精品解析：江苏南京市中华中学2027届高三上学期10月综合练习 化学试卷

中华中学2027届高三年级10月综合练习 高三化学 本卷考试时间：75分钟 总分：100分 可能用到的相对原子质量：Mn-55 O-16 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 下列可用作食品添加剂且属于无机物的是 A. 硫酸铅 B. 木糖醇 C. 葡萄糖酸-δ-内酯 D. 二氧化硫 2. 用NaCN溶液浸取矿粉中金的反应为4Au+2H2O+8NaCN+O2=4Na[Au(CN)2]+4NaOH。下列说法正确的是 A. H2O的空间结构为直线形 B. NaCN中含有离子键和共价键 C. 1mol[Au(CN)2]-中含有2molσ键 D. NaOH的电子式为 3. 下列实验的相应操作中，正确的是 A．观察钠的燃烧 B．制取NaOH溶液 C．制取氨气 D．除去CO2中的SO2 A. A B. B C. C D. D 4. 与水形成，其结构为，下列说法正确的是 A. 是非极性分子 B. 中B原子杂化方式为 C. 离子半径： D. 电负性： 阅读下列材料，完成下面小题： 我国在化学化工领域取得了一系列卓越成就。侯德榜将合成氨工业与制碱工艺相联合，实现了我国纯碱的自主生产；唐有祺院士主持测定了由甘氨酸(H2NCH2COOH)、丝氨酸()等18种氨基酸构成的猪胰岛素的晶体结构；卢佩章院士攻克了核燃料235U与238U同位素中气体杂质的分析难题；中科院大连化物所开发出合成气(H2和CO)制备清洁燃料乙醇(燃烧热为1366.8 kJ·mol-1)的技术，率先实现煤基乙醇的工业化生产。 5. 下列说法正确的是 A. 甘氨酸分子存在对映异构 B. NaCl晶胞(如图)中Cl-的配位数为12 C. 利用煤中各组分的沸点差异获得合成气 D. 235U和238U在元素周期表中占有相同的位置 6. 下列物质性质与用途或结构与性质不具有对应关系的是 A. 碳酸氢钠能与碱反应，用作食品膨松剂 B. 乙醇具有还原性，用作燃料电池的燃料 C. 氨是极性分子且能形成分子间氢键，易液化 D. 蛋白质中存在酰胺键()，能发生水解反应 7. 下列化学反应表示正确的是 A. 合成气催化制备乙醇： B. 由饱和食盐水制纯碱： C. 乙醇的燃烧： D. 丝氨酸与氢氧化钠反应： 8. 一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 电解过程中，向左室迁移 B. 电解过程中，左室中的浓度持续下降 C. 用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处，试纸先变红后褪色 D. 完全转化为的电解总反应： 9. 化合物Z是一种药物合成中间体，其合成路线如下： 下列说法正确的是 A. X分子中所有的原子可能共平面 B. 可用酸性高锰酸钾溶液检验Y中是否含有X C. 1 mol Z最多与5 mol H2发生加成反应 D. Z分子可以发生取代反应、氧化反应 10. 在温和条件下，、和CO在Au/α-MoC催化下直接反应合成，反应机理如图所示(*表示吸附态)。下列说法正确的是 A. 理论投料比 B. 在该催化剂表面，还原性： C. 过程a中存在非极性键的断裂和生成 D. 高温条件下一定更有利于的合成 11. 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 将铁锈溶于浓盐酸，再向溶液中滴入几滴KMnO4溶液，观察溶液颜色变化 铁锈中含有二价铁 B 为基元反应，将盛有NO2的密闭烧瓶浸入冷水，观察现象 比较正反应活化能和逆反应活化能大小 C 将锌片、铜片用导线连接后同时浸入含有酚酞的食盐水，露置于空气中，一段时间后，铜片附近溶液变红色 装置中发生析氢腐蚀 D 将BaSO4粉末加入Na2CO3饱和溶液中，充分振荡、静置、过滤、洗涤，将滤渣加入盐酸中，有气泡生成 A. A B. B C. C D. D 12. 室温下，FeCl3和磷酸浓度均为1 mol·L-1的混合溶液用NaOH调节pH。随pH增大，先产生FePO4沉淀，后逐渐转化为Fe(OH)3沉淀。溶液中c(Fe3+)和c总(含P物种)随溶液pH的变化如图所示。已知含P物种包括H3PO4、、和的、、。下列说法正确的是 A. H3PO4溶液中 B. 时，溶液中 C. 时，溶液中 D. pH由1.5增大至5，溶液中逐渐减小 13. 加氢制备甲醇的主要反应如下： 反应①： 反应②： 4 MPa时，将的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，出口处测得转化率、产率[]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 的 B. 曲线a表示产率随温度的变化 C. 240~280℃温度范围，CO产率随温度升高而增大 D. 210~280℃温度范围，反应①、反应②的反应速率均随温度的升高而增大 二、非选择题：本题共4小题，共61分。 14. 一种从钴渣中分离回收金属的工艺流程如下： 已知：酸浸液主要含有Co2+、Fe2+、Ni2+、Mn2+等金属阳离子。 （1）“沉铁”时，先向酸浸液中加入一定量H2O2，检验Fe2+氧化完全的试剂为__________(填写化学式)。反应完成后加入CaCO3调节pH至4.0将Fe3+转为Fe(OH)3，反应的化学方程式为__________。 （2）“沉钴”时，选用NaHS溶液而不选等浓度Na2S溶液的理由为__________。 （3）“沉镍”时，Ni2+与丁二酮肟()反应生成鲜红色沉淀，结构如图所示。该沉淀中存在的化学键有______________(填序号)。 A. 氢键 B. 共价键 C. 配位键 D. 离子键 （4）“沉锰”后主要生成Mn2(OH)2SO4和Mn(OH)2两种沉淀，再通入空气氧化得到产品Mn3O4。氧化时间对Mn3O4中锰含量及溶液pH的影响如图所示。 ①15~50min，pH下降较快的原因是______________(用离子方程式表示)。 ②氧化时间大于225min时，产品中的锰含量下降，其原因是______________。 （5）Mn3O4含量的测定：称取0.2500gMn3O4样品于锥形瓶中，加入25.00mL0.4000mol/LFeSO4溶液和适量稀硫酸。待固体完全溶解后，用0.1000mol/L酸性KMnO4溶液反应过量的FeSO4，恰好反应时消耗KMnO4溶液16.00mL。不考虑杂质参与反应，计算样品中Mn3O4的纯度______________(写出计算过程)。已知：Mn3O4和KMnO4在酸性条件下都被还原为Mn2+。 15. 异诺卡酮(G)，也称为韦提酮，是一种倍半萜类化合物，其部分合成路线如下： （1）的反应类型是______________，C分子中共平面的碳原子数目为______________。 （2）F分子中，与2号碳相比，1号碳的键极性相对______________(填“较大”或“较小”)。 （3）实际上是先发生加成反应，后发生消去反应，消去反应过程中可能产生与G互为同分异构体的副产物，其结构简式为______________。 （4）写出同时满足下列条件的G的一种同分异构体的结构简式：______________。 ①含有4种不同化学环境的氢原子：②碱性条件下水解后酸化，生成X和Y两种有机产物，，X的相对分子质量为46，Y能与FeCl3溶液发生显色反应，且能发生银镜反应。 （5）写出以CH3CH2OH和为原料制备的合成路线流程图________(无机试剂和题干流程中的有机试剂任用，合成路线示例见本题题干)。 16. 某兴趣小组对铜、银的配合物进行探究实验。 Ⅰ．铜配合物的形成与应用 （1）向溶液中逐滴加入浓氨水，生成，观察到反应现象为________。 （2）向硫酸铜溶液中加入酒石酸钠()溶液，加入溶液调节为11~13，再加入溶液，水浴加热，可在物质表面镀铜 已知：酒石酸()为弱酸； 在碱性环境下具有强还原性，中性和酸性还原性弱。 ①可与形成配离子，酸性条件下解离。结构式为与形成配位键的氧原子为________(填序号) ②镀铜时需要形成配离子的原因是________。 ③在铜的量足够的情况下，镀铜时需要及时添加的试剂是________。 ④镀铜时相对用浓氨水形成铜氨配合物，用酒石酸盐形成配合物而不用氨水的原因是________。 已知： Ⅱ．银配合物形成与应用 （3）在盐酸存在下，用过量铁粉还原回收并测定的回收率。 ①溶于氨水，反应的平衡常数的数值为________。 已知：，反应 ， ②请补充完整实验方案：取一定量反应后固体，水洗干燥后称重，________，称量质量计算得到的回收率。 (已知：必须使用的试剂、用品和仪器有：氨水、溶液、稀硝酸、稀盐酸) 17. CO2的转化是实现“碳中和”的有效途径。 Ⅰ．二氧化碳的捕集和利用是节能减排一个重要研究方向。 （1）科研组利用NaOH溶液实现“碳捕获”的技术的装置如图1。 ①“碳捕获”技术是减少二氧化碳排放的一种途径，基本思路是将工业排放的二氧化碳分离出来。若用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，反应后碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为1∶1，则反应的离子方程式为__________。 ②HOCH2CH2NH2(沸点为)作为碱性吸收剂，也可高效捕集烟气中的CO2，反应生成HOCH2CH2NHCOO-。吸收塔内，烟气和吸收剂的温度超过会造成CO2的吸收率降低，可能原因有__________。 Ⅱ．CO2的资源化利用具有重要的意义。 （2）合成尿素[CO(NH2)2]是利用CO2的途径之一，尿素合成主要通过下列反应实现： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： CO2和NH3合成尿素的反应自发进行的条件是__________(填“低温”“高温”或“任意条件”)。 （3）一种有机多孔电极材料(铜粉沉积在一种有机物的骨架上)电催化还原CO2的装置如图2所示。控制其他条件相同，将一定量的CO2通入该电催化装置中，阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图3所示。 ①b电极生成CH3OH的电极反应式为__________。 ②控制电压为0.8 V，电解时转移电子的物质的量为__________mol。 （4）催化电解法可将CO2转化为有机物。金属Cu/La复合电极材料电催化还原CO2制备甲醛和乙醇的可能机理如图4所示。研究表明，在不同电极材料上形成中间体的部分反应活化能如图5所示。 ①在答题卡上相应位置补充完整虚线框内Y的结构__________。 ②与单纯的Cu电极相比，利用Cu/La复合电极材料电催化还原CO2的优点是__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 中华中学2027届高三年级10月综合练习 高三化学 本卷考试时间：75分钟 总分：100分 可能用到的相对原子质量：Mn-55 O-16 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 下列可用作食品添加剂且属于无机物的是 A. 硫酸铅 B. 木糖醇 C. 葡萄糖酸-δ-内酯 D. 二氧化硫 【答案】D 【解析】 【详解】A．硫酸铅为重金属盐，会导致蛋白质变性，不能用作食品添加剂，A错误； B．木糖醇分子中含有5个羟基的五元醇，属于有机物，不属于无机物，B错误； C．葡萄糖酸-δ-内酯是含有羟基和酯基的内酯化合物，属于有机物，不属于无机物，C错误； D．二氧化硫是酸性氧化物，在国家规定的食品添加范围内，添加的二氧化硫可以起到防腐和抗氧化的作用，能用作食品添加剂，D正确； 故选D。 2. 用NaCN溶液浸取矿粉中金的反应为4Au+2H2O+8NaCN+O2=4Na[Au(CN)2]+4NaOH。下列说法正确的是 A. H2O的空间结构为直线形 B. NaCN中含有离子键和共价键 C. 1mol[Au(CN)2]-中含有2molσ键 D. NaOH的电子式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．H2O的空间结构为V形，A错误； B．NaCN中Na+与CN-间形成离子键，CN-中C和N之间形成共价键，B正确； C．[Au(CN)2]-中CN-内含有1个σ键，Au与CN-间形成配位键也是σ键，故1mol[Au(CN)2]-中含有4molσ键，C错误； D．NaOH的电子式为，D错误； 故选B。 3. 下列实验的相应操作中，正确的是 A．观察钠的燃烧 B．制取NaOH溶液 C．制取氨气 D．除去CO2中的SO2 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．钠燃烧实验需在坩埚中进行，图示操作错误，A错误； B．电解溶液制时阳极应使用惰性电极，图中阳极为活性电极，通电时优先失电子，无法得到，操作错误，B错误； C．极易溶于水，溶液与溶液反应生成的会溶解在水溶液中难以逸出，不能制取氨气，操作错误，C错误； D．可与饱和溶液反应生成，且在饱和溶液中溶解度很小，洗气装置长管进短管出符合要求，操作正确，D正确； 故选D。 4. 与水形成，其结构为，下列说法正确的是 A. 是非极性分子 B. 中B原子杂化方式为 C. 离子半径： D. 电负性： 【答案】A 【解析】 【详解】A．为平面正三角形结构，正负电荷中心重合，属于非极性分子，A正确； B． B原子价层电子对数为4，杂化方式为，B错误； C．电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，故，C错误； D．同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，故，D错误； 故选 A。 阅读下列材料，完成下面小题： 我国在化学化工领域取得了一系列卓越成就。侯德榜将合成氨工业与制碱工艺相联合，实现了我国纯碱的自主生产；唐有祺院士主持测定了由甘氨酸(H2NCH2COOH)、丝氨酸()等18种氨基酸构成的猪胰岛素的晶体结构；卢佩章院士攻克了核燃料235U与238U同位素中气体杂质的分析难题；中科院大连化物所开发出合成气(H2和CO)制备清洁燃料乙醇(燃烧热为1366.8 kJ·mol-1)的技术，率先实现煤基乙醇的工业化生产。 5. 下列说法正确的是 A. 甘氨酸分子存在对映异构 B. NaCl晶胞(如图)中Cl-的配位数为12 C. 利用煤中各组分的沸点差异获得合成气 D. 235U和238U在元素周期表中占有相同的位置 6. 下列物质性质与用途或结构与性质不具有对应关系的是 A. 碳酸氢钠能与碱反应，用作食品膨松剂 B. 乙醇具有还原性，用作燃料电池的燃料 C. 氨是极性分子且能形成分子间氢键，易液化 D. 蛋白质中存在酰胺键()，能发生水解反应 7. 下列化学反应表示正确的是 A. 合成气催化制备乙醇： B. 由饱和食盐水制纯碱： C. 乙醇的燃烧： D. 丝氨酸与氢氧化钠反应： 【答案】5. D 6. A 7. C 【解析】 【5题详解】 A．甘氨酸（）的碳原子连接2个氢原子，无手性碳原子，不存在对映异构，A错误； B．晶胞中的配位数为6，B错误； C．煤通过气化反应（与水蒸气高温反应）制合成气，不是利用组分沸点差异分离得到，C错误； D．和为同种元素的同位素，质子数相同，在元素周期表中位置相同，D正确； 故本题选D； 【6题详解】 A．碳酸氢钠用作食品膨松剂是因为其受热易分解产生气体，与“能和碱反应”的性质无对应关系，A符合题意； B．乙醇具有还原性，在燃料电池负极发生氧化反应失电子，可作燃料，性质与用途有对应关系，B不符合题意； C．氨为极性分子且分子间可形成氢键，分子间作用力强，沸点较高易液化，结构与性质有对应关系，C不符合题意； D．蛋白质中的酰胺键（肽键）可发生水解反应生成氨基酸，结构与性质有对应关系，D不符合题意； 故本题选A； 【7题详解】 A．该反应原子不守恒，正确反应为，A错误； B．饱和食盐水中通和首先析出溶解度更小的，不是，正确的反应为，B错误； C．燃烧热是1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物（、）放出的热量，该热化学方程式状态标注正确，数值、符号、单位均符合要求，C正确； D．丝氨酸中醇羟基不与反应，只有羧基可与反应，1 mol丝氨酸仅消耗1 mol ，正确的方程式为，D错误； 故本题选C。 8. 一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 电解过程中，向左室迁移 B. 电解过程中，左室中的浓度持续下降 C. 用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处，试纸先变红后褪色 D. 完全转化为的电解总反应： 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，左侧发生，N元素化合价下降，则左侧是阴极区，右侧发生，Cl元素化合价上升，则右侧是阳极区，据此解答； 【详解】A．电解池中，阳离子向阴极移动，则，向左室迁移，A正确； B．电解过程中，先生成，再消耗，是中间产物，其浓度增大还是减小，取决于生成速率与消耗速率，无法得出其浓度持续下降的结论，B错误； C．b处生成氯气，与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸能使蓝色石蕊试纸变红，次氯酸能使变红的试纸褪色，故能看到试纸先变红后褪色，C正确； D．左侧阴极总反应是，右侧阳极总反应是，将两电极反应相加即可得到总反应，D正确； 故选B。 9. 化合物Z是一种药物合成中间体，其合成路线如下： 下列说法正确的是 A. X分子中所有的原子可能共平面 B. 可用酸性高锰酸钾溶液检验Y中是否含有X C. 1 mol Z最多与5 mol H2发生加成反应 D. Z分子可以发生取代反应、氧化反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．X分子中含有甲基（），甲基中碳原子为杂化，具有四面体空间结构，所有原子不可能共平面，A错误； B．X中的酚羟基、醛基、与苯环直接相连的甲基均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，Y中的酚羟基、与苯环直接相连的甲基、碳碳双键也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此无法用酸性高锰酸钾溶液检验Y中是否含有X，B错误； C．Z中苯环可与加成，碳碳双键可与加成，酯基中的碳氧双键不能与加成，故最多与发生加成反应，C错误； D．Z分子中含有酯基可发生水解反应（属于取代反应），苯环上的氢、甲基均可发生取代反应；分子中含有碳碳双键可被氧化，也可燃烧发生氧化反应，故可以发生取代反应、氧化反应，D正确； 故选D。 10. 在温和条件下，、和CO在Au/α-MoC催化下直接反应合成，反应机理如图所示(*表示吸附态)。下列说法正确的是 A. 理论投料比 B. 在该催化剂表面，还原性： C. 过程a中存在非极性键的断裂和生成 D. 高温条件下一定更有利于的合成 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，氮气、水喝一氧化碳为反应物，氨气和二氧化碳为生成物，则反应的化学方程式为，则理论投料比，A正确； B．反应中，C元素化合价升高，发生氧化反应，则为还原剂，二氧化碳为氧化产物，N元素化合价降低，发生还原反应，则氮气为氧化剂，为还原产物，还原性：还原剂＞还原产物，故还原性，B错误； C．过程a中仅存在中非极性键的断裂，无非极性键的生成，C错误； D．该反应使用催化剂，高温会导致催化剂失活，且反应如果为放热反应，高温会抑制正向进行，故高温不一定有利于合成，D错误； 故答案为A。 11. 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 将铁锈溶于浓盐酸，再向溶液中滴入几滴KMnO4溶液，观察溶液颜色变化 铁锈中含有二价铁 B 为基元反应，将盛有NO2的密闭烧瓶浸入冷水，观察现象 比较正反应活化能和逆反应活化能大小 C 将锌片、铜片用导线连接后同时浸入含有酚酞的食盐水，露置于空气中，一段时间后，铜片附近溶液变红色 装置中发生析氢腐蚀 D 将BaSO4粉末加入Na2CO3饱和溶液中，充分振荡、静置、过滤、洗涤，将滤渣加入盐酸中，有气泡生成 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．浓盐酸中的具有还原性，可与酸性反应使其褪色，无法证明铁锈中含有二价铁，A错误； B．反应正反应为放热反应，，将烧瓶浸入冷水，平衡正向移动、气体颜色变浅，可推知，能达到探究目的，B正确； C．食盐水呈中性，中性条件下锌铜原电池发生吸氧腐蚀，正极得电子生成使酚酞变红，并非析氢腐蚀，C错误； D．饱和溶液中浓度极高，可使从而生成沉淀，实际，无法达到探究目的，D错误； 故选B。 12. 室温下，FeCl3和磷酸浓度均为1 mol·L-1的混合溶液用NaOH调节pH。随pH增大，先产生FePO4沉淀，后逐渐转化为Fe(OH)3沉淀。溶液中c(Fe3+)和c总(含P物种)随溶液pH的变化如图所示。已知含P物种包括H3PO4、、和的、、。下列说法正确的是 A. H3PO4溶液中 B. 时，溶液中 C. 时，溶液中 D. pH由1.5增大至5，溶液中逐渐减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．在纯溶液中，电荷守恒式为，选项中的式子漏掉了，A错误； B．时体系中还有沉淀，此时溶液是的饱和溶液，沉淀溶解平衡，满足，B错误； C．根据磷酸的两级电离常数：，，两式相乘得到，变形得。时，代入、，，即，C正确； D．从1.5增大到5，不断减小，由可知，，氢离子浓度降低，磷酸根的占比升高；同时体系始终存在的溶解平衡，随着pH升高不断减小，由，会逐渐增大，D错误； 故选C。 13. 加氢制备甲醇的主要反应如下： 反应①： 反应②： 4 MPa时，将的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，出口处测得转化率、产率[]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 的 B. 曲线a表示产率随温度的变化 C. 240~280℃温度范围，CO产率随温度升高而增大 D. 210~280℃温度范围，反应①、反应②的反应速率均随温度的升高而增大 【答案】C 【解析】 【分析】题干给出加氢制甲醇的两个关联反应：反应① ， ，为放热反应；反应②  ，为吸热反应。 初始投料比为，固定压强下，测得​转化率、甲醇产率随温度变化的曲线：曲线随温度升高持续上升，曲线随温度升高先升后降。 【详解】A．根据盖斯定律，目标反应可由反应①−反应②得到，焓变为： ，不是，A错误，不符合题意； B．二氧化碳转化为甲醇和一氧化碳，因此甲醇的产率一定比二氧化碳的转化率低，曲线是转化率，曲线是甲醇产率，B错误，不符合题意； C．。在240~280℃范围内，​转化率（曲线）持续升高，甲醇产率（曲线）持续降低，因此二者差值（即产率）随温度升高而增大，C正确，符合题意； D．温度升高时，以一定流速通过装有催化剂的反应管，甲醇的产率先升高后降低，说明反应②的选择性增大，其速率随温度升高而增大，可能导致反应①的速率减小，D错误，不符合题意； 故选C。 二、非选择题：本题共4小题，共61分。 14. 一种从钴渣中分离回收金属的工艺流程如下： 已知：酸浸液主要含有Co2+、Fe2+、Ni2+、Mn2+等金属阳离子。 （1）“沉铁”时，先向酸浸液中加入一定量H2O2，检验Fe2+氧化完全的试剂为__________(填写化学式)。反应完成后加入CaCO3调节pH至4.0将Fe3+转为Fe(OH)3，反应的化学方程式为__________。 （2）“沉钴”时，选用NaHS溶液而不选等浓度Na2S溶液的理由为__________。 （3）“沉镍”时，Ni2+与丁二酮肟()反应生成鲜红色沉淀，结构如图所示。该沉淀中存在的化学键有______________(填序号)。 A. 氢键 B. 共价键 C. 配位键 D. 离子键 （4）“沉锰”后主要生成Mn2(OH)2SO4和Mn(OH)2两种沉淀，再通入空气氧化得到产品Mn3O4。氧化时间对Mn3O4中锰含量及溶液pH的影响如图所示。 ①15~50min，pH下降较快的原因是______________(用离子方程式表示)。 ②氧化时间大于225min时，产品中的锰含量下降，其原因是______________。 （5）Mn3O4含量的测定：称取0.2500gMn3O4样品于锥形瓶中，加入25.00mL0.4000mol/LFeSO4溶液和适量稀硫酸。待固体完全溶解后，用0.1000mol/L酸性KMnO4溶液反应过量的FeSO4，恰好反应时消耗KMnO4溶液16.00mL。不考虑杂质参与反应，计算样品中Mn3O4的纯度______________(写出计算过程)。已知：Mn3O4和KMnO4在酸性条件下都被还原为Mn2+。 【答案】（1） ①. ②. （2）Na2S溶液的碱性强，OH-离子浓度大，会生成Co(OH)2沉淀 （3）BC （4） ①. ②. 生成了Mn2O3或MnO2，使产品中的锰含量下降 （5） 【解析】 【分析】钴渣经硫酸酸浸后，过滤得到主要含有、、、等金属阳离子的酸浸液；利用将氧化为，再通过调节溶液pH，使转化为沉淀除去，再加入使转化为CoS沉淀除去，加入丁二酮肟使转化为沉淀除去，最后利用氨水沉锰，经空气氧化得。 【小问1详解】 检验用溶液，Fe2+如果氧化完全。则不生成蓝色沉淀；反应完成后加入调节pH至4.0时反应的化学方程式：； 【小问2详解】 选用NaHS溶液而不选等浓度的Na2S溶液是因为Na2S溶液的碱性强，OH-离子浓度大，会生成Co(OH)2沉淀； 【小问3详解】 A．氢键是分子间作用力，不是化学键，A错误； B．该配合物存在C-H等极性共价键，B正确； C．该配合物存在配位键，C正确； D．该配合物不存在离子键，D错误； 故选BC； 【小问4详解】 ①15-50min，主要发生的反应的离子方程式为，氧化过程中产生了，所以pH下降较快； ②225min后，继续通O2，可能发生过度氧化，生成Mn2O3或MnO2，使产品中的锰含量下降； 【小问5详解】 由题意可知，总反应的还原剂为FeSO4，氧化剂分别有：Mn3O4、KMnO4，根据得失电子守恒可得：，，则，。 15. 异诺卡酮(G)，也称为韦提酮，是一种倍半萜类化合物，其部分合成路线如下： （1）的反应类型是______________，C分子中共平面的碳原子数目为______________。 （2）F分子中，与2号碳相比，1号碳的键极性相对______________(填“较大”或“较小”)。 （3）实际上是先发生加成反应，后发生消去反应，消去反应过程中可能产生与G互为同分异构体的副产物，其结构简式为______________。 （4）写出同时满足下列条件的G的一种同分异构体的结构简式：______________。 ①含有4种不同化学环境的氢原子：②碱性条件下水解后酸化，生成X和Y两种有机产物，，X的相对分子质量为46，Y能与FeCl3溶液发生显色反应，且能发生银镜反应。 （5）写出以CH3CH2OH和为原料制备的合成路线流程图________(无机试剂和题干流程中的有机试剂任用，合成路线示例见本题题干)。 【答案】（1） ①. 还原反应 ②. 6 （2）较大 （3） （4）或 （5） 【解析】 【分析】是强还原剂，则发生还原反应，B发生取代反应生成C，C发生取代反应生成D，D与甲醇发生酯化反应生成E。E发生取代反应生成F，先发生加成反应，后发生消去反应。 【小问1详解】 是强还原剂，则发生还原反应；因为乙烯是平面结构，所以C分子中6个碳原子都共平面； 【小问2详解】 F分子中1号碳邻位连有吸电子的羰基，自身还连有吸电子的酯基，吸电子效应使1号碳电子云密度比2号碳更低，C-H键的共用电子对更偏向碳，因此1号碳的C-H键极性较大； 【小问3详解】 F→G实际上是先发生加成反应，得到的中间产物的结构简式为，后发生消去反应，消去羟基右侧环上相邻碳上的氢原子得到G，消去羟基左侧环上相邻碳上的氢原子得到G的同分异构体的副产物，其结构简式为； 【小问4详解】 水解得1:1的X和Y，X相对分子质量为46，Y含酚羟基（遇显色）和醛基（银镜反应），说明X为甲酸，原有机物为甲酸酚酯，总共有4种化学环境的氢，说明分子高度对称，符合所有条件的同分异构体的结构简式为或； 【小问5详解】 采用逆推法分析：可由和反应得到，可由2分子合成，可由乙酸和乙醇合成，乙醇催化氧化可得乙醛，乙醛催化氧化可得乙酸，由此可得合成路线为。 16. 某兴趣小组对铜、银的配合物进行探究实验。 Ⅰ．铜配合物的形成与应用 （1）向溶液中逐滴加入浓氨水，生成，观察到反应现象为________。 （2）向硫酸铜溶液中加入酒石酸钠()溶液，加入溶液调节为11~13，再加入溶液，水浴加热，可在物质表面镀铜 已知：酒石酸()为弱酸； 在碱性环境下具有强还原性，中性和酸性还原性弱。 ①可与形成配离子，酸性条件下解离。结构式为与形成配位键的氧原子为________(填序号) ②镀铜时需要形成配离子的原因是________。 ③在铜的量足够的情况下，镀铜时需要及时添加的试剂是________。 ④镀铜时相对用浓氨水形成铜氨配合物，用酒石酸盐形成配合物而不用氨水的原因是________。 已知： Ⅱ．银配合物形成与应用 （3）在盐酸存在下，用过量铁粉还原回收并测定的回收率。 ①溶于氨水，反应的平衡常数的数值为________。 已知：，反应 ， ②请补充完整实验方案：取一定量反应后固体，水洗干燥后称重，________，称量质量计算得到的回收率。 (已知：必须使用的试剂、用品和仪器有：氨水、溶液、稀硝酸、稀盐酸) 【答案】（1）先生成蓝色沉淀，后沉淀消失，生成深蓝色溶液 （2） ①. 1 ②. 反应需要碱性环境，会生成沉淀；提供一定浓度的 ③. 、 ④. 氨水易挥发，且铜氨配合物过于稳定导致游离浓度过低，无法满足镀铜反应速率要求 （3） ①. ②. 向固体中加入足量稀盐酸，充分反应后过滤、水洗至滤液中加稀硝酸酸化的溶液无白色沉淀生成，再将滤渣用足量2mol/L氨水充分浸取、过滤，剩余固体洗涤干燥后，得到纯净的Ag。 【解析】 【小问1详解】 向硫酸铜溶液中逐滴加浓氨水时，首先氨水作为弱碱提供，与反应生成蓝色的沉淀；过量的氨水作为配体，与反应生成深蓝色的溶液。 【小问2详解】 ①配位键的形成需要配体提供孤电子对，中带负电的羧基氧（编号1）有孤电子对，可作为配位原子与成键。 ②避免强碱性条件下生成沉淀；控制游离浓度，防止其被快速还原生成铜粉，保证平缓还原速率得到平整镀层。 ③HCHO在碱性条件下被氧化为甲酸类物质，反应过程中会不断消耗，导致体系pH下降，既会让铜配离子解离，也会降低HCHO的还原性，因此需要及时补充NaOH维持强碱性环境，HCHO作为还原剂也随反应消耗需要补充。 ④对比给出的两个平衡常数，铜氨配合物K更大，对的束缚能力过强，游离浓度太低还原速率难以满足镀铜需求，且氨水易挥发，体系配体浓度不稳定，酒石酸盐配合物更适配镀铜的速率要求。 【小问3详解】 ①目标反应的平衡常数可拆解为两个反应的平衡常数乘积：。 ②还原后固体混有过量铁粉，先加稀盐酸将Fe完全溶解除去，水洗除去、（用稀硝酸和检验无证明洗净），再加氨水浸取可能残留的AgCl杂质，最终得到纯净的Ag单质称重，即可计算回收率。 17. CO2的转化是实现“碳中和”的有效途径。 Ⅰ．二氧化碳的捕集和利用是节能减排一个重要研究方向。 （1）科研组利用NaOH溶液实现“碳捕获”的技术的装置如图1。 ①“碳捕获”技术是减少二氧化碳排放的一种途径，基本思路是将工业排放的二氧化碳分离出来。若用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，反应后碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为1∶1，则反应的离子方程式为__________。 ②HOCH2CH2NH2(沸点为)作为碱性吸收剂，也可高效捕集烟气中的CO2，反应生成HOCH2CH2NHCOO-。吸收塔内，烟气和吸收剂的温度超过会造成CO2的吸收率降低，可能原因有__________。 Ⅱ．CO2的资源化利用具有重要的意义。 （2）合成尿素[CO(NH2)2]是利用CO2的途径之一，尿素合成主要通过下列反应实现： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： CO2和NH3合成尿素的反应自发进行的条件是__________(填“低温”“高温”或“任意条件”)。 （3）一种有机多孔电极材料(铜粉沉积在一种有机物的骨架上)电催化还原CO2的装置如图2所示。控制其他条件相同，将一定量的CO2通入该电催化装置中，阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图3所示。 ①b电极生成CH3OH的电极反应式为__________。 ②控制电压为0.8 V，电解时转移电子的物质的量为__________mol。 （4）催化电解法可将CO2转化为有机物。金属Cu/La复合电极材料电催化还原CO2制备甲醛和乙醇的可能机理如图4所示。研究表明，在不同电极材料上形成中间体的部分反应活化能如图5所示。 ①在答题卡上相应位置补充完整虚线框内Y的结构__________。 ②与单纯的Cu电极相比，利用Cu/La复合电极材料电催化还原CO2的优点是__________。 【答案】（1） ①. ① ②. ② 温度升高导致 的溶解度降低；该吸收反应可能为放热反应，温度升高使平衡逆向移动（或生成的产物受热易分解）。 （2） 低温 （3） ①. ① ②. ② （4） ①. ① ②. ② 降低了反应的活化能，加快了反应速率，提高了乙醇的选择性 【解析】 【小问1详解】 ① 反应后碳酸盐（）和碳酸氢盐（）的物质的量之比为 。假设两者各生成 ，根据电荷守恒和钠元素守恒，需要 （即 ）；根据碳元素守恒，需要 。因此化学方程式为 ，改写为离子方程式即为 。 ② 气体的溶解度随温度升高而降低，超过 会导致 逸出；此外，该类酸碱吸收反应通常为放热反应，温度过高会导致化学平衡向逆反应方向移动，或者生成的氨基甲酸盐类产物在高温下不稳定易分解。 【小问2详解】 根据盖斯定律，将反应Ⅰ和反应Ⅱ相加可得总反应：。该反应的焓变 。反应物有 气体，生成物只有 气体，因此熵变 。根据吉布斯自由能判据 时反应自发，由于 且 ，该反应只有在低温条件下才能自发进行。 【小问3详解】 ① b电极为阴极，发生还原反应。 在酸性条件下得到电子被还原为甲醇（），碳元素化合价从降至，转移 个电子，酸性条件下电极反应式为：。 ② 根据图3可知，当电压为 时，阴极生成的产物为 和。生成 转移 电子，故 转移 电子；生成 （由 还原而来，碳元素从 降至），转移 电子，故 转移 电子。因此，电压为0.8 V电解时转移电子的总物质的量为 。 【小问4详解】 ① 从反应机理图4分析，与X作用得到Y，Y再次与X作用得到，因此X为，Y为。 ② 根据图5的反应历程能量图可知，实线（ 复合电极）的最高能垒（活化能）明显低于虚线（单纯 电极），说明复合电极能有效降低反应的活化能，从而加快反应速率，提高了乙醇的选择性。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $