2024届甘肃省兰州市高三下学期诊断考试化学试卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．我国古代劳动人民对化学发展做出了重要贡献。下列有关文献记载中蕴含的化学知识叙述不正确的是
A．唐代韩愈的《晚春二首·其二》中写到：“榆荚只能随柳絮，等闲撩乱走空园”，诗词中的“柳絮”主要成分为纤维素
B．东晋葛洪《肘后备急方》记载：“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，用此法提取青蒿素的操作中“渍”和“绞”分别表示浸取、过滤，涉及的操作均为物理方法
C．《荀子·劝学》写到：冰，水为之，而寒于水，冰变为水属于吸热反应
D．《本草纲目》记载：“凡酸坏之酒，皆可蒸烧”，“以烧酒复烧二次……价值数倍也”涉及的操作为蒸馏
2．2023年中国“大国重器”频频问世，彰显了中国科技发展的巨大成就。下列有关说法正确的是
A．“天问一号”火星车的保温材料为纳米气凝胶，能产生丁达尔效应
B．“梦天实验舱”原子钟利用电子跃迁计时，工作时发生化学变化
C．长征2号运载火箭的整流罩端头材料玻璃钢属于金属材料
D．中国天眼发现纳赫兹引力波，其使用的碳化硅材料为有机高分子材料
3．化学用语是表述化学学科知识的专业语言符号。下列说法不正确的是
A．基态Cr原子的价电子排布式：3d54s1
B．Cl2O的电子式：
C．OF2和的VSEPR模型均为四面体形
D．ICl和NH3均为极性分子
4．下图装置可用于收集气体并验证其某些化学性质，下列相关的选项正确的是
选项 气体 试剂 现象 结论
A NH3 酚酞溶液 溶液变红色 氨气显碱性
B SO2 酸性KMnO4溶液 溶液褪色 SO2具有漂白性
C HCl 硅酸钠溶液 生成白色沉淀 Cl的非金属性比Si强
D Cl2 KI-淀粉溶液 溶液变蓝 Cl2具有氧化性
A．A B．B C．C D．D
5．有机小分子X通过选择性催化聚合可分别得到聚合物Y和Z，下列说法正确的是
A．Y和Z互为同系物
B．X的结构可表示为：
C．Y和Z均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．Y和Z均能在NaOH溶液中降解为小分子
6．磷烷(PH3)是集成电路、太阳能电池等电子工业生产的原材料。工业上制备PH3的反应原理为：。NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
A．常温下pH=13的NaOH溶液中水电离出的c(OH-)=0.1mol/L
B．0.1mol/L的NaH2PO2溶液中的数目小于0.1NA
C．3.1g白磷中共价键的数目为0.6NA
D．每转移3个电子，生成磷烷
7．海洋中有丰富的“食品、矿产、能源、药物和水产资源”等，下列说法正确的是
A．“氯碱工业”制碱的离子方程式：
B．第③步的反应可在“直接加热”的条件下实现
C．第⑤步、第⑥步中试剂可以选用SO2水溶液和稀硫酸
D．第②步中应向“精盐”水溶液中先通入NH3，再通入CO2
8．阿散酸(X6W8QYZ3)被用作畜禽饲料的抗菌剂，所含W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的前四周期主族元素，其中X、Y、Z同周期，Y、Q同主族，Q的最高能层为N层，基态X原子s轨道上的电子数是p轨道上的电子数2倍，且与基态Z原子具有相同的未成对电子数，下列说法不正确的是
A．X、Y、Q的最高价氧化物对应水化物的酸性，Y的最强
B．X、Y、Z第一电离能大小顺序为：Z>Y>X
C．X、Y、Z分别与W形成的化合物可能均含极性键和非极性键
D．简单氢化物的沸点高低顺序为：Z>Y>X
9．我国科学家实现了CO2到淀粉的人工合成，有利于“碳中和”的实现。其物质转化过程示意图如下：
下列说法不正确的是
A．反应①中涉及的能量转化为：电能→化学能
B．CO2→CH3OH→C3→C6每一步均存在碳原子杂化轨道类型的改变
C．C3中的所有C、O原子不可能在一个平面上
D．过程①②③均为氧化还原反应
10．环氧乙烷主要用于生产乙二醇及表面活性剂和乙二醇醚溶剂等，被广泛应用于日用化学品、医药和农药等领域。电化学合成环氧乙烷的装置示意图如下所示：
已知：
下列说法不正确的是
A．Pt电极接电源正极
B．Pt电极区的反应方程式为：
C．制备1mol环氧乙烷，Ni电极区产生标准状况下22.4LH2
D．电解完成后，将阳极区和阴极区溶液混合才可得到环氧乙烷
11．乙烯在酸催化下水合制乙醇的反应机理、能量与反应进程的关系加下图所示：
下列叙述正确的是
A．第①、②、③步反应都是放热反应
B．第①步反应只断裂了化学键
C．总反应速率由第①步反应决定
D．中间体比更稳定
12．某小组同学探究SO2与新制Cu(OH)2悬浊液反应的实验装置图如下所示：
下列说法不正确的是
A．配制70%硫酸溶液需要用到的仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管
B．装置B的作用是监控SO2流速，其中试剂可以用饱和NaHSO4溶液
C．反应开始时C中出现砖红色沉淀，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1
D．反应后向C的溶液中加入稀盐酸酸化后，再滴加BaCl2溶液、有白色沉淀生成，证明反应中SO2作还原剂
13．碳化铍的晶胞结构及晶胞俯视图如下图所示，晶胞参数为apm，NA表示阿伏加德罗常数。下列说法不正确的是
A．铍原子和碳原子之间的最近距离为a pm
B．与碳原子周围距离最近的铍原子有8个
C．碳化铍的密度为
D．碳化铍与水反应的方程式为
14．1922年范斯莱克(Vanslyke)提出用缓冲容量β来描述缓冲溶液缓冲能力大小，β越大，缓冲能力越大。下图是常温下，CH3COOH和CH3COONa组成缓冲溶液的β-pH关系图，其中A、B两条曲线分别对应和。已知常温下，Ka(CH3COOH)=10-4.76，下列说法不正确的是
A．向pH=4.76的上述缓冲溶液中加入少量NaOH溶液，水的电离程度会增大
B．A曲线上任意一点的溶液中均存在
C．B曲线代表的溶液缓冲能力最大时，溶液中c(Na+)>c(CH3COOH)
D．pH=4时，A、B曲线所代表的溶液中相等
二、解答题
15．乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)是一种简单的载氧体，对开发在特殊条件下(如潜艇、高空飞行)的氧供应材料具有重要意义。乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)的制备原理如下图所示：
已知：①乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)由于制备条件不同可以得到两种不同的固体形态：一种是棕色的胶状物，在室温下易被氧化；另一种是暗红色晶体，在室温下稳定。
②水杨醛：微溶于水，易溶于乙醇；乙二胺；溶于水、乙醇、温度过高会引起爆炸。
制备过程如下：
I．按照图示安装仪器，在仪器A中加入80mL95%乙醇，再加入1.65mL含0.0157mol的水杨醛。
Ⅱ.在搅拌条件下，加入0.55mL含0.0078mol的乙二胺，反应4~5min，生成亮黄色的乙二胺双缩水杨醛片状晶体。
Ⅲ.溶解0.0078 mol Co(CH3COO)2于热水中。
……
请回答：
(1)乙二胺中H-N-C的夹角 乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)中C-N-C的夹角(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)仪器A的名称为 。
(3)步骤Ⅲ后的操作如下：
A．待亮黄色片状晶体全部溶解后，将Co(CH3COO)2迅速加入仪器A中，生成棕色胶状沉淀，恒温搅拌1h，使棕色胶状沉淀全部转变为暗红色晶体；
B．停止通入N2
C．过滤晶体，用5mL水洗涤3次，再用乙醇洗涤；
D．向仪器A中通入N2，并调节氮气流速至稳定；
E．停止加热，用冷水冷却仪器A；
F．向冷凝管中通入冷凝水，开始加热A，并保持温度在70~80℃；
G．真空干燥箱烘干产品，称重得2.03g产品。
①正确的操作顺序为D→F→ →G。
②向仪器A中通入N2的目的是 。
③步骤F中保持温度在70~80℃的原因是 。
④用乙醇洗涤晶体的目的是 。
(4)产品的产率为 (列出计算式即可)。
16．甘肃矿产资源丰富，镍、钴、铂等金属储量全国领先，有色金属冶炼在国民经济发展有着重要作用。利用紫硫镍铁矿石提取粗镍并回收铁、铜、钴等元素的工艺流程如下：
已知：①“加压氨浸”过程中镍硫化物发生反应的方程式为：；在此过程中，钴硫化物的反应与镍硫化物相似。
②以上流程中均无SO2产生。
请回答：
(1)滤渣1的主要成分为 。
(2)结合下列图表选择“加压氨浸”的最佳条件 。
(3)“加压氨浸”过程中“加压”的目的是 、 ；Cu发生反应的化学方程式为 。
(4)“加压氧化”的目的是氧化残留的 (填离子符号)。
(5)“除钴”过程中发生反应的离子方程式为 。
(6)流程中可以循环利用的物质有 (填化学式)。
17．二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应如下：
反应Ⅰ：ΔH1
反应Ⅱ： ΔH2
(1)已知CH4(g)、H2(g)的燃烧热ΔH依次为-893 kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1；H2O(g)=H2O(1) ΔH3=-44 kJ·mol-1，则ΔH1= kJ·mol-1。
(2)已知，ΔG=-2.30RTlgKp(其中R为常数，T为温度，Kp为分压平衡常数)，忽略ΔH、ΔS随温度的变化。在100 kPa压强下，反应Ⅱ的ΔG随温度变化的理论计算结果如下图所示。
①反应Ⅱ自发进行的温度范围为 ；ΔH2= 。
②1000 K时，将等物质的量的CO2和H2投入恒压密闭容器中，假设只发生反应Ⅱ，t min时达平衡状态，用CO2的分压变化表示t min内的平均反应速率v(CO2)= kPa/min(用含t的表达式作答)(已知：分压=总压×物质的量的分数)。
(3)在恒压(p0 kPa)密闭容器中，通入5 mol CO2和20 mol H2反应，平衡时含碳物质的物质的量随温度的变化如图所示：
①曲线丙代表的物质的物质的量随温度升高先增大后减小的原因是 。
②CH4的选择性可表示为。800 K下，反应达平衡时，CH4的选择性为 ，反应Ⅰ的分压平衡常数Kp= (列出计算式即可)。
18．药物伐尼克兰(Varenicline)可以缓解戒烟的成斯症状，适用于辅助戒烟。其合成路线如下图所示：
已知：①；
②。
请回答：
(1)A的名称为 。
(2)B、E的结构简式分别为 。
(3)反应I→L的反应类型为 。
(4)合成路线设计H→1步骤的目的是 。
(5)反应的化学方程式为 。
(6)T是D的同分异构体，满足下列条件的T的结构有 种(不考虑立体异构)。
A．分子结构中含有苯环，不含其他环状结构，不存在“=C=”结构
B．苯环上只有两个取代基
C．能发生银镜反应，能发生水解反应，且水解产物遇FeCl3显紫色
其中核磁共振氢谱有5组峰，峰面积之比为1：2：2：2：3的结构简式为 (任写一种即可)。
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参考答案：
1．C
【详解】A．“柳絮”主要成分为天然高分子化合物纤维素，故A正确；
B．由题意可知，提取青蒿素的操作中“渍”和“绞”分别表示浸取、过滤，涉及的操作均为物理方法，故B正确；
C．冰变为水的过程为吸热过程，不属于吸热反应，故C错误；
D．由题意可知，“凡酸坏之酒，皆可蒸烧”，“以烧酒复烧二次……价值数倍也”中涉及的操作为蒸馏，故D正确；
故选C。
2．A
【详解】A．纳米气凝胶属于胶体，能产生丁达尔效应，故A正确；
B．原子钟利用电子跃迁计时，工作时发生物理变化，故B错误；
C．玻璃钢是一种由玻璃纤维和树脂组成的复合材料，不属于金属材料，故C错误；
D．碳化硅材料为新型无机非金属材料，故D错误；
选A。
3．B
【详解】A．Cr为24号元素，基态Cr原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，则价电子排布式为3d54s1，A正确；
B．中，丢掉了Cl原子的最外层孤电子对，Cl2O的电子式为，B错误；
C．OF2和中，中心原子的价层电子对数都为4，都发生sp3杂化，VSEPR模型均为四面体形，C正确；
D．ICl为双原子分子，两元素不同，吸引共用电子对的能力不同，为极性分子，NH3中N原子的最外层存在1个孤电子对，结构不对称，正负电荷重心不重合，为极性分子，D正确；
故选B。
4．D
【详解】A．NH3溶于水后，所得溶液能使酚酞试液变红色，表明氨水显碱性，但不能说明NH3显碱性，A不正确；
B．KMnO4属于无机物，SO2使酸性KMnO4溶液褪色，说明SO2具有还原性，但不能说明SO2具有漂白性，B不正确；
C．HCl通入硅酸钠溶液中，有硅酸沉淀生成，盐酸不是含氧酸，只能说明盐酸的酸性强于硅酸，不能确定Cl与Si非金属性的相对强弱，C不正确；
D．Cl2使KI-淀粉溶液变蓝色，表明发生反应有I2生成，从而说明Cl2的氧化性大于I2，D正确；
故选D。
5．B
【详解】A．Y与Z相比，碳链的两端缺少-OH、-H，二者的分子式不相同，不互为同系物，A不正确；
B．采用弯箭头法，由Y的高聚物确定链节，然后再确定单体，或者采用同样方法由Z确定单体，都可确定X的结构简式可表示为：，B正确；
C．Z分子中含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但Y分子中不含有碳碳不饱和键等，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C不正确；
D．Z能在NaOH溶液中降解为小分子，但Y不能在NaOH溶液中发生降解，D不正确；
故选B。
6．D
【详解】A．常温下pH=13的NaOH溶液中，由NaOH电离产生的c(OH-)=0.1mol/L，则由水电离出的c(OH-)=10-13mol/L，A不正确；
B．0.1mol/L的NaH2PO2溶液的体积未知，无法求出的数目，B不正确；
C．白磷的分子结构为，平均每个P原子形成1.5个共价键，3.1g白磷中P原子的物质的量为0.1mol，则共价键的数目为0.15NA，C不正确；
D．由化学方程式可建立如下关系式：PH3——3e-，则每转移3mole-，生成1molPH3，质量为34g，每生成3个电子，生成磷烷，D正确；
故选D。
7．D
【分析】海水通过蒸发浓缩得到粗盐和母液，粗盐精制除去杂质得到精盐，电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氯气和氢气。母液中含有镁离子和溴离子，加入石灰乳沉淀镁离子过滤得到氢氧化镁沉淀和滤液，氢氧化镁溶解后浓缩蒸发，冷却结晶、过滤洗涤，得到氯化镁晶体。然后在氯化氢气流中加热失去结晶水得到无水氯化镁，滤液中含有溴离子，加入氧化剂氯水氧化溴离子为溴单质，再通入二氧化硫吸收后，加入氧化剂重新生成溴单质。
【详解】A．“氯碱工业”制碱是电解饱和NaCl溶液，反应产生NaOH、H2、Cl2，该反应的离子方程式：2Clˉ+2H2O2OHˉ+H2↑+Cl2↑，A错误；
B．MgCl2是强酸弱碱盐，若直接加热MgCl2·6H2O，Mg2+会溶解在结晶水中而发生水解反应产生Mg(OH)2，不能得到无水MgCl2，故第③步的反应不能在“直接加热”的条件下实现，B错误；
C．海水中Br-浓度很小，通过用具有还原性的SO2的水溶液吸收Br2，反应产生HBr，使溴元素得到富集，然后向富集液中通入具有氧化性的Cl2，使HBr再氧化转化为Br2，C错误；
D．NaCl水溶液显中性，在第②步中应向“精盐”水溶液中先通入极易溶的NH3，使溶液显碱性再通入CO2，可以增大CO2的溶解度，反应产生 ，便于析出NaHCO3晶体，D正确；
故合理选项是D。
8．B
【分析】阿散酸(X6W8QYZ3)被用作畜禽饲料的抗菌剂，W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的前四周期主族元素，其中X、Y、Z同周期，Y、Q同主族，基态X原子s轨道上的电子数是p轨道上的电子数2倍，且与基态Z原子具有相同的未成对电子数，则X为C元素、Y为N元素、Z为O元素；Q的最高能层为N层，则由化学式可知，W为H元素、Q为As元素。
【详解】A．同周期元素，从左到右非金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱，则三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是硝酸，故A正确；
B．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C，故B错误；
C．过氧化氢、联氨和乙烷都是含有极性键和非极性键的共价化合物，故C正确；
D．水分子形成的氢键数目多于氨分子，分子间作用力强于氨分子，沸点高于氨分子，砷化氢不能形成分子间氢键，分子间作用力小于氨分子，沸点低于氨分子，所以简单氢化物的沸点高低顺序为H2O > NH3>AsH3，故D正确；
故选B。
9．C
【详解】A．反应①为用太阳能电池电解水制氢气和氧气，涉及的能量变化：电能→化学能，故A正确；
B．CO2→CH3OH，C从sp杂化变为sp3杂化，CH3OH→C3，有C从sp3杂化变为sp2杂化，C3→C6，有C原子从sp2杂化变为sp3杂化，故B正确；
C．C3中有碳氧双键，为平面结构，根据单键可以绕轴旋转，两个羟基的O也可能共平面，故C错误；
D．过程①②③都涉及元素的化合价的变化，都是氧化还原反应，故D正确。
答案选C。
10．B
【分析】由题给信息：“ ”可知，在Pt电极，Br-失电子生成Br2，然后与水反应的产物再与CH2=CH2发生反应，所以Pt电极为阳极，Ni电极为阴极。
【详解】A．由分析可知，Pt电极为阳极，则Pt电极接电源正极，A正确；
B．Pt电极区，反应方程式为：2Br-- 2e-=Br2，Br2+H2O=HBr+HBrO，CH2=CH2+HBrOHOCH2-CH2Br，在碱性溶液中，HOCH2-CH2Br才转化为，而阳极区溶液呈酸性，不能发生反应 ，B不正确；
C．Ni电极为阴极，发生反应2H2O+2e-=2OH-+H2↑，则制备1mol环氧乙烷时，中和HBr、将HOCH2-CH2Br转化为，共需2molOH-，所以产生标准状况下22.4LH2，C正确；
D．电解完成后，将阳极区和阴极区溶液混合，让HOCH2-CH2Br、HBr与OH-发生反应，才可得到环氧乙烷，D正确；
故选B。
11．C
【详解】A．由图可知，反应①是反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，故A错误；
B．由图可知，反应①中存在化学键的断裂和化学键的生成，故B错误；
C．活化能越大，反应速率越慢，决定这总反应的反应速率，由图可知，第①步反应的活化能最大，总反应速率由第①步反应决定，故C正确；
D．由图可知，中间体低于和水分子的总能量，无法确定和的能量大小，所以无法比较和的稳定性强弱，故D错误；
故选C。
12．D
【分析】由实验装置图可知，装置A中亚硫酸钠固体与70%浓硫酸反应制备二氧化硫，装置B中盛有的饱和硫酸氢钠溶液用于监控二氧化硫的流速，装置C中二氧化硫与硫酸铜、氢氧化钠混合溶液发生氧化还原反应生成硫酸钠、氧化亚铜和水，装置D中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化硫，防止污染空气。
【详解】A．由配制一定质量分数溶液配制的步骤可知，配制70%硫酸溶液需要用到的仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管，故A正确；
B．二氧化硫易溶于水，装置B中盛有的饱和硫酸氢钠溶液中的氢离子会降低二氧化硫的溶解度，所以能达到监控二氧化硫的流速的实验目的，故B正确；
C．由分析可知，装置C中二氧化硫与硫酸铜、氢氧化钠混合溶液发生氧化还原反应生成硫酸钠、氧化亚铜和水，则由得失电子数目守恒可知，反应中氧化剂硫酸铜和还原剂二氧化硫的物质的量之比为2：1，故C正确；
D．由分析可知，装置C中二氧化硫与硫酸铜、氢氧化钠混合溶液发生氧化还原反应生成硫酸钠、氧化亚铜和水，则向C的溶液中加入稀盐酸酸化后，再滴加氯化钡溶液，有白色硫酸钡沉淀生成因硫酸铜溶液中的硫酸根离子干扰实验，所以不能证明反应中二氧化硫作还原剂，故D错误；
故选D。
13．C
【详解】A．由晶胞结构知，铍原子和碳原子之间的最近距离为体对角线的，即为apm，A项正确；
B．以面心碳原子为研究对象，与碳原子周围距离最近的铍原子有8个，B项正确；
C．1个晶胞中含C：8×+6×=4个，含Be：8个，碳化铍的化学式为Be2C，晶胞的质量为g=g，晶胞的体积为(a×10-10cm)3，则碳化铍的密度为g÷(a×10-10cm)3=g/cm3，C项错误；
D．碳化铍与水反应的方程式为Be2C+4H2O=2Be(OH)2+CH4↑，D项正确；
答案选C。
14．C
【详解】A．向pH=4.76的上述缓冲溶液中加入少量NaOH溶液，醋酸钠物质的量增大，醋酸钠水解促进水电离，所以水的电离程度会增大，故A正确；
B．根据电荷守恒，A曲线上任意一点的溶液中均存在， ，，所以，故B正确；
C．B曲线代表的溶液缓冲能力最大时，pH=4.76，Ka(CH3COOH)=10-4.76，所以溶液中c(CH3COOH)= c(CH3COO-)，根据电荷守恒，溶液呈酸性，c(Na+)
选C。
15．(1)小于
(2)三口烧瓶
(3) A→E→B→C 排出A中的空气防止乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)被氧化 温度低反应速率慢，乙二胺温度过高会引起爆炸 洗去杂质水杨醛、乙二胺
(4)
【分析】水杨醛与乙二胺反应生成亮黄色的乙二胺双缩水杨醛片状晶体，向A中通入氮气排出A中的空气，加热A，将Co(CH3COO)2迅速加入仪器A中，生成棕色胶状沉淀，恒温搅拌1h，使棕色胶状沉淀全部转变为暗红色晶体，冷却、过滤，洗涤的产品乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)。
【详解】（1）乙二胺中N原子采用sp3杂化，乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)中N原子采用sp2杂化，所以乙二胺中H-N-C的夹角小于乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)中C-N-C的夹角。
（2）根据图示，仪器A的名称为三口烧瓶；
（3）步骤Ⅲ后的操作步骤为：
D．向仪器A中通入N2，并调节氮气流速至稳定；
F．向冷凝管中通入冷凝水，开始加热A，并保持温度在70~80℃；
A．待亮黄色片状晶体全部溶解后，将Co(CH3COO)2迅速加入仪器A中，生成棕色胶状沉淀，恒温搅拌1h，使棕色胶状沉淀全部转变为暗红色晶体；
E．停止加热，用冷水冷却仪器A；
B．停止通入N2
C．过滤晶体，用5mL水洗涤3次，再用乙醇洗涤；
G．真空干燥箱烘干产品，称重得2.03g产品。
①正确的操作顺序为D→F→A→E→B→C→G。
②常温下，乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)易被氧化，向仪器A中通入N2的目的是排出A中的空气防止乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)被氧化。
③温度低反应速率慢，乙二胺温度过高会引起爆炸，所以步骤F中保持温度在70~80℃。
④水杨醛、乙二胺都易溶于乙醇，用乙醇洗涤晶体的目的是洗去杂质水杨醛、乙二胺。
（4）理论上生成乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)的物质的量为0.0078mol，产品的产率为
16．(1)Fe2O3
(2)氧分压1.2MPa、浸出温度120℃、浸出时间2h
(3) 加快浸取速率 促进浸取平衡正向移动，提高浸取率 2Cu+O2+ 4NH3+2(NH4)2SO4=2[Cu(NH3)4]SO4+2H2O
(4)S2O
(5)Co2++H2S=CoS↓+2H+
(6)NH3、(NH4)2SO4、H2SO4
【分析】由题给流程可知，向紫硫镍铁矿石中加入硫酸铵溶液后，通入适量氧气、氨气加压氨浸，将镍元素、钴元素转化为六氨合镍离子、六氨合钴离子，铜元素转化为四氨合铜离子，铁元素转化为氧化铁，硫元素转化为硫酸根离子和硫代硫酸根离子，过滤得到含有氧化铁的滤渣和滤液；向滤液中加入稀硫酸、硫酸铵溶液，在383K条件下蒸氨沉铜，将铜元素转化为硫化铜沉淀，将镍元素、钴元素转化为硫酸镍、硫酸亚钴，过滤得到硫化铜和滤液，蒸氨得到的氨气可以循环使用；向滤液中通入过量的氧气加压氧化，将溶液中的硫代硫酸根离子转化为硫酸铵和硫酸，向氧化后的溶液中通入氢气，在518K、4100kPa条件下液相氢还原，将溶液中硫酸镍转化为硫酸和镍，过滤得到粗镍和滤液；向滤液中通入硫化氢气体，将溶液中的亚钴离子转化为硫化亚钴沉淀，过滤得到硫化亚钴和含有硫酸、硫酸铵的可以循环使用的滤液。
【详解】（1）由分析可知，滤渣1的主要成分为氧化铁，故答案为：Fe2O3；
（2）由图可知，氧分压1.2MPa、浸出温度120℃、浸出时间2h时，镍浸出率最大，所以“加压氨浸”的最佳条件为氧分压1.2MPa、浸出温度120℃、浸出时间2h，故答案为：氧分压1.2MPa、浸出温度120℃、浸出时间2h；
（3）“加压氨浸”过程中“加压”可以增大氧气和氨气的浓度，有利于加快浸取速率，促进浸取平衡正向移动，提高浸取率；紫硫镍铁矿石中铜单质发生的反应为，铜与氧气、氨气和硫酸铵反应生成硫酸四氨合铜和水，反应的化学方程式为2Cu+O2+4NH3+2(NH4)2SO4=2[Cu(NH3)4]SO4+2H2O，故答案为：加快浸取速率；促进浸取平衡正向移动，提高浸取率；2Cu+O2+ 4NH3+2(NH4)2SO4=2[Cu(NH3)4]SO4+2H2O；
（4）由分析可知，“加压氧化”的目的是将溶液中的硫代硫酸根离子转化为硫酸铵和硫酸，故答案为：S2O；
（5）由分析可知，通入硫化氢气体的目的将溶液中的亚钴离子转化为硫化亚钴沉淀，反应的离子方程式为Co2++H2S=CoS↓+2H+，故答案为：Co2++H2S=CoS↓+2H+；
（6）由分析可知，流程中可以循环利用的物质为氨气、硫酸铵、硫酸，故答案为：NH3、(NH4)2SO4、H2SO4。
17．(1)-162.2
(2) ＞1000 K +40 kJ/mol
(3) 曲线丙表示CO2气体，反应Ⅰ为放热反应，温度越低，越有利于反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ为吸热反应，温度越高，越有利于反应Ⅱ正向移动，故CO2气体的含量先增大后减小 95.0%
【详解】（1）已知CH4(g)、H2(g)的燃烧热ΔH依次为-893 kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1；H2O(g)=H2O(1) ΔH3=-44 kJ·mol-1，可得热化学方程式：①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-893 kJ·mol-1；②H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1；③H2O(g)=H2O(1) ΔH3=-44 kJ·mol-1，根据盖斯定律，将②×4-①-③×2，整理可得CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=-162.2 kJ·mol-1；
（2）①反应若自发进行，则体系的自由能△G＜0，根据图示可知当反应温度T＞1000 K时体系的自由能△G＜0，则反应Ⅱ自发进行的温度范围为T＞1000 K；
根据图像可知：在温度T=0 K时，△G=△H=+40 kJ/mol，故反应Ⅱ的反应热ΔH2=+40 kJ/mol；
②在1000 K时△G=0，则-2.30RTlgKp=0，则Kp=1，。该反应是反应前后气体体积相等的反应，反应消耗气体的物质的量等于生成气体的物质的量，气体的压强比等于气体的物质的量的比，则平衡时CO2占气体总体积的25%，由于气体总压强为100 kPa，所以CO2的平衡分压25 kPa，故在t min内CO2的反应速率v(CO2)=kPa/min；
（3）①反应Ⅰ为放热反应，温度越低，越有利于反应Ⅰ正向移动，故曲线甲为CH4；反应Ⅱ为吸热反应，温度越高，越有利于反应Ⅱ正向移动，故曲线乙为CO；则曲线丙为CO2。低温主要进行反应Ⅰ，降低温度，平衡向逆反应方向移动，导致CO2的平衡转化率降低，则CO2的含量增大；高温主要进行反应Ⅱ，升高温度，该反应的化学平衡正向移动，导致CO2的平衡转化率提高，其含量下降；
②反应Ⅰ为放热反应，温度越低，越有利于反应Ⅰ正向移动，故曲线甲为CH4。800 K达到平衡时，CH4为3.8 mol，CO2为l mol，CO为0.2 mol，起始时通入CO2的物质的量是5 mol，则反应的CO2物质的量是4 mol，故800K下，反应达平衡时，CH4的选择性为；
在800 K达到平衡时，CH4为3.8 mol，CO2为l mol，CO为0.2 mol，起始时通入CO2的物质的量是5 mol，则根据反应Ⅰ化学方程式以及反应Ⅱ中物质反应转化关系可知平衡时n(CO2)=1 mol，n(H2)=20 mol-(3.8 mol×4+0.2mol)=4.6 mol，n(CH4)=3.8 mol，n(H2O)=3.8 mol×2+0.2 mol=7.8 mol，n(总)=n(CO2)+n(H2)+n(CH4)+n(H2O)+n(CO)=17.4 mol，气体总压强为p0 kPa，则反应Ⅰ中各种气体的平衡分压：p(CO2)=；p(H2)=；p(CH4)=；p(H2O)=，故800 K时反应Ⅰ的压强平衡常数Kp=≈。
18．(1)1,2-二溴苯
(2)、
(3)硝化反应（或取代反应）
(4)保护氨基
(5)
(6) 18 或
【分析】根据已知①，可以推断出B的结构简式为，B发生氧化反应得到D，结合D与G的结构简式，根据已知②可以推出E的结构简式为，I的分子式为C13H12NOF3，对比其与L的分子式以及M的结构简式，可以判断I生成L的反应为硝化反应，L再经过还原反应生成M，对比M和R的结构，结合已知②可以推出Q的结构简式为。
【详解】（1）根据A的结构简式，其名称为1,2-二溴苯；
（2）由分析可知，B、E的结构简式分别为：、；
（3）由分析可知，反应I到L的反应类型为硝化反应（或取代反应）；
（4）根据H到I可知变为，在R到产物一步时，又将变为，所以设计合成路线H→1步骤的目的是保护氨基；
（5）由分析可知，的化学方程式为；
（6）D的结构简式为，其同分异构体含有苯环，不含其它环，有两个取代基，能发生银镜反应，能发生水解反应，且水解产物遇FeCl3显紫色，说明其中一个取代基为-O-CHO；另一个取代基有4个C，含2个不饱和度，可能的结构为：(3种位置)、(3种位置)、(3种位置)、(3种位置)、(3种位置)、(3种位置)，共18种；其中核磁共振氢谱有5组峰，峰面积之比为1：2：2：2：3的结构简式为或。
答案第1页，共2页
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