精品解析：海南省海口市2024-2025学年高三上学期1月期末考试 化学试题

海口市2025届高三调研考试化学 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，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Zr 91 一、选择题：本题共8小题，每小题2分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列有关物质的名称与化学成分一致的是 A. 煤—单质碳 B. 水银—单质银 C. 纯碱—Na2CO3 D. 金刚砂—SiO2 2. 下列有关化学用语的表达正确的是 A. sp2杂化轨道示意图： B. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： C. HCl的电子式： D. O3分子的球棍模型： 3. 下列关于铁元素的认识错误的是 A. 能存在于人体的血红蛋白中 B. 铁的氧化物都具有致密的结构 C. 工业上用热还原法冶炼铁 D. 白铁(镀锌铁)镀层破损后铁仍受保护 4. 用电催化实现CO2到C2H5OH的反应原理为：6H2 + 2CO2C2H5OH + 3H2O。NA代表阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是 A. 11.2 L H2中含分子的数目为0.5NA B. 22 g CO2含共用电子对数目为2NA C. 生成1 mol C2H5OH转移电子的数目为8NA D. 18 g H2O所含的电子数目为8NA 5. 物质的性质决定用途。下列有关物质的性质与用途的对应关系错误的是 性质 用途 A Cu2+可使蛋白质变性 胆矾用于配制波尔多液作杀菌剂 B ClO2具有强氧化性 ClO2可用作水的消毒剂 C BaSO4对X射线透过率低且难溶于酸 BaSO4作钡餐造影剂 D Ti-Fe合金硬度大 该合金用于储氢 A. A B. B C. C D. D 6. 下列实验仪器的选择和使用，错误的是 A. 甲使用前需将电极插入已知准确的标准缓冲液中校准 B. 乙既能盛装酸性溶液，又能盛装碱性溶液 C. 丙使用前需用已知浓度的标准溶液润洗次 D. 使用丁进行萃取实验时，振荡后需要放气 7. 科学实验研究表明，有些物质虽然分子式相同，但具有不同的空间结构，而且稳定性也不同。下列说法错误的是 A. 丁烷：异丁烷比正丁烷稳定 B. 环己烷：椅式()比船式 ()稳定 C. 2-丁烯：顺式比反式稳定 D. S8：比稳定 8. 含、、的溶液中发生的反应历程如图所示，下列说法正确的是 A. 第二步反应为决速步 B. 总反应为吸热反应 C. 若不加，正反应的活化能比逆反应的大 D. 总反应可表示为： 二、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确得2分，选两个且都正确得4分，但只要选错一个就得0分。 9. 配合物Z3[M(XY)6]是常用的化学试剂。X、Y、Z、M的原子序数依次增大，其中X、Y同周期，基态X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍；Z、M同周期，基态M原子的价电子排布式为3d64s2配离子[M(XY)6]3-为正八面体结构。下列说法正确的是 A. 原子半径：M>Z>X>Y B. 基态原子未成对电子数：M>Y>X>Z C. 配离子中 σ 键与 π 键之比为1：1 D. 配离子中M—X键之间的夹角均为90° 10. DaNB是一种生物碱，具有新颖的多环骨架结构。下列关于DaNB分子说法错误的是 A. DaNB分子中含有3种官能团 B. DaNB分子中含7个手性碳原子 C. DaNB分子能发生取代反应、加成反应、消去反应等 D. 1mol DaNB分子与H2发生加成反应，最多消耗3mol H2 11. 下列实验装置能达到实验目的的是 A．除去Cl2中的少量HCl B．验证的漂白性 C．煤的干馏 D．证明C2H2可使溴水褪色 A. A B. B C. C D. D 12. 近期，科学家研发了“全氧电池”，其工作原理示意图如下图。下列说法正确的是 A. 电极a是正极 B. 电极b的反应式：O2 + 4e- + 2H2O = 4OH- C. 该电池的总离子反应可表示为：H+ + OH- = H2O D. O2的氧化性：酸性条件下强于碱性条件下 13. 根据下列实验操作和现象得出的结论错误的是 实验操作 实验现象 结论 A 将饱和溴水分别滴入苯和稀苯酚溶液中 仅苯酚中产生白色沉淀 证明苯环使羟基活化 B 室温下，分别测定浓度均为0.1 mol/L NaHCO3溶液和CH3COONa溶液的pH NaHCO3溶液的pH大 酸性： CH3COOH>H2CO3 C 将适量CoCl2固体溶于水，加入浓盐酸后，再加入少量ZnCl2固体。(已知：[Co(H2O)6]2+呈粉红色，[CoCl4]2-呈蓝色， [ZnCl4]2-呈无色) 溶液先由粉红色变为蓝色，再由蓝色变成粉红色 配离子的稳定性： [ZnCl4]2->[CoCl4]2- D 向盛有Fe(OH)3和NiO(OH)的试管中分别滴加浓盐酸 仅盛有NiO(OH)的试管中产生黄绿色气体 氧化性： NiO(OH)>Fe(OH)3 A. A B. B C. C D. D 14. 常温下，在两个相同的特制容器中分别加入20 mL 0.4 mol/L 溶液和40 mL 0.2 mol/L 溶液，再分别用0.4 mol/L盐酸滴定，利用pH计和压强传感器检测，得到如图曲线。下列说法正确的是 A. 溶液或溶液中均有： B. 图中曲线乙和曲线丙表示向溶液中滴加0.4 mol/L盐酸 C. a点表示的溶液中，溶质成分为：NaCl和 D. 在b点发生反应的离子方程式为： 三、非选择题：共5题，共60分。 15. 磷酸铁锂电池正极材料主要包含磷酸铁锂(LiFePO4)、铝箔等战略性资源。为从废磷酸铁锂电池正极材料获取电池级Li2CO3和FePO4，某处理流程如下图所示。 已知：①磷酸铁锂在碱液中稳定存在，与酸反应。 ②Li2CO3在水中的溶解度随温度升高而降低。 ③25℃，Ksp(Li3PO4)= 2.37×10−4，Ksp(FePO4)= 9.92×10−29。 请回答下列问题： （1）“碱浸”时为加快浸出速率，除粉碎外可进行的措施为_____(任写一条即可)，滤液主要成分的化学式为________。 （2）“酸浸”中发生的主要反应的化学方程式为________。 （3）“酸浸”时pH对Fe、P沉淀率影响如图1，为使Fe、Li分离，溶液的pH应调节的范围为________。已知：Li- Fe-P-H2O系的电位-pH图如下，呈现了不同pH条件下，锂、铁、磷元素的存在形式，请结合电位-pH图说明“酸浸”时pH不宜过高的原因是________。 （4）“沉锂”及“一系列操作”需控制温度在90℃左右，则洗涤Li2CO3应选用________。 16. 二氧化碳甲烷化反应是有效利用的途径。请回答以下问题： Ⅰ． Ⅱ． （1）反应Ⅰ平衡常数的表达式为______。 （2）反应Ⅰ自发进行的条件是______。 （3）已知25℃、101 kPa条件下，CO、燃烧热分别为、；，则 = ______ 。 （4）一定催化剂条件下，将和按照体积比1∶4混合在某密闭容器中发生反应Ⅰ、Ⅱ，测得相同时间内二氧化碳的转化率、产物的选择性［如的选择性］随温度的变化如图所示： ①350℃以前二氧化碳的转化率升高的原因是______。 ②550℃，反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡状态，平衡体系中的体积分数为______。 17. 四氮化四硫(S4N4)室温下为橙黄色固体，其中硫元素化合价为+2，可用NH3与SCl2反应制备。某同学利用如图装置(加热装置已略)先制取SCl2，然后制取S4N4。 已知：SCl2为红棕色液体，沸点：60 ℃，易水解。反应步骤是：①反应时先向C中通入足量氯气，使加入的一定质量的硫粉与氯气在50 ℃下反应生成SCl2.②待C中的硫粉全部反应后，关闭B、C之间的止水夹，撤掉装置A、B，更换装置D．③连接制氨气的装置，通入足量氨气，反应制得S4N4。 回答下列问题： （1）仪器X的名称为___________。 （2）B装置的作用为___________。 （3）步骤①中，装置D中试剂可选用___________。 （4）向制得的SCl2中通入NH3，生成S4N4的同时还生成一种固体单质和一种盐。 ①写出反应的化学方程式___________。 ②将产物分离后，检验盐中阳离子的方法是___________。 ③若步骤①控制温度得当，不发生其他副反应。经计算所得盐的质量明显大于理论值，请分析可能的原因___________。 18. 以A为原料合成镇静药物氯硝西泮的合成路线如下图所示。回答问题： （1）A中官能团名称为________。 （2）B→C的反应类型为________。 （3）C→D合成过程中，加碳酸钠有利于提高D的产率，其原因是________。 （4）A与苯胺的碱性比较：A_____苯胺(填“>”或“<”)。 （5）M的同分异构体中，符合下列条件的结构简式是________(任写一种)。 ①含有苯环 ②能发生银镜反应 ③核磁共振氢谱峰面积比为1：1：2 （6）E→氯硝西泮的反应分两步进行，先加成后消去。写出消去反应的化学方程式____。 （7）请结合题目中的信息，设计以甲醇、乙醛为原料合成CH3CH2NHCH2CH3的路线_____ (其他无机试剂任选)。 已知：R-IR-CN 19. 氧族元素及其化合物具有广泛的用途。回答下列问题： （1）氧族元素位于元素周期表的____区。 （2）SO3的三聚分子(SO3)3常温下为固体，其结构如图，S原子的杂化方式为______。固态(SO3)3解聚成气态SO3，破坏微粒间的作用力为________。 （3）乙硫醇(CH3CH2SH)具有强烈的蒜臭味，常被少量加入煤气中作臭味指示剂。常温下，乙硫醇微溶于水，而乙醇与水以任意比互溶，其原因是________。 （4）SeF4是无色液体，Se的价层电子对数为___对，分子的空间结构是_____(填标号)。 A． B． C． （5）固体电解质ZrO2常用于新能源电池，ZrO2晶体的立方晶胞结构如图。试回答： ①若将晶胞中任意一个Zr4+离子放在晶胞的顶点，则其余3个Zr4+离子将位于晶胞的______。 ②晶胞参数为a pm，晶体的密度为____ g/cm3.(NA代表阿伏加德罗常数的值，用含a、NA的代数式表示)。 ③为了增强ZrO2的稳定性与导电性，常掺杂少量的稀土Y3+离子占据Zr4+离子的位置，导致晶体中O2-离子缺位，若Zr4+离子的被占据率为5%，则晶体中N(Y3+)：N(Zr4+)：N(O2-) = 1：_________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 海口市2025届高三调研考试化学 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，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Zr 91 一、选择题：本题共8小题，每小题2分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列有关物质的名称与化学成分一致的是 A. 煤—单质碳 B. 水银—单质银 C. 纯碱—Na2CO3 D. 金刚砂—SiO2 【答案】C 【解析】 【详解】A．煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素但并非单质碳，A错误； B．水银是汞（）的俗名，属于汞单质，B错误； C．纯碱是碳酸钠的俗名，化学成分是，C正确； D．金刚砂的化学成分是碳化硅（），是石英、光导纤维等的主要成分，D错误； 故选C。 2. 下列有关化学用语的表达正确的是 A. sp2杂化轨道示意图： B. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： C. HCl的电子式： D. O3分子的球棍模型： 【答案】A 【解析】 【详解】A．杂化是1个轨道和2个轨道杂化形成3个能量相等的杂化轨道，呈平面三角形分布，每个杂化轨道为一头大一头小的纺锤形，图示符合该特征，A正确； B．邻羟基苯甲醛分子中的醛基和羟基能形成分子内氢键，示意图为，B错误； C．是共价化合物，电子式：，C错误； D．分子为V形结构，不是直线形，D错误； 故选A。 3. 下列关于铁元素的认识错误的是 A. 能存在于人体的血红蛋白中 B. 铁的氧化物都具有致密的结构 C. 工业上用热还原法冶炼铁 D. 白铁(镀锌铁)镀层破损后铁仍受保护 【答案】B 【解析】 【详解】A．人体血红蛋白中含有，参与氧气的运输，A正确； B．铁的氧化物中仅等少数具有致密结构，铁锈的主要成分结构疏松，无法保护内部铁，并非所有铁的氧化物都具有致密结构，B错误； C．铁为中等活泼金属，工业上用高温还原铁的氧化物的热还原法冶炼铁，C正确； D．锌的金属活动性强于铁，镀层破损后形成原电池时锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护，因此铁仍受保护，D正确； 故选B。 4. 用电催化实现CO2到C2H5OH的反应原理为：6H2 + 2CO2C2H5OH + 3H2O。NA代表阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是 A. 11.2 L H2中含分子的数目为0.5NA B. 22 g CO2含共用电子对数目为2NA C. 生成1 mol C2H5OH转移电子的数目为8NA D. 18 g H2O所含的电子数目为8NA 【答案】B 【解析】 【详解】A．未指明气体是否处于标准状况，无法计算11.2 L 的物质的量，故含分子数目不一定为，A错误； B．22 g 的物质的量为，1个分子含4对共用电子对，故0.5 mol 含共用电子对数目为，B正确； C．反应中C元素从中的+4价降低为中的-2价，生成1 mol 时，2 mol C共得到12 mol电子，即转移电子数目为，C错误； D．18 g 的物质的量为1 mol，1个分子含10个电子，故所含电子数目为，D错误； 故选B。 5. 物质的性质决定用途。下列有关物质的性质与用途的对应关系错误的是 性质 用途 A Cu2+可使蛋白质变性 胆矾用于配制波尔多液作杀菌剂 B ClO2具有强氧化性 ClO2可用作水的消毒剂 C BaSO4对X射线透过率低且难溶于酸 BaSO4作钡餐造影剂 D Ti-Fe合金硬度大 该合金用于储氢 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．属于重金属阳离子，可使蛋白质变性，胆矾为，可用于配制波尔多液作杀菌剂，对应关系成立，A不符合题意； B．具有强氧化性，能使微生物的蛋白质氧化失活，可用作水的消毒剂，对应关系成立，B不符合题意； C．难溶于胃酸（盐酸），且对X射线透过率低，可用作钡餐造影剂，对应关系成立，C不符合题意； D．Ti-Fe合金用作储氢材料是因为其可与氢气可逆反应生成金属氢化物实现储放氢，与合金硬度大的性质无关，对应关系不成立，D符合题意； 故选D。 6. 下列实验仪器的选择和使用，错误的是 A. 甲使用前需将电极插入已知准确的标准缓冲液中校准 B. 乙既能盛装酸性溶液，又能盛装碱性溶液 C. 丙使用前需用已知浓度的标准溶液润洗次 D. 使用丁进行萃取实验时，振荡后需要放气 【答案】C 【解析】 【详解】A．pH计在使用前需要在已知准确的标准缓冲液中校准，故A正确； B．聚四氟乙烯活塞既能耐酸也能耐碱，故既能盛装酸性溶液，又能盛装碱性溶液，故B正确； C．容量瓶在使用前不能用已知浓度的标准溶液润洗次，否则会导致浓度偏高，故C错误； D．振荡后液体挥发，使分液漏斗内气体压强增大，需要放气，属于实验安全角度，故D正确； 答案选C。 7. 科学实验研究表明，有些物质虽然分子式相同，但具有不同的空间结构，而且稳定性也不同。下列说法错误的是 A. 丁烷：异丁烷比正丁烷稳定 B. 环己烷：椅式()比船式 ()稳定 C. 2-丁烯：顺式比反式稳定 D. S8：比稳定 【答案】C 【解析】 【详解】A．异丁烷支链更多，分子内能更低，异丁烷比正丁烷稳定，A正确； B．环己烷椅式构象空间位阻小，无大的张力；船式构象存在空间拥挤、扭转张力，椅式 > 船式稳定性，B正确 C．2‑丁烯：反式 2‑丁烯更稳定。顺式结构中两个甲基在双键同侧，空间排斥（位阻）大，内能更高，稳定性弱，C错误； D．S8左侧的皇冠形结构，键角更接近S的成键最优角度，张力更小，比右侧扭曲的环状结构更稳定，D正确； 故选C。 8. 含、、的溶液中发生的反应历程如图所示，下列说法正确的是 A. 第二步反应为决速步 B. 总反应为吸热反应 C. 若不加，正反应的活化能比逆反应的大 D. 总反应可表示为： 【答案】D 【解析】 【分析】图中两个峰分别对应两步反应，每一步的活化能应由该步峰顶与该步起始能量水平之差判断；总反应的能量变化由整个过程的起始、最终能量水平比较。 比较图中起始、中间和最终体系的物种，第一步反应为，第二步反应为。其中先被消耗、后又生成，起催化作用，为中间产物。 【详解】A．图中第一步峰顶与起始能量水平之差大于第二步峰顶与中间能量水平之差，说明第一步反应的活化能较大、反应速率较慢，因此第一步反应为决速步，A错误； B．由图可知，生成物总能量小于反应物总能量，因此总反应为放热反应，B错误； C．是该反应的催化剂，只能改变反应的活化能，不能改变焓变，即放热反应中正反应的活化能小于逆反应的活化能，C错误； D．将分析中的两步反应相加，消去催化剂和中间产物，得到总反应，D正确； 故选D。 二、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确得2分，选两个且都正确得4分，但只要选错一个就得0分。 9. 配合物Z3[M(XY)6]是常用的化学试剂。X、Y、Z、M的原子序数依次增大，其中X、Y同周期，基态X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍；Z、M同周期，基态M原子的价电子排布式为3d64s2配离子[M(XY)6]3-为正八面体结构。下列说法正确的是 A. 原子半径：M>Z>X>Y B. 基态原子未成对电子数：M>Y>X>Z C. 配离子中 σ 键与 π 键之比为1：1 D. 配离子中M—X键之间的夹角均为90° 【答案】BC 【解析】 【分析】基态X原子最外层电子数是内层的2倍，故X为；X、Y同周期，碳氮形成三键，则配体为，故Y为；M价电子排布为，故M为；Z与M同周期，配合物中Z为+1价，原子序数小于Fe，故Z为。 【详解】A．同周期主族元素从左到右原子半径减小，第四周期中原子半径大于，原子半径顺序为，A错误； B．基态原子未成对电子数：（，4个）>（，3个）>（，2个）>（，1个），即，B正确； C．每个中含1个键、2个键，每个与形成1个配位键，故6个配体共含键个，键个，二者比值为，C正确； D．配离子为正八面体结构，相邻键夹角为，对位键夹角为，D错误； 故选BC。 10. DaNB是一种生物碱，具有新颖的多环骨架结构。下列关于DaNB分子说法错误的是 A. DaNB分子中含有3种官能团 B. DaNB分子中含7个手性碳原子 C. DaNB分子能发生取代反应、加成反应、消去反应等 D. 1mol DaNB分子与H2发生加成反应，最多消耗3mol H2 【答案】AB 【解析】 【详解】A．分子含有酮羰基、醇羟基、碳碳双键、氨基四种官能团，A错误； B．手性碳原子为连4个不同原子或基团的饱和碳原子，经计数该分子共有8个手性碳原子，不是7个，如图标记“*”的为手性碳原子：，B错误； C．分子中羟基可发生酯化等取代反应、邻位含氢可发生消去反应，酮羰基可与发生加成反应，饱和碳上的氢也可发生取代反应，C正确； D．该分子内含有2个酮羰基、1个碳碳双键，三者均可与加成，1mol 最多消耗3 mol ，D正确； 故选AB。 11. 下列实验装置能达到实验目的的是 A．除去Cl2中的少量HCl B．验证的漂白性 C．煤的干馏 D．证明C2H2可使溴水褪色 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．饱和食盐水可降低的溶解度，且极易溶于水，该洗气装置为长进短出，可除去中混有的，A正确； B．不能漂白酸碱指示剂，通入石蕊溶液仅会使溶液变红，无法验证其漂白性，验证漂白性应选用品红溶液，B错误； C．煤的干馏需要隔绝空气加强热，该装置通入空气，加热时煤会与氧气发生燃烧反应，无法实现干馏，C错误； D．电石中含有硫化钙等杂质，与饱和食盐水反应时会生成等还原性气体，也可与溴发生反应使溴水褪色，未除去杂质则无法证明是使溴水褪色，D错误； 故选A。 12. 近期，科学家研发了“全氧电池”，其工作原理示意图如下图。下列说法正确的是 A. 电极a是正极 B. 电极b的反应式：O2 + 4e- + 2H2O = 4OH- C. 该电池的总离子反应可表示为：H+ + OH- = H2O D. O2的氧化性：酸性条件下强于碱性条件下 【答案】CD 【解析】 【分析】由图可知，电极a产生氧气，氧元素化合价升高，发生氧化反应，故a为负极，电极反应为；b为正极，电极反应为，据此分析。 【详解】A．电极a上失电子生成，发生氧化反应，为负极，A错误； B．电极b处于酸性溶液中，电极反应为，选项中反应式为碱性条件下的还原反应，B错误； C．负极反应为，正极反应为，两式相加消去相同项可得总离子反应为，C正确； D．酸性条件下作氧化剂发生还原反应，碱性条件下反应生成，说明酸性条件下得电子能力更强，氧化性强于碱性条件下的，D正确； 故选CD。 13. 根据下列实验操作和现象得出的结论错误的是 实验操作 实验现象 结论 A 将饱和溴水分别滴入苯和稀苯酚溶液中 仅苯酚中产生白色沉淀 证明苯环使羟基活化 B 室温下，分别测定浓度均为0.1 mol/L NaHCO3溶液和CH3COONa溶液的pH NaHCO3溶液的pH大 酸性： CH3COOH>H2CO3 C 将适量CoCl2固体溶于水，加入浓盐酸后，再加入少量ZnCl2固体。(已知：[Co(H2O)6]2+呈粉红色，[CoCl4]2-呈蓝色， [ZnCl4]2-呈无色) 溶液先由粉红色变为蓝色，再由蓝色变成粉红色 配离子的稳定性： [ZnCl4]2->[CoCl4]2- D 向盛有Fe(OH)3和NiO(OH)的试管中分别滴加浓盐酸 仅盛有NiO(OH)的试管中产生黄绿色气体 氧化性： NiO(OH)>Fe(OH)3 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．溴水滴入苯仅发生萃取无化学反应，滴入苯酚中发生苯环上的亲电取代反应生成三溴苯酚白色沉淀，该现象证明羟基使苯环邻对位氢活性增强，结论描述为苯环使羟基活化，二者完全相反，A错误； B．相同浓度的强碱弱酸盐溶液pH越大，对应弱酸的酸性越弱，溶液pH更大，说明水解程度大于，可推知酸性，B正确； C．加入浓盐酸后浓度升高，平衡 正向移动，溶液变为蓝色；加入后，结合生成更稳定的无色，浓度降低，平衡逆向移动，溶液变回粉红色，说明配离子稳定性，C正确； D．可将浓盐酸中的氧化为黄绿色，与浓盐酸仅发生复分解反应，无生成，说明氧化性，D正确； 故选A。 14. 常温下，在两个相同的特制容器中分别加入20 mL 0.4 mol/L 溶液和40 mL 0.2 mol/L 溶液，再分别用0.4 mol/L盐酸滴定，利用pH计和压强传感器检测，得到如图曲线。下列说法正确的是 A. 溶液或溶液中均有： B. 图中曲线乙和曲线丙表示向溶液中滴加0.4 mol/L盐酸 C. a点表示的溶液中，溶质成分为：NaCl和 D. 在b点发生反应的离子方程式为： 【答案】BC 【解析】 【分析】两份溶液中溶质的物质的量分别为0.020 L×0.4 mol/L = 0.008 mol、0.040 L×0.2 mol/L = 0.008 mol。向碳酸钠溶液中滴加盐酸时，先发生，再发生；两步各消耗0.008 mol氯化氢，各需20 mL盐酸。向碳酸氢钠溶液中滴加盐酸时，直接发生第二步反应，完全反应需20 mL盐酸。由这两个反应阶段及产气情况，可结合图中pH和压强的变化判断对应溶液及滴定进程。 【详解】A．两种溶液均满足电荷守恒，每个带2个单位负电荷，计算其负电荷总量时浓度前应乘2，正确关系为，A错误； B．乙的初始pH低于甲，且在加入盐酸20 mL附近出现明显下降；丙的压强较早开始增大，也在20 mL附近趋于稳定。结合碳酸氢钠直接与盐酸反应生成二氧化碳、完全反应需20 mL盐酸，可确定乙和丙均对应碳酸氢钠溶液，B正确； C．a点加入盐酸20 mL，氯化氢的物质的量为0.020 L×0.4 mol/L = 0.008 mol，与初始碳酸钠的物质的量相等，恰好按反应，所得溶液的溶质为NaCl和，C正确； D．丁对应碳酸钠溶液的滴定过程，b点加入盐酸的体积已超过20 mL而不足40 mL，处于碳酸氢根继续与盐酸反应的阶段，反应物应为。此时生成的二氧化碳可先溶于溶液，压强暂未明显增大不能说明没有生成二氧化碳，正确的离子方程式为，D错误； 故选BC。 三、非选择题：共5题，共60分。 15. 磷酸铁锂电池正极材料主要包含磷酸铁锂(LiFePO4)、铝箔等战略性资源。为从废磷酸铁锂电池正极材料获取电池级Li2CO3和FePO4，某处理流程如下图所示。 已知：①磷酸铁锂在碱液中稳定存在，与酸反应。 ②Li2CO3在水中的溶解度随温度升高而降低。 ③25℃，Ksp(Li3PO4)= 2.37×10−4，Ksp(FePO4)= 9.92×10−29。 请回答下列问题： （1）“碱浸”时为加快浸出速率，除粉碎外可进行的措施为_____(任写一条即可)，滤液主要成分的化学式为________。 （2）“酸浸”中发生的主要反应的化学方程式为________。 （3）“酸浸”时pH对Fe、P沉淀率影响如图1，为使Fe、Li分离，溶液的pH应调节的范围为________。已知：Li- Fe-P-H2O系的电位-pH图如下，呈现了不同pH条件下，锂、铁、磷元素的存在形式，请结合电位-pH图说明“酸浸”时pH不宜过高的原因是________。 （4）“沉锂”及“一系列操作”需控制温度在90℃左右，则洗涤Li2CO3应选用________。 【答案】（1） ①. 适当升高温度（或搅拌、适当增大NaOH溶液浓度等） ②. （2） （3） ①. 2.0~3.0（或2.0~2.5） ②. pH过高会生成沉淀，导致锂的损失（或降低锂的提取率） （4） 热水 【解析】 【分析】废磷酸铁锂正极材料先放电粉碎，加NaOH碱浸，铝箔会和氢氧化钠反应进入滤液，LiFePO4不与碱反应留在滤渣中，从而分离铝；碱浸后的固体加入硫酸和过氧化氢进行酸浸，LiFePO4和酸反应，H2O2作氧化剂，铁元素转化生成FePO4沉淀被分离出来，溶液中留下Li+；将含锂溶液精制浓缩后加入碳酸钠沉锂，得到Li2CO3，由于碳酸锂溶解度随温度升高而减小，后续可趁热过滤，经过洗涤干燥等操作得到电池级碳酸锂。 【小问1详解】 “碱浸”时为加快浸出速率，除粉碎外可进行的措施为适当升高温度（或搅拌、适当增大NaOH溶液浓度等）；铝箔和NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，滤液主要溶质Na[Al(OH)4]。 【小问2详解】 H₂O₂作氧化剂，把LiFePO4中+2价Fe氧化为+3价，生成FePO4沉淀，Li+进入溶液，故化学方程式为。 【小问3详解】 读图1：Fe沉淀率在pH≈2.0以后基本接近100%，而Li损失率随pH升高缓慢增大。为使Fe沉淀完全、Li损失最小，pH应控制在2.0~3.0（或2.0~2.5）（Fe沉淀率高、Li损失率低的区间）；由图2电位-pH图可知，pH过高时：Li元素会以 Li3PO4形式沉淀，造成Li损失（降低Li的浸出率）；Fe元素会以Fe(OH)3形式沉淀，混入FePO4 产品，降低产品纯度；同时FePO4 在过高pH下不稳定，所以pH过高会导致Li、Fe无法分离，降低Li回收率和FePO4纯度，综上所述pH不宜过高的原因是pH过高会生成沉淀，导致锂的损失（或降低锂的提取率）。 【小问4详解】 已知②：Li2CO3在水中溶解度随温度升高而降低，为减少洗涤过程中Li2CO3的溶解损失，应选用90℃左右的热水（或蒸馏水/热水）洗涤。 16. 二氧化碳甲烷化反应是有效利用的途径。请回答以下问题： Ⅰ． Ⅱ． （1）反应Ⅰ平衡常数的表达式为______。 （2）反应Ⅰ自发进行的条件是______。 （3）已知25℃、101 kPa条件下，CO、燃烧热分别为、；，则 = ______ 。 （4）一定催化剂条件下，将和按照体积比1∶4混合在某密闭容器中发生反应Ⅰ、Ⅱ，测得相同时间内二氧化碳的转化率、产物的选择性［如的选择性］随温度的变化如图所示： ①350℃以前二氧化碳的转化率升高的原因是______。 ②550℃，反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡状态，平衡体系中的体积分数为______。 【答案】（1） （2）低温 （3）+41.2 （4） ①. 反应尚未达到平衡，温度升高，反应速率加快，相同时间内二氧化碳的转化率升高 ②. （或9.24%） 【解析】 【小问1详解】 反应Ⅰ中的各物质均为气体，水蒸气的浓度也应写入平衡常数表达式。用各生成物平衡浓度的相应次幂之积除以各反应物平衡浓度的相应次幂之积，幂指数为各物质的化学计量数，得到； 【小问2详解】 反应Ⅰ放热，焓变小于0；反应前后气体的化学计量数之和由5减至3，熵变小于0。恒温、恒压下，反应自发进行应满足ΔH − TΔS < 0，因此低温时反应Ⅰ能自发进行； 【小问3详解】 燃烧热对应可燃物完全燃烧生成指定的稳定产物，氢气燃烧生成的水为液态。由两种气体的燃烧热及水的汽化热，可写出： a．。 b．。 c．。 将反应b与c相加，再减去反应a，消去氧气和液态水，得到反应Ⅱ。根据盖斯定律，，故空中填+41.2； 【小问4详解】 ①350℃以前，甲烷选择性接近100%，主要发生放热的反应Ⅰ；题中测定的是相同时间内的转化率。此时反应尚未达到平衡，升高温度使反应速率加快，因此相同时间内二氧化碳的转化率升高。 ②设初始二氧化碳为1 mol，由投料体积比1∶4可知，初始氢气为4 mol，其他物质的初始物质的量均为0。550℃时，左图二氧化碳转化率为65%，右图甲烷和一氧化碳的选择性分别为60%和40%。消耗二氧化碳的物质的量为1 mol × 65% = 0.65 mol，生成甲烷的物质的量为0.65 mol × 60% = 0.39 mol，生成一氧化碳的物质的量为0.65 mol × 40% = 0.26 mol。根据题给反应Ⅰ、Ⅱ的化学计量数，消耗氢气的物质的量为4 × 0.39 mol + 0.26 mol = 1.82 mol，生成水的物质的量为2 × 0.39 mol + 0.26 mol = 1.04 mol。所以平衡时二氧化碳、氢气、甲烷、一氧化碳和水的物质的量依次为0.35 mol、2.18 mol、0.39 mol、0.26 mol、1.04 mol。550℃时水为气态，气体总物质的量为0.35 mol + 2.18 mol + 0.39 mol + 0.26 mol + 1.04 mol = 4.22 mol。同温、同压下，气体的体积分数等于其物质的量分数，因此甲烷的体积分数为。 17. 四氮化四硫(S4N4)室温下为橙黄色固体，其中硫元素化合价为+2，可用NH3与SCl2反应制备。某同学利用如图装置(加热装置已略)先制取SCl2，然后制取S4N4。 已知：SCl2为红棕色液体，沸点：60 ℃，易水解。反应步骤是：①反应时先向C中通入足量氯气，使加入的一定质量的硫粉与氯气在50 ℃下反应生成SCl2.②待C中的硫粉全部反应后，关闭B、C之间的止水夹，撤掉装置A、B，更换装置D．③连接制氨气的装置，通入足量氨气，反应制得S4N4。 回答下列问题： （1）仪器X的名称为___________。 （2）B装置的作用为___________。 （3）步骤①中，装置D中试剂可选用___________。 （4）向制得的SCl2中通入NH3，生成S4N4的同时还生成一种固体单质和一种盐。 ①写出反应的化学方程式___________。 ②将产物分离后，检验盐中阳离子的方法是___________。 ③若步骤①控制温度得当，不发生其他副反应。经计算所得盐的质量明显大于理论值，请分析可能的原因___________。 【答案】（1）三颈烧瓶或三口烧瓶 （2）除去氯气中的水蒸气，防止水蒸气进入C中导致水解 （3）碱石灰 （4） ①. ②. 取少量固体粉末于试管中，加入氢氧化钠溶液并加热，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝色，说明该盐中的阳离子为铵根离子 ③. 步骤②结束后三颈烧瓶中存在过量的氯气，通入氨气时，氯气与氨气反应也会生成氯化铵，使生成氯化铵的质量明显大于理论值 【解析】 【小问1详解】 观察装置图，仪器X是一个带有三个颈口的烧瓶，名称为三颈烧瓶或三口烧瓶。 【小问2详解】 装置A用于制备氯气。已知易水解，因此进入装置C的氯气必须是干燥的。装置B是一个洗气瓶，连接在氯气发生装置A和反应装置C之间。B装置的作用是除去氯气中的水蒸气，防止水蒸气进入C中导致水解。 【小问3详解】 步骤①中，C中通入足量氯气，硫粉与氯气反应生成。此时装置D连接在C的右侧，用于处理尾气（未反应的氯气），同时要防止空气中的水蒸气进入C中。氯气是酸性气体，需要用碱性固体吸收，且不能引入水分。装置D中试剂可选用碱石灰。 【小问4详解】 ①反应物：和。生成物： 、一种固体单质、一种盐。根据元素守恒，盐应为。硫元素在中为+2价，在中也为+2价。那么生成的固体单质只能是硫，配平后得化学方程式为。 ②盐为，阳离子为。检验铵根离子的方法：加碱加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的氨气。实验操作为取少量固体粉末于试管中，加入氢氧化钠溶液并加热，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝色，说明该盐中的阳离子为铵根离子。 ③理论值是基于完全反应生成的。步骤②结束后，关闭B、C之间的止水夹，撤掉A、B。此时C中可能残留有未排出的氯气。步骤③通入足量氨气时，残留的氯气会与氨气反应生成氯化铵。 18. 以A为原料合成镇静药物氯硝西泮的合成路线如下图所示。回答问题： （1）A中官能团名称为________。 （2）B→C的反应类型为________。 （3）C→D合成过程中，加碳酸钠有利于提高D的产率，其原因是________。 （4）A与苯胺的碱性比较：A_____苯胺(填“>”或“<”)。 （5）M的同分异构体中，符合下列条件的结构简式是________(任写一种)。 ①含有苯环 ②能发生银镜反应 ③核磁共振氢谱峰面积比为1：1：2 （6）E→氯硝西泮的反应分两步进行，先加成后消去。写出消去反应的化学方程式____。 （7）请结合题目中的信息，设计以甲醇、乙醛为原料合成CH3CH2NHCH2CH3的路线_____ (其他无机试剂任选)。 已知：R-IR-CN 【答案】（1）硝基、氨基 （2）取代反应 （3）可以中和生成的，使平衡向正反应方向移动，从而提高D的产率 （4）< （5）或 （6） （7） 【解析】 【分析】A的名称为对硝基苯胺，经过一系列反应生成B，B和邻氯苯甲酰氯反应生成C，C和发生取代反应生成D，D和氨气发生取代反应生成E，E进一步反应生成氯硝西泮，据此解答； 【小问1详解】 观察A的结构简式，苯环上连有一个氨基和一个硝基，官能团名称为氨基和硝基。 【小问2详解】 B到C的反应相当于-BF3K被替代，故为取代反应。 【小问3详解】 C到D为取代反应，反应方程式中会生成。加入碳酸钠可以中和生成的，使平衡向正反应方向移动，从而提高D的产率。 【小问4详解】 A是对硝基苯胺。硝基是强吸电子基团，会降低苯环上氨基氮原子的电子云密度，使其结合质子的能力减弱，碱性减弱。苯胺没有吸电子基团，因此A的碱性小于苯胺。 【小问5详解】 M的分子式为，含有苯环，说明是芳香族化合物，能发生银镜反应说明有醛基，核磁共振氢谱峰面积比为1：1：2，说明有3种化学环境不同的氢，故结构简式为或。 【小问6详解】 E先加成得到一个带羟基的环状中间体，后发生消去反应，脱去一分子H2O，形成C=N双键。化学方程式为。 【小问7详解】 采用逆合成法分析：CH3CH2NHCH2CH3可由CH3CH2N=CHCH3发生还原反应得到，CH3CH2N=CHCH3可由CH3CH2NH2与CH3CHO发生已知合成路线中E到氯硝西泮的类似反应得到，CH3CH2NH2可由CH3CN发生还原反应得到，CH3CN可由CH3I发生已知反应得到，CH3I可由CH3OH与HI反应得到，故合成路线为： 。 19. 氧族元素及其化合物具有广泛的用途。回答下列问题： （1）氧族元素位于元素周期表的____区。 （2）SO3的三聚分子(SO3)3常温下为固体，其结构如图，S原子的杂化方式为______。固态(SO3)3解聚成气态SO3，破坏微粒间的作用力为________。 （3）乙硫醇(CH3CH2SH)具有强烈的蒜臭味，常被少量加入煤气中作臭味指示剂。常温下，乙硫醇微溶于水，而乙醇与水以任意比互溶，其原因是________。 （4）SeF4是无色液体，Se的价层电子对数为___对，分子的空间结构是_____(填标号)。 A． B． C． （5）固体电解质ZrO2常用于新能源电池，ZrO2晶体的立方晶胞结构如图。试回答： ①若将晶胞中任意一个Zr4+离子放在晶胞的顶点，则其余3个Zr4+离子将位于晶胞的______。 ②晶胞参数为a pm，晶体的密度为____ g/cm3.(NA代表阿伏加德罗常数的值，用含a、NA的代数式表示)。 ③为了增强ZrO2的稳定性与导电性，常掺杂少量的稀土Y3+离子占据Zr4+离子的位置，导致晶体中O2-离子缺位，若Zr4+离子的被占据率为5%，则晶体中N(Y3+)：N(Zr4+)：N(O2-) = 1：_________。 【答案】（1）p （2） ①. ②. 共价键、范德华力 （3）O的电负性大于S，乙醇的极性大于乙硫醇；乙醇能够与水形成分子间氢键 （4） ①. 5 ②. A （5） ①. 面心 ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 氧族元素（第ⅥA族）的价电子排布为，最后填入的电子是电子，因此它们位于元素周期表的 p区。 【小问2详解】 观察的结构图可知，每个S原子与4个O原子相连。S原子形成 4 个键，且没有孤电子对，因此S原子的杂化方式为  杂化。固态是分子晶体，分子间存在范德华力。解聚过程是将三聚体分子断裂成单个分子，这需要破坏分子内的S-O共价键以及分子间的范德华力。 【小问3详解】 乙醇分子中含有羟基，O的电负性较强，乙醇分子与水分子之间能够形成氢键，这极大地增加了乙醇在水中的溶解度。乙硫醇中S的电负性较弱，不能与水分子形成氢键，且乙硫醇的极性比乙醇弱，因此微溶于水。 【小问4详解】 价层电子对数：Se是第ⅥA族元素，价电子数为6。在中，Se与4个 F原子成键，成键电子对数为4，孤电子对数为 。价层电子对数=对。空间结构：5对电子对应三角双锥构型，其中1对孤电子对占据赤道位置，分子空间结构为变形四面体。A为变形四面体，B为四面体，C为平面正方形。故选 A。 【小问5详解】 ① 图中位于晶胞内部的4个位置，呈四面体分布。若将其中一个放在顶点，根据晶胞的平移对称性，其余3个将位于晶胞的面心。 ②晶胞中个数：顶点8个（）、面心6个（ ）、棱心12个（ ）、体心1个（1），共8个。位于晶胞内部，个数为4个，即4个单元。晶胞质量。体积。密度。 ③占据位置，被占据率5%，即。设为 1，为 19，总正电荷=。根据电荷守恒，数 = 。比例。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $