精品解析：江苏南京市第九中学2025-2026学年度高三年级第二学期二模模拟考试化学试题

2025~2026学年度高三年级第二学期二模模拟考试 化学试题 可能用到的原子量：H-1 C-12 O-16 K-39 Sc-45 Fe-56 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 嫦娥六号采回的月球背面土壤样品含等元素，其中不属于主族元素的是 A. K B. Ti C. P D. Ga 2. 下列关于反应的叙述正确的是 A. 简单氧离子的结构示意图为 B. 基态原子的电子分别占据5个能级 C. 的电子式为 D. 的空间结构为 3. 压强控制在化学实验中有着重要的意义。有关下列实验装置的说法错误的是 ① ② ③ ④ A. 装置①用于喷泉实验，氨气极易溶于水，导致负压吸入是该实验成功的关键 B. 装置②用于Fe(OH)2的制备，反应一开始就要关闭止水夹，让生成的氢气把左边试管中液体压入右边，以实现自动化控制 C. 装置③用于减压蒸馏，减压条件下可以降低混合组分的熔沸点，实现低温分离，避免因温度过高而导致混合组分分解 D. 装置④叫抽滤装置，装置内外的压强差有利于加快过滤速率 阅读下列材料，完成下列小题。 铜及其化合物有着广泛用途。工业上通过在空气中焙烧辉铜矿()得粗铜和二氧化硫；含铜催化剂可以电催化还原制乙烯；与在铜催化作用下合成，其热化学方程式为 ；铜的化合物乙酸铜氨溶液()可脱除CO；碲化亚铜与稀硫酸、溶液作用生成二元弱酸是回收确单质的反应之一。 4. 下列关于反应的说法正确的是 A. 若反应生成3 mol，放出的热量将大于348.1 kJ B. 反应物的总键能小于生成物的总键能 C. 一定条件下，当2v正(H2)=v逆(H2O)时，反应达平衡状态 D. 含铜催化剂的加入使反应的平衡转化率增大 5. 下列化学反应表示正确的是 A. 辉铜矿焙烧制铜： B. 碲化亚铜生成： C. 电催化还原制乙烯： D. 2-丙醇催化氧化： 6. 乙酸铜氨溶液脱除的反应为。已知：的结构与相似。下列说法正确的是 A. 中铜元素的化合价为+2 B. 中σ键与π键的个数比为5:2 C. 与中氮原子的杂化方式不同 D. 中H-N-H键角大于 7. 下列物质结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是 A. 乙醇分子间能形成氢键，可与水互溶 B. 乙酸铜氨能与形成配位键，可用乙酸铜氨吸收 C. 铜离子能使蛋白质变性，可将铜离子加入泳池中杀菌消毒 D. 具有还原性，可使酸性高锰酸钾溶液褪色 8. 对多酚物质的研究如图所示，以下说法正确的是 已知：多酚类化合物能发生烯醇式和酮式的互变异构： A. 乙与足量H2加成后的产物中含有5个手性碳原子 B. O-H的极性：甲<乙醇 C. 的互变异构体为 D. 可以发生加成、水解和消去反应 9. 科学家研发了一种在电催化条件下由氢气和二氧化碳制备甲醇的方法(有少量CO产生)，反应原理如图(M、N均为石墨电极)。 已知：在电场作用下，双极膜中水电离出H+和OH-向两极迁移。下列说法错误的是 A. M极为阳极，H2发生氧化反应 B. 电解一段时间后，M极区域溶液pH不变 C. N极上生成甲醇的电极反应式为 D. M极每消耗3molH2，N极消耗的CO2大于1mol 10. 铜催化下，由电合成正丙醇的关键步骤如图。下列说法正确的是 A. Ⅰ到Ⅱ的过程中发生氧化反应 B. Ⅱ到Ⅲ的过程中有非极性键生成 C. Ⅳ的示意图为 D. 催化剂Cu可降低反应热 11. 探究AlCl3和CH3COONa反应情况的实验如下： 步骤Ⅰ：2mL 0.33mol·L-1AlCl3溶液中滴入2mL1mol·L-1CH3COONa溶液，无明显现象，经检验，溶液中含有配合物Al(CH3COO)3 步骤Ⅱ：将步骤Ⅰ中混合溶液加热，观察到有白色沉淀生成。 步骤Ⅲ：分别取步骤II洗净后的白色沉淀和Al(OH)3固体于两支试管中，加入等体积等浓度盐酸，充分反应后得到悬浊液，测得上层清液pH不同。 步骤IV：取步骤|洗净后的白色沉淀进行实验分析，确定白色沉淀为AlOH(CH3COO)2。 下列说法不正确的是 A. 步骤Ⅰ能生成配合物的原因为CH3COO-有孤电子对，Al3+有空轨道 B. 步骤Ⅱ中生成白色沉淀的反应为：Al(CH3COO)3+H2OAlOH(CH3COO)2+CH3COOH C. 步骤Ⅲ的实验目的是证明沉淀不是Al(OH)3 D. 步骤Ⅲ中加Al(OH)3固体的试管上层清液的pH小 12. 室温下，通过矿物中获得的过程如下： 已知：，。下列说法正确的是 A. 溶液中： B. 反应正向进行，需满足 C. “脱硫”后上层清液中： D. 悬浊液加入“溶解”过程中，溶液中浓度逐渐减小 13. 甲烷催化氧化为合成气(CO、H2)的主要反应有： 反应1 反应2 将与投入密闭容器中反应，不同温度下，相同时间内转化率、选择性与CO的选择性随温度的变化如图所示，下列说法正确的是 A. 由题可知， B. 在700℃时，容器中生成的的物质的量为1.44 mol C. 在时都可能发生 D. 该过程中，低温有利于合成气的生成 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 钪(Sc)是一种在国防、航空航天、核能等领域具有重要作用的稀土元素。以钛白酸性废水(主要含TiO2+、Fe3+、Sc3+)为原料制备Sc及TiO2的工艺流程如图所示。 已知：①25℃时，Ksp［Fe(OH)3］=2.8×10-39，Ksp［Sc(OH)3］=1.0×10-30。 ②氢氧化钪Sc(OH)3是白色固体，不溶于水，其化学性质与Al(OH)3相似；Sc3+易形成八面体形的配离子。 ③常温下，两相平衡体系中，被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比(D)，如，Sc的萃取率。 （1）“洗涤”时，加入H2O2的目的是__________。 （2）“反萃取”时若加入的氢氧化钠溶液过量，Sc(OH)3沉淀会溶解。写出Sc(OH)3与过量NaOH溶液反应的化学方程式：___________。 （3）用“10%盐酸调pH”，调节至pH=3，过滤，滤液中Fe3+的浓度为______mol/L。 （4）某工厂取1000LSc3+总浓度为50mg/L的废酸，加入500L某萃取剂，若D=10，则单次萃取率为______(保留一位小数)。若要提高萃取率，可采取的措施有_______(写两条)。 （5）写出“沉钛”过程中离子反应方程式________。 （6）上述工业中的热还原剂镁，可用于制备重要的有机合成试剂—格氏试剂，其通式可表示为RMgX (R代表烃基，X代表卤素)，它在乙醚的稀溶液中以单体的形式存在，并与两分子的乙醚络合，结构为 ，在乙醚的浓溶液中以二聚体的形式存在，该二聚体［RMgXO(C2H5)2］2 的结构可表示为________。 15. 有机物是一种合成吲哚类激素的中间体，合成路线如下： （1）下列关于物质A的说法正确的是___________。 A. 名称为丙二酸二乙酯 B. 在水中的溶解度大于丙二酸 C. 含有酮羰基、醚键两种官能团 D. 与乙二酸互为同系物 （2）A→B转化过程中还生成一种B的同分异构体M，M的结构简式为___________。 （3）B→C的反应类型为___________。 （4）F的一种同分异构体同时满足下列条件，该同分异构体的结构简式：___________。 ①分子中含有苯环 ②能发生银镜反应 ③核磁共振氢谱中有3个吸收峰 （5）请写出以和为原料制备的合成路线流程图___________。 16. 某小组同学用如图装置，以六水合硫酸亚铁铵溶液、氨水和草酸氢钾溶液为原料，制备三草酸合铁酸钾晶体，并测定产品的纯度。 实验步骤如下。 ①利用如图1装置，采用水浴加热，制取沉淀。 ②向制得的沉淀中缓慢滴入草酸氢钾溶液，不断搅拌至溶液呈透明的翠绿色，即可得到产物溶液，实验装置如图2，实验结束后将热水浴改为冰水浴。 已知：(相对分子质量为491)为亮绿色晶体，难溶于乙醇，时在水中的溶解度为时溶解度为。 （1）基态铁原子的价电子轨道表示式为_______。 （2）制备三草酸合铁酸钾晶体时，步骤1装置中仪器A的名称为_______。 （3）滴加氨水的同时，加入溶液。写出该过程中反应的离子方程式：_______，实验结束后将热水浴改为冰水浴的目的是_______。 （4）为亮绿色晶体，常用作感光剂，可用于晒制蓝图。 ①在强光下分解生成草酸亚铁且产物中只有一种气体，该反应的化学方程式为_______。 ②晒制蓝图时，以溶液为显色剂。显色反应中生成的蓝色物质的化学式为_______。 （5）测定三草酸合铁酸钾晶体的纯度： 小组同学准确称取了产品，配成了溶液，取该溶液于锥形瓶中，加入少量稀硫酸，用标准液滴定至终点，进行了三次平行实验，平均消耗标准液(杂质不与标准液反应)。 ①滴定终点的现象是_______。 ②三草酸合铁酸钾晶体的纯度为_______。 ③若滴定前滴定管尖嘴内有气泡，终点读数时滴定管尖嘴内无气泡，会使测定结果_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 17. 氢能是一种极具发展潜力的绿色能源，制氢方法是当前研究的热点，制氢方法很多，如甲烷与水蒸气重整制氢、硼氢化钠(NaBH4)水解制氢等。 （1）甲烷水蒸气重整制氢：其涉及如下两步反应： I．CH4(g)＋H2O(g)⇌CO(g)＋3H2(g) ∆H1=+206 kJ·mol-1 II．CO(g)＋H2O(g) ⇌CO2(g)＋H2(g) ∆H2=-41 kJ·mol-1 ①实验发现，其他条件不变，向体系中加入CaO可明显提高平衡体系中H2的含量。分析投入CaO时，H2百分含量增大的原因是：_______。 ②CH4(g)＋2H2O(g) ⇌CO2(g)＋4H2(g)，该反应需在高温下才能自发进行，其理由是_______。 （2）NaBH4水解制氢：常温下，NaBH4自水解过程缓慢，需加入催化剂提高其产氢速率。NaBH4在某催化剂表面制氢的微观过程如图所示。已知：浓度较大时，NaB(OH)4易以NaBO2形式结晶析出。 ①其他条件不变时，以D2O代替H2O催化释氢，所得气体的分子式为_______，其中过程b步用化学方程式表示为：_______。 ②在催化剂的作用下，NaBH4与水反应，释氢体积及温度随反应时间的变化如图所示。0~20min内，温度随时间快速升高的原因是_______。 （3）NaBH4转化为NaBO2后，电解NaBO2溶液又可制取NaBH4，实现物质的循环利用，电解装置如图所示。 ①阴极上的电极反应式是_______。 ②两电极区间使用阳离子交换膜，不能用阴离子交换膜的原因是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年度高三年级第二学期二模模拟考试 化学试题 可能用到的原子量：H-1 C-12 O-16 K-39 Sc-45 Fe-56 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 嫦娥六号采回的月球背面土壤样品含等元素，其中不属于主族元素的是 A. K B. Ti C. P D. Ga 【答案】B 【解析】 【详解】A．K位于元素周期表第IA族，属于主族元素，A不符合题意； B．Ti位于元素周期表第IVB族，属于副族元素，不属于主族元素，B符合题意； C．P位于元素周期表第VA族，属于主族元素，C不符合题意； D．Ga位于元素周期表第IIIA族，属于主族元素，D不符合题意； 故选B。 2. 下列关于反应的叙述正确的是 A. 简单氧离子的结构示意图为 B. 基态原子的电子分别占据5个能级 C. 的电子式为 D. 的空间结构为 【答案】B 【解析】 【详解】A．简单氧离子的结构示意图为，A错误； B．基态原子（原子序数17）的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，占据的能级为1s、2s、2p、3s、3p，共5个能级，B正确； C．是共价化合物，电子式为，C错误； D．中心的价层电子对数为，含1对孤电子对，空间结构为三角锥形，不是题图所示的平面三角形，D错误； 故选B。 3. 压强控制在化学实验中有着重要的意义。有关下列实验装置的说法错误的是 ① ② ③ ④ A. 装置①用于喷泉实验，氨气极易溶于水，导致负压吸入是该实验成功的关键 B. 装置②用于Fe(OH)2的制备，反应一开始就要关闭止水夹，让生成的氢气把左边试管中液体压入右边，以实现自动化控制 C. 装置③用于减压蒸馏，减压条件下可以降低混合组分的熔沸点，实现低温分离，避免因温度过高而导致混合组分分解 D. 装置④叫抽滤装置，装置内外的压强差有利于加快过滤速率 【答案】B 【解析】 【详解】A．喷泉实验，气体在液体中溶解度很大，在短时间内产生足够的压强差(负压)，则打开活塞后，大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中，在尖嘴导管口形成喷泉，装置①中氨气极易溶于水，导致负压吸入是该实验成功的关键，故A正确； B．装置②用于Fe(OH)2的制备，反应一开始就要打开止水夹，使产生的氢气将装置内的空气排尽，一段时间后关闭止水夹，让生成的氢气把左边试管中液体压入右边，以实现自动化控制，故B错误； C．根据克拉克龙方程，一定条件下，压强与越小，沸点越低，装置③用于减压蒸馏，减压条件下可以降低混合组分的熔沸点，实现低温分离，避免因温度过高而导致混合组分分解，故C正确； D．装置④叫抽滤装置，在真空泵的作用下，装置内外的压强差有利于加快过滤速率，故D正确； 故选B。 阅读下列材料，完成下列小题。 铜及其化合物有着广泛用途。工业上通过在空气中焙烧辉铜矿()得粗铜和二氧化硫；含铜催化剂可以电催化还原制乙烯；与在铜催化作用下合成，其热化学方程式为 ；铜的化合物乙酸铜氨溶液()可脱除CO；碲化亚铜与稀硫酸、溶液作用生成二元弱酸是回收确单质的反应之一。 4. 下列关于反应的说法正确的是 A. 若反应生成3 mol，放出的热量将大于348.1 kJ B. 反应物的总键能小于生成物的总键能 C. 一定条件下，当2v正(H2)=v逆(H2O)时，反应达平衡状态 D. 含铜催化剂的加入使反应的平衡转化率增大 5. 下列化学反应表示正确的是 A. 辉铜矿焙烧制铜： B. 碲化亚铜生成： C. 电催化还原制乙烯： D. 2-丙醇催化氧化： 6. 乙酸铜氨溶液脱除的反应为。已知：的结构与相似。下列说法正确的是 A. 中铜元素的化合价为+2 B. 中σ键与π键的个数比为5:2 C. 与中氮原子的杂化方式不同 D. 中H-N-H键角大于 7. 下列物质结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是 A. 乙醇分子间能形成氢键，可与水互溶 B. 乙酸铜氨能与形成配位键，可用乙酸铜氨吸收 C. 铜离子能使蛋白质变性，可将铜离子加入泳池中杀菌消毒 D. 具有还原性，可使酸性高锰酸钾溶液褪色 【答案】4. B 5. C 6. D 7. A 【解析】 【4题详解】 A．原反应生成3mol液态放出348.1 kJ热量，气态水能量高于液态水，生成气态水时放出热量小于348.1 kJ，A错误； B．该反应，为放热反应，=反应物总键能-生成物总键能<0，因此反应物总键能小于生成物总键能，B正确； C．反应达到平衡时，正逆反应速率比等于化学计量数比，该反应中和计量数比为2:1，平衡时应为，所给关系不能说明反应达到平衡，C错误； D．催化剂只能改变反应速率，不影响平衡移动，不能改变反应的平衡转化率，D错误； 故答案为B； 【5题详解】 A．该反应前后O原子不守恒，且工业焙烧辉铜矿实际不是该反应过程，A错误； B．是二元弱酸，在离子方程式中不能拆写为，应保留化学式，B错误； C．电催化还原制乙烯，得电子生成，电荷、原子均守恒，反应式书写正确，C正确； D．2-丙醇催化氧化，羟基连在2号碳上，氧化产物为丙酮，不是丙醛，D错误； 故答案为C； 【6题详解】 A．为-1价，为0价，因此该物质中Cu元素化合价为+1价，A错误； B．中共有6个σ键、1个π键，σ键与π键个数比为6:1，B错误； C．中N原子与中N原子均为杂化，杂化方式相同，C错误； D．中N原子存在孤对电子，孤对电子对成键电子对排斥力更大；形成配位键后，原孤对电子变为成键电子对，排斥力减小，因此H-N-H键角大于中的键角，D正确； 故答案为D； 【7题详解】 A．乙醇能与水互溶，是因为乙醇可与水分子之间形成氢键，与乙醇分子内形成氢键无关，不具有对应关系，A符合题意； B．乙酸铜氨中Cu可与CO形成配位键，因此可用乙酸铜氨吸收CO，具有对应关系，B不符合题意； C．铜离子是重金属离子，能使蛋白质变性，因此可用于泳池杀菌消毒，具有对应关系，C不符合题意； D．具有还原性，能被酸性高锰酸钾氧化，因此可使酸性高锰酸钾溶液褪色，具有对应关系，D不符合题意； 故答案为A。 8. 对多酚物质的研究如图所示，以下说法正确的是 已知：多酚类化合物能发生烯醇式和酮式的互变异构： A. 乙与足量H2加成后的产物中含有5个手性碳原子 B. O-H的极性：甲<乙醇 C. 的互变异构体为 D. 可以发生加成、水解和消去反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．乙与足量H2加成后的产物中含有3个手性碳原子，A不符合题意； B．乙醇的烷基具有给电子效应，O-H极性较弱，甲物质中酚羟基受苯环吸电子共轭效应影响，O-H键极性比乙醇中的醇羟基更强，B不符合题意； C．由题给信息可知，1，3，5-苯三酚发生酮式互变异构，变为，C符合题意； D．含有的官能团是醚键和氰基，氰基可以发生加成、水解反应，无法发生消去反应，D不符合题意； 故选C。 9. 科学家研发了一种在电催化条件下由氢气和二氧化碳制备甲醇的方法(有少量CO产生)，反应原理如图(M、N均为石墨电极)。 已知：在电场作用下，双极膜中水电离出H+和OH-向两极迁移。下列说法错误的是 A. M极为阳极，H2发生氧化反应 B. 电解一段时间后，M极区域溶液pH不变 C. N极上生成甲醇的电极反应式为 D. M极每消耗3molH2，N极消耗的CO2大于1mol 【答案】B 【解析】 【分析】右边二氧化碳转化为甲醇和一氧化碳，化合价降低，得电子，所以N作阴极；左边氢气失电子，化合价升高，所以M作阳极，据此解答。 【详解】A．由题意知，氢气在M极失电子，发生氧化反应，作阳极，A正确； B．M极（阳极）反应为，双极膜中向M极迁移并与中和生成，且生成的与迁移的等量，水增多使浓度减小，pH增大，B错误； C．N极为阴极，CO2被还原为CH3OH，C元素从+4价降为-2价，得6e-。结合碱性环境及原子守恒、电荷守恒，电极反应式为，C正确； D．若M极每消耗3 mol H2，转移电子数为6 mol e-，N极发生的还原反应包括和，根据得失电子守恒可知，N极消耗的CO2大于1mol，D正确； 故选B。 10. 铜催化下，由电合成正丙醇的关键步骤如图。下列说法正确的是 A. Ⅰ到Ⅱ的过程中发生氧化反应 B. Ⅱ到Ⅲ的过程中有非极性键生成 C. Ⅳ的示意图为 D. 催化剂Cu可降低反应热 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，Ⅰ到Ⅱ的过程中消耗了氢离子和电子，属于还原反应，A错误； B．Ⅱ到Ⅲ的过程中生成了一根C-H键，如图，有极性键生成，不是非极性键，B错误； C．Ⅱ到Ⅲ的过程中生成了一根C-H键，由Ⅲ结合氢离子和电子可知，Ⅲ到Ⅳ也生成了一根C-H键，Ⅳ到Ⅴ才结合CO，可知Ⅳ的示意图为，C正确； D．催化剂可改变活化能，加快反应速率，不能改变反应热，D错误； 故选C。 11. 探究AlCl3和CH3COONa反应情况的实验如下： 步骤Ⅰ：2mL 0.33mol·L-1AlCl3溶液中滴入2mL1mol·L-1CH3COONa溶液，无明显现象，经检验，溶液中含有配合物Al(CH3COO)3 步骤Ⅱ：将步骤Ⅰ中混合溶液加热，观察到有白色沉淀生成。 步骤Ⅲ：分别取步骤II洗净后的白色沉淀和Al(OH)3固体于两支试管中，加入等体积等浓度盐酸，充分反应后得到悬浊液，测得上层清液pH不同。 步骤IV：取步骤|洗净后的白色沉淀进行实验分析，确定白色沉淀为AlOH(CH3COO)2。 下列说法不正确的是 A. 步骤Ⅰ能生成配合物的原因为CH3COO-有孤电子对，Al3+有空轨道 B. 步骤Ⅱ中生成白色沉淀的反应为：Al(CH3COO)3+H2OAlOH(CH3COO)2+CH3COOH C. 步骤Ⅲ的实验目的是证明沉淀不是Al(OH)3 D. 步骤Ⅲ中加Al(OH)3固体的试管上层清液的pH小 【答案】D 【解析】 【详解】A．配合物的形成条件是中心离子有空轨道、配体有孤电子对，存在空轨道，的O原子有孤电子对，可作为配体形成配合物，A正确； B．步骤Ⅱ加热时发生部分水解，生成和，所给方程式原子守恒、符合反应事实，B正确； C．步骤Ⅲ将白色沉淀和分别与等体积等浓度盐酸反应，若沉淀是，则与盐酸反应后上层清液的pH应相同，若上层清液pH不同，则证明白色沉淀不是，所以实验目的是证明沉淀不是，C正确； D．向过量的、两种固体中加入等量的HCl时，与盐酸反应除生成外，还会生成弱酸，电离会额外产生，因此加白色沉淀的试管上层清液pH更小，加的试管上层清液pH更大，D错误； 故选D。 12. 室温下，通过矿物中获得的过程如下： 已知：，。下列说法正确的是 A. 溶液中： B. 反应正向进行，需满足 C. “脱硫”后上层清液中： D. 悬浊液加入“溶解”过程中，溶液中浓度逐渐减小 【答案】D 【解析】 【分析】中加入溶液脱硫，与反应转化为沉淀，再加入溶解得到。 【详解】A．由质子守恒关系得：，故A错误； B．该反应的平衡常数，当浓度商时，平衡正向移动，故B错误； C．“脱硫”后上层清液主要是溶液，还含有未反应完的溶液，守恒关系还应考虑，故C错误； D．悬浊液加入“溶解”过程中，由于会和反应生成，所以溶液中浓度逐渐减小，故D正确； 故选D。 13. 甲烷催化氧化为合成气(CO、H2)的主要反应有： 反应1 反应2 将与投入密闭容器中反应，不同温度下，相同时间内转化率、选择性与CO的选择性随温度的变化如图所示，下列说法正确的是 A. 由题可知， B. 在700℃时，容器中生成的的物质的量为1.44 mol C. 在时都可能发生 D. 该过程中，低温有利于合成气的生成 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，升温CH4转化率增大，但不管反应是放热还是吸热，没有平衡时升温，正反应速率增大相同时间内CH4转化率都会增大，所以不能判断反应是吸热反应，故A错误； B．在700℃时，CH4转化率为0.8，所以转化的CH4为0.8×2mol=1.6mol，据C守恒可知CO 与CO2共1.6mol ，又CO的选择性为0.9，n(CO)=1.6mol×0.9=1.44mol，故n(CO2)=0.16mol，故B错误； C．根据反应1和反应2的化学计量关系，若仅发生这两个反应，则CO的选择性与H₂的选择性应始终相等。但图中两条曲线在各温度下均不重合，说明体系中还发生了其他副反应，例如，该说法是合理的，故C正确； D．800℃时H2和CO的选择性接近1，说明高温有利于甲烷催化氧化为合成气反应的进行，即高温有利于合成气的生成，故D错误； 故答案为：C。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 钪(Sc)是一种在国防、航空航天、核能等领域具有重要作用的稀土元素。以钛白酸性废水(主要含TiO2+、Fe3+、Sc3+)为原料制备Sc及TiO2的工艺流程如图所示。 已知：①25℃时，Ksp［Fe(OH)3］=2.8×10-39，Ksp［Sc(OH)3］=1.0×10-30。 ②氢氧化钪Sc(OH)3是白色固体，不溶于水，其化学性质与Al(OH)3相似；Sc3+易形成八面体形的配离子。 ③常温下，两相平衡体系中，被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比(D)，如，Sc的萃取率。 （1）“洗涤”时，加入H2O2的目的是__________。 （2）“反萃取”时若加入的氢氧化钠溶液过量，Sc(OH)3沉淀会溶解。写出Sc(OH)3与过量NaOH溶液反应的化学方程式：___________。 （3）用“10%盐酸调pH”，调节至pH=3，过滤，滤液中Fe3+的浓度为______mol/L。 （4）某工厂取1000LSc3+总浓度为50mg/L的废酸，加入500L某萃取剂，若D=10，则单次萃取率为______(保留一位小数)。若要提高萃取率，可采取的措施有_______(写两条)。 （5）写出“沉钛”过程中离子反应方程式________。 （6）上述工业中的热还原剂镁，可用于制备重要的有机合成试剂—格氏试剂，其通式可表示为RMgX (R代表烃基，X代表卤素)，它在乙醚的稀溶液中以单体的形式存在，并与两分子的乙醚络合，结构为 ，在乙醚的浓溶液中以二聚体的形式存在，该二聚体［RMgXO(C2H5)2］2 的结构可表示为________。 【答案】（1）提供配体，生成稳定的配离子［TiO(H2O2)］2+进入水层，便于分离出钛 （2）Sc(OH)3+3NaOH=Na3［Sc(OH)6］ （3）2.8×10-6 （4） ①. 83.3% ②. 增加有机相体积、反复多次萃取（增加萃取次数）、提高分配比D(如更换萃取剂或调节pH) （5）TiO2++(n+1)H2O=TiO2·n H2O↓+2H+ （6） 【解析】 【分析】钛白酸性废水(含TiO2+、Fe3+、Sc3+等离子)加入有机萃取剂，有机层含有：TiO2+、Fe3+、Sc3+，用稀硫酸和H2O2洗涤，TiO2+转化为[TiO(H2O2)]2+进入水相中，经过亚硫酸钠转化，用热水沉钛得到TiO2·nH2O，加热分解得到TiO2；有机层再经过用NaOH溶液反萃取，再过滤得到Fe(OH)3和Sc(OH)3沉淀，滤渣用10%的盐酸溶解富集，Sc(OH)3沉淀溶解得到ScCl3溶液，最后得到ScCl3用Mg热还原得到Sc。 【小问1详解】 H2O2作为配体，与Ti4+形成稳定的配离子[TiO(H2O2)]2+。该配离子易溶于水，使钛元素进入水层，从而实现与有机层的分离； 【小问2详解】 Sc(OH)3与Al(OH)3类似，具有两性。Al(OH)3在过量强碱中会溶解生成[Al(OH)4]-，已知Sc3+易形成八面体的配离子，因此Sc3+的配位数为6，在过量强碱中溶解，生成六羟基合钪酸钠Na3[Sc(OH)6]，化学方程式为：Sc(OH)3+3NaOH=Na3［Sc(OH)6］； 【小问3详解】 已知Ksp［Fe(OH)3］=2.8×10-39，pH=3时，c(H+)=10-3mol/L，因此c(OH－)=10-11mol/L。根据溶度积公式Ksp［Fe(OH)3］=c(Fe3+)×c3(OH-)=2.8×10-39，代入数值计算得出c(Fe3+)=2.8×10-6mol/L； 【小问4详解】 萃取率。代入D=10，V水=1000L，V有机=500L，得E=； 提高萃取率的方法有：增加有机相体积、反复多次萃取（增加萃取次数）、提高分配比D(如更换萃取剂或调节pH)； 【小问5详解】 沉钛过程为TiO2+与水反应得到TiO2·nH2O沉淀，反应的离子方程式为：TiO2++(n+1)H2O=TiO2·n H2O↓+2H+； 【小问6详解】 格氏试剂RMgX在乙醚中以二聚体存在，乙醚氧原子与镁配位，镁的配位数为4，两个RMgX单元通过氯桥连接，形成环状结构，其结构为。 15. 有机物是一种合成吲哚类激素的中间体，合成路线如下： （1）下列关于物质A的说法正确的是___________。 A. 名称为丙二酸二乙酯 B. 在水中的溶解度大于丙二酸 C. 含有酮羰基、醚键两种官能团 D. 与乙二酸互为同系物 （2）A→B转化过程中还生成一种B的同分异构体M，M的结构简式为___________。 （3）B→C的反应类型为___________。 （4）F的一种同分异构体同时满足下列条件，该同分异构体的结构简式：___________。 ①分子中含有苯环 ②能发生银镜反应 ③核磁共振氢谱中有3个吸收峰 （5）请写出以和为原料制备的合成路线流程图___________。 【答案】（1）A （2） （3）加成(或还原)反应 （4）和 （5） 【解析】 【分析】A与CH2=CH-CN发生加成反应生成B，B中碳氮三键与氢气在镍作催化剂下生成C，C脱水成环形成酰胺基，D中的酯基在碱性条件下发生水解反应再酸化形成羧基，E与发生取代反应生成目标产物。 【小问1详解】 A．每个物质A分子中含2个酯基，根据酯的命名原则可知，物质A为丙二酸二乙酯，A正确； B．酯基难溶于水，丙二酸中含羧基，为亲水基，所以物质A在水中的溶解度小于丙二酸的溶解度，B错误； C．物质A分子中只含酯基，C错误； D．物质A属于酯类，乙二酸属于羧酸类，两者不互为同系物，D错误； 故选A。 【小问2详解】 丙烯腈中碳碳双键不对称，所以加成过程中还可能生成； 【小问3详解】 B→C是在Ni作催化剂作用下发生加氢转化为-CH2NH2，其反应类型为加成(或还原)反应； 【小问4详解】 F的分子式为：C12H15N3O4，不饱和度=7，的,其同分异构体分子中含有苯环，则还剩下3个，能发生银镜反应，说明含有-CHO，核磁共振氢谱中有3个吸收峰，说明分子高度对称，含有3种等效氢，1个硝基中可看做含1个不饱和度，则推知该同分异构体的结构简式为：和； 【小问5详解】 结合A到D的合成思路，采用逆合成分析法设计合成思路如下：先将催化加氢生成，再将氧化为乙酸，后形成乙酸乙酯，最后将制备得到的 与乙酸乙酯进行酰胺化形成，具体合成路线为：。 16. 某小组同学用如图装置，以六水合硫酸亚铁铵溶液、氨水和草酸氢钾溶液为原料，制备三草酸合铁酸钾晶体，并测定产品的纯度。 实验步骤如下。 ①利用如图1装置，采用水浴加热，制取沉淀。 ②向制得的沉淀中缓慢滴入草酸氢钾溶液，不断搅拌至溶液呈透明的翠绿色，即可得到产物溶液，实验装置如图2，实验结束后将热水浴改为冰水浴。 已知：(相对分子质量为491)为亮绿色晶体，难溶于乙醇，时在水中的溶解度为时溶解度为。 （1）基态铁原子的价电子轨道表示式为_______。 （2）制备三草酸合铁酸钾晶体时，步骤1装置中仪器A的名称为_______。 （3）滴加氨水的同时，加入溶液。写出该过程中反应的离子方程式：_______，实验结束后将热水浴改为冰水浴的目的是_______。 （4）为亮绿色晶体，常用作感光剂，可用于晒制蓝图。 ①在强光下分解生成草酸亚铁且产物中只有一种气体，该反应的化学方程式为_______。 ②晒制蓝图时，以溶液为显色剂。显色反应中生成的蓝色物质的化学式为_______。 （5）测定三草酸合铁酸钾晶体的纯度： 小组同学准确称取了产品，配成了溶液，取该溶液于锥形瓶中，加入少量稀硫酸，用标准液滴定至终点，进行了三次平行实验，平均消耗标准液(杂质不与标准液反应)。 ①滴定终点的现象是_______。 ②三草酸合铁酸钾晶体的纯度为_______。 ③若滴定前滴定管尖嘴内有气泡，终点读数时滴定管尖嘴内无气泡，会使测定结果_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 【答案】（1） （2）球形冷凝管(或冷凝管) （3） ①. ②. 降低三草酸合铁酸钾晶体的溶解度，使其充分析出，提高产率 （4） ①. ②. （5） ①. 滴加最后半滴高锰酸钾标准液，锥形瓶内溶液变为浅红色，且半分钟内颜色不再变化 ②. (或或) ③. 偏大 【解析】 【分析】向中加入双氧水和氨水，在40℃水浴中反应还生成硫酸铵、、氨气和水，反应完后向中缓慢加入草酸氢钾溶液，不断搅拌至透明的翠绿色，得到； 【小问1详解】 铁是第26号元素，铁基态铁原子的价电子轨道表示式为； 【小问2详解】 仪器A的名称为球形冷凝管(或冷凝管)； 【小问3详解】 滴加氨水的同时，加入溶液，将亚铁离子氧化成铁离子，离子方程式：，因随温度降低溶解度减少，实验结束后将热水浴改为冰水浴的目的是：降低三草酸合铁酸钾晶体的溶解度，使其充分析出，提高产率； 【小问4详解】 ①在强光下分解生成草酸亚铁且产物中只有一种气体二氧化碳，该反应的化学方程式为； ②晒制蓝图时，以溶液为显色剂。显色反应中生成的蓝色物质的化学式为； 【小问5详解】 ①向样品溶液中滴入高锰酸钾标准溶液后，发生氧化还原反应，滴定终点的现象是滴加最后半滴高锰酸钾标准液，锥形瓶内溶液变为浅红色，且半分钟内颜色不再变化； ②根据得失电子守恒和原子守恒可知，该反应中存在关系：，溶液中溶液中，则，产品纯度为； ③若滴定前滴定管尖嘴内有气泡，终点读数时滴定管尖嘴内无气泡，会使滴入高锰酸钾标准溶液偏大，测定结果偏大。 17. 氢能是一种极具发展潜力的绿色能源，制氢方法是当前研究的热点，制氢方法很多，如甲烷与水蒸气重整制氢、硼氢化钠(NaBH4)水解制氢等。 （1）甲烷水蒸气重整制氢：其涉及如下两步反应： I．CH4(g)＋H2O(g)⇌CO(g)＋3H2(g) ∆H1=+206 kJ·mol-1 II．CO(g)＋H2O(g) ⇌CO2(g)＋H2(g) ∆H2=-41 kJ·mol-1 ①实验发现，其他条件不变，向体系中加入CaO可明显提高平衡体系中H2的含量。分析投入CaO时，H2百分含量增大的原因是：_______。 ②CH4(g)＋2H2O(g) ⇌CO2(g)＋4H2(g)，该反应需在高温下才能自发进行，其理由是_______。 （2）NaBH4水解制氢：常温下，NaBH4自水解过程缓慢，需加入催化剂提高其产氢速率。NaBH4在某催化剂表面制氢的微观过程如图所示。已知：浓度较大时，NaB(OH)4易以NaBO2形式结晶析出。 ①其他条件不变时，以D2O代替H2O催化释氢，所得气体的分子式为_______，其中过程b步用化学方程式表示为：_______。 ②在催化剂的作用下，NaBH4与水反应，释氢体积及温度随反应时间的变化如图所示。0~20min内，温度随时间快速升高的原因是_______。 （3）NaBH4转化为NaBO2后，电解NaBO2溶液又可制取NaBH4，实现物质的循环利用，电解装置如图所示。 ①阴极上的电极反应式是_______。 ②两电极区间使用阳离子交换膜，不能用阴离子交换膜的原因是_______。 【答案】（1） ①. CaO为碱性氧化物，能吸收酸性氧化物CO2，导致CO2浓度减小，促使反应II平衡正向移动，导致CO浓度减小，引起反应I平衡也正向移动，从而提高平衡体系中的含量 ②. ，该反应为气体分子数增多的反应，可知，根据，该反应，可知该反应高温下可自发进行 （2） ①. 、D2 ②. ③. NaBH4与水反应放热，随着时间推移，体系温度升高反应速率增大，温度升高催化剂的活性增强 （3） ①. ②. 防止阴极产生的通过阴离子交换膜进入阳极区，发生反应而损耗，通过阴离子交换膜进入阳极区，阴极区浓度变小，的产率低 【解析】 【小问1详解】 ①向体系中加入CaO，CaO为碱性氧化物，能吸收酸性氧化物，导致浓度减小，促使反应II平衡正向移动，导致CO浓度减小，引起反应I平衡也正向移动，从而提高平衡体系中的含量； ②该反应=反应I+反应II，则，，由该反应方程式可知，该反应为气体分子数增多的反应，，根据，可知该反应在高温下可自发进行； 【小问2详解】 ①由图可知，第一步转化过程中转化为和H原子，H原子可结合生成，第二步转化中与分别脱氢生成HD，同时得到，最终一步转化中结合中，同时得电子形成，断键得到D原子，D原子结合生成，故所得气体的分子式为；由上述分析可知，过程b步与分别脱氢生成HD，同时得到，化学方程式为：； ②水解会放出热量，随着时间推移，体系温度升高反应速率增大，同时温度升高催化剂的活性增强，故。0~20min内，温度随时间快速升高； 【小问3详解】 根据电解装置可知，电解可知制取，则电解装置右侧与电源负极相连，为阴极，发生电极反应：，左侧为阳极，电极反应为：； ①由分析可知，阴极上的电极反应式为：； ②在电解池中，阴离子向阳极移动，两电极区间使用阳离子交换膜可以防止阴极产生的通过阴离子交换膜进入阳极区，发生反应而损耗，通过阴离子交换膜进入阳极区，阴极区浓度变小，的产率低。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $