精品解析：宁夏青铜峡市第一中学2025-2026学年第二学期考前学情自测 高三化学试卷

青铜峡市第一中学2025-2026学年第二学期第三次模拟考试 高三化学试卷 相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Pr141 一、单项选择题(每题3分，共14×3=42分) 1. “推进文化自信自强，铸就社会主义文化新辉煌。”化学与文化传承密不可分，下列说法正确的是 A. 沏茶和煎制中药均利用了过滤、分液的原理 B. “以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”涉及焰色试验，属于化学变化 C. “新竹高于旧竹枝”中“竹”可用于制备乙醇 D. 古代绘制壁画使用的铁红可由铁与水在高温下反应制得 2. 羟胺(NH2OH)在有机合成中用作还原剂，其熔点32.05℃，沸点70℃。下列化学用语或图示表达正确的是 A. 用电子式表示羟胺的形成过程： B. 羟胺NH2OH分子间氢键的强弱： C. 固态羟胺X射线衍射图谱对比如图 D. 羟胺中N原子杂化后的轨道表示式： 3. 下列物质的结构或性质不能解释其用途的是 选项 结构或性质 用途 A 聚乙炔的共轭大键 用于制作导电高分子材料 B 植物油可与氢气加成得到固态氢化植物油 利用植物油来生产肥皂 C 石墨呈层状结构，层间以范德华力结合 石墨可用作润滑剂 D 水玻璃具有良好的黏性及稳定性 用于制作黏合剂和防水剂 A. A B. B C. C D. D 4. 解释下列实验现象或事实的离子方程式书写错误的是 A. 将过量的通入溶液中产生淡黄色沉淀： B. 铁经过发蓝处理形成致密氧化膜： C. 蓝色氯化四氨合铜溶于浓盐酸呈黄绿色： D. 含氟牙膏可以防龋齿： 5. 中科院理化所研究人员近期研究了一种“仿抽绳”超分子复合物，由双环主体(H)和柔性线型客体分子(G)组成，结构如图，下列说法错误的是 A. 客体分子G属于烃的含氧衍生物 B. 该复合物的相对分子质量可通过质谱仪测定 C. 该复合物分子间的相互作用是分子间作用力 D. 该复合物既能溶于水又能溶于苯 6. 5-羟基色氨酸()是天然色氨酸()的一种衍生物，对人体睡眠可能具有调节作用，二者的结构简式如图所示。下列说法错误的是 A. 可用溶液鉴别和 B. 和都可以与盐酸和溶液分别发生反应 C. 与甘氨酸()互为同系物 D. 等物质的量的和消耗的质量相等 7. 化合物T是一种用于合成药物的重要试剂，其结构简式如图所示。已知X、Y、Z、M、N为原子序数依次增大的前四周期主族元素，Z、M位于同一主族，X、Y、N的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数。下列有关叙述错误的是 A. 简单离子半径： B. 简单氢化物稳定性： C. 化合物与均为直线型分子 D. 化合物T中所有原子均符合8电子稳定结构 8. 下列化学实验目的与相应实验示意图相符的是 A. 用①探究熔融条件下烧碱的导电性 B. 用②检验溴乙烷消去反应的产物 C. 用③可以制备并干燥氨气 D. 用④的仪器进行重结晶法提纯苯甲酸 9. X是一种生活中常用的消毒液的主要成分，如图所示的物质转化关系中，Z是黄绿色有毒气体，H是淡黄色固体，下列叙述正确的是 A. X、Y在生活中混合使用效果更好 B. 固体M着火可用泡沫灭火器灭火 C. I具有漂白性 D. 1 mol H与足量反应转移2 mol电子 10. 下列实验操作中，对应的实验现象以及实验结论都正确，且两者具有因果关系的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向盛有浓氨水的锥形瓶中缓慢通入O2，用红热的Pt丝在液面上轻轻挥动 Pt丝保持红热 NH3和O2的反应是放热反应 B 向稀硝酸中加入过量铁粉，充分反应后，再滴加KSCN溶液 溶液无明显现象 稀硝酸只能将Fe氧化为Fe2+ C 向NaCl和NaI混合溶液中，滴加少量AgNO3溶液 出现黄色沉淀 Ksp(AgC1)>Ksp(AgI) D 向两支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%双氧水 产生气泡快慢不同 探究浓度对反应速率的影响 A. A B. B C. C D. D 11. 2025年诺贝尔化学奖授予金属有机框架材料开发领域。是其中最具代表性的材料之一，由(摩尔质量为)与对苯二甲酸根()(摩尔质量为)通过配位键连接，形成立方晶系结构，其中与同一配体相连的两个的取向不同，晶体内部的空腔可以吸附小分子。下列说法正确的是 A. 的配位数为8 B. 在配体上引入可增强的吸水性 C. 已知粒子的分数坐标为，则粒子的分数坐标 D. 该晶体的密度是 12. 乙醛由乙烯在催化剂作用下直接氧化制得，乙烯氧化法制乙醛的原理如图所示(部分相关离子未画出)。下列说法正确的是 A. PdCl在反应中是中间产物 B. 乙烯催化氧化法制乙醛的化学方程式为 C. 转化过程中，Pd元素的化合价没有发生变化 D. 、、均为非极性分子 13. 可见光照射下，光伏电池产生“空穴()”和电子，空穴驱动阳极反应，促进苯甲醇转化，电子驱动阴极产生(如图)。下列叙述错误的是 A. 能量转化形式：光能最终转化为化学能 B. 阳极产物可能有 C. 电池工作时，向极移动 D. 极电极反应式为2+2h+→ +2H+ 14. 常温下，将的水杨酸(用表示)和的氨水等体积混合，通入气体或加入固体调节混合液的(忽略溶液体积的变化)，混合液中和的浓度对数(实线)、含微粒的分布系数(虚线)与溶液的关系如图所示。下列说法正确的是 A. Ⅰ表示与的关系曲线 B. C. D. 当时，体系中 二、非选择题(共58分) 15. 化学家徐光宪及其团队创立的串级萃取理论，使我国在稀土资源生产应用方面实现质的飞跃。镨()是一种重要的稀土元素，采用如图工艺流程可由孪生矿(主要含、、、等)制备。 已知：可由溶液制备，主要包含沉淀、灼烧两个步骤。已知镨元素的常见价态为、。 （1）滤渣Ⅰ中除含有外，还含有一种淡黄色沉淀，写出在“溶浸”中反应的离子方程式___________。 （2）从绿色化学的角度考虑，相比于在空气中煅烧孪生矿，该工艺的优势在于___________。 （3）“除铁”后确认已被除尽的实验操作是___________。 （4）用有机萃取剂萃取的原理为，反萃取后，存在于(填“水相”或“有机相”)___________。徐光宪提出的串级萃取理论，可以提高萃取率，若要实现这一目的，你认为还可优化的工艺条件有___________(写一条即可)。 （5）搅拌下，将一定量的溶液与沉淀剂溶液充分反应，过滤得到沉淀。若改用溶液为沉淀剂，制得沉淀的离子方程式为___________；制得的沉淀颗粒较为疏松，原因是___________。 （6）将置于空气中灼烧，测得剩余固体质量与起始固体质量的比值随温度变化的曲线如图所示。制备最适宜的温度为___________。 A. B. C. D. （7）将固体加到酸性溶液中产生大量气泡，反应后镨元素仅以的形式存在，该反应的离子方程式为___________。 16. 咪唑()是一种化工产品。某实验小组用OHC-CHO、HCHO、按物质的量之比为反应制备咪唑，实验装置和步骤如下： ①投料：在如图1装置的三颈烧瓶中加入适量硫酸铵和50 mL蒸馏水，搅拌溶解；在仪器B中加入乙二醛与甲醛的混合液(含5.8 g OHC-CHO和6.0 g HCHO)，滴加时三颈烧瓶中溶液的温度低于40℃，滴加完成后升温至85~88℃，保温4 h，反应液逐渐变浑浊。 ②排氨：冷却至50~60℃，分批加入氢氧化钙固体至pH＞10；升温至85~90℃，保温1 h排尽氨气。 ③浓缩：趁热过滤，用___________洗涤滤饼2~3次；合并滤液与洗液，常压浓缩至有大量晶体析出，再减压浓缩至黏稠状。 ④提纯：减压蒸馏(装置如图2)，油泵减压(0.133~0.267 kPa)，收集馏分，得淡黄色粗咪唑。 ⑤精制：用苯加热溶解，趁热过滤，冷却后析出白色针状晶体；抽滤、真空干燥，得到咪唑3.06 g。 已知：乙二醛的沸点为51℃，咪唑的沸点为267℃，且咪唑在水中的溶解度随温度升高而显著增加。 回答下列问题： （1）图1装置中，仪器B的名称为___________，仪器A的进水口为___________(填“a”或“b”)。 （2）步骤②中，分批加入氢氧化钙固体的目的是___________，证明氨气已排尽的方法是___________。 （3）步骤③中，趁热过滤的目的是___________，横线处填___________(填“热水”或“冷水”)。 （4）利用图2装置完成步骤④，减压蒸馏中毛细玻璃管的作用是___________(写一点)。 （5）本实验中，咪唑的产率为___________%。 （6）咪唑()的碱性主要是由___________(填“1”或“2”)号N体现。 17. 二氧化碳是廉价可持续的碳源，其转化为甲醇能减碳增效、推动可持续发展。以下是制备可能涉及到的反应： ⅰ． ⅱ． ⅲ． 已知：生成物A的选择性 回答下列问题。 （1）已知反应的能垒越大，活化能越大。反应ⅱ的反应历程如图所示。使用催化剂时，反应历程中决速步骤的能垒为___________eV。 （2）反应ⅱ的焓变___________。甲醇可作燃料，碱性环境下甲醇燃料电池的负极电极反应式为___________。 （3）向体积为2 L的恒容密闭容器中分别充入、，仅发生反应ⅱ和ⅲ，反应相同时间秒后测得实际转化率和的实际选择性随温度的变化如图中实线所示，同时模拟出平衡转化率和平衡时选择性如图中虚线所示。 ①曲线a表示的平衡转化率，其先下降后上升的原因为___________。 ②250℃时，秒时反应ⅱ中的反应速率___________。反应ⅱ的平衡常数___________(250℃时甲醇与水均为气体)。 ③试分析曲线a、b在温度高于280℃后趋于重合的原因___________。 18. 一种心绞痛的药物中间体I的合成路线如下(部分试剂和条件已略去)。 已知：①RCHO+ZCH2Z´RCH=C(Z)Z´+H2O(其中，Z和Z´代表、等强吸电子基团)； ②。 回答下列问题： （1）A中官能团的名称___________。C→D的反应类型为___________。 （2）若B→C先后发生加成反应和消去反应，则加成反应所得物质的结构简式为___________。 （3）从分子结构的角度考虑，判断下列酸的酸性强弱：___________(填“＞”、“＜”或“=”)。 （4）E→F的化学方程式___________。 （5）同时满足下列条件的G的同分异构体的结构简式为___________(任写一种)。 ⅰ．与作用显色； ⅱ．发生水解反应生成含4个碳原子的胺类物质； ⅲ．核磁共振氢谱显示为5组峰 （6）依据以上流程信息，结合所学知识，设计以苯甲醛和丙二醛为原料合成苯丙烯酸()的路线___________(无机试剂和溶剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 青铜峡市第一中学2025-2026学年第二学期第三次模拟考试 高三化学试卷 相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Pr141 一、单项选择题(每题3分，共14×3=42分) 1. “推进文化自信自强，铸就社会主义文化新辉煌。”化学与文化传承密不可分，下列说法正确的是 A. 沏茶和煎制中药均利用了过滤、分液的原理 B. “以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”涉及焰色试验，属于化学变化 C. “新竹高于旧竹枝”中“竹”可用于制备乙醇 D. 古代绘制壁画使用的铁红可由铁与水在高温下反应制得 【答案】C 【解析】 【详解】A．沏茶和煎制中不涉及分液，故A错误； B．焰色试验，属于物理变化，故B错误； C．竹的主要成分为纤维素，纤维素水解得到葡萄糖，再经酒化酶作用制备乙醇，故C正确； D．铁与水在高温下反应生成四氧化三铁，故D错误； 故选：C。 2. 羟胺(NH2OH)在有机合成中用作还原剂，其熔点32.05℃，沸点70℃。下列化学用语或图示表达正确的是 A. 用电子式表示羟胺的形成过程： B. 羟胺NH2OH分子间氢键的强弱： C. 固态羟胺X射线衍射图谱对比如图 D. 羟胺中N原子杂化后的轨道表示式： 【答案】A 【解析】 【详解】A．羟胺（NH2OH）是共价化合物，用电子式表示羟胺的形成过程示意图正确（体现了N-H、N-O、O-H的形成），A选项正确； B．因为的电负性大于N，键的极性比键的极性强，所以羟胺分子间氢键的强弱为，B选项错误； C．缓慢析出的为晶体，快速析出的可能为非晶体，晶体的射线衍射图谱有尖锐的衍射峰，C选项错误； D．原子有5个价电子，4个杂化轨道上电子数为：，D选项错误； 故答案选A。 3. 下列物质的结构或性质不能解释其用途的是 选项 结构或性质 用途 A 聚乙炔的共轭大键 用于制作导电高分子材料 B 植物油可与氢气加成得到固态氢化植物油 利用植物油来生产肥皂 C 石墨呈层状结构，层间以范德华力结合 石墨可用作润滑剂 D 水玻璃具有良好的黏性及稳定性 用于制作黏合剂和防水剂 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．聚乙炔分子结构如图，每个碳原子均为杂化，每个碳原子均剩余一个p轨道，彼此平行，形成大键，电子在整个大键体系自由移动，形成“电子通道”，A项正确； B．植物油含大量不饱和烃基，与氢气加成后转化为饱和程度较高的高级脂肪酸甘油酯，形成固态，便于储存和运输，工业上生产肥皂主要是利用油脂在碱性条件下水解，产生高级脂肪酸盐，经过盐析得到肥皂，B项错误； C．石墨层间作用力为范德华力，作用力较小，易滑移，所以摩擦小、能润滑，C项正确； D．硅酸钠溶液(水玻璃)在干燥过程中会逐渐失去游离水，分子中的硅羟基之间会发生脱水缩合反应，形成三维网状的硅氧烷Si-O-Si交联结构，随着固化进程推进，体系黏度持续上升，最终形成具有高强度的无机聚合物骨架，将被黏结的基材牢牢结合为整体，因此可以做黏合剂；硅酸钠溶液（水玻璃）涂刷在材料表面，能与空气中的二氧化碳反应生成不溶于水的硅酸，堵塞孔隙，从而起到防水作用，D项正确。 故答案选B。 4. 解释下列实验现象或事实的离子方程式书写错误的是 A. 将过量的通入溶液中产生淡黄色沉淀： B. 铁经过发蓝处理形成致密氧化膜： C. 蓝色氯化四氨合铜溶于浓盐酸呈黄绿色： D. 含氟牙膏可以防龋齿： 【答案】B 【解析】 【详解】A．氧化生成沉淀，离子方程式，A不符合题意； B．铁发蓝处理生成致密氧化膜（主要为），正确离子方程式为，B符合题意； C．与浓盐酸反应生成，离子方程式，C不符合题意； D．羟基磷灰石可与F⁻发生沉淀转化，生成更难溶的氟磷灰石，离子方程式书写正确，D不符合题意； 故选B。 5. 中科院理化所研究人员近期研究了一种“仿抽绳”超分子复合物，由双环主体(H)和柔性线型客体分子(G)组成，结构如图，下列说法错误的是 A. 客体分子G属于烃的含氧衍生物 B. 该复合物的相对分子质量可通过质谱仪测定 C. 该复合物分子间的相互作用是分子间作用力 D. 该复合物既能溶于水又能溶于苯 【答案】D 【解析】 【详解】A．客体分子G仅含C、H、O三种元素，分子中含有酯基、醚键等含氧官能团，符合烃的含氧衍生物的定义，A正确； B．质谱仪的功能就是测定物质的相对分子质量，该复合物的相对分子质量可通过质谱法测定，B正确； C．H与G通过“仿抽绳”方式结合，依赖非共价键相互作用，包括氢键、范德华力、堆积等，无共价或离子键形成，C正确； D．G分子含长链烷氧基和苯环，疏水性强，难溶于水，H分子虽含季铵盐亲水基团，但同时含大量苯环及疏水性阴离子，整体水溶性受限，复合物中G被H部分包裹，但整体仍具显著疏水特征，且因H含亲水基团，在苯中亦难溶解；，根据“相似相溶”，其更可能溶于极性有机溶剂（如甲醇、乙腈），而非水或苯。D 错误； 故选D。 6. 5-羟基色氨酸()是天然色氨酸()的一种衍生物，对人体睡眠可能具有调节作用，二者的结构简式如图所示。下列说法错误的是 A. 可用溶液鉴别和 B. 和都可以与盐酸和溶液分别发生反应 C. 与甘氨酸()互为同系物 D. 等物质的量的和消耗的质量相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．5-HTP含酚羟基，遇溶液显紫色，Trp不含酚羟基，无此现象，可用溶液鉴别二者，A正确； B．二者均含氨基，可与盐酸反应；均含羧基可与溶液反应，均可分别与盐酸、溶液发生反应，B正确； C．同系物要求结构相似、分子组成相差一个或若干个原子团，Trp含苯环等复杂结构，甘氨酸无苯环等结构，二者结构不相似，不互为同系物，C错误； D．二者分子中均仅含1个羧基，羧基可与反应，等物质的量的Trp和5-HTP消耗的物质的量相等，故消耗的质量相等，D正确； 故选C。 7. 化合物T是一种用于合成药物的重要试剂，其结构简式如图所示。已知X、Y、Z、M、N为原子序数依次增大的前四周期主族元素，Z、M位于同一主族，X、Y、N的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数。下列有关叙述错误的是 A. 简单离子半径： B. 简单氢化物稳定性： C. 化合物与均为直线型分子 D. 化合物T中所有原子均符合8电子稳定结构 【答案】D 【解析】 【分析】Z、M位于同一主族，从结构上来看Z形成了一个双键，因此Z是O，M是S；X、Y、N的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数，进一步推出X、Y、N分别为H、C、K。 【详解】A．硫离子和钾离子核外电子排布相同，硫离子的核电荷数小故半径大，而氧离子的核外只有两层电子，半径最小，故A正确； B．O、S属于同一主族，同主族元素核电荷数越大非金属性越弱，对应气态氢化物稳定性越弱，故B正确； C．CS2、COS和二氧化碳是等电子体，均是直线型，故C正确； D．化合物T中所氢原子不符合8电子稳定结构，故D错误； 故选D。 8. 下列化学实验目的与相应实验示意图相符的是 A. 用①探究熔融条件下烧碱的导电性 B. 用②检验溴乙烷消去反应的产物 C. 用③可以制备并干燥氨气 D. 用④的仪器进行重结晶法提纯苯甲酸 【答案】B 【解析】 【详解】A．石英坩埚的主要成分为，熔融烧碱（）时，会与发生反应，腐蚀坩埚，不能用于熔融烧碱，A错误； B．溴乙烷在的乙醇溶液中加热发生消去反应，生成乙烯，乙烯可以与溴发生加成反应，使溴的溶液褪色；挥发出来的乙醇不与溴反应，不会干扰产物检验，因此该装置可以检验溴乙烷的消去产物，B正确； C．氨气能与无水反应生成八氨合氯化钙​，因此不能用无水干燥氨气，氨气干燥应用碱石灰，C错误； D．重结晶法提纯苯甲酸的具体操作为加热溶解、趁热过滤和冷却结晶，用图示为球形冷凝管，用于蒸馏，该装置不能完成整个重结晶过程，D错误； 故选B。 9. X是一种生活中常用的消毒液的主要成分，如图所示的物质转化关系中，Z是黄绿色有毒气体，H是淡黄色固体，下列叙述正确的是 A. X、Y在生活中混合使用效果更好 B. 固体M着火可用泡沫灭火器灭火 C. I具有漂白性 D. 1 mol H与足量反应转移2 mol电子 【答案】C 【解析】 【分析】如图所示的物质转化关系中，X是一种生活中常用的消毒液的主要成分，Z是黄绿色有毒气体，H是淡黄色固体，则X为NaClO，Z为Cl2，H为Na2O2，则固体M为Na，G为Na2O，W为NaCl，Y为HCl，I为HClO，据此解答。 【详解】A．Y为HCl，X为NaClO，两者在生活中混合使用会反应生成有毒的Cl2，使用效果减弱，A错误； B．泡沫灭火器喷出的泡沫主要成分是二氧化碳和水，固体M为Na，钠和水反应会生成可燃性气体，且Na着火生成的能与二氧化碳反应生成助燃的，因此固体M着火不能用泡沫灭火器灭火，B错误； C．I为HClO，具有漂白性，C正确； D．H为Na2O2，能与足量发生反应：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，1 mol Na2O2与足量CO2反应转移1 mol电子，D错误； 故选C。 10. 下列实验操作中，对应的实验现象以及实验结论都正确，且两者具有因果关系的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向盛有浓氨水的锥形瓶中缓慢通入O2，用红热的Pt丝在液面上轻轻挥动 Pt丝保持红热 NH3和O2的反应是放热反应 B 向稀硝酸中加入过量铁粉，充分反应后，再滴加KSCN溶液 溶液无明显现象 稀硝酸只能将Fe氧化为Fe2+ C 向NaCl和NaI混合溶液中，滴加少量AgNO3溶液 出现黄色沉淀 Ksp(AgC1)>Ksp(AgI) D 向两支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%双氧水 产生气泡快慢不同 探究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．铂丝是催化剂，挥发出的NH3被O2氧化为NO，该反应为放热反应，A正确； B．稀硝酸将Fe氧化为 Fe3+，但过量的Fe与Fe3+反应生成Fe2+，B错误； C．由于Cl-与I-的物质的量浓度未知，无法据现象判断溶度积大小，应改为等浓度的NaCl 和NaI混合溶液，C错误； D．NaHSO3与H2O2发生反应，反应无明显现象，无法探究浓度对反应速率的影响，D错误； 故选A。 11. 2025年诺贝尔化学奖授予金属有机框架材料开发领域。是其中最具代表性的材料之一，由(摩尔质量为)与对苯二甲酸根()(摩尔质量为)通过配位键连接，形成立方晶系结构，其中与同一配体相连的两个的取向不同，晶体内部的空腔可以吸附小分子。下列说法正确的是 A. 的配位数为8 B. 在配体上引入可增强的吸水性 C. 已知粒子的分数坐标为，则粒子的分数坐标 D. 该晶体的密度是 【答案】B 【解析】 【详解】A．由晶胞结构图示可知，距[Zn4O]6+最近且相等的配体L2−有6个，故[Zn4O]6+的配位数为6，A错误； B．、含极性基团，可与H2O形成氢键，增强MOF-5对H2O的吸附作用，B正确； C．已知A粒子的分数坐标为(0，0，0)，分析晶胞结构图示，B分数坐标应为(，1，1)，C错误； D．由晶胞结构图示可知，每个重复单元中的[Zn4O]6+个数为，L2−的个数为，晶胞体积为a3 nm3 =，所以密度为= ，D错误； 故选B。 12. 乙醛由乙烯在催化剂作用下直接氧化制得，乙烯氧化法制乙醛的原理如图所示(部分相关离子未画出)。下列说法正确的是 A. PdCl在反应中是中间产物 B. 乙烯催化氧化法制乙醛的化学方程式为 C. 转化过程中，Pd元素的化合价没有发生变化 D. 、、均为非极性分子 【答案】B 【解析】 【详解】A．在反应起始就参与过程Ⅰ消耗，后续过程Ⅳ又重新生成，符合催化剂的特征；中间产物是先生成、后消耗的物质，因此不是中间产物，A错误； B．反应中，CH2=CH2最终被O2氧化为CH3CHO，则乙烯催化氧化的反应方程式为，B正确； C．过程Ⅲ生成单质，而初始中为价，化合价发生改变，C错误； D．、分子正负电荷中心重合，属于非极性分子；分子中醛基与甲基电子分布不对称，正负电荷中心不重合，是极性分子，D错误； 故选B。 13. 可见光照射下，光伏电池产生“空穴()”和电子，空穴驱动阳极反应，促进苯甲醇转化，电子驱动阴极产生(如图)。下列叙述错误的是 A. 能量转化形式：光能最终转化为化学能 B. 阳极产物可能有 C. 电池工作时，向极移动 D. 极电极反应式为2+2h+→ +2H+ 【答案】C 【解析】 【详解】A．在可见光照射下，光伏电池产生“空穴()”和电子，这导致化学反应的发生，在该过程中，光能先转化为光伏电池的电能，电能再转化为化学能，A正确； B．在电解池中，阳极发生氧化反应，苯甲醇可能在阳极被氧化为苯甲醛，B正确； C．在电池工作时，极为阴极，极为阳极，带负电荷，向阳极（极）移动，C错误； D．已知阳极有空穴()，需要化合物失去电子来填补空穴，故苯甲醇中与羟基相连的碳原子失去个电子，同时产生个，失去电子和的苯甲醇与另一个失去电子和的苯甲醇结合，故极电极反应式为2+2h+→ +2H+，D正确； 故答案选C。 14. 常温下，将的水杨酸(用表示)和的氨水等体积混合，通入气体或加入固体调节混合液的(忽略溶液体积的变化)，混合液中和的浓度对数(实线)、含微粒的分布系数(虚线)与溶液的关系如图所示。下列说法正确的是 A. Ⅰ表示与的关系曲线 B. C. D. 当时，体系中 【答案】B 【解析】 【分析】实线中曲线Ⅰ随pH增大减小，对应，曲线Ⅱ随pH增大增大，对应；虚线中曲线Ⅲ随pH升高持续递减代表，曲线Ⅳ先增后减为中间体，曲线Ⅴ随pH升高持续递增代表，据此分析。 【详解】A．随着pH增大，溶液中浓度升高， 正向移动，减小、增大，故Ⅰ表示 与pH的关系曲线，Ⅱ表示 与pH的关系曲线，A错误； B．由图像可知，时， ，，此时；当时，，代入表达式：，解得 ，B正确； C．pH=12.6时，，则； pH=7.8时，，则，得。反应 的平衡常数，C错误； D．pH=7.8时，含A物料守恒：，且；由，得，因此，远大于和；由曲线得，因此浓度关系为：，D错误； 故选B。 二、非选择题(共58分) 15. 化学家徐光宪及其团队创立的串级萃取理论，使我国在稀土资源生产应用方面实现质的飞跃。镨()是一种重要的稀土元素，采用如图工艺流程可由孪生矿(主要含、、、等)制备。 已知：可由溶液制备，主要包含沉淀、灼烧两个步骤。已知镨元素的常见价态为、。 （1）滤渣Ⅰ中除含有外，还含有一种淡黄色沉淀，写出在“溶浸”中反应的离子方程式___________。 （2）从绿色化学的角度考虑，相比于在空气中煅烧孪生矿，该工艺的优势在于___________。 （3）“除铁”后确认已被除尽的实验操作是___________。 （4）用有机萃取剂萃取的原理为，反萃取后，存在于(填“水相”或“有机相”)___________。徐光宪提出的串级萃取理论，可以提高萃取率，若要实现这一目的，你认为还可优化的工艺条件有___________(写一条即可)。 （5）搅拌下，将一定量的溶液与沉淀剂溶液充分反应，过滤得到沉淀。若改用溶液为沉淀剂，制得沉淀的离子方程式为___________；制得的沉淀颗粒较为疏松，原因是___________。 （6）将置于空气中灼烧，测得剩余固体质量与起始固体质量的比值随温度变化的曲线如图所示。制备最适宜的温度为___________。 A. B. C. D. （7）将固体加到酸性溶液中产生大量气泡，反应后镨元素仅以的形式存在，该反应的离子方程式为___________。 【答案】（1） （2）不产生有害气体 （3）取少量除铁后的滤液于试管中，滴加几滴溶液，若滤液不变红，证明已除尽 （4） ①. 水相 ②. 调节；更换萃取剂；增大有机相体积；多次萃取(答出一条，答案合理即可) （5） ①. ②. 碳酸氢铵沉淀过程生成大量气体 （6）C （7） 【解析】 【分析】孪生矿加入FeCl3溶液溶浸，将金属硫化物中的S元素氧化为硫单质，金属阳离子进入溶液，SiO2和生成的硫单质不溶为滤渣Ⅰ，过滤除去，滤液中加入双氧水将Fe2+氧化为更容易除去的Fe3+，之后调节pH除去Fe3+，滤渣Ⅱ为氢氧化铁沉淀，再除Zn2+和氢氧化锌，过滤后将所得滤液进行多次反复萃取（稀土元素在孪生矿中含量较低），多次萃取后，反萃取，得到PrCl3。 【小问1详解】 滤渣Ⅰ主要为不和氯化铁溶液反应且难溶于水的SiO2，以及反应生成的S单质；ZnS在溶浸中和铁离子发生氧化还原生成硫单质、亚铁离子，同时生成锌离子，离子方程式为。 【小问2详解】 煅烧过程中S元素会与氧气反应产生污染空气的二氧化硫，该工艺的优势在于避免产生污染性气体。 【小问3详解】 实验室常用检验，若不变红说明已除尽，故“除铁”后确认已被除尽的实验操作是取少量除铁后的滤液于试管中，滴加几滴溶液，若滤液不变红，证明已除尽。 【小问4详解】 反萃取时加入酸，提高氢离子浓度，使得进入水相，故存在于水相。 要提高萃取率，可使平衡正向移动，如适当降低浓度（调低酸性），或更换萃取剂；增大有机相体积；多次萃取等。 【小问5详解】 与反应，既提供​，又与生成的结合放出​，配平后离子方程式为。 碳酸氢铵沉淀过程生成大量二氧化碳气体，气体产生气泡导致制得的沉淀颗粒较为疏松。 【小问6详解】 置于空气中灼烧制备，则由元素守恒存在：，则剩余固体质量与起始固体质量的比值为 ，由图，则最适宜的温度为，故选C。 【小问7详解】 将固体加到30%酸性溶液中产生大量气泡，反应后镨元素仅以的形式存在，则反应为氧化还原反应生成和氧气，结合质量守恒，还生成水，反应为。 16. 咪唑()是一种化工产品。某实验小组用OHC-CHO、HCHO、按物质的量之比为反应制备咪唑，实验装置和步骤如下： ①投料：在如图1装置的三颈烧瓶中加入适量硫酸铵和50 mL蒸馏水，搅拌溶解；在仪器B中加入乙二醛与甲醛的混合液(含5.8 g OHC-CHO和6.0 g HCHO)，滴加时三颈烧瓶中溶液的温度低于40℃，滴加完成后升温至85~88℃，保温4 h，反应液逐渐变浑浊。 ②排氨：冷却至50~60℃，分批加入氢氧化钙固体至pH＞10；升温至85~90℃，保温1 h排尽氨气。 ③浓缩：趁热过滤，用___________洗涤滤饼2~3次；合并滤液与洗液，常压浓缩至有大量晶体析出，再减压浓缩至黏稠状。 ④提纯：减压蒸馏(装置如图2)，油泵减压(0.133~0.267 kPa)，收集馏分，得淡黄色粗咪唑。 ⑤精制：用苯加热溶解，趁热过滤，冷却后析出白色针状晶体；抽滤、真空干燥，得到咪唑3.06 g。 已知：乙二醛的沸点为51℃，咪唑的沸点为267℃，且咪唑在水中的溶解度随温度升高而显著增加。 回答下列问题： （1）图1装置中，仪器B的名称为___________，仪器A的进水口为___________(填“a”或“b”)。 （2）步骤②中，分批加入氢氧化钙固体的目的是___________，证明氨气已排尽的方法是___________。 （3）步骤③中，趁热过滤的目的是___________，横线处填___________(填“热水”或“冷水”)。 （4）利用图2装置完成步骤④，减压蒸馏中毛细玻璃管的作用是___________(写一点)。 （5）本实验中，咪唑的产率为___________%。 （6）咪唑()的碱性主要是由___________(填“1”或“2”)号N体现。 【答案】（1） ①. 恒压滴液漏斗 ②. b （2） ①. 避免反应剧烈，且能充分将排出 ②. 将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近出气口，无白烟产生，则说明氨气已排尽（或将湿润的红色石蕊试纸靠近出气口，试纸不变蓝，则说明氨气已排尽）（合理即可） （3） ①. 避免咪唑析出，减少咪唑损失 ②. 热水 （4）提供气化中心，防止液体暴沸或搅拌或调节系统压力 （5）45 （6）1 【解析】 【分析】由题意可知，该实验的实验目的是以乙二醛、甲醛与硫酸铵为原料，经过投料、排氨、浓缩、减压蒸馏、精制等实验步骤制备得到咪唑； 【小问1详解】 仪器B为恒压滴液漏斗；仪器A为冷凝管，冷凝管中冷却水应下进上出，故进水口为b； 【小问2详解】 加入氢氧化钙是为了中和硫酸铵并释放氨气。分批加入可以控制反应速率，避免因一次性加入过多导致反应过于剧烈或氨气瞬间大量逸出而难以排出；氨气是碱性气体，能与浓盐酸挥发出的HCl反应生成NH4Cl白烟，或使湿润的红色石蕊试纸变蓝。若无此现象，说明氨气已排尽； 故答案为：避免反应剧烈，且能充分将NH3排出；将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近出气口，无白烟产生，则说明氨气已排尽（或将湿润的红色石蕊试纸靠近出气口，试纸不变蓝，则说明氨气已排尽）； 【小问3详解】 由题给信息可知，咪唑在水中的溶解度随温度升高而显著增加，趁热过滤可防止温度降低时咪唑因溶解度下降而结晶析出，从而减少产品损失；用热水洗涤滤饼可以利用高温咪唑的高溶解度，将附着在滤饼表面的咪唑溶解并洗入滤液中，从而提高咪唑的产率； 故答案为：避免咪唑析出，减少咪唑损失；热水； 【小问4详解】 减压蒸馏中毛细玻璃管可以作为气化中心，起到防止液体暴沸的作用或搅拌或调解系统压力； 【小问5详解】 由题意可知，乙二醛、甲醛与硫酸铵按物质的量之比为1:1:1反应制备咪唑，实验所用乙二醛、甲醛的物质的量分别为：=0.1 mol、=0.2 mol，以0.1 mol乙二醛为基准计算，理论上可生成0.1 mol咪唑，由实验制得3.06 g咪唑可知，3.06 g咪唑的产率为：×100%=45%； 【小问6详解】 咪唑分子为平面结构可知，1号N原子和2号N原子均为sp2杂化，2号N原子上的孤电子对参与形成大π键，1号N原子上有1对孤电子对，能够结合H+，故咪唑的碱性主要由1号N原子体现。 17. 二氧化碳是廉价可持续的碳源，其转化为甲醇能减碳增效、推动可持续发展。以下是制备可能涉及到的反应： ⅰ． ⅱ． ⅲ． 已知：生成物A的选择性 回答下列问题。 （1）已知反应的能垒越大，活化能越大。反应ⅱ的反应历程如图所示。使用催化剂时，反应历程中决速步骤的能垒为___________eV。 （2）反应ⅱ的焓变___________。甲醇可作燃料，碱性环境下甲醇燃料电池的负极电极反应式为___________。 （3）向体积为2 L的恒容密闭容器中分别充入、，仅发生反应ⅱ和ⅲ，反应相同时间秒后测得实际转化率和的实际选择性随温度的变化如图中实线所示，同时模拟出平衡转化率和平衡时选择性如图中虚线所示。 ①曲线a表示的平衡转化率，其先下降后上升的原因为___________。 ②250℃时，秒时反应ⅱ中的反应速率___________。反应ⅱ的平衡常数___________(250℃时甲醇与水均为气体)。 ③试分析曲线a、b在温度高于280℃后趋于重合的原因___________。 【答案】（1）1.14 （2） ①. ②. （3） ①. 250℃以前以反应ⅱ为主，升温平衡逆向移动；250℃以后以反应ⅲ为主，温度升高平衡正向移动 ②. ③. 或 ④. 温度越高反应速率越快，t秒内趋于平衡，的实际转化率与平衡转化率越趋于一致 【解析】 【小问1详解】 决速步骤是能垒（活化能）最大的步骤；虚线为使用催化时的能量变化，能垒为过渡态能量减去前一个中间体能量，最大能垒为：。 【小问2详解】 根据盖斯定律，反应ⅰ+反应ⅲ=反应ⅱ，因此；碱性甲醇燃料电池中，负极甲醇失电子，被氧化为碳酸根，电极反应式为。 【小问3详解】 ①反应ⅱ放热()，反应ⅲ吸热()；温度升高时，反应ⅱ平衡逆向移动使转化率降低，反应ⅲ平衡正向移动使转化率升高；250℃以前，反应ⅱ占主导，总转化率下降，250℃以后，反应ⅲ占主导，总转化率升高，因此先下降后上升； ②250℃时，实际转化率为8%，总转化n(CO2​)=5 mol×8%=0.4 mol，甲醇实际选择性为40%，故n(CH3​OH)=0.4 mol×40%=0.16 mol，反应ii消耗n(H2​)=3×0.16 mol=0.48mol，；平衡时转化率为20%，总转化n(CO2​)=5 mol×20%=1 mol，平衡甲醇选择性为50%，故n(CH3​OH)=0.5 mol，则反应ⅱ消耗CO2的物质的量为0.5mol，反应ⅲ消耗CO2的物质的量也为0.5mol，平衡时各物质的物质的量为n(CO2​)=4 mol，n(H2​)=2 mol，n(CH3​OH)=0.5 mol，n(H2​O)=1 mol；平衡时各物质浓度：c(CO2​)=2 mol/L，c(H2​)=1 mol/L，c(CH3​OH)=0.25 mol/L，c(H2​O)=0.5 mol/L，（或）； ③ 温度升高，反应速率显著加快，相同反应时间t内，反应已达到平衡状态，实际转化率等于平衡转化率，因此曲线趋于重合。 18. 一种心绞痛的药物中间体I的合成路线如下(部分试剂和条件已略去)。 已知：①RCHO+ZCH2Z´RCH=C(Z)Z´+H2O(其中，Z和Z´代表、等强吸电子基团)； ②。 回答下列问题： （1）A中官能团的名称___________。C→D的反应类型为___________。 （2）若B→C先后发生加成反应和消去反应，则加成反应所得物质的结构简式为___________。 （3）从分子结构的角度考虑，判断下列酸的酸性强弱：___________(填“＞”、“＜”或“=”)。 （4）E→F的化学方程式___________。 （5）同时满足下列条件的G的同分异构体的结构简式为___________(任写一种)。 ⅰ．与作用显色； ⅱ．发生水解反应生成含4个碳原子的胺类物质； ⅲ．核磁共振氢谱显示为5组峰 （6）依据以上流程信息，结合所学知识，设计以苯甲醛和丙二醛为原料合成苯丙烯酸()的路线___________(无机试剂和溶剂任选)。 【答案】（1） ①. 醚键、醛基 ②. 还原反应 （2） （3）＞ （4） +HBr （5）或 （6） 【解析】 【分析】A与Br2发生取代反应生成B()，B与反应生成C，C被NaBH4还原为D，D与DMA反应生成E，E自身环化生成F和HBr，F中-CN和H2反应加成生成G，G和H()发生取代反应生成I和HCl。 【小问1详解】 由A的结构简式可知，官能团的名称为醚键、醛基；C和NaBH4反应生成D的过程中碳碳双键转化为碳碳单键，反应类型为还原反应。 【小问2详解】 B→C先后发生加成反应和消去反应，即B中醛基上发生加成反应转化为羟基、并进一步发生消去反应引入碳碳双键，则加成反应生成的中间体的结构简式为。 【小问3详解】 -CN是强吸电子基团，使CNCH2COOH的O-H键极性增强，更易电离出H+，故其酸性强于CH3COOH。 【小问4详解】 E发生取代反应自身环化生成F和HBr，化学方程式为： +HBr。 【小问5详解】 G ()除苯环外，还有5个C，2个O，1个不饱和度，1个氮，满足条件：①遇FeCl3说明含酚羟基；②发生水解反应生成含4个碳原子的胺类物质；③核磁共振氢谱5组峰说明高度对称，说明其中含有-NHC(CH3)3或-N(C2H5)；满足以上条件的G的同分异构体的结构简式为或。 【小问6详解】 要合成苯丙烯酸()，利用信息②可知需得到，利用题干中B→C的转化原理，可用苯甲醛和丙二酸在吡啶中反应得到，而丙二酸通过丙二醛氧化即可得到，则合成路线如下：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $