精品解析：广西壮族自治区河池市2024-2025学年高三上学期1月期末化学试题

河池市2024年秋季学期高三期末学业水平质量检测 化学 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后。请将试卷和答题卡一并上交。 5.本卷主要考查内容：高考范围。 可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 O 16 S 32 Fe 56 Co 59 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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. 中华文化源远流长。下列有关说法错误的是 A. 《神农本草经》中“石胆…能化铁为铜”。“石胆”指的是胆矾 B. 《本草纲目拾遗》中记载：“强水能蚀五金…惟玻璃可盛”。“强水”指的是硝酸溶液 C. 我国从四千余年前开始用谷物酿造出酒和醋，酿造过程中只发生水解反应 D. 闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成 2. 一定条件下，Co2+与肼在碱性环境中反应能制得高纯度纳米钴(2Co2++N2H4+4OH-=2Co+N2↑+4H2O)，可用于多个高科技领域。下列表述正确的是 A. 基态Co2+的价层电子排布式为3d54s2 B. N2分子中σ键与π键的数目之比为1：2 C. OH-的电子式为 D. H2O的VSEPR模型为V形 3. 下列制取Cl2，并从含NaBr的废水中提取Br2的实验方案能达到实验目的的是 A．制取Cl2 B．制取Br2 C．吸收尾气中的Cl2 D．用CCl4萃取Br2后分液 A. A B. B C. C D. D 4. 化合物Y是合成具有抗心律失常作用的丹参醇的中间体，其合成路线中的某一步如下： 下列说法正确的是 A. X可能存在属于芳香族化合物的同分异构体 B. 反应①为取代反应 C. X、Y均能发生加聚反应、消去反应 D. X、Y与足量H2加成所得产物分子中含手性碳原子数目不同 5. SF6可用作高压发电系统的绝缘气体，分子呈正八面体结构(如图所示)。下列有关SF6的说法正确的是 A. S与F之间共用电子对偏向S B. 键角∠FSF只有90°一种 C. 难溶于水，是因为水是极性分子，SF6是非极性分子 D. 在空气中易燃烧生成二氧化硫 6. 化学与生活、环保息息相关。下列离子方程式书写正确的是 A. 用硫化亚铁处理工业废水中的Hg2+：Hg2+(aq)+FeS(s)Fe2+(aq)+HgS(s) B. 氯气用于自来水的杀菌、消毒：Cl2+H2O2H++Cl-+ClO- C. 抗酸药中的碳酸钙可治疗胃酸过多： D. “84”消毒液(有效成分为NaClO)与洁厕灵(有效成分为HCl)不能混合使用，原因是：ClO-+3Cl-+2H+=2Cl2↑+H2O 7. X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。W与其他元素不在同一周期，X、Y、Z处于同一周期。X的s能级电子数是p能级电子数的两倍，Z的第一电离能小于同周期相邻元素，W原子的半径在同周期主族元素中最小。下列说法正确的是 A. 电负性：W>Z>X B. Z元素对应的单质一定是非极性分子 C. YW3的空间结构为三角锥形 D. 简单氢化物的沸点：X>Y 8. 室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 向溶液中加入几滴新制的氯水，振荡，再加萃取，观察层颜色变化 还原性强于 B 向溶液中滴加过量的氯水；再加入淀粉溶液，观察溶液颜色变化 氧化性： C 将灼热的木炭投入热的浓硝酸中，有红棕色气体产生 木炭在加热条件下能与浓硝酸反应 D 向溶有的溶液中通入气体X，出现白色沉淀 气体X具有强氧化性 A. A B. B C. C D. D 9. 一种纳米硅基锂电池是新型二次电池，电池反应原理如图所示，电池反应式为。下列说法错误的是 A. 电池放电时从b极脱嵌，电池充电时从a极脱嵌 B. 放电时电极b为负极，电解液可以选用或LiCl水溶液 C. 充电时a极反应式为 D. 放电时外电路通过1mol电子，理论上两电极质量变化的差值为14g 10. 已知反应，若向该溶液中加入含的某溶液反应机理如图所示。下列有关该反应的说法不正确的是 ① ② A. 反应①比反应②所需活化能大 B. 该反应可设计成原电池 C. 向该溶液中滴加淀粉溶液，溶液变蓝，适当升温，蓝色变浅 D. 是该反应的催化剂，降低了该反应的 11. 硫化锌是一种优良的宽带隙半导体锂离子电池的负极材料，具有在充电的同时发生合金化过程的特点。在充电过程中负极材料晶胞的组成变化如图所示。下列说法错误的是 A. m=n，x=1.5，y=0.25 B. Li2S晶体中S2-的配位数是8 C. 若Li2S的晶胞参数为a nm，则E、F间的距离为 D. 当ZnmS完全转化为LixZnyS时，Li+和Zn2+转化为LiZn(合金相)，每转移6mol电子，理论上生成3mol LiZn 12. 工业上用接触法制备硫酸的流程如图所示。为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 6g FeS2中含离子总数为0.15 B. pH=1的H2SO4溶液中含有的H+数目为0.1 C. 标准状况下，2.24L SO2中含氧原子总数为0.3 D. 煅烧过程中，转移电子数为1.1时，生成12.8g SO2 13. 向一恒容密闭容器中加入1mol CH4和一定量的H2O(g)，发生反应CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x[]随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A. 投料比x1 <x2 B. a、b、c三点对应的平衡常数：K(a点)>K(b点)>K(c点) C. H2平衡产率：a点<b点 D. T1温度时，增大压强，CH4平衡转化率可由b点下降到c点 14. 常温下，用1mol·L-1 Na2CO3溶液滴定10.00mL 1mol·L-1 HCl溶液过程中含碳微粒浓度的变化曲线如图所示(忽略滴定过程中CO2的逸出和溶液混合后体积变化的影响)。下列说法正确的是 已知：常温下，Ka1(H2CO3)=4×10-7，Ka2(H2CO3)=5×10-11；lg4=0.6。 A. 曲线Ⅰ、曲线Ⅱ、曲线Ⅲ分别代表、、c(H2CO3)的变化曲线 B. P点到Q点的过程中存在c(Na+)>c(Cl-)，且Q点溶液中水的电离程度比P点大 C. Q点溶液中： D. M点溶液的pH=5.4 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 2024年5月6日，广西汇金锂电池新材料项目一期正式投产。利用生产多晶硅的副产物SiCl4对废弃的锂电池正极材料LiCoO2进行氯化处理以回收Li、Co等金属，工艺流程如图所示。 已知：①烧渣是LiCl、CoCl2和SiO2的混合物。 ②Ksp[Co(OH)2]=5.9×10-15。 回答下列问题： （1）500℃条件下，为使焙烧更充分，可采取的措施是______________________________(任举一例)。 （2）“滤饼1”的主要成分是__________(填化学式)。 （3）“滤饼3”经洗涤、干燥后可得到__________(填化学式)，______(填“能”或“不能”)用焰色试验检验滤饼3是否洗净。 （4）“焙烧”过程中发生反应的化学方程式为__________________________________。 （5）常温下，若“沉钴过滤”要使溶液中Co2+浓度降低到5.9×10-7mol·L-1，则溶液的pH应控制为__________。 （6）“850℃煅烧”过程中发生反应的化学方程式为______________________________________。 （7）Co的一种氧化物的立方晶胞如图所示，晶胞参数为a pm。该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有______个。已知NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为__________g·cm-3(用含a、的代数式表示)。 16. 硼氢化钠(NaBH4)是一种潜在储氢剂，有强还原性，易溶于异丙胺，常温下与水缓慢反应。实验室可用氢化钠与气态硼酸三甲酯制取，反应方程式为。制取NaBH4的实验步骤如图所示： 已知：①CH3ONa(甲醇钠)：与水剧烈反应，难溶于异丙胺。 ②异丙胺：有机溶剂，易挥发。 回答下列问题： （1）反应前通N2的目的是__________________________。 （2）蒸馏时应选用______冷凝管(填“直形”或“球形”)，X的化学名称是______。 （3）可用索氏提取法直接提取粗产品中的NaBH4，其装置如图1所示，实验时将粗产品放入滤纸套筒1中，烧瓶中加入异丙胺。烧瓶中异丙胺受热蒸发上升，冷凝后滴入滤纸套筒1中，再经导管返回烧瓶，从而实现连续萃取。萃取结束后，NaBH4经过______(填“蒸汽导管”或“虹吸管”)返回烧瓶。 （4）为了探究碱浓度对NaBH4放氢能力的影响，设计了如图2的实验装置，测得不同碱浓度下硼氢化钠放氢速率曲线如图3所示。 ①图2中装有碱性NaBH4溶液的仪器的名称是______。 ②在催化剂CoCl2作用下，NaBH4放氢并同时生成Na[B(OH)4]的反应方程式为__________________________。 ③反应过程中，温度计刻度上升，原因是__________________________。 ④NaBH4溶液日常______(填“能”或“不能”)贮存在3 mol·L-1 NaOH溶液中。 17. 某温度下，利用CO2生产甲醇主要涉及以下两个反应： 反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) =-49.4kJ·mol-1 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) =+41.2kJ·mol-1 回答下列问题： （1）一定条件下，CO和H2反应也可制得甲醇。反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的=___________kJ·mol-1。 （2）反应Ⅰ在___________条件下(填“低温”“高温”或“任意温度”)下可自发进行。 （3）恒温恒压条件下，将1mol CO2(g)和3mol H2(g)充入密闭容器中发生反应Ⅰ和Ⅱ。 ①达到平衡状态后再充入惰性气体，反应Ⅱ将______移动(填“正向”“逆向”或“不”)。 ②在不同压强下测得CO2的平衡转化率、CH3OH的选择性和CO的选择性随压强变化的曲线如图所示[的选择性]。 图中表示CO2的平衡转化率的曲线是______(填“m”“n”或“p”)。反应经20s达到A点平衡，则20s内用H2表示的平均反应速率为___________mol·s-1，A点平衡时容器中气体总物质的量为___________。 （4）我国科学家采用单原子Ni和纳米Cu作串联催化剂，通过电解法将CO2转化为乙烯，其装置如图所示[已知：电解效率]。 ①纳米Cu上发生的电极反应为__________________________。 ②通过电解法将CO2转化为乙烯，若乙烯的电解效率为75%，电路中通过2mol电子时，制得乙烯的物质的量为___________(保留3位有效数字)。 18. 化合物K有抗高血压活性，其合成路线如下。 已知：。 回答下列问题： （1）A为芳香族化合物，A的化学名称是______。 （2）由B生成D的化学方程式是______。 （3）E生成F的反应类型为______。F的核磁共振氢谱有______组峰，且峰面积比为______。 （4）G的结构简式是______。 （5）K中能与NaOH溶液发生反应的官能团有______(填官能团名称)。 （6）化合物W是相对分子质量比D大14的D的同系物。符合下列条件的W的同分异构体共有______种。 ①含有苯环，且苯环上有三个取代基； ②能发生银镜反应，不能发生水解反应； ③能与饱和溶液反应产生。 （7）以和(尿素)为原料，“一锅法”合成G的转化过程如下： M的结构简式是______，的反应类型是______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河池市2024年秋季学期高三期末学业水平质量检测 化学 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后。请将试卷和答题卡一并上交。 5.本卷主要考查内容：高考范围。 可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 O 16 S 32 Fe 56 Co 59 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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. 中华文化源远流长。下列有关说法错误的是 A. 《神农本草经》中“石胆…能化铁为铜”。“石胆”指的是胆矾 B. 《本草纲目拾遗》中记载：“强水能蚀五金…惟玻璃可盛”。“强水”指的是硝酸溶液 C. 我国从四千余年前开始用谷物酿造出酒和醋，酿造过程中只发生水解反应 D. 闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成 【答案】C 【解析】 【详解】A“石胆能化铁为铜”是与发生置换反应生成，胆矾为，溶于水可电离出，符合描述，A不符合题意； B．硝酸具有强氧化性，可与多数金属（五金）反应，且不与玻璃的主要成分反应，符合“强水”的描述，B不符合题意； C．谷物酿造过程中，淀粉水解为葡萄糖属于水解反应，但葡萄糖分解生成乙醇、乙醇氧化生成乙酸均不属于水解反应，并非只发生水解反应，C符合题意； D．陶制品属于硅酸盐材料，由黏土经高温烧结制成，D不符合题意； 故答案选C。 2. 一定条件下，Co2+与肼在碱性环境中反应能制得高纯度纳米钴(2Co2++N2H4+4OH-=2Co+N2↑+4H2O)，可用于多个高科技领域。下列表述正确的是 A. 基态Co2+的价层电子排布式为3d54s2 B. N2分子中σ键与π键的数目之比为1：2 C. OH-的电子式为 D. H2O的VSEPR模型为V形 【答案】B 【解析】 【详解】A．Co原子序数为27，基态Co原子电子排布；失去4s轨道2个电子形成，基态价层电子排布式是，A错误； B．结构式为，三键内部包含1个键，2个键，键与键数目之比为，B正确； C．的电子式，氧原子最外层有8电子，正确电子式为，C错误； D．中心O原子价层电子对数，VSEPR模型为四面体形；分子空间结构是V形，注意区分VSEPR模型和分子立体构型，D错误； 故选B。 3. 下列制取Cl2，并从含NaBr的废水中提取Br2的实验方案能达到实验目的的是 A．制取Cl2 B．制取Br2 C．吸收尾气中的Cl2 D．用CCl4萃取Br2后分液 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．盐酸与二氧化锰反应制取氯气，需要加热，缺少酒精灯，A错误； B．Cl2通入含NaBr废水中氧化溴离子制Br2，需从长导管中通入氯气，B错误； C．氯气在饱和NaCl溶液中溶解度很小，需用NaOH溶液吸收尾气中的Cl2，C错误； D．Br2易溶于CCl4，故可用CCl4萃取Br2，CCl4与水不互溶，且CCl4的密度大于水的密度，含溴的四氯化碳溶液位于下层，D正确； 故选D。 4. 化合物Y是合成具有抗心律失常作用的丹参醇的中间体，其合成路线中的某一步如下： 下列说法正确的是 A. X可能存在属于芳香族化合物的同分异构体 B. 反应①为取代反应 C. X、Y均能发生加聚反应、消去反应 D. X、Y与足量H2加成所得产物分子中含手性碳原子数目不同 【答案】A 【解析】 【详解】A．由结构简式可知，X的分子式为C8H10O，不饱和度为4，则X可能存在属于芳香族化合物的同分异构体，A正确； B．反应①为与CH3MgBr发生加成反应生成，B错误； C．Y能发生加聚反应、消去反应，X能发生加聚反应，但X分子中不含有羟基或卤素原子，不能发生消去反应，C错误； D．由结构简式可知，X分子与足量氢气发生加成反应所得产物中含有如图*所示的2个手性碳原子，Y分子与足量氢气发生加成反应所得产物中含有如图*所示的2个手性碳原子，两者含手性碳原子数目相同，D错误； 故选A。 5. SF6可用作高压发电系统的绝缘气体，分子呈正八面体结构(如图所示)。下列有关SF6的说法正确的是 A. S与F之间共用电子对偏向S B. 键角∠FSF只有90°一种 C. 难溶于水，是因为水是极性分子，SF6是非极性分子 D. 在空气中易燃烧生成二氧化硫 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于F的电负性比S的大，S与F之间共用电子对偏向F，A错误； B．SF6是结构对称、正负电荷重心重合的分子，∠FSF可以是90°，也有对角位置的∠FSF=180°，故键角有两种，B错误； C．SF6分子呈正八面体结构，结构高度对称、正负电荷重心重合，SF6为非极性分子，水是极性分子，依据相似相溶原理SF6难溶于水，C正确； D．SF6可用作高压发电系统的绝缘气体，故SF6在空气中不易燃烧，D错误； 答案选C。 6. 化学与生活、环保息息相关。下列离子方程式书写正确的是 A. 用硫化亚铁处理工业废水中的Hg2+：Hg2+(aq)+FeS(s)Fe2+(aq)+HgS(s) B. 氯气用于自来水的杀菌、消毒：Cl2+H2O2H++Cl-+ClO- C. 抗酸药中的碳酸钙可治疗胃酸过多： D. “84”消毒液(有效成分为NaClO)与洁厕灵(有效成分为HCl)不能混合使用，原因是：ClO-+3Cl-+2H+=2Cl2↑+H2O 【答案】A 【解析】 【详解】A．用FeS处理工业废水中的Hg2+，溶解度小的FeS(s)转化为溶解度更小的HgS(s)，使工业废水中的Hg2+沉淀下来，A正确； B．氯气用于自来水的杀菌、消毒，反应的离子方程式为Cl2+H2OH++Cl-+HClO，B错误； C．抗酸药中的碳酸钙可治疗胃酸过多，反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑，C错误； D．“84”消毒液(有效成分为NaClO)与洁厕灵(有效成分为HCl)不能混合使用，原因是：ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O，D错误； 答案选A。 7. X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。W与其他元素不在同一周期，X、Y、Z处于同一周期。X的s能级电子数是p能级电子数的两倍，Z的第一电离能小于同周期相邻元素，W原子的半径在同周期主族元素中最小。下列说法正确的是 A. 电负性：W>Z>X B. Z元素对应的单质一定是非极性分子 C. YW3的空间结构为三角锥形 D. 简单氢化物的沸点：X>Y 【答案】C 【解析】 【分析】X的s能级电子数是p能级电子数的两倍，即核外电子排布为1s22s22p2，即X为C元素，Z的第一电离能小于同周期相邻元素，又Z处于第二周期，可推知Z为O元素，则Y为N元素，W与其他元素不在同一周期，W原子的半径在同周期主族元素中最小，为Cl元素，据此解答。 【详解】A．同周期元素从左至右电负性递增，同主族元素从上至下电负性递减，故电负性：O＞Cl＞C，A错误； B．Z为O元素，其单质中O2是非极性分子，O3是极性分子，B错误； C．NCl3的中心N原子的价层电子对数为，孤对电子数为1，空间结构为三角锥形，C正确； D．NH3中存在分子间氢键，所以NH3的沸点高于CH4的沸点，D错误； 故选C。 8. 室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 向溶液中加入几滴新制的氯水，振荡，再加萃取，观察层颜色变化 还原性强于 B 向溶液中滴加过量的氯水；再加入淀粉溶液，观察溶液颜色变化 氧化性： C 将灼热的木炭投入热的浓硝酸中，有红棕色气体产生 木炭在加热条件下能与浓硝酸反应 D 向溶有的溶液中通入气体X，出现白色沉淀 气体X具有强氧化性 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．向溶液中加入几滴新制的氯水，振荡，再加萃取，层颜色仍然呈无色，说明无生成，即还原性强于，A正确； B．向溶液中滴加过量的氯水，再加入淀粉溶液，则过量的氯水可直接氧化，所以溶液颜色变蓝并不能说明与发生了反应，故不能得出氧化性：，B错误； C．将灼热的木炭投入热的浓硝酸中，有红棕色气体产生，可能是受热分解产生，不能说明木炭在加热条件下能与浓硝酸反应，C错误； D．向溶有的溶液中通入气体X，出现白色沉淀，气体X可能具有强氧化性，也可能是溶于水呈碱性的氨气，D错误； 故选A。 9. 一种纳米硅基锂电池是新型二次电池，电池反应原理如图所示，电池反应式为。下列说法错误的是 A. 电池放电时从b极脱嵌，电池充电时从a极脱嵌 B. 放电时电极b为负极，电解液可以选用或LiCl水溶液 C. 充电时a极反应式为 D. 放电时外电路通过1mol电子，理论上两电极质量变化的差值为14g 【答案】B 【解析】 【分析】由总反应可知，放电时电极b为负极，失去电子发生氧化反应生成和Si，电极反应式为；电极a为正极，负极生成的通过聚合物隔膜向正极区移动，在作用下在正极得到电子发生还原反应生成Fe和，电极反应式为，据此分析解答。 【详解】A．由分析可知，电池放电时，电极b为负极，失去电子生成和从b极脱嵌；电池充电时，电极a为阳极，Fe和失去电子生成和从a极脱嵌，A正确； B．锂能与水反应生成氢氧化锂和氢气，所以纳米硅基锂电池的电解液不能选用或LiCl水溶液，B错误； C．由放电时a极反应式可推知充电时a极反应式为，C正确； D．放电时外电路通过1 mol电子，负极减少1 mol，正极增加，两电极质量变化的差值为，D正确； 故答案选B。 10. 已知反应，若向该溶液中加入含的某溶液反应机理如图所示。下列有关该反应的说法不正确的是 ① ② A. 反应①比反应②所需活化能大 B. 该反应可设计成原电池 C. 向该溶液中滴加淀粉溶液，溶液变蓝，适当升温，蓝色变浅 D. 是该反应的催化剂，降低了该反应的 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，反应①的活化分子平均能量与反应物分子平均能量之差大于反应②，则反应①比反应②所需活化能大，A正确； B．该反应是氧化还原反应，涉及电子的转移，可设计成原电池，B正确； C．该溶液中有I2，滴加淀粉溶液，溶液变蓝，由图可知，该反应的生成物总能量低于反应物总能量，则是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，蓝色变浅，C正确； D．Fe3+参与反应①的反应，但在反应②中又重新生成Fe3+，则Fe3+是该反应的催化剂，催化剂能降低反应的活化能，但不能降低反应的ΔH，D错误；  故选D。 11. 硫化锌是一种优良的宽带隙半导体锂离子电池的负极材料，具有在充电的同时发生合金化过程的特点。在充电过程中负极材料晶胞的组成变化如图所示。下列说法错误的是 A. m=n，x=1.5，y=0.25 B. Li2S晶体中S2-的配位数是8 C. 若Li2S的晶胞参数为a nm，则E、F间的距离为 D. 当ZnmS完全转化为LixZnyS时，Li+和Zn2+转化为LiZn(合金相)，每转移6mol电子，理论上生成3mol LiZn 【答案】D 【解析】 【分析】由晶胞图可知，1个ZnmS晶胞中，含有S2-数目为，含有Zn2+数目为4，则m=1；1个ZnnS晶胞中，含有S2-数目和Zn2+数目均为2，则n=1，即m=n。根据S2-数目守恒可知，1个LixZnyS晶胞中含有4x个Li+、4y个Zn2+、4个S2-。 【详解】A．观察晶胞图可知，1个LixZnyS晶胞中，Li+和Zn2+的数目之和为7，即4x+4y=7，再根据正、负化合价代数和为零可知x+2y=2，解得：x=1.5，y=0.25，A正确； B．由Li2S的晶胞图可知，1个Li2S晶胞中距离S2-最近且等距离的Li+有8个，则S2-的配位数是8，B正确； C．若Li2S的晶胞参数为a nm，若设E点的立体坐标为，则F点的立体坐标为(a，a，a)，根据两点间的距离公式可知，E、F间的距离，C正确； D．当ZnmS完全转化为LixZnyS时，Li+和Zn2+转化为LiZn(合金相)，根据关系式：生成3LiZn~转移9e-，每转移6mol电子，理论上生成2mol LiZn，D错误； 答案选D。 12. 工业上用接触法制备硫酸的流程如图所示。为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 6g FeS2中含离子总数为0.15 B. pH=1的H2SO4溶液中含有的H+数目为0.1 C. 标准状况下，2.24L SO2中含氧原子总数为0.3 D. 煅烧过程中，转移电子数为1.1时，生成12.8g SO2 【答案】D 【解析】 【详解】A． FeS2中是一个整体，6g FeS2物质的量为0.05mol，离子总数为0.1NA，A错误； B．未告知H2SO4溶液的体积，无法计算pH=1的H2SO4溶液中含有的H+数目，B错误； C． 标准状况下，2.24L(即0.1mol)SO2，中含氧原子总数为0.2NA，C错误； D． 煅烧过程中发生的反应为，根据关系式11e-~2SO2可知，转移电子数为1.1NA时，生成0.2mol SO2，即生成12.8g SO2，D正确； 答案选D。 13. 向一恒容密闭容器中加入1mol CH4和一定量的H2O(g)，发生反应CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x[]随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A. 投料比x1 <x2 B. a、b、c三点对应的平衡常数：K(a点)>K(b点)>K(c点) C. H2平衡产率：a点<b点 D. T1温度时，增大压强，CH4平衡转化率可由b点下降到c点 【答案】B 【解析】 【详解】A．投料比x越小，CH4的平衡转化率越大。由图可知，b点CH4的平衡转化率大于c点CH4的平衡转化率，故投料比x1<x2，A不符合题意； B．由图可知，升高温度，CH4的平衡转化率增大，平衡正向移动，该反应为吸热反应。对于吸热反应来说，升高温度，平衡常数增大，则a、b、c三点对应的平衡常数：K(a点)<K(b点)=K(c点)，B符合题意； C．由图可知，升高温度，CH4的平衡转化率增大，平衡正向移动，H2平衡产率增大，故a点H2平衡产率小于b点H2平衡产率，C不符合题意； D．该反应是气体分子数增多的反应，反应温度为T1，增大压强，平衡逆向移动，CH4平衡转化率减小，故CH4平衡转化率可由b点下降到c点，D不符合题意； 故答案选B。 14. 常温下，用1mol·L-1 Na2CO3溶液滴定10.00mL 1mol·L-1 HCl溶液过程中含碳微粒浓度的变化曲线如图所示(忽略滴定过程中CO2的逸出和溶液混合后体积变化的影响)。下列说法正确的是 已知：常温下，Ka1(H2CO3)=4×10-7，Ka2(H2CO3)=5×10-11；lg4=0.6。 A. 曲线Ⅰ、曲线Ⅱ、曲线Ⅲ分别代表、、c(H2CO3)的变化曲线 B. P点到Q点的过程中存在c(Na+)>c(Cl-)，且Q点溶液中水的电离程度比P点大 C. Q点溶液中： D. M点溶液的pH=5.4 【答案】B 【解析】 【详解】A. 向HCl溶液中滴加Na2CO3溶液，先发生反应Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2CO3，后发生反应Na2CO3+H2CO3=2NaHCO3随着Na2CO3溶液的不断滴入，溶液中c(H2CO3)先增大后减小；逐渐增大到最高点后随着Na2CO3溶液的继续滴入(相当于稀释NaHCO3溶液)逐渐缓慢减小；当下降时，则表明加入的Na2CO3溶液过量，故从此时开始溶液中逐渐增大，曲线Ⅰ、曲线Ⅱ、曲线Ⅲ分别代表c(H2CO3)、、的变化曲线，A错误； B. 根据上述分析可知，P点溶液中溶质为NaCl和H2CO3，Q点溶液中溶质为NaCl和NaHCO3，故P点到Q点的过程中存在c(Na+)>c(Cl-)；H2CO3抑制水的电离，NaHCO3水解促进水的电离，因此，Q点溶液中水的电离程度大于P点，B正确； C. Q点，反应Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3恰好完毕，根据物料守恒，溶液中各含碳微粒的浓度之和为，Na+离子浓度为1mol·L-1，故，又因为NaHCO3的水解程度大于NaHCO3的电离程度，即Q点溶液中，则，故，C错误； D. 由图可知，M点溶液中，则M点溶液中c(H+)=Ka1(H2CO3)=4×10-7mol·L-1，M点溶液pH=-lg(4×10-7)=7-lg4=7-0.6=6.4，D错误； 答案选B。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 2024年5月6日，广西汇金锂电池新材料项目一期正式投产。利用生产多晶硅的副产物SiCl4对废弃的锂电池正极材料LiCoO2进行氯化处理以回收Li、Co等金属，工艺流程如图所示。 已知：①烧渣是LiCl、CoCl2和SiO2的混合物。 ②Ksp[Co(OH)2]=5.9×10-15。 回答下列问题： （1）500℃条件下，为使焙烧更充分，可采取的措施是______________________________(任举一例)。 （2）“滤饼1”的主要成分是__________(填化学式)。 （3）“滤饼3”经洗涤、干燥后可得到__________(填化学式)，______(填“能”或“不能”)用焰色试验检验滤饼3是否洗净。 （4）“焙烧”过程中发生反应的化学方程式为__________________________________。 （5）常温下，若“沉钴过滤”要使溶液中Co2+浓度降低到5.9×10-7mol·L-1，则溶液的pH应控制为__________。 （6）“850℃煅烧”过程中发生反应的化学方程式为______________________________________。 （7）Co的一种氧化物的立方晶胞如图所示，晶胞参数为a pm。该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有______个。已知NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为__________g·cm-3(用含a、的代数式表示)。 【答案】（1）将LiCoO2粗品粉碎 （2）SiO2 （3） ①. Li2CO3 ②. 能 （4） （5）10 （6） （7） ①. 12 ②. (或其他正确答案) 【解析】 【分析】由流程和题中信息可知，LiCoO2粗品与SiCl4在500℃焙烧时生成氧气和烧渣，烧渣是LiCl、CoCl2和SiO2的混合物；烧渣经水浸、过滤后得滤液1和滤饼1，滤饼1的主要成分是SiO2；滤液1用氢氧化钠溶液沉钴，过滤后得滤饼2[主要成分为Co(OH)2]和滤液2(主要溶质为LiCl)；滤饼2置于空气中在850℃煅烧得到Co3O4；滤液2经碳酸钠溶液沉锂，得到为Li2CO3； 【小问1详解】 将LiCoO2粗品粉碎，可增大反应物接触面积，使焙烧更充分，答案为将LiCoO2粗品粉碎； 【小问2详解】 根据分析可知，滤饼1的主要成分是SiO2； 【小问3详解】 滤液2经碳酸钠溶液沉锂，得到Li2CO3；故“滤饼3”经洗涤、干燥后可得到Li2CO3，沉锂时加入钠盐，滤饼3若没洗净则含有钠离子，则能用焰色试验检验滤饼3是否洗净； 【小问4详解】 “焙烧”过程中LiCoO2与SiCl4反应生成LiCl、CoCl2和SiO2，Co元素化合价降低，故应有元素化合价升高，Li、Si、Cl元素化合价均不变，则O元素化合价升高，产生氧气，结合氧化还原反应配平可知，发生反应的化学方程式为； 【小问5详解】 常温下，滤液2中，则溶液中，溶液中，pH=10； 【小问6详解】 根据分析，滤饼2置于空气中在850℃煅烧得到Co3O4；故“850℃煅烧”过程中发生反应的化学方程式为； 【小问7详解】 由晶胞结构可知，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有12个；根据均摊法可知，该晶胞中含有个O原子，个Co原子，该晶体的密度为。 16. 硼氢化钠(NaBH4)是一种潜在储氢剂，有强还原性，易溶于异丙胺，常温下与水缓慢反应。实验室可用氢化钠与气态硼酸三甲酯制取，反应方程式为。制取NaBH4的实验步骤如图所示： 已知：①CH3ONa(甲醇钠)：与水剧烈反应，难溶于异丙胺。 ②异丙胺：有机溶剂，易挥发。 回答下列问题： （1）反应前通N2的目的是__________________________。 （2）蒸馏时应选用______冷凝管(填“直形”或“球形”)，X的化学名称是______。 （3）可用索氏提取法直接提取粗产品中的NaBH4，其装置如图1所示，实验时将粗产品放入滤纸套筒1中，烧瓶中加入异丙胺。烧瓶中异丙胺受热蒸发上升，冷凝后滴入滤纸套筒1中，再经导管返回烧瓶，从而实现连续萃取。萃取结束后，NaBH4经过______(填“蒸汽导管”或“虹吸管”)返回烧瓶。 （4）为了探究碱浓度对NaBH4放氢能力的影响，设计了如图2的实验装置，测得不同碱浓度下硼氢化钠放氢速率曲线如图3所示。 ①图2中装有碱性NaBH4溶液的仪器的名称是______。 ②在催化剂CoCl2作用下，NaBH4放氢并同时生成Na[B(OH)4]的反应方程式为__________________________。 ③反应过程中，温度计刻度上升，原因是__________________________。 ④NaBH4溶液日常______(填“能”或“不能”)贮存在3 mol·L-1 NaOH溶液中。 【答案】（1）排尽装置内空气，防止NaH和NaBH4被氧化 （2） ①. 直形 ②. 甲醇 （3）虹吸管 （4） ①. 恒压滴液漏斗 ②. ③. 硼氢化钠放氢反应是放热反应 ④. 不能 【解析】 【分析】与气态硼酸三甲酯在、氮气保护下发生反应：，得到粗产品；粗产品加水后，甲醇钠遇水剧烈反应，再经蒸馏除去低沸点有机物甲醇，得到碱性硼氢化钠溶液。具有强还原性，常温下可与水缓慢反应，在催化下与水快速反应：，释放氢气，该反应为放热反应，据此分析。 【小问1详解】 、均具有强还原性，易被空气中氧气氧化，且极易与水反应。因此，反应前通入的目的是排尽装置内的空气，防止反应物和产物被氧化或水解； 【小问2详解】 蒸馏操作中，为了使馏分顺利流出并收集，应选用直形冷凝管；球形冷凝管易残留液体，通常用于冷凝回流；粗产品中的加水后发生水解反应生成和，蒸馏出的挥发性物质X为，其化学名称为甲醇； 【小问3详解】 在索氏提取器中，烧瓶内的异丙胺受热挥发，经蒸汽导管上升，冷凝后滴入滤纸套筒1中对粗产品进行萃取。当套筒外侧的液面超过虹吸管最高点时，发生虹吸现象，含有的萃取液经过虹吸管返回烧瓶，从而实现连续萃取； 【小问4详解】 ①图2中装有碱性溶液的仪器带有侧管，能平衡气压使液体顺利滴下，名称为恒压滴液漏斗； ②根据题意，与在催化下生成与，根据原子守恒配平可得化学方程式为：； ③反应过程中温度计刻度上升，说明体系温度升高，原因是该放氢反应是一个放热反应，释放出了热量； ④由图3放氢速率曲线可知，当时，放氢速率达到最大值。会快速与水反应消耗，无法稳定储存，因此不能贮存在该浓度溶液中。 17. 某温度下，利用CO2生产甲醇主要涉及以下两个反应： 反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) =-49.4kJ·mol-1 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) =+41.2kJ·mol-1 回答下列问题： （1）一定条件下，CO和H2反应也可制得甲醇。反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的=___________kJ·mol-1。 （2）反应Ⅰ在___________条件下(填“低温”“高温”或“任意温度”)下可自发进行。 （3）恒温恒压条件下，将1mol CO2(g)和3mol H2(g)充入密闭容器中发生反应Ⅰ和Ⅱ。 ①达到平衡状态后再充入惰性气体，反应Ⅱ将______移动(填“正向”“逆向”或“不”)。 ②在不同压强下测得CO2的平衡转化率、CH3OH的选择性和CO的选择性随压强变化的曲线如图所示[的选择性]。 图中表示CO2的平衡转化率的曲线是______(填“m”“n”或“p”)。反应经20s达到A点平衡，则20s内用H2表示的平均反应速率为___________mol·s-1，A点平衡时容器中气体总物质的量为___________。 （4）我国科学家采用单原子Ni和纳米Cu作串联催化剂，通过电解法将CO2转化为乙烯，其装置如图所示[已知：电解效率]。 ①纳米Cu上发生的电极反应为__________________________。 ②通过电解法将CO2转化为乙烯，若乙烯的电解效率为75%，电路中通过2mol电子时，制得乙烯的物质的量为___________(保留3位有效数字)。 【答案】（1）-90.6 （2）低温 （3） ①. 正向 ②. n ③. 0.036 ④. 3.58 mol （4） ①. ②. 0.125 mol 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，目标反应 = 反应Ⅰ - 反应Ⅱ，因此。 【小问2详解】 反应自发的判据为，反应Ⅰ的，正反应气体分子数减少、，只有低温条件下的数值较小，才能满足，反应自发进行。 【小问3详解】 ①恒压条件下充入不参与反应的惰性气体，相当于减小压强，反应Ⅰ是气体体积减小的反应，减小压强，平衡向逆反应方向移动，二氧化碳和氢气的物质的量增大、水蒸气物质的量减小，反应Ⅱ是气体体积不变的反应，减小压强，平衡不移动，但二氧化碳和氢气的物质的量增大、水蒸气物质的量减小，此时Q小于K，会使平衡向正反应方向移动；。 ②压强增大时，反应Ⅰ（气体分子数减少）平衡正向移动，反应Ⅱ（气体分子数不变）平衡不受压强影响，因此​的平衡转化率随压强增大而升高；同时选择性随压强增大升高、CO选择性随压强增大降低，因此上升幅度居中的曲线n代表的平衡转化率，曲线m表示甲醇的选择性、曲线p表示一氧化碳的选择性。A点平衡转化率为30%，即转化的为，结合A点选择性为70%，可知生成，生成CO为；总消耗​的物质的量为，因此。初始总气体物质的量为，反应Ⅰ每消耗1 molCO2体系总物质的量减少2 mol，反应Ⅱ总物质的量不变，因此平衡总物质的量。 【小问4详解】 ①由图可知，纳米Cu催化剂上发生CO转化为乙烯的反应，电极反应为； ②若乙烯的电解效率为75%，则用于生成乙烯的电子为，由转化为乙烯的电极反应可知电路中通过2mol电子时，产生的乙烯：。 18. 化合物K有抗高血压活性，其合成路线如下。 已知：。 回答下列问题： （1）A为芳香族化合物，A的化学名称是______。 （2）由B生成D的化学方程式是______。 （3）E生成F的反应类型为______。F的核磁共振氢谱有______组峰，且峰面积比为______。 （4）G的结构简式是______。 （5）K中能与NaOH溶液发生反应的官能团有______(填官能团名称)。 （6）化合物W是相对分子质量比D大14的D的同系物。符合下列条件的W的同分异构体共有______种。 ①含有苯环，且苯环上有三个取代基； ②能发生银镜反应，不能发生水解反应； ③能与饱和溶液反应产生。 （7）以和(尿素)为原料，“一锅法”合成G的转化过程如下： M的结构简式是______，的反应类型是______。 【答案】（1）甲苯 （2） （3） ①. 取代反应 ②. 4 ③. 3:2:2:3 （4） （5）酯基、酰胺基 （6）10 （7） ①. ②. 加成反应 【解析】 【分析】A分子式为，属于芳香族化合物，故为甲苯，氧化得到B（）为苯甲醛。B与硝酸在催化剂、加热条件下发生硝化反应，醛基为间位定位基，得到D为3-硝基苯甲醛。D、F与尿素发生反应，结合K的结构和结合F的分子式 ，倒推可知，G为，可知F为，E分子式为，在催化剂加热下生成F（），结合题目已知酯缩合反应规律，知E为乙酸乙酯， G与氯甲酸甲酯发生取代反应，3位氮上的氢被取代得到K。 【小问1详解】 A为芳香族化合物，分子式，符合甲苯的组成，化学名称为甲苯。 【小问2详解】 B为苯甲醛，与硝酸在催化剂、加热条件下发生苯环上的硝化反应，醛基为间位定位基，硝基取代醛基间位的氢原子，生成3-硝基苯甲醛和水，化学方程式为 【小问3详解】 E为乙酸乙酯，两分子乙酸乙酯发生已知反应，其中一分子的乙氧基被另一分子的乙酰甲基取代，生成乙酰乙酸乙酯和乙醇，属于取代反应。 F为乙酰乙酸乙酯，结构为，分子中有4种等效氢，峰面积比为3:2:2:3。 【小问4详解】 结合分析可知，G的结构简式。 【小问5详解】 K的结构中能与NaOH溶液反应的官能团为酯基、酰胺基。 【小问6详解】 D的分子式为，W为相对分子质量大14的同系物，故W的分子式为，不饱和度为6。 结合限定条件：含苯环（不饱和度4），能发生银镜反应说明含醛基（不饱和度1），能与反应说明含羧基（不饱和度1），总不饱和度恰好为6，故含氮基团为氨基，苯环上的三个取代基为、、，三个取代基均不相同。 三个不同取代基的苯环三取代物共有10种。 【小问7详解】 D的醛基与尿素的氨基发生加成反应，得到L为，L的羟基与F发生取代反应，脱去1分子水得到M，M的结构简式为，M分子内的末端氨基与羰基发生加成反应，生成含羟基的环状中间体N，故M→N的反应类型为加成反应。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $