精品解析：湖南长沙市雅礼中学2026届高三下学期考前学情自测 化学试题

姓名_____ 绝密★启用前 准考证号_____ 高三模拟卷(三) 化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。 3.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H~1　N~14　O~16　Cl~35.5　Ni~59　Cu~64　In~115 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分，每小题只有一个选项符合题意) 1. 化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是 A. 汽车动力电池是我国先进制造的典型代表，其电极材料用到的石墨属于混合型晶体 B. 碳酸氢铵受热分解产生大量气体，可作食品膨松剂 C. MOF材料是潜力巨大的新材料，其有机配体均苯三甲酸为高分子 D. 网状结构的酚醛树脂受热后不能软化或熔融，且具有良好的绝缘性，可用于生产电器开关 2. 下列化学用语表示正确的是 A. 有机物的系统命名为2-甲基-3-丁醇 B. 氯化氢的电子式： C. 乙酸的核磁共振氢谱： D. 的价层电子对互斥模型： 3. 下列实验的相应操作中，不正确的是 A．制备并检验 B．实验室制取 为防止有害气体逸出，先放置浸溶液的棉团，再加热 实验结束时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯 C．分液 D．蒸馏 先打开分液漏斗上方的玻璃塞，再打开下方的活塞 冷却水从冷凝管①口通入，②口流出 A. A B. B C. C D. D 4. 下列表述正确的是 A. 分子的极性： B. NH3BH3中存在配位键 C. 稳定性：聚四氟乙烯<聚乙烯 D. 晶体中C—C键长：石墨>金刚石 5. 配位化合物广泛应用于物质分离、定量测定、医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物，如设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 中含有σ键的数目为22 B. H—N—H的键角大小： C. 与足量H2在催化剂作用下合成氨，生成的NH3分子数为0. D. 36 g冰中所含的氢键的数目为2 6. 二氧化氯(ClO2)是一种高效、安全的杀菌消毒剂。一种综合法制备ClO2的工艺流程及ClO2分子的结构(O-Cl-O的键角为117.6°)如图所示。 下列说法正确的是 A. Cl2与ClO2分子中所含化学键类型完全相同 B. ClO2分子中含有大π键()，Cl原子杂化方式为sp2杂化 C. “ClO2发生器”中，NaClO3的还原产物为Cl2 D. “电解”时，阳极与阴极产物的物质的量之比为3：1 7. 金刚烷是一种重要的化工原料，工业上可通过下列途径制备： 下列说法不正确的是 A. 环戊二烯可以发生加聚反应： B. 二聚环戊二烯分子中有4个手性碳原子 C. 环戊二烯与溴的四氯化碳溶液反应最多得2种产物 D. 某炔烃x与二烯烃y反应生成w()，则x、y组合可能为：或 8. 已知：NixCuyNz晶体的立方晶胞中各原子所处位置如图所示。已知：同种位置原子相同，且相邻原子间的最近距离之比晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法不正确的是 A. 顶点为Cu B. 晶胞中与Cu原子最近且等距离的原子的数目为12 C. 该晶体密度为 D. x：y：z=3：1：1 9. 科研人员在嫦娥五号带回的月球样本中发现了一种未知矿物晶体，其中M、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态Y原子的s能级与p能级的电子数相等，且X与Y相邻，Q的电负性为同周期主族元素最大。下列说法不正确的是 A. 第二电离能： B. 简单离子半径： C. 、两者的空间结构均为三角锥形 D. 工业上可通过电解熔融Z、Q的化合物制备Z 10. 某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含MnO2、Co3O₄和少量中提取金属元素的流程如图所示。已知“沉钴”温度下Ksp(CoS)=10-20.4，下列说法不正确的是 A. 生物质(稻草)来源广泛 B. “浸出”时，Co、Mn元素被还原 C. 基态Co原子的价层电子排布式为3d84s1 D. “沉钴”后，上层清液中c(Co2+)·c(S2-)=10-20.4 11. 我国科研人员采用图示的电解池，由百里酚(TY)合成了百里醌(TQ)。电极b表面的主要反应历程见图(灰球表示电极表面催化剂)，下列说法错误的是 A. 电解时，从右室向左室移动 B. 电解总反应： C. 以为原料，也可得到TQ D. 用标记电解液中的水，可得到 12. 根据下列实验操作及现象得出的结论不正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 分别测定浓度均为 的ClCH₂COONa和溶液的pH，ClCH₂COONa溶液的pH更小 结合H⁺的能力： B 向浓度相同的NaI和NaBr混合溶液中加入CCl4，再滴加少量氯水并振荡，CCl4层呈现紫红色 还原性：I->Br- C 分别向含等物质的量的BaC2O4、CaC2O4悬浊液中，加入等体积 乙酸，加热，仅BaC2O4完全溶解 溶度积常数： D 分别向不同浓度的盐酸和乙酸溶液中加入等量镁条，乙酸溶液中产生气泡的速率更快 两溶液导电性：乙酸>盐酸 A. A B. B C. C D. D 13. 一种在铜催化剂作用下合成炔烃的过程示意图如下。 已知：C和Br的电负性分别为2.5和2.8；图中“·”表示未成对电子，Ⅰ、Ⅱ表示铜元素的价态。下列说法不正确的是 A. 减弱了中C—Br键的极性 B. 过程②中得到的M为·Br C. 反应欲制得炔烃，投入的物质的量无需1 mol D. 合成炔烃的总反应： 14. 常温下，溶液中分别与三种金属离子形成配离子、、，平衡时，与的关系如图所示，其中I表示的是与变化的关系。 已知：① ②，，。 下列说法错误的是 A. 其中Ⅲ表示的是与变化的关系 B. 当Ⅰ对应的相关离子浓度处于P点时，金属配离子的解离速率小于生成速率 C. 反应的平衡常数 D. 当Ⅱ和Ⅲ对应相关离子的混合液处于Q点，达到平衡时， 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 高纯氯化铟（）是制备ITO薄膜、半导体材料、有机反应催化剂的主要原料。兴趣小组用粗铟（含少量铁）和盐酸为原料制取高纯氯化铟并测定其纯度，实验装置如下（加热和夹持装置略）： 已知：为白色或黄色结晶（熔点586℃，加热至300℃开始升华），易溶于水、不溶于环己烷（环己烷沸点81℃，与水的共沸物沸点9.8℃），易潮解、水解。 I．制备（装置如图1） 称取一定量金属铟与浓盐酸在40~60℃温度下持续搅拌数小时至金属铟完全溶解，获得氯化铟溶液。除杂后将溶液升温至90~100℃，溶液逐渐蒸发，结晶析出晶体。 （1）仪器B的名称为_________，溶解金属铟时控温40~60℃的原因是_________。 （2）除杂时向粗溶液中加入稍过量溶液和粉末调节溶液pH，充分搅拌后过滤、洗涤，除去溶液中的。请设计实验方案，验证溶液中已除尽_________。 Ⅱ．制备无水（装置如图2） 将制得的晶体转入图2烧瓶C中，加入足量环己烷，在氮气保护下控温回流持续脱水。脱水完成后减压浓缩，析出白色结晶，过滤、洗涤、干燥，得纯。 （3）控温回流时预先在分水器中加入_________至离支管口约1 cm处，当出现_________现象时停止加热。 （4）若直接加热晶体会生成InOCl，写出该反应的化学方程式_________。 Ⅲ．的含量测定 准确称取4.50 g无水样品溶于盐酸中，配制500 mL pH=3的待测液，取25.00 mL待测液于锥形瓶中，加入20.00 mL 0.1000 mol/L EDTA溶液充分反应，再用标准溶液滴定过量EDTA溶液，终点时消耗标准溶液22.00 mL。滴定过程涉及的反应为：，。 （5）样品中的质量分数为_________%（计算结果保留1位小数）；若滴定时其他操作无误，量取待测液时初始和结束读取滴定管刻度方式如图3所，则测定结果_________（填“偏高”“偏低”“无影响”）。 16. 废旧三元锂电池的主要成分为复合氧化物和少量铁、铝的氧化物，一种基于“镍皂化萃取”的绿色分离新工艺，可从废旧三元锂电池中高效回收锰、钴，同时将镍和锂留待后续回收，实现了资源循环与健康守护的双赢。该工艺主要流程如图所示。 已知：1.废旧三元锂电池黑粉经硫酸-双氧水浸出后浸出液的主要成分为Fe3+、Al3+的硫酸盐。 Ⅱ．常温下， Ⅲ．P204萃取金属离子的能力顺序为：为稳定萃取过程pH，先将P204与NiSO4溶液反应，转变为镍皂化P204(记为NiR2)，反应为2Na⁺。NiR2萃取Mn2+的原理为阳离子交换反应。 IV．图1为P204单级萃取时，P204浓度25%、水相pH=3.5、皂化率30%、萃取时间5 min，萃取相比V有机相/V水相对Mn及杂质萃取率的影响。 回答下列问题： （1）“硫酸-双氧水”的主要作用是_____。 （2）常温下，若Fe3+沉淀完全的标准是将其浓度降至以下，计算此时溶液的pH应大于_____(保留1位小数)(已知lg2.8≈0.4)。 （3）“滤渣”的主要成分是_____。 （4）P204萃取Mn工序中，NiR2萃取Mn2+的离子方程式为_____，当Mn被萃取至有机相后，为除去共萃入有机相的少量Co2+杂质，后续的“洗涤”操作应选择的试剂A是_____(填标号)。 a．蒸馏水 b．稀硫酸 c．浓盐酸 （5）分析图1中P204萃取率曲线可知：选择萃取相比V有机相/V水相为2.5，而不选择更大的相比，其工艺优化的主要目的是_____。 （6）“反萃取”工序所得的MnSO4溶液，可通过电解法进一步制得高纯度金属锰。电解装置如图2所示(隔膜仅允许阴离子通过，阻止分子扩散和气体串通，铅银电极不溶解)。 ①电解过程中，必须严格控制阴极区溶液的pH为7~8(中性偏碱)的理由是_____， ②写出该电解过程总反应的化学方程式：_____ 17. 某缓解疼痛药物H，其一种合成路线如下(略去部分条件和试剂)。 已知：① ② 回答下列问题： （1）A的化学名称为_____；B中含氧官能团的名称为_____。 （2）C+D→E是可逆反应，反应过程也可以加入吡啶()，吡啶除了作溶剂，还有的作用是。_____ （3）加热条件下，1 molC与足量NaOH溶液反应，消耗NaOH的物质的量为_____mol。D的结构简式为_____。 （4）由F生成G的化学方程式为_____。 （5）下列关于G的说法错误的是_____(填标号)。 a．分子中含有1个手性碳原子 b．N原子为sp3杂化 c．分子式为 d．可以发生氧化反应，但不能发生加成反应 （6）参照上述合成路线，利用苯和设计苯胺聚醚()的合成路线(其他无机试剂任选)_____。 18. 二氧化碳是廉价可持续的碳源，其转化为甲醇能减碳增效、推动可持续发展。以下是CO2制备可能涉及的反应： I． Ⅱ．CO2g)+3H2 (g)CH₃OH(g)+H2O(g)△H2 III． 已知：生成物A的选择性= 回答下列问题： （1）已知反应的能垒越大，活化能越大。反应ii的反应历程如图所示。使用催化剂 时，反应历程中决速步骤的能垒为_____eV。 （2）反应Ⅱ的焓变_____.甲醇可作燃料，碱性环境下甲醇燃料电池的负极电极反应式为_____。 （3）向容积为2 L的恒容密闭容器中充入 仅发生反应Ⅱ和反应Ⅲ，反应相同时间，ts后测得实际转化率和的实际选择性随温度的变化如图中实线所示，同时模拟出平衡转化率和平衡时选择性如图中虚线所示。 ①曲线a表示的平衡转化率，其先下降后上升的原因为_____。 下，0~ts内反应Ⅱ中的平均反应速率_____反应ii的平衡常数K=_____。 ③试分析图线a、b在温度高于后趋于重合的原因：_____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 姓名_____ 绝密★启用前 准考证号_____ 高三模拟卷(三) 化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。 3.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H~1　N~14　O~16　Cl~35.5　Ni~59　Cu~64　In~115 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分，每小题只有一个选项符合题意) 1. 化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是 A. 汽车动力电池是我国先进制造的典型代表，其电极材料用到的石墨属于混合型晶体 B. 碳酸氢铵受热分解产生大量气体，可作食品膨松剂 C. MOF材料是潜力巨大的新材料，其有机配体均苯三甲酸为高分子 D. 网状结构的酚醛树脂受热后不能软化或熔融，且具有良好的绝缘性，可用于生产电器开关 【答案】C 【解析】 【详解】A．石墨层内存在共价键、层间存在范德华力，同时存在可自由移动的电子，属于混合型晶体，A正确； B．碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳等气体，可使食品内部形成多孔结构达到膨松效果，可作食品膨松剂，B正确； C．高分子化合物的相对分子质量通常在以上，均苯三甲酸相对分子质量仅为210，属于小分子有机物，不属于高分子，C错误； D．网状结构的酚醛树脂属于热固性高分子，受热后不能软化或熔融，且绝缘性良好，可用于生产电器开关，D正确； 故选C。 2. 下列化学用语表示正确的是 A. 有机物的系统命名为2-甲基-3-丁醇 B. 氯化氢的电子式： C. 乙酸的核磁共振氢谱： D. 的价层电子对互斥模型： 【答案】C 【解析】 【详解】A．该有机物含羟基的最长碳链为4个碳原子，从距离羟基更近的右端编号，羟基连接在2号碳原子，3号碳原子连有甲基，系统命名为3-甲基-2-丁醇，A错误； B．氯化氢是共价化合物，不存在阴阳离子，电子式为，B错误； C．乙酸的结构简式为，含有2种等效氢，氢原子数目比为3:1，对应核磁共振氢谱有2组峰，峰面积比为3:1，化学位移分别约为2和11，与图示氢谱特征一致，C正确； D．中心C原子的价层电子对数为，无孤电子对，价层电子对互斥模型为平面三角形，D错误； 故选C。 3. 下列实验的相应操作中，不正确的是 A．制备并检验 B．实验室制取 为防止有害气体逸出，先放置浸溶液的棉团，再加热 实验结束时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯 C．分液 D．蒸馏 先打开分液漏斗上方的玻璃塞，再打开下方的活塞 冷却水从冷凝管①口通入，②口流出 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．铜与浓硫酸反应，生成二氧化硫，二氧化硫有毒会污染空气，二氧化硫属于酸性氧化物，可用氢氧化钠溶液吸收，所以为防止有害气体逸出，先放置浸溶液的棉团，再加热，A正确； B．实验室制备氧气时，为了防止水槽中的水倒吸，实验结束时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，可避免试管炸裂，B正确； C．分液时，为了使液体顺利流下，需保持分液漏斗内部和外界大气压相等，所以分液时，先打开分液漏斗上方的玻璃塞，再打开下方的活塞，将下层液体从下口放出，再将上层液体从上口倒出，操作方法正确，C正确； D．蒸馏时，为了更好的冷凝效果，冷凝水应：“下进上出”，即②口通入，①口流出，操作方法错误，D错误； 故选D。 4. 下列表述正确的是 A. 分子的极性： B. NH3BH3中存在配位键 C. 稳定性：聚四氟乙烯<聚乙烯 D. 晶体中C—C键长：石墨>金刚石 【答案】B 【解析】 【详解】A．和均为V形结构，电负性，中键的偶极矩朝向，偶极矩叠加后总偶极矩更大，中键的偶极矩朝向，偶极矩部分抵消，总偶极矩更小，故分子极性，A错误； B．中原子有孤电子对，原子有空轨道，二者形成配位键，B正确； C．键键能远大于键键能，聚四氟乙烯中含键，聚乙烯中含键，故稳定性聚四氟乙烯>聚乙烯，C错误； D．石墨中原子为杂化，存在共轭效应，键长相较于单键较短，金刚石中原子为杂化，只存在单键，故晶体中键长：石墨<金刚石，D错误； 故选B。 5. 配位化合物广泛应用于物质分离、定量测定、医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物，如设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 中含有σ键的数目为22 B. H—N—H的键角大小： C. 与足量H2在催化剂作用下合成氨，生成的NH3分子数为0. D. 36 g冰中所含的氢键的数目为2 【答案】B 【解析】 【详解】A．1 mol 中，中心离子与配体形成6个配位键，5 mol 含键总物质的量为 ，故总键物质的量为 ，数目为，A错误； B．分子中原子存在1对孤电子对，孤电子对斥力大于成键电子对斥力，中的原子孤电子对用于形成配位键，无孤电子对，故键角大小为，B正确； C．与合成氨的反应为可逆反应，0.1mol 不能完全反应，生成分子数小于，C错误； D．36 g冰的物质的量为 ，冰中每个水分子平均形成2个氢键，故总氢键数目为，D错误； 故选B。 6. 二氧化氯(ClO2)是一种高效、安全的杀菌消毒剂。一种综合法制备ClO2的工艺流程及ClO2分子的结构(O-Cl-O的键角为117.6°)如图所示。 下列说法正确的是 A. Cl2与ClO2分子中所含化学键类型完全相同 B. ClO2分子中含有大π键()，Cl原子杂化方式为sp2杂化 C. “ClO2发生器”中，NaClO3的还原产物为Cl2 D. “电解”时，阳极与阴极产物的物质的量之比为3：1 【答案】B 【解析】 【详解】A．Cl2分子中含有非极性共价键，而ClO2分子中含有极性共价键且由题干信息可知含有配位键，即二者所含化学键类型不相同，A错误； B．由题干ClO2的分子结构可知，ClO2分子中含有大π键()，Cl原子周围的价层电子对数为3，故杂化方式为sp2杂化，B正确； C．由题干流程图可知，“ClO2发生器”中反应方程式为：2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl，反应中NaClO3中Cl由+5价变为ClO2中的+4价，HCl中的部分Cl由-1价升高到Cl2中的0价，即NaClO3的还原产物为ClO2，C错误； D．由题干流程图可知，“电解”时，阳极发生氧化反应，即Cl--6e-+3H2O=+6H+，阴极发生还原反应，即2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根据电子守恒可知，阳极与阴极产物的物质的量之比为1：3，D错误； 故答案为：B。 7. 金刚烷是一种重要的化工原料，工业上可通过下列途径制备： 下列说法不正确的是 A. 环戊二烯可以发生加聚反应： B. 二聚环戊二烯分子中有4个手性碳原子 C. 环戊二烯与溴的四氯化碳溶液反应最多得2种产物 D. 某炔烃x与二烯烃y反应生成w()，则x、y组合可能为：或 【答案】C 【解析】 【详解】A．环戊二烯含碳碳双键，可发生加聚反应生成选项所示的聚合物，A正确； B．手性碳原子为连接4种不同原子或基团的饱和碳原子，二聚环戊二烯中两个环连接处的4个饱和碳原子均符合手性碳定义，共4个手性碳，B正确； C．环戊二烯为共轭二烯烃，与溴的四氯化碳溶液反应时，溴少量时可发生1,2-加成、1,4-加成得到不同产物，溴足量时可发生完全加成得到全加成产物，产物种类多于2种，C错误； D．该反应为DA加成反应，将产物w逆推拆分，两种组合分别对应亲双烯体炔烃、双烯体二烯烃的反应组分，均符合DA反应的成环规律，D正确； 故选C。 8. 已知：NixCuyNz晶体的立方晶胞中各原子所处位置如图所示。已知：同种位置原子相同，且相邻原子间的最近距离之比晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法不正确的是 A. 顶点为Cu B. 晶胞中与Cu原子最近且等距离的原子的数目为12 C. 该晶体密度为 D. x：y：z=3：1：1 【答案】C 【解析】 【分析】立方晶胞顶点、面心、体心的均摊占比分别为、、1。结合相邻原子最近距离比，立方晶胞中面心到顶点的距离为，面心到体心的距离为，二者比值为，故顶点为Cu，面心为Ni，体心为N。通过均摊法计算各原子数目：Cu个数为，Ni个数为，N个数为1，确定晶胞总质量为 ，晶胞体积为。 【详解】A．由推导可知顶点为Cu，A正确； B．Cu位于晶胞顶点，与其最近且等距离的原子为面心上的Ni，每个顶点Cu周围共分布12个面心Ni，数目为12，B正确； C．晶体密度为，选项未进行长度单位换算，C错误； D．晶胞内Ni、Cu、N的个数比为3:1:1，故，D正确； 故选C。 9. 科研人员在嫦娥五号带回的月球样本中发现了一种未知矿物晶体，其中M、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态Y原子的s能级与p能级的电子数相等，且X与Y相邻，Q的电负性为同周期主族元素最大。下列说法不正确的是 A. 第二电离能： B. 简单离子半径： C. 、两者的空间结构均为三角锥形 D. 工业上可通过电解熔融Z、Q的化合物制备Z 【答案】A 【解析】 【详解】基态Y原子的s能级与p能级的电子数相等，Y可能为O（1s22s22p4）或Mg（1s22s22p63s2），结合晶体中的M2Y可知，若Y为O，则M为H，若Y为Mg，M2Y不符合常见化合物的形式，因此Y为O；X与Y相邻，X为N，Z、Q在O元素之后且属于主族元素，因此Q为第三周期元素，Q的电负性为同周期主族元素最大，Q为Cl，根据晶体的化学式，带1个单位正电荷，Cl为-1价，因此Z为+2价，Z为Mg，M、X、Y、Z、Q分别为H、N、O、Mg、Cl。 A．O的+1价离子电子排布为，p轨道半充满更稳定，失去第二个电子所需能量高于N，故第二电离能N＜O，A错误； B．简单离子中Cl-有3个电子层半径最大，O2-和Mg2+电子层结构相同，核电荷数越大半径越小，故半径Cl-＞O2-＞Mg2+，B正确； C．NH3和NCl3中心N原子价层电子对数均为3+×(5-3×1)=4，含1对孤电子对，空间结构均为三角锥形，C正确； D．工业上通过电解熔融MgCl2制备金属Mg，MgCl2Mg+Cl2↑，D正确； 故选A。 10. 某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含MnO2、Co3O₄和少量中提取金属元素的流程如图所示。已知“沉钴”温度下Ksp(CoS)=10-20.4，下列说法不正确的是 A. 生物质(稻草)来源广泛 B. “浸出”时，Co、Mn元素被还原 C. 基态Co原子的价层电子排布式为3d84s1 D. “沉钴”后，上层清液中c(Co2+)·c(S2-)=10-20.4 【答案】C 【解析】 【分析】矿石(含MnO2、Co3O4、Fe2O3)经过硫酸和稻草浸出过滤得到滤液，滤液含有Fe3+、Mn2+、Co2+，加入Na2CO3沉铁得到FeOOH，过滤，滤液再加入Na2S沉钴得到CoS，过滤最后得到硫酸锰溶液。 【详解】A．生物质(稻草)是稻谷收获后可再生的残余物，是来源广泛的原料，A正确； B．由化合价变化可知，“浸出”时，钴元素、锰元素的化合价降低被还原，B正确； C．钴元素的原子序数为27，基态原子核外电子排布为，价层电子排布式为，C错误； D．“沉钴”后的上层清液存在CoS的沉淀溶解平衡，满足Q=Ksp(CoS)=c(Co2+)·c(S2-)= 10-20.4，D正确； 故选C。 11. 我国科研人员采用图示的电解池，由百里酚(TY)合成了百里醌(TQ)。电极b表面的主要反应历程见图(灰球表示电极表面催化剂)，下列说法错误的是 A. 电解时，从右室向左室移动 B. 电解总反应： C. 以为原料，也可得到TQ D. 用标记电解液中的水，可得到 【答案】D 【解析】 【分析】电极b发生TY→TQ，发生加氧去氢的反应，发生氧化反应，b为阳极，a为阴极，阴极上氢离子得电子生成H2，以此解题。 【详解】A．电解时阳离子向阴极移动，H+从右室向左室移动，A正确； B．根据转化关系图可知，电极b中TY是反应物，TQ是生成物，电极a上H+得电子生成H2，总反应方程式为：，B正确； C．将TY()换成为原料，仍然能够得到TQ()，C正确； D．根据右图可知，用标记电解液中的水，可得到的18O在环上甲基的邻位上，D错误； 答案选D。 12. 根据下列实验操作及现象得出的结论不正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 分别测定浓度均为 的ClCH₂COONa和溶液的pH，ClCH₂COONa溶液的pH更小 结合H⁺的能力： B 向浓度相同的NaI和NaBr混合溶液中加入CCl4，再滴加少量氯水并振荡，CCl4层呈现紫红色 还原性：I->Br- C 分别向含等物质的量的BaC2O4、CaC2O4悬浊液中，加入等体积 乙酸，加热，仅BaC2O4完全溶解 溶度积常数： D 分别向不同浓度的盐酸和乙酸溶液中加入等量镁条，乙酸溶液中产生气泡的速率更快 两溶液导电性：乙酸>盐酸 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．等浓度的溶液pH更小，说明水解程度更弱，对应酸的酸性强于，因此结合的能力：，结论错误，A错误； B．少量氯水加入混合溶液后，层呈紫红色说明优先被氧化为，因此还原性：，结论正确，B正确； C．仅在乙酸中完全溶解，说明的溶解平衡更易正向移动，因此溶度积常数：，结论正确，C正确； D．乙酸溶液与镁条反应速率更快，说明乙酸溶液中浓度更大，溶液导电性与自由移动离子浓度正相关，因此两溶液导电性：乙酸>盐酸，结论正确，D正确； 故选 A。 13. 一种在铜催化剂作用下合成炔烃的过程示意图如下。 已知：C和Br的电负性分别为2.5和2.8；图中“·”表示未成对电子，Ⅰ、Ⅱ表示铜元素的价态。下列说法不正确的是 A. 减弱了中C—Br键的极性 B. 过程②中得到的M为·Br C. 反应欲制得炔烃，投入的物质的量无需1 mol D. 合成炔烃的总反应： 【答案】B 【解析】 【详解】A．已知电负性为，电负性为2.8；是强吸电子基团，会降低键中原子的电子云密度，使对键合电子的吸引能力增强，与的电负性差减小，因此键的极性被减弱，A正确； B．根据过程②的原子守恒和价态变化分析： 过程②反应物为（为价）和，生成物为烷基自由基：、​（为价，进入步骤③）和。 从价变为价，失去个电子，该电子使断裂，得到电中性的烷基自由基，剩余的带个单位负电荷，因此为，不是溴自由基，B错误； C．由流程可知，是催化剂，反应过程中循环使用，因此制取产物，不需要投入该催化剂，C正确； D．将所有步骤的反应加和，消去中间产物，总反应就是端炔和溴代物在铜催化下生成炔烃和，与选项D给出的总反应一致，D正确； 故选B。 14. 常温下，溶液中分别与三种金属离子形成配离子、、，平衡时，与的关系如图所示，其中I表示的是与变化的关系。 已知：① ②，，。 下列说法错误的是 A. 其中Ⅲ表示的是与变化的关系 B. 当Ⅰ对应的相关离子浓度处于P点时，金属配离子的解离速率小于生成速率 C. 反应的平衡常数 D. 当Ⅱ和Ⅲ对应相关离子的混合液处于Q点，达到平衡时， 【答案】B 【解析】 【分析】根据反应，，则，整理可得， =0时，，结合，可知，Ⅱ表示的是与变化的关系，Ⅲ表示的是与变化的关系。 【详解】A．由上述分析可知，Ⅲ表示的是与变化的关系，A项正确； B．由图像可知，当Ⅰ对应的相关离子浓度处于P点时，此时小于平衡状态，则反应向生成金属离子的方向进行，即金属配离子的解离速率大于生成速率，B项错误； C．反应的平衡常数，C项正确； D．根据，则，当Ⅱ和Ⅲ对应相关离子的混合液处于Q点，达到平衡时，，即，，解得，则x=，D项正确； 答案选B。 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 高纯氯化铟（）是制备ITO薄膜、半导体材料、有机反应催化剂的主要原料。兴趣小组用粗铟（含少量铁）和盐酸为原料制取高纯氯化铟并测定其纯度，实验装置如下（加热和夹持装置略）： 已知：为白色或黄色结晶（熔点586℃，加热至300℃开始升华），易溶于水、不溶于环己烷（环己烷沸点81℃，与水的共沸物沸点9.8℃），易潮解、水解。 I．制备（装置如图1） 称取一定量金属铟与浓盐酸在40~60℃温度下持续搅拌数小时至金属铟完全溶解，获得氯化铟溶液。除杂后将溶液升温至90~100℃，溶液逐渐蒸发，结晶析出晶体。 （1）仪器B的名称为_________，溶解金属铟时控温40~60℃的原因是_________。 （2）除杂时向粗溶液中加入稍过量溶液和粉末调节溶液pH，充分搅拌后过滤、洗涤，除去溶液中的。请设计实验方案，验证溶液中已除尽_________。 Ⅱ．制备无水（装置如图2） 将制得的晶体转入图2烧瓶C中，加入足量环己烷，在氮气保护下控温回流持续脱水。脱水完成后减压浓缩，析出白色结晶，过滤、洗涤、干燥，得纯。 （3）控温回流时预先在分水器中加入_________至离支管口约1 cm处，当出现_________现象时停止加热。 （4）若直接加热晶体会生成InOCl，写出该反应的化学方程式_________。 Ⅲ．的含量测定 准确称取4.50 g无水样品溶于盐酸中，配制500 mL pH=3的待测液，取25.00 mL待测液于锥形瓶中，加入20.00 mL 0.1000 mol/L EDTA溶液充分反应，再用标准溶液滴定过量EDTA溶液，终点时消耗标准溶液22.00 mL。滴定过程涉及的反应为：，。 （5）样品中的质量分数为_________%（计算结果保留1位小数）；若滴定时其他操作无误，量取待测液时初始和结束读取滴定管刻度方式如图3所，则测定结果_________（填“偏高”“偏低”“无影响”）。 【答案】（1） ①. 球形冷凝管 ②. 温度过低反应速率慢，温度过高浓盐酸挥发较多，均不利于金属铟溶解 （2）取滤液少量于洁净试管中，滴加2滴KSCN溶液，若溶液中未出现红色，则证明原溶液中的已经完全除去 （3） ①. 水 ②. 分水器中下层液体（水）的量不再增加（或回流液变得澄清） （4） （5） ①. 88.6 ②. 偏低 【解析】 【分析】利用In和浓盐酸反应制备InCl3，通过加入稍过量溶液和In2O3发生沉淀转化，使Fe3+转化生成Fe(OH)3沉淀除去后，将溶液升温至90~100℃，溶液逐渐蒸发，结晶析出晶体，将制得的晶体转入图2烧瓶C中，加入足量环己烷，在氮气保护下控温回流持续脱水，脱水完成后减压浓缩，析出白色结晶，过滤、洗涤、干燥，得纯，最后利用EDTA滴定，测定样品中的质量分数，据此分析； 【小问1详解】 仪器B的名称为球形冷凝管；溶解金属铟时略微加热可加快反应速率，但浓盐酸易挥发，故加热温度不能太高，则控温40~60℃的原因是温度过低反应速率慢，温度过高浓盐酸挥发较多，均不利于金属铟溶解； 【小问2详解】 除杂时除去溶液中的，验证溶液中已除尽的实验方案为：取滤液少量于洁净试管中，滴加2滴KSCN溶液，若溶液中未出现红色，则证明原溶液中的已经完全除去； 【小问3详解】 控温回流时预先在分水器中加水，使用分水器将蒸出的环己烷与水的共沸物中的水进入下层，达到去除中的的目的；当分水器中下层液体（水）的量不再增加或回流液变得澄清时，表明水已经完全蒸出，可以停止加热； 【小问4详解】 若直接加热晶体，会发生水解反应生成InOCl，该反应的化学方程式为:； 【小问5详解】 总，过量，25 mL待测液中，500 mL中，，质量，质量分数；若滴定时其他操作无误，量取待测液时初始和结束读取滴定管刻度方式如图3所示，表明所量取的待测液体积偏小，而计算时仍代入25.00 mL待测液进行计算，实际导致返滴定时所用标准溶液体积偏大，则测定结果将偏低。 16. 废旧三元锂电池的主要成分为复合氧化物和少量铁、铝的氧化物，一种基于“镍皂化萃取”的绿色分离新工艺，可从废旧三元锂电池中高效回收锰、钴，同时将镍和锂留待后续回收，实现了资源循环与健康守护的双赢。该工艺主要流程如图所示。 已知：1.废旧三元锂电池黑粉经硫酸-双氧水浸出后浸出液的主要成分为Fe3+、Al3+的硫酸盐。 Ⅱ．常温下， Ⅲ．P204萃取金属离子的能力顺序为：为稳定萃取过程pH，先将P204与NiSO4溶液反应，转变为镍皂化P204(记为NiR2)，反应为2Na⁺。NiR2萃取Mn2+的原理为阳离子交换反应。 IV．图1为P204单级萃取时，P204浓度25%、水相pH=3.5、皂化率30%、萃取时间5 min，萃取相比V有机相/V水相对Mn及杂质萃取率的影响。 回答下列问题： （1）“硫酸-双氧水”的主要作用是_____。 （2）常温下，若Fe3+沉淀完全的标准是将其浓度降至以下，计算此时溶液的pH应大于_____(保留1位小数)(已知lg2.8≈0.4)。 （3）“滤渣”的主要成分是_____。 （4）P204萃取Mn工序中，NiR2萃取Mn2+的离子方程式为_____，当Mn被萃取至有机相后，为除去共萃入有机相的少量Co2+杂质，后续的“洗涤”操作应选择的试剂A是_____(填标号)。 a．蒸馏水 b．稀硫酸 c．浓盐酸 （5）分析图1中P204萃取率曲线可知：选择萃取相比V有机相/V水相为2.5，而不选择更大的相比，其工艺优化的主要目的是_____。 （6）“反萃取”工序所得的MnSO4溶液，可通过电解法进一步制得高纯度金属锰。电解装置如图2所示(隔膜仅允许阴离子通过，阻止分子扩散和气体串通，铅银电极不溶解)。 ①电解过程中，必须严格控制阴极区溶液的pH为7~8(中性偏碱)的理由是_____， ②写出该电解过程总反应的化学方程式：_____ 【答案】（1）提供酸性环境；作还原剂，将高价金属离子还原为低价离子 （2）2.1 （3）、 （4） ①. ②. b （5）在保证有较高萃取率的同时，有效抑制、等有价金属的共萃取，提高的分离选择性，降低后续纯化成本 （6） ①. 若过低，浓度过大，将优先于在阴极放电，发生析氢副反应；若过高，浓度过大，将发生水解反应生成沉淀 ②. 【解析】 【分析】废旧三元锂电池黑粉以复合氧化物为主，伴随铁、铝的氧化物，原料加入硫酸与双氧水进行酸浸，硫酸提供酸性溶解金属氧化物，双氧水将高价态镍、钴、锰还原为、、，铁、铝氧化物溶解得到、，锂元素转化为进入浸出液；浸出液调节除杂，、水解生成、滤渣被除去，除杂后液含、、、，部分除杂余液加入皂化P507得到硫酸钴，剩余料液使用皂化P204（，由与制得）在下萃取，依托阳离子交换反应，进入有机相，、留在水相，有机相混有少量共萃的，选用稀硫酸洗涤除去杂质钴得到纯净含锰有机相，再用硫酸反萃取获得溶液，最后对电解液电解，阴极得电子析出高纯锰单质； 【小问1详解】 硫酸的作用是提供酸性环境，溶解三元锂复合氧化物与铁、铝氧化物；充当还原剂，将原料中高价的、、元素还原为、、低价阳离子，实现金属元素浸出； 【小问2详解】 沉淀完全时，由 得，则，即溶液应大于； 【小问3详解】 除杂工序，、发生水解反应生成氢氧化物沉淀，因此滤渣主要成分为、； 【小问4详解】 萃取为阳离子交换可逆反应，离子方程式：；洗涤目的是洗去共萃的少量，同时避免逆向反萃取损失锰，蒸馏水难以溶解钴的萃取配合物，浓盐酸酸性过强易使大量解离，稀硫酸可提供、，仅洗去而减少锰损耗，因此选试剂b； 【小问5详解】 萃取相比时，萃取率已经处于较高水平，继续增大相比会大幅提升有机溶剂用量、增加生产成本，还会加剧、等杂质的共萃取现象，因此该配比在保障锰高萃取率的同时，抑制钴、锂共萃取、提升锰分离选择性，压缩后续纯化成本； 【小问6详解】 ①过低时溶液浓度偏高，会优先于在阴极得电子发生析氢副反应，降低锰单质产率；过高则浓度过大，水解生成沉淀，无法顺利在阴极析出金属锰，因此阴极区需维持； ②由分析可知，阴极得电子析出高纯锰单质，电极反应为，阳极，则总反应为。 17. 某缓解疼痛药物H，其一种合成路线如下(略去部分条件和试剂)。 已知：① ② 回答下列问题： （1）A的化学名称为_____；B中含氧官能团的名称为_____。 （2）C+D→E是可逆反应，反应过程也可以加入吡啶()，吡啶除了作溶剂，还有的作用是。_____ （3）加热条件下，1 molC与足量NaOH溶液反应，消耗NaOH的物质的量为_____mol。D的结构简式为_____。 （4）由F生成G的化学方程式为_____。 （5）下列关于G的说法错误的是_____(填标号)。 a．分子中含有1个手性碳原子 b．N原子为sp3杂化 c．分子式为 d．可以发生氧化反应，但不能发生加成反应 （6）参照上述合成路线，利用苯和设计苯胺聚醚()的合成路线(其他无机试剂任选)_____。 【答案】（1） ①. 环氧乙烷 ②. 羟基 （2）能与生成的HCl反应，促使平衡正向移动，提高反应物的转化率 （3） ①. 3 ②. （4） （5）ad （6） 【解析】 【分析】环氧乙烷和甲胺发生开环反应生成物质B，B与SOCl2发生取代反应生成C，C与D生成E()，可以反推D为，E发生水解-CN转化为-COOH，F发生酯化反应生成G，G再生成盐酸盐H。 【小问1详解】 A的化学名称为环氧乙烷；B中含氧官能团的名称为羟基； 【小问2详解】 C+D→E是可逆反应，吡啶能与生成的HCl反应，促使平衡正向移动，提高反应物的转化率； 【小问3详解】 1 mol C中，2 mol 氯原子水解各消耗1 mol NaOH，同时外界的1 mol HCl中和消耗1mol NaOH，共消耗3 mol NaOH；根据分析可知D的结构简式为； 【小问4详解】 F与乙醇发生酯化反应，化学方程式为； 【小问5详解】 a．G中不存在手性碳原子，a错误； b．N原子形成3个σ键，还有1对孤对电子，价层电子对数为4，为杂化，b正确； c．G的分子式为，c正确； d．G中含有苯环，可以与氢气发生加成反应，d错误； 故选ad； 【小问6详解】 利用苯的硝化反应生成硝基苯，再将硝基苯还原成苯胺，利用A生成B的信息与环氧乙烷反应生成，在一定条件下生成苯胺聚醚，合成路线为 。 18. 二氧化碳是廉价可持续的碳源，其转化为甲醇能减碳增效、推动可持续发展。以下是CO2制备可能涉及的反应： I． Ⅱ．CO2g)+3H2 (g)CH₃OH(g)+H2O(g)△H2 III． 已知：生成物A的选择性= 回答下列问题： （1）已知反应的能垒越大，活化能越大。反应ii的反应历程如图所示。使用催化剂 时，反应历程中决速步骤的能垒为_____eV。 （2）反应Ⅱ的焓变_____.甲醇可作燃料，碱性环境下甲醇燃料电池的负极电极反应式为_____。 （3）向容积为2 L的恒容密闭容器中充入 仅发生反应Ⅱ和反应Ⅲ，反应相同时间，ts后测得实际转化率和的实际选择性随温度的变化如图中实线所示，同时模拟出平衡转化率和平衡时选择性如图中虚线所示。 ①曲线a表示的平衡转化率，其先下降后上升的原因为_____。 下，0~ts内反应Ⅱ中的平均反应速率_____反应ii的平衡常数K=_____。 ③试分析图线a、b在温度高于后趋于重合的原因：_____。 【答案】（1）1.14 （2） ①. ②. （3） ①. 温度低于250℃时，反应II为放热反应，升高温度平衡逆向移动，CO2平衡转化率下降；温度高于250℃时，反应III为吸热反应，升高温度平衡正向移动，CO2平衡转化率上升 ②. ③. 或 ④. 温度升高反应速率加快， 内反应达到平衡状态，CO2的实际转化率与平衡转化率趋于一致 【解析】 【分析】首先完成曲线匹配：横坐标为温度，左侧纵坐标为二氧化碳转化率，右侧为甲醇选择性；虚线a为二氧化碳平衡转化率，随温度先降后升；虚线c为平衡时甲醇选择性，随温度升高逐渐下降；实线d为甲醇实际选择性，随温度升高下降；实线b为二氧化碳实际转化率，随温度升高逐渐上升。结合反应II放热、反应III吸热的焓变特征，低温下反应II更易进行，甲醇选择性高，二氧化碳平衡转化率随升温下降；高温下反应III更易进行，甲醇选择性降低，二氧化碳平衡转化率随升温上升。 【小问1详解】 决速步为反应历程中能垒最大的步骤，使用催化剂时，最大能垒为过渡态与前一中间体的能量差，计算得 ，故决速步能垒为1.14 eV。 【小问2详解】 根据盖斯定律，反应II=反应I+反应III，故。碱性环境下甲醇燃料电池负极，甲醇失电子被氧化为碳酸根离子，配平得电极反应式为。 【小问3详解】 ①反应II为放热反应，反应III为吸热反应，温度低于250℃时，体系以反应II为主，升高温度平衡逆向移动，CO2平衡转化率下降；温度高于250℃时，体系以反应III为主，升高温度平衡正向移动，CO2平衡转化率上升，因此曲线a先下降后上升。 ②250℃下，CO2实际转化率为8%，故参与反应的 ，甲醇实际选择性为40%，故生成的 ，反应II消耗的 ，容器体积为2 L，故反应II消耗氢气的速率为：。 250℃平衡时，平衡时CO2的转化率为20%，甲醇的选择性为50%，反应II生成的甲醇的物质的量为5mol×20%×50%=0.5mol，生成H₂O的物质的量为0.5mol，消耗的CO2为0.5mol，消耗的氢气为1.5mol，反应III生成的CO为5mol×20%×50%=0.5mol，消耗的CO2为0.5mol，消耗的氢气为0.5mol，生成的H2O为0.5mol，平衡时CO2总浓度为；H2总浓度为；甲醇总浓度为H2O总浓度为反应II的平衡常数 。 ③温度高于280℃时，反应速率随温度升高显著加快， 内反应达到平衡状态，因此CO2的实际转化率与平衡转化率趋于一致，故曲线a、b趋于重合。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $