精品解析：上海市浦东新区2025-2026学年高三下学期教学资源包化学练习

高三教学资源包 高三化学练习 考生注意： 1.本练习卷满分100分，练习时间60分钟。 2.本资源包设练习卷和答题纸两部分。答题前，务必在答题纸上填写学校、姓名、准考证号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，在练习卷上作答一律不得分。 3.本练习卷标注“不定项”的选择题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不给分，有2个正确选项的，漏选1个得一半分，错选不得分；未特别标注的选择题，每小题只有1个正确选项。 相对原子质量：H-1 O-16 S-32 Cr-52 Fe-56 Ba-137 一、“铬”取所需 1. 重铬酸钾是一种重要的化工原料，某电镀厂采用“化学还原沉淀法”将废水中低浓度的六价铬转化为Cr(OH)3沉淀，再经过一系列转化，制得重铬酸钾。 已知，六价铬在水溶液中存在以下平衡：2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O，其中Cr2O的氧化性强于CrO。 （1）常温下，关于某含铬酸性废水的说法正确的是______。 A. pH>7 B. 溶液中不存在OH- C. 一定能使甲基橙变红 D. 水的离子积Kw=10-14 （2）某含铬酸性废水中含有Fe3＋，则还可以大量共存的离子是______。 A. NO B. S2- C. HCO D. I- 电镀厂将含六价铬的酸性废水转化为Cr(OH)3的流程如下： （3）加入适量的Na2SO3充分反应后，铬元素的主要存在形式为______。 A. CrO B. Cr2O C. Cr3＋ D. [Cr(OH)4]- （4）根据资料，在不同pH的废水中，加入等量的Na2SO3，反应24 h后，测得六价铬的残留量如图所示。从六价铬在水溶液中存在的平衡分析，pH在2～4区间内排放液中六价铬的残留量升高的原因______。 测定废水中六价铬的含量，便于控制Na2SO3的用量。取原废水20 mL稀释至100 mL，取25.00 mL加入过量稀硫酸酸化，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用0.0100 mol·L⁻¹的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液12.50 mL。反应的离子方程式如下：Cr2O＋6Fe2+＋14H+= 2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O （5）测定所用的仪器中，需要润洗的是______。 A. B. C. D. （6）若滴定结束后，在滴定管尖嘴处出现气泡，会导致测量结果______。 A. 偏高 B. 偏低 C. 不变 D. 无法判断 （7）计算原废水中六价铬的浓度为______ mg·L⁻¹。(六价铬以Cr计，写出计算过程，计算结果保留一位小数) （8）“沉铬”后的Cr(OH)3经处理得到Na2Cr2O7溶液，向该溶液中加入KCl粉末。相关物质的溶解度曲线如下图所示。 为得到K2Cr2O7晶体，将溶液蒸发浓缩，再______(填操作名称，下同)去除NaCl，然后______、过滤、洗涤、干燥得到K2Cr2O7晶体。 （9）该厂在制备K2Cr2O7晶体时，将废水中低浓度的Cr2O先转化为Cr(OH)3沉淀，再转化为K2Cr2O7，分析先转化为Cr(OH)3沉淀的作用______。 二、言之有“锂” 2. 锂是一种碱金属元素，被广泛应用于电子产品、新能源汽车、航空航天等领域。 （1）锂元素在碱金属元素中______。 A. 金属性最强 B. 第一电离能最大 C. 原子半径最大 D. 氢氧化物碱性最强 （2）工业上冶炼金属锂的常用方法是______。 A. 电解法 B. 热还原法 C. 热分解法 D. 物理提取法 从卤水中提取Li＋是制备锂单质以及含锂化合物的关键步骤。 （3）冠醚是一类具有环状“空腔”的有机物，随“空腔”的大小不同而与不同的碱金属离子作用形成超分子。冠醚Z可以识别Li＋，过程如下： Z分子中，碳原子的杂化方式有______、______。 下列说法正确的是______。(不定项) A．1个Z分子中含有44个σ键 B．该过程体现了超分子的分子识别功能 C．Z分子与Li＋通过共价键构筑超分子体系 D．Z也可以和Na＋、K＋、Cs＋形成类似于R的结构 卤水中含有大量的NaCl和少量的LiCl，且NaCl的溶解度小于LiCl。科学家尝试用廉价的多孔结构的纤维绳把锂盐“捞”出来：把绳子浸入卤水中时，卤水从绳子内部进入并向上流动，而当水分到达绳子的表面时，就会迅速蒸发，留下盐分，最终在绳子上形成NaCl和LiCl的晶体。 （4）下列关于“捞”锂的说法错误的是______。 A. 绳子的内部具有疏水性，有利于水分蒸发 B. 多孔结构增加了水与空气的接触面积，从而提高蒸发速率 C. 该技术可以大大降低锂的生产成本 D. 可以通过对纤维绳的优化来调控结晶速率 （5）在绳子“捞”锂的过程中，LiCl在绳子的上端结晶，而NaCl在绳子的下部结晶，推测两种盐在绳子上结晶位置不同的可能原因______。 钴酸锂(LiCoO2)为锂电池的一种正极材料。钴酸锂(LiCoO2)的一种晶胞结构示意图如下图所示(注意：图中只展示了Li和Co在晶胞中的位置，O未画出)。 已知：晶胞高为h cm，底面积为S cm2 （6）基态Co原子的价电子排布式为______。已知LiCoO2的摩尔质量为M g·mol-1，阿伏加德罗常数的值为NA，则LiCoO2晶胞密度ρ=______g·cm-3(用含M、h、S、NA的代数式表示)。 （7）下列关于LiCoO2的说法正确的是______。(不定项) A. LiCoO2晶体具有各向异性 B. 7Li的相对原子质量为7 C. LiCoO2中Co元素的化合价为＋3 D. Li、Co、O分别位于元素周期表中的s、p、d区 （8）一种以LiCoO2为正极的电池(电解质溶液可传导Li＋)，放电时电池的总反应为xLi＋Li1-xCoO2 = LiCoO2。该电池在充电时，阳极发生的电极反应式为______。 三、天宫“碳”秘 3. 据央视新闻报道，中国“天宫”空间站已实现CO2的高效去除。该空间站用Sabatier反应和电解水实现上述目的，具体流程如下图所示： （1）空间站常用有机胺(RNH2)捕捉宇航员呼出的CO2，这体现了有机胺的______。 A. 酸性 B. 碱性 C. 氧化性 D. 还原性 （2）有机胺充分吸收CO2后生成RNH3HCO3，写出其热分解反应的化学方程式______。 在恒温条件下，向体积为2 L的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和4 mol H2，若只发生Sabatier反应：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) ∆H1<0 （3）Sabatier反应______。 A. 低温下可自发进行 B. 高温下可自发进行 C. 任何条件下都可自发进行 D. 任何条件下都不可自发进行 （4）10 min时，反应体系中剩余气体4.6 mol。则0～10 min内，CO2的平均反应速率v(CO2)=______mol·L-1·min-1。 （5）在Sabatier反应器的入口维持较高温度530 ℃，出口维持较低温度380 ℃，其目的是______。 实际过程中，发生Sabatier反应CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) ∆H1<0时，同时发生副反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ∆H2>0。 已知：CH4的选择性=×100% （6）在恒温恒容下，能判断该混合反应体系中的Sabatier反应达到平衡状态的是______。(不定项) A. v正(CH4)=v逆(CO) B. CO2和H2的物质的量之比不变 C. 混合气体压强不变 D. 混合气体的质量不变 （7）写出一条提升CH4选择性的措施______。 （8）若反应开始前，CO2为1 mol，H2为4 mol，达到平衡后，容器中的CO2为0.2 mol，H2为1.4 mol，此时CH4的选择性为______。 （9）若甲烷选择性为100%，根据题干流程图中的物质转化关系，从原子利用的角度判断并分析，经多次循环后，空间站中的氧气资源能否100%再生______。 四、药源“烯”径 4. 卡维地洛()是一种治疗原发性高血压的药物，它的一种合成路线如下： （1）下列有关丙烯的说法正确的是______。 A. 存在顺反异构 B. 分子中所有的原子都处于同一平面 C. 工业上主要通过石油分馏获得 D. 可以用红外光谱检测其官能团 （2）G中含氧官能团的名称是______。 （3）反应①～④中属于加成反应的是______。 A. ① B. ② C. ③ D. ④ （4）A～F六种分子中，含有手性碳原子的有______种。 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 （5）为检验C和D中是否混有未反应的B，可用于检测的试剂是______。(不定项) A. 溴水 B. NaOH溶液 C. 金属钠 D. KMnO4酸性溶液 （6）I的同分异构体有多种，写出一种满足下列条件的结构简式______。 ①能与氯化铁溶液发生显色反应 ②不同化学环境的氢原子个数比为 ③无―NH2 （7）反应⑥中的NH3需要过量，其作用之一是为了减少副产物S(C18H23NO4)和T(C27H33NO6)的生成，写出副产物S的结构简式______；除上述作用外，根据流程分析另外一个可能的原因是______。 EDTA(乙二胺四乙酸)是一种重要的配合试剂，能与多种金属离子形成配合物，其四钠盐的结构为：。 （8）参照上述流程和第（7）的相关信息，设计以乙烯和氯乙酸钠(ClCH2COONa)为原料合成EDTA四钠盐的合成路线______。(无机试剂任选，要求：设计副产物最少的合成路线) 五、非“矾”之问 5. 由“矾”得“矾油”(即硫酸)是我国古代无机化学实践的杰出代表。东汉末《出金矿图录》和宋代《图经本草》中记载了以胆矾和绿矾制取硫酸的工艺。 （1）下列叙述中体现了浓硫酸脱水性的是______。 A. 能用铁槽车运输 B. 能用于干燥CO气体 C. 能使蔗糖炭化 D. 能使少量铜片加热后溶解 （2）将胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水后，______。 A. 溶液中：[Cu2＋]＋[H＋]=[SO]＋[OH-] B. 滴入过量氨水生成蓝色沉淀 C. 加热蒸干会得到黑色固体 D. 通直流电后，阴极会析出红色固体 绿矾(FeSO4·7H2O)高温分解的化学方程式为：2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O↑。 （3）为验证该反应为氧化还原反应，用下列试剂进行实验，其中可行的是______。 (不定项) A. 石蕊试液 B. Ba(OH)2溶液 C. 稀硫酸、KMnO4溶液 D. 稀硫酸、KSCN溶液 （4）某温度下绿矾分解率的测定：取a g绿矾晶体在该温度下加强热，将分解产生的气体全部通入过量的Ba(NO3)2溶液，最终得到b g白色沉淀。其中SO2与Ba(NO3)2溶液反应会生成无色气体，该反应的离子方程式是______。该温度下绿矾的分解率为______。 A． B． C． D． 某同学改用下图装置完成“测定分解率”的实验，实验时发现：A瓶中出现大量白色沉淀，B瓶中溶液颜色变为浅红色，褪色并不明显。同学们就此认为：只有少量SO2进入了B瓶，A瓶中的沉淀不一定全部来自于绿矾分解产生的SO3，对此结论有如下猜测： （5）猜测一：SO2(H2SO3)被空气中的O2或溶液中溶解的O2氧化。 为避免猜测一所述情况发生，可以采取的一条优化措施是______。相同条件下，进行优化后的实验。观察到B瓶中品红溶液的颜色较优化前的略______(选填“深”或“浅”)，可得到“O2对实验有影响，但影响不大”的结论。 （6）猜测二：SO2与BaCl2溶液反应，产生BaSO3白色沉淀。 将绿矾分解得到的气体干燥后，先通过质量分数98.3%的浓硫酸，再完成上图实验，同样出现白色沉淀，实验证明猜测二成立。则通过浓硫酸的目的是______。 SO2通入BaCl2溶液后存在如下平衡：H2SO3(aq)＋Ba2+(aq)BaSO3(s)＋2H+(aq)，可通过K值计算，从理论上证明猜测二是否成立。用H2SO3的Ka1、Ka2以及BaSO3的Ksp表示该平衡的K=______。查阅相关数据代入，得到K=1.68，证明猜测二成立。 高中阶段对SO的检验步骤一般表述为：“向溶液中依次加入稀盐酸与氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀生成”。有同学认为，该过程未排除SO的干扰，因为上述平衡体系表明只有达到一定酸度，BaSO3才可能溶解。为探究溶解BaSO3所需的酸度，利用上述平衡的K=1.68，设计如下计算模型：向1 L含0.1 mol BaSO3的悬浊液中，滴加1.0 mol·L-1盐酸直至BaSO3恰好完全溶解，所需盐酸的体积为______mL。(计算结果保留一位小数，忽略H2SO3的电离及分解) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三教学资源包 高三化学练习 考生注意： 1.本练习卷满分100分，练习时间60分钟。 2.本资源包设练习卷和答题纸两部分。答题前，务必在答题纸上填写学校、姓名、准考证号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，在练习卷上作答一律不得分。 3.本练习卷标注“不定项”的选择题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不给分，有2个正确选项的，漏选1个得一半分，错选不得分；未特别标注的选择题，每小题只有1个正确选项。 相对原子质量：H-1 O-16 S-32 Cr-52 Fe-56 Ba-137 一、“铬”取所需 1. 重铬酸钾是一种重要的化工原料，某电镀厂采用“化学还原沉淀法”将废水中低浓度的六价铬转化为Cr(OH)3沉淀，再经过一系列转化，制得重铬酸钾。 已知，六价铬在水溶液中存在以下平衡：2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O，其中Cr2O的氧化性强于CrO。 （1）常温下，关于某含铬酸性废水的说法正确的是______。 A. pH>7 B. 溶液中不存在OH- C. 一定能使甲基橙变红 D. 水的离子积Kw=10-14 （2）某含铬酸性废水中含有Fe3＋，则还可以大量共存的离子是______。 A. NO B. S2- C. HCO D. I- 电镀厂将含六价铬的酸性废水转化为Cr(OH)3的流程如下： （3）加入适量的Na2SO3充分反应后，铬元素的主要存在形式为______。 A. CrO B. Cr2O C. Cr3＋ D. [Cr(OH)4]- （4）根据资料，在不同pH的废水中，加入等量的Na2SO3，反应24 h后，测得六价铬的残留量如图所示。从六价铬在水溶液中存在的平衡分析，pH在2～4区间内排放液中六价铬的残留量升高的原因______。 测定废水中六价铬的含量，便于控制Na2SO3的用量。取原废水20 mL稀释至100 mL，取25.00 mL加入过量稀硫酸酸化，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用0.0100 mol·L⁻¹的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液12.50 mL。反应的离子方程式如下：Cr2O＋6Fe2+＋14H+= 2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O （5）测定所用的仪器中，需要润洗的是______。 A. B. C. D. （6）若滴定结束后，在滴定管尖嘴处出现气泡，会导致测量结果______。 A. 偏高 B. 偏低 C. 不变 D. 无法判断 （7）计算原废水中六价铬的浓度为______ mg·L⁻¹。(六价铬以Cr计，写出计算过程，计算结果保留一位小数) （8）“沉铬”后的Cr(OH)3经处理得到Na2Cr2O7溶液，向该溶液中加入KCl粉末。相关物质的溶解度曲线如下图所示。 为得到K2Cr2O7晶体，将溶液蒸发浓缩，再______(填操作名称，下同)去除NaCl，然后______、过滤、洗涤、干燥得到K2Cr2O7晶体。 （9）该厂在制备K2Cr2O7晶体时，将废水中低浓度的Cr2O先转化为Cr(OH)3沉淀，再转化为K2Cr2O7，分析先转化为Cr(OH)3沉淀的作用______。 【答案】（1）D （2）A （3）C （4） 升高，减小，平衡逆向移动，​转化为氧化性更弱的​，还原难度增大，因此六价铬残留量升高 （5）B （6）B （7） （8） ①. 趁热过滤 ②. 冷却结晶（或降温结晶） （9）富集铬元素，提高铬的浓度，分离除去杂质，得到较高浓度的铬原料用于后续制备重铬酸钾，提高产品纯度 【解析】 【分析】工艺流程分析：该流程是将低浓度含六价铬废水转化为沉淀，再制备重铬酸钾，各步骤逻辑：加调：酸性条件下，平衡右移，生成氧化性更强的​，方便后续还原；加还原：将六价铬还原为三价铬；加沉铬：使三价铬转化为沉淀，实现铬元素与废水的分离富集；溶解度曲线分析：四种物质溶解度随温度变化规律：溶解度随温度升高显著增大，高温下溶解度远高于其他物质；：溶解度随温度升高明显增大，但整体溶解度远小于，低温下溶解度很小；：溶解度随温度变化很小，高温下溶解度低于，高温下先达到饱和析出；：溶解度变化幅度较小，介于和之间。 利用溶解度差异，可以通过高温趁热过滤除，降温结晶析出实现分离。 【小问1详解】 A．酸性废水，A错误； B．任何水溶液中都同时存在和，B错误； C．若酸性废水在之间，甲基橙显橙色，不一定变红，C错误； D．常温下水的离子积，D正确； 故选D； 【小问2详解】 A．酸性条件下​与、六价铬离子均不反应，可以大量共存，A正确； B．会被酸性条件下的六价铬、氧化，且酸性下与反应生成，不能共存，B错误； C．酸性条件下​与反应，且与​发生双水解，不能共存，C错误； D．会被、酸性六价铬氧化，不能共存，D错误； 故选A； 【小问3详解】 ​是还原剂，在酸性条件下会将六价铬还原为三价铬，因此反应后铬元素主要以形式存在，故选C； 【小问4详解】 根据平衡，升高时减小，平衡逆向移动，转化为氧化性更弱的​，还原性的更难氧化​，因此六价铬残留量升高； 【小问5详解】 4个仪器分别为：A容量瓶、B酸式滴定管、C烧杯、D锥形瓶。滴定实验中，只有装标准液的滴定管需要用待装标准液润洗，若不润洗会稀释标准液，带来误差；容量瓶、锥形瓶、烧杯不需要润洗，故选B； 【小问6详解】 滴定结束后滴定管尖嘴出现气泡，会使读取的消耗标准液的体积​偏小，根据比例关系计算出的六价铬物质的量也偏小，因此测量结果偏低，故选B； 【小问7详解】 根据反应关系：，可得关系。计算消耗的物质的量： ，计算25 mL待测液中的物质的量： ，计算原20 mL废水中总的物质的量： 原废水稀释为100 mL，取25 mL，因此总，计算浓度： ，； 【小问8详解】 根据溶解度曲线：高温下溶解度小，先析出，​溶解度在高温下较高，因此蒸发浓缩后趁热过滤除去，再冷却结晶（降温结晶），使析出； 【小问9详解】 原废水中六价铬浓度很低，转化为​沉淀可以富集铬元素，提高铬的浓度，同时除去可溶性杂质，便于后续制备高纯度的重铬酸钾产品。 二、言之有“锂” 2. 锂是一种碱金属元素，被广泛应用于电子产品、新能源汽车、航空航天等领域。 （1）锂元素在碱金属元素中______。 A. 金属性最强 B. 第一电离能最大 C. 原子半径最大 D. 氢氧化物碱性最强 （2）工业上冶炼金属锂的常用方法是______。 A. 电解法 B. 热还原法 C. 热分解法 D. 物理提取法 从卤水中提取Li＋是制备锂单质以及含锂化合物的关键步骤。 （3）冠醚是一类具有环状“空腔”的有机物，随“空腔”的大小不同而与不同的碱金属离子作用形成超分子。冠醚Z可以识别Li＋，过程如下： Z分子中，碳原子的杂化方式有______、______。 下列说法正确的是______。(不定项) A．1个Z分子中含有44个σ键 B．该过程体现了超分子的分子识别功能 C．Z分子与Li＋通过共价键构筑超分子体系 D．Z也可以和Na＋、K＋、Cs＋形成类似于R的结构 卤水中含有大量的NaCl和少量的LiCl，且NaCl的溶解度小于LiCl。科学家尝试用廉价的多孔结构的纤维绳把锂盐“捞”出来：把绳子浸入卤水中时，卤水从绳子内部进入并向上流动，而当水分到达绳子的表面时，就会迅速蒸发，留下盐分，最终在绳子上形成NaCl和LiCl的晶体。 （4）下列关于“捞”锂的说法错误的是______。 A. 绳子的内部具有疏水性，有利于水分蒸发 B. 多孔结构增加了水与空气的接触面积，从而提高蒸发速率 C. 该技术可以大大降低锂的生产成本 D. 可以通过对纤维绳的优化来调控结晶速率 （5）在绳子“捞”锂的过程中，LiCl在绳子的上端结晶，而NaCl在绳子的下部结晶，推测两种盐在绳子上结晶位置不同的可能原因______。 钴酸锂(LiCoO2)为锂电池的一种正极材料。钴酸锂(LiCoO2)的一种晶胞结构示意图如下图所示(注意：图中只展示了Li和Co在晶胞中的位置，O未画出)。 已知：晶胞高为h cm，底面积为S cm2 （6）基态Co原子的价电子排布式为______。已知LiCoO2的摩尔质量为M g·mol-1，阿伏加德罗常数的值为NA，则LiCoO2晶胞密度ρ=______g·cm-3(用含M、h、S、NA的代数式表示)。 （7）下列关于LiCoO2的说法正确的是______。(不定项) A. LiCoO2晶体具有各向异性 B. 7Li的相对原子质量为7 C. LiCoO2中Co元素的化合价为＋3 D. Li、Co、O分别位于元素周期表中的s、p、d区 （8）一种以LiCoO2为正极的电池(电解质溶液可传导Li＋)，放电时电池的总反应为xLi＋Li1-xCoO2 = LiCoO2。该电池在充电时，阳极发生的电极反应式为______。 【答案】（1）B （2）A （3） ①. sp2 ②. sp3 ③. ABC （4）A （5）NaCl 的溶解度小于 LiCl，卤水沿绳子向上流动时，水分不断蒸发，溶液浓度逐渐升高 （6） ①. 3d74s2​ ②. （7）AC （8） 【解析】 【分析】本题以锂的提取与钴酸锂晶胞为核心，融合物质结构与电化学知识。前半部分考查碱金属性质、冠醚超分子识别及卤水提锂原理，涉及原子杂化、σ 键计数、结晶差异分析；后半部分聚焦钴酸锂晶胞，涵盖价电子排布、密度计算、元素周期表分区与电极反应式书写。 【小问1详解】 碱金属元素（Li、Na、K、Rb、Cs）同主族，从上到下： A．金属性逐渐增强 → Li的金属性最弱，A 错误； B．第一电离能逐渐减小 → Li的第一电离能最大，B 正确； C．原子半径逐渐增大 → Li的原子半径最小，C 错误； D．最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强 → LiOH的碱性最弱，D错误； 故选B； 【小问2详解】 锂是活泼金属，其金属活动性强，难以用热还原法或热分解法制取，工业上通常采用电解熔融氯化锂的方法冶炼金属锂，因此选 A； 【小问3详解】 ① 碳原子的杂化方式：苯环上的碳原子：形成 3个 σ 键，无孤电子对，为sp2杂化；链状饱和碳原子（亚甲基 -CH2-）：形成 4 个 σ 键，无孤电子对，为sp3杂化； ② 选项分析 A． 由Z的结构可知，1个Z分子中含有44个σ键，A 正确； B． 冠醚 Z 能特异性识别 Li⁺，形成超分子，体现了超分子的分子识别功能，B 正确； C． Z 分子中的 O 原子与 Li⁺通过 配位键结合，配位键是一种特殊的共价键，C 正确； D． 冠醚的空腔大小与离子半径匹配才能结合，Li⁺半径小，Na⁺、K⁺、Cs⁺半径依次增大，无法与 Z 的空腔匹配，不能形成类似结构，D 错误； 故选ABC； 【小问4详解】 A．绳子能让卤水向上流动，说明内部具有亲水性（毛细作用），而非疏水性，疏水性会阻碍水的上升，故 A 错误； B．多孔结构增大了水与空气的接触面积，能加快水分蒸发，B 正确； C．该技术使用廉价纤维绳，可大幅降低锂的生产成本，C 正确； D．通过优化纤维绳的孔隙、材质等，可调控水的蒸发速率，进而调控结晶速率，D 正确； 故选A； 【小问5详解】 NaCl 的溶解度小于 LiCl，卤水沿绳子向上流动时，水分不断蒸发，溶液浓度逐渐升高。 绳子下部：水分蒸发量较少，溶液先达到NaCl 的饱和浓度，NaCl 先结晶析出； 绳子上部：水分大量蒸发，溶液浓度进一步升高，达到LiCl 的饱和浓度，LiCl 才结晶析出。因此，NaCl 在绳子下部结晶，LiCl 在上部结晶； 【小问6详解】 基态Co原子的价电子排布式为Co 是 27 号元素，核外电子排布为，价电子排布式为3d74s2​； 题目给出晶胞底面积S cm2、高h cm，晶胞体积V=S×h cm3先通过均摊法确定晶胞中LiCoO2的数目： Li：顶点(8个)、体内(2个)，数目=； Co：棱心（4个）、体内（2个） ，数目=；；因此晶胞中含3个LiCoO2单元，质量，密度； 【小问7详解】 A．LiCoO2是晶体，具有各向异性，A正确； B．相对原子质量是元素的平均相对原子质量，7Li的质量数为7，相对原子质量约为7，但不等于7，B错误； C．LiCoO2中Li为+1价、O为-2价，故Co为+3价，C正确； D．Li在s区，Co在d区，O在p区，D错误； 故选AC； 【小问8详解】 放电总反应： xLi + Li1-x CoO2 = LiCoO2 ，充电是放电的逆过程，阳极发生氧化反应，对应放电时的正极反应的逆过程：。 【点睛】微观层面精准判断碳原子杂化方式、σ 键数目及晶胞原子均摊；宏观层面结合卤水蒸发原理分析结晶位置差异，运用电化学规律推导充电阳极反应。同时融合元素周期律、晶体性质、超分子识别等知识点，强调微观探析与宏观辨识的结合，凸显结构决定性质的化学核心思想，是对结构与性质模块知识的综合性、深度化考查。 三、天宫“碳”秘 3. 据央视新闻报道，中国“天宫”空间站已实现CO2的高效去除。该空间站用Sabatier反应和电解水实现上述目的，具体流程如下图所示： （1）空间站常用有机胺(RNH2)捕捉宇航员呼出的CO2，这体现了有机胺的______。 A. 酸性 B. 碱性 C. 氧化性 D. 还原性 （2）有机胺充分吸收CO2后生成RNH3HCO3，写出其热分解反应的化学方程式______。 在恒温条件下，向体积为2 L的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和4 mol H2，若只发生Sabatier反应：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) ∆H1<0 （3）Sabatier反应______。 A. 低温下可自发进行 B. 高温下可自发进行 C. 任何条件下都可自发进行 D. 任何条件下都不可自发进行 （4）10 min时，反应体系中剩余气体4.6 mol。则0～10 min内，CO2的平均反应速率v(CO2)=______mol·L-1·min-1。 （5）在Sabatier反应器的入口维持较高温度530 ℃，出口维持较低温度380 ℃，其目的是______。 实际过程中，发生Sabatier反应CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) ∆H1<0时，同时发生副反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ∆H2>0。 已知：CH4的选择性=×100% （6）在恒温恒容下，能判断该混合反应体系中的Sabatier反应达到平衡状态的是______。(不定项) A. v正(CH4)=v逆(CO) B. CO2和H2的物质的量之比不变 C. 混合气体压强不变 D. 混合气体的质量不变 （7）写出一条提升CH4选择性的措施______。 （8）若反应开始前，CO2为1 mol，H2为4 mol，达到平衡后，容器中的CO2为0.2 mol，H2为1.4 mol，此时CH4的选择性为______。 （9）若甲烷选择性为100%，根据题干流程图中的物质转化关系，从原子利用的角度判断并分析，经多次循环后，空间站中的氧气资源能否100%再生______。 【答案】（1）B （2） （3）A （4）0.01 （5）入口高温加快反应速率，保证催化剂活性；出口低温促进Sabatier反应平衡正向移动，提高反应物转化率，同时抑制副反应，提升选择性 （6）BC （7）使用对Sabatier反应高选择性的催化剂（或适当降低反应温度、增大体系压强，合理即可） （8）75% （9） 不能，根据原子守恒，总反应为​，氢元素会随甲烷（含碳废气）排出循环体系，循环过程中氢不断损失，无法让持续完全转化，因此氧气不能100%再生或者能，氢以形式损失，若通过外部补充氢气(或水)，则理论上可维持循环，实现氧气100%再生（合理即可） 【解析】 【分析】整个流程实现空间站去除和氧气再生，循环逻辑如下：宇航员呼吸作用产生，被有机胺​捕捉；吸收了的有机胺加热分解，释放出纯净的，有机胺再生，返回捕捉步骤循环使用；进入反应器，和电解水生成的发生Sabatier反应，生成和，作为含碳废气排出体系；反应生成的H₂O送入电解池电解，得到供给宇航员呼吸，返回反应器循环使用，完成整个氧循环。 【小问1详解】 是酸性氧化物，可与碱性物质反应，有机胺可以捕捉酸性的，说明有机胺体现碱性，选B； 【小问2详解】 热分解需要释放​，同时再生有机胺，配平后得到反应方程式：； 【小问3详解】 反应自发判据为。该反应（焓减），反应后气体总物质的量从变为，（熵减），因此只有低温条件下足够小，才能使，反应自发进行，选A； 【小问4详解】 起始总气体物质的量为，10 min后总气体为，总物质的量减少。设反应消耗​物质的量为，对反应，每消耗​，总物质的量减少，因此，得。平均反应速率； 【小问5详解】 入口高温可以加快反应速率，同时让催化剂达到最佳活性温度，保证反应速率；Sabatier反应是放热反应，出口低温可以使平衡正向移动，提高​转化率，同时可以抑制吸热的副反应，提升​的选择性； 【小问6详解】 A．，​是主反应产物，是副反应产物，该关系不能说明主反应达到平衡，A错误； B．主反应​和​消耗比为，副反应消耗比为，当和的物质的量之比不变时，说明各物质浓度不再变化，主反应达到平衡，B正确； C．主反应是气体总物质的量变化的反应，副反应气体总物质的量不变，恒温恒容下压强和总物质的量成正比，压强不变说明总物质的量不变，主反应达到平衡，C正确； D．所有反应物和生成物都是气体，根据质量守恒，总质量始终不变，不能说明达到平衡，D错误； 故选BC； 【小问7详解】 提升​选择性，即促进主反应、抑制副反应，可采取的措施有：使用主反应的高选择性催化剂；适当降低温度（主反应放热、副反应吸热，降温促进主反应抑制副反应）；增大压强（主反应气体分子数减少，加压促进主反应正向，副反应分子数不变，对副反应无影响）等，任选一条即可； 【小问8详解】 总反应的​为，设生成为，生成为，可得方程组： ，​ 解得，因此\​的选择性为； 【小问9详解】 甲烷选择性100%时流程的核心反应：Sabatier主反应：，电解水反应：，将两个反应消去循环的中间产物后，得到总反应：​。结合流程可知，生成的会作为含碳废气被排出循环体系，因此每生成1 mol ​，就会有4 mol H（对应2 mol ​的H元素）随​离开循环体系，导致循环体系内的H元素不断损失。 ​是Sabatier反应消耗的必要反应物，H不足会导致​无法完全转化为水，进而无法得到和初始消耗量相等的，因此氧气不能100%再生；或者能，氢以形式损失，若通过外部补充氢气(或水)，则理论上可维持循环，实现氧气100%再生（合理即可）。 四、药源“烯”径 4. 卡维地洛()是一种治疗原发性高血压的药物，它的一种合成路线如下： （1）下列有关丙烯的说法正确的是______。 A. 存在顺反异构 B. 分子中所有的原子都处于同一平面 C. 工业上主要通过石油分馏获得 D. 可以用红外光谱检测其官能团 （2）G中含氧官能团的名称是______。 （3）反应①～④中属于加成反应的是______。 A. ① B. ② C. ③ D. ④ （4）A～F六种分子中，含有手性碳原子的有______种。 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 （5）为检验C和D中是否混有未反应的B，可用于检测的试剂是______。(不定项) A. 溴水 B. NaOH溶液 C. 金属钠 D. KMnO4酸性溶液 （6）I的同分异构体有多种，写出一种满足下列条件的结构简式______。 ①能与氯化铁溶液发生显色反应 ②不同化学环境的氢原子个数比为 ③无―NH2 （7）反应⑥中的NH3需要过量，其作用之一是为了减少副产物S(C18H23NO4)和T(C27H33NO6)的生成，写出副产物S的结构简式______；除上述作用外，根据流程分析另外一个可能的原因是______。 EDTA(乙二胺四乙酸)是一种重要的配合试剂，能与多种金属离子形成配合物，其四钠盐的结构为：。 （8）参照上述流程和第（7）的相关信息，设计以乙烯和氯乙酸钠(ClCH2COONa)为原料合成EDTA四钠盐的合成路线______。(无机试剂任选，要求：设计副产物最少的合成路线) 【答案】（1）D （2）(酚)羟基、醚键 （3）B （4）B （5）A （6）或 （7） ①. ②. 中和反应生成的，促进反应正向进行，提高原料转化率 （8） 【解析】 【分析】丙烯在高温下与发生α-H取代（反应①）得到烯丙基氯（B：）；B的碳碳双键与次氯酸发生加成（反应②）得到两种加成异构体C（）和D（ ）；C/D经氢氧化钙处理，发生分子内取代脱HCl成环，得到E：。A和E发生取代反应（反应④）得到F；G为邻甲氧基苯酚，酚羟基在NaOH下与1,2-二氯乙烷取代（反应⑤）得到H；H与发生取代（反应⑥）得到I。最终产物拼接：F的环氧环被I的氨基开环，得到目标产物卡维地洛。 【小问1详解】 A．丙烯结构为​，双键的一个碳原子连接2个H，不存在顺反异构，A错误； B．分子中含甲基，为四面体结构，所有原子不可能共平面，B错误； C．丙烯是石油裂解产物，石油分馏得不到烯烃，C错误； D．红外光谱可以检测有机物中的官能团和化学键，D正确； 故选D； 【小问2详解】 根据G的结构，G含直接连在苯环上的酚羟基，还有甲氧基的醚键； 【小问3详解】 反应①是丙烯的取代反应；反应②是丙烯双键与次氯酸的加成反应；反应③是消除成环的取代反应；反应④是酚羟基与卤代烃的取代反应，因此属于加成反应的是②，选B； 【小问4详解】 手性碳原子是连有4个不同基团的饱和碳原子，A、B、C分子中无手性碳原子，D、E、F分子中均存在手性碳原子：D：、、，共3种分子含手性碳，因此选B； 【小问5详解】 B是，含碳碳双键，C、D是双键加成后的产物，无不饱和键，但含有羟基，且有氢原子； A．碳碳双键可以使溴水，羟基与溴水不反应，可以检测，A选； B．B、C、D中均含有卤原子，均子发生水解，不能检测，B不选； C．C、D都含羟基，都能和钠反应，无法检验是否含有B，B不选； D．碳碳双键、羟基均能使酸性高锰酸钾褪色，不可检测，D不选； 选A； 【小问6详解】 I为，分子式为，条件拆解：能和氯化铁显色→含酚羟基（直接连苯环的-OH）；不同化学环境氢比为，总和为，刚好等于总H数，说明结构高度对称，6对应两个等价甲基，3对应一个甲基，2对应2个酚羟基，剩下的2对应2个等效的苯环氢，无不存在氨基。满足所有条件的对称结构为或； 【小问7详解】 与卤代烃取代时，若不足，​中2个被取代得到仲胺，分子式符合，结构简式为；反应⑥生成，过量​可以中和，推动平衡正向移动； 【小问8详解】 参照题干流程和(7)信息，乙烯先和氯气加成得到1,2-二氯乙烷，再和过量氨气取代得到乙二胺，乙二胺再和4分子氯乙酸钠发生取代即可得到EDTA四钠盐，副产物最少：。 五、非“矾”之问 5. 由“矾”得“矾油”(即硫酸)是我国古代无机化学实践的杰出代表。东汉末《出金矿图录》和宋代《图经本草》中记载了以胆矾和绿矾制取硫酸的工艺。 （1）下列叙述中体现了浓硫酸脱水性的是______。 A. 能用铁槽车运输 B. 能用于干燥CO气体 C. 能使蔗糖炭化 D. 能使少量铜片加热后溶解 （2）将胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水后，______。 A. 溶液中：[Cu2＋]＋[H＋]=[SO]＋[OH-] B. 滴入过量氨水生成蓝色沉淀 C. 加热蒸干会得到黑色固体 D. 通直流电后，阴极会析出红色固体 绿矾(FeSO4·7H2O)高温分解的化学方程式为：2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O↑。 （3）为验证该反应为氧化还原反应，用下列试剂进行实验，其中可行的是______。 (不定项) A. 石蕊试液 B. Ba(OH)2溶液 C. 稀硫酸、KMnO4溶液 D. 稀硫酸、KSCN溶液 （4）某温度下绿矾分解率的测定：取a g绿矾晶体在该温度下加强热，将分解产生的气体全部通入过量的Ba(NO3)2溶液，最终得到b g白色沉淀。其中SO2与Ba(NO3)2溶液反应会生成无色气体，该反应的离子方程式是______。该温度下绿矾的分解率为______。 A． B． C． D． 某同学改用下图装置完成“测定分解率”的实验，实验时发现：A瓶中出现大量白色沉淀，B瓶中溶液颜色变为浅红色，褪色并不明显。同学们就此认为：只有少量SO2进入了B瓶，A瓶中的沉淀不一定全部来自于绿矾分解产生的SO3，对此结论有如下猜测： （5）猜测一：SO2(H2SO3)被空气中的O2或溶液中溶解的O2氧化。 为避免猜测一所述情况发生，可以采取的一条优化措施是______。相同条件下，进行优化后的实验。观察到B瓶中品红溶液的颜色较优化前的略______(选填“深”或“浅”)，可得到“O2对实验有影响，但影响不大”的结论。 （6）猜测二：SO2与BaCl2溶液反应，产生BaSO3白色沉淀。 将绿矾分解得到的气体干燥后，先通过质量分数98.3%的浓硫酸，再完成上图实验，同样出现白色沉淀，实验证明猜测二成立。则通过浓硫酸的目的是______。 SO2通入BaCl2溶液后存在如下平衡：H2SO3(aq)＋Ba2+(aq)BaSO3(s)＋2H+(aq)，可通过K值计算，从理论上证明猜测二是否成立。用H2SO3的Ka1、Ka2以及BaSO3的Ksp表示该平衡的K=______。查阅相关数据代入，得到K=1.68，证明猜测二成立。 高中阶段对SO的检验步骤一般表述为：“向溶液中依次加入稀盐酸与氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀生成”。有同学认为，该过程未排除SO的干扰，因为上述平衡体系表明只有达到一定酸度，BaSO3才可能溶解。为探究溶解BaSO3所需的酸度，利用上述平衡的K=1.68，设计如下计算模型：向1 L含0.1 mol BaSO3的悬浊液中，滴加1.0 mol·L-1盐酸直至BaSO3恰好完全溶解，所需盐酸的体积为______mL。(计算结果保留一位小数，忽略H2SO3的电离及分解) 【答案】（1）C （2）D （3）CD （4） ①. ②. B （5） ①. 通入氮气排尽装置内空气（或将BaCl2​溶液煮沸除去溶解氧，合理即可）  ②. 浅 （6） ①. 除去​，排除对实验的干扰  ②. ③. 329.6 【解析】 【小问1详解】 A．浓硫酸常温下使铁钝化体现强氧化性，A不符合题意； B．干燥气体体现浓硫酸的吸水性，B不符合题意； C．蔗糖炭化是浓硫酸将有机物中H、O按原子个数比2:1脱去，体现脱水性，C符合题意； D．使少量铜片加热后溶解体现浓硫酸的强氧化性和酸性，D不符合题意； 答案选C。 【小问2详解】 A．电荷守恒应为，A错误； B．过量氨水会使氢氧化铜沉淀溶解生成深蓝色铜氨络离子，B错误； C．加热蒸干硫酸铜溶液，硫酸难挥发，最终得到硫酸铜固体，不是黑色氧化铜，C错误； D．电解硫酸铜溶液，得电子能力强于，阴极析出红色固体Cu，D正确； 答案选D。 【小问3详解】 A．石蕊遇酸变红，反应生成的溶于水即显强酸性，生成化合价不变，不能验证该反应为氧化还原反应，A不符合题意； B．和反应可生成白色沉淀，生成化合价不变，不能验证该反应为氧化还原反应，B不符合题意； C．用检验气体产物中的，证明化合价变化，C符合题意； D．稀酸溶解固体后，遇变红，可证明Fe的化合价升高，证明是氧化还原反应，D符合题意； 答案选CD。 【小问4详解】 溶于水使溶液显酸性，将其氧化为，再和生成沉淀，配平得离子方程式为。2 mol绿矾分解生成2 mol含S产物（、），被氧化最终也生成，故，绿矾摩尔质量为，分解率为，选B。 【小问5详解】 为了避免猜测一所述情况发生，可通入氮气将空气排尽。排尽空气后，不会被氧化，更多进入B瓶，品红褪色更明显，因此颜色比优化前浅，若只是略浅，说明影响不大。 【小问6详解】 ①绿矾分解得到的气体干燥后含有、，通过质量分数98.3%的浓硫酸，被吸收，得到发烟硫酸。进入溶液中的气体只剩，可验证其性质。 ②，，；该反应的。 ③恰好完全溶解时，，设盐酸体积为，，化简得，解得。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $