精品解析：北京市中国人民大学附属中学2025届高三上学期统练五化学试题

人大附中2025届高三化学练习5 本卷主要检测知识范围：电化学、有机化学 说明：本试卷18道题，共100分；考试时间60分钟。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Pb-207 第一部分(共42分) 本部分共14题，每题3分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 生活中的一些现象常常涉及化学知识。下列分析中不正确的是 A. 屠呦呦团队用乙醚从青蒿中提取了青蒿素，采用了萃取的方法 B. 中药甘草、金银花、石膏、明矾等的主要化学成分都是有机物 C. 铁锅用水清洗后，出现铁锈，因为潮湿环境中铁锅会发生电化学腐蚀 D. 打开汽水瓶盖，有大量气泡冒出，因为减小压强后二氧化碳的溶解度减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂中溶解度的差异分离提纯物质的方法，青蒿素在乙醚中的溶解度远大于在水中的溶解度，用乙醚提取青蒿素属于萃取操作，A正确； B．石膏的主要成分为，明矾的主要成分为，二者均属于无机物，因此所述物质的主要化学成分不都是有机物，B错误； C．铁锅为铁碳合金，潮湿环境中表面形成电解质溶液薄膜，构成原电池发生电化学腐蚀（吸氧腐蚀），最终生成铁锈，C正确； D．气体的溶解度随压强减小而降低，打开汽水瓶盖后体系压强减小，的溶解度减小，因此有大量气泡冒出，D正确； 故答案选B。 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. Cl原子的结构示意图： B. 乙醇的核磁共振氢谱： C. HClO的电子式： D. 2-甲基丁烷的球棍模型： 【答案】D 【解析】 【详解】A．原子质子数为17，核外电子数为17，核外电子排布为2、8、7，正确示意图为，图示为的结构示意图，A错误； B．乙醇结构简式为，分子中有3种不同化学环境的氢，核磁共振氢谱应有3组峰，峰面积比为3:2:1，正确的核磁共振氢谱图为，B错误； C．的结构式为，电子式中应分别与、成键，正确电子式为，C错误； D．2-甲基丁烷主链有4个原子，2号上连1个甲基，结构简式为，图示球棍模型符合其结构，D正确； 3. 下列物质能因发生加成反应而使溴水褪色的是 A. 苯 B. 苯酚 C. 乙醇 D. 乙炔 【答案】D 【解析】 【详解】A．苯使溴水褪色是萃取的物理过程，苯与溴水不发生加成反应，A错误； B．苯酚与溴水发生取代反应生成三溴苯酚沉淀，不是加成反应，B错误； C．乙醇无不饱和键，与溴水不反应，不能使溴水褪色，C错误； D．乙炔含碳碳三键，可与溴发生加成反应从而使溴水褪色，D正确； 故本题答案选D。 4. 某有机物的分子式为C9H10O3。它有多种同分异构体，同时符合下列四个条件的同分异构体有 ①能与Na2CO3溶液反应，但是不能生成气体；②苯环上的一氯代物只有两种；③能发生水解反应；④该有机物是苯的二取代物。 A. 4种 B. 5种 C. 6种 D. 7种 【答案】C 【解析】 【详解】①能与Na2CO3溶液反应，但是不能生成气体，说明含有酚羟基；②苯环上的一氯代物只有两种，说明苯环上有两种等效氢原子；③能发生水解反应，说明含有酯基；④该有机物是苯的二取代物，说明苯环上含两个取代基，所以苯环上的两个取代基处于对位，其中一个是羟基，另一个是含有酯基的基团，可以是-COOCH2CH3，-CH2COOCH3，HCOOCH2CH2-，HCOOCH(CH3)-，-OOCCH2CH3，CH3COOCH2-，共六种，故选C。 5. 下列说法不正确的是 A. 1mol乳酸薄荷醇酯()能与2 mol NaOH反应 B. 芥子醇()能发生氧化、取代、加成、加聚反应 C. 乙醛和丙烯醛()不是同系物，它们与过量氢气充分反应后的产物是同系物 D. 不存在属于芳香族羧酸的异构体 【答案】A 【解析】 【详解】A．乳酸薄荷醇酯仅含1个羧酸与醇形成的酯基，水解后仅生成1个羧基可与反应，分子中的醇羟基不与反应，故该酯仅消耗，A错误； B．芥子醇含碳碳双键，可发生加成、加聚、氧化反应；含羟基、苯环，可发生取代反应，羟基也可发生氧化反应，B正确； C．乙醛不含碳碳双键，丙烯醛含碳碳双键，二者结构不相似，不是同系物；与过量加成后分别生成乙醇、丙醇，均为饱和一元醇，互为同系物，C正确； D．该有机物分子式为，不饱和度，而芳香族化合物含苯环，不饱和度至少为4，故不存在属于芳香族羧酸的异构体，D正确； 故答案选A。 6. 实验室用下图装置制备乙烯，下列有关说法错误的是 A. 圆底烧瓶中应加入碎瓷片防止暴沸 B. 烧瓶中应先加入乙醇，再缓慢加入浓硫酸 C. 实验时，加热迅速升温至 170℃，提高乙烯的产率 D. 将产生的气体直接通到溴水中，检验是否有乙烯生成 【答案】D 【解析】 【详解】A．圆底烧瓶中的反应物全部为液体，加热时反应比较剧烈，为防止发生暴沸通常加入沸石或碎瓷片，A正确； B．配制乙醇和浓硫酸的混合液，需要在烧瓶中先加入乙醇，再缓慢加入浓硫酸，并用玻璃棒搅拌，B正确； C．乙醇在170℃时发生消去反应生成乙烯，在140℃时发生分子间脱水生成乙醚，制取乙烯时迅速升温至170℃可以防止发生副反应生成乙醚，可以提高乙烯的产率，C正确； D．乙醇和浓硫酸加热可以生成乙烯和二氧化硫，乙烯和二氧化硫都能与溴水发生反应，使溴水褪色，所以不可以检验是否有乙烯生成，D错误。 答案选D。 7. 我国科学家成功利用CO2和H2人工合成了淀粉，使淀粉的生产方式从农业种植转为工业制造成为可能，其原理如下图所示。下列说法不正确的是 A. 反应Ⅰ中每生成1molCH3OH，转移6 mol电子 B. 甲醇沸点高于甲醛，是因为甲醇分子间能形成氢键 C. 二羟基丙酮分子中碳原子的杂化类型均为sp3 D. 二羟基丙酮与乳酸()互为同分异构体 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应Ⅰ中被还原为，元素化合价从+4价降低为-2价，每生成转移电子，A正确； B．甲醇分子含羟基，分子间可形成氢键，甲醛分子间不存在氢键，因此甲醇沸点高于甲醛，B正确； C．二羟基丙酮分子中，羰基碳原子形成3个键，无孤电子对，杂化类型为，仅两个连羟基的碳原子为杂化，并非所有碳原子均为杂化，C错误； D．二羟基丙酮与乳酸的分子式均为，结构不同，二者互为同分异构体，D正确； 故选C。 8. 吲哚生物碱具有抗菌、抗炎、抗肿瘤等多种活性，其一种中间体结构简式如图所示，下列关于吲哚生物碱中间体的说法不正确的是 A. 该物质属于芳香族化合物 B. 分子中的含氮官能团为酰胺基 C. 分子中含有1个手性碳原子 D. 该物质可在稀酸或稀碱中水解，得到3种有机分子 【答案】B 【解析】 【详解】A．该物质结构简式中含有苯环，该物质是芳香烃衍生物，属于芳香族化合物，A正确； B．分子中的含氮官能团有酰胺基和亚氨基，并非只有酰胺基，B错误； C．分子结构简式中（），红圈中的碳原子为手性碳，仅1个，C正确； D．该物质含有酰胺键和酯基，在稀酸或稀碱中水解后，可得到3种有机分子，D正确； 故答案选B。 9. 用下图所示的实验装置，按下列实验设计不能完成的实验是 选项 实验目的 实验设计 A 减缓铁的腐蚀 X为石墨棒，溶液含，开关K置于A处 B 模拟铁的吸氧腐蚀 X为锌棒，溶液含，开关K置于B处 C 在铁棒上镀铜 X为铜棒，溶液含，开关K置于A处 D 比较铁和铜的金属活动性强弱 X为铜棒，溶液含，开关K置于B处 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．X为石墨棒，溶液含，开关K置于A处，铁棒为阴极，得到保护，可以减缓铁的腐蚀，故A正确； B．X为锌棒，溶液含，开关K置于B处，锌失去电子是负极，铁作为正极被保护，无法模拟铁的吸氧腐蚀，应该铁作为负极，中性溶液才可以模拟吸氧腐蚀，故B错误； C．在铁棒上镀铜，铜棒要是阳极，电解质要是含铜离子的溶液，X为铜棒，溶液含，开关K置于A处，符合要求，故C正确； D．X为铜棒，溶液含，开关K置于B处，铁失去电子，氢离子在铜棒上得到电子产生气泡，可以证明金属铁的活动性大于铜的，故D正确； 故选：B。 10. 可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图所示。通过控制开关，可得到或。下列说法正确的是 A. 连接时，阳极反应物为 B. 连接时，可制备 C. 连接时，阳极发生反应： D. 连接时，当电路中通过电子时，电极3的质量增加 【答案】D 【解析】 【分析】电解水生成氢气和氧气，氧气在阳极生成，氢气在阴极生成，电极3可分别连接K1或K2，分别发生氧化、还原反应，实现的转化，且可循环使用，以此解答该题。 【详解】A．连接时，电极3为阳极，发生，为产物，故A错误； B．电解时，氧气在阳极生成，氢气在阴极生成，连接时，可制备，故B错误； C．溶液为碱性电解液，所以连接时，阳极发生反应：，故C错误； D．连接时，电极3发生，当电路中通过电子时，电极3的质量增加，故D正确； 故答案选D。 【点睛】本题考查非常温下水的电离问题及电解知识等，侧重考查学生的分析能力和理解能力，注意把握图像分析以及电解池的判断，掌握电极方程式的书写，题目难度中等。 11. 绿原酸是咖啡的热水提取液成分之一，结构简式如下图，关于绿原酸判断正确的是 A. 1 mol绿原酸与足量NaHCO3溶液反应，生成3 mol CO2气体 B. 1 mol绿原酸与足量溴水反应，最多消耗2.5 mol Br2 C. 1 mol绿原酸与足量NaOH溶液反应，最多消耗4 mol NaOH D. 绿原酸水解产物均可以与FeCl3溶液发生显色反应 【答案】C 【解析】 【详解】A、含有1mol羧基，能和NaHCO3反应产生1molCO2，故A错误； B、含有1mol碳碳双键能和1molBr2发生加成反应，含有酚羟基，使得苯环邻位和对位上的氢原子变得活泼，容易发生取代，消耗3molBr2，共消耗4molBr2，故B错误； C、含有羧基、酯基、2mol酚羟基，最多消耗4molNaOH，故C正确； D、右边的环是环烷烃，不是苯环，不含有酚羟基，不能与FeCl3溶液发生显色反应，故D错误。 答案选C。 12. 科研人员以间硝基甲苯为原料，采用间接成对电解方法合成间氨基苯甲酸。两极材料分别采用、，电解质溶液为溶液。反应的原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A. A电极为电解池阴极 B. B电极反应为： C. 1mol间硝基甲苯氧化为1mol间硝基苯甲酸时，转移8mol D. 产品既可以与酸反应，也可以与碱反应 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，与电源负极相连的电极A为电解池的阴极，TiO2+离子在阴极得到电子发生还原反应生成Ti3+离子，电极反应式为，阴极区中Ti3+离子与间硝基苯甲酸酸性条件下反应生成间氨基苯甲酸、TiO2+和水，反应的离子方程式为+ 6Ti3++4H2O   +6TiO2++6H+，电极B为阳极，水分子作用下铬离子在阳极失去电子发生氧化反应生成重铬酸根离子和氢离子，电极反应式为，阳极槽外中重铬酸根离子与间硝基甲苯酸性条件下反应生成间硝基苯甲酸，反应的离子方程式为++8H+  +2Cr3++5H2O，电解时，氢离子通过阳离子交换膜由阳极区加入阴极区，据此作答。 【详解】A．由分析可知，与电源负极相连的电极A为电解池的阴极，故A正确； B．由分析可知，电解时B电极反应为：，故B正确； C．阳极槽外中重铬酸根离子与间硝基甲苯酸性条件下反应生成间硝基苯甲酸，反应的离子方程式为++8H+  +2Cr3++5H2O，根据B电极反应，可知生成1mol转移电子为6mol，则1mol间硝基甲苯氧化为1mol间硝基苯甲酸时，转移电子为6mol，故C错误； D．中的氨基呈碱性，可与酸反应，羧基呈酸性，可以与碱反应，故D正确； 故答案选C。 13. 我国自主研发对二甲苯的绿色合成路线如图所示，有关说法不正确的是 A. 过程①发生了加成反应 B. 中间产物M的结构简式为 C. 该合成路线理论上碳原子利用率为100%，且最终得到的产物易分离 D. 利用相同而原理和原料，也能合成邻二甲苯和间二甲苯 【答案】D 【解析】 【详解】A．过程①是发生的共轭二烯烃和含有一个碳碳双键结构的物质加成成环的反应，故A正确； B．共轭二烯烃和含有一个碳碳双键结构的物质发生加成，成环共轭二烯烃中的双键发生中移，根据异戊二烯和丙烯醛的结构可知加成产物为或再结合过程②可知M为，故B正确； C．该合成路线两步过程中C原子均进入目标产物中，产物对二甲苯和水互不相溶，静置后分液即可分离，故C正确； D．共轭二烯烃和含有一个碳碳双键结构的物质发生加成，成环共轭二烯烃中的双键发生中移，根据异戊二烯和丙烯醛的结构可知加成产物为或，因此只能得到对二甲苯和间二甲苯，故D错误； 故选D。 14. 某实验小组同学做电解CuCl2溶液实验，发现电解后(电极未从溶液中取出)阴极上析出的铜会消失。为探究铜“消失”的原因，该小组同学用不同电解质溶液(足量)、在相同时间内进行如下实验。 装置 序号 电解质溶液 实验现象(电解后) I 溶液 溶液仍呈蓝色，附着的铜层无明显变化 II 稀溶液 溶液由蓝色开始变为浅黄绿色，2min后溶液变浑浊 III 浓溶液 溶液由绿色逐渐变为深黄绿色(略黑)，附着的铜层变薄 已知：①②(无色)③；黄色 下列分析不正确的是 A. 电解后溶液的减小，原因是 B. 浓溶液呈绿色原因是增大，平衡正向移动 C. II中溶液变浑浊，推测难溶物为 D. III中溶液变为深黄绿色，推测原因是，溶液中增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．电解后溶液的减小，是由于2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4，而不是由于Cu2+水解，A错误； B．由题干信息可知，硫酸铜溶液呈蓝色，即[Cu(H2O)4]2+呈蓝色，[CuCl4]2-呈黄色，则浓溶液呈绿色原因是增大，平衡正向移动，蓝色和黄色混合溶液呈绿色，B正确； C．由题干已知信息①可知，II中溶液变浑浊，推测难溶物为，C正确； D．由题干已知信息[CuCl4]2-呈黄色可知，III中溶液变为深黄绿色，推测原因是，溶液中增大，D正确； 故答案为：A。 第二部分(共58分) 15. 电化学在人类生产、生活、科研等方面起着重要作用。回答下列问题： （1）下图为氢氧燃料电池示意图，请回答： ①在导线中电子流动方向为__________________(用a、b表示)。 ②正极反应式为_______________________。 （2）用甲醇燃料电池为电源进行电解CuSO4溶液的实验。 ①c极发生的电极反应式是_______________________。 ②若a、b两极均是石墨电极，a电极上发生反应的电极方程式为：___________________。 ③若希望达到在铁表面镀铜的目的，则铁片应放在____________(填a或b)极。 （3）电化学沉积法可用于制备CdSe，其装置示意图如下。 电解过程中阳极有无色气泡产生，CdSe在阴极生成，其纯度及颗粒大小会影响CdSe性能，沉积速率过快容易团聚导致其性能变差。 ①已知，H2SeO3是弱酸。控制合适的电压，可以使Cd2+转化为纯净的CdSe，写出阴极的电极反应式：__________。 ②研究表明，为得到更致密均匀的CdSe薄膜，可向电解液中加入一定量的()二甲基甲酰胺(结构见图)，分析原因：__________________________。 （4）利用电解装置可以将汽车尾气中的NO转化为尿素[，其中碳的化合价为+4价，属于非电解质]，工作原理如上图。 ①阴极的电极反应式为____________________________。 ②反应一段时间后，阳极区的pH基本不变，结合化学用语解释原因为________________________________。 ③用代替NO进行电化学反应，研究表明阴极反应的历程如下： I． Ⅱ．…… III． 其中，表示CO前体，表示前体。用化学用语表示步骤Ⅱ的反应：____________________________________________________________________________。 【答案】（1） ①. a流向b ②. （2） ①. ②. ③. b极 （3） ①. ②. 二甲基甲酰胺中O原子和N原子有孤电子对，Cd2+有空轨道，可以形成配合物；使Cd2+浓度降低，降低沉积速率，从而得到致密均匀的CdSe薄膜 （4） ①. ②. 阳极发生反应：同时会有等量的通过质子交换膜从阳极区进入阴极区，因此，阳极区的pH基本不变 ③. (或) 【解析】 【小问1详解】 ①通入氢气的一极为原电池负极，另一极为正极，电子由负极流向正极，即a流向b； ②正极的反应物为氧气，电解质溶液为碱性，电极反应式为； 【小问2详解】 ①c极为甲醇放电，发生氧化反应，电解质溶液为碱性，生成，发生的电极反应式是； ②a电极连接原电池正极，发生氧化反应，溶液中的水放电，电极方程式为：； ③要在铁表面镀铜，则铁片应放在阴极，与原电池b极相连； 【小问3详解】 ①转化为纯净的，Se元素降价，则在阴极放电，生成，电极反应式为； ②沉积速率过快容易团聚导致其性能变差，二甲基甲酰胺的O原子和N原子都具有孤对电子，可以与形成配合物，使浓度降低，降低沉积速率，从而得到致密均匀的薄膜； 【小问4详解】 ①阴极为CO与NO放电，生成尿素，体系环境为酸性，电极反应式为； ②另一侧通入氢气在阳极上放电，生成，通过质子交换膜进入阴极区，且生成的与移动的时刻相等，故阳极区的pH基本不变； ③阴极总反应为，Ⅱ反应即为总反应减去Ⅰ反应和Ⅲ反应，即为(或)。 16. 以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、、等)为原料制备PbO，实现铅的再生利用。流程示意图如下： 资料：i．时， ii． （1）溶浸 Pb、PbO、、均转化为。 ①上述流程中能提高含铅废料中铅的浸出率的措施有_______________。 ②Pb转化为PbCl2的反应有：、_______________。 （2）结晶 ①所得PbCl2中含有少量，原因是____________(用方程式表示)。 ②向母液中补加一定量盐酸，可继续浸取含铅废料。重复操作数次后，所得的纯度和铅回收率的结果如下： 循环次数 0 1 2 3 4 PbCl2纯度/% 99.4 99.3 99.2 99.1 96.1 铅回收率/% 85.4 93.5 95.8 97.1 98.2 循环3次后，PbCl2纯度急剧降低，此时向母液中加入____________(填试剂)，过滤，滤液可再次参与循环。 （3）脱氯 PbO在某浓度NaOH溶液中的溶解度曲线如图所示。结合溶解度曲线，简述由PbCl2固体得到PbO的操作：________________________________________________________________。 （4）测定废料中铅的含量 将a g含铅废料与足量盐酸、NaCl溶液充分反应，得到100 mL溶液。取10 mL溶液加水稀释，再加几滴二甲酚橙作指示剂，用的乙二胺四乙酸二钠盐(用表示)进行滴定，滴定终点时消耗溶液v mL。计算废料中铅的质量分数_______。 资料：滴定原理为： （5）还原 将PbO溶于NaOH溶液可制备，反应为，制备高纯铅的原电池原理示意图如图所示。 ①获得高纯铅的电极是_______(填“正极”或“负极”)。 ②电池的总反应的离子方程式是_______。 ③从物质和能量利用的角度说明该工艺的优点：_________________。 【答案】（1） ①. 粉碎、加热、加入NaCl增大Cl-浓度 ②. （2） ①. ②. (或) （3）向中加入一定量NaOH溶液，加热至固体完全溶解后，冷却结晶，过滤得到PbO固体 （4） （5） ①. 正极 ②. ③. NaOH可循环使用；制备高纯铅的过程中获得电能，能量利用率高 【解析】 【分析】含铅废料主要含Pb、PbO、、，先进行粉碎，研磨成细小颗粒，增大反应物接触面积。加入试剂：盐酸、NaCl 溶液，加热，将废料中不同价态的含铅物质全部转化为可溶性的四氯合铅(Ⅱ)配离子，浸出液主要含、Na+、H+、。接着趁热过滤，防止温度降低导致PbCl2提前结晶析出，滤液中含高浓度的。接着降温结晶，实现铅元素的富集与初步提纯，得到母液和PbCl2溶液。在PbCl2溶液中加入过量的NaOH溶液使PbCl2与NaOH反应转化为PbO，得到目标产物PbO，最后将PbO进一步还原为高纯铅单质，实现铅的再生利用。 【小问1详解】 ①粉碎可以增大固体与溶液的接触面积，加快反应速率，使反应更充分，提高浸出率；加热可以加快反应速率；加入NaCl增大Cl-浓度，使上述配合平衡正向移动，更多的含铅物质转化为可溶性配离子，提高铅的浸出率。 ②废料中的Pb具有还原性，具有氧化性，在盐酸的酸性环境中发生归中反应，Pb和都转化为+2价的PbCl2，根据电子守恒和原子守恒配平得到该反应式：。 【小问2详解】 ①结晶过程中，溶液中的发生水解反应，部分配离子解离并结合水电离的OH-，生成碱式氯化铅Pb(OH)Cl沉淀，同时生成H+和Cl-，该反应为可逆反应，得到反应方程式为：。 ②母液循环使用时，原料中的PbSO4溶解后，会在母液中不断积累，循环次数越多浓度越高，结晶时会生成PbSO4杂质，导致PbCl2纯度下降。加入CaCl2或BaCl2时，Ca2+（或Ba2+）可与生成难溶的CaSO4（或BaSO4）沉淀，过滤除去杂质后，滤液可继续循环使用，且不会引入新的有害杂质。 【小问3详解】 由溶解度曲线可知，PbO在NaOH溶液中的溶解度随温度升高而显著增大。因此先加热使PbCl2与NaOH反应并完全溶解，此时PbO也全部溶解在溶液中；随后冷却降温，PbO的溶解度大幅降低，从而结晶析出，过滤即可得到PbO固体。 【小问4详解】 根据滴定反应原理，与按物质的量1:1反应，因此n(Pb)=n(Na2H2Y)。10 mL待测液中，n(Na2H2Y)=0.01 mol/L×v×10-3 L=v×10-5 mol，即10 mL溶液中n(Pb)=v×10-5 mol。100 mL总溶液中，n(Pb)=v×10-5 mol×(100/10)=v×10-4 mol。Pb的摩尔质量为207 g/mol，因此铅的总质量m(Pb)=v×10-4 mol×207 g/mol=0.0207v g。废料中铅的质量分数=铅的质量/样品质量=。 【小问5详解】 ①制备高纯铅时，Pb元素从中的+2价降低为Pb单质的0价，得到电子，发生还原反应。原电池中正极发生得电子的还原反应，因此获得高纯铅的电极为正极。 ②该原电池中，负极通入H2，碱性条件下H2失电子生成H2O，负极反应：，正极上得电子生成Pb，正极反应：，将正负极反应相加，消去电子和相同的离子，得到总反应的离子方程式：。 ③反应过程中NaOH没有被消耗，正极生成的OH-可以补充负极消耗的OH-，NaOH溶液可循环利用，降低生产成本，减少废液排放；该装置为原电池，将化学反应的化学能转化为电能，在制备高纯铅的同时还能输出电能，提高了能量的利用率。 17. 用酸性溶液脱除后的废液，通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极，在不同电压(x)下电解的的溶液，研究废液再生机理。 记录如下(a、b、c代表电压数值)： 序号 电压 阳极现象 检验阳极产物 Ⅰ 电极附近出现黄色，有气泡产生 有、有 Ⅱ 电极附近出现黄色，无气泡产生 有、无 Ⅲ 无明显变化 无、无 （1）用检验出的现象是______。 （2）Ⅰ中，产生的原因可能是在阳极放电，生成的将氧化。写出有关反应______。 （3）由Ⅱ推测，产生的原因还可能是在阳极放电，原因是具有______性。 （4）Ⅱ中虽未检验出，但在阳极是否放电仍需进一步验证。电解的溶液做对照实验，记录如下： 序号 电压 阳极现象 检验阳极产物 Ⅳ 无明显变化 有 Ⅴ 无明显变化 无 ①的浓度是______。 ②Ⅳ中检测的实验方法______。 ③与Ⅱ对比，得出的结论（写出两点）：______。 【答案】（1）溶液变红 （2）、 （3）还原性 （4） ①. 0.2 ②. 取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉碘化钾试纸上，试纸变蓝色 ③. 通过控制电压，证实了产生Fe3+的两种原因都成立；通过控制电压，验证了Fe2+先于Cl－放电 【解析】 【分析】根据电解池反应原理，阳极发生氧化反应失去电子，阴极发生还原反应得到电子，以此分析； 【小问1详解】 检验铁离子的试剂是硫氰酸钾溶液，用KSCN溶液检测处Fe3+的现象是溶液变红色； 故答案为：溶液变红； 【小问2详解】 阳极氯离子失电子生成的Cl2能将Fe2＋氧化为Fe3＋，、； 故答案为：、； 【小问3详解】 由Ⅱ推测，Fe3＋产生的原因还可能是Fe2＋在阳极放电，元素化合价升高，依据氧化还原反应分析Fe2＋具有还原性； 故答案为：还原性； 【小问4详解】 ①电解pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液，电解pH=1的NaCl溶液做对照试验，探究氯离子是否放电，需要在难度相同的条件下进行，所以氯化钠溶液的浓度为0.2mol/L； 故答案为：0.2； ②依据检验氯气的实验方法分析，取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉碘化钾试纸上，试纸变蓝色证明生成氯气，否则无氯气生成； 故答案为：取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉碘化钾试纸上，试纸变蓝色； ③对比实验Ⅱ和Ⅳ、Ⅴ可知，电极附近出现黄色可能是由于生成Fe3+、Cl2所致，通过控制电压，证明产生Fe3+的两种原因都成立，同时也验证了Fe2+先于Cl－放电； 故答案为：通过控制电压，证实了产生Fe3+的两种原因都成立；通过控制电压，验证了Fe2+先于Cl－放电。 18. 化合物K有抗高血压活性，其合成路线如下。 已知： （1）A为芳香族化合物，A的名称是___________。 （2）B→D的化学方程式是___________。 （3）G的结构简式是___________。 （4）E属于酯，E的结构简式是___________。 （5）K中能与溶液反应的官能团有___________。 a．碳碳双键 b．酯基 c．酰胺基 （6）D也可由间硝基甲苯通过电解法制得，主要物质转化关系如下。 已知：电解效率的定义： ①Ⅱ中，生成Q的离子方程式是___________。 ②若电解产生的使间硝基甲苯通过两步氧化完全转化为D，当电极通过，生成amol D时，___________。 （7）以D、F和为原料，“一锅法”合成G的转化过程如下。 M的结构简式是___________，M→N的反应类型是___________。 【答案】（1）甲苯 （2） （3） （4）CH3COOCH2CH3 （5）bc （6） ①. ②. （7） ①. ②. 加成反应 【解析】 【分析】由题干合成路线图可知，根据D的结构简式和B的分子式以及B到D的转化条件可知，B的结构简式为：，由A的分子式和A到B的转化条件可知，A的结构简式为：，由K的结构简式和G的分子式以及G到K的转化条件可知，G的结构简式为：，由F的分子式和D、F转化为G的转化条件可知，F的结构简式为：，由E的分子式并结合题干已知信息可知，E的结构简式为：CH3COOCH2CH3，据此分析解题。 【小问1详解】 由分析可知，A为芳香族化合物，A的结构简式为：，故A的名称是甲苯，故答案为：甲苯； 【小问2详解】 由分析可知，B的结构简式为：，故B→D的化学方程式是，故答案为：； 【小问3详解】 由分析可知，G的结构简式是，故答案为：； 【小问4详解】 由分析可知，E属于酯，E的结构简式是CH3COOCH2CH3，故答案为：CH3COOCH2CH3； 【小问5详解】 碳碳双键不能和NaOH反应，酯基和酰胺基能与NaOH溶液发生水解反应，故K中能与溶液反应的官能团有酯基和酰胺基，故答案为：bc； 【小问6详解】 ①由题干转化关系图可知Ⅱ中，生成Q即被Ce(OH)3+离子氧化为，根据氧化还原反应配平可得该反应的离子方程式是，故答案为：； ②若电解产生的使间硝基甲苯通过两步氧化完全转化为D，则由转化为D即，每生成1molD需失去4mol电子，故当生成amol D时，失去电子4amol，=4a×100%，故答案为：4a×100%； 【小问7详解】 由分析可知，F的结构简式为：，G的结构简式为：，N到G发生消去反应，故N的结构简式为：，则M转化为N是氨基与酮羰基发生加成反应形成环，故M的，由F的结构简式：，和L到M的转化条件可知，L的结构简式为：，然后D和发生加成反应生成L，故答案为：；加成反应。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 人大附中2025届高三化学练习5 本卷主要检测知识范围：电化学、有机化学 说明：本试卷18道题，共100分；考试时间60分钟。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Pb-207 第一部分(共42分) 本部分共14题，每题3分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 生活中的一些现象常常涉及化学知识。下列分析中不正确的是 A. 屠呦呦团队用乙醚从青蒿中提取了青蒿素，采用了萃取的方法 B. 中药甘草、金银花、石膏、明矾等的主要化学成分都是有机物 C. 铁锅用水清洗后，出现铁锈，因为潮湿环境中铁锅会发生电化学腐蚀 D. 打开汽水瓶盖，有大量气泡冒出，因为减小压强后二氧化碳的溶解度减小 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. Cl原子的结构示意图： B. 乙醇的核磁共振氢谱： C. HClO的电子式： D. 2-甲基丁烷的球棍模型： 3. 下列物质能因发生加成反应而使溴水褪色的是 A. 苯 B. 苯酚 C. 乙醇 D. 乙炔 4. 某有机物的分子式为C9H10O3。它有多种同分异构体，同时符合下列四个条件的同分异构体有 ①能与Na2CO3溶液反应，但是不能生成气体；②苯环上的一氯代物只有两种；③能发生水解反应；④该有机物是苯的二取代物。 A. 4种 B. 5种 C. 6种 D. 7种 5. 下列说法不正确的是 A. 1mol乳酸薄荷醇酯()能与2 mol NaOH反应 B. 芥子醇()能发生氧化、取代、加成、加聚反应 C. 乙醛和丙烯醛()不是同系物，它们与过量氢气充分反应后的产物是同系物 D. 不存在属于芳香族羧酸的异构体 6. 实验室用下图装置制备乙烯，下列有关说法错误的是 A. 圆底烧瓶中应加入碎瓷片防止暴沸 B. 烧瓶中应先加入乙醇，再缓慢加入浓硫酸 C. 实验时，加热迅速升温至 170℃，提高乙烯的产率 D. 将产生的气体直接通到溴水中，检验是否有乙烯生成 7. 我国科学家成功利用CO2和H2人工合成了淀粉，使淀粉的生产方式从农业种植转为工业制造成为可能，其原理如下图所示。下列说法不正确的是 A. 反应Ⅰ中每生成1molCH3OH，转移6 mol电子 B. 甲醇沸点高于甲醛，是因为甲醇分子间能形成氢键 C. 二羟基丙酮分子中碳原子的杂化类型均为sp3 D. 二羟基丙酮与乳酸()互为同分异构体 8. 吲哚生物碱具有抗菌、抗炎、抗肿瘤等多种活性，其一种中间体结构简式如图所示，下列关于吲哚生物碱中间体的说法不正确的是 A. 该物质属于芳香族化合物 B. 分子中的含氮官能团为酰胺基 C. 分子中含有1个手性碳原子 D. 该物质可在稀酸或稀碱中水解，得到3种有机分子 9. 用下图所示的实验装置，按下列实验设计不能完成的实验是 选项 实验目的 实验设计 A 减缓铁的腐蚀 X为石墨棒，溶液含，开关K置于A处 B 模拟铁的吸氧腐蚀 X为锌棒，溶液含，开关K置于B处 C 在铁棒上镀铜 X为铜棒，溶液含，开关K置于A处 D 比较铁和铜的金属活动性强弱 X为铜棒，溶液含，开关K置于B处 A. A B. B C. C D. D 10. 可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图所示。通过控制开关，可得到或。下列说法正确的是 A. 连接时，阳极反应物为 B. 连接时，可制备 C. 连接时，阳极发生反应： D. 连接时，当电路中通过电子时，电极3的质量增加 11. 绿原酸是咖啡的热水提取液成分之一，结构简式如下图，关于绿原酸判断正确的是 A. 1 mol绿原酸与足量NaHCO3溶液反应，生成3 mol CO2气体 B. 1 mol绿原酸与足量溴水反应，最多消耗2.5 mol Br2 C. 1 mol绿原酸与足量NaOH溶液反应，最多消耗4 mol NaOH D. 绿原酸水解产物均可以与FeCl3溶液发生显色反应 12. 科研人员以间硝基甲苯为原料，采用间接成对电解方法合成间氨基苯甲酸。两极材料分别采用、，电解质溶液为溶液。反应的原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A. A电极为电解池阴极 B. B电极反应为： C. 1mol间硝基甲苯氧化为1mol间硝基苯甲酸时，转移8mol D. 产品既可以与酸反应，也可以与碱反应 13. 我国自主研发对二甲苯的绿色合成路线如图所示，有关说法不正确的是 A. 过程①发生了加成反应 B. 中间产物M的结构简式为 C. 该合成路线理论上碳原子利用率为100%，且最终得到的产物易分离 D. 利用相同而原理和原料，也能合成邻二甲苯和间二甲苯 14. 某实验小组同学做电解CuCl2溶液实验，发现电解后(电极未从溶液中取出)阴极上析出的铜会消失。为探究铜“消失”的原因，该小组同学用不同电解质溶液(足量)、在相同时间内进行如下实验。 装置 序号 电解质溶液 实验现象(电解后) I 溶液 溶液仍呈蓝色，附着的铜层无明显变化 II 稀溶液 溶液由蓝色开始变为浅黄绿色，2min后溶液变浑浊 III 浓溶液 溶液由绿色逐渐变为深黄绿色(略黑)，附着的铜层变薄 已知：①②(无色)③；黄色 下列分析不正确的是 A. 电解后溶液的减小，原因是 B. 浓溶液呈绿色原因是增大，平衡正向移动 C. II中溶液变浑浊，推测难溶物为 D. III中溶液变为深黄绿色，推测原因是，溶液中增大 第二部分(共58分) 15. 电化学在人类生产、生活、科研等方面起着重要作用。回答下列问题： （1）下图为氢氧燃料电池示意图，请回答： ①在导线中电子流动方向为__________________(用a、b表示)。 ②正极反应式为_______________________。 （2）用甲醇燃料电池为电源进行电解CuSO4溶液的实验。 ①c极发生的电极反应式是_______________________。 ②若a、b两极均是石墨电极，a电极上发生反应的电极方程式为：___________________。 ③若希望达到在铁表面镀铜的目的，则铁片应放在____________(填a或b)极。 （3）电化学沉积法可用于制备CdSe，其装置示意图如下。 电解过程中阳极有无色气泡产生，CdSe在阴极生成，其纯度及颗粒大小会影响CdSe性能，沉积速率过快容易团聚导致其性能变差。 ①已知，H2SeO3是弱酸。控制合适的电压，可以使Cd2+转化为纯净的CdSe，写出阴极的电极反应式：__________。 ②研究表明，为得到更致密均匀的CdSe薄膜，可向电解液中加入一定量的()二甲基甲酰胺(结构见图)，分析原因：__________________________。 （4）利用电解装置可以将汽车尾气中的NO转化为尿素[，其中碳的化合价为+4价，属于非电解质]，工作原理如上图。 ①阴极的电极反应式为____________________________。 ②反应一段时间后，阳极区的pH基本不变，结合化学用语解释原因为________________________________。 ③用代替NO进行电化学反应，研究表明阴极反应的历程如下： I． Ⅱ．…… III． 其中，表示CO前体，表示前体。用化学用语表示步骤Ⅱ的反应：____________________________________________________________________________。 16. 以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、、等)为原料制备PbO，实现铅的再生利用。流程示意图如下： 资料：i．时， ii． （1）溶浸 Pb、PbO、、均转化为。 ①上述流程中能提高含铅废料中铅的浸出率的措施有_______________。 ②Pb转化为PbCl2的反应有：、_______________。 （2）结晶 ①所得PbCl2中含有少量，原因是____________(用方程式表示)。 ②向母液中补加一定量盐酸，可继续浸取含铅废料。重复操作数次后，所得的纯度和铅回收率的结果如下： 循环次数 0 1 2 3 4 PbCl2纯度/% 99.4 99.3 99.2 99.1 96.1 铅回收率/% 85.4 93.5 95.8 97.1 98.2 循环3次后，PbCl2纯度急剧降低，此时向母液中加入____________(填试剂)，过滤，滤液可再次参与循环。 （3）脱氯 PbO在某浓度NaOH溶液中的溶解度曲线如图所示。结合溶解度曲线，简述由PbCl2固体得到PbO的操作：________________________________________________________________。 （4）测定废料中铅的含量 将a g含铅废料与足量盐酸、NaCl溶液充分反应，得到100 mL溶液。取10 mL溶液加水稀释，再加几滴二甲酚橙作指示剂，用的乙二胺四乙酸二钠盐(用表示)进行滴定，滴定终点时消耗溶液v mL。计算废料中铅的质量分数_______。 资料：滴定原理为： （5）还原 将PbO溶于NaOH溶液可制备，反应为，制备高纯铅的原电池原理示意图如图所示。 ①获得高纯铅的电极是_______(填“正极”或“负极”)。 ②电池的总反应的离子方程式是_______。 ③从物质和能量利用的角度说明该工艺的优点：_________________。 17. 用酸性溶液脱除后的废液，通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极，在不同电压(x)下电解的的溶液，研究废液再生机理。 记录如下(a、b、c代表电压数值)： 序号 电压 阳极现象 检验阳极产物 Ⅰ 电极附近出现黄色，有气泡产生 有、有 Ⅱ 电极附近出现黄色，无气泡产生 有、无 Ⅲ 无明显变化 无、无 （1）用检验出的现象是______。 （2）Ⅰ中，产生的原因可能是在阳极放电，生成的将氧化。写出有关反应______。 （3）由Ⅱ推测，产生的原因还可能是在阳极放电，原因是具有______性。 （4）Ⅱ中虽未检验出，但在阳极是否放电仍需进一步验证。电解的溶液做对照实验，记录如下： 序号 电压 阳极现象 检验阳极产物 Ⅳ 无明显变化 有 Ⅴ 无明显变化 无 ①的浓度是______。 ②Ⅳ中检测的实验方法______。 ③与Ⅱ对比，得出的结论（写出两点）：______。 18. 化合物K有抗高血压活性，其合成路线如下。 已知： （1）A为芳香族化合物，A的名称是___________。 （2）B→D的化学方程式是___________。 （3）G的结构简式是___________。 （4）E属于酯，E的结构简式是___________。 （5）K中能与溶液反应的官能团有___________。 a．碳碳双键 b．酯基 c．酰胺基 （6）D也可由间硝基甲苯通过电解法制得，主要物质转化关系如下。 已知：电解效率的定义： ①Ⅱ中，生成Q的离子方程式是___________。 ②若电解产生的使间硝基甲苯通过两步氧化完全转化为D，当电极通过，生成amol D时，___________。 （7）以D、F和为原料，“一锅法”合成G的转化过程如下。 M的结构简式是___________，M→N的反应类型是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $