精品解析：北京市中国人民大学附属中学丰台分校2025届高三下学期保温练习化学试题

人大附中丰台学校2024-2025学年高三第二学期保温练习 高三年级化学学科 2025年05月30日 考生须知 1.本练习共2道大题19小题，共10页，满分100分，考试时间90分钟。 2.本次考试所有答案均在答题卡上完成。选择题用2B铅笔以正确方式填涂，非选择题用黑色签字笔填写，字迹要工整、清楚。 3.请严格按照答题卡上题号作答，在答题卡规定区域内书写答案，在试卷、草稿纸上答题无效。请保持答题卡清洁，不要折叠、污损。 4.在试卷和草稿纸上准确填写姓名、教育ID号，本人所在年级、班级，格式：高三X班。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。 下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是 A. 三种物质中均有碳碳原子间的键 B. 三种物质中的碳原子都是杂化 C. 三种物质的晶体类型相同 D. 三种物质均能导电 2. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. N2的结构式：N≡N B. Na+的结构示意图： C. 溴乙烷的分子模型： D. CO2的电子式： 3. (锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变。土壤生物中值与土壤中值有效相关。测定土壤生物中值可进行产地溯源。下列说法不正确的是 A. 位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族 B. 可用质谱法区分和 C. 和含有的中子数分别为49和48 D. 同一地域产出的同种土壤生物中值相同 4. 下列说法不正确的是 A. 植物油中含有不饱和高级脂肪酸甘油酯，可使溴的四氯化碳溶液褪色 B. 核苷酸可水解为磷酸和核苷，核苷可水解为戊糖和碱基 C. 石油的裂化、煤的气化的产物都属于混合物 D. 鸡蛋清溶液中加硝酸银溶液产生的沉淀能重新溶于水 5. 下列说法不正确的是 A. 用碳酸钠溶液处理锅炉水垢：CaSO4(s)+CO⇌CaCO3(s)+SO B. 湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝：3Cl2+I-+3H2O=6Cl-+IO+6H+ C. 铝粉和氧化铁组成的铝热剂用于焊接钢轨：2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe D. 淡黄色的过氧化钠敞口放置变成白色：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 6. 下列实验中，不能达到实验目的的是 A.由海水制取蒸馏水 B.萃取碘水中的碘 C.分离粗盐中的不溶物 D.由制取无水固体 A. A B. B C. C D. D 7. 我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成为研究热点之一、一种具有聚集诱导发光性能的物质，其分子结构如图所示。下列说法不正确的是 A. 分子中N原子有、两种杂化方式 B. 分子中含有手性碳原子 C. 该物质既有酸性又有碱性 D. 该物质可发生取代反应、加成反应 8. 碱性锌锰干电池的构造示意图如图。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是 A. 石墨作电池的负极材料 B. 电池工作时，向正极方向移动 C. 发生还原反应 D. 锌筒发生的电极反应为 9. 下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是 A. 键的键能小于键的键能 B. 三氟乙酸的大于三氯乙酸的 C. 氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性 D. 气态氟化氢中存在，而气态氯化氢中是分子 10. 一种聚合物的结构简式如下，下列说法不正确的是 A. 的重复单元中有两种官能团 B. 可通过单体 缩聚合成 C. 在碱性条件下可发生降解 D. 中存在手性碳原子 11. 下列实验中，均产生白色沉淀。 下列分析不正确的是 A. Na2CO3与NaHCO3溶液中所含微粒种类相同 B. CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解 C. Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解 D. 4个实验中，溶液滴入后，试管中溶液pH均降低 12. 非遗“打铁花”是通过向空中击打熔化的铁水（主要成分是Fe和少量C）产生“铁花”。其转化关系如下，其中代表Fe或中的一种。下列说法正确的是 A. a是是C B. d既可以是Fe，也可以是 C. 等压条件下，①②的反应热之和，大于等物质的量的C直接被氧化为的反应热 D. 反应①中，每生成0.1molb时，转移电子的数目为 13. 下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是 ① ② ③ A. 由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体 B. 由②中的红棕色气体不能表明木炭与浓硝酸发生了反应 C. 由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物 D. ③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 14. 利用平衡移动原理，分析一定温度下在不同的体系中的可能产物。 已知：i.图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系。 ii.2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合；曲线Ⅱ的离子浓度关系符合[注：起始，不同下由图1得到]。 下列说法不正确的是 A. 由图1， B. 由图2，初始状态，无沉淀生成 C. 由图2，初始状态，平衡后溶液中存在 D. 由图1和图2，初始状态、，发生反应： 第二部分 15. 工业中可利用生产钛白的副产物和硫铁矿联合制备铁精粉和硫酸，实现能源及资源的有效利用。 （1）结构示意图如图1。 ①的价层电子排布式为___________。 ②中O和中S均为杂化，比较中键角和中键角的大小并解释原因___________。 ③中与与的作用力类型分别是___________。 （2）晶体的晶胞形状为立方体，边长为，结构如图2。 ①距离最近的阴离子有___________个。 ②的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为。 该晶体的密度为___________。 （3）加热脱水后生成，再与在氧气中掺烧可联合制备铁精粉和硫酸。分解和在氧气中燃烧的能量示意图如图3。利用作为分解的燃料，从能源及资源利用的角度说明该工艺的优点___________。 16. 尿素[]合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。 （1）十九世纪初，用氰酸银(AgOCN)与在一定条件下反应制得实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是_____________。 （2）二十世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步： i．和生成 ii．分解生成尿素。 结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是______(填序号)。 a．活化能：反应i<反应ii b．i为放热反应，ii为吸热反应 c． （3）近年研究发现，电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和，在电极上反应生成，电解原理如图所示。 ①电极b是电解池的_____极。 ②电解过程中生成尿素的电极反应式是_____。 （4）尿素样品含氮量的测定方法如下。 已知：溶液中不能直接用NaOH溶液准确滴定。 ①消化液中的含氮粒子是_____。 ②步骤iv中标准NaOH溶液的浓度和消耗的体积分别为c和V，ii中硫酸的浓度和体积分别为和，尿素样品质量为m g，计算样品中氮的质量分数为_____。 17. 化合物是合成抗病毒药物普拉那韦的原料，其合成路线如下。 已知：R-Br （1）A中含有羧基，A→B的化学方程式是____________________。 （2）D中含有的官能团是__________。 （3）关于D→E的反应： ① 的羰基相邻碳原子上的C-H键极性强，易断裂，原因是____________________。 ②该条件下还可能生成一种副产物，与E互为同分异构体。该副产物的结构简式是__________。 （4）下列说法正确的是__________(填序号)。 a．F存在顺反异构体 b．J和K互为同系物 c．在加热和催化条件下，不能被氧化 （5）L分子中含有两个六元环。的结构简式是__________。 （6）已知： ，依据的原理，和反应得到了。的结构简式是__________。 18. 利用黄铜矿(主要成分为，含有等杂质)生产纯铜，流程示意图如下。 （1）矿石在焙烧前需粉碎，其作用是_______。 （2）的作用是利用其分解产生的使矿石中的铜元素转化为。发生热分解的化学方程式是_______。 （3）矿石和过量按一定比例混合，取相同质量，在不同温度下焙烧相同时间，测得：“吸收”过程氨吸收率和“浸铜”过程铜浸出率变化如图；和时，固体B中所含铜、铁的主要物质如表。 温度/℃ B中所含铜、铁的主要物质 400 500 ①温度低于，随焙烧温度升高，铜浸出率显著增大的原因是_______。 ②温度高于，根据焙烧时可能发生的反应，解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低的原因是_______。 （4）用离子方程式表示置换过程中加入的目的_______。 （5）粗铜经酸浸处理，再进行电解精炼；电解时用酸化的溶液做电解液，并维持一定的和。粗铜若未经酸浸处理，消耗相同电量时，会降低得到纯铜的量，原因是_______。 19. 某小组同学向的的溶液中分别加入过量的粉、粉和粉，探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。 （1）理论分析 依据金属活动性顺序，中可将还原为的金属是_______。 （2）实验验证 实验 金属 操作、现象及产物 I 过量 一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到单质 Ⅱ 过量 一段时间后有气泡产生，反应缓慢，逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液为3~4，取出固体，固体中未检测到单质 Ⅲ 过量 有大量气泡产生，反应剧烈，逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液为3~4时，取出固体，固体中检测到单质 ①分别取实验I、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液，滴加溶液，证明都有生成，依据的现象是_______。 ②实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成，用平衡移动原理解释原因_______。 ③对实验Ⅱ未检测到单质进行分析及探究。 i．a．甲认为实验Ⅱ中，当、浓度较大时，即使与反应置换出少量，也会被、消耗。写出与、反应的离子方程式_______。 b．乙认为在为3~4的溶液中即便生成也会被消耗。设计实验_______(填实验操作和现象)。 证实了此条件下可忽略对的消耗。 c．丙认为产生的红褐色沉淀包裹在粉上，阻碍了与的反应。实验证实了粉被包裹。 ii．查阅资料：开始沉淀的约为1.2，完全沉淀的约为3。 结合a、b和c，重新做实验Ⅱ，当溶液为3~4时，不取出固体，向固-液混合物中持续加入盐酸，控制，_______ (填实验操作和现象)，待为3~4时，取出固体，固体中检测到单质。 （3）对比实验Ⅱ和Ⅲ，解释实验Ⅲ的固体中检测到单质的原因_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 人大附中丰台学校2024-2025学年高三第二学期保温练习 高三年级化学学科 2025年05月30日 考生须知 1.本练习共2道大题19小题，共10页，满分100分，考试时间90分钟。 2.本次考试所有答案均在答题卡上完成。选择题用2B铅笔以正确方式填涂，非选择题用黑色签字笔填写，字迹要工整、清楚。 3.请严格按照答题卡上题号作答，在答题卡规定区域内书写答案，在试卷、草稿纸上答题无效。请保持答题卡清洁，不要折叠、污损。 4.在试卷和草稿纸上准确填写姓名、教育ID号，本人所在年级、班级，格式：高三X班。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。 下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是 A. 三种物质中均有碳碳原子间的键 B. 三种物质中的碳原子都是杂化 C. 三种物质的晶体类型相同 D. 三种物质均能导电 【答案】A 【解析】 【详解】A．原子间优先形成键，三种物质中均存在键，A项正确； B．金刚石中所有碳原子均采用杂化，石墨中所有碳原子均采用杂化，石墨炔中苯环上的碳原子采用杂化，碳碳三键上的碳原子采用杂化，B项错误； C．金刚石为共价晶体，石墨炔为分子晶体，石墨为混合晶体，C项错误； D．金刚石中没有自由移动电子，不能导电，D项错误； 故选A。 2. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. N2的结构式：N≡N B. Na+的结构示意图： C. 溴乙烷的分子模型： D. CO2的电子式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．N2分子中N原子间是三键，结构式：N≡N，正确； B．Na+的结构示意图：，正确； C．溴乙烷的分子模型： ，正确； D．CO2的电子式：，错误； 故选D。 3. (锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变。土壤生物中值与土壤中值有效相关。测定土壤生物中值可进行产地溯源。下列说法不正确的是 A. 位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族 B. 可用质谱法区分和 C. 和含有的中子数分别为49和48 D. 同一地域产出的同种土壤生物中值相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．位于元素周期表中第五周期、第ⅡA族，故A错误； B．质谱法可以测定原子的相对原子质量，和的相对原子质量不同，可以用质谱法区分，故B正确； C．的中子数为87-38=49，的中子数为86-38=48，故C正确； D．由题意可知，(锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变，故D正确； 故选A。 4. 下列说法不正确的是 A. 植物油中含有不饱和高级脂肪酸甘油酯，可使溴的四氯化碳溶液褪色 B. 核苷酸可水解为磷酸和核苷，核苷可水解为戊糖和碱基 C. 石油的裂化、煤的气化的产物都属于混合物 D. 鸡蛋清溶液中加硝酸银溶液产生的沉淀能重新溶于水 【答案】D 【解析】 【详解】A．植物油含不饱和高级脂肪酸甘油酯，其中碳碳双键能与溴发生加成反应，使溴的四氯化碳溶液褪色，A正确； B．核苷酸由磷酸、戊糖和碱基组成，可水解为磷酸和核苷，核苷能进一步水解为戊糖和碱基，B正确； C．石油裂化得到多种短链烃，煤的气化产生CO、H2等混合气体，产物都是混合物，C正确； D．鸡蛋清溶液含蛋白质，硝酸银是重金属盐，会使蛋白质变性产生沉淀，变性不可逆，沉淀不能重新溶于水，D错误； 故选D。 5. 下列说法不正确的是 A. 用碳酸钠溶液处理锅炉水垢：CaSO4(s)+CO⇌CaCO3(s)+SO B. 湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝：3Cl2+I-+3H2O=6Cl-+IO+6H+ C. 铝粉和氧化铁组成的铝热剂用于焊接钢轨：2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe D. 淡黄色的过氧化钠敞口放置变成白色：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 【答案】B 【解析】 【详解】A．硫酸钙的溶解度大于碳酸钙的溶解度，溶解度大的物质能向溶解度小的物质转化，所以锅炉水垢中的硫酸钙可用碳酸钠溶液处理，使之转化为碳酸钙，沉淀转换的实质就是沉淀溶解平衡的移动，平衡一般向生成更难溶物质的方向移动，则离子反应为：CaSO4(s)+CO⇌CaCO3(s)+SO，故A正确； B．湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝是由于氯气与碘离子反应生成碘单质，碘单质遇淀粉变蓝，发生的反应为： Cl2+2I-=I2+2Cl-，故B错误； C．铝粉和氧化铁组成的铝热剂发生反应生成熔融态的铁单质，可用于焊接钢轨，发生的反应为：2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，故C正确； D．空气中含有二氧化碳和水蒸气，过氧化钠可与水和二氧化碳反应，淡黄色的过氧化钠敞口放置变成白色，发生的反应有：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，氢氧化钠继续与二氧化碳反应，最终白色物质为碳酸钠，故D正确； 答案选B。 6. 下列实验中，不能达到实验目的的是 A.由海水制取蒸馏水 B.萃取碘水中的碘 C.分离粗盐中的不溶物 D.由制取无水固体 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．海水通过蒸馏可制取蒸馏水，图示蒸馏装置温度计位置、冷凝水下进上出的流向均正确，A正确； B．碘在四氯化碳中溶解度远大于在水中的溶解度，四氯化碳与水不互溶且密度大于水，图示分液装置可完成碘水的萃取分液，B正确； C．粗盐中的不溶物可通过过滤分离，图示过滤装置符合一贴二低三靠的操作要求，C正确； D．会发生水解反应，直接加热蒸发时HCl挥发会促进水解，最终无法得到无水，需在HCl气氛中加热制取无水，D错误； 故选D。 7. 我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成为研究热点之一、一种具有聚集诱导发光性能的物质，其分子结构如图所示。下列说法不正确的是 A. 分子中N原子有、两种杂化方式 B. 分子中含有手性碳原子 C. 该物质既有酸性又有碱性 D. 该物质可发生取代反应、加成反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．该有机物中从左往右第一个N原子有一个孤对电子和两个σ键，为杂化；第二个N原子有一个孤对电子和三个σ键，为杂化，A正确； B．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，该有机物中没有手性碳原子，B错误； C．该物质中存在羧基，具有酸性；该物质中还含有 ，具有碱性，C正确； D．该物质中存在苯环可以发生加成反应，含有甲基可以发生取代反应，D正确； 故选B。 8. 碱性锌锰干电池的构造示意图如图。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是 A. 石墨作电池的负极材料 B. 电池工作时，向正极方向移动 C. 发生还原反应 D. 锌筒发生的电极反应为 【答案】C 【解析】 【详解】A．碱性锌锰干电池中锌粉为负极材料，石墨为正极导电材料，A错误； B．原电池工作时阴离子向负极移动，为阴离子，应向负极方向移动，B错误； C．在正极得电子，锰元素化合价降低，发生还原反应，C正确； D．碱性环境下锌失电子后会与结合，不会生成游离的，电极反应式为，D错误； 故选C。 9. 下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是 A. 键的键能小于键的键能 B. 三氟乙酸的大于三氯乙酸的 C. 氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性 D. 气态氟化氢中存在，而气态氯化氢中是分子 【答案】A 【解析】 【详解】A．F原子半径小，电子云密度大，两个原子间的斥力较强，键不稳定，因此键的键能小于键的键能，与电负性无关，A符合题意； B．氟的电负性大于氯的电负性。键的极性大于键的极性，使—的极性大于—的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸性更强，B不符合题意； C．氟的电负性大于氯的电负性，键的极性大于键的极性，导致分子极性强于，C不符合题意； D．氟的电负性大于氯的电负性，与氟原子相连的氢原子可以与另外的氟原子形成分子间氢键，因此气态氟化氢中存在，D不符合题意； 故选A。 10. 一种聚合物的结构简式如下，下列说法不正确的是 A. 的重复单元中有两种官能团 B. 可通过单体 缩聚合成 C. 在碱性条件下可发生降解 D. 中存在手性碳原子 【答案】A 【解析】 【详解】A．的重复单元中只含有酯基一种官能团，A项错误； B．由的结构可知其为聚酯，由单体 缩聚合成，B项正确； C．为聚酯，碱性条件下可发生降解，C项正确； D．的重复单元中只连有1个甲基的碳原子为手性碳原子，D项正确； 故选A。 11. 下列实验中，均产生白色沉淀。 下列分析不正确的是 A. Na2CO3与NaHCO3溶液中所含微粒种类相同 B. CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解 C. Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解 D. 4个实验中，溶液滴入后，试管中溶液pH均降低 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．Na2CO3溶液、NaHCO3溶液均存在Na+、、、H2CO3、H+、OH-、H2O，故含有的微粒种类相同，A正确； B． H++，加入Ca2+后，Ca2+和反应生成沉淀，促进的电离，B错误； C．Al3+与、都能发生互相促进的水解反应，C正确； D．由题干信息可知形成沉淀时会消耗碳酸根和碳酸氢根，则它们浓度减小，水解产生的氢氧根的浓度会减小，pH减小，D正确； 故选B。 12. 非遗“打铁花”是通过向空中击打熔化的铁水（主要成分是Fe和少量C）产生“铁花”。其转化关系如下，其中代表Fe或中的一种。下列说法正确的是 A. a是是C B. d既可以是Fe，也可以是 C. 等压条件下，①②的反应热之和，大于等物质的量的C直接被氧化为的反应热 D. 反应①中，每生成0.1molb时，转移电子的数目为 【答案】D 【解析】 【分析】根据转化关系，反应①为、反应②为，a为C、d为、b为Fe、f为。 【详解】A．a为C、f为，A项错误； B．d为、b为Fe，若d是Fe，不符合反应①转化，B项错误； C．反应①+反应②可以得，根据盖斯定律，①②的反应热之和，等于等物质的量的C直接被氧化为的反应热，C项错误； D．反应①为，生成4molFe，转移电子12mol，则每生成0.1molFe时，转移电子的数目为，D项正确； 答案选D。 13. 下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是 ① ② ③ A. 由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体 B. 由②中的红棕色气体不能表明木炭与浓硝酸发生了反应 C. 由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物 D. ③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 【答案】D 【解析】 【分析】浓硝酸不稳定，易分解为二氧化氮、水和氧气。 【详解】A．①中的红棕色气体是NO2，N元素化合价降低，根据氧化还原反应规律，一定有元素化合价升高，推断产生的气体中还一定有O2，故A正确； B．浓硝酸受热易分解，②中的红棕色气体可能是硝酸分解产生，不能说明木炭与浓硝酸发生了反应，故B正确； C．硝酸中N元素化合价为+5价，生成二氧化氮中N元素化合价为+4价，化合价降低，所以生成的红棕色气体为还原产物，故C正确； D．③的气体产物中检测出CO2，CO2可能是C和氧气反应生成的产物，故D错误； 选D。 14. 利用平衡移动原理，分析一定温度下在不同的体系中的可能产物。 已知：i.图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系。 ii.2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合；曲线Ⅱ的离子浓度关系符合[注：起始，不同下由图1得到]。 下列说法不正确的是 A. 由图1， B. 由图2，初始状态，无沉淀生成 C. 由图2，初始状态，平衡后溶液中存在 D. 由图1和图2，初始状态、，发生反应： 【答案】C 【解析】 【详解】A．水溶液中的离子平衡 从图1可以看出时，碳酸氢根离子与碳酸根离子浓度相同，A项正确； B．从图2可以看出、时，该点位于曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的下方，不会产生碳酸镁沉淀或氢氧化镁沉淀，B项正确； C．从图2可以看出、时，该点位于曲线Ⅱ的上方，会生成碳酸镁沉淀，根据物料守恒，溶液中，C项错误； D．时，溶液中主要含碳微粒是，，时，该点位于曲线Ⅱ的上方，会生成碳酸镁沉淀，因此反应的离子方程式为，D项正确； 故选C。 第二部分 15. 工业中可利用生产钛白的副产物和硫铁矿联合制备铁精粉和硫酸，实现能源及资源的有效利用。 （1）结构示意图如图1。 ①的价层电子排布式为___________。 ②中O和中S均为杂化，比较中键角和中键角的大小并解释原因___________。 ③中与与的作用力类型分别是___________。 （2）晶体的晶胞形状为立方体，边长为，结构如图2。 ①距离最近的阴离子有___________个。 ②的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为。 该晶体的密度为___________。 （3）加热脱水后生成，再与在氧气中掺烧可联合制备铁精粉和硫酸。分解和在氧气中燃烧的能量示意图如图3。利用作为分解的燃料，从能源及资源利用的角度说明该工艺的优点___________。 【答案】（1） ①. ②. 孤电子对有较大斥力，使键角小于键角 ③. 配位键、氢键 （2） ①. 6 ②. （3）燃烧放热为分解提供能量；反应产物是制备铁精粉和硫酸的原料 【解析】 【小问1详解】 ①Fe的价层电子排布为3d64s2，形成Fe2+时失去4s上的2个电子，于是Fe2+的价层电子排布为3d6。 ②H2O中O 和中S都是sp3杂化，H2O中O杂化形成的4个杂化轨道中2个被孤电子对占据，2个被键合电子对占据，而中S杂化形成的4个杂化轨道均被键合电子对占据。孤电子对与键合电子对间的斥力大于键合电子对与键合电子对间的斥力，使得键角与键角相比被压缩减小。 ③H2O中O有孤电子对，Fe2+有空轨道，二者可以形成配位键。中有电负性较大的O元素可以与H2O中H元素形成氢键。 答案为：3d6；孤电子对有较大斥力，使键角小于键角；配位键、氢键。 【小问2详解】 ①以位于面心Fe2+为例，与其距离最近的阴离子所处位置如图所示（圆中）： 。 4个阴离子位于楞上，2个位于体心位置上，共6个。 ②依据分摊法可知晶胞中Fe2+离子个数为，个数为。一个晶胞中相当于含有4个FeS2，因此一个晶胞的质量。所以晶体密度。 答案为：6； 【小问3详解】 燃烧为放热反应，分解为吸热反应，燃烧放出的热量恰好为分解提供能量。另外，燃烧和分解的产物如Fe2O3、SO2、SO3可以作为制备铁精粉或硫酸的原料。 答案为：燃烧放热为分解提供能量；反应产物是制备铁精粉和硫酸的原料。 16. 尿素[]合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。 （1）十九世纪初，用氰酸银(AgOCN)与在一定条件下反应制得实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是_____________。 （2）二十世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步： i．和生成 ii．分解生成尿素。 结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是______(填序号)。 a．活化能：反应i<反应ii b．i为放热反应，ii为吸热反应 c． （3）近年研究发现，电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和，在电极上反应生成，电解原理如图所示。 ①电极b是电解池的_____极。 ②电解过程中生成尿素的电极反应式是_____。 （4）尿素样品含氮量的测定方法如下。 已知：溶液中不能直接用NaOH溶液准确滴定。 ①消化液中的含氮粒子是_____。 ②步骤iv中标准NaOH溶液的浓度和消耗的体积分别为c和V，ii中硫酸的浓度和体积分别为和，尿素样品质量为m g，计算样品中氮的质量分数为_____。 【答案】（1） （2）ab （3） ①. 阳 ②. （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 根据元素守恒，和反应生成，剩余的与结合生成，配平得到反应方程式为； 【小问2详解】 a．反应ⅰ的正反应活化能为，反应ⅱ的正反应活化能为，由图可知，故活化能反应ⅰ<反应ⅱ，a正确； b．反应ⅰ反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，反应ⅱ反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，b正确； c．根据图像可知，反应i为，反应ii为，根据盖斯定律，反应i+反应ii=总反应，即，c错误； 故选ab。 【小问3详解】 ①该装置为电解池，根据图中的迁移方向，确定a电极为阴极、b电极为阳极； ② 阴极上、得电子，在酸性条件下生成，N元素从+5价降低为-3价，2个共得到16个电子，结合电荷守恒、原子守恒配平得到电极反应式为； 【小问4详解】 ①消化液中加入浓氢氧化钠放出氨气，可知消化液中的含氮粒子是； ②过程iii、iv中氨气和氢氧化钠共消耗硫酸的物质的量为mol，则氨气消耗硫酸的物质的量为mol，根据的化学计量关系，n(NH3)= mol，根据N元素守恒，样品中氮的质量分数为。 17. 化合物是合成抗病毒药物普拉那韦的原料，其合成路线如下。 已知：R-Br （1）A中含有羧基，A→B的化学方程式是____________________。 （2）D中含有的官能团是__________。 （3）关于D→E的反应： ① 的羰基相邻碳原子上的C-H键极性强，易断裂，原因是____________________。 ②该条件下还可能生成一种副产物，与E互为同分异构体。该副产物的结构简式是__________。 （4）下列说法正确的是__________(填序号)。 a．F存在顺反异构体 b．J和K互为同系物 c．在加热和催化条件下，不能被氧化 （5）L分子中含有两个六元环。的结构简式是__________。 （6）已知： ，依据的原理，和反应得到了。的结构简式是__________。 【答案】（1） （2）醛基 （3） ①. 羰基的吸电子作用使得羰基相连的C-H键极性增强，易断裂 ②. （4）ac （5） （6） 【解析】 【分析】A中含有羧基，结合A的分子式可知A为；A与乙醇发生酯化反应，B的结构简式为；D与2-戊酮发生加成反应生成E，结合E的结构简式和D的分子式可知D的结构简式为 ，E发生消去反应脱去1个水分子生成F，F的结构简式为 ，D→F的整个过程为羟醛缩合反应，结合G的分子式以及G能与B发生已知信息的反应可知G中含有酮羰基，说明F中的碳碳双键与发生加成反应生成G，G的结构简式为 ；B与G发生已知信息的反应生成J，J为 ；K在溶液中发生水解反应生成 ，酸化得到 ；结合题中信息可知L分子中含有两个六元环，由L的分子式可知 中羧基与羟基酸化时发生酯化反应，L的结构简式为 ；由题意可知L和M可以发生类似D→E的加成反应得到 ， 发生酮式与烯醇式互变得到 ， 发生消去反应得到P，则M的结构简式为 。 【小问1详解】 根据分析可知，A→B的化学方程式为。 【小问2详解】 根据分析可知，D的结构简式为 ，含有的官能团为醛基。 【小问3详解】 ①羰基为强吸电子基团，使得相邻碳原子上的电子偏向碳基上的碳原子，使得相邻碳原子上的键极性增强，易断裂。②2-戊酮酮羰基相邻的两个碳原子上均有键，均可以断裂与苯甲醛的醛基发生加成反应，如图所示 ，1号碳原子上的键断裂与苯甲醛的醛基加成得到E，3号碳原子上的键也可以断裂与苯甲醛的醛基加成得到副产物 。 【小问4详解】 a．F的结构简式为 ，存在顺反异构体，a项正确； b．K中含有酮羰基，J中不含有酮羰基，二者不互为同系物，b项错误； c．J的结构简式为 ，与羟基直接相连的碳原子上无H原子，在加热和作催化剂条件下，J不能被氧化，c项正确； 故选ac。 【小问5详解】 由上分析L为 。 【小问6详解】 由上分析M为 。 18. 利用黄铜矿(主要成分为，含有等杂质)生产纯铜，流程示意图如下。 （1）矿石在焙烧前需粉碎，其作用是_______。 （2）的作用是利用其分解产生的使矿石中的铜元素转化为。发生热分解的化学方程式是_______。 （3）矿石和过量按一定比例混合，取相同质量，在不同温度下焙烧相同时间，测得：“吸收”过程氨吸收率和“浸铜”过程铜浸出率变化如图；和时，固体B中所含铜、铁的主要物质如表。 温度/℃ B中所含铜、铁的主要物质 400 500 ①温度低于，随焙烧温度升高，铜浸出率显著增大的原因是_______。 ②温度高于，根据焙烧时可能发生的反应，解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低的原因是_______。 （4）用离子方程式表示置换过程中加入的目的_______。 （5）粗铜经酸浸处理，再进行电解精炼；电解时用酸化的溶液做电解液，并维持一定的和。粗铜若未经酸浸处理，消耗相同电量时，会降低得到纯铜的量，原因是_______。 【答案】（1）增大矿石的接触面积，提高反应速率，使反应更充分 （2） （3） ①. 随焙烧温度升高，生成的速率加快 ②. 发生分解生成难溶于水的 （4） （5）粗铜若未经酸浸，会残留较多的Fe，在电解时，阳极会发生反应Fe-2e-=Fe2+，溶液中的 Fe2+易被空气中O2氧化为 Fe3+，Fe3+在阴极发生反应Fe3++e-=Fe2+ 【解析】 【分析】黄铜矿(主要成分为CuFeS2，含有SiO2等杂质)粉碎后加入硫酸铵通入空气焙烧，黄铜矿在硫酸铵生成的SO3作用下，转化成CuSO4，得到的混合气体中主要含NH3，用硫酸吸收，得到硫酸铵，是溶液A的主要溶质，可以循环利用，固体B为SiO2、CuSO4及含铁的化合物，加水分离，主要形成含硫酸铜的滤液和含SiO2的滤渣，分别为滤液C和滤渣D，向硫酸铜溶液中加入过量的铁，置换得到粗铜和FeSO4，粗铜再精炼可以得到纯铜。 【小问1详解】 黄铜矿的矿石在焙烧前需粉碎，是为了增大矿石的接触面积，提高反应速率，使反应更充分； 【小问2详解】 铵盐不稳定，易分解，分解为非氧化还原反应，产物中有NH3和SO3，故化学方程式为； 【小问3详解】 ①由图，温度低于425℃，随焙烧温度升高，铜浸出率显著增大，是因为温度低于425℃，随焙烧温度升高，(NH4)2SO4分解产生的SO3增多，生成的速率加快，故铜浸出率显著增加； ②温度高于425℃，随焙烧温度升高，CuSO4发生分解生成难溶于水的CuO，铜浸出率降低； 【小问4详解】 加入置换硫酸铜溶液中的铜，反应的离子方程式为； 【小问5详解】 粗铜中含有杂质，加酸可以除，但粗铜若未经酸浸处理，会残留较多的Fe，在电解时，阳极会发生反应Fe-2e-=Fe2+，溶液中的 Fe2+易被空气中O2氧化为 Fe3+，Fe3+在阴极发生反应Fe3++e-=Fe2+，降低得到纯铜的量。 19. 某小组同学向的的溶液中分别加入过量的粉、粉和粉，探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。 （1）理论分析 依据金属活动性顺序，中可将还原为的金属是_______。 （2）实验验证 实验 金属 操作、现象及产物 I 过量 一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到单质 Ⅱ 过量 一段时间后有气泡产生，反应缓慢，逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液为3~4，取出固体，固体中未检测到单质 Ⅲ 过量 有大量气泡产生，反应剧烈，逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液为3~4时，取出固体，固体中检测到单质 ①分别取实验I、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液，滴加溶液，证明都有生成，依据的现象是_______。 ②实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成，用平衡移动原理解释原因_______。 ③对实验Ⅱ未检测到单质进行分析及探究。 i．a．甲认为实验Ⅱ中，当、浓度较大时，即使与反应置换出少量，也会被、消耗。写出与、反应的离子方程式_______。 b．乙认为在为3~4的溶液中即便生成也会被消耗。设计实验_______(填实验操作和现象)。 证实了此条件下可忽略对的消耗。 c．丙认为产生的红褐色沉淀包裹在粉上，阻碍了与的反应。实验证实了粉被包裹。 ii．查阅资料：开始沉淀的约为1.2，完全沉淀的约为3。 结合a、b和c，重新做实验Ⅱ，当溶液为3~4时，不取出固体，向固-液混合物中持续加入盐酸，控制，_______ (填实验操作和现象)，待为3~4时，取出固体，固体中检测到单质。 （3）对比实验Ⅱ和Ⅲ，解释实验Ⅲ的固体中检测到单质的原因_______。 【答案】（1） （2） ①. 产生蓝色沉淀 ②. 在溶液中存在反应，或会与反应，溶液中c(H+)减小，使水解平衡正向移动 ③. 、 ④. 取实验Ⅱ中为3~4的上层清液，加入少量铁粉，观察到铁粉表面几乎不产生气泡 ⑤. 观察到红褐色沉淀逐渐溶解，有气泡产生，待溶液颜色褪去（或变浅），停止加盐酸 （3）金属Mg具有较强的活泼性，Mg的反应中产生大量气泡，阻止包裹的形成；pH约3~4时可忽略H+对铁的消耗 【解析】 【分析】实验Ⅰ中，加入过量的Cu，Cu与Fe3+发生反应，一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到Fe单质；实验Ⅱ中，加入过量的Zn，发生反应，有气泡产生，pH逐渐增大，使得Fe3+转化为红褐色沉淀，固体中未检测到Fe单质，原因可能是的干扰以及沉淀对锌粉的包裹；实验Ⅲ中，加入过量Mg，发生反应，由于Mg很活泼，该反应非常剧烈，pH逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液pH为3~4时，取出固体，固体中检测到Fe单质，对比实验Ⅱ和Ⅲ，加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被沉淀包裹，实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质。 【小问1详解】 在金属活动性顺序表中，排在之前，排在之后，因此可将还原为； 【小问2详解】 ①与会生成蓝色的沉淀； ②在溶液中存在反应，加入的或会与反应，溶液中c(H+)减小，促进水解平衡正向移动，有红褐色沉淀生成； ③i．a．Fe与Fe3+、H+反应的离子方程式为、； b．要证实在pH为3~4的溶液中可忽略H+对Fe的消耗，可取实验Ⅱ中为3~4的上层清液，加入少量铁粉，观察到铁粉表面几乎不产生气泡； ⅱ．结合a，b和c可知，实验Ⅱ未检测到单质的原因可能是的干扰以及沉淀对锌粉的包裹，因此可控制反应条件，在未生成沉淀时将还原，即可排除两个干扰因素，具体操作为：重新做实验Ⅱ，当溶液pH为3~4时，不取出固体，向固-液混合物中持续加入盐酸，控制pH<1.2，观察到红褐色沉淀逐渐溶解，有气泡产生，待溶液颜色褪去（或变浅），停止加入盐酸，待pH为3~4时，取出固体，固体中检测到Fe单质； 【小问3详解】 对比实验Ⅱ和Ⅲ，金属Mg具有较强的活泼性，Mg的反应中产生大量气泡，阻止包裹的形成；pH约3~4时可忽略H+对铁的消耗，实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $