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2025秋季江苏扬州高三上学期10月月考化学试卷
试卷满分：100分，评估时间：75分钟
可能用到的相对原子质量：O-16 Ce-140
一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 明代宋应星所著的《天工开物》是一本工艺百科全书。下列化学原理错误的是
选项 工艺 关键操作 化学原理
A 耕种 “石灰淹苗足” 利用石灰中和土壤酸性
B 冶锡 “火力已到，砂不即熔，用铅少许勾引，方始沛然流注” 在锡中加铅形成合金以升高熔点
C 制盐 “凡煎卤未即凝结……将皂角椎碎，和粟米糠投入其中搅和，盐即顷刻结成” 皂角和粟米糠促进食盐结晶
D 制糖 “凡饴饧……用稻、麦之类浸湿，生芽暴干，然后煎炼调化而成” 谷物生芽产生糖化酶使淀粉水解成麦芽糖
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语表示错误的是
A. 丙二酸二乙酯的结构简式为
B. 剧毒物质外包装标注：
C. 已知，则的核外电子数为57
D. 电子云轮廓图：
3. 下列实验装置和操作均正确且能达到相应实验目的是
A. 甲操作有白色固体析出
B. 乙装置中先通再边，可制备
C. 丙装置可从铝合金中提取Al
D. 丁装置用待装液润洗酸式滴定管后，润洗液全部从下口缓缓放出
4. 已知前四周期元素X、Y、Z、R、M的原子序数依次增大，同周期元素中基态Y原子未成对电子数最多，基态Z原子的价层电子排布式为，Z和R位于同一主族，基态M+的d能级达到全充满结构。另外由这五种元素组成的化合物为深蓝色晶体。下列叙述正确的是
A. 第一电离能：
B. 粒子含有键
C. Y、Z、R分别与X形成的最简单化合物中，Y的最稳定
D. 对于YX3和X2R分子结构中存在的键角，前者相对大些
阅读下列材料，完成下面小题。
周期表中ⅢA族元素(、、、等)的单质及其化合物应用广泛。极易水解，生成(是一种强酸)和硼酸。硼酸是一元弱酸，能溶于水，硼酸和甲醇在浓硫酸催化下生成挥发性的硼酸甲酯[]，硼酸甲酯主要用作热稳定剂，木材防腐剂等。高温下和过量焦炭在氯气的氛围中获得。已知与的性质相似，微量分散于铝土矿中，在一定条件下和可以制得。GaN誉为第二代半导体材料，具有硬度大、熔点高的特点。已知成键结构与金刚石相似，其晶胞结构如图。已知：GaN、GaP、GaAs的熔点高，且熔融状态均不导电。
5. 下列化学反应表示正确的是
A. 制备
B. 高温下、焦炭在氯气中反应：
C. 水解：
D. 用石墨作电极电解制备的阳极反应式：
6. 下列说法不正确的是
A. 熔点：
B. GaN为共价晶体
C. 晶体中所有原子均采取杂化
D. 与原子相连的原子构成的空间构型为正四面体
7. 下列物质性质与用途具有对应关系的是
A. 极易水解，可用作强氧化剂
B. 硼酸甲酯具有挥发性，可用作木材防腐剂
C. 硬度大，可用作半导体材料
D. 熔点高，可用作耐火材料
8. 氨燃料电池是当前推动绿氨能源化应用的重要研究方向和热点。现有一种通过光催化合成绿氨联合氨燃料电池的装置如图所示。已知在光照作用下光催化剂可被激发产生电子和空穴，则下列说法错误的是
A. 电子由X极通过导线传递到Y极
B. 光催化剂表面可能发生反应：
C. Y极的电极反应式：
D. 每产生11.2L(标准状况)，光催化装置生成
9. 对叔丁基苯酚与甲醛水溶液在碱性条件下可生成杯状结构的四聚体(如图所示)，称为杯芳烃。杯芳烃分子的上部具有疏水性的空腔，底部是羟基，由于其独特的结构，杯芳烃可螯合某些金属阳离子，也能与某些中性分子形成包合物。下列说法正确的是
A. 水中溶解度：对叔丁基苯酚>乙醇
B. 上述分子结构中与比值为4：1
C. 杯芳烃的上部可能与甲苯形成包合
D. 以上反应过程中先后经历消去反应和加成反应
10. 如果在反应体系中只有底物和溶剂，没有另加试剂，那么底物就将与溶剂发生反应，溶剂就成了试剂，这样的反应称为溶剂解反应。如三级溴丁烷可以在乙醇中发生溶剂解反应，其反应的机理和能量变化与反应进程的关系如图所示。
下列说法中，不正确的是
A. 三级溴丁烷在乙醇中的溶剂解反应属于加聚反应
B. 卤代烃在发生消去反应时可能会有副产物某醚的生成
C. 不同卤代烃在乙醇中发生溶剂解反应的速率与卤素原子的电负性有关
D. 该反应机理中的中间产物中的碳原子有两种杂化方式
11. 根据实验操作及现象，下列结论中正确的是
选项 实验操作及现象 结论
A 加热碳酸盐X使其分解，将产生的气体通入BaCl2溶液中，无明显现象 可能为
B 常温下，向溶液中加入稀盐酸，有白色沉淀产生 Cl-与Ag+结合的能力强于NH3分子与Ag+的配位能力
C 向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色。再向溶液中加入过量新制氯水后，溶液最终不显红色 该溶液中一定无Fe2+
D 向盛有AgCl固体的试管中加入足量的溶液，充分反应后白色沉淀完全溶解，再向试管中加入几滴Na2S溶液，又产生黑色沉淀 溶解度：
A. A B. B C. C D. D
12. 室温下，用含少量杂质的溶液制备的过程如下图所示。下列说法正确的是
已知：
A. “除锌”后所得上层清液中，一定小于
B. 溶液中存在：
C. 氨水、溶液中存：
D. “沉锰”后的滤液中存在：
13. 在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要反应的热化学方程式为：
反应I：
反应II：
反应III：
向恒压、密闭容器中通入和平衡时的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 图中曲线C表示CO的物质的量随温度的变化
B.
C. 为了提高甲烷的产率，最佳控制温度在800℃~1000℃之间
D. a点所对应温度下反应II的平衡常数
二、非选择题：共4题，共61分。
14. 近年来，中国商务部、海关总署宣布对稀土相关物项实施出口管制。稀土元素是指元素周期表中原子序数为57~71的15种镧系元素，以及与镧系元素化学性质相似的钪(Sc)和钇(Y)，共17种元素，稀土分为轻稀土和中重稀土。请回答下列问题：
（1）镧系元素在周期表中的位置是______；已知基态镝(Dy)原子的电子排布式为，则一个基态镝原子所含的未成对电子数目为______个。
（2）氧化钇广泛应用于微波、光学玻璃、激光、超导等许多尖端行业。利用废荧光粉(主要成分为，还含有一定量的、、、等)为原料生产的工艺流程如图所示。
已知：ⅰ、金属离子浓度小于等于时，认为已沉淀完全；
ⅱ、常温下，相关金属离子开始沉淀和沉淀完全时的如下左图所示。
①采用离子浓度传感器测得相同时间内的浸取率与浸取溶液温度的关系如上右图所示，℃后，的浸取率随温度升高而减小，请从反应原料的角度分析最可能的原因是______。
②滤渣的主要成分是______(填化学式)。
③若常温下测得恰好沉淀完全时，滤液中，则______(保留两位有效数字)。
④“焙烧”时发生反应的化学方程式为：______。
（3）铈(Ce)属于镧系元素，氧化铈是一种重要的光催化材料。具有良好的储氧放氧能力，是汽车尾气净化催化剂的关键成分，其晶胞如图所示。
①纳米中位于晶粒表面的具有催化作用。已知晶胞边长为，在边长为的立方体晶粒中位于表面的最多有______个。
②在尾气消除过程中与相互转化。中的为、价，测定的值可判断它们的比例。现取固体，加入足量硫酸和充分溶解，使全部被还原成，再用的酸性标准溶液滴定至终点，重复操作三次，若平均消耗标准溶液(已知氧化性：)，则此时为______。
15. 依巴斯汀一种抗过敏药物，其合成路线如下：
（1）的反应类型为______，中原子杂化方式为______。
（2）G的化学式为，其结构简式为______。
（3）到的转化过程中，加入的作用是______。
（4）E的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式______。
①分子中含有苯环，能发生水解。②分子中有四种不同化学环境的氢原子。
（5）设计以苯和甲苯为原料制备化合物的合成路线(无机试剂任用，合成路线示例见本题题干)______。
16. LiFePO4和Li2CO3都是重要的锂的化合物。
I．LiFePO4电极材料是动力型锂离子电池的理想正极材料.它可以通过H3PO4、LiOH和(NH4)2Fe(SO4)2溶液发生共沉淀反应、将所得沉淀干燥、高温成型而制得.实验室制备LiFePO4的方法如下：
步骤1：将LiOH置于如图所示实验装置的三颈烧瓶中，加入煮沸过的蒸馏水，搅拌使其溶解。从分液漏斗中滴加H3PO4溶液，并持续通入氮气。
步骤2：将(NH4)2Fe(SO4)2固体溶于蒸馏水中，迅速倒入三颈烧瓶中，快速搅拌，充分反应后，过滤、洗涤滤渣得LiFePO4固体。
（1）共沉淀反应投料时，不将FeSO4和LiOH溶液直接混合的原因是___________。
（2）写出共沉淀反应的化学方程式：___________。
（3）工业制取LiFePO4在高温成型前，常向LiFePO4中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后LiFePO4的导电性能外，还能___________。
Ⅱ．磷酸锂渣(主要成分为Li3PO4)和废旧电极材料(含铝、炭、LiFePO4和FePO4)均可用于制取Li2CO3。
（4）实验室以磷酸锂渣为原料制备高纯Li2CO3的部分实验流程如下：
①“低酸转化”使Li3PO4转化为Li2HPO4，写出“磷锂分离”的化学方程式：___________。
②向“萃取”后的溶液中加入三辛胺(N(C8H17)3)再通入CO2得到Li2CO3沉淀，从结构的角度解释三辛胺能吸收CO2的理由___________。
（5）已知：Li2CO3微溶于水；LiFePO4、FePO4难溶于水和碱，可溶于盐酸生成LiCl、FeCl2、FeCl3和H3PO4；pH>3.2时，Fe3+沉淀完全.完善由某废旧电极材料(含铝、炭、LiFePO4、FePO4)制取Li2CO3的实验方案：边搅拌边向废旧电极材料中加入NaOH溶液至不再产生气泡，过滤，___________，过滤、洗涤，低温干燥得Li2CO3固体。(实验中须使用的试剂有：双氧水、盐酸、NaOH溶液、Na2CO3溶液)
17. 氢能是应用前景广阔新能源。
（1）制氢。工业上电解碱性尿素水溶液制氢。
①阳极活性物质首先放电生成 NiOOH，该过程电极反应式为_______。
②吸附在NiOOH上被氧化生成N2。根据电负性规则，分子中能被Ni吸附的原子是_______(填元素符号)。
（2）储氢。部分和Mg一定条件下化合生成以储氢；部分和在催化剂表面合成氨以储氢，其反应机理的部分过程如图所示。
①中间体X的结构_______。
②研究发现，使用Ru系催化剂时，在催化剂表面的吸附活化是整个反应过程的控速步骤，实际工业 生产时，将控制在1.8~2.2之间，比理论值3小，其原因是_______。
（3）储氢物质的运用。常用于烟气(主要成分NO、)脱硝。以为载气，将含一定量NO、及的模拟烟气以一定流速通过装有催化剂的反应管，研究温度、、对脱硝反 应的影响。
①如图所示，温度高于350℃时，NO转化率下降，推测原因是_______。
②如图所示，温度高于350℃时，和不含水蒸气的烟气相比，含10%水蒸气的烟气的NO转化率更高，其原因是_______。
③实验证明，烟气中含会导致催化剂不可逆的中毒(氧化生成覆盖在生成的表面，阻止了氧化)。而添加CuO后抗硫能力显著增强，请结合下图机理，说明抗硫能力增强的原因 _______。
答案解析
一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 明代宋应星所著的《天工开物》是一本工艺百科全书。下列化学原理错误的是
选项 工艺 关键操作 化学原理
A 耕种 “石灰淹苗足” 利用石灰中和土壤酸性
B 冶锡 “火力已到，砂不即熔，用铅少许勾引，方始沛然流注” 在锡中加铅形成合金以升高熔点
C 制盐 “凡煎卤未即凝结……将皂角椎碎，和粟米糠投入其中搅和，盐即顷刻结成” 皂角和粟米糠促进食盐结晶
D 制糖 “凡饴饧……用稻、麦之类浸湿，生芽暴干，然后煎炼调化而成” 谷物生芽产生糖化酶使淀粉水解成麦芽糖
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．“石灰淹苗足” 指的是向酸性土壤中加入氧化钙，氧化钙与水反应生成的氢氧化钙用于中和酸性土壤，有利于农作物的正常生长，A正确；
B．合金的熔点比各组分都低，所以在锡中加铅形成合金的目的是降低熔点，B错误；
C．“凡煎卤未即凝结……将皂角椎碎，和粟米糠投入其中搅和，盐即顷刻结成” 说明皂角和粟米糠可以作为晶核促进煎卤中的食盐结晶而析出，C正确；
D．“凡饴饧……用稻、麦之类浸湿，生芽暴干，然后煎炼调化而成”说明谷物发芽产生糖化酶，催化剂糖化酶有利于淀粉水解为麦芽糖，D正确；
故选B。
2. 下列化学用语表示错误的是
A. 丙二酸二乙酯的结构简式为
B. 剧毒物质外包装标注：
C. 已知，则的核外电子数为57
D. 电子云轮廓图：
【答案】B
【解析】
【详解】A．丙二酸二乙酯由丙二酸（HOOC-CH2-COOH）与乙醇酯化生成，两个羧基的-OH被-OC2H5取代，结构简式为CH2(COOC2H5)2，A正确；
B．剧毒物质的包装标志应为“剧毒品”（骷髅头和交叉骨图案），而图片1为腐蚀品标志（图形为试管中液体腐蚀手部和金属），B错误；
C．Nd的原子序数为60，原子的核外电子数=原子序数=60，Nd3+失去3个电子，核外电子数=60-3=57，C正确；
D．2pz轨道电子云沿z轴伸展，轮廓图为哑铃形且沿z轴分布（图片3符合），D正确；
故选B。
3. 下列实验装置和操作均正确且能达到相应实验目的的是
A. 甲操作有白色固体析出
B. 乙装置中先通再边，可制备
C. 丙装置可从铝合金中提取Al
D. 丁装置用待装液润洗酸式滴定管后，润洗液全部从下口缓缓放出
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲装置中[Cu(NH3)4]SO4为铜氨配合物，溶液呈深蓝色，加入乙醇会降低其溶解度而析出，但析出的固体应为深蓝色晶体，而非白色固体，A错误；
B．制备NaHCO3需先向饱和食盐水中通入NH3，再通入CO2以增大CO2溶解度，若先通CO2，再通NH3，无法有效生成NaHCO3沉淀，其氨气容易引起倒吸，则通入二氧化碳和氨气的管路应该换一下，B错误；
C．丙装置为电解AlCl3溶液，溶液中H 放电顺序优于Al3 ，阴极会生成H2而非Al单质，提取Al应电解熔融Al2O3，C错误；
D．润洗酸式滴定管时，待装液润洗后需从下口全部放出，以确保内壁均匀浸润、避免稀释待装液，操作正确，D正确；
故选D。
4. 已知前四周期元素X、Y、Z、R、M的原子序数依次增大，同周期元素中基态Y原子未成对电子数最多，基态Z原子的价层电子排布式为，Z和R位于同一主族，基态M+的d能级达到全充满结构。另外由这五种元素组成的化合物为深蓝色晶体。下列叙述正确的是
A. 第一电离能：
B. 粒子含有键
C. Y、Z、R分别与X形成的最简单化合物中，Y的最稳定
D. 对于YX3和X2R分子结构中存在的键角，前者相对大些
【答案】D
【解析】
【分析】前四周期元素X、Y、Z、R、M的原子序数依次增大。基态Z原子价层电子排布式为nsnnp2n，s轨道最多可容纳2个电子，可知基态Z原子价层电子排布式为2s22p4，所以Z为O元素；R和O位于同一主族，R为S元素；Y的原子序数小于8，基态Y原子未成对电子数最多，Y有3个成单电子，则Y为N元素；基态M+的d能级达到全充满结构，M为Cu元素；根据[M(YX3)4]RZ4·X2Z，可知X为H元素，然后根据问题分析解答。
【详解】根据上述分析可知：X是H，Y是N，Z是O，R是S，M是Cu元素。
A．N的2p电子半满的稳定结构，其第一电离能大于相邻O元素的第一电离能；同一主族从上到下元素的第一电离能减小，则第一电离能：N＞O＞S，用字母表示为：Y＞Z＞R，A错误；
B．根据元素推断，可知[M(YX3)4]RZ4为：[Cu(NH3)4]SO4，1个[Cu(NH3)4]SO4中含有σ键数目为：4+3×4+1×4=20，则在1 mol[Cu(NH3)4]SO4含有的σ键的物质的量是20 mol，B错误﹔
C．元素的非金属性越强，其形成的简单氢化物的稳定性就越强。根据上述分析可知：Y是N，Z是O，R是S，它们形成的简单氢化物分别是H2O、NH3、H2S。元素的非金属性：O＞N＞S，则简单氢化物的稳定性：H2O＞NH3＞H2S，C错误；
D．根据上述分析可知：X是H，Y是N，R是S。YX3表示NH3，X2R表示H2S。NH3和H2S分子结构中，中心原子N、S原子都采用sp3杂化，N原子上有一对孤电子对，S原子上有两对孤电子对，由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对间的排斥作用，导致物质分子中的键角减小，故键角：NH3＞H2S，即YX3的键角比H2S相对大些，D正确；
故合理选项是D。
阅读下列材料，完成下面小题。
周期表中ⅢA族元素(、、、等)的单质及其化合物应用广泛。极易水解，生成(是一种强酸)和硼酸。硼酸是一元弱酸，能溶于水，硼酸和甲醇在浓硫酸催化下生成挥发性的硼酸甲酯[]，硼酸甲酯主要用作热稳定剂，木材防腐剂等。高温下和过量焦炭在氯气的氛围中获得。已知与的性质相似，微量分散于铝土矿中，在一定条件下和可以制得。GaN誉为第二代半导体材料，具有硬度大、熔点高的特点。已知成键结构与金刚石相似，其晶胞结构如图。已知：GaN、GaP、GaAs的熔点高，且熔融状态均不导电。
5. 下列化学反应表示正确的是
A. 制备
B. 高温下、焦炭在氯气中反应：
C. 水解：
D. 用石墨作电极电解制备的阳极反应式：
6. 下列说法不正确的是
A. 熔点：
B. GaN为共价晶体
C. 晶体中所有原子均采取杂化
D. 与原子相连的原子构成的空间构型为正四面体
7. 下列物质性质与用途具有对应关系的是
A. 极易水解，可用作强氧化剂
B. 硼酸甲酯具有挥发性，可用作木材防腐剂
C. 硬度大，可用作半导体材料
D. 熔点高，可用作耐火材料
【答案】5. B 6. A 7. D
【解析】
【5题详解】
A．硼酸与甲醇在浓硫酸存在下反应生成挥发性的硼酸甲酯和水，反应的化学方程式为，A错误；
B．氧化铝、碳、氯气在高温条件下反应生成氯化铝和一氧化碳，化学方程式为，B正确；
C．三氟化硼在水中发生水解反应生成强酸四氟合硼酸和弱酸硼酸，反应的离子方程式为，C错误；
D．用石墨作电极电解氧化铝制备铝时，氧离子在阳极失去电子生成氧气，电极反应式为，D错误；
答案选B。
【6题详解】
A．已知成键结构与金刚石相似，且GaN、GaP、GaAs的熔点高，熔融状态均不导电，则三者都是共价晶体，由于原子半径：NB．成键结构与金刚石相似，且熔点高，熔融状态不导电，则GaN为共价晶体，B正确；
C．成键结构与金刚石相似，根据晶胞结构可知每个原子连有4个共价键，则晶体中所有原子均采取杂化，C正确；
D．成键结构与金刚石相似，根据晶胞结构可知N原子连有4个Ga原子，则构成的空间构型为正四面体，D正确；
答案选A。
【7题详解】
A．极易水解生成四氟合硼酸和硼酸，没有化合价变化，与用作强氧化剂无关，A不符合题意；
B．硼酸甲酯可用作木材防腐剂，与其具有稳定性，可以杀菌有关，与挥发性无关，B不符合题意；
C．的结构与晶体硅类似可用作半导体材料，与硬度大无关，C不符合题意；
D．熔点高，可以耐高温，因此用作耐火材料，D符合题意；
答案选D
8. 氨燃料电池是当前推动绿氨能源化应用的重要研究方向和热点。现有一种通过光催化合成绿氨联合氨燃料电池的装置如图所示。已知在光照作用下光催化剂可被激发产生电子和空穴，则下列说法错误的是
A. 电子由X极通过导线传递到Y极
B. 光催化剂表面可能发生反应：
C. Y极的电极反应式：
D. 每产生11.2L(标准状况)，光催化装置生成
【答案】B
【解析】
【分析】N2在光催化剂表面转化为NH3，碱性介质条件下，NH3转化为N2，化合价上升，发生氧化反应，则电极X为负极，电极反应式为：；H2O转化为O2，化合价降低，发生还原反应，则电极Y为正极，电极反应式为：，据此分析回答。
【详解】A．X为负极、Y为正极，电子由X极沿导线运动至Y极，A正确；
B．光催化剂表面，N2转化为NH3时N元素化合价从0降低到-3，发生还原反应，应得电子，正确反应式为，B错误；
C．结合分析可知，Y极的电极反应式：，C正确；
D．11.2L(标准状况)NH3，即0.5mol NH3，光催化合成NH3时，生成2mol NH3转移6mol e-，则0.5mol NH3转移1.5mol e-；光催化产生的e-和h+等量，故生成1.5mol h+，D正确；
故选B。
9. 对叔丁基苯酚与甲醛水溶液在碱性条件下可生成杯状结构的四聚体(如图所示)，称为杯芳烃。杯芳烃分子的上部具有疏水性的空腔，底部是羟基，由于其独特的结构，杯芳烃可螯合某些金属阳离子，也能与某些中性分子形成包合物。下列说法正确的是
A. 水中溶解度：对叔丁基苯酚>乙醇
B. 上述分子结构中与比值4：1
C. 杯芳烃的上部可能与甲苯形成包合
D. 以上反应过程中先后经历消去反应和加成反应
【答案】C
【解析】
【详解】A．乙醇含羟基且分子小，与水形成氢键能力强，水溶性好；对叔丁基苯酚含疏水的苯环和叔丁基，水溶性差，故水中溶解度：对叔丁基苯酚<乙醇，A错误；
B．生成的杯芳烃为四聚体，故对叔丁基苯酚的物质的量m=4；根据原子守恒，4个对叔丁基苯酚和4个HCHO反应，产物杯芳烃含4个羟基，则生成水的O原子数为4，即n=4， 故B错误；
C．杯芳烃上部疏水性空腔，甲苯为疏水性分子，结构匹配，可能形成包合物，故C正确；
D．反应为对叔丁基苯酚与甲醛的缩合反应，酚羟基邻位H与甲醛醛基先加成生成羟甲基，再脱水形成亚甲基桥，属于加成-取代过程，无消去反应，故D错误；
选C。
10. 如果在反应体系中只有底物和溶剂，没有另加试剂，那么底物就将与溶剂发生反应，溶剂就成了试剂，这样的反应称为溶剂解反应。如三级溴丁烷可以在乙醇中发生溶剂解反应，其反应的机理和能量变化与反应进程的关系如图所示。
下列说法中，不正确的是
A. 三级溴丁烷在乙醇中的溶剂解反应属于加聚反应
B. 卤代烃在发生消去反应时可能会有副产物某醚的生成
C. 不同卤代烃在乙醇中发生溶剂解反应的速率与卤素原子的电负性有关
D. 该反应机理中的中间产物中的碳原子有两种杂化方式
【答案】A
【解析】
【详解】A．三级溴丁烷在乙醇中的溶剂解反应生成醚和HBr，属于取代反应；加聚反应是不饱和化合物通过加成聚合生成高分子，该反应无不饱和键参与且无高分子生成，A错误；
B．卤代烃消去反应时，若溶剂为醇（如乙醇），醇可作为亲核试剂与碳正离子结合生成醚，成为副产物，B正确；
C．溶剂解反应速率与离去基团离去能力有关，卤素原子电负性影响C-X键极性及离去基团稳定性（如I 比Cl 更易离去），故速率与电负性相关，C正确；
D．反应中间产物为(CH3)3C ，中心碳原子有3个共价单键，没有孤电子对，为sp2杂化，甲基碳原子成4个共价单键，为sp3杂化，存在两种杂化方式，D正确；
故选A。
11. 根据实验操作及现象，下列结论中正确的是
选项 实验操作及现象 结论
A 加热碳酸盐X使其分解，将产生的气体通入BaCl2溶液中，无明显现象 可能为
B 常温下，向溶液中加入稀盐酸，有白色沉淀产生 Cl-与Ag+结合的能力强于NH3分子与Ag+的配位能力
C 向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色。再向溶液中加入过量新制氯水后，溶液最终不显红色 该溶液中一定无Fe2+
D 向盛有AgCl固体的试管中加入足量的溶液，充分反应后白色沉淀完全溶解，再向试管中加入几滴Na2S溶液，又产生黑色沉淀 溶解度：
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．碳酸铵分解生成NH3和CO2，通入BaCl2溶液时，NH3溶于水形成碱性环境，CO2转化为，与Ba2+生成BaCO3沉淀。但实验中无明显现象，说明X不可能是(NH4)2CO3，A错误；
B．向[Ag(NH3)2]OH溶液中加入稀盐酸，H 中和OH 并降低NH3浓度，导致配离子解离，Ag 与Cl 生成AgCl沉淀。此现象是由于NH3浓度降低，而非Cl 的配位能力更强，B错误；
C．加入过量氯水后溶液不显红色，可能是Cl2将SCN 氧化，导致无法显色，不能排除Fe2+的存在，C错误；
D．AgCl溶解于Na2S2O3生成可溶络合物，说明AgCl生成可溶性的稳定化合物；加入Na2S后生成Ag2S沉淀，说明Ag2S的溶度积更小，溶解度更小，结论正确，D正确；
故选D。
12. 室温下，用含少量杂质的溶液制备的过程如下图所示。下列说法正确的是
已知：
A. “除锌”后所得上层清液中，一定小于
B. 溶液中存在：
C. 氨水、溶液中存在：
D. “沉锰”后的滤液中存在：
【答案】A
【解析】
【分析】“除锌”步骤中，由于，因此当加入过量MnS时，产生ZnS沉淀，过滤后除掉过量的MnS和产生的ZnS沉淀，再用将Mn2+沉淀为MnCO3，据此作答。
【详解】A．MnS过量，“除锌”步骤完成沉淀生成ZnS，则上层清液一定小于，A正确；
B．溶液中由电荷守恒，由物料守恒，联立两式可得，B错误；
C．由电荷守恒，pH>7，说明，则，C错误；
D．沉锰后滤液成分是(NH4)2SO4、、NH4HCO3，则，D错误；
故答案选A。
13. 在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要反应的热化学方程式为：
反应I：
反应II：
反应III：
向恒压、密闭容器中通入和平衡时的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 图中曲线C表示CO的物质的量随温度的变化
B.
C. 为了提高甲烷的产率，最佳控制温度在800℃~1000℃之间
D. a点所对应温度下反应II的平衡常数
【答案】C
【解析】
【分析】生成甲烷的反应Ⅰ和反应Ⅲ均为放热反应，升高温度，反应Ⅰ和反应Ⅲ平衡左移，甲烷的物质的量减小，反应Ⅱ吸热，反应Ⅲ放热，则升高温度，反应Ⅱ右移，反应Ⅲ左移，CO的物质的量增大，所以表示平衡时CH4、CO的物质的量随温度的变化曲线分别为A、C，CO2为反应物的反应Ⅰ是放热反应，升温，反应Ⅰ平衡左移，CO2为反应物的反应Ⅱ是吸热反应，升温，反应Ⅱ平衡右移，则曲线为B表示平衡时CO2的物质的量随温度的变化，据此分析；
【详解】A．根据分析可知CO的物质的量随温度的升高而增加，即图中曲线C表示CO的物质的量随温度的变化，A正确；
B．根据C元素守恒，CH4、CO、CO2的物质的量总和为1mol，1mol-0.37mol-0.37mol=0.26mol，B正确；
C．根据图像可知，温度较低时，甲烷的物质的量较大，CO的物质的量较小，为了提高甲烷的产率，最佳控制温度不能控制在800℃~1000℃之间，C错误；
D．在600℃时，a点n(CO)=n(CH4)=0.37mol，n(CO2)=0.26mol，根据O元素守恒，2n(CO2)+ n(CO) +n(H2O)=2mol，n(H2O)=1.11mol，根据H元素守恒，4n(CH4)+n(H2O)+ 2n(H2) =8mol，n(H2)= 2.15mol，反应II的平衡常数为，D正确；
故选C。
二、非选择题：共4题，共61分。
14. 近年来，中国商务部、海关总署宣布对稀土相关物项实施出口管制。稀土元素是指元素周期表中原子序数为57~71的15种镧系元素，以及与镧系元素化学性质相似的钪(Sc)和钇(Y)，共17种元素，稀土分为轻稀土和中重稀土。请回答下列问题：
（1）镧系元素在周期表中的位置是______；已知基态镝(Dy)原子的电子排布式为，则一个基态镝原子所含的未成对电子数目为______个。
（2）氧化钇广泛应用于微波、光学玻璃、激光、超导等许多尖端行业。利用废荧光粉(主要成分为，还含有一定量的、、、等)为原料生产的工艺流程如图所示。
已知：ⅰ、金属离子浓度小于等于时，认为已沉淀完全；
ⅱ、常温下，相关金属离子开始沉淀和沉淀完全时的如下左图所示。
①采用离子浓度传感器测得相同时间内的浸取率与浸取溶液温度的关系如上右图所示，℃后，的浸取率随温度升高而减小，请从反应原料的角度分析最可能的原因是______。
②滤渣的主要成分是______(填化学式)。
③若常温下测得恰好沉淀完全时，滤液中，则______(保留两位有效数字)。
④“焙烧”时发生反应的化学方程式为：______。
（3）铈(Ce)属于镧系元素，氧化铈是一种重要的光催化材料。具有良好的储氧放氧能力，是汽车尾气净化催化剂的关键成分，其晶胞如图所示。
①纳米中位于晶粒表面的具有催化作用。已知晶胞边长为，在边长为的立方体晶粒中位于表面的最多有______个。
②在尾气消除过程中与相互转化。中的为、价，测定的值可判断它们的比例。现取固体，加入足量硫酸和充分溶解，使全部被还原成，再用的酸性标准溶液滴定至终点，重复操作三次，若平均消耗标准溶液(已知氧化性：)，则此时为______。
【答案】（1） ①. 第六周期第IIIB族 ②. 4
（2） ①. 后，升高温度盐酸挥发加剧，导致盐酸浓度减小，的浸取率随温度升高而减小 ②. ③. ④.
（3） ①. 50 ②. 0.4
【解析】
【分析】荧光粉的主要成分为，还含有一定量的等，用盐酸酸浸后，金属氧化物生成金属阳离子，滤渣a为，加氨水调节pH=5，结合已知②的图像，滤渣b为，继续加DDTC除掉锌、铅，加草酸沉钇得到草酸钇晶体，滤液中主要含有的金属阳离子为，在空气中焙烧草酸钇晶体得到氧化钇。
【小问1详解】
镧系元素在周期表中的位置是第六周期第IIIB族；能级有7个轨道，最多能排14个电子，镝（Dy）原子的电子排布式为，说明其4f能级上有4个未成对电子。
【小问2详解】
由图可知，的浸取率随温度升高先增大后减小，增大是因为温度提高，加快浸取速率，下降是因为盐酸易挥发，故后，升高温度盐酸挥发加剧，导致盐酸浓度减小，的浸取率随温度升高而减小；由分析可知，滤渣b的成分为；恰好沉淀完全时，滤液中，此时，；“焙烧”时，与氧气反应生成，根据电子守恒和质量守恒，化学方程式为。
【小问3详解】
边长为2a的立方体晶粒可视为由个晶胞堆砌而成，采用总离子数减去内部离子数的方法计算:该晶粒中的离子总数为63个，完全处于内部(不与表面接触)的离子有13个，因此位于表面的为（个）；实验过程中固体中全部被还原成，部分被氧化成，剩余的部分用酸性标准溶液滴定，由于氧化性，故滴定过程中不会与反应，根据反应，与反应的的物质的量为，还原消耗的的物质的量为，根据反应，可知固体中+4价Ce的物质的量为，相当于为，则固体中的物质的量为，则固体中，解得。
15. 依巴斯汀是一种抗过敏药物，其合成路线如下：
（1）的反应类型为______，中原子杂化方式为______。
（2）G的化学式为，其结构简式为______。
（3）到的转化过程中，加入的作用是______。
（4）E的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式______。
①分子中含有苯环，能发生水解。②分子中有四种不同化学环境的氢原子。
（5）设计以苯和甲苯为原料制备化合物的合成路线(无机试剂任用，合成路线示例见本题题干)______。
【答案】（1） ①. 还原反应 ②.
（2） （3）消耗反应生成的HBr，使平衡正向移动
（4）、、（其中一种）
（5）
【解析】
【分析】A()与在作催化剂下发生取代反应生成B()，B与在作催化剂下发生取代反应生成C()，D()与发生还原反应生成E()，E与发生取代反应生成F()，F与反应生成G，G在KOH作用下反应生成H()，H与C反应生成I()，据此分析解答。
【小问1详解】
由分析可知，D()转化为E()，D中的C=O双键被还原成-OH，则D转化为E发生还原反应；中原子与三个原子形成3个单键，还有一对孤对电子，价层电子对数为4，因此原子杂化方式为，故答案为：还原反应；；
【小问2详解】
F()与反应生成G，又由G的化学式为，则G的结构简式为：，故答案为：；
【小问3详解】
E()与发生取代反应生成F()和HBr，为使平衡正向移动，则用消耗反应生成的HBr，故答案为：消耗反应生成的HBr，使平衡正向移动；
【小问4详解】
E的一种同分异构体同时满足下列条件，
①分子中含有苯环，能发生水解，则分子中含有酰胺基；②分子中有四种不同化学环境的氢原子，则苯环上为对称结构，可以为、、；
【小问5详解】
甲苯与酸性高锰酸钾溶液反应生成苯甲酸；仿照A→B，苯甲酸与做催化剂下反应生成；仿照B→C，与苯在做催化剂下反应生成；仿照C→D→E，与反应后再与加热反应生成，即合成路线如下：，故答案为：。
16. LiFePO4和Li2CO3都是重要锂的化合物。
I．LiFePO4电极材料是动力型锂离子电池的理想正极材料.它可以通过H3PO4、LiOH和(NH4)2Fe(SO4)2溶液发生共沉淀反应、将所得沉淀干燥、高温成型而制得.实验室制备LiFePO4的方法如下：
步骤1：将LiOH置于如图所示实验装置的三颈烧瓶中，加入煮沸过的蒸馏水，搅拌使其溶解。从分液漏斗中滴加H3PO4溶液，并持续通入氮气。
步骤2：将(NH4)2Fe(SO4)2固体溶于蒸馏水中，迅速倒入三颈烧瓶中，快速搅拌，充分反应后，过滤、洗涤滤渣得LiFePO4固体。
（1）共沉淀反应投料时，不将FeSO4和LiOH溶液直接混合的原因是___________。
（2）写出共沉淀反应的化学方程式：___________。
（3）工业制取LiFePO4在高温成型前，常向LiFePO4中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后LiFePO4的导电性能外，还能___________。
Ⅱ．磷酸锂渣(主要成分为Li3PO4)和废旧电极材料(含铝、炭、LiFePO4和FePO4)均可用于制取Li2CO3。
（4）实验室以磷酸锂渣为原料制备高纯Li2CO3的部分实验流程如下：
①“低酸转化”使Li3PO4转化为Li2HPO4，写出“磷锂分离”的化学方程式：___________。
②向“萃取”后的溶液中加入三辛胺(N(C8H17)3)再通入CO2得到Li2CO3沉淀，从结构的角度解释三辛胺能吸收CO2的理由___________。
（5）已知：Li2CO3微溶于水；LiFePO4、FePO4难溶于水和碱，可溶于盐酸生成LiCl、FeCl2、FeCl3和H3PO4；pH>3.2时，Fe3+沉淀完全.完善由某废旧电极材料(含铝、炭、LiFePO4、FePO4)制取Li2CO3的实验方案：边搅拌边向废旧电极材料中加入NaOH溶液至不再产生气泡，过滤，___________，过滤、洗涤，低温干燥得Li2CO3固体。(实验中须使用的试剂有：双氧水、盐酸、NaOH溶液、Na2CO3溶液)
【答案】（1）直接混合生成极易被氧化，最终产品中混有化合物
（2）
（3）利用其还原性，防止被氧化
（4） ①. ②. 三辛胺氮原子含有孤电子对，能与氢离子形成配位键，既能除去溶液中的HCl，又能吸收CO2生成CO，从而有利于Li2CO3生成
（5）边搅拌边向滤渣中加入盐酸，至固体不再减少，过滤；向滤液中加入足量的双氧水，再逐滴加入NaOH溶液至pH至3.2，过滤；向滤液中滴加Na2CO3溶液，至静置向上层清液中滴加Na2CO3溶液无沉淀生成
【解析】
【分析】实验室制备LiFePO4：H3PO4、LiOH和(NH4)2Fe(SO4)2溶液发生共沉淀反应生成、、，反应化学方程式为：；
工业制备LiFePO4：磷酸锂渣(主要成分为Li3PO4)加入适量盐酸，“低酸转化”使Li3PO4转化为Li2HPO4，加入CaCl2进行“磷锂分离”，将转变为而除去，反应方程式为，再加入萃取剂进行除杂，向“萃取”后的溶液中加入三辛胺(N(C8H17)3)再通入CO2得到Li2CO3沉淀。
【小问1详解】
FeSO4和LiOH溶液直接混合生成极易被氧化，最终产品中混有化合物；
【小问2详解】
H3PO4、LiOH和(NH4)2Fe(SO4)2溶液发生共沉淀反应生成、、，反应的化学方程式为：；
【小问3详解】
活性炭有吸附性、导电性、还原性等，在有的情境下，考虑利用其还原性，防止被氧化；
【小问4详解】
①根据流程图可知“磷锂分离”的原理是与CaCl2反应，将转变为而除去，反应方程式为；
②三辛胺氮原子含有孤电子对，能与氢离子形成配位键，既能除去溶液中的HCl，又能吸收CO2生成CO，从而有利于Li2CO3生成；
【小问5详解】
废旧电极材料中加入NaOH溶液至不再产生气泡时、过滤，已将铝溶解除去，剩余固体成分为炭、和，从中获得Li+溶液并沉淀生成Li2CO3的基本思路是：用酸溶解、过滤，除炭；将Fe2+氧化、调节pH除Fe3+；用Na2CO3溶液沉淀Li+得Li2CO3，具体方案为：边搅拌边向滤渣中加入盐酸，至固体不再减少，过滤；向滤液中加入足量的双氧水，再逐滴加入NaOH溶液至pH至3.2，过滤；向滤液中滴加Na2CO3溶液，至静置向上层清液中滴加Na2CO3溶液无沉淀生成。
17. 氢能是应用前景广阔的新能源。
（1）制氢。工业上电解碱性尿素水溶液制氢。
①阳极活性物质首先放电生成 NiOOH，该过程的电极反应式为_______。
②吸附在NiOOH上被氧化生成N2。根据电负性规则，分子中能被Ni吸附的原子是_______(填元素符号)。
（2）储氢。部分和Mg一定条件下化合生成以储氢；部分和在催化剂表面合成氨以储氢，其反应机理的部分过程如图所示。
①中间体X的结构_______。
②研究发现，使用Ru系催化剂时，在催化剂表面的吸附活化是整个反应过程的控速步骤，实际工业 生产时，将控制在1.8~2.2之间，比理论值3小，其原因是_______。
（3）储氢物质的运用。常用于烟气(主要成分NO、)脱硝。以为载气，将含一定量NO、及的模拟烟气以一定流速通过装有催化剂的反应管，研究温度、、对脱硝反 应的影响。
①如图所示，温度高于350℃时，NO转化率下降，推测原因是_______。
②如图所示，温度高于350℃时，和不含水蒸气的烟气相比，含10%水蒸气的烟气的NO转化率更高，其原因是_______。
③实验证明，烟气中含会导致催化剂不可逆的中毒(氧化生成覆盖在生成的表面，阻止了氧化)。而添加CuO后抗硫能力显著增强，请结合下图机理，说明抗硫能力增强的原因 _______。
【答案】（1） ①. Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O ②. N、O
（2） ①. ②. 提高N2在合成气中比例，增大N2在催化剂表面的吸附活化总量，加快反应速率；利于提高H2的转化率，同时提高储氢率
（3） ①. 温度升高，催化剂的活性下降，NH3和O2反应生成NO，还原剂NH3的量减少 ②. 在350℃以上含10%水蒸气的烟气中，水蒸气的存在抑制了NH3和O2生成NO的反应，更多NH3和NO反应，提高NO转化率 ③. 添加CuO后，氧化生成的SO覆盖在Cu2+上，O2氧化Ce3+生成Ce4+，恢复催化能力
【解析】
【小问1详解】
①由题意可知，阳极上发生的反应为碱性条件下氢氧化镍在阳极失去电子发生氧化反应生成NiOOH和水，电极反应式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，故答案为：Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O；
②由电负性可知，尿素分子中氧原子和氮原子带部分负电荷，NiOOH中镍原子带正电荷，所以尿素分子中的氮原子和氧原子能被镍原子吸附，故答案为：N、O；
【小问2详解】
①由图可知，中间体X结合一个氢原子生成氨气和在催化剂表面的N≡，则中间体X的结构为，故答案为：；
②减小相当于增大氮气的浓度，增大氮气的浓度，可以增大氮气在催化剂表面的吸附活化总量，加快反应速率，也可以使平衡向正反应方向移动，增大氢气的转化率，提高储氢率，故答案为：提高N2在合成气中比例，增大N2在催化剂表面的吸附活化总量，加快反应速率；利于提高H2的转化率，同时提高储氢率；
【小问3详解】
①温度高于350℃时，一氧化氮转化率下降是因为温度升高，催化剂的活性下降，氨气和氧气反应生成一氧化氮，还原剂氨气的量减少导致一氧化氮转化率下降，故答案为：温度升高，催化剂的活性下降，NH3和O2反应生成NO，还原剂NH3的量减少；
②温度高于350℃时，和不含水蒸气的烟气相比，含10%水蒸气的烟气的NO转化率更高说明水蒸气的存在抑制了氨气和氧气生成一氧化氮的反应，更多的氨气和一氧化氮反应，提高了一氧化氮转化率，故答案为：在350℃以上含10%水蒸气的烟气中，水蒸气的存在抑制了NH3和O2生成NO的反应，更多NH3和NO反应，提高NO转化率；
③由图可知，加入氧化铜后，氧化生成的硫酸根离子覆盖在铜离子上，使硫酸根离子不会附着在Ce3+上，有利于氧气氧化Ce3+生成Ce4+，恢复催化能力，所以添加氧化铜后，催化剂抗硫能力显著增强，故答案为：添加CuO后，氧化生成的SO覆盖在Cu2+上，O2氧化Ce3+生成Ce4+，恢复催化能力。

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