精品解析：广东揭阳市2025-2026学年度下学期高三年级教学质量自测 化学试卷

揭阳市2025-2026学年度高中三年级教学质量自测 化学 本试卷共8页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，再用2B铅笔把考生号的对应数字涂黑。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上：如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案：不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Fe-56 Cu-64 Pb-207 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4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. 揭阳文化历史悠久，独具特色，下列文化中涉及材料主要为硅酸盐材料的是 A．英歌舞所用“英歌槌” B．青狮服饰 C．揭东磐东的牛皮鼓面 D．城隍庙的嵌瓷 A. A B. B C. C D. D 2. 科技是国家强盛之基，创新是民族进步之魂。下列说法正确的是 A. 液态空气储能实现电网“削峰填谷”：空气液化过程中发生了化学变化 B. 我国首个百万吨级捕集项目建成投产：分子的球棍模型为 C. “北脑一号”脑机接口的无线植入芯片的核心材料为，其属于共价晶体 D. 镍基超导体的超导转变温度再创新纪录：元素属于元素周期表的区 3. 2025年诺贝尔化学奖授予对“金属-有机框架材料(MOF)”发展做出贡献的科学家。图中所示化合物是一种铜基MOF材料。关于该化合物说法不正确的是 A. 铜与有机连接剂之间通过配位键结合 B. 其中碳原子的杂化方式有和 C. 所有原子可能共平面 D. 在一定条件下能与发生加成反应 4. 劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是 选项 劳动项目 化学知识 A 用焦炭和石英砂制取粗硅 B 用溶液回收废旧电路板中的铜 C 用聚乙炔制备导电高分子材料 聚乙炔中单双键交替排列的结构形成了共轭大键体系 D 使用石炭酸稀溶液为特定手术器械消毒 苯酚能使蛋白质变性 A. A B. B C. C D. D 5. 2025年，宇树科技的机器人登上了春晚的舞台。机器人的制造过程中用到多种材料，下列说法错误的是 A. 支撑结构的铝合金材质具有密度小、强度高、抗腐蚀性强的特性 B. 机器人电极需要稀土材料，其中的中子数为84 C. 选用锂聚合物电池，实现将化学能转化成电能 D. 散热涂层采用的石墨烯是乙烯的同系物 6. 以粗铜为原料对其进行精炼并制备新制验证蔗糖的水解产物是否具有还原性。下列操作能达到实验目的的是 A．电解精炼铜 B．制备溶液 C．制备悬浊液 D．验证蔗糖的水解产物是否具有还原性 A. A B. B C. C D. D 7. 能满足下列物质(其中甲是单质)间直接转化关系，且推理成立的是 A. 若戊为，则丙为碱性氧化物 B. 若戊为，则常温下可用铁和丁的浓溶液制备丙 C. 若戊为，则丙有毒性，可添加在葡萄酒中作杀菌剂 D. 若戊为，则将丙通入84消毒液中能增强其漂白效果 8. 下列陈述I与陈述Ⅱ均正确，且两者间具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂 中为+1价 B 用试纸测新制氯水的酸碱性 新制氯水显酸性 C 可用于设计喷泉实验 能使酚酞溶液变红 D 溶液渗入地壳深层，闪锌矿(ZnS)慢慢地转化为铜蓝(CuS) A. A B. B C. C D. D 9. X、Y、Z、W、P、Q为短周期元素，其中的原子序数最小，它们的最高正价与原子半径关系如图所示。下列说法错误的是 A. 的第一电离能比同周期相邻元素的大 B. 简单氢化物的键角：W<P C. 非金属性：W>Z D. 和两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应 10. 设是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 标准状况下，所含电子的数目为 B. 粉和足量完全反应，转移电子的数目为 C. 溶液中，的数目小于 D. 和在一定条件下充分反应，得到的分子数目为 11. 现有乙醇催化氧化一体化实验装置如图(夹持装置省略)，下列说法错误的是 已知：希夫试剂可用于检验醛类物质，常温下，无色的希夫试剂与醛类发生显紫色的显色反应。 A. 应先点燃甲处酒精灯，再点燃乙处酒精灯 B. 乙中黑色变红时发生的反应为 C. 反应一段时间后，可观察到铜粉出现红→黑→红交替的现象，无水变蓝，希夫试剂变紫 D. 该一体化实验具有操作方便、现象明显和药品用量少等优点 12. 难溶于水，但在浓度较高的溶液中因形成配离子而溶解。常温下，将适量完全溶于浓溶液中，得到含的澄清溶液(溶液)，关于该溶液的说法正确的是 A. 加水稀释，浓度增大 B. 向溶液中加入少量固体，浓度增大 C. 向溶液中加入少量固体，平衡时浓度增大 D. 溶液中存在： 13. 由结构不能推测出对应性质的是 选项 结构 性质 A HF分子间存在氢键 HF的沸点高于同主族其他氢化物HCl、HBr、HI B 乙烯分子中含碳碳双键，双键中含有π键 乙烯能发生加成反应 C 的VSEPR模型为平面三角形 能与水反应生成硫酸 D 金属铜晶体中存在自由电子 铜具有良好的导电性和导热性 A. A B. B C. C D. D 14. 某低成本储能电池工作原理如图所示，下列有关说法正确的是 A. 充电时，电极与电源的正极相连 B. 充电时，总反应为 C. 放电时，电子由铅电极经质子交换膜移向多孔碳电极 D. 放电时，电路中每转移电子，左侧溶液质量减少 15. 利用一次性注射器和形管对铜与浓硫酸反应的实验进行改进(装置如图)，同时检验的化学性质。下列说法不正确的是 A. 中品红溶液褪色与使酸性高锰酸钾溶液褪色原理不相同 B. 若将a中品红溶液换成石蕊溶液，则石蕊溶液会先变红后褪色 C. 将中反应后的混合物倒入水中，得到蓝色溶液与少量黑色不溶物，黑色固体可能为CuS、 D. 1号注射器中氢氧化钠溶液用于吸收，该装置符合绿色、微型化学的思想 16. 中国科学院某研究团队利用催化剂实现将和电合成尿素，合成过程中电极表面的反应历程如下图。下列说法正确的是 A. 电极a表面的反应历程中有非极性键的断裂和形成 B. 电解时，b连接电源负极 C. 阴极总反应式： D. 在合成尿素的过程中，氧化剂为和 第Ⅱ卷 二、非选择题：本题共4个小题，共56分。 17. 苯酚在医疗领域有多种应用。 已知：常温下，纯净的苯酚是无色晶体，它在水中的溶解度是。 （1）往浓苯酚钠()溶液中通入过量，溶液变______，静置，液体分层。该反应的离子方程式为______。 （2）探究小组认为实验析出的苯酚呈液体，这与苯酚常温下为固体矛盾。 查阅资料，有文献观点认为；苯酚常温下为固体，有少量水即可使它的熔点降低，室温下成为液体，若除去水又恢复固体。(以下简称“文献观点”) ①探究小组设计实验验证文献观点。 序号 实验操作 实验现象 结论 ⅰ 往40mL水中加入20g苯酚，充分搅拌，静置一段时间 液体出现分层 常温下，水可以使苯酚从固体变为液体 将ⅰ中两层液体分离，从以下选项中选出正确的操作及顺序______(填操作编号)。 A．倒出上层液体 B．倒出下层液体 C．放出下层液体 D．放出上层液体 ②由可知上层为水相，下层为有机相。甲同学进一步设计实验探究两层液体的成分。 序号 实验操作 实验现象 结论 ⅱ 取上层液体于试管，滴加几滴溶液 ______ 上层液体含有苯酚 折光率法进一步证明，上层液体为苯酚溶于水形成的饱和液、下层液体为水溶于苯酚形成的饱和液。 ⅲ 取下层液体于小烧杯，加入少量固体 液体变为______ 结合ⅰ结论，“文献观点”正确。 （3）“文献观点”的原理在我们的生活和生产中应用非常广泛，以下应用这一原理的是______。 A. 铁合金的熔点低于纯铁 B. 往95%的乙醇溶液加生石灰，蒸馏可得99.5%的无水乙醇 C. 铁触媒加快合成氨的反应速率 D. 在冰雪路面上撒盐、氯化钙等融雪剂 （4）可用苯酚钠制取一种微溶于水的多功能药物成分水杨酸(邻羟基苯甲酸：)。 ①解析水杨酸的熔点比对羟基苯甲酸()低的原因：______。 ②若现有试剂只有水杨酸饱和溶液、的氢氧化钠标准液。乙同学测定常温下水杨酸饱和溶液的浓度：取水杨酸饱和溶液，逐滴加入的氢氧化钠标准液，用探头测溶液的变化如图，则水杨酸的浓度为______。 基于现有实验条件，请你设计实验证明常温下的水解程度大于电离程度：______。 18. 硫酸镍在新能源、电镀、催化和材料制造等领域占据核心地位，钴在催化、磁性材料和医疗领域发挥着不可替代的作用。以黄铁矿(主要成分为，还含有、、及少量)为原料制备硫酸镍同时回收的工艺流程如图： 已知：①“焙烧”后烧渣的主要成分是、、、和。 ②氧化性：。 ③常温下，部分氢氧化物的溶度积如下表： 氢氧化物 一般情况下，离子浓度小于可认为该离子沉淀完全。 （1）基态原子价层电子排布式为：______。 （2）“焙烧”时，CoS发生反应的化学方程式为______。 （3）“酸浸”时，溶解反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为______，“酸浸”不能选用浓盐酸的原因______。 （4）“调”时，当、的浓度均为时，最高可调至______(忽略溶液体积变化)。 （5）“沉钴”时，生成沉淀的离子方程式为______；若“沉钴”只加入碳酸氢铵，制得的沉淀颗粒较为疏松，原因是______。 （6）“萃取”时，可用萃取剂P204或P507，已知其结构如图所示(R是同一烃基)，两物质中上的氧原子均可与配位形成配位化合物。请结合物质结构知识分析两者配位能力大小：______(填“大于”“小于”或“等于”)。 （7）由制得的钴氧化物和按照适量的比例高温煅烧可得到钴蓝，钴蓝可用于青花瓷的颜料。钴蓝晶体结构是由图1中Ⅰ型和Ⅱ型两种小立方体平移所得。图2是钴蓝的晶胞，已知小立方体a、c、f均为Ⅰ型。则占据晶胞的体内、顶角和______，该钴蓝晶胞的化学式为______。 19. 过量排放打破碳循环平衡，“碳中和”成为环境治理关键目标。将转化为高附加值化学品甲醇，既能减排，又能满足工业需求。加氢制过程涉及以下反应： Ⅰ、 Ⅱ、 （1）①则反应的______，反应Ⅰ在______(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 ②将等物质的量的和充入恒温恒容密闭容器，仅考虑发生反应Ⅱ，下列事实能说明该反应已达到平衡状态的是______(填字母)。 A．容器内压强保持不变 B．生成的速率与生成的速率相等 C．混合气体的平均相对分子质量不变 D．与的比值保持不变 （2）在、氢碳比、使用催化剂条件下，反应相同时间，不同温度下转化率和选择性的如图像所示。从下图可看出，该催化剂的最适宜温度为______℃，温度高于260℃，的转化率降低可能的原因是______。(已知：的选择性，的选择性，下同) （3）LTA分子筛膜具有很强的亲水性。在、氢碳比条件下，改用LTA分子筛膜催化反应器，反应相同时间，不同温度对LTA分子筛膜催化反应器的催化性能影响如图所示。使用LTA分子筛膜，的转化率提高的原因是______。 （4）将和充入恒温密闭容器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，并达到平衡状态，测得的平衡转化率、的选择性和的选择性随压强变化曲线如下图所示。 图中表示选择性的曲线是______(填“m”、“n”或“p”)，A点时的转化率为______。在某压强下的平衡转化率为20%，的选择性为，则该条件下的平衡产率为______。 （5）①某温度下，分别在、压强下，将和通过装有催化剂的反应器发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，并达到平衡状态，测得平衡时及的物质的量分数随温度的变化如图所示。表示压强下的物质的量分数曲线为______(填“b”、“c”、“d”)；______(填“>”、“<”或“=”)。 ②在600℃的温度下，反应Ⅱ的平衡常数______(写出计算过程)。 20. 科学家利用原子经济性、高区域选择性和立体选择性(E-异构体)的形式烷基化反应和新型Heck-dehydration反应，提出了一种简单高效合成具有潜在生物活性的生物碱A的方法，其中部分原理如下： （1）化合物1a的分子式为______，其含氧官能团的名称为______。为检验1a中溴元素，需加入的试剂有：______(填化学式)溶液、稀、溶液。 （2）可与发生加成反应生成化合物Ⅰ，化合物Ⅰ的同分异构体中能与发生反应且核磁共振氢谱图出现3组峰的结构简式是______。 （3）下列说法正确的有______。 A. 在1a生成2a的过程中，有键的断裂与形成 B. 在分子中，不存在手性碳原子，只有1个原子采取杂化 C. 化合物4a属于芳香族化合物，存在大键，且能与盐酸反应 D. 化合物5a是丁烯的同系物，能发生原子利用率为的反应 （4）仿照上述合成路线，可用原料、3a和5a作为主要有机原料合成生物碱B，结构如图： ①第一步，与______(填结构简式)发生酯化反应，其化学方程式为______。 ②最后一步，在异丙醇作助溶剂的条件下，生物碱A与常见气体的水溶液反应生成生物碱B，其化学方程式为：______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 揭阳市2025-2026学年度高中三年级教学质量自测 化学 本试卷共8页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，再用2B铅笔把考生号的对应数字涂黑。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上：如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案：不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Fe-56 Cu-64 Pb-207 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4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. 揭阳文化历史悠久，独具特色，下列文化中涉及材料主要为硅酸盐材料的是 A．英歌舞所用“英歌槌” B．青狮服饰 C．揭东磐东的牛皮鼓面 D．城隍庙的嵌瓷 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．“英歌槌”通常由木材制成。木材的主要成分是纤维素、木质素等，属于天然有机高分子材料或复合材料，不属于硅酸盐材料，A错误； B．“青狮服饰”主要由棉、麻、丝或合成纤维纺织品以及塑料配件组成。这些材料主要成分为蛋白质、纤维素或合成高分子化合物，不属于硅酸盐材料，B错误； C．“牛皮鼓面”由动物皮革鞣制而成，主要成分是蛋白质(胶原纤维)，属于天然有机高分子材料，不属于硅酸盐材料，C错误； D．城隍庙的“嵌瓷”是一种利用碎瓷片、陶片镶嵌而成的装饰工艺。其核心原料是陶瓷，陶瓷是以粘土等硅酸盐矿物为原料，经高温烧制而成的，其主要化学成分包括二氧化硅、氧化铝等，属于硅酸盐材料，D正确； 故答案选D。 2. 科技是国家强盛之基，创新是民族进步之魂。下列说法正确的是 A. 液态空气储能实现电网“削峰填谷”：空气液化过程中发生了化学变化 B. 我国首个百万吨级捕集项目建成投产：分子的球棍模型为 C. “北脑一号”脑机接口的无线植入芯片的核心材料为，其属于共价晶体 D. 镍基超导体的超导转变温度再创新纪录：元素属于元素周期表的区 【答案】B 【解析】 【详解】A．空气液化只是物质状态从气态变为液态，没有新物质生成，属于物理变化，不是化学变化，A错误； B．​是直线形分子（结构为），同周期主族元素从左到右原子半径减小，因此原子半径C>O，​球棍模型为，B正确； C．芯片的核心材料是半导体单质硅Si，SiO2​是光导纤维的主要成分，C错误； D．元素周期表中ds区仅包含ⅠB族和ⅡB族， Ni（镍）是28号元素，位于第四周期第Ⅷ族，属于d区，D错误； 故答案为：B。 3. 2025年诺贝尔化学奖授予对“金属-有机框架材料(MOF)”发展做出贡献的科学家。图中所示化合物是一种铜基MOF材料。关于该化合物说法不正确的是 A. 铜与有机连接剂之间通过配位键结合 B. 其中碳原子的杂化方式有和 C. 所有原子可能共平面 D. 在一定条件下能与发生加成反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，铜含有空轨道，N原子含有孤电子对，即铜与有机连接剂之间通过配位键结合，A正确； B．由图中结构可知，该有机物中碳原子的成键方式有：碳碳单键、苯环上的大π键，其杂化方式分别为：sp3、sp2，B正确； C．该物质为金属有机高分子材料，所以其结构为空间网状结构，所以该有机物的所有原子不可能共平面，C错误； D．因该有机物中含有双键和苯环，所以在一定条件下可与H2发生加成反应，D正确； 故答案选C。 4. 劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是 选项 劳动项目 化学知识 A 用焦炭和石英砂制取粗硅 B 用溶液回收废旧电路板中的铜 C 用聚乙炔制备导电高分子材料 聚乙炔中单双键交替排列的结构形成了共轭大键体系 D 使用石炭酸稀溶液为特定手术器械消毒 苯酚能使蛋白质变性 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．高温下焦炭还原石英砂制取粗硅时，其反应方程式为SiO2+2CSi+2CO↑，故A符合题意； B．Fe3+具有氧化性，可将Cu氧化为Cu2+，离子方程式2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，故B不符合题意； C．聚乙炔存在单双键交替的结构，可形成共轭大π键体系，电子能在体系中移动，因此可制备导电高分子材料，表述正确，故C不符合题意； D．石炭酸即苯酚，能够使蛋白质变性，因此其稀溶液可用于特定手术器械消毒，表述正确，故D不符合题意； 故答案为A。 5. 2025年，宇树科技的机器人登上了春晚的舞台。机器人的制造过程中用到多种材料，下列说法错误的是 A. 支撑结构的铝合金材质具有密度小、强度高、抗腐蚀性强的特性 B. 机器人电极需要稀土材料，其中的中子数为84 C. 选用锂聚合物电池，实现将化学能转化成电能 D. 散热涂层采用的石墨烯是乙烯的同系物 【答案】D 【解析】 【详解】A．铝合金属于轻质合金，具有密度小、强度高的特点，且表面易形成致密氧化膜，抗腐蚀能力强，A正确； B．原子的中子数等于质量数减去质子数，即，B正确； C．锂聚合物电池放电时是原电池，将化学能转化为电能，C正确； D．石墨烯是碳元素的单质，同系物是指结构相似、分子组成相差若干个原子团的有机化合物，二者不属于同系物，D错误； 故选D。 6. 以粗铜为原料对其进行精炼并制备新制验证蔗糖的水解产物是否具有还原性。下列操作能达到实验目的的是 A．电解精炼铜 B．制备溶液 C．制备悬浊液 D．验证蔗糖的水解产物是否具有还原性 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，电解质溶液为硫酸铜溶液，A能达到实验目的； B．与稀硫酸不反应，该装置无法制备溶液，B不能达到实验目的； C．向溶液中滴加过量氨水，会先产生沉淀，继续滴加氨水，沉淀会溶解，生成可溶的配合物，无法得到悬浊液，C不能达到实验目的； D．蔗糖水解液呈酸性（通常用稀硫酸催化水解），若不先加碱中和酸，直接加入新制，酸会与反应，导致实验失败，D不能达到实验目的； 故选A。 7. 能满足下列物质(其中甲是单质)间直接转化关系，且推理成立的是 A. 若戊为，则丙为碱性氧化物 B. 若戊为，则常温下可用铁和丁的浓溶液制备丙 C. 若戊为，则丙有毒性，可添加在葡萄酒中作杀菌剂 D. 若戊为，则将丙通入84消毒液中能增强其漂白效果 【答案】D 【解析】 【分析】甲是单质，经两步连续氧化得到氧化物丙，丙与水反应得丁，丁再与或反应得戊。 【详解】A．若戊为，可推导出，丙为​，属于过氧化物，不是碱性氧化物，A错误； B．若戊为，可推导出，丁的浓溶液为浓硝酸，常温下铁遇浓硝酸会发生钝化，无法反应制备，B错误； C．若戊为，可推导出，可作葡萄酒杀菌剂、有毒的是（对应乙，不是丙），C错误； D．若戊为，可推导出，丙为​，84消毒液有效成分为，酸性，通入84消毒液会生成，浓度增大，漂白效果增强，D正确； 故答案选D。 8. 下列陈述I与陈述Ⅱ均正确，且两者间具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂 中为+1价 B 用试纸测新制氯水的酸碱性 新制氯水显酸性 C 可用于设计喷泉实验 能使酚酞溶液变红 D 溶液渗入地壳深层，闪锌矿(ZnS)慢慢地转化为铜蓝(CuS) A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．NaH中Na为+1价，因此H为-1价，陈述Ⅱ错误，且NaH作生氢剂是因为-1价H可与水发生归中反应生成H2，故A错误； B．新制氯水中含有HClO，具有漂白性，会漂白pH试纸，无法用pH试纸测定其酸碱性，陈述I错误，故B错误； C．NH3可用于设计喷泉实验是因为NH3极易溶于水，与NH3能使酚酞溶液变红无关，二者无因果关系，故C错误； D．CuS的溶度积小于ZnS，可发生沉淀的转化，对应反应为Cu2+(aq)+ZnS(s)CuS(s)+Zn2+，陈述I、Ⅱ均正确且具有因果关系，故D正确； 答案为D。 9. X、Y、Z、W、P、Q为短周期元素，其中的原子序数最小，它们的最高正价与原子半径关系如图所示。下列说法错误的是 A. 的第一电离能比同周期相邻元素的大 B. 简单氢化物的键角：W<P C. 非金属性：W>Z D. 和两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应 【答案】B 【解析】 【分析】短周期元素中，同周期元素原子半径随原子序数增大而减小，同主族元素原子半径随周期数增大而增大，且Y的原子序数最小，可推出各元素如下： X：最高+1价，原子半径最大，则X位于第三周期，为； Y：最高+2价，原子序数最小，原子半径小于X，则Y位于第二周期，为； Z：最高+4价，原子半径大于Y，则Z位于第三周期，为； W：最高+5价，原子半径小于Y，则W位于第二周期，为； P：最高+6价，原子半径大于W，则P位于第三周期，为； Q：最高+7价，原子半径小于P(S)，为； 【详解】A．Y是Be，位于第二周期，价电子排布为，全充满结构更稳定，第一电离能大于同周期相邻的Li和B，A正确； B．W的简单氢化物为，P的简单氢化物为，中心N有一个孤电子对，中心S有两个孤电子对，孤电子对斥力更大，因此键角：，B错误； C．非金属性同周期从左到右增强，同主族从上到下减弱，非金属性，因此非金属性，C正确； D．X最高价氧化物对应水化物为（强碱），Q最高价氧化物对应水化物为​（强酸），二者可以发生酸碱中和反应，D正确； 故选B。 10. 设是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 标准状况下，所含电子的数目为 B. 粉和足量完全反应，转移电子的数目为 C. 溶液中，的数目小于 D. 和在一定条件下充分反应，得到的分子数目为 【答案】C 【解析】 【详解】A．标准状况下，22.4L 的物质的量为1mol，1个分子含6+4=10个电子，故所含电子数目为，A错误； B．28g Fe的物质的量为0.5mol，Fe与S反应生成，Fe元素化合价从0升高到+2，每个Fe失去2个电子，故转移电子数目为，B错误； C．100mL  溶液中的物质的量为0.1mol，是弱酸根，会发生水解反应，故的数目小于，C正确； D．与合成的反应为可逆反应，反应物不能完全转化，故得到的分子数目小于，D错误； 故选C。 11. 现有乙醇催化氧化一体化实验装置如图(夹持装置省略)，下列说法错误的是 已知：希夫试剂可用于检验醛类物质，常温下，无色的希夫试剂与醛类发生显紫色的显色反应。 A. 应先点燃甲处酒精灯，再点燃乙处酒精灯 B. 乙中黑色变红时发生的反应为 C. 反应一段时间后，可观察到铜粉出现红→黑→红交替的现象，无水变蓝，希夫试剂变紫 D. 该一体化实验具有操作方便、现象明显和药品用量少等优点 【答案】A 【解析】 【详解】A．乙醇的催化氧化反应需要在有铜单质和加热条件下进行，为了先生成氧化铜，应该先点燃乙处的酒精灯，达到反应条件后，再点燃甲处酒精灯，A错误； B．乙醇催化氧化的过程为：（1）红色的铜单质在加热条件下被氧化为黑色的氧化铜：；（2）黑色氧化铜与乙醇反应生成乙醛和红色铜单质：，B正确； C．乙醇催化氧化的过程为：（1）红色的铜单质在加热条件下被氧化为黑色的氧化铜；（2）黑色氧化铜与乙醇反应生成乙醛和红色铜单质，故可观察到“铜粉出现红→黑→红交替的现象”；无水硫酸铜为白色或灰白色粉末，实验中有水产生，无水硫酸铜遇水变蓝色；乙醇经催化氧化生成的乙醛使希夫试剂变紫，C正确； D．在该实验中乙醇的催化氧化和产物的检验都在一个玻璃管中进行，且向玻璃管中添加实验药品很方便，故该实验具有操作方便的优点；该实验通过无水硫酸铜和希夫试剂的颜色变化来检验产物，实验现象明显；该实验使用空气中的氧气作为反应物，具有药品用量少的优点，D正确； 故答案选A。 12. 难溶于水，但在浓度较高的溶液中因形成配离子而溶解。常温下，将适量完全溶于浓溶液中，得到含的澄清溶液(溶液)，关于该溶液的说法正确的是 A. 加水稀释，浓度增大 B. 向溶液中加入少量固体，浓度增大 C. 向溶液中加入少量固体，平衡时浓度增大 D. 溶液中存在： 【答案】B 【解析】 【详解】A．加水稀释时溶液体积增大，即使平衡发生移动也无法抵消离子浓度降低的趋势，浓度减小，A错误； B．加入少量KI固体，溶液中增大，平衡正向移动，浓度增大，B正确； C．加入少量固体，溶液中增大，Ag+ 与I- 反应生成 AgI 沉淀，同时平衡逆向移动，消耗，平衡时浓度减小，C错误； D．溶液中存在电荷守恒：，溶液即，故，D错误； 故选B。 13. 由结构不能推测出对应性质的是 选项 结构 性质 A HF分子间存在氢键 HF的沸点高于同主族其他氢化物HCl、HBr、HI B 乙烯分子中含碳碳双键，双键中含有π键 乙烯能发生加成反应 C 的VSEPR模型为平面三角形 能与水反应生成硫酸 D 金属铜晶体中存在自由电子 铜具有良好的导电性和导热性 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．HF分子间氢键的作用力强于HCl、HBr、HI分子间的范德华力，因此HF沸点更高，可由结构推测性质，A不符合题意； B．碳碳双键中的键键能较小，易断裂发生加成反应，可由结构推测性质，B不符合题意； C．的VSEPR模型为平面三角形是其空间结构特征，而与水反应生成硫酸是因为其为酸性氧化物、S元素为+6价最高价态，二者无因果关联，不能由该结构推测对应性质，C符合题意； D．金属晶体中的自由电子可在外加电场下定向移动导电，也可通过热运动传递能量实现导热，可由结构推测性质，D不符合题意； 故选C。 14. 某低成本储能电池工作原理如图所示，下列有关说法正确的是 A. 充电时，电极与电源的正极相连 B. 充电时，总反应为 C. 放电时，电子由铅电极经质子交换膜移向多孔碳电极 D. 放电时，电路中每转移电子，左侧溶液质量减少 【答案】D 【解析】 【分析】该储能电池放电时，电极发生氧化反应，为负极，多孔碳电极发生还原反应，为正极；充电时，电极为阴极，多孔碳电极为阳极。 【详解】A．充电时，电极为阴极，应与电池负极相连，A错误； B．放电时，总反应为；充电时，总反应应为：，B错误； C．电子只能在外电路中移动，不能穿过电解质溶液，放电时，电子由电极经导线流向多孔碳电极，C错误； D．放电时，电极的电极反应为：，电路中每转移2 mol电子，左侧溶液减少1 mol 的质量96 g；同时，为了电荷守恒，会有2 mol 经质子交换膜移向多孔碳电极，左侧溶液质量再减少2 g，所以电路中每转移1 mol电子，左侧溶液质量减少49 g，D正确； 故选D。 15. 利用一次性注射器和形管对铜与浓硫酸反应的实验进行改进(装置如图)，同时检验的化学性质。下列说法不正确的是 A. 中品红溶液褪色与使酸性高锰酸钾溶液褪色原理不相同 B. 若将a中品红溶液换成石蕊溶液，则石蕊溶液会先变红后褪色 C. 将中反应后的混合物倒入水中，得到蓝色溶液与少量黑色不溶物，黑色固体可能为CuS、 D. 1号注射器中氢氧化钠溶液用于吸收，该装置符合绿色、微型化学的思想 【答案】B 【解析】 【分析】推动2号注射器使铜丝和浓硫酸接触，在b处发生反应：，生成的使a处品红溶液褪色，实验一段时间后，打开止水夹并推动1号注射器使氢氧化钠溶液吸收多余的，据此分析解答。 【详解】A．使品红溶液褪色是其具有漂白性；使酸性高锰酸钾溶液褪色是其具有还原性，两者褪色原理不相同，A正确； B．溶于水生成酸性物质，石蕊溶液遇酸变红，但不能漂白石蕊，不能使红色石蕊溶液褪色，B错误； C．铜与浓硫酸加热反应时，会发生副反应生成不溶于水的黑色硫化物、，因此黑色不溶物可能为二者，C正确； D．是有毒酸性气体，氢氧化钠溶液可以吸收​防止污染，该装置药品用量少，操作封闭，符合绿色、微型化学的思想，D正确； 故答案为：B。 16. 中国科学院某研究团队利用催化剂实现将和电合成尿素，合成过程中电极表面的反应历程如下图。下列说法正确的是 A. 电极a表面的反应历程中有非极性键的断裂和形成 B. 电解时，b连接电源负极 C. 阴极总反应式： D. 在合成尿素的过程中，氧化剂为和 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，电极a表面和发生还原反应生成，其中N元素化合价降低，C元素化合价不变，则电极a为阴极，电极反应式为，电极b为阳极，电极反应为。 【详解】A．由图可知，电极a表面的反应历程中，中氮氮三键发生断裂得到中间产物ⅱ，有非极性键的断裂，但是没有非极性键的生成，A错误； B．根据分析可知，电极b为阳极，应连接电源正极，B错误； C．根据分析可知，电极a为阴极，阴极总反应式为，C正确； D．根据分析可知，在合成尿素的过程中，氧化剂为化合价降低的物质，为，D错误； 答案选C。 第Ⅱ卷 二、非选择题：本题共4个小题，共56分。 17. 苯酚在医疗领域有多种应用。 已知：常温下，纯净的苯酚是无色晶体，它在水中的溶解度是。 （1）往浓苯酚钠()溶液中通入过量，溶液变______，静置，液体分层。该反应的离子方程式为______。 （2）探究小组认为实验析出的苯酚呈液体，这与苯酚常温下为固体矛盾。 查阅资料，有文献观点认为；苯酚常温下为固体，有少量水即可使它的熔点降低，室温下成为液体，若除去水又恢复固体。(以下简称“文献观点”) ①探究小组设计实验验证文献观点。 序号 实验操作 实验现象 结论 ⅰ 往40mL水中加入20g苯酚，充分搅拌，静置一段时间 液体出现分层 常温下，水可以使苯酚从固体变为液体 将ⅰ中两层液体分离，从以下选项中选出正确的操作及顺序______(填操作编号)。 A．倒出上层液体 B．倒出下层液体 C．放出下层液体 D．放出上层液体 ②由可知上层为水相，下层为有机相。甲同学进一步设计实验探究两层液体的成分。 序号 实验操作 实验现象 结论 ⅱ 取上层液体于试管，滴加几滴溶液 ______ 上层液体含有苯酚 折光率法进一步证明，上层液体为苯酚溶于水形成的饱和液、下层液体为水溶于苯酚形成的饱和液。 ⅲ 取下层液体于小烧杯，加入少量固体 液体变为______ 结合ⅰ结论，“文献观点”正确。 （3）“文献观点”的原理在我们的生活和生产中应用非常广泛，以下应用这一原理的是______。 A. 铁合金的熔点低于纯铁 B. 往95%的乙醇溶液加生石灰，蒸馏可得99.5%的无水乙醇 C. 铁触媒加快合成氨的反应速率 D. 在冰雪路面上撒盐、氯化钙等融雪剂 （4）可用苯酚钠制取一种微溶于水的多功能药物成分水杨酸(邻羟基苯甲酸：)。 ①解析水杨酸的熔点比对羟基苯甲酸()低的原因：______。 ②若现有试剂只有水杨酸饱和溶液、的氢氧化钠标准液。乙同学测定常温下水杨酸饱和溶液的浓度：取水杨酸饱和溶液，逐滴加入的氢氧化钠标准液，用探头测溶液的变化如图，则水杨酸的浓度为______。 基于现有实验条件，请你设计实验证明常温下的水解程度大于电离程度：______。 【答案】（1） ①. 浑浊 ②. （2） ①. CA ②. 溶液变紫色 ③. 白色或无色固体 （3）AD （4） ①. 水杨酸因羟基与羧基处于邻位形成分子内氢键，削弱了分子间作用力，导致其熔点显著低于能形成强分子间氢键的对羟基苯甲酸 ②. 或 ③. 取水杨酸饱和液，加入(或)浓度为的氢氧化钠标准液，充分反应后，用计测溶液的 【解析】 【小问1详解】 因为酸性：H2CO3＞苯酚＞，所以过量二氧化碳与苯酚钠发生反应生成苯酚和碳酸氢钠，由于常温下苯酚在水中的溶解度较小，生成的苯酚使溶液变浑浊，静置后分层，反应的离子方程式为：； 【小问2详解】 ①根据分液漏斗的使用原理，下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出，故正确的操作及顺序为CA； ②因为苯酚能和FeCl3发生显色反应，往上层液体滴加几滴溶液后若溶液呈紫色，则说明上层液体含有苯酚； ③因为无水CaCl2具有吸水性，由题意可知，往下层液体加入少量固体若使下层液体变成无色或者白色固体，结合ⅰ结论，说明“文献观点”正确； 【小问3详解】 “文献观点”是指溶质的存在会降低溶剂的熔点； A．铁合金是往纯铁中加入一种或几种元素使其熔点低于纯铁，A符合题意； B．往95%的乙醇溶液加生石灰，利用的是生石灰具有吸水性，通过蒸馏利用乙醇和Ca(OH)2的沸点差异得到纯乙醇，B不符合题意； C．加入铁触媒是作为合成氨反应的催化剂，使其反应速率加快，C不符合题意； D．在冰雪路面上撒盐、氯化钙使冰雪的熔点降低，D符合题意； 故答案选AD； 【小问4详解】 ①由题意可知，在水杨酸的结构中，羟基和羧基位置相邻，易形成分子内氢键，削弱了分子间作用力；而对羟基苯甲酸分子中，两个官能团处于对位，主要形成分子间氢键，增强了分子间的结合力。因此水杨酸的熔点较低； ②由题意可知，水杨酸中的羟基和羧基均会与氢氧化钠溶液发生中和反应，所以在滴定的过程中会出现两个pH突跃过程，由于羧基的酸性强于酚羟基，第一个突跃点为羧基与氢氧化钠的反应，第二个突跃点为酚羟基与氢氧化钠的反应，根据滴定原理，当加入氢氧化钠溶液的体积为V1mL时，水杨酸与氢氧化钠以物质的量1∶1恰好中和，水杨酸的浓度为=mol/L；或当加入氢氧化钠溶液的体积为V2mL时，水杨酸与氢氧化钠以物质的量1∶2恰好中和，水杨酸的浓度为=mol/L； ③证明的水解程度大于其电离程度，只要证明其钠盐溶液呈碱性。当水杨酸与氢氧化钠以物质的量1∶1恰好完全反应后，溶质只有的钠盐时，该盐溶液对应滴定过程的第一个化学计量点（加入mL NaOH溶液时或0.5V2mLNaOH溶液），若是此时溶液呈碱性，则证明其水解程度大于电离程度。 18. 硫酸镍在新能源、电镀、催化和材料制造等领域占据核心地位，钴在催化、磁性材料和医疗领域发挥着不可替代的作用。以黄铁矿(主要成分为，还含有、、及少量)为原料制备硫酸镍同时回收的工艺流程如图： 已知：①“焙烧”后烧渣的主要成分是、、、和。 ②氧化性：。 ③常温下，部分氢氧化物的溶度积如下表： 氢氧化物 一般情况下，离子浓度小于可认为该离子沉淀完全。 （1）基态原子价层电子排布式为：______。 （2）“焙烧”时，CoS发生反应的化学方程式为______。 （3）“酸浸”时，溶解反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为______，“酸浸”不能选用浓盐酸的原因______。 （4）“调”时，当、的浓度均为时，最高可调至______(忽略溶液体积变化)。 （5）“沉钴”时，生成沉淀的离子方程式为______；若“沉钴”只加入碳酸氢铵，制得的沉淀颗粒较为疏松，原因是______。 （6）“萃取”时，可用萃取剂P204或P507，已知其结构如图所示(R是同一烃基)，两物质中上的氧原子均可与配位形成配位化合物。请结合物质结构知识分析两者配位能力大小：______(填“大于”“小于”或“等于”)。 （7）由制得的钴氧化物和按照适量的比例高温煅烧可得到钴蓝，钴蓝可用于青花瓷的颜料。钴蓝晶体结构是由图1中Ⅰ型和Ⅱ型两种小立方体平移所得。图2是钴蓝的晶胞，已知小立方体a、c、f均为Ⅰ型。则占据晶胞的体内、顶角和______，该钴蓝晶胞的化学式为______。 【答案】（1） （2） （3） ①. ，会产生有毒气体，污染环境 ②. （4）7.1 （5） ①. ②. 只加入碳酸氢铵沉钴过程会生成大量气体 （6）小于 （7） ①. 面心 ②. 【解析】 【分析】该流程以混有NiS、CoS、CuS和Au杂质的黄铁矿为原料，制备硫酸镍并回收钴，实现矿物资源的综合利用。首先粉碎黄铁矿增大焙烧接触面积，通入空气焙烧，将硫化物氧化为金属氧化物，同时得到副产物SO2，SO2可用于工业制硫酸，避免废气污染。焙烧后烧渣经硫酸、双氧水酸浸，不溶性Au被过滤分离；双氧水可将+3价钴还原为，便于后续分离。再加氨水调pH除去、杂质，可通过加入氨水、碳酸氢铵沉钴得到碳酸钴，或经萃取反萃取分离镍钴，最终得到硫酸镍与硫酸钴产品。 【小问1详解】 镍是28号元素，核外电子排布式为，基态原子价层电子排布式为。 【小问2详解】 焙烧时CoS与空气中氧气反应生成和，化学方程式为。 【小问3详解】 酸浸时​中+3价Co被双氧水还原为，​得2 mol电子，失2 mol电子，故还原剂(​)与氧化剂(​)物质的量比为。已知氧化性，Co(Ⅲ)可氧化生成有毒的，因此不能用浓盐酸。 【小问4详解】 调目的是使、沉淀完全，、不沉淀。铜离子沉淀完全时：，；铁离子沉淀完全时：，。​的的，相同浓度下先沉淀，保证不沉淀就一定保证不沉淀； ，，代入得： ，，，，故最高可调至（确保、沉淀完全）。 【小问5详解】 与、氨水反应生成​沉淀，反应的离子方程式为；若只加碳酸氢铵时，反应的离子方程式为，过程中生成大量​气体，因此导致颗粒疏松。 【小问6详解】 P204中P连接两个吸电子基团，使键O原子电子云密度降低，给电子能力减弱，配位能力小于P507中的O。 【小问7详解】 根据晶胞结构，Co除了占据晶胞的体内、顶角外，还占据面心位置。Co原子：位于顶角的Co原子个数为，位于面心的Co原子个数为，位于体内的Co原子个数为4，所以Co原子总数为1+3+4=8。Al原子：都在晶胞内部，个数为16。 O原子：也都在晶胞内部，个数为32。 则Co、Al、O原子个数比为8:16:32=1:2:4，所以该钴蓝晶胞的化学式为。 19. 过量排放打破碳循环平衡，“碳中和”成为环境治理关键目标。将转化为高附加值化学品甲醇，既能减排，又能满足工业需求。加氢制过程涉及以下反应： Ⅰ、 Ⅱ、 （1）①则反应的______，反应Ⅰ在______(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 ②将等物质的量的和充入恒温恒容密闭容器，仅考虑发生反应Ⅱ，下列事实能说明该反应已达到平衡状态的是______(填字母)。 A．容器内压强保持不变 B．生成的速率与生成的速率相等 C．混合气体的平均相对分子质量不变 D．与的比值保持不变 （2）在、氢碳比、使用催化剂条件下，反应相同时间，不同温度下转化率和选择性的如图像所示。从下图可看出，该催化剂的最适宜温度为______℃，温度高于260℃，的转化率降低可能的原因是______。(已知：的选择性，的选择性，下同) （3）LTA分子筛膜具有很强的亲水性。在、氢碳比条件下，改用LTA分子筛膜催化反应器，反应相同时间，不同温度对LTA分子筛膜催化反应器的催化性能影响如图所示。使用LTA分子筛膜，的转化率提高的原因是______。 （4）将和充入恒温密闭容器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，并达到平衡状态，测得的平衡转化率、的选择性和的选择性随压强变化曲线如下图所示。 图中表示选择性的曲线是______(填“m”、“n”或“p”)，A点时的转化率为______。在某压强下的平衡转化率为20%，的选择性为，则该条件下的平衡产率为______。 （5）①某温度下，分别在、压强下，将和通过装有催化剂的反应器发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，并达到平衡状态，测得平衡时及的物质的量分数随温度的变化如图所示。表示压强下的物质的量分数曲线为______(填“b”、“c”、“d”)；______(填“>”、“<”或“=”)。 ②在600℃的温度下，反应Ⅱ的平衡常数______(写出计算过程)。 【答案】（1） ①. -90.5kJ·mol-1 ②. 低温 ③. B （2） ①. 260 ②. 反应未达平衡，温度升高，催化剂的活性降低，反应速率减慢，一定时间内的转化率降低 （3）此分子筛膜具有强亲水性，在反应时可分离出，有利于反应Ⅰ和Ⅱ(主要是反应Ⅰ)的进行，的转化率提高 （4） ①. m ②. 24% ③. 10% （5） ①. c ②. < ③. 【解析】 【小问1详解】 ①由盖斯定律，反应可由反应Ⅰ减去反应Ⅱ得到，因此；该反应Ⅰ为放热反应、∆S＜0，根据 ＜0的反应能自发进行，因此反应Ⅰ应在低温条件下更易自发； ②判断是否达到平衡的本质是正、逆反应速率相等， A．反应Ⅱ为反应前后气体分子数相等的反应，在恒温恒容容器中，压强始终不变，容器内压强保持不变不能作为平衡标志，A不符合题意； B．“生成 CO 的速率等于生成 H2的速率”实质反映正逆反应速率相等，可以判断达到平衡，B符合题意； C．对于反应Ⅱ，因反应前后气体总物质的量不变且总质量守恒，故混合气体的平均相对分子质量始终不变，混合气体的平均相对分子质量不变不能说明反应达到平衡状态，C不符合题意； D．因题干中起始时和的物质的量相等且按1:1反应，故二者比值始终为1∶1，因此CO2与H2物质的量的比值保持不变不能作为平衡状态的标志，D不符合题意； 因此选B； 【小问2详解】 由图可见，随着温度升高，CO2的转化率、CH3OH 的选择性在 260 ℃达到最大（ 67.3%），之后下降，因此该催化剂的最适宜温度为260 ℃；当温度高于 260 ℃时，CO2转化率下降，原因是反应未达平衡，温度升高，催化剂的活性降低，反应速率减慢，一定时间内的转化率降低； 【小问3详解】 LTA分子筛膜具有强的亲水性，在反应时可分离出，有利于反应Ⅰ和Ⅱ(主要是反应Ⅰ)的进行，的转化率提高； 【小问4详解】 由反应Ⅰ 可知，反应前后气体分子数由4变为2，增大压强有利于平衡向生成CH3OH的方向移动，因此随着压强增大，CH3OH的选择性应逐渐升高；CH3OH与CO的选择性之和为1，对照各曲线，图中CH3OH选择性对应曲线m，CO选择性对应曲线p，CO2的平衡转化率对应曲线n； A点 CO2转化率为30%，CO选择性为30%、CH3OH选择性为70%，说明转化的 CO2中有70%生成 CH3OH，30%生成 CO。则反应Ⅰ消耗 CO2为 ，反应Ⅱ消耗 CO2为 。反应Ⅰ每消耗1 mol CO2消耗3 mol H2，反应Ⅱ每消耗1 mol CO2消耗1 mol H2，所以H2转化率为： ；在某压强下的平衡转化率为20%，的选择性为，则该条件下CH3OH的平衡产率= =10%； 【小问5详解】 ①反应Ⅰ 为放热反应，升温不利于CH3OH 生成，所以 CH3OH 的物质的量分数随温度升高而降低，对应下降曲线，为曲线a、b；反应Ⅱ为吸热反应，升温有利于生成 CO，所以 CO 的物质的量分数随温度升高而增大，对应上升曲线，为曲线c、d。在相同温度下，增大压强，反应Ⅰ正向移动，CH3OH物质的量分数增大，则p1＜p2，由于反应Ⅰ正向移动，导致反应Ⅱ逆向移动，CO物质的量分数减小，即较高压强下CO的物质的量分数较小，故在 ​ 压强下，代表CO 的物质的量分数曲线为c； ②列出三段式： 反应I：；反应Ⅱ：，平衡时总物质的量为 (6−2x) mol，甲醇的物质的量为 x mol，CO 的物质的量为 y mol，x = y， ，解得x=y=0.5，平衡时，n(CO2​)=0.5 mol，n(H2​)=2.5 mol，n(CO)=0.5 mol，n(H2​O)=1 mol，由于反应Ⅱ为反应前后气体分子数不变的反应，则反应Ⅱ的 。 20. 科学家利用原子经济性、高区域选择性和立体选择性(E-异构体)的形式烷基化反应和新型Heck-dehydration反应，提出了一种简单高效合成具有潜在生物活性的生物碱A的方法，其中部分原理如下： （1）化合物1a的分子式为______，其含氧官能团的名称为______。为检验1a中溴元素，需加入的试剂有：______(填化学式)溶液、稀、溶液。 （2）可与发生加成反应生成化合物Ⅰ，化合物Ⅰ的同分异构体中能与发生反应且核磁共振氢谱图出现3组峰的结构简式是______。 （3）下列说法正确的有______。 A. 在1a生成2a的过程中，有键的断裂与形成 B. 在分子中，不存在手性碳原子，只有1个原子采取杂化 C. 化合物4a属于芳香族化合物，存在大键，且能与盐酸反应 D. 化合物5a是丁烯的同系物，能发生原子利用率为的反应 （4）仿照上述合成路线，可用原料、3a和5a作为主要有机原料合成生物碱B，结构如图： ①第一步，与______(填结构简式)发生酯化反应，其化学方程式为______。 ②最后一步，在异丙醇作助溶剂的条件下，生物碱A与常见气体的水溶液反应生成生物碱B，其化学方程式为：______。 【答案】（1） ①. ②. 酯基、酮羰基 ③. NaOH （2） （3）AC （4） ①. ②. ③. 【解析】 【分析】该合成路线中，起始物1a 含有羰基，在 NH2OH·HCl 作用下与羟胺发生加成并脱水生成肟，得到中间体2a；随后2a与含吲哚骨架的3a在Na2CO3条件下发生碱性条件下的亲核取代或偶联反应，形成新的键并生成4a；接着4a与试剂5a进一步反应，引入侧链并形成含羟基的中间体6a；最后6a在反应条件下发生脱水反应，失去 H2O 生成双键，从而得到目标产物生物碱A。整个过程依次经历了羰基转化为肟、偶联构建骨架、加成引入侧链以及脱水消除等关键步骤，据此分析。 【小问1详解】 由 1a 的结构可数出其分子中含有4个C、5 个H、3个O和1个Br，所以分子式为 C4H5O3Br。结构中含有 和 ，因此含氧官能团为酯基、酮羰基；检验有机物中的溴元素时，不能直接加硝酸银，应先加入 NaOH 溶液加热水解，使溴原子转化为 ，再加稀硝酸酸化，最后加入 溶液检验； 【小问2详解】 5a 与 加成后，原来的碳碳双键变为单键，生成含羟基的醇类化合物，即分子式为C5H12O，该化合物的同分异构体中既能与 Na 反应，又核磁共振氢谱只有3组峰，说明分子中要有，且氢原子环境较少、结构对称性较高，因此结构式为 ； 【小问3详解】 A ．1a生成2a的过程中，有碳氧双键的断裂和碳氮双键的生成，所以该过程存在π键断裂和形成，A正确； B ．2a分子中含有羰基碳、碳氮双键，不可能只有 1 个碳原子采取 杂化，B 错误； C ．4a分子有肟基（C=N-OH）的氮原子，其孤对电子未参与共轭，碱性较强，能与盐酸反应，C 正确； D ．化合物5a可以与氢气发生还原反应是原子利用率为100%的反应，但化合物5a含有羟基，不是丁烯的同系物，D错误； 因此正确选项为 AC； 【小问4详解】 ①第一步是含羧基的原料与甲醇发生酯化反应，所以填 CH3OH。在浓硫酸、加热条件下，羧酸与甲醇反应生成甲酯和水，方程式为：； ②最后一步是在异丙醇作助溶剂的条件下，生物碱A中含有酯基结构，与氨水发生氨解反应。氨水中的进攻酯基中的羰基碳，使酯基转化为酰胺基，即生成生物碱B中的​结构；同时酯基中的​部分离去生成。由于反应物使用的是氨水，所以还会有参与或生成，因此反应物填，副产物为和，化学方程式为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $