湖南省邵阳市2022-2023学年高三上学期第一次联考（一模）化学试题（解析版）

2023年邵阳市高三第一次联考试题卷

化学试题

本试卷共6页，18个小题。满分100分。考试用时75分钟。

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡上

“条形码粘贴区”。

2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂

黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。

3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相

应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不

按以上要求作答无效。

4.保持答题卡的整洁。考试结束后，只交答题卡，试题卷自行保存。

可能用到的相对原子质量：H-IHe-4Li-7C-120-16Na-23P-31K-39Cr-52Fe-

56Cu-64Ga-70As-75

一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30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.卡塔尔世界杯上，化学无处不在，下列说法错误的是

A.C60的结构酷似足球，故又称足球烯，它与金刚石互为同素异形体

B.在足球场上，足球裁判随身携带的“任意球喷雾器''能够喷出白色的喷雾，喷剂内含有的丁烷能使酸性

高镒酸钾溶液褪色

C.中国企业为卡塔尔世界杯建造的阿尔卡萨800兆瓦光伏电站解决了比赛场地用电问题。制造光伏电池

的主要材料是晶体硅

D.氯乙烷气雾剂俗称足球运动场上的“化学大夫”，用于治疗运动中的急性损伤，氯乙烷可以与NaOH水

溶液在加热的条件下发生取代反应

【答案】B

【解析】

【详解】A.足球烯和金刚石都是碳元素形成的不同种单质，互为同素异形体，故A正确；

B.丁烷化学性质稳定，不能与酸性高锯酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，故B错误；

C.制造光伏电池的主要材料是能做半导体材料的晶体硅，故C正确；

D.氯乙烷与氢氧化钠溶液共热发生取代反应生成乙醇和氯化钠，故D正确；

故选Bo

2.化学用语是学习化学的重要工具，下列说法正确的是

1

A.H2,2凡、互为同位素

B.CaO?的电子式为：。Ca^:Q

C.基态铜原子的价层电子排布式为3d94s2

D.通过核衰变得到的MFe的中子数为19

【答案】D

【解析】

【详解】A.质子数相同、中子数不同的原子互为同位素，由2、2H?、'H?都是分子，不可能互为同位

素，故A错误；

B.过氧化钙是离子化合物，电子式为C4*［：0：6丁，故B错误；

J••••

C.铜元素的原子序数为29,基态原子的价层电子排布式为3d">4s∣,故C错误；

D.MFe的质量数为45、质子数为26,则中子数为45-26=19,故D正确；

故选Do

3•用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

A.lmolD2∣6θ和ImOIHJO中质子数相等，中子数不相等

B.电解精炼铜时，电路中每通过NA个电子，阴极析出32gCu

C.常温常压下，1.4g乙烯和丙烯混合气体含有极性键数为0.3NA

D.ImolCl2与NaOH溶液完全反应，所得溶液中C(Cr)=C(ClO)

【答案】B

【解析】

【详解】A.D2∣6()和H2*O的质子数和中子数都为10,则ImolD2佑0和ImolH2∣si0中质子数和中子数

都相等，故A错误；

B.电解精炼铜时，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，则电路中每通过NA个电子，阴极析出

N

铜的质量为T：ATT×I7×64g∕mol=32g,故B正确；

NAmOl2

C.乙烯和丙烯的最简式相同，都为CH2,则常温常压下，1.4g乙烯和丙烯混合气体含有极性键数为

1.4g

一，，X2XNAmoII=O.2NA,故C错误；

14g∕mol

D.氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，氯化钠是强酸强碱盐，在溶液中不水解，次氯

酸钠是强碱弱酸盐，在溶液中水解使溶液呈碱性，所以ImoI氯气与氢氧化钠溶液完全反应所得溶液中氯

离子浓度大于次氯酸根离子浓度，故D错误；

故选Bo

4.2022年12月最火爆的药物莫过于布洛芬，它可用于缓解疼痛，也可用于普通流感引起的发热。布洛芬

结构简式如图，下列说法正确的是

B.布洛芬分子式是C∣3H3O2

C.布洛芬分子中含有两种含氧官能团

D.Imol布洛芬与足量的Na反应生成ImolH2

【答案】A

【解析】

【详解】A.由结构简式可知，布洛芬分子中含有的竣基能发生取代反应，故A正确；

B.由结构简式可知，布洛芬分子的分子式是C∣3H∣8θ2,故B错误；

C.由结构简式可知，布洛芬分子的含氧官能团为竣基，只有1种，故C错误；

D.由结构简式可知，布洛芬分子中含有的竣基能与金属钠反应，则Imol布洛芬与足量的钠反应生成氢

气的物质的量为0.5mol,故D错误；

故选Ao

5.一种用于合成治疗免疫疾病药的物质，结构如图所示，其中X、Y、Z、Q、W为1~20号元素且原子

序数依次增大，Z与Q同主族，Q和W的简单离子具有相同的电子层结构。下列说法错误的是

Z

X

A.原子半径：W>Q

B.Z的氢化物的熔点低于Q的氢化物的熔点

C.阴离子QZ42-的VSEPR模型与其空间结构一致

D.W2Q2Z3溶液与Q的最高价氧化物对应的水化物反应有黄色浑浊和无色气体

【答案】B

【解析】

【分析】X、Y、z、Q、W为1~20号元素且原子序数依次增大，由图可知，X、Y、Z形成的共价键数目

分别为1、4、2,Z与Q同主族，则X为H元素、Y为C元素、Z为O元素、Q为S元素；Q和W的简

单离子具有相同的电子层结构，则W为K元素。

【详解】A.同主族元素，从上到下原子半径依次增大，同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则钾

原子的原子半径大于硫原子，故A正确：

B.水分子能形成分子间氢键，硫化氢不能形成分子间氢键，所以水的熔点高于硫化氢，故B错误：

C.硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0,则硫酸根离子的VSEPR模型和离子的

空间构型都为正四面体形，故C正确；

D.硫代硫酸钾溶液与稀硫酸反应生成硫酸钾、硫沉淀和二氧化硫气体，实验现象为有黄色浑浊和无色气

体生成，故D正确；

故选B。

6.第二代半导体材料的代表物质GaAs,其晶胞结构如图所示，阿伏加德罗常数的值为NA,晶胞边长为

apm<,下列说法正确的是

A.As的配位数为8

B.CaAs晶体熔点很低

-,5.8×IO32.3

C.该晶体密度为------g∕cm

NAXar

D.核电荷数为31的Ga的基态原子价电子排布图为

【答案】C

【解析】

【详解】A.由晶胞结构可知，与碑原子距离最近的像原子的个数为4,所以碑原子的的配位数为4,A

错误；

B.碑化钱中钱和碑以共价键结合的共价晶体，所以碎化钱熔沸点高，B错误；

C.由晶胞结构可知，碑原子位于晶胞内，钱原子位于顶点和面心，根据均摊法可知，一个晶胞中碑原子

的个数为4,含铁原子个数为8χ<+6xg=4,晶体的密度为

82

32

m4×1455.8×IO,3

—=------------3-----=----------^-g/cmC正确;

V(axlO-1°)7VANAXa-

D.核电荷数为31的Ga的基态原子价电子排布图为D错误;

4s4p

故答案选C。

7.下列设计的实验方案能达到相应实验目的的是

选

实验目的实验方案

项

A证明SO?有漂白性将so?通入酸性高锌酸钾溶液中，溶液褪色

证明碳和浓硫酸共热产生的气体中

B将产生的气体直接通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成

含有C02

用洁净的玻璃棒蘸取氨水点在湿润的PH试纸上，与标准

C测定0.1mol∙L氨水的PH

比色卡对照读取PH

证明“84”消毒液的氧化能力随溶液将“84”消毒液（含NaCIo）滴入品红溶液中，褪色缓慢，若

D

PH的减小而增强同时加入醋酸，红色很快褪为无色

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【解析】

【详解】A.二氧化硫具有还原性，与酸性高锌酸钾溶液发生氧化还原反应使溶液褪色，故A错误；

B.二氧化硫也能与澄清石灰水反应生成亚硫酸钙反应使溶液变混浊，所以有白色沉淀生成不能说明碳和

浓硫酸共热产生的气体中含有二氧化碳，故B错误；

C.用洁净的玻璃棒蘸取氨水点在湿润的PH试纸上，与标准比色卡对照读取PH测得的是稀释后

O.lmol/L氨水的pH,故C错误；

D.将“84”消毒液滴入品红溶液中，褪色缓慢，若同时加入醋酸，红色很快褪为无色说明“84”消毒液的氧

化能力随溶液PH的减小而增强，故D正确；

故选D。

8.一种电化学固氮原理如图所示，已知N三N的键能为946kJ∙moL,N-N的键能为193kJ-mo『。下

列说法正确的是

固体轼化物电解质：

A.在b电极上，N?被氧化

B.金属CU可作为a电极的材料

C.电解过程中，固体氧化物电解质中O"数目保持不变

D.N2分子中，兀键数和o■键数为2：1,且π键键能小于b键键能

【答案】C

【解析】

【分析】由装置可知，b电极的N2转化为NH3,N元素的化合价降低，得到电子发生还原反应，因此b为

阴极，电极反应式为N2+3H2θ+6e=2NH3+3O∖a为阳极，电极反应式为2O>+4e=O2,据此分析解答。

【详解】A.由分析可得，b电极上N2转化为NN,N元素的化合价降低，得到电子发生还原反应，即

N2被还原，A错误；

B.a为阳极，若金属CU作a的电极材料，则金属CU优先失去电子，B错误；

C.电解过程中，阴极电极反应式为2N2+6H2θ+12e-=4NH3+6C>2-,阳极电极反应式为602-+12“3。2,固

体氧化物电解质中。2一数目保持不变，故C正确；

D.N2分子中存在氮氮三键，兀键数和。键数为2：1,已知N三N的键能为946kJ∙moL,N-N的键能

l

为193kJ∙moΓ，则π键键能为946kJ∙mol-193kJ∙mol=3765kj.mol-∣,π键键能大于σ键键

2

能，故D错误；

故选C。

A.由图1得出若要除去CUSo4溶液中的Fe?+,可采用向溶液中加入适量CU0,调节溶液的PH至4左

右

B.图2表示用水稀释PH相同的盐酸和CHSCOOH溶液时，溶液的PH变化曲线，其中I表示盐酸，II

表示CH3COOH溶液，且溶液导电性：c>b>a

C.图3表示Al3+与OH-反应时含铝微粒浓度变化曲线，图中a点溶液中大量存在Al3+

D.图4表示常温下向体积为IOmLO.lmol∙LTNaOH溶液中逐滴加入SlmollTCHiCOOH溶液后溶液

++

的PH变化曲线，则b点处有：c(Na)>c(CH3COO-)>c(H)>c(θH^)

【答案】A

【解析】

【详解】A.除去CUSo4溶液中的Fe?+,要使铁离子除去但不能除去铜离子，根据溶液PH与产生沉淀的

关系知，当pH=4时氢氧化铁完全沉淀，可以加入CUo调节溶液的PH且不引进杂质，故A正确；

B.用水稀释PH相同的盐酸和醋酸，盐酸的PH变化较大，醋酸的PH变化小，即I表示盐酸，∏表示酷

酸。溶液的导电能力取决于自由移动离子的浓度的大小，相同PH值的盐酸、醋酸，浓度醋酸更大，稀释

相同倍数之后，醋酸浓度依然比盐酸大，所以a>b,c的稀释倍数多，所以浓度更小，所以且溶液导电

性：a>b>c,故B错误；

C.在强碱性条件下，铝元素以偏铝酸根离子形式存在，图中a点溶液中应存在大量AIO，故C错误；

D.体积为IOmLO.Imol∙L7∣NaOH溶液中逐滴加入0.Imol∙l›CH3COOH溶液，b点加入IOmL

O.Imol∙L-∣CH3COOH溶液，所得的溶液是醋酸钠溶液，醋酸根发生水解常数醋酸和氢氧根，溶液中存

在c(Na+)>C(CH3COO)>C(OH-)>c(H+),故D错误；

故选Ao

10.常温下，将0∙ImolZL羟胺溶液滴加到20mL的稀盐酸中，羟胺的电离方程式为：

9

NH2OH+H2ONH3OH++OFΓ(常温时，Kb=9.0×W),溶液中由水电离出的氢离子浓度随滴

入羟胺溶液体积的变化如图(已知：03=05)),下列说法正确的是

CzK(H+)

A.该盐酸的浓度为0.2mol∕L

85点溶液中4田)<《0田)

C.0.1mo∕L羟胺溶液的pH=9.5

+

D.d点对应溶液中存在：c(θH)=C(H)+C(NH2OH)

【答案】C

【解析】

【分析】由图可知，a点为未加入羟胺溶液的盐酸溶液、b点和C点为NH3OHCI和盐酸的混合溶液，d点

为NH3OHCl溶液、e点和f点为NH3OH和NH3OHCl的混合溶液。

【详解】A.由分析知，a点为未加入羟胺溶液盐酸溶液，溶液中水电离出的氢离子浓度为10

∣3mol∕L,则由水电离出的氢离子浓度总是等于水电离出的氢氧根离子浓度可知，盐酸的浓度为

0.1mol∕L,故A错误;

B.由分析可知，b点溶液为NH30HC1和盐酸的混合溶液，溶液呈酸性，溶液中氢离子浓度大于氢氧根

离子浓度，故B错误；

C.由羟胺的电离常数可知，溶液中氢氧根离子浓度约为J().imol∕Lx9.0xl0-9=3Xl(Γ5Π1O1∕L,则溶液

的PH为14—5+lg3=9.5,故C正确；

D.由分析知，d点为NNOHCl溶液，溶液中存在质子守恒关系C(H+)=C(OH)+c(NH2OH),故D

错误；

故选Co

二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一个

或两个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

11.下列各组澄清溶液中离子能大量共存，且滴入X试剂后发生的离子方程式书写正确的是

选项离子组X试剂离子方程式

3+3+2++

ANH：、FeʌSoMBr^过量H?S2Fe+H2S=2Fe+SJ+2H

2+2++3+

BFe>Na+、NO；、CΓ少量Hl3Fe+N0^+4H=3Fe+N0↑+2H2O

CNH；、Fe3+.AIO；,κ+过量铜粉2Fe3++Cu2+=2Fe2++Cu2+

DAf+、Na+、IC、CO；少量HClFT+CO：=HCO;

A.AB.BC.CD.D

【答案】A

【解析】

【详解】A.四种离子相互不反应，能够共存，三价铁离子能氧化硫离子生成硫单质，硫化氢过量反应的

3+2+

离子方程式为2Fe+H2S=2Fe÷+Sl+2H,故A正确；

B.碘离子的还原性强于二价铁离子，碘离子和氢离子先和硝酸根离子进行反应，反应方程式为811++6「

+2NO3=3bJ+2NOT+4H2θ,故B错误；

C.三价铁离子能够与偏铝酸根离子发生双水解反应生成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀，反应为

3+

Fe+3A102+6H20=Fe（OH）3J+3A1（OH）3Φ,二者不共存，故C错误;

D.碳酸根离子与铝离子会水解相互促进反应3,0，+2A产+3比0=30）2T+2A1（0H%二者不共存，

故D错误；

故答案选Ao

12.水煤气变换反应为CO（g）+H2O（g）=C€）2（g）+H2（g）。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研

究了在金催化剂表面水煤气变换的反应历程，如下图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注，

下列说法错误的是

A.水煤气变换反应的△〃>O

B.步骤③的化学方程式为CO*+OH*+H2O(g)=C∞H*+H2O*

C.步骤⑤只有极性键的形成

D.该历程中最大能垒(活化能)E正=2.02eV

【答案】AC

【解析】

【详解】A.由图可知，该反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，反应焰变△“<(),故A

错误；

B.由图可知，步骤③为CO*、OH*、H2O(g)和H*反应生成COc)H*、H2O*和H*,反应的化学方程式为

CO-+OH∙+H2O(g)≈COOH+H2θ*,故B正确；

C.由示意图可知，步骤⑤有非极性键氢氢键、碳氧极性键和氢氧极性键形成，故C错误；

D.由示意图可知，步骤④的能垒最大，活化能ElE=I.86eV-(―0.16eV)=2.02eV,故D正确；

故选AC。

13.为抑制新冠病毒传播，CIO2消毒剂被广泛使用。用氯化钠电解法生成。。2的工艺原理示意图如图，

发生器内电解生成Clo2,下列说法正确的是

NaCI

A.a气体是氯气，b气体是氢气

B.食盐水电解槽内每生成ImoIa气体，转移Imole-

C.ClO2发生器中阴极的电极反应式为Clol+2H++e-=ClO2T+H2O

D.为使a、b气体恰好完全反应，理论上每生产ImOlCl。，需要补充44.8Lb气体

【答案】C

【解析】

【分析】由题给流程可知，食盐水电解槽内发生的反应为电解饱和食盐水得到氯酸钠和氢气，则a为氢

气；氯酸钠溶液和盐酸在二氧化氯发生器中电解得到氯化钠、氯气、二氧化氯气体，则b为氯气；氯气

与氢气在氯化氢合成塔中反应生成氯化氢；发生器中得到的氯化钠可与循环使用，提高原料的利用率。

【详解】A.由分析可知，a为氢气、b为氯气，故A错误；

B.由分析可知，食盐水电解槽内发生的反应为电解饱和食盐水得到氯酸钠和氢气，则电解槽内每生成

ImOl氢气，转移电子的物质的量为2mol,故B错误；

C.由分析可知，氯酸钠溶液和盐酸在二氧化氯发生器中电解得到氯化钠、氯气、二氧化氯气体，阴极的

+

电极反应式为ClO-+2H+e^=ClO2↑+H2O,故C正确；

D.缺标准状况下，无法计算每生产Imol二氧化氯需要补充氯气的体积，故D错误；

故选C。

14.甲酸燃料电池与传统氢气燃料电池相比，更容易储存和运输，如图是研究甲酸燃料电池性能装置，两

电极之间用阳离子交换膜隔开，下列说法错误的是

阳离子交换股

A,电池工作时，电流由a电极经外电路流向b电极

B.负极的电极反应式为HCOo-+20H--2e^=HCO；+H2O

C.放电时，ImOlHCe)OH转化为KHCo3时，消耗ImOlo2

D.理论上每消耗ImoIO2,有4mo∏C通过阳离子交换膜

【答案】AC

【解析】

【详解】A.b电极Fe3+发生还原反应生成Fe?+,b是正极、a是负极，电池工作时，电流由b电极经外电

路流向a电极，故A错误；

B.b是正极、a是负极，负极甲酸根离子失电子生成碳酸氢根离子，负极反应式为

HCOO^+2OH^-2e^=HCO^+H2O,故B正确；

C.放电时，ImolHCOoH转化为KHCo3时失2mol电子，根据得失电子守恒，消耗OSmolCh,故C错

误；

D.理论上每消耗ImoK)2,转移4mol电子，根据电荷守恒，有4mollC由负极通过阳离子交换膜进入

正极区，故D正确；

选AC。

三、非选择题：本题共4小题，共54分。

15.唐朝初年，瘟疫频发，人们把它归因于一种叫“年”的怪兽。一位叫李田的人就把硝石、硫磺和木炭装

在竹筒里，点燃后驱赶怪兽。后来人们靠此驱散了山林瘴气，战胜了疫情。中国古代四大发明之一的“黑

火药”是由“一硫二硝三木炭”混合而成。

（1）写出“黑火药”爆炸的化学反应方程式。

（2）“黑火药”爆炸时，空气中还弥漫着一层淡淡的刺鼻的S02气体，它能在一定程度上，杀灭空气中的

细菌。日常生产生活中，产生该气体的主要途径是（用文字表述，任写一条合理途径）。

（3）古代曾用硝土［含有Ca（No31、少量NaCl等］和草木灰（含有K2CO3）作原料制取KNO3。某化学

兴趣小组设计了如下实验流程：

水

-三一［^|―►［返一，匕系列操在］-*KNOJ晶体

送渣

①“反应”过程中的离子反应方程式为O

②"过滤”操作必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和;

③如图所示是硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线。”一系列操作”包括将滤液、过滤洗涤、干燥等步

骤。

溶解度/g

CH2-ONO2

（4）现代国防开矿等使用的烈性炸药，主要成分为硝化甘油CH-ON。？（C3H5O9N3）,它是一种白色

CH2-ONO2

或淡黄色黏稠液体，低温易冻结。熔点13℃,沸点218∙C（170C以上会发生爆炸），密度是水的1.6倍。

①硝化甘油在人体内能缓慢分解出一种双原子明星分子，其相对分子量是30,少量的该分子在人体内会

促进血管扩张，防止血管栓塞，因此，被广泛用于治疗心绞痛，该明星分子的化学式为；

②实验室制备硝化甘油的化学方程式为C3H8O3+3HNO3=C3H5O9N3+3H2O,用浓硝酸、浓硫酸和

甘油混合加热到85℃以上，即得到硝化甘油，制备装置如图所示。

该装置中仪器a名称为,采用水浴加热而不用酒精灯直接加热的原因是,从反应后混合溶

液中分离硝化甘油的简单方法是。

占燃

【答案】（1）S+2KNO3+3C"='K2S+N2T+3CO2↑

（2）含硫矿物的冶炼、硫酸工业的生产

（3）①.Ca?++CO；=CaCO3J②.漏斗③.蒸发浓缩、冷却结晶

（4）①.NO②.球形冷凝管③.如果用酒精灯直接加热，由于混合液沸点较高，可能引发爆

炸④.冰水冷却，过滤

【解析】

【小问1详解】

“黑火药”爆炸是碳、硫与硝酸钾反应生成氮气、二氧化碳和硫化钾，反应的化学反应方程式为

点燃

S+2KNO3+3C='K2S+N2↑+3CO2T；

【小问2详解】

日常生产生活中，产生SCh气体的主要途径是含硫矿物的冶炼、硫酸工业的生产等；

【小问3详解】

①反应”过程中硝酸钙和碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钾，其离子反应方程式为

Ca2++CO；=CaCo3L

②"过滤操作必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，答案为漏斗；

③根据图中所示的溶解度曲线，“冷却到一定温度"”能获得纯度较高的硝酸钾晶体的原因是KNCh的溶解

度随着温度的降低而显著减小，氯化钠量少且溶解度受温度影响不大，”一系列操作''包括将滤液蒸发浓

缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥等步骤，答案为蒸发浓缩、冷却结晶；

小问4详解】

①No是明星分子，在人体的血管系统内具有传送信号的功能，NO极少量时在人体的血管系统内会促进

血管扩张，防止血管栓塞；答案为NO：

②根据仪器的构造可知，该装置中仪器a名称为球形冷凝管；如果用酒精灯直接加热，由于混合液沸点较

高，可能引发爆炸，故采用水浴加热而不用酒精灯直接加热；从反应后混合溶液中分离硝化甘油的简单

方法是冰水冷却，过滤。

16.比亚迪采用磷酸亚铁锂技术的刀片电池，大幅度提高了电动汽车的续航里程。以硫铁矿（主要成分是

FeS2,含少量AUO3、SQ和FeQ4)为原料制备LiFePo4的流程如下：

,

SO1∙βkfltMFeOΛΛftH1SOt(NH4)1MFO4

[^}H⅛*⅛H⅛Hψb⅛H⅛H*l⅛l……Ej愕：沪・LiF

空rMiftZ

已知几种金属离子沉淀的PH如表所示:

金属氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3

开始沉淀的PH2.37.54.0

完全沉淀的PH4.19.75.2

请回答下列问题:

(I)so?分子的空间结构为形。基态Fe原子的电子排布式为。

(2)“还原”反应的离子方程式为。

(3)“试剂R''是一种绿色氧化剂，其中心原子杂化方式为o

(4)从平衡的角度解析加FeC)“除铝”的原因(结合离子方程式说明)。

22

(5)常温下，Kap(FePO4)=1.3×1O^,“沉铁”中为了使。住3+)4以1。-51110117,C(Po最小为

mol∙LT1。

(6)流程中在“高温煨烧”条件下，由FePOq制备LiFePo&的化学方程式为：。

(7)磷酸亚铁锂的晶胞结构如图所示：

3

长方体晶胞的长和宽均为apm,高为bpm,NA为阿伏加德罗常数，晶体密度为g∕cm0

【答案】(1)①.正四面体②.1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2

(2)FeS+2Fe3+=3Fe2++S

(3)sp3(4)AF+在溶液中发生水解:A13++3H2θ.`AI(OH)3+3H+,加FeO发生反应Feo+2H+=Fe2++H2O,

氢离子浓度减小，平衡正向移动，AF+完全转化为Al(OH)3

⑸1.3×10^l7

(6)2FePO4+Li2CO3+H2C2O4^^2LiFePO4+H2Ot+3CO2t

4x158x1()3。

(7)

H⅛NΛ

【解析】

【分析】硫铁矿(主要成分是FeS2,含少量Ab。,、Si。？和FeQ4)焙烧时FeSz转化为Fe2O3,SiCh不与稀

盐酸反应，酸浸时滤渣1是Siθ2,滤液中阳离子是Fe3+、AP+,Fe2+,H+等，加入FeS将Fe3+还原成Fe?+,

加入FeO调节PH使AP+转化成氢氧化铝沉淀，除去铝离子，然后加入氧化剂，将Fe?+氧化为Fe3+,加入

(NHSHPCU沉铁得到FePO4,加入Li2CO3和H2C2O4在高温下制得LiFePO4,以此分析。

【小问1详解】

SO2分子的空间结构为正四面体形；Fe元素为26号元素，原子核外有26个电子，所以核外电子排布式

226266262

为：1s2s2p3s3p3d4sβg[Ar]3d4so

【小问2详解】

依据表格中的数据以及流程，让Al元素以Al(OH)3形式沉淀除去时，Fe3+必先沉淀，因此用FeS还原

Fe3+生成Fe?+和S,离子方程式为：FeS+2Fe3+=3Fe2++S,

【小问3详解】

试剂R是氧化剂，将将Fe?+氧化为Fe3+,双氧水作氧化剂，还原产物是H2O,不引入杂质，对环境无影

响，故R为H2。2,其中心原子O原子杂化方式为SP3。

【小问4详解】

++

AP+在溶液中发生水解：AP+3H2O.'A1(OH)3+3H,加FeO发生反应FeO+2H+=Fe2++H2O,氢离子浓度

减小，平衡正向移动，AF+完全转化为Al(OH)3。

【小问5详解】

磷酸根的浓度最小值为C(PO7)=；住3+j=ɪɜ—7

根据溶度积进行计算,=1.3×101

l×10^5

mol∙L^l。

【小问6详解】

由题意，根据元素守恒可知，FePo4、Li2CO3,H2C2CU在高温下发生反应生成LiFePo4、HzO和CCh,

化学方程式为：2FePCU+Li2CO3+H2C2O4α^2LiFePO4+H2O↑+3CO2t。

【小问7详解】

由晶胞结构知，在一个晶胞中，含有P原子4个，O原子16个，4个Fe?+,Li+:

8×l+4×l+2×-!-+l=4,长方体晶胞的长和宽均为apm,高为bpm,NA为阿伏加德罗常数，则晶体

842

4×158×1O30

密度为g∕cm3«

H⅛NA

17.2022年10月16S,报告将“人与自然和谐共生”作为中国式现代的重要特征。请回答下列

问题：

(1)在催化剂的作用下CO?和H?发生反应i生产甲醇，同时有副反应ii发生。

,

B⅛≈i.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2θ(g)∆7∕1=-49.4kJ∙moΓ

l

ii.CO2(g)+H2(g)<¾Cθ(g)+H2θ(g)ΔH2=+41.2kJ∙moΓ

则Cθ(g)+2H2(g).∙CH3OH(g)AH=；

①向密闭容器中加入Co2(g)和H2(g)合成CH3OH(g),已知反应i的正反应速可表示为

n正=k正∙C(CO2>∕(H2),逆反应速率可表示为v⅛=k逆∙C(CHaOH)V(HzO),其中k正、k逆为速

率常数，图中能够代表L的曲线为(填“Lj，、"I√<“L3”或"LJ)；

占

I

率

常

数

②对于上述反应体系，下列说法错误的是(填选项字母)；

A.增大CO2的浓度，反应i、ii的正反应速率均增加

B.恒容密闭容器中，当气体密度不变时，反应达到平衡

C.加入催化剂，H2的平衡转化率不变

③不同条件下，按照〃(Ce)2)："(H?)=1:3投料，Co2的平衡转化率如下图所示，压强耳、P2、P?由

大到小的顺序是；当压强为Pl时，温度高于570℃之后，随着温度升高CCh平衡转化率增大的原

77C

(2)可用如图装置将雾霾中的NO、SO2转化为(NHJSo”，则阴极的电极反应式为,物质A

是。(填化学式)。

(NH4)2SO4

浓溶液和A

____III___

Γπ

SO2^三三三HNO

(NH4)2SO4稀溶液

(3)利用CO2制取甲醛可以缓解温室效应，反应方程式为

CO2(g)+2H2(g)?=±HCHθ(g)+H2Θ(g)oT；C时，将体积比为1：2的CO?和Hz混合气体充入

恒容密闭容器中，每隔一定时间测得容器内气体压强如下表所示，请回答下列问题：

时间∕min0102030405060

压强/kPa1.080.960.880.820.800.800.80

①已知：UP(B)=""。前IOmin,用H2的压强变化表示该反应的平均反应速率为kPa∙mhr

I.

②T；C时，反应的平衡常数KP=kPa-'(Kp为用各气体分压表示的平衡常数，分压=总压X物质

的量分数；结果保留三位有效数字)。

【答案】(1)—90.6kJ∕mol②.L4③.B④.P3>P2>Pι⑤.反应i是放热反应，反应

ii是吸热反应，温度高于570℃之后，转化率主要由反应ii决定

(2)①.NO+6H++5e=NH:+HO②.HSO

4224

(3)①.0.024②.38.3

【解析】

【小问1详解】

由盖斯定律可知，反应i—ii得到反应CO(g)+2Eh(g)CH3OH(g),贝IJ△，=(-49.4kJ/mol)一

(+41.2kJ∕mol)=-90.6kJ∕mol,故答案为：—90.6kJ∕mol;

①反应i为放热反应，升高温度，反应速率加快，平衡向逆反应方向移动，则正逆反应速率常数均增大，

逆反应速率常数大于正反应速率速率，由图可知，L4大于正反应速率常数，则L4为代表逆反应速率常数

的曲线，故答案为：L4;

②A.增大二氧化碳浓度，反应i、ii的反应物浓度均增大，正反应速率均增加，故正确；

B.由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混

合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；

C.加入催化剂，化学反应速率加快，但化学平衡不移动，氧气的平衡转化率不变，故正确；，故正确；

故选B；

③反应i为气体体积减小的反应、反应ii为气体体积不变的反应，增大压强，反应i向正反应方向移动、

反应ii不移动，二氧化碳的转化率增大，由图可知，温度低于570℃时，压强为P3、P2、Pl对应二氧化

碳的转化率依次减小，则P3、Pi，P依次减小；反应i是放热反应，反应ii是吸热反应，升高温度，反

应i形成的平衡向逆反应方向移动，二氧化碳的转化率减小，反应ii形成的平衡向正反应方向移动，二氧

化碳的转化率增大，温度高于570℃之后，随着温度升高二氧化碳平衡转化率增大说明增大二氧化碳转化

率主要由反应ii决定，故答案为：P3>Pτ>P∖;反应i是放热反应，反应ii是吸热反应，温度高于570℃

之后，转化率主要由反应ii决定；

【小问2详解】

由图可知，通入二氧化硫的电极为电解池的阳极，水分子作用下二氧化硫在阳极失去电子发生氧化反应

生成硫酸根离子和氢离子，电极反应式为SO2—2钉+比0=SC：+4田，通入一氧化氮的电极为电解池的

阴极，酸性条件下一氧化氮得到电子发生还原反应生成镀根离子和水，电极反应式为NO+6H++5b=NH：

+H2O,由稀硫酸镀溶液变为浓硫酸镀溶液可知，加入的物质A为硫酸，故答案为：NO+6H÷+5e=NH；

+H2O;H2SO4;

【小问3详解】

12

①设反应起始二氧化碳、氢气的压强为L08kPaX-=0.36kPa、1.08kPaX—=0.72kPa,平衡时生成甲醛的

33

分压为akPa,由题意可建立如下三段式：

co2(g)÷2H2(g)=HCH0(g)+H20(g)

起(kPa)0.360.7200

变(kPa)a2aaa

平(kPa)0.36-a0.72-2aaa

由IOmin气体压强为0.96可得：1.08—a=0.96,解得a=0.12,则用氢气的分压表示的反应速率为

0.12kPa×2—

-----------=0.024kPa∕min,故答案为:0.024；

IOmin

12

②设反应起始二氧化碳、氢气压强为L08kPaX-=0.36kPa、L08kPaX-=0.72kPa,TVC平衡时生成甲

33

醛的分压为bkPa,由题意可建立如下三段式：

CO2(g)+2H2(g)HCH0(g)+H20(g)

起(kPa)0.360.7200

变(kPa)b2bbb

平(kPa)0.36-b0.72-2bbb

由平衡时气体压强为0.8可得：1.08—b=0.8,解得a=0.28,则反应的平衡常数Kp=^38.3,

0.08×0.162

故答案为:38.3。

18.黄酮类天然产物具有独特的生物活性，一种具有抗炎活性的高异黄酮类似物VII的合成路线如下:

OHOCHJchj

CHOΛχHj∞.9HJCO

HjCO,

C∞HCHIA乙槐乙传

1/"⅛"*

的COOC5H5

ksCOOH

C∞HCOOCHj

IV

(1)化合物I的名称是

(2)鉴别化合物I和II的化学方法

(3)反应⑤的类型是.；反应②为还原反应，化合物m的结构简式为,；由化合物∏合成HI

的反应条件是.（填选项字母）。

+

A.NaOHB.HCIC.O2D.H/H2

（4）写出反应④的反应方程式

（5）化合物Vll中含氧官能团名称.

（6）化合物∏的芳香族同分异构体中，写出两种同时满足如下条件的同分异构体的结构简式.

条件：①遇FeCb溶液显色；②不能与NaHCo3溶液反应；③与稀硫酸反应后得到的芳香族产物仅有一

种含氧官能团；④核磁共振氢谱有4组峰面积之比为3：2：2：1的吸收峰。

O

（7）利用反应⑤类似的反应，写出由HOCH2（CH2）4CH2OH及乙醇为原料合成，-CooCX.的路线

（不需注明反应条件）。

【答案】（1）邻苯二酚

(2)加入NaHCeh溶液,由气体生成的是化合物H

(3)①.取代反应②.D

OCHi

HCOHCO

3+CHQH.S一3V

(4)+H2O

(5)酯基、谈基、酸键

(6)①.②.

OHC][3。

ɪʃeooejiifl>

【解析】

【分析】由有机物的转化关系可知,与HOOCCHO发生加成反应生成

酸性条件下发生还原反应生成