2024年3月份第2周
化学
一、单选题
1．下列物质的性质与用途对应关系不正确的是( )
A.热的纯碱溶液显碱性，可用于除去餐具上的油污
B.铝具有还原性，可通过铝热反应冶炼金属镁
C.具有氧化性，可腐蚀Cu刻制印刷电路板
D.二氧化硫具有还原性，可用于制作葡萄酒的食品添加剂
2．下列表示组成和结构的化学用语正确的是( )
A.的电子式： B.氨分子的空间填充模型：
C.乙醛的分子式： D.与互为同位素
3．下列离子方程式书写正确的是( )
A.向溶液中加入过量氨水：
B.向NaClO溶液中通入少量
C.向溶液中通入少量
D.向溶液中通入少量
4．煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是( )
A.0.1 mol硫酸铝铵晶体中含有的个数为
B.工业上采用电解熔融的方法制备金属Al
C.生成物和在标准状况下的体积之比为5:3
D.用和合成1 mol氨气时共转移3 mol电子
5．下列装置或操作能达到实验目的的是( )
A实验室制 B利用重结晶法提纯苯甲酸 C排水法收集 D电解法处理酸性含铬废水
A.A B.B C.C D.D
6．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前20号元素，且最外层电子数之和为19。Y的某化合物可用于制备氧气且该物质分子中含18个电子，X、Y相邻，Y、Z、W位于不同周期、不同主族。下列说法不正确的是( )
A.简单氢化物的沸点：Y>Z B.第一电离能：X>Y
C.离子半径：Z>W D.Y、W形成的氧化物只含离子键
7．某废钯（Pd）催化剂中含有钯（5%~6%）、碳（93%~94%）、铁（1%~2%）以及其他杂质，利用废钯催化剂回收钯的工艺流程如图所示：
已知：①水合肼（）在弱碱性环境下具有还原性，是一种常用的绿色还原剂；②在加热条件下钯与王水反应生成配合物和一种有毒的无色气体；③当有硝酸存在时，钯易与硝酸形成稳定的配合物是难溶于水的沉淀。
下列说法错误的是( )
A.“焙烧”后钯以PdO的形式存在，“还原1”工序中还原产物与氧化产物的物质的量之比为2:1
B.用王水“酸溶”时，与钯反应时体现氧化性，浓盐酸仅体现酸性
C.“浓缩赶硝”的目的是防止钯与硝酸形成稳定的配合物，从而影响的沉淀率
D.“沉淀”时滴加盐酸将转化为沉淀
8．二氧化氯（）是一种黄绿色、易溶于水的气体，常用于饮用水消毒。在酸性条件下发生歧化反应可制得，在溶液中存在等微粒。经测定，25 ℃时各组分含量随pH变化情况如图所示（未画出）。下列说法正确的是( )
A.25 ℃时，
B.25 ℃、时，的消毒效果较好
C.溶液中一定存在
D.25 ℃、时，水的电离程度最小
9．槲皮素衍生物具有抗癌、降血压等功效，其衍生物的结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.该有机化合物中所有碳原子均为杂化
B.该有机化合物可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.1 mol该有机化合物最多可以与发生反应
D.该有机化合物在稀硫酸、NaOH溶液催化下发生水解反应的产物完全相同
10．Co掺杂后形成的化合物晶胞结构如下：
晶胞参数为，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.第一电离能：Mg>Si B.Co掺杂后不会导致晶胞棱长的变化
C. D.晶体密度为
11．质子交换膜燃料电池（PEMFC）的结构如图：
Nafion膜、Aquivion膜是两种常用的全氟质子交换膜，其结构如下：
下列说法错误的是( )
A.电极B的电极反应式为
B.该类燃料电池中选择的质子交换膜应具有抗氧化性、气体透过性低等优点
C.两种交换膜中，能结合的位点为磺酸基闭
D.电极电势：A极>B极
二、实验题
12．利用苯胺与乙酸为原料制备乙酰苯胺的实验装置如下：
向三颈烧瓶中加入4.66 g苯胺、6.00 g乙酸、、0.23 g TsOH（催化剂），加热至反应达到平衡状态。
已知：
①各物质的沸点：
物质 苯胺 乙酸 乙酰苯胺
沸点/℃ 184 118 304
②具有强还原性；
③乙酰苯胺的溶解度随温度的变化：
温度/℃ 20 80 100
溶解度/g 0.46 3.5 18
回答下列问题：
（1）仪器X的名称为_________。
（2）制备反应的化学方程式为_________；的作用为_________。
（3）加热过程中，需要控制反应温度为105 ℃，理由是_________。
（4）该反应的实验装置可简化如下：
4A分子筛的孔径约为0.4 nm，可用于吸附等气体；变色硅胶中蓝色的吸水后会逐渐转化为粉红色的。关于该简化装置，下列说法正确的是_______（填字母）。
A.刺形固定床、玻璃弹簧填料可起到冷凝回流的作用
B.变色硅胶颜色发生变化时，代表反应达到平衡状态
C.吸水时，提供空轨道，O原子提供孤电子对，形成配位键
D.反应结束后冷却一段时间，向烧瓶中加入冷水，搅拌、抽滤即可获得粗产品
（5）反应结束后，测得乙酰苯胺的产量为3.64 g，则产率为__________（结果保留3位有效数字）。
（6）反应体系中未反应的苯胺含量的测定：以95%乙醇为溶剂，使用溶液滴定50 mL不同浓度的苯胺溶液至pH=4时，消耗HCl体积的回归曲线如下：
使用同浓度的盐酸对反应体系中的苯胺进行滴定，消耗盐酸体积为1.40 mL，空白实验中，消耗HCl溶液的体积为0.20 mL，可计算：反应体系中，剩余苯胺的物质的量为_________（结果保留3位有效数字）。
三、填空题
13．室温下，乙炔氢氯化反应体系中发生如下两个反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
（1）反应： _______；该反应的，则室温下，该反应________（填“能”或“不能”）自发进行。
（2）下图两条曲线分别对应1，2-二氯乙烷裂解反应的平衡常数和乙炔的平衡转化率随温度的变化趋势：
其中，代表乙炔的平衡转化率随温度的变化趋势的曲线为______（填“曲线A”或“曲线B”），原因是____________。
（3）汞基催化剂（含）、金基催化剂（含）均可催化乙炔氢氯化反应，其中金基催化剂催化反应的机理如下所示：
下列说法正确的是________（填字母）。
A.汞基催化剂不可随意排放
B.金基催化剂的成本较高，工业生产中，应在满足催化活性的基础上，尽量减少金的负载量
C.吸附HCl的能力强于吸附乙炔的能力
D.乙炔依靠形成配位键的方式吸附在上
（4）500 ℃时，将1 mol乙炔、充入容积为的刚性容器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，测得平衡时，的转化率为α，乙炔的物质的量为，体系总压强为p。（该温度下，体系内所有物质均为气态）
①下列条件中，能判断反应体系已经达到平衡状态的标志为_______（填字母）。
A.体系总压强保持不变
B.气体密度保持不变
C.体系中HCl浓度保持不变
②平衡时，________；反应Ⅱ的_________。
14．电镀污泥[主要含Cr（Ⅲ）、Fe（Ⅲ）、Al（Ⅲ）、N（Ⅱ）等]中铬镍资源再利用可生产红矾钠和粗镍，该工业流程如图。
已知：
①的依次为；
②Cr及其化合物的性质与Al及其化合物的性质类似；
③溶液中金属离子开始沉淀、沉淀完全和沉淀开始溶解的pH如表所示：
金属离子
开始沉淀时（）的pH 7.2 4.9 3.7 2.2
沉淀完全时（）的pH 8.7 6.8 4.7 3.2
沉淀开始溶解的pH — 12.0 7.8 —
回答下列问题：
（1）若污泥中Cr以的形式存在，则“①浸出”时发生反应的化学方程式为___________。
（2）“②除杂”时，若镍离子浓度为，则溶液中浓度的范围为_________（）。
（3）“转溶”时，氢氧化钠加入量不宜过多，其原因为_________（用离子方程式表示）。
（4）“④氧化”步骤中包括先将沉淀，再向过滤后的溶液中继续加入NaOH和。沉淀时，pH应控制的范围为_________，加入发生反应的离子方程式为_______。
（5）操作Ⅱ和步骤⑥中的工艺名称为_______。
（6）操作Ⅲ为_______。
（7）若实验取干污泥250 g，其中含Cr 11.2%，实验所得晶体为59.6 g，则Cr的回收率为_______（结果保留3位有效数字）。
15．苯并[6，6]-螺环缩酮化合物的合成路线如下：
已知：
①
②代表
回答下列问题：
（1）D的结构简式为____________。
（2）E→F的过程中，____________（填官能团名称）、酮羰基转化为羟基，反应类型为____________。
（3）F→G的化学方程式为____________。
（4）将化合物Ⅰ中侧链碳原子分别标号为，则J的六元环中的手性碳原子在Ⅰ侧链中对应的编号为__________。
（5）TBSOTf、TBSCl都是羟基保护基，选择保护基的依据应为__________（填字母）。
A.保护过程容易进行，保护效率更高 B.保护基团可以高效被除去
C.保护基的引入过程可能会发生副反应 D.去保护过程的产物易分离
（6）化合物X为A的同分异构体，则符合下列条件的结构共__________种。
①苯环上含有6个取代基
②能与溶液反应
③遇溶液显色
其中，核磁共振氢谱含4组吸收峰，且峰面积比为1:2:6:3的结构为_________（写出一种即可）。
参考答案
1．答案：B
解析：水解使溶液显碱性，在加热条件下水解程度更大，可用于除去餐具上的油污，A对应关系正确；镁比铝活泼，不能用铝热法冶炼金属镁，B对应关系错误；具有氧化性，可与Cu发生反应，故溶液可腐蚀Cu刻制印刷电路板，C对应关系正确；二氧化硫具有还原性，可作为抗氧化剂，可用于制作葡萄酒的食品添加剂，D对应关系正确。
2．答案：B
解析：的电子式为，A错误；为氨分子的空间填充模型，B正确；乙醛的分子式为，C错误；与互为同素异形体，D错误。
3．答案：D
解析：向溶液中加入过量氨水会生成配合物，正确的离子方程式为，A错误；具有还原性，NaClO具有氧化性，因为量少，一定有剩余，被氧化后生成的硫酸是强酸，次氯酸是弱酸，正确的离子方程式为，B错误；向溶液中通入少量先被氧化，正确的离子方程式为，C错误；向溶液中通入少量的离子方程式为，D正确。
4．答案：C
解析：1 mol硫酸铝铵晶体中含有，0.1 mol硫酸铝铵晶体中含有的个数为，A说法正确；金属Al是活泼金属，工业上常采用电解熔融的方法制备金属Al，B说法正确；标准状况下，不是气体，是气体，无法计算二者的体积之比，C说法错误；用和合成氨气时，氮元素由0价降为-3价，每生成1 mol氨气时共转移3 mol电子，D说法正确。
5．答案：B
解析：实验室用和浓盐酸制时应用酒精灯加热，A不能达到实验目的；苯甲酸的溶解度受温度影响较大，可以利用重结晶法进行提纯，B能达到实验目的；能溶于水，不能用排水法收集，C不能达到实验目的；由题意知，为处理酸性含铬废水，应用Fe电极做阳极，Fe失电子变为，而后将还原为，自身被氧化为，最后通过调节溶液pH沉淀金属离子，D不能达到实验目的。
6．答案：D
解析：Y为O元素，Z为Cl元素，简单氢化物的沸点：，A说法正确；X为N元素，Y为O元素，基态氮原子的2p轨道处于半充满状态，故第一电离能：N>O，B说法正确；Z为Cl元素，W为K元素，对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，则离子半径：，C说法正确；Y为O元素，W为K元素，由O、K元素形成的氧化物有等，中既含离子键又含非极性共价键，D说法错误。
7．答案：B
解析：“还原1”工序中水合肼（）与PdO反应生成Pd和氮气，反应的化学方程式为，还原产物与氧化产物的物质的量之比为2:1，A说法正确；在钯与王水的反应中，硝酸做氧化剂，盐酸中的做配体，生成络合物，B说法错误；结合已知信息③可知，当有硝酸存在时，钯易与硝酸形成稳定的配位化合物，故“浓缩赶硝”的目的是防止钯与硝酸形成稳定的配合物，从而影响的沉淀率，C说法正确；“氨水络合”过程得到，“沉淀”时加入盐酸，与HCl反应生成，使得的浓度减小，平衡正向移动，最终转化为沉淀，D说法正确。
8．答案：B
解析：25 ℃时，的电离平衡常数，由题图可知，当时，，因此，A错误。由题图可知，25 ℃、时，溶液中的浓度较大，故消毒效果较好，B正确。若调pH时加入的酸不是HCl，根据物料守恒在酸性条件下发生歧化反应，氯元素化合价升高得到，化合价降低得到，根据得失电子守恒可得，两式整合得；若调pH时加入的酸是HCl，则，C错误。25 ℃时，溶液pH随酸的加入逐渐减小，水的电离程度逐渐减小，故时，水的电离程度不是最小的，D错误。
9．答案：D
解析：该有机化合物中，所有碳原子均含双键或大π键结构，均为杂化，A说法正确；该有机化合物中含有碳碳双键和酚羟基，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，B说法正确；1 mol苯环可以与发生反应，1 mol碳碳双键可以与发生反应，1 mol酮羰基可以与发生反应，则1 mol该有机化合物最多可以与发生反应，C说法正确；该有机化合物中的酯基有两种：醇酯基和酚酯基，都可以在稀硫酸、NaOH溶液催化下发生水解反应，醇酯基在稀硫酸催化下的水解产物是羧酸和醇，在NaOH溶液催化下的水解产物为羧酸钠、酚钠和醇，产物不完全相同，酚酯基在两种条件下的水解产物也不相同，D说法错误。
10．答案：C
解析：同周期从左到右，第一电离能逐渐增大（第ⅡA族、第ⅤA族存在反常），则第一电离能：Mg
解析：根据题给装置可知，在电极A上失电子，则电极A为负极，在电极B上得电子，则电极B为正极，电极B的电极反应式为，A说法正确；该类电池中，质子交换膜的主要作用为隔绝气体，同时为保证交换膜的耐用性，应具有一定的抗氧化性，B说法正确；卤代烃为疏水基，磺酸基为亲水基，两种交换膜中能结合的位点为磺酸基团，C说法正确；原电池中，电极电势：正极>负极，则电极电势：B极>A极，D说法错误。
12．答案：（1）牛角管
（2）；防止苯胺被氧化
（3）温度过低，反应速率较低：温度过高，会大量挥发
（4）ACD
（5）53.8%
（6）0.0708 mol
解析：（1）仪器X的名称为牛角管。
（2）制备反应的化学方程式为；苯胺易被氧化，具有强还原性，则的作用为防止苯胺被氧化。
（3）控制反应温度为105 ℃的原因是温度过低，反应速率较低；温度过高，会大量挥发。
（4）蒸汽遇到刺形固定床、玻璃弹簧填料会发生冷凝回流，A正确；该反应开始时，就会有水蒸气生成，即变色硅胶就会发生颜色的变化，反应达到平衡的标志应为变色硅胶的颜色不再继续发生变化，B错误；吸水时，提供空轨道，中的O原子提供孤电子对，二者形成配位键，C正确；根据乙酰苯胺的溶解度判断，降低温度有利于析出乙酰苯胺，D正确。
（5）产率=实际产量理论产量。
（6）根据回归曲线计算，当时，，即容器内剩余苯胺的物质的量为0.0708 mol。
13．答案：（1）；能
（2）曲线A；温度升高，反应Ⅱ的平衡逆向移动，乙炔的转化率降低
（3）ABD
（4）①AC
②；
解析：（1）根据盖斯定律，；，则该反应室温下可以自发进行。
（2）根据反应热判断，反应Ⅱ放热，温度升高，反应Ⅱ的平衡逆向移动，乙炔的转化率降低，则曲线A代表乙炔的转化率随温度的变化。
（3）Hg为重金属，随意排放可能会导致水污染，A正确；金基催化剂的成本较高，工业生产中应控制金的负载量，节约成本，B正确；根据题图中信息判断，金基催化剂先吸附乙炔，即对乙炔的吸附能力更强，C错误；吸附乙炔时，金提供空轨道，乙炔提供电子，二者以配位键相连，D正确。
（4）①反应过程中，反应Ⅰ与反应Ⅱ进行的程度不同，则气体的压强为变量，当体系压强保持不变时，可以证明反应达到平衡状态，A符合题意；该反应体系为恒容体系，即气体体积始终不变，反应体系中所有物质均为气体，即气体质量始终保持不变，则气体密度始终为定值，密度不变不能证明反应达到平衡状态，B不符合题意；当氯化氢浓度保持不变时，可以证明反应体系达到平衡状态，C符合题意。②根据物质的量关系可列出“三段式”：
即平衡时：，，，，反应Ⅱ的。
14．答案：（1）
（2）
（3）
（4）4.7~4.9；
（5）反萃取
（6）过滤、洗涤、干燥、灼烧
（7）74.3%
解析：（1）污泥中Cr以的形式存在，“酸浸”时与稀硫酸发生反应转化成硫酸铬，化学方程式为。
（2）除杂的目的是使沉淀，不沉淀，需要沉淀的三种离子中，最大，所以只要保证完全沉淀，则也一定完全沉淀，开始沉淀时的浓度为，则溶液中的浓度范围为。
（3）Cr及其化合物的性质与铝及其化合物的性质类似，所以、都具有两性，若NaOH过量，氢氧化铝和氢氧化铬沉淀会溶解，离子方程式为。
（4）由流程分析可知，pH应控制的范围为4.7~4.9，将氧化，同时加入NaOH使其转化为，离子方程式为。
（5）净化液加HCl、TBP-煤油萃取，将萃取在有机相中，再加入NaOH反萃取，步骤⑥为反萃取；操作Ⅰ为萃取，萃余液返回浸出液中，提高Ni的萃取率，操作Ⅱ为反萃取，反萃取得到含镍离子的溶液和有机萃取剂。
（6）沉镍后，经过滤、洗涤、干燥、灼烧，得到含镍的化合物。
（7）污泥中含Cr的质量为，实验所得晶体的质量为59.6 g，其中Cr的质量为，故Cr的回收率为。
15．答案：（1）
（2）酯基；还原反应
（3）
（4）2号、6号
（5）ABD
（6）6；（或）
解析：（1）由综合推断可知，D的结构简式为。
（2）根据物质结构判断，E→F的过程中，酯基和酮羰基发生还原反应，转化为羟基。
（3）F→G的化学方程式为。
（4）六元环中的手性碳原子分别为，则其在Ⅰ侧链中对应的编号为2号和6号。
（5）保护基引入和脱除的过程中，不应该发生副反应，答案为ABD。
（6）根据A的结构并结合信息判断，X的环上六个取代基应该为3个甲基、1个羧基和2个酚羟基，则同分异构体共6种；其中，核磁共振氢谱含4组吸收峰，且峰面积比为1:2:6:3的结构为、。
