精品解析：河南省驻马店市2024-2025学年高三上学期1月期末考试 化学试题

驻马店市2024—2025学年度高三第一学期期末统一考试 化学 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4．可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Fe 56 Co 59 Cu 64 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. 下列不属于化学科学未来探索空间的是 A. 新能源的开发和利用 B. 研制功能各异的信息材料 C. 研制新药物和疾病检测试剂 D. 全基因组测序技术 2. 下列化学用语使用正确的是 A. 碳酸根离子的水解： B. 基态Si原子的价层电子轨道表示式： C. 2-甲基-1-丙醇的结构简式： D. 用双线桥表示KClO3与浓盐酸反应时电子转移方向和数目： 3. 化学品在食品工业中也有重要应用，下列说法错误的是 A. 姜黄可用于食品着色剂 B. 碳酸钙、硫酸锌可用作营养强化剂 C. 石灰石可用作食品干燥剂 D. 谷氨酸钠可用作食品调味剂 4. 漂白粉在空气中易变质，其反应为、。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 18gH2O中H—O键的数目为2NA B. 常温下1L pH=2的盐酸中H+的数目为0.02NA C. 1L 0.1的Ca(ClO)2溶液中含有的氧原子数为0.2NA D. 每生成3.36L O2，反应中转移的电子数为0.6NA 5. 对于其他电负性比镁大的金属元素(或酸性氢)，利用格氏试剂和该金属的盐类化合物发生交换反应，可以得到另外一种有机金属化合物。例如：。根据下列每一个反应中元素的电负性来判断，已知电负性：H>Si>Cd>Zn>Al>Mg>Li。其中不能进行的反应是 A. B. C. D. 6. 下列实验室突发事件的应对措施错误的是 选项 突发事件 应对措施 A 制备金属镁的电解装置失火 可以使用二氧化碳灭火器灭火 B 蒸馏实验忘记加碎瓷片 停止加热，冷却后加入碎瓷片，继续蒸馏 C 不慎将金属汞洒落桌面 尽量收集至密封的试剂瓶中，剩下的立刻撒上硫粉处理 D 轻微割伤 用药棉清理伤口，然后用碘酒擦洗，最后用创可贴外敷 A. A B. B C. C D. D 7. 下列有关离子方程式错误的是 A. 工人用食醋除铁锈： B. 将K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中： C. 少量Ca(OH)2溶液和Ca(HCO3)2溶液反应： D. 向稀硫酸中加入Na2S2O3固体出现黄色沉淀： 8. 化学是一门以实验为基础的学科，下列图示实验装置或操作正确且能达到相应实验目的的是(部分夹持装置已略去) A. 除去中的杂质HCl B. 铁钉镀锌 C. 观察钾的焰色试验 D. 用环己烯提取溴水中的溴单质 9. 类比思想是化学学习中的重要思想。下列各项中由客观事实类比得到的结论正确的是 选项 客观事实 类比结论 A 少量与澄清石灰水生成白色沉淀 少量与澄清石灰水也生成白色沉淀 B 甲烷是正四面体结构，其键角为 白磷也是正四面体结构，其键角也是 C 相同温度下，的溶解度比的大 相同温度下，的溶解度也比的大 D Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料 第ⅣA族元素的单质都是半导体材料 A. A B. B C. C D. D 10. X、Y、Z、W、T五种元素为前四周期的主族元素，五种元素在周期表中的相对位置如图。其中X、Y、Z、W四种元素的原子最外层电子数之和为21。下列说法正确的是 A. 基态原子中，未成对电子数：X>T>Y>Z B. X的氢化物的沸点一定比Y的氢化物要低 C. 最高价氧化物对应水化物的酸性：T>Z D. TZ3、WZ4的VSEPR模型相同 11. 异山梨醇广泛应用于化妆品、塑料、医药等领域。以山梨醇为原料，经两步酸催化，可以制得异山梨醇。其中一种制备方法如图： 下列说法正确的是 A. 山梨醇与异山梨醇互为同分异构体，均属于醇类物质 B. 在制备1，4-脱水山梨醇时，是反应中可能生成的副产物 C. 山梨醇熔、沸点较高，原因是其含有较强的分子间氢键和较大的分子间范德华力 D. 山梨醇、1，4-脱水山梨醇、异山梨醇分别与钠反应，最多能消耗金属钠的物质的量分别为6mol、4mol、2mol 12. 某大学青年学者发表的电催化氢化还原技术对硝基苯酚有良好的还原性。设计的电催化氢化简化装置如图所示。产生的活性氢原子(H*)经钯膜将不饱和有机物氢化，实现不饱和有机物的电催化氢化。 下列说法错误的是 A. 装置中电极a应与电源负极相连 B. M电极上发生的电极反应为+6H*→+2H2O C. 工作时，阳极区溶液的酸性增强 D. 若不考虑电量损耗，电路中转移的电子数目为6NA时，最多生成1mol 13. 丙二酸(HOOCCH2COOH，可用H2A表示)易溶于水，其在有机合成中具有重要的作用，特别是在合成各种羧酸时，可以通过丙二酸酯的脱羧反应来实现。常温下，用0.1NaOH溶液滴定同浓度的丙二酸溶液，溶液的pH、微粒分布分数，X表示H2A、或]随的变化如图所示，下列说法错误的是 A. n=2.9 B. 曲线I表示的是随的变化曲线 C. 时， D. a、b、c、d四点对应溶液中水的电离程度：a<b<c<d 14. Cu2O主要用于制造船底防污漆、杀虫剂，可溶于浓氨水形成无色配离子[Cu(NH3)2]+[铜(I)氨离子]，其在空气中被氧化为蓝色的[Cu(NH3)4]2+(空间结构为平面正方形)。Cu2O的立方晶胞结构如图所示。 已知：①Cu、O的原子半径分别为r1pm、r2pm； ②a、b的原子坐标分别为、； ③Cu2O晶体的密度为，NA是阿伏加德罗常数的值； ④原子空间利用率。 下列说法错误的是 A. Cu2O晶胞中Cu的配位数为2 B. d的原子坐标为 C. [Cu(NH3)4]2+中Cu2+采用的是sp3杂化 D. 该晶胞中原子空间利用率为 15. 草酸钴(CoC2O4)难溶于水，是制备含钴催化剂和化合物的工业原料。以含钴矿[含CoO(OH)、SiO2、FeO、Fe2O3、MgO、CaO等成分]为原料制备草酸钴和硫酸铜的一种工艺流程如图： 已知：①CoO(OH)不能直接被H2SO4溶液浸出； ②酸性条件下，转化为，但不会氧化Co2+； ③常温下相关难溶电解质的溶度积常数如下表(溶液中离子浓度小于时，可认为该离子沉淀完全)： 难溶物 Co(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Mg(OH)2 MgF2 CaF2 Ksp 回答下列问题： （1）“含钴矿”中涉及的金属元素属于s区的是___________(填元素符号)。 （2）“含钴矿粉”在稀硫酸中酸浸时，加入Na2SO3的目的是___________。 （3）写出“浸出液”中加入NaClO3发生反应的离子方程式：___________。充分反应后，调节pH，此时调节pH<___________。[溶液中c(Co2+)约为1，lg2≈0.3] （4）若“滤液1”中c(Ca2+)、c(Mg2+)相等，向其中滴加0.1NaF溶液，一段时间后测得溶液中，则此时溶液中___________。 （5）Co3O4在磁性材料、电化学领域应用广泛，实验室中可以通过煅烧CoC2O4制得Co3O4。 ①写出在空气中煅烧CoC2O4制备Co3O4的化学方程式：___________。 ②Co3O4晶体中的O作面心立方最密堆积(如图)，Co随机填充在晶胞中O构成的8个四面体空隙和4个八面体空隙中，则Co的配位数分别为___________、___________。如果Co3O4晶胞边长为anm，NA为阿伏加德罗常数的值，则Co3O4晶体的密度为___________。 16. K3[Fe(C2O4)3]•3H2O是制备负载型活性铁催化剂的主要原料，实验室可通过硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O]来制备K3[Fe(C2O4)3]•3H2O。 （1）实验需要使用大约230mL2的稀硫酸，现用98%(密度为1.84 )浓硫酸配制该稀硫酸。 ①实验中需要使用量筒量取的浓硫酸的体积为___________mL，实验中除需要使用250mL容量瓶、量筒、烧杯之外，还需要使用的玻璃仪器有___________。 ②下列操作会使所配制的溶液浓度偏高的是___________(填标号) A．容量瓶中原有少量蒸馏水 B．洗涤量取浓硫酸后的量筒并将洗涤液转移至容量瓶中 C．定容时，加蒸馏水超过刻度线后，又用胶头滴管吸出 D．定容摇匀后，发现液面低于刻度线，又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线 （2）FeC2O4•2H2O的制备。 向烧杯中加入5.0g(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O、15mL蒸馏水、1mL2的硫酸，加热溶解后再加入25mL饱和H2C2O4溶液，继续加热并搅拌一段时间后，冷却，将所得FeC2O4•2H2O晶体过滤、洗涤。制备FeC2O4•2H2O时，加入2硫酸的作用是___________。 （3）制备K3[Fe(C2O4)3]•3H2O。 将FeC2O4•2H2O加入如下图所示的三颈烧瓶中(部分仪器略去)，加入饱和K2C2O4溶液，维持温度在40℃左右，缓缓滴加过量H2O2溶液，滴加完后，加热溶液至微沸状态持续1min。冷却后，加入H2C2O4溶液，浓缩结晶得到K3[Fe(C2O4)3]•3H2O。 ①先维持温度在40℃左右，后加热至微沸，其主要原因是___________。 ②析出的K3[Fe(C2O4)3]•3H2O通过如下图所示的装置进行抽滤，与母液分离。仪器c的作用为___________，和普通过滤相比，抽滤的优点有过滤速度更快和___________。 （4）含量的测定。 称取mg制得的K3[Fe(C2O4)3]•3H2O晶体于锥形瓶中，加入50mL蒸馏水和适量2的硫酸，用c的KMnO4标准溶液滴定，重复3次实验，平均消耗KMnO4溶液的体积为VmL。 则K3[Fe(C2O4)3]•3H2O样品中的质量分数是___________(用含m、c、V的式子表示)。 17. 氮氧化物(NOx)的资源化利用和处理具有重要意义。 I．选择性催化还原烟气中的NOx是环境保护研究中的热点。 （1）用NH3在有O2存在时催化还原NOx是常见的一种方法。 已知：一定温度下，由元素的最稳定单质生成1mol纯物质的热效应称为该物质的摩尔生成焓。 物质 NO2(g) NH3(g) N2(g) H2O(g) O2(g) 摩尔生成焓/() 33.2 46.1 0 241.8 0 计算 ___________。 （2）无氧气时，也可用NH3催化还原NOx消除氮氧化物的污染。反应如下： 以FeSO4作催化剂测试温度对NO2转化率的影响如图。 ①当体系温度在400~450℃，NO2的转化率随温度升高有所降低，其可能原因是___________。 ②当体系温度升至500℃以上时，NO2的转化率迅速下降，其可能原因是___________。 ③300℃时，用某种金属氧化物作催化剂，烟气中NH3、NO、NO2在不同浓度比时NOx脱除率的变化如图，则___________时，氮氧化物的脱除效果最佳。 （3）一定温度下，在某恒定压强为pMPa的密闭容器中充入物质的量相等的NO、NO2和NH3，发生反应：。tmin后反应达到平衡状态，此时N2的体积分数为a。 ①则0~tmin内，NH3的压强变化率为___________(用含p、t、a的式子表示)MP。 ②NO2的转化率为___________(用含a的式子表示)。 ③该温度下，此反应的平衡常数Kp=___________(用含p、a的式子表示，不需要化简)。 II．电解法也可处理含氮氧化物的废气，从而回收硝酸。 （4）实验室模拟电解法吸收NOx的装置如图所示(图中电极均为石墨电极)。若用NO气体进行模拟电解法吸收实验。 ①写出电解时NO发生的电极反应：___________。 ②若有标准状况下2.24LNO被吸收，则通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的H+为___________mol。 18. 有机化合物K是合成某种药物的重要中间体，其一种合成路线如图所示： 已知：(R为烃基或H)。 回答下列问题： （1）B的名称为___________，A→B的反应类型为___________。 （2）E的结构简式为___________，E中的含氧官能团名称为___________。 （3）1mol有机物H完全氢化后的分子中含有的手性碳原子数为___________NA。 （4）写出反应F→G的化学方程式：___________。 （5）M是C的同分异构体，写出符合下列条件的M的结构：___________。 ①能与碳酸氢钠反应产生气体 ②核磁共振氢谱中峰面积比为9∶2∶2∶1 ③除苯环外不含其他环状结构 （6）结合上述流程信息，设计以、苯酚为原料三步合成的路线___________(无机试剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 驻马店市2024—2025学年度高三第一学期期末统一考试 化学 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4．可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Fe 56 Co 59 Cu 64 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. 下列不属于化学科学未来探索空间的是 A. 新能源的开发和利用 B. 研制功能各异的信息材料 C. 研制新药物和疾病检测试剂 D. 全基因组测序技术 【答案】D 【解析】 【详解】新能源的开发和利用、研制功能各异的信息材料、研制新药物和疾病检测试剂均属于化学科学未来探索空间，全基因组测序技术属于生物科学未来探索空间，不属于化学科学未来探索空间，故答案为：D。 2. 下列化学用语使用正确的是 A. 碳酸根离子的水解： B. 基态Si原子的价层电子轨道表示式： C. 2-甲基-1-丙醇的结构简式： D. 用双线桥表示KClO3与浓盐酸反应时电子转移方向和数目： 【答案】B 【解析】 【详解】A．碳酸根离子在溶液中分步水解使溶液呈碱性，水解以一级为主，反应的离子方程式为，故A错误； B．硅元素的原子序数为14，基态原子的价层电子排布式为3s23p2，轨道表示式为，故B正确； C．由结构简式可知，的名称为2—丁醇，故C错误； D．由方程式可知，氯酸钾与浓盐酸反应生成3mol氯气时，转移电子的物质的量为5mol，表示电子转移方向和数目的双线桥为，故D错误； 故选B。 3. 化学品在食品工业中也有重要应用，下列说法错误的是 A. 姜黄可用于食品着色剂 B. 碳酸钙、硫酸锌可用作营养强化剂 C. 石灰石可用作食品干燥剂 D. 谷氨酸钠可用作食品调味剂 【答案】C 【解析】 【详解】A．姜黄是天然食用色素，安全性较高，可用于食品着色，A正确； B．碳酸钙可补充钙元素，硫酸锌可补充锌元素，二者均属于允许使用的食品营养强化剂，B正确； C．石灰石的主要成分为，不具有吸水性，无法用作食品干燥剂，食品工业常用生石灰、硅胶等作为食品干燥剂，C错误； D．谷氨酸钠是味精的主要成分，可增强食品鲜味，属于常见食品调味剂，D正确； 故选C。 4. 漂白粉在空气中易变质，其反应为、。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 18gH2O中H—O键的数目为2NA B. 常温下1L pH=2的盐酸中H+的数目为0.02NA C. 1L 0.1的Ca(ClO)2溶液中含有的氧原子数为0.2NA D. 每生成3.36L O2，反应中转移的电子数为0.6NA 【答案】A 【解析】 【详解】A．的物质的量为，每个水分子中含有2个键，因此中含有个键，A正确； B．pH=2的盐酸中，，则，数目为，B错误； C．溶液中的水也含有氧原子，C错误； D．未指明压强和温度，无法计算，D错误； 故答案为：A。 5. 对于其他电负性比镁大的金属元素(或酸性氢)，利用格氏试剂和该金属的盐类化合物发生交换反应，可以得到另外一种有机金属化合物。例如：。根据下列每一个反应中元素的电负性来判断，已知电负性：H>Si>Cd>Zn>Al>Mg>Li。其中不能进行的反应是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】根据反应和提示可知，根据氯化物中电负性大的元素可把格氏试剂中电负性小的元素替换出来，据此分析作答。 【详解】A．已知电负性，A可以发生； B．已知电负性，B不可以发生； C．已知电负性，C可以发生； D．已知电负性，D可以发生； 故选B。 6. 下列实验室突发事件的应对措施错误的是 选项 突发事件 应对措施 A 制备金属镁的电解装置失火 可以使用二氧化碳灭火器灭火 B 蒸馏实验忘记加碎瓷片 停止加热，冷却后加入碎瓷片，继续蒸馏 C 不慎将金属汞洒落桌面 尽量收集至密封的试剂瓶中，剩下的立刻撒上硫粉处理 D 轻微割伤 用药棉清理伤口，然后用碘酒擦洗，最后用创可贴外敷 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．金属镁能在二氧化碳中燃烧，生成氧化镁和碳单质，所以制备金属镁的电解装置失火时，不能用二氧化碳灭火器灭火，故A错误； B．蒸馏实验时，为了防止暴沸，要加碎瓷片，若忘记加碎瓷片，应停止加热，冷却后加入碎瓷片，继续蒸馏，故B正确； C．金属汞有毒，常温常压能和S反应，不慎将金属汞洒落桌面，应尽量收集至密封的试剂瓶中，剩下的立刻撒上硫粉处理，故C正确； D．轻微割伤时，为防止感染，可用药棉清理伤口，然后用碘酒擦洗，最后用创可贴外敷，故D正确； 故答案为：A。 7. 下列有关离子方程式错误的是 A. 工人用食醋除铁锈： B. 将K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中： C. 少量Ca(OH)2溶液和Ca(HCO3)2溶液反应： D. 向稀硫酸中加入Na2S2O3固体出现黄色沉淀： 【答案】A 【解析】 【详解】A．醋酸为弱电解质，工人用食醋除铁锈的离子方程式为：，故A错误； B．将K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中生成蓝色沉淀，反应的离子方程式为，故B正确； C．少量Ca(OH)2溶液和Ca(HCO3)2溶液反应生成碳酸钙和水，反应的离子方程式为，故C正确； D．向稀硫酸中加入Na2S2O3固体发生歧化反应，生成二氧化硫、硫和水，反应的离子方程式为，故D正确； 故答案为：A。 8. 化学是一门以实验为基础的学科，下列图示实验装置或操作正确且能达到相应实验目的的是(部分夹持装置已略去) A. 除去中的杂质HCl B. 铁钉镀锌 C. 观察钾的焰色试验 D. 用环己烯提取溴水中的溴单质 【答案】C 【解析】 【详解】A．HCl极易溶于水，但U形干燥管中应盛放固体干燥剂，用饱和NaCl溶液除杂时应选用洗气瓶，A项不符合题意； B．铁钉镀锌，铁钉要与负极相连作阴极，B项不符合题意； C．观察钾的焰色试验，需要透过蓝色钴玻璃，C项符合题意； D．环己烯会与溴单质发生加成反应，不能作萃取剂萃取溴，D项不符合题意； 故选C。 9. 类比思想是化学学习中的重要思想。下列各项中由客观事实类比得到的结论正确的是 选项 客观事实 类比结论 A 少量与澄清石灰水生成白色沉淀 少量与澄清石灰水也生成白色沉淀 B 甲烷是正四面体结构，其键角为 白磷也是正四面体结构，其键角也是 C 相同温度下，的溶解度比的大 相同温度下，的溶解度也比的大 D Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料 第ⅣA族元素的单质都是半导体材料 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．少量与澄清石灰水反应生成难溶于水的碳酸钙白色沉淀，少量与澄清石灰水反应生成难溶于水的亚硫酸钙白色沉淀，A正确； B．白磷（）分子的空间结构为正四面体形，键角为60°，不是，B错误； C．在水溶液中，的溶解度比大，类比错误，C错误； D．第ⅣA族元素的单质不都是半导体材料，例如Sn或Pb不是半导体材料，D错误； 故选A。 10. X、Y、Z、W、T五种元素为前四周期的主族元素，五种元素在周期表中的相对位置如图。其中X、Y、Z、W四种元素的原子最外层电子数之和为21。下列说法正确的是 A. 基态原子中，未成对电子数：X>T>Y>Z B. X的氢化物的沸点一定比Y的氢化物要低 C. 最高价氧化物对应水化物的酸性：T>Z D. TZ3、WZ4的VSEPR模型相同 【答案】D 【解析】 【分析】设X的最外层电子数为a，则Y、W、Z的最外层电子数分别为(a+2)、a、(a+3)，从而得出a+(a+2)+a+(a+3)=21，a=4，故X、Y、W、Z分别为C、O、Si、Cl，则T为As元素。 【详解】A．碳有‌2个未成对电子，砷的未成对电子数为‌3‌，氧元素基态原子核外‌未成对电子数为2个，氯的未成对电子数为1‌‌，，A项错误； B．若的氢化物为有机物的烃类物质，其种类繁杂，则其沸点可能比的氢化物的沸点要高，B项错误； C．As的非金属性小于Cl，故最高价氧化物对应水化物的酸性：T＜Z，C项错误； D．是，是，分子中，中心原子砷的价层电子对数为4，其中包括3个成键电子对和1个孤电子对，的VSEPR模型为四面体形；的中心原子硅的价层电子对数是4，这包括与四个氯原子形成的4个σ键电子对，且硅原子上没有孤电子对‌‌，VSEPR模型为四面体形，D项正确； 故选D。 11. 异山梨醇广泛应用于化妆品、塑料、医药等领域。以山梨醇为原料，经两步酸催化，可以制得异山梨醇。其中一种制备方法如图： 下列说法正确的是 A. 山梨醇与异山梨醇互为同分异构体，均属于醇类物质 B. 在制备1，4-脱水山梨醇时，是反应中可能生成的副产物 C. 山梨醇熔、沸点较高，原因是其含有较强的分子间氢键和较大的分子间范德华力 D. 山梨醇、1，4-脱水山梨醇、异山梨醇分别与钠反应，最多能消耗金属钠的物质的量分别为6mol、4mol、2mol 【答案】C 【解析】 【详解】A．异山梨醇与山梨醇分子中的氧原子个数不同，即分子式不同，不互为同分异构体，A项错误； B．制备1，4-脱水山梨醇时发生的是分子内脱水，碳原子数不发生变化，而和分子中碳原子数不同，不可能是生成的副产物，B项错误； C．山梨醇的结构简式为，为分子晶体，分子中含有6个羟基，易形成分子间氢键，且分子间氢键较强，分子式为C6H14O6，相对分子质量较大，范德华力较大，所以山梨醇熔、沸点较高，C项正确； D．未指明山梨醇、1，4-脱水山梨醇、异山梨醇的物质的量，无法计算三者最多能消耗金属钠的物质的量，D项错误； 故答案为：C。 12. 某大学青年学者发表的电催化氢化还原技术对硝基苯酚有良好的还原性。设计的电催化氢化简化装置如图所示。产生的活性氢原子(H*)经钯膜将不饱和有机物氢化，实现不饱和有机物的电催化氢化。 下列说法错误的是 A. 装置中电极a应与电源负极相连 B. M电极上发生的电极反应为+6H*→+2H2O C. 工作时，阳极区溶液的酸性增强 D. 若不考虑电量损耗，电路中转移的电子数目为6NA时，最多生成1mol 【答案】B 【解析】 【分析】根据图中物质转化情况，水在极得到电子，则是电解池的阴极，对应的是电源的负极；水在极失去电子，则是电解池是阳极，对应的是电源的正极。对硝基苯酚在电解池中被还原为对氨基苯酚。 【详解】A．根据上述分析可知，装置中电极a应与电源负极相连，A正确； B．水在极得到电子，电极反应式为：，生成的活性氢原子在电解质溶液中再和对硝基苯酚反应：+6H*→+2H2O，B错误； C．工作时，阳极区的电极反应为：，酸性增强，C正确； D．根据反应：+6H*→+2H2O，可知当转移的电子数目为时，产生，最多生成，D正确； 故选B。 13. 丙二酸(HOOCCH2COOH，可用H2A表示)易溶于水，其在有机合成中具有重要的作用，特别是在合成各种羧酸时，可以通过丙二酸酯的脱羧反应来实现。常温下，用0.1NaOH溶液滴定同浓度的丙二酸溶液，溶液的pH、微粒分布分数，X表示H2A、或]随的变化如图所示，下列说法错误的是 A. n=2.9 B. 曲线I表示的是随的变化曲线 C. 时， D. a、b、c、d四点对应溶液中水的电离程度：a<b<c<d 【答案】C 【解析】 【分析】NaOH溶液滴定过程中依此发生反应：，，反应过程中一直减小，先增大后减小，逐渐较小时，逐渐增大，由此可知：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ线分别表示、、的变化曲线，另一条曲线表示滴定过程pH的变化曲线，据此分析解答。 【详解】A．，c点时，，，同理，，当b点时，pH=4.3，此时，，则，解得n=2.9，A正确； B．由分析可知，I表示的是随的变化曲线，B正确； C．时，得到等浓度的Na2A、NaHA混合溶液，根据电荷守恒，可得，再根据元素守恒有，综合可得：，整理可得，由于时，通过图像可知，溶液显酸性，即，可得，C错误； D．a、b、c、d四点是逐渐加入NaOH溶液的过程，到d点恰好完全反应生成Na2A，此时水解，水的电离程度最大，故逐渐滴加aOH溶液的过程中水的电离程度逐渐增大，D正确； 故选C。 14. Cu2O主要用于制造船底防污漆、杀虫剂，可溶于浓氨水形成无色配离子[Cu(NH3)2]+[铜(I)氨离子]，其在空气中被氧化为蓝色的[Cu(NH3)4]2+(空间结构为平面正方形)。Cu2O的立方晶胞结构如图所示。 已知：①Cu、O的原子半径分别为r1pm、r2pm； ②a、b的原子坐标分别为、； ③Cu2O晶体的密度为，NA是阿伏加德罗常数的值； ④原子空间利用率。 下列说法错误的是 A. Cu2O晶胞中Cu的配位数为2 B. d的原子坐标为 C. [Cu(NH3)4]2+中Cu2+采用的是sp3杂化 D. 该晶胞中原子空间利用率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由晶胞的结构可知，灰色圆球为O，O原子的个数为，白色圆球为Cu，Cu原子的个数为4，由图可知Cu2O晶胞中Cu的配位数为2，A项正确； B．由晶胞的结构可知d点为Cu，Cu与距离最近的O将体对角线分为4份，由此可知，d的原子坐标为，B项正确； C．根据题干信息可知，[Cu(NH3)4]2+为平面正方形结构，则Cu2+采用的是dsp2杂化，C项错误； D．晶胞的体积为Vcm3，由晶胞的质量公式可得：，解得，晶胞中铜原子和氧原子的体积之和为，则晶胞中原子的空间利用率为，D项正确； 答案选C。 15. 草酸钴(CoC2O4)难溶于水，是制备含钴催化剂和化合物的工业原料。以含钴矿[含CoO(OH)、SiO2、FeO、Fe2O3、MgO、CaO等成分]为原料制备草酸钴和硫酸铜的一种工艺流程如图： 已知：①CoO(OH)不能直接被H2SO4溶液浸出； ②酸性条件下，转化为，但不会氧化Co2+； ③常温下相关难溶电解质的溶度积常数如下表(溶液中离子浓度小于时，可认为该离子沉淀完全)： 难溶物 Co(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Mg(OH)2 MgF2 CaF2 Ksp 回答下列问题： （1）“含钴矿”中涉及的金属元素属于s区的是___________(填元素符号)。 （2）“含钴矿粉”在稀硫酸中酸浸时，加入Na2SO3的目的是___________。 （3）写出“浸出液”中加入NaClO3发生反应的离子方程式：___________。充分反应后，调节pH，此时调节pH<___________。[溶液中c(Co2+)约为1，lg2≈0.3] （4）若“滤液1”中c(Ca2+)、c(Mg2+)相等，向其中滴加0.1NaF溶液，一段时间后测得溶液中，则此时溶液中___________。 （5）Co3O4在磁性材料、电化学领域应用广泛，实验室中可以通过煅烧CoC2O4制得Co3O4。 ①写出在空气中煅烧CoC2O4制备Co3O4的化学方程式：___________。 ②Co3O4晶体中的O作面心立方最密堆积(如图)，Co随机填充在晶胞中O构成的8个四面体空隙和4个八面体空隙中，则Co的配位数分别为___________、___________。如果Co3O4晶胞边长为anm，NA为阿伏加德罗常数的值，则Co3O4晶体的密度为___________。 【答案】（1）Ca、Mg （2）还原三价钴离子和三价铁离子 （3） ①. ②. 6.6 （4）15 （5） ①. ②. 4 ③. 6 ④. 【解析】 【分析】钴矿中加入过量稀硫酸和浸取，二氧化硅不反应，部分钙转化为难溶硫酸钙成为浸出渣，酸浸渣是二氧化硅和硫酸钙，加入的主要是将、还原为、，钴、铁、镁转化为盐溶液进入浸出液，加入氯酸钠溶液，调节将氧化为，然后转化为氢氧化铁沉淀除去；随后加入，将镁离子和剩余钙离子转化为和沉淀除去。加入萃取剂，余液加入草酸铵，形成草酸钴。 【小问1详解】 s区包括第IA族和第IIA族，Ca和Mg属于第IIA族。 【小问2详解】 由于CoO(OH)不能直接溶于酸，加入亚硫酸钠可将三价的钴还原为二价的钴溶于酸中，同时还可将三价铁还原。 【小问3详解】 加入的NaClO3作为氧化剂，将Fe2+氧化为Fe3+；调节pH时，要使Fe3+水解沉淀而Co2+不能沉淀，，代入数据，计算可得，pOH>8-lg4=7.4，pH<6.6。 【小问4详解】 由于相同，根据。 【小问5详解】 ①空气中煅烧制备，反应物有氧气，方程式为：。 ②填充在四面体空隙中的Co原子配位数为4，填充在八面体空隙中的Co原子配位数为6；晶胞边长为anm，晶胞的体积为，根据均摊原则，1个晶胞中有个O，则含有3个Co，晶胞质量为：，NA为阿伏加德罗常数的值，则Co3O4晶体的密度为。 16. K3[Fe(C2O4)3]•3H2O是制备负载型活性铁催化剂的主要原料，实验室可通过硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O]来制备K3[Fe(C2O4)3]•3H2O。 （1）实验需要使用大约230mL2的稀硫酸，现用98%(密度为1.84 )浓硫酸配制该稀硫酸。 ①实验中需要使用量筒量取的浓硫酸的体积为___________mL，实验中除需要使用250mL容量瓶、量筒、烧杯之外，还需要使用的玻璃仪器有___________。 ②下列操作会使所配制的溶液浓度偏高的是___________(填标号) A．容量瓶中原有少量蒸馏水 B．洗涤量取浓硫酸后的量筒并将洗涤液转移至容量瓶中 C．定容时，加蒸馏水超过刻度线后，又用胶头滴管吸出 D．定容摇匀后，发现液面低于刻度线，又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线 （2）FeC2O4•2H2O的制备。 向烧杯中加入5.0g(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O、15mL蒸馏水、1mL2的硫酸，加热溶解后再加入25mL饱和H2C2O4溶液，继续加热并搅拌一段时间后，冷却，将所得FeC2O4•2H2O晶体过滤、洗涤。制备FeC2O4•2H2O时，加入2硫酸的作用是___________。 （3）制备K3[Fe(C2O4)3]•3H2O。 将FeC2O4•2H2O加入如下图所示的三颈烧瓶中(部分仪器略去)，加入饱和K2C2O4溶液，维持温度在40℃左右，缓缓滴加过量H2O2溶液，滴加完后，加热溶液至微沸状态持续1min。冷却后，加入H2C2O4溶液，浓缩结晶得到K3[Fe(C2O4)3]•3H2O。 ①先维持温度在40℃左右，后加热至微沸，其主要原因是___________。 ②析出的K3[Fe(C2O4)3]•3H2O通过如下图所示的装置进行抽滤，与母液分离。仪器c的作用为___________，和普通过滤相比，抽滤的优点有过滤速度更快和___________。 （4）含量的测定。 称取mg制得的K3[Fe(C2O4)3]•3H2O晶体于锥形瓶中，加入50mL蒸馏水和适量2的硫酸，用c的KMnO4标准溶液滴定，重复3次实验，平均消耗KMnO4溶液的体积为VmL。 则K3[Fe(C2O4)3]•3H2O样品中的质量分数是___________(用含m、c、V的式子表示)。 【答案】（1） ①. 27.2 ②. 胶头滴管、玻璃棒 ③. B （2）抑制Fe2+的水解 （3） ①. 低于40℃，反应速率较慢；高于40℃，双氧水易分解 ②. 防倒吸 ③. 得到的沉淀更干燥 （4） 【解析】 【分析】(3)制备K3[Fe(C2O4)3]•3H2O的原理为用H2O2将FeC2O4•2H2O氧化，在饱和K2C2O4溶液和H2C2O4溶液中，浓缩结晶得到K3[Fe(C2O4)3]•3H2O。 【小问1详解】 ①98%(密度为1.84 )浓硫酸的物质的量浓度为=18.4mol/L，要配制230mL稀硫酸应该用250mL容量瓶，稀释过程中溶质的物质的量不变，则需要浓硫酸的体积为，即27.2mL；实验中除需要使用250mL容量瓶、量筒、烧杯之外，还需要使用的玻璃仪器有胶头滴管、玻璃棒； ②A．容量瓶中原有少量蒸馏水不影响所配溶液的浓度，故A不选； B．洗涤量取浓硫酸后的量筒并将洗涤液转移至容量瓶中，会导致溶质偏大，浓度偏高，故B选； C．定容时，加蒸馏水超过刻度线后，又用胶头滴管吸出，吸出的溶液中含有溶质，导致溶质偏少，浓度偏小，故C不选； D．定容摇匀后，发现液面低于刻度线，又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线，导致溶液的体积偏大，浓度偏小，故D不选； 答案选B； 【小问2详解】 由于Fe2+要水解，故加入2硫酸的作用是抑制Fe2+的水解； 【小问3详解】 ①先维持温度在40℃左右的原因为低于40℃，反应速率较慢；高于40℃，双氧水易分解； ②根据抽滤装置图分析，仪器c是安全瓶，可防倒吸；抽滤的原理与普通的减压过滤相同，相比普通过滤，此方法过滤速度快，沉淀抽得较干，有时候还可以过滤掉气体，并能达到快速干燥产品的目的； 【小问4详解】 草酸根离子被氧化生成二氧化碳，高锰酸根离子中的Mn被还原生成Mn2+，根据电子守恒可得关系式：；计算可得，则的质量分数为。 17. 氮氧化物(NOx)的资源化利用和处理具有重要意义。 I．选择性催化还原烟气中的NOx是环境保护研究中的热点。 （1）用NH3在有O2存在时催化还原NOx是常见的一种方法。 已知：一定温度下，由元素的最稳定单质生成1mol纯物质的热效应称为该物质的摩尔生成焓。 物质 NO2(g) NH3(g) N2(g) H2O(g) O2(g) 摩尔生成焓/() 33.2 46.1 0 241.8 0 计算 ___________。 （2）无氧气时，也可用NH3催化还原NOx消除氮氧化物的污染。反应如下： 以FeSO4作催化剂测试温度对NO2转化率的影响如图。 ①当体系温度在400~450℃，NO2的转化率随温度升高有所降低，其可能原因是___________。 ②当体系温度升至500℃以上时，NO2的转化率迅速下降，其可能原因是___________。 ③300℃时，用某种金属氧化物作催化剂，烟气中NH3、NO、NO2在不同浓度比时NOx脱除率的变化如图，则___________时，氮氧化物的脱除效果最佳。 （3）一定温度下，在某恒定压强为pMPa的密闭容器中充入物质的量相等的NO、NO2和NH3，发生反应：。tmin后反应达到平衡状态，此时N2的体积分数为a。 ①则0~tmin内，NH3的压强变化率为___________(用含p、t、a的式子表示)MP。 ②NO2的转化率为___________(用含a的式子表示)。 ③该温度下，此反应的平衡常数Kp=___________(用含p、a的式子表示，不需要化简)。 II．电解法也可处理含氮氧化物的废气，从而回收硝酸。 （4）实验室模拟电解法吸收NOx的装置如图所示(图中电极均为石墨电极)。若用NO气体进行模拟电解法吸收实验。 ①写出电解时NO发生的电极反应：___________。 ②若有标准状况下2.24LNO被吸收，则通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的H+为___________mol。 【答案】（1）－1332.8 （2） ①. 反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动 ②. FeSO4受热分解，催化剂失效 ③. 2∶1∶1 （3） ①. ②. ③. 或 （4） ①. ②. 0.3 【解析】 【小问1详解】 由题意结合盖斯定律，生成物的摩尔生成焓的和减去反应物的摩尔生成焓的和为反应的焓变，故的焓变为－241.8kJ/mol×6－33.2kJ/mol×2+46.1kJ/mol×4=－1332.8 kJ/mol。 【小问2详解】 ①当体系温度在400~450℃，温度升高会使得化学反应速率增大，但反应均为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，NO2的转化率随温度升高有所降低。 ②当体系温度升至500℃以上时，催化剂活性降低(或FeSO4受热分解，催化剂失效)，因此NO2的转化率迅速下降。 ③由图2可知，时，NO2脱除率最高，，此时发生反应：，则时，氮氧化物脱除效果最佳。 【小问3详解】 ①一定温度下，在某恒定压强为pMPa的密闭容器中充入物质的量相等的NO、NO2和NH3(设各为1mol)，发生反应，达到平衡状态后，N2的体积分数为a。设参加反应的NO2的物质的量为xmol，则可建立如下三段式： 平衡时，N2的体积分数为，计算可得，则平衡时，NH3的体积分数为，分压，起始时，NH3的分压为，故0~tmin内，NH3的压强变化率为。 ②二氧化氮的转化率是。 ③平衡时，分压，，，该温度下此反应的平衡常数。 【小问4详解】 ①左侧电极产生氢气，说明是阴极，因此右侧电极是阳极，电解时NO发生的电极反应为。 ②若有标准状况下2.24LNO被吸收，NO的物质的量是0.1mol，转移0.3mol电子，则通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的H+为0.3mol。 18. 有机化合物K是合成某种药物的重要中间体，其一种合成路线如图所示： 已知：(R为烃基或H)。 回答下列问题： （1）B的名称为___________，A→B的反应类型为___________。 （2）E的结构简式为___________，E中的含氧官能团名称为___________。 （3）1mol有机物H完全氢化后的分子中含有的手性碳原子数为___________NA。 （4）写出反应F→G的化学方程式：___________。 （5）M是C的同分异构体，写出符合下列条件的M的结构：___________。 ①能与碳酸氢钠反应产生气体 ②核磁共振氢谱中峰面积比为9∶2∶2∶1 ③除苯环外不含其他环状结构 （6）结合上述流程信息，设计以、苯酚为原料三步合成的路线___________(无机试剂任选)。 【答案】（1） ①. 4-乙基苯酚或对乙基苯酚 ②. 加成反应 （2） ①. ②. 羟基、酮羰基 （3）7 （4）++NaOH+2H2O （5） （6） 【解析】 【分析】苯酚与乙烯发生加成反应生成B，B与在作用下发生取代反应生成C，C与乙醛在酸性条件下加热发生加成反应生成D，D在加热条件下与浓盐酸作用，发生取代反应生成E，根据逆推法，结合题目所给信息，E为：；E与作用生成F，F与苯甲醛在氢氧化钠和加热条件下发生反应生成G，根据逆推法，结合题目所给信息，G为；G酸化得到H，H在碘和催化剂的作用下生成W，据此分析回答问题； 【小问1详解】 B的名称为：4-乙基苯酚或对乙基苯酚；苯酚与乙烯发生加成反应生成B ，故A→B的反应类型为：加成反应； 【小问2详解】 根据分析E的结构简式为：；故E中的含氧官能团名称为：羟基、酮羰基； 【小问3详解】 有机物H完全氢化后的结构为，氢化后的分子中含有7个手性碳原子，手性碳原子分布为(★标注的C)； 【小问4详解】 根据分析，F与苯甲醛在氢氧化钠和加热条件下发生反应生成G，根据逆推法，结合题目所给信息，G为，故反应F→G的化学方程式为：+++； 【小问5详解】 根据M能与反应生气体可知，分子中含有官能团，根据核磁共振氢谱信息可知，分子中含有叔丁基，综合信息可得，其结构为； 【小问6详解】 根据题目所给流程信息，发生醇的消去反应生成，和苯酚在作用下发生取代反应生成，在碘和催化剂的作用下生成目标产物，则可得合成路线为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $