精品解析：福建福州市部分学校2025-2026学年高三上学期12月联考 化学试题

2025-2026学年第一学期六校12月联考高三年级 高三年级化学学科试卷 考试日期：12月27日 完卷时间：75分钟 满分：100分 注意： 1.在本试卷上作答无效，应在答题卡各题指定的答题区域内作答。 2.相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 一、选择题(本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 福建某科研团队采用绿色合成氧化铁纳米颗粒(GION)稳定污染土壤中的镉(Cd)，该研究取得突破性进展。下列说法错误的是 A. Fe在元素周期表d区 B. 氧化铁纳米颗粒为胶体 C. 俗称铁红，可用作外墙涂料 D. Cd与Zn同族且相邻，则Cd的价层电子排布式为 2. 布洛芬(Ⅰ)具有抗炎、镇痛、解热作用，通过对该分子进行如下修饰可降低对胃肠道的刺激，其中为吡啶环。下列说法错误的是 A. Ⅰ分子中所有的碳原子可能共平面 B. Ⅱ能发生酯化反应 C. Ⅲ分子内有个杂化碳原子 D. 可用红外光谱鉴别Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ 3. 一种新型的电解质锂盐，被广泛用于目前的锂电池中，结构如图所示，其中元素Y、Z、W、R均为第二周期元素且原子序数依次增大，基态Y原子核外电子的运动状态有5种，W的某种单质是极性分子且常用于消毒杀菌。下列叙述错误的是 A. 最简单氢化物沸点：W>R>Z B. 第一电离能：R>W>Z>Y C. 该阴离子中存在配位键 D. Z、W、R的简单气态氢化物分子之间均能形成氢键 4. 以硫铁矿(主要成分为)为原料制备氯化铁晶体()的工艺流程如下： 已知硫铁矿“焙烧”中反应的化学方程式为。 下列说法错误的是 A. “焙烧”时将硫铁矿研磨的目的为增大与空气的接触面积 B. “酸溶”时发生氧化还原反应 C. “氧化”中反应的离子方程式为 D. 操作1为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤 5. 尿素合成开创了无机物转化为有机物的新纪元。工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步： 反应i： 反应ii： 反应过程中能量变化示意图如下。下列说法错误的是 A. 活化能：反应i<反应ii B. C. 选择合适的催化剂，能同时改变反应i、ii的焓变 D. 反应过程中会有大量累积 6. 可与、等形成配离子使溶液显色。如：显浅紫色、显红色。某同学按如下步骤实验并观察到的现象如下： 已知：与、在溶液中存在以下平衡：，。下列说法不正确的是 A. Ⅰ中溶液呈黄色可能是由水解产物的颜色引起的 B. 与的配位能力： C. 中的键角小于的的键角 D. 无色 7. 环己烯是合成赖氨酸、环己酮等的重要原料。实验室可用环己醇与磷酸在共热条件下制取环己烯，。现拟用下列步骤提纯环己烯： 下列说法错误的是 A. 操作是分液，分液时水相从分液漏斗下口倒出 B. 加碳酸钠溶液的目的是中和产品中混有的微量的酸 C. 操作为过滤，需要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒 D. “蒸馏”步骤中收集环己烯时，应选用球形冷凝管 8. 我国古代四大发明之一的黑火药爆炸时的反应为。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是 A. 溶液中含有的数目为 B. 中键的数目为 C. (石墨)中杂化轨道含有的电子数为 D. 标准状况下，含有的孤电子对数为 9. 某科研机构研发的NO-空气燃料电池的工作原理如图所示，下列叙述错误的是 A. 电子由b极转移到a极 B. 装置中转移0.4 mol电子时，有个通过质子交换膜 C. b电极的电极反应： D. 装置工作一段时间后，两侧电极室中溶液的pH不变 10. 时，向20.00 mL 0.1000 mol/L二元酸溶液中滴加等浓度的溶液，溶液中、、的物质的量分数()随溶液pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 该滴定过程若选择单一指示剂，最好选择甲基橙 B. 当时，溶液中 C. 时，的的数量级为 D. pH从4.35到7.35的过程中，水的电离程度先减小后增大 二、非选择题(本题包括4小题，共60分) 11. 镍是重要的战略金属资源，一种从某高镁低品位铜镍矿(主要成分为、、、等)中回收Cu、Ni的工艺流程如图所示： 回答下列问题： （1）镍在元素周期表中的位置为________。 （2）为提高“氧压浸出”的速率，可采取的措施有________(任写一种)；滤渣有S和________；该环节中发生的化学反应方程式为_________________________。 （3）“萃铜”的原理是：，则反萃取时加入的试剂为________。 （4）已知，“滤液”中，“沉镍”时，控制pH为8.50，此时的沉淀率为________，“沉镍”后的母液，含有的主要溶质为________(填化学式)。 12. 五水合硫代硫酸钠()俗称海波，在工业上有广泛的用途。实验室模仿工业上用等生产五水合硫代硫酸钠，其主要流程如下： 已知：①在中性或碱性环境中稳定，在酸性环境下易分解产生硫单质和； ②为无色结晶或白色颗粒、易溶于水，难溶于乙醇。 I．制备(实验装置如下) （1）盛放70%硫酸溶液的仪器名称为________，装置A中反应的化学方程式_________________________。 （2）装置B的作用是______________________(任写一点)。 （3）和混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制，煮沸的目的是________。实验中要严格控制进入装置C中的量，原因是_________________________。 II．提纯 （4）产品纯化过程操作a的步骤：加热溶解，________，冷却结晶，过滤，________，干燥。 III．测定纯度 （5）准确称取所得产品10.00 g配成250 mL待测液，取0.1 mol/L 20.00 mL碘标准溶液于碘量瓶中，用待测液滴定至终点，消耗待测液平均值为25.00 mL，反应原理为：。则产品的纯度为________。 IV．的晶胞结构示意图如图所示，原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置，M、W、Z原子的坐标参数分别为(0,0,0)、、。 （6）R原子的坐标参数为________。 （7）设晶体密度是，试计算与的最短距离为________cm(阿伏加德罗常数用表示，只写出计算式)。 13. 氯硝西泮是一种镇静类药物，具有抗惊厥、控制精神运动性兴奋等治疗作用。一种以A为原料制备氯硝西泮的合成路线如下图所示： 已知：氨基易被氧化。 （1）D的化学名称为________；化合物C的含氧官能团的名称是________。 （2）B→C的化学方程式为___________________________；D→E反应类型为________。 （3）设计A→D转化过程的目的为______________________。 （4）碱性：A________D(填“大于”或“小于”)，判断依据是：_________________________。 （5）已知F的分子式为，则F的结构简式为________。 （6）满足下列条件的B的同分异构体有________种(不考虑立体异构)； i．除苯环外不含其他环状结构 ii．氨基(-NH2)直接连接在苯环上 iii．能发生银镜反应 其中核磁共振氢谱中有五组吸收峰，且峰面积之比为2∶2∶2∶2∶1的结构简式为________。 14. 氮氧化物是一种严重的空气污染物质，减少氮氧化物的排放是重要的研究工作。回答下列问题： （1）已知在298 K和101 kPa条件下，有如下反应： ① ② 则反应的________kJ/mol。若的逆反应的活化能为a kJ/mol，则正反应活化能为________kJ/mol。 （2）利用甲烷还原法消除污染 一定温度下，在2.0 L刚性密闭容器中充入1 mol 和2 mol ，发生反应：。测得反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的变化如表所示。 反应时间(t)/min 0 2 4 6 8 10 p/(100 kPa) 4.80 5.44 5.76 5.92 6.00 6.00 达到平衡时，的转化率为________。若起始时加入3 mol 和2 mol ，则在该温度下的压强平衡常数________kPa(以分压表示的平衡常数为，分压=总压×物质的量分数)。 （3）利用电化学方法消除污染 在有机复合营养液(有水但不多)中通过微生物电催化将有效地转化为，装置如图1所示。阴极区电极反应式_________________________；当体系的温度升高到一定程度，电极反应的速率反而迅速下降，其主要原因是_________________________。 （4）利用催化还原法消除NO污染 某研究小组将2 mol 、3 mol NO和一定量的充入2 L密闭容器中，在催化剂表面发生反应 ，NO的转化率随温度变化的情况如图2所示： ①在15 min内将温度从420℃升高到580℃，此时间段内NO的平均反应速率为________； ②在有氧条件下，温度580℃之后NO生成的转化率降低的原因可能是_________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第一学期六校12月联考高三年级 高三年级化学学科试卷 考试日期：12月27日 完卷时间：75分钟 满分：100分 注意： 1.在本试卷上作答无效，应在答题卡各题指定的答题区域内作答。 2.相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 一、选择题(本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 福建某科研团队采用绿色合成氧化铁纳米颗粒(GION)稳定污染土壤中的镉(Cd)，该研究取得突破性进展。下列说法错误的是 A. Fe在元素周期表d区 B. 氧化铁纳米颗粒为胶体 C. 俗称铁红，可用作外墙涂料 D. Cd与Zn同族且相邻，则Cd的价层电子排布式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．为第四周期第Ⅷ族元素，价电子排布为，属于周期表d区，A正确； B．胶体是分散质粒子直径在1~100的分散系，属于混合物，氧化铁纳米颗粒是纯净物，不属于胶体，B错误； C．为红棕色粉末，俗称铁红，可用作红色外墙涂料，C正确； D．为第四周期第ⅡB族元素，价层电子排布为，与同族且相邻，为第五周期第ⅡB族元素，价层电子排布式为，D正确； 故选B。 2. 布洛芬(Ⅰ)具有抗炎、镇痛、解热作用，通过对该分子进行如下修饰可降低对胃肠道的刺激，其中为吡啶环。下列说法错误的是 A. Ⅰ分子中所有的碳原子可能共平面 B. Ⅱ能发生酯化反应 C. Ⅲ分子内有个杂化碳原子 D. 可用红外光谱鉴别Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ 【答案】A 【解析】 【详解】A．Ⅰ分子中异丁基的中心碳原子为杂化，呈四面体构型，其连接的两个甲基碳原子最多只有1个可与其他碳原子共平面，所有碳原子不可能共平面，A错误； B．Ⅱ分子中含有醇羟基，可与羧酸发生酯化反应，B正确； C．Ⅲ分子中苯环有6个杂化碳原子，吡啶环有5个杂化碳原子，酯基的羰基碳原子为杂化，共个杂化碳原子，C正确； D．Ⅰ含羧基、Ⅱ含羟基、Ⅲ含酯基，三者官能团不同，红外光谱的特征吸收峰不同，可用红外光谱鉴别，D正确； 故选A。 3. 一种新型的电解质锂盐，被广泛用于目前的锂电池中，结构如图所示，其中元素Y、Z、W、R均为第二周期元素且原子序数依次增大，基态Y原子核外电子的运动状态有5种，W的某种单质是极性分子且常用于消毒杀菌。下列叙述错误的是 A. 最简单氢化物沸点：W>R>Z B. 第一电离能：R>W>Z>Y C. 该阴离子中存在配位键 D. Z、W、R的简单气态氢化物分子之间均能形成氢键 【答案】D 【解析】 【分析】元素Y、Z、W、R均为第二周期元素且原子序数依次增大，Y核外有5种电子运动状态，即电子数为5，为；W的单质是极性分子可用于消毒，W为O；R原子序数大于O且为第二周期元素，为F；Z原子序数介于和O之间，结合成键特征可知Z为C； 【详解】A．三者最简单氢化物分别为、HF、，水分子比HF能形成更多的氢键，水沸点最高，甲烷分子不能形成氢键，沸点最低，故沸点，即，A正确； B．同周期元素第一电离能整体随原子序数增大而增大，顺序为，即，B正确； C．最外层仅3个电子，阴离子中形成4个共价键，说明存在配位键，C正确； D．C的简单氢化物为，C电负性较小，分子间不能形成氢键，D错误； 故选D。 4. 以硫铁矿(主要成分为)为原料制备氯化铁晶体()的工艺流程如下： 已知硫铁矿“焙烧”中反应的化学方程式为。 下列说法错误的是 A. “焙烧”时将硫铁矿研磨的目的为增大与空气的接触面积 B. “酸溶”时发生氧化还原反应 C. “氧化”中反应的离子方程式为 D. 操作1为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤 【答案】B 【解析】 【分析】向硫铁矿通入空气“焙烧”，发生反应：，加入30%盐酸“酸溶”，过滤得到的滤液中含有、，为了不引入杂质，再通入氯气将氧化为得到主要含溶液，最后经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到氯化铁晶体粗品，据此解答。 【详解】A．将硫铁矿研磨可增大其与空气的接触面积，加快焙烧反应速率，使反应更充分，A正确； B．“酸溶”时与盐酸反应生成、和，反应中无元素化合价发生变化，不属于氧化还原反应，B错误； C．氯气具有氧化性，可将氧化为，则“氧化”中反应的离子方程式为：，C正确； D．为防止水解且获得带结晶水的晶体，操作1为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，D正确； 故选B。 5. 尿素合成开创了无机物转化为有机物的新纪元。工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步： 反应i： 反应ii： 反应过程中能量变化示意图如下。下列说法错误的是 A. 活化能：反应i<反应ii B. C. 选择合适的催化剂，能同时改变反应i、ii的焓变 D. 反应过程中会有大量累积 【答案】C 【解析】 【分析】能量图中，反应i的正、逆反应活化能分别为、，反应ii的正、逆反应活化能分别为、。两步反应焓变相加可得总反应焓变。在其他条件相同时，活化能较小的反应速率较快；催化剂只改变反应历程和活化能，不改变反应物、生成物的能量及焓变。 【详解】A．由图可知，反应i、ii的正反应活化能分别为、，且，所以反应i的活化能小于反应ii，A正确； B．两步反应的焓变分别为和，相加可得总反应的完整热化学关系为，，与选项一致，B正确； C．催化剂可降低反应的活化能、改变反应速率，但不能改变反应物和生成物的能量，因此不能改变反应的焓变，C错误； D．由图可知，反应i的正反应活化能小于反应ii，在其他条件相同时反应i较快、反应ii较慢，中间产物来不及完全消耗，会有大量累积，D正确； 故选C。 6. 可与、等形成配离子使溶液显色。如：显浅紫色、显红色。某同学按如下步骤实验并观察到的现象如下： 已知：与、在溶液中存在以下平衡：，。下列说法不正确的是 A. Ⅰ中溶液呈黄色可能是由水解产物的颜色引起的 B. 与的配位能力： C. 中的键角小于的的键角 D. 无色 【答案】C 【解析】 【分析】溶液Ⅰ呈黄色，向其中加入KSCN溶液后变红，说明生成红色配离子；再加入NaF溶液后变为无色，说明含硫氰酸根的红色配离子转化为无色含氟配离子，因此氟离子的配位能力强于硫氰酸根离子。配位水分子以氧原子的一对孤电子与中心离子形成配位键，使氧原子周围的孤电子对数减少，据此比较水分子配位前后的键角。 【详解】A．三价铁离子在水中能发生水解，其水解产物可能呈黄色，能够解释溶液Ⅰ呈黄色，A正确； B．加入NaF溶液后，溶液由红色变为无色，表明氟离子能取代红色配离子中的硫氰酸根离子并与三价铁离子配位，所以，B正确； C．水分子以氧原子的一对孤电子与三价铁离子形成配位键后，氧原子上的孤电子对数减少，孤电子对对成键电子对的排斥作用减弱，水分子的键角增大，即，故题述“小于”错误，C错误； D．加入NaF溶液后形成含氟配离子，溶液Ⅲ呈无色，可说明无色，D正确； 故选C。 7. 环己烯是合成赖氨酸、环己酮等的重要原料。实验室可用环己醇与磷酸在共热条件下制取环己烯，。现拟用下列步骤提纯环己烯： 下列说法错误的是 A. 操作是分液，分液时水相从分液漏斗下口倒出 B. 加碳酸钠溶液的目的是中和产品中混有的微量的酸 C. 操作为过滤，需要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒 D. “蒸馏”步骤中收集环己烯时，应选用球形冷凝管 【答案】D 【解析】 【分析】环己烯粗品加入饱和食盐水洗涤，以降低环己烯在水中的溶解损失，同时洗掉体系内水溶性无机杂质，通过分液操作分离出有机相并舍弃水相；有机相加入固体干燥剂氯化钙除去残留微量水分，过滤除去固态干燥剂后，依据环己烯与未反应环己醇沸点差距，通过蒸馏操作提纯，最终得到纯净的环己烯产物； 【详解】A．操作1为分液，环己烯密度小于水，水相位于分液漏斗下层，分液时下层液体从下口放出，A正确； B．反应使用磷酸作催化剂，粗产品中混有微量酸，碳酸钠溶液呈碱性，可中和残留的酸，B正确； C．加入无水氯化钙干燥后，需要过滤除去固体干燥剂，过滤所需玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒，C正确； D．蒸馏操作应选用直形冷凝管，球形冷凝管内部有凹槽易残留馏分，一般仅用于冷凝回流，D错误； 故选D。 8. 我国古代四大发明之一的黑火药爆炸时的反应为。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是 A. 溶液中含有的数目为 B. 中键的数目为 C. (石墨)中杂化轨道含有的电子数为 D. 标准状况下，含有的孤电子对数为 【答案】A 【解析】 【详解】A．仅给出溶液的浓度，未给出溶液体积，无法计算的物质的量及数目，A错误； B．的物质的量为，1个分子结构式为，含2个键，故键数目为，B正确； C．石墨的物质的量为，石墨中均为杂化，每个的杂化轨道含3个成键电子，故电子总数为，C正确； D．标准状况下的物质的量为，1个分子中每个原子含1对孤电子对，总共有2对孤电子对，故孤电子对数为，D正确； 故选A。 9. 某科研机构研发的NO-空气燃料电池的工作原理如图所示，下列叙述错误的是 A. 电子由b极转移到a极 B. 装置中转移0.4 mol电子时，有个通过质子交换膜 C. b电极的电极反应： D. 装置工作一段时间后，两侧电极室中溶液的pH不变 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，通入一氧化氮的b极为燃料电池的负极，水分子作用下一氧化氮在负极失去电子发生氧化反应生成硝酸根离子和氢离子，电极反应式为：，通入氧气的a极为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为： O2+4H++4e-=2H2O，则总反应的方程式为：。 【详解】A．由分析可知，b极为负极，a极为正极，则电子由b极转移到a极，A正确； B．由得失电子数目守恒可知，装置中转移0.4 mol电子时，通过质子交换膜由负极移向正极的氢离子的数目为个，B正确； C．由分析可知，通入一氧化氮的b极为燃料电池的负极，水分子作用下一氧化氮在负极失去电子发生氧化反应生成硝酸根离子和氢离子，电极反应式为：，C正确； D．由分析可知，负极的电极反应式为：，负极溶液中氢离子浓度增大，溶液pH减小；正极电极反应式为： O2+4H++4e-=2H2O，虽有等量氢离子移向正极，但正极放电会生成水，使溶液中氢离子浓度减小，溶液pH增大，所以装置工作一段时间后，两侧电极室中溶液的pH均会发生变化，D错误； 故选D。 10. 时，向20.00 mL 0.1000 mol/L二元酸溶液中滴加等浓度的溶液，溶液中、、的物质的量分数()随溶液pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 该滴定过程若选择单一指示剂，最好选择甲基橙 B. 当时，溶液中 C. 时，的的数量级为 D. pH从4.35到7.35的过程中，水的电离程度先减小后增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲基橙变色范围为3.1~4.4，滴定终点生成正盐时溶液显碱性，应选择酚酞作指示剂，A错误； B．时，溶质为，根据质子守恒可得，B正确； C．c点时，，数量级为，C错误； D．pH从4.35到7.35的过程中，溶液中浓度逐渐减小，对水的电离抑制作用减弱，可水解的弱酸根离子浓度增大，水的电离程度一直增大，D错误； 故选B。 二、非选择题(本题包括4小题，共60分) 11. 镍是重要的战略金属资源，一种从某高镁低品位铜镍矿(主要成分为、、、等)中回收Cu、Ni的工艺流程如图所示： 回答下列问题： （1）镍在元素周期表中的位置为________。 （2）为提高“氧压浸出”的速率，可采取的措施有________(任写一种)；滤渣有S和________；该环节中发生的化学反应方程式为_________________________。 （3）“萃铜”的原理是：，则反萃取时加入的试剂为________。 （4）已知，“滤液”中，“沉镍”时，控制pH为8.50，此时的沉淀率为________，“沉镍”后的母液，含有的主要溶质为________(填化学式)。 【答案】（1）第四周期第Ⅷ族 （2） ①. 适当加热或适当增大硫酸浓度(其他合理答案) ②. ③. （3）稀 （4） ①. 99.9% ②. 【解析】 【分析】高镁低品位铜镍矿中加入O2、H2SO4进行氧压浸出，将铁元素转化为Fe2(SO4)3，镍元素转化为NiSO4、铜元素转化为CuSO4、镁元素转化为MgSO4，硫元素转化为S单质，过滤得到滤渣主要成分为SiO2和S，用铜离子萃取剂萃取出Cu2+，分液得到萃取液，处理后得到铜单质；萃余液中主要含有Fe3+、Mg2+、Ni2+，向萃余液中加入Na2SO4和MgO进行沉铁将Fe3+转化为NaFe3(SO4)2(OH)6沉淀，过滤出沉淀，向滤液中加入MgO将Ni2+转化为Ni(OH)2沉淀，最后对Ni(OH)2进行处理制得Ni，母液中主要溶质为MgSO4； 【小问1详解】 镍为28号元素，在元素周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族； 【小问2详解】 将高镁低品位铜镍矿粉碎以增大固液接触面积、适当升高反应温度、充分搅拌和适当增大硫酸的浓度等措施均能提高“氧压浸出”的速率；由分析可知，“氧压浸出”的滤渣有S和SiO2；该环节中CuFeS2与H2SO4、O2反应生成CuSO4、Fe2 (SO4)3、S和H2O，根据氧化还原反应配平可得该反应的化学反应方程式为； 【小问3详解】 ，则反萃取时加入的试剂为稀硫酸，增大溶液中氢离子浓度，促使平衡逆向移动，使得铜离子进入水相； 【小问4详解】 已知，“滤液”中，“沉镍”时，控制pH为8.50，pOH=5.5，溶液中c(OH-)=10-5.5mol/L，溶液中残留的Ni2+浓度为，则此时的沉淀率为，由分析可知，“沉镍”后的母液，含有的主要溶质为MgSO4。 12. 五水合硫代硫酸钠()俗称海波，在工业上有广泛的用途。实验室模仿工业上用等生产五水合硫代硫酸钠，其主要流程如下： 已知：①在中性或碱性环境中稳定，在酸性环境下易分解产生硫单质和； ②为无色结晶或白色颗粒、易溶于水，难溶于乙醇。 I．制备(实验装置如下) （1）盛放70%硫酸溶液的仪器名称为________，装置A中反应的化学方程式_________________________。 （2）装置B的作用是______________________(任写一点)。 （3）和混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制，煮沸的目的是________。实验中要严格控制进入装置C中的量，原因是_________________________。 II．提纯 （4）产品纯化过程操作a的步骤：加热溶解，________，冷却结晶，过滤，________，干燥。 III．测定纯度 （5）准确称取所得产品10.00 g配成250 mL待测液，取0.1 mol/L 20.00 mL碘标准溶液于碘量瓶中，用待测液滴定至终点，消耗待测液平均值为25.00 mL，反应原理为：。则产品的纯度为________。 IV．的晶胞结构示意图如图所示，原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置，M、W、Z原子的坐标参数分别为(0,0,0)、、。 （6）R原子的坐标参数为________。 （7）设晶体密度是，试计算与的最短距离为________cm(阿伏加德罗常数用表示，只写出计算式)。 【答案】（1） ①. 分液漏斗 ②. （2）通过观察气泡可控制气流速率（或“通过长颈漏斗液面升降判断B后面装置是否堵塞”） （3） ①. 排除溶解水中的氧气，防止被氧化而变质 ②. 若过量，溶液酸性会增强，导致硫代硫酸钠分解，若量不足，会导致产品产率降低 （4） ①. 趁热过滤 ②. （无水）乙醇洗涤 （5）99.2% （6） （7） 【解析】 【分析】装置A中亚硫酸钠与硫酸反应制得二氧化硫，气体经装置B观察流速后进入装置C；装置C中碳酸钠和硫化钠的混合溶液吸收二氧化硫，在磁力搅拌下生成硫代硫酸钠，未反应的二氧化硫由装置D中的氢氧化钠溶液吸收。根据五水合硫代硫酸钠易溶于水、难溶于乙醇的性质，可用重结晶法提纯。纯度测定利用硫代硫酸根离子与碘的定量反应；晶胞部分则由图中坐标和晶胞内微粒数确定坐标、晶胞参数及最短距离。 【小问1详解】 装置A中需要控制硫酸的滴加速率，故盛放硫酸溶液的仪器为分液漏斗。亚硫酸钠与浓硫酸反应生成二氧化硫，反应的化学方程式为； 【小问2详解】 二氧化硫从长导管进入装置B中的饱和亚硫酸氢钠溶液并形成气泡，观察气泡快慢可控制气流速率；长颈漏斗液面升降还可反映后续装置是否堵塞； 【小问3详解】 煮沸蒸馏水可除去水中溶解的氧气，避免硫化钠被氧化。二氧化硫不足时，原料不能充分转化，产品产率降低；二氧化硫过量时，溶液酸性增强，使硫代硫酸钠分解； 【小问4详解】 五水合硫代硫酸钠易溶于水，粗产品加热溶解后应趁热过滤，以除去不溶性杂质，再冷却结晶。过滤所得晶体用无水乙醇洗涤，可减少产品的溶解损失； 【小问5详解】 硫代硫酸根离子与碘的物质的量之比为2∶1。根据碘标准溶液的浓度和体积，先计算碘的物质的量。 。 再按2∶1的计量关系和250 mL与25.00 mL的体积比，计算原样品中五水合硫代硫酸钠的物质的量。 。 由五水合硫代硫酸钠的摩尔质量计算其质量。 。 最后由五水合硫代硫酸钠的质量与样品质量之比计算产品纯度。 ； 【小问6详解】 以M为原点，沿图中x、y、z轴正方向读取位置，R沿三个晶轴方向的分数坐标均为3/4，故其坐标参数为； 【小问7详解】 该晶胞中含有4个硫离子和8个钠离子，即含4个硫化钠。设晶胞边长为a，根据一个晶胞的质量与密度关系确定a。 。 由上式解得晶胞边长。 。 由图中坐标可知，最近的钠离子与硫离子的距离为体对角线的四分之一。 。 13. 氯硝西泮是一种镇静类药物，具有抗惊厥、控制精神运动性兴奋等治疗作用。一种以A为原料制备氯硝西泮的合成路线如下图所示： 已知：氨基易被氧化。 （1）D的化学名称为________；化合物C的含氧官能团的名称是________。 （2）B→C的化学方程式为___________________________；D→E反应类型为________。 （3）设计A→D转化过程的目的为______________________。 （4）碱性：A________D(填“大于”或“小于”)，判断依据是：_________________________。 （5）已知F的分子式为，则F的结构简式为________。 （6）满足下列条件的B的同分异构体有________种(不考虑立体异构)； i．除苯环外不含其他环状结构 ii．氨基(-NH2)直接连接在苯环上 iii．能发生银镜反应 其中核磁共振氢谱中有五组吸收峰，且峰面积之比为2∶2∶2∶2∶1的结构简式为________。 【答案】（1） ①. 对硝基苯胺(或4-硝基苯胺) ②. 硝基、酰胺基 （2） ①. ②. 取代反应 （3）保护氨基不被氧化 （4） ①. 大于 ②. 硝基()是吸电子基使对位氨基()的氮原子电子云密度减小，使其更难结合质子()，因此碱性显著弱于苯胺 （5） （6） ①. 13 ②. 【解析】 【分析】A与乙酸反应生成B，B在混酸作用下发生硝化反应，对位取代生成C，C水解生成D ，D取代生成E ，E发生取代反应生成F ，F发生取代反应生成G ，G发生环化生成H ； 【小问1详解】 D是苯胺的苯环对位引入硝基得到的芳香胺，命名为对硝基苯胺；化合物C的结构中，含氧官能团为乙酰基形成的酰胺基，以及硝基； 【小问2详解】 B→C是乙酰苯胺在浓硫酸催化下发生苯环的硝化反应，对位引入硝基生成C和水，化学方程式为：，D→E中D氨基上邻位的氢原子与酰氯基团发生取代反应，脱去HCl形成羰基，属于取代反应； 【小问3详解】 题干明确提示氨基易被氧化，若直接用苯胺硝化，氨基会被硝酸氧化，将氨基转化为酰胺基后既可以避免氨基被氧化，酰胺基的邻对位定位效应也能引导硝基进入苯环的对位，得到目标取代产物； 【小问4详解】 苯胺的氨基直接连苯环，而对硝基苯胺的对位硝基通过吸电子共轭效应降低了氨基的电子云密度，使其结合质子的能力变弱，碱性更弱； 【小问5详解】 E与发生取代反应，E的氨基上的活泼氢被取代，得到F，与后续和反应生成G的结构匹配； 【小问6详解】 B，其同分异构体需包含1个苯环，直接与苯环相连，包含醛基，故当该同分异构体包含1个苯环，1个，1个时，其同分异构体有3种，，当该同分异构体包含1个苯环，1个，1个-CHO，1个时，其同分异构体有10种，共计13种；峰面积2:2:2:2:1说明结构高度对称，对应的物质，氢原子分别为氨基2H、氨基邻位2H、氨基间位2H、亚甲基2H、醛基H，比例符合要求。 14. 氮氧化物是一种严重的空气污染物质，减少氮氧化物的排放是重要的研究工作。回答下列问题： （1）已知在298 K和101 kPa条件下，有如下反应： ① ② 则反应的________kJ/mol。若的逆反应的活化能为a kJ/mol，则正反应活化能为________kJ/mol。 （2）利用甲烷还原法消除污染 一定温度下，在2.0 L刚性密闭容器中充入1 mol 和2 mol ，发生反应：。测得反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的变化如表所示。 反应时间(t)/min 0 2 4 6 8 10 p/(100 kPa) 4.80 5.44 5.76 5.92 6.00 6.00 达到平衡时，的转化率为________。若起始时加入3 mol 和2 mol ，则在该温度下的压强平衡常数________kPa(以分压表示的平衡常数为，分压=总压×物质的量分数)。 （3）利用电化学方法消除污染 在有机复合营养液(有水但不多)中通过微生物电催化将有效地转化为，装置如图1所示。阴极区电极反应式_________________________；当体系的温度升高到一定程度，电极反应的速率反而迅速下降，其主要原因是_________________________。 （4）利用催化还原法消除NO污染 某研究小组将2 mol 、3 mol NO和一定量的充入2 L密闭容器中，在催化剂表面发生反应 ，NO的转化率随温度变化的情况如图2所示： ①在15 min内将温度从420℃升高到580℃，此时间段内NO的平均反应速率为________； ②在有氧条件下，温度580℃之后NO生成的转化率降低的原因可能是_________________________。 【答案】（1） ①. -574 ②. 180.5+a （2） ①. 75% ②. 3240 （3） ①. ②. 温度过高使微生物酶失活，催化能力降低 （4） ①. 0.057 ②. 该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，NO的平衡转化率降低 【解析】 【小问1详解】 将反应①减去反应②即可得到目标反应，则由盖斯定律可得该反应的。对于反应 ，其反应热，则正反应活化能 ； 【小问2详解】 恒温恒容时，气体总压强与总物质的量成正比。由表中数据可知，8 min时已达平衡，初始总物质的量，则达到平衡时。设反应消耗的甲烷为x mol，由反应式可知每消耗1 mol甲烷，气体总物质的量增加1 mol，因此，因此达到平衡时，的转化率为。 平衡时各气体的物质的量分别为：，，，，，各气体的分压分别为： ，，，则在该温度下的压强平衡常数 ； 【小问3详解】 阴极发生还原反应，中氮为+4价，中氮为-2价，通过质子交换膜移向阴极，故阴极区为酸性环境，结合电荷守恒和原子守恒，阴极区电极反应式为： ；该反应利用微生物作催化剂，当温度升高到一定程度时，微生物体内的蛋白质会发生变性，导致催化剂失去活性，从而使电极反应速率迅速下降，因此当体系的温度升高到一定程度，电极反应的速率反而迅速下降，其主要原因是：温度过高使微生物酶失活，催化能力降低： 【小问4详解】 ①由图2知，，故； ②该反应，升高温度，平衡逆向移动，NO的平衡转化率降低，导致在有氧条件下，温度580 ℃之后NO生成的转化率降低。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $