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05，四川省成都市实验外国语学校教育集团2024届高三三诊理综 --化学试卷
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这是一份05，四川省成都市实验外国语学校教育集团2024届高三三诊理综 --化学试卷，共17页。试卷主要包含了答非选择题时，必须使用0，考试结束后，只将答题卡收回，80等内容，欢迎下载使用。
本试卷分选择题和非选择题两部分。第I卷(选择题)1至6页，第II卷(非选择题)7至16页；满分300分，考试时间150分钟。
注意事项：
1.答题前，务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。
3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
5.考试结束后，只将答题卡收回。
可能用到的相对原子质量：B—11 C—12 N—14 O—16 Na—23 S—32 K—39
第I卷(选择题，共126分)
一、选择题：本体共13个小题，每小题6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. 《美国化学文摘》近期对2024年值得期待的科技突破作出了预测。其中包括绿色化学加速扩张、脱碳能源、CRISPR临床验证、生物材料兴起。下列说法错误的是
A. 寻找电池“濒危元素”替代品、发现更可持续的催化剂等均可减少化学过程对环境的影响
B. 用不产生或少产生二氧化碳的能源取代基于化石燃料的能源，实现能源生产脱碳
C. 纳米材料具有巨大的比表面积和表面活性，被广泛用于医疗领域。纳米材料属于胶体
D. 大飞机C919采用大量先进复合材料、铝锂合金等。铝锂合金属于金属材料
【答案】C
【解析】
【详解】A．利用可持续的催化剂减少化学过程对环境的影响，故A正确；
B．能源生产脱碳主要是用不产生或少产生二氧化碳的能源取代基于化石燃料的能源，故B正确；
C．纳米材料不属于胶体，胶体属于混合物，故C错误；
D．铝锂合金属于金属材料，属于混合物，故D正确。
综上所述，答案为C。
2. 我国科学家发现了用LiH介导苯胺氢解生成苯和氨气的化学链循环方法，其过程如图所示。设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是试卷源自 每日更新，汇集全国各地小初高最新试卷。
A. 1ml苯胺中含碳碳双键数目为3NA
B. 1mlLiH与足量水反应电子转移数目为NA
C. 1mlLiH中含共用电子对数目为NA
D. 生成22.4L苯需消耗H2分子数目为NA
【答案】B
【解析】
【详解】A．苯环中没有碳碳双键，因此苯胺中不含碳碳双键，故A错误；
B．根据，则1mlLiH与足量水反应电子转移数目为NA，故B正确；
C．LiH是离子化合物，不存在共用电子对，故C错误；
D．苯常温下是液体，生成1ml苯需要需消耗1mlH2，题中缺少信息，无法知道22.4L苯物质的量，故D错误。
综上所述，答案为B。
3. 有机硅有工业味精之称，是对含硅有机化合物的统称。二苯基-二甲氧基硅烷是一种典型的有机硅化合物。下列分析正确的是
A. 分子式为C14H18O2Si
B. 除H以外所有原子可能共平面
C. 1ml该物质最多与6mlH2发生加成反应
D. 该分子的一氯取代物有6种
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据结构简式得到该分子式为C14H16O2Si，故A错误；
B．由于Si是sp3杂化，与Si相连的原子不可能全部共平面，故B错误；
C．1ml该物质含有2ml苯环，因此最多与6mlH2发生加成反应，故C正确；
D．根据结构分析，苯环有对称性，该分子有四种位置的氢，因此该分子的一氯取代物有4种，故D错误。
综上所述，答案为C。
4. X、Y、Z、W、P、Q为短周期元素，其中Y的原子序数最小，它们的最高正价与原子半径关系如图所示。下列说法正确的是
A. X和W的简单离子半径：X>WB. PQ6满足8电子稳定结构
C. 氧化物对应水化物的酸性：QPZD. Y的氢氧化物具有两性
【答案】D
【解析】
【分析】由题干信息可知，X半径最大且化合价为+1价，故X为Na,Y为+2价，原子序数最小，故为Be，Z为+4价，原子半径大于Y，故Z为Si，W化合价为+5价，半径比Z小，故为P，P为+6价，故为S，都为短周期，故Q为Cl,
【详解】A．X为Na+，W为P3-，P3-的电子层数大于Na+，故半径P3-> Na+,A错误；
B．PQ6为SCl6，硫的最外层电子数为6，只需要两个电子达到稳定结构，而氯最外层电子数为7，只需要一个电子达到稳定结构，故SCl6未满足8电子稳定结构，B错误；
C．氧化物对应水化物的酸性应为最高正价所对应的酸，而题目没有最高正价，无法比较，C错误；
D．Y为Be，处在金属和非金属的交界线处，故既具有金属性又具有非金属性，氢氧化物具有酸性和碱性，D正确；
故选D。
5. 下列由实验现象推出的实验结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．少量的硝酸铜受热分解的产物中有氧化铜、二氧化氮、氧气，方程式为，氧气与二氧化氮的体积比为1:4，氧气含量与空气中氧气含量相当，排除氧气干扰，混合气体使带火星的木条复燃，证明二氧化氮支持燃烧，A正确；
B．过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后生成亚铁离子，溶液中不含铁离子，滴入KSCN溶液，溶液不会变红，B错误；
C．碘化银比氯化银更难溶，将AgCl固体加入水中，再向其中滴入几滴HI，固体由白色变为黄色是氯化银沉淀转化为碘化银沉淀，无法证明HI酸性强，C错误；
D．把NaClO溶液水解会生成次氯酸使pH试纸褪色，应选用pH计测定溶液pH判断水解显碱性，D错误；
故选A。
6. 有机电化学合成是目前公认的绿色可持续合成策略，利用电化学合成1，2－二氯乙烷的装置如图所示。若该装置工作时中间室NaCl溶液的浓度不变，电解时阴极生成气体的速率为xml·h－1，下列说法正确的是
A. 惰性电极M的电极反应4OH－－4e－=O2↑+2H2O
B. 离子交换膜Ⅱ为阳离子交换膜
C. 合成室内发生的反应为CH2=CH2+2CuCl2→CH2ClCH2Cl+2CuCl
D. 中间室补充NaCl的速率为xml·h－1
【答案】C
【解析】
【分析】根据图中氯化亚铜失去电子，与氯离子反应生成氯化铜，因此惰性电极N为阳极。
【详解】A．惰性电极M为阴极，则电极反应2H2O +2e－= 2OH－+H2↑，故A错误；
B．根据A中分析，左边负电荷增多，为平衡电荷，因此中间的钠离子移动到左边，因此离子交换膜Ⅰ为阳离子交换膜，由于右边电极不断消耗氯离子，因此Ⅱ为阴离子交换膜，故B错误；
C．根据图中得到合成室内发生的反应为CH2=CH2+2CuCl2→CH2ClCH2Cl+2CuCl，故C正确；
D．电解时阴极生成气体的速率为xml·h－1，则电子转移有2xml·h－1，因此中间室补充NaCl的速率为2xml·h－1，故D错误。
综上所述，答案C。
7. 类比pH，对于稀溶液pM=－lgc(M)(M：H2A、HA－、A2－)，pKa=－lgKa，室温下，向某浓度H2A溶液加入NaOH(s)，保持溶液体积和温度不变，测得pH与p(H2A)、p(HA－)、p(A2－)变化如图所示。下列说法不正确的是
A. a点c(A2－)等于b点c(H2A)
B. 常温下，pKa1=0.80
C. b点时，c(H+)+c(Na+)=c(OH－)+c(HA－)+c(A2－)
D. pH=6.00时，c(A2－)>c(HA－)>c(H2A)
【答案】AC
【解析】
【分析】根据题意和图中信息，随pH增大，c(H2A)逐渐减小，c(HA-)先增大后减小，c(A2-)逐渐增大，pM=-lgc(M)，则pc(H2A)逐渐增大、pc(HA-)先减小后增大、pc(A2-)逐渐减小，即曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表的粒子为H2A、A2-、HA-，据此分析解答。
【详解】A．根据c点得到Ka2=，根据b点，则，a点pH=0.80，根据图中信息a点，根据b点纵坐标得到，故A错误；
B．根据A选项得到，则pKa1=0.80，故B正确；
C．根据b点电荷守恒，则c(H+)+c(Na+)=c(OH－)+c(HA－)+2c(A2－)，故C错误；
D．pH=6.00时，pM越小，则其物质的量浓度越大，根据图中信息得到c(A2－)>c(HA－)>c(H2A)，故D正确。
综上所述，答案为AC。
第II卷(共174分)
三、非选择题
(一)必考题
8. CSO47H2O有着广泛的应用，可以用作催化剂，用于有机合成反应中；还可以用于电镀、染色、制备颜料等工业应用。一种水钴矿中含SiO2、C2O3、CuO、FeO、Al2O3、CaO及MgO等，以该水钴矿为原料提取出CSO4·7H2O的工艺流程如下：
已知：①KCaF23.410-11，KMgF2910-9；
②当离子浓度小于或等于10-5mlL-1时认为该离子沉淀完全。
请回答下列问题：
（1）为提高“浸出”速率，可以采取的措施是_______写出2条措施即可)。
（2）“浸出”步骤中，C2O3发生反应的化学方程式为_______。
（3）滤渣Ⅰ的成分是_______(填化学式)。
（4）“除铁、铝”步骤中，除铁时反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______；除铝时同时生成沉淀和气体，则发生反应的离子方程式为_______。
（5）“除钙、镁”步骤时，当钙离子和镁离子恰好除尽时，溶液中的氟离子浓度应不低于_______mlL-1。
（6）由“过滤Ⅱ”后的母液得到CSO47H2O的操作是_______，_______、过滤、洗涤、干燥。
【答案】（1）原矿粉碎、升高温度、搅拌、适当增加硫酸浓度等
（2）
（3）SiO2、CaSO4
（4） ①. 1:6 ②.
（5）
（6） ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
【解析】
【分析】原矿经研磨后加入硫酸溶液、亚硫酸钠溶液浸出，三氧化二钴被还原硫酸亚钴，其余金属氧化物转化为硫酸盐，二氧化硅不反应，过滤得到含有二氧化硅、不溶性硫酸钙滤渣Ⅰ和滤液；向滤液中加入有机萃取剂萃取溶液中的铜元素，分液得到可回收铜的有机相和水相；向水相中加入氯酸钠溶液，将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，向氧化后的溶液中加入碳酸钠溶液调节溶液pH，将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，向反应后的溶液中加入氟化钠溶液，将溶液中的钙离子、镁离子转化为氟化钙、氟化镁沉淀，过滤得到滤渣Ⅱ和滤液；滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到七水硫酸亚钴。
【小问1详解】
原矿粉碎可以增大固体表面积，有利于增大反应物的接触面积，加快反应速率；此外，适当升高温度、搅拌、适当增加硫酸浓度等都可以加快反应速率；
【小问2详解】
“浸出”步骤中，加入硫酸溶液、亚硫酸钠溶液可以将三氧化二钴被还原硫酸亚钴，C2O3发生反应的化学方程式为；
【小问3详解】
由分析可知，滤渣Ⅰ的成分是SiO2、CaSO4；
【小问4详解】
“除铁、铝”步骤中加入氯酸钠溶液，将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，反应中氯化合价由+5变为-1、铁化合价由+2变为+3，结合电子守恒可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:6；除铝时同时生成沉淀和气体，结合质量守恒可知，发生反应为铝离子和碳酸根离子生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，离子方程式为：；
【小问5详解】
已知：①KCaF23.41011，KMgF29109；则镁离子沉淀需氟离子的浓度较大，当镁离子沉淀完全时，；
【小问6详解】
从母液中得到晶体，则操作为母液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到七水硫酸亚钴。
9. 乙二胺四乙酸(俗称EDTA，可简写为H4Y，下同)常温下是一种白色结晶性粉末，不溶于冷水，微溶于热水。可溶于碱性溶液中，得到的乙二胺四乙酸二钠(俗称EDTA-二钠，可简写为Na2H2Y，下同)是一种重要的用途很广的络合剂。
现成实外集团高三年级的学生在实验室模拟了EDTA的制备过程并进行了Na2H2Y溶液浓度的测定。
(一)EDTA的制备
①称取一氯乙酸于下图装置中，慢慢加入50%碳酸钠溶液，直至二氧化碳气泡发生为止。
②加入乙二胺，摇匀，放置片刻，加入40%NaOH溶液100mL，加水至总体积为400mL左右，装上冷却回流装置，于50℃水浴上保温2h，再于沸水浴上保温回流4h，得到二钠盐。
③取下反应器，冷却后倒入烧杯中，用浓HCl调节pH至1.2，有白色沉淀生成。抽滤，得到EDTA。
（1）装置A的名称是_______，球形冷凝管的出水口为_______(填“a”或“b”)。
（2）步骤③加浓HCl的目的是_______，对应的离子方程式为_______。之后抽滤(减压过滤)可以得到EDTA，抽滤的主要优点是_______。
（3）下列说法正确的是_______。
A. 实验所用装置A的容积为500mL
B. 可用广泛pH试纸检测是否将pH调至1.2
C. 若在加热过程中忘记加搅拌子(类似沸石)，须关停装置待冷却至室温后补加
D. 冷凝管的作用是冷凝回流，增大反应物的转化率
(二)浓度的测定
取适量产品于烧杯中，加碱溶液溶解，配置成100mLNa2H2Y溶液。用移液管准确移取0.1000ml/LCa2+标准溶液20.00mL于锥形瓶中，加指示剂少许，调节溶液pH为10，用Na2H2Y溶液滴定至滴定终点，平行滴定3次，平均消耗Na2H2Y溶液18.00mL。
已知：①Na2H2Y是一种优良的钙、镁离子螯合剂，能与钙离子1：1形成稳定的的螯合物。
②指示剂呈蓝色，与钙离子结合时为紫红色。
（4）滴定终点的现象为_______。
（5）所配置的Na2H2Y溶液浓度为_______。
【答案】（1） ①. 三颈烧瓶 ②. b
（2） ①. 将乙二胺四乙酸二钠与HCl反应生成H4Y ②. ③. 加速过滤，抽滤得到更为干燥 （3）CD
（4）当滴入最后半滴Na2H2Y溶液，溶液由紫红色变为蓝色，且半分钟内不变为原来颜色
（5）
【解析】
【分析】向一氯乙酸中，慢慢加入50%碳酸钠溶液，直至二氧化碳气泡发生为止；加入乙二胺，摇匀，在加入40%NaOH溶液100mL，加水至总体积为400mL左右，装上冷却回流装置，最终得到二钠盐；取下反应器，冷却后倒入烧杯中，用浓HCl调节pH至1.2，抽滤，得到EDTA。
【小问1详解】
根据图中信息得到装置A的名称是三颈烧瓶，球形冷凝管水流方向是“下进上出”即出水口为b；故答案为：三颈烧瓶；b。
【小问2详解】
根据题中信息，步骤③是乙二胺四乙酸二钠(俗称EDTA-二钠，可简写为Na2H2Y)加浓HCl的目的是将乙二胺四乙酸二钠与HCl反应生成H4Y，对应的离子方程式为。之后抽滤(减压过滤)可以得到EDTA，抽滤的主要优点是加速过滤，抽滤得到更为干燥；故答案为：将乙二胺四乙酸二钠与HCl反应生成H4Y；；加速过滤，抽滤得到更为干燥。
【小问3详解】
A．根据加水至总体积为400mL左右，液体体积在容器的三分之一至三分之二之间，因此实验所用装置A的容积为1000mL，故A错误；
B．广泛pH试纸只能测出整数，因此用广泛pH计测pH调至1.2，故B错误；
C．若在加热过程中忘记加搅拌子(类似沸石)，则先关停装置待冷却至室温后补加，故C正确；
D．球形冷凝管的作用是冷凝回流，增大反应物的转化率，提高原料利用率，故D正确；
综上所述，答案为：CD。
【小问4详解】
根据指示剂呈蓝色，与钙离子结合时为紫红色，则滴定终点的现象为当滴入最后半滴Na2H2Y溶液，溶液由紫红色变为蓝色，且半分钟内不变为原来颜色；故答案为：当滴入最后半滴Na2H2Y溶液，溶液由紫红色变为蓝色，且半分钟内不变为原来颜色。
【小问5详解】
根据Na2H2Y是一种优良的钙、镁离子螯合剂，能与钙离子1：1形成稳定的的螯合物，则所配置的Na2H2Y溶液浓度为；故答案为：。
10. 工业生产中常常产生硫的氧化物和氮的氧化物，对环境产生重大影响，为减少对环境的污染，科学工作者采用“O3氧化法”和“光催化氧化法”对工业烟气脱硫、脱硝，原理如下。回答下列问题：
I．O3氧化法
（1）用O3氧化烟气中的SO2时，体系中存在以下反应：
a)SO2(g)+O3(g)⇌SO3(g)+O2(g) △H1=-241.6kJ/ml K1
b)2O3(g)⇌3O2(g) △H2=-286.6kJ/ml K2
c)2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) △H3 K3
根据盖斯定律，△H3=_______，K3=_______(用含K1、K2的式子表示)。
（2）在密闭容器中充入1mlN2O4和1mlO3，发生以下反应：
d)N2O4(g)⇌2NO2(g) △H4=+57kJ/ml
e)N2O4(g)+O3(g)⇌N2O5(g)+O2(g) △H5
不同压强(P)下，N2O4平衡转化率α(N2O4)随反应温度(T)的变化关系如图1所示。
①由图1可知，△H5_______0(填“>”或“<”)，若缩小体积增大压强，B点可能向_______点移动(填“A”或“C”)。
②下列有关该反应体系的说法正确的是_______(填标号)。
A．恒压下，混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡
B．任意时刻，存在n(NO2)+n(N2O4)+n(N2O5)>1ml
C．恒容下，升高温度，该体系中气体颜色变浅
D．恒容下，增大N2O4的浓度，反应d的正反应速率增大，e的正反应速率减小
③某温度下，t分钟后达到平衡，此时N2O4的物质的量分数为1/3，且NO2与O2的物质的量分数相等，v(O2)=_______ml/min
Ⅱ．光催化氧化法
光照条件下，催化剂TiO2表面产生电子(e-)和空穴(h+)。电子与O2作用生成离子自由基(·O)，空穴与水电离出的OH-作用生成羟基自由基(·OH)，·O-和·OH分别与NO反应生成NO。变化过程如图2所示。
（3）一定范围内，NO脱除速率随烟气湿度的增大而增大，结合催化剂的作用机理，分析可能的原因_______。
（4）已知该过程中生成的HNO2可继续与·OH发生反应：HNO2+2·OH=H++NO+H2O；该反应可分两步进行，请补充反应i：
i：_______；
ii．NO2+·OH=H++NO。
【答案】（1） ①. -196.6 kJ/ml ②.
（2） ①. < ②. C ③. AB ④.
（3）随着烟气湿度的增大，更多的氢氧根离子在催化剂表面转化为，提高了NO的氧化速率
（4）
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律得，△H3=2△H1-△H2=-241.6kJ/ml×2-(-286.6kJ/ml)=-196.6 kJ/ml。
，，，所以
【小问2详解】
①由图可知，同一压强下，温度升高的四氧化二氮平衡转化率减小，说明平衡逆向移动，该反应为放热反应，则△H5小于0。反应e是等体反应，压强改变平衡不移动，反应d增大压强，平衡逆向移动，四氧化二氮浓度增加，四氧化二氮的转化率减小，所以B点可能向C点移动。
②A．反应d为气体分子水增大的反应，恒压下，体系体积增大，而气体总质量不变，根据，当混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡，A正确；
B．反应起始时四氧化二氮的物质的量为1ml，由氮元素守恒，任意时刻，存在n(NO2)+2n(N2O4)+2n(N2O5)=2ml，所以n(NO2)+n(N2O4)+n(N2O5)=1ml，所以n(NO2)+n(N2O4)+n(N2O5)>1ml，B正确；
C．反应d为吸热反应，恒容下，升高温度，平衡正移，二氧化氮浓度增大，该体系中气体颜色变深，C错误；
D．恒容下，增大N2O4的浓度，反应物浓度增大，反应d和e的正反应速率增大，D错误；
故选：AB。
③设反应生成的二氧化氮与氧气的物质的量均为x，列三段式进行计算：
平衡时，四氧化二氮的物质的量为，反应后气体总物质的量为，平衡时四氧化二氮的物质的量分数为，所以，所以，所以。
【小问3详解】
一定范围内，NO脱除速率随烟气湿度的增大而增大，结合反应的催化机理图，可能的原因是：随着烟气湿度的增大，更多的氢氧根离子在催化剂表面转化为，提高了NO的氧化速率。
【小问4详解】
将总反应减去反应ii可得反应i。
(二)选考题
[化学选修3：物质结构与性质]
11. 2023年诺贝尔化学奖授予蒙吉·G·巴文迪等三位科学家，以表彰他们在发现和合成量子点方面所作出的贡献，碳量子点是一类具有显著荧光性能的零维碳纳米材料，其结构如图所示。回答下列问题：
（1）按电子排布，碳元素位于周期表里的_______区，图中C的杂化方式为_______。
（2）碳量子点结构包含的元素中电负性由大到小排列为：_______。
（3）碳量子点水溶性_______(选填“>”“＜”“=”)石墨水溶性，理由是：_______。
（4）高压合成金刚石的原料是廉价的石墨，用高压釜持续施加高温高压并加入金属镍等金属催化剂，石墨可转化为金刚石。基态镍原子核外电子的空间运动状态有_______种，比较二者C-C共价键的键长：石墨_______金刚石(选填“>”“＜”“=”)。
（5）氮化硼(BN)是一种性能优异、潜力巨大的新型材料，其中一种结构为立方氮化硼(如图)，类似于金刚石。
经实验测得立方氮化硼晶胞边长为361.5pm，该实验方法为_______，则立方氮化硼晶体密度为_______g·cm-3(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。
【答案】（1） ①. p ②. sp2、sp3
（2）O＞C＞H （3） ①. ＞ ②. 碳量子点含有羟基、羧基，羟基、羧基是亲水基团，与水能形成分子间氢键
（4） ①. 15 ②. ＜
（5） ①. X−射线衍射 ②.
【解析】
【小问1详解】
碳价电子为2s22p2，按电子排布，碳元素位于周期表里的p区，图中羧基的碳原子是sp2杂化，碳碳双键的碳原子是sp2杂化，还有中间连羟基的碳原子有四个价键，其C的杂化方式为sp3；故答案为：p；sp2、sp3。
【小问2详解】
碳量子点结构包含的元素主要是C、O、H，根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则电负性由大到小排列为：O＞C＞H；故答案为：O＞C＞H。
【小问3详解】
碳量子点水溶性＞石墨水溶性，理由是：碳量子点含有羟基、羧基，羟基、羧基是亲水基团，与水能形成分子间氢键；故答案为：＞；碳量子点含有羟基、羧基，羟基、羧基是亲水基团，与水能形成分子间氢键。
【小问4详解】
镍为28号元素，其价电子为3d84s2，一个轨道就是一种空间运动状态，则基态镍原子核外电子的空间运动状态有15种，金刚石中碳碳键只有σ键，石墨除了σ键还有π键，因此二者C-C共价键的键长：石墨＜金刚石；故答案为：15；＜。
【小问5详解】
经实验测得立方氮化硼晶胞边长为361.5pm，该实验方法为X−射线衍射，立方氮化硼晶体中有4个BN，则立方氮化硼晶体密度为；故答案为：X−射线衍射；。
[化学选修5：有机化学基础]
12. 现代有机化学的发展，为药学的进步提供了充足的动力。化合物K(C32H39NO2)在临床上用于变应性疾病，包括儿童变应性鼻炎、成人的终年鼻炎、季节性鼻炎、枯草热和慢性荨麻疹等。其一种合成路线如下(部分反应条件已简化，忽略立体化学)：
已知：i．
ii．
iii．R-ClR-NH-R′
回答下列问题：
（1）B的化学名称是_______。
（2）由D生成E涉及两步反应，第二步反应的反应类型为_______，并写出②的化学方程式_______。
（3）G的分子式为_______。
（4）I的结构简式为_______。
（5）J中含氧官能团的名称是_______。
（6）有机物M的分子组成比B(C7H6O2)多2个“CH2”，M中能与碳酸氢钠溶液反应生成无色气体且具有芳香性的同分异构体有_______种(不考虑立体异构，填标号)。
a．12 b．13 c．14 d．15
其中，核磁共振氢谱显示4组峰，且峰面积比为1：1：2：6的同分异构体结构简式为_______。
【答案】（1）苯甲酸 （2） ①. 取代反应 ②. +HBr+H2O
（3）C4H6OCl2
（4） （5）羟基、酮羰基
（6） ① c ②. 、
【解析】
【分析】A与酸性高锰酸钾反应生成B，所以B是，B到C 发生取代反应，结合信息i可知，D的结构简式为，结合信息ii和E的结构可以看出D到E先发生还原反应生成，再发生取代反应生成E。结合F和H的结构、已知信息i可以推断出G的结构是，结合H和J的结构以及信息iii，可以推断出I的结构是。
【小问1详解】
由分析知，B结构为，B的名称是苯甲酸。
【小问2详解】
结合信息ii和E的结构可以看出D到E先发生还原反应生成，再与HBr在加热条件下发生取代反应生成E，所以第二步反应类型是取代反应，方程式为+HBr+H2O。
【小问3详解】
由分析知，G的结构简式为，所以分子式为C4H6OCl2。
【小问4详解】
结合H和J的结构以及信息iii，可以推断出I的结构是。
【小问5详解】
结合图中流程中J的结构可以看出J中含氧官能团为羟基、酮羰基。
【小问6详解】
有机物M的分子组成比B(C7H6O2)多2个“CH2”，M的分子式为C9H10O2，M中能与碳酸氢钠溶液反应生成无色气体且具有芳香性，所以M中含有苯环结构、羧基。M中含有3个支链：2个甲基、一个羧基，有6种结构。若M中含有2个支链：1个乙基，1个羧基，有邻、间、对3种结构；1个甲基、1个-CH2COOH，有邻、间、对3种结构；M中有一条支链-CH2CH2COOH,有1种结构;1个，有1种结构。所以一共有6+3+3+1+1=14种，所以选c。其中，核磁共振氢谱显示4组峰，且峰面积比为1：1：2：6的同分异构体结构简式为、。选项
实验过程
实验现象
实验结论
A
将少量的硝酸铜受热分解
(产物为CuO、NO2、O2)
收集气体后，用带火星的木条检验，木条复燃
NO2支持燃烧
B
过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液
溶液呈红色
稀HNO3将Fe氧化为Fe3+
C
将AgCl固体加入水中，再向其中滴入几滴HI
固体由白色变为黄色
HI酸性强
D
把NaClO溶液滴到pH试纸上
测得pH=10
NaClO溶液水解显碱性
本试卷分选择题和非选择题两部分。第I卷(选择题)1至6页，第II卷(非选择题)7至16页；满分300分，考试时间150分钟。
注意事项：
1.答题前，务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。
3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
5.考试结束后，只将答题卡收回。
可能用到的相对原子质量：B—11 C—12 N—14 O—16 Na—23 S—32 K—39
第I卷(选择题，共126分)
一、选择题：本体共13个小题，每小题6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. 《美国化学文摘》近期对2024年值得期待的科技突破作出了预测。其中包括绿色化学加速扩张、脱碳能源、CRISPR临床验证、生物材料兴起。下列说法错误的是
A. 寻找电池“濒危元素”替代品、发现更可持续的催化剂等均可减少化学过程对环境的影响
B. 用不产生或少产生二氧化碳的能源取代基于化石燃料的能源，实现能源生产脱碳
C. 纳米材料具有巨大的比表面积和表面活性，被广泛用于医疗领域。纳米材料属于胶体
D. 大飞机C919采用大量先进复合材料、铝锂合金等。铝锂合金属于金属材料
【答案】C
【解析】
【详解】A．利用可持续的催化剂减少化学过程对环境的影响，故A正确；
B．能源生产脱碳主要是用不产生或少产生二氧化碳的能源取代基于化石燃料的能源，故B正确；
C．纳米材料不属于胶体，胶体属于混合物，故C错误；
D．铝锂合金属于金属材料，属于混合物，故D正确。
综上所述，答案为C。
2. 我国科学家发现了用LiH介导苯胺氢解生成苯和氨气的化学链循环方法，其过程如图所示。设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是试卷源自 每日更新，汇集全国各地小初高最新试卷。
A. 1ml苯胺中含碳碳双键数目为3NA
B. 1mlLiH与足量水反应电子转移数目为NA
C. 1mlLiH中含共用电子对数目为NA
D. 生成22.4L苯需消耗H2分子数目为NA
【答案】B
【解析】
【详解】A．苯环中没有碳碳双键，因此苯胺中不含碳碳双键，故A错误；
B．根据，则1mlLiH与足量水反应电子转移数目为NA，故B正确；
C．LiH是离子化合物，不存在共用电子对，故C错误；
D．苯常温下是液体，生成1ml苯需要需消耗1mlH2，题中缺少信息，无法知道22.4L苯物质的量，故D错误。
综上所述，答案为B。
3. 有机硅有工业味精之称，是对含硅有机化合物的统称。二苯基-二甲氧基硅烷是一种典型的有机硅化合物。下列分析正确的是
A. 分子式为C14H18O2Si
B. 除H以外所有原子可能共平面
C. 1ml该物质最多与6mlH2发生加成反应
D. 该分子的一氯取代物有6种
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据结构简式得到该分子式为C14H16O2Si，故A错误；
B．由于Si是sp3杂化，与Si相连的原子不可能全部共平面，故B错误；
C．1ml该物质含有2ml苯环，因此最多与6mlH2发生加成反应，故C正确；
D．根据结构分析，苯环有对称性，该分子有四种位置的氢，因此该分子的一氯取代物有4种，故D错误。
综上所述，答案为C。
4. X、Y、Z、W、P、Q为短周期元素，其中Y的原子序数最小，它们的最高正价与原子半径关系如图所示。下列说法正确的是
A. X和W的简单离子半径：X>WB. PQ6满足8电子稳定结构
C. 氧化物对应水化物的酸性：QPZD. Y的氢氧化物具有两性
【答案】D
【解析】
【分析】由题干信息可知，X半径最大且化合价为+1价，故X为Na,Y为+2价，原子序数最小，故为Be，Z为+4价，原子半径大于Y，故Z为Si，W化合价为+5价，半径比Z小，故为P，P为+6价，故为S，都为短周期，故Q为Cl,
【详解】A．X为Na+，W为P3-，P3-的电子层数大于Na+，故半径P3-> Na+,A错误；
B．PQ6为SCl6，硫的最外层电子数为6，只需要两个电子达到稳定结构，而氯最外层电子数为7，只需要一个电子达到稳定结构，故SCl6未满足8电子稳定结构，B错误；
C．氧化物对应水化物的酸性应为最高正价所对应的酸，而题目没有最高正价，无法比较，C错误；
D．Y为Be，处在金属和非金属的交界线处，故既具有金属性又具有非金属性，氢氧化物具有酸性和碱性，D正确；
故选D。
5. 下列由实验现象推出的实验结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．少量的硝酸铜受热分解的产物中有氧化铜、二氧化氮、氧气，方程式为，氧气与二氧化氮的体积比为1:4，氧气含量与空气中氧气含量相当，排除氧气干扰，混合气体使带火星的木条复燃，证明二氧化氮支持燃烧，A正确；
B．过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后生成亚铁离子，溶液中不含铁离子，滴入KSCN溶液，溶液不会变红，B错误；
C．碘化银比氯化银更难溶，将AgCl固体加入水中，再向其中滴入几滴HI，固体由白色变为黄色是氯化银沉淀转化为碘化银沉淀，无法证明HI酸性强，C错误；
D．把NaClO溶液水解会生成次氯酸使pH试纸褪色，应选用pH计测定溶液pH判断水解显碱性，D错误；
故选A。
6. 有机电化学合成是目前公认的绿色可持续合成策略，利用电化学合成1，2－二氯乙烷的装置如图所示。若该装置工作时中间室NaCl溶液的浓度不变，电解时阴极生成气体的速率为xml·h－1，下列说法正确的是
A. 惰性电极M的电极反应4OH－－4e－=O2↑+2H2O
B. 离子交换膜Ⅱ为阳离子交换膜
C. 合成室内发生的反应为CH2=CH2+2CuCl2→CH2ClCH2Cl+2CuCl
D. 中间室补充NaCl的速率为xml·h－1
【答案】C
【解析】
【分析】根据图中氯化亚铜失去电子，与氯离子反应生成氯化铜，因此惰性电极N为阳极。
【详解】A．惰性电极M为阴极，则电极反应2H2O +2e－= 2OH－+H2↑，故A错误；
B．根据A中分析，左边负电荷增多，为平衡电荷，因此中间的钠离子移动到左边，因此离子交换膜Ⅰ为阳离子交换膜，由于右边电极不断消耗氯离子，因此Ⅱ为阴离子交换膜，故B错误；
C．根据图中得到合成室内发生的反应为CH2=CH2+2CuCl2→CH2ClCH2Cl+2CuCl，故C正确；
D．电解时阴极生成气体的速率为xml·h－1，则电子转移有2xml·h－1，因此中间室补充NaCl的速率为2xml·h－1，故D错误。
综上所述，答案C。
7. 类比pH，对于稀溶液pM=－lgc(M)(M：H2A、HA－、A2－)，pKa=－lgKa，室温下，向某浓度H2A溶液加入NaOH(s)，保持溶液体积和温度不变，测得pH与p(H2A)、p(HA－)、p(A2－)变化如图所示。下列说法不正确的是
A. a点c(A2－)等于b点c(H2A)
B. 常温下，pKa1=0.80
C. b点时，c(H+)+c(Na+)=c(OH－)+c(HA－)+c(A2－)
D. pH=6.00时，c(A2－)>c(HA－)>c(H2A)
【答案】AC
【解析】
【分析】根据题意和图中信息，随pH增大，c(H2A)逐渐减小，c(HA-)先增大后减小，c(A2-)逐渐增大，pM=-lgc(M)，则pc(H2A)逐渐增大、pc(HA-)先减小后增大、pc(A2-)逐渐减小，即曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表的粒子为H2A、A2-、HA-，据此分析解答。
【详解】A．根据c点得到Ka2=，根据b点，则，a点pH=0.80，根据图中信息a点，根据b点纵坐标得到，故A错误；
B．根据A选项得到，则pKa1=0.80，故B正确；
C．根据b点电荷守恒，则c(H+)+c(Na+)=c(OH－)+c(HA－)+2c(A2－)，故C错误；
D．pH=6.00时，pM越小，则其物质的量浓度越大，根据图中信息得到c(A2－)>c(HA－)>c(H2A)，故D正确。
综上所述，答案为AC。
第II卷(共174分)
三、非选择题
(一)必考题
8. CSO47H2O有着广泛的应用，可以用作催化剂，用于有机合成反应中；还可以用于电镀、染色、制备颜料等工业应用。一种水钴矿中含SiO2、C2O3、CuO、FeO、Al2O3、CaO及MgO等，以该水钴矿为原料提取出CSO4·7H2O的工艺流程如下：
已知：①KCaF23.410-11，KMgF2910-9；
②当离子浓度小于或等于10-5mlL-1时认为该离子沉淀完全。
请回答下列问题：
（1）为提高“浸出”速率，可以采取的措施是_______写出2条措施即可)。
（2）“浸出”步骤中，C2O3发生反应的化学方程式为_______。
（3）滤渣Ⅰ的成分是_______(填化学式)。
（4）“除铁、铝”步骤中，除铁时反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______；除铝时同时生成沉淀和气体，则发生反应的离子方程式为_______。
（5）“除钙、镁”步骤时，当钙离子和镁离子恰好除尽时，溶液中的氟离子浓度应不低于_______mlL-1。
（6）由“过滤Ⅱ”后的母液得到CSO47H2O的操作是_______，_______、过滤、洗涤、干燥。
【答案】（1）原矿粉碎、升高温度、搅拌、适当增加硫酸浓度等
（2）
（3）SiO2、CaSO4
（4） ①. 1:6 ②.
（5）
（6） ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
【解析】
【分析】原矿经研磨后加入硫酸溶液、亚硫酸钠溶液浸出，三氧化二钴被还原硫酸亚钴，其余金属氧化物转化为硫酸盐，二氧化硅不反应，过滤得到含有二氧化硅、不溶性硫酸钙滤渣Ⅰ和滤液；向滤液中加入有机萃取剂萃取溶液中的铜元素，分液得到可回收铜的有机相和水相；向水相中加入氯酸钠溶液，将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，向氧化后的溶液中加入碳酸钠溶液调节溶液pH，将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，向反应后的溶液中加入氟化钠溶液，将溶液中的钙离子、镁离子转化为氟化钙、氟化镁沉淀，过滤得到滤渣Ⅱ和滤液；滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到七水硫酸亚钴。
【小问1详解】
原矿粉碎可以增大固体表面积，有利于增大反应物的接触面积，加快反应速率；此外，适当升高温度、搅拌、适当增加硫酸浓度等都可以加快反应速率；
【小问2详解】
“浸出”步骤中，加入硫酸溶液、亚硫酸钠溶液可以将三氧化二钴被还原硫酸亚钴，C2O3发生反应的化学方程式为；
【小问3详解】
由分析可知，滤渣Ⅰ的成分是SiO2、CaSO4；
【小问4详解】
“除铁、铝”步骤中加入氯酸钠溶液，将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，反应中氯化合价由+5变为-1、铁化合价由+2变为+3，结合电子守恒可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:6；除铝时同时生成沉淀和气体，结合质量守恒可知，发生反应为铝离子和碳酸根离子生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，离子方程式为：；
【小问5详解】
已知：①KCaF23.41011，KMgF29109；则镁离子沉淀需氟离子的浓度较大，当镁离子沉淀完全时，；
【小问6详解】
从母液中得到晶体，则操作为母液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到七水硫酸亚钴。
9. 乙二胺四乙酸(俗称EDTA，可简写为H4Y，下同)常温下是一种白色结晶性粉末，不溶于冷水，微溶于热水。可溶于碱性溶液中，得到的乙二胺四乙酸二钠(俗称EDTA-二钠，可简写为Na2H2Y，下同)是一种重要的用途很广的络合剂。
现成实外集团高三年级的学生在实验室模拟了EDTA的制备过程并进行了Na2H2Y溶液浓度的测定。
(一)EDTA的制备
①称取一氯乙酸于下图装置中，慢慢加入50%碳酸钠溶液，直至二氧化碳气泡发生为止。
②加入乙二胺，摇匀，放置片刻，加入40%NaOH溶液100mL，加水至总体积为400mL左右，装上冷却回流装置，于50℃水浴上保温2h，再于沸水浴上保温回流4h，得到二钠盐。
③取下反应器，冷却后倒入烧杯中，用浓HCl调节pH至1.2，有白色沉淀生成。抽滤，得到EDTA。
（1）装置A的名称是_______，球形冷凝管的出水口为_______(填“a”或“b”)。
（2）步骤③加浓HCl的目的是_______，对应的离子方程式为_______。之后抽滤(减压过滤)可以得到EDTA，抽滤的主要优点是_______。
（3）下列说法正确的是_______。
A. 实验所用装置A的容积为500mL
B. 可用广泛pH试纸检测是否将pH调至1.2
C. 若在加热过程中忘记加搅拌子(类似沸石)，须关停装置待冷却至室温后补加
D. 冷凝管的作用是冷凝回流，增大反应物的转化率
(二)浓度的测定
取适量产品于烧杯中，加碱溶液溶解，配置成100mLNa2H2Y溶液。用移液管准确移取0.1000ml/LCa2+标准溶液20.00mL于锥形瓶中，加指示剂少许，调节溶液pH为10，用Na2H2Y溶液滴定至滴定终点，平行滴定3次，平均消耗Na2H2Y溶液18.00mL。
已知：①Na2H2Y是一种优良的钙、镁离子螯合剂，能与钙离子1：1形成稳定的的螯合物。
②指示剂呈蓝色，与钙离子结合时为紫红色。
（4）滴定终点的现象为_______。
（5）所配置的Na2H2Y溶液浓度为_______。
【答案】（1） ①. 三颈烧瓶 ②. b
（2） ①. 将乙二胺四乙酸二钠与HCl反应生成H4Y ②. ③. 加速过滤，抽滤得到更为干燥 （3）CD
（4）当滴入最后半滴Na2H2Y溶液，溶液由紫红色变为蓝色，且半分钟内不变为原来颜色
（5）
【解析】
【分析】向一氯乙酸中，慢慢加入50%碳酸钠溶液，直至二氧化碳气泡发生为止；加入乙二胺，摇匀，在加入40%NaOH溶液100mL，加水至总体积为400mL左右，装上冷却回流装置，最终得到二钠盐；取下反应器，冷却后倒入烧杯中，用浓HCl调节pH至1.2，抽滤，得到EDTA。
【小问1详解】
根据图中信息得到装置A的名称是三颈烧瓶，球形冷凝管水流方向是“下进上出”即出水口为b；故答案为：三颈烧瓶；b。
【小问2详解】
根据题中信息，步骤③是乙二胺四乙酸二钠(俗称EDTA-二钠，可简写为Na2H2Y)加浓HCl的目的是将乙二胺四乙酸二钠与HCl反应生成H4Y，对应的离子方程式为。之后抽滤(减压过滤)可以得到EDTA，抽滤的主要优点是加速过滤，抽滤得到更为干燥；故答案为：将乙二胺四乙酸二钠与HCl反应生成H4Y；；加速过滤，抽滤得到更为干燥。
【小问3详解】
A．根据加水至总体积为400mL左右，液体体积在容器的三分之一至三分之二之间，因此实验所用装置A的容积为1000mL，故A错误；
B．广泛pH试纸只能测出整数，因此用广泛pH计测pH调至1.2，故B错误；
C．若在加热过程中忘记加搅拌子(类似沸石)，则先关停装置待冷却至室温后补加，故C正确；
D．球形冷凝管的作用是冷凝回流，增大反应物的转化率，提高原料利用率，故D正确；
综上所述，答案为：CD。
【小问4详解】
根据指示剂呈蓝色，与钙离子结合时为紫红色，则滴定终点的现象为当滴入最后半滴Na2H2Y溶液，溶液由紫红色变为蓝色，且半分钟内不变为原来颜色；故答案为：当滴入最后半滴Na2H2Y溶液，溶液由紫红色变为蓝色，且半分钟内不变为原来颜色。
【小问5详解】
根据Na2H2Y是一种优良的钙、镁离子螯合剂，能与钙离子1：1形成稳定的的螯合物，则所配置的Na2H2Y溶液浓度为；故答案为：。
10. 工业生产中常常产生硫的氧化物和氮的氧化物，对环境产生重大影响，为减少对环境的污染，科学工作者采用“O3氧化法”和“光催化氧化法”对工业烟气脱硫、脱硝，原理如下。回答下列问题：
I．O3氧化法
（1）用O3氧化烟气中的SO2时，体系中存在以下反应：
a)SO2(g)+O3(g)⇌SO3(g)+O2(g) △H1=-241.6kJ/ml K1
b)2O3(g)⇌3O2(g) △H2=-286.6kJ/ml K2
c)2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) △H3 K3
根据盖斯定律，△H3=_______，K3=_______(用含K1、K2的式子表示)。
（2）在密闭容器中充入1mlN2O4和1mlO3，发生以下反应：
d)N2O4(g)⇌2NO2(g) △H4=+57kJ/ml
e)N2O4(g)+O3(g)⇌N2O5(g)+O2(g) △H5
不同压强(P)下，N2O4平衡转化率α(N2O4)随反应温度(T)的变化关系如图1所示。
①由图1可知，△H5_______0(填“>”或“<”)，若缩小体积增大压强，B点可能向_______点移动(填“A”或“C”)。
②下列有关该反应体系的说法正确的是_______(填标号)。
A．恒压下，混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡
B．任意时刻，存在n(NO2)+n(N2O4)+n(N2O5)>1ml
C．恒容下，升高温度，该体系中气体颜色变浅
D．恒容下，增大N2O4的浓度，反应d的正反应速率增大，e的正反应速率减小
③某温度下，t分钟后达到平衡，此时N2O4的物质的量分数为1/3，且NO2与O2的物质的量分数相等，v(O2)=_______ml/min
Ⅱ．光催化氧化法
光照条件下，催化剂TiO2表面产生电子(e-)和空穴(h+)。电子与O2作用生成离子自由基(·O)，空穴与水电离出的OH-作用生成羟基自由基(·OH)，·O-和·OH分别与NO反应生成NO。变化过程如图2所示。
（3）一定范围内，NO脱除速率随烟气湿度的增大而增大，结合催化剂的作用机理，分析可能的原因_______。
（4）已知该过程中生成的HNO2可继续与·OH发生反应：HNO2+2·OH=H++NO+H2O；该反应可分两步进行，请补充反应i：
i：_______；
ii．NO2+·OH=H++NO。
【答案】（1） ①. -196.6 kJ/ml ②.
（2） ①. < ②. C ③. AB ④.
（3）随着烟气湿度的增大，更多的氢氧根离子在催化剂表面转化为，提高了NO的氧化速率
（4）
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律得，△H3=2△H1-△H2=-241.6kJ/ml×2-(-286.6kJ/ml)=-196.6 kJ/ml。
，，，所以
【小问2详解】
①由图可知，同一压强下，温度升高的四氧化二氮平衡转化率减小，说明平衡逆向移动，该反应为放热反应，则△H5小于0。反应e是等体反应，压强改变平衡不移动，反应d增大压强，平衡逆向移动，四氧化二氮浓度增加，四氧化二氮的转化率减小，所以B点可能向C点移动。
②A．反应d为气体分子水增大的反应，恒压下，体系体积增大，而气体总质量不变，根据，当混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡，A正确；
B．反应起始时四氧化二氮的物质的量为1ml，由氮元素守恒，任意时刻，存在n(NO2)+2n(N2O4)+2n(N2O5)=2ml，所以n(NO2)+n(N2O4)+n(N2O5)=1ml，所以n(NO2)+n(N2O4)+n(N2O5)>1ml，B正确；
C．反应d为吸热反应，恒容下，升高温度，平衡正移，二氧化氮浓度增大，该体系中气体颜色变深，C错误；
D．恒容下，增大N2O4的浓度，反应物浓度增大，反应d和e的正反应速率增大，D错误；
故选：AB。
③设反应生成的二氧化氮与氧气的物质的量均为x，列三段式进行计算：
平衡时，四氧化二氮的物质的量为，反应后气体总物质的量为，平衡时四氧化二氮的物质的量分数为，所以，所以，所以。
【小问3详解】
一定范围内，NO脱除速率随烟气湿度的增大而增大，结合反应的催化机理图，可能的原因是：随着烟气湿度的增大，更多的氢氧根离子在催化剂表面转化为，提高了NO的氧化速率。
【小问4详解】
将总反应减去反应ii可得反应i。
(二)选考题
[化学选修3：物质结构与性质]
11. 2023年诺贝尔化学奖授予蒙吉·G·巴文迪等三位科学家，以表彰他们在发现和合成量子点方面所作出的贡献，碳量子点是一类具有显著荧光性能的零维碳纳米材料，其结构如图所示。回答下列问题：
（1）按电子排布，碳元素位于周期表里的_______区，图中C的杂化方式为_______。
（2）碳量子点结构包含的元素中电负性由大到小排列为：_______。
（3）碳量子点水溶性_______(选填“>”“＜”“=”)石墨水溶性，理由是：_______。
（4）高压合成金刚石的原料是廉价的石墨，用高压釜持续施加高温高压并加入金属镍等金属催化剂，石墨可转化为金刚石。基态镍原子核外电子的空间运动状态有_______种，比较二者C-C共价键的键长：石墨_______金刚石(选填“>”“＜”“=”)。
（5）氮化硼(BN)是一种性能优异、潜力巨大的新型材料，其中一种结构为立方氮化硼(如图)，类似于金刚石。
经实验测得立方氮化硼晶胞边长为361.5pm，该实验方法为_______，则立方氮化硼晶体密度为_______g·cm-3(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。
【答案】（1） ①. p ②. sp2、sp3
（2）O＞C＞H （3） ①. ＞ ②. 碳量子点含有羟基、羧基，羟基、羧基是亲水基团，与水能形成分子间氢键
（4） ①. 15 ②. ＜
（5） ①. X−射线衍射 ②.
【解析】
【小问1详解】
碳价电子为2s22p2，按电子排布，碳元素位于周期表里的p区，图中羧基的碳原子是sp2杂化，碳碳双键的碳原子是sp2杂化，还有中间连羟基的碳原子有四个价键，其C的杂化方式为sp3；故答案为：p；sp2、sp3。
【小问2详解】
碳量子点结构包含的元素主要是C、O、H，根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则电负性由大到小排列为：O＞C＞H；故答案为：O＞C＞H。
【小问3详解】
碳量子点水溶性＞石墨水溶性，理由是：碳量子点含有羟基、羧基，羟基、羧基是亲水基团，与水能形成分子间氢键；故答案为：＞；碳量子点含有羟基、羧基，羟基、羧基是亲水基团，与水能形成分子间氢键。
【小问4详解】
镍为28号元素，其价电子为3d84s2，一个轨道就是一种空间运动状态，则基态镍原子核外电子的空间运动状态有15种，金刚石中碳碳键只有σ键，石墨除了σ键还有π键，因此二者C-C共价键的键长：石墨＜金刚石；故答案为：15；＜。
【小问5详解】
经实验测得立方氮化硼晶胞边长为361.5pm，该实验方法为X−射线衍射，立方氮化硼晶体中有4个BN，则立方氮化硼晶体密度为；故答案为：X−射线衍射；。
[化学选修5：有机化学基础]
12. 现代有机化学的发展，为药学的进步提供了充足的动力。化合物K(C32H39NO2)在临床上用于变应性疾病，包括儿童变应性鼻炎、成人的终年鼻炎、季节性鼻炎、枯草热和慢性荨麻疹等。其一种合成路线如下(部分反应条件已简化，忽略立体化学)：
已知：i．
ii．
iii．R-ClR-NH-R′
回答下列问题：
（1）B的化学名称是_______。
（2）由D生成E涉及两步反应，第二步反应的反应类型为_______，并写出②的化学方程式_______。
（3）G的分子式为_______。
（4）I的结构简式为_______。
（5）J中含氧官能团的名称是_______。
（6）有机物M的分子组成比B(C7H6O2)多2个“CH2”，M中能与碳酸氢钠溶液反应生成无色气体且具有芳香性的同分异构体有_______种(不考虑立体异构，填标号)。
a．12 b．13 c．14 d．15
其中，核磁共振氢谱显示4组峰，且峰面积比为1：1：2：6的同分异构体结构简式为_______。
【答案】（1）苯甲酸 （2） ①. 取代反应 ②. +HBr+H2O
（3）C4H6OCl2
（4） （5）羟基、酮羰基
（6） ① c ②. 、
【解析】
【分析】A与酸性高锰酸钾反应生成B，所以B是，B到C 发生取代反应，结合信息i可知，D的结构简式为，结合信息ii和E的结构可以看出D到E先发生还原反应生成，再发生取代反应生成E。结合F和H的结构、已知信息i可以推断出G的结构是，结合H和J的结构以及信息iii，可以推断出I的结构是。
【小问1详解】
由分析知，B结构为，B的名称是苯甲酸。
【小问2详解】
结合信息ii和E的结构可以看出D到E先发生还原反应生成，再与HBr在加热条件下发生取代反应生成E，所以第二步反应类型是取代反应，方程式为+HBr+H2O。
【小问3详解】
由分析知，G的结构简式为，所以分子式为C4H6OCl2。
【小问4详解】
结合H和J的结构以及信息iii，可以推断出I的结构是。
【小问5详解】
结合图中流程中J的结构可以看出J中含氧官能团为羟基、酮羰基。
【小问6详解】
有机物M的分子组成比B(C7H6O2)多2个“CH2”，M的分子式为C9H10O2，M中能与碳酸氢钠溶液反应生成无色气体且具有芳香性，所以M中含有苯环结构、羧基。M中含有3个支链：2个甲基、一个羧基，有6种结构。若M中含有2个支链：1个乙基，1个羧基，有邻、间、对3种结构；1个甲基、1个-CH2COOH，有邻、间、对3种结构；M中有一条支链-CH2CH2COOH,有1种结构;1个，有1种结构。所以一共有6+3+3+1+1=14种，所以选c。其中，核磁共振氢谱显示4组峰，且峰面积比为1：1：2：6的同分异构体结构简式为、。选项
实验过程
实验现象
实验结论
A
将少量的硝酸铜受热分解
(产物为CuO、NO2、O2)
收集气体后，用带火星的木条检验，木条复燃
NO2支持燃烧
B
过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液
溶液呈红色
稀HNO3将Fe氧化为Fe3+
C
将AgCl固体加入水中，再向其中滴入几滴HI
固体由白色变为黄色
HI酸性强
D
把NaClO溶液滴到pH试纸上
测得pH=10
NaClO溶液水解显碱性
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