2021-2022學(xué)年高三下學(xué)期高考沖刺模擬考試試題（四）理科綜合（化學(xué)部分）（原卷版）第Ⅰ卷（選擇題共126分）一、選擇題：本題共13個(gè)小題，每小題6分。共78分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。7.下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是A.NaClO溶液顯堿性，可用于殺菌、消毒B.漂白粉具有強(qiáng)氧化性，可用于生活用水的消毒C.次氯酸具有弱酸性，可用作有色物質(zhì)的漂白劑D.ClO2具有還原性，可用于自來(lái)水的殺菌消毒8.Y是一種藥物合成的中間體，可由下列反應(yīng)制得。下列有關(guān)X、Y的說(shuō)法正確的是(X)(Y)A.X分子中有含有1個(gè)手性碳原子B.X分子中的碳原子可能全部共平面C.可用酸性KMnO4溶液鑒別X和YD.1molY與足量NaOH溶液反應(yīng)，消耗NaOH的物質(zhì)的量為1mol9．用下列實(shí)驗(yàn)裝置能達(dá)到相關(guān)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿BCD實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)?zāi)康目焖僦苽渖倭縉H3配制250mL0.10mol·L-1NaOH溶液實(shí)驗(yàn)室焙燒硫酸銅晶體檢查裝置的氣密性10.氫能是清潔的綠色能源。現(xiàn)有一種太陽(yáng)能兩步法甲烷蒸氣重整制氫工藝，反應(yīng)原理為NiFe2O4（s）+CH4（g）NiO（s）+2FeO（s）+CO（g）+2H2（g）ΔH1=akJ?mol-1。NiO（s）+2FeO（s）+H2O（g）NiFe2O4（s）+H2（g）ΔH2=bkJ?mol-1。第Ⅰ、Ⅱ步反應(yīng)的lgKp-T關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A.CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）ΔH＞0B.1000℃時(shí)，反應(yīng)CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）平衡常數(shù)Kp=4C.1000℃時(shí)，第Ⅰ步反應(yīng)平衡時(shí)CH4的平衡分壓p（CH4）=4.0kPa，則第Ⅰ步反應(yīng)平衡時(shí)混合氣體中H2的體積分?jǐn)?shù)為56.8%D.NiFe2O4改變反應(yīng)歷程，降低了反應(yīng)活化能，提升了反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率11．由W、X、Y、Z、M、N六種短周期元素組成的某種離子化合物是一種很好的二次電池的電解質(zhì)。六種元素的原子序數(shù)依次增大，只有W是金屬元素，由非金屬元素構(gòu)成的陰離子如圖所示，其中X元素形成的化合物種類繁多。下列說(shuō)法正確的是A．元素N的含氧酸均是強(qiáng)酸B．非金屬性強(qiáng)弱順序是M＞Z＞Y＞XC．M元素的氫化物的水溶液可保存在玻璃瓶中D．該陰離子中Y不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)12．H2X為二元弱酸。20℃時(shí)，向100mL0.1mol·L-1的Na2X溶液中緩慢通入HCl(忽略溶液體積變化及H2X的揮發(fā))。指定溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系一定正確的是A．通入HCl前：c(X2-)＞c(HX-)＞c(OH-)＞c(H+)B．若通入5×10-3molHCl，溶液呈堿性，則溶液中c(X2-)=c(HX-)C．pH=7時(shí)：溶液中c(HX-)＞c(Cl-)D．c(Cl-)=0.1mol·L-1時(shí)：c(OH-)-c(H+)=c(H2X)-c(X2-)13．新型鎂?鋰雙離子二次電池的工作原理如圖。下列關(guān)于該電池的說(shuō)法正確的是A．放電時(shí)，Li+通過(guò)離子交換膜向左移動(dòng)B．充電時(shí)，x與電源正極相連C．放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為：Li1-xFePO4+xLi+?xe－=LiFePO4D．充電時(shí)，導(dǎo)線上每通過(guò)0.4mole－，左室中溶液的質(zhì)量減少2g第II卷（非選擇題共174分）三、非選擇題：共174分。第22～32題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第33~38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共129分。26．（14分）銅鎘渣主要含鋅、銅、鐵、鎘(Cd)、鉆(Co)等單質(zhì)。濕法煉鋅產(chǎn)生的銅鎘渣用于生產(chǎn)金屬鎘的工藝流程如圖：表中列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(金屬離子的起始濃度為0.1mol·L-1)氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Cd(OH)2Zn(OH)2開始沉淀的pH1.56.57.28.0沉淀完全的pH3.39.99.511.1（1）酸浸銅鎘渣時(shí)，加快反應(yīng)速率的措施有___________(寫一條)。（2）完成操作Ⅰ所得溶液中陽(yáng)離子有Co2+、Cd2+、H+及___________，濾渣Ⅱ成分為___________(填化學(xué)式)。（3）操作Ⅲ中先加入適量H2O2，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___________；再加入ZnO控制反應(yīng)液的pH，pH范圍為___________﹔選擇___________(填“鐵氰化鉀”或“硫氰化鉀”)試劑，能證明添加的H2O2已過(guò)量。（4）常用沉淀轉(zhuǎn)化法處理含Cd2+廢水，寫出碳酸鈣處理Cd2+的離子方程式___________；若反應(yīng)達(dá)到平衡后溶液中c(Ca2+)=0.1mol?L-1，溶液中c(Cd2+)=___________mol?L-1.[已知25℃，Ksp(CdCO3)=5.6×10-12，Ksp(CaCO3)=2.8×10-9]（5）電解后的廢液可用于電鍍鋅，電鍍鋅時(shí)陰極反應(yīng)式為___________。27.（15分）氯化亞砜(SOCl2)是一種液態(tài)化合物，沸點(diǎn)為79℃，在農(nóng)藥、制藥行業(yè)中用途廣泛。SOCl2遇水劇烈反應(yīng)，液面上產(chǎn)生白霧，并帶有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生。(1)用三氧化硫、硫黃(S)和液氯為原料可以在一定條件合成二氯亞砜，反應(yīng)物原子全部被利用，則三者的物質(zhì)的量比為___________。(2)①蒸干MgCl2溶液不能得到無(wú)水MgCl2，用SOCl2與MgCl2·6H2O混合加熱。可得到無(wú)水MgCl2，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。②SOCl2與FeCl3·6H2O混合加熱不宜制取無(wú)水FeCl3，是因?yàn)開__________。(3)制藥廠可用阿司匹林和氯化亞砜合成乙酰水楊酰氯()，實(shí)驗(yàn)室模擬制備乙酰水楊酰氯的裝置與操作步驟如圖：步驟1：取36.0g阿司匹林置于三頸燒瓶中，加入2~3滴DMF；步驟2：向三頸燒瓶中滴加氯化亞砜(SOCl2)；步驟3：70℃條件下充分反應(yīng)后，除去過(guò)量的SOCl2，經(jīng)一系列操作即可得到乙酰水楊酰氯。已知：反應(yīng)原理為+SOCl2+SO2↑+HCl↑；有關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)如表：物質(zhì)SOCl2阿司匹林乙酰水楊酰氯沸點(diǎn)/℃79321107~110回答下列問(wèn)題：①儀器M的名稱為___________；干燥管中的無(wú)水CaCl2若更換為___________試劑，則可省去尾氣吸收的NaOH溶液及其裝置；若省去N，，三頸燒瓶中會(huì)產(chǎn)生___________現(xiàn)象。②反應(yīng)溫度適宜選取70℃的原因是___________；除去過(guò)量SOCl2宜采用___________方法；反應(yīng)最終得到12.9g純凈的，則該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的產(chǎn)率為___________%(保留3位有效數(shù)字)。28．（14分）全球氣候變化是21世紀(jì)人類面臨的重大挑戰(zhàn)，“碳達(dá)峰、碳中和”既是氣候變化應(yīng)對(duì)戰(zhàn)略，更是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。研發(fā)二氧化碳利用技術(shù)，降低空氣中二氧化碳含量成為當(dāng)今研究熱點(diǎn)。（1）CO2加氫可制備甲酸：①工業(yè)上利用甲酸的能量關(guān)系轉(zhuǎn)換如下圖所示，計(jì)算a=___________。②將等物質(zhì)的量的CO2和H2充入體積為的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：。實(shí)驗(yàn)測(cè)得：，，、為速率常數(shù)(只與溫度有關(guān))。溫度為T1℃時(shí)，，溫度為T2℃時(shí)，。則T1___________T2(填“>”“<”或“=”)；T2℃時(shí)平衡壓強(qiáng)___________T1℃時(shí)平衡壓強(qiáng)(填“>”“<”或“=”)，理由是___________。（2）工業(yè)上常用氨水吸收CO2，其產(chǎn)物之一是NH4HCO3。寫出常溫下NH4HCO3水解反應(yīng)的離子方程式：___________，計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kh=___________(保留2位有效數(shù)字，已知常溫下碳酸的電離常數(shù)、，的電離常數(shù))。（3）我國(guó)科學(xué)家研發(fā)出一種新系統(tǒng)，通過(guò)“溶解”水中的二氧化碳，以觸發(fā)電化學(xué)反應(yīng)，可有效減少碳的排放，其工作原理如圖所示。系統(tǒng)工作時(shí)a極為電池的______極，b極區(qū)CO2參與的電極總反應(yīng)式為_____。（二）選考題：共45分。請(qǐng)考生從2道物理題、2道化學(xué)題、2道生物題中每科任選一題作答。如果多做，則每學(xué)科按所做的第一題計(jì)分。35．[化學(xué)—選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]（15分）2020年9月，中國(guó)向聯(lián)合國(guó)大會(huì)宣布“30.60目標(biāo)”，即二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。目前我國(guó)正在大力發(fā)展新能源車。磷酸鐵鋰電池主要成分為L(zhǎng)iFePO4，可采用二價(jià)鐵鹽或三價(jià)鐵鹽、H3PO4、NH3?H2O等作為原料制備。（1）H3PO4中PO空間構(gòu)型為___________（2）Fe2+的電子排布式為___________。Fe3+比Fe2+更穩(wěn)定的原因是___________。（3）NH3和PH3結(jié)構(gòu)相似，但NH3易溶于水，PH3難溶于水，原因是___________（4）LiFePO4屬于簡(jiǎn)單磷酸鹽，而直鏈的多磷酸鹽則是一種復(fù)雜磷酸鹽，如：焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如圖所示：這類磷酸根離子的化學(xué)式可用通式表示為___________(用n代表P原子數(shù))。（5）石墨可用作鋰離子電池的負(fù)極材料，Li+嵌入石墨的兩層間，導(dǎo)致石墨的層堆積方式發(fā)生改變，形成化學(xué)式為L(zhǎng)ixC6的嵌入化合物。某石墨嵌入化合物的平面結(jié)構(gòu)如圖甲所示，則x=___________；若每個(gè)六元環(huán)都對(duì)應(yīng)一個(gè)Li+，則化學(xué)式為___________。（6）某金屬鋰的硼氫化物是優(yōu)質(zhì)固體電解質(zhì)，并具有高儲(chǔ)氫密度。陽(yáng)離子為L(zhǎng)i+，陰離子是由12個(gè)硼原子和12個(gè)氫原子所構(gòu)成的離子團(tuán)。陰離子在晶胞中的位置如圖乙所示，其堆積方式為___________，Li+占據(jù)陰離子組成的所有正四面體空隙中心，該化合物的化學(xué)式為___________(用最簡(jiǎn)整數(shù)比表示)。假設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為anm，則該晶胞的密度為___________g/cm-3(用含a、NA的代數(shù)式表示)。36．[化學(xué)—選修5：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]（15分）有機(jī)化合物Y有抗菌作用，也是一種醫(yī)藥中間體，由X合成Y的路線圖如下：己知：①++H2O②請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）X的化學(xué)名稱為___________，X在水中的溶解度___________(填“大于”“等于”或“小于”)苯酚在水中的溶解度。（2）C中的含氧官能團(tuán)的名稱為____________________，在①~④中屬于取代反應(yīng)的是___________(填序號(hào))。（3）有機(jī)物Y中處于同一平面的碳原了最多有___________個(gè)。（4）E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_________________________。（5）F在一定條件下，能發(fā)生縮聚反應(yīng)，其反應(yīng)方程式為___________。（6）G是D的同分異構(gòu)體，同時(shí)滿足下列條件的G的結(jié)構(gòu)有___________種(不考慮立體異構(gòu))。①結(jié)構(gòu)中含有氨基和羧基，只有1個(gè)苯環(huán)，無(wú)其他環(huán)狀結(jié)構(gòu)。②核磁共振氫譜中有4組吸收峰，且峰面積之比為。（7）參照上述合成路線和信息，以和有機(jī)物X為原料(無(wú)機(jī)試劑任選)，設(shè)計(jì)制備的合成路線___________。2021-2022學(xué)年高三下學(xué)期高考沖刺模擬考試試題（四）理科綜合（化學(xué)部分）（解析版）第Ⅰ卷（選擇題共126分）一、選擇題：本題共13個(gè)小題，每小題6分。共78分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。7.下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是A.NaClO溶液顯堿性，可用于殺菌、消毒B.漂白粉具有強(qiáng)氧化性，可用于生活用水的消毒C.次氯酸具有弱酸性，可用作有色物質(zhì)的漂白劑D.ClO2具有還原性，可用于自來(lái)水的殺菌消毒【答案】B【解析】A．次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性，可以殺菌消毒，不是利用其堿性，A錯(cuò)誤；B．漂白粉具有強(qiáng)氧化性，可以用于生活用水消毒，B正確；C．次氯酸具有漂白性，能用于有色物質(zhì)的漂白，C錯(cuò)誤；D．二氧化氯具有氧化性能殺菌消毒，D錯(cuò)誤；故選B。8.Y是一種藥物合成的中間體，可由下列反應(yīng)制得。下列有關(guān)X、Y的說(shuō)法正確的是(X)(Y)A.X分子中有含有1個(gè)手性碳原子B.X分子中的碳原子可能全部共平面C.可用酸性KMnO4溶液鑒別X和YD.1molY與足量NaOH溶液反應(yīng)，消耗NaOH的物質(zhì)的量為1mol【答案】B【解析】A．X分子中不含手性碳原子，故A錯(cuò)誤；B．單鍵可以旋轉(zhuǎn)，根據(jù)乙烯、苯環(huán)的平面結(jié)構(gòu)，X分子中的碳原子可能全部共平面，故B正確；C．X和Y都含有碳碳雙鍵，都能使酸性溶液褪色，不能用酸性溶液鑒別X和Y，故C錯(cuò)誤；D．1molY與足量NaOH溶液反應(yīng)，生成1mol和1mol乙酸鈉，消耗NaOH的物質(zhì)的量為2mol，故D錯(cuò)誤；選B。9．用下列實(shí)驗(yàn)裝置能達(dá)到相關(guān)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿BCD實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)?zāi)康目焖僦苽渖倭縉H3配制250mL0.10mol·L-1NaOH溶液實(shí)驗(yàn)室焙燒硫酸銅晶體檢查裝置的氣密性【答案】D【解析】A．收集氨氣的試管被塞子堵死了，不能用于收集氣體，否則發(fā)生炸裂等危險(xiǎn)，A不合題意；B．容量瓶不能用于溶解、稀釋和長(zhǎng)期貯存溶液，B不合題意；C．焙燒固體需用坩堝或者硬質(zhì)大試管，C不合題意；D．夾住止水夾，向長(zhǎng)頸漏斗中加入一定量的水形成一段水柱，放置一段時(shí)間，若水柱液面不下降，說(shuō)明氣密性良好，D符合題意；故答案為：D。10.氫能是清潔的綠色能源?，F(xiàn)有一種太陽(yáng)能兩步法甲烷蒸氣重整制氫工藝，反應(yīng)原理為NiFe2O4（s）+CH4（g）NiO（s）+2FeO（s）+CO（g）+2H2（g）ΔH1=akJ?mol-1。NiO（s）+2FeO（s）+H2O（g）NiFe2O4（s）+H2（g）ΔH2=bkJ?mol-1。第Ⅰ、Ⅱ步反應(yīng)的lgKp-T關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A.CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）ΔH＞0B.1000℃時(shí)，反應(yīng)CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）平衡常數(shù)Kp=4C.1000℃時(shí)，第Ⅰ步反應(yīng)平衡時(shí)CH4的平衡分壓p（CH4）=4.0kPa，則第Ⅰ步反應(yīng)平衡時(shí)混合氣體中H2的體積分?jǐn)?shù)為56.8%D.NiFe2O4改變反應(yīng)歷程，降低了反應(yīng)活化能，提升了反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率【答案】A【解析】A．由圖可知，第一步反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的升高而增大，屬于吸熱反應(yīng)；第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的升高而降低，屬于放熱反應(yīng)，即a＞0，b＜0，按蓋斯定律，第Ⅰ步反應(yīng)+Ⅱ步反應(yīng)得CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）ΔH=（a+b）kJ/mol，隨著溫度的升高，Ⅰ升高的幅度大于Ⅱ降低的幅度，則溫度升高總反應(yīng)平衡常數(shù)增大，總反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故A正確；B．由圖知，1000°C時(shí)，第Ⅰ步反應(yīng)、Ⅱ步反應(yīng)的lgKp分別為3、1，則Kp1=1000，Kp2=10按定義：Kp=Kp1×Kp2=1000×10=10000，故B錯(cuò)誤；C．1000℃時(shí)，第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)為10；1000℃時(shí)，第一步的平衡常數(shù)為1000，先發(fā)生反應(yīng)Ⅰ，然后在反應(yīng)Ⅰ生成的固體產(chǎn)物作用下發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，則體系中CO和H2的體積比為1：2，即p（H2）=2p（CO），平衡常數(shù)表達(dá)式為Kp=，即=1000，解得p（CO）=10kPa，p（H2）=20kPa，氫氣的體積分?jǐn)?shù)為=×100%=58.8%，故C錯(cuò)誤；D．甲烷蒸氣重整的過(guò)程中，NiFe2O4（s）作為催化劑，NiO（s）和FeO（s）可視作中間產(chǎn)物，改變了反應(yīng)的歷程，降低了活化能，加快了反應(yīng)速率，但是不改變平衡轉(zhuǎn)化率，故D錯(cuò)誤；故選：A。11．由W、X、Y、Z、M、N六種短周期元素組成的某種離子化合物是一種很好的二次電池的電解質(zhì)。六種元素的原子序數(shù)依次增大，只有W是金屬元素，由非金屬元素構(gòu)成的陰離子如圖所示，其中X元素形成的化合物種類繁多。下列說(shuō)法正確的是A．元素N的含氧酸均是強(qiáng)酸B．非金屬性強(qiáng)弱順序是M＞Z＞Y＞XC．M元素的氫化物的水溶液可保存在玻璃瓶中D．該陰離子中Y不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)【答案】B【解析】W、X、Y、Z、M、N六種短周期元素的原子序數(shù)依次增大，X元素形成的化合物種類繁多，則X為C；Y形成兩根共價(jià)鍵(陰離子為-1價(jià))，Y得1個(gè)電子，則Y最外層為5個(gè)電子，Y為N；Z形成2個(gè)共價(jià)鍵，則Z為O；M形成1個(gè)共價(jià)鍵，則M為F；N形成6個(gè)共價(jià)鍵，則N為S；W為L(zhǎng)i。A．元素S可形成的H2SO3為弱酸，故A錯(cuò)誤；B．一般同周期元素隨核電荷數(shù)增大非金屬性越強(qiáng)，故M＞Z＞Y＞X，故B正確；C．M的氫化物HF會(huì)與玻璃中的SiO2反應(yīng)，其水溶液不能保存在玻璃瓶中，故C錯(cuò)誤；D．N形成兩根共價(jià)鍵(陰離子為-1價(jià))，N得1個(gè)電子，則Y滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故D錯(cuò)誤；故選B。12．H2X為二元弱酸。20℃時(shí)，向100mL0.1mol·L-1的Na2X溶液中緩慢通入HCl(忽略溶液體積變化及H2X的揮發(fā))。指定溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系一定正確的是A．通入HCl前：c(X2-)＞c(HX-)＞c(OH-)＞c(H+)B．若通入5×10-3molHCl，溶液呈堿性，則溶液中c(X2-)=c(HX-)C．pH=7時(shí)：溶液中c(HX-)＞c(Cl-)D．c(Cl-)=0.1mol·L-1時(shí)：c(OH-)-c(H+)=c(H2X)-c(X2-)【答案】D【解析】A．通入HCl氣體之前，該溶液為Na2X溶液，分步水解且程度很小，離子濃度大小關(guān)系為c(X2-)＞c(OH-)＞c(HX-)＞c(H+)，A錯(cuò)誤；B．若通入5×10-3molHCl，則反應(yīng)后溶液為NaHX和Na2X等濃度混合的溶液，因溶液呈堿性，即HX-的電離小于X2-的水解，則溶液中c(X2-)＜c(HX-)，B錯(cuò)誤；C．電荷守恒式c(Cl-)+2c(X2-)+c(HX-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)，物料守恒式c(Na+)=2c(X2-)+2c(HX-)+2c(H2X)，pH=7的溶液c(OH-)=c(H+)，三等式聯(lián)立可得c(Cl-)＞c(HX-)，C錯(cuò)誤；D．c(Cl-)=0.100mol?L-1的溶液中，c(X2-)+c(HX-)+c(H2X)=c(Cl-)=0.100mol?L-1，又根據(jù)電荷守恒式c(Cl-)+2c(X2-)+c(HX-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)，物料守恒式c(Na+)=2c(X2-)+2c(HX-)+2c(H2X)可得c(Cl-)+c(OH-)═c(H+)+c(HX-)+2c(H2X)，所以c(OH-)-c(H+)=c(HX-)+2c(H2X)-[c(X2-)+c(HX-)+c(H2X)]=c(H2X)-c(X2-)，D正確；故答案為：D。13．新型鎂?鋰雙離子二次電池的工作原理如圖。下列關(guān)于該電池的說(shuō)法正確的是A．放電時(shí)，Li+通過(guò)離子交換膜向左移動(dòng)B．充電時(shí)，x與電源正極相連C．放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為：Li1-xFePO4+xLi+?xe－=LiFePO4D．充電時(shí)，導(dǎo)線上每通過(guò)0.4mole－，左室中溶液的質(zhì)量減少2g【答案】D【解析】新型鎂?鋰雙離子二次電池，放電時(shí)，Mg失去電子變?yōu)殒V離子即左邊為負(fù)極，右邊Fe化合價(jià)降低得到電子即為正極。A．放電時(shí)，左邊為負(fù)極，右邊為正極，根據(jù)“同性相吸”原理，Li+通過(guò)離子交換膜向正極即向右移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．放電時(shí)Mg為負(fù)極，充電時(shí)，x與電源負(fù)極相連，故B錯(cuò)誤；C．放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為：Li1-xFePO4+xLi++xe－=LiFePO4，故C錯(cuò)誤；D．充電時(shí)，Mg為陰極，陰極是Mg2++2e－=Mg，溶液中Li+向陰極即左室移動(dòng)，導(dǎo)線上每通過(guò)0.4mole－，則有0.2molMg2+消耗，有0.4molLi+移向左室，左室中溶液的質(zhì)量減少0.2mol×24g?mol?1－0.4mol×7g?mol?1=2g，故D正確。綜上所述，答案為D。第II卷（非選擇題共174分）三、非選擇題：共174分。第22～32題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第33~38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共129分。26．（14分）銅鎘渣主要含鋅、銅、鐵、鎘(Cd)、鉆(Co)等單質(zhì)。濕法煉鋅產(chǎn)生的銅鎘渣用于生產(chǎn)金屬鎘的工藝流程如圖：表中列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(金屬離子的起始濃度為0.1mol·L-1)氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Cd(OH)2Zn(OH)2開始沉淀的pH1.56.57.28.0沉淀完全的pH3.39.99.511.1（1）酸浸銅鎘渣時(shí)，加快反應(yīng)速率的措施有___________(寫一條)。（2）完成操作Ⅰ所得溶液中陽(yáng)離子有Co2+、Cd2+、H+及___________，濾渣Ⅱ成分為___________(填化學(xué)式)。（3）操作Ⅲ中先加入適量H2O2，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___________；再加入ZnO控制反應(yīng)液的pH，pH范圍為___________﹔選擇___________(填“鐵氰化鉀”或“硫氰化鉀”)試劑，能證明添加的H2O2已過(guò)量。（4）常用沉淀轉(zhuǎn)化法處理含Cd2+廢水，寫出碳酸鈣處理Cd2+的離子方程式___________；若反應(yīng)達(dá)到平衡后溶液中c(Ca2+)=0.1mol?L-1，溶液中c(Cd2+)=___________mol?L-1.[已知25℃，Ksp(CdCO3)=5.6×10-12，Ksp(CaCO3)=2.8×10-9]（5）電解后的廢液可用于電鍍鋅，電鍍鋅時(shí)陰極反應(yīng)式為___________?！敬鸢浮浚?）適當(dāng)增大H2SO4濃度、適當(dāng)升高溫度、粉碎、攪拌等（2）Zn2+、Fe2+Fe(OH)3（3）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O3.3≤pH＜7.2K3[Fe(CN)6](或鐵氰化鉀)（4）CaCO3(s)+Cd2+(aq)CdCO3(s)+Ca2+(aq)2.0×10-4（5）Zn2++2e-=Zn【解析】用濕法煉鋅產(chǎn)生的銅鎘渣生產(chǎn)金屬鎘的流程：銅鎘渣主要含鋅、銅、鐵、鎘(Cd)、鈷(Co)等單質(zhì)，加入稀硫酸，銅不溶，操作I過(guò)濾，濾渣Ⅰ主要成分為Cu，濾液含有Zn2＋、Fe2＋、Cd2＋、H＋、Co2＋，向?yàn)V液加入鋅，活化劑Sb2O3，鋅粉會(huì)與Sb2O3等形成微電池產(chǎn)生合金CoSb除去鈷，操作Ⅱ過(guò)濾，向除鈷后的溶液中加入H2O2溶液氧化Fe2＋為Fe3＋，加入氧化鋅調(diào)節(jié)pH使Fe3＋沉淀后經(jīng)操作Ⅲ過(guò)濾除去，即濾渣Ⅱ主要為Fe(OH)3，電解含有Zn2＋、Co2＋的溶液，可得鎘單質(zhì)。（1）為加快“銅鎘渣”“溶浸”速率，可將銅鎘渣粉碎成粉末、適當(dāng)提高溫度、適當(dāng)提高稀硫酸濃度、充分?jǐn)嚢璧?。?）由分析可知，完成操作Ⅰ所得溶液中含有Zn2＋、Fe2＋、Cd2＋、H＋、Co2＋，濾渣Ⅱ主要為Fe(OH)3。（3）操作Ⅲ中先加入適量H2O2，雙氧水具有氧化性，能把亞鐵離子氧化為鐵離子，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，根據(jù)表格中的信息可知在3.3≤pH＜7.2時(shí)，能確保Fe3+沉淀完全，而Cd2+不會(huì)沉淀，因此再加入ZnO控制反應(yīng)液的pH范圍為3.3≤pH＜7.2，若加入的雙氧水過(guò)量，則待電解溶液中沒(méi)有有亞鐵離子殘余，檢驗(yàn)亞鐵離子即可，方法為：取電解液少量于試管中，向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，若沒(méi)有產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，則證明添加的H2O2已過(guò)量。（4）根據(jù)溶度積常數(shù)大小可知Ksp越小，溶解度越小，沉淀越完全。處理含鎘廢水常用加入碳酸鈣實(shí)現(xiàn)沉淀轉(zhuǎn)化，該沉淀轉(zhuǎn)化的反應(yīng)方程式為CaCO3(s)+Cd2+(aq)CdCO3(s)+Ca2+(aq)；除去工業(yè)廢水中的Cd2+時(shí)，若反應(yīng)達(dá)到平衡后溶液中c(Ca2+)=0.1mol·L-1，Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)×c(CO)=2.8×10-9，可知溶液中碳酸根濃度是2.8×10-8mol·L-1，再根據(jù)Ksp(CdCO3)=c(Cd2+)×c(CO)=5.6×10-12，可知c(Cd2＋)=2.0×10-4mol·L-1。（5）電鍍鋅時(shí)，陰極Zn2+得到電子生成Zn單質(zhì)，電極反應(yīng)式為：Zn2++2e-=Zn。27.（15分）氯化亞砜(SOCl2)是一種液態(tài)化合物，沸點(diǎn)為79℃，在農(nóng)藥、制藥行業(yè)中用途廣泛。SOCl2遇水劇烈反應(yīng)，液面上產(chǎn)生白霧，并帶有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生。(1)用三氧化硫、硫黃(S)和液氯為原料可以在一定條件合成二氯亞砜，反應(yīng)物原子全部被利用，則三者的物質(zhì)的量比為___________。(2)①蒸干MgCl2溶液不能得到無(wú)水MgCl2，用SOCl2與MgCl2·6H2O混合加熱?？傻玫綗o(wú)水MgCl2，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。②SOCl2與FeCl3·6H2O混合加熱不宜制取無(wú)水FeCl3，是因?yàn)開__________。(3)制藥廠可用阿司匹林和氯化亞砜合成乙酰水楊酰氯()，實(shí)驗(yàn)室模擬制備乙酰水楊酰氯的裝置與操作步驟如圖：步驟1：取36.0g阿司匹林置于三頸燒瓶中，加入2~3滴DMF；步驟2：向三頸燒瓶中滴加氯化亞砜(SOCl2)；步驟3：70℃條件下充分反應(yīng)后，除去過(guò)量的SOCl2，經(jīng)一系列操作即可得到乙酰水楊酰氯。已知：反應(yīng)原理為+SOCl2+SO2↑+HCl↑；有關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)如表：物質(zhì)SOCl2阿司匹林乙酰水楊酰氯沸點(diǎn)/℃79321107~110回答下列問(wèn)題：①儀器M的名稱為___________；干燥管中的無(wú)水CaCl2若更換為___________試劑，則可省去尾氣吸收的NaOH溶液及其裝置；若省去N，，三頸燒瓶中會(huì)產(chǎn)生___________現(xiàn)象。②反應(yīng)溫度適宜選取70℃的原因是___________；除去過(guò)量SOCl2宜采用___________方法；反應(yīng)最終得到12.9g純凈的，則該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的產(chǎn)率為___________%(保留3位有效數(shù)字)?！敬鸢浮?1)1:2:3(2)6SOCl2+MgCl2·6H2OMgCl2+12HCl↑+6SO2↑SOCl2水解產(chǎn)生的二氧化硫與鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)(3)恒壓滴液漏斗堿石灰（合理即可）大量白霧溫度過(guò)低反應(yīng)速率較慢，溫度過(guò)高則會(huì)導(dǎo)致SOCl2揮發(fā)降低反應(yīng)產(chǎn)率蒸餾32.5%【解析】(1)三氧化硫、硫黃(S)和液氯為原料可以在一定條件合成二氯亞砜，反應(yīng)物原子全部被利用，則三者的物質(zhì)的量比為，則反應(yīng)為SO3+2S+3Cl2=3SOCl2，三者的物質(zhì)的量比為1:2:3；(2)①已知，SOCl2遇水劇烈反應(yīng)，液面上產(chǎn)生白霧，并帶有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，則SOCl2遇水生成HCl和二氧化硫；則用SOCl2與MgCl2·6H2O混合加熱，可得到無(wú)水MgCl2，反應(yīng)為6SOCl2+MgCl2·6H2OMgCl2+12HCl↑+6SO2↑；②SOCl2與FeCl3·6H2O混合加熱不宜制取無(wú)水FeCl3，是因?yàn)镾OCl2水解產(chǎn)生的二氧化硫與鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)；(3)①儀器M的名稱為恒壓滴液漏斗；尾氣中含有二氧化硫、氯化氫等有毒氣體，干燥管中的無(wú)水CaCl2若更換為堿石灰試劑，則可以吸收二氧化硫、氯化氫，又可以吸收水分干燥；若省去N，則會(huì)有水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶裝置，SOCl2水解會(huì)生成氯化氫氣體導(dǎo)致裝置中出現(xiàn)大量白霧。②反應(yīng)溫度適宜選取70℃的原因是溫度過(guò)低反應(yīng)速率較慢，溫度過(guò)高則會(huì)導(dǎo)致SOCl2揮發(fā)降低反應(yīng)產(chǎn)率；根據(jù)表格物質(zhì)沸點(diǎn)數(shù)據(jù)，除去過(guò)量SOCl2宜采用蒸餾方法；36.0g阿司匹林的物質(zhì)的量為0.2mol，理論生成0.2mol，質(zhì)量為39.7g，反應(yīng)最終得到12.9g純凈的，則該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的產(chǎn)率為。28．（14分）全球氣候變化是21世紀(jì)人類面臨的重大挑戰(zhàn)，“碳達(dá)峰、碳中和”既是氣候變化應(yīng)對(duì)戰(zhàn)略，更是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。研發(fā)二氧化碳利用技術(shù)，降低空氣中二氧化碳含量成為當(dāng)今研究熱點(diǎn)。（1）CO2加氫可制備甲酸：①工業(yè)上利用甲酸的能量關(guān)系轉(zhuǎn)換如下圖所示，計(jì)算a=___________。②將等物質(zhì)的量的CO2和H2充入體積為的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：。實(shí)驗(yàn)測(cè)得：，，、為速率常數(shù)(只與溫度有關(guān))。溫度為T1℃時(shí)，，溫度為T2℃時(shí)，。則T1___________T2(填“>”“<”或“=”)；T2℃時(shí)平衡壓強(qiáng)___________T1℃時(shí)平衡壓強(qiáng)(填“>”“<”或“=”)，理由是___________。（2）工業(yè)上常用氨水吸收CO2，其產(chǎn)物之一是NH4HCO3。寫出常溫下NH4HCO3水解反應(yīng)的離子方程式：___________，計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kh=___________(保留2位有效數(shù)字，已知常溫下碳酸的電離常數(shù)、，的電離常數(shù))。（3）我國(guó)科學(xué)家研發(fā)出一種新系統(tǒng)，通過(guò)“溶解”水中的二氧化碳，以觸發(fā)電化學(xué)反應(yīng)，可有效減少碳的排放，其工作原理如圖所示。系統(tǒng)工作時(shí)a極為電池的______極，b極區(qū)CO2參與的電極總反應(yīng)式為_____?！敬鸢浮浚?）－31.4<<是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，氣體分子數(shù)增多，總壓強(qiáng)增大，而T1<T2，因此T2時(shí)的平衡壓強(qiáng)大（2）（3）負(fù)【解析】（1）①由圖示可知：反應(yīng)（1）反應(yīng)（2）反應(yīng)（3）利用蓋斯定律，將（3）－（1）－（2）可得：。②由題意可知：T1℃，當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，則有，，，平衡常數(shù)K=2，同理求得T2℃時(shí)，平衡常數(shù)K=1.61，由①可知，此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，因此T1<T2。③是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，氣體分子數(shù)增多，總壓強(qiáng)增大，而T1<T2，因此T2時(shí)的平衡壓強(qiáng)大。（2）碳酸氫銨為強(qiáng)電解質(zhì)，完全電離生成銨根離子和碳酸氫根離子，但銨根離子和碳酸氫根離子都為弱離子，其水解的離子方程式分別為：，，總反應(yīng)為：。，說(shuō)明碳酸氫根的水解程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電離程度，其電離可以忽略不計(jì)，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)。（3）金屬鈉為活潑金屬，易失去電子，因此a極為電池的負(fù)極，b極為電池的正極。由題圖可知，b極上是二氧化碳和水發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成碳酸氫根離子和氫氣，因此b極區(qū)二氧化碳參與的電極總反應(yīng)式為：。（二）選考題：共45分。請(qǐng)考生從2道物理題、2道化學(xué)題、2道生物題中每科任選一題作答。如果多做，則每學(xué)科按所做的第一題計(jì)分。35．[化學(xué)—選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]（15分）2020年9月，中國(guó)向聯(lián)合國(guó)大會(huì)宣布“30.60目標(biāo)”，即二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。目前我國(guó)正在大力發(fā)展新能源車。磷酸鐵鋰電池主要成分為L(zhǎng)iFePO4，可采用二價(jià)鐵鹽或三價(jià)鐵鹽、H3PO4、NH3?H2O等作為原料制備。（1）H3PO4中PO空間構(gòu)型為___________（2）Fe2+的電子排布式為___________。Fe3+比Fe2+更穩(wěn)定的原因是___________。（3）NH3和PH3結(jié)構(gòu)相似，但NH3易溶于水，PH3難溶于水，原因是___________（4）LiFePO4屬于簡(jiǎn)單磷酸鹽，而直鏈的多磷酸鹽則是一種復(fù)雜磷酸鹽，如：焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如圖所示：這類磷酸根離子的化學(xué)式可用通式表示為___________(用n代表P原子數(shù))。（5）石墨可用作鋰離子電池的負(fù)極材料，Li+嵌入石墨的兩層間，導(dǎo)致石墨的層堆積方式發(fā)生改變，形成化學(xué)式為L(zhǎng)ixC6的嵌入化合物。某石墨嵌入化合物的平面結(jié)構(gòu)如圖甲所示，則x=___________；若每個(gè)六元環(huán)都對(duì)應(yīng)一個(gè)Li+，則化學(xué)式為___________。（6）某金屬鋰的硼氫化物是優(yōu)質(zhì)固體電解質(zhì)，并具有高儲(chǔ)氫密度。陽(yáng)離子為L(zhǎng)i+，陰離子是由12個(gè)硼原子和12個(gè)氫原子所構(gòu)成的離子團(tuán)。陰離子在晶胞中的位置如圖乙所示，其堆積方式為___________，Li+占據(jù)陰離子組成的所有正四面體空隙中心，該化合物的化學(xué)式為___________(用最簡(jiǎn)整數(shù)比表示)。假設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為anm，則該晶胞的密度為___________g/cm-3(用含a、NA的代數(shù)式表示)?！敬鸢浮浚?）正四面體形（2）[Ar]3d6(或1s22s22p63s23p63d6)Fe3+的電子排布是[Ar]3d5，最外層電子為半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，比電子排布為[Ar]3d6的Fe2+更穩(wěn)定（3）NH3與H2O可以形成氫鍵，使其在水中的溶解度大于PH3（4）(PnO3n+1)(n+2)-（5）1LiC2（6）面心立方最密堆積LiC6H6【解析】（1）H3PO4中PO的P原子價(jià)電子對(duì)數(shù)為4+=4，P原子上無(wú)孤電子對(duì)，所以PO的空間構(gòu)型為正四面體形；（2）Fe是26號(hào)元素，根據(jù)構(gòu)造原理，可知基態(tài)Fe原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，F(xiàn)e原子失去最外層的2個(gè)4s電子變?yōu)镕e2+，故Fe2+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)；Fe2+再失去1個(gè)3d電子形成Fe3+，F(xiàn)e3+的電子排布是[Ar]3d5，用于Fe3+處于d軌道的半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，比電子排布為[Ar]3d6的Fe2+更穩(wěn)定；（3）NH3、PH3分子結(jié)構(gòu)相似，都是極性分子，H2O分子也是極性分子，由于N元素非金屬性強(qiáng)，原子半徑又小，所以NH3與H2O易形成氫鍵，導(dǎo)致NH3在水中更容易溶解，因此NH3極易溶于水，而PH3難溶于水；（4）由圖可知：2個(gè)P原子之間共有1個(gè)O原子，則酸根有n個(gè)P原子時(shí)，與n個(gè)PO4相比少了(n-1)個(gè)O原子，即O原子數(shù)目為4n-(n-1)=3n+1，形成1條P-O鍵的O原子額外獲得1個(gè)電子，即離子電荷數(shù)等于結(jié)構(gòu)中形成1條P-O鍵的O原子數(shù)目，故離子帶(n+2)單位負(fù)電荷，故這類磷酸根離子的化學(xué)式可用通式表示為(PnO3n+1)(n+2)-；（5）Li+嵌入石墨的兩層間，每個(gè)Li+給每一層提供，每層上下均有Li+，故圖中Li+相當(dāng)于每一層單獨(dú)占有，每個(gè)Li+周圍單獨(dú)占有6個(gè)C原子，Li與C原子之比為1：6，所以LixC中x=1；若每個(gè)六元環(huán)都對(duì)應(yīng)一個(gè)Li+，六元環(huán)上碳原子為3個(gè)環(huán)共用，則每個(gè)碳原子環(huán)上含有的C原子數(shù)目為6×1/3=2，則Li與C原子數(shù)目之比1：2，所以化學(xué)式為L(zhǎng)iC2；（6）)由圖可知：陰離子處于晶胞的頂點(diǎn)與面心，屬于面心立方最密堆積；頂