精品解析：山东师范大学附属中学2025-2026学年高三上学期期中考试化学试题

机密★启用前 2025年11月山东师大附中高三期中检测试题 化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 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： 一、选择题：共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. “诗词藏化学，词章显原理”下列有关说法错误的是 A. “莫笑田家老瓦盆……”瓦盆的材质属于硅酸盐材料 B. “水洗净，细研水飞，去石澄清，慢火熬干”其中涉及的操作有洗涤、粉碎、过滤和蒸发 C. “心忧炭贱愿天寒”中的炭与“嫦娥3号”卫星所用的碳纤维互为同位素 D. “冰，水为之，而寒于水”说明水变成冰的过程， 2. 下列操作规范或选取装置能达到实验目的的是 A. 验证氧化性 B. 移取25.00mL稀硫酸 C. 观察钠与水的反应 D. 测量Al和NaOH溶液的反应热 3. 下列化学用语或图示正确的是。 A. 中子数为20的氯原子： B. 的电子式： C. HCl的形成过程： D. 顺-2-丁烯结构简式： 4. 下列物质的结构或性质不能说明其用途的是 A. 葡萄糖分子结构中有多个羟基，故葡萄糖可与银氨溶液反应制作银镜 B. 具有网状结构的交联橡胶弹性好、强度高，故可用作汽车轮胎材料 C. 的碳、硅原子间通过共价键形成空间网状结构，硬度大，故可用作砂轮磨料 D. 能中和酸并受热分解产生气体，故可用作加工馒头的膨松剂 5. 一种高聚物被称为“无机橡胶”，可由如图所示的环状三聚体制备。X、Y和Z都是短周期元素，X、Y价电子数相等，X、Z电子层数相同，基态Y的轨道半充满，Z的最外层只有1个未成对电子，下列说法正确的是 A. X、Z的第一电离能： B. X、Y的简单氢化物的键角： C. 最高价含氧酸的酸性： D. X、Y、Z均能形成多种氧化物 6. 钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 反应①生成的气体，每(标准状况)含原子的数目为 B. 反应②中完全反应生成的产物中含非极性键的数目为 C. 反应③中与足量反应转移电子的数目为 D. 溶液中，的数目小于 7. 下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是。 A. 向硫化钠溶液通入足量二氧化硫： B. 用FeS去除工业废水中的： C. 碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气： D. 溶液滴入溶液中： 8. 具有还原性，易水解。一种制备纯净的部分装置示意图如下。下列说法错误的是。 A. 实验过程中应先通入干燥，再开启管式炉加热 B. 若通入气体更换为干燥，不能制备纯净的 C. 导气管a接一个装有碱石灰的干燥管可使装置完整 D. 配制溶液需加盐酸和金属Sn 9. 能代表化合物的结构片段如图(H原子未画出)，有关该化合物描述正确的是。 A. 图中球①代表原子团 B. S原子和N原子孤电子对数均为零 C. 化合物结晶时存在N—H…N氢键 D. 化合物中Zn成键时用到了3d轨道 10. 利用平衡移动原理，分析一定温度下在不同的体系中的可能产物。 已知：i.图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系。 ii.2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合；曲线Ⅱ的离子浓度关系符合[注：起始，不同下由图1得到]。 下列说法不正确的是 A. 由图1， B. 由图2，初始状态，无沉淀生成 C. 由图2，初始状态，平衡后溶液中存在 D. 由图1和图2，初始状态、，发生反应： 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 由下列操作和现象(数据)不能得出相应结论的是。 操作和现象(数据) 结论 A 在物质X柱面上滴一滴熔化的石蜡，用一根红热的铁针刺中凝固的石蜡，石蜡熔化呈椭圆形 说明物质X为非晶体 B 测量元素X原子的逐级电离能()分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703 X的单质与氯气反应时生成的阳离子可能是 C 向饱和NaCl溶液中通入至饱和，再通入会析出晶体 相同温度下，溶解度： D 有机物Y溶于乙醇，加入金属钠后有气体产生 有机物Y中含有羟基或羧基 A. A B. B C. C D. D 12. 研究发现水微滴表面有强电场，能引发反应。三唑水溶液微滴表面接触发生反应，可能的反应机理如图所示。根据反应机理，下列叙述错误的是。 A. 三唑在反应循环中起催化作用 B. 总反应为 C. C原子的杂化存在从sp到的转变 D. 换成，可生成 13. 一种电化学处理氨氮污染废水的装置如下图所示。已知：Cl·与HO·为自由基，自由基之间结合生成的分子也可将氧化为。下列说法正确的是。 A. 电极电势：a电极＜b电极 B. 自由基HO·氧化的离子方程式为 C. 相同数目的自由基结合生成的分子不同，会导致标准状况下产生的体积不同 D. 左室溶液pH下降，说明参加反应的数目小于数目 14. 利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含、和少量)中分离金属元素的流程如上图。已知：“沉钴”温度下，；该流程所得溶液较纯净。下列说法错误的是。 A. 硫酸用作催化剂和浸取剂 B. “沉铁”的离子反应： C. “浸出”时3种金属元素均被还原 D. “沉钴”时“试剂X”用MnS较好 15. 加氢制的主要反应为： 在密闭容器中，、时，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如图所示。 已知：选择性表示为％。下列说法错误的是。 A. 的正反应活化能大于逆反应活化能 B. CO的平衡选择性随着温度的升高而增加 C. 用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480～530℃ D. 450℃时，提高的值或增大压强，均能使平衡转化率达到X点的值 三、非选择题(共5小题，共60分) 16. “祝融号”探测发现火星上存在大量橄榄石矿物()。回答下列问题： （1）基态Mg原子核外电子占据的最高能级的能级符号为__________。橄榄石中各元素电负性由大到小顺序为__________，Fe的化合价为__________。 （2）Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点(800.7℃)明显高于(℃)，原因是______________________。同族元素的氯化物、、熔点变化趋势及其原因_____________________。 （3）的空间结构为__________，其中Si的轨道杂化方式为__________，已知电负性Cl>H>Si，在浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为________________________________________。 （4）一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示，该物质化学式为__________，B—B最短距离为__________。 17. 金属镓被称为“电子工业的脊梁”，用于制造半导体材料。利用炼锌矿渣[主要含铁酸锌、铁酸镓及少量Fe、]制备Ga的工艺流程如下图： 已知：①在酸性条件下不稳定，易转化为。 ②常温下，浸出液中各离子的浓度及其开始形成氢氧化物沉淀的pH(离子浓度时，认为沉淀完全)和金属离子在该工艺条件下的萃取率见下表： 金属离子 开始沉淀的pH 8.0 1.7 5.5 3.0 沉淀完全的pH 9.6 3.2 8.0 4.9 萃取率％ 0 99 0 97～98.5 回答下列问题： （1）“浸出”时先加入的试剂是__________；原因是______________________________。 （2）浸出液“调pH”的最佳范围是__________；若滤液pH为5.4，则残留的的浓度为__________；“转化”过程加入铁粉的目的是_____________________________________。 （3）已知一定温度下，溶质在平衡共存的两液相中的分配系数为。分别用与原溶液等体积的萃取剂依次萃取两次后，水层中Ga元素的残留率为__________ [用含k的代数式表示，残留率]。 （4）Ga与Al同主族，化学性质相似。“反萃取”后，镓的存在形式为__________(填化学式)。电解法可以提纯粗镓，粗镓与电源__________极相连(填“正”或“负”)。则强碱性环境下生成高纯镓的电极反应式为____________________。 18. 氨基甲酸铵()是重要的化工原料，易分解，极易水解为碳酸铵。实验室利用氨气和二氧化碳反应制备的装置如图所示。回答下列问题： （1）为提高原料利用率，应在相同情况下控制和进气体积比为__________。 （2）“单向阀”的作用为_________________________。 （3）若左侧“湿度记录仪”检测到氨气湿度过高，则应旋转三通阀至__________(填序号)，将气体排出系统管路，并__________。 a. 　　b. 　　c. 　　d. （4）测定的物质的量分数 步骤Ⅰ：称取产品1.845g[仅含杂质]，用蒸馏水溶解，定容于100mL容量瓶中。 步骤Ⅱ：移取20.00mL溶液于锥形瓶中，加入足量溶液，过滤除去沉淀。 步骤Ⅲ：继续向锥形瓶中加入足量甲醛溶液，用移液管加入20.00mL NaOH溶液。 步骤Ⅳ：滴加1～2滴酚酞，用盐酸标准液平行滴定三次，平均消耗标准液11.00mL。 已知：； ①用盐酸标准溶液滴定时，加入最后半滴的具体操作为__________。 ②产品中的物质的量分数为__________。 ③下列实验操作可能导致测定结果偏低的是__________(填标号)。 A.滴定时未用盐酸标准溶液润洗滴定管 B.读数时，滴定前平视，滴定后仰视 C.滴定时振荡锥形瓶，部分液体溅出 19. 化合物G是某药物的关键原料，合成路线如下： 回答下列问题： （1）化合物B分子内官能团的名称为__________。 （2）化合物A→B的反应类型为__________反应；能用于检验B中是否含有A的试剂为__________。 （3）C的核磁共振氢谱比B多__________组峰。 （4）C→D的反应方程式为____________________；在A的氮原子上引入乙酰基()的作用是____________________________。 （5）化合物D与间的反应方程式： 用类比法，D→E反应中X的结构式为__________。 （6）E存在一种含羰基异构体F，二者处于快速互变平衡。F与HF反应可生成G，写出F的结构简式__________。 20. 间二乙苯脱氢制备间二乙烯基苯， Ⅰ. Ⅱ. 回答下列问题： （1）已知化学键的键能： 化学键 C—H C—C C=C H—H 键能 414 332 611 436 反应Ⅱ的__________；其他条件相同时，恒压间二乙苯平衡转化率__________恒容间二乙苯平衡转化率(填“>”、“＜”或“=”)。 （2）将1mol间二乙苯通入压强为100kPa的恒压密闭容器，测得间二乙苯的平衡转化率、间乙基乙烯苯和间二乙烯基苯的平衡产率随温度的变化关系如图所示。图中表示间乙基乙烯苯平衡产率的曲线为__________(填“a”、“b”或“c”)，后其平衡产率变化趋势的原因_________________________；条件下进行上述反应，平衡时__________ mol，反应Ⅰ的平衡常数__________ kPa(分数表示即可)。 （3）实际生产过程中会产生积碳反应，影响催化剂的活性，通过向容器中通入达到消碳的目的。积碳反应和消碳反应的与温度的关系如图所示(，k为速率常数，A、e、R均为常数，为反应的活化能，T表示温度)，消碳反应活化能__________积碳反应活化能(填“大于”、“小于”或“等于”)；为提高除碳效率应在__________区除碳(填“高温”或“低温”)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 机密★启用前 2025年11月山东师大附中高三期中检测试题 化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 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： 一、选择题：共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. “诗词藏化学，词章显原理”下列有关说法错误的是 A. “莫笑田家老瓦盆……”瓦盆的材质属于硅酸盐材料 B. “水洗净，细研水飞，去石澄清，慢火熬干”其中涉及的操作有洗涤、粉碎、过滤和蒸发 C. “心忧炭贱愿天寒”中的炭与“嫦娥3号”卫星所用的碳纤维互为同位素 D. “冰，水为之，而寒于水”说明水变成冰的过程， 【答案】C 【解析】 【详解】A．瓦盆属于陶瓷，陶瓷是硅酸盐材料，A正确； B．“水洗净”为洗涤，“细研”为粉碎，“去石澄清”为过滤，“熬干”为蒸发，B正确； C．炭与碳纤维均为碳的单质，属于同素异形体而非同位素，C错误； D．水结冰放热（ΔH<0），且熵减（ΔS<0），D正确； 故选C。 2. 下列操作规范或选取装置能达到实验目的的是 A. 验证氧化性 B. 移取25.00mL稀硫酸 C. 观察钠与水的反应 D. 测量Al和NaOH溶液的反应热 【答案】B 【解析】 【详解】A．密度大于空气，集气瓶倒放会导致逸出，且有毒，该装置无尾气处理装置，操作不规范，无法达到实验目的，A错误； B．稀硫酸为酸性溶液，移取25.00 mL稀硫酸可以用移液管，B正确； C．钠与水反应剧烈，易发生液体飞溅，近距离俯视观察容易被溅出的液体伤到，操作错误，C错误； D．Al和NaOH溶液发生反应生成氢气，氢气会把杯盖顶开，从而使热量散失，D错误； 故选B。 3. 下列化学用语或图示正确的是。 A. 中子数为20的氯原子： B. 的电子式： C. HCl的形成过程： D. 顺-2-丁烯结构简式： 【答案】A 【解析】 【详解】A．氯原子质子数为17，中子数为20时质量数为17+20=37，核素表示为，A正确； B．为阳离子，正确电子式为，B错误； C．是共价化合物，形成过程为共用电子对，不存在电子得失和阴阳离子，正确为，C错误； D．图示中两个在碳碳双键异侧，为反-2-丁烯，顺式结构为，D错误； 故选A。 4. 下列物质的结构或性质不能说明其用途的是 A. 葡萄糖分子结构中有多个羟基，故葡萄糖可与银氨溶液反应制作银镜 B. 具有网状结构的交联橡胶弹性好、强度高，故可用作汽车轮胎材料 C. 的碳、硅原子间通过共价键形成空间网状结构，硬度大，故可用作砂轮磨料 D. 能中和酸并受热分解产生气体，故可用作加工馒头的膨松剂 【答案】A 【解析】 【详解】A．葡萄糖分子中含有醛基，具有还原性，能发生银镜反应，可与银氨溶液反应制作银镜，A符合题意； B．橡胶的分子链可以交联，交联后的橡胶受外力作用发生变形时，具有迅速复原的能力，因此其弹性好，强度高，且具有良好的物理力学性能和化学稳定性，故可用作汽车轮胎材料，B不符合题意； C．SiC中原子以共价键形成空间网状结构，熔点高、硬度大，可用作砂轮、砂纸的磨料，C不符合题意； D．可中和酸生成二氧化碳气体，并受热分解产生大量二氧化碳气体，可用作食品膨松剂，D不符合题意； 故选A。 5. 一种高聚物被称为“无机橡胶”，可由如图所示的环状三聚体制备。X、Y和Z都是短周期元素，X、Y价电子数相等，X、Z电子层数相同，基态Y的轨道半充满，Z的最外层只有1个未成对电子，下列说法正确的是 A. X、Z的第一电离能： B. X、Y的简单氢化物的键角： C. 最高价含氧酸的酸性： D. X、Y、Z均能形成多种氧化物 【答案】D 【解析】 【分析】X、Y价电子数相等，X、Y属于同一主族，且X形成5个键，Y形成3个键，基态Y的轨道半充满，则X为P元素，Y为N元素，X、Z电子层数相同， Z的最外层只有1个未成对电子，Z形成1个键，Z为Cl元素，以此分析。 【详解】A．第一电离能同周期从左到右有增大趋势，第一电离能：Cl>P，A错误； B．X、Y的简单氢化物分别为：PH3和NH3，二者中心原子杂化方式相同，孤电子对数相同，电负性：N>P，共用电子对距N近，成键电子对斥力N-H大于P-H，键角：NH3>PH3，B错误； C．元素的非金属性越强，其最高价含氧酸酸性越强，非金属性：Cl>N>P，酸性：HClO4>HNO3>H3PO4，C错误； D．P、N、Cl均能形成多种氧化物，D正确； 答案选D。 6. 钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 反应①生成的气体，每(标准状况)含原子的数目为 B. 反应②中完全反应生成的产物中含非极性键的数目为 C. 反应③中与足量反应转移电子的数目为 D. 溶液中，的数目小于 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应①电解熔融NaCl生成Cl2，标准状况下11.2 L Cl2为0.5 mol，含1 mol原子，数目为NA，A正确； B．2.3 g Na为0.1 mol，与O2反应生成0.05 mol Na2O2，每个Na2O2含1个O-O非极性键，则非极性键数目为0.05NA，B错误； C．Na2O2与水发生反应：，过氧化钠一半作氧化剂，另一半作还原剂，1 mol Na2O2转移1 mol电子，数目为NA，C正确； D．ClO-会发生水解，溶液中ClO-的实际数目小于0.1NA，D正确； 故选B。 7. 下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是。 A. 向硫化钠溶液通入足量二氧化硫： B. 用FeS去除工业废水中的： C. 碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气： D. 溶液滴入溶液中： 【答案】D 【解析】 【详解】A．向硫化钠溶液通入足量时，与发生归中反应生成单质，不会生成，正确的离子方程式为，A错误； B．是难溶电解质，与反应转化为更难溶的沉淀，书写离子方程式时不能拆分为，正确离子方程式为，B错误； C．还原性，等物质的量的与反应时，仅氧化，正确离子方程式为，C错误； D．该反应为亚铁离子的特征检验反应，生成蓝色沉淀，离子方程式为，D正确； 故选D。 8. 具有还原性，易水解。一种制备纯净的部分装置示意图如下。下列说法错误的是。 A. 实验过程中应先通入干燥，再开启管式炉加热 B. 若通入气体更换为干燥，不能制备纯净的 C. 导气管a接一个装有碱石灰的干燥管可使装置完整 D. 配制溶液需加盐酸和金属Sn 【答案】C 【解析】 【详解】A．具有还原性，易水解，先通入干燥可排尽装置内的空气，防止和生成的被氧化，同时抑制水解，再开启管式炉加热反应，A正确； B．具有强氧化性，能将氧化为，无法得到纯净的，B正确； C．导气管a接装有碱石灰的干燥管，仅能吸收尾气、防止空气中水蒸气进入使水解，反应生成的可燃性气体未处理，且没有防止外界空气中氧气进入盛接器的防氧化装置，不能使装置完整，C错误； D．配制溶液时加盐酸可增大浓度，抑制水解，加金属可将被氧化生成的还原为，防止被氧化，D正确； 故选C。 9. 能代表化合物的结构片段如图(H原子未画出)，有关该化合物描述正确的是。 A. 图中球①代表原子团 B. S原子和N原子孤电子对数均为零 C. 化合物结晶时存在N—H…N氢键 D. 化合物中Zn成键时用到了3d轨道 【答案】B 【解析】 【详解】A．该化合物的阳离子为（肼合氢离子，结构为），即为，球①代表部分，并非，A错误； B．S在​中价层电子对数为4，无孤电子对；在中，带正电的（部分）价层电子对数为4无孤电子对，但另一个（部分）存在1对孤电子对，但是和Zn形成了配位，所以N原子孤电子对数为零，B正确； C． ​中同时存在带正电的（含N-H键）和没有孤电子对的​，不满足氢键形成条件（存在孤电子对），C错误； D．该化合物中的配位数为4，采取杂化成键，仅用到4s、4p轨道，且3d轨道已经全部填满电子，无空余的3d轨道，D错误； 故选B。 10. 利用平衡移动原理，分析一定温度下在不同的体系中的可能产物。 已知：i.图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系。 ii.2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合；曲线Ⅱ的离子浓度关系符合[注：起始，不同下由图1得到]。 下列说法不正确的是 A. 由图1， B. 由图2，初始状态，无沉淀生成 C. 由图2，初始状态，平衡后溶液中存在 D. 由图1和图2，初始状态、，发生反应： 【答案】C 【解析】 【详解】A．水溶液中的离子平衡 从图1可以看出时，碳酸氢根离子与碳酸根离子浓度相同，A项正确； B．从图2可以看出、时，该点位于曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的下方，不会产生碳酸镁沉淀或氢氧化镁沉淀，B项正确； C．从图2可以看出、时，该点位于曲线Ⅱ的上方，会生成碳酸镁沉淀，根据物料守恒，溶液中，C项错误； D．时，溶液中主要含碳微粒是，，时，该点位于曲线Ⅱ的上方，会生成碳酸镁沉淀，因此反应的离子方程式为，D项正确； 故选C。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 由下列操作和现象(数据)不能得出相应结论的是。 操作和现象(数据) 结论 A 在物质X柱面上滴一滴熔化的石蜡，用一根红热的铁针刺中凝固的石蜡，石蜡熔化呈椭圆形 说明物质X为非晶体 B 测量元素X原子的逐级电离能()分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703 X的单质与氯气反应时生成的阳离子可能是 C 向饱和NaCl溶液中通入至饱和，再通入会析出晶体 相同温度下，溶解度： D 有机物Y溶于乙醇，加入金属钠后有气体产生 有机物Y中含有羟基或羧基 A. A B. B C. C D. D 【答案】AD 【解析】 【详解】A．晶体具有各向异性，不同方向导热性不同会使石蜡熔化呈椭圆形，非晶体各向同性，石蜡熔化应呈圆形，该现象说明X为晶体，A错误； B．X的第三电离能远大于第二电离能，说明X原子最外层有2个电子，与氯气反应时易失去2个电子生成，B正确； C．反应生成和，先析出，说明相同温度下溶解度小于，C正确； D．溶剂乙醇也可与金属钠反应生成氢气，无法证明有机物Y中含有羟基或羧基，结论错误，不能得出相应结论，D错误； 故选AD。 12. 研究发现水微滴表面有强电场，能引发反应。三唑水溶液微滴表面接触发生反应，可能的反应机理如图所示。根据反应机理，下列叙述错误的是。 A. 三唑在反应循环中起催化作用 B. 总反应为 C. C原子的杂化存在从sp到的转变 D. 换成，可生成 【答案】D 【解析】 【详解】A．由机理图可知，三唑在反应循环中，参与反应过程，最终又重新生成，在反应循环中没有被消耗，符合催化剂的特征，起到催化作用，A正确； B．由机理图可知，和反应生成和，总反应为，B正确； C．由机理图可知，转化为，因此碳原子轨道的杂化存在从sp到的转变，C正确 D．由机理图可知，​是由水微滴产生的2个HO⋅（羟基自由基，氧原子全部来自普通）结合生成的，换成，无法生成，可生成，D错误； 故选D。 13. 一种电化学处理氨氮污染废水的装置如下图所示。已知：Cl·与HO·为自由基，自由基之间结合生成的分子也可将氧化为。下列说法正确的是。 A. 电极电势：a电极＜b电极 B. 自由基HO·氧化的离子方程式为 C. 相同数目的自由基结合生成的分子不同，会导致标准状况下产生的体积不同 D. 左室溶液pH下降，说明参加反应的数目小于数目 【答案】B 【解析】 【详解】A．a电极上、分别失去电子生成Cl·、HO·，发生氧化反应，因此a是阳极，b是阴极。电解池中阳极接电源正极、阴极接电源负极，正极电势高于负极，因此电极电势：a电极＞b电极，A错误； B．HO·氧化时，N元素从-3价升高到0价，每个失去3e⁻，每个HO·参与反应后生成，得1e⁻，配平后离子方程式为，电子、原子、电荷均守恒，B正确； C．2个Cl·结合生成、2个HO·结合生成，1mol 和1mol 作为氧化剂氧化时，均得到2mol电子，根据电子守恒，生成的量由转移电子总数决定，相同数目的自由基结合得到的不同分子，氧化生成的体积是相同的，C错误； D．无论是与HO·还是Cl·反应，左室中的总反应方程式均为，则无论参加反应的氯离子与水的数目大小关系如何，电路中每转移6摩尔电子，左室会生成8摩尔，同时有6摩尔氢离子通过质子交换膜进入右室，左室溶液的pH下降，故无法通过左室溶液pH下降说明参加反应的数目大于Cl⁻数目，D错误； 故选B。 14. 利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含、和少量)中分离金属元素的流程如上图。已知：“沉钴”温度下，；该流程所得溶液较纯净。下列说法错误的是。 A. 硫酸用作催化剂和浸取剂 B. “沉铁”的离子反应： C. “浸出”时3种金属元素均被还原 D. “沉钴”时“试剂X”用MnS较好 【答案】BC 【解析】 【分析】该流程以含、、少量的高锰钴矿为原料，利用生物质稻草作还原剂，结合硫酸浸取、分步沉淀实现金属元素分离，最终得到纯净的​溶液：浸出工序：向矿石中加入​和稻草，在酸性环境下，稻草（生物质，属于碳水化合物类还原剂）将高价态的金属氧化物还原溶解：​（为价）被还原为，最终以形式进入溶液；可看作，其中存在、价，高价的价被还原为，以形式进入溶液；原矿中的（为价）和硫酸反应直接溶解为，无变价。 该工序硫酸既作为浸取剂溶解金属氧化物，也为还原反应提供酸性环境，起到催化反应进程的作用，得到含、、的酸性滤液1。沉铁工序：向滤液1加入​调节pH，将转化为沉淀分离。由于滤液1原本为强酸性，体系中存在大量，加入的会优先和反应，无法直接大量游离存在；实际是逐步消耗水解产生的，促进水解生成，最终得到含、的滤液2。沉钴工序：向滤液2加入沉淀剂试剂X，利用和的溶度积差异，选择性沉淀生成，保留在溶液中，最终得到纯净的溶液。 【详解】A．浸出过程中，硫酸既作为酸性介质溶解矿石中的金属组分（起到浸取剂的作用），同时稻草（生物质）在酸性条件下分解产生的还原性物质，需要酸性环境才能高效还原高价金属氧化物，硫酸也为还原反应提供反应环境，可认为起到催化作用，A正确； B．，该离子方程式本身的原子、电荷均守恒，但不符合该流程的实际反应环境：浸出后的滤液1为强酸性，体系中高浓度的会和优先反应生成，正确方程式为，B错误； C．矿石中的为+3价，在沉铁步骤生成，其中仍为+3价，元素化合价没有发生变化，并未被还原；仅（为+4价）被还原为、（平均价态为价）被还原为，因此并非3种金属元素均被还原，C错误； D．已知，加入作为沉淀剂，可以发生沉淀转化：，既可以将完全沉淀为，同时生成的阳离子为，不会引入新杂质，最终得到较纯净的溶液，符合流程要求，D正确； 故选BC。 15. 加氢制的主要反应为： 在密闭容器中，、时，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如图所示。 已知：选择性表示为％。下列说法错误的是。 A. 的正反应活化能大于逆反应活化能 B. CO的平衡选择性随着温度的升高而增加 C. 用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480～530℃ D. 450℃时，提高的值或增大压强，均能使平衡转化率达到X点的值 【答案】AC 【解析】 【详解】A．已知反应①为：   反应②为     通过盖斯定律，用反应①减去2倍的反应②，得到目标反应：，其，该反应为放热反应，根据焓变与活化能的关系，正反应活化能小于逆反应活化能，故A错误； B．CO的平衡选择性是指转化的中生成CO的比例。反应②是生成CO的吸热反应（），温度升高时，反应②的平衡正向移动，生成更多CO；而反应①是放热反应（），温度升高时反应①的平衡逆向移动，生成的量减少。因此温度越高，转化的中用于生成CO的比例越高，CO的平衡选择性随温度升高而增加，故B正确； C．选择的温度应兼顾实际转化率和平衡转化率，在该催化剂作用下，的实际转化率最高时，温度约为，即最佳温度约为，故C错误； D．时，X点是更高的平衡转化率：提高的值：相当于增大的浓度，反应①和②的平衡均正向移动，的平衡转化率提高；增大压强：反应①是气体分子数减少的反应（反应物总分子数为5，生成物总分子数为3），增大压强平衡正向移动；反应②是气体分子数不变的反应，压强对其平衡无影响，因此整体的平衡转化率提高。因此两种操作均能使平衡转化率达到X点的值，故D正确； 故选AC。 三、非选择题(共5小题，共60分) 16. “祝融号”探测发现火星上存在大量橄榄石矿物()。回答下列问题： （1）基态Mg原子核外电子占据的最高能级的能级符号为__________。橄榄石中各元素电负性由大到小顺序为__________，Fe的化合价为__________。 （2）Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点(800.7℃)明显高于(℃)，原因是______________________。同族元素的氯化物、、熔点变化趋势及其原因_____________________。 （3）的空间结构为__________，其中Si的轨道杂化方式为__________，已知电负性Cl>H>Si，在浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为________________________________________。 （4）一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示，该物质化学式为__________，B—B最短距离为__________。 【答案】（1） ①. 3s ②. O＞Si＞Fe＞Mg ③. +2 （2） ①. 氯化钠为离子晶体，而为分子晶体 ②. 、、熔点依次升高，因为、、均形成分子晶体，分子晶体的熔点由范德华力决定，随着其相对分子质量增大，范德华力依次增大，熔点越高 （3） ①. 四面体（形） ②. ③. （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 基态Mg原子核外电子排布式为：，则核外电子占据的最高能级的能级符号为；橄榄石中有Mg、Fe、Si、O 4种元素，同周期主族元素从左到右，元素的电负性依次增强，所以电负性Mg＜Si，同主族元素从上到下元素的电负性依次减弱，所以Si＜C，Mg的金属性强Fe，则电负性Mg＜Fe，Fe为金属元素，其电负性弱于Si，所以各元素电负性由大到小的顺序为O>Si>Fe>Mg；因为 MgxFe2−xSiO4中 Mg、Si、O 的化合价分别为+2、+4和-2，根据化合物中各元素的化合价的代数和为0，可以确定铁的化合价为+2； 【小问2详解】 Na与Si均为第三周期元素，钠的电负性小于硅，氯化钠为离子晶体，而SiCl4为分子晶体，所以NaCl熔点明显高于SiCl4；、、熔点变化趋势为：随着同族元素的电子层数的增多，其熔点依次升高，其原因是、、均形成分子晶体，分子晶体的熔点由范德华力决定，随着其相对分子质量增大，范德华力依次增大； 【小问3详解】 SiHCl3的中心原子硅的价层电子对数为，无孤电子对，所以其中Si的轨道杂化形式为sp3杂化，分子的空间结构为四面体形；已知电负性Cl>H>Si，则SiHCl3中Cl为-1价，H为-1价，Si为+4价，浓NaOH溶液与SiHCl3发生氧化还原反应生成氯化钠、硅酸钠、氢气和水，反应的化学方程式为：； 【小问4详解】 右侧的图为晶胞投影图，左侧实线围成部分为晶胞，Mg位于晶胞顶点，利用均摊法计算一个晶胞内含有的Mg的数目为：4，2个B位于晶胞体内，一个晶胞内含有的B的数目为2，则化学式为MgB2；由晶胞沿c轴的投影图可知，B原子在图中两个正三角形的重心，该点到顶点的距离是该点到对边中点距离的2倍，顶点到对边的垂线长度为，因此B-B最近距离为。 17. 金属镓被称为“电子工业的脊梁”，用于制造半导体材料。利用炼锌矿渣[主要含铁酸锌、铁酸镓及少量Fe、]制备Ga的工艺流程如下图： 已知：①在酸性条件下不稳定，易转化为。 ②常温下，浸出液中各离子的浓度及其开始形成氢氧化物沉淀的pH(离子浓度时，认为沉淀完全)和金属离子在该工艺条件下的萃取率见下表： 金属离子 开始沉淀的pH 8.0 1.7 5.5 3.0 沉淀完全的pH 9.6 3.2 8.0 4.9 萃取率％ 0 99 0 97～98.5 回答下列问题： （1）“浸出”时先加入的试剂是__________；原因是______________________________。 （2）浸出液“调pH”的最佳范围是__________；若滤液pH为5.4，则残留的的浓度为__________；“转化”过程加入铁粉的目的是_____________________________________。 （3）已知一定温度下，溶质在平衡共存的两液相中的分配系数为。分别用与原溶液等体积的萃取剂依次萃取两次后，水层中Ga元素的残留率为__________ [用含k的代数式表示，残留率]。 （4）Ga与Al同主族，化学性质相似。“反萃取”后，镓的存在形式为__________(填化学式)。电解法可以提纯粗镓，粗镓与电源__________极相连(填“正”或“负”)。则强碱性环境下生成高纯镓的电极反应式为____________________。 【答案】（1） ①. 稀硫酸或 ②. 先加稀硫酸增强过氧化氢的氧化性 （2） ①. ②. ③. 将转化为，避免被萃取 （3） （4） ①. ②. 正 ③. 【解析】 【分析】炼锌矿渣主要含铁酸锌、铁酸镓及少量Fe、，加入稀硫酸和浸出，溶液中的主要金属离子为、、，不溶于稀硫酸，浸出渣为；通过调节pH将、转化为和，滤液中主要的金属离子为，滤渣为和；向滤渣中加入盐酸，将和转化为和，利用铁粉将转化为，便于后续萃取分离；利用萃取剂将萃取到有机层，除去含的水层，再利用进行反萃取，得到主要成分为的溶液；最后电解得到粗镓，由此解答。 【小问1详解】 “浸出”时应先加入稀硫酸，再加入，可以提高的氧化性，便于将氧化为； 【小问2详解】 由分析可知，调节pH的目的是将、转化为和，同时将留在滤液中，根据图表中的数据，pH的范围应为； 根据图表可知，完全沉淀时，pH=3.2，此时，，可以求出，若pH=5.4，则此时，根据，求出； 根据图表信息可知，萃取剂对、的萃取率都很高，而萃取主要是对进行萃取，因此铁粉的主要作用是利用铁粉将转化为，避免被萃取，便于分离； 【小问3详解】 假设Ga元素初始浓度为，第一次萃取后有机相中Ga元素的浓度为，水相中Ga元素的浓度为，第二次萃取后有机相中Ga元素的浓度为，水相中Ga元素的浓度为，由于加入与原溶液等体积的萃取剂（假设该体积为V），根据镓元素守恒可知，、，根据分配系数公式可知，，代入可得，水层中Ga元素的残留率为； 【小问4详解】 Ga与Al化学性质类似，Al和NaOH反应生成，因此Ga和NaOH反应生成；电解过程中，粗镓在电解过程中失电子溶解进入溶液，在电解池中作为阳极，与电源正极相连；电解池中粗镓溶解生成，阴极为得电子生成Ga，电极反应式为。 18. 氨基甲酸铵()是重要的化工原料，易分解，极易水解为碳酸铵。实验室利用氨气和二氧化碳反应制备的装置如图所示。回答下列问题： （1）为提高原料利用率，应在相同情况下控制和进气体积比为__________。 （2）“单向阀”的作用为_________________________。 （3）若左侧“湿度记录仪”检测到氨气湿度过高，则应旋转三通阀至__________(填序号)，将气体排出系统管路，并__________。 a. 　　b. 　　c. 　　d. （4）测定的物质的量分数 步骤Ⅰ：称取产品1.845g[仅含杂质]，用蒸馏水溶解，定容于100mL容量瓶中。 步骤Ⅱ：移取20.00mL溶液于锥形瓶中，加入足量溶液，过滤除去沉淀。 步骤Ⅲ：继续向锥形瓶中加入足量甲醛溶液，用移液管加入20.00mL NaOH溶液。 步骤Ⅳ：滴加1～2滴酚酞，用盐酸标准液平行滴定三次，平均消耗标准液11.00mL。 已知：； ①用盐酸标准溶液滴定时，加入最后半滴的具体操作为__________。 ②产品中的物质的量分数为__________。 ③下列实验操作可能导致测定结果偏低的是__________(填标号)。 A.滴定时未用盐酸标准溶液润洗滴定管 B.读数时，滴定前平视，滴定后仰视 C.滴定时振荡锥形瓶，部分液体溅出 【答案】（1）2:1 （2）控制管路内气流单一方向流动，避免可能发生的倒吸；防止两种气体互窜至对方管路内生成固体而堵塞管路 （3） ①. d ②. 更换干燥剂或者降低气体流速 （4） ①. 微微转动酸式滴定管的活塞，使溶液悬在滴定管口，形成半滴，用锥形瓶内壁将其沾落，再用洗瓶以少量蒸馏水冲洗锥形瓶壁将标准溶液冲入 ②. ③. AB 【解析】 【分析】该实验为实验室通过氨气和二氧化碳反应制备氨基甲酸铵，浓氨水通过计量泵进入装有的三颈烧瓶，搅拌，产生氨气，经干燥塔干燥后进入“聚乙烯薄膜反应器”中，与右侧经浓硫酸干燥的反应，生成。 【小问1详解】 “聚乙烯薄膜反应器”中，干燥的与干燥的反应，生成，化学方程式为，故应在相同情况下控制和进气体积比为2:1； 【小问2详解】 “单向阀”的作用为：控制管路内气流单一方向流动，避免可能发生的倒吸；防止两种气体互窜至对方管路内生成固体而堵塞管路。 【小问3详解】 极易水解，则、必须干燥，若“湿度记录仪”检测到气体湿度过高，则应旋转三通阀至d处，将气体排出系统管路，并更换干燥剂或降低气体流速。 【小问4详解】 ①加入半滴的操作为微微转动酸式滴定管的活塞，使溶液悬在滴定管口，形成半滴，用锥形瓶内壁将其沾落，再用洗瓶以少量蒸馏水冲洗锥形瓶壁将标准溶液冲入； ②水解生成，除去后，与足量甲醛溶液反应，加入过量，发生反应：、，剩余的用盐酸标准溶液滴定，根据关系式可计算100 mL溶液中含有的的物质的量为 ，设产品1.845 g中含有的物质的量为a mol、的物质的量为b mol ，结合可知，，解得，产品中氨基甲酸铵的物质的量分数为； ③A．滴定时未用盐酸标准溶液润洗滴定管，则盐酸标准溶液浓度偏低，消耗盐酸标准溶液体积偏大，物质的量偏小，物质的量分数偏低，A正确； B．读数时，滴定前平视，滴定后仰视，滴定结束读数偏大，即消耗盐酸标准溶液体积偏大，物质的量偏小，物质的量分数偏低，B正确； C．滴定时振荡锥形瓶，部分液体溅出，导致剩余的偏少，滴定消耗盐酸标准溶液体积偏小，物质的量偏大，物质的量分数偏高，C错误； 故选AB。 19. 化合物G是某药物的关键原料，合成路线如下： 回答下列问题： （1）化合物B分子内官能团的名称为__________。 （2）化合物A→B的反应类型为__________反应；能用于检验B中是否含有A的试剂为__________。 （3）C的核磁共振氢谱比B多__________组峰。 （4）C→D的反应方程式为____________________；在A的氮原子上引入乙酰基()的作用是____________________________。 （5）化合物D与间的反应方程式： 用类比法，D→E反应中X的结构式为__________。 （6）E存在一种含羰基异构体F，二者处于快速互变平衡。F与HF反应可生成G，写出F的结构简式__________。 【答案】（1）酯基、酰胺基 （2） ①. 取代 ②. (溶液) （3）2 （4） ①. ②. 保护氨基 （5） （6） 【解析】 【分析】A与乙酸酐发生取代反应生成B，B在氯化铝作用下发生反应生成C，C中酰胺基水解生成D，D在氢离子、NaNO2作用下生成E，F与HF发生取代反应转化为G。 【小问1详解】 由B的结构简式可知官能团为酰胺基和酯基； 【小问2详解】 反应类型：A的和上的活泼H被乙酰基取代，属于取代反应；A含有酚羟基，而B无酚羟基；利用酚羟基的特征显色反应，加入溶液，若出现紫色则说明B中混有A； 【小问3详解】 B的结构高度对称，有5组氢；C发生傅克酰基化后苯环对称性被打破，共7组氢，因此C比B多2组峰 【小问4详解】 由C、D的结构简式可知，C中的酰胺基发生了水解，其方程式为； 乙酰基的引入可保护氨基，同时酰胺基为邻对位定位基，与羟基的定位效应共同作用，使乙酰基取代发生在-OH的邻位碳上。 【小问5详解】 根据电荷守恒判断，X带1个单位的正电荷，根据原子守恒判断，X含有一个氮原子和一个氧原子，则X的结构简式为； 【小问6详解】 E的结构简式为，F与HF反应可生成G，-OH和-COCH3不发生改变，则E与其同分异构体F之间的区别在于-NH-N=O的结构，由于该结构中有sp2杂化的N，则N与N之间的p轨道也容易重叠形成键，因此N=O之间的双键可以迁移至N与N之间，N上的H以质子形式迁移到O上，因此推测F的结构简式为。 20. 间二乙苯脱氢制备间二乙烯基苯， Ⅰ. Ⅱ. 回答下列问题： （1）已知化学键的键能： 化学键 C—H C—C C=C H—H 键能 414 332 611 436 反应Ⅱ的__________；其他条件相同时，恒压间二乙苯平衡转化率__________恒容间二乙苯平衡转化率(填“>”、“＜”或“=”)。 （2）将1mol间二乙苯通入压强为100kPa的恒压密闭容器，测得间二乙苯的平衡转化率、间乙基乙烯苯和间二乙烯基苯的平衡产率随温度的变化关系如图所示。图中表示间乙基乙烯苯平衡产率的曲线为__________(填“a”、“b”或“c”)，后其平衡产率变化趋势的原因_________________________；条件下进行上述反应，平衡时__________ mol，反应Ⅰ的平衡常数__________ kPa(分数表示即可)。 （3）实际生产过程中会产生积碳反应，影响催化剂的活性，通过向容器中通入达到消碳的目的。积碳反应和消碳反应的与温度的关系如图所示(，k为速率常数，A、e、R均为常数，为反应的活化能，T表示温度)，消碳反应活化能__________积碳反应活化能(填“大于”、“小于”或“等于”)；为提高除碳效率应在__________区除碳(填“高温”或“低温”)。 【答案】（1） ①. +113 ②. ＞ （2） ①. b ②. 温度之后，反应Ⅱ占主导，间乙基乙烯苯的消耗量大于生成量 ③. 1.2 ④. （3） ①. 大于 ②. 高温 【解析】 【小问1详解】 反应Ⅱ的断键与成键逻辑：断裂1mol乙基侧链的2个C-H键、1mol侧链内的C-C键，共吸收能量 ；生成1mol侧链内的C=C键、1mol H-H键，共释放能量 。根据焓变=反应物总键能-生成物总键能，。 两个脱氢反应均为气体分子数增大的反应：恒压条件下，反应进行时容器体积会自发扩大，体系分压降低，平衡向气体分子数增多的正向移动；恒容体系随反应进行压强升高，对正向反应的促进作用弱于恒压，因此恒压间二乙苯平衡转化率大于恒容条件。 【小问2详解】 间二乙苯脱氢是分步进行的：第一步反应Ⅰ生成中间产物间乙基乙烯苯，第二步反应Ⅱ消耗间乙基乙烯苯生成最终产物间二乙烯基苯。因此间乙基乙烯苯的产率先随温度升高（反应Ⅰ正向进行程度增大）上升，后反应Ⅱ的正向趋势占主导，产率下降，对应曲线b；曲线a为间二乙苯的总转化率，曲线c为最终产物间二乙烯基苯的产率。 条件下，间二乙苯平衡转化率为80%，即反应的间二乙苯为；​时曲线b和c数值相等，说明间乙基乙烯苯和间二乙烯基苯的平衡产率均为40%：故第一步生成间乙基乙烯苯，第二步消耗间乙基乙烯苯，对应生成，生成间二乙烯基苯对应，总。 平衡体系总物质的量：剩余间二乙苯、间乙基乙烯苯、间二乙烯基苯、，总。恒压总压为100kPa，反应Ⅰ的平衡常数。 【小问3详解】 由速率常数公式，两边取对数得，图像的斜率绝对值为。图中消碳反应的直线斜率绝对值更大，说明消碳反应的活化能大于积碳反应。 活化能越大的反应，速率常数随温度升高（减小）的增幅越显著，高温下消碳反应的速率常数大于积碳反应，消碳速率高于积碳速率，因此应在高温区除碳。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $