精品解析：江苏无锡市2025—2026学年度第一学期高三期末化学试题

高三年级试题 化 学 注意事项： 1.木试卷分为选择题和非选择题两部分，共100分，考试时间75分钟。 2.选符题答案填涂在答题卡的对应位置上，非选择题的答案写在答题卡的指定栏目内。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 S-32 Ni- 59 一、单项选将题：本题包括 13 小题， 每小题 3 分， 共计 39 分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 在下列化工生产中， 其核心化学原理不涉及氧化还原反应的是 A. 氯碱工业 B. 侯氏制碱 C. 工业制硝酸 D. 粗硅的提纯 2. 1967 年，我国通过核反应： 制得氢弹。下列说法正确的是 A. 以上反应为化学变化 B. 分子的空间填充模型： C. 与为同素异形体 D. 基态 原子核外电子排布图： 3. 实验室制备下列有关物质，其实验装置和原理均正确的是 A．制备氯气 B．制备氨气 C．制备少量蒸馏水 D．制备乙酸乙酯 A. A B. B C. C D. D 4. 金属有机框架材料 MOF-5 晶体由具有正四面体结构的 和有机配体 BDC (结构如图 1 所示)构成，MOF-5 晶体内部的空腔可以吸附小分子。下列说法错误的是 A. 有机配体 与 之间通过配位键相连 B. 在配体上引入 可增强 MOF-5 对 的吸附 C. 配体 中元素电负性： D. 与 之间也可形成有机框架材料 阅读下列材料，完成下面小题。 氮元素单质及其化合物应用广泛。硝酸盐代谢主要有如图所示两条路径。和羟胺常用于有机合成，羟胺易潮解且可用作油脂工业中的抗氧化剂。强碱性条件下，可与反应生成和。氨水中通入可生成 是、等多种金属阳离子的沉淀剂。 5. 下列说法正确的是 A. 中的键角小于中的键角 B. 中含键 C. 步骤③⑥的转化属于氮的固定 D. 图示转化中，N元素均被还原 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 氨水中通入足量 B. 羟胺还原溴化银： C. 碱性条件下还原银氨溶液： D. 溶液加到溶液中： 7. 下列物质性质与用途不具有对应关系的是 A. 无色无味，可用作焊接保护气 B. 具有碱性，可与盐酸反应 C. 液氨汽化时吸收大量的热，可用作制冷剂 D. 具有还原性，可作油脂工业中的抗氧化剂 8. 一种废电极材料 再锂化(即恢复为 )的电化学原理如图所示。下列说法正确的是 A. 电极上发生的反应： B. 再锂化过程中， 电极上产生 C. 再锂化过程中， 向 Pt 电极迁移 D. 再锂化完成后，电解液的 升高 9. 已知羟基直接连有碳碳双键时极易异构化为羰基，如 。 化合物 X 的结构如图所示。下列说法正确的是 A. 化合物 X存在顺反异构 B. 分子中所有碳原子均采取杂化 C. 1 mol X 最多能消耗4 mol NaOH D. 的最终水解产物均可发生银镜反应 10. 下列探究实验能达到目的的是 选项 实验目的 实验方法或操作 A 比较 和 水解程度 用 计分别测定 溶液和 溶液的 并比较大小 B 检验 样品是否变质 将样品溶解后加入少量 ，再加入足量 溶液，观察是否产生白色沉淀 C 探究 能否催化 分解 向 溶液中滴加几滴 溶液，观察气泡产生情况 D 证明 是强电解质 用等体积 盐酸和 醋酸溶液分别做导电性实验， 盐酸对应的灯泡较亮 A. A B. B C. C D. D 11. 以 (晶胞结构如图1所示)为催化剂， 和环氧乙烷合成碳酸乙二醇酯 的可能反应机理如图2所示， 图中虚线表示吸附。下列说法正确的是 A. 在图1中 “●” 表示 ，“○”表示 B. 在 晶体结构中， 填充在 所构成的正八面体空隙中 C. 图2所示转化中，有极性共价键和非极性共价键的断裂 D. 碳酸乙二醇酯易溶于冷的饱和 溶液 12. 某兴趣小组探究沉淀的转化。将 溶液与同浓度同体积的 溶液混合， 得悬浊液 1 ， 然后进行如下实验。下列叙述正确的是 A. NaHS 溶液中： B. 溶液 3 中： C. 该实验可以证明： D. 溶液 1 与溶液 3 相比(忽略混合时体积变化)： 13. 加氢转化为二甲醚 的反应过程如下： 反应Ⅰ．、 反应II． 反应Ⅲ． 在恒温恒容密闭容器中充入 和 发生上述反应。平衡时 的转化率、 和二甲醚生成物的选择性随温度变化如图所示。下列说法错误的是 (已知： 含碳生成物 的选择性 ) A. 曲线②表示的是 平衡转化率 B. 260°C 时容器内 的量为 C. 工业生产二甲醚的温度应该选择 340℃以上 D. 260°C 时的平衡转化率为 38% 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 从某多金属精矿粉(主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O等元素)分离四种金属的工艺如下： 已知：几种金属氢氧化物的 如下表。 氢氧化物 （1）“酸浸”中，提高浸取速率的措施有______ (写一条)。 （2）① “沉铁” 时生成黄铵铁矾的离子方程式为______。 ② “沉铁” 时也可以将铁元素直接转化为 沉淀，然后在 时通入 将 还原为单质铁，但必须在 中加入少量 才会源源不断产生铁。其原因是______。 （3）“沉铝”时，pH 最高可调至______ (溶液体积变化可忽略)。已知：沉铁后的溶液中 为 为 。 （4）为测定碱式碳酸镍【 】的化学组成，进行如下实验： 步骤 1： 称取 3.41g 碱式碳酸镍样品于锥形瓶中，然后加入 溶液使其完全溶解，产生 (标准状况下，不考虑溶解损失)； 步骤 2： 加入 缓冲溶液和 紫脲酸铵指示剂并摇匀； 步骤 3： 用 的 标准溶液滴定(反应的离子方程式为： )，重复 次，消耗 标准液平均值为 。 通过以上实验数据确定碱式碳酸镍的化学式______ (写出计算过程)。 15. 氯维地平主要用于治疗高血压急症及围手术期血压控制。其合成过程如下： （1）B 中官能团的名称为______。 （2）由F生成 的反应类型为______。 （3）反应B→C需经历B→X→C的过程，X的分子式为 。X 的结构简式为______。 （4）写出一种符合下列条件的 C 的同分异构体的结构简式：______。 ①核磁共振氢谱显示有 3 组峰，且峰面积之比为 ； ②分子结构中含有苯环，且分子内仅存在一种含氧官能团。 （5）已知： 。参考合成路线，写出由 为原料合成 的路线流程图______(无机试剂和有机溶剂任用)。 16. 将废铅酸电池的铅膏(主要成分是 和 及少量的 、 等杂质) 转化为 后再回收铅是无害化处理废铅酸电池的重要方法。 I． 探究废铅膏转化为 的最优条件。 将 研细的铅膏和 硫酸(质量分数分别为 、 和 )置于烧杯中，同时添加不同质量的二水合草酸 ，具有较强的还原性)，在室温下充分反应24 h。实验结果如图1和图2所示。 （1） 转化为 的化学方程式是______。 （2）该实验中得到的最优转化条件是______。 （3）对最优条件下转化后的废铅膏分析发现，镁、钙元素含量大幅降低，其原因可能有______。 （4）草酸熔点(189.5℃)较高的原因有：①分子结构对称规整，分子排列紧密；②______。 在本实验中，草酸的实际消耗量远高于理论值，其原因可能是______。 II． 利用硫酸铅回收铅。(已知 ) （5）请补充完整实验方案：将上述实验方法得到的硫酸铅研磨过筛后，______，用强酸 溶解所得固体，电解所得溶液回收铅 (可选用的试剂有饱和 溶液、 溶液)。 （6）当 时，其浓度越大，铅的产率越低，其原因可能是______。 17. 甲醇是重要的储氢燃料， 二氧化碳加氢制甲醇， 开启了绿色低碳的新时代。 I． 与 合成甲醇涉及的主要反应有： ① ② ③ 在 的条件下，将混合气体以 进行投料，按照不同空速(空速=)在装有催化剂的反应器中发生反应，测得的转化率、 的选择性( 的选择性 )随空速变化如图所示。 （1） ______ 。 （2）根据上图信息回答， 的产量( 产量 随空速增大而增大的原因是______。 （3）在空速为 条件下， 产量随温度变化如图所示。变化的原因可能是______。 （4） 和 在催化剂作用下合成 的可能反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用 “*” 标注， 能量数值表示该步基元反应的活化能)。 脱离催化剂吸附生成 时需要克服 2.94 eV 能量。请根据图中信息回答， 当温度超过 时， 的选择性在下降的可能原因是______。 II． 甲醇燃料电池主要有直接甲醇燃料电池和甲醇重整燃料电池(利用重整反应生成的 作燃料)两大类，它们的工作原理如图所示。 （5）直接甲醇燃料电池负极电极反应式为______。 （6）甲醇重整反应时，水醇比控制在 比较合适，其原因有：①若水醇比过大，水吸收能量过多，造成能耗比过大；②______。 （7）甲醇重整时，温度过高甲醇会发生深度热裂解。为了提高甲醇重整固体氧化物燃料电池的余热利用率，可以将重整反应移到固体氧化物燃料电池负极室内发生，该做法的缺点是______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三年级试题 化 学 注意事项： 1.木试卷分为选择题和非选择题两部分，共100分，考试时间75分钟。 2.选符题答案填涂在答题卡的对应位置上，非选择题的答案写在答题卡的指定栏目内。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 S-32 Ni- 59 一、单项选将题：本题包括 13 小题， 每小题 3 分， 共计 39 分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 在下列化工生产中， 其核心化学原理不涉及氧化还原反应的是 A. 氯碱工业 B. 侯氏制碱 C. 工业制硝酸 D. 粗硅的提纯 【答案】B 【解析】 【详解】A．氯碱工业的核心反应是电解饱和食盐水：，氯元素（Cl）从-1价变为0价，氢元素（H）从+1价 变为0价，涉及氧化还原反应，A不符合题意； B．侯氏制碱法的核心反应是 和 ，反应中元素的价态态无变化，不涉及氧化还原反应，B符合题意； C．工业制硝酸涉及反应、、，氮元素和氧元素化合价变化，属于氧化还原反应，C不符合题意； D．粗硅提纯涉及反应 、，Si、H元素化合价发生变化，涉及氧化还原反应，D不符合题意； 故选B。 2. 1967 年，我国通过核反应： 制得氢弹。下列说法正确的是 A. 以上反应为化学变化 B. 分子的空间填充模型： C. 与为同素异形体 D. 基态 原子核外电子排布图： 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应为核聚变反应，涉及原子结构变化，不属于化学变化，A错误； B．图示为球棍模型，不是空间填充模型，B错误； C．与均由氢元素组成，是同位素构成的相同单质，并非同素异形体，C错误； D．基态He原子电子排布为1s2，其轨道表达式中1s轨道内两个电子自旋相反，符合泡利不相容原理和能量最低原理，图示正确，D正确； 故答案选D。 3. 实验室制备下列有关物质，其实验装置和原理均正确的是 A．制备氯气 B．制备氨气 C．制备少量蒸馏水 D．制备乙酸乙酯 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．常温下浓盐酸与二氧化锰不反应，图中缺少酒精灯，A错误； B．单独加热氢氧化钙不能制得氨气，需要固体氯化铵和氢氧化钙混合加热；氨气密度小于空气，应采用向下排空气法收集，B错误； C．蒸馏装置中，温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处，C错误； D．乙醇、乙酸在浓硫酸作用下加热生成乙酸乙酯，饱和碳酸钠溶液可吸收乙醇、除去乙酸、降低酯的溶解度，D正确； 故选D。 4. 金属有机框架材料 MOF-5 晶体由具有正四面体结构的 和有机配体 BDC (结构如图 1 所示)构成，MOF-5 晶体内部的空腔可以吸附小分子。下列说法错误的是 A. 有机配体 与 之间通过配位键相连 B. 在配体上引入 可增强 MOF-5 对 的吸附 C. 配体 中元素电负性： D. 与 之间也可形成有机框架材料 【答案】B 【解析】 【详解】A．配体中O原子有孤电子对，中Zn有空轨道，二者通过配位键结合，A正确； B．​是憎水（疏水）基团，引入​会增强材料的疏水性，减弱对极性水分子的吸附，B错误； C．根据电负性规律，H电负性小于C，同周期主族元素从左到右电负性增大，因此C电负性小于O，即，C正确； D．选项D中的配体同样含有多个可提供孤电子对的羧基氧，能和形成配位键，可以形成有机框架材料，D正确； 故选B。 阅读下列材料，完成下面小题。 氮元素单质及其化合物应用广泛。硝酸盐代谢主要有如图所示两条路径。和羟胺常用于有机合成，羟胺易潮解且可用作油脂工业中的抗氧化剂。强碱性条件下，可与反应生成和。氨水中通入可生成 是、等多种金属阳离子的沉淀剂。 5. 下列说法正确的是 A. 中的键角小于中的键角 B. 中含键 C. 步骤③⑥的转化属于氮的固定 D. 图示转化中，N元素均被还原 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 氨水中通入足量 B. 羟胺还原溴化银： C. 碱性条件下还原银氨溶液： D. 溶液加到溶液中： 7. 下列物质性质与用途不具有对应关系的是 A. 无色无味，可用作焊接保护气 B. 具有碱性，可与盐酸反应 C. 液氨汽化时吸收大量的热，可用作制冷剂 D. 具有还原性，可作油脂工业中的抗氧化剂 【答案】5. B 6. C 7. A 【解析】 【5题详解】 A．和均为sp3杂化，但的其中一个sp3杂化轨道上的孤电子对对其他三个成键电子对有较强排斥，使得H-N-H键角变小，小于的键角，A错误； B．含2 mol Ag-N的配位键，属于σ键。同时含2 mol NH3分子，每个分子含有3个N-H σ键，共计6 mol N-H σ键。故共含键，B正确； C．氮的固定是将游离态的N2单质固定为化合态的氮，而步骤③⑥的转化将化合态的氮变为N2单质，不属于氮的固定，C错误； D．在步骤③的转化中，N由-1价变为0价，N元素被氧化，D错误； 故选B。 【6题详解】 A．氨水属于弱碱，溶液中不存在大量OH-，而是由氨水电离放出，方程式应写为，A错误； B．该方程式中得失电子数不守恒：NH2OH中N为-1价，2分子NH2OH转移2个电子，每还原1个AgBr转移1个电子，故NH2OH和AgBr的化学计量数之比应为1：1，正确的方程式为，B错误； C．碱性条件下还原银氨溶液，得到N2和Ag单质，C正确； D．碳酸锰溶于酸，该方程式的生成物不能共存。正确方程式应为，D错误； 故选C。 【7题详解】 A．N2可以用作焊接保护气，是因为N2的反应性低，不易与焊接金属反应，同时通N2可以隔绝空气，防止金属的氧化，与N2无色无味的物理性质无关，A符合题意； B．具有碱性，碱性的特点是可以和酸反应生成盐，因此其可与盐酸反应，B不符合题意； C．液氨汽化时吸收大量的热，从而可以使用液氨作为制冷剂，利用其汽化吸热带走热量，C不符合题意； D．具有还原性，从而可以用作油脂工业中的抗氧化剂。因为当体系中进入氧化性物质时，其将优先与反应，从而使产品得到保护，D不符合题意； 故选A。 8. 一种废电极材料 再锂化(即恢复为 )的电化学原理如图所示。下列说法正确的是 A. 电极上发生的反应： B. 再锂化过程中， 电极上产生 C. 再锂化过程中， 向 Pt 电极迁移 D. 再锂化完成后，电解液的 升高 【答案】C 【解析】 【分析】该装置为电解池，再锂化的目的是将转化为​，​需要得电子发生还原反应，因此电极为电解池阴极，为阳极。 【详解】A．​，生成时，Li原子差为，Co化合价从降低为，得电子数为，正确电极反应为：，A错误； B．Pt为阳极，惰性电极电解水溶液时，阳极是水电离的失电子发生氧化反应，反应为，产物是不是，B错误； C．电解池中，阴离子向阳极迁移，是阳极，因此​向电极迁移，C正确； D．阳极反应式为：，不断生成，溶液中浓度增大，降低，D错误； 故选C。 9. 已知羟基直接连有碳碳双键时极易异构化为羰基，如 。 化合物 X 的结构如图所示。下列说法正确的是 A. 化合物 X存在顺反异构 B. 分子中所有碳原子均采取杂化 C. 1 mol X 最多能消耗4 mol NaOH D. 的最终水解产物均可发生银镜反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．顺反异构产生的条件是碳碳双键两端的碳原子上各自连接着两个不同的原子或基团，化合物X中的碳碳双键虽然符合要求，但该双键是六元环的一部分，在环状结构中，双键的构型受到环的限制，通常固定为顺式结构以维持环的稳定性，因此，不存在顺反异构，A错误； B．苯环上的碳均为杂化，右侧杂环中碳碳双键上的两个碳原子也均为杂化，内酯环中的羰基碳原子也是杂化，甲酸酯基中的碳原子也是杂化，因此分子中所有碳原子均采取杂化，B正确； C．1 mol X含有一个内酯结构，水解后生成一个酚羟基和一个羧基，还有一个甲酸酯基，水解后生成甲酸和一个烯醇结构，烯醇不稳定，异构化为羰基，不消耗NaOH，因此消耗3 mol NaOH，C错误； D．X在碱性条件下完全水解，断裂两个酯键，甲酸酯基水解生成甲酸盐和含烯醇结构的中间体，内酯环水解生成羧酸盐和酚羟基，甲酸酯基水解生成的甲酸盐可以发生银镜反应，但另一产物不能，D错误； 故答案选B。 10. 下列探究实验能达到目的的是 选项 实验目的 实验方法或操作 A 比较 和 水解程度 用 计分别测定 溶液和 溶液的 并比较大小 B 检验 样品是否变质 将样品溶解后加入少量 ，再加入足量 溶液，观察是否产生白色沉淀 C 探究 能否催化 分解 向 溶液中滴加几滴 溶液，观察气泡产生情况 D 证明 是强电解质 用等体积 盐酸和 醋酸溶液分别做导电性实验， 盐酸对应的灯泡较亮 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．用pH计测定相同浓度的Na2CO3和NaClO溶液的pH，pH越大说明水解程度越大；的水解常数大于ClO-，Na2CO3溶液的pH高于NaClO溶液，因此能比较水解程度，A正确； B．检验时，通常加入盐酸酸化的氯化钡溶液。如果样品部分变质，溶液中同时存在和。加入“少量” HCl 时，HCl 不足以将完全转化为​ 气体排出。此时加入 ，溶液中的​ 会与反应生成微溶的白色沉淀，这会干扰沉淀的观察，无法确定沉淀是否由变质产生的引起，B错误； C． 该实验没有设置对照实验，且会被​氧化为，实际催化分解的是生成的，无法证明的催化作用，C错误； D．导电性实验中灯泡亮度是一个定性指标，只能说明相同浓度下盐酸溶液中的自由移动离子浓度大于醋酸溶液，但不能据此严谨地证明HCl是强电解质（即完全电离），故该实验无法达到目的，D错误； 故选A。 11. 以 (晶胞结构如图1所示)为催化剂， 和环氧乙烷合成碳酸乙二醇酯 的可能反应机理如图2所示， 图中虚线表示吸附。下列说法正确的是 A. 在图1中 “●” 表示 ，“○”表示 B. 在 晶体结构中， 填充在 所构成的正八面体空隙中 C. 图2所示转化中，有极性共价键和非极性共价键的断裂 D. 碳酸乙二醇酯易溶于冷的饱和 溶液 【答案】B 【解析】 【详解】A．MgO是NaCl型晶体，晶胞中阴、阳离子个数比为1:1，离子半径：， 计算图1中微粒数目：黑球（●）数目为，白球（○）数目为，较大半径的应为黑球●，较小的为白球○，A错误； B．MgO为NaCl型晶体，较大半径的为黑球●，较小半径的为白球○，做面心立方最密堆积，每个周围有6个紧邻的，构成正八面体结构，即填充在形成的正八面体空隙中，B正确； C．该反应中，断裂的都是极性共价键（环氧乙烷开环断裂C-O极性键，断裂极性键），环氧乙烷中的C-C非极性键没有发生断裂，没有非极性共价键断裂，C错误； D．碳酸乙二醇酯属于酯类，性质类似乙酸乙酯，难溶于冷的饱和碳酸钠溶液，D错误； 故选B。 12. 某兴趣小组探究沉淀的转化。将 溶液与同浓度同体积的 溶液混合， 得悬浊液 1 ， 然后进行如下实验。下列叙述正确的是 A. NaHS 溶液中： B. 溶液 3 中： C. 该实验可以证明： D. 溶液 1 与溶液 3 相比(忽略混合时体积变化)： 【答案】D 【解析】 【分析】在溶液中加入等体积等浓度的 溶液得悬浊液1，经分离后，向 中滴加4 mL 6 mol/L的氨水，发生反应 AgCl+2NH3​⋅H2​O=[Ag(NH3)2]Cl+2H2​O，向溶液2中加入4 mL 0.2 mol/L的NaHS溶液，得到悬浊液2；对悬浊液2进行分离操作，得到Ag2S沉淀和溶液3。 【详解】A．NaHS溶液中物料守恒为，选项中误将 系数写为2，A错误； B．溶液3中含（来自[Ag(NH3)2]⁺与S2-反应生成的NH3​⋅H2​O电离），电荷守恒应为，选项遗漏，不完整，B错误； C．实验中AgCl先溶于氨水形成络离子，再与S2-生成Ag2S沉淀，属于络合-沉淀转化，并非直接比较AgCl与Ag2S的溶解平衡，不能证明 ，C错误； D．溶液1：由4 mL 0.1 mol·L⁻¹ NaCl提供Na⁺，总体积8 mL，故，溶液3：加入4 mL 0.2 mol·L⁻¹ NaHS提供Na⁺，忽略体积变化，总体积为8 mL（氨水4 mL + NaHS 4 mL），故，因此满足：，D正确； 故选D。 13. 加氢转化为二甲醚 的反应过程如下： 反应Ⅰ．、 反应II． 反应Ⅲ． 在恒温恒容密闭容器中充入 和 发生上述反应。平衡时 的转化率、 和二甲醚生成物的选择性随温度变化如图所示。下列说法错误的是 (已知： 含碳生成物 的选择性 ) A. 曲线②表示的是 平衡转化率 B. 260°C 时容器内 的量为 C. 工业生产二甲醚的温度应该选择 340℃以上 D. 260°C 时的平衡转化率为 38% 【答案】C 【解析】 【分析】由题干信息可知，反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，升高温度，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，则随着温度升高，CO的选择性增大，CH3OCH3的选择性减小，即曲线①表示CO的选择性，曲线③表示CH3OCH3的选择性，曲线②表示CO2的平衡转化率，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，曲线②表示的是平衡转化率，A正确； B．由图可知，260℃时，CO2的平衡转化率为50%，初始充入1molCO2，则反应掉0.5 mol CO2，CO选择性为36%，二甲醚的选择性为50%，根据题目中的定义：含碳生成物的选择性 ，则生成的CO的物质的量为：，生成二甲醚的物质的量为：，根据碳守恒，反应掉0.5 mol CO2，生成CO、甲醇和二甲醚，则转化为甲醇的碳的物质的量为：，B正确； C．观察图像可知，340℃以上时，曲线③（二甲醚的选择性）已经降至接近0，而曲线①（CO的选择性）非常高，这意味着340℃以上主要发生生成CO的反应，二甲醚的产率极低，工业生产二甲醚的温度不应该选择 340℃以上，C错误； D．260℃时，已知平衡时各含碳物质的量：、、，根据题中反应，计算消耗的H2总量：生成0.18 mol CO发生反应Ⅱ，消耗0.18 mol H2，生成甲醇和二甲醚的总过程可看作由反应Ⅰ生成甲醇，再有反应Ⅲ转化部分甲醇为二甲醚，则体系中总的生成甲醇的物质的量为：，发生反应Ⅰ，消耗H2的物质的量为：，则总共消耗1.14 mol H2，初始充入3 mol H2，H2的平衡转化率为：，D正确； 故答案选C。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 从某多金属精矿粉(主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O等元素)分离四种金属的工艺如下： 已知：几种金属氢氧化物的 如下表。 氢氧化物 （1）“酸浸”中，提高浸取速率的措施有______ (写一条)。 （2）① “沉铁” 时生成黄铵铁矾的离子方程式为______。 ② “沉铁” 时也可以将铁元素直接转化为 沉淀，然后在 时通入 将 还原为单质铁，但必须在 中加入少量 才会源源不断产生铁。其原因是______。 （3）“沉铝”时，pH 最高可调至______ (溶液体积变化可忽略)。已知：沉铁后的溶液中 为 为 。 （4）为测定碱式碳酸镍【 】的化学组成，进行如下实验： 步骤 1： 称取 3.41g 碱式碳酸镍样品于锥形瓶中，然后加入 溶液使其完全溶解，产生 (标准状况下，不考虑溶解损失)； 步骤 2： 加入 缓冲溶液和 紫脲酸铵指示剂并摇匀； 步骤 3： 用 的 标准溶液滴定(反应的离子方程式为： )，重复 次，消耗 标准液平均值为 。 通过以上实验数据确定碱式碳酸镍的化学式______ (写出计算过程)。 【答案】（1）搅拌、适当升高温度、将矿粉粉碎、适当增大硫酸浓度、延长浸取时间（任写一条即可） （2） ①. ②. 先直接还原生成单质铁，生成的铁可催化分解为和，分解产生的能持续还原 （3） （4） 【解析】 【分析】以含Fe、Al、Cu、Ni、O等元素的多金属精矿为原料，先加酸浸，金属氧化物转化为对应硫酸盐，等形成固体残渣；加沉铁，生成黄铵铁矾沉淀；加沉铝，得到沉淀；经选择萃取分离出Cu配合物；加沉镍，得到碱式碳酸镍，经焙烧得到氧化镍，实现四种金属的分离。 【小问1详解】 加快浸取速率的常用措施：搅拌、适当升高温度、将矿粉粉碎、适当增大硫酸浓度、延长浸取时间（任写一条即可）； 【小问2详解】 ①、、与反应生成黄铵铁矾沉淀，同时生成，根据电荷守恒、原子守恒配平：； ②加入的先直接还原生成单质铁，生成的铁可催化分解为和，分解产生的能持续还原，从而不断生成铁； 【小问3详解】 沉铝的目标是使完全沉淀，同时、不沉淀，因此的上限由、中最先开始沉淀的离子的临界决定，根据溶度积公式， 开始沉淀的浓度：已知，，代入公式得，对应； 开始沉淀的浓度：已知，，代入公式得，对应，由于开始沉淀的远低于的，因此沉铝时最高可调至； 【小问4详解】 由题，标准状况下体积为，则：。滴定反应为，消耗的物质的量，根据电荷守恒：，代入得：。因此、、，则的质量，，则，因此碱式碳酸镍的化学式为。 15. 氯维地平主要用于治疗高血压急症及围手术期血压控制。其合成过程如下： （1）B 中官能团的名称为______。 （2）由F生成 的反应类型为______。 （3）反应B→C需经历B→X→C的过程，X的分子式为 。X 的结构简式为______。 （4）写出一种符合下列条件的 C 的同分异构体的结构简式：______。 ①核磁共振氢谱显示有 3 组峰，且峰面积之比为 ； ②分子结构中含有苯环，且分子内仅存在一种含氧官能团。 （5）已知： 。参考合成路线，写出由 为原料合成 的路线流程图______(无机试剂和有机溶剂任用)。 【答案】（1）羰基、酯基 （2）取代反应 （3） （4）或或或或或或或 （5） 【解析】 【分析】A和CH3OH发生取代反应生成B，B和先发生加成反应，再发生消去反应生成C，C和先发生加成反应，再发生消去反应生成D，D异构化生成E，E发生水解反应生成F，F和发生取代反应生成G。 【小问1详解】 由B的结构简式可知，官能团的名称为羰基、酯基。 【小问2详解】 由分析可知，F和发生取代反应生成G。 【小问3详解】 反应B→C需经历B→X→C的过程，X的分子式为 ，则B和中的醛基先发生加成反应生成X为，中羟基发生消去反应生成C。 【小问4详解】 C的同分异构体满足条件：①核磁共振氢谱显示有 3 组峰，且峰面积之比为 ，说明其是对称的结构，含有3个甲基，其中2个是对称的；②分子结构中含有苯环，且分子内仅存在一种含氧官能团，结合C的分子式和不饱和度可知，该官能团为羰基；满足条件的同分异构体为：或或或或或或或。 【小问5详解】 和Br2发生加成反应生成，和过量氨气反应生成，发生水解反应生成，发生催化氧化反应生成，和发生C转化为D的反应机理生成，合成路线为：。 16. 将废铅酸电池的铅膏(主要成分是 和 及少量的 、 等杂质) 转化为 后再回收铅是无害化处理废铅酸电池的重要方法。 I． 探究废铅膏转化为 的最优条件。 将 研细的铅膏和 硫酸(质量分数分别为 、 和 )置于烧杯中，同时添加不同质量的二水合草酸 ，具有较强的还原性)，在室温下充分反应24 h。实验结果如图1和图2所示。 （1） 转化为 的化学方程式是______。 （2）该实验中得到的最优转化条件是______。 （3）对最优条件下转化后的废铅膏分析发现，镁、钙元素含量大幅降低，其原因可能有______。 （4）草酸熔点(189.5℃)较高的原因有：①分子结构对称规整，分子排列紧密；②______。 在本实验中，草酸的实际消耗量远高于理论值，其原因可能是______。 II． 利用硫酸铅回收铅。(已知 ) （5）请补充完整实验方案：将上述实验方法得到的硫酸铅研磨过筛后，______，用强酸 溶解所得固体，电解所得溶液回收铅 (可选用的试剂有饱和 溶液、 溶液)。 （6）当 时，其浓度越大，铅的产率越低，其原因可能是______。 【答案】（1） （2）85%硫酸，添加1.5g二水合草酸 （3）PbO2转化为PbSO4导致废铅膏总质量增加，同时MgSO4、CaSO4溶于浓硫酸中 （4） ①. 分子间存在氢键 ②. 浓硫酸具有脱水性，使草酸脱水生成CO2和CO （5）加入饱和碳酸钠溶液中浸泡并搅拌，充分反应后过滤。用蒸馏水洗涤所得固体2~3次，至最后一次洗涤滤液加BaCl2溶液无白色沉淀产生 （6）H+浓度越大，副反应发生的程度越大，Pb2+转化为Pb单质就越少 【解析】 【分析】以废旧铅酸蓄电池铅膏（主要成分是  和  及少量的  、  等杂质）为原料，在浓硫酸介质中加入二水合草酸作还原剂，将PbO2还原转化为PbSO4粗品，据此作答。 【小问1详解】 在硫酸介质中，PbO2被草酸还原为PbSO4，同时草酸被氧化为CO2，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：。 【小问2详解】 综合图1（硫酸铅含量）与图2（二氧化铅含量）分析：85%硫酸和1.5g二水合草酸时，硫酸铅含量达到峰值，二氧化铅含量降至最低，转化率最高，最优条件为：85%硫酸，添加1.5g二水合草酸。 【小问3详解】 对最优条件下转化后的废铅膏分析发现，镁、钙元素含量大幅降低，其原因可能有：PbO2转化为PbSO4导致废铅膏总质量增加，同时MgSO4、CaSO4溶于浓硫酸中。 【小问4详解】 草酸分子中含有两个羧基（-COOH），分子间可以形成氢键，增强了分子间作用力，导致熔点升高；在本实验中，草酸的实际消耗量远高于理论值，其原因可能是：浓硫酸具有脱水性，使草酸脱水生成CO2和CO。 【小问5详解】 现在的原料是 PbSO4固体，目标是用氟硅酸溶解它，但是已知， 。PbSO4难溶于酸，而 PbCO3能溶于强酸，因此，利用沉淀转化原理，先用饱和Na2CO3 将PbSO4转化为PbCO3，再洗涤PbCO3固体表面残留的，然后再用氟硅酸溶解。步骤设计：加入饱和碳酸钠溶液中浸泡并搅拌，充分反应后过滤。用蒸馏水洗涤所得固体2~3次，至最后一次洗涤滤液加BaCl2溶液无白色沉淀产生。 【小问6详解】 当 时，其浓度越大，铅的产率越低，其原因可能是：H+浓度越大，副反应发生的程度越大，Pb2+转化为Pb单质就越少。 17. 甲醇是重要的储氢燃料， 二氧化碳加氢制甲醇， 开启了绿色低碳的新时代。 I． 与 合成甲醇涉及的主要反应有： ① ② ③ 在 的条件下，将混合气体以 进行投料，按照不同空速(空速=)在装有催化剂的反应器中发生反应，测得的转化率、 的选择性( 的选择性 )随空速变化如图所示。 （1） ______ 。 （2）根据上图信息回答， 的产量( 产量 随空速增大而增大的原因是______。 （3）在空速为 条件下， 产量随温度变化如图所示。变化的原因可能是______。 （4） 和 在催化剂作用下合成 的可能反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用 “*” 标注， 能量数值表示该步基元反应的活化能)。 脱离催化剂吸附生成 时需要克服 2.94 eV 能量。请根据图中信息回答， 当温度超过 时， 的选择性在下降的可能原因是______。 II． 甲醇燃料电池主要有直接甲醇燃料电池和甲醇重整燃料电池(利用重整反应生成的 作燃料)两大类，它们的工作原理如图所示。 （5）直接甲醇燃料电池负极电极反应式为______。 （6）甲醇重整反应时，水醇比控制在 比较合适，其原因有：①若水醇比过大，水吸收能量过多，造成能耗比过大；②______。 （7）甲醇重整时，温度过高甲醇会发生深度热裂解。为了提高甲醇重整固体氧化物燃料电池的余热利用率，可以将重整反应移到固体氧化物燃料电池负极室内发生，该做法的缺点是______。 【答案】（1） （2）空速增大时转化率降低，但单位时间、单位质量催化剂表面参加反应的二氧化碳总量在增加，同时甲醇的选择性也在逐步提高，单位时间处理的反应物总量增加，最终生成甲醇的总量升高 （3）温度低于时，升高温度加快反应速率，并且反应①③占主导，故甲醇产率增大；温度超过后，反应②占主导，因此甲醇产量下降 （4）转化时生成比更容易，当温度升高，平均能量升高，能量高于2.94 eV的的比例在增大，有更多的脱离催化剂表面转化为CO气体。 （5） （6）水不足时反应物甲醇不能充分转化 （7）负极室温度较高，重整时产生的积碳等杂质会沉积在负极上，降低电极活性，导致电池性能下降 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，反应③=反应①-反应②，因此有：。 【小问2详解】 由图可知，空速增大时转化率降低，但单位时间、单位质量催化剂表面参加反应的二氧化碳总量在增加，同时甲醇的选择性也在逐步提高，单位时间处理的反应物总量增加，最终生成甲醇的总量升高。 【小问3详解】 温度低于时，升高温度加快反应速率，并且反应①③占主导，故甲醇产率增大；温度超过后，生成甲醇的反应①为放热反应，升温平衡逆向移动，且吸热副反应②正向进行，甲醇选择性降低，因此甲醇产量下降。 【小问4详解】 转化时生成比更容易，当温度升高，平均能量升高，能量高于2.94 eV的的比例在增大，有更多的脱离催化剂表面转化为CO气体。 【小问5详解】 该电池为质子交换膜燃料电池，环境为酸性，负极甲醇失电子生成，负极电极反应式为：。 【小问6详解】 甲醇重整反应为​，水不足时反应物甲醇不能充分转化。 【小问7详解】 负极室温度较高，重整时产生的积碳等杂质会沉积在负极上，降低电极活性，导致电池性能下降。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $