安徽省江南十校2024年高三年級下冊3月一模聯(lián)考理綜化學(xué)試題（含答案與解析）

2024年“江南十?！备呖家荒Ｂ?lián)考試題

化學(xué)

注意事項：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上.

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑.如需

改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號.回答非選擇題時，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：HlC12016S32A127Cu64Sn119

一、選擇題：本題共7小題，每小題6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.北京時間10月6日晚，2021年諾貝爾化學(xué)獎授予BenjaminList和DavidW.C.MacMillan,以獎勵他們

“對于有機小分子不對稱催化的重要貢獻(xiàn)”。不對稱催化劑具有選擇性。下列說法錯誤的是

A.催化劑不僅可以是金屬催化劑和酶，也可以是有機小分子

B.不對稱催化劑可以提高目標(biāo)產(chǎn)物在最終產(chǎn)物中的比率

C.催化劑在反應(yīng)前后的質(zhì)量和性質(zhì)不變

D.“不對稱有機催化”對醫(yī)藥研究和綠色化學(xué)有極為重要的意義

2.下列物質(zhì)除雜的過程中，不能實現(xiàn)目的的是

原物（雜質(zhì)）除雜試劑除雜方法

ACO2(H2S)CuSO4溶液洗氣

B碳粉(MnCh)濃鹽酸加熱后過濾

C乙酸（乙醇）飽和Na2cCh溶液蒸儲

D硝基苯（NCh）NaOH溶液分液

A.AB.BC.CD.D

3.下列化學(xué)反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是

A.工業(yè)制取漂白粉：C12+2OH-=C1-+C1O+H2O

B.向NH4Al(SO4)2溶液中滴力口少量NaOH稀溶液：NH：+OH-=NH3H2O

C.向H2c2。4溶液中滴加酸性KMnCU溶液：2MnO；+5C2。j+16H+=2Mn2++10CChT+8H2。

2+

D向Mg(OH)2懸濁液中滴加FeCb濃溶液：2Fe3+(aq)+3Mg(OH)2(s).-2Fe(OH)3(s)+3Mg(aq)

4.漢代張仲景在《傷寒論》中收有解表名方“葛根湯”，其中活性物質(zhì)葛根素的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列

說法錯誤的是

A.該物質(zhì)的分子式為C21H20。9

B.Imol該物質(zhì)與足量的金屬鈉反應(yīng)可以產(chǎn)生67.2LH2

C.該物質(zhì)能夠使濱水褪色

D.該物質(zhì)苯環(huán)上一氯代物有4種

5.短周期主族元素W、X、Y、Z,原子序數(shù)依次增大，最外層電子數(shù)之和為20,僅X、Y、Z為同周期相

鄰元素。下列說法正確的是

A.常溫下，W單質(zhì)一定為空氣的主要成分

B.Z的最高價含氧酸一定是強酸

C.X與Z形成化合物時，其原子最外層電子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

D.X、Y、Z簡單氫化物中至少有一種物質(zhì)可以存在氫鍵

6.我國某公司開發(fā)的“刀片電池”外觀上類似普通干電池，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)看上去像一堆排列整齊的裁紙刀，

每一個刀片里又被分成很多個容納腔，每個容納腔里都包含一個電芯，整個刀片是由多個極芯串聯(lián)而成的

模組。該電池本質(zhì)上還是磷酸鐵鋰電池，電池的總反應(yīng)方程式為：LiMi-xFexPO4+6C厘Mi.

xFexPO4+LiC6,其裝置工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是

磷酸鐵鋰聚合物隔膜石墨

A.該電池工作時，負(fù)極的電極反應(yīng)式為：LiMi-xFexPCUe=Mi-xFexPO4+Li+

B.該電池中的聚合物隔膜是陽離子交換膜，在充電時，陽離子由左向右移動

+

C.該電池充電時陰極的電極反應(yīng)式為：C6Lii-x+xLi+xe-=C6Li

D.刀片電池可以搭載在新能源汽車上，作為動力來源

7.H3A是一種多元酸，25℃時，向ImolLiH3A溶液中逐滴加入NaOH稀溶液至過量，滴加過程中各種含

A微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溶液pH的變化曲線如圖所示。下列敘述正確的是

A.1mol-L1的H3A溶液中存在：c(H+)=c(OH)+c(H2A)+2c(HA2-)+3c(A3*)

B.25℃時H3A第一級電離平衡常數(shù)數(shù)量級為10-3

+2

C.1moLL-i的NaH2A溶液中存在：c(Na)>c(OH-)>c(H2A)>c(HA-)

+2

D.NaH2A溶液中存在：C(H3A)+C(H)=C(OH-)+C(HA-)

8.某工廠廢水中含有Zn2+、Cd2\AF+、Fe2\Fe3\SO丁等離子，可以通過“降溫結(jié)晶-化學(xué)沉淀-溶劑萃

取”的方法對金屬離子分別進(jìn)行分離和回收，圖1展示了實驗開發(fā)的金屬回收工藝。

康水.0246810

廢液

II

濾渣2ZnSO.

圖1實驗工藝流程圖圖2293K金屬離子濃度和pH的溶解度平衡圖

回答下列問題:

（1）取200mL廢水置于燒杯中，水浴加熱至60℃,攪拌的同時按照化學(xué)計量數(shù)之比加入硫酸鏤固體，待

其完全溶解后，在低溫時攪拌析出鏤明磯晶體，其化學(xué)式為NH4Al（SO4）2-12H2O,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

為o

（2）降溫結(jié)晶除掉了廢水中大部分鋁元素，還需將剩余鋁、鐵元素去除，故降溫結(jié)晶、過濾后，向濾液

中加入X溶液，將廢水中的Fe2+完全氧化為Fe3+,再調(diào)節(jié)pH為4.9。根據(jù)題意可推知X的電子式為

;濾渣1的主要成分是（填化學(xué)式）。

（3）工業(yè)上常采用有機磷酸類萃取劑P2O4來回收硫酸鋅。如果沒有設(shè)計萃取這一步驟，將會產(chǎn)生的影響

是;濾渣2的主要成分是（填化學(xué)式）；已知A1（OH）3在強堿溶液中生成［A1（OH）4T，且濾渣

2性質(zhì)類似A1（OH）3,請寫出濾渣2與強堿溶液反應(yīng)的離子方程式0

（4）為提高資源利用率，水相經(jīng)過濾得到的廢液可在實驗工藝流程中步驟循環(huán)使用。

9.乙醛酸（OHC-COOH）是一種重要的有機化學(xué)中間體，具有極其活躍的化學(xué)性質(zhì)和廣泛的用途，常溫下易

溶于水，微溶于酒精，其有多種制備方法，如硝酸氧化法、過氧化氫氧化法和電解法等。

I.硝酸氧化法

第一步：向三頸燒瓶中依次加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的乙二醛78.5mL,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的鹽酸17.2mL,蒸儲

水30mL；

第二步：攪拌并通入氧氣5分鐘，升溫至50℃,加入亞硝酸鈉固體2.5g,攪拌下升溫至60℃,緩慢分批

滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的硝酸溶液47mL(23分鐘加完)，恒溫下反應(yīng)2小時，然后升溫至75℃,攪拌30分鐘

反應(yīng)結(jié)束；

第三步：降溫結(jié)晶、過濾、洗滌，得到產(chǎn)品。

(1)裝置a、b的名稱分別為o

(2)在催化劑亞硝酸鈉的作用下，可用濃硝酸氧化乙二醛(OHC-CHO)制取乙醛酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式

為。

(3)第二步通入氧氣的目的是(用化學(xué)方程式并結(jié)合簡單文字說明)；硝酸需要緩慢分批加入的原

因是O

(4)第三步中洗滌產(chǎn)品所用的最佳試劑為。

II.過氧化氫氧化法

(5)乙二醛硝酸氧化法具有原料易得及反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點，但也存在明顯不足。因此用過氧化氫代替

硝酸制取乙醛酸的理由是o

II.電解法

(6)乙醛酸溶液可以由草酸(HOOC-COOH)水溶液經(jīng)電解獲得，請寫出電解過程中陰極的電極反應(yīng)式

10.“十三五”期間，中國應(yīng)對氣候變化工作取得顯著成效，并向國際社會承諾2030年前“碳達(dá)峰”，2060年

前實現(xiàn)“碳中和”。CO2的回收及綜合利用越來越受到國際社會的重視，故有效開發(fā)利用CO2成為科研熱

點?；卮鹣铝袉栴}：

(1)CO2合成淀粉。2021年9月23日，中國科學(xué)院召開新聞發(fā)布會，介紹我國科學(xué)家歷時6年多科研攻

關(guān)，世界上首次在實驗室中實現(xiàn)從二氧化碳到淀粉分子的全合成。提純含有氯化鈉雜質(zhì)的淀粉溶液的方法

為。

(2)CO2合成二甲醛

存在反應(yīng)：

I.CO2(g)+H2(g)*CO(g)+H2O(g)AHi

n.2CO2(g)+6H2(g),-CH3OCH3(g)+3H2O(g)AH2

①在一定條件下，僅發(fā)生反應(yīng)n。在該條件下，向5L恒容密閉容器中充人物質(zhì)的量之比為1:3的CO2和

H2混合氣體，在不同催化劑作用下合成二甲醛，相同時間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示。

彼福次:手：：..：..：

催化劑Bf：

催化劑c『：!jjI

1\T【T3TTifi度/K

45

其中在催化劑(填“A”“B”或"C”)作用下，可使該反應(yīng)的活化能最小。若忽略溫度對催化劑的影響，

則AH20(填“〉”或，＜")，理由是o

②一定溫度下，向填充有催化劑的恒容密閉容器中充入等物質(zhì)的量的CO2和H2,同時發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)

n,15min末反應(yīng)達(dá)到平衡。測得反應(yīng)前容器內(nèi)壓強為P。，平衡時二甲醛氣體的分壓為P1,氫氣的分壓為

P2o

(I)下列事實能說明容器內(nèi)反應(yīng)均達(dá)到平衡狀態(tài)的是O

A.氫氫鍵不再斷裂B.CO2與H2的個數(shù)之比不再改變

C.容器內(nèi)氣體的壓強不再改變D.容器內(nèi)氣體的密度不再改變

(II)二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率為(用含P。、Pi、P2的代數(shù)式表示)。

(III)該溫度下，反應(yīng)II的平衡常數(shù)KP=(以分壓表示，分壓=總壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，用含Po、Pi、P2

的代數(shù)式表示)。

③二甲醛常用作燃料電池的燃料，若使用了1kg二甲酸，則理論上電路中通過的電量為庫侖(保留

9

兩位有效數(shù)字，已知e=1.60xl0-iC)o

(3)CO2制甲醇(MT)和二甲醛(DME)我國科研團(tuán)隊研究發(fā)現(xiàn)使用GaZrOx雙金屬氧化物催化劑實現(xiàn)CO2

加氫制甲醇(MT)和二甲醛(DME)的活性明顯優(yōu)于純GazCh和ZrCh催化劑，其反應(yīng)機理如圖所示。下列有關(guān)

敘述正確的是o

H

A.步驟a-b有化學(xué)鍵斷裂和形成

B.中間體c可通過氫化等步驟得到甲醇(MT)和二甲醛(DME)

C.反應(yīng)過程中Ga的成鍵數(shù)目保持不變

D.氧空位用于捕獲CO2,氧空位個數(shù)越多，速率越快

ILCuaSnbSc屬于三元化合物，是一種重要的半導(dǎo)體和非線性光學(xué)材料，具有杰出的熱學(xué)、光學(xué)和機械等性

質(zhì)，因而備受人們的廣泛關(guān)注。回答下列問題：

(1)CuaSnbSc中Cu元素有+1和+2兩種價態(tài)，從結(jié)構(gòu)上分析基態(tài)Cu+、CM+中更穩(wěn)定，原因是

;其中+可與CN-形成配離子［Cu(CN)4p,1mol該配離子中含有。鍵的物質(zhì)的量為

molo

(2)該三元化合物的四方相晶體結(jié)構(gòu)如圖(a)所示，其化學(xué)式為

(3)CuaSnbSc的四方相晶體結(jié)構(gòu)中Cu+離子在晶胞中的配位數(shù)是，S原子的雜化類型是

(4)錫有白錫和灰錫兩種單質(zhì)，白錫晶體中錫原子為六方最密堆積，如圖(b)所小，灰錫晶體的結(jié)構(gòu)類似

于金剛石，如圖(c)所示，則白錫晶體和灰錫晶體晶胞中原子空間利用率之比為(保留三位有效數(shù)

字)，其中一個白錫晶胞中存在_______個四面體空隙(四面體空隙：由四個球體圍成的空隙)。

12.艾拉莫德J是一種治療急、慢性關(guān)節(jié)炎的藥物，具有抗炎鎮(zhèn)痛的作用，在醫(yī)藥工業(yè)中的一種合方法如

下:

Fe

①HCI

③

H2CO

多步反應(yīng)

SO2cH3

J

已知:

o

回答下列問題:

(1)A具有的官能團(tuán)名稱是(不考慮苯環(huán))。

(2)寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式o

(3)設(shè)計①、⑤兩步的原因是。

(4)反應(yīng)⑥的反應(yīng)類型是,寫出H的結(jié)構(gòu)簡式。

(5)G的化學(xué)名稱是,它的同分異構(gòu)體中，既能發(fā)生水解反應(yīng)，又能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的化合物共有

種(已知0和C1不能直接相連)。

參考答案

一、選擇題：本題共7小題，每小題6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,北京時間10月6日晚，2021年諾貝爾化學(xué)獎授予BenjaminList和DavidWCMacMillan,以獎勵他們

“對于有機小分子不對稱催化的重要貢獻(xiàn)”。不對稱催化劑具有選擇性。下列說法錯誤的是

A.催化劑不僅可以是金屬催化劑和酶，也可以是有機小分子

B.不對稱催化劑可以提高目標(biāo)產(chǎn)物在最終產(chǎn)物中的比率

C.催化劑在反應(yīng)前后的質(zhì)量和性質(zhì)不變

D.“不對稱有機催化”對醫(yī)藥研究和綠色化學(xué)有極為重要的意義

【答案】C

【解析】

【詳解】A.催化劑種類很多，題干說獎勵他們“對于有機小分子不對稱催化的重要貢獻(xiàn)”，催化劑不僅可

以是金屬催化劑和酶，也可以是有機小分子，故A正確；

B.不對稱催化劑可以提高目標(biāo)產(chǎn)物在最終產(chǎn)物中的比率是不對稱催化劑具有選擇性的應(yīng)用，故B正確；

C.催化劑在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，物理性質(zhì)有可能改變，故C錯誤；

D.“不對稱有機催化”對醫(yī)藥研究和綠色化學(xué)有極為重要意義，故D正確；

故答案為C

2.下列物質(zhì)除雜的過程中，不能實現(xiàn)目的的是

原物(雜質(zhì))除雜試劑除雜方法

ACO2(H2S)CuSO4溶液洗氣

B碳粉(MnCh)濃鹽酸加熱后過濾

C乙酸(乙醇)飽和Na2c03溶液蒸儲

D硝基苯(NO2)NaOH溶液分液

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】

【詳解】A.C11SO4溶液與二氧化碳不反應(yīng)，與硫化氫反應(yīng)生成硫化銅沉淀，可達(dá)到目的，A正確；

B.濃鹽酸和碳粉不反應(yīng)，和二氧化錦加熱生成氯化鋅溶液，過濾分離出碳粉，可達(dá)到目的，B正確；

C.乙酸和碳酸鈉反應(yīng)生成乙酸鈉，想保留的物質(zhì)反應(yīng)了，不能達(dá)到目的，C錯誤；

D.NaOH溶液和硝基苯不反應(yīng)，和二氧化氮反應(yīng)生成鹽溶液，分液分離出硝基苯，能達(dá)到目的，D正

確；

故選C。

3.下列化學(xué)反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是

A.工業(yè)制取漂白粉：C12+2OH-=C1-+C1O-+H2O

B向NH4Al(SO4)2溶液中滴力口少量NaOH稀溶液：NHt+OH=NH3H2O

C.向H2c2。4溶液中滴加酸性KMnCU溶液：2MnO；+5C2O；「+16H+=2Mn2++10CO2f+8H2。

2+

D.向Mg(OH)2懸濁液中滴加FeCb濃溶液：2Fe3+(aq)+3Mg(OH)2(s).'2Fe(OH)3(s)+3Mg(aq)

【答案】D

【解析】

【詳解】A.工業(yè)制取漂白粉為氯氣和氫氧化鈣濁液反應(yīng)生成氯化鈣和次氯酸鈣和水：

2+

Cl2+Ca(0H)2=Ca+Cl-+C10-+H20,A錯誤；

B.向NH4Al(SC)4)2溶液中滴加少量NaOH稀溶液，氫氧根離子和鋁離子反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀：

Al3++3OH=Al(OH)3i，B錯誤；

C.草酸為弱酸，反應(yīng)為5H2c2O4+2MnO]+6H+=10CO2T+2Mn2++8H2。，C錯誤；

2+

D.向Mg(OH)2懸濁液中滴加FeCb濃溶液：2Fe3+(aq)+3Mg(OH)2(s);-2Fe(OH)3(s)+3Mg(aq),D正確；

故選D。

4.漢代張仲景在《傷寒論》中收有解表名方“葛根湯”，其中活性物質(zhì)葛根素的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列

說法錯誤的是

A.該物質(zhì)的分子式為C21H20。9

B.Imol該物質(zhì)與足量的金屬鈉反應(yīng)可以產(chǎn)生67.2LH2

C.該物質(zhì)能夠使濱水褪色

D.該物質(zhì)苯環(huán)上的一氯代物有4種

【答案】B

【解析】

【詳解】A.由題干信息可知，該物質(zhì)的分子式為C21H20。9,A正確；

B.題干未告知H2所處狀態(tài)，故無法計算Imol該物質(zhì)與足量的金屬鈉反應(yīng)可以產(chǎn)生H2的體積，B錯

誤；

C.由題干信息可知，該有機物中含有酚羥基且其鄰位上有H,故該物質(zhì)能夠使濱水褪色，C正確；

D.根據(jù)等效氫原理可知，該物質(zhì)苯環(huán)上的一氯代物有4種，如圖所示：

9HOH

OH

故答案為：B。

5.短周期主族元素W、X、Y、Z,原子序數(shù)依次增大，最外層電子數(shù)之和為20,僅X、Y、Z為同周期相

鄰元素。下列說法正確的是

A.常溫下，W單質(zhì)一定為空氣的主要成分

B.Z的最高價含氧酸一定是強酸

c.X與Z形成化合物時，其原子最外層電子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

D.X、Y、Z的簡單氫化物中至少有一種物質(zhì)可以存在氫鍵

【答案】B

【解析】

【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z,原子序數(shù)依次增大，最外層電子數(shù)之和為20,僅X、Y、Z為同

周期相鄰元素，設(shè)X的最外層上有a個電子，則Y為(a+1)個電子，Z為(a+2)個電子，W的最外層上有x

個電子，則有a+a+l+a+2+x=20,則當(dāng)x=2時，a=5,故W、X、Y、Z分別為Be、P、S、CL或者x=5,

a=4,故故W、X、Y、Z分別為N、Si、P、S,據(jù)此分析解題。

【詳解】A.由分析可知，W為Be或者N,故常溫下，W單質(zhì)不一定為空氣的主要成分，A錯誤；

B.由分析可知，Z為S或者C1,故Z的最高價含氧酸即H2so4或者HC1CU一定是強酸，B正確；

C.由分析可知，X、Z分別為P、C1或者Si、S,X與Z形成化合物時，其原子最外層電子不都滿足8電

子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，如PC15中的P周圍有10個電子，c錯誤；

D.由分析可知，X、Y、Z分別為P、S、C1或者Si、P、S,它的簡單氫化物中沒有有一種物質(zhì)存在氫

鍵，D錯誤；

故答案為：Bo

6.我國某公司開發(fā)的“刀片電池”外觀上類似普通干電池，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)看上去像一堆排列整齊的裁紙刀，

每一個刀片里又被分成很多個容納腔，每個容納腔里都包含一個電芯，整個刀片是由多個極芯串聯(lián)而成的

模組。該電池本質(zhì)上還是磷酸鐵鋰電池，電池的總反應(yīng)方程式為：LiMiFexPO4+6C.Mi-

xFexPO4+LiC6,其裝置工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是

一Jv\

磷酸鐵鋰聚合物隔膜石墨

+

A.該電池工作時，負(fù)極的電極反應(yīng)式為：LiMi-xFexP04-e=Mi.xFexPO4+Li

B.該電池中的聚合物隔膜是陽離子交換膜，在充電時，陽離子由左向右移動

+

C.該電池充電時陰極的電極反應(yīng)式為：C6Lii-x+xLi+xe=C6Li

D.刀片電池可以搭載在新能源汽車上，作為動力來源

【答案】A

【解析】

【分析】根據(jù)電池裝置圖知，石墨為負(fù)極，反應(yīng)式為LiC6-e=Li++6C,磷酸鐵鋰為正極，反應(yīng)式為ML

+

xFexP04+e+Li=LiMi.xFexPO4,充電時，陰極、陽極反應(yīng)式與負(fù)極、正極反應(yīng)式正好相反，據(jù)此分析解

題。

【詳解】A.由分析可知，該電池工作時，負(fù)極的電極反應(yīng)式為：LiC6-e=Li++6C,A錯誤；

B.由分析可知，充電時石墨電極與電源負(fù)極相連，作為陰極，電極反應(yīng)為：Li++6C+e=LiC6,需結(jié)合

Li+,陽極電極反應(yīng)為：LiM-FexPCU-e=Mi-xFexPO4+Li+,釋放出Li+,該電池中的聚合物隔膜是陽離子交

換膜，在充電時，陽離子由陽極移向陰極即由左向右移動，B正確；

+

C.由分析可知，該電池充電時陰極的電極反應(yīng)式即為放電時負(fù)極反應(yīng)的逆過程，故為：C6Lii.x+xLi+xe-

=C6Li,C正確；

D.由題干信息可知，刀片電池是一種新型的可充電電池，故可以搭載在新能源汽車上，作為動力來源，

D正確；

故答案為：A。

7.H3A是一種多元酸，25℃時，向ImolL-iH3A溶液中逐滴加入NaOH稀溶液至過量，滴加過程中各種含

A微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溶液pH的變化曲線如圖所示。下列敘述正確的是

0.9卜

osr

0.7「

0.6

0.5

0.4(3.49,0.5)/

0.3

0.2

0.1

1+23

A.1mol-L-的H3A溶液中存在：C(H)=C(OH-)+C(H2A-)+2C(HA-)+3C(A-)

B.25℃時H3A的第一級電離平衡常數(shù)數(shù)量級為10-3

+2

C.1mol-L-i的NaH2A溶液中存在：c(Na)>c(OH-)>c(H2A-)>c(HA)

+2

D.NaH2A溶液中存在：C(H3A)+C(H)=C(OH)+C(HA)

【答案】D

【解析】

【分析】根據(jù)圖知，C(H3A)=C(H2A)時,Kal=C(H+)=10-3-49;C(H2A-)=C(HA2-)時,Ka2=C(H+)=10-5.85；

【詳解】A.根據(jù)圖有2個交點，可知H3A是二元弱酸，H3A溶液中存在電荷守恒：

+2

C(H)=C(OH-)+C(H2A-)+2C(HA-),故A錯誤；

B.根據(jù)圖知，c(H3AAe(H2A-)時，K尸C(H+)=10-3.49,25℃時H3A的第一級電離平衡常數(shù)數(shù)量級為10-3故

B錯誤；

K1f)T4

C.NaH2A的水解常數(shù)為Kh=—其=10一儂1,電離常數(shù)為i(y5.85,其電離平衡常數(shù)大于水解平衡常

&]10

數(shù)，則H26以電離為主，溶液呈酸性，存在：c(Na+)>c(H2A-)>c(HA2-)>c(OH)故C錯誤；

D.由于H3A為二元弱酸，其不存在At則有NaH2A的物料守恒：c(Na+)=c(H3A)+c(H2A-)+c(HA2-)、電荷

守恒：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2A?2c(HA2-),將兩式進(jìn)行整理得到NaH2A溶液中存在的質(zhì)子守恒：

C(H3A)+C(H+)=C(OH)+C(HA2),故D正確；

故選：D。

8.某工廠廢水中含有Zn2+、Cd2\AF+、Fe2+、Fe3\SO廣等離子，可以通過“降溫結(jié)晶-化學(xué)沉淀-溶劑萃

取”的方法對金屬離子分別進(jìn)行分離和回收，圖1展示了實驗開發(fā)的金屬回收工藝。

AI(OH)3

<

O

EZn(OU)

超lc(OII)

姓

建

&

磨

夜

PH

圖I實驗工藝流程圖圖2293K金屬禺子濃度和pH的溶解度平衡圖

回答下列問題:

(1)取200mL廢水置于燒杯中，水浴加熱至60℃,攪拌的同時按照化學(xué)計量數(shù)之比加入硫酸鏤固體，待

其完全溶解后，在低溫時攪拌析出鏤明磯晶體，其化學(xué)式為NH4Al(SO4)2-12H2O,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

為。

(2)降溫結(jié)晶除掉了廢水中大部分鋁元素，還需將剩余鋁、鐵元素去除，故降溫結(jié)晶、過濾后，向濾液

中加入X溶液，將廢水中的Fe2+完全氧化為Fe3+,再調(diào)節(jié)pH為4.9。根據(jù)題意可推知X的電子式為

;濾渣1的主要成分是(填化學(xué)式)。

(3)工業(yè)上常采用有機磷酸類萃取劑P2O4來回收硫酸鋅。如果沒有設(shè)計萃取這一步驟，將會產(chǎn)生的影響

是;濾渣2的主要成分是(填化學(xué)式)；已知A1(OH)3在強堿溶液中生成[A1(OH)4T，且濾渣

2性質(zhì)類似A1(OH)3,請寫出濾渣2與強堿溶液反應(yīng)的離子方程式i。

(4)為提高資源利用率，水相經(jīng)過濾得到的廢液可在實驗工藝流程中步驟循環(huán)使用。

【答案】(I)(NH4)2SO4+A12(SO4)3+12H2O=2NH4Al(SO4)2-12H2。

(2)①.H：0：0：H②.Fe(OH)3、A1(OH)3

????

(3)①.鋅離子隨著一起析出②.Cd(OH)2?.Cd(OH)2+OH=[Cd(OH)3]-

(4)反萃

【解析】

【分析】由圖可知，廢水加入硫酸鏤降溫結(jié)晶，生成錢明研晶體，過濾分離出錢明磯晶體，濾液加入過氧

化氫將二價鐵轉(zhuǎn)化為三價鐵，再調(diào)節(jié)pH分離出氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀，過濾后萃取分離出鋅元素，得

到水相后加氨水生成Cd(OH)2沉淀得到濾渣2o

【小問1詳解】

廢水中含有Zn2+、Cd2+、AW、Fe2+、Fe3\SO;等離子，水浴加熱至60℃,攪拌的同時按照化學(xué)計量數(shù)

之比加入硫酸鏤固體，待其完全溶解后，在低溫時攪拌析出錢明研晶體，則溶液中鋁離子、硫酸根離子和

硫酸鍍反應(yīng)生成鍍明研晶體，反應(yīng)為(NH4)2SO4+A12(SO4)3+12H2O=2NH4Al(SO4)242H2O；

【小問2詳解】

過氧化氫具有強氧化性且反應(yīng)不引入新雜質(zhì)，故向濾液中加入X溶液，將廢水中的Fe2+完全氧化為Fe3+,

可推知X為過氧化氫，電子式為H：0：@：H；再調(diào)節(jié)pH為4.9由圖2可知，此時鐵離子、鋁離子完全沉

淀，故濾渣1的主要成分是Fe(OH)3、A1(OH)3；

【小問3詳解】

如果沒有設(shè)計萃取這一步驟，鋅離子會進(jìn)入水相中，隨著氨水的加入，溶液堿性增強，鋅離子會生成沉淀

析出，故將會產(chǎn)生的影響是鋅離子隨著一起析出；濾渣2是水相加入氨水后生成的，由圖2可知，加入氨

水生成Cd(OH)2沉淀，故主要成分是Cd(OH)2；

已知A1(OH)3在強堿溶液中生成[A1(OH)4「，且濾渣2性質(zhì)類似A1(OH)3,則濾渣2中Cd(0H)2與強堿溶液

反應(yīng)的離子方程式為Cd(OH)2+OH=[Cd(OH)3]-,

【小問4詳解】

水相經(jīng)過濾得到的廢液堿性已經(jīng)很強了，故不能用于鋁離子、鐵離子的去除，只能用于反萃取，故可在實

驗工藝流程中反萃步驟循環(huán)使用。

9.乙醛酸(OHC-COOH)是一種重要的有機化學(xué)中間體，具有極其活躍的化學(xué)性質(zhì)和廣泛的用途，常溫下易

溶于水，微溶于酒精，其有多種制備方法，如硝酸氧化法、過氧化氫氧化法和電解法等。

I硝酸氧化法

第一步：向三頸燒瓶中依次加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的乙二醛78.5mL,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的鹽酸17.2mL,蒸儲

水30mL；

第二步：攪拌并通入氧氣5分鐘，升溫至50℃,加入亞硝酸鈉固體2.5g,攪拌下升溫至60℃,緩慢分批

滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%硝酸溶液47mL(23分鐘加完)，恒溫下反應(yīng)2小時，然后升溫至75℃,攪拌30分鐘

反應(yīng)結(jié)束；

第三步：降溫結(jié)晶、過濾、洗滌，得到產(chǎn)品。

(1)裝置a、b的名稱分別為。

(2)在催化劑亞硝酸鈉的作用下，可用濃硝酸氧化乙二醛(OHC-CHO)制取乙醛酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式

為。

(3)第二步通入氧氣的目的是(用化學(xué)方程式并結(jié)合簡單文字說明)；硝酸需要緩慢分批加入的原

因是O

(4)第三步中洗滌產(chǎn)品所用的最佳試劑為。

II.過氧化氫氧化法

(5)乙二醛硝酸氧化法具有原料易得及反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點，但也存在明顯不足。因此用過氧化氫代替

硝酸制取乙醛酸的理由是o

II.電解法

(6)乙醛酸溶液可以由草酸(HOOC-COOH)水溶液經(jīng)電解獲得，請寫出電解過程中陰極的電極反應(yīng)式

________________O

【答案】(1)恒壓滴液漏斗球形冷凝管

(2)OHC-CHO+2HNC)3(濃)“曹OHC-COOH+2NO2T+H2O

(3)①.4NO2+O2+2H2O=4HNO3,若不通入氧氣，NO2溶于水可生成NO,NO具有還原性，可能會對

反應(yīng)產(chǎn)生影響②.控制反應(yīng)速率，防止反應(yīng)過快造成危險(4)酒精

(5)H2O2氧化不會產(chǎn)生污染，綠色環(huán)保

+

(6)HOOC-COOH+2e+2H=OHC-COOH+H2O

【解析】

【分析】硝酸氧化法是在加熱條件下硝酸將乙二醛氧化為乙二酸；過氧化氫氧化法是用過氧化氫做氧化劑

氧化乙二醛，也可以電解草酸水溶液得到乙二醛。

【小問1詳解】

根據(jù)儀器名稱，a為恒壓滴液漏斗，b為球形冷凝管。

【小問2詳解】

濃硝酸氧化乙二醛，硝酸的還原產(chǎn)物為Nth,乙二醛被氧化為乙醛酸，根據(jù)電子守恒、質(zhì)量守恒寫出反應(yīng)

的方程式為：OHC-CHO+2HNC>3(濃)fOHC-COOH+2NO2T+H2O0

NaNO2

【小問3詳解】

通入氧氣可以將硝酸的還原產(chǎn)物NCh轉(zhuǎn)化為HNCh,若不通入氧氣，NO2溶于水可生成NO,NO具有還原

性可能會對反應(yīng)產(chǎn)生影響。硝酸需分批緩慢加入，起到控制反應(yīng)速率的作用，防止反應(yīng)過快造成危險。

【小問4詳解】

乙醛酸微溶于酒精，所以用酒精洗滌產(chǎn)品。

【小問5詳解】

過氧化氫的還原產(chǎn)物是水，不會產(chǎn)生污染，綠色環(huán)保。

【小問6詳解】

草酸中碳元素的化合價為+3價，乙醛酸中碳的平均化合價為+2價，在陰極，Imol草酸得到2moi電子生

+

成Imol乙醛酸，電極反應(yīng)式為：HOOC-COOH+2e+2H=OHC-COOH+H2Oo

10.“十三五”期間，中國應(yīng)對氣候變化工作取得顯著成效，并向國際社會承諾2030年前“碳達(dá)峰”，2060年

前實現(xiàn)“碳中和”。CO2的回收及綜合利用越來越受到國際社會的重視，故有效開發(fā)利用CO2成為科研熱

點?；卮鹣铝袉栴}：

(1)CO2合成淀粉。2021年9月23日，中國科學(xué)院召開新聞發(fā)布會，介紹我國科學(xué)家歷時6年多科研攻

關(guān)，世界上首次在實驗室中實現(xiàn)從二氧化碳到淀粉分子的全合成。提純含有氯化鈉雜質(zhì)的淀粉溶液的方法

為0

(2)CO2合成二甲醛

存在反應(yīng)：

I.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH,

n.2CO2(g)+6H2(g).CH3OCH3(g)+3H2O(g)Aft

①在一定條件下，僅發(fā)生反應(yīng)II。在該條件下，向5L恒容密閉容器中充人物質(zhì)的量之比為1:3的CCh和

E混合氣體，在不同催化劑作用下合成二甲酸，相同時間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示。

體化MA'

催化劑cj

T2T3T4is度水

其中在催化劑(填或"C”)作用下，可使該反應(yīng)的活化能最小。若忽略溫度對催化劑的影響，

則AH20(填“〉”或，＜")，理由是o

②一定溫度下，向填充有催化劑的恒容密閉容器中充入等物質(zhì)的量的CCh和H2,同時發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)

IL15min末反應(yīng)達(dá)到平衡。測得反應(yīng)前容器內(nèi)壓強為P。，平衡時二甲醛氣體的分壓為Pi,氫氣的分壓為

P2o

(I)下列事實能說明容器內(nèi)反應(yīng)均達(dá)到平衡狀態(tài)的是O

A.氫氫鍵不再斷裂B.CO2與H2的個數(shù)之比不再改變

C.容器內(nèi)氣體的壓強不再改變D.容器內(nèi)氣體的密度不再改變

(II)二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率為(用含P。、Pi、P2的代數(shù)式表示)。

(III)該溫度下，反應(yīng)II的平衡常數(shù)羥=(以分壓表示，分壓=總壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，用含Po、Pi、P2

的代數(shù)式表示)。

③二甲醛常用作燃料電池的燃料，若使用了1kg二甲酸，則理論上電路中通過的電量為______庫侖(保留

兩位有效數(shù)字，已知e=1.60xl019C)o

(3)CO2制甲醇(MT)和二甲醛(DME)我國科研團(tuán)隊研究發(fā)現(xiàn)使用GaZrOx雙金屬氧化物催化劑實現(xiàn)CO2

加氫制甲醇(MT)和二甲醛(DME)的活性明顯優(yōu)于純GazCh和ZrCh催化劑，其反應(yīng)機理如圖所示。下列有關(guān)

敘述正確的是

A.步驟a-b有化學(xué)鍵的斷裂和形成

B.中間體c可通過氫化等步驟得到甲醇(MT)和二甲醛(DME)

C.反應(yīng)過程中Ga的成鍵數(shù)目保持不變

D.氧空位用于捕獲CO2,氧空位個數(shù)越多，速率越快

【答案】(1)滲析法(2)①.A②.<③.a點為平衡點，溫度升高，CO2的轉(zhuǎn)化率降低，平

P82P2

衡逆向移動，說明是放熱反應(yīng)④.BC⑤.°~p~xlOO%萬一弭叫)⑦.

26

°(4P1+P2).(P2)

2.5X107(3)AB

【解析】

【小問1詳解】

含NaCl雜質(zhì)的淀粉溶液，淀粉可以形成膠體，膠體顆粒不能透過半透膜，可選滲析法分離。

【小問2詳解】

①由圖可知，相同溫度、相同時間，在催化劑A作用下，CCh的轉(zhuǎn)化率最高，即催化劑A加快反應(yīng)速率的

效果最好，故催化劑A使該反應(yīng)的活化能最??；

a點為平衡點，溫度升高，CCh的轉(zhuǎn)化率降低，平衡逆向移動，說明是放熱反應(yīng)，AHzO；

②(I)A.反應(yīng)為可逆反應(yīng)，正逆反應(yīng)同時存在，平衡時正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，氫氫鍵不會不再斷

裂，A錯誤；

B.兩個反應(yīng)中，C02與H2的系數(shù)的最簡比不一樣，故CCh與H2的個數(shù)之比保持不變，則物質(zhì)的量之比

保持不變，可說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B正確；

C.反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等，容器內(nèi)氣體的壓強不再改變，可說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C正確；

D.恒容密閉容器中體積不變，混合氣體的總質(zhì)量不變，則容器內(nèi)氣體的密度一直不變，不能說明反應(yīng)達(dá)

到平衡狀態(tài)，D錯誤；

故選BC；

(II)恒容恒溫壓強比等于物質(zhì)的量比；容器中充入等物質(zhì)的量的CO2和H2,反應(yīng)前容器內(nèi)壓強為Po,則起

P

始時CO2和H2的分壓均為二，平衡時反應(yīng)H中，平衡時二甲醛氣體的分壓為P1,則C02分壓減小2P1,

2

H2分壓減小6P1,H2O分壓增加3Pi,已知平衡時氫氣的分壓為P2,則反應(yīng)I中H2分壓減小(九-6P1-P2),

2

ppp

因此反應(yīng)I中CCh分壓減小('-6PI-P2),整個反應(yīng)共減少分壓為("-6P「P2)+2PI=(」L-4PI-P2),二氧化

222

P

-y-4Pj-P2P-8P-2P

碳的平衡轉(zhuǎn)化率為—X1OO%=」_1_-X100%；

LQ_兄

2

(III)根據(jù)II分析可知，平衡時CO2分壓為泉吟-6P「P2)+2P1]=4P1+P2,H2分壓為P2,二甲醛氣體的分

pP

壓為Pl,H2O分壓為('《Pi-PzHBPiY,sPi-Pz),該溫度下，反應(yīng)n的平衡常數(shù)

22

K=P(CHQCH3)p(H2O)3_K,(1^-3耳正2)3

26-26；

p-ACO2).XH2)(4P1+P2).(P2)

③二甲醛完全燃燒生成二氧化碳，碳元素從-2價升到+4價，ImolCH30cH3反應(yīng)轉(zhuǎn)移12moie\1kg

m1000g[

CH3OCH3的物質(zhì)的量為n=逅=--~-=21.74mol,理論上電路中通過的電量為

M46g/mol

21.74molx12x6.02x1023moHx1.60x1019C=2.5x107C?

【小問3詳解】

A.步驟a—b氫氣參與反應(yīng)，H-H鍵斷裂，形成O-H鍵，有化學(xué)鍵的斷裂和形成，A正確；

B.由圖可知，中間體c可通過氫化等步驟得到甲醇(MT)和二甲醛(DME),B正確；

C.a物質(zhì)中Ga成鍵數(shù)目是4,d物質(zhì)中Ga成鍵數(shù)目是3,反應(yīng)過程中Ga的成鍵數(shù)目有變化，C錯誤；

D.氧空位用于捕獲CO2,同時也捕捉了氫氣，氧空位個數(shù)越多，捕獲的二氧化碳不一定越多，速率不一

定越快，D錯誤；

故選AB?

ILCuaSnbSc屬于三元化合物，是一種重要的半導(dǎo)體和非線性光學(xué)材料，具有杰出的熱學(xué)、光學(xué)和機械等性

質(zhì)，因而備受人們的廣泛關(guān)注。回答下列問題：

(1)CuaSnbSc中Cu元素有+1和+2兩種價態(tài)，從結(jié)構(gòu)上分析基態(tài)Cu+、CM+中更穩(wěn)定，原因是

;其中CW+可與CN-形成配離子［Cu(CN)4p,Imol該配離子中含有。鍵的物質(zhì)的量為

_______molo

(2)該三元化合物的四方相晶體結(jié)構(gòu)如圖(a)所示，其化學(xué)式為—

(3)CuaSnbSc的四方相晶體結(jié)構(gòu)中Cu+離子在晶胞中的配位數(shù)是,S原子的雜化類型是。

(4)錫有白錫和灰錫兩種單質(zhì)，白錫晶體中錫原子為六方最密堆積，如圖(b)所示，灰錫晶體的結(jié)構(gòu)類似

于金剛石，如圖(c)所示，則白錫晶體和灰錫晶體晶胞中原子空間利用率之比為(保留三位有效數(shù)

字)，其中一個白錫晶胞中存在______個四面體空隙(四面體空隙：由四個球體圍成的空隙)。

【答案】(1)①.Cu+②.Cu+的價電子排布式為3』。，為全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；而CF+的價電子排布

式為3d9,不是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)③.8

*3*8

(2)Cu3SnS4(3)①.4sp

(4)2.179②.4

【解析】

【小問1詳解】

Cu、Sn、S中Cu元素有+1和+2兩種價態(tài)，從結(jié)構(gòu)上分析基態(tài)Cu+更穩(wěn)定，原因是Cu+的價電子排布式為

3d10,為全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；而CM+的價電子排布式為3d%不是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；其中CM+可與CN-形成配離子

2

[CU(CN)4]-,每個CN-中有1個◎鍵，四個配位鍵為4個◎鍵，1mol該配離子含有。鍵的物質(zhì)的量為

8molo

【小問2詳解】

Cu的個數(shù)為8X』+8X^+I=6,Sn的個數(shù)為2X^+4XL=2,S的個數(shù)為8,該三元化合物的化學(xué)式為

8224

Cu3SnS4o

【小問3詳解】

以體心Cu+為例，與4個S2-相連，故配位數(shù)為4；S原子形成4個。鍵，S原子為sp3雜化。

【小問4詳解】

白錫中錫原子半徑為ga,白錫的晶胞為鎂型，晶胞為圖(b)的三分之一，