精品解析：北京市第一○一中学2025-2026学年高三上学期12月月考化学试题

北京一零一中2025-2026学年度第一学期高三第二次月考 化学 友情提示：本试卷分为Ⅰ卷、Ⅱ卷两部分，共19道小题，共10页，满分100分；答题时间为90分钟；请将答案写在答题纸上。 可能用到的相对原子质量：Li-7 O-16 Na-23 Cl-35.5 Cu-64 Ⅰ卷 选择题(共42分) 共14道小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分。 1. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. 的电子云轮廓图： B. CO2的结构式：O=C=O C. NH3分子的空间结构模型： D. 电子式表示H2O的形成过程： 2. 下列反应中，体现还原性的是 A. 加热分解有生成 B. 和的混合溶液加热有生成 C. 固体在溶液中溶解 D. 溶液中滴加溶液出现白色沉淀 3. 我国科学家成功获得克级丰度超99%的并用于制备。易与、、等原子形成配位键“搭载”在多种药物上。下列说法正确的是 A. 可用质谱法区分和 B. 转变为的过程中发生了化学变化 C. 与原子形成配位键时，提供孤电子对 D. 在铜元素的核素中，的质量数最小 4. 下列事实不能用电负性解释的是 A. 氯与钠形成离子键，氯与氢形成共价键 B. 熔点：干冰<石英 C. 酸性： D. 与发生加成反应的产物是不是 5. 关于含少量氧化钠的过氧化钠样品，下列说法不正确的是 A. 阴阳离子个数比为 B. 钠露置在空气中最终转化为该样品 C. 能与水反应，放出热量 D. 测定氧化钠质量分数的方案：取样品溶于足量盐酸，蒸干、灼烧，得固体 6. 硫酸是重要化工原料，工业生产制取硫酸的原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A. I的化学方程式： B. Ⅱ中的反应条件都是为了提高平衡转化率 C. 将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生 D. 生产过程中产生的尾气可用碱液吸收 7. 中国科学家使用三元Ni-Fe-V催化剂，通过电催化实现了在温和的条件下人工固氮，电极上的催化机理的示意图如下图所示。 下列说法不正确的是 A. ①②③中均断开N原子间的π键，形成N-Hσ键 B. 电催化过程的电极反应： C. 该电极上可能发生生成氢气的反应 D. 三元Ni-Fe-V催化剂可降低固氮反应的活化能 8. 实验：向两支试管中分别加入溶液和稀盐酸，再加入铝片(过量)，开始均未观察到明显现象，一段时间后均产生气泡。反应结束后，将两支试管中的溶液混合，有白色沉淀产生。下列分析不正确的是 A. 两支试管中反应生成的气体均为氢气 B. 开始没有明显现象，说明铝与或盐酸反应的速率小 C. 两支试管中生成等量气体时，反应消耗的铝的物质的量相等 D. 生成白色沉淀的反应有 9. 己二腈是合成尼龙-66的原料。可用电解丙烯腈的方法合成己二腈，装置示意图如下。 已知：阳/阴极反应物的还原/氧化性越强，电解所需电压越小，消耗的电能越少。 下列说法不正确的是 A. 在阴极获得己二腈 B. 制得己二腈的同时，阳极室中增加 C. 制得己二腈的同时，理论上会产生(标况下) D. 若要降低电解丙烯腈的能耗，可向阳极室中加入强还原剂 10. 以电石渣[主要成分为]为原料制备的流程如图1。 已知： i．加热氯化时会生成可进一步转化为。 ii．相关物质在水中的溶解度曲线如图2。 下列说法不正确的是 A. 氯化时生成的反应为 B. 适当降低通入的速率并充分搅拌，可提高的利用率 C. 若滤渣中无，滤液中约为 D. 转化后的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，可得到粗品 11. 为研究水垢中的去除，称量0.5g 于烧杯中，加入100mL蒸馏水，持续搅拌并用传感器监测溶液中的变化。18s时滴入3滴饱和溶液，55s时继续滴加饱和溶液（忽略对溶液体积的影响），数据如图。下列说法正确的是 A. BC段下降，是因为平衡逆向移动 B. 由CD段推测，加入的未完全溶解 C. 不同时刻溶液中大小排序：D>B>C D. A到F的过程中，消耗约为mol 12. 在光照条件下，空气中的二氧化硫二氧化钛颗粒物表面发生催化氧化生成硫酸气溶胶，下列说法不正确的是 A. 受到光激发产生的空穴()带正电，能将氧化成·OH B. 在颗粒物表面形成有多种途径，其中一种为 C. 上述形成硫酸气溶胶的总反应为 D. 空气的湿度越大，硫酸气溶胶的形成速率越快 13. 一种生物基可降解高分子P合成路线如下。 下列说法正确的是 A. 反应物A中有手性碳原子 B. 反应物A与B的化学计量比是 C. 反应物D与E生成P的反应类型为加聚反应 D. 高分子P可降解的原因是由于键断裂 14. 二氧化碳与氢气催化合成乙烯具有重要的意义。将和按物质的量之比加入的密闭容器中，压强为，反应达到平衡状态时，各组分的物质的量分数x随温度T的变化如下图所示。 已知： 下列说法不正确的是 A. 与合成反应的热化学方程式： B. 图中分别表示的变化曲线 C. 反应达到平衡状态时，点显示的可能是的物质的量分数 D. 与合成反应的 Ⅱ卷 非选择题(共58分) 15. 锂在储能方面有重要作用，盐湖卤水是我国锂的主要来源。盐湖卤水中的含量低，的含量较高，提锂难度大。 （1）下列电子排布图表示的Li原子的状态中，能量最高的为_______(填序号)。 a． b． c． （2）碳酸盐沉淀法是最早应用于盐湖卤水提锂的方法。的空间构型为_______。 （3）冠醚萃取法可选择性提取低浓度的。某种冠醚的结构如下图。当冠醚空腔大小与金属离子接近时，金属离子易被吸附进入空腔中，实现萃取。该冠醚在某溶剂中的离子选择性如下表。 离子选择性 164：1 3：1 从原子结构角度解释冠醚的离子选择性的原因_______。 （4）石墨可作锂离子电池的负极材料。充电时，嵌入石墨层间。当嵌入最大量时，晶体部分结构的俯视示意图如下，此时C与的个数比是_______。 （5）草酸亚铁是制备锂离子电池正极材料LiFePO4的原料之一，其晶体由C、H、O、Fe 4种元素组成，其结构片段如图所示。 ①从价电子排布的角度解释Fe位于元素周期表d区的原因：_______。 ②和H2O之间的作用力类型为_______。 ③草酸亚铁晶体的化学式为_______。 （6）Li2O用于新型锂电池，其晶胞结构如图。立方晶胞棱长为a pm(1pm=10-10cm)。 ①距离Li最近且等距的O的数目为_______。 ②已知阿伏加德罗常数为。该晶体的密度为_______。 16. 阿伏加德罗常数(NA)是一座“桥梁”，连接了宏观世界和微观世界的数量关系。通过电解法可测得的数值。 已知：i．1个电子所带电量为1.60×10-19库仑。 ii．EDTA-2Na(乙二胺四乙酸二钠)能与铜离子形成配合物。 iii．，。 【实验一】用铜片和铂丝为电极，电解硫酸酸化的CuSO4溶液。测得通过电路的电量为x库仑。电解完成后，取出铜片，洗净晾干，铜片质量增加了m g。 （1）铜片应连接电源的_______(填“正极”或“负极”)。铂丝尖端产生气泡，产生的气体与析出的铜的物质的量之比为_______。 （2）本实验测得_______(列出计算式)。 【实验二】为减少含重金属电解液的使用，更换电解液，同时更换电极与电源的连接方式。电解完成后，取出铜片，洗净晾干，铜片质量减小。 实验 电解液 实验现象 ① 溶液 铜片表面为灰蓝色 ② 和混合液 铜片表面仍为红色 （3）实验①和②中各配制电解液500 mL，使用的主要仪器有天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和_______。 （4）经检验，实验①中的灰蓝色成分主要是Cu(OH)2.从平衡移动角度解释EDTA-2Na在测定NA的数值中的作用：_______。 （5）电解过程中，若观察到铜片上有小气泡产生，利用铜片质量减小计算NA的数值_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 （6）实验结束后处理电解液：将取出的电解液加入过量硫酸，过滤，得到白色固体EDTA和滤液a；向滤液a中先加入NaOH调pH≈8，再加入Na2S溶液。解释不直接加入Na2S的原因及Na2S的作用：_______。 17. 伊曲茶碱可治疗帕金森症，其中间体L的合成路线如下。 （1）A中含有的含氧官能团有_______。 （2）A→B的化学方程式是_______。 （3）E的核磁共振氢谱只有1组峰，E的结构简式是_______。 （4）推测I→J的反应中Na2S2O4的作用是_______。 （5）D的结构简式是_______。 （6）K分子内脱水生成L，L分子中除了含有两个六元环，还有一个含氮原子的五元环，L的结构简式是_______。 （7）F→G的过程如下。 中间产物2的结构简式是_______。 （8）E→F、F→G和K→L反应物中的N-H键、B→D的反应物中α位的C-H键，极性强，易断裂，原因分别是_______。 18. Mn及其化合物在工业生产中具有重要的用途。电解锰渣的主要成分是MnS。一种由电解锰渣制取高纯MnSO4的流程如下。 （1）MnS与H2SO4发生复分解反应的离子方程式为_______。 （2）浸出过程中，加入的MnO2可与生成的有毒气体反应生成MnSO4.写出离子方程式_____。 （3）从平衡移动角度解释从浸出液中除去的操作的原理：_______。 （4）过程Ⅰ除去并富集的流程如下。 已知：a．萃取剂E是溶解了P2O4(记为HA)的磺化煤油(一种有机溶剂)； b．HA为一元弱酸，难溶于水，结构为； c．萃取时发生反应(表示或)。 ①从结构角度分析可溶于磺化煤油的原因：_______。 ②反应的平衡常数用β表示。已知。判断调pH时a_______b(填“<”或“>”)，结合平衡常数解释原因：_______。 ③试剂Y是_______。 （5）以MnSO4-H2SO4溶液为原料，通过电解法可同步制备Mn和MnO2。写出产生MnO2的电极反应式：_______。 （6）MnO2纯度的测定：i．用溶液(H2SO4酸化)溶解w g活性MnO2样品。()；ii．用酸性KMnO4标准溶液滴定i中剩余的，消耗KMnO4标准溶液。()，样品中MnO2的质量分数=_______[]。 19. 石墨电极常用作惰性电极，但在电解过程中常伴有损耗(石墨的氧化和脱落)。 用如图所示装置分别电解下列溶液(通过相同电量)，记录阳极区的现象如下。 编号 电解液 阳极区的现象 甲 有气体逸出，液体颜色不变，池底逐渐沉积黑色粉末 乙 有气体逸出，液体逐渐变为棕褐色 丙 有气体逸出，液体逐渐变为黄绿色，无黑色粉末 （1）甲中阳极产生气体的电极反应式是___________。 （2）甲所得阳极液中有。某同学设计实验：向硫酸酸化的溶液中滴加几滴溶液，再滴入少量电解后的阳极液，溶液立即变红。该实验不能证明阳极液中含有，因为阳极液中还含有___________(填物质)。 （3）探究乙所得阳极液的成分。 ①证实该分散系是胶体：用激光笔照射阳极液，在与光束垂直的方向观察到___________(填实验现象)。 ②证实阳极液中含有。 ⅰ和ⅱ的目的是排除的干扰。ⅱ中反应的离子方程式是___________。 （4）设计实验用化学方法证明，电解时甲和丙中阳极产生的气体不同：___________。 （5）仪器分析表明，析氧后的石墨电极表面与新打磨的石墨电极表面相比，等含氧官能团的含量明显增加。 ①结合石墨晶体结构分析，电解过程中石墨粉末脱落时破坏的作用力有___________。 ②与甲对比，乙中脱落的石墨更易分散成胶体的原因是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京一零一中2025-2026学年度第一学期高三第二次月考 化学 友情提示：本试卷分为Ⅰ卷、Ⅱ卷两部分，共19道小题，共10页，满分100分；答题时间为90分钟；请将答案写在答题纸上。 可能用到的相对原子质量：Li-7 O-16 Na-23 Cl-35.5 Cu-64 Ⅰ卷 选择题(共42分) 共14道小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分。 1. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. 的电子云轮廓图： B. CO2的结构式：O=C=O C. NH3分子的空间结构模型： D. 电子式表示H2O的形成过程： 【答案】D 【解析】 【详解】A．p电子云呈哑铃形，电子云沿着y方向伸展，该电子云轮廓图正确，A不符合题意； B．二氧化碳是共价分子，结构式为O=C=O，B不符合题意； C．氨分子中心原子价层电子对数为，有1对孤对电子，分子构型为三角锥形，则该空间结构模型正确，C不符合题意； D．水是共价化合物，无电子的得失，故电子式表示水形成的过程为，题干图示错误，D符合题意； 故选D。 2. 下列反应中，体现还原性的是 A. 加热分解有生成 B. 和的混合溶液加热有生成 C. 固体在溶液中溶解 D. 溶液中滴加溶液出现白色沉淀 【答案】B 【解析】 【详解】A．NH4HCO3分解生成NH3，氮元素的化合价保持-3，未发生氧化还原反应，A不符合题意； B．中的N(-3价)与中的N(+3价)反应生成N2(0价)，被氧化，体现还原性，B符合题意； C．水溶液中，铵根离子可以直接结合氢氧化镁弱电离的氢氧根离子，使沉淀溶解平衡向正向移动，则该氢氧化镁溶解过程，无化合价变化，没有体现其还原性，C不符合题意； D．(NH4)2SO4与BaCl2的沉淀反应属于复分解反应，未参与氧化还原，D不符合题意； 故选B。 3. 我国科学家成功获得克级丰度超99%的并用于制备。易与、、等原子形成配位键“搭载”在多种药物上。下列说法正确的是 A. 可用质谱法区分和 B. 转变为的过程中发生了化学变化 C. 与原子形成配位键时，提供孤电子对 D. 在铜元素的核素中，的质量数最小 【答案】A 【解析】 【详解】A．质谱法可以测定物质的相对分子质量，和的相对原子质量不同，故可用质谱法区分和，A正确； B．转变为，原子核发生变化，元素种类改变，属于核反应，不是化学变化，B错误； C．与原子形成配位键时，提供空轨道，硫原子提供孤电子对，C错误； D．在铜元素的核素中，铜的天然稳定同位素包括和，因此并不是铜核素中质量数最小的，D错误； 故选A。 4. 下列事实不能用电负性解释的是 A. 氯与钠形成离子键，氯与氢形成共价键 B. 熔点：干冰<石英 C. 酸性： D. 与发生加成反应的产物是不是 【答案】B 【解析】 【详解】A．氯与钠电负性差值大于1.7形成离子键，氯与氢电负性差值小于1.7形成共价键，能用电负性解释，A不符合题意； B．干冰为分子晶体，熔沸点和分子间作用力有关，石英为共价晶体，熔沸点和共价键键能大小有关，共价键键能远大于分子间作用力，干冰的熔点小于石英，不能用电负性解释，B符合题意； C．F和Cl都是吸电子基，F的电负性大于Cl，吸引电子能力更强，使FCH2COOH羧基上O-H键极性更强，酸性更强，能用电负性解释，C不符合题意； D．中存在C=O键，O的电负性大于C，O呈部分负电性、C呈部分正电性，与HCN发生加成反应时，O与带正电的H原子结合、C与带负电的CN-结合，得到产物，能用电负性解释，D不符合题意； 答案选B。 5. 关于含少量氧化钠的过氧化钠样品，下列说法不正确的是 A. 阴阳离子个数比为 B. 钠露置在空气中最终转化为该样品 C. 能与水反应，放出热量 D. 测定氧化钠质量分数的方案：取样品溶于足量盐酸，蒸干、灼烧，得固体 【答案】B 【解析】 【详解】A．过氧化钠中包含2个Na+和1个，阴阳离子个数比为，故A正确； B．金属钠放置在空气中先被氧气氧化生成氧化钠，然后吸水变成氢氧化钠，再吸收二氧化碳和水变成十水碳酸钠，最后风化得到碳酸钠粉末，故B错误； C．氧化钠和过氧化钠均可与水反应，且为放热反应，故C正确； D．氧化钠和过氧化钠与盐酸反应生成NaCl，假设样品中氧化钠的物质的量为、过氧化钠的物质的量为，则、，求解方程组可计算出氧化钠和过氧化钠的质量，进而计算氧化钠在样品中的质量分数，故D正确； 故答案为B。 6. 硫酸是重要化工原料，工业生产制取硫酸的原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A. I的化学方程式： B. Ⅱ中的反应条件都是为了提高平衡转化率 C. 将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生 D. 生产过程中产生的尾气可用碱液吸收 【答案】B 【解析】 【分析】黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应，生成SO2和Fe3O4，SO2和空气中的O2在400~500℃、常压、催化剂的作用下发生反应得到SO3，用98.3%的浓硫酸吸收SO3，得到H2SO4。 【详解】A．反应I是黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应，生成SO2和Fe3O4，化学方程式：，故A正确； B．反应Ⅱ条件要兼顾平衡转化率和反应速率，还要考虑生产成本，如Ⅱ中“常压、催化剂”不是为了提高平衡转化率，故B错误； C．将黄铁矿换成硫黄，则不再产生，即可以减少废渣产生，故C正确； D．硫酸工业产生的尾气为、，可以用碱液吸收，故D正确； 故选B。 7. 中国科学家使用三元Ni-Fe-V催化剂，通过电催化实现了在温和的条件下人工固氮，电极上的催化机理的示意图如下图所示。 下列说法不正确的是 A. ①②③中均断开N原子间的π键，形成N-Hσ键 B. 电催化过程的电极反应： C. 该电极上可能发生生成氢气的反应 D. 三元Ni-Fe-V催化剂可降低固氮反应的活化能 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，①②中断开N原子间的π键但③没有断开N原子间的π键，③断开N原子间的σ键，A错误； B．由图可知，电催化过程的电极反应：，B正确； C．由图可知，氢离子得电子生成了氢原子，两个氢原子之间可以得到氢气，因此该电极上可能发生生成氢气的反应，C正确； D．三元Ni-Fe-V催化剂可降低固氮反应的活化能，加快化学反应速率，D正确； 故选A。 8. 实验：向两支试管中分别加入溶液和稀盐酸，再加入铝片(过量)，开始均未观察到明显现象，一段时间后均产生气泡。反应结束后，将两支试管中的溶液混合，有白色沉淀产生。下列分析不正确的是 A. 两支试管中反应生成的气体均为氢气 B. 开始没有明显现象，说明铝与或盐酸反应的速率小 C. 两支试管中生成等量气体时，反应消耗的铝的物质的量相等 D. 生成白色沉淀的反应有 【答案】B 【解析】 【分析】开始时为铝片表面氧化铝薄膜参与反应，故无气泡产生。一段时间后铝与氢氧化钠或盐酸溶液均反应生成氢气，离子方程式分别为：、，由于铝过量，氢氧化钠和盐酸都被反应完，反应后溶液混合发生反应为：，则生成氢氧化铝沉淀。 【详解】A．由分析可知，铝加入两只试管中反应生成的气体都是氢气，A正确； B．开始没有明显现象，是因为铝表面的氧化铝先参与反应，B错误； C．铝参与反应均失去3个电子，生成1个氢气均得到2个电子，根据得失电子守恒，铝与氢气的个数比均为2∶3，则两支试管中生成等量气体时，反应消耗的铝的物质的量相等，C正确； D．由分析可知，生成的白色沉淀为氢氧化铝，方程式为：，D正确； 故选B。 9. 己二腈是合成尼龙-66的原料。可用电解丙烯腈的方法合成己二腈，装置示意图如下。 已知：阳/阴极反应物的还原/氧化性越强，电解所需电压越小，消耗的电能越少。 下列说法不正确的是 A. 在阴极获得己二腈 B. 制得己二腈的同时，阳极室中增加 C. 制得己二腈的同时，理论上会产生(标况下) D. 若要降低电解丙烯腈的能耗，可向阳极室中加入强还原剂 【答案】B 【解析】 【分析】用电解丙烯腈的方法合成己二腈过程中，C元素化合价降低，发生还原反应，则丙烯腈在阴极（左侧电极）发生反应：，右侧电极为阳极，水失去电子发生氧化反应：； 【详解】A．由分析可知，丙烯腈在阴极发生还原反应生成己二腈，A正确； B．由电极反应式可知，制得己二腈时，阴极室消耗，阳极室生成通过质子交换膜向阴极移动，则阳极室中不变，B错误； C．由电极反应式可知，制得己二腈时，转移，生成，即产生(标况下)，C正确； D．根据题中所给已知信息：阳/阴极反应物的还原/氧化性越强，电解所需电压越小，消耗的电能越少；阳极室反应物具有还原性，发生氧化反应，则要降低电解丙烯腈的能耗，可向阳极室中加入强还原剂，D正确； 故选B。 10. 以电石渣[主要成分为]为原料制备的流程如图1。 已知： i．加热氯化时会生成可进一步转化为。 ii．相关物质在水中的溶解度曲线如图2。 下列说法不正确的是 A. 氯化时生成的反应为 B. 适当降低通入的速率并充分搅拌，可提高的利用率 C. 若滤渣中无，滤液中约为 D. 转化后的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，可得到粗品 【答案】C 【解析】 【分析】电石渣[主要成分为]加水打浆后得到溶液，向其中通入氯气并加热会生成，可进一步转化为，过滤，往滤液中加入KCl，经蒸发浓缩、冷却结晶，可得到粗品。 【详解】A．结合分析知，加热氯化时会先生成可进一步转化为，根据氧化还原反应的得失电子守恒和原子守恒，生成的反应为，A正确； B．适当降低通入的速率并充分搅拌，可增加反应物的接触时间和接触面积，从而使反应更充分，可提高的利用率，B正确； C．氯化过程中，先和氯气反应生成Ca(ClO)2、和水，然后Ca(ClO)2分解生成了，由知，分解产生的为，但前面和氯气反应也生成了，滤液中并非约为，C错误； D．KClO3溶解度比Ca(ClO3)2小，且KClO3的溶解度随温度变化较大，因此通过蒸发浓缩、冷却结晶的方法得到KClO3的晶体，D正确； 故选C。 11. 为研究水垢中的去除，称量0.5g 于烧杯中，加入100mL蒸馏水，持续搅拌并用传感器监测溶液中的变化。18s时滴入3滴饱和溶液，55s时继续滴加饱和溶液（忽略对溶液体积的影响），数据如图。下列说法正确的是 A. BC段下降，是因为平衡逆向移动 B. 由CD段推测，加入的未完全溶解 C. 不同时刻溶液中大小排序：D>B>C D. A到F的过程中，消耗约为mol 【答案】B 【解析】 【分析】A到B存在CaSO4的沉淀溶解平衡，B点加入Na2CO3溶液，Ca2+与生成更难溶的CaCO3，Ca2+浓度减小，C点时CaSO4继续溶解，Ca2+浓度又增大，D到E重新达到沉淀溶解平衡，E点之后继续加入饱和Na2CO3，Ca2+几乎全部转化为CaCO3。 【详解】A．BC段下降，是因为Ca2+与生成更难溶的CaCO3，使Ca2+浓度减小，A错误； B．由CD段Ca2+浓度升高，说明加入的未完全溶解，继续溶解使Ca2+浓度增大，B正确； C．B到C的过程Ca2+与结合，促进CaSO4的溶解，C点大于B点，C错误； D．A到F溶液中Ca2+几乎为0，说明CaSO4全部转化为了CaCO3，加入的的物质的量应该大于mol，D错误； 答案选B。 12. 在光照条件下，空气中的二氧化硫二氧化钛颗粒物表面发生催化氧化生成硫酸气溶胶，下列说法不正确的是 A. 受到光激发产生的空穴()带正电，能将氧化成·OH B. 在颗粒物表面形成有多种途径，其中一种为 C. 上述形成硫酸气溶胶的总反应为 D. 空气的湿度越大，硫酸气溶胶的形成速率越快 【答案】D 【解析】 【详解】A．观察可知，受到光激发产生的空穴带正电，中氧元素为-2价，具有还原性，空穴能将氧化成，A选项正确； B．从图中反应过程可以看出，在颗粒物表面形成有多种途径，其中一种途径中，具有强氧化性，能将氧化，根据得失电子守恒和原子守恒可得反应为，B选项正确； C．由图中整个反应过程可知，二氧化硫、氧气和水在作催化剂、光激发的条件下反应生成硫酸根离子和氢离子，总反应为，C选项正确； D．空气中湿度大时，水的含量高，可能会稀释反应体系中的反应物浓度，导致硫酸气溶胶的形成速率减慢，而不是越快，D选项错误； 故答案为：D。 13. 一种生物基可降解高分子P合成路线如下。 下列说法正确的是 A. 反应物A中有手性碳原子 B. 反应物A与B的化学计量比是 C. 反应物D与E生成P的反应类型为加聚反应 D. 高分子P可降解的原因是由于键断裂 【答案】A 【解析】 【分析】A与B发生加成反应，结合A的分子式以及P的结构简式，可推出A的结构简式为或，A与B反应生成D，由P的结构简式可知，反应物A与B的化学计量比是2:1；D与E反应生成高聚物P和水。 【详解】A．反应物A中有1个手性碳原子，如图所示或，A正确； B．由分析可知，反应物A与B的化学计量比是2:1，B错误； C．反应物D与E反应生成高聚物P和水，有小分子生成，为缩聚反应，C错误； D．由高分子P的结构可知，P中的酰胺基易水解，导致高分子P可降解，即高分子P可降解的原因是由于键断裂，D错误； 故选A。 14. 二氧化碳与氢气催化合成乙烯具有重要的意义。将和按物质的量之比加入的密闭容器中，压强为，反应达到平衡状态时，各组分的物质的量分数x随温度T的变化如下图所示。 已知： 下列说法不正确的是 A. 与合成反应的热化学方程式： B. 图中分别表示的变化曲线 C. 反应达到平衡状态时，点显示的可能是的物质的量分数 D. 与合成反应的 【答案】D 【解析】 【分析】已知：① ；② ；③ ；由盖斯定律可知，①×6-②-4×③可得 ，将和按物质的量之比1:3加入VL的密闭容器中，发生反应，升高温度，平衡逆向移动，H2和CO2的物质的量增大，由系数关系可知，曲线a表示H2的物质的量分数随温度变化，曲线b表示CO2的物质的量分数随温度变化，曲线c表示H2O(g)的物质的量分数随温度变化，曲线d表示的物质的量分数随温度变化。 【详解】A．已知：① ；② ；③ ；由盖斯定律可知，①×6-②-4×③可得 ，A正确； B．由分析可知，图中b、d分别表示、的变化曲线，B正确； C． 曲线d表示的物质的量分数随温度变化，是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，的物质的量分数增大，则570K、0.2MPa反应达到平衡状态时，M点显示的可能是的物质的量分数，C正确； D．由A可知，反应是放热反应，升高温度K值减小，则，D错误； 故选D。 Ⅱ卷 非选择题(共58分) 15. 锂在储能方面有重要作用，盐湖卤水是我国锂的主要来源。盐湖卤水中的含量低，的含量较高，提锂难度大。 （1）下列电子排布图表示的Li原子的状态中，能量最高的为_______(填序号)。 a． b． c． （2）碳酸盐沉淀法是最早应用于盐湖卤水提锂的方法。的空间构型为_______。 （3）冠醚萃取法可选择性提取低浓度的。某种冠醚的结构如下图。当冠醚空腔大小与金属离子接近时，金属离子易被吸附进入空腔中，实现萃取。该冠醚在某溶剂中的离子选择性如下表。 离子选择性 164：1 3：1 从原子结构角度解释冠醚的离子选择性的原因_______。 （4）石墨可作锂离子电池的负极材料。充电时，嵌入石墨层间。当嵌入最大量时，晶体部分结构的俯视示意图如下，此时C与的个数比是_______。 （5）草酸亚铁是制备锂离子电池正极材料LiFePO4的原料之一，其晶体由C、H、O、Fe 4种元素组成，其结构片段如图所示。 ①从价电子排布的角度解释Fe位于元素周期表d区的原因：_______。 ②和H2O之间的作用力类型为_______。 ③草酸亚铁晶体的化学式为_______。 （6）Li2O用于新型锂电池，其晶胞结构如图。立方晶胞棱长为a pm(1pm=10-10cm)。 ①距离Li最近且等距的O的数目为_______。 ②已知阿伏加德罗常数为。该晶体的密度为_______。 【答案】（1）a （2）平面三角形 （3）和的电子排布相同，核电荷数：大于，离子半径：小于；相比于，与的离子半径更接近，更易被冠醚吸附，更难与分离，故离子选择性更低 （4）6：1 （5） ①. 基态Fe原子的价电子排布为，最后填入电子的能级为 ②. 配位键 ③. （6） ①. 4 ②. 【解析】 【小问1详解】 因为能量：1s<2s<2p，且根据洪特规则，优先占据空轨道能量较低，则能量最高的为a。 【小问2详解】 中C原子的价层电子对数为，故空间构型为平面三角形。 【小问3详解】 和的电子排布相同，核电荷数：大于，离子半径：小于；相比于，与的离子半径更接近，更易被冠醚吸附，更难与分离，故离子选择性更低。 【小问4详解】 根据示意图可知，C与的个数比是6:1。 【小问5详解】 ①基态Fe原子的价电子排布为，最后填入电子的能级为，故Fe位于元素周期表d区； ②由图可知，草酸亚铁晶体中亚铁离子可提供空轨道，水分子中的氧原子提供孤电子对，故和H2O之间的作用力类型为配位键； ③由图可知，亚铁离子与2个草酸根离子和2个水分子相连，其中草酸根离子为两个亚铁离子所共有，则每个亚铁离子结合的草酸根离子的数目为，则草酸亚铁晶体中亚铁离子、草酸根离子和水分子的个数比为1：1：2，化学式为。 【小问6详解】 ①由图可知，距离Li最近且等距的O的数目为4； ②根据均摊法，晶胞中个数为：，个数为8，晶体的密度为。 16. 阿伏加德罗常数(NA)是一座“桥梁”，连接了宏观世界和微观世界的数量关系。通过电解法可测得的数值。 已知：i．1个电子所带电量为1.60×10-19库仑。 ii．EDTA-2Na(乙二胺四乙酸二钠)能与铜离子形成配合物。 iii．，。 【实验一】用铜片和铂丝为电极，电解硫酸酸化的CuSO4溶液。测得通过电路的电量为x库仑。电解完成后，取出铜片，洗净晾干，铜片质量增加了m g。 （1）铜片应连接电源的_______(填“正极”或“负极”)。铂丝尖端产生气泡，产生的气体与析出的铜的物质的量之比为_______。 （2）本实验测得_______(列出计算式)。 【实验二】为减少含重金属电解液的使用，更换电解液，同时更换电极与电源的连接方式。电解完成后，取出铜片，洗净晾干，铜片质量减小。 实验 电解液 实验现象 ① 溶液 铜片表面为灰蓝色 ② 和混合液 铜片表面仍为红色 （3）实验①和②中各配制电解液500 mL，使用的主要仪器有天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和_______。 （4）经检验，实验①中的灰蓝色成分主要是Cu(OH)2.从平衡移动角度解释EDTA-2Na在测定NA的数值中的作用：_______。 （5）电解过程中，若观察到铜片上有小气泡产生，利用铜片质量减小计算NA的数值_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 （6）实验结束后处理电解液：将取出的电解液加入过量硫酸，过滤，得到白色固体EDTA和滤液a；向滤液a中先加入NaOH调pH≈8，再加入Na2S溶液。解释不直接加入Na2S的原因及Na2S的作用：_______。 【答案】（1） ①. 负极 ②. 1：2 （2） （3）500mL容量瓶 （4），与生成配离子，下降，向溶解方向移动，铜片表面的消失，铜片的质量变化数据准确，可准确测定 （5）偏大 （6）若直接加入，可能产生有毒气体；调pH后，加可使转化为溶解度极小的沉淀，从而更彻底地除去溶液中的 【解析】 【分析】本实验旨在通过电解法测定阿伏加德罗常数​的数值，设计了两种不同的电解方案，同时涉及一定物质的量浓度电解液的配制与实验后含铜废液的处理。 【小问1详解】 电解过程中铜片质量增加，说明Cu2+在铜片上得电子析出Cu，因此铜片为阴极，连接电源负极；铂丝为阳极，溶液中OH-放电生成O2，根据电子守恒，生成1 mol O2转移4 mol电子，析出1 mol Cu转移2 mol电子，因此气体(O2)与析出Cu的物质的量之比为1:2。 【小问2详解】 ，转移电子的物质的量为，总电子数为，整理得。 【小问3详解】 配制500 mL一定物质的量浓度的溶液，需要使用500 mL容量瓶。 【小问4详解】 Cu在阳极被氧化生成Cu2+，存在平衡，EDTA与Cu2+形成配合物，使溶液中降低，平衡正向移动，防止Cu(OH)2沉淀附着在铜片表面，保证铜持续被氧化，电解顺利进行。 【小问5详解】 铜片上产生气泡，说明OH-也在阳极放电，相同电量下，铜片减少的质量偏小，根据​的计算式，​与成反比，因此计算得到的​偏大。 【小问6详解】 滤液a呈酸性，若直接加Na2S，酸性条件下S2-会与H+反应生成有毒的H2S气体，调pH后加Na2S可使Cu2+转化为Ksp极小的CuS沉淀，除去重金属Cu2+，避免污染。 17. 伊曲茶碱可治疗帕金森症，其中间体L的合成路线如下。 （1）A中含有的含氧官能团有_______。 （2）A→B的化学方程式是_______。 （3）E的核磁共振氢谱只有1组峰，E的结构简式是_______。 （4）推测I→J的反应中Na2S2O4的作用是_______。 （5）D的结构简式是_______。 （6）K分子内脱水生成L，L分子中除了含有两个六元环，还有一个含氮原子的五元环，L的结构简式是_______。 （7）F→G的过程如下。 中间产物2的结构简式是_______。 （8）E→F、F→G和K→L反应物中的N-H键、B→D的反应物中α位的C-H键，极性强，易断裂，原因分别是_______。 【答案】（1）醚键、羟基 （2） （3） （4）作还原剂，将转化为 （5） （6）或 （7） （8）N的电负性较大，键邻位的为吸电子基团 【解析】 【分析】由有机物的转化关系可知，铜做催化剂条件下与氧气共热发生催化氧化反应生成，则B为；与反应转化为，则D为；与发生取代反应生成，则E为；与先发生取代反应生成，发生分子内加成反应生成，发生构型转化得到，则G为；与亚硝酸钠反应生成，与发生还原反应生成，则J为；与发生取代反应生成，发生脱水反应生成或，则L为或，据此分析。 【小问1详解】 根据结构简式可知，A中含有的含氧官能团有醚键、羟基。 【小问2详解】 根据分析可知，A→B的化学方程式是。 【小问3详解】 根据分析可知，E的核磁共振氢谱只有1组峰，E的结构简式是。 【小问4详解】 与发生还原反应生成，故I→J的反应中Na2S2O4的作用是作还原剂，将转化为。 【小问5详解】 根据分析可知，D的结构简式是。 【小问6详解】 根据分析可知，K分子内脱水生成L，L分子中除了含有两个六元环，还有一个含氮原子的五元环，L的结构简式是或。 【小问7详解】 根据分析可知，中间产物2为。 【小问8详解】 E→F、F→G和K→L反应物中的N−H键极性强，易断裂是因为氮元素的电负性较大所致；中α位C-H的键极性强，易断裂是因为C−H键邻位的−COOH为吸电子基团所致。 18. Mn及其化合物在工业生产中具有重要的用途。电解锰渣的主要成分是MnS。一种由电解锰渣制取高纯MnSO4的流程如下。 （1）MnS与H2SO4发生复分解反应的离子方程式为_______。 （2）浸出过程中，加入的MnO2可与生成的有毒气体反应生成MnSO4.写出离子方程式_____。 （3）从平衡移动角度解释从浸出液中除去的操作的原理：_______。 （4）过程Ⅰ除去并富集的流程如下。 已知：a．萃取剂E是溶解了P2O4(记为HA)的磺化煤油(一种有机溶剂)； b．HA为一元弱酸，难溶于水，结构为； c．萃取时发生反应(表示或)。 ①从结构角度分析可溶于磺化煤油的原因：_______。 ②反应的平衡常数用β表示。已知。判断调pH时a_______b(填“<”或“>”)，结合平衡常数解释原因：_______。 ③试剂Y是_______。 （5）以MnSO4-H2SO4溶液为原料，通过电解法可同步制备Mn和MnO2。写出产生MnO2的电极反应式：_______。 （6）MnO2纯度的测定：i．用溶液(H2SO4酸化)溶解w g活性MnO2样品。()；ii．用酸性KMnO4标准溶液滴定i中剩余的，消耗KMnO4标准溶液。()，样品中MnO2的质量分数=_______[]。 【答案】（1） （2） （3），增大pH和加热均促使水解趋于完全 （4） ①. 中4个的极性小且体积大，将金属离子包裹于其中 ②. < ③. 由可知，相同时结合所需更小，由HA的电离平衡可知，增大能减小，有利于和的分离，故应在较低pH（a）下优先萃取，再提高pH至b萃取。 ④. 稀硫酸 （5） （6） 【解析】 【分析】由题给流程可知，向电解锰渣中加入二氧化锰和稀硫酸浸出、过滤得到浸出渣和浸出液；调节浸出液的pH为4，加热浓缩、过滤得到氢氧化铁和浓缩液；调节浓缩液pH为a，加入萃取剂E萃取、分液得到油层和水层；调节水层pH为b，继续加入萃取剂E萃取、分液得到油层和水层；向油层中加入稀硫酸反萃取、分液得到油层和硫酸锰溶液；由硫酸锰的溶解度先增大后减小可知，将硫酸锰溶液加热溶液至100℃，浓缩结晶，趁热过滤，洗涤、干燥得到高纯硫酸锰。 【小问1详解】 硫化锰与稀硫酸发生复分解反应生成硫酸锰和硫化氢气体。反应的离子方程式为。 【小问2详解】 生成的有毒气体为硫化氢，硫化氢与二氧化锰、硫酸生成硫酸锰，故方程式为：。 【小问3详解】 从平衡移动角度解释从浸出液中除去的操作的原理：，增大pH和加热均促使水解趋于完全。 【小问4详解】 ①由烃基—R的结构可知，中4个－R的极性小且体积大，将金属离子包裹于其中有利于钙离子或锰离子溶于磺化煤油； ②由平衡常数可知，相同时，结合所需更小，由HA的电离平衡可知，增大能减小，有利于和分离，故应在较低pH（a）下优先萃取，再提高pH至b萃取，故调pH时a<b； ③由分析可知，向油层中加入稀硫酸的目的是反萃取、分液得到油层和硫酸锰溶液，则试剂Y为稀硫酸。 【小问5详解】 产生MnO2的电极为阳极，锰离子放电结合水生成二氧化锰，同时产生氢离子，故电极反应式为：。 【小问6详解】 i．用溶液(H2SO4酸化)溶解w g活性MnO2样品；ii．用酸性KMnO4标准溶液滴定i中剩余的，消耗KMnO4标准溶液；故溶解二氧化锰消耗的溶液的物质的量为，故样品中二氧化锰的物质的量为，样品中MnO2的质量分数=。 19. 石墨电极常用作惰性电极，但在电解过程中常伴有损耗(石墨的氧化和脱落)。 用如图所示装置分别电解下列溶液(通过相同电量)，记录阳极区的现象如下。 编号 电解液 阳极区的现象 甲 有气体逸出，液体颜色不变，池底逐渐沉积黑色粉末 乙 有气体逸出，液体逐渐变为棕褐色 丙 有气体逸出，液体逐渐变为黄绿色，无黑色粉末 （1）甲中阳极产生气体的电极反应式是___________。 （2）甲所得阳极液中有。某同学设计实验：向硫酸酸化的溶液中滴加几滴溶液，再滴入少量电解后的阳极液，溶液立即变红。该实验不能证明阳极液中含有，因为阳极液中还含有___________(填物质)。 （3）探究乙所得阳极液的成分。 ①证实该分散系是胶体：用激光笔照射阳极液，在与光束垂直的方向观察到___________(填实验现象)。 ②证实阳极液中含有。 ⅰ和ⅱ的目的是排除的干扰。ⅱ中反应的离子方程式是___________。 （4）设计实验用化学方法证明，电解时甲和丙中阳极产生的气体不同：___________。 （5）仪器分析表明，析氧后的石墨电极表面与新打磨的石墨电极表面相比，等含氧官能团的含量明显增加。 ①结合石墨晶体结构分析，电解过程中石墨粉末脱落时破坏的作用力有___________。 ②与甲对比，乙中脱落的石墨更易分散成胶体的原因是___________。 【答案】（1） （2）氧气 （3） ①. 光亮的通路 ②. （4）收集等体积的甲和丙中阳极产生的气体，分别通入紫色石蕊溶液，甲通入后无现象，丙通入后溶液先变红后褪色，则电解时甲和丙中阳极产生的气体不同 （5） ①. 层间分子间作用力和碳碳键 ②. 氢氧根和反应生成，增加了层间斥力，石墨颗粒更小 【解析】 【小问1详解】 甲中阳极产生气体的电极反应式是：； 【小问2详解】 向硫酸酸化的溶液中滴加几滴溶液，再滴入少量电解后的阳极液，溶液立即变红。该实验不能证明阳极液中含有，因为阳极液中还含有氧气也可以把亚铁离子氧化； 【小问3详解】 ①证实该分散系是胶体：用激光笔照射阳极液，在与光束垂直的方向观察到光亮的通路 ； ②证实阳极液中含有,ⅱ中反应的离子方程式是; 【小问4详解】 收集等体积的甲和丙中阳极产生的气体，分别通入紫色石蕊溶液，甲通入后无现象，丙通入后溶液先变红后褪色，则电解时甲和丙中阳极产生的气体不同； 【小问5详解】 ①结合石墨晶体结构分析，石墨的晶体结构，为六边形层状。在石墨晶体中，同层的碳原子以sp2杂化形，成共价键，电解过程中石墨粉末脱落时破坏的作用力有层间分子间作用力和碳碳键； ②与甲对比，乙中脱落的石墨更易分散成胶体的原因是氢氧根和反应生成，增加了层间斥力，石墨颗粒更小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $