精品解析：江苏省扬州市高邮市2024-2025学年高三上学期12月月考化学试题

2024-2025学年第一学期高三年级12月学情调研测试 化学试题 注意事项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共8页，包含选择题［第1题～第13题，共39分］、非选择题［第14题～第17题，共61分］两部分。本次考试时间为75分钟，班级、姓名、学号、考生号、座位号用0.5毫米的黑色签字笔写在答题卡上相应的位置。 2.选择题每小题选出答案后，请用2B铅笔在答题纸指定区域填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再填涂其它答案。非选择题请用0.5毫米的黑色签字笔在答题纸指定区域作答。在试卷或草稿纸上作答一律无效。 可能用到的相对原子质量：H－1 B－11 C－12 N－14 O－16 Fe－56 V－51 一、单项选择题（本题包括13小题，每题3分，共39分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 我国探月工程取得重大进展。月壤中含有 Ca、Fe等元素的磷酸盐，下列元素位于元素周期表中 d区的是 A. O B. P C. Ca D. Fe 2. 工业锅炉需定期除水垢，其中的硫酸钙用纯碱溶液处理时，发生反应： ，下列说法正确的是 A. 反应中CaSO4为氧化剂 B. Ca2+的结构示意图为[Ar]4s2 C. CaCO3中既含离子键又含共价键 D. CO32-的空间构型为三角锥形 3. 实验室制备、干燥、收集NH3并进行尾气处理，下列装置能达到实验目的的是 A.制取NH3 B.干燥NH3 C.收集NH3 D.处理NH3尾气 A. A B. B C. C D. D 4. 二氧化氯是一种安全、高效的消毒剂。工业制备的一种方法为： （未配平），下列说法正确的是 A. 半径：r(Cl-)>r(S2-)>r(S) B. 沸点：HCl>H2S>H2O C. 电负性：Cl>S D. 酸性：H2SO3>HClO4 阅读下列内容，完成下面小题。 催化反应广泛存在，如植物光合作用、铁触媒催化合成氨、合成火箭燃料(液态，燃烧热为)、铜催化重整和制和等。催化剂有选择性，如酸性条件下锑电催化还原，生成的选择性大于，通过选择性催化还原技术，将柴油车尾气中的转化为。 5. 下列说法不正确的是 A. 植物光合作用过程中，酶能提高CO2和H2O分子的能量使之成为活化分子 B. NH3将NO2转化为N2的反应中催化剂能加快化学反应速率 C. 酸性条件下锑电催化还原时，HCOOH的生成速率大于CO D. 铁触媒催化合成氨的反应中，铁触媒能减小反应的活化能 6. 下列化学反应表示不正确的是 A. 和催化重整制和 B. 将柴油车尾气中的无害化：NH3+NO2N2+H2O C. 锑电催化还原生成的阴极反应： D. 的燃烧： 7. 下列有关反应描述正确的是 A. 合成氨温度选择的重要原因之一是铁触媒在该温度范围内活性大 B. 铁触媒催化合成氨时，铁触媒提高了N2的平衡转化率 C. 催化重整和制时，在催化剂铜表面脱附过程的△S<0 D. CO2转化为HCOOH时，C原子轨道的杂化类型不发生变化 8. 制造尼龙-66的原料己二腈在工业上用量很大，可用电有机合成法先以丙烯为原料制备丙烯腈()，再用丙烯腈电解合成己二腈，原理如图所示，其中离子交换膜仅允许阳离子穿过。下列说法不正确的是 A. 石墨电极a应与外接电源的负极相连 B. 电解池工作时，H+通过交换膜向阴极移动 C. 与工作前相比，一段时间后右极室的不变 D. 每合成1mol 己二腈，转移电子数约为 9. 化合物Z是一种有机合成中的重要中间体，其部分合成路线如下，下列说法正确的是 A. Y和Z互为同分异构体 B. Y分子中所有原子可以共平面 C. X、Y、Z三种物质中，Y在水中的溶解度最大 D. X与足量加成后的产物中有2个手性碳原子 10. 在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是 A. 金属Al制备：Al(OH)3AlCl3溶液Al B. 硝酸工业：NH3NOHNO3 C. 制漂白粉：NaCl溶液Cl2漂白粉 D. 高纯硅制备：粗硅SiHCl3高纯硅 11. 室温下，下列实验设计能达成实验目的是 选项 实验设计 实验目的 A 用pH计测定 NH4Cl溶液和CH3COONa的pH 比较室温下CH3COOH和NH3·H2O的电离能力 B 向苯酚溶液中滴入几滴浓溴水，振荡，观察是否有白色沉淀生成 判断苯酚与溴是否发生取代反应 C 向浓度均为的和混合溶液中滴加少量溶液，振荡，观察是否有白色沉淀生成 比较CaCO3与BaCO3的Ksp大小 D 用pH试纸测定HClO溶液的pH 判断HClO是否属于弱电解质 A. A B. B C. C D. D 12. 室温下，通过下列实验探究的性质。已知：25℃时，H2SO3的Ka1(H2SO3)=1.4×10-2，Ka2(H2SO3)=6.0×10-8，H2CO3的Ka1(H2CO3)=4.3×10-7，Ka2(H2CO3)=5.6×10-11。 实验1：将气体通入水中，测得溶液pH=4。 实验2：将气体通入溶液中，当溶液pH=7时停止通气。 实验3：将气体通入Na2CO3。 实验4：取10mL 0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液，向其中缓慢滴入等体积0.1 mol·L-1稀盐酸，反应中有少量气体逸出。下列说法正确的是 A. 实验1所得溶液中：c(H2SO3)>c() B. 实验2所得溶液中：c()+c()<c(Na+) C. 实验3所得溶液中：的平衡常数K=4×10-9 D. 实验4所得溶液中：c(H2SO3)+c()+c()=c(Na+) 13. 一定条件下，在体积为1L的恒容密闭容器中，充入4molH2和1molCO2合成乙烯：6 H2(g) +2CO2(g)CH2=CH2(g) +4H2O(g)。温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图。下列说法不正确的是 A. M点的正反应速率υ正可能低于N点的逆反应速率υ逆 B. 图中M点H2的转化率小于50% C. 不再改变时可证明化学反应已达到平衡状态 D. 升高温度，平衡先正向移动，后因催化效率降低平衡逆向移动 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 某制药厂的废钯催化剂含、、、、和活性炭，提取贵金属的流程如下： 已知：①“浸出”时发生Pd+H2O2+4HCl=H2[PdCl4]+2H2O ②性质较稳定，难溶于酸、碱 ③、 回答下列问题： （1）“焙烧”通常控制温度600℃、焙烧时间约，焙烧温度过高或时间过长均导致钯浸出率降低，原因是______。 （2）“浸出”步骤中生成配合物，“氨化”步骤中转化为，写出氨化步骤的化学方程式______，反应后溶液中n(Al3+)∶n(Bi3+)=______。 （3）“沉钯”步骤中，搅拌滴加盐酸调节pH将转化为沉淀，结合平衡移动原理解释实现该转化的原因______。 （4）配合物存在两种平面结构，将其分别记为A和B。25℃时A、B在水中的溶解度分别为0.2577g、0.0366g，A具有广谱的抗癌活性，图-1 为A的结构式示意图，请在图中的小方框中填入相应微粒的符号______。 （5）在通风橱中，将上述制得的装入管式炉中的石英舟内(如图-2)，通入一定流速的，加热，使温度逐步上升至400℃，持续通3小时的，然后停止加热，继续通约1小时左右，得到海绵钯。实验结束后观察到粗长玻璃管内壁凝结大量白色固体，则在流中受热反应的化学方程式是______。粗长玻璃管不能换作细玻璃管，可能的原因是______。 15. 化合物是合成药物Tazverik的中间体，在医药工业中的一种合成方法如下： 回答下列问题： （1）A（C8H10）为苯的同系物，其化学名称为______。 （2）B中的官能团名称是______。 （3）反应①的反应类型为______。 （4）反应②的化学方程式为______。 （5）写出1种满足下列条件的同分异构体的结构简式______。 ①属于芳香族化合物； ②能发生水解反应和银镜反应，能与盐酸反应生成有机盐； ③其在1H核磁共振谱上的峰面积比为2∶2∶2∶1。 （6）已知：苯环上连有－OH、－CH3时再引入其它基团，其它基团主要进入它的邻位或对位；苯环上连有－COOH、－NO2时再引入其它基团，其它基团主要进入它的间位。设计由甲苯和制备的合成路线：______（其他试剂任选）。 16. V2O5可制备对高血糖、高脂血症等具有一定治疗作用的硫酸氧钒(VOSO4)，而V2O5可以通过氯化氧钒(VOCl3)与氨水在一定条件下制备。 Ⅰ．制备VOSO4：实验流程如图-1及实验装置如图-2(夹持及加热装置已省略) 已知：草酸易溶于乙醇，可溶于水，具有还原性，受热易分解。 回答下列问题： （1）仪器c的名称为______。 （2）为防止草酸的损耗，加入草酸前需对反应液采取的措施为______。 （3）反应液由橙红色变为蓝黑色的化学方程式为______。 （4）产品中钒含量的测定： ①称取2.5g产品，配成250mL待测溶液； ②取25.00 mL待测液于锥形瓶中，滴加足量酸性高锰酸钾将VO2+完全转化为。 ③滴加亚硝酸钠溶液除去过量的高锰酸钾，加入2mL尿素溶液至溶液不再产生气泡。（已知：尿素不直接与亚硝酸盐反应，但可将亚硝酸转化为氮气；亚硝酸可将转化为VO2+。) ④加入10mL硫酸-磷酸混酸调节pH=0，滴入指示剂用0.05 mol·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液(Fe2+将转化为VO2+)滴定至终点。测量三次，消耗标准溶液平均体积为10.00mL。 ⅰ.实验过程中，下列操作会导致所测钒含量偏高的是______。 A．预处理过程中加入尿素的量不足 B．盛装 (NH4)2Fe(SO4)2标准液的滴定管未润洗 C．滴定管读数时，开始时仰视刻度线，结束时平视刻度线 D．滴定前滴定管有气泡，滴定结束后发现滴定管内无气泡 ⅱ.测得产品中钒的质量分数为______。（写出计算过程）。 Ⅱ．制备V2O5：VOCl3与氨水沉钒生成NH4VO3，NH4VO3加热分解生成V2O5。沉钒率与钒溶液浓度、氨解温度的关系如图-3、图-4所示。 （5）为确定较适宜的沉钒条件，请结合上图曲线，补充完整“探究氨水浓度对沉钒率的影响”的实验方案：______，使用专用仪器测定并计算沉钒率。 (可供选择的试剂：50 g/L的钒溶液、10 g/L的钒溶液、25%的优级纯氨水、高纯水) 17. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，其反应为：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1 回答下列问题： （1）______温(填“高”或“低”，下同)有利于提高反应速率，______温有利于提高平衡转化率，综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素，工业常采用400~500℃。针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了两种解决方案： ⅰ．方案一：双温－双控－双催化剂。使用Fe－TiO2—xHy双催化剂，通过光辐射产生温差（如体系温度为495℃时，温度为547℃，而TiO2—xHy的温度为415℃）。下列说法正确的是______。 a．氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率 b．在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率 c．“热Fe”高于体系温度，有利于提高氨的平衡产率 d．“冷Ti”低于体系温度，有利于提高合成氨反应速率 ⅱ．方案二：M－LiH复合催化剂（M为V、Cr等金属元素），下列说法正确的是______。 a．时，复合催化剂比单一催化剂效率更高 b．同温同压下，复合催化剂有利于提高氨的平衡产率 c．温度越高，复合催化剂活性一定越高 （2）用反应废热和生成的氨可以处理含Cu2+电镀废液的装置如图。该装置由电池部分和热再生部分组成：电池部分中，a极室为(NH4)2SO4-NH3混合液，b极室为(NH4)2SO4溶液；热再生部分加热a极室流出液，使[Cu(NH3)4]2+分解。 ①装置中的离子交换膜为______（填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”）。 ②电池部分的总反应为：______。 （3）某种新型储氢材料的晶胞如图，八面体中心为M金属离子，顶点均为NH3配体；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。若其摩尔质量为188g·mol－1，则M元素为______（填元素符号）；在该化合物中，M离子的价电子排布式为______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第一学期高三年级12月学情调研测试 化学试题 注意事项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共8页，包含选择题［第1题～第13题，共39分］、非选择题［第14题～第17题，共61分］两部分。本次考试时间为75分钟，班级、姓名、学号、考生号、座位号用0.5毫米的黑色签字笔写在答题卡上相应的位置。 2.选择题每小题选出答案后，请用2B铅笔在答题纸指定区域填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再填涂其它答案。非选择题请用0.5毫米的黑色签字笔在答题纸指定区域作答。在试卷或草稿纸上作答一律无效。 可能用到的相对原子质量：H－1 B－11 C－12 N－14 O－16 Fe－56 V－51 一、单项选择题（本题包括13小题，每题3分，共39分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 我国探月工程取得重大进展。月壤中含有 Ca、Fe等元素的磷酸盐，下列元素位于元素周期表中 d区的是 A. O B. P C. Ca D. Fe 【答案】D 【解析】 【详解】A．O元素位于元素周期表第二周期第VIA族，位于元素周期表的p区，故A不选； B．P元素位于元素周期表第三周期第VA族，位于元素周期表的p区，故B不选； C．Ca元素位于元素周期表第四周期第ⅡA族，位于元素周期表的s区，故C不选； D．Fe元素位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，位于元素周期表的d区，故D选； 故选：D。 2. 工业锅炉需定期除水垢，其中的硫酸钙用纯碱溶液处理时，发生反应： ，下列说法正确的是 A. 反应中CaSO4为氧化剂 B. Ca2+的结构示意图为[Ar]4s2 C. CaCO3中既含离子键又含共价键 D. CO32-的空间构型为三角锥形 【答案】C 【解析】 【详解】A．观察反应方程式可知，无元素化合价发生变化，该反应不属于氧化还原反应，不是氧化剂，A错误； B．  核外含有18个电子，结构示意图为，B错误； C． 由  和  构成，  与  之间是离子键， 内部碳原子与氧原子之间是共价键，C正确； D． 的中心碳原子价层电子对数为3+=3，且不含孤电子对，空间构型为平面三角形，D错误； 故选C。 3. 实验室制备、干燥、收集NH3并进行尾气处理，下列装置能达到实验目的的是 A.制取NH3 B.干燥NH3 C.收集NH3 D.处理NH3尾气 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．NH4Cl受热分解产生NH3、HCl，NH3、HCl在试管口遇冷又重新化合生成NH4Cl，因此不能用加热NH4Cl的方法制取NH3，A错误； B．NH3与碱石灰不能发生反应，因此可以使用碱石灰干燥NH3，B正确； C．NH3的密度比空气小，应该使用向下排空气的方法收集，而不能使用向上排空气方法收集，C错误； D．NH3极易溶于水，并能与H2SO4发生反应产生(NH4)2SO4，为防止发生倒吸现象，应该在导气管末端安装一个倒扣漏斗，可以使用水作吸收剂，D错误； 故合理选项是B。 4. 二氧化氯是一种安全、高效的消毒剂。工业制备的一种方法为： （未配平），下列说法正确的是 A. 半径：r(Cl-)>r(S2-)>r(S) B. 沸点：HCl>H2S>H2O C. 电负性：Cl>S D. 酸性：H2SO3>HClO4 【答案】C 【解析】 【详解】A．  和  具有相同的电子层结构，但  的核电荷数更大，因此  ， 的半径大于  ，因为  多了两个电子，电子排斥力增强，半径增大，综上，正确的顺序应为  ，A错误； B．水分子之间存在氢键，这使得  的沸点远高于  和HCl，虽然HCl的相对分子质量略大于H2S，但H2S的分子间作用力更强，故沸点更高，正确的沸点顺序应为：，B错误； C．电负性表示元素吸引电子的能力。根据元素周期表，  位于  的右侧，同周期元素从左到右电负性逐渐增大。因此，电负性：Cl>S，C正确； D．高氯酸(HClO4)是强酸，亚硫酸(H2SO3)是中强酸，因此酸性：H2SO3<HClO4，D错误； 故选C。 阅读下列内容，完成下面小题。 催化反应广泛存在，如植物光合作用、铁触媒催化合成氨、合成火箭燃料(液态，燃烧热为)、铜催化重整和制和等。催化剂有选择性，如酸性条件下锑电催化还原，生成的选择性大于，通过选择性催化还原技术，将柴油车尾气中的转化为。 5. 下列说法不正确的是 A. 植物光合作用过程中，酶能提高CO2和H2O分子的能量使之成为活化分子 B. NH3将NO2转化为N2的反应中催化剂能加快化学反应速率 C. 酸性条件下锑电催化还原时，HCOOH的生成速率大于CO D. 铁触媒催化合成氨的反应中，铁触媒能减小反应的活化能 6. 下列化学反应表示不正确的是 A. 和催化重整制和 B. 将柴油车尾气中的无害化：NH3+NO2N2+H2O C. 锑电催化还原生成的阴极反应： D. 的燃烧： 7. 下列有关反应描述正确的是 A. 合成氨温度选择的重要原因之一是铁触媒在该温度范围内活性大 B. 铁触媒催化合成氨时，铁触媒提高了N2的平衡转化率 C. 催化重整和制时，在催化剂铜表面脱附过程的△S<0 D. CO2转化为HCOOH时，C原子轨道的杂化类型不发生变化 【答案】5. A 6. B 7. A 【解析】 【5题详解】 A．植物光合作用中，酶的作用是降低反应的活化能，而不是提高  和  分子的能量，A错误； B．催化剂可以降低反应的活化能，加快  还原  的反应速率，符合催化剂的基本作用，B正确； C．题目明确指出，酸性条件下锑电催化还原，生成的选择性大于，说明在酸性条件下，锑电催化还原  时，  的生成速率大于  ，C正确； D：铁触媒是催化剂，通过降低合成氨反应的活化能来加快反应速率，D正确； 故选A。 【6题详解】 A．和催化重整制和CO，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：，A正确； B．将柴油车尾气中的无害化过程中，二者反应生成N2和H2O，  中的  从 -3 升高到 0，  中的  从 +4 降低到 0，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：，B错误； C．锑电催化还原生成，在阴极得到电子生成HCOOH，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：  ，C正确； D．燃烧热特指在标准状态（25℃、100kPa）下，1mol纯物质与氧气发生完全燃烧反应生成指定稳定产物时释放的能量，的燃烧热为，热化学方程式为：  ，  ，D正确； 故选B。 【7题详解】 A．合成氨反应选择 ，原因之一是铁触媒在该温度范围内的催化活性最大，能加快反应速率，A正确； B．铁触媒作为催化剂，只能加快反应速率，但不能改变平衡状态，因此无法提高  的平衡转化率，B错误； C．  在催化剂铜表面“脱附”是指  从催化剂表面脱离，变成自由的气体分子。脱附过程中，分子的自由度增加，混乱度增大，因此  ，C错误； D．  中  原子形成2个碳氧双键，杂化类型为  杂化；  中  原子形成碳氧双键，杂化类型为  杂化。因此，  转化为  时，  原子的杂化类型发生了变化，D错误； 故选A。 8. 制造尼龙-66的原料己二腈在工业上用量很大，可用电有机合成法先以丙烯为原料制备丙烯腈()，再用丙烯腈电解合成己二腈，原理如图所示，其中离子交换膜仅允许阳离子穿过。下列说法不正确的是 A. 石墨电极a应与外接电源的负极相连 B. 电解池工作时，H+通过交换膜向阴极移动 C. 与工作前相比，一段时间后右极室的不变 D. 每合成1mol 己二腈，转移电子数约为 【答案】C 【解析】 【分析】丙烯腈在a极转化为己二腈，碳碳双键发生加氢还原反应，得电子，因此a为阴极，接电源负极；b为阳极，接电源正极。 【详解】A．a是阴极，电解池阴极与外接电源负极相连，A正确； B．电解池中阳离子向阴极移动，交换膜允许阳离子穿过，因此向阴极(a极)移动，B正确； C．右极室(阳极b)的反应为，生成的会通过阳离子交换膜移向阴极，因此右极室的总物质的量不变，但阳极不断消耗水，溶剂减少，导致浓度升高，故减小，C错误； D．2分子合成1分子己二腈，电极反应：，因此生成1 mol己二腈转移2 mol电子，转移电子数约为，D正确； 故选C。 9. 化合物Z是一种有机合成中的重要中间体，其部分合成路线如下，下列说法正确的是 A. Y和Z互为同分异构体 B. Y分子中所有原子可以共平面 C. X、Y、Z三种物质中，Y在水中的溶解度最大 D. X与足量加成后的产物中有2个手性碳原子 【答案】A 【解析】 【详解】A．Y和Z分子式均为，二者分子式相同、结构不同，互为同分异构体，A正确； B．Y分子中存在饱和亚甲基，饱和碳原子为杂化，呈四面体结构，所有原子不可能共平面，B错误； C．亲水基羟基越多、疏水烃基占比越小，水溶性越好：X含1个羟基，疏水部分最小；Z含1个羟基，但多了1个疏水烯丙基；Y无游离羟基，水溶性最差。因此水溶性：，溶解度最大的是X，C错误； D．X与足量​加成后，得到，分子结构对称，1位（连）和4位（连）的两侧碳链完全相同，没有连4个不同基团的手性碳原子，D错误； 答案选A。 10. 在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是 A. 金属Al制备：Al(OH)3AlCl3溶液Al B. 硝酸工业：NH3NOHNO3 C. 制漂白粉：NaCl溶液Cl2漂白粉 D. 高纯硅制备：粗硅SiHCl3高纯硅 【答案】D 【解析】 【详解】A．氢氧化铝和盐酸反应生成氯化铝，电解氯化铝溶液不能得到铝，电解氧化铝生成单质铝，反应不能实现转化，A错误； B．氨气和氧气发生催化氧化反应生成NO，NO难溶于水且不与水反应，转化不能实现，B错误； C．电解氯化钠溶液可以得到H2和Cl2，氯气和氢氧化钙反应生成次氯酸钙，澄清石灰水中氢氧化钙溶解度较小，应选择石灰乳和氯气反应生成漂白粉，C错误； D．粗硅SiHCl3高纯硅各步反应均可实现，D正确； 故选D。 11. 室温下，下列实验设计能达成实验目的是 选项 实验设计 实验目的 A 用pH计测定 NH4Cl溶液和CH3COONa的pH 比较室温下CH3COOH和NH3·H2O的电离能力 B 向苯酚溶液中滴入几滴浓溴水，振荡，观察是否有白色沉淀生成 判断苯酚与溴是否发生取代反应 C 向浓度均为的和混合溶液中滴加少量溶液，振荡，观察是否有白色沉淀生成 比较CaCO3与BaCO3的Ksp大小 D 用pH试纸测定HClO溶液的pH 判断HClO是否属于弱电解质 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．等浓度的和中，水解显酸性，水解显碱性。根据盐类水解规律：水解程度越大，对应弱电解质的电离能力越弱，通过测定pH可得到二者水解程度大小，从而比较和的电离能力，实验可达成目的，A正确； B．若苯酚浓度较大，反应生成的三溴苯酚会溶解在过量苯酚中，无法观察到白色沉淀，因此即使发生取代反应也没有沉淀，不能判断反应是否发生，B错误； C．和都是白色沉淀，滴加少量后，无法区分生成的沉淀成分，不能比较二者大小，C错误； D．具有强漂白性，会使pH试纸褪色，无法读取pH数值，不能测定其pH，D错误； 故选A。 12. 室温下，通过下列实验探究的性质。已知：25℃时，H2SO3的Ka1(H2SO3)=1.4×10-2，Ka2(H2SO3)=6.0×10-8，H2CO3的Ka1(H2CO3)=4.3×10-7，Ka2(H2CO3)=5.6×10-11。 实验1：将气体通入水中，测得溶液pH=4。 实验2：将气体通入溶液中，当溶液pH=7时停止通气。 实验3：将气体通入Na2CO3。 实验4：取10mL 0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液，向其中缓慢滴入等体积0.1 mol·L-1稀盐酸，反应中有少量气体逸出。下列说法正确的是 A. 实验1所得溶液中：c(H2SO3)>c() B. 实验2所得溶液中：c()+c()<c(Na+) C. 实验3所得溶液中：的平衡常数K=4×10-9 D. 实验4所得溶液中：c(H2SO3)+c()+c()=c(Na+) 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据实验1，溶液 pH = 4，即  。  的电离平衡常数：，将   代入：，，显然，  ，A错误； B．实验2中，溶液 pH = 7，即  。根据电荷守恒：可得：，则c()+c()<c(Na+)，B正确； C．的平衡常数，C错误； D．实验4中，10 mL 0.1 mol/L  与 10 mL 0.1 mol/L HCl 混合，根据物料守恒：，反应中有少量SO2气体溢出，，  ，D错误； 故选B。 13. 一定条件下，在体积为1L的恒容密闭容器中，充入4molH2和1molCO2合成乙烯：6 H2(g) +2CO2(g)CH2=CH2(g) +4H2O(g)。温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图。下列说法不正确的是 A. M点的正反应速率υ正可能低于N点的逆反应速率υ逆 B. 图中M点H2的转化率小于50% C. 不再改变时可证明化学反应已达到平衡状态 D. 升高温度，平衡先正向移动，后因催化效率降低平衡逆向移动 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图像，M点和N点均处于平衡状态，在M点，  ，在N点，  ，虽然M点的催化效率高于N点，但N点温度更高，  可能大于  ，即  ，A正确； B．在M点，  的平衡转化率为 50%。初始物质的量：、，根据反应方程式：6 H2(g) +2CO2(g)CH2=CH2(g) +4H2O(g)，变化量：、、 的转化率：，B正确； C．初始时，  。随着反应进行，  和  的消耗比例为 3:1，即每消耗 3 mol  ，消耗 1 mol  ，设反应达到平衡时，  转化了  ，则：、、，显然，  随  的变化而变化。当  不再改变时，说明  不再变化，即反应达到平衡，C正确； D． 根据图像，  的平衡转化率随温度升高而降低，说明正反应是放热反应（  ）。根据勒夏特列原理，升高温度，平衡应始终逆向移动，而不是先正向后逆向。催化剂的效率仅影响反应速率，不影响平衡位置。即使催化效率降低，也不会导致平衡移动方向改变，D错误； 故选D。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 某制药厂的废钯催化剂含、、、、和活性炭，提取贵金属的流程如下： 已知：①“浸出”时发生Pd+H2O2+4HCl=H2[PdCl4]+2H2O ②性质较稳定，难溶于酸、碱 ③、 回答下列问题： （1）“焙烧”通常控制温度600℃、焙烧时间约，焙烧温度过高或时间过长均导致钯浸出率降低，原因是______。 （2）“浸出”步骤中生成配合物，“氨化”步骤中转化为，写出氨化步骤的化学方程式______，反应后溶液中n(Al3+)∶n(Bi3+)=______。 （3）“沉钯”步骤中，搅拌滴加盐酸调节pH将转化为沉淀，结合平衡移动原理解释实现该转化的原因______。 （4）配合物存在两种平面结构，将其分别记为A和B。25℃时A、B在水中的溶解度分别为0.2577g、0.0366g，A具有广谱的抗癌活性，图-1 为A的结构式示意图，请在图中的小方框中填入相应微粒的符号______。 （5）在通风橱中，将上述制得的装入管式炉中的石英舟内(如图-2)，通入一定流速的，加热，使温度逐步上升至400℃，持续通3小时的，然后停止加热，继续通约1小时左右，得到海绵钯。实验结束后观察到粗长玻璃管内壁凝结大量白色固体，则在流中受热反应的化学方程式是______。粗长玻璃管不能换作细玻璃管，可能的原因是______。 【答案】（1）温度过高或焙烧时间过长会导致Pd与氧气生成PdO，使Pd的浸出率降低 （2） ①. +6NH3=+2NH4Cl ②. 0.03 （3），加入盐酸，与结合生成，减小，同时增大，平衡正向移动，生沉淀 （4） （5） ①. + Pd+2NH3+2HCl ②. 生成的会堵塞玻璃管(合理即可) 【解析】 【分析】废钯催化剂含Pd、Al2O3、CuO、Bi2O3、SiO2和活性炭，先在空气中焙烧除去活性炭，使其转化为二氧化碳，再对固体进行浸出，Pd转化为H2[PdCl4]，Al2O3、CuO、Bi2O3溶解，SiO2不溶于酸，浸出液中加入氨水调节pH，使Al3+、Bi3+以氢氧化物沉淀，再加入盐酸沉钯得Pd(NH3)2Cl2，再将其转化为钯。 【小问1详解】 根据题意，废钯催化剂中的Pd焙烧时可能与O2反应生成PdO；已知PdO难溶于酸，导致后续“浸出”时Pd无法有效溶解，浸出率降低。 【小问2详解】 “浸出”步骤生成的与氨水反应生成，反应的化学方程式为：+6NH3=+2NH4Cl，“氨化”过程中Al3+、Bi3+转化为Al(OH)3、Bi(OH)3沉淀，根据溶度积公式（代表或），可得：，，在同一溶液中，体积相同，物质的量之比等于浓度之比，因此 =。 【小问3详解】 “沉钯”步骤中，存在平衡：，加入盐酸，与结合生成，减小，同时增大，平衡正向移动，生成沉淀。 【小问4详解】 有两种平面结构，A 的溶解度（ ）大于 B（ ）。根据“相似相溶”原理，极性分子在水中的溶解度通常大于非极性分子，A应为顺式结构，两个相邻，两个相邻），结构为：。 【小问5详解】 通过气体进入浓硫酸以后，气泡的快慢，观察H2流速，便于控制流量，比较反应物Pd(NH3)2Cl2、H2的元素组成及产物Pd可知，Pd元素被还原，则H2为还原剂，被氧化，结合“实验结束后观察到粗长玻璃管内壁凝结大量白色固体”可知，反应还生成NH3和HCl，故反应的化学方程式是：Pd(NH3)2Cl2+H2Pd+2NH3+2HCl，反应过程中生成的NH4Cl凝结在玻璃管内壁上，若玻璃管内径较细，则生成的NH4Cl会堵塞玻璃管。 15. 化合物是合成药物Tazverik的中间体，在医药工业中的一种合成方法如下： 回答下列问题： （1）A（C8H10）为苯的同系物，其化学名称为______。 （2）B中的官能团名称是______。 （3）反应①的反应类型为______。 （4）反应②的化学方程式为______。 （5）写出1种满足下列条件的同分异构体的结构简式______。 ①属于芳香族化合物； ②能发生水解反应和银镜反应，能与盐酸反应生成有机盐； ③其在1H核磁共振谱上的峰面积比为2∶2∶2∶1。 （6）已知：苯环上连有－OH、－CH3时再引入其它基团，其它基团主要进入它的邻位或对位；苯环上连有－COOH、－NO2时再引入其它基团，其它基团主要进入它的间位。设计由甲苯和制备的合成路线：______（其他试剂任选）。 【答案】（1）邻二甲苯（或1，2-二甲苯） （2）硝基、羧基、碳溴键 （3）氧化反应 （4） （5） （6） 【解析】 【分析】化合物A分子式是C8H10，分子在转化过程中碳链结构不变，则根据生成物可知A分子结构简式是，A发生氧化反应产生，与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生，与二溴海因及H2SO4作用下反应产生B：，B与CH3I、Na2CO3在DMF、加热条件下反应产生，然后在Fe、NH4Cl及EtOH、加热条件下发生还原反应生成，该物质与、AcOH/CH2Cl2、NaBH(OAc)3作用下反应产生，该物质与CH3CHO、AcOH/CH2Cl2、NaBH(OAc)3作用下反应产生化合物。 【小问1详解】 A是分子式为C8H10的苯的同系物，反应后得到邻甲基苯甲酸，说明A是两个甲基在苯环邻位，即邻二甲苯或1，2-二甲苯； 【小问2详解】 化合物B结构简式为，其中所含官能团包括硝基、羧基、碳溴键； 【小问3详解】 反应①中邻二甲苯的一个甲基被空气氧化为羧基，属于氧化反应； 【小问4详解】 反应②是与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生，该反应的化学方程式为：+HNO3+H2O； 【小问5详解】 满足条件：①含苯环；②能发生水解反应和银镜反应，说明含酯基、醛基或（甲酸酯基），能和盐酸生成有机盐说明含碱性的；③氢核磁共振峰面积比：间位氢为2个，氨基氢为2个，间位对称的甲酸酯基的氢为2个，正好符合比例，结构简式为； 【小问6详解】 根据定位规则，甲基是邻对位定位基，而目标产物是间位两个取代基，故先将甲苯中甲基氧化为羧基，再硝化得到间硝基苯甲酸，再发生题目的反应④，得到间硝基苯甲酸甲酯，再将硝基还原为氨基得到产物，故合成路线为：。 16. V2O5可制备对高血糖、高脂血症等具有一定治疗作用的硫酸氧钒(VOSO4)，而V2O5可以通过氯化氧钒(VOCl3)与氨水在一定条件下制备。 Ⅰ．制备VOSO4：实验流程如图-1及实验装置如图-2(夹持及加热装置已省略) 已知：草酸易溶于乙醇，可溶于水，具有还原性，受热易分解。 回答下列问题： （1）仪器c的名称为______。 （2）为防止草酸的损耗，加入草酸前需对反应液采取的措施为______。 （3）反应液由橙红色变为蓝黑色的化学方程式为______。 （4）产品中钒含量的测定： ①称取2.5g产品，配成250mL待测溶液； ②取25.00 mL待测液于锥形瓶中，滴加足量酸性高锰酸钾将VO2+完全转化为。 ③滴加亚硝酸钠溶液除去过量的高锰酸钾，加入2mL尿素溶液至溶液不再产生气泡。（已知：尿素不直接与亚硝酸盐反应，但可将亚硝酸转化为氮气；亚硝酸可将转化为VO2+。) ④加入10mL硫酸-磷酸混酸调节pH=0，滴入指示剂用0.05 mol·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液(Fe2+将转化为VO2+)滴定至终点。测量三次，消耗标准溶液平均体积为10.00mL。 ⅰ.实验过程中，下列操作会导致所测钒含量偏高的是______。 A．预处理过程中加入尿素的量不足 B．盛装 (NH4)2Fe(SO4)2标准液的滴定管未润洗 C．滴定管读数时，开始时仰视刻度线，结束时平视刻度线 D．滴定前滴定管有气泡，滴定结束后发现滴定管内无气泡 ⅱ.测得产品中钒的质量分数为______。（写出计算过程）。 Ⅱ．制备V2O5：VOCl3与氨水沉钒生成NH4VO3，NH4VO3加热分解生成V2O5。沉钒率与钒溶液浓度、氨解温度的关系如图-3、图-4所示。 （5）为确定较适宜的沉钒条件，请结合上图曲线，补充完整“探究氨水浓度对沉钒率的影响”的实验方案：______，使用专用仪器测定并计算沉钒率。 (可供选择的试剂：50 g/L的钒溶液、10 g/L的钒溶液、25%的优级纯氨水、高纯水) 【答案】（1）（球形）冷凝管 （2）充分冷却或将反应液加入到适量蒸馏水中稀释 （3） （4） ①. BD ②. 25mL溶液中：n()=n(Fe2+)=0.05mol/L×10×10-3L=5×10-4mol 250mL溶液中：m(V)=5×10-4mol×51g/mol×10=0.255g W(V)%= （5）取数份等体积、50g/L的钒溶液，分别加入不同体积25%的优级纯氨水，再加入高纯水使各组溶液总体积相等，水浴加热控制反应温度均为55℃，充分反应相同的时间(或1-2h) 【解析】 【分析】黄色固体与浓硫酸加热反应，得到橙红色的溶液；再加入草酸还原从+5价到+4价，得到蓝黑色的溶液，最终经过分离提纯，得到纯蓝色的晶体。 【小问1详解】 根据仪器结构，c为球形冷凝管。 【小问2详解】 已知草酸受热易分解，与浓硫酸加热反应后，反应液温度较高，冷却后再加草酸，可防止草酸受热分解，减少损耗，也可以将反应液加入到适量蒸馏水中稀释。 【小问3详解】 V从+5价被草酸还原为+4价，草酸中C从+3价被氧化为+4价（生成二氧化碳），根据得失电子守恒、原子守恒配平方程式为。 【小问4详解】 ⅰ.A：尿素不足，过量亚硝酸未除去，亚硝酸会还原为​，导致消耗标准液体积偏小，结果偏低，A错误； B：滴定管未润洗，标准液被稀释，浓度降低，消耗标准液体积偏大，结果偏高，B正确； C：开始仰视读数，结束平视，测得的标准液体积偏小，结果偏低，C错误； D：滴定前有气泡，滴定后气泡消失，测得的标准液体积偏大，结果偏高，D正确 故选BD； ⅱ. 根据反应关系得：25mL待测液中：，则 250mL待测液中：， ，质量分数。 【小问5详解】 探究氨水浓度对沉钒率的影响，需要控制变量，固定温度（由图3得55℃沉钒率最高）、固定钒溶液浓度（选择沉钒率较高的50g/L），只改变氨水浓度，测定沉钒率即可，具体操作为：取数份等体积、50g/L的钒溶液，分别加入不同体积25%的优级纯氨水，再加入高纯水使各组溶液总体积相等，水浴加热控制反应温度均为55℃，充分反应相同的时间(或1-2h)。 17. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，其反应为：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1 回答下列问题： （1）______温(填“高”或“低”，下同)有利于提高反应速率，______温有利于提高平衡转化率，综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素，工业常采用400~500℃。针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了两种解决方案： ⅰ．方案一：双温－双控－双催化剂。使用Fe－TiO2—xHy双催化剂，通过光辐射产生温差（如体系温度为495℃时，温度为547℃，而TiO2—xHy的温度为415℃）。下列说法正确的是______。 a．氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率 b．在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率 c．“热Fe”高于体系温度，有利于提高氨的平衡产率 d．“冷Ti”低于体系温度，有利于提高合成氨反应速率 ⅱ．方案二：M－LiH复合催化剂（M为V、Cr等金属元素），下列说法正确的是______。 a．时，复合催化剂比单一催化剂效率更高 b．同温同压下，复合催化剂有利于提高氨的平衡产率 c．温度越高，复合催化剂活性一定越高 （2）用反应废热和生成的氨可以处理含Cu2+电镀废液的装置如图。该装置由电池部分和热再生部分组成：电池部分中，a极室为(NH4)2SO4-NH3混合液，b极室为(NH4)2SO4溶液；热再生部分加热a极室流出液，使[Cu(NH3)4]2+分解。 ①装置中的离子交换膜为______（填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”）。 ②电池部分的总反应为：______。 （3）某种新型储氢材料的晶胞如图，八面体中心为M金属离子，顶点均为NH3配体；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。若其摩尔质量为188g·mol－1，则M元素为______（填元素符号）；在该化合物中，M离子的价电子排布式为______。 【答案】（1） ①. 高 ②. 低 ③. ab ④. a （2） ①. 阴离子交换膜 ②. Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+ （3） ①. Fe ②. 3d6 【解析】 【小问1详解】 温度越高，反应速率越快，所以高温有利于提高反应速率；因为正反应为放热反应，所以低温有利于提高平衡转化率。答案为：① 高；② 低； ⅰ．a．因为正反应为放热反应，所以低温有利于平衡正向移动，氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率，a正确；b．温度升高，反应速率加快，所以在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率，b正确；c．合成氨反应的正反应为放热反应，“热Fe”高于体系温度，不利于提高氨的平衡产率，c错误；d．温度升高，可提高合成氨反应的速率，所以“冷Ti”低于体系温度，不利于提高合成氨反应速率，d错误；故选ab。③答案为：ab； ⅱ．a．从图中可以看出，时，复合催化剂比单一催化剂的反应速率快，催化效率更高，a正确；b．催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡产率，所以同温同压下，复合催化剂不能提高氨的平衡产率，b错误；c．虽然图中显示温度高反应速率快，但温度高到一定程度后，复合催化剂活性就可能不变或变低，c错误；故选a。④答案为：a； 【小问2详解】 根据装置图可知，a电极铜失电子发生氧化反应与氨气生成[Cu(NH3)4]2+，则a电极为负极，电极方程式为；b电极为正极，铜离子得电子发生还原反应生成铜单质，因此装置中的离子交换膜为阴离子交换膜，硫酸根离子从正极迁移至负极，电池部分的总反应为 【小问3详解】 从图中信息可以进行以下计算：含黑球的数目为，含白球的数目为8，则黑球与白球的个数比为1:2。黑球的化学式为，白球的化学式为。从而得出M+17×6+15×2=188，M=56，则M元素为Fe；在该化合物中，Fe2+的价电子排布式为3d6。答案为：Fe；3d6。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $