学进去

推进美丽中国建设，促进人与自然和谐共生，下列说法正确的是

A．汽车排气系统安装三元催化器，可以提高汽油燃烧效率

B．推广使用淀粉基环保农用薄膜，可以减少白色污染

C．将煤气化或液化后再使用，有利于实现“碳中和”

D．推广含磷洗涤剂的使用，可以减少水体污染

百年变局，科技创新是“关键变量”，下列科技成果中所蕴含的化学知识叙述不正确的是

A．“北斗卫星”使用的氮化镓芯片属于新型无机非金属材料

B．量子计算机“悟空”传导信号用的光纤主要成分是

C．“天宫”空间站存储器使用的材料石墨烯与金刚石互为同素异形体

D．“梦天实验舱”原子钟利用电子跃迁计时，工作时发生化学变化

近年来，各地有趣的博物馆藏品频频出圈，下列藏品中，主要由硅酸盐制成的是

A．云纹铜五柱器	B．李先芳夫人银香盒
C．长沙窑狮形镇纸	D．商青铜鸮卣

A．A

B．B

C．C

D．D

科学家将阿司匹林与另一解热镇痛药对乙酰氨基酚(扑热息痛)利用拼合的方法得到一种新药贝诺酯，口服后在胃肠道不被水解，避免了对胃肠道的刺激。贝诺酯以原形吸收，吸收后很快代谢为水杨酸和对乙酰氨基酚，两种药物同时发挥作用，且作用时间较阿司匹林和对乙酰氨基酚长。已知：Ph-ONa+RCOCl→RCOOPh+NaCl，Ph-为苯基。

(1)水杨酸的系统命名___________，步骤③的反应类型是___________；
(2)阿司匹林分子中sp³杂化的原子有___________个，图1为阿司匹林的波谱解析图，其中图2为___________。

(3)由A制D不采取甲苯与Br₂直接反应，而是经步骤①~③，目的是___________。
(4)贝诺酯的官能团名称___________，写出H的结构简式：___________，
(5)化合物N是阿司匹林的一种同系物，相对分子质量比阿司匹林多14，Q是N的同分异构体，满足下列要求的Q的结构有___________种。①含苯环，不含其他环，苯环上只有两种取代基②只含有1种官能团，且能与Na反应放出气体
(6)在催化剂(浓)作用下，将阿司匹林与聚乙烯醇()熔融酯化可以制得抗炎性和解热止痛性更长久的高分子药物M，请写出生成M的化学反应方程式___________
(7)结合以上合成路线，请设计由和制备的合成路线(无机试剂任选)____。

甲烷化反应即为氢气和碳氧化物反应生成甲烷，有利于实现碳循环利用。
已知涉及的反应如下：反应Ⅰ：CO(g)+3H₂(g)CH₄(g)+H₂O(g)；ΔH₁=−206.2kJ·mol⁻¹
反应Ⅱ：CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)；ΔH₂
反应Ⅲ：CO₂(g)+4H₂(g)CH₄(g)+2H₂O(g)；ΔH₃=−165kJ·mol⁻¹
积碳反应(CO的歧化反应和CH₄的裂解反应是催化剂积碳的主要成因：2CO(g)CO₂(g)+C(s)(反应Ⅳ)；CH₄(g)C(s)+2H₂(g)(反应Ⅴ)。
(1)ΔH₂=___________kJ·mol⁻¹。
(2)在360℃时，在固定容积的容器中进行上述反应(不考虑积碳反应)，平衡时CO和H₂的转化率及CH₄和CO₂的产率随变化的情况如图1所示。

①图中表示CO转化率、CH₄产率变化的曲线分别是___________、___________(填标号)，A、C两点的值相同，C点通过改变温度达到A点，则A、B、C三点温度由大到小的顺序是___________。
②按=3：1向恒容容器内投料，初始压强为p₀，若仅发生Ⅰ、Ⅱ两个反应，达到平衡时总压为，CO的平衡转化率为a，则CH₄的选择性=___________%，[CH₄的选择性=]反应Ⅰ的K_p=___________(用分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
(3)已知各反应的平衡常数随温度的变化曲线如图2所示，相同时间内甲烷产率随温度升高的变化曲线如图3。

由图2可知，CO的歧化反应属于___________(填“吸热”或“放热”)反应，相同时间内CH₄的产率在温度高于330℃时降低的可能原因之一是催化剂活性降低，高温导致催化剂活性降低的原因是___________。研究发现，铜基催化剂可以促进二氧化碳(CO₂)转换成一氧化碳(CO)、甲醛(CH₂O)或乙烯(CH₂=CH₂)及乙醇(CH₃CH₂OH)等多碳化合物，对于“碳达峰”和“碳中和”目标的顺利实现具有积极推动作用。
(4)铜基催化剂铁表面上铁原子吸附离解的碳原子局部示意图如图所示(图中小黑球代表碳原子，灰球代表铜原子)。则催化剂表面上C/Cu原子数比为___________。

(5)已和CO₂在高温高压下所形成的晶体的晶胞如图所示，CO₂的晶胞参数(棱长)apm，其密度为bg•cm⁻³，则阿伏加德罗常数为___________(列出计算式即可)。

硫酸钴CoSO₄·7H₂O，主要用于钴电镀液，也用作钴铁磁性材料、油漆催干剂、彩色瓷器的釉药、践行蓄电池的添加剂、化学分析试剂和催化剂等。以钴矿[主要成分是CoO、Co₂O₃、Co(OH)₃，还含有少量Fe、Al、Ca、Si的氧化物、MnOOH及其他不溶性杂质等]为原料可制取硫酸钴。主要步骤如下：

已知：①浸取液中含有Al³⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Ca²⁺、Mn²⁺、等离子。
②常温相关氢氧化物的Ksp值如下：

物质		Fe(OH)2		Al(OH)3		Mn(OH)2
Ksp	1×10-38		1×10-15	1×10-32		1×10-12.7

(1)浸出时添加还原剂SO₂对原料中的锰和___________(填元素名称)进行有效浸出。写出Co₂O₃发生反应的离子方程式___________。
(2)“除杂”：混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H₂SO₅)。
①Mn²⁺被H₂SO₅氧化为MnO₂，该反应的离子方程式为___________(已知：H₂SO₅的电离第一步完全，第二步微弱)。
②若浸取液中浓度为0.1mol/L计算，则须调节pH的范围是___________。
③加入物质X调节溶液pH，最适宜使用的X是___________(填标号)。
A．NH₃·H₂O     B．Ca(OH)₂    C．NaOH
(3)萃取：
①在萃取剂一定量的情况下，提高萃取率的措施有___________(答出一点即可)，萃取后水相溶液中存在的金属离子有Mn²⁺、Ca²⁺。
②萃取剂P204-TBP含量对各元素萃取率有不同影响。萃取率为萃取后有机相中金属离子的质量比水相中金属离子质量的百分比；元素的分配比D_A为被萃金属A在有机相中的浓度占水相中浓度的百分比；A和B两种金属的分离系数β(A/B)=D_A/D_B。根据下图可知，工业中为实现高浓度硫酸钴溶液中钴、锰、钙的分离TBP浓度应为___________，料液平衡pH约为___________。

(4)硫酸钴可用于生产钴酞菁，酞菁和钴酞菁的分子结构如图所示。酞菁分子中所有原子共平面，则氮原子的杂化方式为___________。钴酞菁分子中，氮原子与钴离子形成___________键。

配合物乙二胺四乙酸铁钠(NaFeY)可溶于水，具有促进膳食中其他铁源或内源性铁源吸收的作用，同时还可促进锌的吸收，是常见的铁营养强化剂。模拟工业生产原理制取乙二胺四乙酸铁钠并测定所制取样品的纯度。
I．产品的制备：
步骤1：准确称取mgFeCl₃·6H₂O于烧杯中，加水充分溶解，分批加入适量浓氨水，搅拌、过滤、洗涤、干燥。步骤2：将Fe(OH)₃、乙二胺四乙酸(H₄Y)，水加入三颈烧瓶中，搅拌，80℃水浴反应1h，加入Na₂CO₃溶液，发生反应：2Fe(OH)₃+Na₂CO₃+2H₄Y=2NaFeY·3H₂O+CO₂↑+H₂O。经过蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤，晾干后得产品。
(1)利用FeCl₃和氨水的反应制备Fe(OH)₃，写出反应的离子方程式___________。检验Fe(OH)₃洗涤干净的方法是___________。
(2)实验中需要控温在80℃反应1小时，最佳的加热方式是___________。
(3)方案的缺点：氢氧化铁沉淀成胶体状态，难以过滤和洗涤。为使沉淀颗粒增大，实验中往往可以采取___________(填实验条件)。
Ⅱ.测定所制取样品中铁的含量(EDTA标准溶液滴定法)
取20.00g样品溶于水，然后将其中的铁元素用萃取剂从配合物中“反萃取”出来并配成250mL溶液，取出25mL加入过量的30.00mL0.1600mol/LEDTA标准溶液并加热煮沸，充分反应后，再用0.2000mol/L的Zn²⁺标准溶液滴定过量的EDTA至终点，消耗Zn²⁺标准溶液体积为5.00mL。
已知：Fe³⁺、Zn²⁺与EDTA反应的化学计量比均为1:1。
(4)实验室进行萃取操作时，需要打开分液漏斗活塞放气，正确的放气图示___________。

A．

B．

C．

D．

(5)计算铁元素的质量分数___________。
Ⅲ.某同学为探究富含亚铁盐且保存时间较长的糕点情况，设计了如下实验方案：

(6)试剂1的名称是___________。
(7)加入新制氯水后，溶液红色加深的原因是___________(用离子方程式表示)。
(8)该同学实验中加入过量新制氯水，放置一段时间后，深红色褪去，现对褪色原因进行探究(已知SCN^-有还原性)。
①【提出假设】
假设1：溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。
假设2：___________。
②【设计方案】
为了对假设2进行验证，简述你的设计方案：___________。

某温度下，Mg²⁺与不同pH的Na₂CO₃体系反应可生成不同的沉淀。下面图1表示Na₂CO₃体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。图2表示Mg²⁺与不同pH的Na₂CO₃体系反应生成沉淀的情况，其中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合c(Mg²⁺)·c²(OH^-)=K_sp[Mg(OH)₂]；曲线Ⅱ的离子浓度关系符合c(Mg²⁺)·c(CO)=K_sp[MgCO₃][注：起始c(Na₂CO₃)=0.1mol/L，不同pH下c(CO)由图1得到]。

下列说法正确的是

A．上述Na2CO3体系呈中性时，一定是10-3.25

B．符合c()>c()>c(H2CO3)的pH范围：6.37<pH<10.25

C．pH=9，c(Mg2+)=0.01mol/L时，溶液中只存在MgCO3沉淀

D．pH=8，c(Mg2+)=0.1mol/L时可发生反应：Mg2++2=Mg(OH)2↓+CO2↑

LiMn₂O₄作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(MnCO₃，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn₂O₄的流程如下：

下列说法正确的是

A．滤渣的主要成分有Fe(OH)3、Al(OH)3、NiS、CaSO4

B．可以用H2O2替换第一步酸溶中的MnO2，并没有什么影响

C．电解过程中为保证电解液成分稳定需要加入水

D．煅烧窑中的气体产物物质的量之比为2：1

我国科学家利用两种不同的纳米催化剂(Co₃O₄/Pt、N- Co₃O₄/Pt)在室温水汽条件下实现高效CO催化氧化(C¹⁶O+¹⁶O₂=C¹⁶O₂)，其反应历程中相对能量的变化如下图所示(TS1、TS2、TS3分别代表过渡态1、过渡态2、过渡态3)。下列说法错误的是

A．效果较好的催化剂是N-Co3O4/Pt

B．若利用H218O进行同位素标记实验，检测到以上反应中有C16O18O和C18O2生成，说明O-H键断裂

C．反应：C16O(g)+16O2(g)=C16O2 (g)的∆H<0

D．若ⅱ表示H2O被吸附在催化剂表面，则Co3O4/Pt更容易吸附H2O