精品解析：福建省福州第三中学2025届高三上学期地十次质量检查化学试题

福州三中2024—2025学年第一学期高三第十次质量检查 化学试题 (满分100分，考试时间75分钟) 一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。) 1. 科技改变生活。下列关于材料的说法正确的是 A. 聚乳酸(PLA)广泛用于包装行业，属于可降解材料 B. 耐火材料氧化铝的熔点远高于一般金属氧化物，属于无机金属材料 C. 全碳纳米结构材料石墨炔属于有机高分子材料 D. 假牙固定剂聚乙二醇的链节为 2. 如图是合成某种药物的中间类似物。下列有关该物质的说法不正确的是 A. 该物质含有三种官能团，并存在立体异构 B. 1mol该物质最多与7mol反应 C. 1mol该物质最多可以与5molNaOH发生反应 D. 该物质与足量加成后的产物分子中含6个手性碳原子 3. 磷的常见含氧酸化学式为()，其分子结构和亚磷酸与水形成的部分氢键如下图所示： 下列说法不正确的是 A. 与足量NaOH溶液反应的离子方程式为： B. 分子中P采取杂化 C. 与水形成如图所示的环，使得羟基难以电离出 D. 相同温度、相同浓度的稀溶液的酸性： 4. 离子液体是一类应用价值很高的绿色溶剂，由五种短周期主族元素P、Q、X、Y、Z组成的某离子液体的结构如图所示。Q、X、Y、Z处于同一周期，基态P原子的电子层数与核外电子总数相等，Q的一种同位素可用于文物年代的测定，基态X原子的p能级处于半充满状态。下列说法正确的是 A. 基态Z原子的核外电子占据的最高能层有4个原子轨道 B. Y的最高价氧化物对应的水化物是三元酸 C. 同周期元素中，第一电离能介于X、Y之间有2种 D. Q、X分别与P形成的化合物的沸点： 5. 下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 向甲苯中加入酸性高锰酸钾溶液，紫色褪去 甲苯及其同系物均可被酸性高锰酸钾溶液氧化 B 向某稀溶液中加入NaOH溶液，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 溶液中含有 C 向溶液中缓慢滴加硫酸，溶液由黄色变为橙红色 增大氢离子浓度可使转化为 D 向溶液中加入少量NaOH溶液，再滴加葡萄糖溶液并加热，产生砖红色沉淀 新制可检验葡萄糖 A. A B. B C. C D. D 6. 超分子有分子识别特性。“杯酚”可与形成超分子(结构如图)，借助杯酚分离固体混合物的实验过程如下。 下列说法正确的是 A. M中与杯酚通过共价键相互结合 B. 溶于甲苯，杯酚溶于氯仿 C. 分离滤液A可回收杯酚 D. 蒸馏滤液B可获得 7. 分银渣是从阳极泥中提取贵金属后的尾渣，有、、及Au、Ag等，具有较高的综合利用价值。一种从分银渣中提取有用产品流程如下： 已知：； v中生成和； 、、、的依次为、、、。 下列说法不正确的是 A. 步骤ⅰ中一定发生反应： B. 步骤ⅰ、ⅲ后需先过滤再加盐酸 C. 步骤ⅱ、ⅳ提取Pb（Ⅱ）、时，均有和参加反应 D. 试剂a可为NaCl，促进Au、Ag的浸出 8. 为绿色菱形晶体，常用作有机合成的催化剂，其实验室制法如图所示，下列说法不正确的是 已知氯化铜在不同温度下结晶形成的结晶水合物如表所示： 温度 低于288K 288~298.7K 299~315K 高于315K 结晶水合物 A. 晶体有X射线特征衍射峰 B. 制备的离子方程式为 C. 烧杯中溶液可以是溶液 D. 反应完全后，为得到晶体，将滤液加热蒸发浓缩，降温至26～42℃结晶，过滤，洗涤，干燥 9. 低空经济为新能源电池拓宽了应用场景。一种新型光伏电池工作原理如图所示，其中为电解质溶液。太阳光照下，敏化后的产生电子和空穴，驱动电流产生和离子移动。下列说法错误的是 A. 电池工作时，涉及光能转化为电能 B. 敏化电极负极 C. 电极反应为： D. 光敏化剂结构中，中心离子配位数是6 10. 乙二胺()有类似于的性质。25℃时，向0.01mol·L-1乙二胺溶液中通入HCl气体，所得溶液(忽略溶液体积的变化)的pH与体系中含N微粒浓度的对数值()、反应物的物质的量之比关系如图，下列说法正确的是 A. B. 点： C. 、、、、点中，水电离程度最大的为 D. M点： 二、非选择题(本大题共4小题，共60分) 11. 葑酮，也称茴香酮，是一种天然存在的抗生素。一种合成葑酮(Z)的路线如下所示。 已知：； 回答下列问题： （1）A的名称为_______。C的官能团名称为_______。 （2）B为，A与B的反应类型为_______。 （3）D的结构简式为_______。 （4）E→F的反应方程式为：_______。 （5）F′为F的同分异构体，F′的结构简式为_______，制备G之前_______(选填“需要”或“不需要”)将F′从F中分离除去。 （6）G的一种同分异构体J，满足以下条件： ①含有一个六元环；②与G具有相同的官能团；③核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积比为。则J的结构简式为：_______。 （7）补全H到Y的合成路线_______(路线中H和Y用字母表示)。 12. 低碳烯烃是指乙烯、丙烯、丁烯，它们是有机合成的重要原料。 （1）我国学者用催化加氢合成低碳烯烃，反应过程如图所示： ①在存在下，加氢反应中，RWGS反应的活化能___________(填“大于”“小于”或“不能判断”)FTS反应的活化能。 ②已知：Ⅰ． Ⅱ． 向某密闭容器中加入1mol和3mol，在一定条件下发生上述反应。研究发现，乙烯的平衡产率随温度变化曲线如图所示，请解释550K以后，曲线变化的原因是___________。 ③在催化剂存在下，400kPa、500℃条件下，将1mol和3mol加入某密闭容器中合成低碳烯烃：，40min时反应达到平衡，此时测得的转化率和各含碳产物占所有含碳产物的物质的量分数如下表： 的转化率/% 各含碳产物占所有含碳产物的物质的量分数/% 其他 60.0 60.0 40.0 0 反应达到平衡后，的分压是___________kPa(结果保留三位有效数字，下同)，从反应开始到平衡时，的反应速率是___________。 （2）正丁烷催化脱氢可得到2-丁烯，其有顺反异构，其转化关系如下： 若用表示反应的体积分数平衡常数(即浓度平衡常数中的浓度用体积分数代替)。上述三个反应的体积分数平衡常数的对数与温度的变化关系如图所示： 回答下列问题： ①图中b=___________(用含a、c的代数式表示)。 ②在时，向某密闭容器中加入2mol正丁烷，测得生成的顺-2-丁烯为0.15mol，则平衡体系中为___________mol。保持恒温恒压下，再向该容器中充入一定量惰性气体He，则反-2-丁烯的体积分数将会___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 13. 钴酸锂(LiCoO2)是锂离子电池的电极材料。以水钴矿(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、MgO、CaO、SiO2等杂质)为原料制备LiCoO2的工艺流程如图所示。 已知：①在水中不稳定，易溶于有机溶剂； ②常温下，，。 回答下列问题： （1）钴位于元素周期表___________区；Li2CO3中阴离子的空间结构为___________。 （2）滤渣的主要成分是___________(填化学式)；“酸浸”工序中不能用盐酸替代硫酸，可能的原因是___________。 （3）“除钙、镁”工序得到的滤液中___________。 （4）在水中的稳定性：___________(填“>”“=”或“<”)。“有机相”可循环用于___________(填“酸浸”“除钙、镁”或“萃取”)工序。 （5）“煅烧”工序发生主要反应的化学方程式为___________。 （6）神舟十八号载人飞船首次采用“锂离子电池”作电源，某种锂离子电池放电时工作原理如图所示。充电时a极电极反应式为___________。 14. 硫代硫酸钠晶体(，俗称大苏打，又称为海波)。它易溶于水、难溶于乙醇，加热、遇酸均易分解。实验室制取硫代硫酸钠的装置如图所示。 实验步骤： Ⅰ.制备：装置A制备的经过三通阀通入装置C的混合溶液中，加热、搅拌，至溶液pH约为7～8时，停止通入气体，得产品混合溶液。 Ⅱ.产品分离提纯：产品混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品。 回答下列问题： （1）属于_______(填“纯净物”或“混合物”)。 （2）装置A中盛装的仪器名称为_______，装置B中的试剂可以选择下列物质中的_______(填标号)。 A.饱和食盐水　　B.NaOH溶液　　C.饱和溶液　　D.酸性溶液 （3）为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的不能过量。若过量使溶液pH<7，产率会降低，请用离子方程式解释原因：_______，理论上和的最佳物质的量之比为_______。 （4）当数据采集处pH接近7～8时，三通阀的孔路位置应调节为_______(填标号)。 A. B. C. D. （5）小组查阅资料：的结构如图所示(可视为一个S取代了中的一个O)。在照相底片的定影过程中，未曝光的溴化银()常用硫代硫酸钠()溶解，发生的反应为，在配合离子中，_______(填标号)不可能作配位原子。 a.中的中心原子S　　b.中的端基原子S　　c.中的端基原子O （6）本实验所用的中含少量NaOH，检验含有NaOH的实验方案为_______。 [实验中供选用的试剂及仪器：溶液、溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计、烧杯、试管、滴管。提示：室温时饱和溶液的] 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 福州三中2024—2025学年第一学期高三第十次质量检查 化学试题 (满分100分，考试时间75分钟) 一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。) 1. 科技改变生活。下列关于材料的说法正确的是 A. 聚乳酸(PLA)广泛用于包装行业，属于可降解材料 B. 耐火材料氧化铝的熔点远高于一般金属氧化物，属于无机金属材料 C. 全碳纳米结构材料石墨炔属于有机高分子材料 D. 假牙固定剂聚乙二醇的链节为 【答案】A 【解析】 【详解】A．聚乳酸可以在一定条件下水解为乳酸单体，并进一步被微生物分解为二氧化碳和水，所以属于可降解材料，A项正确； B．金属材料为金属单质或合金，氧化铝无金属特性，属于无机非金属材料，B项错误； C．石墨炔为碳单质，不属于有机物，属于无机材料，C项错误； D．聚乙二醇的链节为，D项错误； 答案选A。 2. 如图是合成某种药物的中间类似物。下列有关该物质的说法不正确的是 A. 该物质含有三种官能团，并存在立体异构 B. 1mol该物质最多与7mol反应 C. 1mol该物质最多可以与5molNaOH发生反应 D. 该物质与足量加成后的产物分子中含6个手性碳原子 【答案】D 【解析】 【详解】A．该物质含有碳碳双键、羧基、碳氯键，共三种官能团，碳碳双键两端均连接了不同的原子或基团，则该物质存在顺反异构，故A正确； B．苯环、碳碳双键都能与氢气反应，该物质最多与反应，故B正确； C．1mol该物质含有1mol羧基和2mol苯环上的氯原子，苯环上的氯原子和NaOH反应后生成的酚羟基，继续消耗NaOH，故1mol该物质最多与5mol NaOH反应，故C正确； D．手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的碳原子，该物质与足量加成后的产物分子 中含4个手性碳原子(*号标出)，故D错误； 故选D。 3. 磷的常见含氧酸化学式为()，其分子结构和亚磷酸与水形成的部分氢键如下图所示： 下列说法不正确的是 A. 与足量NaOH溶液反应的离子方程式为： B. 分子中P采取杂化 C. 与水形成如图所示的环，使得羟基难以电离出 D. 相同温度、相同浓度的稀溶液的酸性： 【答案】D 【解析】 【详解】A．由的结构可知，为一元酸，与足量NaOH溶液反应的离子方程式为，A项正确； B．由的结构可知，中心原子为P，孤电子对数为1，键电子对数为3，因此可知分子中P采取杂化，B项正确； C．与水形成分子间氢键，形成如图所示的环，从而使得羟基难以电离出，C项正确； D．磷氧双键具有吸电子能力，能增大羟基的极性，使羟基电离出氢离子显酸性，三种酸中均只含有一个磷氧双键，羟基越多，磷氧双键对每个羟基的吸电子作用越弱，该酸的酸性越弱，根据各酸的结构可知酸性，D项错误； 答案选D。 4. 离子液体是一类应用价值很高的绿色溶剂，由五种短周期主族元素P、Q、X、Y、Z组成的某离子液体的结构如图所示。Q、X、Y、Z处于同一周期，基态P原子的电子层数与核外电子总数相等，Q的一种同位素可用于文物年代的测定，基态X原子的p能级处于半充满状态。下列说法正确的是 A. 基态Z原子的核外电子占据的最高能层有4个原子轨道 B. Y的最高价氧化物对应的水化物是三元酸 C. 同周期元素中，第一电离能介于X、Y之间的有2种 D. Q、X分别与P形成的化合物的沸点： 【答案】A 【解析】 【分析】Q的一种同位素用于文物年代的测定，Q为C元素；Q、X、Y、Z处于同一周期，Z形成1个价键，说明Z为第VIIA族元素，则Z为F元素，由阴离子带一个单位的负电荷可知，Y为第IIIA族元素，则Y为B元素，基态X原子的p能级处于半充满状态，与Q、Y、Z处于同一周期，则X为N元素；基态P原子的电子层数与核外电子总数相等，则P为H元素。 【详解】A．Z为F元素，基态Z原子的核外电子占据的最高能层为L层，有4个原子轨道，A正确； B．Y为B元素，Y的最高价氧化物对应的水化物是硼酸，硼酸为一元酸，B错误； C．X为N元素，Y为B元素，同周期元素中，第一电离能介于X、Y之间的有：、、共3种，C错误； D．Q为C元素，X为N元素， P为H元素，Q与P形成的化合物包括所有烃，沸点有的高有的低，无法比较其沸点，D错误； 故选A。 5. 下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 向甲苯中加入酸性高锰酸钾溶液，紫色褪去 甲苯及其同系物均可被酸性高锰酸钾溶液氧化 B 向某稀溶液中加入NaOH溶液，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 溶液中含有 C 向溶液中缓慢滴加硫酸，溶液由黄色变为橙红色 增大氢离子浓度可使转化为 D 向溶液中加入少量NaOH溶液，再滴加葡萄糖溶液并加热，产生砖红色沉淀 新制可检验葡萄糖 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化，但并不是所有甲苯的同系物都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，比如与苯环直接相连的碳原子上没有氢原子的甲苯同系物就不能被氧化，所以该结论错误，A错误； B．能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3，但由于该溶液为稀溶液，且加入NaOH溶液后未加热，NH3⋅H2O难以分解产生NH3，所以现象、结论错误，B错误； C．溶液中存在平衡：2(黄色)+2⇌(橙红色)+H2O，缓慢滴加硫酸，浓度增大，平衡正向移动，溶液由黄色变为橙红色，说明增大氢离子浓度可使转化为，结论正确，C正确； D．用新制Cu(OH)2悬浊液检验葡萄糖时，NaOH溶液要过量，保证溶液呈碱性，而该实验中NaOH溶液是少量的，操作错误，所以不能得出该结论，D错误； 故选C。 6. 超分子有分子识别特性。“杯酚”可与形成超分子(结构如图)，借助杯酚分离固体混合物的实验过程如下。 下列说法正确的是 A. M中与杯酚通过共价键相互结合 B. 溶于甲苯，杯酚溶于氯仿 C. 分离滤液A可回收杯酚 D. 蒸馏滤液B可获得 【答案】B 【解析】 【分析】按照分离过程，过滤1所得的滤液为的甲苯溶液，不溶于甲苯，加入氯仿后中的杯酚溶解，中不溶，过滤2所得的滤液为杯酚的氯仿溶液，分离杯酚的氯仿溶液，得到的"杯酚"能够循环使用，据此分析解题。 【详解】A．超分子中与杯酚通过范德华力相互结合，A错误； B．由分析可知，甲苯溶解而不溶解，氯仿溶解杯酚而不溶解，B正确； C．由分析可知，滤液可获得甲苯和，分离滤液B可回收杯酚，C错误； D．由分析可知，蒸馏滤液可回收氯仿和杯酚，D错误； 故选B。 7. 分银渣是从阳极泥中提取贵金属后的尾渣，有、、及Au、Ag等，具有较高的综合利用价值。一种从分银渣中提取有用产品流程如下： 已知：； v中生成和； 、、、的依次为、、、。 下列说法不正确的是 A. 步骤ⅰ中一定发生反应： B. 步骤ⅰ、ⅲ后需先过滤再加盐酸 C. 步骤ⅱ、ⅳ提取Pb（Ⅱ）、时，均有和参加反应 D. 试剂a可为NaCl，促进Au、Ag的浸出 【答案】C 【解析】 【分析】已知、的分别为、，分银渣中有、、及Au、Ag等，向分银渣中加入溶液，发生沉淀转化反应：，会转化为，过滤，弃去含有的滤液，然后向滤渣中加入盐酸，发生反应、、；然后过滤，得到含有Pb（Ⅱ）的溶液，向固体A中加入溶液，发生反应，过滤，弃去含有的滤液，然后向滤渣中加入盐酸，发生反应，得到含有Ba2+的溶液；再过滤，向固体B中加入NaClO3、HCl，在酸性条件下NaClO3可以将Au、Ag氧化为金属阳离子，并与溶液中的Cl-结合形成络离子和；不反应，仍以固体形式存在。 【详解】A．步骤ⅰ中加入溶液，固体会转化为，故步骤ⅰ中一定发生反应：，A正确； B．根据分析可知，步骤ⅰ、ⅲ后需先过滤再加盐酸，B正确； C．步骤ⅳ发生的反应是，故没有参加反应，C错误； D．试剂a可为NaCl，促进Pb（Ⅱ）的浸出，NaCl的加入，增大了溶液中c(Cl-)，促进Au、Ag形成配合物，使Au、Ag变成络离子和进入溶液，有利于Au、Ag的浸出，D正确； 故选C。 8. 为绿色菱形晶体，常用作有机合成的催化剂，其实验室制法如图所示，下列说法不正确的是 已知氯化铜在不同温度下结晶形成的结晶水合物如表所示： 温度 低于288K 288~298.7K 299~315K 高于315K 结晶水合物 A. 晶体有X射线特征衍射峰 B. 制备的离子方程式为 C. 烧杯中溶液可以是溶液 D. 反应完全后，为得到晶体，将滤液加热蒸发浓缩，降温至26～42℃结晶，过滤，洗涤，干燥 【答案】D 【解析】 【详解】A．为晶体，有射线特征衍射峰，A正确； B．根据实验装置图可知铜与双氧水、盐酸反应，制备的离子方程式为，B正确； C．烧杯中溶液的作用是吸收未充分反应的氯化氢气体，防止其污染空气，因此可选用氢氧化钠溶液，C正确； D．反应完全后，为得到晶体，向滤液中持续通入气体，在HCl气氛中加热，抑制水解，加热蒸发浓缩，降温至26~42℃(299~315K)得结晶，D错误； 答案选D。 9. 低空经济为新能源电池拓宽了应用场景。一种新型光伏电池工作原理如图所示，其中为电解质溶液。太阳光照下，敏化后的产生电子和空穴，驱动电流产生和离子移动。下列说法错误的是 A. 电池工作时，涉及光能转化为电能 B. 敏化电极是负极 C. 电极反应为： D. 光敏化剂结构中，中心离子的配位数是6 【答案】C 【解析】 【分析】太阳光照射TiO2电极上，敏化后的TiO2失去电子为原电池的负极，Pt电极为正极； 【详解】A．该装置是光伏电池，太阳光照下敏化后的产生电子和空穴，驱动电流产生和离子移动，所以电池工作时，涉及光能转化为电能，A正确； B．太阳光照下，敏化后的产生电子和空穴，即敏化电极失电子为负极，B正确； C．电极为正极，发生得电子还原反应，电极电极反应为：，C错误； D．由图可知，光敏化剂结构中，中心离子与6个N原子成键，配位数是6，D正确； 答案选C。 10. 乙二胺()有类似于的性质。25℃时，向0.01mol·L-1乙二胺溶液中通入HCl气体，所得溶液(忽略溶液体积的变化)的pH与体系中含N微粒浓度的对数值()、反应物的物质的量之比关系如图，下列说法正确的是 A B. 点： C. 、、、、点中，水的电离程度最大的为 D. M点： 【答案】D 【解析】 【分析】由图可看出随HCl通入，pH降低，故随pH减小呈下降趋势的曲线，代表lgc(H2NCH2CH2NH2)，先增后减的曲线，代表lg，呈逐渐增大趋势的曲线，代表lg。 【详解】A．，当代表lg和lgc(H2NCH2CH2NH2)的曲线相交时，c(H2NCH2CH2NH2)=，此时pKb1=pOH=14-pH=14-9.8=4.2，Kb1=10-4.2，故A选项错误； B．P0点时电荷守恒关系式为：2++c(H+)= c(Cl-)+c(OH-)，P0点时，c(H2NCH2CH2NH2)=，则++c(H+)+ c(H2NCH2CH2NH2)= c(Cl-)+c(OH-)，故B选项错误； C．随HCl通入，溶液中溶质由H2NCH2CH2NH2转化为，进一步转化为，此过程中由弱碱变为强酸弱碱盐，水的电离程度增大，P4点时恰好完全转化为，水的电离程度最大，故C选项错误； D．，，当代表lg和lgc(H2NCH2CH2NH2)的曲线相交时，c(H2NCH2CH2NH2)=，此时pKb1=pOH=14-pH=14-9.8=4.2，Kb1=10-4.2；当代表lg和lg的曲线相交时，=，此时pKb2=pOH=14-pH=14-7.8=6.2，Kb2=10-6.2，图中M点是曲线lgc(H2NCH2CH2NH2)与lg的交点，存在lgc(H2NCH2CH2NH2)=lg，故= ，c(OH-)=10-5.2，pH=8.8，故D选项正确； 故选D。 二、非选择题(本大题共4小题，共60分) 11. 葑酮，也称茴香酮，是一种天然存在的抗生素。一种合成葑酮(Z)的路线如下所示。 已知：； 回答下列问题： （1）A的名称为_______。C的官能团名称为_______。 （2）B为，A与B的反应类型为_______。 （3）D的结构简式为_______。 （4）E→F的反应方程式为：_______。 （5）F′为F的同分异构体，F′的结构简式为_______，制备G之前_______(选填“需要”或“不需要”)将F′从F中分离除去。 （6）G的一种同分异构体J，满足以下条件： ①含有一个六元环；②与G具有相同的官能团；③核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积比为。则J的结构简式为：_______。 （7）补全H到Y的合成路线_______(路线中H和Y用字母表示)。 【答案】（1） ①. 1，3-丁二烯 ②. 碳碳双键、酯基 （2）加成反应 （3） （4） （5） ①. ②. 不需要 （6） （7） 【解析】 【分析】A和B生成C，A与B的反应为加成反应，结合A、C结构，则B为CH2=C(CH3)COOCH3，C含碳碳双键，C被酸性高锰酸钾氧化为D，结合D化学式，D为，D和甲醇发生酯化反应生成E，E发生已知反应原理生成F，F经过一系列转化得到G，G经过一系列转化得到H，H发生已知反应原理得到I，I经转化得到Y，Y引入2个甲基得到Z。 【小问1详解】 A中含有两个碳碳双键属于二烯烃，名称为1，3-丁二烯；C的官能团名称为碳碳双键、酯基。 【小问2详解】 B为，A与B的反应是将A中的碳碳双键加成的反应，故反应类型为加成反应。 【小问3详解】 根据分析，D结构简式为. 【小问4详解】 E()→F()的反应方程式为：。 【小问5详解】 F′为F()的同分异构体，结合已知信息，F′的结构简式为，在生成G的过程中，其羰基邻位的支链-COOCH3被去掉后同样生成G，故制备G之前，不需要将F’从F中分离除去。 【小问6详解】 G()的一种同分异构体J，满足条件：①含有一个六元环，结合不饱和度，该六元环为饱和碳环；②与G具有相同的官能团，即含有羧基和酮羰基；③核磁共振氢谱有3组峰(含三种H)，且峰面积比为，则J的结构简式为。 【小问7详解】 H首先在CH3ONa条件下发生已知反应原理自身成环得到中间产物I，结合I化学式，I为，I再发生类似F生成G的反应原理去掉支链-COOCH3得到Y，故合成路线为：。 12. 低碳烯烃是指乙烯、丙烯、丁烯，它们是有机合成的重要原料。 （1）我国学者用催化加氢合成低碳烯烃，反应过程如图所示： ①在存在下，加氢反应中，RWGS反应的活化能___________(填“大于”“小于”或“不能判断”)FTS反应的活化能。 ②已知：Ⅰ． Ⅱ． 向某密闭容器中加入1mol和3mol，在一定条件下发生上述反应。研究发现，乙烯的平衡产率随温度变化曲线如图所示，请解释550K以后，曲线变化的原因是___________。 ③在催化剂存在下，400kPa、500℃条件下，将1mol和3mol加入某密闭容器中合成低碳烯烃：，40min时反应达到平衡，此时测得的转化率和各含碳产物占所有含碳产物的物质的量分数如下表： 的转化率/% 各含碳产物占所有含碳产物的物质的量分数/% 其他 60.0 60.0 40.0 0 反应达到平衡后，的分压是___________kPa(结果保留三位有效数字，下同)，从反应开始到平衡时，的反应速率是___________。 （2）正丁烷催化脱氢可得到2-丁烯，其有顺反异构，其转化关系如下： 若用表示反应的体积分数平衡常数(即浓度平衡常数中的浓度用体积分数代替)。上述三个反应的体积分数平衡常数的对数与温度的变化关系如图所示： 回答下列问题： ①图中b=___________(用含a、c的代数式表示)。 ②在时，向某密闭容器中加入2mol正丁烷，测得生成的顺-2-丁烯为0.15mol，则平衡体系中为___________mol。保持恒温恒压下，再向该容器中充入一定量惰性气体He，则反-2-丁烯的体积分数将会___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】（1） ①. 大于 ②. ，，温度升高，反应Ⅰ平衡右移，反应Ⅱ平衡左移，温度高于550K以后，以反应Ⅰ为主，CO增多，导致反应Ⅱ平衡右移，乙烯产率缓慢增加 ③. 19.7 ④. 1.19 （2） ① a−c ②. 1.65 ③. 减少 【解析】 【小问1详解】 ①活化能大的反应速率慢，在存在下，加氢反应中，RWGS反应为慢反应，而FTS反应为快反应，故前者的活化能大； ②550K以后，C2H4产率增加的原因是：，，温度升高，反应Ⅰ平衡右移，反应Ⅱ平衡左移，温度高于550K以后，以反应Ⅰ为主，CO增多，导致反应Ⅱ平衡右移，乙烯产率缓慢增加； ③在400kPa、500℃时，因加入1molCO2和3molH2，故起始时 p(CO2)=100kPa，p(H2)=300kPa，平衡时CO2转化率为60%，根据反应，平衡时n(CO2)=0.4mol，n(H2)=1.2mol；由转化的碳守恒可得：2n(C2H4)+3n(C2H6)=0.6mol、，解得：n(C2H4)=0.15mol、n(C2H6)=0.lmol、n(H2O)=1.2mol，故平衡体系中气体的总物质的量是3.05mol；反应达到平衡后，C2H4的分压是= 19.7kPa，CO2的分压是 52.5kPa，从反应开始到平衡时，CO2的反应速率是=1.19。 小问2详解】 ①由盖斯定律可知，反应Ⅰ+反应Ⅲ=反应Ⅱ，则(Ⅰ)(Ⅲ)=(Ⅱ)，则lg(Ⅱ)=lg(Ⅰ)+lg(Ⅲ)，b+c=a，b=a-c； ②由图可知，在时，反应Ⅲ的lgKx=1，则Kx=，测得生成的顺-2-丁烯为0.15mol，则生成反-2-丁烯为1.5mol，由方程式可知，平衡体系中为0.15mol+1.5mol=1.65mol；保持恒温恒压下，再向该容器中充入一定量惰性气体He，容器体积会增大，一瞬间H2、正丁烷、反-2-丁烯、顺-2-丁烯的体积分数减小，由于反应I和反应Ⅱ都是气体体积增大的反应，平衡正向移动，而反应Ⅲ是气体体积不变的反应，平衡不移动，且Kx=，由勒夏特列原理可知，再次平衡时反-2-丁烯的体积分数相比冲入He之前减小。 13. 钴酸锂(LiCoO2)是锂离子电池的电极材料。以水钴矿(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、MgO、CaO、SiO2等杂质)为原料制备LiCoO2的工艺流程如图所示。 已知：①在水中不稳定，易溶于有机溶剂； ②常温下，，。 回答下列问题： （1）钴位于元素周期表___________区；Li2CO3中阴离子的空间结构为___________。 （2）滤渣的主要成分是___________(填化学式)；“酸浸”工序中不能用盐酸替代硫酸，可能的原因是___________。 （3）“除钙、镁”工序得到的滤液中___________。 （4）在水中的稳定性：___________(填“>”“=”或“<”)。“有机相”可循环用于___________(填“酸浸”“除钙、镁”或“萃取”)工序。 （5）“煅烧”工序发生主要反应的化学方程式为___________。 （6）神舟十八号载人飞船首次采用“锂离子电池”作电源，某种锂离子电池放电时工作原理如图所示。充电时a极的电极反应式为___________。 【答案】（1） ①. d ②. 平面三角形 （2） ①. CaSO4、SiO2 ②. Co2O3有强氧化性，易氧化HCl生成Cl2 （3）100 （4） ①. < ②. 萃取 （5）4CoCO3+2Li2CO3+O24LiCoO2+6CO2 （6）LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+ 【解析】 【分析】水钴矿主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、MgO、CaO、SiO2等杂质，加入稀硫酸和双氧水进行“酸浸”，滤渣中有硫酸钙、二氧化硅，滤液中含有Co2+、Fe3+、Mg2+、Ca2+，而后加入氟化铵生成MgF2、CaF2，加入KSCN与Co2+反应生成[Co(SCN)4]2−进入有机相，三价铁离子生成[FeF6]3−进入水相，而后加入稀硫酸进行反萃取，得到Co2+，加入碳酸钠后得到碳酸钴，再加入碳酸锂和通入空气后得到钴酸锂。 【小问1详解】 钴是第27号元素，价层电子排布式为：3d74s2，位于元素周期表d区；Li2CO3中阴离子为，中心原子C的价层电子对数为：3+=3+0=3，无孤电子对，因此空间结构为平面三角形； 【小问2详解】 根据分析可知，滤渣的主要成分为CaSO4、SiO2；原料中含+3价钴，碳酸钴中为+2价钴，“酸浸”中加入双氧水，还原钴，说明Co2O3有强氧化性，易氧化HCl生成Cl2； 【小问3详解】 根据题干信息可知Ksp(MgF2)≈4.0×10−11，Ksp(CaF2)≈4.0×10−9，两种沉淀同时生成时，溶液中存在沉淀溶解平衡，； 【小问4详解】 加入KSCN，[FeF6]3−不会转化成Fe(SCN)3，说明在水中稳定性：[FeF6]3−> Fe(SCN)3；有机相主要成分是萃取剂，可循环用于“萃取”工序； 【小问5详解】 钴的化合价升高，在煅烧中，空气中O2参与反应，并放出CO2，反应为：4CoCO3+2Li2CO3+O24LiCoO2+6CO2； 【小问6详解】 充电时a极LiCoO2转化为Li1-xCoO2，化合价升高，失电子，为阳极，电极反应式为：LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+。 14. 硫代硫酸钠晶体(，俗称大苏打，又称为海波)。它易溶于水、难溶于乙醇，加热、遇酸均易分解。实验室制取硫代硫酸钠的装置如图所示。 实验步骤： Ⅰ.制备：装置A制备的经过三通阀通入装置C的混合溶液中，加热、搅拌，至溶液pH约为7～8时，停止通入气体，得产品混合溶液。 Ⅱ.产品分离提纯：产品混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品。 回答下列问题： （1）属于_______(填“纯净物”或“混合物”)。 （2）装置A中盛装的仪器名称为_______，装置B中的试剂可以选择下列物质中的_______(填标号)。 A.饱和食盐水　　B.NaOH溶液　　C.饱和溶液　　D.酸性溶液 （3）为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的不能过量。若过量使溶液pH<7，产率会降低，请用离子方程式解释原因：_______，理论上和的最佳物质的量之比为_______。 （4）当数据采集处pH接近7～8时，三通阀的孔路位置应调节为_______(填标号)。 A. B. C. D. （5）小组查阅资料：的结构如图所示(可视为一个S取代了中的一个O)。在照相底片的定影过程中，未曝光的溴化银()常用硫代硫酸钠()溶解，发生的反应为，在配合离子中，_______(填标号)不可能作配位原子。 a.中的中心原子S　　b.中的端基原子S　　c.中的端基原子O （6）本实验所用的中含少量NaOH，检验含有NaOH的实验方案为_______。 [实验中供选用的试剂及仪器：溶液、溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计、烧杯、试管、滴管。提示：室温时饱和溶液的] 【答案】（1）纯净物 （2） ①. 蒸馏烧瓶 ②. BD （3） ①. ②. 1:2 （4）D （5）a （6）取少量样品于试管（烧杯）中，加水溶解，加入过量的溶液，振荡（搅拌），静置，用pH计测定上层清液的pH，若，则含有NaOH 【解析】 【分析】A为的发生装置，将经过三通阀通入装置C的混合溶液中，与和反应生成，混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品，装置B用来吸收，据此回答。 【小问1详解】 具有确定的化学式，属于纯净物。 【小问2详解】 装置A中盛装的仪器名称为蒸馏烧瓶；根据分析可知，装置B用来吸收，酸性溶液和NaOH溶液都可以与反应，吸收SO2，故选BD。 【小问3详解】 实验中通入的不能过量，否则产率会降低，原因是硫代硫酸根离子在酸性溶液中会发生歧化反应，离子方程式为。装置C中发生反应的化学方程式为，所以理论上和的最佳物质的量之比为。 【小问4详解】 当数据采集处pH接近7～8时，说明与几乎已经完全转化为产物，此时反应应该停止，将多余的进行尾气处理，需要调节三通间的方向使进入装置B，故选D。 【小问5详解】 中心原子S无孤电子对，不可能作配位原子，端基原子S和O含有孤电子对，可作配位原子，故选a。 【小问6详解】 检验Na2CO3中含有NaOH的方法为先除去，再检验溶液呈碱性，故操作方法为取少量样品于试管（烧杯）中，加水溶解，加入过量的CaCl2溶液，振荡（搅拌），静置，用pH计测定上层清液的pH，若pH大于9.5，则含有NaOH。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $