精品解析：河北衡水中学2025-2026学年度高三年级下学期综合素质评价三 化学试题

2025-2026学年度高三年级下学期综合素质评价三 化学学科 考试时间：75分钟；试卷满分：100分 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 相对原子质量：H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Mg-24 Ni-59 一、单项选择题(每题3分，共42分；每小题有1个选项符合题意) 1. 河北省历史悠久，文化底蕴深厚。下列具有文化特色的物品中，主要成分属于无机非金属材料的是 A．承德木雕 B．蔚县剪纸 C．定窑白釉陶瓷 D．青铜编钟 A. A B. B C. C D. D 2. 下列化学用语或图示表示正确的是 A. 基态硅原子的价层电子轨道表示式： B. CaC2的电子式： C. 葡萄糖的一种环状结构简式为： D. SiO2的空间填充模型为： 3. 下列关于实验的说法正确的是 A. 进行钠与加热实验时，先切取一块绿豆大小的钠投入坩埚中，再加热坩埚 B. 实验室保存液溴，用一定量水封于带橡胶塞的细口玻璃瓶 C. 钠与O2在加热条件下生成Na2O2，同理Li与O2在加热条件下生成LiO2 D. 浓硫酸保存于铁质容器中 4. 对于下列过程中发生的化学反应，相应方程式正确的是 A. 尿素与甲醛制备脲醛树脂： B. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2：2+CO2+H2O2+    C. 向Fe3O4固体中加入足量氢碘酸溶液： D. 硫化钠溶液在空气中氧化变质： 5. 配位化合物广泛应用于物质分离、定量测定、医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物，如。设是阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 A. 中含有键的数目为21 B. 生成转移电子数为 C. 与足量在催化剂作用下合成氨，生成的分子数为0.2 D. 36g冰中所含的氢键的数目为2 6. 一种可再生高分子的合成反应如下： 下列说法正确的是 A. 1molX最多可以消耗2molNaHCO3 B. 1 mol X与饱和溴水反应，消耗1mol C. 化合物Y最多有6个原子共平面 D. 化合物Z有5种官能团 7. 化合物Q是一种常用的表面活性剂，具有起泡性能好、去污能力强等特点，其结构如图所示。已知X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素，X、Y位于同一主族，X、W位于同一周期，M原子的核外电子只有一种运动状态，Z是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是 A. 简单离子半径： B. 第一电离能：X小于其在元素周期表中相邻元素 C. 由X、Y、Z元素组成的盐只有两种 D. M、Z均可与X形成两种化合物，且这四种化合物中的化学键种类相同 8. 下列装置及药品能达到相应实验目的的是 A．制备 B．证明浓分解产物中含有 C．制取网状酚醛树脂 D．探究反应物浓度对反应速率的影响 A. A B. B C. C D. D 9. 金属钼(Mo)形成的某种稳定硫化物可用作固态钠离子电池正极材料，其晶体结构如图1所示(A、B两层不断重复)，图2为单层俯视图的一部分。下列说法错误的是 A. 该晶体属于混合型晶体 B. 该化合物的化学式为 C. 若把S元素换成O元素则晶体的熔点降低 D. 该物质可用作润滑剂 10. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 向盛有与的恒压密闭容器中通入一定体积的，最终气体颜色变浅 化学平衡向减少的方向移动 B 以为指示剂，用标准溶液滴定溶液中的，先出现白色沉淀，后出现砖红色沉淀 C 取铝热反应(Al和Fe2O3反应)后的固体，溶于足量稀硫酸，滴加KSCN溶液，溶液不变红 该固体中不含Fe2O3 D 向Na[Al(OH)4]溶液中滴加NaHSO3溶液，有白色沉淀生成 [Al(OH)4]-和电离出的H+反应形成Al(OH)3沉淀 A. A B. B C. C D. D 11. 从微观视角探析物质结构和性质是学习化学的有效方法。下列解释与实例不相符的是 选项 实例 解释 A 接近水沸点的水蒸气的相对分子质量测定值大于18 接近水沸点的水蒸气中存在相当量的水分子因氢键相互缔合，形成缔合分子 B 铁丝在酒精灯上灼烧，焰色无明显变化 铁原子核外电子灼烧时没有发生跃迁 C 易被氧化 的价电子排布式为，易失去1个电子，变成较稳定的半充满结构 D 18-冠-6的部分氢原子被氟原子取代后，与形成的超分子稳定性将减弱 氟原子为吸电子原子，使氧原子电子云密度减小，配位能力降低 A. A B. B C. C D. D 12. 常温常压下利用铜基催化剂实现单个二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理和能量变化图如下(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)，下列说法不正确的是 A. 生成是化学反应的决速步骤 B. 总反应的约为 C. 的过程中有极性键的形成和有非极性键的断裂 D. 若用代替，最终产物中可能检测到和 13. 常温下，将溶液滴入溶液中，溶液中含T微粒(、、、)的分布系数、溶液pH与加入NaOH溶液的体积V的关系如图所示。已知：。下列叙述错误的是 A. a、c线分别代表、的分布系数变化情况 B. 时， C. 时， D. 由M至N的滴定过程中，不可用甲基橙作指示剂 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 14. 氨硼烷()易溶于有机溶剂，熔点为，是一种环境友好型高容量储氢材料。研究学者按以下步骤制得氨硼烷，部分操作及反应条件略。回答下列问题： I．制备氨源： 如图所示，在保护下，将无水溶于浓氨水中，充分溶解后再加入适量饱和溶液，冷凝回流反应2h后，析出白色固体。减压过滤，依次用乙醇、丙酮洗涤，真空干燥，制得氨源。 （1）仪器A中的试剂为_______。 （2）下列说法正确的是_______(填序号)。 A. 冷凝水应该从X口进入，Y口流出 B. 中的的键角比中的的键角小 C. 减压过滤的优点为加快过滤速度，并使固体更干燥 D. 加入适量饱和溶液的目的是调节溶液pH，防止生成沉淀，同时也可以促进配合物的形成 （3）设计实验证明中2个均不作配体：_______。 II．纯化溶剂： 四氢呋喃()干燥和收集的回流装置如图所示(夹持及加热装置略)。以二苯甲酮为指示剂，无水时体系呈蓝色。 （4）①用Na干燥四氢呋喃的原理是_______(用化学方程式表示)。 ②回流过程中，除水时打开的活塞是_______，体系变蓝后，改变开关状态收集四氢呋喃。 III．制备氨硼烷() i．安装仪器，检验装置的气密性； ii．向仪器a中加入和200 mL四氢呋喃，加热回流充分反应； iii．将仪器a中混合体系离心分离，取上清液，Ar保护下蒸发结晶，制得2.8 g氨硼烷。过滤洗涤，回收Mg和。 （5）装置B中石蜡油的作用是_______。 （6）过滤需用到下列的仪器有_______(填序号)。 （7）①制备氨硼烷反应的化学方程式为_______。 ②本实验中氨硼烷的产率为_______(保留三位有效数字)。 15. 草酸镍是一种不溶于水的浅绿色粉末，常用于制镍催化剂和镍粉等。以铜镍合金废料(主要成分为镍和铜，含有一定量的铁和硅)为原料生产草酸镍的工艺流程如图： 已知：①“浸出”液含有的离子主要有； ②增大，被氧化的速率加快，同时生成的水解形成更多的胶体能吸附。 ③草酸的 回答下列问题： （1）生产时为提高合金废料浸出率，常采取的措施有___________(填字母)。 a．适当延长浸出时间 b．高温浸出 c．分批加入混酸浸取并搅拌 （2）“萃取”步骤中萃取除去的主要金属阳离子是___________。 （3）“氧化”过程中，控制、pH小于3的条件下进行。 ①的电子式为___________②“氧化”过程的离子方程式为___________。 ③为3～4时，镍的回收率降低的原因是___________。 （4）“过滤”后的滤液中加入溶液反应得到草酸镍，过滤得到的草酸镍需要用蒸馏水洗涤，检验晶体是否洗涤干净的方法是___________。已知常温下，当溶液时，沉淀完全[时认为完全沉淀]，则此时溶液中草酸的浓度___________。 （5）在空气中加热二水合草酸镍得到如下热分解曲线如图所示，已知：指的是在程序控制温度下测量待测样品的质量与温度变化关系，指通过单独的加热器补偿样品在加热过程中发生的热量变化，以保持样品和参比物的温差为零。这种补偿能量即样品吸收(峰向下)或放出(峰向上)的热量。则时，反应的化学方程式为___________。二水合草酸镍分解的整个反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应。 16. 氢气被誉为未来的绿色能源，为了实现氢气的可持续生产，实现能源产业的创新，科学家们探索了多种途径制备氢气。 【乙醇制氢】 乙醇在催化下，制取氢气有如下方法：部分催化重整 已知：298K时，相关物质的相对能量如图1： （1）依据图中数据，计算该反应的___________。 【甲烷制氢】 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： （2）工业生产中反应Ⅰ和反应Ⅱ要分两个温度段进行，第一阶段先采用___________(填“高温”或“低温”)，第二阶段再采用___________(填“高温”或“低温”)。 （3）在一定条件下，向密闭容器中加入一定量的、和催化剂只发生反应Ⅱ，其中，，、分别为正、逆反应速率，、分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压。调整初始水碳投料比，测得CO的平衡转化率如图2。 ①A、C两点温度比较：A___________C。(填“大于”、“小于”或“等于”) ②在B点所示条件和投料比下，当CO的转化率达到40%时，___________。 （4）工业上也可采用金属有机框架材料(MOFs)选择性吸附(如图3所示)，该材料能吸附而不能吸附CO可能的原因是___________。 【一氧化碳制氢】 （5）一氧化碳变换反应也可用于生产氢气，该反应在Pd膜反应器中进行的工作原理如图4所示。当反应器中存在Pd膜时，CO变换反应具有更高转化率的原因是___________。 （6）该反应也可采用电化学方法实现，反应装置如图5所示。 ①装置中的固体电解质应采用___________(填“氧离子导体”或“质子导体”)。 ②同温同压下相同时间内，若进口Ⅰ处，出口Ⅰ处气体体积为进口Ⅰ处的y倍，则CO的转化率为___________(用a、b、y表示)。 17. 氯苯唑酸（I）是用于治疗转甲状腺素蛋白淀粉样多发性神经病的药物，一种合成路线如图所示。 已知：； 回答下列问题： （1）能完成A→B转化的反应试剂为________；B→C的化学方程式为________。 （2）C→D的反应类型为________；E的系统命名为________；F中含氧官能团的名称为________。 （3）有机物J是F的同分异构体。满足下列条件的J的结构简式为________（只写一种即可，不考虑立体异构）。 ①含“”和“”，不含“”；②分子结构中含六元环；③核磁共振氢谱峰面积比为 （4）反应⑤过程中同时生成一种与G互为同分异构体的副产物，该物质的结构简式为________。 （5）研究发现反应⑥的一种可能历程是经由两步完成的，如下图所示： 若第一步为加成反应，第二步为消去反应，则M的结构简式为________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度高三年级下学期综合素质评价三 化学学科 考试时间：75分钟；试卷满分：100分 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 相对原子质量：H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Mg-24 Ni-59 一、单项选择题(每题3分，共42分；每小题有1个选项符合题意) 1. 河北省历史悠久，文化底蕴深厚。下列具有文化特色的物品中，主要成分属于无机非金属材料的是 A．承德木雕 B．蔚县剪纸 C．定窑白釉陶瓷 D．青铜编钟 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．承德木雕的主要成分是木材，其主要成分为纤维素，属于天然有机高分子材料，A不符合题意； B．蔚县剪纸的主要成分是纸张，纸张的主要成分为纤维素，属于有机高分子材料，B不符合题意； C．定窑白釉陶瓷的主要成分为硅酸盐，属于无机非金属材料，C符合题意； D．青铜编钟主要成分是铜锡合金，属于金属材料，D不符合题意； 故选C。 2. 下列化学用语或图示表示正确的是 A. 基态硅原子的价层电子轨道表示式： B. CaC2的电子式： C. 葡萄糖的一种环状结构简式为： D. SiO2的空间填充模型为： 【答案】C 【解析】 【详解】A．基态Si原子的价电子排布式为，根据洪特规则，基态原子中，填入简并轨道（同一能级的不同轨道）的电子总是优先分占不同轨道，且自旋平行。该图示中两个3p电子挤在同一轨道，违反洪特规则，正确的价层电子轨道表示式为，A错误； B． 是离子化合物，与互为等电子体，两个C原子之间形成三对共用电子对，正确电子式为，B错误； C．葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用，形成两种六元环状结构，图示为α-D-吡喃葡萄糖，表示正确，C正确； D．​属于共价晶体，不存在单个分子，晶体中每个Si原子周围连接4个O原子，图示是型小分子（如​）的空间填充模型，D错误； 故选C。 3. 下列关于实验的说法正确的是 A. 进行钠与加热实验时，先切取一块绿豆大小的钠投入坩埚中，再加热坩埚 B. 实验室保存液溴，用一定量水封于带橡胶塞的细口玻璃瓶 C. 钠与O2在加热条件下生成Na2O2，同理Li与O2在加热条件下生成LiO2 D. 浓硫酸保存于铁质容器中 【答案】D 【解析】 【详解】A．钠表面附着煤油，且表层被氧化为，切取后需先用滤纸吸干煤油，切除表面氧化层后再放入坩埚加热，直接投入加热会干扰实验，操作错误，A错误； B．液溴具有强氧化性，会腐蚀橡胶塞，保存液溴应使用玻璃塞，B错误； C．Li的金属性弱于Na，与加热反应只能生成，不会生成，C错误； D．常温下浓硫酸可使铁发生钝化，形成致密氧化膜阻止反应进一步进行，因此浓硫酸可保存于铁质容器中，D正确； 答案选D。 4. 对于下列过程中发生的化学反应，相应方程式正确的是 A. 尿素与甲醛制备脲醛树脂： B. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2：2+CO2+H2O2+    C. 向Fe3O4固体中加入足量氢碘酸溶液： D. 硫化钠溶液在空气中氧化变质： 【答案】A 【解析】 【详解】A．尿素（）与甲醛（）发生缩聚反应脱去小分子水形成聚合物，化学方程式为：，A正确； B．酸性强弱顺序：，因此无论少量还是过量，产物均为，正确离子方程式为：，B错误； C．与酸反应时生成和，但会与发生氧化还原反应，正确离子方程式为：，C错误； D．反应在碱性环境下进行（溶液因水解显碱性），方程式中不能出现大量。正确离子方程式为：，D错误； 故答案为A。 5. 配位化合物广泛应用于物质分离、定量测定、医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物，如。设是阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 A. 中含有键的数目为21 B. 生成转移电子数为 C. 与足量在催化剂作用下合成氨，生成的分子数为0.2 D. 36g冰中所含的氢键的数目为2 【答案】AB 【解析】 【详解】A．1 mol 中，有5 mol共含15 mol N-H σ键，中心与5个形成5 mol σ键，与内界形成1 mol配位σ键，总计σ键数目为，A正确； B．反应中Co元素从+2价升高到+3价，每生成2mol 时共转移2mol电子，故生成1mol该配合物转移电子数为，B正确； C．与合成氨的反应为可逆反应，反应物不能完全转化，0.1 mol 反应后生成的分子数小于，C错误； D．平均每个水分子形成2个氢键，36 g冰的物质的量为2 mol，所含氢键数目为，D错误； 故选AB。 6. 一种可再生高分子的合成反应如下： 下列说法正确的是 A. 1molX最多可以消耗2molNaHCO3 B. 1 mol X与饱和溴水反应，消耗1mol C. 化合物Y最多有6个原子共平面 D. 化合物Z有5种官能团 【答案】D 【解析】 【详解】A．X分子中的酚羟基酸性弱于碳酸，不能与反应，只有1个羧基和反应，因此1 mol X最多消耗，A错误； B．碳碳双键与加成消耗；同时酚羟基邻位有1个可取代的氢原子，发生苯环取代消耗；总共消耗，B错误； C．Y为，碳碳双键为平面结构，单键可以旋转，两个亚甲基的碳原子一定在该平面内，最多可共平面的原子有8个原子，C错误； D．化合物Z含有的官能团按种类数：羧基、酯基、醚键、碳碳双键、溴原子，共5种官能团，D正确； 故选D。 7. 化合物Q是一种常用的表面活性剂，具有起泡性能好、去污能力强等特点，其结构如图所示。已知X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素，X、Y位于同一主族，X、W位于同一周期，M原子的核外电子只有一种运动状态，Z是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是 A. 简单离子半径： B. 第一电离能：X小于其在元素周期表中相邻元素 C. 由X、Y、Z元素组成的盐只有两种 D. M、Z均可与X形成两种化合物，且这四种化合物中的化学键种类相同 【答案】B 【解析】 【分析】X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素，M原子的核外电子只有一种运动状态，M为H元素；Z是短周期中金属性最强的元素，Z为元素；X、Y位于同一主族，根据结构可知，X形成2个键，Y形成6个键，则X为O元素，Y为S元素；W形成4个共价键，W为C元素；据此分析。 【详解】A．电子层数越多，简单离子的半径越大；电子层结构相同，核电荷数越大，简单离子的半径越小，简单离子的半径：，A错误； B．X为O元素，其在周期表中同周期的相邻元素为N和F，由于N原子的2p轨道处于半充满的稳定结构，N的第一电离能大于O；F的非金属性强于O，F的第一电离能也大于O，所以O的第一电离能小于其在同周期中的相邻元素，B正确； C．由O、S、元素组成的盐有、、等，不止两种，C错误； D．H与O形成、等共价化合物，只有共价键；Na与O形成、等离子化合物，一定含有离子键，还含有非极性共价键，D错误； 答案选B。 8. 下列装置及药品能达到相应实验目的的是 A．制备 B．证明浓分解产物中含有 C．制取网状酚醛树脂 D．探究反应物浓度对反应速率的影响 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．实验室用FeS和稀硫酸反应制备：，题目中的装置能达到实验目的，A正确； B．实验目的是检验浓硝酸分解产物中的​，但该装置中使用的药品是稀硝酸，且稀硝酸受热挥发后，挥发出的本身也能氧化生成，使淀粉碘化钾溶液变蓝，无法证明分解产物中存在，B错误； C．苯酚和甲醛制备酚醛树脂时，反应条件不同，产物结构不同：酸性催化（浓盐酸作催化剂）得到线型酚醛树脂，碱性催化才能得到网状（体型）酚醛树脂，因此该装置不能得到网状酚醛树脂，C错误； D．该装置中，草酸浓度较大，滴入的高锰酸钾浓度低，高锰酸钾少量滴入草酸均立即褪色，不能达到探究反应物浓度对反应速率的影响的目的。正确设计应为：保持高锰酸钾浓度、体积都相同，通过改变草酸的浓度（需过量）来控制变量，并确保溶液总体积相同，且需要硫酸酸化，D错误； 故选A。 9. 金属钼(Mo)形成的某种稳定硫化物可用作固态钠离子电池正极材料，其晶体结构如图1所示(A、B两层不断重复)，图2为单层俯视图的一部分。下列说法错误的是 A. 该晶体属于混合型晶体 B. 该化合物的化学式为 C. 若把S元素换成O元素则晶体的熔点降低 D. 该物质可用作润滑剂 【答案】C 【解析】 【详解】A．该晶体层内以共价键结合，层间通过范德华力结合，兼具共价晶体和分子晶体的特征，属于混合型晶体，A正确； B．由单层结构可知，每个Mo周围结合6个S，每个S周围结合3个Mo，Mo与S原子个数比为1:2，化学式为，B正确； C．S换成O后，O原子半径小于S，Mo-O键键长更短、键能更大，破坏共价键需要的能量更高，晶体熔点升高，而非降低，C错误； D．该晶体层间范德华力较弱，层间易发生相对滑动，可用作润滑剂，D正确； 故选C。 10. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 向盛有与的恒压密闭容器中通入一定体积的，最终气体颜色变浅 化学平衡向减少的方向移动 B 以为指示剂，用标准溶液滴定溶液中的，先出现白色沉淀，后出现砖红色沉淀 C 取铝热反应(Al和Fe2O3反应)后的固体，溶于足量稀硫酸，滴加KSCN溶液，溶液不变红 该固体中不含Fe2O3 D 向Na[Al(OH)4]溶液中滴加NaHSO3溶液，有白色沉淀生成 [Al(OH)4]-和电离出的H+反应形成Al(OH)3沉淀 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．恒压条件下通入，容器体积增大，反应体系分压减小，浓度降低导致颜色变浅，反应因压强减小会向生成的方向移动，A错误； B．与的组成类型不同，先析出白色沉淀说明在该条件下AgCl的溶解度更小，但无法直接得出选项中的Ksp关系，实际，B错误； C．若铝热反应后有剩余，溶于稀硫酸时生成的会被或生成的还原为，滴加溶液也不变红，无法证明固体不含，C错误； D．可电离出，酸性：，[Al(OH)4]-结合生成Al(OH)3白色沉淀，D正确； 故选D。 11. 从微观视角探析物质结构和性质是学习化学的有效方法。下列解释与实例不相符的是 选项 实例 解释 A 接近水沸点的水蒸气的相对分子质量测定值大于18 接近水沸点的水蒸气中存在相当量的水分子因氢键相互缔合，形成缔合分子 B 铁丝在酒精灯上灼烧，焰色无明显变化 铁原子核外电子灼烧时没有发生跃迁 C 易被氧化 的价电子排布式为，易失去1个电子，变成较稳定的半充满结构 D 18-冠-6的部分氢原子被氟原子取代后，与形成的超分子稳定性将减弱 氟原子为吸电子原子，使氧原子电子云密度减小，配位能力降低 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．水分子间能形成氢键，水蒸气在高温下部分缔合为(H2O)n，导致相对分子质量增大，故A正确； B．焰色反应的本质是电子跃迁释放特定波长的光。铁丝焰色不明显是因为铁的跃迁光谱复杂或不在可见区，故B错误； C．Fe2+的3d6结构易失去一个电子变为更稳定的3d5半充满态，所以易被氧化为Fe3+，故C正确； D．氟的强吸电子效应削弱氧的配位能力，导致超分子稳定性降低，故D正确； 选B。 12. 常温常压下利用铜基催化剂实现单个二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理和能量变化图如下(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)，下列说法不正确的是 A. 生成是化学反应的决速步骤 B. 总反应的约为 C. 的过程中有极性键的形成和有非极性键的断裂 D. 若用代替，最终产物中可能检测到和 【答案】B 【解析】 【详解】A．化学反应的决速步骤由活化能最高的步骤决定，由能量变化图可知生成的步骤能垒最大，为决速步骤，A正确； B．总反应的等于生成物总能量与反应物总能量的差值，反应物相对能量为0eV，生成物和的相对能量约为，而表示单个分子转化的能量变化，不是1 mol反应物能量变化，B错误； C．的过程中，的非极性键断裂，形成C-H极性键，C正确； D．反应中提供的H最终进入甲醇和水中，若用代替，最终产物可检测到和，D正确； 答案选B。 13. 常温下，将溶液滴入溶液中，溶液中含T微粒(、、、)的分布系数、溶液pH与加入NaOH溶液的体积V的关系如图所示。已知：。下列叙述错误的是 A. a、c线分别代表、的分布系数变化情况 B. 时， C. 时， D. 由M至N的滴定过程中，不可用甲基橙作指示剂 【答案】B 【解析】 【分析】向中滴加NaOH，逐步生成、、，所以a、b、c、d曲线分别为、、、，加入50 mL NaOH时，恰好生成，加入100 mL NaOH时，恰好生成，加入150 mL NaOH时，恰好生成，以此分析。 【详解】A．由分析可知，A正确； B．溶液中存在电荷守恒，，时，，所以，从图中可以得到，时，，所以，B错误； C．，由图可知，时， ，则，所以当时，，可得，C正确； D．由M至N的滴定过程中，由图可知，突变在之后，而甲基橙在后一直为黄色，滴定过程中，没有颜色变化，所以不可用甲基橙作指示剂，D正确； 故答案选B。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 14. 氨硼烷()易溶于有机溶剂，熔点为，是一种环境友好型高容量储氢材料。研究学者按以下步骤制得氨硼烷，部分操作及反应条件略。回答下列问题： I．制备氨源： 如图所示，在保护下，将无水溶于浓氨水中，充分溶解后再加入适量饱和溶液，冷凝回流反应2h后，析出白色固体。减压过滤，依次用乙醇、丙酮洗涤，真空干燥，制得氨源。 （1）仪器A中的试剂为_______。 （2）下列说法正确的是_______(填序号)。 A. 冷凝水应该从X口进入，Y口流出 B. 中的的键角比中的的键角小 C. 减压过滤的优点为加快过滤速度，并使固体更干燥 D. 加入适量饱和溶液的目的是调节溶液pH，防止生成沉淀，同时也可以促进配合物的形成 （3）设计实验证明中2个均不作配体：_______。 II．纯化溶剂： 四氢呋喃()干燥和收集的回流装置如图所示(夹持及加热装置略)。以二苯甲酮为指示剂，无水时体系呈蓝色。 （4）①用Na干燥四氢呋喃的原理是_______(用化学方程式表示)。 ②回流过程中，除水时打开的活塞是_______，体系变蓝后，改变开关状态收集四氢呋喃。 III．制备氨硼烷() i．安装仪器，检验装置的气密性； ii．向仪器a中加入和200 mL四氢呋喃，加热回流充分反应； iii．将仪器a中混合体系离心分离，取上清液，Ar保护下蒸发结晶，制得2.8 g氨硼烷。过滤洗涤，回收Mg和。 （5）装置B中石蜡油的作用是_______。 （6）过滤需用到下列的仪器有_______(填序号)。 （7）①制备氨硼烷反应的化学方程式为_______。 ②本实验中氨硼烷的产率为_______(保留三位有效数字)。 【答案】（1）无水氯化钙 （2）CD （3）取一定质量样品，加入足量溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀，计算得AgCl沉淀的物质的量与的物质的量之比为2：1 （4） ①. ②. （5）油封，防止C中水蒸气进入A中 （6）ACEG （7） ①. ②. 90.3 【解析】 【小问1详解】 仪器A是干燥管，作用是吸收挥发出的NH₃ ，所以选择无水氯化钙； 【小问2详解】 A．因为冷凝管要增强冷凝效果，所以冷凝水应下进上出，故A错误； B．因为NH₃作为配体时N的孤对电子形成配位键，孤对电子对成键电子对斥力减小，所以配合物中H-N-H键角比NH₃中大，故B错误； C．因为减压过滤利用压强差，所以能加快过滤速度且使固体更干燥，故C正确； D．因为NH₄Cl能抑制NH₃·H₂O电离，降低OH⁻浓度，同时增大NH₄⁺浓度促进配合物形成，所以可防止Mg(OH)₂沉淀生成，故D正确； 故答案选CD。 【小问3详解】 若中作配体，溶液中不能电离出来，而外界的在溶液都能电离出来，加入 AgNO3溶液能生成AgCl沉淀，计算AgCI沉淀的物质的量与的物质的量之比为2:1即可证明2个均不作配体； 【小问4详解】 ①因为Na能与水反应，所以利用Na和水反应生成NaOH和H₂来干燥四氢呋喃；②因为回流时要使装置内形成循环，所以打开K₁、K₃，关闭K₂，让溶剂在装置内回流； 【小问5详解】 装置B中石蜡油的作用是形成液封，可以防止空气进入反应装置以及后续装置中的液体倒吸； 【小问6详解】 因为过滤需要铁架台、普通漏斗、烧杯、玻璃棒； 【小问7详解】 ①根据反应物、和生成物、Mg、NaCl，利用氧化还原反应和原子守恒配平化学方程式；②先根据反应物的量判断过量情况，以不足量的反应物计算理论产量，再用实际产量除以理论产量计算产率，，的物质的量为， 可知过量，所以用的量来计算得出理论上生成的物质的量为，质量为，则本实验中氨硼烷的产率为。 15. 草酸镍是一种不溶于水的浅绿色粉末，常用于制镍催化剂和镍粉等。以铜镍合金废料(主要成分为镍和铜，含有一定量的铁和硅)为原料生产草酸镍的工艺流程如图： 已知：①“浸出”液含有的离子主要有； ②增大，被氧化的速率加快，同时生成的水解形成更多的胶体能吸附。 ③草酸的 回答下列问题： （1）生产时为提高合金废料浸出率，常采取的措施有___________(填字母)。 a．适当延长浸出时间 b．高温浸出 c．分批加入混酸浸取并搅拌 （2）“萃取”步骤中萃取除去的主要金属阳离子是___________。 （3）“氧化”过程中，控制、pH小于3的条件下进行。 ①的电子式为___________②“氧化”过程的离子方程式为___________。 ③为3～4时，镍的回收率降低的原因是___________。 （4）“过滤”后的滤液中加入溶液反应得到草酸镍，过滤得到的草酸镍需要用蒸馏水洗涤，检验晶体是否洗涤干净的方法是___________。已知常温下，当溶液时，沉淀完全[时认为完全沉淀]，则此时溶液中草酸的浓度___________。 （5）在空气中加热二水合草酸镍得到如下热分解曲线如图所示，已知：指的是在程序控制温度下测量待测样品的质量与温度变化关系，指通过单独的加热器补偿样品在加热过程中发生的热量变化，以保持样品和参比物的温差为零。这种补偿能量即样品吸收(峰向下)或放出(峰向上)的热量。则时，反应的化学方程式为___________。二水合草酸镍分解的整个反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应。 【答案】（1）ac （2） （3） ①. ②. ③. 过高，生成氢氧化铁胶体吸附大量，导致镍回收率降低中N为杂化，未杂化的含孤对的轨道与的空轨道形成键，降低了N原子上电荷密度，使其给出电子能力下降，碱性降低 （4） ①. 取最后一次的洗涤液少许于试管中，先加盐酸酸化，再加氯化钡溶液，若无沉淀生成，则证明洗涤干净 ②. （5） ①. ②. 放热 【解析】 【分析】以铜镍合金废料(主要成分为镍和铜，含有一定量的铁和硅)为原料生产草酸镍，废料先加入稀硫酸、稀硝酸浸出，浸出液含有的离子主要有H+、Ni2+、Cu2+、Fe3+、、，铁、铜、镍溶解，过滤除去不溶的硅，加入萃取剂萃取铜离子，加入还原剂除去硝酸等氧化剂，然后加入H2O2氧化亚铁离子为铁离子，并生成FeOOH沉淀，过滤除去，然后加入草酸，经过系列操作得到草酸镍，据此解答。 (5)，理论质量损失率为；，理论质量损失率为。由图可知，二水合草酸镍首先在175 ~275℃失重，总质量损失率约为19.19%，这是由样品中吸附水和结晶水的脱出引起的。相应的DSC分析表明，在246.5℃附近存在着较大的吸热峰，这说明脱出水的过程是吸热的。随着热分解温度的升高，二水合草酸镍在325~400℃有较大的质量损失，质量损失率达到38.36%，与二水合草酸镍热分解生成NiO所造成的理论质量损失率39.41%基本上相吻合。因此，在空气中二水合草酸镍热分解的最终产物为NiO。在357.8℃附近有一放热峰，可知在空气中二水合草酸镍热分解生成NiO的反应是放热反应。 【小问1详解】 温度高时硝酸分解，故适当延长浸出时间、分批加入混酸浸取并搅拌可提高合金废料浸出率，故选ac。 【小问2详解】 根据分析，“萃取”步骤中萃取除去的主要金属阳离子是Cu2+。 【小问3详解】 ①的电子式为； ②“氧化”过程中，氧化亚铁离子为铁离子，并生成FeOOH沉淀，离子反应方程式为； ③铁离子水解生成氢氧化铁胶体，可以吸附镍离子。过高，生成氢氧化铁胶体吸附大量，导致镍回收率降低。 【小问4详解】 过滤得到的草酸镍上面可能沾有，通过检验可判断晶体是否洗涤干净。其方法是：取最后一次的洗涤液少许于试管中，先加盐酸酸化，再加氯化钡溶液，若无沉淀生成，则证明洗涤干净，否则未洗涤干净；当溶液时沉淀完全，此时溶液中。，则。 【小问5详解】 根据分析，首先在175 ~275℃失重，总质量损失率约为19.19%，与 失去结晶水生成理论质量损失率19.71%相吻合。因此前所得产物为。随着热分解温度的升高，在325~400℃有较大的质量损失，质量损失率达到38.36%，与热分解生成NiO所造成的理论质量损失率39.41%基本上相吻合。因此，在空气中二水合草酸镍热分解的最终产物为NiO。即时反应的化学方程式为；在357.8℃附近有一个放热峰，可知在空气中热分解生成NiO的反应是放热反应。 16. 氢气被誉为未来的绿色能源，为了实现氢气的可持续生产，实现能源产业的创新，科学家们探索了多种途径制备氢气。 【乙醇制氢】 乙醇在催化下，制取氢气有如下方法：部分催化重整 已知：298K时，相关物质的相对能量如图1： （1）依据图中数据，计算该反应的___________。 【甲烷制氢】 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： （2）工业生产中反应Ⅰ和反应Ⅱ要分两个温度段进行，第一阶段先采用___________(填“高温”或“低温”)，第二阶段再采用___________(填“高温”或“低温”)。 （3）在一定条件下，向密闭容器中加入一定量的、和催化剂只发生反应Ⅱ，其中，，、分别为正、逆反应速率，、分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压。调整初始水碳投料比，测得CO的平衡转化率如图2。 ①A、C两点温度比较：A___________C。(填“大于”、“小于”或“等于”) ②在B点所示条件和投料比下，当CO的转化率达到40%时，___________。 （4）工业上也可采用金属有机框架材料(MOFs)选择性吸附(如图3所示)，该材料能吸附而不能吸附CO可能的原因是___________。 【一氧化碳制氢】 （5）一氧化碳变换反应也可用于生产氢气，该反应在Pd膜反应器中进行的工作原理如图4所示。当反应器中存在Pd膜时，CO变换反应具有更高转化率的原因是___________。 （6）该反应也可采用电化学方法实现，反应装置如图5所示。 ①装置中的固体电解质应采用___________(填“氧离子导体”或“质子导体”)。 ②同温同压下相同时间内，若进口Ⅰ处，出口Ⅰ处气体体积为进口Ⅰ处的y倍，则CO的转化率为___________(用a、b、y表示)。 【答案】（1）+15 （2） ①. 高温 ②. 低温 （3） ①. 大于 ②. 9/4 （4）二氧化碳分子直径介于材料的孔径大小之间，可以被吸附 （5）Pd膜能选择性分离出，促进反应正向进行 （6） ①. 质子导体 ②. 【解析】 【小问1详解】 由图可知，反应中反应物的相对总能量为，生成物的相对总能量为，则该反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，反应的焓变，故答案为：+15； 【小问2详解】 工业生产中反应I和反应Ⅱ要分两个温度段进行，第一阶段反应I生成的产物CO是反应Ⅱ的反应物，故先发生反应I，反应I是吸热反应，，，反应可发生需要，需要先采用高温；第二阶段发生反应Ⅱ，该反应为放热反应，低温有利于平衡正向进行，故第二阶段再采用低温； 【小问3详解】 ①设C点投料为，可列三段式 则，同理，降低温度，平衡正向移动，K值增大，故A点温度大于C点温度； ②B点，当反应达到平衡时，=，，设B点投料为，，可列三段式 ，； 【小问4详解】 由图3可知，材料的孔径为0.33~0.35 nm，分子的大小为0.338 nm，分子的大小为0.376 nm，所以该材料能吸附而不能吸附可能的原因是材料的孔径与分子的大小匹配，而与分子不匹配。 【小问5详解】 Pd膜能选择性分离出H2，平衡正向移动，平衡转化率增大； 【小问6详解】 ①电解时，一氧化碳和水均从阳极口进入，阳极一氧化碳转化为二氧化碳，则氢气要在阴极产生，故阳极产生二氧化碳的同时产生氢离子，氢离子通过固体电解质进入阴极附近得电子产生氢气，故固体电解质应采用质子导体； ②根据阿伏伽德罗定律的推论可知，同温同压下，出口Ⅰ处气体物质的量为进口Ⅰ处的y倍，设反应中CO转化了x mol，则根据三段式： 出口Ⅰ处气体物质的量为，进口Ⅰ处的气体物质的量为，则，则，CO的转化率为：。 17. 氯苯唑酸（I）是用于治疗转甲状腺素蛋白淀粉样多发性神经病的药物，一种合成路线如图所示。 已知：； 回答下列问题： （1）能完成A→B转化的反应试剂为________；B→C的化学方程式为________。 （2）C→D的反应类型为________；E的系统命名为________；F中含氧官能团的名称为________。 （3）有机物J是F的同分异构体。满足下列条件的J的结构简式为________（只写一种即可，不考虑立体异构）。 ①含“”和“”，不含“”；②分子结构中含六元环；③核磁共振氢谱峰面积比为 （4）反应⑤过程中同时生成一种与G互为同分异构体的副产物，该物质的结构简式为________。 （5）研究发现反应⑥的一种可能历程是经由两步完成的，如下图所示： 若第一步为加成反应，第二步为消去反应，则M的结构简式为________。 【答案】（1） ①. 酸性溶液 ②. （2） ①. 取代反应 ②. 4-氨基-3-羟基苯甲酸或3-羟基-4-氨基苯甲酸 ③. 羟基、酯基 （3）、、 （4） （5） 【解析】 【分析】A（甲苯）中的甲基被氧化为羧基生成B（苯甲酸），B与在催化剂的作用下发生取代反应，在苯甲酸的羧基间位取代2个氯原子，生成C，C的结构简式为，C在的作用下生成D；由G的结构简式可推知E中含有氨基和羟基，故E的结构简式为，E在甲醇和浓硫酸作用下发生酯化反应生成F，F的结构简式为，D与F发生取代反应生成的产物之一为G，G可转化为H，H的酯基经过水解得到目标产物I。 【小问1详解】 由A、B的分子式和D的结构简式可推知，A为甲苯，B为苯甲酸，A→B的反应为氧化反应，可以用强氧化剂酸性溶液实现；由B、C的分子式和D的结构简式可推知，B中两个H原子被两个Cl原子取代得到C，故B→C的反应式； 【小问2详解】 C→D为羧基中的被取代，反应类型为取代反应；由E→F的反应条件可推知E→F为酯化反应，E中含有羧基，由分析可知E的结构简式为，命名为4-氨基-3-羟基苯甲酸；F的结构简式为，其中含氧官能团有羟基和酯基； 【小问3详解】 J的分子式为，含有“”和“”，不含“”，分子结构中含六元环，核磁共振氢谱峰面积比为，计算得不饱和度为， 可知该同分异构体中的六元环不是苯环，推测可能是杂环化合物，且具有一定的对称性，满足条件的结构简式可能为、、； 【小问4详解】 根据已知条件，不仅能与氨基反应，还能与羟基反应，反应类型与D+F→G相同，都是取代反应，则同分异构体副产物的结构简式为； 【小问5详解】 反应⑥经过加成、消去两步反应完成，由H的结构简式可推知G中的羰基与G自身的酚羟基加成得到M，羰基氧转化为醇羟基，然后发生消去反应脱去醇羟基和后得到H，故M的结构简式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $