精品解析：北京市丰台区2025-2026学年度第二学期综合练习（二） 高三化学试题

北京市丰台区2025～2026学年度第二学期综合练习(二) 高三化学 本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Fe 56 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 清华大学团队利用纳米催化剂实现“人工光合作用”，在光照下将和直接转化为和。下列说法不正确的是 A. 、、均为非极性分子 B. 该反应过程将光能转化为化学能 C. 反应中碳元素化合价不变，氧元素化合价升高 D. 将转化为等燃料是实现“碳中和”的有效途径 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 的电子式： B. 分子的球棍模型： C. 基态Cu原子的价层电子轨道表示式： D. 单线桥表示Na与反应的电子转移： 3. 下列说法不正确的是 A. 苯甲醇有3种属于酚类的同分异构体 B. 氨基酸形成二肽、蛋白质水解都属于取代反应 C. 天然的核酸根据其组成中戊糖的不同，分为核糖核酸和脱氧核糖核酸 D. 淀粉在酶的作用下水解，产物能发生银镜反应证明淀粉水解完全 4. 下列过程与化学平衡无关的是 A. 与盐酸反应制 B. 用与制作泡沫灭火器 C. 和常温共存，点燃爆炸 D. pH=3的溶液稀释10倍，pH<4 5. 依据元素周期律，下列推断正确的是 A. 电负性：N>O B. 酸性： C. 热稳定性： D. 还原性： 6. 下列解释事实的方程式不正确的是 A. 氯水避光保存： B. 向溶液中加入至溶液呈中性： C. 铝热反应焊接钢轨： D. α-羟基丙酸制备聚乳酸： 7. 下列实验装置及操作正确的是 A.除去中的HCl B.制备乙酸乙酯 C.加热液体 D.测定硫酸浓度 A. A B. B C. C D. D 8. 下列说法正确的是 A. 常温常压下，的体积为22.4 L B. 水溶液中一定同时存在H+和，的溶液显酸性 C. 依据电负性规律，BrCl与反应生成HBr和HClO D. 依据基团间相互影响，乙醇中O—H极性比水中的O—H极性强 9. 实验室用如下装置制取并检验乙烯。 下列说法不正确的是 A. 配制混合液时，先向烧瓶中加乙醇，再缓慢加入浓硫酸 B. 实验时应迅速升温至170℃，温度低易发生取代反应生成乙醚 C. 乙醇和浓反应生成乙烯说明浓硫酸具有脱水性 D. 试剂X为，排除的干扰物为乙醇 10. 工业上合成氨的反应是在催化剂表面上进行的，要经历多个步骤，其中氮气的吸附与分解(过程Ⅰ)、氨的形成与脱附(过程Ⅱ)是影响合成氨速率的关键过程。两种不同催化剂上合成氨反应的能量变化示意图如下。 下列说法不正确的是 A. 合成氨是一个放热反应，催化剂不能改变反应的焓变 B. 图a，1个N2分子中存在1个σ键2个π键，其键能大是N2分解所需能量高的原因 C. 催化剂可改变反应的活化能，但不能改变反应的决速步 D. 将NH3及时脱附并分离出来，不仅可以空出催化剂活性中心供反应继续使用，避免反应速率降低，而且有利于提高反应物的转化率 11. 下列关于晶体的说法不正确的是 A. 金属的延展性与金属键具有方向性和饱和性密切相关 B. 冰晶体中每个水分子与4个相邻水分子形成氢键，分子间空隙大使冰的密度小于水 C. 石墨作润滑剂的原因是其晶体为层状结构，层与层之间以范德华力结合，作用力小，易发生相对滑动 D. 金刚石的硬度大于晶体硅的原因是二者均为共价晶体，键能：C—C>Si—Si 12. 依据下列实验方案得出的结论正确的是 选项 实验方案 结论 A 向溶液中先滴加双氧水，再加足量溶液，产生白色沉淀 将S由+4价转化为+6价 B 向溶液中加入溶液，充分反应后，将溶液均分为两份，一份加入溶液，产生蓝色沉淀；另一份加入KSCN溶液，溶液变红 与反应为可逆反应 C 向溶液中，加入溶液，产生白色沉淀，再加入4滴溶液，产生红褐色沉淀 转化为 D 向2-甲基苯甲醛中滴加少量酸性溶液，紫色褪去 2-甲基苯甲醛中含有醛基 A. A B. B C. C D. D 13. 有机化合物Q的合成方法如下所示。 下列说法不正确的是 A. P的核磁共振氢谱有4组峰 B. P生成Q的反应类型为加成反应 C. P与H2完全加成后的产物中含4个手性碳原子 D. P按上述原理反应时，形成高分子的结构简式为 14. 常温下，溶液中含硫粒子的物质的量分数与pH的关系如图1所示；金属难溶物、NS各自的饱和溶液中阴、阳离子浓度的关系如图2所示。 下列说法不正确的是 A. 曲线a表示的物质的量分数随pH的变化 B. 溶液中 C. 曲线e表示NS饱和溶液中阴、阳离子浓度关系 D. 常温下， 第二部分 本部分共5题，共58分 15. 锡基卤化物钙钛矿以其高光电性能和低毒性受到广泛关注。 （1）某锡基卤化物钙钛矿材料的晶胞形状为立方体，边长为a nm，结构如下图所示。 ①每个周围与它最近且距离相等的有________个。 ②的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为NA。该晶体的密度为________。 ③中H—N—H键角比中H—N—H键角_______(填“大”或“小”)，原因是________。 （2）锡基钙钛矿中容易被氧化为是制约其发展的关键问题。的价层电子排布式为________。 （3）为了防止被氧化，提高其稳定性的方法是将替换为具有更大离子半径的有机阳离子：质子化的3-氨基苯磺酰胺，其结构如下。 该离子与无机层(和所在的层)的微粒间存在多种相互作用，直接保护了易被氧化的，且外部微粒更难进入。 ①质子化的3-氨基苯磺酰胺与之间存在的化学键为________。 ②质子化的3-氨基苯磺酰胺与之间存在配位键，其分子中N、O、S能作配位原子的是________。 16. 是一种重要的工业原料，其合成工艺的发展体现了化学科学与技术的不断进步。 （1）方法一：工业上主要采用氨氧化法制备，其设备与流程如下图所示。 ①转化器中氨氧化的化学方程式为________。 ②已知与转化器中相同温度、压强下两个反应的焓变 反应ⅰ： 反应ⅱ： 要计算转化器中氨氧化反应的焓变，还需要另一个反应________的焓变。 ③NO和进入热交换器后，NO转化率显著提高的原因是________。 ④从资源和能源利用的角度说明该工艺的优点：________。 （2）方法二：中国科学家在室温下用电解法将空气转化为硝酸，其原理示意图如下。 ①阴极石墨棒上转化为·OH的电极总反应为________。 ②是·OH与反应生成的中间产物，其结构式为________。 ③若将阳极产生的通入阴极参与反应，则该电解工艺生成最终消耗的物质的量为________。 17. 喹啉酮化合物广泛用于临床抗感染治疗，一种喹啉酮化合物T的合成路线如下。 已知： （1）B分子中含有的官能团名称是_______。 （2）D→E的化学方程式为_______。 （3）①F的结构简式为________。 ②E→F存在副反应，生成有机化合物Z，Z的核磁共振氢谱有2组峰，峰面积之比为2∶3。Z的结构简式为________。 （4）G→I所需的试剂是_______。 （5）的化学方程式为_______。 （6）的反应，P分子中断键类型为_______(填“σ键”或“π键”)。 （7）由Q经两步合成T。R含有3个六元环且能发生水解反应。T分子中，O均为杂化，且只有1个C为杂化。 R、T的结构简式分别为_________、_________。 18. 碳酸锶在电子陶瓷等行业有广泛应用。一种利用天青石(主要组成：、、、、、、MgO等)制备碳酸锶的方法如下。 Ⅰ．将天青石矿粉与碳酸钠溶液按一定比例混匀，搅拌，加热至一定温度，过滤； Ⅱ．将滤渣溶于盐酸，过滤； Ⅲ．向Ⅱ所得滤液中采用喷雾的方式加入稀硫酸，过滤； Ⅳ．向Ⅲ所得滤液中加入氨水，调节pH，过滤； Ⅴ．向Ⅳ所得滤液中加入氨水，________； Ⅵ．向Ⅴ所得的滤液中加入稍过量的，充分反应后，过滤，将沉淀洗涤干净，烘干得到。 已知：ⅰ． 物质 ⅱ 金属离子 开始沉淀的pH 1.5 4.2 8.9 完全沉淀的pH 3.0 5.1 10.9 沉淀开始溶解的pH — 7.8 — ⅲ． （1）天青石中Mg、Ca、Sr、Ba均位于元素周期表的第________族。从原子结构角度解释金属性随原子序数递增逐渐增强的原因________。 （2）步骤Ⅰ的目的是________。 （3）步骤Ⅲ过滤所得沉淀为________。 （4）步骤Ⅳ中调节pH的范围是________。 （5）将步骤Ⅴ的操作补充完整________。 （6）步骤Ⅵ中生成的离子方程式有________。 19. 某小组同学探究Fe与、混合溶液的反应，开展了如下实验。 序号 实验 现象 实验ⅰ 快速搅拌，测溶液pH pH升高，10 min停止实验，Fe粉有剩余，沉降后，上层澄清液为浅绿色，溶液pH=4.9 实验ⅱ 快速搅拌，测溶液pH Fe粉表面立即变红，红色逐渐加深。溶液pH升高，比实验ⅰ更快，10 min停止实验，Fe粉有剩余，沉降后，上层澄清液显浅绿色比实验ⅰ更深，溶液pH=5.1，经检验溶液中不含 已知：沉淀完全的pH约为3.0，开始沉淀的pH约为6.3 （1）经检验，实验ⅱ中红色物质为Cu。甲同学认为Cu应与发生反应，离子方程式为________。 （2）解释实验ⅱ中当大量存在时，附着在Fe粉上的Cu却没有被消耗的原因________。 （3）实验结束后，经检测，：实验ii>实验ⅰ，甲同学认为越大，溶液的pH应越低，结合化学用语说明理由________。 （4）实验结果表明实验ⅱ中溶液的pH比实验ⅰ的高，与甲同学分析不符。乙同学认为实验ⅰ、ⅱ中还存在其他反应影响溶液的pH，提出如下猜测。 猜测1：________ 猜测2：Fe与反应影响溶液pH 猜测3：被氧化影响溶液pH ①猜测1为________。 ②Fe与反应生成的离子方程式为________。 ③将被氧化的离子方程式补充完整：________。 ______ ④设计实验方案：向________溶液中加入2gFe粉，有微量气泡产生；pH>2后，无气泡；快速搅拌，测得溶液pH逐渐增大，10 min时pH=5.4，铁粉沉降后，取少量反应液于试管中，________(填操作和现象)检测到。由此证实上述猜想均成立。 ⑤结合猜测1、2、3，解释反应结束后实验ⅱ溶液pH大于实验ⅰ的原因_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市丰台区2025～2026学年度第二学期综合练习(二) 高三化学 本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Fe 56 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 清华大学团队利用纳米催化剂实现“人工光合作用”，在光照下将和直接转化为和。下列说法不正确的是 A. 、、均为非极性分子 B. 该反应过程将光能转化为化学能 C. 反应中碳元素化合价不变，氧元素化合价升高 D. 将转化为等燃料是实现“碳中和”的有效途径 【答案】C 【解析】 【详解】A．为直线形对称结构，为正四面体对称结构，为同核双原子分子，三者正负电荷中心均重合，都属于非极性分子，A正确； B．该反应在光照条件下进行，将光能转化为化学能储存在产物中，B正确； C．反应前中C为+4价，反应后中C为-4价，碳元素化合价降低，并非不变；氧元素从反应物中-2价升高到中的0价，C错误； D．将转化为等燃料，可实现的资源化利用，减少碳排放，是实现“碳中和”的有效途径，D正确； 故选C。 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 的电子式： B. 分子的球棍模型： C. 基态Cu原子的价层电子轨道表示式： D. 单线桥表示Na与反应的电子转移： 【答案】A 【解析】 【详解】A．是离子化合物，由和过氧根为构成，过氧根中两个共用1对电子，整体带2个单位负电荷，题图的电子式书写正确，A正确； B．PCl3中心原子价层电子对数为，含1对孤对电子，空间结构为三角锥形，键角小于，不是题图的，B错误； C．基态（29号元素）原子的价层电子排布为，图示中价电子为，不符合实际排布，C错误； D．单线桥标注电子转移时，箭头要从失电子的还原剂（Na）指向得电子的氧化剂（Cl），题图箭头方向反了，D错误； 故选A。 3. 下列说法不正确的是 A. 苯甲醇有3种属于酚类的同分异构体 B. 氨基酸形成二肽、蛋白质水解都属于取代反应 C. 天然的核酸根据其组成中戊糖的不同，分为核糖核酸和脱氧核糖核酸 D. 淀粉在酶的作用下水解，产物能发生银镜反应证明淀粉水解完全 【答案】D 【解析】 【详解】A．苯甲醇分子式为，酚类要求羟基直接与苯环相连，剩余取代基为甲基，二者在苯环上有邻、间、对3种位置关系，故属于酚类的同分异构体共3种，A正确； B．氨基酸形成二肽是羧基和氨基脱水缩合的过程，蛋白质水解是肽键断裂结合水生成氨基酸的过程，二者均属于取代反应，B正确； C．天然核酸根据组成中戊糖的不同分类，含核糖的为核糖核酸（RNA），含脱氧核糖的为脱氧核糖核酸（DNA），C正确； D．淀粉水解产物能发生银镜反应仅能证明有还原糖（葡萄糖）生成，无法证明淀粉完全水解，要证明水解完全需加入碘水，若溶液不变蓝才说明无淀粉剩余、水解完全，D错误； 故选D。 4. 下列过程与化学平衡无关的是 A. 与盐酸反应制 B. 用与制作泡沫灭火器 C. 和常温共存，点燃爆炸 D. pH=3的溶液稀释10倍，pH<4 【答案】C 【解析】 【详解】A．存在溶解平衡，盐酸中的消耗使平衡正向移动，促进溶解，与化学平衡有关，A不符合题意； B．和分别存在水解平衡、，二者水解相互促进使平衡正向移动，产生大量，与化学平衡有关，B不符合题意； C．和常温共存是因为反应活化能过高、反应速率极慢，点燃后反应几乎完全进行，不属于可逆反应，不存在化学平衡移动，与化学平衡无关，C符合题意； D．醋酸是弱电解质，存在电离平衡，稀释时平衡正向移动补充部分，故稀释10倍后，与电离平衡有关，D不符合题意； 故选C。 5. 依据元素周期律，下列推断正确的是 A. 电负性：N>O B. 酸性： C. 热稳定性： D. 还原性： 【答案】D 【解析】 【详解】A．同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，N和O均为第二周期元素，O在N右侧，电负性N<O，A错误； B．元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，同周期从左到右非金属性，故酸性 ，B错误； C．元素非金属性越强，简单气态氢化物的热稳定性越强，同主族从上到下非金属性，故稳定性，C错误； D．元素非金属性越强，对应简单阴离子的还原性越弱，非金属性，故还原性，D正确； 故选D。 6. 下列解释事实的方程式不正确的是 A. 氯水避光保存： B. 向溶液中加入至溶液呈中性： C. 铝热反应焊接钢轨： D. α-羟基丙酸制备聚乳酸： 【答案】B 【解析】 【详解】A．次氯酸见光易分解，发生，A正确； B．反应后呈中性可知，所以离子方程式为， B错误； C．铝热反应焊接钢轨时发生反应，放出大量的热使铁熔化焊接钢轨，C正确； D．α-羟基丙酸制备聚乳酸，发生缩聚反应，D 正确； 故选择B。 7. 下列实验装置及操作正确的是 A.除去中的HCl B.制备乙酸乙酯 C.加热液体 D.测定硫酸浓度 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．HCl可与饱和反应生成​，且在饱和溶液中溶解度很小，可除去中的HCl杂质；洗气操作符合“长进短出”的要求，A正确； B．制备乙酸乙酯时，导管不能伸入饱和碳酸钠溶液的液面以下，否则会发生倒吸，B错误； C．加热试管中液体时，液体体积不能超过试管容积的，图中液体过多，C错误； D．NaOH溶液是碱性溶液，会腐蚀酸式滴定管的玻璃活塞，碱性溶液应盛放在碱式滴定管中，图中是酸式滴定管，D错误； 故选A。 8. 下列说法正确的是 A. 常温常压下，的体积为22.4 L B. 水溶液中一定同时存在H+和，的溶液显酸性 C. 依据电负性规律，BrCl与反应生成HBr和HClO D. 依据基团间相互影响，乙醇中O—H极性比水中的O—H极性强 【答案】B 【解析】 【详解】A．标准状况（、）下气体的体积约为，常温常压温度高于标准状况，（物质的量为）体积大于，A错误； B．水溶液中存在水的电离平衡，一定同时存在和，是酸性溶液的判定依据，B正确； C．电负性，因此中为价、为价，与水反应时元素化合价不变，产物应为和，C错误； D．乙醇中的乙基为推电子基团，会降低键的极性，因此乙醇中极性比水中极性弱，D错误； 故选B。 9. 实验室用如下装置制取并检验乙烯。 下列说法不正确的是 A. 配制混合液时，先向烧瓶中加乙醇，再缓慢加入浓硫酸 B. 实验时应迅速升温至170℃，温度低易发生取代反应生成乙醚 C. 乙醇和浓反应生成乙烯说明浓硫酸具有脱水性 D. 试剂X为，排除的干扰物为乙醇 【答案】D 【解析】 【详解】A．浓硫酸密度大于乙醇，稀释混合时会放出大量热，因此配制混合液时，需要先向烧瓶中加入乙醇，再缓慢注入浓硫酸，操作正确，A不符合题意； B．乙醇在浓硫酸作用下，170℃时主要发生消去反应生成乙烯，140℃时主要是乙醇分子间发生取代反应生成乙醚，因此该说法正确，B不符合题意； C．乙醇和浓硫酸反应生成乙烯的过程中，乙醇在浓硫酸作用下脱去一个水分子生成乙烯，属于脱水反应，体现了浓硫酸的脱水性，C不符合题意； D．该反应的副产物有和挥发出的乙醇，二者均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，干扰乙烯检验。除杂试剂X应能同时除去和乙醇，通常用NaOH溶液，仅用水无法有效除去，D符合题意； 答案选D。 10. 工业上合成氨的反应是在催化剂表面上进行的，要经历多个步骤，其中氮气的吸附与分解(过程Ⅰ)、氨的形成与脱附(过程Ⅱ)是影响合成氨速率的关键过程。两种不同催化剂上合成氨反应的能量变化示意图如下。 下列说法不正确的是 A. 合成氨是一个放热反应，催化剂不能改变反应的焓变 B. 图a，1个N2分子中存在1个σ键2个π键，其键能大是N2分解所需能量高的原因 C. 催化剂可改变反应的活化能，但不能改变反应的决速步 D. 将NH3及时脱附并分离出来，不仅可以空出催化剂活性中心供反应继续使用，避免反应速率降低，而且有利于提高反应物的转化率 【答案】C 【解析】 【详解】A．从能量图可知，反应物总能量高于生成物总能量，合成氨是放热反应；催化剂仅改变反应的活化能，不改变反应物和生成物的总能量差，因此不能改变反应焓变，A正确； B．N2​的结构式为N≡N，氮氮三键中包含个键、个键，三键总键能大，因此​性质稳定，分解时需要吸收更高的能量，B正确； C．不同催化剂会改变不同反应步骤的活化能，也可以改变决速步：图a传统催化剂中，过程I的活化能更大，决速步为过程I；图b新型催化剂降低了过程I的活化能，此时过程Ⅱ活化能更大，决速步变为过程Ⅱ，因此催化剂可以改变反应的决速步，C错误； D．NH3​及时脱附分离，可以空出催化剂的活性中心，避免反应速率下降；同时减小生成物浓度，使合成氨平衡正向移动，提高反应物的转化率，D正确； 故选C。 11. 下列关于晶体的说法不正确的是 A. 金属的延展性与金属键具有方向性和饱和性密切相关 B. 冰晶体中每个水分子与4个相邻水分子形成氢键，分子间空隙大使冰的密度小于水 C. 石墨作润滑剂的原因是其晶体为层状结构，层与层之间以范德华力结合，作用力小，易发生相对滑动 D. 金刚石的硬度大于晶体硅的原因是二者均为共价晶体，键能：C—C>Si—Si 【答案】A 【解析】 【详解】A．金属键是金属阳离子与自由电子之间的强相互作用，没有方向性和饱和性，金属的延展性是因为金属受外力发生形变时金属键仍可维持，与金属键有方向性、饱和性无关，A错误； B．冰晶体中水分子的氧原子有2对孤电子对，可与另外2个水分子的氢形成氢键，自身的2个氢也可与其他水分子的氧形成氢键，故每个水分子与4个相邻水分子形成氢键，该结构分子间空隙大，使冰的密度小于水，B正确； C．石墨为层状晶体，层与层之间的作用力为范德华力，作用力较弱，容易发生相对滑动，因此石墨可作润滑剂，C正确； D．金刚石和晶体硅均为共价晶体，原子半径 ，故键长 ，键能 ，因此金刚石硬度大于晶体硅，D正确； 故选A。 12. 依据下列实验方案得出的结论正确的是 选项 实验方案 结论 A 向溶液中先滴加双氧水，再加足量溶液，产生白色沉淀 将S由+4价转化为+6价 B 向溶液中加入溶液，充分反应后，将溶液均分为两份，一份加入溶液，产生蓝色沉淀；另一份加入KSCN溶液，溶液变红 与反应为可逆反应 C 向溶液中，加入溶液，产生白色沉淀，再加入4滴溶液，产生红褐色沉淀 转化为 D 向2-甲基苯甲醛中滴加少量酸性溶液，紫色褪去 2-甲基苯甲醛中含有醛基 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．与反应本身可生成白色沉淀，实验未加盐酸酸化排除的干扰，无法证明S被氧化为+6价，A错误； B．计算可知，，过量，若反应不可逆则应完全消耗，但反应后加溶液变红说明仍有剩余，加产生蓝色沉淀说明生成了，证明该反应为可逆反应，B正确； C．实验中过量，加入时直接与过量的反应生成沉淀，并非由转化得到，C错误； D．2-甲基苯甲醛中苯环上的甲基和醛基都能被酸性氧化使溶液褪色，无法证明一定含有醛基，D错误； 答案选B。 13. 有机化合物Q的合成方法如下所示。 下列说法不正确的是 A. P的核磁共振氢谱有4组峰 B. P生成Q的反应类型为加成反应 C. P与H2完全加成后的产物中含4个手性碳原子 D. P按上述原理反应时，形成高分子的结构简式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．P的结构中，四氟苯上无氢原子，等效氢共4种：乙炔基端基H（1种）、对位取代苯环的2种等效H、 的双键碳上H（1种），共4种，核磁共振氢谱有4组峰，A正确； B．2分子P中，1分子的端炔键和另一分子的叠氮基（）发生环加成反应生成五元含氮环，没有小分子脱去，反应类型属于加成反应，B正确； C．P与​完全加成后，两个苯环均变为环己烷，左侧环己烷不存在手性碳，右侧环己烷中与F原子相连的碳是手性碳，共4个手性碳，C正确； D．根据题干反应原理，每个P分子含1个端炔和1个叠氮基，聚合时，端炔和叠氮发生加聚反应得到高分子，结构简式为，D错误； 答案选D。 14. 常温下，溶液中含硫粒子的物质的量分数与pH的关系如图1所示；金属难溶物、NS各自的饱和溶液中阴、阳离子浓度的关系如图2所示。 下列说法不正确的是 A. 曲线a表示的物质的量分数随pH的变化 B. 溶液中 C. 曲线e表示NS饱和溶液中阴、阳离子浓度关系 D. 常温下， 【答案】C 【解析】 【分析】pH越小，溶液酸性越强，H2S的电离被抑制，含量越高，因此曲线a表示H2S的物质的量分数变化；开始时，酸性条件下，HS-的浓度较小，随着pH增大，，平衡正向移动，HS-的浓度逐渐增大，因此曲线b表示HS-的物质的量分数变化；随着pH增大，H+浓度减小，平衡正向移动，S2-的物质的量分数增大，依次曲线d表示S2-的物质的量分数变化；由a、b的交点，pH=7.0时，，可计算电离平衡常数Ka1=；b、d的交点，pH=13.0时，，可计算电离平衡常数Ka2=； Ksp(M2S)=，取负对数得：-2lg c(M+)-lg c(S2-)=-lg Ksp(M2S)，即lg c(M+)=lg Ksp(M2S)lg c(S2-)； Ksp(NS)=，取负对数得：，即； NS的随变化的斜率的绝对值更大，图2中的曲线f对应NS饱和溶液中阴、阳离子浓度的关系，所以曲线e对应M2S饱和溶液中阴、阳离子浓度的关系。 【详解】A．由分析可知，曲线a表示H2S的物质的量分数变化，A正确； B．由图1可知，HS-的水解常数Kh=，HS-的水解程度大于电离程度，所以，B正确； C．由分析可知，曲线e对应M2S饱和溶液中阴、阳离子浓度的关系，C错误； D．该反应的平衡常数K=，当时，对于NS：，则Ksp(NS)=10-110-35=10-36，对于M2S：，则Ksp(M2S)=(10-25)210-1=10-51，因此K=，D正确； 故选C。 第二部分 本部分共5题，共58分 15. 锡基卤化物钙钛矿以其高光电性能和低毒性受到广泛关注。 （1）某锡基卤化物钙钛矿材料的晶胞形状为立方体，边长为a nm，结构如下图所示。 ①每个周围与它最近且距离相等的有________个。 ②的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为NA。该晶体的密度为________。 ③中H—N—H键角比中H—N—H键角_______(填“大”或“小”)，原因是________。 （2）锡基钙钛矿中容易被氧化为是制约其发展的关键问题。的价层电子排布式为________。 （3）为了防止被氧化，提高其稳定性的方法是将替换为具有更大离子半径的有机阳离子：质子化的3-氨基苯磺酰胺，其结构如下。 该离子与无机层(和所在的层)的微粒间存在多种相互作用，直接保护了易被氧化的，且外部微粒更难进入。 ①质子化的3-氨基苯磺酰胺与之间存在的化学键为________。 ②质子化的3-氨基苯磺酰胺与之间存在配位键，其分子中N、O、S能作配位原子的是________。 【答案】（1） ①. 6 ②. ③. 大 ④. 二者氮原子均为杂化，中N形成4个共价键，无孤电子对，中N形成3个共价键，存在1对孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，则中H—N—H键角比中H—N—H键角大 （2）5s2 （3） ①. 离子键 ②. O 【解析】 【小问1详解】 ①位于体心，则每个周围与它最近且距离相等的有6个。 ②位于体心，晶胞中含1个，结合化学式，则晶体密度为； ③二者氮原子均为杂化，中N形成4个共价键，无孤电子对，中N形成3个共价键，存在1对孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，则中H—N—H键角比中H—N—H键角大； 【小问2详解】 Sn为50号元素，失去2个电子形成离子，的价层电子排布式为5s2； 【小问3详解】 ①质子化的3-氨基苯磺酰胺为阳离子、碘离子为阴离子，两者之间存在的化学键为离子键； ②质子化的3-氨基苯磺酰胺中氨基被质子化为，该氮原子无孤电子对，且S也没有孤电子对，而O中存在孤电子对，故分子中N、O、S能作配位原子的是O。 16. 是一种重要的工业原料，其合成工艺的发展体现了化学科学与技术的不断进步。 （1）方法一：工业上主要采用氨氧化法制备，其设备与流程如下图所示。 ①转化器中氨氧化的化学方程式为________。 ②已知与转化器中相同温度、压强下两个反应的焓变 反应ⅰ： 反应ⅱ： 要计算转化器中氨氧化反应的焓变，还需要另一个反应________的焓变。 ③NO和进入热交换器后，NO转化率显著提高的原因是________。 ④从资源和能源利用的角度说明该工艺的优点：________。 （2）方法二：中国科学家在室温下用电解法将空气转化为硝酸，其原理示意图如下。 ①阴极石墨棒上转化为·OH的电极总反应为________。 ②是·OH与反应生成的中间产物，其结构式为________。 ③若将阳极产生的通入阴极参与反应，则该电解工艺生成最终消耗的物质的量为________。 【答案】（1） ①. ②. ③. 该反应是放热反应，降低温度使平衡向正反应方向移动，NO转化率提高 ④. 该工艺中NO、氧气可以循环利用，可以提高原料利用率，且使用热交换器对反应物进行预热，充分利用热能，提高反应效率 （2） ①. ②. H-O-N=N-O-H ③. 1.25mol 【解析】 【分析】由图，氨气和氧气催化氧化生成NO，NO和氧气转化为二氧化氮，二氧化氮和水生成硝酸； 【小问1详解】 ①转化器中氨氧化反应为氨气和氧气催化氧化生成NO ：； ②已知与转化器中相同温度、压强下两个反应的焓变 反应ⅰ： 反应ⅱ： 反应ⅲ： 由盖斯定律，反应[ⅲ-2(ⅰ-ⅱ)]得到反应，故要计算转化器中氨氧化反应的焓变，还需要另一个反应的焓变； ③NO和进入热交换器后，NO转化率显著提高的原因是该反应是放热反应，降低温度使平衡向正反应方向移动，NO转化率提高； ④该工艺中NO、氧气可以循环利用，可以提高原料利用率，且使用热交换器对反应物进行预热，充分利用热能，提高反应效率； 【小问2详解】 ①由图，阴极石墨棒上反应为在酸性条件下得到电子转化为·OH，同时生成水，反应为：。 ②是·OH与反应生成的中间产物，则氮分子中断裂1个氮氮键和·OH结合生成，其结构式为HO-N=N-OH。 ③该电解工艺的总反应为，该反应式已计入阳极产生的氧气在阴极的消耗，代表了净的物料变化。根据化学计量关系，生成最终消耗，则生成最终消耗的物质的量为。 17. 喹啉酮化合物广泛用于临床抗感染治疗，一种喹啉酮化合物T的合成路线如下。 已知： （1）B分子中含有的官能团名称是_______。 （2）D→E的化学方程式为_______。 （3）①F的结构简式为________。 ②E→F存在副反应，生成有机化合物Z，Z的核磁共振氢谱有2组峰，峰面积之比为2∶3。Z的结构简式为________。 （4）G→I所需的试剂是_______。 （5）的化学方程式为_______。 （6）的反应，P分子中断键类型为_______(填“σ键”或“π键”)。 （7）由Q经两步合成T。R含有3个六元环且能发生水解反应。T分子中，O均为杂化，且只有1个C为杂化。 R、T的结构简式分别为_________、_________。 【答案】（1）碳溴键 （2）2CH3CHOHCH3+O22CH3COCH3+2H2O （3） ①. ②. （4）浓硝酸、浓硫酸 （5） （6）π键 （7） ①. ②. 【解析】 【分析】由流程及物质结构和化学式，A为丙烯，A和HBr加成生成B：CH3CHBrCH3，B发生取代反应生成D：CH3CHOHCH3，D中羟基氧化为羰基得到E，E和转化为F：，G为甲苯，甲苯发生硝化反应生成I：，甲基氧化为羧基得到J：，J中羧基发生取代反应生成K：，K和L生成M：，L为，M中硝基还原为氨基得到P：，F和P生成Q，Q经两步合成T，R含有3个六元环且能发生水解反应，则应含酰胺基，T分子中，O均为杂化，则均为羰基氧，且只有1个C为杂化，则含1个甲基，结合R、T化学式，R为、T为； 【小问1详解】 B为CH3CHBrCH3，含有的官能团名称是碳溴键； 【小问2详解】 D中羟基氧化为羰基得到E，反应为2CH3CHOHCH3+O22CH3COCH3+2H2O； 【小问3详解】 ①由分析，F的结构简式为。 ②E→F存在副反应，生成有机化合物Z，Z的核磁共振氢谱有2组峰，峰面积之比为2∶3，则Z结构对称，可以是2分子E和1分子反应生成Z，Z的结构简式为； 【小问4详解】 G为甲苯，甲苯发生硝化反应生成I，所需的试剂是浓硝酸、浓硫酸； 【小问5详解】 K和L生成M，反应为：； 【小问6详解】 σ键键能一般大于π键，P中羰基中的碳氧双键断裂其中1个π键，与F结合生成Q，故为π键； 【小问7详解】 由分析，R为、T为。 18. 碳酸锶在电子陶瓷等行业有广泛应用。一种利用天青石(主要组成：、、、、、、MgO等)制备碳酸锶的方法如下。 Ⅰ．将天青石矿粉与碳酸钠溶液按一定比例混匀，搅拌，加热至一定温度，过滤； Ⅱ．将滤渣溶于盐酸，过滤； Ⅲ．向Ⅱ所得滤液中采用喷雾的方式加入稀硫酸，过滤； Ⅳ．向Ⅲ所得滤液中加入氨水，调节pH，过滤； Ⅴ．向Ⅳ所得滤液中加入氨水，________； Ⅵ．向Ⅴ所得的滤液中加入稍过量的，充分反应后，过滤，将沉淀洗涤干净，烘干得到。 已知：ⅰ． 物质 ⅱ 金属离子 开始沉淀的pH 1.5 4.2 8.9 完全沉淀的pH 3.0 5.1 10.9 沉淀开始溶解的pH — 7.8 — ⅲ． （1）天青石中Mg、Ca、Sr、Ba均位于元素周期表的第________族。从原子结构角度解释金属性随原子序数递增逐渐增强的原因________。 （2）步骤Ⅰ的目的是________。 （3）步骤Ⅲ过滤所得沉淀为________。 （4）步骤Ⅳ中调节pH的范围是________。 （5）将步骤Ⅴ的操作补充完整________。 （6）步骤Ⅵ中生成的离子方程式有________。 【答案】（1） ①. ⅡA ②. 第ⅡA族元素原子随原子序数递增，原子半径增大，原子核对核外电子吸引力减小，原子更容易失去电子，金属性逐渐增强 （2）使得转化为沉淀 （3）、 （4）5.1-7.8 （5）调pH至10.9，80℃加热浓缩，趁热过滤 （6）或 【解析】 【分析】天青石矿粉与碳酸钠溶液混匀，搅拌，加热至一定温度，使得转化为更难溶的沉淀，过滤分离出滤渣，滤渣溶于盐酸，将金属元素转化为相应金属盐溶液，过滤分离出滤液，所得滤液加入稀硫酸，将钙离子、钡离子转化为硫酸钙、硫酸钡沉淀，过滤分离出滤液，滤液中加入氨水，调节pH，使得铝离子、铁离子转化为相应氢氧化物沉淀，过滤，所得滤液中加入氨水，使得镁离子转化为氢氧化镁沉淀，而Sr2+不沉淀，过滤，滤液中加入稍过量的，得到沉淀，过滤，将沉淀洗涤干净，烘干得到； 【小问1详解】 Mg、Ca、Sr、Ba均位于元素周期表的第ⅡA族，第ⅡA族元素原子随原子序数递增，原子半径增大，原子核对核外电子吸引力减小，原子更容易失去电子，金属性逐渐增强； 【小问2详解】 由分析，步骤Ⅰ的目的是使得转化为沉淀，便于后续将Sr元素转化为溶液进行分离富集； 【小问3详解】 由分析，步骤Ⅲ过滤所得沉淀为、； 【小问4详解】 步骤Ⅳ中加入氨水，调节pH，使得铝离子、铁离子转化为相应氢氧化物沉淀，由表数据，调节pH的范围是5.1-7.8； 【小问5详解】 步骤Ⅴ中加入氨水，使得镁离子转化为氢氧化镁沉淀，而Sr2+不沉淀，从而除去镁离子，结合已知信息ⅲ，操作为：调节pH为10.9左右，此时转化为沉淀，80℃左右加热浓缩，趁热过滤除去沉淀，分离出滤液； 【小问6详解】 Ⅴ所得的滤液中含Sr2+，在碱性条件下加入稍过量的，充分反应生成沉淀，离子方程式为或。 19. 某小组同学探究Fe与、混合溶液的反应，开展了如下实验。 序号 实验 现象 实验ⅰ 快速搅拌，测溶液pH pH升高，10 min停止实验，Fe粉有剩余，沉降后，上层澄清液为浅绿色，溶液pH=4.9 实验ⅱ 快速搅拌，测溶液pH Fe粉表面立即变红，红色逐渐加深。溶液pH升高，比实验ⅰ更快，10 min停止实验，Fe粉有剩余，沉降后，上层澄清液显浅绿色比实验ⅰ更深，溶液pH=5.1，经检验溶液中不含 已知：沉淀完全的pH约为3.0，开始沉淀的pH约为6.3 （1）经检验，实验ⅱ中红色物质为Cu。甲同学认为Cu应与发生反应，离子方程式为________。 （2）解释实验ⅱ中当大量存在时，附着在Fe粉上的Cu却没有被消耗的原因________。 （3）实验结束后，经检测，：实验ii>实验ⅰ，甲同学认为越大，溶液的pH应越低，结合化学用语说明理由________。 （4）实验结果表明实验ⅱ中溶液的pH比实验ⅰ的高，与甲同学分析不符。乙同学认为实验ⅰ、ⅱ中还存在其他反应影响溶液的pH，提出如下猜测。 猜测1：________ 猜测2：Fe与反应影响溶液pH 猜测3：被氧化影响溶液pH ①猜测1为________。 ②Fe与反应生成的离子方程式为________。 ③将被氧化的离子方程式补充完整：________。 ______ ④设计实验方案：向________溶液中加入2gFe粉，有微量气泡产生；pH>2后，无气泡；快速搅拌，测得溶液pH逐渐增大，10 min时pH=5.4，铁粉沉降后，取少量反应液于试管中，________(填操作和现象)检测到。由此证实上述猜想均成立。 ⑤结合猜测1、2、3，解释反应结束后实验ⅱ溶液pH大于实验ⅰ的原因_______。 【答案】（1） （2）铜附着在铁的表面，形成铁铜原电池，铜作为正极被保护（合理答案给分） （3）亚铁离子容易水解生成氢离子：，使得溶液显酸性，越大越利于平衡正向移动，使得氢离子浓度越大，溶液的pH应越低 （4） ①. Fe与反应影响溶液pH ②. ③. ④. 15mLKCl和HCl的混合溶液，其中、pH=1.3 ⑤. 先加硫酸酸化，再滴加KSCN溶液，溶液变为红色 ⑥. 实验ⅱ中形成Cu与Fe原电池，Fe与、反应消耗与的速率比实验ⅰ的快，使得实验结束时实验ⅱ中溶液pH更大 【解析】 【分析】控制变量的实验探究中要注意变量的唯一性，通过控制变量进行对比实验研究某一因素对实验结果的影响；铁离子和KSCN溶液变为红色，可以使用KSCN溶液检验铁离子； 【小问1详解】 铜和铁离子反应生成亚铁离子和铜离子：； 【小问2详解】 实验ⅱ中当大量存在时，附着在Fe粉上的Cu却没有被消耗的原因为：铜附着在铁的表面，形成铁铜原电池，铜作为正极被保护（合理答案给分）； 【小问3详解】 亚铁离子容易水解生成氢离子：，使得溶液显酸性，越大越利于平衡正向移动，使得氢离子浓度越大，溶液的pH应越低； 【小问4详解】 ①反应后铁单质剩余，铁会和氢离子反应，导致氢离子浓度减小，故猜测1为：Fe与反应影响溶液pH； ②氧气具有氧化性，酸性条件下，Fe与反应生成，同时生成水，离子方程式为 ； ③该反应为被氧化并水解生成的总反应，此过程会生成，反应为：； ④实验结论为上述猜想均成立，可以做没有铁离子的对照实验，故实验方案为：向15mLKCl和HCl[其中 、pH=1.3]的混合溶液中加入2gFe粉，有微量气泡产生；pH>2后，无气泡；快速搅拌，测得溶液pH逐渐增大，10 min时pH=5.4，铁粉沉降后，取少量反应液于试管中，先加硫酸酸化，再滴加KSCN溶液，溶液变为红色，说明检测到，由此证实上述猜想均成立； ⑤实验ⅱ中形成Cu-Fe原电池，加速了Fe的反应。尽管猜测3会生成，但消耗的反应（猜测1和2）速率远大于猜测3生成的速率，导致实验ⅱ中的净消耗速率比实验ⅰ更快，因此反应结束后溶液pH更高。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $