精品解析：2025届湖北省部分学校高三下学期考前信息卷（三）化学试题

2025年湖北省新高考信息卷(三) 化学 本试卷共8页。全卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.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 O-16 F-19 Na-23 Al-27 S-32 Ti-48 Mn-55 Fe-56 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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. “下一代地铁列车”——碳纤维地铁列车已在广州成功试跑。下列关于碳纤维地铁列车描述错误的是 A. 车厢内的不锈钢扶手属于合金材料 B. 无人驾驶室的芯片主要成分为无机非金属材料 C. 碳纤维是一种新型有机高分子材料 D. 列车显示屏中的液晶是介于液态和晶态之间的物质状态 2. 下列有关物质的性质与用途均正确且具有对应关系的是 A. 乙二醇易溶于水，可作汽车防冻液 B. 钠具有强还原性，可用于制造高压钠灯 C. 氮化镓硬度大，可作半导体材料 D. 双氧水具有强氧化性，可处理含氰废水 3. 下列离子方程式书写正确的是 A. 向澄清石灰水中滴加少量Ca(HCO3)2溶液：Ca2++OH-+=CaCO3↓+H2O B. Na2O2与稀硫酸反应：2+4H+=O2↑+2H2O C. 向饱和食盐水中先通足量NH3，再通过量CO2：CO2+OH-= D. Cl2溶于水：Cl2+H2O⇌2H++Cl-+C1O- 4. 下列化学用语或图示表达错误的是 A. NaCl溶液中的水合离子： B. 基态Cr原子的核外电子排布式： C. 的键的形成： D. 用电子式表示的形成过程： 5. 工业上利用皇冠型环状分子与反应制备，副产物可用于制备。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 1 mol中含有σ键的数目为 B. 1 mol的中心原子上的价层电子对数为 C. 生成1 mol时，反应中转移的电子数为 D. 1 mol在足量中燃烧，可生成22.4 L(标准状况) 6. D-香芹酮是一种常见的天然香料，其结构如图所示。下列关于D-香芹酮的说法正确的是 A. 有多种手性碳原子 B. 分子中所有碳原子可能共平面 C. 分子中采取杂化方式的碳原子有4个 D. 能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色，且褪色的原理不同 7. 翡翠手镯(如图)的主要成分是硬玉，硬玉化学式为，下列推测不合理的是 A. 硬玉与氢氧化钠溶液反应生成、和 B. 翡翠硬度大，熔点高，受到猛烈撞击不容易断裂或粉碎 C. 碳酸钠与氧化铝、二氧化硅在高温熔融的条件下能制取硬玉 D. 翡翠中含，高温分解翡翠，产物溶于氢碘酸加萃取，有机层呈紫红色 8. 下列有关物质的性质及其解释均正确的是 性质 解释 A 金刚石的熔点高于SiC 金刚石的分子间作用力更强 B 纤维素难溶于水 纤维素中不含亲水基团 C 三氟乙酸的酸性强于三氯乙酸 三氟甲基的极性大于三氯甲基，使分子的羧基中的羟基的极性更大 D 邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点 对羟基苯甲醛可形成氢键，而邻羟基苯甲醛不能形成氢键 A. A B. B C. C D. D 9. 已知Z、X、Y、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中前四种元素形成的某离子液体的熔点为12℃，其结构如下图所示。Z是宇宙总含量最多的元素，Y元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同：W元素原子的价层电子排布是，M和W为同主族元素。下列说法不正确的是 A. 第一电离能：Y>W>X B. 该化合物阴离子空间结构为平面三角形 C. 该化合物常温下可以导电 D. W和Z形成的化合物的沸点一定比X和Z形成的化合物高 10. 实验室用和溶液制备碳酸亚铁的装置如图所示(夹持仪器已省略)，实验中三颈烧瓶内产生白色沉淀及无色气体。下列说法错误的是 A. 装置甲中产生的可排出装置内的空气 B. 装置乙中盛装的试剂为饱和溶液 C. 装置丙中发生反应的离子方程式为 D. 反应结束后，将装置丙中的混合物静置、过滤、洗涤、隔绝空气干燥，可得到碳酸亚铁 11. 钛酸亚铁常用于制备磁芯、磁盘和传感器等，它属于立方晶系，晶胞结构如图所示。下列叙述错误的是 已知：晶胞参数为a nm，为阿伏加德罗常数的值。 A. 的分数坐标为 B. 晶胞中位于所形成的正八面体的体心 C. 和之间的最短距离为等 D. 钛酸亚铁晶体密度为 12. 氟锑酸()可看作氟化氢(HF)和五氟化锑()的混合物，其酸性远远强于普通无机酸，能将高氯酸质子化：。下列推测合理的是 A. 氟锑酸没有固定的熔点 B. 可用玻璃瓶保存氟锑酸 C. 氟锑酸不能将硫酸质子化 D. 氟锑酸与溶液反应可生成 13. 一种含Pt催化剂催化甲烷中的碳氢键活化的反应机理如图所示。下列说法错误的是 A. 催化循环中Pt的配位数有3种 B. 该过程中有极性键的断裂和生成 C. c→d发生的是氧化还原反应 D. 与的杂化方式不同 14. 一种水系可逆电池的工作原理如图所示，复合膜将该电池分成两室，电池充、放电时，复合膜中的水可解离为和分别向两极移动。下列说法错误的是 A. 放电时，Zn电极的电极反应为 B. 放电时，复合膜中水解离出的向多孔Pd电极移动 C. 充电时，多孔Pd电极连外电源的正极 D. 外电路中每转移1mol电子，复合膜中就有2mol解离 15. 25℃时，溶液分别滴定、两种酸溶液，得到如图所示的曲线：。其中为酸的电离常数，A为理论上应消耗溶液的体积。下列有关说法不正确的是 A. B. 若b点，则a点可能 C. c点溶液中： D. 滴定过程中均可能存在关系(表示或)： 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 电池级碳酸锂是生产锂离子电池的重要原材料，常温下由铝电解废渣(主要成分为、、LiF、石墨等)制备高纯碳酸锂的工艺流程如下： 已知： ①可以与、形成配离子，； ②常温下、，当时可认为离子沉淀完全； ③和在不同温度下的溶解度如下表所示。 温度/℃ 20 40 60 80 100 的溶解度/g 1.33 1.17 1.01 0.85 0.72 的溶解度/g 21.8 48.8 46.4 45.1 44.7 请回答下列问题： （1）写出LiF的电子式：_______。 （2）分别使用浓度均为的盐酸和硫酸“加热浸取”，Li的浸出率分别为95.6%和88.1%，试说明使用盐酸时浸出率更高的原因：_______。 （3）常温下进行“沉氟”步骤时，若要使F⁻沉淀完全且不产生沉淀，应控制溶液中的范围是_______。 （4）“沉锂”时的操作为_______。 （5）“碳化”时发生反应的化学方程式为_______。 （6）流程中可以循环使用的物质是_______(填化学式)。 （7）由和构成，其晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数的值为，则晶体的密度_______。 17. 盐酸利多卡因是常用的局部麻醉剂，其合成路线如图1所示： （1）化合物A的名称为_______。 （2）反应②的反应类型为_______。 （3）化合物Y为化合物C的同分异构体，属于芳香族化合物且核磁共振氢谱图中的吸收峰数目与化合物C的相同，写出符合上述条件的Y的结构简式：_______。 （4）写出C→D的化学方程式：_______。 （5）化合物X的分子式为，化合物X的结构简式：_______。 （6）以苯胺()为原料，利用反应③和⑧的原理，合成化合物，合成路线如图2所示。 已知。 ①合成路线中，_______(填“有”或“没有”)碳原子的杂化类型发生改变。 ②N的结构简式为_______。 18. 某兴趣小组在实验室以和绿矾()为原料制备，实验过程如下： ①称量9.9 g绿矾，溶于溶液中，再加蒸馏水配成100 mL溶液，倒入烧瓶中； ②取3 g粉末加蒸馏水配成10 mL悬浊液，倒入烧瓶中，加热至80℃充分反应，实验装置如图所示(夹持仪器已省略)； ③向烧瓶中滴加饱和溶液至pH为4~5，进行操作A，将溶液转移至烧杯中； ④将步骤③中得到的溶液与溶液混合，析出，过滤、洗涤、干燥。 回答下列问题： （1）步骤①中烧瓶的容积最合适的是_______(填序号)。 A. 100 mL B. 250 mL C. 500 mL D. 1000 mL （2）装置中植物油的作用是_______。 （3）步骤②中发生反应的离子方程式为_______。 （4）设计实验证明步骤②中绿矾已完全反应：_______。 （5）步骤③中操作A所需玻璃仪器有烧杯和_______。 （6）步骤④中为提高产品的纯度，最合适的混合方式是_______(填序号)。 A．将步骤③中得到的溶液与溶液同时加入烧杯中，不断搅拌 B．将步骤③中得到的溶液缓慢加入盛有溶液的烧杯中，不断搅拌 C．将溶液缓慢加入盛有步骤③中得到的溶液的烧杯中，不断搅拌 （7）产品中Mn含量的计算：取0.2000 g步骤④中得到的产品，将其溶于稀硫酸中配成100 mL溶液，取25.00 mL该溶液于烧杯中，向其中加入足量过硫酸铵，充分反应，加热煮沸除去过量的过硫酸铵后，用标准液进行滴定，滴定3次，分别消耗标准液20.04 mL、19.30 mL、19.96 mL。相关化学方程式如下： 则产品中Mn元素的质量分数为_______(保留4位有效数字)。 19. 丁二烯是生产丁苯橡胶、聚二烯橡胶等的基本原料。丁烯()氧化脱氢制丁二烯()的生产工艺中涉及的反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 回答下列问题： （1）判断反应Ⅱ的自发性并说明理由：_______。 （2）在常压以及催化剂的作用下，按的投料比进行投料，并用水蒸气稀释，在不同温度下反应相同时间后，测得丁烯的转化率与丁二烯、二氧化碳的选择性[丁二烯或二氧化碳的选择性]随温度的变化情况如图1所示。 ①根据图1的相关信息，判断下列说法正确的是_______(填序号)。 A．随着温度的升高，的平衡转化率逐渐增大 B．水蒸气可调节一定温度下反应物与产物的分压，提高丁烯的平衡转化率 C．在较低温度下，反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ的速率 D．320~520℃内，升高温度，的平衡产率减小，的平衡产率增大 ②温度高于440℃时，图1中丁烯的转化率随温度的变化不明显的原因可能是_______。 （3）文献显示，丁烯与也可制丁二烯，涉及的反应如下： 反应Ⅲ： 反应Ⅳ： 在600℃、恒定总压为0.10MPa的条件下，以起始物质的量均为1mol的、进行投料，达到平衡时，测得和的转化率分别为80%、10%，则600℃时反应Ⅳ的平衡常数_______(以分压表示，保留3位有效数字，分压=总压×物质的量分数)。 （4）科学家设计了一种电解装置，用乙炔合成丁二烯，装置如图2所示，阴极区和阳极区的电解质溶液均为溶液。 ①电极A为_______(填“阴极”或“阳极”)，写出生成的电极的电极反应式：_______。 ②用溶液吸收阳极逸出的气体再生电解质溶液。不考虑气体溶解残留及溶液体积的变化，当电路中转移0.75 mol电子时，再生液中_______(已知的电离常数，)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年湖北省新高考信息卷(三) 化学 本试卷共8页。全卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.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 O-16 F-19 Na-23 Al-27 S-32 Ti-48 Mn-55 Fe-56 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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. “下一代地铁列车”——碳纤维地铁列车已在广州成功试跑。下列关于碳纤维地铁列车描述错误的是 A. 车厢内的不锈钢扶手属于合金材料 B. 无人驾驶室的芯片主要成分为无机非金属材料 C. 碳纤维是一种新型有机高分子材料 D. 列车显示屏中的液晶是介于液态和晶态之间的物质状态 【答案】C 【解析】 【详解】A．不锈钢属于铁碳合金的一种，属于合金材料，A项正确； B．芯片的主要成分为Si，属于无机非金属材料，B项正确； C．碳纤维的主要成分是碳元素，不属于有机高分子，C项错误； D．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，既具有液体的流动性、黏度、形变性等，又具有晶体的某些物理性质如导热性、光学性质等，表现出类似晶体的各向异性，D项正确； 答案选C。 2. 下列有关物质的性质与用途均正确且具有对应关系的是 A. 乙二醇易溶于水，可作汽车防冻液 B. 钠具有强还原性，可用于制造高压钠灯 C. 氮化镓硬度大，可作半导体材料 D. 双氧水具有强氧化性，可处理含氰废水 【答案】D 【解析】 【详解】A．乙二醇用作汽车防冻液是因为其与水混溶后的混合液的凝固点低，A项错误； Ｂ．钠可制造高压钠灯的原因是其发出的黄色光射程远且透雾能力强，与其具有强还原性无关，B项错误； Ｃ．氮化镓硬度大，但因其特殊的导电性而用作半导体材料，C项错误； Ｄ．双氧水因其具有强氧化性而用于处理含氰废水，D项正确； 故选D 3. 下列离子方程式书写正确的是 A. 向澄清石灰水中滴加少量Ca(HCO3)2溶液：Ca2++OH-+=CaCO3↓+H2O B. Na2O2与稀硫酸反应：2+4H+=O2↑+2H2O C. 向饱和食盐水中先通足量NH3，再通过量CO2：CO2+OH-= D. Cl2溶于水：Cl2+H2O⇌2H++Cl-+C1O- 【答案】A 【解析】 【详解】A．Ca(OH)2与少量Ca(HCO3)2反应的离子方程式为Ca2++OH-+=CaCO3↓+H2O，故A正确； B．Na2O2不能拆为离子形式，离子方程式为2Na2O2+4H+=O2↑+2H2O+4Na+；故B错误； C．向饱和食盐水中先通NH3，再通足量CO2会生成NaHCO3晶体，离子方程式为Na++NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4+，故C错误； D．HClO为弱酸，不能拆开，离子方程式为Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO，故D错误； 故答案选A。 4. 下列化学用语或图示表达错误的是 A. NaCl溶液中的水合离子： B. 基态Cr原子的核外电子排布式： C. 的键的形成： D. 用电子式表示的形成过程： 【答案】A 【解析】 【详解】A．水分子中半径较大的氧原子朝向带正电的钠离子，而水分子中半径较小的氢原子朝向带负电的氯离子，A项错误； B．基态Cr原子的核外电子排布满足能量最低原理和d轨道半充满的稳定状态，B项正确； C．氧原子间的p轨道“肩并肩”重叠形成π键，C项正确； D．为离子化合物，与之间形成离子键，D项正确； 故选A。 5. 工业上利用皇冠型环状分子与反应制备，副产物可用于制备。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 1 mol中含有σ键的数目为 B. 1 mol的中心原子上的价层电子对数为 C. 生成1 mol时，反应中转移的电子数为 D. 1 mol在足量中燃烧，可生成22.4 L(标准状况) 【答案】D 【解析】 【详解】A．为皇冠状环状分子，1个分子中含8个S-S 键，故1 mol 中含键的数目为，A正确； B．的中心C原子的价层电子对数为，故1 mol 的中心原子上的价层电子对数为，B正确； C．反应中，C元素化合价从-4价升高为+4价，S元素化合价从0价降低为-2价，每生成1 mol ，C元素失去8 mol电子，反应中转移的电子数为，C正确； D．在足量中燃烧的反应为，产物为，无法直接生成，D错误； 故选D。 6. D-香芹酮是一种常见的天然香料，其结构如图所示。下列关于D-香芹酮的说法正确的是 A. 有多种手性碳原子 B. 分子中所有碳原子可能共平面 C. 分子中采取杂化方式的碳原子有4个 D. 能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色，且褪色的原理不同 【答案】D 【解析】 【详解】A．手性碳原子要求所连四个基团各不相同，因此该分子中只含有1个手性碳原子，如图所示，，A项错误； B．该分子中含有连接3个碳原子的饱和碳原子（与A项中的手性碳原子相同），这3个碳原子不可能共面，因此分子中所有碳原子不可能共平面，B项错误； C．碳碳双键两端和羰基中的碳原子均采取杂化，因此该分子中采取杂化方式的碳原子有5个，C项错误； D．碳碳双键可被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，也可与溴水发生加成反应而使溴水褪色，反应原理不同，D项正确； 故答案选D。 7. 翡翠手镯(如图)的主要成分是硬玉，硬玉化学式为，下列推测不合理的是 A. 硬玉与氢氧化钠溶液反应生成、和 B. 翡翠硬度大，熔点高，受到猛烈撞击不容易断裂或粉碎 C. 碳酸钠与氧化铝、二氧化硅在高温熔融的条件下能制取硬玉 D. 翡翠中含，高温分解翡翠，产物溶于氢碘酸加萃取，有机层呈紫红色 【答案】B 【解析】 【详解】A．硬玉化学式为，可以表示为，与氢氧化钠溶液反应生成、和，故A正确； B．翡翠硬度大，熔点高，但质脆，受到猛烈撞击容易断裂或粉碎，故B错误； C．碳酸钠与氧化铝、二氧化硅在高温熔融的条件下能制取硬玉，方程式为：Na2CO3+Al2O3+4SiO22+CO2，故C正确； D．翡翠中含，高温分解翡翠的产物中含有Fe2O3，Fe2O3溶于氢碘酸生成Fe3+，Fe3+和I-反应生成I2，加萃取，有机层呈紫红色，故D正确； 故选B。 8. 下列有关物质的性质及其解释均正确的是 性质 解释 A 金刚石的熔点高于SiC 金刚石的分子间作用力更强 B 纤维素难溶于水 纤维素中不含亲水基团 C 三氟乙酸的酸性强于三氯乙酸 三氟甲基的极性大于三氯甲基，使分子的羧基中的羟基的极性更大 D 邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点 对羟基苯甲醛可形成氢键，而邻羟基苯甲醛不能形成氢键 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．金刚石与SiC均为共价晶体，由于金刚石中键的键能大于SiC中键的键能，所以金刚石的熔点更高，A错误； B．纤维素难溶于水是因为纤维素分子间形成了氢键，很难再和水形成分子间氢键，不是因为纤维素不含亲水基团，B错误； C．由于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的极性更大，更易电离出氢离子，C正确； D．邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛可形成分子间氢键，因此，邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点，D错误； 故选C。 9. 已知Z、X、Y、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中前四种元素形成的某离子液体的熔点为12℃，其结构如下图所示。Z是宇宙总含量最多的元素，Y元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同：W元素原子的价层电子排布是，M和W为同主族元素。下列说法不正确的是 A. 第一电离能：Y>W>X B. 该化合物阴离子空间结构为平面三角形 C. 该化合物常温下可以导电 D. W和Z形成的化合物的沸点一定比X和Z形成的化合物高 【答案】D 【解析】 【分析】Z、X、Y、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是宇宙总含量最多的元素，则为H元素；Y元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同，则为N元素；W元素原子的价层电子排布是，则W为O元素；M和W为同主族元素，则M为S元素；结合化合物的结构可知X为C元素。 【详解】A．C、N和O同周期且相邻，N的2p轨道半充满更稳定，因此N的第一电离能比O大，O比C大，故A正确； B． 阴离子NO，空间结构为平面三角形，故B正确； C．该化合物为离子化合物，根据题中熔点，常温下呈液态，该离子液体常温下可以导电，故C正确； D．W和Z形成的化合物为水，X和Z形成的化合物为烷烃，含碳越多，沸点越高，所以水的沸点不一定高于烷烃，故D错误； 答案选D。 10. 实验室用和溶液制备碳酸亚铁的装置如图所示(夹持仪器已省略)，实验中三颈烧瓶内产生白色沉淀及无色气体。下列说法错误的是 A. 装置甲中产生的可排出装置内的空气 B. 装置乙中盛装的试剂为饱和溶液 C. 装置丙中发生反应的离子方程式为 D. 反应结束后，将装置丙中的混合物静置、过滤、洗涤、隔绝空气干燥，可得到碳酸亚铁 【答案】B 【解析】 【详解】A．装置甲中产生的可排出装置内的空气，开始时应先通一段时间排尽装置内的空气，防止被氧化，A项正确； B．应用饱和碳酸氢钠溶液除去中的HCl杂质，B项错误； C．装置丙中与反应生成的同时生成二氧化碳、水，反应的离子方程式为，C项正确； D．装置丙中碳酸亚铁为沉淀，故反应结束后将装置丙中的混合物静置、过滤、洗涤、隔绝空气干燥，可得到碳酸亚铁，D项正确； 故选B。 11. 钛酸亚铁常用于制备磁芯、磁盘和传感器等，它属于立方晶系，晶胞结构如图所示。下列叙述错误的是 已知：晶胞参数为a nm，为阿伏加德罗常数的值。 A. 的分数坐标为 B. 晶胞中位于所形成的正八面体的体心 C. 和之间的最短距离为等 D. 钛酸亚铁晶体密度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，位于晶胞的体心，则的分数坐标为，A正确； B．位于四面体的面心，位于晶胞的体心，则晶胞中位于所形成的正八面体的体心，B正确； C．和之间的最短距离为体对角线的一半，则和之间的最短距离为等于，C错误； D．根据晶胞结构可知，晶胞中含有：1个，：个，：个，晶胞参数为a nm，则钛酸亚铁晶体密度为，D正确； 故选C。 12. 氟锑酸()可看作氟化氢(HF)和五氟化锑()的混合物，其酸性远远强于普通无机酸，能将高氯酸质子化：。下列推测合理的是 A. 氟锑酸没有固定的熔点 B. 可用玻璃瓶保存氟锑酸 C. 氟锑酸不能将硫酸质子化 D. 氟锑酸与溶液反应可生成 【答案】A 【解析】 【详解】A．氟锑酸可看作氟化氢和五氟化锑的混合物，混合物没有固定的熔点，A正确； B．氟锑酸中的氢氟酸可腐蚀玻璃，B错误； C．氯元素的非金属性比硫元素强，则高氯酸的酸性比硫酸强，氟锑酸可将高氯酸质子化，则氟锑酸也可将硫酸质子化，C错误； D．结合的能力远远强于高氯酸，因此氟锑酸与溶液反应不能生成，D错误； 故选A。 13. 一种含Pt催化剂催化甲烷中的碳氢键活化的反应机理如图所示。下列说法错误的是 A. 催化循环中Pt的配位数有3种 B. 该过程中有极性键的断裂和生成 C. c→d发生的是氧化还原反应 D. 与的杂化方式不同 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图中a、b、c、d的物质结构可知，催化循环中Pt的配位数有3种，A正确； B．由题图可知，该过程中由CH4反应生成时存在C-H极性键的断裂，由d生成CH3OSO3H的反应中存在C-O极性键的生成，故该过程中有极性键的断裂和生成，B正确； C．c→d过程中和SO3、H2SO4反应生成和SO2、H2O，反应过程中硫元素的化合价发生改变，该反应是氧化还原反应，C正确； D．中中心S原子的价层电子对数为，采用杂化，中中心S原子的价层电子对数为，采用杂化，故与的杂化方式相同，D错误； 故选D。 14. 一种水系可逆电池的工作原理如图所示，复合膜将该电池分成两室，电池充、放电时，复合膜中的水可解离为和分别向两极移动。下列说法错误的是 A. 放电时，Zn电极的电极反应为 B. 放电时，复合膜中水解离出的向多孔Pd电极移动 C. 充电时，多孔Pd电极连外电源的正极 D. 外电路中每转移1mol电子，复合膜中就有2mol解离 【答案】D 【解析】 【分析】金属活动性：，放电时Zn电极为负极，电极反应为，Pd电极为正极。 【详解】A．金属活动性：，放电时Zn电极为负极，Zn失去电子和结合生成，电极反应为，A正确； B．放电时Zn电极为负极，Pd电极为正极，放电时电解质溶液中阳离子向正极移动，则复合膜中水解离出的向多孔Pd电极移动，B正确； C．充电时，多孔Pd电极为阳极，连外电源的正极，C正确； D．根据电子守恒，外电路中每转移1mol电子，复合膜中就有1mol解离，D错误； 故选D。 15. 25℃时，溶液分别滴定、两种酸溶液，得到如图所示的曲线：。其中为酸的电离常数，A为理论上应消耗溶液的体积。下列有关说法不正确的是 A. B. 若b点，则a点可能 C. c点溶液中： D. 滴定过程中均可能存在关系(表示或)： 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知氢氧化钠的体积为32ml时两种酸恰好反应完，且两种酸都为一元酸，则，A正确； B．由图可知酸HX的酸性更强，且a点和b点所加入的氢氧化钠的体积相同，则b点如果显酸性的话，因为HX的酸性更强，则a点也显酸性，B错误； C．c点时，两种酸恰好反应完，c点的成分分别是NaX和NaY，X-和Y-都会水解，且Y-水解程度大，故，C正确； D．滴定过程中可能存在NaR和HR混合物的情况，当NaR的量较少时，可能会出现R-水解出的氢氧根离子少于HR电离出的氢离子，如果HR电离出的氢离子的物质的量等于钠离子的物质的量，就会出现，D正确； 故选B。 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 电池级碳酸锂是生产锂离子电池的重要原材料，常温下由铝电解废渣(主要成分为、、LiF、石墨等)制备高纯碳酸锂的工艺流程如下： 已知： ①可以与、形成配离子，； ②常温下、，当时可认为离子沉淀完全； ③和在不同温度下的溶解度如下表所示。 温度/℃ 20 40 60 80 100 的溶解度/g 1.33 1.17 1.01 0.85 0.72 的溶解度/g 21.8 48.8 46.4 45.1 44.7 请回答下列问题： （1）写出LiF的电子式：_______。 （2）分别使用浓度均为的盐酸和硫酸“加热浸取”，Li的浸出率分别为95.6%和88.1%，试说明使用盐酸时浸出率更高的原因：_______。 （3）常温下进行“沉氟”步骤时，若要使F⁻沉淀完全且不产生沉淀，应控制溶液中的范围是_______。 （4）“沉锂”时的操作为_______。 （5）“碳化”时发生反应的化学方程式为_______。 （6）流程中可以循环使用的物质是_______(填化学式)。 （7）由和构成，其晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数的值为，则晶体的密度_______。 【答案】（1） （2）可以与形成，破坏的晶体结构，释放出 （3） （4）加热结晶、趁热过滤 （5） （6） （7） 【解析】 【分析】该题以铝电解废渣制备高纯碳酸锂的工业流程为背景，原料主要含有、、、石墨，整个工艺流程依次经过盐酸加热浸取、沉铝、沉锂、碳化、加热结晶，最终制得高纯；盐酸浸取时与形成配位离子，破坏晶体结构，使锂离子溶进溶液，石墨成为浸出渣被除去，浸出液中加入氯化铝、氨水并控制进行沉铝，结合的数值，在保证氟离子完全沉淀生成的同时，避免水解形成沉淀，由此计算出溶液中铝离子的浓度范围，除去氟、铝杂质后再加入碳酸钠沉锂，根据溶解度随温度升高而减小的特点，采取加热结晶、趁热过滤的操作得到粗碳酸锂，粗碳酸锂在高压二氧化碳、水的条件下发生碳化反应转化为可溶的，过滤除去难溶性杂质，碳酸氢锂加热重新分解生成碳酸锂，反应生成的可以循环用于碳化步骤，提升原料利用率，据此分析回答问题。 【小问1详解】 为离子化合物，其电子式为。 【小问2详解】 根据已知信息①可知，可以与形成，从而破坏的晶体结构，释放出。 【小问3详解】 要使沉淀完全，则，根据计算得，“沉氟”时溶液的，，若不产生沉淀，根据可知，，故答案为：。 【小问4详解】 根据已知信息③可知，随着温度的升高，的溶解度逐渐降低，为了使其尽可能多地析出，“沉锂”时的操作应为加热结晶，趁热过滤。 【小问5详解】 “碳化”时转化为，化学方程式为。 【小问6详解】 “加热结晶”步骤中分解产生的可以循环到“碳化”步骤中使用。 【小问7详解】 题图晶胞中黑球占据顶点和面心，黑球的数目为，有12个白球占据棱心，9个白球在晶胞内，白球的数目为，结合化学式可知，黑球代表，白球代表，即1个晶胞中含12个和4个, 。 17. 盐酸利多卡因是常用的局部麻醉剂，其合成路线如图1所示： （1）化合物A的名称为_______。 （2）反应②的反应类型为_______。 （3）化合物Y为化合物C的同分异构体，属于芳香族化合物且核磁共振氢谱图中的吸收峰数目与化合物C的相同，写出符合上述条件的Y的结构简式：_______。 （4）写出C→D的化学方程式：_______。 （5）化合物X的分子式为，化合物X的结构简式：_______。 （6）以苯胺()为原料，利用反应③和⑧的原理，合成化合物，合成路线如图2所示。 已知。 ①合成路线中，_______(填“有”或“没有”)碳原子的杂化类型发生改变。 ②N的结构简式为_______。 【答案】（1）1，3-二甲苯(或间二甲苯) （2）还原反应 （3） （4） （5） （6） ①. 有 ②. 【解析】 【分析】图1中A为间二甲苯，经硝化、硝基还原、与氯乙酰氯发生酰胺化，再与二乙胺取代得到利多卡因游离碱，最后成盐得到盐酸利多卡因。图2利用反应③的酰胺化和题给酰胺还原为胺的规律，由苯胺先生成氯乙酰苯胺，再与苯胺取代，最后还原羰基得到目标产物。 【小问1详解】 由图1可见，A为苯环上两个甲基处于间位的二甲苯，因此名称为1，3-二甲苯，也可称为间二甲苯； 【小问2详解】 图1中反应②的条件为铁粉、盐酸、加热，B中的硝基转化为C中的氨基，因此反应类型为还原反应； 【小问3详解】 C为2，6-二甲基苯胺，分子式为；两个甲基等同、苯环上3、5位氢等同，另有4位氢和氨基氢，共4种氢。符合分子式且氢谱峰数也为4的芳香族同分异构体可写为：二者均满足题设条件； 【小问4详解】 C中的氨基与氯乙酰氯发生取代反应，生成酰胺D，同时放出氯化氢，反应可表示为： ； 【小问5详解】 由图1中D到E可知，D中氯甲基上的Cl被二乙氨基取代，因此X应为二乙胺，结构简式为； 【小问6详解】 ①图2中由N经题给已知反应⑧还原得到目标产物时，酰胺羰基碳由杂化转化为亚甲基碳的杂化，因此合成路线中有碳原子的杂化类型发生改变。 ②苯胺先与氯乙酰氯按反应③原理生成M，即氯乙酰苯胺；M再与苯胺发生与图1反应④同类的取代反应生成N，N为苯胺基乙酰苯胺结构，可表示为：，该酰胺经题给反应⑧的还原条件处理后，羰基被还原为亚甲基，得到目标产物。 18. 某兴趣小组在实验室以和绿矾()为原料制备，实验过程如下： ①称量9.9 g绿矾，溶于溶液中，再加蒸馏水配成100 mL溶液，倒入烧瓶中； ②取3 g粉末加蒸馏水配成10 mL悬浊液，倒入烧瓶中，加热至80℃充分反应，实验装置如图所示(夹持仪器已省略)； ③向烧瓶中滴加饱和溶液至pH为4~5，进行操作A，将溶液转移至烧杯中； ④将步骤③中得到的溶液与溶液混合，析出，过滤、洗涤、干燥。 回答下列问题： （1）步骤①中烧瓶的容积最合适的是_______(填序号)。 A. 100 mL B. 250 mL C. 500 mL D. 1000 mL （2）装置中植物油的作用是_______。 （3）步骤②中发生反应的离子方程式为_______。 （4）设计实验证明步骤②中绿矾已完全反应：_______。 （5）步骤③中操作A所需玻璃仪器有烧杯和_______。 （6）步骤④中为提高产品的纯度，最合适的混合方式是_______(填序号)。 A．将步骤③中得到的溶液与溶液同时加入烧杯中，不断搅拌 B．将步骤③中得到的溶液缓慢加入盛有溶液的烧杯中，不断搅拌 C．将溶液缓慢加入盛有步骤③中得到的溶液的烧杯中，不断搅拌 （7）产品中Mn含量的计算：取0.2000 g步骤④中得到的产品，将其溶于稀硫酸中配成100 mL溶液，取25.00 mL该溶液于烧杯中，向其中加入足量过硫酸铵，充分反应，加热煮沸除去过量的过硫酸铵后，用标准液进行滴定，滴定3次，分别消耗标准液20.04 mL、19.30 mL、19.96 mL。相关化学方程式如下： 则产品中Mn元素的质量分数为_______(保留4位有效数字)。 【答案】（1）B （2）覆盖在水层上，减少水浴加热时水的蒸发损失 （3） （4）取少量反应后烧瓶中的上清液于洁净的试管中，滴加铁氰化钾溶液，若未出现蓝色沉淀，则证明绿矾已完全反应 （5）漏斗、玻璃棒 （6）C （7）44.00% 【解析】 【分析】本实验以和绿矾为原料制备，在酸性条件、80℃下，将氧化为，自身被还原为，离子方程式为，装置中植物油可减少水分蒸发。调pH至4-5，使水解生成沉淀过滤除去，再将含的溶液与溶液混合，利用复分解反应析出沉淀，经后续处理得到产品，据此分析。 【小问1详解】 步骤①中，溶液总体积为100 mL，烧瓶选用时溶液体积不应超过其容积的，故最合适的容积为250 mL，B符合题意； 故选B； 【小问2详解】 装置中植物油覆盖在水层上，可减少水浴加热时水的蒸发损失，维持反应体系稳定； 【小问3详解】 步骤②中与在的作用下反应生成、和，反应的离子方程式为； 【小问4详解】 若绿矾完全反应，则溶液中不存在，即证明溶液中不存在即可； 【小问5详解】 操作A为过滤，所需玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒； 【小问6详解】 若将步骤③中得到的溶液加入溶液中或直接与溶液混合，由于溶液的碱性较强，容易产生副产物，故应将溶液缓慢加入盛有步骤③中得到的溶液的烧杯中，不断搅拌，C符合题意； 故选C； 【小问7详解】 19.30 mL为异常数据，故平均消耗标准液的体积为20.00 mL，根据化学方程式可以得到关系式：，故 ， 。 19. 丁二烯是生产丁苯橡胶、聚二烯橡胶等的基本原料。丁烯()氧化脱氢制丁二烯()的生产工艺中涉及的反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 回答下列问题： （1）判断反应Ⅱ的自发性并说明理由：_______。 （2）在常压以及催化剂的作用下，按的投料比进行投料，并用水蒸气稀释，在不同温度下反应相同时间后，测得丁烯的转化率与丁二烯、二氧化碳的选择性[丁二烯或二氧化碳的选择性]随温度的变化情况如图1所示。 ①根据图1的相关信息，判断下列说法正确的是_______(填序号)。 A．随着温度的升高，的平衡转化率逐渐增大 B．水蒸气可调节一定温度下反应物与产物的分压，提高丁烯的平衡转化率 C．在较低温度下，反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ的速率 D．320~520℃内，升高温度，的平衡产率减小，的平衡产率增大 ②温度高于440℃时，图1中丁烯的转化率随温度的变化不明显的原因可能是_______。 （3）文献显示，丁烯与也可制丁二烯，涉及的反应如下： 反应Ⅲ： 反应Ⅳ： 在600℃、恒定总压为0.10MPa的条件下，以起始物质的量均为1mol的、进行投料，达到平衡时，测得和的转化率分别为80%、10%，则600℃时反应Ⅳ的平衡常数_______(以分压表示，保留3位有效数字，分压=总压×物质的量分数)。 （4）科学家设计了一种电解装置，用乙炔合成丁二烯，装置如图2所示，阴极区和阳极区的电解质溶液均为溶液。 ①电极A为_______(填“阴极”或“阳极”)，写出生成的电极的电极反应式：_______。 ②用溶液吸收阳极逸出的气体再生电解质溶液。不考虑气体溶解残留及溶液体积的变化，当电路中转移0.75 mol电子时，再生液中_______(已知的电离常数，)。 【答案】（1）反应Ⅱ在任何温度下均能自发进行，因为反应Ⅱ的、，则在任何温度下均有 （2） ①. BC ②. 升高温度，反应Ⅰ和反应Ⅱ的速率增大，一定时间内丁烯的转化率应该增大，但反应Ⅰ和反应Ⅱ均为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，温度高于440℃后，温度对反应速率的影响与温度对平衡移动的影响相当，因此丁烯的转化率基本不变(合理即可) （3）0.0159 （4） ①. 阳极 ②. ③. 【解析】 【分析】（4）该装置为电解池，以溶液为电解质，通过电能将乙炔还原为1，3-丁二烯。电极B处转化为，碳元素平均化合价降低，发生还原反应，故B为阴极，电极反应为；电极A为阳极，发生水的氧化反应：，据此分析。 【小问1详解】 反应Ⅱ的自发性：反应Ⅱ的，反应后气体分子数增多，，根据吉布斯自由能公式，当、时，任意温度下均有，故反应Ⅱ在任何温度下均能自发进行； 【小问2详解】 ①A．反应Ⅰ、Ⅱ均为放热反应，升高温度平衡逆向移动，的平衡转化率逐渐减小，A错误； B．水蒸气可调节一定温度下反应物与产物的分压，使平衡发生移动，提高丁烯的平衡转化率，B正确； C．较低温度下，丁二烯选择性高、选择性低，说明反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ的速率，C正确； D．升高温度，反应Ⅰ、Ⅱ均逆向移动，且温度升高时丁二烯选择性降低、选择性升高，但的平衡产率受反应Ⅰ逆向移动影响减小，的平衡产率受反应Ⅱ逆向移动影响也减小，D错误； 故选BC； ②温度高于时，升高温度，反应Ⅰ和反应Ⅱ的反应速率增大，一定时间内丁烯的转化率应增大；但反应Ⅰ和反应Ⅱ均为放热反应，升高温度平衡逆向移动，温度对反应速率的促进作用与对平衡逆向移动的抑制作用相互抵消，因此丁烯的转化率随温度变化不明显； 【小问3详解】 在600℃、恒定总压为0.10MPa的条件下，以起始物质的量均为1 mol的、进行投料，达到平衡时，测得和的转化率分别为80%、10%，据此列出反应的“三段式”： 平衡时各物质的物质的量：，，，，，，总物质的量。反应Ⅳ的平衡常数； 【小问4详解】 ①由题图2可知，乙炔在阴极得到电子发生还原反应生成，电极反应式为，则电极A为阳极； ②阳极区发生反应，则每转移0.75 mol电子，生成0.75 mol，用 溶液吸收阳极逸出的气体时发生反应、，则有： ； KOH完全反应，剩余的可继续与反应，则有： 由上述分析可知，再生液中有0.5 mol、0.25 mol，根据电离常数，得：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $