精品解析：四川成都市树德中学2025-2026学年高一下学期半期考试 化学试题

树德中学高2025级高一下学期半期考试化学试题 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 O 16 Fe 56 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分) 1. 氢燃料公交车、光储充一体化充电站等绿色交通设施逐步投入使用。下列说法错误的是 A. 氢能与潮汐能、波浪能均属于清洁能源 B. 光储充一体化充电站光伏板的材料为 C. 充电桩壳体聚碳酸酯是一种合成高分子材料 D. 镧镍合金能吸收大量氢气以缓解储氢难题 2. 下列化学用语表述错误的是 A. H、D、T的核外电子排布不同 B. 甲醛的分子式： C. 的球棍模型： D. 聚乙烯的链节： 3. 下列描述不能正确解释所反映事实的是 A. 硝酸银溶液存于棕色瓶中，因其受光照易分解 B. 油脂产生“哈喇”味，因其发生了加成反应 C. 食品中加入苯甲酸，因其可以起到防腐作用 D. 乙烯催化氧化制环氧乙烷，因其原子利用率高 4. 设为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 1 mol石膏中所含的结晶水数目为 B. 1 mol苯中所含的双键数目为 C. 1 mol硝基()中所含的电子数为 D. 1 mol氯乙烷中所含的极性键数目为 5. 某有机物结构如图所示。下列对于该有机物说法正确的是 A. 分子式为 B. 所有原子可能共平面 C. 能发生氧化反应，不能发生取代反应 D. 1 mol该有机物最多能与5 mol 加成 6. 下列化学应用实例与方程式不匹配的是 A. 烘焙糕点时以作膨松剂： B. 纯碱熔样致石英坩埚损坏： C. 用重铬酸钾检测酒驾： D. 煤制水煤气： 7. 利用下列装置完成相应实验，不能达到实验目的的是 A. 分离固体NaCl和 B. 验证能与水反应 C. 实验室制备乙酸乙酯 D. 模拟煤的干馏 8. 能满足下列物质直接转化关系，且推理正确的是 A. X可为Fe，可用KSCN检验盐N B. X可为Na，过程③可用启普发生器 C. X可为S，过程①→③可工业制硫酸 D. X可为，Z可使淀粉碘化钾溶液变蓝 9. 下列关于有机物的除杂和鉴别的说法错误的是 A. 除去乙烷中的乙烯：通入氢气和乙烯反应 B. 除去乙醇中的乙酸：加入氧化钙后蒸馏 C. 利用燃烧法鉴别乙烷、乙烯和乙炔 D. 利用新制氢氧化铜悬浊液(必要时可加热)鉴别乙醇、乙醛和乙酸 10. 为回收利用含的废液，某化学兴趣小组设计方案如下所示，下列说法错误的是 A. 步骤Ⅰ中，加入足量溶液充分反应后，上下两层均为无色 B. 步骤Ⅰ中，所需的玻璃仪器只有分液漏斗 C. 步骤Ⅱ中，反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为 D. 该流程中，可以循环利用，提高利用率 11. 下列针对相关实验的说法错误的是 选项 实验目的 实验方法或操作 A 检验乙醇被氧气氧化为乙醛 将乙醇蒸气与空气混合通过灼热铜网，得到的气体通入酸性溶液 B 检验淀粉是否完全水解 向淀粉溶液中加入少量硫酸，加热一段时间后，冷却，取少量水解液，再加入少量碘水 C 检验溶液中是否含有 向某溶液中加入适量NaOH浓溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 D 实现溴水富集 向分液漏斗中先后加入溴水与直馏汽油，充分振荡 A. A B. B C. C D. D 12. 含钛高炉渣富含、、MgO、CaO、、等氧化物，其用于提取金属钛的流程如下。已知：不溶于水、稀酸和碱溶液。 下列说法错误的是 A. “研磨、磁选”时可除去高炉渣中的铁元素 B. “酸浸”“碱浸”均发生氧化还原反应 C. 若将酸浸区域与碱浸区域互换顺序，滤渣2的主要成分仍相同 D. 若将酸浸区域与碱浸区域互换顺序，理论上氢氧化钠用量增大 13. 某化学兴趣小组准备利用下列装置进行的酸性强于HClO的验证实验，所有装置内的溶液均为过量，装置可根据实际需要选择使用，下列相关说法错误的是 A. 漂白粉的保存应注意密封、避光、阴凉通风 B. 装置A中的浓盐酸可以替换为70%的 C. 选用连接顺序ACBEDF能达到实验目的 D. F中出现浑浊现象的原因是的酸性强于HClO 14. 取某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，向其中逐渐加入铁粉，产生气体的体积随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸被还原为NO气体，不考虑气体的溶解)。下列说法错误的是 A. OA段发生的反应为： B. BC段反应产生的气体为 C. C点的溶质为和的混合物 D. 原混合溶液中的物质的量浓度为 15. 如图为对氨基苯甲酸()的一种合成路线。 已知：①苯环上原有取代基对新引入取代基位置的影响叫作定位效应，烷基为苯环上的邻、对位定位基，羧基为苯环上的间位定位基；②氨基性质和羟基相似。下列说法正确的是 A. 反应③为加成反应 B. 有机物B、D互为同系物 C. 最终产物中含有杂质 D. 调换反应②和反应③的先后顺序对最终产物无影响 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 填空 1.甲烷是最简单的有机物。 （1）下列气体的主要成分不是甲烷的是___________(填标号，下同)。 A. 沼气 B. 天然气 C. 煤气 D. 煤层气 （2）甲烷分子中键角为___________。 A. 60° B. 90° C. D. 120° （3）甲烷与在光照条件下可得___________种产物，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是___________。 A． B． C． D． Ⅱ.甲烷作为化工原料可用于生成甲醇。 （4）等质量的甲烷和甲醇耗氧量较多的是___________。 （5）实验发现将Na投入甲醇中会出现上下跳动的现象，原因是___________。 （6）以纳米级为催化剂，向硫酸酸化的90℃的溶液中通入甲烷，可直接生成甲醇，离子方程式为___________。 （7）将煤隔绝空气在1500℃加热1小时可得到甲烷和焦炭，该过程称为___________；工业上常利用与焦炭(由煤样制得)反应的的转化率来衡量煤的化学活性，其关键步骤为：将焦炭与反应后的气体，先后通入足量氢氧化钡溶液和足量银氨溶液，均可生成沉淀，则沉淀依次为___________和___________(填化学式)。 17. 硫酸锰是一种重要的化工中间体，一种以高硫锰矿(主要成分为和FeS，主要杂质为：、，还含有少量Fe、Al、Cu、Ni等元素的氧化物或硫化物)为原料制取硫酸锰的工艺流程如下。 回答下列问题： （1）杂质Ca元素位于元素周期表第___________周期，第___________族。 （2）为提高“酸浸”过程中的效率，可采取的措施为___________。 （3）若高硫锰矿不经“焙烧”直接用“酸浸”，会产生的污染物是___________(填化学式)。 （4）已知“滤渣2”中含有Fe元素和Al元素，则加入的试剂A可能为___________(填化学式)，写出“氧化”步骤对应的离子方程式___________。 （5）与“滤渣4”主要成分相同的天然矿物的名称是___________，“滤渣3”的主要成分有___________(填化学式)。 （6）“碳化结晶”生成的离子方程式为___________，“碳化结晶”需选择合适的温度，原因是___________。 18. 乳酸正丙酯易溶于乙醚，广泛应用于涂料、化妆品及生物溶剂领域。某小组同学欲通过实验研究乳酸的结构，并制备乳酸正丙酯。 【实验1】研究乳酸的结构 ⅰ.确定分子式。借助相关仪器测得乳酸的分子式为。 ⅱ.确定官能团。乳酸分子的官能团为和，并进行如下实验验证。 序号 待验证官能团 检测试剂 实验现象 实验结论 ① ___________ 产生无色气泡 含有 ② Cu， ___________ 含有 （1）实验①中，检测试剂为___________。 （2）实验②中，铜丝表面的现象为___________。 ⅲ.确定结构简式。 （3）实验②的氧化产物只有两种不同化学环境的氢原子，则乳酸的结构简式为___________。 【实验2】制备乳酸正丙酯 为实现乳酸正丙酯的绿色制备及反应过程可视化，利用如图装置(部分夹持装置略)进行实验。 ⅰ.将40 g乳酸、24 g正丙醇(标记)和硫酸氢钠固体投入三颈烧瓶中，向小孔冷凝柱中装入变色硅胶，加热至102～105℃，反应回流6 h。 ⅱ.变色硅胶由蓝色变为粉红色，停止加热。 ⅲ.酯化结束后，常压蒸馏至110℃左右，收集到的馏分经处理后循环使用。 ⅳ.减压蒸馏至120℃左右，收集馏分，获得乳酸正丙酯粗品。 相关物质在常温常压下的沸点如下表： 物质 乳酸 正丙醇 乳酸正丙酯 沸点/℃ 227.6 97.2 168 （4）步骤ⅰ：酯化结束后，存在的物质有___________种。 （5）步骤ⅱ：变色硅胶吸水，其作用除指示反应进程外，还有___________。 （6）步骤ⅲ：收集到的可循环使用的物质主要是___________(填名称)。 （7）提纯粗产品的所有操作如下，请排序___________(填序号)。 ①减压蒸馏 ②用乙醚萃取、分液 ③过滤 ④再次萃取、分液，合并有机相⑤加入干燥剂吸水 （8）步骤(7)中获得精制产品16.0 g，则该实验的产率为___________(列出计算式，不用化简)。 19. 聚β-羟基丁酸酯(PHB)是一种用途广泛的可降解塑料，其两种降解路线(醇解与热解)如下图所示(部分反应试剂、反应条件略)。 （1）化合物Ⅰ的分子式为___________，其官能团的名称为___________、___________。 （2）若反应①中原子利用率为100%，则反应物x为___________(填化学式)。 （3）反应②存在先碱化后酸化的过程，写出用NaOH碱化的化学方程式___________。 （4）M是化合物Ⅱ的同分异构体，符合下列条件的M的结构有___________种(不考虑立体异构)。 ①1 mol M与足量钠反应生成1 mol ②M可与反应生成 ③有两个连在同一碳上 （5）一定条件下，以化合物Ⅲ为原料可合成四元环酯，该四元环酯的结构简式为___________。 （6）化合物Ⅲ可通过如下路径合成： 已知： ①化合物V中共面的原子最多有___________个。 ②根据以上信息推测，以下流程图中：有机物M的结构简式为___________，有机物N的结构简式为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 树德中学高2025级高一下学期半期考试化学试题 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 O 16 Fe 56 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分) 1. 氢燃料公交车、光储充一体化充电站等绿色交通设施逐步投入使用。下列说法错误的是 A. 氢能与潮汐能、波浪能均属于清洁能源 B. 光储充一体化充电站光伏板的材料为 C. 充电桩壳体聚碳酸酯是一种合成高分子材料 D. 镧镍合金能吸收大量氢气以缓解储氢难题 【答案】B 【解析】 【详解】A．氢能、潮汐能、波浪能使用过程中均不会产生污染性物质，属于清洁能源，A正确； B．光伏板的核心材料是晶体硅，是光导纤维的主要原料，B错误； C．聚碳酸酯是人工合成的有机聚合物，属于合成高分子材料，C正确； D．镧镍合金是常见储氢合金，可大量吸收氢气形成金属氢化物，能缓解储氢难题，D正确； 故选B。 2. 下列化学用语表述错误的是 A. H、D、T的核外电子排布不同 B. 甲醛的分子式： C. 的球棍模型： D. 聚乙烯的链节： 【答案】A 【解析】 【详解】A．H、D、T互为氢元素的同位素，三者质子数相同，核外电子数等于质子数，因此核外电子排布完全相同，A错误； B．甲醛的结构简式为HCHO，分子式为，B正确； C．为四面体结构，原子半径大小顺序为，该球棍模型符合其结构特点，C正确； D．聚乙烯由乙烯加聚反应生成，重复结构单元即链节为，D正确； 故选A。 3. 下列描述不能正确解释所反映事实的是 A. 硝酸银溶液存于棕色瓶中，因其受光照易分解 B. 油脂产生“哈喇”味，因其发生了加成反应 C. 食品中加入苯甲酸，因其可以起到防腐作用 D. 乙烯催化氧化制环氧乙烷，因其原子利用率高 【答案】B 【解析】 【详解】A．硝酸银见光易分解，棕色瓶可以阻挡光线避免硝酸银分解，A正确； B．油脂产生“哈喇”味是因为油脂中的不饱和键被空气中的氧气氧化，发生的是氧化反应而非加成反应，B错误； C．苯甲酸是常用的食品防腐剂，能够抑制微生物繁殖，起到防腐作用，C正确； D．乙烯催化氧化制环氧乙烷的反应为，反应物的原子全部转化为目标产物，原子利用率为100%，D正确； 故选B。 4. 设为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 1 mol石膏中所含的结晶水数目为 B. 1 mol苯中所含的双键数目为 C. 1 mol硝基()中所含的电子数为 D. 1 mol氯乙烷中所含的极性键数目为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．石膏的主要成分为，1mol石膏含2mol结晶水，结晶水数目为，A错误； B．苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊大π键，不含独立的碳碳双键，B错误； C．硝基为中性基团，1个硝基的总电子数为，故1mol硝基所含电子数为，C正确； D．氯乙烷结构为，其中为非极性键，5个键和1个键均为极性键，共6个极性键，故1mol氯乙烷所含极性键数目为，D正确； 故选CD。 5. 某有机物结构如图所示。下列对于该有机物说法正确的是 A. 分子式为 B. 所有原子可能共平面 C. 能发生氧化反应，不能发生取代反应 D. 1 mol该有机物最多能与5 mol 加成 【答案】D 【解析】 【详解】A．由该有机物的结构可知，分子式应为，A错误； B．分子内存在饱和甲基，甲基碳原子为杂化、呈四面体结构，甲基上氢原子无法全部和其余原子共平面，所有原子不可能共面，B错误； C．酚羟基可发生酯化反应（取代反应），酚羟基易被氧化、碳碳双键与醛基也能发生氧化，既能氧化又能取代，C错误； D．1 mol苯环消耗3 mol、1 mol环内碳碳双键消耗1 mol、1 mol可消耗1 mol，酯基的羰基不能和加成，合计最多消耗5 mol，D正确； 故选D。 6. 下列化学应用实例与方程式不匹配的是 A. 烘焙糕点时以作膨松剂： B. 纯碱熔样致石英坩埚损坏： C. 用重铬酸钾检测酒驾： D. 煤制水煤气： 【答案】C 【解析】 【详解】A．碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水蒸气，气体逸出使糕点疏松多孔，可作膨松剂， A不符合题意； B．石英坩埚主要成分为，高温下可与纯碱反应生成硅酸钠和，导致坩埚损坏，方程式书写正确，B符合题意； C．该离子方程式未配平，重铬酸钾在酸性条件下与乙醇反应，一般乙醇被氧化为乙酸而非，正确的离子方程式为：，C不符合题意； D．高温下碳与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，为煤制水煤气的反应原理，方程式书写正确，D不符合题意； 故选C。 7. 利用下列装置完成相应实验，不能达到实验目的的是 A. 分离固体NaCl和 B. 验证能与水反应 C. 实验室制备乙酸乙酯 D. 模拟煤的干馏 【答案】B 【解析】 【详解】A．受热易分解为​和气体，气体上升到烧瓶底部遇冷水后，会重新化合生成；而热稳定性好，受热不分解，留在原容器中，因此可以分离二者，能达到实验目的，A不符合题意； B．​本身极易溶于水，即使不与水发生化学反应，溶于水也会使试管内压强减小，导致水面上升，该实验仅观察到水面上升，无法证明和水发生了化学反应，不能达到实验目的，B符合题意； C．实验室制备乙酸乙酯，加热无水乙醇、浓硫酸、冰醋酸的混合物，导管末端置于饱和碳酸钠溶液液面上方，可防止倒吸；饱和碳酸钠溶液可以吸收乙醇、中和乙酸，同时降低乙酸乙酯的溶解度，装置符合要求，能达到实验目的，C不符合题意； D．煤干馏是隔绝空气加强热使煤分解的过程，产物为气态可燃气体、液态煤焦油、固态焦炭，煤焦油不溶于水、密度大于水，会位于水层下方，该装置可以模拟煤干馏，得到对应产物，能达到实验目的，D不符合题意； 故选B。 8. 能满足下列物质直接转化关系，且推理正确的是 A. X可为Fe，可用KSCN检验盐N B. X可为Na，过程③可用启普发生器 C. X可为S，过程①→③可工业制硫酸 D. X可为，Z可使淀粉碘化钾溶液变蓝 【答案】D 【解析】 【详解】A．若X为Fe，铁的氧化物不能直接与水化合生成氢氧化物，无法完整走完题干转化路径，A错误； B．常温生成，加热生成，过程③发生：，过氧化钠遇水反应剧烈放热，不能使用启普发生器制备气体，B错误； C．工业制备硫酸实际采用被浓硫酸吸收，不直接用水吸收，用水吸收易形成酸雾而降低吸收效率，无法按题干水化步骤直接制取硫酸，C错误； D．经、可得到硝酸，硝酸与碱中和生成硝酸盐，整套连续转化能够实现，可氧化生成使淀粉变蓝，D正确。 故选D。 9. 下列关于有机物的除杂和鉴别的说法错误的是 A. 除去乙烷中的乙烯：通入氢气和乙烯反应 B. 除去乙醇中的乙酸：加入氧化钙后蒸馏 C. 利用燃烧法鉴别乙烷、乙烯和乙炔 D. 利用新制氢氧化铜悬浊液(必要时可加热)鉴别乙醇、乙醛和乙酸 【答案】A 【解析】 【详解】A．乙烯与氢气加成需要催化剂、加热条件，且通入氢气的量难以控制，会引入新杂质氢气，无法达到除杂目的，A错误； B．乙酸能与氧化钙反应生成沸点较高的乙酸钙，乙醇沸点低，蒸馏可分离出乙醇，能达到除杂目的，B正确； C．乙烷、乙烯、乙炔含碳量依次升高，燃烧时现象分别为淡蓝色火焰几乎无烟、火焰明亮有黑烟、火焰明亮有浓烟，现象不同可鉴别，C正确； D．乙醇与新制氢氧化铜悬浊液不反应，无明显现象；乙酸与氢氧化铜发生中和反应，悬浊液变澄清得到蓝色溶液；乙醛与新制氢氧化铜悬浊液共热生成砖红色沉淀，现象不同可鉴别，D正确； 故选A。 10. 为回收利用含的废液，某化学兴趣小组设计方案如下所示，下列说法错误的是 A. 步骤Ⅰ中，加入足量溶液充分反应后，上下两层均为无色 B. 步骤Ⅰ中，所需的玻璃仪器只有分液漏斗 C. 步骤Ⅱ中，反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为 D. 该流程中，可以循环利用，提高利用率 【答案】B 【解析】 【分析】步骤Ⅰ中与溶液发生歧化反应：，分液分离出可循环使用；步骤Ⅱ向溶液A加酸（试剂X）发生归中反应：，析出粗，据此分析。 【详解】A．步骤Ⅰ中与足量完全歧化生成无色、，下层层无，上下两层均无色，A正确； B．步骤Ⅰ为分液操作，所需玻璃仪器为分液漏斗、烧杯，B错误； C．步骤Ⅱ中为氧化剂，为还原剂，由离子方程式可知氧化剂、还原剂物质的量之比，C正确； D．步骤Ⅰ中分液分离得到，可再次用于萃取碘，实现循环利用，D正确； 故选B。 11. 下列针对相关实验的说法错误的是 选项 实验目的 实验方法或操作 A 检验乙醇被氧气氧化为乙醛 将乙醇蒸气与空气混合通过灼热铜网，得到的气体通入酸性溶液 B 检验淀粉是否完全水解 向淀粉溶液中加入少量硫酸，加热一段时间后，冷却，取少量水解液，再加入少量碘水 C 检验溶液中是否含有 向某溶液中加入适量NaOH浓溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 D 实现溴水富集 向分液漏斗中先后加入溴水与直馏汽油，充分振荡 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．乙醇具有挥发性，且乙醇也可被酸性溶液氧化，挥发的乙醇会干扰乙醛的检验，无法证明生成了乙醛，A错误； B．淀粉遇碘单质变蓝，若水解液加碘水不变蓝则说明淀粉完全水解，该操作可达到实验目的，B正确； C．与浓溶液共热会反应生成，可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该操作可检验，C正确； D．直馏汽油主要成分为饱和烃，与水不互溶，且溴在直馏汽油中的溶解度远大于在水中的溶解度，可通过萃取实现溴水的富集，D正确； 故选A。 12. 含钛高炉渣富含、、MgO、CaO、、等氧化物，其用于提取金属钛的流程如下。已知：不溶于水、稀酸和碱溶液。 下列说法错误的是 A. “研磨、磁选”时可除去高炉渣中的铁元素 B. “酸浸”“碱浸”均发生氧化还原反应 C. 若将酸浸区域与碱浸区域互换顺序，滤渣2的主要成分仍相同 D. 若将酸浸区域与碱浸区域互换顺序，理论上氢氧化钠用量增大 【答案】B 【解析】 【分析】含钛高炉渣包含、、、、、，有磁性可经研磨磁选除去，剩余矿物先加稀盐酸酸浸，、、溶于稀盐酸，、不溶于稀酸成为滤渣1，滤渣1再加碱浸，和强碱反应溶解，不溶于碱，最终滤渣2为，后续由制备金属钛。 【详解】A．具备磁性，原料研磨破碎后依靠磁选设备能够分离铁的氧化物，实现除去铁元素的目的，A正确； B．酸浸中金属氧化物和稀盐酸发生复分解反应生成盐和水，碱浸中与发生复分解反应生成硅酸盐和水，两步反应均不存在元素化合价变化，全都不属于氧化还原反应，B错误； C．原顺序先酸后碱最终滤渣2为，若互换为先碱后酸，碱浸时、和溶解，不溶固体是、、，再经酸浸，、溶于盐酸，最终剩余滤渣依旧是，滤渣2主要成分不变，C正确； D．原流程酸浸阶段已被盐酸溶解，后续碱浸只有消耗；调换顺序后碱浸需要同时消耗溶解与，所以理论消耗量增大，D正确； 故选B。 13. 某化学兴趣小组准备利用下列装置进行的酸性强于HClO的验证实验，所有装置内的溶液均为过量，装置可根据实际需要选择使用，下列相关说法错误的是 A. 漂白粉的保存应注意密封、避光、阴凉通风 B. 装置A中的浓盐酸可以替换为70%的 C. 选用连接顺序ACBEDF能达到实验目的 D. F中出现浑浊现象的原因是的酸性强于HClO 【答案】D 【解析】 【分析】本实验想要通过强酸制弱酸原理证明酸性，不能直接将通入漂白粉溶液，因具有还原性会与发生氧化还原反应，因此需先用A装置制，气体经C装置除去HCl后通入B中与反应生成，证明酸性，再依次经E除去过量、D检验除尽，最后通入F生成，证明酸性，串联得到，从而完成验证。 【详解】A．漂白粉有效成分为，易与空气中、反应，且见光易分解，所以需要密封、避光、阴凉通风保存，A正确； B．70%硫酸为强酸、高浓度，和亚硫酸钠固体反应可平稳制取，可以替换浓盐酸，B正确； C．装置连接ACBEDF时，C中饱和除去A挥发的酸雾，B中制，E除多余，D检验除净，F中制，可完成酸性比较，C正确； D．若未除尽通入F，会被氧化生成，和生成沉淀，浑浊不是强酸制弱酸生成，不能直接说明酸性强于，D错误； 故选D。 14. 取某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，向其中逐渐加入铁粉，产生气体的体积随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸被还原为NO气体，不考虑气体的溶解)。下列说法错误的是 A. OA段发生的反应为： B. BC段反应产生的气体为 C. C点的溶质为和的混合物 D. 原混合溶液中的物质的量浓度为 【答案】C 【解析】 【分析】向稀硫酸与稀硝酸混合液逐步加铁粉，反应分三段：段和、反应生成与气体，完全消耗后到段，还原生成、无气体生成，段剩余和反应放出，点、全部反应完毕，溶质只有。 【详解】A．段硝酸氧化性强优先和反应，离子方程式，恰好完全消耗，A正确； B．由分析可知，段发生反应，无气体生成，段发生反应，气体为，B正确； C．由分析可知，C点溶质仅为，C错误； D．在C点，溶液中的溶质为。消耗的铁的总物质的量为，则。根据电荷守恒，，所以原混合溶液中，D正确； 故选C。 15. 如图为对氨基苯甲酸()的一种合成路线。 已知：①苯环上原有取代基对新引入取代基位置的影响叫作定位效应，烷基为苯环上的邻、对位定位基，羧基为苯环上的间位定位基；②氨基性质和羟基相似。下列说法正确的是 A. 反应③为加成反应 B. 有机物B、D互为同系物 C. 最终产物中含有杂质 D. 调换反应②和反应③的先后顺序对最终产物无影响 【答案】C 【解析】 【分析】甲苯（A）经硝化得到对硝基甲苯（B），酸性高锰酸钾氧化甲基为羧基得到对硝基苯甲酸（C），还原硝基得到目标产物对氨基苯甲酸（D）。 【详解】A．反应③是硝基被还原为氨基，属于还原反应，不是加成反应，A错误； B．同系物要求结构相似、官能团种类相同，分子组成相差若干​。B含硝基和甲基，D含氨基和羧基，官能团种类不同，不互为同系物，B错误； C．甲基是邻对位定位基，甲苯硝化时，除了生成对硝基甲苯，还会生成邻硝基甲苯副产物，邻硝基甲苯经后续氧化、还原后，最终得到邻氨基苯甲酸，因此最终产物会含有该杂质，C正确； D．若调换②③顺序，先还原硝基得到氨基后，再用酸性高锰酸钾氧化甲基时，氨基性质和羟基相似，也会被强氧化剂氧化，无法得到目标产物；同时若改变氧化、硝化顺序，羧基是间位定位基，硝化会得到间位产物，因此调换顺序对最终产物有影响，D错误； 故选C。 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 填空 1.甲烷是最简单的有机物。 （1）下列气体的主要成分不是甲烷的是___________(填标号，下同)。 A. 沼气 B. 天然气 C. 煤气 D. 煤层气 （2）甲烷分子中键角为___________。 A. 60° B. 90° C. D. 120° （3）甲烷与在光照条件下可得___________种产物，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是___________。 A． B． C． D． Ⅱ.甲烷作为化工原料可用于生成甲醇。 （4）等质量的甲烷和甲醇耗氧量较多的是___________。 （5）实验发现将Na投入甲醇中会出现上下跳动的现象，原因是___________。 （6）以纳米级为催化剂，向硫酸酸化的90℃的溶液中通入甲烷，可直接生成甲醇，离子方程式为___________。 （7）将煤隔绝空气在1500℃加热1小时可得到甲烷和焦炭，该过程称为___________；工业上常利用与焦炭(由煤样制得)反应的的转化率来衡量煤的化学活性，其关键步骤为：将焦炭与反应后的气体，先后通入足量氢氧化钡溶液和足量银氨溶液，均可生成沉淀，则沉淀依次为___________和___________(填化学式)。 【答案】（1）C （2）C （3） ①. 5 ②. D （4）(或甲烷) （5）钠的密度比甲醇大，先下沉；反应生成的氢气附着使其上浮，氢气逸出后又下沉，如此往复 （6） （7） ①. 煤的干馏 ②. ③. Ag 【解析】 【小问1详解】 沼气、天然气、煤层气的主要成分均为甲烷，煤气主要成分为一氧化碳、氢气等，不含大量甲烷，故选C； 【小问2详解】 甲烷分子为正四面体空间构型，碳原子位于正四面体中心，四个氢原子位于顶点，键角为，故选C； 【小问3详解】 甲烷与光照下发生取代反应，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳4种有机产物和，共5种产物；反应中被消耗，颜色变浅，易溶于饱和食盐水，且二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳为不溶于水的油状液体，试管内压强减小，液面上升，内壁附着油状液滴，对应装置D； 【小问4详解】 等质量有机物完全燃烧，氢元素质量分数越高耗氧量越大，甲醇可写作，氢的质量分数低于甲烷，故等质量时甲烷耗氧量更多； 【小问5详解】 钠的密度比甲醇大，沉入甲醇底部，与甲醇反应生成氢气，氢气泡附着在钠表面，使钠受到的浮力增大而上浮，到达液面后，氢气泡逸出，钠的重力大于浮力又下沉，如此往复，从而出现上下跳动的现象； 【小问6详解】 为强氧化剂，其中过氧键断裂被还原为，每个得，被氧化为，碳元素失，结合酸性条件、守恒规则配平离子方程式为：； 【小问7详解】 煤隔绝空气加强热的过程为煤的干馏；焦炭与反应生成，混合气体中与氢氧化钡反应生成沉淀，具有还原性，与银氨溶液发生氧化还原反应生成沉淀。 17. 硫酸锰是一种重要的化工中间体，一种以高硫锰矿(主要成分为和FeS，主要杂质为：、，还含有少量Fe、Al、Cu、Ni等元素的氧化物或硫化物)为原料制取硫酸锰的工艺流程如下。 回答下列问题： （1）杂质Ca元素位于元素周期表第___________周期，第___________族。 （2）为提高“酸浸”过程中的效率，可采取的措施为___________。 （3）若高硫锰矿不经“焙烧”直接用“酸浸”，会产生的污染物是___________(填化学式)。 （4）已知“滤渣2”中含有Fe元素和Al元素，则加入的试剂A可能为___________(填化学式)，写出“氧化”步骤对应的离子方程式___________。 （5）与“滤渣4”主要成分相同的天然矿物的名称是___________，“滤渣3”的主要成分有___________(填化学式)。 （6）“碳化结晶”生成的离子方程式为___________，“碳化结晶”需选择合适的温度，原因是___________。 【答案】（1） ①. 四 ②. ⅡA （2）适当提高酸浸温度或适当增大硫酸浓度或粉碎原料等 （3） （4） ①. 或 ②. 或 （5） ①. 萤石 ②. CuS、NiS （6） ①. ②. 温度过高碳酸氢铵分解，温度太低反应速率太慢 【解析】 【分析】高硫锰矿焙烧，得到MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、CaO、SiO2、NiO、CuO等，加入硫酸反应生成Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Ni2+、Cu2+、Ca2+，若试剂A为MnO2，则二氧化锰将亚铁离子氧化为铁离子，碳酸钙中和溶液的pH，使铁离子与铝离子转化为沉淀除去，硫化除杂除去Ni2+、Cu2+，氟化除杂过程中加入MnF2，使溶液中的Ca2+转化为沉淀，最后加入碳酸氢铵，将锰离子转化为碳酸锰沉淀，再加硫酸溶解得硫酸锰溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等得到硫酸锰晶体； 【小问1详解】 Ca为20号元素，位于元素周期表第四周期第IIA族； 【小问2详解】 酸浸时提高效率，可从增大接触面积、提高反应速率等方面考虑，如适当提高酸浸温度、适当增大硫酸浓度、将矿石粉碎等； 【小问3详解】 若不经焙烧直接用H2SO4酸浸，矿石中的FeS等硫化物会与酸反应生成有毒气体H2S，造成污染； 【小问4详解】 ①滤液2中含有Fe2+和Al3+，氧化步骤是将Fe2+氧化为Fe3+，便于后续水解沉淀除铁，因此氧化剂A可为MnO2或H2O2； 若用MnO2作氧化剂，离子方程式为：MnO2+ 2Fe2++4H+ =Mn2++2Fe3++2H2O， 若用H2O2作氧化剂，离子方程式为：H2O2+2Fe2++2H+= 2Fe3++2H2O； 【小问5详解】 ①滤渣4与主要成分相同的天然矿物是萤石，主要成分为CaF2； ②加入(NH4)2S后，Cu2+、Ni2+与S2-生成难溶硫化物沉淀，因此滤渣3的主要成分为CuS、NiS； 【小问6详解】 ① “碳化结晶”时，Mn2+与碳酸氢根反应生成MnCO3沉淀，同时放出CO2，离子方程式为：； ② “碳化结晶”需要选择适合温度，是因为温度过高会使碳酸氢铵分解，温度过低反应速率太慢。 18. 乳酸正丙酯易溶于乙醚，广泛应用于涂料、化妆品及生物溶剂领域。某小组同学欲通过实验研究乳酸的结构，并制备乳酸正丙酯。 【实验1】研究乳酸的结构 ⅰ.确定分子式。借助相关仪器测得乳酸的分子式为。 ⅱ.确定官能团。乳酸分子的官能团为和，并进行如下实验验证。 序号 待验证官能团 检测试剂 实验现象 实验结论 ① ___________ 产生无色气泡 含有 ② Cu， ___________ 含有 （1）实验①中，检测试剂为___________。 （2）实验②中，铜丝表面的现象为___________。 ⅲ.确定结构简式。 （3）实验②的氧化产物只有两种不同化学环境的氢原子，则乳酸的结构简式为___________。 【实验2】制备乳酸正丙酯 为实现乳酸正丙酯的绿色制备及反应过程可视化，利用如图装置(部分夹持装置略)进行实验。 ⅰ.将40 g乳酸、24 g正丙醇(标记)和硫酸氢钠固体投入三颈烧瓶中，向小孔冷凝柱中装入变色硅胶，加热至102～105℃，反应回流6 h。 ⅱ.变色硅胶由蓝色变为粉红色，停止加热。 ⅲ.酯化结束后，常压蒸馏至110℃左右，收集到的馏分经处理后循环使用。 ⅳ.减压蒸馏至120℃左右，收集馏分，获得乳酸正丙酯粗品。 相关物质在常温常压下的沸点如下表： 物质 乳酸 正丙醇 乳酸正丙酯 沸点/℃ 227.6 97.2 168 （4）步骤ⅰ：酯化结束后，存在的物质有___________种。 （5）步骤ⅱ：变色硅胶吸水，其作用除指示反应进程外，还有___________。 （6）步骤ⅲ：收集到的可循环使用的物质主要是___________(填名称)。 （7）提纯粗产品的所有操作如下，请排序___________(填序号)。 ①减压蒸馏 ②用乙醚萃取、分液 ③过滤 ④再次萃取、分液，合并有机相⑤加入干燥剂吸水 （8）步骤(7)中获得精制产品16.0 g，则该实验的产率为___________(列出计算式，不用化简)。 【答案】（1） （2）由红色变为黑色后又变为红色 （3） （4）2 （5）吸收加热时生成的水，提高乳酸正丙酯的产率 （6）正丙醇 （7）②④⑤③① （8） 【解析】 【分析】本实验分为乳酸结构探究与乳酸正丙酯制备两大模块，实验1借助官能团特征反应检验乳酸中的羧基与羟基，结合分子式和氧化产物氢环境推出乳酸结构简式；实验2以乳酸、标记的正丙醇为原料，作催化剂，加热回流发生酯化反应，变色硅胶吸收反应生成的水推动平衡正向移动，之后常压蒸馏回收过量正丙醇，再经减压蒸馏得到粗酯，粗产品经乙醚萃取、干燥、过滤、减压蒸馏完成提纯，最终计算产品产率； 【小问1详解】 检验选用溶液，羧基与碳酸氢钠反应生成无色气泡； 【小问2详解】 先在加热下生成黑色，再与乳酸中的羟基发生催化氧化反应重新生成，因此铜丝表面现象为由红色变为黑色后又变回红色； 【小问3详解】 乳酸分子式，含、，羟基催化氧化产物仅有2种等效氢，说明羟基连在中间碳原子上，结构简式为； 【小问4详解】 酯化反应遵循酸脱羟基、醇脱氢，标记全部留在正丙醇与乳酸正丙酯中，因此存在于正丙醇、乳酸正丙酯2种物质； 【小问5详解】 变色硅胶除吸水指示反应终点外，还能吸收酯化生成的水，促使酯化平衡正向移动，提升乳酸正丙酯的产率； 【小问6详解】 对照沸点数据，正丙醇沸点最低，常压蒸馏馏分是正丙醇，可循环投料使用； 【小问7详解】 粗产品提纯先②乙醚萃取分液，④再次萃取合并有机相，⑤干燥剂除水，③过滤除去固体干燥剂，①减压蒸馏，操作排序②④⑤③①； 【小问8详解】 由题，、、，乳酸、正丙醇中正丙醇不足，按正丙醇的量计算理论产量，因此产率为。 19. 聚β-羟基丁酸酯(PHB)是一种用途广泛的可降解塑料，其两种降解路线(醇解与热解)如下图所示(部分反应试剂、反应条件略)。 （1）化合物Ⅰ的分子式为___________，其官能团的名称为___________、___________。 （2）若反应①中原子利用率为100%，则反应物x为___________(填化学式)。 （3）反应②存在先碱化后酸化的过程，写出用NaOH碱化的化学方程式___________。 （4）M是化合物Ⅱ的同分异构体，符合下列条件的M的结构有___________种(不考虑立体异构)。 ①1 mol M与足量钠反应生成1 mol ②M可与反应生成 ③有两个连在同一碳上 （5）一定条件下，以化合物Ⅲ为原料可合成四元环酯，该四元环酯的结构简式为___________。 （6）化合物Ⅲ可通过如下路径合成： 已知： ①化合物V中共面的原子最多有___________个。 ②根据以上信息推测，以下流程图中：有机物M的结构简式为___________，有机物N的结构简式为___________。 【答案】（1） ①. ②. 碳碳双键 ③. 羧基 （2） （3） （4）3 （5） （6） ①. 10 ②. ③. 【解析】 【分析】y可降解高分子PHB的两条降解路径展开，PHB热解生成；PHB在甲醇醇解生成；Ⅰ与发生加成反应得到，Ⅱ中的酯基在碱性条件下水解再酸化同样得到Ⅲ，据此分析。 【小问1详解】 化合物Ⅰ结构为，分子式为，分子内含碳碳双键、羧基两种官能团； 【小问2详解】 反应①原子利用率100%，属于加成反应，由原子守恒可得反应物为； 【小问3详解】 Ⅱ在加热条件下发生酯的水解反应，化学方程式：； 【小问4详解】 Ⅱ分子式，限定条件：可与反应说明含，有机物与钠生成说明另含1个，两个连在同一个碳原子上，符合条件共3种结构如图、、； 【小问5详解】 两分子Ⅲ发生酯化反应，生成四元环酯，结构为； 【小问6详解】 ①Ⅴ为，该分子含两处羰基平面结构，羰基及相连碳原子固定共面，碳碳单键可自由旋转。羧基平面可通过旋转能与羰基平面重合，异丙基中心碳在羰基平面，1个甲基有一个碳原子和一个氢原子可转入平面，最多10个原子共平面； ②环二烯烃被酸性高锰酸钾氧化断裂双键生成丁二酸，M与甲醇浓硫酸加热酯化生成。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $