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北京市清华大学附属中学2023-2024学年高三上学期12月统练（六）化学试题含答案
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这是一份北京市清华大学附属中学2023-2024学年高三上学期12月统练（六）化学试题含答案，共15页。试卷主要包含了12，5 Fe 56，下列化学用语或图示不正确的是，1 ml氨基中含有NA个质子等内容，欢迎下载使用。
2023.12.1
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 C1 35.5 Fe 56
第一部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题的4个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1.下列物质的用途，没有利用氧化还原反应的是
A.用海水制取Br2 B.用煤制甲醇
C.用小苏打烘焙糕点 D.用NaClO溶液对环境消毒
2.下列化学用语或图示不正确的是
A.NaCl的电子式：
B.的VSEPR模型：
C.基态Mn原子的价层电子排布式：3d54s2
D.HCl分子中σ键的形成：
3.下列原因分析能正确解释性质差异的是
4. NA为阿伏加德罗 常数，下列说法正确的是
A.0.1 ml氨基(-NH2)中含有NA个质子
(B.14 g乙烯和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为2NA
C.1.0 ml/L AlCl3溶液中，Cl-数目为3NA
D.电解熔融NaCl，阳极产生气体质量为7.1 g，外电路中通过电子的数目为0.1NA
5.电化学的应用领域非常广泛。下列说法不正确的是
A.电解CuCl2溶液时，与直流电源负根相连的石壘棒上逐渐覆盖红色的铜
B.铜板上铁铆钉在中性水膜中被腐蚀时，正极发生的电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-
C.电解饱和食盐水的过程中，阴极区碱性不断增强
D.铅蓄电池放电时，电子由PbO2通过导线流向Pb
6.《本草纲目》记载穿心莲有清热解毒、凉血、消肿、燥湿的功效。穿心莲内酯是一种天然抗生素，其结构简式如下图所示。下列关于穿心莲内酯说法不正确的是
A.分子中含有3种官能团
B.能发生加成反应、消去反应和聚合反应
C.1ml该物质分别与足量的Na、NaOH反应，消耗二者的物质的量之比为3：1
D.1个分子中含有2个手性碳原子
7.实验室制备下列气体所选用的发生装置、制备试剂和除杂试剂均正确的是
8.分析化学中以K2CrO4为指示剂，用AgNO3标准溶液適定溶液中的Cl-，测定(Cl-)。
已知：ⅰ. K2CrO4 溶液中存在平衡：2+ 2H++H2O
ⅱ. 25℃时，Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12 (砖红色)， Ksp(AgC1)=1.8×10-10(白色)。下列分析不正确的是
A.实验中先产生白色沉淀，滴定终点时产生砖红色沉淀
B.产生白色沉淀时，存在AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
C.当产生砖红色沉淀时，如果c()=5.0×10-3 ml/L，Cl-已沉淀完全
D.滴定时应控制溶液pH在合适范围内，若pH过低，会导致测定结果偏低
9.冠醚能与碱金属离子结合(如下图所示)，是有机反应很好的催化剂，如能加快KMnO4与环已烯的反应速率。
用结合常数表示冠醚与碱金属离子的结合能力，结合常数越大、西者结合能力越强，
下列说法下正确的是
A.推测结合常数的大小与碱金属离子直径、冠醚空腔直径有关
B.实验中，c(Na+)：①>②>③
C.冠醚通过与K+结合将携带进入有机相，从而加快反应速串
D.为加快KMnO4与环己烯的反应速率，选择冠醚A比冠醚B更合适
10.间接电解法合成苯甲醛的原理如图所示。
下列说法不正确的是
A.电极a与电源正极相连
B.“氧化池”中发生反应：+4Mn3++H2O→+Mn2++4H+
C.电解一段时间后，电解池阴极区溶液pH升高(忽略溶液体积变化)
D.用有机溶剂分离出苯甲醛，避免其在电解池中放电发生副反应
11.实验小组设计实验除去粗盐溶液中的Ca2+、Mg2+、并进行定性检验。
已知： Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12 Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 Ksp(BaCO3)=2.6×10-9
下列说法不正确的是
A.调节溶液的pH>12，可使滤液中c(Mg2+)<1×10-5 ml/L
B.c加入Na2CO3溶液发生的反应是Ba2++=BaCO3↓、Ca2++=CaCO3↓
C.加入盐酸发生的反应是2H++=CO2↑+ H2O、H++ OH-=H2O
D.若步骤①加入BaCl2溶液后进行过滤，可以避免白色沉淀M的生成
12.利用平衡移动原理，分析一定温度下 Mg2+在不同pH的Na2CO3体系中的可能产物，已知：ⅰ.图1中曲线表示Na2CO3体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。ⅱ.图2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c2(OH-)= Ksp[Mg(OH)2]；曲线Ⅱ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c()=Ksp(MgCO3) [注：起始c(Na2CO3)=0.1ml/L，不同pH下c()由图1得到]。
下列说法不正确的是
A.由图1，pH=10.25，c()= c()
B.由图2，初始状态pH=11、lg[c(Mg2+)] =-6，无沉淀生成
0由图2，初始状态pH=9、lg[c(Mg2+)] = -2，平衡后溶液中存在c(H2CO3)+c()+c()= 0.1 ml/L
D.由图1和图2，初始状态pH=8、lg[c(Mg2+)]=-1，发生反应：Mg2++ 2=MgCO3↓+CO2↑+H2O
13.利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
下列说法不正确的是
A.①中气体减少，推测是由于溶液中c(H+)减少，且Cu覆盖铁电极，阻碍H+与铁接触
B.①中检测到Fe2+，推测可能发生反应： Fe+2H+= Fe2++H2、Fe+Cu2+= Fe2++Cu
C.随阴极析出Cu，推测②中溶液c(Cu+)减少，Cu2+ +4NH3=[Cu(NH3)4]2+平衡逆移
D.②中Cu2+生成[Cu(NH3)4]2+，使得c(Cu2+)比①中溶液的小，Cu 缓慢析出，镀层更致密
14. CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为：
①CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)
②H2(g)+CO2 (g)H2O(g)+CO(g)
其他条件相同时，投料比n(CH4)：n(CO2)为1：1.3，不同温度下反应的结果如图。
下列说法不正确的是
A.550~600℃，升温更有利于反应①，反应①先达到平衡
B. n(H2)：n(CO)始终低于1.0，与反应②有关
C.加压有利于增大CH4和CO2反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率
D.若不考虑其他副反应，体系中存在：4[c(CH4)+c(CO)+c(CO2)]=2.3[4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)]
第二部分
本部分共5题，共58分
15. (9分)我国科学家发现催化剂a-Fe2O3可高效活化H2O， 实现物质的高选择性氧化，为污染物的去除提供了新策略。污染物X去除的催化反应过程示意图如下。
(1)Fe元素在元素周期表中的位置是________。
(2)污染物X在电极a.上的反应式是__________。
(3)科研团队研究了X分别为、和H3AsO3[也可以写作As(OH)3]的反应能力，发现中心原子含有孤电子对的物质易被氧化。
①基态As原子的价层电子排布式是_________。
②中的键角_____(填“>“<"或“=”)中的键角。
③的结构是，P原子的杂化轨道类型是_________。
④比较反应能力：______H3AsO3(填“>”、“<”或“=”)， 原因是_________。
(4) a-Fe2O3晶胞的体积为V cm3，晶体密度为p g/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，一个晶胞中Fe原子的个数为___________ (Fe2O3 的摩尔质量：160 g/ml)。
16. (10分)我国科学家研发的“液态阳光”计划通过太阻能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢制备甲醇。
(1)制备甲醇主反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-48.7 kJ/ml。
该过程中还存在一个生成C的副反应，结合反应：
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H =-90.0 kJ/ml
写出该副反应的热化学方程式：____________。
(2)将CO2和H2按物质的量比1：3混合，以固定流速通过盛放Cu/Zn/A/Zr催化剂的反应器，在相同时间内，不同温度下的实验数据如图所示。
已知：CH3OH产率=。
①催化剂活性最好的温度为_________。
a.483 K b.503 K c.1523 K d.543 K
②温度由523 K升到543 K，CO2的平衡转化率和CH3OH的实验产率均降低，解释原因：__________。
(3)使用Cu2O-ZnO薄膜电极作阴极，通过申催化法将二氧化碳转化为甲醇。
①将铜箔放入煮沸的饱和磕酸铜溶液中，制得Cu2O薄膜电极。反应的离子方程式为__________。
②用Cu2O薄膜电极作阴极，Zn(NO3)2 溶液作电解液，采用电沉积法制备Cu2O-ZnO薄膜电极，制备完成后电解液中检测到了制备ZnO薄膜的电极反应式为_________。
17. (13分)香豆素类化合物在药物中应用广泛。香豆素类化合物W合成路线如下。
已知：ⅰ.+H2O
ⅱ.-CHO++H2O
ⅲ.R1-CH=CH-R2R1COOH+R2COOH
(1)A→B的化学方程式是_________。
(2)D的分子式是________。
(3)条件①是_______。
(4)F的结构简式是_________。
(5)1 mlJ可以生成2 ml K，J的结构简式是_______。
(6)下列说法不正确的是________(填序号)。
a.可以用酸性KMnO4溶液鉴别E和G
B.G可以发生加聚反应、还原反应和取代应
c.1mlP最多可以和5 mlH2反应
(7)M为线型不稳定分子，M-→P经过两步反应，R苯环上的一氯代物有3种。
①R的结构简式是______。
②R→P的化学反应类型是_________。
18. (13分)K2FeO4是一种高效多功能的新型消毒剂。
已知：K2FeO4微溶于水，在酸性或中性溶液中快速分解产生O2，在碱性溶液中较稳定。
(1)K2FeO4中铁元素的化合价为________，具有强氧化性。
(2)一种制备K2FeO4的方法如图。
①生成的电极反应式：__________。
②阴极室KOH的浓度提高，结合电合K2Fe2O4的电极反应式解释原因：__________。
(3)向含K2FeO4的溶液中加入KOH固体，析出K2FeO4固体，再用稀KOH溶液洗涤，得到K2FeO4粗品。用化学方程式解释不能用水洗涤K2FeO4的原因：____________。
(4)称取ag制得的K2FeO4粗品，加入足量NaOH、CrCl3溶液，充分反应后，加入H2SO4调节溶液pH=2，用x ml/L FeSO4溶液进行滴定，消耗FeSO4溶液ymL。计算K2FeO4样品的质量分数：______。 [已知： M(K2FeO4)=198 g/ml]
涉及的反应有：
+Cr3+ +3OH-Fe(OH)3↓+
2+2H++H2O
+6Fe2++14H+=2Cr3+ +6Fe3+ +7H2O
(5)电解1.5 h后，测得n(K2FeO4)=40%， S(K2FeO4)=60%。
巳知：η(B)=
S(B)=
①S(K2FeO4)=60%，说明除K2FeO4之外，还有其他含铁物质生成。经检验，阳极产物中含铁物质仅有K2FeO4和FeOOH，则n(FeOOH)=_______。
②判断阳极有水(或OH-)放电，判断依据：
ⅰ.水(或OH-)有还原性：
ⅱ._______。
l9. (13分)在处理NO废气的过程中，催化剂[C(NH3)6]2+会逐渐失活变为[C(NH3)6]3+。某小组为解决这一问题，实验研究和之间的相互转化。
资料：ⅰ. Ksp[(C(OH)2]=5.9×10-15 Ksp[(C(OH)3]=1.6×10-44
ⅱ. C2++ 6NH3=[C(NH3)6]2+ K1=1.3×105
C3++ 6NH3=[C(NH3)6]3+ K2=2×1035
ⅲ. [C(NH3)6]2+和[C(NH3)6]3+在酸性条件下均能生成°
(1)探究的还原性
实验Ⅰ 粉红色的CCl2溶液或CSO4溶液在空气中久置，无明显变化。
实验Ⅱ 向0.1 ml/L CCl2溶液中滴入2滴酸性KMnO4溶液，无明显变化。
实验Ⅲ 按如图装置进行实验，观察到电压表指针偏转。
①甲同学根据实验Ⅲ得出结论：C2+可以被酸性KMnO4溶液氧化。
乙同学补充实验Ⅳ.________ (补全实验操作及现象)，否定了该观点。
②探究碱性条件下的还原性，进行实验。
ⅱ中反应的化学方程式是___________。
③根据氧化还原反应规律解释还原性C(OH)2>C2+；C2+-e- = C3+ 在碱性条件下，OH-与C2+、C3+反应，使c(C2+)和(C3+)均降低，但_____降低的程度更大，还原剂的还原性增强。
(2)探究的氧化性
①根据实验Ⅲ和Ⅳ推测氧化性：C3+>Cl2，设计实验证明：向Ⅴ中得到的棕褐色沉淀中，________(补全实验操作及现象)，反应的离子方程式是_____________。
②向V中得到的棕褐色沉淀中，滴加H2SO4溶液，加入催化剂，产生无色气泡，该气体是__________。
(3)催化剂[C(NH3)6]2+的失活与再生
①结合数据解释[C(NH3)6]2+能被氧化为[C(NH3)6]3+而失活的原因：_________________。
②根据以上实验，设计物质转化流程图实现[C(NH3)6]2+的再生：
示例：CCCl2C (OH)2
北京市海淀区部分中学2023-2024学年高三上学期12月统练（六）
化学
答案
2023.12.1
15.(9分)
(1)第四周期Ⅷ族(2分)
(2)X-2e-+ H2OXO+2H+ (1分)
(3)①4s24p3 (1分) ②< (1分) ③sp3(1分) ④< (1分)
中P原子无孤电子对，As(OH)3中As原子有孤电子对(1分)
(4) (1分)
16.(10分)
(1) CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41.3 kJ/ml(2分)
(2)①c(2分)
②温度升高，主反应逆移程度大于副反应正移程度，故CO2平衡转化率降低；温度升高，催化剂活性降低，使主反应速率降低，故CH3OH实验产率均降低(2分)
(3)①Cu+Cu2++H2OCu2O+2H+(2分) ②Zn2+++2e-=ZnO + NO2(2分)
17. (13分)
(1) +HNO3+H2O (2分)
(2) C7H5Br2O2N (1分) (3) NaOH水溶液，△ (1分)
(4) (2分) (5) (2分) (6) ac (2分)
(7)①(2分) ②加成反应(1分)
18. (13分)
(1) +6 (1分)
(2)①Fe-6e-+8OH-=+ 4H2O (2分)
②阴极反应：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，OH-浓度增大；K+通过阳离子交换膜进入阴极室(2分)
(3) 4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3+3O2↑+8KOH (2分)
(4) (2分)
(5)①13.3% (2分) ②η(K2FeO4)+η(FeOOH)<100% (或其他合理答案) (2分)
19. (13分)
(1)①将实验Ⅲ中的0.1 ml/LCCl2溶液替换为0.2 ml/LNaCl (或0.1 ml/LCSO4)溶液进行实验，指针偏转幅度与实验Ⅲ相同(或不同、或者指针不偏转) (2分)
②4C(OH)2+O2+2H2O=4C(OH)3 (2分)
③c(C3+) (1分)
(2)①加入适量盐酸，棕褐色沉淀溶解，产生黄绿色(或有刺激性气味的)气体，溶液变为粉红色(2分)
2C(OH)3+6H++2C1-=2C2++Cl2↑+6H2O (1分)
②O2(1分)或氧气
(3)①对C2+-e-=C3+，NH3与C2+、C3+反应，使c(C2+)和c(C3+)均降低，但K2>K1，c(C3+)降低的程度 (远)大于c(C2+)，还原剂的还原性增强，[C(NH3)6]2+能被氧化(2分)
②[C(NH3)6]3+C2+[C(NH3)6]2+ (2分)选项
性质差异
原因分析
A
金属活动性：Mg>Al
第一电离能： Mg>Al
B
气态氢化物稳定性：H2S分子间作用力：H2SC
熔点：金刚石>碳化硅>硅
化学键键能：C-C>C-Si>Si-Si
D
酸性：H2CO3非金属性： C选项
气体
发生装置
制备试剂
除杂试剂
A
NH3
a
NH4Cl固体+Ca(OH)2固体
碱石灰
B
Cl2
c
MnO2+浓盐酸
NaOH溶液+浓硫酸
C
CO2
b
大理石+稀硫酸
浓硫酸
D
C2H2
b
电石+饱和食盐水
NaOH溶液
装置示意图
序号
电解质溶液
实验现象
①
0.1 ml/L CuSO4+少量H2SO4
阴极表面有无色气体，一段时间后阴极表面有红色固体，气体减少。 经检验电解液中有Fe2+。
②
0.1 ml/L CuSO4
阴极表面未观察到气体，一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验电解液中无Fe元素。
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案.
C
B
C
B
D
D
A
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
D
B
C
B
C
C
A
2023.12.1
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 C1 35.5 Fe 56
第一部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题的4个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1.下列物质的用途，没有利用氧化还原反应的是
A.用海水制取Br2 B.用煤制甲醇
C.用小苏打烘焙糕点 D.用NaClO溶液对环境消毒
2.下列化学用语或图示不正确的是
A.NaCl的电子式：
B.的VSEPR模型：
C.基态Mn原子的价层电子排布式：3d54s2
D.HCl分子中σ键的形成：
3.下列原因分析能正确解释性质差异的是
4. NA为阿伏加德罗 常数，下列说法正确的是
A.0.1 ml氨基(-NH2)中含有NA个质子
(B.14 g乙烯和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为2NA
C.1.0 ml/L AlCl3溶液中，Cl-数目为3NA
D.电解熔融NaCl，阳极产生气体质量为7.1 g，外电路中通过电子的数目为0.1NA
5.电化学的应用领域非常广泛。下列说法不正确的是
A.电解CuCl2溶液时，与直流电源负根相连的石壘棒上逐渐覆盖红色的铜
B.铜板上铁铆钉在中性水膜中被腐蚀时，正极发生的电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-
C.电解饱和食盐水的过程中，阴极区碱性不断增强
D.铅蓄电池放电时，电子由PbO2通过导线流向Pb
6.《本草纲目》记载穿心莲有清热解毒、凉血、消肿、燥湿的功效。穿心莲内酯是一种天然抗生素，其结构简式如下图所示。下列关于穿心莲内酯说法不正确的是
A.分子中含有3种官能团
B.能发生加成反应、消去反应和聚合反应
C.1ml该物质分别与足量的Na、NaOH反应，消耗二者的物质的量之比为3：1
D.1个分子中含有2个手性碳原子
7.实验室制备下列气体所选用的发生装置、制备试剂和除杂试剂均正确的是
8.分析化学中以K2CrO4为指示剂，用AgNO3标准溶液適定溶液中的Cl-，测定(Cl-)。
已知：ⅰ. K2CrO4 溶液中存在平衡：2+ 2H++H2O
ⅱ. 25℃时，Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12 (砖红色)， Ksp(AgC1)=1.8×10-10(白色)。下列分析不正确的是
A.实验中先产生白色沉淀，滴定终点时产生砖红色沉淀
B.产生白色沉淀时，存在AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
C.当产生砖红色沉淀时，如果c()=5.0×10-3 ml/L，Cl-已沉淀完全
D.滴定时应控制溶液pH在合适范围内，若pH过低，会导致测定结果偏低
9.冠醚能与碱金属离子结合(如下图所示)，是有机反应很好的催化剂，如能加快KMnO4与环已烯的反应速率。
用结合常数表示冠醚与碱金属离子的结合能力，结合常数越大、西者结合能力越强，
下列说法下正确的是
A.推测结合常数的大小与碱金属离子直径、冠醚空腔直径有关
B.实验中，c(Na+)：①>②>③
C.冠醚通过与K+结合将携带进入有机相，从而加快反应速串
D.为加快KMnO4与环己烯的反应速率，选择冠醚A比冠醚B更合适
10.间接电解法合成苯甲醛的原理如图所示。
下列说法不正确的是
A.电极a与电源正极相连
B.“氧化池”中发生反应：+4Mn3++H2O→+Mn2++4H+
C.电解一段时间后，电解池阴极区溶液pH升高(忽略溶液体积变化)
D.用有机溶剂分离出苯甲醛，避免其在电解池中放电发生副反应
11.实验小组设计实验除去粗盐溶液中的Ca2+、Mg2+、并进行定性检验。
已知： Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12 Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 Ksp(BaCO3)=2.6×10-9
下列说法不正确的是
A.调节溶液的pH>12，可使滤液中c(Mg2+)<1×10-5 ml/L
B.c加入Na2CO3溶液发生的反应是Ba2++=BaCO3↓、Ca2++=CaCO3↓
C.加入盐酸发生的反应是2H++=CO2↑+ H2O、H++ OH-=H2O
D.若步骤①加入BaCl2溶液后进行过滤，可以避免白色沉淀M的生成
12.利用平衡移动原理，分析一定温度下 Mg2+在不同pH的Na2CO3体系中的可能产物，已知：ⅰ.图1中曲线表示Na2CO3体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。ⅱ.图2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c2(OH-)= Ksp[Mg(OH)2]；曲线Ⅱ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c()=Ksp(MgCO3) [注：起始c(Na2CO3)=0.1ml/L，不同pH下c()由图1得到]。
下列说法不正确的是
A.由图1，pH=10.25，c()= c()
B.由图2，初始状态pH=11、lg[c(Mg2+)] =-6，无沉淀生成
0由图2，初始状态pH=9、lg[c(Mg2+)] = -2，平衡后溶液中存在c(H2CO3)+c()+c()= 0.1 ml/L
D.由图1和图2，初始状态pH=8、lg[c(Mg2+)]=-1，发生反应：Mg2++ 2=MgCO3↓+CO2↑+H2O
13.利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
下列说法不正确的是
A.①中气体减少，推测是由于溶液中c(H+)减少，且Cu覆盖铁电极，阻碍H+与铁接触
B.①中检测到Fe2+，推测可能发生反应： Fe+2H+= Fe2++H2、Fe+Cu2+= Fe2++Cu
C.随阴极析出Cu，推测②中溶液c(Cu+)减少，Cu2+ +4NH3=[Cu(NH3)4]2+平衡逆移
D.②中Cu2+生成[Cu(NH3)4]2+，使得c(Cu2+)比①中溶液的小，Cu 缓慢析出，镀层更致密
14. CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为：
①CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)
②H2(g)+CO2 (g)H2O(g)+CO(g)
其他条件相同时，投料比n(CH4)：n(CO2)为1：1.3，不同温度下反应的结果如图。
下列说法不正确的是
A.550~600℃，升温更有利于反应①，反应①先达到平衡
B. n(H2)：n(CO)始终低于1.0，与反应②有关
C.加压有利于增大CH4和CO2反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率
D.若不考虑其他副反应，体系中存在：4[c(CH4)+c(CO)+c(CO2)]=2.3[4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)]
第二部分
本部分共5题，共58分
15. (9分)我国科学家发现催化剂a-Fe2O3可高效活化H2O， 实现物质的高选择性氧化，为污染物的去除提供了新策略。污染物X去除的催化反应过程示意图如下。
(1)Fe元素在元素周期表中的位置是________。
(2)污染物X在电极a.上的反应式是__________。
(3)科研团队研究了X分别为、和H3AsO3[也可以写作As(OH)3]的反应能力，发现中心原子含有孤电子对的物质易被氧化。
①基态As原子的价层电子排布式是_________。
②中的键角_____(填“>“<"或“=”)中的键角。
③的结构是，P原子的杂化轨道类型是_________。
④比较反应能力：______H3AsO3(填“>”、“<”或“=”)， 原因是_________。
(4) a-Fe2O3晶胞的体积为V cm3，晶体密度为p g/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，一个晶胞中Fe原子的个数为___________ (Fe2O3 的摩尔质量：160 g/ml)。
16. (10分)我国科学家研发的“液态阳光”计划通过太阻能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢制备甲醇。
(1)制备甲醇主反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-48.7 kJ/ml。
该过程中还存在一个生成C的副反应，结合反应：
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H =-90.0 kJ/ml
写出该副反应的热化学方程式：____________。
(2)将CO2和H2按物质的量比1：3混合，以固定流速通过盛放Cu/Zn/A/Zr催化剂的反应器，在相同时间内，不同温度下的实验数据如图所示。
已知：CH3OH产率=。
①催化剂活性最好的温度为_________。
a.483 K b.503 K c.1523 K d.543 K
②温度由523 K升到543 K，CO2的平衡转化率和CH3OH的实验产率均降低，解释原因：__________。
(3)使用Cu2O-ZnO薄膜电极作阴极，通过申催化法将二氧化碳转化为甲醇。
①将铜箔放入煮沸的饱和磕酸铜溶液中，制得Cu2O薄膜电极。反应的离子方程式为__________。
②用Cu2O薄膜电极作阴极，Zn(NO3)2 溶液作电解液，采用电沉积法制备Cu2O-ZnO薄膜电极，制备完成后电解液中检测到了制备ZnO薄膜的电极反应式为_________。
17. (13分)香豆素类化合物在药物中应用广泛。香豆素类化合物W合成路线如下。
已知：ⅰ.+H2O
ⅱ.-CHO++H2O
ⅲ.R1-CH=CH-R2R1COOH+R2COOH
(1)A→B的化学方程式是_________。
(2)D的分子式是________。
(3)条件①是_______。
(4)F的结构简式是_________。
(5)1 mlJ可以生成2 ml K，J的结构简式是_______。
(6)下列说法不正确的是________(填序号)。
a.可以用酸性KMnO4溶液鉴别E和G
B.G可以发生加聚反应、还原反应和取代应
c.1mlP最多可以和5 mlH2反应
(7)M为线型不稳定分子，M-→P经过两步反应，R苯环上的一氯代物有3种。
①R的结构简式是______。
②R→P的化学反应类型是_________。
18. (13分)K2FeO4是一种高效多功能的新型消毒剂。
已知：K2FeO4微溶于水，在酸性或中性溶液中快速分解产生O2，在碱性溶液中较稳定。
(1)K2FeO4中铁元素的化合价为________，具有强氧化性。
(2)一种制备K2FeO4的方法如图。
①生成的电极反应式：__________。
②阴极室KOH的浓度提高，结合电合K2Fe2O4的电极反应式解释原因：__________。
(3)向含K2FeO4的溶液中加入KOH固体，析出K2FeO4固体，再用稀KOH溶液洗涤，得到K2FeO4粗品。用化学方程式解释不能用水洗涤K2FeO4的原因：____________。
(4)称取ag制得的K2FeO4粗品，加入足量NaOH、CrCl3溶液，充分反应后，加入H2SO4调节溶液pH=2，用x ml/L FeSO4溶液进行滴定，消耗FeSO4溶液ymL。计算K2FeO4样品的质量分数：______。 [已知： M(K2FeO4)=198 g/ml]
涉及的反应有：
+Cr3+ +3OH-Fe(OH)3↓+
2+2H++H2O
+6Fe2++14H+=2Cr3+ +6Fe3+ +7H2O
(5)电解1.5 h后，测得n(K2FeO4)=40%， S(K2FeO4)=60%。
巳知：η(B)=
S(B)=
①S(K2FeO4)=60%，说明除K2FeO4之外，还有其他含铁物质生成。经检验，阳极产物中含铁物质仅有K2FeO4和FeOOH，则n(FeOOH)=_______。
②判断阳极有水(或OH-)放电，判断依据：
ⅰ.水(或OH-)有还原性：
ⅱ._______。
l9. (13分)在处理NO废气的过程中，催化剂[C(NH3)6]2+会逐渐失活变为[C(NH3)6]3+。某小组为解决这一问题，实验研究和之间的相互转化。
资料：ⅰ. Ksp[(C(OH)2]=5.9×10-15 Ksp[(C(OH)3]=1.6×10-44
ⅱ. C2++ 6NH3=[C(NH3)6]2+ K1=1.3×105
C3++ 6NH3=[C(NH3)6]3+ K2=2×1035
ⅲ. [C(NH3)6]2+和[C(NH3)6]3+在酸性条件下均能生成°
(1)探究的还原性
实验Ⅰ 粉红色的CCl2溶液或CSO4溶液在空气中久置，无明显变化。
实验Ⅱ 向0.1 ml/L CCl2溶液中滴入2滴酸性KMnO4溶液，无明显变化。
实验Ⅲ 按如图装置进行实验，观察到电压表指针偏转。
①甲同学根据实验Ⅲ得出结论：C2+可以被酸性KMnO4溶液氧化。
乙同学补充实验Ⅳ.________ (补全实验操作及现象)，否定了该观点。
②探究碱性条件下的还原性，进行实验。
ⅱ中反应的化学方程式是___________。
③根据氧化还原反应规律解释还原性C(OH)2>C2+；C2+-e- = C3+ 在碱性条件下，OH-与C2+、C3+反应，使c(C2+)和(C3+)均降低，但_____降低的程度更大，还原剂的还原性增强。
(2)探究的氧化性
①根据实验Ⅲ和Ⅳ推测氧化性：C3+>Cl2，设计实验证明：向Ⅴ中得到的棕褐色沉淀中，________(补全实验操作及现象)，反应的离子方程式是_____________。
②向V中得到的棕褐色沉淀中，滴加H2SO4溶液，加入催化剂，产生无色气泡，该气体是__________。
(3)催化剂[C(NH3)6]2+的失活与再生
①结合数据解释[C(NH3)6]2+能被氧化为[C(NH3)6]3+而失活的原因：_________________。
②根据以上实验，设计物质转化流程图实现[C(NH3)6]2+的再生：
示例：CCCl2C (OH)2
北京市海淀区部分中学2023-2024学年高三上学期12月统练（六）
化学
答案
2023.12.1
15.(9分)
(1)第四周期Ⅷ族(2分)
(2)X-2e-+ H2OXO+2H+ (1分)
(3)①4s24p3 (1分) ②< (1分) ③sp3(1分) ④< (1分)
中P原子无孤电子对，As(OH)3中As原子有孤电子对(1分)
(4) (1分)
16.(10分)
(1) CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41.3 kJ/ml(2分)
(2)①c(2分)
②温度升高，主反应逆移程度大于副反应正移程度，故CO2平衡转化率降低；温度升高，催化剂活性降低，使主反应速率降低，故CH3OH实验产率均降低(2分)
(3)①Cu+Cu2++H2OCu2O+2H+(2分) ②Zn2+++2e-=ZnO + NO2(2分)
17. (13分)
(1) +HNO3+H2O (2分)
(2) C7H5Br2O2N (1分) (3) NaOH水溶液，△ (1分)
(4) (2分) (5) (2分) (6) ac (2分)
(7)①(2分) ②加成反应(1分)
18. (13分)
(1) +6 (1分)
(2)①Fe-6e-+8OH-=+ 4H2O (2分)
②阴极反应：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，OH-浓度增大；K+通过阳离子交换膜进入阴极室(2分)
(3) 4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3+3O2↑+8KOH (2分)
(4) (2分)
(5)①13.3% (2分) ②η(K2FeO4)+η(FeOOH)<100% (或其他合理答案) (2分)
19. (13分)
(1)①将实验Ⅲ中的0.1 ml/LCCl2溶液替换为0.2 ml/LNaCl (或0.1 ml/LCSO4)溶液进行实验，指针偏转幅度与实验Ⅲ相同(或不同、或者指针不偏转) (2分)
②4C(OH)2+O2+2H2O=4C(OH)3 (2分)
③c(C3+) (1分)
(2)①加入适量盐酸，棕褐色沉淀溶解，产生黄绿色(或有刺激性气味的)气体，溶液变为粉红色(2分)
2C(OH)3+6H++2C1-=2C2++Cl2↑+6H2O (1分)
②O2(1分)或氧气
(3)①对C2+-e-=C3+，NH3与C2+、C3+反应，使c(C2+)和c(C3+)均降低，但K2>K1，c(C3+)降低的程度 (远)大于c(C2+)，还原剂的还原性增强，[C(NH3)6]2+能被氧化(2分)
②[C(NH3)6]3+C2+[C(NH3)6]2+ (2分)选项
性质差异
原因分析
A
金属活动性：Mg>Al
第一电离能： Mg>Al
B
气态氢化物稳定性：H2S
熔点：金刚石>碳化硅>硅
化学键键能：C-C>C-Si>Si-Si
D
酸性：H2CO3
气体
发生装置
制备试剂
除杂试剂
A
NH3
a
NH4Cl固体+Ca(OH)2固体
碱石灰
B
Cl2
c
MnO2+浓盐酸
NaOH溶液+浓硫酸
C
CO2
b
大理石+稀硫酸
浓硫酸
D
C2H2
b
电石+饱和食盐水
NaOH溶液
装置示意图
序号
电解质溶液
实验现象
①
0.1 ml/L CuSO4+少量H2SO4
阴极表面有无色气体，一段时间后阴极表面有红色固体，气体减少。 经检验电解液中有Fe2+。
②
0.1 ml/L CuSO4
阴极表面未观察到气体，一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验电解液中无Fe元素。
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案.
C
B
C
B
D
D
A
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
D
B
C
B
C
C
A
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