精品解析：湖南常德市2025-2026学年度上学期高三年级检测(常德益阳一模)化学试卷

常德市2025-2026学年度上学期高三检测考试 化学(试题卷) 注意事项：本试卷共6页，满分100分，考试时间75分钟，考试结束后只交答题卡。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Ti-48 Al-27 一、选择题：本小题共14题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 中国开发了常温常压下将聚氯乙烯等难降解的塑料废弃物一步转化为燃油的技术。下列说法错误的是 A. 该技术大幅降低了能耗与设备要求 B. 聚氯乙烯薄膜会因增塑剂小分子逸出而变硬 C. 聚氯乙烯属于天然高分子化合物 D. 该技术有助于减少“白色污染”，实现废弃资源的循环利用 2. 通过反应可制取二维氮化镓()。下列化学用语正确的是 A. 基态氮原子核外电子占据的最高能级电子云轮廓图： B. 基态氧原子的价层电子排布图： C. 基态的简化电子排布式为 D. 的VSEPR模型为 3. 仪器决定了实验的准确与安全。常温下，下列所选仪器(夹持装置省略)能达到实验目的的是 A. 配制的稀硫酸：①③⑥ B. 利用提取碘水中的：⑤⑥ C. 灼烧干海带：②③⑧ D. 溶液的蒸发结晶：③⑥⑧ 4. 某团队研发的含氟聚醚电解质为解决固态电池的界面问题提供了新方案。某含氟聚醚的部分合成路线如图。有关说法正确的是 A. 反应①为缩聚反应 B. 单体为 C. 理论上最多能消耗 D. 聚醚电解质中引入强推电子的含氟基团，可增强金属离子的迁移效率 5. 市售冷敷袋的降温原理为： 。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. B. 实验室可加热分解制取 C. 标准状况下，生成的中含有孤电子对数为 D. 与的混合气体中质子数为 6. 常德拥有全亚洲最大的雌黄(，为价)矿床。用多硫化物可浸取雌黄，如：，和结构相似。下列说法正确的是 A. 含有阴离子 B. 该反应利用了多硫化物的氧化性，中的硫元素全部被还原 C. 中阴离子的空间结构为正四面体形 D. 若采用铁盐混凝法处理浸取后的废液，主要生成沉淀 7. 某实验组向使用后的印刷电路板腐蚀液中加入溶液，发现有白色沉淀生成，为探究其反应机理，进行了三组实验见下表(试剂浓度均为)。查阅资料：为白色粉末、难溶于水；呈黄色；黄色与蓝色混合可呈现黄绿色。下列说法错误的是 实验操作 实验现象 实验1 向溶液中加入溶液 蓝色溶液变成黄绿色，试管内壁附着一薄层白色沉淀，呈半透明状 实验2 向溶液中加入溶液 无明显现象，数小时后溶液变为淡红色 实验3 向溶液中先加入溶液，然后滴加溶液 蓝色溶液先变成黄绿色，滴入溶液立即变红，试管底部迅速聚集大量白色沉淀 A. 实验1说明：溶液与溶液混合能生成，但程度很小 B. 实验2中的淡红色物质可能是 C. 实验3中加入溶液后可能发生反应： D. 上述实验证明是与反应生成的催化剂 8. 气相色谱法是一种物质分离技术，当样品随着流动相(如等)经过色谱柱中的固定相时，因样品各组分在两相间的分配不同而实现分离。可用该法检测饮用水中微量的、，装置如图所示。下列说法正确的是 A. 各组分的沸点差异是该分离过程的关键 B. 若色谱柱中的固定相为非极性分子，则在其中的停留时间更长 C. 可与样品中的组分发生化学反应，带动其进入色谱柱 D. 预处理时，向水样中加维生素，目的是消除剩余含氯消毒剂的干扰 9. 金属间化合物是由金属与金属或金属与类金属以特定原子比例组成的化合物。和形成的某金属间化合物的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 A. 该物质的化学式为 B. 该晶体中含有金属键 C. 该晶体的密度为 D. 和也有可能形成金属间化合物 10. 磷酸铁锂电池的正极材料(主要成分：、炭黑、铝箔)可通过湿法回收、再生修复利用，其流程如图所示。 已知：①难溶于水，不与强碱反应；②微溶，其溶解度随温度升高而降低。下列叙述错误的是 A. “碱浸”的目的是除去废旧正极材料中的铝及其氧化物 B. “酸浸”时，主要反应的离子方程式： C. “调”时，不能过大，防止转化为 D. “沉锂”后分离采用蒸发浓缩、趁热过滤，可以降低的溶解损失 11. 下列实验操作、现象和结论均正确的是 实验操作 现象 结论 A 在烧瓶中加入木炭颗粒与浓硝酸，加热 烧瓶中有红棕色气体产生 木炭具有还原性，能还原 B 向盛有鸡蛋清溶液的试管中加入5滴浓硝酸，加热 先生成白色沉淀，加热后沉淀变黄色 鸡蛋清中的蛋白质发生了显色反应 C 向溶液中滴加2滴溶液，振荡，再加入2滴溶液，观察现象 先生成白色沉淀，后沉淀变为黄色 D 少量铜与浓硫酸加热反应后，观察溶液的颜色 溶液呈蓝色 铜与浓硫酸反应生成了 A. A B. B C. C D. D 12. 水凝胶热化学电池能实现持续将热能转换为电能。一种聚丙烯酸-纤维素水凝胶热化学电池的工作原理如图，当电池两电极存在温度差异时，温差驱动、分别在两极得、失电子。下列说法不正确的是 A. 升高热端电极处的温度可以降低电池的电压 B. 冷端电极反应： C. 装置中设置隔热的阳离子交换膜，可更好地保持两端温差 D. 在外电路中，电流由冷端电极经负载流向热端电极 13. 甲烷经干催化重整可转化为更具有经济效益的产品。催化重整过程中存在的主反应： 涉及的副反应： ⅰ． ⅱ． 主反应的()和平衡常数随反应温度的变化如图所示。 下列说法错误的是 A. 主反应的活化能： B. 曲线Ⅱ为平衡常数随反应温度变化的图像 C. 假设不随温度变化，则时主反应的为 D. 适当增大可抑制催化剂因积碳而失活 14. 草酸沉淀法是提取稀土元素钇的常见方法。常温下，通入气体调节悬浊液的值，平衡时溶液中的和(为或)的关系如图所示(忽略的水解)。下列说法正确的是 A. 表示的与的变化曲线 B. 的 C. 点溶液中： D. 若草酸的，则草酸氢钠水溶液中水的电离受到抑制 二、非选择题：本部分共四题，共58分。 15. 采用硅胶催化、微波加热的方式可制备乙酰水杨酸()： 乙酰水杨酸的制备和提纯 Ⅰ．将水杨酸()、乙酸酐(，)，硅胶依次加入微波反应器中，在功率、温度下反应，稍冷却后，用蒸馏水洗涤产物，过滤，即得粗品。 Ⅱ．将粗品转至圆底烧瓶中，用95%乙醇溶液进行热溶解回流，进行第一次抽滤，向滤液中加入蒸馏水，并将其置于冰水浴中冷却结晶，进行第二次抽滤，干燥后即得精品。 （1）乙酸酐在常温下水解即可得到乙酸，反应的化学方程式为___________。 （2）微波可促进分子活性部位断裂，增加单位体积内活化分子数目。下列说法正确的是___________。 A．微波加热能减少反应的反应热 B．温度若低于，反应速率慢，若高于，水杨酸可能形成聚合物 C．若改用水浴加热，制备时间将延长 （3）Ⅱ中“热溶解回流”装置如图所示，仪器的名称为___________。进行第一次抽滤是为了除去___________。 （4）以下为回流结束后的操作，正确的顺序是___________。(填序号) ①关闭冷凝水 ②熄灭酒精灯 乙酰水杨酸的纯度鉴定 取干燥后的产品于试管中，加入蒸馏水，振荡溶解，加入5滴 1%的FeCl3溶液，观察溶液颜色变化。另取一支试管，加入蒸馏水，滴加5滴 1%的FeCl3溶液，观察溶液颜色变化。 （5）若产品溶液滴入溶液后显___________色，则产品中含水杨酸。 （6）另取一支试管进行操作的目的是___________。 （7）若得到产品纯度为的乙酰水杨酸，则本实验的产率为___________%(保留一位小数)。 16. 锌电解阳极泥除含少量外，、铅、银等含量较高，利用萃铟废液回收阳极泥中锌、锰，变废为宝，降低生产成本。其工艺流程如下： 已知：①萃铟废液呈强酸性，除含有少量、、、、外，含量很高。 ②时，；。 （1）“浸出”时，为加快浸出速率，可采取的措施有___________(答出一点即可)。加入萃铟废液，转化为，则参与反应的离子方程式为___________。“浸出渣”的主要成分为、___________。 （2）“脱氯”时生成，可溶于氨水，难溶于水和乙醇，在潮湿的环境中易被氧化。“脱氯”后分离得到的操作为过滤、用___________洗涤、干燥。将一定质量的溶于氨水，露置于空气中，得到，比较和中的键角：___________(填“”或“”)。 （3）“脱氟”时，转化为难溶的、。取脱氯液，加入硫酸铝、氢氧化钙固体，调节脱氯液为5.2∼5.4，搅拌。脱氟率与反应温度、反应时间关系如图所示。 ①“脱氟”最佳反应条件为___________。图2中，前内脱氟率逐渐升高的原因可能是___________。 ②若实验测得脱氟液中，则脱氟液中浓度为___________(保留3位有效数字)。 17. 氢能产业链包含制氢、储氢等环节。 制氢：利用太阳能光催化分解水可制备氢气，过程如图，可见光在催化剂表面可产生电子和带正电荷的空穴。 （1）该制氢过程中，能量转化的形式为___________。 （2）相关键能如下表： 化学键 键 键 键 键 键能() 462.8 497.3 436.0 142 请写出水蒸气光催化反应的热化学方程式___________。 储氢：钛锰系储氢合金常温下能快速吸放氢气，是最具前景的储氢合金之一、某钛锰系合金储氢过程如下： 。不同温度下向体积相同的刚性密闭容器中分别加入一定量的及足量的，起始压强均为，反应5分钟时测得的转化率与温度的关系如图所示。 （3）下反应5分钟时，该反应是否达到平衡状态___________(填“是”或“否”)，用的压强变化表示该温度下前5分钟的反应速率为___________。 （4）时，达到平衡时氢气转化率为3%，反应的压强平衡常数___________(以平衡分压代替物质的量浓度计算，保留两位小数)。在该温度下，若将容器体积缩小为原来的一半，重新平衡后体系内氢气的压强___________(填“增大”或“不变”或“减小”)。 （5）相比钛锰系储氢合金，镁基储氢材料储氢量更大，但该材料放氢开始较快，一段时间后变得缓慢。 请你结合与反应放氢的化学方程式分析产生上述现象的原因___________，为提升的制备效率，可加入下列物质中的___________(填字母)避免上述现象的发生。 A． B． 18. 非天然氨基酸在药物化学、生物化学等领域展现了较大的应用潜力。某研究小组按照以下合成路线合成一种非天然六元环状氨基酸衍生物。 已知：①(、、为“烃基”或“”)； ②； ③。 （1）中含有的官能团为___________(填名称)；的反应类型为___________。 （2）分两步完成，已知中间产物的分子式为，写出与反应生成的化学方程式___________。 （3）THF()是呋喃()的氢化产物，等物质的量的与中含σ键数目之比为___________。 （4）的同分异构体有多种，符合下列条件的结构有___________种。 ①含且与苯环直接相连；②仅含一个苯环，不含“”和其他环状结构。 其中核磁共振氢谱只有5组峰，且峰面积比为的物质，其结构简式为___________(写出一种即可)。 （5）请参照上述合成路线，选择合适试剂，补充完成某有机物()的合成路线(部分反应条件已略去)。 ___________ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 常德市2025-2026学年度上学期高三检测考试 化学(试题卷) 注意事项：本试卷共6页，满分100分，考试时间75分钟，考试结束后只交答题卡。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Ti-48 Al-27 一、选择题：本小题共14题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 中国开发了常温常压下将聚氯乙烯等难降解的塑料废弃物一步转化为燃油的技术。下列说法错误的是 A. 该技术大幅降低了能耗与设备要求 B. 聚氯乙烯薄膜会因增塑剂小分子逸出而变硬 C. 聚氯乙烯属于天然高分子化合物 D. 该技术有助于减少“白色污染”，实现废弃资源的循环利用 【答案】C 【解析】 【详解】A．该技术在常温常压下进行，相比传统高温高压工艺，能耗和设备要求显著降低，A正确； B．增塑剂是添加到聚氯乙烯中的小分子助剂，随时间推移会逐渐逸出，导致薄膜变硬变脆，B正确； C．聚氯乙烯由氯乙烯单体通过聚合反应合成，属于合成高分子化合物，而非天然高分子，C错误； D．该技术将难降解塑料转化为燃油，减少了白色污染，同时实现资源再利用，D正确； 故选C。 2. 通过反应可制取二维氮化镓()。下列化学用语正确的是 A. 基态氮原子核外电子占据的最高能级电子云轮廓图： B. 基态氧原子的价层电子排布图： C. 基态的简化电子排布式为 D. 的VSEPR模型为 【答案】A 【解析】 【详解】A．基态氮原子核外电子占据的最高能级是2p，电子云轮廓图呈哑铃形，A正确； B．基态O原子电子排布为，2p轨道的4个电子在三个轨道上的排布为其中一个轨道填充2个电子，另外两个轨道各填充1个电子，电子排布图为，B错误； C．基态的简化电子排布式为，C错误； D．的中心原子N的价层电子对数为，孤对电子数为1，VSEPR模型为，D错误； 故选A。 3. 仪器决定了实验的准确与安全。常温下，下列所选仪器(夹持装置省略)能达到实验目的的是 A. 配制的稀硫酸：①③⑥ B. 利用提取碘水中的：⑤⑥ C. 灼烧干海带：②③⑧ D. 溶液的蒸发结晶：③⑥⑧ 【答案】B 【解析】 【详解】A．配制的稀硫酸需要使用量筒、玻璃棒、100mL容量瓶、烧杯、胶头滴管，A错误； B．利用提取碘水中的需要使用分液漏斗、烧杯，B正确； C．灼烧干海带需要使用酒精灯、坩埚、泥三角、三脚架，C错误； D．溶液的蒸发结晶需要使用蒸发皿、铁架台、酒精灯、玻璃棒，D错误； 故答案选B。 4. 某团队研发的含氟聚醚电解质为解决固态电池的界面问题提供了新方案。某含氟聚醚的部分合成路线如图。有关说法正确的是 A. 反应①为缩聚反应 B. 单体为 C. 理论上最多能消耗 D. 聚醚电解质中引入强推电子的含氟基团，可增强金属离子的迁移效率 【答案】B 【解析】 【详解】A．缩聚反应是指由一种或多种单体相互缩合生成高分子化合物，同时生成小分子的反应。观察反应，反应物生成高分子化合物的过程中没有小分子生成，不符合缩聚反应的特征，A错误； B．单体判断方法：断键还原法（单键变双键、酯键水解等），再结合聚合物的结构特征，含有酯基和含氟侧链，单体A提供含氟部分及连接基团，因此结构正确。B正确； C．含有酯基，酯基能与NaOH发生水解反应，1 mol酯基水解消耗1 mol NaOH，1 mol含有2n mol酯基（n为聚合度），则理论上1 mol最多消耗2n mol NaOH，C错误； D．氟原子是电负性最强的元素，属于强吸电子基团，而非推电子基团，D错误； 故选B。 5. 市售冷敷袋的降温原理为： 。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. B. 实验室可加热分解制取 C. 标准状况下，生成的中含有孤电子对数为 D. 与的混合气体中质子数为 【答案】D 【解析】 【详解】A．冷敷袋用于降温，其反应应为吸热反应，故ΔH > 0，故A错误； B．加热分解NH4NO3主要生成N2O和H2O，而非NH3；实验室制取NH3通常采用铵盐与碱加热的方法，B错误； C．标准状况下，H2O为液体，0.224 L H₂O的物质的量不是0.01mol；每个H2O分子含2个孤电子对，所以孤电子对数不是0.02NA，故C错误； D．CO2和N2O每个分子均含22个质子，0.1 mol混合气体总分子数为0.1NA，质子数为0.1 × 22 × NA = 2.2NA，故D正确； 选D。 6. 常德拥有全亚洲最大的雌黄(，为价)矿床。用多硫化物可浸取雌黄，如：，和结构相似。下列说法正确的是 A. 含有阴离子 B. 该反应利用了多硫化物的氧化性，中的硫元素全部被还原 C. 中阴离子的空间结构为正四面体形 D. 若采用铁盐混凝法处理浸取后的废液，主要生成沉淀 【答案】C 【解析】 【详解】A．Na2S2结构类似Na2O2，含有阴离子，1mol Na2S2含有1mol阴离子，选项中未给出Na2S2的物质的量，A错误； B．该反应中，Na2S2部分硫被氧化（生成S(s)），部分被还原（进入Na3AsS4），并非全部被还原，B错误； C．Na3AsS4中阴离子为，砷原子的价层电子对数为，孤电子对数为0，其空间结构为正四面体形，C正确； D．浸取后废液主要含Na3AsS4，加入铁盐可能生成铁砷化合物（如FeAsO4），而非Fe2S3（Fe3+与S2-发生氧化还原反应），D错误； 故答案选C。 7. 某实验组向使用后的印刷电路板腐蚀液中加入溶液，发现有白色沉淀生成，为探究其反应机理，进行了三组实验见下表(试剂浓度均为)。查阅资料：为白色粉末、难溶于水；呈黄色；黄色与蓝色混合可呈现黄绿色。下列说法错误的是 实验操作 实验现象 实验1 向溶液中加入溶液 蓝色溶液变成黄绿色，试管内壁附着一薄层白色沉淀，呈半透明状 实验2 向溶液中加入溶液 无明显现象，数小时后溶液变为淡红色 实验3 向溶液中先加入溶液，然后滴加溶液 蓝色溶液先变成黄绿色，滴入溶液立即变红，试管底部迅速聚集大量白色沉淀 A. 实验1说明：溶液与溶液混合能生成，但程度很小 B. 实验2中的淡红色物质可能是 C. 实验3中加入溶液后可能发生反应： D. 上述实验证明是与反应生成的催化剂 【答案】D 【解析】 【详解】A．实验1中，溶液与溶液混合后，蓝色溶液变为黄绿色，说明可能生成黄色的，并产生少量白色沉淀（），说明反应能生成但程度较小，A项正确； B．实验2中，溶液与混合后无明显现象，数小时后变淡红色，可能是被空气中氧气氧化为，进而与形成红色的，B项正确； C．实验3中，先加入后溶液呈黄绿色（生成），滴加后立即变红（生成）并产生大量沉淀，符合反应，C项正确； D．实验3中作为反应物转化为，不是催化剂，D项错误； 答案选D。 8. 气相色谱法是一种物质分离技术，当样品随着流动相(如等)经过色谱柱中的固定相时，因样品各组分在两相间的分配不同而实现分离。可用该法检测饮用水中微量的、，装置如图所示。下列说法正确的是 A. 各组分的沸点差异是该分离过程的关键 B. 若色谱柱中的固定相为非极性分子，则在其中的停留时间更长 C. 可与样品中的组分发生化学反应，带动其进入色谱柱 D. 预处理时，向水样中加维生素，目的是消除剩余含氯消毒剂的干扰 【答案】D 【解析】 【详解】A．气相色谱法分离样品各组分的依据是样品各组分在流动相和固定相间的分配系数不同，而不是沸点差异，A项错误； B．根据“相似相溶”原理，CHCl3​是极性分子，当色谱柱中的固定相为非极性分子时，CHCl3​在固定相中的溶解度较小，在流动相中的溶解度相对较大，会更快地随流动相流出色谱柱，即停留时间更短，B项错误； C．在气相色谱法中，​等作为流动相，其作用是携带样品进入色谱柱，并在色谱柱中流动，使样品各组分在固定相和流动相之间进行分配，从而实现分离，C项错误； D．维生素C具有还原性，能与含氯消毒剂发生氧化还原反应，将含氯消毒剂还原，从而消除其对检测的干扰，保证检测结果的准确性，D项正确； 答案选D。 9. 金属间化合物是由金属与金属或金属与类金属以特定原子比例组成的化合物。和形成的某金属间化合物的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 A. 该物质的化学式为 B. 该晶体中含有金属键 C. 该晶体的密度为 D. 和也有可能形成金属间化合物 【答案】C 【解析】 【详解】A．Ti原子位于晶胞顶点和体心：顶点有8个Ti，每个占，共；体心有1个Ti，完全属于晶胞，总计个Ti 原子； Al原子位于晶胞棱上和面上。棱上有4个Al，每个占，共；面上有10个Al，每个占，共，总计个Al原子，原子数比，故化学式为，A正确； B．该晶体为金属间化合物，由金属原子（Ti、Al）构成，粒子间作用力为金属键，B正确； C．晶胞参数：底面边长, 高, 晶胞体积 ，晶胞质量  ，密度公式为，C错误； D．Si为类金属，金属间化合物可由金属与类金属形成，故 Ti（金属）和 Si（类金属）有可能形成金属间化合物，D正确； 故选C。 10. 磷酸铁锂电池的正极材料(主要成分：、炭黑、铝箔)可通过湿法回收、再生修复利用，其流程如图所示。 已知：①难溶于水，不与强碱反应；②微溶，其溶解度随温度升高而降低。下列叙述错误的是 A. “碱浸”的目的是除去废旧正极材料中的铝及其氧化物 B. “酸浸”时，主要反应的离子方程式： C. “调”时，不能过大，防止转化为 D. “沉锂”后分离采用蒸发浓缩、趁热过滤，可以降低的溶解损失 【答案】B 【解析】 【分析】由题给流程可知，废旧磷酸铁锂电池正极材料用NaOH溶液碱浸时，、炭黑不与强碱反应，铝箔与NaOH溶液反应生成进入“浸出液”；、炭黑进入“酸浸”与、反应，炭黑不反应进入“废渣”，与、反应生成、、；经“调pH”将Fe元素分离，溶液中的与反应生成碳酸锂，后经一系列操作得到纯的碳酸锂固体。 【详解】A．“碱浸”时铝箔与NaOH溶液反应转化为溶于水的进入“浸出液”，故“碱浸”的目的是除去废旧正极材料中的铝及其氧化物，A正确； B．“酸浸”时与、反应生成、、，主要反应的离子方程式：，B错误； C．“调”时要得到磷酸铁固体，若过大，会转化为，故“调”时，不能过大，C正确； D．微溶，其溶解度随温度升高而降低，故“沉锂”后分离采用蒸发浓缩、趁热过滤，可以降低的溶解损失，D正确； 故选B。 11. 下列实验操作、现象和结论均正确的是 实验操作 现象 结论 A 在烧瓶中加入木炭颗粒与浓硝酸，加热 烧瓶中有红棕色气体产生 木炭具有还原性，能还原 B 向盛有鸡蛋清溶液的试管中加入5滴浓硝酸，加热 先生成白色沉淀，加热后沉淀变黄色 鸡蛋清中的蛋白质发生了显色反应 C 向溶液中滴加2滴溶液，振荡，再加入2滴溶液，观察现象 先生成白色沉淀，后沉淀变为黄色 D 少量铜与浓硫酸加热反应后，观察溶液的颜色 溶液呈蓝色 铜与浓硫酸反应生成了 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．木炭与浓硝酸加热反应产生红棕色NO2气体，该过程木炭作为还原剂还原硝酸，但是浓硝酸受热分解也会产生NO2，故不能说明产生的是浓硝酸与木炭反应生成的，A项错误； B．鸡蛋清中加入浓硝酸先形成白色沉淀，是因为蛋白质变性，加热后变黄色，该变化是蛋白质的显色反应，B项正确； C．向AgNO3溶液中加入NaCl生成白色AgCl沉淀，但加入KI后，由于溶液中存在过量Ag⁺，会直接生成黄色AgI沉淀，而非AgCl沉淀转化为AgI，无法得出结论，C项错误； D．铜与浓硫酸加热反应生成CuSO4，但反应后溶液为浓硫酸体系，无水Cu2+不显蓝色，D项错误； 答案选B。 12. 水凝胶热化学电池能实现持续将热能转换为电能。一种聚丙烯酸-纤维素水凝胶热化学电池的工作原理如图，当电池两电极存在温度差异时，温差驱动、分别在两极得、失电子。下列说法不正确的是 A. 升高热端电极处的温度可以降低电池的电压 B. 冷端电极反应： C. 装置中设置隔热的阳离子交换膜，可更好地保持两端温差 D. 在外电路中，电流由冷端电极经负载流向热端电极 【答案】A 【解析】 【分析】电池工作时，在冷端电极被还原为，故冷端电极为正极；在热端电极被氧化为，故热端电极为负极。 【详解】A．升高热端电极处的温度使负极更快地失电子，可以提高电池的电压，A错误； B．根据分析冷端电极被还原为，电极反应为：，B正确； C．装置中设置隔热的阳离子交换膜，可防止两端热交换，更好地保持两端温差，C正确； D．在外电路中，电流由正极(冷端电极)经负载流向负极(热端电极)，D正确； 故选A。 13. 甲烷经干催化重整可转化为更具有经济效益的产品。催化重整过程中存在的主反应： 涉及的副反应： ⅰ． ⅱ． 主反应的()和平衡常数随反应温度的变化如图所示。 下列说法错误的是 A. 主反应的活化能： B. 曲线Ⅱ为平衡常数随反应温度变化的图像 C. 假设不随温度变化，则时主反应的为 D. 适当增大可抑制催化剂因积碳而失活 【答案】C 【解析】 【详解】A．主反应的，为吸热反应，吸热反应中，正反应活化能(E正​)大于逆反应活化能(E逆​)，A正确； B．主反应ΔH>0，升高温度，平衡正向移动，平衡常数K增大，图中曲线II随温度升高数值上升，符合K的变化趋势，B正确； C．T2​ 时 ΔG=0，根据 ΔG=ΔH−TΔS=0，可得 ​，，T 单位为 K（开尔文），则，但是这里的温度的单位是摄氏度，C错误； D．副反应 ii 为，生成的 C 单质是催化剂积碳失活的主要原因，增大 ，二氧化碳会与积碳发生反应 ，消耗掉生成的碳单质，从而抑制催化剂失活，D正确； 故选C。 14. 草酸沉淀法是提取稀土元素钇的常见方法。常温下，通入气体调节悬浊液的值，平衡时溶液中的和(为或)的关系如图所示(忽略的水解)。下列说法正确的是 A. 表示的与的变化曲线 B. 的 C. 点溶液中： D. 若草酸的，则草酸氢钠水溶液中水的电离受到抑制 【答案】D 【解析】 【分析】当加入调节时，浓度增大，的电离平衡逆向移动，导致减小，即增大；同时，的溶解平衡正向移动，增大，即减小。因此，增大时，减小，增大。故表示的是与的变化曲线，表示的是与的变化曲线。 【详解】A．由分析可知，表示的是与的变化曲线，表示的是与的变化曲线，A错误； B．在点， ， ，则，。沉淀溶解平衡为，其溶度积：，B错误； C．在点，溶液中的电荷守恒式应为：，C错误； D．已知草酸的，则的水解常数：，由于，的电离程度大于其水解程度，因此草酸氢钠水溶液显酸性，水的电离受到抑制，D正确； 故选D。 二、非选择题：本部分共四题，共58分。 15. 采用硅胶催化、微波加热的方式可制备乙酰水杨酸()： 乙酰水杨酸的制备和提纯 Ⅰ．将水杨酸()、乙酸酐(，)，硅胶依次加入微波反应器中，在功率、温度下反应，稍冷却后，用蒸馏水洗涤产物，过滤，即得粗品。 Ⅱ．将粗品转至圆底烧瓶中，用95%乙醇溶液进行热溶解回流，进行第一次抽滤，向滤液中加入蒸馏水，并将其置于冰水浴中冷却结晶，进行第二次抽滤，干燥后即得精品。 （1）乙酸酐在常温下水解即可得到乙酸，反应的化学方程式为___________。 （2）微波可促进分子活性部位断裂，增加单位体积内活化分子数目。下列说法正确的是___________。 A．微波加热能减少反应的反应热 B．温度若低于，反应速率慢，若高于，水杨酸可能形成聚合物 C．若改用水浴加热，制备时间将延长 （3）Ⅱ中“热溶解回流”装置如图所示，仪器的名称为___________。进行第一次抽滤是为了除去___________。 （4）以下为回流结束后的操作，正确的顺序是___________。(填序号) ①关闭冷凝水 ②熄灭酒精灯 乙酰水杨酸的纯度鉴定 取干燥后的产品于试管中，加入蒸馏水，振荡溶解，加入5滴 1%的FeCl3溶液，观察溶液颜色变化。另取一支试管，加入蒸馏水，滴加5滴 1%的FeCl3溶液，观察溶液颜色变化。 （5）若产品溶液滴入溶液后显___________色，则产品中含水杨酸。 （6）另取一支试管进行操作的目的是___________。 （7）若得到产品纯度为的乙酰水杨酸，则本实验的产率为___________%(保留一位小数)。 【答案】（1）+H2O→2CH3COOH （2）BC （3） ①. (球形)冷凝管 ②. 硅胶及其他难溶性杂质 （4）②① （5）紫(或紫色或浅紫色) （6）作为空白对照，排除试剂本身的颜色干扰 （7）86.2或86.3 【解析】 【分析】2.0g水杨酸和2.5mL乙酸酐作为反应物，0.5g硅胶作为催化剂，在微波反应器中70℃进行反应，生成乙酰水杨酸和乙酸，微波能加快反应速率，冷却后析出乙酰水杨酸固体，用蒸馏水洗涤产品除去乙酸酐和生成的乙酸，过滤得到粗品，用95%的乙醇溶解可除去硅胶及其他难溶性杂质，乙酰水杨酸微溶于水，滤液中加蒸馏水可析出乙酰水杨酸，冰水浴中冷却结晶，抽滤干燥后得到精品。 【小问1详解】 乙酸酐在常温下水解即可得到乙酸，方程式为+H2O→2CH3COOH； 【小问2详解】 A．反应热对于每一个方程式都是定值，微波能加快反应速率，不能减少反应热，A错误； B．温度越低，反应速率越慢，温度过高水杨酸的羧基和羟基之间会发生缩聚反应形成聚合物，B正确； C．微波可促进分子活性部位断裂，增加单位体积内活化分子数目从而加快反应速率，因此改用水浴后反应速率减慢，时间变长，C正确； 故选BC。 【小问3详解】 由仪器的外观可知a为球形冷凝管；乙酰水杨酸及未反应的少量水杨酸均可溶于95%的乙醇，因此进行第一次抽滤是为了除去硅胶及其他难溶性杂质； 【小问4详解】 回流结束后要先熄灭酒精灯，待温度降低后再关闭冷凝水，可防止溶剂挥发，故顺序为②①； 【小问5详解】 水杨酸中含有酚羟基，与Fe3+发生显色反应变紫色； 【小问6详解】 另取一支试管进行操作的目的是作为空白对照，排除试剂本身的颜色干扰； 【小问7详解】 根据已知数据，2.0g水杨酸的物质的量为≈0.0145mol，2.5mL乙酸酐的物质的量为≈0.0265mol，乙酰水杨酸的产率为≈86.2%。 16. 锌电解阳极泥除含少量外，、铅、银等含量较高，利用萃铟废液回收阳极泥中锌、锰，变废为宝，降低生产成本。其工艺流程如下： 已知：①萃铟废液呈强酸性，除含有少量、、、、外，含量很高。 ②时，；。 （1）“浸出”时，为加快浸出速率，可采取的措施有___________(答出一点即可)。加入萃铟废液，转化为，则参与反应的离子方程式为___________。“浸出渣”的主要成分为、___________。 （2）“脱氯”时生成，可溶于氨水，难溶于水和乙醇，在潮湿的环境中易被氧化。“脱氯”后分离得到的操作为过滤、用___________洗涤、干燥。将一定质量的溶于氨水，露置于空气中，得到，比较和中的键角：___________(填“”或“”)。 （3）“脱氟”时，转化为难溶的、。取脱氯液，加入硫酸铝、氢氧化钙固体，调节脱氯液为5.2∼5.4，搅拌。脱氟率与反应温度、反应时间关系如图所示。 ①“脱氟”最佳反应条件为___________。图2中，前内脱氟率逐渐升高的原因可能是___________。 ②若实验测得脱氟液中，则脱氟液中浓度为___________(保留3位有效数字)。 【答案】（1） ①. 升温、粉碎锌电解阳极泥、搅拌、浓缩萃铟废液 ②. ③. （2） ①. 乙醇(或无水乙醇或或95%乙醇) ②. （3） ①. ，搅拌45分钟 ②. 当搅拌时间小于45分钟时，反应未进行完全，反应仍在进行，随时间增多，脱氟率逐渐上升 ③. 或 【解析】 【分析】锌电解阳极泥(、铅、银、少量)和萃铟废液（、少量、、、、）进行“浸取”，与反应，得到含、、、、、等的浸出液和含铅、银的浸出渣；浸出液中调溶液的pH值将转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含氢氧化铁的滤渣，滤液中加入铜和硫酸铜进行“脱氯”，得到含脱氯渣和含 、、、脱氯液；脱氯液中加入硫酸铝，氢氧化钙进行“脱氟”，得到含、的脱氟渣和含、、脱氟液，脱氟液经过一系列操作得到锌和锰，据此分析。 【小问1详解】 “浸出”时，为加快浸出速率，可采取的措施有升温、粉碎锌电解阳极泥、搅拌、浓缩萃铟废液；加入萃铟废液，将氧化为，本身被还原为，离子方程式为；由分析知，浸出渣主要含铅、银。 【小问2详解】 可溶于氨水，难溶于水和乙醇，在潮湿的环境中易被氧化，因此“脱氯”后分离得到的操作为过滤、用乙醇洗涤、干燥； 中N原子的孤电子对参与形成配位键，不存在孤电子对，分子N原子上有1对孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，从而使键角减小，故中键角小于中键角。 【小问3详解】 ①由图可知，“脱氟”最佳反应条件为，搅拌45分钟；图2中，前内脱氟率逐渐升高的原因可能是当搅拌时间小于45分钟时，反应未进行完全，反应仍在进行，随时间增多，脱氟率逐渐上升。 ②脱氟液中,、达到溶解平衡，，。 17. 氢能产业链包含制氢、储氢等环节。 制氢：利用太阳能光催化分解水可制备氢气，过程如图，可见光在催化剂表面可产生电子和带正电荷的空穴。 （1）该制氢过程中，能量转化的形式为___________。 （2）相关键能如下表： 化学键 键 键 键 键 键能() 462.8 497.3 436.0 142 请写出水蒸气光催化反应的热化学方程式___________。 储氢：钛锰系储氢合金常温下能快速吸放氢气，是最具前景的储氢合金之一、某钛锰系合金储氢过程如下： 。不同温度下向体积相同的刚性密闭容器中分别加入一定量的及足量的，起始压强均为，反应5分钟时测得的转化率与温度的关系如图所示。 （3）下反应5分钟时，该反应是否达到平衡状态___________(填“是”或“否”)，用的压强变化表示该温度下前5分钟的反应速率为___________。 （4）时，达到平衡时氢气转化率为3%，反应的压强平衡常数___________(以平衡分压代替物质的量浓度计算，保留两位小数)。在该温度下，若将容器体积缩小为原来的一半，重新平衡后体系内氢气的压强___________(填“增大”或“不变”或“减小”)。 （5）相比钛锰系储氢合金，镁基储氢材料储氢量更大，但该材料放氢开始较快，一段时间后变得缓慢。 请你结合与反应放氢的化学方程式分析产生上述现象的原因___________，为提升的制备效率，可加入下列物质中的___________(填字母)避免上述现象的发生。 A． B． 【答案】（1）光能转化为化学能(或太阳能转化为化学能) （2） 或 （3） ①. 否 ②. 0.015或 （4） ①. 0.04 ②. 不变 （5） ①. 因为，覆盖在表面阻碍反应进行 ②. B 【解析】 【小问1详解】 该制氢过程利用太阳光光催化分解水，将太阳能转化为化学能，因此能量转化形式为光能转化为化学能（或太阳能转化为化学能）； 【小问2详解】 水蒸气光催化反应的化学方程式为 2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)，根据键能计算反应焓变：ΔH = 4 × 462.8 kJ·mol−1 − (2 × 436.0 kJ·mol−1 + 497.3 kJ·mol−1) = +481.9 kJ·mol−1，也可写为 ； 【小问3详解】 28℃时反应5分钟，氢气转化率随温度升高而增大，说明此时反应仍在正向进行，未达到平衡状态，故填“否”；起始压强为5.0 MPa，氢气转化率为1.5%，压强变化为 5.0 MPa × 1.5% = 0.075 MPa，反应速率为 0.075 MPa ÷ 5 min = 0.015 MPa/min（或 1.5×10−2 MPa/min）； 【小问4详解】 60℃时氢气转化率为3%，起始压强5.0 MPa，平衡时p(H2) = 5.0 MPa × (1 − 3%) = 4.85 MPa，反应 TiMn2(s) + 2H2(g) ⇌ TiMn2H4(s) 的平衡常数 Kp = =0.04 MPa−2；该反应中只有氢气是气体，平衡常数Kp仅与温度有关，温度不变时Kp不变，因此容器体积缩小后，氢气分压保持不变； 【小问5详解】 MgH2与H2O反应的化学方程式为，生成的 Mg(OH)2 覆盖在MgH2表面，阻碍反应物接触，导致反应后期速率缓慢；NH4Cl溶于水呈酸性，可溶解Mg(OH)2覆盖层，避免反应受阻，故选B。 18. 非天然氨基酸在药物化学、生物化学等领域展现了较大的应用潜力。某研究小组按照以下合成路线合成一种非天然六元环状氨基酸衍生物。 已知：①(、、为“烃基”或“”)； ②； ③。 （1）中含有的官能团为___________(填名称)；的反应类型为___________。 （2）分两步完成，已知中间产物的分子式为，写出与反应生成的化学方程式___________。 （3）THF()是呋喃()的氢化产物，等物质的量的与中含σ键数目之比为___________。 （4）的同分异构体有多种，符合下列条件的结构有___________种。 ①含且与苯环直接相连；②仅含一个苯环，不含“”和其他环状结构。 其中核磁共振氢谱只有5组峰，且峰面积比为的物质，其结构简式为___________(写出一种即可)。 （5）请参照上述合成路线，选择合适试剂，补充完成某有机物()的合成路线(部分反应条件已略去)。 ___________ 【答案】（1） ①. 氨基 ②. 取代反应 （2）+H2O （3）或 （4） ①. 22 ②. 或 （5） 【解析】 【分析】根据已知条件①和②，A（）与B（）在CH3COOH/CH3OH催化下发生加成-消除反应生成中间产物，中间产物被还原生成C（），C与NIS发生取代反应（萘环上的氢被碘原子取代）生成D（），D与在一定条件下发生取代反应生成E（），E在TBAF/THF条件下脱去TMS生成F（），G（）与在一定条件下反应生成H（），F与H在一定条件下发生取代反应生成I（），I与NBS反应生成J（）。 【小问1详解】 已知A的结构简式为，其中含有的官能团为氨基；由分析可得的反应类型为取代反应； 【小问2详解】 由题可得中间产物的分子式为，结合已知条件①可得与反应生成的化学方程式为+H2O； 【小问3详解】 THF()的结构为环醚，分子中含13个σ键（3个C-C键、8个C-H键、2个键），呋喃()的结构为含氧杂环，分子中含9个σ键（3个C-C键、4个C-H键、2个键）； 【小问4详解】 已知A的分子式为，则符合题目要求的同分异构体有22种（一取代物9种、二取代物13种），其中核磁共振氢谱只有5组峰且峰面积比为的结构简式为或。 【小问5详解】 根据已知条件③可知，与反应生成，参照D→F可知后续反应为：与在一定条件下发生取代反应生成，在TBAF/THF条件下脱去TMS生成。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $