精品解析：陕西省西安市碑林区2025届高三下学期5月仿真模拟考试 化学试题

2025届5月份仿真模拟考试 化学 试卷满分：100分 考试时间：75分钟 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Br-80 Mn-55 Ni-59 Ga-70 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. 陕西的非物质文化遗产丰富多样，是陕西人民在长期生产生活中创造并世代传承的传统文化表现形式。下列陕西非物质文化遗产所涉及材质不属于有机高分子的是 A．华县皮影戏用到的皮革 B．凤翔木板年画所用木板 C．耀州窑陶瓷烧制技艺烧制的陶瓷 D．安塞剪纸所用纸张 A. A B. B C. C D. D 2. 下列有关化学用语使用或说法正确的是 A. 轨道表示式违背了泡利原理 B. 的名称：1，3，5-三己烯 C. 苯环中的大键： D. 此过程形成发射光谱 3. 下列有关化学实验安全说法不正确的是 A. 实验室中醇类、烃类着火用水无法有效灭火，应用干粉灭火器灭火 B. 浓硫酸溅入眼睛，立即用大量水冲洗，再用饱和碳酸氢钠溶液冲洗 C. 实验剩余的过氧化钠先用水处理后再进行常规处理 D. 高锰酸钾溶液与乙醇不能存放在同一橱柜中 4. 开展资源综合利用是我国深入实施可持续发展战略的重要内容。下列资源利用中，转化关系及操作均正确的是 A. 煅烧硫铁矿制备硫酸： B. 煤的综合利用： C. 海水提溴：浓缩海水 D. 有机原料的利用：等物质的量苯酚和甲醛网状结构酚醛树脂→制作烹饪器具手柄 5. 在体积相等的多个恒温恒容密闭容器中，分别充入物质的量均为4 mol的和，发生反应，。已知该反应的速率方程为，，、表示速率常数，且(和C为常数，为活化能)。在不同温度下，反应相同时间，、、的转化率与温度的关系如图所示，下列有关说法正确的是 A. a点小于b点 B. 直线表示与温度的关系 C. c点达到平衡状态 D. 时，上述反应平衡常数 6. 物质的结构决定其性质，性质决定用途。下列性质或用途与解释不相符的是 性质或用途 解释 A 壁虎能在天花板上爬行自如 壁虎足上的纤毛与墙壁之间能形成范德华力 B 聚乙炔可用于制备导电高分子材料 聚乙炔分子形成大π键，π电子可以在碳原子之间自由移动 C 的熔点低于的熔点 离子体积大，与离子间作用力减弱 D 的键角大于 N的电负性大于B的电负性 A. A B. B C. C D. D 7. 实验室中进行侯氏制碱的流程如下：饱和NaCl溶液碳酸氢钠晶体悬浊液碳酸氢钠晶体碳酸钠固体。下列实验装置或操作能达到实验目的的是 A. 利用装置甲制备和 B. 利用装置乙将和先后通入饱和NaCl溶液中 C. 利用装置丙分离出碳酸氢钠晶体 D. 利用装置丁灼烧碳酸氢钠晶体得到碳酸钠 8. 一种蓝绿色复盐晶体[简称FAS]，由原子序数依次递增的X、Y、Z、M、W前四周期元素组成，除了Y、Z位于同一周期且相邻外，其余元素均不在同一周期。Z与M同族，且M的原子序数是Z的2倍；W是世界上使用最广泛的金属。下列有关说法错误的是 A. 简单氢化物的还原性： B. 简单离子半径： C. 和的VSEPR模型与离子构型相同 D. 五种元素中电负性最大的元素为Y 9. 常温下，下列各组离子能大量共存，且加入相应试剂后，离子方程式书写正确的是 离子组 加入试剂 加入试剂后发生的离子反应方程式是 A 稀硫酸 B 溶液 C 和 D 溶液 A. A B. B C. C D. D 10. 以为催化剂，碘甲烷为助催化剂，利用甲醇合成乙酸(Monsanto法)的示意图如下所示： 下列说法错误的是 A. B与D中Rh的配位数均为6 B. C→D过程中，Rh被CO还原 C. E为，在反应中作中间产物 D. 总反应方程式为 11. 金属Mn能与其他金属形成多种特殊功能的合金，其中具有磁驱动形状记忆的功能，晶胞结构如下图所示。已知晶胞参数为a pm，表示阿伏加德罗常数，下列有关说法正确的是 A. Ni、Mn、Ga均位于元素周期表的d区 B. 合金Ni-Mn-Ga的化学式为NiMnGa C. Mn位于Ni构成的正四面体空隙内 D. 晶胞的密度为 12. 有机物V是一种促凝血药的中间体，部分合成路线如下所示。下列有关说法错误的是 A. 以上过程先后发生了加成反应、取代反应、还原反应 B. 有机物Ⅲ的核磁共振氢谱有六组峰 C. 有机物Ⅴ有两个手性碳原子 D. 若干个有机物Ⅴ可以缩聚成聚合物 13. 利用相对廉价易得的可再生电能，将二氧化碳()和甲烷()等碳一()分子电解转化为高附加值的可再生燃料(如乙烷、乙烯等)，对于碳中和目标的实现具有重要的意义。其电解原理如下图所示，下列说法正确的是 A. 电极X与电源的正极连接 B. 电解过程中向电极Y迁移 C. 电极Y反应之一为 D. 当电路中转移4 mol电子，且，理论上可得标况下33.6 L可燃气体 14. 将或悬浊液置于分压固定的气相中，体系中pH与lgc关系如图所示，c为、、、的浓度，单位为。已知：下列说法错误的是 A. 表示是与pH的关系 B. 时，溶液中 C. 平衡常数 D. 向a点溶液中加入，可以达到b点溶液 二、非选择题(本题共4个小题，共58分) 15. 2-甲基-2-己醇常用作合成洗涤剂、乳化剂等。某实验小组利用如下流程及装置制备2-甲基-2-己醇，请回答下列有关问题。 已知：①RMgBr化学性质活泼，易与、RX发生反应； ②常用物理常数： 物质 相对分 子质量 密度 性状 沸点 (℃) 溶解度 水 乙醇 或乙醚 正溴丁烷 137 1.28 无色液体 101.6 不溶 易溶 2-甲基-2-己醇 116 0.81 无色液体 141 微溶 易溶 无水乙醚 74 0.7238 无色液体 34.5 微溶 溶 （1）仪器X的名称为_________，为了冷却充分，冷水应从冷凝管的_________口进水(填“a”或“b”)；球形干燥管中应盛放的试剂是_________。 （2）实验开始时，先向三颈烧瓶中加入镁屑、15 mL乙醚，加热至微沸回流状态，此操作的目的是_________________；再加入13.5 mL正溴丁烷及15 mL乙醚，待镁屑几乎反应完全，用冷水冷却，加入15 mL丙酮及15 mL乙醚，反应20 min左右，最后加入氯化铵溶液。 （3）实验用氯化铵溶液而不用10%的硫酸提供酸性环境，使水解得到产物，因为在10%的硫酸环境中产品会分子内脱水而产生_________等副产物(用键线式写出其中一种)。氯化铵溶液呈酸性的原因_______________________(用离子方程式表达) （4）将三颈烧瓶中反应后的混合液通过仪器_________，分离出乙醚层；向乙醚层加入无水碳酸钾，其作用是_________；再通过_________操作分离乙醚与2-甲基-2-己醇混合物，最终得到产品14.2 mL，计算该产品的产率为_________%(保留3位有效数字)。 16. 钒是一种稀有元素，它是冶炼优质合金钢和各种有色合金的原料，同时还广泛用于宇航、化学工业中。一种从石煤酸浸液中提取五氧化二钒的流程如下，请回答下列问题： 已知：①在石煤酸浸中，含钒浸出液有较高浓度的铁、钠、钾等杂质； ②黄铁矾法除杂：使得到的酸浸液在50~80℃保温6~12h，并控制pH为0.5~1.5，形成黄铁矾[，A代表、、、、等价阳离子]沉淀。 ③含钒净化液经氧化剂氧化后用于离子交换，得到高浓度钒液。 （1）基态钒原子的价电子排布式为_______________________。 （2）写出能加快石煤“酸浸”速率的措施_______________________(写两条)。 （3）黄铁矾法除杂时控制pH不宜过高的原因是_______________________，A为时反应的离子方程式为_______________________，分离出含钒净化液的操作是_______________________。 （4）“氧化”工序是将氧化成，则氧化剂与还原剂物质的量比为_________。 （5）“离子交换”和“洗脱”工序的目的是_______________________。 （6）“沉钒”得到的是偏钒酸铵()，写出“焙烧”发生反应的化学方程式_______________________。 17. 丙烯是重要的化工产品，也是衡量国家化工水平的重要指标之一、工业上利用丙烷脱氢法制丙烯，反应方程式如下： 主反应：ⅰ. 副反应：ⅱ. ⅲ. 请回答下列问题： （1）已知、、的燃烧热分别为、、。计算___________。 （2）向体积可变的密闭容器中加入1mol ，分别在0.1MPa和0.01MPa下，不同温度时，发生上述反应，反应达到平衡时，丙烷的转化率及0.1MPa下和的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示： ①曲线所在的压强为___________MPa；代表___________物质在0.1MPa下的物质的量分数随温度变化的曲线，判断理由为___________； ②若在560℃，0.1MPa下反应进行n min时反应达到平衡，反应ⅰ用表示0～n min时间内的平均反应速率为___________；反应ⅰ的压强平衡常数为___________MPa(为用平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数，保留三位有效数字)。 （3）在中性或碱性环境中，通过可再生电能进行电化学还原实现了高效合成丙烯，得到丙烯的电极为___________(填“阴极”或“阳极”)；其电极反应式为___________。 18. 1，3，4-噁二唑类化合物是结构新颖的高效杀菌剂，其中化合物H对甜瓜果斑病的防效高达91.71%，其合成路线如下： 回答下列问题： （1）A的化学名称为_________；酸性：A_________(填“>”或“<”)。 （2）A→B所需试剂及反应条件为_________；F的含氧官能团名称为_________。 （3）制备C之前，需向反应液中加入饱和碳酸氢钠水溶液调至中性，目的是___________________________。 （4）C→E的反应类型为_________，其中加入的作用是___________________________。 （5）已知：试剂G为。则F→H的化学方程式为___________________________。 （6）F是化合物Ⅰ的一氯代物，则符合下列条件的Ⅰ的同分异构体有_________种(不包含立体异构)： ⅰ．含碳碳三键； ⅱ．能与银氨溶液反应； ⅲ．苯环上有两个，且处于对称位置。 （7）己二酸二酰肼()主要用于环氧粉末涂料固化剂及涂料助剂。参照上述合成路线和信息，设计以1，6-己二醇和甲醇为原料，制备己二酸二酰肼的合成路线(无机试剂任选)：___________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届5月份仿真模拟考试 化学 试卷满分：100分 考试时间：75分钟 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Br-80 Mn-55 Ni-59 Ga-70 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. 陕西的非物质文化遗产丰富多样，是陕西人民在长期生产生活中创造并世代传承的传统文化表现形式。下列陕西非物质文化遗产所涉及材质不属于有机高分子的是 A．华县皮影戏用到的皮革 B．凤翔木板年画所用木板 C．耀州窑陶瓷烧制技艺烧制的陶瓷 D．安塞剪纸所用纸张 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．皮革主要成分为蛋白质，属于天然有机高分子，A不符合题意； B．木板主要成分为纤维素，属于天然有机高分子，B不符合题意； C．陶瓷主要成分为硅酸盐，属于无机非金属材料，不属于有机高分子，C符合题意； D．纸张主要成分为纤维素，属于天然有机高分子，D不符合题意； 故选C。 2. 下列有关化学用语使用或说法正确的是 A. 轨道表示式违背了泡利原理 B. 的名称：1，3，5-三己烯 C. 苯环中的大键： D. 此过程形成发射光谱 【答案】A 【解析】 【详解】A．泡利原理要求同一原子轨道内最多容纳2个自旋相反的电子，该轨道表示式中1s和2s轨道中两个电子自旋方向相同，违背泡利原理，A正确； B．该有机物为含6个碳原子、3个碳碳双键的烯烃，双键位于1、3、5位，正确名称为1，3，5-己三烯，B错误； C．题图展示的是苯分子中C-Cσ键、C-Hσ键的结构，并非苯环的大π键，正确的化学用语是：，C错误； D．2p的三个等价轨道（）能量完全相同，电子在能量相同的轨道之间跃迁时，没有能量的吸收或释放，不会产生发射光谱（发射光谱是电子从高能级跃迁到低能级、释放光子形成的），D错误； 故选A。 3. 下列有关化学实验安全说法不正确的是 A. 实验室中醇类、烃类着火用水无法有效灭火，应用干粉灭火器灭火 B. 浓硫酸溅入眼睛，立即用大量水冲洗，再用饱和碳酸氢钠溶液冲洗 C. 实验剩余的过氧化钠先用水处理后再进行常规处理 D. 高锰酸钾溶液与乙醇不能存放在同一橱柜中 【答案】B 【解析】 【详解】A．醇类可与水互溶，烃类密度小于水，用水灭火会导致火势扩散，干粉灭火器可有效扑灭该类可燃物火灾，A正确； B．浓硫酸溅入眼睛，用大量水冲洗后，不能用饱和碳酸氢钠溶液冲洗，酸碱中和放热会加重眼部灼伤，且饱和碳酸氢钠有刺激性会损伤眼部组织，正确操作是冲洗后立即就医，B错误； C．过氧化钠可与水反应生成无爆炸性风险的氢氧化钠和氧气，先用水处理可避免后续残留过氧化钠接触水、二氧化碳引发危险，C正确； D．高锰酸钾为强氧化剂，乙醇为易燃还原剂，二者接触会发生氧化还原反应放热，易引发火灾，不能存放在同一橱柜，D正确； 故选B。 4. 开展资源综合利用是我国深入实施可持续发展战略的重要内容。下列资源利用中，转化关系及操作均正确的是 A. 煅烧硫铁矿制备硫酸： B. 煤的综合利用： C. 海水提溴：浓缩海水 D. 有机原料的利用：等物质的量苯酚和甲醛网状结构酚醛树脂→制作烹饪器具手柄 【答案】A 【解析】 【详解】A．煅烧硫铁矿生成，经催化氧化生成，用98.3%浓硫酸吸收可避免产生酸雾，得到发烟硫酸，转化和操作均正确，A正确； B．煤的干馏需要隔绝空气加强热，在空气中加强热煤会直接燃烧，无法得到焦炭，B错误； C．氯化后得到的溴与水形成均一溶液，溴可溶于水，不能通过分液分离，应采用萃取分液或蒸馏操作，C错误； D．制备网状结构的热固性酚醛树脂需要甲醛过量，等物质的量的苯酚和甲醛反应通常得到线型酚醛树脂，D错误； 故选A。 5. 在体积相等的多个恒温恒容密闭容器中，分别充入物质的量均为4 mol的和，发生反应，。已知该反应的速率方程为，，、表示速率常数，且(和C为常数，为活化能)。在不同温度下，反应相同时间，、、的转化率与温度的关系如图所示，下列有关说法正确的是 A. a点小于b点 B. 直线表示与温度的关系 C. c点达到平衡状态 D. 时，上述反应平衡常数 【答案】D 【解析】 【详解】A．a点温度高于b点，温度越高反应速率越快，故a点，Ａ错误； B．题目中给出的速率方程为，是关于的线性方程，斜率为，斜率为负数，Ea越大，直线的斜度越大，反应为放热反应，所以逆反应的活化能大于正反应的活化能，活化能越大，直线越陡，所以L1对应与温度的关系，B错误； C．c点位于低温区，反应速率慢。在反应相同时间的条件下，反应物没有足够的时间转化为产物以达到平衡状态。因此，c点的转化率低于该温度下的平衡转化率，反应尚未达到平衡，C错误； D．平衡时，平衡常数，T3时，K=1，D正确； 故答案选D。 6. 物质的结构决定其性质，性质决定用途。下列性质或用途与解释不相符的是 性质或用途 解释 A 壁虎能在天花板上爬行自如 壁虎足上的纤毛与墙壁之间能形成范德华力 B 聚乙炔可用于制备导电高分子材料 聚乙炔分子形成大π键，π电子可以在碳原子之间自由移动 C 的熔点低于的熔点 离子体积大，与离子间作用力减弱 D 的键角大于 N的电负性大于B的电负性 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．壁虎足上的纤毛与墙壁之间的作用力本质为范德华力，解释合理，A不符合题意； B．聚乙炔存在共轭双键结构，可形成大π键，π电子能在碳原子间离域自由移动，因此可制备导电高分子材料，解释合理，B不符合题意； C．离子体积大于，与形成的离子键更弱，因此熔点更低，解释合理，C不符合题意； D．中B为杂化，无孤电子对，分子为平面三角形，键角为120°；中N为杂化，含1对孤电子对，孤电子对的斥力使键角小于109°28′，二者键角差异和N、B的电负性大小无关，解释不合理，D符合题意； 故选D。 7. 实验室中进行侯氏制碱的流程如下：饱和NaCl溶液碳酸氢钠晶体悬浊液碳酸氢钠晶体碳酸钠固体。下列实验装置或操作能达到实验目的的是 A. 利用装置甲制备和 B. 利用装置乙将和先后通入饱和NaCl溶液中 C. 利用装置丙分离出碳酸氢钠晶体 D. 利用装置丁灼烧碳酸氢钠晶体得到碳酸钠 【答案】C 【解析】 【详解】A．装置甲是启普发生器，适用于块状固体与液体不加热制取难溶于水的气体，极易溶于水，且制备的试剂（固体氯化铵和氢氧化钙）不满足启普发生器的使用要求，无法用装置甲制备，A错误； B．极易溶于水，直接通入溶液会发生倒吸，装置乙无防倒吸措施，且通入顺序应先通（使溶液呈碱性，增强的溶解），B错误； C．碳酸氢钠晶体和溶液的分离操作为过滤，装置丙为过滤装置，符合操作要求，能达到实验目的，C正确； D．灼烧固体应使用坩埚，装置丁为蒸发皿，仅用于蒸发溶液，不能用于灼烧碳酸氢钠晶体，D错误； 故选C。 8. 一种蓝绿色复盐晶体[简称FAS]，由原子序数依次递增的X、Y、Z、M、W前四周期元素组成，除了Y、Z位于同一周期且相邻外，其余元素均不在同一周期。Z与M同族，且M的原子序数是Z的2倍；W是世界上使用最广泛的金属。下列有关说法错误的是 A. 简单氢化物的还原性： B. 简单离子半径： C. 和的VSEPR模型与离子构型相同 D. 五种元素中电负性最大的元素为Y 【答案】D 【解析】 【详解】首先推断元素：根据题干信息，Z与M同族且M原子序数是Z的2倍，可得Z为O、M为S；Y与Z同周期相邻且原子序数更小，故Y为N；X原子序数最小且与其他元素不同周期，故X为H；W是世界上使用最广泛的金属，故W为Fe。 A．M、Z的简单氢化物分别为和，非金属性，非金属性越弱简单氢化物还原性越强，故还原性，A正确； B．简单离子核外有3层电子，、核外有2层电子，电子层数越多半径越大；电子层结构相同时，原子序数越大离子半径越小，故半径，即，B正确； C．为，中心N价层电子对数为4，无孤电子对，VSEPR模型和离子构型均为正四面体；为，中心S价层电子对数为4，无孤电子对，VSEPR模型和离子构型均为正四面体，二者相同，C正确； D．电负性同周期从左到右递增，同主族从上到下递减，五种元素中电负性最大的是O（Z元素），不是N（Y元素），D错误； 故选D。 9. 常温下，下列各组离子能大量共存，且加入相应试剂后，离子方程式书写正确的是 离子组 加入试剂 加入试剂后发生的离子反应方程式是 A 稀硫酸 B 溶液 C 和 D 溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．之间不发生反应可大量共存，加入稀硫酸后与发生歧化反应，离子方程式书写正确，A正确； B．可大量共存，但与反应生成的是可溶的络合物，不是沉淀，不能标注，离子方程式错误，B错误； C．可大量共存，但具有强氧化性，会将氧化为，最终生成，不会生成和，离子方程式错误，C错误； D．可大量共存，结合电离出的生成沉淀，同时生成，不会产生，离子方程式错误，D错误； 故选A。 10. 以为催化剂，碘甲烷为助催化剂，利用甲醇合成乙酸(Monsanto法)的示意图如下所示： 下列说法错误的是 A. B与D中Rh的配位数均为6 B. C→D过程中，Rh被CO还原 C. E为，在反应中作中间产物 D. 总反应方程式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由甲醇合成乙酸的示意图可知，B中Rh的配体为2个、3个、1个，共有6个配位位点，配位数为6；D中Rh的配体为2个、3个、1个，共有6个配位位点，配位数为6，A正确； B．C→D过程中仅为作为配体配位到Rh上，只提供孤电子对形成配位键，Rh的氧化态始终为+3，没有发生还原反应，B错误； C．D到A发生还原消除生成E，E为，后续参与反应生成乙酸和HI，符合中间产物的定义，属于反应中间产物，C正确； D．反应物为和，最终产物为，其余物质均循环参与反应，总反应式为，D正确； 故答案选B。 11. 金属Mn能与其他金属形成多种特殊功能的合金，其中具有磁驱动形状记忆的功能，晶胞结构如下图所示。已知晶胞参数为a pm，表示阿伏加德罗常数，下列有关说法正确的是 A. Ni、Mn、Ga均位于元素周期表的d区 B. 合金Ni-Mn-Ga的化学式为NiMnGa C. Mn位于Ni构成的正四面体空隙内 D. 晶胞的密度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．Ni、Mn属于d区元素，Ga为第ⅢA族元素，属于p区，A错误； B．用均摊法计算晶胞中原子数：Ni共8个，Mn共4个，Ga共4个，个数比为2:1:1，化学式为，B错误； C．Mn周围距离最近的Ni有8个，位于Ni构成的正方体（正六面体）空隙内，C错误； D．晶胞质量为，晶胞体积为，密度为，D正确； 故选D。 12. 有机物V是一种促凝血药的中间体，部分合成路线如下所示。下列有关说法错误的是 A. 以上过程先后发生了加成反应、取代反应、还原反应 B. 有机物Ⅲ的核磁共振氢谱有六组峰 C. 有机物Ⅴ有两个手性碳原子 D. 若干个有机物Ⅴ可以缩聚成聚合物 【答案】C 【解析】 【分析】I和Ⅱ发生双烯加成得到Ⅲ，则Ⅲ为，Ⅲ中的氯原子被-CN取代生成Ⅳ，Ⅳ中碳碳双键、氰基和氢气加成生成V，和氢气加成也属于还原反应。 【详解】A．由分析可知，I+Ⅱ→Ⅲ为加成反应，Ⅲ→Ⅳ为取代反应，Ⅳ→V为还原反应，A不符合题意； B．Ⅲ为，该物质中不同环境的氢原子为6种，故核磁共振氢谱有6组峰，B不符合题意； C．手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的C原子，根据Ⅴ的结构，其不存在手性碳，C符合题意； D．有机物V含有氨基和酯基，若干个有机物V可以发生缩聚反应生成聚酰胺，D不符合题意； 故答案选C。 13. 利用相对廉价易得的可再生电能，将二氧化碳()和甲烷()等碳一()分子电解转化为高附加值的可再生燃料(如乙烷、乙烯等)，对于碳中和目标的实现具有重要的意义。其电解原理如下图所示，下列说法正确的是 A. 电极X与电源的正极连接 B. 电解过程中向电极Y迁移 C. 电极Y反应之一为 D. 当电路中转移4 mol电子，且，理论上可得标况下33.6 L可燃气体 【答案】B 【解析】 【详解】A．该电解池中，电极Y上转化为、，C元素化合价从升高为（）、（），发生失电子的氧化反应，因此Y是阳极，接电源正极；X极上发生得电子的还原反应，因此X是阴极，接电源负极，A错误； B．电解池中阴离子向阳极移动，Y是阳极，向电极Y迁移，B正确； C．该电解质为传导的固体电解质，不存在游离，正确电极反应为，C错误； D．设电极Y上物质的量为，为：生成时共失去电子；生成时共失去电子，总转移电子：，解得，乙烷和乙烯总物质的量为，X极上电极反应为，转移4 mol电子，得到2 mol CO，则可燃气体总物质的量为3.5 mol，标况下体积为，D错误； 故选B。 14. 将或悬浊液置于分压固定的气相中，体系中pH与lgc关系如图所示，c为、、、的浓度，单位为。已知：下列说法错误的是 A. 表示是与pH的关系 B. 时，溶液中 C. 平衡常数 D. 向a点溶液中加入，可以达到b点溶液 【答案】B 【解析】 【分析】随着逐渐增大，的浓度逐渐增大，对应逐渐增大，且较小时的浓度大于的浓度，对应，所以表示，表示；根据判断，为，为，据此分析解答。 【详解】A．表示与pH的关系，A正确； B．由图可知，时，由上到下分别是，则溶液中，B错误； C．，平衡常数，，则，所以，C正确； D．是与关系，图中：a点<b点，所以，向a点溶液中加入，可以达到b点，D正确； 故选B。 二、非选择题(本题共4个小题，共58分) 15. 2-甲基-2-己醇常用作合成洗涤剂、乳化剂等。某实验小组利用如下流程及装置制备2-甲基-2-己醇，请回答下列有关问题。 已知：①RMgBr化学性质活泼，易与、RX发生反应； ②常用物理常数： 物质 相对分 子质量 密度 性状 沸点 (℃) 溶解度 水 乙醇 或乙醚 正溴丁烷 137 1.28 无色液体 101.6 不溶 易溶 2-甲基-2-己醇 116 0.81 无色液体 141 微溶 易溶 无水乙醚 74 0.7238 无色液体 34.5 微溶 溶 （1）仪器X的名称为_________，为了冷却充分，冷水应从冷凝管的_________口进水(填“a”或“b”)；球形干燥管中应盛放的试剂是_________。 （2）实验开始时，先向三颈烧瓶中加入镁屑、15 mL乙醚，加热至微沸回流状态，此操作的目的是_________________；再加入13.5 mL正溴丁烷及15 mL乙醚，待镁屑几乎反应完全，用冷水冷却，加入15 mL丙酮及15 mL乙醚，反应20 min左右，最后加入氯化铵溶液。 （3）实验用氯化铵溶液而不用10%的硫酸提供酸性环境，使水解得到产物，因为在10%的硫酸环境中产品会分子内脱水而产生_________等副产物(用键线式写出其中一种)。氯化铵溶液呈酸性的原因_______________________(用离子方程式表达) （4）将三颈烧瓶中反应后的混合液通过仪器_________，分离出乙醚层；向乙醚层加入无水碳酸钾，其作用是_________；再通过_________操作分离乙醚与2-甲基-2-己醇混合物，最终得到产品14.2 mL，计算该产品的产率为_________%(保留3位有效数字)。 【答案】（1） ①. 恒压滴液漏斗 ②. a ③. 无水氯化钙 （2）更好地隔绝了空气和水分，防止RMgBr与水反应 （3） ①. 或 ②. （4） ①. 分液漏斗 ②. 干燥乙醚层（或除去乙醚层中残留的水分） ③. 蒸馏 ④. 78.6 【解析】 【分析】和镁屑反应可生成，和丙酮反应可生成，在酸性条件（饱和氯化铵溶液）下可发生水解反应生成。 【小问1详解】 仪器X为恒压滴液漏斗；冷却时，冷水应从冷凝管的a口进入；干燥管中的作用为防止外界水蒸气的进入，防止与水反应，应选用无水氯化钙作干燥剂。 【小问2详解】 采用先将乙醚加入，加热至微沸回流状态，这样做的好处是更好地隔绝了空气和水分，防止RMgBr与水反应。 【小问3详解】 步骤三的反应产物为，若选用10% H2SO4溶液作为酸性条件，易导致产物发生分子内脱水反应而产生副产物或，即或；饱和氯化铵溶液中铵根离子能发生水解反应而使溶液显酸性，涉及的离子方程式为。 【小问4详解】 将三颈烧瓶中反应后的混合液通过分液漏斗分离出乙醚；无水碳酸钾是中性干燥剂，可除去醚层中残留的水；由于乙醚的沸点为34.5℃，2-甲基-2-己醇的沸点为141℃，二者沸点相差较大，则可用蒸馏的方法分离二者的混合物。正溴丁烷的质量为13.5 mL×1.28g/mL=17.28g，则理论上产生的2-甲基-2-己醇的质量为14.63g，2-甲基-2-己醇的产品质量为14.2 mL×0.81g/ mL =11.50g，则2-甲基-2-己醇的产率为。 16. 钒是一种稀有元素，它是冶炼优质合金钢和各种有色合金的原料，同时还广泛用于宇航、化学工业中。一种从石煤酸浸液中提取五氧化二钒的流程如下，请回答下列问题： 已知：①在石煤酸浸中，含钒浸出液有较高浓度的铁、钠、钾等杂质； ②黄铁矾法除杂：使得到的酸浸液在50~80℃保温6~12h，并控制pH为0.5~1.5，形成黄铁矾[，A代表、、、、等价阳离子]沉淀。 ③含钒净化液经氧化剂氧化后用于离子交换，得到高浓度钒液。 （1）基态钒原子的价电子排布式为_______________________。 （2）写出能加快石煤“酸浸”速率的措施_______________________(写两条)。 （3）黄铁矾法除杂时控制pH不宜过高的原因是_______________________，A为时反应的离子方程式为_______________________，分离出含钒净化液的操作是_______________________。 （4）“氧化”工序是将氧化成，则氧化剂与还原剂物质的量比为_________。 （5）“离子交换”和“洗脱”工序的目的是_______________________。 （6）“沉钒”得到的是偏钒酸铵()，写出“焙烧”发生反应的化学方程式_______________________。 【答案】（1） （2） 粉碎石煤、适当升高温度（或适当增大硫酸浓度、搅拌等任写两条） （3） ①. 防止钒离子水解产生沉淀，造成钒的损失 ②. ③. 过滤 （4） （5） 富集钒元素，并进一步除去杂质 （6） 【解析】 【分析】石煤经硫酸酸浸后，通过黄铁矾法除杂（控制pH与温度沉淀杂质），得到含钒净化液。接着用NaClO3将氧化成，再经离子交换与洗脱富集钒元素并除去残留杂质。之后加入NH4Cl沉钒得到偏钒酸铵，最后焙烧偏钒酸铵分解生成V2O5，完成从石煤酸浸液中提取五氧化二钒。 【小问1详解】 钒（V）为23号元素，其价电子位于3d和4s轨道，排布式为：； 【小问2详解】 加快石煤“酸浸”速率的措施有粉碎石煤、适当升高温度（或适当增大硫酸浓度、搅拌等任写两条）； 【小问3详解】 pH不宜过高的原因：pH过高会导致钒离子（如）发生水解，生成V(OH)3等沉淀，造成钒元素损失；同时可能影响黄铁矾沉淀的选择性与纯度； A为K+时的离子方程式：； 分离操作：通过过滤将黄铁矾沉淀与含钒净化液分离； 【小问4详解】 还原剂：→，V由+4升至+5，每摩尔失1 mol e⁻； 氧化剂：→ Cl⁻，Cl由+5降至-1，每摩尔得6 mol e⁻； 根据电子守恒，氧化剂（NaClO3）与还原剂（VO2+）物质的量比为：1：6； 【小问5详解】 离子交换：选择性吸附，去除Na⁺、K⁺等杂质阳离子；洗脱：用适当试剂将从树脂上解吸，获得高浓度、高纯度钒溶液； 总体目标：富集钒元素并进一步除去杂质； 【小问6详解】 偏钒酸铵受热分解生成五氧化二钒、氨气和水蒸气：。 【点睛】该工艺巧妙结合化学沉淀、氧化还原、离子交换等技术。黄铁矾法精准除杂，离子交换实现钒的富集提纯，焙烧分解获得目标产物，各环节协同保障钒的高效提取与纯度，为稀有金属冶炼提供范例。 17. 丙烯是重要的化工产品，也是衡量国家化工水平的重要指标之一、工业上利用丙烷脱氢法制丙烯，反应方程式如下： 主反应：ⅰ. 副反应：ⅱ. ⅲ. 请回答下列问题： （1）已知、、的燃烧热分别为、、。计算___________。 （2）向体积可变的密闭容器中加入1mol ，分别在0.1MPa和0.01MPa下，不同温度时，发生上述反应，反应达到平衡时，丙烷的转化率及0.1MPa下和的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示： ①曲线所在的压强为___________MPa；代表___________物质在0.1MPa下的物质的量分数随温度变化的曲线，判断理由为___________； ②若在560℃，0.1MPa下反应进行n min时反应达到平衡，反应ⅰ用表示0～n min时间内的平均反应速率为___________；反应ⅰ的压强平衡常数为___________MPa(为用平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数，保留三位有效数字)。 （3）在中性或碱性环境中，通过可再生电能进行电化学还原实现了高效合成丙烯，得到丙烯的电极为___________(填“阴极”或“阳极”)；其电极反应式为___________。 【答案】（1） （2） ①. 0.01 ②. ③. 反应i为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，物质的量分数减小 ④. ⑤. （3） ①. 阴极 ②. 【解析】 【小问1详解】 已知燃烧热的热化学方程式：①； ②； ③，根据盖斯定律，由①+③ - ②可得， 【小问2详解】 ①对于反应i和ii，正反应是气体体积增大的反应，减小压强，平衡正向移动，丙烷转化率增大，所以曲线所在压强为0.01MPa，去哦在曲线表示的压强为0.1MPa；反应i是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，物质的量分数减小，物质的量分数增大，所以代表物质在0.1MPa下的物质的量分数随温度变化的曲线，理由是反应i为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，物质的量分数减小，则代表的物质的量分数随温度变化的曲线； ②在560℃，0.1MPa下，起始加入，由图可知平衡时丙烷转化率为35%，则反应的；平衡时，由曲线可知，在560℃，0.1MPa下的物质的量分数为50%，则，由曲线可知，在560℃，0.1MPa下的物质的量分数为20%，则，反应i用表示0 - n min时间内的平均反应速率为，由三段式 则，解得，，，压强平衡常数； 【小问3详解】 电化学还原生成丙烯，碳元素化合价降低，发生还原反应，得到丙烯的电极为阴极，电极反应式为。 18. 1，3，4-噁二唑类化合物是结构新颖的高效杀菌剂，其中化合物H对甜瓜果斑病的防效高达91.71%，其合成路线如下： 回答下列问题： （1）A的化学名称为_________；酸性：A_________(填“>”或“<”)。 （2）A→B所需试剂及反应条件为_________；F的含氧官能团名称为_________。 （3）制备C之前，需向反应液中加入饱和碳酸氢钠水溶液调至中性，目的是___________________________。 （4）C→E的反应类型为_________，其中加入的作用是___________________________。 （5）已知：试剂G为。则F→H的化学方程式为___________________________。 （6）F是化合物Ⅰ的一氯代物，则符合下列条件的Ⅰ的同分异构体有_________种(不包含立体异构)： ⅰ．含碳碳三键； ⅱ．能与银氨溶液反应； ⅲ．苯环上有两个，且处于对称位置。 （7）己二酸二酰肼()主要用于环氧粉末涂料固化剂及涂料助剂。参照上述合成路线和信息，设计以1，6-己二醇和甲醇为原料，制备己二酸二酰肼的合成路线(无机试剂任选)：___________________________。 【答案】（1） ①. 邻甲基苯甲酸(或2−甲基苯甲酸) ②. ＜ （2） ①. 乙醇、浓硫酸，加热 ②. 醚键 （3）减少的损耗，同时防止中的氨基与硫酸反应 （4） ①. 取代反应 ②. 消耗产生的，促进反应正向进行，提高目标产物的产率 （5）+ +NaCl （6）14 （7）   【解析】 【分析】A和乙醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成B，B和N2H4∙H2O反应生成C，C发生取代反应生成E，E在POCl3作用下反应生成F，F和发生反应生成H。 【小问1详解】 邻甲基苯甲酸(或2−甲基苯甲酸)；由于氟的电负性大于氢的电负性，导致的羧基中的羟基极性更大，更易电离出氢离子，所以A的酸性小于的酸性； 【小问2详解】 A→B是A和乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成B，则A→B所需试剂及反应条件为乙醇、浓硫酸，加热；F的含氧官能团为醚键； 【小问3详解】 浓硫酸可消耗加入的，同时可与生成物反应，故加入饱和碳酸氢钠溶液调至中性的目的是，减少的损耗，同时防止中的氨基与硫酸反应； 【小问4详解】 C中−NH2中的氢原子被−COCH2Cl取代，因此C→E的反应类型为取代反应。C→E的反应过程中生成了HCl，加入碳酸钠可以消耗反应生成的，促进反应正向进行，提高目标产物产率； 【小问5详解】 G为，则F→H的化学方程式为+ +NaCl； 【小问6详解】 F()是化合物I的一氯代物，则符合下列条件①苯环上有两个-NH2，且这两个-NH2处于对称位置，说明两个-NH2在间位，具有对称性；②含碳碳三键；③能与银氨溶液反应，说明含有醛基；其结构简式为： 、、、、 、 、 、、 、 、 、 、、共14种； 【小问7详解】   和氧气在催化剂作用下反应生成  ，和银氨溶液加热条件下反应，再酸化得到  ，  和甲醇在浓硫酸加热条件下反应生成  ，和N2H4∙H2O反应生成 ， 其合成路线为：   。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $