精品解析：甘肃天水市麦积区部分学校2027届高三上学期诊断考试（一模）化学试题

高三诊断考试 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 Cl 35.5 Fe 56 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. 我国历史悠久，文化灿烂，文物众多。下列文物的主要成分属于金属材料的是 A．商青铜钺 B．玉兽形玦 C．清红漆描金龙舟长方匣 D．“汉并天下”瓦当 A. A B. B C. C D. D 2. 自然资源是可持续发展的关键，下列对自然资源的叙述错误的是 A. 木材：其主要成分纤维素属于多糖 B. 煤：煤炭是由无机物组成的复杂混合物，不含有机物 C. 钛铁矿：其主要成分钛酸亚铁（）属于无机盐 D. 黏土：黏土烧制陶瓷包含复杂的物理变化和化学变化 3. 我国在钍基熔盐堆技术领域取得了重大突破，可将我国储量丰富的稀土资源钍转化为高效核燃料铀-233，未来有望不再依赖铀进口。一种制备核纯级Th的路径如图所示。 下列说法错误的是 A. 与互为同位素 B. 的VSEPR模型为四面体形 C. 基态钙原子的最高能级电子云轮廓图： D. 基态C原子的价电子轨道表示式： 4. 城市足球联赛火爆全国。下列说法错误的是 A. 球员运动服含有涤纶，涤纶是合成纤维 B. 运动场地防滑涂层用到了石墨烯，石墨烯属于无机非金属新材料 C. 球员激烈运动后喝含无机盐和糖分的饮料，葡萄糖属于单糖 D. 球员受伤时所喷的氯乙烷能起到镇痛和局部麻醉的作用，是因为氯乙烷易分解且吸收热量 钒（V）广泛用于制造结构钢、特种钢，一种氧化还原容量法测定钒的反应如下：。（结构式为）是一种常见催化剂，可用于催化转化为的反应。据此回答下面小题： 5. 下列说法正确的是 A. 第一电离能：   B. 原子半径： C. 中键与键的个数之比为  D. 和均为极性分子 6. 下列叙述错误的是 A. 基态V原子的价电子排布式为 B. 水分子间氢键的作用力大于范德华力 C. 材料中测定钒的反应涉及的物质中有离子晶体、金属晶体和分子晶体 D. H、V、Zn分别位于元素周期表的s区、d区和p区 7. 实验室模拟粗盐（含NaCl、）提纯实验并利用制得的精盐进行电解。下列操作错误的是 A．沉淀 B．过滤除去 C．蒸发结晶制NaCl晶体 D．冶炼金属钠 A. A B. B C. C D. D 8. CalebinA在治疗阿尔茨海默病方面具有潜在价值，在其合成过程中有如下物质转化过程。 下列说法错误的是 A. Y的分子式为   B. 该转化过程为加成反应 C. X、Y、Z均存在对映异构体  D. Z可发生消去反应 9. 某种矿石中含有X、Y、Z、W四种元素，它们的原子序数依次增大，且位于前四周期的不同周期中。基态原子中，X为元素周期表中半径最小的原子，基态Y的s能级电子数与p能级电子数相等，Z的最外层电子数是次外层电子数的一半，基态W原子的价电子排布式为。下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. X与Y形成的两种常见化合物均为极性分子 C. Y与Z形成的化合物属于分子晶体 D. Y与W形成的两种常见化合物的颜色相同 10. 部分含硫物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断合理的是 A. a可与浓NaOH溶液反应生成c和d的钠盐 B. b可与e反应，反应中体现了e的还原性 C. 潮湿的气体b可用f的浓溶液干燥 D. f→e→d→g的转化均为氧化还原反应 11. 天然硫化铜俗称铜蓝，晶体由S2-、、Cu+、Cu2+构成，其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是 A. 该晶体的化学式可表示为Cu2S B. 一个晶胞中含有2个Cu+ C. 晶体中S2-与的数目之比为1∶1 D. 该晶体的密度为 12. 某研究团队通过调控纳米立方体的尺寸效应，实现了高效、稳定的电解转化为氨，装置如图。已知：AEM表示阴离子交换膜。 下列说法正确的是 A. 极为该电解池的阴极 B. 与的VSEPR模型相同 C. 极的电极反应式为 D. 理论上该体系每制得1molFDCA，电路中转移 13. 下列实验结论与实验操作及现象不符的一项是 选项 实验操作及现象 实验结论 A 将银白色的金属钠放置在空气中，钠表面很快变暗 金属钠具有还原性 B 向某溶液中加入NaOH溶液，生成白色沉淀 该溶液中一定含有 C 向某溶液中加入溶液，生成白色沉淀 该溶液中可能含有 D 用玻璃棒蘸取氯水滴到蓝色石蕊试纸上，试纸先变红，随后褪色 氯水中含有酸性物质、漂白性物质 A. A B. B C. C D. D 14. 常温下，在二元弱酸和的混合液中滴加KOH溶液。混合液中与pH的关系如图所示。X代表、、的其中之一。下列说法正确的是 A. 直线表示与pH的关系 B. c点对应的溶液不稳定，会析出沉淀 C. 常温下，的KHA溶液呈碱性 D. 时， 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 钌（Ru）为稀有元素，广泛应用于电子、航空航天、化工等领域。某实验小组以某钌废料[主要成分是，含（其中Ru为+8价）、MgO、CaO和等]为原料制备 的流程如下： 已知： ①过渡金属能与CO分子形成稳定的羰基配合物M(CO)x，且配位键的形成可使金属价层电子满足18电子规律，即中心原子的价电子数＋配体提供的总电子数=18。 ②常温下，，；离子浓度时认为该离子已被完全除去。 回答下列问题： （1）已知基态Ru的价电子排布式为，则Ru(CO)x中Ru的配位数x的数值为__________。 （2）“酸浸”中RuO4转化为Ru(SO4)2的离子方程式为__________。 （3）“酸浸”后，若滤液中，则“除杂”中先生成的沉淀是__________（填化学式）。“除杂”后的滤液中，则Ca2+和Mg2+是否除尽？__________（填“是”或“否”）。 （4）写出“热还原”时发生反应的化学方程式：______________________________。 （5）由RuCl3水溶液制得RuCl3·3H2O晶体的操作包括__________、过滤、洗涤、低温干燥。 （6）气体RuO4经盐酸吸收也可制得RuCl3，写出反应的化学方程式：____________________；其中被氧化的氯和未被氧化的氯的物质的量之比为______________________________。 16. 硫酸羟胺可用于机械化学合成。一种利用环己酮肟水解制备硫酸羟胺的新工艺如下： I．氨肟化 实验步骤：在仪器a中加入钛硅分子筛（催化剂）和环己酮（），控制温度在50~70℃，试剂1选用氨水，试剂2选用双氧水，发生反应，实验装置如图（夹持装置省略）。反应结束后，用环己烷作萃取剂萃取环己酮肟（）。 II．环己酮肟水解制硫酸羟胺 实验步骤：实验装置与I相同，试剂1为浓硫酸，试剂2为水，打开仪器c的活塞，逐滴加入浓硫酸，打开冷凝水和加热装置，控制反应温度在60℃。反应结束后，进行一系列操作，得到白色固体硫酸羟胺。 已知：①22； ②硫酸羟胺易溶于水，受热易分解，溶解度随温度升高而增大； ③分配系数表示萃取达到平衡时溶质X在两溶剂中的浓度之比，分配系数； ④萃取率表示有机相中溶质X的物质的量与初始X的总物质的量之比，萃取率。 回答下列问题： （1）装置图中，仪器b的名称是_____________，作用是______________。 （2）中N元素的化合价为________价。 （3）实验I中，控制温度在50~70℃的可能原因是________。 （4）实验II中“一系列操作”包含萃取，“萃取”的一般步骤为加入萃取剂，振荡，________，静置，放出下层液体，上层液体从上口倒出。若一次性用20 mL环己烷与100 mL溶液充分振荡，环己酮肟的分配系数为，则环己酮肟的萃取率为________%（用含的代数式表示）。 （5）测定样品中硫酸羟胺的质量分数：准确称取2.5000 g产品溶于水配成100 mL溶液，取25.00 mL溶液于锥形瓶中，用酸性高锰酸钾溶液滴定至终点，消耗高锰酸钾溶液12.00 mL。（发生的反应为，未配平） ①滴定终点的现象是________。 ②样品中硫酸羟胺的质量分数为________%。 17. 丙烯可用于生产多种重要的有机化工原料，如丙烯腈等。在催化剂作用下，丙烷热裂解是制备丙烯的常用方法。回答下列问题： （1）在催化剂作用下，丙烷（g）分子发生脱氢反应制备丙烯，反应历程中的相对能量变化如图1所示（“*”表示吸附态），已知：。 ①  _____________（保留至小数点后一位）。 ②该历程中速率最慢的一步反应的反应方程式为________________________。 （2）分别在、条件下，测得不同温度时、的平衡物质的量分数如图2所示。代表条件下，的平衡物质的量分数变化的曲线为________（填标号），原因为________________________________________________。 （3）在温度为T℃，总压恒定为p kPa时，向密闭容器中按为充入、Ar发生丙烷脱氢制丙烯的反应（Ar不参与反应），平衡时的转化率为50%。 ①通入Ar的作用是________________。 ②反应的平衡常数________（用含p的式子表示，分压总压物质的量分数）kPa。 （4）在丙烷脱氢制丙烯的反应中通入一定量的可有效提高丙烯的产率，发生的反应有：  。 ①的加入可以有效消除催化剂表面的积炭，维持催化剂活性，原因是_____________________________。 ②除①中原因外，相比于直接脱氢法，其优点是____________________________________________________。 18. 有机物G为一种新型药物的中间体，其一种合成路线如图所示。 已知：。 回答下列问题： （1）A的化学名称为________；D中所含官能团的名称为________。 （2）B→C反应的条件和试剂为________；该反应的反应类型为________。 （3）写出F→G反应的化学方程式：________。 （4）物质E的同分异构体有多种，符合下列条件的同分异构体共有________种（不考虑立体异构）。 ①遇溶液显紫色；②1 mol有机物与NaOH溶液反应可消耗2molNaOH。 （5）以为原料制备X，其合成路线可表示为： 写出M、N的结构简式：M____________________，N____________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三诊断考试 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 Cl 35.5 Fe 56 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. 我国历史悠久，文化灿烂，文物众多。下列文物的主要成分属于金属材料的是 A．商青铜钺 B．玉兽形玦 C．清红漆描金龙舟长方匣 D．“汉并天下”瓦当 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．商青铜钺由青铜制成，青铜是以铜为主要成分的合金，属于金属材料，A正确； B．玉兽形玦由玉石制成，玉石的主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，B错误； C．清红漆描金龙舟长方匣是漆器，主要材料为木材和漆，主要成分属于有机物，表面的描金装饰不改变其主要材料的类别，C错误； D．“汉并天下”瓦当由黏土烧制而成，属于陶瓷，其主要成分属于无机非金属材料，D错误； 故选A。 2. 自然资源是可持续发展的关键，下列对自然资源的叙述错误的是 A. 木材：其主要成分纤维素属于多糖 B. 煤：煤炭是由无机物组成的复杂混合物，不含有机物 C. 钛铁矿：其主要成分钛酸亚铁（）属于无机盐 D. 黏土：黏土烧制陶瓷包含复杂的物理变化和化学变化 【答案】B 【解析】 【详解】A．木材的主要成分纤维素是由许多葡萄糖单元连接而成的天然高分子化合物，属于多糖，A正确； B．煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物，主要含有机物，因此“不含有机物”的说法不成立，B错误； C．钛酸亚铁（）由金属阳离子和酸根阴离子构成，属于无机盐，C正确； D．黏土烧制陶瓷时，既有水分蒸发等物理变化，也有生成新物质的化学变化，D正确； 故选B。 3. 我国在钍基熔盐堆技术领域取得了重大突破，可将我国储量丰富的稀土资源钍转化为高效核燃料铀-233，未来有望不再依赖铀进口。一种制备核纯级Th的路径如图所示。 下列说法错误的是 A. 与互为同位素 B. 的VSEPR模型为四面体形 C. 基态钙原子的最高能级电子云轮廓图： D. 基态C原子的价电子轨道表示式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．和质子数相同、中子数不同，属于同种元素的不同核素，互为同位素，A正确； B．中心的价层电子对数为，无孤电子对，VSEPR模型为四面体形，B正确； C．基态钙原子的电子排布为，最高能级为，轨道电子云轮廓图为球形，题图为哑铃形（轨道的电子云轮廓图），C错误； D．基态原子价电子排布为，根据洪特规则，轨道的2个电子分占不同简并轨道、自旋平行，题图轨道表示式书写正确，D正确； 故选C。 4. 城市足球联赛火爆全国。下列说法错误的是 A. 球员运动服含有涤纶，涤纶是合成纤维 B. 运动场地防滑涂层用到了石墨烯，石墨烯属于无机非金属新材料 C. 球员激烈运动后喝含无机盐和糖分的饮料，葡萄糖属于单糖 D. 球员受伤时所喷的氯乙烷能起到镇痛和局部麻醉的作用，是因为氯乙烷易分解且吸收热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．涤纶是通过有机聚合反应制得的合成纤维，A正确； B．石墨烯是碳单质的同素异形体之一，属于新型无机非金属材料，B正确； C．葡萄糖不能发生水解反应，属于单糖，可快速为人体补充能量，C正确； D．氯乙烷的镇痛原理是其沸点低、易汽化，汽化过程吸收大量热量使局部温度快速降低，起到麻醉效果，与其是否易分解无关，D错误； 故选D。 钒（V）广泛用于制造结构钢、特种钢，一种氧化还原容量法测定钒的反应如下：。（结构式为）是一种常见催化剂，可用于催化转化为的反应。据此回答下面小题： 5. 下列说法正确的是 A. 第一电离能：   B. 原子半径： C. 中键与键的个数之比为  D. 和均为极性分子 6. 下列叙述错误的是 A. 基态V原子的价电子排布式为 B. 水分子间氢键的作用力大于范德华力 C. 材料中测定钒的反应涉及的物质中有离子晶体、金属晶体和分子晶体 D. H、V、Zn分别位于元素周期表的s区、d区和p区 【答案】5. C 6. D 【解析】 【5题详解】 A．价电子排布为，为全满稳定结构，第一电离能大于，A错误； B．同主族元素从上到下原子半径递增，原子半径，B错误； C．含4个双键，每个双键含1个键和1个键，键共4个；σ键总个数为6，键与键的个数比为，C正确； D．为平面正三角形结构，正负电荷中心重合，属于非极性分子，D错误； 故答案选C。 【6题详解】 A．为23号元素，基态价电子排布为，A正确； B．氢键属于较强的分子间作用力，作用力大于范德华力，B正确； C．反应中为金属晶体，硫酸盐类为离子晶体，、为分子晶体，三类晶体均涉及，C正确； D．价电子排布为，属于区元素，不属于区，D错误； 故答案选D。 7. 实验室模拟粗盐（含NaCl、）提纯实验并利用制得的精盐进行电解。下列操作错误的是 A．沉淀 B．过滤除去 C．蒸发结晶制NaCl晶体 D．冶炼金属钠 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．向粗盐水中加入石灰乳，与反应生成沉淀，玻璃棒搅拌可使反应更充分，操作合理，A正确； B．过滤操作符合“一贴二低三靠”要求，玻璃棒引流、漏斗下端紧贴烧杯内壁，可除去悬浊液中的不溶物，B正确； C．蒸发结晶时用玻璃棒不断搅拌，防止局部温度过高导致液体飞溅，操作正确，可制得晶体，C正确； D．冶炼金属钠需要电解熔融，阳极氯离子放电生成氯气，阴极钠离子放电生成液态钠单质，图示装置阴阳极判断错误，D错误。 8. CalebinA在治疗阿尔茨海默病方面具有潜在价值，在其合成过程中有如下物质转化过程。 下列说法错误的是 A. Y的分子式为   B. 该转化过程为加成反应 C. X、Y、Z均存在对映异构体  D. Z可发生消去反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．对Y的结构进行计数，其含8个、3个，不饱和度为2，分子式应为，而非，A错误； B．该反应是X的醛基与Y的α-活泼氢发生的羟醛加成反应，无小分子生成，属于加成反应，B正确； C．X、Y中均存在连有4个不同基团的手性饱和碳原子，Z中除保留原有两个手性碳原子外，还新增了连羟基的手性碳原子，三者均存在对映异构体，C正确； D．Z中羟基的邻位碳原子上连有氢原子，满足醇消去反应的结构要求，可发生消去反应，D正确； 故选A。 9. 某种矿石中含有X、Y、Z、W四种元素，它们的原子序数依次增大，且位于前四周期的不同周期中。基态原子中，X为元素周期表中半径最小的原子，基态Y的s能级电子数与p能级电子数相等，Z的最外层电子数是次外层电子数的一半，基态W原子的价电子排布式为。下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. X与Y形成的两种常见化合物均为极性分子 C. Y与Z形成的化合物属于分子晶体 D. Y与W形成的两种常见化合物的颜色相同 【答案】B 【解析】 【分析】X为元素周期表中半径最小的原子，为（第一周期）；四种元素位于前四周期的不同周期、原子序数依次增大，故Y为第二周期元素，基态Y的s能级总电子数与p能级电子数相等，电子排布为，Y为；Z为第三周期元素，最外层电子数是次外层（8个电子）的一半，最外层电子数为4，Z为；W价电子排布为，为（第四周期）。 【详解】A．第一电离能：同周期从左到右整体增大，同主族从上到下减小，故第一电离能，即，A错误； B．与形成的两种常见化合物为、，二者正负电荷中心均不重合，都属于极性分子，B正确； C．与形成的化合物为，属于共价（原子）晶体，不是分子晶体，C错误； D．与形成的两种常见化合物为黑色、为砖红色，颜色不同，D错误； 故选B。 10. 部分含硫物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断合理的是 A. a可与浓NaOH溶液反应生成c和d的钠盐 B. b可与e反应，反应中体现了e的还原性 C. 潮湿的气体b可用f的浓溶液干燥 D. f→e→d→g的转化均为氧化还原反应 【答案】A 【解析】 【分析】首先根据价类二维图确定各物质：a为（单质，0价），b为（酸，-2价），c为-2价硫的盐，e为（酸，+4价），d为+4价硫的盐，f为（酸，+6价），g为为+6价硫的盐，据此分析； 【详解】A．a为，可与热浓溶液发生歧化反应：，产物、分别为c和d的钠盐，A正确； B．b为，e为，二者反应中，中化合价从+4降低为0，体现氧化性而非还原性，B错误； C．b为，具有强还原性，f的浓溶液为浓硫酸，具有强氧化性，二者会发生氧化还原反应，不能用来干燥潮湿的，C错误； D．可通过强酸制弱酸的复分解反应实现，亚硫酸盐可通过与碱的复分解反应实现，这两步均无化合价变化，不属于氧化还原反应，D错误； 故选A。 11. 天然硫化铜俗称铜蓝，晶体由S2-、、Cu+、Cu2+构成，其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是 A. 该晶体的化学式可表示为Cu2S B. 一个晶胞中含有2个Cu+ C. 晶体中S2-与的数目之比为1∶1 D. 该晶体的密度为 【答案】C 【解析】 【分析】由俯视图可知，俯视图中处于顶点位置的S可能处于晶胞的顶点或棱上，结合晶胞图像可知该S处于棱上，且该S实际存在形式为，个数为，俯视图中处于面点位置的S可能处于晶胞的体内或者面心上，结合晶胞图像可知该S处于体内，且该S实际存在形式为，个数为2，因此晶胞中S的总价态为；由晶胞可知，Cu位于晶胞的体内，个数为6，据此分析。 【详解】A．由分析知，晶胞中S的总个数为=6，Cu个数为6，化学式为，不是，A错误； B．由分析知，晶胞中含有2个和2个，设晶胞中数目为，数目为，则，可计算得，即一个晶胞含4个，B错误； C．由分析知，晶胞中含有2个和2个，，二者数目比为，C正确； D．六方晶胞的底面积为菱形面积：，晶胞体积，晶胞总质量。代入密度公式，D错误； 故选C。 12. 某研究团队通过调控纳米立方体的尺寸效应，实现了高效、稳定的电解转化为氨，装置如图。已知：AEM表示阴离子交换膜。 下列说法正确的是 A. 极为该电解池的阴极 B. 与的VSEPR模型相同 C. 极的电极反应式为 D. 理论上该体系每制得1molFDCA，电路中转移 【答案】D 【解析】 【分析】极上转化为，元素化合价降低、发生得电子的还原反应，故为阴极，极为阳极。 【详解】A．极上转化为，元素化合价降低、发生得电子的还原反应，故为阴极，极为阳极，A错误； B．中心原子价层电子对数为3，无孤电子对，VSEPR模型为平面三角形；中心原子价层电子对数为4，含1对孤电子对，VSEPR模型为四面体形，二者模型不同，B错误； C．极为阴极，发生得电子的还原反应，电极反应式应为，选项中反应式为失电子的氧化反应，C错误； D．中的氧化为失去，氧化为失去，故每制得，电路中共转移，D正确； 故选D。 13. 下列实验结论与实验操作及现象不符的一项是 选项 实验操作及现象 实验结论 A 将银白色的金属钠放置在空气中，钠表面很快变暗 金属钠具有还原性 B 向某溶液中加入NaOH溶液，生成白色沉淀 该溶液中一定含有 C 向某溶液中加入溶液，生成白色沉淀 该溶液中可能含有 D 用玻璃棒蘸取氯水滴到蓝色石蕊试纸上，试纸先变红，随后褪色 氯水中含有酸性物质、漂白性物质 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．钠在空气中与反应生成，钠元素化合价升高失电子，表现还原性，实验结论与现象相符，A不符合题意； B．加入溶液生成的白色沉淀可能是、等，无法确定溶液中一定含有，实验结论与现象不符，B符合题意； C．加入溶液生成的白色沉淀可能为、等，因此溶液中可能含有，实验结论与现象相符，C不符合题意； D．氯水中的使蓝色石蕊试纸变红，具有漂白性使试纸褪色，说明氯水含酸性物质和漂白性物质，实验结论与现象相符，D不符合题意； 故选B。 14. 常温下，在二元弱酸和的混合液中滴加KOH溶液。混合液中与pH的关系如图所示。X代表、、的其中之一。下列说法正确的是 A. 直线表示与pH的关系 B. c点对应的溶液不稳定，会析出沉淀 C. 常温下，的KHA溶液呈碱性 D. 时， 【答案】D 【解析】 【分析】滴加氢氧化钾溶液，混合液中先后发生反应：。由于，，因此有、，随着pH的增加，两个比值都增加，则二者负对数都下降，即为图中的，又因为，因此，故与Y轴的交点数值更大，即表示与pH的关系，表示与pH的关系。当锌离子开始沉淀时候，随着pH的增加，锌离子浓度下降，升高，因此表示与pH的关系。据此分析选项。 【详解】A．依据分析表示，A错误； B．根据分析可知，表示，位于线上的点，恰好达到沉淀溶解平衡的点，图中当pH=7时，小于c点所对应的，即c点对应的锌离子浓度更小，不会产生沉淀，B错误； C．已知表示，表示。由于、，根据b点数据可得出，，即；根据a点数据可得，即，由于的水解平衡常数，小于，说明的电离程度大于其水解程度，水溶液呈现酸性，C错误； D．根据选项C的分析，可以得出的曲线表达式为，曲线的表达式为，因此当pH=4.2时，存在，，移向可分别得到、，即得出。由于反应体系中存在电荷守恒：，由于，因此，D正确； 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 钌（Ru）为稀有元素，广泛应用于电子、航空航天、化工等领域。某实验小组以某钌废料[主要成分是，含（其中Ru为+8价）、MgO、CaO和等]为原料制备 的流程如下： 已知： ①过渡金属能与CO分子形成稳定的羰基配合物M(CO)x，且配位键的形成可使金属价层电子满足18电子规律，即中心原子的价电子数＋配体提供的总电子数=18。 ②常温下，，；离子浓度时认为该离子已被完全除去。 回答下列问题： （1）已知基态Ru的价电子排布式为，则Ru(CO)x中Ru的配位数x的数值为__________。 （2）“酸浸”中RuO4转化为Ru(SO4)2的离子方程式为__________。 （3）“酸浸”后，若滤液中，则“除杂”中先生成的沉淀是__________（填化学式）。“除杂”后的滤液中，则Ca2+和Mg2+是否除尽？__________（填“是”或“否”）。 （4）写出“热还原”时发生反应的化学方程式：______________________________。 （5）由RuCl3水溶液制得RuCl3·3H2O晶体的操作包括__________、过滤、洗涤、低温干燥。 （6）气体RuO4经盐酸吸收也可制得RuCl3，写出反应的化学方程式：____________________；其中被氧化的氯和未被氧化的氯的物质的量之比为______________________________。 【答案】（1）5 （2） （3） ①. ②. 是 （4） （5）蒸发结晶（或蒸发浓缩、冷却结晶或结晶） （6） ①. ②. 5∶3 【解析】 【分析】该流程为：原料中Ru(CO3)2可直接溶于稀硫酸，而 RuO4 中 Ru 实为＋8，需在酸浸时被 Na2SO3 还原为 Ru4+进入溶液，不溶的 SiO2 成为滤渣；滤液中 Mg2+、Ca2+用 NaF 沉淀，因 MgF2、CaF2 同属 AB2 型且 Ksp(MgF2) 更小，MgF2 先生成，当残余 c(F-)＝0.01 mol·L-1 时 c(Ca2+)＝1.5×10-6、c(Mg2+)＝7.4×10-7 mol·L-1，均低于 10-5 而除尽；随后加浓 Na2CO3 沉钌并灼烧得 RuO2，热还原时 SO2 作还原剂、浓盐酸提供酸性与 Cl-，​因产品含结晶水，需蒸发浓缩、冷却结晶，过滤洗涤后低温干燥以防失水水解。若用盐酸吸收 RuO4，其中生成 Cl2 的 10 个 Cl 被氧化、进入 RuCl3 的6个Cl未被氧化，比例为5:3。 【小问1详解】 配位电子计数符合18 电子规则，Ru 的价电子为 4d75s1，共 8 个，CO 是中性 2 电子给体，所以由中心价电子数＋配体提供电子数＝18，得 8＋2x＝18，x＝5； 【小问2详解】 由题可得，RuO4中Ru实际价态为＋8，酸浸中RuO4→Ru4+ 得 4e-，→失2e-，故亚硫酸根系数为2，酸性条件用H+配平电荷和原子，故答案为 ； 【小问3详解】 CaF2、MgF2同属AB2型，离子比相同才可直比 Ksp，Ksp(MgF2)＝7.4×10-11＜Ksp(CaF2)＝1.5×10-10，故优先生成MgF2；当滤液中 c(F-)＝0.01 时，c(Ca2+)＝mol L-1＝1.5×10-6，c(Mg2+)＝＝7.4×10-7，Ca2+、Mg2+浓度均小于 ，Ca2+、Mg2+都除尽； 【小问4详解】 RuO2中 Ru为＋4，RuCl3中Ru为＋3，每个Ru得1e-，SO2中S由＋4升到＋6失2e-，所以RuO2 与SO2 物质的量比为2∶1，再由Cl、H、O守恒并体现浓盐酸提供H+和 Cl-，得方程式 ； 【小问5详解】 含结晶水合物不能蒸干，因为直接蒸发结晶或高温干燥会使晶体失去结晶水甚至促进水解，故采用浓缩后降温结晶，并过滤、洗涤、低温干燥，故答案为蒸发浓缩、冷却结晶； 【小问6详解】 首先分析价态推出得失电子，再进行方程式配平，Ru为＋8到RuCl3中＋3，每个Ru得5e-，2个RuO4共得10e-，对应生成5个Cl2，再由Cl、H、O守恒得 ；其中16个Cl-分两类，进入 RuCl3的6个未被氧化，生成Cl2的10个被氧化，故被氧化的氯与未被氧化的氯物质的量之比为 10:6＝5:3。 16. 硫酸羟胺可用于机械化学合成。一种利用环己酮肟水解制备硫酸羟胺的新工艺如下： I．氨肟化 实验步骤：在仪器a中加入钛硅分子筛（催化剂）和环己酮（），控制温度在50~70℃，试剂1选用氨水，试剂2选用双氧水，发生反应，实验装置如图（夹持装置省略）。反应结束后，用环己烷作萃取剂萃取环己酮肟（）。 II．环己酮肟水解制硫酸羟胺 实验步骤：实验装置与I相同，试剂1为浓硫酸，试剂2为水，打开仪器c的活塞，逐滴加入浓硫酸，打开冷凝水和加热装置，控制反应温度在60℃。反应结束后，进行一系列操作，得到白色固体硫酸羟胺。 已知：①22； ②硫酸羟胺易溶于水，受热易分解，溶解度随温度升高而增大； ③分配系数表示萃取达到平衡时溶质X在两溶剂中的浓度之比，分配系数； ④萃取率表示有机相中溶质X的物质的量与初始X的总物质的量之比，萃取率。 回答下列问题： （1）装置图中，仪器b的名称是_____________，作用是______________。 （2）中N元素的化合价为________价。 （3）实验I中，控制温度在50~70℃的可能原因是________。 （4）实验II中“一系列操作”包含萃取，“萃取”的一般步骤为加入萃取剂，振荡，________，静置，放出下层液体，上层液体从上口倒出。若一次性用20 mL环己烷与100 mL溶液充分振荡，环己酮肟的分配系数为，则环己酮肟的萃取率为________%（用含的代数式表示）。 （5）测定样品中硫酸羟胺的质量分数：准确称取2.5000 g产品溶于水配成100 mL溶液，取25.00 mL溶液于锥形瓶中，用酸性高锰酸钾溶液滴定至终点，消耗高锰酸钾溶液12.00 mL。（发生的反应为，未配平） ①滴定终点的现象是________。 ②样品中硫酸羟胺的质量分数为________%。 【答案】（1） ①. 球形冷凝管 ②. 冷凝回流并导出气体 （2） （3）温度过高，氨易挥发、易分解；温度过低，反应速率太慢 （4） ①. 放气 ②. （5） ①. 滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液时，溶液由无色变为浅红色，且30 s内不褪色 ②. 78.72 【解析】 【分析】本题的实验主线为氨肟化、酸性水解和分离提纯，氨肟化阶段需兼顾反应速率与易挥发、易分解试剂的稳定性；水解后的萃取利用环己酮肟在水相和有机相中的分配差异；含量测定则依据与之间的电子守恒建立计量关系，再由移取体积换算样品纯度。 【小问1详解】 仪器b为球形冷凝管，反应加热时，挥发出的蒸气经冷凝后回流至反应容器，可减少反应物损失，不能被冷凝的气体可由其上端导出； 【小问2详解】 在中，设N元素的化合价为，则，解得； 【小问3详解】 升高温度可加快反应速率，但温度过高会使氨挥发加快，并促进分解；温度过低时反应速率太慢，因此控制在； 【小问4详解】 振荡分液漏斗时，漏斗内气压可能增大，应及时放气。设萃取平衡后水相中环己酮肟的浓度为，则有机相中的浓度为，故萃取率为； 【小问5详解】 ①酸性高锰酸钾溶液本身呈紫红色。滴定至恰好过量时，最后半滴高锰酸钾使溶液呈浅红色，且30 s内不褪色，即为终点； ②配平氧化还原反应：，，，，。 17. 丙烯可用于生产多种重要的有机化工原料，如丙烯腈等。在催化剂作用下，丙烷热裂解是制备丙烯的常用方法。回答下列问题： （1）在催化剂作用下，丙烷（g）分子发生脱氢反应制备丙烯，反应历程中的相对能量变化如图1所示（“*”表示吸附态），已知：。 ①  _____________（保留至小数点后一位）。 ②该历程中速率最慢的一步反应的反应方程式为________________________。 （2）分别在、条件下，测得不同温度时、的平衡物质的量分数如图2所示。代表条件下，的平衡物质的量分数变化的曲线为________（填标号），原因为________________________________________________。 （3）在温度为T℃，总压恒定为p kPa时，向密闭容器中按为充入、Ar发生丙烷脱氢制丙烯的反应（Ar不参与反应），平衡时的转化率为50%。 ①通入Ar的作用是________________。 ②反应的平衡常数________（用含p的式子表示，分压总压物质的量分数）kPa。 （4）在丙烷脱氢制丙烯的反应中通入一定量的可有效提高丙烯的产率，发生的反应有：  。 ①的加入可以有效消除催化剂表面的积炭，维持催化剂活性，原因是_____________________________。 ②除①中原因外，相比于直接脱氢法，其优点是____________________________________________________。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. C ②. 该反应的，温度升高，平衡正向移动，的物质的量分数增大，又反应的正方向为气体体积增大的反应，压强增大，平衡逆向移动，的物质的量分数减小 （3） ①. 恒压时加入Ar，降低各物质分压，使反应平衡正向移动，提高的转化率 ②. （4） ①. 在一定温度下，可与C反应生成CO，有效消除催化剂表面的积炭（或） ②. 消耗脱氢反应产生的氢气，使脱氢反应平衡正向移动，提高丙烷的平衡转化率（或提高产率） 【解析】 【小问1详解】 ① 根据图1可知，反应物 的相对能量为 ，生成物 的相对能量为 ，则该反应的能量变化 。对于 反应，其焓变 ，即 ； ② 反应历程中活化能最大的一步反应速率最慢。由图可知， 这一步的活化能为 ，在所有步骤中能垒最大，故该步反应最慢； 【小问2详解】 丙烷脱氢反应 是吸热且气体分子数增加的反应。升高温度，平衡正向移动， 的物质的量分数增大，对应图中随温度升高而上升的曲线C或D；减小压强，平衡正向移动， 的物质的量分数增大。已知 ，则在相同温度下， 对应的 物质的量分数更大，故处于上方的曲线C代表 条件下 的变化； 【小问3详解】 ① 在恒压条件下通入不参与反应的惰性气体Ar，会使容器体积增大，导致反应体系中各反应气体的分压降低（相当于减压），平衡向气体分子数增大的正反应方向移动，从而提高丙烷的转化率； ② 设初始充入的 ，则 。平衡时 的转化率为 ，即转化了 ，生成 和 各 ，剩余 为 。平衡时混合气体的总物质的量为 。各反应气体的分压均为 。则平衡常数 ； 【小问4详解】 ① 催化剂表面的积炭主要成分是碳单质，通入的 在高温下能与碳发生反应生成一氧化碳（），从而有效消除积炭，维持催化剂活性； ② 引入 后， 与脱氢反应产生的 发生反应 ，降低了体系中产物 的浓度，促使丙烷脱氢的化学平衡不断向正向移动，从而提高了丙烯的产率。 18. 有机物G为一种新型药物的中间体，其一种合成路线如图所示。 已知：。 回答下列问题： （1）A的化学名称为________；D中所含官能团的名称为________。 （2）B→C反应的条件和试剂为________；该反应的反应类型为________。 （3）写出F→G反应的化学方程式：________。 （4）物质E的同分异构体有多种，符合下列条件的同分异构体共有________种（不考虑立体异构）。 ①遇溶液显紫色；②1 mol有机物与NaOH溶液反应可消耗2molNaOH。 （5）以为原料制备X，其合成路线可表示为： 写出M、N的结构简式：M____________________，N____________________。 【答案】（1） ①. 苯酚 ②. 醚键、氨基 （2） ①. 浓硫酸、加热、浓硝酸 ②. 取代反应（或硝化反应） （3）+ （4）6 （5） ①. ②. 【解析】 【分析】由D的结构简式及C生成D的条件，结合已知：可逆推C为，再结合B的分子式可推知B为；A与CH3I在K2CO3作用下发生取代反应生成B，结合A的分子式可推知，A为苯酚；结合其他有机物的结构简式进行分析解答； 【小问1详解】 根据分析可知，A的化学名称为苯酚；结合D的结构简式可知，D中所含官能团的名称为醚键、氨基； 【小问2详解】 B→C是发生硝化反应生成，反应的条件和试剂为浓硫酸、加热、浓硝酸；该反应的反应类型为取代反应或硝化反应； 【小问3详解】 F→G是与反应生成和水，反应的化学方程式为：+      ； 【小问4详解】 物质E为，其同分异构体符合条件：①遇溶液显紫色则含有酚羟基；②1 mol有机物与NaOH溶液反应可消耗2molNaOH，结合结构可知，应该含有两个酚羟基，以两个酚羟基在苯环上的邻、间、对位，然后甲基在苯环上的位置分别有2种、3种和1种，符合条件的同分异构体共有6种； 【小问5详解】 根据流程可知，苯乙醛与HCN发生加成反应生成M为， 在酸性条件下加热生成N为， 在浓硫酸催化下加热发生消去反应生成X为，答案为；  。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $