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江苏省名校2024年高考化学模拟卷（三）（含解析）
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这是一份江苏省名校2024年高考化学模拟卷（三）（含解析），共27页。试卷主要包含了02×1023，2～10等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Cr 52 Fe 56 Cu 64 Ce 140
第Ⅰ卷
一、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.第19届亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念。下列说法不正确的是
A．会场“莲花碗”(如图)采取自然采光方式有利于实现“碳中和”
B．火炬“薪火”使用的1070铝合金具有硬度高、耐高温的特点
C．吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅
D．特许商品“亚运莲花尊”的艺术载体青瓷属于无机非金属材料
2．黑火药是中国古代四大发明之一。爆炸反应为2KNO3＋3C＋S===K2S＋3CO2↑＋N2↑。下列说法不正确的是（ ）
A. KNO3含离子键和共价键B. K＋与S2－具有相同的电子层结构
C. N2的结构式为NND. 干冰的晶体类型为共价晶体
3. 用下列仪器或装置(图中夹持略)进行相应实验，能达到实验目的的是
A．用图1装置检验溴乙烷消去产物中的乙烯
B．用图2装置制备溴苯并验证有产生
C．用图3装置在铁上镀铜
D．用图4装置实验室制备氨气
4．明矾[KAl(SO4)2•12H2O]可用于净水。下列说法正确的是
A．半径大小：r(K+)C．电离能大小：I1(O)阅读下列材料，回答5~7题：
铜及其重要化合物在生产中有着重要的应用。辉铜矿(主要成分Cu2S)可以用于制铜，反应为Cu2S +O22Cu+SO2，制得的粗铜通过电解法进行精炼。Cu2S与浓硝酸反应可得Cu(NO3)2。Cu在O2存在下能与氨水反应生成[Cu(NH3)4]2+。Cu2O加入到稀硫酸中，溶液变蓝色并有紫红色固体产生。
5．下列有关辉铜矿制备粗铜的相关说法正确的是
A．Cu＋转化为基态Cu，得到的电子填充在3d轨道上
B．O2和SO2都是非极性分子
C．Cu2S晶胞中S2-位置如图所示，则一个晶胞中含有8个Cu＋
D．标准状况下，每有 22.4 L O2参与反应，转移电子数为 4 ml
6．下列说法正确的是
A．SO2 的键角比 SO3 的大
B．SO2 和 SO3 中心原子均采取 sp2 杂化
C．Cu+吸引电子的能力比Cu2+的强
D．1 ml [Cu(NH3)4]2+中 σ 键的数目为 12×6.02×1023
7．下列说法正确的是
A．电解精炼铜时阴极反应：Cu-2e-=Cu2+
B．Cu2S与浓硝酸反应Cu2S+6HNO3(浓)2Cu(NO3)2+2NO2↑+H2S↑+H2O
C．Cu2O溶于稀硫酸：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
D．Cu在O2 存在下与氨水反应：2Cu+8NH3+O2+4H+=2[Cu(NH3)4]2++2H2O
8．科学家利用氨硼烷设计成原电池装置如题图所示，常温下该电池总反应为。下列说法正确的是
A．b室为该原电池的负极区
B．放电过程中，通过质子交换膜由b室移向a室
C．a室的电极反应式为
D．其他条件不变时，向溶液中加入适量溶液能增大电流强度
9．丹参醇具有抗心律失常作用，其合成路线中某步反应如下，
下列说法正确的是
A．X不可能存在属于芳香族化合物的同分异构体
B．反应（1）的类型为取代反应
C．、均能发生氧化反应、加聚反应、消去反应
D．与足量加成的产物分子中均有2个手性碳原子
10．某MOFs多孔超分子材料的空腔大小适配N2O4可将其“固定”得到R(如下图所示)，实现从烟气中分离出N2O4并可制备HNO3。
已知反应；ΔH<0。下列说法正确的是
A．图示过程属于氮的固定
B．高温、高压下有利于从烟气中分离出N2O4
C．R在O2中水洗，可制得HNO3同时实现MOFs再生
D．该MOFs材料也可用于储存H2
11．实验室以含锌废液(主要成分为，还含有少量的、，溶液)为原料制备的实验流程如图甲所示，具有强氧化性，易被还原为，的结构如图乙所示。下列说法正确的是
A．“除锰”反应的离子方程式为
B．“除锰”反应中每消耗，硫元素共得到2ml电子
C．试剂X可以选用Zn、ZnO等物质
D．滤液中一定大量存在阳离子有、和
12．室温下，通过下列实验探究溶液的性质。
下列有关说法正确的是
A．由实验可得溶液中存在：
B．实验反应的离子方程式：
C．实验所得上层清液中存在：
D．实验所得上层清液中存在：
13．用草酸二甲酯 (H3COOCCOOCH3)和氢气为原料制备乙二醇的反应原理如下：
在条件下，将氢气和草酸二甲酯体积比(氢酯比)为的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，草酸二甲酯的转化率、产物的选择性与温度的关系如下图所示。产物的选择性。下列说法不正确的是
A．曲线I表示草酸二甲酯的转化率随温度的变化
B．其他条件不变，增大压强或升高温度，草酸二甲酯的平衡转化率均增大
C．其他条件不变，在温度范围，随着温度升高，出口处乙醇酸甲酯的量不断增大
D．其他条件不变，在温度范围，随着温度升高，出口处甲醇和乙二醇的物质的量之比逐渐减小且大于2
第Ⅱ卷
二、非选择题：共4题，共61分。
14.（15分）门捷列夫在研究周期表时预言了“类铝”元素镓，镓(Ga)位于元素周期表第IIIA族，高纯镓广泛用于半导体材料、光电材料、光学材料等领域。
（1）一种利用炼锌渣(主要含Pb、Zn、Cu、Fe的氧化物和一定量GaCl3)为原料制备高纯镓的流程如图所示：
已知：(i)电解步骤制取镓时两极均采用惰性电极。
(ii)Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓，CuCl难溶于水和稀酸；ZnS、Ga2S3均难溶于水。
(iii)20℃，Kb(NH3•H2O)≈2.0×10-5，Ksp[Ga(OH)3]≈1.0×10-35。
回答下列问题：
①试剂a(Cu)的主要作用是 。
②滤渣4的主要成份为 。
③已知：Ga3++4OH-[Ga(OH)4]- K≈1.0×1034。为探究Ga(OH)3在氨水中能否溶解，计算反应Ga(OH)3+NH3•H2O[Ga(OH)4]-+NH的平衡常数K= 。
④电解步骤中，阴极的电极反应式为 。
（2）砷化镓(GaAs)太阳能电池为我国“玉兔二号”月球车提供充足能量。GaAs的晶胞结构如图甲所示，将Mn掺杂到GaAs的晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所示。
①GaAs中Ga的化合价为 。
②在Mn掺杂到GaAs的晶体中每个Mn最近且等距离的As的数目为 。
15.（15分）化合物F是合成一种可用于减慢心率药物的中间体，其人工合成路线如下：
已知：① NaBH4＋H＋＋3H2O===H3BO3＋Na＋＋4H2↑；
② （R、R′、R″表示烃基或H，下同）；
③ 。
（1） A→B反应可表示为（X或Y表示—COR、—COOR、—COOH、—CN等）。反应的部分机理可描述为在催化剂作用下，形成的中各有一个碳原子分别带正、负电荷。请用“⊕”和“⊖”标注在A→B反应中间产物的两个分别带正电荷和负电荷的碳原子上。
（2） B→C时，以饱和NaHCO3溶液作为有机物B与NaBH4溶液反应的介质，原因是________________________________________________________________________。
（3） E的分子式为C11H11O2N，其结构简式为 。
（4） F的一种同分异构体同时满足下列条件，写出一种符合该条件的同分异构体的结构简式： 。
① 分子中含有5种不同化学环境的氢原子；
② 碱性条件水解，适当酸化后得2种产物a、b，其中a遇FeCl3显紫色，b为氨基酸，a中杂化轨道类型为sp3的碳原子数比b中多2个。
（5） 写出以的合成路线流程图（有机溶剂和其他无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。
16.（15分）连二亚硫酸钠广泛应用于造纸等行业。易被氧化，129℃时分解，在碱性条件下较稳定，易溶于水，不溶于乙醇。实验室用碱性溶液和酸性溶液制取，实验室制备装置如题图所示。
（1）实验前需打开K通入一段时间氮气，其目的是 。
（2）在10℃～35℃下，向盛有一定浓度的溶液容器中滴加溶液，生成和，制备的化学方程式为 。
（3）产率与加入溶液与溶液质量比的关系如题图所示，碱性溶液与酸性溶液加料质量比增大时，产率下降的原因是 。
（4）称量含晶体粗品溶于水配制成溶液，准确量取配制溶液于锥形瓶中，加入足量甲醛溶液，充分反应后，再滴加几滴淀粉溶液，用标准碘溶液滴定至反应终点，重复实验三次后，平均消耗标准碘溶液。
有关反应如下：
计算该粗品中晶体质量分数为 。(写出计算过程)
（5）Zn还原法
已知：
二价锌在水溶液中存在形式的物质的量浓度的对数与pH的关系如题图所示。
请补充完整制备的实验方案：向水中加入Zn粉，搅拌， ，将滤液蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，蒸馏水洗涤，再用乙醇洗涤，低温烘干，得到(实验中须使用的试剂：、溶液)
17.（16分）氢气不仅是一种清洁能源，更是一种重要的化工原料。
（1）图1是一种将氢气与氮气利用电解原理制备NH3的装置，图中陶瓷在高温时可以传输H+。其中Pd电极b为 (填“阳极”或“阴极”)，阴极的电极反应式为 。
（2）氢气与苯催化加成制备环己烷是化工生产中的重要工艺，一定条件下发生如下反应：
I.主反应：(g)+3H2(g)(g) ΔH1<0
II.副反应：(g) ΔH2>0
①有利于提高平衡体系中环己烷体积分数的措施有 。
A．适当升温 B．适当降温 C．适当加压 D．适当减压
②反应Ⅰ在管式反应器中进行，实际投料往往在n(H2)∶n(C6H6)=3∶1的基础上适当增大H2用量，其目的是 。
③图2是氢气与苯反应的机理，该过程可描述为 ；当H2中混有微量H2S或CO等杂质时，会导致反应I的产率降低，推测其可能原因为 。
④催化剂载体中的酸性中心能催化苯及环己烷的裂解。已知酸性中心可结合孤电子对，图3中可作为酸性中心的原子的标号是 (填“a”、“b”或“c”)。
解析版
（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 Cr 52 Fe 56 Cu 64 Ce 140
第Ⅰ卷
一、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. 第19届亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念。下列说法不正确的是
A．会场“莲花碗”(如图)采取自然采光方式有利于实现“碳中和”
B．火炬“薪火”使用的1070铝合金具有硬度高、耐高温的特点
C．吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅
D．特许商品“亚运莲花尊”的艺术载体青瓷属于无机非金属材料
【答案】C
【解析】会场采取自然采光方式能节约能源，有利于实现“碳中和”，A项正确；铝合金具有硬度高、耐高温的特点，B项正确；芯片的主要成分为硅，C项错误；青瓷属于陶瓷，属于无机非金属材料，D项正确。
2．黑火药是中国古代四大发明之一。爆炸反应为2KNO3＋3C＋S===K2S＋3CO2↑＋N2↑。下列说法不正确的是（ ）
A. KNO3含离子键和共价键B. K＋与S2－具有相同的电子层结构
C. N2的结构式为NND. 干冰的晶体类型为共价晶体
【答案】D
【解析】A项，KNO3中K＋与NO eq \\al(－,3) 以离子键结合，NO eq \\al(－,3) 内氮氧原子间存在共价键，正确；B项，K＋与S2－核外均有三个电子层，最外层有8个电子，正确；C项，N2分子中共用三对电子对，故结构式为NN，正确；D项，干冰晶体由CO2分子通过分子间作用力构成，干冰属于分子晶体，错误。
3. 用下列仪器或装置(图中夹持略)进行相应实验，能达到实验目的的是
A．用图1装置检验溴乙烷消去产物中的乙烯
B．用图2装置制备溴苯并验证有产生
C．用图3装置在铁上镀铜
D．用图4装置实验室制备氨气
【答案】A
【解析】溴乙烷在NaOH、乙醇、加热条件下发生消去反应得到乙烯，挥发出的乙醇用水吸收，酸性高锰酸钾溶液褪色可检验消去产物中的乙烯，A能达到实验目的；溴易挥发，溴与硝酸银溶液也能产生淡黄色沉淀AgBr，不能验证有产生，B不能达到实验目的；铁上镀铜，铁电极表面铜离子得电子生成铜，应与电源的负极相连，C不能达到实验目的；给固体物质加热要使试管口略向下倾斜，D不能达到实验目的。
4．明矾[KAl(SO4)2•12H2O]可用于净水。下列说法正确的是
A．半径大小：r(K+)C．电离能大小：I1(O)【答案】B
【解析】同主族元素从上到下，离子半径依次增大，则r(K+)> r(Na＋)，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则r(Al3+)< r(Na＋)，所以r(K+)>r(Al3+)，A项错误；同主族元素，从上到下元素的非金属性依次减弱，电负性依次减小，则χ(S)<χ(O)，B项正确；非金属元素的第一电离能大于金属元素，则I1(O)>I1(K)，C项错误；同主族元素，从上到下元素的金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强，则碱性：KOH>NaOH，同周期元素，从左到右元素的金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱，则碱性：Al(OH)3 Al(OH)3，D项错误。
阅读下列材料，回答5~7题：
铜及其重要化合物在生产中有着重要的应用。辉铜矿(主要成分Cu2S)可以用于制铜，反应为Cu2S +O22Cu+SO2，制得的粗铜通过电解法进行精炼。Cu2S与浓硝酸反应可得Cu(NO3)2。Cu在O2存在下能与氨水反应生成[Cu(NH3)4]2+。Cu2O加入到稀硫酸中，溶液变蓝色并有紫红色固体产生。
5．下列有关辉铜矿制备粗铜的相关说法正确的是
A．Cu＋转化为基态Cu，得到的电子填充在3d轨道上
B．O2和SO2都是非极性分子
C．Cu2S晶胞中S2-位置如图所示，则一个晶胞中含有8个Cu＋
D．标准状况下，每有 22.4 L O2参与反应，转移电子数为 4 ml
【答案】C
【解析】根据构造原理可知基态Cu+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d10，Cu＋得到1个电子转化为基态Cu，Cu原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，可见Cu+得到的电子是填充在4s轨道上，A错误；O2是非极性分子，而SO2则是极性分子，B错误；Cu2S晶胞中S2-位置如图所示，则一个晶胞中含有S2-数目为: 8×+6×=4，则根据其化学式可知其中所含Cu+数目为8个，C正确；在该反应中Cu元素化合价由+l价变为0价，O元素化合价由0价变为-2价，化合价共降低1×2+2×2=6；S元素化合价由-2价变为+4价，化合价升高6价，故在标准状况下，每有22.4 LO2参与反应,反应的O2的物质的量是1 ml时，转移电子的物质的量是6 ml，D错误。
6．下列说法正确的是
A．SO2 的键角比 SO3 的大
B．SO2 和 SO3 中心原子均采取 sp2 杂化
C．Cu+吸引电子的能力比Cu2+的强
D．1 ml [Cu(NH3)4]2+中 σ 键的数目为 12×6.02×1023
【答案】B
【解析】SO2中中心原子S的孤电子对数为=1，SO3中中心原子S的孤电子对数为=0，因此SO2的键角比SO3的小，A错误；SO2中中心原子S的价层电子对数为3，杂化类型为sp2，SO3中中心原子S的价层电子对数为3，杂化类型为sp2，B正确；同一元素的阳离子，所带电荷数越多，吸引电子能力越强，因此Cu2+吸引电子能力大，C错误；1ml[Cu(NH3)4]2+σ键物质的量为(4+4×3)ml=16ml，所含σ键物质的量为16NA，D错误。
7．下列说法正确的是
A．电解精炼铜时阴极反应：Cu-2e-=Cu2+
B．Cu2S与浓硝酸反应Cu2S+6HNO3(浓)2Cu(NO3)2+2NO2↑+H2S↑+H2O
C．Cu2O溶于稀硫酸：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
D．Cu在O2 存在下与氨水反应：2Cu+8NH3+O2+4H+=2[Cu(NH3)4]2++2H2O
【答案】C
【解析】电解精炼铜时阴极上Cu2+得到电子被还原为Cu单质，电极反应：Cu2+ +2e-=Cu，A错误；浓硝酸具有强氧化性，与Cu2S反应不能产生具有还原性的H2S气体，Cu2S与浓硝酸反应会产生Cu(NO3)2、NO2、H2SO4、H2O，反应的化学方程式为：Cu2S+14HNO3(浓)2Cu(NO3)2+10NO2↑+H2SO4+6H2O，B错误；Cu2O溶于稀硫酸，在酸性条件下发生歧化反应产生Cu、CuSO4、H2O，反应的离子方程式为Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，C正确；氨水显碱性，不能大量存在H+，反应的离子方程式为2Cu+8NH3+O2+2H2O =2[Cu(NH3)4]2++4OH-，D错误。
8．科学家利用氨硼烷设计成原电池装置如题图所示，常温下该电池总反应为。下列说法正确的是
A．b室为该原电池的负极区
B．放电过程中，通过质子交换膜由b室移向a室
C．a室的电极反应式为
D．其他条件不变时，向溶液中加入适量溶液能增大电流强度
【答案】C
【解析】NH3·BH3中硼元素化合价为-3，NH4BO2中硼元素化合价＋3，硼元素被氧化，NH3·BH3在负极反应；H2O2中氧元素化合价降低，被还原，为正极。b室为H2O2溶液，是正极，A项错误；放电时，H＋向正极移动，即由a室移向b室，B项错误；a室为NH3·BH3被氧化，失去电子，生成NH4BO2，C项正确；该电解质为酸性溶液，加入NaOH溶液与酸反应，不能增大电流强度，D项错误。
9．丹参醇具有抗心律失常作用，其合成路线中某步反应如下，
下列说法正确的是
A．X不可能存在属于芳香族化合物的同分异构体
B．反应（1）的类型为取代反应
C．、均能发生氧化反应、加聚反应、消去反应
D．与足量加成的产物分子中均有2个手性碳原子
【答案】D
【解析】由结构简式可知，X的分子式为C8H10O，不饱和度为4，则可能存在属于芳香族化合物的同分异构体，A错误；反应（1）为与CH3MgBr发生加成反应生成，B错误；X分子中不含有羟基或卤素原子，不能发生消去反应，故C错误；X分子与足量氢气发生加成反应所得产物中含有如图*所示的2个连有4个不同原子或原子团的手性碳原子，Y分子与足量氢气发生加成反应所得产物中含有如图*所示的2个连有4个不同原子或原子团的手性碳原子，D正确。
10．某MOFs多孔超分子材料的空腔大小适配N2O4可将其“固定”得到R(如下图所示)，实现从烟气中分离出N2O4并可制备HNO3。
已知反应；ΔH<0。下列说法正确的是
A．图示过程属于氮的固定
B．高温、高压下有利于从烟气中分离出N2O4
C．R在O2中水洗，可制得HNO3同时实现MOFs再生
D．该MOFs材料也可用于储存H2
【答案】C
【解析】氮的固定是指游离态的氮气转化为氮的化合物，是两种含氮化合物的相互转化，不属于氮的固定，A错误；该反应的放热反应，高温下平衡逆向移动，不利于从烟气中分离出，B错误；由图可知，R在中水洗，发生反应：，可制得HNO3同时实现再生，C正确材料可以于储存，但是不一定能储存，D错误。
11．实验室以含锌废液(主要成分为，还含有少量的、，溶液)为原料制备的实验流程如图甲所示，具有强氧化性，易被还原为，的结构如图乙所示。下列说法正确的是
A．“除锰”反应的离子方程式为
B．“除锰”反应中每消耗，硫元素共得到2ml电子
C．试剂X可以选用Zn、ZnO等物质
D．滤液中一定大量存在阳离子有、和
【答案】A
【解析】向含锌废液中加入Na2S2O8溶液，发生氧化还原反应生成MnO2沉淀且将Fe2+氧化为Fe3+，过滤后向滤液中加入试剂X调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，为了不引入新杂质，试剂X可以为ZnO、ZnCO3、Zn(OH)2等，最后过滤后再加入氨水和NH4HCO3沉锌生成碳酸锌ZnCO3。Na2S2O8溶液与Mn2＋发生氧化还原反应生成MnO2沉淀，反应中锰元素化合价由+2变为+4，中过氧根中氧元素化合价由-1变为-2，根据电子守恒可知，“除锰”反应的离子方程式为，A项正确；“除锰”反应中中过氧根中氧元素化合价由-1变为-2，则每消耗，氧元素共得到2ml电子，B项错误；溶液中Fe3+能与锌反应生成Fe2+和Zn2+，所以调节溶液pH时试剂X不能选用Zn，C项错误；锌转化为沉淀，则滤液中不会大量存在Zn2＋，D项错误。
12．室温下，通过下列实验探究溶液的性质。
下列有关说法正确的是
A．由实验可得溶液中存在：
B．实验反应的离子方程式：
C．实验所得上层清液中存在：
D．实验所得上层清液中存在：
【答案】C
【解析】溶液中存在电荷守恒：，测得约为，则，则，A错误；溶液中加入过量溶液，反应生成氨气、氢氧化铁沉淀和硫酸钡沉淀，离子方程式为，B错误；向溶液中滴加溶液，有黄色和黑色的混合沉淀物生成，可知铁离子和硫离子反应生成了硫单质，在溶液中，根据物料守恒有：，部分硫离子反应，则，C正确；上层清液中，不会再发生沉淀的转化，则，D错误。
13．用草酸二甲酯 (H3COOCCOOCH3)和氢气为原料制备乙二醇的反应原理如下：
在条件下，将氢气和草酸二甲酯体积比(氢酯比)为的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，草酸二甲酯的转化率、产物的选择性与温度的关系如下图所示。产物的选择性。下列说法不正确的是
A．曲线I表示草酸二甲酯的转化率随温度的变化
B．其他条件不变，增大压强或升高温度，草酸二甲酯的平衡转化率均增大
C．其他条件不变，在温度范围，随着温度升高，出口处乙醇酸甲酯的量不断增大
D．其他条件不变，在温度范围，随着温度升高，出口处甲醇和乙二醇的物质的量之比逐渐减小且大于2
【答案】B
【解析】当曲线乙醇酸甲酯选择性为50%时，曲线Ⅱ对应的选择性恰好为50%，而乙二醇的选择性此时应为50%，故曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性随温度的变化，则曲线I表示草酸二甲酯的转化率随温度的变化，A正确；两个反应△H均小于0，即两反应均为放热反应，当升高温度时，平衡向逆反应方向移动，草酸二甲酯的平衡转化率减小，故B错误；由图可知，在190-195℃温度范围，随着温度升高，草酸二甲酯的转化率升高，乙醇酸甲酯的选择性几乎不变，故出口乙醇酸甲酯的量会不断增多，C正确；在190-210℃温度范围，随着温度升高，由图可知，草酸二甲酯的转化率不断增大，乙二醇的选择性不断增大，出口处的值减小且大于2，D正确。
第Ⅱ卷
二、非选择题：共4题，共61分。
14.（15分）门捷列夫在研究周期表时预言了“类铝”元素镓，镓(Ga)位于元素周期表第IIIA族，高纯镓广泛用于半导体材料、光电材料、光学材料等领域。
（1）一种利用炼锌渣(主要含Pb、Zn、Cu、Fe的氧化物和一定量GaCl3)为原料制备高纯镓的流程如图所示：
已知：(i)电解步骤制取镓时两极均采用惰性电极。
(ii)Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓，CuCl难溶于水和稀酸；ZnS、Ga2S3均难溶于水。
(iii)20℃，Kb(NH3•H2O)≈2.0×10-5，Ksp[Ga(OH)3]≈1.0×10-35。
回答下列问题：
①试剂a(Cu)的主要作用是 。
②滤渣4的主要成份为 。
③已知：Ga3++4OH-[Ga(OH)4]- K≈1.0×1034。为探究Ga(OH)3在氨水中能否溶解，计算反应Ga(OH)3+NH3•H2O[Ga(OH)4]-+NH的平衡常数K= 。
④电解步骤中，阴极的电极反应式为 。
（2）砷化镓(GaAs)太阳能电池为我国“玉兔二号”月球车提供充足能量。GaAs的晶胞结构如图甲所示，将Mn掺杂到GaAs的晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所示。
①GaAs中Ga的化合价为 。
②在Mn掺杂到GaAs的晶体中每个Mn最近且等距离的As的数目为 。
【答案】（1） ①除去Cl-，防止对电解时产生Cl2污染环境 ②Cu ③2×10-6 ④[Ga(OH)4]-+3e-=Ga+4OH-
（2）①+3 ②4
【解析】炼锌渣主要含Pb、Zn、Cu、Fe的氧化物和一定量GaCl3，用稀硫酸溶解，PbO和硫酸反应生成PbSO4沉淀，过滤得到硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜、GaCl3溶液，加双氧水把Fe2+氧化为Fe3+，加ZnO调节pH生成Fe(OH)3沉淀除Fe，加铜发生Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓除Cl-，加锌置换出Cu，加氢氧化钠使Ga3+转化为[Ga(OH)4]-，加Na2S生成ZnS沉淀除Zn，电解Na[Ga(OH)4]得到Ga。（1）①根据Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓，CuCl难溶于水和稀酸，加入Cu发生反应Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓除去Cl-，防止对电解时产生Cl2污染环境；②金属锌能置换出铜单质，滤渣4的主要成份为Cu；③Kb(NH3•H2O)=2.0×10-5，Ksp[Ga(OH)3]=1.0×10-35；1.0×1034，Ga(OH)3+NH3•H2O[Ga(OH)4]-+NH的平衡常数K= 。④电解步骤中，阴极[Ga(OH)4]-得电子生成Ga和氢氧根离子，阴极的电极反应式为[Ga(OH)4]-+3e-=Ga+4OH-。（2）①GaAs中As为-3价，则Ga的化合价为+3。②根据c原子可知，每个Mn最近且等距离的As的数目为4。
15.（15分）化合物F是合成一种可用于减慢心率药物的中间体，其人工合成路线如下：
已知：① NaBH4＋H＋＋3H2O===H3BO3＋Na＋＋4H2↑；
② （R、R′、R″表示烃基或H，下同）；
③ 。
（1） A→B反应可表示为（X或Y表示—COR、—COOR、—COOH、—CN等）。反应的部分机理可描述为在催化剂作用下，形成的中各有一个碳原子分别带正、负电荷。请用“⊕”和“⊖”标注在A→B反应中间产物的两个分别带正电荷和负电荷的碳原子上。
（2） B→C时，以饱和NaHCO3溶液作为有机物B与NaBH4溶液反应的介质，原因是________________________________________________________________________。
（3） E的分子式为C11H11O2N，其结构简式为 。
（4） F的一种同分异构体同时满足下列条件，写出一种符合该条件的同分异构体的结构简式： 。
① 分子中含有5种不同化学环境的氢原子；
② 碱性条件水解，适当酸化后得2种产物a、b，其中a遇FeCl3显紫色，b为氨基酸，a中杂化轨道类型为sp3的碳原子数比b中多2个。
（5） 写出以的合成路线流程图（有机溶剂和其他无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。
【答案】（1）
（2）调节溶液pH，减少NaBH4的损失；增大反应物B在水相中的溶解度
（3）
（4）
（5）
【解析】（1） 为中性，失去一个H＋后，剩余部分带负电，则负电集中碳原子上，表示为中O的电负性大于C，则O带负电，C带正电，则H＋与带负电的O结合生成（2） B→C为NaBH4还原碳碳双键，由已知①知，NaBH4能与H＋反应，B中含有羧基，能电离出H＋，故可以消耗NaBH4，加入NaHCO3可以将羧基反应掉，从而减少NaBH4的损失。B为难溶于水的有机物，与NaHCO3反应生成钠盐，能溶于水，产物更易与NaBH4接触，而充分反应。（3） E中没有Br原子，D中Br原子与—CN邻碳上的H原子相结合生成HBr，得，—CN与H2加成生成—CH2NH2。（4） F除苯环外，还有1个不饱和度、5个碳原子、2个氧原子、1个氮原子。水解酸化后得2种产物a、b，其中a遇FeCl3显紫色，a中包括的结构有“”，b为氨基酸，酯基断开后，形成的羧基进入氨基酸中，则b中包括的结构有“HOOC—CH2—NH2”，此结构中的亚甲基上的C为sp3杂化，羧基上的C为sp2杂化。a中杂化轨道类型为sp3的碳原子数比b中多2个，则a中有3个sp3杂化的C原子，由此得出结构简式为与目标产物NH2COOH的结构简式会发现，产物中的2个甲基，即为中的2个甲基，中方框中的部分即为，其中两个酯基中间的H原子较活泼，由（1）中A→B的反应机理知，中两个酯基中间的H原子与中醛基发生加成后再消去可得。由已知②得，两个相连的酯基，可以通过DMSO，加热条件下失去1个酯基，即可以转化为。由已知③知，原料给出的HCN可以与碳碳双键发生加成反应，则模仿E→F，—CN可以转化为—CH2NH2。最后将酯基水解得羧基。要注意—CN在酸性条件下也可以水解得羧基，所以为避免—CN水解，故要先将—CN先转化为—CH2NH2
16.（15分）连二亚硫酸钠广泛应用于造纸等行业。易被氧化，129℃时分解，在碱性条件下较稳定，易溶于水，不溶于乙醇。实验室用碱性溶液和酸性溶液制取，实验室制备装置如题图所示。
（1）实验前需打开K通入一段时间氮气，其目的是 。
（2）在10℃～35℃下，向盛有一定浓度的溶液容器中滴加溶液，生成和，制备的化学方程式为 。
（3）产率与加入溶液与溶液质量比的关系如题图所示，碱性溶液与酸性溶液加料质量比增大时，产率下降的原因是 。
（4）称量含晶体粗品溶于水配制成溶液，准确量取配制溶液于锥形瓶中，加入足量甲醛溶液，充分反应后，再滴加几滴淀粉溶液，用标准碘溶液滴定至反应终点，重复实验三次后，平均消耗标准碘溶液。
有关反应如下：
计算该粗品中晶体质量分数为 。(写出计算过程)
（5）Zn还原法
已知：
二价锌在水溶液中存在形式的物质的量浓度的对数与pH的关系如题图所示。
请补充完整制备的实验方案：向水中加入Zn粉，搅拌， ，将滤液蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，蒸馏水洗涤，再用乙醇洗涤，低温烘干，得到(实验中须使用的试剂：、溶液)
【答案】（1）排出装置中的空气(或氧气)，防止(或)被氧化
（2）
（3）过量将还原到更低价态，导致的产率下降
（4）84%
（5）28～35℃加热条件下，向其中缓慢通入至Zn粉完全溶解(或浊液变澄清)，再向溶液中边搅拌边滴加溶液至pH在8.2～10.5之间，过滤
【解析】（1）实验前需打开K通入一段时间氮气，其目的是：排出装置中的空气(或氧气)，防止(或)被氧化。（2）根据题意生成生成和，可得方程式为。（3）产率下降的原因是：过量将还原到更低价态，导致的产率下降。（4）根据题意，根据，，，质量分数为。（5）根据二价锌在水溶液中存在形式的物质的量浓度的对数与pH的关系可得完整制备的实验方案为：向水中加入Zn粉，搅拌，28～35℃加热条件下，向其中缓慢通入至Zn粉完全溶解(或浊液变澄清)，再向溶液中边搅拌边滴加溶液至pH在8.2～10.5之间，过滤，将滤液蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，蒸馏水洗涤，再用乙醇洗涤，低温烘干，得到。
17.（16分）氢气不仅是一种清洁能源，更是一种重要的化工原料。
（1）图1是一种将氢气与氮气利用电解原理制备NH3的装置，图中陶瓷在高温时可以传输H+。其中Pd电极b为 (填“阳极”或“阴极”)，阴极的电极反应式为 。
（2）氢气与苯催化加成制备环己烷是化工生产中的重要工艺，一定条件下发生如下反应：
I.主反应：(g)+3H2(g)(g) ΔH1<0
II.副反应：(g) ΔH2>0
①有利于提高平衡体系中环己烷体积分数的措施有 。
A．适当升温 B．适当降温 C．适当加压 D．适当减压
②反应Ⅰ在管式反应器中进行，实际投料往往在n(H2)∶n(C6H6)=3∶1的基础上适当增大H2用量，其目的是 。
③图2是氢气与苯反应的机理，该过程可描述为 ；当H2中混有微量H2S或CO等杂质时，会导致反应I的产率降低，推测其可能原因为 。
④催化剂载体中的酸性中心能催化苯及环己烷的裂解。已知酸性中心可结合孤电子对，图3中可作为酸性中心的原子的标号是 (填“a”、“b”或“c”)。
【答案】（1）阳极 N2+6H++6e-=2NH3
（2） ①BC ②提高苯的利用率 ③氢气在金属催化剂表面转化为氢原子，氢原子和苯分子吸附在催化剂表面活性中心，发生反应生成环己烷 金属催化剂会与H2S或CO反应从而失去催化活性或者H2S、CO导致催化剂中毒而失去催化活性 ④b
【解析】（1）氢气中b极放电生成氢离子，故电极b为阳极，氮气在电极a即阴极放电生成氨气，其电极反应式为。（2）①升温之后，主反应逆向移动，环乙烷转化率降低，A错误；降温之后，主反应正向移动，环乙烷转化率升高，B正确；加压之后，主反应正向移动，环乙烷转化率升高，C正确；加压之后，主反应逆向移动，环乙烷转化率降低，D错误。②实际投料时增大氢气的量增大了苯的转化率和环乙烷的产率，即为了提高苯的利用率。③氢气在金属催化剂表面转化为氢原子，氢原子和苯分子吸附在催化剂表面活性中心，发生反应生成环己烷。硫化氢和一氧化碳等杂质会使催化剂中毒从而反应I的产率降低。④已知酸性中心可结合孤电子对，即中心原子有空轨道，Al、Si、O三种原子只有Al原子有空轨道，所以选b。
实验
实验操作和现象
1
用试纸测定溶液的，测定约为
2
向溶液中加入过量的溶液，有沉淀生成，微热，产生有刺激性气味的气体
3
向溶液中加入过量的溶液，有黄色和黑色的的混合沉淀生成，静置
4
向悬浊液中滴加几滴溶液，部分白色沉淀变成红褐色，静置
实验
实验操作和现象
1
用试纸测定溶液的，测定约为
2
向溶液中加入过量的溶液，有沉淀生成，微热，产生有刺激性气味的气体
3
向溶液中加入过量的溶液，有黄色和黑色的的混合沉淀生成，静置
4
向悬浊液中滴加几滴溶液，部分白色沉淀变成红褐色，静置
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Cr 52 Fe 56 Cu 64 Ce 140
第Ⅰ卷
一、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.第19届亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念。下列说法不正确的是
A．会场“莲花碗”(如图)采取自然采光方式有利于实现“碳中和”
B．火炬“薪火”使用的1070铝合金具有硬度高、耐高温的特点
C．吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅
D．特许商品“亚运莲花尊”的艺术载体青瓷属于无机非金属材料
2．黑火药是中国古代四大发明之一。爆炸反应为2KNO3＋3C＋S===K2S＋3CO2↑＋N2↑。下列说法不正确的是（ ）
A. KNO3含离子键和共价键B. K＋与S2－具有相同的电子层结构
C. N2的结构式为NND. 干冰的晶体类型为共价晶体
3. 用下列仪器或装置(图中夹持略)进行相应实验，能达到实验目的的是
A．用图1装置检验溴乙烷消去产物中的乙烯
B．用图2装置制备溴苯并验证有产生
C．用图3装置在铁上镀铜
D．用图4装置实验室制备氨气
4．明矾[KAl(SO4)2•12H2O]可用于净水。下列说法正确的是
A．半径大小：r(K+)
铜及其重要化合物在生产中有着重要的应用。辉铜矿(主要成分Cu2S)可以用于制铜，反应为Cu2S +O22Cu+SO2，制得的粗铜通过电解法进行精炼。Cu2S与浓硝酸反应可得Cu(NO3)2。Cu在O2存在下能与氨水反应生成[Cu(NH3)4]2+。Cu2O加入到稀硫酸中，溶液变蓝色并有紫红色固体产生。
5．下列有关辉铜矿制备粗铜的相关说法正确的是
A．Cu＋转化为基态Cu，得到的电子填充在3d轨道上
B．O2和SO2都是非极性分子
C．Cu2S晶胞中S2-位置如图所示，则一个晶胞中含有8个Cu＋
D．标准状况下，每有 22.4 L O2参与反应，转移电子数为 4 ml
6．下列说法正确的是
A．SO2 的键角比 SO3 的大
B．SO2 和 SO3 中心原子均采取 sp2 杂化
C．Cu+吸引电子的能力比Cu2+的强
D．1 ml [Cu(NH3)4]2+中 σ 键的数目为 12×6.02×1023
7．下列说法正确的是
A．电解精炼铜时阴极反应：Cu-2e-=Cu2+
B．Cu2S与浓硝酸反应Cu2S+6HNO3(浓)2Cu(NO3)2+2NO2↑+H2S↑+H2O
C．Cu2O溶于稀硫酸：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
D．Cu在O2 存在下与氨水反应：2Cu+8NH3+O2+4H+=2[Cu(NH3)4]2++2H2O
8．科学家利用氨硼烷设计成原电池装置如题图所示，常温下该电池总反应为。下列说法正确的是
A．b室为该原电池的负极区
B．放电过程中，通过质子交换膜由b室移向a室
C．a室的电极反应式为
D．其他条件不变时，向溶液中加入适量溶液能增大电流强度
9．丹参醇具有抗心律失常作用，其合成路线中某步反应如下，
下列说法正确的是
A．X不可能存在属于芳香族化合物的同分异构体
B．反应（1）的类型为取代反应
C．、均能发生氧化反应、加聚反应、消去反应
D．与足量加成的产物分子中均有2个手性碳原子
10．某MOFs多孔超分子材料的空腔大小适配N2O4可将其“固定”得到R(如下图所示)，实现从烟气中分离出N2O4并可制备HNO3。
已知反应；ΔH<0。下列说法正确的是
A．图示过程属于氮的固定
B．高温、高压下有利于从烟气中分离出N2O4
C．R在O2中水洗，可制得HNO3同时实现MOFs再生
D．该MOFs材料也可用于储存H2
11．实验室以含锌废液(主要成分为，还含有少量的、，溶液)为原料制备的实验流程如图甲所示，具有强氧化性，易被还原为，的结构如图乙所示。下列说法正确的是
A．“除锰”反应的离子方程式为
B．“除锰”反应中每消耗，硫元素共得到2ml电子
C．试剂X可以选用Zn、ZnO等物质
D．滤液中一定大量存在阳离子有、和
12．室温下，通过下列实验探究溶液的性质。
下列有关说法正确的是
A．由实验可得溶液中存在：
B．实验反应的离子方程式：
C．实验所得上层清液中存在：
D．实验所得上层清液中存在：
13．用草酸二甲酯 (H3COOCCOOCH3)和氢气为原料制备乙二醇的反应原理如下：
在条件下，将氢气和草酸二甲酯体积比(氢酯比)为的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，草酸二甲酯的转化率、产物的选择性与温度的关系如下图所示。产物的选择性。下列说法不正确的是
A．曲线I表示草酸二甲酯的转化率随温度的变化
B．其他条件不变，增大压强或升高温度，草酸二甲酯的平衡转化率均增大
C．其他条件不变，在温度范围，随着温度升高，出口处乙醇酸甲酯的量不断增大
D．其他条件不变，在温度范围，随着温度升高，出口处甲醇和乙二醇的物质的量之比逐渐减小且大于2
第Ⅱ卷
二、非选择题：共4题，共61分。
14.（15分）门捷列夫在研究周期表时预言了“类铝”元素镓，镓(Ga)位于元素周期表第IIIA族，高纯镓广泛用于半导体材料、光电材料、光学材料等领域。
（1）一种利用炼锌渣(主要含Pb、Zn、Cu、Fe的氧化物和一定量GaCl3)为原料制备高纯镓的流程如图所示：
已知：(i)电解步骤制取镓时两极均采用惰性电极。
(ii)Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓，CuCl难溶于水和稀酸；ZnS、Ga2S3均难溶于水。
(iii)20℃，Kb(NH3•H2O)≈2.0×10-5，Ksp[Ga(OH)3]≈1.0×10-35。
回答下列问题：
①试剂a(Cu)的主要作用是 。
②滤渣4的主要成份为 。
③已知：Ga3++4OH-[Ga(OH)4]- K≈1.0×1034。为探究Ga(OH)3在氨水中能否溶解，计算反应Ga(OH)3+NH3•H2O[Ga(OH)4]-+NH的平衡常数K= 。
④电解步骤中，阴极的电极反应式为 。
（2）砷化镓(GaAs)太阳能电池为我国“玉兔二号”月球车提供充足能量。GaAs的晶胞结构如图甲所示，将Mn掺杂到GaAs的晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所示。
①GaAs中Ga的化合价为 。
②在Mn掺杂到GaAs的晶体中每个Mn最近且等距离的As的数目为 。
15.（15分）化合物F是合成一种可用于减慢心率药物的中间体，其人工合成路线如下：
已知：① NaBH4＋H＋＋3H2O===H3BO3＋Na＋＋4H2↑；
② （R、R′、R″表示烃基或H，下同）；
③ 。
（1） A→B反应可表示为（X或Y表示—COR、—COOR、—COOH、—CN等）。反应的部分机理可描述为在催化剂作用下，形成的中各有一个碳原子分别带正、负电荷。请用“⊕”和“⊖”标注在A→B反应中间产物的两个分别带正电荷和负电荷的碳原子上。
（2） B→C时，以饱和NaHCO3溶液作为有机物B与NaBH4溶液反应的介质，原因是________________________________________________________________________。
（3） E的分子式为C11H11O2N，其结构简式为 。
（4） F的一种同分异构体同时满足下列条件，写出一种符合该条件的同分异构体的结构简式： 。
① 分子中含有5种不同化学环境的氢原子；
② 碱性条件水解，适当酸化后得2种产物a、b，其中a遇FeCl3显紫色，b为氨基酸，a中杂化轨道类型为sp3的碳原子数比b中多2个。
（5） 写出以的合成路线流程图（有机溶剂和其他无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。
16.（15分）连二亚硫酸钠广泛应用于造纸等行业。易被氧化，129℃时分解，在碱性条件下较稳定，易溶于水，不溶于乙醇。实验室用碱性溶液和酸性溶液制取，实验室制备装置如题图所示。
（1）实验前需打开K通入一段时间氮气，其目的是 。
（2）在10℃～35℃下，向盛有一定浓度的溶液容器中滴加溶液，生成和，制备的化学方程式为 。
（3）产率与加入溶液与溶液质量比的关系如题图所示，碱性溶液与酸性溶液加料质量比增大时，产率下降的原因是 。
（4）称量含晶体粗品溶于水配制成溶液，准确量取配制溶液于锥形瓶中，加入足量甲醛溶液，充分反应后，再滴加几滴淀粉溶液，用标准碘溶液滴定至反应终点，重复实验三次后，平均消耗标准碘溶液。
有关反应如下：
计算该粗品中晶体质量分数为 。(写出计算过程)
（5）Zn还原法
已知：
二价锌在水溶液中存在形式的物质的量浓度的对数与pH的关系如题图所示。
请补充完整制备的实验方案：向水中加入Zn粉，搅拌， ，将滤液蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，蒸馏水洗涤，再用乙醇洗涤，低温烘干，得到(实验中须使用的试剂：、溶液)
17.（16分）氢气不仅是一种清洁能源，更是一种重要的化工原料。
（1）图1是一种将氢气与氮气利用电解原理制备NH3的装置，图中陶瓷在高温时可以传输H+。其中Pd电极b为 (填“阳极”或“阴极”)，阴极的电极反应式为 。
（2）氢气与苯催化加成制备环己烷是化工生产中的重要工艺，一定条件下发生如下反应：
I.主反应：(g)+3H2(g)(g) ΔH1<0
II.副反应：(g) ΔH2>0
①有利于提高平衡体系中环己烷体积分数的措施有 。
A．适当升温 B．适当降温 C．适当加压 D．适当减压
②反应Ⅰ在管式反应器中进行，实际投料往往在n(H2)∶n(C6H6)=3∶1的基础上适当增大H2用量，其目的是 。
③图2是氢气与苯反应的机理，该过程可描述为 ；当H2中混有微量H2S或CO等杂质时，会导致反应I的产率降低，推测其可能原因为 。
④催化剂载体中的酸性中心能催化苯及环己烷的裂解。已知酸性中心可结合孤电子对，图3中可作为酸性中心的原子的标号是 (填“a”、“b”或“c”)。
解析版
（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 Cr 52 Fe 56 Cu 64 Ce 140
第Ⅰ卷
一、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. 第19届亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念。下列说法不正确的是
A．会场“莲花碗”(如图)采取自然采光方式有利于实现“碳中和”
B．火炬“薪火”使用的1070铝合金具有硬度高、耐高温的特点
C．吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅
D．特许商品“亚运莲花尊”的艺术载体青瓷属于无机非金属材料
【答案】C
【解析】会场采取自然采光方式能节约能源，有利于实现“碳中和”，A项正确；铝合金具有硬度高、耐高温的特点，B项正确；芯片的主要成分为硅，C项错误；青瓷属于陶瓷，属于无机非金属材料，D项正确。
2．黑火药是中国古代四大发明之一。爆炸反应为2KNO3＋3C＋S===K2S＋3CO2↑＋N2↑。下列说法不正确的是（ ）
A. KNO3含离子键和共价键B. K＋与S2－具有相同的电子层结构
C. N2的结构式为NND. 干冰的晶体类型为共价晶体
【答案】D
【解析】A项，KNO3中K＋与NO eq \\al(－,3) 以离子键结合，NO eq \\al(－,3) 内氮氧原子间存在共价键，正确；B项，K＋与S2－核外均有三个电子层，最外层有8个电子，正确；C项，N2分子中共用三对电子对，故结构式为NN，正确；D项，干冰晶体由CO2分子通过分子间作用力构成，干冰属于分子晶体，错误。
3. 用下列仪器或装置(图中夹持略)进行相应实验，能达到实验目的的是
A．用图1装置检验溴乙烷消去产物中的乙烯
B．用图2装置制备溴苯并验证有产生
C．用图3装置在铁上镀铜
D．用图4装置实验室制备氨气
【答案】A
【解析】溴乙烷在NaOH、乙醇、加热条件下发生消去反应得到乙烯，挥发出的乙醇用水吸收，酸性高锰酸钾溶液褪色可检验消去产物中的乙烯，A能达到实验目的；溴易挥发，溴与硝酸银溶液也能产生淡黄色沉淀AgBr，不能验证有产生，B不能达到实验目的；铁上镀铜，铁电极表面铜离子得电子生成铜，应与电源的负极相连，C不能达到实验目的；给固体物质加热要使试管口略向下倾斜，D不能达到实验目的。
4．明矾[KAl(SO4)2•12H2O]可用于净水。下列说法正确的是
A．半径大小：r(K+)
【解析】同主族元素从上到下，离子半径依次增大，则r(K+)> r(Na＋)，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则r(Al3+)< r(Na＋)，所以r(K+)>r(Al3+)，A项错误；同主族元素，从上到下元素的非金属性依次减弱，电负性依次减小，则χ(S)<χ(O)，B项正确；非金属元素的第一电离能大于金属元素，则I1(O)>I1(K)，C项错误；同主族元素，从上到下元素的金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强，则碱性：KOH>NaOH，同周期元素，从左到右元素的金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱，则碱性：Al(OH)3
阅读下列材料，回答5~7题：
铜及其重要化合物在生产中有着重要的应用。辉铜矿(主要成分Cu2S)可以用于制铜，反应为Cu2S +O22Cu+SO2，制得的粗铜通过电解法进行精炼。Cu2S与浓硝酸反应可得Cu(NO3)2。Cu在O2存在下能与氨水反应生成[Cu(NH3)4]2+。Cu2O加入到稀硫酸中，溶液变蓝色并有紫红色固体产生。
5．下列有关辉铜矿制备粗铜的相关说法正确的是
A．Cu＋转化为基态Cu，得到的电子填充在3d轨道上
B．O2和SO2都是非极性分子
C．Cu2S晶胞中S2-位置如图所示，则一个晶胞中含有8个Cu＋
D．标准状况下，每有 22.4 L O2参与反应，转移电子数为 4 ml
【答案】C
【解析】根据构造原理可知基态Cu+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d10，Cu＋得到1个电子转化为基态Cu，Cu原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，可见Cu+得到的电子是填充在4s轨道上，A错误；O2是非极性分子，而SO2则是极性分子，B错误；Cu2S晶胞中S2-位置如图所示，则一个晶胞中含有S2-数目为: 8×+6×=4，则根据其化学式可知其中所含Cu+数目为8个，C正确；在该反应中Cu元素化合价由+l价变为0价，O元素化合价由0价变为-2价，化合价共降低1×2+2×2=6；S元素化合价由-2价变为+4价，化合价升高6价，故在标准状况下，每有22.4 LO2参与反应,反应的O2的物质的量是1 ml时，转移电子的物质的量是6 ml，D错误。
6．下列说法正确的是
A．SO2 的键角比 SO3 的大
B．SO2 和 SO3 中心原子均采取 sp2 杂化
C．Cu+吸引电子的能力比Cu2+的强
D．1 ml [Cu(NH3)4]2+中 σ 键的数目为 12×6.02×1023
【答案】B
【解析】SO2中中心原子S的孤电子对数为=1，SO3中中心原子S的孤电子对数为=0，因此SO2的键角比SO3的小，A错误；SO2中中心原子S的价层电子对数为3，杂化类型为sp2，SO3中中心原子S的价层电子对数为3，杂化类型为sp2，B正确；同一元素的阳离子，所带电荷数越多，吸引电子能力越强，因此Cu2+吸引电子能力大，C错误；1ml[Cu(NH3)4]2+σ键物质的量为(4+4×3)ml=16ml，所含σ键物质的量为16NA，D错误。
7．下列说法正确的是
A．电解精炼铜时阴极反应：Cu-2e-=Cu2+
B．Cu2S与浓硝酸反应Cu2S+6HNO3(浓)2Cu(NO3)2+2NO2↑+H2S↑+H2O
C．Cu2O溶于稀硫酸：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
D．Cu在O2 存在下与氨水反应：2Cu+8NH3+O2+4H+=2[Cu(NH3)4]2++2H2O
【答案】C
【解析】电解精炼铜时阴极上Cu2+得到电子被还原为Cu单质，电极反应：Cu2+ +2e-=Cu，A错误；浓硝酸具有强氧化性，与Cu2S反应不能产生具有还原性的H2S气体，Cu2S与浓硝酸反应会产生Cu(NO3)2、NO2、H2SO4、H2O，反应的化学方程式为：Cu2S+14HNO3(浓)2Cu(NO3)2+10NO2↑+H2SO4+6H2O，B错误；Cu2O溶于稀硫酸，在酸性条件下发生歧化反应产生Cu、CuSO4、H2O，反应的离子方程式为Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，C正确；氨水显碱性，不能大量存在H+，反应的离子方程式为2Cu+8NH3+O2+2H2O =2[Cu(NH3)4]2++4OH-，D错误。
8．科学家利用氨硼烷设计成原电池装置如题图所示，常温下该电池总反应为。下列说法正确的是
A．b室为该原电池的负极区
B．放电过程中，通过质子交换膜由b室移向a室
C．a室的电极反应式为
D．其他条件不变时，向溶液中加入适量溶液能增大电流强度
【答案】C
【解析】NH3·BH3中硼元素化合价为-3，NH4BO2中硼元素化合价＋3，硼元素被氧化，NH3·BH3在负极反应；H2O2中氧元素化合价降低，被还原，为正极。b室为H2O2溶液，是正极，A项错误；放电时，H＋向正极移动，即由a室移向b室，B项错误；a室为NH3·BH3被氧化，失去电子，生成NH4BO2，C项正确；该电解质为酸性溶液，加入NaOH溶液与酸反应，不能增大电流强度，D项错误。
9．丹参醇具有抗心律失常作用，其合成路线中某步反应如下，
下列说法正确的是
A．X不可能存在属于芳香族化合物的同分异构体
B．反应（1）的类型为取代反应
C．、均能发生氧化反应、加聚反应、消去反应
D．与足量加成的产物分子中均有2个手性碳原子
【答案】D
【解析】由结构简式可知，X的分子式为C8H10O，不饱和度为4，则可能存在属于芳香族化合物的同分异构体，A错误；反应（1）为与CH3MgBr发生加成反应生成，B错误；X分子中不含有羟基或卤素原子，不能发生消去反应，故C错误；X分子与足量氢气发生加成反应所得产物中含有如图*所示的2个连有4个不同原子或原子团的手性碳原子，Y分子与足量氢气发生加成反应所得产物中含有如图*所示的2个连有4个不同原子或原子团的手性碳原子，D正确。
10．某MOFs多孔超分子材料的空腔大小适配N2O4可将其“固定”得到R(如下图所示)，实现从烟气中分离出N2O4并可制备HNO3。
已知反应；ΔH<0。下列说法正确的是
A．图示过程属于氮的固定
B．高温、高压下有利于从烟气中分离出N2O4
C．R在O2中水洗，可制得HNO3同时实现MOFs再生
D．该MOFs材料也可用于储存H2
【答案】C
【解析】氮的固定是指游离态的氮气转化为氮的化合物，是两种含氮化合物的相互转化，不属于氮的固定，A错误；该反应的放热反应，高温下平衡逆向移动，不利于从烟气中分离出，B错误；由图可知，R在中水洗，发生反应：，可制得HNO3同时实现再生，C正确材料可以于储存，但是不一定能储存，D错误。
11．实验室以含锌废液(主要成分为，还含有少量的、，溶液)为原料制备的实验流程如图甲所示，具有强氧化性，易被还原为，的结构如图乙所示。下列说法正确的是
A．“除锰”反应的离子方程式为
B．“除锰”反应中每消耗，硫元素共得到2ml电子
C．试剂X可以选用Zn、ZnO等物质
D．滤液中一定大量存在阳离子有、和
【答案】A
【解析】向含锌废液中加入Na2S2O8溶液，发生氧化还原反应生成MnO2沉淀且将Fe2+氧化为Fe3+，过滤后向滤液中加入试剂X调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，为了不引入新杂质，试剂X可以为ZnO、ZnCO3、Zn(OH)2等，最后过滤后再加入氨水和NH4HCO3沉锌生成碳酸锌ZnCO3。Na2S2O8溶液与Mn2＋发生氧化还原反应生成MnO2沉淀，反应中锰元素化合价由+2变为+4，中过氧根中氧元素化合价由-1变为-2，根据电子守恒可知，“除锰”反应的离子方程式为，A项正确；“除锰”反应中中过氧根中氧元素化合价由-1变为-2，则每消耗，氧元素共得到2ml电子，B项错误；溶液中Fe3+能与锌反应生成Fe2+和Zn2+，所以调节溶液pH时试剂X不能选用Zn，C项错误；锌转化为沉淀，则滤液中不会大量存在Zn2＋，D项错误。
12．室温下，通过下列实验探究溶液的性质。
下列有关说法正确的是
A．由实验可得溶液中存在：
B．实验反应的离子方程式：
C．实验所得上层清液中存在：
D．实验所得上层清液中存在：
【答案】C
【解析】溶液中存在电荷守恒：，测得约为，则，则，A错误；溶液中加入过量溶液，反应生成氨气、氢氧化铁沉淀和硫酸钡沉淀，离子方程式为，B错误；向溶液中滴加溶液，有黄色和黑色的混合沉淀物生成，可知铁离子和硫离子反应生成了硫单质，在溶液中，根据物料守恒有：，部分硫离子反应，则，C正确；上层清液中，不会再发生沉淀的转化，则，D错误。
13．用草酸二甲酯 (H3COOCCOOCH3)和氢气为原料制备乙二醇的反应原理如下：
在条件下，将氢气和草酸二甲酯体积比(氢酯比)为的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，草酸二甲酯的转化率、产物的选择性与温度的关系如下图所示。产物的选择性。下列说法不正确的是
A．曲线I表示草酸二甲酯的转化率随温度的变化
B．其他条件不变，增大压强或升高温度，草酸二甲酯的平衡转化率均增大
C．其他条件不变，在温度范围，随着温度升高，出口处乙醇酸甲酯的量不断增大
D．其他条件不变，在温度范围，随着温度升高，出口处甲醇和乙二醇的物质的量之比逐渐减小且大于2
【答案】B
【解析】当曲线乙醇酸甲酯选择性为50%时，曲线Ⅱ对应的选择性恰好为50%，而乙二醇的选择性此时应为50%，故曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性随温度的变化，则曲线I表示草酸二甲酯的转化率随温度的变化，A正确；两个反应△H均小于0，即两反应均为放热反应，当升高温度时，平衡向逆反应方向移动，草酸二甲酯的平衡转化率减小，故B错误；由图可知，在190-195℃温度范围，随着温度升高，草酸二甲酯的转化率升高，乙醇酸甲酯的选择性几乎不变，故出口乙醇酸甲酯的量会不断增多，C正确；在190-210℃温度范围，随着温度升高，由图可知，草酸二甲酯的转化率不断增大，乙二醇的选择性不断增大，出口处的值减小且大于2，D正确。
第Ⅱ卷
二、非选择题：共4题，共61分。
14.（15分）门捷列夫在研究周期表时预言了“类铝”元素镓，镓(Ga)位于元素周期表第IIIA族，高纯镓广泛用于半导体材料、光电材料、光学材料等领域。
（1）一种利用炼锌渣(主要含Pb、Zn、Cu、Fe的氧化物和一定量GaCl3)为原料制备高纯镓的流程如图所示：
已知：(i)电解步骤制取镓时两极均采用惰性电极。
(ii)Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓，CuCl难溶于水和稀酸；ZnS、Ga2S3均难溶于水。
(iii)20℃，Kb(NH3•H2O)≈2.0×10-5，Ksp[Ga(OH)3]≈1.0×10-35。
回答下列问题：
①试剂a(Cu)的主要作用是 。
②滤渣4的主要成份为 。
③已知：Ga3++4OH-[Ga(OH)4]- K≈1.0×1034。为探究Ga(OH)3在氨水中能否溶解，计算反应Ga(OH)3+NH3•H2O[Ga(OH)4]-+NH的平衡常数K= 。
④电解步骤中，阴极的电极反应式为 。
（2）砷化镓(GaAs)太阳能电池为我国“玉兔二号”月球车提供充足能量。GaAs的晶胞结构如图甲所示，将Mn掺杂到GaAs的晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所示。
①GaAs中Ga的化合价为 。
②在Mn掺杂到GaAs的晶体中每个Mn最近且等距离的As的数目为 。
【答案】（1） ①除去Cl-，防止对电解时产生Cl2污染环境 ②Cu ③2×10-6 ④[Ga(OH)4]-+3e-=Ga+4OH-
（2）①+3 ②4
【解析】炼锌渣主要含Pb、Zn、Cu、Fe的氧化物和一定量GaCl3，用稀硫酸溶解，PbO和硫酸反应生成PbSO4沉淀，过滤得到硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜、GaCl3溶液，加双氧水把Fe2+氧化为Fe3+，加ZnO调节pH生成Fe(OH)3沉淀除Fe，加铜发生Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓除Cl-，加锌置换出Cu，加氢氧化钠使Ga3+转化为[Ga(OH)4]-，加Na2S生成ZnS沉淀除Zn，电解Na[Ga(OH)4]得到Ga。（1）①根据Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓，CuCl难溶于水和稀酸，加入Cu发生反应Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓除去Cl-，防止对电解时产生Cl2污染环境；②金属锌能置换出铜单质，滤渣4的主要成份为Cu；③Kb(NH3•H2O)=2.0×10-5，Ksp[Ga(OH)3]=1.0×10-35；1.0×1034，Ga(OH)3+NH3•H2O[Ga(OH)4]-+NH的平衡常数K= 。④电解步骤中，阴极[Ga(OH)4]-得电子生成Ga和氢氧根离子，阴极的电极反应式为[Ga(OH)4]-+3e-=Ga+4OH-。（2）①GaAs中As为-3价，则Ga的化合价为+3。②根据c原子可知，每个Mn最近且等距离的As的数目为4。
15.（15分）化合物F是合成一种可用于减慢心率药物的中间体，其人工合成路线如下：
已知：① NaBH4＋H＋＋3H2O===H3BO3＋Na＋＋4H2↑；
② （R、R′、R″表示烃基或H，下同）；
③ 。
（1） A→B反应可表示为（X或Y表示—COR、—COOR、—COOH、—CN等）。反应的部分机理可描述为在催化剂作用下，形成的中各有一个碳原子分别带正、负电荷。请用“⊕”和“⊖”标注在A→B反应中间产物的两个分别带正电荷和负电荷的碳原子上。
（2） B→C时，以饱和NaHCO3溶液作为有机物B与NaBH4溶液反应的介质，原因是________________________________________________________________________。
（3） E的分子式为C11H11O2N，其结构简式为 。
（4） F的一种同分异构体同时满足下列条件，写出一种符合该条件的同分异构体的结构简式： 。
① 分子中含有5种不同化学环境的氢原子；
② 碱性条件水解，适当酸化后得2种产物a、b，其中a遇FeCl3显紫色，b为氨基酸，a中杂化轨道类型为sp3的碳原子数比b中多2个。
（5） 写出以的合成路线流程图（有机溶剂和其他无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。
【答案】（1）
（2）调节溶液pH，减少NaBH4的损失；增大反应物B在水相中的溶解度
（3）
（4）
（5）
【解析】（1） 为中性，失去一个H＋后，剩余部分带负电，则负电集中碳原子上，表示为中O的电负性大于C，则O带负电，C带正电，则H＋与带负电的O结合生成（2） B→C为NaBH4还原碳碳双键，由已知①知，NaBH4能与H＋反应，B中含有羧基，能电离出H＋，故可以消耗NaBH4，加入NaHCO3可以将羧基反应掉，从而减少NaBH4的损失。B为难溶于水的有机物，与NaHCO3反应生成钠盐，能溶于水，产物更易与NaBH4接触，而充分反应。（3） E中没有Br原子，D中Br原子与—CN邻碳上的H原子相结合生成HBr，得，—CN与H2加成生成—CH2NH2。（4） F除苯环外，还有1个不饱和度、5个碳原子、2个氧原子、1个氮原子。水解酸化后得2种产物a、b，其中a遇FeCl3显紫色，a中包括的结构有“”，b为氨基酸，酯基断开后，形成的羧基进入氨基酸中，则b中包括的结构有“HOOC—CH2—NH2”，此结构中的亚甲基上的C为sp3杂化，羧基上的C为sp2杂化。a中杂化轨道类型为sp3的碳原子数比b中多2个，则a中有3个sp3杂化的C原子，由此得出结构简式为与目标产物NH2COOH的结构简式会发现，产物中的2个甲基，即为中的2个甲基，中方框中的部分即为，其中两个酯基中间的H原子较活泼，由（1）中A→B的反应机理知，中两个酯基中间的H原子与中醛基发生加成后再消去可得。由已知②得，两个相连的酯基，可以通过DMSO，加热条件下失去1个酯基，即可以转化为。由已知③知，原料给出的HCN可以与碳碳双键发生加成反应，则模仿E→F，—CN可以转化为—CH2NH2。最后将酯基水解得羧基。要注意—CN在酸性条件下也可以水解得羧基，所以为避免—CN水解，故要先将—CN先转化为—CH2NH2
16.（15分）连二亚硫酸钠广泛应用于造纸等行业。易被氧化，129℃时分解，在碱性条件下较稳定，易溶于水，不溶于乙醇。实验室用碱性溶液和酸性溶液制取，实验室制备装置如题图所示。
（1）实验前需打开K通入一段时间氮气，其目的是 。
（2）在10℃～35℃下，向盛有一定浓度的溶液容器中滴加溶液，生成和，制备的化学方程式为 。
（3）产率与加入溶液与溶液质量比的关系如题图所示，碱性溶液与酸性溶液加料质量比增大时，产率下降的原因是 。
（4）称量含晶体粗品溶于水配制成溶液，准确量取配制溶液于锥形瓶中，加入足量甲醛溶液，充分反应后，再滴加几滴淀粉溶液，用标准碘溶液滴定至反应终点，重复实验三次后，平均消耗标准碘溶液。
有关反应如下：
计算该粗品中晶体质量分数为 。(写出计算过程)
（5）Zn还原法
已知：
二价锌在水溶液中存在形式的物质的量浓度的对数与pH的关系如题图所示。
请补充完整制备的实验方案：向水中加入Zn粉，搅拌， ，将滤液蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，蒸馏水洗涤，再用乙醇洗涤，低温烘干，得到(实验中须使用的试剂：、溶液)
【答案】（1）排出装置中的空气(或氧气)，防止(或)被氧化
（2）
（3）过量将还原到更低价态，导致的产率下降
（4）84%
（5）28～35℃加热条件下，向其中缓慢通入至Zn粉完全溶解(或浊液变澄清)，再向溶液中边搅拌边滴加溶液至pH在8.2～10.5之间，过滤
【解析】（1）实验前需打开K通入一段时间氮气，其目的是：排出装置中的空气(或氧气)，防止(或)被氧化。（2）根据题意生成生成和，可得方程式为。（3）产率下降的原因是：过量将还原到更低价态，导致的产率下降。（4）根据题意，根据，，，质量分数为。（5）根据二价锌在水溶液中存在形式的物质的量浓度的对数与pH的关系可得完整制备的实验方案为：向水中加入Zn粉，搅拌，28～35℃加热条件下，向其中缓慢通入至Zn粉完全溶解(或浊液变澄清)，再向溶液中边搅拌边滴加溶液至pH在8.2～10.5之间，过滤，将滤液蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，蒸馏水洗涤，再用乙醇洗涤，低温烘干，得到。
17.（16分）氢气不仅是一种清洁能源，更是一种重要的化工原料。
（1）图1是一种将氢气与氮气利用电解原理制备NH3的装置，图中陶瓷在高温时可以传输H+。其中Pd电极b为 (填“阳极”或“阴极”)，阴极的电极反应式为 。
（2）氢气与苯催化加成制备环己烷是化工生产中的重要工艺，一定条件下发生如下反应：
I.主反应：(g)+3H2(g)(g) ΔH1<0
II.副反应：(g) ΔH2>0
①有利于提高平衡体系中环己烷体积分数的措施有 。
A．适当升温 B．适当降温 C．适当加压 D．适当减压
②反应Ⅰ在管式反应器中进行，实际投料往往在n(H2)∶n(C6H6)=3∶1的基础上适当增大H2用量，其目的是 。
③图2是氢气与苯反应的机理，该过程可描述为 ；当H2中混有微量H2S或CO等杂质时，会导致反应I的产率降低，推测其可能原因为 。
④催化剂载体中的酸性中心能催化苯及环己烷的裂解。已知酸性中心可结合孤电子对，图3中可作为酸性中心的原子的标号是 (填“a”、“b”或“c”)。
【答案】（1）阳极 N2+6H++6e-=2NH3
（2） ①BC ②提高苯的利用率 ③氢气在金属催化剂表面转化为氢原子，氢原子和苯分子吸附在催化剂表面活性中心，发生反应生成环己烷 金属催化剂会与H2S或CO反应从而失去催化活性或者H2S、CO导致催化剂中毒而失去催化活性 ④b
【解析】（1）氢气中b极放电生成氢离子，故电极b为阳极，氮气在电极a即阴极放电生成氨气，其电极反应式为。（2）①升温之后，主反应逆向移动，环乙烷转化率降低，A错误；降温之后，主反应正向移动，环乙烷转化率升高，B正确；加压之后，主反应正向移动，环乙烷转化率升高，C正确；加压之后，主反应逆向移动，环乙烷转化率降低，D错误。②实际投料时增大氢气的量增大了苯的转化率和环乙烷的产率，即为了提高苯的利用率。③氢气在金属催化剂表面转化为氢原子，氢原子和苯分子吸附在催化剂表面活性中心，发生反应生成环己烷。硫化氢和一氧化碳等杂质会使催化剂中毒从而反应I的产率降低。④已知酸性中心可结合孤电子对，即中心原子有空轨道，Al、Si、O三种原子只有Al原子有空轨道，所以选b。
实验
实验操作和现象
1
用试纸测定溶液的，测定约为
2
向溶液中加入过量的溶液，有沉淀生成，微热，产生有刺激性气味的气体
3
向溶液中加入过量的溶液，有黄色和黑色的的混合沉淀生成，静置
4
向悬浊液中滴加几滴溶液，部分白色沉淀变成红褐色，静置
实验
实验操作和现象
1
用试纸测定溶液的，测定约为
2
向溶液中加入过量的溶液，有沉淀生成，微热，产生有刺激性气味的气体
3
向溶液中加入过量的溶液，有黄色和黑色的的混合沉淀生成，静置
4
向悬浊液中滴加几滴溶液，部分白色沉淀变成红褐色，静置
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