精品解析：山西大学附属中学校2025-2026学年高三下学期2月开学化学试题

山西大学附中 2025~2026学年第二学期高三2月模块诊断 化学试题 考查时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 O-12 O-16 一、选择题(本题包括14小题，每题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 化学知识是人类利用自然资源和应对环境问题的重要科学依据，下列说法正确的是 A. 赤铁矿的主要成分是 B. 工业上通过电解熔融氯化物的方式获得等金属 C. 通过煤的液化可得到清洁能源甲醇 D. 利用生石灰中和酸性工业废水符合绿色化学理念 【答案】C 【解析】 【详解】A．赤铁矿的主要成分是，为磁铁矿的主要成分，A错误； B．工业上电解熔融氯化物的方式获得等金属，因为为共价化合物，熔融状态下不导电，所以冶炼Al，是加入冰晶石电解熔融的，B错误； C．通过煤的气化可以得到可燃气体和，再通过液化可得到清洁能源甲醇，C正确； D．生石灰为，中和酸性工业废水，没有从根源上解决环境污染，不符合绿色化学的理念，D错误； 故选C 2. 格氏试剂是含卤化镁的有机金属化合物，在有机合成上十分有用。由法国化学家维克多·格林尼亚发现，其合成反应为。下列化学用语不正确的是 A. 的VSEPR模型： B. 的结构示意图： C. 溴乙烷的空间填充模型： D. 溴化镁电子式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．的中心原子C原子的价层电子对数 = ，为sp2杂化，VSEPR模型：，A正确； B．为氯原子得到1个电子形成的离子，结构示意图：，B正确； C．空间填充模型需体现原子相对大小和紧密排列，溴乙烷中Br原子半径最大，图片球棍模型，非空间填充模型，C错误； D．溴化镁为离子化合物，电子式表示为，D正确； 故选C。 3. 下列关于物质的结构或性质及解释错误的是 选项 物质的结构或性质 解释 A 分子极性： F的电负性大于H B CsCl晶体中与8个配位，而NaCl晶体中与6个配位 比的半径大，阳离子与阴离子半径比越大，配位数越大 C 冠醚18-冠-6可识别，能增大在有机溶剂中的溶解度 冠醚18-冠-6空腔直径与直径接近 D P原子间难形成三键而N原子间可以 P的原子半径大于N，难形成键 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．均为V形结构，电负性，但O和F的电负性差值小于O和H的电负性差值，分子中键的极性小于分子中的的极性，故分子的极性， A错误； B．离子晶体的配位数与阴阳离子半径比有关，阳离子半径越大，阳离子与阴离子半径比越接近配位数对应的范围，配位数越大，比的半径大，阳离子与阴离子半径比更大，配位数更大，B正确； C．冠醚18-冠-6空腔直径与直径匹配，能与形成包合物，从而增大在有机溶剂中的溶解度，解释正确，C正确； D．P原子半径大导致p轨道重叠差，难以形成稳定p-pπ键，而N原子半径小可形成N≡N三键，解释正确，D正确； 故答案选A。 4. 除去下列物质中的杂质(括号中的为杂质)，选用的试剂和除杂方法均正确的是 选项 物质 试剂 除杂方法 A 乙酸乙酯(乙酸) 浓硫酸、乙醇 加热 B 溴苯(苯) 液溴 分液 C 硝基苯(硝酸) NaOH溶液 分液 D 酸性溶液 洗气 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．加入浓硫酸和乙醇加热会使乙酸乙酯水解或发生酯化反应，不能有效除去乙酸，反而可能引入新杂质或破坏主体物质，A错误； B．液溴易溶于苯和溴苯，无法通过分液分离，且加入液溴可能使苯反应生成溴苯，但无法除去原有苯杂质，B错误； C．硝酸与NaOH溶液反应生成溶于水的硝酸钠，硝基苯不溶于水且密度较大，可分液分离，C正确； D．乙烯被酸性KMnO4溶液氧化生成二氧化碳，引入新杂质，且甲烷中混入CO2无法除去，D错误； 故答案为C。 5. 下列离子方程式书写正确的是 A. 向溶液中加入足量NaOH溶液： B. 溶液中加入少量盐酸：+H+ C. 氢氧化钡溶液与稀硫酸反应： D. 通入足量的NaClO溶液中： 【答案】A 【解析】 【详解】A．向溶液中加入足量溶液时，与均完全反应。转化为更难溶的沉淀，与反应转化为，配平后的离子方程式为：，A正确； B．向苯酚钠和羧酸钠的混合溶液中加入少量盐酸，根据酸性强弱（羧酸>苯酚）判断，碱性强弱为苯酚钠>羧酸钠，向混合溶液中加入少量盐酸，应先与苯酚钠反应。正确的离子方程式应为：+H+→，B错误； C．氢氧化钡溶液与稀硫酸反应，正确的离子方程式应为：，C错误； D．由于酸性强弱顺序为：，因此通入足量溶液中，反应生成的是而不是。正确的离子方程式应为：，D错误； 故答案选A。 6. 2025年诺贝尔化学奖授予了在金属有机框架(MOF)领域做出突破的科学家。某科研团队以为原料通过溶剂热法制备了具有优良导电性的二维酞菁基MOF纳米片，该催化剂能有效地将催化转化为CO。结构和反应历程如图[已知Ni(a)、Ni(b)表示不同位点上的Ni]。下列说法错误的是 A. 基态Ni原子核外电子占据的轨道数为15 B. 由历程图可知，不同位点的Ni，催化活性不同 C. 升高温度有利于提高的平衡转化率 D. 中N原子提供孤电子对与形成配位键 【答案】C 【解析】 【详解】A．基态原子的核外电子排布式为，能级有1个轨道，能级有3个轨道，能级有5个轨道。各占据1个轨道，共4个；各占据3个轨道，共6个；占据5个轨道。所以占据的轨道数为，A正确； B．从反应历程图中可以看到，不同位点的对应不同的反应能垒，说明它们的催化活性不同，B正确； C．由反应历程图可知，二氧化碳催化转化为CO的反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量，此反应为放热反应。对于放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，会使二氧化碳的平衡转化率降低，而不是有利于提高二氧化碳的平衡转化率，C错误； D．在中，原子存在孤对电子，存在空轨道，因此原子可以提供孤对电子与形成配位键，D正确； 故选C。 7. 下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 用脱脂棉包裹放在石棉网上，向棉花上滴几滴水，观察棉花是否燃烧 与反应放热 B 向水溶液中滴加石蕊试液，观察溶液颜色变化 水溶液具有漂白性 C 向某溶液中滴入盐酸酸化的溶液 出现白色沉淀，则原溶液一定含有 D 淀粉与稀硫酸混合加热一段时间后，加入足量氢氧化钠溶液，再滴加几滴碘水，观察现象 淀粉是否水解完全 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．与水反应生成氧气并放出大量热。当向包裹着的脱脂棉滴几滴水时，反应放热使温度升高，达到脱脂棉的着火点，同时生成的氧气作为助燃剂，使棉花燃烧。这一现象可以证明该反应是放热反应，A符合题意； B．溶于水生成，使溶液呈酸性，能使石蕊试液变红，但不会使其褪色。的漂白性是暂时性的，且不能漂白酸碱指示剂，因此该实验只能证明水溶液呈酸性，不能证明其具有漂白性，B不符合题意； C．向某溶液中滴入盐酸酸化的溶液，出现的白色沉淀可能是，也可能是。因此，该现象只能说明原溶液中可能含有，也可能含有等干扰离子，不能确定一定含有，C不符合题意； D．淀粉与稀硫酸混合加热一段时间后，加入足量溶液，会使溶液呈强碱性。碘水在碱性条件下会发生反应，无法与淀粉发生显色反应。因此，无论淀粉是否水解完全，溶液都不会变蓝，无法达到探究目的，D不符合题意； 故答案选A。 8. 某化合物M在实验室有广泛应用，其结构如图所示。X、Y、Z、R是原子序数依次增大的短周期主族非金属元素，只有Y和Z位于同周期，基态R原子最高能级未成对电子数为2，下列叙述正确的是 A. 电负性：Z>Y>X B. 原子半径：R>Z>Y>X C. 同周期中第一电离能大于Z的主族元素有2种 D. 常温下，R最高价氧化物对应水化物的浓溶液能与铜反应 【答案】A 【解析】 【分析】X、Y、Z、R是原子序数依次增大的短周期主族非金属元素，Y和Z位于同周期，基态R原子最高能级未成对电子数为2，由化合物M的结构可知，阳离子中X原子形成的共价键数目为1、Z形成的共价键数目为4，阴离子中R形成的共价键数目为1、 Y形成的共价键数目为4、Z形成的共价键数目为3，则X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、R为S元素。 【详解】A．元素的非金属性越强，电负性越大，元素的非金属性强弱顺序为：N>C>H，则电负性的大小顺序为：N>C>H，A正确； B．同主族元素，从上到下原子半径依次增大，同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则原子半径的大小顺序为：S>C>N>H，B错误； C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则同周期中第一电离能大于氮元素的主族元素为氟元素，只有1种，C错误； D．铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，常温下，铜与浓硫酸不反应，D错误； 故选A。 9. 下列实验设计，能达到实验目的的是 A．测定KI溶液的浓度 B．制备无水 C．制备胆矾晶体 D．测量体积 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．用溴水滴定淀粉-KI溶液时，反应为，生成会立即使淀粉变蓝，不能指示终点，且溴水应该用酸式滴定管盛放，A不符合题意； B．受热时会发生水解，，在HCl(g)气流中加热，可以抑制的水解，并带走生成的水蒸气，从而得到无水，B符合题意； C．制备胆矾晶体（）需要通过蒸发浓缩、冷却结晶的方法，而在坩埚中直接加热会使结晶水失去，得到无水硫酸铜粉末，C不符合题意； D．能与水发生反应，因此不能用排水法测量其体积，D不符合题意； 故选B。 10. 电解精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程，如下图所示。 已知：①“浸出液2”主要成分为：H[AuCl4]；②。 下列说法错误的是 A. “浸取1”中反应的离子方程式为 B. “浸取2”中，加入适量NaCl可提高混合物中Au的回收率 C. “电沉积”完成后，阴极区溶液中生成的物质可循环利用 D. “还原”中，参加反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为3：4 【答案】D 【解析】 【分析】该流程先通过浸取1用和溶解铜，使银、金富集在浸渣1中；再通过浸取2用和将金氧化为可溶性的进入溶液，银则转化为AgCl沉淀留在浸渣2；接着用溶液浸取3，将AgCl转化为可溶性的，经电沉积得到银单质；最后用还原浸出液2中的，得到金单质，从而实现金、银的分离与提纯。 【详解】A．“浸取1”中在酸性条件下氧化Cu，离子方程式为：，A正确； B．“浸取2”中加入可增大浓度，促使平衡正向移动，提高Au的回收率，B正确； C．电极反应式为；阴极反应生成，同时阴极区溶液中含有Na+，故电沉积步骤完成后，阴极区溶液中得到的物质可返回“浸取3”环节循环使用，C正确； D．还原反应中，氧化剂为（Au从+3价→0价，每个得3e⁻），还原剂为（N从-2价→0价，每个失4e⁻）。根据电子得失守恒：，因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:3，D错误； 故答案选D。 11. 化合物乙是从几种开花植物中分离出来的重排萜烯苷。一种制备乙的过程如图所示(部分物质未标出)。下列叙述正确的是 A. 甲中碳原子的杂化方式有三种 B. 乙存在芳香族同分异构体 C. 可用酸性KMnO4溶液检验乙中的碳碳双键 D. 1 mol甲与足量NaOH溶液反应，最多消耗3 mol NaOH 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲中存在饱和碳原子和双键碳原子，其杂化类型分别为sp3和sp2，因此碳原子的杂化方式只有两种，A错误； B．乙的不饱和度为4，且碳原子数≥6，因此能形成苯环，具有芳香族同分异构体，B正确； C．乙中碳碳双键、醇羟基（-CH2OH等）均能使酸性KMnO4溶液褪色，因此不能用酸性KMnO4溶液检验乙中的碳碳双键，C错误； D．甲中仅有1个碳氯键能与NaOH溶液发生水解反应，故1 mol甲与足量NaOH溶液反应，最多消耗1 mol NaOH，D错误； 故答案选B。 12. 某含氮催化剂M的六方晶胞如图所示，已知：晶胞参数，，。A点原子的分数坐标为，下列说法中错误的是 A. M的化学式为 B. 基态Co原子的价电子排布式为 C. B点原子的分数坐标为 D. 晶体中，与N距离相等且最近的Li原子数目为6 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据均摊法可知，晶胞中含有2个Li，个Co，个N，则M的化学式为，A正确； B．钴原子序数为27，基态Co原子的价电子排布式为，B正确； C．A点原子的分数坐标为，B点在图中对角线的三分之二处，则B点原子的分数坐标为，C正确； D．以钝角顶点的N原子为研究对象，在该晶胞中可看到其周围有2个Li离其等距且最近，由于钝角顶点的N原子被6个晶胞共用，故1个N原子周围距离相等且最近的Li原子数目为12，D错误； 故答案选D。 13. 羟基自由基具有极强的氧化能力，它能有效地氧化降解废水中的有机污染物。在直流电源作用下，利用双极膜电解池产生羟基自由基处理含苯酚废水和含甲醛废水，原理如图所示。已知：双极膜中间层中的解离为和。下列说法错误的是 A. M极为阴极，电极反应式： B. 双极膜中解离出的透过膜a向N极移动 C. 每处理甲醛，理论上有透过膜b D. 通电一段时间后，理论上苯酚和甲醛转化生成物质的量之比为6∶7 【答案】C 【解析】 【详解】A．M电极通入，发生反应生成自由基，反应式为：，M作阴极，A正确； B．N为阳极，电解时阴离子向阳极移动，所以透过膜a向N极移动，B正确； C．甲醛与反应生成的反应：，甲醛为，有，透过膜b，C错误； D．根据氧化还原反应规律，甲醛生成转移，生成转移，理论上苯酚和甲醛转化生成物质的量之比为6∶7，D正确； 故选C 14. 已知难溶性物质CaM可通过加入酸来调节体系pH，促进CaM溶解，总反应为。平衡时，分布系数与pH的变化关系如图所示(其中M代表、或)。比如，。已知。下列说法正确的是 A. 曲线I表示的变化关系 B. 总反应的平衡常数 C. 时，溶液中 D. 时，和的分布系数之比大于 【答案】B 【解析】 【分析】增大，使平衡逆向进行，增大pH减小，故曲线Ⅱ代表与pH的变化关系；因为二元酸，发生分步电离、，随着酸性减弱，的含量逐渐减小，而的含量为先增大后减小，的含量逐渐升高，故有曲线I代表与pH的变化关系，曲线Ⅲ代表与pH的变化关系，曲线Ⅳ代表与pH的变化关系，同时根据图形可知，当pH=1.27时，有，可得；当pH=4.27时，有，可得，据此分析解答。 【详解】A．根据分析，曲线I代表与pH的变化关系，的变化关系为曲线Ⅱ，A错误； B．该反应的平衡常数为，化简后有，B正确； C．在溶液中存在电荷守恒：（为加入酸的阴离子），故有，C错误； D．当pH=5时，和的分布系数之比，D错误； 故答案为B。 二、非选择题(本题包括4小题，每空2分，共58分) 15. 富马酸亚铁()是一种治疗缺铁性贫血的药品，可溶于酸性较强的溶液，碱性条件下容易被氧化。某实验小组制备富马酸亚铁并对其纯度进行测定。 Ⅰ．富马酸亚铁制备 原理： 步骤1：反丁烯二酸的制备 取2.50g顺丁烯二酸酐，加水溶解。加入0.1g硫脲催化剂，溶液在搅拌下加热煮沸约4min。经结晶、抽滤、洗涤、沸水浴烘干，得反丁烯二酸2.90g。 步骤2：富马酸亚铁的合成 将2.0g反丁烯二酸置于三口烧瓶中，加水溶解，从仪器A中加入溶液调节pH为。安装好回流装置(加热装置省略)，通入，一段时间后从仪器B上口缓慢加入含5.2g的水溶液，维持反应温度100℃。最后冷却、抽滤、洗涤、沸水浴烘干，得到富马酸亚铁样品2.8g。 Ⅱ．产品纯度的测定 准确称取0.300g产品，加入稀溶液、加水、3滴邻二氮菲指示剂(邻二氮菲遇呈红色，遇呈无色)，用标准溶液滴定至终点(为黄色，为无色)。多次实验，平均消耗溶液15.00mL。 回答下列问题： （1）制备反丁烯二酸的产率为___________%(保留三位有效数字)。 （2）仪器B的名称是___________；仪器A中连通管a的作用是___________。 （3）加入调节溶液pH为的原因是___________。 （4）写出使用铁氰化钾试剂检验产品中的离子方程式___________。 （5）①测定产品的纯度时，滴定终点的现象为___________。 ②中国药典2020版规定：产品中富马酸亚铁的含量不得小于，本实验中制备的富马酸亚铁___________(填“合格”或“不合格”)。 【答案】（1） （2） ①. 球形冷凝管 ②. 平衡气压，有利于溶液顺利滴下 （3）pH过低时，富马酸亚铁会溶解，导致产率降低；pH过高时，富马酸亚铁会被氧化，导致产品纯度降低 （4） （5） ①. 当滴入最后半滴标准溶液时，溶液由红色变为无色，且半分钟内不变色 ②. 不合格 【解析】 【分析】首先取2.5g顺丁烯二酸酐，溶解，加入0.1g硫脲催化剂，溶液在搅拌下加热煮沸约4min制得反丁烯二酸2.90g，将2.0g反丁烯二酸置于三口烧瓶中，加水溶解，从仪器A(仪器A是恒压滴液漏斗，其中连通管a的作用是平衡气压，有利于Na2CO3溶液顺利滴下)中加入Na2CO3溶液调节溶液pH为6.5~6.7，防止富马酸亚铁溶解，通入N2一段时间后从B(球形冷凝管)上口缓慢加入含5.2gFeSO4・7H2O的水溶液(20~30mL)，维持反应温度100℃，得富马酸亚铁样品2.8g，准确称取0.300g产品，加入稀H2SO4溶液、加水、3滴邻二氮菲指示剂(邻二氮菲遇Fe2+呈红色，遇Fe3+呈无色)，用0.100mol.L-1Ce(SO4)2标准溶液滴定至终点(Ce4+为黄色，Ce3+为无色)，结合关系式计算产率，据此分析解答； 【小问1详解】 根据转化过程，理论上可生成反丁烯二酸的质量为 ，产率为 。 【小问2详解】 由分析可知，仪器B的名称是球形冷凝管，仪器A 中连通管a的作用是平衡气压，有利于Na2CO3溶液顺利滴下。 【小问3详解】 根据题目信息可知，富马酸亚铁可溶于酸性较强的溶液，酸性过低时，容易被氧化，所以加入Na2CO3溶液调节溶液pH为6.5~6.7，原因是酸性较强时，富马酸亚铁会溶解，导致产率降低，酸性太弱时，富马酸亚铁会被氧化，导致产品纯度降低。 【小问4详解】 用铁氰化钾试剂检验Fe2+时，溶液中的K+、Fe2+与铁氰根离子[Fe(CN)6​]3−会结合生成蓝色沉淀KFe[Fe(CN)6​]，对应的离子方程式为。 【小问5详解】 ①根据邻二氮菲遇呈红色，遇呈无色，在测定产品纯度时，判断滴定终点的现象是当滴入最后半滴标准溶液时，溶液由红色变为无色，且半分钟内不变色。 ②测产品纯度过程中发生的反应是，达到滴定终点时，平均消耗溶液，则参加反应的，根据方程式进行计算，参与反应的全部来自富马酸亚铁，所以富马酸亚铁的物质的量为，因此产品的纯度 ，不合格。 16. 钕铁硼(NdFeB)磁铁因其超强的磁性被誉为“永磁之王”。已知某钕铁硼废料中主要成分为Nd、Fe、Co、Al、Mn等金属单质，还含有不溶于水和盐酸的硼、硅酸盐及硫化物。以下为一种利用钕铁硼废料制取和的工艺流程： ①钕的活动性较强，能与酸发生置换反应，其稳定的化合价为+3价； ②某些金属氢氧化物沉淀完全时的pH如下表所示： 沉淀 沉淀完全的pH 5.2 3.2 9.4 9.5 10.1 8.5 回答下列问题： （1）钴(Co)元素在元素周期表中的位置___________。 （2）钕铁硼废料“浸出”前需“预处理”，先将其进行粉碎，再除去表面的矿物油污。除去矿物油污可以选择的试剂是___________(填标号)。 A. 苯 B. NaOH溶液 C. 纯碱溶液 D. 稀硫酸 （3）“沉钕”过程调，得到晶体，写出生成沉淀的离子方程式___________。 （4）“沉钕”后的滤液中加入试剂1的作用是___________；若溶液中，根据表中数据计算，加入试剂2调节pH范围是___________(忽略过程中溶液体积变化)。 （5）“萃取”时发生反应：，则试剂3为___________，设计萃取、反萃取的目的是___________。 【答案】（1）第四周期第Ⅷ族 （2）A （3） （4） ①. 将氧化为，便于沉淀分离 ②. 7.4 （5） ①. 盐酸或稀硫酸 ②. 将与分离，并富集 【解析】 【分析】钕铁硼废料中主要成分为等金属单质，还含有不溶于水和盐酸的硼、硅酸盐及硫化物，先用浓盐酸浸出，金属转化为相应的盐酸盐，过滤出不溶物，滤液中加入草酸沉钕，滤渣2是，在空气中煅烧得到；滤液中首先加入氧化剂把亚铁离子氧化为铁离子，利用试剂2调节pH沉淀铝离子和铁离子，过滤向滤液中加入有机萃取剂萃取Co2＋，然后加入盐酸或稀硫酸进行反萃取得到含Co2＋的溶液，加入碳酸氢铵沉钴，最后在空气中灼烧得到，据此解答。 【小问1详解】 钴()元素的原子序数是27，在元素周期表第四周期第Ⅷ族，故答案为：第四周期第Ⅷ族； 【小问2详解】 矿物油污的主要成分是烃类，能溶于有机溶剂，所以除去矿物油污可以选择的试剂是苯，故答案选A； 【小问3详解】 “沉钕”过程调，得到晶体，草酸难电离，则生成沉淀的离子方程式为：； 【小问4详解】 根据表中数据可知氢氧化亚铁完全沉淀的pH较大，所以“沉钕”后的滤液中加入试剂1的作用是将氧化为；氢氧化钴完全沉淀的pH是9.4，则氢氧化钴的Ksp=，若溶液中，则氢氧化钴开始沉淀时氢氧根浓度为，相应的pH为7.4，即加入试剂2调节范围是6～7.4，故答案为：将氧化为，便于沉淀分离；7.4； 【小问5详解】 “萃取”时发生反应：，即萃取后溶液显酸性，则反萃取时需要增大氢离子浓度，即试剂3为盐酸或稀硫酸，设计萃取、反萃取的目的是将与分离，并富集，故答案为：盐酸或稀硫酸；将与分离，并富集。 17. 我国力争2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。利用、为原料合成对实现“双碳”目标具有重要意义，其主要反应如下： 反应1： 反应2： 回答下列问题： （1）已知反应3的平衡常数，写出反应3的热化学方程式：_______。 （2）为提高的平衡产率，理论上应采用的条件是_______(填字母)。 a．高温高压　　b．高温低压　　c．低温高压　　d．低温低压 （3）一定温度下，向压强恒为100 MPa的密闭容器中通入1 mol 和3 mol ，充分反应后，测得平衡转化率为50%，选择性为80%，该温度下的分压为_______MPa[分压=总压×物质的量分数，甲醇的选择性]；计算该温度下反应2的压强平衡常数为_______(保留两位有效数字)[为以分压表示的平衡常数]。 （4）研究者向恒压(3.0 MPa)密闭装置中通入一定量的反应物混合气，测定甲醇的时空收率随温度的变化曲线如图所示(时空收率是表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)。 ①请解释甲醇时空收率“抛物线”后半段下降的可能原因：_______。 ②为获得最大的甲醇时空收率，根据图像选择催化剂最佳配比和反应最佳反应温度为_______(填字母)。 A.，220℃　　B.，240℃　　C.，210℃　　D.，220℃ （5）在PMPa、下，将投料比的原料气匀速通过无分子筛膜多孔载体反应器，只发生反应2，的平衡转化率为25%。同温同压下，若通入装有催化剂的新型膜反应器(如图所示)，的平衡转化率为40%，则相同时间内出口a和出口b中的质量比为_______。 【答案】（1） （2）c （3） ①. 12.5 ②. 0.059 （4） ①. 温度升高，催化剂活性降低，时空收率降低(或温度过高不利于物质在催化剂表面附着，影响时空收率) ②. C （5）1:3 【解析】 【小问1详解】 由热化学方程式，得到，，则，，反应3的热化学方程式为： 【小问2详解】 生成甲醇的反应1为放热反应，是气体分子数减小的反应，要提高甲醇的平衡产率，需选择低温高压的条件，故选择c； 【小问3详解】 ①设反应1消耗amol，反应2消耗bmol，列出三段式，，结合平衡转化率为50%，选择性为80%，，，算得a=0.4 mol，b=0.1 mol，气体总物质的量为：(4-2a)mol=3.2 mol，甲醇的分压为； ②反应2前后气体的化学计量数之和不变，故平衡常数中的分压可用物质的量的表示，； 【小问4详解】 ①温度升高，可能导致催化剂失活，使甲醇的时空收率下降；也可能因为温度过高导致物质在催化剂表面附着困难，影响时空收率； ②由图，甲醇时空收率最高时的温度约为210℃、使用催化剂，与C选项条件最接近，故选C； 【小问5详解】 只发生反应2，观察反应2的化学计量数，可知消耗的的物质的量与生成的水的物质的量相等，设投入1mol，没有使用分子筛膜多孔载体反应器时，的平衡转化率为25%，即反应了0.25mol，生成0.25mol水，可算得；当通入新型反应器时，平衡转化率为40%，总共生成0.4mol水，设从b口排出了x mol水，平衡常数不变，可列式：，解得x=0.3 mol，故从a口排出的水为(0.4-x)mol=0.1 mol，二者质量比为0.1:0.3=1:3。 18. 锦菊素(H)是具有抗肿瘤活性的天然化合物，常用于肝癌细胞的研究，它的一种合成路线如下(部分反应条件略去)： 回答下列问题： （1）A中含氧官能团的名称为___________。 （2）A→B、B→C的反应类型分别为___________和___________。 （3）B→C反应中可能会生成与C互为同分异构体的副产物，其结构简式为___________。 （4）G→H反应的化学方程式为___________。 （5）化合物X为的同分异构体，则符合下列条件的X有___________种(不考虑立体异构)。 ①分子结构中有两个和一个，，且苯环上无其他基团 ②在酸性条件下能发生水解反应，生成羧酸和甲醇 （6）仿照E→F的反应机理，以丙酸和甲醇为原料制备高聚物N的流程图如下： ①M的化学名称为___________。 ②高聚物N的结构简式为___________。 【答案】（1）酮羰基、醚键 （2） ①. 还原反应 ②. 氧化反应 （3） （4） （5）4 （6） ①. 2-甲基丙烯酸甲酯 ②. 【解析】 【分析】在条件下，A中的酮羰基被还原生成B，B与间氯过氧苯甲酸发生氧化反应生成C，C与反应生成D。D经、HCl和等步骤形成环酯，并利用THP基团保护羟基生成E。E与HCHO在一定条件下反应生成F。F经和等步骤脱去THP，并氧化羟基生成G，最后G与乙酸酐反应生成H，据此作答。 【小问1详解】 A中含氧官能团是酮羰基和醚键； 【小问2详解】 由分析可知，A→B、B→C的反应类型分别是还原反应和氧化反应； 【小问3详解】 碳碳双键可以与间氯过氧苯甲酸反应生成环氧化物，从B的结构可以看出，B中存在两个碳碳双键，分别位于五元环和七元环，因此，B→C过程中可能生成的C的同分异构体结构简式为； 【小问4详解】 G与反应生成H，同时生成，该反应方程式为：； 【小问5详解】 由题干信息可知，同分异构体在酸性条件下能发生水解反应，生成羧酸和甲醇，则其中含有基团。同时，化合物的分子式为，并含有两个和一个，因此分子中还含有2个C，综上，符合要求的异构体结构简式为：、、和，共4种； 【小问6详解】 ①结合E→F的反应机理可知，HCHO与反应产物M的结构式为，该化合物名称是2-甲基丙烯酸甲酯； ②化合物M中存在双键，发生加聚反应生成的高聚物N结构为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山西大学附中 2025~2026学年第二学期高三2月模块诊断 化学试题 考查时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 O-12 O-16 一、选择题(本题包括14小题，每题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 化学知识是人类利用自然资源和应对环境问题重要科学依据，下列说法正确的是 A. 赤铁矿的主要成分是 B. 工业上通过电解熔融氯化物方式获得等金属 C. 通过煤的液化可得到清洁能源甲醇 D. 利用生石灰中和酸性工业废水符合绿色化学的理念 2. 格氏试剂是含卤化镁的有机金属化合物，在有机合成上十分有用。由法国化学家维克多·格林尼亚发现，其合成反应为。下列化学用语不正确的是 A. 的VSEPR模型： B. 的结构示意图： C. 溴乙烷的空间填充模型： D. 溴化镁电子式： 3. 下列关于物质的结构或性质及解释错误的是 选项 物质结构或性质 解释 A 分子极性： F的电负性大于H B CsCl晶体中与8个配位，而NaCl晶体中与6个配位 比半径大，阳离子与阴离子半径比越大，配位数越大 C 冠醚18-冠-6可识别，能增大在有机溶剂中的溶解度 冠醚18-冠-6空腔直径与直径接近 D P原子间难形成三键而N原子间可以 P的原子半径大于N，难形成键 A. A B. B C. C D. D 4. 除去下列物质中的杂质(括号中的为杂质)，选用的试剂和除杂方法均正确的是 选项 物质 试剂 除杂方法 A 乙酸乙酯(乙酸) 浓硫酸、乙醇 加热 B 溴苯(苯) 液溴 分液 C 硝基苯(硝酸) NaOH溶液 分液 D 酸性溶液 洗气 A. A B. B C. C D. D 5. 下列离子方程式书写正确的是 A. 向溶液中加入足量NaOH溶液： B. 溶液中加入少量盐酸：+H+ C. 氢氧化钡溶液与稀硫酸反应： D. 通入足量的NaClO溶液中： 6. 2025年诺贝尔化学奖授予了在金属有机框架(MOF)领域做出突破的科学家。某科研团队以为原料通过溶剂热法制备了具有优良导电性的二维酞菁基MOF纳米片，该催化剂能有效地将催化转化为CO。结构和反应历程如图[已知Ni(a)、Ni(b)表示不同位点上的Ni]。下列说法错误的是 A. 基态Ni原子核外电子占据的轨道数为15 B. 由历程图可知，不同位点的Ni，催化活性不同 C. 升高温度有利于提高的平衡转化率 D. 中N原子提供孤电子对与形成配位键 7. 下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 用脱脂棉包裹放在石棉网上，向棉花上滴几滴水，观察棉花是否燃烧 与反应放热 B 向水溶液中滴加石蕊试液，观察溶液颜色变化 水溶液具有漂白性 C 向某溶液中滴入盐酸酸化的溶液 出现白色沉淀，则原溶液一定含有 D 淀粉与稀硫酸混合加热一段时间后，加入足量氢氧化钠溶液，再滴加几滴碘水，观察现象 淀粉是否水解完全 A. A B. B C. C D. D 8. 某化合物M在实验室有广泛应用，其结构如图所示。X、Y、Z、R是原子序数依次增大的短周期主族非金属元素，只有Y和Z位于同周期，基态R原子最高能级未成对电子数为2，下列叙述正确的是 A. 电负性：Z>Y>X B. 原子半径：R>Z>Y>X C. 同周期中第一电离能大于Z的主族元素有2种 D. 常温下，R最高价氧化物对应水化物的浓溶液能与铜反应 9. 下列实验设计，能达到实验目的的是 A．测定KI溶液的浓度 B．制备无水 C．制备胆矾晶体 D．测量体积 A. A B. B C. C D. D 10. 电解精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程，如下图所示。 已知：①“浸出液2”主要成分为：H[AuCl4]；②。 下列说法错误的是 A. “浸取1”中反应的离子方程式为 B. “浸取2”中，加入适量NaCl可提高混合物中Au的回收率 C. “电沉积”完成后，阴极区溶液中生成的物质可循环利用 D. “还原”中，参加反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为3：4 11. 化合物乙是从几种开花植物中分离出来的重排萜烯苷。一种制备乙的过程如图所示(部分物质未标出)。下列叙述正确的是 A. 甲中碳原子的杂化方式有三种 B. 乙存在芳香族同分异构体 C. 可用酸性KMnO4溶液检验乙中的碳碳双键 D. 1 mol甲与足量NaOH溶液反应，最多消耗3 mol NaOH 12. 某含氮催化剂M的六方晶胞如图所示，已知：晶胞参数，，。A点原子的分数坐标为，下列说法中错误的是 A. M的化学式为 B. 基态Co原子的价电子排布式为 C. B点原子的分数坐标为 D. 晶体中，与N距离相等且最近的Li原子数目为6 13. 羟基自由基具有极强的氧化能力，它能有效地氧化降解废水中的有机污染物。在直流电源作用下，利用双极膜电解池产生羟基自由基处理含苯酚废水和含甲醛废水，原理如图所示。已知：双极膜中间层中的解离为和。下列说法错误的是 A. M极为阴极，电极反应式： B. 双极膜中解离出的透过膜a向N极移动 C. 每处理甲醛，理论上有透过膜b D. 通电一段时间后，理论上苯酚和甲醛转化生成物质的量之比为6∶7 14. 已知难溶性物质CaM可通过加入酸来调节体系pH，促进CaM溶解，总反应为。平衡时，分布系数与pH的变化关系如图所示(其中M代表、或)。比如，。已知。下列说法正确的是 A. 曲线I表示的变化关系 B. 总反应的平衡常数 C. 时，溶液中 D. 时，和的分布系数之比大于 二、非选择题(本题包括4小题，每空2分，共58分) 15. 富马酸亚铁()是一种治疗缺铁性贫血的药品，可溶于酸性较强的溶液，碱性条件下容易被氧化。某实验小组制备富马酸亚铁并对其纯度进行测定。 Ⅰ．富马酸亚铁制备 原理： 步骤1：反丁烯二酸的制备 取2.50g顺丁烯二酸酐，加水溶解。加入0.1g硫脲催化剂，溶液在搅拌下加热煮沸约4min。经结晶、抽滤、洗涤、沸水浴烘干，得反丁烯二酸2.90g。 步骤2：富马酸亚铁的合成 将2.0g反丁烯二酸置于三口烧瓶中，加水溶解，从仪器A中加入溶液调节pH为。安装好回流装置(加热装置省略)，通入，一段时间后从仪器B上口缓慢加入含5.2g的水溶液，维持反应温度100℃。最后冷却、抽滤、洗涤、沸水浴烘干，得到富马酸亚铁样品2.8g。 Ⅱ．产品纯度的测定 准确称取0.300g产品，加入稀溶液、加水、3滴邻二氮菲指示剂(邻二氮菲遇呈红色，遇呈无色)，用标准溶液滴定至终点(为黄色，为无色)。多次实验，平均消耗溶液15.00mL。 回答下列问题： （1）制备反丁烯二酸的产率为___________%(保留三位有效数字)。 （2）仪器B的名称是___________；仪器A中连通管a的作用是___________。 （3）加入调节溶液pH为的原因是___________。 （4）写出使用铁氰化钾试剂检验产品中的离子方程式___________。 （5）①测定产品的纯度时，滴定终点的现象为___________。 ②中国药典2020版规定：产品中富马酸亚铁的含量不得小于，本实验中制备的富马酸亚铁___________(填“合格”或“不合格”)。 16. 钕铁硼(NdFeB)磁铁因其超强的磁性被誉为“永磁之王”。已知某钕铁硼废料中主要成分为Nd、Fe、Co、Al、Mn等金属单质，还含有不溶于水和盐酸的硼、硅酸盐及硫化物。以下为一种利用钕铁硼废料制取和的工艺流程： ①钕的活动性较强，能与酸发生置换反应，其稳定的化合价为+3价； ②某些金属氢氧化物沉淀完全时的pH如下表所示： 沉淀 沉淀完全pH 5.2 3.2 9.4 9.5 10.1 8.5 回答下列问题： （1）钴(Co)元素在元素周期表中的位置___________。 （2）钕铁硼废料“浸出”前需“预处理”，先将其进行粉碎，再除去表面的矿物油污。除去矿物油污可以选择的试剂是___________(填标号)。 A. 苯 B. NaOH溶液 C. 纯碱溶液 D. 稀硫酸 （3）“沉钕”过程调，得到晶体，写出生成沉淀的离子方程式___________。 （4）“沉钕”后的滤液中加入试剂1的作用是___________；若溶液中，根据表中数据计算，加入试剂2调节pH范围是___________(忽略过程中溶液体积变化)。 （5）“萃取”时发生反应：，则试剂3为___________，设计萃取、反萃取的目的是___________。 17. 我国力争2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。利用、为原料合成对实现“双碳”目标具有重要意义，其主要反应如下： 反应1： 反应2： 回答下列问题： （1）已知反应3的平衡常数，写出反应3的热化学方程式：_______。 （2）为提高的平衡产率，理论上应采用的条件是_______(填字母)。 a．高温高压　　b．高温低压　　c．低温高压　　d．低温低压 （3）一定温度下，向压强恒为100 MPa的密闭容器中通入1 mol 和3 mol ，充分反应后，测得平衡转化率为50%，选择性为80%，该温度下的分压为_______MPa[分压=总压×物质的量分数，甲醇的选择性]；计算该温度下反应2的压强平衡常数为_______(保留两位有效数字)[为以分压表示的平衡常数]。 （4）研究者向恒压(3.0 MPa)密闭装置中通入一定量的反应物混合气，测定甲醇的时空收率随温度的变化曲线如图所示(时空收率是表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)。 ①请解释甲醇时空收率“抛物线”后半段下降的可能原因：_______。 ②为获得最大的甲醇时空收率，根据图像选择催化剂最佳配比和反应最佳反应温度为_______(填字母)。 A.，220℃　　B.，240℃　　C.，210℃　　D.，220℃ （5）在PMPa、下，将投料比的原料气匀速通过无分子筛膜多孔载体反应器，只发生反应2，的平衡转化率为25%。同温同压下，若通入装有催化剂的新型膜反应器(如图所示)，的平衡转化率为40%，则相同时间内出口a和出口b中的质量比为_______。 18. 锦菊素(H)是具有抗肿瘤活性的天然化合物，常用于肝癌细胞的研究，它的一种合成路线如下(部分反应条件略去)： 回答下列问题： （1）A中含氧官能团的名称为___________。 （2）A→B、B→C的反应类型分别为___________和___________。 （3）B→C反应中可能会生成与C互为同分异构体的副产物，其结构简式为___________。 （4）G→H反应的化学方程式为___________。 （5）化合物X为的同分异构体，则符合下列条件的X有___________种(不考虑立体异构)。 ①分子结构中有两个和一个，，且苯环上无其他基团 ②在酸性条件下能发生水解反应，生成羧酸和甲醇 （6）仿照E→F的反应机理，以丙酸和甲醇为原料制备高聚物N的流程图如下： ①M的化学名称为___________。 ②高聚物N的结构简式为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $