2024年北京市房山区高三下学期高考一模化学试卷含详解

这是一份2024年北京市房山区高三下学期高考一模化学试卷含详解，共31页。试卷主要包含了 下列实验能达到实验目的的是等内容，欢迎下载使用。

本试卷共10页，100分。考试时长90分钟
考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Mn55
第一部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 化学与科学、技术、环境密切相关，下列说法不正确是
A. 月壤中的“嫦娥石[]”其成分属于无机盐
B. 用于“深地一号”工程中的钻头材料金刚石属于共价晶体
C. “神舟”系列飞船返回舱使用的耐高温材料属于有机化合物
D. “长征号”火箭采用“液氧/液氢”作为推进剂，“液氢”属于绿色环保燃料
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的电子式：
B. 基态原子的价层电子排布式：
C. 的空间结构：V形
D. 顺-2-丁烯的分子结构模型：
3. 下列应用中涉及氧化还原反应的是
A. 用二氧化硫作漂白剂使色素褪色
B. 用过氧化钠作潜水艇中的供氧剂
C. 使用明矾对自来水进行净化
D. 使用热的纯碱溶液去除油污
4. 下列离子方程式与所给事实不相符的是
A. 电解水制氢气中的阳极反应：
B. 常温下醋酸钠溶液：
C. 与水反应制硝酸：
D. 金属与水发生反应：
5. 鼠尾草酮可治疗神经系统方面的疾病，其结构如图所示，下列说法不正确的是
A. 该物质含有3种官能团
B. 分子中含有手性碳原子
C. 分子中的碳原子有和两种杂化方式
D. 该物质最多可与发生还原反应
6. 物质结构决定物质性质，下列性质不能通过元素的电负性进行解释的是
A. 的沸点高于的沸点
B. 乙烯能发生加成反应，而乙烷不能
C. 酸性大于的酸性
D. 气态氟化氢中存在分子，而气态氯化氢中只存在分子
7. 下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是
A. 的醋酸溶液加水稀释100倍，
B. 密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深
C. 水垢中含有，可先用溶液浸泡处理，再用盐酸溶解
D. 锌片与稀反应过程中，加入少量固体，促进的产生
8. 一种太阳能电池工作原理示意图如图所示，其中电解质溶液为和的混合溶液，下列说法不正确的是
A. 中，中心离子为
B. 电极a为负极
C. 电子由电极b经导线流向电极a
D. 正极上发生的电极反应：
9. 在催化剂作用下，分解生成和可能反应机理如下图所示。
下列说法不正确的是
A. 催化剂能降低反应的活化能
B. 第一步转化中N与H间形成的化学键是配位键
C. 第三步转化涉及极性键的断裂与非极性键的生成
D. 若用HCOOD代替，反应除生成外，还生成
10. 下列实验(部分夹持装置已略去)能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
11. 工业上利用“碘循环”吸收，同时制得，流程如图所示。下列说法正确的是
A. 反应器中发生的反应离子方程式为：
B. 反应器中控制温度的目的是增大的溶解度以加快吸收
C. 分离器中物质分离的方法为蒸馏
D. 膜反应器中，增大压强有利于提高平衡转化率
12. 丁烯二酸酐可通过不同的聚合方式合成以下两种聚合物，转化关系如图所示。
下列说法不正确的是
A. 反应①为加聚反应
B. 聚合物N在一定条件下还可以转化交联结构
C. 聚合物M在碱性水溶液中的溶解程度比在水中的大
D. 依据反应②的合成原理，推测反应②会产生含七元环的副产物
13. 探究同浓度的与溶液和不同盐溶液间的反应，①中产生白色沉淀和无色气体，②中只产生白色沉淀。(已知：碳酸铝在水溶液中不能稳定存在)
下列说法不正确的是
A. 能促进的水解
B. ①中沉淀可能是氢氧化铝和碱式碳酸铝中的一种或二者的混合物
C. 同浓度的与溶液分别加入酚酞，溶液的红色深
D. ②中溶液滴入后，溶液的不变，溶液的降低
14. 下图为和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图。[；c(Mn+)≤10-5ml/L可认为沉淀完全]。
下列说法不正确的是
A. 由a点可求得
B. 时还未开始沉淀
C. 浓度均为的和可通过分步沉淀进行分离
D. 和混合溶液中，时二者不会同时沉淀
第二部分
本部分共5题，共58分。
15. 氮元素能与金属或者非金属元素形成种类繁多、应用广泛的化合物。
（1）基态N原子的价层电子轨道表示式是___________。
（2）与碳氢化合物类似，N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯。
①在最简单的氮烯分子中，N的杂化方式是___________。
②具有很强的还原性，是常用的火箭推进剂，它在常温常压下为无色液体。判断是否溶于水并说明理由___________。
（3）配合物可用作广谱杀菌剂，其中Cu属于___________区元素，该配合物中的配位原子是___________，配位数是___________。
（4）的某种晶体结构中，原子间均以单键结合，其硬度比金刚石大，原因是___________。
（5）和形成的化合物是一种重要的半导体材料。其某种晶胞形状为立方体，边长为，结构如图所示。
①距离最近的有___________个。
②已知阿伏加德罗常数为，氮化镓(GaN)的摩尔质量为，该晶体的密度表达式为___________()。
16. 大气中含量的控制和资源化利用具有重要意义。
（1）还原是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：
Ⅰ：
Ⅱ：
反应___________
（2）工业上可利用制备：
①时，该反应的平衡常数，该温度下某时刻测得体系内四种物质的浓度均为，则此时___________(填“>”“=”或“<”)。
②提高反应速率且增大的平衡产率，可采取的措施___________。
A．升高反应温度
B．使用合适的催化剂
C．增大体系压强
D．从平衡体系中及时分离出
（3）一种捕获并实现资源利用的反应原理如图1所示。反应Ⅰ完成之后，以为载气，将恒定组成的混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到，在催化剂上有积碳，推测发生了副反应(反应Ⅲ)：。
①反应Ⅱ的化学方程式为___________。
②时间段内，反应Ⅱ速率减小至0的原因___________。
③时刻，反应II和反应Ⅲ生成的速率之比为___________。
（4）在铜基配合物的催化作用下，利用电化学原理可将转化为碳基燃料(包括、烷烃和羧酸等)，其装置原理如图所示。
①图中生成甲酸的电极反应式为___________。
②当有通过质子交换膜时，理论上最多生成的质量为___________。
17. 多丁纳德(化合物I)是一种治疗痛风的药物，以下为其合成路线之一(部分条件已略去)。
已知：
（1）A所含的官能团名称是___________。
（2）A→B的反应类型是___________。
（3）C的结构简式是___________。
（4）D→E的反应试剂和条件是___________。
（5）在D的同分异构体中，同时满足下列条件的结构简式是___________。
①含有苯环
②遇溶液显紫色
③与溶液反应放出
④核磁共振氢谱显示为五组峰，且峰面积比为2：2：2：1：1
（6）已知K的分子式为，F+K→G的方程式是___________。
（7）设计反应①和反应②的目的是___________。
（8）J→K的反应还可能生成高分子M，写出M的一种结构简式___________。
18. 草酸钴()可用于催化剂的制备，用水钻矿(主要成分为，含有少量、、、、、杂质)制备草酸钴工艺流程如图所示：
资料：①不能直接被浸出；
②酸性条件下，转化为，但不会氧化；
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的如表所示：
（1）酸浸时，为提高矿石的溶解速率可采取的一种措施为___________。
（2）浸出过程中发生反应的离子方程式为___________。
（3）向“浸出液”中加入的作用是___________。
（4）加入调节溶液至5.2，过滤所得到的沉淀成分为___________。
（5）滤液I“除镁、钙”是将镁、钙离子转化为沉淀。已知在该操作温度下，，若使沉淀完全[c(Ca2+)≤10-5ml/L]，所需浓度不低于___________。
（6）在萃取除锰时，先向除杂后的溶液中加入有机酸萃取剂，金属离子的萃取率与溶液的关系如图，萃取应选择的范围是___________。
A．2.0~2.5 B．3.0~3.5 C．4.0~4.5
（7）为测定制得样品的纯度，现称取样品，将其用适当试剂转化，得到草酸铵[]溶液，再用过量稀硫酸酸化，用溶液滴定，已知在酸性条件下被还原为，达到滴定终点时，用去溶液。所得草酸钴样品中的纯度为___________[已知：]。
19. 是一种常用的氧化剂。某实验小组利用氯气氧化制备并对其性质进行探究。
【的制备】
（1）用下图装置制备(加热和夹持装置已略去)，装置B的作用是___________。
（2）C中发生反应的离子反应方程式：；___________。
【的性质探究】
资料：i．在强酸性条件下被还原为，在近中性条件下被还原成。
ii．单质硫可溶于溶液，溶液呈淡黄色
某小组研究溶液与溶液反应，探究过程如下。
（3）①甲同学取实验Ⅰ中少量溶液进行实验，检测有，得出被氧化成的结论，乙同学否定了该结论，理由是___________。
②同学讨论后，设计了如下实验，证实该条件下的确可以将氧化成。
a．右侧烧杯中的溶液是___________。
b．连通后电流计指针偏转，一段时间后，___________(填操作和现象)
（4）实验I的现象与资料i不相符，其原因是新生成的产物()与过量的反应物()发生反应，该反应的离子方程式是___________。
（5）实验II的现象与资料也不完全相符，丙同学猜想原因与(4)中所述原因相似，其原因是___________，请设计验证此猜想的实验方案___________。
（6）反思：反应物相同而现象不同，表明物质变化不仅与其自身的性质有关，还与___________等因素有关。
北京市房山区2024届高三下学期第一次综合练习
化学试卷
第一部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 化学与科学、技术、环境密切相关，下列说法不正确的是
A. 月壤中的“嫦娥石[]”其成分属于无机盐
B. 用于“深地一号”工程中的钻头材料金刚石属于共价晶体
C. “神舟”系列飞船返回舱使用的耐高温材料属于有机化合物
D. “长征号”火箭采用“液氧/液氢”作为推进剂，“液氢”属于绿色环保燃料
【答案】C
【详解】A．由化学式可知，月壤中的嫦娥石的主要成分是磷酸盐，属于无机盐，故A正确；
B．金刚石是熔沸点高、硬度大的共价晶体，故B正确；
C．氮化硅是性能优良、能耐高温的新型无机非金属材料，故C错误；
D．氢气在氧气中燃烧生成的水不会污染环境，所以液氢属于绿色环保燃料，故D正确；
故选C。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的电子式：
B. 基态原子的价层电子排布式：
C. 的空间结构：V形
D. 顺-2-丁烯的分子结构模型：
【答案】D
【详解】A．是离子化合物，电子式为，A错误；
B．Cr是24号元素，基态原子的价层电子排布式：，B错误；
C．中心原子价层电子对数为2+=2，且没有孤电子对，空间结构为直线形，C错误；
D．表示顺-2-丁烯的分子结构模型，D正确；
故选D。
3. 下列应用中涉及氧化还原反应的是
A. 用二氧化硫作漂白剂使色素褪色
B. 用过氧化钠作潜水艇中的供氧剂
C. 使用明矾对自来水进行净化
D. 使用热的纯碱溶液去除油污
【答案】B
【详解】A．二氧化硫漂白，是二氧化硫和色素直接化合生成不稳定的化合物漂白，不涉及氧化还原反应，A错误；
B．过氧化钠作供氧剂，O元素的化合价发生改变生成氧气等，发生氧化还原反应，B正确；
C．明矾作净水剂，与水解有关，没有元素的化合价变化，不发生氧化还原反应，C错误；
D．纯碱去油污是由于Na2CO3在水溶液中发生水解呈碱性，促进了油脂的水解，未发生氧化还原反应，D错误；
故选B。
4. 下列离子方程式与所给事实不相符的是
A. 电解水制氢气中的阳极反应：
B. 常温下醋酸钠溶液：
C 与水反应制硝酸：
D. 金属与水发生反应：
【答案】A
【详解】A．电解水制氢气中的阳极反应：，A错误；
B．常温下醋酸钠溶液中醋酸根发生水解：，溶液呈碱性，，B正确；
C．与水反应生成NO和HNO3，离子方程式为：，C正确；
D．金属与水发生反应生成氢气和NaOH，离子方程式为：，D正确；
故选A。
5. 鼠尾草酮可治疗神经系统方面的疾病，其结构如图所示，下列说法不正确的是
A. 该物质含有3种官能团
B. 分子中含有手性碳原子
C. 分子中的碳原子有和两种杂化方式
D. 该物质最多可与发生还原反应
【答案】B
【详解】A．该物质含有羟基、碳碳双键、酮羰基3种官能团，A正确；
B．分子中无碳原子连接四个不同原子或原子团，无手性碳原子，B错误；
C．分子中的碳原子有双键和单键，有和两种杂化方式，C正确；
D．该物质有苯环，双键，羰基最多可与5mlH2发生还原反应，D正确；
故选B。
6. 物质结构决定物质性质，下列性质不能通过元素的电负性进行解释的是
A. 的沸点高于的沸点
B. 乙烯能发生加成反应，而乙烷不能
C. 酸性大于的酸性
D. 气态氟化氢中存在分子，而气态氯化氢中只存在分子
【答案】B
【详解】A．O的电负性强于S，O能与H形成分子间氢键而S不能与H形成分子间氢键，故水的沸点高于硫化氢，A不符合；
B．乙烯能发生加成反应是因为含有碳碳双键，乙烷中没有不饱和键，不能发生加成反应，与电负性无关，B符合；
C．F的电负性强于Cl，-CF3的极性强于-CCl3，导致CF3COOH中羧基更容易电离出氢离子，故而酸性更强，C不符合；
D．F的电负性很强，使HF分子间形成氢键，导致气态HF中存在二聚分子(HF)2，而Cl的电负性不足以使HCl形成分子间氢键，气态HCl中只有HCl分子，D不符合；
故答案选B。
7. 下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是
A. 的醋酸溶液加水稀释100倍，
B. 密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深
C. 水垢中含有，可先用溶液浸泡处理，再用盐酸溶解
D. 锌片与稀反应过程中，加入少量固体，促进的产生
【答案】D
【详解】A．醋酸是弱酸，在水溶液中不完全电离，加水稀释会促进电离，所以当原来pH=3(即c(H+)=10-3ml/L) 加水稀释100倍后，氢离子浓度大于10-5 ml/L，即3B．NO2转化为N2O4 的反应是放热反应，升温平衡逆向移动， NO2浓度增大，混合气体颜色加深，能用化学平衡移动原理解释，B不符合题意；
C．CaCO3的溶解度小于，水垢中含有，可先用溶液浸泡处理，溶解平衡正向移动转化为CaCO3，再用盐酸溶解，能用化学平衡移动原理解释，C不符合题意；
D．加入硫酸铜以后，锌置换出铜，构成原电池，从而使反应速率加快，与平衡移动无关，D符合题意；
故选D。
8. 一种太阳能电池工作原理示意图如图所示，其中电解质溶液为和的混合溶液，下列说法不正确的是
A. 中，中心离子为
B. 电极a为负极
C. 电子由电极b经导线流向电极a
D. 正极上发生的电极反应：
【答案】C
【详解】A．中有空轨道，中心离子为，A正确；
B．由图可知，电极a上铁的化合价升高，失去电子，电极b上铁的化合价降低，得到电子，故a负极，b为正极，B正确；
C．由图可知，，电子由电极a经导线流向电极b，C错误；
D．正极上得到电子生成，电极方程式为：，D正确；
故选C。
9. 在催化剂作用下，分解生成和可能的反应机理如下图所示。
下列说法不正确的是
A. 催化剂能降低反应的活化能
B. 第一步转化中N与H间形成的化学键是配位键
C. 第三步转化涉及极性键的断裂与非极性键的生成
D. 若用HCOOD代替，反应除生成外，还生成
【答案】D
【分析】在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和H2；若将HCOOH换成HCOOD或HCOOK，也可按HCOOH分解的原理分析。
【详解】A．催化剂能降低反应的活化能，A正确；
B．第一步转化中，N原子的最外层具有孤对电子，H+具有空轨道，则N与H间形成的是配位键，B正确；
C．第三步转化涉及到N-H键的断裂和H-H键的形成，所以有极性键的断裂与非极性键的生成，C正确；
D．若用HCOOD代替HCOOH，反应为HCOOD分解，除生成CO2外，还生成HD，D错误；
故选D。
10. 下列实验(部分夹持装置已略去)能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【详解】A．氯化铵固体与氢氧化钙固体混合加入可生成氨气，经碱石灰干燥，用向下排空气法收集，A正确；
B．淀粉在酸性条件下水解后，应先加NaOH使溶液呈碱性，再加入新制氢氧化铜悬浊液检验是否水解，B错误；
C．过量的硝酸银与氯化钠和碘化钾均可反应生成沉淀，不能体现沉淀转化，即不能比较与的大小，C错误；
D．氯气通入溴化钠溶液中将溴离子氧化，可比较Cl和Br的非金属性，氯气也可进入硫化钠溶液中将硫离子氧化，可比较Cl与S的非金属性，但无法比较Br与S的非金属性，D错误；
答案选A。
11. 工业上利用“碘循环”吸收，同时制得，流程如图所示。下列说法正确是
A. 反应器中发生的反应离子方程式为：
B. 反应器中控制温度的目的是增大的溶解度以加快吸收
C. 分离器中物质分离的方法为蒸馏
D. 膜反应器中，增大压强有利于提高平衡转化率
【答案】C
【分析】工业上利用“碘循环”吸收，同时制得，在反应器中发生反应：，在分离器中将H2SO4和HI分离，HI在膜分离器中分解为H2和I2。
【详解】A．二氧化硫与碘水反应：；硫酸和氢碘酸都是强酸，反应的离子方程式可表示为：，故A错误；
B．I2的沸点较低，温度过高会使I2升华，从而减少的吸收，所以反应器中控制温度为20℃~100℃，升高温度则气体溶解度减小，故B错误；
C．分离器中含有硫酸和氢碘酸，二者沸点不同，用蒸馏来分离，故C正确；
D．在膜反应器中发生反应：，该反应是气体体积不变的反应，增大压强不影响平衡状态，不能提高平衡转化率，D错误；
故选C。
12. 丁烯二酸酐可通过不同的聚合方式合成以下两种聚合物，转化关系如图所示。
下列说法不正确的是
A. 反应①加聚反应
B. 聚合物N在一定条件下还可以转化为交联结构
C. 聚合物M在碱性水溶液中的溶解程度比在水中的大
D. 依据反应②的合成原理，推测反应②会产生含七元环的副产物
【答案】D
【详解】A．根据反应转化图可知，反应①为加聚反应，A正确；
B．交联结构是指线型高分子链之间通过支链或化学键相连可成为一个三维网状结构的大分子，根据聚合物N中碳碳双键的结构可知，在一定条件下可转化为交联结构，B正确；
C．聚合物M在碱性水溶液中能发生水解反应，溶解度比在水中溶解度更高，C正确；
D．反应②为开环加成反应，根据反应物结构可知，不会生成七元环的副产物，D错误；
答案选D。
13. 探究同浓度的与溶液和不同盐溶液间的反应，①中产生白色沉淀和无色气体，②中只产生白色沉淀。(已知：碳酸铝在水溶液中不能稳定存在)
下列说法不正确的是
A. 能促进的水解
B. ①中沉淀可能是氢氧化铝和碱式碳酸铝中的一种或二者的混合物
C. 同浓度的与溶液分别加入酚酞，溶液的红色深
D. ②中溶液滴入后，溶液的不变，溶液的降低
【答案】D
【详解】A．铝离子水解呈酸性，碳酸根离子和碳酸氢根离子水解呈碱性，硫酸铝能促进碳酸钠和碳酸氢钠的水解，A正确；
B．①中铝离子水解生成氢氧化铝，也可以与碳酸根结合生成碱式碳酸铝沉淀，B正确；
C．同浓度的碳酸钠和碳酸氢钠溶液中，碳酸根离子水解程度更大，碱性更强，加入酚酞试剂红色更深，C正确；
D．氯化钙和碳酸钠生成碳酸钙沉淀，碳酸根离子浓度减小，使平衡逆向移动，OH-离子浓度减小，pH变小，D错误；
答案选D。
14. 下图为和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图。[；c(Mn+)≤10-5ml/L可认为沉淀完全]。
下列说法不正确的是
A. 由a点可求得
B. 时还未开始沉淀
C. 浓度均为的和可通过分步沉淀进行分离
D. 和混合溶液中，时二者不会同时沉淀
【答案】D
【分析】因为是和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图，所以线上的任一点都达到沉淀溶解平衡，可以根据任意一点求出。
【详解】A．a点，则，a点，则，，，A正确；
B．由图知，时，，则，，，，时中，因为，所以还未开始沉淀，B正确；
C．由图像知，优先沉淀，当恰好沉淀完全时，，此时，则还未开始沉淀，所以的和可通过分步沉淀进行分离，C正确；
D．当恰好沉淀完全时，由图像知，，，，即恰好沉淀完全时，。由图像知，时，，，，的开始沉淀时，，，，此时，因此二者可以同时沉淀，D错误；
故选D。
第二部分
本部分共5题，共58分。
15. 氮元素能与金属或者非金属元素形成种类繁多、应用广泛的化合物。
（1）基态N原子的价层电子轨道表示式是___________。
（2）与碳氢化合物类似，N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯。
①在最简单的氮烯分子中，N的杂化方式是___________。
②具有很强的还原性，是常用的火箭推进剂，它在常温常压下为无色液体。判断是否溶于水并说明理由___________。
（3）配合物可用作广谱杀菌剂，其中Cu属于___________区元素，该配合物中的配位原子是___________，配位数是___________。
（4）的某种晶体结构中，原子间均以单键结合，其硬度比金刚石大，原因是___________。
（5）和形成的化合物是一种重要的半导体材料。其某种晶胞形状为立方体，边长为，结构如图所示。
①距离最近的有___________个。
②已知阿伏加德罗常数为，氮化镓(GaN)的摩尔质量为，该晶体的密度表达式为___________()。
【答案】（1） （2） ①. ②. 与分子间形成氢键(或者是极性分子根据相似相溶原理推测易溶于水)
（3） ①. ds ②. N ③. 4
（4）原子半径，键长，键能，所以硬度更大
（5） ①. 4 ②.
【分析】氮有三个价键，最简单的氮烯即含一个氮氮双键，另一个价键与氢结合，则其分子式：N2H2， N的杂化方式sp2杂化；分子中含有N-H键，和水分子间存在分子间氢键，因此易溶于水；或者是极性分子，水是极性分子，根据相似相溶原理推测易溶于水；是由C与N通过共价键结合的共价晶体。原子半径，键长，键能，所以硬度更大；利用均摊法结合晶胞示意图可知1个晶胞中Ga数目为，N原子数目为4，化学式为GaN。
【小问1详解】
N的核电荷数为7，核外有7个电子，基态N原子电子排布式为1s22s22p3，则基态N原子的价层电子排布式是2s22p3，价层电子轨道表示式为：，故答案 ：；
【小问2详解】
氮有三个价键，最简单的氮烯即含一个氮氮双键，另一个价键与氢结合，则其分子式：N2H2， N的杂化方式sp2杂化；分子中含有N-H键，和水分子间存在分子间氢键，因此易溶于水；或者是极性分子，水是极性分子，根据相似相溶原理推测易溶于水，故答案为：sp2；与分子间形成氢键(或者是极性分子根据相似相溶原理推测易溶于水)；
【小问3详解】
中Cu原子核外29个电子，价层电子排布式为：，属于ds区； [Cu(NH3)4]SO4的内界离子是[Cu(NH3)4]2+，其中心Cu2+结合的配位体是NH3， 配位原子为：N；Cu2+配位数是4，故答案为：ds；N；4；
【小问4详解】
是由C与N通过共价键结合的共价晶体。原子半径，键长，键能，所以硬度更大，故答案为：原子半径，键长，键能，所以硬度更大；
【小问5详解】
①GaN晶体中1个N原子和周围四个Ga原子形成极性共价键，1个Ga原子和周围四个N原子形成极性共价键，则Ga原子周围等距且最近的氮原子有4个；
②由题干晶胞示意图可知1个晶胞中Ga数目为，N原子数目为4，化学式为GaN，则晶胞密度，故答案为：。
16. 大气中含量的控制和资源化利用具有重要意义。
（1）还原是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：
Ⅰ：
Ⅱ：
反应___________
（2）工业上可利用制备：
①时，该反应的平衡常数，该温度下某时刻测得体系内四种物质的浓度均为，则此时___________(填“>”“=”或“<”)。
②提高反应速率且增大的平衡产率，可采取的措施___________。
A．升高反应温度
B．使用合适的催化剂
C．增大体系压强
D．从平衡体系中及时分离出
（3）一种捕获并实现资源利用的反应原理如图1所示。反应Ⅰ完成之后，以为载气，将恒定组成的混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到，在催化剂上有积碳，推测发生了副反应(反应Ⅲ)：。
①反应Ⅱ的化学方程式为___________。
②时间段内，反应Ⅱ速率减小至0的原因___________。
③时刻，反应II和反应Ⅲ生成的速率之比为___________。
（4）在铜基配合物的催化作用下，利用电化学原理可将转化为碳基燃料(包括、烷烃和羧酸等)，其装置原理如图所示。
①图中生成甲酸的电极反应式为___________。
②当有通过质子交换膜时，理论上最多生成的质量为___________。
【答案】（1）
（2） ①. > ②. C
（3） ①. ②. 催化剂表面不断被积碳覆盖直至反应II无法进行(或其他合理答案) ③. 3：1
（4） ①. ②. 4.6g
【小问1详解】
由盖斯定律可知，(Ⅱ-Ⅰ)×2可得=。
【小问2详解】
①时，该反应的平衡常数，该温度下某时刻测得体系内四种物质的浓度均为，Q=，平衡正向进行，>；
②该反应是气体体积减小的放热反应，
A．升高反应温度，平衡逆向移动，的平衡产率减小，A不选；
B．催化剂不能增大的平衡产率，B不选；
C．增大压强可以提高反应速率且增大的平衡产率，C选；
D．从平衡体系中及时分离出，平衡正向移动，的平衡产率增大，但反应速率减慢，D不选；
故选C。
【小问3详解】
①根据图1，反应Ⅱ的反应物为CaCO3和CH4，产物为CaO、CO和H2，可写出反应Ⅱ的化学方程式；
②时间段内，反应Ⅱ速率减小至0的原因为：催化剂表面不断被积碳覆盖直至反应II无法进行(或其他合理答案)；
③由图可知，时刻，CO的气体流速为1.5mml·min-1，由反应Ⅱ可知，生成H2的气体流速为1.5mml·min-1，而实际上H2的气体流速为2mml·min-1，说明副反应生成H2的流速为0.5 mml·min-1，则反应II和反应Ⅲ生成的速率之比为1.5:0.5=3:1。
【小问4详解】
①由图可知，Pt电极氧元素价态升高失电子，故Pt电极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，石墨烯电极为阴极，电极反应式为；
②当有通过质子交换膜时，转移0.2ml电子，生成0.1mlHCOOH，质量为0.1ml×46g/ml=4.6g。
17. 多丁纳德(化合物I)是一种治疗痛风的药物，以下为其合成路线之一(部分条件已略去)。
已知：
（1）A所含的官能团名称是___________。
（2）A→B的反应类型是___________。
（3）C的结构简式是___________。
（4）D→E的反应试剂和条件是___________。
（5）在D的同分异构体中，同时满足下列条件的结构简式是___________。
①含有苯环
②遇溶液显紫色
③与溶液反应放出
④核磁共振氢谱显示为五组峰，且峰面积比为2：2：2：1：1
（6）已知K的分子式为，F+K→G的方程式是___________。
（7）设计反应①和反应②的目的是___________。
（8）J→K的反应还可能生成高分子M，写出M的一种结构简式___________。
【答案】（1）羟基 （2）加成反应
（3） （4）
（5） （6）
（7）保护酚羟基，防止酚羟基被氧化
（8）或
【分析】D在氯化铁为催化剂的作用下与氯气发生取代反应生成E，则D为，D由C经酸性高锰酸钾氧化得来，且C中碳原子数目为9，则C为，根据B到C的反应条件，则B为，由此可知A为，E发生已知反应原理得到F为，F和K发生取代反应生成G，G为，据此分析。
【小问1详解】
由分析可知，A为，所含的官能团名称是羟基。
【小问2详解】
由分析可知，A和CH2=CH2发生加成反应生成B。
【小问3详解】
B和CH3I发生取代反应生成C，C为。
【小问4详解】
D在氯化铁为催化剂的作用下与氯气发生取代反应生成E。
【小问5详解】
D为，其同分异构体中满足条件：①含有苯环；②遇溶液显紫色，说明含有酚羟基；③与溶液反应放出CO2，说明含有-COOH；去除上述结构，还剩余一个碳原子，则有以下两种情况：①有两个取代基连在苯环上，两个取代基为-OH、-CH2COOH，有邻间对3种结构；②有三个取代基连在苯环上，三个取代基为-CH3、-COOH、-OH，有10种结构，则满足上述条件D的同分异构体有13种；其中核磁共振氢谱显示为五组峰，且峰面积比为2：2：2：1：1的同分异构体的结构简式为。
【小问6详解】
F和K发生取代反应生成G，G为，化学方程式为：。
【小问7详解】
由于酚羟基极易被氧化，因此在有机合成中将其转化后又恢复，则设计反应1和反应2的目的是保护酚羟基，防止其被氧化。
【小问8详解】
J中含有-NH2和-SH，可以发生缩聚反应生成或。
18. 草酸钴()可用于催化剂的制备，用水钻矿(主要成分为，含有少量、、、、、杂质)制备草酸钴工艺流程如图所示：
资料：①不能直接被浸出；
②酸性条件下，转化为，但不会氧化；
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的如表所示：
（1）酸浸时，为提高矿石的溶解速率可采取的一种措施为___________。
（2）浸出过程中发生反应的离子方程式为___________。
（3）向“浸出液”中加入的作用是___________。
（4）加入调节溶液至5.2，过滤所得到的沉淀成分为___________。
（5）滤液I“除镁、钙”是将镁、钙离子转化为沉淀。已知在该操作温度下，，若使沉淀完全[c(Ca2+)≤10-5ml/L]，所需浓度不低于___________。
（6）在萃取除锰时，先向除杂后的溶液中加入有机酸萃取剂，金属离子的萃取率与溶液的关系如图，萃取应选择的范围是___________。
A．2.0~2.5 B．3.0~3.5 C．4.0~4.5
（7）为测定制得样品的纯度，现称取样品，将其用适当试剂转化，得到草酸铵[]溶液，再用过量稀硫酸酸化，用溶液滴定，已知在酸性条件下被还原为，达到滴定终点时，用去溶液。所得草酸钴样品中的纯度为___________[已知：]。
【答案】（1）将矿石研磨成粉末状或其他合理答案
（2）
（3）将氧化为便于除去
（4）
（5）
（6）B （7）
【分析】用水钴矿(主要成分为C2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)制取CC2O4•2H2O，根据流程可知，在水钴矿中加入盐酸和Na2SO3，所得浸出液中含有的阳离子主要有H+、C2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等；浸出液中加入NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+，加入Na2CO3调pH，将Fe3+、Al3+全部转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去，过滤后所得滤液I中加入NaF溶液，目的是除去Ca2+和Mg2+，向滤液Ⅱ中加入萃取剂，将锰离子萃取，在萃后余液中加入草酸铵溶液得到草酸钴，最后再经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤并洗涤得到CC2O4•2H2O，据此分析解答。
【小问1详解】
酸浸时，为提高矿石的溶解速率可采取将矿石研磨成粉末状、适当提高温度、搅拌等措施；
【小问2详解】
浸出过程中与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成C2＋，根据原子守恒和电子守恒，其反应的离子方程式为，故答案为：；
【小问3详解】
浸出液中加入NaClO3的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，进而调节pH除去Fe3+。
【小问4详解】
加Na2CO3调节溶液pH至5.2，使Fe3+、Al3+全部转化为Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀除去；
【小问5详解】
当沉淀完全时，，故答案为：0.03；
【小问6详解】
由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系图可知，溶液pH在接近3.0时，Mn2+的萃取率最高，同时C2+的萃取率在较低水平，因此适宜pH范围是接近3.0，故选B。
【小问7详解】
称取1.00g样品，将其用适当试剂转化，得到草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液，再用过量稀硫酸酸化，用0.1000ml/LKMnO4溶液滴定， 被氧化为CO2，被还原为Mn2+，根据电子守恒得关系式2~~5~~5CC2O4•2H2O，达到滴定终点时，共用去KMnO4溶液20.00mL，则5CC2O4•2H2O的物质的量为，所得草酸钴样品中CC2O4•2H2O的纯度为；
19. 是一种常用的氧化剂。某实验小组利用氯气氧化制备并对其性质进行探究。
【的制备】
（1）用下图装置制备(加热和夹持装置已略去)，装置B的作用是___________。
（2）C中发生反应的离子反应方程式：；___________。
【的性质探究】
资料：i．在强酸性条件下被还原为，在近中性条件下被还原成。
ii．单质硫可溶于溶液，溶液呈淡黄色。
某小组研究溶液与溶液反应，探究过程如下。
（3）①甲同学取实验Ⅰ中少量溶液进行实验，检测有，得出被氧化成的结论，乙同学否定了该结论，理由是___________。
②同学讨论后，设计了如下实验，证实该条件下的确可以将氧化成。
a．右侧烧杯中的溶液是___________。
b．连通后电流计指针偏转，一段时间后，___________(填操作和现象)。
（4）实验I的现象与资料i不相符，其原因是新生成的产物()与过量的反应物()发生反应，该反应的离子方程式是___________。
（5）实验II的现象与资料也不完全相符，丙同学猜想原因与(4)中所述原因相似，其原因是___________，请设计验证此猜想的实验方案___________。
（6）反思：反应物相同而现象不同，表明物质变化不仅与其自身的性质有关，还与___________等因素有关。
【答案】（1）除去中含有的
（2）
（3） ①. 溶液用酸化导致溶液中已存 ②. 溶液(酸化至) ③. 取左侧烧杯中溶液加足量酸化再加入有白色沉淀
（4）
（5） ①. 产物与过量的反应物发生了反应 ②. 将加入溶液中，观察是否有浅粉色沉淀生成
（6）试剂浓度、溶液酸碱性
【分析】装置A中二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下反应生成氯气，生成的氯气中混有HCl气体，用装置B中的饱和食盐水除去HCl气体，将Cl2通入溶液中发生反应：，过量的氯气用NaOH溶液吸收，以此解答。
【小问1详解】
装置B的作用是除去中含有的。
【小问2详解】
溶液中含有NaOH，氯气除了和溶液反应外，还会和NaOH溶液反应，离子方程式。
【小问3详解】
①甲同学取实验Ⅰ中少量溶液进行实验，检测有，得出被氧化成的结论，乙同学否定了该结论，理由是：溶液用酸化导致溶液中已存在；
②a．证实该条件下的确可以将S2-氧化成，设计成原电池，S2-失去电子变成，发生氧化反应，应该在负极上反应，左侧烧杯应该是负极室，硫酸酸化的高锰酸钾溶液放在右侧烧杯，右侧为正极，故右侧烧杯中的溶液是溶液(酸化至)；
b. 连通后电流计指针偏转，一段时间后，该条件下负极S2-失去电子生成，证明S2-氧化成了，取左侧烧杯中的溶液，用盐酸酸化后，滴加溶液，观察到有白色沉淀生成，说明生成了。
【小问4详解】
与过量的反应物()发生反应生成MnO2，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：。
【小问5详解】
实验II的现象与资料也不完全相符，丙同学猜想原因与(4)中所述原因相似，其原因是产物与过量的反应物发生了反应，设计验证此猜想的实验方案为：将加入溶液中，观察是否有浅粉色沉淀生成。
【小问6详解】
反思该实验，反应物相同，滴加顺序不同，反应物的浓度不同，酸碱性不同，而现象不同，体现了物质变化不仅与其自身的性质有关，还与浓度、用量、溶液中的酸碱性。

A．实验室制取
B．检验淀粉在酸性条件下发生了水解


比较与的大小
D．比较Cl、Br、S的非金属性
沉淀物
开始沉淀时的
2.7
7.6
4.0
7.6
7.7
完全沉淀时的
3.7
9.6
5.2
9.2
9.8
实验序号
实验过程
实验现象
Ⅰ
紫色变浅()，生成棕褐色沉淀()
Ⅱ
溶液呈淡黄色()，生成浅粉色沉淀(MnS)


A．实验室制取
B．检验淀粉在酸性条件下发生了水解


比较与的大小
D．比较Cl、Br、S的非金属性
沉淀物
开始沉淀时的
2.7
7.6
4.0
7.6
7.7
完全沉淀时的
3.7
9.6
5.2
9.2
9.8
实验序号
实验过程
实验现象
Ⅰ
紫色变浅()，生成棕褐色沉淀()
Ⅱ
溶液呈淡黄色()，生成浅粉色沉淀(MnS)