精品解析：陕西西安市第三中学2026届高三下学期第十次模考化学试题

西安市第三中学高三第十次模考(化学试题) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 S-32 Fe-56 Cu-64 Br-80 Li-7 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. 下列陕西、山西、青海三省及宁夏自治区古建或文物涉及的化学知识叙述正确的是 A. 西周晚期的毛公鼎是一种以铜锡合金为主的材料，锡的添加增强了合金硬度 B. 建于辽代的应县木塔进行木材防腐所使用的雄黄是砷元素的一种氧化物 C. 新石器时代的马家窑文化彩陶以石英砂、纯碱、石灰石为原料烧制而成 D. 西夏时期的鎏金铜牛以青铜为胎，表面鎏金。鎏金工艺利用了铜的活泼性强于金的性质 2. 下列化学用语或图示错误的是 A. 甲醛分子的球棍模型： B. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： C. 某物质的红外光谱图： D. 18-冠-6识别形成的超分子结构示意图： 3. 对下列事实作出的解释正确的是 选项 事实 解释 A 75%的医用酒精可用来消毒 乙醇与细菌蛋白质发生氧化反应 B 乙烯能发生加成反应而乙烷不能 有机物分子中基团间存在相互作用 C 盐碱地（含NaCl、）不利于农作物生长，可加石膏进行调节 石膏可降低盐碱地土壤的碱性 D 向硫酸铜溶液中加入过量氨水，最终得到深蓝色溶液 生成，给出孤电子对，提供空轨道 A. A B. B C. C D. D 4. 解释下列实验现象的离子方程式书写错误的是 A. 向溶液中通入少量，溶液碱性减弱： B. 溶于溶液，溶液变黄棕色： C. 用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜： D. 向溶液中加入足量溶液，产生气体和白色沉淀： 5. 下列实验仪器的选择或操作均正确的是 A. 验证金属锌保护铁 B. 制备 C. 制备晶体 D. 配制检验醛基的悬浊液 6. 固体X在空气中很不稳定，经四步可制备溶液P。已知固体X、Y组成元素的种类完全相同。下列叙述正确的是 A. 向固体X中加入NaClO溶液可能生成固体Y B. 固体Y发生氧化还原反应生成固体Z C. 溶液W可用作自来水、饮用水的消毒剂 D. 在空气中蒸干、灼烧溶液P可得到无水P 7. 浙江大学某课题组构建的Zr-TPMT/OYE2催化剂，实现了β-氰基丙烯酸酯衍生物高效串联催化合成，过程之一如图所示。 下列叙述错误的是 A. X与Y互为立体异构 B. X中碳原子的杂化类型有3种 C. 1molX最多能与4mol发生加成反应 D. 在酸性、加热条件下，Z能转化为 8. 已知某种抗癌药物的结构如图所示，Y、X、M、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y在X、M、Z的上一个周期，Y是宇宙中含量最多的元素，X、Z的价电子层中均有2个未成对电子，且两原子能构成气态分子，Q原子的价层电子排布式为。下列描述正确的是 A. 该分子中有6种不同化学环境的X原子 B. 比较键角： C. 原子半径和电负性均满足 D. 基态Q原子的核外电子排布式为 9. 碲、锑广泛应用于光伏、半导体领域。从分铜液净化渣[主要含铜、碲(Te)、锑(Sb)、砷(As)等元素的化合物]回收碲、锑的工艺流程如图： 已知：①“碱浸”时，铜、锑转化为难溶物，碱浸液b含有。 ②“酸浸”时，含锑化合物生成难溶的。 ③常温下，的各级电离常数为。 下列说法正确的是 A. 滤液c中As元素主要存在形式为 B. “氯盐酸浸”时，HCl的作用是将还原为： C. “水解”时，生成SbOCl的化学方程式为 D. 可用作电子元件材料，其熔点低于 10. 与在军事和汽车安全气囊上有重要的应用，工业常用下列反应制备这两种物质：，，其中晶胞结构如图所示。为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 熔点： B. 晶胞中，的配位数为8 C. 制备的反应中，每生成3 mol 转移电子数为 D. 已知的密度为，则晶体中与之间的最短距离为 11. 低聚物瓜环卷成空腔。不同空腔尺寸的瓜环可识别且“装进”不同分子，形成超分子，例如瓜环[7]可以识别三聚氰胺。相关反应及结构、模型的示意图如下。 下列说法错误的是 A. 生成瓜环[7]的反应为加成反应 B. 瓜环[7]含有2种不同化学环境的氢原子 C. 三聚氰胺中氮原子有、两种杂化方式 D. 瓜环[7]与三聚氰胺通过氢键和范德华力结合 12. IDPi属于布朗斯特酸类型的催化剂，在其作用下某羰基-烯环化反应机理如图所示： 下列叙述错误的是 A. 活化能：步骤ⅰ小于步骤ⅱ B. 不考虑副反应，该环化反应的原子利用率为100% C. 按机理推测，反应副产物可能有 D. 若用示踪原子标记的作为反应物，则生成物为 13. 中国科学院化学研究所通过草酸和硝酸根离子的共还原反应高效、高选择性合成甘氨酸。根据该原理设计的电解装置如图所示，下列说法正确的是 A. a为电源的正极 B. 电解质溶液是浓硝酸与草酸的混合溶液 C. 在电解质溶液中存在反应： D. 电极M上进行的反应有和 14. 常温下，溶液中含硫粒子分布系数及、饱和溶液中、与pH的关系如图所示。 已知：Ⅰ.。 Ⅱ.AS、饱和溶液随pH变化过程中，保持不变。 下列叙述正确的是 A. 曲线④代表与pH的关系 B. 的平衡常数 C. 的平衡常数 D. 常温下，溶液的pH约为4 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 苯胺（）是一种重要的有机化合物，主要用于制造染料、药物、树脂，还可以用作橡胶硫化促进剂等。实验室还原法制备苯胺的流程如下。 （一）实验步骤 I．将铁粉、水、冰醋酸混合，煮沸回流，分次加入硝基苯，反应回流。反应机理如图。 Ⅱ．待回流中无色油状液体变为乳白色油珠，将混合物转入水蒸气馏装置，进行蒸馏。 Ⅲ．水蒸气蒸馏结束后，向馏出液中加入食盐，并将有机层萃取3次。 IV．萃取液合并后，加入固体，进行蒸馏得到产品。 （二）实验参数 化合物名称 分子量 性状 熔点 沸点 密度 溶解度 冰醋酸 60 无色透明液体 16.6 117.9 1.05 易溶于水，乙醇和乙醚 苯胺 93 棕黄色油状液体 -6.3 184 1.02 微溶于水，易溶于乙醇和乙醚 硝基苯 123 无色油状液体 5.7 210.9 1.20 不溶于水，易溶于乙醇、乙醚 乙醚 74 无色液体 -141.5 34.6 0.66 微溶于水 （1）步骤I中装置如图，仪器a的名称为_________，其中生成苯胺总的化学方程式为_____________。 （2）如图，水蒸气蒸馏装置中玻璃管b的作用是_________；若混合物总压。当混合物沸腾时，混合物温度_________（填“大于”“小于”或“等于”）其中各组分的温度。 （3）判断水蒸气蒸馏过程结束的现象为____________，向馏出液中加入食盐的目的是_____________。 （4）萃取剂选择乙醚的原因是_____________。 （5）步骤IV蒸馏时，需采用分步蒸馏，开始馏分先用水冷凝管冷却，然后再换空气冷凝管的原因是__________。若硝基苯生成苯胺的转化率为，假设生成苯胺后蒸馏、分液过程中产品损失忽略不计，则生成苯胺_________（保留两位小数）。 16. 电解铜的阳极泥中含、、、、、等物质，以该阳极泥为原料，分离和回收Au、Pt、Pd、Cu等金属或其化合物的工艺流程如图所示： 已知：易溶于水，、难溶于水；。回答下列问题： （1）PtTe中Pt为+2价，且“氧化焙烧”时，阳极泥中的化合态Pt、Pd均转化为单质，则“氧化焙烧”中，PtTe发生反应的化学方程式为_______。 （2）“酸浸”的目的是_______。 （3）“氯浸”工艺中，金属、、被氧化为配离子：、、，的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。 （4）“分金”加入过量草酸的作用，除析出金属Au外，还有_______。 （5）“沉钯”之前，测得溶液中，加入等体积的溶液充分反应，测得反应后混合液中，则初始加入溶液的浓度约为_______(忽略溶液混合时的体积变化)。 （6）利用“滤液c”可制备Pt，工艺流程如图所示。“沉铂”总反应的离子方程式为_______。 （7）含硒化合物应用广泛，如硒化锌可用于制造红外线光学仪器。硒化锌为立方晶胞，其结构如图1所示，晶胞的俯视图如图2所示。b处的坐标为，则d处的坐标为_______；用表示阿伏加德罗常数的值，该硒化锌晶体的密度为_______(用含、的代数式表示)。 17. 硫酸工业中存在的催化氧化反应： 。 （1）1740年英国人沃德发现硝化法制硫酸，研究发现NO参与的催化氧化反应历程为： ① ② 几种物质的相对能量如图所示，其中___________。 （2）在温度为、容积为2L的恒容密闭容器中，充入 和 ，仅发生反应，实验测得：，，式中、分别为正、逆反应的速率常数(只与温度有关)。 ①平衡时，的物质的量为0.2mol，则___________。 ②平衡后，向容器再次充入，平衡发生移动，直至达到新的平衡，的变化过程为___________。 ③改变温度为，反应达到新的平衡时，由此推知，___________(填“>”“<”或“=”)。 （3）在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时的摩尔分数与温度的计算结果如图所示。其中一种进料组成为、，另一种为、。(物质A的摩尔分数：) ①图中压强、、由小到大的顺序为___________。 ②图甲中，当、时，反应的平衡常数___________。 （4）黄铁矿(主要成分为)可用于制备。库仑滴定法是常用的检测黄铁矿中含量的方法，其原理如图所示。检测前，电解质溶液中保持定值时，电解池不工作。将黄铁矿燃烧后的气体通入电解池后，燃烧产物溶解并将还原，电解池便立即自动进行电解，直至又回到原定值，测定结束，通过测定电解消耗的电量可以求得黄铁矿中含量。 ①电解过程中总反应的离子方程式为___________。 ②已知，电解中转移1 mol电子所消耗的电量为96500库仑。黄铁矿为，电解消耗的电量为库仑，黄铁矿中(摩尔质量为)含量为___________(写出含和的最简表达式)。 18. 聚酰亚胺是重要的工程塑料，广泛应用于航空、纳米、激光等领域，被称为“解决问题的能手”。聚合物P是合成聚酰亚胺的中间体。一种合成聚合物P的路线如下： 已知：ⅰ. ⅱ.2CH3COOH＋CH3COOH(R代表烃基) 回答下列问题： （1）C中官能团的名称是___________，C-D的反应类型是___________。 （2）E苯环上的一氯代物有1种，则E-F的化学方程式是___________。 （3）下列有关说法正确的是___________(填字母)。 a．A中所有原子可能共平面 b．B生成C所需试剂是浓硝酸，反应条件是浓硫酸和加热 c．能够用酸性溶液鉴别E、H d．C中所有碳原子的杂化方式均为杂化 （4）H的结构简式为___________。 （5）同时符合下列条件的B的同分异构体有___________种。 ①属于芳香族化合物；②含有结构。 （6）参照上述合成路线，设计由、和制备的合成路线：___________(用流程图表示，无机试剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 西安市第三中学高三第十次模考(化学试题) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 S-32 Fe-56 Cu-64 Br-80 Li-7 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. 下列陕西、山西、青海三省及宁夏自治区古建或文物涉及的化学知识叙述正确的是 A. 西周晚期的毛公鼎是一种以铜锡合金为主的材料，锡的添加增强了合金硬度 B. 建于辽代的应县木塔进行木材防腐所使用的雄黄是砷元素的一种氧化物 C. 新石器时代的马家窑文化彩陶以石英砂、纯碱、石灰石为原料烧制而成 D. 西夏时期的鎏金铜牛以青铜为胎，表面鎏金。鎏金工艺利用了铜的活泼性强于金的性质 【答案】A 【解析】 【详解】A．一般情况下，合金的硬度比各组分金属都大，所以铜锡合金中添加锡可以增强合金硬度，A正确； B．雄黄是四硫化四砷的俗称，是砷元素的一种硫化物，B错误； C．彩陶是以黏土为原料高温烧制而成的硅酸盐产品，C错误； D．鎏金工艺利用了汞的沸点相对较低，受热易挥发，而金的熔点相对较高的性质，D错误； 故选A。 2. 下列化学用语或图示错误的是 A. 甲醛分子的球棍模型： B. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： C. 某物质的红外光谱图： D. 18-冠-6识别形成的超分子结构示意图： 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲醛分子为平面构型，碳原子与氧原子形成双键，与两个氢原子形成单键，模型表示正确，A正确； B．邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键，氢键是羟基的O-H键的H（带部分正电）与醛基电负性大的O（带部分负电）之间形成氢键，正确示意图为，B错误； C．图示为典型的红外光谱图（纵坐标为吸光度时吸收峰向上，该画法合理），C正确； D．18-冠-6的空腔大小与匹配，可识别，位于冠醚空腔中心，D正确； 故选B。 3. 对下列事实作出的解释正确的是 选项 事实 解释 A 75%的医用酒精可用来消毒 乙醇与细菌蛋白质发生氧化反应 B 乙烯能发生加成反应而乙烷不能 有机物分子中基团间存在相互作用 C 盐碱地（含NaCl、）不利于农作物生长，可加石膏进行调节 石膏可降低盐碱地土壤的碱性 D 向硫酸铜溶液中加入过量氨水，最终得到深蓝色溶液 生成，给出孤电子对，提供空轨道 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．75%医用酒精消毒的原理是乙醇使细菌蛋白质发生变性，并非与蛋白质发生氧化反应，A错误； B．乙烯能加成、乙烷不能加成的原因是乙烯含碳碳双键，乙烷无不饱和键，不是有机物中基团间的相互作用导致，B错误； C．盐碱地中​水解使土壤显碱性，加入石膏（​）后，与​结合生成更难溶的​，降低了土壤中​浓度，使水解平衡左移，土壤碱性降低，C正确； D．中，作为中心离子提供空轨道，作为配体提供孤电子对，D错误； 故选C。 4. 解释下列实验现象的离子方程式书写错误的是 A. 向溶液中通入少量，溶液碱性减弱： B. 溶于溶液，溶液变黄棕色： C. 用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜： D. 向溶液中加入足量溶液，产生气体和白色沉淀： 【答案】C 【解析】 【详解】A．碳酸钠与少量反应生成碳酸氢钠，碳酸根水解程度大于碳酸氢根，溶液碱性减弱，离子方程式书写正确，A正确； B．与HI反应时，三价铁将碘离子氧化为碘单质，使溶液显黄棕色，离子方程式电荷、得失电子、原子均守恒，书写正确，B正确； C．题干中稀硝酸与银反应的产物均正确，但题中离子方程式得失电子、原子均不守恒，正确离子方程式为，C错误； D．与发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，离子方程式书写正确，D正确； 故选C。 5. 下列实验仪器的选择或操作均正确的是 A. 验证金属锌保护铁 B. 制备 C. 制备晶体 D. 配制检验醛基的悬浊液 【答案】C 【解析】 【详解】 A．理想情况：锌作负极被氧化，铁作正极被保护，不会产生，滴入铁氰化钾溶液就不会出现蓝色沉淀；但图中 Fe 电极直接与酸化的 NaCl 溶液接触，Fe 电极本身可能会与溶液中的氢离子反应产生而干扰实验，A错误； B．MnO2和浓盐酸反应制取Cl2​需要加热才能发生，该装置缺少加热仪器，无法反应得到氯气，B错误； C．在乙醇中溶解度较小，向其溶液中加入乙醇可降低溶解度，促使晶体析出，操作合理，C正确； D．检验醛基的新制Cu(OH)2悬浊液需要碱性环境，要求NaOH过量，该操作中CuSO4过量，NaOH量严重不足，无法得到符合要求的悬浊液，D错误； 故选C。 6. 固体X在空气中很不稳定，经四步可制备溶液P。已知固体X、Y组成元素的种类完全相同。下列叙述正确的是 A. 向固体X中加入NaClO溶液可能生成固体Y B. 固体Y发生氧化还原反应生成固体Z C. 溶液W可用作自来水、饮用水的消毒剂 D. 在空气中蒸干、灼烧溶液P可得到无水P 【答案】A 【解析】 【分析】根据X在空气中很不稳定的性质以及图中转化关系可知，它们都是铁的化合物；X为，Y为，Z为，溶液W为溶液，溶液P为溶液；据此作答。 【详解】A．NaClO具有强氧化性，在中加入NaClO溶液可生成，A正确； B．分解生成和，属于非氧化还原反应，B错误； C．铁盐作净水剂，利用水解生成胶体，聚沉水中杂质，不能消毒，C错误； D．在空气中，蒸干、灼烧亚铁盐溶液，发生氧化还原反应，铁元素被氧化并水解，再分解得到氧化铁固体；不能得到无水盐P，D错误； 故选A。 7. 浙江大学某课题组构建的Zr-TPMT/OYE2催化剂，实现了β-氰基丙烯酸酯衍生物高效串联催化合成，过程之一如图所示。 下列叙述错误的是 A. X与Y互为立体异构 B. X中碳原子的杂化类型有3种 C. 1molX最多能与4mol发生加成反应 D. 在酸性、加热条件下，Z能转化为 【答案】C 【解析】 【详解】A．X与Y的分子式均为，二者的区别在于分子中碳碳双键的空间构型不同，属于顺反异构，因此二者互为立体异构体，A正确； B．在X分子中，苯环、碳碳双键及羰基中的碳原子为杂化，氰基（）中的碳原子为杂化，酯基上甲基的碳原子为杂化，因此X中碳原子的杂化类型共有3种，B正确； C．1molX中，苯环可与3mol加成，碳碳双键可与1mol加成，氰基（）可与2mol加成，而酯基中的羰基不能与加成，因此1molX最多能与6mol发生加成反应，C错误； D．Z分子中同时含有酯基和氰基，在酸性、加热条件下，酯基会发生水解反应生成羧基（），同时氰基（）也会发生水解，最终转化为羧基（），因此Z在该条件下完全水解后，会生成题目所给的含两个羧基的化合物，D正确； 故答案选C。 8. 已知某种抗癌药物的结构如图所示，Y、X、M、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y在X、M、Z的上一个周期，Y是宇宙中含量最多的元素，X、Z的价电子层中均有2个未成对电子，且两原子能构成气态分子，Q原子的价层电子排布式为。下列描述正确的是 A. 该分子中有6种不同化学环境的X原子 B. 比较键角： C. 原子半径和电负性均满足 D. 基态Q原子的核外电子排布式为 【答案】B 【解析】 【分析】Y、X、M、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y是宇宙中含量最多的元素，Y为氢；Y在X、M、Z的上一个周期， X、Z的价电子层中均有2个未成对电子，且两原子能构成气态分子，X形成4个共价键、Z形成2个共价键，X为碳、Z为氧，那么M为氮；Q原子的价层电子排布式为，n=2，Q为34号元素硒。 【详解】A．由结构，该分子结构对称，该分子中有8种不同化学环境的C原子，A错误； B．的中心原子N原子的价层电子对数为，为sp2杂化，存在1对孤电子对，的中心原子C原子的价层电子对数为，为sp2杂化，不含孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，则键角：<，B正确； C．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，原子半径满足；同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；电负性满足，C错误； D．基态Se原子的核外电子排布式为，D错误； 故选B。 9. 碲、锑广泛应用于光伏、半导体领域。从分铜液净化渣[主要含铜、碲(Te)、锑(Sb)、砷(As)等元素的化合物]回收碲、锑的工艺流程如图： 已知：①“碱浸”时，铜、锑转化为难溶物，碱浸液b含有。 ②“酸浸”时，含锑化合物生成难溶的。 ③常温下，的各级电离常数为。 下列说法正确的是 A. 滤液c中As元素主要存在形式为 B. “氯盐酸浸”时，HCl的作用是将还原为： C. “水解”时，生成SbOCl的化学方程式为 D. 可用作电子元件材料，其熔点低于 【答案】C 【解析】 【分析】根据已知①“碱浸”时NaOH与净化渣反应，使Te、As的化合物溶解，生成可溶的和，Cu、Sb因生成难溶物而留在浸渣中；根据已知②滤渣“酸浸”时锑的化合物生成：沉淀，此时Sb为价，加入HCl和的“氯盐酸浸”步骤中，作为还原剂，将价Sb还原为，生成可溶的，加水后在水中发生水解，生成SbOCl沉淀同时释放HCl；碱浸液b中含和，其中在酸性条件下转化为，随后分解为。 【详解】A．的电离常数，已知滤液c的，则，代入得，则滤液c中，As元素主要存在形式不是，A错误； B ．“氯盐酸浸”中，HCl的作用是提供酸性环境和，而还原剂应为，B错误； C．水解反应为，该方程式原子守恒，产物符合实际(SbOCl为沉淀)，C正确； D．可用作电子元件，熔点较高，而常温下为气体，熔点低，D错误； 故选C。 10. 与在军事和汽车安全气囊上有重要的应用，工业常用下列反应制备这两种物质：，，其中晶胞结构如图所示。为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 熔点： B. 晶胞中，的配位数为8 C. 制备的反应中，每生成3 mol 转移电子数为 D. 已知的密度为，则晶体中与之间的最短距离为 【答案】B 【解析】 【详解】A．与均为离子晶体，熔点取决于离子键强弱。Li＋半径小于Na＋，与形成的离子键更强，故熔点，A错误； B．以顶点（或面心）的Li+为中心，其周围等距离且最近的有8个，因此，晶胞中，的配位数为8，B正确； C．N2H4中N为-2价，生成NaN3中N为价，每个N原子失，2个N原子共失电子数为；NaNO2中N为+3价，生成NaN3中N为价，每个N原子得电子数为，（即得电子），生成1 mol NaN3转移mol 电子，生成 3 mol NaN3 转移mol电子，转移电子数为 10 ，C错误； D．晶胞中Li+数：，数：，晶胞中含有2个，的摩尔质量为，1个晶胞含有2个，质量为，晶胞边长为a cm，密度为，则体积为，故，最短距离为，即为，D错误； 故选B。 11. 低聚物瓜环卷成空腔。不同空腔尺寸的瓜环可识别且“装进”不同分子，形成超分子，例如瓜环[7]可以识别三聚氰胺。相关反应及结构、模型的示意图如下。 下列说法错误的是 A. 生成瓜环[7]的反应为加成反应 B. 瓜环[7]含有2种不同化学环境的氢原子 C. 三聚氰胺中氮原子有、两种杂化方式 D. 瓜环[7]与三聚氰胺通过氢键和范德华力结合 【答案】A 【解析】 【详解】A．瓜环[7]为低聚物，生成瓜环[7]的反应分2步，第一步为加成，第二步为脱水缩合，A错误； B．据瓜环[7]的模型图可知，瓜环[7]是对称结构，只含有2种不同化学环境的氢原子，B正确； C．据三聚氰胺结构图可知，三聚氰胺分子中N原子的价层电子对数分别为3、4，VSEPR模型分别为平面三角形、四面体，杂化方式分别为sp2、sp3，C正确； D．三聚氰胺分子中含有N－H键，瓜环[7]中含有电负性较大的N、O原子，根据氢键形成条件可知，通过氢键和范德华力结合，D正确； 故选A。 12. IDPi属于布朗斯特酸类型的催化剂，在其作用下某羰基-烯环化反应机理如图所示： 下列叙述错误的是 A. 活化能：步骤ⅰ小于步骤ⅱ B. 不考虑副反应，该环化反应的原子利用率为100% C. 按机理推测，反应副产物可能有 D. 若用示踪原子标记的作为反应物，则生成物为 【答案】D 【解析】 【详解】A．决速步骤是反应中活化能最高的步骤，步骤标注为“决速步骤”，说明步骤ⅱ的活化能大于步骤ⅰ，即步骤ⅰ的活化能小于步骤ⅱ，故A正确； B．原子利用率100%的反应是反应物原子全部转化目标产物的反应(如加成反应、加聚反应、环化反应等)；该环化反应若不考虑副反应，反应物原子全部进入生成物，原子利用率为100%，故B正确； C．反应中也可能羰基发生如图所示转化，产物为，故C正确； D．根据反应的断键与成键规律，羰基中的O会结合H(而非D)，生成物中应该是OH而非OD，故D错误； 故选D。 13. 中国科学院化学研究所通过草酸和硝酸根离子的共还原反应高效、高选择性合成甘氨酸。根据该原理设计的电解装置如图所示，下列说法正确的是 A. a为电源的正极 B. 电解质溶液是浓硝酸与草酸的混合溶液 C. 在电解质溶液中存在反应： D. 电极M上进行的反应有和 【答案】D 【解析】 【分析】电极M上，转化为、转化为，均为得电子的还原反应，因此M是电解池的阴极，连接阴极的电源a为负极，N是阳极；则b为电源正极，电极N水失电子生成。 【详解】A．草酸和硝酸根离子均被还原，则电极M为阴极，所以a为电源的负极，A错误； B．电解质溶液若为浓硝酸与草酸的混合溶液，浓硝酸具有强氧化性，会氧化草酸，故电解质溶液不能含浓硝酸，B错误； C．由乙醛酸和羟胺进一步反应生成甘氨酸的过程为还原反应，发生在阴极M上，其电极反应式为：，C错误； D．电极M为阴极，发生还原反应、，D正确； 故选D。 14. 常温下，溶液中含硫粒子分布系数及、饱和溶液中、与pH的关系如图所示。 已知：Ⅰ.。 Ⅱ.AS、饱和溶液随pH变化过程中，保持不变。 下列叙述正确的是 A. 曲线④代表与pH的关系 B. 的平衡常数 C. 的平衡常数 D. 常温下，溶液的pH约为4 【答案】D 【解析】 【分析】根据硫化氢电离方程式可知，曲线①代表与pH的关系，曲线②代表与pH的关系，曲线③代表与pH的关系；再根据电离常数表达式以及电离常数大小关系，由a、b点坐标可计算：、；根据金属硫化物在溶液中存在平衡：，该过程，得：；同理，，得：；故④代表、⑤代表，据此作答。 【详解】A．根据分析可知，④代表中，A错误； B．的平衡常数，B错误； C．该反应平衡常数，C错误； D．溶液中，忽略第二步电离，电离产生的氢离子和硫氢根离子浓度近似相等，，解得，pH约为4，D正确； 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 苯胺（）是一种重要的有机化合物，主要用于制造染料、药物、树脂，还可以用作橡胶硫化促进剂等。实验室还原法制备苯胺的流程如下。 （一）实验步骤 I．将铁粉、水、冰醋酸混合，煮沸回流，分次加入硝基苯，反应回流。反应机理如图。 Ⅱ．待回流中无色油状液体变为乳白色油珠，将混合物转入水蒸气馏装置，进行蒸馏。 Ⅲ．水蒸气蒸馏结束后，向馏出液中加入食盐，并将有机层萃取3次。 IV．萃取液合并后，加入固体，进行蒸馏得到产品。 （二）实验参数 化合物名称 分子量 性状 熔点 沸点 密度 溶解度 冰醋酸 60 无色透明液体 16.6 117.9 1.05 易溶于水，乙醇和乙醚 苯胺 93 棕黄色油状液体 -6.3 184 1.02 微溶于水，易溶于乙醇和乙醚 硝基苯 123 无色油状液体 5.7 210.9 1.20 不溶于水，易溶于乙醇、乙醚 乙醚 74 无色液体 -141.5 34.6 0.66 微溶于水 （1）步骤I中装置如图，仪器a的名称为_________，其中生成苯胺总的化学方程式为_____________。 （2）如图，水蒸气蒸馏装置中玻璃管b的作用是_________；若混合物总压。当混合物沸腾时，混合物温度_________（填“大于”“小于”或“等于”）其中各组分的温度。 （3）判断水蒸气蒸馏过程结束的现象为____________，向馏出液中加入食盐的目的是_____________。 （4）萃取剂选择乙醚的原因是_____________。 （5）步骤IV蒸馏时，需采用分步蒸馏，开始馏分先用水冷凝管冷却，然后再换空气冷凝管的原因是__________。若硝基苯生成苯胺的转化率为，假设生成苯胺后蒸馏、分液过程中产品损失忽略不计，则生成苯胺_________（保留两位小数）。 【答案】（1） ①. 三颈烧瓶 ②. （2） ①. 平衡压强，防堵塞 ②. 小于 （3） ①. 蒸馏至馏出液澄清，说明蒸馏结束 ②. 降低苯胺在水中的溶解度 （4）苯胺易溶于乙醚且不发生反应，乙醚不易溶于水 （5） ①. 先用水冷凝管是为了冷凝乙醚，后换为空气冷凝管是因为苯胺沸点高，防止冷凝管炸裂 ②. 7.01(6.80~7.02都给分) 【解析】 【分析】实验中铁粉和冰醋酸、水反应生成醋酸亚铁，醋酸亚铁和硝基苯、水反应生成苯胺和Fe(OH)(CH3COO)2，Fe(OH)(CH3COO)2和铁粉又生成醋酸、醋酸亚铁和Fe3O4，故总反应为。 【小问1详解】 实验仪器a为三颈烧瓶，根据反应历程，铁、水和硝基苯为反应物，醋酸为催化剂，Fe3O4和苯胺为产物，化学方程式为：。 【小问2详解】 图长玻璃管为平衡压强，防堵塞。水蒸气蒸馏时反应器中p与大气压相同、所以P蒸馏物压强小于大气压，沸点也低于大气压下的沸点。 【小问3详解】 根据步骤Ⅱ描述应结束，混合物中有机物为乳白色油状液滴，所以蒸出物也应为乳白色油状物，当有机物蒸完后，馏出的应为水蒸气的冷凝水，为澄清液体。蒸出物为苯胺和水的混合物，加入食盐可降低苯胺的溶解度。 【小问4详解】 苯胺易溶于乙醚且不发生反应，乙醚不易溶于水。 【小问5详解】 根据乙醚的沸点，先用水冷凝管是为了冷凝乙醚，后换为空气冷凝管是苯胺沸点高，防止水冷凝管炸裂。根据化学方程式，硝基苯转化为苯胺的物质的量与生成苯胺的量相等，可得生成苯胺的体积为。 16. 电解铜的阳极泥中含、、、、、等物质，以该阳极泥为原料，分离和回收Au、Pt、Pd、Cu等金属或其化合物的工艺流程如图所示： 已知：易溶于水，、难溶于水；。回答下列问题： （1）PtTe中Pt为+2价，且“氧化焙烧”时，阳极泥中的化合态Pt、Pd均转化为单质，则“氧化焙烧”中，PtTe发生反应的化学方程式为_______。 （2）“酸浸”的目的是_______。 （3）“氯浸”工艺中，金属、、被氧化为配离子：、、，的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。 （4）“分金”加入过量草酸的作用，除析出金属Au外，还有_______。 （5）“沉钯”之前，测得溶液中，加入等体积的溶液充分反应，测得反应后混合液中，则初始加入溶液的浓度约为_______(忽略溶液混合时的体积变化)。 （6）利用“滤液c”可制备Pt，工艺流程如图所示。“沉铂”总反应的离子方程式为_______。 （7）含硒化合物应用广泛，如硒化锌可用于制造红外线光学仪器。硒化锌为立方晶胞，其结构如图1所示，晶胞的俯视图如图2所示。b处的坐标为，则d处的坐标为_______；用表示阿伏加德罗常数的值，该硒化锌晶体的密度为_______(用含、的代数式表示)。 【答案】（1） （2）使转化为，使与其他物质分离 （3） （4）将还原为，便于后续使含物种与含物种分离 （5）0.8 （6） （7） ①. ②. 【解析】 【分析】阳极泥加入纯碱（碳酸钠）、空气焙烧，然后加入水，浸取过滤得到含Na2TeO3、Na2SeO3滤液a，分离出滤渣，滤渣加入稀硫酸酸浸溶解氧化铜得到含硫酸铜的滤液b，分离出含Au、Pt、Pd的滤渣，加入浓盐酸和氯气氯浸，金属、、被氧化为配离子：、、，加入草酸将还原为金单质、还原为，过滤分离出金单质，滤液加入氯化铵得到含滤液c和沉淀。 【小问1详解】 PtTe中Pt为+2价，且“氧化焙烧”时，阳极泥中的化合态Pt转化为单质，反应中Pt化合价由+2变为0，空气中氧气参与反应，氧化合价由0变为-2，Te化合价由-2变为+4得到，结合电子守恒、质量守恒，PtTe发生反应的化学方程式为； 【小问2详解】 稀硫酸能和金属氧化物氧化铜反应，而不和、、反应，故目的为：使转化为，使与其他物质分离； 【小问3详解】 ，Pd化合价由0变为+4，为还原剂，氯气中氯化合价由0变为-1，为氧化剂，结合电子守恒存在，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1； 【小问4详解】 草酸具有还原性，由分析结合流程，“分金”加入过量草酸的作用，除析出金属Au外，还有将还原为，便于后续使含物种与含物种分离； 【小问5详解】 反应后混合液中，则此时，结合反应，则初始加入溶液的浓度约为； 【小问6详解】 “沉铂”总反应为和氯酸根离子发生氧化还原反应生成，反应中Pt化合价由+2变为+4、氯酸根离子中氯化合价由+5变为-1，结合电子守恒、质量守恒，反应为； 【小问7详解】 由图，d处位于图中红圈处，其在xyz轴的投影坐标分别为、、，坐标为；据“均摊法”，晶胞中含个Se、4个Zn，则晶体密度为。 17. 硫酸工业中存在的催化氧化反应： 。 （1）1740年英国人沃德发现硝化法制硫酸，研究发现NO参与的催化氧化反应历程为： ① ② 几种物质的相对能量如图所示，其中___________。 （2）在温度为、容积为2L的恒容密闭容器中，充入 和 ，仅发生反应，实验测得：，，式中、分别为正、逆反应的速率常数(只与温度有关)。 ①平衡时，的物质的量为0.2mol，则___________。 ②平衡后，向容器再次充入，平衡发生移动，直至达到新的平衡，的变化过程为___________。 ③改变温度为，反应达到新的平衡时，由此推知，___________(填“>”“<”或“=”)。 （3）在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时的摩尔分数与温度的计算结果如图所示。其中一种进料组成为、，另一种为、。(物质A的摩尔分数：) ①图中压强、、由小到大的顺序为___________。 ②图甲中，当、时，反应的平衡常数___________。 （4）黄铁矿(主要成分为)可用于制备。库仑滴定法是常用的检测黄铁矿中含量的方法，其原理如图所示。检测前，电解质溶液中保持定值时，电解池不工作。将黄铁矿燃烧后的气体通入电解池后，燃烧产物溶解并将还原，电解池便立即自动进行电解，直至又回到原定值，测定结束，通过测定电解消耗的电量可以求得黄铁矿中含量。 ①电解过程中总反应的离子方程式为___________。 ②已知，电解中转移1 mol电子所消耗的电量为96500库仑。黄铁矿为，电解消耗的电量为库仑，黄铁矿中(摩尔质量为)含量为___________(写出含和的最简表达式)。 【答案】（1） （2） ①. 2.5 ②. 瞬间减小，后逐渐增大，达到新的平衡后，不再改变 ③. < （3） ①. ②. （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 由图可知，二氧化硫的相对能量为99 kJ/mol，三氧化硫的相对能量为0，设氧气的相对能量为x kJ/mol，由方程式可得： ，解得 ；由图可知，一氧化氮的相对能量为429 kJ/mol，三氧化硫的相对能量为486 kJ/mol，则反应①的 ； 【小问2详解】 反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，则由速率公式可得：，整理可得：=K； ①由图可知，平衡时，氧气的物质的量为0.2 mol，由方程式可知，平衡时二氧化硫、三氧化硫的物质的量为：0.6 mol-(0.3-0.2)mol×2=0.4 mol、(0.3-0.2)mol×2=0.2 mol，则 L/mol； ②平衡后，向容器再次充入二氧化硫，反应物的浓度增大，由，可知，条件改变的瞬间，逆反应速率减小，正反应速率瞬间增大，平衡向正反应方向移动，平衡移动过程中，逆反应速率逐渐增大，直至达到新的平衡状态，不再改变； ③由分析可知，T1温度下，反应的平衡常数为：K=2.5 L/mol，T2温度下，平衡时，则反应的平衡常数为：K=1 L/mol，该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，反应的平衡常数减小，所以T2大于T1； 【小问3详解】 ①该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，三氧化硫的摩尔分数增大，由图可知，相同温度时，压强p1、p2、p3对应三氧化硫的摩尔分数依次增大，则压强的大小关系为：； ②由图可知，相同压强和温度时，图甲中三氧化硫的摩尔分数大于图乙中三氧化硫的摩尔分数，由方程式可知，二氧化硫和氧气的物质的量比为2：1时，反应的限度最大，则图甲的进料组成为：、； 由题意可知，反应达到平衡时，压强为20 MPa，三氧化硫的摩尔分数为0.2，则平衡时二氧化硫和氧气的摩尔分数为0.8，由方程式可知，反应消耗二氧化硫和氧气的物质的量之比为2：1，则平衡时，二氧化硫和氧气的摩尔分数之比也为2：1，所以二氧化硫、氧气的摩尔分数分别为：、，反应的平衡常数为：； 【小问4详解】 由图可知，左侧铂电极为电解池的阳极，碘离子在阳极失去电子发生氧化反应生成碘三离子，电极反应式为：，右侧铂电极为阴极，醋酸在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和醋酸根离子，电极反应式为：，则电解的总反应为：；由题意可知，二氧化硫与碘三离子发生的反应为：； ①由分析可知，电解的总反应为：； ②由原子个数守恒和得失电子数目守恒可得：FeS2∼2SO2∼2I∼2e-，电解消耗的电量为x库仑，则黄铁矿中二硫化铁含量为：。 18. 聚酰亚胺是重要的工程塑料，广泛应用于航空、纳米、激光等领域，被称为“解决问题的能手”。聚合物P是合成聚酰亚胺的中间体。一种合成聚合物P的路线如下： 已知：ⅰ. ⅱ.2CH3COOH＋CH3COOH(R代表烃基) 回答下列问题： （1）C中官能团的名称是___________，C-D的反应类型是___________。 （2）E苯环上的一氯代物有1种，则E-F的化学方程式是___________。 （3）下列有关说法正确的是___________(填字母)。 a．A中所有原子可能共平面 b．B生成C所需试剂是浓硝酸，反应条件是浓硫酸和加热 c．能够用酸性溶液鉴别E、H d．C中所有碳原子的杂化方式均为杂化 （4）H的结构简式为___________。 （5）同时符合下列条件的B的同分异构体有___________种。 ①属于芳香族化合物；②含有结构。 （6）参照上述合成路线，设计由、和制备的合成路线：___________(用流程图表示，无机试剂任选)。 【答案】（1） ①. 硝基、酯基 ②. 还原反应 （2） ＋2CH3Cl＋2HCl （3）abc （4） （5）37 （6） 【解析】 【分析】由反应条件可知A和C2H5OH发生酯化反应生成B，B发生硝化反应生成C，可知B的结构简式为；A为，根据E的分子式和F的结构简式可知E发生取代反应生成F，E苯环上的一氯代物有1种，E的结构简式为；F发生氧化反应生成了G，结合G的分子式可以推知G为；G脱水生成H(C10H2O6)，H与D发生缩聚反应生成P，结合P的结构倒推出H为，据此回答问题。 【小问1详解】 由结构简式可知，C中官能团的名称是硝基、酯基。 C→D过程中硝基转化为氨基，发生还原反应。 【小问2详解】 由分析可知，E的结构简式为，E和CH3Cl发生取代反应生成F，化学方程式为＋2CH3Cl＋2HCl 。 【小问3详解】 a．由分析可知A为，苯环和-COOH中C原子都是sp2杂化，苯环为平面结构，则A中所有原子可能共平面，a正确； b．由分析可知，B发生硝化反应生成C，所需试剂是浓硝酸，反应条件是浓硫酸和加热，b正确； c．E的结构简式为，H为，E可以使酸性KMnO4溶液褪色，而H不能，所以能够用酸性KMnO4溶液鉴别E、H，c正确； d．C中含有苯环、酯基和乙基，碳原子的杂化方式为sp2、sp3杂化，d错误； 故选abc。 【小问4详解】 由分析可知，H的结构简式为。 【小问5详解】 B的同分异构体满足条件：①属于芳香族化合物则含有苯环；②含有—COO—结构，说明其可以是羧酸或者酯，故分下列情况讨论： Ⅰ.当为羧酸时： 苯环上只有1个取代基为-CH2CH2COOH或-CH(CH3)COOH，共2种； 苯环上有2个取代基为-COOH、-C2H5或-CH3、-CH2COOH，共2×3=6种； 若苯环上有3个取代基为-COOH、-CH3、-CH3，共6种； II.当为酯时，苯环上只有1个取代基为-COOCH2CH3或-CH2COOCH3或-OOCCH2CH3或- CH2OOCCH3或-CH2CH2OOCH或-CH(CH3)OOCH共6种，减去B本身，故为5种； 苯环上有2个取代基为-OOCH、-C2H5或-CH3、-COOCH3，或-CH3、-OOCCH3或-CH3、-CH2OOCH共4×3=12种； 苯环上有3个取代基为-OOCH、-CH3、-CH3共6种； 综上所述，满足条件的同分异构体有2+6+6+5+12+6=37种。 【小问6详解】 和CH3OH发生酯化反应生成，发生硝化反应生成，发生还原反应生成，和(CH3CO)2O发生已知信息的反应原理得到，合成路线为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $