精品解析：浙江省Z20⁺名校联盟（名校新高考研究联盟）2027届高三上学期第一次学情诊断 化学试题

Z20+名校联盟（浙江省名校新高考研究联盟） 2027届高三第一次学情诊断化学试题 考生须知： 1.本试题卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。 2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。 3.所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效。 4.考试结束后，只需上交答题卷。 5.可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 S 32. 选择题部分 一、选择题（本大题共16小题，每小题3分，共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 胆矾的化学式是 A. B. C. D. 2. 下列说法不正确的是 A. 纤维素可以为运动员提供能量 B. 聚氨酯可作为制作运动鞋鞋底的材料 C. 蛋白粉可帮助运动员修复受损肌肉 D. 复方氯乙烷气雾剂可用于关节扭伤的镇痛 3. 下列关于物质性质或用途的说法中不正确的是 A. 合金有助于解决氢气的贮存难题 B. 工业制备硝酸，先将氧化为 C. 干冰可用于舞台上制造“云雾”特效 D. 溶于水是工业制的主要途径 4. 少量与反应生成和。下列说法正确的是 A. 的电子式为 B. 的VSEPR模型为V形 C. 基态O原子的价层电子的轨道表示式 D. 中含有极性共价键 5. 下列比较中正确的是 A. 的半径大于 B. 的碱性强于 C. 的第一电离能小于 D. 的热稳定性弱于 6. 普通硅酸盐玻璃中加入可制得棕色玻璃。下列说法不正确的是 A. 普通硅酸盐玻璃中含有 B. 棕色玻璃瓶可用于保存双氧水 C. 普通硅酸盐玻璃属于混合物 D. 棕色玻璃不溶于稀硝酸 7. 利用反应可制备。下列叙述正确的是 A. 、分子中的N原子均有孤电子对 B. 中含键的数目为（表示阿伏加德罗常数的值） C. 的氧化性强于 D. 和不能共存于同一溶液中 8. 依据下列实验，预测的实验现象正确的是 选项 实验内容 预测的实验现象 A 向溶液中滴加溶液至过量 先产生白色沉淀后逐渐溶解 B 稀盐酸加入内壁附有银镜的试管中 银镜溶解并产生气泡 C 悬浊液中滴加溶液至过量 沉淀从黄色完全转化为白色 D 对接分别盛有氨气、溴化氢的集气瓶的瓶口 瓶内迅速形成白烟 A. A B. B C. C D. D 9. 下列反应的方程式不正确的是 A. 溶液中滴加盐酸： B. 溶于溶液： C. 用进行人工固氮： D. 用硫黄处理洒落地面上的细小汞滴： 10. 下列实验操作不能实现相应目的的是 A．检查装置气密性 B．检验溴乙烷消去产物中的乙烯 C．除去食盐水中的不溶物 D．将从层萃取到水层 A. A B. B C. C D. D 11. 根据以下三种物质的结构，下列说法正确的是 A. 常温常压下，X与反应可制得Y B. 同温同压下，在水中的溶解度最小的是Y C. 三种物质完全燃烧后，均没有固体产物 D. Z可由Y与过量酸性反应制得 12. 催化异丙醇脱水制取丙烯（）的工业化技术已引起人们的关注，其主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． 恒温下，刚性密闭容器中的反应体系内水蒸气浓度与反应时间关系如下表： 反应时间/μs 0 4 8 12 t 20 浓度/ppm 0 2440 3200 3600 4000 4100 平衡时反应Ⅰ、Ⅱ的转化率分别为98%和40%。下列说法不正确的是 A. 4～8 μs内，平均反应速率 B. C. 丙烯产率[]为39.2% D. 为维持恒温，须向密闭容器输入能量 13. 某合成有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）的过程如下所示： 下列说法不正确的是 A. X转化为Y的反应属于加成反应 B. X在氢核磁共振谱有1组峰 C. Y转化为Z时，浓度逐渐下降 D. 聚甲基丙烯酸甲酯属于易降解的高分子材料 14. 25℃时，（）溶液中分别加入两种可溶性钠盐、，发生反应：（、B）。平衡时随NaX与HCOOH起始浓度之比的变化曲线如下图： 下列说法正确的是 A. 25℃，的 B. 25℃， C. 25℃， D. 25℃， 15. 研究人员通过电化学硅基化反应，实现了烯烃的硅—氧双官能化，过程如下： 下列说法正确的是 A. 反应过程中，碳原子的杂化方式未改变 B. 电极X发生的电极反应为： C. 原料A、B和C转化为产物D时，原子利用率达100% D. 转化过程可能得到副产物 16. 用硅钨酸固体代替浓硫酸合成并提纯山梨酸乙酯（：密度，沸点196℃）的过程如下图所示： 已知：反应温度超过95℃，山梨酸会发生聚合等副反应。环己烷能与水、乙醇形成沸点为80.7℃的共沸物。 下列说法不正确的是 A. 利用环己烷除水，可降低温度，抑制副反应发生 B. 用硅钨酸替代，可减少提纯时产生的废液量 C. 操作Ⅲ，滤液与碳酸氢钠溶液倒入分液漏斗，塞上玻璃塞后振荡 D. 操作Ⅴ先常压蒸馏，再减压蒸馏收集山梨酸乙酯 非选择题部分 二、非选择题（本大题共4小题，共52分） 17. 将软锰矿、闪锌矿按适当比例混合后粉碎得到矿粉（主要成分MnO2、ZnS，还含有少量FeS、Al2O3等），经下列操作流程生产金属锌及高纯MnO2： 已知：该生产过程中，MnO2与不反应。 请回答： （1）基态Zn2+的电子排布式为________。 （2）步骤Ⅲ，阴极的电极反应式为________。 （3）步骤Ⅱ，加的优点是________。 （4）步骤Ⅰ可获得副产物单质硫，则FeS参与反应的离子方程式是________。 （5）相同温度下，熔融态的ZnS的导电能力不如ZnO，原因是________。 （6）配合物X的立方体晶胞由配体和构成（如下图所示）： ①晶胞中的配位数是________（最近且等距离的）。 ②某同学认为的可能结构为：Zn与Zn通过化学键形成正四面体空腔（如下图所示），再嵌入O。经分析后确定此说法不合理，从价键角度分析原因________。 18. 研究丙烷催化氧化制丙烯有着重要的意义，相关反应有： 反应Ⅰ：， 反应Ⅱ：， 反应Ⅲ： 请回答： （1）反应Ⅰ，______0（选填“>”“<”或“=”）。 （2）反应Ⅲ的______。 （3）反应Ⅰ在催化剂a或b作用下的相对能量变化如图所示（*表示吸附态）。下列说法正确的是______。 A. 其他条件相同时，催化剂b作用下反应速率较小 B. 催化剂a或b作用下，反应平衡常数不同 C. 丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定 D. ①→②的进程中，为决速步 （4）某课题组研究设计了一套如下图所示的丙烷连续催化脱氢装置： ①分阶段通入的原因是___________。 ②利用同位素示踪法研究催化下反应Ⅲ的机理。若以和为原料，初期产物中没有检测到；若以含的和为原料，反应过程中没有检测到这类氢氘交换产物。下列推断合理的是_______。 A．反应历程中，元素V的化合价发生变化 B．和在催化剂表面碰撞而直接发生反应 C．反应过程中，不同含碳粒子间存在H原子转移 D．催化下，丙烷C—H键断裂是不可逆过程 （5）若体系温度过高，催化剂会因表面积炭而失活，可添加适量解决，原因是________（用化学方程式表示）。 （6）含陶瓷膜可用于提纯丙烯，原理是丙烯的电子进入的________形成弱配位键，丙烯分子被固体吸附。 19. “臭碱”Na2S是染料、医药行业重要的原料。 Ⅰ．工业上用Na2SO4和煤炭粉在高温下批量生产Na2S，同时生成CO。 （1）写出化学方程式________（煤炭粉视作单质碳）。 （2）Na2S的“臭”是因为其溶液会释放一种臭鸡蛋气味的气体，“碱”是指其溶液呈碱性。Na2S溶液呈碱性的原因是________（用离子方程式表示）。 Ⅱ．实验室采用95%乙醇进行重结晶提纯工业级Na2S（含煤灰、金属硫化物、Na2CO3等杂质），操作过程如下： 已知：Na2S易溶于水、热乙醇；Na2CO3难溶于乙醇；金属硫化物不溶于乙醇。 请回答： （3）加热回流装置如下图所示。下列说法正确的是________。 A. “加热回流”结束后，先关闭冷凝水，再停止加热，缓慢冷却 B. “趁热过滤”时，若漏斗内剩余固体偏多，可用少量热乙醇洗涤 C. “滤液”是纯Na2S乙醇溶液 D. “干燥”时将晶体置于低温真空容器中 （4）“冷却结晶”：若降温过快，析出的固体呈粉末状，可判定得到了非晶态固体。该结论________（选填“合理”或“不合理”） 。 （5）加热回流时，用95%乙醇溶解而不用蒸馏水的原因是________。 20. 3-氧代异紫杉二酮（）具有抗癌活性，其关键中间体（F）的合成路线如下： 已知：。 请回答： （1）3-氧代异紫杉二酮中的含氧官能团是羰基、________。 （2）B的结构简式为________。 （3）下列说法正确的是________。 A. 化合物A具有还原性 B. 可用金属钠检验E中是否存在未反应的D C. E在NaOH醇溶液作用下能发生消去反应 D. C与足量H2反应后的产物中有3个手性碳原子 （4）由D转化为E不能使用HBr的原因是________。 （5）E→F时可能生成一种与F互为同分异构体的副产物X，X的结构简式为________；F为主产物的原因是________。 （6）已知：。以HCHO、CH3CHO和为原料，设计合成的合成路线________（用流程图表示，无机试剂任选）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ Z20+名校联盟（浙江省名校新高考研究联盟） 2027届高三第一次学情诊断化学试题 考生须知： 1.本试题卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。 2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。 3.所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效。 4.考试结束后，只需上交答题卷。 5.可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 S 32. 选择题部分 一、选择题（本大题共16小题，每小题3分，共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 胆矾的化学式是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．为九水合硝酸铝，不是胆矾，A错误； B．为十水合碳酸钠，俗名苏打晶体，不是胆矾，B错误； C．为五水合硫酸铜，俗名胆矾、蓝矾，C正确； D．为六水合氯化镁，不是胆矾，D错误； 故选C。 2. 下列说法不正确的是 A. 纤维素可以为运动员提供能量 B. 聚氨酯可作为制作运动鞋鞋底的材料 C. 蛋白粉可帮助运动员修复受损肌肉 D. 复方氯乙烷气雾剂可用于关节扭伤的镇痛 【答案】A 【解析】 【详解】A．人体缺乏水解纤维素的酶，纤维素无法被人体消化吸收，不能为人体提供能量，A错误； B．聚氨酯是性能优良的有机高分子材料，耐磨性、弹性较好，可作为制作运动鞋鞋底的材料，B正确； C．蛋白粉的主要成分为蛋白质，蛋白质是构成机体组织的重要物质，可帮助运动员修复受损肌肉，C正确； D．氯乙烷沸点低，喷射在扭伤部位时会快速汽化吸热，使局部温度降低、神经暂时麻痹，起到镇痛作用，D正确； 故选A。 3. 下列关于物质性质或用途的说法中不正确的是 A. 合金有助于解决氢气的贮存难题 B. 工业制备硝酸，先将氧化为 C. 干冰可用于舞台上制造“云雾”特效 D. 溶于水是工业制的主要途径 【答案】D 【解析】 【详解】A．合金是常见储氢合金，可大量吸收氢气形成金属氢化物，能解决氢气贮存难题，A不符合题意； B．工业制备硝酸的第一步是氨的催化氧化，将在催化剂、加热条件下和反应生成，后续再逐步转化为硝酸，B不符合题意； C．干冰是固态，升华时吸收大量热量，使周围空气中的水蒸气冷凝为小液滴，可制造舞台“云雾”特效，C不符合题意； D．工业上制的主要途径是电解饱和食盐水（氯碱工业），成本高，用其溶于水制经济效益极低，不是工业制备的主要途径，D符合题意； 故选D。 4. 少量与反应生成和。下列说法正确的是 A. 的电子式为 B. 的VSEPR模型为V形 C. 基态O原子的价层电子的轨道表示式 D. 中含有极性共价键 【答案】D 【解析】 【详解】A．的阴离子为，两个原子间存在非极性共价键，正确的电子式是，A错误； B．中心原子价层电子对数为，VSEPR模型为四面体形，V形是的空间构型而非VSEPR模型，B错误； C．基态原子价电子排布为，同一轨道的两个电子自旋方向应相反，该轨道表示式违反泡利不相容原理，正确的价层电子的轨道表示式为，C错误； D．的中，和之间为不同非金属元素形成的极性共价键，D正确； 故选D。 5. 下列比较中正确的是 A. 的半径大于 B. 的碱性强于 C. 的第一电离能小于 D. 的热稳定性弱于 【答案】A 【解析】 【详解】A．核外有3个电子层，核外只有2个电子层，电子层数越多离子半径越大，因此的半径大于，A正确； B．同主族元素从上到下金属性逐渐增强，金属性，金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，因此碱性，B错误； C．同周期元素第一电离能总体呈增大趋势，的2s轨道为全充满的稳定结构，第一电离能大于同周期相邻的，因此的第一电离能大于，C错误； D．非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越强，非金属性，因此的热稳定性强于，D错误； 故答案选A。 6. 普通硅酸盐玻璃中加入可制得棕色玻璃。下列说法不正确的是 A. 普通硅酸盐玻璃中含有 B. 棕色玻璃瓶可用于保存双氧水 C. 普通硅酸盐玻璃属于混合物 D. 棕色玻璃不溶于稀硝酸 【答案】B 【解析】 【详解】A．普通硅酸盐玻璃的主要成分为、和，含有，A正确； B．棕色玻璃中含有的对应的会催化分解，因此不能用于保存双氧水，B错误； C．普通硅酸盐玻璃由多种硅酸盐和组成，无固定熔沸点，属于混合物，C正确； D．玻璃的主要成分仅与氢氟酸反应，不与稀硝酸反应，因此棕色玻璃不溶于稀硝酸，D正确； 故答案选B。 7. 利用反应可制备。下列叙述正确的是 A. 、分子中的N原子均有孤电子对 B. 中含键的数目为（表示阿伏加德罗常数的值） C. 的氧化性强于 D. 和不能共存于同一溶液中 【答案】A 【解析】 【详解】A．中原子价层电子对数为，含1对孤电子对；中每个原子均形成3个键，各含1对孤电子对，A正确； B．的物质的量为，每个分子含2个键，故键数目为，B错误； C．反应中是氧化剂，是还原产物，氧化剂氧化性强于还原产物，故氧化性强于，C错误； D．碱性条件下和不发生反应，可共存于同一溶液中，D错误； 故选A。 8. 依据下列实验，预测的实验现象正确的是 选项 实验内容 预测的实验现象 A 向溶液中滴加溶液至过量 先产生白色沉淀后逐渐溶解 B 稀盐酸加入内壁附有银镜的试管中 银镜溶解并产生气泡 C 悬浊液中滴加溶液至过量 沉淀从黄色完全转化为白色 D 对接分别盛有氨气、溴化氢的集气瓶的瓶口 瓶内迅速形成白烟 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．向溶液中滴加溶液时，与反应生成不溶于酸的白色沉淀，沉淀不会溶解，A错误； B．的金属活动性排在之后，与稀盐酸不发生反应，银镜不会溶解，B错误； C．，无法转化为，沉淀不会变为白色，C错误； D．与接触会反应生成白色固体，因此瓶内迅速形成白烟，D正确； 故答案选D。 9. 下列反应的方程式不正确的是 A. 溶液中滴加盐酸： B. 溶于溶液： C. 用进行人工固氮： D. 用硫黄处理洒落地面上的细小汞滴： 【答案】A 【解析】 【详解】A．是可溶性强电解质，离子方程式中应拆分为和，正确离子方程式为，A错误； B．为两性氧化物，与溶液反应生成四羟基合铝酸钠，方程式原子、电荷均守恒，B正确； C．人工固氮是将游离态氮转化为化合态氮，工业合成氨的反应事实、条件及可逆符号均正确，C正确； D．常温下与化合生成，可用于处理洒落的汞，方程式符合反应事实，D正确； 故选A。 10. 下列实验操作不能实现相应目的的是 A．检查装置气密性 B．检验溴乙烷消去产物中的乙烯 C．除去食盐水中的不溶物 D．将从层萃取到水层 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．该装置为恒压分液漏斗装置，橡胶管始终平衡分液漏斗与烧瓶内的气压，无论装置气密性是否良好，打开分液漏斗活塞后水均可顺利流下，无法检查装置气密性，A符合题意； B．溴乙烷消去产物中混有挥发的乙醇，乙醇可溶于水，水可除去乙醇，避免乙醇还原酸性高锰酸钾溶液干扰检验，剩余的乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色，可检验乙烯，B不符合题意； C．该装置为过滤装置，满足玻璃棒引流、漏斗下端紧贴烧杯内壁的操作要求，可除去食盐水中的不溶物，C不符合题意； D．可与浓溶液中的反应生成易溶于水的，可实现将从层萃取到水层，D不符合题意； 故选A。 11. 根据以下三种物质的结构，下列说法正确的是 A. 常温常压下，X与反应可制得Y B. 同温同压下，在水中的溶解度最小的是Y C. 三种物质完全燃烧后，均没有固体产物 D. Z可由Y与过量酸性反应制得 【答案】B 【解析】 【详解】A．X为丙三醇，常温常压下丙三醇与不发生反应，无法制得Y，A错误； B．X含3个亲水的羟基，可与水形成大量氢键，易溶于水；Z含强亲水的离子基团，也易溶于水；Y的官能团为巯基，极性弱、氢键形成能力差，疏水性强，故同温同压下Y在水中溶解度最小，B正确； C．Z含元素，完全燃烧后会生成固体，并非三种物质燃烧都无固体产物，C错误； D．酸性为强氧化剂，过量时会将Y中所有氧化，且酸性条件下无法得到磺酸钠结构，不能制得Z，D错误； 故选B。 12. 催化异丙醇脱水制取丙烯（）的工业化技术已引起人们的关注，其主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． 恒温下，刚性密闭容器中的反应体系内水蒸气浓度与反应时间关系如下表： 反应时间/μs 0 4 8 12 t 20 浓度/ppm 0 2440 3200 3600 4000 4100 平衡时反应Ⅰ、Ⅱ的转化率分别为98%和40%。下列说法不正确的是 A. 4～8 μs内，平均反应速率 B. C. 丙烯产率[]为39.2% D. 为维持恒温，须向密闭容器输入能量 【答案】C 【解析】 【详解】A．4~8 μs内，，，反应Ⅰ中，故，A正确； B．随反应进行，反应物浓度降低，反应速率减慢，0~4 μs、4~8 μs、8~12 μs内的增量依次为2440 ppm、760 ppm、400 ppm，每4 μs的浓度增量逐渐减小，12 μs时浓度为3600 ppm，达到4000 ppm需要增量400 ppm，所需时间大于4 μs，故，B正确； C．设初始为1 mol，反应Ⅰ转化率98%，则生成为0.98 mol；反应Ⅱ中转化率为40%，剩余为，理论产量为1 mol，故产率为，C错误； D．总反应为吸热反应，刚性容器体积不变不做功，维持恒温需向系统输入能量，D正确； 故选C。 13. 某合成有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）的过程如下所示： 下列说法不正确的是 A. X转化为Y的反应属于加成反应 B. X在氢核磁共振谱有1组峰 C. Y转化为Z时，浓度逐渐下降 D. 聚甲基丙烯酸甲酯属于易降解的高分子材料 【答案】D 【解析】 【详解】A．X为丙酮，X转化为Y是羰基与的加成反应，反应中双键打开，属于加成反应，A正确； B．X结构简式为，分子中2个甲基完全等效，仅含有1种化学环境的氢，氢核磁共振谱有1组峰，B正确； C．Y转化为Z的过程中，作催化剂，反应过程中有水生成，体系内溶剂水增多，浓度逐渐下降，C正确； D．聚甲基丙烯酸甲酯主链为碳碳单键构成的碳链，结构稳定，不属于易降解的高分子材料，D错误； 故答案选D。 14. 25℃时，（）溶液中分别加入两种可溶性钠盐、，发生反应：（、B）。平衡时随NaX与HCOOH起始浓度之比的变化曲线如下图： 下列说法正确的是 A. 25℃，的 B. 25℃， C. 25℃， D. 25℃， 【答案】B 【解析】 【详解】A．HCOOH为弱酸，不能完全电离，0.1 mol/L HCOOH溶液中 mol/L，故pH>1，A错误； B．反应的平衡常数，结合曲线数据，当起始浓度之比时，，设起始，则列出反应的三段式为：，平衡常数，可计算得，B正确； C．相同时，加入NaB的体系中更大，说明反应进行程度更大，HB酸性更弱，故，C错误； D．反应可发生，说明HCOOH酸性强于HB，故，D错误； 故选B。 15. 研究人员通过电化学硅基化反应，实现了烯烃的硅—氧双官能化，过程如下： 下列说法正确的是 A. 反应过程中，碳原子的杂化方式未改变 B. 电极X发生的电极反应为： C. 原料A、B和C转化为产物D时，原子利用率达100% D. 转化过程可能得到副产物 【答案】D 【解析】 【详解】A．烯烃C中的双键碳原子为杂化，反应后产物D中对应碳原子均为杂化，碳原子杂化方式发生改变，A错误； B．电极X上失去电子、脱去生成，发生氧化反应，电极反应应为，B错误； C．反应过程中在电极Y得电子生成，有副产物生成，原子利用率小于100%，C错误； D．与丙烯加成时，可加成到双键中连甲基的碳原子上，生成的碳自由基与结合可得到该副产物，D正确； 故答案选D。 16. 用硅钨酸固体代替浓硫酸合成并提纯山梨酸乙酯（：密度，沸点196℃）的过程如下图所示： 已知：反应温度超过95℃，山梨酸会发生聚合等副反应。环己烷能与水、乙醇形成沸点为80.7℃的共沸物。 下列说法不正确的是 A. 利用环己烷除水，可降低温度，抑制副反应发生 B. 用硅钨酸替代，可减少提纯时产生的废液量 C. 操作Ⅲ，滤液与碳酸氢钠溶液倒入分液漏斗，塞上玻璃塞后振荡 D. 操作Ⅴ先常压蒸馏，再减压蒸馏收集山梨酸乙酯 【答案】C 【解析】 【详解】A．环己烷与水、乙醇形成共沸物的沸点为80.7℃，低于95℃，既可以带出生成的水促进酯化反应正向进行，又能避免山梨酸发生聚合副反应，A正确； B．硅钨酸为固体催化剂，反应后可通过操作Ⅱ过滤除去，无需大量碱液中和，相比浓硫酸作催化剂可减少提纯时的废液量，B正确； C．滤液中加入饱和碳酸氢钠溶液时，未反应的山梨酸与反应会生成气体，振荡分液漏斗时需倒转漏斗并不时旋开活塞放气，防止内部压强过大导致液体喷出，仅塞上玻璃塞振荡的操作错误，C错误； D．先常压蒸馏可除去环己烷、乙醇、水等低沸点杂质，再减压蒸馏可降低山梨酸乙酯的沸点，避免其在高温下变质，收集得到山梨酸乙酯，D正确； 故选C。 非选择题部分 二、非选择题（本大题共4小题，共52分） 17. 将软锰矿、闪锌矿按适当比例混合后粉碎得到矿粉（主要成分MnO2、ZnS，还含有少量FeS、Al2O3等），经下列操作流程生产金属锌及高纯MnO2： 已知：该生产过程中，MnO2与不反应。 请回答： （1）基态Zn2+的电子排布式为________。 （2）步骤Ⅲ，阴极的电极反应式为________。 （3）步骤Ⅱ，加的优点是________。 （4）步骤Ⅰ可获得副产物单质硫，则FeS参与反应的离子方程式是________。 （5）相同温度下，熔融态的ZnS的导电能力不如ZnO，原因是________。 （6）配合物X的立方体晶胞由配体和构成（如下图所示）： ①晶胞中的配位数是________（最近且等距离的）。 ②某同学认为的可能结构为：Zn与Zn通过化学键形成正四面体空腔（如下图所示），再嵌入O。经分析后确定此说法不合理，从价键角度分析原因________。 【答案】（1） （2） （3）使Fe3+、Al3+水解生成氢氧化物沉淀除去且不会引入杂质 （4） （5）O元素的电负性比S元素大，锌氧键的离子键百分数高 （6） ①. 6 ②. 与相互排斥，不能形成稳定的化学键 【解析】 【分析】矿粉：MnO2、ZnS，杂质FeS、Al2O3；已知MnO2不与稀硫酸直接反应，但酸性条件下作氧化剂氧化硫化物；酸浸时MnO2氧化ZnS、FeS，生成单质S过滤除去；Al2O3溶于酸生成Al3+；加入MnCO3调pH=5.7，沉淀Fe3+、Al3+，滤液含Mn2+、Zn2+；电解时阳极Mn2+放电生成高纯MnO2；阴极Zn2+放电得到金属Zn。 【小问1详解】 Zn原子序数30，电子排布[Ar] 3d104s2；失去4s轨道2个电子得到Zn2+，基态Zn2+的电子排布式为。 【小问2详解】 阴极发生还原反应，溶液中Zn2+得电子析出金属锌，所以阴极的电极反应式为。 【小问3详解】 ，消耗氢离子升高pH，使Fe3+、Al3+水解生成氢氧化物沉淀除去；反应生成Mn2+（目标体系需要的离子），不引入其他金属杂质离子。 【小问4详解】 酸性环境，MnO2作氧化剂，FeS作还原剂，产物：Mn2+、Fe3+、单质S、H2O，离子方程式是。 【小问5详解】 熔融导电依靠自由移动离子；化学键离子键百分数越高，熔融越容易电离出离子。两元素电负性差值越大，化学键离子成分越高。O电负性大于S，Zn‑O电负性差值更大，离子键百分数更高；Zn‑S共价成分更高。ZnO熔融电离出更多自由离子，导电更强；ZnS电离程度小，导电弱。所以熔融态的ZnS的导电能力不如ZnO是因为O元素的电负性比S元素大，锌氧键的离子键百分数高。 【小问6详解】 ①位于立方体顶点，配体L2-在棱上；距离最近且等距的L2-一共 6个（上、下、左、右、前、后），配位数为 6。 ②四个 Zn 都是Zn2+，正电荷互相排斥，无法靠近形成共价键，所以正四面体Zn骨架设想不成立。 18. 研究丙烷催化氧化制丙烯有着重要的意义，相关反应有： 反应Ⅰ：， 反应Ⅱ：， 反应Ⅲ： 请回答： （1）反应Ⅰ，______0（选填“>”“<”或“=”）。 （2）反应Ⅲ的______。 （3）反应Ⅰ在催化剂a或b作用下的相对能量变化如图所示（*表示吸附态）。下列说法正确的是______。 A. 其他条件相同时，催化剂b作用下反应速率较小 B. 催化剂a或b作用下，反应平衡常数不同 C. 丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定 D. ①→②的进程中，为决速步 （4）某课题组研究设计了一套如下图所示的丙烷连续催化脱氢装置： ①分阶段通入的原因是___________。 ②利用同位素示踪法研究催化下反应Ⅲ的机理。若以和为原料，初期产物中没有检测到；若以含的和为原料，反应过程中没有检测到这类氢氘交换产物。下列推断合理的是_______。 A．反应历程中，元素V的化合价发生变化 B．和在催化剂表面碰撞而直接发生反应 C．反应过程中，不同含碳粒子间存在H原子转移 D．催化下，丙烷C—H键断裂是不可逆过程 （5）若体系温度过高，催化剂会因表面积炭而失活，可添加适量解决，原因是________（用化学方程式表示）。 （6）含陶瓷膜可用于提纯丙烯，原理是丙烯的电子进入的________形成弱配位键，丙烯分子被固体吸附。 【答案】（1）> （2） （3）CD （4） ①. 与反应放热，促进反应Ⅰ自发进行；均匀放热，维持反应速率稳定；避免过多丙烯被深度氧化 ②. AD （5） （6）空轨道 【解析】 【小问1详解】 反应Ⅰ的化学方程式为，该反应正向气体分子数增加，体系的混乱度增大，因此属于熵增反应，>0； 【小问2详解】 根据盖斯定律，观察三个反应的化学方程式可知：反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅱ。因此，反应Ⅲ的平衡常数； 【小问3详解】 A．由图可知，催化剂a的决速步（活化能最大的一步）活化能为，大于催化剂b的决速步活化能。活化能越大反应速率越小，故催化剂a作用下反应速率较小，催化剂b作用下反应速率较大，A错误； B．催化剂只能降低反应的活化能，改变反应速率，不能改变反应的平衡常数，B错误； C．丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态相对能量（）低于催化剂b（），能量越低体系越稳定，C正确； D．①→②的进程中，第二步的活化能大于第一步，为该过程的决速步，其反应式为，D正确； 故选CD； 【小问4详解】 ①分阶段通入的原因是：与反应放热，促进反应Ⅰ自发进行；均匀放热，维持反应速率稳定；避免过多丙烯被深度氧化；② A．以为原料，初期产物不含，证明产物中的氧来自催化剂，只用来补充催化剂消耗的氧，即反应历程中，先失去氧原子发生还原反应，最后又得到氧原子发生氧化反应，元素V的化合价发生变化，A正确； B．如果和在催化剂表面碰撞而直接发生反应，则在产物中会出现原子，而实际过程中没有检测到，说明未按照此机理发生反应，B错误； C．以含的和为原料，反应过程中没有检测到这类氢氘交换产物，说明反应过程中，不同含碳粒子间不存在H原子转移，C错误； D．以含的和为原料，反应过程中没有检测到生成，说明在反应过程中，碳氢键（或碳氘键）的断裂是不可逆的，即一旦断裂就不会再重新形成新的或键，否则会发生交换，生成，D正确； 故选AD； 【小问5详解】 催化剂表面积炭的主要成分是单质碳，通入适量可与碳在高温或催化剂作用下发生反应生成气体，从而消除积炭，恢复催化剂活性，化学方程式为； 【小问6详解】 形成配位键需要配体提供孤电子对或π电子，中心离子提供空轨道。丙烯分子中含有碳碳双键，可提供π电子，的价电子排布为，其和能级存在空轨道，因此π电子进入的空轨道形成弱配位键。 19. “臭碱”Na2S是染料、医药行业重要的原料。 Ⅰ．工业上用Na2SO4和煤炭粉在高温下批量生产Na2S，同时生成CO。 （1）写出化学方程式________（煤炭粉视作单质碳）。 （2）Na2S的“臭”是因为其溶液会释放一种臭鸡蛋气味的气体，“碱”是指其溶液呈碱性。Na2S溶液呈碱性的原因是________（用离子方程式表示）。 Ⅱ．实验室采用95%乙醇进行重结晶提纯工业级Na2S（含煤灰、金属硫化物、Na2CO3等杂质），操作过程如下： 已知：Na2S易溶于水、热乙醇；Na2CO3难溶于乙醇；金属硫化物不溶于乙醇。 请回答： （3）加热回流装置如下图所示。下列说法正确的是________。 A. “加热回流”结束后，先关闭冷凝水，再停止加热，缓慢冷却 B. “趁热过滤”时，若漏斗内剩余固体偏多，可用少量热乙醇洗涤 C. “滤液”是纯Na2S乙醇溶液 D. “干燥”时将晶体置于低温真空容器中 （4）“冷却结晶”：若降温过快，析出的固体呈粉末状，可判定得到了非晶态固体。该结论________（选填“合理”或“不合理”） 。 （5）加热回流时，用95%乙醇溶解而不用蒸馏水的原因是________。 【答案】（1） （2） （3）BD （4）不合理 （5）加热回流时逸出，会导致纯度降低；或水溶液与反应生成，导致产品的产率降低；或降低结晶过程中的溶解损失 【解析】 【分析】本实验的实验目的为制备硫化钠并用95%乙醇重结晶纯化硫化钠粗品，工业上用Na2SO4和煤炭粉在高温下批量生产Na2S，同时生成CO，结合硫化钠的性质解答问题。 【小问1详解】 反应物为和单质C，产物为和CO，根据氧化还原反应得失电子守恒配平：； 【小问2详解】 是强碱弱酸盐，发生水解反应，离子方程式：，使溶液中，因此溶液呈碱性。 【小问3详解】 A．加热回流结束后，若先关冷凝水，高温蒸气无法被冷凝，会逸出造成损失，正确操作是先停止加热，待装置冷却后再关闭冷凝水，A错误； B．易溶于热乙醇，用少量热乙醇洗涤漏斗内残留固体，可以将附着在滤渣上的冲洗进入滤液，减少产品损失，B正确； C．95%乙醇本身含有水，滤液是的乙醇-水溶液，并非纯乙醇溶液，C错误； D．硫化钠晶体含有结晶水，高温干燥易失去结晶水，低温真空环境可以在除去溶剂的同时，避免晶体受热失水，也能减少被氧化的风险，D正确； 故选BD。 【小问4详解】 降温过快时，溶液过饱和程度太高，晶体快速析出，得到的是细小的晶态颗粒，外观也会呈粉末状，不能仅凭粉末状就判定为非晶态固体。 【小问5详解】 加热回流时逸出，会导致纯度降低；或水溶液与反应生成，导致产品的产率降低；或降低结晶过程中的溶解损失。 20. 3-氧代异紫杉二酮（）具有抗癌活性，其关键中间体（F）的合成路线如下： 已知：。 请回答： （1）3-氧代异紫杉二酮中的含氧官能团是羰基、________。 （2）B的结构简式为________。 （3）下列说法正确的是________。 A. 化合物A具有还原性 B. 可用金属钠检验E中是否存在未反应的D C. E在NaOH醇溶液作用下能发生消去反应 D. C与足量H2反应后的产物中有3个手性碳原子 （4）由D转化为E不能使用HBr的原因是________。 （5）E→F时可能生成一种与F互为同分异构体的副产物X，X的结构简式为________；F为主产物的原因是________。 （6）已知：。以HCHO、CH3CHO和为原料，设计合成的合成路线________（用流程图表示，无机试剂任选）。 【答案】（1）羟基 （2） （3）ABD （4）HBr会与碳碳双键发生加成反应 （5） ①. ②. O的电负性大于C，所以C更易给出电子与E中显正电性的结合或阴离子因共轭效应导致电荷分散，更稳定，即更易生成（其它合理答案也可） （6）或 【解析】 【分析】本题以具有抗癌活性的3-氧代异紫杉二酮的关键中间体F的合成为载体，综合考查官能团的识别、有机物的结构简式、性质、反应条件的选择以及有机合成路线的设计。A（3,4-二甲氧基苯甲醛）与在一定条件下发生羟醛缩合，生成B（3,4-二甲氧基苯丙醛，分子式为）；B与含酯基的磷试剂反应，引入酯基并形成碳碳双键，生成C；C经还原，酯基转化为羟基，生成D；D与含磷的溴代试剂作用，羟基被溴取代，生成E；E再与含锂的有机试剂反应，碳链增长并引入末端碳碳双键，得到关键中间体F。 【小问1详解】 3-氧代异紫杉二酮分子中含氧官能团除羰基外，还含有羟基（—OH），故答案为羟基； 【小问2详解】 A（3,4-二甲氧基苯甲醛）与在一定条件下发生羟醛缩合，乙醛的α-C进攻A的醛基，经加成、脱水、加氢，碳链增长，生成B，其分子式为，B为3,4-二甲氧基苯丙醛，结构简式如图：； 【小问3详解】 A．A（3,4-二甲氧基苯甲醛）含有醛基，具有还原性，A正确； B．D含有醇羟基，能与金属钠反应放出，而E中羟基已被溴取代，不含与Na反应的羟基，故可用金属钠检验E中是否存在未反应的D，B正确。 C．E为烯丙基溴，溴原子所连碳的邻位碳为碳碳双键上的碳，已无β-H，在醇溶液中不能发生消去反应，C错误； D．C与足量加成后，苯环与碳碳双键均被还原，所得产物中含有3个手性碳原子，D正确； 故答案为ABD； 【小问4详解】 由D转化为E需将醇羟基转化为溴原子。若使用，HBr会与分子中的碳碳双键发生加成反应，同时醇羟基也会被取代，产物不单一，故不能使用HBr； 【小问5详解】 E为烯丙基溴，其与含锂的有机试剂反应时，锂试剂可经不同方式进攻，分别得到F及其同分异构体X，X的结构简式如图：，F为主产物，是因为O的电负性大于C，C更易给出电子与E中显正电性的结合，或阴离子因共轭效应导致电荷分散而更稳定，故更易生成F； 【小问6详解】 以、为原料合成目标物：先将与在、加热条件下发生羟醛缩合得到（丙烯醛）；丙烯醛与磷试剂反应形成碳碳双键，生成（1,3-丁二烯）。路线一的完整流程如图：。路线二：丙烯醛与1,3-丁二烯发生加成反应（成环），生成环己烯甲醛，再经碳碳双键化将醛基转化为碳碳双键，得到目标物，流程如图：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $