精品解析：湖北省高中名校联盟2027届高三上学期8月联考 化学试卷

化学 本试卷共8页，19题。满分100分。考试用时75分钟。 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Si 28 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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. 下列重要化工生产过程不涉及化学变化的是 A. 氯化钠熔融 B. 植物油氢化 C. 煤的液化 D. 橡胶的硫化 【答案】A 【解析】 【详解】A．氯化钠（）熔融仅发生状态改变，过程中仅断裂离子键，无新化学键生成、无新物质产生，属于物理变化，不涉及化学变化，A符合题意； B．植物油氢化是植物油中含有的不饱和碳碳双键与发生加成反应，生成饱和高级脂肪酸甘油酯的过程，有新物质生成，涉及化学变化，B不符合题意； C．煤的液化是将固体煤通过化学反应转化为甲醇等液态燃料的过程，有新物质生成，涉及化学变化，C不符合题意； D．橡胶硫化是线性橡胶分子与硫反应，通过硫键交联形成体型网状结构的过程，有新物质生成，涉及化学变化，D不符合题意； 故选A。 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 电子云轮廓图： B. 激发态氟原子的轨道表示式： C. 碳酸钡固体在水中的电离方程式： D. 溴乙烷制备乙醇的化学方程式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．py​电子云轮廓图的两个纺锤形瓣是沿y轴方向分布的，但题图的电子云沿x轴分布，属于的电子云轮廓图，A错误； B．该轨道表示式对应电子排布为，是基态氟原子的轨道表示式，激发态氟原子存在低能级电子跃迁到高能级的情况，不符合激发态特征，B错误； C．属于强电解质，虽然难溶于水，但溶解的部分完全电离，电离方程式应使用等号，不能用可逆号，正确的电离方程式为，C错误； D．溴乙烷在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成乙醇和溴化钠，化学方程式书写正确，D正确； 故选D。 3. 设是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 1 mol基态氧原子含个自旋平行的电子 B. 常温下，1 L pH=9的HCOONa溶液中水电离出的数目为 C. 标准状况下，中含有的键数目大于 D. 完美晶体理论上含有键的数目为 【答案】B 【解析】 【详解】A．基态氧原子的轨道有4个电子，根据洪特规则，电子优先分占不同轨道且自旋平行，最终有2个未成对的电子自旋平行，基态氧原子对应个该类电子，A正确； B．为强碱弱酸盐，水解促进水的电离，常温下的溶液中，全部来自水的电离，溶液中水电离出的数目为，不是，B错误； C．标准状况下为液体，的物质的量远大于，每个含2个键，故键数目大于，C正确； D．的物质的量为，晶体中每个原子形成4个键，故含个键，D正确； 故选B。 4. 利用下列装置或仪器进行实验，不能达到实验目的的是 A．验证与水反应生成 B．制备并检验 C．分离与水溶液 D．在铁钉表面镀铜 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．与水反应生成，能使带火星的木条复燃，可验证反应生成，A正确； B．与浓硫酸在加热条件下反应生成，能使品红溶液褪色，浸溶液的棉团可吸收尾气防止污染，可制备并检验，B正确； C．与水溶液不互溶，可通过分液操作分离，题给装置为分液装置，可达到实验目的，C正确； D．铁钉表面镀铜需要利用电解原理，需外接直流电源，待镀铁钉作阴极，镀层金属铜作阳极，该装置无外接电源，为原电池装置，比活泼，作负极被腐蚀，无法实现镀铜，D错误； 故选D。 5. 关于粒子的结构或性质，下列说法错误的是 A. 与的VSEPR模型名称相同 B. 与的中心原子的孤电子对数均为1 C. 1个分子中存在1个键、2个键 D. 与均是含有极性键的非极性分子 【答案】D 【解析】 【详解】A．中心的价层电子对数为，中心的价层电子对数为，二者VSEPR模型均为四面体形，A正确； B．中心的孤电子对数为，中心的孤电子对数为，二者中心原子孤电子对数均为1，B正确； C．与为等电子体，分子内存在碳氧三键，1个三键包含1个键和2个键，C正确； D．为直线形对称结构，是含极性键的非极性分子；为折线形结构，正负电荷中心不重合，属于极性分子，D错误； 故选D。 6. 某离子化合物的化学式为。其中为元素周期表区的非金属元素，、、为原子半径依次减小的第二周期元素，、的基态原子第一电离能均比同周期相邻元素的大。下列说法错误的是 A. 化合物的晶体中不可能存在氢键 B. 的最高价氧化物对应的水化物呈两性 C. 、简单氢化物的稳定性： D. 元素的电负性大小顺序为： 【答案】A 【解析】 【分析】首先推断元素：是s区非金属元素，为；、、为第二周期原子半径依次减小的元素，且、第一电离能均大于同周期相邻元素，符合条件的为、，结合离子化合物组成可得。 【详解】A．为，晶体中的键的可与含孤对电子、电负性大的形成氢键，因此晶体中存在氢键，A错误； B．为，其最高价氧化物对应水化物为，由于在元素周期表中Be和Al处于对角线位置上，因此根据氢氧化铝的性质可推断，具有两性，既可与强酸反应也可与强碱反应，B正确； C．非金属性，非金属性越强简单氢化物越稳定，因此稳定性，即，C正确； D．同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，因此电负性，即，D正确； 故选A。 7. 结构决定性质。下列关于物质性质解释错误的是 选项 性质 解释 A 易溶于苯而“杯酚”难溶于苯 与苯均为非极性分子而“杯酚”为极性分子 B 苯酚能与浓溴水反应而苯不能 苯环使羟基中键极性变强 C 金属的电导率随温度升高而降低 自由电子在热作用下与金属原子碰撞频率增加 D F与O形成，与可形成 S的价层电子轨道更多且半径更大 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据相似相溶原理，与苯均为非极性分子，杯酚为极性分子，因此易溶于苯而杯酚难溶于苯，解释合理，A正确； B．苯酚能与浓溴水发生苯环上的取代反应，原因是羟基对苯环的活化作用，使苯环邻对位氢活性增强，B错误； C．温度升高时，自由电子在热作用下与金属原子（金属阳离子）的碰撞频率增加，电子定向移动受阻，因此金属电导率随温度升高而降低，解释合理，C正确； D．为第三周期元素，价层有轨道，且半径大于第二周期的，可容纳更多成键电子，因此能形成，而价层无轨道，只能形成，解释合理，D正确； 故选B。 8. 高中教材中的常见物质能满足以下直接转化关系，且推理正确的是 单质氧化物氧化物酸(或碱)盐 A. 可为或，①与②的反应条件不同 B. 可为或，氧化物会造成酸雨 C. 可为，反应③的产物之一是氧化物 D. 可为，盐是新型绿色消毒剂，用于饮用水处理 【答案】C 【解析】 【详解】A．若为，与反应只能生成，不能继续与反应，无法完成步骤②，故不能为，A错误； B．若为，氧化物为，不会造成酸雨（酸雨指的降水，溶于水所得碳酸溶液约为5.6，不属于酸雨），B错误； C．若为，步骤①放电条件下与反应生成（即），步骤②与反应生成（即），步骤③发生反应，产物之一为氧化物，后续与反应可得硝酸盐，完全符合转化关系，C正确； D．若为，与反应生成的铁的氧化物（、等）均不能继续与反应，无法完成步骤②，D错误； 故选C。 9. 有机物M是某防晒霜的有效成分(结构如下图)，分子中苯环、双键和酯基共同形成一个共轭大键，该共轭大键的电子吸收紫外线后被激发，随后返回基态，可将吸收的能量转换为更长、更低能量的波长，从而阻挡部分紫外线对皮肤的伤害。 下列有关有机物M的说法错误的是 A. 分子式为 B. 存在顺反异构 C. 有1个手性碳原子 D. 水解后失去防晒作用 【答案】D 【解析】 【详解】A．数得该有机物碳原子数为18，不饱和度为6，氢原子数为，氧原子数为3，分子式为，A正确； B．分子中碳碳双键的两个碳原子均连接不同的原子或基团，存在顺反异构，B正确； C．分子中仅连接乙基的饱和碳原子同时连接4种不同的基团，是唯一的手性碳原子，共1个手性碳原子，C正确； D．水解后得到的羧酸产物中仍存在苯环、双键和羧基羰基形成的共轭大键，仍可吸收紫外线，不会失去防晒作用，D错误； 故选D。 10. 下图为某水电站坝体维护的三个主要措施。 下列有关说法错误的是 A. 石灰石和黏土是生产普通水泥的主要原料 B. 与的反应为非氧化还原反应 C. 四氟乙烯和聚四氟乙烯的化学性质都比较稳定 D. 利用板保护钢闸门时，需定期检查、更换 【答案】C 【解析】 【详解】A．生产普通水泥的主要原料为石灰石和黏土，还需加入适量石膏调节硬化速率，A正确； B．与反应产物为，所有元素化合价均未发生变化，属于非氧化还原反应，B正确； C．四氟乙烯中含有碳碳双键，化学性质不稳定；四氟乙烯发生加聚反应生成聚四氟乙烯，聚四氟乙烯中所有化学键均为稳定的单键，化学性质稳定，C错误； D．利用板保护钢闸门属于牺牲阳极的阴极保护法，比活泼，作负极被腐蚀，因此需定期检查、更换，D正确； 故答案选C。 11. 下列实验装置及药品的使用(部分夹持装置已略去)正确的是 A．实验室制备硝基苯 B．验证乙醇发生消去反应 C．实验室制备和收集乙酸乙酯 D．实验室制备和收集溴乙烷 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．实验室制备硝基苯需要水浴加热控制温度在 ，长导管可冷凝回流反应物，则图中装置可制硝基苯，A正确； B．乙醇消去反应的产物中混有挥发的乙醇、副产物，二者均可使酸性溶液褪色，无法验证消去反应生成乙烯，B错误； C．右侧小试管塞有橡胶塞，与大气不相通，C错误； D．浓硫酸与反应生成，与发生取代反应生成溴乙烷，溴乙烷沸点较低，可通过蒸馏冷凝收集，蒸馏时，温度计水银球应该位于蒸馏烧瓶支管口附近，而不是浸没于液面以下，D错误； 故选A。 12. 2，4，6-三硝基甲苯(TNT)虽然属于烈性炸药但化学性质异常稳定，普通撞击或加热无法将其引爆，必须依赖起爆药[叠氮化铅等]精确激发。下列有关说法错误的是 A. TNT中的三个硝基与苯环形成共轭大键，共价键断裂所需能量很高 B. TNT爆炸是氧化还原反应，可释放巨大化学能，但反应活化能很小 C. TNT爆炸反应方程式可能为：212CO+5H2+3N2+2C D. 2，4，6-三硝基苯酚(苦味酸)与TNT的组成和结构类似，预测其也可用于制作炸药 【答案】B 【解析】 【详解】A．TNT中硝基的p轨道与苯环的大键形成共轭体系，共价键键能高，断裂所需能量高，因此TNT化学性质稳定，A正确； B．由题干可知TNT普通撞击或加热无法引爆，需要起爆药激发才能反应，说明该反应的活化能较高，B错误； C．原子守恒验证：2个含、、、，产物总原子数与反应物完全相等，且无氧参与的爆炸反应发生不完全氧化，生成、合理，C正确； D．2,4,6-三硝基苯酚与TNT均为含多个硝基的芳香族化合物，能发生自身氧化还原反应，多硝基芳香化合物多为烈性炸药，可预测其能制作炸药，D正确； 答案选B。 13. 某光催化燃料电池体系由光阳极、阴极、基质(有机污染物)、光源、电解质和反应池等组成，比传统燃料电池的放电速度更快，其工作原理示意图如下。 下列说法错误的是 A. 该光催化燃料电池的能量转化形式有：光能→电能，化学能→电能等 B. 阴极表面沉积一层铂黑，比表面积提高，有助于的吸附和光生电子的传输 C. R为乙酸、R′为时，光阳极的反应式为 D. 该光催化燃料电池体系可以在高效降解有机污染物的同时实现对外发电 【答案】C 【解析】 【分析】光催化燃料电池：电池中光能激发（负极）产生光生电子和空穴，光生空穴具有氧化性，例如，氧化乙酸，同时，有机污染物（基质R）也能在负极被氧化为无害产物实现降解，正极（铂黑）发生的反应是氧气得到电子结合氢离子生成水。 【详解】A．该电池中光能激发产生光生电子和空穴，存在光能→电能的转化；同时有机污染物发生氧化反应，存在化学能→电能的转化，描述正确，A不符合题意； B．阴极铂黑比表面积大，可增强的吸附能力，同时利于光生电子的传输，提升反应速率，B不符合题意； C．光阳极中光生空穴具有氧化性，氧化乙酸时得到电子被中和，反应式中不应生成，正确反应为，选项给出的反应式错误，C符合题意； D．体系中有机污染物（基质R）被氧化为无害产物实现降解，同时外电路有电子流动可对外发电，D不符合题意； 故答案选C。 14. 乙二胺四乙酸结构简式为，简称EDTA，用表示。用盐酸或氢氧化钠调节水溶液(，)的，EDTA可以、、、、、和等7种形式存在，各种型体占总EDTA的物质的量分数的对数值与的关系如下图，已知、、、、、。 下列说法正确的是 A. 曲线为的与的关系 B. M点处 C. 时，EDTA主要以的形式存在 D. N点为和的物质的量分数的对数值交点，对应的 【答案】B 【解析】 【详解】A．EDTA是多元弱酸，pH越小（酸性越强），结合氢离子越多的型体占比越高；pH越大（碱性越强），失去氢离子越多的型体占比越高。7种型体按结合数目从多到少排序为：，对应图中从左到右（随pH升高，占比先升后降的顺序）的曲线a~g，因此曲线d对应的是，而非，A错误； B．根据溶液电中性的电荷守恒：溶液中所有阳离子所带正电荷总浓度等于所有阴离子所带负电荷总浓度。本题调节pH使用了HCl和NaOH，溶液中存在的离子有，写出完整电荷守恒式： ，M点是和的交点，满足，代入六元酸的解离平衡、，结合已知、，可推导得，最终化简后可得到选项中的等式，B正确； C．区间内，峰值最高（最大）的型体是，并非，C错误； D．当两种型体和浓度相等时，满足平衡关系，因此，代入、，计算得；与的相邻型体交点对应，与的相邻型体交点对应，N点为和的交点，并非与的交点，D错误； 故选B。 15. 与高中课本中的锂离子电池原理类似，某水性钠离子电池正极电极材料可看作由、、、构成，嵌入和脱嵌相应立方晶胞以实现放电和充电，电极材料在格林绿、普鲁士蓝、普鲁士白等物质中转化，其过程如图所示。 下列说法错误的是 A. 格林绿晶体的化学式为 B. 图中普鲁士蓝展示的是1个晶胞 C. 普鲁士蓝中与个数比为2∶1 D. 普鲁士白转化为格林绿是非自发过程 【答案】C 【解析】 【详解】A．普鲁士蓝与格林绿相比，晶胞中多了4个Na+，Fe3+、CN−个数比为8：24=1：3，格林绿的化学式为 Fe(CN)3，A正确； B．根据晶胞的定义，晶胞要满足无隙并置的要求，普鲁士蓝表示的是1个晶胞，B正确； C．将普鲁士蓝晶胞分为8个小立方体，CN−位于小立方体的棱心上，普鲁士蓝晶胞中CN−个数为3×8=24，Fe2+位于晶胞棱心和体心，个数为4，Fe3+位于顶点和面心，Fe3+个数4，Fe2+与Fe3+个数比为1：1，C 错误； D．普鲁士白转化为格林绿的过程是脱嵌的过程，对应电池的充电阳极反应，充电过程需要外接电源驱动，属于非自发过程，D正确； 故选C。 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 某地胶磷矿主要成分为(杂质为和)。该地区用上述矿石为原料生产锂离子电池正极材料的工艺流程如下所示。 已知：六氟合硅酸()的电离：，。 回答下列问题： （1）LiFePO4中铁元素的化合价为____________________。 （2）“预酸浸”和“硫酸萃取”两步操作中转化为的总反应化学方程式为____________________；流程中混合尾气的主要成分为_______________(填化学式)。 （3）“硫酸萃取”的温度控制在70~80℃，温度过高会使来不及与杂质反应即大量逸出，且硫酸钙溶解度会减小，导致___________________。 （4）“水洗吸收”后可得六氟合硅酸，结合以下溶解度与温度的关系图，工业上结晶析出的条件应为______________(填“低温”或“高温”)，写出“控温结晶”时反应的离子方程式__________________________________。 （5）“调除镁”后可得到电池级。此时溶液中，则约为____________。(已知；) （6）“氧化沉淀”中发生反应的化学方程式为__________________。 【答案】（1）+2 （2） ①. ②. HF、SiF4、CO2 （3） 生成的覆盖在固体表面，降低萃取率 （4） ①. 低温 ②. （5）或或（其他正确的合理表达方式也可） （6） 【解析】 【分析】该工艺流程以胶磷矿（主要成分为Ca5(PO4)3F，含、杂质）为起始原料生产电池级，整体分为三个核心阶段： 第一阶段先将胶磷矿粉碎浮选后，加入稀磷酸进行预酸浸，再补加浓硫酸在70~80℃条件下完成硫酸萃取，该过程中胶磷矿的有效成分转化为磷酸，同时生成大量微溶的，通过热过滤将其作为副产品生石膏分离出去；预酸浸和硫酸萃取过程中逸出的混合尾气（含反应生成的HF、）经水洗吸收得到六氟合硅酸溶液，加入饱和食盐水后利用低温溶解度小的特性控温结晶，分离出副产品六氟合硅酸钠；热过滤后的粗磷酸再经过调pH除镁操作，将杂质镁以磷酸盐沉淀形式除去，最终得到电池级精制磷酸。 第二阶段向精制磷酸中通入、加入和溶液，通过氧化沉淀反应将二价铁完全氧化为三价铁，同时与磷酸根结合生成磷酸铁前驱体。 第三阶段将磷酸铁前驱体与、葡萄糖混合，在惰性气氛下高温煅烧，葡萄糖作为碳源提供还原氛围，最终得到锂离子电池正极材料电池级，整个流程在制备主产品的同时实现了生石膏、六氟合硅酸钠等副产物的资源化回收。 【小问1详解】 化合物中Li为+1价，整体为-3价，根据化合价代数和为0，可计算得Fe的化合价为。 【小问2详解】 第一步预酸浸是磷矿和循环料浆的磷酸进行预分解反应，磷矿首先溶解在过量的稀磷酸溶液中，生成磷酸二氢钙，方程式为，（磷酸较稀，具有很大溶解度的HF未大量逸出）预分解的目的主要是防止磷矿与浓硫酸直接反应，避免在磷矿粒子表面生成硫酸钙薄膜而阻止磷矿的进一步反应。第二步是以上述的磷酸二氢钙料浆与稍过量的硫酸反应生成CaSO4与磷酸溶液，将上述两方程式相加即可得总方程式。 矿石中杂质和酸反应生成，和HF反应生成​，同时部分未反应的HF会挥发进入尾气。 【小问3详解】 温度过高，HF溶解度减小来不及与杂质SiO2反应生成SiF4，即逸出，水洗吸收得到的氟硅酸量少从而导致氟资源流失；同时硫酸钙溶解度减小，易覆盖在固体表面，降低萃取率。 【小问4详解】 由溶解度曲线可知​的溶解度随温度降低而减小，因此低温条件下更易结晶析出； 注意到题目已知条件②H2SiF6第一步完全电离，第二步部分电离，并且低温条件加入饱和食盐水得到的是晶体，故离子方程式为。 【小问5详解】 根据​的溶度积表达式，代入已知数据： ，解得，即。 【小问6详解】 该步骤中将氧化为，在​的弱碱性环境下，与体系中的磷酸根结合生成​沉淀，同时生成硫酸铵和水，产物可匹配后续高温煅烧制备的流程。 17. 阿托伐他汀钙是一种常见的降脂药，它的关键中间体E的一种合成路线如下图。 回答下列问题： （1）可用于检测E中官能团的仪器分析方法是____________(填序号)。 a．元素分析法 b．质谱法 c．红外光谱法 d．核磁共振氢谱法 （2）的化学名称为________________。反应②的化学方程式为________________。 （3）反应③分两步进行，反应类型依次是加成反应、_______________反应；反应④中发生变化的官能团是碳碳双键和______________。 该药物发挥药效活性的必需基团为。由生成阿托伐他汀钙的一种方法如下： 已知：①(吡咯环合成) ②(酸催化可逆缩酮化反应) ③ （4）反应⑤中不用(b)代替(a)进行吡咯环合成直接生成阿托伐他汀酸，原因是_________________。 （5）反应⑦主反应的另一种有机产物的同分异构体有__________种(考虑立体异构)。 （6）从药物的溶解和吸收角度分析，将阿托伐他汀制成钙盐的目的是_____________________。 【答案】（1）c （2） ①. 碳酸二甲酯 ②. （3） ①. 消去 ②. 醛基 （4）b中的羟基可能与E的羰基发生缩酮化反应，羧基可能与氨基反应，都会阻碍氨基与E中羰基的吡咯环合成 （5）7 （6）增强药物的溶解性，使药物更容易被人体吸收 【解析】 【分析】反应③中含α‑H的中间体与苯甲醛的醛基先发生加成反应，再经消去反应脱去水分子生成碳碳双键；反应④中对氟苯甲醛的醛基与碳碳双键发生加成反应，碳碳双键、醛基发生转化，得到中间体E，E经反应⑤与保护后的氨基化合物a发生吡咯环合成得到F，F在酸性条件下发生酸催化可逆缩酮化的逆反应（反应⑥）得到G，后续G在氢氧化钠碱性条件下水解叔丁酯，释放羧基得到阿托伐他汀钠盐，再与醋酸钙反应制得阿托伐他汀钙。 【小问1详解】 a.元素分析法分析有机物中的元素种类和原子个数比，得到有机物的实验式，不能测有机物官能团，a错误； b.质谱法可以测出有机物的相对分子质量，不能测出有机物中的官能团，b错误； c.红外光谱法可以测出有机物官能团和化学键，c正确； d.核磁共振氢谱法可以测知有机物中等效氢原子的种类，不能测分子中的官能团，d错误； 故答案选c。 【小问2详解】 的化学名称为碳酸二甲酯。反应②为取代反应，化学方程式为。 【小问3详解】 反应③分两步进行，反应类型依次是α-H与苯甲醛的醛基发生加成反应生成羟基、然后发生消去反应脱去1分子水生成碳碳双键；反应④是对氟苯甲醛的醛基断裂碳氢键与D中的碳碳双键发生加成反应，所以发生变化的官能团是碳碳双键和醛基。 【小问4详解】 ⑤⑥⑦涉及官能团的保护和去保护。反应⑤是E中的两个酮羰基与含氨基的a物质发生吡咯环合成(已知条件①)，b物质中的羧基会消耗氨基(已知条件③)，羟基酸性条件下与E中的酮羰基发生缩酮化反应(已知条件2)，会阻碍吡咯环合成的进行，所以第⑤步反应中不用b这种直接带有发挥药效活性的必需基团的反应物进行成环代替a进行吡咯环合成直接生成阿托伐他汀，目的主要是为了保护相应的官能团。 【小问5详解】 反应⑦是酯的水解，使羧基脱去保护，另一种产物为叔丁醇，其作为醇的同分异构体有1-丁醇、2-丁醇(有1种手性异构)、2-甲基-1-丙醇4种，作为醚的同分异构体有乙醚、甲基丙基醚、甲基异丙基醚3种，同分异构体共有7种。 【小问6详解】 从药物的溶解和吸收角度分析，阿托伐他汀的疏水基较大，水溶性不好，制成钙盐后增强药物的水溶性，更容易被人体吸收。 18. 酸性高锰酸钾可氧化草酸钠，常用于氧化还原滴定分析。兴趣小组进行了以下实验。 已知：高锰酸钾与草酸钠的反应中，对该反应具有自催化作用，中间产物可与形成无色稳定络合物。 回答下列问题： Ⅰ．测定未知浓度的高锰酸钾溶液 步骤一：称取无水固体，配制成标准液； 步骤二：量取标准液，加足量稀硫酸，用待测液滴定。进行三次平行实验，平均消耗待测液。 （1）以下实验仪器，步骤二中一定不会用到的有___________(填序号)。 A． B． C． D． E． （2）该滴定过程中发生反应的离子方程式为_____________。 （3）滴定终点的实验现象为_________________。 （4）待测液溶液的物质的量浓度为____________。 Ⅱ．探究草酸钠浓度对反应速率的影响 另一小组同学在用草酸钠溶液滴定高锰酸钾溶液时发现褪色时长反常，猜测可能是草酸钠浓度影响了反应速率，随后进行了将反应物快速混合的对照实验，实验数据以及相关信息记录如下表所示： 实验组 溶液 溶液 混合后 反应条件 理论预判实验现象 实际实验现象 甲 2.0 mL 4.0 mL 80℃水浴、搅拌 反应速率慢，褪色耗时长 混合后，溶液紫红色16 s褪去 乙 2.0 mL 4.0 mL 80℃水浴、搅拌 反应速率快，褪色耗时短 混合后，长时间无现象，后期溶液颜色缓慢变浅，112 s褪色 （5）实验中水浴加热控制温度为80℃的目的是_______________。 （6）实验预判褪色快慢与实际现象完全相反。结合络合平衡、自催化反应机理，推测实验组乙褪色速率较慢的原因是__________________。 （7）根据本实验全部对比现象与所给信息，写出一条对酸性高锰酸钾溶液滴定草酸钠溶液实验有指导意义的实用操作提示：____________________。 【答案】（1）CD （2）（或） （3）当滴入最后半滴待测液(KMnO4溶液)，溶液变为浅紫红色，且半分钟内不褪色 （4）或 （5）加快反应速率，同时防止温度过高草酸分解 （6）乙组草酸根浓度大，过量与中间产物结合生成稳定络离子；体系中有效浓度降低，生成速率变慢，自催化效果大幅减弱，整体反应速率显著下降 （7）滴定草酸钠时，不宜使用浓度过高的草酸钠待测液 【解析】 【小问1详解】 A为酸式滴定管，B为碱式滴定管，C为球形冷凝管，D为量筒，E为烧杯，步骤二是氧化还原滴定：酸性高锰酸钾具有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管的橡胶管，需用酸式滴定管盛放；量取20.00mL草酸钠标准液可使用碱式滴定管；无需量筒量取操作；球形冷凝管用于回流冷凝操作，本滴定过程不需要用到； 【小问2详解】 酸性条件下被还原为，被氧化为，得到离子方程式（或）； 【小问3详解】 滴定前锥形瓶内为无色的草酸钠酸性溶液，高锰酸钾自身为指示剂，达到滴定终点时，过量的微量高锰酸钾使溶液显浅紫红色，且振荡后不褪色即达到终点 【小问4详解】 草酸钠的物质的量，取出的20.00mL标准液中；根据反应计量关系，得，因此； 【小问5详解】 升温可以提升反应速率，若温度超过90℃，酸性条件下草酸钠易发生分解，80℃水浴可以兼顾反应速率和反应物稳定性； 【小问6详解】 结合题目给出的“有自催化作用、可与形成无色稳定络合物”的信息，乙组草酸根浓度大，过量与中间产物结合生成稳定络离子；体系中有效浓度降低，生成速率变慢，自催化效果大幅减弱，整体反应速率显著下降； 【小问7详解】 控制草酸钠浓度，可以避免滴定过程出现长时间不褪色的异常现象，保证滴定顺利进行。 19. 十二氢-N-乙基咔唑()是一种理想的有机储氢材料(常温、常压下为稳定的液体)，其脱氢反应如下。 回答下列问题： （1）、NEC(l)和的燃烧热分别为、、，则理论上平均每释放需要至少吸收___________热量。 （2）已知在催化剂上脱氢反应路径如下，各阶段活化能依次为、和，则总反应的决速步骤是第_____________步(填序号)。 （3）储氢密度是表征储氢材料载氢潜力的物理量，其中质量储氢密度，则的理论质量储氢密度为____________(用百分数表示，保留1位小数；)。 （4）在恒温恒容密闭容器中，加入、某灰氢(含、和，的物质的量分数为0.5)进行储氢反应。反应达到平衡，此时的物质的量分数为0.375，该过程中_____________。若其它条件不变，将容器改为恒压容器，则平衡时会___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 （5）NEC在不同温度下催化加氢相同时间后的数据如下表(所给温度范围内催化剂催化效果相同)。选择性和NEC储氢率随着反应温度的升高呈现的趋势为____________，原因是_________________________。 温度/℃ 选择性(%) NEC储氢率(%) 压强/MPa 催化剂 110 68.50 31.50 89.98 6 MPa Ru/S15-SU 120 71.59 28.41 90.84 130 97.86 2.14 99.31 140 95.31 4.69 98.45 （6）相比高压储氢(35~70 MPa下将氢气压缩储存在储氢罐中）、液相储氢(将氢气冷却至-253.15℃以下，使其液化后储存在低温绝热储氢罐中)，储氢的优点为_____________________。 【答案】（1） （2）③ （3）5.8% （4） ①. ； ②. 不变 （5） ①. 先升高后略微下降 ②. 加氢反应是放热反应，适当的升高反应温度可以加快反应，但过高的反应温度不利于反应平衡向加氢方向移动 （6） 在常温常压下为稳定且安全的液体，易于储存和运输 【解析】 【小问1详解】 根据燃烧热的定义，可写出如下热化学方程式：① ② ③ 目标脱氢反应为 。根据盖斯定律，目标反应 = ① - ② - ③，则该反应的，这表示每释放吸收 热量，故平均每释放至少需要吸收的热量； 【小问2详解】 多步反应中，活化能最大的步骤反应速率最慢，是整个总反应的决速步骤，已知三个阶段的活化能分别为、和，第③步活化能最大，因此决速步骤是第③步； 【小问3详解】 理论上可脱去，的质量为 ，根据公式，理论质量储氢密度； 【小问4详解】 储氢反应为，初始时灰氢总物质的量为，其中 为 ，其他气体（、）为，设反应消耗了 ，则平衡时的物质的量为，其他气体不参与反应，仍为 ，平衡时的物质的量分数为，解得，则 ；由题干知脱氢反应的平衡常数 ，则储氢反应的平衡常数。由于温度不变，平衡常数不变，因此平衡时保持不变； 【小问5详解】 由表格数据可知，从到，选择性和储氢率均上升；到时则出现下降，因此变化趋势为随着反应温度升高先增高后略微降低；根据已知脱氢反应，所以加氢反应是放热反应，温度低于时，反应在既定的时间内未达到平衡，适当地升高反应温度可以加快反应速率增大 的产量，的选择性和 储氢率随着反应温度的升高而升高；高于后，反应在既定时间内已达到平衡，继续升高温度平衡向脱氢方向移动，的产量减少，的选择性和储氢率随着反应温度的升高而降低； 【小问6详解】 对比题干中高压储氢（需）和液相储氢（需冷却至 以下），在常温常压下即为稳定的液体，克服了极端压强和极端低温的苛刻条件，大大提高了安全性，并降低了对储运设备的要求和能耗。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 化学 本试卷共8页，19题。满分100分。考试用时75分钟。 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Si 28 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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. 下列重要化工生产过程不涉及化学变化的是 A. 氯化钠熔融 B. 植物油氢化 C. 煤的液化 D. 橡胶的硫化 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 电子云轮廓图： B. 激发态氟原子的轨道表示式： C. 碳酸钡固体在水中的电离方程式： D. 溴乙烷制备乙醇的化学方程式： 3. 设是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 1 mol基态氧原子含个自旋平行的电子 B. 常温下，1 L pH=9的HCOONa溶液中水电离出的数目为 C. 标准状况下，中含有的键数目大于 D. 完美晶体理论上含有键的数目为 4. 利用下列装置或仪器进行实验，不能达到实验目的的是 A．验证与水反应生成 B．制备并检验 C．分离与水溶液 D．在铁钉表面镀铜 A. A B. B C. C D. D 5. 关于粒子的结构或性质，下列说法错误的是 A. 与的VSEPR模型名称相同 B. 与的中心原子的孤电子对数均为1 C. 1个分子中存在1个键、2个键 D. 与均是含有极性键的非极性分子 6. 某离子化合物的化学式为。其中为元素周期表区的非金属元素，、、为原子半径依次减小的第二周期元素，、的基态原子第一电离能均比同周期相邻元素的大。下列说法错误的是 A. 化合物的晶体中不可能存在氢键 B. 的最高价氧化物对应的水化物呈两性 C. 、简单氢化物的稳定性： D. 元素的电负性大小顺序为： 7. 结构决定性质。下列关于物质性质解释错误的是 选项 性质 解释 A 易溶于苯而“杯酚”难溶于苯 与苯均为非极性分子而“杯酚”为极性分子 B 苯酚能与浓溴水反应而苯不能 苯环使羟基中键极性变强 C 金属的电导率随温度升高而降低 自由电子在热作用下与金属原子碰撞频率增加 D F与O形成，与可形成 S的价层电子轨道更多且半径更大 A. A B. B C. C D. D 8. 高中教材中的常见物质能满足以下直接转化关系，且推理正确的是 单质氧化物氧化物酸(或碱)盐 A. 可为或，①与②的反应条件不同 B. 可为或，氧化物会造成酸雨 C. 可为，反应③的产物之一是氧化物 D. 可为，盐是新型绿色消毒剂，用于饮用水处理 9. 有机物M是某防晒霜的有效成分(结构如下图)，分子中苯环、双键和酯基共同形成一个共轭大键，该共轭大键的电子吸收紫外线后被激发，随后返回基态，可将吸收的能量转换为更长、更低能量的波长，从而阻挡部分紫外线对皮肤的伤害。 下列有关有机物M的说法错误的是 A. 分子式为 B. 存在顺反异构 C. 有1个手性碳原子 D. 水解后失去防晒作用 10. 下图为某水电站坝体维护的三个主要措施。 下列有关说法错误的是 A. 石灰石和黏土是生产普通水泥的主要原料 B. 与的反应为非氧化还原反应 C. 四氟乙烯和聚四氟乙烯的化学性质都比较稳定 D. 利用板保护钢闸门时，需定期检查、更换 11. 下列实验装置及药品的使用(部分夹持装置已略去)正确的是 A．实验室制备硝基苯 B．验证乙醇发生消去反应 C．实验室制备和收集乙酸乙酯 D．实验室制备和收集溴乙烷 A. A B. B C. C D. D 12. 2，4，6-三硝基甲苯(TNT)虽然属于烈性炸药但化学性质异常稳定，普通撞击或加热无法将其引爆，必须依赖起爆药[叠氮化铅等]精确激发。下列有关说法错误的是 A. TNT中的三个硝基与苯环形成共轭大键，共价键断裂所需能量很高 B. TNT爆炸是氧化还原反应，可释放巨大化学能，但反应活化能很小 C. TNT爆炸反应方程式可能为：212CO+5H2+3N2+2C D. 2，4，6-三硝基苯酚(苦味酸)与TNT的组成和结构类似，预测其也可用于制作炸药 13. 某光催化燃料电池体系由光阳极、阴极、基质(有机污染物)、光源、电解质和反应池等组成，比传统燃料电池的放电速度更快，其工作原理示意图如下。 下列说法错误的是 A. 该光催化燃料电池的能量转化形式有：光能→电能，化学能→电能等 B. 阴极表面沉积一层铂黑，比表面积提高，有助于的吸附和光生电子的传输 C. R为乙酸、R′为时，光阳极的反应式为 D. 该光催化燃料电池体系可以在高效降解有机污染物的同时实现对外发电 14. 乙二胺四乙酸结构简式为，简称EDTA，用表示。用盐酸或氢氧化钠调节水溶液(，)的，EDTA可以、、、、、和等7种形式存在，各种型体占总EDTA的物质的量分数的对数值与的关系如下图，已知、、、、、。 下列说法正确的是 A. 曲线为的与的关系 B. M点处 C. 时，EDTA主要以的形式存在 D. N点为和的物质的量分数的对数值交点，对应的 15. 与高中课本中的锂离子电池原理类似，某水性钠离子电池正极电极材料可看作由、、、构成，嵌入和脱嵌相应立方晶胞以实现放电和充电，电极材料在格林绿、普鲁士蓝、普鲁士白等物质中转化，其过程如图所示。 下列说法错误的是 A. 格林绿晶体的化学式为 B. 图中普鲁士蓝展示的是1个晶胞 C. 普鲁士蓝中与个数比为2∶1 D. 普鲁士白转化为格林绿是非自发过程 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 某地胶磷矿主要成分为(杂质为和)。该地区用上述矿石为原料生产锂离子电池正极材料的工艺流程如下所示。 已知：六氟合硅酸()的电离：，。 回答下列问题： （1）LiFePO4中铁元素的化合价为____________________。 （2）“预酸浸”和“硫酸萃取”两步操作中转化为的总反应化学方程式为____________________；流程中混合尾气的主要成分为_______________(填化学式)。 （3）“硫酸萃取”的温度控制在70~80℃，温度过高会使来不及与杂质反应即大量逸出，且硫酸钙溶解度会减小，导致___________________。 （4）“水洗吸收”后可得六氟合硅酸，结合以下溶解度与温度的关系图，工业上结晶析出的条件应为______________(填“低温”或“高温”)，写出“控温结晶”时反应的离子方程式__________________________________。 （5）“调除镁”后可得到电池级。此时溶液中，则约为____________。(已知；) （6）“氧化沉淀”中发生反应的化学方程式为__________________。 17. 阿托伐他汀钙是一种常见的降脂药，它的关键中间体E的一种合成路线如下图。 回答下列问题： （1）可用于检测E中官能团的仪器分析方法是____________(填序号)。 a．元素分析法 b．质谱法 c．红外光谱法 d．核磁共振氢谱法 （2）的化学名称为________________。反应②的化学方程式为________________。 （3）反应③分两步进行，反应类型依次是加成反应、_______________反应；反应④中发生变化的官能团是碳碳双键和______________。 该药物发挥药效活性的必需基团为。由生成阿托伐他汀钙的一种方法如下： 已知：①(吡咯环合成) ②(酸催化可逆缩酮化反应) ③ （4）反应⑤中不用(b)代替(a)进行吡咯环合成直接生成阿托伐他汀酸，原因是_________________。 （5）反应⑦主反应的另一种有机产物的同分异构体有__________种(考虑立体异构)。 （6）从药物的溶解和吸收角度分析，将阿托伐他汀制成钙盐的目的是_____________________。 18. 酸性高锰酸钾可氧化草酸钠，常用于氧化还原滴定分析。兴趣小组进行了以下实验。 已知：高锰酸钾与草酸钠的反应中，对该反应具有自催化作用，中间产物可与形成无色稳定络合物。 回答下列问题： Ⅰ．测定未知浓度的高锰酸钾溶液 步骤一：称取无水固体，配制成标准液； 步骤二：量取标准液，加足量稀硫酸，用待测液滴定。进行三次平行实验，平均消耗待测液。 （1）以下实验仪器，步骤二中一定不会用到的有___________(填序号)。 A． B． C． D． E． （2）该滴定过程中发生反应的离子方程式为_____________。 （3）滴定终点的实验现象为_________________。 （4）待测液溶液的物质的量浓度为____________。 Ⅱ．探究草酸钠浓度对反应速率的影响 另一小组同学在用草酸钠溶液滴定高锰酸钾溶液时发现褪色时长反常，猜测可能是草酸钠浓度影响了反应速率，随后进行了将反应物快速混合的对照实验，实验数据以及相关信息记录如下表所示： 实验组 溶液 溶液 混合后 反应条件 理论预判实验现象 实际实验现象 甲 2.0 mL 4.0 mL 80℃水浴、搅拌 反应速率慢，褪色耗时长 混合后，溶液紫红色16 s褪去 乙 2.0 mL 4.0 mL 80℃水浴、搅拌 反应速率快，褪色耗时短 混合后，长时间无现象，后期溶液颜色缓慢变浅，112 s褪色 （5）实验中水浴加热控制温度为80℃的目的是_______________。 （6）实验预判褪色快慢与实际现象完全相反。结合络合平衡、自催化反应机理，推测实验组乙褪色速率较慢的原因是__________________。 （7）根据本实验全部对比现象与所给信息，写出一条对酸性高锰酸钾溶液滴定草酸钠溶液实验有指导意义的实用操作提示：____________________。 19. 十二氢-N-乙基咔唑()是一种理想的有机储氢材料(常温、常压下为稳定的液体)，其脱氢反应如下。 回答下列问题： （1）、NEC(l)和的燃烧热分别为、、，则理论上平均每释放需要至少吸收___________热量。 （2）已知在催化剂上脱氢反应路径如下，各阶段活化能依次为、和，则总反应的决速步骤是第_____________步(填序号)。 （3）储氢密度是表征储氢材料载氢潜力的物理量，其中质量储氢密度，则的理论质量储氢密度为____________(用百分数表示，保留1位小数；)。 （4）在恒温恒容密闭容器中，加入、某灰氢(含、和，的物质的量分数为0.5)进行储氢反应。反应达到平衡，此时的物质的量分数为0.375，该过程中_____________。若其它条件不变，将容器改为恒压容器，则平衡时会___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 （5）NEC在不同温度下催化加氢相同时间后的数据如下表(所给温度范围内催化剂催化效果相同)。选择性和NEC储氢率随着反应温度的升高呈现的趋势为____________，原因是_________________________。 温度/℃ 选择性(%) NEC储氢率(%) 压强/MPa 催化剂 110 68.50 31.50 89.98 6 MPa Ru/S15-SU 120 71.59 28.41 90.84 130 97.86 2.14 99.31 140 95.31 4.69 98.45 （6）相比高压储氢(35~70 MPa下将氢气压缩储存在储氢罐中）、液相储氢(将氢气冷却至-253.15℃以下，使其液化后储存在低温绝热储氢罐中)，储氢的优点为_____________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $