2025年1月高三年级化学每周好题精选（第1周）

一月化学每周好题精选（第1周） 1.近年来，我国航空航天事业成果显著。下列成果所涉及的材料为金属材料的是( ) A.“天宫二号“航天器使用的质量轻强度高的材料——钛合金 B.“北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料——砷化镓 C.“长征五号”运载火箭使用的高效燃料——液氢 D.“C919”飞机身使用的复合材料——碳纤维和环氧树脂 2.为确定某溶液中含有以下离子中的几种，进行以下实验： ①经测定，溶液pH=1； ②取部分未知溶液，加入过量NaOH溶液，有白色沉淀产生； ③取②中部分溶液，加入溶液，无明显现象。 分析上述实验，下面对溶液中含有离子的判断，正确的是( ) A.一定含有 B.一定含有，一定不含有 C.一定含有、、，一定不含有 D.一定含有，可能同时含有 3.从含有的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下： 则下列说法正确的是( ) A.试剂a是铁，试剂b是稀硫酸 B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用的仪器完全相同 C.试剂c是氯气，反应的离子方程式为 D.用KSCN溶液可检验溶液W中是否有 4.如图装置能保护埋在潮湿土壤中的钢铁输水管，减缓钢铁输水管的锈蚀。下列说法不正确的是( ) A.钢铁被腐蚀时电极反应式为 B.该装置利用了牺牲阳极法进行防腐 C.该装置中钢铁输水管是电池的正极 D.该装置中电子从钢铁输水管经导线流向镁 5.下列实验方案能达到探究目的的是( ) 选项 探究目的 实验方案 A CO还原实验中，是否全部被还原 向CO还原所得到的产物中加入稀盐酸，再滴加KSCN溶液，观察颜色变化 B 比较和结合的能力大小 室温下，用pH计分别测定等物质的量浓度的溶液和NaClO溶液的pH C 比较和的相对大小 将粉末和饱和溶液混合，充分振荡，静置，取少量上层清液，滴加盐酸和溶液，观察是否有沉淀产生 D 蔗糖水解产物是否具有还原性 向蔗糖溶液中加入少量稀硫酸加热煮沸，冷却后加入银氨溶液，水浴加热，观察现象 6.化合物Z是合成药物艾氟康唑的中间体，下列说法不正确的是( ) A.X与发生加成反应 B.Y分子存在对映异构现象 C.Z分子中所有原子位于同一平面上 D.Y、Z可用溴的四氯化碳溶液鉴别 7.将和通入2 L密闭容器中，分别在和温度下进行反应：。如图所示曲线分别表示X的浓度（或Y的物质的量）随时间的变化（分别代表某一种反应物或生成物）。下列说法正确的是( ) A.X表示的物质是 B.温度下，该反应的平衡常数为 C.温度下，的反应速率 D.温度下，反应达到平衡时容器内气体的压强较大 8.室温下，用含少量的溶液制备的过程如图所示。已知：，，、。下列说法正确的是( ) A.溶液中： B.“除钙”得到的上层清液中： C.的氨水溶液： D.“沉铁”反应的离子方程式： 9.一种以钒基氧化物为正极材料的水系锌离子电池的工作原理如图所示。通过使用孔径大小合适且分布均匀的新型离子交换膜，可提高离子传输通量的均匀性，从而保持电池的稳定性。下列说法正确的是( ) A.放电过程中，向Zn极一侧移动 B.放电过程中，电子由Zn极经电解质溶液向极移动 C.充电时，极与外接直流电源正极相连 D.充电时，阳极发生的电极反应可能为 10.中南大学某团队提出利用炔烃、醛、胺等工业大宗原料和炉烟二氧化碳的四组分串联反应，来实现恶唑烷酮及其衍生物的高效合成，反应历程如图所示。下列叙述正确的是( ) 已知：Ph为，为。 A.总反应的原子利用率为 B.和是催化剂 C.途径b断裂了键和键 D.产物6分子中含2个手性碳原子 11.2，6—二溴吡啶是合成阿伐斯汀的中间体，实验室制备2，6—二溴吡啶的步骤如下： 步骤1：在三颈烧瓶中加入2，6—二氯吡啶、冰醋酸，搅拌溶解后，在110℃下，通入HBr。 步骤2：反应完毕，冷却至室温，析出晶体，过滤。 步骤3：利用如图装置回收乙酸。母液回收溶剂后，冷却，析出晶体，过滤，合并两次晶体，在空气中干燥。 已知：乙酸、2，6—二氯吡啶、2，6—二溴吡啶的沸点依次为117.9℃、206℃、249℃；油浴温度为100～250℃；沙浴温度为220～350℃。下列叙述错误的是( ) A.步骤1采用“油浴”加热三颈烧瓶 B.图示装置中毛细玻璃管起平衡气压的作用 C.接收瓶最先收集到的是2，6—二溴吡啶产品 D.实验中乙酸作溶剂，回收后可循环利用 12.以菱锰矿(主要成分是，含少量等)为原料制备锂电池的正极材料，流程如图所示。回答下列问题： (1)基态Mn原子价层电子排布式为_________________。 (2)提高“酸浸”速率的措施有_______________________(答一种即可)；“浸渣1”的主要成分有、___________(填化学式)。 (3)“除铁铝”中的作用是____________________________________________。 (4)“电解”后的“废液”可循环用于___________(填名称)工序。用过一硫酸()替代“电解”氧化(生成)，该反应的离子方程式为__________________________。(注：是一元强酸)。 (5)在不同温度下，合成的中，锰元素不同价态(和)的含量与温度的关系如表所示。由此进行判断，在一定温度范围内，下列符合锰元素的平均价态变化趋势的图像是___________(填标号)。 T/℃ 700 5.56 44.58 49.86 750 2.56 44.87 52.57 800 5.50 44.17 50.33 850 6.22 44.40 49.38 A. B. C. D. (6)锂锰电池充放电时总反应为。 放电时，正极的电极反应式为_______________________。 13.乙醇是一种清洁的替代能源，催化加氢制备乙醇技术是当前的研究热点。 （1）催化加氢制备乙醇的反应为。 ①若要计算上述反应的，须查阅的两个数据是的燃烧热和____________。 ②某金属有机骨架负载的铜基催化剂上，加氢生成的部分反应机理如图甲所示。 过程中两个均参与反应，画出X的结构式（注明电荷）：___________。 （2）乙酸甲酯催化加氢制备乙醇主要涉及如下反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在其他条件不变时，将8：1的混合气体以一定流速通入装有铜基催化剂的反应管，测得转化率、选择性、选择性[]随温度的变化如图乙所示。 ①铜基催化剂须含合适物质的量之比的与的晶胞如图丙所示（立方体），晶体的密度可表示为________（用含的代数式表示，表示阿伏加德罗常数的值）。 ②180~260℃下均有，其原因是________________________________________________________。 ③范围内，转化率随温度升高而迅速增大的主要原因是___________________________________________________________。 ④当温度高于时，催化剂的催化活性下降，其原因可能是___________________________________________________________。 14.马来酸依那普利是一种有机化合物，主要用作血管紧张素转化酶抑制药，用于各期原发性高血压、肾性高血压、充血性心力衰竭的治疗。一种合成马来酸依那普利的路线如图，回答下列问题： (1)ⅰ的分子式为___________。 (2)ⅴ中官能团的名称是______________，ⅳ→ⅴ所需的有机物可由气体y在一定条件下与水反应制备，该制备反应是理想的绿色化学反应，y的名称是______________。 (3)根据化合物ⅵ的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 序号 反应试剂、条件 反应形成的新官能团 反应类型 a ___________ ___________ (侧链)加成(或还原)反应 b ___________ -COOH和___________ (酸性条件下)水解反应 (4)下列关于ⅵ→ⅶ→马来酸依那普利的叙述正确的是___________(填标号)。 A.ⅵ→ⅶ中，断裂了中键和键 B.ⅵ→ⅶ中，形成了键和键 C.ⅶ分子中N原子都采用杂化 D.马来酸依那普利中存在氢键 (5)X是ⅵ的同分异构体，X能与反应，也能发生银镜反应，X的苯环上含有3个取代基，且含氧官能团直接连在苯环上，符合条件的X共有___________种。 (6)以甲苯、乙二酸二甲酯为碳源，参照上述相关原理合成ⅷ，ⅷ的结构简式如图所示。 a.有两种有机物参与的反应的化学方程式为__________________________。 b.第一步反应的化学方程式为___________(标明反应条件)。 15.Ⅰ.某化学兴趣小组的同学学习了金属的电化学腐蚀，对教材叙述（钢铁在酸性环境中发生析氢腐蚀；钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，但溶有一定量时钢铁发生吸氧腐蚀；钢铁等金属的腐蚀主要为吸氧腐蚀）产生疑问，决定用数字化实验模拟探究钢铁在酸性环境下的腐蚀情况。 （1）用图1所示装置进行实验：打开__________（填仪器a的名称）的活塞，加入1mL溶液，测得烧瓶内压强随时间的变化曲线如图2所示。 同学甲得出结论：酸性条件下，钢铁发生析氢腐蚀。 （2）同学乙认为同学甲的结论不科学，烧瓶内压强变大还可能是因为________________，提出改进措施：______________________________________________。改进后，再次实验，证明同学甲、乙的猜想均正确，请在图2绘制出改进后的曲线。 （3）同学丙认为同学甲、乙的实验不具有代表性，建议用不同浓度的酸溶液进行实验。在改进后的装置中分别用pH=4、pH=6的硫酸溶液进行实验，测定烧瓶内压强随时间变化情况，结果如图3所示。同学丙得出：酸性较弱时，钢铁会发生吸氧腐蚀，其依据是___________________________________________。 （4）对于图3中pH=4时，钢铁是否发生了腐蚀？同学们意见不统一，经讨论，他们把压强传感器换成氧气传感器，得出不同pH时装置中浓度随时间的变化曲线如图4所示。 结合实验分析：pH=4时，烧瓶内压强几乎不随时间改变的原因是_____________________。 该小组同学得出结论：教材表述科学严谨。 Ⅱ.拓展研究 （5）侯保荣院士专门研究海洋钢架结构桥梁腐蚀，他发现腐蚀最严重的是浪花飞溅区（海洋环境分区如图5所示），其原因是________________________________________________。 答案以及解析 1.答案：A 解析：A.钛合金是合金材料，属于金属材料，故A符合题意 B.砷化镓是一种半导体材料，不是金属材料，故B不符合题意； C.液氢是液态氢气单质，氢元素是非金属，不是金属材料，故C不符合题意； D.碳纤维是碳元素组成的一种单质，是无机非金属材料，环氧树脂是有机高分子合成材料，都不是金属材料，故D不符合题意 答案选A。 2.答案：D 解析：①经测定，溶液pH=1，说明该溶液显酸性，溶液中一定存在氢离子，而碳酸根离子不能与氢离子共存，所以该溶液中一定不存在碳酸根离子； ②取部分未知溶液，加入过量NaOH溶液，有白色沉淀产生，说明该溶液中一定存在镁离子； ③取②中部分溶液，加入溶液，无明显现象，说明溶液中一定不存在钡离子； 由以上分析可知，该溶液中一定含有，可能同时含有，一定不存在； 故选：D。 3.答案：C 解析：A.由最终得到及其流程图可知，b为盐酸，若为硫酸会引入硫酸根杂质离子，故A错误； B.上述分析可知，操作Ⅰ、Ⅱ是过滤，操作Ⅲ是蒸发结晶，过滤，所用仪器不同，故B错误； C.滤液X，滤液Z中均含有，c为氯气，氧化亚铁离子为铁离子反应为：，故C正确； D.KSCN溶液可检验溶液中是否含有，检验应选择铁氰化钾溶液，滴加后有蓝色沉淀，即说明溶液W中含有，故D错误； 故答案为C。 4.答案：D 解析：钢铁被腐蚀时，铁作负极被氧化为，A选项正确；该装置将钢铁与活泼金属相连，利用了牺牲阳极法，B选项正确；钢铁输水管与金属镁相连，金属镁为负极，钢铁输水管为正极，C选项正确；该装置中镁作负极，失电子，即电子自金属镁流出经导线流向钢铁输水管，D选项错误。 5.答案：B 解析：向CO还原所得到的产物中加入稀盐酸，再滴加KSCN溶液，如果溶液变为红色，则表明没有全部被还原，但如果溶液不变色，并不能说明全部被还原，因为还原实验中生成的Fe能将还原为，A错误；室温下，用pH计分别测定等物质的量浓度的溶液和NaClO溶液的pH，后者的pH大，表明后者溶液中大，溶液的碱性强，的水解程度比大，从而说明结合的能力比强，B正确；将粉末和饱和溶液混合，充分振荡，静置，取少量上层清液，滴加盐酸和溶液，虽然有气泡和沉淀产生，但并不能说明比大，因为使用的是饱和溶液，C错误；向蔗糖溶液中加入少量稀硫酸，加热煮沸，冷却后没有加入碱中和硫酸，加入银氨溶液后，银氨溶液与硫酸发生反应，银氨溶液被消耗完，没有产生银镜，不能说明蔗糖水解产物没有还原性，D错误。 6.答案：C 解析：X分子中含有酮羰基，与发生了加成反应，A正确；Y分子中，与-OH相连的碳原子为手性碳原子，则Y分子存在对映异构现象，B正确；Z分子中含有，它们都形成四面体结构，故Z分子中所有原子不可能位于同一平面上，C错误；Z分子中含有碳碳双键，能与溴发生加成反应，Y分子不能与溴反应，所以分子可用溴的四氯化碳溶液鉴别，D正确。 7.答案：D 解析：的初始值为6 mol，因此Y代表，的初始值为0，因此X代表，A错误；温度下，平衡时，则，可列三段式： 平衡常数，B错误；温度下，内由4mol减少为3mol，因此，则，C错误；温度下，内由6mol减少为4mol，因此，，而温度下，内，当其他条件相同时，温度越高反应速率越大，因此，且温度升高平衡逆向移动，正反应是气体总物质的量减少的反应，因此温度下达到平衡时气体总物质的量更大，根据可知，当容器的容积一定时，温度的体系中温度高且气体总物质的量大，则温度下反应达到平衡时容器内气体的压强较大，D正确。 8.答案：C 解析：因、能水解生成，则溶液中，由物料守恒可得，A错误；“除钙”得到的上层清液为的饱和溶液，则，B错误；10的氨水溶液中，因，则，C正确；与反应生成沉淀，电离出的与结合生成和，则“沉铁”反应的离子方程式为，D错误。 9.答案：C 解析：放电过程中，Zn极为负极，Zn失电子生成进入溶液，向正极一侧移动，A错误；放电过程中，电子由Zn极沿导线向极移动，电子不能经过电解质溶液，B错误；充电时，极作阳极，将转化为，与外接直流电源正极相连，C正确；充电时，阳极失电子生成和，发生的电极反应可能为，D错误。 10.答案：C 解析：A.由反应历程图可知，生成物除了产物6外还有，原子利用率小于，故A错误； B.由反应历程图可知，是中间产物，是生成物，都不是催化剂，故B错误； C.途径b第一步反应醛基中碳氧双键断裂其中的键，第二步反应是取代反应，羟基被取代，断开的是键，故C正确； D.分子中连有4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳，产物6分子中的手性碳为五元环上连Ph-的碳，只有1个，故D错误； 答案选C。 11.答案：C 解析：该实验的实验目的是在冰醋酸作用下2，6-二氯吡啶与溴化氢在110℃条件下共热反应制备2，6—二溴吡啶。 A.由分析可知，制备2，6—二溴吡啶的反应温度为110℃，由题给信息可知，2，6—二氯吡啶、2，6—二溴吡啶的沸点依次为206℃、249℃，油浴温度为100～250℃、沙浴温度为220～350℃，所以为防止2，6—二溴吡啶挥发逸出，步骤1采用“油浴”加热三颈烧瓶，故A正确； B.由实验装置图可知，通过调节“螺口夹”，使微量空气进入烧瓶，产生的小气泡可起到防暴沸、搅拌等作用，故B正确； C.蒸馏时沸点最低的物质最先气化，由题给信息可知，乙酸、2，6—二氯吡啶、2，6—二溴吡啶的沸点依次为117.9℃、206℃、249℃，则接收瓶最先收集到的是乙酸，故C错误； D.由相似相溶原理可知，步骤1中加入乙酸的作用是做溶剂，溶解2，6—二氯吡啶得到溶液，有利于增大反应物的接触面积，使反应更加充分，蒸馏回收得到的乙酸可循环利用，故D正确； 故选C。 12.答案：(1) (2)将菱锰矿粉碎(或适当加热、搅拌等)； (3)中和酸，促进生成 (4)酸浸； (5)A (6) 解析：菱锰矿粉碎后加入硫酸酸浸，将碳酸盐和金属氧化物转化为硫酸盐，硫酸盐中微搈于水,不与稀硫酸反应,因此过滤得到的浸渣1中含有、，得到的滤液中含有可溶性硫酸盐。向滤液中加入，在酸性条件下将溶液中的转化为,向反应后的溶液中加入,调节溶液pH内,将溶液中转化为沉淀,过滤得到含有、沉的滤渣1和含有的滤液。向滤液中加入溶液，将溶液中转化为沉淀；过滤后得到含有、沉淀的滤渣2，滤液中含有。将溶液电解，反应产生，然后向中加入进行煅烧,反应产生。 （1）Mn的原子序数为25，价电子排布式为。 答案为：。 （2）菱镁矿是固体矿物质，要加快固体与液体物质反应的反应速率，方法可以是粉碎菱镁矿、适当增大硫酸溶液的浓度、加热、搅拌等。菱锰矿加入稀硫酸酸浸，碳酸盐和金属氧化物转化为硫酸盐，微溶于水，不与稀硫酸反应，因此过滤得到的浸渣1中含有。 答案为：将菱锰矿粉碎(或适当加热、搅拌等)；。 （3）“除铁铝”中的作用是与溶液中反应，促使的水解平衡向右移动，生成沉淀，同时也不会带入新的杂质。 答案为：中和酸，促进生成。 （4）除Ca后的废液中含有,将该溶液进行电解,在阳极失去电子,被氧化产生,同时反应产生,阳极的电极反应式为:,可见电解后溶液为硫酸,可循环用于"酸浸"工序,用于溶解菱镁矿。若用过一硫酸)替代"电解"氧化被氧化生成,由于是一元强酸,其电离产生的得到电子被还原为,配平的离子方程式为。 答案为：酸浸；。 （5）由表中数据可知：700~750℃，逐渐减小，逐渐增大；而在750~850℃，逐渐增大，逐渐减小；受温度的影响变化不大，可说明锰元素的平均价态的变化趋势是先变大，后变小，故合理选项是A。 答案选A。 （6）根据图示可知锂锰电池在放电时，负极上失去电子，发生氧化反应，负极的电极反应式为：；正极上得到电子发生还原反应生成，正极的电极反应式为：。 答案为：。 13.答案：（1）①的燃烧热 ② （2）① ②部分发生了其他不产生和的反应 ③温度升高与催化剂活性增大共同导致反应Ⅰ、Ⅱ的速率加快 ④积碳覆盖在催化剂表面；被还原为Cu，改变了与Cu的比例，导致催化剂活性降低 解析：（1）①燃烧热是在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。若要计算的，则须查阅的两个数据是的燃烧热和的燃烧热。 ②二氧化碳分子中氧的电负性较大，氧带负电荷、碳带正电荷，则二氧化碳被铜基催化剂吸附后，二氧化碳分子中两个氧分别与、相吸，C→X过程中两个均参与反应，中带负电荷的氢与碳结合形成中间产物X，则X为。 (2)①据“均推法”可知，晶胞中含个黑球、4个白球，结合化学式可知，黑球为氧、白球为铜，则晶体密度为。 ②下均有，说明乙酸甲酯没有完全反应转化为乙醇、乙酸乙酯，应该还有副反应发生。 ③催化剂能明显加快反应速率，但是催化剂需一定的活性温度，范围内，转化率随温度升高而迅速增大的主要原因是温度升高与催化剂活性增大共同导致反应Ⅰ、Ⅱ的速率加快。 ④铜基催化剂须含合适物质的量之比的与Cu，温度过高，会导致有机物转化为积碳；同时碳具有一定还原性，能将铜的氧化物还原为铜单质，改变了与Cu的比例，导致催化剂活性降低。 14.答案：(1) (2)酯基；乙烯 (3)，催化剂和加热；；稀硫酸，加热； (4)AD (5)40 (6)； 解析：i发生取代反应生成ii，ii发生反应生成iii，iii与v发生取代反应生成vi，vi发生反应生成vii，vii先与氢气发生加成反应，再与结合成马来酸依那普利。 （1）根据i结构简式可知其分子式：； （2）v中官能团为酯基；反应ⅳ→ⅴ为ⅳ与乙醇发生酯化反应，乙醇可由乙烯与水发生加成反应制得； （3）有机物vi含官能团：酯基和酮羰基，其中酮羰基可与氢气在催化剂作用下发生加成反应形成羟基；酯基在稀硫酸、加热条件下发生水解反应，形成羧基和羟基； （4）A.对比vi和vii结构简式可知，反应过程中酮羰基先发生加成反应，后由羟基发生消去反应，则断裂了中键和键，A正确； B.反应ⅵ→ⅶ中，形成了键，但没有形成键，B错误； C.化合物中形成双键的N为杂化，C错误； D.马来酸依那普利中存在羧基官能团，可形成氢键，D正确； 答案选AD； （5）X是ⅵ的同分异构体，X能与反应，说明含，能发生银镜反应，说明含，X的苯环上含有3个取代基，且含氧官能团直接连在苯环上，则苯环上存在另一侧链可为：、、和，苯环上连接3种不同侧链，存在10种同分异构体，则共存在40种同分异构体； （6）甲苯在光照条件下与氯气发生取代反应生成，参考合成路线ii→iii，与Mg反应生成，与乙二酸二甲酯发生反应生成，与氢气发生加成反应生成； a.有两种有机物参与的反应的化学方程式：； b.第一步反应的化学方程式：。 15.答案：（1）恒压滴液漏斗 （2）反应放热，温度升高使烧瓶内压强变大；在恒温装置中进行实验； （3）时，烧瓶内压强减小 （4）钢铁发生析氢腐蚀产生的体积与吸氧腐蚀消耗的体积相当 （5）在浪花飞賎区，海水不断破坏桥梁表面的腐蚀产物和保护涂层，使铁不断与氧气和水接触反应，所以浪花飞溅区腐蚀最严重 （6） 解析：（1）题图1所示仪器a的名称为恒压滴液漏斗。 （2）铁与稀硫酸的反应放热，则烧瓶内压强变大的原因除了生成气体外，还可能是反应放热，温度升高使烧瓶内压强变大。 为避免温度改变对实验的影响，可以在恒温装置中进行实验。 如果同学甲、乙的猜想均正确，即酸性条件下，钢铁发生析氢腐蚀，且烧瓶内压强的增大除了受生成气体的影响外，还受温度升高的影响，则改进后，再次实验，烧瓶内压强仍随反应的进行逐渐增大，但小于改进前烧瓶内的压强，得到改进后烧瓶内压强随时间的变化曲线如图所示（见【参考答案】）。 （3）在改进后的装置中分别用pH=4、pH=6的硫酸溶液进行实验，测定烧瓶内压强随时间变化情况，所得结果如题图3，pH=6时，随着反应的进行，烧瓶内压强减小，即反应消耗气体，则酸性较弱时，钢铁会发生吸氧腐蚀。 （4）结合题图3、图4可知，时，浓度随时间的延长而减小，但是测得烧瓶内压强基本保持不变，因此可知钢铁发生析氢腐蚀产生的体积与吸氧腐蚀消耗的体积相当。 （5）浪花飞溅区的桥梁结构与海水和空气同时接触，铁不断与氧气和水接触反应，所以浪花飞溅区腐蚀最严重。 （6）观察题图6可知，该铁合金腐蚀过程的反应物有，，，产物有，，且溶液中的完全转化为FeS，则根据电荷守恒可知，产物还有，可写出该铁合金腐蚀的总反应的离子方程式：。 学科网（北京）股份有限公司 $$