绝密★启用前
沧衡名校联盟高三年级2023-2024学年上学期期末联考
化 学
考生注意：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 S 32 Mn 55 Cu 64 Zn 65 As 75
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 明代宋应星《天工开物》中“汲水而上，入于釜中煎炼，顷刻结盐，色成至白”描述了井盐的生产过程，若在实验室实现“色成至白”的目的，没有用到的仪器是
A 蒸发皿 B. 玻璃棒 C. 泥三角 D. 三脚架
2. 实验室中，下列做法不合理的是
A. 用细口塑料瓶密封保存
B. 用棕色的细口玻璃瓶密封低温保存溶液
C. 用标准液润洗滴定管后，将润洗液从滴定管上口倒出
D. 用稀盐酸鉴别、、三种溶液
3. 口罩主要由无纺布(成分多为涤纶、丙纶、锦纶、氨纶或腈纶等)等原材料制作而成，其中涤纶的结构简式是 。下列说法错误的是
A. 无纺布和聚丙烯均为合成高分子材料
B. 涤纶、锦纶、丙纶均可通过聚合反应合成
C. 聚丙烯的结构简式：
D. 涤纶的链节是
4. 用表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 标准状况下，22.4 L CCl4中含有个CCl4分子
B. 64 g金属铜与足量硫完全反应时，转移的电子数为
C. 硫酸溶液中含数目为
D. 标准状况下，11.2 L 中含有C—H键的数目为
5. 丙烯可发生如下转化，下列说法错误是
A. 丙烯与乙烯互为同系物 B. 丙烯分子中最多有7个原子共平面
C. 丙烯转化为X、Y的反应类型均是加成反应 D. X、Y可以发生水解反应
6. 柠檬酸铁铵[]可用作铁质强化剂，以铁、硫酸、柠檬酸、过氧化氢、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵。下列说法中错误的是
A. 第一电离能：
B. 过氧化氢分子中只存在键
C. 基态的核外电子中，两种自旋状态的电子数之比为
D. 中氮原子的轨道与氢原子的轨道重叠形成键
7. 下列有关物质结构与性质的理解正确的是
A. 电负性大的元素，其第一电离能一定大
B. σ键存在于所有分子中
C. 、、三个轨道相互垂直，能量相等
D. 干冰和冰的结构表明范德华力和氢键通常都具有方向性
8. 根据下列实验操作、现象得出的结论正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 取少许疑似变质的粉末，加蒸馏水配成溶液，滴加盐酸酸化的溶液 有气泡和白色沉淀产生 粉末部分变质
B 向待测液中滴加NaOH浓溶液，微热，再将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口 红色石蕊试纸变蓝 待测液一定是铵盐溶液
C 在两支盛有少许铁的氧化物粉末的试管中分别加入稀硫酸，然后分别滴入酸性溶液、KSCN溶液 滴入的酸性溶液褪色；滴入KSCN溶液后变为红色 铁的氧化物粉末为
D 在待测液中滴加浓盐酸，将产生的气体通入品红溶液中 品红溶液褪色 待测液中含或
A. A B. B C. C D. D
9. 某物质的结构如图所示。短周期元素X、Y、Z、W、M、Q的原子序数依次增大，已知X和W同周期，W和Q同主族。下列说法错误的是
A. 电负性：M>W>Z>Y
B. Y、Z、W的简单氢化物的键角依次减小
C. 常温下，M单质可以在水溶液中置换出W的单质
D. W的单质一定为非极性分子
10. 可用于油漆颜料及羊毛处理。工业上以高铁铬铁矿（主要成分为，含、、等杂质）为原料生产的工艺流程如图所示。
已知：①“焙烧”时，转化为；②滤渣1的主要成分为；③“析铬”时被氧化为。
下列叙述正确的是
A. 在实验室中“焙烧”在蒸发皿中进行
B. 转化为，说明是酸性氧化物
C. 气体X是
D. 生成的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：3
11. 中国科学院物理研究所合成了基于铁基超导体系掺杂调控的新型稀磁半导体LiZnqMnpAs(图乙)，该材料是LiZnAs晶体(如图甲所示立方晶胞)中部分Zn原子被Mn原子代替后制成的。已知a点原子的分数坐标为()，图甲晶体的密度为dg·cm-3，晶胞参数为cpm。下列说法错误的是
A. b点As原子的分数坐标为()
B. 图乙晶体的最简化学式为LiZn0.75Mn0.25As
C. 图乙晶胞结构中的As位于Zn、Mn形成的正四面体空隙中
D. 阿伏加德罗常数
12. 丙烯在催化剂上选择性还原NO的反应为。在三个2 L的恒容密闭容器中分别加入0.5 mol 和4.5 mol NO发生上述反应，实验测得三个容器中n(NO)随时间(t)的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 500℃条件下，曲线a所在的容器中使用了合适的催化剂
B. 500℃条件下，20 min时达到平衡，则该容器中0~20min内用表示的平均反应速率为
C. 正反应速率：
D. 800℃条件下，混合气体的起始压强与平衡压强之比为90：91
13. 小型化电子设备的大规模应用使锂电池大显身手，一种锂电池的工作原理如图所示。
下列说法错误的是
A. 甲电极为负极，Li发生氧化反应生成
B. 电池工作时，穿过阳离子交换膜进入水电解液中
C. 正极的电极反应式为
D. 该电池总反应为
14. 常温下，向、和 HR 的混合液中滴加 NaOH 溶液，pM 与 pH 的关系如图所示。已知：pM=－lgc(M)，c(M)代表 、或 ，。
下列叙述错误的是
A. X、Z分别代表、与 pH 的关系
B. 常温下，弱酸 HR 的电离常数
C. 图中 a 点对应的 pH 为6.5
D. 常温下，和共存时：
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15. 亚硝酸钠也称工业盐，能有效地控制、减少钢筋锈蚀，延长其使用寿命，还可用作织物染色的媒染剂，金属热处理剂。某实验小组在实验室中制备少量亚硝酸钠的实验装置如图所示(夹持、加热装置略)：
回答下列问题：
（1）加热仪器M使木炭呈红热状态，然后通过恒压分液漏斗逐滴滴入浓硝酸，则仪器M中发生反应的化学方程式是___________。加热仪器M的合适装置是___________(填序号)。
（2）简述侧管N的作用：___________。
（3）装置II的作用是___________。
（4）装置III中盛有的试剂是___________(填序号)。
a．碱石灰 b．浓硫酸 c．无水CaCl2 d．P2O5
（5）装置IV中Na2O2附着在蓬松的玻璃丝上，使用蓬松玻璃丝，而不是直接将Na2O2粉末放在玻璃管中的主要目的是___________。
（6）实验过程中，装置V中酸性KMnO4溶液颜色逐渐变浅的原因是___________。若该装置不采用倒扣漏斗，而是直接将导气管插入酸性KMnO4溶液中，可能导致的后果是___________。
16. 硫酸铈铵()微溶于水，不溶于乙醇，溶于无机酸，可用作分析试剂、氧化剂。某工厂用含铈矿石[主要成分为]制备硫酸铈铵的工艺流程如图所示：
已知：①。
②硫酸铈铵的熔点为130℃，沸点为330℃。
回答下列问题：
（1）含铈矿石进行的“一系列操作”包含用硫酸酸浸，其中铈浸出率与温度的关系如图1所示，铈浸出率与硫酸浓度的关系如图2所示。工业生产应选择的适宜温度是___________℃，适宜的硫酸浓度是___________。
（2）步骤一中发生反应的离子方程式为___________。
（3）步骤三中，反应生成的化学方程式为___________。
（4）步骤三在0～30℃反应完全后又升温至90℃的目的是___________。
（5）步骤四反应完全后的溶液经___________、___________过滤，得到晶体，最后用___________洗涤2-3次后，得到高纯硫酸铈铵晶体。
（6）测定产品纯度。称取wg产品全部溶于水，配制成250mL溶液，准确量取25.00mL配制的溶液于锥形瓶中，以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂，用溶液滴定(滴定反应为)，起始读数为，终点时溶液恰好由紫红色变为亮黄色，此时滴定管的读数为，则该产品的纯度为___________%(用含w、、的代数式表示)。
17. 甲醇是重要的化工原料之一，也可用作燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)可以合成甲醇，涉及的反应如下：
反应ⅰ：
反应ⅱ：
反应ⅲ：
请回答下列问题：
（1）在某催化剂作用下，反应ⅰ反应历程如图所示(图中数据表示微粒数目以及微粒的相对总能量，*表示吸附在催化剂上)：
①反应ⅰ在___________(填“较低”或“较高”)温度下才能自发进行。
②结合反应历程，写出反应ⅰ中生成甲醇的决速步骤的反应方程式：___________。
③___________(计算结果保留两位有效数字，已知)。
（2）反应ⅰ的Arrhenius经验公式(为活化能，为速率常数，和均为常数，为温度)，实验数据如图中曲线所示。当改变外界条件时，实验数据如图中曲线所示，则实验可能改变的外界条件是___________。
（3）将一定量的和充入密闭容器中并加入合适的催化剂，只发生反应ⅱ和ⅲ。相同温度下，在不同压强下测得的平衡转化率、的选择性[]和的选择性[]随压强的变化曲线如图所示。
图中表示CO2的平衡转化率的曲线是___________(填“m”“n”或“p”)，简述判断方法：___________。
（4）有研究认为，在某催化剂作用下反应ⅱ先后通过反应ⅲ、ⅰ来实现。保持温度不变，向一恒容密闭容器中充入4molCO2和8molH2，在该催化剂作用下发生反应，经5min达到平衡，测得H2O(g)的物质的量为3mol，起始及达平衡时容器的总压强分别为，则从开始到平衡用H2分压表示的平均反应速率为___________ kPa min-1(用含的式子表示，下同，分压总压物质的量分数)；反应ⅱ的压强平衡常数___________(为用分压代替浓度计算的平衡常数)。
（5）光催化CO2制甲醇技术也是研究热点。铜基纳米光催化材料还原CO2的机理如图所示，光照时，低能价带失去电子并产生空穴(，具有强氧化性)。在低能价带上，H2O直接转化为O2的电极反应式为___________。
18. 化合物H在医药应用以及合成方面有潜在价值，其合成路线之一如图：
。
已知： (Z=-COOR、-COOH等)
（1）已知 的名称为3-甲基-2-丁烯-1-醇，按此命名原则，B的名称为_______
（2）D中含氧官能团的名称为_______；1mol D最多能与_______mol发生加成反应
（3）指出反应类型：A→B_______；G→H_______
（4）写出F转化为G的化学方程式：_______
（5）E的同分异构体X满足以下结构与性质：
ⅰ.遇溶液发生显色反应；
ⅱ.能发生水解反应，酸性条件下水解产物分子中均只有2种不同化学环境氢
则X的结构简式可能为_______(列举1种)
（6）写出以异戊二烯和 为原料制备 的合成路线：_______(无机试剂任用)绝密★启用前
沧衡名校联盟高三年级2023-2024学年上学期期末联考
化 学
考生注意：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 S 32 Mn 55 Cu 64 Zn 65 As 75
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 明代宋应星《天工开物》中“汲水而上，入于釜中煎炼，顷刻结盐，色成至白”描述了井盐的生产过程，若在实验室实现“色成至白”的目的，没有用到的仪器是
A. 蒸发皿 B. 玻璃棒 C. 泥三角 D. 三脚架
【答案】C
【解析】
【详解】从“水”中析出NaCl的基本方法是蒸发结晶，需要用到蒸发皿、玻璃棒、三脚架，不需要泥三角，C符合题意。
2. 实验室中，下列做法不合理的是
A. 用细口塑料瓶密封保存
B. 用棕色的细口玻璃瓶密封低温保存溶液
C. 用标准液润洗滴定管后，将润洗液从滴定管上口倒出
D. 用稀盐酸鉴别、、三种溶液
【答案】C
【解析】
详解】A．水解生成HF，HF能腐蚀玻璃，不能用玻璃瓶应该用细口塑料瓶密封保存，故A合理；
B．硝酸银等见光易分解的物质，应用棕色的细口玻璃瓶密封低温保存溶液，故B合理；
C．用标准液润洗滴定管后，应将润洗液从滴定管下口流出，故C不合理；
D．稀盐酸分别加入、、三种溶液中， 中产生无色有刺激性气味的二氧化硫、中有硫单质析出使溶液变浑浊且产生无色有刺激性气味的二氧化硫、中不反应无明显现象，可鉴别三种溶液，故D合理；
故答案选C。
3. 口罩主要由无纺布(成分多为涤纶、丙纶、锦纶、氨纶或腈纶等)等原材料制作而成，其中涤纶的结构简式是 。下列说法错误的是
A. 无纺布和聚丙烯均为合成高分子材料
B. 涤纶、锦纶、丙纶均可通过聚合反应合成
C. 聚丙烯的结构简式：
D. 涤纶的链节是
【答案】C
【解析】
【详解】A．无纺布的成分多为涤纶、丙纶、锦纶、氨纶或腈纶等，是通过加聚或缩聚反应生成，聚丙烯是由丙烯加聚而成，所以它们都是合成高分子材料，A正确；
B．涤纶对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应制得，锦纶又称尼龙，是聚酰胺纤维，丙纶又称聚丙烯纤维，它们均可通过聚合反应合成，B正确；
C．聚丙烯是由丙烯加聚生成，结构简式为 ，C错误；
D．涤纶为 ，其链节是 ，D正确；
故选C。
4. 用表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 标准状况下，22.4 L CCl4中含有个CCl4分子
B. 64 g金属铜与足量硫完全反应时，转移的电子数为
C. 硫酸溶液中含数目为
D. 标准状况下，11.2 L 中含有C—H键的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A．已知CCl4在标准状况下是液体，故无法计算标准状况下，22.4 L CCl4中含有CCl4的分子数目，A错误；
B．已知2Cu+S=Cu2S，故64 g金属铜与足量硫完全反应时，转移的电子数为=，B正确；
C．题干未告知溶液的体积，故无法计算硫酸溶液中含数目，C错误；
D．已知1分子CH4中含有4个C-H键，故标准状况下，11.2 L 中含有C—H键的数目为=，D错误；
故答案为：B。
5. 丙烯可发生如下转化，下列说法错误的是
A. 丙烯与乙烯互为同系物 B. 丙烯分子中最多有7个原子共平面
C. 丙烯转化为X、Y的反应类型均是加成反应 D. X、Y可以发生水解反应
【答案】C
【解析】
【详解】A．丙烯(C3H6)和乙烯(C2H4)在分子组成上相差1个CH2原子团，且结构相似，互为同系物，A正确；
B．乙烯中6个原子共平面，甲烷中3个原子共平面，单键可以旋转，则丙烯分子中最多有7个原子共平面，B正确；
C．由分子式可知，丙烯转化为X、Y过程反应类型分别为取代反应、加成反应，C错误；
D．X和Y都是卤代烃，可以发生水解反应，D正确；
故选C。
6. 柠檬酸铁铵[]可用作铁质强化剂，以铁、硫酸、柠檬酸、过氧化氢、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵。下列说法中错误的是
A. 第一电离能：
B. 过氧化氢分子中只存在键
C. 基态的核外电子中，两种自旋状态的电子数之比为
D. 中氮原子的轨道与氢原子的轨道重叠形成键
【答案】D
【解析】
【详解】A．氮原子能级上电子排布是半充满状态，比较稳定，第一电离能较高，故第一电离能：，A正确；
B．的结构式为，分子中只存在键，B正确；
C．基态的核外电子排布式为，两种自旋状态的电子数之比为，C正确；
D．分子中氮原子为杂化，在形成氨分子时，是氮原子的杂化轨道与氢原子的轨道形成键，D错误；
故选D。
7. 下列有关物质结构与性质的理解正确的是
A. 电负性大的元素，其第一电离能一定大
B. σ键存在于所有分子中
C. 、、三个轨道相互垂直，能量相等
D. 干冰和冰的结构表明范德华力和氢键通常都具有方向性
【答案】C
【解析】
【详解】A．电负性大的元素，其第一电离能不一定大，例如：电负性O＞N，第一电离能O＜N，A错误；
B． 氦气等稀有气体的分子是单原子分子、不存在σ键，B错误；
C．p能级在空间有三种取向相互垂直且能量相同，例如、、三个轨道是相互垂直能量相等，C正确；
D．范德华力不具有方向性，氢键具有方向性，D错误；
答案选C
8. 根据下列实验操作、现象得出的结论正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 取少许疑似变质的粉末，加蒸馏水配成溶液，滴加盐酸酸化的溶液 有气泡和白色沉淀产生 粉末部分变质
B 向待测液中滴加NaOH浓溶液，微热，再将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口 红色石蕊试纸变蓝 待测液一定是铵盐溶液
C 在两支盛有少许铁的氧化物粉末的试管中分别加入稀硫酸，然后分别滴入酸性溶液、KSCN溶液 滴入的酸性溶液褪色；滴入KSCN溶液后变为红色 铁的氧化物粉末为
D 在待测液中滴加浓盐酸，将产生的气体通入品红溶液中 品红溶液褪色 待测液中含或
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．有气泡产生，说明盐酸与反应，有白色沉淀产生，说明含，A项正确；
B．待测液可能是铵盐溶液或氨水，B项错误；
C．不能排除是FeO、的混合物，C项错误；
D．不能排除溶液中可能存在高锰酸根等强氧化性离子，D项错误；
故选A。
9. 某物质的结构如图所示。短周期元素X、Y、Z、W、M、Q的原子序数依次增大，已知X和W同周期，W和Q同主族。下列说法错误的是
A. 电负性：M>W>Z>Y
B. Y、Z、W的简单氢化物的键角依次减小
C. 常温下，M的单质可以在水溶液中置换出W的单质
D. W的单质一定为非极性分子
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，W和Q同主族，由阴离子的结构可知，W、Q形成共价键的数目分别为2和6，则W为O元素、Q为S元素；X和W同周期，且存在，故X为Li元素；Y、M形成共价键的数目分别为4和1，则Y为C元素、Z为N元素、M为F元素，据此作答。
【详解】A．同周期从左至右元素的电负性呈增大趋势，故电负性：F>O>N>C，即M>W>Z>Y ，A项正确；
B．由于CH4、NH3、H2O中心原子均为sp3杂化，但中心原子的孤电子对数依次增多，因此键角依次减小，所以键角：，B项正确；
C．氟元素的非金属性强于氧元素，氟气能与水发生置换反应生成氢氟酸和氧气，C项正确；
D．O元素的单质有和，臭氧是空间构型为形的极性分子，D项错误；
故选D。
10. 可用于油漆颜料及羊毛处理。工业上以高铁铬铁矿（主要成分为，含、、等杂质）为原料生产的工艺流程如图所示。
已知：①“焙烧”时，转化为；②滤渣1的主要成分为；③“析铬”时被氧化为。
下列叙述正确的是
A. 在实验室中“焙烧”在蒸发皿中进行
B. 转化为，说明是酸性氧化物
C. 气体X是
D. 生成的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：3
【答案】D
【解析】
【分析】工业上以高铁铬铁矿(主要成分为Cr2O3，含Fe2O3、SiO2、 Al2O3等杂质)为原料生产Cr(OH)3和金属Al，高铁铬铁矿通入空气、加入碳酸钠焙烧生成二氧化碳，“焙烧”过程中，Cr2O3反应转化为Na2CrO4，二氧化硅和碳酸钠反应生成硅酸钠，氧化铝和碳酸钠反应生成偏铝酸钠，过滤得到滤渣为Fe2O3， 通入二氧化碳气体调节溶液pH可使偏铝酸根和硅酸根转化为沉淀从而使铝元素、硅元素与铬元素分离，便于后续达到“析铬”的目的，加入硫化钠生成Cr(OH)3。
【详解】A．在实验室中“焙烧”在坩埚中进行，A错误；
B．Cr2O3转化为Na2CrO4，Cr元素化合价由+3价变成+6价，无法说明Cr2O3是酸性氧化物，B错误；
C．根据分析可知，气体X为二氧化碳，C错误；
D．根据已知条件③可知加硫化钠析铬的离子方程式为3S2-+4Cr2O+16H2O=8Cr(OH)3↓+3SO+8OH-，Na2Cr2O7是氧化剂，Na2S是还原剂，氧化剂氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：3，D正确；
故答案为：D。
11. 中国科学院物理研究所合成了基于铁基超导体系掺杂调控的新型稀磁半导体LiZnqMnpAs(图乙)，该材料是LiZnAs晶体(如图甲所示立方晶胞)中部分Zn原子被Mn原子代替后制成的。已知a点原子的分数坐标为()，图甲晶体的密度为dg·cm-3，晶胞参数为cpm。下列说法错误的是
A. b点As原子的分数坐标为()
B. 图乙晶体的最简化学式为LiZn0.75Mn0.25As
C. 图乙晶胞结构中的As位于Zn、Mn形成的正四面体空隙中
D. 阿伏加德罗常数
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图甲晶胞结构及a点分数坐标可知，4个As位于Zn原子形成的四面体空隙中，则b位于朝向外最近的右上角的四面体空隙中，其分数坐标为()，A项正确；
B．由图乙晶胞可知，4个Mn原子位于顶点，1个Mn原子位于面心，平均下来属于1个晶胞的原子数为个，因图甲晶胞中含4个Zn，故LiZnqMnpAs中，则q=0.75，B项正确；
C．Zn原子与Mn原子的半径不相等，故其形成的四面体不是正四面体，C项错误；
D．图甲晶胞的质量，晶胞的体积，则晶体的密度，则阿伏加德罗常数，D项正确。
故选C。
12. 丙烯在催化剂上选择性还原NO的反应为。在三个2 L的恒容密闭容器中分别加入0.5 mol 和4.5 mol NO发生上述反应，实验测得三个容器中n(NO)随时间(t)的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 500℃条件下，曲线a所在的容器中使用了合适的催化剂
B. 500℃条件下，20 min时达到平衡，则该容器中0~20min内用表示的平均反应速率为
C. 正反应速率：
D. 800℃条件下，混合气体的起始压强与平衡压强之比为90：91
【答案】B
【解析】
【详解】A．500℃条件下，曲线a反应速率加快，n(NO)物质的量不变，平衡不移动，所在的容器中使用了合适的催化剂，A正确；
B．500℃条件下，20 min时达到平衡，则该容器中0~20min内用NO 表示的反应速率为，用表示的平均反应速率为，B错误；
C．M点温度较高，反应物浓度较大，反应速率快，C正确；
D．根据三段式：，P0：P平= n0：n平=90：91，D正确；
故选B。
13. 小型化电子设备的大规模应用使锂电池大显身手，一种锂电池的工作原理如图所示。
下列说法错误的是
A. 甲电极为负极，Li发生氧化反应生成
B. 电池工作时，穿过阳离子交换膜进入水电解液中
C. 正极的电极反应式为
D. 该电池总反应为
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知，Li为负极，电极反应式为，正极是空气中的在水溶液中生成，电极反应为，电极的总反应为；
【详解】A．由电池装置原理图可知，Li为负极，电极反应式为：，A项正确；
B．因为是阳离子交换膜，故负极生成的穿过阳离子交换膜进入正极区，B项正确；
C．正极为空气中的在水溶液中生成，电极反应为，C项正确；
D．该电池总反应为，D项错误；
答案选D。
14. 常温下，向、和 HR 的混合液中滴加 NaOH 溶液，pM 与 pH 的关系如图所示。已知：pM=－lgc(M)，c(M)代表 、或 ，。
下列叙述错误的是
A. X、Z分别代表、与 pH 的关系
B. 常温下，弱酸 HR 的电离常数
C. 图中 a 点对应的 pH 为6.5
D. 常温下，和共存时：
【答案】D
【解析】
【详解】A．常温下，、，由于可知，X代表与 pH 的关系，Y代表与 pH 的关系，Z代表与 pH 的关系，A正确；
B．，取Z中点（5，0）带入得，，B正确；
C．Y代表与 pH 的关系，，将点（10，7）代入得，，则，a点时，则pH为6.5，C正确；
D．X代表与 pH 的关系，，则，Y代表与 pH 的关系，，则，常温下，和共存时：，D错误；
故选D。
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15. 亚硝酸钠也称工业盐，能有效地控制、减少钢筋锈蚀，延长其使用寿命，还可用作织物染色的媒染剂，金属热处理剂。某实验小组在实验室中制备少量亚硝酸钠的实验装置如图所示(夹持、加热装置略)：
回答下列问题：
（1）加热仪器M使木炭呈红热状态，然后通过恒压分液漏斗逐滴滴入浓硝酸，则仪器M中发生反应的化学方程式是___________。加热仪器M的合适装置是___________(填序号)。
（2）简述侧管N的作用：___________。
（3）装置II的作用是___________。
（4）装置III中盛有的试剂是___________(填序号)。
a．碱石灰 b．浓硫酸 c．无水CaCl2 d．P2O5
（5）装置IV中Na2O2附着在蓬松的玻璃丝上，使用蓬松玻璃丝，而不是直接将Na2O2粉末放在玻璃管中的主要目的是___________。
（6）实验过程中，装置V中酸性KMnO4溶液颜色逐渐变浅的原因是___________。若该装置不采用倒扣漏斗，而是直接将导气管插入酸性KMnO4溶液中，可能导致的后果是___________。
【答案】（1） ①. ②. a
（2）平衡压强，便于液体顺利流下
（3）使NO2转化为NO
（4）a （5）增大Na2O2与NO的接触面积，提高反应速率，使反应充分
（6） ①. NO还原KMnO4生成Mn2+、 ②. 造成倒吸
【解析】
【分析】木炭在装置Ⅰ中形成红热状态，因此需要酒精灯加热，红热的木炭与浓硝酸反应生成NO2和CO2，在装置Ⅱ中与水发生3NO2+H2O=2HNO3+NO反应，生成NO，铜粉可以把生成的硝酸继续转化为NO，装置Ⅲ除去CO2和H2O以及可以挥发的硝酸蒸气后，NO在装置Ⅳ中与Na2O2反应，装置Ⅴ为尾气吸收装置，KMnO4可以将NO氧化而除去。
【小问1详解】
装置I中浓硝酸与木炭在加热条件下生成CO2、NO2，化学方程式是。加热方式采用明火，但因三颈烧瓶底部面积较大，隔着陶土网加热可使其受热均匀；
【小问2详解】
恒压分液漏斗侧管N的作用是平衡压强，便于液体顺利流下；
【小问3详解】
装置Ⅱ中的水可吸收装置I中逸出的NO2，发生反应：，生成的HNO3(稀)与Cu反应生成NO，两个反应生成的NO进入装置IV作为反应气体参与生成目标产物；
【小问4详解】
装置Ⅲ为U形干燥管，其作用是除去NO中混有的水蒸气、CO2，故试剂为碱石灰；
【小问5详解】
蓬松的玻璃丝面积大，附着在其上的Na2O2与NO接触面积增大，反应速率增大，使反应充分
【小问6详解】
装置IV中未及时反应的NO逸出，进入酸性KMnO4溶液中，发生反应：，故酸性KMnO4溶液颜色逐渐变浅；倒置的漏斗可防止倒吸。
16. 硫酸铈铵()微溶于水，不溶于乙醇，溶于无机酸，可用作分析试剂、氧化剂。某工厂用含铈矿石[主要成分为]制备硫酸铈铵的工艺流程如图所示：
已知：①。
②硫酸铈铵的熔点为130℃，沸点为330℃。
回答下列问题：
（1）含铈矿石进行的“一系列操作”包含用硫酸酸浸，其中铈浸出率与温度的关系如图1所示，铈浸出率与硫酸浓度的关系如图2所示。工业生产应选择的适宜温度是___________℃，适宜的硫酸浓度是___________。
（2）步骤一中发生反应的离子方程式为___________。
（3）步骤三中，反应生成的化学方程式为___________。
（4）步骤三在0～30℃反应完全后又升温至90℃的目的是___________。
（5）步骤四反应完全后的溶液经___________、___________过滤，得到晶体，最后用___________洗涤2-3次后，得到高纯硫酸铈铵晶体。
（6）测定产品纯度。称取wg产品全部溶于水，配制成250mL溶液，准确量取25.00mL配制的溶液于锥形瓶中，以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂，用溶液滴定(滴定反应为)，起始读数为，终点时溶液恰好由紫红色变为亮黄色，此时滴定管的读数为，则该产品的纯度为___________%(用含w、、的代数式表示)。
【答案】（1） ①. 95 ②. 3.0
（2）
（3）
（4）除去过量的过氧化氢(合理即可)
（5） ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶 ③. 乙醇
（6）
【解析】
【分析】含铈矿石经过一系列操作，Ce3+进入溶液中，加入NH4HCO3溶液得到Ce2(CO3)3，加入0.5mol/LH2SO4溶液得到Ce2(SO4)3溶液，加入过氧化氢将三价Ce氧化为四价Ce，加入氨水控温在0~30℃，然后升温至90℃得到Ce(OH)4悬浊液，加入硫酸、硫酸铵得到硫酸铈铵晶体。
【小问1详解】
由图1可知，适宜的温度为，温度再高，Ce的浸出率基本不变；由图2可知，硫酸的浓度为3.0mol/L时，Ce的浸出率最高。
【小问2详解】
根据上述分析，步骤一中含Ce3+溶液与NH4HCO3反应生成Ce2(CO3)3，说明碳酸氢根电离出的碳酸根与结合，氢离子与其他的碳酸氢根结合成碳酸，故离子方程式为=。
【小问3详解】
步骤三中与H2O2、NH3 H2O反应生成，反应中元素的化合价由+3变为+4、过氧化氢中元素的化合价由变为，根据得失电子守恒、原子守恒可知，化学方程式为。
【小问4详解】
过氧化氢不稳定、氨水易挥发，所以步骤三中反应温度需要控制在，反应完全后，要将混合物升温至，目的是使过氧化氢分解为水和氧气，除去过量的过氧化氢。
【小问5详解】
步骤四反应完全后的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到晶体；硫酸铈铵微溶于水，不溶于乙醇，故最后用乙醇洗涤2~3次后，得到高纯硫酸铈铵晶体。
【小问6详解】
==，根据离子方程式：可知，=，故原样品中的物质的量为，该产品的纯度为=。
17. 甲醇是重要的化工原料之一，也可用作燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)可以合成甲醇，涉及的反应如下：
反应ⅰ：
反应ⅱ：
反应ⅲ：
请回答下列问题：
（1）在某催化剂作用下，反应ⅰ的反应历程如图所示(图中数据表示微粒数目以及微粒的相对总能量，*表示吸附在催化剂上)：
①反应ⅰ在___________(填“较低”或“较高”)温度下才能自发进行。
②结合反应历程，写出反应ⅰ中生成甲醇的决速步骤的反应方程式：___________。
③___________(计算结果保留两位有效数字，已知)。
（2）反应ⅰ的Arrhenius经验公式(为活化能，为速率常数，和均为常数，为温度)，实验数据如图中曲线所示。当改变外界条件时，实验数据如图中曲线所示，则实验可能改变的外界条件是___________。
（3）将一定量的和充入密闭容器中并加入合适的催化剂，只发生反应ⅱ和ⅲ。相同温度下，在不同压强下测得的平衡转化率、的选择性[]和的选择性[]随压强的变化曲线如图所示。
图中表示CO2的平衡转化率的曲线是___________(填“m”“n”或“p”)，简述判断方法：___________。
（4）有研究认为，在某催化剂作用下反应ⅱ先后通过反应ⅲ、ⅰ来实现。保持温度不变，向一恒容密闭容器中充入4molCO2和8molH2，在该催化剂作用下发生反应，经5min达到平衡，测得H2O(g)的物质的量为3mol，起始及达平衡时容器的总压强分别为，则从开始到平衡用H2分压表示的平均反应速率为___________ kPa min-1(用含的式子表示，下同，分压总压物质的量分数)；反应ⅱ的压强平衡常数___________(为用分压代替浓度计算的平衡常数)。
（5）光催化CO2制甲醇技术也是研究热点。铜基纳米光催化材料还原CO2的机理如图所示，光照时，低能价带失去电子并产生空穴(，具有强氧化性)。在低能价带上，H2O直接转化为O2的电极反应式为___________。
【答案】（1） ①. 较低 ②. CO*(g)+2H2(g)→HCO*(g)+H2(g) ③. 0.95
（2）加入更高效的催化剂
（3） ①. n ②. 增大压强，反应ii平衡正向移动，反应iii平衡不移动，则CO2的平衡转化率和CH3OH的选择性均增大，且CO的选择性和CH3OH的选择性之和为100%
（4） ①. ②.
（5）2H2O+4h+=O2+4H+
【解析】
【小问1详解】
①由图干信息可知，反应ii-反应iii即得反应i，故=(-49.9kJ/mol)-41.6kJ/mol=-91.5kJ/mol，即反应i为气体体积减小的放热反应，即，，故反应ⅰ在较低温度下才能自发进行，故答案为：较低；
②已知反应活化能越大，反应速率越慢，活化能最大的一步反应速率最慢是整个反应的速率的决速步骤，根据题干反应历程图信息可知，该反应的决速步骤为：CO*(g)+2H2(g)→HCO*(g)+H2(g)，故答案为：CO*(g)+2H2(g)→HCO*(g)+H2(g)；
③由上述分析可知，该反应的=-91.5kJ/mol， -=-0.95eV，则m=0.95，故答案为：0.95；
【小问2详解】
由题干信息可知，反应ⅰ的Arrhenius经验公式(为活化能，为速率常数，和均为常数，为温度)，与M相比，N曲线的活化能降低，则实验改变外界条件为加入更高效催化剂，故答案为：加入更高效催化剂；
【小问3详解】
已知反应ⅱ：，反应ⅲ：可知，增大压强，反应ii平衡正向移动，反应iii平衡不移动，则CO2的平衡转化率和CH3OH的选择性均增大，且CO的选择性和CH3OH的选择性之和为100%，结合题干图像可知，m为CH3OH的选择性，p为CO的选择性，n为CO2的平衡转化率曲线，故答案为：n；增大压强，反应ii平衡正向移动，反应iii平衡不移动，则CO2的平衡转化率和CH3OH的选择性均增大，且CO的选择性和CH3OH的选择性之和为100%；
【小问4详解】
有研究认为，在某催化剂作用下反应ⅱ先后通过反应ⅲ、ⅰ来实现，保持温度不变，向一恒容密闭容器中充入4molCO2和8molH2，在该催化剂作用下发生反应，经5min达到平衡，测得H2O(g)物质的量为3mol，则进行三段式分析为： ，，起始及达平衡时容器的总压强分别为1.5akPa、akPa，则有：=，解得x=2mol，则H2的平衡分压为：=，则从开始到平衡用H2分压表示的平均反应速率为=kPa min-1，平衡时CO2、H2、CH3OH、H2O的平衡分压分别为：=，、、；反应ⅱ的压强平衡常数==，故答案为：；。
【小问5详解】
由题干铜基纳米光催化材料还原CO2的机理图所示信息可知，光照时，低能价带失去电子并产生空穴(，具有强氧化性)，在低能价带上，H2O直接转化为O2的电极反应式为：2H2O+4h+=O2+4H+，故答案为：2H2O+4h+=O2+4H+。
18. 化合物H在医药应用以及合成方面有潜在价值，其合成路线之一如图：
。
已知： (Z=-COOR、-COOH等)
（1）已知 的名称为3-甲基-2-丁烯-1-醇，按此命名原则，B的名称为_______
（2）D中含氧官能团的名称为_______；1mol D最多能与_______mol发生加成反应
（3）指出反应类型：A→B_______；G→H_______
（4）写出F转化为G的化学方程式：_______
（5）E的同分异构体X满足以下结构与性质：
ⅰ.遇溶液发生显色反应；
ⅱ.能发生水解反应，酸性条件下水解产物分子中均只有2种不同化学环境的氢
则X的结构简式可能为_______(列举1种)
（6）写出以异戊二烯和 为原料制备 的合成路线：_______(无机试剂任用)
【答案】（1）3-戊炔-1-醇
（2） ① 酮羰基、酯基 ②. 5
（3） ①. 取代反应 ②. 加成反应（还原反应）
（4） （5） 或
（6）
【解析】
【分析】A通过取代反应生成B，经一系列反应得到物质C，C在一定条件下结构中的羟基发生酯化反应生成D，D在加热条件下成环异构得到物质E，物质E在加热条件下脱氢得到F，F与一碘甲烷发生取代反应生成G和碘化氢，G到H发生加成反应羰基转变为羟基，依此解题。
【小问1详解】
B的名称为3-戊炔-1-醇，答案为：3-戊炔-1-醇；
【小问2详解】
D中含氧官能团的名称为酮羰基、酯基，1mol D中存在2mol 碳碳双键，1mol碳碳三键，1mol羰基，所以最多能与5mol发生加成反应，答案为：酮羰基、酯基，5；
【小问3详解】
由分析知A→B是取代反应；G→H是与氢气发生反应，所以是加成反应（还原反应），答案为：取代反应，加成反应（还原反应）；
【小问4详解】
由分析知F与一碘甲烷发生取代反应生成G和碘化氢，答案为： ；
【小问5详解】
E的同分异构体X满足以下结构与性质：ⅰ.遇溶液发生显色反应说明结构中存在酚羟基；ⅱ.能发生水解反应说明存在酯基，酸性条件下水解产物分子中均只有2种不同化学环境的氢说明生成物的结构具有对称性，答案为： 或 ；
【小问6详解】
异戊二烯与 发生1，4加成生成 ， 与氢气加成生成 ， 中羟基发生催化氧化得到 ，答案为： 。
