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安徽省淮北市2023-2024学年高三上学期1月调研化学试题（Word版附解析）
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这是一份安徽省淮北市2023-2024学年高三上学期1月调研化学试题（Word版附解析），共21页。试卷主要包含了单选题，实验题，工业流程题，原理综合题，有机推断题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题(每小题3分，共45分)
1. 2023年5月28日，国产大飞机C919迎来商业首飞，C919机身部分采用第三代新型铝锂合金材料。下列关于铝和锂及合金的认识，正确的是
A. 铝锂合金用于机身材料是因为密度较大，强度较大
B. 多相R-Mg-Ni系储氢合金中，基态Ni原子中自旋状态相反的两种电子的个数比为13∶15
C. 铝锂合金属于新型无机非金属材料
D. 铝锂合金的性质保持了原来金属的性质，与各成分金属的性质都相同
【答案】B
【解析】
【详解】A．铝锂合金用于机身材料是因为密度较小，强度较大，A错误；
B．基态Ni原子的电子排布式为：，自旋状态相反的两种电子的个数比为13∶15，B正确；
C．铝锂合金属于新型合金材料，C错误；
D．铝锂合金的性质保持了原来金属的性质，与各成分金属的性质又有所不同，D错误；
故选B。
2. 化学符号是化学学科进行思维的最基本的工具，下列微粒的化学符号表述正确的是
A. 基态Zn原子的价层电子排布图：
B. 丙酮的球棍模型：
C. 乙酸甲酯的结构简式：C3H6O2
D. NH3的电子式：
【答案】B
【解析】
【详解】A．4s轨道的两个电子自旋状态应相反，A错误；
B．丙酮的球棍模型： ，B正确；
C．乙酸甲酯的结构简式为CH3COOCH3，C错误；
D．氨气的电子式中氮自身的一对电子漏写，D错误；
故选B。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是
A. 常温下，pH为13的溶液中含有的数目为
B. 溶液中含N的粒子数目为
C. 粗铜精炼时，若阳极材料减少，电路中通过电子数一定是
D. ％的甲酸水溶液中，含有的氧原子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A．溶液体积未知，无法确定离子的物质的量，A错误；
B．根据物料守恒可知：，溶液体积为，则与的总数目为，B正确；
C．阳极多种金属参与反应，无法计算电子数，C错误；
D．％的甲酸水溶液中，甲酸的质量为，物质的量为，故含氧原子；水的质量为，物质的量为，故含氧原子，故此溶液中含有的氧原子的物质的量共为，即个数为个，D错误；
故选B。
4. 化学用语是学习化学最好的工具，下列化学用语能用于解释相应实验且书写正确的是
A. 测得碳酸钠溶液呈碱性：
B. 饱和溶液滴入沸水中变红褐色：
C. 铅酸蓄电池正极反应：
D. 小苏打与明矾共溶于水，产生大量气泡：
【答案】C
【解析】
【详解】A．碳酸钠水解生成碳酸氢钠和氢氧化钠，离子方程式为：，A错误；
B．沸水中加入饱和溶液至液体呈红褐色是生成氢氧化铁胶体，其化学方程式为，B错误；
C．铅酸蓄电池(作电解质溶液)放电时正极上的电极反应式为，C正确；
D．铝离子和碳酸氢根发生双水解，离子方程式为，D错误；
故选C。
5. 我国科学家在世界上首次实现人工合成淀粉，如图是中间产物GAP的结构式，其中X、Y、Z、W均为短周期且原子序数依次增大的主族元素，且W的原子序数为其最外层电子数的3倍。下列说法正确的是
A. 对应氢化物沸点：Y＜Z
B. X2Z2是由极性键和非极性键组成的非极性分子
C. W所在周期中，第一电离能比其小的元素有5种
D. 1ml的该物质可以和足量的Na反应转移4ml的电子
【答案】C
【解析】
【分析】GAP是人工合成淀粉的中间产物，根据其结构可推知，X为H元素，Y为C元素，Z为O元素，因为X、Y、Z、W为原子序数依次增大的主族元素，且W的原子序数为其最外层电子数的3倍，所以为P元素。
【详解】A．由分析可知，Y、Z分别为C、O元素，C对应的简单氢化物为CH4，O对应的简单氢化物为H2O时，因为CH4、H2O都是形成分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，且H2O分子中存在氢键，所以沸点大小为H2O>CH4；当C对应的氢化物为复杂氢化物时，随着碳原子个数的增加沸点逐渐增大，会逐渐大于O的氢化物的沸点，故A错误；
B．由分析可知，X2Z2是H2O2，其结构为，所以H2O2是由极性键和非极性键组成的极性分子，故B错误；
C．W元素是P，电子结构排布为半充满结构，所以所在周期中，第一电离能比其小的元素有5种，故C正确；
D．GAP结构为，1ml该物质有3ml –OH，所以1ml的该物质可以和足量的Na反应转移3ml的电子，故D错误；
故选C。
6. 下图是实验室模拟制备“84”消毒液的过程，其中装置和描述错误的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．和浓盐酸制备不需要加热，利用高锰酸钾的氧化性强于氯气，高锰酸钾将HCl氧化成氯气，故A说法正确；
B．产生的氯气中混有HCl和水蒸气，净化氯气先通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸除去水蒸气，故B说法正确；
C．制备NaClO应采取低温，热的NaOH浓溶液主要得到，故C说法错误；
D．氯气有毒，为防止污染环境，必须尾气处理，反应剩余的用NaOH溶液来吸收，故D说法正确；
答案为C。
7. 我国华中科技大学李钰团队研究了H2S在CuFe2O4催化剂表面吸附的历程，他们通过计算机模拟出的一种机理如图所示。
下列说法正确的是
A. CuFe2O4催化剂能降低该反应的焓变
B. 决定该吸附历程速率的步骤是
C. 吸附在催化剂表面的水分子解吸出来时放出能量
D. 该吸附历程是H2S的分解过程
【答案】B
【解析】
【详解】A．催化剂能降低反应的活化能，提高反应速率，但不能改变反应的焓变，A错误；
B．由图知，这一步骤的反应活化能最大，反应最慢，决定该吸附历程的速率，B正确；
C．由吸附历程知，得到吸附状态的水分子的过程放出能量，那么吸附在催化剂表面的水分子解吸出来时需吸收能量，C错误；
D．该吸附历程有氧原子参与，也没有氢气产生，不是H2S的分解过程，D错误；
故选B。
8. 高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。可以按下列方法制备：
SiO2Si(粗) SiHCl3Si(纯)
下列说法不正确的是
A. 步骤①的化学方程式为SiO2+CSi+CO2↑
B. 步骤①中每生成1 ml Si，转移4 ml电子
C. 高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料
D. SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6 ℃)，通过蒸馏可提纯SiHCl3
【答案】A
【解析】
【详解】A．二氧化硅在高温下与C反应生成CO气体，即步骤①的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑，故A错误；
B．步骤①中Si的化合价降低4价，故每生成1 ml Si，转移电子数为4 ml，故B正确；
C．高纯硅是半导体，是制造集成电路、太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料，故C正确；
D．沸点相差30 ℃以上的两种互溶液体可以采用蒸馏的方法分离，故D正确；
故答案选A。
9. 晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是
A. 图1晶体密度为g∙cm-3B. 图1中O原子的配位数为6
C. 图2表示的化学式为D. 取代产生的空位有利于传导
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据均摊法，图1的晶胞中含Li：8×+1=3，O：2×=1，Cl：4×=1，1个晶胞的质量为g=g，晶胞的体积为(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3，则晶体的密度为g÷(a3×10-30cm3)=g/cm3，A项正确；
B．图1晶胞中，O位于面心，与O等距离最近Li有6个，O原子的配位数为6，B项正确；
C．根据均摊法，图2中Li：1，Mg或空位为8×=2。O：2×=1，Cl或Br：4×=1，Mg的个数小于2，根据正负化合价的代数和为0，图2的化学式为LiMgOClxBr1-x，C项错误；
D．进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料，说明Mg2+取代产生的空位有利于Li+的传导，D项正确；
答案选C。
10. 室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．向盛有Fe(NO3)2溶液的试管中滴加几滴稀硫酸，振荡，由于发生：3Fe2+++4H+=3Fe3++NO+2H2O，可观察到溶液颜色由浅绿色变为橙黄色，体现的氧化性而不是具有氧化性，A不合题意；
B．已知SO2和CO2通入到澄清石灰水中均能生成白色沉淀，故向溶液X中加入稀硫酸，并将产生的无色气体通入澄清石灰水中，即使生成白色沉淀，也不能确定溶液X中含有或，还可能是或者，B不合题意；
C．由于NaClO具有强氧化性，能够漂白pH试纸，则不能用pH试纸测量NaClO溶液的pH值，C不合题意；
D．常温下，向10mL0.1ml/LNaCl溶液中滴加5滴0.1ml/LAgNO3溶液，充分反应后可以观察到白色沉淀产生，且AgNO3不足，再滴加5滴0.1ml/LKI溶液，产生黄色沉淀，说明存在AgCl(s)+I-(aq)AgI(s)+Cl-(aq)，故能得出，D符合题意；
故答案为：D。
11. 利用有机分子模拟生物体内“醛缩酶”催化Diels-Alder反应取得重要进展，荣获2021年诺贝尔化学奖。某Diels-Alder反应催化机理如下，下列说法错误的是
A. 总反应为加成反应B. Ⅰ和Ⅴ互为同系物
C. Ⅵ是反应的催化剂D. 化合物X为
【答案】B
【解析】
【详解】A．由催化机理可知，总反应为+ ，该反应为加成反应，A正确；
B．结构相似、分子组成上相差若干个CH2原子团的有机物互为同系物，和结构不相似、分子组成上也不是相差若干个CH2原子团，两者不互为同系物，B错误；
C．由催化机理可知，反应消耗了Ⅵ又生成了VI，VI是反应的催化剂，C正确；
D．I+VI→X+II，由I、VI、II的结构简式可知，X为H2O，D正确；
答案选B。
12. 湖北蕲春李时珍的《本草纲目》记载的中药丹参，其水溶性有效成分之一的结构简式如图。下列说法正确的是
A. 该物质属于芳香烃B. 可发生取代反应和氧化反应
C. 分子中有5个手性碳原子D. 1ml该物质最多消耗9mlNaOH
【答案】B
【解析】
详解】A．该有机物中含有氧元素，不属于烃，A错误；
B．该有机物中含有羟基和羧基，可以发生酯化反应，酯化反应属于取代反应，另外，该有机物可以燃烧，即可以发生氧化反应，B正确；
C．将连有四个不同基团的碳原子形象地称为手性碳原子，在该有机物结构中， 标有“*”为手性碳，则一共有4个手性碳，C错误；
D．该物质中含有7个酚羟基，2个羧基，2个酯基，则1 ml该物质最多消耗11 mlNaOH，D错误；
故选B。
13. 我国科学家最近发明了一种电池，电解质为、和KOH，通过a和b两种离子交换膜将电解质溶液隔开，形成M、R、N三个电解质溶液区域，结构示意图如下。下列说法不正确的是
A. a为阳离子交换膜、b为阴离子交换膜
B. 电子由Zn电极经过外电路流向电极
C. 放电时，Zn电极反应为
D. 消耗6.5gZn的同时，电极理论上应增重3.2g
【答案】D
【解析】
【分析】该电池为Zn-PbO2电池，从图中可知，Zn发生氧化反应转化为，故锌极为负极、PbO2极为正极，则M区为KOH，R区为K2SO4，N区为H2SO4；放电时正极反应为 ，负极反应为，为了溶液维持电中性，M区钾离子进入R、N区硫酸根离子进入R，故a为阳离子交换膜、b为阴离子交换膜；
【详解】A．由分析可知，a为阳离子交换膜、b为阴离子交换膜，A项正确；
B．电子由负极经外电路流向正极，故电子由Zn电极经过外电路流向电极，B项正确；
C．根据分析，放电过程中Zn 电极反应为：，C项正确；
D．消耗6.5gZn，电子转移0.2ml，根据电子守恒可知，电极反应为，理论上应增重 0.1ml×303g/ml-0.1ml×239g/ml=6.4g，D项错误；
故选D。
14. 在体积均为2L的恒容容器中，分别在200℃和T℃时，发生如下反应，A的物质的量浓度(单位：ml/L)随时间变化的有关实验数据见下表：
下列有关该反应的描述正确的是
A. 在200℃时，4min内用B表示的化学反应速率为0.225ml/(L·min)
B. T℃下，6min时反应刚好达到平衡状态
C. 从表中可以看出T＞200℃
D. 在该题目条件下，无法判断正反应方向是否为放热反应
【答案】C
【解析】
【详解】A．B是固体，不能用B的浓度变化表示化学反应速率，故A错误；
B．根据表格数据，T℃下，可能在4~6min内某一时刻反应刚好达到平衡状态，故B错误；
C．从表中可以看出T℃反应速率大于200℃，所以T＞200℃，故C正确；
D．T＞200℃，200℃时K= ，T℃时K=，升高温度，K增大，可知正反应吸热，故D错误；
选C。
15. 下图为和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图(；可认为离子沉淀完全)。下列叙述正确的是
A. 由点可求得
B. 时溶解度为
C. 浓度均为的和可通过分步沉淀进行分离
D. 混合溶液中时二者不会同时沉淀
【答案】C
【解析】
【详解】A．由点a(2，2.5)可知，此时pH=2，pOH=12，则===，故A错误；
B．由点(5，6)可知，此时pH=5，pOH=9，则===，时的溶解度为=10-3，故B错误；
C．由图可知，当铁离子完全沉淀时，铝离子尚未开始沉淀，可通过调节溶液pH的方法分步沉淀和，故C正确；
D．由图可知，沉淀完全时，，pM5，此时pH约为4.7，在此pH下刚开始沉淀的浓度为，而题中>，则会同时沉淀，故D错误；
答案选C。
二、实验题
16. 己二酸[HOOC(CH2)4COOH]是一种重要的工业原料，通常为白色结晶体，微溶于冷水，易溶于热水和乙醇。实验室以环己醇( )为原料制取己二酸实验流程如图：
已知：“氧化”过程发生的主要反应为： KOOC(CH2)4 COOK △H<0
该反应装置如图所示。
回答下列问题：
（1）装置图中仪器A的名称为___________。
（2）“氧化”过程应采用___________加热(填标号)。
A. 酒精灯B. 水浴C. 油浴D. 电炉
（3）“氧化”过程中，当环己醇滴速不同时，溶液温度随时间变化曲线如下图所示，实验过程中应选择的环己醇滴速为___________滴/min。
（4）“氧化液”中加浓盐酸酸化时有气泡产生，推测该气体的成分有___________(填化学式)。
（5）已知：不同温度下，相关物质在水中的溶解度如下表：
①己二酸晶体“洗涤”的方法为___________(填字母)。
A．用乙醇洗涤 B．用热水洗涤 C．用冷水洗涤
②除去己二酸晶体中含有的氯化钠杂质通常采取的实验方法为___________。
（6）实验时称取10.0g环己醇(M=100g/ml)，最终得到纯净的己二酸(M=146g/ml)晶体11.68g，则该实验中己二酸的产率为___________(保留两位有效数字)。
【答案】（1）三颈烧瓶(或三口烧瓶) （2）B
（3）5 （4）Cl2、CO2
（5） ①. C ②. 重结晶
（6）80%
【解析】
【分析】环己醇加入高锰酸钾、碳酸钠水浴加热生成KOOC(CH2)4COOK和二氧化锰，过滤滤液加入盐酸酸化后、蒸发浓缩、冷却结晶、减压过滤、洗涤干燥得到己二酸；
【小问1详解】
装置图中仪器A的名称为三颈烧瓶(或三口烧瓶)；
【小问2详解】
“氧化”过程需要加热的温度低于50℃，低于水的沸点，故选择水浴加热，选B；
【小问3详解】
由图可知，实验过程中应选择的环己醇滴速为5滴/min，此时反应速率较平和，反应温度低于要求温度50℃；
【小问4详解】
“氧化液”含有碳酸钠、高锰酸钾，加浓盐酸酸化时，碳酸钠和盐酸生成二氧化碳、高锰酸钾和盐酸发生氧化还原反应生产氯气，故推测该气体的成分有Cl2、CO2；
【小问5详解】
①由图可知，己二酸晶体在低温时溶解度较小，此时洗涤损失较小，故“洗涤”的方法为C．用冷水洗涤；
②利用两者的溶解度不同，除去己二酸晶体中含有的氯化钠杂质通常采取的实验方法为重结晶法；
【小问6详解】
实验时称取10.0g环己醇(M=100g/ml)，最终得到纯净的己二酸(M=146g/ml)晶体11.68g，则该实验中己二酸的产率为 。
三、工业流程题
17. 锗是重要的半导体材料，是一种“稀散金属”，如图是以中和渣(主要成分为GeO2、Fe2O3、ZnO、SiO2、CaSO4等)为原料生产二氧化锗的工艺流程：
已知：
①GeCl4的沸点：83℃，FeCl3的沸点：315℃。
②H2GeO3在高酸度时易聚合形成胶状多聚锗酸。
③常温下，部分金属阳离子转化为氢氧化物沉淀的pH见下表(离子浓度低于10-5 ml·L-1视为沉淀完全)。
回答下列问题：
（1）①“酸浸”时加热的目的是___________，浸渣的主要成分是___________。
②测得相同时间内锗的浸出率与硫酸的物质的量浓度(ml·L-1)的关系如图所示。硫酸浓度过高，浸出率反而降低的原因是___________。
（2）常温下，若“沉锗”时用饱和NaOH溶液调pH=3.0，此时滤液中-lgc(Fe3+)为___________。
（3）“残余液”的溶质主要成分为 ___________(填化学式)。
（4）“中和水解”的化学反应方程式为___________。
（5）纯度测定
称取m g GeO2样品，在加热条件下溶解，用NaH2PO2将其还原为Ge2+，用c ml·L-1 KIO3标准溶液滴定，消耗KIO3标准溶液的平均体积为V mL，需选用的指示剂为___________，样品纯度为___________%。(实验条件下，NaH2PO2未被KIO3氧化)[已知：+H+Ge4++I-+H2O(未配平)；]。
【答案】（1） ①. 加快浸出反应速率 ②. SiO2、CaSO4 ③. 硫酸的浓度过高时，会形成胶状多聚锗酸，不易分离，导致浸出率降低
（2）4.4 （3）NaCl、FeCl3
（4）CeCl4 + 4NH3·H2O = CeO2 + 4NH4Cl + 2H2O
（5） ①. 淀粉溶液 ②.
【解析】
【分析】酸浸将金属氧化物溶解。沉锗将其转化H2GeO3。溶解将H2GeO3转化为GeCl3。
【小问1详解】
升温可加快反应速率。SiO2和CaSO4均不溶于硫酸，可经过滤除去。已知信息知，硫酸的浓度过高时，会形成胶状多聚锗酸。答案为加快浸出反应速率；SiO2、CaSO4；硫酸的浓度过高时，会形成胶状多聚锗酸，不易分离，导致浸出率降低；
【小问2详解】
已知pH=3.2(OH-的浓度为10-10.8ml/L)时完全沉淀即Ksp=c(Fe3+)c3(OH-)=10-5×(10-10.8)3=10-37.4。pH=3.0(OH-的浓度为10-11ml/L)时c(Fe3+)= ml/L。此时滤液中-lgc(Fe3+)=4.4。答案为4.4；
【小问3详解】
沉锗时Fe3+一起沉淀了，溶解时Fe(OH)3转变为FeCl3。所以“残余液”的溶质主要成分为NaCl、FeCl3。答案为NaCl、FeCl3；
【小问4详解】
中和目的氨水将GeCl4转化为GeO2，反应为CeCl4 + 4NH3·H2O = CeO2 + 4NH4Cl + 2H2O。答案为CeCl4 + 4NH3·H2O = CeO2 + 4NH4Cl + 2H2O；
【小问5详解】
由已知反应知若KIO3过量可产生I2，所以选择淀粉作为指示剂。由得失电子守恒得关系式为3Ge2+~KIO3得n(Ge2+)=3n(KIO3)=3cV×10-3ml=n(GeO2)，最终计算纯度为。答案为淀粉溶液；。
四、原理综合题
18. 近年来我国在应对气候变化工作中取得显著成效，并向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。因此将CO2转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。
I．工业上在Cu -ZnO催化下利用CO2发生如下反应①来生产甲醇，同时伴有反应②发生。
①CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH1
②CO2(g)+ H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·ml-1
（1）已知：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH = -90.6kJ·ml-1，则△H1= ___________。
（2）向密闭容器中加入CO2(g)和H2(g)，合成CH3OH(g)。已知反应①的正反应速率可表示为v正=k正·c(CO2)·c3(H2)，逆反应速率可表示为v逆=k逆·c(CH3OH)·c(H2O)，其中k正、k逆为速率常数。如图中能够代表k逆的曲线为___________ (填“L1”“L2”“L3”或“L4”)。
（3）不同条件下，按照n(CO2) ： n(H2)=1 ： 3投料，CO2的平衡转化率如图所示。
①压强p1、p2、p3由大到小的顺序是___________。压强为p1 时，温度高于570 °C之后，随着温度升高CO2平衡转化率增大的原因是___________。
②图中点M(500，60)，此时压强p1为0.1 MPa，CH3OH的选择性为(选择性：转化的CO2中生成CH3OH占整个转化的CO2的百分比)。则该温度时反应①的平衡常数Kp=___________(MPa)-2(分压=总压×物质的量分数)。
II．电化学法还原二氧化碳制乙烯
在强酸性溶液中通入二氧化碳，用惰性电极进行电解可制得乙烯，其原理如图所示：
（4）阴极电极反应为___________，该装置中使用的是___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
【答案】（1）-49.4 kJ/ml
（2）L4 （3） ①. p3＞p2＞p1 ②. 反 应①是放热反应，反应②是吸热反应，温度高于570 °C之后，反应转化率主要由反应②决定 ③. 150
（4） ①. 2CO2 +12e- + 12H+=CH2=CH2+4H2O ②. 阳
【解析】
【小问1详解】
将反应CO(g)+2H2(g) ⇌ CH3OH(g) 和反应②相加即可得到反应①，则△H1= △H+ △H2= -90.6kJ·ml-1+41.2kJ·ml-1=-49.4kJ·ml-1。
【小问2详解】
温度升高，反应速率加快，速率常数也增大。反应①的正反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，逆反应速率增大得更快，所以图中能够代表k逆的曲线为L4。
【小问3详解】
①反应①的正反应是放热反应，反应②的正反应是吸热反应，温度较低时温度对放热反应的影响大，随温度升高，反应①逆向移动，二氧化碳的平衡转化率减小，反应②正向移动，二氧化碳的平衡转化率增大，所以在570 °C之前，二氧化碳平衡转化率减小的程度大于二氧化碳平衡转化率增大的程度，二氧化碳的平衡转化率降低，温度较高时则相反，所以压强一定时，温度高于570 °C之后，随着温度升高CO2平衡转化率增大；反应①的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，二氧化碳的平衡转化率增大，反应②反应前后体积不变，平衡不受压强影响，所以p3＞p2＞p1。
②设起始时加入的二氧化碳的物质的量为1ml，则氢气为3ml，M点时，二氧化碳的平衡转化率为60%，则转化的二氧化碳为0.6ml，甲醇的选择性为，则生成甲醇的二氧化碳为6ml×=0.4ml，在反应①中，同时消耗氢气1.2ml，生成的甲醇和水蒸气均为0.4ml，反应②转化的二氧化碳为0.2ml，同时消耗氢气0.2ml，生成的CO和水蒸气均为0.2ml，所以平衡时二氧化碳为1ml-0.4ml-0.2ml=0.4ml，氢气为3ml-1.2ml-0.2ml=1.6ml，水蒸气为0.4ml+0.2ml=0.6ml，气体总物质的量为0.4ml+1.6ml+0.6ml+0.2ml+0.2ml=3.2ml，则二氧化碳的分压为=0.0125MPa，氢气的分压为×0.1MPa=0.05MPa，甲醇的分压为×0.1MPa=0.0125MPa，水蒸气的分压为×0.1MPa=0.01875MPa，Kp==150(MPa)-2。
【小问4详解】
通入二氧化碳生成乙烯，碳元素的化合价降低，发生还原反应，电解池的阴极发生的是还原反应，所以阴极电极反应为：2CO2 +12e- + 12H+=CH2=CH2+4H2O；在阳极，水电离的OH-失去电子生成氧气，同时生成H+，阴极需要H+，所以H+从右向左移动，则该装置中使用的是阳离子交换膜。
五、有机推断题
19. 阿斯巴甜(G)是一种广泛应用于食品工业的添加剂，一种合成阿斯巴甜(G)的路线如下：
已知如下信息：
①
②
回答下列问题：
（1）A中官能团的名称是_______。
（2）A生成B反应的化学方程式为_______。
（3）D的结构简式为_______，D生成E的反应中浓硫酸的作用是_______。
（4）E生成G的反应类型为_______。
（5）写出能同时满足下列条件的C的同分异构体的结构简式_______。
①分子中含有苯环，且苯环上有两个取代基
②能与FeCl3溶液发生显色反应
③能在氢氧化钠溶液中发生水解反应，且含有苯环的水解产物的核磁共振氢谱只有一组峰
（6）参照上述合成路线，设计以乙醛为起始原料制备聚丙氨酸的合成路线_______(无机试剂任选)。
【答案】（1）醛基 （2） +HCN
（3） ①. ②. 催化作用和吸水作用
（4）取代反应 （5）
（6）CH3CHOCH3CH(OH)CNCH3CH(OH)COOH CH3CH(NH2)COOH
【解析】
【分析】根据提示①A B可知B为 ，C D根据提示②可知D为 ，D在浓硫酸的条件下和甲醇酯化生成E为 ，E和F生成阿斯巴甜，以此来解析；
【小问1详解】
根据A的结构简式可知A中的官能团为-CHO，名称醛基，故答案为：醛基；
【小问2详解】
和HCN反应生成 ，反应的化学方程式为： +HCN ，故答案为： +HCN ；
【小问3详解】
根据分析可知D的结构简式为 ，D和甲醇在硫酸的作用下成生成酯，DE为酯化反应，在酯化反应中硫酸起催化作用和吸水作用，故答案为： ；催化作用和吸水作用
【小问4详解】
中的氨基和F中的羧基形成了肽键，属于取代反应，故答案为：取代反应；
【小问5详解】
根据要求②能与FeCl3溶液发生显色反应，结构中必须含有酚羟基，根据①苯环中由两个取代基，其中一个为羟基，根据③能在氢氧化钠溶液中发生水解反应说明另一个取代基中含酯基，且含有苯环的水解产物的核磁共振氢谱只有一组峰，可知含有苯环的水解产物一个取代基变成生成酚钠且另一个取代也要水解变成酚钠，故除了酚羟基取代外，还有一个酚酯取代基，其结构简式为： ，故答案为： ；
【小问6详解】选项
A
B
C
D
装置
描述
制备
净化氯气
制备“84”消毒液
尾气的处理
选项
实验探究方案
探究目的
A
向盛有Fe(NO3)2溶液的试管中滴加几滴稀硫酸，振荡，观察溶液颜色变化
具有氧化性
B
向溶液X中加入稀硫酸，并将产生的无色气体通入澄清石灰水中，观察是否有沉淀生成
溶液X中含有或
C
用pH试纸分别测定浓度均为0.1ml/L的NaCN和NaClO溶液的pH
D
常温下，向10mL0.1ml/LNaCl溶液中滴加5滴0.1ml/LAgNO3溶液，充分反应后，再滴加5滴0.1ml/LKI溶液，观察沉淀颜色变化
时间/min
0
2
4
6
8
10
200℃
0.80
0.55
0.35
0.20
0.15
0.15
T℃
1.00
0.65
0.35
0.18
0.18
0.18
物质
己二酸
氯化钠
氯化钾
25℃时溶解度/g
2.1
36.1
34.3
70℃时溶解度/g
68
37.8
48
100℃时溶解度/g
160
39.5
56.3
离子
Fe3+
Zn2+
开始沉淀pH
2.2
6.2
完全沉淀pH
3.2
8.2
一、单选题(每小题3分，共45分)
1. 2023年5月28日，国产大飞机C919迎来商业首飞，C919机身部分采用第三代新型铝锂合金材料。下列关于铝和锂及合金的认识，正确的是
A. 铝锂合金用于机身材料是因为密度较大，强度较大
B. 多相R-Mg-Ni系储氢合金中，基态Ni原子中自旋状态相反的两种电子的个数比为13∶15
C. 铝锂合金属于新型无机非金属材料
D. 铝锂合金的性质保持了原来金属的性质，与各成分金属的性质都相同
【答案】B
【解析】
【详解】A．铝锂合金用于机身材料是因为密度较小，强度较大，A错误；
B．基态Ni原子的电子排布式为：，自旋状态相反的两种电子的个数比为13∶15，B正确；
C．铝锂合金属于新型合金材料，C错误；
D．铝锂合金的性质保持了原来金属的性质，与各成分金属的性质又有所不同，D错误；
故选B。
2. 化学符号是化学学科进行思维的最基本的工具，下列微粒的化学符号表述正确的是
A. 基态Zn原子的价层电子排布图：
B. 丙酮的球棍模型：
C. 乙酸甲酯的结构简式：C3H6O2
D. NH3的电子式：
【答案】B
【解析】
【详解】A．4s轨道的两个电子自旋状态应相反，A错误；
B．丙酮的球棍模型： ，B正确；
C．乙酸甲酯的结构简式为CH3COOCH3，C错误；
D．氨气的电子式中氮自身的一对电子漏写，D错误；
故选B。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是
A. 常温下，pH为13的溶液中含有的数目为
B. 溶液中含N的粒子数目为
C. 粗铜精炼时，若阳极材料减少，电路中通过电子数一定是
D. ％的甲酸水溶液中，含有的氧原子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A．溶液体积未知，无法确定离子的物质的量，A错误；
B．根据物料守恒可知：，溶液体积为，则与的总数目为，B正确；
C．阳极多种金属参与反应，无法计算电子数，C错误；
D．％的甲酸水溶液中，甲酸的质量为，物质的量为，故含氧原子；水的质量为，物质的量为，故含氧原子，故此溶液中含有的氧原子的物质的量共为，即个数为个，D错误；
故选B。
4. 化学用语是学习化学最好的工具，下列化学用语能用于解释相应实验且书写正确的是
A. 测得碳酸钠溶液呈碱性：
B. 饱和溶液滴入沸水中变红褐色：
C. 铅酸蓄电池正极反应：
D. 小苏打与明矾共溶于水，产生大量气泡：
【答案】C
【解析】
【详解】A．碳酸钠水解生成碳酸氢钠和氢氧化钠，离子方程式为：，A错误；
B．沸水中加入饱和溶液至液体呈红褐色是生成氢氧化铁胶体，其化学方程式为，B错误；
C．铅酸蓄电池(作电解质溶液)放电时正极上的电极反应式为，C正确；
D．铝离子和碳酸氢根发生双水解，离子方程式为，D错误；
故选C。
5. 我国科学家在世界上首次实现人工合成淀粉，如图是中间产物GAP的结构式，其中X、Y、Z、W均为短周期且原子序数依次增大的主族元素，且W的原子序数为其最外层电子数的3倍。下列说法正确的是
A. 对应氢化物沸点：Y＜Z
B. X2Z2是由极性键和非极性键组成的非极性分子
C. W所在周期中，第一电离能比其小的元素有5种
D. 1ml的该物质可以和足量的Na反应转移4ml的电子
【答案】C
【解析】
【分析】GAP是人工合成淀粉的中间产物，根据其结构可推知，X为H元素，Y为C元素，Z为O元素，因为X、Y、Z、W为原子序数依次增大的主族元素，且W的原子序数为其最外层电子数的3倍，所以为P元素。
【详解】A．由分析可知，Y、Z分别为C、O元素，C对应的简单氢化物为CH4，O对应的简单氢化物为H2O时，因为CH4、H2O都是形成分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，且H2O分子中存在氢键，所以沸点大小为H2O>CH4；当C对应的氢化物为复杂氢化物时，随着碳原子个数的增加沸点逐渐增大，会逐渐大于O的氢化物的沸点，故A错误；
B．由分析可知，X2Z2是H2O2，其结构为，所以H2O2是由极性键和非极性键组成的极性分子，故B错误；
C．W元素是P，电子结构排布为半充满结构，所以所在周期中，第一电离能比其小的元素有5种，故C正确；
D．GAP结构为，1ml该物质有3ml –OH，所以1ml的该物质可以和足量的Na反应转移3ml的电子，故D错误；
故选C。
6. 下图是实验室模拟制备“84”消毒液的过程，其中装置和描述错误的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．和浓盐酸制备不需要加热，利用高锰酸钾的氧化性强于氯气，高锰酸钾将HCl氧化成氯气，故A说法正确；
B．产生的氯气中混有HCl和水蒸气，净化氯气先通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸除去水蒸气，故B说法正确；
C．制备NaClO应采取低温，热的NaOH浓溶液主要得到，故C说法错误；
D．氯气有毒，为防止污染环境，必须尾气处理，反应剩余的用NaOH溶液来吸收，故D说法正确；
答案为C。
7. 我国华中科技大学李钰团队研究了H2S在CuFe2O4催化剂表面吸附的历程，他们通过计算机模拟出的一种机理如图所示。
下列说法正确的是
A. CuFe2O4催化剂能降低该反应的焓变
B. 决定该吸附历程速率的步骤是
C. 吸附在催化剂表面的水分子解吸出来时放出能量
D. 该吸附历程是H2S的分解过程
【答案】B
【解析】
【详解】A．催化剂能降低反应的活化能，提高反应速率，但不能改变反应的焓变，A错误；
B．由图知，这一步骤的反应活化能最大，反应最慢，决定该吸附历程的速率，B正确；
C．由吸附历程知，得到吸附状态的水分子的过程放出能量，那么吸附在催化剂表面的水分子解吸出来时需吸收能量，C错误；
D．该吸附历程有氧原子参与，也没有氢气产生，不是H2S的分解过程，D错误；
故选B。
8. 高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。可以按下列方法制备：
SiO2Si(粗) SiHCl3Si(纯)
下列说法不正确的是
A. 步骤①的化学方程式为SiO2+CSi+CO2↑
B. 步骤①中每生成1 ml Si，转移4 ml电子
C. 高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料
D. SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6 ℃)，通过蒸馏可提纯SiHCl3
【答案】A
【解析】
【详解】A．二氧化硅在高温下与C反应生成CO气体，即步骤①的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑，故A错误；
B．步骤①中Si的化合价降低4价，故每生成1 ml Si，转移电子数为4 ml，故B正确；
C．高纯硅是半导体，是制造集成电路、太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料，故C正确；
D．沸点相差30 ℃以上的两种互溶液体可以采用蒸馏的方法分离，故D正确；
故答案选A。
9. 晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是
A. 图1晶体密度为g∙cm-3B. 图1中O原子的配位数为6
C. 图2表示的化学式为D. 取代产生的空位有利于传导
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据均摊法，图1的晶胞中含Li：8×+1=3，O：2×=1，Cl：4×=1，1个晶胞的质量为g=g，晶胞的体积为(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3，则晶体的密度为g÷(a3×10-30cm3)=g/cm3，A项正确；
B．图1晶胞中，O位于面心，与O等距离最近Li有6个，O原子的配位数为6，B项正确；
C．根据均摊法，图2中Li：1，Mg或空位为8×=2。O：2×=1，Cl或Br：4×=1，Mg的个数小于2，根据正负化合价的代数和为0，图2的化学式为LiMgOClxBr1-x，C项错误；
D．进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料，说明Mg2+取代产生的空位有利于Li+的传导，D项正确；
答案选C。
10. 室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．向盛有Fe(NO3)2溶液的试管中滴加几滴稀硫酸，振荡，由于发生：3Fe2+++4H+=3Fe3++NO+2H2O，可观察到溶液颜色由浅绿色变为橙黄色，体现的氧化性而不是具有氧化性，A不合题意；
B．已知SO2和CO2通入到澄清石灰水中均能生成白色沉淀，故向溶液X中加入稀硫酸，并将产生的无色气体通入澄清石灰水中，即使生成白色沉淀，也不能确定溶液X中含有或，还可能是或者，B不合题意；
C．由于NaClO具有强氧化性，能够漂白pH试纸，则不能用pH试纸测量NaClO溶液的pH值，C不合题意；
D．常温下，向10mL0.1ml/LNaCl溶液中滴加5滴0.1ml/LAgNO3溶液，充分反应后可以观察到白色沉淀产生，且AgNO3不足，再滴加5滴0.1ml/LKI溶液，产生黄色沉淀，说明存在AgCl(s)+I-(aq)AgI(s)+Cl-(aq)，故能得出，D符合题意；
故答案为：D。
11. 利用有机分子模拟生物体内“醛缩酶”催化Diels-Alder反应取得重要进展，荣获2021年诺贝尔化学奖。某Diels-Alder反应催化机理如下，下列说法错误的是
A. 总反应为加成反应B. Ⅰ和Ⅴ互为同系物
C. Ⅵ是反应的催化剂D. 化合物X为
【答案】B
【解析】
【详解】A．由催化机理可知，总反应为+ ，该反应为加成反应，A正确；
B．结构相似、分子组成上相差若干个CH2原子团的有机物互为同系物，和结构不相似、分子组成上也不是相差若干个CH2原子团，两者不互为同系物，B错误；
C．由催化机理可知，反应消耗了Ⅵ又生成了VI，VI是反应的催化剂，C正确；
D．I+VI→X+II，由I、VI、II的结构简式可知，X为H2O，D正确；
答案选B。
12. 湖北蕲春李时珍的《本草纲目》记载的中药丹参，其水溶性有效成分之一的结构简式如图。下列说法正确的是
A. 该物质属于芳香烃B. 可发生取代反应和氧化反应
C. 分子中有5个手性碳原子D. 1ml该物质最多消耗9mlNaOH
【答案】B
【解析】
详解】A．该有机物中含有氧元素，不属于烃，A错误；
B．该有机物中含有羟基和羧基，可以发生酯化反应，酯化反应属于取代反应，另外，该有机物可以燃烧，即可以发生氧化反应，B正确；
C．将连有四个不同基团的碳原子形象地称为手性碳原子，在该有机物结构中， 标有“*”为手性碳，则一共有4个手性碳，C错误；
D．该物质中含有7个酚羟基，2个羧基，2个酯基，则1 ml该物质最多消耗11 mlNaOH，D错误；
故选B。
13. 我国科学家最近发明了一种电池，电解质为、和KOH，通过a和b两种离子交换膜将电解质溶液隔开，形成M、R、N三个电解质溶液区域，结构示意图如下。下列说法不正确的是
A. a为阳离子交换膜、b为阴离子交换膜
B. 电子由Zn电极经过外电路流向电极
C. 放电时，Zn电极反应为
D. 消耗6.5gZn的同时，电极理论上应增重3.2g
【答案】D
【解析】
【分析】该电池为Zn-PbO2电池，从图中可知，Zn发生氧化反应转化为，故锌极为负极、PbO2极为正极，则M区为KOH，R区为K2SO4，N区为H2SO4；放电时正极反应为 ，负极反应为，为了溶液维持电中性，M区钾离子进入R、N区硫酸根离子进入R，故a为阳离子交换膜、b为阴离子交换膜；
【详解】A．由分析可知，a为阳离子交换膜、b为阴离子交换膜，A项正确；
B．电子由负极经外电路流向正极，故电子由Zn电极经过外电路流向电极，B项正确；
C．根据分析，放电过程中Zn 电极反应为：，C项正确；
D．消耗6.5gZn，电子转移0.2ml，根据电子守恒可知，电极反应为，理论上应增重 0.1ml×303g/ml-0.1ml×239g/ml=6.4g，D项错误；
故选D。
14. 在体积均为2L的恒容容器中，分别在200℃和T℃时，发生如下反应，A的物质的量浓度(单位：ml/L)随时间变化的有关实验数据见下表：
下列有关该反应的描述正确的是
A. 在200℃时，4min内用B表示的化学反应速率为0.225ml/(L·min)
B. T℃下，6min时反应刚好达到平衡状态
C. 从表中可以看出T＞200℃
D. 在该题目条件下，无法判断正反应方向是否为放热反应
【答案】C
【解析】
【详解】A．B是固体，不能用B的浓度变化表示化学反应速率，故A错误；
B．根据表格数据，T℃下，可能在4~6min内某一时刻反应刚好达到平衡状态，故B错误；
C．从表中可以看出T℃反应速率大于200℃，所以T＞200℃，故C正确；
D．T＞200℃，200℃时K= ，T℃时K=，升高温度，K增大，可知正反应吸热，故D错误；
选C。
15. 下图为和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图(；可认为离子沉淀完全)。下列叙述正确的是
A. 由点可求得
B. 时溶解度为
C. 浓度均为的和可通过分步沉淀进行分离
D. 混合溶液中时二者不会同时沉淀
【答案】C
【解析】
【详解】A．由点a(2，2.5)可知，此时pH=2，pOH=12，则===，故A错误；
B．由点(5，6)可知，此时pH=5，pOH=9，则===，时的溶解度为=10-3，故B错误；
C．由图可知，当铁离子完全沉淀时，铝离子尚未开始沉淀，可通过调节溶液pH的方法分步沉淀和，故C正确；
D．由图可知，沉淀完全时，，pM5，此时pH约为4.7，在此pH下刚开始沉淀的浓度为，而题中>，则会同时沉淀，故D错误；
答案选C。
二、实验题
16. 己二酸[HOOC(CH2)4COOH]是一种重要的工业原料，通常为白色结晶体，微溶于冷水，易溶于热水和乙醇。实验室以环己醇( )为原料制取己二酸实验流程如图：
已知：“氧化”过程发生的主要反应为： KOOC(CH2)4 COOK △H<0
该反应装置如图所示。
回答下列问题：
（1）装置图中仪器A的名称为___________。
（2）“氧化”过程应采用___________加热(填标号)。
A. 酒精灯B. 水浴C. 油浴D. 电炉
（3）“氧化”过程中，当环己醇滴速不同时，溶液温度随时间变化曲线如下图所示，实验过程中应选择的环己醇滴速为___________滴/min。
（4）“氧化液”中加浓盐酸酸化时有气泡产生，推测该气体的成分有___________(填化学式)。
（5）已知：不同温度下，相关物质在水中的溶解度如下表：
①己二酸晶体“洗涤”的方法为___________(填字母)。
A．用乙醇洗涤 B．用热水洗涤 C．用冷水洗涤
②除去己二酸晶体中含有的氯化钠杂质通常采取的实验方法为___________。
（6）实验时称取10.0g环己醇(M=100g/ml)，最终得到纯净的己二酸(M=146g/ml)晶体11.68g，则该实验中己二酸的产率为___________(保留两位有效数字)。
【答案】（1）三颈烧瓶(或三口烧瓶) （2）B
（3）5 （4）Cl2、CO2
（5） ①. C ②. 重结晶
（6）80%
【解析】
【分析】环己醇加入高锰酸钾、碳酸钠水浴加热生成KOOC(CH2)4COOK和二氧化锰，过滤滤液加入盐酸酸化后、蒸发浓缩、冷却结晶、减压过滤、洗涤干燥得到己二酸；
【小问1详解】
装置图中仪器A的名称为三颈烧瓶(或三口烧瓶)；
【小问2详解】
“氧化”过程需要加热的温度低于50℃，低于水的沸点，故选择水浴加热，选B；
【小问3详解】
由图可知，实验过程中应选择的环己醇滴速为5滴/min，此时反应速率较平和，反应温度低于要求温度50℃；
【小问4详解】
“氧化液”含有碳酸钠、高锰酸钾，加浓盐酸酸化时，碳酸钠和盐酸生成二氧化碳、高锰酸钾和盐酸发生氧化还原反应生产氯气，故推测该气体的成分有Cl2、CO2；
【小问5详解】
①由图可知，己二酸晶体在低温时溶解度较小，此时洗涤损失较小，故“洗涤”的方法为C．用冷水洗涤；
②利用两者的溶解度不同，除去己二酸晶体中含有的氯化钠杂质通常采取的实验方法为重结晶法；
【小问6详解】
实验时称取10.0g环己醇(M=100g/ml)，最终得到纯净的己二酸(M=146g/ml)晶体11.68g，则该实验中己二酸的产率为 。
三、工业流程题
17. 锗是重要的半导体材料，是一种“稀散金属”，如图是以中和渣(主要成分为GeO2、Fe2O3、ZnO、SiO2、CaSO4等)为原料生产二氧化锗的工艺流程：
已知：
①GeCl4的沸点：83℃，FeCl3的沸点：315℃。
②H2GeO3在高酸度时易聚合形成胶状多聚锗酸。
③常温下，部分金属阳离子转化为氢氧化物沉淀的pH见下表(离子浓度低于10-5 ml·L-1视为沉淀完全)。
回答下列问题：
（1）①“酸浸”时加热的目的是___________，浸渣的主要成分是___________。
②测得相同时间内锗的浸出率与硫酸的物质的量浓度(ml·L-1)的关系如图所示。硫酸浓度过高，浸出率反而降低的原因是___________。
（2）常温下，若“沉锗”时用饱和NaOH溶液调pH=3.0，此时滤液中-lgc(Fe3+)为___________。
（3）“残余液”的溶质主要成分为 ___________(填化学式)。
（4）“中和水解”的化学反应方程式为___________。
（5）纯度测定
称取m g GeO2样品，在加热条件下溶解，用NaH2PO2将其还原为Ge2+，用c ml·L-1 KIO3标准溶液滴定，消耗KIO3标准溶液的平均体积为V mL，需选用的指示剂为___________，样品纯度为___________%。(实验条件下，NaH2PO2未被KIO3氧化)[已知：+H+Ge4++I-+H2O(未配平)；]。
【答案】（1） ①. 加快浸出反应速率 ②. SiO2、CaSO4 ③. 硫酸的浓度过高时，会形成胶状多聚锗酸，不易分离，导致浸出率降低
（2）4.4 （3）NaCl、FeCl3
（4）CeCl4 + 4NH3·H2O = CeO2 + 4NH4Cl + 2H2O
（5） ①. 淀粉溶液 ②.
【解析】
【分析】酸浸将金属氧化物溶解。沉锗将其转化H2GeO3。溶解将H2GeO3转化为GeCl3。
【小问1详解】
升温可加快反应速率。SiO2和CaSO4均不溶于硫酸，可经过滤除去。已知信息知，硫酸的浓度过高时，会形成胶状多聚锗酸。答案为加快浸出反应速率；SiO2、CaSO4；硫酸的浓度过高时，会形成胶状多聚锗酸，不易分离，导致浸出率降低；
【小问2详解】
已知pH=3.2(OH-的浓度为10-10.8ml/L)时完全沉淀即Ksp=c(Fe3+)c3(OH-)=10-5×(10-10.8)3=10-37.4。pH=3.0(OH-的浓度为10-11ml/L)时c(Fe3+)= ml/L。此时滤液中-lgc(Fe3+)=4.4。答案为4.4；
【小问3详解】
沉锗时Fe3+一起沉淀了，溶解时Fe(OH)3转变为FeCl3。所以“残余液”的溶质主要成分为NaCl、FeCl3。答案为NaCl、FeCl3；
【小问4详解】
中和目的氨水将GeCl4转化为GeO2，反应为CeCl4 + 4NH3·H2O = CeO2 + 4NH4Cl + 2H2O。答案为CeCl4 + 4NH3·H2O = CeO2 + 4NH4Cl + 2H2O；
【小问5详解】
由已知反应知若KIO3过量可产生I2，所以选择淀粉作为指示剂。由得失电子守恒得关系式为3Ge2+~KIO3得n(Ge2+)=3n(KIO3)=3cV×10-3ml=n(GeO2)，最终计算纯度为。答案为淀粉溶液；。
四、原理综合题
18. 近年来我国在应对气候变化工作中取得显著成效，并向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。因此将CO2转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。
I．工业上在Cu -ZnO催化下利用CO2发生如下反应①来生产甲醇，同时伴有反应②发生。
①CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH1
②CO2(g)+ H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·ml-1
（1）已知：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH = -90.6kJ·ml-1，则△H1= ___________。
（2）向密闭容器中加入CO2(g)和H2(g)，合成CH3OH(g)。已知反应①的正反应速率可表示为v正=k正·c(CO2)·c3(H2)，逆反应速率可表示为v逆=k逆·c(CH3OH)·c(H2O)，其中k正、k逆为速率常数。如图中能够代表k逆的曲线为___________ (填“L1”“L2”“L3”或“L4”)。
（3）不同条件下，按照n(CO2) ： n(H2)=1 ： 3投料，CO2的平衡转化率如图所示。
①压强p1、p2、p3由大到小的顺序是___________。压强为p1 时，温度高于570 °C之后，随着温度升高CO2平衡转化率增大的原因是___________。
②图中点M(500，60)，此时压强p1为0.1 MPa，CH3OH的选择性为(选择性：转化的CO2中生成CH3OH占整个转化的CO2的百分比)。则该温度时反应①的平衡常数Kp=___________(MPa)-2(分压=总压×物质的量分数)。
II．电化学法还原二氧化碳制乙烯
在强酸性溶液中通入二氧化碳，用惰性电极进行电解可制得乙烯，其原理如图所示：
（4）阴极电极反应为___________，该装置中使用的是___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
【答案】（1）-49.4 kJ/ml
（2）L4 （3） ①. p3＞p2＞p1 ②. 反 应①是放热反应，反应②是吸热反应，温度高于570 °C之后，反应转化率主要由反应②决定 ③. 150
（4） ①. 2CO2 +12e- + 12H+=CH2=CH2+4H2O ②. 阳
【解析】
【小问1详解】
将反应CO(g)+2H2(g) ⇌ CH3OH(g) 和反应②相加即可得到反应①，则△H1= △H+ △H2= -90.6kJ·ml-1+41.2kJ·ml-1=-49.4kJ·ml-1。
【小问2详解】
温度升高，反应速率加快，速率常数也增大。反应①的正反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，逆反应速率增大得更快，所以图中能够代表k逆的曲线为L4。
【小问3详解】
①反应①的正反应是放热反应，反应②的正反应是吸热反应，温度较低时温度对放热反应的影响大，随温度升高，反应①逆向移动，二氧化碳的平衡转化率减小，反应②正向移动，二氧化碳的平衡转化率增大，所以在570 °C之前，二氧化碳平衡转化率减小的程度大于二氧化碳平衡转化率增大的程度，二氧化碳的平衡转化率降低，温度较高时则相反，所以压强一定时，温度高于570 °C之后，随着温度升高CO2平衡转化率增大；反应①的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，二氧化碳的平衡转化率增大，反应②反应前后体积不变，平衡不受压强影响，所以p3＞p2＞p1。
②设起始时加入的二氧化碳的物质的量为1ml，则氢气为3ml，M点时，二氧化碳的平衡转化率为60%，则转化的二氧化碳为0.6ml，甲醇的选择性为，则生成甲醇的二氧化碳为6ml×=0.4ml，在反应①中，同时消耗氢气1.2ml，生成的甲醇和水蒸气均为0.4ml，反应②转化的二氧化碳为0.2ml，同时消耗氢气0.2ml，生成的CO和水蒸气均为0.2ml，所以平衡时二氧化碳为1ml-0.4ml-0.2ml=0.4ml，氢气为3ml-1.2ml-0.2ml=1.6ml，水蒸气为0.4ml+0.2ml=0.6ml，气体总物质的量为0.4ml+1.6ml+0.6ml+0.2ml+0.2ml=3.2ml，则二氧化碳的分压为=0.0125MPa，氢气的分压为×0.1MPa=0.05MPa，甲醇的分压为×0.1MPa=0.0125MPa，水蒸气的分压为×0.1MPa=0.01875MPa，Kp==150(MPa)-2。
【小问4详解】
通入二氧化碳生成乙烯，碳元素的化合价降低，发生还原反应，电解池的阴极发生的是还原反应，所以阴极电极反应为：2CO2 +12e- + 12H+=CH2=CH2+4H2O；在阳极，水电离的OH-失去电子生成氧气，同时生成H+，阴极需要H+，所以H+从右向左移动，则该装置中使用的是阳离子交换膜。
五、有机推断题
19. 阿斯巴甜(G)是一种广泛应用于食品工业的添加剂，一种合成阿斯巴甜(G)的路线如下：
已知如下信息：
①
②
回答下列问题：
（1）A中官能团的名称是_______。
（2）A生成B反应的化学方程式为_______。
（3）D的结构简式为_______，D生成E的反应中浓硫酸的作用是_______。
（4）E生成G的反应类型为_______。
（5）写出能同时满足下列条件的C的同分异构体的结构简式_______。
①分子中含有苯环，且苯环上有两个取代基
②能与FeCl3溶液发生显色反应
③能在氢氧化钠溶液中发生水解反应，且含有苯环的水解产物的核磁共振氢谱只有一组峰
（6）参照上述合成路线，设计以乙醛为起始原料制备聚丙氨酸的合成路线_______(无机试剂任选)。
【答案】（1）醛基 （2） +HCN
（3） ①. ②. 催化作用和吸水作用
（4）取代反应 （5）
（6）CH3CHOCH3CH(OH)CNCH3CH(OH)COOH CH3CH(NH2)COOH
【解析】
【分析】根据提示①A B可知B为 ，C D根据提示②可知D为 ，D在浓硫酸的条件下和甲醇酯化生成E为 ，E和F生成阿斯巴甜，以此来解析；
【小问1详解】
根据A的结构简式可知A中的官能团为-CHO，名称醛基，故答案为：醛基；
【小问2详解】
和HCN反应生成 ，反应的化学方程式为： +HCN ，故答案为： +HCN ；
【小问3详解】
根据分析可知D的结构简式为 ，D和甲醇在硫酸的作用下成生成酯，DE为酯化反应，在酯化反应中硫酸起催化作用和吸水作用，故答案为： ；催化作用和吸水作用
【小问4详解】
中的氨基和F中的羧基形成了肽键，属于取代反应，故答案为：取代反应；
【小问5详解】
根据要求②能与FeCl3溶液发生显色反应，结构中必须含有酚羟基，根据①苯环中由两个取代基，其中一个为羟基，根据③能在氢氧化钠溶液中发生水解反应说明另一个取代基中含酯基，且含有苯环的水解产物的核磁共振氢谱只有一组峰，可知含有苯环的水解产物一个取代基变成生成酚钠且另一个取代也要水解变成酚钠，故除了酚羟基取代外，还有一个酚酯取代基，其结构简式为： ，故答案为： ；
【小问6详解】选项
A
B
C
D
装置
描述
制备
净化氯气
制备“84”消毒液
尾气的处理
选项
实验探究方案
探究目的
A
向盛有Fe(NO3)2溶液的试管中滴加几滴稀硫酸，振荡，观察溶液颜色变化
具有氧化性
B
向溶液X中加入稀硫酸，并将产生的无色气体通入澄清石灰水中，观察是否有沉淀生成
溶液X中含有或
C
用pH试纸分别测定浓度均为0.1ml/L的NaCN和NaClO溶液的pH
D
常温下，向10mL0.1ml/LNaCl溶液中滴加5滴0.1ml/LAgNO3溶液，充分反应后，再滴加5滴0.1ml/LKI溶液，观察沉淀颜色变化
时间/min
0
2
4
6
8
10
200℃
0.80
0.55
0.35
0.20
0.15
0.15
T℃
1.00
0.65
0.35
0.18
0.18
0.18
物质
己二酸
氯化钠
氯化钾
25℃时溶解度/g
2.1
36.1
34.3
70℃时溶解度/g
68
37.8
48
100℃时溶解度/g
160
39.5
56.3
离子
Fe3+
Zn2+
开始沉淀pH
2.2
6.2
完全沉淀pH
3.2
8.2
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