精品解析：黑龙江省哈尔滨德强高级中学2025-2026学年高三上学期期末考试 化学试题（I卷）

哈尔滨德强高级中学2025-2026学年度上学期期末考试 高三年级化学试题(Ⅰ卷) 时间：75分钟 满分：100分 相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Mg-24 Ti-48 Co-59 一、单选题 1. 下列有关说法正确的是 A. 气态物质一定由分子组成 B. 表面活性剂在水中形成胶束表现出的是超分子的识别特征 C. 均与“钠与水反应”实验有关 D. 欲配制的溶液：可用托盘天平称取固体，配成溶液 2. 下列表示不正确的是 A. 质量数为18的氧原子： B. 的电子式： C. 中键的电子云轮廓图： D. 的价层电子对互斥（VSEPR）模型： 3. 室温下，下列各组离子一定能与指定溶液大量共存的是 A. 在0.1 氨水中：、、、 B. 能与金属铝反应产生氢气的溶液：、、、 C. 的溶液中：、、、 D. 加入苯酚显紫色的溶液中：、、、 4. 下列有关离子方程式书写正确的是 A. 将足量苯酚加入碳酸钠溶液中：2+2+H2O+CO2↑ B. 溶液中通入过量： C. 乙酰胺与氢氧化钠溶液加热时反应方程式： D. 碳酸氢钠溶液与少量氢氧化钡溶液混合： 5. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 0.5 mol 中S的价层电子对数为3 B. 2 mol NO与1 mol 在密闭容器中充分反应后的分子总数为2 C. 13 g由苯和苯乙烯组成的混合物中含C-H键的数目为 D. 标准状况下，1.12 L由CO与组成的混合物中原子总数为0.1 6. 下列各组物质之间的转化不能全部通过一步反应完成的是 A. B. C. D. 7. 利用下列仪器、装置及药品能达到实验目的的是 A. 图①用来除去气体中的HCl杂质 B. 图②装置b中溶液变蓝能够说明浓分解生成 C. 图③装置可用于测定中和热 D. 图④依据褪色时间的长短，能证明反应物浓度对反应速率的影响 8. 下列实验操作、现象和结论都正确的是 选项 操作 现象 结论 A 向溶液中滴加溶液 出现白色沉淀 和发生了相互促进的水解反应 B 相同条件下，向等体积、等浓度的HA溶液和HB溶液中，分别加Zn粉 HA溶液初始反应速率较快 酸性：HA<HB C 向某卤代烃溶液中滴加少量溶液 有淡黄色沉淀生成 该卤代烃为溴代物 D 燃着的镁条插入盛有的集气瓶中，冷却后，往集气瓶中加入适量稀盐酸，静置，取少量上层清液于试管中，滴加少量溶液 剧烈燃烧，集气瓶口有淡黄色固体附着，集气瓶底有白色固体生成。试管中没有产生黑色沉淀 镁能在中燃烧： A. A B. B C. C D. D 9. 与通过电催化反应生成，可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法错误的是 A. 催化剂参与可降低该反应的活化能 B. 过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成 C. 过程Ⅱ中发生的反应方程式为： D. 每有5.6L(标准状况)参与反应，需电路中提供4mol电子 10. 四奎烷(±)-CrinipellinB是一种具有潜在生物活性的天然产物，分子结构如图。下列说法错误的是 A. 通过X射线衍射可测定分子的空间结构 B. 分子中有8个手性碳原子 C. 与足量反应后分子的水溶性增强 D. 在NaOH的乙醇溶液中加热，羟基五元环上可形成键 11. 以硫酸厂矿渣（含、、等）为原料制备铁黄的工艺流程如图所示： 资料：i.化学性质极不活泼，不溶于水也不溶于酸或碱，不溶于水，可溶于强酸或强碱。 ii.； iii.沉铁过程主要生成 下列说法不正确的是 A. 取“酸浸”后的溶液滴加KSCN溶液，溶液变红，发生的反应是 B. “滤渣”中主要成分为、铁粉 C. “沉铁”过程中有副产物生成，可能原因是促进了的水解 D. 若用“沉铁”，则无副产物产生，当反应完成时，溶液中 12. 某含铂(Pt)广谱抗癌药的结构如下图所示。短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中、、同属第二周期，且的第一电离能比、的大。下列说法正确的是 A. 由W、X、Y、Z四种元素共同组成的物质一定属于共价化合物 B. 电负性： C. 最简单氢化物的键角： D. 与均为非极性分子 13. 浓差电池是利用两极电解质溶液中浓度不同引起的电势差放电的装置。下图是利用“海水河水”浓差电池（不考虑溶解氧的影响）制备和NaOH的装置示意图，其中X、Y均为复合电极，电极a、b均为石墨，下列说法不正确的是 A. 电极Y是正极，电极反应为： B. 浓差电池工作时，通过阳离子交换膜向Y极移动 C. c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜 D. 相同条件下收集到的气体的体积比 14. 在恒温恒容密闭容器中充入一定量，发生如下反应： 反应①： 反应②： 反应②的速率方程可表示为和，其中分别为反应②正、逆速率的速率常数；测得的浓度随时间的变化如下表： t/min 0 1 2 3 4 5 6 0.160 0.113 0.080 0.055 0.040 0.032 0.032 下列说法正确的是 A. 0~3min内，的平均反应速率为 B. 若升高温度，平衡时增大 C. 若，平衡时 D. 若总压强p（平衡）（起始），则混合气体中体积分数为60% 15. 室温下，将0.1 mol AgCl置于0.1 mol·L-1 NH4NO3溶液中，保持溶液体积和N元素总物质的量不变，pX-pH曲线如图，和的平衡常数分别为和；的水解常数。下列说法错误的是 代表、、或 A. Ⅲ为的变化曲线 B. D点： C. D. C点： 二、非选择题： 16. 草酸钴在化学中应用广泛，可以用于制取催化剂和指示剂。以钴矿[主要成分是CoO、、，还含有少量、CuO、FeO及杂质]制取草酸钴晶体(摩尔质量183 g/mol)的工艺流程如图所示： 常温下，有关沉淀数据如下表(“完全沉淀”时，金属离子浓度)。 沉淀 恰好完全沉淀时pH 10.1 9.4 6.7 2.8 回答下列问题： （1）基态Co原子的价电子轨道表示式：___________。 （2）“浸取”前，需要对钴矿进行粉碎处理的目的是___________。 （3）浸出液中主要含有、、、和离子，“氧化”时，发生反应的离子方程式为___________。 （4）常温下，“调节pH”得到的沉淀X的主要成分是___________(填化学式)。 （5）“提纯”分为萃取和反萃取两步进行，先向除杂后的溶液中加入某有机酸萃取剂，发生反应：。当溶液pH处于4.5到6.5之间时，萃取率随着溶液pH增大而增大，其原因是___________。 （6）钴的氧化物常用作颜料或反应催化剂，可以由草酸钴晶体在空气中加热制取，取36.6 g草酸钴晶体，在空气中加热至恒重，得到CoO(摩尔质量75 g/mol)与(摩尔质量241 g/mol)的混合物15.8 g，该混合物中CoO与的物质的量之比为___________。 （7）一种钛酸钴的晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为a pm，设为阿伏加德罗常数的值，该钛酸钴晶体的密度为___________(列出计算式)。 17. 研究的综合利用可实现碳循环。 I．在反应器内和在催化剂作用下可发生如下反应： 主反应： 副反应： （1）已知和下，的燃烧热分别为， ，则___________。 （2）要提高平衡转化率，可采取的措施是___________。 A. 增大浓度 B. 增大压强 C. 及时分离 D. 选用高效催化剂 （3）在恒温反应容器中，维持入口压强和投料比不变，将和按一定流速通过反应器，转化率和甲醇选择性[]，随温度变化关系如图1所示： 若时催化剂的活性受温度影响不大，分析后图中曲线下降的原因：___________。 （4）在压强为的恒温恒压密闭容器中，加入和反应并达到平衡状态，平衡转化率为，甲醇选择性为，计算主反应在该温度下的平衡常数___________。 Ⅱ．二氧化碳电还原反应生产甲醇 （5）我国某科研团队研究出以过渡金属为催化剂电催化还原二氧化碳制甲醇的途径，大大提高了甲醇的产率。 ①在酸性水溶液中，生成甲醇的电极反应式为___________。 ②在酸性水溶液中，三种不同的催化剂上电还原为的反应过程中(电还原为的反应可同时发生)，反应活化能变化如图2所示。由此判断制甲醇应选择催化剂___________(填“A”“B”或“C”)，理由是___________。 18. 三苯甲醇[]是一种重要的有机合成中间体，实验室制备流程如下： 已知：①格氏试剂(-表示烃基)性质活泼，可与水、、卤代烃、醛、酮等物质反应。如： ②ROMgBr可发生水解，产物之一难溶于水。 ③几种物质的物理性质如下表：(*表示溴苯与水形成的共沸物沸点) 物质 相对分子质量 沸点(℃) 溶解性 乙醚 74 34.6 微溶于水 溴苯 157 156.2(92.8*) 难溶于水的液体，溶于乙醚 二苯酮 182 305.4 难溶于水的晶体，溶于乙醚 三苯甲醇 260 380.0 难溶于水的晶体，溶于乙醇、乙醚 实验装置如下(加热、夹持装置及尾气吸收装置均省略)。 回答下列问题： （1）图1中仪器a的名称为___________。 （2）干燥管内的试剂作用___________。 （3）制备格氏试剂时，加入一小粒碘可加快反应速率，推测对该反应活化能的影响是___________(填“升高”、“降低”或“不变”)。 （4）制备三苯甲醇过程中，用饱和溶液与中间产物C反应而不用蒸馏水的目的是___________。 （5）水蒸气蒸馏能除去溴苯的原因是___________。 （6）下列说法不正确的是___________。 A. 水蒸气蒸馏结束时，粗产品应在图2的乙装置中 B. 水蒸气蒸馏时若出现堵塞，应先打开活塞K，再撤去热源 C. 得到的粗产品中可能还有少量氯化铵，可选择蒸馏水洗涤 D. 重结晶是将粗产品溶于乙醇后，慢慢滴加水，得到颗粒较细的晶体 （7）计算产率：反应中投加1.5 g镁屑、7 mL溴苯(约0.065 mol)，10.92 g二苯酮，经纯化、干燥后得到10.0 g产品，则三苯甲醇的产率是___________(保留三位有效数字)。 19. 化合物I是一种新型杀菌剂，广泛应用于谷物病虫害的防治。以下为化合物I的简化部分条件的合成路线。 已知：①R-W+Mg→R-MgW(R为烃基，W为卤族元素)； ②+R3-NH2+H2O。 回答下列问题： （1）A的系统名称是___________。 （2）F中含氧官能团的名称为___________。 （3）C的结构简式为___________。 （4）F→G反应的化学方程式为___________；G→H的反应类型为___________。 （5）H与M反应生成I的过程中有HCl生成，则M的结构简式为___________。 （6）L是F的同系物，且相对分子质量比F少14，则L的同分异构体中，同时满足下列条件的共有___________种。 ①含有手性碳原子 ②能发生银镜反应 ③含苯环且苯环上只有一个取代基 （7）E→F过程发生一系列反应，如下图所示，其中Y为加成反应产物，Y在酸性条件下水解的产物除F外，还有有机物Z和盐类物质(已略去)，则X和Z的结构简式分别为___________、___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 哈尔滨德强高级中学2025-2026学年度上学期期末考试 高三年级化学试题(Ⅰ卷) 时间：75分钟 满分：100分 相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Mg-24 Ti-48 Co-59 一、单选题 1. 下列有关说法正确的是 A. 气态物质一定由分子组成 B. 表面活性剂在水中形成胶束表现出的是超分子的识别特征 C. 均与“钠与水反应”实验有关 D. 欲配制的溶液：可用托盘天平称取固体，配成溶液 【答案】C 【解析】 【详解】A．气态物质不一定由分子构成，如等离子体，汞蒸气等，A错误； B．表面活性剂在水中形成胶束表现出的是超分子自组装的特征，B错误； C．钠与水反应实验涉及钠的取用(镊子，防接触)、小刀切割、反应容器(烧杯)、产物腐蚀性(NaOH)及钠的易燃性，相关图标(如腐蚀品、易燃品、镊子取用、小刀防割伤等)均与之有关，C正确； D．配制的溶液：应选用分析天平称取固体配成250mL溶液，D错误； 故答案为C。 2. 下列表示不正确的是 A. 质量数为18的氧原子： B. 的电子式： C. 中键的电子云轮廓图： D. 的价层电子对互斥（VSEPR）模型： 【答案】B 【解析】 【详解】A．质量数为18的氧原子中质子数为8，表示为，A正确； B．是共价化合物，B原子不满足8电子稳定状态，电子式：，B错误； C．中2个氯原子的3p轨道头碰头形成p-p键，电子云轮廓图：，C正确； D．中心原子价层电子对数为2+=3，含有1个孤电子对，价层电子对互斥（VSEPR）模型：，D正确； 故选B。 3. 室温下，下列各组离子一定能与指定溶液大量共存的是 A. 在0.1 氨水中：、、、 B. 能与金属铝反应产生氢气的溶液：、、、 C. 的溶液中：、、、 D. 加入苯酚显紫色的溶液中：、、、 【答案】C 【解析】 【详解】A．0.1 mol·L-1氨水中，、会与氨水反应生成沉淀(如、)或配离子(如、)，无法大量共存，A错误； B．能与反应产生的溶液可能为强酸性或强碱性，若为强碱性，会与反应生成，不能大量共存，因此该组离子不一定能共存，B错误； C．由可知，是中性溶液中的浓度，说明，溶液呈酸性，、、、在酸性条件下互不反应，可以大量共存，C正确； D．加入苯酚显紫色说明溶液中含，与会生成络合物，且会氧化生成，无法大量共存，D错误； 故答案为C。 4. 下列有关离子方程式书写正确的是 A. 将足量苯酚加入碳酸钠溶液中：2+2+H2O+CO2↑ B. 溶液中通入过量： C. 乙酰胺与氢氧化钠溶液加热时反应方程式： D. 碳酸氢钠溶液与少量氢氧化钡溶液混合： 【答案】C 【解析】 【详解】A．将足量苯酚加入碳酸钠溶液中生成碳酸氢钠和苯酚钠，离子方程式为+=+，故A错误； B．FeI2溶液中，还原性I− > Fe2+，通入过量氯气时，I−和Fe2+均会被氧化生成FeCl3和I2，离子方程式为3Cl2+2Fe2++4I-=2Fe3+2I2+6Cl-，故B错误； C．加热时，乙酰胺与氢氧化钠溶液反应生成乙酸钠和氨气，离子方程式为，故C正确； D．碳酸氢钠与少量氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀、碳酸钠和水，离子方程式为Ba2++2+2OH-=BaCO3↓+2H2O+，故D错误； 故选：C。 5. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 0.5 mol 中S的价层电子对数为3 B. 2 mol NO与1 mol 在密闭容器中充分反应后的分子总数为2 C. 13 g由苯和苯乙烯组成的混合物中含C-H键的数目为 D. 标准状况下，1.12 L由CO与组成的混合物中原子总数为0.1 【答案】B 【解析】 【详解】A．SF6中心S原子的价层电子对数为，0.5 mol SF6中S的价层电子对数为3 mol，即，A正确； B．2 mol NO与1 mol O2充分反应生成2 mol NO2，但体系存在平衡：，部分NO2转化为N2O4，因此反应后分子总数小于，B错误； C．苯和苯乙烯的最简式均为CH，13 g由苯和苯乙烯组成的混合物中含CH基团的物质的量为，每个CH对应1个C-H键，则含C-H键的数目为，C正确； D．标准状况下，1.12 L该混合气体总物质的量为，CO和N2均为双原子分子，因此原子总数为0.1 mol，即，D正确； 故选B。 6. 下列各组物质之间的转化不能全部通过一步反应完成的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．镁能与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，氯化镁溶液能与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，氢氧化镁能与稀硫酸反应生成硫酸镁和水，则物质之间的转化能全部通过一步反应完成，A不符合题意； B．钠能与水反应生成氢氧化钠和氢气，足量的氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，则物质之间的转化能全部通过一步反应完成，B不符合题意； C．铁高温条件下铁能与水反应生成四氧化三铁和氢气，不能生成氧化铁，则物质之间的转化不能全部通过一步反应完成，C符合题意； D．常温下钠能与氧气反应生成氧化钠，氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠溶液能与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，则物质之间的转化能全部通过一步反应完成，D不符合题意； 故选C。 7. 利用下列仪器、装置及药品能达到实验目的的是 A. 图①用来除去气体中的HCl杂质 B. 图②装置b中溶液变蓝能够说明浓分解生成 C. 图③装置可用于测定中和热 D. 图④依据褪色时间的长短，能证明反应物浓度对反应速率的影响 【答案】C 【解析】 【详解】A．饱和Na2SO3溶液会与SO2反应生成NaHSO3，故不能用饱和Na2SO3溶液除去SO2中杂质，A错误； B．b中溶液变蓝说明有氧化性物质，不能证明是NO2，也可能是挥发出的硝酸，B错误； C．有隔热层，使用玻璃搅拌器，温度计测量温度，可以测定中和热，C正确； D．高锰酸钾溶液浓度不同，颜色深浅不同，故不易观察颜色变化，不能根据褪色时间判断反应速率大小，D错误； 故答案选C。 8. 下列实验操作、现象和结论都正确的是 选项 操作 现象 结论 A 向溶液中滴加溶液 出现白色沉淀 和发生了相互促进的水解反应 B 相同条件下，向等体积、等浓度的HA溶液和HB溶液中，分别加Zn粉 HA溶液初始反应速率较快 酸性：HA<HB C 向某卤代烃溶液中滴加少量溶液 有淡黄色沉淀生成 该卤代烃为溴代物 D 燃着的镁条插入盛有的集气瓶中，冷却后，往集气瓶中加入适量稀盐酸，静置，取少量上层清液于试管中，滴加少量溶液 剧烈燃烧，集气瓶口有淡黄色固体附着，集气瓶底有白色固体生成。试管中没有产生黑色沉淀 镁能在中燃烧： A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】 A．酸性强于，二者发生酸性较强的制酸性较弱的的反应：，且两者水解均显碱性，不会发生相互促进的水解反应，结论错误，A不符合题意； B．等体积等浓度的HA、HB溶液，初始反应速率更快说明溶液中更大，酸性更强，因此酸性，结论写反，B不符合题意； C．卤代烃中卤素原子以共价键形式与碳原子结合，无游离卤素离子，无法直接与反应生成沉淀，检验卤代烃的卤素需先加碱水解、再加硝酸酸化，最后才能加检验，操作和结论均错误，C不符合题意； D．若反应生成，与盐酸反应会生成，与反应会生成黑色沉淀，实验无黑色沉淀说明产物无，结合现象可知镁在中燃烧的反应为，操作、现象和结论均正确，D符合题意； 故答案选D。 9. 与通过电催化反应生成，可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法错误的是 A. 催化剂参与可降低该反应的活化能 B. 过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成 C. 过程Ⅱ中发生的反应方程式为： D. 每有5.6L(标准状况)参与反应，需电路中提供4mol电子 【答案】C 【解析】 【详解】A．催化剂通过参与化学反应而改变反应路径，与反应物形成能量较低的中间产物，从而降低反应的活化能，故A正确； B．过程Ⅱ涉及转化为含NH2，形成N-H极性键；过程Ⅲ为*CO与*NH2结合形成C-N极性键，过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成，故B正确； C．由图可知，过程Ⅱ中*得到电子生成NH2，该过程中H+为反应物，根据得失电子守恒和电荷守恒配平反应方程式为：，故C错误； D．CO2中C为+4价，CO(NH2)2中C仍为+4价(O=C(NH2)2，O为-2，N为-3，H为+1，C为+4)；2个中N从+5→-3，共得16e-，结合H+生成H2O，离子方程式为：，5.6L(标准状况)的物质的量为=0.25mol，需电路中提供0.25mol×16=4mol电子，故D正确； 故选：C。 10. 四奎烷(±)-CrinipellinB是一种具有潜在生物活性的天然产物，分子结构如图。下列说法错误的是 A. 通过X射线衍射可测定分子的空间结构 B. 分子中有8个手性碳原子 C. 与足量反应后分子的水溶性增强 D. 在NaOH的乙醇溶液中加热，羟基五元环上可形成键 【答案】D 【解析】 【详解】A．X射线衍射技术可测定晶体的空间结构，进而确定分子的空间结构，A正确； B．分子中连接不同基团的饱和碳原子为手性碳，如图所示，，该分子含8个手性碳原子，B正确； C．与足量加成后，羰基转化为羟基，羟基数目增加，分子极性增强，水溶性增强，C正确； D．NaOH的乙醇溶液中加热是碳卤键发生消去反应的条件，该物质中含醇羟基、不含碳卤键，醇羟基发生消去反应的条件是浓硫酸、加热，且需满足与羟基相连碳的邻位碳上有氢，但该分子中与羟基相连碳的邻位碳无氢原子，不能发生消去反应形成π键，D错误； 故答案选D。 11. 以硫酸厂矿渣（含、、等）为原料制备铁黄的工艺流程如图所示： 资料：i.化学性质极不活泼，不溶于水也不溶于酸或碱，不溶于水，可溶于强酸或强碱。 ii.； iii.沉铁过程主要生成 下列说法不正确的是 A. 取“酸浸”后的溶液滴加KSCN溶液，溶液变红，发生的反应是 B. “滤渣”中主要成分为、铁粉 C. “沉铁”过程中有副产物生成，可能原因是促进了的水解 D. 若用“沉铁”，则无副产物产生，当反应完成时，溶液中 【答案】B 【解析】 【分析】由题给流程可知，硫酸厂矿渣加入稀硫酸酸浸时，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，α-Al2O3和二氧化硅与稀硫酸不反应，向反应后的溶液中加入过量铁粉，铁粉与硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁，过滤得到含有铁、二氧化硅、α-Al2O3的滤渣和滤液；向滤液中加入碳酸氢铵溶液，将亚铁离子转化为碳酸亚铁沉淀，向反应后的体系中通入空气，空气中的氧气将碳酸亚铁氧化为铁黄，过滤得到铁黄。 【详解】A．取“酸浸”后的溶液滴加KSCN溶液，Fe3+和SCN-结合生成，溶液变红，该反应为可逆反应，离子方程式为：，A正确； B．由分析可知，“滤渣”中主要成分为SiO2、铁粉、α-Al2O3，B错误； C．在水溶液中会发生水解：，可以和H+反应降低c(H+)，促进“沉铁”的水解，则过程中有副产物生成，可能原因是促进了的水解，C正确； D．假设用"沉铁"时，溶液的不足以生成，当反应达到沉淀转化平衡时，有，，D正确； 故选B。 12. 某含铂(Pt)广谱抗癌药的结构如下图所示。短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中、、同属第二周期，且的第一电离能比、的大。下列说法正确的是 A. 由W、X、Y、Z四种元素共同组成的物质一定属于共价化合物 B. 电负性： C. 最简单氢化物的键角： D. 与均为非极性分子 【答案】C 【解析】 【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中X、Y、Z同属第二周期，X形成4个共价键、Z形成2个共价键，且Y的第一电离能比X、Z的大，则X是C、Y是N、Z是O元素，W形成1个共价键，W是H元素。 【详解】A．由C、N、O、H组成的(NH4)2CO3、NH4HCO3为盐，是离子化合物，故A错误； B．同周期主族元素从左到右电负性依次增大，电负性O>N>C，故B错误； C．CH4中C原子价电子对数为4，无孤电子对，NH3中N原子价电子对数为4，有1个孤电子对，H2O中O原子价电子对数为4，有2个孤电子对，其简单氢化物中，中心原子均采取sp3杂化，由于孤电子对对成键电子对的排斥大于成键电子对之间的排斥，孤对电子越多，键角越小，简单氢化物的键角：CH4 >NH3>H2O，故C正确； D．C2H2是直线型分子，结构对称，为非极性分子，H2O2由于氧原子具有孤电子对，H-O和O-O均为单键，其为非直线结构，为极性分子，故D错误； 故答案为C。 13. 浓差电池是利用两极电解质溶液中浓度不同引起的电势差放电的装置。下图是利用“海水河水”浓差电池（不考虑溶解氧的影响）制备和NaOH的装置示意图，其中X、Y均为复合电极，电极a、b均为石墨，下列说法不正确的是 A. 电极Y是正极，电极反应为： B. 浓差电池工作时，通过阳离子交换膜向Y极移动 C. c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜 D. 相同条件下收集到的气体的体积比 【答案】D 【解析】 【分析】该浓差电池中，浓度高的一极为负极，浓度低的一极为正极。从图像可以看出，X极区，Y极区。则X为负极，电极反应是；Y为正极，电极反应是。在电解池中，与原电池负极连接的电极是阴极，与正极连接的是阳极。则电极a为阳极，电极反应为；电极b为阴极，电极反应为。据此作答。 【详解】A．由分析可知，电极Y的电极反应为。A正确； B．原电池中，电解质的阳离子由负极流向正极。在该电池中，则是从X极流向Y极。B正确； C．电解池中，电解质的阳离子流向阴极，阴离子流向阳极。由分析可知，该电池中电极a为阳极，电极b为阴极。因此，阴离子流向a极，阳离子流向b极。c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜。C正确； D．由分析可知， 电极a生成的气体M是，电极b生成的气体N是。结合电极反应方程式可知，和的生成比例是1:2。D错误； 故答案选D。 14. 在恒温恒容密闭容器中充入一定量，发生如下反应： 反应①： 反应②： 反应②的速率方程可表示为和，其中分别为反应②正、逆速率的速率常数；测得的浓度随时间的变化如下表： t/min 0 1 2 3 4 5 6 0.160 0.113 0.080 0.055 0.040 0.032 0.032 下列说法正确的是 A. 0~3min内，的平均反应速率为 B. 若升高温度，平衡时增大 C. 若，平衡时 D. 若总压强p（平衡）（起始），则混合气体中体积分数为60% 【答案】D 【解析】 【详解】A．0~3min内，的浓度变化为0.105mol/L，时间为180秒，速率为≈0.000583mol/(L·s)，远小于0.035，A错误； B．升高温度，反应①（放热）逆向移动，减少；反应②（吸热）正向移动，进一步消耗，故平衡时减小，B错误； C．平衡时，，当时，平衡时，C错误； D．平衡时，总压强比为2:1，说明总物质的量为初始的2倍，设生成了2b的列三段式，，压强比等于物质的量之比等于物质的量浓度比，故平衡时总物质的量浓度为0.32，通过计算，可得的物质的量占比为60%，D正确； 故选D。 15. 室温下，将0.1 mol AgCl置于0.1 mol·L-1 NH4NO3溶液中，保持溶液体积和N元素总物质的量不变，pX-pH曲线如图，和的平衡常数分别为和；的水解常数。下列说法错误的是 代表、、或 A. Ⅲ为的变化曲线 B. D点： C. D. C点： 【答案】B 【解析】 【分析】pH越小，酸性越强，NH3浓度越小，浓度越大，随着pH逐渐增大，NH3浓度增大，有利于形成配合物，pH越大，碱性越强，越有利于形成配合物，所以III代表，II代表，IV代表，I代表，据此分析； 【详解】A．根据以上分析可知Ⅲ为的变化曲线，A正确； B．硝酸铵为强酸弱碱盐，其溶液pH＜7，图像pH增大至碱性，则外加了物质，又整个过程保持溶液体积和N元素总物质的量不变，则所加物质不是氨水，若不外加物质，则溶液中存在电荷守恒：，物料守恒：，，，但外加了碱，设为NaOH，则c(Na+)+，，B错误； C．根据图像可知D点时和浓度相等，此时氨气浓度是，根据可知，C正确； D．C点时和浓度相等，B点时和浓度相等，所以反应的平衡常数为，因此，C点时和浓度相等，所以，D正确； 故选B。 二、非选择题： 16. 草酸钴在化学中应用广泛，可以用于制取催化剂和指示剂。以钴矿[主要成分是CoO、、，还含有少量、CuO、FeO及杂质]制取草酸钴晶体(摩尔质量183 g/mol)的工艺流程如图所示： 常温下，有关沉淀数据如下表(“完全沉淀”时，金属离子浓度)。 沉淀 恰好完全沉淀时pH 10.1 9.4 6.7 2.8 回答下列问题： （1）基态Co原子的价电子轨道表示式：___________。 （2）“浸取”前，需要对钴矿进行粉碎处理的目的是___________。 （3）浸出液中主要含有、、、和离子，“氧化”时，发生反应的离子方程式为___________。 （4）常温下，“调节pH”得到的沉淀X的主要成分是___________(填化学式)。 （5）“提纯”分为萃取和反萃取两步进行，先向除杂后的溶液中加入某有机酸萃取剂，发生反应：。当溶液pH处于4.5到6.5之间时，萃取率随着溶液pH增大而增大，其原因是___________。 （6）钴的氧化物常用作颜料或反应催化剂，可以由草酸钴晶体在空气中加热制取，取36.6 g草酸钴晶体，在空气中加热至恒重，得到CoO(摩尔质量75 g/mol)与(摩尔质量241 g/mol)的混合物15.8 g，该混合物中CoO与的物质的量之比为___________。 （7）一种钛酸钴的晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为a pm，设为阿伏加德罗常数的值，该钛酸钴晶体的密度为___________(列出计算式)。 【答案】（1） （2）增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率 （3）+6H++6Fe2+=6Fe3++3H2O+Cl- （4）Cu(OH)2、Fe(OH)3 （5）溶液的pH增大，溶液中c(H+)减小，平衡向正反应方向移动 （6）1：1 （7） 【解析】 【分析】以钴矿[主要成分是CoO、Co2O3、Co(OH)2，还含有少量SiO2、CuO、FeO及MnO2杂质]制取草酸钴晶体(CoC2O4•2H2O)，钴矿中加入Na2SO3、稀硫酸浸取，浸出液中主要含有Cu2+、Fe2+、Co2+、Mn2+和离子，则CoO、Co(OH)2、CuO、FeO都和稀硫酸反应生成硫酸盐，MnO2被还原为Mn2+、Co2O3被还原为Co2+，同时被氧化为，SiO2不溶于稀硫酸，所以浸出渣为SiO2；向滤液中加入NaClO3，NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+，然后加入NaOH调节pH值，Cu2+、Fe3+都转化为氢氧化物沉淀而除去，滤液提纯后加入(NH4)2C2O4沉钴，得到CoC2O4•2H2O。 【小问1详解】 已知Co是27号元素，基态Co原子的价电子排布式为：3d74s2，则其价电子轨道表示式为：。 【小问2详解】 反应物接触面积越大，反应速率越快，浸取率越大，所以“浸取”前，需要对钴矿进行粉碎处理的目的是增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率。 【小问3详解】 “氧化”时，NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+，发生反应的离子方程式为+6H++6Fe2+=6Fe3++3H2O+Cl-。 【小问4详解】 由分析结合表中数据可知，当Co2+生成沉淀时，Cu2+、Fe3+都转化为氢氧化物沉淀，常温下，“调节pH”得到的沉淀X的主要成分是Cu(OH)2、Fe(OH)3。 【小问5详解】 由题干信息中萃取平衡可知，当溶液pH处于4.5到6.5之间时，Co2+萃取率随着溶液pH增大而增大，其原因是溶液的pH增大，溶液中c(H+)减小，平衡向正反应方向移动。 【小问6详解】 n(CoC2O4•2H2O)==0.2mol，根据Co原子守恒得n(Co)=n(CoC2O4•2H2O)=0.2mol，设n(CoO)=xmol，n(Co3O4)=ymol，根据Co原子的物质的量、混合物的质量列方程组①x+3y=0.2mol，②75x+241y=15.8g，，解得x=0.05mol，y=0.05mol，所以该混合物中CoO与Co3O4的物质的量之比=0.05mol：0.05mol=1：1。 【小问7详解】 由题干晶胞可知，一个晶胞中含有1个、含有个和个，则一个晶胞的质量为：，一个晶胞的体积为：，故该晶体的密度为：或者。 17. 研究的综合利用可实现碳循环。 I．在反应器内和在催化剂作用下可发生如下反应： 主反应： 副反应： （1）已知和下，的燃烧热分别为， ，则___________。 （2）要提高平衡转化率，可采取的措施是___________。 A. 增大浓度 B. 增大压强 C. 及时分离 D. 选用高效催化剂 （3）在恒温反应容器中，维持入口压强和投料比不变，将和按一定流速通过反应器，转化率和甲醇选择性[]，随温度变化关系如图1所示： 若时催化剂的活性受温度影响不大，分析后图中曲线下降的原因：___________。 （4）在压强为的恒温恒压密闭容器中，加入和反应并达到平衡状态，平衡转化率为，甲醇选择性为，计算主反应在该温度下的平衡常数___________。 Ⅱ．二氧化碳电还原反应生产甲醇 （5）我国某科研团队研究出以过渡金属为催化剂电催化还原二氧化碳制甲醇的途径，大大提高了甲醇的产率。 ①在酸性水溶液中，生成甲醇的电极反应式为___________。 ②在酸性水溶液中，三种不同的催化剂上电还原为的反应过程中(电还原为的反应可同时发生)，反应活化能变化如图2所示。由此判断制甲醇应选择催化剂___________(填“A”“B”或“C”)，理由是___________。 【答案】（1） （2）ABC （3）升高温度，主反应逆向移动程度大于副反应正向移动程度 （4）0.0375 （5） ①. ②. C ③. 催化剂C上生成活化能高，不易发生副反应；生成的活化能相对较低，更倾向于生成 【解析】 【小问1详解】 ，，； 【小问2详解】 A．增大反应物的浓度，能提高CO2的平衡转化率，A正确； B．主反应为正向气体分子数减少的反应，增大压强平衡正向移动，能提高CO2的平衡转化率，B正确； C．及时分离出产物，平衡正向移动，能提高CO2的平衡转化率，C正确； D．催化剂不影响平衡，选用高效催化剂不能提高CO2的平衡转化率，D错误； 故选ABC； 【小问3详解】 主反应为放热反应，副反应为吸热反应。升高温度，主反应平衡逆向移动，副反应平衡正向移动，导致甲醇的选择性下降；同时CO₂的总转化率也下降，说明主反应平衡逆向移动的影响更大，故后图中曲线下降的原因为：升高温度，主反应逆向移动程度大于副反应正向移动程度； 【小问4详解】 根据题意，平衡转化率为，甲醇选择性为，则甲醇的生成量为：，CO的生成量为：，可列出三段式： ，，平衡时：，故主反应在该温度下的平衡常数； 【小问5详解】 ①在酸性水溶液中，二氧化碳得到电子生成甲醇，电极反应式为：； ②电还原为的反应为副反应，选择催化剂时副反应的活化能高时不易发生，故选择催化剂C，原因为：催化剂C上生成活化能高，不易发生副反应；生成的活化能相对较低，更倾向于生成。 18. 三苯甲醇[]是一种重要的有机合成中间体，实验室制备流程如下： 已知：①格氏试剂(-表示烃基)性质活泼，可与水、、卤代烃、醛、酮等物质反应。如： ②ROMgBr可发生水解，产物之一难溶于水。 ③几种物质的物理性质如下表：(*表示溴苯与水形成的共沸物沸点) 物质 相对分子质量 沸点(℃) 溶解性 乙醚 74 34.6 微溶于水 溴苯 157 156.2(92.8*) 难溶于水的液体，溶于乙醚 二苯酮 182 305.4 难溶于水的晶体，溶于乙醚 三苯甲醇 260 380.0 难溶于水的晶体，溶于乙醇、乙醚 实验装置如下(加热、夹持装置及尾气吸收装置均省略)。 回答下列问题： （1）图1中仪器a的名称为___________。 （2）干燥管内的试剂作用___________。 （3）制备格氏试剂时，加入一小粒碘可加快反应速率，推测对该反应活化能的影响是___________(填“升高”、“降低”或“不变”)。 （4）制备三苯甲醇过程中，用饱和溶液与中间产物C反应而不用蒸馏水的目的是___________。 （5）水蒸气蒸馏能除去溴苯的原因是___________。 （6）下列说法不正确的是___________。 A. 水蒸气蒸馏结束时，粗产品应在图2的乙装置中 B. 水蒸气蒸馏时若出现堵塞，应先打开活塞K，再撤去热源 C. 得到的粗产品中可能还有少量氯化铵，可选择蒸馏水洗涤 D. 重结晶是将粗产品溶于乙醇后，慢慢滴加水，得到颗粒较细的晶体 （7）计算产率：反应中投加1.5 g镁屑、7 mL溴苯(约0.065 mol)，10.92 g二苯酮，经纯化、干燥后得到10.0 g产品，则三苯甲醇的产率是___________(保留三位有效数字)。 【答案】（1）球形冷凝管 （2）防止空气中的水蒸气、进入三颈烧瓶中与格氏试剂反应 （3）降低 （4）避免产生难溶于水的Mg(OH)Br （5）溴苯与水92.8℃能形成共沸物逸出 （6）A （7）64.1% 【解析】 【分析】首先利用镁屑、溴苯和乙醚制取格氏试剂，由于格氏试剂易潮解，所以需要在无水环境中进行反应，则碱石灰是为了防止空气中的水蒸气进入反应装置；之后加入二苯酮反应得到(C6H5)3COMgBr，然后加入饱和氯化铵溶液，促进(C6H5)3COMgBr水解产生三苯甲醇。 【小问1详解】 根据仪器a的结构特点可知其为球形冷凝管； 【小问2详解】 格氏试剂、ROMgBr都会与水反应，所以制备过程要保持干燥，所以球形干燥管的作用是防止空气中的水蒸气、进入三颈烧瓶中与格氏试剂反应； 【小问3详解】 加入一小粒碘可加快反应速率，说明碘为催化剂，可以降低该反应的活化能； 【小问4详解】 饱和氯化铵溶液显酸性，能促进(C6H5)3COMgBr水解产生三苯甲醇，且不产生难溶于水的Mg(OH)Br杂质，因此不用蒸馏水的目的是避免产生难溶于水的Mg(OH)Br杂质； 【小问5详解】 根据题目所给信息可知溴苯与水92.8℃能形成共沸物逸出，所以水蒸气蒸馏能除去溴苯； 【小问6详解】 A．三苯甲醇沸点是380℃，最高，水蒸气蒸馏结束时，粗产品应在图2的甲装置中，故A错误； B．水蒸气蒸馏时若出现堵塞，应先打开活塞K，再撤去热源，故B正确； C．三苯甲醇是难溶于水的晶体，得到的粗产品中可能还有少量氯化铵，可选择蒸馏水洗涤，故C正确； D．重结晶是将粗产品溶于水后，得再进行过滤、洗涤、干燥，得到更纯的晶体，故D正确； 故答案为：A； 【小问7详解】 所用Mg的物质的量为0.0625mol，所用溴苯的物质的量为0.065mol，二苯酮的物质的量为0.06mol，所以理论上可以制取0.06mol三苯甲醇，产率为64.1%。 19. 化合物I是一种新型杀菌剂，广泛应用于谷物病虫害的防治。以下为化合物I的简化部分条件的合成路线。 已知：①R-W+Mg→R-MgW(R为烃基，W为卤族元素)； ②+R3-NH2+H2O。 回答下列问题： （1）A的系统名称是___________。 （2）F中含氧官能团的名称为___________。 （3）C的结构简式为___________。 （4）F→G反应的化学方程式为___________；G→H的反应类型为___________。 （5）H与M反应生成I的过程中有HCl生成，则M的结构简式为___________。 （6）L是F的同系物，且相对分子质量比F少14，则L的同分异构体中，同时满足下列条件的共有___________种。 ①含有手性碳原子 ②能发生银镜反应 ③含苯环且苯环上只有一个取代基 （7）E→F过程发生一系列反应，如下图所示，其中Y为加成反应产物，Y在酸性条件下水解的产物除F外，还有有机物Z和盐类物质(已略去)，则X和Z的结构简式分别为___________、___________。 【答案】（1）硝基异丙苯 （2）醛基 （3） （4） ①. ++H2O ②. 加成反应 （5） （6）4 （7） ①. ②. 【解析】 【分析】A→B发生取代反应，在苯环上引入溴原子。B→C将硝基还原为氨基，C的结构简式为。C与、共同作用，发生重氮化反应，生成重氮盐D。再加入、发生取代反应得到E。结合已知①将E制成格氏试剂后与作用，再在酸性条件下水解即可在苯环上引入一个醛基，得到F。结合已知②的反应机理，F断开醛基的碳氧双键，Q断开氨基的氮氢单键，形成亚胺基。G经过和的加成反应得到H，结合H的结构简式可知G的结构简式为，Q的结构简式为。H和M发生取代反应生成酰胺基，得到I，且反应还生成了，结合H和I的结构简式可知M的结构简式为。 【小问1详解】 根据A的结构简式，苯环的对位上分别连接了硝基和异丙基，名称为硝基异丙苯。 【小问2详解】 根据F的结构简式可知，其含氧官能团为醛基。 【小问3详解】 根据分析可知C的结构简式为。 【小问4详解】 根据分析，结合已知②，F→G的过程中还生成了，化学方程式为++H2O。 【小问5详解】 结合分析可知，M的结构简式为。 【小问6详解】 L为F的同系物，结构相似，具有相同官能团。且相对分子质量比F少14，说明L比F少一个。能发生银镜反应，结构中含有一个醛基，含有一个手性碳原子，即有一个碳原子需连接4个不同的基团，苯环上只有一个取代基，结构简式有、、、，，共4种。 【小问7详解】 结合已知①，可知X的结构简式为。Y为加成反应的产物，所以应断开碳氧双键，E断开键，两者的碳原子相连，O原子和Mg原子相连，Y的结构简式为。Y在酸性条件下水解得到F、Z和盐类物质，Z的结构简式为  。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $