精品解析：湖南省长沙市雅礼中学2023-2024学年高三下学期月考（八）化学试题

雅礼中学2024届高三月考试卷(八) 化学 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，将本试题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 S~32 Fe~56 Cu~64 Ge~73 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分，每小题只有一个选项符合题意。) 1. 化学与生产、生活等息息相关，人类生活品质的提升离不开科技的进步，下列有关说法不正确的是 A. 含有增塑剂的聚氯乙烯膜不可以直接用来包装食品 B. 利用合成脂肪酸，实现了无机小分子向有机高分子的转变 C. 食品中添加适量二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用 D. 核苷酸通过缩聚反应可以得到核酸，核酸属于生物大分子 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 中子数为8的碳原子： B. CO2的空间填充模型： C. 2pz的电子云轮廓图： D. MgCl2的电子式： 3. 设为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 A. 25℃时，的溶液中，由水电离出的数目为 B. 用铅酸蓄电池电解氯化钠溶液得到标准状况下22.4L氢气时，理论上铅酸蓄电池中消耗氢离子数目为 C. 6.4g铜片与足量浓硝酸充分反应生成在标准状况下的体积为4.48L D. 32g()()的混合物中所含共价键数目为 4. 法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物，其结构简式如图所示。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法中，错误的是 A. 1mol该分子中σ键的数目为 B. 该分子中氮原子杂化类型都相同 C. 已知该分子中的杂环结构类似于苯环，则该分子中共平面的原子数目最多有14个 D. 该分子与完全加成后存在3个手性碳原子 5. 我国科学家用下列实验研究硫酸盐会加剧雾霾的原因，以或空气为载气，将和按一定比例混合，通入不同吸收液，相同时间后，检测吸收液中的含量，数据如下： 反应 载气 吸收液 含量 数据分析 ① 蒸馏水 a ⅰ． ⅱ．若起始不通入，则最终检测不到 ② 3%氨水 b ③ 空气 蒸馏水 c ④ 3%氨水 d 下列说法中，正确的是 A. 和都属于酸性氧化物 B. 从反应①和③来看，还原产物可能是NO C. 从上述实验可以得出碱性环境中两者的反应速率更快 D. 实验结果表明硫酸盐的形成还和空气中的有关 6. 关注“实验室化学”并加以实践能有效提高同学们的实验素养。用如图所示装置(部分夹持装置省略)进行实验，不能达到实验目的的是 A. 利用装置①验证1-溴丙烷发生了消去反应 B. 利用装置②制备无水 C. 图③操作可用于氢氧化钠标准溶液滴定未知浓度的盐酸 D. 图④装置可用于实验室制取乙炔并进行相关的性质检验 7. 实验室合成高铁酸钾（）的过程如下图所示。下列说法错误的是 A. 气体a的主要成分为 B. 沉淀b的主要成分为 C. 中的化合价为 D. 反应2为 8. 脱落酸是一种植物激素，在植物发育的多个过程中起重要作用。其结构简式如图所示。下列关于脱落酸的说法错误的是 A. 存在顺反异构 B. 分子结构中含有3种含氧官能团 C. 1mol脱落酸与1mol发生加成反应，可得到4种不同的产物(不考虑立体异构) D. 若发生分子内酯化反应，所得产物分子中具有两个六元环 9. 某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示。是原子序数依次增大的短周期元素，其中位于同一周期，基态原子的价电子排布式为。下列说法错误的是 A. 该阴离子中铜元素的化合价为 B. 元素电负性： C. 基态原子的第一电离能： D. 均位于元素周期表的区 10. 一种双阴极微生物燃料电池装置如图所示。该装置可以同时进行硝化和反硝化脱氮，下列叙述正确的是 A. 电池工作时，H+的迁移方向：左→右 B. 电池工作时，“缺氧阴极”电极附近的溶液pH减小 C. “好氧阴极”存在反应：-6e-+ 8OH-=+ 6H2O D. “厌氧阳极”区质量减少28.8g时，该电极输出电子2.4mol 11. 工业上常用铁碳混合物处理含Cu2+废水获得金属铜。当保持铁屑和活性炭总质量不变时，测得废水中Cu2+浓度在不同铁碳质量比(x)条件下随时间变化的曲线如下图所示。 下列推论不合理的是 A. 活性炭对Cu2+具有一定的吸附作用 B. 铁屑和活性炭会在溶液中形成微电池，铁为负极 C. 增大铁碳混合物中铁碳比(x)，一定会提高废水中Cu2+的去除速率 D. 利用铁碳混合物回收含Cu2+废水中铜的反应原理：Fe+Cu2+＝Fe2++Cu 12. 某种含二价铜微粒[CuII(OH)(NH3)]+的催化剂可用于汽车尾气脱硝，催化机理如图1，反应过程中不同态物质体系所含的能量如图2。下列说法不正确的是 A. 总反应焓变ΔH<0 B. 由状态②到状③发生的是氧化还原反应 C. 状态③到状态④的变化过程中有O—H键的形成 D. 该脱硝过程的总反应方程式为4NH3+2NO+2O2=6H2O+3N2 13. CO和合成乙醇发生如下反应： 主反应： 副反应： 向一恒容密闭容器中投入一定量的CO和发生上述反应，CO的平衡转化率与温度、投料比[ ]的关系如图所示。下列有关说法正确的是 A. B. 在投料比为条件下，主反应的 C. 副反应能自发进行的临界温度约为993K D. 在、时，主反应的平衡常数 14. 溶液滴定溶液时，、各含磷元素微粒的和的关系如图。下列说法中正确的是 A. ①为的与的关系 B. b点时，溶液中 C. 的 D. d点时，溶液中存在着 二、非选择题(本题共4小题，共58分。) 15. 某实验小组对分别与、的反应进行实验探究。 实验药品：0.1mol/L溶液()；0.1mol/L溶液()；0.05mol/L溶液()；固体；NaCl固体。 实验过程 实验编号 I Ⅱ Ⅲ 实验操作 实验现象 溶液呈紫色，静置后紫色迅速褪去，久置后出现淡黄色浑浊 溶液呈紫色，静置后紫色褪去，久置后不出现淡黄色浑浊 溶液呈紫色，静置后紫色缓慢褪去，久置后不出现淡黄色浑浊 资料：i．在酸性条件下不稳定，发生自身氧化还原反应； ii．(暗紫色)，遇无明显现象。 （1）配制溶液时，一般是将固体药品溶于少量浓盐酸，然后再加水稀释，请结合离子方程式解释其可能的原因：_______。 （2）对实验I中现象产生的原因探究如下： ①证明有Fe²⁺生成：取实验I中褪色后的溶液，加入1~2滴溶液，观察到有蓝色沉淀生成，请写出生成蓝色沉淀的离子方程式：_______；中的配离子是由和通过配位键形成的，其中提供孤电子对形成配位键的原子是_______。 ②实验I中紫色褪去时被氧化成，相关反应的离子方程式是_______。 ③实验I和Ⅱ对比，I中出现淡黄色浑浊，而Ⅱ中不出现淡黄色浑浊的原因是_______。 （3）为探究实验Ⅱ和Ⅲ中紫色褪去快慢不同的原因，设计实验如下： 实验编号 Ⅳ V 实验操作 实验现象 紫色褪去时间：a>b 紫色褪去时间：c<d ①试剂X是_______。 ②由实验Ⅳ和实验V得出的结论是_______。 16. 门捷列夫在研究周期表时预言了“类硅”元素锗和“类铝”元素镓等11种元素。锗及其化合物应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。一种提纯二氧化锗粗品(主要含、)的工艺如下： 已知：i．与碱反应生成； ii．极易水解，的沸点为86.6℃。 （1）写出“类硅”元素锗的基态原子的价电子排布图：_______。 （2）从原子结构角度解释Ge和Si金属性递变的原因：_______。 （3）“氧化”过程是将氧化为，写出该转化过程的离子方程式：_______。 （4）加盐酸蒸馏生成反应的化学方程式为_______。 （5）高纯二氧化锗的含量采用碘酸钾滴定法进行测定。称取ag高纯二氧化锗样品，加入氢氧化钠溶液在电炉中溶解，冷却至：20℃以下，然后用次磷酸与过量氢氧化钠溶液反应得到的次磷酸钠()将其还原为，以淀粉为指示剂，用bmol/L的碘酸钾标准溶液滴定，消耗碘酸钾溶液的体积为VmL。(20℃以下，次磷酸钠不会被碘酸钾和碘氧化)。 资料：，。 ①次磷酸钠()为_______(填“正盐”或“酸式盐”)。 ②上述滴定终点的判断方法为_______。 ③此样品中二氧化锗的质量分数是_______(用表达式表示)。 17. 二氧化碳一甲烷重整反应制备合成气(H2+CO)是一种生产高附加值化学品的低碳过程。该过程存在如下化学反应： ① ② ③ ④ 回答下列问题： （1） _______，反应①_______正向自发进行(填标号)。 A．低温下能 B．高温下能 C．任何温度下都能 D．任何温度下都不能 （2）反应体系总压强分别为和时，平衡转化率随反应温度变化如图所示，则代表反应体系总压强为的曲线是_______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)，判断依据是_______。 （3）当反应体系总压强为时，平衡时部分组分的物质的量随反应温度变化如图所示。随反应温度的升高，的物质的量先增加后减少，主要原因是_______。 （4）恒温恒压条件下，向容器中通入和，达到平衡时的转化率为的转化率为，碳单质的物质的量为的物质的量为_______，反应①用摩尔分数表示的平衡常数_______(结果保留两位小数)。 上述平衡时，向体系通入气，重新达到平衡时，，则a_______b(填“>”“<”或“=”)。(已知反应的，物质的摩尔分数) 18. 有机物H是一种新型大环芳酰胺的合成原料，在印染方面具有广泛的应用前景。可通过以下方法合成(部分反应条件已省略)。 已知：苯胺具有还原性，易被氧化。 （1）化合物A的系统命名为_______；F中的官能团名称是_______。 （2）化合物G的结构简式是_______，F→G的反应类型为_______。 （3）下列说法正确的是_______(填标号)。 A. 化合物B可与溶液反应 B. 可依次通过取代反应、氧化反应实现A→B的转化 C. 1mol化合物E最多可与2molNaOH发生反应 D. 化合物H的分子式为 （4）写出C→D的化学方程式：_______。 （5）B转化为C的过程中可能产生副产物I()写出2种同时符合下列条件的化合物I的同分异构体的结构简式：_______。 ①分子中除含有苯环外，无其他环状结构； ②谱和IR谱检测表明：分子中有4种不同化学环境的氢原子，有，无和。 （6）凯夫拉()材料广泛应用于防弹衣、坦克等兵器的生产。利用以上合成线路及已知信息，设计由苯胺()、为原料制备凯夫拉的合成路线_______(用流程图表示，无机试剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 雅礼中学2024届高三月考试卷(八) 化学 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，将本试题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 S~32 Fe~56 Cu~64 Ge~73 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分，每小题只有一个选项符合题意。) 1. 化学与生产、生活等息息相关，人类生活品质的提升离不开科技的进步，下列有关说法不正确的是 A. 含有增塑剂的聚氯乙烯膜不可以直接用来包装食品 B. 利用合成脂肪酸，实现了无机小分子向有机高分子的转变 C. 食品中添加适量二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用 D. 核苷酸通过缩聚反应可以得到核酸，核酸属于生物大分子 【答案】B 【解析】 【详解】A．含有增塑剂的聚氯乙烯薄膜具有一定的毒性，会危害人体身体健康，因此不能直接用来包装食品，A正确； B．常见的脂肪酸相对分子质量虽然较大，但没有达到高分子化合物的范围，不属于有机高分子，B错误；    C．SO2具有还原性、漂白性，在食品中添加适量可起到漂白、防腐和抗氧化的作用，C正确； D．核酸属于生物大分子,核苷酸通过缩聚反应可以得到核酸，D正确； 故选B。 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 中子数为8的碳原子： B. CO2的空间填充模型： C. 2pz的电子云轮廓图： D. MgCl2的电子式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．中子数为8的碳原子：，A错误； B．为球棍模型且二氧化碳是直线型，B错误； C．2pz的电子云轮廓图：，C正确； D．MgCl2的电子式：，D错误； 故选C。 3. 设为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 A. 25℃时，的溶液中，由水电离出的数目为 B. 用铅酸蓄电池电解氯化钠溶液得到标准状况下22.4L氢气时，理论上铅酸蓄电池中消耗氢离子数目为 C. 6.4g铜片与足量浓硝酸充分反应生成在标准状况下的体积为4.48L D. 32g()()的混合物中所含共价键数目为 【答案】B 【解析】 【详解】A．25℃时，的溶液，没有明确溶液的体积，无法计算由水电离出的数目，故A错误； B．用铅酸蓄电池电解氯化钠溶液得到标准状况下22.4 L氢气时，电路中转移2 mol电子，结合铅酸蓄电池的反应可知，理论上铅酸蓄电池中消耗氢离子数目为，故B正确； C．6.4 g铜片与足量浓硝酸充分反应生成0.2 mol，但存在与的平衡，且和在标准状况下不是气体状态，故C错误； D．根据结构可以判断32 g()()与的混合物中所含共价键数目为，故D错误。 答案选B。 4. 法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物，其结构简式如图所示。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法中，错误的是 A. 1mol该分子中σ键的数目为 B. 该分子中氮原子杂化类型都相同 C. 已知该分子中的杂环结构类似于苯环，则该分子中共平面的原子数目最多有14个 D. 该分子与完全加成后存在3个手性碳原子 【答案】B 【解析】 【详解】A．单键由1个σ键形成，双键由1个σ键和1个π键形成，1mol该分子中σ键的数目为，A正确； B．该分子中中N为杂化，环中成双键的N为杂化，B错误； C．已知该分子中的杂环结构类似于苯环，与环直接相连的原子共平面，-CONH2中最多有4个原子共平面，则该分子中共平面的原子数目最多有14个，C正确； D．手性碳原子一定是饱和碳原子，且所连接的四个原子或原子团各不相同，上述有机物中酰胺基不能加成，只有环状结构中加成后存在3个手性碳原子，D正确； 故选B。 5. 我国科学家用下列实验研究硫酸盐会加剧雾霾的原因，以或空气为载气，将和按一定比例混合，通入不同吸收液，相同时间后，检测吸收液中的含量，数据如下： 反应 载气 吸收液 含量 数据分析 ① 蒸馏水 a ⅰ． ⅱ．若起始不通入，则最终检测不到 ② 3%氨水 b ③ 空气 蒸馏水 c ④ 3%氨水 d 下列说法中，正确的是 A. 和都属于酸性氧化物 B. 从反应①和③来看，还原产物可能是NO C. 从上述实验可以得出碱性环境中两者的反应速率更快 D. 实验结果表明硫酸盐的形成还和空气中的有关 【答案】C 【解析】 【详解】A．SO2与水反应生成亚硫酸，是酸性氧化物，NO2与水反应除生成硝酸外，还生成NO，故不属于酸性氧化物，故A错误； B．由表格数据分析可知，若起始不通入NO2 ，则最终检测不到，及a和c中近似相等，可以判断空气中的氧气对实验结果没有影响，所以还原产物不可能是NO，否则会导致空气中氧气参与，a和c不同，故B错误；  C．根据，在氨水中反应生成含量比水中更高，则碱性环境中反应速率更快，故C正确；  D．由数据b≈d＞a≈c 可知，在氨水中含量更高，说明硫酸盐的形成主要与吸收液中的氨有关，故D错误； 故选：C。 6. 关注“实验室化学”并加以实践能有效提高同学们的实验素养。用如图所示装置(部分夹持装置省略)进行实验，不能达到实验目的的是 A. 利用装置①验证1-溴丙烷发生了消去反应 B. 利用装置②制备无水 C. 图③操作可用于氢氧化钠标准溶液滴定未知浓度的盐酸 D. 图④装置可用于实验室制取乙炔并进行相关的性质检验 【答案】D 【解析】 【详解】A．用水除去挥发的乙醇气体，如果酸性高锰酸钾溶液褪色，则说明生成丙烯，即发生了消去反应，A正确； B．因为镁离子水解，所以在氯化氢气氛中，可以抑制氯化镁的水解，从而得到无水，最后用碱石灰吸收HCl，防止污染空气，B正确； C．聚四氟乙烯活塞的耐腐蚀性能好，所以可以用于碱式滴定管，即可以用氢氧化钠标准溶液滴定未知浓度的盐酸，C正确； D．电石与饱和食盐水生成乙炔，还有H2S等杂质，乙炔与H2S都能使溴水褪色，所以无法进行乙炔性质检验，D错误； 故选D。 7. 实验室合成高铁酸钾（）的过程如下图所示。下列说法错误的是 A. 气体a的主要成分为 B. 沉淀b的主要成分为 C. 中的化合价为 D. 反应2为 【答案】B 【解析】 【分析】高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气，氯气中混有HCl气体，通过饱和食盐水洗气除去HCl气体，得到气体a的主要成分为，氯气和饱和KOH溶液在10-15℃条件下反应生成、KCl和，将和KOH加入饱和次氯酸钾中发生反应生成，以此解答。 【详解】A．由分析可知，气体a的主要成分为，故A正确； B．​与碱反应时，只有加热条件下才会生成氯酸盐；（低温冷碱）条件下，与反应为，不生成​，因此沉淀不可能是​，B错误； C．由化合物化合价的代数和为零可知，中的化合价为，故C正确； D．反应2中和在碱性条件下发生氧化还原反应生成和KCl，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：，故D正确； 故选B。 8. 脱落酸是一种植物激素，在植物发育的多个过程中起重要作用。其结构简式如图所示。下列关于脱落酸的说法错误的是 A. 存在顺反异构 B. 分子结构中含有3种含氧官能团 C. 1mol脱落酸与1mol发生加成反应，可得到4种不同的产物(不考虑立体异构) D. 若发生分子内酯化反应，所得产物分子中具有两个六元环 【答案】D 【解析】 【详解】A．该有机物含3个碳碳双键，且每个双键碳原子所连的基团均不同，均存在立体异构，有顺反异构，A正确； B．分子结构中含有3种含氧官能团羰基、羧基、羟基，B正确； C．脱落酸分子结构中存在共轭结构，当1 mol脱落酸与1 mol 发生加成反应时，可通过1,2-加成的方式得到3种不同的产物，还可通过发生类似1,4-加成的反应得到1种不同于之前的产物，共得到4种不同的产物，C正确； D．脱落酸分子结构中存在羟基和羧基，其发生分子内酯化反应构成环状酯，所得结构中存在一个六元环和一个七元环，D错误。 故选D。 9. 某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示。是原子序数依次增大的短周期元素，其中位于同一周期，基态原子的价电子排布式为。下列说法错误的是 A. 该阴离子中铜元素的化合价为 B. 元素电负性： C. 基态原子的第一电离能： D. 均位于元素周期表的区 【答案】D 【解析】 【分析】基态原子的价电子排布式为可知n=2，X为C，是原子序数依次增大的短周期元素，其中位于同一周期，结合图示，即W为H，Y为N，Z为F。 【详解】A．由图可知，该阴离子为[Cu（CF3）3CH2CN]-，其中铜元素的化合价为，A正确； B．同周期元素，从左往右电负性逐渐增大，即元素电负性：X（C）＜Y（N）＜Z（F），B正确； C．同周期元素，从左往右第一电离能总体逐渐增强，但部分原子由于半充满结构较为稳定，其第一电离能较高，即基态原子的第一电离能：，C正确； D．W（H）位于元素周期表的s区，D错误； 故选D。 10. 一种双阴极微生物燃料电池装置如图所示。该装置可以同时进行硝化和反硝化脱氮，下列叙述正确的是 A. 电池工作时，H+的迁移方向：左→右 B. 电池工作时，“缺氧阴极”电极附近的溶液pH减小 C. “好氧阴极”存在反应：-6e-+ 8OH-=+ 6H2O D. “厌氧阳极”区质量减少28.8g时，该电极输出电子2.4mol 【答案】D 【解析】 【分析】如图所示，“厌氧阳极”上，C6H12O6失去电子生成CO2和H+，电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+；“缺氧阴极”上，得到电子生成NO2，NO2再转化为N2，电极反应式分别为：+e-+2H+=NO2↑+H2O，2NO2+8e-+8H+=N2↑+4H2O；“好氧阴极”上，O2得到电子生成H2O，电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，同时O2还能氧化生成，还可以被O2氧化为，反应方程式分别为2+3O2=2+2H2O+4H+，2+O2=2。 【详解】A．由分析可知，电池工作时，“厌氧阳极”失去的电子沿外电路流向“缺氧阴极”和“好氧阴极”，则“厌氧阳极”产生的H+通过质子交换膜向“缺氧阴极”和“好氧阴极”迁移，故H+的迁移方向既有左（“厌氧阳极”）→右（“好氧阴极”），又有右（“厌氧阳极”）→左（“缺氧阴极”），A错误； B．由分析可知，电池工作时，“缺氧阴极”上消耗H+，其附近的溶液pH增大，B错误； C．由分析可知，“好氧阴极”上的反应有O2+4H++4e-=2H2O，2+3O2=2+2H2O+4H+，2+O2=2，C错误； D．“厌氧阳极”的电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+，每1mol C6H12O6反应，消耗6mol H2O，转移24mol电子，“厌氧阳极”区质量减少288g，故“厌氧阳极”区质量减少28.8g时，该电极输出电子2.4mol，D正确； 故选D。 11. 工业上常用铁碳混合物处理含Cu2+废水获得金属铜。当保持铁屑和活性炭总质量不变时，测得废水中Cu2+浓度在不同铁碳质量比(x)条件下随时间变化的曲线如下图所示。 下列推论不合理的是 A. 活性炭对Cu2+具有一定的吸附作用 B. 铁屑和活性炭会在溶液中形成微电池，铁为负极 C. 增大铁碳混合物中铁碳比(x)，一定会提高废水中Cu2+的去除速率 D. 利用铁碳混合物回收含Cu2+废水中铜的反应原理：Fe+Cu2+＝Fe2++Cu 【答案】C 【解析】 【分析】A、由图可知纯的活性炭铜离子的浓度减小； B、铁与活性炭形成原电池，铁比炭活泼； C、由图可知纯铁时去除铜离子的速率，没铁碳比为2：1时的速率快； D、利用铁碳混合物回收含Cu2+废水中铜的反应原理是铁与铜离子发生自发的氧化还原反应。 【详解】A项，活性炭具有许多细小微孔，且表面积巨大，具有很强的吸附能力，由图象可知，Cu2+在纯活性炭中浓度减小，表明活性炭对Cu2+具有一定的吸附作用，故不选A项； B项，铁屑和活性炭在溶液中形成微电池，其中铁具有较强的还原性，易失去电子形成Fe2+，发生氧化反应，因此铁作负极，故不选B项； C项，由图象可知，随着铁碳混合物中铁含量的增加至x=2:1，Cu2+的去除速率逐渐增加；但当铁碳混合物变为纯铁屑时，Cu2+的去除速率降低。当铁碳混合物中铁的含量过大时，正极材料比例降低，铁碳在废液中形成的微电池数量减少，Cu2+的去除速率会降低，因此增大铁碳混合物中铁碳比（x），不一定会提高废水中Cu2+的去除速率，故选C项； D项，在铁碳微电池中，碳所在电极发生还原反应，Cu2+得到电子生成铜单质；因此该微电池的总反应方程式为Fe+Cu2+＝Fe2++Cu，故不选D项。 综上所述，本题正确答案为C。 【点睛】本题对电化学的原理和学生看图识的能力的考查，题目有利于培养学生的良好的科学素养，侧重于考查学生的分析、实验能力的考查，注意把握提给信息以及物质的性质，为解答该题的关键。 12. 某种含二价铜微粒[CuII(OH)(NH3)]+的催化剂可用于汽车尾气脱硝，催化机理如图1，反应过程中不同态物质体系所含的能量如图2。下列说法不正确的是 A. 总反应焓变ΔH<0 B. 由状态②到状③发生的是氧化还原反应 C. 状态③到状态④的变化过程中有O—H键的形成 D. 该脱硝过程的总反应方程式为4NH3+2NO+2O2=6H2O+3N2 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图2可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，则总反应焓变ΔH＜0，A说法正确； B．由状态②到状③，发生[CuII(OH)(NH3)3]++NO→[CuI(H2NNO)(NH3)2]++H2O，Cu的化合价降低，氨分子中的N原子化合价升高，是氧化还原反应，B说法正确； C．状态③到状态④的变化过程为[CuI(H2NNO)(NH3)2]+→[CuI(NH3)2]++N2+H2O，有O-H键的形成，C说法正确； D．根据图1，加入2NH3、2NO、O2，生成2N2、3H2O，该脱硝过程的总反应方程式为4NH3+4NO+O2=6H2O+4N2，D说法错误； 答案为D。 13. CO和合成乙醇发生如下反应： 主反应： 副反应： 向一恒容密闭容器中投入一定量的CO和发生上述反应，CO的平衡转化率与温度、投料比[ ]的关系如图所示。下列有关说法正确的是 A. B. 在投料比为条件下，主反应的 C. 副反应能自发进行的临界温度约为993K D. 在、时，主反应的平衡常数 【答案】C 【解析】 【详解】A．温度相同时，向恒容密闭容器中增大投料比[ ]，相当于增大c(H2)，由题给反应可知，增大c(H2)对主反应的影响更大，即主反应正向移动程度大于副反应逆向移动程度，导致一氧化碳的平衡转化率增大，即，A错误； B．温度升高，平衡时正、逆反应速率均增大，在投料比为条件下，Y点对应的温度低于Z点的，Y点为平衡点，则，Z点CO的转化率小于该温度下的平衡点，Z点为非平衡点且，反应从Z点到该温度下的平衡点，逐渐增大至大于，但不能确定何时大于，故与无法比较，B错误； C．反应能自发进行的条件是，故副反应能自发进行的临界温度，C正确； D．在、条件下， CO的转化率为50%，但因容器体积未知，且主反应反应前后气体体积分子数不等，故无法计算主反应的平衡常数，D错误； 答案选C。 14. 溶液滴定溶液时，、各含磷元素微粒的和的关系如图。下列说法中正确的是 A. ①为的与的关系 B. b点时，溶液中 C. 的 D. d点时，溶液中存在着 【答案】B 【解析】 【分析】根据图中a点，=10ml时，溶液中溶质为n(H3PO4):n(NaH2PO4)=1:1，故③④为磷酸和磷酸二氢钠的曲线，又因为随着pH变大，H3PO4浓度变小，故③为H3PO4，④为，又因为pH=2.12时，最小，故曲线②为，曲线①为，据此分析回答； 【详解】A．据分析可知①为的与的关系，A错误； B． b点时，=20mL，此时溶质为NaH2PO4，此时溶液pH=5，证明电离程度大于水解程度，故溶液中，B正确； C．a点，=10mL，溶液中溶质为c(H3PO4):c(NaH2PO4)=1:1，即c(H3PO4)=c()，；c点，=30ml，c():c()=1:1，即c()=c()，，，C错误； D．d点时，溶质为Na2HPO4，溶液中存在电荷守恒，此时溶液pH为10，故，即，D错误； 故选B。 二、非选择题(本题共4小题，共58分。) 15. 某实验小组对分别与、的反应进行实验探究。 实验药品：0.1mol/L溶液()；0.1mol/L溶液()；0.05mol/L溶液()；固体；NaCl固体。 实验过程 实验编号 I Ⅱ Ⅲ 实验操作 实验现象 溶液呈紫色，静置后紫色迅速褪去，久置后出现淡黄色浑浊 溶液呈紫色，静置后紫色褪去，久置后不出现淡黄色浑浊 溶液呈紫色，静置后紫色缓慢褪去，久置后不出现淡黄色浑浊 资料：i．在酸性条件下不稳定，发生自身氧化还原反应； ii．(暗紫色)，遇无明显现象。 （1）配制溶液时，一般是将固体药品溶于少量浓盐酸，然后再加水稀释，请结合离子方程式解释其可能的原因：_______。 （2）对实验I中现象产生的原因探究如下： ①证明有Fe²⁺生成：取实验I中褪色后的溶液，加入1~2滴溶液，观察到有蓝色沉淀生成，请写出生成蓝色沉淀的离子方程式：_______；中的配离子是由和通过配位键形成的，其中提供孤电子对形成配位键的原子是_______。 ②实验I中紫色褪去时被氧化成，相关反应的离子方程式是_______。 ③实验I和Ⅱ对比，I中出现淡黄色浑浊，而Ⅱ中不出现淡黄色浑浊的原因是_______。 （3）为探究实验Ⅱ和Ⅲ中紫色褪去快慢不同的原因，设计实验如下： 实验编号 Ⅳ V 实验操作 实验现象 紫色褪去时间：a>b 紫色褪去时间：c<d ①试剂X是_______。 ②由实验Ⅳ和实验V得出的结论是_______。 【答案】（1）溶液中存在平衡，加入盐酸，增加，上述平衡左移，进而抑制水解 （2） ①. ②. C原子 ③. [或] ④. Ⅱ中和的物质的量之比为1∶1，反应后没有剩余；I中过量且溶液呈酸性，因此久置后溶液中发生反应 （3） ①. 固体 ②. 其他条件相同时，能加快发生反应，加速紫色褪去，而能减慢发生反应 【解析】 【分析】由题意可知，该实验的实验目的是探究硫代硫酸钠溶液与氯化铁溶液、硫酸铁溶液反应，通过实验Ⅰ和实验Ⅱ得出其他条件相同时，相同浓度的氯化铁的体积不同会导致实验现象不同的实验结论；通过实验Ⅲ和实验Ⅱ得出其他条件相同时，阴离子种类不同导致实验现象不同的实验结论；由实验Ⅳ和实验V得出其他条件相同时，氯离子能加快反应速率，硫酸根离子会减慢反应速率的实验结论。 【小问1详解】 氯化铁是强酸弱碱盐，铁离子在溶液中水解使溶液呈酸性，所以配制氯化铁溶液时需要用盐酸酸化抑制铁离子的水解，故答案为：溶液中存在平衡，加入盐酸，增加，上述平衡左移，进而抑制水解； 【小问2详解】 ①亚铁离子和溶液反应生成蓝色沉淀KFe[Fe(CN)6]，离子方程式：，配合物中提供空轨道，CN-中C原子提供孤电子形成配位键； ②实验I中紫色褪去明实验Ⅰ中硫代硫酸钠溶液与少量氯化铁溶液反应时被氧化成，则硫代硫酸钠溶液与少量氯化铁溶液反应的离子方程式为； ③由表格数据可知，实验I和实验Ⅱ中相同浓度的硫代硫酸钠溶液均为2mL，但滴加的相同浓度的氯化铁的体积不同，相差较大，Ⅱ中铁离子和硫代硫酸根离子的物质的量之比为1：1，反应后硫代硫酸根离子完全反应，Ⅰ中硫代硫酸根离子过量，且反应使溶液呈酸性，实验Ⅰ中久置后溶液中发生硫代硫酸根离子与氢离子的反应，所以实验Ⅰ中出现淡黄色浑浊，而实验Ⅱ中不出现淡黄色浑浊，故答案为：Ⅱ中Fe3+和的物质的量之比为1：1，反应后没有剩余；I中过量且溶液呈酸性，因此久置后溶液中发生反应； 【小问3详解】 由实验设计可知，两种溶液中铁离子浓度相同，阴离子的种类和浓度不同，实验实验Ⅳ和实验Ⅴ的目的是探究氯离子和硫酸根离子对褪色快慢的影响，实验Ⅳ中探究硫酸根离子对速率的影响，向试管a中加入硫酸钠固体，紫色褪去时间a>b，说明硫酸根离子能减慢反应速率，褪色时间较长；实验Ⅴ中探究氯离子对速率的影响，向试管c中加入氯化钠固体，紫色褪去时间c<d，说明氯离子能加快Fe(S2O3)+离子发生反应，加速紫色褪去；①由分析可知，试剂X是硫酸钠固体，故答案为：Na2SO4固体；②由分析可知，由实验Ⅳ和实验Ⅴ得出的结论是其他条件相同时，Cl—能加快Fe(S2O3)+发生反应，加速紫色褪去，而能减慢该反应，故答案为：其他条件相同时，Cl—能加快Fe(S2O3)+发生反应，加速紫色褪去，而能减慢该反应。 16. 门捷列夫在研究周期表时预言了“类硅”元素锗和“类铝”元素镓等11种元素。锗及其化合物应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。一种提纯二氧化锗粗品(主要含、)的工艺如下： 已知：i．与碱反应生成； ii．极易水解，的沸点为86.6℃。 （1）写出“类硅”元素锗的基态原子的价电子排布图：_______。 （2）从原子结构角度解释Ge和Si金属性递变的原因：_______。 （3）“氧化”过程是将氧化为，写出该转化过程的离子方程式：_______。 （4）加盐酸蒸馏生成反应的化学方程式为_______。 （5）高纯二氧化锗的含量采用碘酸钾滴定法进行测定。称取ag高纯二氧化锗样品，加入氢氧化钠溶液在电炉中溶解，冷却至：20℃以下，然后用次磷酸与过量氢氧化钠溶液反应得到的次磷酸钠()将其还原为，以淀粉为指示剂，用bmol/L的碘酸钾标准溶液滴定，消耗碘酸钾溶液的体积为VmL。(20℃以下，次磷酸钠不会被碘酸钾和碘氧化)。 资料：，。 ①次磷酸钠()为_______(填“正盐”或“酸式盐”)。 ②上述滴定终点的判断方法为_______。 ③此样品中二氧化锗的质量分数是_______(用表达式表示)。 【答案】（1） （2）Ge与Si属于同主族元素，Ge比Si多一个电子层，原子半径增大，失去电子能力增强，金属性增强 （3） （4） （5） ①. 正盐 ②. 当滴加最后半滴标准液，溶液由无色变为蓝色，且30秒内不恢复即可认为到达滴定终点 ③. 【解析】 【分析】二氧化锗粗品中加入NaOH溶液碱浸，发生的反应为GeO2+2NaOH═Na2GeO3+H2O、As2O3+2NaOH═2NaAsO2+H2O，向溶液中加入NaClO3氧化除砷，发生的反应为：3NaAsO2+NaClO3+6 NaOH=3 Na3AsO4+NaCl+3H2O，向溶液中加入稀盐酸并蒸馏，“蒸馏”过程中的反应为：Na2GeO3+6HCl═2NaCl+GeCl4+3H2O，蒸馏分离出GeCl4，向GeCl4中加入高纯水，发生的水解反应：GeCl4+(n+2)H2O=GeO2•n H2O↓+4HCl,然后过滤得到母液和GeO2•n H2O，将GeO2•n H2O烘干得到高纯的GeO2； 【小问1详解】 “类硅”元素锗在周期表中的位置是第四周期第ⅣA族，基态原子的价电子4s24p2，排布图：； 【小问2详解】 同主族元素从上到下金属性增强，从原子结构角度分析为：Ge和Si属于同主族元素，Ge比Si多一层，原子半径增大，失去电子能力增强，金属性增强； 【小问3详解】 “氧化除砷”的过程是将NaAsO2氧化为Na3AsO4，同时氯酸钠被还原生成氯化钠，反应方程式为：3NaAsO2+NaClO3+6 NaOH=3 Na3AsO4+NaCl+3H2O，对应的离子反应方程式为； 【小问4详解】 蒸馏过程中得到GeCl4，反应还生成氯化钠，反应方程式为：； 【小问5详解】 ①次磷酸与过量氢氧化钠溶液反应得到的次磷酸钠()，为正盐； ②滴定原理为：高纯二氧化锗被次亚磷酸钠还原为GeO，KIO3将GeO氧化为GeO2，KIO3自身被还原为I-，当GeO完全被氧化后，再滴入KIO3，KIO3与I-价态归中得到I2，I2遇到淀粉显蓝色，则滴定终点现象为：当滴加最后半滴标准液，溶液由无色变为蓝色，且30秒内不恢复即可认为到达滴定终点； ③根据有关反应式得关系式：3Ge2+～，滴定时消耗的VmLbmol/L碘酸钾标准溶液中碘酸钾的物质的量为bV×10-3mol，则n()=n(Ge2+)=3bV×10-3mol，则样品中二氧化锗的质量分数为×100%。 17. 二氧化碳一甲烷重整反应制备合成气(H2+CO)是一种生产高附加值化学品的低碳过程。该过程存在如下化学反应： ① ② ③ ④ 回答下列问题： （1） _______，反应①_______正向自发进行(填标号)。 A．低温下能 B．高温下能 C．任何温度下都能 D．任何温度下都不能 （2）反应体系总压强分别为和时，平衡转化率随反应温度变化如图所示，则代表反应体系总压强为的曲线是_______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)，判断依据是_______。 （3）当反应体系总压强为时，平衡时部分组分的物质的量随反应温度变化如图所示。随反应温度的升高，的物质的量先增加后减少，主要原因是_______。 （4）恒温恒压条件下，向容器中通入和，达到平衡时的转化率为的转化率为，碳单质的物质的量为的物质的量为_______，反应①用摩尔分数表示的平衡常数_______(结果保留两位小数)。 上述平衡时，向体系通入气，重新达到平衡时，，则a_______b(填“>”“<”或“=”)。(已知反应的，物质的摩尔分数) 【答案】（1） ①. ②. B （2） ①. III ②. 恒温减压时平衡①、③右移，甲烷平衡转化率增大 （3）温度在500摄氏度以前，温度对②反应影响更大，所以n(CO2)增大，温度高于500摄氏度，温度对①、③反应影响更大，所以n(CO2)减小 （4） ①. 0.5mol ②. 0.39 ③. = 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律可得：①=②+③-2④，所以==，所以；，>0、>0，所以高温反应①正向自发进行； 【小问2详解】 图像显示恒温变压（III、II、I的是顺序变化）甲烷平衡转化率增大，而反应①、③恒温减压平衡均右移，甲烷平衡转化率增大，即同温时压强越大甲烷平衡转化率越小，所以III曲线代表5.00MPa；判断依据是恒温减压时平衡①、③右移，甲烷平衡转化率增大； 【小问3详解】 升温②反应左移，使n(CO2)有增大的趋势，①、③反应右移，使n(CO2)有减小的趋势，温度在500摄氏度以前，温度对②反应影响更大，所以n(CO2)增大，温度高于500摄氏度，温度对①、③反应影响更大，所以n(CO2)减小； 【小问4详解】 三段式表示如下：平衡时甲烷转化了0.8mol，CO2转化了0.5 mol，C生成了0.8mol，所以x+m=0.8mol、x+y=0.5mol、y+m+n=0.8 mol 、解得n(CO)=2x-n=0.5mol；由氧原子守恒得n(H2O)=，由氢原子守恒得n(H2)=，容器气体总物质的量=，==0.39；反应③的平衡常数K=，恒温恒压条件下向体系通入气,尽管平衡正向移动，但是温度不变其平衡常数不变，其他平衡的移动也不能影响该反应的平衡常数，所以b=a。 18. 有机物H是一种新型大环芳酰胺的合成原料，在印染方面具有广泛的应用前景。可通过以下方法合成(部分反应条件已省略)。 已知：苯胺具有还原性，易被氧化。 （1）化合物A的系统命名为_______；F中的官能团名称是_______。 （2）化合物G的结构简式是_______，F→G的反应类型为_______。 （3）下列说法正确的是_______(填标号)。 A. 化合物B可与溶液反应 B. 可依次通过取代反应、氧化反应实现A→B的转化 C. 1mol化合物E最多可与2molNaOH发生反应 D. 化合物H的分子式为 （4）写出C→D的化学方程式：_______。 （5）B转化为C的过程中可能产生副产物I()写出2种同时符合下列条件的化合物I的同分异构体的结构简式：_______。 ①分子中除含有苯环外，无其他环状结构； ②谱和IR谱检测表明：分子中有4种不同化学环境的氢原子，有，无和。 （6）凯夫拉()材料广泛应用于防弹衣、坦克等兵器的生产。利用以上合成线路及已知信息，设计由苯胺()、为原料制备凯夫拉的合成路线_______(用流程图表示，无机试剂任选)。 【答案】（1） ①. 1，2-二甲苯 ②. 硝基、酰胺基 （2） ①. ②. 水解反应或取代反应 （3）AB （4） （5）、、、、 （6） 【解析】 【分析】结合A的分子式以及C的结构简式，可知A的结构简式为，B到C发生酯化反应，则B的结构简式为，C到D发生取代反应，D的结构简式为，E到F发生的是硝化反应，结合F的结构简式，可以推出E的结构简式为，F到G发生水解反应，根据H可以推出G为； 【小问1详解】 A的结构简式为，系统命名为1，2-二甲苯；根据F的结构简式，F中含有的官能团名称为硝基、酰胺基； 【小问2详解】 由上述推断可知，G的结构简式为，F→G的反应类型为水解反应(取代反应)； 【小问3详解】 A．B的结构简式为，含有羧基，可以与溶液反应，故A正确； B．A为，可以先发生硝化反应(取代反应)生成，再发生氧化反应得到，故B正确； C．E的结构简式为，最多可以与3molNaOH反应，故C错误； D．根据H的结构简式，H的分子式为，故D错误； 答案选AB； 【小问4详解】 C→D的化学方程式发生的是取代反应，-NH2上的两个H取代C中的两个-OCH3，生成D和两个CH3OH，化学方程式为； 【小问5详解】 I为，其同分异构体含有苯环，无其他环状结构，分子中有4种氢原子，有，无和，其余C和O可连为2个酯基，按照由整到散的思路，满足条件的同分异构体有、、、、； 【小问6详解】 要合成，则需要得到其单体和，由和合成，先与(CH3CO)2O反应得到，再与浓硝酸在浓硫酸、加热条件下得到，然后在硫酸条件下水解得到，最后再用氢气还原得到对苯二胺()，整个流程可以表示为：； 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $