精品解析：江苏省如皋中学2024-2025学年高三上学期期初考试化学试题

江苏省如皋中学2024—2025学年度高三年级测试 化学试题 试卷总分100分，考试时间75分钟 本卷可能用到的相对原子质量：H1　C12　N14　O16 单项选择题：本题包括8小题，每小题2分，共计16分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 实现物质转化是化学反应的应用之一。下列有关物质的转化说法正确的是 A. 工业上用CO还原MgO的方法制取金属镁 B. 用氨气制取铵态化肥属于氮的固定中的一种 C. 工业上用焦炭和二氧化硅反应可以制取高纯度的单质硅 D. 石油的裂化或裂解可以制取小分子的烷烃和烯烃 2. 反应NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O可用于实验室制取N2。下列说法正确的是 A. NO的N原子的轨道杂化方式为sp2 B. NH4Cl是共价化合物 C. H2O的VSEPR模型为V形 D. N2是电解质 3. 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 Cl2易溶于水，可用于消毒杀菌 B. Na2SiO3溶液呈碱性，可用作木材防火剂 C. CO具有还原性，可用于脱除汽车尾气中NO D. 氨基(-NH2)中氮原子含有孤电子对，可与羧基反应生成酰胺基 4. M、R、T、X、Y为短周期主族元素，且原子序数依次增大。M的基态原子所含3个能级中电子数均相等；T的基态原子2p能级上的未成对电子数与M原子的相同；X与T位于同一周期；Y和T位于同一主族。下列说法正确的是 A. 原子半径：r(Y)>r(X)>r(T) B. 第一电离能：I1(R)>I1(T)>I1(M) C. 电负性：χ(R)>χ(T)>χ(M) D. Y的氧化物对应水化物一定为强酸 5. 下列选项中所示的物质间转化均能在指定条件下实现的是 A. Al2O3Al(OH)3NH4AlO2 B. MgCSO2 C. SSO3H2SO4 D. CuNOHNO3 6. 实验室制取NH3并探究其还原性，下列实验装置能达到实验目的的是 A．制取NH3 B．干燥NH3 C．验证氨气的还原性 D．吸收尾气 A. A B. B C. C D. D 7. 下列有关物质结构的说法正确的是 A. 氯化亚砜( SOCl2)属于非极性分子 B. S8的结构为，是共价晶体 C. CH4的熔沸点高于SiH4 D. 1 mol尿素[CO(NH2)2]中含有7 mol σ键 8. 某太阳能光伏电池的有机半导材料晶胞结构如图所示，其中A为，另两种离子为I-和Pb2+。下列说法正确的是 A. 中C和N的轨道杂化方式相同 B. X为Pb2+ C. 晶胞中距离A最近的X有6个 D. 该晶胞中含有8个A 不定项选择题：本题包括5小题，每小题4分，共计20分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选时，该题得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得满分，但只要选错一个，该小题就得0分。 9. 在一定条件下M可与N发生如图转化生成一种具有优良光学性能的中间体Q。下列说法正确的是 A. 常压下，有机物M与足量NaOH溶液共热，苯环上的Br均可被取代 B. N存在顺反异构体 C. 有机物Q难溶于水 D. 可用FeCl3溶液鉴别M和Q 10. 侯氏制碱法又称联合制碱法，是由我国化学家侯德榜发明。侯氏制碱法的过程如图所示。下列说法正确的是 A. 气体X是CO2 B. “吸收Ⅱ”时反应的化学方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl C. 向小苏打溶液中滴加过量Ca(OH)2溶液时反应的离子方程式为2+2OH-+Ca2+=CaCO3↓+ +2H2O D. 向滤液中加入一定量的NaCl固体并通入氨气可析出NH4Cl固体 11. 实验室以含锌废液(主要成分为ZnSO4，还含有少量的Fe2+、Mn2+，溶液pH≈5)为原料制备ZnCO3的实验流程如图甲所示，具有强氧化性，易被还原为，的结构如图乙所示。下列说法正确的是 A. “除锰”反应的离子方程式为+Mn2++2H2O=2+MnO2↓+4H+ B. “除锰”反应中每消耗1 mol ，硫元素共得到2 mol电子 C. 试剂X可以选用Zn、ZnO等物质 D. 滤液中一定大量存在的阳离子有Na+、NH和Zn2+ 12. 根据下列实验操作和现象所得结论正确的是 选项 实验过程 实验现象 实验结论 A 将新制氯水光照一段时间 溶液酸性增强 光照使HClO电离程度增大 B 将铁粉与硫粉混合后加热 生成黑色物质 说明有Fe2S3生成 C 向PbO2中滴加浓盐酸 出现黄绿色气体 氧化性PbO2>Cl2 D 向Na2SO3溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，再加入足量盐酸 产生白色沉淀，加盐酸沉淀不溶解 原Na2SO3溶液中含有 A. A B. B C. C D. D 13. 一种以MgO为催化剂催化CO2合成碳酸乙二醇酯()可能的反应机理如下图所示。图中“”表示吸附，“”和“”分别表示Mg2+或O2-中的一种。下列说法正确的是 A. 图中“”表示O2-，“”表示Mg2+ B. 环氧乙烷中氧原子吸附在“”上是因为氧原子比碳原子半径小 C. 图中所示所有转化中，有极性共价键和非极性共价键的断裂 D. 碳酸乙二醇酯在足量NaOH溶液中加热后可生成Na2CO3和乙二醇 非选择题：共5小题，共64分 14. 根据信息书写方程式或描述反应过程。 （1）纳米零价铁与Cu/Pd联合作用可去除水体中的硝态氮，其反应机理如图1所示。 ①转化为N2或的过程可描述为_____。 ②若水体中的与的物质的量之比为1：1，且含N物质最终均转化为N2，则水体中所发生的总反应的离子方程式为_____。 （2）活性自由基HO可有效除去废水中的苯酚等有机污染物。H2O2在Fe3O4表面产生HO除去废水中的苯酚的原理如图2所示。 ①酸性条件下产生HO的反应(1分子H2O2产生1个HO)的离子方程式为_____。 ②HO除去苯酚反应的化学方程式为_____。 15. 用废锰渣(主要成分为MnO2、MgO和Fe2O3)和硫铁矿(主要成分为FeS2)制取MnSO4·H2O的工艺流程如下： （1）基态Fe原子与基态Mn原子核外未成对电子数之比为_______。 （2）FeS2的一种晶体与NaCl晶体的结构相似，其晶胞如图1所示。 ① 写出FeS2的电子式：_______。 ② 在图中用“”标出其他位置的_______。。 （3）已知硫酸锰在不同温度下的溶解度和析出晶体的组成如图2所示。 由“除铁”后的滤液制取较多MnSO4·H2O的操作是_______。 16. 水合肼(N2H4·H2O)为无色透明液体，具有较强的还原性，可用作抗氧化剂。实验室可通过如下图所示流程制取水合肼溶液。 已知反应1的目的是制取NaClO，NaClO对热不稳定，受热分解为NaCl和NaClO3。反应1中NaOH溶液过量。 （1）反应1将Cl2通入NaOH溶液后，开始时没有副产物NaClO3生成，一段时间后有NaClO3生成。一段时间后有NaClO3生成原因是_____。 （2）写出反应2中所发生反应的化学方程式：_____。 （3）由反应1所得NaClO溶液和CO(NH2)2溶液发生反应2时，两种溶液正确的混合方式是_____，原因是_____。 A．将NaClO溶液缓慢滴加到CO(NH2)2溶液中，边加边搅拌 B．将CO(NH2)2溶液缓慢滴加到NaClO溶液中，边加边搅拌 （4）蒸馏后所得盐溶液可用于吸收SO2.用下图所示装置可以检验吸收过程中是否有CO2排出。则溶液X可以是_____。 （5）为测定所得水合肼溶液(溶质为N2H4·H2O)的质量分数，现进行如下实验：取1.000g溶液于250mL容量瓶中，加水定容至250mL，准确量取25.00mL其中溶液于锥形瓶中，加入硫酸酸化后，加入约1gNaHCO3，用0.1000mol·L-1碘(I2)标准溶液滴定至终点。滴定终点时消耗碘标准溶液的体积为24mL。计算水合肼溶液的质量分数，并写出计算过程_____。滴定过程中的反应如下： N2H4·H2O＋H2SO4＋NaHCO3＋I2-N2＋CO2↑＋Na2SO4＋NaI＋H2O(未配平) 17. 有机化合物F是一种药物中间体，可通过如下图所示的转化合成得到： （1）化合物E中，含氧官能团的名称为_____。 （2）有机物C的分子式为C9H9NO4，其结构简式为_____。 （3）D→E的反应分为两步，第一步会生成一个分子式为C14H19NO4的中间产物。则该中间产物的结构简式为_____。 （4）D一种同分异构体符合下列条件，写出该同分异构体的结构简式：_____。 Ⅰ．是一种α-氨基酸 Ⅱ．含有苯环，分子中有7种化学环境不同氢 （5）已知：① ②(R表示H或烃基)易被酸性KMnO4氧化 写出以甲苯、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) 18. F是一种有机工业制备的重要中间体，其一种合成工艺流程如下： （1）A→B时发生取代反应，所得产物为化合物B和CH3OH。则X的结构简式为_______。 （2）Y的结构简式为_______。 （3）吡啶()在水中的溶解度大于苯，原因是_______、_______。 （4）吡啶()和其衍生物(、)的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最强的是_______。 （5）写出一种符合下列条件的化合物C的同分异构体：_______。 ① 结构中含有苯环，无其他环状结构；苯环上的一元取代物只有一种； ② 红外光谱显示结构中含“—CN”和“C=S”结构； ③ 核磁共振氢谱显示结构中有3种化学环境的氢原子，个数比为1∶6∶6。 （6）设计以化合物CH2=CH2、nBuLi、、为原料，合成化合物的路线图_______(无机试剂及有机溶剂任用，合成路线流程图见本题题干)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 江苏省如皋中学2024—2025学年度高三年级测试 化学试题 试卷总分100分，考试时间75分钟 本卷可能用到的相对原子质量：H1　C12　N14　O16 单项选择题：本题包括8小题，每小题2分，共计16分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 实现物质转化是化学反应应用之一。下列有关物质的转化说法正确的是 A. 工业上用CO还原MgO的方法制取金属镁 B. 用氨气制取铵态化肥属于氮的固定中的一种 C. 工业上用焦炭和二氧化硅反应可以制取高纯度的单质硅 D. 石油的裂化或裂解可以制取小分子的烷烃和烯烃 【答案】D 【解析】 【详解】A．工业上用电解熔融MgCl2的方法制取金属镁，A错误； B．用氨气制取铵态化肥，是一种化合态的氮转化成另一种化合态，不属于固氮，B错误； C．焦炭高温还原二氧化硅制备粗硅，工业上，用焦炭在高温下还原二氧化硅制得粗硅，得不到高纯硅，C错误； D．裂化主要目的是为了获得轻质油，还能得到短链的烯烃、烷烃等副产物，裂解的目的是为了获得乙烯、丙烯等，石油的裂化或裂解可以制取小分子的烷烃和烯烃，D正确； 故选D。 2. 反应NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O可用于实验室制取N2。下列说法正确的是 A. NO的N原子的轨道杂化方式为sp2 B. NH4Cl是共价化合物 C. H2O的VSEPR模型为V形 D. N2是电解质 【答案】A 【解析】 【详解】A．中心N原子价层电子对数为2+ =3，杂化方式为sp2，A正确； B．NH4Cl中含有氯离子和铵根离子，属于离子化合物，B错误； C．H2O中心原子价层电子对数为2+ =4，VSEPR模型为四面体形，C错误； D．电解质是溶于水溶液中或在熔融状态下自身能够导电的化合物，N2是单质，不属于电解质，D错误； 故选A。 3. 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. Cl2易溶于水，可用于消毒杀菌 B. Na2SiO3溶液呈碱性，可用作木材防火剂 C. CO具有还原性，可用于脱除汽车尾气中的NO D. 氨基(-NH2)中氮原子含有孤电子对，可与羧基反应生成酰胺基 【答案】C 【解析】 【详解】A．氯气与水反应生成次氯酸，次氯酸具有强的氧化性，所以可用氯气杀菌消毒，与氯气分子易溶于水无关，故A不选； B．Na2SiO3溶液耐高温，不易燃烧，可用作木材的防火剂，与其溶液显碱性无关，故B不选； C．一氧化碳能够与一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳，反应中一氧化碳中碳元素化合价升高，为还原剂，表现还原性，故C选； D．羧基上羟基被取代，生成酰胺键属于取代反应，与氨基含有孤电子对无关，故D不选； 答案选C。 4. M、R、T、X、Y为短周期主族元素，且原子序数依次增大。M的基态原子所含3个能级中电子数均相等；T的基态原子2p能级上的未成对电子数与M原子的相同；X与T位于同一周期；Y和T位于同一主族。下列说法正确的是 A. 原子半径：r(Y)>r(X)>r(T) B. 第一电离能：I1(R)>I1(T)>I1(M) C. 电负性：χ(R)>χ(T)>χ(M) D. Y的氧化物对应水化物一定为强酸 【答案】B 【解析】 【分析】M、R、T、X、Y为短周期主族元素，且原子序数依次增大，其中M的基态原子所含3个能级中电子数均相等，其核外电子排布式为1s22s22p2，故M为C元素；T的基态原子2p能级上的未成对电子数与M原子的相同，其核外电子排布式为1s22s22p4，故T为O元素；R的原子序数介于碳、氧之间，则R为N元素；Y和T(氧)位于同一主族，可知T为S元素；X与T(氧)位于同一周期，X的原子序数大于氧，故X为F元素；由上述分析可知，M为C元素、R为N元素、T为O元素、X为F元素、Y为S元素； 【详解】A．同周期主族元素自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，则原子半径：S＞O＞F，故A错误； B．同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，N元素原子2p轨道为半满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能：N＞O＞C，故B正确； C。同周期主族元素随原子序数增大电负性逐渐增大，故电负性：O＞N＞C，故C错误； D．Y是S元素，硫酸属于强酸，而亚硫酸属于弱酸，故D错误； 答案选B。 5. 下列选项中所示的物质间转化均能在指定条件下实现的是 A. Al2O3Al(OH)3NH4AlO2 B MgCSO2 C SSO3H2SO4 D. CuNOHNO3 【答案】B 【解析】 【详解】A．Al2O3不能和水反应生成Al(OH)3，Al(OH)3也不和氨水反应，A错误； B．Mg和CO2反应生成MgO和C，浓硫酸具有氧化性，在加热条件下和C反应生成SO2和CO2，B正确； C．S和足量氧气反应只能生成SO2，C错误； D．铜和稀硝酸反应生成NO和硝酸铜，NO不和水反应，D错误； 故选B。 6. 实验室制取NH3并探究其还原性，下列实验装置能达到实验目的的是 A．制取NH3 B．干燥NH3 C．验证氨气的还原性 D．吸收尾气 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．NaOH溶液与NH4Cl溶液发生反应生成，不加热不易分解出氨气，A错误； B．氨气是碱性气体，可与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥，B错误； C．NH3与CuO反应生成N2、Cu和H2O，黑色的CuO转化为红色的Cu，N元素的化合价升高，说明NH3具有还原性，C正确； D．倒置漏斗伸入液面以下，不能起到防倒吸的作用，D错误； 答案选C。 7. 下列有关物质结构的说法正确的是 A. 氯化亚砜( SOCl2)属于非极性分子 B. S8的结构为，是共价晶体 C. CH4的熔沸点高于SiH4 D. 1 mol尿素[CO(NH2)2]中含有7 mol σ键 【答案】D 【解析】 【详解】A．SOCl2空间构型为三角锥形，正负电荷中心不重合，因此SOCl2属于极性分子，故A错误； B．S8为分子晶体，故B错误； C．CH4、SiH4属于分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越强，熔沸点越高，SiH4熔沸点高于CH4，故C错误； D．尿素的结构简式为，1mol尿素中含有7molσ键，故D正确； 答案为D。 8. 某太阳能光伏电池的有机半导材料晶胞结构如图所示，其中A为，另两种离子为I-和Pb2+。下列说法正确的是 A. 中C和N的轨道杂化方式相同 B. X为Pb2+ C. 晶胞中距离A最近的X有6个 D. 该晶胞中含有8个A 【答案】A 【解析】 【详解】A．中碳原子是饱和碳原子为sp3杂化，氮原子形成3个N-H键和1个C-N键，杂化方式为sp3， 故A正确； B．根据均摊法，由晶胞结构可知，晶胞中有A离子个，有B离子1个，有X离子个，根据正负化合价代数和为0可知，X为I-，B为Pb2+，故B错误； C．由图可知，A为8个晶胞共用，与之距离最近的X处于面心，而面心为2个晶胞共用，则晶胞中距离A最近的X有=12个，故C错误； D．根据均摊法，由晶胞结构可知，晶胞中有A离子个，故D错误； 故本题选A。 不定项选择题：本题包括5小题，每小题4分，共计20分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选时，该题得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得满分，但只要选错一个，该小题就得0分。 9. 在一定条件下M可与N发生如图转化生成一种具有优良光学性能的中间体Q。下列说法正确的是 A. 常压下，有机物M与足量NaOH溶液共热，苯环上的Br均可被取代 B. N存在顺反异构体 C. 有机物Q难溶于水 D. 可用FeCl3溶液鉴别M和Q 【答案】CD 【解析】 【详解】A．常压下，有机物M和NaOH溶液共热，苯环上的Br原子不能被取代，故A错误； B．Q分子中碳碳双键两端的碳原子连接2个相同的原子（最右端碳原子连接2个氢原子），所以不存在顺反异构，故B错误； C．有机物Q没有亲水基，只有憎水剂，所以Q难溶于水，故C正确； D．含有酚羟基的有机物能和氯化铁溶液发生显色反应，M含有酚羟基、Q不含酚羟基，所以可以用氯化铁溶液鉴别M和Q，故D正确； 故选：CD。 10. 侯氏制碱法又称联合制碱法，是由我国化学家侯德榜发明。侯氏制碱法的过程如图所示。下列说法正确的是 A. 气体X是CO2 B. “吸收Ⅱ”时反应的化学方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl C. 向小苏打溶液中滴加过量Ca(OH)2溶液时反应的离子方程式为2+2OH-+Ca2+=CaCO3↓+ +2H2O D. 向滤液中加入一定量的NaCl固体并通入氨气可析出NH4Cl固体 【答案】BD 【解析】 【详解】A．氨气易溶于水，向饱和食盐水中先通入氨气、再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，气体X是NH3、Y是CO2，故A错误； B．向饱和食盐水中先通入氨气、再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，“吸收Ⅱ”时反应的化学方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，故B正确； C．向小苏打溶液中滴加过量Ca(OH)2溶液时反应的离子方程式为+OH-+Ca2+=CaCO3↓+ H2O，故C错误； D．滤液为碳酸氢钠、氯化铵溶液，向滤液中加入一定量的NaCl固体并通入氨气可析出NH4Cl固体，故D正确； 选BD。 11. 实验室以含锌废液(主要成分为ZnSO4，还含有少量的Fe2+、Mn2+，溶液pH≈5)为原料制备ZnCO3的实验流程如图甲所示，具有强氧化性，易被还原为，的结构如图乙所示。下列说法正确的是 A. “除锰”反应的离子方程式为+Mn2++2H2O=2+MnO2↓+4H+ B. “除锰”反应中每消耗1 mol ，硫元素共得到2 mol电子 C. 试剂X可以选用Zn、ZnO等物质 D. 滤液中一定大量存在的阳离子有Na+、NH和Zn2+ 【答案】A 【解析】 【分析】含锌废液(主要成分为ZnSO4，还含有少量的Fe2+、Mn2+，溶液pH≈5)为原料制备ZnCO3的实验流程为：具有强氧化性，加入Na2S2O8将 Mn2+转化为MnO2除去，同时亚铁离子转化为铁离子，“除锰”反应的离子方程式为+Mn2++2H2O═2+MnO2↓+4H+，过滤，滤渣为MnO2，加入ZnO、ZnCO3等调节pH分离出氢氧化铁，滤液中加入碳酸氢铵和氨水沉锌生成ZnCO3，据此分析解答。 【详解】A．具有强氧化性，氧化Mn2+生成MnO2，则除锰”反应的离子方程式为+Mn2++2H2O═2+MnO2↓+4H+，故A正确； B．具有强氧化性，是因为含有-O-O-键，反应时O得电子生成-2价O，硫元素化合价不变，故B错误； C．试剂X应为ZnO、ZnCO3或Zn(OH)2，不能使用金属Zn,因为Zn可还原铁离子生成亚铁离子，增大除杂难度，故C错误； D．加入Na2S2O8引入Na+、加入碳酸氢铵和氨水沉锌时引入，但沉锌时Zn2+转化为ZnCO3沉淀，所以液中一定大量存在阳离子有Na+、，Zn2+只有微量，故D错误； 故选：A。 12. 根据下列实验操作和现象所得结论正确的是 选项 实验过程 实验现象 实验结论 A 将新制氯水光照一段时间 溶液酸性增强 光照使HClO电离程度增大 B 将铁粉与硫粉混合后加热 生成黑色物质 说明有Fe2S3生成 C 向PbO2中滴加浓盐酸 出现黄绿色气体 氧化性PbO2>Cl2 D 向Na2SO3溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，再加入足量盐酸 产生白色沉淀，加盐酸沉淀不溶解 原Na2SO3溶液中含有 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．光照时氯水中HClO分解生成HCl和氧气，溶液的酸性增强，不能使电离程度增大，故A错误； B．Fe与S加热生成FeS，S的氧化性较弱，不能生成Fe2S3，故B错误； C．PbO2中滴加浓盐酸，发生氧化还原反应生成氯气，由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，氧化性PbO2＞Cl2，故C正确； D．酸性条件下硝酸根离子氧化亚硫酸根离子生成硫酸根离子，由实验操作和现象，不能证明原Na2SO3溶液中含有，故D错误； 故选：C。 13. 一种以MgO为催化剂催化CO2合成碳酸乙二醇酯()可能的反应机理如下图所示。图中“”表示吸附，“”和“”分别表示Mg2+或O2-中的一种。下列说法正确的是 A. 图中“”表示O2-，“”表示Mg2+ B. 环氧乙烷中氧原子吸附在“”上是因为氧原子比碳原子半径小 C. 图中所示所有转化中，有极性共价键和非极性共价键的断裂 D. 碳酸乙二醇酯在足量NaOH溶液中加热后可生成Na2CO3和乙二醇 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图可知O原子与“”结合，C原子与“”结合，则“”应带正电荷，为Mg2+，“”表示O2-，故A正确； B．环氧乙烷中氧原子吸附在“”上是因为氧原子带负电性，Mg2+带正电荷，故B错误； C．由图可知转化过程中只有碳氧极性键的断裂，故C错误； D．碳酸乙二醇酯在足量NaOH发生水解反应生成碳酸钠和乙二醇，故D正确； 故选：AD。 非选择题：共5小题，共64分 14. 根据信息书写方程式或描述反应过程。 （1）纳米零价铁与Cu/Pd联合作用可去除水体中的硝态氮，其反应机理如图1所示。 ①转化为N2或的过程可描述为_____。 ②若水体中的与的物质的量之比为1：1，且含N物质最终均转化为N2，则水体中所发生的总反应的离子方程式为_____。 （2）活性自由基HO可有效除去废水中的苯酚等有机污染物。H2O2在Fe3O4表面产生HO除去废水中的苯酚的原理如图2所示。 ①酸性条件下产生HO的反应(1分子H2O2产生1个HO)的离子方程式为_____。 ②HO除去苯酚反应的化学方程式为_____。 【答案】（1） ①. 在铁表面得到电子被还原为，被吸附在Cu和Pd表面的活性H继续还原为N2或 ②. 4Fe++NO2-+10H+=4Fe2++N2↑+5H2O （2） ①. H++H2O2+Fe2+=H2O+Fe3++HO• ②. 4HO•+C6H5OH+H2O→3CH3COOH 【解析】 【小问1详解】 ①由图可知，铁失电子生Fe2+，NO在Fe表面得电子被还原NO，H+得电子还原为氢原子，被吸附在Cu和Pd表面，NO被吸附在Cu和Pd表面的活性H进一步还原为N2或NH； ②若水体中NO与NO的物质的量之比为1：1，铁失去电子，NO与NO得电子且含N物质最终均转化N2，根据得失电子守恒和电荷守恒得离子方程式为：4Fe++NO2-+10H+=4Fe2++N2↑+5H2O； 【小问2详解】 ①由图可知，H2O2与Fe2+作用，生成羟基自由基和Fe3+，离子方程式为H++H2O2+Fe2+=H2O+Fe3++HO•； ②依据流程图可知HO⋅除去苯酚(C6H5OH)反应乙酸，化学方程式为：4HO•+C6H5OH+H2O→3CH3COOH。 15. 用废锰渣(主要成分为MnO2、MgO和Fe2O3)和硫铁矿(主要成分为FeS2)制取MnSO4·H2O的工艺流程如下： （1）基态Fe原子与基态Mn原子核外未成对电子数之比为_______。 （2）FeS2的一种晶体与NaCl晶体的结构相似，其晶胞如图1所示。 ① 写出FeS2的电子式：_______。 ② 在图中用“”标出其他位置的_______。。 （3）已知硫酸锰在不同温度下的溶解度和析出晶体的组成如图2所示。 由“除铁”后的滤液制取较多MnSO4·H2O的操作是_______。 【答案】（1）4∶5 （2） ①. ②. （3）在100 ℃左右蒸发溶液至有大量固体析出，控制温度不低于90 ℃下趁热过滤 【解析】 【分析】用废锰渣(主要成分为MnO2、MgO和Fe2O3)和硫铁矿(主要成分FeS2)制取MnSO4⋅H2O的工艺流程为：废锰渣用稀硫酸酸浸，MgO和Fe2O3溶于稀硫酸生成硫酸镁、硫酸铁，过滤除去硫酸镁、硫酸铁得到MnO2固体，加入硫酸、硫铁矿(主要成分FeS2)，发生氧化还原反应生成MnSO4、S和FeSO4，过滤，滤液中加入MnO2氧化Fe2+使之转化Fe3+，加入碳酸钙调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去，过滤得到MnSO4溶液，结合图2，在100 ℃左右蒸发溶液至有大量固体析出，控制温度不低于90 ℃下趁热过滤得到MnSO4⋅H2O晶体，据此分析解答。 【小问1详解】 Fe的原子序数为26，Mn的原子序数为25，基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，基态Mn原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s2，则基态Fe原子与基态Mn原子核外未成对电子数之比为4：5； 【小问2详解】 ①FeS2是离子化合物，中S与S之间存在一个共用电子对，S原子最外层电子数为8，其电子式为； ②NaCl晶胞中Na+位于顶点和面心位置，数目为=4，Cl-位于体心和棱心位置，数目为1+12×，FeS2的一种晶体与NaCl晶体的结构相似，图中Fe2+位于顶点和面心位置，则位于体心和棱心位置，体心1个，12条棱的棱心各有1个，如图：； 【小问3详解】 由图2可知MnSO4•H2O的溶解度随问的升高而降低，由“除铁”后的滤液制取较多MnSO4⋅H2O的操作为：在100 ℃左右蒸发溶液至有大量固体析出，控制温度不低于90 ℃下趁热过滤。 16. 水合肼(N2H4·H2O)为无色透明液体，具有较强的还原性，可用作抗氧化剂。实验室可通过如下图所示流程制取水合肼溶液。 已知反应1的目的是制取NaClO，NaClO对热不稳定，受热分解为NaCl和NaClO3。反应1中NaOH溶液过量。 （1）反应1将Cl2通入NaOH溶液后，开始时没有副产物NaClO3生成，一段时间后有NaClO3生成。一段时间后有NaClO3生成的原因是_____。 （2）写出反应2中所发生反应的化学方程式：_____。 （3）由反应1所得NaClO溶液和CO(NH2)2溶液发生反应2时，两种溶液正确的混合方式是_____，原因是_____。 A．将NaClO溶液缓慢滴加到CO(NH2)2溶液中，边加边搅拌 B．将CO(NH2)2溶液缓慢滴加到NaClO溶液中，边加边搅拌 （4）蒸馏后所得盐溶液可用于吸收SO2.用下图所示装置可以检验吸收过程中是否有CO2排出。则溶液X可以是_____。 （5）为测定所得水合肼溶液(溶质为N2H4·H2O)的质量分数，现进行如下实验：取1.000g溶液于250mL容量瓶中，加水定容至250mL，准确量取25.00mL其中溶液于锥形瓶中，加入硫酸酸化后，加入约1gNaHCO3，用0.1000mol·L-1碘(I2)标准溶液滴定至终点。滴定终点时消耗碘标准溶液的体积为24mL。计算水合肼溶液的质量分数，并写出计算过程_____。滴定过程中的反应如下： N2H4·H2O＋H2SO4＋NaHCO3＋I2-N2＋CO2↑＋Na2SO4＋NaI＋H2O(未配平) 【答案】（1）Cl2与NaOH溶液的反应为放热反应，反应一段时间溶液温度升高，NaClO分解产生NaClO3 （2）CO(NH2)2＋NaClO＋2NaOH=N2H4·H2O＋NaCl＋Na2CO3 （3） ①. A ②. N2H4·H2O有强还原性，NaClO过量时N2H4·H2O会被氧化 （4）KMnO4溶液 （5）n(I2)=0.10mol·L-1×0.024L=2.4×10-3mol 由电子得失守恒n(I2)×2=n(N2H4·H2O)×4可得 锥形瓶中n(N2H4·H2O)=1.2×10-3mol 原1.000g溶液中含N2H4·H2O的物质的量n(N2H4·H2O)=1.2×10-2mol m(N2H4·H2O)=1.2×10-2mol×50g·mol-1=0.6g 水合肼溶液的质量分数w(N2H4·H2O)=×100%=60% 【解析】 【分析】NaOH溶液与Cl2在一定温度下反应生成NaClO、NaCl和水，向反应后混合液中加入CO(NH2)2，NaClO与CO(NH2)2反应合成水合肼，同时有NaCl和碳酸钠生成； 【小问1详解】 NaOH溶液与Cl2在一定温度下反应生成NaClO、NaCl,该反应为放热反应，温度升高时易产生副产物NaClO3； 【小问2详解】 NaClO与CO(NH2)2反应合成水合肼的过程中，Cl元素化合价由+1降低至-1，N元素化合价由-3升高至-2，反应过程中溶液为碱性，根据化合价升降守恒、电荷守恒以及原子守恒可知反应方程式为CO(NH2)2＋NaClO＋2NaOH=N2H4·H2O＋NaCl＋Na2CO3； 【小问3详解】 N2H4•H2O中N元素化合价为-2，具有还原性，能够被NaClO氧化，N2H4•H2O被氧化会导致N2H4•H2O产率降低，因此将NaClO溶液缓慢滴加到CO(NH2)2溶液中，边加边搅拌； 【小问4详解】 溶液X用来检验SO2是否除净，可以是酸性高锰酸钾，溶液Y的成分是澄清石灰水，溶液Y是用来检验否有CO2排出； 【小问5详解】 由N2H4•H2O+H2SO4+6NaHCO3+2I2=N2+6CO2↑+Na2SO4+4NaI+7H2O，n(I2)=0.10mol·L-1×0.024L=2.4×10-3mol，则根据反应的方程式可知水合肼的物质的量为1.2×10-3mol, 原1.000g溶液中含N2H4·H2O的物质的量n(N2H4·H2O)=1.2×10-2mol，m(N2H4·H2O)=1.2×10-2mol×50g·mol-1=0.6g，水合肼溶液的质量分数w(N2H4·H2O)=×100%=60%。 17. 有机化合物F是一种药物中间体，可通过如下图所示的转化合成得到： （1）化合物E中，含氧官能团的名称为_____。 （2）有机物C的分子式为C9H9NO4，其结构简式为_____。 （3）D→E的反应分为两步，第一步会生成一个分子式为C14H19NO4的中间产物。则该中间产物的结构简式为_____。 （4）D的一种同分异构体符合下列条件，写出该同分异构体的结构简式：_____。 Ⅰ．是一种α-氨基酸 Ⅱ．含有苯环，分子中有7种化学环境不同的氢 （5）已知：① ②(R表示H或烃基)易被酸性KMnO4氧化 写出以甲苯、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）酯基、醚键 （2） （3） （4） （5） 【解析】 【分析】A与银氨溶液反应后再酸化生成B，根据A的结构简式，可知B的结构简式为，进一步发生取代反应生成C为，C发生还原反应生成D，D经过两步反应生成E，根据中间产物的分子式为C14H19NO4，说明发生的是加成反应，得到的中间产物是，再发生消去反应生成E，E经过还原后得到F； 【小问1详解】 根据E的结构简式，其含有的含氧官能团是酯基、醚键； 【小问2详解】 由分析可知，C的结构简式为； 【小问3详解】 由分析可知，该中间产物的结构简式为； 【小问4详解】 D的结构简式为，其同分异构体满足条件：是一种α-氨基酸，即氨基和羧基连在同一个碳上，除了氨基和羧基，还有两个碳原子，含有苯环，分子中有7种化学环境不同的氢，其结构简式为； 【小问5详解】 以甲苯、为原料制备，甲苯先制备，继续被酸性高锰酸钾溶液氧化为，再将硝基还原为氨基，氨基再与反应生成，最后还原为，合成路线为：。 18. F是一种有机工业制备的重要中间体，其一种合成工艺流程如下： （1）A→B时发生取代反应，所得产物为化合物B和CH3OH。则X的结构简式为_______。 （2）Y的结构简式为_______。 （3）吡啶()在水中的溶解度大于苯，原因是_______、_______。 （4）吡啶()和其衍生物(、)的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最强的是_______。 （5）写出一种符合下列条件的化合物C的同分异构体：_______。 ① 结构中含有苯环，无其他环状结构；苯环上的一元取代物只有一种； ② 红外光谱显示结构中含“—CN”和“C=S”结构； ③ 核磁共振氢谱显示结构中有3种化学环境的氢原子，个数比为1∶6∶6。 （6）设计以化合物CH2=CH2、nBuLi、、为原料，合成化合物的路线图_______(无机试剂及有机溶剂任用，合成路线流程图见本题题干)。 【答案】（1） （2） （3） ①. 吡啶与水分子间形成氢键 ②. 吡啶是极性分子，苯是非极性分子，极性分子更易溶解在极性溶剂水中 （4） （5） （6）CH2=CH2CH3CH2Br， CH3CH2CHO 【解析】 【分析】A→B时发生取代反应，所得产物为化合物B和CH3OH，根据X的化学式C3H8O2，可知X为；C和Y发生取代反应生成D和HCl，由D逆推，Y是。 【小问1详解】 X的分子式为C3H8O2，A→B时发生取代反应，所得产物为化合物B和CH3OH，可知X的结构简式为。 【小问2详解】 C和Y发生取代反应生成D和HCl，由D逆推，Y的结构简式为； 【小问3详解】 吡啶()分子中含有N原子，吡啶能与水形成分子间氢键，吡啶是极性分子，苯是非极性分子，极性分子更易溶解在极性溶剂水中，所以吡啶在水中的溶解度大于苯。 【小问4详解】 吡啶()和其衍生物(、)的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，甲基是推电子基团，F电负性大，-CF3吸电子能力大，所以其中碱性最强的是。 【小问5详解】 ① 结构中含有苯环，无其他环状结构；苯环上的一元取代物只有一种，说明结构对称； ② 红外光谱显示结构中含“—CN”和“C=S”结构； ③ 核磁共振氢谱显示结构中有3种化学环境的氢原子，个数比为1∶6∶6。符合条件的结构简式为。 【小问6详解】 CH2=CH2和HBr发生加成反应生成CH3CH2Br，、nBuLi、CH3CH2Br反应生成，生成丙醛，丙醛和反应生成，合成路线流程为CH2=CH2CH3CH2Br， CH3CH2CHO。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$