精品解析：湖南长沙市实验中学2025-2026学年高二下学期第一次阶段检测 化学试题

长沙市实验中学2024级高二下期第一次阶段检测 化学试题 可能用到的相对原子质量： H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Sc-45 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. 中国科技自强自立，蓬勃发展。下列说法正确的是 A. 国产潜水器载人舱使用的钛合金具有密度小、强度大的特点 B. 国产高铁车身采用的碳纤维属于有机高分子材料 C. 我国光伏电池效率实现实质性突破，光伏电池可将化学能转化为电能 D. 我国芯片突破7纳米技术，芯片的主要成分为二氧化硅 2. 下列化学用语表述错误的是 A. 葡萄糖的分子式：C6H12O6 B. CCl4的电子式： C. 2， 4-二甲基-4-戊烯的键线式： D. SO2的 VSEPR 模型： 3. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法中，正确的是 A. 34 g H2O2中，共用电子对数目为3NA B. 标准状况下22.4 L CH4与C2H4的混合气体中， σ键的数目为4NA C. 1 mol基态 Ti原子中，电子云轮廓图为球形的电子数目为4NA D. C—H键能为413.4 kJ/ mol，则一个CH4分子每断裂一个C—H键都要吸收能量 4. 下列说法正确的是 A. 用酸性高锰酸钾溶液即可鉴别2，4一己二烯、甲苯 B. 乙酸乙酯中含有乙酸，可加氢氧化钠溶液充分振荡后分液 C. 除去溴苯中混有的溴单质，可加 CCl4溶液萃取分液 D. 分子式为C5H12O的醇有8种不同结构 5. 以废铁屑(主要成分为，含少量、等)为原料制备。下列相关原理、装置及操作正确的是 A. 用装置甲去除废铁屑表面的油污 B. 用装置乙将废铁屑转化为 C. 用装置丙吸收气体 D. 用装置丁采用蒸发结晶的方法从溶液中获取 6. 他米巴罗汀是一种对白血病、阿尔茨海默病等疾病具有较好治疗效果的药物，其结构如图所示，下列说法正确的是 A. 该物质的分子式为 B. 结构中有3种官能团 C. 该物质中碳原子的杂化方式有两种 D. 该物质有两个手性碳原子，所有碳原子不可能共面 7. 烃是一类重要的有机物，下列说法正确的是 A. 顺-2-丁烯的结构简式为 B. 分子中至少有10个碳原子处于同一平面上 C. 等物质的量的1，3-丁二烯与液溴反应产物一定是C D. 丙烷的五氯代物有4种 8. 随着科学技术的发展，人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法正确的是 A. 通过李比希元素分析仪可以确定有机物的分子式 B. 对乙醇和二甲醚分别进行质谱分析，得到的质谱图完全相同 C. 对有机物CH3CH(OH)CH3进行核磁共振氢谱分析，能得到4组峰 D. 利用核磁共振氢谱可以区分2-丁炔和1，3-丁二烯 9. 某粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙，经过如下实验方案进行提纯： 下列说法错误的是 A. 操作Ⅰ中的加水量要根据样品质量和苯甲酸的溶解度而定 B. 操作Ⅱ趁热过滤除去的是不溶性杂质泥沙 C. 操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少杂质被晶体包裹导致产品不纯 D. 操作Ⅳ可用乙醇进行洗涤以减少产品损失 10. 某高效储能材料的晶胞是立方体结构，边长为a nm，结构示意图如下下列说法正确的是 A. 中配位原子是N、Cl B. 晶体中距离最近的有3个 C. 该晶胞中两个间的最短距离为 D. 已知的摩尔质量为，该晶体的密度为 11. .下列实验方案不能达到实验目的是 选项 实验目的 实验方案 A． 证明溴乙烷发生消去反应有乙烯生成 向试管中加入适量的溴乙烷和的乙醇溶液，加热，将反应产生的气体通入溴的四氯化碳溶液 B． 检验卤代烃中卤原子的种类 将溴乙烷与氢氧化钠溶液共热，取冷却后反应液滴加硝酸酸化，之后滴加硝酸银溶液 C． 验证乙炔能被酸性高锰酸钾溶液氧化 将电石与饱和食盐水反应生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液是否褪色 D． 验证苯和液溴在的催化下发生取代反应 将反应产生的混合气体先通入四氯化碳溶液再通入溶液中，观察是否有淡黄色沉淀生成 A. A B. B C. C D. D 12. 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为 反应1： 反应2： 在密闭容器中，、时，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如题图所示。下列说法正确的是 A. 反应 B. 增大压强，能使反应1正向移动且K增大 C. 用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃ D. 450℃时，增大，能使平衡转化率达到X点的值 13. 现代膜技术可使某种离子具有单向通过能力。电解溶液可制备，其工作原理如图所示。下列叙述错误的是 A. 改变电源工作电压可控制反应速率 B. b、c为阴离子交换膜 C. 产品室发生的反应是 D. 理论上每生成1 mol产品，M室溶液质量减少9 g 14. 常温下，用浓度为0.1000mol·L-1的NaOH标准溶液滴定浓度为0.1000mol·L-1的CH3COOH溶液，滴定过程中CH3COOH、CH3COO-、H+、OH-浓度的对数值(lgc)及滴定分数η(η=)随pH的变化曲线如图所示。 下列说法错误的是 A. 曲线①表示lgc(CH3COO-)随pH的变化关系 B. CH3COOH的电离平衡常数的数量级为10-5 C. P点时，存在c(Na+)+c(H+)>c(OH-)+c(CH3COOH) D. η从0到100%的过程中，水的电离程度逐渐增大 二、非选择题(共4题，共58分) 15. 已知：苯和卤代烃在催化剂作用下可生成烷基苯和卤化氢，例如：，根据以下转化关系(生成物中所有无机物均已略去)，其中F俗称PS，是一种高分子化合物，在建筑方面是一种良好的隔音、保温材料，回答下列问题： （1）B的名称为_______，①的反应类型为_______，G的官能团是_______(写名称)。 （2）D的结构简式为_______。 （3）写出④的化学方程式_______。 （4）有机物H的同分异构体中，属于芳香族化合物且属于醇(除H外)还有_______种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有五组吸收峰的物质的结构简式为_______。 16. 苯胺是一种重要精细化工原料，在染料、医药等行业中具有广泛的应用。 物质 相对分 子质量 沸点℃ 密度 g·mL⁻¹ 溶解性 硝基苯 123 210.9 1.23 不溶于水，易溶于乙醇、乙醚 苯胺 93 184.4 1.02 微溶于水，易溶于乙醇、乙醚；还原性强、易被氧化 （1）实验室以苯为原料制取苯胺，其原理简示如下： 第一步：_______(用化学方程式表示)； 第二步：+3H2+2H2O （2）制取硝基苯 实验步骤：实验室采用如图所示装置制取硝基苯，恒压滴液漏斗中装有一定量的苯，三颈烧瓶中装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物。 ①实验装置中长玻璃管的作用是_______。 ②下列说法中正确的是_______(填序号)。 A．配混酸时，将浓硝酸沿杯壁缓缓加入浓硫酸中不断搅拌、冷却 B．温度控制在50~60℃原因之一是减少副反应的发生 C．制得的粗硝基苯可以先用乙醇萃取，分液后再洗涤 ③粗硝基苯用5%NaOH溶液洗涤的目的是_______。 （3）制取苯胺 步骤1：组装好实验装置并检查气密性。 步骤2：先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯，再调节温度计的位置。 步骤3：打开活塞K，通入H2一段时间， 步骤4：利用油浴加热维持温度稍高于 140℃。 步骤5反应结束后，关闭活塞K，向三颈烧瓶中加入生石灰。 步骤6：_______，得到较纯苯胺。 ①补充完善步骤6的相关实验操作_______。 ②若实验中步骤3和4的顺序颠倒，则实验中可能产生的不良后果是_______。 ③若实验中硝基苯用量为10mL，最后得到苯胺5.6g，苯胺的产率为_______(写出计算过程，计算结果精确到0.1%)。 17. 钪及其化合物具有许多优良的性能，在宇航、电子、超导等方面有着广泛的应用。从钛白工业废酸(含钪、钛、铁、锰等离子)中提取氧化钪的一种流程如下： 已知： ，当某离子浓度 时，可认为该离子已沉淀完全； ② ③草酸可与多种金属离子形成可溶性配合物。 回答下列问题： （1）钪元素在周期表中的位置为_______。 （2）洗涤“油相”可除去大量的钛离子。洗涤液是用93%的硫酸、27.5%的双氧水和水按一定比例混合而成。混合浓硫酸和水的实验操作是_______。 （3）常温下， “调pH”时先加入氨水调至pH=3，过滤，滤渣的主要成分是_______(填化学式)；再向滤液中加入氨水调至pH=6，此时滤液中 的浓度为_______。 （4）用草酸“沉钪”，写出“沉钪”得到草酸钪的离子方程式：_______，反应过程中，若草酸用量过多，钪的沉淀率会下降，原因可能是_______。 （5）在空气中将草酸钪充分“灼烧”，所发生反应的化学方程式为_______。 （6）可用氧化钪制备金属钪，钪晶体在较高温度下的晶胞结构如图所示，已知其晶胞参数为 anm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体密度为_______ (列出计算式即可)。 18. 甲烷转化为多碳化合物具有重要意义。一种将甲烷溴化再偶联为丙烯()的研究所获得的部分数据如下。回答下列问题： （1）已知如下热化学方程式： 计算反应的_____。 （2）与反应生成，部分会进一步溴化。将和。通入密闭容器，平衡时，、与温度的关系见下图(假设反应后的含碳物质只有、和)。 (i)图中的曲线是_____(填“a”或“b”)。 (ii)时，的转化率_____，_____。 (iii)时，反应的平衡常数_____。 （3）少量可提高生成的选择性。时，分别在有和无的条件下，将和，通入密闭容器，溴代甲烷的物质的量(n)随时间(t)的变化关系见下图。 (i)在之间，有和无时的生成速率之比_____。 (ii)从图中找出提高了选择性的证据：_____。 (ⅲ)研究表明，参与反应的可能机理如下： ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 根据上述机理，分析提高选择性的原因：_____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 长沙市实验中学2024级高二下期第一次阶段检测 化学试题 可能用到的相对原子质量： H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Sc-45 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. 中国科技自强自立，蓬勃发展。下列说法正确的是 A. 国产潜水器载人舱使用的钛合金具有密度小、强度大的特点 B. 国产高铁车身采用的碳纤维属于有机高分子材料 C. 我国光伏电池效率实现实质性突破，光伏电池可将化学能转化为电能 D. 我国芯片突破7纳米技术，芯片的主要成分为二氧化硅 【答案】A 【解析】 【详解】A．钛合金是一种轻质高强材料，密度小且强度大，常用于潜水器载人舱等需要减重和承压的场合，该描述符合事实，A正确； B．碳纤维是由有机高分子经高温碳化制得的无机材料，主要成分为碳，不属于有机高分子材料，B错误； C．光伏电池通过光电效应将光能（太阳能）直接转化为电能，而非化学能，化学能转化为电能的典型装置是电池或燃料电池，C错误； D．芯片的主要成分是单晶硅，二氧化硅在芯片制造中用作绝缘层或介质材料，但并非主要成分，D错误； 故选A。 2. 下列化学用语表述错误的是 A. 葡萄糖的分子式：C6H12O6 B. CCl4的电子式： C. 2， 4-二甲基-4-戊烯的键线式： D. SO2的 VSEPR 模型： 【答案】C 【解析】 【详解】A．葡萄糖为多羟基醛，分子中含有6个碳原子、12个氢原子、6个氧原子，其分子式为：，A正确； B．在中，碳原子提供4个电子分别与4个氯原子共用，形成4个共价键，且每个氯原子还有3个孤电子对，则其电子式为：，B正确； C．键线式的系统命名为：2， 4-二甲基-1-戊烯，C错误； D．的中心S原子的价层电子对数为，其VSEPR模型为平面三角形，其图形为： ，D正确； 故答案为：C。 3. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法中，正确的是 A. 34 g H2O2中，共用电子对数目为3NA B. 标准状况下22.4 L CH4与C2H4的混合气体中， σ键的数目为4NA C. 1 mol基态 Ti原子中，电子云轮廓图为球形的电子数目为4NA D. C—H键能为413.4 kJ/ mol，则一个CH4分子每断裂一个C—H键都要吸收能量 【答案】A 【解析】 【详解】A．的摩尔质量为34g/mol，34 g的物质的量为，其结构式为，1个分子含3对共用电子对，故共用电子对数目为，A正确； B．标准状况下混合气体的总物质的量为，1molCH4含4 mol σ键，1mol C2H4含5mol σ键，故混合气体中键数目介于到之间，不一定为，B错误； C．基态Ti原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，只有s轨道电子云轮廓图为球形，s轨道电子总数为8，故基态Ti原子中球形电子云的电子数目为，C错误； D．键能是平均键能，分子中四个键的逐级离解能不相等，因此不是每断裂一个键都吸收能量，D错误； 答案选A。 4. 下列说法正确的是 A. 用酸性高锰酸钾溶液即可鉴别2，4一己二烯、甲苯 B. 乙酸乙酯中含有乙酸，可加氢氧化钠溶液充分振荡后分液 C. 除去溴苯中混有的溴单质，可加 CCl4溶液萃取分液 D. 分子式为C5H12O的醇有8种不同结构 【答案】D 【解析】 【详解】A．2,4-己二烯含碳碳双键、甲苯的苯环侧链可被酸性高锰酸钾氧化，二者均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，无法鉴别，A错误； B．乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中会发生水解反应，会消耗待提纯的乙酸乙酯，应选用饱和碳酸钠溶液除杂，B错误； C．溴苯和溴单质均易溶于，二者互溶无法通过分液分离，应加氢氧化钠溶液消耗溴单质后再通过分液进行分离，C错误； D．分子式为的醇可看作戊烷分子的1个氢原子被羟基取代所得，根据戊烷的3种同分异构体：有3种等效氢、有4种等效氢、有1种等效氢，得到等效氢共有3+4+1=8种，故对应的醇有8种结构，D正确； 故答案为：D。 5. 以废铁屑(主要成分为，含少量、等)为原料制备。下列相关原理、装置及操作正确的是 A. 用装置甲去除废铁屑表面的油污 B. 用装置乙将废铁屑转化为 C. 用装置丙吸收气体 D. 用装置丁采用蒸发结晶的方法从溶液中获取 【答案】A 【解析】 【分析】用热的纯碱溶液将废铁屑表面的油污除去后，加入稀硫酸溶解，Fe转化为FeSO4和H2，Fe2O3转化为Fe2(SO4)3后被Fe还原为FeSO4，FeS转化为FeSO4和H2S，得到的FeSO4溶液采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法获取FeSO4∙7H2O；产生的尾气经过酸性高锰酸钾溶液除去H2S，再进一步处理H2； 【详解】A．热的纯碱溶液碱性较强，能够去除油污，A正确； B．长颈漏斗未形成液封，FeS与稀硫酸反应产生的有毒气体H2S会从长颈漏斗逸出，污染空气，B错误； C．用酸性高锰酸钾溶液吸收H2S气体需要“长管进，短管出”，C错误； D．制备FeSO4∙7H2O晶体时，不能直接蒸发结晶，应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法，D错误； 故答案选A。 6. 他米巴罗汀是一种对白血病、阿尔茨海默病等疾病具有较好治疗效果的药物，其结构如图所示，下列说法正确的是 A. 该物质的分子式为 B. 结构中有3种官能团 C. 该物质中碳原子的杂化方式有两种 D. 该物质有两个手性碳原子，所有碳原子不可能共面 【答案】C 【解析】 【详解】A．所以分子式应为C22H25NO3，A错误； B．结构中的官能团有羧基，酰胺基，共2种，B错误； C．苯环和羧基中的碳为sp2，烷基中的饱和碳为sp3杂化，所以杂化方式有两种，C正确； D．手性碳原子需要是连有4个不同原子或基团的饱和碳，该结构中没有手性碳原子，左侧饱和六元环中碳原子为sp3杂化，无法全部共面，D 错误； 故答案为C 。 7. 烃是一类重要的有机物，下列说法正确的是 A. 顺-2-丁烯的结构简式为 B. 分子中至少有10个碳原子处于同一平面上 C. 等物质的量的1，3-丁二烯与液溴反应产物一定是C D. 丙烷的五氯代物有4种 【答案】B 【解析】 【详解】A．顺-2-丁烯结构中，双键两端连接的甲基在双键的同一侧，结构简式为：，A错误； B．中与苯环相连的甲基碳原子一定在同一平面，单键可以旋转，但是相连苯环碳的对位上的碳原子及连接的甲基处于一条直线上，如图所示，所以也一定在该平面上，所以至少有10个碳原子处于同一平面上，B正确； C．等物质的量的1，3-丁二烯与液溴反应，可能发生1,2-加成，也可能是发生1,4-加成，结构式为或，C错误； D．丙烷的五氯代物也可理解成中有三个氯原子被氢原子取代：，其同分异构体的数目与丙烷的三氯代物的数目相同，丙烷的三氯代物分别为：（1,1,1-三氯丙烷）、（1,1,2-三氯丙烷）、（1,1,3-三氯丙烷）、（1,2,3-三氯丙烷）和（1,2,2-三氯丙烷），共有5种同分异构体，所以五氯代物的数目也为5种，D错误； 故答案为：B。 8. 随着科学技术的发展，人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法正确的是 A. 通过李比希元素分析仪可以确定有机物的分子式 B. 对乙醇和二甲醚分别进行质谱分析，得到的质谱图完全相同 C. 对有机物CH3CH(OH)CH3进行核磁共振氢谱分析，能得到4组峰 D. 利用核磁共振氢谱可以区分2-丁炔和1，3-丁二烯 【答案】D 【解析】 【详解】A．李比希元素分析仪仅能测定有机物中各元素的质量分数，无法直接确定分子式，分子式需结合其他方法（如质谱）获得，A错误。 B．乙醇和二甲醚互为同分异构体，结构不同导致质谱分析中碎片离子不同，质谱图不相同，B错误。 C．有机物CH3CH(OH)CH3（异丙醇）中，两个甲基（6H）等效为一组峰，次甲基（1H）为一组峰，羟基（1H）为一组峰，共3组峰，峰面积比为6：1：1，不是4组峰，C错误。 D．2-丁炔（CH3C≡CCH3）分子对称，只有1组峰（6H）；1，3-丁二烯（CH2=CH-CH=CH2）有2组峰（4H和2H，面积比2：1），核磁共振氢谱不同，可区分，D正确。 故答案选D。 9. 某粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙，经过如下实验方案进行提纯： 下列说法错误的是 A. 操作Ⅰ中的加水量要根据样品质量和苯甲酸的溶解度而定 B. 操作Ⅱ趁热过滤除去的是不溶性杂质泥沙 C. 操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少杂质被晶体包裹导致产品不纯 D. 操作Ⅳ可用乙醇进行洗涤以减少产品损失 【答案】D 【解析】 【详解】A．操作Ⅰ加水加热溶解时，加水量需保证苯甲酸加热时完全溶解，同时避免水过多导致后续冷却结晶时苯甲酸过多留在溶液中损失，因此加水量要根据样品质量和苯甲酸的溶解度确定，A正确； B．苯甲酸溶解度随温度降低显著减小，泥沙不溶于水，操作Ⅱ趁热过滤可以除去不溶性杂质泥沙，同时防止温度降低导致苯甲酸提前析出　，B正确； C．缓慢冷却结晶时，苯甲酸晶体可以缓慢规整生长，能减少杂质被包裹在晶体中，避免产品不纯，C正确； D．苯甲酸属于有机物，易溶于乙醇，若用乙醇洗涤，会导致大量苯甲酸溶解损失，因此不能用乙醇洗涤，提纯后一般用冷水洗涤（苯甲酸在冷水中溶解度小，可除去可溶性杂质同时减少产品损失），D错误； 故选D。 10. 某高效储能材料的晶胞是立方体结构，边长为a nm，结构示意图如下下列说法正确的是 A. 中配位原子是N、Cl B. 晶体中距离最近的有3个 C. 该晶胞中两个间的最短距离为 D. 已知的摩尔质量为，该晶体的密度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．该配合物中，内界是，配体只有​，配位原子只有；是外界阴离子，不是配位原子，A错误； B．氯离子在晶体内部，8个氯离子形成一个立方体，由图可知，晶体内任何一个Cl⁻距离最近的Cl⁻是12个，B错误； C．位于顶点和面心，两个的最短距离是面对角线的一半，即，不是，C错误； D．晶胞质量，晶胞边长，晶胞体积，密度，D正确； 故选D。 11. .下列实验方案不能达到实验目的是 选项 实验目的 实验方案 A． 证明溴乙烷发生消去反应有乙烯生成 向试管中加入适量的溴乙烷和的乙醇溶液，加热，将反应产生的气体通入溴的四氯化碳溶液 B． 检验卤代烃中卤原子的种类 将溴乙烷与氢氧化钠溶液共热，取冷却后反应液滴加硝酸酸化，之后滴加硝酸银溶液 C． 验证乙炔能被酸性高锰酸钾溶液氧化 将电石与饱和食盐水反应生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液是否褪色 D． 验证苯和液溴在的催化下发生取代反应 将反应产生的混合气体先通入四氯化碳溶液再通入溶液中，观察是否有淡黄色沉淀生成 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．溴乙烷在NaOH乙醇溶液中加热发生消去反应生成乙烯，乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色，实验方案可行，A正确； B．检验卤素原子，先于氢氧化钠溶液反应，冷却后，应加硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，根据沉淀颜色，判断卤素原子，能够达到实验目的，B正确； C．电石与饱和食盐水反应生成的乙炔中混有H₂S等杂质气体，两者均能使酸性高锰酸钾褪色，无法单独验证乙炔的氧化，C错误； D．先通入四氯化碳溶液，目的是除去挥发出来的溴单质，避免对HBr检验产生干扰，然后再通入硝酸银溶液，出现淡黄色沉淀，说明发生取代反应，能够达到实验目的，D正确； 故答案选C。 12. 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为 反应1： 反应2： 在密闭容器中，、时，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如题图所示。下列说法正确的是 A. 反应 B. 增大压强，能使反应1正向移动且K增大 C. 用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃ D. 450℃时，增大，能使平衡转化率达到X点的值 【答案】D 【解析】 【详解】A．由盖斯定律可知，反应1-2×反应2可得，，A错误； B．增大压强，能使反应1正向移动，但温度不变，K不变，B错误； C．由图可知温度范围约为350～400℃时二氧化碳实际转化率最高，为最佳温度范围，C错误； D．450℃时，增大，相当于在不变的情况下，增大氢气的物质的量，会使二氧化碳的平衡转化率升高达到X点的值，D正确； 故选D。 13. 现代膜技术可使某种离子具有单向通过能力。电解溶液可制备，其工作原理如图所示。下列叙述错误的是 A. 改变电源工作电压可控制反应速率 B. b、c为阴离子交换膜 C. 产品室发生的反应是 D. 理论上每生成1 mol产品，M室溶液质量减少9 g 【答案】B 【解析】 【详解】A．电压升高，电流增大，电解速率加快，A正确； B．N室中石墨为阴极，电解时阴极上水得电子生成H2和OH-，原料室中的钠离子通过c膜进入N室，故c膜为阳离子交换膜，原料室中的通过b膜进入产品室，故b膜为阴离子交换膜，B错误； C．M室中氢离子通入a膜进入产品室，原料室中的通过b膜进入产品室，故产品室发生的反应是，C正确； D．根据，理论上每生成1 mol H3BO3，则M室中就有1 mol(1 g)氢离子通入a膜进入产品室，即转移1 mol e-， 根据电子守恒和M室电极反应式可知，M室溶液质量理论上减少，D正确； 故答案选B。 14. 常温下，用浓度为0.1000mol·L-1的NaOH标准溶液滴定浓度为0.1000mol·L-1的CH3COOH溶液，滴定过程中CH3COOH、CH3COO-、H+、OH-浓度的对数值(lgc)及滴定分数η(η=)随pH的变化曲线如图所示。 下列说法错误的是 A. 曲线①表示lgc(CH3COO-)随pH的变化关系 B. CH3COOH的电离平衡常数的数量级为10-5 C. P点时，存在c(Na+)+c(H+)>c(OH-)+c(CH3COOH) D. η从0到100%的过程中，水的电离程度逐渐增大 【答案】A 【解析】 【分析】醋酸溶液中存在电离平衡，滴入NaOH溶液，η(η=)增大、pH增大，lgc(H+)减小，lgc(OH-)增大，当η=1时得到醋酸钠溶液，显碱性，lgc(OH-)＞lgc(H+)，当pH=7时，lgc(OH-)=lgc(H+)，故曲线③表示lgc(OH-)随pH的变化关系，曲线②代表lgc(H+)随pH的变化关系；电离平衡正向移动，CH3COOH浓度减小，lgc(CH3COOH)减小，CH3COO-浓度增大，lgc(CH3COO-)增大，故曲线④表示lgc(CH3COO-)，曲线①表示lgc(CH3COOH)。 【详解】A．由分析可知曲线①表示lgc(CH3COOH)随pH的变化关系，曲线④表示lgc(CH3COO-)随pH的变化关系，A错误； B．由图可知，c(CH3OOH)和c(CH3COO-)相等时(虚线与实线相交的点)，pH=4.75，根据，c(CH3OOH)=c(CH3COO-)时，Ka=10-4.75，数量级为10-5，B正确； C．P点时，由电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)，溶质组成为大量的CH3COONa和少量CH3COOH，c(CH3COOH)<c(CH3COO-)，故c(Na+)+c(H+)>c(OH-)+c(CH3COOH)，C正确； D．η从0到100%的过程中，CH3COONa的物质的量逐渐增加，CH3COONa促进水的电离，水的电离程度增大，D正确； 故选A。 二、非选择题(共4题，共58分) 15. 已知：苯和卤代烃在催化剂作用下可生成烷基苯和卤化氢，例如：，根据以下转化关系(生成物中所有无机物均已略去)，其中F俗称PS，是一种高分子化合物，在建筑方面是一种良好的隔音、保温材料，回答下列问题： （1）B的名称为_______，①的反应类型为_______，G的官能团是_______(写名称)。 （2）D的结构简式为_______。 （3）写出④的化学方程式_______。 （4）有机物H的同分异构体中，属于芳香族化合物且属于醇(除H外)还有_______种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有五组吸收峰的物质的结构简式为_______。 【答案】（1） ①. 氯乙烷 ②. 取代反应 ③. 羧基 （2） （3） （4） ①. 4 ②. 【解析】 【分析】乙烯与发生加成反应，生成B，根据加成反应原理，B为氯乙烷()， B（氯乙烷）与苯在催化剂作用下发生取代反应，生成C，C为乙苯()，C（乙苯）与酸性发生氧化反应，苯环的侧链乙基被氧化为羧基，生成G，G为苯甲酸() 。C（乙苯）与在光照条件下发生侧链上的取代反应，氯原子取代侧链乙基上的氢原子，生成D。根据后续D水解生成的醇结构可知，D为，分子式为。D与溶液在加热条件下发生水解反应（取代反应），被取代，生成。D与醇溶液在加热条件下发生消去反应，脱去，生成E，E为苯乙烯)。E（苯乙烯）发生加聚反应，生成F ，F是聚苯乙烯，是一种高分子化合物，在建筑方面可作隔音、保温材料。 【小问1详解】 B的结构为，其名称为氯乙烷；步骤①中与苯在催化剂作用下反应，取代苯环上的H原子，生成乙苯和，反应类型为取代反应；G的结构简式为，其官能团是羧基； 【小问2详解】 根据分析可知，D的结构简式为； 【小问3详解】 根据分析可知该反应为苯乙烯的加聚反应，其化学方程式为； 【小问4详解】 H为C8H10O，属于芳香族化合物且属于醇，则含有苯环和-。若苯环上有一个取代基，-CH2CH2OH，有1种；若苯环上有两个取代基和，有3种，一共4种；其中核磁共振氢谱有五组吸收峰的物质的结构简式为。 16. 苯胺是一种重要精细化工原料，在染料、医药等行业中具有广泛的应用。 物质 相对分 子质量 沸点℃ 密度 g·mL⁻¹ 溶解性 硝基苯 123 210.9 1.23 不溶于水，易溶于乙醇、乙醚 苯胺 93 184.4 1.02 微溶于水，易溶于乙醇、乙醚；还原性强、易被氧化 （1）实验室以苯为原料制取苯胺，其原理简示如下： 第一步：_______(用化学方程式表示)； 第二步：+3H2+2H2O （2）制取硝基苯 实验步骤：实验室采用如图所示装置制取硝基苯，恒压滴液漏斗中装有一定量的苯，三颈烧瓶中装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物。 ①实验装置中长玻璃管的作用是_______。 ②下列说法中正确的是_______(填序号)。 A．配混酸时，将浓硝酸沿杯壁缓缓加入浓硫酸中不断搅拌、冷却 B．温度控制在50~60℃原因之一是减少副反应的发生 C．制得的粗硝基苯可以先用乙醇萃取，分液后再洗涤 ③粗硝基苯用5%NaOH溶液洗涤的目的是_______。 （3）制取苯胺 步骤1：组装好实验装置并检查气密性。 步骤2：先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯，再调节温度计的位置。 步骤3：打开活塞K，通入H2一段时间， 步骤4：利用油浴加热维持温度稍高于 140℃。 步骤5反应结束后，关闭活塞K，向三颈烧瓶中加入生石灰。 步骤6：_______，得到较纯苯胺。 ①补充完善步骤6的相关实验操作_______。 ②若实验中步骤3和4的顺序颠倒，则实验中可能产生的不良后果是_______。 ③若实验中硝基苯用量为10mL，最后得到苯胺5.6g，苯胺的产率为_______(写出计算过程，计算结果精确到0.1%)。 【答案】（1） （2） ①. 导气、冷凝回流 ②. B ③. 除去粗硝基苯中混有的硫酸、硝酸等酸性杂质 （3） ①. 加热蒸馏，收集184.4℃的馏分 ②. 装置内空气与氢气混合加热会发生爆炸，且苯胺易被空气中的氧气氧化，导致产品变质 ③. 60.2% 【解析】 【分析】该实验是为了制备苯胺。先用苯的硝化反应得到硝基苯，再经过加氢还原即可得到苯胺。 【小问1详解】 苯在浓硫酸催化下，与浓硝酸发生硝化反应生成硝基苯，反应条件为50~60℃水浴加热，方程式为   。 【小问2详解】 ①苯和浓硝酸都易挥发，长玻璃管可以使挥发的反应物蒸气冷凝回流，同时连通大气平衡装置压强。 ②A．浓硫酸密度更大且稀释放热，配混酸时应将浓硫酸缓缓注入浓硝酸中搅拌冷却，顺序不能颠倒，A错误； B．温度过高会生成多硝基苯、苯磺酸等副产物，控制温度50~60℃可以减少副反应，B正确； C．硝基苯本身易溶于乙醇，不能用乙醇萃取粗硝基苯，C错误； 答案选B。 ③粗硝基苯中混有残留的酸性反应物，如硝酸、硫酸，用可中和除去酸性杂质。 【小问3详解】 ①苯胺和硝基苯沸点差异较大，生石灰吸收水后，通过蒸馏分离苯胺，收集沸点184.4℃的馏分得到纯苯胺。 ②先加热后通氢气，装置内的空气和氢气混合，加热易引发爆炸；同时加热条件下生成的苯胺会被氧气氧化，产物不纯。 ③硝基苯的质量 ，根据反应关系：，理论生成苯胺，理论产量 ，产率。 17. 钪及其化合物具有许多优良的性能，在宇航、电子、超导等方面有着广泛的应用。从钛白工业废酸(含钪、钛、铁、锰等离子)中提取氧化钪的一种流程如下： 已知： ，当某离子浓度 时，可认为该离子已沉淀完全； ② ③草酸可与多种金属离子形成可溶性配合物。 回答下列问题： （1）钪元素在周期表中的位置为_______。 （2）洗涤“油相”可除去大量的钛离子。洗涤液是用93%的硫酸、27.5%的双氧水和水按一定比例混合而成。混合浓硫酸和水的实验操作是_______。 （3）常温下， “调pH”时先加入氨水调至pH=3，过滤，滤渣的主要成分是_______(填化学式)；再向滤液中加入氨水调至pH=6，此时滤液中 的浓度为_______。 （4）用草酸“沉钪”，写出“沉钪”得到草酸钪的离子方程式：_______，反应过程中，若草酸用量过多，钪的沉淀率会下降，原因可能是_______。 （5）在空气中将草酸钪充分“灼烧”，所发生反应的化学方程式为_______。 （6）可用氧化钪制备金属钪，钪晶体在较高温度下的晶胞结构如图所示，已知其晶胞参数为 anm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体密度为_______ (列出计算式即可)。 【答案】（1）第四周期第IIIB族 （2）将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，冷却后再慢慢注入双氧水中，并不断搅拌 （3） ①. Fe(OH)3 ②. 9.0×10-7mol/L （4） ①. 2Sc3++3H2C2O4=Sc2(C2O4)3↓+6H+ ②. 草酸钪沉淀转化为可溶性配合物 （5）Sc2(C2O4)3+3O22Sc2O3+12CO2 （6） 【解析】 【分析】洗涤“油相”可除去大量的钛离子，反萃取使锰、铁和钪沉淀与杂质分离，滤渣为Fe(OH)3、Mn(OH)2和Sc(OH)3，酸溶将Fe(OH)3、Mn(OH)2、Sc(OH)3溶解；通过调pH将Mn(OH)2、Fe(OH)3与Sc(OH)3分离；第二次酸溶将Sc(OH)3溶解，草酸沉钪得到Sc2(C2O4)3沉淀，灼烧后得到Sc2O3； 【小问1详解】 钪元素在周期表中的位置为第四周期第ⅢB族； 【小问2详解】 不同的液体在混合时，一般是先加密度较小、易挥发的，后加密度大、难挥发的，若混合时放热，则最后加受热易分解的。因此，混合时的实验操作是将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，冷却后再慢慢注入双氧水中，并不断搅拌； 【小问3详解】 废酸中含钪、钛、铁、锰等离子，洗涤“油相”已除去大量的钛离子；根据Ksp[Mn(OH)2]=c(Mn2+)c2(OH-)=1.9×10-13、Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)c3(OH-)=2.6×10-39、Ksp[Sc(OH)3]=c(Sc3+)c3(OH-)=9.0×10-31，可以求出余下3种离子沉淀完全（离子浓度≤10-5mol/L）的pH，得出锰离子沉淀完全的pH约为10，钪离子沉淀完全的pH约为5，而铁离子沉淀完全的pH约为3；所以先加入氨水调至pH=3，过滤，滤渣的主要成分Fe(OH)3；再向滤液中加入氨水调至pH=6；此时溶液中c(OH-)=10-8mol/L，滤液中Sc3+的浓度为=9.0×10-7mol/L； 【小问4详解】 “沉钪”得到草酸钪的离子方程式为2Sc3++3H2C2O4=Sc2(C2O4)3↓+6H+；由已知信息③可知，草酸可与多种金属离子形成可溶性配合物，故草酸用量过多时，草酸钪沉淀可能会转化为可溶性配合物，导致钪的沉淀率下降； 【小问5详解】 草酸钪“灼烧”时的化学方程式为2Sc2(C2O4)3+3O22Sc2O3+12CO2； 【小问6详解】 根据钪晶体晶胞结构图可知，每个钪晶胞均摊到8×+1=2个钪原子，晶胞参数为a nm，则晶体密度为。 18. 甲烷转化为多碳化合物具有重要意义。一种将甲烷溴化再偶联为丙烯()的研究所获得的部分数据如下。回答下列问题： （1）已知如下热化学方程式： 计算反应的_____。 （2）与反应生成，部分会进一步溴化。将和。通入密闭容器，平衡时，、与温度的关系见下图(假设反应后的含碳物质只有、和)。 (i)图中的曲线是_____(填“a”或“b”)。 (ii)时，的转化率_____，_____。 (iii)时，反应的平衡常数_____。 （3）少量可提高生成的选择性。时，分别在有和无的条件下，将和，通入密闭容器，溴代甲烷的物质的量(n)随时间(t)的变化关系见下图。 (i)在之间，有和无时的生成速率之比_____。 (ii)从图中找出提高了选择性的证据：_____。 (ⅲ)研究表明，参与反应的可能机理如下： ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 根据上述机理，分析提高选择性的原因：_____。 【答案】（1）-67 （2） ①. a ②. 80% ③. 7.8 ④. 10.92 （3） ①. (或3：2) ②. 5s以后有I2催化的CH2Br2的含量逐渐降低，有I2催化的CH3Br的含量陡然上升 ③. I2的投入消耗了部分CH2Br2，使得消耗的CH2Br2发生反应生成了CH3Br 【解析】 【分析】根据盖斯定律计算化学反应热；根据影响化学反应速率的因素判断还行反应进行的方向从而判断曲线归属；根据反应前后的变化量计算转化率；根据平衡时各物质的物质的量计算平衡常数；根据一段时间内物质的含量变化计算速率并计算速率比；根据图示信息和反应机理判断合适的原因。 【小问1详解】 将第一个热化学方程式命名为①，将第二个热化学方程式命名为②。根据盖斯定律，将方程式①乘以3再加上方程式②，即①×3+②，故热化学方程式3CH4(g)+3Br2(g)=C3H6(g)+6HBr(g)的∆H=-29×3+20=-67kJ·mol-1。 【小问2详解】 (i)根据方程式①，升高温度，反应向吸热反应方向移动，升高温度，平衡逆向移动，CH4(g)的含量增多，CH3Br(g)的含量减少，故CH3Br的曲线为a； (ii)560℃时反应达平衡，剩余的CH4(g)的物质的量为1.6mmol，其转化率α=×100%=80%；若只发生一步反应，则生成6.4mmol CH3Br，但此时剩余CH3Br的物质的量为5.0mmol，说明还有1.4mmol CH3Br发生反应生成CH2Br2，则此时生成的HBr的物质的量n=6.4+1.4=7.8mmol； (iii)平衡时，反应中各组分的物质的量分别为n(CH3Br)=5.0mmol、n(Br2)=0.2mmol、n(CH2Br2)=1.4mmol、n(HBr)=7.8mmol，故该反应的平衡常数K===10.92。 【小问3详解】 (i)11~19s时，有I2的生成速率v==mmol·(L·s)-1，无I2的生成速率v==mmol·(L·s)-1。生成速率比==； (ii)从图中可以看出，大约4.5s以后有I2催化的CH2Br2的含量逐渐降低，有I2催化的CH3Br的含量陡然上升，因此，可以利用此变化判断I2提高了CH3Br的选择性； (iii)根据反应机理，I2的投入消耗了部分CH2Br2，同时也消耗了部分HBr，使得消耗的CH2Br2发生反应生成了CH3Br，提高了CH3Br的选择性。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $