精品解析：湖南汨罗市第一中学2025-2026学年高二下学期7月期末考试 化学试题

2026年7月高二化学期末考试试题 一、单选题(每题3分，共48分) 1. 下列说法正确的是 A. 腺苷三磷酸(ATP)是高分子 B. 表面活性剂清洁油污涉及氧化还原反应 C. 麦芽糖既能发生水解反应，又能发生银镜反应 D. 纤维素难溶于水，说明其结构中不含亲水基团 2. 毛泽东同志曾写下“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”的词句，如今“上九天，下五洋”的梦想已经实现。对于下列所涉及的化学知识表述错误的是 A. “蛟龙号”潜水艇使用合金制造耐压球壳：属于d区元素 B. “天问一号”火星探测器使用高温结构陶瓷：属于共价晶体 C. “风云四号”气象卫星搭载臭氧探测仪器：臭氧属于非极性分子 D. “雪龙2”号破冰船极地科考：冰的密度小于水与分子间氢键有关 3. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 1 mol C6H6(苯)中含碳碳双键的数目为3NA B. 18 g D2O中含有的质子数为10NA C. 标准状况下，2.24 L C2H5OH中含氢原子数目为0.6NA D. 0.5 mol CH4和1 mol Cl2在光照下充分反应后分子总数目为1.5NA 4. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 的电子式为 B. 基态原子的价电子排布式为 C. 的球棍模型为 D. 反-2-丁烯的结构简式为 5. 由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W组成的化合物，其结构如图所示。X的核外电子数与电子层数相同，Y、W同族，Z的价电子数等于X与Y的价电子数之和。下列说法正确的是 A. 键角： B. 电负性：Z>Y>W C. 此物质中所有原子都满足8电子稳定结构 D. 原子半径：Z>Y>X 6. 下列对有关事实的解释错误的是 选项 事实 解释 A 金刚石的熔点比干冰高 金刚石晶体是共价晶体，原子间作用力大 B HF的热稳定性比HCl强 HF分子之间能形成氢键 C 冠醚12-冠-4能够与形成超分子，而不能与形成超分子 该冠醚空腔的直径与的直径相当，与的直径不匹配 D 某些金属盐灼烧时呈现不同焰色 电子从低能级轨道跃迁至高能级轨道后，又从高能级轨道跃迁至低能级轨道，释放出不同波长的光 A. A B. B C. C D. D 7. 下列实验装置使用正确的是 A. 除去乙炔中混有的还原性气体 B. 比较乙酸和苯酚的酸性强弱 C. 检验乙醇与浓硫酸共热生成乙烯 D. 制备乙酸乙酯 8. 结构决定性质。下列事实对应的解释错误的是 选项 事实 解释 A 热稳定性： 键能： B 酸性：乙酸>丙酸 推电子效应： C 沸点：邻羟基苯甲醛>水 邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键 D 在中的溶解度：苯 苯和为非极性分子，为极性分子 A. A B. B C. C D. D 9. 用如图所示实验装置和方法进行相应实验，能达到实验目的的是 A．实验室中制取氯气 B．将化学能转化为电能 C．乙醇的消去反应并检验产物 D．浓硫酸与铜反应 A. A B. B C. C D. D 10. 某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含、和少量)中提取金属元素，流程如图。已知“沉钴”温度下，下列说法错误的是 A. 稻草可能起还原作用 B. 使用生物质的优点是其来源广泛且可再生 C. “沉铁”过程中铁元素化合价不变 D. 沉铁后的“滤液”中：， 11. 下列化学用语表示错误的是 A. 的系统命名：2-甲基丁烷 B. 基态S原子价电子轨道表达式： C. 的电子式： D. 的结构示意图： 12. 2-溴-2-甲基丙烷发生水解反应：的能量变化与反应过程的关系如下图所示。下列说法正确的是 A. 该反应分2步反应历程进行，高温下可自发进行 B. 该反应为放热反应，升温会减小正反应速率 C. 分子中碳溴键断裂的速率比与结合的速率慢 D. 水解生成的速率： 13. 晶体因x变化形成空位而导致颜色各异，当时，其立方晶胞结构如图。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 与W最近且等距的O有6个 B. x增大时，W的平均价态升高 C. 密度为时， D. 空位数不同，吸收的可见光波长不同 14. 一种以甲醇辅助固定合成碳酸二甲酯的原理如图所示。下列说法正确的是 A. ①②③的反应类型均为取代反应 B. 1mol 分子中含键数目为 C. 和合成碳酸二甲酯的原子利用率为100% D. 若用辅助固定，则产物可能为 15. 为可溶性有机二元弱碱。常温时，向溶液中逐滴滴加溶液，混合溶液的与微粒的分布分数{已知、、或}的关系如图所示。下列叙述正确的是 A. 常温下的为 B. 当溶液中时， C. 当加入溶液时，溶液中 D. 点对应溶液中 16. 将6.8 g的X完全燃烧生成3.6 g的和8.96 L(标准状况)的。X的质谱图、核磁共振氢谱图、红外光谱图分别如图甲、乙、丙所示。有关说法错误的是 A. X的分子式为 B. 如果化合物X只含有一个苯环且苯环上只有一个取代基，且同时满足甲、乙和丙图形的要求，则其结构简式为 C. 只满足甲和乙图形要求的化合物X分子中含有官能团的可能有醚键、羰基、醛基、羟基、酯基和羧基 D. 只满足甲和乙图形要求的化合物X有5种同分异构体 二、解答题(共52分) 17. 目前，我国的全钒液流电池储能技术在全球领先。该电池的电解液来自钢铁冶炼后产生的钒钢渣(CaO、和少量、)和钛白废酸(、、、)，实现了“以废治废”。工艺流程如下图： 已知：①V有多种价态，在空气中焙烧时可转化为最稳定的价；价V在强酸性条件下以形式存在，在碱性条件下以形式存在。 ②有机萃取剂HR的萃取原理为，其中org表示有机溶液，酸性条件下HR能萃取而不能萃取，HR对价钒萃取能力强，而对价钒的萃取能力较弱。 ③25℃时，。 回答下列问题： （1）“溶浸”时生成的滤渣除了外，还有__________、__________(填化学式)。 （2）“还原”中加入的化学试剂X可能为__________(填字母)。加入该试剂还原的主要目的是__________。 A.Zn 　　　B.Fe 　　C. 　　　　　D. （3）写出“反萃取”操作中生成的离子方程式____________________。 （4）25℃时，测得溶液中，为使“沉钒”时，钒元素的沉淀率达到98％，应调节溶液中至少为__________。 （5）上述流程中可循环利用的物质除外，还有__________、__________(填化学式)。 （6）全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能系统，工作原理如下图所示。该电池放电时，b极发生氧化反应，则此时a极电极反应式为____________________。 18. 苯氧乙酸是制备除草剂(2，4-二氯苯氧乙酸)的原料。 Ⅰ．制备苯氧乙酸的反应原理： （1）写出过程Ⅱ的反应方程式_____________________________。 Ⅱ．制备苯氧乙酸的实验过程： 步骤1：如图1装置所示，在三颈烧瓶中加入7.6 g氯乙酸和10 mL水，开动搅拌，慢慢滴加稍过量的饱和溶液(约需16 mL)，至溶液pH为7～8，然后加入5.0 g苯酚，再慢慢滴加35%的溶液至反应混合液pH为12。 步骤2：将反应物在沸水浴中加热约0.5 h。反应过程中pH会下降，应补加溶液，保持pH为11～12，在沸水浴上再继续加热30 min，使反应完全。 步骤3：反应完毕后，将三颈烧瓶移出水浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为2～3。 步骤4：在冰水浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤(如图2装置所示)，将粗产物用冰水洗涤2-3次，在60～65℃干燥，产量约6.0 g。 回答下列问题： （2）仪器A的名称为___________。 （3）相对酒精灯直接加热，步骤2用沸水浴加热的优点是_________________。 （4）在步骤1中，不能用溶液替代溶液理由是________________________。 （5）步骤4中抽滤的优点是____________(任写一点即可)；洗涤粗产物时用冰水的主要原因是_________________________。 （6）从环保角度分析，在图1实验装置中存在明显不足，改进的方法是_____________。 （7）本实验产率最接近___________(填标号)。 A. 46% B. 58% C. 75% D. 81% 19. 甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应： 反应Ⅰ 反应Ⅱ 反应Ⅲ 回答下列问题： （1）反应Ⅰ能自发进行的反应条件是_________。(填序号) A. 高温 B. 低温 C. 任意温度 D. 无法判断 （2）已知时有关物质的燃烧热数据如下表，则反应Ⅰ的_________(用含a、b、c的代数式表示) 物质 a b c （3）一定温度下，若只发生反应Ⅰ、反应Ⅱ，下列叙述不能说明恒容密闭容器中反应达到平衡状态的是_________。(填序号) A. 气体的平均相对分子质量不再改变 B. 反应Ⅱ的平衡常数不再改变 C. 的体积分数不再改变 D. 单位时间内，消耗，同时生成 （4）条件下，和发生上述反应达平衡状态时，体系中、、和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。 ①表示的物质的量变化的曲线为_________(填“a”“b”或“c”)。 ②其他条件不变，在范围，平衡时的物质的量随温度升高逐渐增大的原因是_________。 ③时，的平衡转化率为_________(结果保留3位有效数字)，反应Ⅱ的平衡常数_________(列出计算式即可，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 20. 苯甲醛是一种重要的化工原料；可发生如下转化。 已知：(R、代表烃基) 回答下列问题： （1）B所含官能团的名称为__________。 （2）苯甲醛→A的反应类型是__________。 （3）G的结构简式为__________。 （4）苯甲醛与新制反应的化学方程式为____________________。 （5）F→M的化学方程式为____________________。 （6）B有多种同分异构体，属于甲酸酯且含酚羟基的同分异构体共有__________种，写出其中一种含亚甲基()的同分异构体的结构简式：__________。 （7）写出以苯甲醛为原料(其他无机试剂任选)制备的合成路线：________________________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年7月高二化学期末考试试题 一、单选题(每题3分，共48分) 1. 下列说法正确的是 A. 腺苷三磷酸(ATP)是高分子 B. 表面活性剂清洁油污涉及氧化还原反应 C. 麦芽糖既能发生水解反应，又能发生银镜反应 D. 纤维素难溶于水，说明其结构中不含亲水基团 【答案】C 【解析】 【详解】A．高分子化合物相对分子质量通常达以上，ATP的相对分子质量远小于该标准，不属于高分子，A错误； B．表面活性剂清洁油污利用的是乳化作用，仅将油污分散为小液滴，过程中没有化合价变化，不涉及氧化还原反应，B错误； C．麦芽糖属于二糖，可水解生成两分子葡萄糖；且分子中含有醛基，属于还原性糖，能发生银镜反应，C正确； D．纤维素的结构单元含有多个羟基（亲水基团），其难溶于水是因为分子间存在大量氢键形成致密结构，并非不含亲水基团，D错误； 故选C。 2. 毛泽东同志曾写下“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”的词句，如今“上九天，下五洋”的梦想已经实现。对于下列所涉及的化学知识表述错误的是 A. “蛟龙号”潜水艇使用合金制造耐压球壳：属于d区元素 B. “天问一号”火星探测器使用高温结构陶瓷：属于共价晶体 C. “风云四号”气象卫星搭载臭氧探测仪器：臭氧属于非极性分子 D. “雪龙2”号破冰船极地科考：冰的密度小于水与分子间氢键有关 【答案】C 【解析】 【详解】A．Ti的价电子排布为，属于第四周期ⅣB族d区元素，A正确； B．SiC中Si原子和C原子通过共价键结合形成空间网状结构，属于共价晶体，B正确； C．臭氧的空间构型为V形，正负电荷中心不重合，属于极性分子，C错误； D．冰中水分子间通过氢键形成具有较大空隙的规整空间结构，因此冰的密度小于水，D正确； 答案选C。 3. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 1 mol C6H6(苯)中含碳碳双键的数目为3NA B. 18 g D2O中含有的质子数为10NA C. 标准状况下，2.24 L C2H5OH中含氢原子数目为0.6NA D. 0.5 mol CH4和1 mol Cl2在光照下充分反应后分子总数目为1.5NA 【答案】D 【解析】 【详解】A．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化学键，不存在碳碳双键，A项错误； B．D2O的摩尔质量为，18 g D2O的物质的量为，1个D2O分子含10个质子，则18 g D2O中质子数为，B项错误； C．标准状况下为液态，不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算其物质的量，C项错误； D．和在光照下发生取代反应，反应前后分子总数不变，反应前总物质的量为，故充分反应后分子总数为，D项正确； 答案选D。 4. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 的电子式为 B. 基态原子的价电子排布式为 C. 的球棍模型为 D. 反-2-丁烯的结构简式为 【答案】A 【解析】 【详解】A．与结构类似，电子式为，A正确； B．Be是4号元素，基态原子的价电子排布式为，B错误； C．乙炔的球棍模型为，图中表示乙炔的空间填充模型，C错误； D．反-2-丁烯的分子中，两个甲基位于双键的不同侧，结构简式是，D错误； 故选A。 5. 由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W组成的化合物，其结构如图所示。X的核外电子数与电子层数相同，Y、W同族，Z的价电子数等于X与Y的价电子数之和。下列说法正确的是 A. 键角： B. 电负性：Z>Y>W C. 此物质中所有原子都满足8电子稳定结构 D. 原子半径：Z>Y>X 【答案】B 【解析】 【分析】X的核外电子数与电子层数相同，为；W可形成2个双键和2个单键，属于第ⅥA族元素，且与Y同族、且原子序数更大，故Y为，W为；Z的价电子数等于X与Y的价电子数之和，则Z的价电子数为7，原子序数介于和之间，故Z为。 【详解】A．为，为，电负性大于，中成键电子对更靠近中心原子，斥力更大，键角，A错误； B．同周期主族元素电负性随原子序数增大而增大，同主族元素电负性随原子序数减小而减小，故电负性，即，B正确； C．X为H，最外层只能达到2电子稳定结构，不满足8电子稳定结构，C错误； D．同周期第二周期原子半径从左到右减小，故原子半径，即，D错误； 故答案选B。 6. 下列对有关事实的解释错误的是 选项 事实 解释 A 金刚石的熔点比干冰高 金刚石晶体是共价晶体，原子间作用力大 B HF的热稳定性比HCl强 HF分子之间能形成氢键 C 冠醚12-冠-4能够与形成超分子，而不能与形成超分子 该冠醚空腔的直径与的直径相当，与的直径不匹配 D 某些金属盐灼烧时呈现不同焰色 电子从低能级轨道跃迁至高能级轨道后，又从高能级轨道跃迁至低能级轨道，释放出不同波长的光 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．金刚石是共价晶体，干冰是分子晶体，金刚石晶体原子间作用力大，则金刚石的熔点比干冰高，故A正确； B．氢化物的稳定性与中心元素的非金属性有关，F的非金属性强于Cl的非金属性，所以HF稳定性比HCl强，而与氢键无关，故B错误； C．冠醚12-冠-4能够与Li+形成超分子，而不能与K+形成超分子，是由于该冠醚空腔的直径与Li+的直径相当，与K+的直径不匹配，故C正确； D．电子从低能级轨道跃迁至高能级轨道时吸收能量，又从高能级轨道跃迁至低能级轨道时释放能量，释放能量以不同波长的光释放，即为焰色试验，所以某些金属盐灼烧时呈现不同焰色，故D正确； 故选：B。 7. 下列实验装置使用正确的是 A. 除去乙炔中混有的还原性气体 B. 比较乙酸和苯酚的酸性强弱 C. 检验乙醇与浓硫酸共热生成乙烯 D. 制备乙酸乙酯 【答案】B 【解析】 【详解】A．可与溴水中的发生加成反应，会消耗目标产物，无法除去中混有的还原性气体，A错误； B．与反应生成，说明酸性强于碳酸，和挥发的乙酸与苯酚钠溶液反应生成苯酚，有沉淀析出，说明乙酸或碳酸酸性强于苯酚，可比较和苯酚的酸性强弱，B正确； C．挥发的乙醇、副反应生成的均能使酸性溶液褪色，无法检验乙烯，C错误； D．导气管插入饱和溶液液面下，会发生倒吸，装置错误，D错误； 故选B。 8. 结构决定性质。下列事实对应的解释错误的是 选项 事实 解释 A 热稳定性： 键能： B 酸性：乙酸>丙酸 推电子效应： C 沸点：邻羟基苯甲醛>水 邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键 D 在中的溶解度：苯 苯和为非极性分子，为极性分子 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．Cl原子半径小于I，H-Cl键长更短、键能更大，共价键更稳定，因此HCl热稳定性强于HI，A正确； B．烷基为推电子基团，乙基推电子效应强于甲基，使丙酸羧基的O-H键极性弱于乙酸，更难电离出H+，因此酸性乙酸强于丙酸，B正确； C．邻羟基苯甲醛形成分子内氢键会减弱分子间作用力，反而会降低沸点，其沸点高于水的原因是相对分子质量远大于水，范德华力更强，解释错误，C错误； D．根据相似相溶原理，非极性溶质易溶于非极性溶剂，苯和CCl4均为非极性分子，NH3为极性分子，因此苯在CCl4中溶解度大于NH3，D正确； 故选C。 9. 用如图所示实验装置和方法进行相应实验，能达到实验目的的是 A．实验室中制取氯气 B．将化学能转化为电能 C．乙醇的消去反应并检验产物 D．浓硫酸与铜反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．收集氯气采用向上排空气法，即导气管长进短出，A错误； B．锌作负极，铜作正极，有自发的氧化还原反应，有电解质溶液，且形成闭合回路，能形成原电池装置，可以将化学能转化为电能，B正确； C．乙醇的消去反应加热温度是170℃，140℃会发生乙醇脱水成醚的副反应，C错误； D．浓硫酸与铜反应条件需要加热，D错误； 故选B。 10. 某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含、和少量)中提取金属元素，流程如图。已知“沉钴”温度下，下列说法错误的是 A. 稻草可能起还原作用 B. 使用生物质的优点是其来源广泛且可再生 C. “沉铁”过程中铁元素化合价不变 D. 沉铁后的“滤液”中：， 【答案】D 【解析】 【分析】稻草(含大量纤维素)在稀硫酸的催化作用下发生水解生成葡萄糖，葡萄糖作还原剂，在酸性条件下，将高价的金属元素还原，向“浸出”后所得滤液中加入Na2CO3，Fe元素转化为FeOOH，实现Fe元素的分离，FeOOH与Fe2O3中Fe元素均为+3价，说明“浸出”过程中Fe元素未被还原；向“沉铁”后所得滤液中加入Na2S，Co元素转化为CoS，实现Co元素与Mn元素的分离，此时Mn、Co元素均为+2价，MnO2中Mn元素为+4价，Co3O4中Co元素平均化合价为+价，可知“浸出”过程中Mn、Co元素均被还原； 【详解】A．由分析可知，稻草的作用是提供还原剂，A正确； B．稻草来源于农业生产，来源广泛，是可再生能源，B正确； C．“沉铁”过程向“浸出”后所得滤液中加入Na2CO3，Fe元素转化为FeOOH，实现Fe元素的分离，FeOOH与Fe2O3中Fe元素均为+3价，铁元素化合价不变，C正确； D．沉钴时达到沉淀溶解平衡，故，得​。 未沉淀，说明，已知，代入得： ，即，D错误； 答案选D。 11. 下列化学用语表示错误的是 A. 的系统命名：2-甲基丁烷 B. 基态S原子价电子轨道表达式： C. 的电子式： D. 的结构示意图： 【答案】C 【解析】 【详解】A．最长碳链为4，甲基在2号碳，名称正确，A正确； B．硫为16号元素，基态S原子价电子轨道表达式：，B正确； C．的电子式：，C错误； D．铁原子失去2个电子形成亚铁离子，的结构示意图：，D正确； 故选C。 12. 2-溴-2-甲基丙烷发生水解反应：的能量变化与反应过程的关系如下图所示。下列说法正确的是 A. 该反应分2步反应历程进行，高温下可自发进行 B. 该反应为放热反应，升温会减小正反应速率 C. 分子中碳溴键断裂的速率比与结合的速率慢 D. 水解生成的速率： 【答案】C 【解析】 【分析】从能量图可得到基本结论：反应存在3个能量峰值，即3个过渡态，说明分3步进行；生成物总能量低于反应物总能量，因此该反应，是放热反应。 【详解】A．由分析知，该反应分3步历程进行，该反应生成气态，反应物均为液态，因此熵变；根据吉布斯自由能判据，、时，任意温度下，反应自发进行，A错误； B．该反应反应物总能量更高，属于放热反应；且温度升高会同时增大正、逆反应速率，不会减小正反应速率，B错误； C．活化能越大，反应速率越小，由图可知，转化为的活化能大于与结合的活化能，所以分子中碳溴键断裂的速率比与结合速率慢，C正确； D．原子半径：，则键能，键能越大化学键越难断裂，故水解生成的速率为，D错误； 故选C。 13. 晶体因x变化形成空位而导致颜色各异，当时，其立方晶胞结构如图。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 与W最近且等距的O有6个 B. x增大时，W的平均价态升高 C. 密度为时， D. 空位数不同，吸收的可见光波长不同 【答案】B 【解析】 【详解】A．W位于立方体的顶角，以顶角W为例，在此晶胞内，离该顶角最近且距离相等的O原子位于该顶角所在3条棱的棱心，由于该顶角在8个晶胞里，而棱上的原子被4个晶胞共有，所以与W最近且距离相等的O原子有，故A正确； B．O元素化合价为-2价，负化合价总数为-6，设W元素的平均化合价为y，据正负化合价代数和为0可得：-6+y+x=0，y=6-x，x的值增大y减小，即W元素的平均化合价降低，故B错误； C．时，立方晶胞中W个数为、O个数为，若x=0.5，晶胞质量为，晶胞体积为，则密度，所以密度为时，x=0.5，故C正确； D．晶体因x变化形成空位而导致颜色各异，即空位数不同，吸收的可见光波长不同，故D正确； 故答案为：B。 14. 一种以甲醇辅助固定合成碳酸二甲酯的原理如图所示。下列说法正确的是 A. ①②③的反应类型均为取代反应 B. 1mol 分子中含键数目为 C. 和合成碳酸二甲酯的原子利用率为100% D. 若用辅助固定，则产物可能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．②不属于取代反应，是加成反应，A错误； B．1mol 分子中含键数目为2，B错误； C．过程中生成了水，原子利用率小于100%，C错误； D．总反应为催化剂作用下甲醇与二氧化碳反应生成和水，催化剂作用下丙二醇能与二氧化碳反应生成和水，D正确； 故选D。 15. 为可溶性有机二元弱碱。常温时，向溶液中逐滴滴加溶液，混合溶液的与微粒的分布分数{已知、、或}的关系如图所示。下列叙述正确的是 A. 常温下的为 B. 当溶液中时， C. 当加入溶液时，溶液中 D. 点对应溶液中 【答案】B 【解析】 【分析】为可溶性有机二元弱碱，故pH越大，的分布分数也越大，故曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表、和的分布分数。 【详解】A．A点时，有c[]=c()，，，A错误； B．根据B点可知，，又知，，pH=11，B正确； C．当加入溶液时，溶质为，溶液呈碱性，此时溶液存在电荷守恒关系：，而，故，C错误； D．B点时溶液的pH=9.5，溶液呈碱性，水的电离受到抑制，溶液中由水电离出的H+的浓度等于溶液中的氢离子浓度，故c水(H+)=10-9.5mol/L，D错误； 故答案选B。 16. 将6.8 g的X完全燃烧生成3.6 g的和8.96 L(标准状况)的。X的质谱图、核磁共振氢谱图、红外光谱图分别如图甲、乙、丙所示。有关说法错误的是 A. X的分子式为 B. 如果化合物X只含有一个苯环且苯环上只有一个取代基，且同时满足甲、乙和丙图形的要求，则其结构简式为 C. 只满足甲和乙图形要求的化合物X分子中含有官能团的可能有醚键、羰基、醛基、羟基、酯基和羧基 D. 只满足甲和乙图形要求的化合物X有5种同分异构体 【答案】D 【解析】 【详解】A．通过燃烧法计算分子式：，n(C)=0.4 mol，m(C)=4.8g，，n(H)=0.4 mol，m(H)=0.4g，则有机物中m(O)=6.8g-4.8g-0.4g=1.6g，n(O)=0.1mol，化合物 X的实验式为C4H4O，质谱图显示相对分子质量为 136，故分子式为，A正确； B．若化合物 X 含一个苯环且苯环上只有一个取代基：核磁共振氢谱显示 4 组峰，说明分子中有 4 种等效氢，比例为3:2:2:1（对应一个甲基中的 3 个氢原子、苯环邻位 2 个、间位 2 个、对位 1 个H），红外光谱显示有C=O、苯环骨架和C-O-C，符合酯基的特征吸收。结构简式，完全满足上述所有谱图特征，B正确； C．只满足分子式C8H8O2和 4 组氢谱峰的化合物可能为、、、、、，含有的官能团可能为醚键、羰基、醛基、羟基、酯基和羧基，C正确； D．只满足甲和乙图形要求的化合物X有6种同分异构体：、、、、、，D错误； 故答案选D。 二、解答题(共52分) 17. 目前，我国的全钒液流电池储能技术在全球领先。该电池的电解液来自钢铁冶炼后产生的钒钢渣(CaO、和少量、)和钛白废酸(、、、)，实现了“以废治废”。工艺流程如下图： 已知：①V有多种价态，在空气中焙烧时可转化为最稳定的价；价V在强酸性条件下以形式存在，在碱性条件下以形式存在。 ②有机萃取剂HR的萃取原理为，其中org表示有机溶液，酸性条件下HR能萃取而不能萃取，HR对价钒萃取能力强，而对价钒的萃取能力较弱。 ③25℃时，。 回答下列问题： （1）“溶浸”时生成的滤渣除了外，还有__________、__________(填化学式)。 （2）“还原”中加入的化学试剂X可能为__________(填字母)。加入该试剂还原的主要目的是__________。 A.Zn 　　　B.Fe 　　C. 　　　　　D. （3）写出“反萃取”操作中生成的离子方程式____________________。 （4）25℃时，测得溶液中，为使“沉钒”时，钒元素的沉淀率达到98％，应调节溶液中至少为__________。 （5）上述流程中可循环利用的物质除外，还有__________、__________(填化学式)。 （6）全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能系统，工作原理如下图所示。该电池放电时，b极发生氧化反应，则此时a极电极反应式为____________________。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. B ②. 将溶液中的价钒和分别转化为价钒与，利于价钒的萃取并实现钒和铁元素分离 （3） （4）0.4 （5） ①. HR ②. （6） 【解析】 【分析】由题给流程可知，向含钒钢渣中加入碳酸钠后在空气中焙烧，将三氧化二钒转化为钒酸钠、二氧化硅转化为硅酸钠，向焙烧渣中加入钛白废酸，硅酸钠转化为硅酸、氧化钙转化为硫酸钙、氧化铁转化为铁离子、转化为，溶液中的亚铁离子将部分转化为，过滤得到含有的硅酸、硫酸钙、的滤渣和滤液；滤液加铁粉（还原剂）把和分别转化为和，便于萃取；加HR萃取分液，有机层中含有，加“反萃取”，把转化成，加氨气和氯化铵的混合液生成沉淀，过滤得到钒酸铵；钒酸铵煅烧分解生成五氧化二钒；水层含有，通入氨气和氧气反应生成氢氧化铁沉淀，过滤得到氢氧化铁，加热分解氢氧化铁得氧化铁。 【小问1详解】 钒焙烧时钒钢渣中与加入的反应生成，溶浸时与酸反应生成沉淀；焙烧后Ca元素转化为钙盐，溶浸时与钛白废酸中的​生成微溶的，二者均留在滤渣中。 【小问2详解】 根据已知信息，HR不萃取、对+4价钒萃取能力强，因此还原步骤需要将还原为，同时将+5价V还原为+4价V；且无新杂质引入； A．能将还原为，但产物会进入溶液，引入新杂质，A不符合要求； B．能将还原为，溶液中无其他产物，B符合要求； C．进入溶液会将转化为沉淀，无法还原，C不符合要求； D．具有氧化性，无法还原，D不符合要求； 故选B； 还原的主要目的是将溶液中的价钒和分别转化为价钒与，利于价钒的萃取并实现钒和铁元素分离。 【小问3详解】 反萃取时作氧化剂，将有机层中价钒（）氧化为价的​，​被还原为，结合化合价升降配平得离子方程式为。 【小问4详解】 沉淀率为98%时，溶液中剩余，根据得。 【小问5详解】 反萃取后得到的HR可返回萃取步骤循环使用；​煅烧分解生成​时会放出​，可返回沉钒步骤循环使用。 【小问6详解】 放电时b极发生氧化反应为负极，则a极为正极，发生还原反应，价钒（）得电子还原为价钒（），结合酸性环境配平得到电极反应式为。 18. 苯氧乙酸是制备除草剂(2，4-二氯苯氧乙酸)的原料。 Ⅰ．制备苯氧乙酸的反应原理： （1）写出过程Ⅱ的反应方程式_____________________________。 Ⅱ．制备苯氧乙酸的实验过程： 步骤1：如图1装置所示，在三颈烧瓶中加入7.6 g氯乙酸和10 mL水，开动搅拌，慢慢滴加稍过量的饱和溶液(约需16 mL)，至溶液pH为7～8，然后加入5.0 g苯酚，再慢慢滴加35%的溶液至反应混合液pH为12。 步骤2：将反应物在沸水浴中加热约0.5 h。反应过程中pH会下降，应补加溶液，保持pH为11～12，在沸水浴上再继续加热30 min，使反应完全。 步骤3：反应完毕后，将三颈烧瓶移出水浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为2～3。 步骤4：在冰水浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤(如图2装置所示)，将粗产物用冰水洗涤2-3次，在60～65℃干燥，产量约6.0 g。 回答下列问题： （2）仪器A的名称为___________。 （3）相对酒精灯直接加热，步骤2用沸水浴加热的优点是_________________。 （4）在步骤1中，不能用溶液替代溶液理由是________________________。 （5）步骤4中抽滤的优点是____________(任写一点即可)；洗涤粗产物时用冰水的主要原因是_________________________。 （6）从环保角度分析，在图1实验装置中存在明显不足，改进的方法是_____________。 （7）本实验产率最接近___________(填标号)。 A. 46% B. 58% C. 75% D. 81% 【答案】（1） （2） 恒压滴液漏斗（或恒压分液漏斗） （3） 受热均匀，便于控制温度 （4） 溶液碱性强，容易导致氯乙酸发生水解 （5） ①. 过滤速度快（或得到的固体较干燥） ②. 降低苯氧乙酸的溶解度，减少洗涤过程中的产物损失 （6） 在冷凝管B的上口连接一个尾气吸收装置 （7）C 【解析】 【分析】本实验旨在制备苯氧乙酸。首先在三颈烧瓶中加入氯乙酸和水，滴加碳酸钠溶液将氯乙酸转化为氯乙酸钠；然后加入苯酚和氢氧化钠溶液，在沸水浴加热条件下，氯乙酸钠与苯酚钠发生取代反应生成苯氧乙酸钠；反应结束后，利用强酸制弱酸的原理，加入浓盐酸酸化，将苯氧乙酸钠转化为苯氧乙酸沉淀；最后通过冰水浴冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥得到粗产物。据此分析解答各小题。 【小问1详解】 过程Ⅱ中，苯酚先与反应生成苯酚钠和水，苯酚钠再与氯乙酸钠发生取代反应生成苯氧乙酸钠和氯化钠，总反应方程式为： 。 【小问2详解】 根据图1实验装置可知，仪器A带有侧管，可以平衡漏斗内外气压使液体顺利滴下，其名称为恒压滴液漏斗（或恒压分液漏斗）。 【小问3详解】 相比于使用酒精灯直接加热，采用沸水浴加热的优点是受热均匀，且便于控制加热温度在左右，防止局部温度过高导致副反应发生。 【小问4详解】 氯乙酸中含有碳氯键，在强碱性条件下极易发生水解反应生成羟基乙酸钠，而溶液碱性较弱，可避免氯乙酸大量水解，因此不能用溶液替代溶液。 【小问5详解】 抽滤（减压过滤）相比于常压过滤，其优点是过滤速度快，且得到的固体产物较干燥；苯氧乙酸在冷水中的溶解度较小，用冰水洗涤可以有效降低产物的溶解度，减少洗涤过程中的溶解损失，同时洗去表面附着的杂质。 【小问6详解】 反应物苯酚具有挥发性且有毒，加热过程中会有苯酚蒸气逸出污染空气，因此从环保角度看，图1装置存在的明显不足是缺少尾气处理装置，改进的方法是在冷凝管B的上口连接一个尾气吸收装置。 【小问7详解】 实验中加入氯乙酸的物质的量为 ，苯酚的物质的量为 。氯乙酸过量，理论产量应以苯酚的量进行计算。根据反应方程式，理论上生成苯氧乙酸（摩尔质量为 ）的质量为 。本实验的实际产量为 ，则产率为 ，最接近，故选C。 19. 甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应： 反应Ⅰ 反应Ⅱ 反应Ⅲ 回答下列问题： （1）反应Ⅰ能自发进行的反应条件是_________。(填序号) A. 高温 B. 低温 C. 任意温度 D. 无法判断 （2）已知时有关物质的燃烧热数据如下表，则反应Ⅰ的_________(用含a、b、c的代数式表示) 物质 a b c （3）一定温度下，若只发生反应Ⅰ、反应Ⅱ，下列叙述不能说明恒容密闭容器中反应达到平衡状态的是_________。(填序号) A. 气体的平均相对分子质量不再改变 B. 反应Ⅱ的平衡常数不再改变 C. 的体积分数不再改变 D. 单位时间内，消耗，同时生成 （4）条件下，和发生上述反应达平衡状态时，体系中、、和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。 ①表示的物质的量变化的曲线为_________(填“a”“b”或“c”)。 ②其他条件不变，在范围，平衡时的物质的量随温度升高逐渐增大的原因是_________。 ③时，的平衡转化率为_________(结果保留3位有效数字)，反应Ⅱ的平衡常数_________(列出计算式即可，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 【答案】（1）A （2） （3）BD （4） ①. b ②. 范围，随温度升高，反应Ⅰ正向移动使浓度增大，促进反应Ⅱ正向移动生成更多，该效应大于反应Ⅱ、Ⅲ逆向移动使减少的效应，因此增大 ③. ④. 【解析】 【分析】550℃时，曲线a物质的量是5 mol，根据原子守恒，n(C)=3 mol，则其不可能是含碳微粒，故曲线a表示，升高温度，反应Ⅰ平衡正移，反应Ⅱ平衡逆向移动，物质的量增大，则曲线c代表，温度升高，反应Ⅲ逆向移动，CH4物质的量降低，则曲线b代表CH4，据此解答。 【小问1详解】 反应Ⅰ，反应后气体分子数增大，；根据自发判据，高温下才能满足自发，因此选A。 【小问2详解】 根据燃烧热写出热化学方程式： ① ② ③ ，结合盖斯定律反应Ⅰ=①−3×②−4×③，因此。 【小问3详解】 A．总质量不变，反应Ⅰ为气体分子数增大的反应，反应Ⅱ气体分子数不变，因此总物质的量随反应进行变化，平均相对分子质量不变时，说明达到平衡，A不符合题意； B．化学平衡常数只与温度有关，一定温度下，当反应Ⅱ的平衡常数不再改变时，不能说明恒容密闭容器中反应达到平衡状态，B符合题意； C．体积分数不变，说明浓度不再变化，反应达到平衡，C不符合题意； D．消耗是反应Ⅱ正反应，生成也为反应Ⅱ正反应，未体现正逆速率相等，任何时候都满足该关系，不能说明平衡，D符合题意； 故答案为BD。 【小问4详解】 ①反应Ⅲ生成，，升高温度平衡逆向移动，物质的量随温度升高减小，对应下降的曲线b； ②范围，反应Ⅰ(为吸热反应)升高温度平衡正向移动，物质的量增大，促进反应Ⅱ正向移动生成更多；虽然反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应，升高温度使平衡逆向移动使减少，但增大对生成的促进作用大于逆向移动的减小作用，因此平衡时,物质的量随温度升高逐渐增大； ③根据原子守恒计算：1 mol甘油含3 mol C、8 mol H、3 mol O，初始8 mol 含16 mol H、8 mol O，总O为3+8=11 mol；550℃时，，，，由C守恒得；由O守恒得；转化率；反应Ⅱ：，，分压，因此： 。 20. 苯甲醛是一种重要的化工原料；可发生如下转化。 已知：(R、代表烃基) 回答下列问题： （1）B所含官能团的名称为__________。 （2）苯甲醛→A的反应类型是__________。 （3）G的结构简式为__________。 （4）苯甲醛与新制反应的化学方程式为____________________。 （5）F→M的化学方程式为____________________。 （6）B有多种同分异构体，属于甲酸酯且含酚羟基的同分异构体共有__________种，写出其中一种含亚甲基()的同分异构体的结构简式：__________。 （7）写出以苯甲醛为原料(其他无机试剂任选)制备的合成路线：________________________________________。 【答案】（1）羟基、羧基 （2）加成反应 （3） （4） （5） （6） ①. 13 ②. （或或） （7） 【解析】 【分析】苯甲醛与HCN发生加成反应生成A，A在酸性条件下-CN水解生成B，B与芳香醇C在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应，生成酯D的分子式为C15H14O3，则C的分子式为C7H8O。 苯甲醛与新制氢氧化铜在碱性加热条件下反应，产物经酸化得到苯甲酸E，之后与SOCl2发生取代反应生成苯甲酰氯；由F和HCHO聚合生成的树脂M的结构简式可以反推出F是对甲基苯酚，根据给出的已知反应，知G为。 【小问1详解】 B中包含的-OH为羟基，-COOH为羧基 【小问2详解】 苯甲醛的醛基与发生加成反应得到-CN，答案为加成反应。 【小问3详解】 由分析，G为 【小问4详解】 苯甲醛与新制氢氧化铜在碱性加热条件下反应，醛基被氧化成羧基，并生成Cu2O沉淀，答案为。 【小问5详解】 由分析得F为对甲基苯酚，参考酚醛树脂的合成，F与甲醛缩聚得到高分子M 【小问6详解】 B分子式为，要求属于甲酸酯（含）且含酚羟基： 情况1，两个取代基： 、，苯环上邻/间/对共3种； 情况2，三个取代基： 、、，三个不同取代基共10种同分异构体，总共有13种。 上述分析中，有且仅有两个取代基的3种分子含亚甲基，即苯环上的取代基为、，可以是邻/间/对三种位置关系，结构简式可写为、、。 【小问7详解】 注意到目标物质与苯甲醛相比多了1个C原子，因此利用题干中苯甲醛与HCN的加成，再还原氰基、成盐，合成路线为： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $