2024高考化学模拟试题五（适用江苏）含解析

2024年高考化学模拟试题高三化学（考试时间：75分钟试卷满分：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，将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量：H-1Li-7C-12N-14O-16Mg-24S-32Cl-35.5K-39V-51Fe-56一、选择题：本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．日常生活中使用多种杀菌消毒剂，它们用于杀灭细菌、病毒和其他有害微生物，从而维护卫生和健康。下列试剂不是常用杀菌消毒剂的是A．次氯酸钠 B．高锰酸钾 C．双氧水 D．对氨基苯甲酸2．已知反应10Na+2NaNO3=6Na2O+N2↑可用于制备氧化钠。下列有关说法正确的是A．钠离子结构示意图 B．中子数为10的氧原子：C．N2的结构式：N=N D．的电子式：3．某实验小组同学从废干电池内黑色粉末中回收二氧化锰并验证其催化作用，所选择的仪器或装置不正确的是A．装置甲溶解固体 B．装置乙过滤溶液C．装置丙灼烧固体 D．装置丁加入MnO2产生气泡速率加快4．依据元素周期律，下列判断不正确的是A．原子半径：Mg<Na<K B．第一电离能：Li<Be<BC．电负性：N<O<F D．热稳定性：SiH4<PH3<HCl5．的结构式为，一定条件下可发生反应：，下列说法不正确的是A．为共价化合物，属于非电解质B．分子中所有原子均满足8电子稳定结构C．是由极性键构成的非极性分子D．该反应中所有物质的中心原子均为杂化6．下列对应的离子方程式正确的是A．向偏铝酸钠溶液中加入小苏打：B．过量氯气通入到溶液中：C．用铜电极电解饱和食盐水：D．溶液中通入少量的气体：7．陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确但不具有因果关系的是选项陈述Ⅰ陈述ⅡA易溶于水可用作制冷剂B石油裂解气能使溴的溶液褪色石油裂解可得到乙烯等不饱和烃C分解产生大量气体可用作汽车安全气囊产气药D具有抗氧化性且能杀菌消毒可用作葡萄酒中的添加剂8．关于非金属含氧酸及其盐的性质，下列说法正确的是A．Ag与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快，所以实验室通常用浓硝酸洗涤附着在试管内壁上的银镜B．加热浓硫酸与NaCl固体的混合物可制备HCl，说明浓硫酸酸性强于HClC．将CO2通入Ba(NO3)2：溶液无明显现象，则将SO2通入Ba(NO3)2溶液也无明显现象D．向NaClO溶液中滴加酚酞试剂，先变红后褪色，证明NaClO在溶液中发生了水解反应9．异靛蓝及其衍生物是一类具有生理活性的燃料，目前在有机半导体材料中有重要的应用。其部分合成路线如下：下列说法错误的是A．物质K中含3种官能团B．物质M与足量加成后，产物分子有个3手性碳C．向1molN中加入足量NaOH溶液，最多与3molNaOH反应D．物质K核磁共振氢谱有4组峰10．2022北京冬奥会采用氢气作为火炬燃料，选择氢能汽车作为赛事交通服务用车，充分体现了绿色奥运的理念。已知：下列说法不正确的是A．氢气的燃烧热B．的过程中，，C．化学反应的，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关D．断裂2mol和1mol中化学键所需能量大于断裂2mol中化学键所需能量11．依据实验目的设计实验方案并进行实验，观察实验现象，下列方案设计和结论都正确的是实验方案实验现象实验目的实验结论A验证复方氢氧化铝片中的氢氧化铝取药3片研碎，滴加过量盐酸并过滤，不断振荡滤液并逐滴加入NaOH溶液至过量加入NaOH溶液过程中，开始没有明显变化，随后产生白色沉淀，最后沉淀溶解得无色溶液复方氢氧化铝片中存在氢氧化铝B检验溶液中的向溶液中加入NaOH溶液并加热产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体溶液中存在C验证Fe2+还原性向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液溶液紫色褪去Fe2+具有还原性D检验苯中是否含有少量杂质苯酚向溶液中加入足量浓溴水未观察到白色沉淀苯中不含苯酚12．室温下，通过下列实验探究Na2SO3、NaHSO3溶液的性质。实验1：用pH试纸测量0.1mol/LNaHSO3溶液的pH，测得pH约为5。实验2：将0.1mol/LNaHSO3溶液放置一段时间，测得pH约为3。实验3：往溴水中加入Na2SO3溶液，溴水颜色褪去。实验4：向0.1mol/LNa2SO3溶液中滴加HCl至pH=7。下列说法正确的是A.从实验1可得出：Ka1(H2SO3)·Ka2(H2SO3)<KwB.实验2所得的溶液酸性比原溶液强是因为发生了还原反应C.实验4所得溶液中存在：c(Na+)=c()+2c()+c(Cl－)D.实验3的化学方程式：Br2++2OH－=2Br－++H2O13．二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为Ⅰ．Ⅱ．在密闭容器中，时，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如图所示。的选择性可表示为。下列说法正确的是A．反应的焓变B．前实际转化率增大的主要原因是：温度升高，反应Ⅱ平衡正移C．降低体系温度，的平衡选择性增大D．时，使用更高效催化剂，有可能使平衡转化率达到点二、非选择题：本题共4小题，共61分。14．（15分）锂离子电池给生活带来了便利，但数量巨大的废旧锂电池的处理问题也日益显现。对废旧锂离子电池的有效回收，不仅具有巨大的社会、经济效益，而且还可以缓解我国钴和锂等矿产资源紧缺的压力。以某废旧电池材料为原料(主要成分为，还含有少量铁、铝等元素的化合物)制备和的工艺流程如图所示。已知：①微溶于水。难溶于水，且能与过量的生成。②常温下，几种物质的。如下表：物质回答下列问题：(1)基态Co原子的价电子排布式为。(2)“酸浸”过程中反应的离子方程式为；该过程不适合用盐酸代替，从绿色化学角度分析其原因是。(3)“调pH”时溶液，常温下，若使杂质离子全部沉淀，则调节pH的范围是(已知：离子浓度时，认为沉淀完全)。(4)鉴别洗净的和固体常用方法的名称是。(5)“沉钴”时，钴的沉淀率与加入量的关系如图所示，随的进一步增大，钴的沉淀率减小的原因是。(6)在空气中“焙烧”转化为的化学方程式为。15．（15分）新型药物H()在对抗糖尿病方面起着重要的作用，下图所示为该新型药物的一种合成方案。该方案具有路线简单、产品易提纯等显著优势，因此可被用于大批量生产该药物：(1)有机物A→B的反应类型是；D分子中氮原子的杂化类型为。(2)C的结构简式是；有机物G的分子式为。(3)由D生成E的反应方程式是。(4)已知吡啶()结构与苯环类似，为芳香族化合物，则同时符合下列条件的A的同分异构体有种。①属于芳香族化合物且环上只有两个取代基；②氧原子不与环直接相连且不含—O—O—键；③能与溶液反应生成。其中，核磁共振氢谱上有三组峰，且峰面积比为1∶2∶2的结构简式为(任写一种)。(5)利用以上合成线路中的相关信息，设计由甲苯()到的合成路线(用流程图表示，无机试剂任选)。16．（15分）己二酸[HOOC(CH2)4COOH]是一种易溶于酒精、乙醚，微溶于水的固体，在有机合成工业等方面都有重要作用。实验室以环己醇（）为原料制取己二酸的过程如下：(1)通过“氧化”反应可得到己二酸的前驱体己二酸钾[KOOC(CH2)4COOK]，该反应的化学方程式为。(2)在如图所示的实验装置中，先加入一定量的KMnO4固体后，再依次加入KOH溶液和环己醇进行反应。①实验装置中，冷却水应从冷凝管（填“a”或“b”）口流入。②实验过程中，向三颈瓶中先加入KOH溶液，后加入环己醇的原因是。③该反应是放热反应，且最佳温度为45℃~50℃。实验过程中，当反应开始后需立即撤掉加热装置以免反应失控，还可以采取的合理措施有（任写一种）。(3)①从混合物中分离出MnO2的所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、。②溶液X中含己二酸钾、少量KMnO4等物质，请补充完整由溶液X制取己二酸的实验方案：取一定量的溶液X，，得到纯净的己二酸。（须使用的试剂：KHSO3固体、浓盐酸、稀硝酸、AgNO3溶液）17．（16分）某温度下，利用CO2生产甲醇主要涉及以下两个反应。反应I．_______反应Ⅱ．CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ·mol-1回答下列问题：(1)已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH3=–90.6kJ·mol-1。反应I的转化原理如图所示。该反应的热化学方程式为，在条件下反应I可自发发生。(2)若在恒压条件下密闭容器中发生反应I和Ⅱ，平衡后再充入惰性气体，反应Ⅱ平衡将移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。(3)将1molCO2(g)和3molH2(g)充入密闭容器发生反应I和Ⅱ，并达到平衡状态。相同温度下，在不同压强下测得CO2的平衡转化率、CH3OH(g)的选择性和CO的选择性随压强变化曲线如图所示。图中表示CO2的平衡转化率的曲线是(填“m”、“n”或“p”)，A点时H2的转化率为，CH3OH的平衡分压为MPa(保留两位有效数字)。(4)研究表明，CO催化变换反应：CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)

ΔH=–41.2kJ·mol-1。此反应的速率方程为，式中x(CO)、x(H2O)、x(CO2)、x(H2)分别表示各组分的物质的量分数。Kp为平衡常数，k为反应的速率常数，温度升高时k值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下，反应速率随温度变化的曲线如图所示。温度升高时，CO催化变换反应的Kp(填“增大”、“减小”或“不变”)。根据速率方程分析，T>Tm时v逐渐减小的原因是。2024年高考考前押题密卷高三化学（考试时间：75分钟试卷满分：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，将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量：H-1Li-7C-12N-14O-16Mg-24S-32Cl-35.5K-39V-51Fe-56一、选择题：本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．日常生活中使用多种杀菌消毒剂，它们用于杀灭细菌、病毒和其他有害微生物，从而维护卫生和健康。下列试剂不是常用杀菌消毒剂的是A．次氯酸钠 B．高锰酸钾 C．双氧水 D．对氨基苯甲酸【答案】D【解析】次氯酸钠、高锰酸钾、双氧水是常见的三种杀菌消毒剂，对氨基苯甲酸是细菌必需的营养物，不是杀菌消毒剂，D符合题意；故答案选D。2．已知反应10Na+2NaNO3=6Na2O+N2↑可用于制备氧化钠。下列有关说法正确的是A．钠离子结构示意图 B．中子数为10的氧原子：C．N2的结构式：N=N D．的电子式：【答案】B【解析】A．钠离子的核电荷数为11，其结构示意图为，A错误；B．中子数为10的O原子的质量数为18，B正确；C．的结构式为，C错误；D．是离子化合物，其电子式为，D错误；故选B。3．某实验小组同学从废干电池内黑色粉末中回收二氧化锰并验证其催化作用，所选择的仪器或装置不正确的是A．装置甲溶解固体 B．装置乙过滤溶液C．装置丙灼烧固体 D．装置丁加入MnO2产生气泡速率加快【答案】C【分析】废干电池内黑色粉末主要成分为、石墨粉、、。将混合物溶解、过滤得到固体、石墨粉，灼烧固体除去石墨粉，得到。除去、碳粉中、的操作是溶解、过滤，；除去(灼烧无变化)中碳粉的方法是灼烧，固体灼烧应在坩埚中进行；将灼烧后固体加入到中，产生气泡速率加快，证明的加入，加快了分解速率，属于催化剂。【解析】A．将混合物中、石墨粉分离出来的操作是溶解过滤，用装置甲进行溶解操作，故A正确；B．将混合物中、石墨粉分离出来的操作是溶解过滤，用装置乙进行过滤操作，故B正确；C．除去(灼烧无变化)中碳粉的方法是灼烧，固体灼烧应在坩埚中进行，故C错误；D．将灼烧后固体加入到中，产生气泡速率加快，证明的加入，加快了分解速率，属于催化剂，故D正确；故选C。4．依据元素周期律，下列判断不正确的是A．原子半径：Mg<Na<K B．第一电离能：Li<Be<BC．电负性：N<O<F D．热稳定性：SiH4<PH3<HCl【答案】B【解析】A．同主族元素从上到下原子半径依次增大，同周期元素从左到右原子半径依次减小，则原子半径：Mg<Na<K，A正确；B．Be原子2s能级全充满，第一电离能大于其右边相邻元素，第一电离能：Li<B<Be，B错误；C．同周期元素从左到右电负性依次增大，电负性：N<O<F，C正确；D．同周期元素从左到右非金属性增强，简单气态氢化物稳定性增强，即稳定性：SiH4<PH3<HCl，D正确；故选B。5．的结构式为，一定条件下可发生反应：，下列说法不正确的是A．为共价化合物，属于非电解质B．分子中所有原子均满足8电子稳定结构C．是由极性键构成的非极性分子D．该反应中所有物质的中心原子均为杂化【答案】A【解析】A．为共价化合物，一定条件下可发生反应：，说明能电离出氯离子和铝离子，属于电解质，A错误；B．中Al原子与4个Cl原子分别共用1对电子对,最外层电子数为8，每个Cl原子与2个Al各共用1对电子对，还含有2对孤电子对，则中所有原子都满足8电子结构，B正确；C．根据的结构式可知，分子是对称性分子，为极性键构成的非极性分子，C正确；D．根据结构式以及方程式，所有物质中心原子均为杂化，结构中有两种Cl原子，中间的2个Cl原子采取杂化，另外外围的4个Cl原子没有参与杂化，D正确；故选A。6．下列对应的离子方程式正确的是A．向偏铝酸钠溶液中加入小苏打：B．过量氯气通入到溶液中：C．用铜电极电解饱和食盐水：D．溶液中通入少量的气体：【答案】A【解析】A．向偏铝酸钠溶液中加入小苏打(NaHCO3)，生成碳酸根和氢氧化铝，选项所给离子方程式正确，A正确；B．过量氯气通入到FeI2溶液中，由于氯气过量，FeI2完全被反应，Fe2+和I−反应比为1:2，故所给离子方程式错误，正确离子方程式为3Cl2+2Fe2++4I−=2Fe3++6Cl−+2I2，故B错误；C．用铜电极电解饱和食盐水，由于铜电极不是惰性电极，阳极铜会溶解，阴极产生氢气，正确的离子方程式为Cu+2H2OH2↑+Cu(OH)2，C错误；D．NaClO溶液中通入少量的CO2气体，酸性HClO>，通入少量CO2，应生成，所以NaClO溶液中通入少量CO2，反应生成碳酸氢钠和次氯酸，反应的离子方程式为ClO−+H2O+CO2=HClO+，D错误；本题选A。7．陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确但不具有因果关系的是选项陈述Ⅰ陈述ⅡA易溶于水可用作制冷剂B石油裂解气能使溴的溶液褪色石油裂解可得到乙烯等不饱和烃C分解产生大量气体可用作汽车安全气囊产气药D具有抗氧化性且能杀菌消毒可用作葡萄酒中的添加剂A．A B．B C．C D．D【答案】A【解析】A．液氨汽化吸收大量的热，导致周围环境温度降低，所以用作制冷剂，与氨气易溶于水无关，故A符合；B．石油裂解可得到乙烯等不饱和烃，烯烃含有碳碳双键，能与溴单质发生加成反应，则油裂解气能使溴的CCl4溶液褪色，有因果关系，故B不符合；C．NaN3受撞击时分解产生氮气，反应方程式为2NaN32Na+3N2↑，可快速隔离司机，常用作汽车安全气囊产气药，有因果关系，故C不符合；D．二氧化硫具有还原性，用作葡萄酒中的抗氧化剂和杀菌消毒，常用作葡萄酒中的添加剂，有因果关系，故D不符合；故选：A。8．关于非金属含氧酸及其盐的性质，下列说法正确的是A．Ag与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快，所以实验室通常用浓硝酸洗涤附着在试管内壁上的银镜B．加热浓硫酸与NaCl固体的混合物可制备HCl，说明浓硫酸酸性强于HClC．将CO2通入Ba(NO3)2：溶液无明显现象，则将SO2通入Ba(NO3)2溶液也无明显现象D．向NaClO溶液中滴加酚酞试剂，先变红后褪色，证明NaClO在溶液中发生了水解反应【答案】D【解析】A．实验室通常用稀硝酸清洗银镜，稀硝酸成本更低，故A错误；B．加热浓硫酸与NaCl固体反应方程式为：，反应能发生，是由于HCl为挥发性酸，不断离开反应体系，使得平衡正向移动，反应得以进行，与浓硫酸和HCl的酸性大小无关，故B错误；C．SO2通入Ba(NO3)2溶液中，SO2被氧化为硫酸根，会生成BaSO4白色沉淀，故C错误；D．向NaClO溶液中滴加酚酞试剂，先变红后褪色，是由于次氯酸根水解：，使溶液呈碱性，由于生成的次氯酸具有漂白性，使得溶液变红后褪色，故D正确；故选D。9．异靛蓝及其衍生物是一类具有生理活性的燃料，目前在有机半导体材料中有重要的应用。其部分合成路线如下：下列说法错误的是A．物质K中含3种官能团B．物质M与足量加成后，产物分子有个3手性碳C．向1molN中加入足量NaOH溶液，最多与3molNaOH反应D．物质K核磁共振氢谱有4组峰【答案】B【解析】A．物质K中含有溴原子、碳碳双键、酰胺共3种官能团，A正确；B．物质M与足量加成后生成，手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，其中含有4个手性碳原子，位置为，B错误；C．N中含有酰胺基、和溴原子，且溴原子水解后会产生1个酚羟基，则向1molN中加入足量NaOH溶液，最多与3molNaOH反应，C正确；D．K的结构对称，含有4种环境的H原子，核磁共振氢谱有4组峰，D正确；故选B。10．2022北京冬奥会采用氢气作为火炬燃料，选择氢能汽车作为赛事交通服务用车，充分体现了绿色奥运的理念。已知：下列说法不正确的是A．氢气的燃烧热B．的过程中，，C．化学反应的，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关D．断裂2mol和1mol中化学键所需能量大于断裂2mol中化学键所需能量【答案】D【解析】A．由图可知，即氢气的燃烧热，故A正确；B．，物质状态由气态变为液态，放出热量，混乱程度减小，，。故B正确；C．根据盖斯定律：在条件不变的情况下，化学反应的热效应只与起始和终了状态有关，与变化途径无关，故C正确；D．，反应热=反应物键能-生成物键能＜0，因此断裂2mol和1mol中化学键所需能量小于断裂2mol中化学键所需能量，故D错误；故选D。11．依据实验目的设计实验方案并进行实验，观察实验现象，下列方案设计和结论都正确的是实验方案实验现象实验目的实验结论A验证复方氢氧化铝片中的氢氧化铝取药3片研碎，滴加过量盐酸并过滤，不断振荡滤液并逐滴加入NaOH溶液至过量加入NaOH溶液过程中，开始没有明显变化，随后产生白色沉淀，最后沉淀溶解得无色溶液复方氢氧化铝片中存在氢氧化铝B检验溶液中的向溶液中加入NaOH溶液并加热产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体溶液中存在C验证Fe2+还原性向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液溶液紫色褪去Fe2+具有还原性D检验苯中是否含有少量杂质苯酚向溶液中加入足量浓溴水未观察到白色沉淀苯中不含苯酚A．A B．B C．C D．D【答案】A【解析】A．氢氧化铝溶于强酸强碱。向滴有过量盐酸的溶液中加入NaOH溶液过程中，因含过量盐酸开始没有明显变化，随后产生白色沉淀Al(OH)3，最后沉淀溶解得无色Na[Al(OH)4]溶液，所以复方氢氧化铝片中存在氢氧化铝，A正确；B．若为稀的氢氧化钠溶液与铵根离子反应生成一水合氨，没有氨气产生，应该说明使用浓氢氧化钠溶液，B错误；C．高锰酸钾也会氧化氯离子使得溶液褪色，不能说明Fe2+具有还原性，C错误；

D．生成的三溴苯酚溶于苯，不能观察到白色沉淀，不能说明苯中不含苯酚，D错误；故选A。12．室温下，通过下列实验探究Na2SO3、NaHSO3溶液的性质。实验1：用pH试纸测量0.1mol/LNaHSO3溶液的pH，测得pH约为5。实验2：将0.1mol/LNaHSO3溶液放置一段时间，测得pH约为3。实验3：往溴水中加入Na2SO3溶液，溴水颜色褪去。实验4：向0.1mol/LNa2SO3溶液中滴加HCl至pH=7。下列说法正确的是A.从实验1可得出：Ka1(H2SO3)·Ka2(H2SO3)<KwB.实验2所得的溶液酸性比原溶液强是因为发生了还原反应C.实验4所得溶液中存在：c(Na+)=c()+2c()+c(Cl－)D.实验3的化学方程式：Br2++2OH－=2Br－++H2O【答案】C【解析】A．从实验1可得出亚硫酸氢根电离程度大于水解程度即，则Ka1(H2SO3)·Ka2(H2SO3)＞Kw，故A错误；B．实验2所得的溶液酸性比原溶液强是因为被氧气氧化变为硫酸根和氢离子，故B错误；C．实验4所得溶液pH=7，则根据电荷守恒和溶液呈中性得到：c(Na+)=c()+2c()+c(Cl－)，故C正确；D．实验3溶液颜色褪色，说明溴水和亚硫酸根发生氧化还原反应，其反应的离子方程式：Br2++H2O=2Br－++2H＋，故D错误。综上所述，答案为C。13．二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为Ⅰ．Ⅱ．在密闭容器中，时，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如图所示。的选择性可表示为。下列说法正确的是A．反应的焓变B．前实际转化率增大的主要原因是：温度升高，反应Ⅱ平衡正移C．降低体系温度，的平衡选择性增大D．时，使用更高效催化剂，有可能使平衡转化率达到点【答案】C【解析】A．根据盖斯定律，用反应Ⅰ减去反应Ⅱ，可运算出目标反应的反应热：，A错误；B．前实际转化率低于对应温度下的平衡转化率，结合题给信息“反应相同时间”，判断此时反应未达平衡，不能用平衡移动解释曲线变化，B错误；C．生成甲烷的反应是放热反应，降低体系温度，平衡正向移动，的平衡选择性增大，C正确；D．催化剂不改变平衡，故使用更高效催化剂也不可能提高平衡转化率使其达到点的值，D错误；故选C。二、非选择题：本题共4小题，共61分。14．（15分）锂离子电池给生活带来了便利，但数量巨大的废旧锂电池的处理问题也日益显现。对废旧锂离子电池的有效回收，不仅具有巨大的社会、经济效益，而且还可以缓解我国钴和锂等矿产资源紧缺的压力。以某废旧电池材料为原料(主要成分为，还含有少量铁、铝等元素的化合物)制备和的工艺流程如图所示。已知：①微溶于水。难溶于水，且能与过量的生成。②常温下，几种物质的。如下表：物质回答下列问题：(1)基态Co原子的价电子排布式为。(2)“酸浸”过程中反应的离子方程式为；该过程不适合用盐酸代替，从绿色化学角度分析其原因是。(3)“调pH”时溶液，常温下，若使杂质离子全部沉淀，则调节pH的范围是(已知：离子浓度时，认为沉淀完全)。(4)鉴别洗净的和固体常用方法的名称是。(5)“沉钴”时，钴的沉淀率与加入量的关系如图所示，随的进一步增大，钴的沉淀率减小的原因是。(6)在空气中“焙烧”转化为的化学方程式为。【答案】(1)(2)会将盐酸氧化生成氯气，污染环境(3)5≤pH<7(4)焰色试验(5)与过量的生成而溶解(6)【分析】废旧电池加入双氧水和硫酸进行酸浸，得到硫酸盐，加入氢氧化钠调节pH除去滤渣，主要为氢氧化铁、氢氧化铝，滤液加入P204进行萃取，得到水相加入碳酸钠沉锂，处理得到碳酸锂；有机相加入硫酸反萃取得到的溶液加入草酸铵沉钴，得到草酸钴，焙烧得到四氧化三钴；【解析】（1）Co为27号元素，基态Co原子的价电子排布式为。（2）中+3价的Co元素被还原为+2价的，故反应的离子方程式为。中+3价的Co元素具有较强的氧化性，会将盐酸氧化生成氯气，污染环境；（3）“调pH”将溶液中的杂质离子和转化为沉淀，，即pH≥5；同时不能沉淀，故，即pH<7，答案为5≤pH<7；（4）和所含金属元素不同，可通过焰色试验鉴别，其中Li元素焰色为紫红色，Na元素焰色为黄色，答案为焰色试验；（5）随的进一步增大，与过量的生成导致钴的沉淀率减小；（6）在空气中加热转化为Co3O4的反应为晶体被空气中氧气氧化得到Co3O4，根据元素守恒和电子得失守恒可写出反应的化学方程式为。15．（15分）新型药物H()在对抗糖尿病方面起着重要的作用，下图所示为该新型药物的一种合成方案。该方案具有路线简单、产品易提纯等显著优势，因此可被用于大批量生产该药物：(1)有机物A→B的反应类型是；D分子中氮原子的杂化类型为。(2)C的结构简式是；有机物G的分子式为。(3)由D生成E的反应方程式是。(4)已知吡啶()结构与苯环类似，为芳香族化合物，则同时符合下列条件的A的同分异构体有种。①属于芳香族化合物且环上只有两个取代基；②氧原子不与环直接相连且不含—O—O—键；③能与溶液反应生成。其中，核磁共振氢谱上有三组峰，且峰面积比为1∶2∶2的结构简式为(任写一种)。(5)利用以上合成线路中的相关信息，设计由甲苯()到的合成路线(用流程图表示，无机试剂任选)。【答案】(1)取代反应(或酯化反应)(2)(3)8（任写一种）(4)【分析】A与CH3OH发生酯化反应生成B，结合B的分子式可知B的结构为，B先在加热的条件下雨NaOH、CH3OH反应，再与H+反应得到C，结合C的分子式和D的结构，可知C的结构为；C与（COCl）2反应生成D，D与在AlCl3作催化剂的条件下反应生成E，E先与CH3MgBr（1eq）反应，再与H+反应生成F，F与在强碱下反应生成G，G先水解再与H+反应得到H。【解析】（1）A与CH3OH发生酯化反应生成B；D中含有2个σ键，1个孤电子对，属于sp2杂化；（2）由分析得，C的结构简式为；由G的结构简式可得G的分子式为；（3）D与在AlCl3作催化剂的条件下反应生成E，化学方程式为：；（4）①属于芳香族化合物且环上只有两个取代基，即必有或，且有两个取代基，②氧原子不与环直接相连且不含—O—O—键，③能与溶液反应生成，说明必有羧基，有时，取代基为2个-COOH，共有6中结构，其中一种为A，有时，取代基为-COOH、-NO2，共3种结构，即符合条件的A的同分异构体有8种，其中，核磁共振氢谱上有三组峰，且峰面积比为1∶2∶2的结构简式为（任写一种）；（5）甲苯先被酸性高锰酸钾氧化为苯甲酸，苯甲酸与（COCl）2反应生成，与甲苯在AlCl3作催化剂的条件下反应生成，合成路线图为：。16．（15分）己二酸[HOOC(CH2)4COOH]是一种易溶于酒精、乙醚，微溶于水的固体，在有机合成工业等方面都有重要作用。实验室以环己醇（）为原料制取己二酸的过程如下：(1)通过“氧化”反应可得到己二酸的前驱体己二酸钾[KOOC(CH2)4COOK]，该反应的化学方程式为。(2)在如图所示的实验装置中，先加入一定量的KMnO4固体后，再依次加入KOH溶液和环己醇进行反应。①实验装置中，冷却水应从冷凝管（填“a”或“b”）口流入。②实验过程中，向三颈瓶中先加入KOH溶液，后加入环己醇的原因是。③该反应是放热反应，且最佳温度为45℃~50℃。实验过程中，当反应开始后需立即撤掉加热装置以免反应失控，还可以采取的合理措施有（任写一种）。(3)①从混合物中分离出MnO2的所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、。②溶液X中含己二酸钾、少量KMnO4等物质，请补充完整由溶液X制取己二酸的实验方案：取一定量的溶液X，，得到纯净的己二酸。（须使用的试剂：KHSO3固体、浓盐酸、稀硝酸、AgNO3溶液）【答案】(1)(2)b减少非碱性条件下产生其他副产物的产生用冷水浴（或冰水浴）冷却、控制环己醇的滴加速率(3)玻璃棒加入足量的KHSO3固体、再加入足量稀盐酸、过滤、洗涤（洗涤到最后一次洗涤液加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液无白色沉淀产生为止）、干燥【分析】环己醇被高锰酸钾在碱性条件下氧化生成己二酸钾，过滤后滤液加入硫酸氢钾除去过量的高锰酸钾后再加入过量盐酸酸化，过滤、洗涤、干燥得到纯净的己二酸固体。【解析】（1）高锰酸钾在碱性条件下将环己醇氧化为己二酸钾、自身被还原为二氧化锰：；（2）①冷却水应该逆流操作，因此从b口流入；②先加入KOH后加入环己醇可以减少在非碱性条件下生成副产物；③反应的最佳温度在45℃~50℃，可以用冷水浴（或冰水浴）冷却、控制环己醇的滴加速率的方式控制反应温度，防止反应失控；（3）分离二氧化锰的操作为过滤，需要用到烧杯、漏斗、玻璃棒等玻璃仪器；溶液X中有过量的高锰酸钾需要除去高锰酸钾防止在酸化时高锰酸钾氧化盐酸，因此操作为：取一定量的溶液X，加入足量的KHSO3固体、再加入足量稀盐酸、过滤、洗涤（洗涤到最后一次洗涤液加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液无白色沉淀产生为止）、干燥，得到纯净的己二酸。17．（16分）某温度下，利用CO2生产甲醇主要涉及以下两个反应。反应I．_______反应Ⅱ．CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ·mol-1回答下列问题：(1)已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH3=–90.6kJ·mol-1。反应I的转化原理如图所示。该反应的热化学方程式为，在条件下反应I可自发发生。(2)若在恒压条件下密闭容器中发生反应I和Ⅱ，平衡后再充入惰性气体，反应Ⅱ平衡将移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。(3)将1molCO2(g)和3molH2(g)充入密闭容器发生反应I和Ⅱ，并达到平衡状态。相同温度下，在不同压强下测得CO2的平衡转