精品解析：北京市精华学校2024-2025学年高三下学期三模化学试题

2024—2025学年高考适应性测试 化学试题 本试卷共9页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Mg-24 Fe-56 Co-59 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 下列说法不正确的是 A. 脱氧核糖核酸(DNA)分子中含氢键和磷酯键 B. 甲醛的水溶液具有防腐性能，是由于它可使蛋白质盐析 C. 纤维素能通过酯化反应得到纤维素醋酸酯，是由于纤维素分子中含有羟基 D. 植物油氢化得到的硬化油不易变质，是由于氢化过程使不饱和键数目减少 2. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. 基态29Cu的核外电子排布式： B. sp杂化轨道示意图： C. -CN的电子式为 D. H2Se的VSEPR模型： 3. 下列比较(相同条件下)不正确的是 A. H-N-H键角： B. 碱性：NH3＜CH3NH2 C. 在水中的溶解度：丙三醇＞苯酚＞甲苯 D. 1molCu分别与足量的浓硝酸和稀硝酸反应，转移电子数：前者＞后者 4. 我国科学家研究“无细胞化学酶系统催化CO2合成淀粉”取得重要进展，其中一步核心反应如下图所示。 下列说法不正确的是 A. 反应①中每消耗44gCO2，转移6mol电子 B. 反应过程中涉及π键的断裂和形成 C. 30gHCHO和DHA的混合物中含有2molO原子 D. 淀粉与纤维素的水解产物相同，二者不互为同分异构体 5. 下列能用平衡移动原理解释的是 A. 铁质器件附有铜质配件久置，在接触处铁易生锈 B. 草木灰(主要成分K2CO3)不宜与用作氮肥的铵盐混用 C. 由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系，加压后颜色变深 D. 电解饱和NaCl溶液阴极得到NaOH的过程中，抑制了水的电离平衡 6. 下列根据相关数据做出的判断不正确的是 A. 电负性：O＞P，则有机磷用(R代表烃基或H)表示中P的化合价显正价 B. 键能：C=O键＞Si-O键，则熔点：CO2＞SiO2 C. ，则相同温度相同浓度溶液的碱性：NaClO＜Na2CO3 D. 沸点：浓硫酸＞盐酸，NaCl固体与浓硫酸共热生成HCl气体 7. 下列有关反应的方程式书写不正确的是 A. SO2的水溶液显酸性： B. 苯酚与甲醛在浓盐酸催化下反应：n+nHCHO+(n-1)H2O C. 汽车尾气中的CO和NO在催化剂作用下反应： D. 利用覆铜板制作印刷电路板： 8. 奥司他韦是治疗流感的常用药物，其结构简式如图所示。下列关于该化合物的说法不正确的是 A. 分子中含有手性碳原子 B. 能发生加聚反应 C. 碱性条件下水解可得到两种产物 D. 存在芳香族化合物的同分异构体 9. 完成下述实验，装置或试剂正确的是 A．检验电石与水反应的产物是乙炔 B．实验室收集C2H4 C．除去SO2中的硫酸酸雾 D．实验室制取NH3 A. A B. B C. C D. D 10. 处理废旧铅酸电池中的含铅浆液(主要含PbO2、PbSO4)的一种流程示意图如下。 已知：HBF4和Pb(BF4)2均为可溶于水的强电解质。 下列说法不正确的是 A. 根据转化脱硫过程中的反应，判断溶度积常数 B. “还原”时加入H2O2溶液，会产生使带火星的木条复燃的气体 C. “浸出”反应的离子方程式是 D. 以惰性电极电解Pb(BF4)2溶液制得Pb，溶液b中可循环利用的物质是HBF4 11. 宇树机器人的外壳材料采用的是聚醚醚酮(PEEK)，其一种合成方法如下。下列说法正确的是 A. M属于芳香烃 B. 用FeCl3溶液不能鉴别M、N C. 与足量溴水反应，1molN最多消耗2molBr2 D. K2CO3与HF反应提高了PEEK的产率 12. 用下列装置进行实验，不能达到相应实验目的的是 A．验证热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3 B．验证酸性：CH3COOH＞H2CO3＞ C．验证氧化性：Cl2＞Br2＞I2 D．验证金属性：Mg＞Al A. A B. B C. C D. D 13. 工业上常使用电解法处理含废水的流程如下。将NO2、O2与KNO3制成燃料电池，并按下图所示的方法连接甲、乙两个装置。 下列说法不正确的是 A. Y为N2O5，石墨(Ⅱ)电极反应： B. 还原的主要方式是： C. 阴极区发生的电极反应包括：和 D. 废水的pH过高或过低均不会降低铬的去除率 14. 某学习小组探究Cu与盐酸反应情况，设计如下实验： 编号 实验操作 实验现象 Ⅰ 向50.0mL10.0mol/L盐酸中加入3.2gCu粉 溶液无色，产生无色气泡，一段时间后溶液变为黄色 Ⅱ 向50.0mL5.0mol/LCuCl2和10.0mol/L盐酸的混合液中加入3.2gCu粉 溶液由黄色慢慢变为无色，整个过程无气泡逸出，溶液底部有少量白色固体析出 Ⅲ 向50.0mL5.0mol/LCuSO4溶液和5.0mol/LH2SO4的混合液中加入3.2gCu粉 无明显现象 已知：呈无色；呈黄色；CuCl为白色固体，难溶于水。 下列说法不正确的是 A. 实验Ⅰ中，无色气体是氢气 B. 实验Ⅰ中，溶液由无色变为黄色可能与空气有关 C. 实验Ⅱ中析出少量白色固体的原因可能是 D. 实验Ⅱ和实验Ⅲ现象不同的原因是氯离子增强了铜粉的还原性 第二部分 本部分共5题，共58分。 15. 新型化学电源在能量、密度、功率等方面较传统电源均有显著优势。 Ⅰ．锂电池的电解液是目前研究的热点。 （1）锂电池的电解液可采用溶有LiPF6的碳酸酯类有机溶液。 ①基态Li+的电子云轮廓图的形状是：________。 ②元素Li、P、F中电负性最大的是________(填元素符号)。 ③碳酸二乙酯()的沸点高于碳酸二甲酯()，原因是________。 （2）为提高锂电池的安全性，科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如下，阴离子为。 该阳离子中，“C”原子的杂化轨道类型为________杂化，的空间构型是________。 Ⅱ．氢氧燃料电池具有高效能、环保、可再生等优点，应用极其广泛。寻找安全高效、低成本的储氢材料对于实现氢能经济具有重要意义，以下是两种常见的储氢材料。 （3）氰基配合物 ①钴离子的配位数是________，配位原子是________(写元素符号)。 ②中存在的化学键有________。 a．离子键 b．范德华力 c．极性共价键 d．氢键 （4）铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。该晶体储氢时，H2分子在晶胞的体心和棱心位置。 ①该晶体完全储氢后，距离Mg原子最近的H2分子个数是________。 ②该晶体未储氢时的密度为，则铁原子的半径为________cm。(用含的代数式表示，阿伏加德罗常数的值为NA，假设晶胞中邻近的铁原子相切) 16. 二甲醚(CH3OCH3)是一种清洁液体燃料，工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3。制备二甲醚在催化反应室中进行下列反应： 反应i： 反应ii： （1）若将2molCO和4molH2混合后充分反应，假设仅发生反应i，放出的热量________198kJ(填“＞”“=”或“＜”)。 （2）一定温度下，向恒容密闭容器中充入2molCH3OH(g)，发生反应ⅱ，下列情况不能说明反应ii达到平衡状态的是________(填字母序号)。 a．容器中压强保持不变 b． c．密闭容器中混合气体的密度不再改变 d．CH3OCH3与H2O的物质的量之比保持不变 （3）在t℃时，反应ii的平衡常数为400，此温度下，反应到某时刻测得，，若此时，则c(H2O)＜________mol/L。 （4）通过反应i、ii制备CH3OCH3，其他条件不变，相同时间内反应物的转化率或产物的产率随温度的变化如图所示。(已知反应i的活化能小于反应ii的活化能) ①先达到平衡状态的是反应________(填“i”或“ii”)。 ②260∼280℃之间，随着温度升高，CO转化率降低，CH3OCH3产率升高的原因可能是________。 （5）铜基纳米光催化材料还原CO2的机理如图所示。光照时，低能导带失去电子并产生空穴(h+，具有强氧化性)。光催化原理与电解原理类似，则低能导带相当于电解池的________极；在高能导带上，CO2直接转化为CH3OH的电极反应式为________。 17. H是合成某药物的中间体，一种合成H的路线如下： （1）A→B的反应类型为________。 （2）E中所含官能团的名称为________。 （3）E+F→G为加成反应，且F的分子式为C4H6O，F的结构简式为________。 （4）G→H分两步进行：第1步发生加成反应，第2步加热条件下发生消去反应。写出第2步反应的化学方程式：________。 （5）满足下列条件的C的同分异构体的结构简式为________(写出1种即可)。 ①仅含1种官能团 ②核磁共振氢谱有4组峰 ③1 mol有机物与足量银氨溶液反应生成4 mol Ag （6）依据E合成H的原理，设计合成路线如下： 其中M、N的结构简式分别为________、________。 18. 对废弃的材料进行处理，制备和，工艺流程如图所示： 已知：ⅰ.萃取原理为(有机层)； ⅱ.、均难溶于水； ⅲ.常温下，； ⅳ.当离子浓度小于时可视为沉淀完全。 （1）“酸浸”前，需将粗品粉碎，其目的是___________。 （2）升温能加快酸浸的速率。温度过高时，浸出速率反而会下降，原因是___________。“酸浸”时不能用浓盐酸代替和的混合液，原因是___________。 （3）为提高的析出量和纯度，结合的溶解度曲线(图1)可知“操作”依次为蒸发浓缩、___________、洗涤、干燥等。 （4）已知萃取率随pH变化如图2所示，萃取率先升高后下降的原因可能是___________。 （5）写出“沉钴”反应的离子方程式___________。“沉钴”后的滤液中不低于___________。 （6）“煅烧”时发生反应的化学方程式为___________。 （7）用稀硫酸溶解粗品，再加入适量溶液将Co(Ⅲ)全部还原为Co(Ⅱ)，滴入铁氰化钾溶液，滴定终点时消耗VmL。计算粗品中Co元素的质量分数___________。(已知：) 19. 实验小组对AgCl和Ag2S沉淀的转化进行探究。 资料：25℃时，， 【实验Ⅰ】取2mL0.1mol/LNaCl溶液加入1mL0.1mol/L AgNO3溶液，产生白色沉淀，继续滴加的Na2S溶液，产生黑色沉淀。过滤、洗涤黑色沉淀，加入NaCl溶液，较长时间后，黑色沉淀变为乳白色。 （1）用离子方程式表示产生黑色沉淀的原因：________。 （2）实验过程中AgNO3溶液的最大体积不能超过2mL的原因是________。实验小组猜想乳白色沉淀含有AgCl和________，并设计实验Ⅱ证明了猜想。 【实验Ⅱ】 （3）写出白色沉淀溶解的离子方程式：___________。 （4）补全“……”实验方案(实验操作及实验现象)：________。 【实验Ⅲ】实验小组对乳白色沉淀中有AgCl产生的原因进行探究。 实验现象 装置B：一段时间后，出现乳白色沉淀。 装置C：一段时间后，无明显变化。 （5）装置A中发生反应的化学方程式为________。 （6）装置C中盛放的试剂是：________。 （7）用平衡移动原理解释装置B中产生AgCl白色沉淀的原因：________。 结合实验Ⅰ和实验Ⅲ分析得出结论：氯化银容易向硫化银转化，硫化银向氯化银转化需要协同反应才能实现。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年高考适应性测试 化学试题 本试卷共9页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Mg-24 Fe-56 Co-59 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 下列说法不正确的是 A. 脱氧核糖核酸(DNA)分子中含氢键和磷酯键 B. 甲醛的水溶液具有防腐性能，是由于它可使蛋白质盐析 C. 纤维素能通过酯化反应得到纤维素醋酸酯，是由于纤维素分子中含有羟基 D. 植物油氢化得到的硬化油不易变质，是由于氢化过程使不饱和键数目减少 【答案】B 【解析】 【详解】A．DNA分子两条链的碱基之间通过互补配对形成氢键，分子骨架中磷酸和五碳糖之间形成磷酯键，因此同时含有两种化学键，A正确； B．甲醛的水溶液具有防腐性能，是因为甲醛可使蛋白质发生不可逆的变性，盐析是可逆过程，不会破坏蛋白质活性，无法起到防腐作用，B错误； C．纤维素分子的结构单元中含有羟基，可与醋酸发生酯化反应生成纤维素醋酸酯，C正确； D．植物油中含较多不饱和碳碳双键，易被氧化变质，氢化过程中不饱和键与氢气加成，不饱和键数目减少，因此硬化油性质更稳定不易变质，D正确； 故答案为B。 2. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. 基态29Cu的核外电子排布式： B. sp杂化轨道示意图： C. -CN的电子式为 D. H2Se的VSEPR模型： 【答案】A 【解析】 【详解】A．基态核外电子排布式为，A错误； B．sp杂化是1个s轨道和1个p轨道杂化，得到2个夹角为的直线形杂化轨道，与图示一致，B正确； C．为氰基，电子式为，C正确； D．中心Se的价层电子对数为，VSEPR模型为四面体形，与图示一致，D正确； 故选A。 3. 下列比较(相同条件下)不正确的是 A. H-N-H键角： B. 碱性：NH3＜CH3NH2 C. 在水中的溶解度：丙三醇＞苯酚＞甲苯 D. 1molCu分别与足量的浓硝酸和稀硝酸反应，转移电子数：前者＞后者 【答案】D 【解析】 【详解】A．中心N原子为杂化，无孤电子对；中心N原子为杂化，有1对孤电子对，孤电子对对成键电子对排斥力更大，会压缩键角，因此键角，A正确； B．甲基是给电子基团，使中N原子电子云密度高于，更易结合，碱性更强，B正确； C．丙三醇含多个羟基，可与水形成大量氢键，溶解度最大；苯酚含羟基，可与水形成氢键，溶解度大于不含亲水基的甲苯，因此溶解度丙三醇＞苯酚＞甲苯，C正确； D．足量硝酸条件下，1molCu反应均生成，都失去2mol电子，转移电子数相等，D错误； 故答案为D。 4. 我国科学家研究“无细胞化学酶系统催化CO2合成淀粉”取得重要进展，其中一步核心反应如下图所示。 下列说法不正确的是 A. 反应①中每消耗44gCO2，转移6mol电子 B. 反应过程中涉及π键的断裂和形成 C. 30gHCHO和DHA的混合物中含有2molO原子 D. 淀粉与纤维素的水解产物相同，二者不互为同分异构体 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应①中的C为+4价，的C为-2价，44g为1mol，每消耗1mol转移6mol电子，A正确； B．反应过程中的碳氧双键（含π键）发生断裂，后续生成含羰基的DHA等物质有新π键形成，涉及π键的断裂和形成，B正确； C．HCHO和DHA的最简式均为，30g混合物对应的物质的量为1mol，仅含1molO原子，C错误； D．淀粉与纤维素的水解最终产物均为葡萄糖，二者分子式均为，但聚合度n不同，分子式不同，不互为同分异构体，D正确； 故选C。 5. 下列能用平衡移动原理解释的是 A. 铁质器件附有铜质配件久置，在接触处铁易生锈 B. 草木灰(主要成分K2CO3)不宜与用作氮肥的铵盐混用 C. 由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系，加压后颜色变深 D. 电解饱和NaCl溶液阴极得到NaOH的过程中，抑制了水的电离平衡 【答案】B 【解析】 【详解】A．铁质器件附有铜质配件时，形成铁-铜原电池，铁作负极发生电化学腐蚀，该过程为不可逆的氧化还原反应，不存在可逆平衡的移动，A错误； B．草木灰中存在水解平衡：，铵盐中存在水解平衡：，二者混用时，水解相互促进，两个水解平衡均正向移动，转化为逸出导致肥效降低，B正确； C．反应前后气体分子数相等，加压时平衡不移动，颜色变深是因为容器体积减小，浓度增大导致，与平衡移动无关，C错误； D．电解饱和溶液时，阴极发生反应，消耗水电离出的，使水的电离平衡正向移动，是促进水的电离，D错误； 故选B。 6. 下列根据相关数据做出的判断不正确的是 A. 电负性：O＞P，则有机磷用(R代表烃基或H)表示中P的化合价显正价 B. 键能：C=O键＞Si-O键，则熔点：CO2＞SiO2 C. ，则相同温度相同浓度溶液的碱性：NaClO＜Na2CO3 D. 沸点：浓硫酸＞盐酸，NaCl固体与浓硫酸共热生成HCl气体 【答案】B 【解析】 【详解】A．电负性O＞P，P与O成键时共用电子对偏向电负性更大的O，故P显正价，A正确； B．属于分子晶体，熔点由分子间作用力决定，与分子内共价键键能无关；属于原子晶体，熔点由共价键键能决定，实际熔点远高于，B不正确； C．弱酸的电离平衡常数越大酸性越强，由可知酸性，根据“越弱越水解”，相同温度相同浓度时的水解程度大于，故相同温度相同浓度时，溶液碱性，C正确； D．浓硫酸是高沸点难挥发性酸，HCl是易挥发性酸，可通过难挥发性酸制易挥发性酸的反应，用NaCl固体与浓硫酸共热制备HCl气体，D正确； 故选B。 7. 下列有关反应的方程式书写不正确的是 A. SO2的水溶液显酸性： B. 苯酚与甲醛在浓盐酸催化下反应：n+nHCHO+(n-1)H2O C. 汽车尾气中的CO和NO在催化剂作用下反应： D. 利用覆铜板制作印刷电路板： 【答案】A 【解析】 【详解】A．与水反应生成为可逆反应，且是弱酸，分步电离也为可逆过程，正确的反应式为、，A错误； B．苯酚与甲醛在酸性条件下发生缩聚反应生成线型酚醛树脂，反应方程式为n+n HCHO+(n-1) H2O，产物、反应条件、化学计量数均正确，B正确； C．汽车尾气中和在催化剂作用下反应生成无毒的和，反应方程式为，方程式配平正确，C正确； D．制作印刷电路板时氧化，离子方程式为，电荷守恒、原子守恒，书写正确，D正确； 故选A。 8. 奥司他韦是治疗流感的常用药物，其结构简式如图所示。下列关于该化合物的说法不正确的是 A. 分子中含有手性碳原子 B. 能发生加聚反应 C. 碱性条件下水解可得到两种产物 D. 存在芳香族化合物的同分异构体 【答案】C 【解析】 【详解】A．分子中多个饱和碳原子连接4种不同的基团，存在手性碳原子，A正确，不符合题意； B．分子中含有碳碳双键，可以发生加聚反应，B正确，不符合题意； C．分子中含有酯基和酰胺键2种可水解的基团，碱性条件下水解生成乙醇、乙酸钠、含多取代基的环状有机物共3种产物，不是2种，C错误，符合题意； D．该分子不饱和度为4，苯环的不饱和度恰好为4，因此存在芳香族化合物的同分异构体，D正确，不符合题意； 故选C。 9. 完成下述实验，装置或试剂正确的是 A．检验电石与水反应的产物是乙炔 B．实验室收集C2H4 C．除去SO2中的硫酸酸雾 D．实验室制取NH3 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．电石中含硫化物杂质，与水反应生成乙炔时会混有还原性杂质等，也能使溴水褪色，无法证明产物为乙炔，A错误； B．乙烯难溶于水且不与水反应，密度与空气接近，适合用排水法收集，装置正确，B正确； C．会与NaOH溶液反应，不能用NaOH溶液除去中的酸雾，应选用饱和溶液，C错误； D．加热时，分解生成的和HCl在试管口遇冷会重新化合为，无法制得，实验室需加热的固体制取氨气，D错误； 故选B。 10. 处理废旧铅酸电池中的含铅浆液(主要含PbO2、PbSO4)的一种流程示意图如下。 已知：HBF4和Pb(BF4)2均为可溶于水的强电解质。 下列说法不正确的是 A. 根据转化脱硫过程中的反应，判断溶度积常数 B. “还原”时加入H2O2溶液，会产生使带火星的木条复燃的气体 C. “浸出”反应的离子方程式是 D. 以惰性电极电解Pb(BF4)2溶液制得Pb，溶液b中可循环利用的物质是HBF4 【答案】C 【解析】 【分析】含铅浆液（主要含、）与过量发生沉淀转化反应，因，转化为沉淀，溶液中生成，可结晶回收。随后，固体中的受热分解为，与未反应的一同进入还原步骤，被还原为，与的溶液发生酸浸反应，生成可溶的溶液。电解该溶液时，阴极析出金属，阳极生成的与结合为，可循环用于酸浸步骤，据此分析。 【详解】A．转化脱硫过程中转化为，沉淀由溶度积较大的物质转化为溶度积更小的物质，故，A正确； B．还原时作为氧化剂将氧化，反应方程式为，生成的可使带火星的木条复燃，B正确； C．已知是可溶于水的强电解质，离子方程式中需拆分为和，正确的离子方程式为，选项给出的离子方程式错误，C错误； D．电解溶液时，阴极得电子生成，阳极的水失电子生成同时生成，与结合得到，可循环用于浸出步骤，D正确； 故选C。 11. 宇树机器人的外壳材料采用的是聚醚醚酮(PEEK)，其一种合成方法如下。下列说法正确的是 A. M属于芳香烃 B. 用FeCl3溶液不能鉴别M、N C. 与足量溴水反应，1molN最多消耗2molBr2 D. K2CO3与HF反应提高了PEEK的产率 【答案】D 【解析】 【详解】A．芳香烃仅由碳、氢两种元素组成，M含有氧、氟元素，不属于芳香烃，A错误； B．N含有酚羟基，遇溶液会发生显色反应，M无酚羟基，因此可用溶液鉴别二者，B错误； C．N为对苯二酚，两个酚羟基的邻位氢均可被溴取代，1 mol N最多消耗，C错误； D．该合成反应属于缩聚反应，生成小分子HF，与HF反应会减少生成物浓度，使平衡正向移动，提高PEEK的产率，D正确； 故选D。 12. 用下列装置进行实验，不能达到相应实验目的的是 A．验证热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3 B．验证酸性：CH3COOH＞H2CO3＞ C．验证氧化性：Cl2＞Br2＞I2 D．验证金属性：Mg＞Al A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．分别加热与固体，受热分解产生可使澄清石灰水变浑浊，加热不分解，可验证热稳定性，A不符合题意； B．乙酸与反应生成，气体通过饱和溶液除去挥发的乙酸后，通入苯酚钠溶液中生成苯酚沉淀，可证明酸性：，该装置能达到实验目的，B不符合题意； C．通入溶液中置换出，但未反应的会随气体进入溶液中，也能置换出，无法证明氧化性，不能达到实验目的，C符合题意； D．相同浓度的盐酸分别与、反应，反应更剧烈，可证明金属性，该装置能达到实验目的，D不符合题意； 故选C。 13. 工业上常使用电解法处理含废水的流程如下。将NO2、O2与KNO3制成燃料电池，并按下图所示的方法连接甲、乙两个装置。 下列说法不正确的是 A. Y为N2O5，石墨(Ⅱ)电极反应： B. 还原的主要方式是： C. 阴极区发生的电极反应包括：和 D. 废水的pH过高或过低均不会降低铬的去除率 【答案】D 【解析】 【分析】甲为燃料电池，通入的石墨中失电子，为负极；通入的石墨中得电子，为正极； 乙为电解池，接电池负极（石墨）为阴极，接电池正极（石墨）为阳极。 【详解】A．该燃料电池中，负极失电子生成​，电极反应式为，因此为​；正极得电子，与​结合生成​，电极反应式为，​A正确； B．为活性阳极，失电子生成，生成的还原​，该过程的离子方程式为，B正确； C．阴极区，得电子生成​，同时​也可直接在阴极得电子被还原为，两个电极反应均正确，C正确； D．若pH过高，会生成​、​沉淀，覆盖电极阻碍反应，降低去除率；若pH过低，酸性过强，优先在阴极得电子生成大量​，降低​的还原效率，因此过高或过低都会降低铬的去除率，D错误； 故选D。 14. 某学习小组探究Cu与盐酸反应情况，设计如下实验： 编号 实验操作 实验现象 Ⅰ 向50.0mL10.0mol/L盐酸中加入3.2gCu粉 溶液无色，产生无色气泡，一段时间后溶液变为黄色 Ⅱ 向50.0mL5.0mol/LCuCl2和10.0mol/L盐酸的混合液中加入3.2gCu粉 溶液由黄色慢慢变为无色，整个过程无气泡逸出，溶液底部有少量白色固体析出 Ⅲ 向50.0mL5.0mol/LCuSO4溶液和5.0mol/LH2SO4的混合液中加入3.2gCu粉 无明显现象 已知：呈无色；呈黄色；CuCl为白色固体，难溶于水。 下列说法不正确的是 A. 实验Ⅰ中，无色气体是氢气 B. 实验Ⅰ中，溶液由无色变为黄色可能与空气有关 C. 实验Ⅱ中析出少量白色固体的原因可能是 D. 实验Ⅱ和实验Ⅲ现象不同的原因是氯离子增强了铜粉的还原性 【答案】D 【解析】 【详解】A．铜可与浓盐酸发生反应，产生的无色气体为氢气，A正确； B．实验Ⅰ中溶液呈黄色是生成了，其中Cu为+2价，无色的（Cu为+1价）可被空气中的O2氧化为黄色的，因此溶液变色可能与空气有关，B正确； C．实验Ⅱ中析出的白色固体为CuCl，体系中存在平衡，Cl⁻浓度降低时平衡正向移动，析出CuCl，C正确； D．还原性是物质的固有属性，氯离子不能改变铜粉本身的还原性，实验Ⅱ和Ⅲ现象不同是因为Cl⁻可与Cu⁺形成稳定的配位化合物，降低了Cu⁺的浓度，促使反应正向进行，D错误； 故选D。 第二部分 本部分共5题，共58分。 15. 新型化学电源在能量、密度、功率等方面较传统电源均有显著优势。 Ⅰ．锂电池的电解液是目前研究的热点。 （1）锂电池的电解液可采用溶有LiPF6的碳酸酯类有机溶液。 ①基态Li+的电子云轮廓图的形状是：________。 ②元素Li、P、F中电负性最大的是________(填元素符号)。 ③碳酸二乙酯()的沸点高于碳酸二甲酯()，原因是________。 （2）为提高锂电池的安全性，科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如下，阴离子为。 该阳离子中，“C”原子的杂化轨道类型为________杂化，的空间构型是________。 Ⅱ．氢氧燃料电池具有高效能、环保、可再生等优点，应用极其广泛。寻找安全高效、低成本的储氢材料对于实现氢能经济具有重要意义，以下是两种常见的储氢材料。 （3）氰基配合物 ①钴离子的配位数是________，配位原子是________(写元素符号)。 ②中存在的化学键有________。 a．离子键 b．范德华力 c．极性共价键 d．氢键 （4）铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。该晶体储氢时，H2分子在晶胞的体心和棱心位置。 ①该晶体完全储氢后，距离Mg原子最近的H2分子个数是________。 ②该晶体未储氢时的密度为，则铁原子的半径为________cm。(用含的代数式表示，阿伏加德罗常数的值为NA，假设晶胞中邻近的铁原子相切) 【答案】（1） ①. 球形 ②. F ③. 二者均为分子晶体，碳酸二乙酯与碳酸二甲酯结构相似，前者的相对分子质量大，范德华力大，沸点高 （2） ①. sp3、sp2 ②. 正四面体 （3） ①. 6 ②. C ③. ac （4） ①. 4 ②. 【解析】 【小问1详解】 ①Li原子序数3，基态电子排布，失去2s电子得到，电子排布为，1s轨道电子云轮廓为球形； ②同周期从左到右电负性增大，同主族从上到下电负性减小；Li是活泼金属电负性极小，F电负性最大，因此三者电负性：； ③两种物质均只存在分子间范德华力，都属于分子晶体，结构相似，碳酸二乙酯相对分子质量更大，分子间范德华作用力更强，克服分子间作用力所需能量更高，因此沸点更高； 【小问2详解】 烷基饱和单键C为杂化、五元杂环内双键C为杂化；中心B价层电子对数为，无孤电子对，空间构型为正四面体； 【小问3详解】 ①配离子中，中心结合6个配体，配位数为6；中C提供孤电子对，配位原子是C； ②与之间存在离子键(a)；内部、结晶水内部存在极性共价键(c)；范德华力、氢键属于分子间作用力，不属于化学键，因此选ac； 【小问4详解】 ①晶胞中Mg位于体对角线处，在体心与棱心，以任意Mg原子为中心，周围等距且最近的共4个； ②由晶胞结构可知，Fe原子位于顶点、面心，原子数为，Mg原子位于内部，数目为8，因此晶胞总质量；由密度公式，晶胞体积，晶胞边长；面心立方中相邻Fe相切，面对角线长度，则铁原子半径cm。 16. 二甲醚(CH3OCH3)是一种清洁液体燃料，工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3。制备二甲醚在催化反应室中进行下列反应： 反应i： 反应ii： （1）若将2molCO和4molH2混合后充分反应，假设仅发生反应i，放出的热量________198kJ(填“＞”“=”或“＜”)。 （2）一定温度下，向恒容密闭容器中充入2molCH3OH(g)，发生反应ⅱ，下列情况不能说明反应ii达到平衡状态的是________(填字母序号)。 a．容器中压强保持不变 b． c．密闭容器中混合气体的密度不再改变 d．CH3OCH3与H2O的物质的量之比保持不变 （3）在t℃时，反应ii的平衡常数为400，此温度下，反应到某时刻测得，，若此时，则c(H2O)＜________mol/L。 （4）通过反应i、ii制备CH3OCH3，其他条件不变，相同时间内反应物的转化率或产物的产率随温度的变化如图所示。(已知反应i的活化能小于反应ii的活化能) ①先达到平衡状态的是反应________(填“i”或“ii”)。 ②260∼280℃之间，随着温度升高，CO转化率降低，CH3OCH3产率升高的原因可能是________。 （5）铜基纳米光催化材料还原CO2的机理如图所示。光照时，低能导带失去电子并产生空穴(h+，具有强氧化性)。光催化原理与电解原理类似，则低能导带相当于电解池的________极；在高能导带上，CO2直接转化为CH3OH的电极反应式为________。 【答案】（1）＜ （2）acd （3）1.0 （4） ①. i ②. 反应i已达平衡状态，升温反应i向逆向移动，CO转化率降低；反应ii未达到平衡状态，升温反应速率加快，CH3OCH3产率升高 （5） ①. 阳 ②. 【解析】 【小问1详解】 反应i是可逆反应，2 mol CO和4 mol H2​不能完全转化为甲醇，因此放出热量小于完全反应的198 kJ； 【小问2详解】 反应ii：，反应前后气体总物质的量不变，恒容容器中： a．压强始终保持不变，因此压强不变不能说明反应达到平衡，a错误； b．，符合正逆速率比等于计量数之比，说明达到平衡，b正确； c．混合气体总质量不变、容器体积不变，密度始终不变，因此密度不变不能说明达到平衡，c错误； d．反应ii中​与物质的量之比为恒定值，CH3OCH3与H2O的物质的量之比保持不变不能说明各物质浓度不再变化，反应达到平衡，d错误； 故选acd； 【小问3详解】 平衡常数，，​浓度商说明反应正向进行，浓度商，，即； 【小问4详解】 ① 活化能越小，反应速率越快，越先达到平衡；反应i活化能小于反应ii，因此反应i先达到平衡； ② 反应i是放热反应，升高温度平衡逆向移动，因此CO转化率降低；反应ii活化能大、速率慢，该温度范围内反应ii还未达到平衡，升高温度加快反应ii速率，单位时间内生成更多二甲醚，因此​产率升高； 【小问5详解】 低能导带失去电子，失电子的一极相当于电解池的阳极；高能导带中​得电子转化为，配平后电极反应为：。 17. H是合成某药物的中间体，一种合成H的路线如下： （1）A→B的反应类型为________。 （2）E中所含官能团的名称为________。 （3）E+F→G为加成反应，且F的分子式为C4H6O，F的结构简式为________。 （4）G→H分两步进行：第1步发生加成反应，第2步加热条件下发生消去反应。写出第2步反应的化学方程式：________。 （5）满足下列条件的C的同分异构体的结构简式为________(写出1种即可)。 ①仅含1种官能团 ②核磁共振氢谱有4组峰 ③1 mol有机物与足量银氨溶液反应生成4 mol Ag （6）依据E合成H的原理，设计合成路线如下： 其中M、N的结构简式分别为________、________。 【答案】（1）加成反应 （2）酯基、(酮)羰基 （3） （4）+H2O （5）、、(写出1种即可) （6） ①. ②. 【解析】 【分析】在Ni催化作用下与氢气加成生成B，B在HNO3作用下生成C，C与C2H5OH发生酯化反应生成D，D转化为E，E和F（）发生加成反应生成G，G发生加成再消去得到H。 【小问1详解】 在Ni催化作用下与氢气加成生成B，即A→B的反应类型为加成反应。 【小问2详解】 由E的结构简式分析可知，E中所含官能团的名称为酯基、(酮)羰基。 【小问3详解】 E+F→G为加成反应，且F的分子式为C4H6O，结合E和G的结构可知，F的结构简式为。 【小问4详解】 对比G和H的结构可知，G→H分两步进行：第1步是与羰基相连的甲基与环上的羰基发生加成反应生成，第2步加热条件下发生消去反应使醇羟基脱水生成碳碳双键，第2步反应的化学方程式：+H2O。 【小问5详解】 C的分子式为C6H10O4，根据1 mol有机物与足量银氨溶液反应生成4 mol Ag和仅含1种官能团可知，异构体中含有2个甲酸酯基，结构可看成2个—OOCH取代丁烷上的2个H，其中核磁共振氢谱有4组峰，即含有4种化学环境不同的氢原子的结构简式为、、。 【小问6详解】 结合题干信息可知，与F先发生加成反应生成M()，M发生GH的反应生成N()，最后与氢气加成生成产物。 18. 对废弃的材料进行处理，制备和，工艺流程如图所示： 已知：ⅰ.萃取原理为(有机层)； ⅱ.、均难溶于水； ⅲ.常温下，； ⅳ.当离子浓度小于时可视为沉淀完全。 （1）“酸浸”前，需将粗品粉碎，其目的是___________。 （2）升温能加快酸浸的速率。温度过高时，浸出速率反而会下降，原因是___________。“酸浸”时不能用浓盐酸代替和的混合液，原因是___________。 （3）为提高的析出量和纯度，结合的溶解度曲线(图1)可知“操作”依次为蒸发浓缩、___________、洗涤、干燥等。 （4）已知萃取率随pH变化如图2所示，萃取率先升高后下降的原因可能是___________。 （5）写出“沉钴”反应的离子方程式___________。“沉钴”后的滤液中不低于___________。 （6）“煅烧”时发生反应的化学方程式为___________。 （7）用稀硫酸溶解粗品，再加入适量溶液将Co(Ⅲ)全部还原为Co(Ⅱ)，滴入铁氰化钾溶液，滴定终点时消耗VmL。计算粗品中Co元素的质量分数___________。(已知：) 【答案】（1）增大接触面积，加快反应速率 （2） ①. 温度过高，会分解导致减小，浸出速率变慢 ②. 生成氯气，污染环境；盐酸有挥发性(合理即可) （3）趁热过滤 （4）时，随着pH的增大，溶液中减小，(有机层)平衡正向移动，萃取率增大；时，随着pH的增大，溶液中增大，与形成沉淀，平衡逆向移动使萃取率降低 （5） ①. ②. （6） （7） 【解析】 【分析】向LiCoO2粗品中加入H2SO4、H2O2，发生氧化还原反应生成CoSO4、Li2SO4，调节溶液pH，过滤除去杂质，再加入萃取剂HR，由已知ⅰ可知，得到有机相CoR2和水相Li2SO4溶液，向有机相CoR2中加入H2SO4反萃取得到HR和水相CoSO4溶液，向水相中加入碳酸氢铵溶液，生成CoCO3沉淀，CoCO3煅烧生成Co3O4和CO2；向Li2SO4溶液中加入碳酸钠溶液生成碳酸锂沉淀和硫酸钠溶液，过滤得到碳酸锂，据此分析回答。 【小问1详解】 “酸浸”前，需将LiCoO2粗品粉碎，其目的是增大接触面积，加快反应速率； 【小问2详解】 温度过高，H2O2会分解导致c(H2O2)减小，浸出速率变慢；“酸浸”时不能用浓盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，生成氯气，污染环境；盐酸有挥发性(合理即可)； 【小问3详解】 为提高Li2CO3的析出量和纯度，结合Li2CO3的溶解度曲线(图1)可知，碳酸锂的溶解度随着温度升高而减小，则“操作”依次为蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥等； 【小问4详解】 pH<6时，随着pH的增大，溶液中c(H+)减小，平衡正向移动，Co2+萃取率增大；pH>6时，随着pH的增大，溶液中c(OH−)增大，Co2+与OH−形成Co(OH)2沉淀，平衡逆向移动使Co2+萃取率降低，则Co2+萃取率先升高后下降； 【小问5详解】 “沉钴”中，CoSO4溶液与碳酸氢铵溶液生成CoCO3沉淀，反应的离子方程式：；当离子浓度小于1×10−5mol⋅L−1时可视为沉淀完全，则“沉钴”后溶液中，存在沉淀溶解平衡，，则“沉钴”后的滤液中，则“沉钴”后的滤液中不低于； 【小问6详解】 CoCO3煅烧生成Co3O4和CO2，反应的化学方程式为：； 【小问7详解】 用稀硫酸溶解mgCo3O4粗品，再加入适量Na2SO3溶液将Co(Ⅲ)全部还原为Co(Ⅱ)，滴入c mol/L铁氰化钾溶液，滴定终点时消耗VmL，则根据反应：可知，，根据元素守恒可知，Co3O4粗品中Co元素的质量为：，Co3O4粗品中Co元素的质量分数为：。 19. 实验小组对AgCl和Ag2S沉淀的转化进行探究。 资料：25℃时，， 【实验Ⅰ】取2mL0.1mol/LNaCl溶液加入1mL0.1mol/L AgNO3溶液，产生白色沉淀，继续滴加的Na2S溶液，产生黑色沉淀。过滤、洗涤黑色沉淀，加入NaCl溶液，较长时间后，黑色沉淀变为乳白色。 （1）用离子方程式表示产生黑色沉淀的原因：________。 （2）实验过程中AgNO3溶液的最大体积不能超过2mL的原因是________。实验小组猜想乳白色沉淀含有AgCl和________，并设计实验Ⅱ证明了猜想。 【实验Ⅱ】 （3）写出白色沉淀溶解的离子方程式：___________。 （4）补全“……”实验方案(实验操作及实验现象)：________。 【实验Ⅲ】实验小组对乳白色沉淀中有AgCl产生的原因进行探究。 实验现象 装置B：一段时间后，出现乳白色沉淀。 装置C：一段时间后，无明显变化。 （5）装置A中发生反应的化学方程式为________。 （6）装置C中盛放的试剂是：________。 （7）用平衡移动原理解释装置B中产生AgCl白色沉淀的原因：________。 结合实验Ⅰ和实验Ⅲ分析得出结论：氯化银容易向硫化银转化，硫化银向氯化银转化需要协同反应才能实现。 【答案】（1） （2） ①. 若AgNO3溶液过量，会直接与Na2S溶液反应，产生黑色沉淀 ②. S （3） （4）取滤液，加入蒸馏水，有淡黄色固体析出 （5） （6）Ag2S悬浊液 （7），O2将S2-氧化生成S，c(S2-)降低，c(Ag+)增大，与Cl-结合生成AgCl沉淀，溶解平衡正向移动，最终出现白色沉淀AgCl 【解析】 【分析】对AgCl和Ag2S沉淀的转化进行探究，通过实验Ⅱ证明乳白色沉淀是AgCl和S的混合物；通过对照实验确认了步骤Ⅲ中 乳白色沉淀产生的原因，据此分析； 【小问1详解】 AgCl沉淀转化为更难溶的黑色沉淀，离子方程式； 【小问2详解】 若AgNO3​体积超过2 mL，溶液中会剩余过量，过量会直接与S2−生成Ag2​S沉淀，无法证明黑色沉淀是AgCl转化而来；本实验需要验证沉淀转化，必须保证NaCl过量，中被​氧化为S单质，因此乳白色沉淀是AgCl和S的混合物； 【小问3详解】 AgCl与浓氨水反应生成可溶的银氨络离子，沉淀溶解，离子方程式：； 【小问4详解】 S单质易溶于酒精，难溶于水，实验方案为取滤液，加入蒸馏水，有淡黄色固体析出； 【小问5详解】 在MnO2做催化剂条件下H2O2发生分解反应生成O2，化学方程式为； 【小问6详解】 本实验为对照实验，变量为，验证存在才能生成AgCl沉淀，因此C中只含悬浊液，不含，无则无明显现象，对照证明结论； 【小问7详解】 结合沉淀溶解平衡，O2将S2-氧化生成S，c(S2-)降低，平衡右移，c(Ag+)增大，与Cl-结合生成AgCl沉淀，溶解平衡正向移动，最终出现白色沉淀AgCl。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $