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黄金卷04-【赢在高考·黄金8卷】备战2024年高考化学模拟卷（广东专用）
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（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 Fe 56 Ni 59
第Ⅰ卷
一、选择题：本题共16个小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．二十大报告指出，我国在一些关键核心技术实现突破，载人航天、探月探火、深海深地探测、超级计算机、卫星导航等领域取得重大成果。下列成果中所用材料属于合金的是
【答案】C
【解析】A．属于无机非金属材料，A错误；
B．BN陶瓷是新型陶瓷材料，属于无机非金属材料，B错误；
C．钛铝外壳属于合金材料，C正确；
D．氮化镓是化合物，不是合金材料，D错误；
故选C。
2．化学与科技、社会、文化、生活有着密切的联系。下列说法正确的是
A．纳米材料石墨烯被称为“黑金”，它属于有机高分子材料
B．利用潮汐发电，是将化学能转化为电能
C．“落红不是无情物，化作春泥更护花”，蕴藏着自然界的碳、氮循环
D．可做为漂白剂、防腐剂、强氧化剂使用
【答案】C
【解析】A．石墨烯是由碳元素形成的碳单质，是新型无机非金属材料，故A错误；
B．潮汐发电是利用潮汐能，其不属于化学变化，故B错误；
C．“落红不是无情物，化作春泥更护花”中落红是指花瓣，花瓣中含有C、H、O、N等化学元素，其掉落到土壤中被其它植物吸收是自然界的碳、氮循环，故C正确；
D．SO2可作为漂白剂和防腐剂以及还原剂，其不具备强氧化性，故D错误；
故选C。
3．2022年11月29日神舟十五号载人飞船发射成功，搭载该飞船使用的长征二号F遥十五运载火箭用偏二甲肼作燃料，作氧化剂。下列化学用语正确的是
A．该反应的化学方程式：
B．二氧化碳的空间填充模型：
C．偏二甲肼的结构简式：
D．水的电子式：
【答案】D
【解析】A．偏二甲肼作燃料，作氧化剂，两者发生氧化还原反应生成氮气和二氧化碳、水，该反应的化学方程式：，A错误；
B．碳原子半径大于氧，二氧化碳的空间填充模型：，B错误；
C．偏二甲肼的结构简式： ，C错误；
D．水是由氢氧构成的共价化合物，电子式： ，D正确；
故选D。
4．某学生设计了一种家用消毒液发生器，装置如图如示。下列说法错误的是
A．通电时发生氧化反应B．通电时电子从阳极经食盐溶液流向阴极
C．该消毒液的有效成分是NaClOD．该装置的优点是随制随用
【答案】B
【解析】A．通电时Cl-的化合价由-1变为0，Cl-发生氧化反应生成氯气，A正确；
B．溶液中只有阴阳离子没有电子，电子不能经过电解质溶液，B错误；
C．电解食盐溶液会生成氯气、氢气和氢氧化钠，氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠，故有效成分为是次氯酸钠，C正确；
D．该装置的优点是随制随用，以防旧制的次氯酸钠分解失效，D正确；
答案选B。
5．维生素( )是维持人体正常代谢所必需的维生素，下列关于该化合物的叙述错误的是
A．分子中含有20个碳原子
B．能使酸性重铬酸钾溶液变色
C．能够发生加成反应
D．能够发生水解反应
【答案】D
【解析】A．在键线式结构中，线段的起点、拐点、终点都表示碳原子，在六元环 上，有9个C原子，在 结构中，有11个C原子，所以分子中含有20个碳原子，A正确；
B．该有机化合物结构中含有的碳碳双键和醇羟基，都能被酸性重铬酸钾溶液氧化，从而使重铬酸钾溶液褪色，B正确；
C．该有机化合物结构中含有碳碳双键，能够与H2、Br2、H2O等发生加成反应，C正确；
D．该有机化合物中不含有能发生水解反应的酯基、卤原子、肽键、多糖等结构，D错误；
故选D。
6．下列劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是
【答案】D
【解析】A．用铁盐净水是由于铁盐电离产生的Fe3+发生水解反应产生Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体表面积大，吸附力强，可以吸附水中悬浮的固体小颗粒，使之形成沉淀，从而具有净水作用，A正确；
B．NH4HCO3易溶于水，能电离产生，中含有植物需要的营养元素氮元素，因此可以对农作物施肥，NH4HCO3属于氮肥，B正确；
C．在被保护的金属上连接一种更活泼的金属，被保护的金属作原电池的正极，活泼的金属为负极，首先被氧化腐蚀，这种保护金属的方法称为牺牲阳极的阴极保护法，因此通常是在被保护的钢铁设备上安装若干镁合金或者锌块，C正确；
D．用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品，是由于玻璃中含有的SiO2能够与氢氟酸中的HF反应产生SiF4气体和水，因此用于玻璃的雕刻，这与SiO2是酸性氧化物无关，D错误；
故合理选项是D。
7．下列装置用于实验室制取NO并回收，不能达到实验目的的是
A．用装置甲制NO气体B．用装置乙除NO中的少量
C．用装置丙收集NO气体D．用装置丁蒸干溶液获得固体
【答案】D
【解析】A．Cu与稀硝酸在常温下发生氧化还原反应产生Cu(NO3)2、NO、H2O，因此可以用装置甲制NO气体，A不符合题意；
B．二氧化氮和水生成一氧化氮，能除去NO中的少量，B不符合题意；
C．NO气体在常温下容易与空气中的O2反应产生NO2气体，因此应该根据NO不溶于水，也不能与水发生反应，采用排水方法收集NO气体，C不符合题意；
D．Cu(NO3)2溶液加热时会促进铜离子水解，且生成硝酸易挥发，应根据其溶解度受温度的影响变化较大，采用冷却结晶法制备Cu(NO3)2·6H2O，D符合题意；
故选D。
8．苯胺()是一种有机弱碱，可与盐酸反应生成盐酸盐()。下列叙述正确的是
A．中碳原子的杂化轨道类型为
B．水溶液加水稀释，降低
C．水溶液中：
D．在水中的电离方程式为：
【答案】D
【解析】A．苯环内碳原子都采用sp2杂化，A错误；
B．盐酸盐()属于强酸弱碱盐，水解显酸性，加水稀释，水解程度增大，但由于溶液被稀释，H+浓度减小，增大，B错误；
C．水溶液中存在电荷守恒：，C错误；
D．盐酸盐()在水中完全电离，电离方程式为：，D正确；
故选D。
9．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A．含有FeCl2的溶液中：、H+、K+、Ca2+
B．中性溶液中：Fe3+、、、
C．澄清透明溶液中：Cu2+、、Cl-、Mg2+
D．的溶液中：、Na+、OH-、S2-
【答案】C
【解析】A．含有FeCl2的溶液中，Fe2+、、H+会发生氧化还原反应，在水溶液中不能大量共存，故A不符合题意；
B．Fe3+在pH=4.4时已经沉淀完全，中性溶液中不能大量存在Fe3+、和之间会发生双水解反应，在水溶液中不能大量共存，故B不符合题意；
C．Cu2+、、Cl-、Mg2+之间不发生化学反应，在水溶液中可以大量共存，故C符合题意；
D．常温下，Kw=c(H+)c(OH-)=10-14，，则c(OH-)=10-13ml/L，c(H+)=10-1ml/L，c(H+)＞c(OH-)，溶液显酸性，酸性条件下，、OH-、S2-与H+会发生反应生成Al(OH)3或Al3+、水、HS-或硫化氢，在溶液中不能大量共存，故D不符合题意；
答案选C。
10．硝酸厂利用下图将NOx转化为无污染气体。下列有关说法正确的是
A．N2的电子式为
B．H2O的结构式为H-O-H
C．过程Ⅱ中NOx发生氧化反应
D．转化过程中Ce4+/Ce3+会被不断消耗
【答案】B
【分析】由图可知反应经过两个过程：Ⅰ、H2+2Ce4+=2Ce3++2H+，Ⅱ、4xCe3++4xH++2NOx=4xCe4++N2+2xH2O，总反应为2xH2+2NOx2xH2O+N2。
【解析】A．N2中两个N形成3对共用电子对，其电子式为，A错误；
B．H2O分子之间形成2个H-O键，其结构式为H-O-H，B正确；
C．过程Ⅱ中NOx转化为N2和H2O，N元素化合价降低，被还原，发生还原反应，C错误；
D．由反应过程和总反应可知，Ce4+为该反应的催化剂，转化过程中Ce4+/Ce3+不会被消耗，D错误；
答案选B。
11．2021年，我国科学家首次在实验室实现到淀粉的全合成，其合成路线如下：设为阿伏加德罗常数，下列有关说法不正确的是
A．标况下，11.2L 中含有共用电子对数目为2
B．反应②、③无法在高温下进行
C．反应②中，3.2g 生成HCHO时转移电子数目为0.2
D．1ml DHA与乙酸发生取代反应，可消耗乙酸分子数目为
【答案】D
【解析】A．的结构式为O=C=O，标况下11.2L 中含有共用电子对数目为，故A正确；
B．反应②、③需要用酶作2催化剂，反应②、③无法在高温下进行，故B正确；
C．反应②中，3.2g 生成HCHO时转移电子数目为，故C正确；
D．DHA含有2个羟基，1ml DHA与乙酸发生取代反应，可消耗2ml乙酸，故D错误；
选D。
12．实验探究是化学学科的魅力所在。下列有关实验操作、现象和结论均正确的是
【答案】D
【解析】A．向平衡体系2NO2N2O4中加压，NO2浓度增大，气体颜色先变深，后又因2NO2N2O4的平衡正向移动，颜色逐渐变浅，因此现象应为气体颜色先变深后变浅，故A错误；
B．加入稀硫酸使淀粉水解后，应在碱性环境下检验葡萄糖，即应先加过量的NaOH中和稀硫酸，再加入新制Cu(OH)2悬浊液，故B错误；
C．根据金属单质与水或酸反应置换出氢的难易判断金属性的强弱，与NaOH是否反应不能作为判断金属性强弱的依据，故C错误；
D．向海带灰的浸取液中滴加适量氯水，再加入CCl4萃取，溶液分层，下层出现紫红色，说明生成了I2，从而证明海带中含有碘元素，故D正确；
答案选D。
13．已知W、X、Y、Z均为短周期元素，常温下，它们的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是
A．化合物为含有非极性共价键的离子化合物
B．简单离子半径：
C．X、Z和O形成的盐溶液XZO呈酸性
D．电负性：Y>Z
【答案】A
【解析】W、X、Y、Z均为短周期元素，常温下它们的最高价氧化物对应的水化物溶液的浓度均为0.01ml•L−1，其中X的pH＝12，属于一元强碱，且X的原子半径最大，则X为Na；W、Z的pH均为2，说明是一元强酸，原子序数和原子半径均满足Z＞W，则Z为Cl，W为N元素；Y的pH＜2，应该为二元强酸，Y的原子半径大于Cl，则Y为S元素，以此分析解答。
A．为Na2S2，和Na＋之间形成离子键，中S原子之间含有非极性共价键，故A正确；
B．离子的核外电子层结构相同时，核电荷数越大离子半径越小，电子层数越多离子半径越大，则简单离子半径大小为：S2−＞Cl−＞N3−＞Na＋，即Y＞Z＞W＞X，故B错误；
C．XZO为NaClO，ClO-水解呈碱性，故C错误；
D．氯的电负性大于硫，故D错误；
故答案选A。
14．下列过程涉及的离子方程式正确的是
A．泡沫灭火器的工作原理：Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑
B．用纯碱溶液吸收海水提溴时吹出的Br2：3Br2+6OH-=5Br-+BrO+3H2O
C．用石灰乳与浓缩的海水制备氢氧化镁：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
D．用稀硝酸鉴别铜合金制成的假金币：Cu+4H++NO=Cu2++NO2↑+2H2O
【答案】A
【解析】A．泡沫灭火器中的硫酸铝和碳酸氢钠溶液发生水解反应，最终生成氢氧化铝和二氧化碳，离子方程式为：Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑，故A正确；
B．Na2CO3溶液与吹出的Br2反应生成物有溴化钠、溴酸钠和二氧化碳，反应的离子方程式为3+3Br2=5Br-++3CO2↑，故B错误；
C．石灰乳为氢氧化钙乳浊液，与浓缩的海水反应的离子方程式为：Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+，故C错误；
D．稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水：3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O，故D错误；
故选A。
15．氨气在工业上应用广泛，已知反应 ，反应相同时间，的体积百分数随温度的变化情况如图所示，下列相关描述正确的是
A．线上的点均代表平衡时刻的点B．逆反应速率：
C．b点时D．平衡常数值：
【答案】D
【解析】由图可知，c点氨气的体积百分数最大，说明反应达到平衡，则c点以前为平衡的形成过程，c点以后为平衡的移动过程。
A．由分析可知，c点以前均未达到平衡，故A错误；
B．温度越高，反应速率越快，则d点逆反应速率大于a点，故B错误；
C．由分析可知，b点反应未达到平衡，正反应速率大于逆反应速率，故C错误；
D．该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，由分析可知，c点以后为平衡的移动过程，则c点平衡常数大于d点，故D正确；
故选D。
16．我国科学家利用电池，以水溶液作为锌离子电池的介质，可实现快速可逆的协同转化反应。如图所示，放电时该电池总反应为：。下列说法正确的是
A．放电时，为负极，发生氧化反应
B．放电时，参与反应，转移
C．充电时，通过阳离子交换膜从极移向极
D．充电时，阳极发生反应：
【答案】D
【解析】A．由总反应可知，放电时，Zn为负极，发生氧化反应，故A错误；
B．由总反应可知，反应时生成2mlBi，转移6ml电子，参与反应，转移，故B错误；
C．充电时，Zn电极作阴极，极作阳极，溶液中阳离子向阴极移动，则通过阳离子交换膜从极移向极，故C错误；
D．充电时的总反应为：，阳极发生反应：，故D正确；
故选：D。
第Ⅱ卷
二、非选择题：本题共4个小题，共56分。
17．（14分）某学习小组发现溶液呈绿色，与溶液颜色不一样，于是对溶液呈绿色的原因展开了研究。回答下列问题：
查阅资料：在溶液中存在如下平衡：
提出假设：溶液呈绿色的原因是其溶液中既有黄色的又有蓝色的，根据光学原理蓝色和黄色的混合色为绿色。
（1）配制100 mL 0.5溶液，需要称量_______g(保留4位有效数字)，先将溶解在较浓的盐酸中再加水稀释的原因是_____________________________________。
（2）设计方案并完成实验：
限选实验试剂和仪器：0.5 溶液、蒸馏水、饱和溶液、饱和NaCl溶液、饱和溶液、恒温水浴槽、试管等。
①实验Ⅰ、Ⅱ的目的是_______________________________。
②根据表中信息，补充数据：a=_______；从浓度商与平衡常数的相对大小的角度定量分析实验Ⅳ中溶液颜色为绿色而Ⅴ中溶液颜色为蓝绿色的原因：_______________________(写出推导过程)。
③与实验Ⅴ相对比，实验Ⅶ探究_____________对溶液颜色的影响。
④根据表中信息，推测b_______25℃(填“>”“=”或“<”)。
实验结论：假设成立。
【答案】（每空2分）
（1）8.550 抑制水解
（2）①同阴离子的溶液对照，说明蓝色和绿色不是由这些阴离子导致的(或说明这些阴离子是无色的)
②2.0 Ⅳ→Ⅴ，加水稀释使溶液浓度变为原来的一半，由，可知，实验Ⅴ中的平衡正向移动，溶液颜色由绿色变为蓝绿色 ③的浓度 ④>
【解析】（1），。根据可知，在酸中稀释是提高引起水解平衡逆向移动，从而抑制水解；
（2）①实验Ⅰ、Ⅱ具有相同的温度和颜色，仅阴离子浓度不同，故为不同阴离子的溶液对照，与研究目的相联系说明阴离子是不具有颜色的，或者说明蓝色和绿色不是由这些阴离子导致的。②观察表格实验组对照发现25℃下只有实验Ⅳ和Ⅴ在上有不同数据，故实验目的是探究与溶液颜色关系，需要保持其他变量相同，仅取样不同，则需要水的体积为4.0 mL-2.0 mL=2.0 mL；实验Ⅳ加水稀释使溶液浓度变为原来的一半，即是实验Ⅴ，结合实验目的和题干平衡信息，列出浓度商表达式并代入减半浓度得：，可得，实验V中的平衡正向移动，溶液颜色由绿色变为蓝绿色。
③将实验Ⅶ与实验Ⅴ进行对比可知，选择相同温度、相同浓度、相同体积的溶液，实验Ⅶ中另加入，使得的浓度大于实验Ⅴ的，故此问应为的浓度。
④此问考查温度对平衡的影响，结合平衡中焓变信息可知，将实验Ⅷ与实验Ⅳ对照，离子颜色从绿色变为黄绿色是平衡逆向移动，对放热反应而言是温度升高，故应填“>”。
18．（14分）金属钴、镍作为重要的战略资源，有“工业味精”之称，工业上利用红土镍矿(主要成分为Ni、C、Fe、Al、Si等元素的氧化物)生产中间品MSP(硫化钴镍)，并利用MSP进一步生产NiSO4的流程如图。
已知：
i.几种金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示：
ii.氧化前后，溶液中Ni、C元素的化合价均为+2价。
回答下列问题：
（1）“加压浸出”时，滤渣I的主要成分为____________(填化学式)。
（2）“氧化”时，加入NaClO3的目的是______________________________(用离子方程式表示)，NaClO3中阴离子的空间结构为__________________。
（3）“中和”时，应控制的pH范围是___________。
（4）Cyanex272(RH)是一种有机萃取剂，其作用原理为nRH+Mn2+RnM+nH+(Mn+表示金属阳离子)，从“含钴负载有机相”中重新获取Cyanex272的方法是_______________________。
（5）工业上利用电解NiSO4溶液制备Ni的同时可获得较浓的硫酸，电解装置如图所示，离子交换膜M为___________(填“阳”或“阴”)离子交换膜，阳极反应式为_____________________________。
（6）NiSO4在一定条件下分解可得到镍的某种氧化物，其晶胞如图所示。该晶体中与O距离最近且相等的Ni的个数为___________。已知晶胞内Ni和O的最短距离为apm，设NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为___________g•cm-3。
【答案】（1）SiO2（1分）
（2）6H++6Fe2++ClO=6Fe3++3H2O+Cl-（2分） 三角锥形（1分）
（3）4.5≤pH＜6.9（2分）
（4）往“含钴负载有机相”中加入稀硫酸，转移至分液漏斗中，振荡，静置，分液（2分）
（5）阴（1分） 2H2O-4e-=4H++O2↑（2分）
（6）6（1分） ×1030（2分）
【解析】红土镍矿主要成分为Ni、C、Fe、Al、Si等元素的氧化物，加入硫酸加压浸出，Ni、C、Fe、Al的氧化物溶解生成硫酸盐，二氧化硅和稀硫酸不反应，“氧化”加入NaClO3的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，加入石灰石浆中和，除去Fe3+和Al3+，过滤，加入H2S沉淀Ni2+和C2+，生成MSP(硫化钴镍)，酸化，萃取，将Ni和C分离。
（1）加入硫酸加压浸出，Ni、C、Fe、Al的氧化物溶解，二氧化硅和稀硫酸不反应，因此滤渣I的主要成分为SiO2。
（2）“氧化”加入NaClO3的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，离子方程式为：6H++6Fe2++ClO=6Fe3++3H2O+Cl-，中心原子Cl的孤电子对数为，价层电子对数为3+1=4，则Cl采取sp3杂化，因此空间结构为三角锥形。
（3）“中和”是为了除去Fe3+和Al3+，为了保证Fe3+和Al3+完全沉淀，而Ni2+和C2+不沉淀，pH范围应该为4.5≤pH＜6.9。
（4）有机萃取剂Cyanex272(RH)萃取钴离子的方程式为2RH+C2+R2 C +2H+，想要得到Cyanex272，需要反应逆向进行，因此可以向含钴负载有机相中加入盐酸。
（5）该电解装置通过电解NiSO4溶液制备Ni的同时可获得较浓的硫酸，则右侧电极为阴极，发生反应为Ni2++2e-=Ni，左侧为阳极，反应为2H2O-4e-=4H++O2↑，要生成硫酸，则右室的向左室移动，离子交换膜M为阴离子交换膜。
（6）由晶胞结构图可知，该晶体中与O距离最近且相等的Ni的个数为6。
已知晶胞内Ni和O的最短距离为apm，则晶胞边长为2apm，一个晶胞中Ni的个数为，O的个数为，则该晶体的化学式为NiO，则该晶体的密度为×1030g•cm-3。
19．（14分）N2O是《联合国气候变化框架公约》所列六种温室气体之一。目前，直接催化分解法是消除N2O的主要方法，该过程中发生的反应如下：
i.2N2O(g)2N2(g)+O2(g) ΔH1
ii.2N2O(g)N2(g)+2NO(g) ΔH2
iii.4N2O(g)3N2(g)+2NO2(g) ΔH3
回答下列问题：
（1）根据盖斯定律，反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH=____________ (写出代数式即可)。
（2）已知反应i在任意温度下均能自发进行，则反应i为____________ (填“吸热”或“放热”)反应。
（3）反应i的势能曲线示意图如图(…表示吸附作用，A表示催化剂，TS表示过渡态分子)：
①过程Ⅲ中最大势能垒(活化能)为________________kcal·ml-1。
②下列有关反应i的说法不正确的是_____________ (填标号)。
A．过程Ⅰ中有极性键断裂
B．过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都有N2生成
C．该反应中只有两种物质能够吸附N2O分子
D．过程Ⅱ中间体A—O2可释放O2也可吸附N2O分子
（4）模拟废气中N2O直接催化分解过程。
①515℃时，将模拟废气(N2O体积分数为40%)以6000m3·h-1的速度通过催化剂，测得N2O的转化率为40%，则平均反应速率v(N2O)为________________m3·h-1。欲提高N2O的转化率，可采取的措施为________________________________ (任写一条)。
②T℃和P0kPa时，在恒压密闭容器中进行模拟实验。各组分的相关信息如表：
其中x=____________，N2O的平衡转化率为__________________ (保留三位有效数字)；该温度下，反应2N2O(g)2N2(g)+O2(g)的压强平衡常数Kp=____________kPa(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
【答案】（1）ΔH3-ΔH1-ΔH2（2分）
（2）放热（1分）
（3）①82.17（1分） ②C（1分）
（4）①960（1分） 减压(或升温、将废气缓慢通过催化剂等)（2分）
②1（2分） 97.1%（2分） 500p（2分）
【解析】（1）i.2N2O(g)2N2(g)+O2(g) ΔH1
ii.2N2O(g)N2(g)+2NO(g) ΔH2
iii.4N2O(g)3N2(g)+2NO2(g) ΔH3
根据盖斯定律，将iii-i-ii得：反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH=ΔH3-ΔH1-ΔH2。
（2）已知反应i在任意温度下均能自发进行，则表明反应i为任意条件下的自发反应，其∆S＞0，则∆H＜0，所以该反应为放热反应。
（3）①过程Ⅲ中最大势能垒(活化能)为活化分子的最高能量与分子平均能量的差值，即为37.49 kcal·ml-1-(-44.68 kcal·ml-1)= 82.17kcal·ml-1。
②A．过程Ⅰ中，N2O转化为N2等，断裂为氮氧共价键，其为极性键，A正确；B．从图中可以看出，过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都有N2生成，B正确；C．从图中可以看出，A、A-O、A-O2都能吸附N2O，所以该反应中有三种物质能够吸附N2O分子，C不正确；D．从图中看出， A-O2在过程Ⅱ中转化为A，从而释放出O2，在过程Ⅲ中吸附N2O分子，D正确；故选C。
（4）①515℃时，将模拟废气(N2O体积分数为40%)以6000m3·h-1的速度通过催化剂，测得N2O的转化率为40%，则平均反应速率v(N2O)为6000m3·h-1×40%×40%=960m3·h-1。由于反应为气体分子数增大的分解反应，所以欲提高N2O的转化率，可采取的措施为：减压(或升温、将废气缓慢通过催化剂等)。
②利用表中数据，可建立以下三段式：
由分析可得出，其中x=1，N2O的平衡转化率为；该温度下，反应2N2O(g)2N2(g)+O2(g)的压强平衡常数Kp=kPa ==500p kPa。
20．（14分）化合物Ⅸ是合成一种新型多靶向抗肿瘤药物的中间体，其合成路线流程图如下：
回答下列问题：
（1）写出化合物Ⅰ的名称________，化合物Ⅰ→Ⅱ的反应类型____________。
（2）化合物Ⅲ由C、H、O三种原子组成，结构简式为________________。
（3）化合物Ⅳ分子结构中的含氧官能团有________ (填名称)。
（4）化合物Ⅴ在酸性下水解，有一种产物能在一定条件下自身聚合形成高聚物。形成该高聚物的反应方程式为_______________________________________。
（5）化合物X是V的同系物，其相对分子质量比V小28，化合物X同时满足如下条件的同分异构体有_____________种。
①苯环上有两种取代基，且能与溶液发生显色反应；
②能与溶液反应生成气体。
这些同分异构体中满足核磁共振氢谱峰面积比为6∶2∶2∶1∶1的结构简式_______________。
（6）根据上述信息，写出以苯乙烯( )与化合物Ⅶ为主要原料合成有机物 的路线流程。
【答案】（1）4-溴苯甲酸（对溴苯甲酸）（1分） 取代反应（1分）
（2）CH≡CCH2CH2OH（1分）
（3）羟基、酯基（2分）
（4）n+(n-1)H2O（2分）
（5）15（2分） （2分）
（6） （3分）
【解析】I到II在羧基上发生了酯化反应；II与III生成了IV，对比结构简式，III为CH≡CCH2CH2OH；IV与氢气反应，碳碳三键发生了加成反应得到V；V在NaClO和KBr，NaHCO3作用下生成VI，醛基被氧化，并且发生了溴原子的取代反应；VI与VII在醋酸钠存在下发生反应得到VIII，VIII中酯基水解得到了IX。
（1）化合物I的名称为4-溴苯甲酸（对溴苯甲酸）；I与甲醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应；
（2）对比II和IV的结构简式，III仅含C、H、O三种元素，III的结构简式为：CH≡CCH2CH2OH；
（3）化合物IV中的含氧官能团为：羟基、酯基；
（4）化合物V在酸性条件下水解，水解产物为 和甲醇， 在一定条件下可以发生缩聚反应生成聚酯，化学方程式为：n+(n-1)H2O；
（5）化合物X是V的同系物，其相对分子质量比V小28，化合物X比V少两个CH2，X苯环上有两种取代基，且能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，能与NaHCO3溶液反应生成CO2气体，说明含有羧基，满足条件的同分异构体的结构简式：两个取代基为对位时，共有 、 、 、 、5种；同理，两个取代基为邻位和间位各有5种，共15种；核磁共振氢谱峰面积比为6∶2∶2∶1∶1，即有5种不同化学环境的氢原子，且氢原子个数比为6∶2∶2∶1∶1，满足条件的结构简式为 ；
（6）苯乙烯与水生成 ，参照题中制备路线， 在NaClO和KBr，NaHCO3作用下生成 ， 与VII在醋酸钠作用下即可得到产物，故合成路线为： 。
A．天问一号用的SiO2气凝胶
B．天和核心舱用的BN陶瓷
C．“奋斗者”号潜水艇的钛铝外壳
D．北斗导航卫星的太阳能电池用的氮化镓
选项
劳动项目
化学知识
A
用铁盐净水
Fe3+水解得到Fe(OH)3胶体
B
用NH4HCO3对农作物施肥
NH4HCO3属于氮肥
C
在钢铁设施上安装镁合金
镁比铁活泼可防止铁被腐蚀
D
用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品
SiO2是酸性氧化物
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向平衡体系2NO2N2O4中加压
红棕色变浅
平衡正向移动
B
向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热几分钟，冷却后再加入新制Cu(OH)2悬浊液，加热
溶液中未观察到砖红色沉淀产生
淀粉没有水解
C
将大小相同的Al和Mg分别投入到相同浓度的NaOH溶液中
Al溶解有气泡产生，Mg无现象
Al的金属性强于Mg
D
向海带灰的浸取液中滴加适量氯水，再加入CCl4萃取
分层，下层出现紫红色
海带中含有碘元素
序号
温度/℃
V(0.5)/mL
V(饱和)/mL
V(饱和)/mL
V(饱和NaCl)/mL
/mL
溶液颜色
Ⅰ
25
/
/
4.0
/
/
无色
Ⅱ
25
/
/
/
4.0
/
无色
Ⅲ
25
/
4.0
/
/
/
蓝色
Ⅳ
25
4.0
/
/
/
/
绿色
Ⅴ
25
2.0
/
/
/
a
蓝绿色
Ⅵ
25
2.0
2.0
/
/
/
蓝绿色
Ⅶ
25
2.0
/
/
2.0
/
黄绿色
Ⅷ
b
4.0
/
/
/
/
黄绿色
全属离子
Fe3+
Fe2+
Al3+
Ni2+
C2+
开始沉淀的pH
2.3
7.0
3.1
6.9
7.1
沉淀完全的pH
3.7
9.0
4.5
8.9
9.1
物质
N2
N2O
O2
CO2
NO
NO2
n(投料)/ml
19
34
6.5
25
0
0
n(平衡)/ml
50
x
20
25
2
2
（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 Fe 56 Ni 59
第Ⅰ卷
一、选择题：本题共16个小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．二十大报告指出，我国在一些关键核心技术实现突破，载人航天、探月探火、深海深地探测、超级计算机、卫星导航等领域取得重大成果。下列成果中所用材料属于合金的是
【答案】C
【解析】A．属于无机非金属材料，A错误；
B．BN陶瓷是新型陶瓷材料，属于无机非金属材料，B错误；
C．钛铝外壳属于合金材料，C正确；
D．氮化镓是化合物，不是合金材料，D错误；
故选C。
2．化学与科技、社会、文化、生活有着密切的联系。下列说法正确的是
A．纳米材料石墨烯被称为“黑金”，它属于有机高分子材料
B．利用潮汐发电，是将化学能转化为电能
C．“落红不是无情物，化作春泥更护花”，蕴藏着自然界的碳、氮循环
D．可做为漂白剂、防腐剂、强氧化剂使用
【答案】C
【解析】A．石墨烯是由碳元素形成的碳单质，是新型无机非金属材料，故A错误；
B．潮汐发电是利用潮汐能，其不属于化学变化，故B错误；
C．“落红不是无情物，化作春泥更护花”中落红是指花瓣，花瓣中含有C、H、O、N等化学元素，其掉落到土壤中被其它植物吸收是自然界的碳、氮循环，故C正确；
D．SO2可作为漂白剂和防腐剂以及还原剂，其不具备强氧化性，故D错误；
故选C。
3．2022年11月29日神舟十五号载人飞船发射成功，搭载该飞船使用的长征二号F遥十五运载火箭用偏二甲肼作燃料，作氧化剂。下列化学用语正确的是
A．该反应的化学方程式：
B．二氧化碳的空间填充模型：
C．偏二甲肼的结构简式：
D．水的电子式：
【答案】D
【解析】A．偏二甲肼作燃料，作氧化剂，两者发生氧化还原反应生成氮气和二氧化碳、水，该反应的化学方程式：，A错误；
B．碳原子半径大于氧，二氧化碳的空间填充模型：，B错误；
C．偏二甲肼的结构简式： ，C错误；
D．水是由氢氧构成的共价化合物，电子式： ，D正确；
故选D。
4．某学生设计了一种家用消毒液发生器，装置如图如示。下列说法错误的是
A．通电时发生氧化反应B．通电时电子从阳极经食盐溶液流向阴极
C．该消毒液的有效成分是NaClOD．该装置的优点是随制随用
【答案】B
【解析】A．通电时Cl-的化合价由-1变为0，Cl-发生氧化反应生成氯气，A正确；
B．溶液中只有阴阳离子没有电子，电子不能经过电解质溶液，B错误；
C．电解食盐溶液会生成氯气、氢气和氢氧化钠，氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠，故有效成分为是次氯酸钠，C正确；
D．该装置的优点是随制随用，以防旧制的次氯酸钠分解失效，D正确；
答案选B。
5．维生素( )是维持人体正常代谢所必需的维生素，下列关于该化合物的叙述错误的是
A．分子中含有20个碳原子
B．能使酸性重铬酸钾溶液变色
C．能够发生加成反应
D．能够发生水解反应
【答案】D
【解析】A．在键线式结构中，线段的起点、拐点、终点都表示碳原子，在六元环 上，有9个C原子，在 结构中，有11个C原子，所以分子中含有20个碳原子，A正确；
B．该有机化合物结构中含有的碳碳双键和醇羟基，都能被酸性重铬酸钾溶液氧化，从而使重铬酸钾溶液褪色，B正确；
C．该有机化合物结构中含有碳碳双键，能够与H2、Br2、H2O等发生加成反应，C正确；
D．该有机化合物中不含有能发生水解反应的酯基、卤原子、肽键、多糖等结构，D错误；
故选D。
6．下列劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是
【答案】D
【解析】A．用铁盐净水是由于铁盐电离产生的Fe3+发生水解反应产生Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体表面积大，吸附力强，可以吸附水中悬浮的固体小颗粒，使之形成沉淀，从而具有净水作用，A正确；
B．NH4HCO3易溶于水，能电离产生，中含有植物需要的营养元素氮元素，因此可以对农作物施肥，NH4HCO3属于氮肥，B正确；
C．在被保护的金属上连接一种更活泼的金属，被保护的金属作原电池的正极，活泼的金属为负极，首先被氧化腐蚀，这种保护金属的方法称为牺牲阳极的阴极保护法，因此通常是在被保护的钢铁设备上安装若干镁合金或者锌块，C正确；
D．用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品，是由于玻璃中含有的SiO2能够与氢氟酸中的HF反应产生SiF4气体和水，因此用于玻璃的雕刻，这与SiO2是酸性氧化物无关，D错误；
故合理选项是D。
7．下列装置用于实验室制取NO并回收，不能达到实验目的的是
A．用装置甲制NO气体B．用装置乙除NO中的少量
C．用装置丙收集NO气体D．用装置丁蒸干溶液获得固体
【答案】D
【解析】A．Cu与稀硝酸在常温下发生氧化还原反应产生Cu(NO3)2、NO、H2O，因此可以用装置甲制NO气体，A不符合题意；
B．二氧化氮和水生成一氧化氮，能除去NO中的少量，B不符合题意；
C．NO气体在常温下容易与空气中的O2反应产生NO2气体，因此应该根据NO不溶于水，也不能与水发生反应，采用排水方法收集NO气体，C不符合题意；
D．Cu(NO3)2溶液加热时会促进铜离子水解，且生成硝酸易挥发，应根据其溶解度受温度的影响变化较大，采用冷却结晶法制备Cu(NO3)2·6H2O，D符合题意；
故选D。
8．苯胺()是一种有机弱碱，可与盐酸反应生成盐酸盐()。下列叙述正确的是
A．中碳原子的杂化轨道类型为
B．水溶液加水稀释，降低
C．水溶液中：
D．在水中的电离方程式为：
【答案】D
【解析】A．苯环内碳原子都采用sp2杂化，A错误；
B．盐酸盐()属于强酸弱碱盐，水解显酸性，加水稀释，水解程度增大，但由于溶液被稀释，H+浓度减小，增大，B错误；
C．水溶液中存在电荷守恒：，C错误；
D．盐酸盐()在水中完全电离，电离方程式为：，D正确；
故选D。
9．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A．含有FeCl2的溶液中：、H+、K+、Ca2+
B．中性溶液中：Fe3+、、、
C．澄清透明溶液中：Cu2+、、Cl-、Mg2+
D．的溶液中：、Na+、OH-、S2-
【答案】C
【解析】A．含有FeCl2的溶液中，Fe2+、、H+会发生氧化还原反应，在水溶液中不能大量共存，故A不符合题意；
B．Fe3+在pH=4.4时已经沉淀完全，中性溶液中不能大量存在Fe3+、和之间会发生双水解反应，在水溶液中不能大量共存，故B不符合题意；
C．Cu2+、、Cl-、Mg2+之间不发生化学反应，在水溶液中可以大量共存，故C符合题意；
D．常温下，Kw=c(H+)c(OH-)=10-14，，则c(OH-)=10-13ml/L，c(H+)=10-1ml/L，c(H+)＞c(OH-)，溶液显酸性，酸性条件下，、OH-、S2-与H+会发生反应生成Al(OH)3或Al3+、水、HS-或硫化氢，在溶液中不能大量共存，故D不符合题意；
答案选C。
10．硝酸厂利用下图将NOx转化为无污染气体。下列有关说法正确的是
A．N2的电子式为
B．H2O的结构式为H-O-H
C．过程Ⅱ中NOx发生氧化反应
D．转化过程中Ce4+/Ce3+会被不断消耗
【答案】B
【分析】由图可知反应经过两个过程：Ⅰ、H2+2Ce4+=2Ce3++2H+，Ⅱ、4xCe3++4xH++2NOx=4xCe4++N2+2xH2O，总反应为2xH2+2NOx2xH2O+N2。
【解析】A．N2中两个N形成3对共用电子对，其电子式为，A错误；
B．H2O分子之间形成2个H-O键，其结构式为H-O-H，B正确；
C．过程Ⅱ中NOx转化为N2和H2O，N元素化合价降低，被还原，发生还原反应，C错误；
D．由反应过程和总反应可知，Ce4+为该反应的催化剂，转化过程中Ce4+/Ce3+不会被消耗，D错误；
答案选B。
11．2021年，我国科学家首次在实验室实现到淀粉的全合成，其合成路线如下：设为阿伏加德罗常数，下列有关说法不正确的是
A．标况下，11.2L 中含有共用电子对数目为2
B．反应②、③无法在高温下进行
C．反应②中，3.2g 生成HCHO时转移电子数目为0.2
D．1ml DHA与乙酸发生取代反应，可消耗乙酸分子数目为
【答案】D
【解析】A．的结构式为O=C=O，标况下11.2L 中含有共用电子对数目为，故A正确；
B．反应②、③需要用酶作2催化剂，反应②、③无法在高温下进行，故B正确；
C．反应②中，3.2g 生成HCHO时转移电子数目为，故C正确；
D．DHA含有2个羟基，1ml DHA与乙酸发生取代反应，可消耗2ml乙酸，故D错误；
选D。
12．实验探究是化学学科的魅力所在。下列有关实验操作、现象和结论均正确的是
【答案】D
【解析】A．向平衡体系2NO2N2O4中加压，NO2浓度增大，气体颜色先变深，后又因2NO2N2O4的平衡正向移动，颜色逐渐变浅，因此现象应为气体颜色先变深后变浅，故A错误；
B．加入稀硫酸使淀粉水解后，应在碱性环境下检验葡萄糖，即应先加过量的NaOH中和稀硫酸，再加入新制Cu(OH)2悬浊液，故B错误；
C．根据金属单质与水或酸反应置换出氢的难易判断金属性的强弱，与NaOH是否反应不能作为判断金属性强弱的依据，故C错误；
D．向海带灰的浸取液中滴加适量氯水，再加入CCl4萃取，溶液分层，下层出现紫红色，说明生成了I2，从而证明海带中含有碘元素，故D正确；
答案选D。
13．已知W、X、Y、Z均为短周期元素，常温下，它们的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是
A．化合物为含有非极性共价键的离子化合物
B．简单离子半径：
C．X、Z和O形成的盐溶液XZO呈酸性
D．电负性：Y>Z
【答案】A
【解析】W、X、Y、Z均为短周期元素，常温下它们的最高价氧化物对应的水化物溶液的浓度均为0.01ml•L−1，其中X的pH＝12，属于一元强碱，且X的原子半径最大，则X为Na；W、Z的pH均为2，说明是一元强酸，原子序数和原子半径均满足Z＞W，则Z为Cl，W为N元素；Y的pH＜2，应该为二元强酸，Y的原子半径大于Cl，则Y为S元素，以此分析解答。
A．为Na2S2，和Na＋之间形成离子键，中S原子之间含有非极性共价键，故A正确；
B．离子的核外电子层结构相同时，核电荷数越大离子半径越小，电子层数越多离子半径越大，则简单离子半径大小为：S2−＞Cl−＞N3−＞Na＋，即Y＞Z＞W＞X，故B错误；
C．XZO为NaClO，ClO-水解呈碱性，故C错误；
D．氯的电负性大于硫，故D错误；
故答案选A。
14．下列过程涉及的离子方程式正确的是
A．泡沫灭火器的工作原理：Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑
B．用纯碱溶液吸收海水提溴时吹出的Br2：3Br2+6OH-=5Br-+BrO+3H2O
C．用石灰乳与浓缩的海水制备氢氧化镁：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
D．用稀硝酸鉴别铜合金制成的假金币：Cu+4H++NO=Cu2++NO2↑+2H2O
【答案】A
【解析】A．泡沫灭火器中的硫酸铝和碳酸氢钠溶液发生水解反应，最终生成氢氧化铝和二氧化碳，离子方程式为：Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑，故A正确；
B．Na2CO3溶液与吹出的Br2反应生成物有溴化钠、溴酸钠和二氧化碳，反应的离子方程式为3+3Br2=5Br-++3CO2↑，故B错误；
C．石灰乳为氢氧化钙乳浊液，与浓缩的海水反应的离子方程式为：Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+，故C错误；
D．稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水：3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O，故D错误；
故选A。
15．氨气在工业上应用广泛，已知反应 ，反应相同时间，的体积百分数随温度的变化情况如图所示，下列相关描述正确的是
A．线上的点均代表平衡时刻的点B．逆反应速率：
C．b点时D．平衡常数值：
【答案】D
【解析】由图可知，c点氨气的体积百分数最大，说明反应达到平衡，则c点以前为平衡的形成过程，c点以后为平衡的移动过程。
A．由分析可知，c点以前均未达到平衡，故A错误；
B．温度越高，反应速率越快，则d点逆反应速率大于a点，故B错误；
C．由分析可知，b点反应未达到平衡，正反应速率大于逆反应速率，故C错误；
D．该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，由分析可知，c点以后为平衡的移动过程，则c点平衡常数大于d点，故D正确；
故选D。
16．我国科学家利用电池，以水溶液作为锌离子电池的介质，可实现快速可逆的协同转化反应。如图所示，放电时该电池总反应为：。下列说法正确的是
A．放电时，为负极，发生氧化反应
B．放电时，参与反应，转移
C．充电时，通过阳离子交换膜从极移向极
D．充电时，阳极发生反应：
【答案】D
【解析】A．由总反应可知，放电时，Zn为负极，发生氧化反应，故A错误；
B．由总反应可知，反应时生成2mlBi，转移6ml电子，参与反应，转移，故B错误；
C．充电时，Zn电极作阴极，极作阳极，溶液中阳离子向阴极移动，则通过阳离子交换膜从极移向极，故C错误；
D．充电时的总反应为：，阳极发生反应：，故D正确；
故选：D。
第Ⅱ卷
二、非选择题：本题共4个小题，共56分。
17．（14分）某学习小组发现溶液呈绿色，与溶液颜色不一样，于是对溶液呈绿色的原因展开了研究。回答下列问题：
查阅资料：在溶液中存在如下平衡：
提出假设：溶液呈绿色的原因是其溶液中既有黄色的又有蓝色的，根据光学原理蓝色和黄色的混合色为绿色。
（1）配制100 mL 0.5溶液，需要称量_______g(保留4位有效数字)，先将溶解在较浓的盐酸中再加水稀释的原因是_____________________________________。
（2）设计方案并完成实验：
限选实验试剂和仪器：0.5 溶液、蒸馏水、饱和溶液、饱和NaCl溶液、饱和溶液、恒温水浴槽、试管等。
①实验Ⅰ、Ⅱ的目的是_______________________________。
②根据表中信息，补充数据：a=_______；从浓度商与平衡常数的相对大小的角度定量分析实验Ⅳ中溶液颜色为绿色而Ⅴ中溶液颜色为蓝绿色的原因：_______________________(写出推导过程)。
③与实验Ⅴ相对比，实验Ⅶ探究_____________对溶液颜色的影响。
④根据表中信息，推测b_______25℃(填“>”“=”或“<”)。
实验结论：假设成立。
【答案】（每空2分）
（1）8.550 抑制水解
（2）①同阴离子的溶液对照，说明蓝色和绿色不是由这些阴离子导致的(或说明这些阴离子是无色的)
②2.0 Ⅳ→Ⅴ，加水稀释使溶液浓度变为原来的一半，由，可知，实验Ⅴ中的平衡正向移动，溶液颜色由绿色变为蓝绿色 ③的浓度 ④>
【解析】（1），。根据可知，在酸中稀释是提高引起水解平衡逆向移动，从而抑制水解；
（2）①实验Ⅰ、Ⅱ具有相同的温度和颜色，仅阴离子浓度不同，故为不同阴离子的溶液对照，与研究目的相联系说明阴离子是不具有颜色的，或者说明蓝色和绿色不是由这些阴离子导致的。②观察表格实验组对照发现25℃下只有实验Ⅳ和Ⅴ在上有不同数据，故实验目的是探究与溶液颜色关系，需要保持其他变量相同，仅取样不同，则需要水的体积为4.0 mL-2.0 mL=2.0 mL；实验Ⅳ加水稀释使溶液浓度变为原来的一半，即是实验Ⅴ，结合实验目的和题干平衡信息，列出浓度商表达式并代入减半浓度得：，可得，实验V中的平衡正向移动，溶液颜色由绿色变为蓝绿色。
③将实验Ⅶ与实验Ⅴ进行对比可知，选择相同温度、相同浓度、相同体积的溶液，实验Ⅶ中另加入，使得的浓度大于实验Ⅴ的，故此问应为的浓度。
④此问考查温度对平衡的影响，结合平衡中焓变信息可知，将实验Ⅷ与实验Ⅳ对照，离子颜色从绿色变为黄绿色是平衡逆向移动，对放热反应而言是温度升高，故应填“>”。
18．（14分）金属钴、镍作为重要的战略资源，有“工业味精”之称，工业上利用红土镍矿(主要成分为Ni、C、Fe、Al、Si等元素的氧化物)生产中间品MSP(硫化钴镍)，并利用MSP进一步生产NiSO4的流程如图。
已知：
i.几种金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示：
ii.氧化前后，溶液中Ni、C元素的化合价均为+2价。
回答下列问题：
（1）“加压浸出”时，滤渣I的主要成分为____________(填化学式)。
（2）“氧化”时，加入NaClO3的目的是______________________________(用离子方程式表示)，NaClO3中阴离子的空间结构为__________________。
（3）“中和”时，应控制的pH范围是___________。
（4）Cyanex272(RH)是一种有机萃取剂，其作用原理为nRH+Mn2+RnM+nH+(Mn+表示金属阳离子)，从“含钴负载有机相”中重新获取Cyanex272的方法是_______________________。
（5）工业上利用电解NiSO4溶液制备Ni的同时可获得较浓的硫酸，电解装置如图所示，离子交换膜M为___________(填“阳”或“阴”)离子交换膜，阳极反应式为_____________________________。
（6）NiSO4在一定条件下分解可得到镍的某种氧化物，其晶胞如图所示。该晶体中与O距离最近且相等的Ni的个数为___________。已知晶胞内Ni和O的最短距离为apm，设NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为___________g•cm-3。
【答案】（1）SiO2（1分）
（2）6H++6Fe2++ClO=6Fe3++3H2O+Cl-（2分） 三角锥形（1分）
（3）4.5≤pH＜6.9（2分）
（4）往“含钴负载有机相”中加入稀硫酸，转移至分液漏斗中，振荡，静置，分液（2分）
（5）阴（1分） 2H2O-4e-=4H++O2↑（2分）
（6）6（1分） ×1030（2分）
【解析】红土镍矿主要成分为Ni、C、Fe、Al、Si等元素的氧化物，加入硫酸加压浸出，Ni、C、Fe、Al的氧化物溶解生成硫酸盐，二氧化硅和稀硫酸不反应，“氧化”加入NaClO3的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，加入石灰石浆中和，除去Fe3+和Al3+，过滤，加入H2S沉淀Ni2+和C2+，生成MSP(硫化钴镍)，酸化，萃取，将Ni和C分离。
（1）加入硫酸加压浸出，Ni、C、Fe、Al的氧化物溶解，二氧化硅和稀硫酸不反应，因此滤渣I的主要成分为SiO2。
（2）“氧化”加入NaClO3的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，离子方程式为：6H++6Fe2++ClO=6Fe3++3H2O+Cl-，中心原子Cl的孤电子对数为，价层电子对数为3+1=4，则Cl采取sp3杂化，因此空间结构为三角锥形。
（3）“中和”是为了除去Fe3+和Al3+，为了保证Fe3+和Al3+完全沉淀，而Ni2+和C2+不沉淀，pH范围应该为4.5≤pH＜6.9。
（4）有机萃取剂Cyanex272(RH)萃取钴离子的方程式为2RH+C2+R2 C +2H+，想要得到Cyanex272，需要反应逆向进行，因此可以向含钴负载有机相中加入盐酸。
（5）该电解装置通过电解NiSO4溶液制备Ni的同时可获得较浓的硫酸，则右侧电极为阴极，发生反应为Ni2++2e-=Ni，左侧为阳极，反应为2H2O-4e-=4H++O2↑，要生成硫酸，则右室的向左室移动，离子交换膜M为阴离子交换膜。
（6）由晶胞结构图可知，该晶体中与O距离最近且相等的Ni的个数为6。
已知晶胞内Ni和O的最短距离为apm，则晶胞边长为2apm，一个晶胞中Ni的个数为，O的个数为，则该晶体的化学式为NiO，则该晶体的密度为×1030g•cm-3。
19．（14分）N2O是《联合国气候变化框架公约》所列六种温室气体之一。目前，直接催化分解法是消除N2O的主要方法，该过程中发生的反应如下：
i.2N2O(g)2N2(g)+O2(g) ΔH1
ii.2N2O(g)N2(g)+2NO(g) ΔH2
iii.4N2O(g)3N2(g)+2NO2(g) ΔH3
回答下列问题：
（1）根据盖斯定律，反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH=____________ (写出代数式即可)。
（2）已知反应i在任意温度下均能自发进行，则反应i为____________ (填“吸热”或“放热”)反应。
（3）反应i的势能曲线示意图如图(…表示吸附作用，A表示催化剂，TS表示过渡态分子)：
①过程Ⅲ中最大势能垒(活化能)为________________kcal·ml-1。
②下列有关反应i的说法不正确的是_____________ (填标号)。
A．过程Ⅰ中有极性键断裂
B．过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都有N2生成
C．该反应中只有两种物质能够吸附N2O分子
D．过程Ⅱ中间体A—O2可释放O2也可吸附N2O分子
（4）模拟废气中N2O直接催化分解过程。
①515℃时，将模拟废气(N2O体积分数为40%)以6000m3·h-1的速度通过催化剂，测得N2O的转化率为40%，则平均反应速率v(N2O)为________________m3·h-1。欲提高N2O的转化率，可采取的措施为________________________________ (任写一条)。
②T℃和P0kPa时，在恒压密闭容器中进行模拟实验。各组分的相关信息如表：
其中x=____________，N2O的平衡转化率为__________________ (保留三位有效数字)；该温度下，反应2N2O(g)2N2(g)+O2(g)的压强平衡常数Kp=____________kPa(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
【答案】（1）ΔH3-ΔH1-ΔH2（2分）
（2）放热（1分）
（3）①82.17（1分） ②C（1分）
（4）①960（1分） 减压(或升温、将废气缓慢通过催化剂等)（2分）
②1（2分） 97.1%（2分） 500p（2分）
【解析】（1）i.2N2O(g)2N2(g)+O2(g) ΔH1
ii.2N2O(g)N2(g)+2NO(g) ΔH2
iii.4N2O(g)3N2(g)+2NO2(g) ΔH3
根据盖斯定律，将iii-i-ii得：反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH=ΔH3-ΔH1-ΔH2。
（2）已知反应i在任意温度下均能自发进行，则表明反应i为任意条件下的自发反应，其∆S＞0，则∆H＜0，所以该反应为放热反应。
（3）①过程Ⅲ中最大势能垒(活化能)为活化分子的最高能量与分子平均能量的差值，即为37.49 kcal·ml-1-(-44.68 kcal·ml-1)= 82.17kcal·ml-1。
②A．过程Ⅰ中，N2O转化为N2等，断裂为氮氧共价键，其为极性键，A正确；B．从图中可以看出，过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都有N2生成，B正确；C．从图中可以看出，A、A-O、A-O2都能吸附N2O，所以该反应中有三种物质能够吸附N2O分子，C不正确；D．从图中看出， A-O2在过程Ⅱ中转化为A，从而释放出O2，在过程Ⅲ中吸附N2O分子，D正确；故选C。
（4）①515℃时，将模拟废气(N2O体积分数为40%)以6000m3·h-1的速度通过催化剂，测得N2O的转化率为40%，则平均反应速率v(N2O)为6000m3·h-1×40%×40%=960m3·h-1。由于反应为气体分子数增大的分解反应，所以欲提高N2O的转化率，可采取的措施为：减压(或升温、将废气缓慢通过催化剂等)。
②利用表中数据，可建立以下三段式：
由分析可得出，其中x=1，N2O的平衡转化率为；该温度下，反应2N2O(g)2N2(g)+O2(g)的压强平衡常数Kp=kPa ==500p kPa。
20．（14分）化合物Ⅸ是合成一种新型多靶向抗肿瘤药物的中间体，其合成路线流程图如下：
回答下列问题：
（1）写出化合物Ⅰ的名称________，化合物Ⅰ→Ⅱ的反应类型____________。
（2）化合物Ⅲ由C、H、O三种原子组成，结构简式为________________。
（3）化合物Ⅳ分子结构中的含氧官能团有________ (填名称)。
（4）化合物Ⅴ在酸性下水解，有一种产物能在一定条件下自身聚合形成高聚物。形成该高聚物的反应方程式为_______________________________________。
（5）化合物X是V的同系物，其相对分子质量比V小28，化合物X同时满足如下条件的同分异构体有_____________种。
①苯环上有两种取代基，且能与溶液发生显色反应；
②能与溶液反应生成气体。
这些同分异构体中满足核磁共振氢谱峰面积比为6∶2∶2∶1∶1的结构简式_______________。
（6）根据上述信息，写出以苯乙烯( )与化合物Ⅶ为主要原料合成有机物 的路线流程。
【答案】（1）4-溴苯甲酸（对溴苯甲酸）（1分） 取代反应（1分）
（2）CH≡CCH2CH2OH（1分）
（3）羟基、酯基（2分）
（4）n+(n-1)H2O（2分）
（5）15（2分） （2分）
（6） （3分）
【解析】I到II在羧基上发生了酯化反应；II与III生成了IV，对比结构简式，III为CH≡CCH2CH2OH；IV与氢气反应，碳碳三键发生了加成反应得到V；V在NaClO和KBr，NaHCO3作用下生成VI，醛基被氧化，并且发生了溴原子的取代反应；VI与VII在醋酸钠存在下发生反应得到VIII，VIII中酯基水解得到了IX。
（1）化合物I的名称为4-溴苯甲酸（对溴苯甲酸）；I与甲醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应；
（2）对比II和IV的结构简式，III仅含C、H、O三种元素，III的结构简式为：CH≡CCH2CH2OH；
（3）化合物IV中的含氧官能团为：羟基、酯基；
（4）化合物V在酸性条件下水解，水解产物为 和甲醇， 在一定条件下可以发生缩聚反应生成聚酯，化学方程式为：n+(n-1)H2O；
（5）化合物X是V的同系物，其相对分子质量比V小28，化合物X比V少两个CH2，X苯环上有两种取代基，且能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，能与NaHCO3溶液反应生成CO2气体，说明含有羧基，满足条件的同分异构体的结构简式：两个取代基为对位时，共有 、 、 、 、5种；同理，两个取代基为邻位和间位各有5种，共15种；核磁共振氢谱峰面积比为6∶2∶2∶1∶1，即有5种不同化学环境的氢原子，且氢原子个数比为6∶2∶2∶1∶1，满足条件的结构简式为 ；
（6）苯乙烯与水生成 ，参照题中制备路线， 在NaClO和KBr，NaHCO3作用下生成 ， 与VII在醋酸钠作用下即可得到产物，故合成路线为： 。
A．天问一号用的SiO2气凝胶
B．天和核心舱用的BN陶瓷
C．“奋斗者”号潜水艇的钛铝外壳
D．北斗导航卫星的太阳能电池用的氮化镓
选项
劳动项目
化学知识
A
用铁盐净水
Fe3+水解得到Fe(OH)3胶体
B
用NH4HCO3对农作物施肥
NH4HCO3属于氮肥
C
在钢铁设施上安装镁合金
镁比铁活泼可防止铁被腐蚀
D
用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品
SiO2是酸性氧化物
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向平衡体系2NO2N2O4中加压
红棕色变浅
平衡正向移动
B
向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热几分钟，冷却后再加入新制Cu(OH)2悬浊液，加热
溶液中未观察到砖红色沉淀产生
淀粉没有水解
C
将大小相同的Al和Mg分别投入到相同浓度的NaOH溶液中
Al溶解有气泡产生，Mg无现象
Al的金属性强于Mg
D
向海带灰的浸取液中滴加适量氯水，再加入CCl4萃取
分层，下层出现紫红色
海带中含有碘元素
序号
温度/℃
V(0.5)/mL
V(饱和)/mL
V(饱和)/mL
V(饱和NaCl)/mL
/mL
溶液颜色
Ⅰ
25
/
/
4.0
/
/
无色
Ⅱ
25
/
/
/
4.0
/
无色
Ⅲ
25
/
4.0
/
/
/
蓝色
Ⅳ
25
4.0
/
/
/
/
绿色
Ⅴ
25
2.0
/
/
/
a
蓝绿色
Ⅵ
25
2.0
2.0
/
/
/
蓝绿色
Ⅶ
25
2.0
/
/
2.0
/
黄绿色
Ⅷ
b
4.0
/
/
/
/
黄绿色
全属离子
Fe3+
Fe2+
Al3+
Ni2+
C2+
开始沉淀的pH
2.3
7.0
3.1
6.9
7.1
沉淀完全的pH
3.7
9.0
4.5
8.9
9.1
物质
N2
N2O
O2
CO2
NO
NO2
n(投料)/ml
19
34
6.5
25
0
0
n(平衡)/ml
50
x
20
25
2
2
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