精品解析：福建省莆田第二十五中学2025-2026学年高三上学期12月月考化学试题

莆田第二十五中学 2026届高中毕业班化学月考卷 相对原子质量：N 14 O 16 Na 23 Zn 65 一、选择题：本题共 12 小题，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. 科学的发展离不开材料的不断更新和优化。下列成果中蕴含的化学知识叙述正确的是 A. “天宫二号”空间站使用了石墨烯存储器，石墨烯与金刚石互为同分异构体 B. 在制造火箭舱体的镁锂合金表面电镀镍是阴极电保护法 C. 新型手性螺环催化剂能降低化学反应的焓变 D. 火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 的电子云图为 B. 的名称为2-甲基-3-戊烯 C. 固体HF中的链状结构片段： D. 的价层电子对互斥模型： 3. 合成抗肿瘤药氟他胺的部分流程如图，下列说法错误的是 A. 可用溶液鉴别乙和丙 B. 1mol丙最多可与2mol溴水发生反应 C. 乙分子中最多有5个原子杂化方式为sp3杂化 D. 甲、乙、丙分子中均不含手性碳原子，不存在对映异构体 4. (五羰基铁)是一种典型的金属羰基化合物，在热、光、氧化还原等条件下表现出多种反应性，广泛应用于化学合成和材料科学，但需注意其毒性和不稳定性。已知反应：，阿伏加德罗常数的值为，下列说法正确的是 A. 生成时，失去的电子数为 B. 1 mol基态Fe原子的价电子数为 C. 含有的中子数为 D. 常温下，溶液中，数目 5. 某有机离子液体结构为环结构，X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y、Z、W位于同一周期且相邻，R与Z同主族。下列说法错误的是 A. 简单离子半径：R＞Y＞Z B. 简单氢化物沸点：W＞Z＞Y C. 最高价氧化物对应水化物酸性：Y＞X D. 该离子液体中存在离子键、极性键和配位键 6. 正交晶型的黑磷具有半导体性质，应用前景广阔。与石墨相似，黑磷具有层状结构，层间依靠范德华力结合，层内原子形成连续的立体六元环-褶皱蜂巢型结构，单层黑磷又称磷烯（结构片段如图所示）。下列说法正确的是 A. 黑磷与石墨的导电原理相同，黑磷的导电性不如石墨强 B. 黑磷与石墨的晶体类型相同，黑磷的熔沸点比石墨更高 C. 相同物质的量的磷烯与石墨烯，所含键个数基本相同 D. 黑磷中的磷原子采取杂化，不可能再与其他原子形成化学键 7. 以碳酸锰铜矿(主要成分为MnCO3、CuCO3，还含有Fe2O3、FeO等杂质)为原料制备硫酸锰的主要过程：第一步溶于稀硫酸、第二步氧化、第三步除去等，有关离子方程式书写错误的是 A. 碳酸锰铜矿加入稀硫酸中发生的反应有： B. 加入将转化为Fe3+： C. 若向溶液中通入氨气除去Cu2+： D. 若向溶液中加入MnS除去Cu2+： 8. 下列实验装置可以达到实验目的的是 A．铁钉镀锌 B．制备NH3并测量其体积 C．熔化纯碱 D．乙醇脱水制乙烯 A. A B. B C. C D. D 9. 某理论研究认为：燃料电池（图b）的电极I和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a和图c，其中获得第一个电子的过程最慢。由此可知，理论上说肯定错误的是 A. 正极反应的催化剂是i B. 图a中，i到ii过程的活化能一定最高 C. 燃料电池工作过程中，两极区溶液均保持不变 D. 电池工作过程中，当转移，正极室的溶液质量增加 10. 某含锶(Sr)废渣主要含有、、、和等，一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。已知25℃时，，；Sr的化学性质与Ba类似。下列说法错误的是 A. “浸出液”中主要的金属离子有、、 B. “盐浸”中沉淀转化的离子方程式为，其平衡常数 C. 溶液不可用溶液替代 D. 由制备无水时需在HCl气流中加热 11. 近日，科学家研究利用CaF2晶体释放出的Ca2+和F-脱除硅烷，拓展了金属氟化物材料的生物医学功能。图二为该晶胞沿着(DE方向)体对角线上的投影，下列说法错误的是 A. F、Si和Ca 电负性依次减小，原子半径依次增大 B. 晶胞中C点对应体对角线投影中的1号位置，则F点对应对角线投影中的2号位置 C. 图中A处原子分数坐标为(0，0，0)，则B 处原子分数坐标为 D. 脱除硅烷反应速率依赖于晶体提供自由氟离子的能力，脱硅能力： 12. 常温下，向20.00 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液中滴入0.1 mol·L-1 NaOH溶液，溶液中由水电离出的氢离子浓度的负对数[-lgc水(H+)]与所加NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法错误的是 A. HA为弱酸，酸性强于碳酸[Ka1(H2CO3)=4.3×10-7] B. N点表示滴入NaOH溶液20 mL，此时溶液中存在：c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+) C. M点存在c(Na+) = c(A-) D. P点溶液中由水电离产生的氢离子浓度为1.0×10-7 mol·L-1，溶液呈中性 二、非选择题：本题共 4 小题，共 58分。 13. 从工业废料[含ZnO，少量铁(Fe)、铟(In)、铋(Bi)及锗(Ge)的氧化物]中回收金属单质或化合物的工业流程如下图。 已知：①In3+与Al3+相似，易水解； ②Ge4++2H2RGeR2↓+4H+； ③Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38，Ksp[Zn(OH)2]=1×10-17，Ksp[Ge(OH)4]=4×10-46，当溶液中某离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时，可认为该离子沉淀完全。 （1）在“酸浸1”前，研磨工业废料能够促进部分固相反应的原因可能有___________(填标号)。 a．增大反应物间的接触面积    b．研钵表面跟反应物更好接触 c．降低反应的活化能                d．破坏反应物的化学键 （2）“浸液1”中c(Zn2+)约为0.1 mol·L-1，则除去Fe3+时应控制pH的范围为___________。 （3）“沉锗”操作中需调节pH为2.5，不能过高或过低，原因是___________。 （4）“水相…→海绵铟”的流程如下图： 虚线框内实验步骤的目的是___________，沉铟过程可用纯碱代替烧碱的原因是___________(用离子方程式表示)。 （5）加热ZnSO4·7H2O可制得ZnO，用作半导体材料。 ①ZnO晶体中部分O原子被N原子替代可以改善半导体的性能，Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-O键，原因是___________。 ②ZnO立方晶胞结构如图，晶胞边长为a nm，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶体的密度为___________(列出计算式即可)。 14. 某研究小组用氨基钠与反应制备叠氮化钠，并对制得的叠氮化钠产品纯度进行测定。已知氨基钠熔点为208℃，极易水解；不与酸或碱反应；叠氮酸不稳定，易分解爆炸；具有较强还原性。回答下列问题： （1）制备叠氮化钠：连接好装置后，打开A中分液漏斗活塞，向圆底烧瓶中滴加硝酸，充分反应。 ①装置D中盛装碱石灰的仪器名称为___________。 ②装置的连接顺序为___________。 a→___________→___________→d→e→___________→___________→h(填仪器接口字母) ③若三颈烧瓶中参加反应的和物质的量之比为2：1，则发生的化学反应方程式为___________，E装置的作用为___________。 ④装置C充分反应后，停止加热，需继续通入至三颈瓶冷却，再关闭分液漏斗活塞，这样操作的目的为___________。 （2）测定产品纯度：取装置C中制得的叠氮化钠样品m g放入蒸馏烧瓶中进行纯度的测定，如下图。 ①蒸馏烧瓶中生成某种无污染性气体，写出其离子方程式：___________。 ②若量气管测量的气体体积为V mL，本实验条件下气体摩尔体积为，则产品中的质量分数为___________。 15. 我国车载电池领域不断取得新的研究成果。回答下列问题： I．水系镁离子电池正极材料的化学式可表示为MgxCuFe(CN)y，其部分晶体结构如下图所示，Mg2+填充在立方体空隙中未画出，电池放电过程中，电解液中的Mg2+会不断嵌入立方体中心，晶胞中Fe3+和Fe2+含量发生变化，当Mg2+达到最大容量时，Fe元素和Cu元素的价态均为+2价。 （1）Cu元素位于周期表的___________区(填“s”、“p”、“d”或“ds”)，Fe2+的核外电子排布式为___________。 （2）y=___________，当电池充电完全时，1mol晶胞中含有___________molMg2+。 Ⅱ．离子液体指在室温或室温附近温度下呈液态的盐，广泛应用于电化学研究。1-丁基-3甲基咪唑六氟磷酸盐是一种离子液体，结构简式如图所示。 （3）阳离子中咪唑环存在大键，其中提供2个电子形成大键的N的编号是___________，阴离子的空间构型是___________。 （4）结合1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的结构分析离子液体的熔点一般较低的原因是___________。 16. 化合物F是治疗实体瘤的潜在药物。F的一条合成路线如下(略去部分试剂和条件)： 已知： 回答下列问题： （1）A的官能团名称是_______、_______。 （2）B的结构简式是_______。 （3）E生成F的反应类型是_______。 （4）F所有的碳原子_______共面(填“可能”或“不可能”)。 （5）B在生成C的同时，有副产物G生成。已知G是C的同分异构体，且与C的官能团相同。G的结构简式是_______、_______(考虑立体异构)。 （6）C与生成E的同时，有少量产物I生成，此时中间体H的结构简式是_______。 （7）依据以上流程信息，结合所学知识，设计以和为原料合成的路线_______(无机试剂和溶剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 莆田第二十五中学 2026届高中毕业班化学月考卷 相对原子质量：N 14 O 16 Na 23 Zn 65 一、选择题：本题共 12 小题，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. 科学的发展离不开材料的不断更新和优化。下列成果中蕴含的化学知识叙述正确的是 A. “天宫二号”空间站使用了石墨烯存储器，石墨烯与金刚石互为同分异构体 B. 在制造火箭舱体的镁锂合金表面电镀镍是阴极电保护法 C. 新型手性螺环催化剂能降低化学反应的焓变 D. 火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为 【答案】D 【解析】 【详解】A．石墨烯与金刚石都是碳元素形成的单质，互为同素异形体，而非分子式相同的同分异构体，A错误； B．电镀镍是在合金表面形成镀层以隔绝腐蚀介质，属于覆盖层保护法，而非通过外加电流或牺牲阳极的阴极电保护法，B错误； C．催化剂通过降低反应活化能来加速反应，但不改变反应的焓变，焓变由反应物和生成物的能量差决定，C错误； D．火星表土呈现红色与含赤铁矿有关，赤铁矿的主要成分为，D正确； 答案选D。 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 的电子云图为 B. 的名称为2-甲基-3-戊烯 C. 固体HF中的链状结构片段： D. 的价层电子对互斥模型： 【答案】A 【解析】 【详解】A．轨道电子云呈哑铃形，沿z轴伸展，A正确； B．该烯烃主链为5个碳，编号需使双键位次最小，该有机物正确命名为4-甲基-2-戊烯，B错误； C．在固体HF中，一个HF分子中的氢原子与另一个HF分子中的氟原子之间形成分子间氢键，即这3个原子在一条直线上，且会呈一定角度，表示为：　，C错误； D．​中中心C原子的价层电子对数，无孤电子对，价层电子对互斥模型为平面正三角形，图示为三角锥形，D错误； 故选A。 3. 合成抗肿瘤药氟他胺的部分流程如图，下列说法错误的是 A. 可用溶液鉴别乙和丙 B. 1mol丙最多可与2mol溴水发生反应 C. 乙分子中最多有5个原子杂化方式为sp3杂化 D. 甲、乙、丙分子中均不含手性碳原子，不存在对映异构体 【答案】C 【解析】 【详解】A．乙分子无酚羟基；丙分子中含有酚羟基，溶液遇酚羟基会发生特征显色反应，因此可以鉴别乙和丙，A正确； B．丙的结构中，酚羟基仅会活化其邻位和对位的苯环氢，丙中两个酚羟基的邻对位只有2个未被取代的苯环氢，酚与溴水发生取代反应时， 1 mol活泼氢消耗1 mol，因此1 mol丙最多与2 mol溴水反应，B正确； C．杂化轨道中，形成4个单键（键）的原子为杂化。乙分子中，仅2个甲氧基的2个O原子+2个甲基C原子，加上异丙基的中心C原子+异丙基的2个甲基C原子，总共就有个杂化的原子，远多于5个，C错误； D．手性碳原子要求连接4种不同基团，甲、乙、丙中所有饱和碳原子：异丙基中心碳连2个相同甲基，亚甲基连2个相同氢，均不存在满足条件的手性碳原子，因此不存在对映异构体，D正确； 答案选C。 4. (五羰基铁)是一种典型的金属羰基化合物，在热、光、氧化还原等条件下表现出多种反应性，广泛应用于化学合成和材料科学，但需注意其毒性和不稳定性。已知反应：，阿伏加德罗常数的值为，下列说法正确的是 A. 生成时，失去的电子数为 B. 1 mol基态Fe原子的价电子数为 C. 含有的中子数为 D. 常温下，溶液中，数目 【答案】A 【解析】 【详解】A．反应过程中，只有铁元素和氯元素的化合价发生了变化，Fe(CO)5中Fe元素的化合价为0，生成物中铁元素化合价为+3，生成1mol 氯化铁时，Fe(CO)5失去3mol电子，数目为3NA，A正确； B．基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2，一个基态Fe原子共有8个价电子，1mol基态Fe原子的价电子数为8NA，B错误； C．未说明是否为标准状况，22.4 L37Cl2的物质的量不确定是否为1mol，无法计算其中的中子数，C错误； D．Fe3+在溶液中会发生水解，实际浓度小于0.01mol/L，因此1 L溶液中Fe3+数目小于10-2NA，D错误； 故选A。 5. 某有机离子液体结构为环结构，X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y、Z、W位于同一周期且相邻，R与Z同主族。下列说法错误的是 A. 简单离子半径：R＞Y＞Z B. 简单氢化物沸点：W＞Z＞Y C. 最高价氧化物对应水化物酸性：Y＞X D. 该离子液体中存在离子键、极性键和配位键 【答案】B 【解析】 【分析】由题干信息可知，X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y、Z、W位于同一周期且相邻，R与Z同主族，X、Y、Z、W位于第二周期，R位于第三周期；由有机离子液体结构为环结构，可知Y周围能够形成3个共价键或4个共价键且带一个单位正电荷，说明Y为最外层电子数为5的N元素，则X为C、Z为O、W为F、R为S，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，R为S，Y为N，Z为O，简单离子分别为S2-、N3-、O2-，同主族离子半径S2->O2-，同周期阴离子半径N3->O2-，且S2-电子层更多，故半径S2->N3->O2-，即R>Y>Z，A正确； B．由分析可知，W为F(简单氢化物为HF)，Z为O(简单氢化物为H2O)，Y为N(简单氢化物为NH3)，H2O分子间氢键比HF分子间氢键更多，HF分子间氢键强于NH3分子间氢键，沸点H2O>HF>NH3，即Z>W>Y，B错误； C．由分析可知，Y为N(最高价含氧酸为HNO3)，X为C(最高价含氧酸为H2CO3)，酸性HNO3>H2CO3，即Y>X，C正确； D．离子液体含阴、阳离子之间的离子键，阴离子中C-F、S-O等为极性键，阳离子中存在配位键，D正确； 故答案为：B。 6. 正交晶型的黑磷具有半导体性质，应用前景广阔。与石墨相似，黑磷具有层状结构，层间依靠范德华力结合，层内原子形成连续的立体六元环-褶皱蜂巢型结构，单层黑磷又称磷烯（结构片段如图所示）。下列说法正确的是 A. 黑磷与石墨的导电原理相同，黑磷的导电性不如石墨强 B. 黑磷与石墨的晶体类型相同，黑磷的熔沸点比石墨更高 C. 相同物质的量的磷烯与石墨烯，所含键个数基本相同 D. 黑磷中的磷原子采取杂化，不可能再与其他原子形成化学键 【答案】C 【解析】 【详解】A．石墨为导体，导电依赖层内离域π电子；黑磷为半导体，导电依赖电子/空穴跃迁，导电原理不同，A错误； B．二者均为层状结构（混合晶体），但石墨层内C-C键能远大于黑磷层内P-P键能，故黑磷熔沸点低于石墨，B错误； C．石墨烯中每个C原子形成3个σ键（杂化），每个σ键被2个C共用，1 mol C含1.5 mol σ键；磷烯中每个P原子形成3个σ键（类比褶皱结构中P的成键），每个σ键被2个P共用，1 mol P也含1.5 mol σ键，故相同物质的量时σ键数基本相同，C正确； D．P为杂化，存在孤对电子（如3个σ键+1对孤对电子），孤对电子可与其他原子形成配位键，D错误； 故答案选C。 7. 以碳酸锰铜矿(主要成分为MnCO3、CuCO3，还含有Fe2O3、FeO等杂质)为原料制备硫酸锰的主要过程：第一步溶于稀硫酸、第二步氧化、第三步除去等，有关离子方程式书写错误的是 A. 碳酸锰铜矿加入稀硫酸中发生的反应有： B. 加入将转化为Fe3+： C. 若向溶液中通入氨气除去Cu2+： D. 若向溶液中加入MnS除去Cu2+： 【答案】B 【解析】 【详解】A．碳酸锰与稀硫酸反应生成MnSO4、H2O和CO2，方程式符合实验事实，拆分正确，原子和电荷都守恒，A正确； B．离子方程式中选项未配平Fe2+的系数，电荷不守恒，反应中Fe2+与MnO2的物质的量比应为2:1，正确的离子方程式为：，B错误； C．通入适量氨气时，Cu2+与NH3·H2O反应生成Cu(OH)2沉淀，方程式符合实际反应，拆分正确，原子和电荷都守恒，C正确； D．MnS与Cu2+反应生成更难溶的CuS，符合沉淀转化规律，方程式正确，D正确； 答案选B。 8. 下列实验装置可以达到实验目的的是 A．铁钉镀锌 B．制备NH3并测量其体积 C．熔化纯碱 D．乙醇脱水制乙烯 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．电镀的原理为：待镀件作阴极，镀层金属作阳极，含镀层金属离子的溶液作电解液。该装置中，铁钉（待镀件）接电源负极作阴极，锌片（镀层金属）接电源正极作阳极，电解液为氯化锌溶液，符合镀锌要求，该装置可以达到实验目的，A符合题意； B．极易溶于水，不能用排水法测量氨气体积，该装置不能达到实验目的，B不符合题意； C．纯碱为，瓷坩埚的主要成分为，高温下​会与反应腐蚀瓷坩埚，不能用瓷坩埚熔化纯碱，该装置不能达到实验目的，C不符合题意； D．乙醇制乙烯需要控制反应液温度为170℃，温度计水银球需要插入反应混合液中，图示温度计水银球未伸入反应液，位置错误，该装置不能达到实验目的，D不符合题意； 故选A。 9. 某理论研究认为：燃料电池（图b）的电极I和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a和图c，其中获得第一个电子的过程最慢。由此可知，理论上说肯定错误的是 A. 正极反应的催化剂是i B. 图a中，i到ii过程的活化能一定最高 C. 燃料电池工作过程中，两极区溶液均保持不变 D. 电池工作过程中，当转移，正极室的溶液质量增加 【答案】C 【解析】 【分析】由题干可知，该装置为燃料电池，由图a可知，电极Ⅰ上被还原为，为正极，电极反应为：，由图b可知，电极Ⅱ上被氧化为，为负极，电极反应为：。 【详解】A．燃料电池中，正极发生还原反应（得电子），图a为电极I的机理，涉及的还原过程。催化剂在反应前后不变，图a中i参与反应循环且最终再生，故i是正极反应的催化剂，A正确； B．已知获得第一个电子的过程最慢（决速步），活化能越高反应越慢。图a中i→ii为结合H⁺和第一个电子生成中间产物的过程，即得第一个电子的步骤，故该过程活化能最高，B正确； C．负极（图c）反应为，为保持电中性，H⁺通过质子交换膜移向正极，负极区H⁺浓度可能不变；正极反应为，生成使溶液体积增大，H⁺浓度降低，pH增大，两极区pH并非均不变，C错误； D．当转移时，正极消耗（质量），同时有（质量）从负极迁移进入正极室参与反应，因此正极室溶液质量增加量为进入物质的总质量，即，D正确； 综上所诉，答案选C。 10. 某含锶(Sr)废渣主要含有、、、和等，一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。已知25℃时，，；Sr的化学性质与Ba类似。下列说法错误的是 A. “浸出液”中主要的金属离子有、、 B. “盐浸”中沉淀转化的离子方程式为，其平衡常数 C. 溶液不可用溶液替代 D. 由制备无水时需在HCl气流中加热 【答案】D 【解析】 【分析】含锶()废渣主要含有和等，加入稀盐酸酸浸，碳酸盐溶解进入浸出液，浸出渣1中含有，加入溶液，发生沉淀转化，，得到溶液，经过系列操作得到晶体。 【详解】A．由分析可知，碳酸盐均能溶于盐酸，“浸出液”中主要的金属离子有、、，A正确； B．由分析可知，“盐浸”中沉淀转化的离子方程式为，该反应的平衡常数，B正确； C．使用溶液会引入杂质，所以不能用溶液替代溶液，C正确； D．Sr的化学性质与Ba类似，为强碱，则也是强碱，不水解，故由制备无水时无需在HCl气流中加热，D错误； 故选D。 11. 近日，科学家研究利用CaF2晶体释放出的Ca2+和F-脱除硅烷，拓展了金属氟化物材料的生物医学功能。图二为该晶胞沿着(DE方向)体对角线上的投影，下列说法错误的是 A. F、Si和Ca 电负性依次减小，原子半径依次增大 B. 晶胞中C点对应体对角线投影中的1号位置，则F点对应对角线投影中的2号位置 C. 图中A处原子分数坐标为(0，0，0)，则B 处原子分数坐标为 D. 脱除硅烷反应速率依赖于晶体提供自由氟离子的能力，脱硅能力： 【答案】D 【解析】 【详解】A．非金属性越强电负性越大，F是电负性最大的元素，Si电负性大于金属Ca，故电负性，依次减小；电子层数越多半径越大，F有2个电子层，Si有3个电子层，Ca有4个电子层，故原子半径，依次减大，A正确； B．晶胞中，沿DE方向（体对角线）投影，顶点C在体对角线的一端，对应投影1号端点；标注F的Ca原子在晶胞中更靠近体对角线另一端，投影位置对应中间偏左的2号位置，B正确； C．由晶体结构可知，A处到B处的距离为体对角线的，若A处原子分数坐标为，则B处原子分数坐标为，C正确； D．三种氟化物均为离子晶体，晶体的提供自由氟离子的能力越强，阴阳离子间形成的离子键越弱，脱硅能力越强；、、的电荷数相同，离子半径依次减小，则、、三种晶体中离子键依次增强，晶体的提供自由氟离子的能力依次减弱，脱硅能力依次减弱，D错误； 故选D。 12. 常温下，向20.00 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液中滴入0.1 mol·L-1 NaOH溶液，溶液中由水电离出的氢离子浓度的负对数[-lgc水(H+)]与所加NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法错误的是 A. HA为弱酸，酸性强于碳酸[Ka1(H2CO3)=4.3×10-7] B. N点表示滴入NaOH溶液20 mL，此时溶液中存在：c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+) C. M点存在c(Na+) = c(A-) D. P点溶液中由水电离产生的氢离子浓度为1.0×10-7 mol·L-1，溶液呈中性 【答案】D 【解析】 【分析】0.1 mol·L-1 HA溶液水电离的氢离子浓度为10-11mol/L，则溶液中氢离子浓度为10-3mol/L，说明HA部分电离，HA是弱酸；向20.00 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液中滴入0.1 mol·L-1 NaOH溶液，当加入20mLNaOH溶液时，HA和NaOH恰好完全反应生成NaA，A-水解促进水电离，溶液呈碱性，水电离程度最大；根据图示，N点水电离程度最大，则b=20mL；N点溶液呈碱性，则M点溶液呈中性。 【详解】A．0.1 mol·L-1 HA溶液中水电离的氢离子浓度为10-11mol/L，则HA溶液中氢离子浓度为10-3mol/L，说明HA部分电离，HA是弱酸， Ka (HA)=，所以酸性强于碳酸[Ka1(H2CO3)=4.3×10-7]，故A正确； B．N点水电离程度最大，说明N点溶质只有NaA，HA和NaOH恰好完全反应，则N点表示滴入NaOH溶液20 mL，此时溶液中存在：c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+)，故B正确； C．则M点溶液呈中性，根据电荷守恒，M点存在c(Na+) = c(A-)，故C正确； D．N点溶液呈碱性， P点溶液中由水电离产生的氢离子浓度为1.0×10-7 mol·L-1，P点加入氢氧化钠的体积大于N，则P点溶液呈碱性，故D错误； 选D。 二、非选择题：本题共 4 小题，共 58分。 13. 从工业废料[含ZnO，少量铁(Fe)、铟(In)、铋(Bi)及锗(Ge)的氧化物]中回收金属单质或化合物的工业流程如下图。 已知：①In3+与Al3+相似，易水解； ②Ge4++2H2RGeR2↓+4H+； ③Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38，Ksp[Zn(OH)2]=1×10-17，Ksp[Ge(OH)4]=4×10-46，当溶液中某离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时，可认为该离子沉淀完全。 （1）在“酸浸1”前，研磨工业废料能够促进部分固相反应的原因可能有___________(填标号)。 a．增大反应物间的接触面积    b．研钵表面跟反应物更好接触 c．降低反应的活化能                d．破坏反应物的化学键 （2）“浸液1”中c(Zn2+)约为0.1 mol·L-1，则除去Fe3+时应控制pH的范围为___________。 （3）“沉锗”操作中需调节pH为2.5，不能过高或过低，原因是___________。 （4）“水相…→海绵铟”的流程如下图： 虚线框内实验步骤的目的是___________，沉铟过程可用纯碱代替烧碱的原因是___________(用离子方程式表示)。 （5）加热ZnSO4·7H2O可制得ZnO，用作半导体材料。 ①ZnO晶体中部分O原子被N原子替代可以改善半导体的性能，Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-O键，原因是___________。 ②ZnO立方晶胞结构如图，晶胞边长为a nm，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶体的密度为___________(列出计算式即可)。 【答案】（1）ad （2） （3）易水解溶液显酸性，高于时，溶液中减小，水解平衡正移，水解程度增大，生成沉淀，使产率低，低于时，溶液中较大，使“沉锗”反应平衡逆移，沉锗率降低 （4） ①. 提纯且增大浓度 ②. （5） ①. 的电负性比的电负性小，则、之间电负性差值比、之间电负性差值要小 ②. 【解析】 【分析】工业废料[含和少量铁()、铟()、铋()、锗()的氧化物]加入稀硫酸在“酸浸1”工艺中和少量铁的氧化物溶解，生成、或进入“浸液1”，浸液1进行除铁浓缩、结晶可得到，铟()、铋()、锗()的氧化物作为浸渣与70%硫酸溶液在“酸浸2”工艺中发生反应，生成的经过滤作为滤渣与含有、的“浸液2”分离，“浸液2”加入试剂煤油“萃取”分液，铟元素转移至有机相，经过加入盐酸进行反萃取得到含的水相和有机相，水相溶液经一系列转化制备海绵铟，含锗元素的水相加入单宁酸“沉锗”生成分离后对滤渣进行焙烧、氯化蒸馏制备，据此分析解题。 【小问1详解】 a．研磨将固体颗粒粉碎，减小粒径，从而增大反应物间的接触面积，使反应更易发生，a符合题意； b．研钵作为研磨的工具，不参与反应也不是反应容器，因此表面跟反应物更好接触，但不会促进反应的进行，b不合题意； c．活化能是反应固有的屏障，研磨主要通过增加接触或产生缺陷来提高反应速率，但不降低反应的活化能，c不合题意； d．研磨过程中的机械力可能导致晶体结构缺陷或化学键破坏，产生活性位点，使反应更易发生，d符合题意； 【小问2详解】 “浸液1”中约为，则除去时即是完全除去，小于等于，而不产生沉淀，结合题干可知，当达到溶解平衡时溶液中的，即，则，而沉淀完全时溶液中，即，则，故应控制的范围为； 【小问3详解】 由题干信息②可知，沉锗原理为：，易水解溶液显酸性，高于时，溶液中减小，水解平衡正向移动，水解程度增大，生成沉淀，使产率低，低于时，溶液中较大，使“沉锗”反应平衡逆向移动，沉锗率降低； 【小问4详解】 由本小题“水相……→海绵铟”的流程图可知，先向含的水相溶液中加入烧碱溶液将转化为沉淀，过滤洗涤后得到纯净的沉淀，然后向所得滤渣中加入较浓盐酸溶解得到浓度较大的纯净的溶液，故虚线框内实验步骤的目的是提纯溶液且增大浓度，已知溶液因碳酸根离子水解显碱性，且与碳酸根离子能够发生水解反应，能将离子转化为沉淀，该转化的离子方程式为：； 【小问5详解】 ①由于的电负性比的电负性小，则、之间电负性差值比、之间电负性差值要小，导致键中离子键成分的百分数小于键； ②由题干晶胞示意图可知，白球位于面心和顶点，一个晶胞含有白球的个数为：；黑球位于晶胞内部，黑球的个数为：，即一个晶胞含有个和个，则晶体的密度。 14. 某研究小组用氨基钠与反应制备叠氮化钠，并对制得的叠氮化钠产品纯度进行测定。已知氨基钠熔点为208℃，极易水解；不与酸或碱反应；叠氮酸不稳定，易分解爆炸；具有较强还原性。回答下列问题： （1）制备叠氮化钠：连接好装置后，打开A中分液漏斗活塞，向圆底烧瓶中滴加硝酸，充分反应。 ①装置D中盛装碱石灰的仪器名称为___________。 ②装置的连接顺序为___________。 a→___________→___________→d→e→___________→___________→h(填仪器接口字母) ③若三颈烧瓶中参加反应的和物质的量之比为2：1，则发生的化学反应方程式为___________，E装置的作用为___________。 ④装置C充分反应后，停止加热，需继续通入至三颈瓶冷却，再关闭分液漏斗活塞，这样操作的目的为___________。 （2）测定产品纯度：取装置C中制得的叠氮化钠样品m g放入蒸馏烧瓶中进行纯度的测定，如下图。 ①蒸馏烧瓶中生成某种无污染性气体，写出其离子方程式：___________。 ②若量气管测量的气体体积为V mL，本实验条件下气体摩尔体积为，则产品中的质量分数为___________。 【答案】（1） ①. U形管 ②. a→f(g)→g(f)→d→e→b→c→h ③. 2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3 ④. 吸收未反应的尾气，防止污染空气 ⑤. 防止倒吸 （2） ①. ②. 【解析】 【分析】装置A中，加入稀硝酸，被SnCl2还原为N2O，N2O中混有挥发出的HCl，混合进入装置D，对N2O进行干燥、净化，然后通入装置C中，与氨基钠反应，生成NaN3，方程式为：2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3；然后连接装置B，防止装置E中的水蒸气进入装置C，使氨基钠水解；再连接装置E，吸收为反应的N2O，防止污染空气。 【小问1详解】 ①装置D是U形管； ②根据分析可知，装置的连接顺序为a→f(g)→g(f)→d→e→b→c→h； ③根据题意，与反应生成，参加反应的和物质的量之比为2：1，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3；装置E中装有溶液，具有还原性，且题目提到有毒。因此，E的作用是吸收未反应的尾气，防止污染空气； ④停止加热后继续通 N2O 直至冷却再关闭分液漏斗活塞的目的为：防止倒吸。 【小问2详解】 ①和 溶液反应，产物为“无污染性气体”，结合元素组成，应为氮气，中的N平均化合价为，被氧化为，化合价升高，失去电子，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为； ②根据离子方程式，氮气物质的量 ，，的质量 ，质量分数 。 15. 我国车载电池领域不断取得新的研究成果。回答下列问题： I．水系镁离子电池正极材料的化学式可表示为MgxCuFe(CN)y，其部分晶体结构如下图所示，Mg2+填充在立方体空隙中未画出，电池放电过程中，电解液中的Mg2+会不断嵌入立方体中心，晶胞中Fe3+和Fe2+含量发生变化，当Mg2+达到最大容量时，Fe元素和Cu元素的价态均为+2价。 （1）Cu元素位于周期表的___________区(填“s”、“p”、“d”或“ds”)，Fe2+的核外电子排布式为___________。 （2）y=___________，当电池充电完全时，1mol晶胞中含有___________molMg2+。 Ⅱ．离子液体指在室温或室温附近温度下呈液态的盐，广泛应用于电化学研究。1-丁基-3甲基咪唑六氟磷酸盐是一种离子液体，结构简式如图所示。 （3）阳离子中咪唑环存在大键，其中提供2个电子形成大键的N的编号是___________，阴离子的空间构型是___________。 （4）结合1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的结构分析离子液体的熔点一般较低的原因是___________。 【答案】（1） ①. ds ②. [Ar]3d6 （2） ①. 6 ②. 2 （3） ①. ① ②. 正八面体 （4）因阴阳离子体积大、结构不规则，离子间作用力弱，故熔点低 【解析】 【小问1详解】 Cu原子序数29，价电子构型为3d104s1，符合ds区定义（(n−1)d10ns1−2），故属ds区；Fe2+电子排布：Fe原子序数26，基态[Ar]3d64s2，失去两个4s电子后得[Ar]3d6。 【小问2详解】 由题干晶胞示意图可知，该部分晶胞为整个晶胞的，则一个晶胞含有Cu的个数为：，铁的个数为：，CN的个数为：，则该晶体的化学式为：MgxCuFe(CN)6，即y=6，该晶胞中Mg2+填充在正方体空隙中，有8个正方体空隙，当Mg2+达到最大容量时，Fe元素和Cu元素的价态均为+2价，根据该晶胞呈电中性可知，此时应有4个Mg2+填充在空隙中，其空隙利用率为50%，当电池充电完全时，即铁全部为Fe3+，根据化合价代数和为0，可知1 mol晶胞中含有。 【小问3详解】 阳离子中咪唑环形成大π键，其电子来源如下：3个碳原子：每个提供1个p电子，共3e⁻，N①：孤对电子位于p轨道，参与共轭，提供2e⁻，N②：带正电，仅提供1个p电子，总π电子数 = 3 + 2 + 1 = 6e⁻，符合。因此，提供2个电子的N原子编号为①；阴离子PF6−的空间构型分析：中心P原子价层电子对数= =6，无孤对电子，配位数为6，属于AX6型，根据VSEPR理论，空间构型为正八面体。 【小问4详解】 阳离子（1-丁基-3-甲基咪唑）含长链烷基（丁基、甲基），体积庞大且结构不对称，阴离子为多原子阴离子，体积也较大，两者共同导致：离子间静电作用力被显著削弱，晶格能降低分子间堆积松散，难以形成稳定晶体，综上所述，因阴阳离子体积大、结构不规则，离子间作用力弱，故熔点低。 16. 化合物F是治疗实体瘤的潜在药物。F的一条合成路线如下(略去部分试剂和条件)： 已知： 回答下列问题： （1）A的官能团名称是_______、_______。 （2）B的结构简式是_______。 （3）E生成F的反应类型是_______。 （4）F所有的碳原子_______共面(填“可能”或“不可能”)。 （5）B在生成C的同时，有副产物G生成。已知G是C的同分异构体，且与C的官能团相同。G的结构简式是_______、_______(考虑立体异构)。 （6）C与生成E的同时，有少量产物I生成，此时中间体H的结构简式是_______。 （7）依据以上流程信息，结合所学知识，设计以和为原料合成的路线_______(无机试剂和溶剂任选)。 【答案】（1） ①. (酮)羰基 ②. 碳碳双键 （2） （3）氧化反应 （4）可能 （5） ①. ②. （6） （7） 【解析】 【分析】结合B的分子式可知，A发生加成反应生成B，则B的结构简式为，B中溴原子发生消去反应生成C，C与发生加成反应生成中间体D，再发生取代反应生成E，E与氧气发生氧化反应生成F，据此解答。 【小问1详解】 结合A的结构简式可知，其官能团名称是(酮)羰基、碳碳双键。 【小问2详解】 由分析可知，与Br2加成反应生成B，B的结构简式为。 【小问3详解】 E→F反应为，对比发现，F相对E少了两个H原子，与O2结合，生成H2O，反应类型是氧化反应。 【小问4详解】 苯环是平面结构，酮羰基也是平面结构，五元杂环也是平面结构，则F中所有的碳原子可能共面。 【小问5详解】 B→C的反应是其中一个溴原子发生消去反应得到碳碳双键，G是C的同分异构体，且与C官能团相同，可以考虑另外一个溴原子发生消去反应，考虑顺反异构，则G的结构简式为、。 【小问6详解】 根据已知条件，存在一系列的互变平衡，结合I的结构简式可知，可转换为与C发生加成反应后，得到的中间体H的结构简式为，再发生取代反应，即可得到I。 【小问7详解】 目标产物含有酯基，说明是发生了酯化反应，结合C→E的过程，首先和H2C=CH－CN发生加成反应生成，再发生水解反应生成，再发生酯化反应得到目标产物，具体流程是。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $