精品解析：湖南省长沙市2026届高三上学期模拟考试化学试题

长沙市2026年高三年级模拟考试 化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H：1 Be：9 N：14 O：16 Al：27 Si：28 Cl：35，5 Cu：64 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。 1. 化学赋能科技创新，新材料层出不穷。下列说法正确的是 A. 九三阅兵亮相的毫米波天线罩使用的氮化铝，属于硅酸盐材料 B. 助力长沙地铁建设的国产盾构机使用的硬质钨合金，属于金属材料 C. 中国“天眼”的防腐膜使用的聚苯乙烯，属于天然高分子材料 D. 天宫空间站中存储器使用的石墨烯，属于有机高分子材料 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 的电子式： B. 基态的价层电子排布图： C. 顺丁烯的结构简式： D. 分子的球棍模型： 3. 化学是以实验为基础的学科。下列说法正确的是 A．酸式滴定管排气泡 B．蒸馏时的接收装置 C．除去中的HCl气体 D．无色试剂瓶保存液溴 A. A B. B C. C D. D 4. 附子、川乌及莲子心等中草药中含有的去甲乌药碱(如图所示)具有增强心脏收缩力及收缩频率等作用。下列有关去甲乌药碱的说法正确的是 A. 含有手性碳原子 B. 所有碳碳键的键长均相等 C. 不能发生消去和加成反应 D. 不能与酸、碱反应生成盐 5. 下列过程中，对应的反应方程式正确的是 A. 溶液刻蚀铜板： B. 黑火药爆炸： C. 用溶液除去乙炔中的： D. 甲苯的氯代反应：+Cl2+HCl 6. 前四周期元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大。X原子中有6个运动状态不同的电子，Z是地壳中含量最多的元素，基态M原子K层的电子数是3s电子数的两倍，N与Z形成的一种化合物俗称铁红。下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 是碱性氧化物 C. 最高价氧化物的水化物的酸性： D. 利用铝热反应能将N从其氧化物中置换出来 7. 在潮湿环境中能剧烈发生反应：，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 中N的价层电子对数为 B. 中含有的中子数为 C. 标准状况下，中含有键的数目为 D. 常温下，溶液中数目为 8. 我国科学家利用铜基催化剂实现了同步电解硝酸盐与甲醇，其原理如图所示。下列说法正确的是 A. 电解过程的能量变化为化学能转化为电能 B. 电解时，穿过离子交换膜向左移动 C. N电极上，Cu和均发生还原反应 D. M电极上的电极反应式为： 9. 下列对有关物质结构或性质的解释错误的是 选项 事实 解释 A 键角： B、P的杂化方式分别为、 B 比更稳定 氢化物的稳定性： C 易溶于 和都是非极性分子 D 的熔点比高很多 为共价晶体，为分子晶体 A. A B. B C. C D. D 10. 氯化亚铜晶胞与立方金刚石的晶胞相似，结构如图所示(小黑点代表)，晶胞参数为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 晶胞中的个数为4 B. 晶胞中4个构成正四面体 C. 与的最小核间距为 D. 晶体的密度为 11. 下列实验操作、现象及对应结论均正确的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 取晶体加水充分溶解，滴加溶液 产生白色沉淀 晶体中含有 B 向溴水中加入足量的乙醛溶液 溴水褪色 乙醛具有还原性 C 使用pH计测量、NaClO溶液的pH NaClO溶液的pH更大 的酸性比HClO强 D 恒温恒容时，向平衡体系中充入 平衡后混合气体颜色更浅 反应物浓度增大，平衡正向移动 A. A B. B C. C D. D 12. 从高砷烟尘(主要成分为、和，其中中元素为、价)制备砷酸钠晶体的工艺流程如图所示。下列说法错误的是 A. 参与反应，转移电子的物质的量为4 mol B. 过滤得到的PbS和S，可使用实现分离 C. 氧化工序需控制反应体系的温度不宜过高 D. 系列操作包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥 13. 常温下，用溶液滴定浓度均为和的混合溶液。滴定过程中pH随[]的变化曲线如图所示(不考虑气体逸出)。下列说法错误的是 A. 水的电离程度： B. 滴定过程中存在： C. b点时， D. 的电离常数约为 14. 手性二醇是合成精细化学品的重要中间体。我国科学家开发了首例钴催化羟基酮氢化反应生成手性二醇，其机理如图所示。下列说法错误的是 A. 化合物E中存在配位键、氢键 B. 化合物能发生缩聚反应 C. 催化过程中Co的化合价发生改变 D. 该反应的原子利用率可达到100% 二、非选择题：本题共4大题，共58分。 15. 绿水青山就是金山银山。针对冶金、化工、养殖等行业产生的高浓度氨氮废水(主要含)，比较新颖有效的处理方法是磷酸铵镁沉淀法。 反应原理： 反应装置如图所示(固定装置已略)。 回答下列问题： （1）仪器a的名称是___________；仪器a中玻璃活塞替换成了聚四氟乙烯活塞，由此推测溶液显___________性(填“酸”或“碱”)。 （2）装置b的作用是___________。 （3）三颈烧瓶最适宜的规格是___________mL(填“250”或“500”)。 （4）实验时，先加入适量溶液，然后再滴加NaOH溶液调节反应体系的。pH不宜过大的原因是___________。 （5）实验结束后用镊子取出磁子，蒸馏水洗涤。判断磁子洗涤干净的方法是___________。 （6）现对磷酸铵镁粗产品进行纯度分析，为使分析的试样具有代表性，将其研磨后采用了四分法进行缩分取样，其操作示意图如下： 以下场景建议使用四分法进行缩分取样的是___________(填序号)。 A. 对到货的一批袋装工业纯碱进行主含量抽检 B. 采集工厂车间内空气样本以检测特定气体浓度 C. 从湘江河里采集100.00 mL水样进行水质检测 D. 制备农田土壤样本以检测其中的重金属残留 16. 铍元素在航空航天等领域具有重要意义。某科研团队用低品位绿柱石(含、FeO、、等)生产工业氧化铍的工艺流程如下： 已知：a．萃取剂P204是一种有机酸的二聚体，对、的萃取率极高。萃取时发生反应：(为金属阳离子)，进入有机相； b．Be和Al位于元素周期表中对角线位置，两种元素及其化合物的性质具有相似性。常温下，。 回答下列问题： （1）为了提升焙烧效率，可采取的措施有___________(写一种即可)。 （2）属于四类典型晶体中的___________晶体。 （3）加入的目的是___________(用离子方程式表示)。 （4）调pH时需要控制，酸性太强会导致___________(从平衡移动角度分析)。 （5）沉铍时，转化为沉淀。该反应的化学方程式为___________。 （6）常温下，若水相中，则开始沉淀时溶液的___________。 （7）若取100 g低品位绿柱石(的质量分数为53.7%)，经处理后得到，则元素的损失率为___________%(保留小数点后1位)。 17. 氨基酸靶向抑制剂是科研领域重点关注的一类小分子药物。下图为某种赖氨酸靶向抑制剂的合成路线(部分反应试剂和条件简化或省略)。 已知：a．TIPS为三异丙基硅基，性质相对稳定； b．+R′MgX （1）B的结构简式为___________。 （2）C→D实现了由___________到___________转化(填官能团名称)。 （3）D→E的目的是___________。 （4）E生成F的反应类型是___________。 （5）靶向抑制剂中含有的结构中所有原子共平面，推测该结构中氮原子形成配位键时，给出孤电子对的能力：①号氮___________②号氮(填“大于”或“小于”)。 （6）A的芳香族同分异构体中，满足下列条件的结构简式为___________。 ①含有、的结构，无、的结构； ②核磁共振氢谱图中有3组峰，且峰面积之比为。 （7）依据以上流程信息，结合所学知识，设计以和为原料，合成的路线___________(无机试剂和溶剂任选)。 18. 乙二胺()是一种重要的化工原料，广泛用于医药、化工等多领域，有多种合成方法。 Ⅰ．乙二醇法 主反应：(g)+2NH3(g) (g) +2H2O(g) 已知：为物质标准熵。化学反应()的标准摩尔熵变。时，相关物质的标准熵数据如下表。 物质 303.8 192.8 320.1 188.8 （1）298 K时，主反应的___________，___________(填“能”或“不能”)自发进行。 （2）某固体催化剂对乙二醇法合成乙二胺具有良好的催化活性，催化时可能发生副反应。一定条件下，催化剂的用量不同时，分别反应4 h，乙二醇的转化率和乙二胺的选择性随催化剂的用量增加的变化如图所示。当催化剂的用量为___________%时，乙二胺的产率最大。当催化剂的用量较小时，乙二醇的转化率随催化剂的用量增加而增大的原因可能是___________。 注：催化剂的用量：催化剂的质量占反应物总质量的百分数 乙二胺的选择性 Ⅱ．乙醇胺法 主反应：(g)+NH3(g) (g) +H2O(g) 副反应：(g)+(g) (g) +H2O(g) （3）利用键能估算主反应的，最少需要___________(填数字)个共价键键能数据。 （4）恒温条件下，向恒容密闭容器(初始压强为1.8 MPa)中充入1 mol 和。反应体系达到平衡时，乙醇胺的转化率为80%，乙二胺的选择性为50%(乙二胺的选择性)，则主反应的___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数。结果保留两位有效数字)。实际生产中，压强不宜进一步提高的原因是___________(任答两点)。 Ⅲ．最新研究尝试采用电化学方法直接合成乙二胺。在碱性条件下，NO可在阴极与乙烯反应生成乙二胺。 （5）NO与乙烯在阴极生成乙二胺的电极反应式为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 长沙市2026年高三年级模拟考试 化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H：1 Be：9 N：14 O：16 Al：27 Si：28 Cl：35，5 Cu：64 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。 1. 化学赋能科技创新，新材料层出不穷。下列说法正确的是 A. 九三阅兵亮相的毫米波天线罩使用的氮化铝，属于硅酸盐材料 B. 助力长沙地铁建设的国产盾构机使用的硬质钨合金，属于金属材料 C. 中国“天眼”的防腐膜使用的聚苯乙烯，属于天然高分子材料 D. 天宫空间站中存储器使用的石墨烯，属于有机高分子材料 【答案】B 【解析】 【详解】A．氮化铝（AlN）是铝和氮的化合物，不含硅元素，不属于硅酸盐材料，A错误； B．硬质钨合金是钨与其他金属形成的合金，具有金属特性，如导电性、延展性，属于金属材料，B正确； C．聚苯乙烯是苯乙烯聚合而成的合成塑料，属于合成高分子材料，而非天然高分子，C错误； D．石墨烯是单层碳原子组成的二维碳材料，属于无机非金属材料，并非有机高分子，D错误； 故选B。 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 的电子式： B. 基态的价层电子排布图： C. 顺丁烯的结构简式： D. 分子的球棍模型： 【答案】C 【解析】 【详解】A．Si原子与4个Cl原子各形成一对共用电子对，每个Cl原子还有3对孤电子对，正确的电子式为：，A错误； B．基态Cr原子的价电子排布为3d54s1，价层电子排布图应为：，B错误； C．顺-2-丁烯的结构简式中，两个甲基在双键的同一侧，C正确； D．SO3分子的中心S原子采取sp2杂化，空间构型为平面正三角形，键角为120°，但硫原子半径应大于氧原子半径，D错误； 故选C。 3. 化学是以实验为基础的学科。下列说法正确的是 A．酸式滴定管排气泡 B．蒸馏时的接收装置 C．除去中的HCl气体 D．无色试剂瓶保存液溴 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．图示为带有橡胶管的碱式滴定管，A错误； B．蒸馏时接收装置不能密闭，若锥形瓶塞紧塞子形成密闭体系，装置内压强会逐渐增大，易引发危险，操作错误，B错误； C．除去氯气中的氯化氢应使用饱和食盐水洗气，且导管为"长进短出”，装置正确，C正确； D． 液溴具有强氧化性，会腐蚀橡胶，不能用橡胶塞；且液溴易挥发、见光易变质，需要用棕色细口瓶搭配玻璃塞避光保存，D错误； 答案选C。 4. 附子、川乌及莲子心等中草药中含有的去甲乌药碱(如图所示)具有增强心脏收缩力及收缩频率等作用。下列有关去甲乌药碱的说法正确的是 A. 含有手性碳原子 B. 所有碳碳键的键长均相等 C. 不能发生消去和加成反应 D. 不能与酸、碱反应生成盐 【答案】A 【解析】 【详解】A．该分子中手性碳用*标出：，共有1个，A正确； B．苯环中碳碳键与苯环外处于不同化学环境的碳碳键的键长均不相等，B错误； C．该分子不能发生消去反应，但苯环可与氢气加成，C错误； D．该分子中的酚羟基可与碱反应，仲胺基可与酸反应，均可生成盐，D错误； 故选A。 5. 下列过程中，对应的反应方程式正确的是 A. 溶液刻蚀铜板： B. 黑火药爆炸： C. 用溶液除去乙炔中的： D. 甲苯的氯代反应：+Cl2+HCl 【答案】B 【解析】 【详解】A．该方程式未配平，正确方程式为，A错误； B．黑火药由硫磺，炭粉、硝酸钾组成，爆炸时发生反应的方程式书写正确，B正确； C．H2S为弱酸，在离子方程式中应保留分子形式，正确方程式为，C错误； D．甲苯在光照与氯气反应时，氯气应与甲基中的氢发生取代：，D错误； 故选B。 6. 前四周期元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大。X原子中有6个运动状态不同的电子，Z是地壳中含量最多的元素，基态M原子K层的电子数是3s电子数的两倍，N与Z形成的一种化合物俗称铁红。下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 是碱性氧化物 C. 最高价氧化物的水化物的酸性： D. 利用铝热反应能将N从其氧化物中置换出来 【答案】D 【解析】 【分析】电子运动状态各不相同，X有6个运动状态不同的电子，故X质子数为6，X为C；地壳中含量最多的元素是O，故Z为O；原子序数X<Y<Z，因此Y原子序数为7，Y为N；基态M的K层电子数为2，K层电子数是3s电子数的2倍，因此3s电子数为1，M电子排布为，故M为Na；铁红是，因此N为Fe。 【详解】A．同周期第一电离能，第ⅤA族因p轨道半满结构，第一电离能大于相邻的第ⅥA族，因此第一电离能顺序为 ，A错误； B．是，碱性氧化物要求与酸反应只生成盐和水，与酸反应除盐和水外还有生成，不属于碱性氧化物，B错误； C．非金属性，因此最高价氧化物对应水化物酸性：，即，C错误； D．铝热反应可以还原铝之后的金属氧化物，Fe的活泼性弱于Al，铝热反应可从铁的氧化物中置换出Fe，D正确； 故选D。 7. 在潮湿环境中能剧烈发生反应：，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 中N的价层电子对数为 B. 中含有的中子数为 C. 标准状况下，中含有键的数目为 D. 常温下，溶液中数目为 【答案】C 【解析】 【详解】A．中N原子的价层电子对数为，则中N的价层电子对数为，A不符合题意； B．的摩尔质量为，的物质的量为，每个含个中子，故中子数为，B不符合题意； C．标准状况下，的物质的量为，每个分子含个键，故键数目为，C符合题意； D．是弱酸，部分电离，故溶液中数目小于，D不符合题意； 故选C。 8. 我国科学家利用铜基催化剂实现了同步电解硝酸盐与甲醇，其原理如图所示。下列说法正确的是 A. 电解过程的能量变化为化学能转化为电能 B. 电解时，穿过离子交换膜向左移动 C. N电极上，Cu和均发生还原反应 D. M电极上的电极反应式为： 【答案】D 【解析】 【分析】左侧电极反应物为，产物为，氮元素化合价降低，发生还原反应，该电极为电解池的阴极，右侧为电解池的阳极。 【详解】A．电解过程是在外加电源作用下发生的氧化还原反应，能量变化为电能转化为化学能，而非化学能转化为电能，A错误； B．电解池中，阴离子向阳极移动，根据分析，左侧电极为电解池的阴极，右侧为电解池的阳极，则应向右侧移动，而非向左移动，B错误； C．还原反应是指物质得到电子、化合价降低的反应，若N电极上Cu和均发生还原反应，则二者均需得到电子，但Cu为单质（化合价0），中Cu为+1价，二者均为反应物时，无法同时得到电子（需有物质失去电子），C错误； D．M电极为阴极，发生还原反应，中N为+5价，中N为-3价，N元素化合价降低（得到8个电子），结合碱性环境（生成OH⁻），电极反应式为： ，D正确。 故答案选D。 9. 下列对有关物质结构或性质的解释错误的是 选项 事实 解释 A 键角： B、P的杂化方式分别为、 B 比更稳定 氢化物的稳定性： C 易溶于 和都是非极性分子 D 的熔点比高很多 为共价晶体，为分子晶体 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．BF3采取sp2杂化，结构为平面三角形，键角120°；PH3采取sp3杂化，结构为三角锥形，键角约93.5°，A正确； B．[Cu(NH3)4]2+更稳定是因为N的电负性比O小，孤电子对更容易给出，NH3配位能力更强，与氢化物稳定性无关，B错误； C．I2和CCl4均为非极性分子，相似相溶原理成立，解释正确，C正确； D．SiO2为共价晶体，高熔点；CO₂为分子晶体，低熔点，解释正确，D正确； 故选B。 10. 氯化亚铜晶胞与立方金刚石的晶胞相似，结构如图所示(小黑点代表)，晶胞参数为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 晶胞中的个数为4 B. 晶胞中4个构成正四面体 C. 与的最小核间距为 D. 晶体的密度为 【答案】D 【解析】 【分析】氯化亚铜晶胞中，位于晶胞内，一共含有4个；数为。 【详解】A．根据分析可知，晶胞中的个数为4，A正确； B．立方金刚石晶胞中，内部个原子的空间排布为正四面体结构，氯化亚铜晶胞中的位置与金刚石中原子位置一致，因此4个构成正四面体，B正确； C．体对角线的距离为，与的最小核间距为体对角线的，故距离为，C正确； D．氯化亚铜晶胞中，一共含有4个；数为，则晶胞质量为，晶胞体积为，所以密度为：，D错误； 故选D。 11. 下列实验操作、现象及对应结论均正确的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 取晶体加水充分溶解，滴加溶液 产生白色沉淀 晶体中含有 B 向溴水中加入足量的乙醛溶液 溴水褪色 乙醛具有还原性 C 使用pH计测量、NaClO溶液的pH NaClO溶液的pH更大 的酸性比HClO强 D 恒温恒容时，向平衡体系中充入 平衡后混合气体颜色更浅 反应物浓度增大，平衡正向移动 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．晶体中含和，溶于水时电离为和，滴加溶液产生白色沉淀，不能证明晶体中含，A不符合题意； B．乙醛与溴水发生氧化还原反应，使溴水褪色，现象和结论（乙醛具有还原性）均正确，B符合题意； C．应在相同浓度下比较和溶液的，浓度不同时无法直接判断酸性强弱，C不符合题意； D．恒温恒容时，向平衡体系中充入，平衡正向移动，但浓度增大，混合气体颜色应更深，D不符合题意； 故选B。 12. 从高砷烟尘(主要成分为、和，其中中元素为、价)制备砷酸钠晶体的工艺流程如图所示。下列说法错误的是 A. 参与反应，转移电子的物质的量为4 mol B. 过滤得到的PbS和S，可使用实现分离 C. 氧化工序需控制反应体系的温度不宜过高 D. 系列操作包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥 【答案】A 【解析】 【分析】以Pb5O8和含砷物料为原料，先经碱浸实现+4价铅还原为+2价生成PbS，同时将砷元素转化进入溶液，再通过氧化步骤将低价砷氧化为Na3AsO4，利用CS2溶解单质硫实现与PbS的分离，控制温度防止过氧化氢分解以保证氧化效率，最后通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥得到Na3AsO4・10H2O晶体，据此作答。 【详解】A．Pb5O8中Pb元素为+2、+4价，可表示为2PbO・3PbO2，即1 mol Pb5O8含2 mol +2价Pb、3 mol +4价Pb；碱浸过程中+4价Pb被还原为+2价Pb生成PbS，每个+4价Pb得到2个电子，因此1 mol Pb5O8参与反应转移电子的物质的量为3 mol ×2=6 mol，A错误； B．PbS是难溶于有机溶剂的金属硫化物，单质S易溶于二硫化碳（CS2），因此可向PbS和S的混合物中加入CS2，充分溶解后过滤，实现二者的分离，B正确； C．氧化工序使用H2O2作为氧化剂，H2O2的热稳定性差，温度过高会发生分解反应2H2O2=2H2O+O2↑，导致氧化剂损耗、氧化效率降低，因此需控制反应体系温度不宜过高，C正确； D．制备Na3AsO4・10H2O，需先通过蒸发浓缩使溶液达到饱和状态，再冷却结晶析出晶体，随后过滤分离晶体，经洗涤除去表面杂质，最后低温干燥，防止晶体失去结晶水，D正确； 故选A。 13. 常温下，用溶液滴定浓度均为和的混合溶液。滴定过程中pH随[]的变化曲线如图所示(不考虑气体逸出)。下列说法错误的是 A. 水的电离程度： B. 滴定过程中存在： C. b点时， D. 的电离常数约为 【答案】D 【解析】 【分析】依据题意，a点加入等体积的NaOH溶液，HCl与NaOH恰好完全反应，此时溶液中溶质为等物质的量的NaCl和NH4Cl；b点为加入1.5倍体积的NaOH溶液，溶质为NaCl、NH4Cl和NH3•H2O；c点为加入2倍体积的NaOH溶液，溶质为NaCl、NH3•H2O，据此作答。 【详解】A．a点溶质为等物质的量的NaCl和NH4Cl，b点溶质为NaCl、NH4Cl和NH3•H2O，c点溶质为NaCl和NH3•H2O，NH4Cl促进水的电离，NH3•H2O抑制水的电离，故水的电离程度：a>b>c，A正确； B．根据电荷守恒可知，滴定过程中存在：，B正确； C．b点溶质为NaCl、NH4Cl和NH3•H2O，且NaCl的浓度是NH4Cl和NH3•H2O的两倍，NH4Cl和NH3•H2O的浓度相等，此时溶液显碱性，即NH3•H2O的电离程度大于NH4Cl中铵根的水解程度，故离子浓度关系为：，C正确； D．a点溶液中溶质为NaCl和NH4Cl，此时溶液中c(NH4Cl)=0.01 mol/L，pH=5.62；铵根离子水解生成一水合氨和氢离子，则c(H+)≈c(NH3•H2O)=10-5.62 mol/L，c()≈0.01 mol/L，c(OH-)=10-8.38 mol/L，NH3•H2O的电离常数，D错误； 故选D。 14. 手性二醇是合成精细化学品的重要中间体。我国科学家开发了首例钴催化羟基酮氢化反应生成手性二醇，其机理如图所示。下列说法错误的是 A. 化合物E中存在配位键、氢键 B. 化合物能发生缩聚反应 C. 催化过程中Co的化合价发生改变 D. 该反应的原子利用率可达到100% 【答案】C 【解析】 【详解】A．化合物E中，Co与O、P原子之间存在配位键，同时分子内存在O–H…O氢键作用，A正确； B．分子式为C7H6O3的物质是水杨酸（邻羟基苯甲酸），同时含有羧基和羟基，自身可以发生缩聚反应生成聚水杨酸酯，B正确； C．在整个催化循环中，Co原子配位键数目不变且配体电荷不变时，则Co元素化合价不变，C错误； D．依据图示，总反应为：，原子利用率100%，D正确； 故选C。 二、非选择题：本题共4大题，共58分。 15. 绿水青山就是金山银山。针对冶金、化工、养殖等行业产生的高浓度氨氮废水(主要含)，比较新颖有效的处理方法是磷酸铵镁沉淀法。 反应原理： 反应装置如图所示(固定装置已略)。 回答下列问题： （1）仪器a的名称是___________；仪器a中玻璃活塞替换成了聚四氟乙烯活塞，由此推测溶液显___________性(填“酸”或“碱”)。 （2）装置b的作用是___________。 （3）三颈烧瓶最适宜的规格是___________mL(填“250”或“500”)。 （4）实验时，先加入适量溶液，然后再滴加NaOH溶液调节反应体系的。pH不宜过大的原因是___________。 （5）实验结束后用镊子取出磁子，蒸馏水洗涤。判断磁子洗涤干净的方法是___________。 （6）现对磷酸铵镁粗产品进行纯度分析，为使分析的试样具有代表性，将其研磨后采用了四分法进行缩分取样，其操作示意图如下： 以下场景建议使用四分法进行缩分取样的是___________(填序号)。 A. 对到货的一批袋装工业纯碱进行主含量抽检 B. 采集工厂车间内空气样本以检测特定气体浓度 C. 从湘江河里采集100.00 mL水样进行水质检测 D. 制备农田土壤样本以检测其中的重金属残留 【答案】（1） ①. 恒压滴液漏斗 ②. 碱 （2）吸收氨气并防止倒吸 （3）500 （4）pH过大，生成沉淀，影响沉淀；同时可能产生大量氨逸出 （5）向最后一次洗涤液滴加适量稀硝酸酸化，然后滴加溶液，无白色沉淀生成 （6）AD 【解析】 【小问1详解】 仪器a的名称是恒压滴液漏斗。在碱性条件下玻璃中的会与反应生成硅酸盐，由此可推测溶液显碱性； 【小问2详解】 废水中主要含有，在碱性条件下会与反应生成，装置b可以用于吸收反应生成的，倒置的漏斗可以防止液体倒吸； 【小问3详解】 从图像可知，溶液中的物质的量为，要完全处理所需NaOH和的物质的量最少为，则所需NaOH溶液和溶液的体积均为，反应中液体的总量最少为300 mL，反应物料的体积通常不超过容器体积的，因此，应选择500 mL三颈烧瓶； 【小问4详解】 反应体系内存在和，若pH过大，会与反应生成沉淀，也会与反应生成，影响的生成； 【小问5详解】 反应液中含有，可通过检测判断磁子是否洗净。向最后一次洗涤液滴加适量稀硝酸酸化，然后滴加溶液，若无白色沉淀生成，说明磁子已被洗净； 【小问6详解】 四分法可用于对固体样品进行缩分，A、D选项中的样品均是固体样品，B选项是气体样品，C选项是液体样品，不适用与四分法，故答案选AD； 16. 铍元素在航空航天等领域具有重要意义。某科研团队用低品位绿柱石(含、FeO、、等)生产工业氧化铍的工艺流程如下： 已知：a．萃取剂P204是一种有机酸的二聚体，对、的萃取率极高。萃取时发生反应：(为金属阳离子)，进入有机相； b．Be和Al位于元素周期表中对角线位置，两种元素及其化合物的性质具有相似性。常温下，。 回答下列问题： （1）为了提升焙烧效率，可采取的措施有___________(写一种即可)。 （2）属于四类典型晶体中的___________晶体。 （3）加入的目的是___________(用离子方程式表示)。 （4）调pH时需要控制，酸性太强会导致___________(从平衡移动角度分析)。 （5）沉铍时，转化为沉淀。该反应的化学方程式为___________。 （6）常温下，若水相中，则开始沉淀时溶液的___________。 （7）若取100 g低品位绿柱石(的质量分数为53.7%)，经处理后得到，则元素的损失率为___________%(保留小数点后1位)。 【答案】（1）粉碎矿石等 （2）离子 （3） （4）浓度过大，萃取时发生的反应平衡逆向移动，萃取率降低 （5） （6）4 （7）33.3 【解析】 【分析】绿柱石与、浓硫酸焙烧，硅元素生成气体逸出，金属氧化物转化为硫酸盐；焙烧产物酸浸后，金属离子进入溶液，浸渣被除去；加将氧化为，调后用萃取剂P204萃取、，水相存在、、；水相加，转化为沉淀；高温煅烧分解，最终得到，据此分析。 【小问1详解】 为了提升焙烧效率，可采取的措施有粉碎矿石等； 【小问2详解】 由与通过离子键构成，属于离子晶体； 【小问3详解】 加入的目的是将氧化为，离子方程式为； 【小问4详解】 调pH时需要控制，酸性太强会导致浓度过大，萃取时发生的反应平衡逆向移动，萃取率降低； 【小问5详解】 沉铍时，与反应生成沉淀，化学方程式为； 【小问6详解】 常温下，，若，则，，，； 【小问7详解】 100 g低品位绿柱石中的质量为，的摩尔质量为，则，，理论上得到的质量为，实际得到，则Be元素的损失率为。 17. 氨基酸靶向抑制剂是科研领域重点关注的一类小分子药物。下图为某种赖氨酸靶向抑制剂的合成路线(部分反应试剂和条件简化或省略)。 已知：a．TIPS为三异丙基硅基，性质相对稳定； b．+R′MgX （1）B的结构简式为___________。 （2）C→D实现了由___________到___________转化(填官能团名称)。 （3）D→E的目的是___________。 （4）E生成F的反应类型是___________。 （5）靶向抑制剂中含有的结构中所有原子共平面，推测该结构中氮原子形成配位键时，给出孤电子对的能力：①号氮___________②号氮(填“大于”或“小于”)。 （6）A的芳香族同分异构体中，满足下列条件的结构简式为___________。 ①含有、的结构，无、的结构； ②核磁共振氢谱图中有3组峰，且峰面积之比为。 （7）依据以上流程信息，结合所学知识，设计以和为原料，合成的路线___________(无机试剂和溶剂任选)。 【答案】（1） （2） ①. 羟基 ②. 羰基 （3）脱除保护基，恢复羟基 （4）取代反应 （5）大于 （6） （7） 【解析】 【分析】与发生取代反应生成B（）；B与CH3MgI加成再水解生成C，C发生氧化反应生成D（）；D在氯化铝作用下生成E，E与发生取代反应生成F，F经过一系列反应生成靶向抑制剂；据此作答。 【小问1详解】 B的结构简式为：； 【小问2详解】 依据分析，C→D实现了由羟基到羰基的转化； 【小问3详解】 B→C发生取代反应，保护羟基；D→E脱除保护基，恢复羟基； 【小问4详解】 E生成F的反应类型是取代反应； 【小问5详解】 该结构所有原子共平面，氮原子为sp2杂化；①号氮原子孤电子对占据sp2杂化轨道，不参与共轭，电子云密度较高，更容易提供出来形成配位键；②号氮原子的孤电子对占据未杂化的p轨道，参与了大π键的共轭，电子云被整个共轭体系分散，电子云密度降低，给出孤电子对的能力变弱；因此①号氮给出孤电子对的能力大于②号氮； 【小问6详解】 A的芳香族同分异构体含苯环，需同时有C-O-C和C-Br结构，无C=O、-O-O-；核磁共振氢谱3组峰且峰面积比2:2:3，说明分子高度对称；结合不饱和度可知需形成一个含氧环，苯环上4个氢分为两组等效氢，则满足题意的结构为：； 【小问7详解】 结合题意，先发生催化氧化反应生成，再与IMgCH2CH2MgI发生加成反应，随后水解生成，在浓硫酸作用下发生消去反应生成目标产物；则合成路线为： 。 18. 乙二胺()是一种重要的化工原料，广泛用于医药、化工等多领域，有多种合成方法。 Ⅰ．乙二醇法 主反应：(g)+2NH3(g) (g) +2H2O(g) 已知：为物质标准熵。化学反应()的标准摩尔熵变。时，相关物质的标准熵数据如下表。 物质 303.8 192.8 320.1 188.8 （1）298 K时，主反应的___________，___________(填“能”或“不能”)自发进行。 （2）某固体催化剂对乙二醇法合成乙二胺具有良好的催化活性，催化时可能发生副反应。一定条件下，催化剂的用量不同时，分别反应4 h，乙二醇的转化率和乙二胺的选择性随催化剂的用量增加的变化如图所示。当催化剂的用量为___________%时，乙二胺的产率最大。当催化剂的用量较小时，乙二醇的转化率随催化剂的用量增加而增大的原因可能是___________。 注：催化剂的用量：催化剂的质量占反应物总质量的百分数 乙二胺的选择性 Ⅱ．乙醇胺法 主反应：(g)+NH3(g) (g) +H2O(g) 副反应：(g)+(g) (g) +H2O(g) （3）利用键能估算主反应的，最少需要___________(填数字)个共价键键能数据。 （4）恒温条件下，向恒容密闭容器(初始压强为1.8 MPa)中充入1 mol 和。反应体系达到平衡时，乙醇胺的转化率为80%，乙二胺的选择性为50%(乙二胺的选择性)，则主反应的___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数。结果保留两位有效数字)。实际生产中，压强不宜进一步提高的原因是___________(任答两点)。 Ⅲ．最新研究尝试采用电化学方法直接合成乙二胺。在碱性条件下，NO可在阴极与乙烯反应生成乙二胺。 （5）NO与乙烯在阴极生成乙二胺的电极反应式为___________。 【答案】（1） ①. 8.3 ②. 能 （2） ①. 3 ②. 催化剂用量增大，反应物与催化剂的接触面积增大，反应速率增大，相同时间内，乙二醇的转化率增大 （3）4 （4） ①. 0.36 ②. 增大压强，对主、副反应平衡均没有影响；且对设备耐压性能要求更高，能耗更大，经济成本更高；另外反应体系中各物质均能形成氢键，加压可能导致其液化 （5）2NO+CH2=CH2+8e−+6H2O=+8OH− 【解析】 【小问1详解】 根据公式，代入题目数据：反应物：，生成物：，计算：； 自发性判断：，（负）（正），298 K时：<0，故能自发进行； 【小问2详解】 产率最大时的催化剂用量：产率=转化率×选择性，需结合图像中“转化率”和“选择性”的乘积最大值，根据图像，在催化剂用量为3%时，两者乘积最大； 转化率随催化剂用量增大的原因：催化剂用量增大，反应物与催化剂的接触面积增大，反应速率增大，相同时间内，乙二醇的转化率增大； 【小问3详解】 对于主反应(g)+NH3(g)(g)+H2O(g)，根据，反应中有(C-N)、(N-H)、(O-H)、(C-O)四种共价键的断裂和形成，所以最少需要4个共价键键能数据； 【小问4详解】 开始充入1 mol 和，乙醇胺的转化率为80%，则反应的乙醇胺的物质的量为，乙二胺的选择性为50%，则生成乙二胺的物质的量为，根据主反应(g)+NH3(g) (g)+H2O(g)，和副反应：(g)+(g)(g)+H2O(g)，设主反应消耗的乙醇胺和生成乙二胺为xmol，副反应消耗的乙醇胺和消耗的乙二胺为ymol，则有，解得，则有消耗的物质的量为0.6mol，生成的物质的量为0.8mol，剩余的物质的量为5mol-0.6mol = 4.4mol，剩余乙醇胺的物质的量为1mol-0.8mol = 0.2mol，反应后总的物质的量为6mol，；实际生产中，压强不宜进一步提高的原因是：主反应是气体分子数不变的反应，增大压强平衡不移动；但副反应是气体分子数增大的反应，增大压强会抑制副反应，有利于提高选择性。然而，从生产实际考虑，增大压强对设备要求更高，能耗更大，会增加经济成本，故不宜进一步提高； 【小问5详解】 在碱性条件下，NO可在阴极与乙烯反应生成乙二胺，NO中N元素化合价从+2价降低到-2价，得到4个电子，乙烯转化为乙二胺，根据电荷守恒和原子守恒，电极反应式为+。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $