精品解析：江苏省常州市2024-2025学年高三上学期期末考试 化学试题

常州市2024-2025学年第一学期高三期末质量调研 化学 注意事项： 1.本试卷分为选择题和非选择题两部分，共100分，考试时间75分钟。 2.将选择题的答案填涂在答题卡的对应位置上，非选择题的答案写在答题卡的指定栏目内。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 P-31 Cu-64 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. 1981年，我国在世界上首次人工合成核糖核酸。下列物质属于高分子化合物的是 A. 核酸 B. 磷酸 C. 核糖 D. 脱氧核糖 2. 下列实验选用的实验药品正确的是 A. 稀硫酸：去除锅炉内水垢 B. 浓硝酸：进行苯的硝化反应 C. 浓硫酸：进行蔗糖的水解实验 D. 稀盐酸：清洗残留的试管 3. 反应可用于燃煤烟气脱硫。下列说法正确的是 A. 的VSEPR模型为V形 B. 的空间构型为直线形 C. 第一电离能： D. 上述反应中作还原剂 4. 实验室在如下图所示装置中制备乙酸乙酯。下列说法正确的是 A. 在试管a中先加入浓硫酸，再加入乙醇和乙酸 B. 试管b中的试剂为饱和NaOH溶液 C. 试管b中的导管应伸入溶液液面以下 D. 若改为酒精灯直接加热，则产物的纯度下降 5. 石油加工时获得副产物，催化热解可同时回收和。下列说法正确的是 A. 石油经分馏、催化裂化和裂解加工时，均主要发生化学变化 B. 的形成可用电子式表示为 C. (结构为)分子中含有非极性键，固态时为共价晶体 D. 中键的形成可用电子云轮廓图表示为) 阅读下列材料，完成下面小题 青蒿素是治疗疟疾的有效药物。科学家经历了用水、乙醇、乙醚提取青蒿素的过程，最终选用乙醚冷浸法提取青蒿素，并确定了其结构如下图左所示。进一步研究发现，将青蒿素选择性地还原成双氢青蒿素(结构如下图右)，极大提高了治疗疟疾的效果。 6. 下列有关说法正确的是 A. 分子为非极性分子 B. 乙醇与乙醚互为同系物 C. 青蒿素中C原子轨道杂化类型均为 D. 双氢青蒿素比青蒿素多1个手性碳原子 7. 下列有关研究青蒿素的实验说法不正确的是 A. 通过萃取法可获得含青蒿素的提取液 B. 通过元素分析仪可确定青蒿素的元素组成 C. 通过核磁共振氢谱可确定青蒿素的分子式 D. 通过X射线衍射可确定青蒿素的分子结构 8. 可将青蒿素还原成双氢青蒿素。下列有关物质结构，性质或转化的推测不正确是 A. 青蒿素中的对热不稳定 B. 双氢青蒿素能使淀粉KI溶液变监 C. 双氢青蒿素的水溶性优于青蒿素 D. 可用代替实现上述转化 9. 甲酸在金属-有机胺催化剂作用下分解制氢的反应为，可能的反应机理如下图所示。 下列说法不正确的是 A. 催化剂中Pd带部分正电荷 B 步骤I有配位键形成 C. 步骤III中每生成，转移电子的数目约为 D. 若以DCOOH代替HCOOH，则生成HD 10. 某高分子冠醚PAB可识别碱金属铯离子，其合成方法如下： 下列说法不正确的是 A. X分子中所有原子可在同一平面内 B. PAB没有固定的熔、沸点 C. 该合成反应属于加聚反应 D. PAB的空腔直径与的直径接近 11. 室温下，下列实验过程和现象能验证相应实验结论的是 选项 实验过程和现象 实验结论 A 向等质量的和固体中分别加入等体积蒸馏水，固体未完全溶解 溶解性： B 向粉末和Al粉的均匀混合物中插入点燃的Mg条，火星四射，有液态Fe从固体中流出 金属活动性： C 向溶液中滴入几滴新制氯水，溶液变为黄色 还原性： D 向溶液中滴入几滴饱和溶液，产生黑色沉淀 酸性： A. A B. B C. C D. D 12. 室温下，用pH为6的缓冲溶液(和以一定比例组成的混合溶液)吸收烟气中的并进行资源化回收的过程如下图所示。经加热解吸后的溶液可以直接循环利用，实现全过程的连续稳定运行。已知：的电离平衡常数分别为、、，的电离平衡常数分别为，，的还原能力随酸性增强而减弱，通入所引起的溶液体积变化和水分挥发均可忽略。下列说法正确的是 A. pH为6的缓冲溶液中： B. 吸收和解吸时，主要发生反应： C. 当缓冲溶液吸收至溶液的时： D. 当缓冲溶液中越大，则烟气中的吸收效率越高 13. CaO用于体系制工艺的主要反应(忽略其他副反应)为： 一定压强下，体系达平衡后，气态物质中、和物质的量分数随温度的变化关系(在图示温度范围内，已完全反应)如下图所示。 下列说法不正确的是 A. 反应的焓变 B. 曲线表示平衡时物质的量分数随温度的变化 C. 温度为时，向平衡体系中通入少量，重新达平衡后，增大 D. 温度高于时，可能已经完全分解 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 以铜碲渣为原料制备单质碲(Te)并回收铜的过程如下： 已知：①、；。② 。 （1）原料铜碲渣主要成分为(晶胞结构如下所示)，、等，“氧化酸浸”的浸出液中碲主要以形式存在，滤渣可用于提炼贵金属银。 ①晶胞中Te的配位数为_______。 ②酸浸时温度控制在左右，目的是_______。 ③写出发生反应的离子方程式：_______ ④滤渣中含银物质的化学式为_______。 （2）“沉铜”时测得铜沉淀率随投入量的变化关系如下图所示。后续向沉铜后的溶液中加入溶液“还原”制得单质Te。 ①铜沉淀率随投入量的增大先增加后下降，原因是_______。 ②增大投入量，碲损失率略有增加的原因可用离子方程式解释为_______。 （3）“热解”在氩气氛围中进行。实验测得升温过程中固体质量保留百分数(剩余固体质量与起始质量的比值)随温度变化的关系如下图所示。温度在之间，剩余固体的质量保持恒定，此时获得的含铜固体产物为_______(填化学式)。 15. 氯硝西泮(H)可用作镇静药物，其合成路线如下： 已知：氨基易被氧化；可选择性地将羰基还原为羟基，但不影响苯环的结构。 （1）A的碱性比D的_______(填“强”、“弱”或“无差别”)。 （2）B中含氧官能团的名称是_______。 （3）未直接使用“A→D”合成，而使用“A→B→C→D”三步的原因是_______。 （4）整个合成路线中，与D→E的反应类型相同的步骤共有_______步(含D→E)。 （5）G→H的反应需要经历G→X→H的过程，中间体X与G互为同分异构体。X的结构简式为_______。 （6）是某种抗血栓药物中间体。写出以和为原料制备该中间体的合成路线流程图_______(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)。 16. 用磷矿脱镁废液制备磷酸氢镁()实验过程如下： （1）磷矿脱镁废液中主要含及少量、、和。 ①向废液中加入NaOH溶液调节pH为4.5，可达到、和的最佳沉淀效果。其中转化为的离子方程式为_____。 ②将除杂净化后的清液控制在一定温度，加入MgO浆液搅拌即可获得磷酸氢镁固体。实验测得镁回收率(×100%)、产品纯度与反应后溶液pH关系如下图左所示。pH>6时，产品纯度随pH的增大而降低的可能原因是_______。 ③实验室采用如下图右所示装置对产品进行“抽滤”，操作时将固液混合物置于布氏漏斗中。与普通过滤相比，“抽滤”的优点是_______。 （2）湿法磷酸(主要含及少量、)也常用作制备磷酸氢镁的原料。已知：①为强电解质；磷酸钡不溶于水，在常温下可溶于大多数酸。②、、的溶度积常数依次为、和。③磷酸氢镁体系的状态，结晶水合物的组成与原磷酸氢镁溶液中溶质的含量及温度关系如下图所示。 为获得较高产率和纯度的，请补充完整下列实验方案：用比浊法测定湿法磷酸中的浓度后，在搅拌下向一定体积的湿法磷酸中_______，过滤，洗涤，低温干燥。(须使用的试剂：粉末，粉末，MgO浆液) （3）磷酸氢镁吸附沉淀法是处理氨氮(含或)废水的新方法。下，调节pH值为9.5，磷酸氢镁可将废水中的氨氮转化为沉淀而除去。在上述实验条件下，向2L含氨氮(以N元素计)的废水中加入6.96g(摩尔质量为)，理论上氨氮的去除率可达到_______%。(写出计算过程，结果保留两位有效数字) 17. 天然气的主要成分是重要的化工原料。 （1）在无氧环境下，经催化脱氢制备时主要发生如下反应： i． ii． ①反应i在_______(填“低温”，“高温”或“任何温度”)可自发进行。 ②随着反应的进行，转化率和产率均逐渐降低，原因是_______。 （2）在高温下可分解制得乙烷：。实验测得，反应初始阶段化学反应速率，其中为速率常数。 ①对于处于初始阶段的该反应，下列说法正确的是_______(填序号)。 A．增加甲烷浓度，v增大 B．增加浓度，v增大 C．乙烷的生成速率逐渐增大 D．降低反应温度，k减小 ②反应开始时的化学反应速率为。反应初始阶段，当甲烷转化率为α时的化学反应速率为，则_______(用含α、的代数式表示)。 （3）在甲烷单加氧酶(s-mmo)作用下，与反应可制得，反应过程如下图所示。 ①该过程中存在铁和氧元素之间电子转移的步骤有_______(填序号)。 ②该过程的总反应方程式为_______。 （4）将溴化后再偶联可制得，反应原理如下：；。溴化时，部分会进一步溴化为，从而影响的产率。研究表明，可提高溴化生成的选择性，可能机理如下：；；；；；。已知：溴化生成的选择性可表示为。实际生产时，加入少量的即可提高的选择性，其原因为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 常州市2024-2025学年第一学期高三期末质量调研 化学 注意事项： 1.本试卷分为选择题和非选择题两部分，共100分，考试时间75分钟。 2.将选择题的答案填涂在答题卡的对应位置上，非选择题的答案写在答题卡的指定栏目内。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 P-31 Cu-64 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. 1981年，我国在世界上首次人工合成核糖核酸。下列物质属于高分子化合物的是 A. 核酸 B. 磷酸 C. 核糖 D. 脱氧核糖 【答案】A 【解析】 【详解】A．核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物，相对分子质量大，属于高分子化合物，A正确； B．磷酸的化学式为，相对分子质量小，不属于高分子化合物，B错误； C．核糖的化学式为，相对分子质量小，不属于高分子化合物，C错误； D．脱氧核糖的化学式为，相对分子质量小，不属于高分子化合物，D错误； 故答案选A。 2. 下列实验选用的实验药品正确的是 A. 稀硫酸：去除锅炉内水垢 B. 浓硝酸：进行苯的硝化反应 C. 浓硫酸：进行蔗糖的水解实验 D. 稀盐酸：清洗残留的试管 【答案】B 【解析】 【详解】A．硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙，阻止反应进一步发生，不能除水垢，故A错误；  B．苯与浓硝酸发生硝化反应生成硝基苯，试剂合理，故B正确；  C．蔗糖在稀硫酸的催化下发生水解反应，浓硫酸可使蔗糖脱水，故C错误；  D．稀盐酸与二氧化锰不反应，不能洗涤，故D错误；  故选:B。 3. 反应可用于燃煤烟气脱硫。下列说法正确的是 A. 的VSEPR模型为V形 B. 的空间构型为直线形 C. 第一电离能： D. 上述反应中作还原剂 【答案】B 【解析】 【详解】A．的中心原子S原子的价层电子对数为，为sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形，A错误； B．CO2分子中C原子的价层电子对数为，不含孤电子对，所以是直线形结构，B正确； C．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，第一电离能：，C错误； D．该反应中硫化合价降低，为氧化剂发生还原反应，D错误； 故选B。 4. 实验室在如下图所示装置中制备乙酸乙酯。下列说法正确的是 A. 在试管a中先加入浓硫酸，再加入乙醇和乙酸 B. 试管b中的试剂为饱和NaOH溶液 C. 试管b中的导管应伸入溶液液面以下 D. 若改为酒精灯直接加热，则产物的纯度下降 【答案】D 【解析】 【详解】A．浓硫酸密度较大、吸水放热，所以混合时先加密度小的液体，再加密度大的液体，且最后加冰醋酸，试剂顺序不能颠倒，故A错误； B．NaOH溶液使乙酸乙酯水解，故B错误； C．乙醇和水互溶，乙酸还可以和碳酸钠反应，所以右侧试管中导管不伸入液面下，是为了防止倒吸，故C错误； D．用水浴加热时温度更易控制，用酒精灯直接加热时温度不易精准控制，会导致反应物大量挥发，使产物的纯度下降，故D正确； 故答案为D。 5. 石油加工时获得副产物，催化热解可同时回收和。下列说法正确的是 A. 石油经分馏、催化裂化和裂解加工时，均主要发生化学变化 B. 的形成可用电子式表示为 C. (结构为)分子中含有非极性键，固态时为共价晶体 D. 中键的形成可用电子云轮廓图表示为) 【答案】D 【解析】 【详解】A．石油的分馏是物理变化，A错误； B．是共价化合物，不是离子化合物，间通过共用电子对结合，的最外层电子数达到8，其形成过程为：，B错误； C．分子中含有非极性键，固态时为分子晶体，共价晶体形成的是空间网状结构，所以它不是共价晶体，C错误； D．分子中两个H原子的轨道相互重叠，形成键，用电子云轮廓图表示键的形成过程为相互靠拢原子轨道，形成键相互重叠，D正确； 故选D。 阅读下列材料，完成下面小题。 青蒿素是治疗疟疾的有效药物。科学家经历了用水、乙醇、乙醚提取青蒿素的过程，最终选用乙醚冷浸法提取青蒿素，并确定了其结构如下图左所示。进一步研究发现，将青蒿素选择性地还原成双氢青蒿素(结构如下图右)，极大提高了治疗疟疾的效果。 6. 下列有关说法正确的是 A. 分子为非极性分子 B. 乙醇与乙醚互为同系物 C. 青蒿素中C原子轨道杂化类型均为 D. 双氢青蒿素比青蒿素多1个手性碳原子 7. 下列有关研究青蒿素的实验说法不正确的是 A. 通过萃取法可获得含青蒿素的提取液 B. 通过元素分析仪可确定青蒿素的元素组成 C. 通过核磁共振氢谱可确定青蒿素的分子式 D. 通过X射线衍射可确定青蒿素的分子结构 8. 可将青蒿素还原成双氢青蒿素。下列有关物质结构，性质或转化的推测不正确是 A. 青蒿素中的对热不稳定 B. 双氢青蒿素能使淀粉KI溶液变监 C. 双氢青蒿素的水溶性优于青蒿素 D. 可用代替实现上述转化 【答案】6. D 7. C 8. D 【解析】 【6题详解】 A．水分子正负电荷中心不重合，为极性分子，故A错误 B．乙醇分子式为C2H6O，乙醚分子式C4H10O，不互为同分异构体，故B错误； C．青蒿素分子中存在C=O，C=O中的C原子为sp2杂化，故C错误； D．青蒿素手性碳原子如所以有7个，双氢青蒿素分子中含有羟基的碳也是手性碳，所以含有8个手性碳原子，比青蒿素中多连接羟基的碳原子，故D正确； 故答案为D。 【7题详解】 A．某些植物中含有青蒿素，可以通过用有机溶剂浸泡的方法将其中所含的青蒿素浸取出来，这种方法也叫萃取，故A正确； B．元素分析仪可确定青蒿素中是否含有C、H、O等元素，故B正确； C．通过核磁共振谱可推测青蒿素分子中不同化学环境的氢原子的种数及其数目之比，但不能测定青蒿素分子的分子式，故C错误； D．晶体中粒子的排列是有规律的，通过X射线衍射实验可以得到晶体的衍射图，通过分析晶体的衍射图可以判断晶体的结构特征，故因此X射线衍射可测定青蒿素晶体结构，故D正确； 故答案为C。 【8题详解】 A．过氧键受热易解离，故A正确； B．过氧键具有氧化性，可将KI氧化为I2，使淀粉KI溶液变蓝，故B正确； C．双氢青蒿素含有羟基，能和水分子形成氢键，水溶性：双氢青蒿素>青蒿素，故C正确； D．氢气不能将酯基中的C=O还原，故D错误； 故答案为D。 9. 甲酸在金属-有机胺催化剂作用下分解制氢的反应为，可能的反应机理如下图所示。 下列说法不正确的是 A. 催化剂中的Pd带部分正电荷 B. 步骤I有配位键形成 C. 步骤III中每生成，转移电子的数目约为 D. 若以DCOOH代替HCOOH，则生成HD 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，催化剂中的能够与HCOO-和H-结合，说明催化剂中的带部分正电荷，A正确； B．步骤中，电离出，氢离子提供空轨道，提供孤电子对，形成配位键，B正确； C．步聚中价的价的发生归中反应生成氢气，每生成转移电子的数目约为，C错误； D．根据步骤原理可知，甲酸上的碳和氧原子生成二氧化碳，另外两个氢原子通过步骤会生成氢气，若以代替，就会生成，D正确； 故选C。 10. 某高分子冠醚PAB可识别碱金属铯离子，其合成方法如下： 下列说法不正确的是 A. X分子中所有原子可在同一平面内 B. PAB没有固定的熔、沸点 C. 该合成反应属于加聚反应 D. PAB的空腔直径与的直径接近 【答案】A 【解析】 【详解】A．X分子为由C-C和C-O构成的大环，所有原子不可能在同一平面内，故A错误； B．高分子聚合物为混合物，没有固定的熔、沸点，故B正确； C．该聚合反应无小分子生成，属于加聚反应，故C正确； D．冠醚识别与其空腔直径接近的碱金属离子，故D正确； 故答案为A。 11. 室温下，下列实验过程和现象能验证相应实验结论的是 选项 实验过程和现象 实验结论 A 向等质量的和固体中分别加入等体积蒸馏水，固体未完全溶解 溶解性： B 向粉末和Al粉的均匀混合物中插入点燃的Mg条，火星四射，有液态Fe从固体中流出 金属活动性： C 向溶液中滴入几滴新制氯水，溶液变为黄色 还原性： D 向溶液中滴入几滴饱和溶液，产生黑色沉淀 酸性： A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．水的量相同，和的质量也相同，固体未完全溶解而固体完全溶解，证明溶解性：，A正确； B．Mg条作引燃剂，该实验得出的结论是金属活动性：，B错误； C．氯水既能氧化亚铁离子为铁离子，又能氧化碘离子为碘单质，铁离子在溶液中显黄色，碘的水溶液也显黄色，不能得出氯水氧化了亚铁离子还是碘离子，因此不能得出还原性：，C错误； D．黑色沉淀为CuS，说明发生CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4，该反应为复分解反应，能得出结论：CuS极难溶于水和硫酸，D错误； 答案选A。 12. 室温下，用pH为6的缓冲溶液(和以一定比例组成的混合溶液)吸收烟气中的并进行资源化回收的过程如下图所示。经加热解吸后的溶液可以直接循环利用，实现全过程的连续稳定运行。已知：的电离平衡常数分别为、、，的电离平衡常数分别为，，的还原能力随酸性增强而减弱，通入所引起的溶液体积变化和水分挥发均可忽略。下列说法正确的是 A. pH为6的缓冲溶液中： B. 吸收和解吸时，主要发生反应： C. 当缓冲溶液吸收至溶液的时： D. 当缓冲溶液中越大，则烟气中的吸收效率越高 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据电荷守恒，的缓冲溶液中，，因为，，所以，A错误； B．由电离平衡常数可知，吸收时与水生成，第一步电离出，与反应；解吸时加热使平衡逆向移动，反应为，B正确； C．由的、推导：，代入数据，得到，故，C错误； D．，该比值越大，越大，酸性越强，不利于吸收，吸收效率越低，D错误； 故答案选B。 13. CaO用于体系制工艺的主要反应(忽略其他副反应)为： 一定压强下，体系达平衡后，气态物质中、和物质的量分数随温度的变化关系(在图示温度范围内，已完全反应)如下图所示。 下列说法不正确的是 A. 反应焓变 B. 曲线表示平衡时物质的量分数随温度的变化 C. 温度为时，向平衡体系中通入少量，重新达平衡后，增大 D. 温度高于时，可能已经完全分解 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应，此反应的焓变为，题目中三个方程式相加，故焓变为：，A正确； B．因为反应是吸热反应，随着温度的升高，平衡向正反应方向移动，氢气的量增加，因此氢气的量分数增加。曲线a随着温度升高而上升，符合这一趋势，B正确； C．反应  的，温度不变，投入二氧化碳后，K不变，即的浓度不变，C错误； D．因为反应C是放热反应，随着温度的升高，平衡会向逆反应方向移动，即，因此温度高于时， 可能已经完全分解，D正确； 故选C。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 以铜碲渣为原料制备单质碲(Te)并回收铜的过程如下： 已知：①、；。② 。 （1）原料铜碲渣主要成分为(晶胞结构如下所示)，、等，“氧化酸浸”的浸出液中碲主要以形式存在，滤渣可用于提炼贵金属银。 ①晶胞中Te的配位数为_______。 ②酸浸时温度控制在左右，目的是_______。 ③写出发生反应的离子方程式：_______ ④滤渣中含银物质的化学式为_______。 （2）“沉铜”时测得铜沉淀率随投入量的变化关系如下图所示。后续向沉铜后的溶液中加入溶液“还原”制得单质Te。 ①铜沉淀率随投入量的增大先增加后下降，原因是_______。 ②增大投入量，碲损失率略有增加的原因可用离子方程式解释为_______。 （3）“热解”在氩气氛围中进行。实验测得升温过程中固体质量保留百分数(剩余固体质量与起始质量的比值)随温度变化的关系如下图所示。温度在之间，剩余固体的质量保持恒定，此时获得的含铜固体产物为_______(填化学式)。 【答案】（1） ①. 4 ②. 温度较低时反应速率较慢，但温度过高会加速分解 ③. ④. （2） ①. 增加，生成的沉淀增多，继续增大，生成的沉淀与反应生成而溶解 ②. （3）Cu 【解析】 【分析】向碲铜废料中加入H2O2溶液、稀H2SO4，充分反应生成CuSO4和H2TeO3，再加入Na2C2O4溶液将Cu2+转化为CuC2O4沉淀除去，此时滤液主要含有H2TeO3、H2SO4，最后再加入Na2SO3溶液将H2TeO3还原生成Te； 【小问1详解】 ①据“均摊法”，晶胞中含个白球、4个黑球，结合化学式，则黑球为Cu、白球为Te，由图，晶胞中Te为4个铜构成的四面体中，配位数为4。 ②过氧化氢不稳定，受热易分解，温度较低时反应速率较慢，但温度过高会加速分解，故酸浸时温度控制在左右； ③过氧化氢具有氧化性，氧化酸浸过程中在酸性条件下为氧化为铜离子和，铜化合价由+1变为+2、Te化合价由-2变为+4、过氧化氢中氧化合价由-1变为-2，结合电子守恒，发生反应的离子方程式：； ④银离子和硫酸根离子会生成微溶硫酸银，则滤渣中含银物质的化学式为； 【小问2详解】 ①增加，生成的沉淀增多，继续增大，生成的沉淀与反应生成而溶解，导致铜沉淀率随投入量的增大先增加后下降； ②草酸根离子具有还原性，能还原为Te沉淀，同时草酸根离子被氧化为二氧化碳，导致Te损失，故增大投入量，碲损失率略有增加的原因为； 小问3详解】 由图可知，350~400℃时剩余固体的质量与原始固体的质量的比值为42.11%，的摩尔质量为152g/mol，则剩余固体的摩尔质量为152g/mol×42.11%=64g/mol，再结合化学反应前后元素种类不变，350~400℃下剩余固体的化学式为Cu。 15. 氯硝西泮(H)可用作镇静药物，其合成路线如下： 已知：氨基易被氧化；可选择性地将羰基还原为羟基，但不影响苯环的结构。 （1）A的碱性比D的_______(填“强”、“弱”或“无差别”)。 （2）B中含氧官能团的名称是_______。 （3）未直接使用“A→D”合成，而使用“A→B→C→D”三步的原因是_______。 （4）整个合成路线中，与D→E的反应类型相同的步骤共有_______步(含D→E)。 （5）G→H的反应需要经历G→X→H的过程，中间体X与G互为同分异构体。X的结构简式为_______。 （6）是某种抗血栓药物中间体。写出以和为原料制备该中间体的合成路线流程图_______(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）强 （2）酰胺基 （3）保护氨基，防止硝化时被氧化，(同时酰胺基因空间位阻增大，有利于硝基在其对位发生取代) （4）6 （5） （6） 【解析】 【分析】A与乙酸脱水发生取代反应生成B，结合B分子式可得B的结构简式为，B在浓硝酸、浓硫酸作用下发生苯环上的硝化反应生成C，根据D中硝基的位置可知，C的结构简式为，C水解生成D，D与发生取代反应引入新的支链生成E，结合质量守恒另一产物为HCl，该反应为取代反应，E与BrCH2COBr发生取代反应生成F，F与NH3发生取代反应生成G，最后G脱水成环生成H； 【小问1详解】 胺类物质的碱性随氮原子电子云密度的增大而增强，因D中含有硝基，硝基为吸电子基团，导致D中氨基氮原子周围电子云密度减小，碱性减弱，则A的碱性比D的强； 【小问2详解】 B的结构简式为，含氧官能团的名称是酰胺基； 【小问3详解】 A→B过程-NH2和-COOH反应生成酰胺基，C→D过程酰胺基水解生成-NH2，因浓硝酸具有强氧化性，氨基有还原性，为了避免硝化时氨基被氧化，所以未直接使用“A→D”合成，而使用“A→B→C→D”三步的原因：保护氨基不被氧化； 【小问4详解】 根据分析可知，D→E的反应类型为取代反应，A→B、B→C、C→D、E→F、F→G也是取代反应，所以整个合成路线中，与D→E的反应类型相同的步骤共有6步(含D→E)； 【小问5详解】 G→H的反应需要经历G→X→H的过程，中间体X与G互为同分异构体，X为G中羰基和G中支链上的氨基发生加成反应生成羟基成环得到X，然后X中羟基发生消去反应生成碳氮双键得到H，则X的结构简式为； 【小问6详解】 根据G生成H的反应可知，目标产物可以由和反应得到，发生碱性水解后酸化得到，催化氧化使得羟基转化为醛基，再酯化得到，可以由还原得到，根据已知信息，还原剂可以用LiAlH4，所以合成路线流程图为：。 16. 用磷矿脱镁废液制备磷酸氢镁()的实验过程如下： （1）磷矿脱镁废液中主要含及少量、、和。 ①向废液中加入NaOH溶液调节pH为4.5，可达到、和的最佳沉淀效果。其中转化为的离子方程式为_____。 ②将除杂净化后的清液控制在一定温度，加入MgO浆液搅拌即可获得磷酸氢镁固体。实验测得镁回收率(×100%)、产品纯度与反应后溶液pH关系如下图左所示。pH>6时，产品纯度随pH的增大而降低的可能原因是_______。 ③实验室采用如下图右所示装置对产品进行“抽滤”，操作时将固液混合物置于布氏漏斗中。与普通过滤相比，“抽滤”的优点是_______。 （2）湿法磷酸(主要含及少量、)也常用作制备磷酸氢镁的原料。已知：①为强电解质；磷酸钡不溶于水，在常温下可溶于大多数酸。②、、的溶度积常数依次为、和。③磷酸氢镁体系的状态，结晶水合物的组成与原磷酸氢镁溶液中溶质的含量及温度关系如下图所示。 为获得较高产率和纯度的，请补充完整下列实验方案：用比浊法测定湿法磷酸中的浓度后，在搅拌下向一定体积的湿法磷酸中_______，过滤，洗涤，低温干燥。(须使用的试剂：粉末，粉末，MgO浆液) （3）磷酸氢镁吸附沉淀法是处理氨氮(含或)废水的新方法。下，调节pH值为9.5，磷酸氢镁可将废水中的氨氮转化为沉淀而除去。在上述实验条件下，向2L含氨氮(以N元素计)的废水中加入6.96g(摩尔质量为)，理论上氨氮的去除率可达到_______%。(写出计算过程，结果保留两位有效数字) 【答案】（1） ①. ②. 增大，镁回收率变化不明显，部分转化为，部分转化为，不再溶解 ③. 减小抽滤瓶内压强，有利于加快过滤速率，且可使固体更干燥 （2）边搅拌边加入计算量的粉末，再向其中加入粉末至不再产生沉淀，过滤，将滤液水浴加热至以上，边搅拌边加入MgO浆液，直至溶液pH值为6 （3） 【解析】 【分析】磷矿脱镁废液含及少量Mg2+、Ca2+、Fe3+、Al3+和，实验室用磷矿脱镁废液制备MgHPO4⋅3H2O先加入NaOH溶液调节pH为4.5，使Ca2+、Fe3+、Al3+转化为沉淀，过滤除去沉淀，清液控制在一定温度加入MgO浆液搅拌即可获得MgHPO4固体。 【小问1详解】 ①与在碱性条件下转化为，离子方程式为； ②产品纯度随pH的增大而降低的可能原因是：增大，镁回收率变化不明显，部分转化为，部分转化为，不再溶解。 ③与普通过滤相比，“抽滤”的优点是：减小抽滤瓶内压强，有利于加快过滤速率，且可使固体更干燥； 【小问2详解】 在搅拌下向一定体积的湿法磷酸中边搅拌边加入计算量的BaCO3粉末，再向其中加入Na2CO3粉末至不再产生沉淀，过滤，将滤液水浴加热至以上，边搅拌边加入MgO浆液，直至溶液pH值为6，过滤，洗涤，低温干燥可获得较高产率和纯度的； 【小问3详解】 ，，，故氨氮的去除率：。 17. 天然气的主要成分是重要的化工原料。 （1）在无氧环境下，经催化脱氢制备时主要发生如下反应： i． ii． ①反应i在_______(填“低温”，“高温”或“任何温度”)可自发进行。 ②随着反应的进行，转化率和产率均逐渐降低，原因是_______。 （2）在高温下可分解制得乙烷：。实验测得，反应初始阶段的化学反应速率，其中为速率常数。 ①对于处于初始阶段的该反应，下列说法正确的是_______(填序号)。 A．增加甲烷浓度，v增大 B．增加浓度，v增大 C．乙烷的生成速率逐渐增大 D．降低反应温度，k减小 ②反应开始时的化学反应速率为。反应初始阶段，当甲烷转化率为α时的化学反应速率为，则_______(用含α、的代数式表示)。 （3）在甲烷单加氧酶(s-mmo)作用下，与反应可制得，反应过程如下图所示。 ①该过程中存在铁和氧元素之间电子转移的步骤有_______(填序号)。 ②该过程的总反应方程式为_______。 （4）将溴化后再偶联可制得，反应原理如下：；。溴化时，部分会进一步溴化为，从而影响的产率。研究表明，可提高溴化生成的选择性，可能机理如下：；；；；；。已知：溴化生成的选择性可表示为。实际生产时，加入少量的即可提高的选择性，其原因为_______。 【答案】（1） ①. 高温 ②. 反应ii中有积炭生成，随着生成的积炭逐渐增多，催化剂表面活性位点减少，催化性能降低，反应速率减慢 （2） ①. AD ②. （3） ①. I，II，III ②. （4）消耗生成了，和最终也生成了，作为该反应的催化剂 【解析】 【小问1详解】 反应i、，根据，高温时，反应可自发进行；反应ii中有积炭生成，随着生成的积炭逐渐增多，催化剂表面活性位点减少，催化性能降低，反应速率减慢，使转化率和产率下降。 【小问2详解】 反应速率，增加浓度，v增大，A正确；浓度不影响初始阶段速率，B错误；随反应进行浓度降低，乙烷生成速率减小，C错误；降低温度，速率常数k减小，D正确，选AD；设初始，，转化率为时，，则。 【小问3详解】 反应I，II，III中铁的化合价发生了变化，故存在铁和氧元素间电子转移（氧化还原）的步骤是I，II，III；由图易得该反应的反应物有、、、，生成物有，故总反应为。 【小问4详解】 ⋅I消耗生成了，⋅Br和最终也生成了，作为该反应的催化剂。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $