精品解析：湖南衡阳县第一中学2026届高三下学期学情调研(二) 化学试题

2026届高三学情调研(二) 化学 时量：75分钟；满分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 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. 我国有许多手工创作物件，它承载了我国的历史文明。下列有关说法正确的是 A. 孔明灯使用的燃料为石蜡，它是石油裂化的产物 B. 皮影的原料主要采用牛皮，牛皮的主要成分是蛋白质，属于天然高分子 C. 吹糖画的原料是麦芽糖，可用银氨溶液检验麦芽糖是否水解生成葡萄糖 D. 粗布麻衣的原料是富含纤维素的麻秆等作物，经处理得到的长纤维称为合成纤维 2. 下列有关化学用语表达正确的是 A. 乙醚的分子式： B. 杂化轨道： C. 水合钠离子： D. 中的化合价：价 3. 下列关于仪器使用的说法中正确的是 A. ②③⑤使用前均需检漏 B. ④⑥不能用酒精灯直接加热 C. ①③可用于蒸馏实验 D. ⑤可用于分离和水 4. NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 4.4gC2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA B. 1.7gH2O2中含有氧原子数为0.2NA C. 向1L0.1mol/LCH3COOH溶液通氨气至中性，铵根离子数为0.1NA D. 标准状况下，11.2LCl2通入水中，溶液中氯离子数为0.5NA 5. 下列反应的离子方程式错误的是 A. 向溶液中通入少量的气体： B. 向溶液中加入足量的澄清石灰水： C. 工业上制备高铁酸钠的一种方法： D. 向溶液中滴加足量的稀溶液： 6. 某有机物的结构简式如图所示，则下列有关说法错误的是 A. 该有机物分子中不可能所有原子都在同一平面内 B. 该有机物分子中只含有1个手性碳原子 C. 该有机物能发生加成、取代等反应 D. 该有机物分子中有之间形成的配位键 7. 、、和为短周期元素，的分子结构如图所示。中电子只有一种自旋取向，、和处于同一周期，的核外电子数等于的最高能级电子数，且等于的最外层电子数。下列说法不正确的是 A. 第一电离能： B. 键角： C. 分子中除以外，所有原子都满足8电子的稳定结构 D. 基态原子未成对电子数： 8. 常温常压下，羟胺易潮解，水溶液呈碱性，与盐酸反应的产物盐酸羟胺{}广泛用于药品、香料等的合成。已知25℃时，，。下列有关物质结构或性质的说法正确的是 A. 和的空间结构都为三角锥形 B. 熔点： C. 同浓度水溶液的： D. 羟胺分子间氢键的强弱： 9. 某化学兴趣小组对Cu与浓硫酸反应的相关实验进行了改进，改进装置如图所示。下列说法错误的是 A. 双联打气球的应用能减少有毒气体对环境的污染 B. 酸性溶液褪色原因为 C. 湿润品红试纸褪色、湿润的蓝色石蕊试纸变红说明有漂白性和酸性 D. 用铜丝可以使反应发生和停止更容易，尾气处理用干燥管可以防止倒吸 10. 三唑(平面结构)水溶液微滴表面接触发生反应，可能的反应机理如图所示。 根据上述反应机理，下列叙述正确的是 A. 三唑在反应循环中可以提高产物的平衡产率 B. 反应过程中有极性键和非极性键的断裂和形成 C. 的过程中，元素化合价没有发生变化 D. 若将换成，总反应为 11. 某化学兴趣小组通过查阅文献，设计了从阳极泥(成分为、、、)中回收贵重金属的工艺，其流程如图所示。已知：“酸溶”时、分别转化为和，下列判断正确的是 A. “焙烧”时，参加反应的与的物质的量之比为 B. 第一电离能： C. “酸溶”时，金溶解的离子方程式为 D. 有机层中回收的金属元素是和 12. 一种有机多孔电极材料电催化还原的装置如图所示。下列说法不正确的是 A. b极电势低于极电势 B. 该电池所用隔膜为质子交换膜，质子由a极移向b极 C. b极生成的电极反应为 D. 当隔膜穿过离子时，阳极生成气体的体积为，则此时电池效率为70% 13. 向体积均为1L的两恒容容器中分别充入和发生反应：，其中一个为绝热过程，另一个为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A. 为恒容恒温过程 B. 气体的总物质的量： C. 逆反应速率： D. 点平衡常数： 14. 向饱和溶液(有足量固体)中通入气体，调节体系促进溶解，总反应为，平衡时、分布系数(其中代表、或)与的变化关系如图所示。比如，已知：。下列说法错误的是 A. 曲线I表示与的变化关系 B. 时， C. 时，溶液中 D. 总反应的平衡常数为 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 二氯二茂钛是由与和环戊二烯阴离子()形成的配合物，是一种高效催化剂，主要用于烯烃聚合及加氢反应，医药上可作为一种高效低毒的活性物质。其合成原理如下： 步骤1：向圆底烧瓶中加入钠屑和四氢呋喃液体(THF)，再加适量的二苯甲酮作为显色剂。连接好装置，通一段时间氮气，在左右用电热套加热回流，蒸馏，收集液体备用。 步骤2：按图1组装好仪器。在圆底烧瓶中加入一定量二聚环戊二烯和沸石，加热蒸馏，收集的馏分并尽快用于后续实验。 步骤3：按图2连接好装置。先通一段时间的氮气，在干燥的三颈烧瓶中加入THF，搅拌下通过仪器缓慢依次滴加、的二乙胺和的步骤2的馏分，在氮气的保护下60℃回流至反应结束，得到棕红色的液体。用冰水冷却至5℃左右，析出晶体，过滤，用试剂a洗涤，得到粗品。 已知：①二聚环戊二烯的沸点为，解聚温度为，环戊二烯的沸点为。②无水环境中二苯甲酮显蓝色。③反应体系碱性太强时，二氯二茂钛的产率会降低。④常温下为液体，易水解生成沉淀。⑤THF是一种优良的有机溶剂。 回答下列问题： （1）仪器D的名称为_______，试剂a中溶质的化学式为_______。 （2）步骤1中发生的反应是_______(用化学方程式表示)，当加热回流至_______现象时，开始蒸馏。 （3）图1中克氏蒸馏头的作用是_______； （4）仪器E_______(填“能”或“否”)改为分液漏斗，其理由是_______。 （5）资料显示产率随二乙胺用量的增加先升后降，其可能原因是_______。 16. 某废选择性脱硝催化剂(含、、等)中回收钒、钨等金属的工艺流程如下。 已知：萃取操作中，利用P204萃取得到的配合物的结构为(R为)，按要求回答下列问题： （1）基态V的价层电子排布式为_______。 （2）①提高“酸浸还原”效率的措施有_______(写一种即可)。 ②酸浸过程中会被还原成_______。 （3）已知常以二聚体的形式存在，的结构式为_______(烃基直接用R表示)；反萃取时加入的试剂X应该是_______。 （4）煅烧的化学方程式为_______。 （5）已知不同温度和浓度变化对浸出率的影响如图1所示，某一温度浓度对和浸出率的影响如图2所示。 ①最适合加压碱浸的条件是_______。 ②随着的增加，的浸出率反而减少，其可能的原因是_______。 17. 是合成某药物的中间体，一种合成的路线如下。 （1）A→B的反应类型是_______，D物质的化学名称为_______。 （2）E分子中的官能团的名称为_______。 （3）D→E的反应方程式为：_______。 （4）E和F的反应为加成反应，F的结构简式为_______。 （5）芳香族化合物K是化合物G的同分异构体，在核磁共振氢谱上有3组峰，其面积之比为，且能与溶液反应，则的结构简式为_______。 （6）结合上述合成路线，写出以乙醇、苯乙醛和制备另一种重要合成药物的中间体的合成路线图_______(无机试剂和有机溶剂任选，合成路线流程图示例见本题题干)。 18. 碳达峰和碳中和是应对气候变化的重要策略，以为原料合成甲醇可以减少的排放，可以更快地实现碳达峰和碳中和。回答下列问题： I.和生成甲醇涉及的反应如下： 主反应： 副反应： （1）反应 _______。 （2）时，在主、副反应的混合体系中，平衡时，生成甲醇的选择性[选择性]随压强的变化如图所示。 ①增大压强，甲醇的选择性增大的原因是_______。 ②时，若在密闭容器中充入和，在压强为时，生成0.6mol CO，则时，主反应的压强平衡常数_______。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数) II.催化剂的性能测试：一定条件下使、混合气体通过反应器，检测反应器出口气体的成分及其含量，计算的转化率和的选择性以评价催化剂的性能。 （3）时，测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比，则该温度下的转化率为_______。 （4）其他条件相同时，反应温度对的转化率和的选择性的影响如图1、2所示。 ①由图1判断，实验中反应未达到化学平衡状态的点为_______。 ②温度高于时，平衡转化率升高的原因是_______。 ③温度相同时，选择性的实验值略高于平衡值(见图2)，从化学反应速率的角度解释原因：_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三学情调研(二) 化学 时量：75分钟；满分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 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. 我国有许多手工创作物件，它承载了我国的历史文明。下列有关说法正确的是 A. 孔明灯使用的燃料为石蜡，它是石油裂化的产物 B. 皮影的原料主要采用牛皮，牛皮的主要成分是蛋白质，属于天然高分子 C. 吹糖画的原料是麦芽糖，可用银氨溶液检验麦芽糖是否水解生成葡萄糖 D. 粗布麻衣的原料是富含纤维素的麻秆等作物，经处理得到的长纤维称为合成纤维 【答案】B 【解析】 【详解】A．石蜡是石油常压分馏的产物，石油裂化的主要产物是轻质燃料油（如汽油），A错误； B．牛皮的主要成分为蛋白质，蛋白质相对分子质量大于，属于天然有机高分子，B正确； C．麦芽糖属于还原性糖，本身即可与银氨溶液发生银镜反应，无法通过银氨溶液检验其水解是否生成葡萄糖，C错误； D．麻秆处理得到的纤维素属于天然纤维，合成纤维是人工合成的高分子材料，D错误； 故选B。 2. 下列有关化学用语表达正确的是 A. 乙醚的分子式： B. 杂化轨道： C. 水合钠离子： D. 中的化合价：价 【答案】B 【解析】 【详解】A．乙醚结构为CH3CH2OCH2CH3，其分子式为，A错误； B．杂化轨道为正四面体结构，图示正确，B正确； C．水合钠离子因钠离子带正电，因此与水分子中的氧原子有较强的静电作用，结构如图　，C错误； D．电负性：，因此中的化合价为-1价，D错误； 故选B。 3. 下列关于仪器使用的说法中正确的是 A. ②③⑤使用前均需检漏 B. ④⑥不能用酒精灯直接加热 C. ①③可用于蒸馏实验 D. ⑤可用于分离和水 【答案】D 【解析】 【详解】A．②④⑤具有旋塞、活塞或磨口塞结构，在使用前需要检漏，③为蒸馏烧瓶不需要检漏，A错误； B．④为容量瓶，不能用酒精灯加热，⑥为坩埚，能够使用酒精灯直接加热，B错误； C．①为球形冷凝管，③为蒸馏烧瓶，蒸馏实验中一般使用直形冷凝管，球形冷凝管一般用于有机实验中，起冷凝回流的作用，C错误； D．⑤为分液漏斗，用于分离互不相溶的液体混合物，常用于萃取操作中，和水互不相溶，D正确； 故选D。 4. NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 4.4gC2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA B. 1.7gH2O2中含有氧原子数为0.2NA C. 向1L0.1mol/LCH3COOH溶液通氨气至中性，铵根离子数为0.1NA D. 标准状况下，11.2LCl2通入水中，溶液中氯离子数为0.5NA 【答案】A 【解析】 【详解】A．1个C2H4O中含有6个σ键和1个π键(乙醛)或7个σ键(环氧乙烷)，4.4gC2H4O的物质的量为0.1mol，则含有σ键数目最多为0.7NA，A正确； B．1.7gH2O2的物质的量为=0.05mol，则含有氧原子数为0.1NA，B不正确； C．向1L0.1mol/LCH3COOH溶液通氨气至中性，溶液中存在电荷守恒关系：c(CH3COO-)+c(OH-)=c(NH)+c(H+)，中性溶液c(OH-)=c(H+)，则c(CH3COO-)=c(NH)，再根据物料守恒：n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.1mol，得出铵根离子数小于0.1NA，C不正确； D．标准状况下，11.2LCl2的物质的量为0.5mol，通入水中后只有一部分Cl2与水反应生成H+、Cl-和HClO，所以溶液中氯离子数小于0.5NA，D不正确； 故选A。 5. 下列反应的离子方程式错误的是 A. 向溶液中通入少量的气体： B. 向溶液中加入足量的澄清石灰水： C. 工业上制备高铁酸钠的一种方法： D. 向溶液中滴加足量的稀溶液： 【答案】A 【解析】 【详解】A．酸性弱于，根据弱酸不能制强酸的原理，和不发生反应，该离子方程式不符合反应事实，A错误； B．与足量澄清石灰水反应时，完全反应生成，再与结合为沉淀，离子方程式满足守恒规则，书写正确，B正确； C．该反应中为氧化剂，为还原剂，题中所给反应方程式电子守恒、电荷守恒、原子守恒均满足，离子方程式书写正确，C正确； D．足量时，优先与完全中和，不参与反应，离子方程式满足守恒规则，书写正确，D正确； 故答案选A。 6. 某有机物的结构简式如图所示，则下列有关说法错误的是 A. 该有机物分子中不可能所有原子都在同一平面内 B. 该有机物分子中只含有1个手性碳原子 C. 该有机物能发生加成、取代等反应 D. 该有机物分子中有之间形成的配位键 【答案】D 【解析】 【详解】A．该有机物分子中存在饱和碳原子，采取杂化，不可能所有原子在同一平面内，A正确； B．连有4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，如图所示：，则该有机物分子中只含有1个手性碳原子，B正确； C．该有机物含有苯环，可以发生加成反应；含有酰胺基等，可以发生取代反应，C正确； D．该有机物中五元环上的氮原子与右边六元环的碳原子之间也是通过共用电子对形成共价键，该有机物分子中没有之间形成的配位键，D错误； 故选D。 7. 、、和为短周期元素，的分子结构如图所示。中电子只有一种自旋取向，、和处于同一周期，的核外电子数等于的最高能级电子数，且等于的最外层电子数。下列说法不正确的是 A. 第一电离能： B. 键角： C. 分子中除以外，所有原子都满足8电子的稳定结构 D. 基态原子未成对电子数： 【答案】B 【解析】 【分析】R、X、Y和Z为短周期元素，R中电子只有一种自旋取向，说明R为H元素；X、Y和Z处于同一周期，X的核外电子数等于Y的最高能级电子数，且等于Z的最外层电子数，的分子中X、Z均形成4个共价键，则X为元素、Z为元素；Y只形成1个共价键，结合位置可知Y为F元素，据此分析。 【详解】A．由分析可知X为B元素，Y为F元素，Z为N元素，三者的第一电离能由大到小为，即，A正确； B．由分析可知，与分别为和，和的原子都是杂化，结构都为三角锥形，键角大约107°，但电负性：，成键电子对远离N原子，成键电子对之间的排斥力减弱，键角会减小，因此键角：，B错误； C．分子的分子式为，其中B与N形成配位键，因此除以外，所有原子都满足8电子的稳定结构，C正确； D．由分析可知X为B元素，Y为F元素，对于基态原子，B和F都只有1个未成对电子，故基态原子未成对电子数：X=Y，D正确； 答案选B。 8. 常温常压下，羟胺易潮解，水溶液呈碱性，与盐酸反应的产物盐酸羟胺{}广泛用于药品、香料等的合成。已知25℃时，，。下列有关物质结构或性质的说法正确的是 A. 和的空间结构都为三角锥形 B. 熔点： C. 同浓度水溶液的： D. 羟胺分子间氢键的强弱： 【答案】D 【解析】 【详解】A．中心N价层电子对数为，含1对孤电子对，空间结构为三角锥形；中心N价层电子对数为，无孤电子对，空间结构为平面三角形，A错误； B．属于分子晶体，属于离子晶体，一般离子晶体熔点远高于分子晶体，故熔点，B错误； C．强酸弱碱盐中，阳离子对应的碱的越小，阳离子水解程度越大，盐溶液酸性越强、pH越小。已知，则水解程度大于，同浓度溶液pH：，C错误； D．O的电负性大于N，键极性强于键，因此分子间氢键的强度大于，D正确； 答案选D。 9. 某化学兴趣小组对Cu与浓硫酸反应的相关实验进行了改进，改进装置如图所示。下列说法错误的是 A. 双联打气球的应用能减少有毒气体对环境的污染 B. 酸性溶液褪色原因为 C. 湿润品红试纸褪色、湿润的蓝色石蕊试纸变红说明有漂白性和酸性 D. 用铜丝可以使反应发生和停止更容易，尾气处理用干燥管可以防止倒吸 【答案】C 【解析】 【分析】试管中用浓硫酸和铜丝反应产生二氧化硫气体，二氧化硫气体向右与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使得溶液褪色，进入玻璃管中使品红试纸褪色，与水反应生成H2SO3，蓝色石蕊试纸遇酸变红，由于二氧化硫气体有毒，必须要对尾气进行处理。 【详解】A．双联打气球的应用能使得滞留在装置中气体被赶出吸收，从而减少有毒气体对环境的污染，A正确； B．U型管中酸性KMnO4氧化SO2，被还原为Mn2+，SO2被氧化为硫酸根离子，离子方程式为， B正确； C．SO2使品红褪色体现漂白性，但SO2为酸性氧化物，与水反应生成H2SO3，蓝色石蕊试纸遇酸H2SO3变红，体现H2SO3的酸性，而非二氧化硫的酸性，C错误； D．铜丝可通过抽动控制与浓硫酸的接触，接触时反应发生，分离时反应停止，有利于随制随停；干燥管容积较大，当发生倒吸时，液体进入干燥管后液面下降，与吸收液脱离，可防止倒吸，D正确； 故选C。 10. 三唑(平面结构)水溶液微滴表面接触发生反应，可能的反应机理如图所示。 根据上述反应机理，下列叙述正确的是 A. 三唑在反应循环中可以提高产物的平衡产率 B. 反应过程中有极性键和非极性键的断裂和形成 C. 的过程中，元素化合价没有发生变化 D. 若将换成，总反应为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由机理图可知，在反应循环中，三唑作催化剂，催化剂只能改变反应速率，不能使平衡移动，不能提高反应的平衡产率，A错误； B．反应过程中有中碳氧键的断裂和甲酸中的形成，故有极性键的断裂和形成，有键断裂和产物(即)中过氧键的形成，故有非极性键的断裂和形成，B正确； C．的过程中，元素得电子，化合价降低，C错误； D．换成，生成，总反应为，D错误； 故选B。 11. 某化学兴趣小组通过查阅文献，设计了从阳极泥(成分为、、、)中回收贵重金属的工艺，其流程如图所示。已知：“酸溶”时、分别转化为和，下列判断正确的是 A. “焙烧”时，参加反应的与的物质的量之比为 B. 第一电离能： C. “酸溶”时，金溶解的离子方程式为 D. 有机层中回收的金属元素是和 【答案】C 【解析】 【分析】由题给流程可知，阳极泥焙烧时，硫化亚铜与氧气高温条件下反应生成氧化铜、二氧化硫，硒化银与氧气高温条件下反应生成氧化银、二氧化硒；烧渣酸浸氧化时，氧化银、氧化铜与氧气、稀硝酸溶液反应转化为硝酸铜、硝酸银，二氧化硒与氧气、硝酸溶液反应转化为硒酸，金、铂不与氧气、硝酸溶液反应，过滤得到含有硝酸铜、硝酸银、硒酸的滤液和含有金、铂的滤渣；滤渣酸溶时，金、铂与氯气、盐酸反应转化为四氯合金离子、六氯合铂离子；萃取分液时，加入磷酸三丁酯萃取、分液得到含有六氯合铂离子的有机相和含有四氯合金离子的水层；水层中加入氢氧化钾和亚硫酸铵混合溶液，将四氯合金离子转化为二亚硫酸根合金化铵。 【详解】A．阳极泥焙烧时，除了与反应生成和也会与反应，因此参加反应的与的物质的量之比无法计算，A错误； B．同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，第VA族元素原子的能级处于半充满状态，所以其第一电离能大于相邻主族，故第一电离能：，B错误； C．滤渣酸溶时，、与、反应转化为、，金溶解的离子方程式为，C正确； D．萃取分液时，加入磷酸三丁酯萃取，分液得到含有的有机相和含有的水层，因此有机层中回收的金属元素只有Pt，D错误； 故选C。 12. 一种有机多孔电极材料电催化还原的装置如图所示。下列说法不正确的是 A. b极电势低于极电势 B. 该电池所用隔膜为质子交换膜，质子由a极移向b极 C. b极生成的电极反应为 D. 当隔膜穿过离子时，阳极生成气体的体积为，则此时电池效率为70% 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，在电极，被氧化为，a电极为阳极，与外接电源正极连接；电极为阴极，与外接电源负极连接，据此作答。 【详解】A．由分析可知，a电极为阳极，b电极为阴极，分别与外接电源正极和负极连接，因此，a极电势高于b极，A正确； B．a电极反应的方程式为，反应生成。由图可知，b电极反应消耗，因此，该电池所用隔膜为质子交换膜，质子由极移向极，B正确； C．由分析可知，电极是阴极，发生还原反应，电极反应的方程式为，C正确； D．未给出气体所处的状态是否为标况，无法计算，D错误； 故选D。 13. 向体积均为1L的两恒容容器中分别充入和发生反应：，其中一个为绝热过程，另一个为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A. 为恒容恒温过程 B. 气体的总物质的量： C. 逆反应速率： D. 点平衡常数： 【答案】B 【解析】 【详解】A．该反应正向气体分子数增多，是吸热反应，绝热过程中体系温度降低，反应正向进行程度小，压强小，恒温过程压强变化符合正常反应进程，压强大，所以为恒容恒温过程，为恒容绝热过程，A正确； B．a点和c点压强相等，温度（绝热温度降低），根据（V相同），T越大，n越小，所以气体总物质的量，B错误； C．b点温度高于c点（恒温，绝热降温），温度越高反应速率越快，所以逆反应速率v(b)>v(c) ，C正确； D．假设是恒温恒容，b点平衡时压强为起始的倍，根据阿伏伽德罗定律，可得平衡时气体总物质的量为，通过三段式计算 ，平衡时，解得x = 0.5，平衡常数，c点温度低，反应正向进行程度小，所以平衡常数K < 16 ，D正确； 故答案选B。 14. 向饱和溶液(有足量固体)中通入气体，调节体系促进溶解，总反应为，平衡时、分布系数(其中代表、或)与的变化关系如图所示。比如，已知：。下列说法错误的是 A. 曲线I表示与的变化关系 B. 时， C. 时，溶液中 D. 总反应的平衡常数为 【答案】C 【解析】 【分析】CaM饱和溶液中存在：。通入与反应先生成，然后与反应生成。对应到题图，图像从右往左(不断通入HCl，溶液pH减小)，逐渐增大，和逐渐减小，和先增大后减小，和逐渐增大，所以题图中曲线I表示变化，曲线Ⅱ表示变化，曲线Ⅲ表示变化，曲线Ⅳ表示变化，据此解答。 【详解】A．由分析可知，曲线I表示与的变化关系，A正确； B．由图可知，时，，；时，，；则，当时，则，B正确； C．时，由电荷守恒和物料守恒，联立可得到，由于，故，C错误； D．总反应的平衡常数，D正确； 故选C。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 二氯二茂钛是由与和环戊二烯阴离子()形成的配合物，是一种高效催化剂，主要用于烯烃聚合及加氢反应，医药上可作为一种高效低毒的活性物质。其合成原理如下： 步骤1：向圆底烧瓶中加入钠屑和四氢呋喃液体(THF)，再加适量的二苯甲酮作为显色剂。连接好装置，通一段时间氮气，在左右用电热套加热回流，蒸馏，收集液体备用。 步骤2：按图1组装好仪器。在圆底烧瓶中加入一定量二聚环戊二烯和沸石，加热蒸馏，收集的馏分并尽快用于后续实验。 步骤3：按图2连接好装置。先通一段时间的氮气，在干燥的三颈烧瓶中加入THF，搅拌下通过仪器缓慢依次滴加、的二乙胺和的步骤2的馏分，在氮气的保护下60℃回流至反应结束，得到棕红色的液体。用冰水冷却至5℃左右，析出晶体，过滤，用试剂a洗涤，得到粗品。 已知：①二聚环戊二烯的沸点为，解聚温度为，环戊二烯的沸点为。②无水环境中二苯甲酮显蓝色。③反应体系碱性太强时，二氯二茂钛的产率会降低。④常温下为液体，易水解生成沉淀。⑤THF是一种优良的有机溶剂。 回答下列问题： （1）仪器D的名称为_______，试剂a中溶质的化学式为_______。 （2）步骤1中发生的反应是_______(用化学方程式表示)，当加热回流至_______现象时，开始蒸馏。 （3）图1中克氏蒸馏头的作用是_______； （4）仪器E_______(填“能”或“否”)改为分液漏斗，其理由是_______。 （5）资料显示产率随二乙胺用量的增加先升后降，其可能原因是_______。 【答案】（1） ①. 球形冷凝管 ②. （2） ①. ②. 烧瓶内液体由无色逐渐变蓝(或烧瓶内液体变蓝) （3）防止沸腾的二聚环戊二烯进入直形冷凝管而使环戊二烯不纯 （4） ①. 否 ②. 空气中水蒸气会进入装置，在滴加时可能发生水解反应 （5）二乙胺消耗反应生成的而使产率上升，但二乙胺过量，反应体系碱性太强，产率降低 【解析】 【分析】本实验是制备二氯二茂钛，该实验需要在无水无氧的环境下制备，步骤1的目的是用钠除去四氢呋喃中的水；步骤2是为了将二聚环戊二烯解聚得到环戊二烯；步骤3根据反应原理加入原料制备产品，据此分析。 【小问1详解】 根据图示，仪器D的名称为球形冷凝管；用盐酸洗涤二氯二茂钛可有效除去晶体表面的杂质的同时能抑制其水解。 【小问2详解】 步骤1的目的是用钠除去四氢呋喃中的水：；因无水环境中二苯甲酮显蓝色，当烧瓶内液体由无色逐渐变蓝，说明水已除尽。 【小问3详解】 图1中克氏蒸馏头的作用是防止沸腾的二聚环戊二烯进入直形冷凝管而使环戊二烯不纯。 【小问4详解】 若将仪器改为分液漏斗，需打开上口活塞才能顺利滴加液体，空气中水蒸气会进入装置，在滴加时可能发生水解反应，故仪器E不能改为分液漏斗。 【小问5详解】 二乙胺消耗反应生成的而使产率上升，但二乙胺过量，反应体系的碱性太强，二氯二茂钛的产率降低。 16. 某废选择性脱硝催化剂(含、、等)中回收钒、钨等金属的工艺流程如下。 已知：萃取操作中，利用P204萃取得到的配合物的结构为(R为)，按要求回答下列问题： （1）基态V的价层电子排布式为_______。 （2）①提高“酸浸还原”效率的措施有_______(写一种即可)。 ②酸浸过程中会被还原成_______。 （3）已知常以二聚体的形式存在，的结构式为_______(烃基直接用R表示)；反萃取时加入的试剂X应该是_______。 （4）煅烧的化学方程式为_______。 （5）已知不同温度和浓度变化对浸出率的影响如图1所示，某一温度浓度对和浸出率的影响如图2所示。 ①最适合加压碱浸的条件是_______。 ②随着的增加，的浸出率反而减少，其可能的原因是_______。 【答案】（1） （2） ①. 适当升温 ②. （3） ①. ②. （4） （5） ①. 300℃、3mol/LNaOH溶液 ②. 随着的增加，与高浓度溶液反应，阻碍了钨元素的浸出 【解析】 【分析】该工艺流程旨在从含V2O5、WO3、SiO2等的废选择性脱硝催化剂中回收钒和钨。首先，通过酸浸还原（使用Na2SO3和稀硫酸）将钒还原为可溶态进入滤液1，而钨则主要留在滤渣中；随后，滤液1经有机萃取剂P204萃取钒，再经反萃取和铵盐沉钒得到NH4VO3，最终煅烧获得V2O5；与此同时，滤渣经加压碱浸（使用NaOH）使钨溶解进入滤液2，再通过石灰乳沉钨得到CaWO4，进一步处理可获得WO3。整个流程实现了钒和钨的有效分离与回收。 【小问1详解】 V是23号元素，基态电子排布为，价层电子包含3d和4s，因此价层电子排布式为 。 【小问2详解】 ①提高“酸浸还原”效率的措施有适当升高反应温度、充分搅拌、粉碎等。 ②根据配合物和P204的结构特点，可知配合物中存在的配体为，则其中心离子为，因此可推知酸浸过程中被还原成。 【小问3详解】 反萃取时应加入稀硫酸，其目的是使配合物A中的与结合，形成P204（），进入水溶液，完成提纯操作。 【小问4详解】 煅烧分解生成、氨气和水，化学方程式为：。 【小问5详解】 ①根据图像分析，当温度为300℃、溶液的浓度为，浸出率高，且的浸出率较低，故最适合加压碱浸的条件是300℃、溶液。 ②随着的增加，与高浓度溶液反应生成难溶的硅酸盐，难溶的硅酸盐易附着在滤渣表面，导致钨的浸出率降低。 17. 是合成某药物的中间体，一种合成的路线如下。 （1）A→B的反应类型是_______，D物质的化学名称为_______。 （2）E分子中的官能团的名称为_______。 （3）D→E的反应方程式为：_______。 （4）E和F的反应为加成反应，F的结构简式为_______。 （5）芳香族化合物K是化合物G的同分异构体，在核磁共振氢谱上有3组峰，其面积之比为，且能与溶液反应，则的结构简式为_______。 （6）结合上述合成路线，写出以乙醇、苯乙醛和制备另一种重要合成药物的中间体的合成路线图_______(无机试剂和有机溶剂任选，合成路线流程图示例见本题题干)。 【答案】（1） ①. 加成反应(或还原反应) ②. 己二酸二乙酯 （2）(酮)羰基、酯基 （3） （4） （5） （6） 【解析】 【分析】由A→B的反应过程可知A为苯酚()，A与H2在Ni作催化剂，加热的条件下发生加成反应生成B()，B被HNO3氧化生成C己二酸()，C与乙醇在浓硫酸的作用下发生酯化反应生成D()，D在和的条件下发生缩合反应脱下，生成E()，E和F在的作用下生成G()，反推F应为，G与先发生加成反应，后又在加热的条件下发生消去反应生成H()。 【小问1详解】 由分析可知A→B发生加成反应(还原反应），D的化学名称为己二酸二乙酯； 【小问2详解】 由分析知E的官能团名称为羰基和酯基； 【小问3详解】 由分析知 【小问4详解】 由分析知F为 【小问5详解】 由分析知G为， 有4个不饱和度，12个C，K是G的同分异构体，在核磁共振氢谱上有3组峰，其面积之比为，说明有3种等效氢，且个数之比为1：2：6，那么K的结构应高度对称，且能与Na2CO3说明含有羧基或酚羟基，综合看来K的结构应为； 【小问6详解】 根据题目的合成路线推断的合成路线，可以反推，在和的条件下发生缩合反应脱下，生成，所以需要酯基进行反应，将氧化为，再与CH3CH2OH在浓硫酸的作用下生成,再与在和的条件下发生缩合反应，脱下，生成目标产物,该合成路线为。 18. 碳达峰和碳中和是应对气候变化的重要策略，以为原料合成甲醇可以减少的排放，可以更快地实现碳达峰和碳中和。回答下列问题： I.和生成甲醇涉及的反应如下： 主反应： 副反应： （1）反应 _______。 （2）时，在主、副反应的混合体系中，平衡时，生成甲醇的选择性[选择性]随压强的变化如图所示。 ①增大压强，甲醇的选择性增大的原因是_______。 ②时，若在密闭容器中充入和，在压强为时，生成0.6mol CO，则时，主反应的压强平衡常数_______。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数) II.催化剂的性能测试：一定条件下使、混合气体通过反应器，检测反应器出口气体的成分及其含量，计算的转化率和的选择性以评价催化剂的性能。 （3）时，测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比，则该温度下的转化率为_______。 （4）其他条件相同时，反应温度对的转化率和的选择性的影响如图1、2所示。 ①由图1判断，实验中反应未达到化学平衡状态的点为_______。 ②温度高于时，平衡转化率升高的原因是_______。 ③温度相同时，选择性的实验值略高于平衡值(见图2)，从化学反应速率的角度解释原因：_______。 【答案】（1）-90.7 （2） ①. 主反应正反应为气体分子数减小的反应，副反应为气体分子数不变的反应，故增大压强主反应向正反应方向移动，甲醇的选择性增大 ②. （3）25% （4） ①. ABCD ②. 温度升高，主反应逆向进行，副反应正向进行，温度高于260℃时，副反应正向进行的程度大于主反应逆向进行的程度 ③. 温度相同时，主反应的速率大于副反应，单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律可知，； 【小问2详解】 ①加压，平衡向气体分子数减小的反应，则增大压强，甲醇的选择性增大的原因是：主反应正反应为气体分子数减小的反应，副反应为气体分子数不变的反应，故增大压强主反应向正反应方向移动，甲醇的选择性增大； ②由图可知，平衡时，甲醇的选择性为40%，此时生成0.6molCO，则生成0.4mol的甲醇，根据主反应可知 ， 根据副反应可知， 平衡时总物质的量：1mol+1mol+0.6mol+1mol+04mol=4mol，平衡时二氧化碳、氢气、甲醇、水蒸气的分压分别为：、、、，则时，主反应的压强平衡常数； 【小问3详解】 230℃时，测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比n(CH3OH)：n(CO2)n(CO)=5：18：1，假设生成的CH3OH的物质的量为5mol，则生成的CO的物质的量为1mol，剩余的CO2的物质的量为18mol，根据碳原子守恒，起始的CO2的物质的量为5mol+18mol+1mol=24mol，则该温度下CO2转化率的计算式为×100%=25%； 【小问4详解】 ①由图1可知在不同温度下，CO2转化率的实验值均小于平衡值，说明实验中反应均未达到化学平衡状态，故答案为：ABCD； ②主反应为放热反应，副反应为吸热反应，温度升高，主反应逆向移动，副反应正向移动，温度高于260℃时，副反应正向移动的程度大于主反应逆向移动的程度，所以平衡转化率随温度升高还在增大，故答案为：温度升高，主反应逆向进行，副反应正向进行，温度高于260℃时，副反应正向进行的程度大于主反应逆向进行的程度； ③由图可知，温度相同时，CH3OH选择性的实验值略高于平衡值，从化学反应速率的角度看原因是：温度相同时，主反应的速率大于副反应，单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $