2024年高考化学押题卷（福建专用03）
(考试时间75分钟，总分100分)
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 S 32 Cl 35.5 K 39 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Cu 64 Zn 65 Ag 108 Ba 137
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．先秦时期的《考工记》最早记载了我国古代精炼蚕丝工艺。“以涚水(草木灰水)沤(长时间浸泡)其丝，七日……”可除去蚕丝中的丝胶等杂质。下列说法错误的是( )
A．草木灰经水浸、过滤得到涚水 B．涚水的主要溶质是碳酸钾
C．蚕丝纤维与棉纤维主要成分相同 D．丝胶在碱性溶液中比在水中易水解
2．合成某抗疟疾药物的中间体，结构如图所示。下列关于该中间体的说法错误的是( )
A．能发生取代、加成反应 B．最多能与H2反应
C．所有的碳原子可能共面 D．苯环上的氢被取代所得的一溴代物有7种
3．过二硫酸钾(K2S2O8)是工业上一种重要的消毒剂和织物漂白剂，可通过电解KHSO4溶液制备。它在下能发生分解反应：K2S2O8→K2SO4+SO3↑ +O2↑ (未配平)，设NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A．1mol K2S2O8中存在NA个非极性共价键
B．100mL0.5mol·L-1KHSO4溶液的离子总数为0.2NA
C．标准状况下，22.4LSO3含有的原子数大于4NA
D．上述反应，每生成1mol O2，转移2NA个电子
4．一种金属有机框架材料的化学式为M2(ZXY)4，其结构如图。X、Y、Z、M为原子序数依次增大的1~36号元素，其中X、Z位于不同周期，四种元素中Y的第一电离能最大，的d轨道全充满。下列说法正确的是( )
A．键角：XZ2＞ZXY- B．最简单氢化物沸点：Z＞Y＞X
C．电负性：X＞Y＞M D．最高价氧化物对应水化物酸性：Z＞X
5．下列有关铁及其化合物参与反应的化学方程式书写错误的是( )
A．3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2与高温水蒸气反应：2Fe+3H2O(g) Fe2O3+3H2
B．Fe(OH)3胶体制备：FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
C．Fe2+的检验：3FeCl2+2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]↓+6KCl
D．Fe催化甲苯的溴化反应：
6．废旧铅蓄电池的铅膏主要含有PbSO4、PbO2和Pb。从铅膏中回收PbO流程如下。
【已知：Pb(OH)2性质类似Al(OH)3】
下列说法错误的是( )
A．“脱硫”是把PbSO4转化为Na2SO4将硫除去
B．“酸浸”发生的反应有PbCO3+2HAc=Pb(Ac)2+CO2↑+H2O
C．“酸浸”中H2O2 会分解，应适当过量
D．“沉铅”时为保证铅的完全沉淀，应该加入过量氢氧化钠
7．用1，3-丙二醇捕捉CO2合成碳酸丙烯酯()的反应机理如图所示，下列说法错误的是( )
A．机理中存在极性键的断裂
B．化合物A是上述反应的催化剂
C．催化循环中Zn的化合价发生了变化
D．若将原料替换为1，2-丙二醇，则产物为
8．下列实验操作、现象、实验结论均正确的是( )
选项 实验操作 现象 结论
A 向两支盛有等浓度等体积H2O2的试管中分别加入等浓度等体积的KMnO4溶液和CuSO4溶液 前者产生气泡速率快 KMnO4的催化效果比CuSO4好
B 取1 mL0.1mol·L-1KI于试管中，加入5mL0.1mol·L-1FeCl3溶液，充分反应后滴入5滴15%的溶液 溶液变红 Fe3+与I-的反应有一定限度
C 取A、B两试管，各加入4mL0.01mol·L-1的H2C2O4，向A中加2mL0.01mol·L-1酸性高锰酸钾溶液，同时向B中加入酸性高锰酸钾溶液 B试管先褪为无色 其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率加快
D 向5 mL NaCl溶液中滴加2滴等浓度的mL0.1mol·L-1出现白色沉淀，过滤后取上层清 液又加入2滴溶液 有黄色沉淀生成 Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)
9．利用丙酮酸与废水中的NO3-电催化耦合温和条件下去除NO3- 和生产高值化丙氨酸，其工作原理如图。25℃，丙氨酸主要以形式存在，其。下列说法错误的是( )
A．丙氨酸酸性很弱是因为形成了内盐
B．阴极的电极反应式为++10e-+11H+=+4H2O
C．理论上阳极区每生成1 molO2，阴极区H+减少4.4mol
D．该装置整合了电化学—化学—电化学串联反应
10．室温下，向水中通入H2X气体使其保持浓度为a mol·L-1的饱和状态，调节溶液的，体系中(M表示HX-或X2-，单位mol·L-1)与关系如图所示。已知H2X的。下列说法错误的是( )
A．a=0.1
B．②代表与pH的关系曲线
C．pH=4.8时，cH＋＝cOH－＋cHX-＋2cX2-
D．若X2-浓度处于P点时，需调高溶液的pH才能达到平衡体系
二、非选择题：本题共4小题，共60分。
11．(15分)钴镍渣是湿法炼锌净化渣之一，其中含有较多的Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和少量Co(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的硫酸盐及氢氧化物(“Ⅱ”指相应元素的化合价为＋2价)。利用以下工艺流程回收金属并制备碱式碳酸锌：
已知：过二硫酸根(S2O82-)的结构式为，S2O82-的还原产物为SO42-。
回答下列问题：
(1)“溶浸”中，可以加快化学反应速率的措施有 (任写一种)。
(2)向“浸取液”中加入Zn粉，发生反应的离子方程式为 。
(3)过二硫酸根具有极强的氧化性，原因是 。
(4)“氧化、沉钴”时，加入Na2S2O8溶液并调节溶液pH至5.0～5.2，反应生成Co(OH)3沉淀的离子方程式为 。
(5)研究加入Na2S2O8溶液时温度和时间对金属脱除率的影响，所得曲线如下图所示：
由图可知，“氧化、沉钴”的适宜温度和时间是 。金属脱除是指溶液中的二价金属离子被氧化后形成氢氧化物沉淀除去，生成Co(OH)3滤渣中还含有 (填化学式)。
(6)向ZnSO4溶液中加入适量的Na2CO3溶液，反应生成ZnCO3·xZn(OH)2沉淀的化学方程式为 。
(7)锌的某些硫化物具有独特的光电效应，被研究应用于荧光材料、电磁学等领域。如图为锌的某种硫化物晶体的晶胞结构。
①基态Zn2+的价层电子排布图为 。
②该硫化物晶体的密度ρ＝ g· cm-3(用含a、b、NA的代数式表示)。
12．(15分)在无水无氧条件下制备新型锂离子电池电解质LiBF2C2O4，其过程可表示为：
(1)草酸的结构简式为HOOC-COOH，BF2C2O4-具有五元环结构，原子的轨道杂化类型是sp3，其结构式可表示为 。
(2)实验室可以在用浓硝酸在硝酸汞催化下氧化乙炔(C2H2)气体来制备草酸，主要装置如图所示。
①仪器的名称为 ；
②用电石制得的C2H2含有H2S杂质，通过计算平衡常数说明用溶液除去H2S气体的可行性 ；(常温下，，H2S的，)
③装置中浓硝酸的还原产物为NO2，生成草酸的化学方程式为 ，当硝酸的质量分数超过或温度高于，草酸的产率开始下降，其原因分别是 。
(3) SOCl2遇水剧烈水解。SOCl2和AlCl3 ·6H2O混合加热制取无水AlCl3 时，SOCl2的作用是 。
(4)“溶解”和“转化”操作在如图所示装置中进行。“溶解”时的操作依次为：称取一定质量LiBF4置于三颈瓶中→ →搅拌直至完全溶解(填字母)。
a．注入乙酸乙酯→充入→抽真空
b．抽真空→注入乙酸乙酯→充入N2
c．抽真空→充入N2 →注入乙酸乙酯
(5)产品(LiBF2C2O4)纯度的测定
步骤1：称取15.0gLiBF2C2O4样品(假设只含LiBF4杂质)配制成溶液。(LiBF2C2O4在水中可分解出草酸根，LiBF2C2O4相对分子质量为144)
步骤2：量取所配制的溶液于锥形瓶中，用酸性KMnO4溶液滴定三次，平均消耗体积为。产品(LiBF2C2O4)的质量分数为 (列式即可，不用化简)。
13．(15分)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，目前有不同制取氢气的方法：
(1)水煤气变换制氢反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH
已知：2C(s)＋O2(g)==2CO(g) ΔH1＝-220kJ·mol 1
2H2(g)＋O2(g)= 2H2O(g) ΔH2＝-484kJ·mol 1
C(s)＋O2(g)==CO2(g) ΔH3＝-394kJ·mol 1
水煤气变换制氢体系中，一定时间内，CaO的添加情况与H2的体积分数关系如图。
①水煤气变换制氢反应的ΔH = kJ·mol 1。
②添加CaO后H2的体积分数增大的原因是 (用化学方程式表达)。
③对比纳米CaO和微米CaO，前者H2的体积分数更大的原因是 。
(2)乙醇—水蒸气催化重整制氢，发生的主要反应如下：
反应I：C2H5OH(g)＋3H2O(g)2CO2(g)＋6H2(g) ΔH1＝+173.3kJ·mol 1
反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝+41.0kJ·mol 1
向恒压()密闭容器中通入1mol C2H5OH和3mol H2O，仅考虑发生反应I、Ⅱ，平衡时CO2和CO的选择性及H2的产率随温度的变化如图所示。。
①关于上述恒压密闭体系，说法正确的是
a．高温低压、使用高效催化剂均可提高H2平衡产率
b．60℃，若气体平均密度不变，说明体系已达平衡
c．反应I的正反应活化能小于逆反应活化能
d．选择合适的催化剂可提高CO2的选择性
②图中曲线表示平衡时的选择性随温度变化的曲线是 。
③温度在时，H2的产率很低，原因是 。
④、条件下，H2的平衡产率为，则反应Ⅱ的物质的量分数平衡常数的值为 。(保留小数点后三位)
⑤长期反应后，催化剂表面发现了积碳，产生积碳的一种原因可能为：
已知，反应Ⅲ(2COCO2+C)和反应Ⅳ(CH42H2+C)的与温度的关系如图所示，则时，主要发生的积碳反应是 。(填“Ⅲ”或“Ⅳ”)
14．(15分)以异胡薄荷醇为原料制备合成青蒿素的中间体G的路线如下：
已知：①代表
②
③(，烷基)
(1)G中所含官能团名称是 。
(2)B的结构简式为 。
(3)反应Ⅱ的反应类型是 。
(4)反应Ⅲ的化学方程式为 。
(5)反应Ⅵ中试剂X为 。
(6)同时满足下列条件的A的同分异构体的结构简式为 。(不考虑立体异构)
①能发生银镜反应
②含有六元环且环上只有两个取代基
③核磁共振氢谱显示6组峰，且峰面积比为6：4：4：2：1：1
(7)参考上述信息，设计以丙烯为原料选择性合成的路线(无机试剂任选) 。2024年高考化学押题卷（福建专用03）
全解全析
(考试时间75分钟，总分100分)
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 S 32 Cl 35.5 K 39 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Cu 64 Zn 65 Ag 108 Ba 137
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．先秦时期的《考工记》最早记载了我国古代精炼蚕丝工艺。“以涚水(草木灰水)沤(长时间浸泡)其丝，七日……”可除去蚕丝中的丝胶等杂质。下列说法错误的是( )
A．草木灰经水浸、过滤得到涚水 B．涚水的主要溶质是碳酸钾
C．蚕丝纤维与棉纤维主要成分相同 D．丝胶在碱性溶液中比在水中易水解
【答案】C
【解析】A项，草木灰主要成分是K2CO3，该物质易溶于水，因此草木灰经水浸、过滤得到涚水中含有可以去除油脂的洗涤剂K2CO3的水溶液，A正确；B项，草木灰中含有多种可溶性物质，其主要成分是碳酸钾，故涚水的主要溶质是碳酸钾，B正确；C项，蚕丝纤维主要成分是蛋白质，而棉纤维主要成分是纤维素，因此二者的主要成分不相同，C错误；D项，丝胶属于蛋白质，蛋白质是氨基酸脱羧缩合形成的高分子化合物，在碱性溶液中由于水解产生的羧基能够与碱发生反应产生可溶性物质，因此其在碱性条件下比在中性水中更易发生水解反应，D正确；故选C。
2．合成某抗疟疾药物的中间体，结构如图所示。下列关于该中间体的说法错误的是( )
A．能发生取代、加成反应 B．最多能与H2反应
C．所有的碳原子可能共面 D．苯环上的氢被取代所得的一溴代物有7种
【答案】D
【解析】A项，该中间体含羧基，羧基可以发生酯化反应，即取代反应，苯环和碳碳双键都可以发生加成反应，A正确；B项，该中间体中含有两个苯环，每个苯环上分别可以与3个H2发生加成，另外还有一个碳碳双键，也能与1个H2发生加成，故1mol中间体最多能与7molH2反应，B正确；C项，中间体结构中的碳碳双键中的碳原子分别与其相连的苯环共面，两个苯环又可能共平面，即分子中所有碳原子可能共平面，C正确；D项，根据对称性，苯环上的氢被取代所得的一溴代物有5种，D错误；故选D。
3．过二硫酸钾(K2S2O8)是工业上一种重要的消毒剂和织物漂白剂，可通过电解KHSO4溶液制备。它在下能发生分解反应：K2S2O8→K2SO4+SO3↑ +O2↑ (未配平)，设NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A．1mol K2S2O8中存在NA个非极性共价键
B．100mL0.5mol·L-1KHSO4溶液的离子总数为0.2NA
C．标准状况下，22.4LSO3含有的原子数大于4NA
D．上述反应，每生成1mol O2，转移2NA个电子
【答案】B
【解析】A项，K2S2O8由K+和S2O82-组成，S2O82-的结构式为，所以1mol K2S2O8中含有非极性共价键的数目为NA，A正确；B项，硫酸氢钾可以电离出钾离子、氢离子、硫酸根离子，则100mL0.5mol·L-1KHSO4溶液的离子总数为0.15NA，B错误；C项，标准状况下，三氧化硫为固体，则22.4LSO3的物质的量大于1mol，其中含有的原子数大于4NA，C正确；D项，上述反应中，过二硫酸钾中-1价的氧发生歧化反应生成氧气，则每生成1mol O2，转移2NA个电子，D正确；故选B。
4．一种金属有机框架材料的化学式为M2(ZXY)4，其结构如图。X、Y、Z、M为原子序数依次增大的1~36号元素，其中X、Z位于不同周期，四种元素中Y的第一电离能最大，的d轨道全充满。下列说法正确的是( )
A．键角：XZ2＞ZXY- B．最简单氢化物沸点：Z＞Y＞X
C．电负性：X＞Y＞M D．最高价氧化物对应水化物酸性：Z＞X
【答案】D
【解析】M+的d轨道全充满，M为Cu；X、Y、Z、M为原子序数依次增大的1~36号元素，其中X、Z位于不同周期，四种元素中Y的第一电离能最大，结合M2(ZXY)4的结构知，X为C，Y为N，Z为S。A项，XZ2为CS2，CS2中C上的孤电子对数为×(4-2×2)=0、σ键电子对数为2、价层电子对数为2，CS2的空间构型为直线形、键角为180°，ZXY-为SCN-，SCN-中C上的孤电子对数为×(4+1-2-3)=0、σ键电子对数为2、价层电子对数为2，SCN-的空间构型为直线形、键角为180°，A错误；B项，X、Y、Z的最简单氢化物依次为CH4、NH3、H2S，由于NH3分子间形成氢键，则NH3的沸点最高，即Y的最简单氢化物的沸点最高，B错误；C项，同周期从左到右主族元素的电负性逐渐增大，元素的非金属性越强、电负性越大，金属性越强、电负性越小，则电负性：Y＞X＞M，C错误；D项，Z、X的最高价氧化物对应的水化物依次为H2SO4、H2CO3，H2SO4属于强酸、H2CO3属于弱酸(或非金属性：S＞C)，即酸性：H2SO4＞H2CO3，D正确；故选D。
5．下列有关铁及其化合物参与反应的化学方程式书写错误的是( )
A．3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2与高温水蒸气反应：2Fe+3H2O(g) Fe2O3+3H2
B．Fe(OH)3胶体制备：FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
C．Fe2+的检验：3FeCl2+2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]↓+6KCl
D．Fe催化甲苯的溴化反应：
【答案】A
【解析】A项，高温下Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2，故A错误；B项，饱和氯化铁溶液滴入沸水中制Fe(OH)3胶体，反应的化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl，故B正确；C项，用K3[Fe(CN)6]检验Fe2+反应生成KFe[Fe(CN)6]，反应的化学方程式：3FeCl2+2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]↓+6KCl，故C正确；D项，甲苯和液溴在铁作催化剂的条件下生成对溴甲苯，，故D正确；故选A。
6．废旧铅蓄电池的铅膏主要含有PbSO4、PbO2和Pb。从铅膏中回收PbO流程如下。
【已知：Pb(OH)2性质类似Al(OH)3】
下列说法错误的是( )
A．“脱硫”是把PbSO4转化为Na2SO4将硫除去
B．“酸浸”发生的反应有PbCO3+2HAc=Pb(Ac)2+CO2↑+H2O
C．“酸浸”中H2O2 会分解，应适当过量
D．“沉铅”时为保证铅的完全沉淀，应该加入过量氢氧化钠
【答案】D
【解析】从主要含PbSO4、PbO2废旧铅蓄电池的铅膏中回收铅资源，通过如图流程可知“脱硫”时利用了沉淀转化原理，将PbSO4转化为PbCO3，便于后面的酸浸，在“酸浸”时H2O2将PbO2还原，最终铅元素全部转化为可溶性的Pb(Ac)2，“沉铅”时将Pb(Ac)2转化为Pb(OH)2，最后Pb(OH)2加热得到PbO。A项，在“脱硫”工艺中，PbSO4与 Na2CO3溶液反应生成更难溶的PbCO3，同时生成Na2SO4留在滤液中将硫除去，A正确；B项，“酸浸”中PbO2通过和H2O2、HAc反应转化为Pb(Ac)2，同时“脱硫”工艺中生成的PbCO3与醋酸反应也生成Pb(Ac)2，故发生的反应有PbCO3+2HAc=Pb(Ac)2+CO2↑+H2O，B正确；C项，H2O2本身易分解，故“酸浸”中H2O2会分解，为保证PbO2反应彻底，H2O2应适当过量，C正确；D项，“沉铅”时生成Pb(OH)2，由于Pb(OH)2性质类似Al(OH)3，若氢氧化钠过量，会导致溶解，反而不利于“沉铅”，故D错误；故选D。
7．用1，3-丙二醇捕捉CO2合成碳酸丙烯酯()的反应机理如图所示，下列说法错误的是( )
A．机理中存在极性键的断裂
B．化合物A是上述反应的催化剂
C．催化循环中Zn的化合价发生了变化
D．若将原料替换为1，2-丙二醇，则产物为
【答案】C
【解析】A项，极性键是共用电子对发生偏移的化学键，通常由不同种原子之间形成的共价键为极性键，机理中存在极性键的断裂，故A正确；B项，催化剂反应前后其质量和性质均不变，由图可知，化合物A是上述反应的催化剂，故B正确；C项，催化循环中Zn的化合价始终为+2，故C错误；D项，1，3丙二醇的结构简式为CH2(OH)CH2(OH)CH3，根据反应机理可知，其反应产物为，故D正确；故选C。
8．下列实验操作、现象、实验结论均正确的是( )
选项 实验操作 现象 结论
A 向两支盛有等浓度等体积H2O2的试管中分别加入等浓度等体积的KMnO4溶液和CuSO4溶液 前者产生气泡速率快 KMnO4的催化效果比CuSO4好
B 取1 mL0.1mol·L-1KI于试管中，加入5mL0.1mol·L-1FeCl3溶液，充分反应后滴入5滴15%的溶液 溶液变红 Fe3+与I-的反应有一定限度
C 取A、B两试管，各加入4mL0.01mol·L-1的H2C2O4，向A中加2mL0.01mol·L-1酸性高锰酸钾溶液，同时向B中加入酸性高锰酸钾溶液 B试管先褪为无色 其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率加快
D 向5 mL NaCl溶液中滴加2滴等浓度的mL0.1mol·L-1出现白色沉淀，过滤后取上层清 液又加入2滴溶液 有黄色沉淀生成 Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)
【答案】D
【解析】A项，KMnO4溶液可氧化过氧化氢，CuSO4溶液可催化过氧化氢分解，反应原理不同，不能探究催化效果，A错误；B项，FeCl3过量，不能通过检测铁离子说明该反应存在一定限度，B错误；C项，5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+Mn2++8H2O，根据反应的化学计量系数可知所用草酸的量不足，混合溶液颜色不会褪去，C错误；D项，所得上层清液存在氯化银的电离平衡，加入2滴NaI溶液有黄色沉淀生成，说明AgI的Ksp小于AgCl的Ksp，D正确；故选D。
9．利用丙酮酸与废水中的NO3-电催化耦合温和条件下去除NO3- 和生产高值化丙氨酸，其工作原理如图。25℃，丙氨酸主要以形式存在，其。下列说法错误的是( )
A．丙氨酸酸性很弱是因为形成了内盐
B．阴极的电极反应式为++10e-+11H+=+4H2O
C．理论上阳极区每生成1 molO2，阴极区H+减少4.4mol
D．该装置整合了电化学—化学—电化学串联反应
【答案】C
【解析】该装置为电解池，左侧接电源正极为阳极区，水失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子；右侧接电源负极为阴极，硝酸根得到电子发生还原反应；制备丙氨酸分为三步，硝酸根离子在阴极反应转化为NH2OH，NH2OH和丙酮酸反应生成C3H5O3N，C3H5O3N在电极上反应生成丙氨酸。】A项，氨基酸的酸性来自羧基，而羧基可以与氨基形成内盐，从而减弱酸性，A正确；B项，在阴极，硝酸根得到电子与丙酮酸反应转化为丙氨酸，电极反应式为：，B正确；C项，在阳极，水失去电子被氧化生成氧气和氢离子，同时氢离子从阳极区移向阴极，故阳极生成1mol的氧气，转移4mol电子，阴极氢离子应该增加4mol，C错误；D项，硝酸根离子在阴极反应转化为NH2OH是电化学反应，NH2OH和丙酮酸反应是化学反应，C3H5O3N在电极上反应生成丙氨酸是一个电化学反应，该装置整合了电化学—化学—电化学串联反应，D正确；故选C。
10．室温下，向水中通入H2X气体使其保持浓度为a mol·L-1的饱和状态，调节溶液的，体系中(M表示HX-或X2-，单位mol·L-1)与关系如图所示。已知H2X的。下列说法错误的是( )
A．a=0.1
B．②代表与pH的关系曲线
C．pH=4.8时，cH＋＝cOH－＋cHX-＋2cX2-
D．若X2-浓度处于P点时，需调高溶液的pH才能达到平衡体系
【答案】C
【解析】H2X为弱酸，存在电离平衡：H2XH++HX-，HX-H++X2-，pH较小、相同pH时，HX-浓度大于X2-，，则图中①代表与pH的关系，曲线②代表与pH的关系曲线；已知H2X的，则。A项，据分析，由点(3，-5) ，结合，得到cH2X=a=0.1，A正确；B项，据分析②代表与的关系曲线，B正确；C项，室温下，向水中通入H2X气体使其保持浓度为a mol·L-1的饱和状态，所得溶液pH是一确定的值，若调节溶液的pH的过程中引入其它阳离子达到pH=4.8时，则不符合电荷守恒，C不正确；D项，，若X2- 浓度处于P点时，则P点的X2-浓度比平衡时小，P点cH＋比平衡时大，故需调高溶液的pH才能达到平衡体系，D正确；故选C。
二、非选择题：本题共4小题，共60分。
11．(15分)钴镍渣是湿法炼锌净化渣之一，其中含有较多的Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和少量Co(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的硫酸盐及氢氧化物(“Ⅱ”指相应元素的化合价为＋2价)。利用以下工艺流程回收金属并制备碱式碳酸锌：
已知：过二硫酸根(S2O82-)的结构式为，S2O82-的还原产物为SO42-。
回答下列问题：
(1)“溶浸”中，可以加快化学反应速率的措施有 (任写一种)。
(2)向“浸取液”中加入Zn粉，发生反应的离子方程式为 。
(3)过二硫酸根具有极强的氧化性，原因是 。
(4)“氧化、沉钴”时，加入Na2S2O8溶液并调节溶液pH至5.0～5.2，反应生成Co(OH)3沉淀的离子方程式为 。
(5)研究加入Na2S2O8溶液时温度和时间对金属脱除率的影响，所得曲线如下图所示：
由图可知，“氧化、沉钴”的适宜温度和时间是 。金属脱除是指溶液中的二价金属离子被氧化后形成氢氧化物沉淀除去，生成Co(OH)3滤渣中还含有 (填化学式)。
(6)向ZnSO4溶液中加入适量的Na2CO3溶液，反应生成ZnCO3·xZn(OH)2沉淀的化学方程式为 。
(7)锌的某些硫化物具有独特的光电效应，被研究应用于荧光材料、电磁学等领域。如图为锌的某种硫化物晶体的晶胞结构。
①基态Zn2+的价层电子排布图为 。
②该硫化物晶体的密度ρ＝ g· cm-3(用含a、b、NA的代数式表示)。
【答案】(1)粉碎钴镍渣、搅拌、适当升温、适当增大H2SO4 溶液浓度等(任写一种) (2分)
(2) Zn＋Cd2+ =Zn2+＋Cd(1分)
(3)过二硫酸根中含有过氧键(或过二硫酸根中含有-O-O-)(2分)
(4)2Co2++S2O82-+6H2O=2 Co(OH)3↓ +2SO42-+6H+(2分)
(5) 80℃、2h(1分) Fe(OH)3(1分)
(6) (x+1)ZnSO4+(x+1)Na2CO3+xH2O=ZnCO3·xZn(OH)2 ↓+(x+1) Na2SO4+xCO2↑(2分)
(7) (2分) (2分)
【解析】钴镍渣加入稀硫酸进行酸浸，钴镍渣里面的硫酸盐及氢氧化物溶解在硫酸里，二价金属进入溶液，难溶的杂质经过滤除去，浸取液里加过量的锌粉，利用金属的活泼性不同将Cd置换出来，再加入强氧化剂Na2S2O8将溶液中的二价金属离子氧化为三价然后转化为氢氧化物沉淀除去，最后再加入锌粉经反应后过滤，将滤液中锌离子转化为沉淀ZnCO3·xZn(OH)2。(1)“溶浸”中，可以加快化学反应速率的措施有粉碎钴镍渣、搅拌、适当升温、适当增大H2SO4溶液浓度等；(2)向“浸取液”中加入Zn粉，根据题意可知得到了海绵Cd，发生反应的离子方程式为：Zn＋Cd2+ =Zn2+＋Cd。(3)Na2S2O8中S的化合价为+6，Na为+1，可知其O存在-1价，即存在过氧键，结合过氧化氢的性质可知Na2S2O8应具有强氧化性；(4)在适宜的条件下，加入Na2S2O8并调节溶液pH至5.0～5.2，Na2S2O8中S为+6价，具有强氧化性，可将Co2+氧化为+3价，生成Co(OH)3沉淀，根据溶液显弱酸性等相关信息，写出反应的离子方程式：2Co2++S2O82-+6H2O=2 Co(OH)3↓ +2SO42-+6H+；(5)根据图中信息可知，当溶液中钴完全沉淀时的温度为80℃，所用时间为2h；由Na2S2O8强氧化性及图中Co与Fe图象非常靠近的特征可知，此时溶液中的Fe2+也被氧化为+3价形成Fe(OH)3沉淀。(6)ZnSO4溶液中加入适量的Na2CO3溶液，反应生成ZnCO3·xZn(OH)2沉淀的化学方程式为(x+1)ZnSO4+(x+1)Na2CO3+xH2O=ZnCO3·xZn(OH)2↓ +(x+1) Na2SO4+xCO2↑；(7)①基态Zn2+的价层电子排布图为；②由晶胞结构可知S原子有4个位于120°顶点，4个位于60°顶点，1个位于体内，则个数为；Zn原子有2个位于60°棱边上，2个位于120°棱边上，1个位于体内，个数为：，晶胞质量为，晶胞体积为：，则晶胞密度为：。
12．(15分)在无水无氧条件下制备新型锂离子电池电解质LiBF2C2O4，其过程可表示为：
(1)草酸的结构简式为HOOC-COOH，BF2C2O4-具有五元环结构，原子的轨道杂化类型是sp3，其结构式可表示为 。
(2)实验室可以在用浓硝酸在硝酸汞催化下氧化乙炔(C2H2)气体来制备草酸，主要装置如图所示。
①仪器的名称为 ；
②用电石制得的C2H2含有H2S杂质，通过计算平衡常数说明用溶液除去H2S气体的可行性 ；(常温下，，H2S的，)
③装置中浓硝酸的还原产物为NO2，生成草酸的化学方程式为 ，当硝酸的质量分数超过或温度高于，草酸的产率开始下降，其原因分别是 。
(3) SOCl2遇水剧烈水解。SOCl2和AlCl3 ·6H2O混合加热制取无水AlCl3 时，SOCl2的作用是 。
(4)“溶解”和“转化”操作在如图所示装置中进行。“溶解”时的操作依次为：称取一定质量LiBF4置于三颈瓶中→ →搅拌直至完全溶解(填字母)。
a．注入乙酸乙酯→充入→抽真空
b．抽真空→注入乙酸乙酯→充入N2
c．抽真空→充入N2 →注入乙酸乙酯
(5)产品(LiBF2C2O4)纯度的测定
步骤1：称取15.0gLiBF2C2O4样品(假设只含LiBF4杂质)配制成溶液。(LiBF2C2O4在水中可分解出草酸根，LiBF2C2O4相对分子质量为144)
步骤2：量取所配制的溶液于锥形瓶中，用酸性KMnO4溶液滴定三次，平均消耗体积为。产品(LiBF2C2O4)的质量分数为 (列式即可，不用化简)。
【答案】(1) (2分)
(2) 球形冷凝管(1分) 反应Cu2++H2SCuS+2H平衡常数 (2分)
(2分)
草酸具有还原性，硝酸的浓度增大，会进一步氧化草酸，导致草酸产率降低；温度高于40℃，硝酸会发生分解，导致草酸产率降低(2分)
(3)作脱水剂，与水反应产生HCl抑制AlCl3水解(2分)
(4)c(2分)
(5) (2分)
【解析】LiBF4在乙酸乙酯中溶解，加入草酸、氯化铝转化，过滤除去滤渣后所得滤液经结晶可得LiBF2C2O4。(1)BF2C2O4-具有五元环结构，B原子的轨道杂化类型是sp3，可知B原子与4个原子成键，结合组成可知B应与2个F和2个O原子成键，得五元环结构：；(2)①由仪器构造可知X为球形冷凝管；CuSO4与H2S反应的方程式为：Cu2++H2SCuS+2H+，该反应的平衡常数为：＞1.0×105，反应正向进行程度很大，因此可用 CuSO4溶液除去H2S气体；③1mol乙炔反应转化为草酸时失8mol电子，每生成1mol二氧化氮硝酸得1mol电子，根据得失电子守恒得反应方程式：；草酸具有还原性，硝酸的浓度增大，会进一步氧化草酸，导致草酸产率降低；温度高于40℃，硝酸会发生分解，导致草酸产率降低；(3)SOCl2和AlCl3 ·6H2O混合加热可得无水AlCl3，该反应中SOCl2作脱水剂，与水反应产生HCl抑制AlCl3水解；(4)因该制备需要在无水无氧条件下制取，因此实验开始前应先将三颈烧瓶抽真空，并通入氮气作保护气，然后再注入乙酸乙酯；(5)草酸根与KMnO4发生反应：5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+Mn2++8H2O，则：
产品(LiBF2C2O4)的质量分数为= =。
13．(15分)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，目前有不同制取氢气的方法：
(1)水煤气变换制氢反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH
已知：2C(s)＋O2(g)==2CO(g) ΔH1＝-220kJ·mol 1
2H2(g)＋O2(g)= 2H2O(g) ΔH2＝-484kJ·mol 1
C(s)＋O2(g)==CO2(g) ΔH3＝-394kJ·mol 1
水煤气变换制氢体系中，一定时间内，CaO的添加情况与H2的体积分数关系如图。
①水煤气变换制氢反应的ΔH = kJ·mol 1。
②添加CaO后H2的体积分数增大的原因是 (用化学方程式表达)。
③对比纳米CaO和微米CaO，前者H2的体积分数更大的原因是 。
(2)乙醇—水蒸气催化重整制氢，发生的主要反应如下：
反应I：C2H5OH(g)＋3H2O(g)2CO2(g)＋6H2(g) ΔH1＝+173.3kJ·mol 1
反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝+41.0kJ·mol 1
向恒压()密闭容器中通入1mol C2H5OH和3mol H2O，仅考虑发生反应I、Ⅱ，平衡时CO2和CO的选择性及H2的产率随温度的变化如图所示。。
①关于上述恒压密闭体系，说法正确的是
a．高温低压、使用高效催化剂均可提高H2平衡产率
b．60℃，若气体平均密度不变，说明体系已达平衡
c．反应I的正反应活化能小于逆反应活化能
d．选择合适的催化剂可提高CO2的选择性
②图中曲线表示平衡时的选择性随温度变化的曲线是 。
③温度在时，H2的产率很低，原因是 。
④、条件下，H2的平衡产率为，则反应Ⅱ的物质的量分数平衡常数的值为 。(保留小数点后三位)
⑤长期反应后，催化剂表面发现了积碳，产生积碳的一种原因可能为：
已知，反应Ⅲ(2COCO2+C)和反应Ⅳ(CH42H2+C)的与温度的关系如图所示，则时，主要发生的积碳反应是 。(填“Ⅲ”或“Ⅳ”)
【答案】(1) -42(2分) CaO+CO2=CaCO3(1分) 纳米CaO颗粒比微米CaO颗粒更小，接触面积大，反应速率更快，相同时间内反应程度更大(2分)
(2) bd (2分) ③ (2分) 此温度范围内，以反应ⅰ为主，ΔH1＞0，低温时反应ⅰ进行的限度很小，故H2的产率低(2分) 0.225 (2分) 反应Ⅳ(2分)
【解析】(1)①已知：①2C(s)＋O2(g)==2CO(g) ΔH1＝-220kJ·mol 1
②2H2(g)＋O2(g)= 2H2O(g) ΔH2＝-484kJ·mol 1
③C(s)＋O2(g)==CO2(g) ΔH3＝-394kJ·mol 1；
由盖斯定律可知反应等于③-(①+②)，则△H=△H3-(△H1+△H2)=- ()=-42；②添加CaO后，CaO能够吸收CO2，方程式为：CaO+CO2=CaCO3，平衡正向移动，H2的体积分数增大；③由于纳米 CaO颗粒比微米CaO 颗粒更小，接触面积大，反应速率更快，相同时间内反应程度更大。(2)①a项，催化剂只影响反应速率，不能提高H2 平衡产率，故错误；b项，该反应体系中所有物质均为气体，气体总质量不变，恒压条件下，随反应进行容器体积发生变化，则气体平均密度变化，当密度不变时，说明体系已达平衡，故正确；c项，反应I为吸热反应，正反应活化能大于逆反应活化能，故错误；d项，选择合适的催化剂可提高CO2的选择性，故正确；②由选择性的定义可知，CO的选择性+CO2的选择性=1，由图可知，曲线a和曲线c在相同温度下的数值加和始终为1，所以曲线a和曲线c为两种气体的选择性曲线，曲线b为H2的产率曲线，又由于起始时按投料，所以一开始体系中没有CO2，所以反应Ⅱ开始时不反应，的选择性为0，表示平衡时CO选择性的曲线是c；③温度在时，H2的产率很低，原因是此温度范围内，以反应ⅰ为主，ΔH1＞0，低温时反应ⅰ进行的限度很小，故H2的产率低；④H2的理论产量为，H2的实际产量为6mol×80%=4.8mol，设C2H5OH的变化量为x：
由图知，500℃时，CO2的选择性等于CO的选择性，都为50%，则生成的CO2和CO相等，故生成2xmol的CO2中有xmol的转化为了CO，则：
可得，5x=4.8mol，解得：x=0.96mol，平衡时C2H5OH、H2O、CO2、H2、CO的物质的量分别为：0.04mol、1.08mol、0.96mol、4.8mol、0.96mol，总物质的量为7.84mol，可根据反应Ⅱ的物质的量分数平衡常数==0.225。⑤由图可知，250°C时反应Ⅲ的lnK<0，反应Ⅳ的lnK>0，根据可知，250°C时反应Ⅲ的△G>0，几乎不能自发进行，而反应Ⅳ的△G <0，能正向自发进行，因此主要发生反应Ⅳ。
14．(15分)以异胡薄荷醇为原料制备合成青蒿素的中间体G的路线如下：
已知：①代表
②
③(，烷基)
(1)G中所含官能团名称是 。
(2)B的结构简式为 。
(3)反应Ⅱ的反应类型是 。
(4)反应Ⅲ的化学方程式为 。
(5)反应Ⅵ中试剂X为 。
(6)同时满足下列条件的A的同分异构体的结构简式为 。(不考虑立体异构)
①能发生银镜反应
②含有六元环且环上只有两个取代基
③核磁共振氢谱显示6组峰，且峰面积比为6：4：4：2：1：1
(7)参考上述信息，设计以丙烯为原料选择性合成的路线(无机试剂任选) 。
【答案】(1)羰基、醚键(2分)
(2) (2分)
(3)取代反应(1分)
(4) (2分)
(5)H2(2分)
(6) (3分)
(7) (3分)
【解析】由已知②，反应I中A的碳碳双键发生加成，羟基连接在端基碳上，故B为，B和BnCl发生取代反应，羟基上的氢原子被Bn取代得到C，C催化氧化得D，D发生取代得E，E→F参考已知③是先加成再消去，最后F碳碳双键与氢气发生加成反应得G。(1)由G的结构简式，G中所含官能团羰基、醚键；(2)根据分析，B的结构简式为；(3)反应Ⅱ是B羟基上的氢原子被Bn取代，反应类型是取代反应；(4)反应Ⅲ是C催化氧化得D，化学方程式为：；(5)反应Ⅵ是F碳碳双键与氢气发生加成反应得G，故试剂X为氢气；(6)A的分子式为C10H18O，不饱和度为2，能发生银镜反应，说明有醛基，含有六元环说明其余碳原子都饱和，核磁共振氢谱显示6组峰，且峰面积比为6：4：4：2：1：1，考虑有两个甲基化学环境相同，为异丙基，除醛基外还有一个单独的化学环境的氢，说明有三级碳原子，考虑到六元环上只有两个取代基，则同时满足条件的A的同分异构体的结构简式为；(7)目标产物可以由两分子丙醛发生题干中E→F的反应得到，丙烯可由反应I得到1-丙醇，1-丙醇催化氧化得丙醛，故设计路线如下：CH3CH=CH2CH3CH2CH2OHCH3CH2CHO 。
