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2025 年高考第二次模拟考试02
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、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 Mg—24 S—32 Mn—55 Fe—56
第Ⅰ卷（选择题 共39 分）
一、选择题：本题共13 小题，每小题3 分，共39 分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．我国提出在2060 年前完成“碳中和”的目标，下列有关低碳生活的说法不正确的是
A．使用氢气等清洁能源代替传统能源
B．推广使用煤液化技术，可减少二氧化碳的排放
C．低碳生活不意味着禁止使用所有燃料
D．在一定条件下，选择合适的催化剂将
还原为甲酸
【答案】B
【解析】使用氢气等清洁能源，能够减少CO2的排放，符合低碳生活，故A 正确；推广使用煤液化技
术，可减少颗粒污染物的排放，不能减少二氧化碳的排放，故B 错误；低碳生活提倡减少碳排放，不
意味禁止使用所有燃料，故C 正确；将
还原为甲酸能减少CO2的排放，故D 正确。
2．已知反应；
(R 表示烷烃基)，该反应可用于提
纯炔烃。下列说法不正确的是
A．
的空间构型为直线形
B．基态O 原子的价电子排布图为
C．
的电子式为
D．
中σ 键与π 键的个数比为1：1
【答案】A
【解析】
中的R 表示烷基，烷基的空间构型不是直线形，A 不正确；基态O 原子的价电子排
布式为2s22P4，价电子排布图为
，B 正确；
与N2互为等电子体，电子式为
，C 正确；
中σ 键2+2=4 个，π 键为2×2=4 个，个数比为1:1，D 正确。
3．实验室制取乙烯并验证其化学性质，下列装置不正确的是
1
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A．制备乙烯
B．除去杂质
C．验证加成反应
D．收集乙烯
【答案】D
【解析】用乙醇与浓硫酸混合液加热170℃，乙醇发生消去反应制备乙烯，要使用温度计测量溶液的温
度，因此温度计的水银球要在溶液的液面以下，A 正确；用NaOH 溶液除去制取乙烯的杂质SO2、CO2
时，导气管应该是长进短出，B 正确；乙烯若与Br2发生加成反应，产生反应产生1，2-二溴乙烷会溶
解在四氯化碳中，使溶液橙色褪去，因此可以证明乙烯发生了加成反应，C 正确；乙烯与空气密度非常
接近，气体容易与空气混合，导致不能收集到纯净气体，因此不能使用排空气方法收集，应该使用排
水方法收集，D 错误。
4．亚硒酸氢钠
是一种重金属沉淀剂。下列说法正确的是
A．电负性：
B．半径：
C．电离能：
D．
位于元素周期表中
区
【答案】A
【解析】O、Se 均属于ⅥA 族，原子序数：Se＞O，同主族电负性随着原子序数增大而减小，则电负性：
χ(O)＞χ(Se)，A 正确；Na+、O2-的核外电子数均为10，其核电荷数：Na＞O，核电荷数越大，其半径越
小，则离子半径：r(Na+)<r(O2-)，B 错误；金属易失电子，第一电离能较小，非金属的第一电离能一般
而言大于金属，则电离能：
，C 错误；
是第四周期第ⅥA 族元素，位于元素周期表中
P 区，D 错误。
阅读下列材料，完成5~7 题：
、
、
都是活泼金属，其单质能在一定条件的水溶液中产生氢气。镁基合金材料具有良好的储
氢一释氢性能。以
、
混合粉末为原料，利用氢化燃烧合成法可制得高效镁基储氢材料
。
5．下列化学反应表示正确的是
A．镁在碳酸氢钠溶液中生成氢气：
B．铝在氢氧化钠溶液中生成氢气：
C．氢化镁投入醋酸溶液中生成氢气：
2
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D．以惰性电极电解氯化镁溶液生成氢气：
【答案】D
【解析】镁在碳酸氢钠溶液中生成氢气的离子方程式为：
，A 错误；铝在氢氧化钠溶液中生成氢气
的离子方程式为：
，B 错误；氢化镁投入醋酸溶液中生成氢
气，醋酸为弱酸，不能拆成离子形式，离子方程式：
，
C 错误；以惰性电极电解氯化镁溶液生成氢气的离子方程式为：
，D 正确。
6．下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A．
有空轨道，气态
可通过配位键形成双聚分子
B．
的第一电离能比
的大，与盐酸反应
比
更剧烈
C．
中氢元素显-1 价，在干燥空气中性质稳定
D．
合金熔点低，可用作储氢材料
【答案】D
【解析】
有空轨道，气态
可通过配位键形成双聚分子，如图所示：
，A 正确；
的3s 能级电子全满，第一电离能比
的大，
但与盐酸反应的剧烈程度主要取决于金属活动性，
的金属性比
的强，故与盐酸反应
比
更剧
烈，二者不具有对应关系，B 错误；
中氢元素显-1 价，在干燥空气中性质不稳定，容易被氧化，
C 错误；
合金熔点低，与作储氢材料无关，D 错误。
7．
的释氢原理为
。下列关于该反应的
说法正确的是
A．
的量越多，生成
的速率越快
B．该反应在室温下不能自发进行的可能原因是
C．溶液的
越大，越有利于释氢反应正向进行
D．每消耗
，转移电子的数目约为
【答案】B
【解析】水为纯液体，浓度视为常数，增加水的量不会改变其浓度，不会影响其反应速率，A 错误；
该反应生成氢气，熵变大于零。若焓变大于零且数值较大，则在室温下吉布斯自由能变化可能大于零，
3
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反应不能自发进行，B 正确；溶液的
越小，会溶解氢氧化镁固体，有利于释氢反应正向进行，C 错
误；每消耗
，转移电子的数目约为
，D 错误。
8． 某钠离子二次电池如图所示，该电池主要依靠钠离子在两极之间移动来工作。下列说法正确的是
A．充电时，a 电极发生还原反应
B．A 为阴离子交换膜，B 为阳离子交换膜
C．放电时，b 电极的电极反应式：
D．若放电前两极室质量相等，放电过程中转移1mol 电子，则两极室质量差为23g
【答案】C
【解析】该电池主要依靠钠离子在两极之间移动来工作，由电流方向可知，放电时，b 极为负极，
失去电子发生氧化反应生成
：
，此时钠离子通过阳离子膜B 向左侧运动；a 极
为正极，
得到电子发生还原反应生成
：
+2e-=
，和通过阳离子膜A 迁移过来
的钠离子结合生成
；充电时a 与外接电源正极相连为阳极、b 与外接电源负极相连为阴极。充
电时，a 电极为阳极，发生氧化反应，A 错误；由分析，A、B 均为阳离子交换膜，B 错误；放电时，b
电极为负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式：
4
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，C 正确； 若放电前两极室质量相等，根据电
子转移关系可知钠离子迁移情况为e-~Na+，则放电过程中转移1mol 电子时，有1mol 钠离子由b 极区迁
移至a 极区，b 极区减少1mol 钠离子、a 极增加1mol 钠离子，则两极质量差为23g/mol×1mol×2=46g，
D 错误。
9．有机物
的合成路线如下，下列说法不正确的是
A．
的酸性比乙酸强
B．
、
都有相同的产物生成
C．
最多可以消耗
D．
具有对映异构体
【答案】C
【解析】羰基为吸电子基团，使得
中羧基上的H 更易电离，故酸性比乙酸强，A 正确；
、
都是取代反应，都生成了氯化氢，所以都有相同的产物生成，B 正确；Z 中含有酚酯基，
水解会消耗
，C 错误；
中含手性碳原子，具有对映异构体，D 正确。
10．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】氯化镁溶液可以与石灰乳反应得到氢氧化镁沉淀，煅烧氢氧化镁可以分解生成氧化镁，故A
符合题意； 氯气与氢氧化钙反应生成次氯酸钙，次氯酸钙与过量SO2发生氧化还原反应，生成硫酸根
和氯离子，故B 不符合题意；铁与稀盐酸反应只能生成氯化亚铁，且氯化铁溶液蒸发过程中彻底水解
得不到氯化铁固体，故C 不符合题意；硫酸铜与氢氧化钠反应生成新制氢氧化铜，但是蔗糖中不含醛
基是非还原糖，无法用新制氢氧化铜检验，故D 不符合题意。
11． 室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是
选
项
探究方案
探究目的
A
用洁净的玻璃棒蘸取NaC1O 溶液滴在pH 试纸上，待变色后与标
测定NaClO 溶液的pH
5
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准比色卡比对
B
将少量铜粉加入硝酸酸化的硝酸铁溶液中，观察反应现象
探究Fe3+与铜粉能否反应
C
向2mL0.1mol•L-1KMnO4溶液中滴加适量维生素C 溶液，观察溶
液颜色变化
探究维生素C 是否具有还原性
D
向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液，观察溶液是否变澄清
探究苯酚的酸性与碳酸的酸性的
相对强弱
【答案】C
【解析】次氯酸钠具有强氧化性，漂白性，可使pH 试纸褪色，不能用pH 试纸检测其pH 值，A 不能
达到实验目的；硝酸具有强氧化性，铜与硝酸发生氧化还原反应，无法探究Fe3+与Cu 的反应，B 不能
达到实验目的；高锰酸钾溶液如果褪色，说明被还原，维生素C 具有还原性，C 能达到实验目的；向
苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液，溶液变澄清是因为苯酚和碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠和苯酚钠，只
能说明酸性是苯酚大于碳酸氢根，D 不能达到实验目的。
12．室温下，通过下列实验探究Na2CO3的性质。已知：25℃时，H2SO3的Ka1(H2SO3)=1.4×10-2，
Ka2(H2SO3)=6.0×10-8，H2CO3的Ka1(H2CO3)=4.3×10-7，Ka2(H2CO3)=5.6×10-11。
实验1：配制50mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液，测得溶液pH 约为12；
实验2：取10mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液，向其中加入少量CaSO4固体充分搅拌，一段时间后过滤。
向滤渣中加入足量稀盐酸，固体完全溶解；
实验3：取10mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液，向其中缓慢滴入等体积0.1 mol·L-1稀盐酸。
下列说法正确的是
A．实验1 所得溶液中，
B．根据实验2，可推测Ksp(CaCO3) > Ksp(CaSO4)
C．实验3 反应后溶液中存在：
D．25℃时，反应
的平衡常数K=4×10-9
【答案】C
【解析】实验1 所得溶液pH 约为12，即
，由
可知
，
，故A 错误；CaCO3和
CaSO4的物质类型相似，溶解度小的物质能转化为溶解度更小的物质，根据实验2，可推测Ksp(CaCO3)
＜Ksp(CaSO4)，故B 错误；Na2CO3溶液物料守恒关系为
；滴
入等体积0.1mol L
⋅
-1稀盐酸后生成NaCl 和NaHCO3，仍然存在
，故C 正确；反应
的平衡常K=
=
=
=
=2.5×108，故D 错误。
13．
催化加氢合成
能实现碳的循环利用。一定压强下，与
在密闭容器中发生的主要反
6
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应为：
Ⅰ：
Ⅱ：
反应相同时间，测得不同温度下
转化率和
选择性如题图实验值所示。图中平衡值表示在
相同条件下达到平衡状态时
转化率和
选择性随温度的变化。
下列说法不正确的是
A．
B．压缩容器反应Ⅱ平衡逆向移动
C．相同温度下，
选择性的实验值大于平衡值，说明反应I 的速率大于反应Ⅱ
D．
，随温度升高，反应I 平衡正向移动的程度大于反应Ⅱ平衡逆向移动的程度
【答案】D
【解析】由图知，
，
转化率平衡值随温度升高略微减小，而
的选择性随温度的
升高而降低，则反应I 升高温度平衡逆向移动，由于
转化率增大，故反应Ⅱ升高高温度平衡正向
移动，则
，A 正确；由反应Ⅰ可知，该反应为分子数减小的反应，压缩容器，增大压强，平
衡正向移动，
的浓度降低，反应Ⅱ平衡逆向移动，B 正确；相同温度下，
选择性的实验
值大于平衡值，说明相同时间内得到的量更多，反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ，C 正确；
，
转化率平衡值随温度升高而略微降低，而此时甲醇的选择性平衡值降低幅度较大，说明随温度升
高反应Ⅰ平衡正向移动的程度小于反应Ⅱ平衡逆向移动的程度，D 错误。
第II 卷（非选择题 共61 分）
二、非选择题，共4 题，共61 分。
14．（15 分）硫酸锰是一种重要的化工中间体，是锰行业研究的热点。一种以高硫锰矿(主要成分为MnS
及少量FeS)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下：
7
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已知：
①“混合焙烧”后烧渣含
及少量
。
②酸浸时，浸出液的pH 与锰的浸出率关系如下图1 所示。
③金属离子在水溶液中的平衡浓度与pH 的关系如下图2 所示
，此实验条件下
开始沉淀的
pH 为7.54；当离子浓度
时，可认为该离子沉淀完全。
(1)
的价电子排布式为 。
(2)传统工艺处理高硫锰矿时，若不经“混合焙烧”，而是直接用
浸出，其缺点为 。
(3)实际生产中，酸浸时控制硫酸的量不宜过多，使pH 在2 左右。请结合图1 和制备硫酸锰的流程，
说明硫酸的量不宜过多的原因： 。
(4)“中和除杂”时，应调节pH 的范围为 ；其中除去
的离子方程式为 。
(5)“氟化除杂”时，若维持
，溶液中的
和
(填“能”或“不
能”)都沉淀完全[已知：
；
]。
(6)产品
纯度测定：称取1.000g 产品，在适宜条件下用适量
将
氧化为
，
再用
溶液20.00mL 刚好把
转化为
。通过计算可知，产品纯
度为 (写出计算过程)。
【答案】(1)
（1 分）
(2)产生硫化氢等气体，污染环境（2 分）
(3)由图知，pH 为
时锰的浸出率均已接近
，硫酸过多，对锰的浸出率影响很小，但后续调
pH 除杂质时会消耗更多的
而造成浪费（2 分）
(4)
（2 分）
（2 分）
(5)不能（2 分）
(6)89.2%（4 分）
8
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【解析】高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)与软锰矿混合焙烧，得到MnSO4、Fe2O3及少量
FeO、Al2O3、MgO，加入硫酸，得到Mn2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+的酸性溶液，加入二氧化锰将亚铁
离子氧化为铁离子便于除去，再加入碳酸钙中和，将铁离子与铝离子以氢氧化物的形式除去，加入
MnF2除杂，使溶液中的Mg2+沉淀完全，此时溶液中的金属离子为锰离子，加入碳酸氢铵发生Mn2++2
HCO3
-=MnCO3↓+CO2↑+H2O，加入硫酸溶解碳酸锰，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得
到硫酸锰的水合物。（1）Mn 原子核外电子数为25，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，价
电子排布式为3d54s2，故Mn2+的价电子排布式为3d5。（2）高锰矿含有FeS，传统工艺处理高硫锰矿
时，不经“混合焙烧”，而是直接用H2SO4浸出，产生硫化氢等气体，污染环境。（3）由图知，pH
为1~2 时锰的浸出率几乎相等、均已高达接近100%，硫酸过多，对锰的浸出率影响很小，但后续调
pH 除杂质时会多消耗氨水而造成浪费。（4）中和除杂的目的是除去Al3+、Fe3+，根据图2 可知，常温
下，Al3+、Fe3+完全沉淀时，即Al3+、Fe3+浓度为10-5mol/L 时，pH 分别为5.0、3.2，而题中所给信息为
Mn2+开始沉淀的pH 为7.54，除杂时要Al3+、Fe3+完全沉淀而Mn2+不沉淀，因此调pH 范围为是
；
加入碳酸钙后将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，因此反应为：
。
（5）已知：
，
，溶液中的
沉淀完全时c(F−)=
，当镁离子完全沉淀时，需维持c(F−)不低于
，因此当
时，溶液中的
不能沉淀完
全；即此时溶液中Mg2+和
不能都沉淀完全。（6）在适宜的条件下用适量
将
氧化为
，再用
溶液刚好把
转化为
，根据得失电子数守恒，可以得到如下关系
式：
，则
，
的摩尔质量为
，则产品纯度为
。
15．（15 分）某降血脂药物吉非罗齐(G)的一种合成路线如下：
9
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(1)下列关于化合物E 和G 的说法正确的是___________。
A．官能团种类相同
B．都含有手性碳原子
C．都能使酸性KMnO4溶液褪色
D．可以使用质谱仪区分
(2)标出B 中酸性最强的氢原子 。
(3)已知C 的分子式为C11H15BrO，C 的结构简式为 。
(4)E→F 的反应需经历E→X→F 的过程，中间产物X 和G 互为同分异构体，写出该中间产物X 的结构
简式 。
(5)写出满足下列条件的D 的一种同分异构体的结构简式 。
能和FeCl3溶液显色；碱性条件下水解酸化后得到的产物中均有2 种不同的氢原子。
(6)已知：
。写出以
、乙醇为原料制
备
的合成路线图 (须使用i-Pr2NH、DMF，无机试剂和有机溶剂任用，合成路
线流程图示例见本题题干)。
【答案】(1)ACD（2 分）
(2)
（2 分）
10
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(3)
（2 分）
(4)
（2 分）
(5)
（2 分）
(6)
（5 分）
【解析】C 的分子式为C11H15BrO，B 和C 发生取代反应生成D 和HBr，由D 逆推，可知C 为
。（1）化合物E 和G 都含羧基、醚键，官能团种类相同，A 正确；化合物E 中连
羧基的碳为手性碳原子，G 不含有手性碳原子，B 错误；苯环上都连有甲基，都能使酸性KMnO4溶液
褪色，C 正确；化合物E 和G 相对分子质量不同，可以使用质谱仪区分，D 正确；选ACD。（2）O
原子电负性大，吸电子能力强， 2 个羰基中间的碳原子上的H 原子酸性更强，B 中酸性最强的氢原子
是
。（3）C 的分子式为C11H15BrO，B 和C 发生取代反应生成D 和
HBr，由D 逆推，C 的结构简式为
。（4）E→F 的反应需经历E→X→F 的过程，
11
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中间产物X 和G 互为同分异构体，则X 可能是E 与CH3I 发生取代反应生成酯，中间产物X 的结构简
式为
。（5）能和FeCl3溶液显色，说明含有酚羟基；碱性条件下水解酸化
后得到的产物中均有2 种不同的氢原子，说明含有酯基且结构对称，符合条件的D 的同分异构体为
。（6）
发生消去反应生成
，
被高锰酸钾氧化为
，
和乙醇发生酯化反应生成
,
在i-Pr2NH、DMF 作用下生成
，
水解生成
，合成路线为
。
16．（15 分）钴的化合物种类较多，用途广泛。
I．[Co(NH3)6]Cl3微溶于冷水，易溶于热水，难溶于乙醇。以H2O2、NH4Cl、浓氨水、CoCl2∙6H2O 和活
性炭为原料制备[Co(NH3)6]Cl3，装置如图所示。
12
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已知：①Co²⁺不易被氧化，Co³⁺具有强氧化性；
[Co(NH
②
3)6]2+具有较强的还原性，[Co(NH3)6]3+性质稳定。
实验过程：在三颈烧瓶中将CoCl2·6H2O、NH4Cl、活性炭、蒸馏水混合并加热至 60℃，依次打开分液
漏斗，反应一段时间后，得[Co(NH3)6]Cl3溶液。再加入浓盐酸，冷却析出晶体，过滤、洗涤、干燥得
到产品。
(1)制备[Co(NH3)6]Cl3的化学方程式为 。
(2)分液漏斗中液体加入三颈烧瓶中的顺序为 。
(3)活性炭是该反应的催化剂，实验室有粒状和粉末状两种形态的活性炭，从比表面积和吸附性的角度
分析，本实验选择粉末状活性炭的优缺点是 。
(4)洗涤时使用的试剂有冰水、乙醇、冷的盐酸，最后洗涤使用的洗涤剂为 。
(5)测定产品纯度。取一定量产品溶于水，以K2CrO4溶液作指示剂，用AgNO3标准溶液进行滴定，测
量溶液中Cl⁻含量。为使滴定终点时 Cl⁻沉淀完全(浓度小于1.8×10-5 mol∙L-1加入指示剂后溶液中
浓度不应超过 (忽略滴加过程的体积增加) 。[已知： Ksp(AgCl)= 1.8×10-10，
Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12]
Ⅱ．实验室还可以用废旧锂电池正极材料 (含LiCoO2，以及少量 Fe)为原料制备Co(OH)2，已知：酸
性条件下的氧化性强弱顺序为Co3+＞H2O2＞Fe3+；LiOH 可溶于水； 下表是部分金属离子生成氢氧化
物沉淀的pH。
金属离子
Co2+
Fe2+
Fe3+
开始沉淀的pH
7.6
7.6
2.7
沉淀完全的pH
9.2
9.6
3.7
(6)请补充完整实验方案：取一定量废旧锂电池正极材料，粉碎后与足量Na2SO3溶液配成悬浊液，
，过滤、洗涤、真空烘干得到Co(OH)2。(实验中必须使用的试剂：1 mol∙L-1H2SO4溶液、5
mol∙L-1NaOH 溶液、30%H2O2溶液)
【答案】(1)
或
（2 分）
(2)先滴加氨水再滴加H2O2溶液（2 分）
(3)粉末状活性炭比表面积较粒状活性炭大，催化效果更好，但对产物的吸附性也强，不利于反应的进
一步进行（2 分）
13
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(4)乙醇（2 分）
(5)2.0×10-2mol∙L-1（3 分）
(6)在搅拌下，先加入1 mol∙L-1H2SO4溶液至固体完全溶解；继续向其中加入30% H2O2溶液至溶液颜色
不再加深(或开始产生大量气泡或加入适量30% H2O2溶液)，再向其中加入5mol∙L-1NaOH 溶液至溶液
pH 至3.7~7.6 之间，过滤，向滤液中继续加入5mol∙L-1NaOH 溶液调节pH 至9.2（4 分）
【解析】以H2O2、NH4Cl、浓氨水、CoCl2∙6H2O 和活性炭为原料制备[Co(NH3)6]Cl3时，考虑到Co2+不
易被氧化，[Co(NH3)6]2+具有较强的还原性，则应先将Co2+与氨水反应转化为[Co(NH3)6]Cl2，再加入
H2O2，将[Co(NH3)6]Cl2氧化为[Co(NH3)6]Cl3。所以向盛有NH4Cl、CoCl2∙6H2O 和活性炭的混合物中先
加入氨水，然后加入H2O2溶液。（1）由分析可知，制备[Co(NH3)6]Cl3时，应往CoCl2·6H2O、NH4Cl
中先加入氨水，生成[Co(NH3)6]Cl2，再加入H2O2，将[Co(NH3)6]Cl2氧化为[Co(NH3)6]Cl3，依据得失电
子守恒可得出H2O2——2CoCl2，再依据质量守恒，便可得出配平的化学方程式为
或
。（2）由于Co2+不易被氧化，而
[Co(NH3)6]2+具有较强的还原性，所以应将Co2+先转化为[Co(NH3)6]2+，再用H2O2氧化，从而得出分液
漏斗中液体加入三颈烧瓶中的顺序为：先滴加氨水再滴加H2O2溶液。（3）活性炭是该反应的催化剂，
催化剂的表面积越大，催化效果越好，但吸附产品能力强，不利于产品脱离催化剂表面，会影响反应
物与活性炭的接触，从而影响反应物的转化率。实验室有粒状和粉末状两种形态的活性炭，从比表面
积和吸附性的角度分析，本实验选择粉末状活性炭的优缺点是：粉末状活性炭比表面积较粒状活性炭
大，催化效果更好，但对产物的吸附性也强，不利于反应的进一步进行。（4）[Co(NH3)6]Cl3微溶于冷
水，易溶于热水，难溶于乙醇，由此得出[Co(NH3)6]Cl3在乙醇中的溶解度最小，且乙醇易挥发，容易
干燥处理，则洗涤时使用的试剂有冰水、乙醇、冷的盐酸，最后洗涤使用的洗涤剂为：乙醇。
（5）滴定终点时Cl⁻沉淀完全，其浓度小于1.8×10-5 mol∙L-1，此时溶液中c(Ag+)=
=
mol∙L-1=1.0×10-5mol∙L-1，加入指示剂后溶液中
浓度不应超过
=
mol∙L-1=2.0×10-2mol∙L-1。（6）实验室用废旧锂电池正极材料(含LiCoO2，以及少量 Fe)为
原料制备Co(OH)2，此时先加酸溶解，由于酸性条件下的氧化性强弱顺序为Co3+＞H2O2＞Fe3+，则应先
加入还原剂将Co3+还原为Co2+，再加H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，然后加入NaOH 调节pH 在3.7~7.6 之间，
使Fe3+全部转化为Fe(OH)3沉淀；过滤后继续加入NaOH 溶液，调节pH 至9.2，将Co2+全部转化为
Co(OH)2沉淀，过滤、洗涤、干燥。所以实验方案为：取一定量废旧锂电池正极材料，粉碎后与足量
Na2SO3溶液配成悬浊液，在搅拌下，先加入1 mol∙L-1H2SO4溶液至固体完全溶解；继续向其中加入
30% H2O2溶液至溶液颜色不再加深(或开始产生大量气泡或加入适量30% H2O2溶液)，再向其中加入
5mol∙L-1NaOH 溶液至溶液pH 至3.7~7.6 之间，过滤，向滤液中继续加入5mol∙L-1NaOH 溶液调节pH 至
9.2，过滤、洗涤、真空烘干得到Co(OH)2。
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17．（16 分）
的资源化利用是化学研究的热点。
(1)
催化脱氢可制备丙烯。反应为
①该反应高温下能自发进行的原因为 。
②工业生产反应温度选择
，温度过高，反应速率和丙烯选择性均快速下降，原因可能为 。
(2)
催化下，
与
耦合反应过程如图所示。
已知：
耦合反应的
。
(3)利用电化学装置可实现
和
的耦合转化，原理如图所示。
①阳极生成乙烷的电极反应式为 。
②同温同压下，若生成乙烯和乙烷的体积比为1：1，则消耗的
和
体积比为 。
(4)
催化
加氢制甲醇。
在
表面吸附后活化生成
中间体的机理如图所示。
①转化1 中，In 元素的化合价会 。(选填“升高”、“降低”或“不变”)
②根据元素电负性的变化规律，用文字描述转化Ⅱ和Ⅲ的机理 。
【答案】(1) ①该反应的
，
，高温下
，反应可自发进行（2 分）
②温度过高，丙烷裂解产生CH4、C2H4、C 和氢气等副产物，使丙烯的选择性下降；同时高温下产生
积碳使催化剂快速失活，反应速率快速下降。（3 分）
(2)
（2 分）
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(3) ①
（2 分） ②4：3（2 分）
(4) ①降低（2 分） ②CO2分子中的一个O 原子填充到氧空位，促进CO2分子中C=O 键断裂；In
的电负性小于H，与In 相连的H 原子带负电，C 的电负性小于O，与O 相连的C 原子带正电；带负电
的H 进攻带正电的C 原子生成HCOO*，(吸附在In2O3表面) （3 分）
【解析】（1）①该反应高温下能自发进行的原因为： 该反应的
，
，高温下
，反应可自发进行；②工业生产反应温度选择
，温度过高，反应速率和丙烯选择
性均快速下降，原因可能为：温度过高，丙烷裂解产生CH4、C2H4、C 和氢气等副产物，使丙烯的选
择性下降；同时高温下产生积碳使催化剂快速失活，反应速率快速下降。（2）已知：I.
；II.
；III.
；由盖斯定律可
知，I+ III 可得
=
。
（3）①由图可知，CH4在阳极失去电子生成乙烷的电极反应式为：
；
②由图可知，CO2在阴极得到电子生成CO，电极方程式为：CO2+2e-=CO+O2-，由图可知，CH4在阳极
失去电子生成乙烷或乙烯，电极反应式为：
、
，若生成乙烯和乙烷的体积比为1：1，则失去6 个电子，消耗
4molCH4，3mol CO2，则消耗的
和
体积比为4：3。（4）①转化1 中，
中产生了氧空位，
由化合价代数和为零可知，In 元素的化合价会降低；②根据元素电负性的变化规律，用文字描述转化
Ⅱ和Ⅲ的机理为：CO2分子中的一个O 原子填充到氧空位，促进CO2分子中C=O 键断裂；In 的电负性
小于H，与In 相连的H 原子带负电，C 的电负性小于O，与O 相连的C 原子带正电；带负电的H 进攻
带正电的C 原子生成HCOO*，(吸附在In2O3表面)。
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