精品解析：青海玉树藏族自治州第五民族高级中学2026届高三下学期模拟预测 化学试题

高三化学 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 一、单选题(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，只有一项符合题目要求。) 1. 下列资源转化的主要过程不涉及氧化还原反应的是 A. 煤的液化 B. 海水提溴 C. 接触法制硫酸 D. 煅烧石灰石 2. 关于实验室安全，下列表述错误的是 A. 不可近距离俯视坩埚中钠的燃烧 B. 浓盐酸具有强腐蚀性和挥发性，应在通风橱中取用 C. 胶体的制备实验中涉及的安全图标有： D. 取用液溴时，液溴沾到了皮肤上，立即用大量流动清水持续冲洗，再用乙醇溶液清洗 3. 化学是现代生产、生活与科技的中心学科之一，下列与化学有关的说法，错误的是 A. 2018年22岁的中国科学家曹原发现将两层石墨烯以 的“魔角”旋转叠加在一起时可得到一种超导体。石墨烯是一种有机高分子物质 B. PM2.5是指空气中直径小于或等于 的颗粒物，PM2.5的值越大，则代表空气污染越严重 C. 顾名思义，苏打水就是小苏打的水溶液，也叫弱碱性水，是带有弱碱性的饮料 D. 工业上定期去除锅炉中的水垢，往往可以先加入溶液浸泡处理后，再加入盐酸去除沉淀物 4. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 水电离出的的溶液中：、、、 B. 使甲基橙呈红色的溶液中：、、、 C. 的溶液中：、、、 D. 含有大量的溶液中：、、、 5. 2026年中国空间站在轨稳定运行，空间站内采用萨巴蒂尔反应实现循环利用：。下列有关表示正确的是 A. 的电子式为： B. 分子中碳原子的杂化方式为杂化 C. 相同质量的水和甲烷分子中所含的电子数相等 D. 分子的空间构型为直线形 6. 某利胆药物的结构如下，关于此物质的说法正确的是 A. 此物质的化学式为 B. 此物质最多可与3 mol NaOH反应 C. 与足量发生加成后，所得产物中有4个手性碳原子 D. 该物质存在顺反异构体 7. 红辣椒中有多种色素，其中红色素是一种天然色素，下列实验室提取、分离、提纯红色素的实验操作步骤中，不能达到实验目的的是 A．称量5.0 g红辣椒 B．加入乙醇溶解并提取红辣椒中的色素 C．过滤红辣椒中的不溶物质 D．利用柱色谱分离多种色素，提纯红色素 A. A B. B C. C D. D 8. 钪是一种贵金属，地壳中含量极低，研究发现，某炼钨后的矿石废渣中含有，还含有、MnO、等物质。用该废渣为原料制取氧化钪的流程如下，下列说法正确的是 已知：① ； ② ； ③溶液中离子浓度小于时视为沉淀完全。 ④萃取剂伯胺能萃取，但基本上不萃取。 A. Sc、Mn、Fe元素都属于ds区元素 B. 加试剂X的目的是将硫酸铁还原为硫酸亚铁，因此试剂X选用Cu最好 C. “反萃取”时应调节pH不小于8.7 D. 隔绝空气“煅烧”，发生反应的化学方程为 9. 四氯化钛()是钛工业的核心中间体，常用于钛金属的制备，某化学小组成员在实验室中制备，搭建装置如下图所示(加热装置已省略)。下列说法错误的是 已知： ①高温时能与反应，极易水解生成白色沉淀，能溶于等有机物。 ②的熔点为，沸点为136.4℃，的熔点为304℃，沸点为316℃，的熔点为 ，沸点为76.8℃。 A. 连接好装置之后开始实验时，应先打开，一段时间后打开 B. 球形干燥管中试剂X可以选用碱石灰，可吸收尾气并防止空气中水蒸气进入导致产物水解 C. 实验室制备无水，可以用水溶液蒸发结晶 D. 在装置F中收集到粗产品，可采用蒸馏分离提纯，得到较为纯净的 10. 下列说法正确的是 A. 糖类都符合通式 B. 花生油属于天然有机高分子 C. 酶在高温条件下活性最大 D. RNA以核苷酸为基本构成单位 11. 一种资源化反应为，该反应在一定条件下能自发进行。、反应达到平衡时，下列说法正确的是 A. 该反应的 B. 恒温恒容，充入惰性气体，平衡正向移动 C. 恒温恒容，增大浓度，的转化率增大 D. 其他条件一定，升高温度，活化分子百分数增大 12. 下列实验装置或操作能够达到实验目的的是 A. 利用图甲用乙醇萃取CS2中的S B. 利用图乙制取NO并防止NO被氧气氧化 C. 图丙为定容前使溶液混合均匀 D. 利用图丁验证苯和液溴发生取代反应 13. 在双功能电极催化剂作用下，同时电解和，构成耦合电解体系，无需额外消耗大量电能可实现碳资源循环，其工作原理如图甲所示。不同催化剂条件下，CO2转化为CO的部分反应历程如图乙所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。 下列说法正确的是 A. 电极a的电势高于电极b B. 电极b的电极反应式为 C. 若忽视溶液体积的变化，在电解过程中左侧电极室溶液的pH降低 D. CO2转化为CO时，选择催化剂Ni8-TET效果更好 14. 碳量子点(CQDs)具有良好的水溶性与生物相容性，且制作成本低。一种化学氧化法制备碳量子点的过程如图所示，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 100 mLpH=1的稀硫酸中含有的数为 B. 每消耗，转移电子数为 C. 12.6 g硝酸中含有的电子数为 D. 3.0 g葡萄糖中含有的原子数为 二、解答题(共4个小题，58分) 15. 氮的化合物也有广泛的应用，请回答以下问题。 （1）氮化锂(Li3N)晶体中氮以N3-形式存在，基态N3-核外电子占据的最高能级共有___________个原子轨道，占据该能级电子的电子云轮廓图形状为___________。 （2）基态碳、氮、氧原子的未成对电子数之比是___________，第一电离能由大到小的顺序是___________。(用原子符号表示) （3）NH3BH3(氨硼烷)是具有广泛应用前景的储氢材料。 ①NH3BH3中存在配位键，提供空轨道的原子是___________。 ②NH3BH3和CH3CH3的相对分子质量接近且均为分子晶体，但NH3BH3的沸点高于CH3CH3的可能原因是___________。 （4）NF3的结构与NH3类似，但是性质差异较大。 ①NF3的VSEPR模型名称为___________。 ②NH3具有碱性(可与H+结合)而NF3没有碱性，从N原子电性角度分析原因___________。 （5）新材料晶体的晶胞如图所示，边长为；C原子位于正六面体的顶点和面心，N原子位于体内。为阿伏加德罗常数的值。 该晶胞密度为___________g/cm3.(用含a、的代数式表示，) 16. 小组探究不同条件下S与KMnO4溶液的反应。 实验 序号 溶液 实验现象 Ⅰ 溶液 无明显变化 Ⅱ 溶液、6滴溶液 溶液褪色，液面上有大量硫粉剩余 Ⅲ 溶液、溶液 30 s后溶液变为绿色，液面上有大量硫粉剩余 已知：ⅰ.在酸性条件下还原产物为近乎无色的，中性条件下还原产物为MnO2，碱性条件下还原产物为绿色的； ⅱ.碱性溶液中，S可以发生歧化反应，生成与； ⅲ.能与S反应生成黄色的，与反应生成S和H2S； （1）KMnO4具有氧化性，一定条件能与S、SO2、___________(写两种)等含硫物质反应。 （2）Ⅱ中反应生成了，反应的离子方程式是___________。 （3）甲同学结合Ⅲ中现象得出结论：在碱性条件下可被S还原为。乙同学查阅资料知，也可被还原为。补充实验：___________(填实验操作和现象)，证实在碱性条件下主要被S还原为。 （4）改变溶剂，进一步实验，探究碱性条件下 S与KMnO4溶液反应后硫元素的存在形式。 序号 实验操作 实验现象 Ⅳ 将0.48 g硫粉与2 mL溶剂丙酮混合，加入溶液，再迅速加入溶液 溶液瞬间变绿，2 s后又变黄，试管底部存在少量硫粉 ①丙同学分析，Ⅳ反应后的溶液中一定存在，结合离子方程式说明其理由：硫粉过量，___________。 ②为检验Ⅳ中是否存在，取Ⅳ反应后的上层清液进行如下实验。 i．加入足量盐酸观察到产生乳白色浑浊，不能通过此现象证明溶液中含有，理由是___________。 ii．证明上层清液中存在的实验现象是___________。 （5）综上，影响S与KMnO4溶液反应的因素有___________。 17. 我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂()将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题： （1）第二周期元素中，气态基态原子的第一电离能小于O的有_______种。 （2）分解 制比分解制所需的能量低，从原子结构的角度说明原因：_______。 （3）甲醇的沸点(64.7℃)高于甲硫醇(CH3SH，7.6℃)的原因是_______。 （4）已知甲醇的燃烧热，写出甲醇燃烧的热化学方程式：_______。 （5）基态Zr原子价层电子排布式为，Zr在元素周期表中的位置是_______。 （6）ZrO2的一种晶胞结构如下图所示。 ①该晶胞中，顶点、面心处的黑球代表的是_______(填“”或“”)。 ②已知该晶胞的体积为，设阿伏加德罗常数的值为，则晶体中，氧元素的质量为_______g。 18. 蒽醌氢醌自动氧化法是目前国内99%以上过氧化氢生产采用的核心工艺，其原理及装置如下： 已知：H2O、卤化氢等杂质易使Ni催化剂中毒。 回答下列问题： （1）装置A制取气体的优点为___________。 （2）试剂X为___________，其作用为___________。 （3）装置C盛装药品的仪器名称为___________；其中发生的总反应化学方程式为___________。 （4）装置C出气口c处应连接盛有浓硫酸的洗气瓶，其目的是___________。 （5）取2.45 g产品，加蒸馏水定容至100 mL摇匀，取20.00 mL于锥形瓶中，用硫酸酸化的标准溶液滴定。滴定过程中，边滴边摇动锥形瓶，滴定终点时的现象为___________。重复操作2~3次，平均消耗标准液的体积为20.00 mL，假设其他杂质不干扰结果，产品中H2O2质量分数为___________%，若盛装标准液的滴定管未用标准液润洗，则使产品中H2O2质量分数测定结果___________(填“偏低”、“偏高”或“无影响”)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三化学 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 一、单选题(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，只有一项符合题目要求。) 1. 下列资源转化的主要过程不涉及氧化还原反应的是 A. 煤的液化 B. 海水提溴 C. 接触法制硫酸 D. 煅烧石灰石 【答案】D 【解析】 【详解】A．煤的液化是将固态煤转化为液态燃料的化工过程，过程中C元素化合价发生变化，涉及氧化还原反应，A不符合题意； B．海水提溴是将海水中化合态的Br⁻转化为游离态的过程，Br元素化合价发生变化，涉及氧化还原反应，B不符合题意； C．接触法制硫酸的核心流程包含S或硫化物转化为转化为的步骤，S元素化合价发生变化，涉及氧化还原反应，C不符合题意； D．煅烧石灰石的反应为，反应前后所有元素化合价均未发生变化，不涉及氧化还原反应，D符合题意； 故选D。 2. 关于实验室安全，下列表述错误的是 A. 不可近距离俯视坩埚中钠的燃烧 B. 浓盐酸具有强腐蚀性和挥发性，应在通风橱中取用 C. 胶体的制备实验中涉及的安全图标有： D. 取用液溴时，液溴沾到了皮肤上，立即用大量流动清水持续冲洗，再用乙醇溶液清洗 【答案】C 【解析】 【详解】A．钠燃烧反应剧烈、放热多，熔融钠容易飞溅，近距离俯视易发生危险，A正确； B．浓盐酸有强腐蚀性，且易挥发出刺激性有毒的HCl气体，因此需要在通风橱中取用，B正确； C．题干中三个安全图标从左到右依次为：护目镜、当心锐器、洗手，氢氧化铁胶体制备实验中，药品为氯化铁溶液和蒸馏水，仅用酒精灯加热，不涉及到锋利的锐器，C错误； D．液溴有毒且有强腐蚀性，液溴易溶于乙醇，因此沾到皮肤上后，先立即用大量流动清水冲洗，再用乙醇溶解清洗残留液溴，D正确； 故选C。 3. 化学是现代生产、生活与科技的中心学科之一，下列与化学有关的说法，错误的是 A. 2018年22岁的中国科学家曹原发现将两层石墨烯以 的“魔角”旋转叠加在一起时可得到一种超导体。石墨烯是一种有机高分子物质 B. PM2.5是指空气中直径小于或等于 的颗粒物，PM2.5的值越大，则代表空气污染越严重 C. 顾名思义，苏打水就是小苏打的水溶液，也叫弱碱性水，是带有弱碱性的饮料 D. 工业上定期去除锅炉中的水垢，往往可以先加入溶液浸泡处理后，再加入盐酸去除沉淀物 【答案】A 【解析】 【详解】A．石墨烯是碳元素组成的单质，属于无机物，有机高分子属于有机物范畴，因此石墨烯不属于有机高分子物质，A错误，符合题意； B．PM2.5是指空气中直径小于或等于 的颗粒物，其数值越大说明空气中有害颗粒物含量越高，代表空气污染越严重，B正确，不符合题意； C．苏打水是的水溶液，碳酸氢根水解使溶液呈弱碱性，是常见的弱碱性饮料，C正确，不符合题意； D．锅炉水垢中的溶解度大于，加入溶液可通过沉淀转化将转化为更难溶的，可与盐酸反应生成可溶性的氯化钙，从而除去水垢，D正确，不符合题意； 故答案为A。 4. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 水电离出的的溶液中：、、、 B. 使甲基橙呈红色的溶液中：、、、 C. 的溶液中：、、、 D. 含有大量的溶液中：、、、 【答案】B 【解析】 【详解】A．水电离出，说明水的电离被抑制，溶液可能是酸性也可能是碱性。酸性条件下，会与反应生成沉淀（酸过量生成），不能大量共存，A不符合题意； B．甲基橙呈红色说明溶液为酸性（），上述四种离子之间，以及与氢离子均不发生反应，可以共存，B符合题意； C．常温下，结合，可计算得，溶液为强酸性；酸性条件下会与结合生成弱电解质，不能大量共存，C不符合题意； D．存在时，​具有强氧化性，会氧化，发生氧化还原反应，不能大量共存，D不符合题意； 故选B。 5. 2026年中国空间站在轨稳定运行，空间站内采用萨巴蒂尔反应实现循环利用：。下列有关表示正确的是 A. 的电子式为： B. 分子中碳原子的杂化方式为杂化 C. 相同质量的水和甲烷分子中所含的电子数相等 D. 分子的空间构型为直线形 【答案】B 【解析】 【详解】A．的正确电子式中每个氧原子除与C形成双键的共用电子对外，还应额外存在两对孤对电子，电子式为，A错误； B．分子中碳原子的价层电子对数为4，无孤电子对，杂化方式为杂化，B正确； C．和的摩尔质量分别为、，相同质量的二者物质的量不同，虽然每个分子均含10个电子，但总电子数不相等，C错误； D．分子中中心O原子价层电子对数是，存在2对孤电子对，空间构型为V形，不是直线形，D错误； 故选B。 6. 某利胆药物的结构如下，关于此物质的说法正确的是 A. 此物质的化学式为 B. 此物质最多可与3 mol NaOH反应 C. 与足量发生加成后，所得产物中有4个手性碳原子 D. 该物质存在顺反异构体 【答案】C 【解析】 【详解】A．该物质含有1个N原子，H原子数应为奇数，经计算其化学式为，A错误； B．该物质中能与NaOH反应的官能团为1个酚羟基、1个酰胺键，1 mol该物质最多消耗2 mol NaOH，B错误； C．与足量加成后，苯环被还原为环己烷环，环上连、、酰胺基、丙基的4个碳原子均连接4种不同基团，属于手性碳原子，共4个，如图：，C正确； D．该物质的碳碳双键一端连接2个氢原子，不满足顺反异构的条件，不存在顺反异构体，D错误； 答案选C。 7. 红辣椒中有多种色素，其中红色素是一种天然色素，下列实验室提取、分离、提纯红色素的实验操作步骤中，不能达到实验目的的是 A．称量5.0 g红辣椒 B．加入乙醇溶解并提取红辣椒中的色素 C．过滤红辣椒中的不溶物质 D．利用柱色谱分离多种色素，提纯红色素 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．托盘天平可精确称量5.0 g 红辣椒，能达到目的，A不符合题意； B．红辣椒中的色素为有机物，易溶于乙醇，但图中是蒸发皿加热蒸发，该操作会使乙醇挥发、色素被破坏，不能用于提取色素，不能达到目的，B符合题意； C．过滤可除去红辣椒中的固体不溶杂质，图中过滤操作正确，能达到目的，C不符合题意； D．柱色谱可依据不同色素吸附能力差异，分离提纯红色素，能达到目的，D不符合题意； 故选B。 8. 钪是一种贵金属，地壳中含量极低，研究发现，某炼钨后的矿石废渣中含有，还含有、MnO、等物质。用该废渣为原料制取氧化钪的流程如下，下列说法正确的是 已知：① ； ② ； ③溶液中离子浓度小于时视为沉淀完全。 ④萃取剂伯胺能萃取，但基本上不萃取。 A. Sc、Mn、Fe元素都属于ds区元素 B. 加试剂X的目的是将硫酸铁还原为硫酸亚铁，因此试剂X选用Cu最好 C. “反萃取”时应调节pH不小于8.7 D. 隔绝空气“煅烧”，发生反应的化学方程为 【答案】D 【解析】 【分析】废渣经硫酸酸浸后过滤，、、进入滤液，进入滤渣；加入Fe单质还原为；萃取剂伯胺萃取进入有机层，、进入水层；再加入氢氧化钠反萃取，形成沉淀；经盐酸优溶形成，加入草酸形成沉淀，经煅烧得到，据此分析： 【详解】A．元素分区中，ds区仅包含ⅠB、ⅡB族元素，Sc（ⅢB族）、Mn（ⅦB族）、Fe（Ⅷ族）均属于d区，不是ds区，A错误； B．若选用Cu做还原剂，将还原为的同时，会引入新杂质，提纯过程中难以除去，因此Cu不是最优选择，B错误； C．反萃取的目的是让沉淀完全，题目规定离子浓度视为沉淀完全，根据：  ，得，，因此，即不小于5.3即可，C错误； D．隔绝空气煅烧草酸钪，草酸根发生歧化分解，根据原子守恒配平，反应方程式为： ，原子、电荷均守恒，产物正确，D正确； 故选D。 9. 四氯化钛()是钛工业的核心中间体，常用于钛金属的制备，某化学小组成员在实验室中制备，搭建装置如下图所示(加热装置已省略)。下列说法错误的是 已知： ①高温时能与反应，极易水解生成白色沉淀，能溶于等有机物。 ②的熔点为，沸点为136.4℃，的熔点为304℃，沸点为316℃，的熔点为 ，沸点为76.8℃。 A. 连接好装置之后开始实验时，应先打开，一段时间后打开 B. 球形干燥管中试剂X可以选用碱石灰，可吸收尾气并防止空气中水蒸气进入导致产物水解 C. 实验室制备无水，可以用水溶液蒸发结晶 D. 在装置F中收集到粗产品，可采用蒸馏分离提纯，得到较为纯净的 【答案】C 【解析】 【分析】装置 A为氯气发生装置，制备实验所需的氯气，同时可通入氮气排尽装置内空气，装置 B用于干燥氯气，防止水蒸气进入后续装置，装置 C为U 形水柱安全装置，用于检查装置气密性、监测装置是否堵塞，同时平衡装置内气压，起到安全防护作用，装置 D为管式炉反应装置，发生反应制备四氯化钛，装置 E为控温除杂装置，可使目标产物四氯化钛以气态形式进入收集装置，装置F用于冷凝收集粗产品，碱石灰可吸收尾气并防止空气中水蒸气进入导致产物水解。 【详解】A．TiCl4高温时能与O2反应，且极易水解，因此反应前必须用氮气排尽装置内的空气(O2、水蒸气)；先打开K1，通入氮气，排尽装置内空气后，再打开K2滴加浓盐酸制备Cl2，防止TiCl4被氧化或水解，A正确； B．易水解，球形干燥管中试剂X可以选用碱石灰，可以起到“左吸右防”作用，可吸收尾气并防止空气中水蒸气进入导致产物水解，B正确； C．极易水解，不能直接蒸发结晶而得到，应该在干燥的HCl的氛围中加热蒸干，C错误； D．在装置F中收集到粗产品中可能含有氯化铁等杂质，其熔沸点与四氯化钛不同，可采用蒸馏分离提纯，得到较为纯净的，D正确。 10. 下列说法正确的是 A. 糖类都符合通式 B. 花生油属于天然有机高分子 C. 酶在高温条件下活性最大 D. RNA以核苷酸为基本构成单位 【答案】D 【解析】 【详解】A．部分糖类不符合通式，比如脱氧核糖分子式为，不符合该通式，A错误； B．花生油属于油脂，相对分子质量较小，远达不到高分子的相对分子质量标准（通常），不属于天然有机高分子，B错误； C．酶大多属于蛋白质，高温下会发生变性失去活性，并非活性最大，酶在适宜温度下活性最高，C错误； D．RNA为核糖核酸，属于核酸的一类，基本构成单位是核糖核苷酸，属于核苷酸，D正确； 故选D。 11. 一种资源化反应为，该反应在一定条件下能自发进行。、反应达到平衡时，下列说法正确的是 A. 该反应的 B. 恒温恒容，充入惰性气体，平衡正向移动 C. 恒温恒容，增大浓度，的转化率增大 D. 其他条件一定，升高温度，活化分子百分数增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应气体总物质的量减小，，反应能自发进行需满足，可推得，A错误； B．恒温恒容充入惰性气体，反应物、生成物的浓度均不改变，平衡不移动，B错误； C．恒温恒容增大浓度，平衡正向移动，的转化率增大，但自身的转化率减小，C错误； D．升高温度，普通分子吸收能量转化为活化分子，活化分子百分数增大，D正确； 故选D。 12. 下列实验装置或操作能够达到实验目的的是 A. 利用图甲用乙醇萃取CS2中的S B. 利用图乙制取NO并防止NO被氧气氧化 C. 图丙为定容前使溶液混合均匀 D. 利用图丁验证苯和液溴发生取代反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．萃取操作要求萃取剂与原溶剂互不相溶，乙醇与可以互溶，不能用作该实验的萃取剂 ，A不符合题意； B．铜与稀硝酸反应生成，反应后左侧压强增大，会将稀硝酸压入U型管右侧，使铜丝与稀硝酸脱离、反应停止，且生成的处于左侧封闭空间，与空气隔绝，可防止被氧化，B符合题意； C．上下颠倒摇匀的操作应在定容完成后进行，定容前进行该操作会使部分溶液附着在容量瓶刻度线上方，导致定容时加水体积偏小，所得溶液浓度偏高，C不符合题意； D．液溴易挥发，挥发的溴蒸气进入溶液后也会反应生成淡黄色沉淀，无法证明苯和液溴发生取代反应生成了 ，D不符合题意； 故选B。 13. 在双功能电极催化剂作用下，同时电解和，构成耦合电解体系，无需额外消耗大量电能可实现碳资源循环，其工作原理如图甲所示。不同催化剂条件下，CO2转化为CO的部分反应历程如图乙所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。 下列说法正确的是 A. 电极a的电势高于电极b B. 电极b的电极反应式为 C. 若忽视溶液体积的变化，在电解过程中左侧电极室溶液的pH降低 D. CO2转化为CO时，选择催化剂Ni8-TET效果更好 【答案】B 【解析】 【分析】由图甲可知，电极a上转化为，C元素化合价降低，得电子，为阴极，则电极b为阳极。 【详解】A．电极a上转化为，C元素化合价降低，得电子，为阴极，电极b为阳极，阳极电势高于阴极，故电极a电势低于b，A错误； B．电极b上转化为，C元素由-2价升高到+2价，失去，结合原子守恒、电荷守恒，电极反应式为，B正确； C．左侧阴极反应为，消耗的恰好由右侧阳极生成、经质子交换膜迁移过来的补充，忽略体积变化时浓度不变，pH不变，C错误； D．反应决速步骤的活化能越低催化效果越好，由图乙可知Ni-TPP催化时决速步骤活化能更低，效果更好，D错误； 故选B。 14. 碳量子点(CQDs)具有良好的水溶性与生物相容性，且制作成本低。一种化学氧化法制备碳量子点的过程如图所示，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 100 mLpH=1的稀硫酸中含有的数为 B. 每消耗，转移电子数为 C. 12.6 g硝酸中含有的电子数为 D. 3.0 g葡萄糖中含有的原子数为 【答案】D 【解析】 【详解】A．pH=1的稀硫酸中，为 ，数目为，A错误； B．葡萄糖在浓硫酸作用下脱水生成C的反应中，浓硫酸仅作脱水剂，元素化合价未发生变化，无电子转移，B错误； C．12.6g硝酸的物质的量为，每个分子含1个三中心四电子大键，共4个电子，故总电子数为，C错误； D．葡萄糖摩尔质量为180g/mol，3.0g葡萄糖的物质的量为，每个葡萄糖分子含个原子，故总原子数为，D正确； 故选D。 二、解答题(共4个小题，58分) 15. 氮的化合物也有广泛的应用，请回答以下问题。 （1）氮化锂(Li3N)晶体中氮以N3-形式存在，基态N3-核外电子占据的最高能级共有___________个原子轨道，占据该能级电子的电子云轮廓图形状为___________。 （2）基态碳、氮、氧原子的未成对电子数之比是___________，第一电离能由大到小的顺序是___________。(用原子符号表示) （3）NH3BH3(氨硼烷)是具有广泛应用前景的储氢材料。 ①NH3BH3中存在配位键，提供空轨道的原子是___________。 ②NH3BH3和CH3CH3的相对分子质量接近且均为分子晶体，但NH3BH3的沸点高于CH3CH3的可能原因是___________。 （4）NF3的结构与NH3类似，但是性质差异较大。 ①NF3的VSEPR模型名称为___________。 ②NH3具有碱性(可与H+结合)而NF3没有碱性，从N原子电性角度分析原因___________。 （5）新材料晶体的晶胞如图所示，边长为；C原子位于正六面体的顶点和面心，N原子位于体内。为阿伏加德罗常数的值。 该晶胞密度为___________g/cm3.(用含a、的代数式表示，) 【答案】（1） ①. 3 ②. 哑铃形或（纺锤型） （2） ①. 2：3：2 ②. N＞O＞C （3） ①. B ②. ② ​分子的极性较分子强 （4） ①. 四面体形 ②. F的电负性比N大，中N原子上电子云密度降低，难以结合，而H电负性比N小，中N原子电子云密度大，可结合 （5） 【解析】 【小问1详解】 ①基态N原子的核外电子排布式为，得到3个电子后，核外电子排布式为。最高能级为2p能级，p能级有3个原子轨道。②2p能级电子的电子云轮廓图形状为哑铃形(或纺锤形) 【小问2详解】 ①基态C原子的电子排布式为，2p能级有2个未成对电子；N原子为，2p能级有3个未成对电子；O原子为，2p能级有2个未成对电子。未成对电子数之比为2:3:2。 ②同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，但N原子的2p能级为半充满稳定结构，其第一电离能大于O，故第一电离能顺序为N>O>C； 【小问3详解】 ①中，N原子有孤电子对，B原子最外层电子数为3，与3个H原子形成共价键后仍有空轨道，故提供空轨道的原子是B； ② NH3BH3和CH3CH3的相对分子质量接近且均为分子晶体，但NH3BH3分子的极性较CH3CH3分子强，所以的沸点更高。 【小问4详解】 分子中N原子为中心原子，价层电子对数为，其VSEPR模型为四面体形；在中，N元素电负性大于H元素，共用电子对偏向N原子，使N原子上电子云密度增大，负电性增强，更容易给出孤电子对结合，因此具有碱性；在中，F元素电负性远大于N元素，共用电子对偏向F原子，使N原子上电子云密度减小，正电性增强，难以给出孤电子对结合，因此没有碱性； 【小问5详解】 用均摊法得晶胞中C原子数：；N原子全部位于晶胞内，共四个；边长为a pm，换算为厘米：，晶胞体积，晶胞的质量，密度为； 16. 小组探究不同条件下S与KMnO4溶液的反应。 实验 序号 溶液 实验现象 Ⅰ 溶液 无明显变化 Ⅱ 溶液、6滴溶液 溶液褪色，液面上有大量硫粉剩余 Ⅲ 溶液、溶液 30 s后溶液变为绿色，液面上有大量硫粉剩余 已知：ⅰ.在酸性条件下还原产物为近乎无色的，中性条件下还原产物为MnO2，碱性条件下还原产物为绿色的； ⅱ.碱性溶液中，S可以发生歧化反应，生成与； ⅲ.能与S反应生成黄色的，与反应生成S和H2S； （1）KMnO4具有氧化性，一定条件能与S、SO2、___________(写两种)等含硫物质反应。 （2）Ⅱ中反应生成了，反应的离子方程式是___________。 （3）甲同学结合Ⅲ中现象得出结论：在碱性条件下可被S还原为。乙同学查阅资料知，也可被还原为。补充实验：___________(填实验操作和现象)，证实在碱性条件下主要被S还原为。 （4）改变溶剂，进一步实验，探究碱性条件下 S与KMnO4溶液反应后硫元素的存在形式。 序号 实验操作 实验现象 Ⅳ 将0.48 g硫粉与2 mL溶剂丙酮混合，加入溶液，再迅速加入溶液 溶液瞬间变绿，2 s后又变黄，试管底部存在少量硫粉 ①丙同学分析，Ⅳ反应后的溶液中一定存在，结合离子方程式说明其理由：硫粉过量，___________。 ②为检验Ⅳ中是否存在，取Ⅳ反应后的上层清液进行如下实验。 i．加入足量盐酸观察到产生乳白色浑浊，不能通过此现象证明溶液中含有，理由是___________。 ii．证明上层清液中存在的实验现象是___________。 （5）综上，影响S与KMnO4溶液反应的因素有___________。 【答案】（1）H2S、Na2S、Na2SO3（任选两种） （2） （3）取5 mL 2×10-4 mol·L-1 KMnO4溶液于试管中，加入5 mL 6 mol·L-1 NaOH溶液，溶液转变为与Ⅲ中相同的绿色，变色时间大于30s （4） ①. 过量的S粉与过量的NaOH溶液发生反应，生成 ②. 溶液中若含，加酸也会析出S单质，产生乳白色沉淀 ③. 加入盐酸产生乳白色浑浊，过滤后向溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀 （5）溶液的酸碱性、反应物浓度、溶剂种类、反应物用量（答出任意两点即可） 【解析】 【小问1详解】 KMnO4具有强氧化性，在酸性、中性或碱性条件下均可氧化含硫还原性物质，除S和SO2外，还可与以下含硫物质反应（任选两种）：H2S（S为-2价，可被氧化至0或+6价）；Na2S（S为-2价，可被氧化）；Na2SO3（S为+4价，可被氧化至+6价）。 【小问2详解】 实验Ⅱ在酸性条件下进行，被还原为Mn²⁺，S被氧化为，根据电子守恒和电荷守恒配平得离子方程式：。 【小问3详解】 为排除OH⁻对还原的干扰，需设计对照实验，验证绿色产物主要由S还原产生：取5 mL 2×10-4 mol·L-1 KMnO4溶液于试管中，加入5 mL 6 mol·L-1 NaOH溶液，溶液转变为与Ⅲ中相同的绿色，变色时间大于30s，说明在无S存在时OH⁻不能将还原为，从而证实实验Ⅲ中绿色主要源于S对的还原。 【小问4详解】 ①根据已知条件ii：碱性溶液中，S可以发生歧化反应，生成与，实验Ⅳ中硫粉过量，因此一定会发生歧化反应：； ②根据已知条件iii：能与S反应生成黄色的，与H+反应生成S和H2S，因此，若溶液中存在，加入盐酸也会发生反应：,生成的单质硫为乳白色浑浊，与和在酸性条件下归中生成S的现象相同，因此无法仅凭浑浊证明含； 检验的关键是：排除其他离子的干扰后，加入BaCl2溶液产生白色沉淀：加入足量盐酸，可除去、等还原性/干扰离子，同时使它们生成的S沉淀被过滤除去，过滤后，滤液中不再含有能与Ba2+生成沉淀的其他离子，因此，加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，说明滤液中存在，故完整现象为加入盐酸产生乳白色浑浊，过滤后，向滤液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。 【小问5详解】 综上，影响反应的因素包括：溶液的酸碱性（pH）：酸性条件下反应明显，中性无明显现象，碱性条件下产物不同；反应物的浓度：KMnO₄的浓度、NaOH的浓度会影响反应速率和产物；溶剂种类：实验Ⅳ加入丙酮后，反应现象与Ⅲ不同，说明溶剂会影响反应；反应物的用量：硫粉是否过量会影响歧化反应的发生和产物组成；最终答案为：溶液的酸碱性、反应物浓度、溶剂种类、反应物用量（答出任意两点即可）。 17. 我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂()将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题： （1）第二周期元素中，气态基态原子的第一电离能小于O的有_______种。 （2）分解制比分解制所需的能量低，从原子结构的角度说明原因：_______。 （3）甲醇的沸点(64.7℃)高于甲硫醇(CH3SH，7.6℃)的原因是_______。 （4）已知甲醇的燃烧热，写出甲醇燃烧的热化学方程式：_______。 （5）基态Zr原子价层电子排布式为，Zr在元素周期表中的位置是_______。 （6）ZrO2的一种晶胞结构如下图所示。 ①该晶胞中，顶点、面心处的黑球代表的是_______(填“”或“”)。 ②已知该晶胞的体积为，设阿伏加德罗常数的值为，则晶体中，氧元素的质量为_______g。 【答案】（1）4 （2）O原子的原子半径小于S原子，H-O键的键长小于H-S键，H-O键强于H-S键，断裂共价键需要的能量高 （3）甲醇分子间存在氢键 （4） （5）第五周期IVB族 （6） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 同周期元素，从左到右第一电离能呈增大的趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，第一电离能大于相邻元素，则第二周期元素中，气态基态原子的第一电离能小于氧元素的元素为锂、铍、硼、碳，共有4种； 【小问2详解】 氧原子的原子半径小于硫原子，H-O键的键长小于H-S键，则H-O键强于H-S键，断裂共价键需要的能量高，所以分解硫化氢制氢气比分解水制氢气所需的能量低； 【小问3详解】 甲醇可以形成分子间氢键，甲硫醇不能形成分子间氢键，所以甲醇的分子间作用力大于甲硫醇，沸点高于甲硫醇； 【小问4详解】 甲醇的燃烧热指的是1 mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水，则由甲醇的燃烧热可知，2 mol甲醇完全燃烧的反应热ΔH=-1452kJ⋅mol-1，反应的热化学方程式为：； 【小问5详解】 由锆原子的价层电子排布式可知，锆元素位于元素周期表第五周期ⅣB族； 【小问6详解】 ①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点、面心的黑球个数为：8×+6×=4，位于体内的白球个数为8，则由化学式可知，顶点、面心处的黑球代表的是离子； ②由题意可知，体积为a nm3的晶胞中含有8个氧离子，则1 nm3晶体中，氧元素的质量为：×16 g/mol= g。 18. 蒽醌氢醌自动氧化法是目前国内99%以上过氧化氢生产采用的核心工艺，其原理及装置如下： 已知：H2O、卤化氢等杂质易使Ni催化剂中毒。 回答下列问题： （1）装置A制取气体的优点为___________。 （2）试剂X为___________，其作用为___________。 （3）装置C盛装药品的仪器名称为___________；其中发生的总反应化学方程式为___________。 （4）装置C出气口c处应连接盛有浓硫酸的洗气瓶，其目的是___________。 （5）取2.45 g产品，加蒸馏水定容至100 mL摇匀，取20.00 mL于锥形瓶中，用硫酸酸化的标准溶液滴定。滴定过程中，边滴边摇动锥形瓶，滴定终点时的现象为___________。重复操作2~3次，平均消耗标准液的体积为20.00 mL，假设其他杂质不干扰结果，产品中H2O2质量分数为___________%，若盛装标准液的滴定管未用标准液润洗，则使产品中H2O2质量分数测定结果___________(填“偏低”、“偏高”或“无影响”)。 【答案】（1）随开随用、随关随停 （2） ①. 碱石灰 ②. 除去氢气中的HCl气体和水蒸气 （3） ①. 三颈烧瓶 ②. （4）防止从氧气源出来的氧气混有水蒸气进入C中使催化剂中毒 （5） ①. 滴入最后半滴标准溶液时，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色 ②. 13.9% ③. 偏高 【解析】 【分析】由题意可知，乙基蒽醌和氢气在Ni的催化下，生成乙基蒽醇；乙基蒽醇和氧气反应可以生成乙基蒽醌。装置A中为盐酸与锌制备氢气，因为H2O、卤化氢等杂质易使Ni催化剂中毒，所以装置A生成的氢气应先通过装置B除去其混有的水蒸气和HCl气体，故试剂X应为中性干燥剂或者是碱性干燥剂，如碱石灰等。经过干燥后的氢气通入装置C，反应生成乙基蒽醇；装置D中的浓硫酸是为了干燥从氧气源出来的氧气。 【小问1详解】 装置A为启普发生器，其优点是通过控制活塞实现固液接触或分离，从而随开随用、随关随停； 【小问2详解】 由分析可知，试剂X为固体干燥剂碱石灰；其作用是为了除去氢气中的HCl气体和水蒸气； 【小问3详解】 装置C中盛装药品的仪器名称为三颈烧瓶。乙基蒽醌在Ni催化下与氢气反应生成乙基蒽醇，后者再被氧气氧化生成过氧化氢并再生乙基蒽醌，总反应为：； 【小问4详解】 已知卤化氢等杂质易使Ni催化剂中毒，且水蒸气也影响催化剂活性。浓硫酸具有吸水性，连接盛有浓硫酸的洗气瓶是为了防止从氧气源出来的氧气混有水蒸气进入C中使催化剂中毒； 【小问5详解】 高锰酸钾溶液呈紫红色，滴定终点时，滴入最后半滴标准溶液，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色；根据反应关系式2KMnO4~5H2O2计算：消耗KMnO4物质的量n(KMnO4)=0.0400 mol/L ×0.02L= 8.00×10-4mol，则20.00mL溶液中n(H2O2)= =2.0×10-3mol，原100mL溶液中n=2.0×10-3 mol × = 0.01mol，则产品中H2O2质量分数为×100%=13.9%；若盛装标准溶液的滴定管未用标准溶液润洗，滴定管的残留水会稀释KMnO4，导致测量的KMnO4的体积增大，根据n=cV，最终导致产品中H2O2质量分数测定结果偏高。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $