精品解析：江苏省高品质高中2025届高三下学期5月高考科研卷化学试题

2025届高品质高中高考科研卷 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6页。满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。 2.答题前，请您务必将自己的姓名、学校、考试号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上规定的位置。 3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。 4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5 毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Ca-40 Cu-64 Ga-70 Se-79 In-115 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 分离提纯是化学研究中需要经历的基本步骤。下列实验方法或技术不用于分离提纯的是 A. X射线衍射 B. 蒸馏 C. 萃取 D. 重结晶 2. 反应3F2+NH4HF2=NF3+5HF可用于生产芯片蚀刻剂NF3，下列说法正确的是 A. F2的电子式为F:F B. NH4HF2中N元素的化合价为-3 C. NF3的键角为120° D. 固态HF属于共价晶体 3. 实验室探究木炭和浓硫酸的反应。下列有关实验原理、装置和操作不正确的是 A. 用装置甲制取混合气体 B. 用装置乙检验SO2 C. 用装置丙检验CO2 D. 用装置丁吸收尾气 4. 下表为元素周期表的一部分，其中W的单质常温下为黄绿色气体。下列说法正确的是 A. 电负性：χ(X)＞χ(Y) B. 简单氢化物的沸点：HZ＞HW＞HT C. R的单质可用于制造半导体材料 D. T原子基态核外电子排布式为[Ar]4s24p5 阅读下列材料，完成下面小题： 人类对酸碱的认识不断完善。1887年，Arrhenius提出酸碱电离理论：凡在水溶液中电离出的阳离子皆为H+的物质谓之酸，电离出的阴离子皆为OH-的物质谓之碱。1923年，Bronsted和Lowry提出了酸碱质子(H+)理论：凡能给出质子的物质皆为酸，凡能结合质子的物质皆为碱，酸碱反应的本质为质子转移。同年Lewis提酸碱电子理论：凡能接受电子对的物质都是酸，凡能给出电子对的物质都是碱。 5. 下列对于酸碱分类的推断符合Arrhenius酸碱电离理论的是 A. Na2CO3溶液能使酚酞显红色，Na2CO3是一种碱 B. NH3(g)能与HCl(g)反应生成NH4Cl(s)，NH3是一种碱 C. NaHSO4能与Mg反应产生H2，NaHSO4是一种酸 D. KOH能与FeCl3反应生成Fe(OH)3沉淀，KOH是一种碱 6. 下列反应符合“质子转移”理论且表示正确的是 A. 向热的CH3COONa溶液中加入NH4Cl(s)： B. 向NaClO溶液中加入浓盐酸： C. CH3I与NaOH溶液混合加热： D. 向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2： 7. 根据酸碱电子理论，Al2O3具有两性，其酸碱中心是某些催化反应的活性位点。通过调节温度可控制CH3CH2OH在催化剂表面的吸附方式，从而获得不同的产物。反应过程示意图可表示如下： 下列叙述不正确的是 A. X为酸性中心 B. 有机物Z的结构简式为CH2=CH2 C. 改变温度使Al2O3的酸碱吸附位均发生吸附，脱水后生成的有机物为乙醚 D. 控制其他条件相同，CH3CH2NH2比CH3CH2OH更难在催化剂表面吸附 8. 在指定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A. B. C. D. 9. 化合物W是一种胃肠促动剂的重要中间体，其部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A. 由X→Y可推知醛基的还原性强于酯基 B. Y分子中采取sp3杂化方式的碳原子数为5 C. Z→W中有(C2H5)3N·HOSO2CH3生成 D. 用NaHCO3溶液可检验W中是否含有Z 10. 一种以KOH为电解质，电催化乙二醇和二氧化碳制甲酸的部分工作原理如图所示。反应过程中会有副产物生成。 下列说法不正确的是 A. 该装置至少存在光能→电能→化学能的转化 B. 反应过程中，装置中OH- 从右室移向左室 C. 电极b发生反应的电极方程式为CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH- D. 在电极a上负载催化剂的主要目的是加快乙二醇的氧化速率 11. 室温下，取三根打磨后形状大小相同的镁条，通过下列实验探究镁在溶液中的反应。已知：Ka1(H2CO3)=4.5×10-7，Ka2(H2CO3)=4.5×10-11。 实验1：将镁条放入滴有酚酞的水溶液中，镁条表面有少量气泡，溶液显无色； 实验2：将镁条放入滴有酚酞的稀NaCl溶液中，有气体产生，溶液显红色； 实验3：将镁条放入NaHCO3溶液中，有较多气体产生；经检验，该气体中含H2和CO2。 下列说法正确的是 A. 实验2产生的气体中可能含有Cl2 B. 实验2反应后的溶液中存在：2c(Mg2+)+c(H+)=c(OH-) C. 实验3中氧化剂为H2O D. 实验3中生成CO2的反应：Mg+4=MgCO3+CO2↑+2+H2O 12. 柠檬酸(H3Cit)的结构简式为 。H3Cit水溶液中各组分分布系数δ随溶液pH的变化如题图所示。某液体洗鼻剂由H3Cit、Na3Cit及NaCl固体溶解后制得，溶液pH在4.7~6.4之间。下列说法正确的是 A. 在水中的溶解度：柠檬酸小于己酸 B. 若H3Cit的初始浓度为0.010 mol·L-1，则a点对应的溶液中：c(H+)＞c(OH-)+c(H2Cit-) C. 向该洗鼻剂溶液中滴加少量NaOH溶液，溶液pH基本不变，是因为发生反应： D. 以K2CrO4为指示剂，用AgNO3标准溶液测定NaCl含量时需要调节溶液pH至强酸性 13. 二氧化碳催化加氢制甲醇过程中的主要反应如下： 反应I：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)　ΔH2 在密闭容器中，1.01×105Pa、n始(CO2)：n始(H2)=1：3时，CO2平衡转化率、CH3OH平衡产率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率、CH3OH实际产率随温度变化如图所示。CH3OH的产率可表示为×100%。下列说法正确的是 A. ΔH1<0，ΔH2<0 B. 一定温度时，当密闭容器体积不变时，可说明反应Ⅱ达到化学平衡状态 C. 从480～540K，CO的实际产率先降后升 D. 500K时CO的实际产率小于平衡时的产率 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 铟、镓、铝同为ⅢA族元素。从镓精矿中提取镓可制备铜铟镓硒太阳能电池材料。 （1）一种从某镓精矿(主要含K、Na、Fe、Al、Ga的氧化物)中提取镓的流程如下： ①加料完成后，为提高镓精矿中镓元素的浸取速率，可采取的措施有___________(填两条)。 ②利用___________(填“阴”或“阳”)离子交换树脂可富集碱浸后滤液中的镓元素。该交换树脂除具有成本低、无污染、交换时吸附速率快的优点外，还具有的优点为___________。 ③向酸解后的溶液中加入NaOH调节溶液pH至弱碱性，得到含的溶液。写出电解沉积时生成Ga的电极反应方程式：___________。 ④电解沉积时，电极上析出n(Ga)及阴极收集的气体体积随通电时长的变化如题图-1所示。通电30 min后，电极上析出n(Ga)不升反降的原因是___________。 （2）铜铟镓硒(CIGS)是一种理想的太阳能电池材料。为准确分析其中各元素，需要先分离出其中的Se元素：将CIGS样品充分溶于足量热的HNO3―HCl混合液，使Se完全氧化为H2SeO3，向溶液中加入某还原剂X充分反应后，再加入H2SO3将H2SeO3还原为单质Se沉淀(其他元素未沉淀)。 ①还原剂X的还原性需满足的条件为___________。 ②一种CIGS晶体的晶胞结构如图-2a所示(图-2b为该晶胞沿y轴方向的投影)。该晶体中In与Ga的物质的量之比为2：3，准确称取m1 g该晶体，利用上述方法处理后得到Se沉淀质量为m2 g。该操作中Se元素沉淀率为___________。(写出计算过程，计算结果用含m1、m2的关系式表示) 15. 化合物H是一种胃药中间体，其人工合成路线如下： 已知： （1）A的熔点比E的高，原因是___________。 （2）E→F的反应类型为___________。 （3）D+G→H的反应中，为提高H的产率应避免使用水溶液作溶剂的原因是___________。 （4）B→C的反应中经过B→I(C11H18N2O2)→C的过程，I的结构简式为___________。 （5）有机物K与F互为同系物，K分子比F分子多两个碳原子。K的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：___________。 ①碱性条件下水解后酸化，生成X、Y两种有机产物。 ②X分子和Y分子中均含有2种不同化学环境的氢原子，Y能与浓溴水反应。 （6）写出以和乙醇为原料制备的合成路线流程图___________(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。 16. 王水在贵金属提取中有重要应用。研究小组为探究其性质及应用，进行下列实验。 （1）向盛有30 mL 12 mol·L-1浓盐酸的烧杯中加入10 mL 14 mol·L-1浓硝酸制得王水。配制过程中溶液温度升高。 ①配制过程中的操作正确的是___________。 A．在通风橱中进行　　　B．带上护目镜和手套　　C．边加边搅拌　　　　D．将烧杯置于热水浴中 ②部分HCl与HNO3反应生成Cl2和NOCl。写出该反应的化学方程式：___________。 （2）研究小组比较浓硝酸与王水分别与铁钉、金块、木炭的反应，实验现象记录如下： 铁钉 金块 木炭 浓硝酸 无明显变化 无明显变化 开始无变化，1 h后试管上方有红棕色气体 王水 剧烈反应，生成大量红棕色气体，溶液变为红褐色 固体逐渐溶解，有气泡产生，溶液变成橙红色 表面有少量气泡，1h后试管上方有红棕色气体 ①有同学猜想金块在王水中溶解的原因：王水中盐酸电离产生H+ 使溶液酸性增强，从而提升了的氧化性。该猜想的不合理之处为___________。 ②小组成员欲通过实验验证是Cl-与HNO3的共同作用促使Au溶解，需补充的实验操作及现象是___________。 （3）利用王水等物质回收废旧CPU中Au、Ag和Cu的部分实验过程如下： ①“酸溶”时选择稀硝酸而不选择浓硝酸的原因是___________。 ②“除酸”时，尿素[CO(NH2)2]与王水发生剧烈反应产生大量气泡。该实验操作过程为___________。 ③已知4OH-+N2H4·H2O+4AgCl=N2↑+4Ag+4Cl-+5H2O；；溶液中c总(Ag)随c(Cl-)的变化如题图所示。设计从含Cu2+、Ag+ 的滤液中充分回收Ag的实验方案：___________。(实验中须使用的试剂和仪器：NaCl粉末、0.01 mol·L-1稀盐酸、1 mol·L-1水合肼溶液、4 mol·L-1NaOH溶液；Cl-浓度传感器) 17. (NH4)2SO4是己内酰胺()生产中的主要副产物，(NH4)2SO4分解得到NH3和H2SO4的循环利用具有重要的工业价值。 （1）己内酰胺可由环己酮()制备，过程如下： ①写出“合成”过程中发生反应的化学反应方程式：___________。 ②实际生产中，消耗n(NH3)远大于生成的n()，其原因是___________。 （2）(NH4)2SO4在不同温度下的分解产物如下： ①1 mol (NH4)2SO4发生热分解，理论上最多生成n(NH3)=___________mol。 ②向(NH4)2SO4中加入CaO后加热，气体生成率()随温度的变化如图-1所示。 (ⅰ)加入CaO后，(NH4)2SO4释氨过程分为两个阶段，这两个阶段可描述为___________。 (ⅱ)与直接热分解(NH4)2SO4相比，加入CaO后NH3回收率明显增大的原因是___________。 （3）在压强恒定为p的密闭容器中加热CaSO4(s)，平衡时各物种的物质的量随温度的变化如图-2所示。 ①图中X表示___________(填化学式)的物质的量随温度的变化。1600℃时，CaSO4分解的平衡常数Kp=___________。 ②向CaSO4(s)中加入硫磺后共热，可能发生如下反应： 反应Ⅰ：2CaSO4(s)+S(s)=2CaO(s)+3SO2(g)； 反应Ⅱ：CaSO4(s)+2S(s)=CaS(s)+2SO2(g)； 反应Ⅲ：3CaSO4(s)+CaS(s)=4CaO(s)+4SO2(g) 上述反应的ΔG—T关系如图-3所示(ΔG越小，反应自发进行的程度越大)。用34S(s)与CaSO4(s)共热至750℃开始产生SO2.此时生成SO2的相对分子质量为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届高品质高中高考科研卷 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6页。满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。 2.答题前，请您务必将自己的姓名、学校、考试号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上规定的位置。 3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。 4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5 毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Ca-40 Cu-64 Ga-70 Se-79 In-115 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 分离提纯是化学研究中需要经历的基本步骤。下列实验方法或技术不用于分离提纯的是 A. X射线衍射 B. 蒸馏 C. 萃取 D. 重结晶 【答案】A 【解析】 【详解】A．X射线衍射是用于测定晶体结构、确定物质组成结构的表征技术，不用于分离提纯，A符合题意； B．蒸馏是利用互溶液体混合物各组分沸点差异实现分离的方法，属于常用分离提纯手段，B不符合题意； C．萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂中溶解度差异分离溶质的方法，属于分离提纯方法，C不符合题意； D．重结晶是利用固体组分在溶剂中溶解度随温度变化的差异提纯固体的方法，属于分离提纯方法，D不符合题意； 故选A。 2. 反应3F2+NH4HF2=NF3+5HF可用于生产芯片蚀刻剂NF3，下列说法正确的是 A. F2的电子式为F:F B. NH4HF2中N元素的化合价为-3 C. NF3的键角为120° D. 固态HF属于共价晶体 【答案】B 【解析】 【详解】A．F原子通过共用一对电子对形成8电子的稳定结构， F2的正确电子式应该为，A错误； B．中氮、氢、氟元素的化合价分别为、、价，B正确； C．中心氮原子上有一对孤电子对，N为sp3杂化，NF3的空间构型应为三角锥形，非平面结构，键角不是120°，C错误； D．HF是由HF分子通过分子间作用力构成的分子晶体，D错误； 故答案选B。 3. 实验室探究木炭和浓硫酸的反应。下列有关实验原理、装置和操作不正确的是 A. 用装置甲制取混合气体 B. 用装置乙检验SO2 C. 用装置丙检验CO2 D. 用装置丁吸收尾气 【答案】C 【解析】 【详解】A．装置甲为固液加热型发生装置，浓硫酸有强氧化性，和木炭在装置甲中加热生成、、， A正确； B．具有漂白性，能使品红溶液褪色，装置乙长进短出，可检验，B正确； C．​也能使澄清石灰水变浑浊，装置乙中仅检验了，未除去过量的​，会干扰的检验，不能用装置丙检验，C错误； D．尾气中含有​、两种酸性气体，碱石灰可以吸收二者，防止污染空气，D正确； 故选C。 4. 下表为元素周期表的一部分，其中W的单质常温下为黄绿色气体。下列说法正确的是 A. 电负性：χ(X)＞χ(Y) B. 简单氢化物的沸点：HZ＞HW＞HT C. R的单质可用于制造半导体材料 D. T原子基态核外电子排布式为[Ar]4s24p5 【答案】C 【解析】 【分析】W的单质常温下是黄绿色气体，可推断W为Cl，根据元素周期表，可以推断出X为N，Y是O，Z是F，R是Si，T是Br。 【详解】A．X为N，Y是O，根据元素周期律，同周期元素从左到右电负性逐渐增大，电负性为N<O，因此χ(X)<χ(Y)，故A错误。 B．Z是F，W为Cl，T是Br，HZ是HF，HW是HCl，HT是HBr，HF存在分子间氢键，沸点最高，HCl和HBr均为分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越强，沸点越高，因此HBr>HCl，应为HZ＞HT＞HW，故B错误； C．R是Si，硅单质常用于制造半导体材料，故C正确； D．T是Br，Br原子基态核外电子排布式为[Ar]3d104s24p5，故D错误； 故答案选C。 阅读下列材料，完成下面小题： 人类对酸碱的认识不断完善。1887年，Arrhenius提出酸碱电离理论：凡在水溶液中电离出的阳离子皆为H+的物质谓之酸，电离出的阴离子皆为OH-的物质谓之碱。1923年，Bronsted和Lowry提出了酸碱质子(H+)理论：凡能给出质子的物质皆为酸，凡能结合质子的物质皆为碱，酸碱反应的本质为质子转移。同年Lewis提酸碱电子理论：凡能接受电子对的物质都是酸，凡能给出电子对的物质都是碱。 5. 下列对于酸碱分类的推断符合Arrhenius酸碱电离理论的是 A. Na2CO3溶液能使酚酞显红色，Na2CO3是一种碱 B. NH3(g)能与HCl(g)反应生成NH4Cl(s)，NH3是一种碱 C. NaHSO4能与Mg反应产生H2，NaHSO4是一种酸 D. KOH能与FeCl3反应生成Fe(OH)3沉淀，KOH是一种碱 6. 下列反应符合“质子转移”理论且表示正确的是 A. 向热的CH3COONa溶液中加入NH4Cl(s)： B. 向NaClO溶液中加入浓盐酸： C. CH3I与NaOH溶液混合加热： D. 向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2： 7. 根据酸碱电子理论，Al2O3具有两性，其酸碱中心是某些催化反应的活性位点。通过调节温度可控制CH3CH2OH在催化剂表面的吸附方式，从而获得不同的产物。反应过程示意图可表示如下： 下列叙述不正确的是 A. X为酸性中心 B. 有机物Z的结构简式为CH2=CH2 C. 改变温度使Al2O3的酸碱吸附位均发生吸附，脱水后生成的有机物为乙醚 D. 控制其他条件相同，CH3CH2NH2比CH3CH2OH更难在催化剂表面吸附 【答案】5. D 6. A 7. D 【解析】 【5题详解】 A．Na2CO3是盐，其水溶液呈碱性是因为水解产生OH⁻，但Na2CO3本身电离出的是Na⁺和，不电离出OH⁻，不符合Arrhenius碱的定义，A错误； B．Arrhenius理论仅限水溶液体系，且要求碱电离出OH⁻。NH3在水溶液中才表现出碱性（与水反应生成和OH⁻），但NH3本身不电离出OH⁻，在气相中反应也不符合Arrhenius定义，B错误； C．NaHSO4虽然在水溶液中能电离出H⁺（NaHSO4 = Na⁺ + H⁺ + ），但还电离出Na⁺，不符合Arrhenius酸的定义（阳离子全部为H⁺），C错误； D．KOH在水溶液中电离出K⁺和OH⁻，阴离子全部是OH⁻，完全符合Arrhenius碱的定义，D正确； 故选D。 【6题详解】 A．是酸（给出H⁺生成NH3），CH3COO⁻是碱（接受H⁺生成CH3COOH），质子从转移到CH3COO⁻，符合质子理论，A正确； B．NaClO溶液具有强氧化性，会与浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气，正确的离子方程式为，B错误； C．此反应是亲核取代反应，不是质子转移。CH3I中没有可给出的H⁺，NaOH中OH⁻接受的是（碳正离子）而非质子，不符合质子理论，C 错误； D．碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠，向饱和溶液中通入过量CO2 会析出成碳酸氢钠固体，正确离子方程式为 ，D错误； 故选A。 【7题详解】 A．根据酸碱电子理论，氧化铝的酸性中心为具有空轨道，可以接受电子对、显正电性的X位，碱性位点为具有孤电子对显负电性的Y位，A正确； B．根据示意图，有机物Z是乙醇发生分子内脱水的产物，其结构简式为，B正确； C．改变温度，若的酸碱中心均发生吸附，则根据示意图，一个乙醇分子在酸性位点X上形成乙氧基，另一个乙醇分子与碱性位点Y作用，两者反应脱水生成乙醚，C正确； D．由图可知，该条件下，CH3CH2OH中氧原子提供孤电子对在氧化铝的酸性中心位吸附，CH3CH2NH2中氮原子有孤电子对，且N的电负性比O小，更容易给出电子，因此CH3CH2NH2比CH3CH2OH更易在催化剂表面吸附，D不正确； 故选D。 8. 在指定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．在催化、加热条件下分解生成KCl，电解KCl水溶液可生成KOH、和，两步转化均能实现，A符合题意； B．FeS2在氧气中焙烧可生成SO2，但SO2与氨水反应生成的是亚硫酸铵或亚硫酸氢铵，无法直接得到硫酸铵，第二步不能实现，B不符合题意； C．N2和O2在点燃条件下不反应，即使放电条件下反应也只能生成NO，无法直接得到NO2，第一步不能实现，NO2与水反应生成HNO3和NO，C不符合题意； D．硫酸铜与氢氧化钠反应可生成氢氧化铜，淀粉属于非还原糖，不含醛基，不能与氢氧化铜在加热条件下反应生成Cu2O，第二步不能实现，D不符合题意； 故选A 。 9. 化合物W是一种胃肠促动剂的重要中间体，其部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A. 由X→Y可推知醛基的还原性强于酯基 B. Y分子中采取sp3杂化方式的碳原子数为5 C. Z→W中有(C2H5)3N·HOSO2CH3生成 D. 用NaHCO3溶液可检验W中是否含有Z 【答案】C 【解析】 【详解】A．在的作用下，醛基被还原而酯基未发生变化，说明醛基的氧化性强于酯基，A错误； B．Y分子中有两个甲基和两个亚甲基，共4个碳原子采取的杂化方式，B错误； C．中，有机物Z成环后生成（甲磺酸），该物质为有机强酸；（三乙胺）是一种常见的有机强碱，可结合生成盐，促进的转化，所以Z→W中有生成，C正确； D．Z中的酸性基团只有酚羟基，而酚羟基不能与溶液发生反应，故不能用溶液检验W中是否含有Z，D错误； 故选C。 10. 一种以KOH为电解质，电催化乙二醇和二氧化碳制甲酸的部分工作原理如图所示。反应过程中会有副产物生成。 下列说法不正确的是 A. 该装置至少存在光能→电能→化学能的转化 B. 反应过程中，装置中OH- 从右室移向左室 C. 电极b发生反应的电极方程式为CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH- D. 在电极a上负载催化剂的主要目的是加快乙二醇的氧化速率 【答案】D 【解析】 【分析】根据电解池原理和图示装置图可知，乙二醇在阳极碱性条件下发生氧化反应生成甲酸根离子和副产物HOCH2COO-，阴极区，二氧化碳发生还原反应生成甲酸根离子，据此结合电解原理分析解答。 【详解】A．由图可知，该装置中太阳能转化为电能，通过通电再转化为化学反应，所以至少存在光能→电能→化学能的转化，A正确； B．反应过程中，装置中OH- 从阴极区（右室）移向阳极区（左室），B正确； C．电极b为阴极，二氧化碳发生还原反应生成甲酸根离子，其电极方程式为CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-，C正确； D．在电极a上负载催化剂的主要目的是提高阳极区乙二醇转化为甲酸的选择性，D错误； 故选D。 11. 室温下，取三根打磨后形状大小相同的镁条，通过下列实验探究镁在溶液中的反应。已知：Ka1(H2CO3)=4.5×10-7，Ka2(H2CO3)=4.5×10-11。 实验1：将镁条放入滴有酚酞的水溶液中，镁条表面有少量气泡，溶液显无色； 实验2：将镁条放入滴有酚酞的稀NaCl溶液中，有气体产生，溶液显红色； 实验3：将镁条放入NaHCO3溶液中，有较多气体产生；经检验，该气体中含H2和CO2。 下列说法正确的是 A. 实验2产生的气体中可能含有Cl2 B. 实验2反应后的溶液中存在：2c(Mg2+)+c(H+)=c(OH-) C. 实验3中氧化剂为H2O D. 实验3中生成CO2的反应：Mg+4=MgCO3+CO2↑+2+H2O 【答案】B 【解析】 【详解】A．Cl⁻还原性极弱，Mg为还原剂，无法将Cl⁻氧化为Cl₂，A错误； B．实验2反应后溶液中存在的离子为、、、、，根据电荷守恒可得：，NaCl不参与反应，因此，两式联立消去和，可得，B正确； C．实验3中生成，得电子的部分来自的电离，因此氧化剂不只有，C错误； D．给出的反应式中Mg元素从0价变为+2价，失去2个电子，但没有元素得到电子，得失电子不守恒，且缺少产物，不符合实验事实，D错误； 故选B。 12. 柠檬酸(H3Cit)的结构简式为 。H3Cit水溶液中各组分分布系数δ随溶液pH的变化如题图所示。某液体洗鼻剂由H3Cit、Na3Cit及NaCl固体溶解后制得，溶液pH在4.7~6.4之间。下列说法正确的是 A. 在水中的溶解度：柠檬酸小于己酸 B. 若H3Cit的初始浓度为0.010 mol·L-1，则a点对应的溶液中：c(H+)＞c(OH-)+c(H2Cit-) C. 向该洗鼻剂溶液中滴加少量NaOH溶液，溶液pH基本不变，是因为发生反应： D. 以K2CrO4为指示剂，用AgNO3标准溶液测定NaCl含量时需要调节溶液pH至强酸性 【答案】B 【解析】 【详解】A．柠檬酸含3个羧基、1个羟基，多个亲水基团；己酸是一元羧酸，疏水烃基更大，因此柠檬酸在水中溶解度大于己酸，A错误； B．a点为柠檬酸溶液，根据电荷守恒： ；等式右侧，因此，B正确； C．洗鼻剂pH在4.7~6.4之间，由分布系数可知，该pH下几乎完全解离，溶液中几乎不存在；加少量后pH不变，是缓冲对的作用，发生的反应为，C错误； D．在强酸性条件下，反应正向进行程度较大，指示剂被破坏，无法测定溶液中含量，D错误； 故选B。 13. 二氧化碳催化加氢制甲醇过程中的主要反应如下： 反应I：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)　ΔH2 在密闭容器中，1.01×105Pa、n始(CO2)：n始(H2)=1：3时，CO2平衡转化率、CH3OH平衡产率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率、CH3OH实际产率随温度变化如图所示。CH3OH的产率可表示为×100%。下列说法正确的是 A. ΔH1<0，ΔH2<0 B. 一定温度时，当密闭容器体积不变时，可说明反应Ⅱ达到化学平衡状态 C. 从480～540K，CO的实际产率先降后升 D. 500K时CO的实际产率小于平衡时的产率 【答案】B 【解析】 【详解】A．520℃以前，温度低，反应未达平衡状态，520℃之后，温度升高，CH3OH的产率下降，反应I平衡逆向移动，ΔH1<0，温度升高，CH3OH的产率和CO2实际转化率差距越大，说明更多的CO2转化为CO，反应Ⅱ正向移动，，A错误； B．反应Ⅰ是气体体积前后改变的反应，一定温度时，当密闭容器体积不变时，体系各组分物质的量不变，可说明反应Ⅱ和反应I达到化学平衡状态，B正确； C．480～540K，CH3OH的产率和CO2实际转化率差距越大，说明更多的CO2转化为CO ，CO的实际产率在上升，C错误； D．如图所示，500K时，平衡时，CO2转化率为0.31，CH3OH的产率为0.26，实际上，CO2转化率为0.22，CH3OH的产率为0.16，设起始时，CO2为1mol，平衡时CO为：，实际产率为：，D错误； 故选B。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 铟、镓、铝同为ⅢA族元素。从镓精矿中提取镓可制备铜铟镓硒太阳能电池材料。 （1）一种从某镓精矿(主要含K、Na、Fe、Al、Ga的氧化物)中提取镓的流程如下： ①加料完成后，为提高镓精矿中镓元素的浸取速率，可采取的措施有___________(填两条)。 ②利用___________(填“阴”或“阳”)离子交换树脂可富集碱浸后滤液中的镓元素。该交换树脂除具有成本低、无污染、交换时吸附速率快的优点外，还具有的优点为___________。 ③向酸解后的溶液中加入NaOH调节溶液pH至弱碱性，得到含的溶液。写出电解沉积时生成Ga的电极反应方程式：___________。 ④电解沉积时，电极上析出n(Ga)及阴极收集的气体体积随通电时长的变化如题图-1所示。通电30 min后，电极上析出n(Ga)不升反降的原因是___________。 （2）铜铟镓硒(CIGS)是一种理想的太阳能电池材料。为准确分析其中各元素，需要先分离出其中的Se元素：将CIGS样品充分溶于足量热的HNO3―HCl混合液，使Se完全氧化为H2SeO3，向溶液中加入某还原剂X充分反应后，再加入H2SO3将H2SeO3还原为单质Se沉淀(其他元素未沉淀)。 ①还原剂X的还原性需满足的条件为___________。 ②一种CIGS晶体的晶胞结构如图-2a所示(图-2b为该晶胞沿y轴方向的投影)。该晶体中In与Ga的物质的量之比为2：3，准确称取m1 g该晶体，利用上述方法处理后得到Se沉淀质量为m2 g。该操作中Se元素沉淀率为___________。(写出计算过程，计算结果用含m1、m2的关系式表示) 【答案】（1） ①. 适当升高温度、加快搅拌速率 ②. 阴 ③. 吸附镓元素的选择性高、交换树脂再生(酸解时解附)效率高 ④.  。 ⑤. 电解一段时间后，阴极析氢反应加剧，镓表面c(OH)增大，部分金属镓溶解 （2） ①. 能还原HNO3但不能还原。 ②. 【解析】 【分析】Al、Ga的氧化物均为两性氧化物，通过碱浸和浓NaOH反应生成可溶性含氧酸盐进入滤液，碱浸后Ga以阴离子形式存在于滤液中，利用阴离子交换树脂吸附含Ga的阴离子，用酸处理吸附了Ga的树脂，Ga解吸附进入酸性溶液，调节pH使 与反应，重新转化为​，同时可沉淀除去少量未除尽的等杂质，最后通过电解沉积将还原为Ga单质。 【小问1详解】 ① 影响浸取速率的因素包括接触面积、温度、反应物浓度、搅拌等。 ② Ga与Al同主族，碱浸后镓以阴离子形式存在，因此用阴离子交换树脂吸附；离子交换树脂的常见优点除题干所述外，还有选择性强、吸附容量大、可重复使用等。 ③电解时在阴极得电子生成Ga，碱性条件下配平得到电极反应 。 ④ 由图可知30min后阴极气体体积快速增加，溶液中浓度降低，析氢反应成为主反应，阴极区浓度增大，Ga为两性金属，与反应溶解，因此下降 。 【小问2详解】 ① 该步骤需要X还原溶解后过量的氧化性酸HNO3，但不能还原。 ② 根据均摊法，晶胞中Cu个数为，Se位于晶胞内个数为8，In和Ga总个数为，结合为，可得该晶体的最简式为​，计算摩尔质量：  晶体中，Se的总质量为： 沉淀率 15. 化合物H是一种胃药中间体，其人工合成路线如下： 已知： （1）A的熔点比E的高，原因是___________。 （2）E→F的反应类型为___________。 （3）D+G→H的反应中，为提高H的产率应避免使用水溶液作溶剂的原因是___________。 （4）B→C的反应中经过B→I(C11H18N2O2)→C的过程，I的结构简式为___________。 （5）有机物K与F互为同系物，K分子比F分子多两个碳原子。K的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：___________。 ①碱性条件下水解后酸化，生成X、Y两种有机产物。 ②X分子和Y分子中均含有2种不同化学环境的氢原子，Y能与浓溴水反应。 （6）写出以和乙醇为原料制备的合成路线流程图___________(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。 【答案】（1）A能够形成分子间氢键，分子间作用力大于E （2）氧化反应 （3）酰氯易水解，导致最终产物产率降低 （4） （5） （6） 【解析】 【分析】合成H的过程需要的直接原料为D和G。D的合成路线中，由C的结构简式可推知，A（对羟基苯甲醛）与在催化下反应，中的Cl与对羟基苯甲醛中的H发生取代反应，B的结构简式为；B与反应，先与醛基发生加成反应，生成中间产物；然后发生消去反应，脱去羟基和氨基上的H，生成C；C在雷尼镍催化剂的作用下加氢生成D，氢气加成到键上，D的结构简式为；G的合成路线中，E经酸性高锰酸钾氧化，E中的醛基被氧化成羧基生成F；由题干中已知信息可知，F与反应生成G，其中羧酸被转化为酰氯，故G的结构简式为；D与G发生取代反应，生成最终产物H。 【小问1详解】 A分子中含有羟基，能够形成分子间氢键；而E分子中为甲氧基，不存在分子间氢键，A的分子间作用力更强，因此熔点更高。 【小问2详解】 E中醛基被酸性高锰酸钾氧化为羧基，属于氧化反应。 【小问3详解】 酰氯在水溶液中易发生水解反应，会消耗原料G，导致H的产率降低。 【小问4详解】 由分析可知，B先与发生加成反应生成中间产物I，I的结构简式为。 【小问5详解】 K与F为同系物且K比F多两个碳原子，而F的分子式为，所以K的分子式为，K经碱性水解后酸化，得到的两种有机产物X和Y都含有两种不同化学环境的氢，说明二者具有一定对称性，且Y能与浓溴水反应，推测含有酚羟基，满足条件的同分异构体为；水解产物分别为和。 【小问6详解】 首先需要用乙醇合成，可以通过乙醇与氯化氢反应得到；根据已知的苯酚对位取代反应原理，将苯酚与反应得到对乙基苯酚，再利用A→B的原理将酚羟基乙基化，再利用酸性高锰酸钾将苯环侧链氧化，将乙基转化为羧基，最后和乙醇酯化得到目标产物；设计合成路线为： 。 16. 王水在贵金属提取中有重要应用。研究小组为探究其性质及应用，进行下列实验。 （1）向盛有30 mL 12 mol·L-1浓盐酸的烧杯中加入10 mL 14 mol·L-1浓硝酸制得王水。配制过程中溶液温度升高。 ①配制过程中的操作正确的是___________。 A．在通风橱中进行　　　B．带上护目镜和手套　　C．边加边搅拌　　　　D．将烧杯置于热水浴中 ②部分HCl与HNO3反应生成Cl2和NOCl。写出该反应的化学方程式：___________。 （2）研究小组比较浓硝酸与王水分别与铁钉、金块、木炭的反应，实验现象记录如下： 铁钉 金块 木炭 浓硝酸 无明显变化 无明显变化 开始无变化，1 h后试管上方有红棕色气体 王水 剧烈反应，生成大量红棕色气体，溶液变为红褐色 固体逐渐溶解，有气泡产生，溶液变成橙红色 表面有少量气泡，1h后试管上方有红棕色气体 ①有同学猜想金块在王水中溶解的原因：王水中盐酸电离产生H+ 使溶液酸性增强，从而提升了的氧化性。该猜想的不合理之处为___________。 ②小组成员欲通过实验验证是Cl-与HNO3的共同作用促使Au溶解，需补充的实验操作及现象是___________。 （3）利用王水等物质回收废旧CPU中Au、Ag和Cu的部分实验过程如下： ①“酸溶”时选择稀硝酸而不选择浓硝酸的原因是___________。 ②“除酸”时，尿素[CO(NH2)2]与王水发生剧烈反应产生大量气泡。该实验操作过程为___________。 ③已知4OH-+N2H4·H2O+4AgCl=N2↑+4Ag+4Cl-+5H2O；；溶液中c总(Ag)随c(Cl-)的变化如题图所示。设计从含Cu2+、Ag+ 的滤液中充分回收Ag的实验方案：___________。(实验中须使用的试剂和仪器：NaCl粉末、0.01 mol·L-1稀盐酸、1 mol·L-1水合肼溶液、4 mol·L-1NaOH溶液；Cl-浓度传感器) 【答案】（1） ①. ABC ②. （2） ①. 木炭在浓硝酸和王水中反应现象差异不明显；王水中比浓硝酸中的小 ②. 将金块置于浓硝酸中，金块不能溶解，向浓硝酸和氯化钠的混合溶液中加入金块，金块能溶解 （3） ①. 稀硝酸的还原产物为NO，溶解等量的金属，使用稀硝酸消耗的更少 ②. 先向溶液中加入少量尿素，待反应趋于平缓时，再继续添加尿素，直至溶液中不在产生气泡 ③. 向滤液中边搅拌边缓慢加入NaCl粉末，直至用Cl-浓度传感器监测得溶液中基本稳定为 0.01 mol⋅L-1，过滤，用0.01 mol⋅L-1稀盐酸将沉淀充分洗涤干净后，与足量 4 mol⋅L-1NaOH溶液混合制成悬浊液，向其中滴加0.01 mol⋅L-1水合肼溶液，搅拌使其充分反应至不再有气泡产生，静置，过滤并洗涤沉淀后干燥 【解析】 【小问1详解】 ①浓盐酸、浓硝酸易挥发，有毒且具有强腐蚀性，因此需要在通风橱中操作，佩戴护目镜和手套，A、B正确； 混合过程放热，边加边搅拌可以快速散热，C正确； 混合后溶液温度已经升高，不需要热水浴加热，D错误； 故选ABC。 ②根据氧化还原规律配平，HCl被氧化为，被还原为，剩余H和O结合为水，配平得到方程式：。 【小问2详解】 ①浓硝酸中氢离子浓度大于王水，若猜想成立，浓硝酸本就可以溶解金，与实验现象矛盾。 ②控制变量验证的作用，排除氢离子浓度影响，只加入到浓硝酸中，观察Au是否溶解即可验证，故实验操作及现象为取相同的金块加入浓硝酸，无明显现象，再加入适量NaCl固体，观察到金块逐渐溶解，即可证明是Cl−和HNO3​共同作用促使Au溶解。 【小问3详解】 ①同量金属反应，浓硝酸的消耗量更大，生成更多有害氮氧化物，而稀硝酸消耗酸更少，产生的氮氧化物污染物更少，成本更低更环保，因此选择稀硝酸。 ②尿素与王水反应剧烈放热，因此需要分批缓慢加入，待反应趋于平缓时，再继续添加尿素，直至溶液中不在产生气泡。 ③由图像可知，当时，溶液中总银浓度最小，Ag沉淀最充分；AgCl沉淀被水合肼在碱性条件下还原为Ag，分离后得到单质银，故设计回收银的实验方案为：向滤液中边搅拌边缓慢加入NaCl粉末，直至用Cl-浓度传感器监测得溶液中基本稳定为 0.01 mol⋅L-1，过滤，用0.01 mol⋅L-1稀盐酸将沉淀充分洗涤干净后，与足量 4 mol⋅L-1NaOH溶液混合制成悬浊液，向其中滴加0.01 mol⋅L-1水合肼溶液，搅拌使其充分反应至不再有气泡产生，静置，过滤并洗涤沉淀后干燥。 17. (NH4)2SO4是己内酰胺()生产中的主要副产物，(NH4)2SO4分解得到NH3和H2SO4的循环利用具有重要的工业价值。 （1）己内酰胺可由环己酮()制备，过程如下： ①写出“合成”过程中发生反应的化学反应方程式：___________。 ②实际生产中，消耗n(NH3)远大于生成的n()，其原因是___________。 （2）(NH4)2SO4在不同温度下的分解产物如下： ①1 mol (NH4)2SO4发生热分解，理论上最多生成n(NH3)=___________mol。 ②向(NH4)2SO4中加入CaO后加热，气体生成率()随温度的变化如图-1所示。 (ⅰ)加入CaO后，(NH4)2SO4释氨过程分为两个阶段，这两个阶段可描述为___________。 (ⅱ)与直接热分解(NH4)2SO4相比，加入CaO后NH3回收率明显增大的原因是___________。 （3）在压强恒定为p的密闭容器中加热CaSO4(s)，平衡时各物种的物质的量随温度的变化如图-2所示。 ①图中X表示___________(填化学式)的物质的量随温度的变化。1600℃时，CaSO4分解的平衡常数Kp=___________。 ②向CaSO4(s)中加入硫磺后共热，可能发生如下反应： 反应Ⅰ：2CaSO4(s)+S(s)=2CaO(s)+3SO2(g)； 反应Ⅱ：CaSO4(s)+2S(s)=CaS(s)+2SO2(g)； 反应Ⅲ：3CaSO4(s)+CaS(s)=4CaO(s)+4SO2(g) 上述反应的ΔG—T关系如图-3所示(ΔG越小，反应自发进行的程度越大)。用34S(s)与CaSO4(s)共热至750℃开始产生SO2.此时生成SO2的相对分子质量为___________。 【答案】（1） ①. ②. 由制得需要消耗，并生成 （2） ①. 1.33 ②. 在280℃下首先分解为和，280-350℃下与CaO反应生成、和 ③. 加入CaO后，中的硫元素完全转化为稳定性更强的，不发生氧化还原反应，氮元素全部转化为 （3） ①. 和CaO ②. ③. 64和66 【解析】 【小问1详解】 ①“合成”过程中是与和发生反应生成，化学反应方程式为。 ②实际生产中，消耗n()远大于生成的n()，原因是由制得 需要消耗，并生成。 【小问2详解】 ①1 mol 发生热分解：，该过程生成1 mol、1 mol；，1 mol生成0.5 mol；，0.5 mol生成；故共生成。 ②(ⅰ)向中加入CaO后加热，释氨过程分为两个阶段，这两个阶段可描述为在280℃下首先分解为和，280-350℃下与CaO反应生成、和。 (ⅱ)与直接热分解相比，加入CaO后回收率明显增大的原因是加入CaO后，中的硫元素完全转化为稳定性更强的，不发生氧化还原反应，氮元素全部转化为。 【小问3详解】 ①因为分解的产物有、和CaO，方程式：，结合图中物质的量变化比例，所以可判断X为CaO和； 1600℃时，分解生成与的物质的量之比为2：1，在压强恒定为p的密闭容器中，则其分压分别为、，平衡常数。 ②用(s)与(s)共热至750℃，反应I、反应III的大于0，反应无法进行，以反应II为主：，开始产生的有、两种，故相对分子质量为64和66。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $