精品解析：河北省石家庄市辛集市2024-2025学年高三上学期1月期末化学试题

辛集市2024-2025学年度第一学期期末教学质量监测 高三化学 注意事项： 1.本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。 2.考试时间75分钟，满分100分之外，另有5分卷面分，请工整书写。 3.请将第I卷各小题所选答案的序号用2B铅笔涂在答题卡上；第Ⅱ卷各小题答案按照题号写在答题卡相应位置上，在试卷上作答无效。 4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回，试卷由考生保留。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Fe-56 Co-59 Zn-65 第I卷 选择题(共42分) 一、选择题(共14小题，每题均只有一个选项符合题意，每题3分，共42分) 1. 下列关于我国科技成果的叙述错误的是 选项 科技成果 化学解读 A “嫦娥六号”携带来自月背的月壤样品安全返回 月壤中富含的中子数为1的氦可表示为 B 开发新吸附材料，开辟碳捕集、碳利用技术 有助于“碳中和”“碳达峰” C 建造全球首列商业化运营的碳纤维地铁列车 碳纤维是人工合成有机高分子材料 D 首次不对称全合成具有抗肿瘤、抗生素活性天然产物alchivemycin A alchivemycin A的合成过程发生了化学变化 A. A B. B C. C D. D 2. 下列有关化学实验安全的必备知识，说法正确的是 A 实验室中金属钠着火时，可以用泡沫灭火器灭火 B. 等钡的化合物均有毒，相关废弃物应进行无害化处理 C. 浓硫酸不慎溅到皮肤上，应立即用大量水冲洗，然后再涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液 D. 实验室制乙酸乙酯时，应将导管直接插入饱和碳酸钠溶液中收集产物 3. 劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包 可与酸反应 B 环保工程师用熟石灰处理酸性废水 熟石灰具有碱性 C 工人将模具干燥后再注入熔融钢水 铁与高温下会反应 D 技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板 铝能形成致密氧化膜 A. A B. B C. C D. D 4. AlN是一种半导体材料，一种制备方法是。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A. 消耗等物质的量的和，转移电子数目为6 B. 标准状况下，11.2L中含中子数目为8 C. 12gC(石墨空间结构的俯视图见图)含非极性共价键数目为3 D. 0.1mol溶于足量氢氧化钠溶液，溶液中含的数目为0.2 5. 下列由废铁屑制取的实验装置与操作能达到实验目的的是 A. 用装置甲称取一定质量的固体 B. 用装置乙除去废铁屑表面的油污 C. 用装置丙将废铁屑充分溶解 D. 用装置丁蒸干溶液得到晶体 6. 莫西赛利()是一种治疗脑血管疾病的药物，可改善脑梗塞或脑出血后遗症等症状。下列关于莫西赛利的说法错误的是 A. 分子式为 B. 能发生水解反应和加成反应 C. 分子中所有碳原子可能处于同一平面 D. 组成元素中基态N的第一电离能最大 7. 利用废铝箔（主要成分为，含少量等）制明矾的一种工艺流程如图： 下列说法错误的是 A. 该工艺步骤①与步骤②顺序互换会更节约生产成本 B. ②中发生的反应有： C. ③中稀酸化的目的是将转化成 D. 由④可知，室温下明矾溶解度小于和的溶解度 8. 对锂盐进行掺杂和改进所获得的一种离子液体，能显著提高锂离子电池传输电荷的能力，其结构如图所示。已知为短周期元素，且原子的电子数之和等于原子价电子数之和。下列说法中正确的是 A. 中E原子为杂化 B. 的空间构型为三角锥形 C. A的简单氢化物是极性分子 D. 该锂盐的熔点高于 9. 科学家研究发现铁的配合物在常温下可以催化甲酸的还原反应，其反应机理如图所示。下列说法不正确的是 A. 该反应的总化学方程式为 B. 1，2，3三种物质中的配位数相同 C. 反应中存在非极性键的断裂和形成 D. 可以用新制悬浊液鉴别和 10. 下列实验操作、现象均正确，且能得到相应实验结论的是 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 向溶液中滴加几滴淀粉溶液，再滴加几滴溶液 溶液出现蓝色 氧化性： B 将分别加入浓氨水和稀硝酸中 均溶解 属于两性氧化物 C 向蔗糖溶液中加入稀硫酸并加热一段时间，然后滴加银氨溶液 无银镜产生 蔗糖未水解 D 向浓度均为的和的混合溶液中逐滴加入的溶液 先观察到有蓝色沉淀生成 A. A B. B C. C D. D 11. 如图(表示活化能)是与生成的部分反应过程中各物质的能量变化关系图，下列说法正确的是 A. 题述反应为吸热反应 B. 升高温度，、均减小，反应速率加快 C. 第一步反应的方程式可表示为 D. 第一步反应的速率大于第二步反应的速率 12. 近期我国科技工作者研发了一种“酸碱混合硝酸”锌电池，其工作原理如下图所示。图中“双极膜”中间层中的解离为和，并在电场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是 A. 催化电极上的电势比锌电极上的高 B. 负极区的反应式为 C. “双极膜”中间层中的在电场作用下移向催化电极 D. 催化电极表面产生时，锌电极质量会减少 13. 铬的机械强度高、抗腐蚀性能好，从钒铬锰矿渣（主要成分为、、MnO）中提取铬的一种工艺流程如图： 已知：在酸性溶液中钒通常以钒酸根阴离子存在；在酸性环境中较稳定，在碱性环境中易被氧化为。 下列说法错误的是 A. “沉钒”过程利用了胶体的吸附性，使含钒微粒沉降 B. 实验室模拟处理“沉铬”后的操作所用的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒 C. “提纯”过程中使用溶液，原因是有还原性，将锰元素还原，实现与铬元素的分离 D. “转化”过程中发生反应为 14. 为处理工业废水中的重金属离子，经常用Na2S作沉淀剂。室温下CuS和Ag2S在不同溶液中分别达到沉淀溶解平衡时，-lgc(S2−)与-lgc(Ag+)或-lgc(Cu2+)的关系如图所示。下列说法错误的是 A. 曲线①代表-lgc(S2−)与-lgc(Ag+)的关系 B. a点对应的是未饱和的CuS溶液 C. 向浓度均为1 mol·L−1 AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，先析出Ag2S沉淀 D. 向b点溶液中加入少量Na2S固体，溶液组成向a点方向移动 二、非选择题(本题包括4小题，共52分) 15. 锰酸锂是较有前景锂离子正极材料之一，相比钴酸锂等传统正极材料，锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好等优点，是理想的动力电池正极材料。一种以废旧电池正极材料(主要成分为，含少量铝箔、炭黑和有机黏合剂)为原料制备的流程如下： 回答下列问题： （1）基态原子的价电子排布式为___________；由排布式可知位于元素周期表中的___________区。 （2）“灼烧”时通入足量空气，目的是___________。 （3）“碱浸”的目的是___________。 （4）“酸浸”中双氧水作还原剂的优点是___________，___________(填“能”或“不能”)用代替双氧水。 （5）“沉锰”过程中生成的离子方程式为___________。 {已知：的结构为}。 （6）热失重图像如图所示。c点得到的固体的化学式为___________。 16. 磁性Fe3O4纳米粒子(粒径1～100nm)因其独特的物理化学性质如电学特性、磁学特性等引起广泛的研究。通过共沉淀法制备磁性Fe3O4纳米粒子的方法如下： I．连接好如图装置； Ⅱ．取5 mL0.5mol/LFeSO4溶液和10mL0.5 mol/LFeCl3溶液于反应容器B，并向装置中通入N2； Ⅲ．在不断搅拌的条件下，向混合溶液中逐滴加入40mL12 mol/L的氨水，溶液中逐渐出现黑色物质； Ⅳ．充分反应后，从混合液中分离出纳米粒子，并反复洗涤干燥后得到磁性Fe3O4纳米粒子。 回答下列问题： （1）反应容器B的最佳规格为___________ (填序号)。 a．150 mL　　　　　 b．250 mL　　　　　 c．500 mL （2）生成磁性Fe3O4纳米粒子的离子方程式为 ___________。 （3）实验过程中通入N2的目的是___________。 （4）从反应后的混合液中分离出Fe3O4纳米粒子，最简便的方法是___________(填序号)；用水洗涤Fe3O4纳米粒子后，需要用无水乙醇洗涤，其原因是利用了乙醇___________的物理性质。 a．磁分离　　　　　　b．过滤 　　　　　　c．分液 （5）产物中混杂的Fe2O3会降低纳米粒子的磁性，为了测定产品中Fe2O3的含量，采取如下实验方法： 准确称取0.3120g产品于锥形瓶中，用稀硝酸充分浸取，再加热使过量的硝酸全部逸出，冷却后加入足量KI溶液充分混合反应后，用0.2000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至溶液颜色明显变浅，加入几滴淀粉溶液，继续滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液的体积为20.00mL。 已知滴定过程中发生反应的离子方程式为I2＋2S2O = 2I-＋S4O。 ①滴定终点的现象为___________。 ②所取样品中Fe2O3的质量为 ___________ g(结果保留4位小数)；若加入KI溶液的量不足，则会导致测定结果___________(填 “偏高”“偏低”或“不变”)。 17. 降低大气中浓度对实现“碳达峰”、“碳中和”目标具有重要价值。催化加氢制乙醇等醇类化学品是将转化为高附加值化学品的重要途径。 二氧化碳加氢制取乙醇的反应为： ① 通常此反应主要有两个必要的反应过程： ② ③ （1）计算___________；___________(用含、的式子表示)；二氧化碳加氢制取乙醇的反应是___________趋势(填“高温易自发”、“低温易自发”或“任何温度都易自发”)。 （2）向密闭容器中加入物质的量之比为的与，分别在下发生反应①，的平衡转化率随压强变化关系如下图所示，二氧化碳加氢制取乙醇选择合适的温度和压强为___________；当温度一定时，曲线随压强变化的原因___________。 （3）在的恒压条件下，将一定量和置于密闭容器中发生反应①，平衡状态时各物质的物质的量分数随温度变化关系如图所示。表示曲线为___________；A点时转化率为___________(保留三位有效数字)，此时反应①平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算平衡常数)的计算式为___________(不必化简)。 （4）在酸性溶液中，通过电解制备阴极的电极反应式为___________。 18. ()是青霉素类抗生素的母核，与有机物H缩合生成阿莫西林。某课题组用为原料设计阿莫西林的合成路线： 已知： （1）A的化学名称是___________，B中官能团名称为___________。 （2）②的反应的条件为___________，F的结构简式为___________。 （3）反应⑤的类型是___________。 （4）反应④的化学方程式___________。 （5）说明反应①、⑦的目的：___________。 （6）满足下列条件I的同分异构体有___________种。 ①与发生显色反应； ②与新制氢氧化铜悬浊液产生砖红色沉淀； ③不发生水解反应。 其中核磁共振氢谱显示为5组峰，且峰面积比为的同分异构体的结构简式为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 辛集市2024-2025学年度第一学期期末教学质量监测 高三化学 注意事项： 1.本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。 2.考试时间75分钟，满分100分之外，另有5分卷面分，请工整书写。 3.请将第I卷各小题所选答案的序号用2B铅笔涂在答题卡上；第Ⅱ卷各小题答案按照题号写在答题卡相应位置上，在试卷上作答无效。 4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回，试卷由考生保留。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Fe-56 Co-59 Zn-65 第I卷 选择题(共42分) 一、选择题(共14小题，每题均只有一个选项符合题意，每题3分，共42分) 1. 下列关于我国科技成果的叙述错误的是 选项 科技成果 化学解读 A “嫦娥六号”携带来自月背的月壤样品安全返回 月壤中富含的中子数为1的氦可表示为 B 开发新吸附材料，开辟碳捕集、碳利用技术 有助于“碳中和”“碳达峰” C 建造全球首列商业化运营的碳纤维地铁列车 碳纤维是人工合成有机高分子材料 D 首次不对称全合成具有抗肿瘤、抗生素活性的天然产物alchivemycin A alchivemycin A的合成过程发生了化学变化 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．He的质子数为2，中子数为1的He，表示为3He，A正确； B．吸附二氧化碳，将二氧化碳捕捉，有利于碳中和和碳达峰，B正确； C．碳纤维的主要成分是碳单质，属于无机物，C错误； D．合成新物质过程中由化学键的断裂和化学键的形成，属于化学变化，D正确； 答案选C。 2. 下列有关化学实验安全的必备知识，说法正确的是 A. 实验室中金属钠着火时，可以用泡沫灭火器灭火 B. 等钡的化合物均有毒，相关废弃物应进行无害化处理 C. 浓硫酸不慎溅到皮肤上，应立即用大量水冲洗，然后再涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液 D. 实验室制乙酸乙酯时，应将导管直接插入饱和碳酸钠溶液中收集产物 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属钠着火时，与空气中的氧气反应生成过氧化钠，过氧化钠与水，二氧化碳反应，而干冰灭火器和泡沫灭火器都生成二氧化碳，只能用干燥沙土盖灭，A错误； B．难溶于水，且性质稳定，不溶于水和酸，因此可以用作“钡餐”来诊断消化道疾病，这说明它对人体无害，无毒性‌， B错误； C．浓硫酸溅到皮肤上时，先用大量的水冲洗，然后再涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液，C正确； D．实验室制乙酸乙酯时，应将导管末端应该在饱和碳酸钠溶液液面上，收集产物，D错误； 故选C。 3. 劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包 可与酸反应 B 环保工程师用熟石灰处理酸性废水 熟石灰具有碱性 C 工人将模具干燥后再注入熔融钢水 铁与高温下会反应 D 技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板 铝能形成致密氧化膜 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．小苏打是碳酸氢钠，不是碳酸钠，主要用来做膨松剂，故A符合题意； B．熟石灰是氢氧化钙，具有碱性，可以用于处理酸性废水，故B不符合题意； C．熔融的铁与水蒸气在高温下反应会生成四氧化三铁和氢气，因此必须将模具干燥，故C不符合题意； D．钢板上镀铝，保护钢板，金属铝表面形成致密氧化膜而保护金属铝不被腐蚀，，故D不符合题意 综上所述，答案为A。 4. AlN是一种半导体材料，一种制备方法是。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A. 消耗等物质的量的和，转移电子数目为6 B. 标准状况下，11.2L中含中子数目为8 C. 12gC(石墨空间结构的俯视图见图)含非极性共价键数目为3 D. 0.1mol溶于足量氢氧化钠溶液，溶液中含的数目为0.2 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于不知道等物质的量的和具体的物质的量，无法计算转移的电子数目，A错误； B．标准状况下，11.2L的物质的量为0.5mol，1个分子中含16个中子，则0.5mol中含中子数目为8，B正确； C．12gC(石墨)的物质的量为1mol，含非极性键，即非极性共价键数目为1.5，C错误； D．0.1mol溶于足量氢氧化钠溶液，溶液中(或四羟基合铝酸根)会发生水解、故数目小于0.2，D错误； 选B。 5. 下列由废铁屑制取的实验装置与操作能达到实验目的的是 A. 用装置甲称取一定质量的固体 B. 用装置乙除去废铁屑表面的油污 C. 用装置丙将废铁屑充分溶解 D. 用装置丁蒸干溶液得到晶体 【答案】B 【解析】 【详解】A．用托盘天平称取一定质量的固体，应该“左物右码”，故A错误； B．加热能促进纯碱水解，溶液碱性增强，油污更容易因水解而被除去，因此可用热的纯碱溶液洗涤铁屑表面的油污，故B正确； C．铁在浓硫酸中钝化，用稀硫酸溶解废铁屑生成硫酸亚铁和氢气，故C错误； D．受热易失去结晶水，不能用蒸干溶液的方法制取，应该用加热浓缩、冷却结晶的方法得到晶体，故D错误； 答案选B。 6. 莫西赛利()是一种治疗脑血管疾病的药物，可改善脑梗塞或脑出血后遗症等症状。下列关于莫西赛利的说法错误的是 A. 分子式 B. 能发生水解反应和加成反应 C. 分子中所有碳原子可能处于同一平面 D. 组成元素中基态N的第一电离能最大 【答案】C 【解析】 【详解】．线段的端点与交点省略了碳原子以及与碳原子相连的氢原子，分子式为，A错正确； B．含有酯基，能发生水解反应，含有苯环，能发生加成反应，B正确； C．标记1号碳原子与周围原子构成四面体，则分子中所有碳原子不可能处于同一平面，C错误； D．同周期从左到右，元素的第一电离能有逐渐增大的趋势，第与第族元素的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能大，所以基态N的第一电离能最大，D正确； 故选C。 7. 利用废铝箔（主要成分为，含少量等）制明矾的一种工艺流程如图： 下列说法错误的是 A. 该工艺步骤①与步骤②顺序互换会更节约生产成本 B. ②中发生的反应有： C. ③中稀酸化的目的是将转化成 D. 由④可知，室温下明矾的溶解度小于和的溶解度 【答案】C 【解析】 【分析】废铝箔（主要成分为，含少量等）与稀硫酸反应，生成Al3+、Mg2+、Fe2+，过滤除去不溶于酸的杂质，再用NaOH溶液调节pH值，将Mg2+、Fe2+转化为沉淀析出，Al3+转化为，过滤固体，继续向滤液中加入适量稀硫酸得到Al2(SO4)3溶液，最后加饱和K2SO4溶液结晶得到溶解度更小的明矾。 【详解】A．由于不与氢氧化钠溶液反应，步骤①与步骤②顺序互换后，通过操作a（过滤）即可得到溶液，再加稀硫酸可得到硫酸铝溶液，调换顺序后，酸碱的浪费更少，可节约生产成本，故A正确； B．②中Al3+转化为，发生的反应方程式为：，，故B正确； C．③中稀酸化的目的是将转化为Al3+，故C错误； D．④是根据溶解度差异来制取明矾，即室温下明矾的溶解度小于和的溶解度，故D正确； 故选C。 8. 对锂盐进行掺杂和改进所获得的一种离子液体，能显著提高锂离子电池传输电荷的能力，其结构如图所示。已知为短周期元素，且原子的电子数之和等于原子价电子数之和。下列说法中正确的是 A. 中E原子为杂化 B. 的空间构型为三角锥形 C. A的简单氢化物是极性分子 D. 该锂盐的熔点高于 【答案】A 【解析】 【分析】为短周期元素，中心原子E形成6个共价键，E为S元素，与E形成双键的C为O元素，A与3个D成键，且A还与E形成１个单键，故A为C元素，B与E形成2个共价键、且B得到1个电子，B为N元素，D形成１个单键，A(C)和B(N)的原子电子数之和为 6 + 7 = 13，C(O)和D的价电子数之和为 13，D的价电子数为7，D为F或Cl，据此回答； 【详解】A．EC2为SO2，中心S原子的价层电子对数=2+=3，S采取sp2杂化，A正确； B．EC3为SO3，中心S的价层电子对数=3+=3，由于没有孤电子对，空间构型为平面三角形，B错误； C．A为C，简单氢化物为CH4，CH4是正四面体结构，正、负电中心重合，为非极性分子，C错误； D．该锂盐中阴离子的半径大于氯离子半径，形成的离子晶体的晶格能小于LiCl， 熔点低于LiCl，D错误； 故答案选A。 9. 科学家研究发现铁的配合物在常温下可以催化甲酸的还原反应，其反应机理如图所示。下列说法不正确的是 A. 该反应的总化学方程式为 B. 1，2，3三种物质中的配位数相同 C. 反应中存在非极性键的断裂和形成 D. 可以用新制的悬浊液鉴别和 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，该反应的反应物为HCOOH、H2，生成物为CH3OH、H2O，总反应化学方程式为，选项A正确； B．1，2，3三种物质中的配位数相同，均为6,选项B正确； C．反应中存在非极性键H-H的断裂，但没有非极性键的形成，选项C不正确； D．中存在醛基而没有，可以用新制的悬浊液鉴别和，选项D正确； 答案选C。 10. 下列实验操作、现象均正确，且能得到相应实验结论的是 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 向溶液中滴加几滴淀粉溶液，再滴加几滴溶液 溶液出现蓝色 氧化性： B 将分别加入浓氨水和稀硝酸中 均溶解 属于两性氧化物 C 向蔗糖溶液中加入稀硫酸并加热一段时间，然后滴加银氨溶液 无银镜产生 蔗糖未水解 D 向浓度均为的和的混合溶液中逐滴加入的溶液 先观察到有蓝色沉淀生成 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．硝酸根与氢离子也可以氧化碘离子，A错误； B．溶于氨水形成配合物，因此不属于两性氧化物，B错误； C．滴加银氨溶液之前应先将溶液调至碱性，C错误； D．小的先生成沉淀，因此，D正确； 故选D。 11. 如图(表示活化能)是与生成的部分反应过程中各物质的能量变化关系图，下列说法正确的是 A. 题述反应为吸热反应 B. 升高温度，、均减小，反应速率加快 C. 第一步反应的方程式可表示为 D. 第一步反应的速率大于第二步反应的速率 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，A项错误； B．升高温度，不能降低反应的活化能，即、均不变，但可以加快反应速率，B项错误； C．由图可知，第一步反应的方程式可表示为，C项正确； D．第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能，第一步反应单位体积内活化分子百分数低于第二步反应，所以第一步反应的速率小于第二步反应的速率，D项错误； 答案选C。 12. 近期我国科技工作者研发了一种“酸碱混合硝酸”锌电池，其工作原理如下图所示。图中“双极膜”中间层中的解离为和，并在电场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是 A. 催化电极上的电势比锌电极上的高 B. 负极区的反应式为 C. “双极膜”中间层中的在电场作用下移向催化电极 D. 催化电极表面产生时，锌电极质量会减少 【答案】D 【解析】 【分析】根据图知，锌电极为负极，发生氧化反应，，催化电极为正极，发生还原反应，； 【详解】A．锌电极为负极，催化电极为正极，催化电极的电势比锌电极的高，A正确； B．负极区反应式为锌失去电子发生氧化反应：，B正确； C．原电池中在电场作用下移向正极，C正确； D．结合分析，产生转移，反应04molZn，锌电极质量减少，D错误； 故选D。 13. 铬的机械强度高、抗腐蚀性能好，从钒铬锰矿渣（主要成分为、、MnO）中提取铬的一种工艺流程如图： 已知：在酸性溶液中钒通常以钒酸根阴离子存在；在酸性环境中较稳定，在碱性环境中易被氧化为。 下列说法错误的是 A. “沉钒”过程利用了胶体的吸附性，使含钒微粒沉降 B. 实验室模拟处理“沉铬”后的操作所用的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒 C. “提纯”过程中使用溶液，原因是有还原性，将锰元素还原，实现与铬元素的分离 D. “转化”过程中发生反应为 【答案】D 【解析】 【分析】根据题图可知，“沉钒”步骤中使用氢氧化铁胶体吸附含有钒的杂质，滤液A中含有大量Mn2+和Cr3+，加入NaOH 溶液“沉铬”后，Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀，部分Mn2+转化为，滤液B中溶质主要有MnSO4，由于固体A中含有，加入Na2S2O3溶液主要是将还原为Mn2+，同时可以防止pH较大时，Mn2+被空气中氧气氧化，Cr(OH)3煅烧后生成Cr2O3，“转化”步骤中反应的离子方程式为Mn2++H2O2+2OH-=MnO2↓+2H2O。 【详解】A．“沉钒”时，氢氧化铁胶体的作用是吸附含有钒的杂质，使含钒微粒沉降，故A项正确； B．“沉铬”后的操作为过滤，所用的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒，故B项正确； C．由上述分析可知，“提纯”过程中使用溶液，原因是有还原性，将还原为Mn2+，再转移至滤液B中回收，实现与铬元素的分离，故C项正确； D．在酸性环境中较稳定，在碱性环境中易被氧化为，因此“转化”步骤中反应的离子方程式为Mn2++H2O2+2OH-=MnO2↓+2H2O，故D项错误； 综上所述，错误的是D项。 14. 为处理工业废水中的重金属离子，经常用Na2S作沉淀剂。室温下CuS和Ag2S在不同溶液中分别达到沉淀溶解平衡时，-lgc(S2−)与-lgc(Ag+)或-lgc(Cu2+)的关系如图所示。下列说法错误的是 A. 曲线①代表-lgc(S2−)与-lgc(Ag+)的关系 B. a点对应的是未饱和的CuS溶液 C. 向浓度均为1 mol·L−1 AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，先析出Ag2S沉淀 D. 向b点溶液中加入少量Na2S固体，溶液组成向a点方向移动 【答案】D 【解析】 【详解】本题考查了沉淀溶解平衡曲线，溶解平衡的移动，综合考查图像分析能力和沉淀溶解平衡知识的应用能力。 A．CuS沉淀的溶解平衡曲线中横纵坐标截距相等，故曲线②代表-lgc(S2−)与-lgc(Cu2+)的关系，曲线①代表-lgc(S2−)与-lgc(Ag+)的关系，故A正确； B．a点在曲线②上方，纵坐标值大于曲线②上的点，但离子浓度小于曲线②上的点，故a点对应的是未饱和的CuS溶液，故B正确； C．向浓度均为1mol·L−1AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，由图可知，横坐标为0时，S2−浓度先使Ag2S达到饱和，先析出Ag2S沉淀，故C正确； D．向b点溶液中加入少量Na2S固体，c(S2−)增大，Ag2S的溶解平衡逆向移动，c(Ag+)减小，故D错误； 故选D。 二、非选择题(本题包括4小题，共52分) 15. 锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一，相比钴酸锂等传统正极材料，锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好等优点，是理想的动力电池正极材料。一种以废旧电池正极材料(主要成分为，含少量铝箔、炭黑和有机黏合剂)为原料制备的流程如下： 回答下列问题： （1）基态原子的价电子排布式为___________；由排布式可知位于元素周期表中的___________区。 （2）“灼烧”时通入足量空气，目的是___________。 （3）“碱浸”的目的是___________。 （4）“酸浸”中双氧水作还原剂的优点是___________，___________(填“能”或“不能”)用代替双氧水。 （5）“沉锰”过程中生成的离子方程式为___________。 {已知：的结构为}。 （6）热失重图像如图所示。c点得到的固体的化学式为___________。 【答案】（1） ①. ②. d （2）使碳元素尽可能转化为 （3）除去铝元素 （4） ①. 环保，不引入新的杂质 ②. 能 （5） （6） 【解析】 【分析】由题给流程可知，通入足量空气灼烧废料，将废料中的炭黑和有机黏合剂转化为二氧化碳和水等气体除去；向灼烧渣中加入氢氧化钠溶液碱浸，将铝转化为四羟基合铝酸钠，过滤得到滤液和；向中加入过氧化氢溶液和稀硫酸酸浸，将金属元素转化为可溶的硫酸盐，向反应后的溶液中加入氨水和草酸铵混合溶液沉钴，将溶液中的亚钴离子转化为二水草酸钴沉淀，过滤得到二水草酸钴和滤液；向滤液中加入过二硫酸钠溶液沉锰，将溶液中的锰离子转化为二氧化锰沉淀，过滤得到二氧化锰和滤液；向滤液中加入碳酸钠和氢氧化钠混合溶液沉镍，将溶液中的镍离子转化为碱式碳酸镍沉淀，过滤得到碱式碳酸镍和滤液；向滤液中加入碳酸钠溶液沉锂，将溶液中的锂离子转化为碳酸锂沉淀，过滤得到滤液和碳酸锂；一定条件下碳酸锂与二氧化锰反应合成得到锰酸锂。 【小问1详解】 锰元素的原子序数为25，基态原子的价电子排布式为：，则锰元素位于元素周期表中的d区； 【小问2详解】 由分析可知，通入足量空气灼烧废料的目的是将废料中的炭黑和有机黏合剂转化为二氧化碳和水等气体除去； 【小问3详解】 由分析可知，加入氢氧化钠溶液碱浸的目的是将铝转化为四羟基合铝酸钠，从而除去铝元素； 【小问4详解】 由分析可知，向中加入过氧化氢溶液和稀硫酸酸浸目的是将金属元素转化为可溶的硫酸盐，酸浸中用双氧水作还原剂可以将钴离子转化为亚钴离子，不会产生有毒有害物质，且不会引入杂质；亚硫酸钠具有还原性，且对应氧化产物为硫酸钠，会引入新的杂质钠离子，但后续步骤中会加入含有钠离子的化合物，对后续物质分离影响不大，所以亚硫酸钠可以作为还原剂代替双氧水； 【小问5详解】 由分析可知，加入过二硫酸钠溶液沉锰的目的是将溶液中的锰离子转化为二氧化锰沉淀，反应的离子方程式为：； 【小问6详解】 由图可知，起始二水草酸钴的质量为18.3 g，物质的量为：=0.1 mol，由图可知，c点时剩余固体质量为7.5 g，由钴原子个数守恒可知，固体中钴元素的质量为：0.1 mol×59 g/mol=5.9g，则余下元素的质量为：7.5 g-5.9g=1.6 g，则由摩尔质量可知，余下元素为氧元素，氧元素的物质的量为：=0.1 mol，所以固体的化学式为CoO。 16. 磁性Fe3O4纳米粒子(粒径1～100nm)因其独特的物理化学性质如电学特性、磁学特性等引起广泛的研究。通过共沉淀法制备磁性Fe3O4纳米粒子的方法如下： I．连接好如图装置； Ⅱ．取5 mL0.5mol/LFeSO4溶液和10mL0.5 mol/LFeCl3溶液于反应容器B，并向装置中通入N2； Ⅲ．在不断搅拌的条件下，向混合溶液中逐滴加入40mL12 mol/L的氨水，溶液中逐渐出现黑色物质； Ⅳ．充分反应后，从混合液中分离出纳米粒子，并反复洗涤干燥后得到磁性Fe3O4纳米粒子。 回答下列问题： （1）反应容器B的最佳规格为___________ (填序号)。 a．150 mL　　　　　 b．250 mL　　　　　 c．500 mL （2）生成磁性Fe3O4纳米粒子的离子方程式为 ___________。 （3）实验过程中通入N2的目的是___________。 （4）从反应后的混合液中分离出Fe3O4纳米粒子，最简便的方法是___________(填序号)；用水洗涤Fe3O4纳米粒子后，需要用无水乙醇洗涤，其原因是利用了乙醇___________的物理性质。 a．磁分离　　　　　　b．过滤 　　　　　　c．分液 （5）产物中混杂的Fe2O3会降低纳米粒子的磁性，为了测定产品中Fe2O3的含量，采取如下实验方法： 准确称取0.3120g产品于锥形瓶中，用稀硝酸充分浸取，再加热使过量的硝酸全部逸出，冷却后加入足量KI溶液充分混合反应后，用0.2000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至溶液颜色明显变浅，加入几滴淀粉溶液，继续滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液的体积为20.00mL。 已知滴定过程中发生反应的离子方程式为I2＋2S2O = 2I-＋S4O。 ①滴定终点的现象为___________。 ②所取样品中Fe2O3的质量为 ___________ g(结果保留4位小数)；若加入KI溶液的量不足，则会导致测定结果___________(填 “偏高”“偏低”或“不变”)。 【答案】（1）a （2） （3）防止Fe2+被空气中氧气氧化为Fe3+ （4） ①. a ②. 乙醇挥发性强，用乙醇洗涤便于后续的干燥 （5） ①. 滴入最后一滴标准溶液，锥形瓶中溶液蓝色恰好褪去且30s内保持不变 ②. 0.0800g ③. 偏高 【解析】 【分析】由题意可知，制备四氧化三铁的实验过程为在氮气气氛中硫酸亚铁和氯化铁混合溶液与氨水反应生成磁性四氧化三铁纳米粒子，充分反应后，用磁铁从混合液中分离出纳米粒子，并用乙醇反复洗涤干燥后得到磁性四氧化三铁纳米粒子，据此回答。 【小问1详解】 由题意可知充分反应后，三颈烧瓶中溶液的总体积为55mL，由三颈烧瓶中溶液的体积不少于容积的，不多于容积的可知，容器B的最佳规格为150 mL； 选a。 【小问2详解】 由题意可知，在氮气气氛中硫酸亚铁和氯化铁混合溶液与氨水反应生成磁性四氧化三铁纳米粒子、硫酸铵、氯化铵和水，反应的离子方程式为； 【小问3详解】 亚铁离子具有还原性，易被空气中的氧气氧化为铁离子，所以实验过程中应通入氮气，排尽装置中的空气，防止制备磁性四氧化三铁纳米粒子时，亚铁离子被氧化。 【小问4详解】 磁性四氧化三铁纳米粒子为磁性材料，所以从反应后的混合液中分离出磁性四氧化三铁纳米粒子最简单的分离方法为磁分离，故选a；用水洗涤四氧化三铁纳米粒子后，用无水乙醇洗涤纳米粒子可以利用乙醇易挥发的性质带走粒子表面的水分便于干燥； 【小问5详解】 ①由题意可知，反应生成的碘与滴入的硫代硫酸钠溶液完全反应时，溶液会由蓝色变为无色，则滴定终点的现象为滴入最后一滴标准溶液，锥形瓶中溶液蓝色恰好褪去且30s内保持不变； ②由方程式可得如下关系：2Fe3+~I2~Na2S2O3，滴定消耗20.00mL0.2000mol/L硫代硫酸钠溶液，则铁离子的物质的量为0.004mol，设样品中四氧化三铁、氧化铁的物质的量分别为amol、bmol，由样品的质量可得：232a+160b=0.3120， 由铁原子个数守恒可得：3a+2b=0.004，解联立方程可得a=0.001、b=0.0005，则样品中氧化铁的质量为0.0005mol×160g/mol=0.0800g； 若加入碘化钾溶液的量不足会使消耗硫代硫酸钠溶液的体积偏小，导致a偏小、b偏大，所以测得的氧化铁的质量偏高。 17. 降低大气中浓度对实现“碳达峰”、“碳中和”目标具有重要价值。催化加氢制乙醇等醇类化学品是将转化为高附加值化学品的重要途径。 二氧化碳加氢制取乙醇的反应为： ① 通常此反应主要有两个必要的反应过程： ② ③ （1）计算___________；___________(用含、的式子表示)；二氧化碳加氢制取乙醇的反应是___________趋势(填“高温易自发”、“低温易自发”或“任何温度都易自发”)。 （2）向密闭容器中加入物质的量之比为的与，分别在下发生反应①，的平衡转化率随压强变化关系如下图所示，二氧化碳加氢制取乙醇选择合适的温度和压强为___________；当温度一定时，曲线随压强变化的原因___________。 （3）在的恒压条件下，将一定量和置于密闭容器中发生反应①，平衡状态时各物质的物质的量分数随温度变化关系如图所示。表示曲线为___________；A点时转化率为___________(保留三位有效数字)，此时反应①平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算平衡常数)的计算式为___________(不必化简)。 （4）在酸性溶液中，通过电解制备阴极电极反应式为___________。 【答案】（1） ①. ②. ③. 低温易自发 （2） ①. ②. 该反应正向气体体积减小，增大压强有利于平衡正向移动 （3） ①. ②. ③. （4） 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律可知反应③=①-2×②，则；，；二氧化碳加氢制取乙醇的反应为放热的熵减反应，，反应能够自发进行，反应在低温条件下可自发进行； 【小问2详解】 由图可知，压强一定时，温度越低二氧化碳的转化率越大，则温度选取450K，在温度一定时，压强越大，二氧化碳的转化率升高，则理论上采用高压，但由图可知压强3MPa使二氧化碳的转化率已经较大，再增大压强对转化率的提高不大，反而增加对设备的要求，因此选3MPa即可，故合适的温度和压强为450K、3MPa；该反应正向气体分子数减小，增大压强平衡正向移动，从而使二氧化碳的转化率增大； 【小问3详解】 反应①为放热反应，温度升高平衡逆向移动，则物质的量分数减小的为和，增加的为H2(g)和CO2，结合图像及系数可知L3代表水，L4代表CH3CH2OH(g)，L1代表H2(g)，L2代表CO2；B点温度高于A点，温度越高反应速率越快，则v正(A)< v正(B)；由图像交点A可推算出，平衡时，氢气和水的平衡量均为0.375，水起始量为0，水变化量为0.375，此时二氧化碳、乙醇的平衡量相等，可得三段式： CO2(g)转化率为，Kp=； 【小问4详解】 酸性溶液中，通过电解制备，阴极的电极反应式为酸性条件下二氧化碳得到电子被还原为乙醇：。 18. ()是青霉素类抗生素的母核，与有机物H缩合生成阿莫西林。某课题组用为原料设计阿莫西林的合成路线： 已知： （1）A的化学名称是___________，B中官能团名称为___________。 （2）②的反应的条件为___________，F的结构简式为___________。 （3）反应⑤的类型是___________。 （4）反应④化学方程式___________。 （5）说明反应①、⑦的目的：___________。 （6）满足下列条件I的同分异构体有___________种。 ①与发生显色反应； ②与新制氢氧化铜悬浊液产生砖红色沉淀； ③不发生水解反应。 其中核磁共振氢谱显示为5组峰，且峰面积比为的同分异构体的结构简式为___________。 【答案】（1） ①. 对甲基苯酚(甲基苯酚) ②. 醚键 （2） ①. ，光照 ②. （3）加成反应 （4）2+O22+2H2O （5）保护酚羟基，防止被氧化 （6） ①. 13 ②. 【解析】 【分析】A与CH3I发生取代反应生成B，B与卤素(Cl2)在光照条件下发生取代反应生成C，C为，C在碱性条件(NaOH溶液)中发生水解生成D，D为，D在Cu/Ag作催化剂、加热条件下发生氧化反应生成I，I与HCN在碱性条件下发生加成反应生成E，E为，E在酸性条件下水解生成F，F为，F与HI发生取代反应生成G，G为，G与氯化铵、氨气在催化剂、加热条件下反应生成H，H为，H与6-APA发生缩合反应生成阿莫西林，据此回答； 【小问1详解】 由题目信息可知，A的结构简式为，化学名称是对甲基苯酚(甲基苯酚)，B中官能团是醚键； 【小问2详解】 由分析可知，反应是卤素的取代反应，反应条件是Cl2、光照，F的结构简式为； 【小问3详解】 由分析可知，反应的类型是加成反应； 【小问4详解】 由分析可知，反应是D在Cu/Ag作催化剂、加热条件下发生氧化反应生成I，其方程式为2+O22+2H2O； 【小问5详解】 由分析可知，反应都是取代反应，目的是保护酚羟基，防止被氧化； 【小问6详解】 由题目信息知，I的同分异构体分子式为C8H8O2，能与FeCl3发生显色反应，说明结构中含有酚羟基，与新制氢氧化铜悬浊液产生砖红色沉淀，说明结构中含有醛基，该物质又不发生水解反应，说明结构中没有酯基或缩醛等可水解基团，该结构中除上述基团外可能还含有一个甲基，符合条件的可能情况为苯环上有两个官能团，一个是酚羟基，一个是-CH2CHO，有邻、间、对3种，若苯环上有三个官能团，用“两两固定”分析有10种，共13种，其中核磁共振氢谱显示有5组峰，且峰面积比为的结构是 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $