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相关试卷

1、对新能源汽车电池镍钴锰三元材料（主要成分为 $L i N i_{1 - x - y} C o_{z} M n_{y} O_{2},$ 含少量Al、Fe杂质）回收的一种工艺简化流程如下：
已知：①碱浸后，元素Ni、Co以氢氧化物[其中Co为（ $C o {(O H)}_{3}] 、$ 元素Mn以 $M n O_{2}$ 形式浸出。
②离子浓度小于 $1 0^{- 5} m o l / L$ ，可认为该离子完全沉淀。
③部分氢氧化物的Kap如下表：
氢氧化物
$F e (O H)_{3}$
$A l (O H)_{3}$
$N i (O H)_{2}$
$C o (O H)_{2}$
$M n (O H)_{2}$

$K ₛ ₚ (298 K)$

$2.8 \times 10^{-}^{3}^{9}$

$1.3 \times 10^{-}^{3}^{3}$

$5.5 \times 10^{-}^{1}^{6}$

$1.60 \times 10^{-}^{1}^{5}$

$2.00 \times 10^{-}^{1}^{3}$

(1)、基态Co³⁺的价层电子轨道表示式为。

(2)、“滤液1”中溶质除了LiOH、NaOH以外，还有（填化学式）。

(3)、“酸浸”后的溶液中Ni、Co、Mn元素以 $N i^{2 +} 、 C o^{2 +} 、 M n^{2 +}$ 存在，写出生成Co²⁺的化学方程式。

(4)、常温下，“调pH”时，pH最高可调至（溶液体积变化可忽略）。已知：“酸浸”后 $c (N i^{2 +}) = 0.055 m o l / L, c (C o^{2 +}) = 0.016 m o l / L, c (M n^{2 +}) = 0.020 m o l / I$ 。

(5)、“萃取”时，钴形成如图的配合物。钴易被萃取进有机相的原因有（）。

A、配位时Co²⁺被还原 B、配合物与水能形成分子间氢键 C、钴与O形成配位键 D、萃取剂中有极性较小的疏水基团

(6)、写出“沉钴”时，生成CoCO₃的离子反应方程式。

(7)、 CoCO₃一定条件下可转化为CoO₃。假设CoO₃的立方晶胞结构如图（a），则Co在晶胞中的位置为；晶体中与O原子最近且等距离的Co原子的个数为，若图b是该晶胞沿体对角线方向的投影，请在图（b）上补充另外一种原子位置。

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2、氮及其化合物有着广泛应用。

(1)、兴趣小组设计实验制备二氧化氮。
①利用铜和浓硝酸制备NO₂的离子方程式为。
②配制所需的50mL8.0mol/L浓硝酸，需用量筒量取16.0mol/L浓硝酸mL。
③配制过程中，从下列选项中选出正确操作并按实验先后排序（填操作编号）。
A.定容 B.转移 C.摇匀 D.稀释

(2)、探究温度、压强对 $2 N O_{2} (g) ⇌ N_{2} O_{4} (g)$ 平衡移动的影响。用图装置进行实验，每次充入20mLNO₂ ，进行实验。
实验
操作
a
固定活塞位置不变，将针筒浸于10℃水浴
b
固定活塞位置不变，将针筒浸于60℃水浴
c
将针筒迅速压缩后，固定活塞位置不变
①对比实验a和b的现象，b的颜色比a深，说明该反应△H0。
②实验c可观察到颜色先变深后变浅。分析“压缩容器体积”影响颜色变化的原因可能有：体积减小导致气体浓度变大、、体系温度升高进而影响平衡移动。

(3)、进一步探究压强对平衡移动的影响。已知，一定条件下，吸光度A与浓度c成正比。
数据测定：把装有NO₂的针筒放在平板LED灯上，拍摄常温常压下气体位于20mL刻度照片，吸光度为A₂₀ ，并以此为基准。推拉针筒活塞改变气体体积，均静置2min后拍摄照片。测出吸光度Ax（x为NO₂的体积），换算出与常压时的比值，数据如下表。
体积/mL
吸光度Ax
与基准吸光度A₂₀的比值 $(\frac{A_{X}}{A_{20}})$
不考虑平衡移动
实际平衡移动
10
b
a
1.51
20
0.304
1.00
1.00
30
0.238
0.67
0.78
40
c
0.50
0.69
50
0.181
0.40
0.59
数据论证：比值法，a=；请选取表中数据，利用比值法说明压强变化对平衡移动的影响情况。图像法，在图中以20mL所对应的图线为基准，标注吸光度Ax中b和c所对应的数据点。
实验结论：该反应达到平衡时，其他条件不变，增大压强，平衡向气体分子数减少的方向移动；反之，向相反方向移动。

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3、我国科学家开发的如图（b）电解池装置，实现HCHO与 $N O_{3}^{-}$ 的协同反应，能有效促进 $N H_{3}$ 合成过程，电极Ⅰ中从NO；开始的一种反应机理如图（a）（“•”表示催化剂，发生反应 $H_{2} O + e^{-} = H_{a d s} + O H^{-}, H_{a d s}$ 为零价氢自由基），电极Ⅱ催化反应机理如图（c）。装置工作时，下列说法不正确的是（）

A、电源e为负极，电极Ⅱ发生氧化反应 B、图b中的交换膜为阴离子交换膜，OH^-从左室移向右室 C、每制得 $1 m o l N H_{3}$ 需要消耗 $6 m o l H_{a d s},$ 通过导线的电子数为6mol D、电极Ⅱ的催化剂为C $u_{2} O,$ 其电极反应为 $H C H O - 2 e^{-} + 3 O H^{-} = H C O O^{-} + 2 H_{2} O$

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4、利用如图装置可以进行实验，下列实验根据现象所得结论不正确的是（）

选项	实验名称	试剂a	试剂b	现象与结论
A	煤的干馏	煤粉	滴有酚酞的水溶液	溶液变红，说明煤的干馏属于化学变化
B	石蜡的分解	浸透石蜡油的矿渣棉、碎瓷片	高锰酸钾溶液	溶液褪色，说明生成了不饱和烃
C	膨松剂的分解	膨松剂	澄清石灰水	澄清石灰水变浑浊，说明膨松剂含有碳酸钠
D	铁与水蒸气反应	铁粉、湿棉花	浓硫酸	点燃验纯时有爆鸣声，说明有氢气生成

A、A B、B C、C D、D

5、HgI₂难溶于水，可用作半导体材料， $H g I_{2}$ 在HI水溶液中，存在反应 $H g I_{2} + I^{-} ⇋ H g I_{3}^{-}, H g I_{3}^{-} + I^{-} \approx H g I_{4}^{2 -} 。$ 下列说法正确的是（）

A、通入少量氧气， $c (H g l_{3}^{-})$ 减小 B、加水稀释， $c (H g I_{3}^{-}) / c (H g I_{4}^{2 -})$ 增大 C、溶液中汞与碘元素物质的量之比为1：2 D、体系中， $c (H^{+}) = c (I^{-}) + 2 c (H g I_{4}^{2 -}) + c (H g I_{3}^{-})$

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6、由结构能推测出对应性质的是（）

选项	结构	性质
A	甲基使苯环上邻、对位的氢原子活化	甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B	碘和CCl₄均为正电中心和负电中心重合的分子	溶有少量碘的CCl₄溶液加入浓KI溶液，振荡，CCl₄溶液层颜色变浅
C	SiO₂晶体中粒子呈现周期性的有序排列	水晶柱面上的石蜡遇热，不同方向熔化的快慢不同
D	离子键成分百分数：NaF>SiC	熔点：NaF<SiC

A、A B、B C、C D、D

7、按图组装装置并进行实验。下列说法不正确的是（）

A、e管的作用是平衡气压，使氨水顺利滴下 B、当b中白色沉淀溶解时，离子方程式为：A ${g O H + 2 N H_{3} \cdot H_{2} O = {[A g {(N H_{3})}_{2}]}_{2}]}^{+} + O H^{-}$ C、c装置可以防倒吸，CCl₄不能用煤油替换 D、取b中制得的银氨溶液于d试管，滴入葡萄糖溶液，水浴加热，用来检验其醛基

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8、图是一种有机分子M的对映异构体结构模型（图中圆球代表不同的原子或原子团），分子式可表示为 $X_{3} Y_{7} Z W_{2},$ 具有两性，X、Z、W为同周期相邻的主族元素，基态X原子的各能级电子数相等，Y是周期表中原子半径最小的元素，第一电离能关系Z>W>X。下列有关说法不正确的是（）

A、电负性：W>Z>X>Y B、最简单氢化物沸点：W>Z>X C、原子团内键角：原子团1>原子团2 D、M的两性可能与原子团1和原子团3有关

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9、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（）

A、18gD₂O中含有中子数目为10NA B、1LpH=1的FeCl₃溶液中，H⁺数目小于0.1NA C、1molCO₂与足量Na₂O₂反应，转移电子数目为2NA D、标准状况下，22.4LNH₃与足量HCl反应，新形成的σ键数目为NA

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10、一种全固态锂电池示意图如图。充电时，Li⁺从电极Ⅰ中脱出，伴随着O²^-转化为O₂留在正极材料中， $L i_{2} M n O_{3}$ 转变为MnO₂。下列说法正确的是（）

A、充电时，电极Ⅱ为阳极 B、电池工作时，固态电解质能传导电子 C、充电时，电极I的反应为： $2 L i_{2} M n O_{3} - 4 e^{-} = 4 L i^{+} + O_{2} + 2 M n O_{2}$ D、用该电池电解饱和食盐水，每生成2gH₂ ，电极Ⅱ质量减少7g

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11、对粗铜进行预处理、精炼、溶解、结晶等操作制取（ $C u S O_{4} \cdot 5 H_{2} O,$ 下列能达到目的的是（）
A.除氧化层
B.粗铜精炼
C.精铜溶解
D.蒸发结晶

A、A B、B C、C D、D

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12、能满足如图所示物质之间直接转化关系的物质有多种，其中推理不成立的是（）

A、甲可为铁，丙的水溶液可能呈酸性 B、甲可为硫，乙可能使品红溶液褪色 C、甲可为A $l_{2} {(S O_{4})}_{3},$ 丁可能属于强碱 D、甲可为CO₂ ，在水中溶解度：乙

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13、锅间烟火，烹出万千佳肴。下列有关说法正确的是（）

A、铝锅所用的铝材在工业上利用电解熔融AlCl₃制备 B、生铁锅主要成分是铁和碳，属于铁碳合金，熔点比纯铁高 C、不锈钢锅中含有₂₄Cr，₂₄Cr基态原子的价层电子排布式为 $3 d^{4} 4 s^{2}$ D、不粘锅涂层常用聚四氟乙烯制造，其单体是四氟乙烯 $(C F_{2} = C F_{2})$

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14、下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述不正确的是（）

选项	劳动项目	化学知识
A	化工生产：用SiO₂作牙膏摩擦剂	SiO₂硬度大且难溶于水
B	医务急救：用NH₄NO₃作冷敷袋	$N H_{4}^{+} + O H^{-} = N H_{3} \cdot H_{2} O$
C	制药工程：用BaSO₄作“钡餐”	BaSO₄难溶于酸
D	给水处理：用Na₂FeO₄对自来水消毒	$N a_{2} F e O_{4}$ 有强氧化性

A、A B、B C、C D、D

15、现代科技，增强国力，增进民生福祉。下列说法正确的是（）

A、国产大飞机C919使用的复合材料碳纤维为有机高分子材料 B、全息投影技术所用材料氮化镓（GaN），其中Ga的化合价为+2 C、“蓝鲸”深海潜水器使用的钛合金，其钛元素位于周期表d区 D、我国“人造太阳”利用核聚变反应，其燃料氘和氚是氦的同位素

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16、 2025年诺贝尔化学奖授予研究金属有机框架材料（MOFs）的科学家。如图化合物是MOFs研究中的一种有机分子。关于该化合物的说法不正确的是（）

A、仅含有官能团酰胺基 B、能发生取代和氧化反应 C、存在两种杂化方式的碳原子 D、与NaOH溶液反应可生成两种盐

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17、马是中华民族的重要精神象征。下列与马有关的物件中，主要材质为合金的是（）
A.马踏飞燕青铜雕
B.奔马画作纸邮票
C.生肖马碧玉吊坠
D.唐三彩釉陶瓷马

A、A B、B C、C D、D

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18、化合物 $J$ 是制备新型口服抗凝药物asundexian的关键中间体， $J$ 的一种合成路线如下：
回答下列问题：

(1)、A→B实现了由硝基到的转化（填官能团名称），其反应类型是。

(2)、由 $C$ 和 $D$ 转化为 $E$ 的过程中，若 $C$ 参与成键的氮原子及成键方式不变，则生成的与E互为同分异构体的副产物结构简式为。

(3)、H的化学名称是。

(4)、由 $H$ 生成 $I$ 的化学方程式为。

(5)、写出两种同时满足下列条件的I的同分异构体的结构简式、。
a.含氮基团均为 ${-NH}_{2}$ ，与苯环直接相连；
b.能发生银镜反应；
c.核磁共振氢谱为4组峰。

(6)、按照 $E \to F$ 的方法合成聚合物的路线如下：
反应①所需试剂是， X的结构简式为。

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19、甘油 $(C_{3} H_{8} O_{3})$ 与水蒸气重整获得 $H_{2}$ 过程中的主要反应：
①甘油分解： $C_{3} H_{8} O_{3} (g) = 3 CO (g) + 4 H_{2} (g)$ $Δ H > 0$
②水气变换： $CO (g) + H_{2} O (g) = {CO}_{2} (g) + H_{2} (g)$ $Δ H < 0$
已知： $Δ_{f} H_{m}$ 为物质生成焓，反应焓变 $Δ H =$ 产物生成焓之和-反应物生成焓之和。相关物质的生成焓如下表所示。
物质
$H_{2} O (g)$
${CO}_{2} (g)$
$H_{2} (g)$
$C_{3} H_{8} O_{3} (g)$
$Δ_{f} H_{m} / kJ \cdot {mol}^{- 1}$
-242
-394
0
-669
反应产物 $i$ 的选择性定义为 $\frac{n (i)}{n (H_{2}) + n (CO) + n ({CO}_{2}) + n ({CH}_{4})} \times 100 %$ 。
回答下列问题：

(1)、甘油与水蒸气重整获得 $H_{2}$ 的总反应③，其热化学方程式为， $Δ S$ 0(填“>”、“＜”或“=”)，反应在(填“高温”或“低温”)自发进行。

(2)、在甘油与水蒸气重整的过程中，存在甲烷化副反应④： ${CO}_{2} (g) + 4 H_{2} (g) = {CH}_{4} (g) + 2 H_{2} O (g)$ $Δ H = - 165 kJ \cdot {mol}^{- 1}$ 。反应达平衡时，温度对 $CO$ 、 ${CO}_{2}$ 、 ${CH}_{4}$ 选择性的影响情况如图所示。图中表示 $CO$ 选择性的曲线是(填“a”或“b”)， $700 K$ 以后， ${CO}_{2}$ 的选择性随温度升高呈减小趋势，结合化学反应原理加以解释。

(3)、维持压强 $p kPa$ ，在温度为 $T K$ 条件下， $2.3 {mol C}_{3} H_{8} O_{3}$ 与 $10.0 {mol H}_{2} O$ 发生上述反应达平衡状态时，测得体系中部分组分的物质的量如下表所示：
组分
${CH}_{4}$
$H_{2}$
CO
${CO}_{2}$
物质的量/mol
0.6
9.6
0.6
4.2
结合上表数据， $p kPa$ 、 $T K$ 条件下， $H_{2} O$ 的平衡转化率为%，甲烷化反应的平衡常数 $K_{p} =$ ${(kPa)}^{- 2}$ (用含 $p$ 的计算式表示，无须化简。分压=总压 $\times$ 物质的量分数)。

(4)、在实际生产中，增大水醇比可避免积碳的生成。用化学方程式说明以上措施的原理。

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20、光催化技术是利用太阳能驱动化学反应的前沿方向。某课题组采用以下工艺，通过光催化水产生羟基自由基 $(\cdot OH)$ 而启动反应，再利用 $O_{2}$ 将对二甲苯选择性氧化为对甲基苯甲酸。
反应原理：
实验步骤：
I.在 $100 mL$ 的双颈圆底烧瓶中，加入少量二氧化钛纳米管粉末、 $10 mmol$ 对二甲苯和 $50 mL$ 乙腈-水混合溶液(体积比4：1)。
II.连通氧气源，开启冷凝水和磁力搅拌，光照。每隔一定时间，用注射器抽取少量反应液，分析产物组成。一段时间后，终止反应。
III.将反应液离心分离出固体催化剂。将上清液转移至圆底烧瓶，蒸除乙腈溶剂。向剩余的水相中加入过量稀 $NaOH$ 溶液，充分反应后，用乙酸乙酯洗涤，弃去有机层，再用稀盐酸酸化至 $pH = 2$ ，析出白色固体。抽滤、洗涤、用无水 ${Na}_{2} {SO}_{4}$ 干燥得产品。
回答下列问题：

(1)、对比 ${KMnO}_{4}$ 作氧化剂，简要阐述本工艺的优点(答出两点即可)。

(2)、步骤I采用“乙腈-水混合溶液”而不只用乙腈的主要原因是。

(3)、产率随步骤II反应时间的变化关系如下表所示，可判断获得对甲基苯甲酸的最佳反应时间为，超过反应时间，产率下降的可能原因是。
反应时间/h
1
2
3
4
6
8
10
12
对甲基苯甲酸产率/%
18
38
58
75
85
78
70
65

(4)、步骤III中加入 $HCl$ 后，发生反应的化学方程式是、。

(5)、在最佳反应时间时，理论上可获得对甲基苯甲酸的最大产量为g(结果保留3位有效数字)。

(6)、实验小组获得产品的质谱图，推测产物中是否混有杂质，并说明理由。

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