湖南省长沙市2022-2023学年高三上学期1月期末考试化学试题
一、单选题
1．（2023高三上·长沙期末）湖南省有众多国家级非物质文化遗产，如湘绣、醴陵彩瓷、苗银锻造工艺、安化黑茶等。下列说法错误的是
A．技艺精湛的湘绣，绣线分为丝线、线线、织花线、金银线等，其中丝线的主要成分是蛋白质
B．陶瓷的生产以黏土和石灰石为主要原料
C．苗族银饰锻制工艺需要使用较多的银质材料，银质材料在常温下化学性质比较稳定
D．安化黑茶制作中的发酵工序涉及了氧化还原反应
【答案】B
【知识点】陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途；氨基酸、蛋白质的结构和性质特点
【解析】【解答】A．丝线是一种用蚕丝制成的线，主要成分是蛋白质，A不符合题意；
B．生产陶瓷的主要原料是黏土，不需要使用石灰石，B符合题意；
C．银的金属活动性顺序在氢后面，所以银质材料在常温下化学性质比较稳定，C不符合题意；
D．黑茶制作的基本工艺流程是杀青、初揉、渥堆、复揉、烘焙，其中渥堆是发酵工序，涉及氧化还原反应，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．丝线是一种用蚕丝制成的线；
B．生产陶瓷不需要使用石灰石；
C．银的金属活动性顺序在氢后面；
D．利用氧化还原反应中有元素化合价发生变化判断。
2．（2023高三上·长沙期末）下列化学用语或图示表达错误的是
A．原子核内中子数为20的氯原子：
B．H2O的VSEPR模型
C．二氧化碳的电子式：
D．p-pπ键电子云轮廓图
【答案】A
【知识点】元素、核素；球棍模型与比例模型；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．原子符号表示中，左下角为质子数，左上角为质量数，质量数等于质子数与中子数的和，则原子核内中子数为20的氯原子质量数为17+20=37，可表示为：，A符合题意；
B．H2O分子中中心O原子价层电子对数是2+=4，O原子上有2对孤电子对，故其分子的VSEPR模型为，B不符合题意；
C．CO2分子中C原子与2个O原子形成4对共用电子对，三个原子在同一直线上，使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，其电子式为：，C不符合题意；
D．P-Pπ键的原子轨道以肩并肩方式重叠形成π键，故其电子云轮廓图为，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．原子符号表示中，左下角为质子数，左上角为质量数，质量数=中子数+质子数；
B．依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定VSEPR模型；
C．CO2分子中C原子与2个O原子形成4对共用电子对；
D．P-Pπ键的原子轨道以肩并肩方式重叠形成π键。
3．（2023高三上·长沙期末）下列实验装置、试剂选用或操作正确的是
A．用图1所示装置制备并干燥收集
B．用图2所示装置收集
C．用图3所示装置制备氢氧化铁胶体
D．用图4所示装置除去气体中的
【答案】B
【知识点】指示剂；化学实验方案的评价
【解析】【解答】A．氨气的密度小于空气，收集氨气应用向下排空气法，导管要伸到试管底部，A不符合题意；
B．二氧化硫的密度大于空气，可用向上排空气法收集，盛有氢氧化钠溶液的烧杯可吸收多余的二氧化硫，防止污染空气，烧杯中倒置的漏斗可防倒吸，B符合题意；
C．饱和氯化铁溶液滴入溶液得到的是氢氧化铁沉淀，C不符合题意；
D．气体应长进短出，短进长出的话，气体会将溶液压出洗气瓶，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A．气体密度小于空气，应用向下排空气法收集；
B．依据气体的性质分析；
C．应用水解法制备氢氧化铁胶体 ；
D．洗气应“长进短出”。
4．（2023高三上·长沙期末）下列各组离子能大量共存，当加入相应试剂后会发生化学变化，且发生反应的离子方程式正确的是
选项 离子组 加入试剂 加入试剂后发生的离子反应
、、 NaHSO4 3Fe2++NO3 +4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
B Ca2+、HCO3-、Cl 少量NaOH(aq) Ca2++2HCO3 +2OH =2H2O+CaCO3↓+CO32
C K+、HCO3-、AlO2- 通入少量CO2 2AlO2 +3H2O+CO2=2Al(OH)3↓+CO32
D NH4+、Al3+、SO42 少量Ba(OH)2 2NH4++SO42 +Ba2++2OH-=2NH3 H2O+BaSO4↓
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【知识点】离子共存；离子方程式的书写
【解析】【解答】A．在酸性条件下具有强氧化性，能被硝酸氧化成，其反应为，项符合题意；
B．根据以少定多原则，向碳酸氢钙溶液中加入少量NaOH溶液，离子方程式为，B项不符合题意；
C．AlO2-和HCO3 不能共存，AlO2 +HCO3 +H2O=Al(OH)3↓+CO32 ，C项不符合题意；
D．向含有NH4+、Al3+的溶液中加入少量Ba(OH)2，Al3+结合OH-能力比强，所以Al3+先反应，离子方程式为：3Al3++3SO4 2 +3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓，D项不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．NO3 在酸性条件下具有强氧化性，Fe2+能被硝酸氧化成Fe3+；
B．根据以少定多原则，不会生成碳酸根离子；
C．AlO2-和HCO3 反应；
D．Al3+结合OH-能力比强，先反应。
5．（2023高三上·长沙期末）某农药杀虫剂中含有的成分如图。已知X、Y、Z、N、M为原子序数依次增大的短周期元素，已知Y、Z位于同一个周期，X、N位于同一主族。则下列说法错误的是
A．电负性大小排序：
B．该化合物难溶于水，不能与水形成氢键
C．该化合物可与、等形成配合物
D．M的最高价氧化物的水化物形成的浓溶液能与M的气态氢化物反应
【答案】B
【知识点】物质的结构与性质之间的关系
【解析】【解答】A．根据题意，结合物质的结构可知，X、Y、Z、X、M分别为H、C、N、Na、S元素，因此电负性，A不符合题意；
B．该物质为离子化合物，且有氮原子可以与水形成氢键，因此可易溶于水，符合题意；
C．该化合物中N、S原子含有孤对电子，可以与含有空轨道的、等形成配位键，C不符合题意；
D．硫酸的浓溶液与硫化氢能发生氧化还原反应，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A．非金属性越强，则电负性越大；
B．氢键是电负性强的原子（如N、O、F等）和与另一个电负性强的原子共价结合的氢原子间形成的键；
C．N、S原子含有孤对电子，、等含有空轨道，可以形成配位键；
D．依据价态归中规律分析。
6．（2023高三上·长沙期末）二甲基亚砜分子式为，常温下为无色无臭的有毒的透明液体，能溶于水、乙醇、丙醇、苯和氯仿等大多数有机物，被誉为“万能溶剂”。工业上常采用甲醇和硫化氢在-氧化铝作用下生成二甲基硫醚；二甲基硫醚再与二氧化氮反应生成二甲基亚砜。下列说法错误的是
A．甲醇和硫化氢制二甲基硫醚的方程式为
B．二氧化氮可采用硫酸与亚硝酸钠反应制得，其中硫酸作还原剂
C．制二甲基亚砜的过程中二甲基硫醚中的硫元素失电子，被氧化
D．二甲基亚砜[(CH3)2SO]分子中存在键
【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型；氧化还原反应
【解析】【解答】A．甲醇和硫化氢在-氧化铝作用下生成二甲基硫醚，发生的是取代反应，其反应方程式为：，A不符合题意；
B．亚硝酸根离子与酸发生歧化反应生成二氧化氮、一氧化氮和水，亚硝酸钠既作氧化剂又作还原剂，B符合题意；
C．制二甲基亚砜的过程中二甲基硫醚中的硫元素化合价升高，失电子被氧化，C不符合题意；
D．二甲基亚砜[(CH3)2SO]分子中S与O原子以共价双键相连，所以分子内存在键，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．甲醇和硫化氢在-氧化铝作用下生成二甲基硫醚，发生的是取代反应；
B．硫酸中元素化合价不变；
C．元素化合价升高，失电子被氧化；
D．依据单键是σ键，双键一个σ键和一个π键，三键是一个σ键和两个π键。
7．（2023高三上·长沙期末）五倍子是一种常见的中草药，其有效成分为X，在一定条件下X可分别转化为Y、Z。下列说法错误的是
A．不能用酸性鉴别X和Y
B．Y可以和水形成氢键
C．Z中所有碳原子不一定在同一平面上
D．与溶液反应时，最多可消耗
【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A．X含碳碳双键和醇羟基，都能使酸性溶液褪色，Y含酚羟基，也能使酸性溶液裉色，不能鉴别，故A不符合题意；
B．Y含多个羟基，可与水形成氢键，故B不符合题意；
C．由于单键可旋转，则所有碳原子不一定在同一平面上，故C不符合题意；
D．Z中酚羟基、酯基水解生成的羧基和酚嵯基、羧基能和反应，Z分子中含有5个酚羟基、1个羧基、1个能水解生成羧基和酚羟基的酯基，所以最多能消耗，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．依据官能团的性质，二者性质相同；
B．氢键是电负性强的原子（如N、O、F等）和与另一个电负性强的原子共价结合的氢原子间形成的键；
C．由于单键可旋转，则所有碳原子不一定在同一平面上；
D．依据官能团的性质。
8．（2023高三上·长沙期末）医学上利用碳酸锌 (ZnCO3)为原料，通过热分解来制备氧化锌，同时产生。氧化锌有六边纤锌矿和立方闪锌矿两种常见晶体结构，晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A．碳酸锌的组成元素在元素周期表中属于同区元素
B．晶体碳化硅与立方闪锌矿的晶胞结构相似，晶体中粒子之间的作用力也相同
C．六边纤锌矿和立方闪锌矿两种氧化锌晶体中，锌原子周围配位的氧原子数目不相同
D．六边纤锌矿和立方闪锌矿两种氧化锌晶体的空间利用率相同，晶胞密度也相同
【答案】D
【知识点】晶胞的计算；晶体的定义
【解析】【解答】A．碳酸锌的组成元素中，与属于区元素，属于区元素，不属于同区元素，不符合题意；
B．晶体碳化硅为共价晶体，原子之间的作用力为共价键，氧化锌为离子晶体，离子之间的作用力为离子键，B不符合题意；
C．由两种氧化锌晶体的晶胞结构可以看出，锌原子位于4个氧原子形成的四面体内部，氧原子位于4个锌原子形成的四面体内部，即锌原子和氧原子的配位数均为4，C不符合题意；
D．图示氧化锌晶体为两种晶体类型不同的离子晶体，锌原子和氧原子都填充在四面体空隙中，所以两种晶体的空间利用率相同，均为74.05%，故晶胞密度也相同，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．依据原子构造原理分析；
B．晶体类型不同， 粒子之间的作用力不同 ；
C．依据晶体的晶胞结构分析；
D．依据晶体的空间利用率相同分析。
9．（2023高三上·长沙期末）钠碱脱硫液 (NaOH+Na2SO3)吸收一定量气体后，可通过如图装置实现再生，下列说法正确的是
A．电极a应接电源的正极
B．膜应为阳离子交换膜
C．出液2的pH大于进液的pH
D．电路中每通过2mol电子，阳极区域会产生11.2L的气体
【答案】B
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．根据上述分析可知，电极a为电解池的阴极，应接电源的负极，A不符合题意；
B．根据上述分析可知，钠离子要从中间区通过交换膜进入左侧阴极区，所以m为阳离子交换膜，B符合题意；
C．电解池b极区水发生氧化反应，产生氧气和氢离子，氢离子虽移向中间区，但水减少，所以硫酸浓度会增大，C不符合题意；
D．题干未标明是否是标准状况，不能准确计算电路中每通过2mol电子，阳极区域会产生气体的体积，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．电解池中，阳极与电源正极相连，阴极与电源负极相连；
B．电解时，阴离子会由阴极区通过阴离子交换膜向阳极区移动，阳离子会由阳极区通过阳离子交换膜向阴极区移动；
C．考虑体系中水减少；
D．题干未标明是否是标准状况，不能计算。
10．（2023高三上·长沙期末）从废旧铅蓄电池铅膏(主要含和等，还有少量的盐或氧化物等)中回收铅的工艺流程如下：
下列说法正确的是
A．和溶液反应的离子方程式：
B．的主要作用是作氧化剂，氧化
C．对于离子，其中心原子的杂化方式为
D．电解时，阳极、阴极材料可分别用石墨、铅
【答案】D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；物质的分离与提纯
【解析】【解答】A．与溶液反应生成更难溶的，转化后生成的碳酸铅可由酸浸进入溶液中，转化反应的离子方程式：，A不符合题意；
B．第一步“溶浸”中中元素的化合价降低，做氧化剂，做还原剂，B不符合题意；
C．对于，其中心原子的价层电子对数为4，杂化方式为，故C不符合题意；
D．电解四氟合硼酸铅溶液时，石墨是电解池的阳极，铅是阴极，铅离子在阴极得到电子发生还原反应生成铅，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．依据沉淀转化判断；
B．依据元素化合价升高，需要加入氧化剂；元素化合价降低，需要加入还原剂。
C．依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定杂化类型；
D．依据流程中的产物分析判断。
11．（2023高三上·长沙期末）25℃时，往溶液中滴入溶液，体系中、、溶液的体积与溶液pH的关系如图所示。下列说法正确的是
A．曲线②表示与溶液pH的关系
B．a点对应的溶液中：
C．b点对应的溶液中：
D．25℃时，HA的电离平衡常数的数量级为
【答案】C
【知识点】溶液pH的定义；离子浓度大小的比较；电离平衡常数
【解析】【解答】A．往溶液中滴入溶液，发生反应：，体系中随溶液的增大而增大，随溶液的增大而减小，故曲线①表示与溶液的关系，A不符合题意；
B．点对应的溶液中存在和两种溶质，且二者的物质的量之比为，该溶液中的电荷守恒式为，物料守恒式为，联立电荷守恒式及物料守恒式可得：，B不符合题意；
C．b点对应的溶液即，结合电荷守恒式可得溶液中：，故，C符合题意；
D．曲线①、曲线②的交点处有，即，的电离平衡常数，其数量级为，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．依据图中曲线变化趋势判断；
B．依据电荷守恒和物料守恒；
C．依据溶液中酸碱性和电荷守恒；
D．利用曲线①、曲线②的交点计算。
二、多选题
12．（2023高三上·长沙期末）偶联反应(布赫瓦尔德-哈特维希反应)是合成芳胺的重要方法，反应机理如图(图中Ar表示芳香烃基，表示为副反应)。下列说法正确的是
A．该变化过程中涉及到的有机反应类型仅限于取代和加成反应
B．该体系中3、5和8都是中间体
C．理论上最多能消耗
D．若原料用和，则可能得到的产物为、和
【答案】B,D
【知识点】有机分子中基团之间的关系；有机物的推断
【解析】【解答】A．该过程中，8→10为消去反应，A不符合题意；
B．根据图示，9是主产物、10、11是副产物，3、5和8都是反应的中间体，B符合题意；
C．根据题意，发生反应+2+2HBr，理论上1mol最多能消耗2mol，C不符合题意；
D．若原料用和，反应的主产物是，副产物为和，D符合题意；
故答案为：BD。
【分析】A.8→10为消去反应；
B．根据中间体反应前和反应后均没有，只在过程中出现；
C．根据题中反应物和产物的关系；
D．依据图中信息和反应物的性质判断。
13．（2023高三上·长沙期末）一定温度和压强下，在两个容积均为1L的密闭容器中，充入一定量的A和B，发生反应：。相关反应数据如下表所示(已知在、下，A、B、C、D都是气态)
容器编号 压强 温度 起始物质的量/mol 10s时物质的量/mol
A B C
Ⅰ 0.2 0.2 0.05
Ⅱ 0.2 0.2 0.05
Ⅲ 0.2 0.2 0.05
下列说法正确的是
A．该反应的
B．在容器Ⅲ中，A，B中至少有一种呈非气态
C．10s时，容器Ⅱ中的反应一定处于平衡状态
D．若起始时，向容器II中充入、、和，反应将向正反应方向进行
【答案】B,C
【知识点】化学平衡状态的判断；等效平衡
【解析】【解答】A．根据分析对比，容器Ⅱ的温度比容器Ⅰ的高，则容器Ⅱ的反应速率更快，但10s时生成的C相同，则容器Ⅱ中的反应一定发生了逆向移动，因此，该反应，A不符合题意；
B．容器Ⅲ的压强比容器Ⅰ的大，则容器Ⅲ的反应速率更快，但10s时生成的C相同，则容器Ⅲ中的反应一定发生了逆向移动，因此，在容器Ⅲ中，A、B中至少有一种呈非气态，使反应物中气体的化学计量数小于生成物，加压平衡逆移，B符合题意；
C.10s时，容器Ⅱ中的反应一定处于平衡状态，C符合题意；
D．容器Ⅱ达到平衡状态，可列出三段式
2A(g)+ 2B(g) C(g)+ 2D(g)
起始（mol/L） 0.2 0.2 0 0
转化（mol/L） 0.1 0.1 0.05 0.1
平衡（mol/L） 0.1 0.1 0.05 0.1
则
若起始时，向容器Ⅱ中充入，，和，
，
则反应将向逆向进行，D不符合题意；
故答案为：BC。
【分析】A．根据影响化学平衡移动的因素分析；
B．同A分析；
C.利用“变者不变即平衡”；
D．通过计算比较Qc与K的大小判断；
14．（2023高三上·长沙期末）实验室可在硝酸铁晶体的催化下，用液氨与钠制备氨基钠(NaNH2)。如图装置(夹持、搅拌、尾气处理装置已省略)。已知：几乎不溶于液氨，易与水、氧气等反应。下列说法正确的是
A．加入钠之前向装置A中通入氨气的目的是增大液氨的量，提高钠的转化率
B．装置B的可以防止外界氧气和水蒸气进入装置
C．钠与液氨的反应方程式为
D．从反应后A的混合液中提纯氨基钠的操作方法是蒸发结晶
【答案】B,C
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】在硝酸铁催化下钠与液氨的反应来生成和氢气，其化学方程式为：，该反应是放热反应，为保证液氨处于微沸状态，需要用冷却液控制一定的温度。
A．易与水和氧气发生反应，加入钠之前处先通入氨气的目的是排尽密闭体系中空气，选项不符合题意；
B．装置中可防止氧气、水进入密闭体系，选项B符合题意；
C．钠与液氨反应生成NaNH2和氢气，反应的化学方程式为，选项C符合题意；
D．反应后难溶于液氨中，可过滤除去液氨，得到产品，选项D不符合题意；
故答案为：BC。
【分析】A．易与水和氧气发生反应；
B．利用已知信息判断；
C．钠与液氨反应生成NaNH2和氢气；
D．过滤用于分离难溶性固体与可溶性液体混合物。
三、综合题
15．（2023高三上·长沙期末）碳酸锰(MnCO3)是制造电信器材的软磁铁氧体，也用作脱硫的催化剂，瓷釉、涂料和清漆的颜料。工业上利用软锰矿(主要成分是，还含有、、CuO等杂质)制取碳酸锰的流程如下图所示：
已知：①还原焙烧的主反应为
②氧化能力
可能用到的数据如下：
氢氧化物
开始沉淀pH 1.5 6.5 4.2 8.3
沉淀完全pH 3.7 9.7 7.4 9.8
根据要求回答下列问题：
（1）基态锰原子的价层电子排布式为 ，中存在过氧键(—O—O—)，请问中S的化合价为 。
（2）在实验室进行步骤A操作时，可能用到的主要仪器为____。
A．坩埚 B．蒸发皿 C．烧杯
（3）步骤E中调节，其目的是 。
（4）步骤G发生的离子方程式为 ，若恰好沉淀完全时测得溶液中的浓度为2.2×10 6mol L 1，则Ksp(MnCO3)= 。
（5）实验室可以用Na2S2O8溶液来检验Mn2+是否完全发生反应，请写出对应的离子方程式 。
【答案】（1）；+6
（2）A
（3）使转化为而除去，不影响
（4）；
（5）
【知识点】无机物的推断；物质的分离与提纯
【解析】【解答】（1）Mn元素原子序数为25，核外电子数25，基态锰原子的价层电子排布式为；中存在过氧键(—O—O—)，O元素存在-1价，S为主族元素，最高正价不超过最外层电子数，所以为价；
故答案为：；+6；
（2）在实验室进行步的骤A为焙烧，固体焙烧应在坩埚中进行；
故答案为：A；
（3）步骤D加入将氧化成；加入10%NaOH溶液调pH为，根据表中数据可知，其目的为使转化为而除去，不影响；
故答案为：使转化为而除去，不影响；
（4）步骤F为过滤，滤液中含有，步骤G为加入沉锰，反应为；恰好沉淀完全时，，测得溶液中CO32-的浓度为2.2×10 6mol L 1，Ksp(MnCO3)=2.2×10 6mol L 1×10 5mol L 1=2.2×10 11；
故答案为：2HCO3 +Mn2+=MnCO3↓+CO2↑+H2O；2.2×10 11；
（5）根据氧化还原反应规律，氧化能力S2O82 >MnO4 >SO42 ，所以用Na2S2O8溶液来检验Mn2+，Mn从+2价升高为+7价，O从 1价降为 2价，根据电子守恒，再结合电荷守恒和原子守恒得发生反应为2Mn2++5S2O82 +8H2O=16H++10SO42 +2MnO4 ；
故答案为：2Mn2++5S2O82 +8H2O=16H++10SO42 +2MnO4 。
【分析】（1）依据原子构造原理分析；
（2）灼烧固体需要三脚架、泥三角、酒精灯、玻璃棒、坩埚、坩埚钳。
（3）加入试剂目的是调整pH但是不能引入杂质；
（4）根据反应物和产物的化学式，利用电荷守恒、原子守恒书写。
（5）根据氧化还原反应规律，利用电子守恒、电荷守恒和原子守恒。
16．（2023高三上·长沙期末）2021年中国政府工作报告中提出碳中和目标：在2030年前达到最高值，2060年前达到碳中和。因此对二氧化碳的综合利用显得尤为重要。
（1）通过电解的方式可实现对二氧化碳的综合利用。2022年7月香港中文大学王莹教授研发新型电解槽实现二氧化碳回收转化效率达到60%以上。
双金属催化剂在某介质中催化转化为转化示意图如图所示，请写出其电极反应方程式： 。
（2）在席夫碱(含“”有机物)修饰的纳米金催化剂上，直接催化加氢成甲酸。其反应历程如下图所示，其中吸附在催化剂表面上的物质用*标注。
该历程中起决速步骤的化学方程式是 ；
（3）通过使用不同新型催化剂，实现二氧化碳加氢合成转化为二甲醚 (CH3OCH3)也有广泛的应用。
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
①
②起始压强为4.0MPa、恒压条件下，通入氢气和二氧化碳的的情况下，不同温度下的平衡转化率和产物的选择性(选择性是指生成某物质消耗的占消耗总量的百分比)如下图所示：
当温度超过290℃，的平衡转化率随温度升高而增大的原因是 。在上图中，在200℃时，若经过0.2s该平衡体系即达到平衡。计算分压的平均变化速率为 ；此时对于反应Ⅰ的 (保留三位有效数字)
【答案】（1）
（2）
（3）；反应Ⅲ为吸热反应，当温度超过290℃，反应Ⅲ占主导因素，的选择性增大得更快，更有利于反应Ⅲ正向移动，故的转化率随温度升高而增大；1.5；
【知识点】盖斯定律及其应用；化学反应速率；化学平衡常数；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）根据图示可知，在碱性条件下得电子被还原转化为，其电极反应式为：；
（2）起决速步骤为正反应活化能最高的步骤，根据图示可知，该步骤为TS-2，即反应为：；
（3）①根据盖斯定律可知，反应Ⅰ×2+II可得到，所以对应的反应焓变=；
②反应Ⅲ为吸热反应，当温度超过290℃，反应Ⅲ占主导因素，的选择性增大得更快，更有利于反应Ⅲ正向移动，故的转化率随温度升高而增大；
设起始为，的起始分压，的平衡转化率50%，则转化的为，二甲醚的选择性为80%，则说明有的转化为二甲醚。的起始分压为，达平衡时分压为，则
，分压的平均变化速率：；
，则反应达到平衡后各物质的物质的量分别为n(CO2)=(1-0.5)mol=0.5mol，n(H2)=(4-3×0.5)mol=2.5mol，n(CH3OH)=(0.5-0.5×80%)mol=0.1mol，n(CH3OCH3)=( )mol=0.2mol，n(H2O)= (0.5+)mol=0.7mol，总气体的物质的量，所以反应I的Kp==MPa。
【分析】（1）根据反应中元素化合价降低，得电子，发生还原反应；
（2）起决速步骤为正反应活化能最高的步骤；
（3）①根据盖斯定律；
②依据反应的主次判断；利用“三段式”法计算。
17．（2023高三上·长沙期末）某化学兴趣小组为了探究在相同条件下，草酸根()的还原性是否强于，进行了如下三个实验。
【实验1】通过和在溶液中的反应比较和的还原性强弱。实验操作与现象如下：
在避光处，向溶液中缓慢加入溶液至过量，搅拌，充分反应后，冰水浴冷却，过滤后得到翠绿色溶液和翠绿色晶体，并留存翠绿色溶液a待用。
已知：Ⅰ.草酸 ()为二元弱酸。
Ⅱ.三水三草酸合铁酸钾[]为翠绿色晶体，光照易分解。其水溶液中存在： 请回答：
（1）实验室配制溶液时若不加盐酸一起进行配制，常常得到红褐色的溶液，请用离子方程式说明原因 。
（2）取实验1中少量晶体洗净，配成溶液，滴加KSCN溶液，不变红。继续加入硫酸，溶液变红，说明晶体中含有+3价的铁元素。加硫酸后溶液变红的原因是 。
（3）经检验，翠绿色晶体为。为了确认实验1中是否发生了氧化还原反应，取少量翠绿色溶液a，向其中滴加 (填序号)末见明显现象。
A．少量KSCN溶液 B．少量溶液 C．少量HCl溶液
该小组据此判断氧化还原没有发生。请简述未发生氧化还原反应的原因 。
（4）【实验2】通过比较与、反应的难易，判断二者还原性的强弱。实验操作与现象如下：
①向溶液中加入溶液，过滤，立即产生黄色沉淀；
②洗涤①中的黄色沉淀(已知：为黄色固体，微溶于水，可溶于强酸)，向其中加入过量的溶液，振荡，静置，反应剧烈放热，产生大量的红褐色沉淀和无色气体；
③待充分反应后，向其中加入稀硫酸，调节pH约为4，得到翠绿色溶液。请回答：
证明被氧化的实验现象是 。
（5）以上现象能否说明没有被氧化。请判断并说明理由： 。
（6）【实验3】利用电化学装置进行实验，其装置如图：
用溶液、溶液和其他试剂，设计图的装置进行实验比较和的还原性强弱，一段时间的实验后，该小组依据实验所观察到的现象做出了比还原性强的实验结论。则下列实验现象描述能支持这一结论的有：____。(填序号)
A．电流表指针发生偏转
B．取左侧烧杯内溶液滴加氢氧化钠溶液，出现红褐色沉淀
C．取左侧烧杯内溶液滴加溶液，有蓝色沉淀生成
D．右侧烧杯的电极附近有无色气泡生成，经实验，该气体能使澄清石灰水变浑浊。
【答案】（1）
（2）溶液中存在平衡：，加入硫酸后，与结合生成，使平衡正向移动，增大，遇溶液变红
（3）B；与生成稳定的，浓度降低，的氧化性和的还原性减弱
（4）(2)中产生大量红褐色沉淀或者③中得到翠绿色溶液
（5）有+4价的碳的化合物生成，才能说明被氧化，以上现象无法判断是否有+4价的碳的化合物生成，因此不能说明是否被氧化
（6）A；C；D
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较；性质实验方案的设计
【解析】【解答】（1）会发生水解生成红褐色的氢氧化铁，所以若不用浓盐酸抑制其水解，就会出现红褐色，其离子方程式为：；
（2）溶液中存在平衡：，当加入硫酸后，与结合生成弱酸，使上述平衡正向移动，导致增大，从而遇溶液会变红；
（3）向溶液中缓慢加入溶液至过量，若发生氧化还原反应，则会生成亚铁离子，而检验亚铁离子的试剂为，故合理答案为：B；与生成稳定的，浓度降低，导致的氧化性和的还原性减弱，所以这是未发生氧化还原反应的原因；
（4）若被氧化，则会生成铁离子或，对应的现象为：(2)中产生大量红褐色沉淀或者③中得到翠绿色溶液；
（5）中C元素显+3价，若有+4价的碳的化合物生成，才能说明被氧化，以上现象无法判断是否有+4价的碳的化合物生成，如产生能使澄清石灰水变浑浊的气体等描述信息，因此不能说明是否被氧化。
（6）若和的还原性：＞，则溶液、溶液会发生自发的氧化还原反应，则
A．在电解质溶液中构成原电池，电流表指针会发生偏转，A正确；
B．取左侧烧杯内溶液滴加氢氧化钠溶液，出现红褐色沉淀，则说明有铁离子存在，不能说明发生了氧化还原反应，B不正确；
C．取左侧烧杯内溶液滴加溶液，有蓝色沉淀生成，说明含亚铁离子，则证明发生了氧化还原反应，C正确；
D．右侧烧杯的电极附近有无色气泡生成，经实验，该气体能使澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，即草酸根离子被氧化为二氧化碳，发生了氧化还原反应，D正确；
故答案为：ACD。
【分析】（1）会发生水解生成红褐色的氢氧化铁；
（2）根据影响化学平衡移动的因素分析；
（3）依据检验亚铁离子的试剂为和亚铁离子的性质分析；
（4）依据铁离子和亚铁离子的性质分析；
（5）二者现象相同。
（6）依据实验现象分析判断。
18．（2023高三上·长沙期末）布洛芬为非甾体抗炎药，可用于缓解疼痛，其合成路线如图：请回答下列问题：
（1）A的名称是 ，B生成C的反应类型为 ，D中所含官能团的名称是 。
（2）D中含有手性碳原子的个数为 。
（3）试剂X是新制的氢氧化铜悬浊液，请写出E与试剂X反应的化学方程式
（4）G是比F少5个的芳香族化合物，G的同分异构体中，同时满足如下条件的有 种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为的结构简式为 。
条件：(a)苯环上的取代基无环状结构；
(b)能与自身2倍物质的量的反应。
（5）根据上述信息和所学知识，写出以、、为原料合成的路线 (其他试剂任选)。
【答案】（1）甲苯(甲基苯)；取代反应；酯基、醚键
（2）2
（3）
（4）10；、
（5）
【知识点】有机物的合成；芳香烃；同分异构现象和同分异构体；醛类简介
【解析】【解答】（1）根据A的结构得到A的名称是甲苯；根据分析，B发生取代反应生成C；根据D的结构简式，D中所含官能团的名称是酯基、醚键；
（2）根据D的结构简式，六元环右侧最长的碳链上，与苯环相连的第一个和第二个碳原子为手性碳原子，故共有2个手性碳原子；
（3）E中醛基能与新制氢氧化铜反应，化学方程式为；；
（4）G是比F少5个CH2的芳香族化合物，则G含有8个碳原子，F为酸，根据苯环上的取代基无环状结构；能与自身2倍物质的量的NaOH反应，说明G的同分异构体中含有酚酸酯和甲基，或者是两个酚羟基和一个 CH=CH2，或者是 OOCCH3；当是酚酸酯和甲基时，有邻、间、对三种；当是两个酚羟基和一个 CH=CH2时，两个酚羟基在邻位，有2种结构，当两个酚羟基在间位，有3种结构，当两个酚羟基在对位，有1种结构；当是 OOCCH3时，有1种结构，因此G的同分异构体中，同时满足条件的有10种；其中核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为3：2：2：1的结构简式为、；
（5）与ClCH2COOC2H5在EtONa作用下反应生成，在第一步NaOH，第二步HCl作用下生成，在银氨溶液作用下反应、再酸化生成，和(CH3)2CHOH在浓硫酸作用下发生酯化反应生成，其合成路线为： 。
【分析】（1）由结构简式先确定物质的类别，再确定名称；根据官能团的变化确定反应类型；根据结构简式确定官能团；
（2）手性碳是碳原子连接4个不同的原子或原子团的物质分析；
（3）依据反应前后物质的结构简式及反应条件确定化学方程式；
（4）利用题目的条件确定官能团，书写同分异构体；
（5）采用逆向合成法，根据题干路线的转化信息设计合成路线。
湖南省长沙市2022-2023学年高三上学期1月期末考试化学试题
一、单选题
1．（2023高三上·长沙期末）湖南省有众多国家级非物质文化遗产，如湘绣、醴陵彩瓷、苗银锻造工艺、安化黑茶等。下列说法错误的是
A．技艺精湛的湘绣，绣线分为丝线、线线、织花线、金银线等，其中丝线的主要成分是蛋白质
B．陶瓷的生产以黏土和石灰石为主要原料
C．苗族银饰锻制工艺需要使用较多的银质材料，银质材料在常温下化学性质比较稳定
D．安化黑茶制作中的发酵工序涉及了氧化还原反应
2．（2023高三上·长沙期末）下列化学用语或图示表达错误的是
A．原子核内中子数为20的氯原子：
B．H2O的VSEPR模型
C．二氧化碳的电子式：
D．p-pπ键电子云轮廓图
3．（2023高三上·长沙期末）下列实验装置、试剂选用或操作正确的是
A．用图1所示装置制备并干燥收集
B．用图2所示装置收集
C．用图3所示装置制备氢氧化铁胶体
D．用图4所示装置除去气体中的
4．（2023高三上·长沙期末）下列各组离子能大量共存，当加入相应试剂后会发生化学变化，且发生反应的离子方程式正确的是
选项 离子组 加入试剂 加入试剂后发生的离子反应
、、 NaHSO4 3Fe2++NO3 +4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
B Ca2+、HCO3-、Cl 少量NaOH(aq) Ca2++2HCO3 +2OH =2H2O+CaCO3↓+CO32
C K+、HCO3-、AlO2- 通入少量CO2 2AlO2 +3H2O+CO2=2Al(OH)3↓+CO32
D NH4+、Al3+、SO42 少量Ba(OH)2 2NH4++SO42 +Ba2++2OH-=2NH3 H2O+BaSO4↓
A．A B．B C．C D．D
5．（2023高三上·长沙期末）某农药杀虫剂中含有的成分如图。已知X、Y、Z、N、M为原子序数依次增大的短周期元素，已知Y、Z位于同一个周期，X、N位于同一主族。则下列说法错误的是
A．电负性大小排序：
B．该化合物难溶于水，不能与水形成氢键
C．该化合物可与、等形成配合物
D．M的最高价氧化物的水化物形成的浓溶液能与M的气态氢化物反应
6．（2023高三上·长沙期末）二甲基亚砜分子式为，常温下为无色无臭的有毒的透明液体，能溶于水、乙醇、丙醇、苯和氯仿等大多数有机物，被誉为“万能溶剂”。工业上常采用甲醇和硫化氢在-氧化铝作用下生成二甲基硫醚；二甲基硫醚再与二氧化氮反应生成二甲基亚砜。下列说法错误的是
A．甲醇和硫化氢制二甲基硫醚的方程式为
B．二氧化氮可采用硫酸与亚硝酸钠反应制得，其中硫酸作还原剂
C．制二甲基亚砜的过程中二甲基硫醚中的硫元素失电子，被氧化
D．二甲基亚砜[(CH3)2SO]分子中存在键
7．（2023高三上·长沙期末）五倍子是一种常见的中草药，其有效成分为X，在一定条件下X可分别转化为Y、Z。下列说法错误的是
A．不能用酸性鉴别X和Y
B．Y可以和水形成氢键
C．Z中所有碳原子不一定在同一平面上
D．与溶液反应时，最多可消耗
8．（2023高三上·长沙期末）医学上利用碳酸锌 (ZnCO3)为原料，通过热分解来制备氧化锌，同时产生。氧化锌有六边纤锌矿和立方闪锌矿两种常见晶体结构，晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A．碳酸锌的组成元素在元素周期表中属于同区元素
B．晶体碳化硅与立方闪锌矿的晶胞结构相似，晶体中粒子之间的作用力也相同
C．六边纤锌矿和立方闪锌矿两种氧化锌晶体中，锌原子周围配位的氧原子数目不相同
D．六边纤锌矿和立方闪锌矿两种氧化锌晶体的空间利用率相同，晶胞密度也相同
9．（2023高三上·长沙期末）钠碱脱硫液 (NaOH+Na2SO3)吸收一定量气体后，可通过如图装置实现再生，下列说法正确的是
A．电极a应接电源的正极
B．膜应为阳离子交换膜
C．出液2的pH大于进液的pH
D．电路中每通过2mol电子，阳极区域会产生11.2L的气体
10．（2023高三上·长沙期末）从废旧铅蓄电池铅膏(主要含和等，还有少量的盐或氧化物等)中回收铅的工艺流程如下：
下列说法正确的是
A．和溶液反应的离子方程式：
B．的主要作用是作氧化剂，氧化
C．对于离子，其中心原子的杂化方式为
D．电解时，阳极、阴极材料可分别用石墨、铅
11．（2023高三上·长沙期末）25℃时，往溶液中滴入溶液，体系中、、溶液的体积与溶液pH的关系如图所示。下列说法正确的是
A．曲线②表示与溶液pH的关系
B．a点对应的溶液中：
C．b点对应的溶液中：
D．25℃时，HA的电离平衡常数的数量级为
二、多选题
12．（2023高三上·长沙期末）偶联反应(布赫瓦尔德-哈特维希反应)是合成芳胺的重要方法，反应机理如图(图中Ar表示芳香烃基，表示为副反应)。下列说法正确的是
A．该变化过程中涉及到的有机反应类型仅限于取代和加成反应
B．该体系中3、5和8都是中间体
C．理论上最多能消耗
D．若原料用和，则可能得到的产物为、和
13．（2023高三上·长沙期末）一定温度和压强下，在两个容积均为1L的密闭容器中，充入一定量的A和B，发生反应：。相关反应数据如下表所示(已知在、下，A、B、C、D都是气态)
容器编号 压强 温度 起始物质的量/mol 10s时物质的量/mol
A B C
Ⅰ 0.2 0.2 0.05
Ⅱ 0.2 0.2 0.05
Ⅲ 0.2 0.2 0.05
下列说法正确的是
A．该反应的
B．在容器Ⅲ中，A，B中至少有一种呈非气态
C．10s时，容器Ⅱ中的反应一定处于平衡状态
D．若起始时，向容器II中充入、、和，反应将向正反应方向进行
14．（2023高三上·长沙期末）实验室可在硝酸铁晶体的催化下，用液氨与钠制备氨基钠(NaNH2)。如图装置(夹持、搅拌、尾气处理装置已省略)。已知：几乎不溶于液氨，易与水、氧气等反应。下列说法正确的是
A．加入钠之前向装置A中通入氨气的目的是增大液氨的量，提高钠的转化率
B．装置B的可以防止外界氧气和水蒸气进入装置
C．钠与液氨的反应方程式为
D．从反应后A的混合液中提纯氨基钠的操作方法是蒸发结晶
三、综合题
15．（2023高三上·长沙期末）碳酸锰(MnCO3)是制造电信器材的软磁铁氧体，也用作脱硫的催化剂，瓷釉、涂料和清漆的颜料。工业上利用软锰矿(主要成分是，还含有、、CuO等杂质)制取碳酸锰的流程如下图所示：
已知：①还原焙烧的主反应为
②氧化能力
可能用到的数据如下：
氢氧化物
开始沉淀pH 1.5 6.5 4.2 8.3
沉淀完全pH 3.7 9.7 7.4 9.8
根据要求回答下列问题：
（1）基态锰原子的价层电子排布式为 ，中存在过氧键(—O—O—)，请问中S的化合价为 。
（2）在实验室进行步骤A操作时，可能用到的主要仪器为____。
A．坩埚 B．蒸发皿 C．烧杯
（3）步骤E中调节，其目的是 。
（4）步骤G发生的离子方程式为 ，若恰好沉淀完全时测得溶液中的浓度为2.2×10 6mol L 1，则Ksp(MnCO3)= 。
（5）实验室可以用Na2S2O8溶液来检验Mn2+是否完全发生反应，请写出对应的离子方程式 。
16．（2023高三上·长沙期末）2021年中国政府工作报告中提出碳中和目标：在2030年前达到最高值，2060年前达到碳中和。因此对二氧化碳的综合利用显得尤为重要。
（1）通过电解的方式可实现对二氧化碳的综合利用。2022年7月香港中文大学王莹教授研发新型电解槽实现二氧化碳回收转化效率达到60%以上。
双金属催化剂在某介质中催化转化为转化示意图如图所示，请写出其电极反应方程式： 。
（2）在席夫碱(含“”有机物)修饰的纳米金催化剂上，直接催化加氢成甲酸。其反应历程如下图所示，其中吸附在催化剂表面上的物质用*标注。
该历程中起决速步骤的化学方程式是 ；
（3）通过使用不同新型催化剂，实现二氧化碳加氢合成转化为二甲醚 (CH3OCH3)也有广泛的应用。
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
①
②起始压强为4.0MPa、恒压条件下，通入氢气和二氧化碳的的情况下，不同温度下的平衡转化率和产物的选择性(选择性是指生成某物质消耗的占消耗总量的百分比)如下图所示：
当温度超过290℃，的平衡转化率随温度升高而增大的原因是 。在上图中，在200℃时，若经过0.2s该平衡体系即达到平衡。计算分压的平均变化速率为 ；此时对于反应Ⅰ的 (保留三位有效数字)
17．（2023高三上·长沙期末）某化学兴趣小组为了探究在相同条件下，草酸根()的还原性是否强于，进行了如下三个实验。
【实验1】通过和在溶液中的反应比较和的还原性强弱。实验操作与现象如下：
在避光处，向溶液中缓慢加入溶液至过量，搅拌，充分反应后，冰水浴冷却，过滤后得到翠绿色溶液和翠绿色晶体，并留存翠绿色溶液a待用。
已知：Ⅰ.草酸 ()为二元弱酸。
Ⅱ.三水三草酸合铁酸钾[]为翠绿色晶体，光照易分解。其水溶液中存在： 请回答：
（1）实验室配制溶液时若不加盐酸一起进行配制，常常得到红褐色的溶液，请用离子方程式说明原因 。
（2）取实验1中少量晶体洗净，配成溶液，滴加KSCN溶液，不变红。继续加入硫酸，溶液变红，说明晶体中含有+3价的铁元素。加硫酸后溶液变红的原因是 。
（3）经检验，翠绿色晶体为。为了确认实验1中是否发生了氧化还原反应，取少量翠绿色溶液a，向其中滴加 (填序号)末见明显现象。
A．少量KSCN溶液 B．少量溶液 C．少量HCl溶液
该小组据此判断氧化还原没有发生。请简述未发生氧化还原反应的原因 。
（4）【实验2】通过比较与、反应的难易，判断二者还原性的强弱。实验操作与现象如下：
①向溶液中加入溶液，过滤，立即产生黄色沉淀；
②洗涤①中的黄色沉淀(已知：为黄色固体，微溶于水，可溶于强酸)，向其中加入过量的溶液，振荡，静置，反应剧烈放热，产生大量的红褐色沉淀和无色气体；
③待充分反应后，向其中加入稀硫酸，调节pH约为4，得到翠绿色溶液。请回答：
证明被氧化的实验现象是 。
（5）以上现象能否说明没有被氧化。请判断并说明理由： 。
（6）【实验3】利用电化学装置进行实验，其装置如图：
用溶液、溶液和其他试剂，设计图的装置进行实验比较和的还原性强弱，一段时间的实验后，该小组依据实验所观察到的现象做出了比还原性强的实验结论。则下列实验现象描述能支持这一结论的有：____。(填序号)
A．电流表指针发生偏转
B．取左侧烧杯内溶液滴加氢氧化钠溶液，出现红褐色沉淀
C．取左侧烧杯内溶液滴加溶液，有蓝色沉淀生成
D．右侧烧杯的电极附近有无色气泡生成，经实验，该气体能使澄清石灰水变浑浊。
18．（2023高三上·长沙期末）布洛芬为非甾体抗炎药，可用于缓解疼痛，其合成路线如图：请回答下列问题：
（1）A的名称是 ，B生成C的反应类型为 ，D中所含官能团的名称是 。
（2）D中含有手性碳原子的个数为 。
（3）试剂X是新制的氢氧化铜悬浊液，请写出E与试剂X反应的化学方程式
（4）G是比F少5个的芳香族化合物，G的同分异构体中，同时满足如下条件的有 种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为的结构简式为 。
条件：(a)苯环上的取代基无环状结构；
(b)能与自身2倍物质的量的反应。
（5）根据上述信息和所学知识，写出以、、为原料合成的路线 (其他试剂任选)。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途；氨基酸、蛋白质的结构和性质特点
【解析】【解答】A．丝线是一种用蚕丝制成的线，主要成分是蛋白质，A不符合题意；
B．生产陶瓷的主要原料是黏土，不需要使用石灰石，B符合题意；
C．银的金属活动性顺序在氢后面，所以银质材料在常温下化学性质比较稳定，C不符合题意；
D．黑茶制作的基本工艺流程是杀青、初揉、渥堆、复揉、烘焙，其中渥堆是发酵工序，涉及氧化还原反应，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．丝线是一种用蚕丝制成的线；
B．生产陶瓷不需要使用石灰石；
C．银的金属活动性顺序在氢后面；
D．利用氧化还原反应中有元素化合价发生变化判断。
2．【答案】A
【知识点】元素、核素；球棍模型与比例模型；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．原子符号表示中，左下角为质子数，左上角为质量数，质量数等于质子数与中子数的和，则原子核内中子数为20的氯原子质量数为17+20=37，可表示为：，A符合题意；
B．H2O分子中中心O原子价层电子对数是2+=4，O原子上有2对孤电子对，故其分子的VSEPR模型为，B不符合题意；
C．CO2分子中C原子与2个O原子形成4对共用电子对，三个原子在同一直线上，使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，其电子式为：，C不符合题意；
D．P-Pπ键的原子轨道以肩并肩方式重叠形成π键，故其电子云轮廓图为，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．原子符号表示中，左下角为质子数，左上角为质量数，质量数=中子数+质子数；
B．依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定VSEPR模型；
C．CO2分子中C原子与2个O原子形成4对共用电子对；
D．P-Pπ键的原子轨道以肩并肩方式重叠形成π键。
3．【答案】B
【知识点】指示剂；化学实验方案的评价
【解析】【解答】A．氨气的密度小于空气，收集氨气应用向下排空气法，导管要伸到试管底部，A不符合题意；
B．二氧化硫的密度大于空气，可用向上排空气法收集，盛有氢氧化钠溶液的烧杯可吸收多余的二氧化硫，防止污染空气，烧杯中倒置的漏斗可防倒吸，B符合题意；
C．饱和氯化铁溶液滴入溶液得到的是氢氧化铁沉淀，C不符合题意；
D．气体应长进短出，短进长出的话，气体会将溶液压出洗气瓶，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A．气体密度小于空气，应用向下排空气法收集；
B．依据气体的性质分析；
C．应用水解法制备氢氧化铁胶体 ；
D．洗气应“长进短出”。
4．【答案】A
【知识点】离子共存；离子方程式的书写
【解析】【解答】A．在酸性条件下具有强氧化性，能被硝酸氧化成，其反应为，项符合题意；
B．根据以少定多原则，向碳酸氢钙溶液中加入少量NaOH溶液，离子方程式为，B项不符合题意；
C．AlO2-和HCO3 不能共存，AlO2 +HCO3 +H2O=Al(OH)3↓+CO32 ，C项不符合题意；
D．向含有NH4+、Al3+的溶液中加入少量Ba(OH)2，Al3+结合OH-能力比强，所以Al3+先反应，离子方程式为：3Al3++3SO4 2 +3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓，D项不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．NO3 在酸性条件下具有强氧化性，Fe2+能被硝酸氧化成Fe3+；
B．根据以少定多原则，不会生成碳酸根离子；
C．AlO2-和HCO3 反应；
D．Al3+结合OH-能力比强，先反应。
5．【答案】B
【知识点】物质的结构与性质之间的关系
【解析】【解答】A．根据题意，结合物质的结构可知，X、Y、Z、X、M分别为H、C、N、Na、S元素，因此电负性，A不符合题意；
B．该物质为离子化合物，且有氮原子可以与水形成氢键，因此可易溶于水，符合题意；
C．该化合物中N、S原子含有孤对电子，可以与含有空轨道的、等形成配位键，C不符合题意；
D．硫酸的浓溶液与硫化氢能发生氧化还原反应，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A．非金属性越强，则电负性越大；
B．氢键是电负性强的原子（如N、O、F等）和与另一个电负性强的原子共价结合的氢原子间形成的键；
C．N、S原子含有孤对电子，、等含有空轨道，可以形成配位键；
D．依据价态归中规律分析。
6．【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型；氧化还原反应
【解析】【解答】A．甲醇和硫化氢在-氧化铝作用下生成二甲基硫醚，发生的是取代反应，其反应方程式为：，A不符合题意；
B．亚硝酸根离子与酸发生歧化反应生成二氧化氮、一氧化氮和水，亚硝酸钠既作氧化剂又作还原剂，B符合题意；
C．制二甲基亚砜的过程中二甲基硫醚中的硫元素化合价升高，失电子被氧化，C不符合题意；
D．二甲基亚砜[(CH3)2SO]分子中S与O原子以共价双键相连，所以分子内存在键，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．甲醇和硫化氢在-氧化铝作用下生成二甲基硫醚，发生的是取代反应；
B．硫酸中元素化合价不变；
C．元素化合价升高，失电子被氧化；
D．依据单键是σ键，双键一个σ键和一个π键，三键是一个σ键和两个π键。
7．【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A．X含碳碳双键和醇羟基，都能使酸性溶液褪色，Y含酚羟基，也能使酸性溶液裉色，不能鉴别，故A不符合题意；
B．Y含多个羟基，可与水形成氢键，故B不符合题意；
C．由于单键可旋转，则所有碳原子不一定在同一平面上，故C不符合题意；
D．Z中酚羟基、酯基水解生成的羧基和酚嵯基、羧基能和反应，Z分子中含有5个酚羟基、1个羧基、1个能水解生成羧基和酚羟基的酯基，所以最多能消耗，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．依据官能团的性质，二者性质相同；
B．氢键是电负性强的原子（如N、O、F等）和与另一个电负性强的原子共价结合的氢原子间形成的键；
C．由于单键可旋转，则所有碳原子不一定在同一平面上；
D．依据官能团的性质。
8．【答案】D
【知识点】晶胞的计算；晶体的定义
【解析】【解答】A．碳酸锌的组成元素中，与属于区元素，属于区元素，不属于同区元素，不符合题意；
B．晶体碳化硅为共价晶体，原子之间的作用力为共价键，氧化锌为离子晶体，离子之间的作用力为离子键，B不符合题意；
C．由两种氧化锌晶体的晶胞结构可以看出，锌原子位于4个氧原子形成的四面体内部，氧原子位于4个锌原子形成的四面体内部，即锌原子和氧原子的配位数均为4，C不符合题意；
D．图示氧化锌晶体为两种晶体类型不同的离子晶体，锌原子和氧原子都填充在四面体空隙中，所以两种晶体的空间利用率相同，均为74.05%，故晶胞密度也相同，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．依据原子构造原理分析；
B．晶体类型不同， 粒子之间的作用力不同 ；
C．依据晶体的晶胞结构分析；
D．依据晶体的空间利用率相同分析。
9．【答案】B
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．根据上述分析可知，电极a为电解池的阴极，应接电源的负极，A不符合题意；
B．根据上述分析可知，钠离子要从中间区通过交换膜进入左侧阴极区，所以m为阳离子交换膜，B符合题意；
C．电解池b极区水发生氧化反应，产生氧气和氢离子，氢离子虽移向中间区，但水减少，所以硫酸浓度会增大，C不符合题意；
D．题干未标明是否是标准状况，不能准确计算电路中每通过2mol电子，阳极区域会产生气体的体积，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．电解池中，阳极与电源正极相连，阴极与电源负极相连；
B．电解时，阴离子会由阴极区通过阴离子交换膜向阳极区移动，阳离子会由阳极区通过阳离子交换膜向阴极区移动；
C．考虑体系中水减少；
D．题干未标明是否是标准状况，不能计算。
10．【答案】D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；物质的分离与提纯
【解析】【解答】A．与溶液反应生成更难溶的，转化后生成的碳酸铅可由酸浸进入溶液中，转化反应的离子方程式：，A不符合题意；
B．第一步“溶浸”中中元素的化合价降低，做氧化剂，做还原剂，B不符合题意；
C．对于，其中心原子的价层电子对数为4，杂化方式为，故C不符合题意；
D．电解四氟合硼酸铅溶液时，石墨是电解池的阳极，铅是阴极，铅离子在阴极得到电子发生还原反应生成铅，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．依据沉淀转化判断；
B．依据元素化合价升高，需要加入氧化剂；元素化合价降低，需要加入还原剂。
C．依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定杂化类型；
D．依据流程中的产物分析判断。
11．【答案】C
【知识点】溶液pH的定义；离子浓度大小的比较；电离平衡常数
【解析】【解答】A．往溶液中滴入溶液，发生反应：，体系中随溶液的增大而增大，随溶液的增大而减小，故曲线①表示与溶液的关系，A不符合题意；
B．点对应的溶液中存在和两种溶质，且二者的物质的量之比为，该溶液中的电荷守恒式为，物料守恒式为，联立电荷守恒式及物料守恒式可得：，B不符合题意；
C．b点对应的溶液即，结合电荷守恒式可得溶液中：，故，C符合题意；
D．曲线①、曲线②的交点处有，即，的电离平衡常数，其数量级为，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．依据图中曲线变化趋势判断；
B．依据电荷守恒和物料守恒；
C．依据溶液中酸碱性和电荷守恒；
D．利用曲线①、曲线②的交点计算。
12．【答案】B,D
【知识点】有机分子中基团之间的关系；有机物的推断
【解析】【解答】A．该过程中，8→10为消去反应，A不符合题意；
B．根据图示，9是主产物、10、11是副产物，3、5和8都是反应的中间体，B符合题意；
C．根据题意，发生反应+2+2HBr，理论上1mol最多能消耗2mol，C不符合题意；
D．若原料用和，反应的主产物是，副产物为和，D符合题意；
故答案为：BD。
【分析】A.8→10为消去反应；
B．根据中间体反应前和反应后均没有，只在过程中出现；
C．根据题中反应物和产物的关系；
D．依据图中信息和反应物的性质判断。
13．【答案】B,C
【知识点】化学平衡状态的判断；等效平衡
【解析】【解答】A．根据分析对比，容器Ⅱ的温度比容器Ⅰ的高，则容器Ⅱ的反应速率更快，但10s时生成的C相同，则容器Ⅱ中的反应一定发生了逆向移动，因此，该反应，A不符合题意；
B．容器Ⅲ的压强比容器Ⅰ的大，则容器Ⅲ的反应速率更快，但10s时生成的C相同，则容器Ⅲ中的反应一定发生了逆向移动，因此，在容器Ⅲ中，A、B中至少有一种呈非气态，使反应物中气体的化学计量数小于生成物，加压平衡逆移，B符合题意；
C.10s时，容器Ⅱ中的反应一定处于平衡状态，C符合题意；
D．容器Ⅱ达到平衡状态，可列出三段式
2A(g)+ 2B(g) C(g)+ 2D(g)
起始（mol/L） 0.2 0.2 0 0
转化（mol/L） 0.1 0.1 0.05 0.1
平衡（mol/L） 0.1 0.1 0.05 0.1
则
若起始时，向容器Ⅱ中充入，，和，
，
则反应将向逆向进行，D不符合题意；
故答案为：BC。
【分析】A．根据影响化学平衡移动的因素分析；
B．同A分析；
C.利用“变者不变即平衡”；
D．通过计算比较Qc与K的大小判断；
14．【答案】B,C
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】在硝酸铁催化下钠与液氨的反应来生成和氢气，其化学方程式为：，该反应是放热反应，为保证液氨处于微沸状态，需要用冷却液控制一定的温度。
A．易与水和氧气发生反应，加入钠之前处先通入氨气的目的是排尽密闭体系中空气，选项不符合题意；
B．装置中可防止氧气、水进入密闭体系，选项B符合题意；
C．钠与液氨反应生成NaNH2和氢气，反应的化学方程式为，选项C符合题意；
D．反应后难溶于液氨中，可过滤除去液氨，得到产品，选项D不符合题意；
故答案为：BC。
【分析】A．易与水和氧气发生反应；
B．利用已知信息判断；
C．钠与液氨反应生成NaNH2和氢气；
D．过滤用于分离难溶性固体与可溶性液体混合物。
15．【答案】（1）；+6
（2）A
（3）使转化为而除去，不影响
（4）；
（5）
【知识点】无机物的推断；物质的分离与提纯
【解析】【解答】（1）Mn元素原子序数为25，核外电子数25，基态锰原子的价层电子排布式为；中存在过氧键(—O—O—)，O元素存在-1价，S为主族元素，最高正价不超过最外层电子数，所以为价；
故答案为：；+6；
（2）在实验室进行步的骤A为焙烧，固体焙烧应在坩埚中进行；
故答案为：A；
（3）步骤D加入将氧化成；加入10%NaOH溶液调pH为，根据表中数据可知，其目的为使转化为而除去，不影响；
故答案为：使转化为而除去，不影响；
（4）步骤F为过滤，滤液中含有，步骤G为加入沉锰，反应为；恰好沉淀完全时，，测得溶液中CO32-的浓度为2.2×10 6mol L 1，Ksp(MnCO3)=2.2×10 6mol L 1×10 5mol L 1=2.2×10 11；
故答案为：2HCO3 +Mn2+=MnCO3↓+CO2↑+H2O；2.2×10 11；
（5）根据氧化还原反应规律，氧化能力S2O82 >MnO4 >SO42 ，所以用Na2S2O8溶液来检验Mn2+，Mn从+2价升高为+7价，O从 1价降为 2价，根据电子守恒，再结合电荷守恒和原子守恒得发生反应为2Mn2++5S2O82 +8H2O=16H++10SO42 +2MnO4 ；
故答案为：2Mn2++5S2O82 +8H2O=16H++10SO42 +2MnO4 。
【分析】（1）依据原子构造原理分析；
（2）灼烧固体需要三脚架、泥三角、酒精灯、玻璃棒、坩埚、坩埚钳。
（3）加入试剂目的是调整pH但是不能引入杂质；
（4）根据反应物和产物的化学式，利用电荷守恒、原子守恒书写。
（5）根据氧化还原反应规律，利用电子守恒、电荷守恒和原子守恒。
16．【答案】（1）
（2）
（3）；反应Ⅲ为吸热反应，当温度超过290℃，反应Ⅲ占主导因素，的选择性增大得更快，更有利于反应Ⅲ正向移动，故的转化率随温度升高而增大；1.5；
【知识点】盖斯定律及其应用；化学反应速率；化学平衡常数；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）根据图示可知，在碱性条件下得电子被还原转化为，其电极反应式为：；
（2）起决速步骤为正反应活化能最高的步骤，根据图示可知，该步骤为TS-2，即反应为：；
（3）①根据盖斯定律可知，反应Ⅰ×2+II可得到，所以对应的反应焓变=；
②反应Ⅲ为吸热反应，当温度超过290℃，反应Ⅲ占主导因素，的选择性增大得更快，更有利于反应Ⅲ正向移动，故的转化率随温度升高而增大；
设起始为，的起始分压，的平衡转化率50%，则转化的为，二甲醚的选择性为80%，则说明有的转化为二甲醚。的起始分压为，达平衡时分压为，则
，分压的平均变化速率：；
，则反应达到平衡后各物质的物质的量分别为n(CO2)=(1-0.5)mol=0.5mol，n(H2)=(4-3×0.5)mol=2.5mol，n(CH3OH)=(0.5-0.5×80%)mol=0.1mol，n(CH3OCH3)=( )mol=0.2mol，n(H2O)= (0.5+)mol=0.7mol，总气体的物质的量，所以反应I的Kp==MPa。
【分析】（1）根据反应中元素化合价降低，得电子，发生还原反应；
（2）起决速步骤为正反应活化能最高的步骤；
（3）①根据盖斯定律；
②依据反应的主次判断；利用“三段式”法计算。
17．【答案】（1）
（2）溶液中存在平衡：，加入硫酸后，与结合生成，使平衡正向移动，增大，遇溶液变红
（3）B；与生成稳定的，浓度降低，的氧化性和的还原性减弱
（4）(2)中产生大量红褐色沉淀或者③中得到翠绿色溶液
（5）有+4价的碳的化合物生成，才能说明被氧化，以上现象无法判断是否有+4价的碳的化合物生成，因此不能说明是否被氧化
（6）A；C；D
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较；性质实验方案的设计
【解析】【解答】（1）会发生水解生成红褐色的氢氧化铁，所以若不用浓盐酸抑制其水解，就会出现红褐色，其离子方程式为：；
（2）溶液中存在平衡：，当加入硫酸后，与结合生成弱酸，使上述平衡正向移动，导致增大，从而遇溶液会变红；
（3）向溶液中缓慢加入溶液至过量，若发生氧化还原反应，则会生成亚铁离子，而检验亚铁离子的试剂为，故合理答案为：B；与生成稳定的，浓度降低，导致的氧化性和的还原性减弱，所以这是未发生氧化还原反应的原因；
（4）若被氧化，则会生成铁离子或，对应的现象为：(2)中产生大量红褐色沉淀或者③中得到翠绿色溶液；
（5）中C元素显+3价，若有+4价的碳的化合物生成，才能说明被氧化，以上现象无法判断是否有+4价的碳的化合物生成，如产生能使澄清石灰水变浑浊的气体等描述信息，因此不能说明是否被氧化。
（6）若和的还原性：＞，则溶液、溶液会发生自发的氧化还原反应，则
A．在电解质溶液中构成原电池，电流表指针会发生偏转，A正确；
B．取左侧烧杯内溶液滴加氢氧化钠溶液，出现红褐色沉淀，则说明有铁离子存在，不能说明发生了氧化还原反应，B不正确；
C．取左侧烧杯内溶液滴加溶液，有蓝色沉淀生成，说明含亚铁离子，则证明发生了氧化还原反应，C正确；
D．右侧烧杯的电极附近有无色气泡生成，经实验，该气体能使澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，即草酸根离子被氧化为二氧化碳，发生了氧化还原反应，D正确；
故答案为：ACD。
【分析】（1）会发生水解生成红褐色的氢氧化铁；
（2）根据影响化学平衡移动的因素分析；
（3）依据检验亚铁离子的试剂为和亚铁离子的性质分析；
（4）依据铁离子和亚铁离子的性质分析；
（5）二者现象相同。
（6）依据实验现象分析判断。
18．【答案】（1）甲苯(甲基苯)；取代反应；酯基、醚键
（2）2
（3）
（4）10；、
（5）
【知识点】有机物的合成；芳香烃；同分异构现象和同分异构体；醛类简介
【解析】【解答】（1）根据A的结构得到A的名称是甲苯；根据分析，B发生取代反应生成C；根据D的结构简式，D中所含官能团的名称是酯基、醚键；
（2）根据D的结构简式，六元环右侧最长的碳链上，与苯环相连的第一个和第二个碳原子为手性碳原子，故共有2个手性碳原子；
（3）E中醛基能与新制氢氧化铜反应，化学方程式为；；
（4）G是比F少5个CH2的芳香族化合物，则G含有8个碳原子，F为酸，根据苯环上的取代基无环状结构；能与自身2倍物质的量的NaOH反应，说明G的同分异构体中含有酚酸酯和甲基，或者是两个酚羟基和一个 CH=CH2，或者是 OOCCH3；当是酚酸酯和甲基时，有邻、间、对三种；当是两个酚羟基和一个 CH=CH2时，两个酚羟基在邻位，有2种结构，当两个酚羟基在间位，有3种结构，当两个酚羟基在对位，有1种结构；当是 OOCCH3时，有1种结构，因此G的同分异构体中，同时满足条件的有10种；其中核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为3：2：2：1的结构简式为、；
（5）与ClCH2COOC2H5在EtONa作用下反应生成，在第一步NaOH，第二步HCl作用下生成，在银氨溶液作用下反应、再酸化生成，和(CH3)2CHOH在浓硫酸作用下发生酯化反应生成，其合成路线为： 。
【分析】（1）由结构简式先确定物质的类别，再确定名称；根据官能团的变化确定反应类型；根据结构简式确定官能团；
（2）手性碳是碳原子连接4个不同的原子或原子团的物质分析；
（3）依据反应前后物质的结构简式及反应条件确定化学方程式；
（4）利用题目的条件确定官能团，书写同分异构体；
（5）采用逆向合成法，根据题干路线的转化信息设计合成路线。
