精品解析：重庆市第八中学校2026届高三下学期5月考前学情自测化学试题

化学试卷 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2.每小题选出答案后，用2B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。在试题卷上作答无效。 3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。 可能用到的相对原子质量：O-16 Ni-59 As-75 Ge-73 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. 下列对材料归属的表述不正确的是 A. “福建舰”航母使用的高强度甲板材料合金钢属于金属材料 B. “嫦娥五号”月球探测器上的五星红旗用的芳纶属于合成纤维 C. “中国天眼”建造中用到的高性能碳化硅属于新型有机高分子材料 D. “天和核心舱”电推进系统中的腔体采用氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料 2. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能够大量共存的是 A. 澄清透明溶液中：、、、 B. 氨水溶液中：、、、 C. 硫酸溶液中：、、、 D. 中性溶液中：、、、 3. 下列说法错误的是 A. 的键形成过程： B. 依次断开中的4个键，所需能量不相等 C. 焰色试验为黄色，与核外电子跃迁有关 D. 、、都是含有极性键的非极性分子 4. 下列化学事实对应的原理或解释正确的是 选项 化学事实 原理或解释 A 溶液腐蚀覆铜板制作印刷电路板 铁的金属性比铜强 B 向溶液中滴加溶液，有白色沉淀生成 与均发生水解反应并相互促进 C 酸性； 是推电子基团，使羧基中羟基的极性减小 D 热稳定性： 水分子间存在氢键作用 A. A B. B C. C D. D 5. 用下列装置进行相应实验，操作规范且能达到实验目的的是 A. 加热熔融纯碱 B. 制备乙酸乙酯 C. 实验室制氯气 D. 尾气处理 6. 化合物是合成维生素的一种中间体，其合成路线如图1.下列说法正确的是 A. 物质可以发生氧化、还原、取代反应 B. 的分子式为 C. 分子中最多共平面的碳原子有14个 D. 最多能与反应 7. 、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态原子的轨道电子数是轨道电子数的2倍，1个基态原子中含3个单电子，、能构成如图所示的阴离子，下列说法一定正确的是 A. 原子半径： B. 简单氢化物的稳定性： C. 含氧酸的酸性： D. 中原子的杂化方式有和 8. 下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 将乙醇和浓硫酸的混合液加热到170℃，并将产生的气体通入溴水中 溴水褪色 生成乙烯气体 B 将灼热的木炭投入浓硝酸中 产生红棕色气体 浓硝酸能氧化木炭 C 向溶液中滴加几滴溶液，再滴加几滴KI溶液 先生成白色沉淀，后沉淀由白色变黄色 溶度积： D 加热1-溴丁烷、NaOH和乙醇的混合溶液，将产生的气体通入高锰酸钾溶液中 高锰酸钾溶液褪色 1-溴丁烷在此条件下发生消去反应 A. A B. B C. C D. D 9. 标准摩尔生成焓是指由最稳定的单质生成纯物质时的反应焓变，单位为。已知部分物质在时的标准摩尔生成焓如下表： 物质 -110.5 -201.0 则反应的反应焓变(单位)为 A. +90.5 B. -90.5 C. +128.7 D. -128.7 10. 中国科学家设计了负载有钌(Ru)纳米颗粒的三维多孔结构石墨烯基电极“”电池，其简单示意图如图。下列有关说法正确的是 A. 该电池可选用乙二胺水溶液作电解质 B. 放电时，Na电极的电势高于石墨-Ru电极的电势 C. 放电时，每转移电子理论上正极吸收气体 D. 充电时，阳极的电极反应式为： 11. 砷(As)和镍(Ni)形成某种晶体的晶胞结构如图4所示。已知距离As最近的Ni构成正三棱柱，为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 晶胞中含有3个 B. 晶体中的配位数为4 C. 晶胞中As原子之间的距离为 D. 晶胞密度为 12. 我国科学家成功催化氢化获得甲酸。利用化合物1催化氢化的反应过程如图5甲所示(表示丁基)，其中化合物2与水反应生成化合物3和过程中的能量变化如图乙所示。下列说法错误的是 A. 图甲转化的总反应方程式为 B. 图甲转化过程中存在非极性共价键的断裂和形成 C. 图乙中总反应的正反应活化能小于逆反应活化能 D. 图乙表示的反应历程包括三步基元反应，第二步为决速步 13. 时，分别稀释的溶液和氨水，溶液的变化如图所示；已知：。下列说法正确的是 A. 曲线Ⅰ代表溶液 B. 取A、B两点对应的溶液等体积混合后， C. 曲线Ⅰ上任意点对应的溶液中， D. 分别将上述两种溶液稀释100倍，Ⅰ、Ⅱ曲线的差值在时比小 14. 南京理工大学朱卫华等人提出了一种基于单簇催化剂还原的反应，主要反应如下： ⅰ. ⅱ. ⅲ. 时，向的密闭容器中充入和，发生上述反应，测得某物质的含氮元素占比[如的含氮元素占比]与时间的关系如图，95 min时体系达到平衡。已知：反应ⅱ为快速平衡，可认为不受慢反应ⅰ、ⅲ的影响。下列说法正确的是 A. 曲线b表示的含氮元素占比 B. 内，的平均反应速率约为 C. 若选择对反应ⅰ更高效的催化剂，则G点将移向E点 D. 反应ⅲ的平衡常数 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 随着功率半导体的性能和耐压性不断提升，二氧化锗()有望成为下一代功率半导体材料，一种从煤烟尘中提炼高纯的工艺如图所示： 回答下列问题： （1）基态Ge原子的价电子排布式为___________。 （2）①已知“酸浸”阶段有硫酸生成，该阶段生成()的化学方程式为___________； ②该阶段温度不宜超过65℃的原因为___________。 （3）已知、的电负性分别为1.8和3.0，试判断中化学键为___________(填“共价键”或“离子键”)。 （4）盐酸浓度对的溶解度()的影响如图所示。 ①液态在“水解”阶段的化学方程式为___________； ②的比值不能过大，其原因为___________。 （5）为测定的纯度，称取样品，在加热条件下溶解，用将其还原为，用标准溶液滴定，消耗标准溶液的平均体积为，需选用的指示剂为___________，样品纯度为___________%(写最简表达式)。已知：实验条件下，未被氧化。过程中发生的反应：(未配平)；。 16. 在浓硫酸催化作用下，水杨酸与乙酸酐反应，水杨酸分子中的羟基被乙酰化，生成阿司匹林(乙酰水杨酸)，反应原理如下： 实验室利用上述方法合成阿司匹林并检验其纯度，相关物质的性质和实验步骤如下： 摩尔质量/ 溶解性 水杨酸 138 微溶于水，易溶于乙醇 乙酸酐 102 与水反应生成乙酸，能溶于乙醇 乙酰水杨酸 180 能溶于热水和乙醇 Ⅰ.粗产物的制备：在洁净干燥的锥形瓶中依次加入水杨酸、乙酸酐(过量)和5滴浓硫酸，置于的水浴中加热约20 min，振摇，然后停止加热，___________，缓缓加入水，振摇，置于冷水浴中冷却使晶体完全析出、过滤并用少量冷水洗涤，得粗产品。 Ⅱ.分离提纯：将粗产品转入到烧杯中，加入饱和溶液，搅拌至不再有产生为止。过滤，将滤液置于冰水浴中，缓缓加入盐酸，使晶体尽量析出，过滤，用少量冷水洗涤次，干燥，称量得产品。 回答下列问题： （1）阿司匹林分子中碳原子的杂化方式为___________。 （2）水杨酸在该条件下易发生缩聚的副反应，其化学方程式为___________。 （3）所用反应容器必须干燥无水，其原因是___________。 （4）补全“粗产品的制备”中的实验步骤：___________。 （5）加入饱和溶液的作用是___________。 （6）取少量产品，溶入几滴乙醇，并滴加2滴___________(填试剂名称)，若显色，则说明仍有水杨酸存在，需进一步通过___________(填实验方法)提纯。 （7）该实验的产率为___________(保留两位小数)。 17. 硫酸有着广泛的用途，硫酸工业在国民经济中占有重要地位。 （1）一定条件下，工业上用黄铁矿制硫酸的气体产物和通过催化剂进行处理，发生如下两个反应： ⅰ. ⅱ. ①反应ⅱ在较低温度下才能自发进行，则___________0(填“>”“<”或“=”)。 ②恒温恒容的密闭容器中，反应ⅰ、ⅱ达到平衡后，向容器中通入少量的COS气体，则反应ⅰ的平衡向___________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。 ③研究表明，范围内，不同温度下，、的平衡产率如图10所示。则随温度升高，平衡产率上升，推测其原因是___________。 （2）接触法制硫酸的关键反应为的催化氧化： 。 ①常压下()，和按一定投料比在下发生反应。达平衡时的转化率为80%，平衡常数，则和的投料比为___________。 ②为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制不同转化率()下反应速率(数值已略去)与温度的关系如图所示，下列说法正确的是___________(填序号)。 A．温度越高，反应速率越大 B．的曲线代表平衡转化率 C．越大，反应速率最大值对应温度越低 D．可根据不同下的最大速率，选择最佳生产温度 （3）制硫酸的废气中含有，经溶液洗脱处理，所得洗脱液主要成分为和，利用生物电池技术设计如图所示装置，将转化为单质硫回收。 ①正极的电极反应式为___________。 ②该装置中质子的移动方向为___________(填“从左向右”或“从右向左”)，一段时间后，若洗脱液中的物质的量减小了，则理论上减小了___________ 18. 化合物Ⅰ是一种具有生物活性的重要药物分子，合成路线如图(部分条件和溶剂已省略)： 已知：吡啶有碱性。 回答下列问题： （1）化合物A的名称为___________(系统命名法)，过程①中加入乙酸酐的目的是___________。 （2）写出化合物的第一步反应的离子方程式___________。 （3）在的同分异构体中，除苯环外不含其他环状结构的化合物有___________种；写出满足下列条件的同分异构体的结构简式___________。 ①1 mol该物质最多消耗3 mol NaOH ②苯环上有3种氢原子 （4）化合物G中含氧官能团的名称为___________，写出过程⑤的化学方程式___________。 （5）依据以上流程信息，结合所学知识，设计以和苯酚为原料合成的路线___________(用流程图表示，图中物质和无机试剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 化学试卷 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2.每小题选出答案后，用2B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。在试题卷上作答无效。 3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。 可能用到的相对原子质量：O-16 Ni-59 As-75 Ge-73 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. 下列对材料归属的表述不正确的是 A. “福建舰”航母使用的高强度甲板材料合金钢属于金属材料 B. “嫦娥五号”月球探测器上的五星红旗用的芳纶属于合成纤维 C. “中国天眼”建造中用到的高性能碳化硅属于新型有机高分子材料 D. “天和核心舱”电推进系统中的腔体采用氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料 【答案】C 【解析】 【详解】A．合金钢属于铁合金，金属材料包含纯金属和合金，因此属于金属材料，A正确； B．芳纶是人工合成的芳香族聚酰胺纤维，属于合成纤维范畴，B正确； C．碳化硅（）是无机化合物，属于新型无机非金属材料，不属于有机高分子材料，C错误； D．氮化硼（）陶瓷性能优异，具有耐高温、硬度大等特性，属于新型无机非金属材料，D正确； 故选C。 2. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能够大量共存的是 A. 澄清透明溶液中：、、、 B. 氨水溶液中：、、、 C. 硫酸溶液中：、、、 D. 中性溶液中：、、、 【答案】A 【解析】 【详解】A．澄清透明溶液允许有色离子存在，、、、之间互不反应，能够大量共存，A正确； B．氨水溶液中含有NH3和，能与Ag+形成[Ag(NH3)2]+配离子或AgOH沉淀，且Ag+和也会生成难溶的Ag2SO3沉淀，不能大量共存，B错误； C．硫酸溶液为酸性环境，酸性条件下与发生氧化还原反应生成Cl2，不能大量共存，C错误； D．中性溶液中，水解生成沉淀，无法大量存在，D错误； 故选A。 3. 下列说法错误的是 A. 的键形成过程： B. 依次断开中的4个键，所需能量不相等 C. 焰色试验为黄色，与核外电子跃迁有关 D. 、、都是含有极性键的非极性分子 【答案】A 【解析】 【详解】A．键是原子轨道沿两原子核连线（键轴）方向“头碰头”重叠形成，而题图是两个轨道平行“肩并肩”重叠，该过程形成的是键，不是​的键形成过程，正确的为：，A错误； B．中4个C-H键等同，但依次断开时，各步键解离能因分子结构变化而不同，所需能量不相等，B正确； C．焰色试验的本质是原子核外电子跃迁时释放能量，产生特征光，的黄色焰色与核外电子跃迁有关，C正确； D．的中心C原子价层电子对数，无孤电子对，空间结构为正四面体形，分子结构对称，因此是含极性键的非极性分子；​的中心B原子价层电子对数，无孤电子对，空间结构为平面正三角形，分子结构对称，因此是含极性键的非极性分子；的中心C原子价层电子对数，无孤电子对，空间结构为直线形，分子结构对称，因此是含极性键的非极性分子，以上分子中都只含不同原子间的极性键，且结构对称，正负电荷中心重合，都属于含有极性键的非极性分子，D正确； 故选A。 4. 下列化学事实对应的原理或解释正确的是 选项 化学事实 原理或解释 A 溶液腐蚀覆铜板制作印刷电路板 铁的金属性比铜强 B 向溶液中滴加溶液，有白色沉淀生成 与均发生水解反应并相互促进 C 酸性； 是推电子基团，使羧基中羟基的极性减小 D 热稳定性： 水分子间存在氢键作用 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．溶液腐蚀覆铜板的反应为，原理是氧化性强于，与铁、铜的金属性强弱无直接对应关系，A错误； B．与的反应本质是电离产生的与电离产生的结合，促进沉淀生成，二者水解均显碱性，不会发生双水解相互促进，B错误； C．甲基 是推电子基团，推电子效应会使羧基中O-H键极性减小，更难电离，因此乙酸酸性弱于甲酸，C正确； D．热稳定性由共价键键能决定，热稳定性强于是因为O的非金属性强于S，O-H键键能大于S-H键，氢键仅影响水的熔沸点等物理性质，与热稳定性无关，D错误； 故选C。 5. 用下列装置进行相应实验，操作规范且能达到实验目的的是 A. 加热熔融纯碱 B. 制备乙酸乙酯 C. 实验室制氯气 D. 尾气处理 【答案】B 【解析】 【详解】A．瓷坩埚中含有，高温下会与纯碱发生反应 ，腐蚀瓷坩埚，不能用瓷坩埚加热熔融纯碱，A错误； B．制备乙酸乙酯时，乙醇、乙酸在浓硫酸催化、加热条件下反应，沸石可防暴沸，饱和碳酸钠溶液可吸收乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度，球形干燥管可防止倒吸，装置符合实验要求，B正确； C．与浓盐酸反应制取氯气需要加热，该装置缺少加热仪器，无法制得氯气，C错误； D．极易溶于水，装置中导管直接插入水层，会发生倒吸，苯密度比水小在上层，无法起到防倒吸作用，D错误； 故选B。 6. 化合物是合成维生素的一种中间体，其合成路线如图1.下列说法正确的是 A. 物质可以发生氧化、还原、取代反应 B. 的分子式为 C. 分子中最多共平面的碳原子有14个 D. 最多能与反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．X中含有碳碳双键、碳碳三键，所以X可以发生氧化、还原反应，X中含有烷基，光照条件下可与卤素单质发生取代反应，故A正确； B．的分子式为，故B错误； C．分子中所有碳原子可能共平面，最多共平面的碳原子有16个，故C错误； D．Z中只有酚羟基能与氢氧化钠反应，最多能与1molNaOH反应，故D错误； 选A。 7. 、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态原子的轨道电子数是轨道电子数的2倍，1个基态原子中含3个单电子，、能构成如图所示的阴离子，下列说法一定正确的是 A. 原子半径： B. 简单氢化物的稳定性： C. 含氧酸的酸性： D. 中原子的杂化方式有和 【答案】B 【解析】 【分析】基态W原子s轨道电子数是p轨道的2倍，短周期主族元素中只有C（电子排布1s22s22p2，总s电子数4，p电子数2，符合2倍关系），故W为C；基态Y原子含3个单电子，短周期主族元素为第VA族的N或P，因原子序数W<X<Y，N原子序数为7仅比C大1，故Y为P；结合阴离子结构，X、Z构成的R2−为，原子序数介于C、P之间的X为O，原子序数大于P的Z为S。 综上：W=C，X=O，Y=P，Z=S。 【详解】A．同周期主族元素原子半径从左到右减小，同主族从上到下增大，故原子半径顺序为Y（P）>Z（S）>W（C）>X（O），A错误； B．非金属性越强简单氢化物越稳定，非金属性顺序应为O>S>P。氢化物的稳定性顺序为，即，B正确； C．未说明是最高价含氧酸，酸性无法比较，C错误； D．X、Z构成的R2−为，S杂化方式只有，D错误； 故答案选B。 8. 下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 将乙醇和浓硫酸的混合液加热到170℃，并将产生的气体通入溴水中 溴水褪色 生成乙烯气体 B 将灼热的木炭投入浓硝酸中 产生红棕色气体 浓硝酸能氧化木炭 C 向溶液中滴加几滴溶液，再滴加几滴KI溶液 先生成白色沉淀，后沉淀由白色变黄色 溶度积： D 加热1-溴丁烷、NaOH和乙醇的混合溶液，将产生的气体通入高锰酸钾溶液中 高锰酸钾溶液褪色 1-溴丁烷在此条件下发生消去反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．乙醇与浓硫酸共热到170℃时，浓硫酸会发生副反应生成还原性气体，也能使溴水褪色，无法证明生成了乙烯，A错误； B．浓硝酸本身受热易分解生成红棕色的，无法确定来自木炭与浓硝酸的氧化还原反应，B错误； C．溶液过量，完全与反应生成白色沉淀，加入后沉淀变为黄色，说明转化为更难溶的，可证明溶度积，C正确； D．加热时乙醇会挥发，乙醇也能被酸性高锰酸钾溶液氧化使其褪色，无法证明1-溴丁烷发生了消去反应，D错误； 故选C。 9. 标准摩尔生成焓是指由最稳定的单质生成纯物质时的反应焓变，单位为。已知部分物质在时的标准摩尔生成焓如下表： 物质 -110.5 -201.0 则反应的反应焓变(单位)为 A. +90.5 B. -90.5 C. +128.7 D. -128.7 【答案】B 【解析】 【详解】代入反应焓变计算公式， ，为稳定单质，其标准摩尔生成焓为0，代入数据得， 故选B。 10. 中国科学家设计了负载有钌(Ru)纳米颗粒的三维多孔结构石墨烯基电极“”电池，其简单示意图如图。下列有关说法正确的是 A. 该电池可选用乙二胺水溶液作电解质 B. 放电时，Na电极的电势高于石墨-Ru电极的电势 C. 放电时，每转移电子理论上正极吸收气体 D. 充电时，阳极的电极反应式为： 【答案】D 【解析】 【分析】首先根据电子流向可判断：放电时，钠箔失电子，为负极；石墨-Ru得电子，为正极。逐一分析选项： 【详解】A．Na是活泼金属，会与水发生反应，因此不能选用水溶液作电解质，A错误； B．原电池中，负极电势低于正极电势，Na电极为负极，因此Na电极电势低于石墨-Ru电极，B错误； C．选项未说明气体所处的状态是标准状况，无法计算气体体积，C错误； D．充电时阳极发生氧化反应，是放电时正极反应的逆过程，电极反应 书写正确，D正确； 故选D。 11. 砷(As)和镍(Ni)形成某种晶体的晶胞结构如图4所示。已知距离As最近的Ni构成正三棱柱，为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 晶胞中含有3个 B. 晶体中的配位数为4 C. 晶胞中As原子之间的距离为 D. 晶胞密度为 【答案】D 【解析】 【分析】As位于晶胞内部，共2个，晶胞中Ni与As数目比为1:1，故Ni也为2个。六方晶胞底面为边长、夹角的平行四边形，晶胞体积为。 【详解】A．Ni位于晶胞顶点与面心位置，计算可知晶胞中Ni数目为2，A错误； B．As的配位数为6，晶体中阴阳离子配位数之比等于原子数反比，Ni的配位数也为6，B错误； C．两个As原子分别位于上下正三棱柱中心，二者距离是长底体对角线的一半，计算可知两原子距离为 pm，C错误； D．晶胞体积为 cm³，晶胞质量为 g，晶胞密度为 g/cm³，D正确； 故选 D。 12. 我国科学家成功催化氢化获得甲酸。利用化合物1催化氢化的反应过程如图5甲所示(表示丁基)，其中化合物2与水反应生成化合物3和过程中的能量变化如图乙所示。下列说法错误的是 A. 图甲转化的总反应方程式为 B. 图甲转化过程中存在非极性共价键的断裂和形成 C. 图乙中总反应的正反应活化能小于逆反应活化能 D. 图乙表示的反应历程包括三步基元反应，第二步为决速步 【答案】B 【解析】 【详解】A．将图甲中各步反应相加，消去中间产物和催化剂（化合物1），可得总反应： ，A正确； B．反应过程中的非极性共价键发生断裂，但整个反应过程中没有新的非极性共价键生成，所有生成物的化学键均为极性共价键，因此不存在非极性共价键的形成，B错误； C．由图乙可知，反应物总能量（ ）高于生成物总能量（ ），总反应为放热反应，；且，因此正反应活化能小于逆反应活化能，C正确； D．反应历程中有3个过渡态，说明共三步基元反应；决速步由活化能最大的一步决定，三步活化能分别为： 第一步：  ，第二步： ，第三步： ， 第二步活化能最大，反应速率最慢，是决速步，D正确； 答案选B。 13. 时，分别稀释的溶液和氨水，溶液的变化如图所示；已知：。下列说法正确的是 A. 曲线Ⅰ代表溶液 B. 取A、B两点对应的溶液等体积混合后， C. 曲线Ⅰ上任意点对应的溶液中， D. 分别将上述两种溶液稀释100倍，Ⅰ、Ⅱ曲线的差值在时比小 【答案】C 【解析】 【分析】为强电解质，完全电离，稀释时物质的量不变，随稀释倍数增大下降更快；为弱电解质，存在电离平衡，稀释时电离平衡正向移动，物质的量增大，下降更慢，因此曲线Ⅰ代表氨水，曲线Ⅱ代表溶液。的电离常数，氨水溶液中存在电荷守恒 。 【详解】A．曲线Ⅰ代表氨水，曲线Ⅱ代表溶液，A错误； B．A、B两点溶液均为9，等体积混合后瞬间，氨水中，电离平衡不移动，混合后，B错误； C．曲线Ⅰ为氨水溶液，结合电荷守恒 ，代入表达式得，C正确； D．稀释100倍时，溶液中，，两溶液差值为；温度升高，电离程度增大，增大，因此差值在35℃时比25℃大，D错误； 故选C。 14. 南京理工大学朱卫华等人提出了一种基于单簇催化剂还原的反应，主要反应如下： ⅰ. ⅱ. ⅲ. 时，向的密闭容器中充入和，发生上述反应，测得某物质的含氮元素占比[如的含氮元素占比]与时间的关系如图，95 min时体系达到平衡。已知：反应ⅱ为快速平衡，可认为不受慢反应ⅰ、ⅲ的影响。下列说法正确的是 A. 曲线b表示的含氮元素占比 B. 内，的平均反应速率约为 C. 若选择对反应ⅰ更高效的催化剂，则G点将移向E点 D. 反应ⅲ的平衡常数 【答案】D 【解析】 【分析】初始时只有NO，其含氮占比为。随着反应进行，NO被消耗，占比下降。因此，曲线a代表NO。反应ii(生成)是快反应，反应i(生成) 是慢反应。因此，在反应初期，的生成速率远大于。曲线b快速上升，曲线c缓慢上升。所以，曲线b代表，曲线c代表。 【详解】A．由分析可知曲线b代表的含氮元素占比，A错误； B．0~45 min时，NO的含氮占比为 ， ，平均反应速率，不是，B错误； C．催化剂只改变反应速率，不影响平衡状态，的平衡占比不变，G点不会移向E点，C错误； D．的含氮元素占比，平衡时的含氮元素占比为， ， ；的含氮占比为 ， ， ；根据原子守恒计算得， ， 由， ， ，反应iii的平衡常数，D正确； 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 随着功率半导体的性能和耐压性不断提升，二氧化锗()有望成为下一代功率半导体材料，一种从煤烟尘中提炼高纯的工艺如图所示： 回答下列问题： （1）基态Ge原子的价电子排布式为___________。 （2）①已知“酸浸”阶段有硫酸生成，该阶段生成()的化学方程式为___________； ②该阶段温度不宜超过65℃的原因为___________。 （3）已知、的电负性分别为1.8和3.0，试判断中化学键为___________(填“共价键”或“离子键”)。 （4）盐酸浓度对的溶解度()的影响如图所示。 ①液态在“水解”阶段的化学方程式为___________； ②的比值不能过大，其原因为___________。 （5）为测定的纯度，称取样品，在加热条件下溶解，用将其还原为，用标准溶液滴定，消耗标准溶液的平均体积为，需选用的指示剂为___________，样品纯度为___________%(写最简表达式)。已知：实验条件下，未被氧化。过程中发生的反应：(未配平)；。 【答案】（1） （2） ①. ②. 温度过高会加速浓硝酸的挥发与分解，降低原料利用率 （3）共价键 （4） ①. ②. 比值过大时，生成的盐酸浓度小于， 溶解度增大，导致产物溶解损失，产率降低 （5） ①. 淀粉溶液 ②. 【解析】 【分析】本工艺起始原料为煤烟尘，目标产物为高纯，全流程物质转化路径如下：煤烟尘经转化、富集、硫化、还原得到 ，实现Ge元素的富集与初步除杂； 经浓硝酸酸浸，Ge元素被氧化为 ，S元素被氧化为，过滤除去滤液后粗加工得到粗；粗与在600℃条件下氯化，生成，实现Ge元素的进一步提纯；加高纯水水解得到 ； 在200℃条件下脱水得到高纯。各环节核心作用：酸浸环节控制温度低于65℃，防止浓硝酸挥发分解；水解环节控制高纯水与的比值，避免盐酸浓度过低导致产物溶解损失。 【小问1详解】 Ge位于元素周期表第四周期第IVA族，基态原子的价电子排布式为。 【小问2详解】 ①酸浸阶段， 中Ge元素从+2价升高至+4价，S元素从-2价升高至+6价，1mol 共失去10mol电子；作为氧化剂，N元素从+5价降低至+4价生成，1mol 得到1mol电子，结合电子守恒、原子守恒配平反应方程式为 。 ②浓硝酸沸点较低，受热易挥发，且不稳定、受热易分解，若温度超过65℃，浓硝酸大量挥发分解，会导致原料利用率降低，因此该阶段温度不宜超过65℃。 【小问3详解】 两种成键元素的电负性差值小于1.7时，形成的化学键为共价键；Ge与Cl的电负性差值为3.0-1.8=1.2，小于1.7，因此中的化学键为共价键。 【小问4详解】 ①水解生成 和，结合原子守恒配平反应方程式为 。 ②由溶解度曲线可知，当盐酸浓度小于时， 的溶解度随盐酸浓度减小而增大。若比值过大，水解生成的被大量水稀释，盐酸浓度过低，会导致 溶解度增大，产物溶解损失，产率降低。 【小问5详解】 ①滴定终点时，过量的与反应生成的发生反应生成，淀粉遇变为蓝色，因此选用淀粉溶液作为指示剂，滴定终点现象为溶液变蓝且半分钟内不褪色。 ②配平与的反应：转化为，每个失去2mol电子；转化为，每个得到6mol电子，由电子守恒得的系数为3，的系数为1，结合电荷守恒、原子守恒配平为 。因此 ，的摩尔质量约为，则样品纯度为 。 16. 在浓硫酸催化作用下，水杨酸与乙酸酐反应，水杨酸分子中的羟基被乙酰化，生成阿司匹林(乙酰水杨酸)，反应原理如下： 实验室利用上述方法合成阿司匹林并检验其纯度，相关物质的性质和实验步骤如下： 摩尔质量/ 溶解性 水杨酸 138 微溶于水，易溶于乙醇 乙酸酐 102 与水反应生成乙酸，能溶于乙醇 乙酰水杨酸 180 能溶于热水和乙醇 Ⅰ.粗产物的制备：在洁净干燥的锥形瓶中依次加入水杨酸、乙酸酐(过量)和5滴浓硫酸，置于的水浴中加热约20 min，振摇，然后停止加热，___________，缓缓加入水，振摇，置于冷水浴中冷却使晶体完全析出、过滤并用少量冷水洗涤，得粗产品。 Ⅱ.分离提纯：将粗产品转入到烧杯中，加入饱和溶液，搅拌至不再有产生为止。过滤，将滤液置于冰水浴中，缓缓加入盐酸，使晶体尽量析出，过滤，用少量冷水洗涤次，干燥，称量得产品。 回答下列问题： （1）阿司匹林分子中碳原子的杂化方式为___________。 （2）水杨酸在该条件下易发生缩聚的副反应，其化学方程式为___________。 （3）所用反应容器必须干燥无水，其原因是___________。 （4）补全“粗产品的制备”中的实验步骤：___________。 （5）加入饱和溶液的作用是___________。 （6）取少量产品，溶入几滴乙醇，并滴加2滴___________(填试剂名称)，若显色，则说明仍有水杨酸存在，需进一步通过___________(填实验方法)提纯。 （7）该实验的产率为___________(保留两位小数)。 【答案】（1）、 （2） （3）防止乙酸酐与水反应生成乙酸，降低反应物利用率 （4）冷却至室温 （5）使乙酰水杨酸转化为易溶于水的钠盐，与不溶性副产物分离 （6） ①. 三氯化铁溶液 ②. 重结晶 （7） 【解析】 【分析】本实验核心目的为以水杨酸、过量乙酸酐为原料，浓硫酸催化合成乙酰水杨酸并提纯检验。粗产物制备阶段，70℃水浴加热完成酰基化反应，后续冷却、加水分解过量乙酸酐，冰水浴冷却析出粗品。分离提纯阶段，加入饱和碳酸氢钠溶液使乙酰水杨酸转化为可溶性钠盐，过滤除去不溶性的水杨酸缩聚副产物，滤液加盐酸酸化重新析出乙酰水杨酸，经洗涤干燥得到纯品。副反应为水杨酸分子间羟基与羧基发生缩聚反应生成聚酯。 【小问1详解】 阿司匹林分子中，苯环碳原子、羧基中羰基碳原子、酯基中羰基碳原子均形成3个σ键，无孤电子对，杂化方式为；乙酰基中的甲基碳原子形成4个σ键，无孤电子对，杂化方式为。 【小问2详解】 水杨酸分子中同时含有酚羟基与羧基，一定条件下可发生缩聚反应，羟基与羧基间脱去水分子，生成聚邻羟基苯甲酸，反应方程式为。 【小问3详解】 乙酸酐可与水反应生成乙酸，若反应容器含水，会消耗反应物乙酸酐，降低乙酸酐的利用率，因此反应容器必须干燥无水。 【小问4详解】 70℃水浴加热反应完成后，停止加热，需先将反应体系冷却至室温，再缓缓加入15mL水，分解过量的乙酸酐，防止高温下水与乙酸酐反应过于剧烈，后续冰水浴冷却使晶体充分析出。因此补全的实验步骤为冷却至室温。 【小问5详解】 乙酰水杨酸分子中含有羧基，酸性强于碳酸，可与饱和碳酸氢钠溶液反应生成易溶于水的乙酰水杨酸钠，而副反应生成的水杨酸缩聚物不溶于饱和碳酸氢钠溶液，通过过滤可除去不溶性杂质，实现乙酰水杨酸与副产物的分离。 【小问6详解】 水杨酸分子中含有酚羟基，可与三氯化铁溶液发生显色反应，显紫色，而阿司匹林分子中无酚羟基，无该现象，因此选用三氯化铁溶液检验水杨酸残留。若存在水杨酸残留，可利用阿司匹林与水杨酸在溶剂中溶解度随温度的变化差异，通过重结晶方法进一步提纯。 【小问7详解】 水杨酸的摩尔质量为，2.76g水杨酸的物质的量为 ，乙酸酐过量，因此理论上生成乙酰水杨酸的物质的量为0.02mol。乙酰水杨酸的摩尔质量为，因此理论产量为 。实际产量为2.18g，因此产率为 。 17. 硫酸有着广泛的用途，硫酸工业在国民经济中占有重要地位。 （1）一定条件下，工业上用黄铁矿制硫酸的气体产物和通过催化剂进行处理，发生如下两个反应： ⅰ. ⅱ. ①反应ⅱ在较低温度下才能自发进行，则___________0(填“>”“<”或“=”)。 ②恒温恒容的密闭容器中，反应ⅰ、ⅱ达到平衡后，向容器中通入少量的COS气体，则反应ⅰ的平衡向___________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。 ③研究表明，范围内，不同温度下，、的平衡产率如图10所示。则随温度升高，平衡产率上升，推测其原因是___________。 （2）接触法制硫酸的关键反应为的催化氧化： 。 ①常压下()，和按一定投料比在下发生反应。达平衡时的转化率为80%，平衡常数，则和的投料比为___________。 ②为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制不同转化率()下反应速率(数值已略去)与温度的关系如图所示，下列说法正确的是___________(填序号)。 A．温度越高，反应速率越大 B．的曲线代表平衡转化率 C．越大，反应速率最大值对应温度越低 D．可根据不同下的最大速率，选择最佳生产温度 （3）制硫酸的废气中含有，经溶液洗脱处理，所得洗脱液主要成分为和，利用生物电池技术设计如图所示装置，将转化为单质硫回收。 ①正极的电极反应式为___________。 ②该装置中质子的移动方向为___________(填“从左向右”或“从右向左”)，一段时间后，若洗脱液中的物质的量减小了，则理论上减小了___________ 【答案】（1） ①. < ②. 正向 ③. ΔH1<0、ΔH2<0，升高温度，反应ⅱ平衡逆向移动，SO2、CO浓度增大，促使反应ⅰ平衡正向移动，该效应大于升温使反应ⅰ（放热）逆向移动使S2产率降低的效应，故S2​平衡产率上升 （2） ①. 2:1 ②. CD （3） ①. +6+4e−=S↓+3H2O+6 ②. 从左向右 ③. 1 【解析】 【小问1详解】 ①反应ⅱ中，气体反应物总物质的量4mol>生成物总物质的量3mol，故ΔS<0。反应自发进行满足ΔG=ΔH−TΔS<0，低温下T小，要满足ΔG<0，必须ΔH2<0。 ②通入COS后，反应ⅱ平衡逆向移动，生成更多SO2和CO，使反应ⅰ的反应物浓度增大，反应ⅰ平衡正向移动。 ③ΔH1<0、ΔH2<0，升高温度，反应ⅱ平衡逆向移动，SO2、CO浓度增大，促使反应ⅰ平衡正向移动，该效应大于升温使反应ⅰ（放热）逆向移动使S2产率降低的效应，故S2​平衡产率上升。 【小问2详解】 ①设SO2投料xmol，O2​投料ymol，平衡时：n(SO2)=0.2x，n(O2)=y−0.4x，n(SO3)=0.8x，总物质的量n总=0.6x+y。压强平衡常数：Kp==1.76化简得：=1.76，解得x:y=2:1。 ②A．由图可知，温度升高到一定程度后，反应速率下降，A错误； B．SO2​催化氧化是放热反应，温度越高平衡转化率越低，故平衡转化率是曲线中α最大的α=0.92，不是α=0.88，B错误； C．由图可知，α越大，速率最大值对应的温度越低，C正确； D．不同转化率阶段，选择最大速率对应的温度就是该阶段最佳生产温度，D正确； 故选CD。 【小问3详解】 ①该装置是原电池，左侧葡萄糖失电子生成CO2，为负极；右侧​得电子生成单质硫，为正极，配平得正极的电极反应式为+6+4e−=S↓+3H2O+6。 ②根据正极反应+6+4e−=S↓+3H2O+6，消耗1mol需要转移4mol电子并消耗6mol。转移4mol电子意味着有4molH+从负极经质子膜进入正极。不足的2molH+由溶液中的提供，即2→2H++2。故消耗1mol会同时消耗2mol。因此，当减小2mol时，减小1mol。。 18. 化合物Ⅰ是一种具有生物活性的重要药物分子，合成路线如图(部分条件和溶剂已省略)： 已知：吡啶有碱性。 回答下列问题： （1）化合物A的名称为___________(系统命名法)，过程①中加入乙酸酐的目的是___________。 （2）写出化合物的第一步反应的离子方程式___________。 （3）在的同分异构体中，除苯环外不含其他环状结构的化合物有___________种；写出满足下列条件的同分异构体的结构简式___________。 ①1 mol该物质最多消耗3 mol NaOH ②苯环上有3种氢原子 （4）化合物G中含氧官能团的名称为___________，写出过程⑤的化学方程式___________。 （5）依据以上流程信息，结合所学知识，设计以和苯酚为原料合成的路线___________(用流程图表示，图中物质和无机试剂任选)。 【答案】（1） ①. 3-甲基苯酚 ②. 保护羟基，防止羟基被酸性高锰酸钾氧化 （2） （3） ①. 12 ②. （4） ①. 羟基、羧基、酰胺基 ②. （5） 【解析】 【分析】A与乙酸酐发生反应后，又与高锰酸钾发生氧化反应生成B，可知A的结构式为，B在碱性条件下发生酯化反应，然后酸化生成C，C与硝酸发生取代反应生成D，D在Pd催化条件下发生选择性还原反应生成E，E在碱性条件下与发生取代反应生成G，G与甲醇发生酯化反应后通过环化反应生成H，H在碱性条件下发生水解反应然后酸化生成I。 【小问1详解】 化合物A为3-甲基苯酚。过程①中甲基被高锰酸钾氧化时，羟基也易被氧化，因此加入乙酸酐的目的是保护羟基，防止羟基被酸性高锰酸钾氧化。 【小问2详解】 B 中含有酯基在碱性条件下发生水解反应生成 C，反应式如下：。 【小问3详解】 C的分子式为，不饱和度为5，苯环不饱和度为4，剩余1个不饱和度，且无其他环，分类计数：一个取代基 -O-COOH 共一种，两个取代基：和，共3种（邻、间、对），减去化合物C自身，得2种；两个取代基：和，共3种；三个取代基：和两个，共6种； 总计：种。 符合条件的化合物为。 【小问4详解】 化合物G中的含氧官能团为羟基、羧基、酰胺基。化学反应方程式为：。 【小问5详解】 由流程中的反应可知要想得到目标化合物，首先要得到化合物，因此我们需要得到化合物，由流程中的，即可得到化合物，具体流程如下：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $