精品解析：云南省昆明市2023-2024学年高二下学期期末质量检测化学试题

秘密★启用前 云南省昆明市2023～2024学年高二下学期期末质量检测 化学试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目，在规定的位置贴好条形码。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Fe56 第Ⅰ卷(选择题，42分) 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 1. 化学与生产、生活息息相关，下列说法正确是 A. 杭州亚运会场馆使用的含石墨烯的防滑涂层属于纯净物 B 化肥和农药施用不当会给人类和环境带来危害 C. 石油的分馏和煤的干馏都是化学变化 D. 胆矾可用于游泳池水处理，其化学式为 2. 下列说法正确的是 A. 糖类、油脂、蛋白质均属于有机高分子 B. 人体无法吸收和利用纤维素，故无需摄入 C. 乙醇、食醋可由淀粉发酵制得 D. 阿斯匹林可用于治疗胃酸过多 3. 利用下列装置能完成相应实验的是 A. 装置甲：制备氯气 B. 装置乙：收集NO C. 装置丙：干燥氨气 D. 装置丁：除去气体中的 4. 某有机物是一种重要的药物合成中间体，结构简式如图。下列有关该中间体的说法正确的是 A. 能使酚酞溶液变红 B. 一个分子中含有4个手性碳原子 C. 所有的碳原子均处于同一平面上 D. 不能发生取代反应和氧化反应 5. 海洋的综合利用具有广阔的前景。海水的部分利用如下图所示。为阿伏加德罗常数，下列说法错误的是 A. 通过电渗析法可实现海水淡化 B. 工业上可利用食盐制备碳酸钠 C. 工业上利用氢气还原镁盐制备镁单质 D. 用浓溶液吸收生成和Br-，当生成时转移电子数为 6. 下列离子方程式错误的是。 A. 光导纤维遇强碱溶液发生“断路”： B. 实验室除去乙炔中混有的： C. 加入溶液除去锅炉水垢中的： D. 用酸性高锰酸钾溶液吸收NO： 7. 一种新型碳氮钌基纳米催化剂催化氨硼烷水解释氢的可能机理如图所示。下列说法错误的是 A. 反应过程中涉及极性键的断裂和非极性键的形成 B. 氨硼烷中N、B原子均满足最外层8电子稳定结构 C. 用代替作反应物，有生成 D. 氨硼烷完全水解的化学方程式为 8. W、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y、Z位于同一周期且互不相邻，Q是地壳中含量最多的金属元素，上述元素组成的一种化合物的结构如图所示。下列说法正确地是 A. W与Z可形成结构式为W-Z-Z-W的化合物 B. 原子半径大小：W<X<Y<Z C. Z的氢化物的沸点一定高于Y的氢化物 D. Y、Q的最高价氧化物对应水化物之间可以发生反应 9. 利用下列装置(可添加加热装置)及试剂，可以实现转化的是选项 选项 转化 试剂a 试剂b 试剂c 装置 A 浓硫酸 Cu 溶液 B 稀硝酸 Ag C 浓氨水 溶液 D 稀盐酸 石灰石 溶液 A. A B. B C. C D. D 10. 血红素是人体内重要的物质，结构如图所示。下列说法正确的是 A. 第一电离能：C<N<O B. 基态氮原子价层电子的轨道表示式为： C. 基态碳原子核外电子运动状态有6种 D. 基态氧原子最高能级的电子云轮廓图为球形 11. 下列实验现象、结论均正确是 选项 实验现象 结论 A 加热溶液过程中，用pH传感器测得溶液pH减小 温度升高，水解平衡逆向移动 B 向溶液中先滴加几滴的溶液，产生白色沉淀，再滴加几滴0.1mol/LFeCl3溶液，白色沉淀变为红褐色 C 向溶液中通入过量氯气，溶液变为棕黄色，再滴加几滴淀粉-KI溶液，溶液变蓝 氧化性： D 向各为的苯和甲苯中分别加入几滴酸性高锰酸钾溶液，只有甲苯使酸性高锰酸钾溶液褪色 苯环使甲基活化 A. A B. B C. C D. D 12. 一定条件下，将和通入体积恒为的密闭容器内，反应生成和物质X，测得容器内部分物质的物质的量随时间变化关系如图所示，下列说法正确的是 A. 物质X为NO B. 反应进行到时，v(正)>v(逆) C. 内，的平均反应速率为 D. 达平衡时，向容器中充入一定量的，的平衡转化率将减小 13. 是一种很有前景的钠离子电池正极材料。研究人员利用如下装置电解水、碳酸酯两相电解液，并通过反应器将嵌入到合成。下列说法正确的是 A. 铁电极与电源正极相连 B. 离子交换膜为阴离子交换膜 C. 阳极区采用水相，阴极区采用碳酸酯相 D. 反应器中发生反应的离子方程式为： 14. 缓冲溶液是指加入少量酸或碱时，pH基本不变的溶液，其缓冲能力大小可用缓冲容量β来描述。β越大，等体积溶液的缓冲能力越强。25℃时，由和组成的缓冲溶液中，，其缓冲容量β与溶液pH的关系如图。已知25℃时，，下列说法正确的是 A 该缓冲溶液中， B. X点所对应的溶液中存在： C. 向X点所对应的溶液中通入少量气体，水的电离程度减小 D. 当溶液中与之和增大时，缓冲溶液的β变小 第Ⅱ卷(非选择题，58分) 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 高纯纳米氧化铁广泛应用于生物医药和光催化等领域，以菱铁矿(主要成分为，含少量、、、等杂质)为原料制备高纯纳米氧化铁的一种工艺流程如下： 已知：“除锰”后的滤渣中含少量、杂质；。 回答下列问题： （1）Fe在元素周期表中的位于___________周期___________族。 （2）“滤渣1”的主要成分为和___________(填化学式)。 （3）已知硫酸亚铁的溶解度随着温度的下降快速减小，“除锰”过程中将溶液浓缩后的操作是___________、___________、洗涤、干燥。 （4）在“沉镁”过程中，为了使沉淀完全，的浓度应大于___________。 （5）“沉铁”过程中可得到，相应的离子方程式为___________。 （6）实验室“焙烧”时所需的硅酸盐材质的仪器有泥三角、___________、___________。 16. 苯胺()广泛应用于染料、纺织、药物等领域。实验室可通过硝基苯()与铁粉反应制备苯胺，反应原理如下(反应条件略)： 4 有关物质的相关信息如下： 物质 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 密度 相关性质 硝基苯 123 5.7 210.8 1.21 黄色油状液体，难溶于水，易溶于乙醚 苯胺 93 -6.3 184.4 1.06 无色油状液体，微溶于水，易溶于乙醚；可与盐酸反应生成可溶性盐 乙醚 74 -116.3 34.5 0.71 无色液体，难溶于水 实验步骤： ⅰ.取铁屑和蒸馏水于圆底烧瓶中，再加入乙酸，在回流装置下用小火缓缓煮沸。ⅱ.将混合液冷却至室温，搅拌，分批加入(约为)硝基苯，缓慢加热回流；待反应完全后，冷却至室温，向混合液中加入碳酸钠至碱性。 ⅲ.利用水蒸气对ⅱ中混合液进行初步提纯，收集馏出液，装置如下。 ⅳ.在馏出液中加入固体至饱和并转移至分液漏斗，静置，分出苯胺粗产品，水层用乙醚萃取3次，并将醚层和苯胺粗产品合并，加入固体，过滤后进行蒸馏，收集180～185℃的馏分，得到较纯产品。 回答下列问题； （1）步骤ⅰ的目的是除去铁屑表面的，使之活化。写出该步骤所发生的化学方程式___________。 （2）步骤ⅱ中判断反应进行完全的操作为：取少量反应液，加入过量盐酸，振荡，___________(填实验现象)。 （3）步骤ⅲ中，仪器a的名称为___________，长导管的作用为___________。为防止发生倒吸，提纯结束时，应先___________(填“打开螺旋夹”或“熄灭酒精灯”)。 （4）步骤ⅳ中分液漏斗使用前应进行的操作为___________；“加入固体”的作用是___________。 （5）若步骤ⅳ中共收集到产品，则苯胺的产率为___________。 17. 的捕集、利用和封存技术是践行低碳发展战略的重要技术选择。甲烷化是利用的重要途径，反应如下。 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 回答下列问题： （1）反应 ___________，分析该反应在甲烷化过程中基本不发生的可能原因是___________。 （2）恒温恒容条件下，向容器中充入一定量的和发生反应Ⅰ，下列能说明反应达到平衡状态的是___________(填标号)。 A. 相同时间内，每断裂的同时形成 B. 浓度不再改变 C. 容器内气体密度不再改变 D. 之比不再改变 （3）向体积恒为的容器中充入和，发生反应Ⅰ、Ⅱ．平衡转化率和选择性(指生成所消耗的量与总消耗量的比值)随温度变化的曲线如图所示： ①选择性随温度的变化曲线是___________(填“X”或“Y”)；的平衡转化率随温度发生这种变化的主要原因是___________。 ②500℃时，反应Ⅰ的平衡常数___________(写出计算式即可)。 （4）催化甲烷化的两种反应途径的能量变化如图所示。已知*代表催化剂，代表吸附在催化剂表面，TS代表过渡态，根据图像分析，甲烷化主要发生途径___________(填“一”或“二”)。 18. 有机物K是一种重要的有机试剂，其工业合成路线如下： 已知：① ② 回答下列问题： （1）C中含氧官能团的名称是___________。 （2）下列反应中属于取代反应的是___________(填标号)。 a．A→B b．B→C c．C→D d．H→J （3）I的结构简式为___________。 （4）E→F分两步进行，写出第二步反应的化学方程式___________。 （5）有机物M的分子式与A的一种同系物相同，相对分子质量比A大14。写出一种符合下列条件的M的结构简式___________。 ①结构中含吡啶()环，其成键方式与苯环相似 ②能水解且能发生银镜反应 ③核磁共振氢谱有三组峰，峰面积比为 （6）参照上述合成路线和信息，完善以为主要原料制备的合成路线：______________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 秘密★启用前 云南省昆明市2023～2024学年高二下学期期末质量检测 化学试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目，在规定的位置贴好条形码。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Fe56 第Ⅰ卷(选择题，42分) 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 1. 化学与生产、生活息息相关，下列说法正确的是 A. 杭州亚运会场馆使用的含石墨烯的防滑涂层属于纯净物 B. 化肥和农药施用不当会给人类和环境带来危害 C. 石油的分馏和煤的干馏都是化学变化 D. 胆矾可用于游泳池水处理，其化学式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．杭州亚运会场馆使用的含石墨烯的防滑涂层含多种物质，属于混合物，A项错误； B．化肥和农药对农业的增产、增收起到重要作用，但施用不当也会对人类和环境带来危害，B项正确； C．石油的分馏是利用物质的沸点不同分离物质，没有产生新物质，属于物理变化，C项错误； D．胆矾为无水硫酸铜，CuSO4·5H2O，D项错误； 答案选B。 2. 下列说法正确的是 A. 糖类、油脂、蛋白质均属于有机高分子 B. 人体无法吸收和利用纤维素，故无需摄入 C. 乙醇、食醋可由淀粉发酵制得 D. 阿斯匹林可用于治疗胃酸过多 【答案】C 【解析】 【详解】A．糖类中的单糖和二糖，油脂不属于有机高分子，A项错误； B．人体没有水解纤维素的酶，无法吸收纤维素，但纤维素可以促进肠胃蠕动，故需要摄入，B项错误； C．淀粉水解生成葡萄糖，葡萄糖在酶的作用下转化为乙醇和二氧化碳，乙醇氧化生成乙醛，乙醛氧化生成乙酸，C项正确； D．阿斯匹林是解热镇痛药，不能治疗胃酸过多，D项错误； 答案选C 3. 利用下列装置能完成相应实验的是 A. 装置甲：制备氯气 B. 装置乙：收集NO C. 装置丙：干燥氨气 D. 装置丁：除去气体中的 【答案】A 【解析】 【详解】A．高锰酸钾氧化浓盐酸生成氯气，图中固液不加热装置可制备氯气，A项正确； B．NO与氧气反应，不能选用排空气法收集，B项错误； C．五氧化二磷与潮湿的氨气反应，应选用碱石灰干燥氨气，C项错误； D．二氧化硫、氯化氢均与饱和碳酸钠溶液反应，将原物质除去，不能除杂，D项错误； 答案选A。 4. 某有机物是一种重要的药物合成中间体，结构简式如图。下列有关该中间体的说法正确的是 A. 能使酚酞溶液变红 B. 一个分子中含有4个手性碳原子 C. 所有的碳原子均处于同一平面上 D. 不能发生取代反应和氧化反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．该有机物分子中含有羧基，显酸性，不能使酚酞变红色，故A项错误； B．一个该有机物分子中含有4个手性碳原子，如图所示，故B项正确； C．该有机物分子中存在3个碳原子与同一饱和碳原子相连结构，根据甲烷的结构特点可知，不可能所有碳原子都共面，故C项错误； D．该有机物分子中含有碳碳双键可以发生氧化反应，含有羧基可以发生酯化反应，即取代反应，故D项错误； 故本题选B。 5. 海洋的综合利用具有广阔的前景。海水的部分利用如下图所示。为阿伏加德罗常数，下列说法错误的是 A. 通过电渗析法可实现海水淡化 B. 工业上可利用食盐制备碳酸钠 C. 工业上利用氢气还原镁盐制备镁单质 D. 用浓溶液吸收生成和Br-，当生成时转移电子数为 【答案】C 【解析】 【详解】A．通过电渗析法可以实现海水的淡化，原理是：海水流经电渗器时，在外加直流电场的作用下，利用离子交换膜，海水中的阴、阳离子分别向阳极、阴极移动，达到淡化海水的目的，A项正确； B．工业上可将氨气、二氧化碳通入氯化钠饱和溶液中，先制得碳酸氢钠，后经加热分解制得碳酸钠，B项正确； C．Mg的还原性强于氢气，所以不能利用氢气还原镁盐制备镁单质，通常用电解熔融状态氯化镁制取镁单质，C项错误； D．用浓溶液吸收生成和Br-，离子方程式为,故生成时转移电子数为，D项正确； 答案选C。 6. 下列离子方程式错误的是。 A. 光导纤维遇强碱溶液发生“断路”： B. 实验室除去乙炔中混有的： C. 加入溶液除去锅炉水垢中的： D. 用酸性高锰酸钾溶液吸收NO： 【答案】D 【解析】 【详解】A．光导纤维成分为二氧化硅，二氧化硅为酸性氧化物，与强碱溶液发生反应“断路”，离子方程式为，A项正确； B．实验室通过硫酸铜溶液除去乙炔中的硫化氢气体，离子方程式为，B项正确； C．用碳酸钠溶液除去锅炉水垢中的硫酸钙将硫酸钙转化为更难溶的碳酸钙，离子方程式为，C项正确； D．用酸性高锰酸钾溶液吸收NO，离子方程式为，D项错误； 答案选D。 7. 一种新型碳氮钌基纳米催化剂催化氨硼烷水解释氢的可能机理如图所示。下列说法错误的是 A. 反应过程中涉及极性键的断裂和非极性键的形成 B. 氨硼烷中N、B原子均满足最外层8电子稳定结构 C. 用代替作反应物，有生成 D. 氨硼烷完全水解的化学方程式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应过程中涉及极性键O-H键的断裂和非极性键H-H键的形成，故A正确； B．氨硼烷中N、B原子形成配位键，均满足最外层8电子稳定结构，故B正确； C．用代替作反应物，有HD生成，故C错误； D．根据图示，氨硼烷完全水解的化学方程式为，故D正确； 选C。 8. W、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y、Z位于同一周期且互不相邻，Q是地壳中含量最多的金属元素，上述元素组成的一种化合物的结构如图所示。下列说法正确地是 A. W与Z可形成结构式为W-Z-Z-W的化合物 B. 原子半径大小：W<X<Y<Z C. Z的氢化物的沸点一定高于Y的氢化物 D. Y、Q的最高价氧化物对应水化物之间可以发生反应 【答案】A 【解析】 【分析】W、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，Q是地壳中含量最多的金属元素，Q是Al元素；X、Y、Z位于同一周期且互不相邻，X、Y、Z位于第二周期，X能形成+1价阳离子，X是Li元素；Z形成2个共价键，Z是O元素；Y形成4个共价键，Y是C元素；W能形成1个共价键，则W是H元素； 【详解】A．H与O可形成H2O2，结构式为H-O-O-H，故A正确； B．电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，原子半径大小：H<O<C<Li，故B错误； C．C可以形成固态氢化物，所以O的氢化物的沸点不一定高于C的氢化物，故C错误； D．碳酸是弱酸、氢氧化铝和碳酸不反应，故D错误； 选A。 9. 利用下列装置(可添加加热装置)及试剂，可以实现转化的是选项 选项 转化 试剂a 试剂b 试剂c 装置 A 浓硫酸 Cu 溶液 B 稀硝酸 Ag C 浓氨水 溶液 D 稀盐酸 石灰石 溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．加热时铜与浓硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫氧化硫化钠生成硫单质，可实现转化，A项正确； B．银与稀硝酸反应生成NO，NO与氢氧化钠溶液不反应，不能实现生成氮气的转化，B项错误； C．浓氨水与氧化钙混合可制备氨气，氨气与氯化铝溶液反应生成氢氧化铝沉淀，不能实现的转化，C项错误； D．稀盐酸与石灰石反应生成二氧化碳，二氧化碳与氯化钙不反应，不能实现的转化，D项错误； 答案选A。 10. 血红素是人体内重要的物质，结构如图所示。下列说法正确的是 A. 第一电离能：C<N<O B. 基态氮原子价层电子的轨道表示式为： C 基态碳原子核外电子运动状态有6种 D. 基态氧原子最高能级的电子云轮廓图为球形 【答案】C 【解析】 【详解】A．已知同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势，ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常，故第一电离能：C< O < N，A错误； B．已知N为7号元素，则基态氮原子价层电子的电子排布式为：2s22p3，根据洪特规则可知，其价电子的轨道表示式为：，B错误； C．根据泡利不相容原理可知，碳6号元素，故基态碳原子核外电子运动状态有6种，C正确； D．已知O为8号元素，则基态氧原子的价层电子排布式为：2s22p4，故最高能级为2p能级，故电子云轮廓图为纺锤体或哑铃形，D错误； 故答案为：C。 11. 下列实验现象、结论均正确的是 选项 实验现象 结论 A 加热溶液的过程中，用pH传感器测得溶液pH减小 温度升高，水解平衡逆向移动 B 向溶液中先滴加几滴的溶液，产生白色沉淀，再滴加几滴0.1mol/LFeCl3溶液，白色沉淀变为红褐色 C 向溶液中通入过量氯气，溶液变为棕黄色，再滴加几滴淀粉-KI溶液，溶液变蓝 氧化性： D 向各为的苯和甲苯中分别加入几滴酸性高锰酸钾溶液，只有甲苯使酸性高锰酸钾溶液褪色 苯环使甲基活化 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．加热促进水的电离，也促进亚硫酸根离子的水解，由实验操作和现象，不能证明温度升高，亚硫酸钠水解平衡逆移，A项错误； B．氢氧化钠溶液过量，分别与硫酸镁、氯化铁反应生成沉淀，不发沉淀转化，不能证明，B项错误； C．过量氯气可分别氧化溴化钠、碘化钾，由实验操作和现象，不能比较溴单质、碘单质的氧化性强弱，C项错误； D．苯与酸性高锰酸钾溶液不反应，甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成苯甲酸，则苯环使甲基活化，D项正确； 答案选D。 12. 一定条件下，将和通入体积恒为的密闭容器内，反应生成和物质X，测得容器内部分物质的物质的量随时间变化关系如图所示，下列说法正确的是 A. 物质X为NO B. 反应进行到时，v(正)>v(逆) C. 内，的平均反应速率为 D. 达平衡时，向容器中充入一定量的，的平衡转化率将减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．4min时反应达到平衡状态，，则反应为，即X为N2，A项错误； B．反应进行到8min时仍处于平衡状态，，B项错误； C．0~4min内，NH3的平均反应速率，C项错误； D．达到平衡时，向容器中充入一定量的H2O(g)，c(H2O)增大，平衡逆向移动，NH3的平衡转化率将减小，D项正确； 答案选D。 13. 是一种很有前景的钠离子电池正极材料。研究人员利用如下装置电解水、碳酸酯两相电解液，并通过反应器将嵌入到合成。下列说法正确的是 A. 铁电极与电源正极相连 B. 离子交换膜为阴离子交换膜 C. 阳极区采用水相，阴极区采用碳酸酯相 D. 反应器中发生反应的离子方程式为： 【答案】D 【解析】 【详解】A．铁电极发生还原反应 ，Fe为阴极，与电源负极相连，故A错误； B．根据图示，阳极生成的钠离子通过离子交换膜进入阴极区，所以离子交换膜为阳离子交换膜，故B错误； C．钠是阳极，钠能与水反应，所以阳极区采用碳酸酯相，阴极区采用水相，故C错误； D．反应器中FePO4把氧化为，自身被还原为，发生反应的离子方程式为：，故D正确； 选D。 14. 缓冲溶液是指加入少量酸或碱时，pH基本不变的溶液，其缓冲能力大小可用缓冲容量β来描述。β越大，等体积溶液的缓冲能力越强。25℃时，由和组成的缓冲溶液中，，其缓冲容量β与溶液pH的关系如图。已知25℃时，，下列说法正确的是 A. 该缓冲溶液中， B. X点所对应的溶液中存在： C. 向X点所对应的溶液中通入少量气体，水的电离程度减小 D. 当溶液中与之和增大时，缓冲溶液的β变小 【答案】B 【解析】 【详解】A．该溶液中存在电荷守恒：，已知，则，A错误； B ．X点时c(H+)=10-9.25mol/L，25℃时，c(OH-)==10-4.75mol/L，根据，此时所对应的溶液中存在：，B正确； C．向X点所对应的溶液中通入少量气体，少量一水合氨与HCl反应生成氯化铵，铵根离子浓度增大，水解程度增大，则水的电离程度增大，C错误； D．当溶液中与之和增大时，溶液的缓冲能力增强，缓冲溶液的β变大，D错误； 故选B。 第Ⅱ卷(非选择题，58分) 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 高纯纳米氧化铁广泛应用于生物医药和光催化等领域，以菱铁矿(主要成分为，含少量、、、等杂质)为原料制备高纯纳米氧化铁的一种工艺流程如下： 已知：“除锰”后的滤渣中含少量、杂质；。 回答下列问题： （1）Fe在元素周期表中的位于___________周期___________族。 （2）“滤渣1”的主要成分为和___________(填化学式)。 （3）已知硫酸亚铁的溶解度随着温度的下降快速减小，“除锰”过程中将溶液浓缩后的操作是___________、___________、洗涤、干燥。 （4）在“沉镁”过程中，为了使沉淀完全，的浓度应大于___________。 （5）“沉铁”过程中可得到，相应的离子方程式为___________。 （6）实验室“焙烧”时所需的硅酸盐材质的仪器有泥三角、___________、___________。 【答案】（1） ①. 四 ②. Ⅷ （2） （3） ①. 冷却结晶 ②. 过滤 （4） （5） （6） ①. 坩埚 ②. 酒精灯 【解析】 【分析】菱铁矿主要成分为，含少量、、、等杂质。菱铁矿用稀硫酸溶解，反应生成硫酸亚铁、硫酸钙、硫酸镁、硫酸锰，和稀硫酸不反应，硫酸钙微溶于水，过滤，滤渣1为、；滤液蒸发浓缩、冷却结晶析出硫酸亚铁和少量、杂质，过滤，滤渣加水溶解，加入NH4F生成MgF2、CaF2沉淀除钙镁，过滤，滤渣2是MgF2、CaF2，滤液加双氧水把硫酸亚铁氧化为硫酸铁，加氨水生成FeOOH等沉淀，过滤、洗涤、焙烧得纯纳米氧化铁。 【小问1详解】 Fe是26号元素，在元素周期表中的位于第四周期Ⅷ族。 【小问2详解】 和稀硫酸不反应，“滤渣1”的主要成分为和。 【小问3详解】 硫酸亚铁的溶解度随着温度的下降快速减小，为析出硫酸亚铁晶体，“除锰”过程中将溶液浓缩后的操作是冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 【小问4详解】 ，在“沉镁”过程中，为了使沉淀完全，的浓度应大于。 【小问5详解】 “沉铁”过程中硫酸亚铁和双氧水、氨水反应得到和硫酸铵，相应的离子方程式为。 【小问6详解】 实验室“焙烧”的装置图为，所需的硅酸盐材质的仪器有泥三角、坩埚、酒精灯。 16. 苯胺()广泛应用于染料、纺织、药物等领域。实验室可通过硝基苯()与铁粉反应制备苯胺，反应原理如下(反应条件略)： 4 有关物质的相关信息如下： 物质 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 密度 相关性质 硝基苯 123 5.7 210.8 1.21 黄色油状液体，难溶于水，易溶于乙醚 苯胺 93 -6.3 184.4 1.06 无色油状液体，微溶于水，易溶于乙醚；可与盐酸反应生成可溶性盐 乙醚 74 -116.3 34.5 0.71 无色液体，难溶于水 实验步骤： ⅰ.取铁屑和蒸馏水于圆底烧瓶中，再加入乙酸，在回流装置下用小火缓缓煮沸。ⅱ.将混合液冷却至室温，搅拌，分批加入(约为)硝基苯，缓慢加热回流；待反应完全后，冷却至室温，向混合液中加入碳酸钠至碱性。 ⅲ.利用水蒸气对ⅱ中混合液进行初步提纯，收集馏出液，装置如下。 ⅳ.在馏出液中加入固体至饱和并转移至分液漏斗，静置，分出苯胺粗产品，水层用乙醚萃取3次，并将醚层和苯胺粗产品合并，加入固体，过滤后进行蒸馏，收集180～185℃的馏分，得到较纯产品。 回答下列问题； （1）步骤ⅰ的目的是除去铁屑表面的，使之活化。写出该步骤所发生的化学方程式___________。 （2）步骤ⅱ中判断反应进行完全的操作为：取少量反应液，加入过量盐酸，振荡，___________(填实验现象)。 （3）步骤ⅲ中，仪器a的名称为___________，长导管的作用为___________。为防止发生倒吸，提纯结束时，应先___________(填“打开螺旋夹”或“熄灭酒精灯”)。 （4）步骤ⅳ中分液漏斗使用前应进行的操作为___________；“加入固体”的作用是___________。 （5）若步骤ⅳ中共收集到产品，则苯胺的产率为___________。 【答案】（1） （2）液体不分层 （3） ①. 直形冷凝管 ②. 平衡气压 ③. 打开螺旋夹 （4） ①. 检查是否漏水 ②. 干燥 （5）80％ 【解析】 【分析】第一部分装置圆底烧瓶中硝基苯和铁发生反应得到苯胺，第二部分装置将得到的苯胺与硝基苯等从原料中分离出来，利用沸点的差异，首先采用蒸馏，得到硝基苯和苯胺的混合物，最后利用蒸馏的方法得到苯胺，据此分析答题。 【小问1详解】 步骤ⅰ的目的是除去铁屑表面的氧化铁，故氧化铁与乙酸反应的化学方程式为； 【小问2详解】 已知可与盐酸反应生成可溶性盐，硝基苯和乙醚均难溶于水，故取少量反应液，加入过量盐酸，振荡，液体不分层，说明反应进行完全； 【小问3详解】 仪器a的作用是冷凝，故仪器a名称为直形冷凝管；长导管可连通装置和外界空气，故起到平衡气压的作用；为防止发生倒吸，提纯结束时，应先打开螺旋夹，平衡气压，再熄灭酒精灯； 【小问4详解】 分液漏斗使用前应先查漏；加入固体氢氧化钠的目的是为了吸收醚层和苯胺粗产品中的水； 【小问5详解】 根据化学方程式，铁过量，故，理论上生成苯胺的质量为0.05mol×93g/mol=4.65g，则苯胺的产率为。 17. 的捕集、利用和封存技术是践行低碳发展战略的重要技术选择。甲烷化是利用的重要途径，反应如下。 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 回答下列问题： （1）反应 ___________，分析该反应在甲烷化过程中基本不发生的可能原因是___________。 （2）恒温恒容条件下，向容器中充入一定量的和发生反应Ⅰ，下列能说明反应达到平衡状态的是___________(填标号)。 A. 相同时间内，每断裂的同时形成 B. 浓度不再改变 C. 容器内气体密度不再改变 D. 之比不再改变 （3）向体积恒为的容器中充入和，发生反应Ⅰ、Ⅱ．平衡转化率和选择性(指生成所消耗的量与总消耗量的比值)随温度变化的曲线如图所示： ①选择性随温度的变化曲线是___________(填“X”或“Y”)；的平衡转化率随温度发生这种变化的主要原因是___________。 ②500℃时，反应Ⅰ的平衡常数___________(写出计算式即可)。 （4）催化甲烷化的两种反应途径的能量变化如图所示。已知*代表催化剂，代表吸附在催化剂表面，TS代表过渡态，根据图像分析，甲烷化主要发生途径___________(填“一”或“二”)。 【答案】（1） ①. +247kJ/mol ②. 主反应适宜条件为低温、高压条件，该反应为吸热、熵增反应，在该条件下基本不发生(合理均可) （2）BD （3） ①. Y ②. 反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ吸热反应，随温度升高，反应Ⅱ变为主反应 ③. （4）一 【解析】 【小问1详解】 反应Ⅰ： ，反应Ⅱ： ，由盖斯定律可知，-Ⅰ+2×Ⅱ可得反应 +247kJ/mol，反应分析该反应在甲烷化过程中基本不发生的可能原因是主反应适宜条件为低温、高压条件，该反应为吸热、熵增的反应，在该条件下基本不发生(合理均可)。故答案为：+247kJ/mol；主反应适宜条件为低温、高压条件，该反应为吸热、熵增的反应，在该条件下基本不发生(合理均可)； 【小问2详解】 A. 相同时间内，每断裂的同时形成，均表达的正速率，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，故A不选； B. 浓度不再改变，说明组分的浓度保持不变，能说明反应达到平衡状态，故B选； C. 恒温恒容条件下，该反应过程中气体总质量和总体积都不变，气体的密度是定值，当气体密度不再变化时，不能说明反应达到平衡，故C不选； D. 之比不再改变，说明两物质的物质的量之比不变，组成固定，能说明反应达到平衡状态，故D选； 故答案为：BD； 【小问3详解】 ①选择性随温度的变化曲线是Y；的平衡转化率随温度发生这种变化的主要原因是反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ吸热反应，随温度升高，反应Ⅱ变为主反应。故答案为：Y；反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ吸热反应，随温度升高，反应Ⅱ变为主反应； ②500℃时，反应Ⅰ，反应Ⅱ，平衡时CO2为1mol-0.6mol×0.85-0.6mol×0.15=0.4mol，H2为4mol-0.6mol×4×0.85-0.6mol×0.15=1.87mol，CH4为0.6mol×0.85=0.51mol，H2O为1.2mol×0.85+0.6mol×0.15=1.11mol，CO为0.6mol×0.15=0.09mol，的平衡常数。故答案为：； 【小问4详解】 根据图像分析，途径二由H2CO3到Ts4-1的活化能太大，反应速率慢，甲烷化主要发生途径一。故答案为：一。 18. 有机物K是一种重要的有机试剂，其工业合成路线如下： 已知：① ② 回答下列问题： （1）C中含氧官能团的名称是___________。 （2）下列反应中属于取代反应的是___________(填标号)。 a．A→B b．B→C c．C→D d．H→J （3）I的结构简式为___________。 （4）E→F分两步进行，写出第二步反应的化学方程式___________。 （5）有机物M的分子式与A的一种同系物相同，相对分子质量比A大14。写出一种符合下列条件的M的结构简式___________。 ①结构中含吡啶()环，其成键方式与苯环相似 ②能水解且能发生银镜反应 ③核磁共振氢谱有三组峰，峰面积比为 （6）参照上述合成路线和信息，完善以为主要原料制备的合成路线：______________________。 【答案】（1）羧基、硝基 （2）ad （3） （4）+NH3·H2O→+2H2O （5）或 （6） ①. ②. 【解析】 【分析】由流程可知，A和氯气发生取得反应在甲基对位引入氯原子得到B（），B被酸性高锰酸钾氧化为C（），C发生还原反应得到D，D发生取代反应得到E，E发生已知①的反应得到F，F发生已知反应②原理后然后和氨水反应生成G（），G中-CONH2转化为-CN得到H，H和I发生取代反应反应生成J，J转化为K，故I的结构为，据此分析回答问题。 【小问1详解】 的含氧官能团为羧基、硝基； 【小问2详解】 根据分析反应中属于取代反应的是A→B、H→J，故答案选ad； 【小问3详解】 由分析可知I的结构简式为； 【小问4详解】 由流程结合分析可知，E发生已知反应①原理引入-SO3H得到，然后和氨水反应生成F，故E生成F的第二步反应的方程式为： +NH3·H2O→+2H2O； 【小问5详解】 有机物M的分子式与A的一种同系物相同，相对分子质量比A大14，则M比A多1个-CH2-，故M的分子式为C8H9NO2，满足①结构中含吡啶()环，②能水解且能发生银镜反应，结构中含有甲酸某酯基，③核磁共振氢谱有三组峰，峰面积比为6:2:1，符合要求的M的结构简式为或； 【小问6详解】 参照上述合成路线和信息可知，。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $