内容正文:
绝密★考试结束前
高三化学学科练习
考生须知:
1.本试题卷共8页,满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题卷。
5.本卷可能用到的相对原子质量:H1C12N14O16Na23C135.5Br80
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合
题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.C02不属于
A.酸性氧化物
B.共价化合物
C.电解质
D.非极性分子
2.下列有关NaO和Na2O2说法中,不正确的是
A.可以观察颜色鉴别
B.在酒精灯外焰上灼烧,火焰均呈黄色
C.溶于水后溶液均呈碱性
D.化学键类型相同
3.根据元素周期律推测,下列说法正确的是
A.原子半径:S>P
B.键角:BF3>NH3
C.第一电离能:Mg<A
D.键的极性:CCl4>SiF4
4.下列化学用语表示不正确是
A.基态O原子的2p电子云轮廓图:
B.HCIO的结构式:H-O-CI
C.基态C原子的价电子排布图:
↑
2s
2p
D.C(CH)3C(CH)3的系统命名法:2,2,3,3-四甲基丁烷
5.焦亚硫酸(NS2O5)是一种常用的食品抗氧化剂。常温下与水迅速反应:
S2052(aq)+H00)=2HS03(aq)
△H<0
下列说法不正确的是
A.加水稀释,cHSO3)增大
B.通入SO2,S2O52增多
C.加稀HNO3,S2O52减少
D.加热NaHSO3溶液可制备NaS2O5
6.下列说法不正确的是
A.明矾可用于饮用水净化
B.CuSO4可用于饮用水消毒
C.碳酸氢钠可作蛋糕膨松剂
D.维生素C可作水果罐头的抗氧化剂
7.下列说法不正确的是
A.向浓盐酸中滴加NCO3稀溶液,立即产生气泡
B.向0.35molL苯酚溶液中逐滴加入饱和溴水,边加边振荡直至过量,有白色浑浊产生
C.KSCN溶液加入FeCl,溶液中立即产生红色沉淀
D.K2Cr2Oh溶液加入NaOH溶液中颜色变黄
8.下列离子方程式中,不正确的是
A.铜粉中滴入浓硝酸:Cu+4H+2NO3Cu2++2NO2↑+2H2O
B.铅酸蓄电池放电时负极反应:Pb-2e+SO42=PbSO4
C.银氨溶液中滴入少量稀盐酸:[AgNH32]+2H+CI=AgCI+2NH4
D.NaOH溶液中滴入苯胺盐酸盐:○H+OH→NH+HO
9.合成化合物C的步骤如下,下列说法不正确的是
OH
OH
CH3-C=CH2
CH;-C-CH2OH
CH;-C-CHO
→CgH1oBr2
M
A
B
C
第9题图
A.A不存在顺反异构
B.M→B可以用NaOH醇溶液
C.B能发生消去反应
D.可用红外光谱检测C中含氧官能团
10.下列实验装置能达到实验目的的是
乙炔
(含少量
蒸馏水
HS)
酸性
KMnO
溶液
NaOH(s)
C.配制一定物质的量
D.除去乙炔中的少量
A.转移热蒸发皿
B.中和滴定
浓度的NaOH溶液
H2S
11.“吹出法”是工业上常用的一种海水(呈弱碱性,Br浓度约为64gL1)提溴技术(涉及氧化、
吹出、吸收、蒸馏等步骤),其过程如图所示。
酸和氯气
二氧化硫和水
溴的蒸气
吹
收
塔
塔
溴化氯
溶液
液溴
空气
氯气和水蒸气
第11题图
下列说法不正确的是
A.海水中Br的物质的量浓度约为0.0008molL1
B.工业上选择SO2作为吸收剂,是因为反应高效、来源广泛
C.“吸收塔”中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1
D.海水加酸的主要目的是营造酸性环境,抑制C12及生成的B2发生副反应
12.[Fe(HO)6]3+6CN=[Fe(CN)6]3+6H2OK,
[Fe(H2O)6]3++6SCN [Fe(SCN)6]3+6H2O K2
已知:①电负性:N>S>C
②K1>K2>1
③含SCN的配合物中,通过S配位时多为蓝绿色,通过N配位时多为红色。
下列说法不正确的是
A.1mol[Fe(HO)6]3+中有18NA个o键
B.Fe(SCN)6l3中配位原子为S
C.给出H能力:[Fe(HO)6]+>HO
D.稳定性:[Fe(CN)6]3>Fe(SCN)6]
13.由O、F、I元素(电负性:F>O>I)组成化学式为IOF3的化合物,其
结构如图所示。下列说法不正确的是
A.属于分子晶体
B.“○”代表I原子
C.该化合物中I的价层电子对数为5
D.该化合物水解能生成HIO4和F
14.接触室(结构如图1,其中1~4表示催化剂层,5~7表示热交换器层)
第13题图
中发生反应:
2SO2(g+O2(g)=2SO3(g)△H=-197.8 kJmol1。
b
100
a7b3
a3
a
转化率
%
SO
SO
温度—
第14题图1
第14题图2
己知:①最适宜温度指最大反应速率对应的温度,取决于催化剂最佳活性区间:
②图2为接触室中SO2的转化率随温度变化情况。
下列说法不正确的是
A.该反应△H<0、△S<0,故低温自发
B.b2→a3降温段为热交换器层6
C.经4次催化反应,显著提高SO2的平衡转化率
D.接触室中主要通过热交换器换热实现最适宜温度
15.缓冲溶液是指外加少量强酸或强碱时,溶液的pH基本不变的溶液。现向2.00L0.500olL1氨
水中滴加aL0.5molL1盐酸可配制NH3 H2O-NH4CI缓冲溶液。
已知:①25C时氨水的Kb=104.5,混合时溶液体积变化可加和。
②上述缓冲溶液有效缓冲范围为8.25~1025,缓冲比[c(NH,·H,O)]越接近1:1,缓冲效果越好。
c(NH;
下列说法不正确的是
A.该缓冲溶液中存在的缓冲平衡为:NH3HO三NH+OH
B.当a=1.00时,所配溶液的缓冲效果最好
C.当溶液的pH=8.25时,a≈1.82
D.当溶液的pH=10.25时,cNH3H2O):cNH=1:10
16.2025年,中科院陈萍团队开发出首例全固态氢负离子原型电池,以CH
a极
和NaAIH为电极材料,3CeH3@BaH2作为电解质(室温下能展现出快
速的氢负离子传导特性)。放电时(见右图)电池反应为:
CeH2
6CeH2+3NaAIH4=6CeH3+Na3[AIH6]+2Al.
BCeH:@BaH2
载
下列说法正确的是
NaAlH4
A.放电时,H向b极迁移
b极
B.NaAH4发生氧化反应
C.放电时,负极反应为:CeH2e+H=CeH
第16题图
D.放电时,理论上电路中转移2mole时,两极的质量变化差值为2g
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17.(16分)钴(Co)为铁系元素,性质与F相似。从废旧钴酸锂(主要成分为LiCoO2、石墨和
铝箔等)中回收钴的流程如下。
NaOH溶液浸泡
浓盐酸
后续操作
电池拆解
滤渣
→滤液
→CoCl26HO
i
iu
已知:①LiCoO2不溶于碱,Co3+有强氧化性,[CoHO)6]2+为粉红色。
52℃
90°C
120C
②CoCl26H0CoC22H0←≥
CoCl2H0≥CoCl2
(粉红色)
(紫红色)
(蓝紫色)
(蓝色)
请回答:
(1)步骤i中铝箔溶解,生成的NaAI(OHD4的名称是
(2)步骤ⅱ中滤渣溶解,溶液显粉红色,有黄绿色气体产生,用离子方程式解释该现象
(3)配位键键能:[Co(HO)6]2+
[CoCl4]2(填“>”或“<”)。
(4)CoCl2溶液中加入NOH溶液产生粉红色沉淀,露置于空气中一段时间后,沉淀变为棕褐色,
用化学方程式解释沉淀变色的原因
H20
(5)已知:C1一Co一C1为四面体结构,关于该化合物的下列说法不正确的是
H2O
H20
A.与
互为同分异构体
B.Co为sp3杂化
Cl-Co-OH2
CI
C.分子内不可能存在氢键
D.吸水变粉红色
(6)[Co(HO)6]C2的晶胞结构如图1,其中[CoHO)62+和CI分别占据A(顶点)、B(面心)、C
(晶胞内部)三种位置,每种位置上只有一种离子。
A
B
C
第17题图1
①[Co(H2O)6]2+占据
位置(填编号)。
②与每个Co紧邻且等距的CI的个数为
(7)Co2+活化过硫酸钠(N2S2Og)产生自由基,间接制备H2O2的机理如图2所示。X的化学式
为
Co2
/S20g2
HSO4
OH
2H,03
SO42+
H2O
第17题图2
18.(14分)钼(Mo)是一种重要的过渡金属元素,工业上常以辉钼矿(主要成分为MoS2,Mo为
+4价)为原料制备钼酸盐。
请回答:
第18题表1
(1)根据表1钼元素在周期表中的信息,推测其在周期表的位置是
42 Mo
(2)“电氧化法”将MoS2转化为MoO42,其工作原理如下图1所示:
钼
电源
4d55s
95.96
H,
CI
MoS,
H.O1
CH
4MoO2、SO2混合液
pH=8.08.5
第18题图1
己知:Ksp(BaSO4)=1.1×1010、Kn(BaMoO4)=4.0×108。
①阳极电极反应式为」
②混合液中MoO42浓度为0.40molL,加入Ba(OHD2固体可去除SO42:当BaMoO4开始沉淀
时,SO42的去除率为
%(保留3位有效数字)。
(3)碱性条件下“氧压煮法”处理辉钼矿的总反应为:
MoS2(s)+6OH(aq)+4.502(g)MoO2(aq)+2S02(aq)+3H2O(I)K
不同温度下密闭容器中MoS2的平衡转化率
80
第18题表2
70
0
实验组
温度K
初始分压Po(O2)/MPa
平衡转化率%
60
化
←-Pa(Oh=2.0MPa
50
I
373
1.0
45.2
%40
Po(O2 1.0MPa
I
393
1.0
38.5
30
20
350
400
450
500
550
I
413
1.0
32.1
温度K
第18题图2
①可提高MoS2平衡转化率的措施是
A.低温、低压
B.高温、低压
C.低温、高压
D.高温、高压
②图2中,当温度高于510K后两条曲线趋于重合,理由是
③研究发现,该反应的实际过程分为3步进行:
i.2MoS2(s)+702(g)2MoO3(s)+4S02(g)
Eal K1
ii.MoO3(s)+2OH(aq)MoO2(aq)+H2O(I)
E32
K2
ii.2S02(g+02(gt4OH(aq)=2S042(aq+2H01)
Ea3 K3
已知:活化能Ea>Ea3>Ea2,总反应速率主要由第
步决定(填“i”、“iⅱ”或“iii”)
总反应平衡常数K=
(用K1、K、K3表示)
19.(12分)某研究小组以对氨基苯磺酸为原料经重氮化反应制备重氮盐。
反应原理:
NH2
NaOH
NaNO2.HCI
碱溶
重氮化
SO;H
SO;Na
SO:H
(对氨基苯磺酸)
(重氮盐)
实验步骤:
对氨基苯磺酸
温热溶解
混合物
①NaNO2,溶解
混合物
①冰浴15min
5 oNaOH溶液
粗产品
MI
②冷稀盐酸
M2
②操作X
步骤1
步骤Ⅱ
步骤Ⅲ
已知:①对氨基苯磺酸能形成内盐(水溶性20C时0.1g100mL水,100C时7g100mL水);
②重氮化反应须在低温(0~5℃)、强酸性介质中进行,重氮盐在温度高于5℃及中性或碱
性条件下极不稳定,易分解:
③2HNO2+2KI+2HC1=I2+2NO↑+2H2O+2KCI
请回答:
(1)对氨基苯磺酸内盐的结构简式为
,其水溶液呈
(填“酸性”或“碱性”)。
(2)如图为步骤Ⅱ的实验装置图(夹持仪器、冰水浴和磁力搅拌装置已省略),图中仪器的名称
是
,仪器b中装有
(填“M1-NaNO2混合液”或“冷稀盐酸”)。
→尾气处理
第19题图
(3)下列说法正确的是
A.碱溶的目的是增大对氨基苯磺酸的水溶性
B.若步骤Ⅱ在通风橱中进行,则无需尾气处理
C.操作X为过滤,冰水洗涤、加热烘干
D.步骤Ⅲ继续在冰浴中放置15min,是为了保证反应完全
(4)步骤Ⅱ:写出冷稀盐酸的作用(2点):
(5)判断NaNO2是否过量:取少许混合物M2,
(只需写出试剂和现象)。
20.(12分)化合物F是制备一种生物碱的中间体,其合成路线如下(部分反应条件已省略):
SOCl2
OCH?
Et;N
B
OCH3
H
C10HIsNO2
D
C
CH3O
CH3O
POCl3、
NaBH4
CH3O
NH
CH:O
E
F
第20题图
己知:①EtN为三乙胺[(C2Hs)3N,在有机合成中常作缚酸剂:
②RCONHa,H,RC(OH)-NH。
请回答:
(1)A的官能团名称为
(2)C的结构简式为
(3)下列说法不正确的是
A.A可与水形成分子间氢键,常温时易溶于水
B.D与足量氢气加成后产物分子中含3个手性碳原子
C.D→E过程中POCl3作脱水剂
D.F在核磁共振氢谱图中显示9种峰
(4)B+C→D的过程还生成一种物质(相对分子质量137.5),写出其结构简式
(5)D→E过程中存在副产物(与化合物E互为同分异构体),其中环结构均为六元环的副产物的
结构简式
(6)用
和CHNH制备
请设计合成路线(无机试剂任选)
高三化学第8页共8页J-QJ
高三化学参考答案及解析
1.【答案】C
【解析】本题考查物质分类相关概念。
A选项,CO2能与碱反应生成相应的盐和水,因此属于酸性氧化物,该选项不符合题意。
B选项,CO2中C与O原子间通过共用电子对形成共价键,不存在离子键,因此属于共价化合物,
该选项不符合题意。
C选项,CO2溶于水后与水反应生成碳酸,是碳酸电离出离子使溶液导电,并非CO2自身电离:
且CO2在熔融状态下也不导电,因此不属于电解质,该选项符合题意。
D选项,CO2的空间结构为直线形,分子结构对称,正负电荷中心重合,因此属于非极性分子,该
选项不符合题意。
综上,答案是C
2.【答案】D
【解析】本题考查氧化钠和过氧化钠的性质差异。
A选项,N2O为白色固体,Na2O2为淡黄色固体,通过外观颜色即可区分二者,该选项不符合
题意。
B选项,二者均含有钠元素,钠元素的焰色试验为黄色,在酒精灯外焰灼烧时火焰均显黄色,该
选项不符合题意。
C选项,Na2O+H2O=2NaOH;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,二者反应后均生成NaOH,溶液呈碱
性,该选项不符合题意。
D选项,Na2O中只含离子键;Na2O2中既含Na*与O22之间的离子键,也含O-O非极性共价
键,二者化学键类型不完全相同,该选项符合题意。
综上,答案是D
3.【答案】B
【解析】本题考查元素周期律的应用,涉及原子半径、键角、第一电离能、键极性的判断。
A选项,P和S同处第三周期,同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,因此原子半径
P>S,该选项不符合题意。
B选项,BF3分子中心B原子为sp杂化,空间构型为平面三角形,键角为120;NH3分子中心
N原子为Sp3杂化,空间构型为三角锥形,键角约为107o,键角BF3>NH3,该选项符合题意。
C选项,Mg的核外电子排布式为N]3s2,3s轨道处于全充满的稳定结构,失去第一个电子所需
能量更高;A1的核外电子排布式为Ne]3s23p',3p轨道仅1个电子,较易失去,因此第一电离
能Mg>Al,该选项不符合题意。
D选项,键的极性由成键原子的电负性差值决定,电负性差值越大,键的极性越强。C-CI键的
电负性差值约为0.5,Si-F键的电负性差值约为1.7,因此Si-F键的极性强于C-CI键,该选项
不符合题意。
综上,答案是B
4.【答案】C
【解析】本题考查化学用语的规范使用。
A选项,p轨道的电子云轮廓图为哑铃形,且沿对应坐标轴方向伸展,2py电子云沿y轴分布,
图示与特征相符,该选项不符合题意。
高三化学第1页共9页J-Q-J
B选项,HCIO分子中心原子为O,分别与H和CI形成单键,实际结构为HOC1,该选项不
符合题意。
C选项,基态C原子的价电子排布式为2s22p2,根据洪特规则,电子在能量相同的2p轨道上排
布时,会优先分占不同轨道且自旋平行,而图示中2p轨道的两个电子自旋相反,不符合规则,
该选项符合题意。
D选项,该有机物主链有4个C原子,在2号、3号碳原子上各连接2个甲基,命名符合烷烃系
统命名规则,该选项不符合题意。
综上,答案是C
5.【答案】A
【解析】本题考查化学平衡移动原理的应用。
A选项,加水稀释时,平衡虽向右移动,但溶液体积增大的影响程度大于平衡移动产生的离子增
加的影响,因此c(HSO3)会减小,该选项符合题意。
B选项,SO2溶于水生成HSO3,可进一步电离出HSO3,使产物HSO3浓度升高,平衡向左移
动,S2052浓度增大,该选项不符合题意。
C选项,N2S2O5作为食品抗氧化剂,具有强还原性,能被稀HNO3氧化,导致S2O52-减少,该
选项不符合题意。
D选项,该反应△<0,为放热反应,加热时平衡向左移动,有利于S2O2生成,实际工业中也
通过加热NaHSO3脱水制备Na2S2O5,该选项不符合题意。
综上,答案是A
6.【答案】B
【解析】本题考查常见化学物质在生活中的用途。
A选项,明矾溶于水后,A3+水解生成A(O3胶体,胶体具有吸附性,可吸附水中悬浮杂质达
到净水目的,该选项不符合题意。
B选项,CuSO4属于重金属盐,有毒,不能用于饮用水消毒,虽然它有杀菌作用,但残留的重金
属离子会危害人体健康,该选项符合题意。
C选项,碳酸氢钠受热分解产生CO2气体,能使面团膨胀,是常用的食品膨松剂,该选项不符合
题意。
D选项,维生素C具有还原性,可防止食品被氧化,常用作食品抗氧化剂,如水果罐头中添加可
防止变色、变质,该选项不符合题意。
综上,答案是B
7.【答案】C
【解析】本题考查常见化学反应的现象判断。
A选项,碳酸钠与过量浓盐酸反应,会迅速生成二氧化碳气体,立即产生气泡,该选项不符合题
意。
B选项,苯酚与饱和溴水反应生成2,4,6-三溴苯酚白色沉淀,现象明显且迅速,该选项不符合题
意。
C选项,KSCN与FeCl,反应生成血红色、可溶性络合物Fe(SCN)n]3-n,属于溶液变色,不是红
色沉淀,该选项符合题意。
D选项,重铬酸根(C2O72,橙红色)在碱性条件下会转化为铬酸根(CrO42,黄色),因此溶
液颜色变黄,该选项不符合题意。
综上,答案是C。
高三化学第2页共9页J-Q-J
8.【答案】C
【解析】本题考查方程式的正误判断。
选项A,铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,配平正确,符合反应事实,该选项不符合
题意。
选项B,铅酸蓄电池放电时,负极Pb失去电子生成的Pb+与SO42-结合生成PbSO4沉淀,电极反
应书写正确,该选项不符合题意。
选项C,银氨溶液[含AgNH3)2OH田中滴加少量稀盐酸生成AgNH32CI和HO,[AgNH3)2]未被
破坏,该选项符合题意。
选项D,方程式书写正确,该选项不符合题意。
综上,答案是C
9.【答案】B
【解析】本题考查有机化学中顺反异构、卤代烃水解、醇消去反应条件、光谱检测官能团等知识
点。
A选项,化合物A为甲基苯乙烯,双键一端连有CH一和苯环,另一端连有两个相同的氢原子,
不满足顺反异构一一“双键两端碳原子均连接不同基团”的条件,因此不存在顺反异构,该选项
不符合题意。
B选项,M是二溴代物,M→B属于卤代烃水解为醇的取代反应,反应条件应为NaOH水溶液并
加热;若使用NaOH醇溶液则发生消去反应,该选项符合题意。
C选项,醇B其相邻碳原子上有B-氢原子,在浓硫酸加热条件下可发生消去反应生成双键,该
选项不符合题意。
D选项,红外光谱可识别C分子中羟基、醛基等特征官能团(图谱中有相应的特征吸收峰),因
此可用于检测C中的含氧官能团,该选项不符合题意。
综上,答案是B
10.【答案】A
【解析】本题考查化学实验基本操作与判断实验装置的合理性。
A选项,热的蒸发皿需要用坩埚钳夹持并放在陶土网上冷却,不能直接用手或放置在普通垫片
上,该选项符合题意。
B选项,中和滴定时一手控制活塞,一手摇动锥形瓶,视线应观察锥形瓶内溶液颜色的变化,
图中观察操作不符合要求,该选项不符合题意。
C选项,容量瓶不能用于溶解固体!NaOH固体溶解会放热,必须在烧杯中溶解、冷却后再转
移到容量瓶中,该选项不符合题意。
D选项,酸性KMO4溶液不仅会氧化HS,也会氧化乙炔,造成目标产物损失,不能用于除
杂。可用CuSO溶液除HS,该选项不符合题意。
综上,答案是A
11.【答案】C
【解析】本题考查海水提溴“吹出法”的工艺原理。
A选项,已知Br浓度为64mgL1换算成物质的量浓度,c(Br)=0.0008molL1,该选项不符合
题意。
B选项,SO2可与Br2发生反应Br2+SO2+2HO=HSO4+2HBr,该反应效率高,且SO2是工业常
见副产品,来源广泛、成本低,该选项不符合题意。
高三化学第3页共9页J-Q-J
C选项,氧化产物(HSO4)与还原产物(HBr)的物质的量之比为1:2,而非2:1,该选项符合
题意。
D选项,海水呈碱性,加酸是为了营造酸性环境,中和海水中的碱性物质,抑制C2及生成的
B2与碱性物质反应,该选项不符合题意。
综上,答案是C
12.【答案】B
【解析】本题考查配合物的结构、配位原子判断、σ键计数及平衡常数的应用。
A选项,1个F(HO)63+中,Fe3+与6个H0形成6个配位o键;每个H0分子内有2个O-H
c键,6个H20共含6×2=12个c键,总c键数为6+12=18,因此1mol该离子含有18NA个c
键,该选项不符合题意。
B选项,电负性N>S>C,电负性越小越易给出孤对电子形成配位键,SCN中C原子无孤电子
对,不能与F3+形成配位键。结合题干信息“通过S配位时多为蓝绿色,通过N配位时多为红
色”,F(SCN)63显红色事实,说明实际配位原子为N,不是S,该选项符合题意。
C选项,[Fe(HO)6]3+中Fe3+有吸电子效应,使配体H2O的O-H键极性增大,相对HO更易解
离出H,该选项不符合题意。
D选项,平衡常数K>K>1,说明反应①进行程度更大,对应产物[F(CN)6]3-更稳定,该选项
不符合题意。
综上,答案是B
13.【答案】D
【解析】本题考查分子晶体判断、中心原子推断、价层电子对数计算及物质水解规律。
A选项,IOF3是由分子构成的化合物,分子间通过分子间作用力结合,因此属于分子晶体,该
选项不符合题意。
B选项,电负性规律为F>O>I,电负性越小越易处于分子中心。该分子结构为中心原子连接四
个配位原子,中心原子为电负性最小的I,因此“○”代表I原子,该选项不符合题意。
C选项,中心I原子的价电子数为7,与4个配位原子(1个O、3个F)成键时,按价层电子
对互斥理论计算:价层电子对数=成键电子对+孤电子对。I与4个原子成键,含1个双键
(与O,其中1个o键、1个π键)、3个单键(与F,3个o键),I余1对孤对电子,故I的
价层电子对数为5,该选项不符合题意。
D选项,IOF3中I为+5价,水解时F会与水中的H结合形成HF,剩余部分应形成HⅡO3,而非
高碘酸HIO4,该选项符合题意。
综上,答案是D
14.【答案】C
【解析】本题考查二氧化硫催化氧化合成三氧化硫的工业生产原理,涉及反应自发性、工艺流
程、平衡转化率等知识点。
A选项,该反应△H=-197.8kJmo1<0,属于放热反应;反应前后气体分子数减少(3mol→2
mol),因此△S<0。根据吉布斯自由能公式△G=△H-T△S,低温时T△S的绝对值较小,△G<0,
反应能够自发进行,该选项不符合题意。
B选项,结合接触室的结构和图2的流程:反应气经过催化剂层2反应后温度升高至2,随后
进入热交换器层6进行降温,温度降至a3后进入催化剂层3继续反应,因此b2→a3为热交换器
层6的工作阶段,该选项不符合题意。
高三化学第4页共9页J-Q-J
C选项,化学平衡转化率仅与温度、压强、浓度等热力学条件有关,催化剂只能加快反应速
率,不能改变化学平衡状态,因此无法提高$O2的平衡转化率。虽然工业上采用多层催化、中
间冷却的方式可以提升总转化率,但这是通过降低温度使平衡右移实现的,并非催化剂的作
用,更不会改变平衡转化率本身,该选项符合题意。
D选项,最适宜温度是反应速率最大时的温度,需要结合催化剂的最佳活性温度控制,生产过
程中通过热交换器调节气体温度,使其处于催化剂的最佳活性区间(即最适宜温度),该选项
不符合题意。
综上,答案是C。
15.【答案】D
【解析】本题考查缓冲溶液的相关知识,涉及弱电解质电离平衡、缓冲比计算等内容。
A选项,缓冲溶液中存在NH3H2O与NH4的共轭酸碱对,其缓冲平衡就是氨水的电离平衡,
该表达式正确,该选项不符合题意。
B选项,缓冲比cNH4):cNH3HO)越接近1:1,缓冲效果越好。初始NH3HO物质的量为
2.00L×0.500molL-=1.00mol,加入的HC1物质的量为(1×0.5)mol,二者反应后,剩余
NH3H20为(1.00-0.5)mo=0.5mol,生成NH4+为0.5mol。符合缓冲比为1:1,此时缓冲效果最
好,该选项不符合题意。
C选项,已知K,=104.75,由电离平衡表达式可得cNH4)/cNH3HO)=K/c(OH)。当pH=8.25
时,p0H=14-8.25=5.75,即c(OH=10-5.75molL-1,代入得
cNH4)/(NH3H2O)F104.75/10-5.75-0.1.
即0.5a/(1.00-0.5a=0.1,解得a1.818≈1.82,该选项不符合题意。
D选项,当pH=10.25时,pOH=14-10.25=3.75,即c(OH=10-3.75molL-1,代入比例式得
cNH4+)/c(NH3H2O=10-4.5/10-3.75=0.1,即cNH3H2O):cNH)=10:1,该选项符合题意。
综上,答案是D。
16.【答案】C
【解析】本题考查全固态氢负离子电池的放电原理。
A选项,根据电子流向可知,放电时极为负极,b极为正极。原电池中阴离子向负极移动,
因此H应向a极迁移,该选项不符合题意。
B选项,b极为正极,NaAH4在正极发生反应,反应中A1元素化合价从+3降低为0,发生还原
反应,并非氧化反应,该选项不符合题意。
C选项,a极为负极,CeH2失电子,结合迁移的生成CeH3,对应电极反应式为
CeH2-e+H=CeH3,该选项符合题意。
D选项,根据负极反应CeH2-e+H=CeH3,每转移2mol电子,2molH进入负极,负极增重
2g:
正极反应为:3 NaAIH4+6e=Na[AIH6+2Al+6H,每转移2mol电子,有2molH离开正极,正
极质量减少2g。因此两极质量变化差值为2g(-2g)4g,并非2g,该选项不符合题意。
综上,答案是C
17.【答案】(16分)
(1)四羟基合铝酸钠(2分)
(2)2 LiCoO2+8H+2CI=2Lit+2Co2+Cl2↑+4H20或
2LiCo02+8H+2CI+8H20=2Li+2[Co(H20)6]2++Cl2↑(2分)
(3)>(2分)
(4)4Co(OH)2+O2+2H20=4Co(OHD3
(2分)
高三化学第5页共9页J-Q-J
(5)AC(2分)(6)①AB(2分)②8(2分)
(7)S04(2分)
【解析】本题考查钴的回收工艺及相关化学知识,涵盖物质命名、氧化还原反应、配位键、晶胞结
构、反应机理分析等内容。
(1)NAI(OH4]的标准命名为四羟基合铝酸钠。
(2)步骤i后滤渣主要含LiCoO2,步骤ⅱ中加入浓盐酸,LiCoO2中+3价C0具有强氧化性,将
CI氧化为C2(黄绿色气体),自身被还原为Co2+,水合后显粉红色[Co(HO)6]2+。
离子方程式为:2 LiCoO2+8H+2CI=2Lt+2Co2++C2↑+4H20或2 LiCoO2+8H+2CI
+8H20=2Li*+2[Co(H20)6]2++C2↑
(3)滤液呈粉红色,Co2+以[Co(H2O)6]2+形式存在,而非[CoC14]2,说明Co2+与6个H20配体形成
较强配位键;故配位键键能:[Co(HO)6]2+>[CoCl4]2-。
(4)CoC2与NaOH反应生成粉红色Co(OH)2沉淀,暴露在空气中被O2氧化为棕褐色Co(OH3。
化学方程式为:4Co(OH2+02+2H20=4Co(OD3
(5)A选项,已知CoC22H2O为四面体结构,因此不存在同分异构体,该选项符合题意。
B选项,四面体结构中心C0原子为sp杂化,该选项不符合题意。
C选项,两个配体水分子间可能存在氢键,该选项符合题意。
D选项,CoC22HO继续吸水生成粉红色CoCl26HO,该选项不符合题意。
(6)晶胞结构分析
①A(顶点):8×1/8=1个粒子,B(面心):6×1/2=3个粒子,C(内部):8个:因为
[Co(HO)62+与C的个数比(组成比)为1:2,故[Co(H2O)62+占据AB位置。
②以面心[Co(HO)6]2+为例,左右两个晶胞与之紧邻内部CI共8个。
(7)从反应路径看:
①Co2++S2Og2→Co3+S042+X:②X+H0→HS04+·OH
根据电荷守恒和元素守恒,X为带1个单位负电荷的自由基,即SO4或SO4。
18.【答案】(14分)
(1)第五周期第VB族(2分)
(2)①CI-2e+20H=C1O+H20(2分)
②99.9(2分)
(3)①C
(2分)
②当温度高于510K后,O2的转化率主要由温度决定,P(O2)变化对转化率影响可忽略
(2分)
③i(2分)
K0.5K2K3(2分)
【解析】本题围绕钼的制备相关知识,考查元素周期表推断、电化学反应、溶度积计算、化学平衡
移动及反应历程分析。
(1)钼原子价层电子排布为4d55s,最高能层为5,对应第五周期:价电子数为4d和5s电子之和
为6,属于第VIB族,因此位置为第五周期第VB族。
(2)①从装置图可知,左侧电极产生H2,发生还原反应,为阴极:则右侧电极为阳极,C在阳极
被氧化为CIO(后续CIO再氧化MoS2生成MoO42和SO42)。由于溶液pH为8.0~8.5,呈
弱碱性,阳极电极反应式为:C+2OH-2e=CIO+HO。
②混合液中MoO42浓度为0.40moL1,S042浓度为0.80molL1。当BaMoO4开始沉淀时,溶液中
Ba+浓度满足Ksp(BaMoO4尸c(Ba2+)cMoO42-),代入数据得:
c(Ba2+=Ksp(BaMoO4)/c(Mo042-)=4.0×10-80.40=1.0×10-7molL-1,此时溶液中S042的残留浓度满足
Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)c(S042-),代入得:c(S042-=Ksp(BaS04)/c(Ba2+=1.1×10-10/1.0×10-7=
高三化学第6页共9页J-Q-J
1.1×10-3molL-1,因此S042的去除率=(0.80-1.1×10-3)/0.80×100%99.9%
(3)①由表格数据可知,当氧气初始分压固定为1.0MPa时,温度升高,MoS2平衡转化率降低,
说明正反应为放热反应:总反应气体分子数减少,增大压强平衡正向移动,可提高转化率。
因此应选择低温、高压,对应选项C。
②当温度高于510K后,O2的转化率主要由温度决定,P(O2)变化对转化率影响可忽略。
③活化能越大,反应速率越慢,总反应速率由最慢的基元反应决定。已知Ea>Ea>Ea2,因此
第一步(反应)活化能最大,反应最慢,总反应速率主要由第ⅰ步决定。
总反应为:MoS2(s)+6OH(aq)+4.502(g)=MoO42(aq)t2S042(aq)t3HO①,将三步反应调整
系数后叠加,即“反应i除以2”+“反应ⅱ”+“反应ii”,故总反应的平衡常数为
K05K2K3。
19.【答案】(12分)
(1)03S-
NH3(2分)
酸性(1分)
(2)恒压滴液漏斗(1分)冷稀盐酸(2分)
(3)AD(2分)
(4)提供酸性环境:促进重氮化反应进行:控制温度,防止重氮盐分解;有利于重氮盐结晶析出
等。(写出2点即可,共2分)
(5)加入淀粉-KI溶液(或先加稀盐酸再加淀粉-KI溶液),若溶液变蓝,则NaNO2过量
(2分,若“加入碘化钾和和盐酸产生无色且遇空气变红棕色气体”也给分)
【解析】本题考查有机合成实验,涉及物质结构、实验仪器识别、实验操作评价及物质检验。
(1)对氨基苯磺酸分子内氨基(-NH2,碱性基团)与磺酸基(-SO3H,强酸性基团)发生质子转
移,形成内盐结构,结构简式为HN-CH4-SO3。由于磺酸的酸性强于氨基的碱性,内盐组
成相当于“强酸弱碱盐”,水解后溶液呈酸性。
(2)图中仪器为恒压滴液漏斗(或滴液漏斗),可控制液体滴加速度,平衡内外压强。
根据重氮化反应须在低温(0~5℃)、强酸性介质中进行,重氮盐在温度高于5℃及中性或碱
性条件下极不稳定,易分解,步骤Ⅱ先将M1(对氨基苯磺酸钠)与NNO2混合溶解,仪器
b中应先装有冷稀盐酸,从a中滴加M1-NaNO2混合液。
(3)本小题考查实验操作与原理的理解,逐项分析如下:
A选项,对氨基苯磺酸以内盐形式存在,水溶性差(20C仅0.1g100mL),水溶液呈酸性,
加入NaOH转化为钠盐,离子型物质溶解度显著提高,该选项符合题意。
B选项,反应中有挥发的HC及副产物NO2分解产生的氮氧化物等有害气体,即使在通风
橱中仍需尾气处理,该选项不符合题意。
C选项,重氮盐温度高于5℃易分解,不能加热烘干,应低温干燥或真空干燥,该选项不符
合题意。
D选项,重氮化反应需在低温下进行以维持稳定性,延长冰浴时间可使反应充分进行,提高
产率,该选项符合题意。
(4)提供强酸性环境,满足重氮化反应必须在强酸性介质中进行的要求;控制反应体系温度,配
合冰浴维持0~5℃,防止重氮盐受热分解等。
(5)利用2HNO2+2KI+2HC1=2+2NO↑+2HO+2KC1,生成l2使淀粉变蓝。
高三化学第7页共9页J-Q-J
20.【答案】(12分)
CH3O
NH2
(1)羧基(1分)
(2)
(2分)
CH3O
(3)AD
(2分)》
(4)Et3N-HCI或Et3NH'CI(2分)
(2分)
OH
H2
浓硫酸
KMnO4/H
→HOOC(CH2)3COOH
催化剂
△
SOCk CIOC(CH-)COCI
(前4步2分,第5步1分,共3分,“可省略第4步”)
【解析】本题考查有机合成路线推断、官能团识别、反应机理分析及合成路线设计,需结合反应条
件、物质转化关系和已知信息逐步推导。
(1)A的结构为苯甲酸,官能团为羧基
(2)B为苯甲酰氯,C的分子式为C1oH1sNO2,二者在三乙胺作用下发生酰胺化反应生成D,结合
D的结构逆推可知,C是含有两个甲氧基的苯乙胺衍生物。
(3)选项A,A为苯甲酸,虽含有羧基可与水形成分子间氢键,但苯环为疏水基团,导致其在水
中溶解度不大(常温下溶解度约0.34g100g水),不属于“易溶于水”,该选项符合题意。
选项B,D与足量氢气加成后,苯环变为环己烷结构。加成产物(下图所示)
OCH3
0
OCH:
H
共3个为手性碳原子(带*),该选项不符合题意。
选项C,D→E过程中发生加成、消去(脱去HO)反应,POC13是常用脱水剂,在此反应中用于促
进酰胺的脱水环化,因此该选项不符合题意。
选项D,F的结构中共有11种不同化学环境的氢原子,因此该选项符合题意。
(4)B为苯甲酰氯,C为伯胺,二者反应生成酰胺D的同时,会生成HC1:三乙胺作为缚酸剂会
与HC1结合生成盐(C2H5)NHC1,该盐的相对分子质量为101+36.5=137.5,因此该物质为三
乙胺盐酸盐。
(5)D为酰胺,在POC3作用下可以是1号位碳进攻生成六元含氮杂环(E),也可能是2号位
碳进攻。
高三化学第8页共9页J-Q-J
OCH3
OCH;
(6)逆合成法分析如下:
CIOC(CH2)sCOCI→
HOOC(CH2)3COOH
CH3NH2
高三化学第9页共9页J-QJ