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江苏省2024年高考化学一轮复习效果检测卷（三）（含解析）
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这是一份江苏省2024年高考化学一轮复习效果检测卷（三）（含解析），共24页。试卷主要包含了本试卷分第Ⅰ卷两部分等内容，欢迎下载使用。
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量： H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Ti-48 Cl-35.5 Cr-52 Fe-56 Cu-64
第Ⅰ卷
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. 化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是
A. 石墨烯液冷散热技术是华为公司首创，其中石墨烯是有机高分子材料
B. 北斗卫星导航系统所用计算机芯片的主要材料是单晶硅
C. 我国成功研制出的新冠疫苗需要采用冷链运输，以防止蛋白质变性
D. 我国研发的特高强度铝合金—7Y69，属于金属材料
2. 下列有关说法正确的是
A. 的中心原子价层电子对数为2
B. 基态氧原子核外电子轨道表达式为
C. 2-丁烯的结构简式为
D. 基态的核外电子排布式为
3. 短周期主族元素R、X、Y、Z、M原子序数依次增大，Y为地壳中含量最高的元素，Z、M元素同周期且基态Z原子与M原子的核外未成对电子数均为1，由R、X、Y、M组成的物质结构式如图所示。下列说法错误的是
A. Y元素所在周期中，第一电离能大于Y的元素有2种
B. 该化合物中X原子最外层均满足结构
C. M的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D. 简单气态氢化物的热稳定性：
4. 下列实验室制取、干燥、收集并进行尾气处理的装置能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取B. 用装置乙干燥
C. 用装置丙收集D. 用装置丁吸收
5. 碳氮硫共脱除工艺可以协同除去工业废水中的S2-、NO和CH3COO-，过程如图所示。已知：成键原子共平面，每个原子能提供一个相互平行的p轨道且p轨道电子数小于参加成键的p轨道数的两倍时可形成离域π键。下列说法错误的是
A. N2和CO2都是非极性分子 B. NO和NO的空间构型相同
C. NO中存离域π键 D. 冰醋酸中CH3COOH分子间存在范德华力和氢键
6. 周期表中VIA族元素及其化合物应用广泛。用硫磺熏蒸中药材的传统由来已久；是一种易燃的有毒气体(燃烧热为)，可制取各种硫化物；硫酸、硫酸盐是重要化工原料；硫酰氯是重要的化工试剂，常作氯化剂或氯磺化剂。硒和碲(52的单质及其化合物在电子、冶金、材料等领域有广阔的发展前景，工业上以精炼铜的阳极泥(含CuSe)为原料回收，以电解强碱性溶液制备。下列化学反应表示正确的是
A. 的燃烧：
B. 遇水强烈水解生成两种强酸：
C. 电解强碱性溶液的阴极反应：
D. CuSe和浓硝酸反应：
7. 下列物质性质与用途具有对应关系的是
A. S的沸点低，可用于杀菌消毒
B. 浓硫酸具有难挥发性，可用于制备气体
C. 具有还原性，可用于除去工业废水中的
D. 难溶于水且不被射线透过，可用作钡餐
8. 铜及其化合物的转化具有广泛应用。下列说法正确的是
A. 铜粉和硫粉混合加热可得CuS
B. 晶胞(如图所示)中配位数为4
C. 离子半径：
D. 新制的悬浊液可用于尿液中葡萄糖的检验
9. 异甘草素具有抗肿瘤、抗病毒等药物功效。合成中间体Z的部分路线如下(已知手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子)：
下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是
A. X分子中的所有原子一定共平面
B. Y能发生加成、氧化和消去反应
C. Z与足量的氢气加成后的产物分子中含有4个手性碳原子
D. 相同物质的量的X与Y分别与足量溴水反应消耗的相等
10. 在催化剂条件下可被还原为无害物质，反应为： 。下列说法正确的是
A. 上述反应
B. 上述反应平衡常数
C. 上述反应中生成，转移电子的数目为
D. 上述反应中，充入水蒸气增大压强可以提高平衡转化率
11. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
12. 常温下，天然水体中的H2CO3与空气中的CO2保持平衡，pH变化对H2CO3的浓度基本无影响。已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9，常温时测得某溶洞水体中-lgc(X)(X为H2CO3、HCO、CO或Ca2+)与pH的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 随pH增大，c(HCO)与c(Ca2+)的变化趋势相同 B. H2CO3的二级电离常数Ka2=10-8.3
C. N点对应溶液中，c(Ca2+)=0.0028ml·L-1 D. pH=7时，lgc(CO)-2lgc(HCO)=1
13. 利用和合成甲醇，可以减少的排放，实现碳的循环利用。涉及的主要反应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
在密闭容器中通入和，选择合适的催化剂反应，甲醇的选择率(生成甲醇的占总转化量的物质的量分数)和的平衡转化率随温度的变化趋势如图所示。下列说法正确的是
A.
B. 时，反应Ⅱ的平衡常数
C. 高温下使用更高效的催化剂提高甲醇的平衡产率
D. 其它条件不变，增大压强可提高平衡时的体积分数
第Ⅱ卷
二、非选择题：共4题，共61分。
14. （15分）铟是一种稀有贵金属，广泛应用于航空航天、太阳能电池等高科技领域。从铜烟灰酸浸渣(主要含PbO、FeAsO4·2H2O、In2O3)中提取铟和铅的工艺流程如下：
已知：①焙烧后金属元素均以硫酸盐的形式存在；
②In(OH)3性质与Al(OH)3类似。
回答下列问题：
（1）FeAsO4·2H2O中铁元素化合价为_______。
（2）生成PbO粗品的化学反应方程式为_______。
（3）PbO在NaOH溶液中溶解度曲线如图所示，PbO粗品中的杂质难溶于NaOH溶液。结合溶解度曲线，简述提纯PbO粗品的操作_______。
（4）“还原铁”反应的离子方程式为________
（5）“萃取除铁”中，发现当溶液pH>1.5后，钢萃取率随pH的升高而下降，原因是_______
（6）为测定PbO产品的纯度，探究小组同学准确称取PbO1.161g，加入稀硝酸使其完全溶解，再加入蒸馏水配制成50.00mL溶液：冷却至25℃，用0.100ml·L-1H2SO4滴定该溶液，滴定曲线如图所示。
已知：；a点的坐标为(50，3.8)
①25℃，PbSO4的Ksp=_______。
②PbO产品的纯度为_______。
15. （15分）有机物M是有机合成的重要中间体，制备M的一种合成路线如下：
已知：①A的相对分子质量为76，与足量Na反应生成，且核磁共振氢谱中有3组峰；
②(容易被氧化)；
③R-CH2COOH。
回答下列问题：
（1）A分子中杂化方式为的原子数为_______，C→D的反应类型为_______。
（2）E中含有的官能团名称为_______，I的结构简式为_______。
（3）F→G的化学方程式为_______。
（4）写出同时满足下列条件的G的同分异构体：_______。
①能发生水解反应，水解产物之一是氨基酸；
②核磁共振氢谱有6组峰，氢原子数目之比为。
（5）参照上述合成路线，以为原料，设计制备的合成路线：_______(无机试剂任选)。
16. （15分）实验室以废旧锂离子电池的正极材料(活性物质为LiCO2，附着物为炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉等)为原料，制备纳米钴粉和C3O4。
（1）基态钴原子的电子排布式为_______，其最高能层电子云轮廓图为_______形
（2）“预处理”时，将正极材料研磨成粉末后进行高温煅烧，高温煅烧的目的是_______。
（3）“浸出”过程中，将煅烧后的粉末(含LiCO2和少量难溶杂质)与硫酸混合，将形成的悬浊液加入如图所示的烧瓶中，控制温度为75℃，边搅拌边通过分液漏斗滴加双氧水，充分反应后，滤去少量固体残渣，得到Li2SO4、CSO4和硫酸的混合溶液。浸出实验中当观察到_______，可以判断反应结束，不再滴加双氧水。
（4）制钴粉。向浸出后的溶液中加入NaOH调节pH，接着加入N2H4·H2O可以制取单质钴粉，同时有N2生成。已知不同pH时C(Ⅱ)的物种分布图如图所示。C2+可以和柠檬酸根离子(C6H5O)生成配合物(CC6H5O7)—。
①写出pH=9时制钴粉的离子方程式：_______。
②pH>10后所制钴粉中由于含有C(OH)2而导致纯度降低。若向pH>10的溶液中加入柠檬酸钠(Na3C6H5O7)，可以提高钴粉的纯度，结合沉淀溶解平衡解释原因_______。
（5）请补充完整由浸取后滤液先制备，并进一步制取C3O4的实验方案：取浸取后滤液，_______，得到C3O4[已知：Li2C2O4易溶于水，CC2O4难溶于水，在空气中加热时的固体残留率(100%)与随温度的变化如图所示。实验中需使用的试剂有：2(NH4)2C2O4溶液、0.1BaCl2溶液、0.1HCl溶液、蒸馏水。
17.（16分）铝系金属复合材料能有效还原去除水体中的硝酸盐污染。铝粉表而复合金属的组分和含量，会影响硝酸盐的去除效果。
（1）在相同实验条件下，分别使用纯铝粉和Cu负载量为3%、4%、5%的Al/Cu二元金属复合材料对硝酸盐的去除效果如图所示。
①由如图可知用Al/Cu二元金属复合材料去除水体中硝酸盐效果明显优于铝粉，可能原因是_______。
②实验发现Al/Cu二元金属复合材料中Cu负载量过高也不利于硝酸盐的去除，可能原因是_______。
（2）在Al/Cu二元金属复合材料基础上引入Pd形成三元金属复合材料，其去除水体中硝酸盐的机理如图所示。
①使用Al/Cu二元金属复合材料，可将水体中硝酸盐转化为铵盐，该转化的机理可描述为： H+吸附在Cu表面并得电子生成强还原性的吸附氢H(ads)，_______， NH3与H+结合为进入溶液。
②引入Pd的Al/Cu/Pd三元金属复合材料，硝酸盐转化为N2选择性明显提高，可能原因是_______
③其他条件相同时，Al/Cu/Pd 三元金属复合材料去除水体中硝酸盐的效果与溶液pH关系如图所示。水体pH在4至6范围内，随pH增大硝酸盐去除率降低的可能原因是_______;水体pH在8.5至10范围内，随pH增大硝酸盐去除率升高的可能原因是_______。
答案与解析
1. A
【解析】
A．石墨烯是碳元素的单质，不是有机高分子材料，A项错误；
B．Si的导电性介于导体与绝缘体之间，是应用广泛的半导体材料，用于计算机芯片，B项正确；
C．蛋白质受热会发生变性，并失去生理活性，疫苗中含蛋白质，故新冠疫苗需要采用冷链运输，以防止蛋白质变性，C项正确；
D．金属材料包括纯金属和合金，铝合金属于金属材料，D项正确；
答案选A。
2.D
【解析】
A．中S的价层电子对数为：，A错误；
B．O为8号元素，轨道的两个电子的自旋方向应该相反，正确的电子轨道表达式为： ，B错误；
C．2-丁烯的结构简式为，C错误；
D．原子核外电子数为29，的核外电子排布式为，D正确；
故本题选D。
3.A
【解析】
【分析】根据图中物质的结构式，R为H元素，X为C元素，Y为地壳中含量最高的元素，Y为O元素，Z原子与M原子的核外未成对电子数均为1，且Z、M原子序数依次增大，Z为Na元素，M为Cl元素。
A．O元素所在的第二周期中，Ne、N、F的第一电离能均大于O，故第一电离能大于Y的元素有3种，A错误；
B．X为C元素，在该化合物中C原子最外层均满足8e-结构，B正确；
C．M为Cl元素，其最高价氧化物对应的水化物高氯酸为强酸，C正确；
D．X为C元素、Y为O元素，非金属性O>C，则简单氢化物的热稳定性H2O>CH4，D正确；
故选A。
4. D
【解析】
A．使用试管加热固体时，试管应稍向下倾斜，防止在试管口冷凝的水倒流使试管骤冷而炸裂；装置甲不能达到制取氨气的目的，A错误；
B．氨气会与浓硫酸反应生成硫酸铵，因此氨气不能用浓硫酸干燥，可使用碱石灰；装置乙不能达到干燥氨气的目的，B错误；
C．氨气的密度小于空气，应该短导管进，使空气从长导管出；装置丙不能达到收集氨气的目的，C错误；
D．氨气极易溶于水，做尾气吸收时需要防倒吸，导管的末尾使用干燥管可以起到防倒吸的作用；装置丁可达到实验目的，D正确；
答案选D。
5.B
【解析】
A．为含有非极性键的非极性分子，为含有极性键的非极性分子，A正确；
B．的价层电子对为：，没有孤电子对，空间构型为平面三角形，的价层电子对为：，有一对孤电子对，空间构型为V性，B错误；
C．中N原子以杂化轨道成键,离子中存在3个σ键，为平面三角形，三个O原子和中心N原子之间形成一个四中心六电子的离域大π键，C正确；
D．冰醋酸中分子间存在范德华力，因为羧基中含有，所以含有氢键，D正确；
故选B。
6. C
【解析】
A．根据题意可知燃烧热为，燃烧的热化学方程式为：，故A错误；
B．反应生成硫酸与盐酸，故不应该出现亚硫酸根，应该为硫酸根，，故B错误；
C．强碱性环境，阴极得电子，，故C正确；
D．浓硝酸具有强氧化性，可以氧化H2Se，故D错误；
故答案为C。
7. B
【解析】
A．硫可以破坏掉细菌外面的保护膜，使失去保护膜的细菌死亡而起到杀菌消毒的作用，所以硫可用于杀菌消毒与硫的沸点无关，故A错误；
B．由高沸点酸制取挥发性酸的原理可知，具有难挥发性的浓硫酸可用于制备氯化氢气体，故B正确；
C．硫化钠可用于除去工业废水中的汞离子是因为硫离子与废水中的汞离子反应生成难溶于水的硫化汞，与硫化钠具有还原性无关，故C错误；
D．硫酸钡可用作钡餐是因为硫酸钡难溶于水，不能与胃液中的盐酸反应，且不被X射线透过，故D错误；
故选B。
8.D
【解析】
A．硫单质氧化性较弱，与变价金属反应，将变价金属氧化成较高价态，即铜粉和硫粉混合加热生成Cu2S，故A错误；
B．Cu2S晶胞中黑球表示Cu+，根据离子晶体配位数的定义，推出Cu+配位数为2，故B错误；
C．三种离子核外电子层数相同，因此离子半径随着原子序数的递增而降低，离子半径：Cu2+＜Cl-＜S2-，故C错误；
D．葡萄糖中含有醛基，能与新制氢氧化铜悬浊液反应，得到砖红色沉淀，故D正确；
答案为D。
9.C
【解析】
A．羟基中的H原子可能与苯环中的原子共面，A项错误；
B．Y中苯环和酮羰基能发生加成反应，酚羟基可被氧化，羟基直接连在苯环上，所以不能发生消去反应，B项错误；
C．手性碳原子是连接4个不同原子或原子团的碳原子，Z分子中的苯环和酮羰基都能和氢气加成，Z分子完全加氢后，产物中存在4个手性碳原子： （标*的碳原子），C项正确；
D．酚羟基邻对位的氢原子可以被溴原子取代，与足量浓溴水发生取代反应消耗的为；消耗的为，消耗的不相等，D项错误；
故选C。
10.B
【解析】
A．由方程式可知，该反应是一个气体分子数减小的反应，即熵减的反应，反应，故A错误；
B．由方程式可知，反应平衡常数，故B正确；
C．由方程式可知，生成时，转移电子的数目为，故C错误；
D．充入水蒸气会增大水蒸气浓度，平衡逆向移动，NO转化率减小，故D错误；
故答案为：B。
11.D
【解析】
A． 铜与浓硫酸反应后的溶液中有大量剩余浓硫酸，需要将该溶液加入到水中，观察溶液颜色，A项错误；
B． 若铁粉过量，则铁可以把溶于盐酸后产生的还原为，导致滴入KSCN溶液不变红色，B项错误；
C． 若溶液中含有亚硫酸根离子，则加入氯化钡产生亚硫酸钡沉淀，滴入稀硝酸时转化为硫酸钡，沉淀不溶解，所以无法说明原溶液中一定含有硫酸根离子，C项错误；
D． 铝片投入到两种溶液中，只有阴离子不同，可推知产生不同现象的原因就是阴离子所导致，故能推知能加速破坏铝片表面的氧化膜，D项正确；
故选D。
12. D
【解析】
【分析】因为pH变化对H2CO3的浓度基本无影响，所以④为H2CO3；根据图象可知，随着pH的的增大，溶液碱性增强，HCO、CO浓度都增大，而曲线①在pH很小时也产生，因此曲线①代表HCO，②代表CO，③代表Ca2+，曲线①与H2CO3曲线的交点处c(HCO)=c(H2CO3)，，曲线①与曲线②的交点cc(HCO)=c(CO)，。
A．由上述分析可知①代表HCO，③代表Ca2+，c(HCO)与c(Ca2+)的变化趋势不相同，A错误；
B．由上述分析可知，B错误；
C．由分析可知，N点处c(H+)=10-8.3ml·L-1，c(H2CO3)=10-5ml·L-1，代入，得c(CO)=10-4.7ml·L-1，根据Ksp(CaCO3)=2.8×10-9，得c(Ca2+)=2.8×10-4.3ml·L-1，C错误；
D．直线①方程为：；直线②方程为：，得lgc(CO)-2lgc(HCO)=1，D正确；
故选D。
13.D
【解析】
【分析】当温度升高时反应Ⅰ平衡逆向移动，而反应Ⅱ平衡正向移动且幅度更大，所以CO2的转化率增加，但甲醇的选择性降低。
A． 由图随温度升高，甲醇选择率降低，说明生成CO变大，反应Ⅱ正向移动，，故A错误；
B． 根据信息甲醇的选择率是转化的CO2中甲醇的含量，553K时CO2的平衡转化率是20%，甲醇的物质的量是1×20%×60%=0.12ml，则反应I参加反应的H2为0.36ml，生成的H2O为0.12ml，反应II中参加反应的CO2：1×20%-0.12=0.08ml，参加反应的H2为：0.08ml，生成的H2O为0.08ml，反应I在553K下平衡时的物质的量分别为CO2：0.8ml，H2：2.44-0.36-0.08=2ml，CH3OH：0.12，H2O：0.12+0.08=0.2ml，反应II，平衡时，物质的量分别为CO2：0.8ml，H2：2.44-0.36-0.08=2ml，H2O：0.12+0.08=0.2ml，CO：0.08ml，体积保持1L不变，时，反应Ⅱ的平衡常数，故B错误；
C． 催化剂能缩短平衡所需时间，不影响甲醇的平衡产率，故C错误；
D． 其它条件不变，增大压强平衡向气体体积减小的方向进行，对反应Ⅰ平衡正向移动，可提高平衡时的体积分数，故D正确；
故选D。
第Ⅱ卷
二、非选择题：共4题，共61分。
14. （15分）
【答案】（1）+3 （2）
（3）将粗PbO溶解在35%NaOH溶液中，配成高温下的饱和溶液，趁热过滤，降温结晶、过滤，洗涤干燥
（4）
（5）铟离子发生水解，导致铟萃取率下降
（6） ①. 10-7.6 ②. 96%
【解析】
【分析】从铜烟灰酸浸渣(主要含PbO、FeAsO4·2H2O、In2O3)中提取铟和铅，铜烟灰酸浸渣加入硫酸溶液硫酸化、焙烧后得到的焙砂，再加水水浸，浸渣加入10%氢氧化钠溶液加热处理后冷却、过滤，得到滤液和PbO粗品，经处理得到PbO；水浸液加硫代硫酸钠还原铁，再加入萃取剂萃取出含有亚铁离子和的水溶液，除铁后的有机相中加硫酸溶液反应萃取去掉萃余液，一系列处理得到粗铟。
【小问1详解】
FeAsO4·2H2O中O元素的化合价为-2价，As元素的化合价为+5价，根据化合物的化合价代数和为0，则 铁元素化合价为+3价；
【小问2详解】
水浸后的硫酸铅与氢氧化钠反应生成PbO粗品和硫酸钠，反应的化学反应方程式为；
【小问3详解】
根据PbO在NaOH溶液中溶解度曲线，PbO粗品中的杂质难溶于NaOH溶液，结合溶解度曲线，可知，氢氧化钠浓度较大时PbO溶液度较大，提纯PbO粗品的操作为将粗PbO溶解在35%NaOH溶液中，配成高温下的饱和溶液，趁热过滤，降温结晶、过滤，洗涤干燥；
【小问4详解】
“还原铁”是利用硫代硫酸钠将铁离子氧化为亚铁离子，反应的离子方程式为；
【小问5详解】
“萃取除铁”中，发现当溶液pH>1.5后，钢萃取率随pH的升高而下降，原因是铟离子发生水解，导致铟萃取率下降；
【小问6详解】
根据图像，加入50mLH2SO4时，沉淀完全，-lgc(Pb2+)=3.8，则c(Pb2+)=10-3.8ml/L，根据反应，则c(Pb2+)=c()，25℃，PbSO4的Ksp(PbSO4)= c(Pb2+)·c()=10-3.8ml/L10-3.8ml/L=10-7.6ml2/L2；
②加入50.00mL 0.100ml/LH2SO4与Pb2+恰好完全反应，，n(Pb2+)=n()=0.100ml/L0.05L=0.005ml，根据原子守恒n(PbO)=n(Pb2+)=0.005ml，PbO的质量m=nM=0.005ml223g/ml=1.115g，PbO产品的纯度为。
15. （15分）
【答案】（1） ①. 5 ②. 取代反应
（2） ①. 醚键、硝基 ②.
（3）+(CH3CO)2O +CH3COOH
（4） （5）
【解析】
【分析】根据反应条件可知B应含有醛基，被催化氧化生成C，A中应含有羟基，被催化氧化为醛基，根据C的结构简式可知B应为OHCCH2CHO，A应为HOCH2CH2CH2OH，相对分子质量为76，与足量Na反应生成，且含有3种环境的氢原子，满足题意；根据反应条件和已知②可知E中硝基被还原为氨基生成F，所以F的结构简式为 ；H中有两个羧基连接在同一饱和碳原子上，根据已知③可知I的结构简式应为。
【小问1详解】
根据分析，A为HOCH2CH2CH2OH，分子中3个C原子和2个O原子共5个原子均为杂化；C→D中，-CH2-中的1个H原子被Br原子替代，属于取代反应；
【小问2详解】
E中含有的官能团为醚键、硝基；根据分析，H中有两个羧基连接在同一饱和碳原子上，根据已知③可知I的结构简式应为；
【小问3详解】
根据反应条件和已知②可知E中硝基被还原为氨基生成F，所以F的结构简式为 ，F→G发生取代反应，反应的化学方程式为+(CH3CO)2O +CH3COOH ；
【小问4详解】
能发生水解反应，说明分子中含有酯基，水解产物之一是氨基酸，说明分子中含有氨基，且氨基与酯基连在同一个碳原子上，核磁共振氢谱有6组峰，氢原子数目之比为，说明分子中含有1个甲基，由此可推知G的同分异构体为；
【小问5详解】
由逆推法可知，以 为原料制备 的反应依次为 在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成， 发生催化氧化反应生成 ， 继续氧化为 ， 发生信息②反应生成 ，合成路线如下： 。
16. （15分）
【答案】（1） ①. 1s22s22p63s23p63d74s2 ②. 球
（2）除去炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉
（3）溶液变澄清 （4） ①. ②. 加入柠檬酸钠(Na3C6H5O7)，平衡正向移动
（5）加入2(NH4)2C2O4溶液生成沉淀，过滤、洗涤，得纯净，在空气中加热至400℃
【解析】
【分析】正极材料主要活性物质是LiCO2，附着物为炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉等，将正极材料研磨成粉末后进行高温煅烧进行“预处理”，除去炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉等，烧渣的成分LiCO2，LiCO2在还原剂双氧水的作用下用硫酸溶解得到Li2SO4、CSO4和硫酸的混合溶液，向浸出后的溶液中加入NaOH调节pH，接着加入N2H4·H2O可以制取单质钴粉；浸取后滤液加2(NH4)2C2O4溶液生成，在空气中加热至400℃得到C3O4。
【小问1详解】
C是27号元素，基态钴原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，其最高能层电子云轮廓图为球形
【小问2详解】
“预处理”时，将正极材料研磨成粉末后进行高温煅烧，炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉转化为二氧化碳和水，高温煅烧的目的是除去炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉。
【小问3详解】
“浸出”过程中，将煅烧后的粉末(含LiCO2和少量难溶杂质)与硫酸混合，将形成的悬浊液加入如图所示的烧瓶中，控制温度为75℃，边搅拌边通过分液漏斗滴加双氧水，浸出实验中当观察到溶液变澄清，得到Li2SO4、CSO4和硫酸的混合溶液，可以判断反应结束。
【小问4详解】
①根据图示， pH=9时C(Ⅱ)的存在形式为，和N2H4·H2O反应生成C和氮气、水，根据得失电子守恒，制钴粉的离子方程式为。
②pH>10后所制钴粉中由于含有C(OH)2而导致纯度降低。C2+可以和柠檬酸根离子(C6H5O)生成配合物(CC6H5O7)—，pH>10的溶液中加入柠檬酸钠(Na3C6H5O7)，平衡正向移动，所以C(OH)2减少，所以可以提高钴粉的纯度。
【小问5详解】
，根据图示在空气中加热至400℃得到C3O4，取浸取后滤液，加入2(NH4)2C2O4溶液生成沉淀，过滤、洗涤，得纯净，在空气中加热至400℃得到C3O4。
17.（16分）
【答案】（1） ①. Cu能催化铝粉去除硝酸盐的反应（或形成Al-Cu原电池，增大铝粉去除硝酸盐的反应速率） ②. 因为过多的Cu原子覆盖于二元金属表面，减少了表面Al原子数，从而减少Al 与水体中硝酸盐的接触机会，使硝酸盐去除效果减弱
（2） ①. 吸附氢H(ads)与同样吸附于Cu表面的(ads)反应生成(ads)，(ads) 脱离Cu表面被释放到溶液中，溶液中(ads)转移并吸附在A1表面被还原为NH3 (ads) ②. 由图可知Cu表面吸附的H(ads)不能将(ads)转化为N2，而Pd表面吸附的H (ads)可实现上述转化。Cu表面生成的(ads) 可转移并吸附在Pd表面，被Pd表面的H(ads)进一步还原为N2 ③. pH在4~6范围内，随pH增大，溶液中氢离子浓度减小，催化剂表面产生的H (ads)减少，使硝酸盐去除率降低 ④. pH在8.5～10范围内，随着pH增大，氢氧根浓度增大，促进铝表面氧化铝的溶解，同时铝与OH-反应产生的氢原子能还原硝酸根，使硝酸盐的去除率升高
【解析】
【小问1详解】
①根据图中曲线可知，用Al/Cu二元金属复合材料去除水体中硝酸盐效果明显优于铝粉，可能的原因是：Cu能催化铝粉去除硝酸盐的反应（或形成Al-Cu原电池，增大铝粉去除硝酸盐的反应速率）；
②因为过多的Cu原子覆盖于二元金属表面，减少了表面Al原子数，从而减少Al 与水体中硝酸盐的接触机会，使硝酸盐去除效果减弱，故Al/Cu二元金属复合材料中Cu负载量过高也不利于硝酸盐的去除；
【小问2详解】
①H+吸附在Cu表面并得电子生成强还原性的吸附氢H(ads)，吸附氢H(ads)与同样吸附于Cu表面的(ads)反应生成(ads)，(ads) 脱离Cu表面被释放到溶液中，溶液中(ads)转移并吸附在A1表面被还原为NH3 (ads)，NH3与H+结合为进入溶液，故使用Al/Cu二元金属复合材料，可将水体中硝酸盐转化为铵盐；
②由图可知Cu表面吸附的H(ads)不能将(ads)转化为N2，而Pd表面吸附的H (ads)可实现上述转化。Cu表面生成的(ads) 可转移并吸附在Pd表面，被Pd表面的H(ads)进一步还原为N2，故引入Pd的Al/Cu/Pd三元金属复合材料，硝酸盐转化为N2选择性明显提高；
③pH在4~6范围内，随pH增大，溶液中氢离子浓度减小，催化剂表面产生的H (ads)减少，使硝酸盐去除率降低；pH在8.5～10范围内，随着pH增大，氢氧根浓度增大，促进铝表面氧化铝的溶解，同时铝与OH-反应产生的氢原子能还原硝酸根，使硝酸盐的去除率升高。选项
操作
现象
结论
A
向铜与浓硫酸反应后的溶液中加入适量水稀释
溶液呈蓝色
溶液中存在
B
取铁粉与水蒸气反应后的固体溶于足量盐酸，滴加KSCN溶液
溶液不显血红色
固体中铁元素均为二价铁
C
取少量无色溶液于试管中，依次加入氯化钡、硝酸溶液
有白色沉淀生成，加入硝酸不溶解
溶液中含有
D
两块相同的未经打磨的铝片，相同温度下分别投入到5.0mL等浓度的溶液和溶液中
前者无明显现象，后者铝片溶解
能加速破坏铝片表面的氧化膜
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量： H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Ti-48 Cl-35.5 Cr-52 Fe-56 Cu-64
第Ⅰ卷
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. 化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是
A. 石墨烯液冷散热技术是华为公司首创，其中石墨烯是有机高分子材料
B. 北斗卫星导航系统所用计算机芯片的主要材料是单晶硅
C. 我国成功研制出的新冠疫苗需要采用冷链运输，以防止蛋白质变性
D. 我国研发的特高强度铝合金—7Y69，属于金属材料
2. 下列有关说法正确的是
A. 的中心原子价层电子对数为2
B. 基态氧原子核外电子轨道表达式为
C. 2-丁烯的结构简式为
D. 基态的核外电子排布式为
3. 短周期主族元素R、X、Y、Z、M原子序数依次增大，Y为地壳中含量最高的元素，Z、M元素同周期且基态Z原子与M原子的核外未成对电子数均为1，由R、X、Y、M组成的物质结构式如图所示。下列说法错误的是
A. Y元素所在周期中，第一电离能大于Y的元素有2种
B. 该化合物中X原子最外层均满足结构
C. M的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D. 简单气态氢化物的热稳定性：
4. 下列实验室制取、干燥、收集并进行尾气处理的装置能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取B. 用装置乙干燥
C. 用装置丙收集D. 用装置丁吸收
5. 碳氮硫共脱除工艺可以协同除去工业废水中的S2-、NO和CH3COO-，过程如图所示。已知：成键原子共平面，每个原子能提供一个相互平行的p轨道且p轨道电子数小于参加成键的p轨道数的两倍时可形成离域π键。下列说法错误的是
A. N2和CO2都是非极性分子 B. NO和NO的空间构型相同
C. NO中存离域π键 D. 冰醋酸中CH3COOH分子间存在范德华力和氢键
6. 周期表中VIA族元素及其化合物应用广泛。用硫磺熏蒸中药材的传统由来已久；是一种易燃的有毒气体(燃烧热为)，可制取各种硫化物；硫酸、硫酸盐是重要化工原料；硫酰氯是重要的化工试剂，常作氯化剂或氯磺化剂。硒和碲(52的单质及其化合物在电子、冶金、材料等领域有广阔的发展前景，工业上以精炼铜的阳极泥(含CuSe)为原料回收，以电解强碱性溶液制备。下列化学反应表示正确的是
A. 的燃烧：
B. 遇水强烈水解生成两种强酸：
C. 电解强碱性溶液的阴极反应：
D. CuSe和浓硝酸反应：
7. 下列物质性质与用途具有对应关系的是
A. S的沸点低，可用于杀菌消毒
B. 浓硫酸具有难挥发性，可用于制备气体
C. 具有还原性，可用于除去工业废水中的
D. 难溶于水且不被射线透过，可用作钡餐
8. 铜及其化合物的转化具有广泛应用。下列说法正确的是
A. 铜粉和硫粉混合加热可得CuS
B. 晶胞(如图所示)中配位数为4
C. 离子半径：
D. 新制的悬浊液可用于尿液中葡萄糖的检验
9. 异甘草素具有抗肿瘤、抗病毒等药物功效。合成中间体Z的部分路线如下(已知手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子)：
下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是
A. X分子中的所有原子一定共平面
B. Y能发生加成、氧化和消去反应
C. Z与足量的氢气加成后的产物分子中含有4个手性碳原子
D. 相同物质的量的X与Y分别与足量溴水反应消耗的相等
10. 在催化剂条件下可被还原为无害物质，反应为： 。下列说法正确的是
A. 上述反应
B. 上述反应平衡常数
C. 上述反应中生成，转移电子的数目为
D. 上述反应中，充入水蒸气增大压强可以提高平衡转化率
11. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
12. 常温下，天然水体中的H2CO3与空气中的CO2保持平衡，pH变化对H2CO3的浓度基本无影响。已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9，常温时测得某溶洞水体中-lgc(X)(X为H2CO3、HCO、CO或Ca2+)与pH的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 随pH增大，c(HCO)与c(Ca2+)的变化趋势相同 B. H2CO3的二级电离常数Ka2=10-8.3
C. N点对应溶液中，c(Ca2+)=0.0028ml·L-1 D. pH=7时，lgc(CO)-2lgc(HCO)=1
13. 利用和合成甲醇，可以减少的排放，实现碳的循环利用。涉及的主要反应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
在密闭容器中通入和，选择合适的催化剂反应，甲醇的选择率(生成甲醇的占总转化量的物质的量分数)和的平衡转化率随温度的变化趋势如图所示。下列说法正确的是
A.
B. 时，反应Ⅱ的平衡常数
C. 高温下使用更高效的催化剂提高甲醇的平衡产率
D. 其它条件不变，增大压强可提高平衡时的体积分数
第Ⅱ卷
二、非选择题：共4题，共61分。
14. （15分）铟是一种稀有贵金属，广泛应用于航空航天、太阳能电池等高科技领域。从铜烟灰酸浸渣(主要含PbO、FeAsO4·2H2O、In2O3)中提取铟和铅的工艺流程如下：
已知：①焙烧后金属元素均以硫酸盐的形式存在；
②In(OH)3性质与Al(OH)3类似。
回答下列问题：
（1）FeAsO4·2H2O中铁元素化合价为_______。
（2）生成PbO粗品的化学反应方程式为_______。
（3）PbO在NaOH溶液中溶解度曲线如图所示，PbO粗品中的杂质难溶于NaOH溶液。结合溶解度曲线，简述提纯PbO粗品的操作_______。
（4）“还原铁”反应的离子方程式为________
（5）“萃取除铁”中，发现当溶液pH>1.5后，钢萃取率随pH的升高而下降，原因是_______
（6）为测定PbO产品的纯度，探究小组同学准确称取PbO1.161g，加入稀硝酸使其完全溶解，再加入蒸馏水配制成50.00mL溶液：冷却至25℃，用0.100ml·L-1H2SO4滴定该溶液，滴定曲线如图所示。
已知：；a点的坐标为(50，3.8)
①25℃，PbSO4的Ksp=_______。
②PbO产品的纯度为_______。
15. （15分）有机物M是有机合成的重要中间体，制备M的一种合成路线如下：
已知：①A的相对分子质量为76，与足量Na反应生成，且核磁共振氢谱中有3组峰；
②(容易被氧化)；
③R-CH2COOH。
回答下列问题：
（1）A分子中杂化方式为的原子数为_______，C→D的反应类型为_______。
（2）E中含有的官能团名称为_______，I的结构简式为_______。
（3）F→G的化学方程式为_______。
（4）写出同时满足下列条件的G的同分异构体：_______。
①能发生水解反应，水解产物之一是氨基酸；
②核磁共振氢谱有6组峰，氢原子数目之比为。
（5）参照上述合成路线，以为原料，设计制备的合成路线：_______(无机试剂任选)。
16. （15分）实验室以废旧锂离子电池的正极材料(活性物质为LiCO2，附着物为炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉等)为原料，制备纳米钴粉和C3O4。
（1）基态钴原子的电子排布式为_______，其最高能层电子云轮廓图为_______形
（2）“预处理”时，将正极材料研磨成粉末后进行高温煅烧，高温煅烧的目的是_______。
（3）“浸出”过程中，将煅烧后的粉末(含LiCO2和少量难溶杂质)与硫酸混合，将形成的悬浊液加入如图所示的烧瓶中，控制温度为75℃，边搅拌边通过分液漏斗滴加双氧水，充分反应后，滤去少量固体残渣，得到Li2SO4、CSO4和硫酸的混合溶液。浸出实验中当观察到_______，可以判断反应结束，不再滴加双氧水。
（4）制钴粉。向浸出后的溶液中加入NaOH调节pH，接着加入N2H4·H2O可以制取单质钴粉，同时有N2生成。已知不同pH时C(Ⅱ)的物种分布图如图所示。C2+可以和柠檬酸根离子(C6H5O)生成配合物(CC6H5O7)—。
①写出pH=9时制钴粉的离子方程式：_______。
②pH>10后所制钴粉中由于含有C(OH)2而导致纯度降低。若向pH>10的溶液中加入柠檬酸钠(Na3C6H5O7)，可以提高钴粉的纯度，结合沉淀溶解平衡解释原因_______。
（5）请补充完整由浸取后滤液先制备，并进一步制取C3O4的实验方案：取浸取后滤液，_______，得到C3O4[已知：Li2C2O4易溶于水，CC2O4难溶于水，在空气中加热时的固体残留率(100%)与随温度的变化如图所示。实验中需使用的试剂有：2(NH4)2C2O4溶液、0.1BaCl2溶液、0.1HCl溶液、蒸馏水。
17.（16分）铝系金属复合材料能有效还原去除水体中的硝酸盐污染。铝粉表而复合金属的组分和含量，会影响硝酸盐的去除效果。
（1）在相同实验条件下，分别使用纯铝粉和Cu负载量为3%、4%、5%的Al/Cu二元金属复合材料对硝酸盐的去除效果如图所示。
①由如图可知用Al/Cu二元金属复合材料去除水体中硝酸盐效果明显优于铝粉，可能原因是_______。
②实验发现Al/Cu二元金属复合材料中Cu负载量过高也不利于硝酸盐的去除，可能原因是_______。
（2）在Al/Cu二元金属复合材料基础上引入Pd形成三元金属复合材料，其去除水体中硝酸盐的机理如图所示。
①使用Al/Cu二元金属复合材料，可将水体中硝酸盐转化为铵盐，该转化的机理可描述为： H+吸附在Cu表面并得电子生成强还原性的吸附氢H(ads)，_______， NH3与H+结合为进入溶液。
②引入Pd的Al/Cu/Pd三元金属复合材料，硝酸盐转化为N2选择性明显提高，可能原因是_______
③其他条件相同时，Al/Cu/Pd 三元金属复合材料去除水体中硝酸盐的效果与溶液pH关系如图所示。水体pH在4至6范围内，随pH增大硝酸盐去除率降低的可能原因是_______;水体pH在8.5至10范围内，随pH增大硝酸盐去除率升高的可能原因是_______。
答案与解析
1. A
【解析】
A．石墨烯是碳元素的单质，不是有机高分子材料，A项错误；
B．Si的导电性介于导体与绝缘体之间，是应用广泛的半导体材料，用于计算机芯片，B项正确；
C．蛋白质受热会发生变性，并失去生理活性，疫苗中含蛋白质，故新冠疫苗需要采用冷链运输，以防止蛋白质变性，C项正确；
D．金属材料包括纯金属和合金，铝合金属于金属材料，D项正确；
答案选A。
2.D
【解析】
A．中S的价层电子对数为：，A错误；
B．O为8号元素，轨道的两个电子的自旋方向应该相反，正确的电子轨道表达式为： ，B错误；
C．2-丁烯的结构简式为，C错误；
D．原子核外电子数为29，的核外电子排布式为，D正确；
故本题选D。
3.A
【解析】
【分析】根据图中物质的结构式，R为H元素，X为C元素，Y为地壳中含量最高的元素，Y为O元素，Z原子与M原子的核外未成对电子数均为1，且Z、M原子序数依次增大，Z为Na元素，M为Cl元素。
A．O元素所在的第二周期中，Ne、N、F的第一电离能均大于O，故第一电离能大于Y的元素有3种，A错误；
B．X为C元素，在该化合物中C原子最外层均满足8e-结构，B正确；
C．M为Cl元素，其最高价氧化物对应的水化物高氯酸为强酸，C正确；
D．X为C元素、Y为O元素，非金属性O>C，则简单氢化物的热稳定性H2O>CH4，D正确；
故选A。
4. D
【解析】
A．使用试管加热固体时，试管应稍向下倾斜，防止在试管口冷凝的水倒流使试管骤冷而炸裂；装置甲不能达到制取氨气的目的，A错误；
B．氨气会与浓硫酸反应生成硫酸铵，因此氨气不能用浓硫酸干燥，可使用碱石灰；装置乙不能达到干燥氨气的目的，B错误；
C．氨气的密度小于空气，应该短导管进，使空气从长导管出；装置丙不能达到收集氨气的目的，C错误；
D．氨气极易溶于水，做尾气吸收时需要防倒吸，导管的末尾使用干燥管可以起到防倒吸的作用；装置丁可达到实验目的，D正确；
答案选D。
5.B
【解析】
A．为含有非极性键的非极性分子，为含有极性键的非极性分子，A正确；
B．的价层电子对为：，没有孤电子对，空间构型为平面三角形，的价层电子对为：，有一对孤电子对，空间构型为V性，B错误；
C．中N原子以杂化轨道成键,离子中存在3个σ键，为平面三角形，三个O原子和中心N原子之间形成一个四中心六电子的离域大π键，C正确；
D．冰醋酸中分子间存在范德华力，因为羧基中含有，所以含有氢键，D正确；
故选B。
6. C
【解析】
A．根据题意可知燃烧热为，燃烧的热化学方程式为：，故A错误；
B．反应生成硫酸与盐酸，故不应该出现亚硫酸根，应该为硫酸根，，故B错误；
C．强碱性环境，阴极得电子，，故C正确；
D．浓硝酸具有强氧化性，可以氧化H2Se，故D错误；
故答案为C。
7. B
【解析】
A．硫可以破坏掉细菌外面的保护膜，使失去保护膜的细菌死亡而起到杀菌消毒的作用，所以硫可用于杀菌消毒与硫的沸点无关，故A错误；
B．由高沸点酸制取挥发性酸的原理可知，具有难挥发性的浓硫酸可用于制备氯化氢气体，故B正确；
C．硫化钠可用于除去工业废水中的汞离子是因为硫离子与废水中的汞离子反应生成难溶于水的硫化汞，与硫化钠具有还原性无关，故C错误；
D．硫酸钡可用作钡餐是因为硫酸钡难溶于水，不能与胃液中的盐酸反应，且不被X射线透过，故D错误；
故选B。
8.D
【解析】
A．硫单质氧化性较弱，与变价金属反应，将变价金属氧化成较高价态，即铜粉和硫粉混合加热生成Cu2S，故A错误；
B．Cu2S晶胞中黑球表示Cu+，根据离子晶体配位数的定义，推出Cu+配位数为2，故B错误；
C．三种离子核外电子层数相同，因此离子半径随着原子序数的递增而降低，离子半径：Cu2+＜Cl-＜S2-，故C错误；
D．葡萄糖中含有醛基，能与新制氢氧化铜悬浊液反应，得到砖红色沉淀，故D正确；
答案为D。
9.C
【解析】
A．羟基中的H原子可能与苯环中的原子共面，A项错误；
B．Y中苯环和酮羰基能发生加成反应，酚羟基可被氧化，羟基直接连在苯环上，所以不能发生消去反应，B项错误；
C．手性碳原子是连接4个不同原子或原子团的碳原子，Z分子中的苯环和酮羰基都能和氢气加成，Z分子完全加氢后，产物中存在4个手性碳原子： （标*的碳原子），C项正确；
D．酚羟基邻对位的氢原子可以被溴原子取代，与足量浓溴水发生取代反应消耗的为；消耗的为，消耗的不相等，D项错误；
故选C。
10.B
【解析】
A．由方程式可知，该反应是一个气体分子数减小的反应，即熵减的反应，反应，故A错误；
B．由方程式可知，反应平衡常数，故B正确；
C．由方程式可知，生成时，转移电子的数目为，故C错误；
D．充入水蒸气会增大水蒸气浓度，平衡逆向移动，NO转化率减小，故D错误；
故答案为：B。
11.D
【解析】
A． 铜与浓硫酸反应后的溶液中有大量剩余浓硫酸，需要将该溶液加入到水中，观察溶液颜色，A项错误；
B． 若铁粉过量，则铁可以把溶于盐酸后产生的还原为，导致滴入KSCN溶液不变红色，B项错误；
C． 若溶液中含有亚硫酸根离子，则加入氯化钡产生亚硫酸钡沉淀，滴入稀硝酸时转化为硫酸钡，沉淀不溶解，所以无法说明原溶液中一定含有硫酸根离子，C项错误；
D． 铝片投入到两种溶液中，只有阴离子不同，可推知产生不同现象的原因就是阴离子所导致，故能推知能加速破坏铝片表面的氧化膜，D项正确；
故选D。
12. D
【解析】
【分析】因为pH变化对H2CO3的浓度基本无影响，所以④为H2CO3；根据图象可知，随着pH的的增大，溶液碱性增强，HCO、CO浓度都增大，而曲线①在pH很小时也产生，因此曲线①代表HCO，②代表CO，③代表Ca2+，曲线①与H2CO3曲线的交点处c(HCO)=c(H2CO3)，，曲线①与曲线②的交点cc(HCO)=c(CO)，。
A．由上述分析可知①代表HCO，③代表Ca2+，c(HCO)与c(Ca2+)的变化趋势不相同，A错误；
B．由上述分析可知，B错误；
C．由分析可知，N点处c(H+)=10-8.3ml·L-1，c(H2CO3)=10-5ml·L-1，代入，得c(CO)=10-4.7ml·L-1，根据Ksp(CaCO3)=2.8×10-9，得c(Ca2+)=2.8×10-4.3ml·L-1，C错误；
D．直线①方程为：；直线②方程为：，得lgc(CO)-2lgc(HCO)=1，D正确；
故选D。
13.D
【解析】
【分析】当温度升高时反应Ⅰ平衡逆向移动，而反应Ⅱ平衡正向移动且幅度更大，所以CO2的转化率增加，但甲醇的选择性降低。
A． 由图随温度升高，甲醇选择率降低，说明生成CO变大，反应Ⅱ正向移动，，故A错误；
B． 根据信息甲醇的选择率是转化的CO2中甲醇的含量，553K时CO2的平衡转化率是20%，甲醇的物质的量是1×20%×60%=0.12ml，则反应I参加反应的H2为0.36ml，生成的H2O为0.12ml，反应II中参加反应的CO2：1×20%-0.12=0.08ml，参加反应的H2为：0.08ml，生成的H2O为0.08ml，反应I在553K下平衡时的物质的量分别为CO2：0.8ml，H2：2.44-0.36-0.08=2ml，CH3OH：0.12，H2O：0.12+0.08=0.2ml，反应II，平衡时，物质的量分别为CO2：0.8ml，H2：2.44-0.36-0.08=2ml，H2O：0.12+0.08=0.2ml，CO：0.08ml，体积保持1L不变，时，反应Ⅱ的平衡常数，故B错误；
C． 催化剂能缩短平衡所需时间，不影响甲醇的平衡产率，故C错误；
D． 其它条件不变，增大压强平衡向气体体积减小的方向进行，对反应Ⅰ平衡正向移动，可提高平衡时的体积分数，故D正确；
故选D。
第Ⅱ卷
二、非选择题：共4题，共61分。
14. （15分）
【答案】（1）+3 （2）
（3）将粗PbO溶解在35%NaOH溶液中，配成高温下的饱和溶液，趁热过滤，降温结晶、过滤，洗涤干燥
（4）
（5）铟离子发生水解，导致铟萃取率下降
（6） ①. 10-7.6 ②. 96%
【解析】
【分析】从铜烟灰酸浸渣(主要含PbO、FeAsO4·2H2O、In2O3)中提取铟和铅，铜烟灰酸浸渣加入硫酸溶液硫酸化、焙烧后得到的焙砂，再加水水浸，浸渣加入10%氢氧化钠溶液加热处理后冷却、过滤，得到滤液和PbO粗品，经处理得到PbO；水浸液加硫代硫酸钠还原铁，再加入萃取剂萃取出含有亚铁离子和的水溶液，除铁后的有机相中加硫酸溶液反应萃取去掉萃余液，一系列处理得到粗铟。
【小问1详解】
FeAsO4·2H2O中O元素的化合价为-2价，As元素的化合价为+5价，根据化合物的化合价代数和为0，则 铁元素化合价为+3价；
【小问2详解】
水浸后的硫酸铅与氢氧化钠反应生成PbO粗品和硫酸钠，反应的化学反应方程式为；
【小问3详解】
根据PbO在NaOH溶液中溶解度曲线，PbO粗品中的杂质难溶于NaOH溶液，结合溶解度曲线，可知，氢氧化钠浓度较大时PbO溶液度较大，提纯PbO粗品的操作为将粗PbO溶解在35%NaOH溶液中，配成高温下的饱和溶液，趁热过滤，降温结晶、过滤，洗涤干燥；
【小问4详解】
“还原铁”是利用硫代硫酸钠将铁离子氧化为亚铁离子，反应的离子方程式为；
【小问5详解】
“萃取除铁”中，发现当溶液pH>1.5后，钢萃取率随pH的升高而下降，原因是铟离子发生水解，导致铟萃取率下降；
【小问6详解】
根据图像，加入50mLH2SO4时，沉淀完全，-lgc(Pb2+)=3.8，则c(Pb2+)=10-3.8ml/L，根据反应，则c(Pb2+)=c()，25℃，PbSO4的Ksp(PbSO4)= c(Pb2+)·c()=10-3.8ml/L10-3.8ml/L=10-7.6ml2/L2；
②加入50.00mL 0.100ml/LH2SO4与Pb2+恰好完全反应，，n(Pb2+)=n()=0.100ml/L0.05L=0.005ml，根据原子守恒n(PbO)=n(Pb2+)=0.005ml，PbO的质量m=nM=0.005ml223g/ml=1.115g，PbO产品的纯度为。
15. （15分）
【答案】（1） ①. 5 ②. 取代反应
（2） ①. 醚键、硝基 ②.
（3）+(CH3CO)2O +CH3COOH
（4） （5）
【解析】
【分析】根据反应条件可知B应含有醛基，被催化氧化生成C，A中应含有羟基，被催化氧化为醛基，根据C的结构简式可知B应为OHCCH2CHO，A应为HOCH2CH2CH2OH，相对分子质量为76，与足量Na反应生成，且含有3种环境的氢原子，满足题意；根据反应条件和已知②可知E中硝基被还原为氨基生成F，所以F的结构简式为 ；H中有两个羧基连接在同一饱和碳原子上，根据已知③可知I的结构简式应为。
【小问1详解】
根据分析，A为HOCH2CH2CH2OH，分子中3个C原子和2个O原子共5个原子均为杂化；C→D中，-CH2-中的1个H原子被Br原子替代，属于取代反应；
【小问2详解】
E中含有的官能团为醚键、硝基；根据分析，H中有两个羧基连接在同一饱和碳原子上，根据已知③可知I的结构简式应为；
【小问3详解】
根据反应条件和已知②可知E中硝基被还原为氨基生成F，所以F的结构简式为 ，F→G发生取代反应，反应的化学方程式为+(CH3CO)2O +CH3COOH ；
【小问4详解】
能发生水解反应，说明分子中含有酯基，水解产物之一是氨基酸，说明分子中含有氨基，且氨基与酯基连在同一个碳原子上，核磁共振氢谱有6组峰，氢原子数目之比为，说明分子中含有1个甲基，由此可推知G的同分异构体为；
【小问5详解】
由逆推法可知，以 为原料制备 的反应依次为 在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成， 发生催化氧化反应生成 ， 继续氧化为 ， 发生信息②反应生成 ，合成路线如下： 。
16. （15分）
【答案】（1） ①. 1s22s22p63s23p63d74s2 ②. 球
（2）除去炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉
（3）溶液变澄清 （4） ①. ②. 加入柠檬酸钠(Na3C6H5O7)，平衡正向移动
（5）加入2(NH4)2C2O4溶液生成沉淀，过滤、洗涤，得纯净，在空气中加热至400℃
【解析】
【分析】正极材料主要活性物质是LiCO2，附着物为炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉等，将正极材料研磨成粉末后进行高温煅烧进行“预处理”，除去炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉等，烧渣的成分LiCO2，LiCO2在还原剂双氧水的作用下用硫酸溶解得到Li2SO4、CSO4和硫酸的混合溶液，向浸出后的溶液中加入NaOH调节pH，接着加入N2H4·H2O可以制取单质钴粉；浸取后滤液加2(NH4)2C2O4溶液生成，在空气中加热至400℃得到C3O4。
【小问1详解】
C是27号元素，基态钴原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，其最高能层电子云轮廓图为球形
【小问2详解】
“预处理”时，将正极材料研磨成粉末后进行高温煅烧，炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉转化为二氧化碳和水，高温煅烧的目的是除去炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉。
【小问3详解】
“浸出”过程中，将煅烧后的粉末(含LiCO2和少量难溶杂质)与硫酸混合，将形成的悬浊液加入如图所示的烧瓶中，控制温度为75℃，边搅拌边通过分液漏斗滴加双氧水，浸出实验中当观察到溶液变澄清，得到Li2SO4、CSO4和硫酸的混合溶液，可以判断反应结束。
【小问4详解】
①根据图示， pH=9时C(Ⅱ)的存在形式为，和N2H4·H2O反应生成C和氮气、水，根据得失电子守恒，制钴粉的离子方程式为。
②pH>10后所制钴粉中由于含有C(OH)2而导致纯度降低。C2+可以和柠檬酸根离子(C6H5O)生成配合物(CC6H5O7)—，pH>10的溶液中加入柠檬酸钠(Na3C6H5O7)，平衡正向移动，所以C(OH)2减少，所以可以提高钴粉的纯度。
【小问5详解】
，根据图示在空气中加热至400℃得到C3O4，取浸取后滤液，加入2(NH4)2C2O4溶液生成沉淀，过滤、洗涤，得纯净，在空气中加热至400℃得到C3O4。
17.（16分）
【答案】（1） ①. Cu能催化铝粉去除硝酸盐的反应（或形成Al-Cu原电池，增大铝粉去除硝酸盐的反应速率） ②. 因为过多的Cu原子覆盖于二元金属表面，减少了表面Al原子数，从而减少Al 与水体中硝酸盐的接触机会，使硝酸盐去除效果减弱
（2） ①. 吸附氢H(ads)与同样吸附于Cu表面的(ads)反应生成(ads)，(ads) 脱离Cu表面被释放到溶液中，溶液中(ads)转移并吸附在A1表面被还原为NH3 (ads) ②. 由图可知Cu表面吸附的H(ads)不能将(ads)转化为N2，而Pd表面吸附的H (ads)可实现上述转化。Cu表面生成的(ads) 可转移并吸附在Pd表面，被Pd表面的H(ads)进一步还原为N2 ③. pH在4~6范围内，随pH增大，溶液中氢离子浓度减小，催化剂表面产生的H (ads)减少，使硝酸盐去除率降低 ④. pH在8.5～10范围内，随着pH增大，氢氧根浓度增大，促进铝表面氧化铝的溶解，同时铝与OH-反应产生的氢原子能还原硝酸根，使硝酸盐的去除率升高
【解析】
【小问1详解】
①根据图中曲线可知，用Al/Cu二元金属复合材料去除水体中硝酸盐效果明显优于铝粉，可能的原因是：Cu能催化铝粉去除硝酸盐的反应（或形成Al-Cu原电池，增大铝粉去除硝酸盐的反应速率）；
②因为过多的Cu原子覆盖于二元金属表面，减少了表面Al原子数，从而减少Al 与水体中硝酸盐的接触机会，使硝酸盐去除效果减弱，故Al/Cu二元金属复合材料中Cu负载量过高也不利于硝酸盐的去除；
【小问2详解】
①H+吸附在Cu表面并得电子生成强还原性的吸附氢H(ads)，吸附氢H(ads)与同样吸附于Cu表面的(ads)反应生成(ads)，(ads) 脱离Cu表面被释放到溶液中，溶液中(ads)转移并吸附在A1表面被还原为NH3 (ads)，NH3与H+结合为进入溶液，故使用Al/Cu二元金属复合材料，可将水体中硝酸盐转化为铵盐；
②由图可知Cu表面吸附的H(ads)不能将(ads)转化为N2，而Pd表面吸附的H (ads)可实现上述转化。Cu表面生成的(ads) 可转移并吸附在Pd表面，被Pd表面的H(ads)进一步还原为N2，故引入Pd的Al/Cu/Pd三元金属复合材料，硝酸盐转化为N2选择性明显提高；
③pH在4~6范围内，随pH增大，溶液中氢离子浓度减小，催化剂表面产生的H (ads)减少，使硝酸盐去除率降低；pH在8.5～10范围内，随着pH增大，氢氧根浓度增大，促进铝表面氧化铝的溶解，同时铝与OH-反应产生的氢原子能还原硝酸根，使硝酸盐的去除率升高。选项
操作
现象
结论
A
向铜与浓硫酸反应后的溶液中加入适量水稀释
溶液呈蓝色
溶液中存在
B
取铁粉与水蒸气反应后的固体溶于足量盐酸，滴加KSCN溶液
溶液不显血红色
固体中铁元素均为二价铁
C
取少量无色溶液于试管中，依次加入氯化钡、硝酸溶液
有白色沉淀生成，加入硝酸不溶解
溶液中含有
D
两块相同的未经打磨的铝片，相同温度下分别投入到5.0mL等浓度的溶液和溶液中
前者无明显现象，后者铝片溶解
能加速破坏铝片表面的氧化膜
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