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云南省昆明市云南师范大学附属中学2024-2025学年高三上学期9月月考化学试题
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这是一份云南省昆明市云南师范大学附属中学2024-2025学年高三上学期9月月考化学试题，共17页。试卷主要包含了下列实验操作，甲池是甲烷燃料电池，如图所示等内容，欢迎下载使用。
1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2．每小题选出答案后，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。在试题卷上作答无效。
3．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。
以下数据可供解题时参考。
可能用到的相对原子质量：
一、选择题：本题共14小题，每小题3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．近年来我国取得诸多让世界瞩目的科技成果，化学功不可没。下列说法正确的是（ ）
A．“嫦娥六号”五星红旗由超细玄武岩纤维纺织而成，玄武岩纤维属于有机高分子
B．神舟十八号飞船使用的隔热层属于传统无机非金属材料
C．空间站的砷化镓太阳能电池是将化学能转化为电能
D．“奋斗者”号潜水器含钛合金，其强度高于纯钛金属
2．下列化学用语或图示表达正确的是（ ）
A．基态C原子价电子排布图： B．邻羟基苯甲醛的分子内氢键：
C．顺-2-丁烯的球棍模型： D．丙炔的键线式：
3．能正确表示下列反应的离子方程式是（ ）
A．用惰性电极电解水溶液：
B．漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体：
C．溶液与溶液等体积混合：
D．向和混合溶液中加入少量稀盐酸：
4．下列实验操作（如图）正确且能达到实验目的的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A．装置甲用于制备胶体 B装置乙用于蒸发结晶获得晶体
C．装置丙用于收集气体 D．装置丁用于验证和对双氧水分解的催化效果
5．X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期元素。基态X原子核外有两个未成对龟子，基态Y原子的p能级处于半充满状态，Z的基态原子价层电子排布式为，W的单质能与氢氧化钠溶液反应产生氢气，R是同周期电负性最大的元素。下列说法正确的是（ ）
A．氢化物沸点： B．第一电离能：
C．Z、W分别与R形成的简单化合物的熔点： D．和的模型相同
6．关子物质的结构与性质，下列说法正确的是（ ）
A．P和可以形成分子，N和也可以形成分子
B．冰中1个周围有4个紧邻分子，晶体中1个周围也有4个紧邻分子
C．的键角：
D．的碱性比弱，
7．下列关于有机化合物的说法正确的是（ ）
A．的单体核磁共振氢谱峰面积之比相同
B．中碳原子都处于同一平面
C．辅酶分子中含有14个甲基
D．与溴等物质的量加成，产物有5种
8．甲池是甲烷燃料电池，如图所示。一段时间内，乙池D处进入混合气体，其中苯的物质的量分数为（杂质不参与反应），C出来的混合气体（不含，该条件下苯、环己烷都为气态）中含苯的物质的量分数为，下列说法正确的是（ ）
甲池 乙池
A．甲池中A处通入甲烷，乙池中E处有放出
B．乙池中惰性电极上的电极反应式：
C．该段时间内，甲池中理论上消耗甲烷
D．乙池中右室质量减少
9．实验室利用钴渣[含等]制备的工艺流程如图所示：
已知：。
下列说法正确的是（ ）
A．“溶解还原”过程中消耗的与生成的物质的量之比为
B．“纯化处理”时需将溶液调至，以确保将铁元素完全除去
C．“沉钴”时，为获取更多的，改用溶液
D．在空气中煅烧时，每转移，生成
10．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（ ）
A．
B．
C．
D．
11．根据实验目的，下列实验及现象、结论都正确的是（ ）
A．A B．B C．C D．D
12．科学家成功捕获并表征到水氧化催化过程中的锰端基氧和锰过氧化物中间体，明确了水氧化过程中水亲核进攻锰端基氧的氧氧成键机理，如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．
B．中0的化合价为价
C．催化过程中有极性键的断裂和非极性键的形成
D．过程⑦可表示为
13．一定温度下，的氯化、溴化反应势能图及一段时间后产物的选择性如图5，则下列叙述正确的是（ ）
甲 乙
A．丙烷的二溴代物有5种结构
B．丙烷中仲氢比伯氢活性更强、碳氢键键能更大
C．以丙烷为原料合成丙醇时，“先溴代再水解”比“先氯代再水解”更有利于提高2-丙醇的含量
D．
14．已知难溶于水。常温下，用调节浊液的（忽略水解），测得在不同条件下，体系中（X为或）与的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．代表与的变化曲线
B．的数量级为
C．a、c两点的溶液中均存在
D．c点的溶液中存在
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15．（15分）以湿法炼锌厂所产的钴锰渣（主要成分为，含少量等）为原料回收制备的工艺如图：
已知常温下，。
回答下列问题：
（1）“滤渣1”中主要成分是__________________（填化学式），的作用是__________________。“除铁”反应中与的比例为_____:____．
（2）“滤液1”中主要含有的过渡金属阳离子有、_________（填离子符号）。
（3）当锌离子、铜离子均沉淀完全时，溶液中硫离子的浓度为_________．
（4）“滤渣3”中存在，“除锰”操作的化学方程式为__________________．
（5）对金属离子的萃取率与的关系如图所示。
①萃取剂的主要成分的结构是，从结构分析该物质是_________元酸，萃取原理为，最佳反萃取试剂应选择_________（填序号）。
A． B． C． D．
②“萃取”时，选择合适的范围为_________（填序号）。
A． B． C． D．
16．（14分）氨基酸螯合物是一种安全环保的新型微量元素添加剂，金属元素氨基酸螯合物在人类营养和动物营养中得到广泛使用。某实验小组在实验室模拟合成并测定蛋氨酸合铜的结构。
回答下列问题：
I．蛋氨酸合铜（Ⅱ）的合成：将蛋氨酸（）溶于沸水中，加入硫酸铜溶液后，在恒温搅拌，用氢氧化钠溶液调节至之问一段时间后，过滤，得到蓝紫色固体，蒸馏水洗涤固体，无水乙醇洗涤，烘干。
（1）蛋氨酸结构中能与水形成氢键的官能团名称为__________________，S原子的杂化方式是__________________。
（2）调节过程中不宜太高的原因是___________________________。
（3）用无水乙醇洗涤的优点是___________________________。
Ⅱ．测定蛋氨酸合铜（Ⅱ）的组成与结构：称取产品，于锥形瓶中加入水，，微热溶解后，平均分为两份，第一份溶液转移到碘量瓶中，加入缓冲溶液，加入，标准溶液，暗处放置（蛋氨酸与反应比例为），取出后加入蒸馏水，加入指示剂，用溶液滴定，消耗溶液。另一份溶液转移到锥形瓶中，缓慢加入氨水，缓冲溶液，加热至，加入指示剂，趁热用标准溶液滴定（铜离子与反应比例为），消耗溶液。
（4）对比锥形瓶，碘量瓶（如图）的优点是__________________。
（5）通过测定，蛋氨酸合铜中铜离子与配体数目的比例是____：_____。
（6）已知：螯合物是含有多个配位原子的配体与同一个中心原子（或离子）配位成环，蛋氨酸合铜（Ⅱ）是结构中存在五元环的中性配合物，铜的配位数为4。蛋氨酸合铜的结构为__________________。
17．（14分）I．在恒容密闭容器中通入与，使其物质的量浓度均为，在一定条件下发生反应：。测得平衡时的体积分数与温度及压强的关系如图所示。
回答下列问题：
（1）向绝热的恒容密闭容器中通入和发生反应，一段时间后，容器内温度_________（填“升高”“不变”或“降低”）。
（2）压强为时，b点的K（平衡常数）_________Q（浓度商）（填“<”“>”或“=”）。
（3）时该反应平衡常数为_________（用含n的式子表示）。
（4）为探究速率与浓度的关系，根据相关实验数据，粗略地绘制出了两条速率-浓度关系曲线：和，如图。
①与曲线相对应的是图中曲线_________（填“甲”或“乙”）。
②降低温度，反应重新达到平衡时，相应的平衡点分别为_________（填序号）。
Ⅱ．砷酸具有较强的氧化性，某实验小组依据反应设计如图甲原电池，探究对氧化性的影响，测得电压与的关系如图乙所示。则a点时，盐桥中_________移动（填“向左”“向右”或“不”），c点时，负极的电极反应式为_______，的空间结构为_________。
甲 乙
18．（15分）羰基化合物中，羰基邻位碳原子上的氢原子受到羰基吸电子作用的影响具有一定的活泼性，因此醛或酮在碱性条件下会发生羟醛缩合反应，如图：
（1）A的名称是_________，B中碳_________和碳_________（填编号）之间的碳碳键是新构建的。
（2）的反应类型是__________________，B的结构简式是__________________。
（3）2，2-二甲基丙醛与丙酮在碱性条件下发生羟醛缩合反应的方程式为__________________（省略中间体）。
（4）丙醛与丁醛混合后，加入溶液发生羟醛缩合反应，生成碳原子数小于9的产物（不含中间体，不考虑立体异构，存在共轭现象）有_________种，其中核磁共振氢谱为5组峰的产物的结构简式是__________________。
（5）依据逆合成分析法，利用羟醛缩合反应合成，试设计其中间体及原料完成图合成路线。
中间体1 中间体2 原料
化学参考答案
一、选择题：本题共14小题，每小题3分。
【解析】
1．玄武岩纤维属于无机材料，A错误。传统的无机非金属材料是玻璃、水泥和陶瓷，氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，B错误。砷化镓太阳能电池能将太阳能转化成电能，C错误。钛合金的强度高于纯钛，D正确。
2．基态C原子价电子排布图为，A错误。邻羟基苯甲醛的分子内氢键应该是羟基中的氢原子与醛基的氧原子之间形成分子内氢键，错误。顺-2-丁烯中两个甲基位于双键同侧，其球棍模型为，C正确。丙炔的三个碳原子在一条线上，D错误。
3．用惰性电极电解溶液，阳极上：，阴极上：，会与生成的结合生成氢氧化镁，离子反应方程式为，A错误。漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体发生氧化还原反应生成硫酸钙沉淀，B正确。溶液与溶液等体积混合：，C错误。的还原性强于，向和混合溶液中加入少量稀盐酸，先被氧化，D错误。
4．由于盐酸易挥发，应向沸水中滴加饱和溶液制备胶体，而硫酸是难挥发的酸，不能选用饱和溶液，A错误。亚铁离子容易被氧化，不能通过蒸发结晶得到该晶体，B错误。与不反应，密度比小，能用排收集气体，C正确。氯化铁、硫酸铜中阴离子不同，应控制阴离子相同，故装置丁不能验证和的催化效果，D错误。
5．X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期元素，基态Y原子的p能级处于半充满状态，则Y为氮（N）元素；基态X原子核外有两个未成对电子，X的原子序数比Y的小，X为碳（C）元素；Z的基态原子价层电子排布式为，，即，Z为元素；W的单质能与氢氧化钠溶液反应产生氢气，则W可能为或元素；R是同周期电负性最大的元素，且R是第三周期元素，则R是CI元素。X为C元素，Y为N元素，X的氢化物包括所有烃，沸点有的高有的低，无法比较X、Y氢化物的沸点，A错误。Z为元素，W可能为或元素，同一周期原子的第一电离能大致呈现上升趋势，但ⅡA，VA族元素原子的电离能比周围元素的电离能大，因此第一电离能，但的第一电离能比大，B错误。Z与R形成的化合物属于离子晶体，而W无论是还是元素，形成的、均为分子晶体，所以的熔点大，C错误。、分别为和，二者的中心原子价层电子对数均为4，模型均为四面体形，D正确。
6．P与化合时，可形成、分子，而N和化合时，由于N原子的L电子层上不存在d轨道，N原子只能发生杂化，不能发生杂化，所以不能形成分子，A错误。冰中1个水分子可与周围的4个水分子间形成氢键，则冰中1个周围有4个紧邻分子，而晶体结构与相似，采取分子密堆积，1个周围有12个紧邻分子，B错误。、中的N原子均为杂化，中N原子有孤电子对，中N原子没有孤电子对，孤电子对的排斥力比成键电子对的排斥力大，所以中的键角小，C正确。乙基为推电子基，羰基为吸电子基，则的碱性更强，D错误。
7．的单体为对苯二甲酸和对苯胺，它们核磁共振氢谱峰面积之比分别为、，A错误。异丙苯分子中有2个——，所有碳原子不可能都处于同一平面，B错误。由结构简式知辅酶的分子式为，含有14个甲基，C正确。与溴等物质的量加成、可能发生1，2-加成，有3种产物；发生1，4-加成，有1种产物，所以有4种产物，D错误。
8．由题意和图示，甲池为甲烷燃料电池，乙池为电解池，乙池中惰性电极处苯被还原为环己烷，故惰性电极发生还原反应，为阴极，多孔性惰性电极为阳极，则G电极与阴极相连，为原电池负极、F为正极，故甲池中F为正极，A处通入氧气，G为负极，B处通入甲烷，A错误。乙池中，惰性电极处苯得到电子，被还原为环己烷，电极反应式为，B正确。含苯的混合气体，经过电解生成含苯的混合气体，则被还原苯的物质的量为，由电极反应式得转移电子的物质的量为，根据得失电子守恒，则消耗甲烷，应为标准状况下甲烷，C错误。E处逸出质量为96克，还有通过高分子电解质膜由右室移向左室，故右室质量应减少108克，D错误。
9．由流程图可知，，加硫酸溶解后为、，再与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成亚铁离子和，加入氯酸纳纯化处理将铁元素转化为铁渣，加草酸铵沉钴得到草酸钴，高温焙烧得到四氧化三钴，据此回答。溶解还原过程中三价铁离子和三价钴离子均被亚硫酸钠还原为价，，，所以消耗的与生成的物质的量之比大于，A错误，“纯化处理”时若将溶液调至，铁元素完全除去同时钴元素生成沉淀降低产品的产率，B错误。由于溶液呈碱性，且碱性强于溶液，故“沉钴”时，若用溶液代替溶液，则可能由于溶液碱性太强而生成沉淀引入杂质，C错误。空气中煅烧发生反应为，每生成转移，D正确。
10．和在高温、高压、催化剂条件下生成，与反应生成，A正确。S点燃生成的是，B错误。不与盐酸反应，C错误。与反应生成，D错误。
11．中水解，，会消耗水解生成的，测定相同浓度的和溶液的，后者大于前者，不能说明，A错误。浓盐酸也能与发生反应，使溶液紫色褪去，B错误。硫酸铜溶液本身呈蓝色，会干扰试纸的颜色，C错误。丙烯醛中加入足量新制氢氧化铜悬浊液，加热至不再生成砖红色沉淀，醛基被消耗，加硫酸酸化再滴加溴水，此时只有碳碳双键才能与溴水加成而褪色，D正确。
12．根据反应的流程图可知，反应③=反应①+反应②，则，即，A正确。中存在过氧键，O的化合价为价，B正确。过程①和过程②中存在极性键断裂，过程⑦有生成，存在非极性键的形成，C正确。，该方程式电荷不守恒，D错误。
13．丙烷的二氯代物有4种，A错误。由图可知，相同条件下丙烷氯化、溴化时，仲氢的选择性大，含量高，说明仲氢比伯氢活性强；化学键能量越高，越不稳定，键能越低，B错误，“溴化反应”时的选择性为，“氯化反应”时上的选择性为，所以以丙烷为原料合成丙醇时，“溴化反应”相比“氯化反应”更有利于提高2-丙醇的含量，C正确。与均表示断开仲氢与伯氢的能量差，与相等，D错误。
14．根据，保持不变，增大，则减小，即减小，增大，因此代表与的变化曲线，代表与的变化曲线。根据分析可知，代表与的变化曲线，A错误。，，，。
（6）由于存在五元环，则结构为或（不画箭头也对）。
17．（除特殊标注外，每空2分，共14分）
I．（1）升高（1分） （2）< （3） （4）①乙 ②B、F
Ⅱ．向左（1分） 三角锥形
【解析】I．（1）由图可知，压强不变时，升高温度，的体积分数减小，平衡正向移动，说明正反应为吸热反应，逆反应为放热反应，则向绝热的恒容密闭容器中通入和，一段时间后，容器内温度升高。
（2）压强为时，b点需要使的体积分数增大，才能建立平衡，则反应逆向进行，，即K（平衡常数）（浓度商）。
（3）根据图示数据列“三段式”：
始（） 1 1 0 0
变（） x x
平（）
a点时的体积分数为，即，解得，则时该反应平衡常数为。
（4）①由于反应开始只加入了反应物，随着反应进行，增大、增大，减小、减小，结合平衡建立的过程可知，甲曲线为，乙曲线为。
②甲曲线为，反应达到平衡时，该反应正向吸热，所以降温后平衡逆向移动，正、逆反应速率都要减小，但要增大，要减小，结合图中变化情况：只有B、F符合题意。
Ⅱ．a点时，输出电压大于0，反应正向进行，B中失去电子，发生氧化反应生成，则B中石墨电极为负极，A中石墨电极为正极，原电池中阳离子向正极移动，故盐桥中向左移动；c点时，输出电压小于0，反应逆向进行，则负极的电极反应式为；的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，则空间结构为三角锥形。
18．（除特殊标注外，每空2分，共15分）
（1）3-羟基丁醛（1分）2（1分）3（1分） （2）消去反应（1分）
（3） （4）4
（5）（3分，每空1分）
【解析】（1）根据羟醛缩合反应的原理可知，羰基中的碳氧双键与加成可得A，即可知新构建的碳碳键。
（2）A生成B的过程消去了一分子水，根据反式结构与共轭现象的信息可得B的结构。
（3）根据结构可知，2，2-二甲基丙醛的羰基无，则依据反应规律可得方程式。
（4）丙醛与丁醛反应过程中可能有以下几种可能：情况1：丙醛的与丁醛的羰基加成；情况2：丁醛的与丙醛的羰基加成；情况3：丙醛的与丙醛的羰基加成；丁醛的与丁醛的羰基加成。
（5）依据逆合成分析法分析。
根据，，B错误。根据原子守恒，溶解平衡中，再根据可知，溶解得到的等于溶液中存在的与生成的之和，因此a、c两点的溶液中均存在，C错误。c点处，根据物料守恒得，即，由电荷守恒得，则，溶液呈酸性，得，c点对应，则，即，故溶液中存在，D正确。
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15．（除特殊标注外，每空2分，共15分）
（1）（1分） 作还原剂（1分）
（2）
（3）
（4）
（5）①一（1分） D ②B
【解析】（1）加入硫酸后，钙离子与硫酸根离子生成硫酸钙沉淀，通过流程分析，滤液1中含有，价态降低，则亚硫酸钾是作为还原剂，除铁操作的方程式为
，则比例为。
（2）流程中可知，几种过渡金属阳离子分别为铁离子、钴离子、锰离子、镍离子，其中铁离子在除铁操作中已经除去，依据排除法推理得知，滤液1中的主要过渡金属离子是。
（3）通过比较得知，铜离子先沉淀，锌离子后沉淀，则
（4）依据信息可知氧化产物是二氧化锰，氧化剂是，依据氧化还原方程式书写思路书写即可。
（5）类比羧酸的组成特点可知，含有一个羟基，则为一元酸。根据平衡移动，则应加入硫酸，平衡逆向移动则可进行反萃取，释放金属离子至溶液中，其中草酸可能与金属离子反应生成沉淀，则最佳萃取剂为硫酸。根据图像可知，萃取剂，可以分离镍离子与钴离子，选择之间，的萃取率较高，则相对较低。
16．（每空2分，共14分）
（1）氨基、羧基
（2）较高时，铜离子形成沉淀
（3）无水乙醇易挥发，沉淀易干燥，并能减少蛋氨酸合铜的溶解损失
（4）防止碘单质的挥发并减少空气与反应中的物质反应而导致误差
（5）
（6）
【解析】（1）氨基与羧基与水能形成氢键。类比水可知，S的杂化方式为。
（2）较高时，铜离子会生成氢氧化铜沉淀。
（3）无水乙醇洗涤主要是易干燥，并能减少蛋氨酸合铜的溶解损失。
（4）碘量瓶有盖子，实验过程中可以减少碘单质的挥发并减少空气与反应中的物质反应而导致误差。
（5）第一份溶液中碘与蛋氨酸和硫代硫酸根离子两个微粒反应，反应比例分别为蛋氨酸、，第二份溶液中铜离子与反应比例为。
（蛋氨酸）；选项
实验目的
实验及现象
结论
A
比较和的水解常数
分别测浓度均为的和溶液的，后者大于前者
B
检验铁锈中是否含有二价铁
将铁锈溶于浓盐酸，滴入溶液，紫色褪去
铁锈中含有二价铁
C
比较相同浓度的和溶液的酸性
用洁净干燥的玻璃棒蘸取同浓度的和溶液，滴在试纸上，并与标准比色卡对比，溶液对应的更小
溶液的酸性更强
D
检验丙烯醛中是否含有碳碳双键
向丙烯醛中加入足量新制氢氧化铜悬浊液，加热至不再生成砖红色沉淀，静置，取上层清液，加硫酸酸化再滴加溴水，溴水褪色
丙烯醛中含有碳碳双键
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
D
C
B
C
D
C
C
B
D
A
D
D
C
D
1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2．每小题选出答案后，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。在试题卷上作答无效。
3．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。
以下数据可供解题时参考。
可能用到的相对原子质量：
一、选择题：本题共14小题，每小题3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．近年来我国取得诸多让世界瞩目的科技成果，化学功不可没。下列说法正确的是（ ）
A．“嫦娥六号”五星红旗由超细玄武岩纤维纺织而成，玄武岩纤维属于有机高分子
B．神舟十八号飞船使用的隔热层属于传统无机非金属材料
C．空间站的砷化镓太阳能电池是将化学能转化为电能
D．“奋斗者”号潜水器含钛合金，其强度高于纯钛金属
2．下列化学用语或图示表达正确的是（ ）
A．基态C原子价电子排布图： B．邻羟基苯甲醛的分子内氢键：
C．顺-2-丁烯的球棍模型： D．丙炔的键线式：
3．能正确表示下列反应的离子方程式是（ ）
A．用惰性电极电解水溶液：
B．漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体：
C．溶液与溶液等体积混合：
D．向和混合溶液中加入少量稀盐酸：
4．下列实验操作（如图）正确且能达到实验目的的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A．装置甲用于制备胶体 B装置乙用于蒸发结晶获得晶体
C．装置丙用于收集气体 D．装置丁用于验证和对双氧水分解的催化效果
5．X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期元素。基态X原子核外有两个未成对龟子，基态Y原子的p能级处于半充满状态，Z的基态原子价层电子排布式为，W的单质能与氢氧化钠溶液反应产生氢气，R是同周期电负性最大的元素。下列说法正确的是（ ）
A．氢化物沸点： B．第一电离能：
C．Z、W分别与R形成的简单化合物的熔点： D．和的模型相同
6．关子物质的结构与性质，下列说法正确的是（ ）
A．P和可以形成分子，N和也可以形成分子
B．冰中1个周围有4个紧邻分子，晶体中1个周围也有4个紧邻分子
C．的键角：
D．的碱性比弱，
7．下列关于有机化合物的说法正确的是（ ）
A．的单体核磁共振氢谱峰面积之比相同
B．中碳原子都处于同一平面
C．辅酶分子中含有14个甲基
D．与溴等物质的量加成，产物有5种
8．甲池是甲烷燃料电池，如图所示。一段时间内，乙池D处进入混合气体，其中苯的物质的量分数为（杂质不参与反应），C出来的混合气体（不含，该条件下苯、环己烷都为气态）中含苯的物质的量分数为，下列说法正确的是（ ）
甲池 乙池
A．甲池中A处通入甲烷，乙池中E处有放出
B．乙池中惰性电极上的电极反应式：
C．该段时间内，甲池中理论上消耗甲烷
D．乙池中右室质量减少
9．实验室利用钴渣[含等]制备的工艺流程如图所示：
已知：。
下列说法正确的是（ ）
A．“溶解还原”过程中消耗的与生成的物质的量之比为
B．“纯化处理”时需将溶液调至，以确保将铁元素完全除去
C．“沉钴”时，为获取更多的，改用溶液
D．在空气中煅烧时，每转移，生成
10．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（ ）
A．
B．
C．
D．
11．根据实验目的，下列实验及现象、结论都正确的是（ ）
A．A B．B C．C D．D
12．科学家成功捕获并表征到水氧化催化过程中的锰端基氧和锰过氧化物中间体，明确了水氧化过程中水亲核进攻锰端基氧的氧氧成键机理，如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．
B．中0的化合价为价
C．催化过程中有极性键的断裂和非极性键的形成
D．过程⑦可表示为
13．一定温度下，的氯化、溴化反应势能图及一段时间后产物的选择性如图5，则下列叙述正确的是（ ）
甲 乙
A．丙烷的二溴代物有5种结构
B．丙烷中仲氢比伯氢活性更强、碳氢键键能更大
C．以丙烷为原料合成丙醇时，“先溴代再水解”比“先氯代再水解”更有利于提高2-丙醇的含量
D．
14．已知难溶于水。常温下，用调节浊液的（忽略水解），测得在不同条件下，体系中（X为或）与的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．代表与的变化曲线
B．的数量级为
C．a、c两点的溶液中均存在
D．c点的溶液中存在
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15．（15分）以湿法炼锌厂所产的钴锰渣（主要成分为，含少量等）为原料回收制备的工艺如图：
已知常温下，。
回答下列问题：
（1）“滤渣1”中主要成分是__________________（填化学式），的作用是__________________。“除铁”反应中与的比例为_____:____．
（2）“滤液1”中主要含有的过渡金属阳离子有、_________（填离子符号）。
（3）当锌离子、铜离子均沉淀完全时，溶液中硫离子的浓度为_________．
（4）“滤渣3”中存在，“除锰”操作的化学方程式为__________________．
（5）对金属离子的萃取率与的关系如图所示。
①萃取剂的主要成分的结构是，从结构分析该物质是_________元酸，萃取原理为，最佳反萃取试剂应选择_________（填序号）。
A． B． C． D．
②“萃取”时，选择合适的范围为_________（填序号）。
A． B． C． D．
16．（14分）氨基酸螯合物是一种安全环保的新型微量元素添加剂，金属元素氨基酸螯合物在人类营养和动物营养中得到广泛使用。某实验小组在实验室模拟合成并测定蛋氨酸合铜的结构。
回答下列问题：
I．蛋氨酸合铜（Ⅱ）的合成：将蛋氨酸（）溶于沸水中，加入硫酸铜溶液后，在恒温搅拌，用氢氧化钠溶液调节至之问一段时间后，过滤，得到蓝紫色固体，蒸馏水洗涤固体，无水乙醇洗涤，烘干。
（1）蛋氨酸结构中能与水形成氢键的官能团名称为__________________，S原子的杂化方式是__________________。
（2）调节过程中不宜太高的原因是___________________________。
（3）用无水乙醇洗涤的优点是___________________________。
Ⅱ．测定蛋氨酸合铜（Ⅱ）的组成与结构：称取产品，于锥形瓶中加入水，，微热溶解后，平均分为两份，第一份溶液转移到碘量瓶中，加入缓冲溶液，加入，标准溶液，暗处放置（蛋氨酸与反应比例为），取出后加入蒸馏水，加入指示剂，用溶液滴定，消耗溶液。另一份溶液转移到锥形瓶中，缓慢加入氨水，缓冲溶液，加热至，加入指示剂，趁热用标准溶液滴定（铜离子与反应比例为），消耗溶液。
（4）对比锥形瓶，碘量瓶（如图）的优点是__________________。
（5）通过测定，蛋氨酸合铜中铜离子与配体数目的比例是____：_____。
（6）已知：螯合物是含有多个配位原子的配体与同一个中心原子（或离子）配位成环，蛋氨酸合铜（Ⅱ）是结构中存在五元环的中性配合物，铜的配位数为4。蛋氨酸合铜的结构为__________________。
17．（14分）I．在恒容密闭容器中通入与，使其物质的量浓度均为，在一定条件下发生反应：。测得平衡时的体积分数与温度及压强的关系如图所示。
回答下列问题：
（1）向绝热的恒容密闭容器中通入和发生反应，一段时间后，容器内温度_________（填“升高”“不变”或“降低”）。
（2）压强为时，b点的K（平衡常数）_________Q（浓度商）（填“<”“>”或“=”）。
（3）时该反应平衡常数为_________（用含n的式子表示）。
（4）为探究速率与浓度的关系，根据相关实验数据，粗略地绘制出了两条速率-浓度关系曲线：和，如图。
①与曲线相对应的是图中曲线_________（填“甲”或“乙”）。
②降低温度，反应重新达到平衡时，相应的平衡点分别为_________（填序号）。
Ⅱ．砷酸具有较强的氧化性，某实验小组依据反应设计如图甲原电池，探究对氧化性的影响，测得电压与的关系如图乙所示。则a点时，盐桥中_________移动（填“向左”“向右”或“不”），c点时，负极的电极反应式为_______，的空间结构为_________。
甲 乙
18．（15分）羰基化合物中，羰基邻位碳原子上的氢原子受到羰基吸电子作用的影响具有一定的活泼性，因此醛或酮在碱性条件下会发生羟醛缩合反应，如图：
（1）A的名称是_________，B中碳_________和碳_________（填编号）之间的碳碳键是新构建的。
（2）的反应类型是__________________，B的结构简式是__________________。
（3）2，2-二甲基丙醛与丙酮在碱性条件下发生羟醛缩合反应的方程式为__________________（省略中间体）。
（4）丙醛与丁醛混合后，加入溶液发生羟醛缩合反应，生成碳原子数小于9的产物（不含中间体，不考虑立体异构，存在共轭现象）有_________种，其中核磁共振氢谱为5组峰的产物的结构简式是__________________。
（5）依据逆合成分析法，利用羟醛缩合反应合成，试设计其中间体及原料完成图合成路线。
中间体1 中间体2 原料
化学参考答案
一、选择题：本题共14小题，每小题3分。
【解析】
1．玄武岩纤维属于无机材料，A错误。传统的无机非金属材料是玻璃、水泥和陶瓷，氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，B错误。砷化镓太阳能电池能将太阳能转化成电能，C错误。钛合金的强度高于纯钛，D正确。
2．基态C原子价电子排布图为，A错误。邻羟基苯甲醛的分子内氢键应该是羟基中的氢原子与醛基的氧原子之间形成分子内氢键，错误。顺-2-丁烯中两个甲基位于双键同侧，其球棍模型为，C正确。丙炔的三个碳原子在一条线上，D错误。
3．用惰性电极电解溶液，阳极上：，阴极上：，会与生成的结合生成氢氧化镁，离子反应方程式为，A错误。漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体发生氧化还原反应生成硫酸钙沉淀，B正确。溶液与溶液等体积混合：，C错误。的还原性强于，向和混合溶液中加入少量稀盐酸，先被氧化，D错误。
4．由于盐酸易挥发，应向沸水中滴加饱和溶液制备胶体，而硫酸是难挥发的酸，不能选用饱和溶液，A错误。亚铁离子容易被氧化，不能通过蒸发结晶得到该晶体，B错误。与不反应，密度比小，能用排收集气体，C正确。氯化铁、硫酸铜中阴离子不同，应控制阴离子相同，故装置丁不能验证和的催化效果，D错误。
5．X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期元素，基态Y原子的p能级处于半充满状态，则Y为氮（N）元素；基态X原子核外有两个未成对电子，X的原子序数比Y的小，X为碳（C）元素；Z的基态原子价层电子排布式为，，即，Z为元素；W的单质能与氢氧化钠溶液反应产生氢气，则W可能为或元素；R是同周期电负性最大的元素，且R是第三周期元素，则R是CI元素。X为C元素，Y为N元素，X的氢化物包括所有烃，沸点有的高有的低，无法比较X、Y氢化物的沸点，A错误。Z为元素，W可能为或元素，同一周期原子的第一电离能大致呈现上升趋势，但ⅡA，VA族元素原子的电离能比周围元素的电离能大，因此第一电离能，但的第一电离能比大，B错误。Z与R形成的化合物属于离子晶体，而W无论是还是元素，形成的、均为分子晶体，所以的熔点大，C错误。、分别为和，二者的中心原子价层电子对数均为4，模型均为四面体形，D正确。
6．P与化合时，可形成、分子，而N和化合时，由于N原子的L电子层上不存在d轨道，N原子只能发生杂化，不能发生杂化，所以不能形成分子，A错误。冰中1个水分子可与周围的4个水分子间形成氢键，则冰中1个周围有4个紧邻分子，而晶体结构与相似，采取分子密堆积，1个周围有12个紧邻分子，B错误。、中的N原子均为杂化，中N原子有孤电子对，中N原子没有孤电子对，孤电子对的排斥力比成键电子对的排斥力大，所以中的键角小，C正确。乙基为推电子基，羰基为吸电子基，则的碱性更强，D错误。
7．的单体为对苯二甲酸和对苯胺，它们核磁共振氢谱峰面积之比分别为、，A错误。异丙苯分子中有2个——，所有碳原子不可能都处于同一平面，B错误。由结构简式知辅酶的分子式为，含有14个甲基，C正确。与溴等物质的量加成、可能发生1，2-加成，有3种产物；发生1，4-加成，有1种产物，所以有4种产物，D错误。
8．由题意和图示，甲池为甲烷燃料电池，乙池为电解池，乙池中惰性电极处苯被还原为环己烷，故惰性电极发生还原反应，为阴极，多孔性惰性电极为阳极，则G电极与阴极相连，为原电池负极、F为正极，故甲池中F为正极，A处通入氧气，G为负极，B处通入甲烷，A错误。乙池中，惰性电极处苯得到电子，被还原为环己烷，电极反应式为，B正确。含苯的混合气体，经过电解生成含苯的混合气体，则被还原苯的物质的量为，由电极反应式得转移电子的物质的量为，根据得失电子守恒，则消耗甲烷，应为标准状况下甲烷，C错误。E处逸出质量为96克，还有通过高分子电解质膜由右室移向左室，故右室质量应减少108克，D错误。
9．由流程图可知，，加硫酸溶解后为、，再与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成亚铁离子和，加入氯酸纳纯化处理将铁元素转化为铁渣，加草酸铵沉钴得到草酸钴，高温焙烧得到四氧化三钴，据此回答。溶解还原过程中三价铁离子和三价钴离子均被亚硫酸钠还原为价，，，所以消耗的与生成的物质的量之比大于，A错误，“纯化处理”时若将溶液调至，铁元素完全除去同时钴元素生成沉淀降低产品的产率，B错误。由于溶液呈碱性，且碱性强于溶液，故“沉钴”时，若用溶液代替溶液，则可能由于溶液碱性太强而生成沉淀引入杂质，C错误。空气中煅烧发生反应为，每生成转移，D正确。
10．和在高温、高压、催化剂条件下生成，与反应生成，A正确。S点燃生成的是，B错误。不与盐酸反应，C错误。与反应生成，D错误。
11．中水解，，会消耗水解生成的，测定相同浓度的和溶液的，后者大于前者，不能说明，A错误。浓盐酸也能与发生反应，使溶液紫色褪去，B错误。硫酸铜溶液本身呈蓝色，会干扰试纸的颜色，C错误。丙烯醛中加入足量新制氢氧化铜悬浊液，加热至不再生成砖红色沉淀，醛基被消耗，加硫酸酸化再滴加溴水，此时只有碳碳双键才能与溴水加成而褪色，D正确。
12．根据反应的流程图可知，反应③=反应①+反应②，则，即，A正确。中存在过氧键，O的化合价为价，B正确。过程①和过程②中存在极性键断裂，过程⑦有生成，存在非极性键的形成，C正确。，该方程式电荷不守恒，D错误。
13．丙烷的二氯代物有4种，A错误。由图可知，相同条件下丙烷氯化、溴化时，仲氢的选择性大，含量高，说明仲氢比伯氢活性强；化学键能量越高，越不稳定，键能越低，B错误，“溴化反应”时的选择性为，“氯化反应”时上的选择性为，所以以丙烷为原料合成丙醇时，“溴化反应”相比“氯化反应”更有利于提高2-丙醇的含量，C正确。与均表示断开仲氢与伯氢的能量差，与相等，D错误。
14．根据，保持不变，增大，则减小，即减小，增大，因此代表与的变化曲线，代表与的变化曲线。根据分析可知，代表与的变化曲线，A错误。，，，。
（6）由于存在五元环，则结构为或（不画箭头也对）。
17．（除特殊标注外，每空2分，共14分）
I．（1）升高（1分） （2）< （3） （4）①乙 ②B、F
Ⅱ．向左（1分） 三角锥形
【解析】I．（1）由图可知，压强不变时，升高温度，的体积分数减小，平衡正向移动，说明正反应为吸热反应，逆反应为放热反应，则向绝热的恒容密闭容器中通入和，一段时间后，容器内温度升高。
（2）压强为时，b点需要使的体积分数增大，才能建立平衡，则反应逆向进行，，即K（平衡常数）（浓度商）。
（3）根据图示数据列“三段式”：
始（） 1 1 0 0
变（） x x
平（）
a点时的体积分数为，即，解得，则时该反应平衡常数为。
（4）①由于反应开始只加入了反应物，随着反应进行，增大、增大，减小、减小，结合平衡建立的过程可知，甲曲线为，乙曲线为。
②甲曲线为，反应达到平衡时，该反应正向吸热，所以降温后平衡逆向移动，正、逆反应速率都要减小，但要增大，要减小，结合图中变化情况：只有B、F符合题意。
Ⅱ．a点时，输出电压大于0，反应正向进行，B中失去电子，发生氧化反应生成，则B中石墨电极为负极，A中石墨电极为正极，原电池中阳离子向正极移动，故盐桥中向左移动；c点时，输出电压小于0，反应逆向进行，则负极的电极反应式为；的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，则空间结构为三角锥形。
18．（除特殊标注外，每空2分，共15分）
（1）3-羟基丁醛（1分）2（1分）3（1分） （2）消去反应（1分）
（3） （4）4
（5）（3分，每空1分）
【解析】（1）根据羟醛缩合反应的原理可知，羰基中的碳氧双键与加成可得A，即可知新构建的碳碳键。
（2）A生成B的过程消去了一分子水，根据反式结构与共轭现象的信息可得B的结构。
（3）根据结构可知，2，2-二甲基丙醛的羰基无，则依据反应规律可得方程式。
（4）丙醛与丁醛反应过程中可能有以下几种可能：情况1：丙醛的与丁醛的羰基加成；情况2：丁醛的与丙醛的羰基加成；情况3：丙醛的与丙醛的羰基加成；丁醛的与丁醛的羰基加成。
（5）依据逆合成分析法分析。
根据，，B错误。根据原子守恒，溶解平衡中，再根据可知，溶解得到的等于溶液中存在的与生成的之和，因此a、c两点的溶液中均存在，C错误。c点处，根据物料守恒得，即，由电荷守恒得，则，溶液呈酸性，得，c点对应，则，即，故溶液中存在，D正确。
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15．（除特殊标注外，每空2分，共15分）
（1）（1分） 作还原剂（1分）
（2）
（3）
（4）
（5）①一（1分） D ②B
【解析】（1）加入硫酸后，钙离子与硫酸根离子生成硫酸钙沉淀，通过流程分析，滤液1中含有，价态降低，则亚硫酸钾是作为还原剂，除铁操作的方程式为
，则比例为。
（2）流程中可知，几种过渡金属阳离子分别为铁离子、钴离子、锰离子、镍离子，其中铁离子在除铁操作中已经除去，依据排除法推理得知，滤液1中的主要过渡金属离子是。
（3）通过比较得知，铜离子先沉淀，锌离子后沉淀，则
（4）依据信息可知氧化产物是二氧化锰，氧化剂是，依据氧化还原方程式书写思路书写即可。
（5）类比羧酸的组成特点可知，含有一个羟基，则为一元酸。根据平衡移动，则应加入硫酸，平衡逆向移动则可进行反萃取，释放金属离子至溶液中，其中草酸可能与金属离子反应生成沉淀，则最佳萃取剂为硫酸。根据图像可知，萃取剂，可以分离镍离子与钴离子，选择之间，的萃取率较高，则相对较低。
16．（每空2分，共14分）
（1）氨基、羧基
（2）较高时，铜离子形成沉淀
（3）无水乙醇易挥发，沉淀易干燥，并能减少蛋氨酸合铜的溶解损失
（4）防止碘单质的挥发并减少空气与反应中的物质反应而导致误差
（5）
（6）
【解析】（1）氨基与羧基与水能形成氢键。类比水可知，S的杂化方式为。
（2）较高时，铜离子会生成氢氧化铜沉淀。
（3）无水乙醇洗涤主要是易干燥，并能减少蛋氨酸合铜的溶解损失。
（4）碘量瓶有盖子，实验过程中可以减少碘单质的挥发并减少空气与反应中的物质反应而导致误差。
（5）第一份溶液中碘与蛋氨酸和硫代硫酸根离子两个微粒反应，反应比例分别为蛋氨酸、，第二份溶液中铜离子与反应比例为。
（蛋氨酸）；选项
实验目的
实验及现象
结论
A
比较和的水解常数
分别测浓度均为的和溶液的，后者大于前者
B
检验铁锈中是否含有二价铁
将铁锈溶于浓盐酸，滴入溶液，紫色褪去
铁锈中含有二价铁
C
比较相同浓度的和溶液的酸性
用洁净干燥的玻璃棒蘸取同浓度的和溶液，滴在试纸上，并与标准比色卡对比，溶液对应的更小
溶液的酸性更强
D
检验丙烯醛中是否含有碳碳双键
向丙烯醛中加入足量新制氢氧化铜悬浊液，加热至不再生成砖红色沉淀，静置，取上层清液，加硫酸酸化再滴加溴水，溴水褪色
丙烯醛中含有碳碳双键
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
D
C
B
C
D
C
C
B
D
A
D
D
C
D
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