精品解析：浙江省杭州第二中学2023-2024学年高三上学期第一次月考化学试卷

杭州二中2023学年第一学期高三年级第一次月考化学试卷 可能用到的相对原子质量：C-12 H-1 O-16 N-14 Fe-56 S-32 Na-23 C1-35.5 Si-28 Cu-64 Al-27 一、单项选择题：本大题共16小题，每小题3分，共48分。 1. 下列物质的主要成分是硅酸盐的是 A. 有机玻璃 B. 光导纤维 C. 水泥 D. 刚玉 2. 下列化学用语正确的是 A. 基态碳原子的轨道表示式： B. 丙炔的键线式： C. SeO2的空间填充模型： D. 用电子式表示K2S的形成： 3. 物质性质决定物质用途，下列说法不正确的是 A. 的非金属性强于，可用与反应制粗硅 B. 维生素有还原性，可与亚铁盐一起制造复合补铁剂 C. 易分解，可用于制造发酵粉 D. 易水解，可用来制备 4. 联氨(N2H4)是重要的火箭发动机燃料，下列关于联氨的说法不正确的是 A. N2H4能结合H+，有碱性，且碱性弱于氨气 B. N2H4有较强还原性，与强氧化剂反应时大量放热 C. N2H4中N原子为sp2杂化，所有原子共平面 D. N2H4能与水形成氢键，易溶于水 5. 设为阿伏加德罗常数的值。侯氏制碱法涉及和等物质。下列叙述正确的是 A. 含有的共价键数目为 B. 完全分解，得到的分子数目为 C. 体积为的溶液中，数目为 D. 和的混合物中含，则混合物中质子数为 6. 下列实验能达到实验目的的是 A．测定H2C2O4溶液的浓度 B．证明苯环使羟基活化 C．制作简单的燃料电池 D．检验溴乙烷的水解产物Br- A. A B. B C. C D. D 7. 在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下，密闭容器中的可高效转化酸性溶液中的硝态氮以达到消除污染的目的。其工作原理的示意图如下： 下列说法不正确的是 A. Ir的表面发生氧化还原反应，生成时转移个电子 B. 导电基体上的Pt颗粒上发生的反应： C. 若导电基体上的Pt颗粒增多，有利于降低溶液中的含氮量 D. 在导电基体上生成NO的反应式为： 8. 下列说法正确的是 A. 用氢氧化钠溶液可鉴别植物油、汽油和甘油 B. 向鸡蛋清溶液中加入稀硫酸能使蛋白质发生盐析，再加入蒸馏水蛋白质可溶解 C. 动物或人体中的纤维素水解酶可将纤维素水解成葡萄糖 D. 尼龙-66()可由己胺和己酸经缩聚反应制备 9. 下列离子方程式书写正确的是 A. 硫酸镁溶液与氢氧化钠溶液混合： B. 向硫酸铜溶液中加入NaHS溶液生成黑色沉淀： C. 等浓度NaHSO4和Ba(OH)2溶液等体积混合： D. 向氨水中滴入少量硫酸铜溶液： 10. 贝诺酯是阿司匹林()与扑热息痛()拼合形成的孪药，其主流合成路线如图所示(Ac为)。 (贝诺酯) 下列说法不正确的是 A. 阿司匹林所有碳原子可能共平面 B. 扑热息痛苯环上的二溴代物有4种 C. 扑热息痛中不存在手性碳 D. 贝诺酯与足量NaOH溶液共热后再酸化，最终生成阿司匹林和扑热息痛 11. Q、W、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，Y位于s区，且s能级电子数等于p能级的电子数，四种元素中Q的未成对电子数最多。W、Z最外层电子数相同，Z的核电荷数是W的2倍。则下列说法正确的是 A. 离子半径：Y>Z>W B. 化合物ZW2和ZW3中Z杂化方式相同 C. 简单氢化物的稳定性：Q>W D. 第一电离能：Q>Y>W 12. 氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。工艺过程如下，下列说法不正确的是 A. 在步骤①中，硝酸铵为氧化剂，氧化海绵铜为Cu2+ B. 亚硫酸铵起到还原性作用，反应③可能的离子方程式： C. 步骤⑤包括酸洗和水洗，其中酸不能使用HCl，可以用HNO3代替 D. 步骤⑥不能省略，目的是洗去H2O防止CuCl被氧化 13. 我国科研团队提出一种新型阴离子电极材料-Cu3(PO4)2的水系双离子电池，该电池以和Cu3(PO4)2为电极，其工作原理如图所示。下列有关叙述不正确的是 A. 充电时，电极a应接电源的正极 B. 放电时，若电极a得到6.4g Cu和1.44g Cu2O，则电路中转移0.22mol电子 C. 充电时，电极b的电极反应式为 D. 第2次放电时，溶液碱性逐渐增强 14. 反应 分三步进行，各步的相对能量变化如图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所示： 下列说法不正确的是 A. 三步分反应中决定总反应速率的是反应Ⅰ B. Ⅰ、Ⅱ两步的总反应为 C. 根据图像无法判断过渡状态a、b、c的稳定性相对高低 D. 反应Ⅲ逆反应的活化能 15. 在一定温度下，氨气溶于水的过程及其平衡常数为：；；，其中为NH3(g)的平衡压强，为NH3在水溶液中的平衡浓度。下列说法不正确的是 A. 氨水中 B. 氨水中， C. 相同条件下，浓氨水中的小于稀氨水中的 D. 在该温度下，氨气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示) 16. 探究硫及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是 实验方案 现象 结论 A 往Ba(NO3)2溶液中通入SO2 无明显现象 弱酸不能制强酸 B 向Na2SO3固体中加入浓硫酸 产生无色有刺激性气味气体 浓硫酸体现强氧化性 C 将某固体溶于水后，加足量稀盐酸酸化后，再加入BaCl2溶液 产生白色沉淀 该固体中一定含有或 D 盛有等体积等浓度Na2S2O3溶液的两支试管分别置于冷水和热水浴中，一段时间后，同时加入等体积等浓度的稀硫酸 热水浴中产生乳白色浑浊更快 其他条件相同时，该反应的温度越高，反应速率越快 A. A B. B C. C D. D 二、非选择题：本大题共5小题，共52分。 17. 配合物是近代无机化学的重要研究对象，Cu或Cu2+常作为中心原子或离子，H2O、CN-、吡啶(C5H5N)等粒子是常见的配体。 （1）题干中所涉及电负性最小的元素的基态原子的价电子排布式为____________。 （2）原子核外运动的电子有两种相反的自旋状态，可以用自旋量子数来描述。若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，则基态O原子的价电子自旋量子数的代数和为______。 （3）吡啶()在水中的溶解度远大于在苯中的溶解度，可能原因是 ①吡啶和H2O均为极性分子，而苯为非极性分子。 ②__________________________________________。 ③吡啶和吡咯(分子中所有原子共面)均能与氢离子反应呈碱性，其中碱性较弱的______(填键线式)，其可能的原因是________________________。 （4）FeS2晶体的晶胞结构如图所示。在晶胞中，位于Fe2+所形成的______(填“正四面体”或“正八面体”)空隙中；若晶胞参数为，密度为，阿伏加德罗常数的值为则FeS2的摩尔质量______(用含的代数式表示)。 18. 粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料(主要含SiO2、Al2O3和CaO等)提铝的工艺流程如下： 回答下列问题： （1）“浸渣”的主要成分为__________________。 （2）“沉铝”时，体系中三种物质的溶解度曲线如图所示，加入K2SO4沉铝的目的是__________________。“沉铝”的最佳方案为__________________。 （3）“焙烧”时，主要反应的化学方程式为__________________。 （4）下列说法不正确的是______ A. “浸出”时适当升温的主要目的是提高浸出速率 B. “浸出”时的Al2O3发生反应的离子方程式为： C. 实验测得，5.0g粉煤灰(Al2O3的质量分数为30%)经浸出、干燥后得到3.0g“浸渣”(Al2O3的质量分数为8%)，Al2O3的浸出率为48% D. “水浸”后得到的“滤液2”可返回沉铝工序循环使用 19. 甲醇来源丰富，有广泛的用途和广阔的应用前景，工业上可以利用CO2生产甲醇，同时可以利用甲醇生产丙烯。制备甲醇、丙烯过程涉及的反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 回答下列问题： Ⅰ、制备甲醇 （1）工业上常用CO2和H2在Cu/ZnO催化作用下合成气态甲醇，反应Ⅰ分两步进行，请补充完整： 第一步：__________________(写化学方程式) 第二步： （2）一定条件下，在装有催化剂的2L密闭容器中投入1mol CO2和2mol H2，发生上述甲醇合成反应(反应Ⅰ)，伴随副反应(反应Ⅱ)。 ①某温度下达平衡时，容器中CH3OH的物质的量为0.5mol，CO的物质的量为0.3mol。则副反应(反应Ⅱ)的平衡常数为______。 ②下列说法不正确的是______。 A．恒温恒压下充入氮气，不影响CO的产率 B．改进催化剂的选择性有利于提高甲醇的平衡产率 C．高压有利于平衡正向移动，因此实际生产中压强越高越好 D．随着温度升高，CO2的平衡转化率先减小后增大，可能是因为高温下以反应Ⅰ为主 Ⅱ、制备丙烯 （3）在一定温度、恒定压强的密闭容器中，若只发生3CH3OH(g)⇌C3H6(g)+3H2O(g)反应，进料比分别为的CH3OH、Ar混合气，在烯烃化过程中C3H6的平衡产率分别是，它们由大到小的顺序是__________________。 （4）为探究①、②两种催化剂对甲醇制备丙烯的催化效能，进行相关实验，依据实验数据获得如图所示曲线。 已知Arrhenius经验公式为：(其中k为速率常数，反应速率与其成正比；为活化能；，为常数)。从图中信息获知催化效能较高的催化剂是______(“①”或“②”)，判断理由是________________________。 （5）甲醇生产丙烯的同时，还生成乙烯：。在某催化剂作用下，向2L密闭容器中加入一定量甲醇，经过相同时间后测得甲醇转化率及丙烯的选择性与反应温度之间的关系如图所示。若将容器体积压缩为1L，其他条件不变，在图中作出甲醇平衡转化率随温度的变化曲线_____________。 （6）我国科学家采用H-SAPO-34催化剂极大提高甲醇反应中的短链烯烃选择性。甲醇在H-SAPO-34作用下产生乙烯、丙烯示意图如图。H-SAPO-34具有氧八元环构成的笼状结构，笼口为小的八环孔(直径0.38nm)。从结构角度推测，短链烯烃选择性提高的原因是________________________。 20. 氧钒(IV)碱式碳酸铵化学式为，它是制备热敏材料的原料，已知在酸性条件下易被氧化，氧钒(IV)碱式碳酸铵的制备流程如图： 回答下列问题： （1）步骤一盐酸不宜过量，原因可能是__________________。 （2）步骤二可在如图装置中进行。 ①接口的连接顺序为a→__________________。 ②实验开始时，先关闭K2，打开K1，当____________时(写实验现象)，再关闭K1，打开K2，充分反应，静置，得到固体。 （3）测定产品纯度。称取样品用稀硫酸溶解后，加入50.0mL 0.02mol/L KMnO4溶液，转化成，向反应后溶液中滴加0.025mol/L Na2SO3标准液，至剩余的KMnO4溶液恰好反应完全，消耗Na2SO3标准液40.00mL。 ①滴定至反应终点的现象为__________________。 ②样品中氧钒(IV)碱式碳酸铵(摩尔质量为)的质量分数为______%。 ③下列情况会导致产品纯度偏大的是______(填标号)。 A．Na2SO3溶液部分变质 B．滴定达终点时，俯视刻度线读数 C．用标准液润洗滴定管后，液体从上口倒出 D．滴定达终点时，发现滴定管尖嘴内有气泡生成 21. 某研究小组按下列路线合成目标化合物J。 已知：①，；②；③。请回答： （1）A中的官能团名称为____________，A生成B的反应类型为____________。 （2）下列说法中正确的是______。 A. C中含有3个手性碳原子 B. E到F的反应中，K2S2O8为氧化剂 C. C与F生成G的反应中，可能有气体生成 D. 将H转化为I后再与K反应，有利于提高J的产率 （3）写出D转化为E的化学方程式__________________。 （4）与H2的加成产物(M)是重要的化工产品，请写出以乙烯为原料，合成M的流程图__________________(无机试剂任选)。 （5）写出1种符合下列条件的物质K的同分异构体____________。 ①为芳香族化合物，苯环上有4个取代基，且无其它环状结构 ②分子中只有4种化学环境的H原子 ③分子中无碳碳三键或碳氮三键，同一个碳上连两个双键不稳定 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 杭州二中2023学年第一学期高三年级第一次月考化学试卷 可能用到的相对原子质量：C-12 H-1 O-16 N-14 Fe-56 S-32 Na-23 C1-35.5 Si-28 Cu-64 Al-27 一、单项选择题：本大题共16小题，每小题3分，共48分。 1. 下列物质的主要成分是硅酸盐的是 A. 有机玻璃 B. 光导纤维 C. 水泥 D. 刚玉 【答案】C 【解析】 【详解】A．有机玻璃的主要成分为聚甲基丙烯酸甲酯，属于有机高分子材料，不是硅酸盐，A错误； B．光导纤维的主要成分为，属于氧化物，不是硅酸盐，B错误； C．水泥是传统硅酸盐材料，主要成分包含硅酸三钙、硅酸二钙等硅酸盐类物质，C正确； D．刚玉的主要成分为，属于氧化物，不是硅酸盐，D错误； 故选C。 2. 下列化学用语正确的是 A. 基态碳原子的轨道表示式： B. 丙炔的键线式： C. SeO2的空间填充模型： D. 用电子式表示K2S的形成： 【答案】D 【解析】 【详解】A．基态碳原子的电子排布为，根据洪特规则，轨道的2个电子应分占不同轨道且自旋平行，该轨道表示式将2个电子填入同一轨道，违反洪特规则，A错误； B．丙炔结构为，三键碳原子为杂化，与三键直接相连的碳碳单键应和三键共直线，该键线式中单键与三键存在夹角，不符合结构特点，B错误； C．中心的价层电子对数为3，含1对孤电子对，空间构型为V形，且原子半径大于，该空间填充模型为直线形，不符合实际结构，C错误； D．为离子化合物，形成过程中2个各失去1个电子，得到2个电子形成，电子转移箭头、反应物和生成物的电子式书写均正确，D正确； 故选D。 3. 物质性质决定物质用途，下列说法不正确的是 A. 的非金属性强于，可用与反应制粗硅 B. 维生素有还原性，可与亚铁盐一起制造复合补铁剂 C. 易分解，可用于制造发酵粉 D. 易水解，可用来制备 【答案】A 【解析】 【详解】A．与反应制粗硅的原理是高温下生成气体脱离反应体系，促使反应正向进行，与、的非金属性强弱无对应因果关系，A错误； B．维生素具有还原性，可防止亚铁盐中的被氧化为，可与亚铁盐一起制造复合补铁剂，B正确； C．受热易分解产生气体，能使面点蓬松多孔，可用于制造发酵粉，C正确； D．易水解生成，经脱水处理可制得，该性质可用于的制备，D正确； 故答案选A。 4. 联氨(N2H4)是重要的火箭发动机燃料，下列关于联氨的说法不正确的是 A. N2H4能结合H+，有碱性，且碱性弱于氨气 B. N2H4有较强还原性，与强氧化剂反应时大量放热 C. N2H4中N原子为sp2杂化，所有原子共平面 D. N2H4能与水形成氢键，易溶于水 【答案】C 【解析】 【详解】A．分子中原子含有孤电子对，可结合表现碱性；由于另一个吸电子的的存在，原子电子云密度低于中的，结合能力弱于，碱性弱于氨气，A正确； B．中为价，易被氧化，具有强还原性，作为火箭燃料与强氧化剂反应时释放大量热，B正确； C．中每个原子形成3个键，含1对孤电子对，价层电子对数为4，采取杂化，空间结构为三角锥形，所有原子不可能共平面，C错误； D．分子含键，可与水分子中的形成分子间氢键，因此易溶于水，D正确； 故答案选C。 5. 设为阿伏加德罗常数的值。侯氏制碱法涉及和等物质。下列叙述正确的是 A. 含有的共价键数目为 B. 完全分解，得到的分子数目为 C. 体积为的溶液中，数目为 D. 和的混合物中含，则混合物中质子数为 【答案】D 【解析】 【详解】A．铵根中存在4个N-H共价键，1mol NH4Cl 含有的共价键数目为4NA，A错误； B．碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，1mol NaHCO3完全分解，得到0.5molCO2分子，B错误； C．，会发生水解和电离，则1mol NaHCO3溶液中数目小于1NA，C错误； D．NaCl 和NH4Cl的混合物中含1molCl-，则混合物为1mol，质子数为28NA，D正确； 故答案为：D。 6. 下列实验能达到实验目的的是 A．测定H2C2O4溶液的浓度 B．证明苯环使羟基活化 C．制作简单的燃料电池 D．检验溴乙烷的水解产物Br- A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．具有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管的橡胶管，应盛放在酸式滴定管中，该装置不能达到实验目的，A错误； B．苯与溴水不反应，苯酚与饱和溴水反应生成三溴苯酚白色沉淀，该实验证明的是羟基使苯环上的氢原子活化，而非苯环使羟基活化，B错误； C．先关闭打开，电解溶液，两个石墨电极上分别生成和，再打开关闭，、与石墨电极、溶液构成氢氧燃料电池，可观察到电流表偏转，能达到实验目的，C正确； D．溴乙烷在碱性条件下水解后的溶液中含有过量，直接加溶液时，会与反应生成沉淀，干扰的检验，应先加稀硝酸酸化再加入溶液，D错误； 故选C。 7. 在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下，密闭容器中的可高效转化酸性溶液中的硝态氮以达到消除污染的目的。其工作原理的示意图如下： 下列说法不正确的是 A. Ir的表面发生氧化还原反应，生成时转移个电子 B. 导电基体上的Pt颗粒上发生的反应： C. 若导电基体上的Pt颗粒增多，有利于降低溶液中的含氮量 D. 在导电基体上生成NO的反应式为： 【答案】C 【解析】 【详解】A．由原理的示意图可知，Ir的表面氢气和N2O发生反应生成N2和H2O，Ir的表面发生反应的方程式为：H2+N2O=N2+H2O，属于氧化还原反应，N的化合价由+1变为0，故生成1molN2时转移2NA个电子，故A正确； B．根据图示，导电基体上的Pt颗粒上，部分得到电子变为，则Pt颗粒上发生的反应：，故B正确； C．导电基体上的Pt颗粒上，部分得到电子变为，仍在溶液中，所以若导电基体上的Pt颗粒增多，不利于降低溶液中的含氮量，故C错误； D．导电基体上的Cu颗粒上，得到电子变为NO，则在导电基体上生成NO的反应式为：+3e-+4H+═NO↑+2H2O，故D正确； 故选：C。 8. 下列说法正确的是 A. 用氢氧化钠溶液可鉴别植物油、汽油和甘油 B. 向鸡蛋清溶液中加入稀硫酸能使蛋白质发生盐析，再加入蒸馏水蛋白质可溶解 C. 动物或人体中的纤维素水解酶可将纤维素水解成葡萄糖 D. 尼龙-66()可由己胺和己酸经缩聚反应制备 【答案】A 【解析】 【详解】A．植物油属于酯类，与氢氧化钠溶液混合初始分层，加热后发生皂化反应生成可溶的高级脂肪酸钠和甘油，最终不分层；汽油属于烃类，与氢氧化钠溶液不反应且不互溶，始终分层；甘油（丙三醇）与水互溶，与氢氧化钠溶液混合后直接不分层，三者现象不同可鉴别，A正确； B．稀硫酸为强酸，会使鸡蛋清中的蛋白质发生变性，变性过程不可逆，再加入蒸馏水蛋白质不会溶解，B错误； C．人体内不存在纤维素水解酶，无法将纤维素水解为葡萄糖，C错误； D．尼龙-66的单体为己二胺（）和己二酸（），由二者经缩聚反应制备，不是己胺和己酸，D错误； 故选A。 9. 下列离子方程式书写正确的是 A. 硫酸镁溶液与氢氧化钠溶液混合： B. 向硫酸铜溶液中加入NaHS溶液生成黑色沉淀： C. 等浓度NaHSO4和Ba(OH)2溶液等体积混合： D. 向氨水中滴入少量硫酸铜溶液： 【答案】C 【解析】 【详解】A．硫酸镁为可溶性强电解质，离子方程式中应拆为和，正确离子方程式为，A错误； B．为弱酸的酸式酸根，不能拆分为和，正确离子方程式为，B错误； C．等浓度等体积的与物质的量相等，完全反应仅中和1个，离子方程式书写符合反应事实，C正确； D．向氨水中滴加少量硫酸铜时氨水过量，会与过量氨水反应生成可溶性络合物，无沉淀生成，正确离子方程式为，D错误； 故答案选C。 10. 贝诺酯是阿司匹林()与扑热息痛()拼合形成的孪药，其主流合成路线如图所示(Ac为)。 (贝诺酯) 下列说法不正确的是 A. 阿司匹林所有碳原子可能共平面 B. 扑热息痛苯环上的二溴代物有4种 C. 扑热息痛中不存在手性碳 D. 贝诺酯与足量NaOH溶液共热后再酸化，最终生成阿司匹林和扑热息痛 【答案】D 【解析】 【详解】A．阿司匹林的苯环为平面结构，羧基、乙酰氧基中的羰基均为杂化的平面结构，碳碳单键可旋转，所有碳原子可能共平面，A正确； B．扑热息痛苯环为不对称对位二取代结构，苯环上等效氢共2种，经排列组合，其二溴代物共有4种，B正确； C．手性碳原子为连接4种不同基团的饱和碳原子，扑热息痛中无符合该条件的碳原子，不存在手性碳，C正确； D．贝诺酯与足量溶液共热时，结构中的酯基、酰胺键均完全水解，酸化后得到邻羟基苯甲酸、对氨基苯酚和乙酸，无法生成阿司匹林和扑热息痛，D错误； 故选D。 11. Q、W、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，Y位于s区，且s能级电子数等于p能级的电子数，四种元素中Q的未成对电子数最多。W、Z最外层电子数相同，Z的核电荷数是W的2倍。则下列说法正确的是 A. 离子半径：Y>Z>W B. 化合物ZW2和ZW3中Z杂化方式相同 C. 简单氢化物的稳定性：Q>W D. 第一电离能：Q>Y>W 【答案】B 【解析】 【分析】Y位于s区且s能级电子总数等于p能级电子总数，核外电子排布为，故Y为；W、Z最外层电子数相同且Z核电荷数是W的2倍，短周期符合条件的为W是、Z是；Q原子序数小于且未成对电子数最多，核外电子排布为，故Q为。 【详解】A．离子半径比较规则：电子层数越多半径越大，电子层结构相同时核电荷数越大半径越小，有3个电子层，、有2个电子层，且核电荷数大于，故离子半径，A错误； B．为，中心价层电子对数为，为杂化；为，中心价层电子对数为，为杂化，二者杂化方式相同，B正确； C．元素非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性，故稳定性，即，C错误； D．第一电离能规律：同周期主族元素从左到右整体呈增大趋势，第ⅤA族p轨道半满第一电离能大于相邻的第ⅥA族，且同主族从上到下第一电离能减小，故第一电离能，D错误； 故选B。 12. 氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。工艺过程如下，下列说法不正确的是 A. 在步骤①中，硝酸铵为氧化剂，氧化海绵铜为Cu2+ B. 亚硫酸铵起到还原性作用，反应③可能的离子方程式： C. 步骤⑤包括酸洗和水洗，其中酸不能使用HCl，可以用HNO3代替 D. 步骤⑥不能省略，目的是洗去H2O防止CuCl被氧化 【答案】C 【解析】 【详解】A．步骤①中酸性条件下，硝酸铵电离出的具有氧化性，可将海绵铜（）氧化为，硝酸铵作氧化剂，A不符合题意； B．反应③中被还原为中+1价，被氧化为，亚硫酸铵作还原剂，给出的离子方程式电子守恒、电荷守恒、原子守恒，B不符合题意； C．具有强氧化性，会将中+1价氧化，因此不能用代替酸洗的酸，C符合题意； D．在潮湿空气中易水解氧化，乙醇易挥发，醇洗可快速除去固体表面的水分，防止被氧化，步骤⑥不能省略，D不符合题意； 故选C。 13. 我国科研团队提出一种新型阴离子电极材料-Cu3(PO4)2的水系双离子电池，该电池以和Cu3(PO4)2为电极，其工作原理如图所示。下列有关叙述不正确的是 A. 充电时，电极a应接电源的正极 B. 放电时，若电极a得到6.4g Cu和1.44g Cu2O，则电路中转移0.22mol电子 C. 充电时，电极b的电极反应式为 D. 第2次放电时，溶液碱性逐渐增强 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，放电时Na+向正极移动，a极为正极，充电时为阳极，b极为负极，充电时为阴极，以此分析。 【详解】A．放电时电极a为正极，充电时电极a作阳极，应接电源的正极，A不符合题意； B．6.4g 物质的量为0.1 mol，生成0.1 mol 转移电子0.2 mol；1.44 g 物质的量为0.01 mol，生成0.01 mol 转移电子0.02 mol，共转移0.22 mol电子，B不符合题意； C．充电时电极b为阴极，发生得电子的还原反应，电极反应式为，选项给出的是放电时负极的反应，C符合题意； D．第2次放电时，发生反应，生成，溶液碱性逐渐增强，D不符合题意； 故选C。 14. 反应 分三步进行，各步的相对能量变化如图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所示： 下列说法不正确的是 A. 三步分反应中决定总反应速率的是反应Ⅰ B. Ⅰ、Ⅱ两步的总反应为 C. 根据图像无法判断过渡状态a、b、c的稳定性相对高低 D. 反应Ⅲ逆反应的活化能 【答案】D 【解析】 【详解】A．总反应速率由活化能最大的慢反应决定，反应Ⅰ活化能298.4为三步中最高，A正确； B．根据盖斯定律，反应Ⅰ+Ⅱ的总反应为，焓变，B正确； C．过渡态a、b、c的相对能量均以各自反应的反应物为能量基准，基准不同无法比较绝对能量高低，因此无法判断稳定性，C正确； D．反应Ⅲ的，由，得，与选项给出的454.9不符，D错误； 故选D。 15. 在一定温度下，氨气溶于水的过程及其平衡常数为：；；，其中为NH3(g)的平衡压强，为NH3在水溶液中的平衡浓度。下列说法不正确的是 A. 氨水中 B. 氨水中， C. 相同条件下，浓氨水中的小于稀氨水中的 D. 在该温度下，氨气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示) 【答案】C 【解析】 【详解】A．氨水中存在和，两个过程均产生，仅电离产生，故，A正确； B．根据物料守恒，氨水中所有含氮微粒总浓度为，即，B正确； C．由电荷守恒，变形得。浓氨水碱性更强，更大、更小，故更小，更大，即浓氨水中该比值大于稀氨水，C错误； D．根据平衡常数：，，忽略水的电离时，代入得，溶解度为三者之和，即，D正确； 故选C。 16. 探究硫及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是 实验方案 现象 结论 A 往Ba(NO3)2溶液中通入SO2 无明显现象 弱酸不能制强酸 B 向Na2SO3固体中加入浓硫酸 产生无色有刺激性气味气体 浓硫酸体现强氧化性 C 将某固体溶于水后，加足量稀盐酸酸化后，再加入BaCl2溶液 产生白色沉淀 该固体中一定含有或 D 盛有等体积等浓度Na2S2O3溶液的两支试管分别置于冷水和热水浴中，一段时间后，同时加入等体积等浓度的稀硫酸 热水浴中产生乳白色浑浊更快 其他条件相同时，该反应的温度越高，反应速率越快 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．溶液中通入时，酸性条件下会将氧化为，最终生成白色沉淀，现象描述错误且结论不成立，A错误； B．与浓硫酸反应生成为复分解反应，反应中硫元素化合价均未发生变化，浓硫酸体现酸性和难挥发性，不体现强氧化性，B错误； C．若原固体中含有，加入盐酸酸化的溶液也会生成白色沉淀，因此不能确定固体一定含或，C错误； D．两组实验只有温度不同，其他条件均相同，热水浴中产生浑浊更快，说明其他条件相同时，温度越高该反应速率越快，D正确； 故选D。 二、非选择题：本大题共5小题，共52分。 17. 配合物是近代无机化学的重要研究对象，Cu或Cu2+常作为中心原子或离子，H2O、CN-、吡啶(C5H5N)等粒子是常见的配体。 （1）题干中所涉及电负性最小的元素的基态原子的价电子排布式为____________。 （2）原子核外运动的电子有两种相反的自旋状态，可以用自旋量子数来描述。若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，则基态O原子的价电子自旋量子数的代数和为______。 （3）吡啶()在水中的溶解度远大于在苯中的溶解度，可能原因是 ①吡啶和H2O均为极性分子，而苯为非极性分子。 ②__________________________________________。 ③吡啶和吡咯(分子中所有原子共面)均能与氢离子反应呈碱性，其中碱性较弱的______(填键线式)，其可能的原因是________________________。 （4）FeS2晶体的晶胞结构如图所示。在晶胞中，位于Fe2+所形成的______(填“正四面体”或“正八面体”)空隙中；若晶胞参数为，密度为，阿伏加德罗常数的值为则FeS2的摩尔质量______(用含的代数式表示)。 【答案】（1） （2） （3） ①. 吡啶中的N原子有孤电子对，可以和水分子形成氢键，增大在水中的溶解度 ②. ③. 吡咯中N原子的孤电子对参与了环的大π键，难以结合氢离子，因此碱性更弱；而吡啶中N原子的孤电子对未参与六元环的大π键，更容易结合氢离子。 （4） ①. 正八面体 ②. 【解析】 【小问1详解】 题干涉及的元素有Cu、H、O、C、N，根据电负性变化规律，金属元素电负性远小于非金属元素，因此电负性最小的是Cu，Cu是29号元素，基态价电子排布式为。 【小问2详解】 基态O原子价电子排布为：2s轨道2个电子自旋相反，代数和为0；2p轨道4个电子，根据洪特规则，3个分占不同轨道的电子自旋平行，第4个电子和其中一个电子自旋相反，最终价电子自旋量子数总和为；自旋平行的电子自旋量子数取，则价电子自旋量子数代数和为（或+1）。 【小问3详解】 吡啶中的N原子有孤电子对，可以和水分子形成氢键，增大在水中的溶解度；吡咯中N原子的孤电子对参与了环的大π键，难以结合氢离子，因此碱性更弱；而吡啶中N原子的孤电子对未参与六元环的大π键，更容易结合氢离子。 【小问4详解】 该晶胞结构和NaCl晶胞类似，形成面心立方堆积，填充在构成的正八面体空隙中； 先计算晶胞中的数目：用均摊法得晶胞内个数为，对应含4个单元；晶胞体积为，根据密度公式​，变形可得。 18. 粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料(主要含SiO2、Al2O3和CaO等)提铝的工艺流程如下： 回答下列问题： （1）“浸渣”的主要成分为__________________。 （2）“沉铝”时，体系中三种物质的溶解度曲线如图所示，加入K2SO4沉铝的目的是__________________。“沉铝”的最佳方案为__________________。 （3）“焙烧”时，主要反应的化学方程式为__________________。 （4）下列说法不正确的是______ A. “浸出”时适当升温的主要目的是提高浸出速率 B. “浸出”时的Al2O3发生反应的离子方程式为： C. 实验测得，5.0g粉煤灰(Al2O3的质量分数为30%)经浸出、干燥后得到3.0g“浸渣”(Al2O3的质量分数为8%)，Al2O3的浸出率为48% D. “水浸”后得到的“滤液2”可返回沉铝工序循环使用 【答案】（1）、 （2） ①. 使优先转化为沉淀析出（或提高铝的沉淀率） ②. 降温结晶 （3）（或 ） （4）C 【解析】 【分析】粉煤灰中的与硫酸反应，不溶于硫酸。，（微溶，部分残留于渣中）。滤液含、过量；浸渣主要为、CaSO4； 【小问1详解】 由分析可知，浸渣主要为、。 【小问2详解】 利用溶解度差异（结合溶解度曲线），使优先转化为沉淀析出，避免同时析出，提高产物纯度。 结合溶解度曲线（、的溶解度随温度升高显著增大，溶解度随温度变化小），采用“蒸发浓缩→冷却结晶”：先加热使溶液饱和，再冷却，利用低温溶解度小的特点，使其大量析出。 【小问3详解】 干燥脱水去除中的结晶水，得到无水。焙烧反应使无水高温分解，生成、和气体（或，取决于是否发生氧化还原）：（或 ）。 【小问4详解】 A．升温提高浸出速率和浸出率，A正确； B．根据分析可知，Al2O3发生反应的离子方程式为：，B正确； C．粉煤灰中总质量：；浸渣中残留质量：；浸出的质量：；浸出率：，非48%，C错误； D．“滤液2”含，可循环用于“沉铝”，D正确； 故答案选C。 19. 甲醇来源丰富，有广泛的用途和广阔的应用前景，工业上可以利用CO2生产甲醇，同时可以利用甲醇生产丙烯。制备甲醇、丙烯过程涉及的反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 回答下列问题： Ⅰ、制备甲醇 （1）工业上常用CO2和H2在Cu/ZnO催化作用下合成气态甲醇，反应Ⅰ分两步进行，请补充完整： 第一步：__________________(写化学方程式) 第二步： （2）一定条件下，在装有催化剂的2L密闭容器中投入1mol CO2和2mol H2，发生上述甲醇合成反应(反应Ⅰ)，伴随副反应(反应Ⅱ)。 ①某温度下达平衡时，容器中CH3OH的物质的量为0.5mol，CO的物质的量为0.3mol。则副反应(反应Ⅱ)的平衡常数为______。 ②下列说法不正确的是______。 A．恒温恒压下充入氮气，不影响CO的产率 B．改进催化剂的选择性有利于提高甲醇的平衡产率 C．高压有利于平衡正向移动，因此实际生产中压强越高越好 D．随着温度升高，CO2的平衡转化率先减小后增大，可能是因为高温下以反应Ⅰ为主 Ⅱ、制备丙烯 （3）在一定温度、恒定压强的密闭容器中，若只发生3CH3OH(g)⇌C3H6(g)+3H2O(g)反应，进料比分别为的CH3OH、Ar混合气，在烯烃化过程中C3H6的平衡产率分别是，它们由大到小的顺序是__________________。 （4）为探究①、②两种催化剂对甲醇制备丙烯的催化效能，进行相关实验，依据实验数据获得如图所示曲线。 已知Arrhenius经验公式为：(其中k为速率常数，反应速率与其成正比；为活化能；，为常数)。从图中信息获知催化效能较高的催化剂是______(“①”或“②”)，判断理由是________________________。 （5）甲醇生产丙烯的同时，还生成乙烯：。在某催化剂作用下，向2L密闭容器中加入一定量甲醇，经过相同时间后测得甲醇转化率及丙烯的选择性与反应温度之间的关系如图所示。若将容器体积压缩为1L，其他条件不变，在图中作出甲醇平衡转化率随温度的变化曲线_____________。 （6）我国科学家采用H-SAPO-34催化剂极大提高甲醇反应中的短链烯烃选择性。甲醇在H-SAPO-34作用下产生乙烯、丙烯示意图如图。H-SAPO-34具有氧八元环构成的笼状结构，笼口为小的八环孔(直径0.38nm)。从结构角度推测，短链烯烃选择性提高的原因是________________________。 【答案】（1） （2） ①. 6 ②. ABCD （3） （4） ①. ② ②. 由Arrhenius公式可知与的斜率绝对值等于，催化剂②对应直线斜率更小，说明其反应活化能更低，相同温度下速率常数更大，反应速率更快，催化效能更高。 （5） （6）该催化剂的笼口为直径0.38 nm的小八环孔，只有分子尺寸较小的乙烯、丙烯等短链烯烃可以从笼孔中扩散出去，分子尺寸更大的长链烃无法从笼口逸出，从而极大提高短链烯烃的选择性。 【解析】 【小问1详解】 总反应Ⅰ减去第二步反应即可得到第一步反应，同时满足第一步为吸热过程、中间活性物种的原子守恒：； 【小问2详解】 ①根据两个反应的物料关系： 反应Ⅰ生成，对应生成、消耗和；反应Ⅱ生成，对应生成、消耗和； 平衡时各物质浓度：，，，；反应Ⅱ平衡常数。 ②A．恒温恒压充入氮气，容器体积增大，体系分压减小，反应Ⅰ（气体分子数减少）平衡逆向移动，体系中浓度变化会推动反应Ⅱ平衡正向移动，CO产率升高，A错误； B．催化剂只能改变反应速率，不影响化学平衡，无法提高甲醇的平衡产率，B错误； C．实际生产中压强过高会大幅提升设备成本和能耗，并非越高越好，C错误； D．反应Ⅰ放热、反应Ⅱ吸热，高温下应以吸热的反应Ⅱ为主，平衡转化率增大，D错误； 故选ABCD。 【小问3详解】 反应Ⅲ是气体分子数增大的反应，恒定压强下，Ar的比例越高，的分压越小，相当于体系总压的稀释效应越强，平衡越正向移动，丙烯平衡产率越高。进料比越小，Ar占比越高，因此产率； 【小问4详解】 由Arrhenius公式可知与的斜率绝对值等于​，催化剂②对应直线斜率更小，说明其反应活化能更低，相同温度下速率常数更大，反应速率更快，催化效能更高。 【小问5详解】 两反应均为放热反应，升高温度，反应速率增大，相同时间甲醇的转化率增大，继续升高温度，到达反应限度后，平衡逆向移动，甲醇转化率减小，图中先增大后减小的曲线代表甲醇的转化率；该体系两个生成烯烃的反应均为气体分子数增大的反应，压缩体积增大压强，平衡均逆向移动，相同温度下甲醇的平衡转化率比原容器中更低；且两个反应均为放热反应，平衡转化率仍随温度升高呈下降趋势；压强增大对气体分子数增加的反应有抑制作用，平衡逆向移动，甲醇平衡转化率较原平衡降低。 【小问6详解】 该催化剂的笼口为直径0.38 nm的小八环孔，只有分子尺寸较小的乙烯、丙烯等短链烯烃可以从笼孔中扩散出去，分子尺寸更大的长链烃无法从笼口逸出，从而极大提高短链烯烃的选择性。 20. 氧钒(IV)碱式碳酸铵化学式为，它是制备热敏材料的原料，已知在酸性条件下易被氧化，氧钒(IV)碱式碳酸铵的制备流程如图： 回答下列问题： （1）步骤一盐酸不宜过量，原因可能是__________________。 （2）步骤二可在如图装置中进行。 ①接口的连接顺序为a→__________________。 ②实验开始时，先关闭K2，打开K1，当____________时(写实验现象)，再关闭K1，打开K2，充分反应，静置，得到固体。 （3）测定产品纯度。称取样品用稀硫酸溶解后，加入50.0mL 0.02mol/L KMnO4溶液，转化成，向反应后溶液中滴加0.025mol/L Na2SO3标准液，至剩余的KMnO4溶液恰好反应完全，消耗Na2SO3标准液40.00mL。 ①滴定至反应终点的现象为__________________。 ②样品中氧钒(IV)碱式碳酸铵(摩尔质量为)的质量分数为______%。 ③下列情况会导致产品纯度偏大的是______(填标号)。 A．Na2SO3溶液部分变质 B．滴定达终点时，俯视刻度线读数 C．用标准液润洗滴定管后，液体从上口倒出 D．滴定达终点时，发现滴定管尖嘴内有气泡生成 【答案】（1）盐酸过量会导致体系偏酸性，会使更容易被氧化 （2） ①. ②. B中澄清石灰水变浑浊 （3） ①. 在滴入最后半滴标准液后，溶液紫红色褪去，且半分钟内不复色 ②. ③. BD 【解析】 【小问1详解】 已知在酸性条件下易被氧化，在“步骤一”中HCl不宜过量，是因为盐酸过量会导致体系偏酸性，会使更容易被氧化，导致产率降低； 【小问2详解】 ①A为制取装置，D为“步骤二”反应发生装置，a接口应先接d口，通过饱和溶液，去除中混有的气体，e口再连接D装置的f口，使制取体系充满，g口依次连接B装置的b、c口； ②为确保制取的已通过整套装置，实验开始时，先关闭，打开，当B中澄清石灰水变浑浊，再关闭，打开，充分反应，静置，得到固体； 【小问3详解】 ①称取样品用稀硫酸溶解后，加入了过量的酸性，部分与反应，溶液中还剩余部分，后使用溶液滴定这部分剩余的，故滴定终点的现象为在滴入最后半滴标准液后，溶液紫红色褪去，且半分钟内不复色； ②加入的总的物质的量为，滴入的，存在对应关系：，故消耗的的物质的量为，则消耗的物质的量为，存在对应关系：，故，样品中氧钒(IV)碱式碳酸铵的质量分数为； ③A．溶液部分变质，会导致滴入的溶液体积偏大，偏小，产品纯度偏小，A错误； B．滴定达终点时，俯视刻度线读数，导致最后读到滴入的体积偏小，偏大，产品纯度偏大，B正确； C．用标准液润洗滴定管后，液体从上口倒出，滴定管活塞下部附有的水分会稀释溶液，导致滴入的体积偏大，偏小，产品纯度偏小，C错误； D．滴定达终点时，发现滴定管尖嘴内有气泡生成，导致读到的滴入的体积偏小，偏大，产品纯度偏大，D正确； 故答案为BD。 21. 某研究小组按下列路线合成目标化合物J。 已知：①，；②；③。请回答： （1）A中的官能团名称为____________，A生成B的反应类型为____________。 （2）下列说法中正确的是______。 A. C中含有3个手性碳原子 B. E到F的反应中，K2S2O8为氧化剂 C. C与F生成G的反应中，可能有气体生成 D. 将H转化为I后再与K反应，有利于提高J的产率 （3）写出D转化为E的化学方程式__________________。 （4）与H2的加成产物(M)是重要的化工产品，请写出以乙烯为原料，合成M的流程图__________________(无机试剂任选)。 （5）写出1种符合下列条件的物质K的同分异构体____________。 ①为芳香族化合物，苯环上有4个取代基，且无其它环状结构 ②分子中只有4种化学环境的H原子 ③分子中无碳碳三键或碳氮三键，同一个碳上连两个双键不稳定 【答案】（1） ①. 酯基、醚键 ②. 还原反应 （2）BCD （3） （4） （5） 【解析】 【分析】A在的作用下发生还原反应生成B，B与反应生成C，D与反应生成E和乙醇，E→F过程由分子式及I的结构简式可知，F的结构简式为，C与F反应生成G，由I的结构简式可反推出G的结构简式为，由I 的结构简式为及H→I的反应条件可反推出H为，I→J结合已知条件可知J为。 【小问1详解】 由A的结构可知，包含的官能团为酯基、醚键；A在的作用下发生还原反应生成B； 【小问2详解】 A．C分子中仅2个手性碳原子，A错误； B．对比E和F的分子式，E少了2个H生成F，K2S2O8作为氧化剂实现该转化，B正确； C．C的氯原子和F的羟基在作用下发生亲核取代，生成HCl会和反应产生气体，C正确； D．H含羧基，直接和K的氨基反应活性低，将H转化为酰氯I后，酰氯的氨解活性远高于羧酸，能大幅提高J的产率，D正确； 故选BCD。 【小问3详解】 D与反应生成E和乙醇的化学方程式：； 【小问4详解】 乙烯先与加成得到1，2-二溴乙烷，再与CN⁻发生取代反应引入两个氰基，酸性水解得到丁二酸，最后和乙醇酯化得到目标产物M（丁二酸二乙酯）；合成M的流程图：； 【小问5详解】 K分子式为，不饱和度为7；结合限定条件推导同分异构体：芳香族化合物说明含苯环（不饱和度4），剩余不饱和度3；苯环上连4个取代基且无其他环状结构，分子仅4种化学环境的H，无碳碳/碳氮三键，同一个碳不连两个双键；。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $