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高三化学试题
（满分100分，考试用时75分钟）
可能用到的相对原子质量： H 1　Li 7　C 12　O 16　Al 27　Fe 56
一、选择题：本大题共14小题，共42分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 中华民族有着深厚的艺术文化底蕴，特别是在非物质文化遗产方面。下列有关非遗项目涉及的相关物质中，主要成分由硅酸盐组成的是 （）
A.醴陵红瓷　　　　　B.潮阳剪纸　　　　　C.天津麻花　　　　　D.曲阳大理石石雕
2.在巴黎奥运会舞台上，科技与体育双向奔赴，释放更加迷人的魅力。下列说法不正确的是 （）
A.比赛场馆100%使用可再生能源供电，可减少碳排放量
B.中国队领奖服采用的环保再生纤维材料为有机高分子材料
C.乒乓球台可变灯光系统的控制芯片主要成分为SiO2
D.生产橡胶弹性地板的原料天然橡胶是异戊二烯的聚合物
3.广东人爱“饮茶”。下列说法错误的是 （）
A.茶饼浸泡前要掰成小块，可使之更快浸出茶香
B.使用沸水泡茶，可加速茶叶中物质的溶解
C.茶叶封装时常附带一包铁粉，可减慢茶叶的氧化
D.某温度下测得茶水的pH=6.6，则该茶水一定呈酸性
4. 劳动创造幸福。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 （）
选项 劳动项目 化学知识
A 分析员用X射线衍射仪区分普通玻璃和水晶 普通玻璃属于非晶体，水晶属于晶体
B 泳池管理员用漂粉精对游泳池进行消毒 含氯消毒剂具有强酸性
C 实验员用加热法分离I2和NaCl I2易升华
D 维修工用NaOH和铝粉疏通厨卫管道 Al与NaOH溶液反应产生H2
5.化学是实验的科学，下列有关实验设计不能达到目的的是 （）
选项 A B C D
实验设计
目的 制备Fe胶体 配制溶液时移液 探究CH4与Cl2的取代反应 进行喷泉实验
6.结构决定性质，性质决定用途。下列事实解释错误的是 （）
选项 事实 解释
A SF6在常温常压下为气体 SF6分子为正八面体形的非极性分子
B 表面活性剂可以降低水的表面张力 表面活性剂在水面形成单分子膜，破坏了水分子间的氢键
C 聚乳酸可用于免拆型手术缝合线、人造皮肤支架 聚乳酸中含有酯基，易降解
D 石墨粉常作润滑剂 石墨层内碳原子的2p轨道存在肩并肩重叠
7.已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 （）
A.标准状况下，22.4 L HCl气体中H+数目为NA
B.15 g甲基所含有的电子数是10NA
C.1.0 L 1.0 mol/L的Na2CO3溶液中C的数目为1.0NA
D.0.1 mol Na2O2和Na2O的混合物中含有的离子总数等于0.3NA
8.下列说法错误的是 （）
A.氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元
B.利用盐析的方法可将蛋白质从溶液中分离
C.根据纤维在火焰上燃烧产生的气味，可以鉴别蚕丝与棉花
D.苯酚、乙醇、硫酸铜、氢氧化钠和硫酸铵均能使蛋白质变性
9.银饰用久了表面会有一层Ag2S而发黑，将银饰与Al片接触并加入NaCl溶液，可以除去银饰表面的Ag2S，下列说法不正确的是 （）
A.Al是负极
B.阳离子向银饰移动
C.若有0.9 g Al反应，最多能复原0.1 mol Ag2S
D.Ag2S表面发生反应：Ag2S+2e-2Ag+S2-
10.下图是短周期某种非金属元素的价类二维图，其中e是a和d的反应产物。下列推断错误的是 （）
A.b和c均不是酸性氧化物　　　　　　　　　 B. 可存在a→b→c→d的转化
C.常温下，d的浓溶液不能与铁发生反应　　　 D. 可用与强碱的反应来检验e中的阳离子
11.Mg3N2是一种浅黄色粉末，极易水解，常用于制备超硬、耐高温的氮化物。实验室通过CuO氧化 NH3制得N2，再与镁反应得到 Mg3N2。下列说法不正确的是 （）
A.装置A中分液漏斗中的溶液可以是浓氨水
B.装置C中氧化剂与还原剂反应的物质的量之比为2∶3
C.装置D中浓硫酸表现酸性和吸水性
D.Mg3N2水解的方程式为：Mg3N2+6H2O3Mg（OH）2+2NH3↑
12.《本草纲目》记载的中药连钱草具有散瘀消肿、清热解毒等作用，其有效成分之一的结构如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是 （）
A.分子中有5个手性碳原子
B.苯环上的一氯代物为7种
C.能发生取代反应、消去反应、加聚反应
D.1 mol该化合物最多与6 mol H2发生加成反应
13.下列实验操作、实验现象及解释与结论都正确的是 （）
选项 实验操作 实验现象 解释与结论
A 将乙醇与浓硫酸共热至170 ℃，所得气体通入酸性KMnO4溶液中 KMnO4溶液褪色 乙醇发生消去反应，气体中只含有乙烯
B 淀粉溶液和稀H2SO4混合加热，加新制Cu（OH）2悬浊液加热至沸腾 有砖红色沉淀产生 淀粉发生水解，产物具有还原性
C 向甲苯中滴入适量浓溴水，振荡，静置 溶液上层呈橙红色，下层几乎无色 甲苯萃取溴所致
D 将少量某物质滴加到新制的银氨溶液中，水浴加热 有银镜生成 说明该物质一定是醛
14.某研究所构建了Zn-CO2新型二次电池，该电池以Zn和多孔Pd纳米片为两极材料，分别以KOH和NaCl溶液为电解液，工作原理如图所示。双极膜中的H2O解离成H+和OH-。下列说法正确的是 （）
A.a极电势高于b极
B.当双极膜中解离1 mol H2O时，外电路转移2 mol电子
C.放电时，总反应为：Zn+CO2+2OH-+2H2OZn+HCOOH
D.充电时，双极膜中OH-移向a极，H+移向b极
二、非选择题：本题共4小题，共58分。考生按照要求作答。
15.(14分)某学习小组将Cu与H2O2的反应设计为原电池，并进行相关实验探究。回答下列问题：
Ⅰ.实验准备
（1）稀硫酸的配制
①配制100 mL 0.3 mol/L的H2SO4溶液，需6 mol/L H2SO4溶液的体积为　　mL。
②在实验室配制上述溶液的过程中，下图所示仪器，需要用到的是　　（填仪器名称）。
（2）Cu与H2O2在酸性条件下反应的离子方程式为　　　　　　　　。
Ⅱ.实验探究
【实验任务】利用相关原电池装置进行实验，探究物质氧化性或还原性的影响因素。
【查阅资料】其他条件相同时，参与原电池反应的氧化剂（或还原剂）的氧化性（或还原性）越强，原电池的电压越大。
【进行实验】
（3）利用下表所示装置进行实验1~4，记录数据。
装置 实验序号 烧杯中所加试剂 电压表读数
30% H2O2 0.3 mol/L H2SO4 H2O
V/mL V/mL V/mL
1 30.0 — 10.0 U1
2 30.0 1.0 9.0 U2
3 30.0 2.0 8.0 U3
4 35.0 1.0 V1 U4
已知：本实验条件下，对电压的影响可忽略。
①根据表中信息，补充数据：V1=　　。
②由实验2和4可知，U2　　U4（填“大于”或“小于”或“等于”），说明其他条件相同时，H2O2溶液的浓度越大，其氧化性越强。
（4）由（3）中实验结果U3>U2>U1，小组同学对“电压随pH减小而增大”可能的原因，提出了以下两种猜想：
猜想1：酸性条件下，H2O2的氧化性随pH减小而增强。
猜想2：酸性条件下，Cu的还原性随pH减小而增强。
为验证猜想，小组同学在（3）中实验1~4的基础上，利用下表装置进行实验5~7，并记录数据。
装置 实验序号 操作 电压表读数
5 — U5
6 ①向　　（填“左”或“右”）侧烧杯中滴加5.0 mL 0.3 mol/L H2SO4溶液 U6
7 向另一侧烧杯中滴加5.0 mL 0.3 mol/L H2SO4溶液 U7
②实验结果为：U5≈U6、　　，说明猜想2不成立，猜想1成立。
（5）已知Cu与H2O2反应时，加入氨水可形成深蓝色的。小组同学利用（4）中实验5的装置继续探究，向左侧烧杯中滴加5.0 mL一定浓度的氨水，相比实验5，电压表读数增大，分析该电压表读数增大的原因：　　　　　　　　　　。
【实验结论】物质的氧化性（或还原性）强弱与其浓度、pH等因素有关。
16.(15分)目前新能源技术被不断利用，高铁电池技术就是科研机构着力研究的一个方向。
（1）高铁酸钾—锌电池（碱性介质）是一种典型的高铁电池，则该种电池负极材料是　　。
（2）工业上常采用NaClO氧化法生产高铁酸钾（K2FeO4），K2FeO4在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定。反应原理为：
Ⅰ.在碱性条件下，利用NaClO氧化Fe（NO3）3制得Na2FeO4：3NaClO+2Fe（NO3）3+10NaOH2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O。
Ⅱ.Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4，主要的生产流程如下：
①写出反应①的离子方程式　　　　　　　　　　。
②请写出生产流程中“转化”（反应③）的化学方程式　　　　　　。
③该反应是在低温下进行的，说明此温度下Ksp（K2FeO4）　　Ksp（Na2FeO4）（填“>”“<”或“=”）。
④“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用　　溶液（填选项）。
A.H2O　　　　B.稀KOH溶液、异丙醇　　　　C.NH4Cl、异丙醇　　　　D.Fe（NO3）3、异丙醇
（3）已知K2FeO4在水溶液中可以发生：4Fe+10H2O 4Fe（OH）3+8OH-+3O2↑，则K2FeO4可以在水处理中的作用是　　　　　　。
（4）在水溶液中的存在形态图如图所示。
①若向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2，HFe的分布分数的变化情况是　　　　　　。
②若向pH=6的这种溶液中滴加KOH溶液，则溶液中含铁元素的微粒中， 　　　　　转化为 　　　　　。（填化学式）
17.(14分)“碳中和”引起各国的高度重视，正成为科学家研究的主要课题。利用CO2催化加氢制二甲醚，可以实现CO2的再利用，涉及以下主要反应：
Ⅰ.CO2+H2CO+H2O　ΔH1
Ⅱ.2CO2+6H2CH3OCH3+3H2O　ΔH2
相关物质及能量变化的示意图如下图所示。
（1）反应Ⅱ的ΔH2=　　，该反应在　　（填“高温”“低温”或“任何温度”）下能自发进行。
（2）恒压条件下，CO2、H2起始量相等时，CO2的平衡转化率和CH3OCH3的选择性随温度变化如图所示。已知：CH3OCH3的选择性=×100%。
①300 ℃时，通入 CO2、H2各1 mol，平衡时 CH3OCH3的选择性、CO2的平衡转化率都为30%，平衡时生成 CH3OCH3的物质的量为　　mol，此温度下反应 Ⅰ 的平衡常数K=　　（保留2位有效数字）。
②220 ℃时，CO2和H2反应一段时间后，测得A点 CH3OCH3的选择性为48%，不改变反应时间和温度，一定能提高 CH3OCH3的选择性的措施有　　　　　　（任写一种）。
（3）二氧化铈立方晶胞如下图所示，则铈原子Ce在晶胞中的位置是　　　　　　；晶体中一个Ce周围与其最近的O的个数为　　。
18.(15分)某研究小组按以下路线对内酰胺F的合成进行了探索：
回答下列问题：
（1）从实验安全角度考虑，A→B中应连有吸收装置，吸收剂为　　　　　　。
（2）C的名称为　　　　　　，它在酸溶液中用甲醇处理，可得到制备　　（填标号）的原料。
a.涤纶　　　 b.尼龙　　　 c.维纶　　　 d.有机玻璃
（3）下列反应中不属于加成反应的有　　（填标号）。
a.A→B　　　 b.B→C　　　 c.E→F
（4）写出C→D的化学方程式 　　　　 　。
（5）已知（亚胺）。然而，E在室温下主要生成G（），原因是　　　　　　　　　　。
（6）已知亚胺易被还原。D→E中，催化加氢需在酸性条件下进行的原因是　　　　　　　　　　，若催化加氢时，不加入酸，则生成分子式为C10H19NO2的化合物H，其结构简式为 　　　　　。
答案与解析
一、选择题：本大题共14小题，共42分。
1. 中华民族有着深厚的艺术文化底蕴，特别是在非物质文化遗产方面。下列有关非遗项目涉及的相关物质中，主要成分由硅酸盐组成的是 （A）
A.醴陵红瓷　　　　　B.潮阳剪纸　　　　　C.天津麻花　　　　　D.曲阳大理石石雕
解析：醴陵红瓷属于陶瓷制品，属于硅酸盐材料，A不符合题意；潮阳剪纸，纸张主要成分是纤维素，B不符合题意；天津麻花主要成分是淀粉，C不符合题意；大理石的主要成分为CaCO3，D不符合题意。
2.在巴黎奥运会舞台上，科技与体育双向奔赴，释放更加迷人的魅力。下列说法不正确的是 （C）
A.比赛场馆100%使用可再生能源供电，可减少碳排放量
B.中国队领奖服采用的环保再生纤维材料为有机高分子材料
C.乒乓球台可变灯光系统的控制芯片主要成分为SiO2
D.生产橡胶弹性地板的原料天然橡胶是异戊二烯的聚合物
解析：比赛场馆使用可再生能源能减少CO2排放量，A正确；环保再生纤维材料属于有机高分子材料，B正确；乒乓球台可变灯光系统的控制芯片主要成分为Si，C错误；天然橡胶是以顺-1，4-聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，其单体为异戊二烯，D正确。
3.广东人爱“饮茶”。下列说法错误的是 （D）
A.茶饼浸泡前要掰成小块，可使之更快浸出茶香
B.使用沸水泡茶，可加速茶叶中物质的溶解
C.茶叶封装时常附带一包铁粉，可减慢茶叶的氧化
D.某温度下测得茶水的pH=6.6，则该茶水一定呈酸性
解析：茶饼浸泡前要掰成小块，增大其与水的接触面积，可使之更快浸出茶香，A正确；使用沸水泡茶，温度升高，可加速茶叶中物质的溶解，B正确；茶叶封装时常附带一包铁粉，铁粉吸收包装袋内的氧气，可减慢茶叶的氧化，C正确；溶液呈酸性指氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，某温度下水的离子积未知，pH=6.6不能判断溶液的酸碱性，D错误。
4. 劳动创造幸福。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 （B）
选项 劳动项目 化学知识
A 分析员用X射线衍射仪区分普通玻璃和水晶 普通玻璃属于非晶体，水晶属于晶体
B 泳池管理员用漂粉精对游泳池进行消毒 含氯消毒剂具有强酸性
C 实验员用加热法分离I2和NaCl I2易升华
D 维修工用NaOH和铝粉疏通厨卫管道 Al与NaOH溶液反应产生H2
解析：X射线衍射法可以区分晶体和非晶体，普通玻璃属于非晶体，水晶属于晶体，A不符合题意；漂粉精中的次氯酸钙具有强氧化性，故可用其对游泳池进行消毒，不是因为其具有强酸性，B符合题意；碘单质受热升华，而NaCl受热不升华、不分解，可以用加热法分离，C不符合题意；Al与NaOH溶液反应产生H2，生成气体膨胀可以疏通厨卫管道，与所述的化学知识有关联，D不符合题意。
5.化学是实验的科学，下列有关实验设计不能达到目的的是 （C）
选项 A B C D
实验设计
目的 制备Fe胶体 配制溶液时移液 探究CH4与Cl2的取代反应 进行喷泉实验
解析：向沸水中滴加几滴饱和的硝酸铁溶液，继续加热煮沸至液体呈红褐色，停止加热，可以制得Fe（OH）3胶体，A不符合题意；该图示操作可以配制100 mL一定物质的量浓度的溶液，B不符合题意；CH4和Cl2发生取代反应，应该用漫射光照射混合气体，不能用强光照射，以免发生爆炸，C符合题意；将胶头滴管中的NaOH溶液挤入圆底烧瓶，SO2和NaOH溶液反应，烧瓶中压强减小，和外界大气之间产生压强差，能够形成喷泉，D不符合题意。
6.结构决定性质，性质决定用途。下列事实解释错误的是 （D）
选项 事实 解释
A SF6在常温常压下为气体 SF6分子为正八面体形的非极性分子
B 表面活性剂可以降低水的表面张力 表面活性剂在水面形成单分子膜，破坏了水分子间的氢键
C 聚乳酸可用于免拆型手术缝合线、人造皮肤支架 聚乳酸中含有酯基，易降解
D 石墨粉常作润滑剂 石墨层内碳原子的2p轨道存在肩并肩重叠
解析：SF6价层电子对为6，为正八面体的结构，是非极性分子，A正确；表面活性剂在水面形成单分子膜，破坏了水分子间的氢键，所以表面活性剂可以降低水的表面张力，B正确；聚乳酸含有酯基发生水解反应，可用作可降解的材料，可用于免拆型手术缝合线、人造皮肤支架，C正确；石墨中层与层之间存在微弱的范德华力，易滑动，起润滑作用，D错误。
7.已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 （D）
A.标准状况下，22.4 L HCl气体中H+数目为NA
B.15 g甲基所含有的电子数是10NA
C.1.0 L 1.0 mol/L的Na2CO3溶液中C的数目为1.0NA
D.0.1 mol Na2O2和Na2O的混合物中含有的离子总数等于0.3NA
解析：HCl气体中不含氢离子，A错误； 15 g甲基为 1 mol，所含有的电子为9 mol，数目是9NA，B错误；碳酸根离子水解导致其数目小于NA，C错误；Na2O2、Na2O中均含有2个钠离子和1个阴离子，则0.1 mol Na2O2和Na2O的混合物中含有的离子共0.3 mol，总数等于0.3NA，D正确。
8.下列说法错误的是 （D）
A.氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元
B.利用盐析的方法可将蛋白质从溶液中分离
C.根据纤维在火焰上燃烧产生的气味，可以鉴别蚕丝与棉花
D.苯酚、乙醇、硫酸铜、氢氧化钠和硫酸铵均能使蛋白质变性
解析：组成蛋白质的基本结构单元是氨基酸，A正确；蛋白质的盐析是一个可逆过程，盐析出来的蛋白质在水中仍能溶解，并不能影响其活性，采用多次盐析和溶解，可以分离提纯蛋白质，B正确；蛋白质在火焰上灼烧时能产生类似烧焦羽毛的特殊气味，棉花等纤维素则无此现象，C正确；硫酸铵不是重金属盐，不使蛋白质变性，D错误。
9.银饰用久了表面会有一层Ag2S而发黑，将银饰与Al片接触并加入NaCl溶液，可以除去银饰表面的Ag2S，下列说法不正确的是 （C）
A.Al是负极
B.阳离子向银饰移动
C.若有0.9 g Al反应，最多能复原0.1 mol Ag2S
D.Ag2S表面发生反应：Ag2S+2e-2Ag+S2-
解析：该电池的本质是Al还原Ag2S，Al为还原剂，为负极，银饰为正极，A正确；阳离子向正极银饰方向移动，B正确；根据电子守恒，0.9 g Al反应，失0.1 mol e-，将有 0.05 mol Ag2S被还原，C错误；Ag2S被还原，发生反应方程式为Ag2S+2e-2Ag+S2-，D正确。
10.下图是短周期某种非金属元素的价类二维图，其中e是a和d的反应产物。下列推断错误的是 （C）
A.b和c均不是酸性氧化物　　　　　　　　　 B. 可存在a→b→c→d的转化
C.常温下，d的浓溶液不能与铁发生反应　　　 D. 可用与强碱的反应来检验e中的阳离子
解析：根据短周期某种非金属元素的价类二维图可知，元素最高价+5价，最低价-3价，其中e是a和d的反应产物，则该图为N元素的价类二维图，a为NH3，b为NO，c为NO2或N2O4，d为HNO3，e为铵盐NH4NO3。b和c分别是NO、NO2或N2O4，均不是酸性氧化物，A正确； a为NH3，b为NO，c为NO2或N2O4，d为HNO3，NH3催化氧化生成NO，NO和氧气反应生成NO2，NO2和水反应生成HNO3，可存在a→b→c→d的转化，B正确；d为HNO3，常温下，浓硝酸能与铁发生钝化反应，C错误；铵盐与强碱的反应生成氨气，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，据此检验e中的阳离子铵根离子，D正确。
11.Mg3N2是一种浅黄色粉末，极易水解，常用于制备超硬、耐高温的氮化物。实验室通过CuO氧化 NH3制得N2，再与镁反应得到 Mg3N2。下列说法不正确的是 （B）
A.装置A中分液漏斗中的溶液可以是浓氨水
B.装置C中氧化剂与还原剂反应的物质的量之比为2∶3
C.装置D中浓硫酸表现酸性和吸水性
D.Mg3N2水解的方程式为：Mg3N2+6H2O3Mg（OH）2+2NH3↑
解析：该实验目的是利用N2与Mg加热反应生成Mg3N2，A装置中分液漏斗盛放的是浓氨水，浓氨水与生石灰混合放出NH3，B中碱石灰干燥NH3，C装置中NH3与CuO在加热条件下反应生成N2，装置D中浓硫酸能够吸收NH3、干燥N2，干燥的N2进入E装置与Mg加热反应生成Mg3N2，F装置可以防止空气中的CO2、H2O等进入装置中与Mg反应，以此分析解答。装置A中分液漏斗中的溶液是浓氨水，流入烧瓶中与CaO接触会产生NH3，A正确；C中发生反应3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O，其中氨气是还原剂，氧化铜是氧化剂，氧化剂与还原剂反应的物质的量之比为3∶2，B错误；装置D中浓硫酸的作用除了干燥N2，还需要吸收NH3，故体现酸性和吸水性，C正确；Mg3N2水解时先产生镁离子和氮负离子，然后水解产生氢氧化镁和氨气，对应方程式为Mg3N2+6H2O3Mg（OH）2+2NH3↑，D正确。
12.《本草纲目》记载的中药连钱草具有散瘀消肿、清热解毒等作用，其有效成分之一的结构如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是 （C）
A.分子中有5个手性碳原子
B.苯环上的一氯代物为7种
C.能发生取代反应、消去反应、加聚反应
D.1 mol该化合物最多与6 mol H2发生加成反应
解析：如图，有5个手性碳原子，A正确；根据结构简式，苯环上的H都是不等效的，苯环上有7种H，故苯环上的一氯代物为7种，B正确；不含有碳碳双键、碳碳三键，故不能发生加聚反应，C错误；分子中含有2个苯环，1 mol该化合物最多与6mol H2发生加成反应，D正确。13.下列实验操作、实验现象及解释与结论都正确的是 （C）
选项 实验操作 实验现象 解释与结论
A 将乙醇与浓硫酸共热至170 ℃，所得气体通入酸性KMnO4溶液中 KMnO4溶液褪色 乙醇发生消去反应，气体中只含有乙烯
B 淀粉溶液和稀H2SO4混合加热，加新制Cu（OH）2悬浊液加热至沸腾 有砖红色沉淀产生 淀粉发生水解，产物具有还原性
C 向甲苯中滴入适量浓溴水，振荡，静置 溶液上层呈橙红色，下层几乎无色 甲苯萃取溴所致
D 将少量某物质滴加到新制的银氨溶液中，水浴加热 有银镜生成 说明该物质一定是醛
解析：乙醇的消去反应中，催化剂浓硫酸具有脱水性，能使少量乙醇在浓硫酸作用下脱水生成碳单质，碳和浓硫酸之间会反应生成二氧化碳和具有还原性的二氧化硫气体，该气体也能使高锰酸钾褪色，A错误；淀粉溶液和稀H2SO4混合加热，水解产物是葡萄糖，它和新制的Cu（OH）2悬浊液的反应必须在碱性环境下发生，验证水解产物时必须先加入氢氧化钠溶液使混合液变为碱性，再加入新制的Cu（OH）2悬浊液，B错误；甲苯和溴水之间不会发生取代反应，只有在铁催化下才和纯液溴反应，溴在甲苯中的溶解度大于在水中的溶解度，所以甲苯能够萃取溴水中的溴，甲苯的密度比水的密度小，所以上层呈橙红色，下层几乎无色，C正确；能够发生银镜反应的物质具有醛基，但是不一定为醛，比如甲酸、甲酸酯都含有醛基，但是不属于醛类，D错误。
14.某研究所构建了Zn-CO2新型二次电池，该电池以Zn和多孔Pd纳米片为两极材料，分别以KOH和NaCl溶液为电解液，工作原理如图所示。双极膜中的H2O解离成H+和OH-。下列说法正确的是 （C）
A.a极电势高于b极
B.当双极膜中解离1 mol H2O时，外电路转移2 mol电子
C.放电时，总反应为：Zn+CO2+2OH-+2H2OZn+HCOOH
D.充电时，双极膜中OH-移向a极，H+移向b极
解析：放电时b极为正极，a极为负极，放电总反应为Zn+CO2+2OH-+2H2OZn（OH+HCOOH。由图示信息可知，放电时b极为正极，a极为负极，b极电势高于a极，A错误；当双极膜中解离1 mol H2O时，外电路转移1 mol电子，B错误；放电时b极为正极，a极为负极，放电总反应为Zn+CO2+2OH-+2H2OZn（OH+HCOOH，C正确；充电时，双极膜中OH-移向b极（阳极），H+移向a极（阴极），D错误。
二、非选择题：本题共4小题，共58分。考生按照要求作答。
15.(14分)某学习小组将Cu与H2O2的反应设计为原电池，并进行相关实验探究。回答下列问题：
Ⅰ.实验准备
（1）稀硫酸的配制
①配制100 mL 0.3 mol/L的H2SO4溶液，需6 mol/L H2SO4溶液的体积为　5.0　mL。
②在实验室配制上述溶液的过程中，下图所示仪器，需要用到的是　100 mL容量瓶　（填仪器名称）。
（2）Cu与H2O2在酸性条件下反应的离子方程式为　Cu+H2O2+2H+Cu2++2H2O 　。
Ⅱ.实验探究
【实验任务】利用相关原电池装置进行实验，探究物质氧化性或还原性的影响因素。
【查阅资料】其他条件相同时，参与原电池反应的氧化剂（或还原剂）的氧化性（或还原性）越强，原电池的电压越大。
【进行实验】
（3）利用下表所示装置进行实验1~4，记录数据。
装置 实验序号 烧杯中所加试剂 电压表读数
30% H2O2 0.3 mol/L H2SO4 H2O
V/mL V/mL V/mL
1 30.0 — 10.0 U1
2 30.0 1.0 9.0 U2
3 30.0 2.0 8.0 U3
4 35.0 1.0 V1 U4
已知：本实验条件下，对电压的影响可忽略。
①根据表中信息，补充数据：V1=　4.0　。
②由实验2和4可知，U2　小于　U4（填“大于”或“小于”或“等于”），说明其他条件相同时，H2O2溶液的浓度越大，其氧化性越强。
（4）由（3）中实验结果U3>U2>U1，小组同学对“电压随pH减小而增大”可能的原因，提出了以下两种猜想：
猜想1：酸性条件下，H2O2的氧化性随pH减小而增强。
猜想2：酸性条件下，Cu的还原性随pH减小而增强。
为验证猜想，小组同学在（3）中实验1~4的基础上，利用下表装置进行实验5~7，并记录数据。
装置 实验序号 操作 电压表读数
5 — U5
6 ①向　左　（填“左”或“右”）侧烧杯中滴加5.0 mL 0.3 mol/L H2SO4溶液 U6
7 向另一侧烧杯中滴加5.0 mL 0.3 mol/L H2SO4溶液 U7
②实验结果为：U5≈U6、　U5（5）已知Cu与H2O2反应时，加入氨水可形成深蓝色的。小组同学利用（4）中实验5的装置继续探究，向左侧烧杯中滴加5.0 mL一定浓度的氨水，相比实验5，电压表读数增大，分析该电压表读数增大的原因：　加入氨水后形成，使c减小，促进铜失电子，使电压表读数增大　。
【实验结论】物质的氧化性（或还原性）强弱与其浓度、pH等因素有关。
解析：（1）①根据稀释规律c1V1=c2V2可知，配制100 mL 0.3 mol/L的H2SO4溶液，需6 mol/L H2SO4溶液的体积为=0.005 L=5.0 mL。②在实验室配制上述溶液的过程中，需要用到 100 mL 容量瓶。
（2）Cu在酸性条件下被H2O2氧化为铜离子，过氧化氢转化为水，反应的离子方程式为Cu+H2O2+2H+Cu2++2H2O。
（3）①根据单一变量控制法可知，总溶液的体积为 40.0 mL，则V1=40.0-35.0-1.0=4.0。②由实验2和4可知，过氧化氢的浓度不同，结合结论可推出，U2小于U4。
（4）涉及双液原电池后，若向左侧烧杯溶液中加入硫酸与没有加入硫酸时U5≈U6，则可推出猜想2不成立，再向右侧烧杯溶液中加入等物质的量的硫酸，观察得到U5（5）加入足量氨水后形成，使溶液中c减小，促进铜失电子，使电压表读数增大。
16. (15分)目前新能源技术被不断利用，高铁电池技术就是科研机构着力研究的一个方向。
（1）高铁酸钾—锌电池（碱性介质）是一种典型的高铁电池，则该种电池负极材料是　Zn　。
（2）工业上常采用NaClO氧化法生产高铁酸钾（K2FeO4），K2FeO4在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定。反应原理为：
Ⅰ.在碱性条件下，利用NaClO氧化Fe（NO3）3制得Na2FeO4：3NaClO+2Fe（NO3）3+10NaOH2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O。
Ⅱ.Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4，主要的生产流程如下：
①写出反应①的离子方程式　Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O　。
②请写出生产流程中“转化”（反应③）的化学方程式　Na2FeO4+2KOHK2FeO4+2NaOH　。
③该反应是在低温下进行的，说明此温度下Ksp（K2FeO4）　<　Ksp（Na2FeO4）（填“>”“<”或“=”）。
④“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用　B　溶液（填选项）。
A.H2O　　　　B.稀KOH溶液、异丙醇　　　　C.NH4Cl、异丙醇　　　　D.Fe（NO3）3、异丙醇
（3）已知K2FeO4在水溶液中可以发生：4Fe+10H2O 4Fe（OH）3+8OH-+3O2↑，则K2FeO4可以在水处理中的作用是　杀菌消毒，吸附悬浮物等　。
（4）在水溶液中的存在形态图如图所示。
①若向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2，HFe的分布分数的变化情况是　先变大，后变小　。
②若向pH=6的这种溶液中滴加KOH溶液，则溶液中含铁元素的微粒中， 　转化为 　。（填化学式）
解析：（1）该原电池中，锌易失电子发生氧化反应而作负极。
（2）①氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子反应方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。②生产流程中“转化”（反应③）是Na2FeO4与氢氧化钾反应生成K2FeO4和氢氧化钠，反应的化学方程式为Na2FeO4+2KOHK2FeO4+2NaOH。③相同温度下，溶度积大的物质向溶度积小的物质转化，所以Ksp（K2FeO4）（3）高铁酸钠具有强氧化性，所以能杀菌消毒，氢氧化铁胶体具有吸附性，所以能净水。
（4）①根据图像知，随着溶液酸性的增强，的分布分数先增大后减小。②根据图像知，随着溶液pH增大，的分布分数逐渐增大，的分布分数逐渐减小，所以转化为。
17. (14分) “碳中和”引起各国的高度重视，正成为科学家研究的主要课题。利用CO2催化加氢制二甲醚，可以实现CO2的再利用，涉及以下主要反应：
Ⅰ.CO2+H2CO+H2O　ΔH1
Ⅱ.2CO2+6H2CH3OCH3+3H2O　ΔH2
相关物质及能量变化的示意图如下图所示。
（1）反应Ⅱ的ΔH2=　-123.1 kJ/mol　，该反应在　低温　（填“高温”“低温”或“任何温度”）下能自发进行。
（2）恒压条件下，CO2、H2起始量相等时，CO2的平衡转化率和CH3OCH3的选择性随温度变化如图所示。已知：CH3OCH3的选择性=×100%。
①300 ℃时，通入 CO2、H2各1 mol，平衡时 CH3OCH3的选择性、CO2的平衡转化率都为30%，平衡时生成 CH3OCH3的物质的量为　0.045　mol，此温度下反应 Ⅰ 的平衡常数K=　0.20　（保留2位有效数字）。
②220 ℃时，CO2和H2反应一段时间后，测得A点 CH3OCH3的选择性为48%，不改变反应时间和温度，一定能提高 CH3OCH3的选择性的措施有　增大压强（或使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂）　（任写一种）。
（3）二氧化铈立方晶胞如下图所示，则铈原子Ce在晶胞中的位置是　面心和顶角　；晶体中一个Ce周围与其最近的O的个数为　8　。
解析：（1）根据图像可知①CH3OCH3（g）+3H2O（g）2CH3OH（g）+2H2O（g）　ΔH=+23.9 kJ/mol。
②2CO2（g）+6H2（g）2CH3OH（g）+2H2O（g）　ΔH=-99.2 kJ/mol；依据盖斯定律可知②-①即得到反应2CO2+6H2CH3OCH3+3H2O　ΔH2=-123.1 kJ/mol。该反应是体积减小的放热的可逆反应，依据ΔG=ΔH-TΔS<0反应自发进行，可知低温下能自发进行。
（2）①300 ℃时，通入CO2、H2各1 mol，平衡时CH3OCH3的选择性、CO2的平衡转化率都为30%，消耗CO2 0.3 mol，所以平衡时生成CH3OCH3的物质的量为=0.045 mol，根据碳原子守恒可知生成CO是0.21 mol，剩余CO2 0.7 mol，依据方程式可知生成水蒸气是0.21 mol+0.045 mol×3=0.345 mol，消耗氢气是0.21 mol+0.045 mol×6=0.48 mol，剩余氢气是0.52 mol，反应Ⅰ中添加不变，则此温度下反应Ⅰ的平衡常数K=≈0.20。②反应Ⅱ是放热的体积减小的可逆反应，所以不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OCH3的选择性的措施有增大压强（或使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂）。
（3）在二氧化铈立方晶胞结构中，黑球位于顶角与面心有8×+6×=4个，灰球位于体内有8个，黑球∶灰球=1∶2，在二氧化铈化学式中Ce∶O=1∶2，黑球为Ce原子，位于顶角与面心；以晶胞结构中上平面面心位置的Ce原子为例，与其最近的O原子有该晶胞中的4个O原子及无隙并置的上一个晶胞中的4个O原子，共8个。
18. (14分)某研究小组按以下路线对内酰胺F的合成进行了探索：
回答下列问题：
（1）从实验安全角度考虑，A→B中应连有吸收装置，吸收剂为　NaOH溶液（或其他碱液）　。
（2）C的名称为　2-甲基-2-丙烯腈（甲基丙烯腈、异丁烯腈）　，它在酸溶液中用甲醇处理，可得到制备　d　（填标号）的原料。
a.涤纶　　　 b.尼龙　　　 c.维纶　　　 d.有机玻璃
（3）下列反应中不属于加成反应的有　bc　（填标号）。
a.A→B　　　 b.B→C　　　 c.E→F
（4）写出C→D的化学方程式 + 　。
（5）已知（亚胺）。然而，E在室温下主要生成G（），原因是　亚胺不稳定，容易发生重排反应生成有机化合物G，有机物G在室温下具有更高的共轭结构，性质更稳定　。
（6）已知亚胺易被还原。D→E中，催化加氢需在酸性条件下进行的原因是　〗氰基与氢气发生加成反应生成亚胺结构，生成的亚胺结构更易被还原成氨基，促进反应的发生　，若催化加氢时，不加入酸，则生成分子式为C10H19NO2的化合物H，其结构简式为 　。
解析：（1）有机物A→B的反应中有HCN参加反应，HCN有毒，需要用碱液吸收，可用的吸收液为NaOH溶液。
（2）根据有机物C的结构，有机物C的名称为2-甲基-2-丙烯腈（甲基丙烯腈、异丁烯腈），该物质可以与甲醇在酸性溶液中发生反应生成甲基丙烯酸，甲基丙烯酸经聚合反应生成有机玻璃，答案选d。
（3）根据分析，有机物A反应生成有机物B的过程为加成反应，有机物B生成有机物C的反应为消去反应，有机物E生成有机物F的反应为消去反应，故答案选bc。
（4）根据分析，有机物C与发生加成反应生成有机物D，反应的化学方程式为+ 。
（5）羰基与氨基发生反应生成亚胺（），亚胺在酸性条件下不稳定，容易发生重排反应生成有机物G，有机物G在室温下具有更高的共轭结构，性质更稳定。
（6）氰基与氢气发生加成反应生成亚胺结构，生成的亚胺结构更易被还原成氨基，促进反应的发生；若不加入酸，则生成分子式为C10H19NO2的化合物H，其可能的流程为，因此，有机物H的结构为。

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