精品解析：陕西省西安交通大学附属中学2024-2025学年高三上学期第三次诊断考试 化学试题

交大附中2024~2025学年第一学期 高三第三次诊断考试化学试题 可能用到的相对原子质量： 一、选择题(本大题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项只有一项是符合题目要求的)。 1. 陕西省历史文化资源丰富，下列在陕西出土的文物主要成分属于金属材料的是 A．四神纹玉雕铺首 B．鎏金银竹节铜熏炉 C．皇后之玺 D．跪射俑 A. A B. B C. C D. D 2. 化石能源的综合利用是当今社会发展的重要课题。下列说法正确的是 A. 与不同，不属于温室气体 B. 石油经过常压蒸馏可以获得沥青 C. 裂化汽油可与溴水反应 D. 煤的汽化、液化属于物理变化，干馏属于化学变化 3. 下列化学或离子方程式书写错误的是 A. 高温下，利用焦炭还原石英砂： B. 将足量的通入溶液中： C. Al放入溶液中： D. 将足量的通入溶液中： 4. 下列叙述正确的是 A. 分别与和反应，产物均为过氧化物 B. 溶液分别与足量和反应，反应的类型不同 C. 分别与和反应，生成的金属氧化物不同 D. 浓分别与和C反应，生成的气体均为酸性氧化物 5. 葡萄糖分子存在多种空间构型，以下是葡萄糖在水溶液中发生的两种构型变化，以下说法正确的是 A. 葡萄糖和乙醇互为同系物 B. 葡萄糖可以发生消去、取代、缩聚反应 C. 葡萄糖分子中的碳原子均为杂化，不能和金属钠反应产生氢气 D. 水溶液中葡萄榭主要以环状构型存在，因此葡萄糖水溶液不能发生银镜反应 6. 是阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 中的数目为 B. 中含键数目为 C. 标况下，所含分子数为 D. 与在密闭容器中充分反应后的分子数为 7. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 实验操作和现象 结论 A 向淀粉溶液中加适量溶液，加热，冷却后加溶液至碱性，再滴加少量碘水，溶液不变蓝 淀粉水解完全 B 室温下，向溶液中加入少量镁粉，产生大量气泡，测得溶液温度上升 镁与盐酸反应放热 C 室温下，向浓度均为和混合溶液中加入溶液，出现白色沉淀 白色沉淀是 D 向溶液中滴加溶液，溶液中产生大量气泡 可以催化分解 A. A B. B C. C D. D 8. 下列有关物质结构和性质的说法错误的是 A. 手性分子是含有手性碳原子的分子 B. 邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点 C. 酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应 D. 冠醚(18-冠-6)的空穴与尺寸适配，也可以“识别”与半径相近的 9. 在超高压下转化为平行六面体的分子(如图)。下列说法错误的是 A. 和互为同素异形体 B. 中含有2种键 C. 转化为是熵减反应 D. 与中均不含极性键 10. 实验室制备溴苯的反应装置如图所示，关于实验操作或叙述正确的是 A. 向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前只需先打开分液漏斗上方的玻璃塞 B. 实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色 C. 装置c中的碳酸钠溶液可用代替 D. 反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶，得到溴苯 11. 化合物①、②、③是一类特殊的离子化合物(结构如图)。1961年，化学家Neil Bartlett通过对化合物①的研究，成功制备了第一种稀有气体化合物。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，他们的最外层电子数之和为21，且位于不同主族。下列说法正确的是 A. 在上述化合物中，X原子满足8电子结构 B. W、X、Y、Z对应的最简单氢化物，沸点最高的是 C. 四种元素中，Z原子半径最大，Y原子半径最小 D. Z、W对应的最高价氧化物的水化物至少包含一种强酸 12. 西北工业大学张建团队于国际著名期刊Angew上报道了一种新型多功能甲醛-硝酸盐电池，可同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子(如图)。下列说法正确的是 A. 放电过程中，通过质子交换膜从左室传递到右室 B. 电极反应为 C. 电极反应为 D. 处理废水过程中溶液不变，无需补加 13. 钛铁矿()制取金属钛的流程如图所示。已知：为无色液体，极易水解；，。下列说法正确的是 A. 熔点： B. 镁与置换时可以用氮气做保护气 C. 氯化过程中反应方程式为： D. 水解可生成，离子方程式为： 14. 两种酸式盐的分解反应如下。某温度下的平衡常数分别为和。 反应1：； 反应2：。 该温度下，刚性密闭容器中放入和固体，平衡后以上2种固体均大量存在。下列说法错误的是 A. B. 平衡总压为 C. 抽出一半的混合气体，再次平衡后总压强不变 D. 通入，再次平衡后，的体积分数减小 二、非选择题(4个大题，共58分)。 15. 亚硝酰氯()是有机合成中重要试剂，可由与在一定温度下合成。其熔点为，沸点为，遇水易水解。的沸点为，的沸点为。实验室模拟制备装置如图所示(部分夹持装置省略)。 （1）仪器甲的名称是_______。 （2）图示装置中恒压漏斗与分液源斗相比，其优点为_______。装置C中长颈漏斗的作用为_______。 （3）装置G中反应的离子方程式_______。 （4）D中三颈烧瓶的温度区间应该控制在_______。 （5）通常将溶于水中，测定水中的浓度，从而确定的纯度，检验的操作为_______。 （6）装置乙，中装有无水，其作用为_______。 16. 是一种氧化剂、催化剂，以含铼废渣(含和等为原料提取的工艺如图所示。 已知：①一种强酸。 ②开始沉淀的为7.2。 ③离子交换中存在平衡：(有机相)(有机相)。 （1）①“焙烧”时，铼废渣与富氧空气逆流混合的目的为_______，“焙烧”过程中发生反应的化学方程式为_______。 ②“酸浸”的滤渣一定含有的成分为_______。 ③“反萃取”中试剂A的化学式为_______。 （2）其他条件相同时，“离子交换”过程中料液和D296体积比与铼交换率、铼交换量的关系如下图所示。 ①由上图知，“离子交换”选择的适宜料液和D296体积比为_______。 ②采用“离子交换”和“反萃取”的操作的目的是_______。 （3）有多种金属氧化物，其中晶胞如下图所示。已知代表阿伏加德罗常数的值，晶胞参数为。 ①的价电子排布式为，则在元素周期表中的位置为第_______周期第_______族。 ②该晶胞中阳离子的配位数为_______，该晶体密度为_______。 17. 亚硝酰硫酸()是铅室法制备硫酸的副产物，也称为铅室晶体。其可溶于硫酸，遇水易分解，常用于制染料。和浓硝酸在浓硫酸存在时可制备，实验室用如图所示装置(夹持装置路)制备少量并测定产品的纯度。反应原理为：。 （1）也可通过将和溶于浓硫酸制得，反应方程式为_______。 （2）B中反应必须维持体系温度不得高于，可能的原因为_______。 （3）反应开始时缓慢，待生成少量后，温度变化不大，但反应速度明显加快，其原因是_______。 （4）该实验装置存在明显缺陷，缺陷为_______。 （5）测定产品的纯度：称取产品放入锥形瓶中，加入溶液和适量稀，摇匀，再将溶液加热至(使生成的挥发逸出)，冷却至室温，然后用，标准溶液滴定至终点，消耗溶液的体积为。(杂质不参与反应) 已知：； 。 ①滴定终点的现象为_______。 ②该产品纯度为______(保留三位有效数字，的摩尔质量为)。 ③若未逸出干净，将导致的纯度测量____(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 18. 阿斯巴甜是一种强烈甜味剂，甜度是蔗糖的180倍以上，是天冬酰胺和苯丙氨酸甲酯形成的二肽，在人体内不能提供能，常在碳酸饮料作为代糖使用，其工业合成路线如下(其中代表苯基)： 已知：的结构简式为。 （1）A的系统命名为_______，J中含氧官能团名称为_______和羧基。 （2）反应③分两步完成，即。第一步反应为加成反应，则X的结构简式为_______，第二步反应的反应类型为_______。 （3）在制备流程中，使用的目的为_______。 （4）化合物A也被称为甘氨酸，根据表格信息，甘氨酸的熔点远远大于丙二酸和丁-1，4二胺的原因是_______。 名称 结构简式 相对分子质量 熔点 甘氨酸 75 丙二酸 104 丁-1，4-二胺 88 A. 甘氨酸的分子内共价键强度大，提高了熔点 B. 甘氨酸并不都以分子的形式存在，部分以内盐()形式存在，形成离子键，提高了熔点 C. 甘氨酸中羧基和氨基形成氢键强度大，提高了熔点 D. 甘氨酸结构对称，有较大的相对分子质量，故其分子间作用力强，提高了熔点 （5）已知，且K中不存在环状结构，诗写出反应⑨的方程式_______。 （6）阿斯巴甜分子中更易与结合的氮原子是_______。(填图中阿斯巴甜中N原子的标号) （7）F的同分异构体中满足下列条件的有_______种。 ①可以发生银镜反应且能水解；②有；③苯环上三取代基；④不含醚键() 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 交大附中2024~2025学年第一学期 高三第三次诊断考试化学试题 可能用到的相对原子质量： 一、选择题(本大题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项只有一项是符合题目要求的)。 1. 陕西省历史文化资源丰富，下列在陕西出土的文物主要成分属于金属材料的是 A．四神纹玉雕铺首 B．鎏金银竹节铜熏炉 C．皇后之玺 D．跪射俑 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．玉雕铺首为玉石制品，为无机非金属材料，A错误； B．铜熏炉为铜质材料，属于金属材料，B正确； C．皇后之玺为玉石制品，为无机非金属材料，C错误； D．跪射俑为陶制品，为无机非金属材料，D错误； 故选B。 2. 化石能源的综合利用是当今社会发展的重要课题。下列说法正确的是 A. 与不同，不属于温室气体 B. 石油经过常压蒸馏可以获得沥青 C. 裂化汽油可与溴水反应 D. 煤的汽化、液化属于物理变化，干馏属于化学变化 【答案】C 【解析】 【详解】A．CO2和甲烷均属于温室气体，A错误； B．石油经过减压蒸馏得到沥青，B错误； C．裂化汽油中为短链的烷烃和烯烃，烯烃可以与溴水反应，C正确； D．煤的气化和液化、煤的干馏都生成新物质，均是化学变化，D错误； 故答案选C。 3. 下列化学或离子方程式书写错误的是 A. 高温下，利用焦炭还原石英砂： B. 将足量的通入溶液中： C. Al放入溶液中： D. 将足量的通入溶液中： 【答案】A 【解析】 【详解】A．高温下，利用焦炭还原石英砂生成CO和硅：，A错误； B．足量的通入溶液中发生氧化还原反应生成硫酸根离子和氯离子、氢离子，B正确； C．Al放入溶液中生成四羟基铝酸钠和氢气，C正确； D．足量的通入溶液中反应生成硫酸和硫化铜沉淀，D正确； 故选A。 4. 下列叙述正确的是 A. 分别与和反应，产物均为过氧化物 B. 溶液分别与足量和反应，反应的类型不同 C. 分别与和反应，生成的金属氧化物不同 D. 浓分别与和C反应，生成的气体均为酸性氧化物 【答案】B 【解析】 【详解】A．氧气和钠不加热生成氧化钠、加热生成过氧化钠；与反应生成氧化锂，氧化锂、氧化钠不是过氧化物，A错误； B．溶液与足量发生反应生成碳酸氢钠，反应中没有元素化合价改变，不是氧化还原反应；和发生氧化还原反应生成硫单质；反应的类型不同，B正确； C．与水蒸气高温生成四氧化三铁和氢气，铁在纯中点燃反应生成四氧化三铁，生成的金属氧化物可以相同，C错误； D．浓与反应生成二氧化氮气体、硝酸铜、水，浓硝酸和C反应生成二氧化氮和二氧化碳气体、水，二氧化氮气体不是酸性氧化物，D错误； 故选B。 5. 葡萄糖分子存在多种空间构型，以下是葡萄糖在水溶液中发生的两种构型变化，以下说法正确的是 A. 葡萄糖和乙醇互为同系物 B. 葡萄糖可以发生消去、取代、缩聚反应 C. 葡萄糖分子中的碳原子均为杂化，不能和金属钠反应产生氢气 D. 水溶液中葡萄榭主要以环状构型存在，因此葡萄糖水溶液不能发生银镜反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．葡萄糖分子式C6H12O6，乙醇分子式C2H6O，组成上不相差若干CH2，结构也不相似，不符合同系物概念，A错误； B．葡萄糖的结构中的羟基，可以发生消去、取代、缩聚反应，B正确； C．葡萄糖分子中醛基的C原子为sp2杂化，其余均为sp3杂化，且葡萄糖分子中存在羟基，能够和金属Na反应放出氢气，C错误； D．葡萄糖水溶液中，链状和环状结构葡萄糖之间存在平衡，链状葡萄糖分子中有醛基，链状葡萄糖能发生银镜反应，因此葡萄糖溶液能发生银镜反应，D错误； 故选B。 6. 是阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 中的数目为 B. 中含键数目为 C. 标况下，所含分子数为 D. 与在密闭容器中充分反应后的分子数为 【答案】B 【解析】 【详解】A．氯化铝为共价化合物，不含铝离子，A错误； B．硅为共价键晶体，每个硅原子形成4条共价键，每个共价键被2个硅原子共用，28g硅单质的物质的量1mol，1mol硅单质中含2molSi-Si共价键，键数目为，B正确； C．标准状况下三氧化硫是固体，不确定其物质的量，C错误； D．与在密闭容器中反应生成二氧化氮，二氧化氮又会部分转化为四氧化二氮，则充分反应后的分子数不为，D错误； 故选B。 7. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 实验操作和现象 结论 A 向淀粉溶液中加适量溶液，加热，冷却后加溶液至碱性，再滴加少量碘水，溶液不变蓝 淀粉水解完全 B 室温下，向溶液中加入少量镁粉，产生大量气泡，测得溶液温度上升 镁与盐酸反应放热 C 室温下，向浓度均为和混合溶液中加入溶液，出现白色沉淀 白色沉淀是 D 向溶液中滴加溶液，溶液中产生大量气泡 可以催化分解 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．碱性条件下，碘单质和氢氧根离子反应，使得淀粉溶液不变蓝，不能说明淀粉水解完全，A错误； B．加入镁粉后产生大量气泡，说明镁与盐酸发生化学反应，此时溶液温度上升，可证明镁与盐酸反应放热，B正确； C．BaCl2、CaCl2均能与Na2CO3反应，反应产生了白色沉淀，沉淀可能为BaCO3或CaCO3或二者混合物，C错误； D．过氧化氢具有氧化性，氧化亚铁离子为铁离子，铁离子会催化过氧化氢分解生成氧气，不能说明可以催化分解，D错误； 故选B。 8. 下列有关物质结构和性质的说法错误的是 A. 手性分子是含有手性碳原子的分子 B. 邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点 C. 酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应 D. 冠醚(18-冠-6)的空穴与尺寸适配，也可以“识别”与半径相近的 【答案】A 【解析】 【详解】A．有手性异构体的分子被称为手性分子，当分子中存在两个或两个以上的手性碳原子时，会出现内消旋体，这种含有内消旋体的分子不是手性分子，A错误； B．邻羟基苯甲醛可以形成分子内氢键，对羟基苯甲醛形成分子间氢键，分子间氢键使沸点升高，分子内氢键使沸点降低，B正确； C．酰胺在酸性条件下反应生成羧酸和胺，在碱性条件下反应生成羧酸盐和氨气，二者均为水解反应，C正确； D．超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间作用力形成的分子聚集体，分子间作用力是弱相互作用，冠醚(18-冠-6)的空穴大小为260~320pm，可以适配K+，也可以“识别”与K+半径相近的，冠醚与离子之间形成配位键，通过弱相互作用形成超分子，D正确； 故答案选A。 9. 在超高压下转化为平行六面体的分子(如图)。下列说法错误的是 A. 和互为同素异形体 B. 中含有2种键 C. 转化为是熵减反应 D. 与中均不含极性键 【答案】D 【解析】 【详解】A．和是O元素形成的不同单质，两者互为同素异形体，A正确； B．分子为平行六面体，由其结构知，中存在两种氧氧键：上下底面中的氧氧键、上下底面间的氧氧键，B正确； C．O2转化为O8可表示为4O2O8，气体分子数减少，故O2转化为O8是熵减反应，C正确； D．中的氧氧键是由相同原子所形成的极性键，D错误； 故选D。 10. 实验室制备溴苯的反应装置如图所示，关于实验操作或叙述正确的是 A. 向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前只需先打开分液漏斗上方的玻璃塞 B. 实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色 C. 装置c中的碳酸钠溶液可用代替 D. 反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶，得到溴苯 【答案】B 【解析】 【分析】在溴化铁催化下，苯与液溴反应生成溴苯和溴化氢气体，苯与溴的反应是放热反应，而且溴易挥发，挥发出的溴蒸气，故a装置流出的气体包括HBr和Br2，挥发出的溴蒸气被b中四氯化碳吸收，难溶于四氯化碳的溴化氢由b中逸出，c中碳酸钠溶液用于吸收溴化氢，防止污染空气，同时倒置的漏斗可以防倒吸，反应后的混合液主要含有生成的溴苯、未反应完的液溴和苯，可先加稀碱溶液除去液溴，再通过水洗除去水溶性杂质，后经干燥、蒸馏即可得到溴苯。 【详解】A．在溴化铁催化下，苯与液溴反应生成溴苯和溴化氢气体，烧瓶内气体压强增大，所以在滴加苯和溴的混合液前还需先打开K，既便于混合液流下，又可避免a中因压强过大发生危险，A错误； B．苯与溴的反应是放热反应，而且溴易挥发，挥发出的溴蒸气被b中四氯化碳吸收，故b中液体逐渐变为浅红色，B正确； C．难溶于四氯化碳的溴化氢由b中逸出，c中碳酸钠溶液用于吸收溴化氢，防止污染空气，故碳酸钠溶液不可用Na2S代替，C错误； D．反应后的混合液主要含有生成的溴苯、未反应完的液溴和苯，可先加稀碱溶液除去液溴，再通过水洗除去水溶性杂质，后经干燥、蒸馏即可得到溴苯，D错误； 故答案选B。 11. 化合物①、②、③是一类特殊的离子化合物(结构如图)。1961年，化学家Neil Bartlett通过对化合物①的研究，成功制备了第一种稀有气体化合物。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，他们的最外层电子数之和为21，且位于不同主族。下列说法正确的是 A. 在上述化合物中，X原子满足8电子结构 B. W、X、Y、Z对应的最简单氢化物，沸点最高的是 C. 四种元素中，Z原子半径最大，Y原子半径最小 D. Z、W对应的最高价氧化物的水化物至少包含一种强酸 【答案】C 【解析】 【分析】原子序数依次增大的W、X、Y、Z四种元素，最外层电子数之和为21，且位于不同主族，Y形成一条共价键是第ⅦA族元素，W形成四条共价键是第ⅢA族，Z形成六条共价键第Ⅴ族，则W为B，X为O，Y为F，Z为P，据此分析； 【详解】A．O原子得电子才能满足8电子结构，A错误； B．W、X、Y、Z对应的最简单氢化物中含有氢键的为HF和H2O，HF含一个氢键，H2O含两个氢键，沸点最高的是H2O，B错误； C．电子层越多半径越大，电子层相同，质子数多半径小，四种元素中半径最大的为P，是Z，最小的是F为Y，C正确； D．B和P最高价氧化物不能形成强酸，只能形成弱酸，D错误； 故选C； 12. 西北工业大学张建团队于国际著名期刊Angew上报道了一种新型多功能甲醛-硝酸盐电池，可同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子(如图)。下列说法正确的是 A. 放电过程中，通过质子交换膜从左室传递到右室 B. 电极反应为 C. 电极反应为 D. 处理废水过程中溶液不变，无需补加 【答案】B 【解析】 【分析】由原电池中电子移动方向可知，CuAg为负极，HCHO失去电子生成HCOO-和H2，电极方程式为：2HCHO+4OH--2e-=2HCOO-+H2↑+2H2O，CuRu为正极，得到电子生成NH3，电极方程式为：6H2O++8e-═NH3↑+9OH-，以此解答。 【详解】A．质子交换膜只允许H+通过，A错误； B．由分析可知，CuRu为正极，得到电子生成NH3，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：6H2O++8e-=NH3↑+9OH-，B正确； C．由分析可知，负极电极方程式为：2HCHO+4OH--2e-=2HCOO-+H2↑+2H2O，C错误； D．由分析可知，负极电极方程式为：2HCHO+4OH--2e-═2HCOO-+H2↑+2H2O，正极电极方程式为：6H2O++8e-═NH3↑+9OH-，总反应为8HCHO++7OH-=NH3↑+8HCOO-+4 H2↑+2H2O，处理废水过程中消耗OH-，溶液pH减小，需补加KOH，D错误； 故答案选B。 13. 钛铁矿()制取金属钛的流程如图所示。已知：为无色液体，极易水解；，。下列说法正确的是 A. 熔点： B. 镁与置换时可以用氮气做保护气 C. 氯化过程中反应方程式为： D. 水解可生成，离子方程式为： 【答案】C 【解析】 【分析】钛铁矿(FeTiO3)制取金属钛的流程氯化过程中根据流程，发生反应，得到，利用金属镁的强还原性置换得钛。注意为易水解的无色液体。 【详解】A．由于＞，则金属镁的金属键较长，因此熔点，A错误； B．镁与置换时可以用氩气做保护气是因为氩气的惰性，但因为镁与氮气加热生成氮化镁，不能用氮气做保护气，B错误； C．由图可知，氯化过程中的方程式为：，C正确； D．为易水解的无色液体，故水解的离子方程式为：，D错误； 故选C。 14. 两种酸式盐的分解反应如下。某温度下的平衡常数分别为和。 反应1：； 反应2：。 该温度下，刚性密闭容器中放入和固体，平衡后以上2种固体均大量存在。下列说法错误的是 A. B. 平衡总压为 C. 抽出一半的混合气体，再次平衡后总压强不变 D. 通入，再次平衡后，的体积分数减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应1产生的氨气和二氧化硫物质的量相等，反应2产生的氨气和二氧化碳物质的量相等，则刚性密闭容器中氨气的物质的量等于二氧化硫和二氧化碳的物质的量之和，恒温恒容下，压强之比等于其物质的量之比，即，则p(CO2)+p(SO2)=p(NH3)，A正确； B．设平衡时，p(SO2)=x，p(CO2)=y，则p(NH3)=x+y，p(H2O)=x+y，K1= p(NH3)p(H2O)p(SO2)=(x+y) 2x=448，K2= p(NH3)p(H2O)p(CO2)=(x+y)2y=64，联立解得x=7kPa，y=1kPa，x+y=8kPa，所以平衡总压为x+y+2(x+y)=24kPa，B正确； C．刚性密闭容器，温度不变平衡常数不变，抽出一半的混合气体，再次达平衡后，容器内各气体分压不变，总压强不变，C正确； D．通入SO2，p(SO2)增大，反应1平衡逆向移动，刚性密闭容器中p(NH3)和p(H2O)减小，反应2平衡正向移动，p(CO2)增大，则再次平衡后，CO2的体积分数增大，D错误； 故选D。 二、非选择题(4个大题，共58分)。 15. 亚硝酰氯()是有机合成中重要试剂，可由与在一定温度下合成。其熔点为，沸点为，遇水易水解。的沸点为，的沸点为。实验室模拟制备装置如图所示(部分夹持装置省略)。 （1）仪器甲的名称是_______。 （2）图示装置中恒压漏斗与分液源斗相比，其优点为_______。装置C中长颈漏斗的作用为_______。 （3）装置G中反应的离子方程式_______。 （4）D中三颈烧瓶的温度区间应该控制在_______。 （5）通常将溶于水中，测定水中的浓度，从而确定的纯度，检验的操作为_______。 （6）装置乙，中装有无水，其作用为_______。 【答案】（1）蒸馏烧瓶 （2） ①. 便于液体顺利流下 ②. 平衡装置中压强 （3） （4）以下 （5）向样品溶液中滴加硝酸银溶液，生成白色沉淀滴加稀硝酸不溶解，说明存在氯离子 （6）吸收水蒸气，防止水蒸气进入D中使NOCl水解 【解析】 【分析】装置A为铜屑与稀硝酸反应制取一氧化氮，B可以吸收一氧化氮与氧气反应生成的二氧化氮并储存一氧化氮，C装置可以吸收一氧化氮中的水，D装置为发生装置一氧化氮和氯气反应生成亚硝酰氯；G装置为氯气制取装置，因为盐酸具有挥发性，故F装置可用饱和食盐水吸收氯气中的氯化氢，E装置干燥氯气；乙装置中的氯化钙能够吸收水分，防止水蒸气进入D装置导致亚硝酰氯水解，该反应中一氧化氮和氯气等气体均对环境有污染，故还需尾气处理装置。 【小问1详解】 仪器甲的名称是蒸馏烧瓶； 【小问2详解】 图示装置中为恒压分液漏斗，可以平衡分液漏斗内外压强，便于液体顺利流下；装置C中长颈漏斗与大气相通，作用为平衡装置中压强，防止装置中压强过大导致安全事故； 【小问3详解】 装置G中反应为二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水：； 【小问4详解】 亚硝酰氯沸点为，为防止亚硝酰氯逸出，则D中三颈烧瓶的温度应该控制在以下； 【小问5详解】 氯离子和银离子生成不溶于酸的氯化银沉淀，故检验的操作为：向样品溶液中滴加硝酸银溶液，生成白色沉淀滴加稀硝酸不溶解，说明存在氯离子； 【小问6详解】 亚硝酰氯(NOCl)遇水发生水解反应，装置乙中无水氯化钙可以吸收水蒸气，防止水蒸气进入D中使NOCl水解。 16. 是一种氧化剂、催化剂，以含铼废渣(含和等为原料提取的工艺如图所示。 已知：①一种强酸。 ②开始沉淀的为7.2。 ③离子交换中存在平衡：(有机相)(有机相)。 （1）①“焙烧”时，铼废渣与富氧空气逆流混合的目的为_______，“焙烧”过程中发生反应的化学方程式为_______。 ②“酸浸”的滤渣一定含有的成分为_______。 ③“反萃取”中试剂A的化学式为_______。 （2）其他条件相同时，“离子交换”过程中料液和D296体积比与铼交换率、铼交换量的关系如下图所示。 ①由上图知，“离子交换”选择的适宜料液和D296体积比为_______。 ②采用“离子交换”和“反萃取”的操作的目的是_______。 （3）有多种金属氧化物，其中晶胞如下图所示。已知代表阿伏加德罗常数的值，晶胞参数为。 ①的价电子排布式为，则在元素周期表中的位置为第_______周期第_______族。 ②该晶胞中阳离子的配位数为_______，该晶体密度为_______。 【答案】（1） ①. 增大反应物间接触面积，增大反应速率 ②. 4ReS2+15O22Re2O7+8SO2 ③. SiO2 ④. HCl （2） ①. 12:1 ②. 除去溶液中的NiSO4、Fe2(SO4)3，得到高铼酸(HReO4) （3） ①. 六 ②. ⅦB ③. 6 ④. 【解析】 【分析】含铼废渣(含Re、ReS2、Fe、Ni和等)经过粉碎过筛增大固体接触面使其充分反应，焙烧过程中产生二氧化硫，推知ReS2发生反应生成Re2O7，加入稀硫酸后酸浸生成HReO4(强酸)、NiSO4、Fe2(SO4)3，浸渣为SiO2；经过调pH、离子交换、反萃取得到高铼酸(HReO4)，最后经过结晶煅烧得到Re2O7。 【小问1详解】 ①“培烧”时，铼废渣与富氧空气逆流混合的目的为增大反应物间接触面积，增大反应速率；“焙烧”过程中ReS2发生反应生成Re2O7，反应的化学方程式为4ReS2+15O22Re2O7+8SO2；②由分析得，“酸浸”的滤渣一定含有的成分为SiO2；③“反萃取”目的为将QReO4(有机相)转化为，故需要提高Cl-浓度，使平衡左移，同时为了不引入新杂质，故加入盐酸生成高铼酸(HReO4)，试剂A的化学式为HCl； 【小问2详解】 ①由图可知，“离子交换”选择的适宜料液和D296体积比为12:1；②采用“离子交换”和“反萃取”的操作的目的是除去溶液中的NiSO4、Fe2(SO4)3，得到高铼酸(HReO4)； 【小问3详解】 ①Re的价电子排布式为5d56s2，则Re在元素周期表中的位置为第六周期第ⅦB族； ②根据晶胞结构以及物质组成的化学式可知，铼离子位于立方体顶点，氧离子位于立方体棱上，所以铼离子的配位数为6(上下、左右、前后)，1个晶胞含铼离子个数为1个，含氧离子个数为3个，晶体密度。 17. 亚硝酰硫酸()是铅室法制备硫酸的副产物，也称为铅室晶体。其可溶于硫酸，遇水易分解，常用于制染料。和浓硝酸在浓硫酸存在时可制备，实验室用如图所示装置(夹持装置路)制备少量并测定产品的纯度。反应原理为：。 （1）也可通过将和溶于浓硫酸制得，反应方程式为_______。 （2）B中反应必须维持体系温度不得高于，可能的原因为_______。 （3）反应开始时缓慢，待生成少量后，温度变化不大，但反应速度明显加快，其原因是_______。 （4）该实验装置存在明显缺陷，缺陷为_______。 （5）测定产品的纯度：称取产品放入锥形瓶中，加入溶液和适量稀，摇匀，再将溶液加热至(使生成的挥发逸出)，冷却至室温，然后用，标准溶液滴定至终点，消耗溶液的体积为。(杂质不参与反应) 已知：； 。 ①滴定终点的现象为_______。 ②该产品纯度为______(保留三位有效数字，的摩尔质量为)。 ③若未逸出干净，将导致的纯度测量____(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 【答案】（1） （2）温度太高会导致浓硝酸挥发且会分解 （3）生成的NOHSO4会作为反应的催化剂加快反应速率 （4）C中水蒸气会进入装置B中可能导致NOHSO4产量降低，改进方案可以为：在装置BC之间增加一个浓硫酸洗气装置 （5） ①. 最后半滴标准液加入后，溶液紫红色褪色且半分钟内不变色 ②. ③. 偏小 【解析】 【分析】A装置生成二氧化硫气体通入装置B中，SO2和浓硝酸在浓硫酸存在时可制备NOHSO4，尾气使用氢氧化钠溶液吸收，亚硝酰硫酸(NOHSO4)遇水易分解，该实验装置存在明显缺陷，C中水蒸气会进入装置B中可能导致NOHSO4产量降低，应该在装置BC之间增加一个浓硫酸洗气装置； 【小问1详解】 也可通过将和溶于浓硫酸制得，则和发生归中反应生成，结合质量守恒还生成水，反应方程式为； 【小问2详解】 浓硝酸具有挥发性，受热易分解，B中反应必须维持体系温度不得高于20°C，可能的原因为温度太高会导致浓硝酸挥发且会分解； 【小问3详解】 催化剂会明显改变反应速率，反应开始时缓慢，待生成少量NOHSO4后，温度变化不大，但反应速度明显加快，其原因是生成的NOHSO4会作为反应的催化剂加快反应速率； 【小问4详解】 亚硝酰硫酸(NOHSO4)遇水易分解，该实验装置存在明显缺陷，C中水蒸气会进入装置B中可能导致NOHSO4产量降低，改进方案可以为：在装置BC之间增加一个浓硫酸洗气装置； 【小问5详解】 ①高锰酸钾溶液为紫红色，故滴定终点的现象为最后半滴标准液加入后，溶液紫红色褪色且半分钟内不变色。 ②由化学方程式可知2KMnO4~5NOHSO4、5Na2C2O4~2KMnO4，则NOHSO4的物质的量为，故产品纯度为。 ③若未逸出干净，硝酸具有强氧化性，会和发生氧化还原反应，使得消耗溶液的体积增大，导致的纯度测量结果偏小。 18. 阿斯巴甜是一种强烈甜味剂，甜度是蔗糖的180倍以上，是天冬酰胺和苯丙氨酸甲酯形成的二肽，在人体内不能提供能，常在碳酸饮料作为代糖使用，其工业合成路线如下(其中代表苯基)： 已知：的结构简式为。 （1）A的系统命名为_______，J中含氧官能团名称为_______和羧基。 （2）反应③分两步完成，即。第一步反应为加成反应，则X的结构简式为_______，第二步反应的反应类型为_______。 （3）在制备流程中，使用的目的为_______。 （4）化合物A也被称为甘氨酸，根据表格信息，甘氨酸的熔点远远大于丙二酸和丁-1，4二胺的原因是_______。 名称 结构简式 相对分子质量 熔点 甘氨酸 75 丙二酸 104 丁-1，4-二胺 88 A. 甘氨酸的分子内共价键强度大，提高了熔点 B. 甘氨酸并不都以分子的形式存在，部分以内盐()形式存在，形成离子键，提高了熔点 C. 甘氨酸中羧基和氨基形成氢键强度大，提高了熔点 D. 甘氨酸结构对称，有较大的相对分子质量，故其分子间作用力强，提高了熔点 （5）已知，且K中不存在环状结构，诗写出反应⑨的方程式_______。 （6）阿斯巴甜分子中更易与结合的氮原子是_______。(填图中阿斯巴甜中N原子的标号) （7）F的同分异构体中满足下列条件的有_______种。 ①可以发生银镜反应且能水解；②有；③苯环上三取代基；④不含醚键() 【答案】（1） ①. 2-氨基乙酸 ②. 酯基 （2） ①. ②. 消去反应 （3）保护氨基 （4）B （5）： （6）a （7）30 【解析】 【分析】A发生取代反应引入氯原子得到B，B发生取代反应得到酯C，C和苯甲醛反应得到D，D再引入一个苯环得到E，E转化为F，F中羧基转化为酯基得到G；H发生取代反应引入支链得到I，I成环得到J；G和J转化为K，已知，且K中不存在环状结构，则J中酯基所在环断裂发生已知原理生成K，K为：；K转化为阿斯巴甜； 【小问1详解】 由结构可知，A为2-氨基乙酸；J中含氧官能团名称为酯基、羧基； 【小问2详解】 C和苯甲醛反应得到D，反应③分两步完成，即。第一步反应为加成反应，则苯甲醛中醛基和C中氨基加成得到X，X的结构简式为，第二步反应羟基发生消去反应生成碳氮双键得到D，反应类型为消去反应； 【小问3详解】 在制备流程中，1个氨基氢和反应，然后在后续反应中又恢复为氨基，故使用的目的为保护氨基。 【小问4详解】 A．影响氨基酸熔点的因素为分子间作用力，与甘氨酸的分子内共价键强度无关，错误； B．离子晶体的熔点高于分子晶体，甘氨酸并不都以分子的形式存在，部分以内盐()形式存在，形成离子键，提高了熔点，正确； C．氧的电负性大于氮，O-H⋯O的氢键强度大于O-H⋯N的氢键强度，且丙二酸的相对分子质量大于甘氨酸的相对分子质量，推断结果应为丙二酸熔点更高，这与事实相违背，错误； D．甘氨酸结构对称和相对分子质量均小于丙二酸和丁-1，4-二胺，错误； 故选B； 【小问5详解】 结合分析，J中酯基所在环断裂发生已知原理生成K，反应为：； 【小问6详解】 阿斯巴甜分子中b位置的N与羰基碳相邻，受羰基影响使得该N原子上电子云密度较a位置的N原子上电子云密度小，故更易与结合的氮原子是a； 【小问7详解】 F化学式为C9H11NO2，不饱和度为5；其同分异构体中满足下列条件：①可以发生银镜反应且能水解，则为甲酸酯；②有；③苯环上三取代基；④不含醚键()；取代基存在3种情况：氨基、甲酸酯基、乙基或-CH2NH2、甲酸酯基、甲基或氨基、-CH2OOCH、甲基；苯环上3种不同的取代基存在10种情况，故共3×10=30种。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $