精品解析：河北衡水市第二中学2025-2026学年高三下学期开学化学试题

高三内部练 化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。 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，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：N-14 O-16 Na-23 P-31 S-32 Cl-35.5 Fe-56 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. 文物承载历史，传承文化。下列文物的主要成分属于金属材料的是 A．天蓝釉刻花鹅颈瓶 B．木雕 C．青铜鸟尊 D．直裾素纱禅衣 A. A B. B C. C D. D 2. 下列关于实验安全的描述错误的是 A. 钠的燃烧实验需要注意的安全图标包括和 B. 检验完后的废液，可直接倒入下水道 C. 不慎将浓硫酸沾到皮肤上，应先用大量水冲洗 D. 实验室中过氧化钠和乙醇应存放到不同的药品橱 3. 高分子材料在生产生活中有广泛应用。下列说法错误的是 A. 聚氯乙烯添加增塑剂后可用于制作雨衣 B 聚乙炔中有共轭大π键，可制成导电高分子材料 C. 芳纶1414(聚对苯二甲酰对苯二胺纤维)强度高、热稳定性高，可制成防弹装甲 D. 聚乳酸可用于制造可降解塑料和医用材料，可由乳酸通过加聚反应得到 4. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 溴乙烷的空间填充模型： B. 的电子式： C. 键的形成过程： D. 邻羟基苯甲醛中的氢键： 5. 氯化亚砜(SOCl2)在制药中用途广泛，其制备原理为SO3+SCl2=SOCl2+SO2。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 标准状况下，22.4 L SO3中含有O原子的数目为 B. 生成59.5 g SOCl2转移电子的数目为 C. 等物质的量的SOCl2比SCl2中σ键数目多 D. 1 mol SO2中S的价层电子对数目为 6. 已知、、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素，一种离子液体柔性湿度传感器中的阴离子的结构可表示如图。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 氢化物的稳定性： C. 基态原子的未成对电子数： D. 键角： 7. 结构决定性质。下列对事实的解释正确的是 选项 事实 解释 A 金刚石硬度比石墨大 金刚石晶体中键能比石墨晶体中键能大 B 在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度 是由非极性共价键形成非极性分子，根据相似相溶原理，更易溶于四氯化碳 C 王水能溶解金和铂 浓盐酸提供的大量能与金属离子形成稳定的配离子，增强金属的还原性 D 冠醚可加速溶液氧化甲苯的速率 冠醚可识别进入甲苯层 A. A B. B C. C D. D 8. 下列实验装置不能达到相应实验目的的是 A．证明Na与乙醇中的-OH发生反应 B．加热熔融NaOH固体 C．测定未知浓度的盐酸 D．验证牺牲阳极(保护)法 A. A B. B C. C D. D 9. Robinson利用仿生合成的方法高效合成有机物。下列说法错误的是 A. G和P可发生取代反应 B. 分子中所有碳原子可能共平面 C. 1个Q分子中含有2个手性碳原子 D. 等物质的量的、和与加成，最多消耗的物质的量之比为 10. 依据下列实验操作和现象不能得出相应实验结论是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 向蔗糖溶液中滴加几滴稀，水浴加热，一段时间后，再加入少量新制悬浊液，加热，未出现砖红色沉淀 蔗糖没有水解 B 室温下，用计测定等浓度的和溶液的，前者小 为弱碱 C 将通入溶液中，溶液先变为红棕色()，过一段时间又变成浅绿色 与发生络合反应速率快，但与发生氧化还原反应平衡常数更大 D 向浓度均为的和混合溶液中滴加少量等浓度的溶液，先产生黑色沉淀 溶度积： A. A B. B C. C D. D 11. 一种固态钠离子电池的电解质晶体的立方晶胞结构如图，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. 该晶体的化学式为 B. 距1、2号最近的原子分数坐标均为 C. 该晶体的密度为 D. 两个原子的最短距离为 12. 我国科研团队设计了一种开放式解耦电池，包含高放电电压和低充电电压系统，其工作原理如图。下列说法正确的是 A. 充电时，极电势低于电极 B. 放电时，电解质中流向电极 C. 充电时，极反应式为 D. 若放电时，极消耗(标准状况)，则充电时，极生成，可使得电极复原 13. 甲酸具有较高储氢量、低毒性，已经作为有潜力的氢气储存材料，吸引了人们的广泛关注。甲酸在两种催化剂表面的脱氢机理如图。下列说法正确的是 A. 升高温度或减小压强可提高甲酸的平衡转化率 B. 反应过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成 C. 催化效率：小于 D. 反应前后碳原子的杂化方式发生改变 14. 常温下，将草酸钙()溶于不同初始浓度的盐酸中，平衡时溶液中各含碳微粒的分布分数[如]，与溶液的关系如图。已知常温下，下列说法错误的是 A. 曲线表示的分布分数与溶液的关系 B. 曲线上任意一点均有 C. 时，溶液中存在 D. 当时，溶液中 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 柠檬酸铁铵中Fe3+具有光致还原性，可用于气象分析和制作晒蓝图纸。固体极易吸潮，受热易分解；易溶于水，在水溶液中更不稳定，不溶于乙醇。现在实验室中制备柠檬酸铁铵并测定产品中铁的含量。回答下列问题： I、柠檬酸铁铵的制备 i．将柠檬酸(C6H8O7)溶于一定量水中，在80～85℃下分次加入还原铁粉，搅拌，生成柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)白色沉淀。 ii．边搅拌边向柠檬酸亚铁中滴入氨水，使柠檬酸亚铁溶解后，再缓慢滴加一定量的H2O2，然后将溶液升至一定温度反应，最终得到含柠檬酸铁铵的混合溶液。 iii．过滤并对滤液进行减压浓缩，向浓缩液中加入足量乙醇使柠檬酸铁铵析出，过滤，对沉淀进行干燥，即得产品柠檬酸铁铵。 （1）步骤i中控制温度在80～85℃的最佳方法为______；多次试验测得步骤i中柠檬酸与铁粉的物质的量之比为2.1：1最适宜，柠檬酸不能过多和过少的理由是______。 （2）写出步骤ii中生成(NH4)3Fe(C6H5O7)2的总化学方程式：______。 （3）步骤ii中反应温度不能过高，原因是______(任答2点)。 （4）步骤 iii中加入足量乙醇的作用是______。 Ⅱ、产品中铁含量的测定 绘制标准曲线：称取一定量的六水合硫酸亚铁铵溶于水，加入一定量硫酸调节溶液pH，加入邻菲罗啉显色剂，Fe2+与邻菲罗啉生成橘红色的络合物，然后定容，摇匀，再分别稀释至不同倍数配制成系列标准溶液，并于510nm波长处用紫外可见分光光度计测定吸光度，以Fe2+的标准溶液浓度为横坐标，对应的吸光度为纵坐标，绘制标准曲线如图。 样品测定：称取m g产品溶于稀盐酸，加热使其完全溶解，加入盐酸羟胺溶液将Fe3+还原为Fe2+，调节pH后加入邻菲罗啉显色剂，配制成1 L溶液，取出10 mL，用分光光度计于波长510 nm处测定吸光度。 （5）配制溶液时不需要的仪器有______(填字母)，还缺少的玻璃仪器有______(填仪器名称)。 （6）若测得样品溶液吸光度A=0.500，则产品中铁元素含量为______%(用含m的式子表示)。 16. 钪(Sc)是一种重要稀土元素，在铝钪合金、燃料电池电解质、示踪剂等多个领域有着广泛应用，从铀(U)矿中提取高纯金属的一种工艺流程如下。 已知：“萃取”时，铀和钪一同进入有机相，其他杂质进入水相。回答下列问题： （1）基态Sc原子的价层电子轨道表示式为_______。 （2）“萃取”原理为，通过“反萃1”铀能够进入水相的原因是_______。假如每次萃取时水相和有机相体积相等，在水相和有机相中的分配比为，则萃取三次后的萃取率为_______(保留4位有效数字)。 （3）“反萃2”得到的在“转化”时生成，该反应的离子方程式为_______。 （4）常温下，、、，则“沉钪”时反应的_______。 （5）“煅烧”时生成两种氧化物，其中金属氧化物为，另一种氧化物为_______(填化学式)。 （6）“氟化”时反应生成两种正盐，其化学方程式为_______。 （7）“真空蒸馏”前需将固体粉碎，其目的是_______。 17. 碳酸二甲酯[DMC，化学式为(CH3O)2CO]作为汽油添加剂可改善汽油抗爆性能和燃烧性能，甲醇氧化羰基化合成DMC的体系中存在如下反应： 反应I kJ·mol-1 J·mol-1·K-1 反应Ⅱ J·mol-1·K-1 反应Ⅲ kJ·mol-1 J·mol-1·K-1 回答下列问题： （1）标准摩尔生成焓是指在298.15 K、100 kPa由稳定态单质生成1 mol化合物时的焓变。已知CH3OH(g)、O2(g)、HCOOCH3(g)和H2O(g)的标准摩尔生成焓分别为-201.0 kJ·mol-1、0 kJ·mol-1、-355.5 kJ·mol-1和-248.1 kJ·mol-1，则反应Ⅱ的______kJ·mol-1。 （2）反应I、Ⅱ和Ⅲ的△G随温度T的变化如图，其中表示反应I的是曲线______(填“a”“b”或“c”)。分析图像可知，反应I在热力学上反应趋势小，生产中若要获得高产量的DMC，下列说法正确的是______(填字母)。 A．待反应体系达到平衡后，一次性分离出产品DMC B．选择合适催化剂，提高DMC的选择性，控制反应时间，及时分离出产品DMC C．其他条件一定时，适当增大体系压强 （3）在装有某催化剂的密闭容器中按n(CH3OH)：n(CO)：n(O2)=4：2：1充入反应物发生上述反应。固定平衡体系DMC的体积分数ψ，探究温度、压强与ψ的关系得到如图。 ①DMC的体积分数由大到小的顺序为______(用x、y和z表示)，判断依据是______。 ②若M点对应体系中CO的转化率为50%，DMC的体积分数为，O2的物质的量是其投料量的，则p(CH3OH)=______MPa；反应Ⅱ的平衡常数Kx=______(用各物质的物质的量分数计算)。 ③实验研究发现，在一定温度范围内，平衡体系中DMC的选择性[DMC的选择性=]随温度的升高而增大，其可能的原因是______。 18. PC14586是全球首个靶向p53 Y220C突变体的小分子激动剂，目前正处于临床试验阶段，一种合成路线如下图。 回答下列问题： （1）有机物A的名称为______，B→C所需试剂和反应条件为______。 （2）E的结构简式为______。 （3）F→G的化学方程式为______。 （4）G中含氧官能团的名称为______。 （5）I→J的反应类型为______。 （6）符合下列条件的D的芳香族同分异构体的结构简式为______(任写一种)。 ①红外光谱显示含有；②遇FeCl3溶液不变色；③核磁共振氢谱有4组峰 （7）J→K的系列步骤如下。 则X的结构简式为______；Y可能的结构有______种(不考虑立体异构)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三内部练 化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。 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，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：N-14 O-16 Na-23 P-31 S-32 Cl-35.5 Fe-56 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. 文物承载历史，传承文化。下列文物的主要成分属于金属材料的是 A．天蓝釉刻花鹅颈瓶 B．木雕 C．青铜鸟尊 D．直裾素纱禅衣 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．天蓝釉刻花鹅颈瓶属于瓷器，主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，A不符合题意； B．木雕的主要成分是纤维素，属于天然有机材料，B不符合题意； C．青铜鸟尊的材质是青铜，青铜是铜锡合金，金属材料包括纯金属和合金，因此属于金属材料，C符合题意； D．直裾素纱禅衣的材质为蚕丝，主要成分是蛋白质，属于天然有机高分子材料，D不符合题意； 故答案选C 2. 下列关于实验安全的描述错误的是 A. 钠的燃烧实验需要注意的安全图标包括和 B. 检验完后的废液，可直接倒入下水道 C. 不慎将浓硫酸沾到皮肤上，应先用大量水冲洗 D. 实验室中过氧化钠和乙醇应存放到不同的药品橱 【答案】B 【解析】 【详解】A．钠是具有腐蚀性和易燃性的物质，因此其燃烧实验需要的安全图标应有：和，A正确； B．检验硫酸根的过程可能引入重金属离子(如钡离子)和酸性物质等，直接排放会污染环境，需专门处理，B错误； C．如果不慎将酸沾到皮肤或衣物上，立即用较多的水冲洗，再用3%～5%的NaHCO3溶液冲洗，C正确； D．过氧化钠是强氧化性无机化学品，乙醇是易燃有机物，实验室药品需要分类存放，二者应放在不同药品橱中，D正确； 故答案为B。 3. 高分子材料在生产生活中有广泛应用。下列说法错误的是 A. 聚氯乙烯添加增塑剂后可用于制作雨衣 B. 聚乙炔中有共轭大π键，可制成导电高分子材料 C. 芳纶1414(聚对苯二甲酰对苯二胺纤维)强度高、热稳定性高，可制成防弹装甲 D. 聚乳酸可用于制造可降解塑料和医用材料，可由乳酸通过加聚反应得到 【答案】D 【解析】 【详解】A．聚氯乙烯本身硬度较大，添加增塑剂可改善其柔韧性，改性后的聚氯乙烯可用于制作雨衣，A正确； B．聚乙炔分子中碳碳单双键交替排列，存在共轭大π键，电子可在共轭体系中移动，因此可制成导电高分子材料，B正确； C．芳纶1414（聚对苯二甲酰对苯二胺纤维）具有强度高、热稳定性高的特点，机械性能优异，可用于制成防弹装甲，C正确； D．聚乳酸的单体为乳酸，乳酸分子同时含有羟基和羧基，聚乳酸是乳酸通过缩聚反应得到的，不是加聚反应，D错误； 故选D。 4. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 溴乙烷的空间填充模型： B. 的电子式： C. 键的形成过程： D. 邻羟基苯甲醛中的氢键： 【答案】A 【解析】 【详解】A．溴乙烷结构为，原子半径，图示空间填充模型的原子相对大小、分子结构均正确，A正确； B．是离子化合物，为阴离子，最外层有8个电子，电子式中必须标出的所有孤电子对，且阴离子需要加括号，则的电子式为，B错误； C．p-pσ键是两个p轨道沿键轴头碰头重叠形成，则p-pσ键的形成过程应为，C错误； D．邻羟基苯甲醛中是羟基的和醛基的形成分子内氢键，邻羟基苯甲醛中的氢键应表示为，D错误； 故答案选A。 5. 氯化亚砜(SOCl2)在制药中用途广泛，其制备原理为SO3+SCl2=SOCl2+SO2。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 标准状况下，22.4 L SO3中含有O原子的数目为 B. 生成59.5 g SOCl2转移电子的数目为 C. 等物质的量的SOCl2比SCl2中σ键数目多 D. 1 mol SO2中S的价层电子对数目为 【答案】B 【解析】 【详解】A．标准状况下SO3为固态，不能用气体摩尔体积计算其物质的量，A错误； B．SOCl2的摩尔质量为119 g/mol，59.5 g SOCl2 的物质的量为0.5 mol；该反应中S元素化合价变化为：+6价（SO3中）→+4价（SO2中）、+2价（SCl2中）→+4价（SOCl2中），生成1 mol SOCl2转移2 mol电子，因此生成0.5 mol SOCl2转移电子的数目为NA，B正确； C．1个SOCl2分子含3个σ键，1个SCl2分子含2个σ键，只有二者物质的量均为1 mol时，SOCl2的σ键数目才比SCl2多NA，选项未指明物质的量为1 mol，C错误； D．SO2中中心S原子的价层电子对数=σ键数+孤电子对数=，因此1 mol SO2中S的价层电子对数目为3 NA，D错误； 故选B。 6. 已知、、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素，一种离子液体柔性湿度传感器中的阴离子的结构可表示如图。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 氢化物的稳定性： C. 基态原子的未成对电子数： D. 键角： 【答案】D 【解析】 【分析】结合结构可知，所有Z原子都只形成1个共价单键，且Z原子序数不是最小，一定不为H，说明Z最外层有7个电子，Z为第ⅦA族元素，且因为M原子序数大于Z，Z也不为Cl，所以Z只能为F；Y原子一共只形成2个键，Y最外层有6个电子，且Y的原子序数小于Z，故Y为O；W能形成4个单键，说明W最外层有4个电子，W为第ⅣA族元素，结合原子序数的大小关系，W为C；Y为O，所以原子序数在W和Y之间的X只能为N；M形成两个单键，两个双键，满足该成键特点的只有S；据此回答。 【详解】A．由分析可知，电负性：，A错误； B．只有简单氢化物的稳定性可以比较，非简单氢化物如的稳定性小于，B错误； C．基态N原子有3个未成对电子，O和S原子都有2个未成对电子，基态原子的未成对电子数：，C错误； D．、的价层电子对数均为，上有孤电子对，对成键电子有排斥作用，因此键角更小，D正确； 故选D。 7. 结构决定性质。下列对事实的解释正确的是 选项 事实 解释 A 金刚石的硬度比石墨大 金刚石晶体中键能比石墨晶体中键能大 B 在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度 是由非极性共价键形成的非极性分子，根据相似相溶原理，更易溶于四氯化碳 C 王水能溶解金和铂 浓盐酸提供的大量能与金属离子形成稳定的配离子，增强金属的还原性 D 冠醚可加速溶液氧化甲苯的速率 冠醚可识别进入甲苯层 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．金刚石是共价晶体，C原子以杂化形成空间网状结构C-C键为单键，石墨是混合型晶体，层内C原子以杂化形成平面六元环，C-C键含部分双键特征，键能更大，金刚石硬度大与其三维网状结构难以变形有关，而非键能更大，A错误； B．O3是极性键组成的极性分子，在四氯化碳(非极性溶剂)中溶解度大于水(极性溶剂)是因O3极性较弱且与水反应，B错误； C．王水中浓硝酸提供强氧化性，浓盐酸提供大量，能与、等金属离子形成稳定配离子，导致金属的还原性增强，从而被硝酸氧化溶解，C正确； D．冠醚识别阳离子，而非阴离子，所以冠醚通过识别K+，使KMnO4进入有机相加速氧化甲苯，D错误； 故答案选C。 8. 下列实验装置不能达到相应实验目的的是 A．证明Na与乙醇中的-OH发生反应 B．加热熔融NaOH固体 C．测定未知浓度的盐酸 D．验证牺牲阳极(保护)法 A A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．倾斜Y形管可使乙醇与Na接触，反应生成氢气，可通过量气管测量氢气体积，证明Na和乙醇的羟基发生了反应，能达到实验目的，A不符合题意； B．瓷坩埚的主要成分含，高温熔融时会与发生反应，腐蚀瓷坩埚，熔融固体应该使用铁坩埚，该装置不能达到实验目的，B符合题意； C．NaOH为碱性溶液，聚四氟乙烯不与碱反应，因此可以用聚四氟乙烯活塞的滴定管盛装NaOH标准溶液，用NaOH滴定未知浓度盐酸，酚酞作指示剂，能达到实验目的，C不符合题意； D．牺牲阳极保护法中，锌比铁活泼，锌作负极被氧化，铁作正极被保护，不会产生，加入不会生成蓝色沉淀，即可验证铁被保护，能达到实验目的，D不符合题意； 故选B。 9. Robinson利用仿生合成的方法高效合成有机物。下列说法错误的是 A. G和P可发生取代反应 B 分子中所有碳原子可能共平面 C. 1个Q分子中含有2个手性碳原子 D. 等物质的量的、和与加成，最多消耗的物质的量之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．G中含有氨基、P中含有羧基，二者可发生缩合反应生成酰胺基化合物和水，缩合反应属于取代反应，A正确； B．P分子中羰基、羧基碳采取sp2杂化，且羰基碳和羧基碳之间还以单键连接1个碳原子，单键可以旋转到共面的位置，存在所有碳原子共面的可能，B正确； C．如图所示，①和②两个碳原子连接四个不同基团，所以1个分子中含有2个手性碳原子，C正确； D．有两个醛基，可与2 mol 加成，有一个酮羰基，可与1 mol 加成（中羧基上的碳氧双键不能与发生加成反应），有一个酮羰基，可与1 mol 加成，最多消耗的物质的量之比为，D错误； 故选D。 10. 依据下列实验操作和现象不能得出相应实验结论的是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 向蔗糖溶液中滴加几滴稀，水浴加热，一段时间后，再加入少量新制悬浊液，加热，未出现砖红色沉淀 蔗糖没有水解 B 室温下，用计测定等浓度的和溶液的，前者小 为弱碱 C 将通入溶液中，溶液先变为红棕色()，过一段时间又变成浅绿色 与发生络合反应速率快，但与发生氧化还原反应平衡常数更大 D 向浓度均为的和混合溶液中滴加少量等浓度的溶液，先产生黑色沉淀 溶度积： A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．实验操作中未中和稀H2SO4，酸性环境破坏新制Cu(OH)2悬浊液，无法检测还原糖，因此未出现砖红色沉淀不能证明蔗糖未水解，结论不可靠，A符合题意； B．NH4Cl溶液pH小于NaCl溶液，说明水解呈酸性，从而证明NH3·H2O为弱碱，B不符合题意； C．溶液先红棕色（络合物）后浅绿色（Fe2+），表明络合反应速率快，但氧化还原反应更彻底，平衡常数更大，结论合理，C不符合题意； D．先产生黑色Ag2S沉淀，说明Ag2S溶度积更小，故Ksp(Ag2CO3) > Ksp(Ag2S)，结论正确，D不符合题意； 故选A。 11. 一种固态钠离子电池电解质晶体的立方晶胞结构如图，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. 该晶体化学式为 B. 距1、2号最近的原子分数坐标均为 C. 该晶体的密度为 D. 两个原子的最短距离为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图示可知位于晶胞的面心和棱边上，则该晶胞中共有6个，和构成的四面体共有2个，则其化学式为，A正确； B．距1号最近的原子在体心，分数坐标为，而距2号最近的原子在顶点，分数坐标为或，B错误； C．根据晶胞计算，晶胞的质量为，晶胞的体积为，则晶体的密度为，C正确； D．两个原子的最短距离为体对角线的，为，D正确； 故选B。 12. 我国科研团队设计了一种开放式解耦电池，包含高放电电压和低充电电压系统，其工作原理如图。下列说法正确的是 A. 充电时，极电势低于电极 B. 放电时，电解质中流向电极 C. 充电时，极反应式为 D. 若放电时，极消耗(标准状况)，则充电时，极生成，可使得电极复原 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，放电时，M极通入O2，应为正极，发生还原反应，电极方程式为：，Zn/ZnO为负极；充电时，N极涉及N2H4转化为N2，发生氧化反应，为阳极，Zn/ZnO 为阴极，以此解答。 【详解】A．充电时，极上，元素化合价升高，为阳极，则为阴极，极电势高于电极，A错误； B．放电时，电解质中流向正极，即流向极，B错误； C．由分析可知，充电时，极上N2H4转化为N2，发生氧化反应，根据得失电子守恒和电荷守恒配平反应式为，C正确； D．放电时，极消耗(标准状况)，O2的物质的量为=0.5mol，由可知转移，结合负极电极方程式可知生成，由可知充电时，极生成0.5mol N2，质量为时，可使得电极复原，D错误； 故答案选C。 13. 甲酸具有较高储氢量、低毒性，已经作为有潜力的氢气储存材料，吸引了人们的广泛关注。甲酸在两种催化剂表面的脱氢机理如图。下列说法正确的是 A. 升高温度或减小压强可提高甲酸的平衡转化率 B. 反应过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成 C. 催化效率：小于 D. 反应前后碳原子的杂化方式发生改变 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图示可知，HCOOH脱氢的反应为放热反应，降低温度可提高甲酸的平衡转化率，A错误； B．反应过程中存在非极性键的形成，但没有非极性键的断裂，B错误； C．根据反应历程图分析可知催化效率：大于，C错误； D．反应前后碳原子的杂化方式由变为，D正确； 故答案选D。 14. 常温下，将草酸钙()溶于不同初始浓度的盐酸中，平衡时溶液中各含碳微粒的分布分数[如]，与溶液的关系如图。已知常温下，下列说法错误的是 A. 曲线表示的分布分数与溶液的关系 B. 曲线上任意一点均有 C. 时，溶液中存在 D. 当时，溶液中 【答案】C 【解析】 【详解】A．将草酸钙()溶于盐酸中，溶液中存在一系列平衡， 和，因此曲线Ⅰ表示的分布分数与溶液的关系、曲线Ⅱ表示的分布分数与溶液的关系、曲线Ⅲ表示的分布分数与溶液的关系，曲线Ⅳ表示与溶液的关系，A正确； B．草酸钙溶于盐酸中，由元素守恒知一定存在，B正确； C．时，溶液中存在电荷守恒，由于，则溶液中存在，C错误； D．当时，，根据可得，根据图像可知、，代入，解得，位于曲线Ⅱ和曲线Ⅲ的交点，则，D正确； 故选C。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 柠檬酸铁铵中Fe3+具有光致还原性，可用于气象分析和制作晒蓝图纸。固体极易吸潮，受热易分解；易溶于水，在水溶液中更不稳定，不溶于乙醇。现在实验室中制备柠檬酸铁铵并测定产品中铁的含量。回答下列问题： I、柠檬酸铁铵的制备 i．将柠檬酸(C6H8O7)溶于一定量水中，在80～85℃下分次加入还原铁粉，搅拌，生成柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)白色沉淀。 ii．边搅拌边向柠檬酸亚铁中滴入氨水，使柠檬酸亚铁溶解后，再缓慢滴加一定量的H2O2，然后将溶液升至一定温度反应，最终得到含柠檬酸铁铵的混合溶液。 iii．过滤并对滤液进行减压浓缩，向浓缩液中加入足量乙醇使柠檬酸铁铵析出，过滤，对沉淀进行干燥，即得产品柠檬酸铁铵。 （1）步骤i中控制温度在80～85℃的最佳方法为______；多次试验测得步骤i中柠檬酸与铁粉的物质的量之比为2.1：1最适宜，柠檬酸不能过多和过少的理由是______。 （2）写出步骤ii中生成(NH4)3Fe(C6H5O7)2的总化学方程式：______。 （3）步骤ii中反应温度不能过高，原因是______(任答2点)。 （4）步骤 iii中加入足量乙醇的作用是______。 Ⅱ、产品中铁含量的测定 绘制标准曲线：称取一定量的六水合硫酸亚铁铵溶于水，加入一定量硫酸调节溶液pH，加入邻菲罗啉显色剂，Fe2+与邻菲罗啉生成橘红色的络合物，然后定容，摇匀，再分别稀释至不同倍数配制成系列标准溶液，并于510nm波长处用紫外可见分光光度计测定吸光度，以Fe2+的标准溶液浓度为横坐标，对应的吸光度为纵坐标，绘制标准曲线如图。 样品测定：称取m g产品溶于稀盐酸，加热使其完全溶解，加入盐酸羟胺溶液将Fe3+还原为Fe2+，调节pH后加入邻菲罗啉显色剂，配制成1 L溶液，取出10 mL，用分光光度计于波长510 nm处测定吸光度。 （5）配制溶液时不需要的仪器有______(填字母)，还缺少的玻璃仪器有______(填仪器名称)。 （6）若测得样品溶液吸光度A=0.500，则产品中铁元素含量为______%(用含m的式子表示)。 【答案】（1） ①. 水浴加热 ②. 若柠檬酸加入量过少，铁粉不能完全反应，若柠檬酸加入量过多，过量的柠檬酸会与后续加入的氨水反应生成柠檬酸铵，消耗氨水，原料利用率低，影响产品纯度及产率（答案合理即可） （2） （3）温度过高，氨水易挥发，双氧水易分解，柠檬酸铁铵受热易分解 （4）降低柠檬酸铁铵的溶解度，使柠檬酸铁铵结晶析出，同时乙醇易挥发，便于后续干燥 （5） ①. CE ②. 玻璃棒、胶头滴管 （6） 【解析】 【分析】制备柠檬酸铁铵时，将柠檬酸溶于一定量的水，配成柠檬酸溶液，加入一定量铁粉并搅拌，控温80～85℃至全部生成柠檬酸亚铁()白色沉淀；滴加一定量的氨水充分反应，生成柠檬酸亚铁铵()；缓慢滴加一定量的双氧水，将溶液升至一定温度反应，将柠檬酸亚铁铵氧化为柠檬酸铁铵，过滤后对滤液减压浓缩、加入足量乙醇使柠檬酸铁铵析出，过滤、干燥，得到产品。 【小问1详解】 步骤i中控制温度在80～85℃的最佳方法为水浴加热；若柠檬酸加入量过少，铁粉不能完全反应，若柠檬酸加入量过多，过量的柠檬酸会与后续加入的氨水反应生成柠檬酸铵，消耗氨水，原料利用率低，影响产品纯度及产率（答案合理即可）。 【小问2详解】 由分析知，步骤ii中，柠檬酸、柠檬酸亚铁与氨水反应生成柠檬酸亚铁铵，柠檬酸亚铁铵与双氧水反应生成(NH4)3Fe(C6H5O7)2，总化学方程式为。 【小问3详解】 步骤ii中反应温度不能过高，原因是温度过高，氨水易挥发，双氧水易分解，柠檬酸铁铵受热易分解（任答两点）。 【小问4详解】 柠檬酸铁铵易溶于水，不溶于乙醇，加入足量的乙醇可以降低柠檬酸铁铵的溶解度，使柠檬酸铁铵结晶析出，同时乙醇易挥发，便于后续干燥（合理即可）。 【小问5详解】 配制溶液时需要使用的仪器有托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管，实验中无高温灼烧或加热操作，故在图示仪器中，无需使用坩埚（C）和酒精灯（E），还缺少玻璃棒、胶头滴管。 【小问6详解】 根据标准曲线，当吸光度时，对应，则产品中铁元素的质量分数为=。 16. 钪(Sc)是一种重要的稀土元素，在铝钪合金、燃料电池电解质、示踪剂等多个领域有着广泛应用，从铀(U)矿中提取高纯金属的一种工艺流程如下。 已知：“萃取”时，铀和钪一同进入有机相，其他杂质进入水相。回答下列问题： （1）基态Sc原子的价层电子轨道表示式为_______。 （2）“萃取”原理为，通过“反萃1”铀能够进入水相的原因是_______。假如每次萃取时水相和有机相体积相等，在水相和有机相中的分配比为，则萃取三次后的萃取率为_______(保留4位有效数字)。 （3）“反萃2”得到的在“转化”时生成，该反应的离子方程式为_______。 （4）常温下，、、，则“沉钪”时反应的_______。 （5）“煅烧”时生成两种氧化物，其中金属氧化物为，另一种氧化物为_______(填化学式)。 （6）“氟化”时反应生成两种正盐，其化学方程式为_______。 （7）“真空蒸馏”前需将固体粉碎，其目的是_______。 【答案】（1） （2） ①. 加入盐酸，增大，使平衡逆向移动，进入水相 ②. 98.44% （3） （4） （5） （6） （7）增大蒸发面积，提高精炼效率 【解析】 【分析】酸溶加入浓加热将矿石中的Sc、U转化为可溶性硫酸盐进入溶液，不溶性矿渣（浸渣）被过滤除去，完成初步除杂；萃取：富集钪与铀、分离杂质，加入萃取剂十二烷基磷酸，其原理为，作用是Sc、U一同进入有机相，其他金属杂质留在水相被分离，实现目标元素与大量杂质的初步富集；向有机相中加入稀盐酸反萃取，增大浓度，使萃取平衡逆向移动，从有机相转入水相，Sc仍留在有机相，完成铀与钪的分离；向含Sc的有机相中加入HF反萃取，与结合生成稳定配离子，从有机相转入水相，得到含的水溶液，有机相可回收复用；向含有溶液中加入，其反应原理为，得到纯净的；向含有的溶液中加入，其反应原理为，生成难溶草酸钪沉淀，进一步富集钪，滤液含杂质被丢弃；将在空气中高温煅烧，其反应原理为，得到金属氧化物，同时生成气态被除去，实现钪的纯化；向中加入反应，其反应原理为，将转化为氟化物，同时生成副产物向中加入金属Ca高温还原，其反应原理为；真空蒸馏：得到高纯Sc，粗钪固体粉碎后，真空高温蒸馏，真空环境降低沸点，使Sc与杂质高效分离，最终得到高纯金属Sc。由此解题。 【小问1详解】 基态Sc原子的价层电子轨道表示式为  。 【小问2详解】 通过“反萃1”铀能够进入水相的原因是加入盐酸，增大，使平衡逆向移动，进入水相； 在水相和有机相中的分配比为，设原水溶液中的物质的量为，则第一次萃取进入有机相的物质的量为，第二次萃取为，第三次萃取为，故萃取率为。 【小问3详解】 “转化”时生成的离子方程式为。 【小问4详解】 常温下，的。 【小问5详解】 “煅烧”时生成两种氧化物，其中金属氧化物为，根据氧化还原反应规律配平得方程式：，则另一种氧化物为。 【小问6详解】 “氟化”时反应生成两种正盐，发生反应的化学方程式为。 【小问7详解】 “真空蒸馏”前将固体粉碎的目的为增大蒸发面积，提高精炼效率。 17. 碳酸二甲酯[DMC，化学式为(CH3O)2CO]作为汽油添加剂可改善汽油抗爆性能和燃烧性能，甲醇氧化羰基化合成DMC的体系中存在如下反应： 反应I kJ·mol-1 J·mol-1·K-1 反应Ⅱ J·mol-1·K-1 反应Ⅲ kJ·mol-1 J·mol-1·K-1 回答下列问题： （1）标准摩尔生成焓是指在298.15 K、100 kPa由稳定态单质生成1 mol化合物时的焓变。已知CH3OH(g)、O2(g)、HCOOCH3(g)和H2O(g)的标准摩尔生成焓分别为-201.0 kJ·mol-1、0 kJ·mol-1、-355.5 kJ·mol-1和-248.1 kJ·mol-1，则反应Ⅱ的______kJ·mol-1。 （2）反应I、Ⅱ和Ⅲ的△G随温度T的变化如图，其中表示反应I的是曲线______(填“a”“b”或“c”)。分析图像可知，反应I在热力学上反应趋势小，生产中若要获得高产量的DMC，下列说法正确的是______(填字母)。 A．待反应体系达到平衡后，一次性分离出产品DMC B．选择合适催化剂，提高DMC的选择性，控制反应时间，及时分离出产品DMC C．其他条件一定时，适当增大体系压强 （3）在装有某催化剂的密闭容器中按n(CH3OH)：n(CO)：n(O2)=4：2：1充入反应物发生上述反应。固定平衡体系DMC的体积分数ψ，探究温度、压强与ψ的关系得到如图。 ①DMC的体积分数由大到小的顺序为______(用x、y和z表示)，判断依据是______。 ②若M点对应体系中CO的转化率为50%，DMC的体积分数为，O2的物质的量是其投料量的，则p(CH3OH)=______MPa；反应Ⅱ的平衡常数Kx=______(用各物质的物质的量分数计算)。 ③实验研究发现，在一定温度范围内，平衡体系中DMC的选择性[DMC的选择性=]随温度的升高而增大，其可能的原因是______。 【答案】（1）-449.7 （2） ①. a ②. BC （3） ①. ②. 反应I、Ⅲ均为放热反应，当体系压强不变时，升高温度，平衡逆向移动，DMC的物质的量减小，气体总物质的量增大，DMC的体积分数减小 ③. ④. ⑤. 在该温度范围内，升高温度，反应Ⅱ逆向移动的程度大于反应I 【解析】 【小问1详解】 根据反应II的化学方程式可知，。 【小问2详解】 根据可知，曲线的斜率由决定，则曲线表示反应。根据图甲分析可知，反应I在热力学上反应趋势最小，因此平衡体系中DMC含量低，工业上要获得高产量的DMC，应该选择合适的催化剂，提高DMC的选择性，控制反应时间，及时分离出DMC，或在其他条件一定时，适当给体系加压，可提高DMC的产量。故选BC。 【小问3详解】 ①反应I、III均为放热反应，当体系压强不变时，升高温度，平衡逆向移动，DMC的物质的量减小，气体总物质的量增大，DMC的体积分数减小，因此DMC的体积分数由大到小的顺序为。 ②假如向反应体系中充入的物质的量为，反应中转化的物质的量为，则反应I气体物质的量减少；反应Ⅲ中转化的物质的量为，则反应Ⅲ气体物质的量减少，根据题意可得，，联立解得、，则反应和反应Ⅲ中转化的物质的量共为，结合体系中剩余的物质的量为，则反应Ⅱ中反应的物质的量为，由此可知反应的的总物质的量为，则平衡体系中；反应生成的物质的量为，生成的物质的量为，则反应Ⅱ的平衡常数。 ③在一定温度范围内，平衡体系中DMC的选择性随温度的升高而增大，其可能的原因是在该温度范围内升高温度，反应Ⅱ逆向移动的程度大于反应I。 18. PC14586是全球首个靶向p53 Y220C突变体的小分子激动剂，目前正处于临床试验阶段，一种合成路线如下图。 回答下列问题： （1）有机物A的名称为______，B→C所需试剂和反应条件为______。 （2）E的结构简式为______。 （3）F→G的化学方程式为______。 （4）G中含氧官能团的名称为______。 （5）I→J的反应类型为______。 （6）符合下列条件的D的芳香族同分异构体的结构简式为______(任写一种)。 ①红外光谱显示含有；②遇FeCl3溶液不变色；③核磁共振氢谱有4组峰 （7）J→K的系列步骤如下。 则X的结构简式为______；Y可能的结构有______种(不考虑立体异构)。 【答案】（1） ①. 间甲氧基苯甲酸 ②. 浓、浓、加热 （2） （3） （4）醚键、酰胺基 （5）还原反应 （6）、 （7） ①. ②. 3 【解析】 【分析】A和甲醇发生酯化反应生成B，则B的结构简式为，B发生硝化反应生成C，C结构简式为，C发生还原反应生成D，D和发生取代反应生成E，结合F结构简式，E的结构简式为，E中酯基水解酸化后得到F，F和发生取代反应生成G，G和L一定条件生成PC14586，据此解答。 【小问1详解】 有机物的名称为间甲氧基苯甲酸，所需试剂和反应条件为浓、浓、加热。 【小问2详解】 结合D、F的结构简式，根据反应条件可知E的结构简式为。 【小问3详解】 是取代反应，化学方程式为。 【小问4详解】 由的结构简式可知，中含氧官能团的名称为醚键、酰胺基。 【小问5详解】 的过程硝基被还原为氨基，其反应类型为还原反应。 【小问6详解】 含有酰胺基；遇溶液不变色，说明不含酚羟基；核磁共振氢谱有4组峰说明其结构对称，则符合条件的的芳香族同分异构体有、。 【小问7详解】 对比J、K的结构，且第一步发生加成反应得到羟基，第二步发生消去反应得到双键，第三步再与氢气发生加成反应，则的结构简式为，的结构简式为或或，共3种。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $