精品解析：四川省成都市树德中学2025-2026学年高三上学期开学化学试题

树德中学高2023级高三上开学考试化学试题 可能用到的相对原子质量：H-1 Be-9 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 Cl-35.5 K-39 一、选择题(本大题共15小题，每题只有一个选项符合题意，每小题3分，共45分)。 1. 化学与我们的生活、生产密切相关，下列说法中错误的是 A. 聚乳酸制备的一次性餐具具有很高的生物降解性 B. 常见食用油在空气中被氧化产生异味，与其分子中含有酯基有关 C. 脲醛树脂可由尿素和甲醛通过缩聚反应制得，可用于生产电器开关 D. 烫发使头发中的二硫键(-S-S-)断裂产生-SH(巯基)的过程涉及氧化还原反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．聚乳酸（PLA）由乳酸缩聚而成，可被微生物降解为CO2和H2O，因此它制备的一次性餐具具有高生物降解性，A正确； B．食用油氧化酸败主要因不饱和脂肪酸中的双键被氧化，产生异味物质，与酯基无关，B错误； C．脲醛树脂由尿素和甲醛缩聚而成，具有热固性、绝缘性，可用于电器开关等，C正确； D．二硫键(-S-S-)断裂生成两个-SH时，硫的化合价发生变化，属于氧化还原反应，D正确； 故选B。 2. 下列化学用语或图示正确的是 A. 氨水中NH3与H2O分子间氢键主要形式可表示为： B. 酚醛树脂的结构简式： C. p-pπ键形成的轨道重叠示意图： D. 的系统命名：5-甲基-2-己烯 【答案】D 【解析】 【详解】A．氧原子电负性更强，与氧原子连接的氢几乎成为质子，更容易形成氢键，故在氨水中，NH3与H2O分子间氢键主要形式可表示为：，A错误； B．酚醛树脂是甲醛和苯酚发生缩聚反应得到的高分子化合物，其结构简式为，B错误； C．p-pπ键形成的轨道重叠示意图为，C错误； D．的系统命名为5-甲基-2-己烯，D正确； 故答案选D。 3. 在中发生反应：。的结构如图，可看作分子中H原子被硝基取代而形成。下列说法错误的是 A. 是极性分子 B. 空间构型为直线形 C. 的键角小于的键角 D. 中Cl杂化轨道类型为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由结构可知，N2O5不对称，正负电荷中心不重合，也为极性分子，A正确； B．中N原子的价层电子对数为，N杂化轨道类型为sp，故的空间构型为直线形，B正确； C．H3O+中O原子的价层电子对数为，孤电子对数为1，H2O中O原子的价层电子对数为，孤电子对数为2，孤电子对数越多，对成键电子的斥力越大，键角越小，C错误； D．中Cl原子的价层电子对数为，孤电子对数为0，空间构型为正四面体形，D正确； 故答案选C。 4. 氯及其化合物的转化关系如图所示，为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 标准状况下，11.2 L Cl2中含有的质子数为 B. 200 mL 溶液中，含有的数为 C. 反应①中每消耗7.3 g HCl，生成的Cl2分子数为 D. 反应②中每有0.3 mol Cl2作氧化剂，转移电子数为 【答案】A 【解析】 【分析】反应①的化学方程式为：4HCl+Ca(ClO)2=2Cl2↑+ CaCl2+2H2O，反应②的化学方程式为：3Cl2+6KOH(热)=+5KCl+3H2O，据此解答。 【详解】A．标况下Cl2为气体，11.2L Cl2为0.5mol，含有的Cl原子数为NA，则质子数为17NA，A正确； B．ClO-为弱酸阴离子，在水溶液中会发生水解，因此，200mL 0.1mol L-1 Ca(ClO)2溶液中ClO-数目小于0.04NA，B错误； C．反应①的化学方程式为：4HCl+Ca(ClO)2=2Cl2↑+ CaCl2+2H2O，反应中每生成2molCl2消耗4molHCl，则每消耗7.3g HCl，生成的Cl2分子数为0.1NA，C错误； D．反应②的化学方程式为：3Cl2+6KOH(热)=+5KCl+3H2O，消耗3molCl2生成1molKClO3，作还原剂的氯气的物质的量为0.5mol，作氧化剂的氯气的物质的量为2.5mol，转移电子的物质的量为5mol，则每有0.3molCl2作氧化剂，转移电子的物质的量为mol，即转移电子数为0.6NA，D错误； 故选A。 5. 下列对应的化学反应表示正确的是 A. 证明H2C2O4有还原性： B. 用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基： C. 用硫代硫酸钠溶液脱氯： D. 乙醇与K2Cr2O7酸性溶液反应： 【答案】D 【解析】 【详解】A．草酸（H2C2O4）为弱酸，在离子方程式中应保留分子形式，不能拆开写，正确方程式应为，A错误； B．水杨酸中仅羧基可与反应，酚羟基不反应，正确的方程式为，B错误； C．Cl2为强氧化剂，会将氧化为，正确方程式应为，C错误； D．乙醇被酸性K2Cr2O7溶液氧化为乙酸，酸性K2Cr2O7溶液被还原为Cr3+，据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒，结合物质的拆分原则，可知该反应的离子方程式为：，D正确； 故答案选D。 6. 离子液体常被用作有机合成的溶剂和催化剂，在生物化学等科研领域也有广泛应用。一种离子液体Q的结构如图所示，由原子序数依次增大的X、Y、Z、W、M五种元素构成，其中M是短周期中电负性最大的元素。下列说法错误的是 A. 阳离子中Z原子有两种不同的杂化方式 B. YM3分子的极性小于WM3 C. 和Na+与Q中的阴离子构成的物质相比，Q具有更高的熔沸点 D. 同一周期中，第一电离能处于Y和M之间的元素有4种 【答案】C 【解析】 【分析】离子液体Q由原子序数依次增大X、Y、Z、W、M五种元素构成，其中M是短周期中电负性最大的元素，M为氟；X形成1个共价键且原子序数最小，为氢；Z形成4个共价键，为碳；阴离子中Y形成4个共价键且带1个单位负电荷，Y为B；W形成3个共价键，为氮； 【详解】A．阳离子中形成4个单键的C为sp3杂化，形成2个单键、1个双键的C为sp2杂化，A正确； B．BF3分子中B为sp2杂化，为平面三角形结构，正负电荷重心重合，为非极性分子；NF3中N为sp3杂化且存在1对孤电子对，为三角锥形结构，正负电荷重心不重合，为极性分子，B正确； C．钠离子半径小于Q中阳离子，则Na+与Q中的阴离子构成的物质的离子键键长较小、键能较大，故和Na+与Q中的阴离子构成的物质相比，Q具有更低的熔沸点，C错误； D．同一周期随着原子序数增大，元素的第一电离能呈增大趋势，但ⅡA、ⅤA族元素比相邻主族元素的第一电离能大，同一周期中，第一电离能处于B和F之间的元素有Be、C、N、O4种，D正确； 故选C 7. 布洛芬(Ⅰ)具有抗炎、镇痛、解热作用，通过对该分子进行如下修饰可降低对胃肠道的刺激，其中为吡啶环。下列说法错误的是 A. Ⅰ的分子式为 B. 可用红外光谱鉴别Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ C. Ⅱ的同分异构体中，吡啶环上仅连一个取代基的结构有5种 D. Ⅲ中含有2个手性碳原子 【答案】D 【解析】 【详解】A．结合Ⅰ的结构式，得分子式为，故A正确； B．Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ分别具有不同官能团，所以可用红外光谱鉴别Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，故B正确； C．Ⅱ的同分异构体中，吡啶环上仅连一个取代基的结构有5种，分别如下，故C正确； D．Ⅲ中苯环和酯基之间的碳为手性碳原子，故D错误； 答案选D。 8. 用下列装置(部分夹持仪器略)进行相关实验，装置正确且能达到实验目的的是 A．检验1-溴丙烷消去反应的产物 B．检验氯化铵受热分解的产物 C．验证 D．制取NaHCO3 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．1-溴丙烷发生消去反应生成的烯烃中混有乙醇蒸气，乙醇也能使酸性K2Cr2O7溶液褪色，未除杂无法检验烯烃，A错误； B．NH4Cl分解生成的HCl被碱石灰吸收，NH3遇湿润蓝色石蕊试纸不变色，生成NH3被五氧化二磷吸收，HCl的溶液显酸性遇湿润的酚酞试纸也不变色，因此不能检验氯化铵受热分解的产物，B错误； C．Na2S和稀盐酸反应生成H2S，右侧试管中含AgNO3，H2S会先与AgNO3反应生成Ag2S沉淀，而非Ag2SO4转化，无法验证Ksp(Ag2SO4)>Ksp(Ag2S)，C错误； D．NH3、CO2先后通入饱和食盐水中，发生反应NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl，冰水冷却降低NaHCO3溶解度促进析出，蘸有稀硫酸的棉花吸收多余NH3，装置合理，D正确； 故选D。 9. 计算机模拟单个乙炔(HC≡CH)分子在Hg2+催化作用下生成CH3CHO的反应历程及相对能量变化如图所示(已知；)。 下列说法错误的是 A. 该反应历程中决速步骤能垒为0.9eV B. 历程①中有σ键生成，历程③中有π键断裂 C. 历程⑤中，体系能量下降，是因为断开键放出能量 D. 该反应的热化学方程式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应历程中，活化能最大的为决速步，其中历程④的活化能最高，为0.9eV，A正确； B．历程①中有Hg2+与H2O之间形成了配位键，即有σ键生成，历程③中碳碳三键变成碳碳双键，断裂了π键，B正确； C．断键吸热，会使体系能量升高，成键放热，使体系能量下降，历程⑤中，体系能量下降，是因为生成C=O等化学键释放的能量大于断开等键吸收的能量，C错误； D．反应的焓变只与始态、终态有关，故反应的热化学方程式为 ，D正确； 故答案选C。 10. 下列实验操作及现象不能得出相应结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声 H2O具有氧化性 B 向久置Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，沉淀部分溶解 Na2SO3部分被氧化 C Mg(OH)2和Al(OH)3中均分别加入NaOH溶液和盐酸，Mg(OH)2只溶于盐酸，Al(OH)3都能溶 Mg(OH)2比Al(OH)3碱性强 D 将铜丝插入浓硫酸中加热，将产生的气体通入石蕊溶液中，石蕊溶液只变红不褪色 SO2溶于水显酸性且SO2没有漂白性 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．铁与水蒸气反应生成H2，H2O作为氧化剂被还原，说明其具有氧化性，A能得出结论； B．久置Na2SO3部分被氧化为Na2SO4，加入BaCl2生成BaSO3（溶于酸）和BaSO4（不溶于酸），沉淀部分溶解说明部分被氧化，B能得出结论； C．Al(OH)3溶于NaOH和盐酸体现两性，而Mg(OH)2仅溶于盐酸，说明Mg(OH)2碱性强于Al(OH)3，C能得出结论； D．SO2使石蕊变红说明其水溶液显酸性，但未褪色不能证明SO2无漂白性，D不能得出结论； 故选D。 11. 实验室用生产发光二极管(LED)的废料(主要成分为难溶于水的GaN，含少量In、Mg)制备，一种流程如下。 已知：Ga和In均为第IIIA族元素，In难溶于NaOH溶液。 下列说法不正确的是 A. Ga元素位于元素周期表的p区 B. Ⅰ中，GaN生成的反应： C. 从沉淀1中可以提取和Mg D. IⅢ中，为使充分沉淀，需加入过量的硫酸 【答案】D 【解析】 【分析】LED的废料主要含有难溶于水的GaN，以及少量In、Mg金属，已知Ga与In同族，且In难溶于NaOH溶液，因此加入NaOH溶液发生的反应为：，则沉淀1主要为In、Mg，滤液1主要为；向滤液1中加入硫酸，得到Ga(OH)3沉淀，滤液2主要成分为Na2SO4，加热Ga(OH)3分解生成Ga2O3。 【详解】A．元素周期表的p区是指最外层电子填充在p轨道上的元素组成的区域，包括第IIIA族，Ga元素位于元素周期表第IIIA族，属于p区，A正确； B．由分析可知，步骤Ⅰ中GaN生成的反应：，B正确； C．由分析可知，沉淀1主要为In、Mg，故从沉淀1中可以提取和Mg，C正确； D．Ga(OH)3是两性氢氧化物，因此若硫酸过量，Ga(OH)3会与过量硫酸反应而溶解，不能得到Ga(OH)3沉淀，所以不能加入过量硫酸，D错误； 故答案选D。 12. 我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程，该历程示意图如下所示。 下列说法错误的是 A. 生成CH3COOH总反应的原子利用率为100% B. ①→②放出能量并形成了C-C键 C. 若将CH4替换为CH3D，则生成两种形式不同② D. 若将CO2替换为，则生成两种分子量的乙酸 【答案】D 【解析】 【分析】从图中可以看出，CH4选择性活化，断裂C-H键，甲烷分子中的C原子、断键后产生的H原子与催化剂形成共价键；CO2中的C原子与甲基中的C原子间相互接近并形成C-C键；夺氢后H原子与催化剂间的共价键断裂，并形成O-H共价键。 【详解】A．该反应总反应为CH4+CO2→CH3COOH，原子利用率为100%，A正确； B．根据图像可知①的能量高于②，①→②过程放出能量且反应过程中CH4与CO2的C原子形成C-C键， B正确； C．CH3D中C-H键和C-D键均可断裂，生成∙CH2D或∙CH3两种自由基，与CO2结合后形成两种不同的中间体②，C正确； D．CO18O（即16O=C=18O）中两个O原子分别为16O和18O，与∙CH3结合形成中间体后，夺氢生成CH3COOH时，羧基中16O和18O的位置不同但分子量均为62（12×2+1×4+16+18=62），仅一种分子量，D错误； 故选D。 13. 普鲁士蓝的化学式为。一种在空气中工作的普鲁士蓝电池的示意图如图所示，普鲁士蓝涂于惰性电极M上。闭合K，灯泡亮。待灯泡熄灭，断开K，一段时间后普鲁士蓝恢复。 下列说法不正确是 A. 闭合上的电极反应： B. 闭合K，一段时间后电解质溶液的质量增大 C. 断开K，每生成，需要消耗 D. 断开K，一段时间后电解质溶液中可能出现白色沉淀 【答案】B 【解析】 【分析】闭合K，灯泡亮，构成原电池，惰性电极M上铁元素化合价下降，则惰性电极M是正极，Al是负极，断开K，被氧化为，普鲁士蓝恢复，据此解答。 【详解】A．惰性电极M是正极，铁元素化合价下降，发生得到电子的还原反应，电极反应为：，A正确； B．负极的反应为，当电路转移3mol电子时，有1molAl进入溶液，同时正极会有转化为固体，故电解质溶液质量变小，B错误； C．由化合价变化可知，每生成，转移，做氧化剂，有：，根据转移电子守恒可知，需要消耗，C正确； D．断开K，一段时间后，由于氧气做氧化剂，溶液中将出现，与负极产生的结合生成，故溶液中可能出现白色沉淀是合理的，D正确； 故选B。 14. 冰存在多种形态的晶体，其中Ih型冰的晶体结构、晶胞结构以及晶胞中氧原子沿z轴方向的投影如图所示，已知晶胞中部分氧原子的分数坐标为。为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 晶体中O和H通过共价键和氢键形成12元环 B. 平均每个晶胞中含有16个氢键 C. b处氧原子的分数坐标为 D. 该冰晶体的密度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据晶体结构图，晶体中O和H通过共价键和氢键形成12元环，故A正确； B．根据均摊原则，晶胞中水分子个数为 ，每个水分子与周围4个水分子形成氢键，平均每个水分子形成2个氢键，所以平均每个晶胞中含有8个氢键，故B错误； C．根据氧原子沿z轴方向的投影，可知b、c连线垂直于x y平面，则b、c的x轴、y轴坐标相同，c、d的z轴坐标相差，可知b离晶胞上表面的距离为，则b处氧原子的分数坐标为，故C正确； D．晶胞中水分子个数为4，该冰晶体的密度为 ，故D正确； 选B。 15. 环境保护工程师研究用、或处理水样中的。室温下，饱和溶液物质的量浓度为0.1，溶液中各含硫微粒物质的量分数随变化关系如图所示[例如]。已知，，，下列说法中错误的是 A. 溶液中 B. 向的溶液中通入至饱和，可使 C. 忽略的第二步水解，0.1的溶液中的水解率约为62% D. 向0.01的溶液中加入等体积的0.2的溶液，反应初期产生沉淀为 【答案】D 【解析】 【分析】由溶液中各含硫微粒物质的量分数随变化关系图可知，曲线向下的代表H2S的物质的量分数与pH关系，先升后降的代表HS-的物质的量分数与pH关系，上升的曲线代表S2-的物质的量分数与pH关系，H2S曲线和HS-曲线的交叉点代表二者的浓度相等，对应的pH=7，c(H+)=10-7mol/L，Ka1==c(H+)=10-7，HS-与S2-曲线交叉点代表HS-与S2-二者物质的量分数相等，对应的pH=13，c(H+)=10-13mol/L，Ka2==c(H+)=10-13。 【详解】A．溶液中存在电荷守恒，即：，A正确； B．向的溶液中通入至饱和，若，反应Cd2++H2S=CdS↓+2H+几乎完全发生，c(H+)=0.02mol/L，由Ka1×Ka2=×==10-7×10-13=10-20，饱和H2S溶液中H2S浓度为0.1mol/L，=10-20，=2.5×10-20mol/L，此时c(Cd2+)=<10-5mol/L，B正确； C．根据S2-+H2O⇋HS-+OH-，设水解的S2-的物质的量浓度为xmol/L，产生的HS-和OH-浓度都为xmol/L，Kh====，x≈0.062mol/L，水解率为，C正确； D．0.1mol/LNa2S溶液中的水解率约为62%，0.01mol/L FeCl2溶液中加入等体积0.2mol/L Na2S溶液，瞬间得到0.005mol/L FeCl2和0.1mol/L Na2S的混合液，瞬时c(Fe2+)c(S2-)=0.005mol/L×(0.1mol/L-0.062mol/L)=1.9×10-4＞Ksp(FeS)，c(Fe2+)c2(OH-)=0.005mol/L×(0.062mol/L)2=1.922×10-5＞Ksp[Fe(OH)2]，故反应初始生成的沉淀是FeS和Fe(OH)2，D错误； 答案选D。 二、非选择题(本题共4小题，共55分)。 16. 某实验小组以粗铍(含少量的Mg、Fe、Al、Si)为原料制备、提纯BeCl2，并测定产品中BeCl2的含量。 已知：①乙醚沸点为34.5℃；BeCl2溶于乙醚，不溶于苯，易与水发生反应；MgCl2、FeCl2不溶于乙醚和苯；AlCl3溶于乙醚和苯。 ②Be(OH)2与Al(OH)3的化学性质相似。 回答下列问题： I．制备BeCl2：按如图所示装置(夹持装置略)制备BeCl2. （1）仪器a的名称为___________。仪器b的作用是___________。 （2）实验中装置C需置于温度15℃左右的水浴中，其主要目的是___________。 （3）该实验装置中存在的缺陷是___________。 II．BeCl2的提纯：充分反应后，装置C中乙醚溶液经过滤、蒸馏出乙醚得到固体，再用苯溶解固体，充分搅拌后过滤、洗涤、干燥得BeCl2产品。 （4）用苯溶解固体，充分搅拌后过滤，目的是___________。 III．BeCl2的纯度测定：取m g上述产品溶于盐酸配成250mL溶液；取25.00mL溶液，加入EDTA掩蔽杂质离子，用NaOH溶液调节pH，过滤、洗涤，得Be(OH)2固体；加入KF溶液至固体恰好完全溶解，滴加酚酞作指示剂，用a mol·L−1盐酸滴定其中的KOH，消耗盐酸b mL。 (已知：4KF+ Be(OH)2= K2BeF4+2KOH；滴定过程中K2BeF4不与盐酸反应) （5）滴定终点的现象是___________。 （6）BeCl2的纯度为___________(用含m、a、b的式子表示)。 （7）下列情况会导致所测BeCl2的纯度偏小的是___________(填标号)。 A. 滴定前尖嘴部分有一气泡，滴定终点时消失 B. 滴定过程中，往锥形瓶内加入少量蒸馏水 C. 滴定时，不慎将锥形瓶内溶液溅出少许 D. 滴定前仰视读数，滴定后俯视读数 【答案】（1） ①. 球形冷凝管 ②. 防止倒吸 （2）防止溶液温度过高，致使乙醚和HCl挥发过快 （3）最后缺少收集H2的装置 （4）除去AlCl3杂质 （5）当滴入最后一滴盐酸，溶液由浅红色褪为无色，且半分钟不恢复原色 （6） （7）CD 【解析】 【分析】装置A中，将浓硫酸通过恒压滴液漏斗加入蒸馏烧瓶中，浓硫酸吸水放热，降低HCl的溶解度，从而制取HCl气体；装置B中，用浓硫酸吸收HCl中混有的水蒸气，同时平衡内外压强；装置C中，粗铍中的Be、Al、Mg、Fe都能与HCl发生反应，而Si不反应，用球形冷凝管使乙醚、HCl冷凝回流；装置D用于防止E中产生的水蒸气的进入；双球U形管用于防止倒吸；装置E用于吸收未反应的HCl，但没有对反应生成的H2进行收集，会带来安全隐患，据此分析； 【小问1详解】 仪器a为内管呈球形的冷凝管，名称为：球形冷凝管；仪器b为双球U形管，作用是：防止倒吸； 【小问2详解】 在装置C中，HCl与铍、铝、铁、镁等都能发生反应，但HCl和乙醚的沸点低，所以装置C需置于温度15℃左右的水浴中，其主要目的是：防止溶液温度过高，致使乙醚和HCl挥发过快； 【小问3详解】 H2是易燃气体，会带来安全隐患，则该实验装置中存在的缺陷是：最后缺少收集H2的装置； 【小问4详解】 BeCl2溶于乙醚，不溶于苯，易与水发生反应；MgCl2、FeCl2不溶于乙醚和苯；AlCl3溶于乙醚和苯。反应结束后，充分搅拌过滤出不溶的MgCl2、FeCl2，此时BeCl2、AlCl3仍溶解在乙醚中，蒸馏出乙醚，得到二种固体盐。用苯溶解固体，将AlCl3溶解，得到不溶的BeCl2，则此操作的目的是：除去AlCl3杂质； 【小问5详解】 滴定前，溶液呈碱性，酚酞变红色，滴定终点时，酚酞的红色褪去，则现象是：当滴入最后一滴盐酸，溶液由浅红色褪为无色，且半分钟不恢复原色； 【小问6详解】 由反应可建立关系式：BeCl2—Be(OH)2—2KOH—2HCl，n(HCl)=a mol·L−1×b ×10-3L=ab×10-3mol，n(BeCl2)=ab×10-3mol，则BeCl2的纯度为=； 【小问7详解】 A．滴定前尖嘴部分有一气泡，滴定终点时消失，则读取消耗盐酸的体积偏大，测定结果偏大，A不符合题意； B．滴定过程中，往锥形瓶内加入少量蒸馏水，对KOH的物质的量不产生影响，不影响滴加盐酸的体积，测定结果不变，B不符合题意； C．滴定时，不慎将锥形瓶内溶液溅出少许，则KOH的物质的量减小，消耗盐酸的体积减小，测定结果偏小，C符合题意； D．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数，则读取消耗盐酸的体积偏小，测定结果偏小，D符合题意； 故选CD。 17. 稀有金属钒和钛在钢铁、化工、航空航天等领域应用广泛。一种利用钒钛磁铁矿精矿(主要成分为、、和)综合提取钒、钛，并同步制备黄铵铁矾的工艺流程如下图所示： 已知：①“加压焙烧”过程中存在反应，生成的会对钒钛磁铁矿精矿“二次氯化”； ②“酸浸”所得溶液中钒、钛以、形式存在。 回答下列问题： （1）基态钛原子的价电子排布式为___________；已知，中Fe为＋2价，则V的化合价为___________。 （2）“加压焙烧”中经“二次氯化”转化为和的化学方程式为___________。 （3）“酸浸”时，产生的“浸出渣”的主要成分为___________(填化学式)。 （4）已知，“沉钛”时，为使沉淀完全，需要调节溶液的pH不低于___________；该过程中，加入适量铁粉的目的为___________。 （5）“氧化”时，的使用量远大于理论计算量，可能的原因为___________。 （6）“萃取”时，先转化为，再与萃取剂结合，其过程可表示为：，据此分析“反萃取”过程中加入溶液的作用为___________。 （7）“沉铁”时，生成黄铵铁矾的离子方程式为___________。 【答案】（1） ①. ②. ＋3 （2） （3） （4） ①. 2.0 ②. 调节溶液pH使沉淀完全 （5）产生的催化的分解 （6）消耗，使萃取反应的平衡逆向移动，将与萃取剂分离 （7） 【解析】 【分析】钒钛磁铁矿精矿(主要成分为、、和)“加压焙烧”过程中存在反应，生成的会对钒钛磁铁矿精矿“二次氯化”，经“二次氯化”转化为、，加入盐酸进行酸浸，转化为，转化为，滤渣含，加适量铁粉沉钛，调节溶液pH使完全生成沉淀，加入将+2价亚铁离子氧化成+3价铁离子，加入有机萃取剂R3N，先转化为，再与萃取剂结合进入有机相，，加酸化的洗涤分液，有机相加入进行反萃取，经一系列操作得V2O5；水相加入生成黄铵铁矾，据此分析； 【小问1详解】 钛为22号元素，其价电子排布式为：3d24s2，已知中Fe为＋2价，根据化合价代数和为零，则V的化合价为＋3价； 【小问2详解】 “加压焙烧”中经“二次氯化”转化为和，V由+3价升高到+5价，由0价降至-1价，根据化合价升降守恒进行配平，化学方程式为； 【小问3详解】 根据分析可知，“酸浸”时，产生的“浸出渣”的主要成分为； 【小问4详解】 ，，pH不低于2.0；加入适量铁粉的目的：调节溶液pH使沉淀完全； 【小问5详解】 “氧化”时，将+2价亚铁离子氧化成+3价铁离子，的使用量远大于理论计算量，可能的原因为产生的催化的分解； 【小问6详解】 与反应，消耗，使降低，使萃取反应的平衡逆向移动，将与萃取剂分离； 【小问7详解】 “沉铁”时，加入，生成黄铵铁矾的离子方程式为：； 18. 环氧乙烷(C2H4O)是一种重要的化工原料。现代工业常用银作催化剂，氧化乙烯制备环氧乙烷。发生的主要反应有： I． Ⅱ． 回答下列问题： （1）已知银催化反应I时存在如下转化过程： 据此计算焓变_______(用含、、的代数式表示)。 （2）反应I的正、逆反应速率可分别表示为、(、分别为正、逆反应速率常数，p为物质的分压)。T℃时，，向某恒容密闭容器中充入1molC2H4(g)和2molO2(g)发生反应I和Ⅱ，一段时间后达平衡。 ①T℃时，反应I的压强平衡常数_______；仅降低温度，将_______(填“增大”“减小”或“不变”)，解释其原因为_______(填选项字母)。 A．、均增大，且正增大的程度更大 B．、均减小，且减小的程度更大 C．增大、减小，平衡正向移动 D．、均减小，且减小的程度更大 ②下列情况能表明体系达到平衡状态的是_______(填选项字母)。 A．混合气体密度不随时间变化 B．气体平均摩尔质量不随时间变化 C．碳元素的总物质的量不随时间变化 D．气体压强不随时间变化 （3）250℃时，将1molC2H4(g)和2molO2(g)充入某密闭容器中发生反应I和Ⅱ，在不同压强下达平衡。测得平衡时，C2H4O选择性、CO2选择性及C2H4转化率随压强变化的曲线如图所示[如] ①表示随压强变化的曲线为_______(填i、ⅱ或ⅲ)。 ②当压强为100kPa时，若O2的转化率为56%，则此时乙烯的转化率为_______。 ③若将E点对应体系降温至200℃，重新达平衡时，测得，解释其原因为_______。 【答案】（1） （2） ①. 3 ②. 增大 ③. B ④. BD （3） ①. ⅲ ②. ③. 反应Ⅰ和Ⅱ均，降温均正向移动，反应Ⅱ正向移动的程度比Ⅰ大 【解析】 【小问1详解】 根据题给信息可知Ⅲ.、Ⅴ.，结合盖斯定律可知，Ⅰ-Ⅲ-Ⅴ可得所求热化学方程式， ； 【小问2详解】 ①根据，平衡时，，并结合平衡常数的表达式和速率的表达式知，；反应Ⅰ为放热反应，降低温度时，平衡正向移动，平衡常数增大；温度降低时，正、逆反应速率常数减小，由于平衡正向移动，则逆反应速率常数减小的更多，故选B； ②A．该容器为恒容容器，且所有的反应物和产物都是气体，则混合气体密度是恒定不变的，则其不随时间变化时，不能证明反应达到平衡，A错误； B．结合A分析可知，反应物和产物的质量不变，且反应Ⅰ是气体分子数减小的反应，则气体平均摩尔质量不随时间变化可以证明反应达到平衡，B正确； C．根据碳元素守恒可知，碳总物质的量不随时间变化，则碳的总物质的量不变不能证明反应达到平衡，C错误； D．反应Ⅱ是气体分子数不变的反应，反应Ⅰ是气体分子数减小的反应，只要反应正向进行压强就会减小，气体压强不随时间变化反应达到平衡，D正确； 故选BD。 【小问3详解】 ①随着压强增大，反应I正向移动，反应Ⅱ平衡不移动，则加压时，的选择性增大，即i表示的选择性，结合题意可知，选择性、选择性之和为100%，则表示选择性随压强变化的曲线为ⅲ；同时可知，ⅱ表示转化率； ②若氧气的转化率为56%，则参加反应的氧气的物质的量为1.12 mol，设反应I生成2x mol，反应Ⅱ生成2y mol，结合反应I、反应Ⅱ可知，反应I消耗乙烯2x mol，氧气x mol，反应Ⅱ消耗乙烯y mol，氧气3y mol，且当压强为100 kPa时，选择性、选择性都是50%，则x+3y=1.12，y=2x，解得x=0.16，y=0.32，则此时乙烯的转化率为； ③由于反应I、反应Ⅱ均为放热反应，则降温时，两平衡均正向移动，但是反应Ⅱ的热效应大，即降温时，其正向移动的程度大，则的选择性大，则。 19. 布立西坦(H，Brivaracetam)是用于治疗神经性疾病的药物。其合成路线如下图所示(部分条件和试剂省略，忽略立体化学)。 回答下列问题： （1）A的化学名称为_______。 （2）的反应中，若温度过高则会得到一种分子式为的副产物，其结构简式为_______。 （3）的反应类型为_______。 （4）的化学方程式为_______。 （5）G的官能团名称为_______；的反应中加入的作用为_______。 （6）满足下列条件的F的同分异构体的结构简式为_______(不考虑立体异构)： i．红外光谱测定时未检测到“-O-O-”、“-O-H”的吸收峰； ii．核磁共振氢谱中峰面积之比为； iii．X射线衍射实验发现分子结构含五元碳环且无其他环状结构。 （7）根据上述流程和信息，设计以为唯一有机原料(无机试剂任选)，合成的路线为_______。 【答案】（1）丙二酸二甲酯 （2） （3）还原反应 （4） （5） ①. 酯基、碳溴键 ②. 吸收反应产生的HBr利于反应进行 （6）、 （7） 【解析】 【分析】A和发生取代反应生成B，B与在一定条件下发生取代反应生成C，C发生水解反应在酸化生成D，D发生还原反应生成E，E形成环合成F，F开环生成G，G与J发生取代反应生成H，据此解答。 【小问1详解】 A的官能团是酯基，是由丙二酸和2分子甲醇合成的酯，命名为：丙二酸二甲酯； 【小问2详解】 的反应中，若温度过高，C中两个酯基均能水解，酸化后副产物为； 【小问3详解】 的反应为羧基→羟基，属于还原反应； 【小问4详解】 发生的是取代反应，另一种产物为，该反应的化学方程式为； 【小问5详解】 由G的结构简式可知，其官能团名称为酯基、碳溴键；G+J→H过程中，会生成小分子HBr，加入可以吸收生成的HBr，促进反应正向进行； 【小问6详解】 F的分子式为，不饱和度为2，满足i．红外光谱测定时未检测到“-O-O-”、“-O-H”的吸收峰，不含有过氧键、羟基； ii．核磁共振氢谱中峰面积之比为； iii．X射线衍射实验发现分子结构含五元碳环且无其他环状结构，说明除了五元碳环外，还存在一个双键结构，满足条件的同分异构体结构简式为、； 【小问7详解】 由目标产物的结构简式可知，其单体是，根据D→E的反应原理，先将中的羧基还原为羟基，在将中的酯基水解为羧基，再通过缩聚反应得到目标产物，具体合成路线为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 树德中学高2023级高三上开学考试化学试题 可能用到的相对原子质量：H-1 Be-9 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 Cl-35.5 K-39 一、选择题(本大题共15小题，每题只有一个选项符合题意，每小题3分，共45分)。 1. 化学与我们生活、生产密切相关，下列说法中错误的是 A. 聚乳酸制备的一次性餐具具有很高的生物降解性 B. 常见食用油在空气中被氧化产生异味，与其分子中含有酯基有关 C. 脲醛树脂可由尿素和甲醛通过缩聚反应制得，可用于生产电器开关 D. 烫发使头发中的二硫键(-S-S-)断裂产生-SH(巯基)的过程涉及氧化还原反应 2. 下列化学用语或图示正确的是 A. 氨水中NH3与H2O分子间氢键主要形式可表示为： B. 酚醛树脂的结构简式： C. p-pπ键形成的轨道重叠示意图： D. 的系统命名：5-甲基-2-己烯 3. 在中发生反应：。的结构如图，可看作分子中H原子被硝基取代而形成。下列说法错误的是 A. 是极性分子 B. 空间构型为直线形 C. 的键角小于的键角 D. 中Cl杂化轨道类型为 4. 氯及其化合物的转化关系如图所示，为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 标准状况下，11.2 L Cl2中含有的质子数为 B. 200 mL 溶液中，含有的数为 C. 反应①中每消耗7.3 g HCl，生成的Cl2分子数为 D. 反应②中每有0.3 mol Cl2作氧化剂，转移电子数为 5. 下列对应的化学反应表示正确的是 A. 证明H2C2O4有还原性： B. 用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基： C. 用硫代硫酸钠溶液脱氯： D. 乙醇与K2Cr2O7酸性溶液反应： 6. 离子液体常被用作有机合成的溶剂和催化剂，在生物化学等科研领域也有广泛应用。一种离子液体Q的结构如图所示，由原子序数依次增大的X、Y、Z、W、M五种元素构成，其中M是短周期中电负性最大的元素。下列说法错误的是 A. 阳离子中Z原子有两种不同的杂化方式 B. YM3分子的极性小于WM3 C. 和Na+与Q中的阴离子构成的物质相比，Q具有更高的熔沸点 D. 同一周期中，第一电离能处于Y和M之间的元素有4种 7. 布洛芬(Ⅰ)具有抗炎、镇痛、解热作用，通过对该分子进行如下修饰可降低对胃肠道的刺激，其中为吡啶环。下列说法错误的是 A. Ⅰ分子式为 B. 可用红外光谱鉴别Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ C. Ⅱ的同分异构体中，吡啶环上仅连一个取代基的结构有5种 D Ⅲ中含有2个手性碳原子 8. 用下列装置(部分夹持仪器略)进行相关实验，装置正确且能达到实验目的的是 A．检验1-溴丙烷消去反应的产物 B．检验氯化铵受热分解产物 C．验证 D．制取NaHCO3 A. A B. B C. C D. D 9. 计算机模拟单个乙炔(HC≡CH)分子在Hg2+催化作用下生成CH3CHO的反应历程及相对能量变化如图所示(已知；)。 下列说法错误的是 A. 该反应历程中决速步骤能垒为0.9eV B. 历程①中有σ键生成，历程③中有π键断裂 C. 历程⑤中，体系能量下降，是因为断开键放出能量 D. 该反应的热化学方程式为 10. 下列实验操作及现象不能得出相应结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声 H2O具有氧化性 B 向久置Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，沉淀部分溶解 Na2SO3部分被氧化 C Mg(OH)2和Al(OH)3中均分别加入NaOH溶液和盐酸，Mg(OH)2只溶于盐酸，Al(OH)3都能溶 Mg(OH)2比Al(OH)3碱性强 D 将铜丝插入浓硫酸中加热，将产生的气体通入石蕊溶液中，石蕊溶液只变红不褪色 SO2溶于水显酸性且SO2没有漂白性 A. A B. B C. C D. D 11. 实验室用生产发光二极管(LED)的废料(主要成分为难溶于水的GaN，含少量In、Mg)制备，一种流程如下。 已知：Ga和In均为第IIIA族元素，In难溶于NaOH溶液。 下列说法不正确的是 A. Ga元素位于元素周期表的p区 B. Ⅰ中，GaN生成的反应： C. 从沉淀1中可以提取和Mg D. IⅢ中，为使充分沉淀，需加入过量的硫酸 12. 我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程，该历程示意图如下所示。 下列说法错误的是 A. 生成CH3COOH总反应的原子利用率为100% B. ①→②放出能量并形成了C-C键 C. 若将CH4替换为CH3D，则生成两种形式不同的② D. 若将CO2替换为，则生成两种分子量的乙酸 13. 普鲁士蓝的化学式为。一种在空气中工作的普鲁士蓝电池的示意图如图所示，普鲁士蓝涂于惰性电极M上。闭合K，灯泡亮。待灯泡熄灭，断开K，一段时间后普鲁士蓝恢复。 下列说法不正确的是 A. 闭合上的电极反应： B. 闭合K，一段时间后电解质溶液的质量增大 C. 断开K，每生成，需要消耗 D. 断开K，一段时间后电解质溶液中可能出现白色沉淀 14. 冰存在多种形态的晶体，其中Ih型冰的晶体结构、晶胞结构以及晶胞中氧原子沿z轴方向的投影如图所示，已知晶胞中部分氧原子的分数坐标为。为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 晶体中O和H通过共价键和氢键形成12元环 B. 平均每个晶胞中含有16个氢键 C. b处氧原子的分数坐标为 D. 该冰晶体的密度为 15. 环境保护工程师研究用、或处理水样中的。室温下，饱和溶液物质的量浓度为0.1，溶液中各含硫微粒物质的量分数随变化关系如图所示[例如]。已知，，，下列说法中错误的是 A. 溶液中 B. 向的溶液中通入至饱和，可使 C. 忽略的第二步水解，0.1的溶液中的水解率约为62% D. 向0.01的溶液中加入等体积的0.2的溶液，反应初期产生沉淀为 二、非选择题(本题共4小题，共55分)。 16. 某实验小组以粗铍(含少量的Mg、Fe、Al、Si)为原料制备、提纯BeCl2，并测定产品中BeCl2的含量。 已知：①乙醚沸点为34.5℃；BeCl2溶于乙醚，不溶于苯，易与水发生反应；MgCl2、FeCl2不溶于乙醚和苯；AlCl3溶于乙醚和苯。 ②Be(OH)2与Al(OH)3的化学性质相似。 回答下列问题： I．制备BeCl2：按如图所示装置(夹持装置略)制备BeCl2. （1）仪器a的名称为___________。仪器b的作用是___________。 （2）实验中装置C需置于温度15℃左右的水浴中，其主要目的是___________。 （3）该实验装置中存在的缺陷是___________。 II．BeCl2的提纯：充分反应后，装置C中乙醚溶液经过滤、蒸馏出乙醚得到固体，再用苯溶解固体，充分搅拌后过滤、洗涤、干燥得BeCl2产品。 （4）用苯溶解固体，充分搅拌后过滤，目的是___________。 III．BeCl2的纯度测定：取m g上述产品溶于盐酸配成250mL溶液；取25.00mL溶液，加入EDTA掩蔽杂质离子，用NaOH溶液调节pH，过滤、洗涤，得Be(OH)2固体；加入KF溶液至固体恰好完全溶解，滴加酚酞作指示剂，用a mol·L−1盐酸滴定其中的KOH，消耗盐酸b mL。 (已知：4KF+ Be(OH)2= K2BeF4+2KOH；滴定过程中K2BeF4不与盐酸反应) （5）滴定终点的现象是___________。 （6）BeCl2的纯度为___________(用含m、a、b的式子表示)。 （7）下列情况会导致所测BeCl2纯度偏小的是___________(填标号)。 A. 滴定前尖嘴部分有一气泡，滴定终点时消失 B. 滴定过程中，往锥形瓶内加入少量蒸馏水 C. 滴定时，不慎将锥形瓶内溶液溅出少许 D. 滴定前仰视读数，滴定后俯视读数 17. 稀有金属钒和钛在钢铁、化工、航空航天等领域应用广泛。一种利用钒钛磁铁矿精矿(主要成分为、、和)综合提取钒、钛，并同步制备黄铵铁矾的工艺流程如下图所示： 已知：①“加压焙烧”过程中存在反应，生成的会对钒钛磁铁矿精矿“二次氯化”； ②“酸浸”所得溶液中钒、钛以、形式存在。 回答下列问题： （1）基态钛原子的价电子排布式为___________；已知，中Fe为＋2价，则V的化合价为___________。 （2）“加压焙烧”中经“二次氯化”转化为和的化学方程式为___________。 （3）“酸浸”时，产生的“浸出渣”的主要成分为___________(填化学式)。 （4）已知，“沉钛”时，为使沉淀完全，需要调节溶液的pH不低于___________；该过程中，加入适量铁粉的目的为___________。 （5）“氧化”时，的使用量远大于理论计算量，可能的原因为___________。 （6）“萃取”时，先转化为，再与萃取剂结合，其过程可表示为：，据此分析“反萃取”过程中加入溶液的作用为___________。 （7）“沉铁”时，生成黄铵铁矾的离子方程式为___________。 18. 环氧乙烷(C2H4O)是一种重要的化工原料。现代工业常用银作催化剂，氧化乙烯制备环氧乙烷。发生的主要反应有： I． Ⅱ． 回答下列问题： （1）已知银催化反应I时存在如下转化过程： 据此计算焓变_______(用含、、的代数式表示)。 （2）反应I的正、逆反应速率可分别表示为、(、分别为正、逆反应速率常数，p为物质的分压)。T℃时，，向某恒容密闭容器中充入1molC2H4(g)和2molO2(g)发生反应I和Ⅱ，一段时间后达平衡。 ①T℃时，反应I的压强平衡常数_______；仅降低温度，将_______(填“增大”“减小”或“不变”)，解释其原因为_______(填选项字母)。 A．、均增大，且正增大的程度更大 B．、均减小，且减小的程度更大 C．增大、减小，平衡正向移动 D．、均减小，且减小的程度更大 ②下列情况能表明体系达到平衡状态的是_______(填选项字母)。 A．混合气体密度不随时间变化 B．气体平均摩尔质量不随时间变化 C．碳元素的总物质的量不随时间变化 D．气体压强不随时间变化 （3）250℃时，将1molC2H4(g)和2molO2(g)充入某密闭容器中发生反应I和Ⅱ，在不同压强下达平衡。测得平衡时，C2H4O选择性、CO2选择性及C2H4转化率随压强变化的曲线如图所示[如] ①表示随压强变化的曲线为_______(填i、ⅱ或ⅲ)。 ②当压强为100kPa时，若O2的转化率为56%，则此时乙烯的转化率为_______。 ③若将E点对应体系降温至200℃，重新达平衡时，测得，解释其原因为_______。 19. 布立西坦(H，Brivaracetam)是用于治疗神经性疾病的药物。其合成路线如下图所示(部分条件和试剂省略，忽略立体化学)。 回答下列问题： （1）A的化学名称为_______。 （2）的反应中，若温度过高则会得到一种分子式为的副产物，其结构简式为_______。 （3）的反应类型为_______。 （4）的化学方程式为_______。 （5）G的官能团名称为_______；的反应中加入的作用为_______。 （6）满足下列条件的F的同分异构体的结构简式为_______(不考虑立体异构)： i．红外光谱测定时未检测到“-O-O-”、“-O-H”的吸收峰； ii．核磁共振氢谱中峰面积之比为； iii．X射线衍射实验发现分子结构含五元碳环且无其他环状结构。 （7）根据上述流程和信息，设计以为唯一有机原料(无机试剂任选)，合成的路线为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $