精品解析：贵州黔东南苗族侗族自治州2027届高三上学期学科素养训练 化学试题

高三化学学科素养训练 满分100分 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 F-19 Na-23 S-32 Ca-40 Co-59 Cu-64 I-127 Hg-201 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. 化学与科学、技术、社会、环境(STSE)密切联系。下列说法正确的是 A. 高纯度的Si常用于制造光导纤维 B. 舞台上干冰升华时，共价键断裂 C. 医学上肠胃X光检查常采用硫酸钡作“钡餐” D. 明矾[]可用作净水剂和消毒剂 2. 下列有关化学用语描述正确的是 A. 和的结构示意图都可表示为 B. 质量数为11的硼原子核素符号： C. NH4Cl的电子式： D. SiO2的晶体类型：分子晶体 3. 贵州省黔南州龙里县大山深处的一处红色心形天然湖泊，因其湖水呈红色，高空俯瞰酷似一颗心脏而得名，被誉为“大地之心”。经研究，湖水呈红色是因为铁矿岩层中的亚铁离子溶解后，经氧化反应形成纳米级氧化铁悬浮物。下列说法错误的是 A. 氧化铁俗称铁红，常用作红色油漆和涂料 B. 湖水中氧化铁悬浮物可以通过过滤方法而除去 C. 取少量除去氧化铁后的湖水于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红，说明湖水中含有Fe3+ D. 湖水的颜色深浅会随季节或气候的变化而略有不同，这可能与降水量、水温及水中溶解氧的含量有关 4. 实验室进行铁钉镀锌实验。下列相关原理、装置及操作不正确的是 A B C D 配制溶液 铁钉除油污 铁钉除锈 铁钉镀锌 A. A B. B C. C D. D 5. 下列有关离子方程式书写正确的是 A. 向NH4Cl 溶液中加入一小粒钠： B. 向NaOH溶液中通入过量： C. 向稀硝酸中滴加溶液： D. 在溶液中通入足量的氯气： 6. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 64g环状()分子中含有的键数为 B. 足量Na2O2与标准状况下的反应转移的电子数为 C. 常温下，1LpH=3的醋酸溶液中数目小于 D. 标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为 7. 短周期主族元素W、R、X、Y、Z的原子序数依次增大，基态W原子核外电子排布在三个能级上，且每个能级上电子数相等，基态原子的核外电子有两个未成对电子，短周期主族元素中，的原子半径最大，Z的最高价氧化物对应的水化物和的氢化物在水中都完全电离。下列叙述错误的是 A. 电负性：X＞W＞Y B. 简单离子半径：Z＞Y＞X C. 最简单氢化物的稳定性：X＞R D. 元素R、X形成的的空间结构是平面三角形 8. 根据下列实验操作及现象得出的结论错误的是 选项 实验操作及现象 结论 A 向浓度相同的和混合溶液中加入CCl4，再滴加少量氯水并振荡，CCl4层呈现紫红色 还原性：I-＞Br- B 常温下，分别测定浓度均为的和溶液的pH，溶液的pH更小 结合H+的能力： C 常温下，向两支盛有等体积等浓度Na2S溶液的试管中分别滴入少量等体积等浓度的ZnSO4、CuSO4溶液，前者无明显变化，后者产生黑色沉淀 常温下， D 常温下，分别向不同浓度的盐酸和乙酸溶液中加入表面积、体积大小、数量均相同的镁条，乙酸溶液中产生气泡的速率更快 两溶液导电性：乙酸溶液＞盐酸 A. A B. B C. C D. D 9. 我国学者发明了一种新型多功能甲醛-硝酸盐电池，可同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子(如图)。下列说法正确的是 A. CuAg电极为正极 B. 放电过程中，OH-通过交换膜从左室传递到右室 C. CuRu电极上的电极反应为 D. 处理废水过程中溶液不变，无须补加 10. 抗肿瘤药物香草木宁的合成片段如图所示。下列叙述正确的是 A. 香草木宁中碳原子都是杂化 B. 用红外光谱仪可测得香草木宁的摩尔质量 C. 1molQ最多能与40gNaOH反应 D. Q能发生加成反应和消去反应 11. 我国科学家实现了催化氢化CO2获得甲酸，反应过程如图甲，其中化合物2转化为化合物3过程的能量变化如图乙所示(TS表示过渡态，I表示中间体)，下列说法错误的是 A. 化合物1→化合物2的反应中有极性键的断裂和形成 B. 图甲中铁元素的配位数均为6 C. 图乙的反应过程中，升温有利于该反应平衡正向移动 D. 图乙中生成中间体I2的基元反应，为“化合物2+H2O→化合物3+HCOO-”的决速步骤 12. 某化合物在一定温度下电导率发生突跃，可作为快离子导体材料，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为。下列相关叙述错误的是 A. 该化合物的化学式为 B. Hg2+和空位的数目比为1：3 C. 与Cu+配位的I-个数为4 D. 晶胞密度为 13. 蛇纹石主要成分为，伴生少量、、元素，可耦合绿矾()分解回收并矿化固定。 ，。下列有关说法正确的是 A. “矿化”反应的离子方程式为 B. 常温下，“调pH=6”时，滤液中Al3+浓度为 C. 滤渣②主要成分为、、、留在滤液中 D. 绿矾高温分解中为氧化产物 14. HF总浓度的水溶液中存在两个平衡： ， 。溶液中、、与pH的关系如图所示，下列叙述正确的是 A. M、N曲线分别代表、随的变化 B. 、 C. 溶液中始终存在 D. pH=1的溶液中，存在 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 硫脲[(NH2)2CS]俗称硫代尿素，属于硫代酰胺类有机物，在工业上常用作还原剂。工业主流制备方法：氰氨基化钙与硫化氢、水在低温条件下反应制备。实验室合成少量硫代尿素的装置如图所示。回答下列问题： 已知： Ⅰ．H2S：有毒酸性气体，还原性强，温度高于60℃易发生副反应导致产率下降。 Ⅱ．硫脲：白色晶体，易溶于水；低温稳定，温度＞150℃会异构化为NH4SCN。 （1）仪器a的名称是__________。 （2）实验开始时，先打开A处分液漏斗活塞，待整个装置充满气体后，再打开C处分液漏斗活塞的目的是__________________________________________。 （3）装置A中发生反应的离子方程式为________________________________________。 （4）装置B中最佳试剂为__________(填标号)。装置D的作用是________________。 A．饱和食盐水 B．氢氧化钠溶液 C．浓硫酸 D．饱和NaHS溶液 （5）反应结束后，从C中混合悬浊液中提纯硫脲晶体：先过滤除去Ca(OH)2沉淀，将滤液减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温烘干得到产品。蒸发浓缩时需要在减压条件下进行，其原因是_________________________________________________________________。 （6）简述检验产品中是否混有NH4SCN杂质的实验操作与现象：____________________________________________。 （7）取2.50g制得的产品(杂质不参与反应)溶于水配成100mL溶液，量取20.00mL溶液，用的酸性高锰酸钾溶液滴定，滴定至终点时消耗酸性高锰酸钾溶液28.00 mL，滴定发生反应的离子方程式为，则产品的纯度为__________(用%表示)。下列操作会造成硫脲产率偏低的是__________(多选)。 A．通入H2S不足 B．C中反应温度升至70℃ C．结晶后高温烘干产品 16. 草酸钴晶体()用途广泛，可用于指示剂、锂电池正极材料前驱体、催化剂的制备等。贵州某新材料产业园利用进口水钴矿(主要成分为Co2O3，含少量FeO、Al2O3、、MgO、CaO、SiO2等)制备的工艺流程如下： 已知：①该生产条件下，，。 ②常温下，部分金属阳离子形成氢氧化物沉淀时的pH如表所示。 沉淀物 开始沉淀时pH 2.7 7.5 7.6 4.0 7.7 完全沉淀时pH 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8 回答下列问题： （1）基态Co的价层电子排布式为____________________。Co2+、Co3+均可与CN-形成配离子，中含__________molσ键。 （2）“浸出”工序中水钴矿要预先粉碎，简述粉碎的目的：______________________________________________________________________；Co2O3发生反应的离子方程式为______________________________________________________________________。 （3）调节pH的范围为____________，滤渣1为________(填化学式)。 （4）若调节pH后，则“除钙、镁”工序中，首先生成的沉淀是__________(填化学式)；“除钙、镁”后过滤，滤液中的__________。 （5）萃取剂对金属离子的萃取率与溶液pH的关系如图甲所示。该工艺采取在pH接近于3.0条件下萃取的原因是______________________________________________________________。 （6）草酸钴晶体是制备钴的氧化物的重要原料。在空气中高温灼烧，其热重曲线如图乙所示。写出D点对应物质的化学式：__________________。 17. 二甲醚(DME)因具有含氢量高、廉价无毒等优点，被誉为“21世纪的清洁燃料”。工业上利用二甲醚催化重整制氢的反应如下： ① ② 回答下列问题： （1）计算： __________。 （2）可利用反应制取二甲醚，研究发现CO2的平衡转化率随反应温度、投料比[]的变化曲线如图一所示： ①该反应在（ ）(填“低温”“高温”或“任意温度”)条件下能自发进行。 ②下列说法正确的是（ ）。 A．恒温恒压下，充入惰性气体，CO2平衡转化率降低 B．工业上投料比越大，越有利于二甲醚的合成 C．化学平衡常数 D．500 K，投料比为2，该反应在恒容容器中达平衡时，体系压强变为原来的0.6倍 （3）恒温恒压(1000 kPa)条件下，向密闭容器中充入和进行催化重整制取H2，反应达平衡后，测得二甲醚的转化率为80%，平衡分压为40kPa，计算反应①的Kp=__________(列出计算式即可)。 （4）采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金)，利用CO和H2合成二甲醚，反应方程式为 。相关物质的平衡转化率或选择性随的变化曲线如图二所示。该制备过程中的副产物有________________________________________(填化学式)；当为2时，最有利于二甲醚的合成，此时，反应应处于较低温度，其原因有___________________________________________。 （5）常温下，以二甲醚、空气、HCl溶液组成的燃料电池为电源，以石墨为电极电解10LNaCl溶液。 ①写出该燃料电池的负极反应式：________________________。 ②当NaCl溶液的pH变为12时，燃料电池中消耗了标准状况下______LO2(忽略溶液体积的变化)。 18. 伊潘立酮(J)是新一代的抗精神分裂药，其合成路线如下： 请回答： （1）化合物G中的官能团的名称是羰基、________________，化合物C的结构简式是_____________________。 （2）B的命名是______________，H中__________(填“有”或“无”)手性碳原子。 （3）氮原子上的孤电子对也可以看成取代基，如R1-CH=N-R2存在顺反异构；D→E的反应过程中还会生成另一种产物K，其与E互为顺反异构体，请写出K的结构简式：_________________。 （4）写出E生成F的化学方程式： ___________________________。 （5）G+H→I的反应中K2CO3的作用是_____________________________________。 （6）M是比G的相对分子质量小14的芳香族化合物，同时满足下列条件的M有__________种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱图中峰面积之比为1：2：2：2：1的结构简式为____________________。 ①与FeCl3溶液作用显紫色； ②能与NaHCO3溶液反应放出CO2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三化学学科素养训练 满分100分 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 F-19 Na-23 S-32 Ca-40 Co-59 Cu-64 I-127 Hg-201 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. 化学与科学、技术、社会、环境(STSE)密切联系。下列说法正确的是 A. 高纯度的Si常用于制造光导纤维 B. 舞台上干冰升华时，共价键断裂 C. 医学上肠胃X光检查常采用硫酸钡作“钡餐” D. 明矾[]可用作净水剂和消毒剂 【答案】C 【解析】 【详解】A．制造光导纤维的材料为，高纯度常用于制作半导体芯片、太阳能电池等，A错误； B．干冰升华属于物理变化，仅破坏分子间的分子间作用力，分子内的共价键不会断裂，B错误； C．不溶于水和胃酸（主要成分为盐酸），不会电离出有毒的，适合作为肠胃X光检查的钡餐，C正确； D．明矾中水解生成的氢氧化铝胶体可吸附水中悬浮杂质，可用作净水剂，但明矾无强氧化性，不具有消毒功能，不能作消毒剂，D错误； 故选C。 2. 下列有关化学用语描述正确的是 A. 和的结构示意图都可表示为 B. 质量数为11的硼原子核素符号： C. NH4Cl的电子式： D. SiO2的晶体类型：分子晶体 【答案】A 【解析】 【详解】A．和的质子数均为8，得到2个电子后核外均为10个电子，结构示意图均为核电荷数+8、核外电子排布2、8，A正确； B．核素符号左下角为质子数、左上角为质量数，硼的质子数为5，质量数为11的硼核素符号应为，B错误； C．是离子化合物，为阴离子，电子式需要加方括号并标注最外层电子正确电子式为，C错误； D．为空间网状结构的原子晶体，不存在单个分子，不是分子晶体，D错误； 3. 贵州省黔南州龙里县大山深处的一处红色心形天然湖泊，因其湖水呈红色，高空俯瞰酷似一颗心脏而得名，被誉为“大地之心”。经研究，湖水呈红色是因为铁矿岩层中的亚铁离子溶解后，经氧化反应形成纳米级氧化铁悬浮物。下列说法错误的是 A. 氧化铁俗称铁红，常用作红色油漆和涂料 B. 湖水中氧化铁悬浮物可以通过过滤方法而除去 C. 取少量除去氧化铁后的湖水于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红，说明湖水中含有Fe3+ D. 湖水的颜色深浅会随季节或气候的变化而略有不同，这可能与降水量、水温及水中溶解氧的含量有关 【答案】B 【解析】 【详解】A．俗称铁红，为红棕色稳定粉末，常用作红色油漆和涂料，A正确； B．题中氧化铁为纳米级悬浮物，颗粒直径为，可透过滤纸孔隙，无法通过过滤方法除去，B错误； C．可与反应生成血红色络合物，该反应可检验，滴加溶液变红能证明湖水中含，C正确； D．降水量变化会稀释湖水改变浓度，水温和溶解氧含量会影响的氧化速率，进而改变纳米氧化铁的含量，因此湖水颜色深浅会随季节气候变化，D正确； 故答案选B。 4. 实验室进行铁钉镀锌实验。下列相关原理、装置及操作不正确的是 A B C D 配制溶液 铁钉除油污 铁钉除锈 铁钉镀锌 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．配制一定物质的量浓度的溶液时，溶质要放在烧杯中溶解，不能直接放在容量瓶中溶解，A不正确； B．油污的主要成分是油脂，油脂在碱性条件下可以发生水解反应生成可溶于水的甘油和高级脂肪酸盐，因此，铁钉放在溶液中加热后可以除去其表面的油污，B正确； C．铁锈的主要成分是，其可溶于盐酸，因此，将铁钉放在盐酸中可以除去其表面的铁锈，C正确； D．该装置为电解池，铁钉与电源负极相连作阴极，锌片与电源的正极相连作阳极，电解质溶液为溶液，因此，该装置为电镀装置，可以实现铁钉上镀锌，D正确； 综上所述，本题选A。 5. 下列有关离子方程式书写正确的是 A. 向NH4Cl 溶液中加入一小粒钠： B. 向NaOH溶液中通入过量： C. 向稀硝酸中滴加溶液： D. 在溶液中通入足量的氯气： 【答案】D 【解析】 【详解】A．钠与水反应生成的会与反应生成，离子方程式书写不完整，正确离子方程式： ，A错误； B．过量与反应生成而非，离子方程式产物错误，正确离子方程式： ，B错误； C．稀硝酸具有强氧化性，会将及反应生成的、氧化，不会得到题给产物，正确离子方程式为 例如，C错误； D．足量氯气可将中和完全氧化，离子方程式配平、产物均正确，D正确； 故选D。 6. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 64g环状()分子中含有的键数为 B. 足量Na2O2与标准状况下的反应转移的电子数为 C. 常温下，1LpH=3的醋酸溶液中数目小于 D. 标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为 【答案】D 【解析】 【详解】A．的摩尔质量为，64g 的物质的量为，1个分子含8个键，故含有的键数为，A错误； B．标准状况下的物质的量为，与反应的方程式为，每反应转移电子，故反应转移电子数为，B错误； C．的醋酸溶液中，则1L溶液中物质的量为，数目等于，C错误； D．标准状况下混合气体的物质的量为，和分子均含4个氢原子，故含氢原子物质的量为，数目为，D正确； 故选D。 7. 短周期主族元素W、R、X、Y、Z的原子序数依次增大，基态W原子核外电子排布在三个能级上，且每个能级上电子数相等，基态原子的核外电子有两个未成对电子，短周期主族元素中，的原子半径最大，Z的最高价氧化物对应的水化物和的氢化物在水中都完全电离。下列叙述错误的是 A. 电负性：X＞W＞Y B. 简单离子半径：Z＞Y＞X C. 最简单氢化物的稳定性：X＞R D. 元素R、X形成的的空间结构是平面三角形 【答案】B 【解析】 【分析】首先推断元素：基态W原子核外三个能级各能级电子数相等，电子排布为，W为；短周期主族元素中Y原子半径最大，Y为；Z的氢化物和最高价氧化物对应水化物均为强酸，Z为；X原子序数介于和之间、核外有2个未成对电子，X为；介于和之间的R为。 【详解】A．同周期主族元素从左到右电负性增大，金属电负性远小于非金属，故电负性，即，A正确； B．有3个电子层半径最大，和电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径，即，选项顺序错误，B错误； C．非金属性，非金属性越强最简单氢化物越稳定，故稳定性，即，C正确； D．为，中心价层电子对数为，无孤电子对，空间结构为平面三角形，D正确； 故选B。 8. 根据下列实验操作及现象得出的结论错误的是 选项 实验操作及现象 结论 A 向浓度相同的和混合溶液中加入CCl4，再滴加少量氯水并振荡，CCl4层呈现紫红色 还原性：I-＞Br- B 常温下，分别测定浓度均为的和溶液的pH，溶液的pH更小 结合H+的能力： C 常温下，向两支盛有等体积等浓度Na2S溶液的试管中分别滴入少量等体积等浓度的ZnSO4、CuSO4溶液，前者无明显变化，后者产生黑色沉淀 常温下， D 常温下，分别向不同浓度的盐酸和乙酸溶液中加入表面积、体积大小、数量均相同的镁条，乙酸溶液中产生气泡的速率更快 两溶液导电性：乙酸溶液＞盐酸 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．氯气加入到混合溶液中，生成使层呈紫红色，说明的还原性强，优先和氯气反应，故还原性，A结论正确； B．同浓度下溶液pH更小，说明水解程度更小，结合能力更弱，故结合能力：，B结论错误； C．等浓度溶液中加入等浓度无沉淀，加入生成黑色沉淀，说明更难溶，故常温下，C结论正确； D．反应速率与正相关，乙酸产生气泡速率更快说明乙酸中更大，一元酸溶液中总离子浓度约为，离子浓度越大导电性越强，故导电性乙酸溶液＞盐酸，D结论正确； 故选B。 9. 我国学者发明了一种新型多功能甲醛-硝酸盐电池，可同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子(如图)。下列说法正确的是 A. CuAg电极为正极 B. 放电过程中，OH-通过交换膜从左室传递到右室 C. CuRu电极上的电极反应为 D. 处理废水过程中溶液不变，无须补加 【答案】C 【解析】 【分析】由原电池中电子移动方向可知，CuAg为负极，HCHO失去电子生成HCOO-和H2，电极方程式为：2HCHO+4OH-﹣2e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2H2O，CuRu为正极，得到电子生成NH3，电极方程式为：6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣，以此解答。 【详解】A．电子由电极流出，原电池中电子流出的电极为负极，因此为负极，A错误； B．放电时阴离子向负极移动，负极位于左室，因此应从右室传递到左室，B错误； C．为正极，中元素从价降低为中的价，每个得到，碱性环境下结合电荷守恒、原子守恒配平得电极反应为，C正确； D．由分析可知，负极电极方程式为：2HCHO+4OH-﹣2e﹣=2HCOO﹣+H2↑+2H2O，正极电极方程式为：6H2O+8e﹣=NH3↑+9OH﹣，总反应为8HCHO+7OH-=NH3+8HCOO-+4 H2↑+2H2O，处理废水过程中消耗OH-，溶液pH减小，需补加 KOH，D错误； 故选C。 10. 抗肿瘤药物香草木宁的合成片段如图所示。下列叙述正确的是 A. 香草木宁中碳原子都是杂化 B. 用红外光谱仪可测得香草木宁的摩尔质量 C. 1molQ最多能与40gNaOH反应 D. Q能发生加成反应和消去反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．香草木宁中含有，其中的饱和碳原子为杂化，并非所有碳原子均为杂化，A错误； B．红外光谱仪用于测定官能团和化学键类型，摩尔质量需用质谱仪测定，B错误； C．1mol Q中含有1mol普通酯基，水解最多消耗1mol ，对应质量为，C正确； D．Q中含有苯环、不饱和键可发生加成反应，但不存在醇羟基、卤原子等能发生消去反应的官能团，无法发生消去反应，D错误； 故选C。 11. 我国科学家实现了催化氢化CO2获得甲酸，反应过程如图甲，其中化合物2转化为化合物3过程的能量变化如图乙所示(TS表示过渡态，I表示中间体)，下列说法错误的是 A. 化合物1→化合物2的反应中有极性键的断裂和形成 B. 图甲中铁元素的配位数均为6 C. 图乙的反应过程中，升温有利于该反应平衡正向移动 D. 图乙中生成中间体I2的基元反应，为“化合物2+H2O→化合物3+HCOO-”的决速步骤 【答案】C 【解析】 【详解】A．化合物1到化合物2的过程中二氧化碳中的碳氧键断裂，生成碳氢键，存在极性键的断裂和形成，A正确； B．观察图甲中含铁化合物的结构，的配位键数目均为6，配位数均为6，B正确； C．图乙中反应物总能量高于生成物总能量，总反应，为放热反应，升温平衡逆向移动，不利于反应正向进行，C错误； D．决速步骤为反应历程中活化能最大的步骤，生成中间体的步骤对应过渡态，活化能最高，为该反应的决速步骤，D正确； 故选C。 12. 某化合物在一定温度下电导率发生突跃，可作为快离子导体材料，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为。下列相关叙述错误的是 A. 该化合物的化学式为 B. Hg2+和空位的数目比为1：3 C. 与Cu+配位的I-个数为4 D. 晶胞密度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．晶胞中均摊数目为，全部位于晶胞内部共4个，设数目为，由电荷守恒得，故化学式为，A正确； B．和空位的总均摊数目为，数目为1，故空位数目为，二者数目比为，不是，B错误； C．由晶胞结构可知，每个周围有4个距离最近的，故的配位数为4，C正确； D．每个晶胞质量为，晶胞体积为，代入密度公式得，D正确； 故选B。 13. 蛇纹石主要成分为，伴生少量、、元素，可耦合绿矾()分解回收并矿化固定。 ，。下列有关说法正确的是 A. “矿化”反应的离子方程式为 B. 常温下，“调pH=6”时，滤液中Al3+浓度为 C. 滤渣②主要成分为、、、留在滤液中 D. 绿矾高温分解中为氧化产物 【答案】A 【解析】 【分析】将蛇纹石（主成分为，伴生少量Ni、Fe、Al元素）与绿矾共同经焙烧①后酸浸，过滤除去以含硅不溶物为主的滤渣①；向酸浸后滤液中加NaOH调pH=6，使转化为沉淀、同时绿矾焙烧生成的三价铁也转化为氢氧化铁沉淀，得到滤渣②，含、的滤液进入沉镍工序，加沉淀剂将转化为镍的沉淀，该沉淀经焙烧②得到目标产物NiO；沉镍后剩余含镁滤液通入完成矿化，最终得到矿化产物，实现NiO回收与的矿化固定。 【详解】A．该离子方程式电荷、原子均守恒，符合矿化生成碱式碳酸镁的反应规律，A正确； B．常温下时，则，B错误； C．焙烧过程中被氧化为，滤渣②主要成分为、，不是，C错误； D．绿矾高温分解时，元素从+6价降为+4价生成，为还原产物，D错误； 故选A。 14. HF总浓度的水溶液中存在两个平衡： ， 。溶液中、、与pH的关系如图所示，下列叙述正确的是 A. M、N曲线分别代表、随的变化 B. 、 C. 溶液中始终存在 D. pH=1的溶液中，存在 【答案】B 【解析】 【详解】A．pH增大时，减小，平衡正向移动，随pH升高而减小对应M曲线，随pH升高而增大对应N曲线，先增后减对应P曲线，A错误； B．，取pH=4时数据：、、，代入得；，代入，得，B正确； C．根据F元素守恒，，选项中系数错误，C错误； D．HF为弱酸，的HF溶液pH>1，pH=1时需外加酸，溶液中还存在外加酸的阴离子，电荷守恒为，等式不成立，D错误； 故选B。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 硫脲[(NH2)2CS]俗称硫代尿素，属于硫代酰胺类有机物，在工业上常用作还原剂。工业主流制备方法：氰氨基化钙与硫化氢、水在低温条件下反应制备。实验室合成少量硫代尿素的装置如图所示。回答下列问题： 已知： Ⅰ．H2S：有毒酸性气体，还原性强，温度高于60℃易发生副反应导致产率下降。 Ⅱ．硫脲：白色晶体，易溶于水；低温稳定，温度＞150℃会异构化为NH4SCN。 （1）仪器a的名称是__________。 （2）实验开始时，先打开A处分液漏斗活塞，待整个装置充满气体后，再打开C处分液漏斗活塞的目的是__________________________________________。 （3）装置A中发生反应的离子方程式为________________________________________。 （4）装置B中最佳试剂为__________(填标号)。装置D的作用是________________。 A．饱和食盐水 B．氢氧化钠溶液 C．浓硫酸 D．饱和NaHS溶液 （5）反应结束后，从C中混合悬浊液中提纯硫脲晶体：先过滤除去Ca(OH)2沉淀，将滤液减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温烘干得到产品。蒸发浓缩时需要在减压条件下进行，其原因是_________________________________________________________________。 （6）简述检验产品中是否混有NH4SCN杂质的实验操作与现象：____________________________________________。 （7）取2.50g制得的产品(杂质不参与反应)溶于水配成100mL溶液，量取20.00mL溶液，用的酸性高锰酸钾溶液滴定，滴定至终点时消耗酸性高锰酸钾溶液28.00 mL，滴定发生反应的离子方程式为，则产品的纯度为__________(用%表示)。下列操作会造成硫脲产率偏低的是__________(多选)。 A．通入H2S不足 B．C中反应温度升至70℃ C．结晶后高温烘干产品 【答案】（1） 分液漏斗 （2） 排尽装置内的空气，防止被氧化 （3） （4） ①. D ②. 吸收尾气（未反应的），防止污染环境 （5） 降低水的沸点，防止温度过高导致硫脲发生结构异化 （6） 取少量产品溶于水，滴加几滴溶液，若溶液变血红色，则说明混有杂质 （7） ①. 76 ②. ABC 【解析】 【小问1详解】 该仪器带有活塞可控制液体滴加速率，为常见的仪器，为分液漏斗。 【小问2详解】 已知H2S还原性强，硫脲也属于还原剂，装置内残留的O2会氧化反应物或产物硫脲，提前通H2S排尽空气可避免该问题。 【小问3详解】 装置A中稀盐酸和FeS发生复分解反应制备H2S，离子方程式为。 【小问4详解】 装置A制得的中混有HCl杂质，饱和NaHS溶液可以吸收HCl，同时降低的溶解度，避免损耗；是有毒酸性气体，装置D可吸收未反应的有毒H2S，防止污染空气，同时可防倒吸。其余选项中，饱和食盐水吸收HCl的同时会溶解损耗H2S，不符合除杂要求，NaOH会同时吸收，浓硫酸会氧化强还原性的，均不符合要求。 【小问5详解】 已知硫脲温度＞150℃会异化为NH4SCN，减压环境下液体沸点降低，可在更低温度下完成浓缩，保护产物。 【小问6详解】 SCN-和会发生特征显色反应生成血红色配合物，可用于检验SCN-，所以检验产品中是否混有NH4SCN杂质的实验操作与现象为取少量产品溶于水，滴加几滴溶液，若溶液变血红色，则说明混有杂质； 【小问7详解】 根据滴定反应的比例关系，20 mL待测液中，对应，100 mL溶液中硫脲总物质的量为，并且硫脲的摩尔质量为76 g/mol，总质量为，纯度为。 A．H2S不足，反应物未完全转化，产物偏少，A符合题意； B．温度升至70℃，超过60℃发生副反应，产率下降，B符合题意； C．高温烘干会使硫脲异化为NH4SCN，产物损失，产率下降，C符合题意； 故选ABC。 【点睛】 16. 草酸钴晶体()用途广泛，可用于指示剂、锂电池正极材料前驱体、催化剂的制备等。贵州某新材料产业园利用进口水钴矿(主要成分为Co2O3，含少量FeO、Al2O3、、MgO、CaO、SiO2等)制备的工艺流程如下： 已知：①该生产条件下，，。 ②常温下，部分金属阳离子形成氢氧化物沉淀时的pH如表所示。 沉淀物 开始沉淀时pH 2.7 7.5 7.6 4.0 7.7 完全沉淀时pH 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8 回答下列问题： （1）基态Co的价层电子排布式为____________________。Co2+、Co3+均可与CN-形成配离子，中含__________molσ键。 （2）“浸出”工序中水钴矿要预先粉碎，简述粉碎的目的：______________________________________________________________________；Co2O3发生反应的离子方程式为______________________________________________________________________。 （3）调节pH的范围为____________，滤渣1为________(填化学式)。 （4）若调节pH后，则“除钙、镁”工序中，首先生成的沉淀是__________(填化学式)；“除钙、镁”后过滤，滤液中的__________。 （5）萃取剂对金属离子的萃取率与溶液pH的关系如图甲所示。该工艺采取在pH接近于3.0条件下萃取的原因是______________________________________________________________。 （6）草酸钴晶体是制备钴的氧化物的重要原料。在空气中高温灼烧，其热重曲线如图乙所示。写出D点对应物质的化学式：__________________。 【答案】（1） ①. ②. 12 （2） ①. 增大固液接触面积，加快反应速率，提高钴的浸取率 ②. （3） ①. ②. 、 （4） ①. ②. （或） （5） 此时的萃取率较高，而的萃取率极低，有利于和的分离，并减少钴的损失 （6） 【解析】 【分析】进口水钴矿主要成分为，含有少量的、、、、、，加入硫酸和进行酸浸时，被还原为，不溶于稀硫酸成为浸渣，其余金属氧化物转化为金属离子；加入将氧化为，便于后续沉淀；加入调节将、转化为、沉淀除去，滤渣1为、；再向滤液中加入将、转化为、沉淀除去，滤渣2为、；利用萃取剂将和分离，除去水相中的；向萃后余液加入将转化为，由此解答； 【小问1详解】 的原子序数是27，价层电子排布式为； 中每个内部存在1个键，同时中心离子与6个形成6个配位键（也为键），因此中含键； 【小问2详解】 粉碎的目的是增大固液接触面积，加快反应速率，提高钴的浸取率； 在酸性环境下，可以将氧化为，自身被还原为，因此离子方程式为； 【小问3详解】 调节的目的是将、完全转化为、沉淀，同时保证和不沉淀，根据表中数据可知，的范围为； 由分析可知，滤渣1为、； 【小问4详解】 由于，当时，更容易沉淀，因此首先生成的沉淀是； ； 【小问5详解】 根据图像可知，时，此时的萃取率较高，而的萃取率极低，有利于和的分离，并减少钴的损失； 【小问6详解】 取，其质量为，其中的质量为，根据图像可知，D点时剩余的固体质量为 ，其中的质量为，剩余固体中元素的质量为，计算得，因此该物质的化学式为； 17. 二甲醚(DME)因具有含氢量高、廉价无毒等优点，被誉为“21世纪的清洁燃料”。工业上利用二甲醚催化重整制氢的反应如下： ① ② 回答下列问题： （1）计算： __________。 （2）可利用反应制取二甲醚，研究发现CO2的平衡转化率随反应温度、投料比[]的变化曲线如图一所示： ①该反应在（ ）(填“低温”“高温”或“任意温度”)条件下能自发进行。 ②下列说法正确的是（ ）。 A．恒温恒压下，充入惰性气体，CO2平衡转化率降低 B．工业上投料比越大，越有利于二甲醚的合成 C．化学平衡常数 D．500 K，投料比为2，该反应在恒容容器中达平衡时，体系压强变为原来的0.6倍 （3）恒温恒压(1000 kPa)条件下，向密闭容器中充入和进行催化重整制取H2，反应达平衡后，测得二甲醚的转化率为80%，平衡分压为40kPa，计算反应①的Kp=__________(列出计算式即可)。 （4）采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金)，利用CO和H2合成二甲醚，反应方程式为 。相关物质的平衡转化率或选择性随的变化曲线如图二所示。该制备过程中的副产物有________________________________________(填化学式)；当为2时，最有利于二甲醚的合成，此时，反应应处于较低温度，其原因有___________________________________________。 （5）常温下，以二甲醚、空气、HCl溶液组成的燃料电池为电源，以石墨为电极电解10LNaCl溶液。 ①写出该燃料电池的负极反应式：________________________。 ②当NaCl溶液的pH变为12时，燃料电池中消耗了标准状况下______LO2(忽略溶液体积的变化)。 【答案】（1）-75 （2） ①. 低温 ②. AD （3） （4） ①. ②. 该反应为放热反应，低温有利于反应正向进行；副产物甲醇在低温下可转化为二甲醚，提高二甲醚的产率 （5） ①. ②. 0.56 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，目标反应 = 反应① - 2×反应②，因此。 【小问2详解】 ①该反应的正反应气体分子数减少，；由图一可知温度升高平衡转化率降低，说明正反应。根据自发反应判据，低温下才能满足，反应自发。 ②A．恒温恒压充入惰性气体，容器体积增大，相当于减压，平衡向气体分子数增多的逆反应方向移动，​平衡转化率降低，A正确； B．投料比过大时，过量的​会稀释产物二甲醚，还会增加能耗和设备负荷，并非投料比越大越利于合成，B错误； C．该反应，温度越高平衡常数越小，m点温度低于n点，故，C错误； D．设初始投料、，总初始物质的量为3a；500K投料比为2时转化率为60%，列三段式：，可得平衡总物质的量为，恒容下压强之比等于物质的量之比，平衡压强为初始的倍，D正确； 故选AD。 【小问3详解】 初始充入二甲醚和，二甲醚转化率80%，列三段式：，又，恒温恒压总压1000 kPa，则；设反应②消耗，则平衡时；解得，则、，代入反应①的压强平衡常数表达式。 【小问4详解】 该反应为放热反应，低温有利于反应正向进行，提高反应物平衡转化率、提升二甲醚的选择性；副产物甲醇在低温下可转化为二甲醚，提高二甲醚的产率。 【小问5详解】 ①酸性介质中，二甲醚在负极失电子发生氧化反应，生成和，配平得到负极反应式：。 ②电解NaCl溶液pH=12时，，，电解反应中每生成1mol 转移1mol电子，故电路中转移电子总物质的量为0.1mol；该燃料电池正极反应为，消耗1mol ​转移4mol电子，因此消耗，标准状况下体积为。 18. 伊潘立酮(J)是新一代的抗精神分裂药，其合成路线如下： 请回答： （1）化合物G中的官能团的名称是羰基、________________，化合物C的结构简式是_____________________。 （2）B的命名是______________，H中__________(填“有”或“无”)手性碳原子。 （3）氮原子上的孤电子对也可以看成取代基，如R1-CH=N-R2存在顺反异构；D→E的反应过程中还会生成另一种产物K，其与E互为顺反异构体，请写出K的结构简式：_________________。 （4）写出E生成F的化学方程式： ___________________________。 （5）G+H→I的反应中K2CO3的作用是_____________________________________。 （6）M是比G的相对分子质量小14的芳香族化合物，同时满足下列条件的M有__________种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱图中峰面积之比为1：2：2：2：1的结构简式为____________________。 ①与FeCl3溶液作用显紫色； ②能与NaHCO3溶液反应放出CO2。 【答案】（1） ①. 酚羟基、醚键 ②. （2） ①. 间二氟苯或1，3-二氟苯 ②. 无 （3） （4） （5）使取代产物HBr反应，使该反应正常进行，提高产率 （6） ①. 13 ②. 【解析】 【分析】以A和1，3-二氟苯（B）为起始原料，经取代反应得到分子式为的化合物C，A与B的分子式加起来为，两者之间相差一个HCl，说明A与B发生了取代反应脱去一分子HCl，结合D的结构，可以推出C的结构简式为；C在HCl作用下脱乙酰基，得到含哌啶环的酮类产物D；D与发生加成缩合反应生成E；E在NaOH作用下发生分子内的成环反应，得到中间体F；以含酚羟基、甲氧基的苯乙酮衍生物G为原料，和试剂H（）在作用下发取代反应，得到带氯代烷侧链的中间体I，根据I的结构简式可以推出H的结构简式为。中间体F与I得到目标产物伊潘立酮(J)，据此解答； 【18题详解】 观察G的结构，除羰基外，苯环直接连-OH为酚羟基，苯环连为醚键；根据分析，C的结构简式为。 【19题详解】 B为苯环的1、3位取代氟原子，命名为1，3-二氟苯；手性碳要求连4个不同基团，H的所有碳原子均存在连2个相同氢原子的情况，无手性碳原子。 【20题详解】 题干说明C=N双键存在顺反异构，E是其中一种顺式产物，K为反式异构体，仅需交换肟基上-OH和哌啶环的相对位置可得K的结构：。 【21题详解】 E在NaOH作用下，肟的氧负离子进攻邻位芳环的氟原子，关环形成含氧氮的杂环结构，得到F，对应的反应方程式：。 【22题详解】 根据勒夏特列原理，作为弱碱可以中和生成的HBr，降低体系中HBr的浓度，推动取代反应的平衡正向移动，提升原料转化率与产物产率。 【23题详解】 M比G分子量小14，即少1个，满足条件：①遇显紫色说明含酚羟基，②和反应放说明含羧基，属于芳香族化合物。分类计数：苯环连-OH和两个取代基有邻间对3种；苯环连-OH、、-COOH三个取代基有10种，合计13种。峰面积1:2:2:2:1说明苯环为对位二取代，且侧链含1个亚甲基，对应结构为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $