精品解析：天津市第一中学滨海学校2025-2026学年高三上学期第三次月考化学试题

天津市第一中学滨海学校2025-2026学年第一学期 高三年级第三次月考化学学科检测试卷 可能用到的相对原子质量：H：1 N：14 O：16 S：32 I：127 第Ⅰ卷(选择题 共36分) 一、本卷共12小题，每题3分，共36分。 1. 化学与生产生活密切相关，下列说法不正确的是 A. 通常含硒的化合物有毒性，但微量硒元素有益健康 B. 聚丙烯酸钠是高分子材料，可用作吸水剂 C. 明矾可以净水，可用于饮用水杀菌消毒，二者净水原理相同 D. 硬铝密度小、强度高，抗腐蚀能力强，可用作飞机材料 2. 清朝乾隆皇帝感慨“早知有盘山，何必下江南”，它以“五峰三盘”著称，其中盘山麦饭石是一种天然硅酸盐矿物岩石，下列有关表述错误的是 A. 基态Si原子的价层电子排布图： B. 的同位素可作为有机反应示踪原子 C. 的电子式为： D. 的球棍模型为： 3. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是(“aq”表示水溶液) A. 饱和 B. C. D. 4. 下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是 A. 、、、 B. 、、、 C. 、、、 D. 、、、 5. 下列离子方程式正确的是 A. 的水解反应： B. 溶液滴入溶液中： C. 通入水中： D. FeO与硝酸反应： 6. 仪器分析在化学研究中有重要应用。下列方法选择正确的是 A. 用pH计区分溶液和溶液 B. 用X射线衍射法不能区分玻璃和水晶 C. 核磁共振氢谱图可以获得有机化合物的不同类型氢的原子个数 D. 李比希元素分析仪，用氧气做氧化剂将仅含C、H、O元素的有机化合物氧化 7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 的中子数，比1 mol的多 B. l mol Fe与水蒸气完全反应，生成的数目为 C. 在1 L 0.1 mol/L的溶液中，的数目为 D. 铅酸蓄电池负极增重96 g时，理论上转移电子数为 8. 下列实验的相应操作和结论中不正确的是 A．制备并检验 B．实验室制取 为防止有害气体逸出，先放置浸NaOH溶液的棉团，再加热 除去中的HCl C．分液 D．蒸馏 先盖紧分液漏斗上方的玻璃塞，再打开下方的活塞，以免挥发 冷却水从冷凝管②口通入，①口流出 A. A B. B C. C D. D 9. CuCl微溶于水，但在浓度较高的溶液中因形成和而溶解。将适量CuCl完全溶于盐酸，得到含和的溶液，下列叙述正确的是 A. 加水稀释，浓度一定下降 B. 向溶液中加入少量NaCl固体，浓度一定上升 C. 的电离方程式为： D. 体系中， 10. 下表列出25℃时不同羧酸的(即)。根据表中的数据推测，结论正确的是 羧酸 4.76 2.59 2.87 2.90 A. 酸性强弱： B. 对键合电子的吸引能力强弱： C. 25℃时的大小： D. 25℃时0.1 mol/L溶液的碱性强弱： 11. 下列实验方案不能得出相应结论的是 A．结论：金属活动性顺序为 B．结论：氧化性顺序为 C．结论：苯环使甲基活化 D．结论：增大反应物浓度，该反应速率加快 A. A B. B C. C D. D 12. 苹果酸是二元弱酸，以表示，常用于制造药物、糖果等。25℃时，溶液中、和的分布系数δ(x)随溶液pH变化如图 例如：的分布系数 该温度下，下列说法错误的是 A. 曲线②是的分布系数曲线 B. 的 C. 反应的平衡常数 D. 时，溶液中粒子浓度的大小关系为 第Ⅱ卷(非选择题 共64分) 二、本卷共4大题，共64分 13. NH3的合成及应用一直是科学研究的重要课题。 （1）以N2、H2合成NH3，Fe是常用的催化剂。基态Fe原子简化电子排布式为______。 （2）铁单质和氨气在640℃可发生置换反应，产物之一的晶胞结构如图所示，该反应的化学方程式为_____。 （3）我国化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱。 NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl ①NaHCO3分解得Na2CO3。CO的空间结构为_____。 ②1体积水可溶解1体积CO2，1体积水可溶解约700体积NH3。NH3极易溶于水的原因是_____。 ③反应时，向饱和NaCl溶液中先通入的气体是______。 （4）NH3、NH3BH3(氨棚烷)的储氢量高，是具有广泛应用前景的储氢材料。 ①NH3BH3存在配位键，提供孤电子对的原子是_____。 ②比较沸点：NH3BH3__________CH3CH3(填“>”或“<”)。 14. 化合物M是一种有机合成的中间体，M的合成路线如图： （1）E中含氧官能团的名称为____________，M分子中含________个手性碳原子(连有4种不同原子或基团的碳原子) （2）D的结构简式为__________，D→E的反应类型为__________。 （3）A→B的化学方程式为______________________________。 （4）关于A的化学性质，下列判断错误的是__________(填标号)。 a．可发生银镜反应 b．可发生碱性水解反应 c．可使溶液显紫色 d．可使酸性溶液褪色 （5）根据B与C的分子结构，判断下列说法正确的是__________(填序号)。 a．二者互为同分异构体 b．由B到C发生还原反应 c．不能用红外光谱区分二者 （6）A有多种同分异构体，其中满足下列条件，且核磁共振氢谱有5组峰，峰面积之比为的同分异构体的结构简式为__________。 ①能发生银镜反应；②与溶液发生显色反应；③苯环上只有2个取代基。 （7）已知：，设计以苯和为原料制备的合成路线__________。(无机试剂任用，合成路线示例见本题题干) 15. 氢碘酸常用于合成碘化物。某化学兴趣小组用如图装置(夹持装置等略)制备氢碘酸。 步骤如下： ⅰ．在A中加入150 mL 和127 g ，快速搅拌，打开通入，反应完成后，关闭，静置、过滤得滤液； ⅱ．将滤液转移至B中，打开通入，接通冷凝水，加热保持微沸，直至除尽； ⅲ．继续加热蒸馏，C中收集沸点为125~127℃间的馏分，得到117 mL氢碘酸(密度为，HI质量分数为57%)。 回答下列问题： （1）仪器A的名称：_________，通入发生反应的化学方程式：______________________。 （2）氢碘酸见光易分解，易被空气氧化，应保存在__________。 （3）步骤ⅰ中快速搅拌的目的：________(填序号) a．便于产物分离 b．防止固体产物包覆碘 c．防止暴沸 （4）步骤ⅰ中随着反应的进行，促进碘溶解的原因___________________________(用离子方程式表示)。 （5）步骤ⅱ实验开始时的操作顺序：先通入，再加热；步骤ⅲ实验结束时相对应的操作顺序：__________。 （6）步骤ⅱ中的尾气常用________(填化学式)溶液吸收。 （7）列出本实验产率的计算表达式：__________。 16. 二氧化碳的综合利用是实现碳达峰、碳中和的关键。 （1）可与制甲醇：在催化剂作用下，发生以下反应： Ⅰ． Ⅱ． ①则： ΔH=__________。若将等物质的量的CO和充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应，下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是__________。 A．生成的速率与生成的速率相等 B．CO的体积分数保持不变 C．混合气体的平均相对分子质量不变 D．CO和的物质的量之比为定值 ②将与充入装有催化剂的密闭容器中，发生反应Ⅰ和Ⅱ；的转化率和CO、的产率随反应温度的变化如图所示，由图判断合成最适宜的温度是__________。反应过程中产率随温度升高先增大后减小，降低的主要原因是______________________________。 （2）与通过电催化反应制取，可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。 ①过程Ⅱ和过程Ⅲ都有________形成(填极性共价键或非极性共价键) ②与通过电催化反应制取的反应方程式：________________________。 （3）可与制尿素： ，一定条件下，向刚性容器中充入3 mol 和4 mol 平衡时的体积分数为60%，，则反应的压强平衡常数________。 （4）一种以和甲醇为原料，利用和CuO纳米片(CuONS/CF)作催化电极，制备甲酸(甲酸盐)的电化学装置的工作原理如图所示 图中电极a为________极，电解过程中阳极电极反应式为____________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市第一中学滨海学校2025-2026学年第一学期 高三年级第三次月考化学学科检测试卷 可能用到的相对原子质量：H：1 N：14 O：16 S：32 I：127 第Ⅰ卷(选择题 共36分) 一、本卷共12小题，每题3分，共36分。 1. 化学与生产生活密切相关，下列说法不正确的是 A. 通常含硒的化合物有毒性，但微量硒元素有益健康 B. 聚丙烯酸钠是高分子材料，可用作吸水剂 C. 明矾可以净水，可用于饮用水杀菌消毒，二者净水原理相同 D. 硬铝密度小、强度高，抗腐蚀能力强，可用作飞机材料 【答案】C 【解析】 【详解】A．硒属于人体必需的微量元素，少量硒对人体健康有益，但硒的多数化合物具有毒性，摄入过量会中毒，A正确； B．聚丙烯酸钠是有机高分子化合物，含有大量亲水基团，吸水能力极强，常作为高吸水树脂，B正确； C．明矾净水的原理是水解生成胶体，吸附水中悬浮杂质，无杀菌消毒作用；因具有强氧化性可杀菌消毒，二者净水原理不同，C错误； D．硬铝是铝合金，具有密度小、强度高、抗腐蚀能力强的优点，可用作飞机制造材料，D正确； 答案选C。 2. 清朝乾隆皇帝感慨“早知有盘山，何必下江南”，它以“五峰三盘”著称，其中盘山麦饭石是一种天然硅酸盐矿物岩石，下列有关表述错误的是 A. 基态Si原子的价层电子排布图： B. 的同位素可作为有机反应示踪原子 C. 的电子式为： D. 的球棍模型为： 【答案】D 【解析】 【详解】A．硅元素的原子序数为14，基态原子的价电子排布式为3s23p2，电子排布图为：，A正确； B．和的质子数相同、中子数不同，两者的物理性质不同，但化学性质几乎完全相同，所以可作为有机反应示踪原子，B正确； C．四氯化硅是共价化合物，电子式为：，C正确； D．二氧化硅是共价晶体，晶体中只存在硅原子和氧原子，不存在分子，D错误； 故选D。 3. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是(“aq”表示水溶液) A. 饱和 B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．向饱和NaCl(aq)中通入NH3至饱和，然后通入CO2生成NaHCO3沉淀，过滤再加热使之分解生成Na2CO3，故A符合题意； B．Cu在氧气中加热反应生成CuO，CuO不能一步转化为Cu(OH)2，不能实现，B不符合题意； C．HClO光照分解生成Cl2，将Cl2通入到NaBr溶液中将溴置换出来，得到的是溴水，而不是液溴，故C不符合题意； D．电解NaCl溶液得不到金属钠，电解熔融氯化钠才可以得到金属钠，故D不符合题意； 故选A。 4. 下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是 A. 、、、 B. 、、、 C. 、、、 D. 、、、 【答案】B 【解析】 【详解】A．酸性条件下具有强氧化性，可与发生氧化还原反应，不能大量共存，A错误； B．、、、之间互不反应，可大量共存，B正确； C．与发生络合反应生成稳定络合物，不能大量共存，C错误； D．可与发生反应，且与发生双水解反应，不能大量共存，D错误； 故答案选B。 5. 下列离子方程式正确的是 A. 的水解反应： B. 溶液滴入溶液中： C. 通入水中： D. FeO与硝酸反应： 【答案】C 【解析】 【详解】A．给出的离子方程式为的电离方程式，水解的离子方程式为，A错误； B．为弱酸的酸式酸根，不能直接拆分为和，正确的离子方程式为，B错误； C．与水反应生成硝酸和，硝酸为强酸可拆为和，离子方程式书写正确，C正确； D．硝酸具有强氧化性，会将反应生成的氧化为，同时生成氮的还原产物，正确的离子方程式为（稀硝酸）或（浓硝酸），D错误； 故选C。 6. 仪器分析在化学研究中有重要应用。下列方法选择正确的是 A. 用pH计区分溶液和溶液 B. 用X射线衍射法不能区分玻璃和水晶 C. 核磁共振氢谱图可以获得有机化合物的不同类型氢的原子个数 D. 李比希元素分析仪，用氧气做氧化剂将仅含C、H、O元素的有机化合物氧化 【答案】AD 【解析】 【详解】A．溶液因水解显碱性，溶液为强酸强碱盐显中性，pH计可通过测定溶液pH区分二者，A正确； B．水晶是晶体，玻璃是非晶体，X射线衍射法是区分晶体和非晶体的可靠方法，可区分二者，B错误； C．核磁共振氢谱只能获得不同化学环境氢原子的个数比，无法直接得到氢原子的绝对个数，C错误； D．李比希元素分析仪的原理是将仅含C、H、O的有机物在氧气流中氧化，氧气作氧化剂，将有机物转化为和后测定含量，D正确； 故答案选AD。 7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 的中子数，比1 mol的多 B. l mol Fe与水蒸气完全反应，生成的数目为 C. 在1 L 0.1 mol/L的溶液中，的数目为 D. 铅酸蓄电池负极增重96 g时，理论上转移电子数为 【答案】D 【解析】 【详解】A．的中子数为20，的中子数为16，两者中子数相差4，则和1 mol的中子数相差数目为：1 mol×4×NA mol-1=4NA，A错误； B．铁与水蒸气的反应为：，由方程式可知，1 mol铁完全反应生成氢气的数目为：1 mol××NA mol-1=NA，B错误； C．若氯化铵在溶液中不发生水解，1 L 0.1 mol/L氯化铵溶液中铵根离子的数目为：0.1 mol/L×1L×NA mol-1=0.1NA，氯化铵是强酸弱碱盐，铵根离子在溶液中会发生水解反应，所以溶液中铵根离子的数目小于0.1NA，C错误； D．铅酸蓄电池的负极反应式为：，由反应式可知，铅酸蓄电池负极增重96 g时，理论上转移电子数为：×2×NA mol-1=2NA，D正确； 故选D。 8. 下列实验的相应操作和结论中不正确的是 A．制备并检验 B．实验室制取 为防止有害气体逸出，先放置浸NaOH溶液的棉团，再加热 除去中的HCl C．分液 D．蒸馏 先盖紧分液漏斗上方的玻璃塞，再打开下方的活塞，以免挥发 冷却水从冷凝管②口通入，①口流出 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．为有毒酸性氧化物，可与反应被吸收，先放置浸溶液的棉团再加热，可防止生成的逸出污染环境，操作正确，A错误； B．在饱和溶液中溶解度较低，极易溶于饱和溶液，且洗气装置长进短出符合操作规范，可除去中的，操作正确，B错误； C．分液时为保证液体顺利流下，需保持分液漏斗内外压强相等，应先打开上方玻璃塞（或使塞子凹槽对准漏斗小孔），若先盖紧玻璃塞，漏斗内压强小于外界大气压，液体无法顺利流出，操作错误，C正确； D．蒸馏时为提升冷凝效果，冷凝水需“下进上出”，即从冷凝管下口②通入，上口①流出，操作正确，D错误； 故答案选C。 9. CuCl微溶于水，但在浓度较高的溶液中因形成和而溶解。将适量CuCl完全溶于盐酸，得到含和的溶液，下列叙述正确的是 A. 加水稀释，浓度一定下降 B. 向溶液中加入少量NaCl固体，浓度一定上升 C. 的电离方程式为： D. 体系中， 【答案】A 【解析】 【详解】A．加水稀释，溶液体积变大，浓度一定下降，A正确； B．加入NaCl会增加Cl⁻浓度，可能促使转化为，浓度不一定上升，B错误； C．H[CuCl2]应电离为H+和，而非分解为Cu+和Cl-，电离方程式错误，C错误； D．电荷守恒未考虑的电荷数，电荷守恒应为，D错误； 故选A。 10. 下表列出25℃时不同羧酸的(即)。根据表中的数据推测，结论正确的是 羧酸 4.76 2.59 2.87 2.90 A. 酸性强弱： B. 对键合电子的吸引能力强弱： C. 25℃时的大小： D. 25℃时0.1 mol/L溶液的碱性强弱： 【答案】A 【解析】 【详解】A．的为4.76，的为2.59，越小对应酸性越强，故酸性，A正确； B．同主族元素从上到下电负性减小，电负性越大对键合电子的吸引能力越强，故吸引能力，B错误； C．F为吸电子基团，取代基中F原子数目越多，吸电子诱导效应越强，羧酸酸性越强、越小，故，C错误； D．电负性，故酸性，根据“越弱越水解”规律，酸性越弱对应强碱弱酸盐的水解程度越大、碱性越强，故碱性，D错误； 故答案选A。 11. 下列实验方案不能得出相应结论的是 A．结论：金属活动性顺序为 B．结论：氧化性顺序为 C．结论：苯环使甲基活化 D．结论：增大反应物浓度，该反应速率加快 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．、、稀硫酸构成的原电池中电子由流向，说明活泼性强于；、、稀硫酸构成的原电池中电子由流向，说明活泼性强于，可得金属活动性顺序为，A不符合题意； B．滴入淀粉溶液中溶液变蓝，说明氧化性；新制氯水滴入含的溶液中溶液变红，说明能将氧化为，氧化性，可得氧化性顺序为，与选项给出的结论不符，B符合题意； C．酸性溶液滴入苯中不褪色，滴入甲苯中褪色，是甲苯中的甲基被氧化，说明苯环使甲基活化，C不符合题意； D．相同浓度、体积的稀硫酸同时与不同浓度的溶液反应，浓度更大的溶液对应体系先出现浑浊，说明增大反应物浓度，该反应速率加快，D不符合题意； 故选B。 12. 苹果酸是二元弱酸，以表示，常用于制造药物、糖果等。25℃时，溶液中、和的分布系数δ(x)随溶液pH变化如图 例如：的分布系数 该温度下，下列说法错误的是 A. 曲线②是的分布系数曲线 B. 的 C. 反应的平衡常数 D. 时，溶液中粒子浓度的大小关系为 【答案】D 【解析】 【分析】溶液pH增大，溶液中H2A的浓度减小，HA-的浓度先增大后减小，A2-的浓度增大，则曲线①、②、③分别表示H2A、HA-、A2-的分布系数随溶液pH变化；由图可知，溶液中H2A的浓度与HA-的浓度相等时，溶液pH为3.46，则H2A的一级电离常数为：Ka1==c(H+)=10-3.46，同理可知，H2A的二级电离常数为：Ka2=10-5.05。 【详解】A．由分析可知，曲线②为HA-的分布系数曲线，A正确； B．由分析可知，H2A的二级电离常数为：Ka2=10-5.05，B正确； C．由方程式可知，反应的平衡常数为：K=，C正确； D．由图可知，溶液pH为5时，溶液中粒子浓度的大小关系为：，D错误； 故选D。 第Ⅱ卷(非选择题 共64分) 二、本卷共4大题，共64分 13. NH3的合成及应用一直是科学研究的重要课题。 （1）以N2、H2合成NH3，Fe是常用的催化剂。基态Fe原子简化电子排布式为______。 （2）铁单质和氨气在640℃可发生置换反应，产物之一的晶胞结构如图所示，该反应的化学方程式为_____。 （3）我国化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱。 NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl ①NaHCO3分解得Na2CO3。CO的空间结构为_____。 ②1体积水可溶解1体积CO2，1体积水可溶解约700体积NH3。NH3极易溶于水的原因是_____。 ③反应时，向饱和NaCl溶液中先通入的气体是______。 （4）NH3、NH3BH3(氨棚烷)的储氢量高，是具有广泛应用前景的储氢材料。 ①NH3BH3存在配位键，提供孤电子对的原子是_____。 ②比较沸点：NH3BH3__________CH3CH3(填“>”或“<”)。 【答案】（1）[Ar]3d64s2 （2）8Fe+2NH32Fe4N+3H2 （3） ①. 平面三角形 ②. NH3与H2O分子间能形成氢键 ③. NH3 （4） ①. N ②. ＞ 【解析】 【小问1详解】 Fe为26号元素，核外有26个电子，根据构造原理，基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，其简化的电子排布式为[Ar]3d64s2，故答案：[Ar]3d64s2； 【小问2详解】 晶胞中铁原子个数为8×+6×=4，氮原子个数为1，所以该产物的化学式是Fe4N，铁和氨气在640℃可发生置换反应生成Fe4N，则另一产物为H2，所以该反应的化学方程式为8Fe+2NH32Fe4N+3H2，答案：8Fe+2NH32Fe4N+3H2； 【小问3详解】 ①CO的中心原子C原子的价层电子对数=3+=3，无孤对电子，C原子采取sp2杂化，其空间结构为平面三角形，答案：平面三角形； ②NH3极易溶于水的原因是NH3与H2O分子间能形成氢键，答案：NH3与H2O分子间能形成氢键； ③因为二氧化碳在水中溶解度不大，氨气极易溶于水，饱和氨盐水显碱性，比饱和食盐水更容易吸收二氧化碳，所以要先向饱和食盐水中通入氨气，制成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳，故答案：NH3； 【小问4详解】 ①在NH3BH3结构中，N原子存在孤电子对，B原子为缺电子原子，在配位键的形成中B原子提供空轨道，N原子提供孤电子对，答案：N； ②NH3BH3分子间会形成氢键，所以NH3BH3熔点高于CH3CH3，故答案：>。 14. 化合物M是一种有机合成的中间体，M的合成路线如图： （1）E中含氧官能团的名称为____________，M分子中含________个手性碳原子(连有4种不同原子或基团的碳原子) （2）D的结构简式为__________，D→E的反应类型为__________。 （3）A→B的化学方程式为______________________________。 （4）关于A的化学性质，下列判断错误的是__________(填标号)。 a．可发生银镜反应 b．可发生碱性水解反应 c．可使溶液显紫色 d．可使酸性溶液褪色 （5）根据B与C的分子结构，判断下列说法正确的是__________(填序号)。 a．二者互为同分异构体 b．由B到C发生还原反应 c．不能用红外光谱区分二者 （6）A有多种同分异构体，其中满足下列条件，且核磁共振氢谱有5组峰，峰面积之比为的同分异构体的结构简式为__________。 ①能发生银镜反应；②与溶液发生显色反应；③苯环上只有2个取代基。 （7）已知：，设计以苯和为原料制备的合成路线__________。(无机试剂任用，合成路线示例见本题题干) 【答案】（1） ①. 羰基、醚键 ②. 1 （2） ①. ②. 取代反应 （3）+ +H2O （4）b （5）b （6） （7）； 【解析】 【分析】D→E反应类型为取代反应，根据E的结构简式以及反应物的结构简式，可以反推D的结构简式为。 【小问1详解】 E含有羰基和醚键两种官能团；手性碳原子连接4个不同的基团，故M有1个手性碳原子（在图中用*标出）； 【小问2详解】 根据“分析”D的结构简式为；该反应为取代反应； 【小问3详解】 根据原子守恒，该反应除生成B之外，还应该生成H2O，据此写出化学方程式：+ +H2O； 【小问4详解】 a．A含有醛基，能发生银镜反应，a正确； b．A不含酰基或卤素原子，不能发生碱性水解，b错误； c．A含有酚羟基，能使Fe3+显色，c正确； d．A的醛基具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，d正确； 故本题答案选b； 【小问5详解】 a．B的分子式为C13H19NO，C的分子式为C13H21NO，B和C不是同分异构体，a错误； b．B→C发生加氢，该反应为还原反应，b正确； c．B含有碳氮双键，C不含碳氮双键，C含有氮氢键，B不含氮氢键，故可以用红外光谱区分两者，c错误； 故本题答案选b； 【小问6详解】 根据条件①和②，该物质一定含有酚羟基和醛基，根据条件③，苯环上只有两个取代基，故其余3个非苯环碳原子与醛基共同组成一个取代基，该物质核磁共振氢谱有5组峰，峰面积之比为，而酚羟基和醛基各含有一种化学环境不同的氢原子，故根据氢原子所处的化学环境，可以推断该同分异构体结构简式为； 【小问7详解】 首先将苯转化为硝基苯，再根据所给提示转化为苯胺，再仿照A→B→C步骤，设计出合成路线： 。 15. 氢碘酸常用于合成碘化物。某化学兴趣小组用如图装置(夹持装置等略)制备氢碘酸。 步骤如下： ⅰ．在A中加入150 mL 和127 g ，快速搅拌，打开通入，反应完成后，关闭，静置、过滤得滤液； ⅱ．将滤液转移至B中，打开通入，接通冷凝水，加热保持微沸，直至除尽； ⅲ．继续加热蒸馏，C中收集沸点为125~127℃间的馏分，得到117 mL氢碘酸(密度为，HI质量分数为57%)。 回答下列问题： （1）仪器A的名称：_________，通入发生反应的化学方程式：______________________。 （2）氢碘酸见光易分解，易被空气氧化，应保存在__________。 （3）步骤ⅰ中快速搅拌的目的：________(填序号) a．便于产物分离 b．防止固体产物包覆碘 c．防止暴沸 （4）步骤ⅰ中随着反应的进行，促进碘溶解的原因___________________________(用离子方程式表示)。 （5）步骤ⅱ实验开始时的操作顺序：先通入，再加热；步骤ⅲ实验结束时相对应的操作顺序：__________。 （6）步骤ⅱ中的尾气常用________(填化学式)溶液吸收。 （7）列出本实验产率的计算表达式：__________。 【答案】（1） ①. 圆底烧瓶 ②. （2）密封的棕色细口瓶中，并放在避光阴凉处 （3）b （4） （5）先停止加热，再通一段时间的 后关闭 （6） （7） （或 ） 【解析】 【分析】的氧化性比S强，A中发生，过滤除去S，得到含的HI滤液；将滤液转移到B中，先通氮气、加热保持微沸除去，升高温度，收集沸点为125℃~127℃间的馏分，得到117 mL密度为1.7 g/mL，质量分数为57%的HI溶液。 【小问1详解】 仪器A的名称为圆底烧瓶；的氧化性比S强，通入发生反应的化学方程式为； 【小问2详解】 氢碘酸见光易分解，易被空气氧化，应保存在密封的棕色细口瓶中，并放在避光低温处； 【小问3详解】 在水中的溶解度较小，生成的S可能包裹在其表面阻止反应的继续进行，故步骤ⅰ中快速搅拌的目的是防止固体产物包覆碘，选b； 【小问4详解】 和会发生反应：，步骤ⅰ中随着反应的进行，生成的HI电离出的与反应促进的溶解； 【小问5详解】 为确保蒸馏装置内的HI全部进入C中，步骤ⅲ实验结束时相对应的操作顺序为：先停止加热，再通一段时间的N2后关闭K2； 【小问6详解】 步骤ⅱ中的尾气为，有毒，是酸性气体，常用NaOH溶液吸收； 【小问7详解】 127 g 的物质的量为0.5 mol，由化学方程式：，，，，故。 16. 二氧化碳的综合利用是实现碳达峰、碳中和的关键。 （1）可与制甲醇：在催化剂作用下，发生以下反应： Ⅰ． Ⅱ． ①则： ΔH=__________。若将等物质的量的CO和充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应，下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是__________。 A．生成的速率与生成的速率相等 B．CO的体积分数保持不变 C．混合气体的平均相对分子质量不变 D．CO和的物质的量之比为定值 ②将与充入装有催化剂的密闭容器中，发生反应Ⅰ和Ⅱ；的转化率和CO、的产率随反应温度的变化如图所示，由图判断合成最适宜的温度是__________。反应过程中产率随温度升高先增大后减小，降低的主要原因是______________________________。 （2）与通过电催化反应制取，可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。 ①过程Ⅱ和过程Ⅲ都有________形成(填极性共价键或非极性共价键) ②与通过电催化反应制取的反应方程式：________________________。 （3）可与制尿素： ，一定条件下，向刚性容器中充入3 mol 和4 mol 平衡时的体积分数为60%，，则反应的压强平衡常数________。 （4）一种以和甲醇为原料，利用和CuO纳米片(CuONS/CF)作催化电极，制备甲酸(甲酸盐)的电化学装置的工作原理如图所示 图中电极a为________极，电解过程中阳极电极反应式为____________________________。 【答案】（1） ①. -90 kJ/mol ②. CD ③. 250℃ ④. 生成甲醇的反应为放热反应，生成一氧化碳的反应为吸热反应。温度升高至250℃的过程中，反应速率加快，甲醇产率上升；超过250℃后，升温不利于生成甲醇的反应正向进行，同时有利于生成一氧化碳的反应正向进行并竞争消耗反应物，导致甲醇产率下降 （2） ①. 极性共价键 ②. （3） （4） ①. 负 ②. 【解析】 【分析】本题围绕二氧化碳的催化、电催化和电解转化展开。第（1）问中，反应Ⅰ、Ⅱ给出相同反应物、不同产物及反应热，可用盖斯定律组合目标反应；判断平衡时需区分随反应进程改变的量与由初始投料比、化学计量关系造成的不变量，温度曲线还需同时结合甲醇产率峰值、两个反应的热效应和一氧化碳产率趋势。第（2）问按机理图中过程Ⅱ、Ⅲ的成键对象判断键型，并用原子守恒、电荷守恒和电子守恒配平总反应。第（3）问由刚性容器内的平衡组成列出物质的量变化，再由体积分数求反应量和各气体分压。第（4）问先由外加电源、两室进料及产物确定电解池两极，再按氧化方向配平阳极反应。 【小问1详解】 反应Ⅰ减去反应Ⅱ可得目标反应，相应焓变为； A．平衡时正、逆反应速率相等，但逆反应每生成2 mol氢气才与正反应生成1 mol甲醇相对应，题述两种生成速率相等不符合化学计量关系，A错误； B．设正向反应进行的物质的量为x mol，由等物质的量投料和反应计量关系可得，该体积分数在反应全过程恒定，不能说明平衡，B错误； C．密闭容器内气体总质量不变，反应进行时气体总物质的量改变，故混合气体的平均相对分子质量会随反应进程改变；其保持不变能说明组成不再改变，C正确； D．由物质的量变化关系可得，该比值随反应进程改变；其保持不变能说明组成不再改变，D正确； 故选CD； 由图可见，甲醇产率在250℃达到最大值，因此最适宜温度为250℃。低温升至该温度时，升温使反应速率加快，甲醇产率上升；超过250℃后，生成甲醇的反应为放热反应，升温不利于其正向进行，而生成一氧化碳的反应为吸热反应，升温有利于其正向进行并竞争消耗反应物，故甲醇产率下降； 【小问2详解】 由机理图可知，过程Ⅱ生成吸附态一氧化碳和氨基，形成的氮氢键为极性共价键；过程Ⅲ使吸附态一氧化碳与氨基偶联，形成的碳氮键也为极性共价键。因此两个过程均有极性共价键形成。 总反应以二氧化碳和硝酸根离子为反应物，以尿素为产物；按碳、氮、氧、氢原子守恒和电荷守恒配平，得到； 【小问3详解】 反应为。设平衡时生成尿素的物质的量为x mol，各气体的物质的量变化为。 平衡时二氧化碳的体积分数等于其物质的量分数，由，可知平衡时氨气、二氧化碳和水蒸气的物质的量之比为1∶3∶1。 总压为a kPa，故各分压为。固体尿素不写入压强平衡常数表达式，代入得； 【小问4详解】 图示装置接有外加直流电源，属于电解池。左侧电极上二氧化碳转化为甲酸（盐），发生还原反应，故电极a为阴极，接电源负极。 右侧电极为阳极，甲醇被氧化为甲酸；按原子守恒和电荷守恒配平，阳极反应式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $