精品解析：河南省豫西重点高中2024-2025学年高三下学期5月联考 化学试卷

绝密★启用前 化学 全卷满分100分 考试时间75分钟 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置上。 2.请按照题号顺序在各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 3.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 S 32 Ti 48 Mn 55 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 近年来，我国大力推动科技自立自强、建设高水平创新型基础设施。下列有关基础设施的说法错误的是 A. 高性能镁铝合金材料建造的人行天桥—合金的硬度一般大于其成分金属 B. 摩天大楼的玻璃表面常含纳米氧化钛涂层—纳米氧化钛属于胶体，能产生丁达尔效应 C. 单晶硅板光伏发电基地—单晶硅可作太阳能电池的半导体材料 D. 大型隧道建设使用的盾构机刀片需要钎涂金刚石材料—金刚石是高硬度的共价晶体 2. 下列实验现象不涉及氧化还原反应的是 A. 苯酚暴露于空气中变为粉红色 B. 将FeCl3溶液滴到淀粉碘化钾试纸上，试纸变蓝 C. 向乙醇溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色 D. 向氯化银悬浊液中滴加硫化钠溶液，沉淀由白色转化为黑色 3. 下列劳动项目所涉及的化学知识正确的是 选项 劳动项目 化学知识 A 用红外光谱仪对组成为的样品进行检测以确定其结构 红外光谱仪可测量出有机物中化学键、官能团类型 B 古人用草木灰泡水洗涤衣服 水解使溶液显碱性，能去污 C 向燃煤中添加适量CaO或 将煤中硫元素最终转化为，防止生成污染空气 D 将糯米经淘洗、蒸熟、发酵等一系列处理制“甜酒” 淀粉水解得到葡萄糖及少量酒精 A. A B. B C. C D. D 4. 部分含硫物质的分类与对应化合价的关系如图所示。下列化学方程式或离子方程式书写错误的是 A. a和c反应： B. 溴水吸收c： C. 铁粉和b共热： D. d的浓溶液中加入少量b并加热： 5. 下列实验操作有错误或不能达到预期目的的是 A．制备以观察其颜色 B．多余的钠放回 C．干燥 D．测定 A. A B. B C. C D. D 6. 化合物Z是一种药物合成中间体，其合成路线如下。下列说法正确的是 A. X分子中所有碳原子一定共平面 B. 1 mol Y与NaOH溶液反应最多消耗2 mol NaOH C. 1 mol Y中含3 mol碳氧键 D. Z可以与HCHO在一定条件下发生缩聚反应 7. 演绎和归纳是重要的科学思维方法。下面有关推理正确的是 A. 酸性：，所以元素非金属性越弱，则气态氢化物的酸性越强 B. 的组成可表示为，所以可表示为 C. 浓硝酸、浓硫酸有强氧化性，所以浓磷酸也有强氧化性 D. 纯水中存在，所以纯硫酸中存在： 8. X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y与Z原子核外电子层数相同且只有X、Y元素相邻。Z是同周期原子半径最小的元素，X的最外层电子数是其内层电子数的2倍，基态W原子最高能级上只有一个电子。下列说法正确的是 A. W的单质极易与水反应 B. X与Z可形成正四面体形分子 C. 第一电离能：Y>Z>X D. 简单离子半径：Z>Y>W 9. 碳量子点(其结构如图所示)是一类具有显著荧光性能的零维碳纳米材料，蒙吉·G·巴文迪等三位科学家因在发现和合成量子点方面所作出的杰出贡献而曾荣获诺贝尔化学奖。下列说法正确的是 A. 碳碳键键角均相等 B. 氧原子均为杂化 C. 很可能溶于水 D. 熔点可能很高 10. 一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动；血糖浓度下降至标准，电池停止工作(血糖浓度以葡萄糖浓度计)。电池工作时，下列叙述错误的是 A. 电池总反应为 B. 两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a C. a电极反应为 D. 消耗36 g葡萄糖，理论上a电极有0.4 mol电子流出 11. 乙苯可通过两种途径转化为苯乙烯，转化过程中能量变化如图甲所示，其中途径1的反应历程如图乙所示，下列说法错误的是 A. 途径1会导致体系能量降低 B. 反应过程中涉及的有机微粒均不存在手性碳原子 C. 状态1到状态2的过程中，形成了键，断裂了键 D. 催化剂的使用能提高单位时间内的产量 12. 在空气中灼烧得到的过程中，固体残留率(剩余固体质量与初始固体质量的比值)如图所示，下列说法正确的是 A. 灼烧时会有、CO生成 B. b→c的反应生成了 C. a→b的反应为非氧化还原反应 D. 整个反应中氧元素全部被氧化 13. 已知常温下，。二者的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法错误的是 A. m点的ZnX分散系中：(溶解)＞(沉淀) B. 向n点分散系中加入适量Na2X后可得到与p点对应的新分散系 C. 常温下，CuX饱和溶液中 D. 的热力学趋势很大 14. 某种离子型铁的氧化物晶胞如图2所示，它由图1中单元组成。若通过嵌入或脱嵌晶胞的棱心和体心，可将该晶体设计为某锂电池的正极材料。 已知： 下列有关说法错误的是 A. 一个晶胞能够嵌入的最多数目为4 B. 放电时，该锂电池的正极反应为 C. 若该正极材料中，，则脱嵌率为 D. 中M原子分数坐标为，晶胞边长为1，则中N原子分数坐标为 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 中国“奋斗者”号深潜器研制及海试的成功，标志着我国在钛合金材料制备方面实现了重大突破。广泛应用于陶瓷、催化剂、化妆品和光敏材料等领域。以磁选后的炼铁高钛炉渣(主要成分有、、、MgO、CaO以及少量的)为原料，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。 母液①和②可以回收利用。常温下，该工艺有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表。 金属离子 开始沉淀的pH 2.2 3.5 9.5 12.4 沉淀完全的pH(金属离子浓度) 3.2 4.7 11.1 13.8 （1）为了提高焙烧效率，可以采取的预处理方法有___________(写一条)。 （2）“焙烧”中，、几乎不发生反应，、等金属氧化物转化为相应的硫酸盐，放出氨气，写出与反应的化学方程式：___________。 （3）“初调pH”至恰好完全沉淀，此时溶液中的浓度为___________。 （4）将“沉淀a”溶解在浓NaOH溶液中，过滤，往滤液中通入过量___________可以析出沉淀，过滤、洗涤、烘干、灼烧至熔融状态，电解制备Al。 （5）酸溶渣的主要成分有___________；酸溶后，钛主要以形式存在，强电解质在溶液中仅能电离出和一种阳离子。在水解步骤中，加入热水的目的是___________，该反应的离子方程式是___________。 （6）金红石型的晶胞为长方体，晶胞参数如图所示。晶胞中的配位数是___________；已知阿伏加德罗常数的值为，该晶体的密度为___________(列出计算式)。 16. 二氯异氰尿酸钠具有很强的氧化性(遇酸会生成次氯酸)，是一种广谱高效的杀菌剂，常温下为白色固体，溶于水，难溶于冰水。实验室常用高浓度的NaClO溶液和(氰尿酸)溶液，在10℃时反应制备二氯异氰尿酸钠，实验装置如图所示。 回答下列问题： （1）Cl原子有______种空间运动状态不同的电子。 （2）装置A中发生反应的离子方程式为______。 （3）的制备步骤如下。 ①______(填操作名称)，加入药品。 ②关闭，打开，向A中滴加足量的浓盐酸，当观察到D中______时，关闭，滴入的吡啶溶液，写出和NaClO发生反应的化学方程式：______，制备过程中要不断通入，其目的是______，反应完成后需进行的操作为______。 ③取装置D中溶液，制得产品，______(填操作名称)、过滤、冷水洗涤、低温干燥得到粗产品。 （4）若撤去装置B，会导致D中______。 17. 加氢制是其资源化利用的重要方式，这有利于“双碳”目标的实现。将、通入压强为38 MPa的某恒压密闭容器中，控制适当条件使其发生反应生成： ①；同时也存在副反应： ②。测得不同温度下反应经过相同时间的实际转化率如图所示，又知b点对应体系中含有0.2 mol CO。 （1）、生成甲烷的热化学方程式为______(反应热用含q的式子表示)。 （2）相同时刻时，、的转化率()相对大小关系为)______(填“=”“>”或“<”)，判断的方法是______，若保持温度不变，在相同时间时能使b点转移到x点的两种方法是______(其他条件均可改变)。 （3）______0(填“>”“<”或“=”)，a点时反应是否达到平衡状态？______；c点后的平衡转化率增大的原因是______。 （4）假设反应开始到b点所用的时间为10 min，则此段时间内______，反应①的平衡常数______(结果保留分数形式)。 18. 化合物G是一种抗生素药物，以烃A为基本原料合成G的路线如下： 已知：。 （1）A的结构简式为______，B的名称是______。 （2）C中的官能团名称是______，G的分子式为______。 （3）A转化为B的条件是______。 （4）已知B→C经过多步反应，其合成过程如下：，则N为______(填结构简式)，的反应类型为______。 （5）E→F的化学方程式是______。 （6）B有多种同分异构体，满足下列条件的有______种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱有5组吸收峰且峰面积比为的物质的结构简式为______(不考虑立体异构)。 ①遇能发生显色反应；②能发生银镜反应 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 化学 全卷满分100分 考试时间75分钟 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置上。 2.请按照题号顺序在各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 3.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 S 32 Ti 48 Mn 55 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 近年来，我国大力推动科技自立自强、建设高水平创新型基础设施。下列有关基础设施的说法错误的是 A. 高性能镁铝合金材料建造的人行天桥—合金的硬度一般大于其成分金属 B. 摩天大楼的玻璃表面常含纳米氧化钛涂层—纳米氧化钛属于胶体，能产生丁达尔效应 C. 单晶硅板光伏发电基地—单晶硅可作太阳能电池的半导体材料 D. 大型隧道建设使用的盾构机刀片需要钎涂金刚石材料—金刚石是高硬度的共价晶体 【答案】B 【解析】 【详解】A．合金的硬度一般大于其成分金属，A正确； B．纳米氧化钛属于纯净物，不是胶体，B错误； C．单晶硅可作太阳能电池的半导体材料，C正确； D．金刚石具有空间网状结构，是高硬度的共价晶体，D正确； 故选B。 2. 下列实验现象不涉及氧化还原反应的是 A. 苯酚暴露于空气中变为粉红色 B. 将FeCl3溶液滴到淀粉碘化钾试纸上，试纸变蓝 C. 向乙醇溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色 D. 向氯化银悬浊液中滴加硫化钠溶液，沉淀由白色转化为黑色 【答案】D 【解析】 【详解】A．苯酚在空气中会被氧化成粉红色的苯醌，发生氧化还原反应，A错误； B．氯化铁溶液与淀粉碘化钾试纸接触，试纸变蓝，碘离子被氧化为碘单质，使淀粉变蓝，发生氧化还原反应，B错误； C．高锰酸钾属于强氧化剂，将乙醇氧化，C错误； D．氯化银悬浊液中滴加硫化钠溶液，氯化银沉淀转变为硫化银沉淀，不发生氧化还原反应，D正确； 故选D。 3. 下列劳动项目所涉及的化学知识正确的是 选项 劳动项目 化学知识 A 用红外光谱仪对组成为的样品进行检测以确定其结构 红外光谱仪可测量出有机物中化学键、官能团类型 B 古人用草木灰泡水洗涤衣服 水解使溶液显碱性，能去污 C 向燃煤中添加适量CaO或 将煤中硫元素最终转化为，防止生成污染空气 D 将糯米经淘洗、蒸熟、发酵等一系列处理制“甜酒” 淀粉水解得到葡萄糖及少量酒精 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．红外光谱仪可检测有机物中的化学键、官能团类型，的两种同分异构体（乙醇、二甲醚）官能团存在差异，可用红外光谱确定其结构，A正确； B．草木灰的主要成分为，不是，B错误； C．燃煤中的硫元素转化为后，会被氧气进一步氧化为，最终产物为，C错误； D．淀粉水解的产物只有葡萄糖，葡萄糖在酒化酶作用下分解才能得到酒精，淀粉不能直接水解生成酒精，D错误； 故选A。 4. 部分含硫物质的分类与对应化合价的关系如图所示。下列化学方程式或离子方程式书写错误的是 A. a和c反应： B. 溴水吸收c： C. 铁粉和b共热： D. d的浓溶液中加入少量b并加热： 【答案】C 【解析】 【分析】根据价类二维图可确定各对应物质，a为硫元素-2价的氢化物，b为硫元素0价的单质，c为硫元素+4价的氧化物，d为硫元素+6价的含氧酸。 【详解】A．和发生归中反应生成硫单质和水，给出的化学方程式原子守恒、电子守恒，A正确； B．溴单质具有氧化性，可将氧化为，自身被还原为，给出的离子方程式电荷守恒、原子守恒、电子守恒，B正确； C．硫单质氧化性较弱，与铁粉共热反应只能生成，正确反应为，不能生成，C错误； D．浓硫酸具有强氧化性，与硫单质发生归中反应生成和水，给出的化学方程式原子守恒、电子守恒，D正确； 故选C。 5. 下列实验操作有错误或不能达到预期目的的是 A．制备以观察其颜色 B．多余的钠放回 C．干燥 D．测定 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．先打开K，稀硫酸与铁粉反应生成氢气，排尽装置内的空气，防止被氧化，关闭K后，装置内压强增大，将生成的溶液压入溶液中，可稳定观察到白色沉淀，能达到实验目的，A正确； B．钠易与氧气、水发生剧烈反应，随意丢弃易引发火灾、爆炸等危险，实验后剩余的钠必须放回原煤油试剂瓶中，操作正确，能达到预期目的，B正确； C．为酸性氧化物，与浓硫酸不发生反应，可用浓硫酸干燥，洗气操作中导管长进短出，可保证气体与浓硫酸充分接触，干燥效果好，操作正确，能达到预期目的，C正确； D．溶液会与酸式滴定管玻璃活塞中的反应生成粘性的，导致活塞粘连无法使用，因此标准溶液必须盛装在碱式滴定管中，图示使用酸式滴定管盛装标准溶液，操作错误，无法准确测定，D错误； 故选D。 6. 化合物Z是一种药物合成中间体，其合成路线如下。下列说法正确的是 A. X分子中所有碳原子一定共平面 B. 1 mol Y与NaOH溶液反应最多消耗2 mol NaOH C. 1 mol Y中含3 mol碳氧键 D. Z可以与HCHO在一定条件下发生缩聚反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．X中存在甲氧基，单键可以旋转，甲基碳原子为四面体结构，甲基碳原子不一定落在苯环的平面上，因此所有碳原子不一定共平面，A错误； B．1mol羧基消耗；苯环上连的1mol 水解消耗，水解生成的1mol酚羟基还会再消耗，总共最多消耗，B错误； C．只有碳氧双键中含有1个碳氧键，Y中共有1个醛基、1个羧基，总共碳氧键，醚键的碳氧单键不含键，C错误； D．Z中含有酚羟基，且酚羟基的邻、对位存在未被取代的氢原子，满足酚和甲醛发生缩聚反应（酚醛缩聚）的条件，可以和发生缩聚反应，D正确； 故选D。 7. 演绎和归纳是重要的科学思维方法。下面有关推理正确的是 A. 酸性：，所以元素非金属性越弱，则气态氢化物的酸性越强 B. 的组成可表示为，所以可表示为 C. 浓硝酸、浓硫酸有强氧化性，所以浓磷酸也有强氧化性 D. 纯水中存在，所以纯硫酸中存在： 【答案】D 【解析】 【详解】A．元素非金属性强弱的判断依据为最高价氧化物对应水化物的酸性，气态氢化物的水溶液酸性与非金属性无递变对应关系，如非金属性，但呈中性、呈弱酸性，该推理错误，A错误； B．为第ⅣA族元素，常见化合价为+2、+4，因此的正确组成为，该推理错误，B错误； C．浓磷酸中为最高价，但磷酸根结构稳定，中心难以得电子，无强氧化性，属于非氧化性酸，该推理错误，C错误； D．纯水可发生分子间质子转移的自偶电离，纯硫酸为极性共价化合物，同样可发生类似自偶电离，反应为，该推理正确，D正确； 故选 D。 8. X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y与Z原子核外电子层数相同且只有X、Y元素相邻。Z是同周期原子半径最小的元素，X的最外层电子数是其内层电子数的2倍，基态W原子最高能级上只有一个电子。下列说法正确的是 A. W的单质极易与水反应 B. X与Z可形成正四面体形分子 C. 第一电离能：Y>Z>X D. 简单离子半径：Z>Y>W 【答案】B 【解析】 【分析】由X最外层电子数是内层2倍可知X为C（最外层4，内层2）； 由Y与X相邻且同周期可知Y为N；由X、Y与Z原子核外电子层数相同且Z是同周期原子半径最小可知Z为F（第二周期ⅦA族）；W原子序数大于Z且最高能级单电子可推出W可能为Na（）或Al（），据此分析解答。 【详解】A．若W为Na，A正确；若为Al，A错误，题目未明确W，无法确定，A错误； B．C与F形成，结构为正四面体，B正确； C．第一电离能F＞N＞C，即Z>Y>X ，C错误； D．当电子层数相同时，原子序数越小，半径越大，即离子半径＞＞（如或），Y>Z>W ，D错误； 故答案选B。 9. 碳量子点(其结构如图所示)是一类具有显著荧光性能的零维碳纳米材料，蒙吉·G·巴文迪等三位科学家因在发现和合成量子点方面所作出的杰出贡献而曾荣获诺贝尔化学奖。下列说法正确的是 A. 碳碳键键角均相等 B. 氧原子均为杂化 C. 很可能溶于水 D. 熔点可能很高 【答案】C 【解析】 【详解】A．碳量子点中存在杂化的碳（如类苯环结构，键角约）和杂化的饱和碳（键角约），碳碳键键角不都相等，A错误； B．结构中含有羰基（），羰基中的氧原子为杂化，并非所有氧原子均为杂化，B错误；　 C．碳量子点表面含有大量羟基、羧基等亲水基团，可与水分子形成氢键，很可能溶于水，C正确；　 D．碳量子点不属于空间网状原子晶体，是零维纳米材料，分子间作用力相对较弱，熔点不会很高，D错误； 故选C。 10. 一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动；血糖浓度下降至标准，电池停止工作(血糖浓度以葡萄糖浓度计)。电池工作时，下列叙述错误的是 A. 电池总反应为 B. 两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a C. a电极反应为 D. 消耗36 g葡萄糖，理论上a电极有0.4 mol电子流出 【答案】D 【解析】 【分析】根据电极物质转化，a电极转化为，O元素化合价降低，发生还原反应，确定a为正极，b为负极；a极电极反应式为，b极被氧化为，每个葡萄糖分子失去2个电子，总反应为；原电池工作时阳离子向正极移动，电子由负极流出经外电路流向正极。 【详解】A．电池总反应为2mol葡萄糖与1mol反应生成2mol葡萄糖酸，原子守恒、电子守恒，配平正确，A正确； B．为阳离子，原电池中阳离子向正极a移动，故迁移方向为b→a，B正确； C．a电极为正极，得电子生成，电极反应式电荷、原子均守恒，配平正确，C正确； D．36g葡萄糖的物质的量为 ，反应共转移0.4mol电子，a电极为正极，是电子流入的电极，电子由负极b流出，D错误； 故选D。 11. 乙苯可通过两种途径转化为苯乙烯，转化过程中能量变化如图甲所示，其中途径1的反应历程如图乙所示，下列说法错误的是 A. 途径1会导致体系能量降低 B. 反应过程中涉及的有机微粒均不存在手性碳原子 C. 状态1到状态2的过程中，形成了键，断裂了键 D. 催化剂的使用能提高单位时间内的产量 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据图示分析，途径1总反应焓变为正值，属于吸热反应，反应后体系总能量升高，不会导致体系能量降低，A错误； B．手性碳原子为连有四个不同原子或基团的杂化碳原子，反应过程中涉及的有机微粒中，饱和碳原子最多连接三个不同基团，自由基碳原子为杂化，均不存在手性碳原子，B正确； C．状态1到状态2的过程中，分子中的π键发生断裂，同时反应过程中形成O-H等σ键，C正确； D．催化剂可降低反应的活化能，加快反应速率，因此能提高单位时间内产物的产量，D正确； 故选A。 12. 在空气中灼烧得到的过程中，固体残留率(剩余固体质量与初始固体质量的比值)如图所示，下列说法正确的是 A. 灼烧时会有、CO生成 B. b→c的反应生成了 C. a→b的反应为非氧化还原反应 D. 整个反应中氧元素全部被氧化 【答案】B 【解析】 【分析】设初始物质的量为，摩尔质量M=55+12+3×16=115 g/mol，结合各点固体残留率计算产物组成，a点：固体质量=115 g×75.65%≈87 g，其中Mn质量为55 g，则O质量为87−55=32 g，n(O)=2 mol，产物为（Mn为+4价）；b点：固体质量=115 g×68.70%≈79 g，则O质量为79−55=24 g，n(O)=1.5 mol，产物为（Mn为+3价）；c点：固体质量=115 g×61.74%≈71 g，则O质量为71−55=16 g，n(O)=1 mol，产物为MnO（Mn为+2价），据此分析。 【详解】A．在空气中（氧气充足）灼烧，碳元素全部转化为逸出，不会生成CO，A错误； B．b→c是高温分解为MnO，反应为，确实生成，B正确； C．a→b中从+4价降为+3价，有化合价变化，属于氧化还原反应，C错误； D．第一步反应​中，空气中O从0价降为−2价，被还原，因此氧元素不是全部被氧化，D错误； 故选B。 13. 已知常温下，。二者的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法错误的是 A. m点的ZnX分散系中：(溶解)＞(沉淀) B. 向n点分散系中加入适量Na2X后可得到与p点对应的新分散系 C. 常温下，CuX饱和溶液中 D. 的热力学趋势很大 【答案】C 【解析】 【详解】A．，故分别是的沉淀溶解平衡曲线，点相对于是不饱和体系，溶解速率较大，A正确； B．向n点的体系中加入后，平衡向左移动，从而导致增大而减小，B正确； C．饱和溶液中，，C错误； D．的，D正确； 故答案为：C。 14. 某种离子型铁的氧化物晶胞如图2所示，它由图1中单元组成。若通过嵌入或脱嵌晶胞的棱心和体心，可将该晶体设计为某锂电池的正极材料。 已知： 下列有关说法错误的是 A. 一个晶胞能够嵌入的最多数目为4 B. 放电时，该锂电池的正极反应为 C. 若该正极材料中，，则脱嵌率为 D. 中M原子分数坐标为，晶胞边长为1，则中N原子分数坐标为 【答案】B 【解析】 【详解】A．嵌入或脱嵌晶胞的棱心和体心，一个晶胞能够嵌入的最多数目为 4，故A正确； B．放电时，正极得电子，锂离子嵌入正极，该锂电池的正极反应为，故B错误； C．根据均摊原则，一个晶胞中含有O2-数为32，Fe2+、Fe3+共24个，若该正极材料中，，Fe2+数为24、Fe3+数为15，根据电荷守恒，嵌入Li+数为1，一个晶胞能够嵌入的最多数目为4，该正极材料中脱嵌率为，故C正确； D．中M原子分数坐标为，M为坐标原点，晶胞边长为1，则中N原子分数坐标为，故D正确； 选B。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 中国“奋斗者”号深潜器研制及海试的成功，标志着我国在钛合金材料制备方面实现了重大突破。广泛应用于陶瓷、催化剂、化妆品和光敏材料等领域。以磁选后的炼铁高钛炉渣(主要成分有、、、MgO、CaO以及少量的)为原料，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。 母液①和②可以回收利用。常温下，该工艺有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表。 金属离子 开始沉淀的pH 2.2 3.5 9.5 12.4 沉淀完全的pH(金属离子浓度) 3.2 4.7 11.1 13.8 （1）为了提高焙烧效率，可以采取的预处理方法有___________(写一条)。 （2）“焙烧”中，、几乎不发生反应，、等金属氧化物转化为相应的硫酸盐，放出氨气，写出与反应的化学方程式：___________。 （3）“初调pH”至恰好完全沉淀，此时溶液中的浓度为___________。 （4）将“沉淀a”溶解在浓NaOH溶液中，过滤，往滤液中通入过量___________可以析出沉淀，过滤、洗涤、烘干、灼烧至熔融状态，电解制备Al。 （5）酸溶渣的主要成分有___________；酸溶后，钛主要以形式存在，强电解质在溶液中仅能电离出和一种阳离子。在水解步骤中，加入热水的目的是___________，该反应的离子方程式是___________。 （6）金红石型的晶胞为长方体，晶胞参数如图所示。晶胞中的配位数是___________；已知阿伏加德罗常数的值为，该晶体的密度为___________(列出计算式)。 【答案】（1）将高钛炉渣粉碎 （2） （3） （4） （5） ①. ， ②. 促进水解 ③. （6） ①. 6 ②. 【解析】 【分析】高钛炉渣中成分有、、、MgO、CaO以及少量的，加入焙烧，、几乎不发生反应，、、MgO、CaO等金属氧化物转化为相应的硫酸盐，放出氨气；水浸渣为不反应的、和微溶的硫酸钙，进入水浸中的、、、经过氨水两次调pH得到沉淀a和沉淀b；水中的浸渣为、、硫酸钙经酸溶后，钛主要以形式存在进入水解液，不反应的进入酸溶渣；经水解得到。 【小问1详解】 为了提高焙烧效率，可以采取的预处理方法有将高钛炉渣粉碎。 【小问2详解】 与反应放出氨气，化学方程式可表示为。 【小问3详解】 在pH=3.2时沉淀完全，此时，可计算出，初调“pH”至恰好完全沉淀，结合表格中恰好完全沉淀的pH=4.7，此时溶液中的浓度。 【小问4详解】 “沉淀a”中含有、溶解在浓NaOH溶液中后生成，过滤，往滤液中通入过量二氧化碳后能得到沉淀。 【小问5详解】 根据分析，酸溶渣的主要成分有，。 酸溶后，钛主要以形式存在，强电解质在溶液中仅能电离出和一种阳离子。水解是吸热反应，在水解步骤中，加入热水的目的是促进水解。 该反应的离子方程式是。 【小问6详解】 以晶胞体心的为研究对象，离其最近的O有6个，故的配位数为6； 晶胞体积，一个晶胞中含有2个，则晶胞质量，故密度计算式应为。 16. 二氯异氰尿酸钠具有很强的氧化性(遇酸会生成次氯酸)，是一种广谱高效的杀菌剂，常温下为白色固体，溶于水，难溶于冰水。实验室常用高浓度的NaClO溶液和(氰尿酸)溶液，在10℃时反应制备二氯异氰尿酸钠，实验装置如图所示。 回答下列问题： （1）Cl原子有______种空间运动状态不同的电子。 （2）装置A中发生反应的离子方程式为______。 （3）的制备步骤如下。 ①______(填操作名称)，加入药品。 ②关闭，打开，向A中滴加足量的浓盐酸，当观察到D中______时，关闭，滴入的吡啶溶液，写出和NaClO发生反应的化学方程式：______，制备过程中要不断通入，其目的是______，反应完成后需进行的操作为______。 ③取装置D中溶液，制得产品，______(填操作名称)、过滤、冷水洗涤、低温干燥得到粗产品。 （4）若撤去装置B，会导致D中______。 【答案】（1）9 （2） （3） ①. 检查装置气密性 ②. 液面上方出现黄绿色气体 ③. ④. 使反应生成的NaOH再次生成NaClO并参与反应，提高原料的利用率 ⑤. 打开，通入，将剩余的氯气排入E中，防止污染空气 ⑥. 冰水冷却 （4）NaOH的利用率降低 【解析】 【分析】由实验装置图可知，装置A中高锰酸钾固体与浓盐酸反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，装置B中盛有饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置C为安全瓶，作用是做安全瓶起防倒吸的作用，装置D中与溶液反应制备NaClO，NaClO溶液与(CNO)3H3（氰尿酸）吡啶溶液在10℃时反应制备[(CNO)3Cl2Na]，装置E中盛有的溶液用于吸收未反应的，防止污染空气。 【小问1详解】 Cl原子的核外电子排布式为，占据9个轨道，有9种空间运动状态不同的电子 【小问2详解】 装置A中高锰酸钾固体与浓盐酸反应制备氯气，反应为：； 【小问3详解】 ①制备过程要先检查装置气密性， ②由分析可知：装置D中氯气与氢氧化钠溶液反应制备次氯酸钠，次氯酸钠溶液与氰尿酸溶液在10℃时反应制备二氯异氰尿酸钠；制备过程为关闭K1，打开K2，向A中滴加足量的浓盐酸，高锰酸钾固体与浓盐酸反应生成氯气，氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠，当观察到D中液面上方出现黄绿色气体，关闭K2，滴入氰尿酸吡啶溶液，次氯酸钠溶液与氰尿酸吡啶溶液在10℃时反应制备二氯异氰尿酸钠，反应的化学方程式为：；制备过程中要不断通入氯气，目的是使反应生成的氢氧化钠再次生成次氯酸钠并参与反应，从而提高原料的利用率；反应完成后打开K1，通入氮气，将剩余的氯气排入E中，防止污染空气； ③由题给信息可知，二氯异氰尿酸钠[(CNO)3Cl2Na]常温下溶于水，难溶于冰水；从制取得到的二氯异氰尿酸钠溶液中获得粗产品的操作为：冰水冷却、过滤、冷水洗涤、低温干燥，就可得到粗产品。 【小问4详解】 由分析可知：装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体；若撤去装置B，氯化氢会和氢氧化钠反应，导致D中NaOH的利用率降低。 17. 加氢制是其资源化利用的重要方式，这有利于“双碳”目标的实现。将、通入压强为38 MPa的某恒压密闭容器中，控制适当条件使其发生反应生成： ①；同时也存在副反应： ②。测得不同温度下反应经过相同时间的实际转化率如图所示，又知b点对应体系中含有0.2 mol CO。 （1）、生成甲烷的热化学方程式为______(反应热用含q的式子表示)。 （2）相同时刻时，、的转化率()相对大小关系为)______(填“=”“>”或“<”)，判断的方法是______，若保持温度不变，在相同时间时能使b点转移到x点的两种方法是______(其他条件均可改变)。 （3）______0(填“>”“<”或“=”)，a点时反应是否达到平衡状态？______；c点后的平衡转化率增大的原因是______。 （4）假设反应开始到b点所用的时间为10 min，则此段时间内______，反应①的平衡常数______(结果保留分数形式)。 【答案】（1） （2） ①. > ②. 反应①中CO2、H2的投料比等于化学计量数之比，CO2、H2的转化率相等；反应②中CO2、H2的投料比小于化学计量数之比，CO2的转化率大于H2的转化率 ③. 增大压强、增大氢气的浓度 （3） ①. < ②. 否 ③. 升高温度，反应①逆向移动，反应②正向移动，但反应①逆向移动的程度小于反应②正向移动的程度 （4） ①. 0.6 ②. 【解析】 【小问1详解】 ①； ② 根据盖斯定律①-②得、生成甲烷的热化学方程式为 。 【小问2详解】 反应①中CO2、H2的投料比等于化学计量数之比，CO2、H2的转化率相等；反应②中CO2、H2的投料比小于化学计量数之比，CO2的转化率大于H2的转化率；所以相同时刻时，、的转化率()相对大小关系为)>；若保持温度不变，在相同时间时能使b点转移到x点，即提高CO2的平衡转化率，需要加快反应速率且使平衡正向移动，两种方法是增大压强、增大氢气的浓度。 【小问3详解】 温度低于550℃，随温度升高，CO2的平衡转化率减小，随温度升高，反应②正向移动，可知反应①逆向移动， <0；a点CO2的转化率小于同温度下的平衡转化率，说明a点反应没有达到平衡状态；升高温度，反应①逆向移动，反应②正向移动，可知c点后的平衡转化率增大的原因是：反应①逆向移动的程度小于反应②正向移动的程度。 【小问4详解】 b点的平衡转化率为80%，b点对应体系中含有0.2 mol CO，则反应②的CO2的物质的量为0.2mol、参与反应①的为1mol×80%-0.2mol=0.6mol； 总气体物质的量为0.2+1.4+0.2+1.4+0.6=3.8mol，CO2的分压为、氢气的分压为、CO的分压为、H2O(g)的分压为、CH4的分压为； 假设反应开始到b点所用的时间为10 min，则此段时间内 ，反应①的平衡常数。 18. 化合物G是一种抗生素药物，以烃A为基本原料合成G的路线如下： 已知：。 （1）A的结构简式为______，B的名称是______。 （2）C中的官能团名称是______，G的分子式为______。 （3）A转化为B的条件是______。 （4）已知B→C经过多步反应，其合成过程如下：，则N为______(填结构简式)，的反应类型为______。 （5）E→F的化学方程式是______。 （6）B有多种同分异构体，满足下列条件的有______种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱有5组吸收峰且峰面积比为的物质的结构简式为______(不考虑立体异构)。 ①遇能发生显色反应；②能发生银镜反应 【答案】（1） ①. ； ②. 邻硝基甲苯（或2-硝基甲苯）； （2） ①. 硝基、醛基； ②. ； （3）浓硫酸、浓硝酸、加热（或50~60℃水浴加热）； （4） ①. ； ②. 氧化反应； （5）； （6） ①. 13； ②. ； 【解析】 【分析】G为F与HCl反应得到的氨基盐酸盐，故F为。E分子式为，与反应得到F，说明E为， 结合已知反应，C与对羟基环己胺反应生成D，D经还原得到E，为硝基还原为氨基、亚胺双键还原为单键的特征条件，故C含醛基与硝基，结合C的分子式、不饱和度为6且含苯环，确定C为邻硝基苯甲醛，D为，B分子式为，经多步反应得到C，可知B为甲苯的邻位硝化产物，即邻硝基甲苯，烃A为甲苯。 【小问1详解】 A为甲苯，结构简式为；B为甲苯对位硝化的产物，名称为邻硝基甲苯或2-硝基甲苯。 【小问2详解】 C为邻硝基苯甲醛，含有的官能团为硝基和醛基；G为F的盐酸盐，F分子式为，与加成后得到G的分子式为。 【小问3详解】 A为甲苯，转化为邻硝基甲苯的反应为苯环的硝化反应，条件为浓硫酸、浓硝酸混合，50~60℃水浴加热。 【小问4详解】 B为邻硝基甲苯，光照下与发生侧链甲基的一氯取代生成M，M在水溶液加热条件下水解，氯原子被羟基取代得到N为；N中醇羟基被氧化为醛基得到C，反应类型为氧化反应。 【小问5详解】 E与2mol 发生苯环邻位取代反应，氨基邻位的两个氢被溴取代，对应化学方程式。 【小问6详解】 B的分子式为，同分异构体满足遇显色说明含酚羟基，能发生银镜反应说明含醛基结构，共两类结构： 第一类为苯环连三个不同取代基、、，三个不同取代基的苯环三取代物共10种； 第二类为苯环连两个取代基和（甲酰氨基，含醛基结构可发生银镜反应），两个取代基存在邻、间、对3种位置异构，故总同分异构体数目为10+3=13种。 其中核磁共振氢谱有5组吸收峰、峰面积比为1:2:2:1:1的物质为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $