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大题冲关3时间:50分钟　分值:58分
二、非选择题:本题共4小题,共58分。　 　　　　　　　　　　　　　　　
15.(15分)[2025·湖南邵阳联考] 某兴趣小组在实验室制备Na2S2O3·5H2O并探究其性质。
已知:①Fe3++3S2[Fe(S2O3)3]3-(紫黑色)。②Ag2S2O3是难溶于水,可溶于Na2S2O3溶液的白色固体。
Ⅰ.Na2S2O3·5H2O的制备
利用上图装置进行实验(其中C中加热装置省略)。
(1)装置C中盛装Na2S和Na2CO3的仪器名称是　　　　　　;装浓H2SO4选用恒压滴液漏斗的目的是 　　　　　　　　　　　　　　　;A中反应的化学方程式是　　 　 　 　 　 　。
(2)装置C中,将Na2S和Na2CO3按物质的量之比为2∶1溶于煮沸过的蒸馏水中配成溶液后再通入SO2,便可制得Na2S2O3和CO2,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为　　　　。
Ⅱ.Na2S2O3的性质探究
(3)取2 mL 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液于试管中,逐滴加入0.03 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液,一段时间后,生成沉淀。经检验,沉淀中有Al(OH)3和S,写出该过程的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　。
(4)取2 mL 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液于试管中,逐滴加入0.03 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液,溶液迅速变成紫黑色,一段时间后,溶液几乎变为无色。通过进一步实验,检验出无色溶液中含有Fe2+。请从化学反应速率和限度的角度分析,实验中出现该现象的原因可能是 　 　 　 　 　 　　。
(5)室温下,已知:Ag++2S2[Ag(S2O3)2]3-　K=3.2×1013;Ksp(AgBr)=5.0×10-13。在照相底片的定影过程中,未曝光的AgBr常用Na2S2O3溶液溶解,发生反应AgBr(s)+2S2(aq)[Ag(S2O3)2]3-(aq)+Br-(aq),该反应的平衡常数为　　　　,欲使0.01 mol AgBr完全溶解,最少需要100 mL　　　　mol·L-1的Na2S2O3溶液。
16.(14分)[2025·重庆五模] 多硫化物金矿石(主要成分是SiO2)中黄铁矿含量较多,自然金颗粒较小,常被包裹在黄铁矿中。工业上先将这种金矿石焙烧,再用氰化钠溶液浸取,最终冶炼提取得金,其工艺流程如下。
已知:①浸出液中Au以[Au(CN)2]-形式存在;②滤液中Zn以[Zn(CN)4]2-形式存在;③HCN易挥发,有剧毒;④[Au(CN)2]-和[Zn(CN)4]2-不与稀酸性KMnO4溶液反应。
(1)Au与Cu、Ag同族,且与Ag相邻,Cu、Ag、Au原子序数依次增大,则Au在周期表中的位置为　　　　　　　　　　　,基态Au原子的价层电子排布为　　　　　　。
(2)为了使金矿石焙烧充分,在焙烧时可采取的措施有　　 　 　 　 　 　。
(3)“浸金”过程发生反应的离子方程式为　　 　 　 　 　 　　 　 　 　 　 　。
(4)“浸渣”的主要成分是　　　　　　(写化学式)。
(5)将“滤液”进行“转化”“吸收”的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)取10 t金矿石通过上述工艺流程冶炼金,用200 L 0.002 mol·L-1 NaCN溶液分多次浸取,浸出液体积为200 L,取20.00 mL “浸出液”,用0.001 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定,到达滴定终点时消耗酸性KMnO4溶液体积为6.00 mL,该金矿石中金的含量为　　　　　　g·t-1(CN-所含的两种元素均被酸性 KMnO4溶液氧化成无污染的气体)。
17.(15分)[2025·江西十校协作体联考] “氢能源”的开发利用意义重大。
Ⅰ.镧镍合金(LaNi5,La-镧、Ni-镍)被称为会“呼吸”的金属,是解决氢储存问题的重要材料。储氢原理为LaNi5(s)+3H2(g)LaNi5H6(s)　ΔH=-31.77 kJ·mol-1。
(1)恒压时,使镧镍合金“呼出”氢气的方法是　　　　　　。
Ⅱ.乙醇与水催化重整制“氢”发生如下反应。
反应Ⅰ:C2H5OH(g)+H2O(g)2CO(g)+4H2(g)
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH2=-41.2 kJ·mol-1
反应Ⅲ:C2H5OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g)　ΔH3=+173.3 kJ·mol-1
回答下列问题:
(2)反应Ⅰ的ΔH1=　　　　　　　　,该反应　　　　(“高温”“低温”或“不能”)自发进行。
(3)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有　　　　。
A.增大CO浓度,反应Ⅰ、Ⅱ的正反应速率都增加
B.加入反应Ⅰ的催化剂,可提高C2H5OH的平衡转化率
C.降低反应温度,反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的正、逆反应速率都减小
(4)反应Ⅱ的速率v=v正-v逆=k正c(CO)·c(H2O)-k逆c(CO2)·c(H2),其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。降低温度时lg k正-lg k逆　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)压强为100 kPa下,1 mol C2H5OH(g)和3 mol H2O(g)发生上述反应,平衡时CO2和CO的选择性、乙醇的转化率随温度的变化曲线如图。
[已知:CO的选择性=]
①表示CO2选择性的曲线是　　　　(填标号)。
②573 K时,生成CO的物质的量为　　　　。
③反应Ⅱ的标准平衡常数Kθ=,其中pθ为100 kPa,p(CO2)、p(H2)、p(CO)和p(H2O)为各组分的平衡分压,则573 K时反应Ⅲ的Kθ=　　　　　　　　　　(列出计算式即可)。
18.(14分)[2025·河北唐山二模] 氨基酮类化合物在麻醉、镇痛、抗抑郁等方面都有广泛的应用。氨基酮类化合物I的合成路线如下:
已知:①+。
②+R3NH2+R2OH。
回答下列问题:
(1)A的名称为　　　　　　,C中官能团有酮羰基、　　　　　　。
(2)B的结构简式为　　　　　　　　。
(3)设计步骤D→E和G→H的目的是　　　　　　　　。
(4)E→F反应的化学方程式为　。
(5)M为A的同分异构体,满足下列条件的M的结构有　　　　种(不考虑立体异构)。
①能使石蕊溶液变红色
②红外光谱显示含甲基
写出其中一种含手性碳原子的结构简式:　　　　　　　　　　　。
(6)参照上述步骤,设计以和为原料合成的路线(其他试剂任选且不超过3步)。
大题冲关3
15.(1)三颈烧瓶　平衡气压,有利于浓H2SO4顺利流下　Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)2∶1
(3)2Al3++3S2+3H2O2Al(OH)3↓+3S↓+3SO2↑
(4)Fe3+与S2反应生成[Fe(S2O3)3]3-的化学反应速率快,但化学反应限度相对较小,Fe3+与S2反应生成Fe2+的化学反应速率慢,但化学反应限度相对较大
(5)16　0.225
[解析] 装置A中发生反应Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O制取二氧化硫,装置C中,盛有Na2S和Na2CO3按物质的量之比为2∶1组成的混合物,二氧化硫通入装置C中,生成Na2S2O3·5H2O,后接尾气处理装置,据此分析作答。
(1)装置C中盛装Na2S和Na2CO3的仪器名称是三颈烧瓶,装浓H2SO4选用恒压滴液漏斗的目的是平衡气压,有利于浓硫酸顺利流下,A中反应的化学方程式是Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O。
(2)Na2S2O3中硫元素的化合价为+2价,二氧化硫中硫元素由+4价降低为+2价,一个SO2得到2个电子,Na2S中硫元素由-2价升高为+2价,失去4个电子,根据化合价升降守恒,可得该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1。
(3)二者反应后,沉淀中有Al(OH)3和S,铝元素化合价未变化,则硫元素发生了歧化反应生成S和SO2,所以离子方程式为2Al3++3S2+3H2O2Al(OH)3↓+3S↓+3SO2↑。
(4)Fe3+与S2反应生成[Fe(S2O3)3]3-的化学反应速率快,但化学反应限度相对较小,Fe3+与S2反应生成Fe2+的化学反应速率慢, 但化学反应限度相对较大,所以实验中溶液迅速变成紫黑色,一段时间后,溶液几乎变为无色。
(5)已知:Ag++2S2[Ag(S2O3)2]3-　K=3.2×1013,则反应AgBr(s)+2S2(aq)[Ag(S2O3)2]3-(aq)+Br-(aq)的平衡常数表达式为K'===Ksp(AgBr)×K=5.0×10-13×3.2×1013=16;0.01 mol AgBr完全溶解,则
n{[Ag(S2O3)2]3-}=0.01 mol,c{[Ag(S2O3)2]3-}=0.1 mol·L-1,c(Br-)=0.1 mol·L-1,根据K'=16,解得c(S2)= mol·L-1=0.025 mol·L-1,又因为0.01 mol AgBr完全溶解生成[Ag(S2O3)2]3-需要n(S2)=0.02 mol,即c(S2)=0.2 mol·L-1,二者相加,故最少需要100 mL 0.225 mol·L-1的Na2S2O3溶液。
16.(1)第六周期第ⅠB族　5d106s1　(2)将金矿石粉碎、金矿石粉与空气采用逆流焙烧
(3)4Au+2H2O+O2+8CN-4[Au(CN)2]-+4OH-　(4)SiO2、Fe2O3
(5)生成NaCN溶液,使NaCN溶液重复利用　(6)3.349
[解析] 金矿石中通入空气焙烧后,硫转化为二氧化硫,黄铁矿中的铁转化为氧化铁,经氰化钠溶液浸取后,SiO2、Fe2O3沉淀析出,Au转化为[Au(CN)2]-;浸出液中加入Zn后,Au以单质形式析出,Zn转化为[Zn(CN)4]2-进入滤液;滤液中加入稀硫酸后,得到硫酸锌溶液和氢氰酸,氢氰酸挥发被氢氧化钠溶液吸收转化为NaCN溶液,可重复利用,据此答题。
(1)Au与Cu、Ag同族,且与Ag相邻,Cu、Ag、Au原子序数依次增大,铜在第四周期第ⅠB族,因此金在第六周期第ⅠB族,第ⅠB族元素基态原子的价层电子排布为(n-1)d10ns1,因此基态Au原子的价层电子排布为5d106s1。
(2)金矿石粉碎后会与空气接触面积更大,使焙烧更充分;另外将空气从焙烧容器中下口向上通,将金矿石粉从焙烧容器上口往下倒,即采用逆流法使焙烧更充分。
(3)“浸金”过程中Au转化为[Au(CN)2]-,发生反应的离子方程式为4Au+2H2O+O2+8CN-4[Au(CN)2]-+4OH-。
(4)Au会溶解于NaCN溶液,而SiO2、Fe2O3不溶于NaCN溶液,因此浸渣是SiO2、Fe2O3。
(5)“转化”是利用“强酸制弱酸”原理生成HCN,然后用NaOH溶液吸收HCN,生成NaCN溶液,从而使NaCN溶液重复利用。
(6)“浸出液”中NaCN剩余,NaCN与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为2CN-+2Mn+8H+2Mn2++2CO2↑+N2↑+4H2O,根据比例关系可计算出20.00 mL “浸出液”中反应后剩余CN-的物质的量为6.00×10-3 L×0.001 mol·L-1=6×10-6 mol,则20.00 mL “浸出液”与金络合的CN-的物质的量为(20.00×10-3×0.002-6×10-6) mol=3.4×10-5 mol,因此200 L溶液中[Au(CN)2]-的物质的量为×3.4×10-5× mol=0.17 mol,所以10 t金矿石含金的质量为0.17 mol×197 g·mol-1=33.49 g,金矿石中金含量为=3.349 g·t-1。
17.(1)升高温度
(2)+255.7 kJ·mol-1　高温
(3)AC　(4)增大
(5)①a　②0.18 mol　③
[解析] (1)根据反应LaNi5(s)+3H2(g)LaNi5H6(s),ΔH=-31.77 kJ·mol-1为放热反应,所以恒压时,使镧镍合金“呼出”氢气的方法是使平衡逆向移动,可升高温度。
(2)根据盖斯定律,反应Ⅰ=反应Ⅲ-2×反应Ⅱ,则ΔH1=ΔH3-2ΔH2=(+173.3 kJ·mol-1)-2×(-41.2 kJ·mol-1)=+255.7 kJ·mol-1;根据ΔG=ΔH-TΔS<0时可自发反应,ΔH1=+255.7 kJ·mol-1>0,该反应气体分子数增大则ΔS>0,故可在高温下自发进行。
(3)增大CO浓度,反应Ⅰ生成物浓度增加,平衡逆向移动,正反应速率也增加,反应Ⅱ的反应物浓度增大,正反应速率增加,A正确;催化剂不影响平衡移动,不会改变C2H5OH的平衡转化率,B错误;降低反应温度,单位体积内活化分子百分数减小,反应速率都减小,所以反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的正、逆反应速率都减小,C正确。
(4)达到平衡时,v正=v逆=k正c(CO)·c(H2O)=k逆c(CO2)·c(H2),lg k正-lg k逆=lg =lg =lg K,降低温度,反应Ⅱ正向移动,平衡常数增大,lg K增大。
(5)①反应Ⅰ、Ⅲ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,随着温度的升高,反应Ⅰ、Ⅲ平衡正向移动,反应Ⅱ平衡逆向移动,反应Ⅱ逆向移动CO2转化为CO,故温度升高,CO的选择性增大,CO2的选择性减小,由于CO的选择性+CO2的选择性=1,则表示CO2选择性的曲线为a,表示CO选择性的曲线是c,表示乙醇的转化率的曲线是b。
②573 K时,CO2的选择性为85%,CO的选择性为15%,乙醇的转化率为0.6,则平衡时根据碳原子守恒:n(CO2)+
n(CO)=1 mol×2×0.6=1.2 mol,n(CO)=1.2 mol×15%=0.18 mol,n(CO2)=1.2 mol×85%=1.02 mol。
③设反应Ⅰ中转化了乙醇x mol,反应Ⅱ中CO转化了y mol,反应Ⅲ中乙醇转化了z mol,则
C2H5OH(g)+H2O(g)2CO(g)+4H2(g)
转化量/mol　　　x　　　　　x　　　　 2x　　　4x,
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
转化量/mol　　　y　　　y　　　　　y　　　 y,
C2H5OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g)
转化量/mol　　z　　　　　3z　　　　 2z　　　6z,
那么x mol+z mol=0.6 mol,2x mol-y mol=0.18 mol,y mol+2z mol=1.02 mol,平衡时n(H2O)=3 mol-x mol-y mol-3z mol=3 mol-(x+z) mol-(y+2z) mol=3 mol-0.6 mol-1.02 mol=1.38 mol,n(H2)=4x mol+y mol+6z mol=4(x+z) mol+(y+2z) mol=2.4 mol+1.02 mol=3.42 mol,气体的总物质的量为(0.4+1.38+1.02+0.18+3.42) mol=6.4 mol,此时对应的压强为
=160 kPa,故反应Ⅲ的Kθ=。
18.(1)丙烯酸乙酯　醛基、酯基
(2)
(3)保护酮羰基
(4)
(5)9　(或)
(6)
[解析] 合成氨基酮类化合物I的路线为将与在碱的作用下通过加成反应生成B
(),将B与在碱的作用下再次加成得到,将C在碱的作用下脱水成环得到,将D与乙二醇()反应得到,将E与进行取代反应生成,再将F在LiAlH4作用下去酮羰基得到,将G在H3O+作用下转化为,最后H在碱作用下形成内环得到目标产物。
(1)A的结构简式为(CH2CHCOOCH2CH3),则A的名称为丙烯酸乙酯;C的结构简式为,含有的官能团有酮羰基、醛基、酯基。
(2)根据分析,B的结构简式为。
(3)D→E是将的酮羰基结构与乙二醇()反应得到E()的环氧结构,而G→H是将的环氧结构重新转化为的酮羰基结构,所以根据结构变化可知这两步转化的目的是保护酮羰基。
(4)E→F是与进行取代反应生成,则反应的化学方程式为。
(5)M为的同分异构体,满足下列条件:①能使石蕊溶液变红色,说明溶液显酸性,含—COOH,还剩基团为—C4H7;②红外光谱显示含甲基,则符合条件的—C4H7形成的取代基有:CH2C(CH2CH3)—、CH2CH—CH(CH3)—、CH2C(CH3)—CH2—、CH3—CHCH—CH2—、CH3—C(CH3)CH—、CH3—CHC(CH3)—、CH3—CH2—CHCH—、、,则得到符合条件的M的同分异构体有9种结构;其中含有手性碳原子的M的结构简式为、(任写1种)。
(6)以和为原料制备的流程为将和在碱的作用下先加成为,再在碱的作用下成环生成,再加氢还原为六元环结构和醇结构得到产物。

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