安徽省示范高中皖北協(xié)作區(qū)2024屆高三聯(lián)考化學試題 Word版含解析.docx

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2024年安徽省示范高中皖北協(xié)作區(qū)第26屆高三聯(lián)考化學試卷考生注意：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號填寫在試卷和答題卡上，并將考生號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。可能用到的相對原子質(zhì)量：H-1C-12O-16F-19Cl-35.5K-39Cu-64Zn-65In-115一、選擇題：本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.化學與生活、生產(chǎn)息息相關(guān)，從化學視角認識世界，下列說法錯誤的是A.黃山迎客松扎根于巖石縫，以驚人的韌性和剛強創(chuàng)造了奇跡，松木富含糖類B.2023年諾貝爾化學獎授予量子點研究，直徑為2~20nm硅量子點屬于膠體C.Nature在線發(fā)表了同濟大學材料科學與工程學院精準合成的芳香型碳環(huán)C10和C14，兩者互為同素異形體D.新型陶瓷碳化硅不僅可用作耐高溫結(jié)構(gòu)材料，還可用作耐高溫半導體材料【答案】B【解析】【詳解】A．松木含纖維素，纖維素屬于糖類，A正確；B．膠體是混合物，是分散質(zhì)粒子直徑為1-100nm的分散系，直徑為2~20nm硅量子點無分散劑，不是膠體，B錯誤；C．C10和C14都是碳元素的不同單質(zhì)，兩者互為同素異形體，C正確；D．新型陶瓷碳化硅是新型無機非金屬材料，可用作耐高溫結(jié)構(gòu)材料、耐高溫半導體材料，D正確；本題選B。2.下列化學用語或圖示表達正確的是A.基態(tài)鎂原子價層電子的電子云輪廓圖：第22頁/共22頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 B.空間填充模型既可以表示甲烷分子，也可以表示四氯化碳分子C.CH3COOH分子中，碳原子與氧原子之間形成的共價鍵類型為sp3-pσ鍵D.合成酚醛樹脂的單體是和HCHO【答案】D【解析】【詳解】A．基態(tài)鎂原子價層電子排布式為3s2，s能級電子云輪廓為球形，A錯誤；B．原子半徑：Cl>C>H，則甲烷分子、四氯化碳分子的空間填充模型不同，只能表示甲烷分子，B錯誤；C．CH3COOH分子中，碳原子與氧原子之間形成的共價鍵類型為?sp2-pσ鍵、?sp2-sp3σ鍵，C錯誤；D．根據(jù)聚合物酚醛樹脂的結(jié)構(gòu)簡式，可得其單體為和HCHO，D正確；本題選D。3.下列有關(guān)實驗設(shè)計正確且能達到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖?部分夾持裝置省略)A.利用裝置甲制取SO2并驗證其具有還原性B.利用裝置乙檢驗NH4Cl受熱分解產(chǎn)生的兩種氣體C.利用裝置丙吸收尾氣中的氨氣D.利用裝置丁比較碳、硅元素的非金屬性強弱【答案】C【解析】【詳解】A．Cu與濃硫酸反應(yīng)需要加熱才能產(chǎn)生SO2，A錯誤；B．氨氣不能使干燥的酚酞試紙變色，B錯誤；第22頁/共22頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 C．氨氣極易溶于水，難溶于CCl4，故可用丙裝置吸收氨氣，可以防倒吸，C正確；D．由于鹽酸易揮發(fā)，也能使硅酸鈉溶液變渾濁，硅酸鈉溶液變渾濁并不能說明碳酸酸性大于硅酸，也不能說明碳的非金屬性強于硅，D錯誤；本題選C。4.設(shè)NΛ為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是A.100mLpH=1的CF3COOH溶液中含有H+的數(shù)目為0.01NΛB.標準狀況下，11.2LHF含有5NA個質(zhì)子C.1mol苯中含有3NA個π鍵D.1molCH3CO18OH與足量乙醇反應(yīng)生成H218O的數(shù)目為NA【答案】A【解析】【詳解】A．pH=1的溶液中c(H+)=0.1mol/L，100mL溶液，氫離子物質(zhì)的量為0.1mol/L×0.1L=0.01mol，即數(shù)目為0.01NA，A正確；B．標準狀況下，HF為液態(tài)，體積為11.2L物質(zhì)的量未知，無法計算質(zhì)子數(shù)目，B錯誤；C．苯中含有的是大π鍵，不是含3個普通π鍵，C錯誤；D．酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，得到水分子數(shù)目小于NA，D錯誤；本題選A。5.下列離子方程式書寫正確的是A.將CO2通入BaCl2溶液中：CO2+Ba2++H2O=BaCO3↓+2H+B.向AgCl懸濁液中繼續(xù)滴加氨水：AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]++Cl-C.將少量SO2氣體通入Ca(ClO)2溶液中：Ca2++ClO-+SO2+H2O=CaSO4↓+2H++Cl-D.乙酰胺在鹽酸中加熱水解：CH3CONH2+H2OCH3COOH+NH3【答案】B【解析】【詳解】A．二氧化碳通入氯化鋇溶液無現(xiàn)象，A錯誤；B．向AgCl的懸濁液繼續(xù)滴加氨水，形成一氯二氨合銀，AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]?++Cl-，B正確；C．少量SO2通入漂白粉溶液中生成HClO，Ca2++3ClO-+SO2+H2O=CaSO4↓+Cl-+2HClO，C錯誤；D．乙酰胺在鹽酸中加熱水解，，D錯誤；故答案為：B。6.下列實驗根據(jù)現(xiàn)象能得出相應(yīng)結(jié)論的是第22頁/共22頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 選項實驗現(xiàn)象結(jié)論A向FeI2溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液酸性KMnO4溶液褪色Fe2+具有還原性B在25℃和50℃時，分別測量0.1mol·L-1Na2CO3溶液的pH升高溫度，溶液的pH下降pH變化是KW的改變與水解平衡移動共同作用的結(jié)果C向盛有2mL0.1mol·L-1AgNO3溶液的試管中先滴加2滴0.1mol·L-1NaCl溶液，再滴加2滴0.1mol·L-1NaBr溶液先生成白色沉淀，后產(chǎn)生淡黃色沉淀Ksp(AgBr)Z>XB.沸點：Z的氫化物>Y的氫化物C.W的含氧酸均為強酸D.已知該化合物的五元環(huán)上的5個原子共平面，則環(huán)上Y和Z的雜化方式相同【答案】D【解析】【分析】X、Y、Z、Q、W為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，結(jié)合圖可知，Q與4個W形成帶一個負電荷的陰離子，W形成1個鍵，推知W為Cl，Q為Al，X形成1個鍵，Y形成4個鍵，Z形成3個鍵或4個鍵，結(jié)合原子序數(shù)可知，X為H，Y為C，Z為N。【詳解】A．同一周期，從左到右，第一電離能是增大趨勢，N的最高能級為半滿，更穩(wěn)定，第一電離能比相鄰元素大，故第一電離能：Z>X>Y，A錯誤；B．沒指明是簡單氫化物，所以Z的氫化物沸點不一定比Y的氫化物高，B錯誤；C．Cl的含氧酸也可能為HClO，不一定是強酸，C錯誤；D．該化合物五元環(huán)上的原子共平面，N和C元素都是sp2雜化，形成大π鍵，D正確；本題選D。8.中國科學家首次用硼自由基催化有機物X→Y的環(huán)化異構(gòu)化反應(yīng)，反應(yīng)過程如圖所示。下列說法錯誤的是A.依據(jù)紅外光譜可確定X、Y中存在不同的官能團B.除氫原子外，X、Y中其他原子均可能共平面C.X和Y互為同分異構(gòu)體第22頁/共22頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 D.X、Y均能發(fā)生加成反應(yīng)和水解反應(yīng)【答案】B【解析】【詳解】A．紅外光譜可以通過測定紅外吸收峰的位置、形狀及強度來推斷化合物中含有的官能團，X中有碳碳三鍵，Y中沒有，A正確；B．X、Y中均有多個碳原子雜化方式為sp3，且雜化方式為sp3的碳原子形成了六元環(huán)，除氫原子外，X、Y中其他原子不可能共平面，B錯誤；C．X?和Y分子式相同，結(jié)構(gòu)式不同，互為同分異構(gòu)體，C正確；D．X、Y?中含有苯環(huán)，酯基，均能發(fā)生加成反應(yīng)和水解反應(yīng)，D正確；本題選B。9.科學家發(fā)明了一種新型可充電電池，電池示意圖如圖所示，電極為金屬鋅和雙功能催化材料，放電時，NO轉(zhuǎn)化為NH3·H2O進行氨電合成等，為解決環(huán)境問題提供了一種新途徑。已知：電解質(zhì)溶液1為弱堿性環(huán)境。A.放電時，負極反應(yīng)為Zn-2e?+2OH?=ZnO+H2OB.放電時，1molNO?轉(zhuǎn)化為NH3·H2O，轉(zhuǎn)移的電子為8molC.充電時，左側(cè)電極的電勢低于右側(cè)電極D.充電時，陽極溶液中OH?濃度升高【答案】D【解析】【詳解】A．放電時，Zn作負極，失電子轉(zhuǎn)化為氧化鋅，電極反應(yīng)式：Zn-2e?+2OH?=ZnO+H2O，A正確；B．由圖可知，放電時轉(zhuǎn)化，N元素化合價由+5價降為-3價，1mol轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)移8mol電子，B正確；C．充電時左側(cè)電極為陰極，由此電極為陽極，左側(cè)電極的電勢低于右側(cè)電極，C正確；D．充電時陽極發(fā)生電極反應(yīng)：第22頁/共22頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 ，消耗氫氧根離子，濃度降低，D錯誤；答案選D。10.雌黃(As2S3)和雄黃(As4S4)都是自然界中常見的砷化物，中國自古有“信口雌黃”、“雄黃入藥”之說。早期曾用作繪畫顏料，因有抗病毒療效也用來入藥。砷元素有+2、+3兩種常見價態(tài)。一定條件下，雌黃和雄黃的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是A.反應(yīng)Ⅰ中Sn4+為氧化產(chǎn)物B.反應(yīng)Ⅰ中As2S3和Sn2?恰好完全反應(yīng)時，其物質(zhì)的量a之比為2：1C.若反應(yīng)Ⅱ中轉(zhuǎn)移電子0.7mol，則生成0.1molSO2D.反應(yīng)Ⅲ和Ⅳ均屬于非氧化還原反應(yīng)【答案】B【解析】【詳解】A．反應(yīng)I中Sn元素化合價升高，Sn4+為氧化產(chǎn)物，A正確；B．反應(yīng)I方程式2As2S3+2Sn2++4H+=As4S4+2Sn4++2H2S↑，As2S3與Sn2+恰好完全反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為1:1，B錯誤；C．反應(yīng)Ⅱ中As4S4+7O2=2As2O3+4SO2，轉(zhuǎn)移28mol電子，生成4molSO2，所以轉(zhuǎn)移0.7mol電子，生成0.1molSO2，C正確；D．反應(yīng)Ⅲ和Ⅳ中各元素化合價都沒有變化，均屬于非氧化還原反應(yīng)，D正確；本題選B。11.一定條件下，K、CuCl2和F2反應(yīng)生成KCl和化合物X，化合物X的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(晶胞參數(shù)a≠c，α=β=γ=90°)，其中灰球代表Cu、黑球代表K、白球代表F。若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說法錯誤的是第22頁/共22頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 A.上述反應(yīng)中CuCl2與F2的物質(zhì)的量之比為1：2B.基態(tài)F原子核外電子有5種空間運動狀態(tài)C.Cu原子填充在由F原子構(gòu)成的八面體空隙中D.化合物X的密度【答案】D【解析】【詳解】A．由晶胞結(jié)構(gòu)圖，晶胞中Cu的個數(shù)為，K的個數(shù)，F(xiàn)的個數(shù)，則Cu、K、F的個數(shù)比為1:2:4，所以化合物X的化學式為K2CuF4，反應(yīng)的方程式為4K+CuCl2+2F2=2KCl+K2CuF4，所以CuCl2與F2的物質(zhì)的量之比為1:2，A正確；B．基態(tài)F原子電子排布為1s22s22p5，電子占據(jù)5個原子軌道，有5種空間運動狀態(tài)，B正確；C．由晶胞結(jié)構(gòu)圖，Cu原子填充在由F原子構(gòu)成的八面體空隙中，C正確；D．化合物X的密度即晶體的密度，即ρ=，D錯誤；本題選D。12.N2H4是一種強還原性的高能物質(zhì)，在航天、能源等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。我國科學家合成的某Ru(Ⅱ)催化劑用[L-Ru-NH3]+表示|能高效電催化氧化NH3合成N2H4，其反應(yīng)機理如圖所示(圖中L為原子團)。下列說法錯誤的是第22頁/共22頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 A.[L-Ru-NH3]2+中Ru的化合價為+3B.反應(yīng)Ⅳ中有非極性鍵的斷裂與形成C.電催化氧化NH3合成N2H4發(fā)生在電解池陽極區(qū)D.N2H4與NH3中N原子的VSEPR模型均為四面體形【答案】B【解析】【詳解】A．反應(yīng)I中2個[L-Ru-NH3]+失去2個電子生成2個[L-Ru-NH3]2+，[L-Ru-NH3]+中Ru為+2價，[L-Ru-NH3]2+中Ru為+3價，A正確；B．由圖可知反應(yīng)Ⅳ中只有非極性鍵的形成，B錯誤；C．電催化氧化NH3合成N2H4為氧化反應(yīng)，失電子，發(fā)生在電解池陽極區(qū)，C正確；D．N2H4與NH3中?N?原子價層電子對數(shù)都是4，?VSEPR?模型均為四面體形，D正確；本題選B。13.一定條件下可合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g)?CH2=CH2(g)+4H2O(g)已知溫度對CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如圖所示，下列說法正確的是A.溫度不變，若增大壓強，ν正>ν逆，平衡常數(shù)增大B.升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，催化劑的催化效率降低C.溫度不變，若恒壓下向平衡體系中充入惰性氣體，平衡不移動D.若投料比n(H2)：n(CO2)=3：1，則圖中M點乙烯的體積分數(shù)為7.7%第22頁/共22頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 【答案】D【解析】【詳解】A．平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，若增大壓強，ν正>ν逆，平衡常數(shù)不變，故A錯誤；B．升高溫度，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低，可知平衡向逆反應(yīng)方向移動；根據(jù)圖示，催化劑的催化效率先升高后降低，故B錯誤；C．溫度不變，若恒壓下向平衡體系中充入惰性氣體，體積增大，相當于減壓，平衡逆向移動，故C錯誤；D．若投料比n(H2)：n(CO2)=3：1，圖中M點CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%乙烯的體積分數(shù)為，故D正確；選D。14.25℃時，用HCl氣體調(diào)節(jié)0.1mol?L?1氨水的pH，體系中粒子濃度的對數(shù)(lgc)、反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比與溶液pH的關(guān)系如圖所示。若忽略通入氣體后溶液體積的變化，下列有關(guān)說法錯誤的是A.P1點溶液中：c(Cl?)>c(NH3?H2O)B.P2點溶液中：c(NH)=c(Cl-)C.25℃時，NH4Cl的水解平衡常數(shù)的數(shù)量級為10-9D.=0.5時，c(NH3?H2O)+c(NH)=2c(Cl-)【答案】C【解析】第22頁/共22頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 【詳解】A．P1點反應(yīng)后是氯化銨溶液，溶液顯酸性，c(Cl-)>c()>c(H+)>c(NH3·H2O)>c(OH-)，A正確；B．P2點c(H+)=c(OH-)，由電荷守恒得c()+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)，故c()=c(Cl-)，B正確；C．NH3·H2O，根據(jù)圖可知當lgc()=lgc(NH3·H2O)，即c()=c(NH3·H2O)時，溶液pH=9.25，則此時c(OH-)=10-4.75mol/L，所以NH3·H2O的電離平衡常數(shù)為10-4.75，的水解常數(shù)，數(shù)量級為10-10，C錯誤；D．時，溶液相當于等濃度的NH3·H2O和NH4Cl混合，根據(jù)元素守恒，c(NH3·H2O)+c()=2c(Cl-)，D正確；本題選C。二、非選擇題：本題共4小題，共58分。15.氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體{(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]?10H2O}是制備多種含釩產(chǎn)品和催化劑的基礎(chǔ)原料和前驅(qū)體。已知：①氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體呈紫紅色，難溶于水和乙醇。②VO2+有較強還原性，易被氧化。實驗室以V2O5為原料制備該晶體的流程如圖所示：步驟i：向V2O5中加入足量鹽酸酸化的N2H4?2HCl溶液，微沸數(shù)分鐘，制得VOCl2。步驟ii：在有CO2保護氣的環(huán)境中，將凈化的VOCl2溶液緩慢加入足量NH4HCO3溶液中，有氣泡產(chǎn)生，析出紫紅色晶體。步驟：待反應(yīng)結(jié)束后，在有CO2保護氣的環(huán)境中，將混合液靜置一段時間，抽濾，所得晶體用飽和NH4HCO3溶液洗滌3次，再用無水乙醇洗滌2次，得到粗產(chǎn)品。請回答下列問題：（1）步驟i中生成VOCl2的同時還生成一種無色無污染的氣體，該反應(yīng)的化學方程式為___________。（2）步驟ii可在圖1裝置中進行：第22頁/共22頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 ①儀器D的名稱為___________。②實驗時先打開K1，，當___________(填實驗現(xiàn)象)時，再關(guān)閉K?，打開K?。③裝置B中試劑的作用為___________。（3）步驟Ⅲ在有CO2保護氣的環(huán)境中進行的原因為___________。（4）抽濾用圖2所示裝置進行，與用普通漏斗過濾相比，抽濾的優(yōu)點是___________(填兩條)。（5）稱取bg粗產(chǎn)品，用KMnO4溶液氧化，再除去多余的KMnO4(方法略)，滴入幾滴鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]溶液，最后用cmol?L-1(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液滴定，滴定終點消耗標準溶液的體積為15.00mL(已知釩的相對原子質(zhì)量為M，滴定反應(yīng)為+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O)。①寫出滴定終點指示劑變色的離子方程式：___________。②產(chǎn)品中釩的質(zhì)量分數(shù)為___________%(用含b、c、M的代數(shù)式表示)?！敬鸢浮浚?）（2）①.恒壓滴液漏斗②.E裝置中產(chǎn)生白色沉淀③.除去HCl氣體（3）具有還原性，二氧化碳可以防止其被氧化（4）使抽濾瓶內(nèi)形成負壓，快速抽干水分（5）①.②.【解析】【分析】釩原子序數(shù)為23，在元素周期表ⅤB族，實驗室以制備該化合物，步驟ⅰ制備，步驟ⅱ制備出有無色無污染的氮氣并析出紫紅色晶體，步驟ⅱ根據(jù)實驗裝置A為制備CO2氣體的發(fā)生裝置，B為除雜裝置，藥品為飽和溶液，D為檢驗CO2的裝置，整個裝置會產(chǎn)生氣體所以采用恒壓漏斗，其目的為平衡氣壓，使液體順利流下，檢驗晶體中是否有氯離子的方法為取少量最后一次洗滌液于試管中，加入適量硝酸酸化的第22頁/共22頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則證明沉淀洗滌干凈，檢驗亞鐵離子的方法為加入鐵氰化鉀有藍色沉淀，檢驗離子的含量采用氧化還原滴定的方法，據(jù)此答題。【小問1詳解】中加入足量鹽酸酸化的溶液反應(yīng)生成，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，該氣體為氮氣，則該化學反應(yīng)方程式：；【小問2詳解】儀器D的名稱：恒壓滴液漏斗；實驗時先打開K1，當A裝置中碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳氣體，鹽酸具有揮發(fā)性，則B裝置為除去HCl氣體，裝置B中為飽和NaHCO3溶液，D裝置為檢驗CO2氣體，實驗現(xiàn)象為：E裝置中出現(xiàn)渾濁或E裝置中產(chǎn)生白色沉淀；【小問3詳解】步驟Ⅲ在有CO2保護氣的環(huán)境中進行的原因：具有還原性，二氧化碳可以防止其被氧化；【小問4詳解】抽濾的優(yōu)點：使抽濾瓶內(nèi)形成負壓，快速抽干水分；【小問5詳解】①滴定終點指示劑變色離子方程式：；②根據(jù)+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O，，樣品中釩的質(zhì)量分數(shù)：。16.銦(In)是制造半導體、電光源等的重要原料，廣泛用于航空航天、光電信息、太陽能電池等領(lǐng)域。從銅冶煉過程中產(chǎn)生的銦砷煙灰(主要含有ZnO、PbO、Fe2O3、In2O3、As2O3、In2S3、SiO2)中提取銦的流程如圖所示：已知：①“氧化酸浸”后銦以In3+離子形式存在；硫元素轉(zhuǎn)化為最高價含氧酸。②“萃取”過程中萃取劑可用H2A2表示，其在酸性溶液中可萃取三價金屬離子。③ln3+與Al3+相似，易水解。請回答下列問題：第22頁/共22頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 （1）濾渣的主要成分除SiO2外還有___________(填化學式)；“氧化酸浸”過程中，As2O3中的砷元素被氧化為最高價的含氧酸，寫出此反應(yīng)的離子方程式：___________。（2）“還原鐵”操作的目的是___________。（3）萃取是化學實驗中常用分離方法，其操作過程為：檢查分液漏斗是否漏液→加萃取劑和萃取液→振蕩→___________→靜置→……（4）“萃取”過程的離子方程式In3++3H2A2=In(HA2)3+3H+，實驗證明，在有機相體積分數(shù)為55%、溫度為25°C時，水相的pH對ln3+萃取率的影響如圖所示。結(jié)果表明，pH>2.1時，In3+萃取率快速下降，其原因是___________。（5）已知“置換”過程中產(chǎn)生一種氣體，則制備ag銦時，至少需要加入鋅___________g(用含a的分數(shù)表示)；“置換”后所得濁液需要經(jīng)過過濾、洗滌、干燥等操作得到粗銦，在洗滌操作中，檢驗粗銦已經(jīng)洗滌干凈的具體操作為___________。（6）鋅是一種重要的金屬，晶體結(jié)構(gòu)屬于六方晶系，其晶體結(jié)構(gòu)、晶胞沿z軸的投影圖如圖所示，設(shè)Zn原子半徑為r1nm，，晶胞邊長為acm，高為hcm，則該晶體的空間利用率為___________(列出計算式即可)。【答案】（1）①.MnO2、PbSO4②.As2O3+2MnO2+4H++H2O=2H3AsO4+2Mn2+（2）將Fe3+還原為Fe2+，使其不被萃取劑萃取，提高銦產(chǎn)品的純度（3）放氣或排氣（4）pH>2.1時，溶液中的銦離子水解程度增大，導致萃取率下降（5）①.②.取最后一次洗滌液于試管中，加入硝酸酸化的硝酸銀溶液，若無渾濁，說明洗凈第22頁/共22頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 （6）【解析】【分析】銦砷煙灰(主要含有ZnO、PbO、Fe2O3、In2O3、As2O3、In2S3、SiO2)中提取銦，先加入硫酸，二氧化錳進行酸浸氧化，將In2S3氧化生成In3+和硫酸，ZnO、PbO、Fe2O3、As2O3分別生成ZnSO4、PbSO4、Fe2(SO4)3和H3AsO4，硫酸鉛難溶，二氧化錳過量，SiO2不參加反應(yīng)，則濾渣的主要成分為SiO2、MnO2和PbSO4，加入硫代硫酸鈉作還原劑，將Fe3+還原為Fe2+，從而萃取步驟不會被萃取，通過反萃取將In3+離子從有機相轉(zhuǎn)入水溶液，加入單質(zhì)鋅置換出粗銦，再電解精煉得產(chǎn)品。【小問1詳解】“氧化酸浸”過程中，PbO會轉(zhuǎn)化為難溶物PbSO4，而MnO2過量，還有剩余的難溶物，所以濾渣的主要成分除SiO2外還有MnO2、PbSO4，由信息知As2O3轉(zhuǎn)化為H3AsO4，可寫出離子方程式并配平得到：As2O3+2MnO2+4H++H2O=2H3AsO4+2Mn2+；【小問2詳解】“萃取”過程中萃取劑可萃取三價金屬離子，所以要把三價鐵離子還原為二價，否則干擾銦的提取和產(chǎn)品的純度；【小問3詳解】萃取實驗過程中的一個重要步驟是放氣或者排氣，防止分液漏斗內(nèi)部壓強過大；【小問4詳解】根據(jù)“萃取”過程的離子方程式In3++3H2A2=In(HA2)3+3H+，推知pH>2.1，c(H+)減小，銦的萃取率提高，但實際上銦的萃取率降低，再由信息In3+與相似Al3+相似，易水解可知，pH>2.1時溶液中的銦離子水解程度增大，導致萃取率下降；【小問5詳解】“置換”過程中產(chǎn)生一種氣體是氫氣，化學方程式為4Zn+2HInCl4=4ZnCl2+2In+H2↑，所以制取1molIn需要2molZn，制取ag銦至少需要Zn。“置換”后所得濾液中含有氯離子，推知檢驗粗銦是否洗滌干凈可以檢驗氯離子，取最后一次洗滌液于試管中，加入硝酸酸化的硝酸銀溶液，若無渾濁，說明洗凈；【小問6詳解】由晶胞圖推知，一個晶胞含有Zn個數(shù)為，晶胞中原子體積為，晶胞的體積為，所以空間利用率為。第22頁/共22頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 17.2023年杭州亞運會主火炬創(chuàng)新使用了綠色“零碳甲醇”作為燃料，這不僅在亞運史上是第一次，在全球大型體育賽事上也是首次實現(xiàn)了廢碳的再生利用?！傲闾技状肌笔欠稀疤贾泻汀睂傩缘木G色能源。請回答下列問題：（1）工業(yè)上主要利用以下反應(yīng)合成甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。已知在一定條件下該反應(yīng)的=-akJ?mol-1，ΔS=-bJ?mol-1?K-1(a>0，b>0)，假設(shè)該反應(yīng)的焓變和熵變不隨溫度的改變而改變，請計算該反應(yīng)能夠發(fā)生的適宜溫度T的取值范圍___________K(用含a、b的代數(shù)式表示)。（2）目前有多種用于工業(yè)捕集CO2的方法，主要分為吸收(物理吸收、化學吸收、生物吸收)、吸附、深冷分離和膜分離等，也有將不同捕集方法相結(jié)合的方法。一種模擬脫除工業(yè)尾氣中CO2的示意圖如圖所示：某溫度下，吸收塔中H2CO3溶液吸收一定量的后，則該溶液的pOH=___________(該溫度下H2CO3的Ka1=4.6×10-7，Ka2=5.0×10-11Kw=1×10-a，用含a的代數(shù)式表示)。（3）CO2合成甲醇的工藝主要分為兩類，一類稱為直接法：CO2直接加H2合成甲醇；一類稱為間接法：CO2和H2通過逆水煤氣反應(yīng)，先合成CO后，CO和H2再合成甲醇。I．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-48.9kJ?mol-1Ⅱ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.1kJ·mol-1Ⅲ．CO(g)+2H2(g)3CH3OH(g)ΔH3=-90kJ?mol-1①若利用間接工藝法合成甲醇，反應(yīng)的決速步為逆水煤氣反應(yīng)，下列示意圖中能體現(xiàn)上述反應(yīng)體系能量變化的是___________(填字母)。第22頁/共22頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 ②室溫下，二氧化碳與氫氣合成甲醇的平衡常數(shù)K為6.8×10-3，尋找催化效率高、選擇性高的催化劑是推動該反應(yīng)投入實際生產(chǎn)的一個重要研究方向。在某催化劑下，反應(yīng)Ⅲ的反應(yīng)歷程(圖中的數(shù)據(jù)表示的僅為微粒的數(shù)目以及各個階段微粒的相對總能量，﹡表示吸附在催化劑上)如圖所示：已知V中有一種吸附在催化劑表面的物質(zhì)，V可表示為___________。③工業(yè)生產(chǎn)中測定體系的壓強具有實際意義。一定溫度下，僅利用反應(yīng)Ⅰ直接合成甲醇，將體積分數(shù)為a%CO2、3a%H2的進料氣(含雜質(zhì)氣體)，以Cu/Zn/Al/Zr納米纖維為催化劑，控制壓強為50bar(1bar=100kPa)發(fā)生反應(yīng)I，進料氣中雜質(zhì)氣體不反應(yīng)，達到平衡時二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為90%，達到平衡時，p(H2)=___________bar，反應(yīng)I的平衡常數(shù)Kp=___________bar-2(Kp為用分壓表示的平衡常數(shù)，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)，用含a的代數(shù)式表示)。（4）甲醇便于運輸，是一種具有前景的液體燃料，利用手持技術(shù)，通過測定甲醇、乙醇、正丙醇等三種物質(zhì)在溫度傳感器尖頭處蒸發(fā)時的溫度變化曲線，根據(jù)曲線下降的幅度和速率的快慢，可以比較它們之間的分子間作用力的大小。請判斷表示甲醇的曲線是___________，理由是___________。第22頁/共22頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 【答案】（1）T<（2）a-10（3）①.A②.H3CO*+H2(g)或H2COH*+H2(g)③.④.（4）①.C1②.甲醇的分子間作用力較小，沸點較低【解析】【小問1詳解】根據(jù)?G=?H-T×?S，當?G<0時，反應(yīng)能自發(fā)進行，故?H-T×?S=-a1000-T×(-b)<0，解得T<；【小問2詳解】H2CO3的Ka2=5.0×10-11，即，當=1:2，解得c(H+)=10-10mol/L，由已知Kw=1×10-a，則c(OH-)==10-a+10mol/L，故pOH=a-10；【小問3詳解】①間接法制備甲醇的反應(yīng)Ⅱ吸熱，反應(yīng)Ⅲ放熱，總體放熱，反應(yīng)Ⅱ活化能較大，A符合題意；②依據(jù)反應(yīng)歷程，可得V為H3CO*+H2；③設(shè)氣體總物質(zhì)的量為100mol，根據(jù)反應(yīng)，結(jié)合題意：p(H2)=，其他氣體壓強同理可求，故第22頁/共22頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 ；【小問4詳解】沸點越低越易揮發(fā)，揮發(fā)時引起的溫度變化越大，故選C1，相同條件下，液體分子的分子間作用力越小，沸點越低，該液體越容易揮發(fā)，揮發(fā)時剩余液體溫度下降越快。18.化合物(G)是我國具有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的一種小分子藥物，主要用于治療炎癥反應(yīng)及自身免疫性疾病，其兩種合成路線如圖所示：已知：請回答下列問題：（1）A的化學名稱為___________，B中含氧官能團的名稱為___________。（2）D的結(jié)構(gòu)簡式為___________。（3）E與新制Cu(OH)2懸濁液發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為___________。（4）I→J涉及兩步反應(yīng)，其反應(yīng)類型依次為___________、___________。（5）M是H的同分異構(gòu)體，滿足下列條件的M有___________種(不考慮立體異構(gòu))。①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，但不能發(fā)生水解反應(yīng)②能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)③1molM能與3molNaOH反應(yīng)其中核磁共振氫譜有5組峰且峰面積之比為2∶2∶2∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡式為___________(填一種)。第22頁/共22頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 （6）參照上述路線，寫出以苯甲醇、為原料制備的合成路線：___________(其他試劑任選)?！敬鸢浮浚?）①.3，5-二羥基苯甲酸②.酯基、醚鍵（2）（3）+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O（4）①.加成反應(yīng)②.消去反應(yīng)（5）①.16②.或（6）【解析】【分析】A與CH3I反應(yīng)生成B增加3個碳，B與2-溴丙烷在氯化鋁作用下反應(yīng)生成C，可推知，B的結(jié)構(gòu)簡式為，C與NaBH4反應(yīng)生成D的分子式為C12H18O3，根據(jù)C的數(shù)目及反應(yīng)為還原反應(yīng)可推知，D為，D在PCC，CH2CCl2條件下發(fā)生催化氧化反應(yīng)，生成的E為第22頁/共22頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 ；H與2-丙醇在硫酸作用生成I，結(jié)合H的分子式可推知H為；【小問1詳解】A為，化學名稱為3,5-二羥基苯甲酸；由A→B→C推斷可知，B的結(jié)構(gòu)簡式為，其中含氧官能團為酯基和醚鍵；【小問2詳解】由C→D的轉(zhuǎn)化結(jié)合已知信息綜合分析推斷可知，D的結(jié)構(gòu)簡式為；【小問3詳解】結(jié)合D的結(jié)構(gòu)簡式和E的化學式，在PCC，CH2CCl2條件下D→E發(fā)生催化氧化反應(yīng)，則E與新制Cu(OH)2懸濁液發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O；【小問4詳解】反應(yīng)I→J涉及兩步反應(yīng)，分析I、J的分子結(jié)構(gòu)可知，反應(yīng)類型依次為加成反應(yīng)、消去反應(yīng)；【小問5詳解】H為，由M是H的同分異構(gòu)體和題給限定信息可知，①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，但不能發(fā)生水解反應(yīng)，則含有醛基，且不是甲酸酯結(jié)構(gòu)；②能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)則含有酚羥基；③第22頁/共22頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 1molM能與3molNaOH反應(yīng)，則綜合應(yīng)該含有3個酚羥基；若苯環(huán)側(cè)鏈上如果含有1個CH2CHO和3個OH，M的同分異構(gòu)體有6種；苯環(huán)側(cè)鏈上如果含有1個-CH3、1個-CHO和3個-OH，M的同分異構(gòu)體共有10種，共16種；其中核磁共振氫譜有5組峰且峰面積之比為2∶2∶2∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡式為或；【小問6詳解】參照題述合成路線可設(shè)計以苯甲醇為原料氧化為苯甲醛，苯甲醛與合成的路線為。第22頁/共22頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司