精品解析：江苏省苏北八市2024-2025学年高三年级第三次模拟考试化学试题

2025届高三第三次调研测试 化学 注意事项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共6页。满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。 2.答题前，请您务必将自己的姓名、学校、考试号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上规定的位置。 3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。 4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 W 184 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列工业生产中的重要反应不属于氧化还原反应的是 A. 在高温高压条件下和合成 B. 煅烧黄铁矿制备 C. 向饱和氨盐水中通制备 D. 电解饱和食盐水制备 2. 是一种储氢材料，可用于国防工业。的一种制备方法如下： 下列说法正确的是 A. 中只含有离子键 B. 的结构示意图为 C. 中子数为10的氧原子： D. 的电子式为 3. 实验室探究木炭和浓硫酸加热条件下反应所得混合气体X的成分。下列有关实验装置(部分夹持仪器省略)不能达到实验目的的是 A. 用装置甲制得混合气体 B. 用装置乙检验混合气体中是否含有 C. 用装置丙检验混合气体中是否含有 D. 用装置丁检验混合气体中是否含有 4. 是一种常见的蚀刻剂，与反应生成HF及氮的氧化物。下列说法正确的是 A. 中N为-3价 B. 沸点： C. 的空间结构为平面三角形 D. 电离能： 5. 在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 A. B. C. D. 阅读下列材料，完成下列3个小题。 周期表中ⅣA族元素及其化合物应用广泛。甲烷具有较大的燃烧热，甲烷水蒸气催化重整可以生产和。、是重要的半导体材料，是一种高强度耐高温材料，可由、C、高温反应制得，同时生成。、是铅蓄电池的电极材料，醋酸铅是一种弱电解质，其水溶液可用于吸收气体。 6. 下列说法正确的是 A. 基态核外电子排布式： B. 中心原子的杂化方式为 C. 为分子晶体 D. (如图所示)含键 7. 下列化学反应表示不正确的是 A. 制备氮化硅： B. 铅蓄电池放电时负极反应： C. 醋酸铅溶液吸收： D. 甲烷的燃烧： 8. 甲烷催化重整反应为 。下列说法正确的是 A. 平衡时升高温度，增大，减小 B. 反应平衡常数 C. 使用催化剂可降低反应的焓变 D. 其他条件相同，增大，的转化率升高 9. 化合物Z是合成麻醉剂的重要中间体，其合成路线如下： 下列说法正确的是 A. X与足量氢气加成所得产物中含有1个手性碳 B. Y不存在顺反异构体 C. Z在醇溶液中加热可发生消去反应 D. X、Y、Z均能使酸性溶液褪色 10. 一种储电制氢装置如图所示，该装置晚间通过转化储存电力，为白天制氢提供能量。下列说法正确的是 A. 晚间储电时，电极A应与电源的负极相连 B. 白天制氢时，溶液中从左室向右室移动 C. 储电时的总反应为 D. 理论上生成，溶液中减少64g 11. 利用可制备苯乙烯，反应可能的机理如下(x、y、z表示催化剂的活性位点)。 下列说法正确的是 A. 催化剂的y、z位点所带电性不同 B. 受苯环影响，a处键比b处更易断裂 C. 整个过程中有非极性键的断裂和形成 D. 该反应中每生成1mol苯乙烯，转移电子数目为 12. 某NaCl固体中含有少量CaCl2、MgSO4，利用该固体进行下列实验。 已知：，。 实验1 将固体溶于水，得到澄清溶液，测得溶液pH=6。 实验2 向“实验1”所得溶液中先后加入过量的BaCl2溶液，过量的NaOH溶液、过量的Na2CO3溶液，充分反应后过滤，测得滤液的pH=13。 实验3 向“实验2”所得滤液中加入过量盐酸充分反应后，蒸发结晶。 实验4 取少量“实验3”所得晶体溶于水配成溶液，向其中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成。 下列说法不正确的是 A. “实验1”所得溶液中： B. “实验1”所得溶液中： C. “实验2”所得滤液中： D. “实验4”所得白色沉淀为BaSO4 13. 萨巴帝尔反应可以实现二氧化碳转化为甲烷，其主要反应为 反应Ⅰ 反应Ⅱ 在密闭容器中，、，反应一定时间，的转化率及的选择性[]随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A. B. 高温和低压均有利于提高甲烷的平衡产率 C. 280~400℃，随温度的升高不断增大 D. 320~400℃，随着温度升高将不断减少 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 钨(W)熔点(3430℃)高，在国防工业有着重要用途，是制备W的前驱体。 （1）以含钨废渣［难溶于水，主要成分为、、、及少量钨酸亚铁()］制备的流程如下： 一段时间内，钨的浸出率()及固体残留率()随盐酸浓度的变化如图所示。 ①选择盐酸而不选择硫酸酸浸的原因是___________。 ②写出与盐酸反应的离子方程式：___________。 ③盐酸的浓度选择的原因是___________。 ④残留固体中质量分数大于10%的原因是___________。 （2）废弃纯钨棒(W)在空气存在的条件下，溶于熔融的氢氧化钠中可制得。该反应的化学方程式为___________。 （3）将废弃钨制品(W与混合物)在空气中加热使之完全转化为，所得固体溶于溶液可得。 ①某废弃钨制品，通过元素分析可知其中钨元素的质量分数为90%。取92.0g该制品在空气中加热，理论上可制得的质量为___________(写出计算过程)。 ②加热至1000℃，所得固体成分仅为，其质量小于理论值，原因是___________。 15. 有机化合物H是一种利尿药物的中间体，其一种合成路线如图所示： （1）AB所需的反应物及反应条件是___________。 （2）的反应类型为___________。 （3）F的分子式为，F的结构简式为___________。 （4）写出同时满足下列条件的H的一种同分异构体的结构简式：___________。 ①含有两个苯环，能使溴的四氯化碳溶液褪色； ②含有四种不同化学环境的氢。 （5）已知：①甲苯中甲基为邻对位定位基，使新引入的基团在其邻对位； ②苯甲酸中羧基为间位定位基，使新引入的基团在其间位。 设计以，、为原料制备的合成路线___________。(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干) 16. 氢化铝钠)是有机合成中的重要还原剂，遇水剧烈发生反应。 已知：①氢化铝钠易溶于四氢呋喃(，沸点为66℃)，难溶于戊烷(沸点为36℃)、甲苯(沸点为110℃)。 ②四氢呋喃能溶于水，能与戊烷、甲苯互溶。 ③氢化铝钠在戊烷或甲苯环境中结晶所得到的晶体具有较完整的晶体结构。 （1）以四氢呋喃为溶剂，三乙基铝[，无色液体，沸点194℃]为催化剂，与反应生成。 ①易溶于戊烷等有机溶剂，其原因是___________。 ②实验室除去四氢呋喃中少量水的操作是___________。 ③利用可制得。1273K时该反应的明显大于298K时，其原因是___________。 ④补充完整制备的化学反应方程式。 Ⅰ． Ⅱ．___________ Ⅲ． （2）利用如图所示装置，在三颈烧瓶中加入三乙基铝并加入的四氢呋喃悬浊液，不断通入氮气，然后边搅拌边缓慢滴加含有计算量的四氢呋喃溶液，充分反应，有白色固体析出，静置。 ①析出的白色固体主要成分为___________。 ②为避免外界水蒸气对实验的干扰，可采取的措施是___________。 ③补充完整获取具有较完整晶体结构的实验方案：取静置后的上层清液，___________，过滤、洗涤、干燥。 (实验中可选用的试制：戊烷，甲苯) 17. 电解水制氢时，阳极析氧反应需较高电压，研究其反应机理并运用协同制氢的方法来降低能耗、提升产氢效率具有重要意义。 （1）以为电解液，Pt作电极，阴极析氢反应可能经历两步。第二步反应为(*H表示吸附态氢原子)。写出第一步的电极反应方程式：___________。 （2）碱性条件下阳极负载的催化剂表面可能的反应机理如图-1所示。 ①步骤3中M化合价___________(填“升高”“降低”或“不变”)。 ②M可能为___________。(填序号) A．Mg B．Al C．Ni D．Cr ③电解过程中，若阴极有扩散到催化剂表面，可能会导致催化剂催化效率下降甚至失去活性，其原因是___________。 （3）利用甘油()协同制氢可降低电解时所需电压，节约制氢成本。 ①在阳极区添加一定量的甘油，电解一段时间后，阳极得到含碳产物的物质的量分别为，，理论上阴极产生的物质的量为___________。 ②用与分别进行电催化协同制氢。对电解后的含碳产物进行表征，所得的NMR(核磁共振氢谱)分别如图-2，图-3所示。 电催化协同制氢所得含碳产物有___________。 ③电解时，若电压过大，甘油的转化率会降低，其原因是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届高三第三次调研测试 化学 注意事项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共6页。满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。 2.答题前，请您务必将自己的姓名、学校、考试号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上规定的位置。 3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。 4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 W 184 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列工业生产中的重要反应不属于氧化还原反应的是 A. 在高温高压条件下和合成 B. 煅烧黄铁矿制备 C. 向饱和氨盐水中通制备 D. 电解饱和食盐水制备 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应方程式为，反应中N元素化合价由0价降低到-3价，H元素从0价升高到+1价，有元素化合价的升降，属于氧化还原反应，A不符合题意； B．反应方程式为4FeS2 +11O22Fe2O3+8SO2，反应中Fe元素化合价从+2价升高到+3价，S元素化合价从-1价升高到+4价，O元素化合价从0价降低到-2价，有元素化合价的升降，属于氧化还原反应，B不符合题意； C．反应方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O=↓+NH4Cl，反应过程中各元素的化合价均未发生变化，不属于氧化还原反应，C符合题意； D．反应方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，反应中部分H元素化合价从+1价降低到0价，Cl元素化合价从-1价升高到0价，有元素化合价的升降，属于氧化还原反应，D不符合题意； 故选C。 2. 是一种储氢材料，可用于国防工业。的一种制备方法如下： 下列说法正确的是 A. 中只含有离子键 B. 的结构示意图为 C. 中子数为10的氧原子： D. 的电子式为 【答案】A 【解析】 【详解】A．属于离子化合物，中只存在和之间的离子键，A正确； B．Cl为17号元素，核电荷数为17，核外有17个电子，Cl原子得一个电子后得到，故的结构示意图为，B错误； C．质量数等于质子数加中子数，故中子数为10的氧原子表示为，C错误； D．属于离子化合物，其电子式为：，D错误； 故选A。 3. 实验室探究木炭和浓硫酸加热条件下反应所得混合气体X的成分。下列有关实验装置(部分夹持仪器省略)不能达到实验目的的是 A. 用装置甲制得混合气体 B. 用装置乙检验混合气体中是否含有 C. 用装置丙检验混合气体中是否含有 D. 用装置丁检验混合气体中是否含有 【答案】D 【解析】 【详解】A．木炭粉与浓硫酸在加热条件下发生反应，则用装置甲能制得混合气体，A不符合题意； B．若混合气体中含有H2O(g)，则无水硫酸铜会由白色变成蓝色，则用装置乙能检验混合气体中是否含有H2O(g)，B不符合题意； C．SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，则用装置丙能检验混合气体中是否含有SO2，C不符合题意； D．SO2和CO2均能被NaOH溶液吸收，澄清石灰水不会出现浑浊，且SO2也能使澄清石灰水变浑浊，所以在检验CO2之前应先除去SO2，排除SO2对检验CO2的干扰，则用装置丁不能检验混合气体中是否含有CO2，D符合题意； 故选D。 4. 是一种常见的蚀刻剂，与反应生成HF及氮的氧化物。下列说法正确的是 A. 中N为-3价 B. 沸点： C. 的空间结构为平面三角形 D. 电离能： 【答案】B 【解析】 【详解】A．电负性：F>N，则中F为-1价，N为+3价，故A错误； B．HF、H2O均含分子间氢键，水分子之间因形成的氢键多而沸点更高，沸点：H2O＞HF，故B正确； C．NF3中一个N的孤电子对数为，且一个N形成了3个键，则N的价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体，略去孤电子对，其空间构型为三角锥形，故C错误； D．N、O位于第二周期，价层电子排布式依次为2s22p3、2s22p4，由于N的2p轨道处于半满稳定状态，其第一电离能大于O的，即电离能：，故D错误； 故选B。 5. 在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．Fe2O3和Al发生铝热反应生成Fe，Fe在高温下和水蒸气反应生成Fe3O4，A正确； B．NH3和O2发生催化氧化反应生成NO，NO不和水反应，B错误； C．蔗糖不是还原糖，不能和发生银镜反应生成Ag，C错误； D．由于碳酸的酸性弱于盐酸，CO2不和CaCl2溶液反应，D错误； 故选A。 阅读下列材料，完成下列3个小题。 周期表中ⅣA族元素及其化合物应用广泛。甲烷具有较大的燃烧热，甲烷水蒸气催化重整可以生产和。、是重要的半导体材料，是一种高强度耐高温材料，可由、C、高温反应制得，同时生成。、是铅蓄电池的电极材料，醋酸铅是一种弱电解质，其水溶液可用于吸收气体。 6. 下列说法正确的是 A. 基态核外电子排布式： B. 中心原子的杂化方式为 C. 为分子晶体 D. (如图所示)含键 7. 下列化学反应表示不正确的是 A. 制备氮化硅： B. 铅蓄电池放电时负极反应： C. 醋酸铅溶液吸收： D. 甲烷的燃烧： 8. 甲烷催化重整反应为 。下列说法正确的是 A. 平衡时升高温度，增大，减小 B. 反应平衡常数 C. 使用催化剂可降低反应的焓变 D. 其他条件相同，增大，的转化率升高 【答案】6. B 7. C 8. D 【解析】 【6题详解】 A．为32号元素，其基态核外电子排布式：，A错误； B．中心原子S的价层电子对数为，S的杂化方式为，B正确； C．已知是一种高强度耐高温材料，则为共价晶体，C错误； D．由图知，每个Si形成4个Si-O键，则含键，D错误； 故选B。 【7题详解】 A．已知可由、C、经高温反应制得，同时生成，根据原子守恒，可确定制备氮化硅的方程式：，A正确； B．铅蓄电池放电时为原电池，Pb在负极发生氧化反应，负极反应式：，B正确； C．醋酸铅和反应可生成难溶物PbS，同时有醋酸生成，醋酸属于弱酸，不能拆，则反应的方程式为：+H2S=PbS↓+2CH3COOH，C错误； D．甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，此反应为放热反应，热化学反应方程式： ，D正确； 故选C。 【8题详解】 A．平衡时升高温度，、均增大，A错误； B．根据所给方程式，反应平衡常数，B错误； C．使用催化剂可降低反应的活化能，从而加快反应速率，使用催化剂不改变反应的焓变，C错误； D．其他条件相同，增大，可提高的转化率而的转化率降低，D正确； 故选D。 9. 化合物Z是合成麻醉剂的重要中间体，其合成路线如下： 下列说法正确的是 A. X与足量氢气加成所得产物中含有1个手性碳 B. Y不存在顺反异构体 C. Z在醇溶液中加热可发生消去反应 D. X、Y、Z均能使酸性溶液褪色 【答案】D 【解析】 【详解】A．连接4个不同基团的碳原子是手性碳原子，X与足量氢气加成所得产物为，其不存在手性碳原子，故A错误； B．Y的碳碳双键两侧有2个不同的结构，存在顺反异构体，故B错误； C．Z中羟基的β碳有氢，在浓硫酸加热条件下能发生消去反应；醇溶液中加热是卤代烃的消去反应条件，故C错误； D．X中的醛基、Y中的碳碳双键、Z中的羟基均能使酸性溶液褪色，故D正确； 故答案为D。 10. 一种储电制氢装置如图所示，该装置晚间通过转化储存电力，为白天制氢提供能量。下列说法正确的是 A. 晚间储电时，电极A应与电源的负极相连 B. 白天制氢时，溶液中从左室向右室移动 C. 储电时的总反应为 D. 理论上生成，溶液中减少64g 【答案】C 【解析】 【分析】该装置晚间通过转化储存电力，则晚间对应电解池原理，将电能转化为化学能，B为阴极，与电源的负极相连，A为阳极，与电源的正极相连；白天制氢为原电池，将化学能转化为电能，A为正极，B为负极。 【详解】A．由分析可知，晚间储电时对应电解池原理，A为阳极，与电源的正极相连，A错误； B．白天制氢时是原电池，A为正极，B为负极，溶液中为阳离子，从右室向左室移动，B错误； C．储电时，阳极发生：，阴极发生，则总反应为，C正确； D．，每生成，转移的电子为2mol，由知，溶液中减少的，对应的=32g，D错误； 故选C。 11. 利用可制备苯乙烯，反应可能的机理如下(x、y、z表示催化剂的活性位点)。 下列说法正确的是 A. 催化剂的y、z位点所带电性不同 B. 受苯环影响，a处键比b处更易断裂 C. 整个过程中有非极性键的断裂和形成 D. 该反应中每生成1mol苯乙烯，转移电子数目为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，催化剂的y位点与带部分正电荷的氢原子作用，则y位点带负电；催化剂的z位点与二氧化碳中带部分正电荷的碳原子作用，则z位点带负电，所以催化剂的y、z位点所带电性相同，A错误； B．从反应机理图看，a处键比b处先断裂，这说明受苯环影响，a处键比b处更易断裂，B正确； C．结合反应式和反应机理图可知，反应过程中，反应物中没有非极性键的断裂，即整个过程中没有非极性键的断裂，C错误； D．由反应式可知：，反应中每生成1mol苯乙烯，会消耗1mol二氧化碳，反应转移2mol电子，则转移电子的数目约为，D错误； 故选B。 12. 某NaCl固体中含有少量CaCl2、MgSO4，利用该固体进行下列实验。 已知：，。 实验1 将固体溶于水，得到澄清溶液，测得溶液pH=6。 实验2 向“实验1”所得溶液中先后加入过量的BaCl2溶液，过量的NaOH溶液、过量的Na2CO3溶液，充分反应后过滤，测得滤液的pH=13。 实验3 向“实验2”所得滤液中加入过量盐酸充分反应后，蒸发结晶。 实验4 取少量“实验3”所得晶体溶于水配成溶液，向其中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成。 下列说法不正确的是 A. “实验1”所得溶液中： B. “实验1”所得溶液中： C. “实验2”所得滤液中： D. “实验4”所得白色沉淀为BaSO4 【答案】B 【解析】 【分析】“实验1”配成的溶液中含Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、，溶液澄清，则无CaSO4生成，即；“实验2”加入过量的BaCl2溶液除去，引入Ba2+，加入过量的NaOH溶液除去Mg2+，引入大量OH-，加入过量的Na2CO3溶液除去Ca2+和Ba2+，引入，此时溶液中大量存在Na+、Cl-、OH-、，溶液为强碱性；“实验3”加入过量盐酸除去OH-、，得到含NaCl的酸性溶液，蒸发结晶HCl挥发得到NaCl晶体；“实验4”加入BaCl2产生白色沉淀BaSO4。 【详解】A．“实验1”所得溶液为澄清溶液，则没有CaSO4沉淀，即，故A正确； B．实验1”所得溶液根据电荷守恒有：，溶液pH=6，则，因此，故B错误； C．“实验2”所得滤液有大量存在的Na+、Cl-、OH-、，根据电荷守恒：，碱性溶液，则，故C正确； D．据分析，白色沉淀为BaSO4，故D正确； 故答案为B。 13. 萨巴帝尔反应可以实现二氧化碳转化为甲烷，其主要反应为 反应Ⅰ 反应Ⅱ 在密闭容器中，、，反应一定时间，的转化率及的选择性[]随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A. B. 高温和低压均有利于提高甲烷的平衡产率 C. 280~400℃，随温度的升高不断增大 D. 320~400℃，随着温度升高将不断减少 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应II，该反应在一定温度下能自发进行，故反应II的正反应是放热反应，即< 0，A错误； B．反应II是气体分子数减小的放热反应，根据勒夏特列原理，降低温度、增大压强有利于反应Ⅱ正向进行，从而提高甲烷的平衡产率，高温和低压不利于提高甲烷平衡产率，B错误； C．280320℃，反应I、II均正向进行，都会生成 H2O，总反应消耗的CO2量增加， 随温度升高不断增大；320~400℃，图中的转化率下降，说明随温度升高反应II逆向移动，反应I也逆向移动(反应II逆向移动使体系中CO的浓度增大，且CO浓度增大对反应I平衡的影响大于升高温度对反应I平衡的影响)，体系中的n(H2O)减小，所以280~400℃，n(H2O)随温度升高先增大后减小，C错误； D．320~400℃，的转化率下降，说明体系中n(CO)与n(CH4)之和减小，而的选择性不变，则体系中的n(CH4)和n(CO)均随着温度升高而不断减少，D正确； 故选D。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 钨(W)熔点(3430℃)高，在国防工业有着重要用途，是制备W的前驱体。 （1）以含钨废渣［难溶于水，主要成分为、、、及少量钨酸亚铁()］制备的流程如下： 一段时间内，钨的浸出率()及固体残留率()随盐酸浓度的变化如图所示。 ①选择盐酸而不选择硫酸酸浸的原因是___________。 ②写出与盐酸反应的离子方程式：___________。 ③盐酸的浓度选择的原因是___________。 ④残留固体中质量分数大于10%的原因是___________。 （2）废弃纯钨棒(W)在空气存在的条件下，溶于熔融的氢氧化钠中可制得。该反应的化学方程式为___________。 （3）将废弃钨制品(W与混合物)在空气中加热使之完全转化为，所得固体溶于溶液可得。 ①某废弃钨制品，通过元素分析可知其中钨元素的质量分数为90%。取92.0g该制品在空气中加热，理论上可制得的质量为___________(写出计算过程)。 ②加热至1000℃，所得固体成分仅为，其质量小于理论值，原因是___________。 【答案】（1） ①. CaSO4微溶，不利于钙元素浸出，且CaSO4覆盖在钨渣表面，不利于钨的富集 ②. ③. 盐酸浓度过小，残渣率较高，不利于钨元素的富集；盐酸浓度过大，钨元素浸出率高，损失大 ④. 的浸出速率小于废钨渣的浸出速率 （2） （3） ①. ②. 在1000℃下，部分固体升华 【解析】 【分析】含钨废渣［难溶于水，主要成分为、、、及少量钨酸亚铁()］用盐酸酸浸富集，得到的浸出液Ca2+、Fe3+，残留固体中含有、、、，经过一系列操作生成，以此解答。 【小问1详解】 ①含钨废渣中含有，选择盐酸而不选择硫酸酸浸的原因是：CaSO4微溶，不利于钙元素浸出，且CaSO4覆盖在钨渣表面，不利于钨的富集； ②由分析可知，残留固体中含有，说明与盐酸反应生成和FeCl2，离子方程式为：； ③由图可知，盐酸浓度低时，固体残留率较高，盐酸浓度较高时，钨的浸出率较高，固体盐酸的浓度选择的原因是：盐酸浓度过小，残渣率较高，不利于钨元素的富集；盐酸浓度过大，钨元素浸出率高，损失大； ④钨废渣中含有，残留固体中质量分数大于10%的原因是的浸出速率小于废钨渣的浸出速率。 【小问2详解】 废弃纯钨棒(W)在空气存在的条件下，溶于熔融的氢氧化钠中可制得，W元素由0价上升到+5价，O2中O元素由0价下降到-2价，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：。 【小问3详解】 ①由W元素守恒可知，理论上可制得的质量为； ②固体易升华，加热至1000℃，所得固体成分仅为，其质量小于理论值，原因是：在1000℃下，部分固体升华。 15. 有机化合物H是一种利尿药物的中间体，其一种合成路线如图所示： （1）AB所需的反应物及反应条件是___________。 （2）的反应类型为___________。 （3）F的分子式为，F的结构简式为___________。 （4）写出同时满足下列条件的H的一种同分异构体的结构简式：___________。 ①含有两个苯环，能使溴的四氯化碳溶液褪色； ②含有四种不同化学环境的氢。 （5）已知：①甲苯中甲基为邻对位定位基，使新引入的基团在其邻对位； ②苯甲酸中羧基为间位定位基，使新引入的基团在其间位。 设计以，、为原料制备的合成路线___________。(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干) 【答案】（1）Cl2、FeCl3 （2）取代反应 （3） （4）或 （5） 【解析】 【分析】A到B发生苯环上的氯代，所需的反应物及反应条件是：Cl2、FeCl3；B到C发生还原反应，C到D氨基和羧基发生取代反应生成酰胺基，D发生氧化反应得到E，F的分子式为：，根据E和G的结构简式可知F为：，E发生水解反应得到F，F与发生取代反应得到G，G与乙醛反应得到H。 【小问1详解】 根据分析，AB所需的反应物及反应条件是：Cl2、FeCl3； 【小问2详解】 的反应类型为：取代反应； 【小问3详解】 F的结构简式为：； 【小问4详解】 H的同分异构体满足：①含有两个苯环，能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明含碳碳双键；②含有四种不同化学环境的氢，满足条件的结构简式为：或； 【小问5详解】 甲苯发生硝化反应得到，发生氧化反应得到，与反应得到，发生还原反应得到，与HCHO发生反应得到，故合成路线为：。 16. 氢化铝钠)是有机合成中的重要还原剂，遇水剧烈发生反应。 已知：①氢化铝钠易溶于四氢呋喃(，沸点为66℃)，难溶于戊烷(沸点为36℃)、甲苯(沸点为110℃)。 ②四氢呋喃能溶于水，能与戊烷、甲苯互溶。 ③氢化铝钠在戊烷或甲苯环境中结晶所得到的晶体具有较完整的晶体结构。 （1）以四氢呋喃为溶剂，三乙基铝[，无色液体，沸点194℃]为催化剂，与反应生成。 ①易溶于戊烷等有机溶剂，其原因是___________。 ②实验室除去四氢呋喃中少量水的操作是___________。 ③利用可制得。1273K时该反应的明显大于298K时，其原因是___________。 ④补充完整制备的化学反应方程式。 Ⅰ． Ⅱ．___________ Ⅲ． （2）利用如图所示装置，在三颈烧瓶中加入三乙基铝并加入的四氢呋喃悬浊液，不断通入氮气，然后边搅拌边缓慢滴加含有计算量的四氢呋喃溶液，充分反应，有白色固体析出，静置。 ①析出的白色固体主要成分为___________。 ②为避免外界水蒸气对实验的干扰，可采取的措施是___________。 ③补充完整获取具有较完整晶体结构的实验方案：取静置后的上层清液，___________，过滤、洗涤、干燥。 (实验中可选用的试制：戊烷，甲苯) 【答案】（1） ①. 根据“相似相溶”原理极性分子能溶于极性溶剂，非极性分子能溶于非极性溶剂，而与戊烷均属于弱极性有机物 ②. 向其中加入无水氯化钙或无水硫酸钠等干燥剂，放置一段时间后过滤取滤液 ③. 298K时为固态，而1273K时为气态，反应后气体分子数更多，产物的混乱度更大，更大 ④. ++2NaH=+AlH3+3NaCl （2） ①. NaCl ②. 在烧瓶的瓶口处加装盛有干燥剂(如碱石灰等)的干燥管 ③. 向其中加入一定量的甲苯，振荡后转移至蒸馏烧瓶中蒸馏，收集66℃左右的馏分至不再有四氢呋喃馏出，停止加热 【解析】 【分析】在三颈烧瓶中加入三乙基铝(作催化剂)、的四氢呋喃悬浊液、的四氢呋喃溶液，与反应可生成，充分反应，上层清液中含，由于氢化铝钠在戊烷或甲苯环境中结晶所得到的晶体具有较完整的晶体结构，可取上层清液，往其中加入戊烷(或甲苯)，进行结晶，经一系列操作后得到晶体。 【小问1详解】 ①根据“相似相溶”原理极性分子能溶于极性溶剂，非极性分子能溶于非极性溶剂，与戊烷均属于弱极性有机物，故易溶于戊烷等有机溶剂。 ②除去四氢呋喃中少量水的操作是向其中加入无水氯化钙或无水硫酸钠等干燥剂，放置一段时间后过滤取滤液即可。 ③298K时，为固态；1273K时，为气态，反应后气体分子数更多，产物的混乱度更大，则1273K时反应的明显大于298K时的。 ④总反应的化学方程式为+4NaH+3NaCl，要生成目标产物，结合已知的反应，在有和参与反应的情况下，通过配平原子，可得出Ⅱ的化学反应方程式：++2NaH=+AlH3+3NaCl。 【小问2详解】 ①在反应过程中，NaH可与作用生成NaCl，而NaCl难溶于四氢呋喃，所以析出的白色固体主要成分为NaCl 。 ②为避免外界水蒸气对实验的干扰，可采取的措施是在烧瓶的瓶口处加装盛有干燥剂(如碱石灰等)的干燥管。 ③已知氢化铝钠在戊烷或甲苯环境中结晶所得到的晶体具有较完整的晶体结构，而戊烷的沸点低于四氢呋喃，应选择在甲苯中结晶，则实验方案：向其中加入一定量的甲苯，振荡后转移至蒸馏烧瓶中蒸馏，收集66℃左右的馏分至不再有四氢呋喃馏出，停止加热，待晶体析出后，过滤、洗涤、干燥。 17. 电解水制氢时，阳极析氧反应需较高电压，研究其反应机理并运用协同制氢的方法来降低能耗、提升产氢效率具有重要意义。 （1）以为电解液，Pt作电极，阴极析氢反应可能经历两步。第二步反应为(*H表示吸附态氢原子)。写出第一步的电极反应方程式：___________。 （2）碱性条件下阳极负载的催化剂表面可能的反应机理如图-1所示。 ①步骤3中M化合价___________(填“升高”“降低”或“不变”)。 ②M可能为___________。(填序号) A．Mg B．Al C．Ni D．Cr ③电解过程中，若阴极有扩散到催化剂表面，可能会导致催化剂催化效率下降甚至失去活性，其原因是___________。 （3）利用甘油()协同制氢可降低电解时所需电压，节约制氢成本。 ①在阳极区添加一定量的甘油，电解一段时间后，阳极得到含碳产物的物质的量分别为，，理论上阴极产生的物质的量为___________。 ②用与分别进行电催化协同制氢。对电解后的含碳产物进行表征，所得的NMR(核磁共振氢谱)分别如图-2，图-3所示。 电催化协同制氢所得含碳产物有___________。 ③电解时，若电压过大，甘油的转化率会降低，其原因是___________。 【答案】（1） （2） ①. 不变 ②. CD ③. H2将金属氧化物还原为金属单质，改变了催化剂结构，催化活性下降 （3） ①. 0.78 ②. CH3OH、13CH3OH、H13COO-、HCOO- ③. 电压过大时，水和甘油在阳极催化剂表面竞争放电 【解析】 【小问1详解】 碱性条件下电解水的阴极反应式为，第二步为，则第一步为。 【小问2详解】 ①分析如图所示：； ②M 呈现+1、+2和+3价态，且M-O存在配位键，M提供空轨道，另外，在元素周期表的过渡金属 区域寻找催化剂，故符合条件的是Ni和 Cr，故答案为CD； ③H2具有还原性，能将M-O氧化物还原为M，使催化剂组成和结构改变，降低了催化剂的活性。 【小问3详解】 ①CH2OHCHOHCH2OH在阳极区发生歧化反应生成0.03mol CH3OH和0.6mol HCOO-，得电子数为，失电子数为，阴极水得到2mol电子生成1mol H2，根据得失电子守恒：0.04mol+n(H2)×2=1.6mol，n(H2)=0.78mol； ②由题干图像可知，化学位移48.1ppm处有CH3OH 和13CH3OH，说明CH3OH来源于伯碳，因此可以生成CH3OH、13CH3OH、H13COO-、HCOO-四种微粒； ③电压过大时，H2O在阳极失去电子生成O2和H*，与甘油竞争放电，故使甘油的转化率降低。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $