精品解析：辽宁省实验中学2025-2026学年高三下学期考前学情自测 化学试卷

化学学科试卷 考试时间：75分钟 试题满分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Zn-65 一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求。每小题3分，共45分。) 1. 化学科学与技术在民族复兴过程中发挥着关键性的作用，下列叙述错误的是 A. 太阳能光伏产业所用的重要材料是硅 B. 中国盛产的稀土元素的化合物可作一些重要反应的催化剂 C. 留在月球上的中国国旗材料为芳纶纤维，属于有机高分子材料 D. 海洋经济专属区的资源开发可获得Co、K、Au、Mg、B等金属 2. 下列说法正确的是 A. 的空间结构：平面三角形 B. 甲酸甲酯的键线式： C. 的电子式： D. 异丁烷的球棍模型： 3. 下列离子方程式书写正确的是 A. 氯化铁溶液腐蚀铜板： B. 稀硫酸中加氢氧化钡溶液至中性： C. 将通入KI溶液中： D. 向苯酚钠溶液中通入少量： 4. 用代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 1 mol分子中共价键总数为 B. 标准状况下，22.4 L甲醇中含有的氧原子数为 C. 1 mol氯化铁完全转化为氢氧化铁胶体后生成个胶粒 D. 超氧化钾()与反应生成碳酸钾和氧气，每生成1 mol，转移的电子数为 5. 下图物质是从葡萄中提取的一种有机物。关于该物质的说法错误的是 A. 该物质可发生取代反应、消去反应和加聚反应 B. 1 mol该物质与足量溴水反应，消耗3 mol C. 该物质分子中含有6种官能团 D. 该物质露置在空气中容易变质 6. 制备芯片过程中用到的一种胶水的主要成分是聚乙烯醇肉桂酸酯，可通过如下反应制得，下列说法错误的是 A. 该反应不属于缩聚反应 B. 聚乙烯醇的单体是乙烯醇 C. 肉桂酸的所有碳原子可能共平面 D. 聚乙烯醇肉桂酸酯可溶于NaOH溶液中 7. 下列方案设计、现象和结论都正确的是 方案设计 现象 结论 A 向乙醇中加入适量浓硫酸制备乙烯，将产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中 溶液紫红色褪去 乙烯能被酸性高锰酸钾氧化 B 向尿液中加入新制的并加热 生成砖红色沉淀 尿液中含有葡萄糖 C 向碳酸钠溶液中加少量稀酸(HA)溶液 无明显气泡逸出 HA的酸性比碳酸的酸性弱 D 取一段铝条，伸入溶液中 铝条表面无明显变化 铝的活泼性比铜弱 A. A B. B C. C D. D 8. 某药物的结构简式如图所示，其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W、Y同主族，Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍。下列叙述错误的是 A. 元素的非金属性：W>Z>X B. Z的最高价氧化物的水化物是强酸 C. W的最简单氢化物与Z的单质混合后可产生白烟 D. Y和Z的化合物中，每个原子的最外层不一定都满足8电子结构 9. 电解熔融氯化钠和氯化钙混合物制备金属钠的装置如图所示，两极用隔膜D隔开。氯气从阳极上方的抽气罩H抽出，液态金属钠经铁管F流入收集器G．下列叙述错误的是 A. 电解得到的钠在熔融混合盐的上层，阴极上可能有少量的钙单质生成 B. 电解时阴极的电极反应为，发生氧化反应 C. 隔膜D可以防止生成的氯气和钠重新生成氯化钠 D. 氯化钙的作用是降低氯化钠的熔点 10. “大象牙膏”趣味实验常用溶液、KI溶液、发泡剂进行反应，可迅速产生大量喷涌的泡沫。分步反应机理如下。已知：反应①的活化能远大于反应②的活化能，总反应放热，均相催化比多相催化接触面积更大，活化能降低幅度更大。下列有关该实验的叙述正确的是 ① ② A. 容器内局部温度过高，既能加快反应速率，又能提高平衡转化率 B. 若将碘化钾溶液换成固体，泡沫喷涌会更剧烈 C. 具有强氧化性，在反应过程中作为中间产物 D. 反应②为总反应的决速步骤 11. 马来酸酐与呋喃发生双烯加成反应得到X和Y，反应过程的能量变化如下图。下列说法错误的是 A. 刚开始生成X更容易，达平衡后Y为主要产物 B. X分子中有4个手性碳原子，X为手性分子 C. 可用红外光谱法区分马来酸酐和呋喃 D. 1 molY最多能消耗2 molNaOH 12. 普通石英砂含有少量、、杂质，工业上以普通石英砂为原料制备高纯硅的工艺流程如下： 合成：300℃、0.1 MPa发生反应有、 下列叙述错误的是 A. “提纯石英砂”所用X溶液可以选硫酸 B. “制取粗硅”的化学方程式为 C. “合成SiHCl3”的反应中体现了HCl的氧化性 D. 上述流程中HCl和均可循环利用 13. (M1=241)晶体的晶胞如图所示(阳离子略去)，围成正四面体空隙和正八面体空隙，中有一半的填充在正四面体空隙中，和另一半填充在正八面体空隙中，晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数为。下列说法正确的是 A. 晶体中正四面体空隙数与正八面体空隙数之比为1∶2 B. 正四面体空隙的填充率为25% C. 周围紧邻的数目为6个 D. 晶体密度为 14. 一种新型的锌碘单液流电池的原理如图所示。下列说法错误的是 A. M为阴离子交换膜 B. 放电时A电极反应式为： C. 充电时电解质储罐中离子总浓度减小 D. 充电时，A极增重65 g时，C区增加离子数为 15. 某些难溶性铅盐可用作涂料，如铅白()和黄色的。室温下，和在不同的溶液中分别达到溶解平衡时与或的关系如图所示。下列说法错误的是 A. 对应的是与的关系变化 B. 的数量级为 C. 相同条件下，水的电离程度p点小于q点 D. p点溶液中加入浓溶液，不能得到白色沉淀 二、非选择题(共55分) 16. 利用锌浸出渣(主要成分有ZnO、、、还有FeO、、等杂质)制备半导体原材料镓和锗的流程如下： 已知： Ⅰ．单宁酸是一种有机沉淀剂，可与四价锗络合形成沉淀； Ⅱ．， Ⅲ．镓与铝的性质相似，但高纯度的镓难溶于酸或碱。 回答下列问题： （1）“浸渣”主要成分有、_______、_______。 （2）“降铁浓缩”中为，则除时应控制pH的范围是_______(已知：当溶液中某离子浓度小于时，可认为该离子沉淀完全)。 （3）若用表示单宁酸，“沉锗”的反应原理为，该操作中需调节pH为2.5，pH不能过高或过低，原因是_______。 （4）与过量氢氧化钠反应的化学方程式为_______；“电解”时阴极的电极反应式为_______。 （5）步骤“①②③”目的为_______，“还原”过程中参与反应的体积为67.2 L(标准状况下)，则理论上步骤①中消耗物质的量为_______mol。 17. [Co(Ⅱ)Salen]常用于模拟研究金属蛋白质的载氧机理。回答下列问题： Ⅰ．按如图装置制备[Co(Ⅱ)Salen] 已知：ⅰ．在溶液中易被氧化为； ⅱ．[Co(Ⅱ)Salen]的合成路线如下： 实验步骤： ①在仪器a中加入水杨醛（1.6 mL）、乙二胺（0.5 mL）及95%乙醇（80 mL），室温搅拌4~5 min，生成亮黄色双水杨醛缩乙二胺晶体； ②打开止水夹，通； ③通冷凝水，加热使晶体溶解，将醋酸钴溶液（15 mL）加入仪器a中，生成胶状沉淀，继续保持微沸，有暗红色晶体析出，回流结束； ④冷却、抽滤、洗涤、干燥，制得产品。 （1）A处应安装的仪器最好选择_______（填字母）。 A．直形冷凝管 B．球形冷凝管 （2）步骤②的操作目的是_______。 步骤③中“保持微沸”的目的是_______。 （3）反应Y的化学反应方程式_______。 （4）步骤③中“回流结束”后的操作顺序为_______③（填序号）。 ①停止通氮气 ②停止加热 ③关闭冷凝水 Ⅱ．按如图装置进行载氧量测定 （5）用氧气除去装置中的空气后，关闭、，5分钟后记录数据，重复3次。每次读数前应先进行的操作是：缓慢_______（填“向上”或“向下”）移动水准调节器，至量气管与水准调节器中的液面相平。 （6）[Co(Ⅱ)Salen]在DMF（溶剂）中三次载氧量测定结果如下表： 序号 [Co(Ⅱ)Salen]样品质量/g 吸氧体积/mL 1 m 6.65 2 m 6.88 3 m 6.67 载氧量的计算式为_______（已知：实验条件下的气体摩尔体积为；）。 18. 氢气是一种清洁能源，利用乙醇催化重整制氢是实现双碳目标的重要手段。乙醇催化重整法制氢过程涉及的反应有： ① ② ③ 回答下列问题： （1）_______；反应①在_______(填“低温”或“高温”)时能自发进行。 （2）在恒压150 kPa的密闭容器中，将、和氩气分别按为1∶3∶1和1∶3∶2投料，发生上述3个反应，测得乙醇平衡转化率随温度的变化如图1所示。 ①表示投料的为_______(填“”或“”)曲线，原因是_______。 ②N点时，的分压为_______kPa。 （3）将1 mol和3 mol投入1 L恒容密闭容器中发生上述3个反应，测得和CO的选择性、乙醇的平衡转化率随温度变化曲线如图2所示。[的选择性] ①表示CO选择性的曲线是_______(填“a”“b”或“c”)。 ②时，反应②的平衡常数K=_______(保留两位小数)。 19. 化合物F是制备一种祛痰药的中间体，其中一种合成路线如图所示(部分条件已省略)： 已知： 回答下列问题： （1）A含的官能团名称为_______；反应B→C的反应类型为_______。 （2）C→D为取代反应，除生成D外，还生成，进行该反应在合成路线中的作用是_______。 （3）写出E→F的化学方程式_______。 （4）N的同分异构体中含的有_______种(不考虑立体异构体)，写出核磁共振氢谱显示3组峰的结构简式为_______。 （5）写出下述合成路线中P、Q的结构简式。 P_______、Q_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 化学学科试卷 考试时间：75分钟 试题满分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Zn-65 一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求。每小题3分，共45分。) 1. 化学科学与技术在民族复兴过程中发挥着关键性的作用，下列叙述错误的是 A. 太阳能光伏产业所用的重要材料是硅 B. 中国盛产的稀土元素的化合物可作一些重要反应的催化剂 C. 留在月球上的中国国旗材料为芳纶纤维，属于有机高分子材料 D. 海洋经济专属区的资源开发可获得Co、K、Au、Mg、B等金属 【答案】D 【解析】 【详解】A．硅是良好的半导体材料，是太阳能光伏电池的核心原料，A正确； B．稀土元素的化合物催化性能优异，常被用作多种重要化工反应的催化剂，B正确； C．芳纶纤维是芳香族聚酰胺类合成高分子，属于有机高分子材料，C正确； D．B（硼）属于非金属元素，不属于金属，D错误； 故选D。 2. 下列说法正确的是 A. 的空间结构：平面三角形 B. 甲酸甲酯的键线式： C. 的电子式： D. 异丁烷的球棍模型： 【答案】A 【解析】 【详解】A．中心原子价层电子对数为，无孤电子对，空间结构为平面三角形，A正确； B．甲酸甲酯的结构简式为，选项给出的为酰胺类物质，与甲酸甲酯结构不符，并且不是键线式，B错误； C．为共价化合物，仅含共价键，不存在阴阳离子，正确电子式为，C错误； D．异丁烷分子中含有4个碳原子，而且有一个支链，选项给出的球棍模型主链含有4个碳原子，为正丁烷的球棍模型，D错误； 故选A。 3. 下列离子方程式书写正确的是 A. 氯化铁溶液腐蚀铜板： B. 稀硫酸中加氢氧化钡溶液至中性： C. 将通入KI溶液中： D. 向苯酚钠溶液中通入少量： 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应前后电荷不守恒，正确离子方程式为，A错误； B．稀硫酸与氢氧化钡反应至中性时与计量数均为2，正确离子方程式为，B错误； C．氧化生成，自身被还原为氧气和，反应满足电荷守恒、原子守恒，符合反应事实，C正确； D．苯酚酸性弱于碳酸强于碳酸氢根，通入少量产物为，正确离子方程式为，D错误； 故选 C。 4. 用代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 1 mol分子中共价键总数为 B. 标准状况下，22.4 L甲醇中含有的氧原子数为 C. 1 mol氯化铁完全转化为氢氧化铁胶体后生成个胶粒 D. 超氧化钾()与反应生成碳酸钾和氧气，每生成1 mol，转移的电子数为 【答案】A 【解析】 【详解】A．为癸烷，1个分子中含有9个键、22个键，共31个共价键，故1mol该分子中共价键总数为，A正确； B．标准状况下甲醇为液态，不能使用气体摩尔体积计算其物质的量，无法得到氧原子数为，B错误； C．氢氧化铁胶体的胶粒是多个氢氧化铁分子的聚集体，故1mol氯化铁完全转化为胶体后，胶粒数小于，C错误； D．超氧化钾与反应中，每生成1mol 转移电子数为，不是，D错误； 故选A。 5. 下图物质是从葡萄中提取的一种有机物。关于该物质的说法错误的是 A. 该物质可发生取代反应、消去反应和加聚反应 B. 1 mol该物质与足量溴水反应，消耗3 mol C. 该物质分子中含有6种官能团 D. 该物质露置在空气中容易变质 【答案】C 【解析】 【详解】A．该物质的羟基、羧基可发生取代反应，醇羟基邻位碳连有氢原子可发生消去反应，碳碳双键可发生加聚反应，A正确； B．1 mol该物质含2 mol酚羟基，酚羟基邻位共有2 mol可被取代的氢，消耗2 mol ，碳碳双键与溴水加成消耗1 mol ，共消耗3 mol ，B正确； C．该物质含有的官能团为羟基、醚键、碳碳双键、酯基、羧基，共5种，C错误； D．该物质含酚羟基，露置在空气中易被氧气氧化而变质，D正确； 故选C。 6. 制备芯片过程中用到的一种胶水的主要成分是聚乙烯醇肉桂酸酯，可通过如下反应制得，下列说法错误的是 A. 该反应不属于缩聚反应 B. 聚乙烯醇的单体是乙烯醇 C. 肉桂酸的所有碳原子可能共平面 D. 聚乙烯醇肉桂酸酯可溶于NaOH溶液中 【答案】B 【解析】 【详解】A．缩聚反应是指由小分子单体通过多次缩合反应生成高分子化合物，同时脱去小分子（如水）的反应。而题目中给出的反应，反应物之一是聚乙烯醇，它本身已经是高分子化合物。该反应是在高分子链上进行的化学修饰（酯化反应），不是由单体生成高分子的缩聚反应，A正确； B．乙烯醇是一种不稳定的物质，它会迅速异构化为乙醛（），因此不能作为单体直接聚合。工业上制备聚乙烯醇的方法是：先由单体乙酸乙烯酯（）聚合生成聚乙酸乙烯酯，然后再通过醇解反应得到聚乙烯醇，B错误； C．肉桂酸分子由苯环、碳碳双键和羧基三部分组成。这三部分各自都是平面结构。连接它们的单键可以旋转，通过旋转可以使这三个平面重合，从而使分子中所有的碳原子（苯环上的6个，双键上的2个，羧基上的1个）处于同一个平面内，C正确； D．聚乙烯醇肉桂酸酯的分子结构中含有酯基。酯基在强碱（如NaOH）溶液中会发生水解反应，生成相应的醇和羧酸盐。该反应会破坏高分子链上的侧链，生成水溶性的聚乙烯醇和肉桂酸钠，D正确； 故选B。 7. 下列方案设计、现象和结论都正确的是 方案设计 现象 结论 A 向乙醇中加入适量浓硫酸制备乙烯，将产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中 溶液紫红色褪去 乙烯能被酸性高锰酸钾氧化 B 向尿液中加入新制的并加热 生成砖红色沉淀 尿液中含有葡萄糖 C 向碳酸钠溶液中加少量稀酸(HA)溶液 无明显气泡逸出 HA的酸性比碳酸的酸性弱 D 取一段铝条，伸入溶液中 铝条表面无明显变化 铝的活泼性比铜弱 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．乙醇易挥发，反应生成的副产物二氧化硫也具有还原性，二者均可使酸性高锰酸钾溶液褪色，无法证明乙烯被氧化，A错误； B．葡萄糖分子中含有醛基，可与新制共热反应生成砖红色氧化亚铜沉淀，现象与结论均正确，B正确； C．若HA的酸性强于碳酸，加入少量HA时，碳酸钠会先与HA反应生成碳酸氢钠，同样无气泡逸出，无法证明HA酸性弱于碳酸，C错误； D．铝条表面有致密的氧化铝保护膜，会阻碍内部铝与溶液的置换反应，铝的活泼性强于铜，D错误； 故选 B。 8. 某药物的结构简式如图所示，其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W、Y同主族，Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍。下列叙述错误的是 A. 元素的非金属性：W>Z>X B. Z的最高价氧化物的水化物是强酸 C. W的最简单氢化物与Z的单质混合后可产生白烟 D. Y和Z的化合物中，每个原子的最外层不一定都满足8电子结构 【答案】A 【解析】 【分析】结合成键特征，W可形成3个共价键且可与H成键，W、Y同主族且原子序数依次增大，确定W为、Y为；X可形成双键，最外层电子数为6，原子序数介于和之间，确定X为；根据Y、Z最外层电子数之和是X最外层电子数的2倍，计算得Z最外层电子数为7，原子序数大于，确定Z为。 【详解】A．同周期主族元素从左到右非金属性增强，同主族元素从上到下非金属性减弱，非金属性顺序为，即，A错误； B．Z为，其最高价氧化物的水化物为，属于强酸，B正确； C．W的最简单氢化物为，Z的单质为，二者混合发生反应，生成固体小颗粒，可产生白烟，C正确； D．Y为，Z为，二者形成的中原子最外层电子数为10，不满足8电子结构，D正确； 故选A。 9. 电解熔融氯化钠和氯化钙混合物制备金属钠的装置如图所示，两极用隔膜D隔开。氯气从阳极上方的抽气罩H抽出，液态金属钠经铁管F流入收集器G．下列叙述错误的是 A. 电解得到的钠在熔融混合盐的上层，阴极上可能有少量的钙单质生成 B. 电解时阴极的电极反应为，发生氧化反应 C. 隔膜D可以防止生成的氯气和钠重新生成氯化钠 D. 氯化钙的作用是降低氯化钠的熔点 【答案】B 【解析】 【分析】首先根据装置产物分布判断阳极生成氯气，发生失电子的氧化反应，阴极生成金属钠，发生得电子的还原反应，阴极得电子的阳离子包括钠离子和钙离子，可能生成少量钙单质；钠的密度小于熔融混合盐，因此位于混合盐上层；隔膜D隔开两极产物，避免氯气与钠接触反应；加入氯化钙作为助熔剂，可降低氯化钠的熔点，减少电解能耗。 【详解】A．钠的密度小于熔融混合盐，因此在混合盐上层，阴极上也可能得电子生成钙单质，A正确； B．阴极发生得电子的还原反应，电极反应为，该反应为还原反应，不是氧化反应，B错误； C．隔膜D隔开阳极生成的和阴极生成的，避免二者接触重新反应生成氯化钠，C正确； D．氯化钙属于助熔剂，可降低氯化钠的熔点，降低电解所需温度，减少能耗，D正确； 故选B。 10. “大象牙膏”趣味实验常用溶液、KI溶液、发泡剂进行反应，可迅速产生大量喷涌的泡沫。分步反应机理如下。已知：反应①的活化能远大于反应②的活化能，总反应放热，均相催化比多相催化接触面积更大，活化能降低幅度更大。下列有关该实验的叙述正确的是 ① ② A. 容器内局部温度过高，既能加快反应速率，又能提高平衡转化率 B. 若将碘化钾溶液换成固体，泡沫喷涌会更剧烈 C. 具有强氧化性，在反应过程中作为中间产物 D. 反应②为总反应的决速步骤 【答案】C 【解析】 【详解】A．总反应为放热反应，局部温度过高可加快反应速率，但会使平衡逆向移动，平衡转化率降低，A错误； B．溶液属于均相催化，固体属于多相催化，题干已知均相催化活化能降低幅度更大、催化效果更好，换成后反应速率更慢，泡沫喷涌更平缓，B错误； C．反应①生成，反应②消耗，故是反应的中间产物，且具有强氧化性，在反应②中作氧化剂，C正确； D．活化能越大反应速率越慢，总反应的决速步骤为速率最慢的反应，反应①活化能远大于反应②，故反应①是决速步骤，D错误； 故选C。 11. 马来酸酐与呋喃发生双烯加成反应得到X和Y，反应过程的能量变化如下图。下列说法错误的是 A. 刚开始生成X更容易，达平衡后Y为主要产物 B. X分子中有4个手性碳原子，X为手性分子 C. 可用红外光谱法区分马来酸酐和呋喃 D. 1 molY最多能消耗2 molNaOH 【答案】B 【解析】 【详解】A．生成X的活化能低于生成Y的活化能，因此X生成速率更快，刚开始更容易生成；产物Y的能量低于X，能量越低越稳定，平衡时Y含量更高，是主要产物，A正确； B．手性碳原子是连接4种不同基团的碳原子，X中确实有4个手性碳原子，但X分子存在对称面，属于内消旋体，整个分子不是手性分子，B错误； C．红外光谱可以区分不同官能团，马来酸酐和呋喃的官能团不同，红外光谱信号不同，可以区分，C正确； D．Y分子中含1个酸酐结构，1 mol酸酐在碱性条件下水解生成2 mol羧基，共消耗2 mol NaOH，D正确； 故选B。 12. 普通石英砂含有少量、、杂质，工业上以普通石英砂为原料制备高纯硅的工艺流程如下： 合成：300℃、0.1 MPa发生反应有、 下列叙述错误的是 A. “提纯石英砂”所用X溶液可以选硫酸 B. “制取粗硅”的化学方程式为 C. “合成SiHCl3”的反应中体现了HCl的氧化性 D. 上述流程中HCl和均可循环利用 【答案】A 【解析】 【分析】原料普通石英砂主要成分为，含杂质、、，目标产物为高纯硅。第一步提纯石英砂的目的是溶解杂质氧化物，保留；第二步石英砂与焦炭反应生成粗硅和可燃性气体CO；第三步粗硅与HCl反应生成、和，经提纯得到高纯；第四步与高纯反应生成高纯硅和HCl，流程中HCl和可循环利用。 【详解】A．若X溶液选硫酸，与硫酸反应生成微溶的，会附着在固体表面阻碍反应持续进行，无法完全除去杂质，A错误； B．制取粗硅的反应为，B正确； C．合成的反应中，中元素化合价由+1降低为0，得电子作氧化剂，体现氧化性，C正确； D．合成步骤生成，还原步骤生成，二者均可返回对应前序步骤循环利用，D正确； 故选A。 13. (M1=241)晶体的晶胞如图所示(阳离子略去)，围成正四面体空隙和正八面体空隙，中有一半的填充在正四面体空隙中，和另一半填充在正八面体空隙中，晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数为。下列说法正确的是 A. 晶体中正四面体空隙数与正八面体空隙数之比为1∶2 B. 正四面体空隙的填充率为25% C. 周围紧邻的数目为6个 D. 晶体密度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据晶胞结构可知一个顶点三个面心构成一个正四面体，八个顶点可以构成八个正四面体，正四面体空隙数为8，3、6、7、8、9、12号O2-围成正八面体，将晶体向外延伸可知，共用一条棱的4个面心与该棱的两个顶点上的O2-也可以构成正八面体结构，但是这样的八面体是四个晶胞共有，所以正八面体个数为1+12×=4，即正八面体空隙数为4，则晶体中正四面体空隙数与正八面体空隙数之比为2：1，A错误； B．晶胞中有= 个，根据化学式，Co与O的比例为，所以晶胞中含有个Co离子，题目说明“中有一半的填充在正四面体空隙中”。一个晶胞中有个Co离子，根据电荷守恒，其中有 个是，1个是，填充在正四面体空隙中的数量为 个，正四面体空隙总数为 个，填充率为 ，B错误； C．位于晶胞的顶点和面心，以位于顶点的为研究对象，紧邻的数目为12个，C错误； D．一个晶胞中含有 个和个Co离子，相当于含有个单元，一个晶胞的质量为 ，晶胞体积，晶体密度，D正确； 故答案选D。 14. 一种新型的锌碘单液流电池的原理如图所示。下列说法错误的是 A. M为阴离子交换膜 B. 放电时A电极反应式为： C. 充电时电解质储罐中离子总浓度减小 D. 充电时，A极增重65 g时，C区增加离子数为 【答案】D 【解析】 【分析】首先分析电池原理：放电时，Zn失电子生成，因此A电极为负极，B（多孔碳毡电极）为正极；充电时A为阴极，B为阳极。逐一分析选项： 【详解】A．放电时，负极A生成，正电荷增多，需要阴离子移入A区平衡电荷，因此M为阴离子交换膜，A正确； B．放电时A是负极，Zn失电子生成，电极反应为，B正确； C．充电时，A（阴极）发生反应，被消耗，同时A区的透过阴离子交换膜M迁移到C区，因此电解质储罐（与A连通）中离子总浓度减小，C正确； D．充电时，A极增重65g，即生成1mol Zn，转移2mol电子。转移2mol电子时：从A区迁入C区，同时从B区迁入C区，因此C区共增加4mol离子，离子数为，不是，D错误； 故选D。 15. 某些难溶性铅盐可用作涂料，如铅白()和黄色的。室温下，和在不同的溶液中分别达到溶解平衡时与或的关系如图所示。下列说法错误的是 A. 对应的是与的关系变化 B. 的数量级为 C. 相同条件下，水的电离程度p点小于q点 D. p点溶液中加入浓溶液，不能得到白色沉淀 【答案】D 【解析】 【分析】首先写出两种难溶物的溶解平衡表达式，分别变形得到与对应阴离子浓度负对数的线性关系：的溶解平衡为，，变形得，斜率绝对值为2；的溶解平衡为，，变形得，斜率绝对值为1。据此匹配曲线，斜率绝对值更大的对应与的关系，对应与的关系。结合曲线交点数值计算溶度积，与横轴交点对应、，代入得；与纵轴交点对应、，得。 【详解】A．由上述推导可知，斜率绝对值为2的对应与的关系变化，A正确； B．取与横轴交点数据，，，则，数量级为，B正确； C．p点对应溶液为的饱和溶液，仅水解促进水的电离；q点对应溶液为的饱和溶液，与发生双水解，对水的电离促进作用更强，故相同条件下水的电离程度p点小于q点，C正确； D．p点溶液中，加入浓溶液时，浓度商，只要即可生成白色沉淀，浓溶液可满足该浓度要求，能得到白色沉淀，D错误； 故选D。 二、非选择题(共55分) 16. 利用锌浸出渣(主要成分有ZnO、、、还有FeO、、等杂质)制备半导体原材料镓和锗的流程如下： 已知： Ⅰ．单宁酸是一种有机沉淀剂，可与四价锗络合形成沉淀； Ⅱ．， Ⅲ．镓与铝的性质相似，但高纯度的镓难溶于酸或碱。 回答下列问题： （1）“浸渣”主要成分有、_______、_______。 （2）“降铁浓缩”中为，则除时应控制pH的范围是_______(已知：当溶液中某离子浓度小于时，可认为该离子沉淀完全)。 （3）若用表示单宁酸，“沉锗”的反应原理为，该操作中需调节pH为2.5，pH不能过高或过低，原因是_______。 （4）与过量氢氧化钠反应的化学方程式为_______；“电解”时阴极的电极反应式为_______。 （5）步骤“①②③”目的为_______，“还原”过程中参与反应的体积为67.2 L(标准状况下)，则理论上步骤①中消耗物质的量为_______mol。 【答案】（1） ①. ②. （2）3≤pH<6或3~6 （3）若pH过高会生成，pH过低逆向移动，均不利于生成 （4） ①. ②. （5） ①. 获得纯度更高的 ②. 3 mol 【解析】 【分析】锌浸出渣经稀硫酸酸浸1，ZnO、铁的氧化物溶解转化为，，进入滤液，、、则在浸渣中；滤液加入氧化生成，再利用调pH降铁后浓缩得到；浸渣经70%浓硫酸酸浸2，转化为沉淀；滤液中加入单宁酸沉锗，过滤，滤液经中和、酸溶得到溶液，加入过量氢氧化钠反应生成，再电解得到金属镓；含四价锗的络合沉淀先洗涤后焙烧得到粗，再经过600℃氯化、高纯水反应、脱水一系列处理后得到高纯度；最后用氢气还原生成锗，据此分析： 【小问1详解】 酸浸1中，ZnO、铁的氧化物与稀硫酸反应生成可溶硫酸盐进入滤液；根据流程信息，、、不溶于稀硫酸，共同留在浸渣中； 【小问2详解】 沉淀完全：，由，计算得，对应，即可使完全沉淀；不沉淀：，由，计算得，对应，即可防止沉淀。 因此pH控制范围为； 【小问3详解】 pH过低，平衡逆向移动，锗沉淀不完全，产率降低；pH过高会生成，降低沉锗产率和沉淀纯度； 【小问4详解】 已知镓与铝性质相似，和过量NaOH反应生成四羟基合镓酸钠，反应方程式为：；电解时阴极得电子生成Ga，反应方程式为：； 【小问5详解】 粗经过①氯化、②水解、③脱水，可除去杂质得到高纯度；还原反应为，标准状况下，得需要；氯化反应为，1 mol 消耗2 mol ，因此消耗的物质的量为。 17. [Co(Ⅱ)Salen]常用于模拟研究金属蛋白质的载氧机理。回答下列问题： Ⅰ．按如图装置制备[Co(Ⅱ)Salen] 已知：ⅰ．在溶液中易被氧化为； ⅱ．[Co(Ⅱ)Salen]的合成路线如下： 实验步骤： ①在仪器a中加入水杨醛（1.6 mL）、乙二胺（0.5 mL）及95%乙醇（80 mL），室温搅拌4~5 min，生成亮黄色双水杨醛缩乙二胺晶体； ②打开止水夹，通； ③通冷凝水，加热使晶体溶解，将醋酸钴溶液（15 mL）加入仪器a中，生成胶状沉淀，继续保持微沸，有暗红色晶体析出，回流结束； ④冷却、抽滤、洗涤、干燥，制得产品。 （1）A处应安装的仪器最好选择_______（填字母）。 A．直形冷凝管 B．球形冷凝管 （2）步骤②的操作目的是_______。 步骤③中“保持微沸”的目的是_______。 （3）反应Y的化学反应方程式_______。 （4）步骤③中“回流结束”后的操作顺序为_______③（填序号）。 ①停止通氮气 ②停止加热 ③关闭冷凝水 Ⅱ．按如图装置进行载氧量测定 （5）用氧气除去装置中的空气后，关闭、，5分钟后记录数据，重复3次。每次读数前应先进行的操作是：缓慢_______（填“向上”或“向下”）移动水准调节器，至量气管与水准调节器中的液面相平。 （6）[Co(Ⅱ)Salen]在DMF（溶剂）中三次载氧量测定结果如下表： 序号 [Co(Ⅱ)Salen]样品质量/g 吸氧体积/mL 1 m 6.65 2 m 6.88 3 m 6.67 载氧量的计算式为_______（已知：实验条件下的气体摩尔体积为；）。 【答案】（1）B （2） ①. 通氮气防止二价钴被空气氧化为三价钴 ②. 利用加热使胶体形成沉淀析出，便于后续过滤 （3）+Co(CH3COO)2→+2CH3COOH （4）②① （5）向上 （6） 【解析】 【分析】实验时先加入水杨醛、乙二胺和95%乙醇，在热水浴条件下完成反应X，生成Salen配体，之后再加入醋酸钴溶液，继续在热水浴中完成反应Y，生成目标产物。 热水浴可以提供稳定、温和的加热条件，便于控制反应温度，同时避免局部过热导致副反应，右侧的洗气瓶，防止外界空气倒吸入反应装置，吸收反应中可能挥发出的少量有机物。 【小问1详解】 该实验为回流反应，球形冷凝管的冷凝回流效果更好，适用于回流操作，直形冷凝管多用于蒸馏操作，因此选B。 【小问2详解】 已知易被氧化，通入氮气可排出装置内空气，避免被空气中的氧气氧化；继续保持微沸可使胶状微粒聚沉，形成沉淀析出，便于后续过滤。 【小问3详解】 双水杨醛缩乙二胺的2个羟基脱去H，与配位，脱去的H与醋酸根结合生成2分子醋酸，化学反应方程式：+Co(CH3COO)2→+2CH3COOH。 【小问4详解】 回流结束后，先停止加热，待装置冷却后停止通入氮气，最后关闭冷凝水，因此顺序为②①③。 【小问5详解】 吸收氧气后，量气管内气体体积减小，液面升高，水准调节器液面低于量气管液面，因此需要向上移动水准调节器，使两液面相平，保证压强等于大气压，读数准确。 【小问6详解】 三次数据中6.88 mL偏差过大，为异常值舍去，平均吸氧体积，则，，因此载氧量为： 。 18. 氢气是一种清洁能源，利用乙醇催化重整制氢是实现双碳目标的重要手段。乙醇催化重整法制氢过程涉及的反应有： ① ② ③ 回答下列问题： （1）_______；反应①在_______(填“低温”或“高温”)时能自发进行。 （2）在恒压150 kPa的密闭容器中，将、和氩气分别按为1∶3∶1和1∶3∶2投料，发生上述3个反应，测得乙醇平衡转化率随温度的变化如图1所示。 ①表示投料的为_______(填“”或“”)曲线，原因是_______。 ②N点时，的分压为_______kPa。 （3）将1 mol和3 mol投入1 L恒容密闭容器中发生上述3个反应，测得和CO的选择性、乙醇的平衡转化率随温度变化曲线如图2所示。[的选择性] ①表示CO选择性的曲线是_______(填“a”“b”或“c”)。 ②时，反应②的平衡常数K=_______(保留两位小数)。 【答案】（1） ①. +173.3 ②. 高温 （2） ①. ②. 恒压下，氩气体积分数增大，乙醇和水蒸气分压减小，平衡正向移动，乙醇的平衡转化率越大 ③. 7.5 （3） ①. c ②. 9.33 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，反应③①②，因此： ；反应①，且正反应气体分子数增加，，根据反应自发，可知高温下满足条件，反应自发； 【小问2详解】 ①恒压条件下，充入氩气（惰性气体）越多，容器体积越大，反应体系中所有气态物质的分压减小，题中反应①③均为气体分子数增大的反应，减压平衡正向移动，乙醇平衡转化率更大。图中转化率更高，对应； ② 曲线的设初始投料为，，，总初始物质的量为。N点乙醇转化率为，反应的乙醇为，反应①③气体分子数变化量相同，均为4，反应②气体分子数反应前后不变，故可得平衡时总物质的量，剩余乙醇物质的量为，则乙醇分压： ； 【小问3详解】 ①反应②，升温平衡逆向移动，增大，减小，因此​选择性随温度升高减小（对应下降的曲线a，a为选择性），CO选择性随温度升高增大，且选择性选择性，时选择性为，则选择性为，对应最下方上升的曲线c，曲线b为乙醇平衡转化率； ② 时，起始1 mol和3 mol，平衡乙醇转化率，平衡时，，根据碳原子守恒则有： ，​选择性为，得，； 设平衡时，，根据原子守恒则有： H原子守恒： O原子守恒：，解得，， 体积为1L，反应②平衡常数。 19. 化合物F是制备一种祛痰药的中间体，其中一种合成路线如图所示(部分条件已省略)： 已知： 回答下列问题： （1）A含的官能团名称为_______；反应B→C的反应类型为_______。 （2）C→D为取代反应，除生成D外，还生成，进行该反应在合成路线中的作用是_______。 （3）写出E→F的化学方程式_______。 （4）N的同分异构体中含的有_______种(不考虑立体异构体)，写出核磁共振氢谱显示3组峰的结构简式为_______。 （5）写出下述合成路线中P、Q的结构简式。 P_______、Q_______。 【答案】（1） ①. 硝基 ②. 还原反应 （2）保护氨基 （3） （4） ①. 8 ②. （5） ①. ②. 【解析】 【分析】对比A与B的结构，A中苯环发生溴代，同时硝基被还原为氨基得到B。结合已知反应，可知B中甲基先被氧化为羧基，再转化为酰氯后还原为氯甲基得到C，C中含有氨基与氯甲基。C与乙酸酐发生取代反应，氨基上的两个氢原子被乙酰基取代得到D，同时生成乙酸，该步用于保护氨基，避免后续取代反应中氨基参与反应。D发生取代生成E。E在氢氧化钠水溶液中发生酰胺水解，乙酰基被脱去，重新得到氨基，得到目标产物F。 【小问1详解】 A为邻硝基甲苯，含有的官能团为硝基。反应B到C中，B中的-COCl转化为-CH2Cl，有机物去氧得氢，反应类型为还原反应。 【小问2详解】 C到D为取代反应，C中氨基的两个氢原子被乙酰基取代，生成酰胺结构，后续反应中该结构不会参与亲核取代，避免氨基被破坏，反应结束后可通过水解重新得到氨基，因此该反应的作用是保护氨基。 【小问3详解】 E到F为酰胺的碱性水解反应，E中两个N-乙酰基在氢氧化钠条件下水解，生成氨基与乙酸钠，配平后的化学方程式为。 【小问4详解】 结合D、E结构可知，N为，N的同分异构体中含，含的同分异构体可看作戊基与相连，戊基即的同分异构体共有8种，因此符合条件的同分异构体共8种。核磁共振氢谱显示3组峰，说明分子中存在3种等效氢，结构需高度对称，符合条件的结构简式为，该结构中三个甲基等效，亚甲基等效，酰胺基的两个氢等效，共3组峰。 【小问5详解】 为硝基还原的常用试剂，起始原料中硝基被还原为氨基，羧基不参与反应，因此P的结构简式为，即苯环邻位连接羧基与氨基。为苯环溴代试剂，氨基为邻对位定位基，羧基为间位定位基，两者共同作用下，溴原子取代氨基邻位与对位的氢原子，因此Q的结构简式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $