精品解析：辽宁抚顺市清原满族自治县高级中学2025-2026学年高三下学期模拟调研卷化学试题（三）

2026年普通高中学业水平选择性考试模拟调研卷 化学（三） 本试卷总分100分，考试时间75分钟。 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，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 S32 K39 Cr52 Mn55 Co59 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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. 东北地大物博，矿产丰富，如著名的大庆油田、抚顺煤矿、本溪铁矿、双鸭山石墨矿，东北还蕴藏着大量金矿资源，素有“三千里江山，金子镶边”的美誉。下列资源转化的主要过程属于化学变化的是 A. 石油的分馏 B. 煤的干馏 C. 石墨矿的破碎 D. 金砂淘金 2. 中国科技发展迅速，高端制造享誉世界。下列说法错误的是 A. 国产手机采用芯片运行流畅，芯片的主要成分是晶体硅 B. 国产盾构机钻头采用硬质钨合金、外覆金刚石粉，经久耐用 C. 氮化镓充电器能量转换效率更高，能耗低，可实现电池快速充电 D. C919机身采用碳纤维复合材料轻量化，碳纤维属于有机高分子材料 3. 下列实验操作或处理方法正确的是 A. 用苯萃取碘水中的碘时，将有机层从下口放出 B. 硝酸铵保存时受潮结块，应用铁锤慢慢敲碎 C. 水银温度计破碎，应用硫粉覆盖水银并研磨 D. 实验时未用完的钠、钾应放入废液桶处理 4. 下列化学用语表示错误的是 A. 的电子式： B. 的VSEPR模型： C. 丁酮的键线式： D. 质子数为55，中子数为78的铯原子符号： 5. 物质的性质决定用途。下列物质的性质与用途的对应关系正确的是 A. 75%的酒精具有氧化性，可用于皮肤的杀菌消毒 B. 碳酸氢钠受热易分解产生，可用作食品膨松剂 C. 具有强氧化性，可用作呼吸面具的供氧剂 D. 钠、钾合金金属性强，可用作原子反应堆导热剂 6. 已知、、是原子序数依次增大的短周期主族元素，位于第四周期，是应用最广的一种金属；的原子半径最小，、均有两个未成对电子。由它们组成的一种营养强化剂的结构如图所示。下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 在高温下能与反应产生 C. 氢化物的热稳定性： D. 原子半径： 7. 下列实验中，利用图中装置能达到实验目的的是 A.配制NaOH溶液 B.灼烧海带 C.制取氯气 D.探究的热稳定性 A. A B. B C. C D. D 8. 利用格林尼亚试剂合成的一种有机物的结构简式如图所示。下列关于该物质的说法正确的是 A. 分子式为 B. 分子中有2个手性碳原子 C. 含有3种官能团 D. 可发生加成、取代和消去反应 9. 常温下，下列对离子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是 选项 离子组 判断和分析 A 透明溶液：、、、 不能大量共存，因为有颜色 B 使酚酞变红的溶液：、、、 能大量共存，四种离子不反应 C 、、、 不能大量共存，与发生反应 D 的溶液：、、 不能大量共存，在强酸、强碱性溶液中均不能大量存在 A. A B. B C. C D. D 10. 乳酸亚铁晶体是一种良好的补铁剂。以废铁屑和乳酸为原料制备乳酸亚铁的一种工艺流程如图所示。下列说法错误的是 A. 将废铁屑粉碎的目的是提高酸溶时的速率 B. “沉铁”离子反应为 C. “系列操作”包括过滤、洗涤、干燥 D. “低温蒸发”的优点是防止乳酸亚铁分解 11. 在药物合成领域，有机化学家发明了一种新的骨架编辑方法，该方法能在温和的反应条件下将邻氨基苯甲酰基直接插入惰性酰胺基中。该过程中物质的相对能量与反应历程的关系如图所示（TS表示过渡态，表示甲基，代表苯基）。下列说法正确的是 A. 决速步骤的能垒为 B. 反应中最稳定的过渡态是TS-1 C. 步骤④中有极性键的断裂和形成 D. 适当升高温度可加快速率和提高平衡产率 12. 一种钴的氧化物的立方晶胞结构如图所示。设为阿伏加德罗常数的值，晶体的密度为。下列说法错误的是 A. 晶体的化学式为 B. 间最近距离 C. 晶胞中的配位数为6 D. 基态的价层电子中有2个未成对电子 13. 汽车尾气中和通过催化反应可变成无污染气体。在容积为的恒容密闭容器中按照不同的投料比进行反应，测得的平衡转化率与温度、投料比（X）的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 投料比： B. 总键能之和：反应物生成物 C. 时，反应达到平衡状态 D. 该反应在高温下可以自发进行 14. 某研究团队在NO电催化合成氨的研究中取得新进展：开发出具有独特三维多级孔结构的整体式纳米线阵列催化剂，实现了高效、长寿命的电催化合成氨。电解催化合成的原理如图所示。下列说法正确的是 A. 工作时，b接电源负极 B. a电极反应为 C. 电势： D. 极产生，a极处理 15. 是自然界中广泛存在的有机酸，溶液中存在多种含碳粒子，常温下各种含碳粒子的物质的量分数与溶液的关系如图所示。已知，下列说法错误的是 A. 曲线为的物质的量分数随溶液的变化 B. 溶液中 C. 的平衡常数为 D. 时，溶液中 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 钕铁硼稀土永磁材料在新能源汽车、电子和医疗等领域被广泛应用。我国应对美国的高科技封锁，也对稀土金属进行出口管制。对钕铁硼磁体废料进行回收再利用，有利于保护环境，提高资源利用率。一种以钕铁硼废料为原料生产、绿矾的工艺流程如图所示。 已知：①钕铁硼“焙烧”的产物为、、、 ②p507表示萃取剂，可用符号HA表示。 回答下列问题： （1）为提高“焙烧”速率，可采取的措施有__________（任写两条）。 （2）将溶于溶液中，再滴入，维持温度在，生成过硼酸钠，反应的离子方程式为__________；该反应控制低温的原因为__________。 （3）负载钕的p507可用表示，与草酸溶液接触反萃取生成沉淀，该反应的化学方程式为__________。 （4）在“反萃取”沉钕过程中，测得钕的萃取率随接触时间和草酸浓度的变化如图所示。 由图中数据可知，反萃取钕的最佳条件为__________。 （5）制取绿矾的“系列操作”包括__________、过滤、洗涤、干燥等；该过程所得的滤液，经过处理可回到__________操作单元循环利用。 （6）晶体的结构如图所示。 ①晶体中与、之间的作用力分别为__________、__________。 ②键角：__________（填“>”“＜”或“＝”），原因是__________。 17. 季戊四醇，别称四羟甲基甲烷，是醇酸树脂生产的重要基础原料。某小组同学在实验室中利用甲醛和乙醛反应制取季戊四醇，反应原理如下： 相关物质信息如表所示 物质 分子量 形态 密度 沸点/℃ 溶解性 甲醛 30 无色刺激性气体 1.067 -19.5 易溶于水和乙醇 乙醛 44 无色液体 1.051~1.059 20.8 与水、乙醇互溶 季戊四醇 136 白色结晶粉末 1.396 380.4 溶于水、不溶于苯、乙醚等 实验装置如图甲所示（夹持装置省略），实验步骤如下： ①按图甲安装好制备装置，检查装置的气密性。在三颈烧瓶中，加入11.4 g 35.5%的甲醛（约0.135 mol）溶液与水，搅拌均匀。在搅拌下，从三口烧瓶的上口加入石灰乳，插上带有温度计的塞子；然后再加入的乙醛（约）。 ②控制温度左右，加热回流；反应混合物颜色由乳白色变成淡黄色，反应达到终点。 ③当反应混合液温度下降至45℃左右，可逐滴加入75%硫酸，使溶液颜色由黄色变为白色，用试纸检验，当达到时停止酸化。继续搅拌，若保持不变，说明酸化已经完成。 ④将上述溶液进行减压过滤（装置如图乙），滤去不溶物。在滤液中加入草酸溶液，进行充分搅拌，并经较长时间静置，再次进行减压过滤，滤去沉淀物。将滤液进行蒸发浓缩，直至蒸馏烧瓶中出现大量结晶为止。撤去热源，将浓缩液自然冷却，析出季戊四醇晶体，减压过滤得季戊四醇粗品。将得到的粗品提纯，称量得产品。 回答下列问题： （1）仪器a的名称为__________，仪器b的作用是__________。 （2）反应时，可选用的加热方式为__________（填标号）加热；图甲仪器b中冷却水从__________（填“上”或“下”）口进入。 A.油浴 B.酒精灯 C.水浴 D.沙浴 （3）制取季戊四醇时，加入石灰乳的作用是__________。 （4）步骤④中采用减压过滤，下列有关减压过滤的叙述正确的是__________（填标号）。 A. 减压过滤得到的固体较干燥且过滤速率较快，适合分离所有的固体和液体 B. 当吸滤瓶中液体液面接近支管口时，应拔掉吸滤瓶上的橡胶管并将液体从支管口倒出 C. 滤纸应略小于布氏漏斗内径并能将全部小孔盖住，用蒸馏水将滤纸润湿，微开水龙头，抽气使滤纸紧贴布氏漏斗 D 步骤④中第一次过滤得到，第二次过滤得到草酸钙 （5）已知：、。步骤④中加入草酸的目的是__________。 （6）季戊四醇的产率为__________（用含的代数式表示）。 18. 汽车尾气已成为城市空气的主要污染源之一，在汽车尾气处理系统中安装催化转化器，将和转化为和是处理尾气的重要方式。已知有关反应如下： 反应i： ， 反应ii： 反应iii： 回答下列问题： （1）__________；反应i在298K时__________（填“能”或“不能”）自发进行。 （2）将恒定组成的NO和CO混合气体通入固定容积的反应器内，在不同温度下反应相同时间，测得反应后体系内各物质的浓度随温度的变化如图甲所示。 ①图甲标注的五条曲线中，表示的浓度变化曲线是__________（填标号）。 ②曲线表示的物质的浓度在350℃前后先增大后减小的原因是__________。 （3）将和混合气体以一定流速通过三元催化剂排气管，相同时间内测得尾气中的脱氮率和的转化率随温度变化如图乙所示的脱氮率 ①点以后脱氮率下降的原因是__________。 ②450℃时，混合气中NO的体积分数为__________%，反应iii的平衡常数__________（为用物质的量分数表示的平衡常数）。 19. 某公司研发出一种新型抗肿瘤药物——喜树碱衍生物，其合成路线如图所示。 已知：i-Pr表示异丙基[]。 回答下列问题： （1）A的名称为__________；B中含氧官能团的名称为__________，F的结构简式为__________。 （2）的反应类型为__________；的化学方程式为__________。 （3）A的同分异构体有多种，满足下列条件的有__________种（不考虑立体异构）；其中核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为的有机物结构简式为__________（写出一种即可）。 ①能发生银镜反应；②分子中含有苯环；③分子中含有。 （4）以、、为主要原料合成利用上述信息补全合成路线：__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年普通高中学业水平选择性考试模拟调研卷 化学（三） 本试卷总分100分，考试时间75分钟。 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，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 S32 K39 Cr52 Mn55 Co59 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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. 东北地大物博，矿产丰富，如著名的大庆油田、抚顺煤矿、本溪铁矿、双鸭山石墨矿，东北还蕴藏着大量金矿资源，素有“三千里江山，金子镶边”的美誉。下列资源转化的主要过程属于化学变化的是 A. 石油的分馏 B. 煤的干馏 C. 石墨矿的破碎 D. 金砂淘金 【答案】B 【解析】 【详解】A．石油的分馏是利用各组分沸点差异分离混合物，无新物质生成，属于物理变化，A不符合题意； B．煤的干馏是在隔绝空气条件下高温分解，生成焦炭、煤焦油、焦炉气等新物质，属于化学变化，B符合题意； C．石墨矿的破碎仅改变石墨的形状和大小，无新物质生成，属于物理变化，C不符合题意； D．金砂淘金是通过物理方法分离金和沙，无新物质生成，属于物理变化，D不符合题意； 故选B。 2. 中国科技发展迅速，高端制造享誉世界。下列说法错误的是 A. 国产手机采用的芯片运行流畅，芯片的主要成分是晶体硅 B. 国产盾构机钻头采用硬质钨合金、外覆金刚石粉，经久耐用 C. 氮化镓充电器能量转换效率更高，能耗低，可实现电池快速充电 D. C919机身采用碳纤维复合材料轻量化，碳纤维属于有机高分子材料 【答案】D 【解析】 【详解】A．晶体硅是良好的半导体材料，是芯片的主要成分，A正确； B．钨合金硬度大，金刚石是天然存在的硬度最高的物质，二者搭配制作的钻头耐磨性能强、经久耐用，B正确； C．氮化镓属于第三代半导体材料，用其制作的充电器能量转换效率高、能耗低，可实现电池快速充电，C正确； D．碳纤维的主要成分为碳单质，属于无机非金属材料，不属于有机高分子材料，D错误； 故选D。 3. 下列实验操作或处理方法正确的是 A. 用苯萃取碘水中的碘时，将有机层从下口放出 B. 硝酸铵保存时受潮结块，应用铁锤慢慢敲碎 C. 水银温度计破碎，应用硫粉覆盖水银并研磨 D. 实验时未用完的钠、钾应放入废液桶处理 【答案】C 【解析】 【详解】A．苯的密度小于水，分液时应该将有机层从上口倒出，A项错误； B．硝酸铵受撞击容易爆炸，结块时不能用铁锤击打，B项错误； C．水银与硫粉研磨可生成，减少汞的挥发，C项正确； D．实验时未用完的钠、钾应放回原试剂瓶，D项错误； 故选C。 4. 下列化学用语表示错误的是 A. 的电子式： B. 的VSEPR模型： C. 丁酮的键线式： D. 质子数为55，中子数为78的铯原子符号： 【答案】B 【解析】 【详解】A．为离子化合物，电子式正确，A项正确； B．中的价层电子对数，硼原子采用杂化，VSEPR模型为平面三角形，不是三角锥形，B项错误； C．由键线式可推知其结构简式为，根据系统命名法，可知其名称为丁酮，C项正确； D．质子数为55，中子数为78，质量数，D项正确； 故答案选B。 5. 物质的性质决定用途。下列物质的性质与用途的对应关系正确的是 A. 75%的酒精具有氧化性，可用于皮肤的杀菌消毒 B. 碳酸氢钠受热易分解产生，可用作食品膨松剂 C. 具有强氧化性，可用作呼吸面具的供氧剂 D. 钠、钾合金金属性强，可用作原子反应堆导热剂 【答案】B 【解析】 【详解】A．75%的酒精杀菌消毒的原理是可使蛋白质变性，并非利用氧化性，A错误； B．碳酸氢钠受热易分解产生CO2气体，可使食品膨松多孔，对应关系成立，B正确； C．Na2O2用作呼吸面具供氧剂是因为其可与CO2、H2O反应生成O2，与强氧化性无对应关系，C错误； D．钠钾合金常温下为液态、导热性好，因此可用作原子反应堆导热剂，与金属性强弱无关，D错误； 故选B。 6. 已知、、是原子序数依次增大的短周期主族元素，位于第四周期，是应用最广的一种金属；的原子半径最小，、均有两个未成对电子。由它们组成的一种营养强化剂的结构如图所示。下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 在高温下能与反应产生 C. 氢化物的热稳定性： D. 原子半径： 【答案】B 【解析】 【分析】W位于第四周期，是应用最广的金属，因此W为Fe（铁）；X的原子半径最小，短周期中原子半径最小的是H，因此X为H（氢）；X、Y、Z原子序数依次增大，均为短周期主族元素，且都有2个未成对电子，结合结构中Y形成4个共价键，Z可形成双键、单键带负电，可得：Y价电子数为4，Z价电子数为6，因此Y为C（碳），Z为O（氧）。 【详解】A．第一电离能：同周期主族元素第一电离能整体从左到右增大，非金属第一电离能大于金属，因此顺序为，A错误； B．高温下铁与水蒸气反应：​，产物有，B正确； C．题干未说明是“最简单氢化物”，C存在多种氢化物（如多碳烃），无法得出所有氢化物热稳定性，C错误； D．同周期主族元素原子半径从左到右减小，因此原子半径，正确顺序为，D错误； 故选B。 7. 下列实验中，利用图中装置能达到实验目的的是 A.配制NaOH溶液 B.灼烧海带 C制取氯气 D.探究的热稳定性 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．溶解固体应在烧杯中进行，A项错误； B．灼烧海带应该在坩埚中进行，B项错误； C．浓盐酸和高锰酸钾可以在常温下生成氯气，C项正确； D．加热碳酸氢钠固体，会产生水蒸气，为防止试管炸裂，管口应该向下倾斜，D项错误； 故答案为：C。 8. 利用格林尼亚试剂合成的一种有机物的结构简式如图所示。下列关于该物质的说法正确的是 A. 分子式为 B. 分子中有2个手性碳原子 C. 含有3种官能团 D. 可发生加成、取代和消去反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，该物质的分子式为，A不符合题意； B．手性碳原子是指连有四个完全不同的原子或原子团的饱和碳原子，分子中有2个，如图，B符合题意； C．分子中只含碳碳双键和酮羰基，共2种官能团，C不符合题意； D．分子中饱和碳原子可以发生取代反应，不饱和碳原子可以发生加成反应，但不能发生消去反应，D不符合题意； 故选B。 9. 常温下，下列对离子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是 选项 离子组 判断和分析 A 透明溶液：、、、 不能大量共存，因为有颜色 B 使酚酞变红的溶液：、、、 能大量共存，四种离子不反应 C 、、、 不能大量共存，与发生反应 D 的溶液：、、 不能大量共存，在强酸、强碱性溶液中均不能大量存在 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．透明溶液中可以存在有色离子，四种离子之间不发生反应，可以共存，故A错误； B．使酚酞变红的溶液显碱性，会生成氢氧化铜沉淀，不能大量存在，故B错误； C．醋酸根离子和铵根离子反应微弱，能大量共存，故C错误； D．的溶液呈酸性，与H+反应放出二氧化碳，不能大量存在，且与发生双水解反应不能大量共存，故D正确； 选D。 10. 乳酸亚铁晶体是一种良好的补铁剂。以废铁屑和乳酸为原料制备乳酸亚铁的一种工艺流程如图所示。下列说法错误的是 A. 将废铁屑粉碎的目的是提高酸溶时的速率 B. “沉铁”的离子反应为 C. “系列操作”包括过滤、洗涤、干燥 D. “低温蒸发”的优点是防止乳酸亚铁分解 【答案】B 【解析】 【分析】废铁屑经粉碎后与稀硫酸发生酸溶反应，，除去不溶性滤渣得到含的溶液；向该溶液中加入溶液进行沉铁，，过滤除去滤液得到固体；经系列操作：过滤、洗涤、干燥提纯后，与乳酸反应，，加入铁粉的作用是防止Fe2+被氧化；最后经低温蒸发得到乳酸亚铁晶体，据此分析。 【详解】A．将废铁屑粉碎可增大固体与酸的接触面积，提高酸溶时的速率，A不符合题意； B．沉铁的离子反应为，B符合题意； C．“沉铁”后得到固体与溶液的混合物，系列操作包括过滤、洗涤、干燥，以分离并提纯固体，C不符合题意； D．乳酸亚铁晶体受热易分解，“低温蒸发”可避免温度过高导致乳酸亚铁分解，D不符合题意； 故选B 11. 在药物合成领域，有机化学家发明了一种新的骨架编辑方法，该方法能在温和的反应条件下将邻氨基苯甲酰基直接插入惰性酰胺基中。该过程中物质的相对能量与反应历程的关系如图所示（TS表示过渡态，表示甲基，代表苯基）。下列说法正确的是 A. 决速步骤的能垒为 B. 反应中最稳定的过渡态是TS-1 C. 步骤④中有极性键的断裂和形成 D. 适当升高温度可加快速率和提高平衡产率 【答案】C 【解析】 【详解】A．图中能量单位为eV（每分子），未换算为mol-1（需乘以阿伏伽德罗常数），且题干未提供换算依据，不能直接写作 eV·mol-1，A错误； B．各过渡态能量：TS-1 (15.0 eV) > TS-2 (1.5 eV) > TS-4 (-0.7 eV) > TS-3 (-16.0 eV)，故最稳定的是 TS-3，B错误； C．步骤④是中间体INT-4转化为产物的过程，该过程涉及极性键N-H和C-N的断裂，以及极性键C=O的形成，符合极性键断裂与形成的特征，C正确； D．反应总焓变ΔH=-38.2 eV<0，为放热反应。升温虽加快速率，但使平衡左移，降低平衡产率，D错误； 故答案选C。 12. 一种钴的氧化物的立方晶胞结构如图所示。设为阿伏加德罗常数的值，晶体的密度为。下列说法错误的是 A. 晶体的化学式为 B. 间最近距离为 C. 晶胞中的配位数为6 D. 基态的价层电子中有2个未成对电子 【答案】D 【解析】 【详解】A．位于顶点和面心，晶胞中的个数，位于棱心和体心，晶胞中的个数，晶体的化学式为，A项正确； B．设晶胞的参数为，，解得，间最近距离是，即，B项正确； C．配位数为距离最近且等距的相反电荷微粒数，根据晶胞图可知的配位数为6，C项正确； D．为27号元素，基态的价层电子排布式为，基态的价层电子排布式为，有3个未成对电子，D项错误； 故答案为：D。 13. 汽车尾气中和通过催化反应可变成无污染气体。在容积为的恒容密闭容器中按照不同的投料比进行反应，测得的平衡转化率与温度、投料比（X）的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 投料比： B. 总键能之和：反应物生成物 C. 时，反应达到平衡状态 D. 该反应在高温下可以自发进行 【答案】B 【解析】 【详解】A．在相同温度下，投料比越大CO的转化率越高，故投料比，A错误； B．在投料比相同时，温度越高，CO的转化率越低，说明，反应物键能之和-生成物键能之和，故反应物键能之和生成物键能之和，B正确； C．当时，反应达到平衡状态，C错误； D．该反应的、，要使，则该反应在低温下能自发进行，D错误； 故答案选B。 14. 某研究团队在NO电催化合成氨的研究中取得新进展：开发出具有独特三维多级孔结构的整体式纳米线阵列催化剂，实现了高效、长寿命的电催化合成氨。电解催化合成的原理如图所示。下列说法正确的是 A. 工作时，b接电源负极 B. a电极反应为 C. 电势： D. 极产生，a极处理 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知极，元素化合价降低，发生还原反应，极是阴极，接直流电源的负极，b极为阳极，接电源正极作阳极，A项错误； B．a极转移，结合原子守恒可得电极反应式为，B项正确； C．b为阳极，电势高于，C项错误； D．极产生1 mol 转移4 mol电子，a极处理1 mol NO转移5 mol电子，若两极转移电子数相同，设b极产生1 mol ，即转移4 mol电子，可得a极能处理，D项错误； 故选B。 15. 是自然界中广泛存在的有机酸，溶液中存在多种含碳粒子，常温下各种含碳粒子的物质的量分数与溶液的关系如图所示。已知，下列说法错误的是 A. 曲线为的物质的量分数随溶液的变化 B 溶液中 C. 的平衡常数为 D. 时，溶液中 【答案】B 【解析】 【分析】为二元弱酸，在水溶液中存在分步电离：，、，，溶液中含碳粒子包括、、，其物质的量分数随溶液变化呈现规律性溶液中，较低时占比最高，对应曲线Ⅰ；随升高，占比先增大后减小，对应曲线Ⅱ；较高时占比最高，对应曲线Ⅲ，时，，代入表达式得；时，，代入表达式得，因此，据此分析。 【详解】A．曲线Ⅱ为的物质的量分数随溶液的变化，A不符合题意； B．由图可知，的电离平衡常数，水解平衡常数，，即的电离程度大于水解程度，故溶液中，B符合题意； C．反应的平衡常数，C不符合题意； D．时，，由水的离子积 可得 ；由分布分数图像可知，该下含碳微粒浓度关系为 ，且为弱酸主要存在形式之一，其浓度远大于，即，因此微粒浓度大小顺序为 ，D不符合题意； 故选B。 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 钕铁硼稀土永磁材料在新能源汽车、电子和医疗等领域被广泛应用。我国应对美国的高科技封锁，也对稀土金属进行出口管制。对钕铁硼磁体废料进行回收再利用，有利于保护环境，提高资源利用率。一种以钕铁硼废料为原料生产、绿矾的工艺流程如图所示。 已知：①钕铁硼“焙烧”的产物为、、、 ②p507表示萃取剂，可用符号HA表示。 回答下列问题： （1）为提高“焙烧”速率，可采取的措施有__________（任写两条）。 （2）将溶于溶液中，再滴入，维持温度在，生成过硼酸钠，反应的离子方程式为__________；该反应控制低温的原因为__________。 （3）负载钕的p507可用表示，与草酸溶液接触反萃取生成沉淀，该反应的化学方程式为__________。 （4）在“反萃取”沉钕过程中，测得钕的萃取率随接触时间和草酸浓度的变化如图所示。 由图中数据可知，反萃取钕的最佳条件为__________。 （5）制取绿矾的“系列操作”包括__________、过滤、洗涤、干燥等；该过程所得的滤液，经过处理可回到__________操作单元循环利用。 （6）晶体的结构如图所示。 ①晶体中与、之间的作用力分别为__________、__________。 ②键角：__________（填“>”“＜”或“＝”），原因是__________。 【答案】（1）将废料粉碎、鼓入适当过量的空气、适当提高焙烧的温度等（答案合理即可） （2） ①. ②. 防止受热分解，提高原料的利用率 （3） （4）接触时间40 min，为 （5） ①. 蒸发浓缩、冷却结晶 ②. 酸溶 （6） ①. 配位键 ②. 氢键 ③. > ④. 水分子1中孤电子对与形成配位键，对成键电子对的排斥力减小，导致键角1比键角2大 【解析】 【分析】首先，钕铁硼废料经过“焙烧”后生成Nd2O3、Fe2O3和B2O3。接着酸溶后得到Nd3+、Fe3+，B2O3不溶于酸，过滤得到，后加入萃取剂p507（HA）分离Fe3+和Nd3+。水相中的Fe3+被还原为Fe2+，最终结晶得到FeSO4·7H2O；有机相中的Nd3+通过反萃取进入草酸溶液，生成沉淀后煅烧得到Nd2O3，据此分析各问。 【小问1详解】 “焙烧”时，为了提高“焙烧”速率，可将废料粉碎增大接触面积，或者通入适当过量空气，增大氧气浓度，或者适当提高焙烧的温度。 【小问2详解】 、溶液和反应的离子方程式为。在该过程中控制温度在的目的是防止分解，提高原料的利用率。 【小问3详解】 在负载钕的有机相中加入溶液，通过反萃取生成沉淀，反应的化学方程式为。 【小问4详解】 由图中数据可知，在40~45 min时间段，钕的反萃取率几乎没有变化，故接触时间应选用40 min，当时，钕的反萃取率最大，故草酸浓度应选用为。 【小问5详解】 从溶液中制取绿矾，需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥步骤得到绿矾晶体；过滤所得的滤液中主要含有，通过浓缩可以回到酸溶操作单元循环利用。 【小问6详解】 ①由结构图可知，与分子间形成配位键，与分子间形成氢键。 ②水分子1中O原子提供孤对电子与形成配位键，O原子上电子云密度降低，使得O-H成键电子对之间的排斥作用增强，导致键角∠1增大，故∠1 > ∠2。 17. 季戊四醇，别称四羟甲基甲烷，是醇酸树脂生产的重要基础原料。某小组同学在实验室中利用甲醛和乙醛反应制取季戊四醇，反应原理如下： 相关物质信息如表所示。 物质 分子量 形态 密度 沸点/℃ 溶解性 甲醛 30 无色刺激性气体 1.067 -19.5 易溶于水和乙醇 乙醛 44 无色液体 1.051~1.059 20.8 与水、乙醇互溶 季戊四醇 136 白色结晶粉末 1.396 380.4 溶于水、不溶于苯、乙醚等 实验装置如图甲所示（夹持装置省略），实验步骤如下： ①按图甲安装好制备装置，检查装置的气密性。在三颈烧瓶中，加入11.4 g 35.5%的甲醛（约0.135 mol）溶液与水，搅拌均匀。在搅拌下，从三口烧瓶的上口加入石灰乳，插上带有温度计的塞子；然后再加入的乙醛（约）。 ②控制温度左右，加热回流；反应混合物颜色由乳白色变成淡黄色，反应达到终点。 ③当反应混合液温度下降至45℃左右，可逐滴加入75%硫酸，使溶液颜色由黄色变为白色，用试纸检验，当达到时停止酸化。继续搅拌，若保持不变，说明酸化已经完成。 ④将上述溶液进行减压过滤（装置如图乙），滤去不溶物。在滤液中加入草酸溶液，进行充分搅拌，并经较长时间静置，再次进行减压过滤，滤去沉淀物。将滤液进行蒸发浓缩，直至蒸馏烧瓶中出现大量结晶为止。撤去热源，将浓缩液自然冷却，析出季戊四醇晶体，减压过滤得季戊四醇粗品。将得到的粗品提纯，称量得产品。 回答下列问题： （1）仪器a的名称为__________，仪器b的作用是__________。 （2）反应时，可选用的加热方式为__________（填标号）加热；图甲仪器b中冷却水从__________（填“上”或“下”）口进入。 A.油浴 B.酒精灯 C.水浴 D.沙浴 （3）制取季戊四醇时，加入石灰乳的作用是__________。 （4）步骤④中采用减压过滤，下列有关减压过滤的叙述正确的是__________（填标号）。 A. 减压过滤得到的固体较干燥且过滤速率较快，适合分离所有的固体和液体 B. 当吸滤瓶中液体液面接近支管口时，应拔掉吸滤瓶上的橡胶管并将液体从支管口倒出 C. 滤纸应略小于布氏漏斗内径并能将全部小孔盖住，用蒸馏水将滤纸润湿，微开水龙头，抽气使滤纸紧贴布氏漏斗 D. 步骤④中第一次过滤得到，第二次过滤得到草酸钙 （5）已知：、。步骤④中加入草酸的目的是__________。 （6）季戊四醇的产率为__________（用含的代数式表示）。 【答案】（1） ①. 恒压滴液漏斗 ②. 冷凝回流甲醛和乙醛，提高原料的利用率 （2） ①. C ②. 下 （3）提供碱性环境，并中和甲酸使平衡正向移动，提高季戊四醇的产率 （4）CD （5）将溶液中残留转化为草酸钙，提高产物 纯度 （6） 【解析】 【分析】本实验目的是制备季戊四醇或四羟基甲烷，根据反应原理，控制反应温度在60℃左右，避免温度过高导致副反应或过低使反应速率过慢，应用水浴加热，当反应混合物颜色由乳白色变成淡黄色，说明反应达到终点；加入75%硫酸，中和过量OH-，然后减压过滤，过滤出不溶物，在滤液中加入草酸，除去Ca2+，再次进行减压过滤，对滤液进行蒸发浓缩，出现大量结晶为止，得到产品； 【小问1详解】 根据仪器a的特点，仪器a名称为恒压滴液漏斗；醛和乙醛沸点低，受热易挥发，用球形冷凝管可冷凝回流甲醛和乙醛，提高原料的利用率； 【小问2详解】 步骤中控温60℃应选用水浴加热；为了增强冷凝效果，冷凝管中冷却水应该从下口进入； 【小问3详解】 制取季戊四醇时Ca(OH)2可以提供反应所需的碱性环境，并中和产物甲酸，促使平衡正向移动，提高产品的产率； 【小问4详解】 A．减压过滤可得到较干燥固体且过滤速率快，但并非所有的固液分离均适用，如胶状沉淀或颗粒太小的沉淀不能采用减压过滤，A错误； B．应从吸滤瓶上口倒出滤液而不能从支管口倒出滤液，B错误； C．滤纸大小应略小于布氏漏斗内径并能将全部小孔盖住，用蒸馏水将滤纸润湿，微开水龙头，抽气使滤纸紧贴布氏漏斗，C正确； D．步骤③中用硫酸酸化可产生CaSO4，步骤④中第一次过滤得到CaSO4；在滤液中加入草酸又生成草酸钙，故第二次减压过滤得到草酸钙，D正确； 答案为CD； 【小问5详解】 由于Ksp(CaSO4)＞Ksp(CaC2O4)，步骤④中加入草酸可将溶液中残留的少量Ca2+转化为CaC2O4，提高季戊四醇的纯度； 【小问6详解】 根据反应原理可得关系式4HCHO～CH3CHO～C(CH2OH)4，开始加入n(HCHO)≈0.135mol，n(CH3CHO)≈0.03mol，在反应中甲醛过量，应使用乙醛计算季戊四醇的物质的量，则n[C(CH2OH)4]=n(CH3CHO)≈0.03mol，理论产量m[C(CH2OH)4]=136g/mol×0.03mol=4.08g，故季戊四醇的产率为。 18. 汽车尾气已成为城市空气的主要污染源之一，在汽车尾气处理系统中安装催化转化器，将和转化为和是处理尾气的重要方式。已知有关反应如下： 反应i： ， 反应ii： 反应iii： 回答下列问题： （1）__________；反应i在298K时__________（填“能”或“不能”）自发进行。 （2）将恒定组成的NO和CO混合气体通入固定容积的反应器内，在不同温度下反应相同时间，测得反应后体系内各物质的浓度随温度的变化如图甲所示。 ①图甲标注的五条曲线中，表示的浓度变化曲线是__________（填标号）。 ②曲线表示的物质的浓度在350℃前后先增大后减小的原因是__________。 （3）将和混合气体以一定流速通过三元催化剂排气管，相同时间内测得尾气中的脱氮率和的转化率随温度变化如图乙所示的脱氮率 ①点以后脱氮率下降的原因是__________。 ②450℃时，混合气中NO的体积分数为__________%，反应iii的平衡常数__________（为用物质的量分数表示的平衡常数）。 【答案】（1） ①. -389.8 ②. 能 （2） ①. b ②. 350℃前以反应i和反应ii为主，350℃后反应iii的比例逐渐增加（其他合理答案亦可） （3） ①. B点后温度升高，平衡向左移动，导致脱氮率降低 ②. 12.5 ③. 7 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，反应ii=反应i-反应iii，则；在温度为298K时，该反应，因此，该反应可自发进行； 【小问2详解】 根据反应方程式，和是生成物，在反应i中，二者按物质量之比为1:2生成，在反应ii中只生成，在反应iii中，二者按物质的量之比为1:1生成，的总生成量小于，因此，曲线a表示的浓度变化，曲线b表示的浓度变化。NO和CO是反应物，在反应中只消耗不生成，因此，曲线c和d代表CO和NO的浓度变化，则曲线e代表的浓度变化； ①由上述分析可知，曲线b表示的浓度变化； ②由上述分析可知，曲线e表示的浓度变化,是反应ii的生成物，也是反应iii的反应物。从图像可以看出，在300~350℃范围内，与的浓度之比大于2:1，说明此时的反应体系中以反应i和反应ii为主，的含量随温度上升而增加，当温度上升至350℃以上，与的浓度之比逐渐减小，直至接近2:1，说明随着温度的上升，反应iii的比重逐渐增加，的含量随之降低； 【小问3详解】 ①反应i、反应ii和反应iii均为放热反应，B点之后温度升高，平衡向逆反应方向移动，导致脱氮率降低； ②根据图乙，在450℃时，NO的转化率为80%，脱氮率为60%，则 ，，则，由质量守恒可得。体系内的含C分子为CO和，根据质量守恒则有，则混合气体中NO的体积分数为；体系中O原子的总物质的量，则平衡时属于CO和的O原子物质的量为，则有，由上一问分析可知，，联立两式解得，。已知，，则反应iii平衡常数。 19. 某公司研发出一种新型抗肿瘤药物——喜树碱衍生物，其合成路线如图所示。 已知：i-Pr表示异丙基[]。 回答下列问题： （1）A的名称为__________；B中含氧官能团的名称为__________，F的结构简式为__________。 （2）的反应类型为__________；的化学方程式为__________。 （3）A的同分异构体有多种，满足下列条件的有__________种（不考虑立体异构）；其中核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为的有机物结构简式为__________（写出一种即可）。 ①能发生银镜反应；②分子中含有苯环；③分子中含有。 （4）以、、为主要原料合成利用上述信息补全合成路线：__________。 【答案】（1） ①. 邻硝基苯乙酮或2-硝基苯乙酮 ②. 酮羰基、硝基 ③. （2）取代反应 （3） ①. 17 ②. 或 （4） 【解析】 【分析】的分子式为，分子中多两个，少两个，结合反应条件可知被还原成，的结构简式为。 【小问1详解】 根据的结构简式，可知的习惯命名为邻硝基苯乙酮，系统命名为2-硝基苯乙酮；根据B的结构简式，可知B中含氧官能团的名称为酮羰基和硝基；由E的结构简式可知其分子式为，的分子式为，分子中多两个，少两个，结合反应条件可知被还原成，的结构简式为； 【小问2详解】 B与异丙胺（>）。发生取代反应生成C，D和发生取代反应生成的化学方程式为； 【小问3详解】 A的同分异构体能发生银镜反应，说明分子中含有醛基，分子中还含有，若苯环上连1个取代基，只有1种同分异构体；若苯环上连有2个取代基：①-CHO和，②和，有6种同分异构体；苯环上连有3个取代基：、—CHO和，有10种同分异构体，共17种同分异构体。其中核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为的有机物结构简式为或； 【小问4详解】 根据步骤，补充完整合成路线为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $