精品解析：江苏省泰州中学2024-2025学年高三上学期开学考试化学试题

江苏省泰州中学2024～2025学年度第一学期期初调研测试 高三化学试题 (考试时间：75分钟，考试总分：100分) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 V-51 一、单项选择题：本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 迈向现代化，“苏”写新篇章。江苏省“十四五”规划指出：“大力推进美丽江苏建设，促进人与自然和谐共生”。下列做法符合该规划的是 A. 大力发展化石能源经济 B. 出行尽量使用私家车 C. 臭氧污染重点区域加强管理监控 D. 禁止使用食品添加剂 2. 下列化学用语表示正确的是 A. 的空间结构：正四面体 B. 分子的空间填充模型： C. HClO的结构式：H—Cl—O D. 基态O原子的价电子排布图： 3. 下列实验原理、装置及操作能达到实验目的的是 A. 用装置①制取 B. 用装置②制取 C. 用装置③制取 D. 用装置④由固体获得无水 4. 十二烷基磺酸钠()常用作轻纺工业的乳化剂。下列说法正确的是 A. 离子半径： B. 第一电离能：Na>O>C C. 电负性：O>C>H D. 热稳定性：(g)>(g) 铜及其重要化合物在生产中有着重要的应用。辉铜矿(主要成分)可以用于制铜，反应为：，制得的粗铜通过电解法进行精炼。与浓硝酸反应可得。加入到稀硫酸中，溶液变蓝色。可以吸收气体，用于除杂和尾气处理。阅读以上材料，回答下列问题。 5. 下列说法正确的是 A. 如图所示是晶胞中位置，则一个晶胞中含有8个 B. 转化为基态Cu原子，得到的电子填充在3d轨道上 C. 和的中心S原子都采取杂化 D. 的键角比的键角大 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 电解精炼铜时阴极反应： B. 与浓硝酸反应： C. 溶于稀硫酸： D. 吸收气体： 7. 下列物质的结构与性质或性质与用途具有对应关系的是 A. 具有孤电子对，可形成 B. Cu形成的合金熔点高，可用作导线 C. 具有还原性，可与CuO反应制Cu D. 具有酸性，可用于刻蚀铜板 8. 用如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水，同时还可以淡化海水。 下列说法正确的是 A. a极电极反应式： B. 电池工作一段时间后，右室溶液的减小 C. 交换膜Ⅰ为阳离子交换膜，交换膜Ⅱ为阴离子交换膜 D. 若将含有的废水完全处理，理论上可除去的质量为 9. 药物异搏定合成路线中的某一步反应如图所示(部分产物未给出)： 下列说法正确的是 A. X分子中共面的碳原子最多有8个 B. X不能与酸性高锰酸钾溶液反应 C. 1mol Y与NaOH溶液反应，最多消耗3mol NaOH D. Z不存在顺反异构体 10. 在给定条件下，下列物质间的转化均能一步实现的是 A. HClO漂白粉 B. (熔融)AlFe C. D. 稀硝酸 11. 室温下，下列实验方案能达到探究目的的是 选项 实验方案 探究目的 A 将通入溴水中，观察溶液颜色变化 是否有漂白性 B 向溶液中滴加稀盐酸，将反应产生气体通入溶液中，观察现象 比较C和Si非金属性强弱 C 相同条件下，用金属钠分别与水和乙醇反应，观察现象 比较水中的氢原子和乙醇羟基中的氢原子的活泼性 D 用pH计测量NaClO溶液和NaCN溶液的pH，比较大小 比较HClO和HCN的酸性强弱 A. A B. B C. C D. D 12. 草酸亚铁是生产磷酸铁锂电池的原料，实验室可通过如下反应制取： 已知室温时：、、。 下列说法正确的是 A. 酸化、溶解后的溶液中存在： B. 室温下，溶液中存在： C. 向稀硫酸酸化的溶液中滴加溶液至溶液褪色，反应的离子方程式为： D. 室温时反应的平衡常数 13. 甲醇—水催化重整可获得，其主要反应为： 反应I： 反应II： 在Pa、时，若仅考虑上述反应，平衡时CO的选择性、的转化率和的产率随温度的变化如图所示。已知：CO的选择性= 下列说法正确的是 A. 反应的=＋90.6kJ/mol B. 平衡时的转化率一定大于的转化率 C. 图中曲线①表示平衡时产率随温度的变化 D. 升高温度和增大压强均能提高反应I中的平衡转化率 二、非选择题：本题共4小题，共61分。 14. 五氧化二钒()是广泛用于冶金、化工等行业的催化剂。由富钒废渣制备的一种流程如下： 已知： ①溶于水，难溶于水。 ②部分含钒(五价)物质在水溶液中的主要存在形式： pH <1.0 1.0～4.0 4.0～6.0 6.0～8.5 8.5～13.0 >13.0 主要存在形式 多钒酸根 多钒酸根 备注 多钒酸盐在水中的溶解度较小 （1）基态钒原子的价层电子排布式为___________。 （2）“酸浸”时，将转化为的离子反应方程式为___________。 （3）通过“调pH、萃取、反萃取”等过程，可制得溶液。已知能被有机萃取剂(简称ROH)萃取，其萃取原理可表示为：(水层)＋ROH(有机层)(有机层)(水层)。 ①萃取前，加盐酸调节溶液的pH为7的目的是___________。 ②反萃取中，反萃取率随着pH的升高呈现先增大后减小的趋势的原因是___________。 （4）在空气中灼烧得。为测定回收所得样品的纯度，进行如下实验：称取1.000g灼烧后的样品，用稀硫酸溶解、定容得100mL 溶液。量取20.00mL溶液放入锥形瓶中，加入过量的5.00mL 0.5000mol/L 溶液，再用0.01000mol/L 标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液12.00mL，计算样品的纯度为___________(写出计算过程)。 已知：；。 15. 茚草酮(H)是一种新型稻田除草剂，其人工合成路线如下： （1）茚草酮分子中的含氧官能团名称是醚键和___________。 （2）D→E的过程中，D先与Mg反应，生成，再与HCHO发生___________反应生成中间体M，最后水解生成E。 （3）写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式：___________。 ①分子中含有苯环，碱性条件下能与新制的反应，生成砖红色沉淀； ②分子中有3种不同化学环境的氢原子。 （4）F→G反应中有HCl产生，则X的结构简式为___________。 （5）写出以和HCHO为原料制备的合成路线流程图___________ (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)。 16. 和可以作为锂离子电池的正极材料。 （1）的制备。将LiOH加入煮沸过的蒸馏水配成溶液，在氮气氛围中，将一定量的溶液与、LiOH溶液中的一种混合，加入到三颈烧瓶中，如图所示，在搅拌下通过滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液，充分反应后，过滤，洗涤，于燥，得到粗产品。 ①通过滴液漏斗滴加的试剂是___________。 ②反应前先通氮气，且使用煮沸过的蒸馏水的目的是___________。 ③与、LiOH反应得到，该反应的离子方程式是___________。 （2）的制备。取一定量比例的铁粉、磷酸、水放入容器中，加热充分反应，向反应后的溶液中加入一定量的，同时加入适量水调节pH，静置后过滤，洗涤，得到，高温煅烧，即可得到。 ①上述制备过程中，为使反应过程中的完全被氧化：下列操作控制不能达到目的的是(填字母)___________。 A．用调节溶液pH=7　　　　　　　　B．加热，使反应在较高温度下进行 C．缓慢滴加溶液并搅拌　　　　　　　　D．加入适当过量的溶液 ②工业上也可以用磷酸亚铁粗产品(混有氢氧化铁)制备磷酸铁()。其他条件一定，制备时测得Fe的有效转化率[]与溶液pH的关系如图所示。 请设计制备的实验方案：___________(实验中须使用的试剂有：30% 溶液，1mol/L 溶液，1mol/L 溶液，冰水)。 17. 的资源化利用可以有效实现“碳达峰”和“碳中和”。 （1）和反应制。主要反应如下： 在催化剂氧化镍作用下，反应分两步进行： 第一步：……，； 第二步：，。 第一步反应化学方程式___________。反应过程中第二步决定了整个反应速率，说明___________(填“>”、“<”或“=”)。 （2）吸收剂X(乙醇胺，)可完成对燃煤烟气中的捕集。 ①乙醇胺具有很好水溶性的原因是___________。 ②乙醇胺溶液能够吸收和解吸的原因是___________。 （3）通过电催化还原可转化为有机物。以0.1mol/L的溶液为电解质溶液，将通入Cu基催化剂的电极材料上(Cu是催化剂的活性位点)。 ①生成的中间产物CO中C原子上存在孤电子对，则CO与Cu之间强烈的相互作用是___________。 ②电解电压从增大到时，生成CO量增多，导致电流减小的可能原因是___________。 （4）在Cu-ZnO-催化剂上，和反应可合成。在有催化剂和无催化剂条件下，在高温下与足量的混合反应，相同时间内，的转化率基本相等，可能的原因是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 江苏省泰州中学2024～2025学年度第一学期期初调研测试 高三化学试题 (考试时间：75分钟，考试总分：100分) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 V-51 一、单项选择题：本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 迈向现代化，“苏”写新篇章。江苏省“十四五”规划指出：“大力推进美丽江苏建设，促进人与自然和谐共生”。下列做法符合该规划的是 A. 大力发展化石能源经济 B. 出行尽量使用私家车 C. 臭氧污染重点区域加强管理监控 D. 禁止使用食品添加剂 【答案】C 【解析】 【详解】A．煤、石油等化石燃料是不可再生能源，大力开采，不能可持续发展，且燃烧后的产物会污染环境，故A错误； B．少开私家车，减少汽油燃烧对空气的污染，不能大力提倡开私家车，B错误； C．臭氧是大气层中氮氧化物和碳氢化合物等被太阳照射，发生光化学反应而形成的。臭氧在人们的日常生活使用广泛，例如可应用于食物及水资源的消毒。然而当人类生活区周边的臭氧浓度超过一定限值，就将造成灰疆和光化学烟雾等污染，严重影响正常生产与生活，因此臭氧污染重点区域加强管理监控，故C正确； D．控制使用食品添加剂的使用量，而不是禁止使用食品添加剂，在实际生产中食品添加剂使用广泛，故D错误； 故答案选C。 2. 下列化学用语表示正确的是 A. 的空间结构：正四面体 B. 分子的空间填充模型： C. HClO的结构式：H—Cl—O D. 基态O原子的价电子排布图： 【答案】B 【解析】 【详解】A．中Cl原子的价层电子对数为4，Cl原子采取sp3杂化，由于含有一对孤对电子，所以空间构型应该为三角锥形，A错误； B．的空间结构为V形，所以空间填充模型正确，B正确； C．HClO的结构式为Cl-O-H，C错误； D．O原子为第8号元素，其价电子排布图为：，D错误； 故选B。 3. 下列实验原理、装置及操作能达到实验目的的是 A. 用装置①制取 B. 用装置②制取 C. 用装置③制取 D. 用装置④由固体获得无水 【答案】A 【解析】 【详解】A．铜与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫气体，A正确； B．NH4Cl加热条件下分解生成NH3和HCl，NH3和HCl遇冷重新化合生成NH4Cl，容易堵塞导管，不能用该装置制取氨气，B错误； C．浓盐酸与MnO2反应制取氯气需要加热，选项中缺少加热装置，C错误； D．由五水硫酸铜晶体制备无水硫酸铜，需要在坩埚中加热，D错误； 故答案选A 4. 十二烷基磺酸钠()常用作轻纺工业的乳化剂。下列说法正确的是 A. 离子半径： B. 第一电离能：Na>O>C C. 电负性：O>C>H D. 热稳定性：(g)>(g) 【答案】C 【解析】 【详解】A．O2-和Na+具有相同的电子层结构，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径：r(O2-)＞r(Na+)，故A错误； B．同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，一般金属元素的电离能小于非金属元素，故第一电离能： O>C >Na，故B错误； C．同周期元素从左到右，电负性逐渐增大，电负性：O>C>H，故C正确； D．非金属越强气态氢化物越稳定，非金属性：O＞S，则热稳定性：H2O＞H2S，故D错误； 答案选C 铜及其重要化合物在生产中有着重要的应用。辉铜矿(主要成分)可以用于制铜，反应为：，制得的粗铜通过电解法进行精炼。与浓硝酸反应可得。加入到稀硫酸中，溶液变蓝色。可以吸收气体，用于除杂和尾气处理。阅读以上材料，回答下列问题。 5. 下列说法正确的是 A. 如图所示是晶胞中位置，则一个晶胞中含有8个 B. 转化为基态Cu原子，得到的电子填充在3d轨道上 C. 和中心S原子都采取杂化 D. 的键角比的键角大 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 电解精炼铜时阴极反应： B. 与浓硝酸反应： C. 溶于稀硫酸： D. 吸收气体： 7. 下列物质的结构与性质或性质与用途具有对应关系的是 A. 具有孤电子对，可形成 B. Cu形成的合金熔点高，可用作导线 C. 具有还原性，可与CuO反应制Cu D. 具有酸性，可用于刻蚀铜板 【答案】5. A 6. D 7. C 【解析】 【5题详解】 A．由图所示，一个晶胞中个数为，根据化学式，则一个晶胞中含有8个，故A正确； B．转化为基态Cu原子得到电子一个电子，得到的电子填充在4s轨道上，故B错误； C．中S的价层电子对数为2+=4，S采用sp3杂化，中S的价层电子对数为2+=3，S采用sp2杂化，故C错误； D．由C选项的计算可知，中S含有一个孤电子对，中S不含孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力更大，导致键角变小，故的键角比的键角小，故D错误； 答案选A。 【6题详解】 A．电解精炼铜时阴极反应：，故A错误； B．与浓硝酸反应，S元素要被氧化为硫酸根，方程式为：，故B错误； C．溶于稀硫酸生成单质铜与硫酸铜，离子方程式为，故C错误； D．吸收气体生成CuS沉淀，离子方程式为，故D正确； 答案选D。 【7题详解】 A．具有空轨道，NH3中N原子具有孤电子对，可形成，故A不选； B．Cu可用作导线是因为具有导电性，与其合金熔点高性质无关，故B不选； C．可与CuO反应制Cu，是因为具有还原性，故C选； D．可用于刻蚀铜板是因为其具有较强的氧化性，与酸性无关， 故D不选； 答案选C。 8. 用如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水，同时还可以淡化海水。 下列说法正确的是 A. a极电极反应式： B. 电池工作一段时间后，右室溶液的减小 C. 交换膜Ⅰ为阳离子交换膜，交换膜Ⅱ为阴离子交换膜 D. 若将含有的废水完全处理，理论上可除去的质量为 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，a电极在碱性条件下失去电子生成氮气，电极反应为，a为负极，则b为正极，电极反应为：2H++2e-=H2↑，以此解题。 【详解】A．由分析可知，a极电极反应式：，A错误； B．由分析可知，b为正极，电极反应为：2H++2e-=H2↑，则消耗氢离子，pH增大，B错误； C．由A分析可知，a电极附近负电荷减少，则阴离子通过交换膜Ⅰ向左移动，由B分析可知，b电极附近正电荷减少，则阳离子通过交换膜Ⅱ向右移动，C错误； D．的物质的量为1mol，根据选项A分析可知，消耗1mol CN-时转移5mol电子，根据电荷守恒可知，可同时处理5mol，其质量为，D正确； 故选D。 9. 药物异搏定合成路线中的某一步反应如图所示(部分产物未给出)： 下列说法正确的是 A. X分子中共面的碳原子最多有8个 B. X不能与酸性高锰酸钾溶液反应 C. 1mol Y与NaOH溶液反应，最多消耗3mol NaOH D. Z不存在顺反异构体 【答案】A 【解析】 【详解】A．苯环与酮羰基中的7个碳原子共平面，甲基中的1个碳原子有可能与苯环共平面，则X分子中最多有8个碳原子共平面，A正确； B．X含酚羟基，易被氧化，能与酸性高锰酸钾溶液反应，B错误； C．1个Y分子中有1个酯基和1个溴原子，1molY最多消耗2molNaOH，C错误； D．Z中含有碳碳双键，且碳碳双键上的碳原子分别连接的是不同的基团，所以存在顺反异构，D错误； 故选A。 10. 在给定条件下，下列物质间的转化均能一步实现的是 A. HClO漂白粉 B. (熔融)AlFe C. D. 稀硝酸 【答案】B 【解析】 【详解】A．光照分解生成和，不能得到氯气，方程式为：，A不符合； B．电解可以直接制得单质铝，铝和氧化铁发生反应的方程式为：，B符合； C．与氧气反应，生成氧化铁和二氧化硫，不能直接产生，方程式为：，C不符合； D．铜和稀硝酸反应生成一氧化氮气体，不能直接生成二氧化氮气体，方程式为：，D不符合； 故选B。 11. 室温下，下列实验方案能达到探究目的的是 选项 实验方案 探究目的 A 将通入溴水中，观察溶液颜色变化 是否有漂白性 B 向溶液中滴加稀盐酸，将反应产生的气体通入溶液中，观察现象 比较C和Si的非金属性强弱 C 相同条件下，用金属钠分别与水和乙醇反应，观察现象 比较水中的氢原子和乙醇羟基中的氢原子的活泼性 D 用pH计测量NaClO溶液和NaCN溶液的pH，比较大小 比较HClO和HCN的酸性强弱 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．二氧化硫使溴水褪色发生的是氧化还原反应，与漂白性无关，A错误； B．向Na2CO3溶液中滴加稀盐酸，反应产生的气体中含有HCl，将反应产生的气体通入硅酸钠溶液中，溶液变浑浊，不能证明碳酸的酸性大于硅酸的酸性，B错误； C．相同条件下，用金属钠分别与水和乙醇反应，钠和水反应更剧烈，说明水中的氢原子比乙醇羟基中的氢原子活泼性强，C正确； D．NaClO溶液和NaCN溶液的浓度未知，不能根据pH值比较HClO和HCN酸性强弱，只有NaClO溶液和NaCN溶液物质的量浓度相等时才能根据两溶液pH的大小比较HClO和HCN酸性的强弱，D错误； 故答案选C； 12. 草酸亚铁是生产磷酸铁锂电池的原料，实验室可通过如下反应制取： 已知室温时：、、。 下列说法正确的是 A. 酸化、溶解后的溶液中存在： B. 室温下，溶液中存在： C. 向稀硫酸酸化的溶液中滴加溶液至溶液褪色，反应的离子方程式为： D. 室温时反应的平衡常数 【答案】D 【解析】 【分析】该工艺流程原料为，产品为，“酸化、溶解”后溶液中含有，在“沉铁”工艺中与结合生成，从溶液中过滤、洗涤得固体。 【详解】A．“酸化、溶解”后溶液中含有，溶液显酸性，存在，则，A错误； B．溶液中存在、，根据<可知，的电离程度大于水解程度，故，B错误； C．溶液呈酸性，故反应的离子方程式为：，C错误； D．反应的平衡常数，D正确； 答案选D。 13. 甲醇—水催化重整可获得，其主要反应为： 反应I： 反应II： 在Pa、时，若仅考虑上述反应，平衡时CO的选择性、的转化率和的产率随温度的变化如图所示。已知：CO的选择性= 下列说法正确的是 A. 反应的=＋90.6kJ/mol B. 平衡时的转化率一定大于的转化率 C. 图中曲线①表示平衡时产率随温度的变化 D. 升高温度和增大压强均能提高反应I中的平衡转化率 【答案】B 【解析】 【分析】根据已知反应反应I： ；反应II： ，可知I的热效应更大，故温度升高的时候对反应I的影响更大一些，即二氧化碳选择性减小，同时CO的选择性增大，根据CO的选择性定义可知③代表一氧化碳的选择性，①代表的转化率，②代表氢气的产率，以此来解答此题。 【详解】A．根据盖斯定律，-(反应I+反应II)可得，即=-(+49.4+41.2) kJ/mol=-90.6kJ/mol，故A错误； B．，而反应I消耗的和相等，反应II还要生成，故平衡时的转化率一定大于的转化率，故B正确； C．由分析可知，①代表的转化率随温度的变化，故C错误； D．增大压强，反应I逆向移动，的转化率减小，故D错误； 答案选B。 二、非选择题：本题共4小题，共61分。 14. 五氧化二钒()是广泛用于冶金、化工等行业的催化剂。由富钒废渣制备的一种流程如下： 已知： ①溶于水，难溶于水。 ②部分含钒(五价)物质在水溶液中的主要存在形式： pH <1.0 1.0～4.0 4.0～6.0 6.0～8.5 85～13.0 >13.0 主要存在形式 多钒酸根 多钒酸根 备注 多钒酸盐在水中的溶解度较小 （1）基态钒原子的价层电子排布式为___________。 （2）“酸浸”时，将转化为的离子反应方程式为___________。 （3）通过“调pH、萃取、反萃取”等过程，可制得溶液。已知能被有机萃取剂(简称ROH)萃取，其萃取原理可表示为：(水层)＋ROH(有机层)(有机层)(水层)。 ①萃取前，加盐酸调节溶液的pH为7的目的是___________。 ②反萃取中，反萃取率随着pH的升高呈现先增大后减小的趋势的原因是___________。 （4）在空气中灼烧得。为测定回收所得样品的纯度，进行如下实验：称取1.000g灼烧后的样品，用稀硫酸溶解、定容得100mL 溶液。量取20.00mL溶液放入锥形瓶中，加入过量的5.00mL 0.5000mol/L 溶液，再用0.01000mol/L 标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液12.00mL，计算样品的纯度为___________(写出计算过程)。 已知：； 【答案】（1） （2） （3） ①. 使溶液中的钒微粒以形式存在；减小，有利于反应向萃取方向进行，提高的萃取率 ②. pH升高，增大，有利于反应向反萃取方向进行，的反萃取率增大；但过大，＋5价钒主要以或多钒酸根的形式存在，的反萃取率减小 （4） 【解析】 【分析】钒渣用硫酸、MnO2“酸浸”将VO+转化为；“酸浸”后的溶液通过“调pH、萃取、反萃取”等过程，可制得NaVO3溶液；NaVO3溶液中加入NH4Cl溶液得到NH4VO3沉淀，NH4VO3在空气中灼烧得V2O5。 【小问1详解】 钒是23号元素，钒基态原子的价层电子排布式为3d34s2，故答案为：； 【小问2详解】 “酸浸”时，MnO2将VO+转化为，V元素的化合价由+3价升至+5价，MnO2被还原成Mn2+，Mn元素的化合价由+4价降至+2价，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，反应的离子方程式为VO++MnO2+2H+=+Mn2++H2O； 【小问3详解】 ①根据部分含钒(五价)物质在水溶液中的主要存在形式知，萃取前，加盐酸调节溶液的pH为7的目的是：使溶液中的钒微粒以形式存在；同时H+与OH-结合成H2O，c(OH-)减小，有利于向萃取方向进行，提高的萃取率； ②反萃取中，反萃取率随着pH的升高呈现先增大后减小的趋势的原因是：pH升高，c(OH-)增大，有利于反应向反萃取方向进行，的反萃取率增大；但c(OH-)过大，+5价钒主要以或多钒酸根的形式存在，的反萃取率减小； 【小问4详解】 由反应+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，过量的Fe2+物质的量为5×0.01000mol/L×12.00×10-3L=6.000×10-4mol；加入的Fe2+的总物质的量为0.5000mol/L×5.00×10-3L=2.500×10-3mol，则与反应的Fe2+物质的量为2.500×10-3mol-6.000×10-4mol=1.900×10-3mol，根据反应+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O知，的物质的量为1.900×10-3mol，根据V守恒，20.00mL溶液中溶解的V2O5物质的量为9.500×10-4mol，V2O5样品的纯度为×100%=86.45%。 15. 茚草酮(H)是一种新型稻田除草剂，其人工合成路线如下： （1）茚草酮分子中的含氧官能团名称是醚键和___________。 （2）D→E的过程中，D先与Mg反应，生成，再与HCHO发生___________反应生成中间体M，最后水解生成E。 （3）写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式：___________。 ①分子中含有苯环，碱性条件下能与新制的反应，生成砖红色沉淀； ②分子中有3种不同化学环境的氢原子。 （4）F→G反应中有HCl产生，则X的结构简式为___________。 （5）写出以和HCHO为原料制备的合成路线流程图___________ (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）酮羰基(或羰基) （2）加成 （3）或 （4） （5） 【解析】 【分析】A与溴单质在AlBN作用下发生取代反应生成B，B与溴单质在有碘单质作用下发生取代反应生成C，C在题中条件下发生消去反应生成D，D在题中条件下发生已知中反应生成E，E与SOCl2发生取代反应生成F，F与X发生取代反应生成G，结合G的结构简式可知X应为，G被过氧化乙酸氧化生成H。 【小问1详解】 茚草酮分子中的含氧官能团名称是醚键和酮羰基； 【小问2详解】 D→E的过程中，D先与Mg反应，生成 ，再与HCHO发生加成反应生成中间体M，最后水解生成E。故答案为：加成； 【小问3详解】 ①分子中含有苯环，碱性条件下能与新制的Cu(OH)2反应，生成砖红色沉淀，可知含醛基； ②分子中有3种不同化学环境的氢原子。其中醛基占一种，除醛基外还有两种氢，则该分子结构应保持对称，故答案为：或； 【小问4详解】 F与X发生取代反应生成G有HCl产生，结合G的结构简式，X的结构简式为； 【小问5详解】 利用D→E反应类型与HCHO反应，增加了2个C，再脱水形成目标产物，以和HCHO为原料，制备的合成路线流程图：； 16. 和可以作为锂离子电池的正极材料。 （1）的制备。将LiOH加入煮沸过的蒸馏水配成溶液，在氮气氛围中，将一定量的溶液与、LiOH溶液中的一种混合，加入到三颈烧瓶中，如图所示，在搅拌下通过滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液，充分反应后，过滤，洗涤，于燥，得到粗产品。 ①通过滴液漏斗滴加的试剂是___________。 ②反应前先通氮气，且使用煮沸过的蒸馏水的目的是___________。 ③与、LiOH反应得到，该反应的离子方程式是___________。 （2）的制备。取一定量比例的铁粉、磷酸、水放入容器中，加热充分反应，向反应后的溶液中加入一定量的，同时加入适量水调节pH，静置后过滤，洗涤，得到，高温煅烧，即可得到。 ①上述制备过程中，为使反应过程中的完全被氧化：下列操作控制不能达到目的的是(填字母)___________。 A．用调节溶液pH=7　　　　　　　　B．加热，使反应在较高温度下进行 C．缓慢滴加溶液并搅拌　　　　　　　　D．加入适当过量的溶液 ②工业上也可以用磷酸亚铁粗产品(混有氢氧化铁)制备磷酸铁()。其他条件一定，制备时测得Fe的有效转化率[]与溶液pH的关系如图所示。 请设计制备的实验方案：___________(实验中须使用的试剂有：30% 溶液，1mol/L 溶液，1mol/L 溶液，冰水)。 【答案】（1） ①. LiOH ②. 排尽装置和溶液中的空气，防止被空气中的氧化 ③. （2） ①. AB ②. 取一定量的磷酸亚铁粗产品，边搅拌边向其中缓慢滴加1mol/L 溶液至固体完全溶解，边搅拌边向溶液中缓慢滴加足量30% 溶液，充分反应后，边搅拌边缓慢滴加1mol/L 溶液至溶液pH约为1.5，充分反应至不再有沉淀产生，过滤，所得固体用冰水洗涤2-3次，干燥 【解析】 【小问1详解】 ①(NH4)2Fe(SO4)2在溶液中水解使溶液呈酸性，能与氢氧化锂溶液反应，则制备磷酸铁锂的实验操作为在氮气的氛围中，将一定量的(NH4)2Fe(SO4)2溶液和H3PO4溶液混合加到三颈烧瓶中，在搅拌下通过滴液漏斗缓慢滴加氢氧化锂溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥得到粗磷酸铁锂； ②排尽装置和溶液中的空气，防止被空气中的氧化 ③与、LiOH反应得到，该反应的离子方程式是； 【小问2详解】 ①A．用Ca(OH)2调节溶液pH=7时，Fe2+会生成Fe(OH)2沉淀，同时生成Ca3(PO4)2沉淀，A不能达到目的； B．加热，使反应在较高温度下进行，此时H2O2大量分解，B不能达到目的； C．缓慢滴加H2O2溶液并搅拌，H2O2与Fe2+充分接触，反应充分，C能达到目的； D．加入适当过量的H2O2溶液，确保Fe2+完全被氧化为Fe3+，D能达到目的； 故选AB； ②从图中可以看出，pH约为1.5时，Fe的有效转化率最高。设计制备磷酸铁的方案时，需考虑：加入硫酸保证磷酸亚铁粗产品(混有氢氧化铁)完全溶解，加入过氧化氢保证Fe2+完全氧化，控制溶液的pH在1.5左右，则实验方案：取一定量的磷酸亚铁粗产品，边搅拌边向其中缓慢滴加1mol/L 溶液至固体完全溶解，边搅拌边向溶液中缓慢滴加足量30% 溶液，充分反应后，边搅拌边缓慢滴加1mol/L 溶液至溶液pH约为1.5，充分反应至不再有沉淀产生，过滤，所得固体用冰水洗涤2-3次，干燥； 17. 的资源化利用可以有效实现“碳达峰”和“碳中和”。 （1）和反应制。主要反应如下： 在催化剂氧化镍作用下，反应分两步进行： 第一步：……，； 第二步：，。 第一步反应的化学方程式___________。反应过程中第二步决定了整个反应速率，说明___________(填“>”、“<”或“=”)。 （2）吸收剂X(乙醇胺，)可完成对燃煤烟气中的捕集。 ①乙醇胺具有很好的水溶性的原因是___________。 ②乙醇胺溶液能够吸收和解吸的原因是___________。 （3）通过电催化还原可转化为有机物。以0.1mol/L的溶液为电解质溶液，将通入Cu基催化剂的电极材料上(Cu是催化剂的活性位点)。 ①生成的中间产物CO中C原子上存在孤电子对，则CO与Cu之间强烈的相互作用是___________。 ②电解电压从增大到时，生成CO的量增多，导致电流减小的可能原因是___________。 （4）在Cu-ZnO-催化剂上，和反应可合成。在有催化剂和无催化剂条件下，在高温下与足量的混合反应，相同时间内，的转化率基本相等，可能的原因是___________。 【答案】（1） ①. ②. < （2） ①. 乙醇胺含有氨基和羟基，能够与水分子形成分子间氢键 ②. 乙醇胺含有氨基，有碱性，可与二氧化碳和水反应生成盐；该盐在较低温度下又可以充分分解为乙醇胺和二氧化碳 （3） ①. 配位键(或共价键) ②. 生成的CO与催化剂Cu的活性位点结合，生成的配合物覆盖在催化剂表面，导电能力减弱 （4）高温下还原、ZnO，使催化剂活性降低，失去催化能力 【解析】 【小问1详解】 将总反应减去第二步反应得到第一步反应的化学方程式； 反应的速率主要取决于最慢的反应，最慢的反应主要是反应物活化能大，已知反应过程中第二步决定了整个反应速率，故<； 【小问2详解】 ①乙醇胺具有很好的水溶性的原因是乙醇胺含有氨基和羟基，能够与水分子形成分子间氢键； ②乙醇胺含有氨基，有碱性，可与二氧化碳和水反应生成盐；该盐在较低温度下又可以充分分解为乙醇胺和二氧化碳，因此乙醇胺溶液能够吸收和解吸； 【小问3详解】 ①CO中C提供孤电子对，Cu提高空轨道,两者形成配位键，故答案为配位键(或共价键)； ②根据①可知，电压从U2增大到U3，CO增多，生成CO可能与催化剂Cu的活性位点结合，生成配合物覆盖在催化剂表面，导电能力减弱;故答案为生成CO可能与催化剂Cu的活性位点结合，生成配合物覆盖在催化剂表面，导电能力减弱； 【小问4详解】 若在高温下CO2与足量的H2混合反应一段时间后,有催化剂和无催化剂的CO2转化率基本相等，说明没有体现出催化剂的效果，由于催化剂是Cu-ZnO-ZrO2，考虑到高温下H2还原ZnO、ZrO2，催化剂失活。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$