精品解析：内蒙古呼和浩特市2025-2026学年高三上学期期末化学试卷

高三年级化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号写在答题卡上。 2.选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在本试卷上，否则无效。本试卷满分100分，考试时间75分钟。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 K-39 Ca-40 一、单项选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分) 1. 2025年9月3日抗战胜利80周年阅兵中，歼-35隐身战机、空中梯队彩色拉烟等环节彰显国防科技实力。下列说法错误的是 A. 发烟剂中氧化剂与燃料的反应，仅生成气体产物 B. 凯夫拉纤维是人工合成的芳纶纤维，属于有机高分子材料 C. 钛合金机身利用其高强度、低密度的物理特性 D. 彩色烟迹中金属盐焰色，属于物理变化 【答案】A 【解析】 【详解】A．发烟剂（如彩色拉烟剂）中氧化剂（如氯酸钾）与燃料（如有机染料）的反应通常为氧化还原反应，产物包括气体（如CO2）、固体颗粒（如金属氧化物）或气溶胶，形成可见烟雾。因此，“仅生成气体产物”的说法错误，烟雾需固体或液体颗粒悬浮于气体中，A错误； B．凯夫拉纤维是聚对苯二甲酰对苯二胺等合成芳纶，属于人工有机高分子材料，B正确； C．钛合金具有高强度（抗拉强度高）和低密度，均为物理特性，用于机身可提升性能并减轻重量，C正确； D．焰色反应是金属离子受热激发电子跃迁，发出特定颜色光，无化学键断裂或新物质生成，属于物理变化，D正确； 故选A。 2. 下列化学用语或表述正确的是 A. 中子数为2的氢核素： B. 的共价键类型：键 C. 的电子式： D. 的晶体类型：分子晶体 【答案】B 【解析】 【详解】A．核素符号中左下角为质子数、左上角为质量数，氢的质子数为1，中子数为2时，质量数=质子数+中子数=1+2=3，正确核素符号为，A错误； B．F原子的最外层价电子位于2p轨道，F₂中两个F原子的p轨道头碰头重叠，形成键，B正确； C．中Cl原子最外层满足8电子结构，该电子式漏写了Cl原子未参与成键的3对孤电子，的电子式：，C错误； D．是由Si、O原子通过共价键形成空间网状结构的共价晶体，不是分子晶体，D错误； 故选B。 3. 利用反应(环氧乙烷)可实现低压高效电催化还原。下列说法正确的是 A. 基态原子价电子排布图： B. 的VSEPR模型为：V形 C. 的比例模型： D. 环氧乙烷的结构简式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．基态碳原子价电子排布图为，A错误； B．中心氧原子上有2个孤电子对、2个键，价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体形，B错误； C．为直线形分子，其比例模型为，C错误； D．环氧乙烷的结构简式可表示为，D正确； 答案选D。 4. 氯及其化合物部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 A. 反应①中含4molHCl的浓盐酸与足量反应，生成的数目为 B. 100mL0.1mol/LNaClO溶液中，的数目为0.01 C. 将通入水中，溶液中、、HClO的数目之和等于2 D. 标准状况下，参加反应②，转移的电子数目为 【答案】D 【解析】 【详解】A．随着反应的进行，浓盐酸浓度降低，反应停止，生成的数目小于1mol，A错误； B．由于会水解，题述溶液中的数目小于，B错误； C．与水的反应是可逆反应，溶液中存在未反应的分子，将通入水中， 根据氯元素守恒，溶液中2n(Cl2)+n(Cl−)+n(HClO)+n(ClO−)=2mol，由于反应可逆，n(Cl2)>0，所以(Cl−)+n(HClO)+n(ClO−)<2mol，所得氯水中、HClO、粒子数之和小于，C错误； D．与碱的反应为歧化反应：，22.4L即参加反应，转移的电子数目为，D正确； 故选：D。 5. 下列有关反应的离子方程式错误的是 A. 溶液中滴加，出现浅黄色浑浊： B. 用溶液除去乙炔中的： C. 浓溶液稀释，绿色溶液变蓝： D. 溶液中加入，溶液出现蓝色浑浊： 【答案】A 【解析】 【详解】A．该离子方程式描述了亚硫酸()与硫化物()在酸性条件下反应生成硫单质沉淀的过程，亚硫酸是弱酸，不能拆成离子，正确的离子方程式为：，A错误； B．该离子方程式表示铜离子()与硫化氢()反应生成硫化铜沉淀，离子方程式为：，B正确； C．该离子方程式描述了浓溶液稀释时，四氯合铜络离子()转化为四水合铜离子()导致颜色变化的过程，离子方程式为：，C正确； D．该离子方程式试图表示亚铁离子()与铁氰化钾()反应生成蓝色沉淀，离子方程式正确，D正确； 故选A。 6. 短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大，其中A元素的原子半径是短周期主族元素中最小的，B、C、D三种元素位于同周期，三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等，C是地壳中含量最高的元素，下列说法错误的是 A. 第一电离能： B. 最简单氢化物的稳定性： C. 由A、B、C形成的化合物中可能含有离子键 D. D是周期表中电负性最大的元素 【答案】B 【解析】 【分析】A原子半径最小，为氢（H）；C是地壳中含量最高的氧（O）；B、C、D同周期（第二周期），电子层数均为2，层数之和为6；未成对电子数之和需为6。C（O）有2个未成对电子，D序数大于C为氟（F）有1个，故B需有3个未成对电子，为氮（N）。综上，A为H、B为N、C为O、D为F。 【详解】A．同周期从左到右第一电离能呈逐渐增大的趋势，但N因2p3半满稳定，电离能高于O，所以第一电离能F > N > O，A正确； B．同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，其简单氢化物稳定性增强，即H2O > NH3，B错误； C．H、N、O可形成NH4NO3，含离子键，C正确； D．同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，所以周期表中F电负性最大，D正确； 故选B。 7. 在小试管里放入一粒碘晶体，加入5 mL蒸馏水，溶液呈浅黄色；在碘水中加入约，振荡试管，观察到四氯化碳层变为紫红色；再向试管中加入1 mL浓溶液，振荡试管，观察现象。下列说法错误的是 A. 该实验表明在中比在水中溶解度大 B. 加入浓后溶液中发生反应： C. 加入浓溶液后，溶液紫色变深 D. 加入某可识别的冠醚可增大在层的溶解度 【答案】C 【解析】 【详解】A．单质碘属于非极性分子，在非极性溶剂（）中的溶解度大于在极性溶剂（）中的溶解度，碘在层显紫红色而在水层显浅黄色，说明碘在中的溶解度大于在水中的溶解度，说法正确，A不符合题意； B．加入浓溶液后，与反应生成，反应的离子方程式为，说法正确，B不符合题意； C．反应发生在水溶液中，生成的易溶于水，随着反应的进行，层中减少，层紫色变浅，说法错误，C符合题意； D．可识别的冠醚（如18-冠-6）能与形成配合物，增强在有机溶剂中的溶解度，从而增大在层的溶解度，说法正确，D不符合题意； 答案选C。 8. 阿斯巴甜是一种甜味剂，其结构简式如图。下列有关阿斯巴甜的说法正确的是 A. 具有甜味，且属于糖类 B. 分子中碳原子的杂化方式有2种 C. 可经加聚反应生成高分子化合物 D. 在人体内分解的产物均为氨基酸 【答案】B 【解析】 【详解】A．糖类定义为多羟基醛、多羟基酮，或水解可生成多羟基醛/酮的化合物；阿斯巴甜含肽键、酯基，属于二肽类衍生物，不属于糖类，A错误； B．该分子中，苯环碳、羰基碳均为杂化，所有只形成单键的饱和碳原子均为杂化，分子中不存在三键，因此碳原子杂化方式共2种，B正确； C．加聚反应需要碳碳不饱和键（碳碳双键/三键）才能发生，该分子只有羰基中的碳氧双键，无法发生加聚反应，C错误； D．该分子左侧含有酯基，水解分解后会生成甲醇，产物不只有氨基酸，D错误； 故选B。 9. 下列有关事实解释错误的是 性质 解释 A 沸点： 水分子间形成的氢键数多于HF B 熔点：顺-2-丁烯() 反-2-丁烯() 分子极性越大，熔点越高 C 分子极性：是极性分子 与结构相似且含有极性键 D 键角：键角 ＞键角 配位原子电负性越大，键角越小 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．水分子间可形成多个氢键，而HF分子间氢键数量较少，导致水沸点高于HF，A解释正确； B．顺-2-丁烯因分子不对称而极性较大，反-2-丁烯对称且非极性，但反式熔点更高（-105.5℃>-138.9℃），解释“分子极性越大，熔点越高”与事实不符，因为熔点还受分子对称性和堆积密度影响，B解释错误； C．O3为极性分子，因其为角形结构，与H2O结构相似，三个O原子不等价，中心O带正电荷，O-O键为极性键，C解释正确； D．PCl3和PF3均为三角锥形，配位原子电负性F>Cl，电负性越大，键角越小，D解释正确； 故选B。 10. 一定温度下，向溶液中加入适量溶液，不同时刻测得生成的体积(已折算为标准状况)如下表所示： t/min 0 2 4 6 0 9.9 17.2 22.4 资料显示，反应分两步进行：①； ②。反应过程中能量变化如图所示，下列说法错误的是 A. 0~6 min的平均反应速率： B. 反应速率的大小关系为： C. 是过氧化氢分解的催化剂 D. 反应的 【答案】C 【解析】 【详解】A．由方程式可知，过氧化氢分解的方程式为：，由表格数据可知，6 min时反应生成标准状况下氧气的体积为22.4 mL，则由方程式可知，0~6 min内过氧化氢的平均反应速率为：= ，A正确； B．反应的活化能越大，反应速率越慢，由图可知，反应①的活化能大于反应②，则反应①的反应速率慢于反应②，B正确； C．由方程式可知，过氧化氢分解的方程式为：，则铁离子是反应的催化剂，亚铁离子是中间产物，C错误； D．由图可知，过氧化氢分解的反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，反应的焓变小于0，D正确； 故选C。 11. 由乙基麦芽酚废渣[、镁屑及有机溶剂]制取疏松的轻质的工艺流程如下： 下列说法正确的是 A. “蒸馏”可回收废渣中的有机溶剂，实验室进行蒸馏操作需要用球形冷凝管 B. “酸解”过程中只存在反应： C. “沉镁”时，若pH过大不易得到疏松的轻质 D. “过滤”后的母液，经蒸发结晶可回收 【答案】C 【解析】 【分析】图示工艺流程乙基麦芽酚废渣经蒸馏分离有机溶剂；酸解步骤用盐酸将、镁屑转化成；、与反应生成轻质碳酸镁沉淀和；过滤分离出沉淀，加热分解得到轻质； 【详解】A．实验室蒸馏操作需要用直形冷凝管，球形冷凝管多用于冷凝回流反应物，其球形结构会残留馏分，不适用于蒸馏，A错误； B．废渣中含有镁屑，酸解时镁屑会与盐酸发生反应 ，发生的反应不止一个，B错误； C．沉镁时pH过大，溶液中浓度过高，会生成过多沉淀，最终分解得到致密的，无法得到疏松的轻质，C正确； D．受热易分解，蒸发结晶过程中会分解为​和，无法回收得到，D错误； 答案选C。 12. 高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，如图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞，下列说法正确的是 A. 超氧化钾的化学式为，每个晶胞中含有4个和8个 B. 晶体中每个周围有8个，每个周围有8个 C. 其晶胞边长为a pm，密度为 D. 已知的路易斯结构式为，则可知其含有化学键 【答案】D 【解析】 【分析】由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的钾离子个数为：8×+6×=4，位于棱上和体心的超氧根离子个数为：12×+1=4，则超氧化钾的化学式为。 【详解】A．由分析可知，超氧化钾的化学式为，每个晶胞中含有4个钾离子和4个超氧根离子，A错误； B．由晶胞结构可知，晶胞中位于体心的超氧根离子与位于面心的钾离子距离最近，则结合化学式可知，晶体中每个钾离子周围有6个超氧根离子，每个超氧根离子周围有6个钾离子，B错误； C．设晶体的密度为d g/cm3，由晶体的质量公式可得：d，解得：d=，C错误； D．由路易斯结构式可知，超氧根离子中存在2原子3电子的大π键，D正确； 故选D。 13. 利用以下装置进行实验。其中能达到预期目的的是 A．制备 B．除去中的HCl C．收集 D．和反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．浓盐酸能与高锰酸钾固体反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水，则题给装置能达到制备氯气的实验目的，A正确； B．氯气和氯化氢都能与碱石灰反应，则题给装置不能达到除去氯气中混有的氯化氢杂质的实验目的，B错误； C．氯气的密度大于空气，收集氯气应用向上排空气法，气体应该长管进短管出，则题给装置不能达到收集氯气的实验目的，C错误； D．氢气能在氯气中燃烧生成氯化氢，并发出苍白色火焰，但氯气不能在氢气中点燃氯气，则题给装置不能达到验证氢气和氯气反应的实验目的，D错误； 故选A。 14. 钠离子电池快速充放电时安全性高，对研究和开发大规模新能源与可再生能源的电化学储能具有重要意义。南开大学研发的新型钠离子电池工作原理如下，下列叙述错误的是 A. 电极A是原电池的负极 B. 相对锂电池，钠资源丰富、成本低廉，钠离子电池开发潜力巨大 C. 充电反应过程中，每当外电路转移时内电路转移 D. 放电时负极反应为 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，放电时，电极A是原电池的负极，在负极失去电子发生氧化反应生成和钠离子，电极反应式为：-2e-=+2Na+，电极B为正极，钠离子作用下在正极得到电子发生还原反应生成，电极反应式为：+2e-+2Na+=；充电时，电极A与直流电源负极相连作电解池的阴极，电极B作阳极。 【详解】A．由分析可知，放电时，电极A是原电池的负极，A正确； B．与锂电池相比，地球上钠资源丰富、成本低廉，且钠离子电池快速充放电时安全性高，所以钠离子电池开发潜力巨大，B正确； C．由分析可知，充电时，电极A与直流电源负极相连作电解池的阴极，电极反应式为：+2e-+2Na+=，则外电路转移2 mol电子时，内电路有2 mol钠离子由电极B移向电极A，C正确； D．由分析可知，放电时，电极A是原电池的负极，在负极失去电子发生氧化反应生成和钠离子，电极反应式为：-2e-=+2Na+，D错误； 故选D。 15. 某温度下，向10 mL 1 mol/L的醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液，并保持温度不变，溶液中与pH的变化关系如图1所示，所加碱的体积与的关系如图2所示，为溶液中水电离的。下列说法一定正确的是 A. M点所示溶液的导电能力强于Q点 B. M点和N点所示溶液中水的电离程度相同 C. 该温度下，的数量级约为 D. a、b两点pH均为7 【答案】B 【解析】 【详解】A．醋酸是弱电解质，醋酸钠是强电解质；初始溶液主要是醋酸溶液，离子浓度低，导电能力弱。随着 NaOH 的加入，生成强电解质醋酸钠，溶液中离子浓度逐渐升高，导电能力逐渐增强，Q点导电能力更强，A错误； B．酸或碱会抑制水的电离，盐类水解会促进水的电离。图 1 中，M 点的pOH等于 N 点的pH，说明 M 点的氢氧根浓度等于 N 点的氢离子浓度，且这两种离子均由水电离产生，因此M、N两点水的电离程度相同，B正确； C．初始未加氢氧化钠溶液时，图2中-lg c(H+)水=12，即c(H+)水=10-12 mol/L，溶液中c(OH-)=10-12 mol/L，此时溶液中醋酸电离的c(H+)。该温度下醋酸电离的c(H+)=x，则x≈c(CH3COO-)，Ka=≈x2。题干未指明温度，无法求算水的离子积常数，无法确定Ka，C错误； D．a点醋酸稍过量，溶液显中性；c点恰好完全中和，醋酸钠水解使溶液显碱性；b点NaOH过量，溶液明显呈碱性，二者pH不可能均为7，D错误； 故选B。 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16. 我国是世界稀土资源储量最大的国家，主要分布在内蒙古白云鄂博，其轻稀土储量世界第一、稀土(RE)元素包括钪(Sc)、钇(Y)和镧系共17种元素。一种从稀土矿(还含Fe，Al，Mg等元素)中分离稀土金属的工艺流程如下： 已知：①月桂酸()熔点为44℃；月桂酸和均难溶于水。 ②该工艺流程中稀土金属离子保持价；的。 ③开始溶解时的pH为9.0，有关金属离子沉淀的相关pH见下表： 离子 开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2~7.4 7.5 沉淀完全时的pH 3.2 4.7 9.0 （1）基态Sc原子的电子排布式是_______。 （2）“酸浸”时可将稀土矿石粉碎，其目的是_______。 （3）“沉淀除杂”前调pH的适宜范围是_______，滤渣的成分有_______。 （4）“沉淀RE”后，滤液中浓度为。为确保滤饼中检测不到Mg元素，滤液中应低于_______。 （5）“操作X”的具体名称是_______。 （6）从混合稀土溶液()中分离提取金属铈的步骤如下： 调节pH为8~9，加入溶液，得到的经一系列操作分离提纯。已知高锰酸钾的还原产物为，写出与反应的离子方程式_______。 【答案】（1）（或） （2）增大反应物的接触面积，加快酸浸速率，提高浸出率 （3） ①. ②. 、 （4） （5）分液 （6） 【解析】 【分析】将稀土矿粉碎后用酸浸，使稀土元素、、、等转化为对应硫酸盐进入溶液；加入将氧化为，便于后续沉淀除去；调节进行沉淀除杂，使、完全沉淀为氢氧化物，过滤除去滤渣；加入月桂酸钠沉淀，得到沉淀，滤饼经盐酸加热搅拌溶解，因月桂酸熔点为，通过操作分离得到溶液；最后从中分离提取金属铈，调节为，加入将氧化为沉淀，经提纯得到高纯铈。 【小问1详解】 的原子序数为，根据核外电子排布规律，基态原子的电子排布式为（或）； 【小问2详解】 将矿石粉碎可增大反应物的接触面积，加快酸浸速率，提高浸出率； 【小问3详解】 调的要求是、完全沉淀，同时、不沉淀。由表格可知：完全沉淀的为，开始沉淀的为，因此范围为；滤渣成分为、； 【小问4详解】 已知，，代入得：，因此滤液中应低于； 【小问5详解】 月桂酸熔点为，加热时月桂酸为液态，为溶液，通过分液分离得到溶液，操作名称为分液； 【小问6详解】 的还原产物为，被氧化为，为的弱碱性环境下，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平得。 17. 乙二胺四乙酸()如图甲，可通过反应获得乙二胺四乙酸钙钠()如图乙。实验室制备乙二胺四乙酸钙钠可采用如下步骤。 步骤1：贝壳预处理 将贝壳洗净，干燥后在坩埚中900℃煅烧2 h，取出冷却后研磨成粉。 步骤2：乙二胺四乙酸钙钠的制备 将乙二胺四乙酸()1.7 g和碳酸氢钠1.0 g置于100 mL装置a中，加入50 mL蒸馏水恒温搅拌溶解至无气泡产生，然后加入0.36 g步骤1的粉末于装置中，充分反应。用NaOH调节pH为7，维持温度在80~110℃，继续加热0.5 h。 步骤3：分离提纯 反应液冷却后抽滤。滤液蒸发浓缩成糖浆状，冷却后加入15 mL无水乙醇，转移至50 mL烧杯中并置于冰水中冷却。静置一段时间后，减压过滤得白色固体。 （1）从结构角度解释，乙二胺四乙酸钙钠可作为解毒药的原因_______。 （2）相对于，选择贝壳作为制备原料的优点是_______。 （3）图丙中装置a的名称为_______。 （4）“步骤2”中乙二胺四乙酸()与碳酸氢钠反应生成乙二胺四乙酸二钠的化学反应方程式_______。 （5）“步骤2”中溶液pH过低时，产品产率会减小原因是_______。 （6）加入无水乙醇的目的是_______。 （7）为测定产品()中结晶水的含量，取一定量产品进行热重分析。已知： ① ②第一阶段完全失去结晶水，第二阶段主要发生的是C-H，C-N和H-O键的分解 ③固体残留率 从热重分析可得_______。 【答案】（1）乙二胺四乙酸根含有多个配位原子（N、O），能与形成比与形成的配合物更稳定的螯合物（或能置换出配合物中的），从而将体内的结合并排出体外 （2）原料来源丰富、价格低廉；不引入Cl-等杂质离子（或产品纯度高）；符合绿色化学理念 （3）三颈烧瓶 （4） （5）pH过低（酸性较强），H+ 浓度大，会抑制的电离，不利于乙二胺四乙酸根离子与Ca2+形成配合物 （6）降低乙二胺四乙酸钙钠的溶解度，有利于产品结晶析出（或提高产率） （7）3 【解析】 【分析】煅烧贝壳（主要成分是碳酸钙），碳酸钙发生分解获得氧化钙，CaO粉末能更迅速地与水反应生成氢氧化钙，进而解离出钙离子，加快反应速率，提高原料利用率，将和混合溶解至无气泡，反应生成溶解度更大的乙二胺四乙酸二钠，在加热和pH调节的条件下，溶液中的与发生络合反应，生成最终产物乙二胺四乙酸钙钠。 【小问1详解】 观察图乙结构，乙二胺四乙酸根含有多个配位原子，如2个氮原子和4个氧原子，能与金属离子形成多个配位键，构成非常稳定的螯合物。与乙二胺四乙酸根形成的配合物比与乙二胺四乙酸根形成的配合物更稳定。 【小问2详解】 贝壳的主要成分是碳酸钙，来源广泛且廉价。更重要的是，如果使用CaCl2，会引入氯离子，而贝壳煅烧后生成CaO，再反应生成产物，不引入新的杂质阴离子，产品纯度更高。 【小问3详解】 图丙中装置a的名称为三颈烧瓶。 【小问4详解】 由题意可知，乙二胺四乙酸和碳酸氢钠反应直至无气泡产生，且生成乙二胺四乙酸二钠和CO2气体，化学方程式为：。 【小问5详解】 该反应需要与乙二胺四乙酸根离子配体结合，如果pH过低，H+浓度较高，会抑制的电离，难以形成配位能力强的乙二胺四乙酸根离子。 【小问6详解】 乙二胺四乙酸钙钠是离子化合物，易溶于水，难溶于有机溶剂。在浓缩后的水溶液中加入乙醇，可以显著降低溶剂的极性，从而降低产物在混合溶剂中的溶解度，促使产物以晶体形式析出。 【小问7详解】 根据热重分析数据，第一阶段完全失去结晶水，固体残留率为87.4%。设样品化学式为  ，其摩尔质量为  g/mol，脱水后剩余无水物质量为 374 g/mol，，。 18. 二氧化碳的吸收和利用是实现“碳中和”的重要途径，利用二氧化碳合成二甲醚方法通常是和先合成甲醇，再由甲醇脱水制备二甲醚。 （1）和直接合成二甲醚反应： 已知化学键的键能数据如表： 化学键 C=O H-H C-H C-O O-H 键能(kJ/mol) 745 436 413 351 463 _______0(填“”或“”)，该反应在较低的温度下能正向自发的原因是_______。若上述反应生成液态水反应的焓变为，则_______(填“”或“”或“”)。 （2）合成二甲醚的关键是合成甲醇： Ⅰ． Ⅱ． 在有催化剂，压强为5.0 MPa的条件下，投入等物质的量的和发生上述反应达平衡，平衡时CO和在含碳产物中物质的量百分数及的转化率随温度的变化如图所示，合成甲醇通常选择220℃的原因_______，270℃时反应Ⅱ的压强平衡常数_______(保留三位小数)。 （3）碱性二甲醚直接燃料电池具有启动快，效率高等优点，二甲醚直接燃料电池的负极反应为_______。维持电流强度为10.0 A，电池工作19.3 h，理论消耗二甲醚_______g。(已知法拉第常数) 【答案】（1） ①. ＜ ②. 该反应ΔS＜0、ΔH＜0，ΔG=ΔH-TΔS＜0时反应自发，低温时ΔG＜0，反应正向自发 ③. ＞ （2） ①. 催化剂活性最高，甲醇的选择性高，CO的选择性低，CO2转化率也处于较高水平 ②. 0.083 （3） ①. ②. 27.6 【解析】 【小问1详解】 反应焓变ΔH=反应物总键能-生成物总键能，计算得，故ΔH1＜0；该反应ΔS＜0、ΔH＜0，ΔG=ΔH-TΔS＜0时反应自发，低温时ΔG＜0，反应正向自发；气态水液化放热，生成液态水放出热量更多，焓变更小，故ΔH1＞ΔH2。 【小问2详解】 反应Ⅰ是放热反应，反应Ⅱ是吸热反应，升高温度，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，CO的物质的量百分数增大，的物质的量百分数减小， 曲线 a代表 ，曲线 b代表 ，由图可知，220℃时，催化剂活性最高，甲醇的选择性高，CO的选择性低，CO2转化率也处于较高水平；设起始n(CO2)=n(H2)=1mol，270℃时CO2转化率为25%，和CO的物质的量相等，则平衡时n(CO2)=1mol×75%=0.75mol，n()=1mol×0.25×0.5=0.125mol=n(CO)，由O元素守恒可知n(H2O)=2mol-0.75mol×2-0.125mol-0.125mol=0.25mol，由H元素守恒可知n(H2)==0.5mol，气体总物质的量为0.75 mol+0.5 mol+0.125 mol+0.25mol+0.125mol=1.75mol，总压强P=5.0MPa，反应Ⅱ是气体物质的量不变的反应，。 【小问3详解】 碱性环境中，二甲醚在负极失电子被氧化为，C元素从-2价升至+4价，1mol二甲醚失去12mol电子，负极反应为；电路中总电量Q=It=10.0A×19.3×3600s=694800C，转移电子的物质的量，消耗二甲醚的物质的量，质量m=0.6mol×46g•mol-1=27.6g。 19. 绿原酸具有抗癌、抗氧化、消炎等功效，化合物K是合成绿原酸的中间体。某化学小组参考相关文献，设计了化合物K的一种合成路线如下所示： 已知信息： ① ②NBS是一种很好的溴代试剂，反应条件温和，适用于羰基位的溴代。 回答下列问题： （1）A→B的反应类型为_______。 （2）B→C中第(2)步的反应方程式为_______。 （3）D→E实现了由_______到_______的转化(填官能团名称)；G中手性碳原子有_______个。 （4）Ⅰ的同分异构体中，含六元环，环上有3个羟基，可发生水解反应和银镜反应，核磁共振氢谱显示七组峰的结构简式为_______(写一种)。 （5）J的结构简式是_______。 （6）参考上述合成方法设计由2-甲基丙酸和甲醇为原料，合成隐形眼镜材料聚甲基丙烯酸甲酯()的合成路线_______。 【答案】（1）加成反应 （2） （3） ①. 酮羰基 ②. 羟基 ③. 4 （4）或 （5） （6） 【解析】 【分析】A与在吡啶作用下发生加成反应生成B，将B在（1）稀NaOH溶液中发生醛加成为醇结构（），在（2）Cu催化作用下加热氧化为酮得到C，将C在NaOH醇溶液中加热发生消去反应生成D（），将D中的酮羰基加氢还原为醇E，将E在、KCN作用进行取代得到F，再将F加入溶液加成得到G（），再将G在NaOH水溶液中加热水解为醇H（），再将H在酸性中把氰基转化为羧基得到I（），再根据信息NBS是一种很好的溴代试剂，反应条件温和，适用于羰基α位的溴代反应，将I中羰基α位的H原子取代为Br原子得到J（），最后将J在（1）NaOH溶液中加热把原子水解为醇，（2）加酸把生成的羧酸钠重新转化为羧基得到目标产物K（），据此分析解答。 【小问1详解】 由分析可可知，A→B的反应类型为加成反应； 【小问2详解】 B→C中第(2)步为在（2）Cu催化作用下加热氧化为酮得到C，化学方程式为：； 【小问3详解】 由分析可知，D→E实现了由酮羰基到羟基的转化；G的结构简式为，连取代基的碳原子均为手性碳，共4个； 【小问4详解】 I的结构为，则I的同分异构体L满足含有六元碳环，环上有3个羟基，原结构中的羟基数目不变，能发生水解反应和银镜反应，说明原结构的羧基要转化为甲酸的酯才能满足，则符合条件的同分异构有：或； 【小问5详解】 由分析可知，J的结构简式为：； 【小问6详解】 以2-甲基丙酸和甲醇为原料，合成甲基丙烯酸甲酯的合成路线可以为：先将在浓硫酸催化作用下加热与酯化生成，再将在NBS作用下生成，最后将在NaOH醇溶液中发生消去得到产品甲基丙烯酸甲酯，最后由再催化剂作用下发生加聚反应得目标产物此合成路线图为：； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三年级化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号写在答题卡上。 2.选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在本试卷上，否则无效。本试卷满分100分，考试时间75分钟。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 K-39 Ca-40 一、单项选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分) 1. 2025年9月3日抗战胜利80周年阅兵中，歼-35隐身战机、空中梯队彩色拉烟等环节彰显国防科技实力。下列说法错误的是 A. 发烟剂中氧化剂与燃料的反应，仅生成气体产物 B. 凯夫拉纤维是人工合成的芳纶纤维，属于有机高分子材料 C. 钛合金机身利用其高强度、低密度的物理特性 D. 彩色烟迹中金属盐焰色，属于物理变化 2. 下列化学用语或表述正确的是 A. 中子数为2的氢核素： B. 的共价键类型：键 C. 的电子式： D. 的晶体类型：分子晶体 3. 利用反应(环氧乙烷)可实现低压高效电催化还原。下列说法正确的是 A. 基态原子价电子排布图： B. 的VSEPR模型为：V形 C. 的比例模型： D. 环氧乙烷的结构简式： 4. 氯及其化合物部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 A. 反应①中含4molHCl的浓盐酸与足量反应，生成的数目为 B. 100mL0.1mol/LNaClO溶液中，的数目为0.01 C. 将通入水中，溶液中、、HClO的数目之和等于2 D. 标准状况下，参加反应②，转移的电子数目为 5. 下列有关反应的离子方程式错误的是 A. 溶液中滴加，出现浅黄色浑浊： B. 用溶液除去乙炔中的： C. 浓溶液稀释，绿色溶液变蓝： D. 溶液中加入，溶液出现蓝色浑浊： 6. 短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大，其中A元素的原子半径是短周期主族元素中最小的，B、C、D三种元素位于同周期，三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等，C是地壳中含量最高的元素，下列说法错误的是 A. 第一电离能： B. 最简单氢化物的稳定性： C. 由A、B、C形成的化合物中可能含有离子键 D. D是周期表中电负性最大的元素 7. 在小试管里放入一粒碘晶体，加入5 mL蒸馏水，溶液呈浅黄色；在碘水中加入约，振荡试管，观察到四氯化碳层变为紫红色；再向试管中加入1 mL浓溶液，振荡试管，观察现象。下列说法错误的是 A. 该实验表明在中比在水中溶解度大 B. 加入浓后溶液中发生反应： C. 加入浓溶液后，溶液紫色变深 D. 加入某可识别的冠醚可增大在层的溶解度 8. 阿斯巴甜是一种甜味剂，其结构简式如图。下列有关阿斯巴甜的说法正确的是 A. 具有甜味，且属于糖类 B. 分子中碳原子的杂化方式有2种 C. 可经加聚反应生成高分子化合物 D. 在人体内分解的产物均为氨基酸 9. 下列有关事实解释错误的是 性质 解释 A 沸点： 水分子间形成的氢键数多于HF B 熔点：顺-2-丁烯() 反-2-丁烯() 分子极性越大，熔点越高 C 分子极性：是极性分子 与结构相似且含有极性键 D 键角：键角 ＞键角 配位原子电负性越大，键角越小 A. A B. B C. C D. D 10. 一定温度下，向溶液中加入适量溶液，不同时刻测得生成的体积(已折算为标准状况)如下表所示： t/min 0 2 4 6 0 9.9 17.2 22.4 资料显示，反应分两步进行：①； ②。反应过程中能量变化如图所示，下列说法错误的是 A. 0~6 min的平均反应速率： B. 反应速率的大小关系为： C. 是过氧化氢分解的催化剂 D. 反应的 11. 由乙基麦芽酚废渣[、镁屑及有机溶剂]制取疏松的轻质的工艺流程如下： 下列说法正确的是 A. “蒸馏”可回收废渣中的有机溶剂，实验室进行蒸馏操作需要用球形冷凝管 B. “酸解”过程中只存在反应： C. “沉镁”时，若pH过大不易得到疏松的轻质 D. “过滤”后的母液，经蒸发结晶可回收 12. 高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，如图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞，下列说法正确的是 A. 超氧化钾的化学式为，每个晶胞中含有4个和8个 B. 晶体中每个周围有8个，每个周围有8个 C. 其晶胞边长为a pm，密度为 D. 已知的路易斯结构式为，则可知其含有化学键 13. 利用以下装置进行实验。其中能达到预期目的的是 A．制备 B．除去中的HCl C．收集 D．和反应 A. A B. B C. C D. D 14. 钠离子电池快速充放电时安全性高，对研究和开发大规模新能源与可再生能源的电化学储能具有重要意义。南开大学研发的新型钠离子电池工作原理如下，下列叙述错误的是 A. 电极A是原电池的负极 B. 相对锂电池，钠资源丰富、成本低廉，钠离子电池开发潜力巨大 C. 充电反应过程中，每当外电路转移时内电路转移 D. 放电时负极反应为 15. 某温度下，向10 mL 1 mol/L的醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液，并保持温度不变，溶液中与pH的变化关系如图1所示，所加碱的体积与的关系如图2所示，为溶液中水电离的。下列说法一定正确的是 A. M点所示溶液的导电能力强于Q点 B. M点和N点所示溶液中水的电离程度相同 C. 该温度下，的数量级约为 D. a、b两点pH均为7 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16. 我国是世界稀土资源储量最大的国家，主要分布在内蒙古白云鄂博，其轻稀土储量世界第一、稀土(RE)元素包括钪(Sc)、钇(Y)和镧系共17种元素。一种从稀土矿(还含Fe，Al，Mg等元素)中分离稀土金属的工艺流程如下： 已知：①月桂酸()熔点为44℃；月桂酸和均难溶于水。 ②该工艺流程中稀土金属离子保持价；的。 ③开始溶解时的pH为9.0，有关金属离子沉淀的相关pH见下表： 离子 开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2~7.4 7.5 沉淀完全时的pH 3.2 4.7 9.0 （1）基态Sc原子的电子排布式是_______。 （2）“酸浸”时可将稀土矿石粉碎，其目的是_______。 （3）“沉淀除杂”前调pH的适宜范围是_______，滤渣的成分有_______。 （4）“沉淀RE”后，滤液中浓度为。为确保滤饼中检测不到Mg元素，滤液中应低于_______。 （5）“操作X”的具体名称是_______。 （6）从混合稀土溶液()中分离提取金属铈的步骤如下： 调节pH为8~9，加入溶液，得到的经一系列操作分离提纯。已知高锰酸钾的还原产物为，写出与反应的离子方程式_______。 17. 乙二胺四乙酸()如图甲，可通过反应获得乙二胺四乙酸钙钠()如图乙。实验室制备乙二胺四乙酸钙钠可采用如下步骤。 步骤1：贝壳预处理 将贝壳洗净，干燥后在坩埚中900℃煅烧2 h，取出冷却后研磨成粉。 步骤2：乙二胺四乙酸钙钠的制备 将乙二胺四乙酸()1.7 g和碳酸氢钠1.0 g置于100 mL装置a中，加入50 mL蒸馏水恒温搅拌溶解至无气泡产生，然后加入0.36 g步骤1的粉末于装置中，充分反应。用NaOH调节pH为7，维持温度在80~110℃，继续加热0.5 h。 步骤3：分离提纯 反应液冷却后抽滤。滤液蒸发浓缩成糖浆状，冷却后加入15 mL无水乙醇，转移至50 mL烧杯中并置于冰水中冷却。静置一段时间后，减压过滤得白色固体。 （1）从结构角度解释，乙二胺四乙酸钙钠可作为解毒药的原因_______。 （2）相对于，选择贝壳作为制备原料的优点是_______。 （3）图丙中装置a的名称为_______。 （4）“步骤2”中乙二胺四乙酸()与碳酸氢钠反应生成乙二胺四乙酸二钠的化学反应方程式_______。 （5）“步骤2”中溶液pH过低时，产品产率会减小原因是_______。 （6）加入无水乙醇的目的是_______。 （7）为测定产品()中结晶水的含量，取一定量产品进行热重分析。已知： ① ②第一阶段完全失去结晶水，第二阶段主要发生的是C-H，C-N和H-O键的分解 ③固体残留率 从热重分析可得_______。 18. 二氧化碳的吸收和利用是实现“碳中和”的重要途径，利用二氧化碳合成二甲醚方法通常是和先合成甲醇，再由甲醇脱水制备二甲醚。 （1）和直接合成二甲醚反应： 已知化学键的键能数据如表： 化学键 C=O H-H C-H C-O O-H 键能(kJ/mol) 745 436 413 351 463 _______0(填“”或“”)，该反应在较低的温度下能正向自发的原因是_______。若上述反应生成液态水反应的焓变为，则_______(填“”或“”或“”)。 （2）合成二甲醚的关键是合成甲醇： Ⅰ． Ⅱ． 在有催化剂，压强为5.0 MPa的条件下，投入等物质的量的和发生上述反应达平衡，平衡时CO和在含碳产物中物质的量百分数及的转化率随温度的变化如图所示，合成甲醇通常选择220℃的原因_______，270℃时反应Ⅱ的压强平衡常数_______(保留三位小数)。 （3）碱性二甲醚直接燃料电池具有启动快，效率高等优点，二甲醚直接燃料电池的负极反应为_______。维持电流强度为10.0 A，电池工作19.3 h，理论消耗二甲醚_______g。(已知法拉第常数) 19. 绿原酸具有抗癌、抗氧化、消炎等功效，化合物K是合成绿原酸的中间体。某化学小组参考相关文献，设计了化合物K的一种合成路线如下所示： 已知信息： ① ②NBS是一种很好的溴代试剂，反应条件温和，适用于羰基位的溴代。 回答下列问题： （1）A→B的反应类型为_______。 （2）B→C中第(2)步的反应方程式为_______。 （3）D→E实现了由_______到_______的转化(填官能团名称)；G中手性碳原子有_______个。 （4）Ⅰ的同分异构体中，含六元环，环上有3个羟基，可发生水解反应和银镜反应，核磁共振氢谱显示七组峰的结构简式为_______(写一种)。 （5）J的结构简式是_______。 （6）参考上述合成方法设计由2-甲基丙酸和甲醇为原料，合成隐形眼镜材料聚甲基丙烯酸甲酯()的合成路线_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $