资源简介

银川一中2024届高三年级第五次月考
理科综合能力测试
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的原子量：H-1 Li-7 C-12 O-16 Cl-35.5 Cr-52 Cu-64 Ga-70
一、选择题：本题包括13小题。每小题6分，共78分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。
1. 古今化学多有异曲同工之处，下列叙述所涉及的原理不同的是
A 曲为酒之骨，凡酿酒必资曲药成信 纳米酶用于生物传感器、疾病诊断与治疗
B 铜柔锡柔，合两柔则为刚 铝合金用作火箭、飞船和空间站主体结构材料
C 为宅煮糖，宅垣忽坏，去土而糖白 啤酒和白酒中加入食品胶体作澄清剂
D 以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也 曾青涂铁，铁赤色如铜
A. A B. B C. C D. D
2. 已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述不正确的是
A. 12 g石墨烯(单层石墨)和12g金刚石中含有的碳碳键数前者小于后者
B. 常温下，1L 0.1mol·L-1氯化铵溶液中加入氨水至溶液为中性，则溶液含铵根离子数小于0.1NA
C. 用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后，若加入9.8 g Cu(OH)2能使溶液复原，则电解过程中转移电子的数目为0.4NA
D. 10g质量分数为46%的甲酸水溶液中含有的氢原子数为0.8NA
3. 根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是
选项 实验操作和现象 实验结论
A 铝箔插入稀硝酸中，无明显现象 铝箔表面形成了致密的氧化膜
B 向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X，出现白色沉淀 X一定具有强氧化性
C 将足量的H2O2溶液滴入少量的酸性高锰酸钾溶液，溶液的紫色褪去 H2O2具有漂白性
D 同物质的量浓度同体积的NaHCO3溶液与NaAlO2溶液混合，产生白色沉淀 结合H+能力：
A. A B. B C. C D. D
4. 以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3，还含有少量FeS2)为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如图，下列叙述不正确的是
A. 加入CaO可以减少SO2的排放同时生成建筑材料CaSO4
B. 向滤液中通入过量CO2、过滤、洗涤、灼烧沉淀可制得Al2O3
C. 隔绝空气焙烧时理论上反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=1∶5
D. 烧渣分离可以选择用磁铁将烧渣中Fe3O4分离出来
5. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，A、B、C、D、E为上述四种元素中的一种或几种所组成的物质。已知Y元素最外层电子数是内层的3倍，Z与Y同主族，A中含有18个电子，D有漂白性，五种物质间的转化关系如图所示，下列说法正确的是
A. 简单气态氢化物的稳定性：W>Y>Z B. 离子半径：W>Z>Y
C. A与C可以反应生成B D. X和Y组成的二元化合物中不含有非极性键
6. 常温常压下，甲醇在催化剂的作用下可以合成2-甲基丙酸甲酯，计算机模拟单个甲醇分子在催化剂表面的反应过程和能量变化示意图如图，下列说法错误的是
A. 总反应的热化学方程式为：
B. 第一步反应决定了总反应的化学反应速率
C. 化合物8和化合物9互为同分异构体
D. 上述反应过程中未改变反应的，降低了反应的活化能
7. 电化学合成是一种绿色高效的合成方法。如图是在酸性介质中电解合成半胱氨酸和烟酸的示意图。下列叙述错误的是
A. 电极a为阴极
B. 从电极b移向电极a
C. 电极b发生的反应为：
D. 生成半胱氨酸的同时生成烟酸
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22～32题为必考题，每个试题考生都做答；第33题～39题为选考题，考生根据要求作答。
(一)必考题(共129分)
8. 钯(Pd)是一种贵金属，性质类似铂(Pt)。活性炭载钯催化剂广泛应用于石油化工、制药等工业，但使用过程中因生成难溶于酸的PdO而失活。一种从废钯催化剂(杂质主要含有机物、活性炭、及少量Fe、Cu、Al等元素)中回收海绵钯的工艺流程如图：
已知：
Ⅰ．阴、阳离子交换树脂的基本工作原理分别为、(表示树脂的有机成分)。
Ⅱ．“沉钯”时得到氯钯酸铵固体，不溶于冷水，可溶于稀盐酸。
（1）温度、固液比对浸取率的影响如图，则“浸取”的最佳条件为___________。
（2）“浸取”时，加入试剂A目的为___________。
（3）“浸取”时，加入有利于Pd的溶解，生成的四氯合钯(Ⅱ)酸()为二元强酸。加入浓盐酸和后主要反应的离子方程式：___________。
（4）“离子交换除杂”应使用___________(填“阳离子”或“阴离子”)树脂，“洗脱”时应使用的洗脱液为___________(填标号)。
A．硫酸 　　　　B．盐酸　　　　C．无水乙醇
（5）“还原”过程转化为，在反应器出口处器壁内侧有白色晶体生成，该过程还产生的副产物为___________，且该产物可循环利用至___________环节(填环节名称)。
9. 研究小组以(绿色固体)、、THF(四氯呋喃，液体)等物质为原料制备固体配合物，该配合物可作为有机反应的催化剂
（1）无水(紫色固体，易升华)的制备装置如图所示(夹持装置略)。
①仪器a的名称为________。
②本实验持续通入的目的有赶走体系中原有的空气、________。
③反应管的温度升到660℃时发生反应，生成和(光气)，其化学方程式为________。有剧毒，与水反应生成两种酸性气体，b装置中生成的盐是________(填化学式)。
④反应管右端有15cm在加热炉外，其作用是________________。
（2）的合成装置如图所示(搅拌和夹持装置咯)
将制备的无水和极少量锌粉放入滤纸套筒内，双颈烧瓶中加入足量无水THF。制备反应的原理为。
实验时烧瓶中THF受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与滤纸套筒内的物质接触。当液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回双颈烧瓶．从而实现了THF与的连续反应及产物的连续萃取。
①锌粉的作用是________________(用化学方程式表示)。
②和在THF的溶解性分别为________、________(填“溶”或“不溶”)。
③合成反应完成后，取下双颈烧瓶，蒸发THF得到固体产品6.7410g。则该实验的产率为________%。[已知：的摩尔质量为152g/mol；的摩尔质量为374.5g/mol]
10. 利用二氧化碳氢化法合成二甲醚，可实现二氧化碳再利用。其中涉及的反应有：
Ⅰ.
Ⅱ
Ⅲ
已知：生成物A的选择性
回答下列问题：
（1）写出与转化为和(反应Ⅳ)的热化学方程式：___________。
（2）在恒温()恒容条件下，将一定量的、通入密闭容器中(含催化剂)发生上述反应。下列不能够说明该反应体系已达化学平衡状态的是___________(填标号)。
A．
B．反应Ⅰ中
C．混合气体的平均相对分子质量不变
D．混合气体的密度不变
E．的转化率不变
（3）在3.0 MPa下，研究人员在恒压密闭容器中充入4 mol 和1 mol 发生反应，的平衡转化率和生成物的选择性随温度变化如图所示(不考虑其他因素影响)：
①在220℃条件下，平衡时___________，计算反应在220℃下的平衡常数为___________(结果保留三位有效数字)。
②温度高于280℃，平衡转化率随温度升高而上升的原因是___________。
（4）某二甲醚／双氧水燃料电池的工作原理如图所示。电池工作时，A电极附近溶液的pH___________(填“减小”“增大”或“不变”)；电极B的电极反应式为___________。
(二)选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
[化学—选修3：物质结构与性质]
11. “天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤，探索宇宙离不开化学。镍铼合金是制造喷气发动机的燃烧室、涡轮叶片及排气喷嘴的重要材料。75号元素铼Re，熔点仅次于钨，是稀有金属之一、回答：
（1）镍基态原子有___________种不同空间运动状态的电子，第四周期与基态镍原子单电子数相同的元素有___________种(不含镍元素)。
（2）Ni2+与丁二酮肟可形成鲜红色的二丁二酮肟合镍(M= 289 g·mol-1)，结构如下图所示。0.2mol二丁二酮肟合镍分子内含有σ键___________mol，碳碳键是由___________轨道重叠形成的。
a．sp3和sp2 b．sp2和 sp2 c．sp2和p d．sp3和p
（3）中心原子为，中心原子为，二者均为形结构，但中存在大键。键角___________键角(填“>”“ <”或“=”)。比较与中键的键长并说明原因___________。
（4）人类合成的第一个稀有气体化合物是XeF+PtF，PtF中的键角有90°和180°两种。下列关于该化合物的说法中正确的是___________。
A. 熔化状态下不能导电
B. XeF+中所有原子都满足8电子稳定结构
C. 用两个Cl替换F后，所得PtF4Cl2有两种结构
D. 含有离子键、极性键、非极性键和配位键
（5）三氧化铼晶胞如图所示，摩尔质量为Mg/mol，晶胞密度为bg/cm3，铼原子填在氧原子围成的___________(填“四面体”“立方体"或“八面体”)空隙中，该晶胞的空间利用率为___________(铼的原子半径为rRepm，氧原子半径为rOpm，列出计算式)。
（6）Ga、Li和O三种原子形成的一种晶体基片在二极管中有重要用途。其四方晶胞结构如图所示：
①上述晶胞沿着a轴的投影图为___________(填字母)。
A． B． C．
②用表示阿伏加德罗常数的值，晶胞参数为m，m，则其密度为___________(列出计算式即可)。
[化学——选修五：有机化学基础]
12. 有机物J是一种提高血液中白细胞含量的缓释药的成分，一种合成路线如图所示。
回答下列问题：
（1）A的化学名称为___________。A→B的反应类型为___________。
（2）C的结构简式为___________。D中的官能团名称为___________。
（3）写出反应I→J的化学方程式___________。
（4）Ⅰ的同分异构体有多种，满足下列条件的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有4组峰的结构简式为___________(任写一种)。
①与I具有相同官能团；②苯环上有两个取代基。
（5）参照上述路线，设计以为原料合成 的路线(其他试剂任选)___________。银川一中2024届高三年级第五次月考
理科综合能力测试
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的原子量：H-1 Li-7 C-12 O-16 Cl-35.5 Cr-52 Cu-64 Ga-70
一、选择题：本题包括13小题。每小题6分，共78分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。
1. 古今化学多有异曲同工之处，下列叙述所涉及的原理不同的是
A 曲为酒之骨，凡酿酒必资曲药成信 纳米酶用于生物传感器、疾病诊断与治疗
B 铜柔锡柔，合两柔则为刚 铝合金用作火箭、飞船和空间站主体结构材料
C 为宅煮糖，宅垣忽坏，去土而糖白 啤酒和白酒中加入食品胶体作澄清剂
D 以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也 曾青涂铁，铁赤色如铜
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．曲、酶均为催化剂的作用，所涉及的原理相同，A不符合题意；
B．合两柔则为刚为制成合金，铝合金也为合金材料，合金的硬度通常大于成分金属，所涉及的原理相同，B不符合题意；
C．去土而糖白、加入食品胶体作澄清剂均为物质分离除杂过程，都是利用吸附性，所涉及的原理相同，C不符合题意；
D．紫青烟起为焰色反应，而曾青涂铁，铁赤色如铜为置换反应，所涉及的原理不相同，D符合题意；
故选D。
2. 已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述不正确的是
A. 12 g石墨烯(单层石墨)和12g金刚石中含有的碳碳键数前者小于后者
B. 常温下，1L 0.1mol·L-1氯化铵溶液中加入氨水至溶液为中性，则溶液含铵根离子数小于0.1NA
C. 用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后，若加入9.8 g Cu(OH)2能使溶液复原，则电解过程中转移电子的数目为0.4NA
D. 10g质量分数为46%的甲酸水溶液中含有的氢原子数为0.8NA
【答案】B
【解析】
【详解】A．石墨烯平均每个碳原子形成1.5个碳碳键，金刚石平均每个碳原子形成2个碳碳键，所以等质量的石墨烯和金刚石含有的碳碳键数前者小于后者，A正确；
B．1L 0.1mol·L-1氯化铵溶液中加入氨水至溶液为中性，则氢离子数等于氢氧根数目，根据电荷守恒，可知铵根离子数等于氯离子数目，都等于0.1NA，B错误；
C．9.8 gCu(OH)2 的物质的量= ，0.1mol的Cu(OH)2 相当于0.1molCuO和0.1moH2O，阳极上析出0.1mol氧气，根据氧气和转移电子的关系式得转移电子数=0.1mol×4×NA=0.4NA，故C正确；
D．10g质量分数为46%的甲酸水溶液中，含有甲酸10g×46%=4.6g,含有氢原子数为×2×NA/mol=0.2NA，含有水10g-4.6g=5.4g,含有氢原子数为×2×NA/mol=0.6NA，故该溶液中含氢原子数为0.8NA，故D正确；
故选B。
3. 根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是
选项 实验操作和现象 实验结论
A 铝箔插入稀硝酸中，无明显现象 铝箔表面形成了致密的氧化膜
B 向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X，出现白色沉淀 X一定具有强氧化性
C 将足量的H2O2溶液滴入少量的酸性高锰酸钾溶液，溶液的紫色褪去 H2O2具有漂白性
D 同物质的量浓度同体积的NaHCO3溶液与NaAlO2溶液混合，产生白色沉淀 结合H+能力：
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．铝箔插入稀硝酸中不会发生钝化现象，A错误；
B．向溶有SO2的溶液中通入气体X，出现白色沉淀，X气体可能是氯气、氧气或氨气，氨气无强氧化性，B错误；
C．将足量的H2O2溶液滴入少量的酸性高锰酸钾溶液，溶液的紫色褪去是应为高锰酸钾溶液将H2O2氧化而导致褪色，C错误；
D．同物质的量浓度同体积的NaHCO3溶液与NaAlO2溶液混合，产生白色沉淀，发生反应：，结合H+能力：，D正确；
答案选D。
4. 以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3，还含有少量FeS2)为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如图，下列叙述不正确的是
A. 加入CaO可以减少SO2的排放同时生成建筑材料CaSO4
B. 向滤液中通入过量CO2、过滤、洗涤、灼烧沉淀可制得Al2O3
C. 隔绝空气焙烧时理论上反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=1∶5
D. 烧渣分离可以选择用磁铁将烧渣中Fe3O4分离出来
【答案】C
【解析】
【分析】焙烧步骤中， Fe2O3为碱性氧化物，不与CaO反应，FeS2与氧气反应生成Fe2O3和SO2，SO2与CaO、O2反应生成CaSO4，Al2O3能与CaO反应生成Ca(AlO2)2，但CaO为少量，氧化铝不参与反应，因此焙烧后物质为CaSO4、Al2O3、Fe2O3，氧化铝为两性氧化物，碱浸时，氧化铝与NaOH溶液反应生成NaAlO2，隔绝空气焙烧，根据流程，发生的反应为FeS2+16Fe2O311Fe3O4+2SO2↑，据此分析；
【详解】A．SO2是酸性氧化物且有还原性，可与CaO及空气中O2反应，生成CaSO4固体，减少污染，故A说法正确；
B．Al2O3是两性氧化物，可与NaOH溶液反应生成NaAlO2，通入过量CO2，与NaAlO2反应生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3，过滤后得到Al(OH)3固体灼烧发生分解反应生成Al2O3和H2O，故B说法正确；
C．由流程图可知，过滤后的固体中含Fe2O3、FeS2，在隔绝空气条件下焙烧，发生反应的化学方程式为：FeS2+16Fe2O311Fe3O4+2SO2↑，理论上反应消耗的n(FeS2)：n(Fe2O3)=1：16，故C说法错误；
D．Fe3O4有磁性，可用磁铁吸引，将其从烧渣中分离，故D说法正确；
答案为C。
5. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，A、B、C、D、E为上述四种元素中的一种或几种所组成的物质。已知Y元素最外层电子数是内层的3倍，Z与Y同主族，A中含有18个电子，D有漂白性，五种物质间的转化关系如图所示，下列说法正确的是
A. 简单气态氢化物的稳定性：W>Y>Z B. 离子半径：W>Z>Y
C. A与C可以反应生成B D. X和Y组成的二元化合物中不含有非极性键
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，A、B、C、D、E为上述四种元素中的一种或几种所组成的物质，已知Y元素最外层电子数是内层的3倍，则Y为O元素；Z与Y同主族，则Z为S元素、W为Cl元素；E、B分别为Y、Z元素对应的单质，A中含有18个电子，D有漂白性，结合图中转化可知，A为H2S、D为HClO、B为S、E为O2、C为SO2，则X为H元素。
【详解】A．元素的非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，元素的非金属性强弱顺序为O>Cl>S，则简单气态氢化物的稳定性强弱顺序为O>Cl>S，故A错误；
B．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子的离子半径越小，则硫离子的离子半径大于氯离子，故B错误；
C．硫化氢与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫和水，故C正确；
D．过氧化氢分子是含有极性键和非极性键的共价化合物，故D错误；
故选C。
6. 常温常压下，甲醇在催化剂的作用下可以合成2-甲基丙酸甲酯，计算机模拟单个甲醇分子在催化剂表面的反应过程和能量变化示意图如图，下列说法错误的是
A. 总反应的热化学方程式为：
B. 第一步反应决定了总反应的化学反应速率
C. 化合物8和化合物9互为同分异构体
D. 上述反应过程中未改变反应的，降低了反应的活化能
【答案】A
【解析】
【详解】A．图象给出的是单个分子参与反应时的能量变化，总反应的热化学方程式为 ，故A错误；
B．第1步反应的能垒最高，所以第1步反应的化学反应速率最慢，故B正确；
C．化合物8和化合物9的分子式相同而结构不同，故C正确；
D．为反应的催化剂，故未改变反应的，降低了反应的活化能，故D正确；
故选A。
7. 电化学合成是一种绿色高效的合成方法。如图是在酸性介质中电解合成半胱氨酸和烟酸的示意图。下列叙述错误的是
A. 电极a为阴极
B. 从电极b移向电极a
C. 电极b发生的反应为：
D. 生成半胱氨酸的同时生成烟酸
【答案】D
【解析】
【分析】该装置是电解池，电极b上3-甲基吡啶转化为烟酸过程中‘加氧少氢’，发生氧化反应，则b为阳极，a为阴极，阴极电极反应式为 +2e-+2H+=2 ；
【详解】A．a极上硫元素化合价升高，a为阴极，A正确；
B．电解池中阳离子移向阴极，则H+移向a电极，B正确；
C．电极b上3-甲基吡啶转化为烟酸过程中发生氧化反应，在酸性介质中电极反应式为： ，C正确；
D．根据电子守恒可得关系式： ~6e-~6 ，因此生成6mol半胱氨酸的同时生成烟酸，D错误；
故选：D。
【点睛】
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22～32题为必考题，每个试题考生都做答；第33题～39题为选考题，考生根据要求作答。
(一)必考题(共129分)
8. 钯(Pd)是一种贵金属，性质类似铂(Pt)。活性炭载钯催化剂广泛应用于石油化工、制药等工业，但使用过程中因生成难溶于酸的PdO而失活。一种从废钯催化剂(杂质主要含有机物、活性炭、及少量Fe、Cu、Al等元素)中回收海绵钯的工艺流程如图：
已知：
Ⅰ．阴、阳离子交换树脂的基本工作原理分别为、(表示树脂的有机成分)。
Ⅱ．“沉钯”时得到氯钯酸铵固体，不溶于冷水，可溶于稀盐酸。
（1）温度、固液比对浸取率的影响如图，则“浸取”的最佳条件为___________。
（2）“浸取”时，加入试剂A的目的为___________。
（3）“浸取”时，加入有利于Pd的溶解，生成的四氯合钯(Ⅱ)酸()为二元强酸。加入浓盐酸和后主要反应的离子方程式：___________。
（4）“离子交换除杂”应使用___________(填“阳离子”或“阴离子”)树脂，“洗脱”时应使用的洗脱液为___________(填标号)。
A．硫酸 　　　　B．盐酸　　　　C．无水乙醇
（5）“还原”过程转化为，在反应器出口处器壁内侧有白色晶体生成，该过程还产生的副产物为___________，且该产物可循环利用至___________环节(填环节名称)。
【答案】（1）70℃，固液比3∶1
（2）将焙烧过程中产生的PdO还原为Pd
（3）
（4） ①. 阴离子 ②. B
（5） ①. HCl ②. 浸取与洗脱
【解析】
【分析】本题通过废钯催化剂制备海绵钯，将原料焙烧后加入盐酸和还原剂从而生成单质钯，再结合氯酸钠生成PdCl，通过离子交换除杂后，得到较纯净的PdCl，洗脱后用浓氨水沉钯，在用N2H4处理后得到产品。
【小问1详解】
由图可知，温度为70℃、固液比为3∶1时浸取率都最高，所以“浸取”的最佳条件为温度70℃、固液比3∶1；
【小问2详解】
“浸取”时，加入试剂A的目的为将焙烧过程中产生的PdO还原为Pd；
【小问3详解】
根据题给信息可知，加入后和单质钯反应生成四氯合钯，则根据元素守恒可知，离子方程式为：；
【小问4详解】
离子交换时发生的反应为阴、阳离子交换树脂的基本工作原理分别为，其中氯离子被除掉，故应该选用阴离子交换膜；由给信息可知洗脱时得到，则此时应该选用盐酸，故选B；
【小问5详解】
由流程图可知，还原时N2H4和反应生成单质钯，根据反应器出口处器壁内侧有白色晶体生成和元素守恒可知，副产物为HCl；由于在浸取与洗脱时都使用了盐酸故可以循环至浸取与洗脱循环利用。
9. 研究小组以(绿色固体)、、THF(四氯呋喃，液体)等物质为原料制备固体配合物，该配合物可作为有机反应的催化剂
（1）无水(紫色固体，易升华)的制备装置如图所示(夹持装置略)。
①仪器a的名称为________。
②本实验持续通入的目的有赶走体系中原有的空气、________。
③反应管的温度升到660℃时发生反应，生成和(光气)，其化学方程式为________。有剧毒，与水反应生成两种酸性气体，b装置中生成的盐是________(填化学式)。
④反应管右端有15cm在加热炉外，其作用是________________。
（2）的合成装置如图所示(搅拌和夹持装置咯)
将制备的无水和极少量锌粉放入滤纸套筒内，双颈烧瓶中加入足量无水THF。制备反应的原理为。
实验时烧瓶中THF受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与滤纸套筒内的物质接触。当液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回双颈烧瓶．从而实现了THF与的连续反应及产物的连续萃取。
①锌粉的作用是________________(用化学方程式表示)。
②和在THF的溶解性分别为________、________(填“溶”或“不溶”)。
③合成反应完成后，取下双颈烧瓶，蒸发THF得到固体产品6.7410g。则该实验的产率为________%。[已知：的摩尔质量为152g/mol；的摩尔质量为374.5g/mol]
【答案】（1） ①. 干燥管 ②. 将气态四氯化碳吹入管式炉； ③. Cr2O3+3CCl42CrCl3+3COCl2 ④. Na2CO3和NaCl ⑤. 使凝华
（2） ①. ②. 不溶 ③. 溶 ④. 90%
【解析】
【分析】实验室制备无水CrCl3的反应原理为：Cr2O3+3CCl42CrCl3+3COCl2。利用氮气和热水加热将四氯化碳转化为气态进入管式炉与氧化铬反应得到氯化铬，利用无水氯化钙防止水蒸气进入管式炉，并用氢氧化钠溶液吸收COCl2；合成首先在圆底烧瓶中加入无水四氢呋喃，在滤纸套筒加入无水和锌粉，开始加热四氢呋喃蒸气通过联接管进入提取管在冷凝管中冷凝回流到滤纸套筒中进行反应，从而生成产物。
【小问1详解】
①根据图示，仪器a是干燥管；
②热水加热将四氯化碳转化为气态，利用氮气将气态四氯化碳吹入管式炉；
③根据题意，以(绿色固体)、为原料制备固体无水，生成和(光气)，反应的化学方程式为Cr2O3+3CCl42CrCl3+3COCl2；与水反应生成两种酸性气体：COCl2+H2O=CO2+2HCl，b装置中盛放足量NaOH溶液，所以生成的盐是Na2CO3和NaCl；无水易升华，所以反应管右端有15cm在加热炉外，是为了使凝华；
【小问2详解】
①加入锌可以把三价铬还原为二价铬，方程式为：；
②由实验步骤③中实验原理可知，四氢呋喃在圆底烧瓶和滤纸套筒中循环，
只有不溶于四氢呋喃、，溶于四氢呋喃方能实现四氢呋喃与的连续反应及产物的连续萃取，故和在THF的溶解性分别为不溶，溶；
③由题目中的反应方程式Cr2O3+3CCl42CrCl3+3COCl2、，可知如下对应关系式：，理论产量，产率为。
10. 利用二氧化碳氢化法合成二甲醚，可实现二氧化碳再利用。其中涉及的反应有：
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
已知：生成物A的选择性
回答下列问题：
（1）写出与转化为和(反应Ⅳ)的热化学方程式：___________。
（2）在恒温()恒容条件下，将一定量的、通入密闭容器中(含催化剂)发生上述反应。下列不能够说明该反应体系已达化学平衡状态的是___________(填标号)。
A．
B．反应Ⅰ中
C．混合气体的平均相对分子质量不变
D．混合气体的密度不变
E．的转化率不变
（3）在3.0 MPa下，研究人员在恒压密闭容器中充入4 mol 和1 mol 发生反应，的平衡转化率和生成物的选择性随温度变化如图所示(不考虑其他因素影响)：
①在220℃条件下，平衡时___________，计算反应在220℃下的平衡常数为___________(结果保留三位有效数字)。
②温度高于280℃，平衡转化率随温度升高而上升的原因是___________。
（4）某二甲醚／双氧水燃料电池的工作原理如图所示。电池工作时，A电极附近溶液的pH___________(填“减小”“增大”或“不变”)；电极B的电极反应式为___________。
【答案】（1）
（2）AD （3） ①. 0.16 mol ②. 24.9 ③. 反应Ⅲ的，反应Ⅳ(或反应Ⅰ、Ⅱ)的，温度升高使转化为CO的平衡转化率上升，使转化为的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度
（4） ①. 增大 ②.
【解析】
【小问1详解】
Ⅰ.
Ⅱ.
根据盖斯定律Ⅰ×2+Ⅱ得与转化为和的热化学方程式 ；
【小问2详解】
A．反应进行到某个时刻，物质的量之比恰好为2：1，不能说明反应达平衡状态，故A错误；
B．根据反应可知，当时，表明反应方向相反，且速率比符合计量数之比，说明反应达平衡状态，故B正确；
C．根据，反应前后物质均为气体，反应过程中气体总质量不变，反应前后气体物质的量不断变化，则混合气体的平均相对分子质量不变，说明反应达平衡状态，故C正确；
D．根据，反应前后物质均为气体，反应过程中气体总质量不变，恒容条件下气体总体积不变，则混合气体密度始终保持不变，混合气体密度始终不变不能说明反应达平衡状态，故D错误；
E．随反应不断进行，二氧化碳转化率逐渐增大，达到反应限度，转化率不变，说明反应达平衡状态，故E正确；
答案选AD；
【小问3详解】
①在220℃条件下，平衡转化率为40%，CO的选择性为5%、二甲醚的选择性为80%，则有0.38 mol 参与反应Ⅰ，0.02 mol 参与反应Ⅲ，反应生成0.16 mol，所以平衡时，；达到平衡时的物质的量为，反应在220℃下的平衡常数为；
②反应Ⅲ的，反应Ⅳ的，温度升高使转化为CO的平衡转化率上升，使转化为的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度，所以温度高于280℃，平衡转化率随温度升高而上升；
【小问4详解】
电池工作时，A电极上过氧化氢得到电子发生还原反应生成水，为正极，反应为，该电极消耗氢离子，电极附近溶液的pH增大；B电极上二甲醚失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，反应式为；
(二)选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
[化学—选修3：物质结构与性质]
11. “天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤，探索宇宙离不开化学。镍铼合金是制造喷气发动机的燃烧室、涡轮叶片及排气喷嘴的重要材料。75号元素铼Re，熔点仅次于钨，是稀有金属之一、回答：
（1）镍基态原子有___________种不同空间运动状态的电子，第四周期与基态镍原子单电子数相同的元素有___________种(不含镍元素)。
（2）Ni2+与丁二酮肟可形成鲜红色的二丁二酮肟合镍(M= 289 g·mol-1)，结构如下图所示。0.2mol二丁二酮肟合镍分子内含有σ键___________mol，碳碳键是由___________轨道重叠形成的。
a．sp3和sp2 b．sp2和 sp2 c．sp2和p d．sp3和p
（3）中心原子为，中心原子为，二者均为形结构，但中存在大键。键角___________键角(填“>”“ <”或“=”)。比较与中键键长并说明原因___________。
（4）人类合成的第一个稀有气体化合物是XeF+PtF，PtF中的键角有90°和180°两种。下列关于该化合物的说法中正确的是___________。
A. 熔化状态下不能导电
B. XeF+中所有原子都满足8电子稳定结构
C. 用两个Cl替换F后，所得PtF4Cl2有两种结构
D. 含有离子键、极性键、非极性键和配位键
（5）三氧化铼晶胞如图所示，摩尔质量为Mg/mol，晶胞密度为bg/cm3，铼原子填在氧原子围成的___________(填“四面体”“立方体"或“八面体”)空隙中，该晶胞的空间利用率为___________(铼的原子半径为rRepm，氧原子半径为rOpm，列出计算式)。
（6）Ga、Li和O三种原子形成的一种晶体基片在二极管中有重要用途。其四方晶胞结构如图所示：
①上述晶胞沿着a轴投影图为___________(填字母)。
A． B． C．
②用表示阿伏加德罗常数的值，晶胞参数为m，m，则其密度为___________(列出计算式即可)。
【答案】（1） ①. 15 ②. 3
（2） ①. 6 ②. a
（3） ①. > ②. 分子中Cl-O键的键长小于中Cl-O键的键长，其原因是: 分子中既存在σ键，又存在大π键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中Cl-O键的键长较小，而只存在普通的σ键 （4）BC
（5） ①. 八面体 ②.
（6） ①. C ②.
【解析】
【小问1详解】
每种s能级有1种空间运动状态的电子，每种p能级有3种空间运动状态的电子，每种d能级有5种空间运动状态的电子，据此计算基态Ni原子核外有15种空间运动状态不同的电子，基态Ni原子核外未成对电子数是2，同周期元素中，基态原子未成对电子数与Ni相同的过渡元素为Ti、Se、Ge；
【小问2详解】
已知二丁二酮肪的结构式为，分子中含有26个单键，和4个双键，则共含有30个σ键，所以0.2mol丁二酮肪含有σ键数目为6mol；甲基上碳原子价层电子对个数是4且不含孤电子对，为杂化，连接甲基的碳原子含有3个价层电子对且不含孤电子对为杂化；
【小问3详解】
中心原子为Cl，中心原子为，二者均为V形结构，但中存在大π键，由中存在大π键可以推断，其中原子只能提供1对电子，有一个O原子提供1个电子，另一个O原子提供1对电子，这5个电子处于互相平行p轨道中形成大π键，提供孤电子对与其中一个O形成配位键，与另一个O形成的是普通的共价键(σ键，这个O只提供了一个电子参与形成大π键)，Cl的价层电子对数为3，则Cl原子的轨道杂化方式为；中心原子为O，根据价层电子对的计算公式可知。因此，O的杂化方式为，根据价层电子对互斥理论可知，n=4时，价电子对的几何构型为正四面体，n=3时，价电子对的几何构型平面正三角形，杂化的键角一定大于的，因此，虽然和均为V形结构，但O-Cl-O键角大于Cl-O-Cl键角；分子中Cl-O键的键长小于中Cl-O键的键长，其原因是: 分子中既存在σ键，又存在大π键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中Cl-O键的键长较小，而只存在普通的σ键；
【小问4详解】
A.由化学式可知，稀有气体化合物是离子化合物，熔化状态下能电离出自由移动的离子能导电，故A错误；B .XeF+离子中氟原子和气原子都满足8电子稳定结构，故B正确；C.由PtF中的键角有90°和180°两种可知，离子的空间构型为正八面体形，铂原子位于八面体的体心，氟原子位于八面体的顶点，则用两个氯替换氟后，所得有两种结构，故C正确；D.由化学式可知，稀有气体化合物是离子化合物，化合物中含有离子键、极性键、和配位键，不含有非极性键，故D错误；
【小问5详解】
离子晶体中配位数是某个微粒周围最近且等距离的异性电荷的微粒个数，每个氧原子的左右都有一个等距的铼原子，则氧原子的配位数为2；中间四个氧原子与上下面各一个氧原子形成八面体，则 6个O原子围成一个八面体；根据已知可得晶胞的体积是，1个晶胞中有1个Re和3个O，二者的原子半径分别为rRepm、rOpm，阿伏加德罗常数的值为，该晶胞的空间利用率为；
【小问6详解】
①由晶胞结构可知，顶点和体心是 O，上下面心是Li，棱上是Ga，所以沿着 a 轴的投影图为 C；②由图可知，晶胞中顶点和体心是O，个数为: ，上下面心是 Li，个数为: ，棱上是Ga，个数为，晶胞的化学式，晶胞的质量为，晶胞体积为，则其密度为。
[化学——选修五：有机化学基础]
12. 有机物J是一种提高血液中白细胞含量的缓释药的成分，一种合成路线如图所示。
回答下列问题：
（1）A的化学名称为___________。A→B的反应类型为___________。
（2）C的结构简式为___________。D中的官能团名称为___________。
（3）写出反应I→J的化学方程式___________。
（4）Ⅰ的同分异构体有多种，满足下列条件的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有4组峰的结构简式为___________(任写一种)。
①与I具有相同的官能团；②苯环上有两个取代基。
（5）参照上述路线，设计以为原料合成 的路线(其他试剂任选)___________。
【答案】（1） ①. 丙烯 ②. 取代反应
（2） ①. ②. 羟基
（3）
（4） ①. 15 ②.
（5）
【解析】
【分析】根据E的结构简式、C→D→E的反应条件、C的分子式，可知D为，C为。根据A、B的分子式，A→B→C的反应条件，可知A→B为取代反应，A为，B为，B→C为加成反应。根据H、J的结构简式、H→I→J的反应条件、I的分子式，可知H→I脱去，I为，I→J为酯化反应，X为甲醇。
【小问1详解】
A是，化学名称为丙烯。A→B是丙烯分子中甲基上的1个H原子被Cl原子代替生成，反应类型为取代反应；
【小问2详解】
根据E的结构简式、C→D→E的反应条件、C的分子式，可知D为、C为。D中的官能团名称为羟基。
【小问3详解】
根据以上分析，I为，与甲醇发生酯化反应生成J和水，反应I→J的化学方程式为；
【小问4详解】
与Ⅰ具有相同的官能团，则保留碳碳双键、羧基、氯原子，苯环上有两个取代基，可以为和、和、和 、和、和，共5种情况，两个不同取代基在苯环上有邻、间、对3种位置关系，共有15种满足条件的同分异构体。核磁共振氢谱有4组峰，则有4种不同化学环境的H原子，符合条件的同分异构体为；
【小问5详解】
与氯气发生取代反应生成，水解为，为保护碳碳双键不被氧化，在过氧化物作用下与HCl发生加成反应生成，氧化为，在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成，合成路线为。

展开更多......

收起↑