精品解析：江西省部分学校2027届高三上学期限时训练 化学试题

高三化学限时训练 可能用到的相对原子质量：H 1 B 11 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Fe 56 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. 帽子是遮阳、避寒的工具，是时尚单品，也是文化载体，帽子按用途和样式可以分为很多种。下列帽子的主要成分为金属材料的是 A．深水救援铜质重潜头盔 B．纯棉鸭舌帽 C．草编帽 D．ABS塑料安全帽 A. A B. B C. C D. D 2. 下列化学用语表述错误的是 A．中的σ键电子云 B．丙氨酸的结构简式 C．的最外层电子排布图 D．HIO的电子式 A. A B. B C. C D. D 3. 我们的生活离不开化学知识和化学产品。下列说法错误的是 A. 机器人的触觉传感器材料压电陶瓷属于新型无机非金属材料 B. 聚氯乙烯（PVC）耐酸碱腐蚀，可用于制作化工管道 C. 食用植物油和工业用的矿物油的化学成分不同，但均属于有机高分子 D. 导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料 4. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列事实对应的解释错误的是 选项 事实 解释 A 极性： 为直线形分子，为V形分子 B 在水中的溶解度： HCl是电解质，不是电解质 C 稳定性：HF>HCl 电负性：F>Cl D 沸点： 可形成分子间氢键，而不能形成分子间氢键 A. A B. B C. C D. D 5. 科学家开发了一种催化剂，实现了的催化还原并制备出高附加值产品，其反应为。下列图像符合该反应的是 A.   B.   C.   D. 6. 化学之美，外美于现象，内美于原理。下列说法错误的是 A. 白色硫酸铜固体吸水后变成蓝色晶体 B. 千姿百态的地下溶洞，其形成主要是因为发生了复杂的氧化还原反应 C. 金刚石中，每个碳原子与周围4个碳原子以共价键相结合，形成空间网状结构，熔化时共价键断裂 D. 现代液晶显示技术带来了视觉震撼，液晶具有各向异性 7. 以和为原料通过电化学方法合成氨，其反应装置如图所示。从进口Ⅰ通入=a：b的混合气，一段时间过后，检测到出口Ⅰ处气体体积为进口Ⅰ处的y倍。下列说法错误的是 A. 固体电解质允许O2-通过 B. M极与电源的正极相连 C. 阴极的电极反应为 D. N2的转化率为 8. 下列各组离子在溶液中可以大量共存，且加入相应试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是 选项 离子组 加入的试剂 发生反应的离子方程式 A 过量溶液 B 少量溶液 C 过量醋酸溶液 D 少量 A. A B. B C. C D. D 9. W、X、Y、Z、R为五种短周期主族元素，原子序数依次增大，W是元素周期表中原子半径最小的元素，X原子最外层电子数是内层电子总数的2倍，Y是地壳中含量最多的元素，Y与R同主族，短周期中Z的原子半径最大。下列说法正确的是 A. 化学键中离子键成分的百分数： B. 与的空间结构相同 C. 简单离子半径：R>Z>Y D. W与X形成的化合物可能同时含有σ键和π键 10. 用下列实验装置进行相应实验，不能达到实验目的的是 A．用NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸 B．做喷泉实验 C．混合浓硫酸和乙醇 D．制备乙酸乙酯 A. A B. B C. C D. D 11. 某聚合物Z的合成路线如下： 下列说法正确的是 A. X分子中所有原子共平面，有两种化学环境的氢原子 B. 生成1mol Z，理论上同时生成 C. 1mol Z与NaOH溶液充分反应，最多消耗 D. Y为 12. 常温下，向10 mL NaCN溶液中逐滴加入的盐酸，溶液中、HCN的分布系数（）随溶液pH变化的关系如图甲所示，溶液pH随加入的盐酸体积的变化关系如图乙所示。下列说法错误的是 A. 常温下， B. 图甲中点对应的溶液中， C. 图乙中点对应的溶液中， D. 的NaCN溶液中， 13. MnS晶胞（结构如图所示）与NaCl晶胞属于同种类型，已知M点硫原子的分数坐标为（0，0，0），晶胞边长为。下列说法错误的是 A. N点锰原子的分数坐标为 B. 硫原子位于锰原子所围成的正八面体的体心 C. N点锰原子与P点硫原子之间的最短距离为 D. 每个硫原子周围与它最近且等距离的硫原子有8个 14. 科学家开发的一种苯基钴电催化剂可在稳定碱性介质中促进产生氢气(如图)。下列说法错误的是 A. 图中物质中碳原子的杂化方式有、 B. 图中物质所含元素中，氟的电负性最大 C. 随着m、n值增大，分子间范德华力增大 D. 在阳极上析出时理论上转移2 mol电子 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 某钠电池以作为固体电解质，可传导。工业上以天然锆英石（主要成分为，含有、、、等杂质）为原料生产，工艺流程如图： 已知： ①在高温下可与NaOH反应生成和难溶于水的。 ②在高浓度盐酸中主要以形式存在：。 ③“沉铅”后溶液中金属元素的存在形式为、、。 ④“还原”后固体的主要成分为、、（易升华）。 回答下列问题： （1）Cr元素位于元素周期表的_______区；为了提高“高温碱熔”的速率，可采取的措施为_______（填一项）。 （2）滤渣1的主要成分是_______（填化学式）；“调pH”后所得滤液中主要成分的主要用途是_______。 （3）在实验室以蒸发方式模拟“沉铅”步骤，结合必要的离子方程式分析模拟“沉铅”的过程：_______。 （4）本问计算时，溶液中的四价锆按处理。“调pH”工序要求滤液中、、的浓度小于。已知：常温下，，，。因此，常温下用氨水调节溶液的pH应大于_______。 （5）“高温氯化”工序中投入了足量的焦炭和氯气，金属元素在产物中均以氯化物形式存在，其中生成的化学方程式为_______。 16. 有机物G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：ⅰ．； ⅱ．。 回答下列问题： （1）可用于检测化合物A中官能团的仪器分析方法是_________（填标号）。 A. 红外光谱法  B. 核磁共振氢谱法 C. 质谱法  D. 元素分析法 （2）反应Ⅰ中需要的试剂和反应条件通常是___________________，该反应的反应类型为___________________​。 （3）写出C的结构简式：___________________。 （4）由E→F的过程中可能会生成一种分子式与F相同的副产物（具有与F相似的两个六元环），再经过反应Ⅲ可得化合物，的结构简式为___________________。 （5）有机物K是A的同分异构体，则符合下列条件的K有__________种。 ①属于芳香族化合物，且与溶液可发生显色反应； ②结构中无甲基，能与溶液反应生成。 （6）可以丙烯为原料合成，其路线如下： ①已知M中不含甲基，M的结构简式为___________________。 ②写出N→T的化学方程式：___________________。 17. 氯资源的循环利用可提高物质的利用率，也是践行绿色化学理念的重要举措。 （1）工业上可用O2将HCl转化为Cl2。 已知： 则反应Ⅰ： __________；该反应的________（填“>”或“<”）0。 （2）在恒温恒容的密闭容器中发生反应Ⅰ，下列叙述表明该反应已达到平衡状态的是__________（填标号）。 a．气体总压强不随时间变化  b．混合气体的密度不随时间变化 c．消耗1 mol O2的同时有2 mol Cl2生成  d．混合气体颜色深浅不随时间变化 （3）工业上使用催化剂催化反应Ⅰ的发生，在n起始(HCl)∶n起始(O2)＝1∶1时，将HCl、O2的混合气以不同流速通过装有催化剂的反应管，不同温度下出口处HCl转化率与HCl流速的关系如图所示。流速低于0.12 mol·h−1时HCl转化率可近似为平衡转化率。 ①、的大小关系：__________（填“>”或“<”）。 ②此生产工艺中，可提高HCl转化率的措施有_________________________________________________。（写两项即可） ③相同流速下，比较、下HCl的转化率，较高流速下，较低流速下，请解释较高流速下的原因：_____________________________________________________________________________________________。 ④下反应Ⅰ的平衡常数_____________。（注意：需用平衡时物质的量分数代替平衡浓度计算） 18. 硝普钠｛，摩尔质量为｝是一种速效和短时作用的血管扩张药。某化学实验小组按如图所示装置利用硝酸氧化亚铁氰化钾制备硝普钠晶体。 已知： ①硝普钠易溶于水，溶解度随温度变化不大，对光敏感，水溶液遇光易分解产生氰化物； ②氧化步骤反应的化学方程式为。 实验步骤如下： Ⅰ．亚硝基化反应。 通过仪器a向三颈烧瓶中加入浓硝酸，控制反应温度在之间，发生反应，反应结束后，冷却至室温，通过仪器a加入碳酸钠溶液调节。 Ⅱ．制备硝普铜 将上述溶液升温至，向所得溶液中趁热滴加硫酸铜溶液，充分反应后可得到难溶的硝普铜沉淀，通过离心、洗涤和干燥，得到硝普铜沉淀物。 Ⅲ．制备硝普钠 将硝普铜分散于水中，加入碳酸氢钠并在下反应，生成可溶性的硝普钠，该过程中有生成。反应液经冷却离心后，将滤液减压蒸馏浓缩，并利用冰醋酸调节pH至5~7以中和过量的碳酸氢钠(生成易去除的醋酸钠)。最后加入无水乙醇析出杂质，过滤后再浓缩析晶，真空干燥得到鲜红色硝普钠晶体。 回答下列问题： （1）仪器a的名称为________________。 （2）装置中NaOH溶液的作用是__________________。 （3）实验中采用热水浴加热的优点是_______________。 （4）通过仪器a加入碳酸钠溶液调节时，测定溶液pH的方法是______________。 （5）设计将硝普氢溶液转化为硝普铜沉淀的目的是__________________。 （6）写出步骤Ⅲ中制备硝普钠的化学方程式：_________________，本实验步骤Ⅲ的全部操作过程都需要避光进行，结合已知信息说明原因：________________。 （7）已知粗产品中含有带结晶水的硝普钠加热一段时间后(所得，固体中无结晶水)，其质量减少了12%，则粗产品中带结晶水的硝普钠的________(保留整数)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三化学限时训练 可能用到的相对原子质量：H 1 B 11 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Fe 56 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. 帽子是遮阳、避寒的工具，是时尚单品，也是文化载体，帽子按用途和样式可以分为很多种。下列帽子的主要成分为金属材料的是 A．深水救援铜质重潜头盔 B．纯棉鸭舌帽 C．草编帽 D．ABS塑料安全帽 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．深水救援铜质重潜头盔的主要成分是铜，铜属于金属材料，A符合题意； B．纯棉鸭舌帽的主要成分是纤维素，纤维素属于天然有机高分子化合物，不属于金属材料，B不符合题意； C．草编帽所用草料的主要成分是纤维素，纤维素属于天然有机高分子化合物，不属于金属材料，C不符合题意； D．ABS塑料安全帽的主要材料是ABS塑料，属于合成有机高分子材料，不属于金属材料，D不符合题意； 故选A。 2. 下列化学用语表述错误的是 A．中的σ键电子云 B．丙氨酸的结构简式 C．的最外层电子排布图 D．HIO的电子式 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．氟原子的最外层电子排布式为，有一个未成对的2p电子。因此，中的σ键由两个氟原子的2p轨道沿两核连线方向“头碰头”重叠形成，属于p-p σ键。原图表示的是s-s σ键电子云，正确的p-p σ键电子云示意图为，A错误； B．丙氨酸的碳链含3个碳原子，氨基连在与羧基相邻的碳原子上，其结构简式为，与题中结构一致，B正确； C．硫原子的核电荷数为16，得到2个电子形成后，核外共有18个电子，最外层电子排布式为。3s轨道和三个3p轨道中均有2个自旋方向相反的电子，最外层电子排布图为，C正确； D．HIO分子中，O原子分别与H原子、I原子形成一对共用电子对，O原子还含有2对孤电子对，I原子还含有3对孤电子对。H原子达到2电子稳定结构，O、I原子均达到8电子稳定结构，其电子式为，D正确； 故选A。 3. 我们的生活离不开化学知识和化学产品。下列说法错误的是 A. 机器人的触觉传感器材料压电陶瓷属于新型无机非金属材料 B. 聚氯乙烯（PVC）耐酸碱腐蚀，可用于制作化工管道 C. 食用植物油和工业用的矿物油的化学成分不同，但均属于有机高分子 D. 导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料 【答案】C 【解析】 【详解】A．压电陶瓷是具有压电效应的特种陶瓷，属于新型无机非金属材料，A正确； B．聚氯乙烯（PVC）属于合成塑料，耐酸碱腐蚀，常被用于制作化工输送管道，B正确； C．食用植物油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯，工业矿物油是石油分馏得到的烃类混合物，二者相对分子质量较小，均不属于有机高分子化合物，C错误； D．导电塑料是经过特殊改性、具有导电性的有机高分子材料，属于电子工业使用的新型功能高分子材料，D正确； 故选C。 4. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列事实对应的解释错误的是 选项 事实 解释 A 极性： 为直线形分子，为V形分子 B 在水中的溶解度： HCl是电解质，不是电解质 C 稳定性：HF>HCl 电负性：F>Cl D 沸点： 可形成分子间氢键，而不能形成分子间氢键 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．CO2为直线形分子，两个C=O键极性大小相等、方向相反，相互抵消，CO2为非极性分子；SO2为V形分子，两个S=O键极性不能抵消，SO2为极性分子，故极性CO2<SO2，解释与事实一致；A正确； B．HCl是极性分子、Cl2是非极性分子，而水是极性溶剂，由相似相溶原理，HCl在水中的溶解度大于Cl2；溶解度由分子极性及分子间作用力决定，与是否为电解质无关（如AgCl、BaSO4是电解质却难溶），故用“HCl是电解质、Cl2不是电解质”解释溶解度是错误的；B错误； C．气态氢化物的稳定性由H—X键的键能决定，半径越小，键长越短，键能越大，半径：，键长：，H—F键能（约568 kJ/mol）大于H—Cl键能（约431 kJ/mol），故HF比HCl稳定；F的电负性大于Cl，即非金属性F>Cl，而同主族元素非金属性越强、其气态氢化物越稳定，解释成立；C正确； D．C2H5OH含有羟基，可形成分子间氢键；CH3OCH3中氧上没有与氧相连的氢，分子间不能形成氢键；氢键使分子间作用力增大，故乙醇的沸点高于二甲醚，解释与事实一致；D正确； 故答案为B。 5. 科学家开发了一种催化剂，实现了的催化还原并制备出高附加值产品，其反应为。下列图像符合该反应的是 A.   B.   C.   D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．平衡常数与压强无关，只与温度有关，A错误； B．随着温度的升高，正逆反应速率都会增加，由于该反应的正反应是放热反应，所以高温区逆反应速率应该大于正反应速率，B错误； C．催化剂可以降低活化能但不改变反应热；放热反应中反应物总能量高于生成物，图中两条曲线起点终点一致，有催化剂路径活化能降低，C正确； D．图中p2先达平衡（说明p2>p1），正反应气体分子数减少，加压使平衡右移，转化率提高，且速率加快，达平衡时间缩短，与图中转化率不符，图中二氧化碳的转化率为p1 大于p2，故D错误； 故答案选C。 6. 化学之美，外美于现象，内美于原理。下列说法错误的是 A. 白色硫酸铜固体吸水后变成蓝色晶体 B. 千姿百态的地下溶洞，其形成主要是因为发生了复杂的氧化还原反应 C. 金刚石中，每个碳原子与周围4个碳原子以共价键相结合，形成空间网状结构，熔化时共价键断裂 D. 现代液晶显示技术带来了视觉震撼，液晶具有各向异性 【答案】B 【解析】 【详解】A．白色无水硫酸铜与水结合生成蓝色五水合硫酸铜，反应为，因此白色固体吸水后变成蓝色晶体，A正确； B．含二氧化碳的水与石灰岩中的碳酸钙反应，生成可溶性的碳酸氢钙，使岩石逐渐溶蚀，反应为；碳酸氢钙溶液释放二氧化碳时，可重新析出碳酸钙，反应为。这些过程形成溶洞及其中的钟乳石、石笋等，各元素的化合价均未改变，不属于氧化还原反应，B错误； C．金刚石中，每个碳原子与周围4个碳原子通过共价键结合，形成空间网状结构，属于共价晶体，熔化时需要破坏共价键，C正确； D．液晶具有一定的分子排列有序性，其光学性质随方向不同而不同，表现出各向异性，D正确； 故选B。 7. 以和为原料通过电化学方法合成氨，其反应装置如图所示。从进口Ⅰ通入=a：b的混合气，一段时间过后，检测到出口Ⅰ处气体体积为进口Ⅰ处的y倍。下列说法错误的是 A. 固体电解质允许O2-通过 B. M极与电源的正极相连 C. 阴极的电极反应为 D. N2的转化率为 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，该装置为电解池，N电极为电解池的阴极，水分子作用下氮气在阴极得到电子发生还原反应生成氨气和氧离子，M电极是阳极，氧离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气，氧离子通过固态电解质进入阳极区。 【详解】A．由分析可知，氧离子通过固态电解质进入阳极区，A正确； B．由分析可知，M电极是电解池阳极，与电源正极相连，B正确； C．N电极为电解池的阴极，水分子作用下氮气在阴极得到电子发生还原反应生成氨气和氧离子，电极反应式为：，C错误； D．设进口Ⅰ氮气、水物质的量分别为a mol、b mol，反应的氮气为x mol，由题意可知，反应后出口Ⅰ气体的总物质的量为：，由阿伏加德罗定律可得：，解联立方程可得：，则氮气的转化率为：，D正确； 故选C。 8. 下列各组离子在溶液中可以大量共存，且加入相应试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是 选项 离子组 加入的试剂 发生反应的离子方程式 A 过量溶液 B 少量溶液 C 过量醋酸溶液 D 少量 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．四种离子之间不反应，可以大量共存；硝酸不仅具有酸性，还具有强氧化性，具有还原性。当遇到强氧化剂硝酸时，会被氧化成硫酸根，同时生成氮的氧化物（如NO或NO2），若为稀硝酸，则正确的反应方程式为：，A错误； B． 四种离子之间不反应，可以大量共存；加入少量溶液，这意味着是少量的，由于溶液中存在大量的，当加入碱时，优先发生酸碱中和反应，只有当被消耗完之后，才会与反应生成沉淀，正确的方程式应为：，题目中直接写生成沉淀是不符合反应顺序的，B错误； C． 四种离子之间不反应，可以大量共存；加入过量醋酸，醋酸的酸性强于碳酸，根据“强酸制弱酸”的原理，醋酸能与碳酸根反应生成二氧化碳，离子方程式为，C正确； D． 铁离子和碳酸根在溶液中会发生剧烈的双水解反应，生成氢氧化铁和二氧化碳，所以根本无法“大量共存”，直接排除，D错误； 故答案选C。 9. W、X、Y、Z、R为五种短周期主族元素，原子序数依次增大，W是元素周期表中原子半径最小的元素，X原子最外层电子数是内层电子总数的2倍，Y是地壳中含量最多的元素，Y与R同主族，短周期中Z的原子半径最大。下列说法正确的是 A. 化学键中离子键成分的百分数： B. 与的空间结构相同 C. 简单离子半径：R>Z>Y D. W与X形成的化合物可能同时含有σ键和π键 【答案】D 【解析】 【分析】W是元素周期表中原子半径最小的元素，故W为H。Y是地壳中含量最多的元素，故Y为O。X的原子序数小于O，且最外层电子数是内层电子总数的2倍，因此X位于第二周期，内层有2个电子，最外层有4个电子，故X为C。短周期中Na的原子半径最大，故Z为Na。R与O同主族，且原子序数大于Na，又属于短周期元素，故R为S。 【详解】A．Z为Na，Y为O，R为S，故和分别为和。成键元素的电负性差值越大，化学键中离子键成分的百分数越大。O的电负性大于S，Na与O的电负性差值大于Na与S的电负性差值，因此化学键中离子键成分的百分数应为，A错误； B．X为C，Y为O，R为S，故和分别为和。中中心C原子有2个σ键电子对，孤电子对数为，根据价层电子对互斥模型，其空间结构为直线形；中中心S原子有2个σ键电子对，孤电子对数为，其空间结构为V形。两者的空间结构不同，B错误； C．R、Z、Y的简单离子分别为、、。有3个电子层，和均有2个电子层，因此的半径最大。和的电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小；Na的核电荷数大于O，故离子半径顺序为，C错误； D．W为H，X为C，两者可形成乙烯，其结构简式为。乙烯的碳碳双键由1个σ键和1个π键组成，因此W与X形成的化合物可能同时含有σ键和π键，D正确； 故选D。 10. 用下列实验装置进行相应实验，不能达到实验目的的是 A．用NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸 B．做喷泉实验 C．混合浓硫酸和乙醇 D．制备乙酸乙酯 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．图中滴定管下部带有玻璃活塞，为酸式滴定管。NaOH溶液能与玻璃中的二氧化硅反应，容易使玻璃活塞黏结，应使用带有橡胶管和玻璃珠的碱式滴定管盛装NaOH标准溶液，图示装置不能达到实验目的，A符合题意； B．烧瓶中充满，胶头滴管中装有水。打开止水夹，挤压胶头滴管，使少量水进入烧瓶，氨气迅速溶于水，烧瓶内压强减小，烧杯中的水在大气压作用下沿导管进入烧瓶，形成喷泉。氨水呈碱性，能使酚酞溶液变红，因此可形成红色喷泉，能达到实验目的，B不符合题意； C．浓硫酸与乙醇混合会放出大量热，应将浓硫酸缓慢加入乙醇中，并用玻璃棒不断搅拌，使热量及时散失，防止局部温度过高造成液体飞溅。图中浓硫酸加入盛有乙醇的烧杯中，同时用玻璃棒搅拌，操作正确，能达到实验目的，C不符合题意； D．乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应，浓硫酸起催化剂和吸水剂的作用，反应为。碎瓷片可防止暴沸，导管起导气和冷凝作用，导管末端位于饱和溶液液面上方，可防止倒吸。饱和溶液能与挥发出的乙酸反应、溶解乙醇，并降低乙酸乙酯的溶解度，便于乙酸乙酯分层析出，能达到实验目的，D不符合题意； 故选A。 11. 某聚合物Z的合成路线如下： 下列说法正确的是 A. X分子中所有原子共平面，有两种化学环境的氢原子 B. 生成1mol Z，理论上同时生成 C. 1mol Z与NaOH溶液充分反应，最多消耗 D. Y为 【答案】D 【解析】 【详解】A．X分子中含有饱和碳原子，所有原子不可能共平面，X结构高度对称，有两种不同化学环境的氢原子，A错误； B．生成1mol Z，理论上同时生成，B错误； C．1mol Z与NaOH溶液充分反应，最多消耗，C错误； D．根据X和Z的结构，Y的结构为：，D正确； 故选D。 12. 常温下，向10 mL NaCN溶液中逐滴加入的盐酸，溶液中、HCN的分布系数（）随溶液pH变化的关系如图甲所示，溶液pH随加入的盐酸体积的变化关系如图乙所示。下列说法错误的是 A. 常温下， B. 图甲中点对应的溶液中， C. 图乙中点对应的溶液中， D. 的NaCN溶液中， 【答案】B 【解析】 【详解】A．HCN 的电离平衡为，其电离常数表达式为，在 a 点，HCN和CN-的分布系数相等，均为 0.5，此时溶液中，从图甲可知，a 点对应的 pH 值为 9.3，因此，将此条件代入平衡常数表达式：，A不符合题意； B．溶液中始终满足电荷守恒：，将上式变形为，b 点位于滴定过程中，溶液为 HCN 和 NaCN 的混合溶液（缓冲溶液），从图乙可以看出，在滴定终点（加入 10 mL 盐酸）之前，溶液的 pH 均大于 7，b 点对应的状态在滴定终点之前，因此溶液呈碱性，即，根据变形后的电荷守恒式，可得 ，B符合题意； C． d 点对应向 10 mL NaCN 溶液中加入了 5 mL HCl。计算物质的量：初始 ，加入的，加入盐酸后，溶液中各组分的物质的量为，，，此时溶液中HCN和CN-的物质的量相等，但需考虑 HCN 的电离和 CN-的水解，HCN 的电离常数，CN-的水解常数，由于Kh远远大于Ka，所以CN-的水解程度远大于 HCN 的电离程度，CN-水解会消耗CN-并生成 HCN，而 HCN 的电离程度很小，因此，平衡时，Cl-不参与反应，其浓度保持不变，所以，最终的浓度关系为，C不符合题意； D．在 NaCN 溶液中，存在两个平衡：水的电离：，CN-的水解： ，根据，，可以得到，D不符合题意； 故选B。 13. MnS晶胞（结构如图所示）与NaCl晶胞属于同种类型，已知M点硫原子的分数坐标为（0，0，0），晶胞边长为。下列说法错误的是 A. N点锰原子的分数坐标为 B. 硫原子位于锰原子所围成的正八面体的体心 C. N点锰原子与P点硫原子之间的最短距离为 D. 每个硫原子周围与它最近且等距离的硫原子有8个 【答案】D 【解析】 【详解】A．题目已知M点硫原子的分数坐标为(0, 0, 0)，即坐标原点，N点是位于晶胞右侧、靠后那条竖直棱中点的锰原子，这条棱连接了坐标为(1, 1, 0)和(1, 1, 1)的两个硫原子，因此，N点的x坐标为1，y坐标为1，z坐标为，其分数坐标为，A不符合题意； B．在NaCl型晶体结构中，阳离子和阴离子的配位数均为6，配位多面体为正八面体，这意味着每个Mn原子周围有6个最近的S原子，构成一个正八面体，Mn原子在中心，反之，每个S原子周围也有6个最近的Mn原子，同样构成一个正八面体，S原子在中心，B不符合题意； C．根据A的分析，N点锰原子的分数坐标为，P点是位于晶胞底面面心的硫原子，其分数坐标为，两点之间的距离可以通过空间距离公式计算： ，C不符合题意； D．在面心立方结构中，每个原子周围最近且等距离的同种原子有12个（配位数为12），例如，对于顶点上的硫原子，其最近邻是12个面心上的硫原子；对于面心上的硫原子，其最近邻是4个顶点和8个相邻晶胞的面心上的硫原子，总计12个，因此，每个硫原子周围与它最近且等距离的硫原子应为12个，而不是8个，D符合题意。 故答案选D。 14. 科学家开发的一种苯基钴电催化剂可在稳定碱性介质中促进产生氢气(如图)。下列说法错误的是 A. 图中物质中碳原子的杂化方式有、 B. 图中物质所含元素中，氟的电负性最大 C. 随着m、n值增大，分子间范德华力增大 D. 在阳极上析出时理论上转移2 mol电子 【答案】D 【解析】 【详解】A．苯环、含氮杂环中的碳原子为杂化，全氟碳链、聚合物主链的饱和碳原子为杂化，存在两种杂化方式，A正确； B．该物质含、、、、、、元素，其中的电负性是所有元素中最大的，B正确； C．m、n值增大时分子相对分子质量增大，分子间范德华力随相对分子质量增大而增大，C正确； D．生成时元素化合价降低得电子，是阴极产物，阳极发生失电子的氧化反应，无法析出，D错误； 故本题选D。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 某钠电池以作为固体电解质，可传导。工业上以天然锆英石（主要成分为，含有、、、等杂质）为原料生产，工艺流程如图： 已知： ①在高温下可与NaOH反应生成和难溶于水的。 ②在高浓度盐酸中主要以形式存在：。 ③“沉铅”后溶液中金属元素的存在形式为、、。 ④“还原”后固体的主要成分为、、（易升华）。 回答下列问题： （1）Cr元素位于元素周期表的_______区；为了提高“高温碱熔”的速率，可采取的措施为_______（填一项）。 （2）滤渣1的主要成分是_______（填化学式）；“调pH”后所得滤液中主要成分的主要用途是_______。 （3）在实验室以蒸发方式模拟“沉铅”步骤，结合必要的离子方程式分析模拟“沉铅”的过程：_______。 （4）本问计算时，溶液中的四价锆按处理。“调pH”工序要求滤液中、、的浓度小于。已知：常温下，，，。因此，常温下用氨水调节溶液的pH应大于_______。 （5）“高温氯化”工序中投入了足量的焦炭和氯气，金属元素在产物中均以氯化物形式存在，其中生成的化学方程式为_______。 【答案】（1） ①. d ②. 粉碎锆英石 （2） ①. ②. 生产氮肥 （3）蒸发时，以HCl形式脱离体系，溶液中浓度降低，使可逆反应平衡正向移动，使铅元素沉淀出来 （4）5 （5） 【解析】 【分析】锆英石与NaOH高温反应，使转化为和，杂质也转化为硅酸钠。加入浓盐酸浸取时，硅酸钠转化为难溶的硅酸，通过过滤除去；锆进入溶液，铁、铬的化合物溶解，铅在高浓度盐酸中主要以形式存在。“沉铅”使铅以形式分离，随后加入氨水中和溶液中的酸，并使锆、铬、铁以氢氧化物形式沉淀，含铵盐的滤液与沉淀分离。沉淀经煅烧转化为、、，再与焦炭和氯气在高温下反应，转化为相应的氯化物。通入氢气后，、分别被还原为、，利用易升华的性质将其分离，最后使其与NaCl在特定条件下化合，得到。 【小问1详解】 Cr的原子序数为24，基态原子的价电子排布式为，属于元素周期表的d区。锆英石是固体，将其粉碎可以增大与NaOH的接触面积，从而提高“高温碱熔”的反应速率，故可采取的措施为粉碎锆英石； 【小问2详解】 锆英石中的硅和杂质在碱熔时转化为，加入浓盐酸浸取时发生反应，生成的硅酸难溶于水，而锆、铁、铬等进入溶液，因此滤渣1的主要成分为。“调pH”时加入氨水，发生反应，同时锆、铬、铁形成沉淀；过滤后所得滤液含有，其含有植物生长所需的氮元素，可用于生产氮肥； 【小问3详解】 浓盐酸浸取后的溶液中存在平衡。蒸发时，盐酸中的HCl挥发，以HCl形式脱离体系，使溶液中浓度降低，上述平衡向生成的方向移动，析出沉淀。因此，模拟“沉铅”的离子方程式可写为，蒸发使该平衡正向移动，从而将铅元素沉淀出来； 【小问4详解】 本问按处理溶液中的四价锆，三种氢氧化物的溶解平衡分别为、、，相应的溶度积表达式为、、。设溶液中，其中为氢氧根离子浓度以为单位的数值。 对于，应满足，解得，即。 对于，应满足，解得，即。 对于，应满足，解得，即。 要同时满足三种离子的浓度要求，应取最严格的条件，即。常温下，，因此，故，填5； 【小问5详解】 “调pH”所得沉淀中的经煅烧转化为，所以“高温氯化”时含铁反应物为。氯气足量，生成的含铁产物为；高温且焦炭足量，氧元素转化为CO。反应中C元素由0价升高到+2价，每个C原子失去2个电子；Cl元素由0价降低到−1价，每个分子得到2个电子，因此C与的物质的量之比为1∶1。再根据铁、氧原子守恒配平，得到化学方程式。 16. 有机物G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：ⅰ．； ⅱ．。 回答下列问题： （1）可用于检测化合物A中官能团的仪器分析方法是_________（填标号）。 A. 红外光谱法  B. 核磁共振氢谱法 C. 质谱法  D. 元素分析法 （2）反应Ⅰ中需要的试剂和反应条件通常是___________________，该反应的反应类型为___________________​。 （3）写出C的结构简式：___________________。 （4）由E→F的过程中可能会生成一种分子式与F相同的副产物（具有与F相似的两个六元环），再经过反应Ⅲ可得化合物，的结构简式为___________________。 （5）有机物K是A的同分异构体，则符合下列条件的K有__________种。 ①属于芳香族化合物，且与溶液可发生显色反应； ②结构中无甲基，能与溶液反应生成。 （6）可以丙烯为原料合成，其路线如下： ①已知M中不含甲基，M的结构简式为___________________。 ②写出N→T的化学方程式：___________________。 【答案】（1）A （2） ①. 甲醇、浓硫酸、加热 ②. 取代反应（或酯化反应） （3） （4） （5）3 （6） ①. ②. 【解析】 【分析】A（）与甲醇发生酯化反应，生成B（）；结合已知信息(ⅰ)，B在作用下发生溴代反应，生成C：；C中的溴原子被氨基取代，生成D；D与发生取代反应生成E，E在酸性条件下水解缩醛恢复为醛基，随后发生分子内的亲电芳香取代反应（成环）生成F；F在作用下发生消去反应，生成G。 【小问1详解】 A．红外光谱主要用于测定有机物分子中的化学键和官能团，A符合题意； B．核磁共振氢谱用于测定氢原子的种类和数目比例，B不符合题意； C．质谱法用于测定相对分子质量，C不符合题意； D．元素分析法用于测定物质的元素组成，D不符合题意； 故选A。 【小问2详解】 反应Ⅰ是A中的羧基转化为B中的酯基，属于羧酸和醇的酯化反应。根据B的结构简式可知，引入了甲基，因此需要的试剂是甲醇，通常需要浓硫酸作催化剂和吸水剂，并在加热条件下进行。 【小问3详解】 据分析，C的结构简式：； 【小问4详解】 E→F成环时，除了生成F的氧连在脂环α位的结构外，还可发生区域选择性的环化，生成氧和酯基在脂环上位置互换的同分异构体，后续在酸性条件下发生消去反应得到和G分子式相同、取代基位置异构的；的结构简式为； 【小问5详解】 A的分子式为，满足条件：①芳香族化合物且遇​显色，说明含酚羟基；②无甲基、能与溶液反应生成​，说明含；共3种位置异构； 【小问6详解】 ①丙烯在500℃下和​发生α-H的自由基取代，产物M分子式为且不含甲基，结构简式为； ②M和水在过氧乙酸条件下发生加成反应生成N：，N和发生氧化反应生成T：；化学方程式：。 17. 氯资源的循环利用可提高物质的利用率，也是践行绿色化学理念的重要举措。 （1）工业上可用O2将HCl转化为Cl2。 已知： 则反应Ⅰ： __________；该反应的________（填“>”或“<”）0。 （2）在恒温恒容的密闭容器中发生反应Ⅰ，下列叙述表明该反应已达到平衡状态的是__________（填标号）。 a．气体总压强不随时间变化  b．混合气体的密度不随时间变化 c．消耗1 mol O2的同时有2 mol Cl2生成  d．混合气体颜色深浅不随时间变化 （3）工业上使用催化剂催化反应Ⅰ的发生，在n起始(HCl)∶n起始(O2)＝1∶1时，将HCl、O2的混合气以不同流速通过装有催化剂的反应管，不同温度下出口处HCl转化率与HCl流速的关系如图所示。流速低于0.12 mol·h−1时HCl转化率可近似为平衡转化率。 ①、的大小关系：__________（填“>”或“<”）。 ②此生产工艺中，可提高HCl转化率的措施有_________________________________________________。（写两项即可） ③相同流速下，比较、下HCl的转化率，较高流速下，较低流速下，请解释较高流速下的原因：_____________________________________________________________________________________________。 ④下反应Ⅰ的平衡常数_____________。（注意：需用平衡时物质的量分数代替平衡浓度计算） 【答案】（1） ①. ②. < （2）ad （3） ①. < ②. 提高的物料比，降低流速，降低温度（任答两点即可） ③. 在较高流速时，反应未达到平衡，温度高的反应速率快，因此HCl转化率高 ④. 36 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，已知：① ② 方程式②-①2，故反应Ⅰ的(-483.6+2183.0) =，该反应的气体计量数减小，故是熵减的反应，即<0； 【小问2详解】 a．该反应是气体体积变小的反应，恒温恒容时若未平衡，向右进行时压强会减小，现气体总压强不随时间变化，能说明达到平衡，故a选； b．体系都是气体，恒容时密度始终不变，不能说明达到平衡，故b不选； c．消耗1 mol O2的同时有2 mol Cl2生成，都描述的是正反应方向，不能说明达到平衡，故c不选； d．混合气体颜色深浅不随时间变化，说明Cl2的浓度不再变化，能说明达到平衡，故d选； 答案选ad； 【小问3详解】 ①已知流速低于0.12 mol·h−1时HCl转化率可近似为平衡转化率，反应为放热反应，温度越高，平衡左移，HCl的平衡转化率越低，结合图中曲线数据，则有：T1<T2； ②提高HCl转化率，要使平衡正向移动，可采取的措施有提高的物料比，降低流速，降低温度等； ③较高流速下，反应未达到平衡，转化率主要由反应速率决定，T2温度高，反应速率快，相同时间内HCl反应得更多，转化率更高； ④HCl流速为0.1mol•h-1，初始n(HCl)：n(O2)=1：1，设初始n(HCl)=1mol，n(O2)=1mol，HCl的平衡转化率为80%，则反应的HCl为1mol×80%=0.8mol，列式如下： 平衡时n(总)=1.8mol，故下反应Ⅰ的平衡常数==36。 18. 硝普钠｛，摩尔质量为｝是一种速效和短时作用的血管扩张药。某化学实验小组按如图所示装置利用硝酸氧化亚铁氰化钾制备硝普钠晶体。 已知： ①硝普钠易溶于水，溶解度随温度变化不大，对光敏感，水溶液遇光易分解产生氰化物； ②氧化步骤反应的化学方程式为。 实验步骤如下： Ⅰ．亚硝基化反应。 通过仪器a向三颈烧瓶中加入浓硝酸，控制反应温度在之间，发生反应，反应结束后，冷却至室温，通过仪器a加入碳酸钠溶液调节。 Ⅱ．制备硝普铜 将上述溶液升温至，向所得溶液中趁热滴加硫酸铜溶液，充分反应后可得到难溶的硝普铜沉淀，通过离心、洗涤和干燥，得到硝普铜沉淀物。 Ⅲ．制备硝普钠 将硝普铜分散于水中，加入碳酸氢钠并在下反应，生成可溶性的硝普钠，该过程中有生成。反应液经冷却离心后，将滤液减压蒸馏浓缩，并利用冰醋酸调节pH至5~7以中和过量的碳酸氢钠(生成易去除的醋酸钠)。最后加入无水乙醇析出杂质，过滤后再浓缩析晶，真空干燥得到鲜红色硝普钠晶体。 回答下列问题： （1）仪器a的名称为________________。 （2）装置中NaOH溶液的作用是__________________。 （3）实验中采用热水浴加热的优点是_______________。 （4）通过仪器a加入碳酸钠溶液调节时，测定溶液pH的方法是______________。 （5）设计将硝普氢溶液转化为硝普铜沉淀的目的是__________________。 （6）写出步骤Ⅲ中制备硝普钠的化学方程式：_________________，本实验步骤Ⅲ的全部操作过程都需要避光进行，结合已知信息说明原因：________________。 （7）已知粗产品中含有带结晶水的硝普钠加热一段时间后(所得，固体中无结晶水)，其质量减少了12%，则粗产品中带结晶水的硝普钠的________(保留整数)。 【答案】（1）恒压滴液漏斗 （2）尾气处理，吸收有毒气体 （3）受热均匀，易控制温度 （4）取少量试液于烧杯中，用pH计测定溶液的pH （5）可有效去除步骤Ⅰ产生的大量可溶性无机盐杂质 （6） ①. ②. 硝普钠见光易分解，避光操作可以避免产品分解变质，保证最终产物的纯度 （7）2 【解析】 【小问1详解】 仪器a带有连通漏斗和三颈烧瓶的平衡管，可保证液体顺利滴下，属于恒压滴液漏斗，用于向反应容器中精准添加液体试剂； 【小问2详解】 反应使用浓硝酸作反应物，会生成NO、等有毒酸性气体，NaOH溶液可与这些尾气反应，避免有毒气体排放到环境中； 【小问3详解】 水浴加热的核心优势是体系温度均匀，且能精准维持在低于100℃的指定区间，适配本实验的温度控制要求； 【小问4详解】 测定溶液pH可使用pH计测定，取试液于烧杯，插入pH计读数即可； 【小问5详解】 反应后溶液中混有多种可溶性钾盐、铵盐、硝酸盐，将目标组分转化为难溶的硝普铜沉淀，可通过洗涤除去绝大多数可溶性杂质，大幅简化后续提纯步骤； 【小问6详解】 反应物是硝普铜和，题目提示生成了硝普钠和沉淀，根据元素守恒配平：Cu生成碳酸铜沉淀，反应时，一部分结合生成，另一部分发生反应生成和，则和目标配离子结合得到可溶性的硝普钠，原子、电荷均守恒，化学方程式为。步骤Ⅲ全程都处于水溶液体系中，硝普钠溶解在水中，光照会直接触发其分解，会降低产物纯度，因此所有操作必须避光； 【小问7详解】 带结晶水的硝普钠摩尔质量为，加热后失去全部结晶水，质量减少的部分为结晶水的质量，因此，解得。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $