化 學(xué)
本試卷共8頁，滿分100分，考試用時75分鐘。
注意事項：
1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。
2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。
可能用到的相對原子質(zhì)量：H1 N14 O16 F19 Na23 Al27 K39 S32 Fe56 Ni59
一、選擇題：本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。
1. 河北省博物院館藏西漢時期珍品中，材料所屬類別與其他藏品不同的是
A. 鏤雕龍鳳紋銀鋪首B. 銅說唱俑
C. 金醫(yī)針D. 透雕雙龍高鈕谷紋白玉璧
2. 下列關(guān)于實驗安全及事故處理的說法錯誤的是
A. 不能向已經(jīng)加熱的液體中直接補加沸石
B. 高錳酸鉀不能與乙醇等有機物存放同一個藥品柜中
C. 金屬鈉著火時，可使用干冰滅火器滅火
D. 堿液濺到皮膚上，應(yīng)使用大量水沖洗，并涂抹硼酸溶液
3. 化學(xué)與科技發(fā)展息息相關(guān)，下列說法錯誤的是
A. 華為手機芯片“麒麟”990的主要原料是二氧化硅
B. 聚四氟乙烯耐酸堿腐蝕，可用作化工反應(yīng)器的內(nèi)壁涂層
C. 空間站使用石墨烯存儲器，石墨烯與金剛石互為同素異形體
D. “天舟四號”配置的太陽能電池可將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能
4. 為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是
A. 常溫下，1L的溶液中含有的數(shù)目為
B. 常溫常壓下，1ml中含有P―P鍵的數(shù)目為
C. 78g晶體含有陰離子數(shù)目為
D. 11.2L和22.4L(均為標準狀況)在光照下充分反應(yīng)后的分子數(shù)目為
5. 利用Perkin脂環(huán)化合物合成法制取環(huán)丙烷的原理如圖所示。
下列說法錯誤的是
A. Ⅰ的名稱為1，2-二溴乙烷
B. Ⅰ+Ⅱ→Ⅲ的副產(chǎn)物為和NaBr
C. Ⅳ中所有碳原子位于同一平面
D. Ⅴ的二氯代物有2種(不考慮立體異構(gòu))
6. 下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的說法正確的是
A. 和中N原子VSEPR模型均為平面三角形
B. 中C原子和N原子的雜化方式相同
C. 基態(tài)Cr原子與基態(tài)Fe原子的未成對電子數(shù)相同
D. Se的軌道表示式若寫作不符合洪特規(guī)則
7. 馬來酸的結(jié)構(gòu)簡式為，富馬酸的結(jié)構(gòu)簡式為。下列說法錯誤的是
A. 二者互為順反異構(gòu)體
B. 1ml馬來酸可與3ml發(fā)生加成反應(yīng)
C. 馬來酸在水中的溶解度大于富馬酸
D. 馬來酸的穩(wěn)定性弱于富馬酸
8. 離子液體在電化學(xué)研究中應(yīng)用廣泛，某離子液體M由W、X、Y、Z四種原子半徑依次增大的短周期元素組成，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是
A. X和Y均能與W形成18電子分子，且前者的沸點相對較高
B. 元素Z位于第2周期ⅦA族，屬于p區(qū)元素
C. 物質(zhì)M的晶體中含有離子鍵、σ鍵、π鍵和氫鍵
D. 若用石墨電極電解M，陰極產(chǎn)生黃綠色氣體
9. 下列實驗操作能達到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖?br>A. AB. BC. CD. D
10. 稀土金屬釹(Nd)鐵硼廢料的主要成分為，含有、、、CO等雜質(zhì)，一種綜合回收利用該廢料的工藝流程如圖所示。
已知：，，。
下列說法錯誤的是
A. “酸浸”時產(chǎn)生的浸渣的主要成分為
B. “還原”時溶液中的轉(zhuǎn)化為
C. “沉鈷”時應(yīng)控制條件生成
D. “氧化沉鐵”的反應(yīng)為
11. 某物質(zhì)X的晶胞如圖所示，該物質(zhì)可用作殺蟲劑，也可用于陶瓷、玻璃等行業(yè)。為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是
A. 該晶胞中，K和F的個數(shù)比為1∶4
B. 晶胞中K和Al的最短距離為
C. 物質(zhì)X的密度
D. 若Ⅰ和Ⅱ的分數(shù)坐標分別為、，則ⅢI的分數(shù)坐標為
12. 相關(guān)研究表明，釩基催化劑、銅基催化劑的―SCR催化反應(yīng)機理(如圖所示)非常相似。下列說法正確的是
A. 兩種機理的各步反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)
B. 反應(yīng)②中存在極性鍵和非極性鍵的斷裂和形成
C. 和是反應(yīng)催化劑，和是中間產(chǎn)物
D. ―SCR催化反應(yīng)為
13. 某種鈉電池的充電、放電過程的工作原理如圖所示，下列說法正確的是
A. 放電時，電子由碳紙電極移向鈉箔電極
B. 放電時，碳紙電極上的反應(yīng)式為
C. 充電時，碳紙電極應(yīng)與電源負極連接
D. 充電時，NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度減小
14. 常溫下，某二元弱酸的隨pH變化情況如圖所示，M為或。已知：X點和Z點的坐標分別為、。下列說法正確的是
A. 曲線Ⅱ表示隨pH變化情況
B. 的數(shù)量級為
C. Y點的坐標為
D. 反應(yīng)的平衡常數(shù)
二、非選擇題：本題共4小題，共58分。
15. 三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體為翠綠色晶體，溶于水，難溶于乙醇，是一些有機反應(yīng)的催化劑。實驗室制備該晶體的實驗步驟如下：
Ⅰ．制備
?。Q取9.80g摩爾鹽［，］加入250mL水中，再加入10mL30%溶液，攪拌，微熱。
ⅱ．繼續(xù)加入氨水至過量，加熱，不斷攪拌，煮沸后靜置，傾去上層清液，抽濾得沉淀。
Ⅱ．制備
ⅲ．稱取13.00gKOH和10.00g加入盛有100mL水的燒杯中，加熱使其完全溶解后，攪拌，將步驟ii制取的加入此溶液中。加熱，使溶解，溶液呈翠綠色。
ⅳ．過濾，將濾液濃縮。濃縮液轉(zhuǎn)移至50mL燒杯中，后進行冷卻結(jié)晶，過濾，用少量水和95%乙醇洗滌晶體，干燥，稱量晶體質(zhì)量為9.80g。
已知：二價鐵在堿性介質(zhì)中比酸性介質(zhì)中更易氧化。請回答下列問題：
（1）步驟ⅰ中微熱時，若溫度過高，產(chǎn)生的影響是_____。
（2）摩爾鹽相比硫酸亞鐵不易變質(zhì)，其原因是_____。
（3）步驟ⅱ中使用抽濾裝置如圖所示，儀器a的作用是_____。
（4）步驟ⅲ中，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。
（5）測定產(chǎn)品中鐵的含量。
①稱量樣品于錐形瓶中，溶解后用稀酸化，用溶液滴定至終點，消耗溶液。滴定終點的現(xiàn)象是_____。
②向上述溶液中加入過量鋅粉，振蕩至反應(yīng)完全，過濾、洗滌，將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀酸化，用溶液滴定至終點，消耗溶液。則產(chǎn)品中鐵的質(zhì)量分數(shù)的表達式為_____。
（6）經(jīng)測定，配離子具有如圖所示的八面體結(jié)構(gòu)，推測其中心原子的雜化方式為_____(填標號)。
A. B. C. D.
16. 鎳-鎘電池是一種非常理想的直流供電電池。廢舊鎳-鎘電池中含有鎳、鎘、鐵及少量鈷和有機質(zhì)等?；厥绽脧U舊鎳-鎘電池的一種工藝流程如圖所示。
請回答下列問題；
（1）“灼燒”時控制溫度600~700℃，并通入足量空氣，該工序的作用是_____。
（2）“氧化”工序發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為_____。
（3）試劑X可選擇_____(填標號)。
A. 氨水B. NaOH溶液C. NiOD. 溶液
（4）已知：的溶度積，“調(diào)pH”時溶液中，則應(yīng)控制pH小于_____。
（5）濾渣2可表示為。取3.05g樣品溶于適量蒸餾水，加入過量NaOH溶液并加熱，產(chǎn)生標準狀況下448mL氣體和0.93g沉淀，則濾渣2的化學(xué)式為_____。
（6）濾液1經(jīng)處理之后可循環(huán)至_____工序中使用。
（7）可用于冶煉鎘，產(chǎn)生的粗鎘可利用電解精煉的方法進行提純，在電解池的_____(填“陽極”或“陰極”)產(chǎn)生純鎘。
（8）一項研究表明，采用溶劑萃取法可將、、從混合溶液中有效分離。如圖為不同pH下DEHPA和Cyanex272對溶液中三種離子的萃取效率，則此方法的流程為_____。
17. 研究和共轉(zhuǎn)化反應(yīng)，不僅能有效減少溫室氣體排放，同時可以產(chǎn)生具有高附加值的化學(xué)品或清潔燃料，這對于實現(xiàn)中國雙碳目標和能源高效綜合利用具有重要意義。
Ⅰ．和在高溫下經(jīng)催化作用直接反應(yīng)生成CO與的反應(yīng)即為干重整。
（1）該反應(yīng)中因高溫產(chǎn)生的積炭導(dǎo)致催化劑失活。產(chǎn)生積炭的副反應(yīng)為：
?。?
ⅱ．
干重整反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_____。該反應(yīng)的平衡常數(shù)_____(用、表示)。
（2）將和按照體積比1∶2混合，在NBC催化劑下進行干重整，實驗數(shù)據(jù)如下表所示。
①實驗表明，NBC催化劑的活性隨溫度的升高而_____(填“增大”或“減小”)。
②測試過程中的轉(zhuǎn)化率一直大于的轉(zhuǎn)化率，可能的原因是_____。
③750℃時，反應(yīng)生成的合成氣中和CO的體積比為2∶3，將此合成氣通入燃料電池負極，以固體氧化物(傳導(dǎo))為離子導(dǎo)體，該燃料電池的負極反應(yīng)式為_____。
Ⅱ．和反應(yīng)可制取乙酸，其熱化學(xué)方程式為 。該反應(yīng)一步合成目標產(chǎn)物，其原子利用率為100%，具有良好的應(yīng)用前景。
（3）該反應(yīng)存在熱力學(xué)障礙而不能自發(fā)進行，其原因是_____。
（4）研究該反應(yīng)的催化反應(yīng)機理，有利于突破熱力學(xué)障礙。下圖是ZnO或Fe/ZnO(Fe摻雜ZnO)催化劑下的反應(yīng)路徑，標記“*”的是吸附在催化劑上的物質(zhì)。ZnO催化劑下，反應(yīng)的速控步的化學(xué)方程式為_____。兩種催化劑中，_____(填“ZnO”或“Fe/ZnO”)的催化效果更好。
Ⅲ．和反應(yīng)可制取乙烯，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（5）一定溫度下，向某恒容密閉容器中充入2ml和2ml，體系的初始壓強為，若平衡時的轉(zhuǎn)化率為，不考慮副反應(yīng)的發(fā)生，該反應(yīng)的壓強平衡常數(shù)_____(用p、表示)。
18. 恩西地平是一種用于治療白血病的藥物，其合成路線如下所示。
請回答下列問題：
（1）A中吡啶環(huán)上取代基的名稱為_____、_____。A的分子中最多有_____個原子共平面。
（2）B的結(jié)構(gòu)簡式為_____。C的分子式為_____。
（3）反應(yīng)Ⅳ的化學(xué)方程式為_____。
（4）反應(yīng)Ⅰ~Ⅴ中，不屬于取代反應(yīng)是_____。
（5）有機物W為G的同分異構(gòu)體，其分子結(jié)構(gòu)中仍含有吡啶環(huán)，且兩取代基的種類不變，則W可能的結(jié)構(gòu)有_____種(不含G)。
（6）已知：，則為主要原料，其他試劑自選，設(shè)計物質(zhì)A的合成路線。_____。選項
實驗?zāi)康?br>實驗操作
A
檢驗1-溴丙烷中的Br
將1-溴丙烷與足量NaOH溶液共熱
充分反應(yīng)后冷卻，滴加溶液
B
制取少量固體
向飽和氨鹽水中通入過量過濾，洗滌，低溫烘干
C
測定NaClO溶液的pH
用玻璃棒蘸取溶液點在pH試紙上
待顏色不變時與標準比色卡對比讀數(shù)
D
除去中混有的
將氣體緩慢通過盛有堿石灰的干燥管
溫度/℃
轉(zhuǎn)化率/%
600
650
700
750
800
45.3
68.8
85.4
93.2
96.6
41.2
58.6
70.4
76.3
79.6
絕密★啟用前
河北省2024屆高三年級適應(yīng)性測試
化學(xué)
本試卷共8頁，滿分100分，考試用時75分鐘。
注意事項：
1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。
2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。
可能用到的相對原子質(zhì)量：H1 N14 O16 F19 Na23 Al27 K39 S32 Fe56 Ni59
一、選擇題：本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。
1. 河北省博物院館藏的西漢時期珍品中，材料所屬類別與其他藏品不同的是
A. 鏤雕龍鳳紋銀鋪首B. 銅說唱俑
C. 金醫(yī)針D. 透雕雙龍高鈕谷紋白玉璧
【答案】D
【解析】
【詳解】A．鏤雕龍鳳紋銀鋪首的主要成分為銀，為金屬材料，A項不符合題意。
B．銅說唱俑的主要成分為銅，為金屬材料，B項不符合題意。
C．金醫(yī)針的主要成分為金，為金屬材料，C項不符合題意。
D．透雕雙龍高鈕谷紋白玉壁的主要成分為硅酸鹽材料，D項符合題意。
答案選D。
2. 下列關(guān)于實驗安全及事故處理的說法錯誤的是
A. 不能向已經(jīng)加熱的液體中直接補加沸石
B. 高錳酸鉀不能與乙醇等有機物存放在同一個藥品柜中
C. 金屬鈉著火時，可使用干冰滅火器滅火
D 堿液濺到皮膚上，應(yīng)使用大量水沖洗，并涂抹硼酸溶液
【答案】C
【解析】
【詳解】A．加熱液體可能產(chǎn)生過熱現(xiàn)象，此時加入沸石易致液體突然沸騰沖出容器，因此不能向已經(jīng)加熱的液體中直接補加沸石，A項正確；
B．高錳酸鉀屬于強氧化劑，能與乙醇等有機物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，乙醇易揮發(fā)，因此不能將其放在同一個藥品柜中，B項正確；
C．金屬鈉著火時生成，可與發(fā)生反應(yīng)生成，從而起到助燃的作用，因此不能使用干冰滅火器滅火，C項錯誤；
D．堿液濺到皮膚上會灼傷皮膚，應(yīng)使用大量水沖洗，并涂抹硼酸溶液以中和堿液，D項正確；
本題選C。
3. 化學(xué)與科技發(fā)展息息相關(guān)，下列說法錯誤的是
A. 華為手機芯片“麒麟”990的主要原料是二氧化硅
B. 聚四氟乙烯耐酸堿腐蝕，可用作化工反應(yīng)器的內(nèi)壁涂層
C. 空間站使用石墨烯存儲器，石墨烯與金剛石互為同素異形體
D. “天舟四號”配置的太陽能電池可將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能
【答案】A
【解析】
【詳解】A．硅是重要的半導(dǎo)體材料，華為手機芯片“麒麟”990的主要原料是硅單質(zhì)，A項錯誤；
A．聚四氟乙烯是有機高分子材料，其性質(zhì)穩(wěn)定，與酸、堿均不反應(yīng)，可用作化工反應(yīng)器的內(nèi)壁涂層，B項正確；
A．石墨烯與金剛石是碳元素組成的不同單質(zhì)，二者互為同素異形體，C項正確；
A．太陽能電池通過光電效應(yīng)將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能，D項正確；
本題選A。
4. 為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是
A. 常溫下，1L的溶液中含有的數(shù)目為
B. 常溫常壓下，1ml中含有P―P鍵的數(shù)目為
C. 78g晶體含有陰離子數(shù)目為
D. 11.2L和22.4L(均為標準狀況)在光照下充分反應(yīng)后的分子數(shù)目為
【答案】D
【解析】
【詳解】A．常溫下，的溶液中，則1L該溶液中含有的數(shù)目為，A錯誤；
B．1個分子中含有6個P-P鍵，則1ml中含有P-P鍵的數(shù)目為，B錯誤；
C．78g的物質(zhì)的量為1ml，含有的數(shù)目為，C錯誤；
D．0.5ml與1ml發(fā)生的反應(yīng)：、、、，以上幾個反應(yīng)前后分子數(shù)均不發(fā)生變化，則反應(yīng)后分子數(shù)目仍為，D正確；
故選D。
5. 利用Perkin脂環(huán)化合物合成法制取環(huán)丙烷的原理如圖所示。
下列說法錯誤的是
A. Ⅰ的名稱為1，2-二溴乙烷
B. Ⅰ+Ⅱ→Ⅲ的副產(chǎn)物為和NaBr
C. Ⅳ中所有碳原子位于同一平面
D. Ⅴ的二氯代物有2種(不考慮立體異構(gòu))
【答案】C
【解析】
【詳解】A．根據(jù)系統(tǒng)命名法，Ⅰ的名稱為1，2-二溴乙烷，A項正確；
B．對比Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的結(jié)構(gòu)可知反應(yīng)生成HBr，HBr與作用得到和NaBr，B項正確；
C．Ⅳ中與羧基相連的碳原子采用雜化方式成鍵，因此分子中不可能所有碳原子位于同一平面，C項錯誤；
D．若不考慮立體異構(gòu)，Ⅴ的二氯代物有2種，分別為1，1-二溴環(huán)丙烷和1，2-二溴環(huán)丙烷，D項正確；
本題選C。
6. 下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的說法正確的是
A. 和中N原子VSEPR模型均為平面三角形
B. 中C原子和N原子的雜化方式相同
C. 基態(tài)Cr原子與基態(tài)Fe原子的未成對電子數(shù)相同
D. Se的軌道表示式若寫作不符合洪特規(guī)則
【答案】A
【解析】
【詳解】A．根據(jù)價層電子對互斥模型計算可知，和中N原子的價層電子對數(shù)均為3，其VSEPR模型均為平面三角形，A正確；
B．中C原子為雜化，N原子為雜化，二者的雜化方式不同，B錯誤；
C．基態(tài)Cr原子的外圍電子排布式為，基態(tài)Fe原子的外圍電子排布式為，二者的未成對電子數(shù)分別為6和4，不相同，C錯誤；
D．Se的軌道表示式應(yīng)為，若寫作，不符合泡利不相容原理，D錯誤；
故選A。
【命題意圖】本題以常見元素和物質(zhì)創(chuàng)設(shè)情境，考查分子空間構(gòu)型和核外電子排布，涉及價層電子對互斥模型、雜化軌道理論、核外電子排布、軌道表示式等考點。
7. 馬來酸的結(jié)構(gòu)簡式為，富馬酸的結(jié)構(gòu)簡式為。下列說法錯誤的是
A. 二者互為順反異構(gòu)體
B. 1ml馬來酸可與3ml發(fā)生加成反應(yīng)
C. 馬來酸在水中的溶解度大于富馬酸
D. 馬來酸的穩(wěn)定性弱于富馬酸
【答案】B
【解析】
【詳解】A．馬來酸和富馬酸的分子式均為，馬來酸的兩個羧基在碳碳雙鍵同側(cè)，富馬酸的兩個羧基在碳碳雙鍵兩側(cè)，二者互為順反異構(gòu)體，A項正確；
B．馬來酸分子中有一個碳碳雙鍵和兩個羧基，1ml馬來酸可與1ml發(fā)生加成反應(yīng)，B項錯誤；
C．羧基是吸電子基，馬來酸的兩個羧基在碳碳雙鍵同側(cè)，分子極性較強，富馬酸的兩個羧基在碳碳雙鍵兩側(cè)，分子極性較弱，根據(jù)相似相溶原理，馬來酸在水中的溶解度大于富馬酸，C項正確；
D．馬來酸的兩個羧基位于碳碳雙鍵同側(cè)，空間位阻較大，因此其穩(wěn)定性弱于富馬酸，D項正確；
本題選B。
8. 離子液體在電化學(xué)研究中應(yīng)用廣泛，某離子液體M由W、X、Y、Z四種原子半徑依次增大的短周期元素組成，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是
A. X和Y均能與W形成18電子分子，且前者的沸點相對較高
B 元素Z位于第2周期ⅦA族，屬于p區(qū)元素
C. 物質(zhì)M的晶體中含有離子鍵、σ鍵、π鍵和氫鍵
D. 若用石墨電極電解M，陰極產(chǎn)生黃綠色氣體
【答案】A
【解析】
【分析】由離子液體M中各元素原子的成鍵特點，點結(jié)合原子半徑大小關(guān)系推斷可知，W、X、Y、Z分別為H、N、C、Cl，由此分析：
【詳解】A．N和C均能與H形成18電子分子和，分子間能形成氫鍵，沸，點相對較高，A正確；
B．Cl位于第3周期ⅦA族，屬于p區(qū)元素，B錯誤；
C．由圖可知，物質(zhì)M的晶體中含有離子鍵、σ鍵和π鍵，不含氫鍵，C錯誤；
D．離子液體M中含有，若用石墨電極電解M，陽極產(chǎn)生黃綠色氣體，D錯誤；
故選A。
【命題意圖】本題以某離子液體的結(jié)構(gòu)示意圖創(chuàng)設(shè)情境，考查元素推斷，涉及沸點比較、元素在周期表中的位置、微粒間作用力類型、電解原理等考點。
9. 下列實驗操作能達到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖?br>A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【詳解】A．檢驗1-溴丙烷中的Br時，需將1-溴丙烷與足量NaOH溶液共熱，使1-溴丙烷中的Br轉(zhuǎn)化為Br-，待溶液冷卻后加稀硝酸酸化，然后滴加AgNO3溶液，觀察是否產(chǎn)生淡黃色沉淀，A錯誤；
B．根據(jù)侯氏制堿法的原理，向飽和氨鹽水中通入過量CO2，過濾，洗滌，低溫烘干，獲得的是NaHCO3，而不是Na2CO3，B錯誤；
C．NaClO溶液具有漂白性，測定NaClO溶液的pH時不能使用pH試紙，而應(yīng)使用pH計，C錯誤；
D．SO2是酸性氧化物，可以與堿石灰反應(yīng)，而C2H4為有機物，不與堿石灰反應(yīng)，可將混有SO2的C2H4緩慢通過盛有堿石灰的干燥管進行除雜，D正確；
故選D。
10. 稀土金屬釹(Nd)鐵硼廢料的主要成分為，含有、、、CO等雜質(zhì)，一種綜合回收利用該廢料的工藝流程如圖所示。
已知：，，。
下列說法錯誤的是
A. “酸浸”時產(chǎn)生的浸渣的主要成分為
B. “還原”時溶液中的轉(zhuǎn)化為
C. “沉鈷”時應(yīng)控制條件生成
D. “氧化沉鐵”的反應(yīng)為
【答案】C
【解析】
【詳解】A．釹鐵硼廢料的成分中，只有不溶于鹽酸，因此，“酸浸”時產(chǎn)生的浸渣的主要成分為，A項正確；
B．“還原”時溶液中的轉(zhuǎn)化為，以避免“沉鈷”時與發(fā)生氧化還原反應(yīng)，B項正確；
C．與FeS的溶度積相差較大，“沉鈷”時應(yīng)控制條件生成，使和分離更徹底，C項錯誤；
D．“氧化沉鐵”時，向含有的溶液中通入并加入，反應(yīng)生成FeOOH，配平可得反應(yīng)的離子方程式為，D項正確；
故選C。
11. 某物質(zhì)X的晶胞如圖所示，該物質(zhì)可用作殺蟲劑，也可用于陶瓷、玻璃等行業(yè)。為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是
A. 該晶胞中，K和F的個數(shù)比為1∶4
B. 晶胞中K和Al的最短距離為
C. 物質(zhì)X的密度
D. 若Ⅰ和Ⅱ的分數(shù)坐標分別為、，則ⅢI的分數(shù)坐標為
【答案】B
【解析】
【詳解】A．該晶胞中具有8個位于頂點的K、4個位于面心的F和2個位于內(nèi)部的F，因此K和F的個數(shù)比為，A項正確；
B．晶胞中K和Al的最短距離為晶胞體對角線長度的，即，B項錯誤；
C．該晶胞中含有1個K、1個Al和4個F，則物質(zhì)X的密度，C項正確；
D．以Ⅰ為原點建立坐標系，Ⅲ的分數(shù)坐標為，D項正確；
答案選B。
12. 相關(guān)研究表明，釩基催化劑、銅基催化劑的―SCR催化反應(yīng)機理(如圖所示)非常相似。下列說法正確的是
A. 兩種機理的各步反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)
B. 反應(yīng)②中存在極性鍵和非極性鍵的斷裂和形成
C. 和是反應(yīng)的催化劑，和是中間產(chǎn)物
D. ―SCR催化反應(yīng)為
【答案】C
【解析】
【詳解】A．兩種機理的各步反應(yīng)中，①和④中元素化合價無變化，二者均為非氧化還原反應(yīng)，A項錯誤；
B．反應(yīng)②中存在極性鍵的斷裂、極性鍵和非極性鍵的形成，不存在非極性鍵的斷裂，B項錯誤；
C．由反應(yīng)機理圖示可知，和是反應(yīng)催化劑，和是中間產(chǎn)物，C項正確；
D．―SCR催化反應(yīng)為，D項錯誤；
答案選C。
13. 某種鈉電池的充電、放電過程的工作原理如圖所示，下列說法正確的是
A. 放電時，電子由碳紙電極移向鈉箔電極
B. 放電時，碳紙電極上的反應(yīng)式為
C. 充電時，碳紙電極應(yīng)與電源負極連接
D. 充電時，NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度減小
【答案】D
【解析】
【分析】放電時，鈉箔作負極，電極方程式：Na－e－=Na＋；碳紙作正極，在正極上，O2得到電子轉(zhuǎn)化為OH－，電極方程式：O2＋4e－＋2H2O=4OH－。充電時，原電池的負極接外電源的負極作陰極，原電池的正極接外電源的正極作陽極；在陰極，Na＋得電子生成Na；在陽極，OH－失去電子轉(zhuǎn)化為O2。
【詳解】A．該電池放電時，鈉箔電極為負極，碳紙電極為正極，電子由鈉箔電極移向碳紙電極，A錯誤；
B．放電時，碳紙電極上的反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O=4OH－，B錯誤；
C．充電時，鈉箔電極為陰極，碳紙電極為陽極，因此碳紙電極應(yīng)與電源正極連接，C錯誤；
D．充電時，Na＋移向鈉箔電極，OH－移向碳紙電極，NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度減小，D正確；
答案選D。
14. 常溫下，某二元弱酸的隨pH變化情況如圖所示，M為或。已知：X點和Z點的坐標分別為、。下列說法正確的是
A. 曲線Ⅱ表示隨pH變化情況
B. 的數(shù)量級為
C. Y點的坐標為
D. 反應(yīng)的平衡常數(shù)
【答案】C
【解析】
【詳解】A．二元弱酸的一級電離常數(shù)，對該式求對數(shù)可得，則曲線Ⅱ表示隨pH變化情況，A項錯誤；
B．曲線Ⅰ的函數(shù)解析式為，該曲線表示隨pH變化情況，由Z點坐標可知，則，其數(shù)量級為，B項錯誤；
C．由X點坐標可知，則，Y點橫坐標為，將其代入任一曲線的解析式可得Y點縱坐標為2.59，因此Y點的坐標為，C項正確；
D．反應(yīng)的平衡常數(shù)，D項錯誤；
答案選C。
二、非選擇題：本題共4小題，共58分。
15. 三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體為翠綠色晶體，溶于水，難溶于乙醇，是一些有機反應(yīng)的催化劑。實驗室制備該晶體的實驗步驟如下：
Ⅰ．制備
ⅰ．稱取9.80g摩爾鹽［，］加入250mL水中，再加入10mL30%溶液，攪拌，微熱。
ⅱ．繼續(xù)加入氨水至過量，加熱，不斷攪拌，煮沸后靜置，傾去上層清液，抽濾得沉淀。
Ⅱ．制備
ⅲ．稱取13.00gKOH和10.00g加入盛有100mL水的燒杯中，加熱使其完全溶解后，攪拌，將步驟ii制取的加入此溶液中。加熱，使溶解，溶液呈翠綠色。
ⅳ．過濾，將濾液濃縮。濃縮液轉(zhuǎn)移至50mL燒杯中，后進行冷卻結(jié)晶，過濾，用少量水和95%乙醇洗滌晶體，干燥，稱量晶體質(zhì)量為9.80g。
已知：二價鐵在堿性介質(zhì)中比酸性介質(zhì)中更易氧化。請回答下列問題：
（1）步驟ⅰ中微熱時，若溫度過高，產(chǎn)生的影響是_____。
（2）摩爾鹽相比硫酸亞鐵不易變質(zhì)，其原因是_____。
（3）步驟ⅱ中使用的抽濾裝置如圖所示，儀器a的作用是_____。
（4）步驟ⅲ中，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。
（5）測定產(chǎn)品中鐵的含量。
①稱量樣品于錐形瓶中，溶解后用稀酸化，用溶液滴定至終點，消耗溶液。滴定終點的現(xiàn)象是_____。
②向上述溶液中加入過量鋅粉，振蕩至反應(yīng)完全，過濾、洗滌，將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀酸化，用溶液滴定至終點，消耗溶液。則產(chǎn)品中鐵的質(zhì)量分數(shù)的表達式為_____。
（6）經(jīng)測定，配離子具有如圖所示的八面體結(jié)構(gòu)，推測其中心原子的雜化方式為_____(填標號)。
A. B. C. D.
【答案】（1）受熱分解造成損失
（2）摩爾鹽的酸性更強，不容易被氧化變質(zhì)
（3）安全瓶，防止倒吸
（4）、
（5） ①. 溶液恰好變?yōu)闇\紫紅色，且半分鐘不褪色＠ ②. （6）D
【解析】
【小問1詳解】
受熱易分解，因此步驟ⅰ中微熱時，若溫度過高，受熱分解造成損失；
【小問2詳解】
二價鐵在堿性介質(zhì)中比酸性介質(zhì)中更易被氧化，摩爾鹽的酸性更強，不容易被氧化變質(zhì)；
【小問3詳解】
水泉工作時，裝置中產(chǎn)生負壓。若無儀器a，關(guān)閉水泉時，水泉中的水會倒流入吸濾瓶，因此儀器a的作用是安全瓶，防止倒吸；
【小問4詳解】
步驟ⅲ中，首先KOH與發(fā)生中和反應(yīng)，化學(xué)方程式為；再將步驟ⅱ制取的加入此溶液中，反應(yīng)的化學(xué)方程式為；
【小問5詳解】
①稱量樣品于錐形瓶中，溶解后用稀酸化，產(chǎn)生，用溶液滴定，滴定終點的現(xiàn)象是溶液恰好變?yōu)闇\紫紅色，且半分鐘不褪色；
②由滴定操作步驟分析可知，樣品中的鐵與標準溶液中的關(guān)系為，結(jié)合題中數(shù)據(jù)計算可知，產(chǎn)品中鐵的質(zhì)量分數(shù)的表達式為；
【小問6詳解】
由圖可知，三個與中心原子形成6個相同配位鍵，則具有6個相同的雜化軌道，雜化方式具有4個雜化軌道，雜化方式具有3個雜化軌道，雜化方式具有5個雜化軌道，雜化方式具有6個雜化軌道，因此答案為D。
16. 鎳-鎘電池是一種非常理想的直流供電電池。廢舊鎳-鎘電池中含有鎳、鎘、鐵及少量鈷和有機質(zhì)等?；厥绽脧U舊鎳-鎘電池的一種工藝流程如圖所示。
請回答下列問題；
（1）“灼燒”時控制溫度600~700℃，并通入足量空氣，該工序的作用是_____。
（2）“氧化”工序發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為_____。
（3）試劑X可選擇_____(填標號)。
A. 氨水B. NaOH溶液C. NiOD. 溶液
（4）已知：的溶度積，“調(diào)pH”時溶液中，則應(yīng)控制pH小于_____。
（5）濾渣2可表示為。取3.05g樣品溶于適量蒸餾水，加入過量NaOH溶液并加熱，產(chǎn)生標準狀況下448mL氣體和0.93g沉淀，則濾渣2的化學(xué)式為_____。
（6）濾液1經(jīng)處理之后可循環(huán)至_____工序中使用。
（7）可用于冶煉鎘，產(chǎn)生的粗鎘可利用電解精煉的方法進行提純，在電解池的_____(填“陽極”或“陰極”)產(chǎn)生純鎘。
（8）一項研究表明，采用溶劑萃取法可將、、從混合溶液中有效分離。如圖為不同pH下DEHPA和Cyanex272對溶液中三種離子的萃取效率，則此方法的流程為_____。
【答案】（1）將原料中的有機質(zhì)氧化成和、將金屬元素轉(zhuǎn)化為金屬氧化物，便于浸出
（2） （3）AC
（4）7.5 （5）
（6）沉鎳 （7）陰極
（8）首先用DEHPA作萃取劑，將從溶液中分離；隨后使用Cyanex272將和分離
【解析】
【分析】1
【小問1詳解】
在足量空氣中灼燒粉碎的原料，可將原料中的有機質(zhì)氧化成和；并將金屬元素轉(zhuǎn)化為金屬氧化物，便于“酸浸”時與硫酸發(fā)生反應(yīng)而浸出；
【小問2詳解】
“氧化”工序中，在酸性條件下將氧化為，反應(yīng)的離子方程式為；
【小問3詳解】
“調(diào)pH”的目的是使轉(zhuǎn)化成沉淀，為避免引入對后續(xù)工序產(chǎn)生影響的雜質(zhì)，試劑X可選擇氨水或NiO；
【小問4詳解】
為避免生成沉淀，需控制溶液中的，利用的溶度積計算，，可得，則，因此應(yīng)控制pH小于7.5；
【小問5詳解】
由題中所給數(shù)據(jù)計算可知，在所取的3.05g樣品中，；；根據(jù)電荷守恒關(guān)系，可知；
。根據(jù)各種微粒的物質(zhì)的量之比可得濾渣2的化學(xué)式為；
【小問6詳解】
“沉鎘”時發(fā)生的反應(yīng)為，因此濾液1的主要成分為，經(jīng)處理之后可循環(huán)至沉鎳工序中使用；
【小問7詳解】
根據(jù)電解原理可知，電解精煉鎘時，在電解池的陰極產(chǎn)生純鎘；
【小問8詳解】
分析圖像可知，采用溶劑萃取法分離三種離子的流程為：首先用DEHPA作萃取劑，將從溶液中分離；隨后使用Cyanex272將和分離。
17. 研究和共轉(zhuǎn)化反應(yīng)，不僅能有效減少溫室氣體排放，同時可以產(chǎn)生具有高附加值的化學(xué)品或清潔燃料，這對于實現(xiàn)中國雙碳目標和能源高效綜合利用具有重要意義。
Ⅰ．和在高溫下經(jīng)催化作用直接反應(yīng)生成CO與的反應(yīng)即為干重整。
（1）該反應(yīng)中因高溫產(chǎn)生的積炭導(dǎo)致催化劑失活。產(chǎn)生積炭的副反應(yīng)為：
?。?
ⅱ．
干重整反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_____。該反應(yīng)的平衡常數(shù)_____(用、表示)。
（2）將和按照體積比1∶2混合，在NBC催化劑下進行干重整，實驗數(shù)據(jù)如下表所示。
①實驗表明，NBC催化劑的活性隨溫度的升高而_____(填“增大”或“減小”)。
②測試過程中的轉(zhuǎn)化率一直大于的轉(zhuǎn)化率，可能的原因是_____。
③750℃時，反應(yīng)生成的合成氣中和CO的體積比為2∶3，將此合成氣通入燃料電池負極，以固體氧化物(傳導(dǎo))為離子導(dǎo)體，該燃料電池的負極反應(yīng)式為_____。
Ⅱ．和反應(yīng)可制取乙酸，其熱化學(xué)方程式為 。該反應(yīng)一步合成目標產(chǎn)物，其原子利用率為100%，具有良好的應(yīng)用前景。
（3）該反應(yīng)存在熱力學(xué)障礙而不能自發(fā)進行，其原因是_____。
（4）研究該反應(yīng)催化反應(yīng)機理，有利于突破熱力學(xué)障礙。下圖是ZnO或Fe/ZnO(Fe摻雜ZnO)催化劑下的反應(yīng)路徑，標記“*”的是吸附在催化劑上的物質(zhì)。ZnO催化劑下，反應(yīng)的速控步的化學(xué)方程式為_____。兩種催化劑中，_____(填“ZnO”或“Fe/ZnO”)的催化效果更好。
Ⅲ．和反應(yīng)可制取乙烯，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（5）一定溫度下，向某恒容密閉容器中充入2ml和2ml，體系的初始壓強為，若平衡時的轉(zhuǎn)化率為，不考慮副反應(yīng)的發(fā)生，該反應(yīng)的壓強平衡常數(shù)_____(用p、表示)。
【答案】（1） ①. ②.
（2） ①. 增大 ②. 發(fā)生裂解副反應(yīng)和CO發(fā)生歧化副反應(yīng) ③.
（3）該反應(yīng)的，
（4） ①. ②. Fe/ZnO
（5）
【解析】
【小問1詳解】
干重整反應(yīng)可由反應(yīng)ⅰ―反應(yīng)ⅱ獲得，根據(jù)蓋斯定律計算可得其熱化學(xué)方程式為，且反應(yīng)的平衡常數(shù)；
【小問2詳解】
①分析實驗數(shù)據(jù)可知，NBC催化劑的活性隨溫度的升高而增大；
②在高溫條件下，發(fā)生裂解反應(yīng)而消耗，CO發(fā)生歧化反應(yīng)生成，因此測試過程中的轉(zhuǎn)化率一直大于的轉(zhuǎn)化率；
③和CO按體積比2∶3參與負極反應(yīng)，配平可得其反應(yīng)式為；
【小問3詳解】
和制取乙酸反應(yīng)的，不滿足焓判據(jù)，，滿足熵判據(jù)，不能自發(fā)進行，因此存在熱力學(xué)障礙；
【小問4詳解】
反應(yīng)歷程中活化能最大的步驟為反應(yīng)的速控步，因此ZnO催化劑下，反應(yīng)速控步的化學(xué)方程式為；對比兩種催化劑對應(yīng)反應(yīng)歷程的速控步活化能大小關(guān)系可知，F(xiàn)e/ZnO的催化效果更好；
【小問5詳解】
根據(jù)題中數(shù)據(jù)，列三段式進行計算：
則該反應(yīng)的壓強平衡常數(shù)。
18. 恩西地平是一種用于治療白血病的藥物，其合成路線如下所示。
請回答下列問題：
（1）A中吡啶環(huán)上取代基的名稱為_____、_____。A的分子中最多有_____個原子共平面。
（2）B的結(jié)構(gòu)簡式為_____。C的分子式為_____。
（3）反應(yīng)Ⅳ的化學(xué)方程式為_____。
（4）反應(yīng)Ⅰ~Ⅴ中，不屬于取代反應(yīng)的是_____。
（5）有機物W為G的同分異構(gòu)體，其分子結(jié)構(gòu)中仍含有吡啶環(huán)，且兩取代基的種類不變，則W可能的結(jié)構(gòu)有_____種(不含G)。
（6）已知：，則為主要原料，其他試劑自選，設(shè)計物質(zhì)A的合成路線。_____。
【答案】（1） ①. 羧基 ②. 三氟甲基 ③. 15
（2） ①. ②.
（3） （4）Ⅱ和Ⅲ
（5）9 （6）
【解析】
【分析】A與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)得到B，則B為，對比D、F的結(jié)構(gòu)簡式，可以知道E為，D與E發(fā)生取代反應(yīng)得F，F(xiàn)與G發(fā)生取代反應(yīng)得H；
【小問1詳解】
由A的結(jié)構(gòu)簡式可知，其中吡啶環(huán)上取代基的名稱為羧基、三氟甲基。A的分子中，除三氟甲基的碳原子之外，其他的碳原子和氨原子均采用雜化，因此分子中最多有15個原子共平面；
【小問2詳解】
A和甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成B，因此B的結(jié)構(gòu)簡式為。由C的結(jié)構(gòu)簡式可知，其分子式為；
【小問3詳解】
由D和F結(jié)構(gòu)可知，E為，則反應(yīng)Ⅳ的化學(xué)方程式為；
【小問4詳解】
反應(yīng)Ⅰ~Ⅴ中，反應(yīng)Ⅰ是酯化反應(yīng)，屬于取代反應(yīng)，反應(yīng)ⅠV是D與E發(fā)生取代反應(yīng)得F，反應(yīng)ⅠV是F與G發(fā)生取代反應(yīng)得H，反應(yīng)Ⅱ有碳氮雙鍵的形成，反應(yīng)Ⅲ有碳氧雙鍵的斷裂，一定不屬于取代反應(yīng)；
【小問5詳解】
將其中一個取代基定在吡啶環(huán)上N的鄰位，另一個取代基在剩下的四個位置得到的結(jié)構(gòu)都不同，有4種不同結(jié)構(gòu)，將其中一個取代基定在吡啶環(huán)上N的間位，另一個取代基在剩下的四個位置得到的結(jié)構(gòu)都不同，也有4種不同結(jié)構(gòu)，將其中一個取代基定在吡啶環(huán)上N的對位，另一個取代基在剩下的四個位置得到的結(jié)構(gòu)除去對稱的，有2種不同結(jié)構(gòu)，故將和在吡啶環(huán)上移動，取代吡啶環(huán)上的五個氫中的兩個，共可得到10種不同的結(jié)構(gòu)，因此G的符合條件的同分異構(gòu)體W可能的結(jié)構(gòu)有9種(不含G本身)；
【小問6詳解】
A中的羧基可以由氰基水解得到，根據(jù)已知信息，氰基可以取代鹵原子得到，吡啶環(huán)和苯環(huán)性質(zhì)相似，可以結(jié)合高中化學(xué)有機知識，根據(jù)苯的溴代，利用溴單質(zhì)和反應(yīng)，在N的鄰位引入溴原子便于后續(xù)氰基取代，故設(shè)計物質(zhì)A的合成路線為
。
選項
實驗?zāi)康?br>實驗操作
A
檢驗1-溴丙烷中的Br
將1-溴丙烷與足量NaOH溶液共熱
充分反應(yīng)后冷卻，滴加溶液
B
制取少量固體
向飽和氨鹽水中通入過量過濾，洗滌，低溫烘干
C
測定NaClO溶液的pH
用玻璃棒蘸取溶液點在pH試紙上
待顏色不變時與標準比色卡對比讀數(shù)
D
除去中混有的
將氣體緩慢通過盛有堿石灰的干燥管
溫度/℃
轉(zhuǎn)化率/%
600
650
700
750
800
45.3
68.8
85.4
93.2
96.6
41.2
58.6
70.4
76.3
79.6

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