精品解析：湖南省Flawless新高考联盟2024-2025学年高三上学期联考（二）化学试题

2024年Flawless线上联考(二) 化学试题 注意事项： 1.本卷共8页，2大题，18小题，满分100分，考试时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等写在答题卡和试卷指定位置。 3.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，请用0.5毫米黑色墨水签字笔将答案写在答题卡上，切勿超出答题区域。写在本试卷上无效。 4.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 U-238 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题所给的四个选项中，只有一个正确选项。 1. 化学与生产生活密切相关。下列说法错误的是 A. 石油生产中对石油进行分馏为物理变化，而对煤在空气中进行干馏为化学变化 B. 天然气的主要成分为甲烷 C. 太阳能电池板材料的主要成分为硅单质Si D. 五氧化二磷可用作食品干燥剂 2. 下列化学用语或表述错误的是 A. 的晶体类型：分子晶体 B. 1个干冰(固态二氧化碳)晶胞中分子存在4种空间取向 C. 的VSEPR模型：平面三角形 D. 标准状况下，11.2L的NO中电子总数为 3. 下列实验操作或处理方法正确的是 A. 浓硫酸溅到皮肤上直接用沾有3~5%溶液的湿抹布擦拭 B. 温度计中水银洒落地面用硫粉覆盖后再做进一步无害化处理 C. 将金属Li保存在煤油中 D. 进行有机实验时不慎将苯酚溅在皮肤上，应立即用65℃的水清洗 4. 下列有关化学概念或性质判断正确的是 A. 不锈钢是最常见的一种合金钢，它的主要元素是铬和镍 B. 用新制氢氧化铜(可加热)可鉴定乙醇、乙醛、乙酸、苯、溴苯和葡萄糖溶液 C. 卤代烃经氢氧化钠溶液共热，滴加溶液后根据沉淀颜色可判定卤原子的种类 D. 纤维素乙酸酯易燃烧，是生产炸药的重要原料 5. 如图为氨基酸的结构通式，由n个氨基酸经过脱水缩合形成的物质为n肽。下列说法正确的是 A. 氨基酸一定是手性分子 B. 氨基酸是有机物，所以易溶于乙醚 C. 氨基酸在一定条件下既能和酸发生反应，也能和碱发生反应 D. 甘氨酸、甲硫氨酸与谷氨酸之间发生脱水缩合形成三肽，最多会有18种三肽产生(不考虑环肽) 6. 下列方程式书写正确的是 A. 甲醛与足量新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式： B. FeO溶于浓硝酸的离子方程式： C. 含3mol的溶液与4mol发生反应，反应的离子方程式为： D. 等物质的量浓度的溶液与溶液以的体积混合，发生的离子方程式： 7. 对于下列各选项的稀溶液，分别将前者逐滴滴入后者与后者逐滴滴入前者，现象一致的是 A. 溶液与稀盐酸 B. 溶液与氨水 C. 溶液与稀盐酸 D. 溶液与氢氧化钠溶液 8. 实验室中利用如图装置验证铁与水蒸气反应。 为验证生成的固体产物为四氧化三铁，三位同学设计了如下实验： 甲：将固体产物用硫酸溶解并分成两份，一份加入硫氰酸钾溶液，另一份加入铁氰酸钾溶液，观察到第一份变红，第二份变蓝，说明有四氧化三铁。 乙：用磁铁靠近固体产物，若有固体被吸附，则说明有四氧化三铁。 丙：将固体产物加入某有机溶剂中，取浮于表面的固体，接下来步骤和甲相同。 下列说法不正确的是 A. 甲同学方案不可行，因为没有排除残留铁粉的影响 B. 乙同学方案不可行，因为固体中可能有其它有磁性的物质 C. 丙同学使用的有机溶剂的密度应大于铁，小于四氧化三铁 D. 若要准确验证，应取丙同学得到的固体进行晶体衍射实验 9. 某团队合成一种盐，其阴离子由短周期主族元素X、Y、Z、R组成。X、Y、Z、R的原子序数依次增大，R的氧化物是大气污染物之一，X、Y、Z同周期，Y、R同主族，且Y的一种稳定单质为无色无味气体，X、Y、Z的原子序数之和为23。下列有关叙述不正确的是 A. 电负性 B. 氢化物的稳定性： C. 的键角和的键角不相等 D. X的单质可能是共价晶体 10. 下图是一种正在投入生产的大型蓄电系统的工作示意图： 左右两侧为电解质储罐，中间为电池，电解质通过泵不断在储罐和电池之间循环。电池中的左右两侧为电极，中间为离子选择性膜，在电池放电和充电时该膜可允许钠离子通过。放电前被膜隔开的电解质为和，放电后分别变为和NaBr。则下列说法正确的是 A. 放电过程中向的转化发生在电池左侧 B. 充电过程中通过膜从右向左流动 C. 放电过程中右侧储罐内的溶液质量增加 D. 充电过程中两侧电解液质量总和不变 11. 一种以为原料制备海绵钛的流程如下图所示，下列说法错误的是 A. 流程中有可以循环利用的物质 B. 工业上通过与焦炭和氯气共热制备 C. 冷凝物中有四种成分 D. 物质X是氯气 12. 如图所示为一种U-H化合物的立方晶胞，晶胞边长为a pm。其中大球代表U原子，小球代表H原子，所有H原子化学环境相同，其中一个H原子的坐标为，下列说法正确的是 A. 该晶体的化学式为 B. 该晶体中U的配位数为12 C. 有一个H原子的坐标为 D. 该晶体的理论密度为 13. 常温下和的两种溶液中，酸的电离度和pH的关系如图所示(对于酸HA，电离度定义为电离平衡时)，下列说法正确的是(参考数据：) A. a表示电离度与pH的关系 B. 的电离平衡常数为 C. 点对应的溶液中有 D. 等体积，浓度均为的上述两种酸混合后pH约为1.9 14. 在一定温度下，将足量的加入密闭的恒容容器中。起初容器内充满氦气，一段时间后分解达到平衡，发生的反应如下： 反应： 反应： 已知两个反应的焓变均为正值，且反应的平衡常数远大于反应的平衡常数，则下列说法错误的是 A. 反应过程中 B. 反应达到平衡后 C. 反应达到平衡后 D. 若适当升高温度，反应重新达到平衡后和会变大 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 研究小组使用肉桂酸、镍铝合金和氢氧化钠进行氢化肉桂酸的合成。 ．制备催化剂 在100mL烧杯中，加入1.2g镍铝合金和15mL蒸馏水，开动搅拌器进行搅拌，将2g氢氧化钠分批缓慢加入烧杯中。加完后搅拌10min并且在70摄氏度水浴下继续反应30min。倾倒出上层清液后用蒸馏水洗涤至接近中性，然后再用无水乙醇分3次洗涤。最后将制备好的催化剂倒入瓶中，加入少量乙醇覆盖。根据上述实验过程，完成下列问题。 （1）本实验会产生大量氢气，因此要注意防火。下列4个GHS标准符号中与之对应的是___________。 A. B. C. D. （2）写出本反应的方程式(已知Ni未发生反应)___________，本方法制备催化剂的优点是___________。 （3）解释为何使用“蒸馏水”而不是“自来水”进行第一次洗涤。___________ ．氢化肉桂酸的制备 按照下左图搭建装置，并且检查装置气密性，气密性确认良好后进行以下步骤。 ①排出装置内的空气：将储气瓶中充满水，关闭活塞1，打开活塞2，将三通阀1调整至状态B(三通阀的各个状态如下右图所示)，将三通阀2调整至状态A．当内部气压稳定后，将三通阀2调整至状态_____1______，并且开始充氢气，随后将三通阀1调整至状态A。 ②关闭活塞2，降低平衡瓶位置。打开活塞1，边充气边降低储气瓶的水位，待气体充到一定体积后，关上充气阀，将三通阀1调整至状态_____2______。 ③打开活塞2，开动搅拌器，进行氢化反应。 ④通过抽滤将催化剂去除，注意不要抽的太干，取出滤液，用常压蒸馏蒸出乙醇，剩余的溶液趁热倒在培养皿上，冷却后得到蜡片状产品。 （4）已知纯氢化肉桂酸的熔点为48.6摄氏度，则对于蜡片状产品的熔点所在的区间，正确的是___________。 A. 26~28℃ B. 36~38℃ C. 46~48℃ D. 56~58℃ （5）上述操作过程中横线1处应为___________，横线2处应为___________。(均选填三通阀状态对应的字母) （6）为了给本实验计算产率，研究小组提出了两种不同的方法，根据你所学的知识，判断其中最合适的一种___________，并且解释为何另一种方法无法得到正确的产率。___________ A．根据消耗氢气的物质的量计算产率 B．根据得到产品的质量及其纯度计算产率 16. 托品酮(K)是合成某种药物的前体，最早由德国有机化学家里夏德·威尔施泰特于1901年合成。威尔施泰特以环庚酮作为起始原料，经过15步合成了托品酮。尽管路线中每一步的产率均较高，但由于步骤较多，使总产率大大降低，只有0.75%。合成路线如下(部分反应已略去)： 1917年，罗伯特·鲁滨逊利用曼尼希反应，仅以结构简单的丁二醛、甲胺和3-氧代戊二酸为原料，仅通过一锅反应就以17%的产率合成了托品酮，经改进后甚至可以超过90%。合成路线如下： 根据以上合成路线，回答下列问题： （1）P的分子式为___________，P中所含含氧官能团名称为___________。 （2）G中含有C-C键等___________种化学键，I→J的反应类型为___________。 （3）R含有苯环，分子式比Q少2个H原子，且R中只有一个酚羟基，则R共有___________种可能的结构，写出其中满足核磁共振氢谱峰面积比为的结构简式___________(两种即可)。 （4）完成下列合成路线。 ①以为原料，使用题干中出现的试剂和溶剂设计路线合成。___________ ②补全原料：。___________ 17. 我国科学家研究和开发的锰氧化物分子筛(@MS)材料，可大大提升分子筛对含酚废水的处理能力。工业上可由二氧化锰粉末与硫化锰矿(含Fe，Al，Mg，Ni，Zn，Si等元素的硫化物或氧化物以及C和少量有机物)和4A级分子筛为原料制备该材料。 ．高纯制备 注：滤渣1中无。 附：①一些相关物质的 物质 MnS NiS ZnS ②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH 金属离子 开始沉淀 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完全 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9 （1）将MnS矿与粉进行“联合焙烧”的目的有___________(答出1点即可)；为了提高焙烧效率可采取的措施有___________(答出2点即可)，“尾气”中所含气体中除外还有___________。 （2）“酸浸”时所得“滤渣1”的主要成分为___________；“除杂1”中“滤渣3”的主要成分为___________。 （3）除杂2的目的是生成，从而除去。请通过计算解释选用可行的原因。___________ （4）沉锰过程中选用X为氨水和碳酸氢钠的混合溶液，请写出该过程的离子方程式___________。 ．@MS材料的制备 （5）将一定量的溶于蒸馏水中，加入预处理的分子筛和NaClO溶液，再加入和NaOH调节溶液pH为7.2，在室温下搅拌2h，反应结束后经过滤洗涤干燥得@MS材料。若发生反应的与NaClO物质的量之比为，则@MS中Mn的化合价为___________。 ．流程评价 （6）有同学认为此流程不适宜大规模工业生产，请从物质利用角度谈谈你的看法。___________ 18. 糖类加热后颜色会逐渐变深，由浅黄色变为红棕色，最终变成黑褐色。这一过程发生了诸多化学反应，生成的带有颜色的混合物即为焦糖，呈色物质即为焦糖色素，它不具甜味，分子量大时反而会呈现苦味。生成焦糖的过程中发生的所有反应的总和称之为焦糖化反应。过程中发生的呈色反应可归结如下(以六碳糖为例)： ．焦糖化反应的化学平衡 为深入探究焦糖化反应平衡体系，现将焦糖化反应简化如下：仅考虑生成符合通式的焦糖色素的反应，且焦糖色素间、焦糖色素与未反应的单糖间也可脱水缩合生成符合通式的更大分子的焦糖色素。在上述条件下加热干燥单糖，平衡时体系中除水外各物种分布系数(某物种分子数与糖类总分子数的比值)随温度的变化曲线如下图。 （1）若初始有单糖0.1mol，且温度达到182℃时生成水0.18mol，则正确的是___________。 A．焦糖色素总物质的量最大时，单糖未完全消耗 B．焦糖色素总物质的量最大时，温度高于单糖恰好完全消耗时的温度 C．焦糖色素总物质的量最大时，焦糖色素分子中结构单元数目达到最大 D．任意温度下生成的水一定少于0.2mol E．存在某一温度使 （2）在(1)的条件下，182℃时，焦糖色素中，m的平均值为___________。 ．焦糖化反应的副产物 焦糖具有其独特的焦香味，其主要来源于焦糖化反应的副产物，例如坚果味的5-甲基-2-乙酰基呋喃()，黄油味的5-羟甲基糠醛()和水果味的乙酸乙酯等。 （3）2，5-呋喃二甲酸也是糖类加热后生成的风味物之一，其碳原子的杂化方式为___________。 （4）烹饪过程中为更多地产生风味物质，需控制好烹饪温度及酸碱度。已知焦糖化过程中体系pH(已折算为常温下，下同)随反应进程的变化如下图所示。研究证明，一定温度下含水蔗糖在或时焦糖化反应进行程度大，试根据下图和下表相关信息解释之。___________ 种类 果糖 葡萄糖 蔗糖 麦芽糖 乳糖 焦糖化最低温度/℃ 110 160 180 180 105 （5）根据上述信息和生活常识，下列说法正确的有___________。 A. 橘子等水果低温加热后口感变酸，可以用焦糖化反应解释 B. 菠萝等水果炙烤后的独特口感与香气与焦糖化反应有关 C. 高温加热糖液产生的气泡中含有等物质 D. 焦糖兑水后得到嫩汁，用以给菜肴上色。为得到好的上色效果，需把握好火候 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年Flawless线上联考(二) 化学试题 注意事项： 1.本卷共8页，2大题，18小题，满分100分，考试时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等写在答题卡和试卷指定位置。 3.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，请用0.5毫米黑色墨水签字笔将答案写在答题卡上，切勿超出答题区域。写在本试卷上无效。 4.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 U-238 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题所给的四个选项中，只有一个正确选项。 1. 化学与生产生活密切相关。下列说法错误的是 A. 石油生产中对石油进行分馏为物理变化，而对煤在空气中进行干馏为化学变化 B. 天然气的主要成分为甲烷 C. 太阳能电池板材料的主要成分为硅单质Si D. 五氧化二磷可用作食品干燥剂 【答案】D 【解析】 【详解】A．石油的分馏是利用物质的沸点不同进行分离，没有产生新物质，属于物理变化，煤的干馏是指对煤隔绝空气加强热使其分解，产生了新物质，属于化学变化，A正确； B．天然气的主要成分是甲烷，B正确； C．硅单质是良好的半导体材料，太阳能电池板材料的主要成分为硅单质，C正确； D．五氧化二磷有毒，不能作食品干燥剂，D错误； 答案选D。 2. 下列化学用语或表述错误的是 A. 的晶体类型：分子晶体 B. 1个干冰(固态二氧化碳)晶胞中分子存在4种空间取向 C. 的VSEPR模型：平面三角形 D. 标准状况下，11.2L的NO中电子总数为 【答案】A 【解析】 【详解】A．属于共价晶体，A错误； B．干冰晶胞中顶点的8个分子空间取向相同，上下面心的2个分子空间取向相同，左右面心的2个分子空间取向相同，前后面心的2个分子空间取向相同，共4种看空间取向，B正确； C．中心原子S价层电子对数：，VSEPR模型为平面三角形，C正确； D．标准状况下，11.2L的NO物质的量为0.5mol，每个NO分子中含电子数为15，则0.5molNO中含电子总数为，D正确； 答案选A。 3. 下列实验操作或处理方法正确的是 A. 浓硫酸溅到皮肤上直接用沾有3~5%溶液的湿抹布擦拭 B. 温度计中水银洒落地面用硫粉覆盖后再做进一步无害化处理 C. 将金属Li保存在煤油中 D. 进行有机实验时不慎将苯酚溅在皮肤上，应立即用65℃的水清洗 【答案】B 【解析】 【详解】A．浓硫酸溅到皮肤上，应先用干抹布擦拭，再用大量水冲洗，然后涂3~5%溶液，A错误； B．水银(汞)不溶于水，可以和硫反应，温度计摔坏导致水银散落到地面上，应立即撒上硫粉，B正确； C．金属Li的密度比煤油小，应该将金属Li保存在石蜡中，C错误； D．65℃的水会损伤皮肤，可用酒精溶液洗去，D错误； 故选B。 4. 下列有关化学概念或性质判断正确的是 A. 不锈钢是最常见的一种合金钢，它的主要元素是铬和镍 B. 用新制氢氧化铜(可加热)可鉴定乙醇、乙醛、乙酸、苯、溴苯和葡萄糖溶液 C. 卤代烃经氢氧化钠溶液共热，滴加溶液后根据沉淀颜色可判定卤原子的种类 D. 纤维素乙酸酯易燃烧，是生产炸药的重要原料 【答案】B 【解析】 【详解】A．不锈钢是最常见的一种合金钢，它的主要元素是铁，A错误； B．乙酸：一种酸，能将氢氧化铜悬浊液溶解，得蓝色溶液；乙醛：含醛基，和新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀；乙醇：与新制氢氧化铜不反应，无明显现象；葡萄糖溶液：变成绛蓝色溶液，含醛基，和新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀；苯：不反应但分层有机层在上层；溴苯：不反应但分层有机层在下层；故用新制氢氧化铜(可加热)可鉴定乙醇、乙醛、乙酸、苯、溴苯和葡萄糖溶液，B正确； C．检验卤代烃中卤素类型，需要先在氢氧化钠水溶液中加热使卤代烃发生水解生成卤素离子，然后再加入稀硝酸酸化，最后加入硝酸银溶液，通过观察沉淀颜色可判断卤代烃的类型，C错误； D．纤维素乙酸酯不易燃烧，是生产炸药的重要原料，D错误； 故选B。 5. 如图为氨基酸的结构通式，由n个氨基酸经过脱水缩合形成的物质为n肽。下列说法正确的是 A. 氨基酸一定是手性分子 B. 氨基酸是有机物，所以易溶于乙醚 C. 氨基酸在一定条件下既能和酸发生反应，也能和碱发生反应 D. 甘氨酸、甲硫氨酸与谷氨酸之间发生脱水缩合形成三肽，最多会有18种三肽产生(不考虑环肽) 【答案】C 【解析】 【详解】A．氨基酸中含有氨基和羧基，但不一定只含有一个氨基和羧基，且不一定连在同一个碳原子上，所以不一定是手性分子，A错误； B．氨基酸分子含有极性的氨基和羧基,所以易溶于水，难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，B错误； C．氨基酸含有氨基和羧基，在一定条件下既能和酸发生反应，也能和碱发生反应，C正确； D．A、B和C三种氨基酸，每种氨基酸的数量无限的情况下，可形成肽类化合物的种类：形成三肽的种类：3×3×3=27，D错误； 故选C。 6. 下列方程式书写正确的是 A. 甲醛与足量新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式： B. FeO溶于浓硝酸的离子方程式： C. 含3mol的溶液与4mol发生反应，反应的离子方程式为： D. 等物质的量浓度的溶液与溶液以的体积混合，发生的离子方程式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲醛分子中含有2个醛基，故甲醛与足量新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式为，A错误； B．氧化亚铁与浓硝酸反应应该生成硝酸铁、二氧化氮和水，B错误； C．3mol的溶液与4mol发生反应，因为还原性碘离子大于亚铁离子，故氯气先与6mol碘离子反应消耗3mol氯气，剩余的1mol氯气与亚铁离子反应消耗2mol亚铁离子，故离子方程式为，C错误； D．等物质的量浓度的溶液与溶液以的体积混合，有足够的OH-与铝离子和铵根反应，但没有多余的OH-与氢氧化铝沉淀反应，所以离子方程式为，D正确； 答案选D。 7. 对于下列各选项的稀溶液，分别将前者逐滴滴入后者与后者逐滴滴入前者，现象一致的是 A. 溶液与稀盐酸 B. 溶液与氨水 C. 溶液与稀盐酸 D. 溶液与氢氧化钠溶液 【答案】C 【解析】 【详解】A．后者逐滴滴入前者，反应生成碳酸氢钠，前者逐滴滴入后者时生成二氧化碳，A错误； B．前者逐滴滴入后者没有沉淀生成，后者逐滴滴入前者、先生成沉淀后沉淀溶解，B错误； C．前者逐滴滴入后者与后者逐滴滴入前者，均反应生成二氧化碳，C正确； D．前者逐滴滴入后者没有沉淀生成，后者逐滴滴入前者、先生成沉淀后沉淀溶解， ，D错误； 故选C。 8. 实验室中利用如图装置验证铁与水蒸气反应。 为验证生成的固体产物为四氧化三铁，三位同学设计了如下实验： 甲：将固体产物用硫酸溶解并分成两份，一份加入硫氰酸钾溶液，另一份加入铁氰酸钾溶液，观察到第一份变红，第二份变蓝，说明有四氧化三铁。 乙：用磁铁靠近固体产物，若有固体被吸附，则说明有四氧化三铁。 丙：将固体产物加入某有机溶剂中，取浮于表面的固体，接下来步骤和甲相同。 下列说法不正确的是 A. 甲同学方案不可行，因为没有排除残留铁粉的影响 B. 乙同学方案不可行，因为固体中可能有其它有磁性的物质 C. 丙同学使用的有机溶剂的密度应大于铁，小于四氧化三铁 D. 若要准确验证，应取丙同学得到的固体进行晶体衍射实验 【答案】C 【解析】 【详解】A．铁能把Fe3+还原为Fe2+，甲没有排除残留铁粉的影响，若固体产物为氧化铁和铁的混合物，也会出现相同现象，所以甲同学方案不可行，故A正确； B．铁、四氧化三铁都能被磁铁吸引，所以乙同学方案不可行，故B正确； C．丙同学取浮于表面的固体进行实验，丙同学使用的有机溶剂的密度应小于铁，大于四氧化三铁，故C错误； D．晶体X射线衍射实验可以确定内部结构，故D正确； 选C。 9. 某团队合成一种盐，其阴离子由短周期主族元素X、Y、Z、R组成。X、Y、Z、R的原子序数依次增大，R的氧化物是大气污染物之一，X、Y、Z同周期，Y、R同主族，且Y的一种稳定单质为无色无味气体，X、Y、Z的原子序数之和为23。下列有关叙述不正确的是 A. 电负性 B. 氢化物的稳定性： C. 的键角和的键角不相等 D. X的单质可能是共价晶体 【答案】B 【解析】 【分析】R的氧化物是大气污染物之一，推测R为N元素或S元素，X、Y、Z同周期，Y、R同主族，且Y的一种稳定单质为无色无味气体，则R为S元素，Y为O元素，Z为F元素，X、Y、Z的原子序数之和为23，则X为C元素。 【详解】A．同周期元素从左到右，元素电负性逐渐增大，同族元素从上到下元素电负性逐渐减小，则电负性：，A正确； B．元素非金属性越强，简单氢化物稳定性越强，则简单氢化物稳定性：，若只比较氢化物稳定性，碳元素氢化物种类众多，无法直接比较，B错误； C．为，中心原子S所含孤电子对数：，为，中心原子C所含孤电子对数：，孤电子对数目越多，排斥力越大，键角越小，所以两者键角不相等，C正确； D．X为碳元素，所形成的单质可能为金刚石，金刚石为共价晶体，D正确； 答案选B。 10. 下图是一种正在投入生产的大型蓄电系统的工作示意图： 左右两侧为电解质储罐，中间为电池，电解质通过泵不断在储罐和电池之间循环。电池中的左右两侧为电极，中间为离子选择性膜，在电池放电和充电时该膜可允许钠离子通过。放电前被膜隔开的电解质为和，放电后分别变为和NaBr。则下列说法正确的是 A. 放电过程中向的转化发生在电池左侧 B. 充电过程中通过膜从右向左流动 C. 放电过程中右侧储罐内的溶液质量增加 D. 充电过程中两侧电解液质量总和不变 【答案】D 【解析】 【分析】由电子流向，放电前，被膜隔开的电解质为Na2S2（右罐）和NaBr3（左罐），则Na2S2在负极失电子，NaBr3在正极得电子。放电时为原电池反应：负极反应为2Na2S2-2e-=2Na++Na2S4，正极反应为NaBr3+2Na++2e-=3NaBr；充电时，阴极为负极的逆反应，阳极为正极的逆反应。 【详解】A． 由电子流向，放电过程中向的转化发生在电池右侧，故A错误； B． 充电时右侧为阴极，左侧为阳极，充电过程中通过膜从左向右流动，故B错误； C． 放电过程中钠离子从右到左通过离子交换膜，放电过程中右侧储罐内的溶液质量减小，故C错误； D．根据电池充、放电的化学反应方程式为2Na2S2+NaBr3 Na2S4+3NaBr可知，两侧反应前后均为溶液，充电过程中两侧电解液质量总和不变，故D正确； 故选D。 11. 一种以为原料制备海绵钛的流程如下图所示，下列说法错误的是 A. 流程中有可以循环利用的物质 B. 工业上通过与焦炭和氯气共热制备 C. 冷凝物中有四种成分 D. 物质X是氯气 【答案】C 【解析】 【分析】四氯化钛与镁反应生成氯化镁和钛单质，电解熔融状态的氯化镁得到镁单质和氯气，故X为氯气。 【详解】A．根据流程图可知，前面消耗镁，后面生成镁，故镁可以循环使用，A正确； B．工业上可以通过二氧化钛与焦炭、氯气在共热的情况下制备四氯化钛，化学方程式为，B正确； C．冷凝物中是未反应完的四氯化钛，C错误； D．电解熔融状态氯化镁生成镁和氯气，故X为氯气，D正确； 答案选C。 12. 如图所示为一种U-H化合物的立方晶胞，晶胞边长为a pm。其中大球代表U原子，小球代表H原子，所有H原子化学环境相同，其中一个H原子的坐标为，下列说法正确的是 A. 该晶体的化学式为 B. 该晶体中U的配位数为12 C. 有一个H原子的坐标为 D. 该晶体的理论密度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．该晶体，可知，U位于顶点和体心，数目为，H位于面上，每个面有两个H原子，数目为，该晶体的化学式为，A错误； B．该晶体中顶点U原子最靠近的H原子数是3，顶点的U被8个晶胞共用，且H位于面上，被两个晶胞共用，则配位数为，B正确； C．有一个H原子的坐标为，C错误； D．晶胞中含有2个U，6个H，晶胞体积为，该晶体的理论密度为，D错误； 故选B。 13. 常温下和的两种溶液中，酸的电离度和pH的关系如图所示(对于酸HA，电离度定义为电离平衡时)，下列说法正确的是(参考数据：) A. a表示电离度与pH的关系 B. 的电离平衡常数为 C. 点对应的溶液中有 D. 等体积，浓度均为的上述两种酸混合后pH约为1.9 【答案】B 【解析】 【分析】-Cl是吸电子基团，烃基上氯原子个数越多，羧基越易电离出氢离子，相同浓度酸的酸性越强，根据氯原子个数知，酸性：CH2ClCOOH<CHCl2COOH，酸的酸性越强，其电离平衡常数越大，即Ka(CHCl2COOH) > Ka(CH2ClCOOH)，随着pH的增大，c(CH2ClCOOH)、c(CHCl2COOH)减小，、增大，当pH=0时，有坐标(0，-2)，y=lg，，假设以HA分析，根据可知，，同理可知坐标(0，-3) 时，，而由于Ka(CHCl2COOH) > Ka(CH2ClCOOH)，a表示电离度与pH的关系，b表示电离度与pH的关系，据此作答。 【详解】A．根据分析可知，a表示电离度与pH的关系，b表示电离度与pH的关系，故A错误； B．根据分析可知，a表示电离度与pH的关系，因此的电离平衡常数为，故B正确； C．点时有pH=1，说明此时溶液的pH增大，若是通过加入水实现pH增大，则有，若是通过加入了其他电解质实现pH增大，根据电荷守恒可知，还存在有其他的阳离子，关系不成立，故C错误； D．根据、，初始，若溶液中溶质只有，则，同理，，等体积，浓度均为的上述两种酸混合后，，故D错误； 故答案选B。 14. 在一定温度下，将足量的加入密闭的恒容容器中。起初容器内充满氦气，一段时间后分解达到平衡，发生的反应如下： 反应： 反应： 已知两个反应的焓变均为正值，且反应的平衡常数远大于反应的平衡常数，则下列说法错误的是 A. 反应过程中 B. 反应达到平衡后 C. 反应达到平衡后 D. 若适当升高温度，反应重新达到平衡后和会变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应过程中，反应生成的，生成的继续发生反应，，故，A正确； B．，反应的平衡常数远大于反应的平衡常数，说明反应进行的程度很小，则，所以，B正确； C．反应中，，反应中，，由选项A分析知，，则，，C错误； D．两反应都为分解反应，且均为吸热反应，若适当升高温度，平衡正向移动，反应重新达到平衡后和会变大，D正确； 故选C。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 研究小组使用肉桂酸、镍铝合金和氢氧化钠进行氢化肉桂酸的合成。 ．制备催化剂 在100mL烧杯中，加入1.2g镍铝合金和15mL蒸馏水，开动搅拌器进行搅拌，将2g氢氧化钠分批缓慢加入烧杯中。加完后搅拌10min并且在70摄氏度水浴下继续反应30min。倾倒出上层清液后用蒸馏水洗涤至接近中性，然后再用无水乙醇分3次洗涤。最后将制备好的催化剂倒入瓶中，加入少量乙醇覆盖。根据上述实验过程，完成下列问题。 （1）本实验会产生大量氢气，因此要注意防火。下列4个GHS标准符号中与之对应的是___________。 A. B. C. D. （2）写出本反应的方程式(已知Ni未发生反应)___________，本方法制备催化剂的优点是___________。 （3）解释为何使用“蒸馏水”而不是“自来水”进行第一次洗涤。___________ ．氢化肉桂酸的制备 按照下左图搭建装置，并且检查装置气密性，气密性确认良好后进行以下步骤。 ①排出装置内的空气：将储气瓶中充满水，关闭活塞1，打开活塞2，将三通阀1调整至状态B(三通阀的各个状态如下右图所示)，将三通阀2调整至状态A．当内部气压稳定后，将三通阀2调整至状态_____1______，并且开始充氢气，随后将三通阀1调整至状态A。 ②关闭活塞2，降低平衡瓶位置。打开活塞1，边充气边降低储气瓶的水位，待气体充到一定体积后，关上充气阀，将三通阀1调整至状态_____2______。 ③打开活塞2，开动搅拌器，进行氢化反应。 ④通过抽滤将催化剂去除，注意不要抽的太干，取出滤液，用常压蒸馏蒸出乙醇，剩余的溶液趁热倒在培养皿上，冷却后得到蜡片状产品。 （4）已知纯氢化肉桂酸的熔点为48.6摄氏度，则对于蜡片状产品的熔点所在的区间，正确的是___________。 A. 26~28℃ B. 36~38℃ C. 46~48℃ D. 56~58℃ （5）上述操作过程中横线1处应为___________，横线2处应为___________。(均选填三通阀状态对应的字母) （6）为了给本实验计算产率，研究小组提出了两种不同的方法，根据你所学的知识，判断其中最合适的一种___________，并且解释为何另一种方法无法得到正确的产率。___________ A．根据消耗氢气的物质的量计算产率 B．根据得到产品的质量及其纯度计算产率 【答案】（1）A （2） ①. 或 ②. 这种方法产生的催化剂比表面积更大，对氢气的吸附效果更好 （3）自来水中有钙离子、镁离子，可能导致催化剂中毒 （4）C （5） ①. C ②. D （6） ①. B ②. 因为加氢过程可能导致其他位点被还原，同样消耗了氢气但是产率降低 【解析】 【分析】本实验使用肉桂酸、镍铝合金和氢氧化钠进行氢化肉桂酸的合成，首先利用铝镍合金和氢氧化钠溶液制取四羟基合铝和镍催化剂，再用肉桂酸在镍催化作用下与氢气发生反应以制备氢化的肉桂酸。 【小问1详解】 A．A表示易燃物，氢气即为易燃物，要注意防火，A符合题意； B．B表示氧化物，B不符合题意； C．C表示爆炸物，C不符合题意； D．D代表具有腐蚀性，D不符合题意； 故选A； 【小问2详解】 铝镍合金中只有金属铝才能和氢氧化钠溶液发生反应，故发生的化学方程式为：；这种方法产生的催化剂比表面积更大，对氢气的吸附效果更好； 【小问3详解】 倾倒出上层清液后用蒸馏水洗涤至接近中性，不能用自来水，原因是：自来水中含有钙离子、镁离子，可能导致催化剂中毒； 【小问4详解】 制备的氢化肉桂酸可能含有杂质，‌导致熔点下降，故对于蜡片状产品的熔点所在的区间：46~48℃，故选C； 【小问5详解】 当内部气压稳定后，将三通阀2调整至状态C便于通入氢气；通入一定体积的氢气后，关上充气阀，将三通阀1调整至状态D，将氢气通入氢化瓶，使肉桂酸发生氢化反应； 【小问6详解】 A．根据消耗氢气的物质的量计算产率可能误差较大，因为氢气可能会还原其他位点，故不能用氢气的量进行计算，A不符合题意； B．根据得到产品的质量及其纯度计算产率结果更加准确，B符合题意； 故选B； 故A无法得到正确的产率的原因是：因为加氢过程可能导致其他位点被还原，同样消耗了氢气但是产率降低。 16. 托品酮(K)是合成某种药物的前体，最早由德国有机化学家里夏德·威尔施泰特于1901年合成。威尔施泰特以环庚酮作为起始原料，经过15步合成了托品酮。尽管路线中每一步的产率均较高，但由于步骤较多，使总产率大大降低，只有0.75%。合成路线如下(部分反应已略去)： 1917年，罗伯特·鲁滨逊利用曼尼希反应，仅以结构简单的丁二醛、甲胺和3-氧代戊二酸为原料，仅通过一锅反应就以17%的产率合成了托品酮，经改进后甚至可以超过90%。合成路线如下： 根据以上合成路线，回答下列问题： （1）P的分子式为___________，P中所含含氧官能团名称为___________。 （2）G中含有C-C键等___________种化学键，I→J的反应类型为___________。 （3）R含有苯环，分子式比Q少2个H原子，且R中只有一个酚羟基，则R共有___________种可能的结构，写出其中满足核磁共振氢谱峰面积比为的结构简式___________(两种即可)。 （4）完成下列合成路线。 ①以为原料，使用题干中出现的试剂和溶剂设计路线合成。___________ ②补全原料：。___________ 【答案】（1） ①. ②. 羧基、(酮)羰基 （2） ①. 4 ②. 取代反应(水解反应) （3） ①. 61 ②. 、 （4） ①. ②. 、、H2NCH(CH3)2 【解析】 【分析】G和溴发生加成反应生成H，由H逆推，可知G是。 【小问1详解】 根据P的结构简式，可知P的分子式为C10H13NO5，P中所含含氧官能团名称为羧基、羰基。 【小问2详解】 G和溴发生加成反应生成H，由H逆推，可知G是，G中含有C-C键C-H、C-N、C=C等4种化学键；I→J是I中的溴原子被羟基代替，反应类型为取代反应。 【小问3详解】 Q分子式为C8H13NO，R含有苯环，分子式比Q少2个H原子，且R中只有一个酚羟基。若有2个取代基-OH、-NHCH2CH3有3种结构；若有2个取代基-OH、-CH2CH2NH2有3种结构；若有2个取代基-OH、-CH2NHCH3有3种结构；若有2个取代基-OH、-CH(CH3)NH2有3种结构；若有2个取代基-OH、-N(CH3)2有3种结构；若有3个取代基-OH、-CH2NH2、-CH3有10种结构；若有3个取代基-OH、-NH2、-CH2CH3有10种结构；若有3个取代基-OH、-NHCH3、-CH3有10种结构；若有4个取代基-OH、-NH2、-CH3、-CH3有16种结构；则R共有61种可能的结构，其中满足核磁共振氢谱峰面积比为的结构简式、。 【小问4详解】 完成下列合成路线。 ①被CrO3氧化为，与NH2OH反应生成，还原为，合成路线为 ②根据L、M、N反应生成O，、、H2NCH(CH3)2合成。 17. 我国科学家研究和开发的锰氧化物分子筛(@MS)材料，可大大提升分子筛对含酚废水的处理能力。工业上可由二氧化锰粉末与硫化锰矿(含Fe，Al，Mg，Ni，Zn，Si等元素的硫化物或氧化物以及C和少量有机物)和4A级分子筛为原料制备该材料。 ．高纯制备 注：滤渣1中无。 附：①一些相关物质的 物质 MnS NiS ZnS ②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH 金属离子 开始沉淀 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完全 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9 （1）将MnS矿与粉进行“联合焙烧”的目的有___________(答出1点即可)；为了提高焙烧效率可采取的措施有___________(答出2点即可)，“尾气”中所含气体中除外还有___________。 （2）“酸浸”时所得“滤渣1”的主要成分为___________；“除杂1”中“滤渣3”的主要成分为___________。 （3）除杂2的目的是生成，从而除去。请通过计算解释选用可行的原因。___________ （4）沉锰过程中选用X为氨水和碳酸氢钠的混合溶液，请写出该过程的离子方程式___________。 ．@MS材料的制备 （5）将一定量的溶于蒸馏水中，加入预处理的分子筛和NaClO溶液，再加入和NaOH调节溶液pH为7.2，在室温下搅拌2h，反应结束后经过滤洗涤干燥得@MS材料。若发生反应的与NaClO物质的量之比为，则@MS中Mn的化合价为___________。 ．流程评价 （6）有同学认为此流程不适宜大规模工业生产，请从物质利用角度谈谈你的看法。___________ 【答案】（1） ①. 使金属硫化物转变为金属氧化物，使MnS与反应生成MnO，使C及有机物转化为CO2气体而除去 ②. 将MnS矿粉碎，适当提高焙烧温度，增大O2通入量等 ③. SO2、CO2和CO （2） ①. SiO2 ②. NiS和ZnS （3）MnF2(s)+Mg2＋(aq) MgF2(s)+Mn2＋(aq)的平衡常数＝9.2×106＞105，Mg2＋可完全转化为MgF2沉淀 （4）Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O （5）+6 （6）①大规模生产，过程中会产生二氧化硫而污染环境同时生成NiS和ZnS难以分离，回收利用价值低；②除杂1也会造成部分MnS沉淀造成物质利用率低下 【解析】 【分析】二氧化锰粉末与硫化锰矿(含Fe，Al，Mg，Ni，Zn，Si等元素的硫化物或氧化物以及C和少量有机物)在氧气作用下联合焙烧，除去有机物，金属与非金属均生成氧化物，在硫酸中酸浸，SiO2不溶于硫酸，过滤，滤渣1含有S和SiO2，滤液含有Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Zn2+、Ni2+，加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，加入氨水调节pH在4.7～6之间，除去Fe3+、Al3+，滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3，滤液中加入Na2S除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是NiS和ZnS，加入MnF2生成MgF2沉淀除去Mg2+，滤渣4为MgF2，滤液主要含有Mn2+，加入碳酸氢钠发生反应：Mn2++2HCO＝MnCO3↓+CO2↑+H2O，用硫酸溶解碳酸锰得到产品硫酸锰，据此解答。 【小问1详解】 将MnS矿与粉进行“联合焙烧”的目的有，使金属硫化物转变为金属氧化物，使MnS与反应生成MnO，使C及有机物转化为CO2气体而除去；为了提高焙烧效率可采取的措施有：将MnS矿粉碎，适当提高焙烧温度，增大O2通入量等；“尾气”中所含气体中除外，MnS产生的SO2，有机物产生的CO2和CO； 【小问2详解】 根据以上分析可知“滤渣1”含有SiO2；加入Na2S除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是NiS和ZnS； 【小问3详解】 根据方程式MnF2(s)+Mg2＋(aq) MgF2(s)+Mn2＋(aq)可知该反应的平衡常数≈9.2106＞105，因此Mg2＋可完全转化为MgF2沉淀，所以除杂时选择。 【小问4详解】 “沉锰”时锰离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸锰沉淀，同时还生成水、二氧化碳，离子方程式为：Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O 【小问5详解】 当与NaClO物质的量之比为1：2时，氯元素化合价从+1价降低到－1价，反应前Mn是+2价，所以根据电子得失守恒可知反应后Mn的价态是+（2×2+2）=+6。 【小问6详解】 ①大规模生产，过程中会产生二氧化硫而污染环境同时生成NiS和ZnS难以分离，回收利用价值低；②除杂1也会造成部分MnS沉淀造成物质利用率低下； 18. 糖类加热后颜色会逐渐变深，由浅黄色变为红棕色，最终变成黑褐色。这一过程发生了诸多化学反应，生成的带有颜色的混合物即为焦糖，呈色物质即为焦糖色素，它不具甜味，分子量大时反而会呈现苦味。生成焦糖的过程中发生的所有反应的总和称之为焦糖化反应。过程中发生的呈色反应可归结如下(以六碳糖为例)： ．焦糖化反应的化学平衡 为深入探究焦糖化反应平衡体系，现将焦糖化反应简化如下：仅考虑生成符合通式的焦糖色素的反应，且焦糖色素间、焦糖色素与未反应的单糖间也可脱水缩合生成符合通式的更大分子的焦糖色素。在上述条件下加热干燥单糖，平衡时体系中除水外各物种分布系数(某物种分子数与糖类总分子数的比值)随温度的变化曲线如下图。 （1）若初始有单糖0.1mol，且温度达到182℃时生成水0.18mol，则正确的是___________。 A．焦糖色素总物质的量最大时，单糖未完全消耗 B．焦糖色素总物质的量最大时，温度高于单糖恰好完全消耗时的温度 C．焦糖色素总物质的量最大时，焦糖色素分子中结构单元数目达到最大 D．任意温度下生成的水一定少于0.2mol E．存在某一温度使 （2）在(1)的条件下，182℃时，焦糖色素中，m的平均值为___________。 ．焦糖化反应的副产物 焦糖具有其独特的焦香味，其主要来源于焦糖化反应的副产物，例如坚果味的5-甲基-2-乙酰基呋喃()，黄油味的5-羟甲基糠醛()和水果味的乙酸乙酯等。 （3）2，5-呋喃二甲酸也是糖类加热后生成的风味物之一，其碳原子的杂化方式为___________。 （4）烹饪过程中为更多地产生风味物质，需控制好烹饪温度及酸碱度。已知焦糖化过程中体系pH(已折算为常温下，下同)随反应进程的变化如下图所示。研究证明，一定温度下含水蔗糖在或时焦糖化反应进行程度大，试根据下图和下表相关信息解释之。___________ 种类 果糖 葡萄糖 蔗糖 麦芽糖 乳糖 焦糖化最低温度/℃ 110 160 180 180 105 （5）根据上述信息和生活常识，下列说法正确的有___________。 A. 橘子等水果低温加热后口感变酸，可以用焦糖化反应解释 B. 菠萝等水果炙烤后的独特口感与香气与焦糖化反应有关 C. 高温加热糖液产生的气泡中含有等物质 D. 焦糖兑水后得到嫩汁，用以给菜肴上色。为得到好的上色效果，需把握好火候 【答案】（1）AD （2）5 （3） （4）①的碱性环境能消耗焦糖化反应生成的，反应正向移动，进行程度大；②蔗糖在的稍强酸性条件下会水解为葡萄糖和果糖，水解后的单糖焦糖化反应进行程度较几乎未水解的蔗糖大。 （5）BCD 【解析】 【小问1详解】 A．焦糖化反应为可逆反应，焦糖色素总物质的量最大时，体系中不可能不含单糖，故A正确； B．焦糖化反应为可逆反应，任意温度下单糖不能完全消耗，故B错误； C．焦糖色素总物质的量最大时，焦糖色素分子中C30H42O21结构单元数目达到最大，故C错误； D．若生成的水为0.2mol，则，无解，所以任意温度下生成的水一定少于0.2mol，故D正确； E．若使，根据碳元素守恒，单糖完全反应，由于该反应可逆，所以不可能存在某一温度使，故E错误； 选AD。 【小问2详解】 单糖0.1mol，且温度达到182℃时生成水0.18mol，182℃时，解得m=5,焦糖色素中，m的平均值为5。 【小问3详解】 2，5-呋喃二甲酸中C原子都是双键碳，其碳原子的杂化方式为sp2。 【小问4详解】 ①的碱性环境能消耗焦糖化反应生成的，反应正向移动，进行程度大；②蔗糖在的稍强酸性条件下会水解为葡萄糖和果糖，水解后的单糖焦糖化反应进行程度较几乎未水解的蔗糖大。 【小问5详解】 A. 低温加热不能发生焦糖化反应，橘子等水果低温加热后口感变酸，是因为有机酸电离程度增大，故A错误； B. 菠萝等水果炙烤后，水果中的糖类发生焦糖化反应，独特口感与香气与焦糖化反应有关，故B正确； C. 糖中含有碳元素，高温加热糖液产生的气泡中含有等物质，故C正确； D. 焦糖兑水后得到嫩汁，用以给菜肴上色。焦糖分子量大时会呈现苦味，为得到好的上色效果，需把握好火候，故D正确； 选BCD。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $