精品解析：江苏省淮安市楚州中学2025-2026学年高三上学期9月月考 化学试题

2025-2026学年第一学期高三年级9月份学情检测 化学试卷 本卷考试时间：75分钟 总分：100分 注意事项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1．本试卷共7页。满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。 2．答题前，请您务必将自己的姓名、考试号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡规定的位置。 3．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其它位置作答一律无效。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Ga 70 I卷（选择题 共39分） 单项选择题：本题共13小题，每小题3分，共39分，每小题只有一个选项符合题意。 1. 材料是人类赖以生存和发展的物质基础，下列属于新型无机非金属材料的是 A. AlN高温陶瓷 B. 普通玻璃 C. 钛合金 D. 酚醛树脂 2. NCl3可用于漂白和水果的熏蒸处理，可利用反应 NH4Cl＋3Cl2=NCl3＋4HCl制备。下列说法正确的是 A. NH4Cl的电子式： B. Cl-的结构示意图： C. NCl3的VSEPR模型是四面体 D. HCl属于共价晶体 3. 用废铁屑制取摩尔盐，下列原理、装置及操作能达到实验目的的是 A. 用装置甲制取溶液 B. 用装置乙制取并收集 C. 用装置丙制备和混合溶液 D. 用装置丁蒸干溶液得到 4. B、N、O、Ge等均为重要主族元素，下列说法错误的是 A. Ge基态核外价电子排布式：4s24p2 B. NH3BH3的结构式： C. 第一电离能I1(F)＞I1(N)＞I1(O) D. 键角：H3O+ > H2O 阅读下列材料，完成下面小题： 氮的化合物应用广泛。可通过反应 释放氢气，也可与光气()反应制备尿素。和羟胺()常用于有机合成，羟胺易潮解。强碱性条件下，可与反应生成Ag和。氨水中通入可生成溶液，将溶液加入到溶液中可生成沉淀。 5. 关于氨的释氢反应，下列说法正确的是 A. 反应的平衡常数可表示为 B. 增大压强，既可提高释氢速率，又可提高氨气的平衡转化率 C. 用E表示键能， D. 使用高效催化剂能降低反应的焓变 6. 下列说法正确的是 A. 能与盐酸反应 B. 易潮解的原因是分子间会形成氢键 C. 分子的空间结构为三角锥形 D. 中含键 7. 下列化学反应表示正确的是 A. 碱性条件下与反应： B. 与过量反应制尿素： C. 氨水中通入足量： D. 溶液加到溶液中： 8. 在给定条件下，下列过程涉及的物质转化均能实现的是 A. 制漂白粉：饱和NaCl溶液 B. 海水提溴： C. 冶炼铝： D. 硫酸工业： 9. 一种二次储能电池的构造示意图如图所示。下列说法正确的是 A. 放电时，电能转化为化学能 B. 放电时，发生还原反应 C. 充电时，右侧通过质子交换膜向左侧电极移动 D. 充电时，每生成，转移电子数为 10. 化合物Z是合成某抗肿瘤药物的中间体，其合成路线如下： 下列说法正确的是 A. X与足量加成后的产物分子中含有5个手性碳原子 B. Y不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. 1molY最多能与2molNaOH发生反应 D. 一定条件下，Z能与甲醛发生缩聚反应 11. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 将溴乙烷、乙醇和烧碱的混合溶液加热，产生的气体通入酸性溶液中，溶液褪色 溴乙烷发生了消去反应 B 向等物质的量浓度的NaCl和稀溶液中，逐滴滴加稀溶液，先出现白色沉淀AgCl C 用pH计分别测定等物质的量浓度的溶液和溶液pH，后者pH大 结合能力： D 向1.0 mL 0.1 KI溶液中加入5.0 mL同浓度的溶液，充分反应后用萃取，下层呈紫色；分液后向水层滴入KSCN溶液，变红 与发生的反应为可逆反应 A. A B. B C. C D. D 12. 室温下，已知，。通过下列实验探究、的性质。 实验1：用pH计测得溶液的。 实验2：向溶液中滴加等体积溶液，溶液变浑浊。 实验3：向溶液中滴加少量溶液，无明显现象。 实验4：向溶液中通入一定量，测得溶液。 下列说法正确的是 A. 实验1溶液中： B. 实验2可得到 C. 实验3反应后的溶液中存在： D. 实验4所得的溶液中： 13. 甲醇与水蒸气催化重整制取氢气的主要反应为：；。在密闭容器中，、，平衡时的转化率和CO的选择性[]随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 其他条件不变，制取的最佳温度范围约为200~220℃ B. 200~300℃达到平衡时，的物质的量随温度升高而减小 C. 其他条件不变，增大起始时，可提高甲醇的平衡转化率 D. 240~300℃达到平衡时， II卷（非选择题 共61分） 14. 镓及其化合物在电子工业中应用广泛。从高铝粉煤灰(含SiO2，Al2O3和少量Fe2O3、Ga2O3等)中提取镓的过程如下： 已知粉煤灰中Ga2O3存在形式有两种：一种存在于非晶质中，易与酸性或碱性物质反应；一种存在于由SiO2和Al2O3组成的玻璃体结构中，该玻璃体结构难与酸性或碱性物质反应。 （1）焙烧。向高铝粉煤灰中加入Na2CO3焙烧，得到Na2SiO3、NaAlO2、NaGaO2等。 ①写出焙烧过程中Ga2O3发生反应的化学方程式：____。 ②焙烧过程中加入Na2CO3的作用除与Ga2O3反应外，还有____。 （2）浸取。向焙烧所得固体中加入NaOH溶液可浸取镓元素。浸取时选用NaOH溶液而不用水的原因是____。 （3）除硅铝。先除去浸取液中的硅，得到主要含Na[Al(OH)4]和Na[Ga(OH)4]的溶液，向其中通入CO2至pH=10，过滤。溶液中镓元素含量随pH变化如图-1所示。pH由11降到10的过程中，溶液中镓元素含量降低的原因是____。 [已知：pH=11时，溶液中开始析出Al(OH)3，pH=10时，开始析出Ga(OH)3。] （4）富集镓。除硅铝所得滤液中的镓元素可利用某种树脂[分子中含有氨基(－NH2)、肟基(=N－OH)]进行吸附，再通过解吸附后富集。吸附前首先与树脂中的H＋反应得到Ga(OH)3、、Ga(OH)2＋，从结构角度解释生成的这些含镓微粒能被吸附的原因：_____。 （5）电解。利用电解法制取镓的装置如图-2所示(电解时不锈钢电极不发生反应)。电解时阳极溶液中Na2CO3和NaHCO3的浓度与时间的关系如图-3所示。 ①写出电解时生成金属镓的电极反应式____；0～2 h，当铜基镀镓电极增重280 g，理论上阳极生成气体的物质的量为____。 ②8～11 h，NaHCO3浓度基本不变的主要原因是____。 15. 化合物H是一种抗血栓药物，其合成路线流程图如下： （1）A分子中原子轨道的杂化类型是sp3的原子有____（写元素符号）。 （2）C + G → H 的反应类型为____。 （3）环状分子E 的分子式为C5H8O2，写出E的结构简式：____。 （4）写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式____。 ①能与FeCl3溶液发生显色反应； ②分子中有叁键，有一个手性碳原子，有5种不同化学环境的氢。 （5）已知：；。 写出以和为原料制备的合成路线流程图____（无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。 16. 电子元件废料中金（Au）和Cu以单质存在，以其为原料回收Au、Cu单质的方法如下图所示（其他杂质不参与反应）。 已知：硫脲可被缓慢氧化，最终生成单质硫。 （1）①基态的核外电子排布式为______。 ②“浸金”时，溶液中生成和，该反应的离子方程式为______。 ③硫脲中存在如图所示的转化，中的配位原子为______。 （2）硫脲浓度对金的浸出率的影响如图，其他条件相同时，硫脲浓度大于时，金浸出率下降的原因是______。 （3）“置换”后，过滤所得金粉中含有的金属杂质为______。 （4）请补充从电子元件废料中回收Cu单质的实验方案，酸浸实验装置如图所示：取一定量的电子元件废料加入三颈烧瓶，______，关闭电源，收集阴极生成的铜。（必须使用：浓硝酸，溶液，直流电源，铜电极，石墨电极）。 17. CO2的捕集与转化是研究的重要课题。 （1）CO2加氢可制甲烷。向恒压、装有催化剂的密闭容器中通入1 mol CO2和4 mol H2，若只考虑发生如下两个反应，平衡时含碳物种的物质的量随温度变化如图1。 反应Ⅰ：CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g) ΔH=－164.7 kJ·mol－1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g) ΔH=41.2 kJ·mol－1 ①说明B代表的物质，并解释温度高于600 ℃后B的物质的量随温度升高而逐渐减小的原因___。 ②实际反应过程中，还会发生如下反应： 反应Ⅲ：2CO(g)=CO2(g)＋C(s) ΔH= －172.5 kJ·mol－1 反应Ⅳ：CH4(g)=C(s)＋2H2(g) ΔH。则反应Ⅳ的ΔH=____。 ③保持温度一定，实际反应过程中测得一段时间后，催化剂的活性会降低，原因是____。 （2）向一定浓度的KNO3溶液通CO2至饱和，电解后在电极上反应生成CO(NH2)2，原理如图2所示。电解过程中生成尿素的电极反应式是____。 （3）电解吸收CO2的KOH溶液可将CO2转化为有机物CH4、C2H4、HCOO－。一定电压下，1molCO2完全电解时，电路中通过4.8mol电子，已知生成的CH4和C2H4的物质的量相等，则生成的CH4与HCOO－物质的量之比为____。 （4）在40GPa的高压下，用激光加热CO2到1800K，可以制得一种高沸点、高硬度的共价晶体干冰，证明其为晶体的最可靠的实验方法为____； （5）Ni/CeO2可催化CO2加氢合成CH4。CeO2形成氧空位后的晶胞如图3所示。CO2催化加氢反应中，H2在Ni表面解离为H原子（表示为H*），CO2在CeO2表面转化为CH4可能的机理如图4所示。研究表明，Ni的粒径越小，步骤Ⅱ的加氢效率越低。 ①CeO2形成氧空位后的晶胞中，Ce3＋、Ce4＋的物质的量之比为______。 ②在图4虚线方框内画出有关结构式：______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第一学期高三年级9月份学情检测 化学试卷 本卷考试时间：75分钟 总分：100分 注意事项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1．本试卷共7页。满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。 2．答题前，请您务必将自己的姓名、考试号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡规定的位置。 3．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其它位置作答一律无效。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Ga 70 I卷（选择题 共39分） 单项选择题：本题共13小题，每小题3分，共39分，每小题只有一个选项符合题意。 1. 材料是人类赖以生存和发展的物质基础，下列属于新型无机非金属材料的是 A. AlN高温陶瓷 B. 普通玻璃 C. 钛合金 D. 酚醛树脂 【答案】A 【解析】 【详解】A．AlN高温陶瓷属于高温结构陶瓷，是新型无机非金属材料，A正确； B．普通玻璃属于传统硅酸盐类无机非金属材料，不属于新型无机非金属材料，B错误； C．钛合金属于金属材料，不属于无机非金属材料范畴，C错误； D．酚醛树脂属于有机高分子合成材料，不属于无机非金属材料范畴，D错误； 故选A。 2. NCl3可用于漂白和水果的熏蒸处理，可利用反应 NH4Cl＋3Cl2=NCl3＋4HCl制备。下列说法正确的是 A. NH4Cl的电子式： B. Cl-的结构示意图： C. NCl3的VSEPR模型是四面体 D. HCl属于共价晶体 【答案】C 【解析】 【详解】A．NH4Cl是离子化合物，的电子式需标出最外层8个电子并加中括号，应为，A错误； B．的质子数为17，核电荷数应为+17，所给结构示意图核电荷数为+18，B错误； C．NCl3中心N原子的价层电子对数为，因此VSEPR模型是四面体，C正确； D．HCl由HCl分子构成，属于分子晶体，不属于共价晶体，D错误； 故答案为C。 3. 用废铁屑制取摩尔盐，下列原理、装置及操作能达到实验目的的是 A. 用装置甲制取溶液 B. 用装置乙制取并收集 C. 用装置丙制备和混合溶液 D. 用装置丁蒸干溶液得到 【答案】A 【解析】 【详解】A用装置甲制取FeSO4溶液，铁粉过量，可以防止Fe2+被氧化成Fe3+，A正确； B．用装置乙制取NH3，收集气体时试管口放棉花，不能带胶塞，B错误； C．用装置丙将氨气通入FeSO4和H2SO4的混合溶液中，应用倒置漏斗，防止倒吸，C错误； D．用装置丁浓缩溶液，降温结晶得到(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O，蒸干溶液，(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O结构会被破坏，D错误； 故选A。 4. B、N、O、Ge等均为重要主族元素，下列说法错误的是 A. Ge基态核外价电子排布式：4s24p2 B. NH3BH3的结构式： C. 第一电离能I1(F)＞I1(N)＞I1(O) D. 键角：H3O+ > H2O 【答案】B 【解析】 【详解】A．Ge为第四周期第ⅣA族元素，基态核外价电子排布式为，A正确； B．中N原子提供孤电子对，B原子提供空轨道形成配位键，配位键箭头应从提供孤电子对的N指向接受孤电子对的B，题给结构式箭头方向错误，B错误； C．同周期主族元素第一电离能整体呈增大趋势，N的2p轨道为半满稳定结构，第一电离能大于O，故，C正确； D．中O原子有1对孤电子对，中O原子有2对孤电子对，孤电子对越多对成键电子对的斥力越大，键角越小，故键角，D正确； 故答案为B。 阅读下列材料，完成下面小题： 氮的化合物应用广泛。可通过反应 释放氢气，也可与光气()反应制备尿素。和羟胺()常用于有机合成，羟胺易潮解。强碱性条件下，可与反应生成Ag和。氨水中通入可生成溶液，将溶液加入到溶液中可生成沉淀。 5. 关于氨的释氢反应，下列说法正确的是 A. 反应的平衡常数可表示为 B. 增大压强，既可提高释氢速率，又可提高氨气的平衡转化率 C. 用E表示键能， D. 使用高效催化剂能降低反应的焓变 6. 下列说法正确的是 A. 能与盐酸反应 B. 易潮解的原因是分子间会形成氢键 C. 分子的空间结构为三角锥形 D. 中含键 7. 下列化学反应表示正确的是 A. 碱性条件下与反应： B. 与过量反应制尿素： C. 氨水中通入足量： D. 溶液加到溶液中： 【答案】5. C 6. A 7. D 【解析】 【5题详解】 A．反应的平衡常数表达式应为， A错误； B．恒容条件下增大压强会加快速率，但平衡逆向移动，降低氨的转化率，B错误； C．ΔH=反应物断键的总键能-生成物成键的总键能，计算得，C正确； D．使用催化剂不改变焓变，D错误； 故选C。 【6题详解】 A．为叔胺，具有碱性，可与盐酸反应生成盐，A正确； B．羟胺易潮解的原因是与水分子形成氢键，而非形成自身分子间氢键，B错误； C．为平面三角形结构，非三角锥形，C错误； D．尿素的结构为，因此1 mol尿素含7 mol σ键（4 molN-H、2mol C-N、1mol C=O），D错误； 故选A。 【7题详解】 A．碱性条件下与反应，根据电子守恒，离子方程式为：，A错误； B．过量NH3下产物应为而非，B错误； C．氨水在离子方程式中不能拆，离子方程式为：，C错误； D．与反应沉淀和，方程式为，D正确； 故选D。 8. 在给定条件下，下列过程涉及的物质转化均能实现的是 A. 制漂白粉：饱和NaCl溶液 B. 海水提溴： C. 冶炼铝： D. 硫酸工业： 【答案】A 【解析】 【详解】A．电解饱和NaCl溶液生成Cl₂正确，Cl₂与石灰乳反应生成Ca(ClO)₂正确，工业制漂白粉即如此，A正确； B．SO₂可将Br₂还原为HBr，但I₂无法氧化HBr生成Br₂（因I₂氧化性弱于Br₂），B错误； C．Al₂O₃与HCl生成AlCl₃正确，但电解AlCl₃溶液无法得到Al（需电解熔融Al₂O₃），C错误； D．FeS₂高温下与O₂反应生成SO₂而非直接生成SO₃，D错误； 9. 一种二次储能电池的构造示意图如图所示。下列说法正确的是 A. 放电时，电能转化为化学能 B. 放电时，发生还原反应 C. 充电时，右侧通过质子交换膜向左侧电极移动 D. 充电时，每生成，转移电子数为 【答案】C 【解析】 【详解】A．放电时该装置是原电池，是化学能转化成电能，故A错误； B．放电时作负极，电极反应式为，发生氧化反应，是氧化产物，故B错误； C．充电时该装置是电解池，作阴极，溶液中的阳离子移向阴极，故通过质子交换膜向左侧电极移动，故C正确； D．充电时，右侧阳极的电极反应式为，每生成，转移电子数为，故D错误； 故答案为：C。 10. 化合物Z是合成某抗肿瘤药物的中间体，其合成路线如下： 下列说法正确的是 A. X与足量加成后的产物分子中含有5个手性碳原子 B. Y不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. 1molY最多能与2molNaOH发生反应 D. 一定条件下，Z能与甲醛发生缩聚反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．手性碳原子连接4个不同的原子或基团，X与足量加成后的产物如图，分子中含有4个手性碳原子，A错误； B．Y中含有酚羟基，苯环上连有甲基，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B错误； C．Y中含有酚羟基和酚羟基形成的酯基，1molY最多能与3molNaOH发生反应，C错误； D．Z中含有酚羟基，一定条件下，Z能与甲醛发生缩聚反应，D正确； 故选D。 11. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 将溴乙烷、乙醇和烧碱的混合溶液加热，产生的气体通入酸性溶液中，溶液褪色 溴乙烷发生了消去反应 B 向等物质的量浓度的NaCl和稀溶液中，逐滴滴加稀溶液，先出现白色沉淀AgCl C 用pH计分别测定等物质的量浓度的溶液和溶液pH，后者pH大 结合能力： D 向1.0 mL 0.1 KI溶液中加入5.0 mL同浓度的溶液，充分反应后用萃取，下层呈紫色；分液后向水层滴入KSCN溶液，变红 与发生的反应为可逆反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．乙醇易挥发，挥发出的乙醇也能使酸性溶液褪色，所以无法证明溴乙烷发生消去反应产生了乙烯，故A错误； B．为AB型沉淀，为A2B型沉淀，二者组成类型不同，不能仅凭沉淀先后顺序判断大小，故B错误； C．等物质的量浓度的强碱弱酸盐溶液，pH越大对应弱酸根水解程度越强，其结合的能力越强，溶液pH更大，说明结合能力：，故C正确； D．n(Fe3+) : n(I-) = 5 : 1，反应后本身就有剩余的，滴加KSCN溶液变红无法证明反应是可逆反应，故D错误； 选C。 12. 室温下，已知，。通过下列实验探究、的性质。 实验1：用pH计测得溶液的。 实验2：向溶液中滴加等体积溶液，溶液变浑浊。 实验3：向溶液中滴加少量溶液，无明显现象。 实验4：向溶液中通入一定量，测得溶液。 下列说法正确的是 A. 实验1溶液中： B. 实验2可得到 C. 实验3反应后的溶液中存在： D. 实验4所得的溶液中： 【答案】D 【解析】 【详解】A．溶液中同时存在的电离平衡()和水解平衡()，用pH计测得溶液的，即溶液呈酸性，说明的电离程度大于其水解程度，则实验1溶液中：，A错误； B．实验2中，向溶液中滴加等体积溶液，混合后和浓度均为，则离子积，溶液变浑浊，说明，则实验2可得到Ksp(CaC2O4)<2.5×10−5，B错误； C．溶液中存在物料守恒：，向其溶液滴加少量溶液后，溶液中物质的量增大，则实验3反应后的溶液中存在：，C错误； D．实验4中，向溶液中通入一定量，测得溶液，此时电荷守恒简化为：，结合物料守恒：，推导得，D正确； 故选D。 13. 甲醇与水蒸气催化重整制取氢气的主要反应为：；。在密闭容器中，、，平衡时的转化率和CO的选择性[]随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 其他条件不变，制取的最佳温度范围约为200~220℃ B. 200~300℃达到平衡时，的物质的量随温度升高而减小 C. 其他条件不变，增大起始时，可提高甲醇的平衡转化率 D. 240~300℃达到平衡时， 【答案】D 【解析】 【详解】A．200~220℃时的平衡转化率太低，不利于制取，260℃时的平衡转化率高而CO的选择性较低，故制取的最佳温度范围约为260℃，A错误； B．200~300℃达到平衡时，温度升高，的平衡转化率随温度升高而增大，的平衡转化率增大是主要因素，的物质的量随温度升高而增大，温度继续升高，CO的选择性增大占主要因素，的物质的量随温度升高又逐渐减小，B错误； C．其他条件不变，增大起始时，水的转化率增大，甲醇的平衡转化率降低，C错误； D．若只发生反应，，若只发生反应，，240~300℃两个反应均发生，则达到平衡时，，D正确； 故选D。 II卷（非选择题 共61分） 14. 镓及其化合物在电子工业中应用广泛。从高铝粉煤灰(含SiO2，Al2O3和少量Fe2O3、Ga2O3等)中提取镓的过程如下： 已知粉煤灰中Ga2O3存在形式有两种：一种存在于非晶质中，易与酸性或碱性物质反应；一种存在于由SiO2和Al2O3组成的玻璃体结构中，该玻璃体结构难与酸性或碱性物质反应。 （1）焙烧。向高铝粉煤灰中加入Na2CO3焙烧，得到Na2SiO3、NaAlO2、NaGaO2等。 ①写出焙烧过程中Ga2O3发生反应的化学方程式：____。 ②焙烧过程中加入Na2CO3的作用除与Ga2O3反应外，还有____。 （2）浸取。向焙烧所得固体中加入NaOH溶液可浸取镓元素。浸取时选用NaOH溶液而不用水的原因是____。 （3）除硅铝。先除去浸取液中的硅，得到主要含Na[Al(OH)4]和Na[Ga(OH)4]的溶液，向其中通入CO2至pH=10，过滤。溶液中镓元素含量随pH变化如图-1所示。pH由11降到10的过程中，溶液中镓元素含量降低的原因是____。 [已知：pH=11时，溶液中开始析出Al(OH)3，pH=10时，开始析出Ga(OH)3。] （4）富集镓。除硅铝所得滤液中的镓元素可利用某种树脂[分子中含有氨基(－NH2)、肟基(=N－OH)]进行吸附，再通过解吸附后富集。吸附前首先与树脂中的H＋反应得到Ga(OH)3、、Ga(OH)2＋，从结构角度解释生成的这些含镓微粒能被吸附的原因：_____。 （5）电解。利用电解法制取镓的装置如图-2所示(电解时不锈钢电极不发生反应)。电解时阳极溶液中Na2CO3和NaHCO3的浓度与时间的关系如图-3所示。 ①写出电解时生成金属镓的电极反应式____；0～2 h，当铜基镀镓电极增重280 g，理论上阳极生成气体的物质的量为____。 ②8～11 h，NaHCO3浓度基本不变的主要原因是____。 【答案】（1） ①. ②. 破坏玻璃体结构，并与其中的Ga2O3反应，有利于提高镓的提取率 （2）防止NaGaO2水解产生Ga(OH)3沉淀而降低镓的浸出率 （3）Al(OH)3胶状沉淀析出时，吸附部分镓元素 （4）含镓微粒中的镓提供空轨道，树脂中所含氨基、肟基中的氮或氧提供孤电子对，形成配位键 （5） ①. [Ga(OH)4]－＋3e－＝Ga ↓+4OH－ ②. 3 mol ③. 与阳极上产生的H＋结合生成的速率和与H＋反应产生CO2的速率相近 【解析】 【分析】高铝粉煤灰含SiO2，Al2O3和少量Fe2O3、Ga2O3等，加入碳酸钠焙烧，Ga2O3和碳酸钠反应转化成NaGaO2，SiO2和碳酸钠反应生成硅酸钠，加入氢氧化钠碱浸，镓、铝元素转化为Na[Ga(OH)4]、Na[Al(OH)4]溶液，氧化铁不反应过滤除去，除硅铝所得滤液中的镓元素可利用某种树脂富集，再电解得到镓单质。 【小问1详解】 ①焙烧过程中，Ga2O3和碳酸钠反应转化成NaGaO2，化学方程式为。 ②根据分析，焙烧过程中加入Na2CO3高温下能与二氧化硅和氧化铝反应，破坏玻璃体结构，并与其中的Ga2O3反应，有利于提高镓的提取率。 【小问2详解】 浸取时选用NaOH溶液而不用水的原因是防止NaGaO2水解产生Ga(OH)3沉淀而降低镓的浸出率。 【小问3详解】 pH=11时，溶液中开始析出Al(OH)3，Al(OH)3沉淀析出时，部分镓元素被包裹、吸附，溶液中镓元素含量降低。 【小问4详解】 从结构角度，生成的这些含镓微粒能被吸附的原因为含镓微粒中的镓提供空轨道，树脂分子中含有氨基、肟基中的氮原子或氧原子提供孤电子对，形成配位键。 【小问5详解】 ①由图-2可知，[Ga(OH)4]－转化为Ga，故电解时生成金属镓的电极反应式为[Ga(OH)4]－＋3e－＝Ga ↓+4OH－；由图-3可知，0～2 h，阳极碳酸钠转化为碳酸氢钠，阳极反应式为，Na[Ga(OH)4]中Ga为+3价，当铜基镀镓电极增重280 g，生成镓的物质的量为4 mol，根据[Ga(OH)4]－＋3e－＝Ga ↓+4OH－可知，电路中通过电子物质的量为12 mol，由电子守恒，可知理论上阳极生成气体的物质的量为3 mol。 ②8～11 h，与阳极上产生的H＋结合生成的速率和与H＋反应产生CO2的速率相近，所以NaHCO3浓度基本不变。 15. 化合物H是一种抗血栓药物，其合成路线流程图如下： （1）A分子中原子轨道的杂化类型是sp3的原子有____（写元素符号）。 （2）C + G → H 的反应类型为____。 （3）环状分子E 的分子式为C5H8O2，写出E的结构简式：____。 （4）写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式____。 ①能与FeCl3溶液发生显色反应； ②分子中有叁键，有一个手性碳原子，有5种不同化学环境的氢。 （5）已知：；。 写出以和为原料制备的合成路线流程图____（无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。 【答案】（1）C N O （2）取代反应 （3） （4）或 （5） 或 【解析】 【分析】A发生取代反应生成B，B发生取代反应生成C，环状分子E 的分子式为C5H8O2，根据DF结构简式知E为，CG发生取代反应生成H； 【小问1详解】 A中含有醚键和氨基，醚键连接乙基，原子轨道的杂化类型是sp3的原子有C、 N、 O； 【小问2详解】 C+G→H 的反应中脱去HCl分子，反应类型为取代反应； 【小问3详解】 通过提供的E的分子式C5H8O2及D、F的结构，可以判断E为环酯，结构简式：； 【小问4详解】 C的同分异构体符合下列条件： ①能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基且含有2个酚羟基； ②分子中有三键，有一个手性碳原子，有5种不同化学环境的氢， 则符合条件的结构简式为或； 【小问5详解】 以和为原料制备，苯胺两次发生取代反应，然后和浓硝酸发生取代反应，再发生还原反应、最后发生一致信息的取代反应得到目标产物：； 或苯胺先发生取代反应、再和浓硝酸发生取代反应、再发生成环取代反应、还原反应、最后发生已知信息的取代反应得到目标产物，其合成路线为 。 16. 电子元件废料中金（Au）和Cu以单质存在，以其为原料回收Au、Cu单质的方法如下图所示（其他杂质不参与反应）。 已知：硫脲可被缓慢氧化，最终生成单质硫。 （1）①基态的核外电子排布式为______。 ②“浸金”时，溶液中生成和，该反应的离子方程式为______。 ③硫脲中存在如图所示的转化，中的配位原子为______。 （2）硫脲浓度对金的浸出率的影响如图，其他条件相同时，硫脲浓度大于时，金浸出率下降的原因是______。 （3）“置换”后，过滤所得金粉中含有的金属杂质为______。 （4）请补充从电子元件废料中回收Cu单质的实验方案，酸浸实验装置如图所示：取一定量的电子元件废料加入三颈烧瓶，______，关闭电源，收集阴极生成的铜。（必须使用：浓硝酸，溶液，直流电源，铜电极，石墨电极）。 【答案】（1） ①. ②. ③. S、N （2）硫脲浓度过大，被缓慢氧化为S单质，包裹在金的表面 （3）Fe、Zn （4）加入浓硝酸至Cu完全溶解，过滤，用 0.1 mol/L NaOH 调节滤液 pH 至中性，以石墨为阳极、铜为阴极，接通直流电源电解。 【解析】 【分析】废料酸浸后得到含的溶液，加入、的溶液浸金得到和的滤液，加入过量锌粉得到金属金； 【小问1详解】 ①基态 Fe 的原子序数为 26，其核外电子排布式为：，因此，基态的核外电子排布式为：； ②Au 被氧化为，被还原为，离子方程式为：； ③根据硫脲的转化可知，带正电的N原子没有孤对电子，不能形成配位键，则由S原子和另外的N原子提供孤对电子与形成配位键； 【小问2详解】 硫脲浓度大于时，被缓慢氧化为S单质，包裹在金的表面，所以金浸出率下降； 【小问3详解】 “置换”时，金属锌会将“浸金”时，生成的还原为Fe，加入的锌粉是过量的，则金粉中含有的金属杂质为Fe、Zn； 【小问4详解】 有题意可知，需要电解法回收金属铜，硝酸用于溶解金属铜，溶液用于调节pH否则阴极存在副反应氢离子放电生成氢气，直流电源，铜电极，石墨电极用于电解法制取铜，故实验方案为：取一定量的电子元件废料加入三颈烧瓶，加入浓硝酸至Cu完全溶解，过滤，用 0.1 mol/L NaOH 调节滤液 pH 至中性，以石墨为阳极、铜为阴极，接通直流电源电解。 17. CO2的捕集与转化是研究的重要课题。 （1）CO2加氢可制甲烷。向恒压、装有催化剂的密闭容器中通入1 mol CO2和4 mol H2，若只考虑发生如下两个反应，平衡时含碳物种的物质的量随温度变化如图1。 反应Ⅰ：CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g) ΔH=－164.7 kJ·mol－1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g) ΔH=41.2 kJ·mol－1 ①说明B代表的物质，并解释温度高于600 ℃后B的物质的量随温度升高而逐渐减小的原因___。 ②实际反应过程中，还会发生如下反应： 反应Ⅲ：2CO(g)=CO2(g)＋C(s) ΔH= －172.5 kJ·mol－1 反应Ⅳ：CH4(g)=C(s)＋2H2(g) ΔH。则反应Ⅳ的ΔH=____。 ③保持温度一定，实际反应过程中测得一段时间后，催化剂的活性会降低，原因是____。 （2）向一定浓度的KNO3溶液通CO2至饱和，电解后在电极上反应生成CO(NH2)2，原理如图2所示。电解过程中生成尿素的电极反应式是____。 （3）电解吸收CO2的KOH溶液可将CO2转化为有机物CH4、C2H4、HCOO－。一定电压下，1molCO2完全电解时，电路中通过4.8mol电子，已知生成的CH4和C2H4的物质的量相等，则生成的CH4与HCOO－物质的量之比为____。 （4）在40GPa的高压下，用激光加热CO2到1800K，可以制得一种高沸点、高硬度的共价晶体干冰，证明其为晶体的最可靠的实验方法为____； （5）Ni/CeO2可催化CO2加氢合成CH4。CeO2形成氧空位后的晶胞如图3所示。CO2催化加氢反应中，H2在Ni表面解离为H原子（表示为H*），CO2在CeO2表面转化为CH4可能的机理如图4所示。研究表明，Ni的粒径越小，步骤Ⅱ的加氢效率越低。 ①CeO2形成氧空位后的晶胞中，Ce3＋、Ce4＋的物质的量之比为______。 ②在图4虚线方框内画出有关结构式：______。 【答案】（1） ①. B是CO2。反应Ⅰ的ΔH＜0，温度升高促进CO2的生成；反应Ⅱ的ΔH＞0，温度升高促进CO2的消耗；温度高于600 ℃的条件下，升高温度对反应Ⅱ的影响大于对反应Ⅰ的影响 ②. ＋74.6 kJ·mol－1 ③. 反应一段时间后产生的积碳覆盖在催化剂表面 （2） （3）1:2 （4）对固体进行X射线衍射实验 （5） ①. 1:1 ②. 【解析】 【小问1详解】 ①反应I为放热反应，升高温度，化学平衡逆向移动，则甲烷的物质的量随温度升高而减小，反应II为吸热反应，升高温度，化学平衡正向移动，则CO的物质的量随温度升高而增大，因此A表示CH4，C表示CO，则B表示CO2；反应Ⅰ的ΔH＜0，温度升高促进CO2的生成；反应Ⅱ的ΔH＞0，温度升高促进CO2的消耗；温度高于600 ℃的条件下，升高温度对反应Ⅱ的影响大于对反应Ⅰ的影响；  ②根据盖斯定律可知，反应Ⅳ=反应Ⅱ×2+反应Ⅲ-反应I，ΔH=(41.2×2-172.5+164.7) kJ/mol=+74.6 kJ/mol； ③根据化学方程式可知，反应Ⅲ和反应Ⅳ有单质碳生成，反应一段时间后产生的积碳会覆盖在催化剂表面，从而降低催化剂的活性； 【小问2详解】 从图中可知，在右侧电极上水失电子生成氧气，为阳极，则左侧电极为阴极，阴极上硝酸根离子得电子结合通过质子交换膜进来的氢离子、二氧化碳生成尿素和水，电极反应为； 【小问3详解】 设物质的量为，为，则​也为： 碳守恒：； 电子转移：每个​得，每个​得，每个得，总电子：； 联立解得，，故； 【小问4详解】 证明其为晶体的最可靠的实验方法为X射线衍射实验； 【小问5详解】 ①晶胞中总数为，总数为（1个氧空位），设为，为：，，解得，故比值为； ②步骤Ⅱ过程中碳原子再与2个形成共价键而生成甲基，则在图4虚线方框有关结构式：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $