精品解析：山东省济宁市实验中学2024-2025学年高三上学期1月月考化学试题

济宁市实验中学2022级高三上学期1月月考 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 F-19 K-39 Ca-40 Ti-48 Ba-137 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 化学学科在创新中不断前进，下列说法错误的是 A. 伏打研制了第一个化学电源，该装置实现了电能到化学能的转化 B. 鲍林提出的杂化轨道解释了甲烷的正四面体结构 C. 侯德榜改进了索尔维制碱法，侯氏制碱法经济环保 D. 神舟十九号载人飞船使用了国产耐烧蚀树脂，该树脂为高分子材料 2. 下列化学用语或图示正确的是 A. CaO的电子式： B. 的结构示意图： C. 中子数为38的镓原子： D. 的化学名称：2-乙基戊烷 3. W是一种短周期金属元素的单质，V是无色气体。它们之间的转化关系如图所示(略去部分生成物和反应条件)。下列说法错误的是 A. 气体V可通过排水法收集 B. X与水反应能生成气体V C. Y易溶于水，溶液显碱性 D. 电解Z的水溶液可得到W 4. 下列各组实验中试剂或方法选用正确的是 选项 实验目的 试剂或方法 A 除去铁屑中的铜 稀、过滤 B 测定水溶液中 溶液、滴定 C 除去试管内壁的 溶液、溶液 D 分离乙醇和乙酸乙酯 直接分液 A. A B. B C. C D. D 5. 化合物L是从我国传统中药华中五味子中提取得到的一种天然产物，其结构如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是 A. 能使酸性溶液褪色 B. 分子中含有2个手性碳原子 C. 能与溶液反应放出气体 D. 既能发生加成反应，又能发生取代反应 6. 某化合物分子式为，W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X与Z同主族，W与X质子数之和等于Z的质子数，Y最外层电子数是其内层电子总数的一半。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 的空间结构为直线形 C. 最简单氢化物的沸点： D. Y的第一电离能高于同周期相邻元素 7. 下列各组离子在水溶液中可以大量共存的是 A. B. C. D. 8. 是重要的无机材料，一种含有铁的氧化物和氧化钙的废渣可以通过如下流程纯化。 已知：“铝热还原”时，转化为难溶于酸和碱的转化为；“浸取”时，溶于盐酸生成易被空气氧化的。 下列说法错误的是 A. 具有弱氧化性 B. “浸取”需要惰性气体保护 C. “滤液”中存在和 D. 来自于和盐酸的反应 9. 配合物间的结构转变是一种有趣的现象。配合物1经过加热可转变为配合物2，如图所示。 下列说法错误的是 A. 配合物1中含有2种配体 B. 配合物2中N原子采取杂化 C. 转变过程中涉及配位键的断裂和形成 D. 转变前后，Co的化合价由+2价变为0价 10. 我国科学家发明了一种高储能、循环性能优良的水性电池，其工作示意图如下。 下列说法错误的是 A. 放电时，从负极向正极迁移 B. 放电时，的生成说明具有两性 C. 充电时，电池总反应为 D. 充电时，若生成，则有穿过离子交换膜 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意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 恒容反应器中，Rh和均能催化反应：(羟基乙醛)，反应历程如图所示，为中间体，为过渡态。 下列描述正确的是 A. “CO插入”步骤，为 B. Rh催化作用下，“加氢”步骤为决速步骤 C. 催化作用下，羟基乙醛的生成速率更小 D. 反应达平衡时，升高温度，羟基乙醛的浓度减小 12. 科研人员在高温高压条件下合成了类金刚石结构的硼碳氮化合物，其晶胞结构如图所示，立方晶胞参数为。是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 该化合物为共价晶体，硬度大 B. 晶体中与B原子距离最近且相等的B原子数为4 C. 晶胞中键与键的数目比为 D. 晶体的密度 13. 的资源化利用有利于实现“碳中和”。一种功能性聚碳酸酯高分子材料G可由如下反应制备。 下列说法错误的是 A. B. 反应的原子利用率为100% C. G在酸性或碱性条件下均能降解 D. E与F均能使溴的四氯化碳溶液褪色 14. 庚醛(N)与亚硫酸氢钠(P)可发生加成反应生成羟基磺酸钠(Q)，正、逆反应速率可以表示为和和分别为正，逆反应的速率常数，和分别为正，逆反应的活化能。与关系如图所示。下列说法正确的是 A. B. 升高温度，平衡逆向移动 C. 达到平衡时 D. 加入催化剂可以提高N的平衡转化率 15. 向饱和溶液(有足量固体)中通入HCl气体，调节体系pH促进溶解，总反应为。平衡时，分布系数与pH的变化关系如图所示(其中M代表、或)。比如，。已知。下列说法正确的是 A. 曲线Ⅰ表示的变化关系 B. 时，溶液中 C. 总反应的平衡常数 D. 时，和的分布系数关系为 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题： （1）时，与冰反应生成和。常温常压下，为无色气体，固态的晶体类型为_____，水解反应的产物为_____(填化学式)。 （2）中心原子为，中心原子为，二者均为形结构，但中存在大键。中原子的轨道杂化方式为_____；键角_____键角(填“＞”“ ＜”或“=”)。比较与中键的键长并说明原因_____。 （3）一定条件下，和反应生成和化合物。已知属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞参数)，其中化合价为。上述反应的化学方程式为_____。若阿伏加德罗常数的值为，化合物的密度_____(用含的代数式表示)。 17. “三废”的科学治理是环境保护和资源循环利用的重要举措。某含砷烟尘主要成分为和等。一种脱砷并回收、铜和锌的流程如下： 已知： ①微溶于冷水，易溶于热水； ②“氧化酸浸”中，金属硫化物转化成硫酸盐，难溶于热水的Pb5(AsO4)3Cl转化成H3AsO4； ③萃取时，将萃取剂HL溶于磺化煤油中，所得溶液作为有机相，萃取和反萃取原理为，式中为或。 回答下列问题： （1）“水浸”时，采用热水的目的是_______。 （2）“氧化酸浸”时，CuS发生反应的离子方程式为_______，Pb5(AsO4)3Cl与硫酸反应的化学方程式为_______。 （3）铜萃取剂()中的N、酚羟基O均与Cu2+配位，形成配合物CuL2。该配合物中Cu2+的配位数为_______，分子结构中设计正壬基的作用是_______。“反萃取铜”后，“富铜液”为_______相(填“水”或“有机”)。 （4）“沉砷”时，采用生石灰处理，滤渣主要成分的化学式为_______。 （5）“反萃取锌”时，试剂X为_______。 18. 纳米可用于光电催化。某实验小组以钛酸四丁酯[代表正丁基；液体]为钛源，采用以下方法制备粒径小于的(反应装置如图，夹持等装置略)。 Ⅰ．在三颈烧瓶中加入二缩三乙二醇、少量表面活性剂，搅拌均匀后，采用合适方式加入和氨水。 Ⅱ．回流反应，冷却至室温，得到溶胶。 Ⅲ．向Ⅱ所得溶胶中加入蒸馏水，得到纳米粒子聚集体，离心分离后，沉淀经洗涤、干燥，得粉末。 回答下列问题： （1）仪器a名称为_______，反应溶剂为_______，加热方式为_______。反应结束时，应先停止_______(填“加热”或“通冷凝水”)。 （2）水解较快时，难以形成小尺寸的纳米。下列操作方式能降低水解速率的有_______(填标号)。 A．依次缓慢滴加和氨水 B．依次倒入和氨水 C．和氨水混合后缓慢滴加 （3）检验步骤Ⅱ所得溶胶属于胶体的实验操作与现象为_______。 （4）离心分离可将沉淀紧密聚集在离心管底部(如图所示)。将离心后的沉淀和清液分开的方法是_______。 （5）本实验的产率为_______(保留2位有效数字)。 （6）为了测定的晶体结构，通常使用的仪器是_______。 19. 化合物K具有镇痛作用，以下为其合成路线之一(部分反应条件已简化)。 已知： 回答下列问题： （1）B的结构简式为_______。 （2）由C生成D的反应类型为_______。 （3）E的结构简式为_______；吡啶具有弱碱性，由D生成E的反应中吡啶的作用是_______。 （4）由F生成G的化学方程式为_______。 （5）H中含氧官能团的名称是_______。 （6）在F的同分异构体中，同时满足下列条件的共有_______种(不考虑立体异构)。 ①含有苯环；②能发生银镜反应；③不含甲基。 其中，核磁共振氢谱显示为四组峰，且峰面积比为的同分异构体的结构简式为_______(写出一种即可)。 20. 1，3-丁二烯(，简称丁二烯)是生产橡胶的一种重要原料，其制备方法不断创新。 Ⅰ．1-丁烯催化脱氢法是工业生产丁二烯的方法之一。 （1）时，相关物质的燃烧热数据如下表： 物质 燃烧热 a 已知：，则_______。 （2）将一定量的1-丁烯在密闭容器中进行上述反应，测得不同温度下1-丁烯的平衡转化率与体系压强的关系如图所示。 ①图中温度T由高到低的顺序为_______，判断依据为_______。 ②已知的标准平衡常数，其中，则温度下，该反应的_______。 Ⅱ．电化学催化还原乙炔法条件温和，安全性高。在室温下，某团队以溶液为电解液，电催化还原乙炔制备丁二烯。 （3）反应开始时，溶解在电解液中的吸附在催化剂表面，该吸附过程的熵变_______0(填“>”“<”或“=”)，生成丁二烯的电极反应式为_______。 （4）一定时间内，丁二烯的选择性和通过电路的总电量随相对电势变化如下图所示。 已知：丁二烯的选择性；电量，n表示电路中转移电子的物质的量，。 ①当相对电势为时，生成丁二烯的物质的量为_______(列计算式)。 ②当丁二烯选择性减小时，阴极产生的物质还可能有_______(填标号)。 A． B． C． D．C3H4 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 济宁市实验中学2022级高三上学期1月月考 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 F-19 K-39 Ca-40 Ti-48 Ba-137 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 化学学科在创新中不断前进，下列说法错误的是 A. 伏打研制了第一个化学电源，该装置实现了电能到化学能的转化 B. 鲍林提出的杂化轨道解释了甲烷的正四面体结构 C. 侯德榜改进了索尔维制碱法，侯氏制碱法经济环保 D. 神舟十九号载人飞船使用了国产耐烧蚀树脂，该树脂为高分子材料 【答案】A 【解析】 【详解】A．伏打研制了第一个化学电源，该装置实现了化学能到电能的转化，A错误； B．范霍夫提出了甲烷的正四面体结构，而鲍林提出的杂化轨道理论很好地解释了甲烷的正四面体结构，B正确； C．侯德榜改进了索尔维制碱法，侯氏制碱法完美的弥补了索尔维制碱法的不足，不仅提高了食盐利用率，减少了对环境的污染，还缩短了生产流程、降低了纯碱的成本，故侯氏制碱更经济环保，C正确； D．树脂属于合成有机高分子材料，D正确； 答案选A。 2. 下列化学用语或图示正确的是 A. CaO的电子式： B. 的结构示意图： C. 中子数为38的镓原子： D. 的化学名称：2-乙基戊烷 【答案】A 【解析】 【详解】A．CaO是离子化合物，电子式为，A正确； B．的核外有2个电子，结构示意图为，B错误； C．中子数为38的镓原子，质量数为69，故中子数为38的镓原子为，C错误； D．主链有6个碳原子，3号碳原子上连有1个甲基，化学名称为3-甲基己烷，D错误； 故选A。 3. W是一种短周期金属元素的单质，V是无色气体。它们之间的转化关系如图所示(略去部分生成物和反应条件)。下列说法错误的是 A. 气体V可通过排水法收集 B. X与水反应能生成气体V C. Y易溶于水，溶液显碱性 D. 电解Z的水溶液可得到W 【答案】D 【解析】 【分析】W是一种短周期金属元素的单质，V是无色气体，W与V在加热条件下反应生成X，X与CO2反应又能生成V，则W为Na，V为O2，X为Na2O2，Y为Na2CO3，Y与HCl反应生成Z，Z为NaCl。 【详解】A．V为O2，可通过排水法收集，A正确； B．X为Na2O2，Na2O2与水反应能生成O2，B正确； C．Y为Na2CO3，易溶于水，由于水解，溶液显碱性，C正确； D．Z为NaCl，电解NaCl水溶液可得不到W（Na），应该电解熔融氯化钠，D错误； 故选D。 4. 下列各组实验中试剂或方法选用正确的是 选项 实验目的 试剂或方法 A 除去铁屑中的铜 稀、过滤 B 测定水溶液中 溶液、滴定 C 除去试管内壁的 溶液、溶液 D 分离乙醇和乙酸乙酯 直接分液 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．硝酸与铁、铜均反应，可以用浓硝酸去除铁粉中的铜粉，A错误； B．NaHSO3溶液中，亚硫酸氢根的电离程度大于水解程度，但因亚硫酸氢根的电离程度小，故无法用滴定法测定，B错误； C．硫酸钙与碳酸钠反应，转化为碳酸钙难溶物，加入盐酸后，碳酸钙溶解，C正确； D．将混合物通入饱和碳酸钠溶液中，碳酸钠溶液吸收乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度，D错误； 故答案为：C。 5. 化合物L是从我国传统中药华中五味子中提取得到的一种天然产物，其结构如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是 A. 能使酸性溶液褪色 B. 分子中含有2个手性碳原子 C. 能与溶液反应放出气体 D. 既能发生加成反应，又能发生取代反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．化合物L中含碳碳双键、羟基，能使酸性溶液褪色，A正确； B．已知同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，故L分子存在2个手性碳原子，如图所示：，B正确； C．化合物L分子中不含羧基，含有酚羟基，酸性比碳酸弱，不能与碳酸氢钠溶液反应产生 CO2，C错误； D．化合物L中含有碳碳双键可以发生加成反应，含有羟基可以发生取代反应，D正确； 故选C。 6. 某化合物分子式为，W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X与Z同主族，W与X质子数之和等于Z的质子数，Y最外层电子数是其内层电子总数的一半。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 的空间结构为直线形 C. 最简单氢化物的沸点： D. Y的第一电离能高于同周期相邻元素 【答案】D 【解析】 【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，Y最外层电子数是其内层电子总数的一半且之前还有两个元素，则Y为P；因为X与Z同主族，则X与Z分别可能是O与S或F与Cl，又因为W与X质子数之和等于Z的质子数，则X与Z分别是F与Cl，则W是O，W、X、Y、Z依次是由此解答。 【详解】A．同周期元素从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，P电负性小于N，N电负性小于O，故电负性W >Y，A错误； B．的空间结构为V形，中中心原子为O，F为配位原子，价层电子对数，成键电子对数为2，孤电子对数为，为四面体，孤电子对越多，排斥力越大，所以分子构型为V形，B错误； C．HF气体之间可以形成氢键，而HCl无氢键，则最简单氢化物的沸点X > Z，C错误； D．Y的第一电离能高于同周期相邻元素，第族的第一电离能比相邻元素高，D正确； 故选D。 7. 下列各组离子在水溶液中可以大量共存的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应生成硫单质和二氧化硫，不能大量共存，A错误； B．互不反应，可以大量共存，B正确； C．会生成溴化银沉淀，不能大量共存，C错误； D．在大量存在的溶液中会生成氢氧化铁沉淀，不能大量共存，D错误； 故选B。 8. 是重要的无机材料，一种含有铁的氧化物和氧化钙的废渣可以通过如下流程纯化。 已知：“铝热还原”时，转化为难溶于酸和碱的转化为；“浸取”时，溶于盐酸生成易被空气氧化的。 下列说法错误的是 A. 具有弱氧化性 B. “浸取”需要惰性气体保护 C. “滤液”中存在和 D. 来自于和盐酸的反应 【答案】B 【解析】 【分析】二氧化钛废渣与铝粉进行铝热还原生成和难溶于酸和碱的，同时铁的氧化物转化为铁单质，加入盐酸后、Fe与酸反应生成Fe2+、Ti3+和氢气，难溶的转化为滤渣，滤液中由Fe2+、Ti3+被H2O2氧化生成Fe3+和Ti4+，Ti4+水解生成TiO2·xH2O分离，滤液含有Fe3+、Ca2+。 【详解】A．TiO2中Ti为高价态，具有氧化性，A正确； B．“浸取”过程中，不需要惰性气体保护，产生的Ti3+在下一步需要氧化生成Ti4+，B错误； C．Ti4+转化为TiO2·xH2O分离，滤液含有Fe3+、Ca2+，C正确 D．铝热反应中只有铁的氧化物转化为铁单质，故氢气是铁与盐酸反应产生的，D正确； 答案选B。 9. 配合物间的结构转变是一种有趣的现象。配合物1经过加热可转变为配合物2，如图所示。 下列说法错误的是 A. 配合物1中含有2种配体 B. 配合物2中N原子采取杂化 C. 转变过程中涉及配位键的断裂和形成 D. 转变前后，Co的化合价由+2价变为0价 【答案】D 【解析】 【详解】A．配合物1中，中氧原子提供孤电子对、提供空轨道形成配位键；有机配体通过其结构中的1个N原子和1个O原子与形成配位键，则配合物1中含有2种配体，A正确； B．由配合物2的结构可知，N原子形成3个σ键，价层电子对数为3，故采取杂化，B正确； C．转变过程中，配合物1中断裂2个与形成的配位键，配合物2中，中的与形成2个配位键，涉及配位键的断裂和形成，C正确； D．配合物1、2中Co都为+2价，Co的化合价没有发生变化，D错误； 故选D。 10. 我国科学家发明了一种高储能、循环性能优良的水性电池，其工作示意图如下。 下列说法错误的是 A. 放电时，从负极向正极迁移 B. 放电时，的生成说明具有两性 C. 充电时，电池总反应为 D. 充电时，若生成，则有穿过离子交换膜 【答案】D 【解析】 【分析】由电池装置图可知，放电时Zn为负极，电极反应为Zn-2e-+4OH-=，多孔碳为正极，电极反应为+2e-=2；充电时Zn为阴极，电极反应为+2e-=Zn+4OH-，多孔碳为阳极，电极反应为2-2e-=。 【详解】A．放电为原电池，原电池中K+向正极移动，A正确； B．碱性环境中有生成说明Zn(OH)2能与碱反应，既能与酸反应又能与碱反应说明Zn(OH)2有两性，B正确； C．充电为电解池，根据分析，总反应为阴阳两极的加和，+2= Zn+4OH-+，C正确； D．由电极反应2-2e-=，生成1mol转移电子物质的量为2mol，应有2molK+穿过离子交换膜，D错误； 故选D。 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意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 恒容反应器中，Rh和均能催化反应：(羟基乙醛)，反应历程如图所示，为中间体，为过渡态。 下列描述正确的是 A. “CO插入”步骤，为 B. Rh催化作用下，“加氢”步骤为决速步骤 C. 催化作用下，羟基乙醛的生成速率更小 D. 反应达平衡时，升高温度，羟基乙醛的浓度减小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．“插入”步骤的为生成物能量减去反应物能量，计算得，不是，A错误； B．决速步骤为反应历程中活化能最大的步骤，催化下加氢步骤的活化能为，为各步骤最大值，故加氢步骤为决速步骤，B正确； C．反应速率由决速步活化能决定，活化能越小反应速率越快，催化下最大活化能为，小于催化下的最大活化能，故催化下羟基乙醛生成速率更大，C错误； D．总反应等于终态能量减去始态能量，计算得，为放热反应，升高温度平衡逆向移动，羟基乙醛浓度减小，D正确； 故选BD。 12. 科研人员在高温高压条件下合成了类金刚石结构的硼碳氮化合物，其晶胞结构如图所示，立方晶胞参数为。是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 该化合物为共价晶体，硬度大 B. 晶体中与B原子距离最近且相等的B原子数为4 C. 晶胞中键与键的数目比为 D. 晶体的密度 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，按均摊法，N原子数目为，B原子数目为2，C原子数目为，则N、B、 C原子数目之比为1:1:2，化学式为BC2N； 【详解】A．该晶体具有类金刚石结构，金刚石是由碳原子通过共价键形成的共价晶体，具有硬度大、熔沸点高等性质，则该化合物为共价晶体，硬度大，A正确； B．如图所示：将晶胞平移，以b点的B为坐标原点：，则B原子距离最近且相等的1个B原子a位于面心，其余两个面心为C原子，根据晶胞结构可知，若面心上全部都是B，B原子距离最近且相等的B原子数为=12，但面心上的B只占了，因此B原子距离最近且相等的B原子数为4，B正确； C． 如图所示：以m点的C原子为研究对象，其形成2条键，两条键，则二者数目比为，C不正确； D． 晶胞的密度=晶体的密度，D正确； 答案选C。 13. 的资源化利用有利于实现“碳中和”。一种功能性聚碳酸酯高分子材料G可由如下反应制备。 下列说法错误的是 A. B. 反应的原子利用率为100% C. G在酸性或碱性条件下均能降解 D. E与F均能使溴的四氯化碳溶液褪色 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据CO2的个数守恒，有x=m+n，A正确； B．该反应为环氧基和碳氧双键打开的加成聚合，原子利用率为100%，B正确； C．G为聚碳酸酯，在酸性或碱性条件下都能水解，C正确； D．E为饱和结构，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，F中由碳碳双键，可以使溴的四氯化碳褪色，D错误； 答案选D。 14. 庚醛(N)与亚硫酸氢钠(P)可发生加成反应生成羟基磺酸钠(Q)，正、逆反应速率可以表示为和和分别为正，逆反应的速率常数，和分别为正，逆反应的活化能。与关系如图所示。下列说法正确的是 A. B. 升高温度，平衡逆向移动 C. 达到平衡时 D. 加入催化剂可以提高N的平衡转化率 【答案】B 【解析】 【分析】从与关系图所示，随着温度升高，逐渐增大，且增大更多，说明升高温度，逆反应速率增加更多，平衡应逆向移动，则该反应正向应为放热反应。 【详解】A．该反应为放热反应，所以正反应活化能更小，即，A错误； B．该反应正向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，B正确； C．达到平衡时正逆反应速率相等，则有，所以，C错误； D．加入催化剂可加快反应速率，但不影响平衡移动，不会提高N的平衡转化率，D错误； 故选B。 15. 向饱和溶液(有足量固体)中通入HCl气体，调节体系pH促进溶解，总反应为。平衡时，分布系数与pH的变化关系如图所示(其中M代表、或)。比如，。已知。下列说法正确的是 A. 曲线Ⅰ表示的变化关系 B. 时，溶液中 C. 总反应的平衡常数 D. 时，和的分布系数关系为 【答案】BC 【解析】 【分析】先明确曲线对应关系：pH越小，浓度越高，草酸根更多转化为、，促进溶解，越大，越大。因此曲线II是的变化曲线，I是、III是、IV是，草酸的两级解离常数可由图中交点得到：时，故；时，故。 【详解】A．pH越小，越易溶解，越大，数值越大，因此随pH增大递减的曲线II才是的变化关系，A错误； B．根据溶液电荷守恒：。 又因为溶解的​中元素总浓度等于的总碳浓度：，代入电荷守恒整理得： 。 pH=3时溶液呈酸性，，因此，B正确； C．总反应平衡常数，变形可得。分布系数交点pH=1.27对应，即；pH=4.27对应，即。代入得，C正确； D．由，且同一份溶液中分布系数之比等于浓度之比：。pH=5时，，代入得比值为，D错误； 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题： （1）时，与冰反应生成和。常温常压下，为无色气体，固态的晶体类型为_____，水解反应的产物为_____(填化学式)。 （2）中心原子为，中心原子为，二者均为形结构，但中存在大键。中原子的轨道杂化方式为_____；键角_____键角(填“＞”“ ＜”或“=”)。比较与中键的键长并说明原因_____。 （3）一定条件下，和反应生成和化合物。已知属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞参数)，其中化合价为。上述反应的化学方程式为_____。若阿伏加德罗常数的值为，化合物的密度_____(用含的代数式表示)。 【答案】（1） ①. 分子晶体 ②. HF 、 （2） ①. ②. ＞ ③. 分子中键的键长小于中键的键长，其原因是：分子中既存在σ键，又存在大键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中键的键长较小，而只存在普通的σ键。 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 常温常压下，为无色气体，则的沸点较低，因此，固态HOF的晶体类型为分子晶体。分子中F显-1价，其水解时结合电离的生成HF，则结合电离的，两者反应生成，因此，水解反应的产物为HF 、。 【小问2详解】 中心原子为，中心原子为，二者均为V形结构，但中存在大键()。由中存在可以推断，其中原子只能提供1对电子，有一个原子提供1个电子，另一个原子提供1对电子，这5个电子处于互相平行的轨道中形成大键，提供孤电子对与其中一个形成配位键，与另一个形成的是普通的共价键（σ键，这个只提供了一个电子参与形成大键）， 的价层电子对数为3，则原子的轨道杂化方式为；中心原子为，根据价层电子对的计算公式可知，因此，的杂化方式为；根据价层电子对互斥理论可知，时，价电子对的几何构型为正四面体，时，价电子对的几何构型平面正三角形，杂化的键角一定大于的，因此，虽然和均为形结构，但键角大于键角，孤电子对对成键电子对的排斥作用也改变不了这个结论。分子中键的键长小于中键的键长，其原因是：分子中既存在σ键，又存在大键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中键的键长较小，而只存在普通的σ键。 【小问3详解】 一定条件下，、和反应生成和化合物X。已知X属于四方晶系，其中Cu化合价为+2。由晶胞结构图可知，该晶胞中含有黑球的个数为、白球的个数为、灰色球的个数为，则X中含有3种元素，其个数比为1:2:4,由于其中Cu化合价为+2、的化合价为-1、K的化合价为+1，根据化合价代数和为0，可以推断X为，上述反应的化学方程式为。若阿伏加德罗常数的值为，晶胞的质量为，晶胞的体积为，化合物X的密度。 17. “三废”的科学治理是环境保护和资源循环利用的重要举措。某含砷烟尘主要成分为和等。一种脱砷并回收、铜和锌的流程如下： 已知： ①微溶于冷水，易溶于热水； ②“氧化酸浸”中，金属硫化物转化成硫酸盐，难溶于热水的Pb5(AsO4)3Cl转化成H3AsO4； ③萃取时，将萃取剂HL溶于磺化煤油中，所得溶液作为有机相，萃取和反萃取原理为，式中为或。 回答下列问题： （1）“水浸”时，采用热水的目的是_______。 （2）“氧化酸浸”时，CuS发生反应的离子方程式为_______，Pb5(AsO4)3Cl与硫酸反应的化学方程式为_______。 （3）铜萃取剂()中的N、酚羟基O均与Cu2+配位，形成配合物CuL2。该配合物中Cu2+的配位数为_______，分子结构中设计正壬基的作用是_______。“反萃取铜”后，“富铜液”为_______相(填“水”或“有机”)。 （4）“沉砷”时，采用生石灰处理，滤渣主要成分的化学式为_______。 （5）“反萃取锌”时，试剂X为_______。 【答案】（1）将As2O3溶解，便于As2O3回收 （2） ①. CuS+4H2O2=+Cu2++4H2O ②. Pb5(AsO4)3Cl+5H2SO4=3H3AsO4+5PbSO4+HCl （3） ①. 4 ②. 使得形成的配合物CuL2极性较小，有利于与水相分离，提高萃取效率 ③. 水 （4）Ca3(AsO4)2、CaSO4 （5）H2SO4 【解析】 【分析】含砷烟尘（As2O3、Pb5(AsO4)3Cl、CuS、ZnS）用热水水浸，由于As2O3易溶于热水，其它几种物质都不溶于水，过滤后得到As2O3的热溶液，蒸发结晶后得到As2O3；剩余固体加H2SO4、H2O2氧化酸浸，CuS、ZnS被氧化，CuS+4H2O2=+Cu2++4H2O、ZnS+4H2O2=+Zn2++4H2O，Pb5(AsO4)3Cl与H2SO4反应生成H3AsO4，Pb5(AsO4)3Cl+5H2SO4=3H3AsO4+5PbSO4+HCl，用铜萃取剂将Cu2+萃取到有机相中，再加酸溶液将Cu2+反萃取到水相中，得到富铜液，再用锌萃取剂将Cu2+萃取到有机相中，再加酸溶液将Zn2+反萃取到水相中，得到富锌液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥等步骤得到ZnSO4∙7H2O。 【小问1详解】 As2O3易溶于热水，用热水可以将As2O3溶解，便于As2O3回收； 【小问2详解】 根据分析，“氧化酸浸”时，CuS发生反应的离子方程式为CuS+4H2O2=+Cu2++4H2O； 【小问3详解】 HL中N、酚羟基均能与Cu2+形成配位键，每个HL形成2配位，故CuL2中Cu2+的配位数为4；正壬基为烷烃基团，极性较小，使得形成的配合物CuL2，2极性较小，有利于与水相分离，提高萃取效率；根据分析，反萃取后Cu2+在水相中，因此富铜液为水相； 【小问4详解】 “沉砷”时，采用生石灰处理，CaO、H2O与H3AsO4反应生成Ca3(AsO4)2沉淀，由于溶液中还含有大量，因此还有CaSO4 生成； 【小问5详解】 根据可知，反萃取需要加H+使平衡逆向移动，最终得到ZnSO4∙7H2O，因此X为H2SO4。 18. 纳米可用于光电催化。某实验小组以钛酸四丁酯[代表正丁基；液体]为钛源，采用以下方法制备粒径小于的(反应装置如图，夹持等装置略)。 Ⅰ．在三颈烧瓶中加入二缩三乙二醇、少量表面活性剂，搅拌均匀后，采用合适方式加入和氨水。 Ⅱ．回流反应，冷却至室温，得到溶胶。 Ⅲ．向Ⅱ所得溶胶中加入蒸馏水，得到纳米粒子聚集体，离心分离后，沉淀经洗涤、干燥，得粉末。 回答下列问题： （1）仪器a名称为_______，反应溶剂为_______，加热方式为_______。反应结束时，应先停止_______(填“加热”或“通冷凝水”)。 （2）水解较快时，难以形成小尺寸的纳米。下列操作方式能降低水解速率的有_______(填标号)。 A．依次缓慢滴加和氨水 B．依次倒入和氨水 C．和氨水混合后缓慢滴加 （3）检验步骤Ⅱ所得溶胶属于胶体的实验操作与现象为_______。 （4）离心分离可将沉淀紧密聚集在离心管底部(如图所示)。将离心后的沉淀和清液分开的方法是_______。 （5）本实验的产率为_______(保留2位有效数字)。 （6）为了测定的晶体结构，通常使用的仪器是_______。 【答案】（1） ①. 球形冷凝管 ②. 二缩三乙二醇 ③. 油浴 ④. 加热 （2）A （3）用一束强光照射步骤Ⅱ所得溶胶，垂直光的方向看到一条光亮的通路 （4）将沉淀上部的清液缓缓倾入另一容器中，使沉淀物与溶液分离 （5）75% （6）X-射线衍射仪 【解析】 【分析】在三颈烧瓶中加入，二缩三乙二醇作溶剂、少量表面活性剂，搅拌均匀后，采用合适方式加入和氨水，采用油浴加热到回流反应，冷却至室温，得到溶胶。 【小问1详解】 仪器a为球形冷凝管，起到冷凝、回流，提高原料利用率；二缩三乙二醇作溶剂，温度高于100°C，常采用油浴加热，反应结束时，应先停止加热，继续通冷凝水让装置冷却，故答案为：球形冷凝管；二缩三乙二醇；油浴；加热； 【小问2详解】 与水反应发生水解，为了防止较快水解，应将氨水加入中，并缓慢滴加，故依次缓慢滴加和氨水，故答案为：A； 【小问3详解】 检验步骤Ⅱ所得溶胶属于胶体的实验操作：用一束强光照射步骤Ⅱ所得溶胶，垂直光的方向看到一条光亮的通路，故答案为：用一束强光照射步骤Ⅱ所得溶胶，垂直光的方向看到一条光亮的通路； 【小问4详解】 离心分离可将沉淀紧密聚集在离心管底部，可将沉淀上部的清液缓缓倾入另一容器中，使沉淀物与溶液分离，故答案为：将沉淀上部的清液缓缓倾入另一容器中，使沉淀物与溶液分离； 【小问5详解】 加入和发生反应，少量，理论上生成，产率为，故答案为：75%； 【小问6详解】 通常使用X-射线衍射仪测定的晶体结构，故答案为：X-射线衍射仪。 19. 化合物K具有镇痛作用，以下为其合成路线之一(部分反应条件已简化)。 已知： 回答下列问题： （1）B的结构简式为_______。 （2）由C生成D的反应类型为_______。 （3）E的结构简式为_______；吡啶具有弱碱性，由D生成E的反应中吡啶的作用是_______。 （4）由F生成G的化学方程式为_______。 （5）H中含氧官能团的名称是_______。 （6）在F的同分异构体中，同时满足下列条件的共有_______种(不考虑立体异构)。 ①含有苯环；②能发生银镜反应；③不含甲基。 其中，核磁共振氢谱显示为四组峰，且峰面积比为的同分异构体的结构简式为_______(写出一种即可)。 【答案】（1） （2）还原反应 （3） ①. ②. 与生成的HCl反应，促进反应正向进行，提高产率 （4）++CH3OH （5）酯基、羰基 （6） ①. 7 ②. 【解析】 【分析】根据反应条件及A的结构简式和B的分子式知，A中羧基和甲醇发生酯化反应生成B中酯基，则B为，B中酯基发生还原反应生成C中醇羟基，C中硝基发生还原反应生成D中氨基，根据J、K的结构简式及E的分子式知，E为，E和J发生取代反应生成K；根据F、H的结构简式及G的分子式知，F发生取代反应生成G为；G发生取代反应生成H，H发生反应生成I，I发生反应生成J，据此分析解题。 【小问1详解】 由分析可知，B的结构简式为。 【小问2详解】 由题干流程图可知，C到D即C中硝基发生还原反应生成D中氨基，则由C生成D的反应类型为还原反应。 【小问3详解】 由分析可知，E的结构简式为；吡啶具有弱碱性，D生成E的同时还生成HCl，吡啶与生成的HCl反应促进反应正向进行，提高产率。 【小问4详解】 由分析结合题干流程图可知，由F生成G的化学方程式为：++CH3OH。 【小问5详解】 由题干流程图中H的结构简式可知，H中含氧官能团的名称是酯基、羰基。 【小问6详解】 F的中除了苯环外，还有2个碳原子、1个氧原子、1个氯原子，1个不饱和度，其同分异构体同时满足下列条件：①含有苯环；②能发生银镜反应，说明含有醛基；③不含甲基，取代基为，有邻位、间位、对位3种位置异构；如果取代基为，有1种位置异构；如果取代基为，有邻位、间位、对位3种位置异构，所以符合条件的同分异构体有7种；其中，核磁共振氢谱显示为四组峰，且峰面积比为2：2：2：1的同分异构体的结构简式为。 20. 1，3-丁二烯(，简称丁二烯)是生产橡胶的一种重要原料，其制备方法不断创新。 Ⅰ．1-丁烯催化脱氢法是工业生产丁二烯的方法之一。 （1）时，相关物质的燃烧热数据如下表： 物质 燃烧热 a 已知：，则_______。 （2）将一定量的1-丁烯在密闭容器中进行上述反应，测得不同温度下1-丁烯的平衡转化率与体系压强的关系如图所示。 ①图中温度T由高到低的顺序为_______，判断依据为_______。 ②已知的标准平衡常数，其中，则温度下，该反应的_______。 Ⅱ．电化学催化还原乙炔法条件温和，安全性高。在室温下，某团队以溶液为电解液，电催化还原乙炔制备丁二烯。 （3）反应开始时，溶解在电解液中的吸附在催化剂表面，该吸附过程的熵变_______0(填“>”“<”或“=”)，生成丁二烯的电极反应式为_______。 （4）一定时间内，丁二烯的选择性和通过电路的总电量随相对电势变化如下图所示。 已知：丁二烯的选择性；电量，n表示电路中转移电子的物质的量，。 ①当相对电势为时，生成丁二烯的物质的量为_______(列计算式)。 ②当丁二烯选择性减小时，阴极产生的物质还可能有_______(填标号)。 A． B． C． D．C3H4 【答案】（1）-2718 （2） ①. ②. 反应为吸热反应，相同条件下，升高温度，平衡正向移动，1-丁烯的平衡转化率升高 ③. （3） ①. < ②. （4） ①. ②. BD 【解析】 【小问1详解】 燃烧热是在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量；由表： ① ② ③ 由盖斯定律，③-①-②得反应，则a=-2718kJ/mol； 【小问2详解】 ①反应为吸热反应，相同条件下，升高温度，平衡正向移动，1-丁烯的平衡转化率升高，则图中温度T由高到低的顺序为； ②由图，温度下，平衡时压强为0.1MPa，1-丁烯的平衡转化率为30%，假设1-丁烯投料为1mol，则： 总的物质的量为1.3mol，则、、分压分别为、、，该反应的； 【小问3详解】 溶解在电解液中的吸附在催化剂表面，该吸附过程为熵减的过程，则熵变<0；以溶液为电解液，电催化还原乙炔制备丁二烯，则生成丁二烯的电极反应为乙炔在碱性条件下得到电子发生还原反应生成丁二烯，反应为：； 【小问4详解】 ①当相对电势为时，由图，总电量为，则电路中转移电子，丁二烯的选择性为70%，结合反应，则生成丁二烯的物质的量为； ②阴极上物质得到电子发生还原反应，元素化合价降低，则当丁二烯选择性减小时，阴极会产生其它还原产物，产生的物质还可能有B． 、D．C3H4，生成二氧化碳和氧气需要发生氧化反应，故选BD。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $