精品解析：河北省十县联考2024-2025学年高三上学期11月期中化学试题

2025新高考单科模拟综合卷(三) 化学 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。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、准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置上。 3.请按照题号顺序在各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 O16 P31 S32 K39 Ca40 La139 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中，只有一项符合题目要求。 1. 化学与生产、生活、科技、环境等密切相关，下列说法错误的是 A. “神舟十七号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐 B. 家庭装修中用的水性漆以水作稀释剂，相比油性漆更有利于人类健康 C. 推广使用风能、太阳能等新能源能够减少温室气体的排放 D. 稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金性能 2. 下列有关化学用语表示正确的是 A. HClO的电子式： B. O3的分子的球棍模型： C. 基态As原子的电子排布式：[Ar]3d104s24p3 D. 反式聚异戊二烯的结构简式： 3. 实验室安全至关重要。下列做法正确的是 A. 取用液溴时，需戴手套和护目镜，在通风橱中进行 B. 中学实验室中未用完的钠、钾、白磷等不宜放回原试剂瓶 C. 误食钡盐，可通过服用碳酸钠溶液解毒 D. 苯酚不慎沾到皮肤上时，先用抹布擦拭，再用以上的水冲洗 4. 化学与生产生活密切相关，下列物质应用中涉及氧化还原反应的是 A. 利用葡萄糖酸--内酯使豆浆凝固 B. 使用含氟牙膏预防龋齿 C. 将植物油氢化以便于运输和储存 D. 利用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈 5. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 136g KHSO4和CaSO4混合固体中含SO的数目为NA B. 向FeI2溶液中通入适量Cl2，当有1molFe2+被氧化时，共转移电子的数目为NA C. 用电解的方法将酸性废水中的Cr2O转化为Cr3+而除去，阴极为石墨，阳极为铁，理论上电路中每通过6mol电子，就有NA个Cr2O被还原 D. 14.2g P4O10()含σ键的数目为0.8NA 6. N-杂环取代修饰的菲啰啉-Re催化剂(M)结构如图所示。已知的原子序数为75，M中五元环含有大键。下列说法错误的是 A. Re在元素周期表中位于d区 B. M中元素的第一电离能： C. M中N原子的杂化方式有2种 D. M中一个五元环电子数为6 7. 布洛芬(N)是一种非甾体抗炎退热类药物，常用的一种合成路线如下。下列说法不正确的是 A. N与苯甲酸互为同系物 B. M分子中存在2个手性碳原子 C. Y分子中最多有11个碳原子共平面 D. X的苯环上一元取代的同分异构体有3种 8. 橄榄石是自然界存在最古老的宝石之一，某橄榄石的成分可以表示为。已知：W、X、R、Y是原子序数依次增大的前四周期元素，基态原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数都相等，且X被称为“国防金属”。基态R原子核外有14种不同运动状态的电子，Y的原子序数为X与R的原子序数之和。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 简单氢化物的稳定性： C. 工业上冶炼X、Y单质的方法不同 D. 该橄榄石晶体中不存在形成的四面体结构 9. 室温下，探究0.1 mol·L-1 FeCl3溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 向两支试管中分别加入5 mL 5%的H2O2溶液，再向两支试管中滴入3滴浓度均为0.1 mol·L-1 的FeCl3和CuSO4，观察产生气体的速率 比较Fe3+和Cu2+的催化效率 B 向2 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液，充分振荡后滴加KSCN溶液，观察颜色变化 2Fe3++2I-=2Fe2++I2是否为可逆反应 C 向苯酚溶液中滴加几滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液，溶液呈紫色 FeCl3与苯酚发生了氧化还原反应 D 将5 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液和15 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液混合，生成红褐色沉淀和气体 Fe3+与发生了双水解反应 A. A B. B C. C D. D 10. 某铜冶炼厂烟气净化工序含砷废水中主要含有和硫酸及少量等，以其为原料制备的工艺流程如图： 已知：有关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围： 金属离子 开始沉淀的 1.5 4.7 沉淀完全的 3.7 66 下列说法错误的是 A. “沉铁”调的范围是 B. “滤渣2”成分和 C. “还原”过程中生成红盐的化学方程式： D. “一系列操作”仅涉及物理变化 11. 在储氢和超导等领域具有重要应用。高压下，中的每个H结合4个H形成类似的结构独立存在，即得到晶体。 下列说法错误的是 A. 晶体中 B. 晶体中La的配位数为8 C. 晶体中H和H的最短距离： D. 晶体的密度为（设为阿伏加德罗常数的值） 12. 科研人员利用高压气流将水微滴喷射到涂覆催化剂石墨网上，研究常温制氨，其反应历程中微粒转化关系如图1所示，相对能量变化关系如图2所示，吸附在催化剂表面的物质用“*”标注，已知生成Ⅰ步骤的活化能最大。下列说法正确的是 A. 反应过程中存在非极性键的断裂与形成及极性键的断裂 B. 由图1反应历程可以看出，生成需要消耗 C. Ⅱ表示微粒符号是 D. 反应历程中化学反应速率最慢的反应是 13. 西北工业大学推出一种新型电池。该电池能有效地捕获，将其转化为，再将产生的电解制氨，过程如图所示。下列说法错误的是 A. d电极为电解池的阳极 B. 电池总反应式为： C. c极区溶液的pH升高 D. 电路中转移时，理论上能得到 14. 利用平衡移动原理，分析一定温度下Mg2+在不同pH的Na2CO3(起始浓度为0.1mol/L)体系中的可能产物。 已知：ⅰ．下图1中曲线表示Na2CO3体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。 ⅱ．下图2表示不同pH下c(Mg2+)的变化。 下列说法错误的是 A. 由图1， B. 在pH=10.25时，一定存在 C. 由图2，初始状态pH=11、，无沉淀生成 D. 由图1和图2，初始状态，主要生成沉淀 二、非选择题：本大题共4小题，共58分。 15. 实验室中常用格氏试剂(有机金属镁试剂)与醛酮反应合成醇。以正溴丁烷、金属镁、乙醚和丙酮为主要原料制备2-甲基-2-己醇的反应原理及主要制取装置如下： 可能发生的副反应有： (偶联反应，R、R′代表烃基) 已知： ①实验中相关物质的部分性质如表所示。 物质 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 密度 乙醚 74 -116.2 34.5 0.714 丙酮 58 -94.9 56.5 0.790 正溴丁烷 137 -112.4 101.6 1.270 2-甲基-2-己醇 116 -30.45 141 0.812 ②乙醚遇明火易燃。 实验步骤： I．制备格氏试剂：向三颈烧瓶中加入2.4g镁屑和15.00mL无水乙醚，向仪器A中加入10.80mL正溴丁烷和15.00mL无水乙醚的混合液。通入冷却水，向三颈烧瓶中滴加4.00mL混合液，引发反应。一段时间后搅拌，并缓慢滴加剩余混合液，保持微沸状态。滴加完成后，由冷凝管上口补加25.00mL无水乙醚，继续反应15分钟，使镁屑反应完全。 II．合成2-甲基-2-己醇：向三颈烧瓶中加入7.40mL丙酮和10.00mL无水乙醚的混合液，维持微沸状态，继续搅拌15分钟。向三颈烧瓶中分批加入50.00mL20%的硫酸溶液，充分反应。 III．产物的分离提纯：用分液漏斗分出醚层，水层用少许乙醚萃取，将萃取液与醚层合并、洗涤、干燥、蒸馏，得到产品5.6g。 回答下列问题： （1）仪器A的名称是___________。 （2）该实验中所使用的仪器和试剂都需要进行干燥处理，原因是___________。 （3）根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶最适宜的规格为___________(填标号)。 A. 50mL B. 100mL C. 250mL D. 500mL （4）步骤I中，滴加试剂后一段时间才搅拌的原因是___________；混合液分批加入的原因是___________。 （5）步骤II中，为防止反应过于剧烈，需控制反应速率，可采取的措施有___________(写两条即可)。 （6）该实验中，乙醚除作溶剂和萃取剂外，另一个作用是___________。 （7）下列关于步骤III的说法正确的是___________(填标号)。 A. 可用碳酸钠溶液进行洗涤 B. 可用无水碳酸钾或浓硫酸作干燥剂 C. 蒸馏时，可在陶土网上直接加热蒸出乙醚，再换接收器，继续加热蒸出产品 D. 得到的产品可以用重结晶法继续提纯 （8）产品的产率为___________(保留3位有效数字)。 16. 高铁酸盐是一种优良净水剂。实验室合成高铁酸钾(K2FeO4)的过程如下图所示： 已知：相同温度下，KClO的溶解度小于KOH。 回答下列问题： （1） K2FeO4中Fe的化合价为_______。 （2）“反应1”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。 （3）“洗气”操作可选用的装置为_______(填标号)。 （4）沉淀b的主要成分为_______(填化学式)。从饱和KOH溶液中得到白色沉淀b需要使用的玻璃仪器为_______。 （5）“反应2”发生主要反应的化学方程式为_______。 （6）高铁酸盐还可用电解法制备。利用纯铁作电极插入浓的NaOH溶液电解制得Na2FeO4的工作原理如下图所示。 ①阳极生成的电极反应式为_______。 ②对装置进行改进，在阴、阳电极间设置阳离子交换膜，能有效提高Na2FeO4产率，离子交换膜的作用是_______。 17. 苯乙烯是重要的有机合成单体，常用乙苯为原料合成。 （1）以CO2和乙苯为原料合成苯乙烯，其过程如图1，有“一步”途径1和“二步”途径2的两种推测： 则CO2(g)+(g)(g)+CO(g)+H2O(g)的平衡常数K3=___________(用含K1、K2的代数式表达)。 （2）向刚性容器中充入10molCO2和10mol乙苯，发生反应CO2(g)+(g)(g)+CO(g)+H2O(g)，在不同温度下测得平衡时各物质的体积分数如图2.可知___________0.相同温度下CO2转化率低于乙苯，推知发生了副反应，由图象知该反应___________0。 （3）某研究团队找到乙苯直接脱氢的高效催化剂，反应原理如图： (g) 工业上，通常在乙苯(EB)蒸气中掺混N2(原料气中乙苯和N2的物质的量之比为1：10；N2不参与反应)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为0.1MPa不变的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下： ①A，B两点对应的正反应速率较大的是___________。 ②掺入N2能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实___________。 ③用平衡分压代替平衡浓度计算600℃时的平衡常数___________(保留两位有效数字，分压=总压×物质的量分数)。 ④控制反应温度为600℃的理由是___________。 （4）实验测得，乙苯脱氢速率方程为，(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)，图4中③代表lgk逆随的变化关系，则能代表lgk正随的变化关系的是___________(填序号)。 18. 化合物H是一类具有抗菌、消炎作用的药物，其合成路线如下图所示。 已知：有机物A遇FeCl3溶液能发生显色反应，且其核磁共振氢谱中有4组峰。 回答下列问题： （1）化合物A的名称为_______。 （2）D中含氧官能团的名称为_______，的反应类型为_______。 （3）反应为取代反应，写出此反应的化学方程式：_______。 （4）A的一种同系物的分子式为C8H10O，核磁共振氢谱峰面积之比为，其结构简式为_______(写1种)。 （5）为Fries重排。Fries重排机理如下。 ①中间体Ⅱ→中间体Ⅲ时，因反应位点的不同，还会生成，L和M的沸点较高的是_______，原因是_______。 ②利用Fries重排可合成肾上腺素，合成路线如下。 N的结构简式为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025新高考单科模拟综合卷(三) 化学 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。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、准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置上。 3.请按照题号顺序在各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 O16 P31 S32 K39 Ca40 La139 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中，只有一项符合题目要求。 1. 化学与生产、生活、科技、环境等密切相关，下列说法错误的是 A. “神舟十七号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐 B. 家庭装修中用的水性漆以水作稀释剂，相比油性漆更有利于人类健康 C. 推广使用风能、太阳能等新能源能够减少温室气体的排放 D. 稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金性能 【答案】A 【解析】 【详解】A．“神舟十七号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料，而硅酸盐属于传统无机非金属材料，则高温结构陶瓷不含有硅酸盐，A符合题意； B．水性漆是用水作溶剂或者作分散介质的涂料，以水作为稀释剂，对人体比较健康，而油性涂料则是以香蕉水或者天拿水作为稀释剂，含有二甲苯等有害致癌物质，B不符合题意； C．推广使用风能、太阳能等新能源能够减少CO2等温室气体的排放，C不符合题意； D．稀土元素被称为冶金工业的维生素，合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金性能，D不符合题意； 故选A； 2. 下列有关化学用语表示正确的是 A. HClO的电子式： B. O3的分子的球棍模型： C. 基态As原子的电子排布式：[Ar]3d104s24p3 D. 反式聚异戊二烯的结构简式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．HClO的电子式：，A错误； B．O3的分子球棍模型：，B错误； C．As原子序数33，基态As原子的电子排布式：[Ar]3d104s24p3，C正确； D．反式聚异戊二烯的结构简式：，D错误； 答案选C。 3. 实验室安全至关重要。下列做法正确的是 A. 取用液溴时，需戴手套和护目镜，在通风橱中进行 B. 中学实验室中未用完的钠、钾、白磷等不宜放回原试剂瓶 C. 误食钡盐，可通过服用碳酸钠溶液解毒 D. 苯酚不慎沾到皮肤上时，先用抹布擦拭，再用以上的水冲洗 【答案】A 【解析】 【详解】A．液溴有毒、易挥发，因此取用液溴时，需带手套和护目镜，在通风橱中进行，A正确； B．钠、钾、白磷等物质，不能随意丢弃，未用完应放回原试剂瓶，B错误； C．碳酸钡可溶于胃酸，误食钡盐不能通过服用纯碱溶液解毒，且碳酸钠溶液碱性较强，不适合服用，C错误； D．苯酚易溶于酒精，苯酚不慎沾到皮肤上时，应先用酒精擦洗，65℃以上的水会导致烫伤，D错误； 故选A。 4. 化学与生产生活密切相关，下列物质应用中涉及氧化还原反应的是 A. 利用葡萄糖酸--内酯使豆浆凝固 B. 使用含氟牙膏预防龋齿 C. 将植物油氢化以便于运输和储存 D. 利用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈 【答案】C 【解析】 【详解】A．豆浆的凝固过程属于胶体的聚沉，没有发生氧化还原反应，A项不选； B．含氟牙膏预防龋齿涉及难溶电解质间的转化，不属于氧化还原反应，B项不选； C．植物油氢化即植物油与氢气发生加成反应，属于氧化还原反应，C项选； D．明矾中水解使溶液呈酸性，可用于清除铜镜表面的铜锈[主要成分为]，不属于氧化还原反应，D项不选； 答案选C。 5. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 136g KHSO4和CaSO4混合固体中含SO的数目为NA B. 向FeI2溶液中通入适量Cl2，当有1molFe2+被氧化时，共转移电子的数目为NA C. 用电解的方法将酸性废水中的Cr2O转化为Cr3+而除去，阴极为石墨，阳极为铁，理论上电路中每通过6mol电子，就有NA个Cr2O被还原 D. 14.2g P4O10()含σ键的数目为0.8NA 【答案】D 【解析】 【详解】A．固体KHSO4中只含K+和HSO，不含SO，故136g KHSO4和CaSO4混合固体中含SO的数目小于NA，A项错误； B．I-还原性大于Fe2+，向溶液中通入适量Cl2，氯气先氧化I-，当有1molFe2+被氧化时，氧化I-的物质的量未知，所以不能计算转移电子总数，B项错误； C．铁为阳极，电极反应式为Fe-2e-＝Fe2+，与亚铁离子发生氧化还原反应生成Cr3+和Fe3+，其离子方程式为：Cr2O+6Fe2++14H+＝6Fe3++2Cr3++7H2O，得关系式：6Fe2+～Cr2O，则理论上电路中每通过6mol电子，生成3molFe2+，被还原的重铬酸根离子的数目为，C项错误； D．由图可知，1分子P4O10中含有16个σ键，14.2 g P4O10分子中含有σ键的数目为，D项正确； 答案选D。 6. N-杂环取代修饰的菲啰啉-Re催化剂(M)结构如图所示。已知的原子序数为75，M中五元环含有大键。下列说法错误的是 A. Re在元素周期表中位于d区 B. M中元素的第一电离能： C. M中N原子的杂化方式有2种 D. M中一个五元环电子数为6 【答案】C 【解析】 【详解】A．已知原子序数为75，原子核外电子层数为6，价电子排布式为5d56s2，位于元素周期表中d区，A正确； B．同一周期元素，第一电离能随着原子序数增大而增大，但第ⅡA族、第ⅤA族第一电离能大于相邻元素；H的s轨道为半充满稳定结构，第一电离能比C略大，所以M中元素的第一电离能：，B正确； C．M中五元环含有大键，所以五元环中的N是sp2杂化，六元环中N也是sp2杂化，M中N原子的杂化方式有1种，C错误； D．M中一个五元环的大键为，所以电子数为6，D正确； 故选C。 7. 布洛芬(N)是一种非甾体抗炎退热类药物，常用的一种合成路线如下。下列说法不正确的是 A. N与苯甲酸互为同系物 B. M分子中存在2个手性碳原子 C. Y分子中最多有11个碳原子共平面 D. X的苯环上一元取代的同分异构体有3种 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题干N的结构简式可知，N中含有苯环和羧基，其余烃基均为饱和烃基，故其与苯甲酸结构相似，组成上相差6个CH2，故互为同系物，A正确； B．同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，结合题干信息M的结构简式可知，M分子中存在1个手性碳原子即连有羟基的碳原子，B错误； C．由图干图示信息，Y的结构中含有苯环和酮羰基平面结构，根据单键可以任意旋转可知，Y分子中最多有11个碳原子(除同时连有2个甲基的碳原子只能最多一个碳原子与之共面)共平面，C正确； D．由图干图示信息，X的苯环上一元取代的同分异构体有邻、间、对3种，D正确； 故答案为：B。 8. 橄榄石是自然界存在最古老的宝石之一，某橄榄石的成分可以表示为。已知：W、X、R、Y是原子序数依次增大的前四周期元素，基态原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数都相等，且X被称为“国防金属”。基态R原子核外有14种不同运动状态的电子，Y的原子序数为X与R的原子序数之和。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 简单氢化物的稳定性： C. 工业上冶炼X、Y单质的方法不同 D. 该橄榄石晶体中不存在形成的四面体结构 【答案】C 【解析】 【分析】基态R原子核外有14种不同运动状态的电子，R是Si元素，W、X、R、Y是原子序数依次增大的前四周期元素，基态W、X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数都相等，则W是O，X是Mg，Y的原子序数为X与R的原子序数之和，Y是Fe。 【详解】A．一般情况下，同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐增强，则电负性Si>Mg，O原子核外电子层数只有两层，原子半径很小，对电子的吸引力很强，在这三种元素中，O的电负性最大，故电负性：O>Si>Mg，故A错误； B．元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，O的非金属性强于Si，则O的简单氢化物的稳定性强于Si的，故B错误； C．镁比较活泼，工业上采用电解法冶炼镁，铁的活泼性相对较弱，工业上采用热还原法冶炼铁，故C正确； D．由元素推断可知，该橄榄石为硅酸盐，则其晶体中存在硅氧四面体结构，故D错误； 答案选C。 9. 室温下，探究0.1 mol·L-1 FeCl3溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 向两支试管中分别加入5 mL 5%的H2O2溶液，再向两支试管中滴入3滴浓度均为0.1 mol·L-1 的FeCl3和CuSO4，观察产生气体的速率 比较Fe3+和Cu2+的催化效率 B 向2 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液，充分振荡后滴加KSCN溶液，观察颜色变化 2Fe3++2I-=2Fe2++I2是否为可逆反应 C 向苯酚溶液中滴加几滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液，溶液呈紫色 FeCl3与苯酚发生了氧化还原反应 D 将5 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液和15 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液混合，生成红褐色沉淀和气体 Fe3+与发生了双水解反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．CuSO4和FeCl3溶液中阴离子不同，应控制阴离子相同，探究Cu2+和Fe3+的催化效果，A错误； B．发生2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2，且FeCl3溶液过量，反应后加KSCN溶液为血红色，检验铁离子不能证明反应存在限度，应控制氯化铁溶液不足，B错误； C．苯酚溶液中加入几滴FeCl3溶液，发生显色反应，生成配合物，没有元素的化合价发生改变，故与氧化反应无关，C错误； D．已知FeCl3溶液由于Fe3+水解而呈酸性，NaHCO3溶液由于碳酸氢根水解大于电离而呈碱性，故将5 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液和15 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液混合，由于Fe3+与发生了双水解反应Fe3++3=Fe(OH)3↓+3CO2↑，生成红褐色沉淀和气体，D正确； 故答案为：D。 10. 某铜冶炼厂烟气净化工序含砷废水中主要含有和硫酸及少量等，以其为原料制备的工艺流程如图： 已知：有关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围： 金属离子 开始沉淀的 1.5 4.7 沉淀完全的 3.7 6.6 下列说法错误的是 A. “沉铁”调的范围是 B. “滤渣2”成分和 C. “还原”过程中生成红盐的化学方程式： D. “一系列操作”仅涉及物理变化 【答案】D 【解析】 【分析】含砷废水中主要含有和硫酸及少量等，加入NaOH溶液将转化为Fe(OH)3沉淀，过滤后向滤液中加入CuSO4和NaOH溶液调节pH=8沉As得到和，向滤渣中加入水调浆后通入SO2还原得到，过滤后的滤液经过一系列操作得到。 【详解】A．“沉铁”时需要使铁盐完全沉淀而铜离子不沉淀，调pH的范围是3.7~4.7，A正确； B．由分析可知，“滤渣2”成分和，B正确； C．“还原”过程中和SO2发生氧化还原反应生成和，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：，C正确； D．“还原”后过滤得到的滤液中含有，转化为的过程中一定涉及化学变化，D错误； 故选D。 11. 在储氢和超导等领域具有重要应用。高压下，中的每个H结合4个H形成类似的结构独立存在，即得到晶体。 下列说法错误的是 A. 晶体中 B. 晶体中La的配位数为8 C. 晶体中H和H的最短距离： D. 晶体的密度为（设为阿伏加德罗常数的值） 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题干信息可知，1个LaHx晶胞中含有=4个La，每个H结合4个H形成类似的结构独立存在，含有5×8=40个H原子，La和H的个数比为1：10，晶体中，A错误； B．由LaH2的晶胞结构可知，La位于顶点和面心，晶胞内8个小立方体的中心各有1个H原子，若以顶点La研究，与之最近的H原子有8个，则La的配位数为8，B正确； C．由晶胞结构可知，每个H结合4个H形成类似CH4的结构，H和H之间的最短距离变小，则晶体中H和H的最短距离： LaH2>LaHx，C正确； D．晶体中含有=4个La，由化学式可知，其中含有8个H原子，则晶体的密度为，D正确； 故选A。 12. 科研人员利用高压气流将水微滴喷射到涂覆催化剂的石墨网上，研究常温制氨，其反应历程中微粒转化关系如图1所示，相对能量变化关系如图2所示，吸附在催化剂表面的物质用“*”标注，已知生成Ⅰ步骤的活化能最大。下列说法正确的是 A. 反应过程中存在非极性键的断裂与形成及极性键的断裂 B. 由图1反应历程可以看出，生成需要消耗 C. Ⅱ表示的微粒符号是 D. 反应历程中化学反应速率最慢的反应是 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应过程中发生了氮氮非极性键的断裂、氮氢极性键的断裂、氮氢极性键的形成，没有非极性键的形成，A错误； B．根据元素守恒，生成需要消耗，B错误； C．生成Ⅱ的反应为：，所以Ⅱ为，C错误； D．活化能越大，反应速率越慢，根据题干信息可知，生成Ⅰ的速率最慢，方程式为：，D正确； 故选D。 13. 西北工业大学推出一种新型电池。该电池能有效地捕获，将其转化为，再将产生的电解制氨，过程如图所示。下列说法错误的是 A. d电极为电解池的阳极 B. 电池总反应式为： C. c极区溶液的pH升高 D. 电路中转移时，理论上能得到 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，锌为活泼金属，失去电子发生氧化反应，a为负极、b为正极，则c为阴极、d为阳极； 【详解】A．由分析可知，d电极为电解池的阳极，A正确； B．电池总反应为锌和二氧化氮反应生成亚硝酸锌：，B正确； C．c极区为阴极区，亚硝酸根离子发生还原生成，溶液碱性增强，故溶液的pH升高，C正确； D．c极区为阴极区，亚硝酸根离子发生还原生成，电子转移为，则电路中转移时，理论上能得到，D错误； 故选D。 14. 利用平衡移动原理，分析一定温度下Mg2+在不同pH的Na2CO3(起始浓度为0.1mol/L)体系中的可能产物。 已知：ⅰ．下图1中曲线表示Na2CO3体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。 ⅱ．下图2表示不同pH下c(Mg2+)的变化。 下列说法错误的是 A. 由图1， B. 在pH=10.25时，一定存在 C. 由图2，初始状态pH=11、，无沉淀生成 D. 由图1和图2，初始状态，主要生成沉淀 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图1可知，当c(H2CO3)= c()时溶液的pH=6.37，故Ka1(H2CO3)==10-6.37，同理当c()=c()时，溶液的pH=10.25，则Ka2(H2CO3)==10-10.25，故，A正确； B．根据物料守恒可知，在0.1mol/LNa2CO3溶液中有：c(H2CO3)+c()+c()=0.1mol/L，由图1可知，pH=10.25时，c()=c()，但由图2可知，在不同pH和c(Mg2+)下，可能会析出MgCO3沉淀，故在pH=10.25时，不一定存在，B错误； C．由图2，初始状态pH=11、lg[c(Mg2+)]=-6的点位于曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的下方，不会产生碳酸镁沉淀或氢氧化镁沉淀，C正确； D．由图1可知，pH=8时溶液中主要存，由图2可知，lg[c(Mg2+)]=-1时该点位于曲线Ⅱ的上方，曲线Ⅰ的下方，故有MgCO3沉淀生成没有Mg(OH)2沉淀生成，D正确； 故答案为：B。 二、非选择题：本大题共4小题，共58分。 15. 实验室中常用格氏试剂(有机金属镁试剂)与醛酮反应合成醇。以正溴丁烷、金属镁、乙醚和丙酮为主要原料制备2-甲基-2-己醇的反应原理及主要制取装置如下： 可能发生的副反应有： (偶联反应，R、R′代表烃基) 已知： ①实验中相关物质的部分性质如表所示。 物质 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 密度 乙醚 74 -116.2 34.5 0.714 丙酮 58 -94.9 56.5 0.790 正溴丁烷 137 -112.4 101.6 1.270 2-甲基-2-己醇 116 -30.45 141 0.812 ②乙醚遇明火易燃。 实验步骤： I．制备格氏试剂：向三颈烧瓶中加入2.4g镁屑和15.00mL无水乙醚，向仪器A中加入10.80mL正溴丁烷和15.00mL无水乙醚的混合液。通入冷却水，向三颈烧瓶中滴加4.00mL混合液，引发反应。一段时间后搅拌，并缓慢滴加剩余混合液，保持微沸状态。滴加完成后，由冷凝管上口补加25.00mL无水乙醚，继续反应15分钟，使镁屑反应完全。 II．合成2-甲基-2-己醇：向三颈烧瓶中加入7.40mL丙酮和10.00mL无水乙醚的混合液，维持微沸状态，继续搅拌15分钟。向三颈烧瓶中分批加入50.00mL20%的硫酸溶液，充分反应。 III．产物的分离提纯：用分液漏斗分出醚层，水层用少许乙醚萃取，将萃取液与醚层合并、洗涤、干燥、蒸馏，得到产品5.6g。 回答下列问题： （1）仪器A的名称是___________。 （2）该实验中所使用的仪器和试剂都需要进行干燥处理，原因是___________。 （3）根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶最适宜的规格为___________(填标号)。 A. 50mL B. 100mL C. 250mL D. 500mL （4）步骤I中，滴加试剂后一段时间才搅拌的原因是___________；混合液分批加入的原因是___________。 （5）步骤II中，为防止反应过于剧烈，需控制反应速率，可采取的措施有___________(写两条即可)。 （6）该实验中，乙醚除作溶剂和萃取剂外，另一个作用是___________。 （7）下列关于步骤III的说法正确的是___________(填标号)。 A. 可用碳酸钠溶液进行洗涤 B. 可用无水碳酸钾或浓硫酸作干燥剂 C. 蒸馏时，可在陶土网上直接加热蒸出乙醚，再换接收器，继续加热蒸出产品 D. 得到的产品可以用重结晶法继续提纯 （8）产品的产率为___________(保留3位有效数字)。 【答案】（1）恒压滴液漏斗 （2）防止生成的格氏试剂与水反应 （3）C （4） ①. 保持反应物局部浓度较大，有利于引发反应 ②. 防止正溴丁烷的浓度较大，发生偶联反应 （5）控制反应物滴加速度，使用冷水浴 （6）产生的乙醚蒸气可排出装置中的空气 （7）A （8）48.3% 【解析】 【分析】本题为有机物制备类的实验题，由正溴丁烷和镁反应制备格氏试剂，随后格氏试剂和丙酮反应生成中间产物，最终酸化后得到最终产品，以此解题。 【小问1详解】 仪器A的名称是恒压滴液漏斗； 【小问2详解】 由题干中可能发生的副反应可知，RMgBr(格氏试剂)会和水发生反应，因此该实验中所使用的仪器和试剂都需要进行干燥处理的原因是防止生成的格氏试剂与水反应； 【小问3详解】 三颈烧瓶内盛放液体的体积不能超过其容积的，也不能低于其容积的，三颈烧瓶内所加液体的总体积为133.20mL，所以三颈烧瓶最适宜的规格是250mL，答案选C； 【小问4详解】 由步骤I操作知，向三颈烧瓶中滴加混合溶液，引发反应，而搅拌可以使溶液混合均匀，因此滴加试剂后一段时间才搅拌的原因是保持反应物局部浓度较大，有利于引发反应；如果混合液一次性加入，则未和Mg反应的正溴丁烷会与格氏试剂发生偶联反应，故混合液分批加入的原因是防止正溴丁烷浓度较大，发生偶联反应； 【小问5详解】 步骤II中控制反应速率可采取的措施有控制反应物的滴加速度或使用冷水浴； 【小问6详解】 实验过程中体系一直呈微沸状态且格氏试剂会和发生副反应，因此产生的乙醚蒸气可排出装置中的空气，防止发生副反应； 【小问7详解】 A．可用碳酸钠溶液进行洗涤除去多余硫酸，A项正确； B．干燥液体时应选用固体干燥剂，可用无水碳酸钾干燥，干燥后过滤，不能使用浓硫酸作干燥剂，B项错误； C．乙醚遇明火易燃，一般用普通蒸馏装置在预热过的热水浴中蒸馏出乙醚，C项错误； D．得到的2-甲基-2-己醇为有机液体，较难从该溶液中得到晶体，故不能用重结晶法进行提纯，D项错误； 答案选A； 【小问8详解】 2.4g镁屑中Mg物质的量为，10.80mL正溴丁烷中的物质的量为，n(丙酮) ，2-甲基-2-己醇的理论产量为，则2-甲基-2-己醇的产率为。 16. 高铁酸盐是一种优良的净水剂。实验室合成高铁酸钾(K2FeO4)的过程如下图所示： 已知：相同温度下，KClO的溶解度小于KOH。 回答下列问题： （1） K2FeO4中Fe的化合价为_______。 （2）“反应1”中氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。 （3）“洗气”操作可选用的装置为_______(填标号)。 （4）沉淀b的主要成分为_______(填化学式)。从饱和KOH溶液中得到白色沉淀b需要使用的玻璃仪器为_______。 （5）“反应2”发生主要反应的化学方程式为_______。 （6）高铁酸盐还可用电解法制备。利用纯铁作电极插入浓的NaOH溶液电解制得Na2FeO4的工作原理如下图所示。 ①阳极生成的电极反应式为_______。 ②对装置进行改进，在阴、阳电极间设置阳离子交换膜，能有效提高Na2FeO4产率，离子交换膜的作用是_______。 【答案】（1）+6 （2）1:5 （3）AD （4） ①. KClO ②. 烧杯、漏斗和玻璃棒 （5）3KClO+2Fe(NO3)3+10KOH2K2FeO4+3KCl+6KNO3+5H2O （6） ①. Fe-6e-+8OH-=+4H2O ②. 避免在阴极上被还原 【解析】 【分析】由题干所示合成高铁酸钾(K2FeO4)的过程图可知，KMnO4与浓盐酸进行反应1来制备Cl2，反应原理为：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，将产生的Cl2经过饱和NaCl溶液洗气除去HCl之后，将气体a即Cl2通入饱和KOH溶液，发生反应方程式为：2KOH+Cl2=KCl+KClO+H2O，过滤得到KClO白色沉淀b，KClO与Fe(NO3)3、KOH发生反应2制备K2FeO4，反应原理为：3KClO+2Fe(NO3)3+10KOH=2K2FeO4+3KCl+6KNO3+5H2O，据此分析解题。 【小问1详解】 K2FeO4中K为+1价，O为-2价，根据化合价代数和为0可知，Fe的化合价为+6，故答案为：+6； 【小问2详解】 由分析可知，反应1为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，反应中KMnO4是氧化剂，HCl为还原剂，但只有HCl为还原剂，其余体现酸性，故“反应1”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:10=1:5，故答案为：1:5； 【小问3详解】 由分析可知，“洗气”操作是用饱和食盐水来除去Cl2中的HCl，故可选用的装置为：AD，故答案为：AD； 【小问4详解】 由分析可知，沉淀b的主要成分为KClO，从饱和KOH溶液中得到白色沉淀b即进行过滤操作，故需要使用的玻璃仪器为烧杯、漏斗和玻璃棒，故答案为：KClO；烧杯、漏斗和玻璃棒； 【小问5详解】 由分析可知，“反应2”发生主要反应的化学方程式为3KClO+2Fe(NO3)3+10KOH2K2FeO4+3KCl+6KNO3+5H2O； 【小问6详解】 ①由题干电解装置图可知，阳极是Fe失去电子，在碱性条件下生成，阳极电极反应式为：Fe-6e-+8OH-=+4H2O，故答案为：Fe-6e-+8OH-=+4H2O； ②对装置进行改进，在阴、阳电极间设置阳离子交换膜，能有效提高Na2FeO4产率，离子交换膜的作用是避免在阴极上被还原，故答案为：避免在阴极上被还原。 17. 苯乙烯是重要的有机合成单体，常用乙苯为原料合成。 （1）以CO2和乙苯为原料合成苯乙烯，其过程如图1，有“一步”途径1和“二步”途径2的两种推测： 则CO2(g)+(g)(g)+CO(g)+H2O(g)的平衡常数K3=___________(用含K1、K2的代数式表达)。 （2）向刚性容器中充入10molCO2和10mol乙苯，发生反应CO2(g)+(g)(g)+CO(g)+H2O(g)，在不同温度下测得平衡时各物质的体积分数如图2.可知___________0.相同温度下CO2转化率低于乙苯，推知发生了副反应，由图象知该反应___________0。 （3）某研究团队找到乙苯直接脱氢的高效催化剂，反应原理如图： (g) 工业上，通常在乙苯(EB)蒸气中掺混N2(原料气中乙苯和N2的物质的量之比为1：10；N2不参与反应)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为0.1MPa不变的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下： ①A，B两点对应的正反应速率较大的是___________。 ②掺入N2能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实___________。 ③用平衡分压代替平衡浓度计算600℃时的平衡常数___________(保留两位有效数字，分压=总压×物质的量分数)。 ④控制反应温度为600℃的理由是___________。 （4）实验测得，乙苯脱氢的速率方程为，(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)，图4中③代表lgk逆随的变化关系，则能代表lgk正随的变化关系的是___________(填序号)。 【答案】（1） （2） ①. ＞ ②. ＞ （3） ①. B ②. 正反应方向气体分子数增加，加入氮气稀释，相当于起减压的效果 ③. 0.019MPa ④. 600℃时，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降。高温还可能使催化剂失活，且能耗大 （4）④ 【解析】 【小问1详解】 根据图1所示信息可知，途径2反应分别为：I．(g) (g)+H2(g)，II．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ，途径1反应为：III．CO2(g)+(g)(g)+CO(g)+H2O(g)，则有III=I+II，故K3= K1×K2，故答案为：K1×K2； 【小问2详解】 由图2所示信息可知，温度越高苯乙烯的体积分数越大，说明反应的化学平衡正向移动，故正反应为吸热反应∆H3＞0；相同温度下CO2转化率低于乙苯，说明副反应生成的CO2随温度升高也越来越多，即升高温度副反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)化学平衡正向移动，由图象知该反应∆H＞0，故答案为：＞；＞； 【小问3详解】 ①由题图可知，A、B两点对应的温度和压强都相同，A点是乙苯和氮气的混合气体，B点是纯乙苯，则B点乙苯浓度大于A 点，浓度越大反应速率越大，则正反应速率B点大于A点，故答案为：B； ②该反应正反应气体分子数增加，恒压条件下加入氮气，相当于减压，减小压强，化学平衡正向移动，乙苯的转化率增大，故答案为：正反应方向气体分子数增加，加入氮气稀释，相当于起减压的效果； ③由题图可知，反应温度为600℃，并保持体系总压为0.1MPa时，乙苯转化率为40%，设乙苯起始物质的量为1mol，则依据题意可建立如下三段式：，平衡时总物质的量为1.4mol，乙苯的平衡分压为0.1MPa，苯乙烯和氢气的平衡分压均为0.1MPa，则600℃时的平衡常数MPa，故答案为：0.019MPa； ④根据题图可知，600 ℃时，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高，该反应为吸热反应，若温度过低，化学反应速率慢，乙苯的转化率低；若温度过高，苯乙烯的选择性下降，高温还可能使催化剂失活，且能耗大，故答案为：600℃时，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高，温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降，高温还可能使催化剂失活，且能耗大； 小问4详解】 实验测得，乙苯脱氢的速率方程为，(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)，图4中③代表lgk逆随的变化关系，达到平衡时，正=逆，即k正p乙苯=k逆p苯乙烯p氢气，则有，由(3)①可知该反应正反应是一个吸热反应，故温度越高平衡正向移动，K增大，越大，T越小，则K越小，即越小，故能代表lgk正随的变化关系的是④，故答案为：④。 18. 化合物H是一类具有抗菌、消炎作用的药物，其合成路线如下图所示。 已知：有机物A遇FeCl3溶液能发生显色反应，且其核磁共振氢谱中有4组峰。 回答下列问题： （1）化合物A的名称为_______。 （2）D中含氧官能团的名称为_______，的反应类型为_______。 （3）反应为取代反应，写出此反应的化学方程式：_______。 （4）A的一种同系物的分子式为C8H10O，核磁共振氢谱峰面积之比为，其结构简式为_______(写1种)。 （5）为Fries重排。Fries重排机理如下。 ①中间体Ⅱ→中间体Ⅲ时，因反应位点的不同，还会生成，L和M的沸点较高的是_______，原因是_______。 ②利用Fries重排可合成肾上腺素，合成路线如下。 N的结构简式为_______。 【答案】（1）对甲基苯酚或4-甲基苯酚 （2） ①. (酚)羟基和酮羰基 ②. 取代反应 （3）+(CH3CO)2O+CH3COOH （4）或 （5） ①. M ②. L分子中酚羟基和酮羰基之间能形成分子内氢键，而M分子中酚羟基和酮羰基之间只能形成分子间氢键， ③. 【解析】 【分析】由题干已知信息：有机物A遇FeCl3溶液能发生显色反应，且其核磁共振氢谱中有4组峰，结合A的分子式可知，A的结构简式为：，根据B的分子式和A到B的转化条件可知，B的结构简式为：，由D的结构简式和B到C的转化条件可知，C的结构简式为：，据此分析解题。 【小问1详解】 由分析可知，A的结构简式为：，故化合物A的名称为对甲基苯酚或4-甲基苯酚，故答案为：对甲基苯酚或4-甲基苯酚； 【小问2详解】 由题干流程图中D的结构简式可知，D中含氧官能团的名称为(酚)羟基和酮羰基，由流程图可知，即D中的Cl原子被-CN取代，该反应的反应类型为取代反应，故答案为：(酚)羟基和酮羰基；取代反应； 【小问3详解】 由分析可知，A的结构简式为：，B的结构简式为：，结合流程图中A到B的转化条件可知，反应为取代反应，此反应的化学方程式为：+(CH3CO)2O+CH3COOH，故答案为：+(CH3CO)2O+CH3COOH； 【小问4详解】 已知同系物是指结构相似(即官能团的种类和数目分别相同)在组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，A的一种同系物的分子式为C8H10O，核磁共振氢谱峰面积之比为，其结构简式为：或，故答案为：或； 【小问5详解】 ①由题干L和M的结构简式可知，L分子中酚羟基和酮羰基之间能形成分子内氢键，而M分子中酚羟基和酮羰基之间只能形成分子间氢键，导致M的沸点较高，故答案为：M；L分子中酚羟基和酮羰基之间能形成分子内氢键，而M分子中酚羟基和酮羰基之间只能形成分子间氢键； ②由题干Fries重排机理信息可知，利用Fries重排可合成肾上腺素合成路线中N的结构简式为：，故答案为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $