精品解析：河南许昌市禹州市2026届高三下学期考前学情自测 化学试题

高三化学 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 S32 V51 Fe56 Ni 59 Co59 Zn65 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. 纪录片《如果国宝会说话》展示了国宝背后的中国精神、中国审美和中国价值观。下列文物中，主要由无机非金属材料制成的是 A．人头壶(陶器) B．太阳神鸟金箔 C．《人物御龙图》帛画 D．里耶秦简 A. A B. B C. C D. D 2. 下列图标与新制氢氧化铜和乙醛的实验有关的是 A. ①②③④⑤ B. ①②④⑤⑥ C. ①②④⑥⑦ D. ①②⑤⑥⑦ 3. 下列化学用语表示错误的是 A. 的空间填充模型： B. 的名称：2-甲基-3-乙基丁醛 C. 基态氧原子的轨道表示式： D. 的 键的形成过程： 4. 化学与生产、生活紧密相关，下列对场景中所运用的化学知识的解释错误的是 选项 场景 解释 A 医院：用“84”消毒液进行环境消毒 NaClO具有强氧化性 B 生活：温水条件下，用加酶洗衣粉洗涤衣物 温水中，酶的活性高 C 工厂：高温条件下，利用焦炭和石英砂制备粗硅 高温条件下，碳具有还原性 D 农场：用生石灰改良酸性土壤 生石灰属于碱，可中和酸性物质 A. A B. B C. C D. D 5. 硫及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 质量分数为的浓硫酸中含有的氧原子数为 B. 标准状况下，气体中含有的孤电子对总数为 C. 与足量的氧气反应生成的分子数小于 D. 的稀硫酸中含有的氢离子数为 6. 下列装置的使用或实验操作正确且能达到实验目的的是 A．制备无水 B．熔化纯碱 C．测定草酸的浓度 D．检验 A. A B. B C. C D. D 7. 下列反应方程式书写正确的是 A. 反应①为 B. 反应②为 C. 反应③为 D. 反应④为 8. R、T、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态T原子s轨道上的电子数与p轨道上的相等，R和Y同主族，X原子的M层电子数与K层的相等，Z是地壳中含量第二的元素。下列说法错误的是 A. 第一电离能：Z>Y>X B. T与Z可形成共价晶体 C. 原子半径：X>R>T D. Y的氧化物属于两性氧化物 9. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列物质性质与微观解释不符的是 选项 物质性质 微观解释 A 某些金属灼烧时有特征焰色 核外电子受热吸收能量跃迁至较高能级 B 键角()： 孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对与成键电子对之间的斥力 C 熔点：纯铜>黄铜 黄铜为铜锌合金，合金中原子排列杂乱，破坏金属铜晶体的规整结构 D 密度：冰(固态水)<干冰(固态) 冰晶体中水分子通过氢键形成空旷的笼状结构，空间利用率低 A. A B. B C. C D. D 10. 化合物可由经两步反应制得，流程如图。下列说法错误的是 A. 的分子式为 B. 分子中所有碳原子一定共平面 C. 、均能使酸性溶液褪色 D. 最多消耗 11. 等离子体技术是在高压放电下，产生 自由基， 自由基将氧化为后，再用溶液吸收，达到消除的目的。实验室将模拟气(、、，物质的量之比为 )以一定流速通入低温等离子体装置，实验装置如图所示。 已知：① ； ②烟气被溶液吸收后溶液中含氮粒子只有、两种。 下列说法错误的是 A. 等离子体技术在低温条件下可提高NO的转化率 B. 溶液吸收的反应为 C. 由于和在放电时会生成，因此电压过高，可能使的转化率下降 D. 若要使模拟气中的氮元素完全被吸收转化，则的取值范围为 12. 有机物电化学合成是化学研究的重要方向。一种将对硝基苯酚()转化成对氨基苯酚()的示意图如图。下列说法正确的是 A. 电极电势：催化电极a高于催化电极b B. 催化电极a为阳极，发生氧化反应 C. 电解池工作时，电子由催化电极a经质子交换膜向催化电极b移动 D. 若在催化电极a收集到3.36L气体，理论上可生成10.9 g对氨基苯酚 13. 废旧磷酸亚铁锂电池正极片含Al箔、活性材料和少量不溶于酸碱的导电剂，某学习小组在实验室中欲从碱浸渣中回收、，简易流程如图所示： 已知： ①常温下，。 ②“滤液2”中。 ③沉淀率。 下列说法错误的是 A. “酸浸”的主要反应为 B. 可通过向“滤液2”中滴加溶液来判断沉铁是否完全 C. “滤液3”中的溶质除少量外，主要为 D. 加入等体积的溶液后，“滤液3”中为0.04 ，则的沉淀率为90% 14. 向AgCl悬浊液(含足量AgCl固体)中加氨水，发生反应和，、与的关系如图所示，M代表或，N代表或。已知。下列说法错误的是 A. x=-3.1 B. 表示随的变化关系 C. 的平衡常数 D. 时， 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 对硝基苯甲酸是黄色结晶粉末，微溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂。某化学兴趣小组同学拟在实验室中利用在酸性条件下氧化对硝基甲苯制取对硝基苯甲酸。 反应原理： Ⅰ．实验药品用量及物理常数 药品名称 相对分子质量 用量/(mL、g、mol) 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/() 水溶性 对硝基甲苯 137 4.8 g(约0.035 mol) 54.5 38.3 1.286 不溶 对硝基苯甲酸 167 242.5 升华 1.575 难溶 262 11.0 g(约0.042 mol) 356.7 400 2.348 易溶 浓硫酸 98 15 mL(约0.27 mol) 290 Ⅱ．实验步骤 ⅰ.对硝基苯甲酸粗品的制备： ①在250 mL三颈烧瓶中加入对硝基甲苯、重铬酸钠粉末及水，搅拌下缓慢滴加浓硫酸。滴加完毕后，加热回流搅拌约0.5小时，直至反应液呈黑色，实验装置如图(夹持及加热装置已略去)。 ②反应液冷却后，在搅拌下加入冰水，使产物析出。抽滤(装置如图)，并用冷水洗涤，得到黑色粗产品。 ⅱ.粗产品提纯： ①除铬盐：将粗产品置于10 mL 5%稀硫酸中沸水浴加热，溶解未反应完全的铬盐，冷却后抽滤。 ②碱溶除杂：将抽滤后的固体溶于20 mL 5%的NaOH溶液，50℃温热后抽滤，在滤液中加入1.0 g活性炭煮沸，趁热抽滤。 ③酸析精制：充分搅拌下将抽滤得到的滤液慢慢加入盛有20 mL 15%硫酸的烧杯中析出黄色沉淀，抽滤，用少量冷水洗涤两次，干燥后称重，得到4.4 g对硝基苯甲酸。 回答下列问题： （1）仪器M的名称为___________。 （2）冷却水应该从仪器N的___________(填“a”或“b”)口通入。 （3）与普通过滤相比，抽滤的优点是___________。 （4）“碱溶除杂”中加入NaOH溶液将对硝基苯甲酸转化为对硝基苯甲酸钠的目的是___________；该过程需保持温度为50℃，温度过高或过低对实验的不利影响是___________；加入活性炭煮沸时，活性炭的作用是___________。 （5）检验产品是否洗涤干净的操作为___________。 （6）由题中数据可知，对硝基苯甲酸的产率约为___________(保留两位有效数字)。 16. 某冶金厂的废炉渣中，含镍的质量分数为29.5%，含钴的质量分数为1.53%，同时含有少量的、、以及难溶于酸的硅酸盐杂质。一种以此废炉渣为原料回收硫酸镍晶体()和草酸钴的流程如图。 已知：常温下，，。 回答下列问题： （1）在混合酸浸前，需先磨矿、再浆化，其目的是_________。 （2）加入氯酸钠的目的是_________。 （3）除铁工序中采用黄钠铁矾[，淡黄色不溶性晶体]法，加入将溶液的调至2.0，写出除铁时发生反应的离子方程式：_________。 （4）除钙、镁工序中，当、被完全除去(离子浓度小于或等于，视为沉淀完全)，此时不低于__________。 （5）镍、钴分离时通常用有机溶剂萃取法，有机溶剂P507萃取、时溶液pH与萃取率的关系曲线如图，溶液的最好调节为_________左右。 （6）一种铁钴镍的合金的立方晶胞如图所示。该晶胞中粒子个数比_________；设合金的密度为，为阿伏加德罗常数的值，则晶体中和之间的最短距离为________ (列出计算式)。 17. 氨是重要的化学品之一，目前我国氨的生产能力位居世界前列。 Ⅰ．合成氨原料中的由分离液态空气得到，可由下列反应制备： 反应1： 反应2： 反应3： （1）反应1的 __________。 （2）在恒温恒容密闭容器中同时发生反应1和3，下列说法正确的是__________。 A. 混合气体密度不再改变，说明反应达到平衡状态 B. 使用高效催化剂能加快反应速率和降低反应的焓变 C. 反应3逆反应的活化能小于正反应的活化能 D. 容器内压强保持恒定说明反应达到平衡状态 Ⅱ．合成氨： 。 （3）向恒容密闭容器中以 、 (代表物质的量分数)进料发生合成氨反应，不同温度(T)下平衡混合物中的物质的量分数随压强的变化曲线如图所示。 ①________(填“>”“<”或“=”)。 ②，A点状态下，的平衡分压为________，反应的平衡常数________(保留两位有效数字，用物质的量分数代替平衡浓度)。 （4）双催化剂双温催化合成氨机理如图所示，该方法通过光辐射产生温差，可以实现高速率、高产率合成氨。 ①高温区使用纳米催化剂的主要作用是_________。 ②低温区合成氨产率较高的原因是_________。 ③氨燃料电池以溶液为电解质溶液放电时，负极的电极反应式为_________。 18. H是合成某种药物的重要中间体，其合成路线如下： 已知：(三乙胺)是一种有机碱，也可用作溶剂。 回答下列问题： （1）A的名称为___________。 （2）F→G的反应类型为___________。 （3）两分子F在一定条件下发生反应生成分子式为的产物M，M的结构简式为___________。 （4）有机物N是E的同分异构体，同时满足下列条件的N的结构有___________种，其中，核磁共振氢谱显示有4组峰，且峰面积比为6：4：2：1的N的结构简式为___________(任写一种)。 ①红外光谱显示分子中含有吡啶环()，且分子中含2个甲基； ②仅含一种官能团，氧原子均直接与吡啶环相连； ③N与金属钠不反应，吡啶环上连有两个取代基。 （5）一种以1，3-环已二烯和为原料制备的合成路线如图。 ①反应Ⅰ的反应条件和试剂为___________。 ②写出有机物K的结构简式：___________。 ③写出反应Ⅳ的化学方程式：___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三化学 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 S32 V51 Fe56 Ni 59 Co59 Zn65 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. 纪录片《如果国宝会说话》展示了国宝背后的中国精神、中国审美和中国价值观。下列文物中，主要由无机非金属材料制成的是 A．人头壶(陶器) B．太阳神鸟金箔 C．《人物御龙图》帛画 D．里耶秦简 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．人头壶(陶器)为陶器，属于无机非金属材料，A符合题意； B．太阳神鸟金箔，属于金属材料，B项不符合题意； C．《人物御龙图》帛画材质为丝绸，主要成分为蛋白质，属于有机高分子材料，C项不符合题意； D．里耶秦简材质为竹子，主要成分为纤维素，属于有机高分子材料，D项不符合题意； 故答案选A。 2. 下列图标与新制氢氧化铜和乙醛的实验有关的是 A. ①②③④⑤ B. ①②④⑤⑥ C. ①②④⑥⑦ D. ①②⑤⑥⑦ 【答案】B 【解析】 【详解】①护目镜：任何实验都需要防护眼睛，和实验相关； ②洗手：实验结束后需要清洁，和实验相关； ③用电：该实验一般用酒精灯明火加热，不需要用电，和实验无关； ④排风：乙醛易挥发、有毒性，实验需要通风排风，和实验相关； ⑤热烫：加热后实验仪器温度很高，需要防范烫伤，和实验相关； ⑥明火：实验需要使用酒精灯明火加热，需要明火警示，和实验相关； ⑦锐器：该实验操作不涉及尖锐器具，和实验无关； 因此相关图标为①②④⑤⑥，选B。 3. 下列化学用语表示错误的是 A. 的空间填充模型： B. 的名称：2-甲基-3-乙基丁醛 C. 基态氧原子的轨道表示式： D. 的 键的形成过程： 【答案】B 【解析】 【详解】A．SiCl4的中心原子为Si，Si原子的价层电子对数为4(4个成键电子对，无孤电子对)，根据价层电子对互斥理论，其空间构型为正四面体。空间填充模型需体现原子的相对大小和空间位置，硅原子和氯原子是同周期元素，氯原子原子序数大，所以氯原子半径小，A正确； B．该有机物属于醛类，命名时需选择含醛基的最长碳链为主链，从醛基碳原子开始编号，确定支链位置和名称，主链含5个碳原子是戊醛，醛基碳原子为1号，2号碳上有甲基，3号碳上有甲基，正确名称应为2，3-二甲基戊醛，B错误； C．基态氧原子的电子排布式为1s22s22p4。根据泡利原理(每个轨道最多容纳2个自旋相反的电子)和洪特规则(电子优先单独占据不同轨道且自旋方向相同)，2p轨道的4个电子应排布为2px22py12pz1，C正确； D．F2分子中，两个F原子的2p轨道上各有1个未成对电子，当两个F原子的2p轨道沿键轴方向 (头碰头)重叠时，形成p-p σ键，D正确； 故选B。 4. 化学与生产、生活紧密相关，下列对场景中所运用的化学知识的解释错误的是 选项 场景 解释 A 医院：用“84”消毒液进行环境消毒 NaClO具有强氧化性 B 生活：温水条件下，用加酶洗衣粉洗涤衣物 温水中，酶的活性高 C 工厂：高温条件下，利用焦炭和石英砂制备粗硅 高温条件下，碳具有还原性 D 农场：用生石灰改良酸性土壤 生石灰属于碱，可中和酸性物质 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．“84”消毒液有效成分为NaClO，NaClO具有强氧化性，可使蛋白质变性实现消毒，A正确； B．绝大多数酶为蛋白质，温度过高会使酶变性失活，过低则活性较低，温水中酶的活性较高，洗涤效果更好，B正确； C．高温下焦炭还原SiO2制备粗硅，反应的化学方程式为，反应中C元素化合价升高，体现碳的还原性，C正确； D．生石灰是CaO，属于碱性氧化物，不属于碱，其改良酸性土壤是先和水反应生成Ca(OH)2，再中和酸性物质，D错误； 故选D。 5. 硫及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 质量分数为的浓硫酸中含有的氧原子数为 B. 标准状况下，气体中含有的孤电子对总数为 C. 与足量的氧气反应生成的分子数小于 D. 的稀硫酸中含有的氢离子数为 【答案】A 【解析】 【详解】A．100 g质量分数为98%的浓硫酸中，质量为98 g，物质的量为1 mol，仅就含有4 mol氧原子，另外溶液中还有2 g水，水分子中也含有氧原子，因此总氧原子数大于，A错误； B．标准状况下22.4 L 的物质的量为1 mol，每个 分子中S原子含有2对孤电子对，因此1 mol 含有的孤电子对总数为，B正确； C．12.8 g 的物质的量为，与生成的反应为可逆反应，不能进行完全，因此生成的分子数小于，C正确； D．pH=2的稀硫酸中，1 L该溶液中，含有的氢离子数为，D正确； 故选A。 6. 下列装置的使用或实验操作正确且能达到实验目的的是 A．制备无水 B．熔化纯碱 C．测定草酸的浓度 D．检验 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．加热溶液会促进水解，最终只能得到，不能制得无水，A不能达到实验目的； B．瓷坩埚主要成分是SiO2，高温下可以和Na2CO3反应，因此熔化纯碱不能使用瓷坩埚，B不能达到实验目的； C．滴定法测定草酸浓度，可以达到实验目的，这里需要注意图中标明使用的是聚四氟乙烯活塞，聚四氟乙烯性质极其稳定，耐酸碱腐蚀且不粘结，因此可以盛装NaOH溶液，C能达到实验目的； D．木炭与浓硫酸反应时，还会生成，也能使澄清石灰水变浑浊，D不能达到实验目的； 故答案选C。 7. 下列反应方程式书写正确的是 A. 反应①为 B. 反应②为 C. 反应③为 D. 反应④为 【答案】A 【解析】 【详解】A．反应①是氮化镁与水的反应： 方程式配平正确，产物标注正确，A 正确； B．反应②为碳酸钙与酸的反应。碳酸钙为难溶性盐，在离子方程式中不能拆分。反应的酸为醋酸，醋酸为弱酸也不能拆分，正确方程式为：，B错误； C．反应③为氨气、水与二氧化碳在饱和食盐水中反应。饱和食盐水中氨气过量会生成，正确离子方程式为，C错误； D．反应④为水杨酸与的反应。水杨酸分子中含酚羟基和羧基，酚羟基酸性弱于碳酸，不能与反应，仅羧基可反应：，D错误； 故选A。 8. R、T、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态T原子s轨道上的电子数与p轨道上的相等，R和Y同主族，X原子的M层电子数与K层的相等，Z是地壳中含量第二的元素。下列说法错误的是 A. 第一电离能：Z>Y>X B. T与Z可形成共价晶体 C. 原子半径：X>R>T D. Y的氧化物属于两性氧化物 【答案】A 【解析】 【分析】Z是地壳中含量第二的元素，则Z为Si；X的M 层（第三层）电子数与 K 层（第一层，2个）相等，即M层有2个电子，X 为Mg；基态T原子s轨道与p轨道上的电子数相等，可能的排布为 1s22s22p4（O）或 1s22s22p63s2（Mg），由于原子序数T < X，则T是O；Y的原子序数在X（12）和Z（14）之间，只能是 13 号元素，Y为Al；R与 Y(Al) 同主族，且原子序数最小（小于8），R为B。 【详解】A．同周期元素从左到右第一电离能总体呈增大趋势，但第ⅡA、ⅤA族大于同周期相邻的元素，故第一电离能的正确顺序应为Si > Mg > Al，即 Z > X > Y，A错误； B．T（O）与 Z（Si）形成的化合物是SiO2，SiO2是典型的共价晶体，B正确； C．X（Mg）有三个电子层，半径最大，R（B）和 T（O）只有两个电子层，且同周期元素从左向右原子半径减小，故B > O，原子半径顺序为Mg > B > O，即X > R > T，C正确； D．Y为Al，其氧化物Al2O3既能与强酸反应又能与强碱反应，属于两性氧化物，D正确； 故答案选A。 9. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列物质性质与微观解释不符的是 选项 物质性质 微观解释 A 某些金属灼烧时有特征焰色 核外电子受热吸收能量跃迁至较高能级 B 键角()： 孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对与成键电子对之间的斥力 C 熔点：纯铜>黄铜 黄铜为铜锌合金，合金中原子排列杂乱，破坏金属铜晶体的规整结构 D 密度：冰(固态水)<干冰(固态) 冰晶体中水分子通过氢键形成空旷的笼状结构，空间利用率低 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．金属灼烧产生特征焰色的本质是核外电子吸收能量跃迁至高能级后，再从高能级跃迁回低能级时释放特定波长的光，选项仅提到电子跃迁到高能级，无法解释焰色的产生，二者不符，A符合题意； B．中O有2对孤电子对，中O有1对孤电子对，孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对间斥力，中孤对更多，对成键电子对斥力更大，键角更小，解释与性质相符，B不符合题意； C．黄铜为铜锌合金，合金中不同原子的排列破坏了纯铜晶体的规整结构，金属键被削弱，熔点低于纯铜，解释与性质相符，C不符合题意； D．冰晶体中水分子通过氢键结合，形成有空隙的笼状结构，空间利用率低，密度小于分子密堆积的干冰，解释与性质相符，D不符合题意； 故答案为A。 10. 化合物可由经两步反应制得，流程如图。下列说法错误的是 A. 的分子式为 B. 分子中所有碳原子一定共平面 C. 、均能使酸性溶液褪色 D. 最多消耗 【答案】B 【解析】 【详解】A．由X的结构简式可知，其分子式为，A正确； B．Z分子中，单键、单键均可旋转，酰胺基所在平面可以与苯环平面因旋转错开，因此所有碳原子不一定共平面，B错误； C．X、Y均含有酚羟基，都能被酸性高锰酸钾氧化，均能使酸性溶液褪色，C正确； D．Y分子中，1mol酚羟基消耗1mol ；1mol酰胺键碱性水解生成1mol羧基，再消耗1mol ，总共最多消耗，D正确； 故选B。 11. 等离子体技术是在高压放电下，产生 自由基， 自由基将氧化为后，再用溶液吸收，达到消除的目的。实验室将模拟气(、、，物质的量之比为 )以一定流速通入低温等离子体装置，实验装置如图所示。 已知：① ； ②烟气被溶液吸收后溶液中含氮粒子只有、两种。 下列说法错误的是 A. 等离子体技术在低温条件下可提高NO的转化率 B. 溶液吸收的反应为 C. 由于和在放电时会生成，因此电压过高，可能使的转化率下降 D. 若要使模拟气中的氮元素完全被吸收转化，则的取值范围为 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应为放热反应，低温有利于平衡正向移动，且等离子体产生的 自由基可加快反应速率，能提高NO的转化率，A正确； B． 在碳酸钠溶液中发生歧化反应，+4价N部分升为+5价生成、部分降为+3价生成，配平后反应为，B正确； C．放电条件下和会反应生成 ，电压过高时会生成额外的 ，使得NO总转化率下降，C正确； D．模拟气中氮元素包括和 ，题目已知所有氮元素完全被吸收，当所有氮元素全部转化为，耗最少：中的从0价变为价，中N从+2价变为价，总失电子 ，得4 mol电子，因此 ，下限正确；当所有氮元素全部转化为，耗最多，中N从0价变为+5价，NO中N从+2价变为价，总失电子 ，因此 ，上限错误，D错误； 故选D。 12. 有机物电化学合成是化学研究的重要方向。一种将对硝基苯酚()转化成对氨基苯酚()的示意图如图。下列说法正确的是 A. 电极电势：催化电极a高于催化电极b B. 催化电极a为阳极，发生氧化反应 C. 电解池工作时，电子由催化电极a经质子交换膜向催化电极b移动 D. 若在催化电极a收集到3.36L气体，理论上可生成10.9 g对氨基苯酚 【答案】A 【解析】 【详解】A．由对硝基苯酚转化为对氨基苯酚，N元素化合价降低，发生还原反应，所以催化电极b为阴极，催化电极a为阳极。在电解池中，阳极电势高于阴极电势，因此电极电势：催化电极a高于催化电极b，故A正确； B．催化电极a为阳极，发生氧化反应，电极反应式应为，而不是还原反应，故B错误；　 C．电解池工作时，电子由阳极（催化电极a）经导线向阴极（催化电极b）移动，电子不能通过质子交换膜，故C错误；　 D．由于没有说明气体是在标准状况下，无法根据气体准确计算物质的量，也就不能确定生成对氨基苯酚的质量，故D错误；　 故选A。 13. 废旧磷酸亚铁锂电池正极片含Al箔、活性材料和少量不溶于酸碱的导电剂，某学习小组在实验室中欲从碱浸渣中回收、，简易流程如图所示： 已知： ①常温下，。 ②“滤液2”中。 ③沉淀率。 下列说法错误的是 A. “酸浸”的主要反应为 B. 可通过向“滤液2”中滴加溶液来判断沉铁是否完全 C. “滤液3”中的溶质除少量外，主要为 D. 加入等体积的溶液后，“滤液3”中为0.04 ，则的沉淀率为90% 【答案】B 【解析】 【分析】酸浸：加入稀硫酸与，将中+2价Fe氧化为+3价，Li、Fe、P均溶解进入滤液，滤渣1为不溶的导电剂； 沉铁：向滤液1加碳酸钠调节pH，使转化为​沉淀分离，得到含的滤液2； 沉锂：向滤液2加饱和碳酸钠析出​，过滤洗涤后得到目标产物。 【详解】A．“酸浸”中，中为价，被​氧化为价，根据升降价守恒、电荷守恒、原子守恒，反应的离子方程式，配平正确，A正确； B．是用来检验的试剂，沉铁过程是沉淀，若沉铁不完全，溶液中剩余，不能用该试剂检验，无法判断沉铁是否完全，B错误； C．酸浸加入稀硫酸，流程中多次加入钠盐（碳酸钠），​始终不沉淀，因此滤液3中除剩余​外，主要溶质为​，C正确； D．根据，已知滤液3中，可得平衡时： ，。 加入等体积碳酸钠溶液，原滤液2中，稀释后初始，因此沉淀率，D正确； 故选B。 14. 向AgCl悬浊液(含足量AgCl固体)中加氨水，发生反应和，、与的关系如图所示，M代表或，N代表或。已知。下列说法错误的是 A. x=-3.1 B. 表示随的变化关系 C. 的平衡常数 D. 时， 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，当加入少量氨水时，先发生反应：（反应的K=），生成[Ag(NH3)]+，继续加入氨水，发生反应：（反应的K=），生成[Ag(NH3)2]+，故图中L1表示随的变化关系，L2表示随的变化关系。随着NH3的增多而减少，则c(Cl-)随着NH3的增多而增大；故图中(-3.7，-6.6)的点对应的曲线为c(Ag+)随的变化关系，(-3.7，x)的点对应的曲线为c(Cl-)随的变化关系。 A．由题意可知，图中点(-3.7，x)时，其对应的c(Ag+)=10-6.6mol/L，由 得，，则x=-3.1，A正确； B．由分析可知，表示随的变化关系，B正确； C．由图可知，当lgc(NH3)= -3.7时，= -0.4，c(Ag+)=10-6.6mol/L，则c{[(Ag(NH3)2]+}=10-6.2mol/L，则该平衡常数K===10-1.9，C正确； D．由于，故，根据物料守恒有，两式合并可得 ，整理可得，由于，整理得 ，D错误； 故答案选D。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 对硝基苯甲酸是黄色结晶粉末，微溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂。某化学兴趣小组同学拟在实验室中利用在酸性条件下氧化对硝基甲苯制取对硝基苯甲酸。 反应原理： Ⅰ．实验药品用量及物理常数 药品名称 相对分子质量 用量/(mL、g、mol) 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/() 水溶性 对硝基甲苯 137 4.8 g(约0.035 mol) 54.5 38.3 1.286 不溶 对硝基苯甲酸 167 242.5 升华 1.575 难溶 262 11.0 g(约0.042 mol) 356.7 400 2.348 易溶 浓硫酸 98 15 mL(约0.27 mol) 290 Ⅱ．实验步骤 ⅰ.对硝基苯甲酸粗品的制备： ①在250 mL三颈烧瓶中加入对硝基甲苯、重铬酸钠粉末及水，搅拌下缓慢滴加浓硫酸。滴加完毕后，加热回流搅拌约0.5小时，直至反应液呈黑色，实验装置如图(夹持及加热装置已略去)。 ②反应液冷却后，在搅拌下加入冰水，使产物析出。抽滤(装置如图)，并用冷水洗涤，得到黑色粗产品。 ⅱ.粗产品提纯： ①除铬盐：将粗产品置于10 mL 5%稀硫酸中沸水浴加热，溶解未反应完全的铬盐，冷却后抽滤。 ②碱溶除杂：将抽滤后的固体溶于20 mL 5%的NaOH溶液，50℃温热后抽滤，在滤液中加入1.0 g活性炭煮沸，趁热抽滤。 ③酸析精制：充分搅拌下将抽滤得到的滤液慢慢加入盛有20 mL 15%硫酸的烧杯中析出黄色沉淀，抽滤，用少量冷水洗涤两次，干燥后称重，得到4.4 g对硝基苯甲酸。 回答下列问题： （1）仪器M的名称为___________。 （2）冷却水应该从仪器N的___________(填“a”或“b”)口通入。 （3）与普通过滤相比，抽滤的优点是___________。 （4）“碱溶除杂”中加入NaOH溶液将对硝基苯甲酸转化为对硝基苯甲酸钠的目的是___________；该过程需保持温度为50℃，温度过高或过低对实验的不利影响是___________；加入活性炭煮沸时，活性炭的作用是___________。 （5）检验产品是否洗涤干净的操作为___________。 （6）由题中数据可知，对硝基苯甲酸的产率约为___________(保留两位有效数字)。 【答案】（1）恒压滴液漏斗 （2）a （3）过滤的速度快，晶体较干燥 （4） ①. 使对硝基苯甲酸与对硝基甲苯分离 ②. 温度过高对硝基甲苯熔化进入滤液中，温度过低对硝基苯甲酸钠会析出，影响产品的产率 ③. 吸附色素等杂质，脱色 （5）取最后一次洗涤液，加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若无白色沉淀，则证明已洗净表面吸附的硫酸钠 （6）75% 【解析】 【15题详解】 仪器M的名称为恒压滴液漏斗； 【16题详解】 冷凝管通水需遵循“下进上出”的逆流原理，以保证冷凝管内充满水，达到最佳冷却效果，故答案为a。 【17题详解】 抽滤是利用抽气泵使抽滤瓶内压强减小，从而在布氏漏斗的滤纸上下形成压强差，促使固液混合物中的液体快速透过滤纸，达到固液分离的目的，故答案为过滤速度快，得到的晶体较干燥。 【18题详解】 ①加入NaOH将难溶于水的对硝基苯甲酸转化为易溶于水的钠盐，把目标产物溶解在水相，便于接下来通过抽滤实现目标产物与杂质的固液分离，故答案为使对硝基苯甲酸与对硝基甲苯分离。 ②温度过低会导致对硝基苯甲酸钠溶解度下降而析出造成产物损失；根据表格中给出的熔点数据可以分析得知，温度过高会导致未反应的对硝基甲苯（熔点54.5℃）熔化进入滤液中。 ③活性炭具有多孔结构和极高的比表面积进行物理吸附，可以有效吸附杂质，净化滤液，故答案为吸附色素等杂质，脱色。 【19题详解】 精制过程的最后一步加入了 15% 的硫酸，因此沉淀表面最可能残留的杂质离子是，需用含Ba2+的试剂进行检验，故答案为取最后一次洗涤液，加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若无白色沉淀，则证明已洗净表面吸附的硫酸钠。 【20题详解】 根据题干中给出的化学方程式，理论上对硝基甲苯与反应的物质的量之比为 1:1，初始加入对硝基甲苯0.035 mol，0.042 mol，故理论上对硝基甲苯完全反应，则对硝基苯甲酸（摩尔质量为167 g/mol）的理论产量为：，则其产率为。 16. 某冶金厂的废炉渣中，含镍的质量分数为29.5%，含钴的质量分数为1.53%，同时含有少量的、、以及难溶于酸的硅酸盐杂质。一种以此废炉渣为原料回收硫酸镍晶体()和草酸钴的流程如图。 已知：常温下，，。 回答下列问题： （1）在混合酸浸前，需先磨矿、再浆化，其目的是_________。 （2）加入氯酸钠的目的是_________。 （3）除铁工序中采用黄钠铁矾[，淡黄色不溶性晶体]法，加入将溶液的调至2.0，写出除铁时发生反应的离子方程式：_________。 （4）除钙、镁工序中，当、被完全除去(离子浓度小于或等于，视为沉淀完全)，此时不低于__________。 （5）镍、钴分离时通常用有机溶剂萃取法，有机溶剂P507萃取、时溶液pH与萃取率的关系曲线如图，溶液的最好调节为_________左右。 （6）一种铁钴镍的合金的立方晶胞如图所示。该晶胞中粒子个数比_________；设合金的密度为，为阿伏加德罗常数的值，则晶体中和之间的最短距离为________ (列出计算式)。 【答案】（1）增大接触面积，加快反应速率 （2）将浸出液中含有的转化为 （3） （4） （5）4.0 （6） ①. ②. 【解析】 【分析】由题意和流程图示可知，向废炉渣中加入硫酸，可生成Ni2+、Co2+、Fe2+、Ca2+、Mg2+，过滤后再继续向滤液中加入NaClO3溶液，将Fe2+氧化成Fe3+，再通过加入Na2CO3溶液调节溶液的pH除去Fe3+，过滤后再继续向滤液中加入NaF，分别生成MgF2、CaF2沉淀，过滤除去，再继续向滤液中加入有机萃取剂P507，Co2+进入有机层，Ni2+留在水层，将含镍的无机相进行蒸发浓缩、冷却结晶，得到硫酸镍晶体；向有机层加入硫酸，Co2+进入水层，通过分液得到含Co2+的溶液，再加入草酸，得到草酸钴沉淀。 【小问1详解】 为了加快化学反应速率，在反应前可将废炉渣先磨矿、再浆化，增大接触面积，故目的是：增大接触面积，加快反应速率； 【小问2详解】 由分析可知，加入的目的是将浸出液中含有的氧化为，便于后续沉淀除去； 【小问3详解】 由分析可知，除铁时发生反应的离子方程式为： ； 【小问4详解】 当、被完全除去(离子浓度小于或等于，视为沉淀完全)时，对于来说，，则 ；对来说，，则 ，故要使、均沉淀，溶液中应不低于 ； 【小问5详解】 采用有机溶剂萃取法分离镍、钴，由图可知，当pH=4时，Co2+的萃取率最高，而Ni2+的萃取率最低，故溶液的pH最好调节为4.0左右； 【小问6详解】 根据铁钴镍合金的立方晶胞结构图示可知，晶胞中，Fe位于顶点有个，Co位于棱心有 个，Ni位于体心有1个，故该晶胞中粒子个数比为： ； 设晶胞的边长参数为a nm，合金的密度为，为阿伏加德罗常数的值，由上述分析可知，晶胞的质量为 ，所以晶胞的体积V=，则 ，晶胞中，Fe位于顶点，Ni位于体心，故和之间的最短距离为晶胞体对角线的一半，即为 。 17. 氨是重要的化学品之一，目前我国氨的生产能力位居世界前列。 Ⅰ．合成氨原料中的由分离液态空气得到，可由下列反应制备： 反应1： 反应2： 反应3： （1）反应1的 __________。 （2）在恒温恒容密闭容器中同时发生反应1和3，下列说法正确的是__________。 A. 混合气体密度不再改变，说明反应达到平衡状态 B. 使用高效催化剂能加快反应速率和降低反应的焓变 C. 反应3逆反应的活化能小于正反应的活化能 D. 容器内压强保持恒定说明反应达到平衡状态 Ⅱ．合成氨： 。 （3）向恒容密闭容器中以 、 (代表物质的量分数)进料发生合成氨反应，不同温度(T)下平衡混合物中的物质的量分数随压强的变化曲线如图所示。 ①________(填“>”“<”或“=”)。 ②，A点状态下，的平衡分压为________，反应的平衡常数________(保留两位有效数字，用物质的量分数代替平衡浓度)。 （4）双催化剂双温催化合成氨机理如图所示，该方法通过光辐射产生温差，可以实现高速率、高产率合成氨。 ①高温区使用纳米催化剂的主要作用是_________。 ②低温区合成氨产率较高的原因是_________。 ③氨燃料电池以溶液为电解质溶液放电时，负极的电极反应式为_________。 【答案】（1） （2）D （3） ①. > ②. ③. 0.93 （4） ①. 加快合成氨反应的速率 ②. 低温区温度较低，平衡正向移动 ③. 【解析】 【小问1详解】 观察三个反应可知，反应1可由反应2与反应3相加得到（消去 和 ），根据盖斯定律： ； 【小问2详解】 A．恒容容器中气体总质量不变、体积不变，密度始终保持恒定，不能作为平衡标志，错误； B．催化剂只能加快反应速率，不能改变反应的焓变，错误； C．反应3为放热反应， ，即正反应活化能小于逆反应活化能，逆反应活化能更大，错误； D．反应1中气体分子数发生变化（ ），故体系总物质的量会变；恒温恒容下压强保持恒定，说明各组分浓度不再变化，达到平衡状态，正确； 【小问3详解】 合成氨为放热反应，温度越高，平衡逆向移动，平衡混合物中 的物质的量分数越大。相同压强下 曲线对应的 分数大于 ，故 。 设起始共 1 mol， 为 0.25 mol， 为 0.75 mol，转化的 为 mol： A 点 ，总量为 mol： ，解得 ，此时 ，A 点 总压为 ，则 ，此时 ，用物质的量分数代替平衡浓度： ； 【小问4详解】 高温区使用纳米 催化剂，主要作用是加快合成氨反应的速率。合成氨反应为放热反应，低温区温度较低，平衡正向移动，故氨的产率较高。 氨燃料电池中负极发生氧化反应， 中氮元素由 -3价升高到 0 价被氧化，在碱性介质中： 。 18. H是合成某种药物的重要中间体，其合成路线如下： 已知：(三乙胺)是一种有机碱，也可用作溶剂。 回答下列问题： （1）A的名称为___________。 （2）F→G的反应类型为___________。 （3）两分子F在一定条件下发生反应生成分子式为的产物M，M的结构简式为___________。 （4）有机物N是E的同分异构体，同时满足下列条件的N的结构有___________种，其中，核磁共振氢谱显示有4组峰，且峰面积比为6：4：2：1的N的结构简式为___________(任写一种)。 ①红外光谱显示分子中含有吡啶环()，且分子中含2个甲基； ②仅含一种官能团，氧原子均直接与吡啶环相连； ③N与金属钠不反应，吡啶环上连有两个取代基。 （5）一种以1，3-环已二烯和为原料制备的合成路线如图。 ①反应Ⅰ的反应条件和试剂为___________。 ②写出有机物K的结构简式：___________。 ③写出反应Ⅳ的化学方程式：___________。 【答案】（1）氨基乙酸 （2）取代反应 （3） （4） ①. 16 ②. 或 （5） ①. 、 ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 A的名称为氨基乙酸； 【小问2详解】 F与ClCOOC4H9反应后，氨基上的氢被-COOC4H9取代，生成酰胺基，同时释放HCl，是取代反应； 【小问3详解】 F为：，两分子F通过氨基与羧基间脱水缩合生成酰胺基，根据F的分子式计算可得，两分子F脱去2分子的水生成M，故M的结构简式为： ； 【小问4详解】 N的分子式为C9H13NO2，含吡啶环，剩余部分含4个C、2个O；仅含一种官能团，氧原子均直接连吡啶环且不与Na反应，说明是醚键；分子含2个甲基，吡啶环上有两个取代基。根据已知条件可知，分子中含有两个醚键，由此可知吡啶环上的侧链可能为2个-OCH2CH3或1个-OCH3、1个-OCH2CH2CH3，根据位置关系可知，含有2个-OCH2CH3时，有6种异构；含有1个-OCH3、1个-OCH2CH2CH3时，有10种异构，共16种符合条件的同分异构体； 其中，核磁共振氢谱显示有4组峰，且峰面积比为6：4：2：1的N的结构简式为：或； 【小问5详解】 ①反应Ⅰ为1,3-环己二烯与溴发生1,4-加成反应生成含两个溴原子的产物，反应条件和试剂为：、； ②反应Ⅱ是与NCCH2COOC2H5发生取代反应生成K和HBr，K再经反应Ⅲ得到氨基和羧基，因此K的结构简式为：； ③反应Ⅳ是在催化剂作用下发生缩聚反应生成高聚物和H2O： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $