O3与NaOH溶液不反应，滤渣1除铝硅酸钠外，还含有Fe2O3； 【小问2详解】 “氧化”时，KClO3将VO2+氧化为，被还原为Cl-，结合守恒原则可得离子方程式为6 VO2+++3H2O=6+Cl-+6H+； 【小问3详解】 离子交换树脂为强碱性阴离子交换树脂，交换的是阴离子，溶液中的阳离子（K+、Na+）留在溶液中，故除去的阳离子为K+； 【小问4详解】 控制，则c(OH-)10-12 mol/L，根据Ksp[Fe(OH)3]= c(Fe3+) c3(OH-)=2.810-39，可得c(Fe3+)=2.810-3 mol/L； 【小问5详解】 晶胞中8个V原子位于顶点，1个位于体心，个数为，4个O原子位于面心，2个位于晶胞体内，个数为，则该晶体的化学式为VO2；晶胞参数为a nm=a10-7 cm，体积V=（a10-7 cm）3，晶胞密度=g·cm-3。 三、实验题：本大题共1小题，共13分。 17. 主要用于制造酰基氯化物。实验室制备原理为，实验装置(夹持及部分加热装置已省略)如图所示。 已知： 化学式 色态 熔点/℃ 沸点/℃ 主要化学性质 暗红色或淡红色液体 -78 60(分解) 溶于水并剧烈反应 无色或黄色液体 -105 78.8 遇水水解 回答下列问题： （1）仪器d的名称为_______，橡胶弯管的作用是_______。 （2）制备的化学反应为，该反应的氧化产物为(填名称)_______，干燥管中盛放的物质可以是_______(填名称)。 （3）装置C中发生反应的离子方程式为_____，如用代替漂白粉，生成标准状况下3.36L ，转移电子的物质的量为______mol。 （4）实验过程中发现的流速过快，可以采取的简便措施是_______。 （5）将、混合气体通入蒸馏水充分反应后的溶液中的溶质为两种强酸，化学方程式为__________。 【答案】（1） ①. 分液漏斗 ②. 平衡气压，使液体顺利流下 （2） ①. 硫酸铜 ②. 碱石灰 （3） ①. ②. 0.25 （4）关闭分液漏斗活塞 （5） 【解析】 【分析】根据实验室合成原理：可知，C装置可用于制备氯气，B中装有浓硫酸干燥氯气，在装置A中发生反应。 【小问1详解】 仪器d的名称为分液漏斗，橡胶弯管的作用是平衡气压，使液体顺利流下； 【小问2详解】 该反应中Cu元素化合价升高做还原剂，硫酸铜为氧化产物；干燥管的作用是吸收氯气和二氧化硫，同时防止空气中水蒸气进入装置，故可以用碱石灰； 【小问3详解】 装置C中用浓盐酸和漂白粉制取氯气，发生反应的离子方程式为；如用代替漂白粉，离子方程式为，该反应生成3mol氯气时转移5mol电子，生成标准状况下3.36L，即生成0.15mol时，转移0.25mol电子； 【小问4详解】 实验过程中发现的流速过快，可以采取的简便措施是关闭分液漏斗活塞； 【小问5详解】 将、混合气体通入蒸馏水生成硫酸和盐酸，化学方程式为。 四、简答题：本大题共2小题，共29分。 18. 氢能是新能源领域中与油气行业现有业务结合最紧密的一类，而制氢成本过高仍是目前氢能产业发展的挑战之一。甲烷、水蒸气重整制氢是目前工业制氢最为成熟的方法，涉及的主要反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 回答下列问题： （1）①计算_________kJ/mol，反应Ⅱ的_________(填“＞”、“＜”或“＝”)0。 ②以CH4、H2O和N2的混合气体为起始投料（N2不参与反应），保持混合气体总物质的量不变，在恒容的容器中对反应Ⅰ进行研究。下列说法正确的是___________(填标号)。 A．升高温度，正、逆反应速率同时增大 B．n(CO)：n(H2)保持恒定时，反应达到化学平衡状态 C．增加起始投料时N2的体积分数，单位体积的活化分子数增加 D．增加起始投料时CH4的体积分数，CH4平衡转化率增大 （2）650℃时（局部温度过高会造成积碳）按照一定流速通入甲烷和水蒸气，当水碳比一定时，催化剂中无添加吸附剂和添加P-Li4SiO4吸附剂（吸收CO2）的情况下，各气体组分反应的平衡含量与时间的关系如图所示。 ①催化剂中添加P-Li4SiO4吸附剂与无添加吸附剂比较，t1 min前H2的平衡含量升高，CO2、CO和CH4的平衡含量降低；t1 min后H2的平衡含量降低，CO2、CO和CH4的平衡含量升高，最后与无添加吸附剂时的含量相同。可能的原因是___________。 ②实验时发现，t1 min后CO2的平衡含量低于理论平衡值，CO平衡含量高于理论平衡值，可能的原因是___________(化学方程式表示)。 （3）一定温度下，向2 L容器中充入4 mol CH4(g)和12 mol H2O(g)，若20 min后反应达到平衡，容器中CO2、CO均为1 mol。则0~20 min内H2O的消耗速率v(H2O)=____________mol/(L·min)，反应Ⅲ的压强平衡常数Kp=________（以分压表示，分压总压物质的量分数）。 【答案】（1） ①. -41.1 ②. ＞ ③. A （2） ①. 添加吸附剂，降低了的浓度，反应Ⅱ、Ⅲ平衡正向移动；后，吸附剂失效 ②. （3） ①. 0.075 ②. 【解析】 【小问1详解】 ①根据盖斯定律，反应Ⅲ=反应Ⅱ-反应Ⅰ，则；反应Ⅱ为气体分子数增加的反应，即； ②A．升高温度，活化分子数增多，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增大，因此正、逆反应速率同时增大，A正确； B．随着反应Ⅰ进行，CO和H2始终以计量系数比1：3生成，即n(CO)：n(H2)始终不变，不能用来判断反应达到化学平衡状态，B错误； C．N2不参与反应，增加起始投料时N2的体积分数而气体总物质的量不变，则甲烷和水蒸气物质的量下降，单位体积内的活化分子数减小，C错误； D．增加起始投料时CH4的体积分数，CH4的平衡转化率减小，D错误； 故选A； 【小问2详解】 ①P-Li4SiO4吸附剂能吸收CO2，添加P-Li4SiO4吸附剂，降低了CO2的浓度，反应Ⅱ、Ⅲ平衡正向移动，t1 min前H2的平衡含量升高，CO2、CO和CH4的平衡含量降低；t1 min后，P-Li4SiO4吸附剂失效，故t1 min后H2的平衡含量降低，CO2、CO和CH4的平衡含量升高，最后与无添加吸附剂时的含量相同； ②实验时发现t1 min后CO2的平衡含量低于理论平衡值，CO的平衡含量高于理论平衡值，可能是因局部温度过高产生了积碳，积碳与部分二氧化碳反应产生一氧化碳，化学方程式为：； 【小问3详解】 一定温度下，向2 L容器中充入4 mol CH4(g)和12 mol H2O(g)，20 min后反应达到平衡，容器中CO2、CO均为1 mol，根据C原子守恒，平衡时，根据O原子守恒，平衡时，则0~20 min内H2O的消耗速率；根据H原子守恒，平衡时，气体总物质的量为(1+1+2+9+7) mol=20 mol，设平衡时体系总压强为p kPa，则反应Ⅲ的压强平衡常数。 19. 奥美拉唑是一种质子泵抑制剂，能够显著减少胃酸分泌，某种合成路线如下： 已知：Ac表示。 回答下列问题： （1）的分子式为______，的反应类型为______。 （2）C的结构简式为______，的反应所需试剂和条件为______。 （3）D中含氧官能团的名称为______。 （4）的化学方程式为______。 （5）物质A有多种同分异构体，分子中含有的芳香族同分异构体共有______种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比为的结构简式为______。 【答案】（1） ①. ②. 氧化反应 （2） ①. ②. 浓硝酸、浓硫酸 （3）硝基、酯基 （4） （5） ①. 14 ②. 和 【解析】 【分析】由流程，A引入氧原子得到B，B生成C，对比B分子的结构和C的分子式可知，分子内引入了硝基，借助D可知硝基所在的位置，故C的结构简式为，C和Ac2O反应转化为D，D和HCl反应转化为E，E中羟基发生取代反应生成F，F引入新支链得到G，G生成产物奥美拉唑； 【小问1详解】 由结构，的分子式为；增加了一个氧原子，“加氧”属于氧化反应。 【小问2详解】 由分析，C的结构简式为，反应在吡啶环上引入硝基，反应条件为浓硝酸、浓硫酸，加热。 【小问3详解】 由D结构，D中含氧官能团的名称为硝基、酯基； 【小问4详解】 根据原子个数守恒可知的反应生成F时，同时生成二氧化硫，方程式为。 【小问5详解】 物质A分子中除环外还含有3个碳，且环上含1个氮原子，A含有的芳香族同分异构体，则分子中需含苯环；苯环上有三个取代基时，可以为2个，1个，共有6种；苯环上有两个取代基时可以为1个，1个，有3种；或1个，1个，有3种；苯环上有1个取代基时，可以为或，有2种；共14种。其中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比为，则结构中含2个对称的甲基，结构为和。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $