精品解析：江苏苏州市园区南京航空航天大学苏州附属中学(星湖校区)2025-2026学年高三下学期3月月考化学试题

**基本信息** 以高三化学限时练习为载体，融合3D打印树脂、钠电池等科技前沿及炼钢粉尘提锌、甲烷制氢等工业情境，通过基础判断与综合探究题，考查化学观念、科学思维及问题解决能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|13/39|化学与生活（第1题）、物质结构（第2题）、实验操作（第3题）|设置材料阅读题（5-7题），关联第ⅤA族元素化合物性质与用途| |非选择题|4/61|工业流程（14题钴提取、16题纳米ZnO制备）、有机合成（15题药物G合成）、反应原理（17题CO₂捕集与转化）|14题结合Ksp计算与配合物结构，17题融合电化学与热化学，体现科学探究与实践素养|

南航苏州附中2025-2026学年第二学期高三年级四月限时练习 化学 可能用到的相对原子质量：C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 H-1 Na-23 Fe-56 Mn-55 一、选择题（共13小题，每小题3分，共39分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 化学与科技、生产、生活密切相关。下列叙述不正确的是 A. 糖类在人体内均能发生水解 B. 冠醚可用于识别碱金属离子 C. 用于3D打印的高聚物光敏树脂是混合物 D. 乙烯的产量是衡量石油化工发展水平的重要标志 2. 可用于漂白和水果的熏蒸处理，可利用反应制备。下列说法正确的是 A. 的电子式： B. 中的共价键是键 C. 空间构型是平面三角形 D. 属于共价晶体 3. 配制溶液，下列实验操作正确的是 A. 用装置甲称量1.8 g的NaOH固体 B. 用装置乙溶解NaOH固体 C. 用装置丙进行定容 D. 用装置丁摇匀配制好的溶液 4. 元素镓()、锗()、砷()位于周期表中第四周期。下列说法不正确的是 A. 原子半径： B. 元素电负性： C. Ge、GaAs都具有半导体性能 D. 第一电离能： 阅读下列材料，完成下面小题： 周期表中第ⅤA族元素及其化合物应用广泛。以为原料可制得、、等产品，在强碱性条件下被氧化生成肼()，肼具有强还原性，燃烧热较大，常用作火箭燃料。氨硼烷是最具潜力的储氢材料之一，熔沸点高于乙烷。元素可形成多种单质和含氧酸，其中白磷晶胞如图所示，次磷酸为一元弱酸；砷化镓(GaAs)在半导体领域应用广泛，其熔点高，硬度大。 5. 下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是 A. 与分子间存在氢键，易液化 B. 易溶于水，可用于去除铁锈 C. 具有强氧化性，可用于制 D. GaAs中Ga原子和As原子通过共价键形成空间网状结构，砷化镓硬度较大 6. 下列有关说法正确的是 A. 制备时，应将缓慢通入溶液中 B. 分子中存在配位键 C. 白磷晶体中1个分子周围有6个紧邻的分子 D. 基态砷原子()核外电子排布式为 7. 下列化学反应表示正确的是 A. 制备的离子方程式： B. 肼燃烧的热化学方程式： C. 与足量溶液反应的离子方程式： D. 氧化制备的离子方程式： 8. 氯是与生产生活都有紧密关系的元素。下列说法正确的是 A. 实验室制取： B. 用Fe制取： C. 工业制取苯酚： D. 工业制取漂白粉： 9. 我国科研人员研制出以钠箔和多壁碳纳米管为电极的可充电“”电池，与C均沉积在多壁碳纳米管电极。其工作原理如图所示。下列叙述不正确的是 A. 充电时，电源电极a为正极，向钠箔电极方向移动 B. 充电时，阳极反应式为 C. 放电时，电路中转移，多壁碳纳米管电极增重 D. 放电时，采用多壁碳纳米管作电极可以增强吸附的能力 10. 化合物Z是合成药物长春碱的中间体，部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A. X分子存在顺反异构体 B. Y分子能与盐酸反应 C. 最多能和发生加成反应 D. Y→Z的反应类型为加成反应 11. 探究含铜化合物性质的实验如下： 步骤Ⅰ：将一定量固体加少量水溶解得黄色溶液，再加水稀释，溶液变成蓝色，然后将溶液分成两等份。 步骤Ⅱ：向其中一份溶液中滴加滴酚酞试液，溶液颜色没有变化。 步骤Ⅲ：向另一份溶液中滴加浓氨水至生成的蓝色沉淀恰好溶解为深蓝色溶液。 步骤Ⅳ：向步骤Ⅲ所得的深蓝色溶液中插入一根打磨过的铁钉，无明显现象；继续加入过量的稀盐酸，振荡后静置，产生少量气泡，铁钉表面出现少量红色物质。 下列说法不正确的是 A. 步骤Ⅰ中平衡向正反应方向移动 B. 步骤Ⅱ中滴加酚酞溶液颜色没有变化，不能判断是否水解 C. 步骤Ⅲ可判断，与配位的能力： D. 步骤Ⅳ中产生的气体为和的混合气体 12. 从炼钢粉尘(主要含、和ZnO)中提取锌的过程如下： 已知：“盐浸”过程ZnO转化并有少量和浸出。下列说法正确的是 A. “氧化”后的滤渣主要成分为 B. “沉锌”后的滤液中 C. 溶液中： D. “氧化”和“沉锌”后的两份滤液中： 13. 以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。在0.1 MPa，反应物起始物质的量之比条件下，发生的主要反应如下： 反应Ⅰ 反应Ⅱ 反应Ⅲ 平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如题图所示。下列有关说法正确的是 A. 增大平衡时的转化率增大 B. 曲线X表示平衡时的物质的量分数随温度的变化 C. 830℃时，反应Ⅲ的化学平衡常数为 D. 增大压强至1 MPa能提高平衡时的物质的量分数 二、非选题（本题包括4小题，共61分）。 14. 钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质、制备二次电池添加剂的流程如下： 注：加沉淀剂使一种金属离子浓度小于或等于，其他金属离子不沉淀，即认为完全分离。 已知：①，，，，。 ②锌的氢氧化物在开始沉淀，沉淀完全。 ③沉淀过快无法形成，易与形成配合物。 回答下列问题： （1）Co位于元素周期表________区，其基态价电子排布式为________。 （2）“沉铜”步骤中发生反应的离子方程式是，该反应的平衡分数________。 （3）假设“沉铜”后得到的滤液中为，向其中加入至沉淀完全，据此判断能否实现和的完全分离：________（写出计算过程）。 （4）“沉锰”步骤中，将氧化为二氧化锰除去，被还原为，发生反应的离子方程式为________。 （5）“沉钴”制备， ①先加氨水再加NaOH溶液的理由是________。 ②钴以形式存在，为正八面体构型（如图所示），则的结构有________种，画出其中的一种结构________（CO中碳原子为配位原子）。 15. 药物G的合成路线如下： （1）的反应类型为______，B分子中含氧官能团名称为______。 （2）会产生与C互为同分异构体且含四元环的副产物，其结构简式为______。 （3）写出同时满足下列条件的D的一种芳香族同分异构体的结构简式：______。碱性条件下水解，生成氨和X、Y两种羧酸盐。X酸化后分子中碳原子轨道杂化类型相同，有3种不同化学环境的氢原子；Y酸化后分子中含有一个手性碳原子。 （4）可简写为Ms。E中“*”标记的键比D中“*”标记的键更易断裂的原因是______。 （5）已知：(R、代表烃基)。写出以、和为原料制备的合成路线流程图______。(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干) 16. 纳米ZnO是一种新型高功能精细无机粉料，以铅锌烟灰（主要成分为ZnO，还含有少量、、MnO及不溶于酸的杂质）制备纳米ZnO的流程如下： 已知： （1）“酸浸”步骤中生成的离子方程式：________。 （2）“除杂1”是去除酸浸液中的铁、锰，所得滤渣2成分主要为和。 ①写出除锰过程中发生反应的离子方程式：________。 ②“除杂1”中高锰酸钾的实际消耗量稍大于理论消耗量，可能的原因是________。 （3）与“除杂1”所得滤液相比，“除杂2”所得滤液中浓度变小的离子有________（填化学式）。 （4）制备纳米ZnO时，先用溶液与溶液反应生成沉淀，然后加热分解制得纳米。溶液中含碳微粒和含氮微粒分布分数如题图-1所示：纳米ZnO平均粒径随沉淀反应温度、热分解温度及热分解时间的变化如题图-2所示：生成会影响纳米ZnO的纯度。 ①相对于采用溶液，本实验采用溶液可减少的生成。请结合平衡常数分析原因：________。 ②补充完整制备平均粒径为60nm的ZnO的实验方案：向反应容器中先加入溶液，________冷却即得产品。［须使用的试剂：溶液、溶液、蒸馏水、气氛］ 17. 碳元素是主要能源元素，但其长期、广泛使用导致一系列环境问题。（的捕集、封存和利用）是化学重点研究和发展的技术。 Ⅰ.的来源之一是汽车尾气。 （1）已知：碳的燃烧热为； ； 。 ________。 （2）催化转换器中机动车尾气转化效率与气缸中空燃比（空气与燃油气的体积比）的关系如图-1。若空燃比大于14.7，则氮氧化物的转化效率降低的原因是________。 Ⅱ.的捕集 （3）一种由阴离子交换树脂-碳纳米管构成的复合膜可利用电化学原理捕集空气中的，如图-2，复合膜的a侧将空气中的捕集并转化为；b侧通入少量即可释放。 ①复合膜中加入碳纳米管的作用是：________。 ②a侧空气流量为，理论上要将空气中的完全去除，则b侧流量至少为________。 Ⅲ.的资源化 （4）电还原制备，电解装置如图-3所示。 ①电解时工作电极上生成的电极反应式为________。 ②当玻碳电极收集到标准状况下时，阴极区产生的的质量小于4.6g，原因可能是________。 （5）还可以如图-4历程转化为HCOOH。 ①过程ⅱ形成一个负离子中间体，将图中口部分补齐________。 ②若将换成，则生成甲酸的结构简式可能为________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南航苏州附中2025-2026学年第二学期高三年级四月限时练习 化学 可能用到的相对原子质量：C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 H-1 Na-23 Fe-56 Mn-55 一、选择题（共13小题，每小题3分，共39分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 化学与科技、生产、生活密切相关。下列叙述不正确的是 A. 糖类在人体内均能发生水解 B. 冠醚可用于识别碱金属离子 C. 用于3D打印的高聚物光敏树脂是混合物 D. 乙烯的产量是衡量石油化工发展水平的重要标志 【答案】A 【解析】 【详解】A．糖类分为单糖、二糖和多糖，其中单糖（如葡萄糖、果糖）不能发生水解反应，因此并非所有糖类在人体内都能发生水解，A错误，符合题意； B．冠醚中的氧原子可与碱金属离子以弱配位键相结合，因此可用于识别碱金属离子，B正确，不符合题意； C．高聚物中各分子链的聚合度n不固定，没有固定的组成，因此光敏树脂这类高聚物属于混合物，C正确，不符合题意； D．乙烯是石油化工最基础、最重要的原料，因此乙烯的产量是衡量石油化工发展水平的重要标志，D正确，不符合题意； 答案选择A。 2. 可用于漂白和水果的熏蒸处理，可利用反应制备。下列说法正确的是 A. 的电子式： B. 中的共价键是键 C. 空间构型是平面三角形 D. 属于共价晶体 【答案】B 【解析】 【详解】A．NH4Cl的电子式为，A错误； B．Cl2中共价键是由2个Cl原子各提供一个未成对电子的3p轨道重叠形成的，是p-p键，B正确； C．NCl3价层电子对数=，为sp3杂化，有一个孤电子对，空间构型为三角锥，C错误； D．HCl属于分子晶体，D错误； 故选B。 3. 配制溶液，下列实验操作正确的是 A. 用装置甲称量1.8 g的NaOH固体 B. 用装置乙溶解NaOH固体 C. 用装置丙进行定容 D. 用装置丁摇匀配制好的溶液 【答案】D 【解析】 【分析】实验室没有450 mL的容量瓶，需选用500 mL容量瓶配制溶液，再量取450 mL使用，，。 【详解】A．NaOH具有腐蚀性，不能放在滤纸上称量，应放在小烧杯中；计算得需称量2.0 g NaOH，而非1.8 g，A错误； B．溶解NaOH应在烧杯中进行，装置乙为量筒，不能溶解固体，B错误； C．定容操作：加水至液面离刻度线1~2 cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切，装置丙操作不符合要求，C错误； D．摇匀溶液的操作是：盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，反复上下颠倒摇匀，装置丁的操作正确，D正确； 故答案选D。 4. 元素镓()、锗()、砷()位于周期表中第四周期。下列说法不正确的是 A. 原子半径： B. 元素电负性： C. Ge、GaAs都具有半导体性能 D. 第一电离能： 【答案】A 【解析】 【详解】A．Ga、Ge、As为第四周期同周期主族元素，同周期从左到右原子序数增大，原子半径随核电荷数增大逐渐减小，原子序数：Ga＜Ge＜As，因此原子半径：，A错误； B．同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，因此电负性：，B正确/； C．Ge位于金属元素与非金属元素的分界线附近，本身具有半导体性能，GaAs是常用的半导体材料，二者都具有半导体性能，C正确/； D．同周期元素第一电离能从左到右总体呈增大趋势，As的价电子排布为，4p轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于Ge，因此第一电离能：，D正确； 故选A。 阅读下列材料，完成下面小题： 周期表中第ⅤA族元素及其化合物应用广泛。以为原料可制得、、等产品，在强碱性条件下被氧化生成肼()，肼具有强还原性，燃烧热较大，常用作火箭燃料。氨硼烷是最具潜力的储氢材料之一，熔沸点高于乙烷。元素可形成多种单质和含氧酸，其中白磷晶胞如图所示，次磷酸为一元弱酸；砷化镓(GaAs)在半导体领域应用广泛，其熔点高，硬度大。 5. 下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是 A. 与分子间存在氢键，易液化 B. 易溶于水，可用于去除铁锈 C. 具有强氧化性，可用于制 D. GaAs中Ga原子和As原子通过共价键形成空间网状结构，砷化镓硬度较大 6. 下列有关说法正确的是 A. 制备时，应将缓慢通入溶液中 B. 分子中存在配位键 C. 白磷晶体中1个分子周围有6个紧邻的分子 D. 基态砷原子()核外电子排布式为 7. 下列化学反应表示正确的是 A. 制备的离子方程式： B. 肼燃烧的热化学方程式： C. 与足量溶液反应的离子方程式： D. 氧化制备的离子方程式： 【答案】5. D 6. B 7. C 【解析】 【5题详解】 A．H原子易与N、O、F原子形成氢键，与分子间存在氢键，易液化，与与分子间存在氢键无关，A错误； B．是强酸弱碱盐，水解使溶液呈酸性，可用于除铁锈，与易溶于水无关，B错误； C．具有酸性，能与NH3反应生成，与具有强氧化性无关，C错误； D．根据题干中砷化镓的性质与用途可知，砷化镓为共价晶体，Ga原子和As原子通过共价键形成空间网状结构，砷化镓硬度大，D正确； 答案选D。 【6题详解】 A．具有还原性，会被过量的NaClO氧化，则制备时，不能将缓慢通入溶液中，A错误； B．的结构式为，N原子将孤电子对提供给B原子形成配位键，故分子中存在配位键，B正确； C．白磷晶体属于没有氢键的分子晶体，根据晶胞图可知，分子采用密堆积形式，即面心立方最密堆积，配位数为12，则1个分子周围有12个紧邻的分子，C错误； D．基态砷原子()的核外电子排布式为，D错误； 答案选B。 【7题详解】 A．制备的离子方程式为，A错误； B．燃烧热是指生成液态水的热量，肼燃烧的热化学方程式为 ，B错误； C．为一元弱酸，与足量溶液反应生成NaH2PO2和H2O，离子方程式为，C正确； D．根据电荷守恒、得失电子守恒和原子守恒，氧化制备的离子方程式为，D错误； 答案选C。 8. 氯是与生产生活都有紧密关系的元素。下列说法正确的是 A. 实验室制取： B. 用Fe制取： C. 工业制取苯酚： D. 工业制取漂白粉： 【答案】A 【解析】 【详解】A．实验室二氧化锰与浓盐酸加热制取氯气，该离子方程式满足原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒，书写正确，A正确； B．氯化铁溶液中Fe3+会发生水解，加热蒸发、灼烧过程中HCl挥发促进水解，最终得到氧化铁固体，无法得到无水氯化铁，B错误； C．苯与氯气需要在三氯化铁作为催化剂的条件下发生取代反应，生成氯苯，该制备流程错误，C错误； D．工业制漂白粉是氯气与氢氧化钙反应，反应产物为次氯酸钙、氯化钙和水，无氢气生成，方程式书写错误，D错误； 故答案选A。 9. 我国科研人员研制出以钠箔和多壁碳纳米管为电极的可充电“”电池，与C均沉积在多壁碳纳米管电极。其工作原理如图所示。下列叙述不正确的是 A. 充电时，电源电极a为正极，向钠箔电极方向移动 B. 充电时，阳极反应式为 C. 放电时，电路中转移，多壁碳纳米管电极增重 D. 放电时，采用多壁碳纳米管作电极可以增强吸附的能力 【答案】C 【解析】 【详解】A．充电时，原电池的负极（钠箔）作电解池阴极，连接电源负极；原电池的正极（多壁碳纳米管）作电解池阳极，连接电源正极，故电源电极a为正极。电解池中阳离子（Na⁺）向阴极（钠箔电极）移动，A正确； B．充电时阳极发生氧化反应，为放电时正极反应的逆过程。放电时正极反应为3CO₂ + 4Na⁺ + 4e⁻ = 2Na₂CO₃ + C，故阳极反应式为2Na₂CO₃ + C - 4e⁻ = 3CO₂↑ + 4Na⁺，B正确； C．放电时正极反应为3CO₂ + 4Na⁺ + 4e⁻ = 2Na₂CO₃ + C，转移4mol e⁻时，正极生成2 mol Na₂CO₃和1 mol C，增重质量为2×106 g + 12 g = 224 g。则转移0.4 mol e⁻时，增重224 g×=22.4 g，而非13.2 g，C错误； D．多壁碳纳米管表面积大，吸附能力强，可增强对CO₂的吸附以促进反应，D正确； 故选C。 10. 化合物Z是合成药物长春碱的中间体，部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A. X分子存在顺反异构体 B. Y分子能与盐酸反应 C. 最多能和发生加成反应 D. Y→Z的反应类型为加成反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．X分子中含有碳碳双键，且双键两端的碳原子连接的原子或原子团不同，但碳碳双键参与形成了五元环，不存在顺反异构体，A错误； B．Y分子中含有氨基（-NH-），氨基为碱性基团，能与盐酸发生酸碱反应生成盐，B正确； C．Z分子中含有1个苯环，2个碳碳双键，1个羰基，最多能和发生加成反应，C错误； D．Y→Z的反应是Y中-NH-的H被乙酰基（-COCH3）取代生成酰胺基，属于取代反应，非加成反应，D错误； 故选B。 11. 探究含铜化合物性质的实验如下： 步骤Ⅰ：将一定量固体加少量水溶解得黄色溶液，再加水稀释，溶液变成蓝色，然后将溶液分成两等份。 步骤Ⅱ：向其中一份溶液中滴加滴酚酞试液，溶液颜色没有变化。 步骤Ⅲ：向另一份溶液中滴加浓氨水至生成的蓝色沉淀恰好溶解为深蓝色溶液。 步骤Ⅳ：向步骤Ⅲ所得的深蓝色溶液中插入一根打磨过的铁钉，无明显现象；继续加入过量的稀盐酸，振荡后静置，产生少量气泡，铁钉表面出现少量红色物质。 下列说法不正确的是 A. 步骤Ⅰ中平衡向正反应方向移动 B. 步骤Ⅱ中滴加酚酞溶液颜色没有变化，不能判断是否水解 C. 步骤Ⅲ可判断，与配位的能力： D. 步骤Ⅳ中产生的气体为和的混合气体 【答案】D 【解析】 【详解】A．加水稀释后，该平衡体系中所有微粒浓度降低，平衡向微粒数增大的正反应方向移动，溶液由黄色变为蓝色也可证明平衡正向移动，A正确，不符合题意； B．酚酞的变色范围为pH 8.2~10.0，若Cu2+水解会使溶液呈酸性，酸性条件下酚酞本身为无色，因此酚酞不变色不能判断Cu2+是否水解，B正确，不符合题意； C．原溶液中Cu2+与H2O形成配离子[Cu(H2O)4]2+，加入浓氨水后转化为深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+，说明NH3更易与Cu2+配位，配位能力：H2O<NH3，C正确，不符合题意； D．加入过量稀盐酸后，溶液呈酸性，配离子中的NH3会与H⁺结合为，不会逸出NH3，步骤Ⅳ中产生的气体只有铁与盐酸反应生成的H2，D错误，符合题意； 故选D。 12. 从炼钢粉尘(主要含、和ZnO)中提取锌的过程如下： 已知：“盐浸”过程ZnO转化并有少量和浸出。下列说法正确的是 A. “氧化”后的滤渣主要成分为 B. “沉锌”后的滤液中 C. 溶液中： D. “氧化”和“沉锌”后的两份滤液中： 【答案】C 【解析】 【分析】“盐浸”过程ZnO转化并有少量和浸出，故“盐浸”时、只有少量溶解，第二步通入空气氧化过程是将氧化为，在的环境中会生成氢氧化铁沉淀，故滤渣主要成分是未溶解的、，还有少量为Fe(OH)3，“沉锌”过程发生反应为：，经洗涤干燥后得到产物ZnS及滤液。 【详解】A．根据分析，通入空气氧化后所得的滤渣主要成分是、和少量为Fe(OH)3，A错误； B．沉锌过程是和反应生成沉淀，故“沉锌”后的滤液为沉淀的饱和溶液，应满足是，而不是，B错误； C．溶液中，根据电荷守恒和物料守恒可知，质子守恒为：，C正确； D．“氧化”和“沉锌”后的两份滤液中n(Cl-)不变，但沉锌过程加入溶液会稀释滤液，故氯离子浓度为：，D错误； 故选C。 13. 以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。在0.1 MPa，反应物起始物质的量之比条件下，发生的主要反应如下： 反应Ⅰ 反应Ⅱ 反应Ⅲ 平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如题图所示。下列有关说法正确的是 A. 增大平衡时的转化率增大 B. 曲线X表示平衡时的物质的量分数随温度的变化 C. 830℃时，反应Ⅲ的化学平衡常数为 D. 增大压强至1 MPa能提高平衡时的物质的量分数 【答案】C 【解析】 【详解】A．增大，即增加水蒸气的用量，根据勒夏特列原理，增加一种反应物，会提高另一种反应物（）的转化率，但水蒸气自身的转化率降低，A错误； B．起始，即低温下反应程度很小，物质的量分数接近起始值：起始物质的量分数为，起始物质的量分数为。曲线X在低温下（200℃）物质的量分数接近70%，因此X代表，Y代表，B错误； C．反应Ⅲ：，平衡常数，830℃时，CH4的物质的量分数为0，H2O(g)、CO的物质的量分数相等，均为16%，设起始加入2mol H2O和1 molCH4，平衡时H2O、CO均为x mol，由氧原子守恒可知，CO2为(l-x) mol，由氢原子守恒可知，H2为(4-x) mol。则H2O(g)、CO均为，解得x=0.8。830℃时，平衡时，则H2O(g)、CO物质的量为0.8mol，CO2的物质的量为0.2mol，H2的物质的量为3.2mol，则反应III的平衡常数，C正确； D．反应Ⅰ、Ⅱ都是气体分子数增大的反应，反应Ⅲ气体分子数不变，增大压强，平衡逆向移动，的物质的量减少，平衡时的物质的量分数降低，D错误； 故答案选C。 二、非选题（本题包括4小题，共61分）。 14. 钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质、制备二次电池添加剂的流程如下： 注：加沉淀剂使一种金属离子浓度小于或等于，其他金属离子不沉淀，即认为完全分离。 已知：①，，，，。 ②锌的氢氧化物在开始沉淀，沉淀完全。 ③沉淀过快无法形成，易与形成配合物。 回答下列问题： （1）Co位于元素周期表________区，其基态价电子排布式为________。 （2）“沉铜”步骤中发生反应的离子方程式是，该反应的平衡分数________。 （3）假设“沉铜”后得到的滤液中为，向其中加入至沉淀完全，据此判断能否实现和的完全分离：________（写出计算过程）。 （4）“沉锰”步骤中，将氧化为二氧化锰除去，被还原为，发生反应的离子方程式为________。 （5）“沉钴”制备， ①先加氨水再加NaOH溶液的理由是________。 ②钴以形式存在，为正八面体构型（如图所示），则的结构有________种，画出其中的一种结构________（CO中碳原子为配位原子）。 【答案】（1） ①. d ②. （2） （3）不能，沉淀完全时，，，，已经开始沉淀，故不能完全分离 （4） （5） ①. 先加氨水，与形成配合物，使溶液中浓度减小，沉淀速率减小，从而防止沉淀过快无法形成 ②. 2 ③. 或 【解析】 【分析】由题给流程可知，向炼锌废渣中加入稀硫酸酸浸，金属氧化物转化为硫酸盐，单质铜不反应，过滤得到含有铜、硫酸铅的浸渣和滤液；向滤液中加入氢硫酸溶液沉铜，将溶液中的铜离子转化为硫化铜沉淀，过滤得到硫化铜和滤液；向滤液中加入过二硫酸钠溶液沉锰，将溶液中的锰离子转化为二氧化锰沉淀，过滤得到二氧化锰和滤液；向滤液中加入有机萃取剂萃取溶液中的锌离子，分液得到含有锌离子的有机相和水相；向水相中先加入氨水，将溶液中的亚钴离子转化为配合物，再向反应后的溶液中加入热的氢氧化钠溶液沉钴，将溶液中的亚钴离子转化为β-Co(OH)2沉淀，过滤得到滤液和β-Co(OH)2。 【小问1详解】 ①钴元素的原子序数为27，则钴元素位于元素周期表的d区； ②基态原子的价电子排布式为； 【小问2详解】 由方程式可知，反应的平衡常数； 【小问3详解】 由溶度积可知，溶液中锌离子完全沉淀时，沉淀完全时，，，，已经开始沉淀，故不能完全分离； 【小问4详解】 由分析可知，加入过二硫酸钠溶液沉锰的目的是将溶液中的锰离子转化为二氧化锰沉淀，反应的离子方程式为； 【小问5详解】 ①由题给信息可知，沉淀过快无法形成β-Co(OH)2沉淀，所以制备β-Co(OH)2时应先加氨水，使溶液中亚钴离子与氨分子形成配合物，将溶液中的亚钴离子浓度减小，沉淀速率减小，从而防止沉淀过快无法形成β-Co(OH)2沉淀； ②[Co(CO)2(NH3)4]2+的结构中，CO可位于平面的相邻和相对2种位置； ③其中的一种结构(CO中碳原子为配位原子)为或； 15. 药物G的合成路线如下： （1）的反应类型为______，B分子中含氧官能团名称为______。 （2）会产生与C互为同分异构体且含四元环的副产物，其结构简式为______。 （3）写出同时满足下列条件的D的一种芳香族同分异构体的结构简式：______。碱性条件下水解，生成氨和X、Y两种羧酸盐。X酸化后分子中碳原子轨道杂化类型相同，有3种不同化学环境的氢原子；Y酸化后分子中含有一个手性碳原子。 （4）可简写为Ms。E中“*”标记的键比D中“*”标记的键更易断裂的原因是______。 （5）已知：(R、代表烃基)。写出以、和为原料制备的合成路线流程图______。(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干) 【答案】（1） ①. 加成反应 ②. 酯基 （2） （3） （4）E中“*”标记的键所连的基团属于强吸电子基团，O周围的电子云密度更小，键的极性更强，更易断裂 （5） 【解析】 【小问1详解】 由分析可知，A→B的反应类型为加成反应，根据B的结构简式可得B的含氧官能团为酯基； 【小问2详解】 由图可知，B→C是N原子与和亚甲基相连的酯基碳原子相连，而由B的结构简式知，右下角还有一个酯基，也可与其反应，得到的副产物结构简式为； 【小问3详解】 D的同分异构体为芳香族化合物，必有苯环。碱性条件下水解可生成氨和X、Y两种羧酸盐，说明含结构。X酸化后为羧酸，分子中碳原子杂化类型相同，所以X中所有碳原子均为杂化的碳原子，即羧基与苯环相连，而且要有3种化学环境不同的氢原子，所以应把F原子和羧基连在苯环的对位上。Y酸化后有一个手性碳原子，则该C原子连着一个羧基，一个甲基，一个乙基，结构简式为； 【小问4详解】 E中“*”碳连接，该基团具有强吸电子诱导效应，使键的极性增强，电子对偏向氧原子，键能降低，更易断裂； 【小问5详解】 由已知条件可知，以、和为原料制备的合成路线流程图为：。 16. 纳米ZnO是一种新型高功能精细无机粉料，以铅锌烟灰（主要成分为ZnO，还含有少量、、MnO及不溶于酸的杂质）制备纳米ZnO的流程如下： 已知： （1）“酸浸”步骤中生成的离子方程式：________。 （2）“除杂1”是去除酸浸液中的铁、锰，所得滤渣2成分主要为和。 ①写出除锰过程中发生反应的离子方程式：________。 ②“除杂1”中高锰酸钾的实际消耗量稍大于理论消耗量，可能的原因是________。 （3）与“除杂1”所得滤液相比，“除杂2”所得滤液中浓度变小的离子有________（填化学式）。 （4）制备纳米ZnO时，先用溶液与溶液反应生成沉淀，然后加热分解制得纳米。溶液中含碳微粒和含氮微粒分布分数如题图-1所示：纳米ZnO平均粒径随沉淀反应温度、热分解温度及热分解时间的变化如题图-2所示：生成会影响纳米ZnO的纯度。 ①相对于采用溶液，本实验采用溶液可减少的生成。请结合平衡常数分析原因：________。 ②补充完整制备平均粒径为60nm的ZnO的实验方案：向反应容器中先加入溶液，________冷却即得产品。［须使用的试剂：溶液、溶液、蒸馏水、气氛］ 【答案】（1） （2） ①. ②. 酸浸液中的Cl-可能消耗部分KMnO4，生成的沉淀包裹了部分KMnO4 （3）、H+ （4） ①. > 且>，溶液显弱酸性 ②. 然后将反应器置于97.5℃的水浴中，边搅拌边加入溶液至沉淀完全，冷却后过滤，用蒸馏水洗涤至取最后一次洗涤的滤液滴加AgNO3溶液不变浑浊，将沉淀干燥后，在O2气氛中于750℃焙烧4.5h 【解析】 【分析】铅锌烟灰主要成分为ZnO，还含有少量PbO、FeO、MnO及不溶于酸的杂质，加入盐酸、NaCl将ZnO、PbO、FeO、MnO溶解后转化为、、、进入“除杂1”，“滤渣1”为不溶于酸的杂质；“除杂1”加入高锰酸钾去除酸浸液中的铁、锰，所得滤渣2成分主要为和，进入“除杂2”的是、，加入过量锌粉将Pb元素还原为Pb单质进入“滤渣3”同时得到溶液，经系列操作得到纳米ZnO。 【小问1详解】 “酸浸”步骤中PbO和盐酸、氯化钠反应生成和水，离子方程式为：； 【小问2详解】 ①“除杂1”加入高锰酸钾去除酸浸液中的铁、锰，所得滤渣2成分主要为和。故除锰时与酸性高锰酸钾反应生成，离子方程式为。 ②酸浸液中的Cl-与高锰酸钾发生氧化还原反应，可能消耗部分KMnO4，另外生成的沉淀包裹了部分KMnO4，造成高锰酸钾的消耗量增多。 【小问3详解】 进入“除杂2”的是、，加入过量锌粉将Pb元素还原为Pb单质，故溶液中浓度变小的离子有，同时锌与氢离子反应生成氢气，浓度变小的离子有H+和。 【小问4详解】 由图-1可知，铵根浓度与一水合氨浓度相等时，pH=9.26，氢离子浓度为10-9.26mol/L，可以计算出，同样，当与浓度相等时，对应的pH为4.19，氢氧根离子浓度为10-9.81mol/L，可以计算出，> ，且>，溶液显弱酸性，可以减少Zn(OH)2的生成。 制备平均粒径为60 nm的ZnO沉淀时的反应温度为98℃，热分解的温度为750℃，热分解的时间选择4.5h。先加入溶液，然后将反应器置于97.5℃的水浴中，边搅拌边加入溶液至沉淀完全，冷却后过滤，用蒸馏水洗涤至取最后一次洗涤滤液滴加AgNO3溶液不变浑浊，将沉淀干燥后，在O2气氛中于750℃焙烧4.5h可制得粒径为60 nm的纳米ZnO。 17. 碳元素是主要能源元素，但其长期、广泛使用导致一系列环境问题。（的捕集、封存和利用）是化学重点研究和发展的技术。 Ⅰ.的来源之一是汽车尾气。 （1）已知：碳的燃烧热为； ； 。 ________。 （2）催化转换器中机动车尾气转化效率与气缸中空燃比（空气与燃油气的体积比）的关系如图-1。若空燃比大于14.7，则氮氧化物的转化效率降低的原因是________。 Ⅱ.的捕集 （3）一种由阴离子交换树脂-碳纳米管构成的复合膜可利用电化学原理捕集空气中的，如图-2，复合膜的a侧将空气中的捕集并转化为；b侧通入少量即可释放。 ①复合膜中加入碳纳米管的作用是：________。 ②a侧空气流量为，理论上要将空气中的完全去除，则b侧流量至少为________。 Ⅲ.的资源化 （4）电还原制备，电解装置如图-3所示。 ①电解时工作电极上生成的电极反应式为________。 ②当玻碳电极收集到标准状况下时，阴极区产生的的质量小于4.6g，原因可能是________。 （5）还可以如图-4历程转化为HCOOH。 ①过程ⅱ形成一个负离子中间体，将图中口部分补齐________。 ②若将换成，则生成甲酸的结构简式可能为________。 【答案】（1） （2）空燃比大于14.7，汽油充分燃烧，CO和CxHy的含量少，NOx难以被还原 （3） ①. 提高薄膜导电性，促进气体吸附 ②. 1.5%aL/min （4） ①. ②. 阴极可能发生副反应 （5） ①. ②. DCOOH、DCOOD 【解析】 【小问1详解】 ① ； ② 。 碳的燃烧热是1mol碳完全燃烧生成二氧化碳气体放出的能量，碳的燃烧热为，则③； 根据盖斯定律，③×2-②-①得 。 【小问2详解】 空燃比大于14.7，汽油充分燃烧，CO和CxHy的含量少，NOx难以被被还，所以空燃比大于14.7，氮氧化物的转化效率降低。 【小问3详解】 ①复合膜中加入碳纳米管的作用是提高薄膜导电性；促进气体吸附。 ②a侧发生反应,b侧发生反应，根据得失电子守恒，反应消耗二氧化碳和氢气的物质的量比为2:1, a侧空气流量为，则二氧化碳的流量为3%aL/min，所以理论上要将空气中的完全去除，b侧流量至少为1.5%aL/min。 【小问4详解】 ①电解时，得电子发生还原反应得到，生成的电极为阴极，阴极反应式为。 ②当玻碳电极发生反应，收集到标准状况下时，电路中转移1.2mol电子，根据得失电子守恒，理论上阴极生成0.1mol，由于阴极可能发生副反应，所以阴极区产生的的质量小于4.6g。 【小问5详解】 过程ⅱ中得电子转化为负离子中间体，过程iii中得电子转化为，则形成的负离子中间体为。 ②过程iii中转化为，过程iv中结合水电离出的H+ 生成、结合水电离出的H+ 生成甲酸，若将换成，生成甲酸的结构简式为DCOOH；而生成的三唑的结构简式为，可与二氧化碳反应进入新的循环，经过程i、ii、iii、iv可得到DCOOD，则生成甲酸的结构简式可能为DCOOH、DCOOD。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $