精品解析：江苏省苏州第十中学校2025-2026学年高三上学期12月月考 化学试题

江苏省苏州第十中学2025~2026学年第一学期 2026届高三上学期12月阶段检测 化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Fe-56 Co-59 Cu-64 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列工业生产中的重要反应不属于氧化还原反应的是 A. 在高温高压条件下和合成 B. 煅烧黄铁矿制备 C. 向饱和氨盐水中通制备 D. 电解饱和食盐水制备 2. 人们在金星大气中探测到，据此推断金星大气层或存在生命。反应可制备。下列说法正确的是 A. 为非极性分子 B. 的结构示意图为 C. 的电子式为 D. 的VSEPR模型为形 3. 实验室制取高浓度的溶液，有关实验装置和原理能达到实验目的的是 A B C D 制取氯气 制取氯水 提高浓度 分离出 A. A B. B C. C D. D 4. 工业上电解熔融和冰晶石的混合物可制得铝。下列说法正确的是 A. 半径大小： B. 电负性大小： C. 电离能大小： D. 碱性强弱： 阅读材料，碳族元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。甲烷具有较大燃烧热()，是常见燃料；是一种弱酸，在水中缓慢水解生成；通过反应可用于提纯Ni．Si、Ge是重要半导体材料。硅可以溶于的混合酸中生成；在盐酸中溶解度比水中大；醋酸铅(易溶于水，难电离)溶液可以吸收硫化氢气体。完成问题： 5. 下列说法正确的是 A. 碳、硅的单质中键角均为 B. 中的C原子与中的Si原子杂化方式相同 C. 配合物中不含离子键 D. Ge原子基态核外电子排布式为 6. 下列化学反应表示不正确的是 A. 甲烷的燃烧： B. 与水反应： C. 硅溶于的混合酸中： D. 醋酸铅溶液吸收硫化氢气体： 7. 下列物质结构与性质或性质与用途具有对应关系的是 A. 金刚石难溶于水，可用于切割玻璃 B. 晶体硅熔点高，可用作半导体材料 C. 为非极性分子，具有较大的燃烧热 D. 与能形成配位键，在盐酸中溶解度比水中大 8. 一种储电制氢装置如图所示，该装置晚间通过转化储存电力，为白天制氢提供能量。下列说法正确的是 A. 晚间储电时，电极A应与电源的负极相连 B. 白天制氢时，溶液中从左室向右室移动 C. 储电时的总反应为 D. 理论上生成，溶液中减少64g 9. 化合物乙是一种治疗神经类疾病的药物，可由化合物甲经多步反应得到。下列有关化合物甲、乙的说法正确的是 A. 甲、乙均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B. 甲分子不存在顺反异构 C. 乙分子中含有3个手性碳原子 D. 乙最多能与反应 10. 在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图所示。下列说法不正确的是 A. 若用HCOOD催化释氢，反应除生成CO2外，还生成HD B. 第一步转化N与H间形成配位键 C. 若用HCOOK溶液代替HCOOH释氢的速率加快 D. 若用HCOOK溶液代替HCOOH最终所得气体中H2的纯度会降低 11. 制取硫酸四氨合铜晶体{}的实验如下： 步骤1：向盛有硫酸铜水溶液的试管中加入氨水，首先生成难溶物，继续添加氨水并振荡试管，难溶物溶解，得到深蓝色的透明溶液。 步骤2：再向试管中加入乙醇，析出深蓝色的晶体。 下列说法不正确的是 A. 步骤1中难溶物溶解是因为生成了配合物 B. 步骤2中加入乙醇降低了溶剂的极性从而析出晶体 C. 中含有键的数目为 D. 最终所得溶液中大量存在、、、 12. 室温下，有色金属冶炼废渣(含等的氧化物)用过量的较浓溶液酸浸后，提取铜和镍的过程如下所示。 已知：。下列说法正确的是 A. 较浓溶液中： B. 溶液中：的平衡常数 C. 溶液中： D. “提铜”和“沉镍”后的两份滤液中： 13. 甲醇水蒸气重整制氢(SRM)是获取理想氢源的有效方法。重整过程发生的反应如下： 反应Ⅰ：CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)；ΔH1=+49.4kJ·mol-1 反应Ⅱ：CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)；ΔH2=+92kJ·mol-1 在常压、催化剂下，向密闭容器中充入1molCH3OH和1.2molH2O混合气体，t时刻测得CH3OH转化率及CO、CO2的选择性随温度变化情况如图所示。下列说法正确的是 A. 选择300℃作为反应温度比较适宜 B. 工业生产中一般选用负压(低于大气压)条件下制氢 C. 选用CO2选择性较高的催化剂有利于提高CH3OH的平衡转化率 D. 270℃时，容器中的H2(g)约为2.744mol 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 利用水钴矿(主要成分为，含少量、、、)制备二次电池添加剂的流程如下： 已知：ⅰ．沉淀过快无法形成在碱性溶液中易被氧化。 ⅱ．、易与形成配合物。 ⅲ．水合肼为无色油状液体，具有强还原性，氧化产物为。 （1）“酸浸”中溶液与反应的离子方程式为___________。 （2）滤渣2主要成分为，“沉铁”步骤加入的作用为___________。 （3）在转化过程中： ①制备，先加氨水再加溶液的理由是___________。 ②“沉钴”中使用热NaOH溶液有利于形成较纯净的，可能原因是___________。 （4）经仪器分析，测得按题(3)步骤制得的晶体结构中含有，进一步用碘量法测得的氧化程度为。因此制备时必须加入一定量的还原剂，如水合肼。实验室模拟题(3)步骤，为确保制得的产品中不含，用的溶液制备时，至少需加入水合肼的质量为___________g。(写出计算过程) （5）钴硫化物可用作锂离子电池的电极材料，其结构如下图所示。结构1是钴硫化物晶胞的一部分，可代表其组成和结构；晶胞2是充电后的晶胞结构；所有结构均为立方晶胞。晶胞2中距最近的有___________个。 15. 一种药物中间体有机物F的合成路线如下： （1）C →D的反应类型为 _______。 （2）原料A中混有杂质，则E中会混有与E互为同分异构体的副产物 X，X也含有1个含氮五元环。该副产物X的结构简式为 _______。 （3）D→E反应过程分两步进行，步骤①中D与正丁基锂反应产生化合物Y( )，步骤②中Y再通过加成、取代两步反应得到E．则步骤②中除E外的另一种产物的化学式为_______。 （4）A的一种同分异构体同时满足下列条件，写出其结构简式：_______。 ①含有手性碳原子，且能使溴的CCl4溶液褪色。 ②酸性条件下水解能生成两种芳香族化合物，其中一种产物分子中不同化学环境的氢原子个数比是1：2，且能与NaHCO3溶液反应。 （5）已知：格氏试剂(RMgBr，R为烃基)能与水、羟基、羧基、氨基等发生反应。写出以、CH3MgBr为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)_______。 16. 研究含铜电路板的蚀刻与蚀刻废液回收利用有重要作用。 已知：。蚀刻含铜电路板有多种方法，用蚀刻废液可制备。 （1）酸性蚀刻液法(过氧化氢-盐酸法) ①用过氧化氢和盐酸蚀刻含铜电路板时发生反应的离子方程式为___________。 ②反应后有气泡产生，且反应一段时间后，随着溶液变蓝，产生气泡的速率加快，可能的原因是___________。 （2）碱性蚀刻液法。碱性含铜蚀刻液主要成分为、氨水、氯化铵等。蚀刻过程中，与电路板上的铜发生反应生成，失去蚀刻能力，通入空气可恢复蚀刻能力。 ①蚀刻过程发生的离子反应中，被还原的微粒主要存在形式的符号为___________。 ②蚀刻过程主要的化学反应的化学方程式为___________。 （3）酸性蚀刻废液与碱性蚀刻废液混合可析出沉淀，在之间易生成氢氧化铜胶体。酸性蚀刻废液与碱性蚀刻废液混和反应装置如图1所示。不同时，铜元素回收率如图2所示。 ①为减少胶体形成而影响后续操作，溶液为___________(选填“酸性”或“碱性”)蚀刻废液。 ②解释时，铜元素回收率下降的原因为___________。 （4）已知：氢氧化铜悬浊液受热易分解生成。设计从酸性蚀刻废液中制备氧化铜的实验方案：向一定质量的酸性蚀刻废液中，___________。(实验中须使用的试剂：20% NaOH溶液、溶液、稀硝酸、蒸馏水) 17. 氢能是理想清洁能源，氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。的资源化利用能有效减少排放，充分利用碳资源。 （1）制氢、储氢与释氢的一种方法如图所示。 ①与生成的化学方程式为___________。 ②释氢释放的与储氢吸收的的物质的量之比为___________。 （2）氨制氢。利用电解反应可用于制氢。相同条件下，饱和氨水(的质量分数为34%)的密度为，液氨的密度为。 ①电解含的液氨溶液制的装置如下图所示，阳极的电极反应式为___________。 ②氨气燃料的性能可用“能量密度”(公式如下)来衡量，则饱和氨水的能量密度为___________。 能量密度 （3）重整能获得氢能，同时能高效转化温室气体。 重整反应的热化学方程式为 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 下，将的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整体系中，平衡时各组分的物质的量分数如图1所示。 ①时，平衡体系中物质的量分数比略大的原因是___________。 ②重整过程中的积碳是反应催化剂失活的主要原因。积碳反应为 反应Ⅲ： 反应Ⅳ： 积碳反应能迅速到达平衡状态。重整反应中催化剂上产生的积碳的质量与温度的关系如图2所示。温度低于时，积碳的质量随温度的升高而增多的原因是___________。 ③在催化剂和催化剂分别作用下，重整反应相同时间，控制其他条件相同，催化剂表面均产生积碳。对附着积碳的催化剂和催化剂在空气中加热以除去积碳(该过程催化剂不发生反应)，固体的质量变化如图3所示。则重整反应中能保持较长时间催化活性的是哪种催化剂？并说明理由：___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省苏州第十中学2025~2026学年第一学期 2026届高三上学期12月阶段检测 化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Fe-56 Co-59 Cu-64 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列工业生产中的重要反应不属于氧化还原反应的是 A. 在高温高压条件下和合成 B. 煅烧黄铁矿制备 C. 向饱和氨盐水中通制备 D. 电解饱和食盐水制备 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应方程式为，反应中N元素化合价由0价降低到-3价，H元素从0价升高到+1价，有元素化合价的升降，属于氧化还原反应，A不符合题意； B．反应方程式为4FeS2 +11O22Fe2O3+8SO2，反应中Fe元素化合价从+2价升高到+3价，S元素化合价从-1价升高到+4价，O元素化合价从0价降低到-2价，有元素化合价的升降，属于氧化还原反应，B不符合题意； C．反应方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O=↓+NH4Cl，反应过程中各元素的化合价均未发生变化，不属于氧化还原反应，C符合题意； D．反应方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，反应中部分H元素化合价从+1价降低到0价，Cl元素化合价从-1价升高到0价，有元素化合价的升降，属于氧化还原反应，D不符合题意； 故选C。 2. 人们在金星大气中探测到，据此推断金星大气层或存在生命。反应可制备。下列说法正确的是 A. 为非极性分子 B. 的结构示意图为 C. 的电子式为 D. 的VSEPR模型为形 【答案】A 【解析】 【详解】A．P4分子呈正四面体结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，A正确； B．K+的核外有18个电子，结构示意图为，B不正确； C． PH3分子中，1个P与3个H各形成一对共用电子，另外P的最外层还有1个孤电子对，电子式为，C不正确； D．H2O中氧原子的价层电子对个数为2+=4且含有2个孤电子对，VSEPR模型为四面体形，D不正确； 答案选A。 3. 实验室制取高浓度的溶液，有关实验装置和原理能达到实验目的的是 A B C D 制取氯气 制取氯水 提高浓度 分离出 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下制备氯气，缺少加热装置，A错误； B．氯气中混有氯化氢，用饱和食盐水除去氯化氢，但是装置中的进入到饱和食盐水的进气管短，出气管的管长，B错误； C．氯水含有盐酸、次氯酸，盐酸可与碳酸钙反应，次氯酸与碳酸钙不反应，可增大次氯酸的浓度，C正确； D．HClO与水互溶，无法用分液分离，D错误； 故选C。 4. 工业上电解熔融和冰晶石的混合物可制得铝。下列说法正确的是 A. 半径大小： B. 电负性大小： C. 电离能大小： D. 碱性强弱： 【答案】A 【解析】 【详解】A．核外电子数相同时，核电荷数越大半径越小，故半径大小为，故A正确； B．同周期元素核电荷数越大电负性越大，故，故B错误； C．同周期从左往右第一电离能呈增大趋势，同主族从上往下第一电离能呈减小趋势，故电离能大小为，故C错误； D．元素金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故碱性强弱为，故D错误； 故选A。 阅读材料，碳族元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。甲烷具有较大燃烧热()，是常见燃料；是一种弱酸，在水中缓慢水解生成；通过反应可用于提纯Ni．Si、Ge是重要半导体材料。硅可以溶于的混合酸中生成；在盐酸中溶解度比水中大；醋酸铅(易溶于水，难电离)溶液可以吸收硫化氢气体。完成问题： 5. 下列说法正确的是 A. 碳、硅的单质中键角均为 B. 中的C原子与中的Si原子杂化方式相同 C. 配合物中不含离子键 D. Ge原子基态核外电子排布式为 6. 下列化学反应表示不正确的是 A. 甲烷的燃烧： B. 与水反应： C. 硅溶于的混合酸中： D. 醋酸铅溶液吸收硫化氢气体： 7. 下列物质结构与性质或性质与用途具有对应关系的是 A. 金刚石难溶于水，可用于切割玻璃 B. 晶体硅熔点高，可用作半导体材料 C. 为非极性分子，具有较大的燃烧热 D. 与能形成配位键，在盐酸中溶解度比水中大 【答案】5. C 6. D 7. D 【解析】 【5题详解】 A．碳的单质（如石墨，键角约120° ），硅的单质（如晶体硅，键角109°28′），并非所有碳的单质键角均为109°28′，如石墨的键角不同，A错误； B．中的C原子与O原子以双键结合，则杂化方式为sp，中的原子与O原子以单键结合，则原子杂化方式sp3，B错误； C．配合物 中，Ni 与 CO 通过配位键结合，形成中性分子，不含离子键，C正确； D．Ge（32号元素）基态电子排布式为 [Ar]3d104s24p2，需填充3d 轨道，D错误； 故答案选C。 【6题详解】 A．甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，此反应为放热反应，热化学反应方程式：，A正确； B．根据题意，是一种弱酸，在水中缓慢水解生成和硫化氢，根据质量守恒配平化学方程式：，B正确； C．硅与 混合酸反应，硅被氧化为 H2​SiF6，HNO3​ 被还原为 NO，化学方程式为：，C正确； D．醋酸铅（弱电解质）和硫化氢反应可生成难溶物PbS，同时有醋酸生成，醋酸属于弱酸，所以醋酸铅和醋酸写离子方程式时都不能拆，方程式为：，D错误； 故答案选D。 【7题详解】 A．金刚石切割玻璃是因为硬度大，A错误； B．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，所以可作为半导体材料，B错误； C．具有较大的燃烧热是因化学键能差显著（成键放出的热量远大于断键吸收的热量）和含氢量高，与非极性分子无关，C错误； D．与 形成配位键（），在盐酸中 Cl− 浓度高，促进反应 ，使在盐酸中溶解度比水中大，D正确； 故答案选D。 8. 一种储电制氢装置如图所示，该装置晚间通过转化储存电力，为白天制氢提供能量。下列说法正确的是 A. 晚间储电时，电极A应与电源的负极相连 B. 白天制氢时，溶液中从左室向右室移动 C. 储电时的总反应为 D. 理论上生成，溶液中减少64g 【答案】C 【解析】 【分析】该装置晚间通过转化储存电力，则晚间对应电解池原理，将电能转化为化学能，B为阴极，与电源的负极相连，A为阳极，与电源的正极相连；白天制氢为原电池，将化学能转化为电能，A为正极，B为负极。 【详解】A．由分析可知，晚间储电时对应电解池原理，A为阳极，与电源的正极相连，A错误； B．白天制氢时是原电池，A为正极，B为负极，溶液中为阳离子，从右室向左室移动，B错误； C．储电时，阳极发生：，阴极发生，则总反应为，C正确； D．，每生成，转移的电子为2mol，由知，溶液中减少的，对应的=32g，D错误； 故选C。 9. 化合物乙是一种治疗神经类疾病的药物，可由化合物甲经多步反应得到。下列有关化合物甲、乙的说法正确的是 A. 甲、乙均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B. 甲分子不存在顺反异构 C. 乙分子中含有3个手性碳原子 D. 乙最多能与反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲中含有碳碳双键，乙中含有酚羟基，均能使酸性高锰酸钾氧化，所以均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A正确； B．由题干有机物甲的结构简式可知，甲分子中含有碳碳双键，且双键两端的碳原子连有互不相同的原子或原子团，故甲存在顺反异构，B错误； C．同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，故乙分子中含有2个手性碳原子，如图所示：，C错误； D．由题干乙分子结构简式可知，酚羟基、酯基都能和NaOH溶液反应，1个酯基水解生成1个羧基和1个酚羟基、1个酯基水解生成1个羧基、含有1个醇羟基、1个溴原子在NaOH溶液中发生水解（或取代反应）消耗 1 m o l NaOH，所以1mol乙最多能与5molNaOH反应，D错误； 故答案选A。 10. 在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图所示。下列说法不正确的是 A. 若用HCOOD催化释氢，反应除生成CO2外，还生成HD B. 第一步转化N与H间形成配位键 C. 若用HCOOK溶液代替HCOOH释氢的速率加快 D. 若用HCOOK溶液代替HCOOH最终所得气体中H2的纯度会降低 【答案】D 【解析】 【详解】A．第一步HCOOD电离出D+与N结合，第二步HCOO-→CO2+H-，第三步D+、H-反应生成HD，所以HCOOD催化释氢，除生成CO2外，还生成HD，故A正确； B．N原子含有孤电子对、H+有空轨道，根据图示，第一步转化N与HCOOH电离出的H+通过配位键结合，故B正确； C．若用HCOOK溶液代替HCOOH，HCOO-的浓度大，第二步反应放出二氧化碳的速率加快，总反应速率加快。故释氢速率加快。故C正确； D．若用HCOOK溶液代替HCOOH，HCOOK水解出HCOOH，释氢历程不变，所以最终所得气体中H2的纯度不会降低，故D错误； 选D。 11. 制取硫酸四氨合铜晶体{}的实验如下： 步骤1：向盛有硫酸铜水溶液的试管中加入氨水，首先生成难溶物，继续添加氨水并振荡试管，难溶物溶解，得到深蓝色的透明溶液。 步骤2：再向试管中加入乙醇，析出深蓝色的晶体。 下列说法不正确的是 A. 步骤1中难溶物溶解是因为生成了配合物 B. 步骤2中加入乙醇降低了溶剂的极性从而析出晶体 C. 中含有键的数目为 D. 最终所得溶液中大量存在、、、 【答案】D 【解析】 【详解】A．步骤1中难溶物为氢氧化铜沉淀，加入过量氨水，氢氧化铜转化为，其溶解是因为生成了配合物，A正确； B．乙醇属于有机物，加入后减小了溶剂的极性，降低了的溶解度，导致结晶析出，B正确； C．中N-Cu、N-H之间均存在键，1个离子中键数目为16，故中含有键的数目为，C正确； D．一水合氨为弱电解质，溶液中不会大量存在铵根离子和氢氧根离子，D错误； 故选D。 12. 室温下，有色金属冶炼废渣(含等的氧化物)用过量的较浓溶液酸浸后，提取铜和镍的过程如下所示。 已知：。下列说法正确的是 A. 较浓溶液中： B. 溶液中：的平衡常数 C. 溶液中： D. “提铜”和“沉镍”后的两份滤液中： 【答案】B 【解析】 【分析】有色金属冶炼废渣(含等的氧化物)用过量的较浓溶液酸浸后，浸取液主要含有、，加入溶液提铜，滤液加入溶液沉镍得到。 【详解】A．若两步均完全电离，则溶液中存在电荷守恒：，但根据题给信息知，在较浓的溶液中仅第一步电离完全，电离出大量的会抑制第二步电离，第二步电离不完全，溶液中存在，因此电荷守恒应表示为，A错误； B．该反应的平衡常数，B正确； C．得到1个生成，得1个生成得2个生成，水电离出的与浓度相等，即，则溶液中存在质子守恒，C错误； D．根据题意只有提铜这一步加了钠盐，故加入的钠离子的物质的量不变，即，但是因为后续加了草酸铵溶液导致溶液体积增大，因此，D错误； 故选B。 13. 甲醇水蒸气重整制氢(SRM)是获取理想氢源的有效方法。重整过程发生的反应如下： 反应Ⅰ：CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)；ΔH1=+49.4kJ·mol-1 反应Ⅱ：CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)；ΔH2=+92kJ·mol-1 在常压、催化剂下，向密闭容器中充入1molCH3OH和1.2molH2O混合气体，t时刻测得CH3OH转化率及CO、CO2的选择性随温度变化情况如图所示。下列说法正确的是 A. 选择300℃作为反应温度比较适宜 B. 工业生产中一般选用负压(低于大气压)条件下制氢 C. 选用CO2选择性较高的催化剂有利于提高CH3OH的平衡转化率 D. 270℃时，容器中的H2(g)约为2.744mol 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图象可知CH3OH的转化率在高于260℃时较高，但在300℃时，CO的选择性最高，而CO2的选择性低，所以300℃不是反应适宜的温度，最好在260℃时，A错误； B．根据反应方程式可知，减小压强会降低反应速率，不适合工业生产，B错误； C．催化剂能够加快反应速率，但不能改变反应物的平衡转化率，C错误； D．由图示知，270℃时，CH3OH的转化率为98%，CO2、CO选择性分别为80%、20%，则反应I生成的H2物质的量n1=1 mol×98%×80%×3=2.352 mol，反应Ⅱ生成的H2物质的量n2=1 mol×98%×20%×2=0.392 mol，故此时共产生H2为2.744 mol，D正确； 故答案选D。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 利用水钴矿(主要成分为，含少量、、、)制备二次电池添加剂的流程如下： 已知：ⅰ．沉淀过快无法形成在碱性溶液中易被氧化。 ⅱ．、易与形成配合物。 ⅲ．水合肼为无色油状液体，具有强还原性，氧化产物为。 （1）“酸浸”中溶液与反应的离子方程式为___________。 （2）滤渣2主要成分为，“沉铁”步骤加入的作用为___________。 （3）在转化过程中： ①制备，先加氨水再加溶液的理由是___________。 ②“沉钴”中使用热NaOH溶液有利于形成较纯净的，可能原因是___________。 （4）经仪器分析，测得按题(3)步骤制得的晶体结构中含有，进一步用碘量法测得的氧化程度为。因此制备时必须加入一定量的还原剂，如水合肼。实验室模拟题(3)步骤，为确保制得的产品中不含，用的溶液制备时，至少需加入水合肼的质量为___________g。(写出计算过程) （5）钴硫化物可用作锂离子电池的电极材料，其结构如下图所示。结构1是钴硫化物晶胞的一部分，可代表其组成和结构；晶胞2是充电后的晶胞结构；所有结构均为立方晶胞。晶胞2中距最近的有___________个。 【答案】（1） （2）作氧化剂，将溶液中的氧化为，有利于生成沉淀去除 （3） ①. 加氨水“碱溶”形成，可降低，有利于形成 ②. 温度高利于减少溶解氧，形成气氛隔绝空气，防止产物被氧化 （4）0.5g （5）4 【解析】 【分析】由题知，水钴矿(主要成分为，含少量、、、)，向水钴矿中加入硫酸溶液和亚硫酸钠溶液酸浸，将金属元素转化为可溶的硫酸盐，二氧化硅与硫酸溶液不反应，过滤得到二氧化硅滤渣和含有Co2+、Fe2+、Mn2+的滤液；向滤液中加入次氯酸钠溶液、碳酸钠溶液，将溶液中的亚铁离子转化为沉淀，过滤得到滤渣和滤液；向滤液中加入有机萃取剂萃取、分液得到含有亚钴离子的水相和含有锰离子的有机相；水相经系列操作制得硫酸亚钴，向硫酸亚钴中加入氨水，将亚钴离子转化为六氨合亚钴离子，向反应后的溶液中加入热的氢氧化钠溶液，将六氨合亚钴离子转化为沉淀，过滤得到。 【小问1详解】 “酸浸”中溶液与发生氧化还原反应，亚硫酸根被氧化为硫酸根，氧化钴被还原为二价钴离子，反应的离子方程式为：； 【小问2详解】 滤渣2主要成分为 ，其中铁元素为+3价，所以“沉铁”步骤加入的作用为：作氧化剂，将溶液中的氧化为，有利于生成沉淀去除； 【小问3详解】 ①由信息i可知，沉淀过快无法形成，所以制备时，先向溶液中加入氨水形成六氨合亚钴离子，然后再缓慢加入氢氧化钠溶液利于形成，则答案为：加氨水“碱溶”形成，可降低，有利于形成； ②已知在碱性溶液中易被O2氧化，“沉钴”中使用热NaOH溶液的目的是温度高利于减少溶解氧，形成氨气氛隔绝空气，防止产物被氧化； 【小问4详解】 已知：水合肼为无色油状液体，具有强还原性，氧化产物为，的溶液含有，则被氧化后的，根据得失电子守恒，反应中，消耗的水合肼，； 【小问5详解】 如图，以图中Li为例，晶胞2中距最近的有4个。 15. 一种药物中间体有机物F的合成路线如下： （1）C →D的反应类型为 _______。 （2）原料A中混有杂质，则E中会混有与E互为同分异构体的副产物 X，X也含有1个含氮五元环。该副产物X的结构简式为 _______。 （3）D→E反应过程分两步进行，步骤①中D与正丁基锂反应产生化合物Y( )，步骤②中Y再通过加成、取代两步反应得到E．则步骤②中除E外的另一种产物的化学式为_______。 （4）A的一种同分异构体同时满足下列条件，写出其结构简式：_______。 ①含有手性碳原子，且能使溴的CCl4溶液褪色。 ②酸性条件下水解能生成两种芳香族化合物，其中一种产物分子中不同化学环境的氢原子个数比是1：2，且能与NaHCO3溶液反应。 （5）已知：格氏试剂(RMgBr，R为烃基)能与水、羟基、羧基、氨基等发生反应。写出以、CH3MgBr为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)_______。 【答案】（1）还原反应 （2） （3）LiOH （4） （5） 【解析】 【分析】对比C和D的结构简式的区别可知C→D是还原反应，对比和A结构上的区别，再结合X也含有1个含氮五元环可以推出该副产物X的结构简式为，步骤②中Y和二氧化碳加成，根据Y的结构简式，二氧化碳的分子式再结合E结构简式对比可知除E外的另一种产物的化学式为LiOH，以此解题。 【小问1详解】 对比C和D的结构简式的区别可知C→D是还原反应； 【小问2详解】 由分析可知，该副产物X的结构简式为； 【小问3详解】 由分析可知，另一种产物的化学式为LiOH； 【小问4详解】 酸性条件下水解能生成两种芳香族化合物，其中一种产物分子中不同化学环境的氢原子个数比是1：2，说明含有酯基，且含有2个苯环，能与NaHCO3溶液反应，说明结构中含有羧基，A中含有4个氧原子，其同分异构体含有羧基和酯基，则结构中不含有羟基，其同分异构体能使溴的CCl4溶液褪色，则含有碳碳双键，其同分异构体中含有2个苯环，1个酯基，1个羧基，1个碳碳双键，共有11个不饱和度，根据A的结构简式可知A中含有11个不饱和度；其同分异构体含有手性碳原子，且则满足要求的同分异构为：； 【小问5详解】 首先利用格氏试剂和反应并酸化制备之后用高锰酸钾将支链上的甲基氧化为羧基，再浓硫酸的作用下消去反应生成碳碳双键，，再利用A→B反应将羧基变成氨基，，具体流程为：。 16. 研究含铜电路板的蚀刻与蚀刻废液回收利用有重要作用。 已知：。蚀刻含铜电路板有多种方法，用蚀刻废液可制备。 （1）酸性蚀刻液法(过氧化氢-盐酸法) ①用过氧化氢和盐酸蚀刻含铜电路板时发生反应的离子方程式为___________。 ②反应后有气泡产生，且反应一段时间后，随着溶液变蓝，产生气泡的速率加快，可能的原因是___________。 （2）碱性蚀刻液法。碱性含铜蚀刻液主要成分为、氨水、氯化铵等。蚀刻过程中，与电路板上的铜发生反应生成，失去蚀刻能力，通入空气可恢复蚀刻能力。 ①蚀刻过程发生的离子反应中，被还原的微粒主要存在形式的符号为___________。 ②蚀刻过程主要的化学反应的化学方程式为___________。 （3）酸性蚀刻废液与碱性蚀刻废液混合可析出沉淀，在之间易生成氢氧化铜胶体。酸性蚀刻废液与碱性蚀刻废液混和反应装置如图1所示。不同时，铜元素回收率如图2所示。 ①为减少胶体形成而影响后续操作，溶液为___________(选填“酸性”或“碱性”)蚀刻废液。 ②解释时，铜元素回收率下降的原因为___________。 （4）已知：氢氧化铜悬浊液受热易分解生成。设计从酸性蚀刻废液中制备氧化铜的实验方案：向一定质量的酸性蚀刻废液中，___________。(实验中须使用的试剂：20% NaOH溶液、溶液、稀硝酸、蒸馏水) 【答案】（1） ①. ②. 对的分解有催化作用 （2） ①. ②. （3） ①. 酸性 ②. ，铜元素回收率下降 （4）边搅拌边滴加20%的NaOH溶液 ，调节pH至7.5(或直至静置，上层清液中继续加NaOH溶液不再产生沉淀为止) ，把所得悬浊液加热，待悬浊液全部变黑后静置过滤 ，用蒸馏水洗涤沉淀2-3次，取最后一次洗涤滤液，用稀酸化后滴入溶液，检验不再产生白色沉淀，烘干沉淀 【解析】 【分析】在酸性条件下，，为络合物，在溶液中以形式存在，欲生成氢氧化铜沉淀，需控制pH，当pH>7.5时，发生反应； 【小问1详解】 ①在酸性条件下，过氧化氢作为氧化剂将Cu氧化为Cu2+，过氧化氢被还原为H2O，故反应的离子方程式为：； ②反应后有气泡产生，且反应一段时间后，随着溶液变蓝，即有铜离子产生，产生气泡的速率加快，则铜离子对过氧化氢的分解有催化作用； 【小问2详解】 ①蚀刻过程中，与电路板上的铜发生反应生成，即+2价Cu被还原为+1价Cu，故蚀刻过程中被还原的微粒主要存在形式的符号为：； ②蚀刻过程中，Cu为还原剂，被氧化为+1价Cu，故发生的化学反应为：； 【小问3详解】 ①在之间，即酸性环境下易生成氢氧化铜胶体，为减少氢氧化铜胶体的生成，需将溶液调至碱性，故溶液B为碱性蚀刻废液，溶液A为酸性蚀刻废液； ②当时，溶液中氢氧根浓度较大，发生反应：，导致析出的氢氧化铜沉淀溶解，铜元素重新进入溶液，回收率下降； 【小问4详解】 酸性蚀刻废液中主要含有Cu2+、H+、Cl-等，需先加碱调节pH，使Cu2+转化为碱式氯化铜沉淀，再加热氢氧化铜悬浊液，分解为CuO，洗涤、烘干得到纯净的CuO；故其操作步骤为：边搅拌边滴加20%的NaOH溶液 ，调节pH至7.5(或直至静置，上层清液中继续加NaOH溶液不再产生沉淀为止) ，把所得悬浊液加热，待悬浊液全部变黑后静置过滤 ，用蒸馏水洗涤沉淀2-3次，取最后一次洗涤滤液，用稀酸化后滴入溶液，检验不再产生沉淀，烘干沉淀； 17. 氢能是理想清洁能源，氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。的资源化利用能有效减少排放，充分利用碳资源。 （1）制氢、储氢与释氢的一种方法如图所示。 ①与生成的化学方程式为___________。 ②释氢释放的与储氢吸收的的物质的量之比为___________。 （2）氨制氢。利用电解反应可用于制氢。相同条件下，饱和氨水(的质量分数为34%)的密度为，液氨的密度为。 ①电解含的液氨溶液制的装置如下图所示，阳极的电极反应式为___________。 ②氨气燃料的性能可用“能量密度”(公式如下)来衡量，则饱和氨水的能量密度为___________。 能量密度 （3）重整能获得氢能，同时能高效转化温室气体。 重整反应的热化学方程式为 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 下，将的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整体系中，平衡时各组分的物质的量分数如图1所示。 ①时，平衡体系中物质的量分数比略大的原因是___________。 ②重整过程中的积碳是反应催化剂失活的主要原因。积碳反应为 反应Ⅲ： 反应Ⅳ： 积碳反应能迅速到达平衡状态。重整反应中催化剂上产生的积碳的质量与温度的关系如图2所示。温度低于时，积碳的质量随温度的升高而增多的原因是___________。 ③在催化剂和催化剂分别作用下，重整反应相同时间，控制其他条件相同，催化剂表面均产生积碳。对附着积碳的催化剂和催化剂在空气中加热以除去积碳(该过程催化剂不发生反应)，固体的质量变化如图3所示。则重整反应中能保持较长时间催化活性的是哪种催化剂？并说明理由：___________。 【答案】（1） ①. ②. 2：1或2 （2） ①. ②. （3） ①. 反应Ⅱ消耗的量大于反应Ⅲ消耗的量 ②. 温度低于700℃时，温度升高有利于反应Ⅲ进行，不利于反应Ⅳ，且温度对反应Ⅲ的影响大于对反应Ⅳ的影响 ③. 催化剂b，剩余固体的质量与原始固体质量的比值越大，说明催化剂表面的积碳质量越小，催化活性保持时间就越长，催化剂b剩余固体的质量与原始固体质量的比值大于催化剂a 【解析】 【小问1详解】 ①和反应生成和，反应的化学方程式为；②储氢时，和反应生成Al和，化学方程式为，释氢时，和水反应生成和，化学方程式为，由化学方程式可知，释氢释放的氢气与储氢吸收的氢气的物质的量之比为2：1； 【小问2详解】 ①电解含的液氨溶液制的装置如图所示，电解时，在阳极失电子生成，阳极的电极反应式为；②设饱和氨水的体积为1L，密度为，则氨水的质量为900g，，氨电解反应，则放出氢气的物质的量为27mol，则饱和氨水的能量密度为27mol/L； 【小问3详解】 ①由于反应Ⅱ消耗的量大于反应Ⅲ消耗的量，所以450~750℃时，平衡体系中CH4物质的量分数比CO2略大；②温度低于700℃时，温度升高有利于反应Ⅲ进行，不利于反应Ⅳ，且温度对反应Ⅲ的影响大于对反应Ⅳ的影响；③剩余固体的质量与原始固体质量的比值越大，说明催化剂表面的积碳质量越小，催化活性保持时间就越长，催化剂b剩余固体的质量与原始固体质量的比值大于催化剂a。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $