精品解析：北京市一七一中学2025—2026学年上学期高三12月月考 化学试题

第一七一中学2025-2026学年度高三化学12月月考试题 (时间：90分钟 总分：100分) 可能用到的相对原子质量：C 12 Fe 56 Cu 64 第Ⅰ卷(共42分) 本部分共14小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分 1. 2023年11月15日，亚洲最深井“深地一号”成功开井，获得高产油气流。我国科研人员采用高温石英(主要成分SiO2)、钛合金等航天耐高温材料，实现了地下近万米深度指哪打哪，通过在钻井液中加入竹纤维，在钻井壁上迅速形成一层保护膜，驯服了有很多微小裂缝的二叠系地层。下列说法不正确的是 A. 所获得的油气流是混合物 B. 竹纤维属于无机非金属材料 C. 钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高 D. SiO2是一种共价晶体 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 的电子式为 B. 分子的VSEPR模型为 C. 的名称为2-乙基丁烷 D. 基态原子的价层电子轨道表示式为 3. 下列过程不正确的是 A. 油脂属于酯类物质，可发生皂化反应 B. 二肽中含有一个肽键和至少一个羧基、一个氨基 C. 酿酒过程中葡萄糖在酒化酶的作用下发生水解反应生成乙醇 D. 核糖核苷酸分子间脱水形成核糖核酸 4. 下列各组离子不能大量共存的原因与氧化还原反应有关的是 A. 、、、 B. 、、、 C. 、、、 D. 、、、 5. 下列事实不能用氢键解释的是 A. 密度： B. 沸点： C. 稳定性： D. 溶解性(水中)： 6. 下列反应的方程式正确的是 A. 铜粉与硫粉共热： B. 溶液显碱性： C. 用过量氨水吸收烟气中的二氧化硫： D. 向溶液中滴加稀硫酸： 7. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A. 用稀硫酸洗涤沉淀比用等体积蒸馏水洗涤损失的少 B. 向溶液中滴加几滴溶液，溶液呈红色，再加入少量铁粉，溶液红色变浅 C. 电镀实验中，用溶液作电镀液比用溶液得到的铜镀层光亮牢固 D. 实验室为加快制备氢气的速率，经常会在稀硫酸中滴加几滴溶液 8. 燃料电池法可以处理高浓度氨氮废水，原理的示意图如下(忽略溶液体积的变化)。 下列说法不正确的是 A. 通过质子交换膜向a极室迁移 B. 工作一段时间后，a极室中稀硫酸的浓度增大 C. 电极b的电极反应： D. 电池的总反应： 9. 某温度下，在密闭容器中进行反应：H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g) ΔH>0，已知H2(g)和CO2(g)的初始浓度均为0.01mol·L-1，测得H2的平衡转化率为60%，下列说法不正确的是 A. CO2的平衡转化率为60% B. 升高温度平衡常数K增大 C. 该温度下反应的平衡常数K=2.25 D. 若初始H2(g)、CO2(g)、H2O(g)、CO(g)浓度均为0.01mol·L-1，则反应逆向进行 10. 如图所示装置，两个相同的玻璃管中盛满NaCl稀溶液（滴有酚酞），a、b为多孔石墨电极。闭合S1一段时间后，a附近溶液逐渐变红；断开S1，闭合S2，电流表指针发生偏转。 下列分析不正确的是 A. 闭合S1时，a附近的红色逐渐向下扩散 B. 闭合S1时， a附近液面比b附近的低 C. 断开S1、闭合S2时，b附近黄绿色变浅 D. 断开S1、闭合S2时，a上发生反应：H2 ˗ 2e- = 2H+ 11. 树脂X用于制玻璃纤维增强塑料，合成方法如下图，表示链延长。 下列说法正确的是 A. P的重复单元中有四种官能团 B. P的强度比X的大 C. X比P更易因发生氧化反应而老化 D. M的结构简式为 12. 某同学进行如下实验： 已知：在实验温度下， 的电离平衡常数：，； 的电离平衡常数：，。 下列说法不正确的是 A. 饱和溶液可以除去中的 B. 依据可推知，向溶液中加入，不能生成或 C. 过程Ⅰ所得溶液中存在 D. 过程Ⅱ所得溶液中存在 13. 它由两步反应组成： ⅰ． ； ⅱ．分解。 反应ⅱ在927℃时的实际转化率(曲线a)和727℃时的平衡转化率(曲线b)如下图所示。下列说法不正确的是 A. B. 曲线a表示反应ⅱ已经处于化学平衡状态 C. 图中X点所示条件下，延长反应时间能提高：的转化率 D. 减小压强有利于提高分解的平衡转化率 14. 某兴趣小组将4g铁钉放入溶液中，溶液pH变化如下图所示。一段时间后，取出铁钉，过滤，取反应后的滤液，加适量KSCN溶液，溶液立即变红，但红色很快褪去，产生白色沉淀。下列说法不正确的是 已知： ①CuSCN：白色固体，不溶于水； ②室温下，，，。 A. 溶液的原因是 B. 0~6000s，随着反应进行，溶液pH下降的原因可能是被氧化为 C. 反应后期溶液pH略有上升的可能原因是 D. 溶液先变红后又褪色的可能原因是的反应速率快，的反应限度大 填空题 15. 碳元素具有丰富的化学性质，碳及其化合物有着广泛的应用。 （1）能测定含碳化合物的骨架结构。在基态原子中，核外存在___________对自旋相反的电子。 （2）我国科学家利用与Na、Mg等活泼金属反应合成了金刚石，为金刚石的合成提供了重要的研究思路。 ①Cl、Na、Mg第一电离能由大到小的顺序为___________。 ②的键是由碳的___________轨道与氯的3p轨道重叠形成键。 （3）早期以石墨为原料在高温高压条件下合成金刚石。图a为金刚石晶胞，图b为石墨的层状结构(虚线所示部分为其晶胞，如图c所示)。 ①石墨晶体中存在的作用力有___________(填字母序号)。 a．范德华力 b．键 c．离子键 ②石墨晶胞中所含C原子数为___________。 ③金刚石的密度为，晶胞形状为立方体，边长为()，阿伏加德罗常数的值为___________(用含、a的关系式表示)。 （4）碳在物质转化中起着重要作用。与较难发生反应： ，加碳生成可使反应得以进行。解释加碳反应更易进行的原因：___________。 16. 某小组实验验证“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应并测定其平衡常数。 （1）实验验证 实验I：将0.0100 mol/L Ag2SO4溶液与0.0400 mol/L FeSO4溶液(pH=1)等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。 实验II：向少量Ag粉中加入0.0100 mol/L Fe2(SO4)3溶液(pH=1)，固体完全溶解。 ①取I中沉淀，加入浓硝酸，证实沉淀为Ag。现象是_______。 ②II中溶液选用Fe2(SO4)3，不选用Fe(NO3)3的原因是_______。 综合上述实验，证实“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应。 ③小组同学采用电化学装置从平衡移动角度进行验证。补全电化学装置示意图,写出操作及现象_______。 （2）测定平衡常数 实验Ⅲ：一定温度下，待实验Ⅰ中反应达到平衡状态时，取v mL上层清液，用c1 mol/L KSCN标准溶液滴定Ag+，至出现稳定的浅红色时消耗KSCN标准溶液v1 mL。 资料：Ag++SCN-AgSCN↓（白色） K=1012 Fe3++SCN-FeSCN2+（红色） K=102.3 ①滴定过程中Fe3+的作用是_______。 ②测得平衡常数K=_______。 （3）思考问题 ①取实验I的浊液测定c(Ag+)，会使所测K值_______(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。 ②不用实验II中清液测定K的原因是_______。 17. 治疗白内障的药物白内停的中间产物M的合成路线如下(部分试剂和反应条件已略去)。 已知： ⅰ． ⅱ． ⅲ． （1）M中的含氧官能团有醚键、酮羰基、___________、___________。 （2）B→D的反应类型是___________。 （3）E属于羧酸，E→F反应的化学方程式是___________。 （4）关于F→G的反应。 ①中与酯基相邻的甲基的键易断裂，原因是___________。 ②该条件下还生成了副产物X，X分子中含有4个碳氧双键、3种化学环境的氢。X的结构简式是___________。 （5）J的分子式为，可与金属钠反应生成氢气。除苯环外，J分子中还有1个含氮原子的六元环，J的结构简式是___________。 （6）L和试剂b在一定条件下脱水生成M，试剂b的结构简式是___________。 18. 中国在稀土领域的发展居世界顶尖水平。以含、等的稀土矿浸取液为原料制氧化镧()的一种流程如下。[注：镧(La)、铕(Eu)] 已知：ⅰ． ⅱ．， （1）脱铕：已知f能级有7个原子轨道，基态Eu原子的价层电子排布式是。可将稀土矿浸取液中的转化为进而与分离。从原子结构的角度解释易被还原为的原因：___________。 （2）萃取和反萃取：弱酸性的环烷酸()常用于稀土离子的萃取分离，萃取时生成易溶于有机溶剂的，。 ①萃取时反应的离子方程式是___________。 ②从平衡移动的角度解释反萃取时盐酸中的作用：___________。 （3）碳化：向溶液中持续通入，边搅拌边加入维持，充分反应生成固体。制备过程中主要物质的转化关系如图所示。 ①制备总反应的离子方程式是___________。 ②理想情况下，恰好完全转化为时，，。结合计算，解释此时不生成沉淀的原因：___________。() （4）上述制的流程中，物质可循环利用。 ①除外，可以在流程中直接循环利用的物质是___________。 ②中国科研人员仅以流程中的“废水”为原料，在一定条件下，一步反应将其转化为可在流程中直接利用的2种物质。该步反应的化学方程式是___________。 19. 实验小组探究对测定含量的影响。 （1）理论分析 依据元素周期律，半径大，较易_____电子，有还原性，可能影响测定结果。 （2）比较与的还原性为测定条件的选择提供参考，设计实验： 取少量的，加入物质A的溶液，A是_____。经检验，证实了的还原性强于。 （3）探究不同条件下能否被氧化 实验：向溶液中加入溶液X，用湿润的碘化钾淀粉试纸检验气体，结果如下。 实验编号 溶液X 试纸颜色 I 溶液 无明显变化 Ⅱ 饱和溶液 无明显变化 Ⅲ 溶液滴 无明显变化 Ⅳ 溶液滴 试纸变蓝 ①根据该实验，可以得出的结论是_____。 ②探究浓度对反应的影响，设计实验_____(填实验操作和现象)。综合，一定酸性时，证实浓度高更易被氧化。 （4）根据的结果，进一步探究对测定的影响。实验如下：把溶液分别加入到实验后的混合液中，用湿润的碘化钾淀粉试纸检验气体。 滤出中沉淀，分别加入稀硫酸，沉淀均溶解，取少量溶液加入溶液，溶液变红。解释实验b中产生的原因：_____。 （5）应用：测定水样(含)中的含量 取水样，配制成的溶液。准确量取溶液，向其中加入和溶液，再用滴定。 ①解释的作用：_____ ②将水样配制成溶液，这种做法的优点是：_____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一七一中学2025-2026学年度高三化学12月月考试题 (时间：90分钟 总分：100分) 可能用到的相对原子质量：C 12 Fe 56 Cu 64 第Ⅰ卷(共42分) 本部分共14小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分 1. 2023年11月15日，亚洲最深井“深地一号”成功开井，获得高产油气流。我国科研人员采用高温石英(主要成分SiO2)、钛合金等航天耐高温材料，实现了地下近万米深度指哪打哪，通过在钻井液中加入竹纤维，在钻井壁上迅速形成一层保护膜，驯服了有很多微小裂缝的二叠系地层。下列说法不正确的是 A. 所获得的油气流是混合物 B. 竹纤维属于无机非金属材料 C. 钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高 D. SiO2是一种共价晶体 【答案】B 【解析】 【详解】A．油气流中含多种短链气态烃，为混合物，故A正确； B．竹纤维主要成分为纤维素，属于有机高分子材料，故B错误； C．钛合金可做航天耐高温材料，可知其强度高、耐蚀性好、耐热性高，故C正确； D．SiO2是Si和O原子通过共价键结合形成的空间网状结构的共价晶体，故D正确； 故选：B。 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 的电子式为 B. 分子的VSEPR模型为 C. 的名称为2-乙基丁烷 D. 基态原子的价层电子轨道表示式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．次氯酸的结构式为Cl—O—H，电子式为，A错误； B．氨分子中氮原子的价层电子对数为4，有1个孤电子对，分子的VSEPR模型为，B错误； C．该有机物的结构简式为，命名时选择最长碳链为主链，最长碳链包含5个碳原子，为戊烷；编号需遵循“取代基位次最小”原则，甲基位于3号碳，故该有机物的名称为3-甲基戊烷，C错误； D．铬元素的原子序数为24，基态原子的价层电子排布式为3d54s1，轨道表示式为 ，D正确； 故答案选D。 3. 下列过程不正确的是 A. 油脂属于酯类物质，可发生皂化反应 B. 二肽中含有一个肽键和至少一个羧基、一个氨基 C. 酿酒过程中葡萄糖在酒化酶的作用下发生水解反应生成乙醇 D. 核糖核苷酸分子间脱水形成核糖核酸 【答案】C 【解析】 【详解】A．油脂是高级脂肪酸甘油酯，属于酯类物质；皂化反应是油脂在碱性条件下的水解反应，A正确； B．二肽由两个氨基酸脱水缩合形成，含一个肽键；肽链两端保留游离的氨基（）和羧基（），故至少含一个羧基和一个氨基，B正确； C．葡萄糖是单糖，不能发生水解反应；酿酒中葡萄糖在酒化酶作用下发生无氧分解（发酵）生成乙醇和，属于分解反应而非水解反应，C错误； D．核糖核酸（RNA）由多个核糖核苷酸通过脱水缩合形成磷酸二酯键连接而成，D正确； 故答案选C。 4. 下列各组离子不能大量共存的原因与氧化还原反应有关的是 A. 、、、 B. 、、、 C. 、、、 D. 、、、 【答案】B 【解析】 【详解】A．溶液中铝离子与碳酸氢根离子发生双水解反应，不能大量共存，反应中没有元素发生化合价变化，与氧化还原反应无关，故A不符合题意； B．酸性溶液中次氯酸根离子与亚铁离子发生氧化还原反应不能大量共存，故B符合题意； C．溶液中氢离子与醋酸根离子反应生成醋酸，不能大量共存，反应中没有元素发生化合价变化，与氧化还原反应无关，故C不符合题意； D．溶液中亚硫酸根离子与钡离子、钙离子生成亚硫酸钡、亚硫酸钙沉淀，且钙离子与氢氧根离子生成微溶的氢氧化钙，不能大量共存，反应中没有元素发生化合价变化，与氧化还原反应无关，故D不符合题意； 故选B。 5. 下列事实不能用氢键解释的是 A. 密度： B. 沸点： C. 稳定性： D. 溶解性(水中)： 【答案】C 【解析】 【详解】A．水分子间存在氢键，氢键具有方向性，导致水结冰时存在较大空隙，冰的密度比液态水小，能用氢键解释，A不符合题意； B．水分子间可形成氢键，硫化氢分子间不能形成氢键，所以沸点：H2O＞H2S，能用氢键解释，B不符合题意； C．原子半径：F<O，键长：H-F<H-O，键能：H-F>H-O，所以稳定性：HF＞H2O，与氢键无关，C符合题意； D．氨分子与水分子间可形成氢键，增大溶解性；甲烷分子与水分子间不能形成氢键，所以溶解性(水中)：NH3＞CH4，能用氢键解释，D不符合题意； 答案选C。 6. 下列反应的方程式正确的是 A. 铜粉与硫粉共热： B. 溶液显碱性： C. 用过量氨水吸收烟气中的二氧化硫： D. 向溶液中滴加稀硫酸： 【答案】D 【解析】 【详解】A．硫的氧化性较弱，与变价金属铜共热时，只能将铜氧化为+1价，生成硫化亚铜，而不是硫化铜。正确的化学方程式为：，A错误； B．溶液中，的水解是分步进行的，且以第一步为主，不会直接生成气体，正确的离子方程式为，B错误； C．氨水是弱碱，在离子方程式中不能拆写为，应保留化学式。过量氨水与反应的正确离子方程式为：，C错误； D．与稀硫酸发生歧化反应，生成、和，离子方程式书写正确，D正确； 故答案选D。 7. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A. 用稀硫酸洗涤沉淀比用等体积蒸馏水洗涤损失的少 B. 向溶液中滴加几滴溶液，溶液呈红色，再加入少量铁粉，溶液红色变浅 C. 电镀实验中，用溶液作电镀液比用溶液得到的铜镀层光亮牢固 D. 实验室为加快制备氢气的速率，经常会在稀硫酸中滴加几滴溶液 【答案】D 【解析】 【详解】A．用稀硫酸洗涤BaSO4沉淀时，硫酸中的离子浓度增大，抑制了BaSO4的溶解（沉淀溶解平衡向左移动），符合平衡移动原理，A不符合题意； B．加入铁粉将Fe3+还原为Fe2+，降低了Fe3+浓度，使Fe3+与SCN-的络合平衡（）逆向移动，红色变浅，符合平衡移动原理，B不符合题意； C．[Cu(NH3)4]SO4溶液中存在络合平衡，Cu2+浓度较低，电镀时沉积速率慢，镀层更均匀光亮，符合平衡移动原理，C不符合题意； D．加入CuSO4后，用于制备氢气的金属置换出铜形成原电池，加快反应速率（原电池效应），与化学平衡移动无关，D符合题意； 故答案选D。 8. 燃料电池法可以处理高浓度氨氮废水，原理的示意图如下(忽略溶液体积的变化)。 下列说法不正确的是 A. 通过质子交换膜向a极室迁移 B. 工作一段时间后，a极室中稀硫酸的浓度增大 C. 电极b的电极反应： D. 电池的总反应： 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，b电极铵根离子生成氮气，说明铵根离子被氧化，为原电池负极，电极反应式为；，则a为正极，发生还原反应，电极反应为：，据此进行解答； 【详解】A．原电池中，阳离子移向正极，即H+通过质子交换膜向a极室迁移，A正确； B．a为正极，电极反应为：O2+4e－+4H+＝2H2O，转移4mol电子的同时有4molH+通过质子交换膜向a极室迁移，但是由于有水生成，故工作一段时间后，a极室中稀硫酸的浓度减小，B错误； C．由上述分析可知，b的电极反应式为：，C正确； D．电极b的电极反应：，a为正极，电极反应为：，电池的总反应：，D正确； 故选B。 9. 某温度下，在密闭容器中进行反应：H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g) ΔH>0，已知H2(g)和CO2(g)的初始浓度均为0.01mol·L-1，测得H2的平衡转化率为60%，下列说法不正确的是 A. CO2的平衡转化率为60% B. 升高温度平衡常数K增大 C. 该温度下反应的平衡常数K=2.25 D. 若初始H2(g)、CO2(g)、H2O(g)、CO(g)浓度均为0.01mol·L-1，则反应逆向进行 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题目已知信息，列三段式： 因此，二氧化碳的平衡转化率为60%，A项正确； B．此反应为吸热反应，温度升高，平衡正向进行，平衡常数K增大，B项正确； C．依据选项A中的三段式，该温度下平衡常数,C项正确； D．若初始H2(g)、CO2(g)、H2O(g)、CO(g)浓度均为0.01mol·L-1，则此时浓度熵,平衡正向移动，D项错误； 答案选D。 10. 如图所示装置，两个相同的玻璃管中盛满NaCl稀溶液（滴有酚酞），a、b为多孔石墨电极。闭合S1一段时间后，a附近溶液逐渐变红；断开S1，闭合S2，电流表指针发生偏转。 下列分析不正确的是 A. 闭合S1时，a附近的红色逐渐向下扩散 B. 闭合S1时， a附近液面比b附近的低 C. 断开S1、闭合S2时，b附近黄绿色变浅 D. 断开S1、闭合S2时，a上发生反应：H2 ˗ 2e- = 2H+ 【答案】D 【解析】 【分析】闭合S1时，装置为电解装置，a极附近溶液逐渐变红，说明a极生成氢氧根离子，a极为阴极；断开S1，闭合S2，装置为原电池装置。 【详解】A.闭合S1时，装置为电解装置，a极为阴极生成氢氧根离子，阴离子向阳极移动，故 a附近的红色逐渐向下扩散； B.闭合S1时，装置为电解装置，a极发生电极反应2H2O+2e-=2OH-+H2，消耗了水分子，导致a附近液面比b附近的低； C.闭合S1，b极生成氯气，断开S1，闭合S2，装置为原电池装置，b极为正极，发生电极反应Cl2+2e-=2Cl-，b附近黄绿色变浅； D.断开S1，闭合S2，装置为原电池装置，a极为负极，发生反应H2+2OH-=2e-+2H2O； 答案选D。 【点睛】原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应；电解池装置有外接电源，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。 11. 树脂X用于制玻璃纤维增强塑料，合成方法如下图，表示链延长。 下列说法正确的是 A. P的重复单元中有四种官能团 B. P的强度比X的大 C. X比P更易因发生氧化反应而老化 D. M的结构简式为 【答案】D 【解析】 【分析】与通过缩聚反应得到聚合物P然后加入交联剂M，使P由线性分子转化为体型分子，从两个聚合物的结构式上看P具有较多的双键易被氧化，X的强度比P大； 【详解】A．P的重复单元为-O-CH2CH2-O-OC-CH=CH-CO-，其中官能团为酯基（-COO-）和碳碳双键（C=C），共两种，A错误； B．P为线性高分子，X为交联后的体型高分子，体型高分子因分子链间形成化学键，强度大于线性高分子，故X强度比P大，B错误； C．氧化老化主要与碳碳双键（易被氧化）有关。P中含大量双键，X交联时双键被加成消耗（双键打开为单键），故P比X更易氧化老化，C错误； D．交联剂M需将线性P连接为网状X，P含碳碳双键，M应能与双键加成，题目中M的结构简式为苯乙烯（），其碳碳双键可与P中的双键加成，将多个P链交联，D正确； 故答案选D。 12. 某同学进行如下实验： 已知：在实验温度下， 的电离平衡常数：，； 的电离平衡常数：，。 下列说法不正确的是 A. 饱和溶液可以除去中的 B. 依据可推知，向溶液中加入，不能生成或 C. 过程Ⅰ所得溶液中存在 D. 过程Ⅱ所得溶液中存在 【答案】B 【解析】 【详解】A．的电离平衡常数：大于的电离平衡常数：，H2SO3能NaHCO3与发生反应生成CO2，也不生成其他杂质，故可用饱和NaHCO3溶液可以除去CO2中的SO2，故A正确； B．向溶液中加入，假设能发生反应，其，说明假设成立，向溶液中加入，能生成或，故B错误； C．过程I所得NaHCO3和Na2SO3混合溶液中存在电荷守恒：，故C正确； D．过程II所得溶液恰好为时，存在物料守恒：则，当继续通入SO2，SO2过量时，Na+浓度小于含硫粒子总数：，D正确； 故答案选B。 13. 它由两步反应组成： ⅰ． ； ⅱ．分解。 反应ⅱ在927℃时的实际转化率(曲线a)和727℃时的平衡转化率(曲线b)如下图所示。下列说法不正确的是 A. B. 曲线a表示反应ⅱ已经处于化学平衡状态 C. 图中X点所示条件下，延长反应时间能提高：的转化率 D. 减小压强有利于提高分解的平衡转化率 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据盖斯定律，反应ⅱ＝总反应－反应ⅰ×2，焓变，因此反应ⅱ的热化学方程式为 ，A正确； B．反应ⅱ为吸热反应，其他条件相同升高温度平衡正向移动，故927℃时的平衡转化率应比727℃时的平衡转化率高，可由图可知927℃时的实际转化率(曲线a)比727℃时的平衡转化率(曲线b)低，因此曲线a时反应ⅱ未达到化学平衡状态，B错误； C．由分析可知，曲线a时反应ⅱ未达到化学平衡状态，因此图中X点所示条件下，延长反应时间能提高的转化率，C正确； D．是气体系数增大的反应，减小压强平衡正向移动，有利于提高分解的平衡转化率，D正确； 故选B。 14. 某兴趣小组将4g铁钉放入溶液中，溶液pH变化如下图所示。一段时间后，取出铁钉，过滤，取反应后的滤液，加适量KSCN溶液，溶液立即变红，但红色很快褪去，产生白色沉淀。下列说法不正确的是 已知： ①CuSCN：白色固体，不溶于水； ②室温下，，，。 A. 溶液的原因是 B. 0~6000s，随着反应进行，溶液pH下降的原因可能是被氧化为 C. 反应后期溶液pH略有上升的可能原因是 D. 溶液先变红后又褪色的可能原因是的反应速率快，的反应限度大 【答案】B 【解析】 【分析】Fe和反应生成，会被溶液中溶解的氧化为，滤液中同时含有微量的Fe3+(被氧化的产物)和未反应完全的Cu2+，滴加KSCN溶液后，Fe3+与SCN-发生络合反应生成红色的Fe(SCN)3。该络合反应速率极快(动力学优势)，因此溶液“立即变红”。但同时，体系中存在大量Cu2+，它可以氧化SCN-并结合生成极难溶的CuSCN(题目已知为白色沉淀)和硫氰(SCN)2。该反应由于生成了沉淀，反应限度大(热力学优势)。随着该反应的进行，SCN-被大量消耗，迫使的平衡逆向移动，导致红色很快褪去，并最终观察到白色沉淀。 【详解】A．溶液pH<7的原因是Cu2+发生水解反应所致，离子方程式是：，故A正确； B．根据题目给出的信息，已知，，，这说明的水解程度大于，当铁钉置换出铜时，如果仅发生该置换反应，溶液的酸性应该减弱，pH 应该上升。但图中 0~6000s 溶液的 pH 却在下降。这是因为溶液中的部分 被水中的溶解氧氧化成了 。由信息可知，。极小，说明的水解能力极强，在图中所示范围内，基本转化为沉淀，因此推测溶液pH减小的原因：，即被氧化为，故B错误； C．反应后期溶液pH略有上升的可能原因是，H+浓度减小，故C正确； D．Fe3+和SCN-反应生成红色的，是白色沉淀，溶液先变红后又褪色的可能原因是的反应速率快，的反应限度大，导致逆向进行，故D正确； 故选B。 填空题 15. 碳元素具有丰富的化学性质，碳及其化合物有着广泛的应用。 （1）能测定含碳化合物的骨架结构。在基态原子中，核外存在___________对自旋相反的电子。 （2）我国科学家利用与Na、Mg等活泼金属反应合成了金刚石，为金刚石的合成提供了重要的研究思路。 ①Cl、Na、Mg第一电离能由大到小的顺序为___________。 ②的键是由碳的___________轨道与氯的3p轨道重叠形成键。 （3）早期以石墨为原料在高温高压条件下合成金刚石。图a为金刚石晶胞，图b为石墨的层状结构(虚线所示部分为其晶胞，如图c所示)。 ①石墨晶体中存在的作用力有___________(填字母序号)。 a．范德华力 b．键 c．离子键 ②石墨晶胞中所含C原子数为___________。 ③金刚石的密度为，晶胞形状为立方体，边长为()，阿伏加德罗常数的值为___________(用含、a的关系式表示)。 （4）碳在物质转化中起着重要作用。与较难发生反应： ，加碳生成可使反应得以进行。解释加碳反应更易进行的原因：___________。 【答案】（1）2 （2） ①. ②. 1个杂化 （3） ①. ab ②. 4 ③. （4）C和生成并放热，使的反应趋势增大(C与反应放出热量，使体系温度升高，减小，促进反应正向进行) 【解析】 【小问1详解】 基态原子核外有6个电子，电子排布式为，核外存在2对自旋相反的电子； 【小问2详解】 ①同周期从左到右第一电离能有增大趋势，故第一电离能； ②CCl4的中心原子为C，价层电子对数为4+，孤电子对为0，杂化方式为杂化，C−Cl键是由碳的1个杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键； 【小问3详解】 ①石墨为混合晶体，同一层内碳原子间以键结合，不存在离子键；层与层之间依靠范德华力相互作用，因此石墨晶体中存在的作用力为范德华力和键； ②图c所示晶胞中，有8个C位于顶点，4个C位于棱上，2个C位于面上，1个C位于体内，根据均摊法，故C原子数为； ③金刚石晶胞中C原子数为4+8+6=8，晶胞质量为，体积为，密度，； 【小问4详解】 对于反应，加碳后C和生成并放热，使的反应趋势增大(C与反应放出热量，使体系温度升高，减小，促进反应正向进行)。 16. 某小组实验验证“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应并测定其平衡常数。 （1）实验验证 实验I：将0.0100 mol/L Ag2SO4溶液与0.0400 mol/L FeSO4溶液(pH=1)等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。 实验II：向少量Ag粉中加入0.0100 mol/L Fe2(SO4)3溶液(pH=1)，固体完全溶解。 ①取I中沉淀，加入浓硝酸，证实沉淀为Ag。现象是_______。 ②II中溶液选用Fe2(SO4)3，不选用Fe(NO3)3的原因是_______。 综合上述实验，证实“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应。 ③小组同学采用电化学装置从平衡移动角度进行验证。补全电化学装置示意图,写出操作及现象_______。 （2）测定平衡常数 实验Ⅲ：一定温度下，待实验Ⅰ中反应达到平衡状态时，取v mL上层清液，用c1 mol/L KSCN标准溶液滴定Ag+，至出现稳定的浅红色时消耗KSCN标准溶液v1 mL。 资料：Ag++SCN-AgSCN↓（白色） K=1012 Fe3++SCN-FeSCN2+（红色） K=102.3 ①滴定过程中Fe3+的作用是_______。 ②测得平衡常数K=_______。 （3）思考问题 ①取实验I的浊液测定c(Ag+)，会使所测K值_______(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。 ②不用实验II中清液测定K的原因是_______。 【答案】（1） ①. 灰黑色固体溶解，产生红棕色气体 ②. 防止酸性条件下，氧化性氧化Fe2+干扰实验结果 ③. a：铂/石墨电极，b：FeSO4 或Fe2(SO4)3或二者混合溶液，c：AgNO3 溶液；操作和现象：闭合开关 K，Ag电极上固体逐渐溶解，指针向左偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，与之前的现象相同；或者闭合开关 K，Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，Ag电极上固体逐渐减少，指针向左偏转 （2） ①. 指示剂 ②. （3） ①. 偏低 ②. Ag完全反应，无法判断体系是否达到化学平衡状态 【解析】 【分析】 【小问1详解】 ①由于Ag能与浓硝酸发生反应：Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O，故当观察到的现象为灰黑色固体溶解，产生红棕色气体，即可证实灰黑色固体是Ag，故答案为：灰黑色固体溶解，产生红棕色气体。 ②由于Fe(NO3)3溶液电离出将与溶液中的H+结合成由强氧化性的HNO3，能氧化Fe2+，而干扰实验，故实验II使用的是Fe2(SO4)3溶液，而不是Fe(NO3)3溶液，故答案为：防止酸性条件下，氧化性氧化Fe2+干扰实验结果。 ③由装置图可知，利用原电池原理来证明反应Fe2++Ag+Ag+Fe3+为可逆反应，两电极反应为：Fe2+-e-Fe3+，Ag++e-Ag，故另一个电极必须是与Fe3+不反应的材料，可用石墨或者铂电极，左侧烧杯中电解质溶液必须含有Fe3+或者Fe2+，采用FeSO4或Fe2(SO4)3或二者混合溶液，右侧烧杯中电解质溶液必须含有Ag+，故用AgNO3溶液，组装好仪器后，加入电解质溶液，闭合开关 K，装置产生电流，电流从哪边流入，指针则向哪个方向偏转，根据b中所加试剂的不同，电流方向可能不同，因此可能观察到的现象为：Ag电极逐渐溶解，指针向左偏转，一段时间后指针归零，说明此时反应达到平衡，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，与之前的现象相同，表明平衡发生了移动；另一种现象为：Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，说明此时反应达到平衡，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，Ag电极上固体逐渐减少，指针向左偏转，表明平衡发生了移动，故答案为：a：铂/石墨电极，b：FeSO4或Fe2(SO4)3或二者混合溶液，c：AgNO3溶液；操作和现象：闭合开关 K，Ag电极上固体逐渐溶解，指针向左偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，与之前的现象相同；或者闭合开关 K，Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，Ag电极上固体逐渐减少，指针向左偏转。 【小问2详解】 ①Fe3+与SCN-反应生成红色FeSCN2+，因Ag+与SCN-反应相较于Fe3+与SCN-反应更加容易及彻底，当溶液变为稳定浅红色，说明溶液中的Ag+恰好完全滴定，且溶液中Fe3+浓度不变，说明上述反应答案平衡，故溶液中Fe3+的作用是滴定反应的指示剂，故答案为：指示剂。 ②取I中所得上清液vmL。用c1mol/L的KSCN溶液滴定，至溶液变为稳定浅红色时，消耗v1mL，已知：Ag++SCN-AgSCN，K=1012，说明反应几乎进行完全，故有I中上层清液中Ag+的浓度为：c(Ag+)=mol/L，根据平衡三段式进行计算如下：，故反应的平衡常数K== ，故答案为：指示剂；。 【小问3详解】 ①若取实验I所得浊液测定Ag+浓度，则浊液中还有Ag，因存在平衡Fe2++Ag+Ag+Fe3+，且随着反应Ag++SCN-AgSCN，使得上述平衡逆向移动，则测得平衡体系中的c(Ag+)偏大，即偏大，故所得到的K= 偏小，故答案为：偏小。 ②由于实验II中Ag完全溶解，故无法判断体系是否达到化学平衡状态，因而不用实验II所得溶液进行测定并计算K，故答案为：Ag完全反应，无法判断体系是否达到化学平衡状态。 17. 治疗白内障的药物白内停的中间产物M的合成路线如下(部分试剂和反应条件已略去)。 已知： ⅰ． ⅱ． ⅲ． （1）M中的含氧官能团有醚键、酮羰基、___________、___________。 （2）B→D的反应类型是___________。 （3）E属于羧酸，E→F反应的化学方程式是___________。 （4）关于F→G的反应。 ①中与酯基相邻的甲基的键易断裂，原因是___________。 ②该条件下还生成了副产物X，X分子中含有4个碳氧双键、3种化学环境的氢。X的结构简式是___________。 （5）J的分子式为，可与金属钠反应生成氢气。除苯环外，J分子中还有1个含氮原子的六元环，J的结构简式是___________。 （6）L和试剂b在一定条件下脱水生成M，试剂b的结构简式是___________。 【答案】（1） ①. 羟基 ②. 羧基 （2）还原反应 （3） （4） ①. 酯基为吸电子基团，使得相邻碳原子上的键极性增强 ②. （5） （6） 【解析】 【分析】根据合成路线可知，A在浓硝酸、浓硫酸的条件下发生取代反应产生B，根据I的结构可知，B的结构简式为，B在NaOH、Al、Ni催化剂的条件下发生还原反应产生D，对比B和D的分子式可知，是硝基被还原为氨基，因此D的结构简式为，E的分子式为C2H2O4，不饱和度为2，E为羧酸，则E的结构简式为，F的分子式为C6H10O4，不饱和度为2，对比E可知，增加了4个碳原子，条件为浓硫酸，可知，F与试剂a发生酯化反应产生F，因此试剂a为CH3CH2OH，F的结构简式为，F与CH3COOC2H5发生类似于已知ⅰ的反应，可得G的结构简式为，D与G发生类似于已知ⅱ的反应生成产物I，I发生取代反应并发生类似于ⅲ的异构化后产生乙醇与J， J与HBr发生取代反应产生K，K发生氧化反应产生L，L与发生类似于已知ⅱ的反应生成产物M，据此作答； 【小问1详解】 根据M的结构简式可知，M中的含氧官能团有醚键、酮羰基、羟基、羧基； 【小问2详解】 根据分析可知，B→D的反应类型是还原反应； 【小问3详解】 E属于羧酸，根据分析可知，E的结构简式为，试剂a为CH3CH2OH，F的结构简式为，因此E→F反应的化学方程式是：+2CH3CH2OH+2H2O； 【小问4详解】 根据分析可知，F与CH3COOC2H5发生类似于已知ⅰ的反应， ①酯基为吸电子基团，会使左边甲基中的键的共用电子对往碳原子处偏移，使得相邻碳原子上的键极性增强，因此中与酯基相邻的甲基的键易断裂，故答案为：酯基为吸电子基团，使得相邻碳原子上的键极性增强； ②该条件下还生成了副产物X，X分子中含有4个碳氧双键、3种化学环境的氢，说明是两分子草酸乙二酯发生了缩合，因此X的结构简式是：； 【小问5详解】 J的分子式为，可与金属钠反应生成氢气，根据分析可知，I发生取代反应并发生类似于ⅲ的异构化后产生乙醇与J，因此与金属钠反应产生氢气的基团为羟基，根据题干信息可知，除苯环外，J分子中还有1个含氮原子的六元环，则J的结构简式是：； 【小问6详解】 根据分析可知，L和试剂b发生类似于已知ⅱ的反应脱水生成M，因此试剂b的结构简式是：。 18. 中国在稀土领域的发展居世界顶尖水平。以含、等的稀土矿浸取液为原料制氧化镧()的一种流程如下。[注：镧(La)、铕(Eu)] 已知：ⅰ． ⅱ．， （1）脱铕：已知f能级有7个原子轨道，基态Eu原子的价层电子排布式是。可将稀土矿浸取液中的转化为进而与分离。从原子结构的角度解释易被还原为的原因：___________。 （2）萃取和反萃取：弱酸性的环烷酸()常用于稀土离子的萃取分离，萃取时生成易溶于有机溶剂的，。 ①萃取时反应的离子方程式是___________。 ②从平衡移动的角度解释反萃取时盐酸中的作用：___________。 （3）碳化：向溶液中持续通入，边搅拌边加入维持，充分反应生成固体。制备过程中主要物质的转化关系如图所示。 ①制备总反应的离子方程式是___________。 ②理想情况下，恰好完全转化为时，，。结合计算，解释此时不生成沉淀的原因：___________。() （4）上述制的流程中，物质可循环利用。 ①除外，可以在流程中直接循环利用的物质是___________。 ②中国科研人员仅以流程中的“废水”为原料，在一定条件下，一步反应将其转化为可在流程中直接利用的2种物质。该步反应的化学方程式是___________。 【答案】（1）得电子生成的的价层电子排布是半充满的，比较稳定 （2） ①. ②. 与结合成弱酸，降低了的浓度，使平衡正向移动，溶解于水中 （3） ①. ②. 根据求出，，不生成沉淀 （4） ①. 的有机溶液 ②. 【解析】 【分析】含、等的稀土矿浸取液，加的有机溶液与反应生成易溶于有机溶剂的，萃取液加盐酸反萃取生成RCOOH和易溶于水的，溶液中通入二氧化碳、加入氧化镁反应生成沉淀和MgCl2，煅烧得到La2O3。 【小问1详解】 根据洪特规则，价层电子全满、半满时较稳定，f能级有7个原子轨道，得电子生成的的价层电子排布是半充满的，比较稳定，所以易被还原为。 【小问2详解】 ①弱酸性的环烷酸()常用于稀土离子的萃取分离，萃取时生成易溶于有机溶剂的，即萃取时与、氨气反应生成易溶于有机溶剂的，萃取时反应的离子方程式是。 ②反萃取时，盐酸中与RCOO-结合为RCOOH，RCOO-减小，使平衡正向移动，溶解于水中。 【小问3详解】 ①由制备过程转化关系图可知，制备时，、、反应生成、MgCl2，总反应的离子方程式是。 ②恰好完全转化为时，，，，Q()=，所以此时不生成沉淀。 【小问4详解】 ①反萃取时加入盐酸生成RCOOH，RCOOH的有机溶液在流程中可到“萃取器”中循环利用。 ②、、反应生成、MgCl2，“废水”中含有MgCl2，在一定条件下，一步反应将MgCl2转化为可在流程中直接利用的氧化镁和盐酸。该步反应的化学方程式是。 19. 实验小组探究对测定含量的影响。 （1）理论分析 依据元素周期律，半径大，较易_____电子，有还原性，可能影响测定结果。 （2）比较与的还原性为测定条件的选择提供参考，设计实验： 取少量的，加入物质A的溶液，A是_____。经检验，证实了的还原性强于。 （3）探究不同条件下能否被氧化 实验：向溶液中加入溶液X，用湿润的碘化钾淀粉试纸检验气体，结果如下。 实验编号 溶液X 试纸颜色 I 溶液 无明显变化 Ⅱ 饱和溶液 无明显变化 Ⅲ 溶液滴 无明显变化 Ⅳ 溶液滴 试纸变蓝 ①根据该实验，可以得出的结论是_____。 ②探究浓度对反应的影响，设计实验_____(填实验操作和现象)。综合，一定酸性时，证实浓度高更易被氧化。 （4）根据的结果，进一步探究对测定的影响。实验如下：把溶液分别加入到实验后的混合液中，用湿润的碘化钾淀粉试纸检验气体。 滤出中沉淀，分别加入稀硫酸，沉淀均溶解，取少量溶液加入溶液，溶液变红。解释实验b中产生的原因：_____。 （5）应用：测定水样(含)中的含量 取水样，配制成的溶液。准确量取溶液，向其中加入和溶液，再用滴定。 ①解释的作用：_____ ②将水样配制成溶液，这种做法的优点是：_____。 【答案】（1）失去 （2） （3） ①. 中性条件下，较难被氧化；当相同时，提高酸度，有利于被氧化 ②. 重复实验Ⅱ，向溶液中加入饱和溶液，滴加少于8滴的硫酸，试纸变蓝(或重复实验Ⅳ，向溶液中加入浓度小于溶液，加入8滴硫酸，试纸不变蓝) （4）氧化的过程中产生，溶液酸性增强；大；促进了与的反应 （5） ①. 降低的氧化性，防止氧化 ②. 提高测量准确度；降低浓度，减小的还原性 【解析】 【分析】本实验探究对测定含量的影响，实验I和II探究Cl-浓度不同能否与高锰酸钾溶液反应，反应I、III、IV探究酸度对Cl-与高锰酸钾溶液反应情况。 【小问1详解】 根据元素周期律，离子半径越大，原子核对核外电子的吸引力越小，越容易失去电子，半径大，较易失去电子，有还原性； 【小问2详解】 比较与的还原性取少量的，加入物质FeCl2溶液，MnO2先和Fe2+反应，证明的还原性强于； 【小问3详解】 ①由实验I、II、III、IV四组实验可知，只有第IV组实验发生了反应，由此得出结论是：中性条件下，较难被氧化；当相同时，提高酸度，有利于被氧化； ②探究浓度对反应的影响，对比实验IV，用饱和的NaCl溶液进行实验，观察现象，设计实验V为：重复实验Ⅱ，向溶液中加入饱和溶液，滴加少于8滴的硫酸，试纸变蓝；或者向溶液中加入浓度小于溶液，加入8滴硫酸，试纸不变蓝，都能证明Cl-浓度对反应的影响； 【小问4详解】 实验I和实验II中高锰酸钾浓度相同，Cl-浓度不同，分别加入相同浓度的FeSO4溶液，I中有沉淀，沉淀溶于硫酸，加入KSCN溶于变红色，说明Fe2+被氧化，用KI淀粉试纸检验，无蓝色说明没有氯气生成；II中混合溶液最终有氯气生成，产生氯气的原因为：氧化的过程中产生，溶液酸性增强；大；促进了与的反应； 【小问5详解】 ①浓度过大，氧化性强，会氧化氯离子，造成实验误差，的作用是降低的氧化性，防止氧化； ②水样配制成溶液，可以提高测量的准确度，同时降低Cl-浓度。减小Cl-的还原性，提高准确度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $