精品解析：福建省福州市闽侯县第一中学2025届高三下学期第二次模拟考试 化学试题

闽侯一中2025届高三第二次模拟考化学试卷 说明：1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 一、单项选择题(本题共10题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 唐代孙思邈《千金方·面药第九》中记载澡豆配方与制作方法：“白芷、……、杏仁(各一两)，……，麝香(半两)，大豆末(五升)，猪胰(两具)。上十八味，捣筛为末，以猪胰和面，曝干，更捣筛收之。洗手面佳。”下列说法错误的是 A. 大豆所含的皂甙和卵磷脂都属于有机物 B. 猪胰含有多种消化酶，可以分解脂肪、蛋白质和淀粉，因而可以去污 C. 澡豆制作过程涉及研磨、蒸发等操作 D. 澡豆不会受潮霉变，故无需密封保存 2. 有机物G的合成路线如下，下列说法正确的是 A. X中含氧官能团为羧基和醛基 B. Y→Z发生了取代反应 C. Z与氢气加成的产物有2个手性碳原子 D. G中所有碳原子可能共平面 3. 以碳酸锰铜矿(主要成分为MnCO3、CuCO3，还含有Fe2O3、FeO等杂质)为原料制备硫酸锰的主要过程：第一步溶于稀硫酸、第二步氧化、第三步除去等，有关离子方程式书写错误的是 A. 碳酸锰铜矿加入稀硫酸中发生的反应有： B. 加入将转化为Fe3+： C. 若向溶液中通入氨气除去Cu2+： D. 若向溶液中加入MnS除去Cu2+： 4. 实验室用草酸和制取的反应为(未配平)。已知：，。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 水溶液中所含数目为 B. 61.25g固态含有的离子数为 C. 中含Cl-Oσ键电子数为 D. 标准状况下，每生成，转移电子数为 5. 以离子液体为液态电解质，可以大幅度提高电池的安全性。一种功能性离子液体的阴离子结构如图所示，其组成元素X、Y、Z、W、M为原子半径逐渐增大的五种短周期主族元素，且只有一种元素与其他元素属于不同周期。下列有关说法正确的是 A. 第一电离能： B. 氢化物的沸点： C. 键角： D. 最高价氧化物对应水化物的酸性： 6. 科学家开发了一种可植入体内的燃料电池，血糖(葡萄糖)过高时会激活电池，产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素，降低血糖水平。电池工作时的原理如下图所示(代表葡萄糖)。 下列说法正确的是 A. 该燃料电池是否工作与血糖的高低无关 B. 工作时，电极Ⅰ附近pH下降 C. 工作时，电子流向：电极Ⅱ→血液→电极Ⅰ D. 工作时，电极Ⅱ的电极反应式为 7. 实验室由叔丁醇(沸点82℃)与浓盐酸反应制备2-甲基-2-氯丙烷(沸点52℃)路线如下： 下列说法错误的是 A. 实验需在通风橱中进行，戴护目镜和手套 B. 可适当升温以加快反应速率 C. 第一次水洗主要目的是除去有机相中的盐酸和叔丁基醇 D. 蒸馏时，应选用直形冷凝管，收集51~52℃的馏分 8. 环六糊精()具有不对称的空腔结构，能够在水中包合某芳香族客体组装成超分子X和Y。超分子组装过程示意图如图a所示，组装过程中两种超分子的浓度与时间关系如图b所示，下列说法错误的是 A. 极性大小：腔外>腔内 B. 环六糊精和客体通过分子间相互作用组装成超分子 C. 超分子组装过程的活化能：①>② D. 相同温度下超分子组装的平衡常数：①<② 9. 碱式碳酸锌广泛应用于橡胶、塑料等行业。以含锌废液(主要成分为，含少量的和)为原料制备碱式碳酸锌的流程如下： 下列说法正确的是 A. “除锰”时，的氧化产物为 B. “试剂X”可以是ZnO或 C. “沉锌”时，消耗的和的物质的量之比为 D. 过滤后可以依次用浓氨水、乙醇洗涤 10. 常温下，用溶液滴定溶液，消耗溶液的体积与混合液pH关系如图所示。滴定过程中有白色沉淀生成，但整个过程未见气泡产生。 已知：碳酸，；。下列说法正确的是 A. a点前pH升高的主要原因： B. ab段溶液不可能出现白色沉淀 C. b点： D. bc段的值增大 二、填空题(共4题，共60分) 11. 稀有金属钒在工业、医疗、高科技等领域均有重要应用。以石煤[含有机碳、、CaO和少量Ⅴ(Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)氧化物、]为原料，我国学者研究出新型空白焙烧—酸浸提钒的工艺流程如图所示： 已知：①烧渣中V元素存在于Si-O四面体中； ②“萃取”反应为。 回答下列问题： （1）基态钒原子的价层电子轨道表示式为___________，可利用___________仪测量金属钒晶体的微观结构。 （2）“沸腾焙烧”时，通过吹入的氧气使石煤粉呈悬浮态，其目的是___________。 （3）“酸浸”所用试剂中加入适量HF的作用除了形成钙镁沉淀外，还具有的作用是___________；浸渣的主要成分除了含氟沉淀外，还有(填化学式)___________。 （4）“还原”工序中，发生的所有氧化还原反应的离子方程式为___________、___________。 （5）“反萃取”选用的合适的试剂为___________(填化学式)。 （6）“沉钒”中析出晶体时，需加入过量的原因是___________。 （7）一种V-Ti固溶体储氢材料经充分储氢后所得晶体的立方晶胞结构如图。 ①该晶体中金属原子与非金属原子的个数比为___________。 ②储氢材料的性能常用“体积储氢密度”(储氢材料可释放出的体积)来衡量。一定条件下，50%的氢可从上述晶体中释放出来，且吸放氢引起储氢材料体积的变化可忽略。设为阿伏加德罗常数的值，的摩尔体积为，则该储氢材料的“体积储氢密度”为___________(列出计算式)。 12. 磺化聚苯乙烯可用于制作高性能离子交换膜。某研究小组探究利用制备磺化聚苯乙烯的过程与效果。 Ⅰ．的制备 向装有一定量二氯乙烷溶剂的烧杯中，加入7.6mL乙酸酐，控制溶液温度在10℃以下，边搅拌边分批加入2.7mL浓硫酸，得到溶液。 （1）制备过程中需使用的玻璃仪器有烧杯、___________、___________、玻璃棒。 （2）控制溶液温度在10℃以下的目的是___________。 （3）乙酸酐与浓硫酸按物质的量之比反应的化学方程式为___________。 （4）与乙酸相比，的酸性更___________(填“强”或“弱”)。 Ⅱ．聚苯乙烯的磺化 按如图装置(夹持设备略去)，控制反应温度为65℃，缓慢滴加溶液，得到浅棕色液体。将所得浅棕色液体慢慢滴入装有沸水的烧杯中，得到淡黄色的磺化聚苯乙烯颗粒，过滤、洗涤、干燥。 （5）聚苯乙烯与反应为___________(填标号)。 a．取代反应 b．缩聚反应 c．高分子化学反应 （6）盛装的仪器名称为___________。 （7）产品是否洗涤干净，可通过检测洗涤液中是否存在来判断，检测的方法是___________。 （8）水溶性比较：聚苯乙烯___________磺化聚苯乙烯(填“>”或“<”)。 Ⅲ．磺化度的测定 称取0.500g干燥的磺化聚苯乙烯样品于锥形瓶，用苯-甲醇混合液溶解，以酚酞为指示剂，用甲醇标准溶液滴定至终点，消耗标准液体积为10.00mL，计算磺化度。 已知：ⅰ.。 ⅱ.聚苯乙烯链节的式量为104，磺化聚苯乙烯中含磺酸基链节的式量为184。 （9）该样品的磺化度=___________(，保留三位有效数字)。 （10）若样品未充分干燥，将导致测得的磺化度___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 13. 二氯亚砜是重要的液态化工原料。回答下列问题： （1）合成前先制备。有关转化关系为：则的___________。该反应在___________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 （2）密闭容器中，以活性炭为催化剂，由和制备反应如下： Ⅰ Ⅱ ①反应Ⅱ的lgK(K为平衡常数)随(T为温度)的变化如图，推断出该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。 ②466K时，平衡体系内各组分的物质的量分数随的变化如图。 反应Ⅱ的平衡常数___________(保留1位小数)。保持不变，以下措施可以增大平衡转化率的有___________。 A．降低温度 B．升高温度 C．移走 D．加入 ③改变T，使反应Ⅱ的平衡常数，导致图中的曲线变化，则：等于的新交点将出现在___________(填“d”、“e”、“f”或“g”)处。 （3）我国科研人员在含的溶液中加入，提高了电池的性能。该电池放电时，正极的物质转变步骤如图。其中，的作用是___________；正极的电极反应式为___________。 14. 褪黑素在调节昼夜节律及睡眠等方面可发挥重要作用，其中间体(H)设计合成路线如下(部分反应条件省略)。 （1）A的名称为___________。 （2）B的结构简式为___________。 （3）D和E具有不同的官能团，分别为___________、___________(填名称)。 （4）D→E的化学方程式为___________，请结合成键元素的电负性解释用酯而不用羧酸和胺直接反应生成E的原因___________。 （5）由H构成的晶体中存在的化学键有___________(填标号)。 A. 金属键 B. 离子键 C. 非极性共价键 D. 氢键 （6）写出符合下列条件的G的一种同分异构体(不考虑立体异构)的结构简式___________。 ⅰ.含有3个六元环，其中1个是苯环； ⅱ.含有结构，不含N—H键； ⅲ.含有4种不同化学环境的氢原子。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 闽侯一中2025届高三第二次模拟考化学试卷 说明：1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 一、单项选择题(本题共10题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 唐代孙思邈《千金方·面药第九》中记载澡豆配方与制作方法：“白芷、……、杏仁(各一两)，……，麝香(半两)，大豆末(五升)，猪胰(两具)。上十八味，捣筛为末，以猪胰和面，曝干，更捣筛收之。洗手面佳。”下列说法错误的是 A. 大豆所含的皂甙和卵磷脂都属于有机物 B. 猪胰含有多种消化酶，可以分解脂肪、蛋白质和淀粉，因而可以去污 C. 澡豆制作过程涉及研磨、蒸发等操作 D. 澡豆不会受潮霉变，故无需密封保存 【答案】D 【解析】 【详解】A．皂甙和卵磷脂均为含碳化合物，属于有机物，A正确； B．猪胰中的消化酶（如脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶）可催化分解相应物质，具有去污作用，B正确； C．“捣筛”为研磨和过筛，“曝干”为蒸发水分，C正确； D．澡豆含有机物（如大豆末、猪胰），吸湿后易霉变，需密封保存，D错误； 故选D。 2. 有机物G的合成路线如下，下列说法正确的是 A. X中含氧官能团为羧基和醛基 B. Y→Z发生了取代反应 C. Z与氢气加成的产物有2个手性碳原子 D. G中所有碳原子可能共平面 【答案】B 【解析】 【详解】A．由X的结构可得，含氧官能团为羧基和酮羰基，A错误； B．酰氯与苯酚反应时，酚羟基的O取代酰氯中的Cl，生成酯和HCl，属于取代反应，B正确； C．Z与H2加成产物为，其中手性碳如图，共1个手性碳，C错误； D．G中含*号的碳原子为饱和碳原子，如图，饱和碳原子采取sp3杂化，为四面体结构，最多三个原子共平面，因此不可能所有碳原子共平面，D错误； 故选B。 3. 以碳酸锰铜矿(主要成分为MnCO3、CuCO3，还含有Fe2O3、FeO等杂质)为原料制备硫酸锰的主要过程：第一步溶于稀硫酸、第二步氧化、第三步除去等，有关离子方程式书写错误的是 A. 碳酸锰铜矿加入稀硫酸中发生的反应有： B. 加入将转化为Fe3+： C. 若向溶液中通入氨气除去Cu2+： D. 若向溶液中加入MnS除去Cu2+： 【答案】B 【解析】 【详解】A．碳酸锰与稀硫酸反应生成MnSO4、H2O和CO2，方程式符合实验事实，拆分正确，原子和电荷都守恒，A正确； B．离子方程式中选项未配平Fe2+的系数，电荷不守恒，反应中Fe2+与MnO2的物质的量比应为2:1，正确的离子方程式为：，B错误； C．通入适量氨气时，Cu2+与NH3·H2O反应生成Cu(OH)2沉淀，方程式符合实际反应，拆分正确，原子和电荷都守恒，C正确； D．MnS与Cu2+反应生成更难溶的CuS，符合沉淀转化规律，方程式正确，D正确； 答案选B。 4. 实验室用草酸和制取的反应为(未配平)。已知：，。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 水溶液中所含数目为 B. 61.25g固态含有的离子数为 C. 中含Cl-Oσ键电子数为 D. 标准状况下，每生成，转移电子数为 【答案】A 【解析】 【详解】A．草酸（H2C2O4）是二元弱酸，其一级电离常数Ka1=10-1·27≈5.37×10-2。对于0.1mol/L的H2C2O4溶液，H+浓度主要来自一级电离。通过近似计算，H+浓度约为0.073mol/L，100mL溶液中H+数目为0.0073NA，小于0.01NA，故A错误； B．KClO3的摩尔质量为122.5g/mol，61.25g对应0.5mol。固态KClO3由K+和构成，每摩尔含2mol离子，总离子数为0.5×2=1mol=NA，故B正确； C．ClO2分子中每个Cl-O键含1个σ键，每个σ键由2个电子组成。1mol ClO2含2mol Cl-Oσ键，对应4mol电子，即4NA，故C正确； D．（+5价）被还原为ClO2（+4价），每生成1mol ClO2转移1mol电子。标准状况下4.48L ClO2为0.2mol，转移电子数为0.2NA，故D正确； 故选A。 5. 以离子液体为液态电解质，可以大幅度提高电池的安全性。一种功能性离子液体的阴离子结构如图所示，其组成元素X、Y、Z、W、M为原子半径逐渐增大的五种短周期主族元素，且只有一种元素与其他元素属于不同周期。下列有关说法正确的是 A. 第一电离能： B. 氢化物的沸点： C. 键角： D. 最高价氧化物对应水化物的酸性： 【答案】C 【解析】 【分析】根据题意可推知，X、Y、Z、W 四种元素同处第二周期、原子半径由小到大依次为 X<Y<Z<W，且M只能在第三周期、原子半径最大，结合第二周期常见主族元素的原子半径顺序(F<O<N<C< …)，以及价键数目可知：X为F、Y为O、Z为N、W为C、M为S。 【详解】A．N原子2p轨道处于半充满，比较相邻元素稳定，不容易电离，则第一电离能：N>O>C，故A错误； B．Y、Z、W 的氢化物有很多，尤其W（C）的氢化物更多，固液气都有，三者不好比较，故B错误； C．O的电负性比S大，且原子半径比S小，O-H键的电子对更靠近O，排斥力更大，所以H2O键角大于H2S，故C正确； D．W和Z的最高价氧化物对应水化物分别为H2CO3和HNO3，酸性：H2CO3<HNO3，故D错误； 故答案为C。 6. 科学家开发了一种可植入体内的燃料电池，血糖(葡萄糖)过高时会激活电池，产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素，降低血糖水平。电池工作时的原理如下图所示(代表葡萄糖)。 下列说法正确的是 A. 该燃料电池是否工作与血糖的高低无关 B. 工作时，电极Ⅰ附近pH下降 C. 工作时，电子流向：电极Ⅱ→血液→电极Ⅰ D. 工作时，电极Ⅱ的电极反应式为 【答案】D 【解析】 【分析】燃料电池通入氧化剂的电极I为正极，氧气发生还原反应生成水，电极II为负极，G-CHO被氧化为G-COOH，电极反应式：G−CHO+H2O−2e−=G−COOH+2H+； 【详解】A．题目明确说明血糖过高时会激活电池，因此该燃料电池是否工作与血糖高低有关，A错误； B．电极Ⅰ为正极，O₂在此得电子发生还原反应，可能的反应为O2+4e⁻+2H2O=4OH⁻，生成OH⁻使pH上升，B错误； C．电子只能通过导线传递，不能通过血液（电解质溶液），电子流向应为电极Ⅱ（负极）→导线→电极Ⅰ（正极），C错误； D．电极Ⅱ为负极，G-CHO（醛基）被氧化为G-COOH（羧基），每个醛基氧化失去2个电子，结合H2O生成羧基和H+，电极反应式正确，D正确； 故本题选D。 7. 实验室由叔丁醇(沸点82℃)与浓盐酸反应制备2-甲基-2-氯丙烷(沸点52℃)路线如下： 下列说法错误的是 A. 实验需在通风橱中进行，戴护目镜和手套 B. 可适当升温以加快反应速率 C. 第一次水洗主要目的是除去有机相中的盐酸和叔丁基醇 D. 蒸馏时，应选用直形冷凝管，收集51~52℃的馏分 【答案】C 【解析】 【分析】叔丁醇与浓盐酸常温搅拌反应15min可得2-甲基-2-氯丙烷与H2O，分液后向有机相中加入水进行洗涤分液，继续向有机相中加入，5%Na2CO3溶液洗涤，由于有机物2-甲基-2-氯丙烷的密度小于水，分液后获得上层有机相，有机相中加入少量无水CaCl2干燥，蒸馏即得有机物2-甲基-2-氯丙烷。 【详解】A．实验涉及浓盐酸，属于挥发性强酸，需在通风橱中进行，且应佩戴护目镜和手套以保证安全，A正确； B．温度增加反应速率增加，但温度过高会导致反应物挥发，因此需要适当升温以提高反应速率，B正确； C．叔丁醇溶于水，第一次分液以通过水相分离出去，因此第一次水洗能够除去有机相中的残留的盐酸，C错误； D．蒸馏用于分离沸点不同的液体，直形冷凝管适用于蒸馏操作，产物沸点52℃，应收集51~52℃的馏分，D正确； 故答案为C。 8. 环六糊精()具有不对称的空腔结构，能够在水中包合某芳香族客体组装成超分子X和Y。超分子组装过程示意图如图a所示，组装过程中两种超分子的浓度与时间关系如图b所示，下列说法错误的是 A. 极性大小：腔外>腔内 B. 环六糊精和客体通过分子间相互作用组装成超分子 C. 超分子组装过程的活化能：①>② D. 相同温度下超分子组装的平衡常数：①<② 【答案】C 【解析】 【详解】A．由环六糊精的结构可知，腔内主要存在碳碳键、碳氧键，腔外存在羟基，氧氢键极性大，故极性大小：腔外>腔内，故A正确； B．环六糊精()能够在水中包合某芳香族客体组装成超分子X和Y，因此，环六糊精和客体通过分子间相互作用组装成超分子，故B正确； C．由图b可知，较短时间内，组装生成的超分子X浓度大于超分子Y，说明超分子组装过程更容易生成超分子X，因此，超分子组装过程的活化能：①<②，故C错误； D．由图b可知，相同温度下达到平衡时，超分子X的浓度小于超分子Y的浓度，因此，相同温度下超分子组装的平衡常数：①<②，故D正确； 故选C。 9. 碱式碳酸锌广泛应用于橡胶、塑料等行业。以含锌废液(主要成分为，含少量的和)为原料制备碱式碳酸锌的流程如下： 下列说法正确的是 A. “除锰”时，的氧化产物为 B. “试剂X”可以是ZnO或 C. “沉锌”时，消耗的和的物质的量之比为 D. 过滤后可以依次用浓氨水、乙醇洗涤 【答案】C 【解析】 【分析】含锌废液(主要成分为，含少量的和)加入过二硫酸钠除锰，锰离子被氧化为二氧化锰，过滤除去，同时亚铁离子被氧化为铁离子，然后加入试剂X调节pH，X可以为或，不引入其他杂质，使铁离子转化为氢氧化铁过滤除去，滤液加入碳酸氢铵使锌离子转化为，过滤后的滤液中溶质主要是硫酸铵，据此解答。 【详解】A．“除锰”时，Mn2+被氧化为MnO2，则作氧化剂，发生还原反应。中过氧键的O为-1价，反应后变为中-2价的O，故是还原产物，而非氧化产物，A错误； B．“调pH”目的是沉淀Fe3+，试剂X需能消耗H+且不引入新杂质。ZnO与H+反应生成Zn2+（无新杂质），而Fe2O3与H+反应生成Fe3+，无法达到除去Fe3+的目的，B错误； C．“沉锌”生成，反应的离子方程式为，则消耗锌离子和碳酸氢根离子的物质的量之比为1：2，，C正确； D．中的Zn(OH)2易与氨水反应生成[Zn(NH3)4]2+而溶解，浓氨水洗涤会导致产品损失，D错误； 故选C。 10. 常温下，用溶液滴定溶液，消耗溶液的体积与混合液pH关系如图所示。滴定过程中有白色沉淀生成，但整个过程未见气泡产生。 已知：碳酸，；。下列说法正确的是 A. a点前pH升高的主要原因： B. ab段溶液不可能出现白色沉淀 C. b点： D. bc段的值增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．a点前pH升高，若发生反应会生成H+，导致pH下降，与实际pH升高矛盾，A错误； B．题目明确“滴定过程中有白色沉淀生成”，ab段为滴定中间阶段，沉淀持续生成，B错误； C．b点加入25mL NaHCO₃，此时，电荷守恒式为，因pH=7.2呈碱性，，消去和后可得，C正确； D．bc段pH不变，恒定，由得，结合，推出为常数，D错误； 故选C。 二、填空题(共4题，共60分) 11. 稀有金属钒在工业、医疗、高科技等领域均有重要应用。以石煤[含有机碳、、CaO和少量Ⅴ(Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)氧化物、]为原料，我国学者研究出新型空白焙烧—酸浸提钒的工艺流程如图所示： 已知：①烧渣中V元素存在于Si-O四面体中； ②“萃取”反应为。 回答下列问题： （1）基态钒原子的价层电子轨道表示式为___________，可利用___________仪测量金属钒晶体的微观结构。 （2）“沸腾焙烧”时，通过吹入的氧气使石煤粉呈悬浮态，其目的是___________。 （3）“酸浸”所用试剂中加入适量HF的作用除了形成钙镁沉淀外，还具有的作用是___________；浸渣的主要成分除了含氟沉淀外，还有(填化学式)___________。 （4）“还原”工序中，发生的所有氧化还原反应的离子方程式为___________、___________。 （5）“反萃取”选用的合适的试剂为___________(填化学式)。 （6）“沉钒”中析出晶体时，需加入过量的原因是___________。 （7）一种V-Ti固溶体储氢材料经充分储氢后所得晶体的立方晶胞结构如图。 ①该晶体中金属原子与非金属原子的个数比为___________。 ②储氢材料的性能常用“体积储氢密度”(储氢材料可释放出的体积)来衡量。一定条件下，50%的氢可从上述晶体中释放出来，且吸放氢引起储氢材料体积的变化可忽略。设为阿伏加德罗常数的值，的摩尔体积为，则该储氢材料的“体积储氢密度”为___________(列出计算式)。 【答案】（1） ①. ②. X射线衍射 （2）增大石煤粉与氧气的接触面积，加快焙烧反应速率，使焙烧反应更充分 （3） ①. 破坏Si-O四面体结构，释放出含钒物质，提高产率 ②. （4） ①. ②. （5） （6）提供足量铵根离子，使沉钒反应更完全，同时利用同离子效应，降低的溶解度，提高产品产率 （7） ①. ②. 或等答案合理即可 【解析】 【分析】石煤[含有机碳、SiO2、CaO和少量Ⅴ(Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)氧化物、Fe2O3、MgO、Al2O3]经研磨后可增大固体表面积，与鼓入氧气在高温焙烧时反应更充分，可以使有机碳转化为CO2气体逸出，同时可以使低价钒转化为高价钒，此时烧渣中Ⅴ元素存在于Si-O四面体中。再将所得烧渣用H2SO4、HF混合溶液进行酸浸，其中含有的HF可以破坏Si—O四面体结构，释放出含钒物质，提高产率，SiO2转化为SiF4逸出，CaO变为CaSO4进入浸渣中，Fe2O3、MgO、Al2O3转化为可溶性硫酸盐进入溶液中，V元素则以存在于浸液中，向浸液中加入还原剂Na2SO3，可以发生反应：、，再向其中加入P204和TBP进行萃取，VO2+进入有机相1中，其他离子进入水相1中，然后向有机相中加入H2SO4进行反萃取，得到水相2中含有VOSO4溶液，弃去有机相2，再向水相2中加入氧化剂NaClO3，将VO2+氧化成为，发生反应：3H2O+6VO2++=Cl-+6+6H+；向氧化后的溶液中加入(NH4)2SO4进行沉钒操作，得到(NH4)2V12O31·nH2O晶体，然后将其进行煅烧，得到V2O5； 【小问1详解】 钒为23号元素，基态钒原子的价层电子轨道表示式为，可利用X射线衍射仪测量金属钒晶体的微观结构； 【小问2详解】 “沸腾焙烧”时，通过吹入的氧气使石煤粉呈悬浮态，其目的为增大石煤粉与氧气的接触面积，加快焙烧反应速率，使焙烧反应更充分； 【小问3详解】 “酸浸”所用试剂中加入适量HF的作用为破坏Si—O四面体结构，释放出含钒物质，提高产率；根据上述分析可知浸渣的主要成分为硫酸钙，化学式为CaSO4； 【小问4详解】 在“还原”工序中，能够将还原为VO2+，能够将Fe3+还原为Fe2+，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可知反应的离子方程式为、； 【小问5详解】 由萃取反应知，用H2SO4进行“反萃取”可使“萃取”反应逆向移动，达到分离提纯VO2+的实验目的； 【小问6详解】 “沉钒”时加入过量(NH4)2SO4，可使沉钒反应更完全，同时利用同离子效应，降低(NH4)2V12O31·nH2O晶体的溶解度，从而提高产品产率； 【小问7详解】 ① 根据晶胞结构图，金属原子（V和Ti）位于顶点和面心，利用均摊法可知，晶胞中金属原子共有个，非金属原子（H）位于体内，晶胞中氢原子共有8个，该晶体中金属原子与非金属原子的个数比为4:8=1:2； ②该晶胞的体积为a3×10-27m3，该晶胞中含有8个氢原子，50%的氢可从上述晶体中释放出来，一个晶胞可以释放出来氢分子个数为，一个晶胞释放出来氢气的物质的量为 mol，一个晶胞释放出来的氢气在标况下的体积为，根据定义可知，则该储氢材料的“体积储氢密度”为。 12. 磺化聚苯乙烯可用于制作高性能离子交换膜。某研究小组探究利用制备磺化聚苯乙烯的过程与效果。 Ⅰ．的制备 向装有一定量二氯乙烷溶剂的烧杯中，加入7.6mL乙酸酐，控制溶液温度在10℃以下，边搅拌边分批加入2.7mL浓硫酸，得到溶液。 （1）制备过程中需使用的玻璃仪器有烧杯、___________、___________、玻璃棒。 （2）控制溶液温度在10℃以下的目的是___________。 （3）乙酸酐与浓硫酸按物质的量之比反应的化学方程式为___________。 （4）与乙酸相比，的酸性更___________(填“强”或“弱”)。 Ⅱ．聚苯乙烯的磺化 按如图装置(夹持设备略去)，控制反应温度为65℃，缓慢滴加溶液，得到浅棕色液体。将所得浅棕色液体慢慢滴入装有沸水的烧杯中，得到淡黄色的磺化聚苯乙烯颗粒，过滤、洗涤、干燥。 （5）聚苯乙烯与反应为___________(填标号)。 a．取代反应 b．缩聚反应 c．高分子化学反应 （6）盛装的仪器名称为___________。 （7）产品是否洗涤干净，可通过检测洗涤液中是否存在来判断，检测的方法是___________。 （8）水溶性比较：聚苯乙烯___________磺化聚苯乙烯(填“>”或“<”)。 Ⅲ．磺化度的测定 称取0.500g干燥的磺化聚苯乙烯样品于锥形瓶，用苯-甲醇混合液溶解，以酚酞为指示剂，用甲醇标准溶液滴定至终点，消耗标准液体积为10.00mL，计算磺化度。 已知：ⅰ.。 ⅱ.聚苯乙烯链节的式量为104，磺化聚苯乙烯中含磺酸基链节的式量为184。 （9）该样品的磺化度=___________(，保留三位有效数字)。 （10）若样品未充分干燥，将导致测得的磺化度___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 【答案】（1） ①. 10mL量筒(或量筒) ②. 温度计 （2）减小反应速率 （3） （4）强 （5）ac （6）恒压滴液漏斗 （7）取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加溶液，若没有沉淀出现说明洗涤干净 （8）< （9）24.8%(24.6%~25.0%均对) （10）偏低 【解析】 【分析】往三颈烧瓶中加入20g聚苯乙烯和适量二氯乙烷，用热水浴控制反应温度为65℃，缓慢滴加乙酰基磺酸溶液，发生反应生成磺化聚苯乙烯，得到浅棕色液体。将所得浅棕色液体慢慢滴入装有沸水的烧杯中，磺化聚苯乙烯结晶析出，从而得到淡黄色的磺化聚苯乙烯颗粒； 【小问1详解】 向装有一定量二氯乙烷溶剂的烧杯中，加入7.6mL乙酸酐，制备乙酰基磺酸溶液过程中需要控制溶液温度在10℃以下、分批加入2.7mL浓硫酸，则需使用的玻璃仪器有烧杯、温度计、10mL量筒(或量筒)、玻璃棒； 【小问2详解】 控制溶液温度在10℃以下的目的是减小反应速率； 【小问3详解】 乙酸酐与浓硫酸按物质的量之比反应生成，化学方程式为； 【小问4详解】 磺酸基相比羧基更易电离出氢离子，与乙酸相比，的酸性更强； 【小问5详解】 磺酸基取代苯环对位上的氢，生成磺化聚苯乙烯和乙酸，该反应为取代反应；是高分子聚苯乙烯发生的反应，为高分子化学反应，故选ac； 【小问6详解】 盛装的仪器名称为恒压滴液漏斗； 【小问7详解】 检测洗涤液中是否存在的方法是取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加溶液，若没有沉淀出现说明洗涤干净； 【小问8详解】 磺酸基能与水分子间形成氢键，水溶性比较：聚苯乙烯<磺化聚苯乙烯； 【小问9详解】 磺化聚苯乙烯中含磺酸基链节的物质的量为0.1000mol/L×0.010L=1×10-3mol，则磺酸基链节的质量为1×10-3mol×184g/mol=0.184g，聚苯乙烯链节的质量为0.500g-0.184g=0.316g，聚苯乙烯链节的物质的量为mol，所以该样品的磺化度=； 【小问10详解】 若样品未充分干燥，测得磺酸基链节的质量不变，聚苯乙烯链节的质量偏大，将导致测得的磺化度偏低。 13. 二氯亚砜是重要的液态化工原料。回答下列问题： （1）合成前先制备。有关转化关系为：则的___________。该反应在___________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 （2）密闭容器中，以活性炭为催化剂，由和制备反应如下： Ⅰ Ⅱ ①反应Ⅱ的lgK(K为平衡常数)随(T为温度)的变化如图，推断出该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。 ②466K时，平衡体系内各组分的物质的量分数随的变化如图。 反应Ⅱ的平衡常数___________(保留1位小数)。保持不变，以下措施可以增大平衡转化率的有___________。 A．降低温度 B．升高温度 C．移走 D．加入 ③改变T，使反应Ⅱ的平衡常数，导致图中的曲线变化，则：等于的新交点将出现在___________(填“d”、“e”、“f”或“g”)处。 （3）我国科研人员在含的溶液中加入，提高了电池的性能。该电池放电时，正极的物质转变步骤如图。其中，的作用是___________；正极的电极反应式为___________。 【答案】（1） ①. ②. 低温 （2） ①. 放热 ②. 32.4 ③. ACD ④. d （3） ①. 催化作用 ②. 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律可知，的焓变为，则的；该反应为焓减熵减的反应，，，若要能自发进行，则应，故在低温下能自发进行； 【小问2详解】 ①由图可知反应Ⅱ的lgK与成正比，则温度升高即减小随之lgK减小，那么K值减小，平衡逆向移动，反应Ⅱ为放热反应； ②由图可知，=2.0时，平衡体系物质的量分数x(SCl2)=x(SO2Cl2)=0.13，由于为非可逆反应，故O2应完全转化，即平衡体系中不存在O2，则x(SOCl2)=1－x(SCl2)－x(SO2Cl2)=0.74，反应Ⅱ是气体体积不变的反应，则平衡常数可用物质的量分数代替计算，反应Ⅱ的平衡常数；保持不变，降低温度或减小生成物浓度或加入其他反应物均能使平衡正移，增大SCl2平衡转化率的措施有移走SOCl2或加入SO2Cl2；答案选ACD； ③反应Ⅱ为放热反应，改变，使反应Ⅱ的平衡常数，其平衡常数减小，则为升高温度，反应Ⅱ逆向移动，使得SOCl2含量减小、SCl2增加，则图中x(SCl2)等于的新交点将会提前，出现在d处； 【小问3详解】 由图可知，I2在反应中被消耗又生成，作用是催化作用；放电时，正极上SOCl2得到电子发生还原转化为S、SO2，正极电极反应为：。 14. 褪黑素在调节昼夜节律及睡眠等方面可发挥重要作用，其中间体(H)设计合成路线如下(部分反应条件省略)。 （1）A的名称为___________。 （2）B的结构简式为___________。 （3）D和E具有不同的官能团，分别为___________、___________(填名称)。 （4）D→E的化学方程式为___________，请结合成键元素的电负性解释用酯而不用羧酸和胺直接反应生成E的原因___________。 （5）由H构成的晶体中存在的化学键有___________(填标号)。 A. 金属键 B. 离子键 C. 非极性共价键 D. 氢键 （6）写出符合下列条件的G的一种同分异构体(不考虑立体异构)的结构简式___________。 ⅰ.含有3个六元环，其中1个是苯环； ⅱ.含有结构，不含N—H键； ⅲ.含有4种不同化学环境的氢原子。 【答案】（1）丙烯腈 （2） （3） ①. 氨基 ②. 酰胺基 （4） ①. ②. 由于电负性，羧基中氢氧键极性大于碳氧键极性，故羧基的氢氧键比碳氧键更易断裂，较难生成酰胺基。或：由于电负性，羧基中氢氧键极性大，易电离出氢离子，故羧酸能与胺发生酸碱中和反应 （5）BC （6） 【解析】 【分析】根据A和C的结构简式以及反应过程，A与B发生反应生成C，对比A和C的结构差异，结合B的分子式，可推出B的结构简式为。D的官能团为氨基和酯基；E的官能团为酰胺基和酯基。D→E的反应是D分子内的氨基和酯基发生反应生成酰胺基和乙醇。金属键存在于金属晶体中，氢键不属于化学键。根据G的结构简式可知，G的分子式为C12H11N2O2，通过对结构的尝试和分析，符合条件的一种同分异构体的结构简式可以为     。 【小问1详解】 观察A的结构简式，其含有碳碳双键和氰基，按照有机物命名规则，以含有碳碳双键的最长碳链为主链，从靠近双键的一端开始编号，氰基作为取代基，所以A的名称为丙烯腈。 故答案为：丙烯腈。 【小问2详解】 根据A和C的结构简式以及反应过程，A与B发生反应生成C，对比A和C的结构差异，结合B的分子式，可推出B的结构简式为。 故答案为：。 【小问3详解】 观察D和E的结构简式，D的结构简式为，其官能团为氨基和酯基；E的结构简式为，其官能团为酰胺基和酯基。所以D和E具有不同的官能团分别为氨基、酰胺基。 故答案为：氨基；酰胺基。 【小问4详解】 D→E的反应是D分子内的氨基和酯基发生反应生成酰胺基和乙醇，化学方程式为：；电负性，在羧酸分子中，由于氧的电负性较大，使得羧基中氢氧键的电子云更偏向氧原子，氢氧键极性大于碳氧键极性，氢氧键更容易断裂发生电离，所以羧酸更倾向于表现酸性，较难与胺直接反应生成酰胺基，而酯与胺反应更容易生成酰胺。 故答案为：；由于电负性，羧基中氢氧键极性大于碳氧键极性，故羧基的氢氧键比碳氧键更易断裂，较难生成酰胺基。或：由于电负性，羧基中氢氧键极性大，易电离出氢离子，故羧酸能与胺发生酸碱中和反应。 【小问5详解】 H的结构中含有钠离子和有机阴离子，由H构成的晶体属于离子晶体。在离子晶体中，存在离子键，同时有机物内部碳原子之间形成非极性共价键。金属键存在于金属晶体中，氢键不属于化学键。所以存在的化学键有离子键和非极性共价键。 故答案为：BC。 【小问6详解】 根据G的结构简式可知，G的分子式为C12H11N2O2。根据条件i，含有3个六元环，其中1个是苯环；条件ii，含有-结构，不含N—H键；条件iii，含有4种不同化学环境的氢原子。通过对结构的尝试和分析，符合条件的一种同分异构体的结构简式可以为  。 故答案为：  。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $