精品解析：江苏省盐城市2023-2024学年高二下学期6月期末考试化学试题

2023/2024学年度第二学期高二年级期终考试 化学试题 注意事项： 1．本试卷考试时间为75分钟，试卷满分100分，考试形式闭卷。 2．本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置，否则不给分。 3．答题前，务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题卡上。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Cr 52 Fe 56 一、单项选择题：共14题，每题3分，共42分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 全球首颗存算一体芯片、全球最薄光学晶体、国产首艘邮轮首航、中国航天员第一次出舱等，我国科技创新成就熠熠生辉。下列说法不正确的是 A. 清华团队研制的“存算一体智能芯片”中使用的石墨烯材料属于有机高分子材料 B. 北大科研团队首次制备出的“转角菱方氮化硼”属于无机非金属材料 C. “爱达·魔都号”邮轮使用的镁铝合金具有密度低、抗腐蚀性强的特点 D. “神舟十八号”飞船上使用的锂电池具有质量轻、比能量高的特点 2. 反应可用于制备。下列说法正确的是 A. 中子数为37的锌原子： B. 的电子式：H:O:H C. 的空间填充模型： D. 的结构示意图： 3. 某兴趣小组利用以下装置制取并完成喷泉实验。其中，难以达到预期目的的是 A. 装置甲制取 B. 装置乙干燥 C. 装置丙收集 D. 装置丁喷泉实验 4. 氮化铝（AlN）具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性能。在一定条件下，氮化铝可通过如下反应合成：。下列说法正确的是 A. 离子半径： B. 电负性： C. 热稳定性： D. 电离能： 阅读下列材料，完成下列各题： 海洋是一个巨大的资源宝库，可以从海水中能获得NaCl。以NaCl为原料可制得、HClO、、、。工业常通过电解饱和食盐水制备，氧化卤水中可得到。与在存在下制得，该气体常用作自来水消毒剂。能与熔融的反应生成硫酰氟（）。标况下，氟化氢呈液态。 5. 下列说法正确的是 A. 1mol分子中含有2molσ键 B 和中键角相等 C. Br原子基态核外电子排布式为 D. NaCl晶胞（见图）中，每个周围紧邻且距离相等的构成正八面体结构 6. 下列化学反应式表示错误的是 A. 氧化卤水中可得到： B 电解饱和食盐水制备： C. 制备： D. 制备： 7. 下列物质结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是 A. HClO呈弱酸性，可用于漂白纸张 B. 具有强氧化性，可用于自来水杀菌消毒 C. 有孤电子对，可与形成 D. HF分子间存在氢键，HF沸点较高 8. 工业生产硫酸涉及反应 。下列说法正确的是 A. 反应的平衡常数 B. 该反应 C. 其他条件相同，增大，的转化率提高 D. 通入2mol气体和1mol气体，达到平衡时放出196kJ的热量 9. 有机物Z是合成药物的中间体，Z的合成路线如图。下列说法正确的是 A. X分子中的含氧官能团为羟基、酯基 B. Y分子中所有碳原子不可能在同一平面 C. Z分子中含有2个手性碳原子 D. 可以用溶液鉴别Y和Z 10. 电解法制备的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. M为电源的负极 B. 阳极上的电极反应式为 C. 阴离子交换膜应能允许通过而能阻止的扩散 D. 理论上每转移0.1mol，阴极上会产生1.12L气体 11. Cu/ZnO催化、与二甲胺反应合成DMF（）的可能机理如图，下列说法不正确的是 A. 反应过程中有非极性键的断裂和极性键的形成 B. 反应过程中可能有甲酸生成 C. 、与二甲胺反应可能生成 D. 催化剂Cu/ZnO降低了反应的活化能和焓变 12. 室温下，探究溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的是 选项 探究目的 实验方案 A 溶液中是否含有 用洁净的铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧，观察火焰的颜色 B 是否有还原性 向2mL溶液中滴加5~6滴酸性溶液，观察溶液颜色变化 C 是否有氧化性 向2mL溶液中滴加几滴溶液，观察沉淀生成情况 D 是否水解 向2mL溶液中滴加2mL溶液，观察沉淀生成情况 A. A B. B C. C D. D 13. 以磷石膏(主要成分，杂质、等)和氨水为原料可实现矿物封存同时制备轻质，转化部分流程如图。 ，， ，。 下列说法正确的是 A. 氨水中存在： B. “转化”步骤，通入后清液中始终存 C. “转化”步骤，若通入至溶液为6.5，此时溶液中 D. “滤液”中存在： 14. 丁烷催化脱氢是工业制备丁烯的主要方法，反应如下： 。为探究工业生产丁烯的合适温度，在体积为1L的容器中，充入10mol丁烷，使用复合催化剂催化丁烷脱氢，相同时间内丁烷的转化率和主要产物的收率分布如题图所示。[收率=（生成某产物的量/参与反应的原料量）×100%]。下列说法不正确的是 A. 590℃生成丁烯的物质的量为0.55mol B. 590℃以后，温度升高，丁烯的收率降低，原因是副产物增多 C. 丁烷转化率增大的原因可能是温度升高平衡右移，丁烷的转化率增大 D. 欲使工业生产丁烯的收率更高，应选用低温下选择性更好的高效催化剂 二、非选择题：共4题，共58分。 15. 一种新型的“水浸——分步沉淀法”实现了以不锈钢酸洗污泥（主要含有NiO、、、CaO、等组分）为原料，高效回收镍铁铬。其工艺流程如下 已知：性质与类似。 回答下列问题： （1）“酸浸”中产生的滤渣①的主要成分有________（填化学式）。 （2）“除镍”中生成滤渣②离子方程式为________。 （3）“沉铁”时生成的滤渣为，加入发生的离子方程式为________。 （4）“沉铬”时，滴加NaOH溶液时，若pH过大，则会造成产率下降，其原因是________（用离子方程式表达）。 （5）将27.0g草酸亚铁晶体（）在空气中加热分解，得到分解产物的热重曲线（样品质量随温度的变化情况）如题图所示。其中B点时，固体只含有一种铁的氧化物，则B点的固体物质为________。 16. 利伐沙班（H）是一种新型抗凝血药物，其一种合成路线如下： 已知： （1）A→B的反应类型是________。D分子中sp3杂化的原子有________（填元素符号）。 （2）C的分子式为，其结构简式为________。 （3）F的一种同分异构体同时满足下列条件，其结构简式________。 ①属于芳香族化合物，苯环上的一氯代物仅有一种； ②分子中有4种不同化学环境氢原子； ③1mol该物质与足量银氨溶液反应时，生成4molAg。 （4）根据题给信息，设计以和为原料来合成化合物的合成路线______（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）。 17. 易溶于水和乙醇，高温下易被氧化。 （1）无水的制备。某化学兴趣小组用和在高温下制备无水三氯化铬，部分实验装置如图所示。 ①在实验过程中需要持续通，其作用是________。 ②若实验过程中管式炉发生堵塞，出现的实验现象是________。 ③在管式炉中还会有光气（）生成，该反应的化学方程式为________。 （2）样品的纯度测定。准确称取0.2000g样品，配成250mL溶液。取25.00mL溶液于碘量瓶中，加热至沸腾后，加适量NaOH溶液，生成沉淀。冷却后，加足量至沉淀完全转化为。加热煮沸一段时间，冷却后加入稀，再加入足量KI溶液，充分反应后生成和。用标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液12.00mL。 相关反应方程式： 。 样品中无水的质量分数为________（写出计算过程）。 （3）的应用。Cr（Ⅲ）的存在形态的物质的量分数随溶液pH的分布如图所示。请补充完整由溶液制备纯净的的实验方案： 取适量溶液，________；低温烘干沉淀，得到晶体。（可选用的试剂：蒸馏水、NaOH溶液、稀、稀盐酸、溶液） 18. 氢能的开发和利用是推动能源结构转型，实现“碳达峰”的重要途径。 （1）制氢。甲烷催化重整制氢 已知： 则： ________。 （2）储氢。某种铜银合金具有储氢功能，其晶体晶胞中Cu原子位于面心，Ag原子位于顶点。氢原子可进到由Cu原子与Ag原子构成的四面体空隙中，储氢后的晶胞结构与（如图）相似，该晶体储氢后的化学式：________。 （3）释氢。氢化镁（）具有良好的复合储氢功能，可通过热分解和水解两种方法制得氢气。相较于热分解，从物质转化和能量利用的角度分析，水解释氢方法的优点有________。 （4）利用。乙酸甲酯催化加氢制备乙醇主要涉及如下反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在其他条件不变时，将的混合气体以一定流速通入装有铜基催化剂（该催化剂须含合适物质的量之比的与Cu）的反应管，测得选择性[]、选择性[]、转化率随温度的变化如图所示。 ①在180~200℃范围内，的转化率随温度升高而迅速增大的主要原因是________。 ②温度高于220℃后，催化剂的催化活性下降，其原因可能是________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023/2024学年度第二学期高二年级期终考试 化学试题 注意事项： 1．本试卷考试时间为75分钟，试卷满分100分，考试形式闭卷。 2．本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置，否则不给分。 3．答题前，务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题卡上。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Cr 52 Fe 56 一、单项选择题：共14题，每题3分，共42分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 全球首颗存算一体芯片、全球最薄光学晶体、国产首艘邮轮首航、中国航天员第一次出舱等，我国科技创新成就熠熠生辉。下列说法不正确的是 A. 清华团队研制的“存算一体智能芯片”中使用的石墨烯材料属于有机高分子材料 B. 北大科研团队首次制备出的“转角菱方氮化硼”属于无机非金属材料 C. “爱达·魔都号”邮轮使用的镁铝合金具有密度低、抗腐蚀性强的特点 D. “神舟十八号”飞船上使用的锂电池具有质量轻、比能量高的特点 【答案】A 【解析】 【详解】A．石墨烯材料属于新型无机非金属材料，不属于有机高分子材料，A错误； B．“转角菱方氮化硼”属于新型无机非金属材料，B正确； C．镁铝合金具有密度低、抗腐蚀性强的特点，C正确； D．由于金属锂的密度小，摩尔质量数值也小，等质量的金属锂比其它金属给出的电子多，故锂电池具有质量轻、比能量高的特点，D正确； 故合理选项是A。 2. 反应可用于制备。下列说法正确的是 A. 中子数为37的锌原子： B. 的电子式：H:O:H C. 的空间填充模型： D. 的结构示意图： 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．锌元素的质子数为30，中子数为37的锌原子的质量数为67，该原子的正确表示方法为：，A错误； B．水的电子式为：，B错误； C．SO2的价层电子对数为，空间构型为V形，空间填充模型为，C错误； D．氯离子的核外有18个电子，故氯离子的结构示意图为，D正确； 故选D。 3. 某兴趣小组利用以下装置制取并完成喷泉实验。其中，难以达到预期目的的是 A. 装置甲制取 B. 装置乙干燥 C. 装置丙收集 D. 装置丁喷泉实验 【答案】B 【解析】 【详解】A．实验室制取氨气的方法是加热氯化铵和氢氧化钙的混合物，可生成氯化钙、氨气和水，故A正确； B．P2O5吸水生成磷酸，磷酸能与氨气反应，不能干燥氨气，可以用碱石灰进行干燥，故B错误； C．氨气的密度比空气小，采取向下排空气法收集，需要短管进气、长管出气，故C正确； D．挤压胶头滴管使水进入圆底烧瓶中，氨气极易溶入水，会产生压强差，打开止水夹，会产生喷泉，故D正确； 故选：B。 4. 氮化铝（AlN）具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性能。在一定条件下，氮化铝可通过如下反应合成：。下列说法正确的是 A 离子半径： B. 电负性： C. 热稳定性： D. 电离能： 【答案】B 【解析】 【详解】A．核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，半径越小，则，A错误； B．元素非金属性越强，电负性越强，则，故B正确 C．元素非金属性越强，形成气态氢化物的稳定性越强，则，故C错误； D．N原子最外层2p能级上的电子处于半满结构，第一电离能大于与之相邻的同周期元素，则，则D错误； 故选B。 阅读下列材料，完成下列各题： 海洋是一个巨大的资源宝库，可以从海水中能获得NaCl。以NaCl为原料可制得、HClO、、、。工业常通过电解饱和食盐水制备，氧化卤水中可得到。与在存在下制得，该气体常用作自来水消毒剂。能与熔融的反应生成硫酰氟（）。标况下，氟化氢呈液态。 5. 下列说法正确的是 A. 1mol分子中含有2molσ键 B. 和中键角相等 C. Br原子基态核外电子排布式为 D. NaCl晶胞（见图）中，每个周围紧邻且距离相等的构成正八面体结构 6. 下列化学反应式表示错误的是 A 氧化卤水中可得到： B. 电解饱和食盐水制备： C. 制备： D. 制备： 7. 下列物质结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是 A. HClO呈弱酸性，可用于漂白纸张 B. 具有强氧化性，可用于自来水杀菌消毒 C. 有孤电子对，可与形成 D. HF分子间存在氢键，HF沸点较高 【答案】5. D 6. B 7. A 【解析】 【5题详解】 A．SO2F2的结构式为，含有4个σ键，1mol分子中含有4molσ键，A错误； B. 中心原子价层电子对数为3+=4，Cl原子采取sp3杂化，且含有1个孤电子对，中心原子价层电子对数为4+=4，Cl原子采取sp3杂化，且没有孤电子对，孤电子对越多，键角越小，则键角：<，B错误； C．Br是35号原子，基态Br原子核外电子排布式为，C错误； D．由NaCl晶胞结构可知，NaCl晶胞中，每个周围紧邻且距离相等的构成正八面体结构，D正确； 故选D。 【6题详解】 A．非金属性：Cl>Br，氧化卤水中可得到：，故A正确； B．电解饱和食盐水制备，同时生成NaOH和H2，离子方程式为：，故B错误； C．F2和熔融硫酸钠反应生成O2、NaF和SO2F2，化学方程式为：，故C正确； D．和在酸性条件下发生氧化还原反应生成，离子方程式为：，故D正确； 故选B。 【7题详解】 A．HClO具有漂白性，可用于漂白纸张，与其酸性无关，A符合题意； B．可用于自来水杀菌消毒，是因为其具有强氧化性，B不符合题意； C．有孤电子对，有空轨道，可与形成配离子，C不符合题意； D．由于HF分子间存在氢键，因而HF沸点较高，D不符合题意； 故选A。 8. 工业生产硫酸涉及反应 。下列说法正确的是 A. 反应的平衡常数 B. 该反应 C. 其他条件相同，增大，的转化率提高 D. 通入2mol气体和1mol气体，达到平衡时放出196kJ的热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．K为生成物浓度的幂之积，与反应物浓度的幂之积之比，该反应的平衡常数，故A错误； B．该反应的正反应气体总物质的量减小，则，故B错误； C．增大氧气的量，可以促进二氧化硫的转化，则增大，的转化率提高，故C正确； D．该反应为可逆反应，可逆反应不能进行到底，则通入2mol气体和1mol气体，达到平衡时放出热量小于196kJ，故D错误； 故选C。 9. 有机物Z是合成药物的中间体，Z的合成路线如图。下列说法正确的是 A. X分子中的含氧官能团为羟基、酯基 B. Y分子中所有碳原子不可能在同一平面 C. Z分子中含有2个手性碳原子 D. 可以用溶液鉴别Y和Z 【答案】A 【解析】 【详解】A．X分子中的含氧官能团为羟基、酯基，A正确； B．苯环、碳碳双键和碳氧双键都平面结构，Y分子中所有碳原子可能在同一平面，B错误； C．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，Z分子中含有1个手性碳原子，位置为，C错误； D．Y和Z中都含有羧基，都能和溶液反应，不能用溶液鉴别Y和Z，D错误； 故选A。 10. 电解法制备的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. M为电源的负极 B. 阳极上的电极反应式为 C. 阴离子交换膜应能允许通过而能阻止的扩散 D. 理论上每转移0.1mol，阴极上会产生1.12L气体 【答案】C 【解析】 【分析】电解法制备的工作原理如图所示，Fe为电解池的阳极，M为电源的正极，电极反应式为Fe-6e-+8OH-=+4H2O，Pt为电解池的阴极，N为电源的负极，电极反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阴离子交换膜能允许OH-通过而能阻止的扩散，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，M为电源的正极，A错误； B．由分析可知，阳极上的电极反应式为Fe-6e-+8OH-=+4H2O，B错误； C．由分析可知，负极生成氢氧根，正极需要氢氧根作为反应物，故阴离子交换膜能允许OH-通过而能阻止的扩散，C正确； D．由分析可知，阴极电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根据电子守恒可知，理论上每转移0.1mol e-，阴极上会产生标准状况下0.05molH2即0.05mol×22.4L/mol=1.12L气体，但是题干中没有标明气体状态，D错误； 故答案为：C。 11. Cu/ZnO催化、与二甲胺反应合成DMF（）的可能机理如图，下列说法不正确的是 A. 反应过程中有非极性键的断裂和极性键的形成 B. 反应过程中可能有甲酸生成 C. 、与二甲胺反应可能生成 D. 催化剂Cu/ZnO降低了反应的活化能和焓变 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应过程中有H-H非极性键的断裂和C-H极性键的形成，A正确； B．和也可能发生反应生成甲酸：+，B正确； C．由图可知，、与二甲胺反应合成DMF的过程中，中的1个H原子形成MF中的C-H，另外一个H原子形成H2O中的一个O-H，反应可能生成，C正确； D．催化剂Cu/ZnO只能降低反应的活化能，不能改变焓变，D错误； 故选D。 12. 室温下，探究溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的是 选项 探究目的 实验方案 A 溶液中是否含有 用洁净的铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧，观察火焰的颜色 B 是否有还原性 向2mL溶液中滴加5~6滴酸性溶液，观察溶液颜色变化 C 是否有氧化性 向2mL溶液中滴加几滴溶液，观察沉淀生成情况 D 是否水解 向2mL溶液中滴加2mL溶液，观察沉淀生成情况 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．钾元素的焰色反应应该透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，A错误； B．亚硫酸根离子具有还原性能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确； C．亚硫酸钾与硫离子在酸性环境下才能反应，C错误； D．亚硫酸根离子与镁离子能直接生成亚硫酸镁沉淀，不能说明亚硫酸根离子是否水解，D错误； 故选B。 13. 以磷石膏(主要成分，杂质、等)和氨水为原料可实现矿物封存同时制备轻质，转化部分流程如图。 ，， ，。 下列说法正确的是 A. 氨水中存在： B. “转化”步骤，通入后清液中始终存在 C. “转化”步骤，若通入至溶液为6.5，此时溶液中 D. “滤液”中存在： 【答案】C 【解析】 【详解】A．氨水显碱性， c(OH-)c(H+)，一水合氨微弱电离产生铵根离子和氢氧根，，则，根据电荷守恒，=+，故，故A项错误； B．“转化”后的清液中，CaCO3一定达到沉淀溶解平衡，而CaSO4不一定达到沉淀溶解平衡，则，，故B项错误； C．“转化”步骤，若通入CO2至溶液pH为6.5时，，，则，故C项正确； D．“转化”步骤 ，“滤液”中粒子有，根据电荷守恒，过滤后所得滤液中一定存在：，故D项错误； 故本题选C。 14. 丁烷催化脱氢是工业制备丁烯的主要方法，反应如下： 。为探究工业生产丁烯的合适温度，在体积为1L的容器中，充入10mol丁烷，使用复合催化剂催化丁烷脱氢，相同时间内丁烷的转化率和主要产物的收率分布如题图所示。[收率=（生成某产物的量/参与反应的原料量）×100%]。下列说法不正确的是 A. 590℃生成丁烯的物质的量为0.55mol B. 590℃以后，温度升高，丁烯的收率降低，原因是副产物增多 C. 丁烷转化率增大的原因可能是温度升高平衡右移，丁烷的转化率增大 D. 欲使工业生产丁烯的收率更高，应选用低温下选择性更好的高效催化剂 【答案】D 【解析】 【详解】A．590℃时，丁烯的收率为20%，丁烷转化率为27.5%，所以生成的正丁烯的物质的量为，A正确； B．由图可知590℃时丁烯收率最高，温度升高，丁烯的收率降低，应是副产物增多导致的，B正确； C．丁烷转化率增大的原因可能是温度升高平衡右移，丁烷的转化率增大；也有可能是温度升高，催化剂活性增大，丁烷的转化率增大，C正确； D．从图可知，低温丁烷的转化率低、丁烯的收率也低，使用低温下选择性更好的高效催化剂，很难实现丁烯的收率更高，D错误； 故选D。 二、非选择题：共4题，共58分。 15. 一种新型的“水浸——分步沉淀法”实现了以不锈钢酸洗污泥（主要含有NiO、、、CaO、等组分）为原料，高效回收镍铁铬。其工艺流程如下 已知：性质与类似。 回答下列问题： （1）“酸浸”中产生的滤渣①的主要成分有________（填化学式）。 （2）“除镍”中生成滤渣②的离子方程式为________。 （3）“沉铁”时生成的滤渣为，加入发生的离子方程式为________。 （4）“沉铬”时，滴加NaOH溶液时，若pH过大，则会造成产率下降，其原因是________（用离子方程式表达）。 （5）将27.0g草酸亚铁晶体（）在空气中加热分解，得到分解产物的热重曲线（样品质量随温度的变化情况）如题图所示。其中B点时，固体只含有一种铁的氧化物，则B点的固体物质为________。 【答案】（1）和 （2） （3） （4） （5） 【解析】 【分析】不锈钢酸洗污泥(主要含有NiO、、、CaO、等组分)经硫酸“酸浸”后，SiO2不能溶于酸，其他物质转化为NiSO4，Cr2(SO4)3，Fe2(SO4)3，CaSO4，硫酸钙是微溶于水，故滤渣①中含SiO2和CaSO4，继续往滤液①中加入H2S，使其NiSO4转化为NiS沉淀，其中Fe2(SO4)3与H2S会发生氧化还原反应，这一步需要调节好溶液酸碱性。继续往滤液②中加入草酸，生成草酸亚铁沉淀，使铁元素进一步除去，滤液③中含铬，继续加入氢氧化钠溶液，注意适量才能生成氢氧化铬沉淀。 【小问1详解】 由分析可知，“酸浸”中产生的滤渣①的主要成分有和。 【小问2详解】 继续往滤液①中加入H2S，使其NiSO4转化为NiS沉淀，离子方程式为：。 【小问3详解】 “沉铁”时生成的滤渣为，加入发生的离子方程式为：。 【小问4详解】 由于化学性质与类似，为两性氢氧化物，若沉铬时pH过大，则会转化为，该反应的离子方程式为：。 【小问5详解】 ，故草酸亚铁晶体为，B点时，固体只有一种铁的氧化物，由于铁元素守恒，则B中铁的物质的量仍为，即，则，，，则该含铁氧化物的化学式为。 16. 利伐沙班（H）是一种新型抗凝血药物，其一种合成路线如下： 已知： （1）A→B的反应类型是________。D分子中sp3杂化的原子有________（填元素符号）。 （2）C的分子式为，其结构简式为________。 （3）F的一种同分异构体同时满足下列条件，其结构简式________。 ①属于芳香族化合物，苯环上的一氯代物仅有一种； ②分子中有4种不同化学环境的氢原子； ③1mol该物质与足量银氨溶液反应时，生成4molAg。 （4）根据题给信息，设计以和为原料来合成化合物的合成路线______（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） ①. 取代反应 ②. C、N、O （2） （3）或或 （4） 【解析】 【分析】A发生取代反应生成B和HBr，B为，B中N-H断裂与另一反应物C-Cl断裂为发生取代反应生成C和HCl，C为，C中羟基与碳氯键断裂发生取代反应生成D和HCl，D中苯环与浓硝酸发生硝化反应生成E，E中硝基发生还原反应生成F中氨基； 【小问1详解】 A发生取代反应生成B和HBr，B为，A→B的反应类型是取代反应；D分子中饱和碳原子周围有4个σ键，醚键上O周围有2个σ键和2对孤电子对，N原子周围有3个σ键和1对孤电子对，则sp3杂化的原子有C、N、O； 【小问2详解】 B为，B中N-H断裂与另一反应物C-Cl断裂为发生取代反应生成C和HCl，C为； 【小问3详解】 ①属于芳香族化合物，苯环上的一氯代物仅有一种，说明高度对称；②分子中有4种不同化学环境的氢原子；③1mol该物质与足量银氨溶液反应时，生成4molAg，则含有2mol醛基，满足条件的F同分异构体的结构简式为或或； 【小问4详解】 先与浓硝酸发生邻位取代得到，苯甲基与酸性高锰酸钾发生氧化反应得到，硝基在Fe/HCl还原下得到氨基，即，氨基与加成得到，在浓硫酸催化下发生酯化反应得到，合成路线为：。 17. 易溶于水和乙醇，高温下易被氧化。 （1）无水的制备。某化学兴趣小组用和在高温下制备无水三氯化铬，部分实验装置如图所示。 ①在实验过程中需要持续通，其作用是________。 ②若实验过程中管式炉发生堵塞，出现的实验现象是________。 ③在管式炉中还会有光气（）生成，该反应的化学方程式为________。 （2）样品的纯度测定。准确称取0.2000g样品，配成250mL溶液。取25.00mL溶液于碘量瓶中，加热至沸腾后，加适量NaOH溶液，生成沉淀。冷却后，加足量至沉淀完全转化为。加热煮沸一段时间，冷却后加入稀，再加入足量KI溶液，充分反应后生成和。用标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液12.00mL。 相关反应方程式： 。 样品中无水的质量分数为________（写出计算过程）。 （3）的应用。Cr（Ⅲ）的存在形态的物质的量分数随溶液pH的分布如图所示。请补充完整由溶液制备纯净的的实验方案： 取适量溶液，________；低温烘干沉淀，得到晶体。（可选用的试剂：蒸馏水、NaOH溶液、稀、稀盐酸、溶液） 【答案】（1） ①. 排尽装置中空气、吹出 ②. 长颈漏斗中的液面持续上升 ③. （2） （3）边搅拌边滴加NaOH溶液，调节溶液pH在6~12之间；充分反应后过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，至最后一次洗涤液，滴加稀硝酸、溶液，至无白色沉淀生成 【解析】 【分析】实验室用Cr2O3和CCl4在高温下制备无水CrCl3，先将N2通入装置中，干燥的N2将挥发的CCl4带入管式炉中和Cr2O3反应生成CrCl3，以此解答。 【小问1详解】 ①在实验过程中需要持续通，其作用是排尽装置中空气、吹出； ②若实验过程中管式炉发生堵塞，装置内压强会增大，出现的实验现象是长颈漏斗中的液面持续上升； ③和在管式炉反应生成光气（）和，该反应的化学方程式为：。 【小问2详解】 和I-反应生成I2和Cr3+，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：，结合可得关系式：，样品中无水CrCl3的质量分数为。 【小问3详解】 由图可知，当pH在6~12范围内，Cr(OH)3的物质的量分数最大，制备纯净的Cr(OH)3的实验方案：取适量CrCl3溶液，加入NaOH溶液，调节pH在6~12范围内，充分反应后过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，取最后一次洗涤液少许，加入稀硝酸、AgNO3溶液，若无白色沉淀生成，则证明沉淀已洗涤干净，低温烘干沉淀，得到Cr(OH)3晶体。 18. 氢能的开发和利用是推动能源结构转型，实现“碳达峰”的重要途径。 （1）制氢。甲烷催化重整制氢 已知： 则： ________。 （2）储氢。某种铜银合金具有储氢功能，其晶体晶胞中Cu原子位于面心，Ag原子位于顶点。氢原子可进到由Cu原子与Ag原子构成的四面体空隙中，储氢后的晶胞结构与（如图）相似，该晶体储氢后的化学式：________。 （3）释氢。氢化镁（）具有良好的复合储氢功能，可通过热分解和水解两种方法制得氢气。相较于热分解，从物质转化和能量利用的角度分析，水解释氢方法的优点有________。 （4）利用。乙酸甲酯催化加氢制备乙醇主要涉及如下反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在其他条件不变时，将的混合气体以一定流速通入装有铜基催化剂（该催化剂须含合适物质的量之比的与Cu）的反应管，测得选择性[]、选择性[]、转化率随温度的变化如图所示。 ①在180~200℃范围内，的转化率随温度升高而迅速增大的主要原因是________。 ②温度高于220℃后，催化剂的催化活性下降，其原因可能是________。 【答案】（1） （2） （3）等量的水解比热分解产生的多，同时不需要消耗大量热能。 （4） ①. 温度升高与催化剂活性增大共同导致反应Ⅰ、Ⅱ速率加快 ②. 高温时有机物形成积碳，覆盖在催化剂表面；被还原为Cu，改变了Cu2O与Cu比例，导致催化剂活性降低。 【解析】 【小问1详解】 设①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)   ΔH=+206.2kJ⋅mol−1 ②CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)   ΔH=−247.4kJ⋅mol−1 依据盖斯定律得到 ，故答案为； 【小问2详解】 Cu原子个数为，Ag原子个数为，H原子个数为8，则其化学式为：，故答案为：； 【小问3详解】 氢化镁水解会消耗水，反应方程式为，等量的水解比热分解产生的多，同时不需要消耗大量热能，故答案为：等量的水解比热分解产生的多，同时不需要消耗大量热能； 【小问4详解】 ①催化剂能明显加快反应速率，但是催化剂需一定的活性温度，180～200℃范围内，转化率随温度升高而迅速增大的主要原因是温度升高与催化剂活性增大共同导致反应Ⅰ、Ⅱ的速率加快，故答案为：温度升高与催化剂活性增大共同导致反应Ⅰ、Ⅱ的速率加快； ②铜基催化剂须含合适物质的量之比的与Cu，温度过高，会导致有机物转化为积碳、碳具有一定还原性，能还原铜的氧化物为铜单质，则温度高于220℃时，催化剂的催化活性下降，其原因可能是高温时积碳覆盖在催化剂表面；被还原为Cu，改变了与Cu的比例，导致催化剂活性降低，故答案为：高温时积碳覆盖在催化剂表面；被还原为Cu，改变了与Cu的比例，导致催化剂活性降低。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $