新高考2021屆高三化學+生物9月份檢測試題含解析

（新高考）2021屆高三化學9月份檢測試題（含解析）

相對原子質(zhì)量：0-16C1-35.5Cu-64P-31Sn-119

一、選擇題：每小題只有一個選項符合題目要求.

1.從石油原料到口罩的生產(chǎn)過程中涉及的下列變化不屬于化學變化的是（）

ABC1)

□i螞彝!J1J

利用環(huán)氧乙烷與微生物

石油催化裂解得到丙丙烯催化聚合生成聚丙聚丙烯熔融后噴絲

蛋白質(zhì)發(fā)生烷基化反應

烯烯壓成熔噴布

消毒

A.AB.BC.CD.I）

【答案】C

【解析】

【詳解】A.石油催化裂解得到丙烯，有化學鍵斷裂，有新物質(zhì)生成，屬于化學變化，故A

不選；

B.丙烯催化聚合生成聚丙烯，生成了新物質(zhì)聚丙烯，屬于化學變化，故B不選；

C.聚丙烯熔融后噴絲壓成熔噴布，只是存在的形態(tài)發(fā)生了變化，沒有新物質(zhì)產(chǎn)生，屬于物

理變化，故C選；

D.利用環(huán)氧乙烷與微生物蛋白質(zhì)發(fā)生烷基化反應消毒，烷基化反應是化學變化，故D不選;

故選C

2.化學與生產(chǎn)和生活密切相關，下列說法錯誤的是

A.高純硅可用于制作光感電池

B.活性炭具有除異味和殺菌作用

C.氫氧化鋁、碳酸氫鈉都是常見的胃酸中和劑

D.碘酒可用于皮膚外用消毒

【答案】B

【解析】

【詳解】A.硅是半導體，高純硅可用于制作光感電池，選項A正確；

B.活性炭具有吸附性，能除異味但不能殺菌，選項B錯誤；

C.氫氧化鋁、碳酸氫鈉都能與胃酸中的鹽酸反應，能夠作胃酸的中和劑，選項C正確；

D.碘酒能使蛋白質(zhì)變性，可用于皮膚外用消毒，選項D正確；

答案選B。

3.下列反應的離子方程式正確的是

+

A.用醋酸除去水垢:CaCO3+2H=Ca"+C021+H20

3+

B.向AlCk溶液中加入過量濃氨水：Al+4NH：iH,0=A10；+4NH；+2H20

C.向苯酚鈉溶液中通入少量CO,：2c「b+COz+H20f2|Qr°H+co；

D.等體積、等濃度的Ba(OH)2稀溶液與NH，HC03稀溶液混合：

24

Ba+20H+NH：+HCO：=BaCO31+NH3HQ+H2O

【答案】D

【解析】

【詳解】A.用醋酸除去水垢，反應生成醋酸鈣、二氧化碳和水，反應的離子方程式為：CaCO;,

2t

+2CH￡00H=2CH3C00+Ca+C02t+H20,選項A錯誤；

B.向A1CL,溶液中加入過量的濃氨水，反應生成氫氧化鋁沉淀和氯化鍍，反應的離子方程

式為：A/+3NH3HQ=A1(OH)31+3NH：,選項B錯誤；

C.向苯酚鈉溶液中通入少量CO”反應生成苯酚和碳酸氫鈉，反應的離子方程式為：

+0H

1Qr°~CO2+H2O-[Qr+HCO3,選項C錯誤；

D.等體積、等濃度的Ba(0H)2稀溶液與NILHCQ,稀溶液混合，反應生成碳酸鋼、一水合氨和

2t

水，反應的離子方程式為：Ba+20If+NH；+HCOj=BaC031+NH:tiI2O+H2O,選項D正確；

答案選D。

4.下列關于物質(zhì)結構的說法錯誤的是

A.晶格能：NaF>NaCl>NaBr

B.基態(tài)碳原子有三種能量不同的電子

C.CH,和NH：都是正四面體結構，鍵角均為109°28'

D.甲醛（IICUO）的鍵角約為120°,分之間存在氫鍵

【答案】D

【解析】

【詳解】A.NaF、NaCl、NaBr為結構相似的離子晶體，離子電荷相等，離子半徑越大，晶

格能越小,所以晶格能:NaF>NaCl>NaBr,選項A正確;

B.基態(tài)碳原子的核外電子排布為Is22sz2P）占據(jù)Is、2s、2P三個能級，所以有三種能量不

同的電子，選項B正確；

C.CH,和NH；中心原子均采取spa雜化方式，且微粒中所有鍵長均相等，故都是正四面體結

構，鍵角均為109°28',選項C正確；

D.甲醛中C-H與CTI鍵夾角小于120°,甲醛只有一個皴基，沒有羥基，不存在氫鍵，選

項D錯誤；

答案選D。

5.己知某種鋰鹽的結構如圖，它是一種新型鋰離子電池的電解質(zhì)，其陰離子由W、X、Y、Z

四種同周期主族元素構成，Y原子的最外層電子數(shù)是X的次外層電子數(shù)的3倍（箭頭指向表

示共用電子對由W提供）。下列說法錯誤的是（）

A.元素非金屬性強弱順序是W>Y>Z>X

B.陰離子中X與Z的雜化方式相同

C.原子半徑X>Z>Y>W

D.該物質(zhì)中含有極性鍵、非極性鍵、配位鍵和離子鍵

【答案】B

【解析】

【分析】

W,X、Y、Z是同周期主族元素，Y的最外層電子數(shù)是X次外層電子數(shù)的3倍，X的次外層電

子數(shù)只能為2,則四種元素都位于第二周期，Y的最外層電子數(shù)為6,則Y為0；四種元素與

鋰組成的鹽是一種新型的鋰離子電池的電解質(zhì)，Z可形成4個共價鍵，X可形成3個共價鍵

和1個配位鍵，則Z為C、X為B,W可提供電子對，且易得到1個電子，則W為F,以此來

解答。

【詳解】A.根據(jù)分析可知，W為F,Y為0,Z為C,X為B,同周期從左到右非金屬性增強,

F>0>C>B,元素非金屬性強弱順序是W>Y>Z>X,故A正確，不選；

B.X價層電子對數(shù)為4對，采用sp：,雜化，Z的價層電子對數(shù)為3對，采用sd雜化，陰離

子中X與Z的雜化方式不相同，故B錯誤，符合題意；

C.除稀有氣體外，同周期元素的原子從左到右半徑逐漸減小，原子半徑B>C>0>F,原子

半徑X>Z>Y>%故C正確，不選;

D.該物質(zhì)中含碳原子和氧原子之間、硼原子和氧原子之間、硼原子和氟原子之間形成極性

鍵、碳原子和碳原子之間形成非極性鍵、硼原子和氟原子之間形成配位鍵、這種鋰鹽中還含

有離子鍵，故D正確，不選;

答案選B。

A.用圖1所示裝置收集S0?氣體

B.用圖2所示裝置檢驗嗅乙烷與NaOH醇溶液共熱產(chǎn)生的CM

C.用圖3所示裝置從食鹽水中提取NaCl

D.用圖4所示裝置制取并收集a

【答案】D

【解析】

【詳解】A、SO?密度比空氣大，應用向上排空法收集，故A錯誤;

B、乙醇易揮發(fā)，可與高鋸酸鉀發(fā)生氧化還原反應，不能排除乙醇的干擾，故B錯誤;

C、蒸發(fā)應用蒸發(fā)皿，不能用生煙，故C錯誤；

D、過氧化氫在二氧化鎰催化作用下生成氧氣，氧氣密度比空氣大，可用向上排空法收集,

故D正確。

答案選D。

7.分子式為aiKL的同分異構體共有（不考慮立體異構）（）

A.6種B.7種C.8種D.9種

【答案】D

【解析】

【詳解】CJlSlz的同分異構體可以采取“定一議二”法來確定，先固定一個氯原子的位置,

再移動另一個氯原子的位置，可得如下幾種同分異構體:

723

C一q-C,故CiHKlz共有9種，答案選D。

C

8.高分子M廣泛用于牙膏、牙科粘合劑等口腔護理產(chǎn)品，合成路線如圖:

下列說法不正確的是

A.試劑a是甲醇

B.化合物B不存在順反異構體

C.化合物C的核磁共振氫譜有一組峰

D.合成M的聚合反應是縮聚反應

【答案】D

【解析】

【分析】

CH三CH與試劑a發(fā)生加成反應生成B,HOOCCH=CHCOOH分子內(nèi)脫水生成C,B和C聚合生成M,

HH

根據(jù)聚合物M的結構式可知，M的單體為ClkCH-O-Clh和j，由此可知B為

HH

（

CH2=CH-0-CH3,C為j-\,則試劑a為C&OH,據(jù)此分析解答。

【詳解】A.根據(jù)分析，試劑a為CH3OH,名稱是甲醇，故A正確;

B.化合物B為CH2=CH-O-CH：”要存在順反異構，碳碳雙鍵上的每個碳原子連接的兩個原子

或原子團不同時能形成順反異構，B的結構中其中一個雙鍵碳上連接的兩個原子相同，不存

在順反異構體，故B正確；

HH

C.化合物C為,其結構對稱，只含有一種氫原子，則核磁共振氫譜有一組峰,

故c正確；

HH

D.聚合物M是由CH2=CH-O-CIh和J中的雙鍵上發(fā)生加成聚合反應，不是縮聚反

應，故D錯誤；

答案選D。

9.用鐵泥（主要成分為FezOa、FeO和少量Fe）制備超順磁性（平均直徑25nm）納米FesO,的

流程示意圖如下：

下列敘述不正確的是

A.常用熱的NaEOs溶液除去鋼鐵表面的油污

B.步驟②中，主要反應的離子方程式是2Fe3++Fe=3Fe?+

C.步驟④中，反應完成后剩余的H2O2無需除去

D.步驟⑤中，為了驗證得到的固體是超順磁性的FesO,粒子，可將其均勻分散在水中，做丁

達爾效應實驗

【答案】C

【解析】

【分析】

鐵泥（主要成分為FezOs、FeO和少量Fe）與稀鹽酸反應得到的濾液A溶質(zhì)為氯化鐵、氯化

亞鐵、過量的稀鹽酸，加入鐵粉還原鐵離子：2Fe3'+Fe=3Fe2'，過濾過量的鐵，濾液B的溶質(zhì)

為氯化亞鐵，加入氫氧化鈉溶液，生成Fe（011）2渾濁液，向渾濁液中加入雙氧水氧化：2Fe

（OH）2+H202=2Fe00H+2H20,反應完成后需再加熱一段時間除去剩余HQ,再與氯化亞鐵加熱

2

攪拌發(fā)生反應：2FeOOH+Fe*+2OH-Fe30,+2H,0,過濾、洗滌、干燥得產(chǎn)品Fe301；以此解答該

題。

【詳解】A.鋼鐵表面的油污在堿性條件下可以發(fā)生水解反應，NazCOs是強堿弱酸鹽溶液，

顯堿性，熱的Na￡03溶液可以讓油脂水解，水解是吸熱的，溫度升高，水解平衡向吸熱的方

向移動，水解效果越好，故A正確；

B.濾液A溶質(zhì)為氯化鐵、氯化亞鐵、過量稀鹽酸，加入鐵粉還原鐵離子和反應過量的鹽

酸:2Fe"+Fe=3Fe,故B正確;

C.步驟④中，防止其在步驟⑤中繼續(xù)氧化+2價鐵元素，反應完成后需再加熱一段時間除去

剩余HQ,故C錯誤；

D.超順磁性的FeaO,粒子平均直徑25nm,屬于膠體，可以做丁達爾效應實驗，故D正確；

答案選C。

10.2019年諾貝爾化學獎頒給了三位為鋰離子電池發(fā)展作出重要貢獻的科學家，磷酸鐵鋰

+

鋰離子電池充電時陽極反應式為，xLiFePO「xe-——>%Li+xFePO4,電池放電時，鋰

離子從石墨晶體中脫嵌出來，通過隔膜遷移到磷酸鐵鋰晶體表面，然后重新嵌入到磷酸鐵鋰

的晶格內(nèi)，放電工作示意圖如圖。下列敘述不正確的是

|-----------------------

鋁箔

磷酸鐵鋰鋰離了?電池放電原理示意圖

A.放電時，Li*通過隔膜移向正極

B.放電時，電子由鋁箔沿導線流向銅箔

+

C.放電時正極反應為：xFePO4+xLi+xe------>xLiFePO4

D.磷酸鐵鋰鋰離子電池充放電過程通過Li*遷移實現(xiàn)，C、Fe、P元素化合價均不變

【答案】D

【解析】

【分析】

充電電池充電時，正極與外接電源的正極相連為陽極，負極與外接電源負極相連為陰極，

LiFePO,中的鋰離子脫出并伴隨著鐵元素的氧化，則此時鋁箔電極上發(fā)生失電子的氧化反應,

鋁箔為陽極，電極反應式為xLiFePO「xe-=xFePO」+xLi-,即LiFePO「eNFePOi+Lr,銅箔電極

為陰極，陰極上鋰離子得電子發(fā)生還原反應，陰極反應式為：xLf+xe+6C=LiC,所以電池

總反應為FePO’+LiCs目輯曲xLiFeP01+6C；原電池放電時，正極、負極反應式正好與陽極、

陰極反應式相反，電子由負極鋁箔經(jīng)過導線流向正極銅箔，電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移

動，陰離子向負極移動，據(jù)此分析解答。

【詳解】A、原電池放電時，電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動，即Li?通過隔膜移向正極,

A正確；

B、原電池放電時，電子由負極鋁箔流出，經(jīng)過導線流向正極銅箔，B正確；

C、原電池放電時，正極、負極反應式正好與陽極、陰極反應式相反，所以正極反應為：

+

xFePO4+xLi+xe~----->%LiFePO4,C正確；

D、由于隔膜的作用，Li'通過隔膜形成閉合回路，完成電池的充放電，電池總反應為

xFeP0，+Li￡6目麟物xLiFeP0,+6C,其中Fe的化合價發(fā)生變化，C、P元素化合價均不變，D

錯誤；

故答案為：Do

二、選擇題：每小題有一個或兩個選項符合題目要求

11.下列實驗操作、現(xiàn)象與結論對應關系正確的是

選

實驗操作實驗現(xiàn)象結論

項

向盛有2mL0.1mol/L的AgNO?溶液中加入10滴先生成白色

A0.Imol/L的NaCl溶液，振蕩，再加入10滴0.1沉淀，后產(chǎn)^(AglXAL.XAgCl)

mol/L的Nai溶液，再振蕩生黃色沉淀

向淀粉溶液中加入適量的20附IzSO,溶液，加熱，

B溶液未變藍淀粉已完全水解

冷卻后加入NaOH溶液至堿性，加入少量碘水

證明正反應是放熱

C加熱2N0?(g)□N20)(g)平衡體系顏色加深

反應

分別測定室溫下等物質(zhì)的量濃度的Na2s與證明非金屬性

D后者較大

NazCOs溶液的pHs>c

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】

【詳解】A.硝酸銀過量，與Nai生成黃色Agl沉淀，不存在沉淀的轉化，不能說明/(Agl)

〈兄(AgCD,A錯誤；

B.加碘水可與NaOH反應，不能檢驗淀粉是否剩余，B錯誤；

C.加熱顏色加深，說明平衡逆向移動，則正反應為放熱反應，C正確；

D.由等物質(zhì)的量濃度的Na2sOs與NazCQ,溶液的pH,可知對應酸的酸性強弱，但亞硫酸不是

S的最高價含氧酸，不能比較非金屬性，D錯誤；

故答案為：Co

12.奧司他韋是一種抗病毒藥物，常用于治流感，結構如圖所示。根據(jù)該化合物的結構推測

不可能有的性質(zhì)是

oHX

A.能夠使酸性高鎰酸鉀溶液褪色

B.Imol該物質(zhì)只能與1molNaOH發(fā)生反應

C.一個分子中存在有3個手性碳

D.碳原子共有兩種雜化方式，其中sd雜化的碳原子有三個

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.由于分子中含有碳碳雙鍵和氨基，故能夠使酸性高鋅酸鉀溶液褪色，A不合題

意；

B.分子中含有Imol酰胺鍵和Imol酯基，故Imol該物質(zhì)能與2moiNaOH發(fā)生反應，B符合

題意；

C.同時與四個互不相同的原子或原子團相連的碳原子為手性碳原子，故一個分子中存在有

3個手性碳如圖所示：心100cM，C不合題意；

OH/j

D.碳原子共有sp2、sp3兩種雜化方式，其中sp2雜化的碳原子有4個，分別是碳碳雙鍵上兩

個和碳氧雙鍵上兩個，D符合題意；

故答案為：BDo

13.對氨基苯甲酸(HZI^Y^^COOH)是一種用途廣泛的化工產(chǎn)品和醫(yī)藥中間體，以

對硝基苯甲酸(OZNY^^COOH)為原料，采用電解法合成對氨基苯甲酸的裝置如圖。

下列說法正確的是

A.電子由金屬陽極DSA經(jīng)導線流入直流電源

B.陰極的主要電極反應式為+6H-HOOcY2^-NHz+2H

C.每轉移Imole一時，陽極電解質(zhì)溶液的質(zhì)量減少8g

D.反應結束后陽極區(qū)pll增大

【答案】AB

【解析】

【分析】

該裝置為電解池，右側生成氧氣，則右側為陽極，電極反應式為2H2O-4e-=C)2T+4H*,

左側為陰極，據(jù)此分析解答。

【詳解】A.該電解池右側為陽極，失電子發(fā)生氧化反應，則電子由金屬陽極DSA經(jīng)導線流

入直流電源，故A正確：

B.陰極得電子發(fā)生還原反應生成氨基苯甲酸，則陰極的主要電極反應式為

HOOC-^^^^NOz+6e+6FTfHOOC-^2^NHz+2H。故B正確;

C.陽極發(fā)生反應2H2。-4日=。2個+411+,氫離子移動向陰極，當轉移4moie-時，陽極電

解質(zhì)溶液減少2moi水，則每轉移Imole-時，陽極電解質(zhì)溶液減少0.5mol水，質(zhì)量為9g,

故C錯誤；

I).陽極發(fā)生反應2H2。-4曰=。2T+4H+,氫離子移動向陰極，則反應結束后陽極區(qū)硫酸濃

度會增大，pH減小，故D錯誤；

故選AB。

14.近日，北京航空航天大學教授團隊與中科院高能物理研究所合作，合成了Y、Sc(Yl/NC,

Sc"NC)單原子催化劑，用于常溫常壓下的電化學催化氫氣還原氮氣的反應。反應歷程與相

對能量模擬計算結果如圖所示(*表示稀土單原子催化劑)。下列說法錯誤的是

-0-YI/NCSj/NC

-1

?N2*NNH*NNHH*N*NH*NHH*NHHH

反應歷程

A.Sc,/NC比h/NC更有利于吸附氮氣

B.實際生產(chǎn)中將催化劑的尺寸處理成納米級顆粒可提高氨氣的平衡轉化率

C.使用$5/NC單原子催化劑的反應歷程中，最大能壘的反應過程可表示為*Nz+H-*NNH

D.升高溫度一定可以提高氨氣單位時間內(nèi)的產(chǎn)率

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.從圖中可以看出，使用Sc"NC吸附氮氣的活化能更低，更有利于吸附氮氣，A

正確；

B.催化劑只能改變反應速率，不能影響化學平衡移動，故實際生產(chǎn)中將催化劑的尺寸處理

成納米級顆粒不能提高氨氣的平衡轉化率，B錯誤；

C.從圖中可以看出，使用Sc“NC單原子催化劑的反應歷程中，最大能壘的反應過程可表

示為*Nz+H—*NNH,C正確；

D.從圖中可知，合成氨的反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，且溫度越高，催化劑

吸附Nz更困難，故升高溫度雖然可以加快反應速率，但不一定可以提高氨氣單位時間內(nèi)的

產(chǎn)率，D錯誤；

故答案為：BDo

15.常溫下，向某濃度的二元弱酸H2czO,溶液中逐滴加入NaOH溶液，pC與溶液pH的變化關

系如圖所示(pC=-lgx,x表示溶液中溶質(zhì)微粒的物質(zhì)的量濃度)。下列說法正確的是

B.pH=3時，溶液中C(HC2O4)VC(C2O：)=C(H2C2O4)

C.pH由0.8增大到5.3的過程中，水的電離程度逐漸增大

D.常溫下，隨著pH的增大,的值先增大后減小

C(H2C2O4)-C(C2O；)

【答案】c

【解析】

【詳解】A.曲線II為PCQICOJ,曲線I為PCXHCzOJ)、III為PCC0/)，當pH=0.8時,

c(H+)xc(HC。)

PC(H2C2OJ=PC(HC2O,),即C(H2C20.,)=C(HC2O4),貝|JKal=-i~；~~^=c(If)=10°',

C(H2ca)

故A錯誤；

2-

B.曲線II為PC(H2C2O4)，曲線I為PC(HCzOJ)、IH為PC(C204),pH=3時,PC(H2C2OJ=PCC0『)

>PC(HC2O,),pC越小則該微粒濃度越大,所以C(HC2()3)>C(C2("-)=C(H2C20。，故B錯誤;

C.酸抑制水電離，酸中c(H")越大其抑制水電離程度越大，所以pH從0.8上升到5.3的過

程中c(II)減小，則水的電離程度增大，故C正確：

,2(HC&)C(HC0).C(H+”(HC&)_L市四平衡常數(shù)口與

+

c(H2C2O4)-c(C2Ot)c(H2C2O4)c(C2Or)c(H)kJ向八

溫度有關,溫度不變則1(吟。4)不變,故D錯誤;

C(H2C2O4)-C(C2O；)

故答案為C。

【點睛】考查弱電解質(zhì)的電離，側重考查學生圖象分析判斷能力，正確判斷曲線與微粒的一

一對應關系是解本題關鍵，注意縱坐標大小與微粒濃度關系，為易錯點，pC越小則該微粒

濃度越大,c(H2c2。4)越大,pC越小。

三、非選擇題

16.我國是世界上較早冶煉鋅的國家。在現(xiàn)代工業(yè)中，鋅更是在電池制造、合金生產(chǎn)等領域

有著廣泛的用途。

已知:鋅的熔點為419.6℃,沸點907℃。

I.圖是古代以爐甘石(ZnCOj為原料煉鋅的示意圖。

(1)泥罐內(nèi)的主要反應為：

i.ZnC03(s)=ZnO(s)+C02(g)AH,

ii.CO2(g)+C(s)=2CO(g)AH2

總反應：ZnCOs(s)+2C(s)=Zn(g)+3CO(g)

利用△Hi和AH2計算時AHs,還需要利用反應的AH。

II.現(xiàn)代冶煉鋅主要采取濕法工藝。以閃鋅礦(主要成分為ZnS,還含鐵等元素)、軟鑄礦(主

要成分為MnO2,還含鐵等元素)為原料聯(lián)合生產(chǎn)鋅和高純度二氧化鋪的一種工藝的主要流程

如下：

軟鎰礦稀硫酸空氣氧化鋅

(____I1ij,金屬Zn

閃鋅礦——>浸出一>除鐵一?電解

~J~~-----------MnO2

濾渣1濾渣2

(2)浸出：加入FeSO,能促進ZnS的溶解，提高鋅的浸出率，同時生成硫單質(zhì)。的作用類

似催化劑，“催化”過程可表示為：

i：MnO2+2F『+4H*=Mn"+2Fe"+2HzO

①寫出ii的離子方程式：—

②下列實驗方案可證實上述“催化”過程將實驗方案補充完整。

a.向酸化的FeSO」溶液中加入KSCN溶液，溶液幾乎無色，再加入少量MnO”溶液變紅。

b?_____o

(3)除鐵：已知①進入除鐵工藝的溶液的pH約為3；②控制溶液pH為2.5?3.5,使鐵主要

以FeOOH沉淀的形式除去。通入空氣需同時補充適量ZnO的理由分別是是。

(4)電解：用惰性電極電解時，陽極的電極反應是。

(5)電解后的溶液中可循環(huán)利用的物質(zhì)是。

【答案】(1).ZnO(s)+C(s)=Zn(g)+CO(g)(2).ZnS+2Fe"=Zn"+2Fe"+S(3).

取a中紅色溶液，向其中加入ZnS,振蕩，紅色褪去(4).通入空氣將二價鐵氧化，加

2

入的ZnO可控制溶液pH(5).Mn"-2e+2H20=MnO2+4H'(6).硫酸

【解析】

【分析】

I.古代以爐甘石(ZnCOj為原料煉鋅的各步反應：i.ZnCO3(s)=ZnO(s)+C02(g),C02(g)+

C(s)=2CO(g)、ZnO(s)+C(s)=Zn(g)+CO(g),總反應：ZnCO3(s)+2C(s)=Zn(g)+

3CO(g)；

II.現(xiàn)代冶煉鋅流程圖中的各步反應：

2，2+3t322

浸出：i：MnO2+2Fe+4H*=Mn+2Fe+2H2O,ii.ZnS+2Fe+=Zn*+2Fe*+S,總把反應:

Fe2>22，

MnO2+ZnS+4H'Mn+S+Zn+2HzO；

除鐵:4Fe2*+0z+8H2()=4Fe00H+8H+使溶液的pH下降,加入的ZnO與H發(fā)生反應ZnO+2H'

2

=H20+Zn\可控制溶液pH；

電解：用惰性電極電解時，陽極電極反應是Mn、2e+2H20=Mn0z+4H,，生成的硫酸和MnO?

循環(huán)使用。陰極：Zn"+2e-=Zn。

【詳解】I.泥罐內(nèi)的主要反應為：

i.ZnCOs(s)=ZnO(s)+C02(g)A/Z

ii.CO2(g)+C(s)=2C0(g)A//2

總反應：ZnCO3(s)+2C(s)=Zn(g)+3CO(g)Mi

根據(jù)蓋斯定律：總反應-i-ii得ZnO(s)+C(s)=Zn(g)+CO(g),利用

△〃和計算時AA,還需要利用ZnO(s)+C(s)=Zn(g)+CO(g)反應的A從故答案為：

ZnO(s)+C(s)=Zn(g)+CO(g)；

][.(2)①Fe"的作用類似催化劑，ii中應將Fe*還原成F『，ZnS的溶解的離子方程式：

ZnS+2Fe"=Zn2t+2Fe2++S?故答案為:ZnS+2Fe3t=Zn"+2Fe"+S；

②證實上述“催化”過程的實驗方案：

a.檢驗Fe以被氧化成Fe"：向酸化的FeSO,溶液中加入KSCN溶液，溶液幾乎無色，再加入

少量MnOz,溶液變紅。

b.檢驗Fe”被還原成Fe二取a中紅色溶液，向其中加入ZnS,振蕩，紅色褪去。故答案為：

取a中紅色溶液，向其中加入ZnS,振蕩，紅色褪去；

(3)除鐵：通入空氣需同時補充適量ZnO的理由是：通入空氣時，發(fā)生反應4Fe2'+02+8H20

2

=4Fe00H+8H*使溶液的pH下降,加入的ZnO與H,發(fā)生反應ZnO+2H=H2O+Zn1,可控制溶

液pH。故答案為：通入空氣時，發(fā)生反應4尸/+。2+8%0=4FeOOH+8H"使溶液的pH下降，

2

加入的ZnO與H*發(fā)生反應ZnO+2H*=H20+Zn\可控制溶液pH；

(4)電解：用惰性電極電解時，陽極發(fā)生氧化反應，將Mn"氧化成MnO?,陽極的電極反應

2

是Mn"_2e+2H2O=MnOz+4H'。故答案為：Mn*-2e+2H20=MnO2+4H*；

(5)電解后的溶液中生成硫酸，可循環(huán)利用。故答案為：硫酸。

【點睛】本題考查了物質(zhì)制備方案的設計、物質(zhì)分離與提純方法的綜合應用，明確制備流程

為解答關鍵，注意掌握常見物質(zhì)性質(zhì)與分離、提純方法的關系，試題涉及的化學反應較多，

分析發(fā)生的反應是解題的難點：古代以爐甘石(ZnCOs)為原料煉鋅、現(xiàn)代冶煉鋅流程圖中的

各步反應(詳見分析)，對學生的分析、理解能力及化學實驗能力要求較高。

17.大連理工大學彭孝軍院士課題組報道了基于硼氟熒類熒光染料(BOD1PY)的銅熒光探針

的設計與應用，利用Cu"誘導胺的氧化脫氫反應形成的Cu配合物，進行Hela細胞中的Cu”

回答下列問題：

⑴在水溶液里，Cu"比Cu*穩(wěn)定，是由于水分子配體的作用。在氣態(tài)時，Cu/比Cu*(填

“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)，原因是。

(2)B0DIPY熒光探針分子中，B原子的雜化方式為—,ImolBODIPY分子中含有____mol

配位鍵，其中第二周期元素原子的第一電離能由大到小的順序為_____。

(3)熒光探針分子通常是具有共軌結構的剛性分子，即單雙鍵交替的平面結構，分子的共輾

程度改變，會產(chǎn)生熒光信號的改變，請從結構的角度解釋該熒光探針對Ct?一的檢測原理。

(4)磷錫青銅是有名的彈性材料，廣泛用于儀器儀表中的耐磨零件和抗磁元件等。磷錫青銅

晶胞結構如圖所示。病代表阿伏加德羅常數(shù)的值，銅、磷原子最近距離為0.5apm。

①磷錫青銅的化學式為—，銅與銅原子最近距離為—pm。

②磷青銅晶體密度為一gem"用代數(shù)式表示)。

【答案】(1).不穩(wěn)定(2).Cu,的價電子排布為3d嗎全滿，比O?的價電子排布為

3d°穩(wěn)定(3).sp;,(4).1(5).F>N>O>C>B(6).Ci?.誘導胺的氧化脫氫反應

形成Cu'配合物后，體系的共輒程度增大，熒光信發(fā)生改變，從而對Cu‘進行檢測(7).

564x3+31+119

SQF(8).*⑼.丁乂”10呼

【解析】

【詳解】(1)銅元素的原子序數(shù)為29,價電子排布式為3dHi4s',氣態(tài)時，失去1個價電子形

成3臚的全充滿穩(wěn)定結構，而失去2個價電子形成3d9的結構，31°的結構比3d-的結構穩(wěn)定，

則在氣態(tài)時，Cu"比Cu"不穩(wěn)定，故答案為：不穩(wěn)定；Cu的價電子排布為3dH全滿，比Cu"

的價電子排布3d9穩(wěn)定；

(2)由BODIPY熒光探針分子的結構可知，每個B原子周圍連接了4個原子或原子團，則B

原子的雜化方式為s/雜化；每個B原子能形成3個共價鍵，具有空軌道，每個N原子能形

成3個共價鍵，具有孤對電子，則BODIPY熒光探針分子中B原子與形成雙鍵的N原子形成

1個配位鍵；同周期元素，從左到右第一電離能呈增大的趨勢，但N原子的2P軌道為半充

滿的穩(wěn)定結構，第一電離能大于相鄰的元素，則第二周期的F、N、0、C、B的第一電離能由

大到小的順序為F>N>O>C>B,故答案為：sp3；1；F>N>O>C>B；

(3)由Ci?誘導胺的氧化脫氫反應形成的Cu配合物的反應可知，反應中，BODIPY熒光探針分

子中與苯環(huán)連接的N原子脫氫后形成了雙鍵，Cif配合物中形成了單雙鍵交替的平面結構，

分子的共輾程度增大，熒光信發(fā)生改變，從而對C/一進行檢測，故答案為：Cu叫秀導胺的氧

化脫氫反應形成的Cu，配合物后，體系的共軌程度增大，熒光信發(fā)生改變，從而對‘進行

檢測；

(4)①由晶胞結構可知，晶胞中位于頂點的Sn原子的個數(shù)為8X：=1,位于面心的Cu原子

O

的個數(shù)為6X^=3,位于體心的P原子個數(shù)為1,Sn、Cu、P的原子個數(shù)比為1:3:1,則磷

2

錫青銅的化學式為SnCu-P；由晶胞的結構可知，P原子位于4個Cu原子形成的正方形的面

心上，設銅與銅原子最近距離為xpm,則2x：(2X0.5a)2,解得x=Xia，故答案為：SnCuR

2

6

----a;

2

②由晶胞的結構可知，晶胞的邊長是銅、磷原子最近距離的2倍，為apm,由晶胞的質(zhì)量公

64x3+31+11964x3+31+119

式可得(aXI0")%=-------------，解得密度d=7—；—gem：故答案為：

以^Ax(axlO)

64x3+31+119

103

^Ax(axlO-)0

【點睛】由晶胞的結構明確P原子位于4個Cu原子形成的正方形的面心上，晶胞的邊長是

銅、磷原子最近距離的2倍是計算銅與銅原子最近距離和磷青銅晶體密度的解答關鍵，也是

難點。

18.2019年12月4日“全球碳計劃”發(fā)布報告說,全球CO?排放量增速趨緩。人們還需要

更有力的政策來逐步淘汰化石燃料的使用。CO2的綜合利用是解決溫室問題的有效途徑。

(1)一種途徑是用co?轉化為成為有機物實現(xiàn)碳循環(huán)。如：

C2H4(g)+H20(l)^C2H50H(l)A〃=-44.2kJ?mol'；

2C02(g)+2H20(1)-CJl,(g)+302(g)A//=+1411.OkJ?mol'c

2C02(g)+3H20(1)-C2H50H(1)+302(g),其正反應的活化能為E,kJ?mol、則逆反應的活

化能為_kj?mol工乙烯與HC1加成生成的氯乙烷在堿性條件下水解也得到乙醇，其水解反

應的離子方程式為產(chǎn)keYCH3cH￡l)c-(0H)為速率方程,研究表明，CH￡H￡1濃度減半，

反應速率減半，而3「濃度減半對反應速率沒有影響，則反應速率方程式為―。

(2)利用工業(yè)廢氣中的CO?可以制取甲醇和水蒸氣，一定條件下，往2L恒容密閉容器中充入

lmolCO2和3moiH”在三種不同催化劑作用下發(fā)生反應，相同時間內(nèi)CO2的轉化率隨溫度變

化曲線如圖所示：

so.00

60.00

圉中c點的轉化率為66.67%,即轉化了2/3

①催化劑效果最佳的反應是—(填“曲線I"，“曲線II”，“曲線III”)。

②b點，v（正）_v（逆）（填“>”,“<”,"=”底

③若此反應在a點時已達平衡狀態(tài)，a點的轉化率比c點高的原因是一。

@c點時該反應的平衡常數(shù)K=_0

(3)中國科學家首次用C()2高效合成乙酸，其反應路徑如圖所示:

①根據(jù)圖示，寫出總反應的化學方程式：—。

②原料中的CHQH可通過電解法由CO?制取，用稀硫酸作電解質(zhì)溶液，寫出生成CH30H的電

極反應式—。

【答案】(1).￡-1366.8(2).CH3cH2cl(aq)+OH(aq)-*CzH50H(aq)+Cl(aq)(3).

尸kc(CH3cH2CI)(4).曲線I(5).>(6).該反應為放熱反應，溫度升高，平衡

16Lil/Rh'

逆向移動⑺.一(8).CH0H+C0,+H..:==CHCOOH+HO(9).

3332

C02+6e+6H=CH：t0H+H20

【解析】

【分析】

(1)應用蓋斯定律，計算出2C0Mg)+340(1)w(^50H(l)+302(g)的△〃，并按照A/UE反應

的活化能-逆反應的活化能，計算逆反應的活化能，氯乙烷在堿性條件下水解得到乙醇和氯

化鈉，據(jù)此寫反應的離子方程式，按反應物濃度對速率的影響數(shù)據(jù)，寫反應速率方程式即可；

(2)一定條件下，往2L恒容密閉容器中充入ImolCO,和3moi%后反應得到甲醇和水蒸氣，

反應方程式為C02(g)+3H2(g)^CHs0H(g)+H20(g).按照CO?的轉化率隨溫度變化關系圖分析、

計算回答即可；

(3)①根據(jù)圖示，找出總的反應物、催化劑和產(chǎn)物，據(jù)此寫總反應的化學方程式；

②原料中的CHQH可通過電解法由CO?制取，二氧化碳在陰極反應，故是二氧化碳得電子被

還原的反應，據(jù)此寫生成CH30H的電極反應式。

1

【詳解】(1)反應①CzH,(g)+13(1)0C2H50H(l)A/Z=-44.2kJ-mol

反應②2O)2(g)+2H20(DwC2Ht(g)+30z(g)A^+1411.OkJ-mol'

應用蓋斯定律，反應①+反應②得到：2C02(g)+3H20(l)eC2H50H(l)+302(g),則該反應的RH=

△4+△豆，故=-44.2kJ?mor'+(+1411.OkJ?mor')=+1366.8kJ?mol1,因為△代正

反應的活化能-逆反應的活化能，正反應的活化能為以kJ-mol則逆反應的活化能為

(￡-1366.8)kJ-mol1；

氯乙烷在堿性條件下水解得到乙醇和氯化鈉，則反應的離子方程式為

m

CH3CH2Cl(aq)+0H(aq)T2H50H(叫)+Cl(aq)；該反應的速率方程為^c(CH3CH2Cl)C(0H9,

研究表明，ClhC&Cl濃度減半，反應速率減半，則可知m=l,而0H濃度減半對反應速率沒有

影響，貝Un=O,故反應速率方程式為kh(ClhCH￡l)；

(2)一定條件下，密閉容器中發(fā)生的反應為C02(g)+3H2(g"CH2H(g)+H20(g),

①相同溫度下相同時間內(nèi)CO2轉化率最高的是曲線I,故最佳催化劑為曲線I；

②在同一溫度下，曲線I的催化效率最好，則在b點的溫度下，曲線I的速率也是最快的，

說明b點并未達到平衡，且C02的轉化率將繼續(xù)增大，即平衡仍將正向移動，則「(正)>

“逆)；

③若此反應在a點時已達平衡狀態(tài)，則繼續(xù)升溫就會使平衡移動，故a點的轉化率比c點

高的原因為該反應為放熱反應，溫度升高，平衡逆向移動；

④該條件下，一開始往2L恒容密閉容器中充入ImolCO?和3mol4，由圖知，c點時二氧化

2

碳轉化了一，則列“三段式”：

3

82(g)+3H2(g)□CH30H(g)+H2O(g)

始(mol)1300

222

變(mol)2

333

￡22

平(mol)1

333

平衡時2L容器內(nèi)CO2(g)、比(g)、CH30H(g)、也0(g)的濃度依次為1mol/L,《mol/L^-mol/L、

623

11

1c[CH3OH(g)]-c[H2O(g)]_3^16

imol/L'則該反應的平衡常數(shù)副c[CO2(g)[c[H2(g)]一丁的7二丁;

(3)①通過電解法由C0?制取CILQ1I,碳元素化合價降低，故是二氧化碳得電子被還原的反應,

故二氧化碳在陰極反應，則生成CHQH的電極反應式為C02+6e+6H，=CH30H+HQ；

②根據(jù)圖示，CHQH、CO?和H?在Lil、RK催化作用下生產(chǎn)C^COOH和也0,總反應的化學方

Lil/Rh+

;

程式為CH30H+C02+H2-------=CH3C00H+H20?

【點睛】平衡常數(shù)芯的計算是易錯題，列式計算式注意不要忽視容器的體積。

19.丁苯酸(J)是治療輕、中度急性腦缺血的藥物，合成J的一種路線如下：

^*RCOOH

R一BrMg'乙醛》RMgBr一

OOH

已知:_iiI

①R]—C—R2-C-

R1IR2

②H2OR

(DG中官能團的名稱為—

(2)D的系統(tǒng)命名是，化合物J的結構簡式為

(3)C與銀氨溶液反應的化學方程式為—。

(4)根據(jù)《Mg,乙酸JO.,x的分子式為。X有多種同分異構體，其中滿足下列條件的

同分異構體共有一種(已知：碳碳三鍵或碳碳雙鍵不能與羥基直接相連)。

①除苯環(huán)外無其他環(huán)，且無一0一0一鍵

②能與FeCL,溶液發(fā)生顯色反應

③苯環(huán)上的一氯代物只有兩種

HO

(5)參照題中信息寫出以甲烷和甲苯為原料，合成的路線流程圖(其他試劑自

選).

【答案】(1).羥基(2).濱原子或碳浪鍵(3).2-甲基T-丙烯(或2-甲基丙烯)

【解析】

【分析】

由A、B的分子式及AfB的條件可知A為

結合G的結構簡式可知B為dr,;

CIK)

比較B、C的分子式及B-C的條件可知C為

結合G的結構簡式及“已知”可知F為(CH3)3CMgBr,則E為(CH3)3CBr,D為CH2=C(CH3)2；

CO,),中

結合G的結構簡式及“已知”可知H為&黑q］則」為。^，據(jù)此解答。

【詳解】(DG為g丫1OH，含有羥基、澳原子(或碳浪鍵)，故答案為：羥基；澳原子(或

碳漠鍵)；

(2)D的結構簡式為CH2=C(CH:t)2,系統(tǒng)命名法命名為2-甲基-1-丙烯(或2-甲基丙烯)，J的結

構簡式為Qg,故答案為：2-甲基T-丙烯(或2-甲基丙烯)；

CHO

(3)C含醛基，其與銀氨溶液反應的化學方程式為人一B『+2Ag(NH3OH-

COONH4

Br

+2AgI+3NH3+H20,故答案為:+2Ag(NH3)20H^-^

COONH4

Br+2AgI+3NH3+H2O；

CHOCHO

Br,結合“已知”可得X的結構簡式為C18OH,其分子式為GHQ3,X的

⑷c為j

同分異構體中，同時滿足①除苯環(huán)外無其他環(huán)，且無一0一0一鍵，②能與FeCL溶液發(fā)生顯

色反應,③苯環(huán)上的一氯代物只有兩種，有三種情況，第一種情況：一個酚-0H和一個-COCHO,

且二者處于對位有1種，第二種情況：2個-CHO,1個酚-0H,且2個-CHO處于間位有2種,

第三