江苏省名校2024年高考化学模拟卷（一）（含解析）

这是一份江苏省名校2024年高考化学模拟卷（一）（含解析），共24页。试卷主要包含了02×1024，6ml等内容，欢迎下载使用。

可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Cr 52 Fe 56 Cu 64 Ce 140
第Ⅰ卷
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. 捕集利用与封存技术成为减排的重要手段。下列关于综合利用与处理方法错误的是
A．碱液吸收法B．环加成制高聚物
C．电化学氧化法D．加氢制碳氢化合物
2．下列有关化学用语的表述正确的是
A．NH4Br的电子式：B．O3分子的球棍模型：
C．NaBH4中H元素的化合价为+1D．CuSO4•5H2O中含离子键、共价键、配位键、氢键
3. 以菱镁矿(主要成分是，含少量)为原料制取高纯氧化镁需要经历酸浸、调pH、过滤、灼烧等操作。下列实验装置和原理能达到实验目的的是
A．用装置甲配制稀B．用装置乙测定溶液的pH
C．用装置丙过滤悬浊液D．用装置丁灼烧固体
4．前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且位于周期表4个不同的周期。Y的电负性仅次于氟元素，常温下Z单质是气体，基态W原子的外围电子排布为ns2np5。下列有关说法正确的是( )
A. W位于元素周期表中第四周期ⅤA族 B. Z的最高价氧化物的水化物为弱酸
C. X与Y组成的化合物分子间可形成氢键 D. Z和W形成的化合物中W显负价
阅读下列材料，回答5~7题：
ⅤA族氮、磷、砷(As)、锑(Sb)元素及其化合物应用广泛。氨是重要的化工原料，广泛用于生产铵盐、硝酸、纯碱、医药等；肼()的燃烧热为，是常用的火箭燃料。白磷()晶胞如图所示，P元素可形成多种含氧酸，其中次磷酸()为一元弱酸，为三元中强酸。锑是带有银色光泽的灰色金属，铅锑合金一般用作铅蓄电池的负极材料。

5．下列说法正确的是
A．是由极性键形成的非极性分子B．易液化是由于与分子间形成氢键
C．ⅤA族元素单质的晶体类型相同D．白磷晶体中1个分子周围有12个紧邻的分子
6．下列化学反应表示正确的是
A．肼燃烧的热化学方程式：；
B．与水反应：
C．次磷酸与足量NaOH溶液反应：
D．铅蓄电池放电时的负极反应：
7．下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A．易分解，可用作氮肥
B．极易溶于水，可用于工业制硝酸
C．具有脱水性，可用于实验室乙醇制取乙烯
D．铅锑合金导热性好，可用作铅蓄电池的电极材料
8．元素及其化合物的转化在工业生产中具有极其重要的用途。下列物质间转化能实现的是
A．工业制取漂白粉：饱和食盐水漂白粉
B．工业制取镁：溶液无水Mg
C．工业制取硫酸：
D．工业制取纯碱：饱和食盐水固体固体
9．化合物Z是制备药物洛索洛芬钠的关键中间体，可由下列反应制得。
下列说法正确的是
A．X分子中含有1个手性碳原子B．Y能发生消去反应
C．Z中的含氧官能团为羰基和醚键D．最多能与反应
10．750℃时，NH3和O2发生以下两个反应：
①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H1
②4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H2
下列说法正确的是
A．反应①的平衡常数可表示为K1=
B．反应②的△S＜0
C．反应①中每生成2mlNO，转移电子数约为6.02×1024
D．反应②的△H2=2E(N≡N)+12E(H－O)-12E(N－H)-3E(O=O)
11．室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是（ ）
12．室温下，用溶液吸收废气中的，并获得的过程如图所示。忽略吸收废气所引起的溶液体积变化和的挥发，溶液中含硫物种的浓度。已知：，。下列说法正确的是
A．溶液吸收至的溶液：
B．吸收后的溶液：
C．沉淀后的上层清液：
D．沉淀后的上层清液久置：
13．拥有中国自主知识产权的全球首套煤制乙醇工业化项目投产成功。某煤制乙醇过程表示如下：
过程a包括以下3个主要反应：
I．
Ⅱ．
Ⅲ．
相同时间内，测得乙酸甲酯转化率随温度的变化如图1所示，乙醇和乙酸乙酯的选择性[乙醇选择性]随温度的变化如图2所示。
下列说法不正确的是
A．205℃后反应Ⅲ开始发生反应
B．225～235℃，反应I处于平衡状态
C．温度可影响催化剂的选择性，从而影响目标产物乙醇的选择性
D．205℃时，CH3COOCH3起始物质的量为5ml，转化率为30%，则最终生成乙醇0.6ml
第Ⅱ卷
二、非选择题：共4题，共61分。
14.（15分）从废钼催化剂(主要成分为MO3、MS2，含少量NiS、NiO、Fe2O3等)中回收利用金属的一种工艺流程如图所示。
已知：①“沉钼”前钼元素主要以MO形式存在；
②该条件下Ksp(NiCO3)=1.5×10-7。
（1）“焙烧”生成的气体主要成分为 (填化学式)。
（2）“沉钼”的离子方程式为 。
（3）“酸浸”时，控制硫酸浓度，加料完成后，在一定的温度下发生反应。提高镍元素浸出率的方法还有 。
（4）“除铁”后所得滤液中c(Ni2+)=1.0ml·L-1，“沉镍”后所得滤液中c()=1.0×10-5ml·L-1，则沉镍率= [沉镍率=×100%，计算过程中不考虑溶液体积变化]。
（5）资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系：
从NiSO4溶液获得稳定的NiSO4•6H2O晶体的操作是： 、洗涤、干燥等。
（6）硫酸镍晶体溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。[Ni(NH3)6]SO4中的阳离子具有正八面体结构，该配离子的结构可表示为 。
15.（15分）一种药物中间体有机物F的合成路线如下：
（1）F分子中碳原子的杂化轨道类型为________。
（2）C→D的反应类型为________。
（3）原料A中混有杂质，则E中会混有与E互为同分异构体的副产物X，X也含有1个含氮五元环。该副产物X的结构简式为________。
（4）A(C17H14O4)的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构的结构简式：______。
①含有手性碳原子，且能使溴的CCl4溶液褪色。
②酸性条件下水解能生成两种芳香族化合物，其中一种产物分子中不同化学环境的氢原子个数比是1∶2，且能与NaHCO3溶液反应。
（5）已知：格氏试剂（RMgBr，R为烃基）能与水、羟基、羧基、氨基等发生反应。 写出以、CH3MgBr为原料制备的合成路线流程图（无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干）。______。
16.（15分）硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3·5H2O，M＝248 g·ml－1）易溶于水，难溶于乙醇，在中性和碱性环境中稳定，在酸性环境中易分解，在40～50 ℃熔化，48 ℃分解。用两种方法制取Na2S2O3·5H2O并加以应用。
Ⅰ. 制备Na2S2O3·5H2O
方法一：亚硫酸钠法，反应原理： S＋Na2SO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2S2O3。
实验步骤：称取一定量的Na2SO3固体于烧杯中，溶于煮沸过的蒸馏水。另取过量硫粉，加入少量乙醇充分搅拌均匀后，加到上述溶液中。水浴加热，微沸，反应后趁热过滤。滤液蒸发浓缩、冷却结晶析出Na2S2O3·5H2O晶体。再进行减压过滤、洗涤并低温干燥。
（1） S2O eq \\al(2－,3) 中心硫原子的杂化方式为 。
（2） 向硫粉中加入少量乙醇充分搅拌均匀的目的是 。
方法二：硫化碱法，装置如下图所示。
（3） ① 装置C中，将Na2S和Na2CO3以2∶1的物质的量之比配成溶液再通入SO2，便可制得Na2S2O3和CO2。反应的化学方程式为 。
② 三颈烧瓶中两种固体溶解时，需先将Na2CO3固体溶于水配成溶液，再将Na2S固体溶于Na2CO3溶液中，其目的是 。
③ 实验过程中，C装置中的澄清溶液先变浑浊，后变澄清时生成大量的Na2S2O3一段时间后，再次出现少量浑浊，此时须立刻停止通入SO2。为了保证Na2S2O3·5H2O的产量，实验中通入的SO2不能过量，原因是 。
Ⅱ. Na2S2O3的应用
（4） 某消毒液中含有ClO2和Cl2两种主要成分。请补充完整用Na2S2O3标准溶液测定该消毒液中ClO2含量的实验方案：量取5.00 mL消毒液于锥形瓶中，加蒸馏水稀释到25.00 mL，________________________________________________________________________ ，重复实验2～3次，取实验平均值计算ClO2含量。
已知：① 2ClO2＋2KI===2KClO2＋I2；
② KClO2＋4KI＋2H2SO4===KCl＋2K2SO4＋2I2＋2H2O，该反应在pH＝3时进行；
③ 2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI。
（须使用的试剂： 0.100 0 ml·L－1 Na2S2O3标准溶液、淀粉溶液、KI溶液、稀硫酸）
（5） 设计以下实验测定粗产品中Na2S2O3·5H2O的含量：
步骤1：准确称取8.000 0 g样品溶于水，加入5 mL甲醛，配成100 mL溶液。
步骤2：准确称取0.294 0 g K2Cr2O7固体于碘量瓶中，加入20 mL蒸馏水溶解，再加入10 mL 2 ml·L－1 H2SO4和20 mL 10%KI溶液使铬元素完全转化为Cr3＋，加水稀释至100 mL。
步骤3：向碘量瓶中加入1 mL 1%淀粉，用待测Na2S2O3溶液滴定碘量瓶中溶液至滴定终点，消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。（已知：I2＋2S2O eq \\al(2－,3) ===2I－＋S4O eq \\al(2－,6) ）
试计算Na2S2O3·5H2O的纯度。（写出计算过程）
17.（16分）乙苯被吸附在催化剂表面发生脱氢可生成苯乙烯、苯甲醛等，生成苯乙烯的相关反应如下。
反应1：C6H5CH2CH3(g)=C6H5CH=CH2(g)+H2(g) △H1=117.6kJ•ml-1
反应2：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=41.2kJ•ml-1
反应3：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H3=-483.6kJ•ml-1
（1）反应4：C6H5CH2CH3(g)+O2(g)=C6H5CH=CH2(g)+H2O(g) △H4= kJ•ml-1。
（2）较低温度下，向乙苯脱氢的反应体系中加入少量O2，乙苯平衡转化率较高而苯乙烯的选择性较低，其原因可能是 。
（3）向乙苯脱氢反应体系中加入CO2，乙苯转化率与体系中CO2分压强的关系如图1所示。随CO2的增加，乙苯转化率先增大后减小的可能原因为 。

（4）研究发现在V2O5/MgO催化剂表面进行CO2的乙苯脱氢反应中，V(+5价)是反应的活性中心，转化过程如图2所示。

①转化Ⅰ发生反应的化学方程式为 。反应一段时间后，催化剂活性有所下降，原因可能有反应过程产生的积碳覆盖在活性中心表面和 。
②简述转化Ⅱ的作用 。
③CO2参与的乙苯脱氢机理如图3所示(α、β表示乙苯分子中C或H原子的位置；A、B为催化剂的活性位点，其中A位点带部分正电荷，B1、B2位点带部分负电荷)。
图中所示反应机理中步骤Ⅰ和步骤Ⅱ可描述为 。
江苏省名校2024年高考化学模拟卷（一）
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Cr 52 Fe 56 Cu 64 Ce 140
第Ⅰ卷
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. 捕集利用与封存技术成为减排的重要手段。下列关于综合利用与处理方法错误的是
A．碱液吸收法B．环加成制高聚物
C．电化学氧化法D．加氢制碳氢化合物
【答案】A
【解析】CO2属于酸性氧化物，可以用碱液吸收CO2，A项正确；CO2的结构式为O=C=O，CO2中含有π键，CO2能通过环加成制聚碳酸酯高聚物，B项正确；CO2中碳元素的化合价为+4价，为碳元素的最高价，CO2具有氧化性，CO2可通过电化学还原法处理，C项错误；CO2与H2在一定条件下可以反应生成CH4等碳氢化合物，如CO2+4H2CH4+2H2O，D项正确。
2．下列有关化学用语的表述正确的是
A．NH4Br的电子式：B．O3分子的球棍模型：
C．NaBH4中H元素的化合价为+1D．CuSO4•5H2O中含离子键、共价键、配位键、氢键
【答案】D
【解析】NH4Br的电子式：，A项错误；O3分子中心O原子为sp2杂化，有一个孤电子对，因此O3分子为V形结构，球棍模型为：，B项错误；NaBH4中Na为+1价，B为+3价，即H元素的化合价为-1，C项错误；CuSO4•5H2O的结构示意图为：，由图可知，CuSO4•5H2O中含离子键、共价键、配位键、氢键，D项正确。
3. 以菱镁矿(主要成分是，含少量)为原料制取高纯氧化镁需要经历酸浸、调pH、过滤、灼烧等操作。下列实验装置和原理能达到实验目的的是
A．用装置甲配制稀B．用装置乙测定溶液的pH
C．用装置丙过滤悬浊液D．用装置丁灼烧固体
【答案】C
【解析】容量瓶属于玻璃精量器，不能在容量瓶中直接稀释溶液，A错误；测定溶液的pH时不能将pH试纸直接放进溶液中，应用玻璃棒蘸取溶液点在试纸上与比色卡对比读数，B错误；用装置丙过滤悬浊液，装置及操作均正确，C正确；灼烧固体时应选用坩埚，且加热固体物质时试管口应该向下倾斜，D错误。
4．前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且位于周期表4个不同的周期。Y的电负性仅次于氟元素，常温下Z单质是气体，基态W原子的外围电子排布为ns2np5。下列有关说法正确的是( )
A. W位于元素周期表中第四周期ⅤA族 B. Z的最高价氧化物的水化物为弱酸
C. X与Y组成的化合物分子间可形成氢键 D. Z和W形成的化合物中W显负价
【答案】C
【解析】四种元素位于4个不同周期，则X为H元素，Y的电负性仅次于氟元素，则Y为O元素，W位于第四周期，且最外层为7个e－的主族元素，则W为Br，Z位于第三周期，且为气体，则Z为Cl。A项，A项，Br位于第四周期VIIA族，错误；B项，HClO4为强酸，错误；C项，H2O或H2O2分子间均可以形成氢键，正确；D项，BrCl中，Cl的非金属性强于Br，Cl的电负性强于Br，所以Cl显负价，Br显正价，错误。
阅读下列材料，回答5~7题：
ⅤA族氮、磷、砷(As)、锑(Sb)元素及其化合物应用广泛。氨是重要的化工原料，广泛用于生产铵盐、硝酸、纯碱、医药等；肼()的燃烧热为，是常用的火箭燃料。白磷()晶胞如图所示，P元素可形成多种含氧酸，其中次磷酸()为一元弱酸，为三元中强酸。锑是带有银色光泽的灰色金属，铅锑合金一般用作铅蓄电池的负极材料。

5．下列说法正确的是
A．是由极性键形成的非极性分子B．易液化是由于与分子间形成氢键
C．ⅤA族元素单质的晶体类型相同D．白磷晶体中1个分子周围有12个紧邻的分子
【答案】D
【解析】中含共价键P－Cl键，属于极性键，中心原子P价层电子对数：，含1对孤电子对，为三角锥形，属于极性分子，A错误；易液化是由于分子间形成氢键，B错误；VA族氮、磷、砷(As)、锑(Sb)元素由非金属元素向金属过渡，氮、磷、砷形成的单质是分子晶体，锑(Sb)单质晶体类型是金属晶体，C错误；由白磷晶胞结构图可知，与晶胞顶点距离最近且相等的白磷分子有3个，分别位于3个面心，为2个晶胞所共用；而晶胞顶点上的白磷分子为8个晶胞所共用，则晶体中与1个分子紧邻的分子有：，D正确。
6．下列化学反应表示正确的是
A．肼燃烧的热化学方程式：；
B．与水反应：
C．次磷酸与足量NaOH溶液反应：
D．铅蓄电池放电时的负极反应：
【答案】B
【解析】肼()的燃烧热为，即1ml燃烧生成氮气和液态水时放出624kJ热量，热化学方程式：；，A错误；NO2与水反应生成硝酸和一氧化氮气体，反应的离子方程式为：，B正确；次磷酸()为一元弱酸，1ml次磷酸只能消耗1mlNaOH，反应方程式为：，C错误；铅蓄电池放电时的负极反应是铅失电子生成硫酸铅沉淀，电极反应为：Pb+-2e-=PbSO4，D错误。
7．下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A．易分解，可用作氮肥
B．极易溶于水，可用于工业制硝酸
C．具有脱水性，可用于实验室乙醇制取乙烯
D．铅锑合金导热性好，可用作铅蓄电池的电极材料
【答案】C
【解析】可用作氮肥是因为它含有氮元素（植物生长的营养元素之一)，而不是因为它受热易分解，A错误；催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，可以用于工业制硝酸，与极易溶于水无关，B错误；具有脱水性，与浓硫酸类似，可以作催化剂使乙醇发生消去反应生成乙烯，C正确；铅锑合金一般用作铅蓄电池的负极材料，是因为铅锑合金能导电，和导热性无关，D错误。
8．元素及其化合物的转化在工业生产中具有极其重要的用途。下列物质间转化能实现的是
A．工业制取漂白粉：饱和食盐水漂白粉
B．工业制取镁：溶液无水Mg
C．工业制取硫酸：
D．工业制取纯碱：饱和食盐水固体固体
【答案】D
【解析】工业制取漂白粉是将Cl2通入石灰乳中制得，A项错误；由于MgCl2水解生成Mg(OH)2和HCl，HCl易挥发，故直接蒸干MgCl2溶液得不到无水MgCl2，B项错误；硫与过量的O2燃烧只能生成SO2，SO2经催化氧化才能制得SO3，C项错误；向饱和食盐水中先通入NH3，后通入CO2，可以制得NaHCO3固体，然后NaHCO3受热分解得到纯碱，D项正确。
9．化合物Z是制备药物洛索洛芬钠的关键中间体，可由下列反应制得。
下列说法正确的是
A．X分子中含有1个手性碳原子B．Y能发生消去反应
C．Z中的含氧官能团为羰基和醚键D．最多能与反应
【答案】A
【解析】根据手性碳原子的定义可知，甲基的对位基团与苯环直接相连的C原子为手性碳原子，X分子中只有这1个手性碳原子，A正确；与溴原子相连的β-C上无氢原子，不能发生消去反应，B错误；Z中的含氧官能团为酯基和醚键，C错误；溴原子与酯基可以和氢氧化钠发生反应，1mlZ最多能与2mlNaOH反应，D错误。
10．750℃时，NH3和O2发生以下两个反应：
①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H1
②4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H2
下列说法正确的是
A．反应①的平衡常数可表示为K1=
B．反应②的△S＜0
C．反应①中每生成2mlNO，转移电子数约为6.02×1024
D．反应②的△H2=2E(N≡N)+12E(H－O)-12E(N－H)-3E(O=O)
【答案】C
【解析】反应①的平衡常数可表示为K1=，A项错误；反应②的气体的计量数减少，即△S大于0，B项错误；由方程式可知生成1mlNO时电子转移5ml，所以反应①中每生成2mlNO，转移10ml电子，约为6.02×1024，C项正确；反应②的△H2=-2E(N≡N)，D项错误。
11．室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是（ ）
【答案】A
【解析】A项，NaCN和CH3COONa水解均显碱性，相同浓度下，测定两种溶液的pH，pH大的溶液对应的阴离子水解程度大，根据“越弱越水解”推知，水解程度大的盐对应的酸更弱，正确；B项，若Fe2O3部分被还原，则所得产物为Fe2O3和Fe的混合固体，向其中加入稀盐酸，Fe2O3溶解生成Fe3＋，Fe3＋会与Fe发生归中反应生成Fe2＋，加入KSCN溶液，可能观察不到溶液颜色变成血红色，由此会误判Fe2O3完全被还原为Fe，错误；C项，SO2与NaOH反应，SO2表现酸性氧化性的性质，NaOH被消耗后，滴有酚酞的NaOH溶液会褪色，错误；D项，没有指明KCl和KI的浓度，故不能通过沉淀的先后，判断两者溶解度大小，错误。
12．室温下，用溶液吸收废气中的，并获得的过程如图所示。忽略吸收废气所引起的溶液体积变化和的挥发，溶液中含硫物种的浓度。已知：，。下列说法正确的是
A．溶液吸收至的溶液：
B．吸收后的溶液：
C．沉淀后的上层清液：
D．沉淀后的上层清液久置：
【答案】A
【解析】pH-7时，，所以，A项正确；，根据电荷守恒：可得：，B项错误；有沉淀产生，因此上层清液为饱和溶液，，C项错误；久置后SO eq \\al(2－,3)、HSO eq \\al(－,3)均会被氧化为SO eq \\al(2－,4)，所以电荷守恒表达式中，右端要加上：2c(SO eq \\al(2－,4))，D项错误。
13．拥有中国自主知识产权的全球首套煤制乙醇工业化项目投产成功。某煤制乙醇过程表示如下：
过程a包括以下3个主要反应：
I．
Ⅱ．
Ⅲ．
相同时间内，测得乙酸甲酯转化率随温度的变化如图1所示，乙醇和乙酸乙酯的选择性[乙醇选择性]随温度的变化如图2所示。
下列说法不正确的是
A．205℃后反应Ⅲ开始发生反应
B．225～235℃，反应I处于平衡状态
C．温度可影响催化剂的选择性，从而影响目标产物乙醇的选择性
D．205℃时，CH3COOCH3起始物质的量为5ml，转化率为30%，则最终生成乙醇0.6ml
【答案】B
【解析】由图2可知，温度T≤205℃时，乙醇和乙酸乙酯的选择性之和为100%，而温度在大于205℃时，乙醇和乙酸乙酯的选择性之和小于100%，说明温度T≤205℃时，反应Ⅲ未开始，温度在大于205℃时，反应Ⅲ开始生成副产物CH3CHO，A项正确；由①知反应Ⅰ正向放热，升高温度，平衡逆向移动，CH3COOCH3的平衡转化率减小，由图1可知，225℃～235℃，CH3COOCH3的转化率增大，说明反应Ⅰ未达到平衡状态，B项错误；由图2可知，温度可影响催化剂的选择性，从而影响目标产物的选择性，C项正确；在205℃时，CH3COOCH3起始物质的量为5ml，转化率为30%，则n(转化的CH3COOCH3)=5ml×30%=1.5ml，由图2可知，乙醇的选择性为40%，则n(最终转化为为乙醇的CH3COOCH3)=n(转化的CH3COOCH3)×40%=1.5ml×40%=0.6ml，根据反应Ⅰ可知，生成乙醇的物质的量为0.6ml，D项正确。
第Ⅱ卷
二、非选择题：共4题，共61分。
14.（15分）从废钼催化剂(主要成分为MO3、MS2，含少量NiS、NiO、Fe2O3等)中回收利用金属的一种工艺流程如图所示。
已知：①“沉钼”前钼元素主要以MO形式存在；
②该条件下Ksp(NiCO3)=1.5×10-7。
（1）“焙烧”生成的气体主要成分为 (填化学式)。
（2）“沉钼”的离子方程式为 。
（3）“酸浸”时，控制硫酸浓度，加料完成后，在一定的温度下发生反应。提高镍元素浸出率的方法还有 。
（4）“除铁”后所得滤液中c(Ni2+)=1.0ml·L-1，“沉镍”后所得滤液中c()=1.0×10-5ml·L-1，则沉镍率= [沉镍率=×100%，计算过程中不考虑溶液体积变化]。
（5）资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系：
从NiSO4溶液获得稳定的NiSO4•6H2O晶体的操作是： 、洗涤、干燥等。
（6）硫酸镍晶体溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。[Ni(NH3)6]SO4中的阳离子具有正八面体结构，该配离子的结构可表示为 。
【答案】（1）CO2、SO2
（2）2NH+4MO+6H+= ( NH4)2M4O13· 2H2O↓+H2O
（3）充分搅拌 、延长浸出时间
（4）98.5%
（5）稍低于53.8℃蒸发浓缩，降温至稍高于30.8℃，趁热过滤
（6）
【解析】废钼催化剂加入纯碱、空气焙烧生成气体有二氧化碳、二氧化硫，物质有钼酸钠、铁、镍的氧化物，水浸后过滤滤液中的钼酸钠用硝酸铵、硝酸沉钼得到钼酸铵沉淀，滤渣用硫酸酸浸，加碳酸钠沉铁，加碳酸氢钠沉镍，最后经一系列操作转化为硫酸镍晶体。（1）焙烧时MO3与碳酸钠发生Na2CO3+MO3Na2MO4+CO2↑、2MS2+2Na2CO3+7O22Na2MO4+2CO2↑+4SO2↑， 根据流程可知，该步骤中Ni元素转化成NiO，有2NiS+3O22NiO+2SO2↑，因此生成气体是二氧化碳和二氧化硫气体。 （2）沉钼最后得到( NH4)2M4O13· 2H2O沉淀，反应的离子有NH 、MO和氢离子，离子方程式为2NH+4MO+6H+= ( NH4)2M4O13· 2H2O↓+H2O。（3）“酸浸”时，控制硫酸浓度，加料完成后，在一定的温度下发生反应，提高镍元素浸出率的方法还有充分搅拌 、延长浸出时间。（4）根据Ksp(NiCO3)=c(Ni2+)·c(CO)，“沉镍”后滤液中c(CO)=1.0×10-5ml/L，此时溶液中c(Ni2+)==1.5×10-2ml/L，沉镍率==98.5%。（5）根据流程图可知，制备NiSO4•6H2O，依据表中信息可知，温度在30.8~53.8℃范围析出晶体为NiSO4•6H2O，因此从NiSO4溶液获得稳定的NiSO4•6H2O晶体的操作是：稍低于53.8℃蒸发浓缩，降温至稍高于30.8℃，趁热过滤、洗涤、干燥等。（6）[Ni(NH3)6]2+中Ni2+提供空轨道，NH3提供孤对电子，形成配合物，该配离子具有正八面体结构，其结构可表示为。
15.（15分）一种药物中间体有机物F的合成路线如下：
（1）F分子中碳原子的杂化轨道类型为________。
（2）C→D的反应类型为________。
（3）原料A中混有杂质，则E中会混有与E互为同分异构体的副产物X，X也含有1个含氮五元环。该副产物X的结构简式为________。
（4）A(C17H14O4)的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构的结构简式：______。
①含有手性碳原子，且能使溴的CCl4溶液褪色。
②酸性条件下水解能生成两种芳香族化合物，其中一种产物分子中不同化学环境的氢原子个数比是1∶2，且能与NaHCO3溶液反应。
（5）已知：格氏试剂（RMgBr，R为烃基）能与水、羟基、羧基、氨基等发生反应。 写出以、CH3MgBr为原料制备的合成路线流程图（无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干）。______。
【答案】（1）sp2杂化、sp3杂化
（2）还原反应
（3）
（4）
（5）
【解析】A通过反应羧基转化为氨基生成B；B发生取代反应生产C；对比C和D的结构简式的区别可知C→D反应中碳氧双键变碳氢单键，属于还原反应；D发生成环反应生成E，E中羰基变羟基且引入丙烷基得到F；对比和A结构上的区别，再结合X也含有1个含氮五元环可以推出该副产物X的结构简式为。（1）F分子中苯环上碳原子为sp2杂化，支链上饱和碳原子的杂化轨道类型为sp3杂化。（2）对比C和D的结构简式的区别可知C→D是还原反应。（3）由分析可知，该副产物X的结构简式为。（4）酸性条件下水解能生成两种芳香族化合物，说明分子中含有酯基且含有2个苯环；其中一种产物分子中不同化学环境的氢原子个数比是1：2，能与NaHCO3溶液反应，说明结构中含有羧基；A中含有4个氧原子，其同分异构体含有羧基和酯基，则结构中不含有羟基，其同分异构体能使溴的CCl4溶液褪色，则含有碳碳双键，其同分异构体中含有2个苯环，1个酯基，1个羧基，1个碳碳双键，共有11个不饱和度，根据A的结构简式可知A中含有11个不饱和度；其同分异构体含有手性碳原子，且则满足要求的同分异构为：。（5）首先利用格氏试剂和反应并酸化制备之后用高锰酸钾将支链上的甲基氧化为羧基，再浓硫酸的作用下消去反应生成碳碳双键，，再利用A→B反应将羧基变成氨基，。
16.（15分）硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3·5H2O，M＝248 g·ml－1）易溶于水，难溶于乙醇，在中性和碱性环境中稳定，在酸性环境中易分解，在40～50 ℃熔化，48 ℃分解。用两种方法制取Na2S2O3·5H2O并加以应用。
Ⅰ.制备Na2S2O3·5H2O
方法一：亚硫酸钠法，反应原理： S＋Na2SO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2S2O3。
实验步骤：称取一定量的Na2SO3固体于烧杯中，溶于煮沸过的蒸馏水。另取过量硫粉，加入少量乙醇充分搅拌均匀后，加到上述溶液中。水浴加热，微沸，反应后趁热过滤。滤液蒸发浓缩、冷却结晶析出Na2S2O3·5H2O晶体。再进行减压过滤、洗涤并低温干燥。
（1）S2O eq \\al(2－,3) 中心硫原子的杂化方式为 。
（2）向硫粉中加入少量乙醇充分搅拌均匀的目的是 。
方法二：硫化碱法，装置如下图所示。
（3）①装置C中，将Na2S和Na2CO3以2∶1的物质的量之比配成溶液再通入SO2，便可制得Na2S2O3和CO2。反应的化学方程式为 。
②三颈烧瓶中两种固体溶解时，需先将Na2CO3固体溶于水配成溶液，再将Na2S固体溶于Na2CO3溶液中，其目的是 。
③实验过程中，C装置中的澄清溶液先变浑浊，后变澄清时生成大量的Na2S2O3一段时间后，再次出现少量浑浊，此时须立刻停止通入SO2。为了保证Na2S2O3·5H2O的产量，实验中通入的SO2不能过量，原因是 。
Ⅱ. Na2S2O3的应用
（4）某消毒液中含有ClO2和Cl2两种主要成分。请补充完整用Na2S2O3标准溶液测定该消毒液中ClO2含量的实验方案：量取5.00 mL消毒液于锥形瓶中，加蒸馏水稀释到25.00 mL，________________________________________________________________________ ，重复实验2～3次，取实验平均值计算ClO2含量。
已知：① 2ClO2＋2KI===2KClO2＋I2；
② KClO2＋4KI＋2H2SO4===KCl＋2K2SO4＋2I2＋2H2O，该反应在pH＝3时进行；
③ 2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI。
（须使用的试剂： 0.100 0 ml·L－1 Na2S2O3标准溶液、淀粉溶液、KI溶液、稀硫酸）
（5） 设计以下实验测定粗产品中Na2S2O3·5H2O的含量：
步骤1：准确称取8.000 0 g样品溶于水，加入5 mL甲醛，配成100 mL溶液。
步骤2：准确称取0.294 0 g K2Cr2O7固体于碘量瓶中，加入20 mL蒸馏水溶解，再加入10 mL 2 ml·L－1 H2SO4和20 mL 10%KI溶液使铬元素完全转化为Cr3＋，加水稀释至100 mL。
步骤3：向碘量瓶中加入1 mL 1%淀粉，用待测Na2S2O3溶液滴定碘量瓶中溶液至滴定终点，消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。（已知：I2＋2S2O eq \\al(2－,3) ===2I－＋S4O eq \\al(2－,6) ）
试计算Na2S2O3·5H2O的纯度。（写出计算过程）
【答案】（1） sp3
（2） 硫粉微溶于乙醇，在乙醇中有一定的溶解度，从而增大反应物的接触面积，加快反应速率
（3） ① 4SO2＋2Na2S＋Na2CO3===3Na2S2O3＋CO2
② Na2CO3溶液呈碱性，可以抑制Na2S水解，防止产生H2S气体
③ 若SO2过量，溶液显酸性，产物分解
（4） 向其中加入过量KI溶液，充分振荡，以淀粉溶液为指示剂，用0.10 ml·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，加入稀硫酸调节溶液pH＝3，再以淀粉溶液为指示剂，用0.10 ml·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，记录第二次滴定消耗Na2S2O3溶液的体积
（5） 93.00%(计算过程见解析)
【解析】（1） 价层电子对数为σ键电子对数(此处为3)＋孤电子对数，S2O eq \\al(2－,3) 的孤电子对数为 eq \f(（6＋2）－2×3,2) ＝1，故需要4个杂化轨道，为sp3杂化。（2） 酒精可以使硫更好地在亚硫酸钠溶液中分散。（3） ① 根据钠原子守恒，可知Na2S2O3前配平系数为3，据此确定SO2前系数为4，再据题意添加CO2即成；② Na2S固体水解产生NaOH和NaHS，进一步水解可生成H2S。碱性的Na2CO3溶液可抑制Na2S水解；③ 题中已知：Na2S2O3在中性和碱性环境中稳定，在酸性环境中易分解，SO2过量导致产生酸性环境。（4） ClO2和Cl2都能氧化KI生成I2，但ClO2氧化KI的同时生成KClO2，ClO2与KClO2之间的物质的量之比为1∶1；在pH＝3时进行KClO2与KI反应生成I2，测量该步骤消耗的0.100 0 ml·L－1 Na2S2O3标准溶液的体积，可计算出所对应的KClO2的物质的量，而KClO2的物质的量即ClO2的物质的量。（5） 根据反应方程式：Cr2O eq \\al(2－,7) ＋6I－＋14H＋===2Cr3＋＋3I2＋7H2O 、I2＋2S2O eq \\al(2－,3) ===2I－＋S4O eq \\al(2－,6) 中物质反应转化关系可知n(K2Cr2O7)＝3n(I2)＝6n(Na2S2O3·5H2O)，n(K2Cr2O7)＝ eq \f(0.294 g,294 g·ml－1) ＝0.001 ml，Na2S2O3·5H2O的质量为m(Na2S2O3·5H2O)＝6×0.001 ml×248 g·ml－1×5＝7.44 g， eq \f(7.44 g,8.00 g) ×100% ＝93.00%。
17.（16分）乙苯被吸附在催化剂表面发生脱氢可生成苯乙烯、苯甲醛等，生成苯乙烯的相关反应如下。
反应1：C6H5CH2CH3(g)=C6H5CH=CH2(g)+H2(g) △H1=117.6kJ•ml-1
反应2：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=41.2kJ•ml-1
反应3：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H3=-483.6kJ•ml-1
（1）反应4：C6H5CH2CH3(g)+O2(g)=C6H5CH=CH2(g)+H2O(g) △H4= kJ•ml-1。
（2）较低温度下，向乙苯脱氢的反应体系中加入少量O2，乙苯平衡转化率较高而苯乙烯的选择性较低，其原因可能是 。
（3）向乙苯脱氢反应体系中加入CO2，乙苯转化率与体系中CO2分压强的关系如图1所示。随CO2的增加，乙苯转化率先增大后减小的可能原因为 。

（4）研究发现在V2O5/MgO催化剂表面进行CO2的乙苯脱氢反应中，V(+5价)是反应的活性中心，转化过程如图2所示。

①转化Ⅰ发生反应的化学方程式为 。反应一段时间后，催化剂活性有所下降，原因可能有反应过程产生的积碳覆盖在活性中心表面和 。
②简述转化Ⅱ的作用 。
③CO2参与的乙苯脱氢机理如图3所示(α、β表示乙苯分子中C或H原子的位置；A、B为催化剂的活性位点，其中A位点带部分正电荷，B1、B2位点带部分负电荷)。
图中所示反应机理中步骤Ⅰ和步骤Ⅱ可描述为 。
【答案】（1）-124.2
（2）加入少量O2，H2与O2反应放热，氢气浓度减小和体系温度升高都使反应1平衡右移使乙苯转化率升高，但温度升高，苯乙烯(或乙苯)被进一步氧化成苯乙醛等副产物
（3）前一阶段，随着CO2分压强增大，反应2的平衡正向移动，降低了c(H2)，促进反应1正向进行，使乙苯转化率增大。当CO2分压强过大多时，CO2占据了催化剂表面，使催化剂表面吸附的乙苯减少，乙苯转化率下降
（4） ①2+V2O5/MgO→2+V2O3/MgO+2H2O 催化剂中V(+5价)的含量减少
②将V2O3转化为V2O5，使催化剂获得再生，同时可以消除积碳
③乙苯α－H带部分正电荷，被带部分负电荷的B1位点吸引，随后解离出H+并吸附在B1位点上；B1位点上的H+与B2位点上CO2中带部分负电荷的O作用生成生成，带部分正电荷的C吸附在带部分负电荷的B2位点上
【解析】（1）由盖斯定律得反应4=反应1+反应3，则△H4=△H1+△H3=117.6-483.6×=-124.2kJ•ml-1。（2）氧气参与了反应3，从反应3进行分析解释有利于反应1平衡正向因素。加入少量O2，H2与O2反应放热，氢气浓度减小和体系温度升高都使反应1平衡右移使乙苯转化率升高，但温度升高，苯乙烯(或乙苯)被进一步氧化成苯乙醛等副产物。（3）CO2参与了反应2，且消耗H2间接减少了反应1的产物。前一阶段，随着CO2分压强增大，反应2的平衡正向移动，降低了c(H2)，促进反应1正向进行，使乙苯转化率增大。当CO2分压强过大多时，CO2占据了催化剂表面，使催化剂表面吸附的乙苯减少，乙苯转化率下降。（4）①从图看，步骤Ⅰ是V2O5将乙苯氧化为苯乙烯而自身还原为V2O3，反应为2+V2O5/MgO→2 +V2O3/MgO+2H2O。从图看V2O5/MgO为催化剂，催化活性降低可能是催化剂中V(+5价)的含量减少。②转化Ⅱ中CO2将V2O3转变为V2O5，所以将V2O3转化为V2O5，使催化剂获得再生，同时可以消除积碳。③图中标注电性，可以从静电吸引的角度阐述这一过程。乙苯α－H带部分正电荷，被带部分负电荷的B1位点吸引，随后解离出H+并吸附在B1位点上；B1位点上的H+与B2位点上CO2中带部分负电荷的O作用生成生成，带部分正电荷的C吸附在带部分负电荷的B2位点上。
选项
探究方案
探究目的
A
用pH计测量浓度均为0.1 ml·L－1的NaCN溶液和CH3COONa溶液的pH，比较溶液pH大小
酸性：CH3COOH>HCN
B
向CO还原Fe2O3所得到的产物中加入稀盐酸，滴加KSCN溶液，观察颜色变化
Fe2O3全部被还原
C
将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液，观察溶液颜色变化
SO2具有漂白性
D
向KCl和KI的混合溶液中滴加AgNO3溶液，观察沉淀颜色
溶解度：AgI温度
低于30.8℃
30.8~53.8℃
53.8~280℃
高于280℃
晶体形态
NiSO4•7H2O
NiSO4•6H2O
多种结晶水合物
NiSO4
选项
探究方案
探究目的
A
用pH计测量浓度均为0.1 ml·L－1的NaCN溶液和CH3COONa溶液的pH，比较溶液pH大小
酸性：CH3COOH>HCN
B
向CO还原Fe2O3所得到的产物中加入稀盐酸，滴加KSCN溶液，观察颜色变化
Fe2O3全部被还原
C
将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液，观察溶液颜色变化
SO2具有漂白性
D
向KCl和KI的混合溶液中滴加AgNO3溶液，观察沉淀颜色
溶解度：AgI温度
低于30.8℃
30.8~53.8℃
53.8~280℃
高于280℃
晶体形态
NiSO4•7H2O
NiSO4•6H2O
多种结晶水合物
NiSO4