湖南省长沙市周南中学2024届高三下学期第三次模拟考试化学试题 （原卷版+解析版）

这是一份湖南省长沙市周南中学2024届高三下学期第三次模拟考试化学试题 （原卷版+解析版），共33页。试卷主要包含了 下列对实验的叙述正确的是， 氧、硫及其化合物应用广泛等内容，欢迎下载使用。
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.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：H1 B11 C12 N14 O16 Mg24 S32 CI35.5 K39 Fe56 Se79 Ba137
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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. 中国传统文化中蕴含着许多化学知识，下列分析错误的是
A. “火树银花合，星桥铁锁开”，其中的“火树银花”涉及到焰色试验
B. “磁石，色轻紫，石上皲涩，可吸连针铁”中“磁石”指石灰石
C. 《天工开物》中有“凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴，两精逼合，成声成变”，该过程发生化学变化
D. 《本草纲目》中“用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承取滴露……”，这种方法是蒸馏
2. 下列化学用语或表述错误的是
A. 乙烯的球棍模型：
B. 基态Al原子最高能级的电子云轮廓图：
C. 在中，阴离子的VSEPR模型名称：正四面体形
D. 次氯酸钠中含有的化学键类型：极性键、离子键
3. 磷酸奥司他韦（分子式为）在治疗流感方面发挥重要作用，其分子结构如图所示，下列有关磷酸奥司他韦说法错误是
A. 能与3ml 反应B. 能与强酸、强碱反应
C. 可形成分子内氢键、分子间氢键D. 能发生氧化、还原、取代、加成反应
4. 下列对实验的叙述正确的是
A. 图甲，盐桥(装有含KCI饱和溶液的琼脂)中的Cl-移向CuSO4溶液
B. 图乙，可用来探究催化剂对化学反应速率的影响
C. 图丙，可用来制取少量CO2气体
D. 图丁，可用来验证浓硫酸具有脱水性、强氧化性，SO2具有漂白性、还原性
5. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列物质性质实验对应的反应方程式书写错误的是
A. 用过量饱和溶液吸收废气中的
B. 用惰性电极电解氯化镁溶液：
C. 将少量溴水滴入过量溶液中：
D. 将溶液滴入稀硫酸酸化的溶液中：
6. 用绿矾()制备电池电极材料的流程如下：
下列说法正确的是
A. 反应2中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2
B. 洗涤沉淀时可用玻璃棒搅拌
C. 可用酸性溶液检验反应1中是否完全反应
D. 溶解过程中可抑制的水解
7. 2022年我国科学家首次在月球上发现一种硅酸盐矿物，该物质含有X、Y、Z、W、E五种主族元素，原子序数依次增大且均不大于20，X、W为非金属元素，Y、Z、E为金属元素，Y的最高正化合价为+1，Z和B同族。下列说法不正确的是
A. 原子半径：E＞Y＞Z
B. X和Y可形成含有非极性键的离子化合物
C. Y、Z、E的最高价氧化物对应的水化物均为强碱
D. 简单气态氢化物稳定性：X＞W
8. 氧、硫及其化合物应用广泛。可用作燃料电池的氧化剂。单质硫有多种同素异形体，其中在液态中被氧化成，反应方程式为。氧能形成、、、、等重要氧化物。是一种重要的工业原料，可通过煅烧黄铁矿或加热无水硫酸钙、焦炭及二氧化硅的混合物()等方法来制取。在催化作用下与反应生成。下列关于化学反应的表示或说法正确的是
A. 碱性氢氧燃料电池的正极反应：
B 与反应：
C. 与反应中，n(氧化剂)：n(还原剂)=3：1
D. 温度越高，越大，硫酸钙制取的反应正向进行程度越大
9. 光照条件下乙苯与氯气反应生成两种一氯取代物，反应过程中的能量变化如图所示［选择性］，下列说法正确的是
A 稳定性：
B. 生成相同物质的量的取代物2比取代物1吸收的热量更多
C. 反应①达到平衡状态后，升高温度，正、逆反应速率均增大，但正反应速率增大更明显
D. 一定条件下，选择合适的催化剂可以提高取代物1的选择性
10. 有机物电极材料具有来源丰富、可降解等优点，一种负极材料为固态聚酰亚胺-水系二次电池的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 充电时有机电极发生了氧化反应
B. 充电时每转移，右室离子数目减少
C. 放电时负极电极反应为：
D. 将由换成，电池的比能量下降(单位质量电池产生电能的大小称为电池的比能量)
11. 一定条件下，分别向体积为的密闭容器中充入气体，发生反应，测得实验①、②、③反应过程中体系压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线I对应实验①，且3m=p B. Z的转化率：b＜c
C. 气体的总物质的量：nc＜ndD. b点平衡常数大于c点平衡常数
12. 一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示。下列说法正确的是
A. 的价电子轨道表示式为3s2
B. 该晶体的化学式为
C. 该晶体中最近距离为
D. 原子的配位数为6
13. 我国学者结合实验和计算机模拟结果，研究了乙烯与苯的反应过程，如图所示(其中-Ph表示苯基)。下列说法正确的是
A. 是该反应的催化剂
B. 反应过程涉及配位键的断裂和形成
C. 反应过程涉及到的化合物中氢元素均显+1价
D. 总反应分五步进行，为加成反应
14. 常温下，将溶液滴入三元酸溶液中，混合溶液中随的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线表示随的变化关系
B. 当时，混合溶液中
C. 常温下，溶液中：
D. 当时，
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15. 某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法对铬铁矿(主要成分，含氧化物杂质)进行处理制备高价铬盐的工艺流程如图。
已知：①最高价铬酸根在酸性介质中以存在，在碱性介质中以存在：②在水溶液中以的形式存在。
回答下列问题：
（1）Cr的价电子排布式为_____。
（2）铬铁矿在高温反应前需要粉碎处理的目的是_____。
（3）“高温连续氧化”工序中发生反应的化学方程式为_____。
（4）气体A是_____(填化学式)。
（5）工序2中与气体A发生反应的离子除OH-还有_____。
（6）若工序2中的铝元素恰好完全转化为沉淀，此时溶液中的_____，(通常认为溶液中离子浓度小于为沉淀完全；
（7）该工艺可以利用滤渣1提取，下图是晶胞，已知晶胞密度是，用表示阿伏加德罗常数的值，则d=_____nm(写出计算表达式即可)。
16. 2-萘乙醚是香皂和化妆品等的香料添加剂。实验室用化学纯的2-萘酚、乙醇，分析纯的无水三氯化铁等反应制取。实验装置如图(夹持和加热装置略去)，反应原理和有关数据如下：
实验步骤：
①在三颈烧瓶中，加入-萘酚，氯化铁，乙醇和沸石，微沸3h。稍微冷却，取下分水器和冷凝管，蒸出剩余的大部分乙醇。
②用冰水冷却三颈烧瓶析出固体，减压抽滤分离，冰水洗涤固体。再将漏斗上的固体转移至研钵中，加冰水研磨后，减压抽滤，冰水洗涤。
回答下列问题：
（1）上述制备2-萘乙醚的反应类型与下列反应相同的是_____(填标号)。
A．甲烷燃烧 B．乙烯水化法制乙醇 C．制备乙酸乙酯
（2）回流装置中分水器上方仪器的作用是_____；步骤①使用分水器不断分离除去水，本实验应先在分水器中加入适量苯作回流物，让蒸出的有机物能流回反应瓶，这些措施都是为了使用分水器进行回流制备，回流物应满足的条件是_____。
（3）步骤②中，进行两次“抽滤，洗涤”的作用是_____，洗涤固体用冰水的目的是_____。
（4）结合题给信息，猜测2-萘酚具有_____(填酸、碱或中)性，依据是_____。经过上述两步获得的2-萘乙醚粗品进一步提纯的操作为：将步骤②所获的粗品转移至研钵中，_____。
（5）实验结束后测得从分水器中流出的水为，则-蔡乙醚的产率为_____(保留两位有效数字，忽略②步洗涤的损失)。
17. 习近平总书记在十九届中共中央政治局第三十六次集中学习时强调，实现“碳达峰”“碳中和”是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求。因此，二氧化碳的合理利用成为研究热点。
（1）用还原可以合成。恒压下，和的起始物质的量之比为时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜(能选择性分离出)时甲醇的产率随温度的变化如图所示。点甲醇产率高于点的原因为_____。
（2）反应，在有、无催化剂条件下的反应机理和相对能量的变化如图所示(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注，TS为过渡态)。
该反应历程中决速步骤的化学方程式为_____，有催化剂时决速步骤的活化能为_____eV。
（3）一定条件下使混合气体通过反应器，检测反应器出口气体成分及其含量，计算的转化率和的选择性以评价催化剂的性能。
已知：反应器内发生的反应有：
a．
b．
选择性
①220℃时，测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比为，则该温度下转化率_____(列出计算式，不必化简)。
②其他条件相同时，反应温度对的转化率和的选择性的影响如图2、图3所示：
i．温度高于时，平衡转化率变化的原因是_____。
ii．由图3可知，温度相同时选择性的实验值略高于其平衡值，从化学反应速率的角度解释原因_____。
（4）按熔点由高到低的顺序排列为_____，熔点差异的原因是_____。
18. 盐酸芬戈莫德(H)是一种治疗多发性硬化症的新型免疫抑制剂，以下是其中种合成路线(部分反应条件已简化)。
已知：i)
ii)
回答下列问题：
（1）A分子中有_____个原子共平面；E的分子式为_____。
（2）由F生成G的反应类型为_____；B分子中含有的官能团为_____。
（3）试剂X的化学名称为_____。
（4）由D生成E的反应目的是_____。
（5）写出由E生成F的化学反应方程式_____。
（6）在C的同分异构体中，同时满足下列条件的可能结构共有_____种(不含立体异构)。
a)含有苯环和硝基；
b)核磁共振氢谱显示有四组峰，峰面积之比为
（7）参照上述反应路线，以和为原料，设计合成的路线(无机试剂任选)_____。
2024年周南中学高考第三次模拟考试化学试题
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.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：H1 B11 C12 N14 O16 Mg24 S32 CI35.5 K39 Fe56 Se79 Ba137
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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. 中国传统文化中蕴含着许多化学知识，下列分析错误的是
A. “火树银花合，星桥铁锁开”，其中的“火树银花”涉及到焰色试验
B. “磁石，色轻紫，石上皲涩，可吸连针铁”中的“磁石”指石灰石
C. 《天工开物》中有“凡火药，硫纯阳，硝为纯阴，两精逼合，成声成变”，该过程发生化学变化
D. 《本草纲目》中“用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承取滴露……”，这种方法是蒸馏
【答案】B
【解析】
【详解】A．“火树银花合，星桥铁锁开”，“火树银花”中的焰火实质上是金属元素的特殊焰色，A正确；
B．“磁石”的主要成分是四氧化三铁，B错误；
C．火药的爆炸有新物质生成，属于化学变化，C正确；
D．通过加热的方法将两种互溶物分开，此方法为蒸馏，D正确；
答案选B。
2. 下列化学用语或表述错误的是
A. 乙烯的球棍模型：
B. 基态Al原子最高能级的电子云轮廓图：
C. 在中，阴离子的VSEPR模型名称：正四面体形
D. 次氯酸钠中含有的化学键类型：极性键、离子键
【答案】A
【解析】
【详解】A．乙烯分子中含碳碳双键，且乙烯为平面形分子，且C的原子半径比H的大，故球棍模型中黑球代表碳原子，白球代表氢原子，棍代表共价键，因此乙烯的球棍模型，A错误；
B．已知Al是13号元素，其价电子排布式为：3s23p1，故基态Al原子最高能级即3p的电子云轮廓图呈哑铃形即为，B正确；
C．在中，阴离子即中心原子S原子周围的价层电子对数为：4+=4，故其VSEPR模型名称：正四面体形，C正确；
D．次氯酸钠中含有的化学键类型为Na+和ClO-之间的离子键和ClO-内部的极性键，D正确；
故答案为：A。
3. 磷酸奥司他韦（分子式为）在治疗流感方面发挥重要作用，其分子结构如图所示，下列有关磷酸奥司他韦的说法错误是
A. 能与3ml 反应B. 能与强酸、强碱反应
C. 可形成分子内氢键、分子间氢键D. 能发生氧化、还原、取代、加成反应
【答案】A
【解析】
【详解】A．该分子中只有碳碳双键与氢气加成，故能与1ml 反应，A错误；
B．含有氨基，酯基，肽键可以与强酸、强碱反应，B正确；
C．含有两个邻位氨基，可以成分子内氢键、分子间氢键，C正确；
D．含有氨基，酯基，碳碳双键，肽键能发生氧化、还原、取代、加成反应，D正确；
故选A。
4. 下列对实验的叙述正确的是
A. 图甲，盐桥(装有含KCI饱和溶液的琼脂)中的Cl-移向CuSO4溶液
B. 图乙，可用来探究催化剂对化学反应速率的影响
C. 图丙，可用来制取少量CO2气体
D. 图丁，可用来验证浓硫酸具有脱水性、强氧化性，SO2具有漂白性、还原性
【答案】D
【解析】
【详解】A．原电池中阴离子移向负极，Cl-移向ZnSO4溶液，A错误；
B．两支试管的温度不同，不能用来探究催化剂对化学反应速率的影响，B错误；
C．Na2CO3易溶于水且是粉状，反应过程会溶解并掉落容器底部，关闭右端活塞时，无法使反应停止，不能用碳酸钠和稀硫酸通过启普发生器制取少量二氧化碳气体，C错误；
D．浓硫酸使蔗糖炭化变黑，说明浓硫酸具有脱水性，品红溶液褪色，说明浓硫酸与碳反应生成二氧化硫，则浓硫酸具有氧化性，SO2具有漂白性，二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色发生氧化还原反应生成锰离子和硫酸根离子，说明其具有还原性，D正确；
故选D。
5. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列物质性质实验对应的反应方程式书写错误的是
A. 用过量饱和溶液吸收废气中的
B. 用惰性电极电解氯化镁溶液：
C. 将少量溴水滴入过量溶液中：
D. 将溶液滴入稀硫酸酸化的溶液中：
【答案】B
【解析】
【详解】A．用过量饱和溶液吸收废气中的SO2，对应的离子方程式为：，A正确；
B．用惰性电极电解氯化镁溶液： ，B错误；
C．将少量溴水滴入过量溶液中，对应的离子方程式为：，C正确；
D．将溶液滴入稀硫酸酸化的溶液中，反应生成碘单质：，D正确；
故选B。
6. 用绿矾()制备电池电极材料的流程如下：
下列说法正确的是
A. 反应2中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2
B. 洗涤沉淀时可用玻璃棒搅拌
C. 可用酸性溶液检验反应1中是否完全反应
D. 溶解过程中可抑制的水解
【答案】D
【解析】
【详解】A．反应1中H2C2O4将FePO4还原为，Fe元素由+3价下降到+2价，C元素由+3价上升到+4价，FePO4为氧化剂，H2C2O4为还原剂，根据得失电子守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为2: 1，A错误；
B．洗涤沉淀时用玻璃棒搅拌容易把滤纸捣破，B错误；
C．反应1中NaClO将Fe2+氧化为Fe3+，NaClO转化为NaCl，Cl-也能使酸性溶液褪色，不能用酸性溶液检验反应1中是否完全反应，故C错误；
D．在水溶液中会发生水解，溶解过程中可以电离出氢离子，抑制的水解，故D正确；
故选D。
7. 2022年我国科学家首次在月球上发现一种硅酸盐矿物，该物质含有X、Y、Z、W、E五种主族元素，原子序数依次增大且均不大于20，X、W为非金属元素，Y、Z、E为金属元素，Y的最高正化合价为+1，Z和B同族。下列说法不正确的是
A. 原子半径：E＞Y＞Z
B. X和Y可形成含有非极性键的离子化合物
C. Y、Z、E的最高价氧化物对应的水化物均为强碱
D. 简单气态氢化物稳定性：X＞W
【答案】C
【解析】
【分析】硅酸盐矿物中含有X、Y、Z、W、E五种主族元素原子序数依次增大且均不大于20，X、W为非金属元素，硅酸盐中的非金属元素为Si和O，则X为O，W为Si，Y的最高正化合价为+1价，Y为金属元素且原子序数大于O小于Si，Y为Na，Z与B同族，Z为Al，E也为金属元素，E为Ca。
【详解】A．Ca比Na、Al多一个电子层，原子半径最大，同周期元素原子序数越大，原子半径越小，则原子半径Ca>Na>Al，A正确；
B．Na和O形成的离子化合物Na2O2中含有非极性键，B正确；
C．Na、Al、Ca的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3和Ca(OH)2，其中氢氧化铝为弱碱，C错误；
D．非金属性O>Si，则简单气态氢化物稳定性H2O>SiH4，D正确；
故答案选C。
8. 氧、硫及其化合物应用广泛。可用作燃料电池的氧化剂。单质硫有多种同素异形体，其中在液态中被氧化成，反应方程式为。氧能形成、、、、等重要氧化物。是一种重要的工业原料，可通过煅烧黄铁矿或加热无水硫酸钙、焦炭及二氧化硅的混合物()等方法来制取。在催化作用下与反应生成。下列关于化学反应的表示或说法正确的是
A. 碱性氢氧燃料电池的正极反应：
B. 与反应：
C. 与反应中，n(氧化剂)：n(还原剂)=3：1
D. 温度越高，越大，硫酸钙制取的反应正向进行程度越大
【答案】D
【解析】
【详解】A．碱性环境不能出现氢离子，应用氢氧根离子配平，碱性氢氧燃料电池的正极反应：，故A错误；
B．与反应生成硫酸钠，没有氧气，，故B错误；
C．在反应中，1ml失去2ml电子，1ml得到2ml电子生成，另外2mlAs元素不变价，故反应中与反应中，n(氧化剂)：n(还原剂)=1：1，故C错误；
D．该反应，所以，温度越高，越负，越小，有利于反应正向进行，故D正确；
故选D。
9. 光照条件下乙苯与氯气反应生成两种一氯取代物，反应过程中的能量变化如图所示［选择性］，下列说法正确的是
A. 稳定性：
B. 生成相同物质的量的取代物2比取代物1吸收的热量更多
C. 反应①达到平衡状态后，升高温度，正、逆反应速率均增大，但正反应速率增大更明显
D. 一定条件下，选择合适的催化剂可以提高取代物1的选择性
【答案】D
【解析】
【详解】A．能量越高，微粒越不稳定，所以稳定性：，A错误；
B．生成取代物1或取代物2，反应均为放热反应，B错误；
C．反应①为放热反应，所以升高温度逆反应速率增加更明显，C错误；
D．催化剂具有选择性，可以选择降低生成取代物1的活化能，使其选择性提高，D正确；
故选D。
10. 有机物电极材料具有来源丰富、可降解等优点，一种负极材料为固态聚酰亚胺-水系二次电池的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 充电时有机电极发生了氧化反应
B. 充电时每转移，右室离子数目减少
C. 放电时负极电极反应：
D. 将由换成，电池的比能量下降(单位质量电池产生电能的大小称为电池的比能量)
【答案】D
【解析】
【详解】A．由题干可知，该结构为一种负极材料为固态聚酰亚胺-水系二次电池，则有机电极为负极，充电时负极为电解池阴极，发生还原反应，选项A错误；
B．充电时，右侧电解为阳极，发生氧化反应，3I--2e-=I，则充电时每转移，左侧减少2ml阴离子，同时有2mlM+离子进入左室，右室离子数目减少，选项B错误；
C．由图可知，放电时负极电极的 失去电子，发生氧化反应，生成 ，反应为-2ne-=，选项C错误；
D．比能量是指电池单位质量或单位体积所能输出的电能，钠的相对原子质量大于锂，高故将由换成，电池的比能量会下降，选项D正确；
答案选D。
11. 一定条件下，分别向体积为的密闭容器中充入气体，发生反应，测得实验①、②、③反应过程中体系压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线I对应实验①，且3m=p B. Z的转化率：b＜c
C. 气体的总物质的量：nc＜ndD. b点平衡常数大于c点平衡常数
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，实验①冲入气体多，压强大，故曲线Ⅰ表示实验①压强变化，充入1mlZ时压强为p,实验①中充入3ml气体，故起始压强m=3p，A错误；
B．由图可知，曲线Ⅲ达到平衡所需的时间长，反应速率慢，说明由于绝热，体系温度降低，故该正反应为吸热反应，曲线Ⅲ对应实验③，温度降低，平衡逆向移动，Z的转化率降低，b＞c，B错误；
C．c、d两点的压强相同，体积相同，反应吸热，体系③温度低，根据pV=nRT可知，n(c)=，n(d)=，Tc＜Td，故n(c)＞n(d)，C错误；
D．由B项分析可知，该反应正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，K值增大，实验②比实验③体系温度高，则b点平衡常数比c点平衡常数大，D正确；
故答案为：D。
12. 一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示。下列说法正确的是
A. 的价电子轨道表示式为3s2
B. 该晶体的化学式为
C. 该晶体中最近距离为
D. 原子的配位数为6
【答案】C
【解析】
【详解】A．的价电子排布式为3s2，的价电子轨道表示式为，A错误；
B．Mg个数为，有6个B位于晶胞体内，化学式为MgB2，B错误；
C．晶胞沿c轴的投影图中硼原子位于正三角形的中心，B-B原子间的最近距离应为pm，C正确；
D．原子的配位数为12，D错误；
故选C。
13. 我国学者结合实验和计算机模拟结果，研究了乙烯与苯的反应过程，如图所示(其中-Ph表示苯基)。下列说法正确的是
A. 是该反应的催化剂
B. 反应过程涉及配位键的断裂和形成
C. 反应过程涉及到的化合物中氢元素均显+1价
D. 总反应分五步进行，为加成反应
【答案】B
【解析】
【分析】苯应作为反应起点，反应过程如图： ，共分五步，进线为反应物（苯与乙烯），出线为生成物（苯乙烯和氢气），循环又生成的为催化剂，其余圆圈上的物质为中间产物，总反应为：。
【详解】A．由图可知，该反应经五步反应后又生成了，因为该步有苯的参与，故认为该步反应为第一步，则为该反应的催化剂，A错误；
B．由图可知反应2中形成配位键，反应3中断裂，B正确；
C．Fe与H成键时，氢显-1价，C错误；
D．如图所示，反应共分五步进行，总反应为：，不是加成反应，D错误；
故选B。
14. 常温下，将溶液滴入三元酸溶液中，混合溶液中随的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线表示随的变化关系
B. 当时，混合溶液中
C. 常温下，溶液中：
D. 当时，
【答案】B
【解析】
【详解】当，，同理，当，，当，，即曲线与横坐标的交点对应的氢离子浓度表示电离常数，又，故曲线I表示随的变化关系，曲线II表示随的变化关系，曲线III表示随的变化关系。
A．曲线表示随的变化关系，故A错误；
B．，当时，混合溶液中，故B正确；
C．由曲线II上的点(10，-2.8)，可知，，同理，，的电离常数为，的水解常数为，的电离程度大于其水解程度，故常温下，溶液中：，故C错误；
D．溶液中存在电荷守恒：，当时，，故，则，故D错误；
故选B。
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15. 某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法对铬铁矿(主要成分，含氧化物杂质)进行处理制备高价铬盐的工艺流程如图。
已知：①最高价铬酸根在酸性介质中以存在，在碱性介质中以存在：②在水溶液中以的形式存在。
回答下列问题：
（1）Cr的价电子排布式为_____。
（2）铬铁矿在高温反应前需要粉碎处理的目的是_____。
（3）“高温连续氧化”工序中发生反应的化学方程式为_____。
（4）气体A是_____(填化学式)。
（5）工序2中与气体A发生反应的离子除OH-还有_____。
（6）若工序2中的铝元素恰好完全转化为沉淀，此时溶液中的_____，(通常认为溶液中离子浓度小于为沉淀完全；
（7）该工艺可以利用滤渣1提取，下图是晶胞，已知晶胞密度是，用表示阿伏加德罗常数的值，则d=_____nm(写出计算表达式即可)。
【答案】（1）3d54s1
（2）增加反应的接触面积，加快化学反应速率
（3）
（4）
（5）、
（6）
（7）
【解析】
【分析】在熔融氢氧化钠作用下，被氧气高温氧化生成铬酸钠和氧化铁，氧化铝与熔融氢氧化钠反应转化为Na[Al(OH)4]，氧化镁不反应；将氧化后固体加水溶解，过滤得到滤渣1含有氧化镁、氧化铁，含有过量氢氧化钠、铬酸钠、的滤液1；向滤液1中通入过量的气体A即二氧化碳得到重铬酸钠和碳酸氢钠，与过量的二氧化碳气体得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，滤渣2为Al(OH)3；
【小问1详解】
Cr为24号元素，价电子排布式为3d54s1；
【小问2详解】
铁铬矿在反应前需要粉碎处理，增加反应的接触面积，加快化学反应速率；
【小问3详解】
由分析可知，高温连续氧化工序中被氧化为铬酸钠和氧化铁，反应中铁化合价由+2变为+3、铬化合价由+3变为+6、氧气中氧化合价由0变为-2，结合电子守恒可知，发生反应的方程式为；
【小问4详解】
由分析可知，向滤液1中通入过量的气体A即二氧化碳得到重铬酸钠和碳酸氢钠，与过量的二氧化碳气体得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，故为二氧化碳；
【小问5详解】
由分析可知，工序2中与气体二氧化碳发生反应的离子除OH-还有、；
【小问6详解】
工序2溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的反应为，反应的平衡常数为，当c () 为10-5ml/L时，溶液中氢离子浓度为 ；
【小问7详解】
根据“均摊法”，晶胞中含个O2-、个Mg2+，则晶体密度为，则d=nm。
16. 2-萘乙醚是香皂和化妆品等的香料添加剂。实验室用化学纯的2-萘酚、乙醇，分析纯的无水三氯化铁等反应制取。实验装置如图(夹持和加热装置略去)，反应原理和有关数据如下：
实验步骤：
①在三颈烧瓶中，加入-萘酚，氯化铁，乙醇和沸石，微沸3h。稍微冷却，取下分水器和冷凝管，蒸出剩余的大部分乙醇。
②用冰水冷却三颈烧瓶析出固体，减压抽滤分离，冰水洗涤固体。再将漏斗上的固体转移至研钵中，加冰水研磨后，减压抽滤，冰水洗涤。
回答下列问题：
（1）上述制备2-萘乙醚的反应类型与下列反应相同的是_____(填标号)。
A．甲烷燃烧 B．乙烯水化法制乙醇 C．制备乙酸乙酯
（2）回流装置中分水器上方仪器的作用是_____；步骤①使用分水器不断分离除去水，本实验应先在分水器中加入适量苯作回流物，让蒸出的有机物能流回反应瓶，这些措施都是为了使用分水器进行回流制备，回流物应满足的条件是_____。
（3）步骤②中，进行两次“抽滤，洗涤”的作用是_____，洗涤固体用冰水的目的是_____。
（4）结合题给信息，猜测2-萘酚具有_____(填酸、碱或中)性，依据是_____。经过上述两步获得的2-萘乙醚粗品进一步提纯的操作为：将步骤②所获的粗品转移至研钵中，_____。
（5）实验结束后测得从分水器中流出的水为，则-蔡乙醚的产率为_____(保留两位有效数字，忽略②步洗涤的损失)。
【答案】（1）C （2） ①. 冷凝回流 ②. 回流物不溶于水，且密度比水小
（3） ①. 除去产品中的FeCl3、乙醇等溶于水的杂质 ②. 减少产品在水(或乙醇稀溶液)中的溶解损失(或降低产品的溶解度)
（4） ①. 酸 ②. 2-蔡酚不溶于冷水，能在NaOH溶液中溶解 ③. 加氢氧化钠水溶液研磨后，布氏漏斗抽虑，冰水洗涤，自然晾干(低温干燥)
（5）78
【解析】
【分析】①在50mL三颈烧瓶中，加入3.6g2-萘酚，1.2g氯化铁，6mL乙醇和沸石，微沸3h，稍微冷却，取下分水器和冷凝管，蒸出剩余的大部分乙醇，②用冰水冷却三颈烧瓶析出固体，减压抽滤分离，冰水洗涤固体，再将漏斗上的固体转移至研钵中，加5mL冰水研磨后，减压抽滤，冰水洗涤，据此回答。
【小问1详解】
2-萘酚中的羟基氢被乙基取代得到2-萘乙醚，该过程为取代反应，甲烷燃烧为氧化反应，乙烯水化制乙醇为加成反应，制备乙酸乙酯为取代反应，故选C。
【小问2详解】
上方的仪器为球形冷凝管，冷凝回流防止原料挥发损失；为了使用分水器进行回流制备，回流物在水的上层从而被回流，那么它该不溶于水且密度比水小；
【小问3详解】
反应体系中含有无机盐和乙醇等，抽滤、洗涤的目的除去产品中的FeCl3、乙醇等溶于水的杂质；冰水温度低，洗涤固体用冰水是为了降低产品在乙醇稀溶液中的溶解性；
【小问4详解】
2-萘酚不溶于冷水，可溶于NaOH溶液，则2-萘酚呈酸性，经过上述两步获得的2-萘乙醚粗品进一步提纯的操作为：将步骤②所获的粗品转移至研钵中，加氢氧化钠水溶液研磨后，布氏漏斗抽虑，冰水洗涤，自然晾干(低温干燥)；
【小问5详解】
计算得：n(乙醇)==0.1ml、n(2-萘酚)=0.025ml= n理论(2-萘乙醚)，理论上生成的2-萘乙醚的质量为0.025ml×172g/ml =4.3g，乙醇过量，n实际(H2O)= n实际(2-萘乙醚)= =0.0194ml，则2-萘乙醚的质量为0.0194ml×172g/ml=3.34g，产率为=≈78%。
17. 习近平总书记在十九届中共中央政治局第三十六次集中学习时强调，实现“碳达峰”“碳中和”是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展内在要求。因此，二氧化碳的合理利用成为研究热点。
（1）用还原可以合成。恒压下，和的起始物质的量之比为时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜(能选择性分离出)时甲醇的产率随温度的变化如图所示。点甲醇产率高于点的原因为_____。
（2）反应，在有、无催化剂条件下的反应机理和相对能量的变化如图所示(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注，TS为过渡态)。
该反应历程中决速步骤的化学方程式为_____，有催化剂时决速步骤的活化能为_____eV。
（3）一定条件下使混合气体通过反应器，检测反应器出口气体的成分及其含量，计算的转化率和的选择性以评价催化剂的性能。
已知：反应器内发生的反应有：
a．
b．
选择性
①220℃时，测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比为，则该温度下转化率_____(列出计算式，不必化简)。
②其他条件相同时，反应温度对的转化率和的选择性的影响如图2、图3所示：
i．温度高于时，平衡转化率变化的原因是_____。
ii．由图3可知，温度相同时选择性的实验值略高于其平衡值，从化学反应速率的角度解释原因_____。
（4）按熔点由高到低的顺序排列为_____，熔点差异的原因是_____。
【答案】（1）分子筛膜能不断分离出H2O(g)，有利于反应正向进行
（2） ①. H2COO*＋2H2(g)=H2CO*＋OH*＋H2(g)[或H2COO*＋H2(g)=H2CO*＋OH*] ②. 1.40
（3） ①. ②. 温度升高，反应a平衡逆向移动，反应b平衡正向移动；温度高于260℃时，反应b平衡正向移动的程度大于反应a平衡逆向移动的程度 ③. 在该条件下反应a和反应b的速率之比大于相同条件下平衡时甲醇和CO的物质的量之比
（4） ①. KH>CH3OH>CO2 ②. KH为离子晶体，CH3OH、CO2均为分子晶体，H2O分子间存在氢键。
【解析】
【小问1详解】
P点甲醇产率高于T点的原因为：分子筛膜能不断分离出H2O(g)，有利于反应正向进行，产率提高；
【小问2详解】
活化能越大，化学反应速率越慢，反应历程中决速步骤为化学反应最慢的一步，即H2COO*与2H2(g)反应这一步，所以决速步骤的化学方程式为：H2COO*＋2H2(g)=H2CO*＋OH*＋32H2(g)[或H2COO*＋12H2(g)=H2CO*＋OH*]；由图可知，有催化剂时决速步骤的活化能为0.40-（-1.00）=1.40eV；
【小问3详解】
①220℃时，测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比为n(CH3OH)∶n(CO2)∶n(CO)=1∶7.20∶0.11，则根据碳元素守恒可知，该温度下CO2转化率=；
②i．温度高于260∘C时，CO2平衡转化率变化的原因是温度升高，反应a平衡逆向移动，反应b平衡正向移动；温度高于260℃时，反应b平衡正向移动的程度大于反应a平衡逆向移动的程度，ii．由图3可知，温度相同时CH3OH选择性的实验值略高于其平衡值，因为：在该条件下反应a和反应b的速率之比大于相同条件下平衡时甲醇和CO的物质的量之比；
【小问4详解】
因为KH为离子晶体，CH3OH、CO2均为分子晶体，H2O分子间存在氢键，所以CH3OH、CO2、KH按熔点由高到低的顺序排列为：KH>CH3OH>CO2。
18. 盐酸芬戈莫德(H)是一种治疗多发性硬化症的新型免疫抑制剂，以下是其中种合成路线(部分反应条件已简化)。
已知：i)
ii)
回答下列问题：
（1）A分子中有_____个原子共平面；E的分子式为_____。
（2）由F生成G的反应类型为_____；B分子中含有的官能团为_____。
（3）试剂X的化学名称为_____。
（4）由D生成E的反应目的是_____。
（5）写出由E生成F的化学反应方程式_____。
（6）在C的同分异构体中，同时满足下列条件的可能结构共有_____种(不含立体异构)。
a)含有苯环和硝基；
b)核磁共振氢谱显示有四组峰，峰面积之比为
（7）参照上述反应路线，以和为原料，设计合成的路线(无机试剂任选)_____。
【答案】（1） ①. 12 ②. C14H19N1O4
（2） ①. 还原反应(加成反应) ②. 硝基、(酮)羰基
（3）甲醛 （4）保护羟基
（5） （6）4
（7）
【解析】
【分析】苯和中的酰氯发生取代反应得到B，B中酮羰基被还原生成C，C发生已知i的反应得到D，由D的结构式，推测试剂X为甲醛（HCHO），D中羟基和反应得到E，保护羟基，E和发生取代得到F为，F加氢还原得到G，G反应得到H，据此分析解题。
【小问1详解】
A为苯，苯是平面结构，其中有12个原子共平面。根据E的结构简式可知，其分子式为C14H19N1O4。
【小问2详解】
根据分析可知，由F生成G的反应类型为还原反应(加成反应)；根据B的分子式，其分子中含有的官能团为硝基、(酮)羰基。
【小问3详解】
据分析可知，试剂X为甲醛。
【小问4详解】
据分析可知，D中羟基和反应得到E，G转化成H时羟基恢复，故D生成E的反应目的是保护羟基。
【小问5详解】
E和发生取代得到F为，化学方程式为：
【小问6详解】
C为，它的同分异构体中，满足a)含有苯环和硝基；b)核磁共振氢谱显示有四组峰，峰面积之比为6∶2∶2∶1，有、、、，共四种。
【小问7详解】
以和CH3NO2为原料，设计合成，先和CH3NO2发生加成反应得到，发生催化氧化反应得到，发生还原反得到，合成路线为：。
实验
充入气体量
反应过程条件
①
2mlX+1mlY
恒温
②
恒温
③
1mlZ
绝热(1)
物质
相对分子质量
密度/(g)
熔点/°C
沸点/°C
溶解性
2-萘酚
144
1.22
121.6
285.5
不溶于冷水，溶于热水、乙醇等
能在NaOH溶液中溶解
乙醇
46
0.79
-114.1
78.5
与水任意比互溶
2-萘乙醚
172
1.06
35
282
不溶于水，溶于乙醇、乙醚等
实验
充入气体量
反应过程条件
①
2mlX+1mlY
恒温
②
恒温
③
1mlZ
绝热(1)
物质
相对分子质量
密度/(g)
熔点/°C
沸点/°C
溶解性
2-萘酚
144
1.22
121.6
285.5
不溶于冷水，溶于热水、乙醇等
能NaOH溶液中溶解
乙醇
46
0.79
-114.1
78.5
与水任意比互溶
2-萘乙醚
172
1.06
35
282
不溶于水，溶于乙醇、乙醚等