精品解析：广州市番禺区广铁一中铁英学校2025-2026学年高三下学期开学考试 化学试题

高三化学 本试卷共8页，20小题，满分100分，考试用时75分钟。 相对原子质量：H1 O16 Zn 65 1. 下列历史文物的主要成分属于金属材料的是 A．鲁国大玉璧 B．汝窑天蓝釉刻花鹅颈瓶 C．“孙子兵法”竹简 D．战国金怪兽 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．鲁国大玉璧主要成分为玉石，属于无机非金属材料，A错误； B．汝窑天蓝釉刻花鹅颈瓶为瓷器，主要成分为陶瓷，属于无机非金属材料，B错误； C．“孙子兵法”竹简的主要成分为纤维素，属于天然有机材料，C错误； D．战国金怪兽主要成分为黄金，黄金是纯金属，属于金属材料，D正确； 故答案选D。 2. 化合物X是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物，结构简式如图。下列相关表述错误的是 A. 可与发生加成反应和取代反应 B. 可与溶液发生显色反应 C. 含有4种含氧官能团 D. 存在顺反异构 【答案】D 【解析】 【详解】A．化合物X中存在碳碳双键，能和发生加成反应，苯环连有酚羟基，下方苯环上酚羟基邻位有氢原子，可以与发生取代反应，A正确； B．化合物X中有酚羟基，遇溶液会发生显色反应，B正确； C．化合物X中含有酚羟基、醛基、酮羰基、醚键4种含氧官能团，C正确； D．该化合物中只有一个碳碳双键，其中一个双键碳原子连接的2个原子团都是甲基，所以不存在顺反异构，D错误； 故选D。 3. 下列说法不正确的是 A. 尿素和甲醛发生缩聚反应生成脲醛树脂，用于生产电器开关 B. DNA分子复制过程中存在氢键的断裂和形成 C. 不锈钢是在普通钢中添加铬、镍等元素，其耐腐蚀性增强 D. “特氟龙”的主要成分聚四氟乙烯的单体属于烃类 【答案】D 【解析】 【详解】A．尿素与甲醛发生缩聚反应可生成热固性脲醛树脂，其绝缘性能优异，可用于生产电器开关，A正确； B．DNA分子复制过程中，解旋阶段会断裂双链间的氢键，碱基互补配对阶段会形成新的氢键，存在氢键的断裂和形成，B正确； C．普通钢中添加铬、镍等元素制成不锈钢，改变了金属内部结构，耐腐蚀性显著增强，C正确； D．聚四氟乙烯的单体为四氟乙烯（），烃是仅由碳、氢两种元素组成的有机物，四氟乙烯含氟元素，不属于烃类，D错误； 故选D。 4. 化学与生活密切相关。下列叙述正确的是 A. 漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果 B. 温室气体是形成酸雨的主要物质 C. 棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物 D. 干冰可用在舞台上制造“云雾” 【答案】D 【解析】 【详解】A．漂白粉的有效成分次氯酸钙与盐酸混合，会发生氧化还原反应生成有毒的氯气，两者不能混合使用，A错误； B．温室气体主要是指二氧化碳，二氧化碳不是形成酸雨的主要物质，形成酸雨的主要物质是硫氧化物、氮氧化物等，B错误； C．棉花、麻来源于植物，主要成分均是纤维素，为碳水化合物，但蚕丝来源于动物，主要成分是蛋白质，蛋白质不是碳水化合物，C错误； D．干冰是固态的二氧化碳，干冰升华时，吸收大量的热，使周围温度降低，大量的水蒸气凝结成了小液滴，形成 “云雾”效果，D正确； 答案选D。 5. 物质性质决定用途，下列两者对应关系错误的是 A. 过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气，可作潜水艇中的供氧剂 B. 制作豆腐时添加石膏，体现了CaSO4的微溶性 C. 用氯化铁溶液腐蚀铜电路板，体现了Fe3+的氧化性 D. 用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈，体现了明矾溶液的酸性 【答案】B 【解析】 【详解】A．与可发生反应生成氧气，可作为潜水艇的供氧剂，二者有对应关系，A不符合题意； B．豆浆属于蛋白质胶体，添加石膏（）制作豆腐的原理是石膏作为电解质，电离出的离子可中和胶体粒子表面电荷使胶体聚沉，与的微溶性无对应关系，B符合题意； C．氯化铁溶液腐蚀铜电路板的反应为，反应中化合价降低得电子，作氧化剂，体现氧化性，二者有对应关系，C不符合题意； D．明矾中的发生水解反应，使溶液显酸性，可与铜锈反应将其溶解去除，体现了明矾溶液的酸性，二者有对应关系，D不符合题意； 故选B。 6. 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。 7. 能满足下列物质间直接转化关系，且推理成立的是 A. 可为硫，氧化物1可作为食品添加剂 B. 可为铁，氧化物2俗称铁红 C. 可为氮，盐的水溶液呈酸性 D. 可为钠，可通过电解饱和食盐水制备钠单质 【答案】A 【解析】 【详解】A．硫单质与O2生成SO2（氧化物1），SO2再氧化为SO3（氧化物2），SO3与水生成H2SO4（酸），H2SO4与NaOH反应生成硫酸盐。SO2可作为食品添加剂（如防腐剂），A正确； B．铁单质与O2燃烧生成Fe3O4（氧化物1），但Fe3O4难以进一步氧化为Fe2O3（氧化物2，铁红），且Fe2O3不溶于水，无法直接生成酸或碱，B错误； C．氮气与O2生成NO（氧化物1），NO氧化为NO2（氧化物2），NO2与水生成HNO3（酸），HNO3与NaOH反应生成硝酸盐（如NaNO3），但其水溶液呈中性，而非酸性，C错误； D．钠与O2常温生成Na2O（氧化物1），加热生成Na2O2（氧化物2），Na2O2与水生成NaOH（碱），NaOH与HCl反应生成NaCl（盐）。但电解饱和食盐水无法制备钠单质（需电解熔融NaCl），D错误； 故选A。 8. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列解释与实例不符的是 选项 实例 解释 A 石英玻璃的X射线衍射图谱看不到分立的斑点 石英玻璃为晶体 B 原子光谱是不连续的线状谱线 原子的能级是量子化的 C CsCl晶体中与8个配位，而NaCl晶体中与6个配位 的半径比大 D 逐个断开中的C—H，每步所需能量不同 各步中的C—H所处化学环境不同 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．石英玻璃的X射线衍射图谱看不到分立的斑点，说明其为非晶体，不是晶体，A错误； B．原子光谱的线状谱线由量子化的能级跃迁导致，B正确； C．Cs+半径大于Na+，导致CsCl和NaCl的配位数差异，C正确； D．CH4中C-H键断裂能量不同是因化学环境变化，D正确； 故选A。 9. LiDFOB是一种新型的电解质锂盐，具有较高的电化学稳定性和电导率，被广泛用于目前的锂电池中。LiDFOB的结构如图所示，其中M、X、Y、Z为位于同一短周期元素，X原子核外的s轨道与p轨道上的电子数之比为2：1,下列叙述正确的是 A. X、Y、Z简单气态氢化物的沸点： B. X、Y两元素组成的分子一定为非极性分子 C. 该化合物中有极性键、非极性键、配位键和离子键 D. 该化合物中所有原子的最外层均满足8电子稳定结构 【答案】C 【解析】 【分析】，X原子核外的s轨道与p轨道上的电子数之比为2∶1，则X元素是C，M、X、Y、Z是位于同一短周期元素，由结构图可知，Z形成1个共价键，则Z元素是F；Y能形成2个共价键，则Y元素是O；M元素是B，其中1个F与B形成配位键； 【详解】A．H2O和HF均能形成分子间氢键，使其沸点升高，且H2O形成的氢键数目比HF多，因此最简单氢化物的沸点顺序为：H2O>HF>CH4，A错误； B．X、Y分别为C、O，通常可形成化合物CO、，而CO为极性分子，B错误； C．根据结构图，可知该化合物中有极性键、非极性键、配位键和离子键，C正确； D．化合物中Li的最外层不满足8电子稳定结构，D错误； 故选C。 10. 乙烯是植物激素，可以催熟果实。植物体内乙烯的生物合成反应为： 阿伏加德罗常数的值为，下列说法正确的是 A. 中键的数目为 B. 中π电子的数目为 C. 中孤电子对的数目为 D. 消耗，产物中杂化C原子数目为 【答案】D 【解析】 【详解】A．未指明标准状况，无法确定其物质的量，A错误； B．HCN结构式为H-C≡N，C≡N三键含2个π键，每个π键2电子，故每个HCN分子含4个π电子，0.1 mol HCN含0.4 NAπ电子，B错误； C．H2O中心原子孤电子对数为=2，9 g H2O为=0.5 mol，0.5 mol水含1 NA孤电子对，C错误； D．该反应中消耗1 mol O2生成2 mol HCN和2 mol CO2。HCN中C为sp杂化（2个σ键），CO2中C为sp杂化（2个σ键），共4 mol sp杂化C原子，数目为4 NA，D正确； 故选D。 11. 某化学兴趣小组为探究蔗糖与浓硫酸的反应设计了如图所示实验装置。向左倾斜Y形试管使反应发生，下列说法正确的是 A. 装置不变，仅将装置I中的蔗糖换成木炭，也能出现相同的现象 B. 装置Ⅱ中品红溶液褪色，证明SO2具有氧化性 C. 装置Ⅲ中产生白色沉淀，其主要成分为CaCO3和CaSO3 D. 置Ⅳ中无明显现象 【答案】D 【解析】 【详解】A．木炭与浓硫酸反应需要加热，仅将装置I中的蔗糖换成木炭，不能出现相同的现象，A错误； B．蔗糖与浓硫酸反应生成CO2和SO2，SO2具有漂白性，使品红溶液褪色，B错误； C．漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，Ca(ClO)2具有氧化性。通入CO2和SO2后反应生成CaCO3和CaSO4沉淀，C错误； D．CO2和SO2均不能与BaCl2溶液反应，故装置Ⅳ无明显现象，D正确； 故选D。 12. 某兴趣小组探究沉淀的转化。将2mL 0.1mol·L-1 AgNO3溶液与同浓度同体积的NaCl溶液混合，得悬浊液1，然后进行如下实验。下列叙述错误的是 A. 溶液1中 B. 溶液2中 C. 溶液3中 D. 上述实验可证明 【答案】C 【解析】 【分析】在2mL0.2mol/L的溶液中加入等体积等浓度的NaCl溶液得悬浊液1，经分离后，向中滴加6mol/L的氨水，发生反应，加入0.1mol/LKI溶液2mL，发生反应：，得到沉淀，由物质的量关系可知，不能完全反应，溶液3中可能还存在剩余的氨水以及； 【详解】A．溶液1中主要溶质是，同时由于存在溶解平衡：，还存在极少量的，选项中满足电荷守恒关系，A正确； B．根据元素守恒可知，若不水解，则，但会水解生成其他含银的微粒，故，B正确； C．溶液3中可能存在氨水过量的情况，不能得出的结论，C错误； D．由实验操作可知，存在转化，由此说明AgI更难溶，故可得出结论，D正确； 故选C。 13. 科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后，电极上检测到和少量。下列叙述正确的是 A. 充电时，向阳极方向迁移 B. 充电时，会发生反应 C. 放电时，正极反应有 D. 放电时，电极质量减少，电极生成了 【答案】C 【解析】 【分析】Zn具有比较强的还原性，具有比较强的氧化性，自发的氧化还原反应发生在Zn与MnO2之间，所以电极为正极，Zn电极为负极，则充电时电极为阳极、Zn电极为阴极。 【详解】A．充电时该装置为电解池，电解池中阳离子向阴极迁移，即向阴极方向迁移，A不正确； B．放电时，负极的电极反应为，则充电时阴极反应为Zn2++2e-=Zn，即充电时Zn元素化合价应降低，而选项中Zn元素化合价升高，B不正确； C．放电时电极为正极，正极上检测到和少量，则正极上主要发生的电极反应是，C正确； D．放电时，Zn电极质量减少0.65g（物质的量为0.010mol），电路中转移0.020mol电子，由正极的主要反应可知，若正极上只有生成，则生成的物质的量为0.020mol，但是正极上还有生成，因此，的物质的量小于0.020mol，D不正确； 综上所述，本题选C。 14. 根据实验目的，下列实验及现象、结论都正确的是 选项 实验目的 实验及现象 结论 A 比较和的水解常数 分别测浓度均为的和溶液的，后者大于前者 B 检验铁锈中是否含有二价铁 将铁锈溶于浓盐酸，滴入溶液，紫色褪去 铁锈中含有二价铁 C 探究氢离子浓度对、相互转化的影响 向溶液中缓慢滴加硫酸，黄色变为橙红色 增大氢离子浓度，转化平衡向生成的方向移动 D 检验乙醇中是否含有水 向乙醇中加入一小粒金属钠，产生无色气体 乙醇中含有水 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．CH3COONH4中水解，，会消耗CH3COO-水解生成的OH-，测定相同浓度的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH，后者大于前者，不能说明Kh(CH3COO-)＜Kh()，A错误； B．浓盐酸也能与KMnO4发生反应，使溶液紫色褪去，B错误； C．K2CrO4中存在平衡2(黄色)+2H+(橙红色)+H2O，缓慢滴加硫酸，H+浓度增大，平衡正向移动，故溶液黄色变成橙红色，C正确； D．乙醇和水均会与金属钠发生反应生成氢气，故不能说明乙醇中含有水，D错误； 答案选C。 15. 常用于制作干粉灭火剂，某研究小组利用如图所示装置制备。向一定浓度的磷酸中通入，当溶液时，停止通入，即制得溶液。下列说法不正确的是 A. 装置中活塞的作用是防止倒吸 B. 通入时，容器壁会变热，说明存在的过程 C. 若不用传感器，还可选用甲基橙作指示剂 D. 若溶液达到9后继续通入，溶液中和的浓度均增大 【答案】C 【解析】 【分析】本实验的实验目的为制备磷酸二氢铵[]，实验原理为2NH3+H3PO4=； 【详解】A．由于NH3极易溶于水，因此可选择打开活塞K2以平衡气压，防止发生倒吸，所以实验过程中，当出现倒吸现象时，应及时关闭K1，打开K2；A正确； B．通入时，容器壁会变热，说明反应放出热量，存在的过程，B正确； C．当pH为时，可制得，说明溶液显碱性，因此若不选用pH传感器，还可以选用酚酞作指示剂，而不是甲基橙，C错误； D．继续通入NH3，(NH4)2HPO4继续反应生成(NH4)3PO4，当pH＞10.0时，溶液中OH-、、的浓度明显增加，D正确； 故选C。 16. 研究发现，在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如图所示： 下列说法错误的是 A. 加入降低了正极反应的活化能 B. 电池工作时正极区溶液的pH减小 C. 被完全氧化时有被还原 D. 正极附近的溶液中会发生反应： 【答案】B 【解析】 【分析】乙醇燃料电池中，通入乙醇的为负极，电极反应式为CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+，通入氧气的一极为正极，由工作原理图可知，正极发生反应HNO3+3e-+3H+=NO↑+2H2O，4NO+3O2+2H2O=4HNO3，二者加合可得O2+4e-+4H+=2H2O，则HNO3在正极起催化作用，据此分析解答。 【详解】A．由分析知，HNO3在正极起催化作用，作催化剂，则加入HNO3降低了正极反应的活化能，故A正确； B．电池工作时正极区的总反应为O2+4e-+4H+=2H2O，则溶液中氢离子浓度减小，pH增大，故B错误； C．根据得失电子守恒可知，1molCH3CH2OH被完全氧化时，转移12mol电子，则有3molO2被还原，故C正确； D．由分析知，正极附近会发生反应，HNO3+3e-+3H+=NO↑+2H2O，4NO+3O2+2H2O=4HNO3，故D正确； 故选B。 17. 可用“沉淀法”除去粗盐中的、、杂质。某小组探究沉淀剂添加顺序及过滤方式对产品中硫酸根杂质含量的影响，实验流程及结果如下。 沉淀剂1 沉淀剂1 沉淀剂1 过滤方式 检测结果 实验1 溶液 NaOH溶液 溶液 逐一过滤 少量浑浊 实验2 溶液 溶液 NaOH溶液 逐一过滤 少量浑浊 实验3 NaOH溶液 溶液 溶液 逐一过滤 大量沉淀 实验4 溶液 NaOH溶液 溶液 一起过滤 大量沉淀 （1）实验1中加入沉淀剂3后会生成_______(填化学式)。 （2）“除杂4”发生反应的离子方程式有_______。 （3）“操作X”为_______。 （4）查阅资料：难溶电解质的溶解度会受到溶液中其它离子的影响。加入与难溶电解质相同离子的电解质，因“同离子效应”溶解度降低；加入与难溶电解质不同离子的电解质，因“盐效应”溶解度增大。 ①提出假设： 依据 假设 假设1 实验1和2中检测时出现少量浑浊 _______(填化学式)能增大溶解度 假设2 实验3中检出量明显高于1和2 NaOH能明显增大溶解度 假设3 _______(将内容补充完整) NaOH或能明显增大溶解度 ②设计实验：探究不同试剂对硫酸钡溶解度的影响程度 探究1 探究2 探究3 探究4 实验流程 试剂 饱和食盐水 2 NaOH溶液 0.5 溶液 蒸馏水 现象 少量浑浊 大量沉淀 大量沉淀 无明显现象 “滤液处理”需用到的试剂有_______。 ③实验分析：实验3中溶液的用量为理论值的1.5倍，最后仍检出的原因是该体系中“同离子效应”_______“盐效应”(填“大于”或“小于”)。 ④实验结论：粗盐提纯时，为了有效降低产品中含量，必须_______。 【答案】（1）BaCO3、CaCO3 （2）H++OH-=H2O、CO+2H+=H2O+CO2↑ （3）蒸发结晶 （4） ①. 氯化钠 ②. 检测中SO检出量明显高于1和2 ③. 盐酸、蒸馏水 ④. 小于 ⑤. 先加入BaCl2沉淀剂并过滤分离出BaSO4 【解析】 【分析】根据实验目的某小组探究沉淀剂添加顺序及过滤方式对产品中硫酸根杂质含量的影响，除去粗盐中的Mg2+、Ca2+、SO杂杂质，Mg2+可以用过量氢氧化钠除去，Ca2+可用过量碳酸钠除去，SO可以用过量的氯化钡去除，但是过量的氯化钡用碳酸钠除去，所以一般为先钡（氯化钡），后碳（碳酸钠），碱（氢氧化钠）随便，过滤以后过量的氢氧化钠和碳酸钠加盐酸除去，在经蒸发结晶，可得精盐，取部分精盐溶解于水加入氯化钡，检测SO，以此来解析； 【小问1详解】 实验1，先加过量的氯化钡溶液，钡离子和硫酸根会反应生成硫酸钡沉淀，钙离子和也会和硫酸根离子反应生成一小部分的硫酸钙，溶液中还有杂质离子为（Mg2+、Ca2+、Ba2+），再加过量的氢氧化钠，镁离子会和氢氧根离子生成氢氧化镁沉淀，钙离子也会和氢氧根离子反应生成一小部分氢氧化钙沉淀，溶液中还含有杂质离子为（OH-、Ca2+、Ba2+）再加过量的碳酸钠，碳酸根离子和钙离子会形成碳酸钙沉淀，钡离子会和碳酸根离子形成碳酸钡沉淀，实验1中加入沉淀剂3后会生成BaCO3、CaCO3； 【小问2详解】 根据分析除杂4加盐酸除去过量的碳酸钠和氢氧化钠，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，反应的离子方程为：H++OH-=H2O；盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠，水和二氧化碳，反应的离子方程为：CO+2H+=H2O+CO2↑； 【小问3详解】 根据上面分析可知由氯化钠溶液和盐酸溶液得精盐，采取蒸发的方法，氯化氢挥发掉以后，再结晶可以得到氯化钠固体； 【小问4详解】 ①根据提示加入与难溶电解质不同离子的电解质，假设2实验3是NaOH能明显增大BaSO4溶解度，假设3实验4NaOH或Na2CO3能明显增大BaSO4溶解度，假设1因“盐效应”溶解度增大，氯化钠能增大BaSO4溶解度；假设1是实验1和2，假设2是实验3，假设就剩实验4，根据已有信息仿写假设3为：实验4检测中SO检出量明显高于1和2； ②目的探究不同试剂对硫酸钡溶解度的影响程度，对溶解后溶液中硫酸离子的检验，不能有其它离子干扰，故需要加入盐酸排除离子的干扰，加蒸馏水调节成相同体积溶液； ③BaSO4+CO=BaCO3+SO，导致溶解的硫酸酸根离子增多，但是加入盐酸后生成的钡离子又和硫酸根离子结合硫酸钡沉淀，导致生成硫酸根离子的浓度又减小了，盐效应大于同离子效应； ④粗盐提纯时，为了有效降低产品中SO含量，必须先加入BaCl2沉淀剂并过滤分离出BaSO4，才能降低硫酸根的含量。 18. 一种以硼镁矿(含B2O3、MgO、SiO2及少量铁、铝氧化物等)为原料生产高纯硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下： 已知：①硼酸微溶于冷水，但在热水中溶解度较大 ②常温下，硼酸溶液呈弱酸性： （1）基态 Mg2+有___________种空间运动状态。 （2）“溶浸”时选择100℃微沸条件下进行，原因是___________。 （3）“吸收”时发生反应的化学方程式为___________。 （4）“母液”加热后可返回“溶浸”工序循环利用，则热过滤后“调pH”的试剂为________(填化学式)。溶液pH对硼酸结晶率及纯度的影响如图1，根据图1判断合适的pH范围是_________，此时溶液中___________1(填“>”“<”或“=”)。 （5）粗硼酸可以通过与甲醇酯化再水解提纯，写出硼酸与甲醇完全酯化的化学方程式________。 （6）沉镁过程中还会生成镁的另外一种带有结晶水的化合物X，其立方晶胞结构如图2a，沿z轴方向的投影为图2b。 ①X的化学式为___________。 ②X最简式的式量为，晶体边长为a pm，其晶胞密度为_____(列出计算式，为阿伏加德罗常数的值)。 【答案】（1）5 （2）加快反应速率，促进氨气逸出，防止H3BO3析出 （3） （4） ①. ②. ③. （5） （6） ①. ②. 或 【解析】 【分析】本工艺起始原料为硼镁矿，核心目标产物为高纯硼酸与轻质氧化镁。溶浸环节中，硼镁矿与硫酸铵溶液反应，转化为硼酸，反应生成硫酸镁与氨气，二氧化硅及少量铁、铝氧化物不溶成为滤渣。热过滤分离滤渣后，调pH使硼酸结晶析出，提纯得到高纯硼酸。剩余滤液调pH=6.5，加入吸收工序得到的碳酸铵沉镁，生成碱式碳酸镁，煅烧得到轻质氧化镁。溶浸产生的氨气与少量二氧化碳、水反应生成碳酸铵，用于沉镁工序，母液含硫酸铵可返回溶浸工序循环利用。晶胞分析中，先通过均摊法确定各微粒的晶胞内数目，推导化合物X的化学式，再结合晶胞参数计算晶体密度。 【小问1详解】 基态的核外电子排布式为，核外电子占据的轨道总数为1+1+3=5，每个原子轨道对应一种空间运动状态，故共有5种空间运动状态。 【小问2详解】 100℃微沸条件可升高反应体系温度，加快溶浸反应的速率。同时温度升高可降低氨气的溶解度，促进反应生成的氨气逸出，便于后续吸收工序收集。结合已知信息，硼酸在热水中溶解度较大，微沸条件可防止硼酸在溶浸环节提前析出，提高后续硼酸的回收率。 【小问3详解】 吸收工序的反应物为溶浸产生的氨气、通入的少量二氧化碳与水，反应生成碳酸铵，配平后反应的化学方程式为。 【小问4详解】 母液加热后需返回溶浸工序循环利用，溶浸工序使用的试剂为硫酸铵溶液，为避免引入新杂质，调pH的试剂应选用。结合图1的曲线变化，pH在2-3范围内时，硼酸的结晶率与纯度均处于较高水平，为合适的pH范围。根据硼酸的电离平衡，电离常数，变形可得。pH为2-3时，为，，代入可知，故。 【小问5详解】 硼酸与甲醇完全酯化时，1mol硼酸与3mol甲醇反应生成硼酸三甲酯与3mol水，该反应属于有机酯化反应，配平后反应的化学方程式为。 【小问6详解】 ① 立方晶胞中，位于8个顶点与6个面心位置，顶点微粒的均摊占比为，面心微粒的均摊占比为，因此晶胞内的实际数目为。位于晶胞内部，均摊占比为1，晶胞内的实际数目为2。根据电荷守恒，晶胞总正电荷为，所带电荷为-2，因此晶胞内的实际数目为。、、的数目比为4:2:4=2:1:2，结合结晶水的数目比例，可得X的化学式为。 ② 晶胞内含有2个X的最简式单元，因此晶胞的质量为。晶胞边长为，换算为厘米单位为，晶胞体积为。根据密度定义，代入数据可得晶体密度为，化简后也可表示为。 19. 空间站内搭载萨巴蒂尔装置将转化为，再通过电解水装置回收氧元素，其系统原理如图： 萨巴蒂尔装置内发生反应为 反应I： 反应II： （1）已知： 。 ①则_______。 ②其他条件不变时，压缩平衡体系体积，重新达到平衡后，下列说法正确的是_______。 A．反应I的化学平衡常数变小 B．变大 C．物质的量分数增大 D．的转化率增大 （2）下，在体积为“高温反应器”中(其他条件相同)充入及，分别使用、、作催化剂，在时的转化率如下表所示。 标号 A B C 催化剂 转化率/% 35.3 48.6 75.0 ①使用不同催化剂时，反应的活化能比较：催化剂_______催化剂(填“=”“>”或“<”)。 ②在时，一定未达到平衡的是_______(填写上表中的“标号”)。 ③使用作催化剂，在时测得物质的量为，时，_______。 （3）已知原料气中含有及在萨巴蒂尔装置中发生反应，达平衡时，各组分物质的量分数随温度变化如下图所示。 达平衡时，总压为p，则反应Ⅱ的_______(列出计算式，为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)；此时氧元素的回收率为_______[列出计算式，回收率]。 （4）萨巴蒂尔系统中不能先进行低温反应，再进行高温反应的原因是_______。 【答案】（1） ①. ②. CD （2） ①. > ②. AB ③. （3） ①. ②. ×100%或或 （4）若先在低温反应时，反应Ⅰ速率小且转化率低，生成CO和H2O少，导致反应Ⅱ正向进行程度少，氧元素回收率很低 【解析】 【小问1详解】 ①反应I： 反应Ⅲ： 根据盖斯定律Ⅲ-I得反应II： 。 ②A．平衡常数只与温度有关，反应I的温度不变，化学平衡常数不变，故A错误； B．焓变与化学方程式的系数有关，与平衡移动无关，增大压强，不变，故B错误； C．增大压强，反应II正向移动，物质的量分数增大，故C正确； D．增大压强，反应II正向移动，CO减少，使反应I也正向移动，所以的转化率增大，故D正确； 选CD。 【小问2详解】 ①相同时间内使用催化剂时CO2的转化率小于催化剂，可知使用催化剂反应速率快，反应的活化能比较：催化剂>催化剂。 ②催化剂不能使平衡移动，下反应达到平衡时，CO2的平衡转化率至少为75%，可知在时，AB中CO的转化率小于75%，可知一定未达到平衡的是AB。 ③时，使用作催化剂，CO2的转化率为75%，可知反应I消耗0.75mol氢气、生成0.75mol水，在时测得物质的量为，则反应II生成0.6mol水，可知反应II消耗氢气1.8mol，时， 。 【小问3详解】 随温度升高，反应I正向移动，反应II逆向移动，所以CO的含量增多、甲烷的含量减少，则d表示CO、b表示CH4、a表示H2O，达平衡时，总压为p，则反应Ⅱ的；含氧元素的物质有CO2、CO、H2O，CO2、CO、H2O的物质的量分数分别为y%、z%、w%，所以此时氧元素的回收率为×100%；含有氢元素的物质有H2、H2O、CH4，H2、H2O、CH4的物质的量分数分别为w%、w%、x%，氢元素为氧元素的4倍，所以此时氧元素的回收率为；含有碳元素的物质有CO2、CO、CH4，CO2、CO、CH4的物质的量分数分别为y%、z%、x%，氧元素的总量为碳元素的2倍，所以此时氧元素的回收率为； 【小问4详解】 反应I吸热，若先在低温反应时，反应Ⅰ速率小且转化率低，生成CO和H2O少，导致反应Ⅱ正向进行程度少，氧元素回收率很低，所以萨巴蒂尔系统中不能先进行低温反应，再进行高温反应。 20. 二氧化碳的转化与综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径。近期，我国学者以电催化反应为关键步骤，用CO2作原料，实现了重要医药中间体——阿托酸的合成，其合成路线如下： （1）阿托酸所含官能团名称为碳碳双键、______。 （2）A→B的反应类型为______。 （3）A的含有苯环且能发生银镜反应的同分异构体数目为______，其中在核磁共振氢谱中呈现四组峰的结构简式为______。 （4）写出B→C反应方程式：______。 （5）C→D反应所需试剂及条件为______。 （6）在D→E反应中，用Mg作阳极、Pt作阴极进行电解，则CO2与D的反应在______(填“阳极”或“阴极”)上进行。 （7）下列关于E的叙述错误的是______(填序号)。 a．可发生聚合反应 b．分子内9个碳原子共平面 c．分子内含有1个手性碳原子 d．可形成分子内氢键和分子间氢键 （8）结合题干信息，完成以下合成路线：______。 （ ） 【答案】（1）羧基 （2）加成反应(或还原反应） （3） ①. 4 ②. （4）+H2O （5）O2，△/催化剂 （6）阴极 （7）b （8）。 【解析】 【分析】(A)与氢气发生加成反应生成(B)，在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成(C)，对比和(D)的结构简式可知，到的转化发生的是氧化反应，的在1)CO2电催化、2)酸化条件下转化成(E)，在1)KOH溶液、2)盐酸条件下转化成阿托酸。 【小问1详解】 阿托酸的结构简式为，其所含官能团的名称为碳碳双键、羧基； 【小问2详解】 A的结构简式为、B的结构简式为，与氢气发生加成反应生成，所以A→B的反应类型为加成反应或还原反应； 【小问3详解】 A的结构简式为，其符合题目要求的同分异构体为①一个侧链②两个侧链(甲基有邻、间、对三种位置)，所以符合要求的同分异构体的数目为1+3=4，其中在核磁共振氢谱中呈现四组峰的结构简式为； 【小问4详解】 B的结构简式为、C的结构简式为，在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成，B→C反应方程式为+H2O； 【小问5详解】 对比(C)和(D)的结构简式可知，到的转化发生的是氧化反应，所以C→D反应所需试剂为O2、条件为加热、催化剂； 【小问6详解】 电催化过程中，Mg作阳极、Pt作阴极进行电解，由于Mg为活性阳极，阳极应为Mg失去电子发生氧化反应转化为Mg2+，CO2中碳元素处于最高价+4价，即在D→E反应中，CO2与D反应时CO2中碳元素化合价降低，应在阴极上进行； 【小问7详解】 E结构简式为： a．E中含有羧基和醇羟基，所以可以发生聚合反应，故a正确； b．苯环及直接连接苯环的碳原子共平面，连接羧基和苯环的碳原子为饱和碳原子，该碳原子采取sp3杂化，为四面体结构，由于单键可以旋转，所以分子中最少有7个碳原子共平面、最多有8个碳原子共平面，故b错误； c．分子中连接羧基和苯环的碳原子连了4个不同的原子或原子团，该碳原子为手性碳原子，分子中只有该碳原子为手性碳原子，故c正确； d．E分子中含有羧基和羟基，由于羧基和羟基间距小，所以该分子既可形成分子内氢键，又可以形成分子间氢键，故d正确； 故答案为：b； 【小问8详解】 在浓硫酸作催化剂、加热条件下反应生成， ，在1)CO2电催化、2)酸化条件下转化成，在浓硫酸、加热条件下生成，所以合成路线为，，。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三化学 本试卷共8页，20小题，满分100分，考试用时75分钟。 相对原子质量：H1 O16 Zn 65 1. 下列历史文物的主要成分属于金属材料的是 A．鲁国大玉璧 B．汝窑天蓝釉刻花鹅颈瓶 C．“孙子兵法”竹简 D．战国金怪兽 A. A B. B C. C D. D 2. 化合物X是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物，结构简式如图。下列相关表述错误的是 A. 可与发生加成反应和取代反应 B. 可与溶液发生显色反应 C. 含有4种含氧官能团 D. 存在顺反异构 3. 下列说法不正确的是 A. 尿素和甲醛发生缩聚反应生成脲醛树脂，用于生产电器开关 B. DNA分子复制过程中存在氢键的断裂和形成 C. 不锈钢是在普通钢中添加铬、镍等元素，其耐腐蚀性增强 D. “特氟龙”的主要成分聚四氟乙烯的单体属于烃类 4. 化学与生活密切相关。下列叙述正确的是 A. 漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果 B. 温室气体是形成酸雨的主要物质 C. 棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物 D. 干冰可用在舞台上制造“云雾” 5. 物质性质决定用途，下列两者对应关系错误的是 A. 过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气，可作潜水艇中的供氧剂 B. 制作豆腐时添加石膏，体现了CaSO4的微溶性 C. 用氯化铁溶液腐蚀铜电路板，体现了Fe3+的氧化性 D. 用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈，体现了明矾溶液的酸性 6. 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 7. 能满足下列物质间直接转化关系，且推理成立的是 A. 可为硫，氧化物1可作为食品添加剂 B. 可为铁，氧化物2俗称铁红 C. 可为氮，盐的水溶液呈酸性 D. 可为钠，可通过电解饱和食盐水制备钠单质 8. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列解释与实例不符的是 选项 实例 解释 A 石英玻璃的X射线衍射图谱看不到分立的斑点 石英玻璃为晶体 B 原子光谱是不连续的线状谱线 原子的能级是量子化的 C CsCl晶体中与8个配位，而NaCl晶体中与6个配位 的半径比大 D 逐个断开中的C—H，每步所需能量不同 各步中的C—H所处化学环境不同 A. A B. B C. C D. D 9. LiDFOB是一种新型的电解质锂盐，具有较高的电化学稳定性和电导率，被广泛用于目前的锂电池中。LiDFOB的结构如图所示，其中M、X、Y、Z为位于同一短周期元素，X原子核外的s轨道与p轨道上的电子数之比为2：1,下列叙述正确的是 A. X、Y、Z简单气态氢化物的沸点： B. X、Y两元素组成的分子一定为非极性分子 C. 该化合物中有极性键、非极性键、配位键和离子键 D. 该化合物中所有原子的最外层均满足8电子稳定结构 10. 乙烯是植物激素，可以催熟果实。植物体内乙烯的生物合成反应为： 阿伏加德罗常数的值为，下列说法正确的是 A. 中键的数目为 B. 中π电子的数目为 C. 中孤电子对的数目为 D. 消耗，产物中杂化C原子数目为 11. 某化学兴趣小组为探究蔗糖与浓硫酸的反应设计了如图所示实验装置。向左倾斜Y形试管使反应发生，下列说法正确的是 A. 装置不变，仅将装置I中的蔗糖换成木炭，也能出现相同的现象 B. 装置Ⅱ中品红溶液褪色，证明SO2具有氧化性 C. 装置Ⅲ中产生白色沉淀，其主要成分为CaCO3和CaSO3 D. 置Ⅳ中无明显现象 12. 某兴趣小组探究沉淀的转化。将2mL 0.1mol·L-1 AgNO3溶液与同浓度同体积的NaCl溶液混合，得悬浊液1，然后进行如下实验。下列叙述错误的是 A. 溶液1中 B. 溶液2中 C. 溶液3中 D. 上述实验可证明 13. 科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后，电极上检测到和少量。下列叙述正确的是 A. 充电时，向阳极方向迁移 B. 充电时，会发生反应 C. 放电时，正极反应有 D. 放电时，电极质量减少，电极生成了 14. 根据实验目的，下列实验及现象、结论都正确的是 选项 实验目的 实验及现象 结论 A 比较和的水解常数 分别测浓度均为的和溶液的，后者大于前者 B 检验铁锈中是否含有二价铁 将铁锈溶于浓盐酸，滴入溶液，紫色褪去 铁锈中含有二价铁 C 探究氢离子浓度对、相互转化的影响 向溶液中缓慢滴加硫酸，黄色变为橙红色 增大氢离子浓度，转化平衡向生成的方向移动 D 检验乙醇中是否含有水 向乙醇中加入一小粒金属钠，产生无色气体 乙醇中含有水 A. A B. B C. C D. D 15. 常用于制作干粉灭火剂，某研究小组利用如图所示装置制备。向一定浓度的磷酸中通入，当溶液时，停止通入，即制得溶液。下列说法不正确的是 A. 装置中活塞的作用是防止倒吸 B. 通入时，容器壁会变热，说明存在的过程 C. 若不用传感器，还可选用甲基橙作指示剂 D. 若溶液达到9后继续通入，溶液中和的浓度均增大 16. 研究发现，在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如图所示： 下列说法错误的是 A. 加入降低了正极反应的活化能 B. 电池工作时正极区溶液的pH减小 C. 被完全氧化时有被还原 D. 正极附近的溶液中会发生反应： 17. 可用“沉淀法”除去粗盐中的、、杂质。某小组探究沉淀剂添加顺序及过滤方式对产品中硫酸根杂质含量的影响，实验流程及结果如下。 沉淀剂1 沉淀剂1 沉淀剂1 过滤方式 检测结果 实验1 溶液 NaOH溶液 溶液 逐一过滤 少量浑浊 实验2 溶液 溶液 NaOH溶液 逐一过滤 少量浑浊 实验3 NaOH溶液 溶液 溶液 逐一过滤 大量沉淀 实验4 溶液 NaOH溶液 溶液 一起过滤 大量沉淀 （1）实验1中加入沉淀剂3后会生成_______(填化学式)。 （2）“除杂4”发生反应的离子方程式有_______。 （3）“操作X”为_______。 （4）查阅资料：难溶电解质的溶解度会受到溶液中其它离子的影响。加入与难溶电解质相同离子的电解质，因“同离子效应”溶解度降低；加入与难溶电解质不同离子的电解质，因“盐效应”溶解度增大。 ①提出假设： 依据 假设 假设1 实验1和2中检测时出现少量浑浊 _______(填化学式)能增大溶解度 假设2 实验3中检出量明显高于1和2 NaOH能明显增大溶解度 假设3 _______(将内容补充完整) NaOH或能明显增大溶解度 ②设计实验：探究不同试剂对硫酸钡溶解度的影响程度 探究1 探究2 探究3 探究4 实验流程 试剂 饱和食盐水 2 NaOH溶液 0.5 溶液 蒸馏水 现象 少量浑浊 大量沉淀 大量沉淀 无明显现象 “滤液处理”需用到的试剂有_______。 ③实验分析：实验3中溶液的用量为理论值的1.5倍，最后仍检出的原因是该体系中“同离子效应”_______“盐效应”(填“大于”或“小于”)。 ④实验结论：粗盐提纯时，为了有效降低产品中含量，必须_______。 18. 一种以硼镁矿(含B2O3、MgO、SiO2及少量铁、铝氧化物等)为原料生产高纯硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下： 已知：①硼酸微溶于冷水，但在热水中溶解度较大 ②常温下，硼酸溶液呈弱酸性： （1）基态 Mg2+有___________种空间运动状态。 （2）“溶浸”时选择100℃微沸条件下进行，原因是___________。 （3）“吸收”时发生反应的化学方程式为___________。 （4）“母液”加热后可返回“溶浸”工序循环利用，则热过滤后“调pH”的试剂为________(填化学式)。溶液pH对硼酸结晶率及纯度的影响如图1，根据图1判断合适的pH范围是_________，此时溶液中___________1(填“>”“<”或“=”)。 （5）粗硼酸可以通过与甲醇酯化再水解提纯，写出硼酸与甲醇完全酯化的化学方程式________。 （6）沉镁过程中还会生成镁的另外一种带有结晶水的化合物X，其立方晶胞结构如图2a，沿z轴方向的投影为图2b。 ①X的化学式为___________。 ②X最简式的式量为，晶体边长为a pm，其晶胞密度为_____(列出计算式，为阿伏加德罗常数的值)。 19. 空间站内搭载萨巴蒂尔装置将转化为，再通过电解水装置回收氧元素，其系统原理如图： 萨巴蒂尔装置内发生反应为 反应I： 反应II： （1）已知： 。 ①则_______。 ②其他条件不变时，压缩平衡体系体积，重新达到平衡后，下列说法正确的是_______。 A．反应I的化学平衡常数变小 B．变大 C．物质的量分数增大 D．的转化率增大 （2）下，在体积为“高温反应器”中(其他条件相同)充入及，分别使用、、作催化剂，在时的转化率如下表所示。 标号 A B C 催化剂 转化率/% 35.3 48.6 75.0 ①使用不同催化剂时，反应的活化能比较：催化剂_______催化剂(填“=”“>”或“<”)。 ②在时，一定未达到平衡的是_______(填写上表中的“标号”)。 ③使用作催化剂，在时测得物质的量为，时，_______。 （3）已知原料气中含有及在萨巴蒂尔装置中发生反应，达平衡时，各组分物质的量分数随温度变化如下图所示。 达平衡时，总压为p，则反应Ⅱ的_______(列出计算式，为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)；此时氧元素的回收率为_______[列出计算式，回收率]。 （4）萨巴蒂尔系统中不能先进行低温反应，再进行高温反应的原因是_______。 20. 二氧化碳的转化与综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径。近期，我国学者以电催化反应为关键步骤，用CO2作原料，实现了重要医药中间体——阿托酸的合成，其合成路线如下： （1）阿托酸所含官能团名称为碳碳双键、______。 （2）A→B的反应类型为______。 （3）A的含有苯环且能发生银镜反应的同分异构体数目为______，其中在核磁共振氢谱中呈现四组峰的结构简式为______。 （4）写出B→C反应方程式：______。 （5）C→D反应所需试剂及条件为______。 （6）在D→E反应中，用Mg作阳极、Pt作阴极进行电解，则CO2与D的反应在______(填“阳极”或“阴极”)上进行。 （7）下列关于E的叙述错误的是______(填序号)。 a．可发生聚合反应 b．分子内9个碳原子共平面 c．分子内含有1个手性碳原子 d．可形成分子内氢键和分子间氢键 （8）结合题干信息，完成以下合成路线：______。 （ ） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $