精品解析：陕西省西安市雁塔区陕西师范大学附属中学2026届高三上学期一模化学试题

化学试题 考试时间：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5 Mg-24 Sc-45 Hg-200 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 从科技前沿到人类的日常生活，化学无处不在。下列说法不正确的是 A. 食品外包装材料使用的聚乳酸可在自然界自然降解 B. “天问一号”使用的SiC-Al (新型铝基碳化硅)属于复合材料 C. 我国华为公司自主研发的5G芯片巴龙5000与光导纤维是同种材料 D. 海水原位电解制氢技术的关键材料是多孔聚四氟乙烯，其单体属于卤代烃 2. 下列化学用语表述错误的是 A. HClO的空间填充模型： B. 轨道表示式：违背了泡利原理 C. 的名称：2，2，4，5-四甲基己烷 D. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键： 3. 下列过程对应的离子方程式错误的是 A. 将适量石膏施加于盐碱地（含较多NaCl、Na2CO3）中： B. 向NaHCO3溶液中滴加少量FeSO4溶液： C. 用Fe2(SO4)3溶液溶解FeS2得到FeSO4溶液： D. 向FeBr2溶液中通入少量Cl2： 4. 反应，可用于制备绿色消毒剂。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 溶液中含有的分子数目为0.1 NA B. 1 mol 与足量在一定条件下反应，生成的酯基数目为1 NA C. 分子中σ键与π键的数目比为 D. 生成时，转移电子的数目为 5. 下列各溶液中一定能大量共存的离子组是 A. 常温下溶液中：、、、 B. 使石蕊试纸呈红色的溶液中：、、、 C. 常温下的溶液中：、、、 D. 使酚酞试剂呈红色的溶液中：、、、 6. 2-甲基色酮内酯(Y)可通过如下反应合成。下列说法正确的是 A. X、Y分子中所有碳原子处于同一平面 B. 最多能与含的浓溴水发生反应 C. Y与足量完全加成后的产物分子中含4个手性碳原子 D. 一定条件下，X可以发生加成、缩聚、消去、氧化反应 7. 下列实验方案能达到相应目的的是 A．证明乙醇与浓硫酸共热生成乙烯 B．从浑浊的苯酚水溶液中分离苯酚 C．验证镁片与稀盐酸反应放热 D．用NaOH标准溶液滴定锥形瓶中的盐酸 A. A B. B C. C D. D 8. 由五种短周期主族元素组成的化合物是一种白色沉淀，可作肥料。五种元素在每个短周期均有分布，仅有X和M同族。X的基态原子价层p能级半充满，Z的基态原子价层电子排布式为，Z与M同周期，E是地壳中质量分数最大的元素。下列说法正确的是 A. 的键角比的大 B. 第一电离能： C. 和的中心原子上都有一个孤电子对 D. 简单氢化物沸点： 9. 某研究小组给出了CO2加氢制CH3OH的可能反应机理，如图所示。H2首先在ZnGaO3催化剂表面解离成2个，随后参与到CO2的还原过程。(注：□表示氧原子空位，*表示吸附在催化剂上的微粒)，下列说法错误的是 A. 反应涉及的物质中碳原子有三种杂化类型 B. 催化剂氧空位用于捕获，氧空位越多反应速率越快 C. 反应过程存在的断裂和生成 D. 若反应温度过高使甲醇炭化，生成的碳颗粒易使催化剂反应活性下降 10. 便携式消毒除菌卡主要活性成分为亚氯酸钠(NaClO2)，一种制备NaClO2粗产品的工艺流程如图。已知纯ClO2易分解爆炸，一般用空气稀释到10%以下。下列说法错误的是 A. 溶解过程中不可以用盐酸代替稀硫酸 B. 发生器中鼓入空气的主要目的是提供 C. 吸收塔中温度过高，会导致NaClO2产率下降 D. 吸收塔中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2 ：1 11. 1，3一丁二烯与按照1：1发生加成反应的机理是氢离子进攻碳碳双键，形成不同的碳正离子，不同位点的碳正离子与溴离子结合，得到不同的产物。如图是该过程的能量与反应进程图（ΔH1、ΔH2、ΔH3表示各步正反应的焓变），下列说法错误的是 A. 增大溴离子浓度，可以提高整体反应的速率 B. 1，3-丁二烯中共平面的原子最多为10个 C. 选择相对较低的温度，并在较短时间及时分离可获得较高产率的1,2-加成产物 D. 1，3-丁二烯与发生1，4-加成的反应热为ΔH1+ΔH3 12. 工业上可利用流汞电解法电解海水，如图所示流汞电解池的底部略微倾斜。在电解池中，汞作为阴极，生成并通过电解池底部流入Z池，发生反应：。下列说法正确的是 A. 阳极附近溶液不发生变化 B. 汞阴极发生电极反应： C. 理论上每生成1，需消耗海水中氯化钠的质量为117g D. 理论上每生成1，Z池中溶液质量增加80g 13. MgO具有NaCl型晶体结构，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，其结构如图所示，已知晶胞参数a=0.42nm，下列说法不正确的是 A. 位于构成的八面体空隙中 B. 阴离子半径 C. 若将换为，晶胞参数变为0.448nm，则 D. 晶体的密度为 14. 常温下，分别向HX、HY、溶液中滴加NaOH溶液，pC[pC=-1gC，C代表、、]与pH的关系如图所示，已知。下列说法错误的是 A. 表示与pH的关系 B. C. 与交叉点坐标：x=5.47，y=-0.77 D. 与HY不能发生反应 二、解答题 15. 钪是一种在国防、航空、核能等领域具有重要战略意义的稀土元素，在自然界矿物中钪的含量极低。某炼钨后的矿石废渣中含有质量分数为0.03%的氧化钪(Sc2O3)，还含有Fe2O3、MnO、SiO2等物质。如图用该废渣为原料制取氧化钪。 回答以下问题： （1）基态钪原子的价电子排布式为________。 （2）“酸浸”时为避免反应过于剧烈，加入废渣的适宜操作是________，其中溶解Sc2O3的离子方程式为________。 （3）萃取剂伯胺能萃取，但基本上不萃取。则合理的试剂X是________。 （4）“反萃取”时应调节pH不小于________。（已知：①Ksp Ksp[Mn(OH)2]=4.0×10-14；②；③溶液中离子浓度小于时视为沉淀完全。） （5）反萃取后，沉淀物中Sc含量升高，但杂质仍是主要的，则“优溶”的目的是________。 （6）隔绝空气“煅烧”，发生反应的化学方程为________。 （7）采用上述工艺可以从3t废渣中制得820g纯度为81%的氧化钪，则收率为________。（收率＝实际生产的产品产量÷理论计算的产品产量） 16. 二氧化锗(GeO2)具有高折射率和低色散性能，可广泛应用于制造光纤、电子元器件、耐热陶瓷材料等。利用四氟化锗(GeF4)制备GeO2的实验过程如下： I．在一玻璃容器中加入超纯水，置于低温恒温槽中冷却，边搅拌边缓缓通入一定量的GeF4气体，反应一段时间，使其水解完全； II．将水解液转移至反应釜中，加入适量浓盐酸，搅拌并加热，产生的尾气用盛装NaOH溶液的尾气吸收瓶进行吸收； III．在反应釜中加入少量浓硫酸，转至蒸馏装置中加热蒸馏； IV．将收集的馏分转移至烧杯中，在冰水浴的条件下一边搅拌一边加入一定体积的超纯水，放置一昼夜，过滤、洗涤，于200干燥得到GeO2产品。 已知：①GeO2为不溶于水的固体，可溶解于氟锗酸(H2GeF6)溶液中，能与浓盐酸反应；②四氯化锗(GeCl4)为无色液体，密度为1.86g·cm -3，沸点84℃；③GeF4和GeCl4的水解反应都是放热反应，相关反应方程式为： 3GeF4+2H2O=GeO2+2H2GeF6 ；GeCl4+2H2O=GeO2↓+4HCl 回答下列问题： （1）GeF4的沸点低于GeCl4，原因是_______。 （2）步骤I中置于低温恒温槽中冷却的目的是_______。 （3）步骤II中加入浓盐酸发生反应，锗元素全部转化为GeCl4，并生成一种腐蚀性很强的气体，写出生成该气体的反应的化学方程式_______。该步骤中使用的反应釜是一种综合反应容器，反应釜的材质可选用_______(填字母)。 A．钢　　　 B．玻璃　　　 C．陶瓷　　　　 D．聚四氟乙烯 （4）仪器⑤的名称为_______。选择合适仪器并组装进行步骤III中的蒸馏，仪器安装顺序为①_______(填序号)。 （5）GeO2的溶解程度随盐酸浓度的变化情况如下图所示，为提高产率，加入超纯水的体 积最好约为馏分体积的_______倍（假设步骤IV中反应后溶液的体积等于馏分体积和所加超纯水的体积之和，M(GeCl4) =215g·mol-1，结果保留一位小数）。判断GeO2已经洗涤干净的操作是_______。 17. Ⅰ.乙二醇是一种重要的化工原料，可用于生产聚酯纤维、防冻剂、增塑剂等。由合成气直接法制乙二醇的主要反应如下： 反应Ⅰ ΔH1 反应Ⅱ ΔH2 （1）已知298 K、101 kPa下， ， ，则ΔH2=________。 （2）在恒压密闭容器中充入合成气，仅考虑发生反应Ⅰ，维持10%的平衡转化率，所需反应条件（温度、压强）如表： 温度T/K 298.15 300 354.7 400 压强P/kPa 5.73 6.38 49.27 260.99 反应Ⅰ平衡常数K 1 则ΔH1_______（填“>”或“<”）0，随着温度升高所需压强增大的原因是________。 （3）在2 L刚性容器中充入合成气，总压，温度473 K，催化剂(含)下进行反应。 ①测得和的时空收率分别为0.8 mol·（mg-Rh）-1·h-1和0.9 mol·（mg-Rh）-1·h-1（时空收率是指催化剂中单位质量Rh在单位时间内所获得的产物量），则用H2表示的反应速率为________。 ②平衡时，若和体积分数相等，H2的分压为，则的选择性为________。反应Ⅰ的平衡常数_________(用含x的式子表示)。(已知：的选择性；分压＝总压×物质的量分数。) （4）合成气直接法制乙二醇的反应I、Ⅱ的反应历程(部分)如图，下列过程中活化能最大的基元反应方程式为________。 （5）甲醛(HCHO)电化加氢二聚法也可制备乙二醇。采用石墨电极非分隔式电解槽，在、酸性条件下可电解甲醛制备乙二醇。生成乙二醇的阴极电极反应式为________。 18. 有机物H是合成某药物的中间体，其合成路线如图： 回答下列问题： （1）A的名称为________，H中含氧官能团的名称是________。 （2）F→G的反应类型为________。 （3）B→C的化学方程式是________。 （4）已知D→E反应经两步进行D→X→E，写出中间产物X的结构简式________。 （5）写出同时满足下列条件的E的同分异构体有________种，任写其中一种的结构简式________。 ①有两个苯环，能发生银镜反应； ②分子中有4种不同化学环境的氢。 （6）已知：，参照上述合成路线，设计以为原料制备的合成路线________。（无机试剂任用） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 化学试题 考试时间：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5 Mg-24 Sc-45 Hg-200 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 从科技前沿到人类的日常生活，化学无处不在。下列说法不正确的是 A. 食品外包装材料使用的聚乳酸可在自然界自然降解 B. “天问一号”使用的SiC-Al (新型铝基碳化硅)属于复合材料 C. 我国华为公司自主研发的5G芯片巴龙5000与光导纤维是同种材料 D. 海水原位电解制氢技术的关键材料是多孔聚四氟乙烯，其单体属于卤代烃 【答案】C 【解析】 【详解】A．聚乳酸属于聚酯，是一种生物可降解塑料，可在自然界中被微生物降解，A正确； B．SiC-Al由碳化硅和铝组成，属于复合材料，B正确； C．5G芯片主要成分为硅，光导纤维主要成分为二氧化硅，二者材料不同，C不正确； D．聚四氟乙烯单体为四氟乙烯(CF2=CF2)，属于卤代烃，D正确； 故答案为：C。 2. 下列化学用语表述错误的是 A. HClO的空间填充模型： B. 轨道表示式：违背了泡利原理 C. 的名称：2，2，4，5-四甲基己烷 D. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键： 【答案】D 【解析】 【详解】A．次氯酸的结构式为H—O—Cl，其中原子半径：Cl>O>H，且是V形分子，A正确； B．泡利原理指出一个原子轨道内最多容纳自旋相反的2个电子，该轨道表示式违背了泡利原理，B正确； C．该物质最长链碳个数为6，四个甲基分别在2、2、4、5号碳上，系统命名为2，2，4，5-四甲基己烷，C正确； D．邻羟基苯甲醛的分子内氢键为，D错误； 故选D。 3. 下列过程对应的离子方程式错误的是 A. 将适量石膏施加于盐碱地（含较多NaCl、Na2CO3）中： B. 向NaHCO3溶液中滴加少量FeSO4溶液： C. 用Fe2(SO4)3溶液溶解FeS2得到FeSO4溶液： D. 向FeBr2溶液中通入少量Cl2： 【答案】A 【解析】 【详解】A．石膏的主要成分是微溶的，作为固体反应物不能拆分为，该反应为沉淀转化，正确离子方程式应为：，因此A的离子方程式书写错误； B．少量与反应，生成更难溶的沉淀，同时生成和水，离子方程式电荷、原子均守恒，B书写正确； C．该反应为氧化还原反应，中为价，被氧化为共升高价，被还原为共降低价，配平后原子、电荷均守恒，C书写正确； D．还原性：，少量优先氧化，D离子方程式书写正确； 故答案选择A。 4. 反应，可用于制备绿色消毒剂。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 溶液中含有的分子数目为0.1 NA B. 1 mol 与足量在一定条件下反应，生成的酯基数目为1 NA C. 分子中σ键与π键的数目比为 D. 生成时，转移电子的数目为 【答案】C 【解析】 【详解】A ．溶液中含有甲醇分子和水分子（溶剂），分子总数大于，A错误； B．酯化反应为可逆反应，进行不完全，与足量反应生成的酯基数目小于，B错误； C．分子中σ键（C-H、C-O、C=O中的σ键、O-H，共4个）与π键（C=O中的π键，1个）数目比为，C正确； D．反应中氯元素化合价由+5（）降至+4（），生成转移1 mol电子，数目为，不是，D错误； 故答案选C。 5. 下列各溶液中一定能大量共存的离子组是 A. 常温下溶液中：、、、 B. 使石蕊试纸呈红色的溶液中：、、、 C. 常温下的溶液中：、、、 D. 使酚酞试剂呈红色的溶液中：、、、 【答案】A 【解析】 【详解】A．常温下c(H+)=10-14mol/L溶液显强碱性，Na+、K+为稳定阳离子，S2-和在碱性条件下均稳定，且不发生反应，能大量共存，A符合题意； B．使石蕊试纸呈红色的溶液显酸性，Fe2+和在酸性条件下发生氧化还原反应生成 Fe3+和 NO 等，不能大量共存，B不合题意； C．常温下溶液中，Al3+和发生双水解反应生成Al(OH)3沉淀和CO2气体，不能大量共存，C不合题意； D．使酚酞试剂呈红色的溶液显碱性，Mg2+和Cu2+会与OH-反应生成Mg(OH)2和Cu(OH)2 沉淀，不能大量共存，D不合题意； 故答案为：A。 6. 2-甲基色酮内酯(Y)可通过如下反应合成。下列说法正确的是 A. X、Y分子中所有碳原子处于同一平面 B. 最多能与含的浓溴水发生反应 C. Y与足量完全加成后的产物分子中含4个手性碳原子 D. 一定条件下，X可以发生加成、缩聚、消去、氧化反应 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．Y分子中的甲基碳原子为sp³杂化，其结构为四面体，因此分子中所有碳原子不可能处于同一平面，故A错误； B．X分子中，酚羟基的两个邻、对位氢原子可与2 mol Br2发生取代反应，醛基可被1 mol Br2氧化，总共最多消耗3mol Br2，故B正确； C．Y 与足量 H2加成后，苯环和羰基均被还原，与甲基相连的碳原子、其相邻的亚甲基碳原子、与羟基相连的碳原子以及两个环的桥头碳原子，共5个手性碳原子，故C错误； D．X中羟基为酚羟基，不能发生消去反应，故D错误； 故答案为B。 【点睛】 7. 下列实验方案能达到相应目的的是 A．证明乙醇与浓硫酸共热生成乙烯 B．从浑浊的苯酚水溶液中分离苯酚 C．验证镁片与稀盐酸反应放热 D．用NaOH标准溶液滴定锥形瓶中的盐酸 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．挥发的乙醇可使酸性高锰酸钾溶液褪色，紫色褪去不能证明生成了乙烯，A错误； B．分离苯酚和水应采用分液操作，B错误； C．的溶解度随温度的升高而降低，镁片与稀盐酸反应放热，则饱和石灰水的温度会升高，溶解度减小，析出固体，石灰水变浑浊，能达到实验目的，C正确； D．用氢氧化钠标准溶液滴定应用碱式滴定管，且滴定过程中眼睛应观察锥形瓶中溶液的颜色变化，D错误； 故选C。 8. 由五种短周期主族元素组成的化合物是一种白色沉淀，可作肥料。五种元素在每个短周期均有分布，仅有X和M同族。X的基态原子价层p能级半充满，Z的基态原子价层电子排布式为，Z与M同周期，E是地壳中质量分数最大的元素。下列说法正确的是 A. 的键角比的大 B. 第一电离能： C. 和的中心原子上都有一个孤电子对 D. 简单氢化物沸点： 【答案】A 【解析】 【分析】E在地壳中含量最多，E为O，Z的基态原子价层电子排布式为nsn-1，所以n-1=2，n=3，Z为Mg或者n=2，Z为Li，X的基态原子价层p轨道半充满所以可能为N或P，X和M同族，所以X为N，M为P，根据Z与M同周期，Z为Mg，XYZ4ME4化合价之和为零，可确定Y为H、M为P、Z为Mg、E为O、X为N。 【详解】A．NH3和PH3都是三角锥形，N的电负性大于P，故成键电子对更偏向N原子，电子对互相排斥作用大，键角变大，故NH3中键角更大，故A正确； B．Mg的第一电离能小于P，故第一电离能：，故B错误； C．NO中N原子的孤电子对为=0，不含孤电子对，故C错误； D．H2O、NH3都有分子间氢键，而H2O分子间氢键更多，H2O、NH3、PH3的沸点高低：H2O>NH3>PH3，故D错误； 答案选A。 9. 某研究小组给出了CO2加氢制CH3OH的可能反应机理，如图所示。H2首先在ZnGaO3催化剂表面解离成2个，随后参与到CO2的还原过程。(注：□表示氧原子空位，*表示吸附在催化剂上的微粒)，下列说法错误的是 A. 反应涉及的物质中碳原子有三种杂化类型 B. 催化剂氧空位用于捕获，氧空位越多反应速率越快 C. 反应过程存在的断裂和生成 D. 若反应温度过高使甲醇炭化，生成的碳颗粒易使催化剂反应活性下降 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应涉及的物质中碳原子有碳氧双键，其中的碳为杂化，中的C为sp杂化，甲基中的C为杂化，共三种杂化类型，A正确； B．首先在ZnGaO3催化剂表面解离成2个H*，2个H*与催化剂反应形成氧空位，催化剂氧空位再与结合，所以催化剂氧空位用于捕获，氧空位越多反应速率越快，B正确； C．反应过程存在O-H生成，但无O-H键的断裂，C错误； D．反应温度过高使甲醇炭化，碳覆盖在催化剂的表面，使催化剂反应活性降低，D正确； 故选C。 10. 便携式消毒除菌卡主要活性成分为亚氯酸钠(NaClO2)，一种制备NaClO2粗产品的工艺流程如图。已知纯ClO2易分解爆炸，一般用空气稀释到10%以下。下列说法错误的是 A. 溶解过程中不可以用盐酸代替稀硫酸 B. 发生器中鼓入空气的主要目的是提供 C. 吸收塔中温度过高，会导致NaClO2产率下降 D. 吸收塔中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2 ：1 【答案】B 【解析】 【分析】在稀硫酸中溶解，通入在发生器中发生氧化还原反应，生成ClO2和，通过鼓入空气，防止ClO2浓度过高，还可以将其吹进吸收塔，根据氧化还原反应规律可知，在吸收塔中ClO2与双氧水、氢氧化钠反应生成NaClO2和氧气，再经过一系列操作得到NaClO2粗产品。 【详解】A．具有强氧化性，可以氧化HCl产生氯气，则溶解过程中不可以用盐酸代替稀硫酸，A正确； B．发生器中鼓入空气的主要目的是稀释ClO2的浓度，防止ClO2分解爆炸，B错误； C．如果吸收塔中温度过高，会导致分解，从而导致NaClO2产率下降，C正确； D．ClO2与双氧水、氢氧化钠反应生成NaClO2和氧气，ClO2作氧化剂生成NaClO2，H2O2作还原剂，方程式为：，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为2 ：1，D正确； 故选B。 11. 1，3一丁二烯与按照1：1发生加成反应的机理是氢离子进攻碳碳双键，形成不同的碳正离子，不同位点的碳正离子与溴离子结合，得到不同的产物。如图是该过程的能量与反应进程图（ΔH1、ΔH2、ΔH3表示各步正反应的焓变），下列说法错误的是 A. 增大溴离子浓度，可以提高整体反应的速率 B. 1，3-丁二烯中共平面的原子最多为10个 C. 选择相对较低的温度，并在较短时间及时分离可获得较高产率的1,2-加成产物 D. 1，3-丁二烯与发生1，4-加成的反应热为ΔH1+ΔH3 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，第一步反应的活化能最大，反应速率最慢，所以该步为反应的决速步，增大溴离子浓度可以提高第二步反应的速率，但不能提高整体反应的速率，A错误； B．1,3-丁二烯结构为CH2=CH-CH=CH2，所有碳原子均为sp2杂化，碳碳单键可旋转，最多所有10个原子（4个C+6个H）共平面，B正确； C．1,2-加成产物的活化能低，反应速率快，在较低温度、较短反应时间下，可获得较高产率的1,2-加成产物，C正确； D．1,3-丁二烯与HBr发生1,4-加成分两步进行，根据盖斯定律，该反应的反应热为，D正确； 故选A。 12. 工业上可利用流汞电解法电解海水，如图所示流汞电解池的底部略微倾斜。在电解池中，汞作为阴极，生成并通过电解池底部流入Z池，发生反应：。下列说法正确的是 A. 阳极附近溶液不发生变化 B. 汞阴极发生电极反应： C. 理论上每生成1，需消耗海水中氯化钠的质量为117g D. 理论上每生成1，Z池中溶液质量增加80g 【答案】C 【解析】 【分析】根据题意，在电解池中，汞作为阴极，生成，可知汞阴极发生电极反应：，阳极发生电极反应：。 【详解】A．阳极发生电极反应：，会有一定溶解使电极附近溶液降低，A错误； B．汞阴极发生电极反应：，B错误； C．理论上每生成1，需生成2，即需要转移2电子，根据电解反应：，则消耗海水中的质量为117g，C正确； D．根据反应：，每生成1，会消耗2并且逸出，Z池溶液中物质最多增加44g，D错误。 故选C。 13. MgO具有NaCl型晶体结构，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，其结构如图所示，已知晶胞参数a=0.42nm，下列说法不正确的是 A. 位于构成的八面体空隙中 B. 阴离子半径 C. 若将换为，晶胞参数变为0.448nm，则 D. 晶体的密度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．据图可知，Mg2+位于O2-构成的八面体空隙中，A正确； B．阴离子O2-采用面心立方最密堆积，面对角线长度为，代入a=0.42 nm计算得r(O2-)≈0.148 nm，B正确； C．MnO也属于NaCl型晶体结构，根据晶胞的结构，晶胞的棱长是a'=2[r(Mn2+)+r(O2-)]=0.448 nm，r(O2-)≈0.148 nm，则r(Mn2+)=0.076 nm，C错误； D．MgO晶胞中有4个Mg2+和4个O2-，则，D正确； 故选C。 14. 常温下，分别向HX、HY、溶液中滴加NaOH溶液，pC[pC=-1gC，C代表、、]与pH的关系如图所示，已知。下列说法错误的是 A. 表示与pH的关系 B. C. 与交叉点坐标：x=5.47，y=-0.77 D. 与HY不能发生反应 【答案】D 【解析】 【分析】，取负对数可得，，同理，，又，故表示与pH的关系；表示与pH的关系，根据，取负对数，则表示与pH的关系。据此分析； 【详解】A．由上述分析可知，表示与pH的关系，A正确； B．由C点数据可知，，B正确； C．根据A点坐标，=，，由表达式和联立可得x≈5.47，y≈-0.77，，C正确； D．的平衡常数为代入数据计算结果较大，故与HY能发生反应，D错误； 故选D。 二、解答题 15. 钪是一种在国防、航空、核能等领域具有重要战略意义的稀土元素，在自然界矿物中钪的含量极低。某炼钨后的矿石废渣中含有质量分数为0.03%的氧化钪(Sc2O3)，还含有Fe2O3、MnO、SiO2等物质。如图用该废渣为原料制取氧化钪。 回答以下问题： （1）基态钪原子的价电子排布式为________。 （2）“酸浸”时为避免反应过于剧烈，加入废渣的适宜操作是________，其中溶解Sc2O3的离子方程式为________。 （3）萃取剂伯胺能萃取，但基本上不萃取。则合理的试剂X是________。 （4）“反萃取”时应调节pH不小于________。（已知：①Ksp Ksp[Mn(OH)2]=4.0×10-14；②；③溶液中离子浓度小于时视为沉淀完全。） （5）反萃取后，沉淀物中Sc含量升高，但杂质仍是主要的，则“优溶”的目的是________。 （6）隔绝空气“煅烧”，发生反应的化学方程为________。 （7）采用上述工艺可以从3t废渣中制得820g纯度为81%的氧化钪，则收率为________。（收率＝实际生产的产品产量÷理论计算的产品产量） 【答案】（1）3d14s2 （2） ①. 搅拌下缓慢加入或分多次加入等 ②. （3）Fe （4）5.3 （5）调节pH，使溶解而杂质不溶解 （6） （7）73.8%或0.738或0.74 【解析】 【分析】废渣中加硫酸溶解，其中不与硫酸反应形成浸渣，其他金属氧化物转化为相应硫酸盐；过滤后在滤液中加Fe粉将硫酸铁还原为硫酸亚铁，过量铁粉过滤除去；滤液中加萃取剂萃取，分液后在萃取剂层加NaOH将转化为沉淀过滤分离；沉淀加盐酸溶解，再在滤液中加草酸将转化为沉淀，过滤沉淀进行煅烧生成，据此分析解答。 【小问1详解】 基态钪原子的核外电子数为21，价电子排布式为3d14s2。 【小问2详解】 “酸浸”时为避免反应过于剧烈，加入废渣的适宜操作是搅拌下缓慢加入或分多次加入。 “酸浸”时加入硫酸，其中溶解的离子方程式为。 【小问3详解】 萃取剂伯胺能萃取，但基本上不萃取，故还原时加入Fe将还原为后，萃取时就会进入水层与Sc元素分离。 【小问4详解】 分液后在萃取剂层加NaOH将转化为沉淀，根据、溶液中离子浓度小于时视为沉淀完全可得 ，，。 【小问5详解】 反萃取后，沉淀物中Sc含量升高，但杂质仍是主要的，则“优溶”的目的是调节pH，使溶解而杂质不溶解，便于分离，纯化。 【小问6详解】 过滤沉淀进行煅烧生成，隔绝空气“煅烧”发生反应的化学方程式为。 【小问7详解】 矿石废渣中含有质量分数为0.03%的氧化钪，3t废渣中含氧化钪的质量为，实际得到氧化钪的质量为，则收率为。 16. 二氧化锗(GeO2)具有高折射率和低色散性能，可广泛应用于制造光纤、电子元器件、耐热陶瓷材料等。利用四氟化锗(GeF4)制备GeO2的实验过程如下： I．在一玻璃容器中加入超纯水，置于低温恒温槽中冷却，边搅拌边缓缓通入一定量的GeF4气体，反应一段时间，使其水解完全； II．将水解液转移至反应釜中，加入适量浓盐酸，搅拌并加热，产生的尾气用盛装NaOH溶液的尾气吸收瓶进行吸收； III．在反应釜中加入少量浓硫酸，转至蒸馏装置中加热蒸馏； IV．将收集的馏分转移至烧杯中，在冰水浴的条件下一边搅拌一边加入一定体积的超纯水，放置一昼夜，过滤、洗涤，于200干燥得到GeO2产品。 已知：①GeO2为不溶于水的固体，可溶解于氟锗酸(H2GeF6)溶液中，能与浓盐酸反应；②四氯化锗(GeCl4)为无色液体，密度为1.86g·cm -3，沸点84℃；③GeF4和GeCl4的水解反应都是放热反应，相关反应方程式为： 3GeF4+2H2O=GeO2+2H2GeF6 ；GeCl4+2H2O=GeO2↓+4HCl 回答下列问题： （1）GeF4的沸点低于GeCl4，原因是_______。 （2）步骤I中置于低温恒温槽中冷却的目的是_______。 （3）步骤II中加入浓盐酸发生反应，锗元素全部转化为GeCl4，并生成一种腐蚀性很强的气体，写出生成该气体的反应的化学方程式_______。该步骤中使用的反应釜是一种综合反应容器，反应釜的材质可选用_______(填字母)。 A．钢　　　 B．玻璃　　　 C．陶瓷　　　　 D．聚四氟乙烯 （4）仪器⑤的名称为_______。选择合适仪器并组装进行步骤III中的蒸馏，仪器安装顺序为①_______(填序号)。 （5）GeO2的溶解程度随盐酸浓度的变化情况如下图所示，为提高产率，加入超纯水的体 积最好约为馏分体积的_______倍（假设步骤IV中反应后溶液的体积等于馏分体积和所加超纯水的体积之和，M(GeCl4) =215g·mol-1，结果保留一位小数）。判断GeO2已经洗涤干净的操作是_______。 【答案】（1）GeCl4的相对分子质量大，范德华力大，熔沸点高。 （2）防止因温度过高导致反应失控或者发生副反应，同时能提高产物的纯度 （3） ①. ， ②. D （4） ①. 球形干燥管 ②. ①⑨⑧⑥⑩③⑤ （5） ①. 5.5 ②. 取最后一次洗涤液，加入几滴硝酸银溶液，若不产生白色沉淀，则洗涤干净 【解析】 【分析】I．在一玻璃容器中加入超纯水，置于低温恒温槽中冷却，边搅拌边缓缓通入一定量的气体，反应一段时间，使其水解完全，得到和； II．将水解液转移至反应釜中，加入适量浓盐酸，搅拌并加热，发生反应，，产生的尾气用盛装NaOH溶液的尾气吸收瓶进行吸收； III．在反应釜中加入少量浓硫酸，加热蒸馏，得到四氯化锗； IV．将收集的馏分转移至烧杯中，在冰水浴的条件下一边搅拌一边加入一定体积的超纯水发生水解，放置一昼夜，过滤、洗涤，于200°C干燥得到产品。 【小问1详解】 和均为分子晶体，其熔点受范德华力的影响，故相对分子质量越大大，范德华力越大，熔沸点越高。 【小问2详解】 步骤I中置于低温恒温槽中冷却，是为了防止因温度过高导致反应失控或者发生副反应，同时能提高产物的纯度。 【小问3详解】 步骤II中加入浓盐酸，锗元素全部转化为，并生成一种腐蚀性很强的气体，根据分析该气体为HF，生成HF的反应的化学方程式。 A．该步骤中有HCl参与反应，故不能选择钢制反应釜，A不符合题意； B．玻璃中含有，会与生成的HF反应，故不能选择玻璃反应釜，B不符合题意； C．陶瓷是硅酸盐容器，含有，会与生成的HF反应，故不能选择陶瓷反应釜，C不符合题意； D．聚四氟乙烯耐酸碱腐蚀，不易发生化学反应，故能选择聚四氟乙烯反应釜，D符合题意； 故选D。 【小问4详解】 仪器⑤的名称为球形干燥管。蒸馏用到⑨(支管)、⑧(温度计)、⑥(直形冷凝管)、⑩(牛角管)、③(锥形瓶)、⑤(球形干燥管)。仪器连接时按照从上向下，从左往右的顺序连接，故蒸馏时仪器安装顺序为①⑨⑧⑥⑩③⑤。 【小问5详解】 由图可知，氯离子浓度为时，溶解度最低，四氯化锗为无色液体，密度为，已知，假设四氯化锗溶液有1L，则四氯化锗质量为1860 g，四氯化锗物质的量为，则氯离子的物质的量为8.65×4=34.6 mol，若想溶解度小，氯离子浓度为，则总溶液体积为，6.53 L-1 L=5.53 L，所以加入超纯水的体积最好约为馏分体积的5.5倍。 判断已经洗涤干净，即检验是否含有氯离子，操作是：取最后一次洗涤液，加入几滴硝酸银溶液，若不产生白色沉淀，则洗涤干净。 17. Ⅰ.乙二醇是一种重要的化工原料，可用于生产聚酯纤维、防冻剂、增塑剂等。由合成气直接法制乙二醇的主要反应如下： 反应Ⅰ ΔH1 反应Ⅱ ΔH2 （1）已知298 K、101 kPa下， ， ，则ΔH2=________。 （2）在恒压密闭容器中充入合成气，仅考虑发生反应Ⅰ，维持10%的平衡转化率，所需反应条件（温度、压强）如表： 温度T/K 298.15 300 354.7 400 压强P/kPa 5.73 6.38 49.27 260.99 反应Ⅰ平衡常数K 1 则ΔH1_______（填“>”或“<”）0，随着温度升高所需压强增大的原因是________。 （3）在2 L刚性容器中充入合成气，总压，温度473 K，催化剂(含)下进行反应。 ①测得和的时空收率分别为0.8 mol·（mg-Rh）-1·h-1和0.9 mol·（mg-Rh）-1·h-1（时空收率是指催化剂中单位质量Rh在单位时间内所获得的产物量），则用H2表示的反应速率为________。 ②平衡时，若和体积分数相等，H2的分压为，则的选择性为________。反应Ⅰ的平衡常数_________(用含x的式子表示)。(已知：的选择性；分压＝总压×物质的量分数。) （4）合成气直接法制乙二醇的反应I、Ⅱ的反应历程(部分)如图，下列过程中活化能最大的基元反应方程式为________。 （5）甲醛(HCHO)电化加氢二聚法也可制备乙二醇。采用石墨电极非分隔式电解槽，在、酸性条件下可电解甲醛制备乙二醇。生成乙二醇的阴极电极反应式为________。 【答案】（1）-90.14 （2） ①. < ②. 升高温度，平衡逆向移动，为保持转化率不变，需要增大压强，使平衡正向移动 （3） ①. 1.68 ②. 66.7% ③. 或 （4） （5）2HCHO+2e-+2H+=HOCH2CH2OH 【解析】 【小问1详解】 已知：①； ②； 根据盖斯定律，反应Ⅱ可由②-①得到，故； 【小问2详解】 由表格数据可知，温度升高时，反应Ⅰ的平衡常数减小，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，故；升高温度，反应Ⅰ平衡逆向移动，为保持CO的10%平衡转化率不变，需增大压强，使平衡正向移动，抵消温度升高带来的转化率降低； 【小问3详解】 ①时空收率为 ，催化剂含Rh ，则1小时内生成乙二醇的物质的量为 ，根据反应Ⅰ，消耗H2的物质的量为 ；生成甲醇的时空收率为，则1小时内生成甲醇的物质的量为，根据反应Ⅱ，消耗H2的物质的量为；总消耗H2的物质的量为，容器体积为2 L，故H2的反应速率为； ②设平衡时乙二醇的物质的量为，甲醇为，则反应Ⅰ消耗CO为，反应Ⅱ消耗CO为，总消耗CO为，乙二醇的选择性为； ③已知的分压为，反应前，总压40 MPa，初始分压为，设平衡时乙二醇的物质的量为，甲醇为，则反应Ⅰ消耗CO为，消耗H2为，反应Ⅱ消耗CO为，消耗H2为，总消耗CO为，总消耗H2为，平衡分压：，则：，平衡分压：，平衡分压：，代入反应Ⅰ的平衡常数表达式：；整理得，； 【小问4详解】 反应历程中，过渡态能量越高，基元反应的活化能越大。由图可知，过渡态TS3的能量最高，对应基元反应为； 【小问5详解】 在酸性、60~70℃条件下，甲醛在阴极得电子，结合H+发生还原反应生成乙二醇，电极反应式为 。 18. 有机物H是合成某药物的中间体，其合成路线如图： 回答下列问题： （1）A的名称为________，H中含氧官能团的名称是________。 （2）F→G的反应类型为________。 （3）B→C的化学方程式是________。 （4）已知D→E反应经两步进行D→X→E，写出中间产物X的结构简式________。 （5）写出同时满足下列条件的E的同分异构体有________种，任写其中一种的结构简式________。 ①有两个苯环，能发生银镜反应； ②分子中有4种不同化学环境的氢。 （6）已知：，参照上述合成路线，设计以为原料制备的合成路线________。（无机试剂任用） 【答案】（1） ①. N-苯基乙酰胺或乙酰苯胺 ②. 羧基、酮羰基 （2）取代反应 （3）+NaOH+CH3COONa （4） （5） ①. 3 ②. （6） 【解析】 【分析】A到B的反应为在的作用下，与C2H5COCl发生取代反应生成B，B到C的反应为水解反应，C到D为还原反应，D到E的反应为D首先与发生加成反应，再发生消去反应生成E，F到G是羟基被Br取代，最后一步反应是G和NaCN发生取代反应，再酸化得到H。 【小问1详解】 A为，含有酰氨基，名称为N-苯基乙酰胺或乙酰苯胺； H中含氧官能团的名称是羧基、酮羰基。 【小问2详解】 F→G是羟基被Br取代，F与HBr发生取代反应生成G和水。 【小问3详解】 B→C的反应为酰氨基的水解反应，化学方程式是+NaOH+CH3COONa。 【小问4详解】 D→E反应经两步进行，第一步反应为D与发生加成反应生成X，X的结构简式为，X再发生消去反应生成E。 【小问5详解】 E为，满足条件：①有两个苯环，能发生银镜反应，则含有醛基；②分子中有4种不同化学环境的氢，则高度对称，符合条件的同分异构体有，共3种。 【小问6详解】 以为原料制备的基本思路为：根据G到H的反应条件，反应生成，再根据，生成，再在的作用下生成，与NaBH4作用生成，最后消去得到产物；合成路线为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $