精品解析：湖南衡阳市衡南县2025-2026学年下学期期末考试 高二化学试题

衡南县高二期末考试试卷 化学 时量：75分钟 总分：100分 注意事项：请考生把答案写在答题卡上。答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 I-127 Pb-207 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1. 化学与生产、生活密切相关。下列物品的主要成分属于硅酸盐的是 A. 青铜宝剑 B. 铝合金门窗 C. 纸箱 D. 青花瓷 2. 下列离子能在稀硫酸中大量共存的是 A. B. C. D. 3. 下列化学用语表述不正确的是 A. 中子数为40的硒原子： B. 的球棍模型： C. 分子的空间结构为三角锥形 D. 的电子式： 4. 下列操作及装置(夹持装置省略)能达到实验目的的是 A．灼烧分解 B．铁钥匙镀铜 C．制备氢氧化铁胶体 D．混合浓硫酸和乙醇 A. A B. B C. C D. D 5. 设是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 标准状况下，22.4 L和混合气体中氧原子数为 B. 足量铁与7.1 g氯气完全反应，转移电子的数目为 C. 标准状况下，11.2 L中含有的质子数目为 D. 冰晶体中，1 mol水分子含有氢键的数目为 6. 下列离子方程式书写错误的是 A. 向溶液中滴入溶液： B. 在溶液中加入过量氨水： C. 被氧化为： D. 硫化氢溶液久置变浑浊： 7. 已知物质M是药物制作的中间体，其结构如图所示，其中羟基氢始终和苯环在同一平面上，下列说法正确的是 A. 该物质中O原子的杂化方式为 B. 能使溴水褪色，1 mol该物质最多消耗 C. 与完全加成的产物中存在1个手性碳原子 D. 该物质存在顺反异构 8. 实验室用等原料制取少量的实验流程如图所示。下列说法正确的是 A. “熔融”时，应先将和混合加热一段时间后再加入 B. 通入“歧化”时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2 C. 该流程中，只有元素发生了价态变化 D. 制得的粗品可能含有，可以通过向粗品中滴加盐酸，观察是否有气泡来检验 9. 元素X、Y、Z、W均属前4周期，X存在两种气态单质，其中一种是空气的主要成分；Y是地壳含量最多的金属元素；Z的单质常温下是黄绿色气体；基态的3d轨道为半充满，它的单质是生活中常见的金属。下列说法正确的是 A. 简单离子半径： B. 简单氢化物沸点： C. Y与Z形成的化合物熔融状态能导电 D. 实验室可用KSCN溶液检验 10. 锌电池具有成本低、安全性强、可循环使用等优点。一种新型锌锰电池的工作原理如图所示(凝胶中允许离子生成或迁移)。下列说法正确的是 A. 充电过程中，a极接电源的负极 B. 充电过程中，溶液中向b极迁移 C. 放电时负极反应式为 D. 放电时，a极区溶液的减小 11. 利用与制备合成气(、)，反应历程如图所示。下列说法错误的是 A. 该过程的总反应方程式为 B. 属于吸热反应 C. 从反应历程图可知该反应存在两个基元反应 D. 该反应历程中，既存在非极性共价键的断裂又存在非极性共价键的形成 12. 微观探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是 选项 性质差异 主要结构因素 A 键角： 孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力 B 第一电离能： 磷原子的3p轨道处于半充满状态，不易失去电子 C 酸性： F电负性大于氯的电负性 D 18-冠-6能识别 冠醚中的O通过离子键与作用 A. A B. B C. C D. D 13. 某种有机三元弱酸可用表示。25℃时，用调节溶液的，溶液中各种微粒的分布系数与的关系如图所示[的分布系数]。下列叙述不正确的是 A. 曲线1代表，曲线4代表 B. 由图可知，25℃时，，， C. 反应()的 D. 溶液显酸性、溶液显碱性 14. 某太阳能电池材料晶胞结构如图所示，其中●(体心)代表，○(面心)代表，(顶点)看成一个整体，表示阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A. 的杂化方式为 B. 该材料的化学式为 C. 晶体密度为 D. 的配位数为12 二、非选择题(共计58分) 15. 苯甲酸是有机合成的重要原料，用甲苯和制备苯甲酸的实验如下。 名称 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 甲苯 92 -95 110.6(易挥发) 不溶于水，易溶于乙醇 苯甲酸 122 122.4(100℃左右开始升华) 248 微溶于冷水，易溶于乙醇、热水 步骤1：按图示组装好仪器(夹持及加热装置略)，向三颈烧瓶中加入50 mL蒸馏水和9.20 g甲苯，加入沸石，加热至沸腾。 步骤2：从冷凝管上口分批加入稍过量的，每次都待反应平稳后再加入，加热回流。充分反应后，停止加热，趁热抽滤。 步骤3：洗涤滤渣，将滤液转移到烧杯中，滴加饱和KHSO3溶液至滤液无色，过滤，再滴加1:1的盐酸。 步骤4：冷却析出晶体，抽滤，洗涤、干燥得产品7.93 g。 （1）仪器b的名称为________。 （2）仪器a的优点是________________________________________________________________________。 （3）说明甲苯已被完全氧化的现象_____________________________________________________________。 （4）步骤3中滴加的作用是________________，加入盐酸后发生的反应方程式是________________________________________________。 （5）步骤4中洗涤时应分别选择________(填字母)。 A．热水 B．冷水 C．乙醇 （6）步骤4干燥时，若温度过高，可能出现的结果是________________________。 （7）苯甲酸的产率为________。 16. 有机净化钴渣的主要成分为螯合物(M代表、、)、等，一种从其中回收钴的工艺流程如图所示： 已知：①25℃时，，，当离子浓度时，可认为该离子已沉淀完全。 ②“萃取”可将金属离子进行富集与分离，原理为。 回答下列问题： （1）基态原子的未成对电子数为________。 （2）酸洗的反应机理为。酸洗时，溶液对钴锌分离系数(系数越大，分离越彻底)、钴损失率、锌浸出率的影响如图所示。 结合图像分析，酸洗时所用溶液的一般控制在________左右；在酸性溶液中，该有机螯合剂与金属螯合的能力________(填“>”或“<”)。 （3）“热解”工序中，钴元素转化为、，从环保角度考虑，不在空气中直接热解的主要原因为________________________________________________。 （4）“氧压酸浸”工序中，浸渣的主要成分为________(填化学式)。过滤后滤液中主要存在，，请写出反应的离子方程式为________________________。 （5）调pH的目的是________________________________________。25℃时，若浸取液中，则调的范围应为________。 17. 氰氟虫腙是一种缩氨基脲类杀虫剂，可有效防治多种害虫。它的一种合成路线如图所示： 已知： 请回答下列问题： （1）E中含有的官能团名称是________。 （2）由C生成D的化学方程式为________________。 （3）由D生成E的化学方程式为____________________。反应类型是________。 （4）请根据已知信息推导G的结构简式为________________________。 （5）化合物C含有多种同分异构体，其中符合下列条件的同分异构体有________种。 ①能使FeCl3溶液显色 ②能发生银镜反应 ③有1个 （6）参照上述合成路线，以甲苯和甲醇为原料，设计合成的路线________________(无机试剂任选)。 18. 萘烷()是一种重要的有机溶剂和储氢原料。在温和条件下，将萘()转化为萘烷具有重要意义。采用电化学-化学串联催化策略可将高选择性合成，该流程示意图如下： 回答下列问题： （1）电解池中电极N与电源的________(填“正”或“负”)极相连，电极的反应式为________________________________________________________________。 （2）在反应器中，发生反应： 已知：① ② ； ③ 则________，该反应________(填标号)。 A．高温自发 B．任何温度均自发 C．低温自发 D．高温低温均不自发 （3）一定条件下，萘烷可发生逐步脱氢释放氢气。测得反应过程中能量变化如图甲所示。 ①根据图甲，萘烷脱氢反应的决速步骤的反应方程式为________________________；反应开始后，测得体系内的产率一直很低，可能的原因是________。 ②一定温度下，在某恒容密闭容器内放入萘烷，测得容器内三种有机物气体的浓度变化如图乙所示，欲提高萘烷的平衡转化率，可采取的措施有________________(任写一种)；到达平衡时，体系内压强为p kPa，则该温度下萘烷催化脱氢生成萘的总反应平衡常数________(写出计算式即可)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 衡南县高二期末考试试卷 化学 时量：75分钟 总分：100分 注意事项：请考生把答案写在答题卡上。答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 I-127 Pb-207 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1. 化学与生产、生活密切相关。下列物品的主要成分属于硅酸盐的是 A. 青铜宝剑 B. 铝合金门窗 C. 纸箱 D. 青花瓷 【答案】D 【解析】 【详解】A．青铜宝剑的主要成分为铜锡合金，属于金属材料，不属于硅酸盐，A错误； B．铝合金门窗的主要成分为铝基合金，属于金属材料，不属于硅酸盐，B错误； C．纸箱的主要成分为纤维素，属于糖类有机物，不属于硅酸盐，C错误； D．青花瓷属于陶瓷制品，主要成分为硅酸盐，D正确； 故选D。 2. 下列离子能在稀硫酸中大量共存的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．会与稀硫酸电离出的H+发生反应H+ + = CO2↑ + H2O，不能大量共存，A错误； B．Ag+会与稀硫酸电离出的反应生成微溶的Ag2SO4，不能大量共存，B错误； C．Ba2+会与稀硫酸电离出的反应生成难溶的BaSO4沉淀，不能大量共存，C错误； D．与稀硫酸中的H+、均不发生反应，可以大量共存，D正确； 故答案选D。 3. 下列化学用语表述不正确的是 A. 中子数为40的硒原子： B. 的球棍模型： C. 分子的空间结构为三角锥形 D. 的电子式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．硒的质子数为34，中子数为40时质量数为34+40=74，核素表示为，A正确； B．的空间结构为二面角形，四个原子不共线，题给直线形球棍模型错误，B错误； C．中N为杂化，含1对孤电子对，空间结构为三角锥形，C正确； D．为离子化合物，由和构成，该电子式书写正确，D正确； 故选B。 4. 下列操作及装置(夹持装置省略)能达到实验目的的是 A．灼烧分解 B．铁钥匙镀铜 C．制备氢氧化铁胶体 D．混合浓硫酸和乙醇 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．灼烧固体采用坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯，A正确； B．铁钥匙镀铜时，镀层金属铜需接电源正极作阳极，镀件铁钥匙需接电源负极作阴极，该装置电极连接错误，无法实现铁钥匙镀铜，B错误； C．制备氢氧化铁胶体时不能搅拌，搅拌会引发胶体聚沉，得到氢氧化铁沉淀而非胶体，C错误； D．浓硫酸密度大于乙醇且混合时放热，需将浓硫酸沿器壁缓慢注入乙醇中并搅拌，将乙醇倒入浓硫酸会导致液体飞溅，操作错误，D错误； 故选A。 5. 设是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 标准状况下，22.4 L和混合气体中氧原子数为 B. 足量铁与7.1 g氯气完全反应，转移电子的数目为 C. 标准状况下，11.2 L中含有的质子数目为 D. 冰晶体中，1 mol水分子含有氢键的数目为 【答案】A 【解析】 【详解】A．标准状况下22.4L 和混合气体总物质的量为1mol，每个、分子均含2个氧原子，故氧原子总数为，不是，A错误； B．7.1g 的物质的量为0.1mol，与Fe反应时Cl元素从0价降至-1价，0.1mol 完全反应转移0.2mol电子，数目为，B正确； C．标准状况下11.2L 物质的量为0.5mol，1个分子含18个质子（2个H共2个、1个S共16个），故0.5mol 含质子9mol，数目为，C正确； D．冰晶体中每个水分子与相邻4个水分子形成氢键，每个氢键由2个水分子共用，故1mol水分子含氢键数目为，D正确； 故选A。 6. 下列离子方程式书写错误的是 A. 向溶液中滴入溶液： B. 在溶液中加入过量氨水： C. 被氧化为： D. 硫化氢溶液久置变浑浊： 【答案】D 【解析】 【详解】A．与反应生成难溶的沉淀，离子方程式书写正确，A不符合题意； B．过量氨水与反应生成稳定的配离子，离子方程式书写正确，B不符合题意； C．乙醇催化氧化生成乙醛的反应为非离子反应，给出的化学方程式书写正确，C不符合题意； D．是弱电解质，书写离子方程式时不能拆分为和，正确离子方程式为，选项离子方程式书写错误，D符合题意； 故答案选D。 7. 已知物质M是药物制作的中间体，其结构如图所示，其中羟基氢始终和苯环在同一平面上，下列说法正确的是 A. 该物质中O原子的杂化方式为 B. 能使溴水褪色，1 mol该物质最多消耗 C. 与完全加成的产物中存在1个手性碳原子 D. 该物质存在顺反异构 【答案】B 【解析】 【详解】A．该物质中-OH中O原子形成2个σ键，还有2对孤电子对，价层电子对数为4，杂化方式为sp3，不是sp2，A错误； B．该物质含碳碳双键，能与溴水发生加成反应使溴水褪色，1个碳碳双键消耗1个Br2，苯环上羟基邻、对位氢可与Br2发生取代反应，1mol该物质苯环上羟基邻、对位共有2个氢可被取代，所以1mol该物质最多消耗3molBr2， B正确； C．与H2完全加成后，该物质存在2个手性碳原子，如图，C错误； D．该物质中碳碳双键其中一个碳原子连接2个Br原子，不存在顺反异构，D错误； 故答案为B。 8. 实验室用等原料制取少量的实验流程如图所示。下列说法正确的是 A. “熔融”时，应先将和混合加热一段时间后再加入 B. 通入“歧化”时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2 C. 该流程中，只有元素发生了价态变化 D. 制得的粗品可能含有，可以通过向粗品中滴加盐酸，观察是否有气泡来检验 【答案】B 【解析】 【分析】利用、和制备，化学方程式为；将溶于水通入，发生歧化反应，化学方程式为，过滤除去后，结晶得到粗品，由此解答； 【详解】A．三种固体、和需要混合均匀后一起加热至熔融状态，若先加热和，高温下提前分解失效，A错误； B．由分析可知，通入二氧化碳“歧化”的化学方程式为，其中中+6价的Mn降低至+4价时，作为氧化剂，得到2个电子，而中+6价的Mn升高至+7价时，作为还原剂，失去1个电子，根据得失电子守恒，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2，B正确； C．由分析可知，熔融阶段的化学方程式为，氯元素的化合价也发生了变化，C错误； D．具有强氧化性，会与盐酸反应生成氯气，同样可以观察到气泡的现象，会对和盐酸反应生成的现象产生干扰，无法通过该方法检验粗品中是否混有，D错误； 故答案为B。 9. 元素X、Y、Z、W均属前4周期，X存在两种气态单质，其中一种是空气的主要成分；Y是地壳含量最多的金属元素；Z的单质常温下是黄绿色气体；基态的3d轨道为半充满，它的单质是生活中常见的金属。下列说法正确的是 A. 简单离子半径： B. 简单氢化物沸点： C. Y与Z形成的化合物熔融状态能导电 D. 实验室可用KSCN溶液检验 【答案】D 【解析】 【分析】X存在两种气态单质，其中一种是空气的主要成分，故X为O，对应、，是空气主要成分；Y是地壳含量最多的金属元素，故Y为Al；Z的单质常温下是黄绿色气体，故Z为Cl；基态的3d轨道为半充满，即3d5，则W原子的核外电子排布为[Ar]3d64s2，故W为Fe，据此分析。 【详解】A．简单离子半径：离子半径比较遵循“电子层数越多，半径越大；电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小”。、电子层数均为2，核电荷数，故半径；电子层数为3，半径大于前两者，因此离子半径顺序为，即，A错误； B．简单氢化物分别为和，分子间存在氢键，沸点显著高于，故沸点，即，B错误； C．Y与Z形成的化合物为，属于共价化合物，熔融状态下不电离、不导电，C错误； D．实验室中，与反应生成血红色的络合物，因此可用KSCN溶液检验，D正确； 故选D。 10. 锌电池具有成本低、安全性强、可循环使用等优点。一种新型锌锰电池的工作原理如图所示(凝胶中允许离子生成或迁移)。下列说法正确的是 A. 充电过程中，a极接电源的负极 B. 充电过程中，溶液中向b极迁移 C. 放电时负极反应式为 D. 放电时，a极区溶液的减小 【答案】C 【解析】 【分析】放电时为原电池装置，b极为负极，a极为正极；充电时为电解池装置，b极接外接电源负极为阴极，a极接外接电源正极为阳极。 【详解】A．充电时a极为阳极，应接外接电源正极，A错误； B．充电为电解池过程，阴离子向阳极迁移，故向a极移动，B错误； C．放电时b极为负极，Zn在碱性KOH环境中失电子生成，电极反应式为：，C正确； D．放电时a极反应为：，消耗，溶液pH增大，D错误； 故选C。 11. 利用与制备合成气(、)，反应历程如图所示。下列说法错误的是 A. 该过程的总反应方程式为 B. 属于吸热反应 C. 从反应历程图可知该反应存在两个基元反应 D. 该反应历程中，既存在非极性共价键的断裂又存在非极性共价键的形成 【答案】D 【解析】 【详解】A．由反应历程可知，CO2和CH4为反应物，H2和CO为生成物，则该过程的总反应方程式为：，A正确； B．由图像可知，反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量，则属于吸热反应，B正确； C．从反应历程图可知，该反应存在两个基元反应，即、，C正确； D．反应物CH4和CO2只含有极性共价键，故反应物中无非极性键断裂，有非极性共价键的形成（H-H 键形成），D错误； 故选D。 12. 微观探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是 选项 性质差异 主要结构因素 A 键角： 孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力 B 第一电离能： 磷原子的3p轨道处于半充满状态，不易失去电子 C 酸性： F电负性大于氯的电负性 D 18-冠-6能识别 冠醚中的O通过离子键与作用 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．中心N原子含1对孤电子对，中心O原子含2对孤电子对，孤电子对越多对成键电子对斥力越大，键角越小，故键角，解释符合，A不符合题意； B．P原子价电子排布为，3p轨道半充满结构更稳定，不易失电子；S原子价电子排布为，易失去1个电子达到半充满稳定结构，故第一电离能，解释符合，B不符合题意； C．F电负性大于Cl，吸电子诱导效应更强，使中羧基的键极性更强，更易电离出，酸性更强，解释符合，C不符合题意； D．18-冠-6中的O原子提供孤电子对，与形成配位键，并非离子键，解释不符，D符合题意； 故选D。 13. 某种有机三元弱酸可用表示。25℃时，用调节溶液的，溶液中各种微粒的分布系数与的关系如图所示[的分布系数]。下列叙述不正确的是 A. 曲线1代表，曲线4代表 B. 由图可知，25℃时，，， C. 反应()的 D. 溶液显酸性、溶液显碱性 【答案】C 【解析】 【分析】三元弱酸在溶液中存在三步电离，随着氢氧化钠的加入，溶液的pH不断增大，的分布系数会不断减小，后续依次生成、、，对应的分布系数先增大后减小，因此曲线1代表、曲线2代表、曲线3代表、曲线4为，由此解答； 【详解】A．由分析可知，曲线1代表，曲线4代表，A正确； B．三元弱酸第一步电离反应为，，当时，即曲线1和曲线2的交点pH=2.1的位置，代入表达式可以求出；同理可以通过曲线2和曲线3的交点处的pH，求出，通过曲线3和曲线4的交点处的pH，求出，B正确； C．的平衡常数为将表达式变形拆分为，C错误； D．对于溶液，其酸碱性由的电离和水解共同决定，电离常数为，水解常数，电离程度大于水解程度，溶液显酸性；对于溶液，其酸碱性由的电离和水解共同决定，电离常数为，水解常数，电离程度小于水解程度，溶液显碱性，D正确； 故答案为C。 14. 某太阳能电池材料晶胞结构如图所示，其中●(体心)代表，○(面心)代表，(顶点)看成一个整体，表示阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A. 的杂化方式为 B. 该材料的化学式为 C. 晶体密度为 D. 的配位数为12 【答案】C 【解析】 【详解】A．中形成4个成键电子对，杂化方式为，A正确； B．晶胞中个数为：，个数为1，个数为：，故化学式为，B正确； C．晶胞质量为：，体积为：，密度为：，C错误； D．位于顶点，周围距离最近的（面心）共有12个，因此配位数为12，D正确； 故选C。 二、非选择题(共计58分) 15. 苯甲酸是有机合成的重要原料，用甲苯和制备苯甲酸的实验如下。 名称 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 甲苯 92 -95 110.6(易挥发) 不溶于水，易溶于乙醇 苯甲酸 122 122.4(100℃左右开始升华) 248 微溶于冷水，易溶于乙醇、热水 步骤1：按图示组装好仪器(夹持及加热装置略)，向三颈烧瓶中加入50 mL蒸馏水和9.20 g甲苯，加入沸石，加热至沸腾。 步骤2：从冷凝管上口分批加入稍过量的，每次都待反应平稳后再加入，加热回流。充分反应后，停止加热，趁热抽滤。 步骤3：洗涤滤渣，将滤液转移到烧杯中，滴加饱和KHSO3溶液至滤液无色，过滤，再滴加1:1的盐酸。 步骤4：冷却析出晶体，抽滤，洗涤、干燥得产品7.93 g。 （1）仪器b的名称为________。 （2）仪器a的优点是________________________________________________________________________。 （3）说明甲苯已被完全氧化的现象_____________________________________________________________。 （4）步骤3中滴加的作用是________________，加入盐酸后发生的反应方程式是________________________________________________。 （5）步骤4中洗涤时应分别选择________(填字母)。 A．热水 B．冷水 C．乙醇 （6）步骤4干燥时，若温度过高，可能出现的结果是________________________。 （7）苯甲酸的产率为________。 【答案】（1）球形冷凝管 （2）平衡漏斗与烧瓶内的气压，使液体顺利滴下 （3）烧瓶内的液体不再有分层现象（或回流液中不再出现油珠） （4） ①. 还原过量的，防止后续加入盐酸时产生有毒的氯气 ②. （5）B （6）苯甲酸升华，导致产率降低 （7） 【解析】 【分析】该实验是以甲苯和高锰酸钾为原料制备苯甲酸的合成与提纯实验，甲苯在加热回流条件下被高锰酸钾氧化为苯甲酸钾，趁热抽滤除去二氧化锰后，滤液中先加亚硫酸氢钾还原剩余的高锰酸钾，再加盐酸酸化将苯甲酸钾转化为苯甲酸，最终经冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥得到产品并计算产率。 【小问1详解】 根据装置图，仪器b的名称为球形冷凝管； 【小问2详解】 仪器a为恒压滴液漏斗，其侧管将漏斗上部与烧瓶连通，优点是能够平衡漏斗与烧瓶内的气压，使漏斗内的液体顺利滴下； 【小问3详解】 甲苯是不溶于水的油状液体，完全反应后甲苯被消耗殆尽，因此说明甲苯已被完全氧化的现象为：烧瓶内的液体不再有分层现象。 【小问4详解】 步骤2中加入了稍过量的，若不除去，在后续滴加盐酸时会将其氧化生成有毒的氯气，因此滴加饱和溶液的作用是还原过量的高锰酸钾。加入盐酸后，利用强酸制弱酸的原理，苯甲酸钾转化为苯甲酸沉淀，反应方程式为。 【小问5详解】 步骤4中洗涤的是析出的苯甲酸晶体，由于苯甲酸微溶于冷水，易溶于热水和乙醇，为了减少洗涤过程中苯甲酸的溶解损失，应选择冷水洗涤，故选B。 【小问6详解】 根据表格信息，苯甲酸在左右开始升华，若干燥时温度过高，会导致苯甲酸升华损失，从而使产率降低。 【小问7详解】 实验中加入甲苯的物质的量为。根据反应关系，理论上生成苯甲酸的物质的量也为，其理论质量为。实际得到产品，故苯甲酸的产率为。 16. 有机净化钴渣的主要成分为螯合物(M代表、、)、等，一种从其中回收钴的工艺流程如图所示： 已知：①25℃时，，，当离子浓度时，可认为该离子已沉淀完全。 ②“萃取”可将金属离子进行富集与分离，原理为。 回答下列问题： （1）基态原子的未成对电子数为________。 （2）酸洗的反应机理为。酸洗时，溶液对钴锌分离系数(系数越大，分离越彻底)、钴损失率、锌浸出率的影响如图所示。 结合图像分析，酸洗时所用溶液的一般控制在________左右；在酸性溶液中，该有机螯合剂与金属螯合的能力________(填“>”或“<”)。 （3）“热解”工序中，钴元素转化为、，从环保角度考虑，不在空气中直接热解的主要原因为________________________________________________。 （4）“氧压酸浸”工序中，浸渣的主要成分为________(填化学式)。过滤后滤液中主要存在，，请写出反应的离子方程式为________________________。 （5）调pH的目的是________________________________________。25℃时，若浸取液中，则调的范围应为________。 【答案】（1）3 （2） ①. 2.5 ②. < （3）防止产生SO2，污染环境 （4） ①. SiO2 ②. （5） ①. 除去Fe3+ ②. 3≤pH<7 【解析】 【分析】有机净化钴渣的主要成分为螯合物 、等（代表、、），经过酸洗后，螯合物 中的转化为离子分离出来，酸浸液中含有，经过热解元素转化为、，“氧压酸浸”工序中，中的硫转化为价，铁元素转化为，浸渣为，调值除去元素，用萃取出离子进行富集，有机层再加硫酸进行反萃取，得到。 【小问1详解】 钴（Co）是第27号元素，位于周期表第四周期的第VIII族，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，在3d轨道上有7个电子，根据洪特规则，5个d轨道中先各自填入1个电子，再填入两个成对电子，因此未成对电子数为3； 【小问2详解】 pH=2.5时。Co的损失率最低，钴锌分离系数最大，锌的浸出率最高，因此pH控制在2.5左右； 根据酸洗的机理以及图像分析，酸洗时，Zn2+浸出率很高，而钴损失率很低，说明酸洗条件下，Zn2+更容易从螯合物中释放出来，而Co2+更难释放，说明有机螯合剂与Co2+的结合更牢固，所以Zn2+的螯合能力小于Co2+； 【小问3详解】 热解工序中，Co元素转化为Co3S4以及CoS，如果直接在空气中热解，硫化物中的硫会被氧气氧化生成SO2气体，SO2是一种有毒气体，会污染空气； 【小问4详解】 钴渣中的SiO2不溶于硫酸，且在酸洗、热解、酸浸等过程中均不参与反应，最终作为浸渣残留，因此浸渣中的主要成分为SiO2； “氧压酸浸”工序中，Co3S4中的硫被氧气氧化为+6价的硫酸根离子，Co生成Co2+，最后得到CoSO4，根据电子守恒、原子守恒和电荷守恒，反应的离子方程式为：； 【小问5详解】 浸取液中含有Co2+，Fe3+，调pH是为了使三价铁水解生成沉淀而除去，同时保证Co2+不沉淀； Fe3+沉淀完全时（c<10-5mol/L），，pH=3，Co2+开始沉淀时，，pH=7，因此3≤pH<7。 17. 氰氟虫腙是一种缩氨基脲类杀虫剂，可有效防治多种害虫。它的一种合成路线如图所示： 已知： 请回答下列问题： （1）E中含有的官能团名称是________。 （2）由C生成D的化学方程式为________________。 （3）由D生成E的化学方程式为____________________。反应类型是________。 （4）请根据已知信息推导G的结构简式为________________________。 （5）化合物C含有多种同分异构体，其中符合下列条件的同分异构体有________种。 ①能使FeCl3溶液显色 ②能发生银镜反应 ③有1个 （6）参照上述合成路线，以甲苯和甲醇为原料，设计合成的路线________________(无机试剂任选)。 【答案】（1）氰基、碳氟键、羰基 （2） （3） ①. ②. 取代反应 （4） （5）10 （6） 【解析】 【分析】A→B为取代了A的氯原子的取代反应；B→C为的水解反应，C→D为C与甲醇发生的酯化反应，D→E为取代反应；E和反应生成F，F+G→H的反应原理与已知反应一致，根据F和H的结构简式可以推测G的结构简式为，由此解答； 【小问1详解】 根据E的结构简式，E中含有的官能团为氰基、碳氟键、羰基； 【小问2详解】 C→D为C与甲醇发生的酯化反应，因此化学方程式为； 【小问3详解】 对于D和E的结构简式以及D→E的反应过程中所加入的物质，该反应为取代反应，化学方程式为； 【小问4详解】 由分析可知，G的结构简式为； 【小问5详解】 C的结构简式为，其同分异构体能使FeCl3溶液显色说明含有酚羟基，能发生银镜反应说明含有醛基，并且还需要有1个，因此只能是苯环上有三个不同的取代基，分别为酚羟基、醛基和，因此一共有10种符合要求的同分异构体； 【小问6详解】 的结构与E类似，因此合成方法应与D和合成E的方式一致，因此需要先合成和；其中可以通过甲苯与酸性高锰酸钾反应生成后与甲醇发生酯化反应制备；的制备方式可参考A→B，先将甲苯进行苯环的对位氯代得到，然后利用A→B的反应制备，因此合成路线为。 18. 萘烷()是一种重要的有机溶剂和储氢原料。在温和条件下，将萘()转化为萘烷具有重要意义。采用电化学-化学串联催化策略可将高选择性合成，该流程示意图如下： 回答下列问题： （1）电解池中电极N与电源的________(填“正”或“负”)极相连，电极的反应式为________________________________________________________________。 （2）在反应器中，发生反应： 已知：① ② ； ③ 则________，该反应________(填标号)。 A．高温自发 B．任何温度均自发 C．低温自发 D．高温低温均不自发 （3）一定条件下，萘烷可发生逐步脱氢释放氢气。测得反应过程中能量变化如图甲所示。 ①根据图甲，萘烷脱氢反应的决速步骤的反应方程式为________________________；反应开始后，测得体系内的产率一直很低，可能的原因是________。 ②一定温度下，在某恒容密闭容器内放入萘烷，测得容器内三种有机物气体的浓度变化如图乙所示，欲提高萘烷的平衡转化率，可采取的措施有________________(任写一种)；到达平衡时，体系内压强为p kPa，则该温度下萘烷催化脱氢生成萘的总反应平衡常数________(写出计算式即可)。 【答案】（1） ①. 负 ②. （2） ①. ②. C （3） ①. ②. 第一步反应生成的速率小于第二步反应消耗的速率 ③. 升高温度，减小压强 ④. 【解析】 【小问1详解】 由于N极产生氢气，因此N为阴极，阴极与电源的负极相连；由于N电极产生氢气，并且处于碱性环境，因此电极反应式为； 【小问2详解】 =5×反应③+反应②-反应①，根据盖斯定律，，该反应的，该反应为气体分子数减少的反应，，根据，只有在温度较低时，，反应可以自发进行，因此选C； 【小问3详解】 ①根据图甲，萘烷脱氢反应的第一步活化能较高，为决速步骤，其反应方程式为；的活化能很大，反应速率比较慢，而的活化能很小，反应速率很快，导致第一步生成的迅速被转化成，导致的产率很低； ②总反应为，由图甲可知，的能量低于，因此该反应为吸热反应，并且是气体分子数增大的反应，因此升高温度，减小压强等均可以提高萘烷的平衡转化率；根据三种组分的变化趋势可知，先增大后减小的曲线对应的物质为，一直增大的曲线对应的物质为，因此在达到平衡时，的物质的量为2.1 mol，的物质的量为0.25 mol，根据碳元素守恒可以求出的物质的量为，根据氢元素守恒可以求出的物质的量为，气体的总物质的量为，因此。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $