2023年9月份第2周
化学
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1、湖北随州出土的曾侯乙编钟是迄今发现的最完整、最大、保存最好的一套青铜编钟。铜锈（俗称铜绿）在一定程度上能提升青铜器的艺术价值，铜锈成分复杂，考古学家将铜锈分为有害锈和无害锈，原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.青铜比纯铜的熔点高
B.属于无害锈，可以保护青铜器
C.埋在地下的青铜器中的Cu可能发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀
D.黄铜矿经冶炼可以直接得到纯度为99.9%的铜
2、亚铜氨溶液可以吸收CO，其反应为。下列说法不正确的是( )
A.的结构为
B.CO为极性分子
C.中H—N—H键角比分子中的大
D.中含有6 mol共价键
3、Li、Fe、Se形成的某新型超导材料的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.该超导材料的化学式为
B.3种基态原子中，未成对电子数目最多的是Fe
C.该晶体中距离Fe原子最近且距离相等的Se原子数为3
D.该晶体的密度为
4、雷酸汞[，雷酸（）的汞盐]是最早使用的起爆药，爆炸后产生有毒气体。雷酸因通常以双分子结构的形式存在而属于二元酸。下列说法正确的是( )
A.雷酸分子为直线形分子
B.雷酸双分子结构为，能使溴水褪色
C.雷酸汞爆炸的反应方程式为
D.已知为强吸电子基团，可推测雷酸酸性比醋酸弱
5、在碱性条件下，钴（Co）使某电催化析氧反应催化剂中流失Fe的原位自修复机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.催化析氧反应和自修复反应中的催化剂分别为和CoOOH
B.随着反应的进行，溶液的pH减小
C.该过程中只有Fe、Co、O元素的化合价发生了变化
D.催化析氧反应中，生成，一定析出
6、一个电催化分解水的装置如图所示。双极膜复合层间的能解离为和，且双极膜能实现和的定向通过。下列叙述正确的是( )
A.M极接电源正极
B.M极的电极反应式为
C.当电路中转移电子数为时，N极生成
D.电解过程中两极区溶液中的基本不变
7、常温下，某实验人员在两个相同的容器中分别加入溶液和40 Ml 溶液，再分别用盐酸滴定，利用pH计和压力传感器检测，绘制曲线如图所示。（已知溶液达到某浓度后，会放出一定量气体，溶液体积变化可忽略不计）
下列说法正确的是( )
A.图中曲线乙和丁代表向NaHA溶液中滴加盐酸
B.由图可知，
C.根据图，滴定分析时，c点可用酚酞、d点可用甲基橙作指示剂
D.a点溶液中存在：
8、是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫与制备，在2 L恒容密闭容器中受热分解成气态，发生反应，一定条件下，平衡时的体积分数、的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.
B.某温度下，分解成气态，当混合气体密度不变时，与的反应达到平衡状态
C.若容器内只发生反应，平衡后恒温压缩体积，的浓度不变
D.若起始加入，2 min达到平衡时甲烷转化率为30%，则0~2 min内的平均反应速率为
9、实验室模拟工业处理含铬废水，操作及现象如图1所示，反应过程中铬元素的化合价变化如图2所示。已知深蓝色溶液中含有。下列说法正确的是( )
A.0~5 s过程中，和发生了氧化还原反应
B.实验开始至30 s，总反应的离子方程式为
C.上述过程中不滴加溶液，只加NaOH溶液，不能得到黄色溶液
D.含有过氧键，结构式为
10、下列有关实验操作、现象和结论均正确的是( )
选项 实验操作 实验现象 实验结论
A 向悬浊液中逐滴加入氨水 蓝色沉淀逐渐变多 悬浊液中存在沉淀溶解平衡
B 将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近X 产生白烟 X可能是浓硝酸
C 向硫酸亚铁溶液中加入过氧化钠粉末 产生红褐色沉淀 已变质
D 取4 mL乙醇，加入12 mL浓硫酸及少量沸石，迅速升温至170 ℃，将产生的气体通入2 mL溴水中 溴水褪色 乙醇消去反应的产物为乙烯
A.A B.B C.C D.D
11、已知联氨（）为二元弱碱，常温下联氨的水溶液中存在平衡： 。常温下将盐酸滴加到联氨（）的水溶液中，混合溶液中含氮微粒的物质的量分数[如]随变化的曲线如图所示。下列叙述错误的是( )
A.反应的
B.联氨（）与硫酸形成的酸式盐的化学式为
C.物质的量之比为1:1的和的混合溶液中存在：
D.混合溶液中
二、填空题
12、镍酸锂（）被认为是一种具有较好发展前景的锂离子电池材料。一种以铁镍铜合金废料为原料生产的工艺流程如图。
已知：①，，，。
②常温下，有关金属阳离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表。
金属阳离子
开始沉淀的pH 2.2 5.8 4.2 6.7
沉淀完全（）的pH x 8.8 7.7 9.3
回答下列问题：
（1）“酸溶”后，废料中的铁、镍和铜完全溶于混酸中，所得溶液中的溶质为及过量的，则尾气的主要成分为_________。
（2）“氧化”是将“酸溶”后溶液中的少量氧化，适当升高温度会加快“氧化”速率，但温度高于60 ℃时，“氧化”速率会降低，其原因为___________。
（3）“除铁”后滤渣的主要成分为__________（写化学式），表格中的_____。
（4）“沉铜”时，加入的试剂X可能为________（填字母）。
a.NaOH溶液 b.气体 c.溶液 d.FeS
（5）“沉镍”析出沉淀，则滤液中的溶质主要为_______（填化学式）；在空气中“煅烧”的化学方程式为______。
（6）若1.0 t铁镍铜合金废料（含镍质量分数为59.0%）经过上述流程制得，则的产率为_______%（结果保留3位有效数字）。
13、可用于玻璃和陶瓷的着色剂。由含钴矿（Co元素主要以的形式存在，还含有Fe、Mg、Ca元素，碳及有机物等）制取氯化钴晶体的一种工艺流程如图1所示：
已知：①焦亚硫酸钠（）常用作食品抗氧化剂。
②难溶于水。
③部分金属阳离子形成氢氧化物沉淀的pH如表所示：
开始沉淀pH 0.3 2.7 7.2 7.6 9.6
完全沉淀pH 1.1 3.2 9.2 9.6 11.1
回答下列问题：
（1）“550 ℃焙烧”的目的是___________。
（2）“浸取”的过程中，的主要作用是___________（用离子方程式表示）。若用盐酸代替和的混合液也能达到目的，从环保角度分析不采用盐酸的原因___________。
（3）“滤液1”中加入溶液，反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
（4）“滤渣2”的主要成分为___________（填化学式）。
（5）已知，当恰好沉淀完全时（浓度为），溶液中_________（保留3位有效数字）。
（6）钴（Co）的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。用乙醇燃料电池作为电源电解含的水溶液制备金属钴的装置如图2、3所示。
①图3中Co电极应连接乙醇燃料电池的__________极（填“a”或“b”）。
②生成1 mol Co，Ⅰ室溶液质量理论上减少_________g。
14、某课题组合成了一种治疗青少年假性近视的药物硫酸阿托品，合成路线如下：
已知：①
②
回答下列问题：
（1）阿托品的分子式是_________，其含氧官能团的名称为_________。
（2）A→B过程中对应碳原子的杂化方式由_________变为_________。
（3）C→D的反应类型为_________。F的结构简式为_________。
（4）写出G→H的化学方程式_________。
（5）生成硫酸阿托品的成盐反应中消耗阿托品与硫酸的物质的量之比是_________。
（6）同时符合下列条件的托品醇的同分异构体有________种（不包括立体异构）。其中核磁共振氢谱显示含4种不同化学环境的氢原子的结构简式为________。
①含1个六元碳环且环上的取代基或基团不超过2个
②含1个碳氧双键
③不含
三、实验题
15、高纯碳酸锰广泛应用于电子工业，是制备高性能磁性材料的原料。某化学小组在实验室模拟用软锰矿粉（主要成分为）制备回答下列问题：
（1）制备溶液：将软锰矿粉经除杂后制得浊液，向浊液中通入，制得溶液，实验装置如图所示（夹持和加热装置略）。
①通过装置A可观察通入，与的快慢，则A中加入的最佳试剂是_________。
②转化为的离子方程式为___________。
③实验中若将换成空气，将导致浓度明显大于浓度，原因是___________。
（2）制备固体：在搅拌下向溶液中缓慢滴加溶液，有浅红色的沉淀生成，过滤、洗涤、干燥，得到高纯碳酸锰。生成的离子方程式为___________。检验沉淀是否洗涤干净的方法是___________。
（3）测定碳酸锰产品的纯度：称取0.2500 g碳酸锰产品于锥形瓶中，加12.50 L磷酸，加热后，立即加入1 g硝酸铵，充分反应后，碳酸锰全部转化为，多余的硝酸铵全部分解，除去氮氧化物后，冷却至室温。将上述所得溶液加水稀释至50 mL，滴加2~3滴指示剂，然后用的硫酸亚铁铵标准溶液滴定[反应为]。重复操作3次，记录数据如表：
滴定次数 硫酸亚铁铵标准溶液读数（mL）
滴定前 滴定后
1 0.10 10.20
2 0.22 11.32
3 1.05 10.95
则产品的纯度为__________。若滴定终点时俯视读数，则测得的碳酸锰产品的纯度__________（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。
参考答案
1、答案：B
解析：青铜是合金，其熔点比组分金属的低，A错误；为致密结构，可以防止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜，从而保护青铜器，属于无害锈，B正确；铜的金属活动性比H弱，不会发生析氢腐蚀，C错误；黄铜矿经过冶炼得到粗铜，电解精炼粗铜，粗铜作阳极，可以得到纯度为99.9%的铜，D错误。
2、答案：D
解析：中的N原子、CO中的C原子与形成配位键，的结构为，A正确；CO为含有极性键的双原子分子，则其为极性分子，B正确；中的N原子上没有孤电子对，分子中的N原子上有一对孤电子对，成键电子对与成键电子对之间的斥力小于孤电子对与成键电子对之间的斥力，故中H—N—H键角比分子中的大，C正确；中含2 mol Cu—N配位键和6 mol N—H键，共8 mol共价键，D错误。
3、答案：C
解析：由图可知，每个晶胞中Li原子个数为，Fe原子个数为，Se原子个数为，则该超导材料的化学式为，A项正确；基态Li、Fe、Se原子的价电子排布式分别为，未成对电子数目依次为1、4、2，未成对电子数目最多的是Fe，B项正确；由图可知，距离Fe原子最近且距离相等的Se原子有4个，C项错误；第一步：确定各原子在晶胞中的个数。根据均摊法，每个晶胞中Li原子个数为2，Fe原子个数为4，Se原子个数为4。第二步：计算每个晶胞的质量。一个晶胞的质量为。第三步：确定晶胞的体积。晶胞的体积为。第四步：代入公式求密度。由可求得，该晶体的密度为，D项正确。
4、答案：B
解析：中O原子形成2个σ键，还含有2对孤电子对，采取p杂化，故雷酸分子为V形分子，A错误；雷酸以双分子结构形式存在时为二元酸，所以其双分子结构中含有两个—O—H，为，其具有烯烃的性质，能与发生加成反应而使溴水褪色，B正确；雷酸汞爆炸产生有毒气体，故可推测其爆炸的反应方程式为，C错误；为强吸电子基团，而乙基（）为推电子基团，故雷酸中的羟基的极性更大，更易电离出，酸性更强，D错误。
5、答案：D
解析：由图可知，催化析氧反应最终生成氧气和水，为催化剂，自修复反应中与CoOOH反应生成和FeOOH，在碱性条件下，又生成了CoOOH，因此CoOOH为催化剂，A项正确；催化析氧反应式为，自修复反应为，，反应过程消耗，溶液的pH减小，B项正确；由图可知，该过程中只有F、Co、O元素的化合价发生了变化，C项正确；催化析氧反应中，生成，转移，但是会浸出流失，生成的参与反应析出的不一定为，D项错误。
6、答案：D
解析：由图可知M极的电极反应式为，故M极是阴极，接电源负极，A项、B项错误；没有说明所在的状况，由体积不能确定其物质的量，C项错误；由于水能解离出和，且双极膜能实现和的定向通过所以两极区溶液中的基本不变，D项正确。
7、答案：C
解析：根据上述分析，曲线乙和丙代表向NaHA溶液中滴加盐酸，A错误；若，则，即，但由图可知，NaHA溶液显碱性，说明的水解程度大于其电离程度，即，B错误；根据图，滴定分析时，c点溶液的pH在8.5左右，在酚酞的变色范围内，故可用酚酞作指示剂，d点溶液的pH在4左右，在甲基橙的变色范围内，故可用甲基橙作指示剂，C正确；a点时，溶液溶质为和NaCl，存在电荷守恒，D错误。
8、答案：C
解析：升高温度，甲烷的平衡转化率降低，说明升高温度与的反应平衡逆向移动，则与的正反应为放热反应，A项错误。反应前后气体总质量不变、容器体积不变，则反应前后气体密度始终不变，不能据此判断该反应是否达到平衡状态，B项错误。温度不变，平衡常数不变，，平衡后恒温压缩体积，的浓度不变，C项正确。0~2 min内的平均反应速率为，D项错误。
9、答案：D
解析：由上述分析可知，0~5 s过程中，Cr元素都呈+6价，没有发生氧化还原反应，A项错误。实验开始至30 s时，被还原为被氧化生成，溶液呈酸性，总反应的离子方程式为，B项错误。黄色溶液中Cr元素呈+6价，说明被氧化，因为在碱性条件下发生，则黄色溶液中Cr元素以的形式存在，已知反应，滴加NaOH溶液，平衡正向移动，也能实现转化为，C项错误。中Cr元素的化合价为+6，说明其中有的O元素的化合价为-1，的O元素的化合价为-2，中含有两个过氧键，结构式为，D项正确。
10、答案：B
解析：向悬浊液中逐滴加入氨水，逐渐溶解生成深蓝色四氨合铜离子，A项错误。将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近X产生白烟，X可能是浓硝酸或浓盐酸等易挥发性的酸，B项正确。向硫酸亚铁溶液中加入过氧化钠粉末，产生红褐色沉淀，可能是过氧化钠氧化硫酸亚铁生成沉淀，C项错误。反应过程中可能会生成二氧化硫，二氧化硫也能使溴水褪色，对实验有干扰，D项错误。
11、答案：C
解析：将盐酸滴加到联氨（）的水溶液中，溶液pH逐渐减小，逐渐增大，的物质的量分数逐渐减小，的物质的量分数先增大后减小，的物质的量分数随后逐渐增大，所以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示的物质的量分数随变化的曲线。反应，当溶液中时，，则，A项正确。联氨与硫酸中和时，酸过量形成的酸式盐的化学式为，B项正确。物质的量之比为1:1的和的混合溶液，根据物料守恒可知，C项错误。由图可知，时时，混合溶液中，D项正确。
12、答案：（1）NO
（2）温度高于60 ℃，会分解
（3）；3.2
（4）bc
（5）；
（6）89.8
解析：（1）分析题给信息可知，稀硝酸与合金反应产生NO，能溶解铜的物质是稀硝酸或生成的，稀硫酸不与金属反应产生，故尾气的主要成分为NO。
（2）温度高于60 ℃，会分解，溶液浓度降低，使“氧化”速率降低。
（3）“除铁”时加入NaOH溶液生成沉淀，根据表格中数据知完全沉淀时，，则有，，则，。
（4）由“沉铜”的产物为CuS可知，应加入硫化物，虽然FeS也可“沉铜”，但转化为CuS沉淀后，滤液中又引入杂质，会对后续“沉镍”造成干扰，故只能选bc。
（5）根据流程图分析，滤液中的溶质主要为；“煅烧”的反应物有，生成物有，镍元素化合价升高，说明被氧化，故空气中煅烧的氧气参与反应，化学方程式为。
（6）第一步：列关系式。根据镍原子守恒可得。第二步：计算理论上生成的质量。理论上生成的质量为。第三步：计算的产率。的产率是。
13、答案：（1）除去碳及有机物并使金属元素转化为氧化物
（2）；防止实验过程中生成氯气，污染环境
（3）1:6
（4）
（5）
（6）①a
②18
解析：（1）碳和有机物可通过焙烧除去，故含钴废料“550 ℃焙烧”的目的是除去碳及有机物并使金属元素转化为氧化物。
（2）由常用作食品抗氧化剂可知，具有还原性，“浸取”时加入的主要作用是将还原为，防止后续反应生成沉淀，发生反应的离子方程式为。从环保角度分析不采用盐酸的原因是防止实验过程中生成氯气，污染环境。
（3）加入的作用是将氧化为，反应为，反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:6。
（4）加入溶液后碳酸钠和反应生成氢氧化铁沉淀，反应的离子方程式为，滤渣2的主要成分为。
（5）当恰好沉淀完全时，由可知溶液中，则此时。
（6）①燃料电池中通入乙醇的一极为负极，通入氧气的一极为正极，即a为负极，b为正极；图3所示电解池的目的是电解含的水溶液制备金属钴，所以Co电极上的反应为，即Co电极为阴极，所以Co电极连接乙醇燃料电池的a极。②根据电极反应可知，生成1 mol Co，转移2 mol电子，Ⅰ室为阳极室，电极反应为，生成的又会迁移到Ⅱ室，所以转移2 mol电子时，Ⅰ室中减少1 mol水，质量为。
14、答案：（1）；羟基、酯基
（2）；
（3）取代反应；
（4）
（5）2：1
（6）22；
解析：（1）根据阿托品的结构简式可知其分子式是，该物质分子中含有酯基、羟基两种含氧官能团。
（2）～（4）与HCN在一定条件下发生加成反应生成的A是，A与浓硫酸混合加热发生消去反应生成的B为，B与HBr在一定条件下发生加成反应生成的C为，C与NaOH的水溶液共热发生水解反应生成的D为。D与发生反应生成的E为，E与在Cu催化下加热发生氧化反应生成的F为。A→B过程中对应碳原子的杂化方式由变为。
（5）根据阿托品的结构简式可知，其分子中N原子上只有一对孤电子，因此与硫酸电离产生的可形成1个配位键，1个分子可以产生2个，因此生成硫酸阿托品的成盐反应中消耗阿托品与硫酸的物质的量之比是2:1。
（6）第一步：根据题意判断同分异构体的分子式。托品醇的分子式为，含有2个不饱和度。第二步：根据限定条件判断含有的官能团。含有碳氧双键，不含氨基。第三步：减已知部分，判断含有的其他结构。除碳氧双键和六元碳环外，其他为饱和结构。第四步：分情况讨论。当六元碳环上的碳直接形成碳氧双键时，环上连的取代基可以是或或，共有9种结构；当六元碳环上的碳不直接形成碳氧双键，且环上的取代基只有1个时，可以为、，共有5种结构：当环上的取代基有2个时，可以为或，共有8种结构。故符合条件的同分异构体共有22种。其中核磁共振氢谱显示含4种不同化学环境的氢原子的结构简式为。
15、答案：（1）①饱和亚硫酸氢钠溶液
②
③在溶液中，二氧化硫会被氧气氧化为硫酸根离子
（2）；取少量最后一次洗涤液放入试管中，滴加盐酸酸化的溶液，若无白色沉淀产生，则说明沉淀洗涤干净，反之则未洗干净
（3）92%；偏低
解析：（1）①通过观察A中气泡的快慢来调节气体的通入速率，故A中加入的试剂不能和二氧化硫、氮气反应，最佳试剂是饱和亚硫酸氢钠溶液。②和二氧化硫反应生成硫酸锰，反应的离子方程式为。③实验中若将换成空气，则在溶液中，空气中的氧气可以将一氧化硫氧化生成，导致浓度明显大浓度。
（2）沉淀表面会附着，取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加盐酸酸化的溶液，无沉淀生成，说明已洗净，反之说明未洗干净。
（3）测定碳酸锰产品的纯度时，3次滴定操作中的第2次误差过大，实验数据不能采用，由此可得出两次有效滴定所用标准溶液的平均体积为，由原子守恒及题给反应可得出如下关系式：，则产品的纯度。若滴定终点时俯视读数，则读出的硫酸亚铁铵标准溶液的体积偏小，测得的碳酸锰产品的纯度偏低。
