
時量:75 分鐘 總分:100 分
可能用到的相對原子質(zhì)量:H-1 Li-7 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5 Mn-55 C-59 Zn-65
C-59
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(xiàng)中,只有一項(xiàng)
是符合題目要求的)。
1. 2024 年 8 月 18 日,我國自主設(shè)計(jì)、自主集成的首臺 7000 米級大深度載人潛水器“蛟龍?zhí)枴钡牡?300 次
下潛。下列說法錯誤的是
A. 潛水器外殼材料為鈦合金,22 號鈦元素屬于 d 區(qū)元素
B. 聚酰亞胺解決了潛水器超低溫下的密封性問題,它屬于純凈物
C. 金屬鐵可在高溫下用焦炭、一氧化碳、氫氣等還原赤鐵礦得到
D. 不銹鋼是最常見的一種合金鋼,它的合金元素主要是鉻和鎳
【答案】B
【解析】
【詳解】A.22 號鈦元素位于ⅣB 族,屬于 d 區(qū)元素,A 正確;
B.聚酰亞胺是高分子化合物,屬于混合物,B 錯誤;
C.赤鐵礦主要成分為 Fe2O3,高溫下用焦炭、一氧化碳、氫氣還原可以得到鐵單質(zhì),C 正確;
D.不銹鋼是最常見的一種合金鋼,通過在鐵中加入鉻和鎳等金屬制成,合金元素主要是鉻和鎳,D 正確;
答案選 B。
2. 下列化學(xué)用語或圖示正確的是
A. 鄰羥基苯甲醛分子內(nèi)氫鍵:
B. 水分子的空間結(jié)構(gòu)模型:
C. 基態(tài) Br 原子核外電子排布式為
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D. 甲乙醚:
【答案】A
【解析】
【詳解】A.氫鍵的表達(dá)式為 X-H···Y,鄰羥基苯甲醛分子內(nèi)氫鍵: ,A 正確;
B.水分子的空間結(jié)構(gòu)為 V 形,VSEPR 模型為: B 錯誤;
C.基態(tài) Br 原子核外電子排布式為 ,C 錯誤;
D.甲乙醚結(jié)構(gòu)簡式為: ,D 錯誤;
答案選 A。
3. 二氧化氯 是一種安全、高效的消毒劑。工業(yè)制備 的一種方法為
(未配平),下列說法正確的是
A. 消毒原理與明礬相同 B. 的中心原子是 雜化
C. 氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為 1:15 D. 氧化性:
【答案】D
【解析】
【分析】由方程式可知,反應(yīng)中,氯元素的化合價降低被還原,氯酸根離子是反應(yīng)的氧化劑、氯離子是還
原產(chǎn)物,鐵元素、硫元素的化合價升高被氧化,二硫化鐵是還原劑、鐵離子和硫酸根離子是氧化產(chǎn)物,由
得失電子數(shù)目守恒可知,反應(yīng)的離子方程式為
。
【詳解】A.二氧化氯具有強(qiáng)氧化性能起到殺菌消毒的作用,明礬沒有氧化性,不能起到殺菌消毒的作用,
故 A 錯誤;
B.氯酸根離子中氯原子的價層電子對數(shù)為 4,原子的雜化類型為 雜化,故 B 錯誤;
C.由分析可知,氯酸根離子是反應(yīng)的氧化劑,二硫化鐵是還原劑,反應(yīng)的離子方程式為
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,則由方程式可知,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的
量之比為 15:1,故 C 錯誤;
D.由分析可知,氯酸根離子是反應(yīng)的氧化劑,鐵離子和硫酸根離子是氧化產(chǎn)物,由氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧
化產(chǎn)物可知氯酸根離子的氧化性強(qiáng)于鐵離子,故 D 正確;
具有氧化性,可用于自來水的明礬是鋁離子水解產(chǎn)生氫氧化鋁膠體,膠體吸附水中的故選 D。
4. 利用如圖所示的裝置制備并收集氣體,合理的是
選項(xiàng) 試劑 試劑 中收集的氣體 裝置
A 稀硫酸 石灰石 CO2
B 稀硝酸 Cu NO
C 濃硫酸 Na2S H2S
D 濃鹽酸 Ca(ClO)2 Cl2
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【詳解】A.石灰石和稀硫酸反應(yīng)生成微溶的硫酸鈣覆蓋在石灰石表面,阻止反應(yīng)進(jìn)行,不能用于制備二氧
化碳,A 錯誤;
B.銅與稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮,一氧化氮與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化氮,不能用排空氣法收集一氧
化氮,B 錯誤;
C.濃硫酸與硫化鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng),不生成硫化氫,C 錯誤;
D.濃鹽酸與次氯酸鈣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣,氯氣的密度比空氣大,應(yīng)用向上排空氣法收集氯氣,D
正確;
答案選 D。
5. NA 為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是
A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L HCl 氣體中,H+的數(shù)目為 NA
B. 電解精煉銅時,當(dāng)電路中通過 NA 個電子時,陽極溶解 32g 銅
C. 4.6gNa 與 稀硫酸充分反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 0.2NA
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D. 已知 NaH2PO2 為正鹽,則 1ml H3PO2 含羥基數(shù)為 2NA
【答案】C
【解析】
【詳解】A.HCl 氣體是由分子構(gòu)成,未發(fā)生電離,無 H+,A 錯誤;
B.電解精煉銅時,粗銅作陽極,銅和比銅活潑的多種金屬放電,無法通過轉(zhuǎn)移電子數(shù)計(jì)算溶解金屬的質(zhì)量,
B 錯誤;
C.4.6g Na 物質(zhì)的量為 0.2ml,與稀硫酸充分反應(yīng),即使稀硫酸量不足,水也會和鈉反應(yīng),故 Na 完全反應(yīng)
生成 H2 0.1ml,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 0.2NA,C 正確;
D.含氧酸中羥基氫原子有酸性,NaH2PO2 為正鹽,H3PO2 為一元酸,故 1ml H3PO2 含羥基數(shù)為 NA,D 錯
誤;
故選 C。
6. 下列化學(xué)反應(yīng)的方程式正確的是
A. 向 溶液中加入少量 溶液:
B. 鉛酸蓄電池充電時的陽極反應(yīng):
C. 溶液滴入 溶液中:
D. 水楊酸溶液中加入少量碳酸鈉:
【答案】C
【解析】
【詳解】A.向硫酸銅溶液中加入少量 NaHS,銅離子與 HS-反應(yīng)生成硫化銅沉淀和氫離子,離子方程式為
,A 錯誤;
B.鉛酸電池在充電時陽極 失電子,其電極反應(yīng)式為:
,B 錯誤;
C. 用來鑒別 生成滕氏藍(lán)沉淀,反應(yīng)的離子方程式為
,C 正確;
D.因苯環(huán)上羧基的酸性強(qiáng)于酚羥基的酸性,當(dāng)水楊酸過量時,酚羥基不參與反應(yīng),離子方程式為
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,D 錯誤;
故選:C。
7. 根據(jù)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和現(xiàn)象,所得結(jié)論不正確的是
選
實(shí)驗(yàn)方案 現(xiàn)象 結(jié)論 項(xiàng)
將打磨過的鐵銅合金放在氨水
A 溶液變?yōu)樯钏{(lán)色 可能是銅在氨水中發(fā)生吸氧腐蝕
中一段時間
將 和 NH4NO3
有刺激性氣味的氣體產(chǎn)
C 該反應(yīng)能發(fā)生的主要原因是熵增
生,并伴隨降溫
固體混合并用玻璃棒快速攪拌
用精密 pH 試紙測定
D 溶液的 測得 pH 7.8
pH 值
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【詳解】A.鐵銅合金中銅在氨水中失去電子發(fā)生吸氧腐蝕,形成 Cu2+,Cu2+結(jié)合溶液中的 NH3,形成四氨
合銅離子[Cu(NH3)4]2+使得溶液顯藍(lán)色,A 正確;
B.加入 Cu 粉后,銅和鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成亞鐵離子和銅離子,降低 Fe3+的濃度,使得
平衡逆向移動, 導(dǎo)致溶液中 Fe(SCN)3 濃度降低,因而溶液的血紅色變淺,
不能說結(jié)合 SCN-的能力:Cu2+>Fe3+,B 錯誤;
C.根據(jù) 反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,反應(yīng)中溫度降低、生成氣體為熵增的吸熱反應(yīng),則該反應(yīng)能發(fā)生
的主要原因是熵增,C 正確;
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B
溶液先變成血紅色,加
入 Cu 粉后,血紅色變
淺
向 FeCl3 溶液中滴加 KSCN 溶液,
再加入少量 Cu 粉
與 SCN-的配位能力:Cu2+>Fe3+
D.溶液 pH 為 7.8,溶液顯堿性,說明碳酸氫根離子水解程度大于銨根離子水解程度,故電離平衡常數(shù):
,D 正確;
故合理選項(xiàng)是 B。
8. 可用作高壓發(fā)電系統(tǒng)的絕緣氣體,分子呈正八面體結(jié)構(gòu),如圖所示。有關(guān) 的說法錯誤的是
A. 是非極性分子 B. 鍵角 并不都等于
C. S 和 F 之間共用電子對偏向 F D. 中心原子 S 采取 雜化
【答案】D
【解析】
【詳解】A.結(jié)構(gòu)對稱、正負(fù)電荷重心重合的分子為非極性分子,SF6 分子呈正八面體結(jié)構(gòu),S 原子位于正
八面體的中心,該分子結(jié)構(gòu)對稱、正負(fù)電荷重心重合,所以為非極性分子,故 A 正確;
B.SF6 是結(jié)構(gòu)對稱、正負(fù)電荷重心重合的分子,確切地說角 FSF 可以是 90 度,但也有處于對角位置的角
FSF 為 180 度,故鍵角∠FSF 不都等于 90°,故 B 正確;
C.由于 F 的電負(fù)性比 S 的大,S 與 F 之間共用電子對偏向 F,故 C 正確;
D.中心原子 S 的價層電子對數(shù)為 6,不采取 雜化,采取 雜化,故 D 錯誤;
故選 D。
9. 某種離子液體的結(jié)構(gòu)如圖所示,X、Y、Z、M、Q 為原子序數(shù)依次增大的短周期元素,Z 的原子序數(shù)等
于 X、Y 原子序數(shù)之和,Q 為非金屬性最強(qiáng)的元素。
下列說法正確的是
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A. 氧化物對應(yīng)水化物的酸性:ZM>Z>X>Y
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)題意,X、Y、Z、M、Q 為原子序數(shù)依次增大的短周期元素,Z 的原子序數(shù)等于 X、Y 原子序
數(shù)之和,Q 為非金屬性最強(qiáng)的元素,結(jié)合圖中信息可知,Q 為 F,Z 為 C,X 為 H,Y 為 B,M 為 N,據(jù)此
分析解題。
【詳解】A.Z 和 M 的氧化物均有多種,無法比較對應(yīng)水化物的酸性,故 A 錯誤;
B.MQ3 分子 NF3,有 4 個價層電子對,其 VSEPR 模型為四面體,故 B 錯誤;
C.F 不能與氫元素形成含非極性鍵的二元化合物,故 C 錯誤;
D.Q F,Z 為 C,X 為 H,Y 為 B,M 為 N,電負(fù)性:F>N>C>B>H,故 D 正確;
故答案選 D。
10. 有機(jī)物 X→Y 的異構(gòu)化反應(yīng)如圖所示。下列說法正確的是
A. 可用紅外光譜區(qū)分 X 和 Y
B. X 分子中所有碳原子可能共平面
C. 含-OH 和 的 Y 的同分異構(gòu)體有 18 種
D. 類比上述反應(yīng), 的異構(gòu)化產(chǎn)物為
【答案】A
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【解析】
【詳解】A.X 和 Y 所含官能團(tuán)不同,故可用紅外光譜區(qū)分 X 和 Y,A 正確;
B.X 分子中和羥基相連的 C 雜化方式為 sp3,該碳原子與周圍相連的三個碳原子構(gòu)成三角錐形,故 X 分子
中所有碳原子不可能共平面,B 錯誤;
C.Y 的分子式為 C15H12O,則含-OH 和 的 Y 的同分異構(gòu)體還含有一個—CH3,共有
23 種: ,含有-CH2OH 和
的 Y 的同分異構(gòu)體有 3 種,即
,C 錯誤;
D.類比上述反應(yīng), 的異構(gòu)化產(chǎn)物為 或 ,D 錯誤。
故選 A。
11. 乙烷催化氧化為乙醛在合成化學(xué)和碳資源利用等方面均有重大意義。在 Fe+催化下乙烷氧化成乙醛的機(jī)
理如圖所示。下列說法不正確的是
A. X 的化學(xué)式為 H2O
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B. 乙醛分子中既含有極性鍵又含有非極性鍵
C. 反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ都是氧化還原反應(yīng)
D. 每生成 1mlCH3CHO,消耗 N2O 的物質(zhì)的量大于 2ml
【答案】C
【解析】
【詳解】A.由題干反應(yīng)歷程圖可知,反應(yīng) I 為[(C2H5)Fe(OH)]+ [(C2H4)Fe]++X,根據(jù)質(zhì)量守恒可知,
X 的化學(xué)式為 H2O,A 正確;
B.乙醛分子中既含有 C-H、C=O 極性鍵又含有 C-C 非極性鍵,B 正確;
C.由題干反應(yīng)歷程圖可知,反應(yīng) I 為 C2H6+FeO+ [(C2H5)Fe(OH)]+,該反應(yīng)中沒有元素化合價發(fā)生改
變,不是氧化還原反應(yīng),反應(yīng)Ⅱ中有元素化合價發(fā)生改變,是氧化還原反應(yīng),C 錯誤;
D.由題干反應(yīng)歷程圖可知,若無副反應(yīng),則每生成 1mlCH3CHO,消耗 N2O 的物質(zhì)的量等于 2ml,但過
程中存在副反應(yīng)發(fā)生,且生成的 Fe+能還原 N2O,故消耗 N2O 的物質(zhì)的量大于 2ml,D 正確;
故答案為:C。
12. “太陽水”電池裝置如圖所示,該電池由三個電極組成,其中 a 為 Ti02 電極,b 為 Pt 電極,c 為 WO3
電極,電解質(zhì)溶液為 pH=3 的 Li2SO4 一 H2SO4 溶液。鋰離子交換膜將電池分為 A、B 兩個區(qū),A 區(qū)與大氣
相通,B 區(qū)為封閉體系并有 N2 保護(hù)。下列關(guān)于該電池的說法錯誤的是
A. 若用導(dǎo)線連接 a、c,則 a 為負(fù)極,該電極附近 pH 減小
B. 若用導(dǎo)線連接 a、c,則 c 電極的電極反應(yīng)式為 HxWO3-xe 一=WO3+xH+
C 若用導(dǎo)線先連接 a、c,再連接 b、c,可實(shí)現(xiàn)太陽能向電能轉(zhuǎn)化
D. 若用導(dǎo)線連接 b、c,b 電極的電極反應(yīng)式為 O2+4H++4e 一═2H2O
【答案】B
【解析】
【分析】
【詳解】A.有圖可知,連接 a、c 時,a 極上水失去電子生成氧氣,發(fā)生氧化反應(yīng),則 a 極是負(fù)極,電極
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反應(yīng)式是 2H2O-4e-=O2+4H+,生成氫離子,a 極附近 pH 減少 ,故 A 不選;
B.有圖可知,用導(dǎo)線連接 a、c,a 極上水失去電子生成氧氣,發(fā)生氧化反應(yīng),則 a 極是負(fù)極,c 極是正極,
則 c 電極的電極反應(yīng)式為 WO3+xH+ +xe 一= HxWO3 ,故 B 選;
C.若用導(dǎo)線先連接 a、c,則 c 電極是正極,發(fā)生 WO3 生成 HxWO3,將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存,再連接
b、c,b 極發(fā)生氧氣生成水,為正極,則 c 電極是負(fù)極,實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,對外供電,故 C 不選;
D.用導(dǎo)線連接 b、c,b 電極發(fā)生氧氣生成水為正極,電極反應(yīng)式為 O2+4H++4e 一═2H2O ,故 D 不選;
故選:B。
13. 某小組回收鋅錳電池廢料(主要含 、 等)制備高錳酸鉀,簡易流程如圖所示。
下列說法錯誤的是
A. “浸出”過程使用過濾操作,用到的玻璃儀器有:玻璃棒、燒杯、漏斗
B. “系列操作”中,進(jìn)行高溫干燥
C. “氧化”操作利用 氧化 制備 ,可推知在堿性條件下 氧化性大于
D. “堿熔”的產(chǎn)物 是氧化產(chǎn)物
【答案】B
【解析】
【分析】鋅錳電池廢料主要含 MnO2、MnOOH 等,因二氧化硅與堿高溫下反應(yīng),可選鐵坩堝堿熔,Mn 元
素的化合價升高,氯酸鉀中 Cl 元素的化合價降低,生成 K2MnO4 溶液,堿熔時氯酸鉀可能分解生成氧氣,
氧化時氯氣可氧化生成 KMnO4,加熱結(jié)晶分離出固體 KMnO4。
【詳解】A.“浸出”過程使用過濾操作,用到的玻璃儀器有:玻璃棒、燒杯、漏斗,A 正確;
B.高溫干燥 會受熱分解,B 錯誤;
C.“氧化”中氯氣是氧化劑,高錳酸鉀是氧化產(chǎn)物,氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性,C 正確;
D.“堿熔”的產(chǎn)物 是氧化產(chǎn)物,D 正確;
故選 B。
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14. 常溫下,現(xiàn)有含 的廢液,可加入 溶液或 FeS 固體生成沉淀除去
,加入 溶液或 FeS 固體引起溶液的 pH 變化,進(jìn)而引起溶液中含 S 微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化及
濁液中 濃度變化如圖所示。下列說法正確的是
已知:
A. 溶液中:
B. 加適量 固體可使廢液中 濃度由 b 點(diǎn)變到 a 點(diǎn)
C. 由圖 1 和圖 2 得知,當(dāng)溶液的 ,發(fā)生的反應(yīng)為
D. 向廢液中加入 FeS 固體,可使
【答案】D
【解析】
【詳解】A.由 Na2S 體系中各含 S 粒子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與 pH 的關(guān)系可知,Ka1(H2S)=10-7、Ka2(H2S)=10-13,
硫化鈉溶液中 S2-部分水解且分步水解:S2-+H2O HS-+OH-、HS-+H2O H2S+OH-,以第一步水解為主,
第一步水解平衡常數(shù) Kh1= = = =0.1,0.01ml/LNa2S 溶液中 =0.1,解
得 c(HS-)≈0.0092ml/L, c(S2-)≈0.0008ml/L, 則 溶 液 中 離 子 濃 度 大 小 為 :
,故 A 錯誤;
B. ,加入適量 Na2S 固體,Cd2+與 S2-形成 CdS 沉淀,可使廢液中 濃度降低,不
可能由 b 點(diǎn)變到 a 點(diǎn),故 B 錯誤;
C.由圖 1 知,隨著 pH 的增大, H2S 濃度減小,HS-濃度增大后減小,后面 S2-增大,當(dāng)溶液的 ,
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以 HS-為主,由圖 2 得知,含 0.1ml/LCd2+的廢液中 ,隨 pH 增大 濃度逐漸減小,故發(fā)生的
反應(yīng)為 ,故 C 錯誤;
D.向含 的廢液中加入 FeS 固體,存在沉淀轉(zhuǎn)化: ,
平衡常數(shù) K= =108.9, ,當(dāng) 時,可使
,故 D 正確;
答案選 D。
二、非選擇題(本題共 4 小題,共 58 分)。
15. 二硼化鈦(TiB2)是一種高熔點(diǎn)、高硬度、電阻小的導(dǎo)電陶瓷材料,在工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。利用廢
棄 SCR 催化劑(主要含 TiO2、V2O5、Al2O3、SiO2 等),制備 TiB2 并回收釩的工藝流程如圖所示:
已知:①TiO2、V2O5 都能與 NaOH 溶液反應(yīng),生成不溶性的 Na2TiO3 和可溶性的 NaVO3;
②B2O3 高溫下蒸氣壓大、易揮發(fā);
③溶液酸性較強(qiáng)時,五價釩粒子主要以 VO 的形式存在。
回答下列問題:
(1)“酸浸”中生成 TiO2+的離子方程式為_____。
(2)“濾渣①”的主要成分為_____(填化學(xué)式)。
(3)“熱水解”工藝中,經(jīng)處理可循環(huán)利用的物質(zhì)是_____(填化學(xué)式)。
(4)“熱還原”時生成一種可燃性氣體,每制備 1mlTiB2,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_____ml。過程中 B2O3
的實(shí)際用量超過了理論用量,主要原因是_____。
(5)“沉釩”時,溶液 pH 過低或過高均不利于生成 NH4VO3 沉淀,原因是_____。
(6)含鈦 X 晶體是一種高溫超導(dǎo)母體,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示(α=β=γ=90°),Ti 原子與 As 原子構(gòu)成的八面
體如圖乙所示,阿伏伽德羅常數(shù)的值為 NA?;卮鹣铝袉栴}:
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①一個晶胞中,由 Ti 原子與 As 原子構(gòu)成的八面體的平均數(shù)目為_____。
②X 晶體的密度為_____g·cm-3。
【答案】(1)
(2) 、
(3)
(4) ①. 10 ②. 高溫下蒸氣壓大,易揮發(fā),為充分反應(yīng)
(5)pH 過低, 化為 的程度大;pH 過高, 化為 的程度大,兩因素均使沉釩率
降低
(6) ①. 2 ②.
【解析】
【分析】廢 SCR 催化劑(含 TiO2、V2O5、Al2O3、SiO2 等)加入氫氧化鈉進(jìn)行堿浸,TiO2、V2O5、Al2O3、SiO2
都能與 NaOH 溶液反應(yīng)生成可溶性的 Na2SiO3、NaAlO2、NaVO3 和不溶性的 Na2TiO3;過濾得濾渣為 Na2TiO3,
加入硫酸進(jìn)行溶解,進(jìn)行熱水解后得到 TiO2·xH2O,焙燒脫水得 TiO2,加入 C、B2O3 還原得 TiB2;堿浸后
的濾液調(diào) pH=8,Na2SiO3、NaAlO2 轉(zhuǎn)化為 H2SiO3 和 Al(OH)3 沉淀,過濾即為濾渣①,濾液中加入氯化銨形
成 NH4VO3 沉淀,過濾后煅燒得 V2O5;
【小問 1 詳解】
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“酸浸”時不溶性的 Na2TiO3 轉(zhuǎn)化為 TiO2+,離子方程式為 Na2TiO3+4H+=2Na++TiO2++2H2O;
【小問 2 詳解】
由分析,“濾渣①”的主要成分為 H2SiO3 和 Al(OH)3;
【小問 3 詳解】
“熱水解”工藝中,TiO2+離子水解產(chǎn)生氫離子,使溶液呈酸性,過濾后溶液中為 H2SO4,可以酸浸時重復(fù)
利用;
【小問 4 詳解】
“熱還原”時,TiO2、C、B2O3 反應(yīng)得 TiB2,由元素守恒,推出生成的可燃性氣體為 CO,則發(fā)生的化學(xué)反
應(yīng)為 TiO2+5C+B2O3=TiB2+5CO,每制備 1mlTiB2,生成 5ml CO,轉(zhuǎn)移電子 10ml,由已知②B2O3 高溫下
蒸氣壓大,易揮發(fā),為充分反應(yīng),B2O3 的實(shí)際用量超過了理論用量;
【小問 5 詳解】
“沉釩”時,溶液 pH 過低或過高均不利于生成 NH4VO3 沉淀,原因是 pH 過低, 化為 的程度大;
pH 過高, 化為 NH3?H 2O 的程度大,兩因素均使沉釩率降低;
【小問 6 詳解】
①由圖可知,由 Ti 原子與 As 原子構(gòu)成的八面體處于晶胞的頂點(diǎn)和體內(nèi),根據(jù)"均攤法",個數(shù)為 =2;
②根據(jù)"均攤法",O 處于晶胞的上下面心和側(cè)棱,個數(shù)為 ,Ti 處于側(cè)面面心和底面棱心,
個數(shù)為 ,As 處于體內(nèi)和側(cè)棱,個數(shù)為 =4,Na 處于體內(nèi)和側(cè)棱,個數(shù)為
,故晶體密度為
。
16. 碳酸鋰在醫(yī)療上可用于治療狂躁性精神病,作鎮(zhèn)靜劑等。電解鋁廢渣(主要含 、 、 、
等)可用于制備 。
已知:① 時, , , 。
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② 可溶于硫酸。
③ 的溶解度: , , 。
(1)在加熱條件下“酸浸”,反應(yīng)生成能腐蝕玻璃的氣體,寫出“酸浸”中 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:
_______。
(2)“濾渣”的主要成分是_______(填化學(xué)式)。
(3)“轉(zhuǎn)化”后所得的 溶液中含有的 需要加入 稀溶液除去?!俺}”步驟中其他條件
不變,反應(yīng)相同時間,溫度對除鈣率和 產(chǎn)率的影響如圖 1 所示。
①隨著溫度的升高, 的產(chǎn)率逐漸減小的原因是_______。
②當(dāng)溫度高于 50℃時,除鈣率下降的原因可能是_______。
(4)熱分解后,獲得 的操作是先加熱蒸發(fā),然后_______。
(5)鋰硒電池是新一代全固態(tài)鋰二次電池,具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性,其正極材料為附著硒化鋰 的
碳基體。 與正極碳基體結(jié)合時的能量變化如圖 2 所示,圖中 3 種 與碳基體的結(jié)合能力由大到
小的順序是_______。
(6)對電解鋁廢水中 含量的測定和處理是環(huán)境保護(hù)的重要課題。工業(yè)上常采用 EDTA 絡(luò)合滴定法測定
電解鋁廢水中的 含量:取 電解鋁廢水置于 錐形瓶中,加入一定體積的檸檬酸,煮沸;
再加入 的 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)液 ,調(diào)節(jié)溶液的 至 4.0,加熱,冷卻后用 的
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標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),消耗 標(biāo)準(zhǔn)液 。該礦業(yè)廢水中 的含量為_______ 。
(已知: 、 與 EDTA 反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量比均為 )
【答案】(1)
(2)
(3) ①. ①溫度過高 分解產(chǎn)生 沉淀,與 一同被過濾 ②. ②溫度升高,
水解程度增大,使溶液中 離子濃度減小
(4)趁熱過濾 (5)
(6)108
【解析】
【分析】鋁廢渣用濃硫酸酸浸溶解,生成 HF 和硫酸鈣,形成含有 Al3+、Li+、Na+、Ca2+、 的溶液,
過濾得到的濾渣含有硫酸鈣沉淀,向?yàn)V液中加入碳酸鈉溶液使 Li+、Al3+、Ca2+轉(zhuǎn)化為 Li2CO3、Al(OH)3 及
CaCO3 沉淀,過濾后向沉淀中加水,通入足量二氧化碳,使 Li2CO3、CaCO3 沉淀溶解轉(zhuǎn)化為碳酸氫鋰和碳
酸氫鈣,過濾則濾渣為 Al(OH)3,再向?yàn)V液中加入 Li3PO4 除去溶液中的 Ca2+生成 Ca3(PO4)2 沉淀,過濾后得
到碳酸氫鋰溶液,對其加熱分解生成碳酸鋰,據(jù)此解答。
【小問 1 詳解】
在加熱條件下酸浸,反應(yīng)生成能腐蝕玻璃的氣體為 HF,則 與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鋁和氟化氫,化
學(xué)方程式為: ;
【小問 2 詳解】
由流程分析可知“濾渣”的主要成分是 ;
【小問 3 詳解】
①溫度過高 分解產(chǎn)生 沉淀、CO2 和 H2O,與 一同被過濾除去,導(dǎo)致最終的產(chǎn)
率逐漸減?。?br>② 是弱酸根離子易水解,當(dāng)溫度高于 50℃時, 水解程度增大,使溶液中 離子濃度減小,
除鈣率下降;
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【小問 4 詳解】
的溶解度隨溫度升高而降低,則熱分解后,獲得 的操作是先加熱蒸發(fā),然后趁熱過濾;
【小問 5 詳解】
由 與正極碳基體結(jié)合時的能量變化分析可知,結(jié)合碳基體過程中放出的能量越多,形成的物質(zhì)越穩(wěn)
定,越易形成,則 3 種 與碳基體的結(jié)合能力由大到小的順序是: ;
【小問 6 詳解】
步驟 2 中用 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定的 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)液為與 反應(yīng)后剩下的 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)液,已知消耗
標(biāo)準(zhǔn)液 ,且 與 EDTA 反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量比為 ,則與 反應(yīng)后剩下的 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)液的物
質(zhì)的量為 ,則與 反應(yīng)消耗的 EDTA 的物質(zhì)的量
,又 與 EDTA 反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量
比也為 ,則該廢水中 的含量為 。
17. 沙丁胺醇有明顯的支氣管舒張作用,臨床上主要用于治療喘息型支氣管炎、支氣管哮喘等,其中一條通
用的合成路線如圖:
已知: 。
結(jié)合上述合成路線,請回答:
(1)沙丁胺醇的分子式為____;A→B 的反應(yīng)類型____。
(2)D→E 過程的主要目的是____。
(3)請寫出 D→E 過程的化學(xué)反應(yīng)方程式___。
(4)化合物 F 的結(jié)構(gòu)簡式為____。
(5)A 的同分異構(gòu)體中滿足下列條件的有____種。
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①屬于芳香族化合物;②可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)
(6)請利用所學(xué)知識和題中涉及的反應(yīng),設(shè)計(jì)以苯酚、甲醛和 H2NC(CH3)3 為原料合成化合物
的路線(用流程圖表示,無機(jī)試劑任選)____。
【答案】(1) ①. C13H21NO3 ②. 加成反應(yīng)
( 2) 保 護(hù) 酚 羥 基 ( 3) +CH3COOOCCH3
+CH3COOH
(4) (5)25
(6)
【解析】
【分析】由有機(jī)物 轉(zhuǎn)化關(guān)系可知, 在酸性條件下與 HCHO 發(fā)生加成反應(yīng)生
成 ,則 B 為 ;
與氯化氫發(fā)生取代反應(yīng)生成 ,則
C 為 ; 與 CH3COONa 發(fā)生取代反應(yīng)生
成 ,酸性條件下
與乙酸酐發(fā)生取代反應(yīng)生成
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,則 E 為 ;
在 CH3Cl 作用下與溴發(fā)生取代反應(yīng)生成
,則 F 為
;
與 發(fā)生取
代反應(yīng)生成 ,則 H 為
;
在鹽酸中發(fā)生水解反應(yīng)生成
,
做催化劑作用下與氫氣反應(yīng)生成
。
【小問 1 詳解】
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由分析可知,沙丁胺醇的結(jié)構(gòu)簡式為 ,分子式
為 C13H21NO3;A→B 的反應(yīng)為 在酸性條件下與 HCHO 發(fā)生加成反應(yīng)生成
,故答案為:C13H21NO3;加成反應(yīng);
【小問 2 詳解】
由 D 和 I 的結(jié)構(gòu)簡式中都含有酚羥基可知,D→E 過程的主要目的是保護(hù)酚羥基,故答案為:保護(hù)酚羥基;
【小問 3 詳解】
由分析可知,D→E 過程的反應(yīng)為酸性條件下 與乙酸酐發(fā)生
取代反應(yīng)生成 和 CH3COOH,反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為
+CH3COOOCCH3
+CH3COOH,故答案為:
+CH3COOOCCH3
+CH3COOH;
【小問 4 詳解】
由分析可知,F(xiàn) 的結(jié)構(gòu)簡式為 ,故答案為:
;
【小問 5 詳解】
A 的同分異構(gòu)體屬于芳香族化合物,可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)說明 A 的同分異構(gòu)體苯環(huán)上可能連有甲酸酯基或者
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醛基,若連有一個取代基,則可能為 HCOOCH2—、-OCH2CHO、-CH(OH)CHO 共有 3 種結(jié)構(gòu),若連有 2
個取代基則可能連有 HCOO—和—CH3、—CHO 和—OCH3、—CHO 和—CH2OH、—CH2CHO 和—OH,每
組又有鄰、間、對 3 種結(jié)構(gòu),若連有 3 個取代基即—CHO、—CH3 和—OH,共有 10 種結(jié)構(gòu),則符合條件
的結(jié)構(gòu)簡式共 25 種,故答案為:25;
【小問 6 詳解】
由題給有機(jī)物的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,以苯酚、甲醛和 H2NC(CH3)3 為原料合成化合物
的合成步驟為 酸性條件下與甲醛發(fā)生加成反應(yīng)生成
, 與氯化氫發(fā)生取代反應(yīng)生成 ,
與 H2NC(CH3)3 發(fā)生取代反應(yīng)生成 ,則合成路線
為,故答案為:
。
18. 利用 —丁內(nèi)酯(BL)制備 1,4—丁二醇(BD),反應(yīng)過程中伴有生成四氫呋喃(THF)和 1—丁醇(BuOH)的
副反應(yīng),涉及反應(yīng)如下:
已知:①反應(yīng) I 為快速平衡,可認(rèn)為不受慢反應(yīng) II、III 的影響;②因反應(yīng) I 在高壓 氛圍下進(jìn)行,故 壓
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強(qiáng)近似等于總壓?;卮鹣铝袉栴}:
(1)以 或 為初始原料,在 、 的高壓 氛圍下,分別在恒壓容器
中進(jìn)行反應(yīng)。達(dá)平衡時,以 BL 為原料,體系向環(huán)境放熱 ;以 BD 為原料,體系從環(huán)境吸熱 。忽
略副反應(yīng)熱效應(yīng),反應(yīng) 焓變 _______ 。
(2)初始條件同上。 表示某物種 的物質(zhì)的量與除 外其它各物種總物質(zhì)的量之比, 和 隨時間
變化關(guān)系如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)測得 ,則圖中表示 變化的曲線是_______;反應(yīng) I 平衡常數(shù)
_______ (保留兩位有效數(shù)字)。以 為原料時, 時刻 _______,BD 產(chǎn)率 _______(保留兩
位有效數(shù)字)。
(3) 為達(dá)平衡時 與 的比值。 、 、
三種條件下,以 為初始原料,在相同體積的剛性容器中發(fā)生反應(yīng),
隨時間 變化關(guān)系如圖乙所示。因反應(yīng)在高壓 氛圍下進(jìn)行,可忽略壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響。
曲線 a、b、c 中, 最大的是_______(填代號);與曲線 b 相比,曲線 c 達(dá)到
所需時間更長,原因是_______。
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【答案】(1)
(2) ①. a 或 c ②. ③. ④.
(3) ①. ②. 由于 和 代表的溫度相同,而壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響可忽略,壓強(qiáng)增大反應(yīng) II、
III 均是逆向移動, 增大,故 所需時間更長
【解析】
【小問 1 詳解】
依題意,結(jié)合已知信息,可推定在同溫同壓下,以同物質(zhì)的量的 BL 或 BD 為初始原料,達(dá)到平衡時的狀態(tài)
相同,兩個平衡完全等效。則以 的 為原料,達(dá)到平衡時放出 熱量與同物質(zhì)的量的
為原料達(dá)到平衡時吸收 熱量的能量二者能量差值為 ,則 時二者能量差值為
,反應(yīng) I 為放熱反應(yīng),因此焓變 ;
【小問 2 詳解】
實(shí)驗(yàn)測定 ,則達(dá)到平衡時 物質(zhì)轉(zhuǎn)化量大于 物質(zhì)轉(zhuǎn)化量,平衡狀態(tài) 物質(zhì)的量較小,根據(jù)圖
示可知,表示 變化的曲線是 或 ;該平衡狀態(tài)下 , 的壓強(qiáng)近似等于總壓,
故反應(yīng) I 平衡常數(shù) ;以 為原料時,根
據(jù)題給反應(yīng) I、II、III 可知,體系總物質(zhì)的量的增加量正好是 BD 參與反應(yīng) II、III 的量,也正好是
的物質(zhì)的量,設(shè) 時 轉(zhuǎn)化了 , 轉(zhuǎn)化了 ,則體系總物質(zhì)的量為 ,得到
、 ,求得 、 ,則 時刻
;此時 的產(chǎn)率為 ;
【小問 3 詳解】
依題意,反應(yīng) I 是正向放熱過程,以 BL 為初始原料,溫度升高則平衡逆向移動,溫度越高,反應(yīng)速率越快,
達(dá)到平衡時的時間越短, 越小, 的值越大;相同溫度時,壓強(qiáng)增大, 的比
重增大, 增大,又可忽略壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響,則 最大即 最小,
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對應(yīng)曲線 ;由于 和 代表的溫度相同,而壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響可忽略,壓強(qiáng)增大反應(yīng) II、III 均是逆向
移動, 增大,故 所需時間更長。
第 24頁/共 24頁
這是一份湖南省長沙市第一中學(xué)2025屆高三上學(xué)期階段性檢測(五)化學(xué)試卷(PDF版附解析),共14頁。
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