精品解析：安徽省A10联盟2025届高三下学期高考原创夺冠卷（一）化学试题

1号卷·A10联盟2025年高考原创夺冠卷(一) 化学 满分100分，考试时间75分钟。请在答题卡上作答。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Cu-64 Zr-91 Sn-119 Ba-137 一、选择题(本大题共14小题，每小题3分，满分42分，每小题只有一个选项符合题意) 1. 2025年蛇年春晚，一群穿着花棉袄的机器人秧歌舞冲上热搜。下列有关机器人制造材料的说法，正确的是 A. 聚酰胺(PA)因具有良好耐磨性而用于制作机器人的连接部件，其属于有机合成材料 B. 具有高强度的碳纤维复合材料用于制作机器人手臂等运动部件，其属于无机非金属材料 C. 铝合金具有密度低、强度高的特点，用于制作轻型机器人的骨架，其属于金属合成材料 D. 用于控制机器人大脑的AI人工智能芯片，其制造材料硅属于传统无机非金属材料 【答案】A 【解析】 【详解】A．聚酰胺（PA）是人工合成的有机高分子材料，属于有机合成材料，且耐磨性良好，适合制作机器人连接部件，A正确； B．碳纤维复合材料由碳纤维和基体（如有机树脂等）复合而成，属于复合材料，不属于单纯的无机非金属材料，B错误； C．铝合金属于金属材料中的合金，没有“金属合成材料”的分类，合成材料一般特指有机合成材料，C错误； D．硅是半导体材料，属于新型无机非金属材料，传统无机非金属材料指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐类材料，D错误； 故选A。 2. 化学基本实验操作是学习化学必备的技能，下列操作方法中不可行的是 A. 乙醇制备乙烯：用浓硫酸作催化剂和脱水剂 B. 鉴别氯水和亚硫酸溶液：各取少许滴入品红溶液，加热 C. 除去中少量CO：通入，点燃 D. 检验淀粉是否完全水解：向水解后的溶液中滴入碘水 【答案】C 【解析】 【详解】A．乙醇在浓硫酸作用下发生消去反应生成乙烯，浓硫酸起到催化剂和脱水剂的作用，操作可行，A正确； B．氯水中的次氯酸具有强氧化性，可使品红溶液永久褪色，加热不恢复红色；亚硫酸与品红化合生成无色不稳定物质，加热后会恢复红色，现象不同可鉴别，操作可行，B正确； C．中混有的少量无法在中被点燃，且通入会引入新的气体杂质，除杂操作不可行，C错误； D．淀粉遇碘单质会变蓝色，向水解后的溶液中滴加碘水，若不变蓝则说明淀粉完全水解，若变蓝则说明淀粉未完全水解，操作可行，D正确； 故选C。 3. 参加生产劳动既可亲近大自然，又可在劳动中了解大自然中的化学知识，下列有关叙述正确的是 A. 植物的光合作用将直接转化为淀粉，有利于缓解温室效应 B. 豆科植物的根瘤菌能将空气中的氮转化为氮肥，属于氮的固定 C. 向碱性土壤施化肥，既可中和碱性又可增加肥效 D. 生产劳动中的铁制工具易生锈，是因为铁和碳分别易形成阴阳极发生电化学腐蚀 【答案】B 【解析】 【详解】A．植物光合作用是将先转化为葡萄糖等小分子有机物，再进一步合成淀粉，并非直接转化为淀粉，A错误； B．氮的固定是指将游离态的氮（）转化为化合态含氮化合物的过程，根瘤菌将空气中的转化为铵态氮肥，属于生物固氮，是氮的固定，B正确； C．中的会与碱性土壤中的发生双水解反应生成挥发，导致氮元素流失，肥效降低，无法增加肥效，C错误； D．铁制工具的铁碳合金在潮湿环境中形成原电池发生电化学腐蚀，原电池的电极称为正负极，阴阳极为电解池的电极名称，且铁作负极、碳作正极，D错误； 故选B。 4. 下表列出的物质中，不能按图示路径进行转化的是 选项 甲 乙 丙 A NO B C D A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．与反应生成，与反应生成，可实现甲与乙的相互转化；与反应生成，稀与反应生成，可实现乙→丙、丙→甲的转化，A符合题意； B．与发生取代反应生成，在水溶液中水解生成，可实现甲与乙的相互转化；在醇溶液中发生消去反应生成，与发生加成反应生成，可实现乙→丙、丙→甲的转化，B符合题意； C．与过量溶液反应生成，与过量盐酸反应生成，可实现甲与乙的相互转化；与少量盐酸或通入反应生成，与盐酸反应生成，可实现乙→丙、丙→甲的转化，C符合题意； D．苯酚钠与酸反应生成苯酚，苯酚与溶液反应生成苯酚钠，可实现甲与乙的相互转化；苯酚与浓溴水反应生成2，4，6-三溴苯酚，但2，4，6-三溴苯酚无法直接转化为苯酚钠，不能实现丙→甲的转化，D不符合题意； 故选D。 5. 蛇床子素是中药蛇床子提取物，具有解痉、降血压、抗心律失常、增强免疫功能及广谱抗菌作用。由有机物M转化成蛇床子素的路线如下图： 下列有关说法正确的是 A. 有机物M不存在顺反异构 B. 1mol有机物M最多能和6mol加成 C. lmol蛇床子素能和2molNaOH反应 D. 有机物M和蛇床子素均能与发生显色反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．有机物M中与羧基相连的碳碳双键的两个不饱和碳原子均连接不同的原子或基团，存在顺反异构，A错误； B．1mol有机物M中苯环可与3mol 加成，2mol碳碳双键可与2mol 加成，羧基中碳氧双键不能与加成，最多消耗5mol ，B错误； C．1mol蛇床子素中含有1mol酚酯基，水解生成1mol酚羟基和1mol羧基，二者均可与反应，共消耗2mol ，C正确； D．蛇床子素中无酚羟基结构，不能与发生显色反应，D错误； 故选C。 阅读下列材料，完成以下2个小题。 锌及其化合物在催化方面有许多应用：宁夏大学科研小组用低温催化加氢制甲醇：水溶液用于催化单糖转化为5-羟甲基糠醛（）；上海交通大学研究团队成功开发出一种锌修饰氮化镓（）纳米线催化剂，该催化剂能够在光照条件下，同时将和转化为甲烷（）以及过氧化氢（），其转化机理如图所示： 6. 用表示阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是 A. 0.1 mol中含有的原子数目为 B. 0.2 L 1 mol/L水溶液中含有的数目为 C. 在标准状况下4.48 L含有的质子数为 D. 0.2 mol转化成转移的电子数为 7. 下列有关物质结构的说法，正确的是 A. 基态锌的外围电子轨道式为 B. 甲醇分子中键角为 C. 历程图中的电子式为 D. 历程图中含有、、的结构简式 【答案】6. D 7. C 【解析】 【6题详解】 A．是离子晶体，由和构成，A错误； B．在水溶液中会发生水解：，因此溶液中实际数目小于，B错误； C．标准状况下是液态，不能用气体摩尔体积计算其物质的量，C错误； D．转化成时元素化合价从降至，1 mol转化为转移的电子数为，故0.2 mol转化为转移的电子数为，D正确； 故答案选D。 【7题详解】 A．是外围电子排布式，不是轨道式，A错误； B．甲醇分子中原子采取杂化，但键和键的斥力不同，电负性大，使键电子对远离，对键斥力减小，键角小于标准杂化的，B错误； C．的电子式为，C正确； D．结构简式一般针对有机物，无机物通常写结构式，历程图只是化学式标注，不是结构简式，D错误； 故答案选C。 8. 劳森试剂是一个常用于制取有机含硫化合物的化学试剂，其结构如下图所示： 下列有关劳森试剂的说法，错误的是 A. 第一电离能大小顺序为： B. 硫原子和磷原子的杂化方式相同 C. 电负性大小顺序为： D. 氧原子形成的σ键与π键的数目之比为3:1 【答案】A 【解析】 【详解】A．同主族元素第一电离能从上到下减小，故第一电离能O>S，同周期元素中P的3p轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于同周期相邻的S，故第一电离能顺序为O>P>S，A错误； B．S原子价层电子对数为，为杂化，P原子价层电子对数为，为杂化，二者杂化方式相同，B正确； C．同周期主族元素电负性从左到右逐渐增大，故电负性O>C，C的电负性大于H，故电负性顺序为O>C>H，C正确； D．4个氧原子中，2个与P形成双键的氧原子各含1个σ键、1个π键，2个甲氧基中的氧原子各含2个σ键，总σ键数目为，总π键数目为，二者比值为，D正确； 故选A。 9. 硫酸镍铵是一种常用的电镀原料，已知Ni为银白色，为绿色沉淀，仅用下表提供的试剂和用品，不能实现有关硫酸镍铵相应实验目的的是 选项 实验目的 试剂用品 A 比较与结合的能力 硫酸镍铵溶液、NaOH溶液 试管、胶头滴管 B 比较与的大小 硫酸镍铵溶液、蒸馏水、NaOH溶液、溶液 试管、胶头滴管、过滤装置(含滤纸)、洗气瓶 C 检验 硫酸镍铵溶液、溶液 试管、胶头滴管 D 比较Cu与Ni的活泼性 硫酸镍铵溶液、铜棒 试管、胶头滴管 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．向硫酸镍铵溶液中滴加少量NaOH溶液，可通过是否优先产生绿色沉淀判断与结合的能力大小，A能实现目的； B．向硫酸镍铵溶液中加过量NaOH溶液得到沉淀，过滤洗涤后加入溶液，可通过沉淀颜色变化判断两种氢氧化物的大小，B能实现目的； C．检验​时，加入检验，出现白色沉淀，说明含有硫酸根离子，C能实现目的； D．硫酸镍铵是配合物，电离产生的浓度很低，与铜难以反应，D不能实现目的； 故选D。 10. 绿色化学与技术教育部重点实验室的科研人员发现多位点催化剂协同实现温和条件下生物质基吡咯烷酮的合成的机理如下图所示： 下列有关说法正确的是 A. 反应②只有极性键的断裂和形成 B. 反应③只有氮原子的杂化方式改变 C. 该历程中有三种反应物和两种生成物 D. 活性位点可能与原子或离子的缺电子有关 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应②有非极性键的形成，并非只有极性键的断裂和形成，A错误； B．反应③中碳原子的杂化方式也随成键变化发生改变，并非只有氮原子的杂化方式改变，B错误； C．该历程中反应物有乙酰丙酸乙酯、正丙胺、氢气三种，生成物有吡咯烷酮、乙醇、水三种，C错误； D．活性位点可结合带负电的，说明活性位点可能与原子或离子的缺电子有关，D正确； 故选 D。 11. 中国科学院上海硅酸盐研究所科研团队报道了一种在碱性条件下耦合产氢的硼氢化物燃料电池，其工作原理如下图所示： 下列有关说法正确的是 A. 电极Q为原电池的负极，发生氧化反应 B. 离子交换膜为阳离子交换膜 C. 电极P的电极反应式为： D. 离子交换膜转移0.1mol离子时，电池产生0.2mol 【答案】C 【解析】 【分析】根据电极物质转化判断电极类型，P极中-1价H转化为0价，失电子发生氧化反应，故P为原电池负极，Q为正极。碱性条件下，负极电极反应式为，正极电极反应式为。负极消耗，正极生成，由正极向负极迁移，故离子交换膜为阴离子交换膜。结合电子守恒，每转移4mol电子时，负极生成2mol ，正极生成2mol ，共生成4mol ，同时迁移4mol 。 【详解】A．电极P为原电池负极，电极Q为正极，正极发生还原反应，A错误； B．由正极Q向负极P迁移，故离子交换膜为阴离子交换膜，B错误； C．电极P为负极，碱性条件下失电子生成和，电极反应式为，C正确； D．离子交换膜转移0.1mol 时，电路中转移0.1mol电子，负极生成0.05mol ，正极生成0.05mol ，共产生0.1mol ，D错误； 故选C。 12. 北京化工大学化学学院国家重点实验室用甲醇水蒸气重整制氢的主副反应如下： 主反应Ⅰ： 副反应Ⅱ： 在恒容密闭容器中甲醇水蒸气重整制氢反应体系中，平衡时的转化率、和的物质的量随温度的变化如图所示： 下列有关说法正确的是 A. 曲线M表示的物质的量随温度的变化 B. 曲线N在T℃之前上升的原因是以副反应Ⅱ为主 C. 反应体系中混合气体的密度不变时，反应均达平衡 D. 其他条件不变时，减压或加水蒸气有利于重整制氢 【答案】D 【解析】 【分析】主反应I为CH3OH(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+3H2(g)，ΔH1>0，是吸热反应，且反应前气体物质的量为2mol，反应后为4mol，正反应是气体分子数增大的方向；副反应II为2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)，ΔH2<0，是放热反应，且反应前后气体分子数均为2mol。升高温度有利于主反应I正向进行，不利于副反应II正向进行；减压有利于主反应I正向进行，而对副反应II影响不大；加入水蒸气既能促进主反应I正向进行，又能使副反应II逆向移动，从而抑制CH3OCH3生成。 【详解】A．副反应II生成CH3OCH3，且该反应为放热反应，升高温度不利于CH3OCH3的生成，因此CH3OCH3的物质的量不应表现为曲线M这种随温度升高明显增大的趋势。曲线M更符合吸热的主反应I增强后，CH3OH转化率或H2物质的量增大的变化趋势，A错误； B．曲线N在T℃之前上升，不能简单归因于“以副反应II为主”。副反应II是放热反应，若单从温度对副反应平衡的影响看，升温应不利于其正向进行；若图中某物质在T℃前增加，应综合考虑主反应I吸热、升温促进甲醇参与重整等因素，不能说原因是副反应II为主，B错误； C．该体系是在恒容密闭容器中进行的，反应物和生成物均为气体，反应过程中气体总质量不变，容器体积也不变，因此混合气体的密度始终不变。密度不变不能说明反应达到平衡，C错误； D．主反应I为气体分子数增大的吸热反应，减压有利于平衡向气体分子数增大的方向移动，即有利于主反应I正向进行，生成更多H2；加入水蒸气相当于增大反应物H2O浓度，也有利于主反应I正向移动，同时水蒸气是副反应II的生成物，加入水蒸气还能抑制副反应II正向进行，减少CH3OCH3生成，因此有利于重整制氢，D正确； 故答案选D。 13. 草酸镉()的主要用途是作为电镀、染料、催化剂和制造其他化学品的原料，从工业含镉废液[主要有、]提取草酸镉的流程如下图所示： 已知在常温下：，，下列有关说法正确的是 A. 含镉废液中有： B. 沉铁反应的 C. 沉铁后溶液的，则溶液中有： D. 在溶液中有： 【答案】B 【解析】 【分析】原料为含、的工业废液，目标产物为。流程第一步加入，使转化为沉淀除去，过滤后向滤液中加入，使转化为沉淀得到目标产物。 【详解】A．含镉废液中存在电荷守恒，关系式为，废液为强酸弱碱盐混合溶液，呈酸性，，故，A错误； B．沉铁反应的平衡常数，代入数据得，B正确； C．时，，根据，得，故，C错误； D．溶液中存在质子守恒，水电离出的氢离子总浓度等于氢氧根离子浓度，关系式为，D错误； 故选 B。 14. Cu-Sn-S(CTS)是含量丰富的三元合金，因其具有较高的比容量和更好的能量密度而用于锂电池，其晶体的长方晶胞结构如下图所示： 已知1、2号原子的分数坐标为、。晶胞底边长为apm，高为2apm，下列有关说法正确的是 A. 该晶体的化学式为 B. 晶胞中所有元素间均以离子键结合 C. 3号Cu原子的分数坐标为 D. 晶体的密度为 【答案】D 【解析】 【分析】本题考查晶胞中原子数的均摊、分数坐标判断以及晶体密度计算。图中大黑球为Sn，Sn位于4个竖棱棱心和2个上下底面心，共个；小黑球为Cu，Cu位于8个顶点和体心，共；白球为S，S位于晶胞内部，共8个； 晶胞底边长为a pm，高为2a pm，所以晶胞体积为a×a×2a=2a3 pm3=2a3×10-30cm3，据此分析： 【详解】A．根据分析，一个晶胞中Cu、Sn、S原子个数之比为2:2:8=1:1:4，因此该晶体的化学式应为CuSnS4，而不是CuSnS2，A错误； B．题干明确说明该物质是三元合金，合金中存在金属键，并非所有元素间都是离子键，B错误； C．3号Cu原子位于晶胞内部，沿x、y、z方向均处于晶胞中间位置，因此其分数坐标应为(,,)，C错误； D．一个晶胞中含Cu原子2个、Sn原子2个、S原子8个，则一个晶胞的质量为 m== g。 晶胞体积为V=2a3×10-30cm3，所以晶体密度为 ρ===g/cm3，D正确； 故答案选D。 二、非选择题(本大题共4小题，共58分) 15. 碳化锆(ZrC)具有优异的高温机械性能，良好的耐磨性和腐蚀性等优异的性能而成为高温材料的“扛把子”。一种从含锆废料(主要含有、、CuO和)提取碳化锆的工艺流程如下图所示： 已知：①高温氯化时含锆废料中的非氧元素均生成相应的氯化物，难溶于水， ②易水解，在331℃时开始升华 回答下列有关问题： （1）写出高温氯化时C、和反应生成和氯化物的化学方程式_______。 （2）滤液1的成分为NaOH和_______。 （3）写出酸溶时，硫酸与反应生成的离子方程式_______。 （4）除铜时，滤液2溶液中形成配位键的配体是_______，过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______，该流程中循环利用的物质是_______。(填名称) （5）完成从和沉淀的混合物中制取的实验设计：将和固体受热分解制得干燥的氧化铁和二氧化锆混合物，将氧化铁和二氧化锆混合物和一定量的炭黑，混合均匀后放入瓷舟，将瓷舟置于瓷管中，在_______流中加热到500℃进行煅烧，用捕集器在室温下收集含氯产物。在60cm长的管子中，在300~350℃于氢气流中将其_______，以除去氯化锆中的氧化物及三氯化铁。 （6）若含锆废料中含有的质量分数是49.2%，在制备的过程中损失10%的锆元素，则1kg含锆废料理论上能够制得ZrC的质量是_______g。 【答案】（1） （2） （3） （4） ①. ②. 漏斗 ③. 氯气 （5） ①. 氯气 ②. 升华 （6）370.8 【解析】 【分析】含锆废料(主要含有、、CuO和)提取碳化锆的工艺流程第一步加入C、进行“高温氯化”，锆废料中的非氧元素均生成相应的氯化物，故进入“碱溶”的是、、、；“碱溶”生成的、、难溶于水，易水解，碱性条件下生成；“酸溶”时，硫酸与反应生成、硫酸与反应生成、硫酸与反应生成；“除铜”时向含有的溶液中加入过量氨水得到铜氨溶液，、在氨水中转化为氢氧化物、进入后续流程。 【小问1详解】 高温氯化时C、和反应生成和氯化物的化学方程式。 【小问2详解】 滤液1的成分为NaOH和。 【小问3详解】 酸溶时，硫酸与反应生成的离子方程式：。 【小问4详解】 除铜时，滤液2溶液中是铜氨溶液，形成配位键的配体是； 过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗； ZrCl4高温下与氧气反应得到ZrO2和氯气，氯气返回到高温氯化步骤循环使用。 【小问5详解】 将和固体受热分解制得干燥的氧化铁和二氧化锆混合物，将氧化铁和二氧化锆混合物和一定量的炭黑，混合均匀后放入瓷舟，将瓷舟置于瓷管中，为防止得到易升华的氯化锆，需在氯气流中加热到500℃进行煅烧，用捕集器在室温下收集含氯产物。在60cm长的管子中，根据在331℃时开始升华，在300~350℃于氢气流中将其升华，以除去氯化锆中的氧化物及三氯化铁。 【小问6详解】 1kg含锆废料含有的质量分数是49.2%，故，Zr元素质量=，制备的过程中损失10%的锆元素则剩余的Zr元素的质量=，ZrC的质量=。 16. 黄铵铁矾主要用于治理酸性废水并对去除亚甲基蓝有催化作用，制备黄铵铁矾的实验装置如下图所示： Ⅰ.制备黄铵铁矾的实验步骤： ⅰ：将通入硫酸溶液中制得 ⅱ：从仪器B中滴入溶液 ⅲ：用氨水调节pH至2.2，然后将其在95℃水浴加热，控制pH并加热20min ⅳ：过滤，用去离子水反复洗涤。用1mol/L的溶液检验，去除固体中残留的 ⅴ：将固体放入鼓风干燥箱中，在120℃鼓风干燥3h得产品回答下列有关问题： （1）仪器B、C的名称分别是_______、_______。 （2）仪器A的作用是_______。 （3）写出制备的化学反应方程式_______。 （4）用去离子水洗涤的方法是_______。 Ⅱ：黄铵铁矾组成的测定 ⅰ：称取9.600g样品，加盐酸完全溶解后，配成250mL溶液； ⅱ：量取25.00mL溶液，加入足量的KI，用溶液进行滴定(反应方程式为)，平均消耗30.00mL溶液； ⅲ：另取25.00mL溶液，加足量溶液充分反应后，过滤、洗涤、干燥得沉淀0.932g。 （5）用溶液滴定时，滴定终点的现象是_______。 （6）通过计算确定黄铵铁矾的化学式：_______。 【答案】（1） ①. 恒压滴液漏斗 ②. 三颈烧瓶 （2）防止倒吸 （3） （4）向过滤器中加入去离子水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2~3次 （5）滴入最后半滴溶液时，溶液蓝色恰好褪去，且半分钟内不恢复原色 （6） 【解析】 【分析】本实验核心目的为制备黄铵铁矾并测定其组成。左侧装置为固固反应制备氨气，氨气经安全瓶通入三颈烧瓶内的硫酸溶液，反应生成硫酸铵，再滴加硫酸铁溶液，调节pH水浴加热反应得到黄铵铁矾粗产品，经洗涤、干燥得到产品。 【小问1详解】 仪器B为带有恒压结构的滴液漏斗，名称为恒压滴液漏斗，用于盛放和滴加硫酸铁溶液；仪器C为带有三个颈口的反应容器，名称为三颈烧瓶，作为制备黄铵铁矾的反应容器。 【小问2详解】 氨气极易溶于水溶液，若直接将导管插入三颈烧瓶的溶液中会发生倒吸，仪器A为安全瓶，可有效防止三颈烧瓶内的溶液倒吸进入左侧氨气制备装置，避免发生危险。 【小问3详解】 实验室用氯化铵固体与氢氧化钙固体反应制备氨气，反应生成氯化钙、氨气和水，配平后对应化学方程式为。 【小问4详解】 用去离子水洗涤沉淀的标准操作为向过滤器中加入去离子水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2~3次，即可洗去沉淀表面附着的可溶性杂质。 【小问5详解】 滴定前溶液中含有反应生成的与淀粉指示剂，溶液显蓝色，当与完全反应时溶液蓝色褪去，因此滴定终点的现象为滴入最后半滴溶液时，溶液蓝色恰好褪去，且半分钟内不恢复原色。 【小问6详解】 25.00mL待测液中，根据反应关系，可得，则250mL溶液中。 25.00mL待测液中，，则250mL溶液中。 黄铵铁矾的化学式为，则，取、，结合化合物电荷守恒，阳离子总正电荷等于阴离子总负电荷：，解得，因此黄铵铁矾的化学式为。 17. 含铁沸石是将温室气体和转化为有价化学物质的有效催化剂。在铁沸石作用下和选择性氧化还原反应生成的主副反应如下： 主反应Ⅰ： kJ/mol 副反应Ⅱ： kJ/mol （1）副反应Ⅱ在_______容易自发(填“高温”、“低温”或“无法确定”)。 （2）已知反应Ⅲ： kJ/mol反应：的_______kJ/mol。 （3）在恒温的刚性密闭容器中，分别按照、的体积比为以及、、的体积比为反应相同的时间，所得产物的选择性(如甲醇的选择性)如图所示： 向反应体系中加入能够显著提高甲醇选择性的原因是_______。 （4）北京化工大学科研课题组人员在碱性条件下用电化学装置直接转化甲烷制甲醇，写出生成甲醇的电极反应式_______。 （5）在体积为1 L的密闭容器中，充入2 mol 和2.5 mol 发生上述主副反应达平衡时，的转化率和的物质的量分数随温度的变化如下图所示： ①已知温度T ℃时体系的总压为5 MPa，则反应的分压平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度，平衡分压=总压×物质的量分数)。 ②在温度T ℃时，增加平衡体系内甲醇的物质的量的措施有_______。 【答案】（1）高温 （2）+489.3 （3）H2O是副反应的产物，增大H2O的浓度可促进副反应逆向进行，减少CO2的生成，降低CO2的选择性，提高甲醇的选择性 （4） （5） ①. ②. 增大体系压强；充入CH4、N2O、H2O或CO2；分离出N2 【解析】 【小问1详解】 副反应Ⅱ：>0，反应后气体分子数增多，，根据自由能判据，则高温下该反应满足，因此该反应高温容易自发进行； 【小问2详解】 已知反应Ⅰ、反应Ⅱ和反应Ⅲ的热反应方程式，根据盖斯定律：可得，故该反应的焓变为； 【小问3详解】 由题意及图示可知，向反应体系中加入水蒸气后，甲醇选择性升高，CO2选择性降低的原因是：水是副反应的产物，增大水蒸气的浓度可使副反应逆向进行，从而减少CO2的生成，降低了CO2的选择性，同时水蒸气的加入对主反应影响较小，从而提高了甲醇的选择性； 【小问4详解】 CH4转化为CH3OH，C的化合价从-4价升高到-2价，发生氧化反应，故在碱性条件下生成甲醇的电极反应式为：； 【小问5详解】 ①在体积为1 L的密闭容器中，充入2 mol 和2.5 mol 发生上述主、副反应，由图示可知，T ℃时，CH4转化率为62.5%，CH3OH的分数为20%，则反应共消耗；设主反应消耗的，副反应消耗的，由两反应方程式可得生成的，，，，则消耗的N2O的，则T ℃时，体系中，故可得关系式，，联立两式可解得：，，故此时各物质的分别为：，，，，，，，故反应的分压平衡常数 ； ②在温度T ℃时，要增加平衡体系内甲醇的物质的量，即直接使主反应平衡正向移动，或副反应平衡逆向移动间接使主反应平衡正向移动，可采取的措施有：增加反应物、的浓度；及时分离出生成物；增大副反应产物、的浓度；增大体系压强等。 18. 卡博替尼是一种对多种肿瘤的生长有抑制作用的药物。其合成路线如下图所示： 已知： 回答下列有关问题： （1）有机物A含氧官能团的名称分别为_______、_______。 （2）A→B的反应类型为_______。 （3）B→C反应的化学方程式为_______。 （4）E的结构简式为_______。 （5）F的同分异构体中，同时满足下列条件的有_______种(不考虑立体异构)，写出其中一种同分异构体的结构简式_______。 ①属于芳香族化合物 ②能水解且水解产物之一能使显紫色 ③能发生银镜反应 ④核磁共振氢谱有4种峰 （6）参照上述合成路线，设计以有机物和为原料，制备的合成路线_______(其他试剂任选)。 【答案】（1） ①. 醚键 ②. 羟基 （2）取代反应 （3） （4） （5） ①. 2 ②. 或 （6） 【解析】 【分析】化合物A中的羟基在条件下发生取代反应生成化合物B，化合物B中断裂碳氯键与对氨基苯酚发生取代反应生成化合物C；根据化合物E的分子式可知化合物D中的羧基与对氟苯胺发生取代反应生成化合物E，其结构简式为；化合物E与发生取代反应生成化合物F；F与C发生取代反应生成卡博替尼。 【小问1详解】 有机物A含氧官能团的名称分别为醚键、羟基。 【小问2详解】 A→B的反应类型为取代反应。 【小问3详解】 根据分析，B→C反应中化合物B断裂碳氯键与对氨基苯酚发生取代反应的化学方程式为。 【小问4详解】 根据分析，E的结构简式为。 【小问5详解】 化合物F的分子式为，有7个不饱和度； ①属于芳香族化合物，说明含有苯环；②能水解且水解产物之一能使显紫色，说明苯环上连有酚酯基；③能发生银镜反应，说明含有醛基；分子式中一共含有2个O，既要酚酯基有要求有醛基，则苯环上应为甲酸酯基；④氢核磁共振氢谱有4种峰，则剩余的四个碳、一个N、Cl、F对称分布于苯环上，结合不饱和度，可能的结构有、，共2种结构。 【小问6详解】 根据已知信息，先将苯甲酸与苯胺发生取代反应生成，再将其按照信息发生还原反应生成，再与苯胺发生取代反应生成目标产物，具体合成路线为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 1号卷·A10联盟2025年高考原创夺冠卷(一) 化学 满分100分，考试时间75分钟。请在答题卡上作答。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Cu-64 Zr-91 Sn-119 Ba-137 一、选择题(本大题共14小题，每小题3分，满分42分，每小题只有一个选项符合题意) 1. 2025年蛇年春晚，一群穿着花棉袄的机器人秧歌舞冲上热搜。下列有关机器人制造材料的说法，正确的是 A. 聚酰胺(PA)因具有良好耐磨性而用于制作机器人的连接部件，其属于有机合成材料 B. 具有高强度的碳纤维复合材料用于制作机器人手臂等运动部件，其属于无机非金属材料 C. 铝合金具有密度低、强度高的特点，用于制作轻型机器人的骨架，其属于金属合成材料 D. 用于控制机器人大脑的AI人工智能芯片，其制造材料硅属于传统无机非金属材料 2. 化学基本实验操作是学习化学必备的技能，下列操作方法中不可行的是 A. 乙醇制备乙烯：用浓硫酸作催化剂和脱水剂 B. 鉴别氯水和亚硫酸溶液：各取少许滴入品红溶液，加热 C. 除去中少量CO：通入，点燃 D. 检验淀粉是否完全水解：向水解后的溶液中滴入碘水 3. 参加生产劳动既可亲近大自然，又可在劳动中了解大自然中的化学知识，下列有关叙述正确的是 A. 植物的光合作用将直接转化为淀粉，有利于缓解温室效应 B. 豆科植物的根瘤菌能将空气中的氮转化为氮肥，属于氮的固定 C. 向碱性土壤施化肥，既可中和碱性又可增加肥效 D. 生产劳动中的铁制工具易生锈，是因为铁和碳分别易形成阴阳极发生电化学腐蚀 4. 下表列出的物质中，不能按图示路径进行转化的是 选项 甲 乙 丙 A NO B C D A. A B. B C. C D. D 5. 蛇床子素是中药蛇床子提取物，具有解痉、降血压、抗心律失常、增强免疫功能及广谱抗菌作用。由有机物M转化成蛇床子素的路线如下图： 下列有关说法正确的是 A. 有机物M不存在顺反异构 B. 1mol有机物M最多能和6mol加成 C. lmol蛇床子素能和2molNaOH反应 D. 有机物M和蛇床子素均能与发生显色反应 阅读下列材料，完成以下2个小题。 锌及其化合物在催化方面有许多应用：宁夏大学科研小组用低温催化加氢制甲醇：水溶液用于催化单糖转化为5-羟甲基糠醛（）；上海交通大学研究团队成功开发出一种锌修饰氮化镓（）纳米线催化剂，该催化剂能够在光照条件下，同时将和转化为甲烷（）以及过氧化氢（），其转化机理如图所示： 6. 用表示阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是 A. 0.1 mol中含有的原子数目为 B. 0.2 L 1 mol/L水溶液中含有的数目为 C. 在标准状况下4.48 L含有的质子数为 D. 0.2 mol转化成转移的电子数为 7. 下列有关物质结构的说法，正确的是 A. 基态锌的外围电子轨道式为 B. 甲醇分子中键角为 C. 历程图中的电子式为 D. 历程图中含有、、的结构简式 8. 劳森试剂是一个常用于制取有机含硫化合物的化学试剂，其结构如下图所示： 下列有关劳森试剂的说法，错误的是 A. 第一电离能大小顺序为： B. 硫原子和磷原子的杂化方式相同 C. 电负性大小顺序为： D. 氧原子形成的σ键与π键的数目之比为3:1 9. 硫酸镍铵是一种常用的电镀原料，已知Ni为银白色，为绿色沉淀，仅用下表提供的试剂和用品，不能实现有关硫酸镍铵相应实验目的的是 选项 实验目的 试剂用品 A 比较与结合的能力 硫酸镍铵溶液、NaOH溶液 试管、胶头滴管 B 比较与的大小 硫酸镍铵溶液、蒸馏水、NaOH溶液、溶液 试管、胶头滴管、过滤装置(含滤纸)、洗气瓶 C 检验 硫酸镍铵溶液、溶液 试管、胶头滴管 D 比较Cu与Ni的活泼性 硫酸镍铵溶液、铜棒 试管、胶头滴管 A. A B. B C. C D. D 10. 绿色化学与技术教育部重点实验室的科研人员发现多位点催化剂协同实现温和条件下生物质基吡咯烷酮的合成的机理如下图所示： 下列有关说法正确的是 A. 反应②只有极性键的断裂和形成 B. 反应③只有氮原子的杂化方式改变 C. 该历程中有三种反应物和两种生成物 D. 活性位点可能与原子或离子的缺电子有关 11. 中国科学院上海硅酸盐研究所科研团队报道了一种在碱性条件下耦合产氢的硼氢化物燃料电池，其工作原理如下图所示： 下列有关说法正确的是 A. 电极Q为原电池的负极，发生氧化反应 B. 离子交换膜为阳离子交换膜 C. 电极P的电极反应式为： D. 离子交换膜转移0.1mol离子时，电池产生0.2mol 12. 北京化工大学化学学院国家重点实验室用甲醇水蒸气重整制氢的主副反应如下： 主反应Ⅰ： 副反应Ⅱ： 在恒容密闭容器中甲醇水蒸气重整制氢反应体系中，平衡时的转化率、和的物质的量随温度的变化如图所示： 下列有关说法正确的是 A. 曲线M表示的物质的量随温度的变化 B. 曲线N在T℃之前上升的原因是以副反应Ⅱ为主 C. 反应体系中混合气体的密度不变时，反应均达平衡 D. 其他条件不变时，减压或加水蒸气有利于重整制氢 13. 草酸镉()的主要用途是作为电镀、染料、催化剂和制造其他化学品的原料，从工业含镉废液[主要有、]提取草酸镉的流程如下图所示： 已知在常温下：，，下列有关说法正确的是 A. 含镉废液中有： B. 沉铁反应的 C. 沉铁后溶液的，则溶液中有： D. 在溶液中有： 14. Cu-Sn-S(CTS)是含量丰富的三元合金，因其具有较高的比容量和更好的能量密度而用于锂电池，其晶体的长方晶胞结构如下图所示： 已知1、2号原子的分数坐标为、。晶胞底边长为apm，高为2apm，下列有关说法正确的是 A. 该晶体的化学式为 B. 晶胞中所有元素间均以离子键结合 C. 3号Cu原子的分数坐标为 D. 晶体的密度为 二、非选择题(本大题共4小题，共58分) 15. 碳化锆(ZrC)具有优异的高温机械性能，良好的耐磨性和腐蚀性等优异的性能而成为高温材料的“扛把子”。一种从含锆废料(主要含有、、CuO和)提取碳化锆的工艺流程如下图所示： 已知：①高温氯化时含锆废料中的非氧元素均生成相应的氯化物，难溶于水， ②易水解，在331℃时开始升华 回答下列有关问题： （1）写出高温氯化时C、和反应生成和氯化物的化学方程式_______。 （2）滤液1的成分为NaOH和_______。 （3）写出酸溶时，硫酸与反应生成的离子方程式_______。 （4）除铜时，滤液2溶液中形成配位键的配体是_______，过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______，该流程中循环利用的物质是_______。(填名称) （5）完成从和沉淀的混合物中制取的实验设计：将和固体受热分解制得干燥的氧化铁和二氧化锆混合物，将氧化铁和二氧化锆混合物和一定量的炭黑，混合均匀后放入瓷舟，将瓷舟置于瓷管中，在_______流中加热到500℃进行煅烧，用捕集器在室温下收集含氯产物。在60cm长的管子中，在300~350℃于氢气流中将其_______，以除去氯化锆中的氧化物及三氯化铁。 （6）若含锆废料中含有的质量分数是49.2%，在制备的过程中损失10%的锆元素，则1kg含锆废料理论上能够制得ZrC的质量是_______g。 16. 黄铵铁矾主要用于治理酸性废水并对去除亚甲基蓝有催化作用，制备黄铵铁矾的实验装置如下图所示： Ⅰ.制备黄铵铁矾的实验步骤： ⅰ：将通入硫酸溶液中制得 ⅱ：从仪器B中滴入溶液 ⅲ：用氨水调节pH至2.2，然后将其在95℃水浴加热，控制pH并加热20min ⅳ：过滤，用去离子水反复洗涤。用1mol/L的溶液检验，去除固体中残留的 ⅴ：将固体放入鼓风干燥箱中，在120℃鼓风干燥3h得产品回答下列有关问题： （1）仪器B、C的名称分别是_______、_______。 （2）仪器A的作用是_______。 （3）写出制备的化学反应方程式_______。 （4）用去离子水洗涤的方法是_______。 Ⅱ：黄铵铁矾组成的测定 ⅰ：称取9.600g样品，加盐酸完全溶解后，配成250mL溶液； ⅱ：量取25.00mL溶液，加入足量的KI，用溶液进行滴定(反应方程式为)，平均消耗30.00mL溶液； ⅲ：另取25.00mL溶液，加足量溶液充分反应后，过滤、洗涤、干燥得沉淀0.932g。 （5）用溶液滴定时，滴定终点的现象是_______。 （6）通过计算确定黄铵铁矾的化学式：_______。 17. 含铁沸石是将温室气体和转化为有价化学物质的有效催化剂。在铁沸石作用下和选择性氧化还原反应生成的主副反应如下： 主反应Ⅰ： kJ/mol 副反应Ⅱ： kJ/mol （1）副反应Ⅱ在_______容易自发(填“高温”、“低温”或“无法确定”)。 （2）已知反应Ⅲ： kJ/mol反应：的_______kJ/mol。 （3）在恒温的刚性密闭容器中，分别按照、的体积比为以及、、的体积比为反应相同的时间，所得产物的选择性(如甲醇的选择性)如图所示： 向反应体系中加入能够显著提高甲醇选择性的原因是_______。 （4）北京化工大学科研课题组人员在碱性条件下用电化学装置直接转化甲烷制甲醇，写出生成甲醇的电极反应式_______。 （5）在体积为1 L的密闭容器中，充入2 mol 和2.5 mol 发生上述主副反应达平衡时，的转化率和的物质的量分数随温度的变化如下图所示： ①已知温度T ℃时体系的总压为5 MPa，则反应的分压平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度，平衡分压=总压×物质的量分数)。 ②在温度T ℃时，增加平衡体系内甲醇的物质的量的措施有_______。 18. 卡博替尼是一种对多种肿瘤的生长有抑制作用的药物。其合成路线如下图所示： 已知： 回答下列有关问题： （1）有机物A含氧官能团的名称分别为_______、_______。 （2）A→B的反应类型为_______。 （3）B→C反应的化学方程式为_______。 （4）E的结构简式为_______。 （5）F的同分异构体中，同时满足下列条件的有_______种(不考虑立体异构)，写出其中一种同分异构体的结构简式_______。 ①属于芳香族化合物 ②能水解且水解产物之一能使显紫色 ③能发生银镜反应 ④核磁共振氢谱有4种峰 （6）参照上述合成路线，设计以有机物和为原料，制备的合成路线_______(其他试剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $