题组预测01（大题专练）（广东专用）2026年高考化学终极冲刺讲练测

命题预测 A组 （建议用时：40分钟 满分：56分） 1．（14分）重铬酸钾是化学分析中一种重要的试剂，其水溶液中存在如下平衡：，某化学小组对该平衡的移动和平衡常数K进行了以下探究： 【实验1】配制溶液 （1）用电子天平（精确度）称取（摩尔质量：）的质量为______，再经过其它必要的步骤配制得到指定浓度的溶液。 【实验2】探究浓度对平衡的影响 提供的仪器及试剂：数据采集器、pH传感器、烧杯；（、）蒸馏水 取不同浓度的进行实验，经过足够时间后，相关记录和数据如下表所示： 初始浓度（） 数据 K ① 0.1000 a ② 0.2000 b （2）需要测定的数据X为______。 （3）请根据数据X计算出_______（无需化简，用含a的代数式表示），同理计算，得到，证明平衡常数大小与浓度无关。 （4）有同学发现计算得到的值与理论相差较大，有可能是因为浓度不准确，因而需要用标准溶液滴定来获得精确浓度，在该滴定实验中，下列操作正确的是______。 A．调控滴定速度 B．滴定时，注视液面变化 C．接近终点时，改为半滴加入 D．记录数据20.20 mL （5）利用数据分析，还能证明增大，平衡正移，但自身的转化率变小。请画出往溶液中加入后（保持溶液体积不变），溶液随时间的变化图_____（已知，画图时需标注相应的数据）。 【实验3】探究温度对平衡的影响 实验温度 初始浓度（） 数据 ③ 298K 0.1000 c ④ 328K 0.1000 d （6）实验结果：d<c，________（填“能”或“不能”）说明温度升高，平衡正移。理由：________，请设计实验方案，证明该反应的热效应：________。 （7）在有机化学中也有重要应用，请举出一个例子：________。 2．（14分）一种从废旧锰酸锂电池的正极材料(主要含、碳粉和铝箔)中回收Li和Mn的工艺流程如下。 已知： ①常温下，，，。 ②常温下，。 ③“酸浸液”主要含有的金属阳离子是、。 （1）“碱浸”时，铝单质发生反应的离子方程式为___________。 （2）“酸浸”时，加入的作用是___________。 （3）“沉锰”时，生成的离子方程式为____。 ：。 （4）“沉锂”时，pH至少应调至大于___________，使溶液中，有利于的生成。若“沉锂”后滤液中，则___________。 （5）废旧锂电池中的也可通过电解法回收，电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过；电解质溶液是和的混合溶液)。电解过程中，阴极上发生的电极反应为___________；理论上消耗与生成的物质的量之比为___________。 （6）可用于制备，的晶胞结构如图所示，该晶胞形状为长方体，边长分别为a nm、a nm、2a nm。 ①晶胞中“”表示___________(填“”或“”)。 ②的空间结构为___________。 ③每个周围与它最近且距离相等的有___________个。 3．（14分）氧化脱氢制技术不仅能够助力碳中和目标，还能实现高效制。 （1）基态Co原子的价层电子排布式为_____。 （2）一种基催化剂的反应体系中存在下列过程（忽略副反应）。将与通入容积为的密闭容器中进行反应。 编号 过程 ii iii iv ①_____。 ②下，反应的，则下该反应_____（填“能”或“不能”）自发进行。 ③不同温度下，平衡时反应体系的组成变化如图。已知随温度的升高，的平衡转化率升高幅度大于的，则对应的曲线为_____（填曲线代号）。 ④820℃下，平衡时________mol，求反应的平衡常数_______（写出计算过程，最后结果无须化简）。 ⑤向某密闭容器中通入和，仅考虑发生反应、。下列说法正确的有_____（填选项）。 A．当时，反应i、ii均达到平衡状态 B．升高反应温度，可加快反应速率，并提高的平衡产率 C．恒温恒容下，平衡后再通入惰性气体，增大 D．恒温恒容下，提高投料比，可以增大的平衡转化率 （3）650K下，初始投料，其他条件相同时，用、和分别催化上述反应，一段时间内的转化率如下表所示。 催化剂 的转化率 8.5 24.4 14.3 ①使用不同催化剂时，反应（i）的：_____（填“>”“<”或“=”）。 ②使用催化剂，该段时间内得到，则的选择性=_____。（列出计算式） 4．（14分）我国科学家研究出Co催化下多组分偶联合成氨基酸的新方法，其过程如图所示： 回答下列问题： （1）化合物5a中含氧官能团的名称为_______。 （2）化合物3a的分子式是_______，与其具有相同官能团，且不含甲基的同分异构体的结构简式为_______。 （3）关于上述过程，下列说法正确的有_______(填选项字母)。 A．化合物1a和2a均易溶于水 B．化合物3a分子中，C、O原子均为杂化 C．化合物5a分子中存在一个手性碳，且能与水形成氢键 （4）化合物3a可由乙炔经过多步反应得到。 ①第一步为乙炔和HCN的原子利用率为100%的反应，HCN的空间结构为_______，反应产物为_______(写结构简式)。 ②最后一步进行_______(填反应类型)，其反应的化学方程式为_______(注明反应条件)。 （5）参考上述合成路线，合成化合物6a()。主要有机反应物为2a、3a和甲醇，以及la的同系物化合物Ⅰ_______(填结构简式，任写一种)，经过系列反应合成化合物6a，其中第一步反应(氧化反应)为化合物Ⅰ与酸性高锰酸钾溶液反应，得到产物_______(填化学名称)。 B组 （建议用时：45分钟 满分：56分） 1．（14分）常用作玻璃、搪瓷工业中的红色染料，回答下列问题： （1）制备。 ⅰ．在碱性新制中加入葡萄糖溶液，制备。 ⅱ．在高温下，以CuO为原料制备。 ⅲ．可溶性铜盐在碱性条件下被肼还原，制备。 ①方法ⅰ制备时，___________(填“需要”或“不需要”)加热，每生成7.2 g ，有___________mol参与了反应。 ②在实验室中按照方法ⅱ合成，盛装CuO的仪器是___________(填名称)，高温下比较稳定，原因是___________(从结构角度解释)。 ③方法ⅲ的氧化产物对环境友好，该反应的离子方程式为___________。 （2）探究的性质。 实验 操作及现象 a 向过量的稀硫酸中加入粉末，振荡，得到蓝色溶液和紫红色固体M b 向中加过量氨水，得到无色溶液，久置空气中变为深蓝色溶液 c 在CuCl的冷盐酸中，加入少量NaOH稀溶液，先生成黄色沉淀，黄色沉淀在空气中迅速变为橙色，最终变为红色固体 已知：实验b中无色溶液含；；CuOH呈黄色。 ①实验a中，在蒸馏水中加入M，无明显现象，再加入KCN溶液，生成配位数为4的配高子P(中心原子的化合价为+1价)，并生成无色无味的气体N、P的化学式为___________，反应一段时间后，溶液的pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)，KCN的作用是___________。 ②实验b中，得到的无色溶液常用于吸收原料气中的CO，正反应，产物中的配位数为4。要使失效的吸收液“再生”，宜采用的条件是___________(填标号)。 a．高温、高压     b．高温、低压     c．低温、高压     d．低温、低压 ③实验c中生成黄色沉淀的离子方程式为___________。 2．（14分）随着全球工业化发展，开发深海矿产资源是人类可持续发展的重要选择。一种从深海富钴结壳（主要含、、、、、）中分离获得金属资源的工艺流程如下： 已知：“活化浸出”后得到的滤液中含有、、、、。 （1）“浸渣”的主要成分化学式为_______。 （2）写出“活化浸出”过程中，还原的化学方程式为_______。 （3）“除铁”加入的主要目的为_______。 （4）LIX84-I（图a）为羟肟类铜特效萃取剂，可从酸性或氨性溶液中萃取铜离子，萃取率可达98%以上。 ①上述流程“萃取”过程中，与萃取剂LIX84-I形成的配合物结构如图b所示，该配合物的配位键数目为_______，该有机物中的杂化类型为_______。 ②工业上用LIX84-I（用HR表示）从氨性溶液中回收铜。反应如下：（有机）（有机），在实际操作中发现，有机相在萃取铜的同时会溶解部分游离氨，该现象称为“萃氨”。研究表明，这是由于LIX84-I分子中的-O-H或基团与分子之间能形成氢键。下列关于此工艺分析正确的是_______。 A．LIX84-I能取代中的配体，说明与生成的配合物更稳定 B．氢键是LIX84-I分子与分子间的一种强化学键，导致萃氨过程会消耗萃取剂，影响主反应进行 C．“萃氨”会使萃取剂失去与铜离子的配位能力，降低了萃取剂HR的有效浓度，导致铜萃取率下降 D．为减少萃氨，可向有机相中加入浓硫酸，利用浓硫酸能与发生中和反应，彻底消除氢键的形成 （5）上述流程中除了萃取剂外能够循环利用的物质为_______。 （6）某含铜化合物在光电子学和太阳能电池领域有潜在应用，其晶胞如图所示。 ①该化合物的化学式为_______。 ②若该晶胞的体积为，晶体密度为，则阿伏加德罗常数______。 3．（14分）利用甘油()制取氢气是一个重要的研究课题。甘油水蒸气重整制氢中主要涉及以下反应： 编号 反应 Ⅰ Ⅱ Ⅲ （1）基态O原子价层电子的轨道表示式为___________。 （2）反应的焓变___________。 （3）将1.0 mol 和4.0 mol 充入恒容密闭容器中，发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ．不同温度下，平衡时反应体系的组成如图(该温度范围内均消耗完全)。 ①曲线a对应的物质为___________。 ②T=1073 K时，___________mol，反应Ⅱ的平衡常数K=___________(列出算式，无须化简)。 （4）在800 K、101 kPa、甘油起始物质的量的条件下，研究起始投料比[/]对反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的影响，该温度下达到平衡时消耗完全，平衡时/、/的变化曲线如图。 ①当，平衡时，___________mol(用含、和a的代数式表示)。 ②当，平衡时，___________mol(用含、和a的代数式表示，写出推导过程)。 4．（14分）托品醇是副交感神经抑制剂阿托品的关键中间体之一，其合成路线如图所示： 回答下列问题： （1）A的名称为___________；B中的官能团名称为___________。 （2）托品酮的分子式为___________，它的一种同分异构体中存在六元环状结构和碳碳双键，其核磁共振氢谱图中有三组峰，且峰面积之比为6：6：1，请写出满足条件的结构简式：___________。 （3）关于上述合成路线，下列说法错误的有___________(填选项字母)。 A．托品酮和托品醇均含有手性碳原子 B．由A、B和C转化为D的过程中，有π键的断裂与形成 C．C中碳原子均采用杂化 （4）根据托品醇的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表： 序号 反应试剂、条件 反应形成的新有机结构 反应类型 a ___________ ___________ b ___________ ___________ 消去反应 （5）参照上述合成路线，以甲醇和为原料合成。基于你设计的合成路线，回答以下问题： ①若第一步反应涉及氧化反应，该反应的化学方程式为___________。 ②最后一步反应为化合物M和醛类物质的反应，化合物M的结构简式为___________。 C组 （建议用时：45分钟 满分：56分） 1．（14分）实验是化学学科的基础。 （1）物质的检验 实验室常用溶液检验酚类化合物，若溶液中含有苯酚，向其中滴加溶液，溶液颜色会变成_______色。 （2）物质的提纯   已知NaCl和的溶解度随温度的变化关系如图1所示，提纯含有少量NaCl的时，需要的操作及其顺序为加热溶解、_______(填图2中字母)。 （3）物质的制备   实验室模拟侯氏制碱法制备纯碱，第一步是制备碳酸氢钠，第一步反应的化学方程式为_______。 （4）异常现象探究 ⅰ．学习小组检验中的。分别取溶液，先后滴加溶液和3%双氧水，实验数据和现象如下表所示。 实验编号 KSCN溶液 双氧水 逐滴滴入双氧水的现象 1 1滴 8滴 始终为黄色，有气泡产生 2 2滴 8滴 始终为黄色，有气泡产生 3 3滴 8滴 先呈黄色，滴入2滴后变为红色，滴入6滴后变为黄色并产生气泡 4 4滴 8滴 先呈黄色，滴入2滴后变为红色，滴入7滴后变为黄色并产生气泡 5 5滴 8滴 始终为红色 针对实验3和实验4中逐渐滴入双氧水时，溶液会出现由红色变为黄色这一“异常现象”的原因，小组同学提出猜想并进行实验验证。 提出猜想 猜想1：双氧水使发生了转化 猜想2：双氧水使发生了转化 猜想3：双氧水使、均发生了转化 猜想4：双氧水稀释实验体系造成溶液颜色变浅 实验验证 实验编号 实验操作 实验现象 结论 6 取溶液于试管中，向其中滴加3滴溶液后再逐滴滴加2滴双氧水，溶液变为红色，____ 溶液不变黄 猜想4错误 7 将实验4充分反应后的溶液均分为a、b两份，往a中加入2滴溶液，往b中加入2滴_______溶液 a中溶液黄色加深、b中溶液变为红色 猜想_______正确 ⅱ．进行实验4时，有气泡产生。小组同学补做了如下实验： 往一支洁净的试管中滴加4滴溶液，然后逐滴加入8滴3%双氧水，无明显现象，然后加入2滴盐酸酸化的溶液，溶液中有白色浑浊出现，整个过程中均无气泡产生。 ④上述实验中产生的白色沉淀为_______(填化学式)。 ⑤通过上述实验，可知实验4中产生的气体为_______(填化学式)。 ⑥结合上述实验分析，实验4中溶液先不产生气泡后产生气泡的原因为_______。 2．（14分）从退役CIGS（）薄膜太阳能电池芯片中可提取关键金属镓，并综合回收铟、硒。某湿法工艺设计如下： 已知：①酸浸液成分（g/L）：In 13，Ga 4.5，80； ②P204（二-2-乙基己基磷酸）对、的配位常数分别为，； ③氢氧化镓与氢氧化铝性质相似；（时沉淀完全）。 回答下列问题： （1）“酸浸”步骤中，为提高Ga的浸出速率，可采取的措施是________（任写一条）。 （2）“还原沉硒”时，Se（IV）被还原为单质Se的离子方程式为________。 ________________。 （3）P204萃取时，经三级逆流后，萃余液中In浓度降至0.015 g/L，In的萃取率________ （萃取率=萃取出的物质质量/该物质的总质量，保留三位有效数字）。而此时镓基本不被萃取，结合离子结构分析，萃取差异的本质原因是________（In是Ga的下一周期同族元素）。 （4）“中和沉镓”时，需要控制，pH过低则________，pH过高则可能导致________。 （5）电解时阴极发生的电极反应是________。 （6）磷化镓是一种半导体材料。晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被Ga原子代替，顶点和面心的碳原子被P原子代替。磷化镓的晶胞结构如图1，图2中矩形是沿晶胞对角面取得的截图。 ①请在矩形（图3）中画出晶胞中Ga原子的位置________。 ②若晶胞密度为，阿伏加德罗常数为，则晶胞中P和Ga原子的最近距离为________pm（列出计算表达式）。 3．（14分）由铁基催化剂催化合成气（CO和）费托反应制丙烷、丙烯体系，反应如下： 反应a：   反应b：   体系仅考虑存在副反应： （1）基态Fe原子的价层电子排布式为______。 （2）计算丙烯与氢气发生加成反应的_______。 （3）可改变CO平衡转化率的因素是______。（填写编号） A．温度 B．压强 C．铁基催化剂 D．投料比 （4）副反应生成所需的有两种形成途径：解离、解离。根据图1铁基催化剂反应路径中解离、解离的活化能，推测体系中产生的主要途径是______。（填“CO*解离”或“OH*解离”） （5）若在反应体系中混入微量，可形成新型催化剂Fe-Br。结合图1，推测新型催化剂能抑制生成的核心机理是______。 （6）300℃下，将合成气混入微量，以固定流速通入反应器。出口处测得产物选择性[选择性]随体积分数的变化关系如图2。 ①铁基催化剂，转化率为32%，产物烯烷选择性比为2。结合图2数据可知产率为______（保留2位有效数字，下同），选择性为______。 ②合成气混合体积分数，溴原子像催化剂上的“分子开关”，使的生成速率极慢。适当降低流速可使反应制丙烯、反应制丙烷达到平衡状态，转化率为75%，烯烷选择性比为4，忽略的存在。为物质的量分数平衡常数，用平衡时各组分的物质的量分数代替浓度，求反应a的平衡常数______。（写出计算过程，最后代入数据列出计算式即可） 4．（14分）在碱性或酸性催化剂的作用下，利用氨硼烷()可在室温下高效还原酯，其中的代表性反应如下。 （1）化合物1a的分子式为___________。 （2）化合物2a中的含氧官能团有___________(写名称)。 （3）化合物3a在过量的NaOH水溶液中加热，充分反应后加入稀溶液酸化，得到芳香化合物I的结构简式是___________。 （4）芳香化合物Ⅱ是4a的同分异构体，Ⅱ能与溶液发生显色反应且Ⅱ的核磁共振氢谱图上只有3组峰，Ⅱ的结构简式是___________。 （5）下列说法正确的有___________。 A．1a、2a、3a、4a分子中均有大键 B．2a分子中存在p轨道“头碰头”形成的键 C．1a、3a、4a分子中，采取杂化的碳原子的数目依次减小 D．4a分子中含有1个手性碳原子，且4a分子间可存在氢键 （6）已知： 根据上述信息，以化合物x、乙醛和甲醇为有机原料，分三步合成化合物1a． ①第一步，化合物x与乙醛反应：化合物x的化学名称是___________。 ②第二步，进行___________(填反应类型)。 ③第三步，合成化合物1a：反应的化学方程式为___________(注明反应条件)。 （7）根据题目所给信息，在酸性催化剂的作用下可被还原为___________(写结构简式)。 4 / 20 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 命题预测 参考答案 A组 1．（14分）（1）14.71（1分） （2）pH（1分） （3）（2分） （4）AC（2分） （5）（2分） （6）不能（1分） 因升高温度也能促进水的电离，使c(H+)增大，pH变小（2分） 方案一，分别观察298K和328K的K2Cr2O7溶液的颜色，若328K为黄色，则反应为吸热反应，反之，为放热反应；方案二，分别测定298K和328K的K2Cr2O7溶液的pH进而计算平衡常数K，若328K时的平衡常数K值更大，则反应为吸热反应，反之，为放热反应（2分） （7）酒驾检测（1分） 2．（14分）（1）（2分） （2）将中的Mn还原为（2分） （3）（2分） （4）12.3 （1分） （1分） （5） （2分） 2：3（1分） （6）（1分） 直线形（1分） 4（1分） 3．（14分）（1）（1分） （2） +178.0 （1分） 不能（1分） a （1分） 0.70（2分） （2分） AB（2分） （3）=（2分） （2分） 4．（14分）（1）羟基，羧基（2分） （2） （1分）   （1分） （3）C（1分） （4） 直线形（1分）    （1分） 酯化反应或取代反应 （1分） +CH3CH2OH+H2O（2分） （5）（2分）   间硝基苯甲酸或3-硝基苯甲酸（2分） B组 1．（14分）1）需要（1分） （1分） 坩埚（1分） 中价层电子排布式为，达到全充满稳定结构（2分） （2分） （2）、 （2分） 增大（1分） 结合生成的，形成稳定的配合物（1分） b（1分） （或）（2分） 2．（14分）（1）SiO2（1分） （2）（2分） （3）调节溶液的pH ，使溶液中的被空气氧化为后，水解生成沉淀，从而除去铁元素（2分） （4）4（1分） sp2（1分） AC（2分） （5）（1分） （6）CuAlS2 （2分） （2分） 3．（14分）（1）（1分） （2）+251（1分） （3）（2分） 1.2（2分） （2分） （4）（2分） ，根据O原子守恒：总O为，平衡后O存在于、、，因此： ，代入，得： ； 根据H原子守恒：总H为，平衡后H存在于、、，因此： ，化简得； 代入、： 整理得：。（4分） 4．（14分）（1）丁二醛(答案合理即可) （1分） 氨基（1分） （2） （1分） （1分） （3）BC（2分） （4）乙酸、浓硫酸、加热（1分） 取代反应或酯化反应（1分） 浓硫酸、加热（1分） 或（1分） （5） （2分） （2分） C组 1．（14分）（1）紫（1分） （2）ab（2分） （3）（2分） （4）滴入6滴蒸馏水（2分） （2分） 2（1分） （1分） （1分） 双氧水先将氧化成，立即与结合生成，随着双氧水的滴加量增加，被氧化成，平衡逆向移动，催化双氧水分解生成（2分） 2．（14分）（1）将废料粉碎（或适当升高温度、搅拌、增大酸浓度等，任写一条即可）（1分） （2）（2分） （3）99.9% （1分） In3+的离子半径比Ga3+大，与P204形成的配合物更稳定（或配位常数更大）（2分） （4）Ga3+沉淀不完全（1分） Ga(OH)3溶解（1分） （5）（2分） （6）（2分）   （2分） 3．（14分）（1）（1分） （2）+106.2 （2分） （3）ABD（2分） （4）OH*解离（1分） （5）Fe-Br 显著升高CO解离活化能，抑制CO解离生成O，减少CO2生成（2分） （6）9.9% （1分） 46% （2分） 初始 n(CO) = 1 mol，n(H2) = 2 mol；CO转化率75%，即消耗0.75 mol CO。设反应a消耗CO为3x mol，反应b消耗CO为3y mol，则：，烯烃选择性为4，即：，联立得：，平衡时各物质的量：n(CO) = 0.25 mol；n(H2) = 0.45 mol；n(C3H6) = 0.2 mol；n(C3H8) = 0.05 mol；n(H2O) = 0.75 mol，总物质的量 = 1.7 mol；以摩尔分数φ表示浓度，反应a的平衡常数表达式为：（3分） 4．（14分）（1）（1分） （2）硝基、酰胺基（2分） （3）（1分） （4）（2分） （5）AC（2分） （6）4-硝基苯甲醛 （1分） 氧化反应（1分） （2分） （7）（2分） 4 / 20 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 命题预测 A组 （建议用时：40分钟 满分：56分） 1．（14分）重铬酸钾是化学分析中一种重要的试剂，其水溶液中存在如下平衡：，某化学小组对该平衡的移动和平衡常数K进行了以下探究： 【实验1】配制溶液 （1）用电子天平（精确度）称取（摩尔质量：）的质量为______，再经过其它必要的步骤配制得到指定浓度的溶液。 【实验2】探究浓度对平衡的影响 提供的仪器及试剂：数据采集器、pH传感器、烧杯；（、）蒸馏水 取不同浓度的进行实验，经过足够时间后，相关记录和数据如下表所示： 初始浓度（） 数据 K ① 0.1000 a ② 0.2000 b （2）需要测定的数据X为______。 （3）请根据数据X计算出_______（无需化简，用含a的代数式表示），同理计算，得到，证明平衡常数大小与浓度无关。 （4）有同学发现计算得到的值与理论相差较大，有可能是因为浓度不准确，因而需要用标准溶液滴定来获得精确浓度，在该滴定实验中，下列操作正确的是______。 A．调控滴定速度 B．滴定时，注视液面变化 C．接近终点时，改为半滴加入 D．记录数据20.20 mL （5）利用数据分析，还能证明增大，平衡正移，但自身的转化率变小。请画出往溶液中加入后（保持溶液体积不变），溶液随时间的变化图_____（已知，画图时需标注相应的数据）。 【实验3】探究温度对平衡的影响 实验温度 初始浓度（） 数据 ③ 298K 0.1000 c ④ 328K 0.1000 d （6）实验结果：d<c，________（填“能”或“不能”）说明温度升高，平衡正移。理由：________，请设计实验方案，证明该反应的热效应：________。 （7）在有机化学中也有重要应用，请举出一个例子：________。 【答案】（1）14.71（1分） （2）pH（1分） （3）（2分） （4）AC（2分） （5）（2分） （6）不能（1分） 因升高温度也能促进水的电离，使c(H+)增大，pH变小（2分） 方案一，分别观察298K和328K的K2Cr2O7溶液的颜色，若328K为黄色，则反应为吸热反应，反之，为放热反应；方案二，分别测定298K和328K的K2Cr2O7溶液的pH进而计算平衡常数K，若328K时的平衡常数K值更大，则反应为吸热反应，反之，为放热反应（2分） （7）酒驾检测（1分） 【解析】（1）根据公式，其中，，，代入得：； （2）平衡常数，已知初始浓度，需测定溶液c(H+)，进而推导和平衡常数； （3）平衡时，c(H+)=10-a mol/L，则，，K1=； （4）A．滴定中需通过活塞控制流速，A正确； B．滴定时，应注视锥形瓶内溶液颜色变化，B错误； C．接近终点时，改为半滴加入，可以减少滴定误差，C正确； D．滴定管的大刻度在下方，图中的数据应为19.80 mL，D错误； 故正确选项为 AC； （5）初始时，溶液的pH由实验2中组的pH（设为）决定；加入后，浓度变为，平衡正移，增大，pH减小，再次平衡时的pH为a-lg 2=a-0.3(根据平衡移动原理，实际pH会大于a-0.3)，画图为； （6）因升高温度也能促进水的电离，使c(H+)增大，pH变小，所以不能说明温度升高使平衡正移；可设计如下方案证明该反应的热效应：方案一，分别观察298K和328K的K2Cr2O7溶液的颜色，若328K为黄色，则反应为吸热反应，反之，为放热反应；方案二，分别测定298K和328K的K2Cr2O7溶液的pH进而计算平衡常数K，若328K时的平衡常数K值更大，则反应为吸热反应，反之，为放热反应； （7）在酸性条件下将乙醇氧化为乙酸，自身被还原为（颜色由橙色变为绿色），用于酒驾检测。 2．（14分）一种从废旧锰酸锂电池的正极材料(主要含、碳粉和铝箔)中回收Li和Mn的工艺流程如下。 已知： ①常温下，，，。 ②常温下，。 ③“酸浸液”主要含有的金属阳离子是、。 （1）“碱浸”时，铝单质发生反应的离子方程式为___________。 （2）“酸浸”时，加入的作用是___________。 （3）“沉锰”时，生成的离子方程式为____。 ：。 （4）“沉锂”时，pH至少应调至大于___________，使溶液中，有利于的生成。若“沉锂”后滤液中，则___________。 （5）废旧锂电池中的也可通过电解法回收，电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过；电解质溶液是和的混合溶液)。电解过程中，阴极上发生的电极反应为___________；理论上消耗与生成的物质的量之比为___________。 （6）可用于制备，的晶胞结构如图所示，该晶胞形状为长方体，边长分别为a nm、a nm、2a nm。 ①晶胞中“”表示___________(填“”或“”)。 ②的空间结构为___________。 ③每个周围与它最近且距离相等的有___________个。 【答案】（1）（2分） （2）将中的Mn还原为（2分） （3）（2分） （4）12.3 （1分） （1分） （5） （2分） 2：3（1分） （6）（1分） 直线形（1分） 4（1分） 【分析】正极材料主要含、碳粉和铝箔，加入溶液，只有Al和反应，生成，成为碱浸液的主要成分。往固体中继续加入、，可将中的Mn还原为，Li变为，在酸浸液中。加入溶液，通入空气，利用氧气将氧化为沉淀除去。溶液中的加入溶液调节pH，可生成沉淀，滤液中主要含有。 【解析】（1）铝具有两性，和反应生成，Al的化合价升高，则H的化合价降低生成，离子方程式为。 （2）酸浸液中含有，说明酸浸时Mn的化合价降低，则作还原剂，将还原为。 （3）沉锰时的反应物有、，溶液呈碱性，生成物有，离子方程式为。 （4）根据题意，的第三步电离方程式为，，则。当时，，则溶液的。所以当时，才有。沉锂后滤液中，而，所以。 （5）阴极发生还原反应，由图可知，反应物有，生成物有、，溶液呈酸性，电极反应式为。阴阳两极转移的电子个数相同，阴极变为，转移。阳极变为，转移。两者的最小公倍数为6，则。 （6）由图可知，黑球位于晶胞的顶点和内部，共有个。白球位于晶胞的面上，共有个。而物质的化学式为，则黑球表示。和互为等电子体，空间结构模型一致，而中的中心C原子的价层电子对为。空间结构为直线形。由图可知，以其中一个面心上的为参考，该晶胞中，与该离子距离最近且相等的为两个顶点和一个体心，共3个。一个面被两个晶胞共用，根据晶胞的对称性可知，另一个晶胞中体心处还有一个。综上，共4个。 3．（14分）氧化脱氢制技术不仅能够助力碳中和目标，还能实现高效制。 （1）基态Co原子的价层电子排布式为_____。 （2）一种基催化剂的反应体系中存在下列过程（忽略副反应）。将与通入容积为的密闭容器中进行反应。 编号 过程 ii iii iv ①_____。 ②下，反应的，则下该反应_____（填“能”或“不能”）自发进行。 ③不同温度下，平衡时反应体系的组成变化如图。已知随温度的升高，的平衡转化率升高幅度大于的，则对应的曲线为_____（填曲线代号）。 ④820℃下，平衡时________mol，求反应的平衡常数_______（写出计算过程，最后结果无须化简）。 ⑤向某密闭容器中通入和，仅考虑发生反应、。下列说法正确的有_____（填选项）。 A．当时，反应i、ii均达到平衡状态 B．升高反应温度，可加快反应速率，并提高的平衡产率 C．恒温恒容下，平衡后再通入惰性气体，增大 D．恒温恒容下，提高投料比，可以增大的平衡转化率 （3）650K下，初始投料，其他条件相同时，用、和分别催化上述反应，一段时间内的转化率如下表所示。 催化剂 的转化率 8.5 24.4 14.3 ①使用不同催化剂时，反应（i）的：_____（填“>”“<”或“=”）。 ②使用催化剂，该段时间内得到，则的选择性=_____。（列出计算式） 【答案】（1）（1分） （2） +178.0 （1分） 不能（1分） a （1分） 0.70（2分） （2分） AB（2分） （3）=（2分） （2分） 【解析】（1）钴是第27号元素，位于第四周期第Ⅷ族，其价层电子排布式为； （2）①反应i=反应ii+反应iii，根据盖斯定律，； ②在298K下，反应i的，，则该反应，因此该反应在298K下不能自发进行； ③由题干信息可知，随温度升高，的平衡转化率升高幅度大于，从图像可以看出，曲线a的物质的量变化量大于曲线b，因此，曲线a代表，曲线b代表； ④该反应容器容积为1 L，起始投料为与，体系内，，。从图像可以看出，820℃下，平衡状态的，，，，根据质量守恒可算出，。反应i的平衡常数为； ⑤A．当时，的生成速率与消耗速率相等，反应i、ii均达到平衡状态，A正确； B．反应i的，反应ii的，均是吸热反应。因此升高反应温度，可以提高平衡产率，同时，升温可以增加活化分子碰撞频率，也可以提高反应速率，B正确； C．，当温度一定时，反应平衡常数为定值，恒温条件下通入惰性气体，不变，C错误； D．在恒温恒容条件下，增大投料比，平衡时的转化率降低，D错误； 故答案选AB； （3）①是状态函数，仅取决于反应物和生成物的能量，与反应路径无关，因此，使用和作催化剂不影响反应(i)的； ②从表格数据可知，反应i和反应ii每消耗1 mol 生成1 mol ，反应过程中生成 ，相对地，消耗了。使用催化剂，的转化率为24.4%，反应过程中消耗的总物质的量为，则的选择性。 4．（14分）我国科学家研究出Co催化下多组分偶联合成氨基酸的新方法，其过程如图所示： 回答下列问题： （1）化合物5a中含氧官能团的名称为_______。 （2）化合物3a的分子式是_______，与其具有相同官能团，且不含甲基的同分异构体的结构简式为_______。 （3）关于上述过程，下列说法正确的有_______(填选项字母)。 A．化合物1a和2a均易溶于水 B．化合物3a分子中，C、O原子均为杂化 C．化合物5a分子中存在一个手性碳，且能与水形成氢键 （4）化合物3a可由乙炔经过多步反应得到。 ①第一步为乙炔和HCN的原子利用率为100%的反应，HCN的空间结构为_______，反应产物为_______(写结构简式)。 ②最后一步进行_______(填反应类型)，其反应的化学方程式为_______(注明反应条件)。 （5）参考上述合成路线，合成化合物6a()。主要有机反应物为2a、3a和甲醇，以及la的同系物化合物Ⅰ_______(填结构简式，任写一种)，经过系列反应合成化合物6a，其中第一步反应(氧化反应)为化合物Ⅰ与酸性高锰酸钾溶液反应，得到产物_______(填化学名称)。 【答案】（1）羟基，羧基（2分） （2） （1分）   （1分） （3）C（1分） （4） 直线形（1分）    （1分） 酯化反应或取代反应 （1分） +CH3CH2OH+H2O（2分） （5）（2分）   间硝基苯甲酸或3-硝基苯甲酸（2分） 【解析】（1）由化合物5a的结构简式可知，其含氧官能团的名称为羟基和羧基。 （2） 由化合物3a的结构可得其分子式为，与其具有相同官能团，则有碳碳双键和酯基，且不含甲基的同分异构体的结构简式为 。 （3）A．化合物1a为硝基苯，难溶于水，化合物2a为甲醛，易溶于水，A错误； B．化合物3a存在的和中C原子均为杂化，B项错误； C．化合物5a分子中存在一个手性碳，，存在、，能与水形成氢键，C项正确。 故答案选C。 （4）化合物3a可由乙炔经过多步反应得到，可推出：。 ①第一步为乙炔和HCN的原子利用率为100%的反应，HCN的空间结构为直线形，反应产物为 。 ②最后一步进行酯化反应，反应类型为酯化反应或取代反应，其反应的化学方程式为+CH3CH2OH+H2O。 （5）参考上述合成路线，合成化合物6a（），采用逆推法可得合成路线： + 根据合成路线可知，1a的同系物化合物Ⅰ结构简式可以为 ，经过系列反应合成化合物6a，其中第一步反应为化合物Ⅰ与酸性溶液反应，得到产物为间硝基苯甲酸或3-硝基苯甲酸。 B组 （建议用时：45分钟 满分：56分） 1．（14分）常用作玻璃、搪瓷工业中的红色染料，回答下列问题： （1）制备。 ⅰ．在碱性新制中加入葡萄糖溶液，制备。 ⅱ．在高温下，以CuO为原料制备。 ⅲ．可溶性铜盐在碱性条件下被肼还原，制备。 ①方法ⅰ制备时，___________(填“需要”或“不需要”)加热，每生成7.2 g ，有___________mol参与了反应。 ②在实验室中按照方法ⅱ合成，盛装CuO的仪器是___________(填名称)，高温下比较稳定，原因是___________(从结构角度解释)。 ③方法ⅲ的氧化产物对环境友好，该反应的离子方程式为___________。 （2）探究的性质。 实验 操作及现象 a 向过量的稀硫酸中加入粉末，振荡，得到蓝色溶液和紫红色固体M b 向中加过量氨水，得到无色溶液，久置空气中变为深蓝色溶液 c 在CuCl的冷盐酸中，加入少量NaOH稀溶液，先生成黄色沉淀，黄色沉淀在空气中迅速变为橙色，最终变为红色固体 已知：实验b中无色溶液含；；CuOH呈黄色。 ①实验a中，在蒸馏水中加入M，无明显现象，再加入KCN溶液，生成配位数为4的配高子P(中心原子的化合价为+1价)，并生成无色无味的气体N、P的化学式为___________，反应一段时间后，溶液的pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)，KCN的作用是___________。 ②实验b中，得到的无色溶液常用于吸收原料气中的CO，正反应，产物中的配位数为4。要使失效的吸收液“再生”，宜采用的条件是___________(填标号)。 a．高温、高压     b．高温、低压     c．低温、高压     d．低温、低压 ③实验c中生成黄色沉淀的离子方程式为___________。 【答案】（1）需要（1分） （1分） 坩埚（1分） 中价层电子排布式为，达到全充满稳定结构（2分） （2分） （2）、 （2分） 增大（1分） 结合生成的，形成稳定的配合物（1分） b（1分） （或）（2分） 【分析】方法i为碱性新制与葡萄糖在加热条件下发生氧化还原反应，被还原为，葡萄糖被氧化为葡萄糖酸，反应方程式为：，方法ii为高温下分解生成和，反应方程式为：，方法iii为碱性条件下还原可溶性铜盐生成，被氧化为，反应离子方程式为：，据此分析。 【解析】（1）①葡萄糖与碱性新制的反应需要加热才能生成沉淀；的摩尔质量为，的物质的量为：；反应中，葡萄糖（醛基）失去电子，生成，有被还原为，共得到电子，根据电子守恒可知：； ②高温加热固体时，盛装固体的仪器为坩埚；高温下比更稳定的原因：的价电子排布为（全满稳定结构），晶体中离子键更强或晶体结构更稳定； ③肼被氧化为对环境友好的（氮气），在碱性条件下被还原为。配平分析：中为价，中为价，个分子失去个电子；中为价，中为价，根据电子守恒，需要个离子得到个电子，离子方程式为：； （2）①实验中，在过量稀硫酸中歧化：，则紫红色固体为。与、反应生成配位数为的配离子（为中心离子，为配体），反应为：；配离子的化学式为；无色无味气体为；反应中有生成，溶液增大；的作用：结合生成的，形成稳定的配合物，同时提供使的氧化还原反应得以进行； ②实验b中，无色溶液 吸收的正反应，为放热反应，且气体分子数减少。要使失效的吸收液“再生”，即让反应逆向进行，需采用高温、低压条件，使平衡逆向移动，释放出，b符合题意； 在的冷盐酸中，加入少量稀溶液，先生成黄色沉淀，由已知可得黄色沉淀为，黄色沉淀在空气中迅速变为橙色，最终变为红色固体，则实验的离子方程式为：，或。 2．（14分）随着全球工业化发展，开发深海矿产资源是人类可持续发展的重要选择。一种从深海富钴结壳（主要含、、、、、）中分离获得金属资源的工艺流程如下： 已知：“活化浸出”后得到的滤液中含有、、、、。 （1）“浸渣”的主要成分化学式为_______。 （2）写出“活化浸出”过程中，还原的化学方程式为_______。 （3）“除铁”加入的主要目的为_______。 （4）LIX84-I（图a）为羟肟类铜特效萃取剂，可从酸性或氨性溶液中萃取铜离子，萃取率可达98%以上。 ①上述流程“萃取”过程中，与萃取剂LIX84-I形成的配合物结构如图b所示，该配合物的配位键数目为_______，该有机物中的杂化类型为_______。 ②工业上用LIX84-I（用HR表示）从氨性溶液中回收铜。反应如下：（有机）（有机），在实际操作中发现，有机相在萃取铜的同时会溶解部分游离氨，该现象称为“萃氨”。研究表明，这是由于LIX84-I分子中的-O-H或基团与分子之间能形成氢键。下列关于此工艺分析正确的是_______。 A．LIX84-I能取代中的配体，说明与生成的配合物更稳定 B．氢键是LIX84-I分子与分子间的一种强化学键，导致萃氨过程会消耗萃取剂，影响主反应进行 C．“萃氨”会使萃取剂失去与铜离子的配位能力，降低了萃取剂HR的有效浓度，导致铜萃取率下降 D．为减少萃氨，可向有机相中加入浓硫酸，利用浓硫酸能与发生中和反应，彻底消除氢键的形成 （5）上述流程中除了萃取剂外能够循环利用的物质为_______。 （6）某含铜化合物在光电子学和太阳能电池领域有潜在应用，其晶胞如图所示。 ①该化合物的化学式为_______。 ②若该晶胞的体积为，晶体密度为，则阿伏加德罗常数______。 【答案】（1）SiO2（1分） （2）（2分） （3）调节溶液的pH ，使溶液中的被空气氧化为后，水解生成沉淀，从而除去铁元素（2分） （4）4（1分） sp2（1分） AC（2分） （5）（1分） （6）CuAlS2 （2分） （2分） 【分析】深海富钴结壳主要含、、、、、，破碎、磨矿、加SO2和硫酸溶液浸出，不溶，为浸渣主要成分，滤液通入空气，加碳酸钠调pH除铁(被空气氧化，碳酸钠加入后提供碱性环境)，铁元素转化为Fe(OH)3沉淀，滤液中加入LIX84-I萃取，有机相：CuR2，加硫酸反萃取得到硫酸铜溶液，再经电解得到Cu；水相：Mn2+、Co2+、Ni2+，加入硫化钠生成硫化沉淀，加硫酸加压浸取得到MnSO4溶液，加入有机溶剂萃取分离镍钴，焙解MnSO4溶液得到Mn3O4。 【解析】（1）根据分析，“浸渣”主要为； （2）“活化浸出”滤液中含有Co2+，Co2O3被SO2还原为Co2+，SO2被氧化为，化学方程式为：； （3）Fe3+碱性条件下转化为Fe(OH)3沉淀，“除铁”加入的主要目的为调节溶液的pH ，使溶液中的被空气氧化为后，水解生成沉淀，从而除去铁元素。 （4）①配合物中为中心离子，从结构可知，它与配体（LIX84-I）之间通过4个配位键结合（2个O原子配位、2个N原子配位），因此1 mol该配合物的配位键数目为4NA；图中每个N原子形一个π键和3个键，为sp2杂化； ②A．LIX84-I 能取代中的配体，说明与R-形成的配合物更稳定，A正确； B．氢键是分子间作用力，并非化学键，“萃氨” 是氢键作用导致NH3溶解，不会消耗萃取剂 HR，也不会破坏其结构，B错误； C．“萃氨” 会占用部分萃取剂分子，使其无法与配位，降低了 HR 的有效浓度，使其与的配位能力减弱，导致铜萃取率下降，表述无误，C正确； D．浓硫酸具有强氧化性和脱水性，会破坏萃取剂结构，同时浓硫酸与NH3反应生成的盐会进入有机相，引入新杂质，无法 “彻底消除氢键”，D错误； 故选AC； （5）除了萃取剂外能够循环利用的物质为，电解得到的硫酸铜溶液经电解生成铜和硫酸，生成的硫酸可循环用于 “活化浸出” 或 “反萃取” 环节。 （6）①均摊法计算各原子数目，Cu(位于顶点、面上、体内)：，Al(位于棱上、面上)：，S全部位于晶胞内部，一共8个，该化合物的化学式为CuAlS2； ②，则。 3．（14分）利用甘油()制取氢气是一个重要的研究课题。甘油水蒸气重整制氢中主要涉及以下反应： 编号 反应 Ⅰ Ⅱ Ⅲ （1）基态O原子价层电子的轨道表示式为___________。 （2）反应的焓变___________。 （3）将1.0 mol 和4.0 mol 充入恒容密闭容器中，发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ．不同温度下，平衡时反应体系的组成如图(该温度范围内均消耗完全)。 ①曲线a对应的物质为___________。 ②T=1073 K时，___________mol，反应Ⅱ的平衡常数K=___________(列出算式，无须化简)。 （4）在800 K、101 kPa、甘油起始物质的量的条件下，研究起始投料比[/]对反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的影响，该温度下达到平衡时消耗完全，平衡时/、/的变化曲线如图。 ①当，平衡时，___________mol(用含、和a的代数式表示)。 ②当，平衡时，___________mol(用含、和a的代数式表示，写出推导过程)。 【答案】（1）（1分） （2）+251（1分） （3）（2分） 1.2（2分） （2分） （4）（2分） ，根据O原子守恒：总O为，平衡后O存在于、、，因此： ，代入，得： ； 根据H原子守恒：总H为，平衡后H存在于、、，因此： ，化简得； 代入、： 整理得：。（4分） 【解析】（1）O原子序数为8，价层电子为最外层，根据洪特规则和泡利不相容规则，轨道表示式； （2）根据盖斯定律，Ⅰ+3×Ⅱ得到目标反应，因此。 （3）①该温度范围内均消耗完全，可忽略反应①，1 mol甘油含3 mol C，含C产物为、、。升温时，反应Ⅱ（吸热）正向移动，物质的量增大；反应Ⅲ（放热）逆向移动，物质的量减小，因此上升的曲线a对应，下降的b对应； ②1073K时物质的量接近0，根据C守恒：，已知，得。根据氢元素守恒（1073K时，含氢的物质只有于、）：， 反应Ⅱ为，反应前后气体计量数相等，平衡常数，代入数据得。 （4）①根据C原子守恒，总C为，当，，，因此； ②根据O原子守恒：总O为，平衡后O存在于、、，因此： ，代入，得： ； 根据H原子守恒：总H为，平衡后H存在于、、，因此： ，化简得； 代入、： 整理得：。 4．（14分）托品醇是副交感神经抑制剂阿托品的关键中间体之一，其合成路线如图所示： 回答下列问题： （1）A的名称为___________；B中的官能团名称为___________。 （2）托品酮的分子式为___________，它的一种同分异构体中存在六元环状结构和碳碳双键，其核磁共振氢谱图中有三组峰，且峰面积之比为6：6：1，请写出满足条件的结构简式：___________。 （3）关于上述合成路线，下列说法错误的有___________(填选项字母)。 A．托品酮和托品醇均含有手性碳原子 B．由A、B和C转化为D的过程中，有π键的断裂与形成 C．C中碳原子均采用杂化 （4）根据托品醇的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表： 序号 反应试剂、条件 反应形成的新有机结构 反应类型 a ___________ ___________ b ___________ ___________ 消去反应 （5）参照上述合成路线，以甲醇和为原料合成。基于你设计的合成路线，回答以下问题： ①若第一步反应涉及氧化反应，该反应的化学方程式为___________。 ②最后一步反应为化合物M和醛类物质的反应，化合物M的结构简式为___________。 【答案】（1）丁二醛(答案合理即可) （1分） 氨基（1分） （2） （1分） （1分） （3）BC（2分） （4）乙酸、浓硫酸、加热（1分） 取代反应或酯化反应（1分） 浓硫酸、加热（1分） 或（1分） （5） （2分） （2分） 【分析】该合成路线以A、B和C为起始原料，在缓冲液、pH=5的条件下脱水缩合生成环状中间体D；D经酸性水解并加热得到E；E在加热条件下脱去两分子二氧化碳生成托品酮；最后托品酮经还原反应转化为目标产物托品醇。 【解析】（1）A结构简式是，名称为丁二醛；中的官能团名称为氨基。 （2） 托品酮的分子式为，它的一种同分异构体中存在六元环状结构，其核磁共振氢谱检测其存在三组峰，且峰面积之比为6：6：1，满足条件的物质的结构简式为。 （3）A．托品酮和托品醇均含有手性碳原子，A正确； B．由A、B和C转化为D的过程中，有π键的断裂，但没有π键的形成，B错误； C．C中碳原子有杂化和杂化，C错误； 故选BC。 （4）托品醇具有醇羟基，可以发生酯化反应和消去反应，根据反应形成的新结构，可以推断发生酯化反应需要用乙酸做反应物，浓硫酸做催化剂，并且需要加热条件；发生消去反应时应用浓硫酸做催化剂，加热，产物结构为。 （5）由合成，可利用制得，再通过甲醛(由甲醇被氧化得来)引入碳环最终获得产物，所以化合物M结构为；第一步反应涉及氧化反应，该反应的化学方程式为。 C组 （建议用时：45分钟 满分：56分） 1．（14分）实验是化学学科的基础。 （1）物质的检验 实验室常用溶液检验酚类化合物，若溶液中含有苯酚，向其中滴加溶液，溶液颜色会变成_______色。 （2）物质的提纯   已知NaCl和的溶解度随温度的变化关系如图1所示，提纯含有少量NaCl的时，需要的操作及其顺序为加热溶解、_______(填图2中字母)。 （3）物质的制备   实验室模拟侯氏制碱法制备纯碱，第一步是制备碳酸氢钠，第一步反应的化学方程式为_______。 （4）异常现象探究 ⅰ．学习小组检验中的。分别取溶液，先后滴加溶液和3%双氧水，实验数据和现象如下表所示。 实验编号 KSCN溶液 双氧水 逐滴滴入双氧水的现象 1 1滴 8滴 始终为黄色，有气泡产生 2 2滴 8滴 始终为黄色，有气泡产生 3 3滴 8滴 先呈黄色，滴入2滴后变为红色，滴入6滴后变为黄色并产生气泡 4 4滴 8滴 先呈黄色，滴入2滴后变为红色，滴入7滴后变为黄色并产生气泡 5 5滴 8滴 始终为红色 针对实验3和实验4中逐渐滴入双氧水时，溶液会出现由红色变为黄色这一“异常现象”的原因，小组同学提出猜想并进行实验验证。 提出猜想 猜想1：双氧水使发生了转化 猜想2：双氧水使发生了转化 猜想3：双氧水使、均发生了转化 猜想4：双氧水稀释实验体系造成溶液颜色变浅 实验验证 实验编号 实验操作 实验现象 结论 6 取溶液于试管中，向其中滴加3滴溶液后再逐滴滴加2滴双氧水，溶液变为红色，____ 溶液不变黄 猜想4错误 7 将实验4充分反应后的溶液均分为a、b两份，往a中加入2滴溶液，往b中加入2滴_______溶液 a中溶液黄色加深、b中溶液变为红色 猜想_______正确 ⅱ．进行实验4时，有气泡产生。小组同学补做了如下实验： 往一支洁净的试管中滴加4滴溶液，然后逐滴加入8滴3%双氧水，无明显现象，然后加入2滴盐酸酸化的溶液，溶液中有白色浑浊出现，整个过程中均无气泡产生。 ④上述实验中产生的白色沉淀为_______(填化学式)。 ⑤通过上述实验，可知实验4中产生的气体为_______(填化学式)。 ⑥结合上述实验分析，实验4中溶液先不产生气泡后产生气泡的原因为_______。 【答案】（1）紫（1分） （2）ab（2分） （3）（2分） （4）滴入6滴蒸馏水（2分） （2分） 2（1分） （1分） （1分） 双氧水先将氧化成，立即与结合生成，随着双氧水的滴加量增加，被氧化成，平衡逆向移动，催化双氧水分解生成（2分） 【解析】（1）向含有苯酚的溶液中滴加溶液，溶液颜色会变成紫色； （2）根据图像可以发现，的溶解度随温度变化不大，但是的溶解度随温度降低而明显下降，因此用重结晶法提纯含有少量NaCl的的操作为加入适量水后加热溶解、蒸发浓缩、冷却结晶(大量析出而NaCl不析出)、过滤(NaCl进入滤液而被除去)； （3）侯氏制碱法第一步是将通入氨化的饱和氯化钠溶液中，使溶解度小的析出，化学方程式为； （4）ⅰ．①猜想4认为是稀释引起颜色变化，因此只要进行稀释即可，故滴加等量蒸馏水，即滴入6滴蒸馏水，溶液不变黄，则说明猜想4错误；②往a中加入2滴溶液，黄色加深，说明不能使溶液恢复红色，即异常现象的原因不是发生了转化，猜想1、猜想3错误；要验证猜想2，需要加入，故往b中加入2滴溶液，溶液变红，说明猜想2正确； ⅱ．往一支洁净的试管中滴加4滴溶液，然后逐滴加入8滴3%双氧水，无明显现象，然后加入2滴盐酸酸化的溶液，溶液中有白色浑浊出现，说明有生成，整个过程中无气泡产生，说明气泡与被氧化无关； ①上述实验中产生的白色沉淀为； ②实验4是滴入7滴3%双氧水后产生气泡，由分析可知与被氧化无关，是催化了分解，可知实验4中产生的气体为； ③结合上述实验分析，实验4中溶液先不产生气泡后产生气泡的原因是双氧水先将氧化成，立即与结合生成红色的，随着双氧水的滴加量增加，被氧化成，红色褪去，在水溶液中呈黄色且能催化双氧水分解生成。 2．（14分）从退役CIGS（）薄膜太阳能电池芯片中可提取关键金属镓，并综合回收铟、硒。某湿法工艺设计如下： 已知：①酸浸液成分（g/L）：In 13，Ga 4.5，80； ②P204（二-2-乙基己基磷酸）对、的配位常数分别为，； ③氢氧化镓与氢氧化铝性质相似；（时沉淀完全）。 回答下列问题： （1）“酸浸”步骤中，为提高Ga的浸出速率，可采取的措施是________（任写一条）。 （2）“还原沉硒”时，Se（IV）被还原为单质Se的离子方程式为________。 ________________。 （3）P204萃取时，经三级逆流后，萃余液中In浓度降至0.015 g/L，In的萃取率________ （萃取率=萃取出的物质质量/该物质的总质量，保留三位有效数字）。而此时镓基本不被萃取，结合离子结构分析，萃取差异的本质原因是________（In是Ga的下一周期同族元素）。 （4）“中和沉镓”时，需要控制，pH过低则________，pH过高则可能导致________。 （5）电解时阴极发生的电极反应是________。 （6）磷化镓是一种半导体材料。晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被Ga原子代替，顶点和面心的碳原子被P原子代替。磷化镓的晶胞结构如图1，图2中矩形是沿晶胞对角面取得的截图。 ①请在矩形（图3）中画出晶胞中Ga原子的位置________。 ②若晶胞密度为，阿伏加德罗常数为，则晶胞中P和Ga原子的最近距离为________pm（列出计算表达式）。 【答案】（1）将废料粉碎（或适当升高温度、搅拌、增大酸浓度等，任写一条即可）（1分） （2）（2分） （3）99.9% （1分） In3+的离子半径比Ga3+大，与P204形成的配合物更稳定（或配位常数更大）（2分） （4）Ga3+沉淀不完全（1分） Ga(OH)3溶解（1分） （5）（2分） （6）（2分）   （2分） 【分析】退役CIGS（）薄膜太阳能电池芯片中加入硫酸和过氧化氢酸浸，Se元素转化为，加入二氧化硫将还原为Se，过滤后，用P204三级逆流萃取，有机相含In、水相含Cu和Ga，有机相经HCl反萃取得到InCl3，水相中调节pH为4.5沉淀Ga为Ga(OH)3，分离Ga和Cu，过滤后在含Ga(OH)3的滤渣中加入NaOH溶解得到含的溶液，再电解得到Ga。 【解析】（1）提高浸出速率可从增大接触面积、升高温度、增大反应物浓度、搅拌等方面考虑，常见措施有将废料粉碎、适当加热、搅拌、增大酸浓度等。（任写一条即可） （2）酸浸后，Se(Ⅳ)以形式存在，被SO2还原为单质Se，SO2被氧化为，则离子方程式为。 （3）初始In的浓度为13 g/L，萃余液中In的浓度为0.015 g/L，则萃取率为；In和Ga为同族元素，In3+半径大于Ga3+，与P204中的配位原子结合时空间位阻小，形成的配合物更稳定，配位常数更大，因此In易被萃取而Ga基本不被萃取。 （4）Al和Ga位于同一主族，因此Ga(OH)3与Al(OH)3性质相似，具有两性，pH过低时，Ga3+不能完全沉淀，pH过高时，Ga(OH)3溶解生成，导致镓损失。 （5）据分析，电解精炼或电沉积镓时，阴极为碱性条件下得电子还原为Ga单质，电极反应为。 （6）①磷化镓的晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被Ga原子代替、顶点和面心的碳原子被P原子代替，设A1点坐标为(0,0,0)，则Ga原子的分数坐标为，P原子位于顶点和面心，矩形中，该矩形内部x与y坐标相等，则处于该矩形内部的Ga原子的分数坐标为，故图3中Ga原子的位置为； ②一个晶胞中Ga的个数为4、P的个数为，即含有4个GaP，设立方晶胞的边长为a pm，则晶胞密度为，因此立方晶胞的边长为，如图所示，最近邻P和Ga原子距离为体对角线长的，即为。 3．（14分）由铁基催化剂催化合成气（CO和）费托反应制丙烷、丙烯体系，反应如下： 反应a：   反应b：   体系仅考虑存在副反应： （1）基态Fe原子的价层电子排布式为______。 （2）计算丙烯与氢气发生加成反应的_______。 （3）可改变CO平衡转化率的因素是______。（填写编号） A．温度 B．压强 C．铁基催化剂 D．投料比 （4）副反应生成所需的有两种形成途径：解离、解离。根据图1铁基催化剂反应路径中解离、解离的活化能，推测体系中产生的主要途径是______。（填“CO*解离”或“OH*解离”） （5）若在反应体系中混入微量，可形成新型催化剂Fe-Br。结合图1，推测新型催化剂能抑制生成的核心机理是______。 （6）300℃下，将合成气混入微量，以固定流速通入反应器。出口处测得产物选择性[选择性]随体积分数的变化关系如图2。 ①铁基催化剂，转化率为32%，产物烯烷选择性比为2。结合图2数据可知产率为______（保留2位有效数字，下同），选择性为______。 ②合成气混合体积分数，溴原子像催化剂上的“分子开关”，使的生成速率极慢。适当降低流速可使反应制丙烯、反应制丙烷达到平衡状态，转化率为75%，烯烷选择性比为4，忽略的存在。为物质的量分数平衡常数，用平衡时各组分的物质的量分数代替浓度，求反应a的平衡常数______。（写出计算过程，最后代入数据列出计算式即可） 【答案】（1）（1分） （2）+106.2 （2分） （3）ABD（2分） （4）OH*解离（1分） （5）Fe-Br 显著升高CO解离活化能，抑制CO解离生成O，减少CO2生成（2分） （6）9.9% （1分） 46% （2分） 初始 n(CO) = 1 mol，n(H2) = 2 mol；CO转化率75%，即消耗0.75 mol CO。设反应a消耗CO为3x mol，反应b消耗CO为3y mol，则：，烯烃选择性为4，即：，联立得：，平衡时各物质的量：n(CO) = 0.25 mol；n(H2) = 0.45 mol；n(C3H6) = 0.2 mol；n(C3H8) = 0.05 mol；n(H2O) = 0.75 mol，总物质的量 = 1.7 mol；以摩尔分数φ表示浓度，反应a的平衡常数表达式为：（3分） 【解析】（1）铁（Fe）为26号元素，其基态电子排布为 [Ar] 3d64s2；故价层电子排布式为：； （2）目标反应：，由盖斯定律，用反应b减去反应a：； （3）A．反应放热，升温使平衡左移，降低CO的平衡转化率，A符合题意； B．正反应气体分子数减少，加压促进正向进行，提高CO的平衡转化率，B符合题意； C．铁基催化剂仅加速反应速率，不影响平衡，不改变CO的平衡转化率，C不符合题意； D．增加H2比例可提高CO的平衡转化率，D符合题意； 故选ABD； （4）根据图1中活化能数据：OH*解离路径最高活化能为 0.73 eV；CO*解离路径最高活化能为 0.95 eV，由于OH*解离活化能更低，反应更易进行，故O*主要来源于OH*解离； （5）由图可知，新型催化剂Fe-Br 显著升高CO解离活化能，抑制CO解离生成O，减少CO2生成； （6）①由图2，V% = 0时，CO2选择性为 31%；CO总转化率为 32%，故CO2产率为：，烯烃总选择性 = 100% - 31% = 69%；已知 产物烯烷选择性比为2，则：； ② 设初始 n(CO) = 1 mol，n(H2) = 2 mol；CO转化率75%，即消耗0.75 mol CO。设反应a消耗CO为3x mol，反应b消耗CO为3y mol，则：，烯烃选择性为4，即：，联立得：，平衡时各物质的量：n(CO) = 0.25 mol；n(H2) = 0.45 mol；n(C3H6) = 0.2 mol；n(C3H8) = 0.05 mol；n(H2O) = 0.75 mol，总物质的量 = 1.7 mol；以摩尔分数φ表示浓度，反应a的平衡常数表达式为：。 4．（14分）在碱性或酸性催化剂的作用下，利用氨硼烷()可在室温下高效还原酯，其中的代表性反应如下。 （1）化合物1a的分子式为___________。 （2）化合物2a中的含氧官能团有___________(写名称)。 （3）化合物3a在过量的NaOH水溶液中加热，充分反应后加入稀溶液酸化，得到芳香化合物I的结构简式是___________。 （4）芳香化合物Ⅱ是4a的同分异构体，Ⅱ能与溶液发生显色反应且Ⅱ的核磁共振氢谱图上只有3组峰，Ⅱ的结构简式是___________。 （5）下列说法正确的有___________。 A．1a、2a、3a、4a分子中均有大键 B．2a分子中存在p轨道“头碰头”形成的键 C．1a、3a、4a分子中，采取杂化的碳原子的数目依次减小 D．4a分子中含有1个手性碳原子，且4a分子间可存在氢键 （6）已知： 根据上述信息，以化合物x、乙醛和甲醇为有机原料，分三步合成化合物1a． ①第一步，化合物x与乙醛反应：化合物x的化学名称是___________。 ②第二步，进行___________(填反应类型)。 ③第三步，合成化合物1a：反应的化学方程式为___________(注明反应条件)。 （7）根据题目所给信息，在酸性催化剂的作用下可被还原为___________(写结构简式)。 【答案】（1）（1分） （2）硝基、酰胺基（2分） （3）（1分） （4）（2分） （5）AC（2分） （6）4-硝基苯甲醛 （1分） 氧化反应（1分） （2分） （7）（2分） 【解析】（1）化合物1a中含有10个C原子，9个H原子，1个N原子和4个O原子，其分子式为； （2）从2a结构简式可以看出，其包含的含氧官能团为硝基和酰胺基； （3）将化合物3a在过量NaOH溶液中加热，会发生水解反应生成，充分反应后加入稀酸化，得到的产物为； （4）根据题干信息，芳香化合物Ⅱ是化合物4a的同分异构体，其分子式为。能与发生显色反应，说明其中含有酚羟基，同时其核磁共振氢谱只有3组峰，说明该化合物结构具有对称性，苯环上的H全部被取代，综合以上信息可画出该化合物结构简式：； （5）A．化合物1a、2a、3a、4a中均含有苯环，苯环中含有大键，A正确； B．键由p轨道电子以“肩并肩”方式形成，2a分子中不存在以“头碰头”方式形成的键，B错误； C．1a分子中采取杂化的C原子有：，共9个，3a分子中采取杂化的C原子有：，共7个，4a分子中采取杂化的C原子有：，共6个，1a、3a、4a分子中，采取杂化的碳原子的数目依次减小，C正确； D．与四个各不相同的原子或基团连接的C原子是手性碳原子，4a分子中不存在手性碳原子，且4a分子中不存在与C、O或F直接连接的H原子，因此分子间不存在氢键，D错误； 故答案选AC； （6）由题干信息可知，可以以化合物x、乙醛和甲醇为有机原料，分三步合成化合物1a，由逆合成分析法可知，1a可以由和甲醇经酯化反应合成。可由经氧化获得。根据已知条件给出的方程式，可由与乙醛合成，据此作答； ①由分析可知，化合物x结构简式为，其名称为4-硝基苯甲醛； ②由分析可知，第二步反应为氧化反应； ③由分析可知，化合物1a由和甲醇经酯化反应生成，该反应化学方程式为：； （7）由题干信息可知，在酸性催化剂条件下，可以被还原为，同理，可被还原为。 4 / 20 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $