精品解析：安徽阜阳市临泉田家炳实验中学2026-2027学年高三上学期开学考试 化学试题

高三化学 (满分100分，用时75分钟) 可能用到的相对原子质量：H-1、C-12、N-14、O-16、Na-23、S-32、Cl-35.5、Ca-40、V-51、Mn-55、Fe-56、Ni-59、Cu-64、Mo-96、Ba-137、Ce-140 一、选择题(本大题共14小题，每小题3分，共42分，每小题均有四个选项，其中只有一项符合题目要求) 1. 中国书画是世界艺术瑰宝，古人所用文房四宝制作过程中发生氧化还原反应的是 A. 竹管、动物尾毫→湖笔 B. 松木→油烟→徽墨 C. 楮树皮→纸浆纤维→宣纸 D. 端石→端砚 2. 物质的性质决定用途，下列两者对应关系正确的是 A. 金刚石硬度大，可用于制作切削刀具 B. 氧化铝具有两性，可用于制作坩埚 C. 熔点高，可用于生产光导纤维 D. 氨气有还原性，可用于生产铵态氮肥 3. 下列方程式与所给事实不相符的是 A. 用盐酸除去铁锈： B. 用溶液除去乙炔中的 C. 用乙醇处理废弃的 D. 将通入水中制备硝酸： 4. 下列实验操作规范的是 A B C D 向容量瓶中转移溶液 用胶头滴管滴加溶液 混合浓和浓 测溶液的pH A. A B. B C. C D. D 5. 元素a~i为短周期元素，其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是 A. a和g同主族 B. 金属性： C. 原子半径： D. 最简单氢化物沸点： 6. 苦水玫瑰是中国国家地理标志产品，可从中提取高品质的玫瑰精油。玫瑰精油成分之一的结构简式如图，下列说法错误的是 A. 该分子含1个手性碳原子 B. 该分子所有碳原子共平面 C. 该物质可发生消去反应 D. 该物质能使溴的四氯化碳溶液褪色 7. 能代表化合物的结构片段如图(氢原子未画出)，下列有关该化合物的描述不正确的是 A. 图中球①代表原子团 B. 该化合物易溶于水 C. 作还原剂时，该化合物释放 D. 氮原子上没有孤电子对，晶体中不存在氢键 8. 晶格中的O被去除，产生一个氧空位()，相对原点的分数坐标为，则图中的分数坐标分别为 A. B. C. D. 9. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声 具有还原性 B 待测液中滴加溶液，生成白色沉淀 待测液含有 C 和中均分别加入溶液和盐酸，只溶于盐酸，都能溶 比碱性强 D 溶液中滴加溶液，溶液由橙色变为黄色 增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动 A. A B. B C. C D. D 10. 最近，我国科学工作者制备了一种电催化剂，并将其与金属铝组装成可充电电池，用于还原污水中的，其工作原理如图所示。研究证明，电池放电时，水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子，氢原子再将吸附在电催化表面的逐步还原为。下列说法正确的是 A. 放电时，负极区游离的数目减少 B. 放电时，还原为，理论上需要氢原子 C. 充电时，从阳极区穿过离子交换膜进入阴极区 D. 充电时，电池总反应为 11. 我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍，X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是 A. W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高 B. 在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为 C. Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液，可以溶于溶液 D. 中提供电子对与形成配位键 12. 为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。 下列说法不正确的是 A. 固体溶解是吸热过程 B. 根据盖斯定律可知： C. 根据各微粒的状态，可判断， D. 溶解过程的能量变化，与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关 13. 常温下、将等体积、浓度均为溶液与新制饱和溶液混合，出现白色浑浊；再滴加过量的溶液，振荡，出现白色沉淀。 已知： 下列说法不正确的是 A. 溶液中存在 B. 将溶液稀释到，几乎不变 C. 溶液与溶液混合后出现的白色浑浊不含有 D. 存在反应是出现白色沉淀的主要原因 14. 已知和结合形成两种配离子和常温下，的和的混合溶液中，和的浓度对数(实线)、含铜微粒的分布系数(虚线)[例如]与溶液pH的关系如图所示： 下列说法错误的是 A. B. C. 图中a点对应的 D. 当时，体系中 二、非选择题(本大题共4小题，共58分) 15. 从炼油厂焙烧炭渣(主要含炭、和，以及少量、)中提取钼的工艺流程如下： 已知：和均易溶于水；草酸()在水中溶解度见下表。 温度℃ 20 40 60 80 溶解度(g/100 g) 9.5 21.5 44.3 84.5 （1）“酸浸”中钼和钒分别转化为和。100℃下各元素浸出率与草酸浓度的关系如图。 ①最佳草酸浓度为________。 ②中钒的价电子排布式为________。 ③生成的化学方程式为________。 （2）“酸转化”中加浓硫酸后，过滤前的操作为________；“滤渣2”为________(填名称)。 （3）“沉钼”中，HMT(结构如图)在溶液中转变为，一个有________个可形成氢键的位点；沉淀为。 （4）“碱浸转化”中，在碱作用下分解出，后者转化为的化学方程式为________；“滤液2”中可循环利用的物质为________。 （5）关于该工艺流程，下列说法错误的是________。(填标号) a．“气体1”为CO b．“滤渣1”主要含炭、NiO和 c．“滤液1”含 d．粗产品含 16. 尿素为农业生产常用氮肥。回答下列问题： I．工业合成 （1）是合成尿素的原料之一，在=1下，混合气体以一定流速通过合成塔。测得出口含量随反应温度和催化剂粒径的变化曲线如图。的原因是________。达到最高点后，曲线②下降的原因是________。 （2）已知：常温下各物质的相对能量如图。 则反应的________。 （3）模拟工业合成尿素。高温高压下，存在如下液相平衡体系。 主反应： 副反应： 平衡体系内，部分组分的物质的量分数随初始的变化曲线如图，代表的是________（填标号）。时，，随着的增大，与趋于一致，原因是________。 （4）实际生产中，当初始时，的平衡转化率为的平衡常数________（用物质的量分数代替浓度计算，忽略副反应，保留1位小数）。 Ⅱ．电催化合成 我国科研工作者以污染物为氮源，用纳米片电催化与合成尿素。下图为电催化合成尿素的原理示意图。 （5）a电极为________极。 （6）b电极发生的电极反应式为________。 17. 有机化合物C和F是制造特种工程塑料的两种重要单体，均可以苯为起始原料按下列路线合成(部分反应步骤和条件略去)： 回答下列问题： （1）B中含氧官能团名称为_______；B→C的反应类型为_______。 （2）已知A→B反应中还生成和，写出A→B的化学方程式_______。 （3）脂肪烃衍生物G是C的同分异构体，分子中含有羟甲基()，核磁共振氢谱有两组峰。G的结构简式为_______。 （4）下列说法错误的是_______(填标号)。 a．A能与乙酸反应生成酰胺 b．B存在2种位置异构体 c．D→E反应中，是反应试剂 d．E→F反应涉及取代过程 （5）4，4'-二羟基二苯砜(H)和F在一定条件下缩聚，得到性能优异的特种工程塑料——聚醚砜醚酮()。写出的结构简式_______。 （6）制备反应中，单体之一选用芳香族氟化物F，而未选用对应的氯化物，可能的原因是_______。 （7）已知酮可以被过氧酸(如间氯过氧苯甲酸，)氧化为酯： 参照题干合成路线，写出以苯为主要原料制备苯甲酸苯酯()的合成路线_______(其他试剂任选)。 18. 苯胺是重要的有机化工原料，其实验室制备原理如下： 相关信息如下： 物质 相对分子质量 熔点/ 沸点/ 密度/ 溶解性 硝基苯 123 5.9 210.9 1.20 不溶于水，易溶于乙醚 苯胺 93 184.0 1.02 微溶于水，易溶于乙醚 乙酸 60 16.6 117.9 1.05 与水互溶 乙醚 74 -116.3 34.5 0.71 微溶于水 反应装置Ⅰ和蒸馏装置Ⅱ(加热、夹持等装置略)如下： 实验步骤为： ①向装置Ⅰ双颈烧瓶中加入铁粉、水及乙酸，加热煮沸； ②稍冷后，通过恒压滴液漏斗缓慢滴入硝基苯，再加热回流； ③将装置Ⅰ改成水蒸气蒸馏装置，蒸馏收集苯胺-水馏出液； ④将苯胺-水馏出液用饱和后，转入分液漏斗静置分层，分出有机层；水层用乙醚萃取，分出醚层；合并有机层和醚层，用粒状氢氧化钠干燥，得到苯胺醚溶液； ⑤将苯胺醚溶液加入圆底烧瓶(装置Ⅱ)，先蒸馏回收乙醚，再蒸馏收集馏分，得到苯胺。 回答下列问题： （1）实验室保存硝基苯的玻璃容器是_______(填标号)。 （2）装置Ⅰ中冷凝管的进水口为_______(填“a”或“b”)。 （3）步骤④中将苯胺-水馏出液用饱和的原因是_______。 （4）步骤④中第二次分液，醚层位于_______层(填“上”或“下”)。 （5）蒸馏回收乙醚时，锥形瓶需冰水浴的原因是_______；回收乙醚后，需要放出冷凝管中的冷凝水再蒸馏，这样操作的原因是_______。 （6）下列说法正确的是_______(填标号)。 A. 缓慢滴加硝基苯是为了减小反应速率 B. 蒸馏时需加沸石，防止暴沸 C. 用红外光谱不能判断苯胺中是否含有硝基苯 D. 蒸馏回收乙醚，无需尾气处理 （7）苯胺的产率为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三化学 (满分100分，用时75分钟) 可能用到的相对原子质量：H-1、C-12、N-14、O-16、Na-23、S-32、Cl-35.5、Ca-40、V-51、Mn-55、Fe-56、Ni-59、Cu-64、Mo-96、Ba-137、Ce-140 一、选择题(本大题共14小题，每小题3分，共42分，每小题均有四个选项，其中只有一项符合题目要求) 1. 中国书画是世界艺术瑰宝，古人所用文房四宝制作过程中发生氧化还原反应的是 A. 竹管、动物尾毫→湖笔 B. 松木→油烟→徽墨 C. 楮树皮→纸浆纤维→宣纸 D. 端石→端砚 【答案】B 【解析】 【详解】A．湖笔，以竹管为笔杆，以动物尾毫为笔头制成，不涉及氧化还原反应，A不符合题意； B．松木中的C元素主要以有机物的形式存在，徽墨主要为C单质，存在元素化合价的变化，属于氧化还原反应，B符合题意； C．宣纸，以楮树皮为原料，得到纸浆纤维，从而制作宣纸，不涉及氧化还原反应，C不符合题意； D．端砚以端石为原料经过采石、维料、制璞、雕刻、磨光、配盒等步骤制成，不涉及氧化还原反应，D不符合题意； 故选B。 2. 物质的性质决定用途，下列两者对应关系正确的是 A. 金刚石硬度大，可用于制作切削刀具 B. 氧化铝具有两性，可用于制作坩埚 C. 熔点高，可用于生产光导纤维 D. 氨气有还原性，可用于生产铵态氮肥 【答案】A 【解析】 【详解】A．金刚石是天然存在的最硬物质，硬度大的性质使其非常适合用于制作切削、研磨工具，A正确； B．氧化铝具有两性，但制作坩埚主要利用其高熔点和化学稳定性，以耐受高温和腐蚀，两性并非制作坩埚的关键性质，B错误； C．光导纤维的生产主要利用二氧化硅的光学性质，如高透明度和低光损耗，而非高熔点，C错误； D．氨气具有还原性，但生产铵态氮肥（如硫酸铵、硝酸铵）主要利用其碱性（与酸反应生成铵盐），还原性与铵态氮肥生产无直接关联，D错误； 故选A。 3. 下列方程式与所给事实不相符的是 A. 用盐酸除去铁锈： B. 用溶液除去乙炔中的 C. 用乙醇处理废弃的 D. 将通入水中制备硝酸： 【答案】B 【解析】 【详解】A．铁锈的成分为Fe2O3·xH2O ，能溶于盐酸生成FeCl3和水，离子方程式为：Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++(3+x)H2O，A正确； B．H2S为弱酸，离子方程式不能拆成离子，离子方程式为：Cu2++H2S=CuS↓+2H+，B错误； C． 乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气，化学方程式正确，C正确； D．NO2与水反应生成硝酸和NO，化学方程式正确，D正确； 答案选B。 4. 下列实验操作规范的是 A B C D 向容量瓶中转移溶液 用胶头滴管滴加溶液 混合浓和浓 测溶液的pH A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．向容量瓶中转移溶液时，需用玻璃棒引流，符合规范，A符合题意； B．用胶头滴管向试管中滴加溶液时，胶头滴管应垂直悬空于试管口正上方，但该操作中滴管并不是垂直悬空于试管口正上方，而是倾斜的，不符合规范，B不符合题意； C．混合浓和浓时，由于浓密度大且混合放热，应将浓缓慢倒入浓中，并搅拌散热；该操作中向浓中加浓，易导致液体飞溅，不符合规范，C不符合题意； D．测定溶液pH时，用蒸馏水润湿pH试纸会稀释待测液，导致测量结果不准，图示操作不规范，D不符合题意； 故选A。 5. 元素a~i为短周期元素，其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是 A. a和g同主族 B. 金属性： C. 原子半径： D. 最简单氢化物沸点： 【答案】B 【解析】 【分析】同周期中第一电离能中第IIA族和第VA族比相邻元素的第一电离能大，0族元素的第一电离能在同周期中最大，可以推断a~i分别是B、C、N、O、F、Ne、Na、Mg、Al。 【详解】A．a是B，g是Na，二者不同主族，A错误； B．Na、Mg、Al属于同周期，从左到右金属性依次减弱，B正确； C．e、d、c分别是F、O、N，属于同周期元素，同周期主族元素从左到右原子半径依次减小，原子半径c>d>e，C错误； D．b为C，c为N，NH3分子间存在氢键，沸点高，沸点NH3>CH4，D错误； 答案选B。 6. 苦水玫瑰是中国国家地理标志产品，可从中提取高品质的玫瑰精油。玫瑰精油成分之一的结构简式如图，下列说法错误的是 A. 该分子含1个手性碳原子 B. 该分子所有碳原子共平面 C. 该物质可发生消去反应 D. 该物质能使溴的四氯化碳溶液褪色 【答案】B 【解析】 【详解】A．该分子含1个手性碳原子，如图所示 ，A项正确； B．该分子中存在多个sp3杂化的碳原子，故该分子所在的碳原子不全部共平面，B项错误； C．该物质含有醇羟基，且与羟基的β-碳原子上有氢原子，故该物质可以发生消去反应，C项正确； D．该物质含有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液褪色，D项正确； 故选B。 7. 能代表化合物的结构片段如图(氢原子未画出)，下列有关该化合物的描述不正确的是 A. 图中球①代表原子团 B. 该化合物易溶于水 C. 作还原剂时，该化合物释放 D. 氮原子上没有孤电子对，晶体中不存在氢键 【答案】D 【解析】 【分析】由结构片段可知，结合化合物化学式可知，各部分结构如图：； 【详解】A．可表示为，其中①号氮原子要提供孤对电子与形成配位键，而结构中无孤对电子，故①表示，A正确； B．该化合物属于可溶性盐，且可与水形成氢键，因此易溶于水，B正确； C．作还原剂时，化合价升高转化为N2和，因此该化合物释放，C正确； D．中①号氮原子与Zn2+形成配位键，旁边的氮原子与形成配位键，因此氮原子上没有孤电子对，但中含有氧原子，晶体中存在氢键，D错误； 故选D。 8. 晶格中的O被去除，产生一个氧空位()，相对原点的分数坐标为，则图中的分数坐标分别为 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】相对原点的分数坐标为，若，位于底面面心的分数坐标为，位于侧面面心的分数坐标为，若，位于侧面面心的分数坐标为，位于底面面心的分数坐标为，故选D。 9. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声 具有还原性 B 待测液中滴加溶液，生成白色沉淀 待测液含有 C 和中均分别加入溶液和盐酸，只溶于盐酸，都能溶 比碱性强 D 溶液中滴加溶液，溶液由橙色变为黄色 增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．铁与水蒸气反应生成的气体是，该反应中H由价变成0价，被还原，体现了的氧化性，A错误； B．如果待测液中含有，与反应也能产生白色沉淀，或者、也会与Ba2+产生白色沉淀，所以通过该实验不能得出待测液中含有的结论，B错误； C．溶液能与盐酸反应，不能与溶液反应，与溶液和盐酸都能反应，说明的碱性比的强，C正确； D．溶液中存在平衡(橙色)(黄色)，加入溶液后，与反应，生成物浓度减小，使平衡正向移动，导致溶液由橙色变为黄色，题给结论错误，D错误； 故选C。 10. 最近，我国科学工作者制备了一种电催化剂，并将其与金属铝组装成可充电电池，用于还原污水中的，其工作原理如图所示。研究证明，电池放电时，水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子，氢原子再将吸附在电催化表面的逐步还原为。下列说法正确的是 A. 放电时，负极区游离的数目减少 B. 放电时，还原为，理论上需要氢原子 C. 充电时，从阳极区穿过离子交换膜进入阴极区 D. 充电时，电池总反应为 【答案】A 【解析】 【分析】放电时，负极铝失去电子和OH-结合生成四羟基合铝酸根，，正极水中的H+在电催化剂表面获得电子成为氢原子，氢原子再将吸附在电催化剂表面的逐步还原为，正极区发生反应为(注意此反应不是电极反应)，充电时，金属铝为阴极，电极为阳极，据此解答。 【详解】A．放电时，负极铝失去电子和氢氧根离子结合生成四羟基合铝酸根：Al－3e-+ 4OH-=[Al(OH)4]-，当转移3mol电子时，消耗4molOH-，同时正极区会有3molOH-，通过OH-离子交换膜进行补充，OH-净消耗1mol，故负极区游离的OH-数目会减少，A正确； B．氢原子将吸附在电催化剂表面的逐步还原为NH3，还原1.0mol为NH3，由化合价变化可知，得到8mol电子，所以理论上需要8.0mol氢原子，B错误； C．充电时，阴离子向阳极移动，所以充电时， OH-从阴极区穿过OH-离子交换膜进入阳极区，C错误； D．充电时，电池阴极反应式为，阳极反应式为，总反应为，D错误； 故答案选A。 11. 我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍，X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是 A. W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高 B. 在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为 C. Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液，可以溶于溶液 D. 中提供电子对与形成配位键 【答案】A 【解析】 【分析】W、X 、Y、Z的原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍，则W为C元素；每个周期的ⅡA和ⅤA的元素的第一电离能都比左右相邻元素的高，由于配合物中Y在外界，Y可形成简单阳离子，则Y属于金属元素，故X和Y分别为N和Mg；Z的M层未成对电子数为4，则其3d轨道上有4个不成对电子，其价电子排布式为，Z为Fe元素，为。 【详解】A．W、X、 Y、Z四种元素的单质中，N元素的单质形成分子晶体，Mg和Fe均形成金属晶体，C元素既可以形成金刚石又可以形成石墨，石墨的熔点最高，A不正确； B．X的简单氢化物是，其中心N原子价层电子对数为3+，N原子轨道杂化类型为，B正确； C．Y的氢氧化物是，其属于中强碱，其难溶于水，难溶于溶液，但是，由于电离产生的可以破坏的沉淀溶解平衡，因此可以溶于溶液，C正确； D．中的C原子提供孤电子对与形成配位键，D正确； 综上所述，本题选A。 12. 为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。 下列说法不正确的是 A. 固体溶解是吸热过程 B. 根据盖斯定律可知： C. 根据各微粒的状态，可判断， D. 溶解过程的能量变化，与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，固体溶于水的过程分两步实现，第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-，此过程离子键发生断裂，为吸热过程；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程。 【详解】A．由图可知，固体溶解过程的焓变为，为吸热过程，A正确； B．由图可知，固体溶于水的过程分两步实现，由盖斯定律可知，即，B正确； C．由分析可知，第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-，此过程离子键发生断裂，为吸热过程，a＞0；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程，b＜0，C错误； D．由分析可知，溶解过程的能量变化，取决于固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量有关，即与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关，D正确； 故选C。 13. 常温下、将等体积、浓度均为溶液与新制饱和溶液混合，出现白色浑浊；再滴加过量的溶液，振荡，出现白色沉淀。 已知： 下列说法不正确的是 A. 溶液中存在 B. 将溶液稀释到，几乎不变 C. 溶液与溶液混合后出现的白色浑浊不含有 D. 存在反应是出现白色沉淀的主要原因 【答案】C 【解析】 【详解】A．亚硫酸是二元弱酸，存在两步电离，电离方程式为：，，溶液中还存在水的电离，且水的电离比H2SO3的第二步电离还弱，则溶液中，A正确； B．亚硫酸根离子是其二级电离产生的，则稀释的时候对氢离子的影响较大，稀释的时候，亚硫酸的浓度变为原来的一半，另外稀释的平衡常数不变，对第二级电离影响很小，则稀释时亚硫酸根浓度基本不变，B正确； C．加入双氧水之前，生成的白色浑浊为BaSO3沉淀，C错误； D．过氧化氢具有强氧化性，可以将+4价硫氧化为+6价硫酸根离子，则存在反应，，则出现白色沉淀的主要原因生成BaSO4沉淀，D正确； 故选C。 14. 已知和结合形成两种配离子和常温下，的和的混合溶液中，和的浓度对数(实线)、含铜微粒的分布系数(虚线)[例如]与溶液pH的关系如图所示： 下列说法错误的是 A. B. C. 图中a点对应的 D. 当时，体系中 【答案】C 【解析】 【分析】和之间存在转化关系，则pH较小时，平衡逆向移动，以为主，则，，则曲线I代表，曲线II代表，随着pH增大，正向移动，增大，和结合形成配离子的反应依次为、，因此随pH增大，持续减小，为曲线III，，先增大后减小，为曲线IV，一直增大，为曲线V，据此回答。 【详解】A．曲线III和曲线IV的交点代表，即，由图可知，此时，带入平衡表达式得，A正确； B．曲线I和曲线II的交点代表，即，此时pH=11.6，带入平衡常数表达式得，B正确； C．曲线IV和曲线V得交点代表，，即，此时，可得的平衡常数，a点时，，带入，解得，且a点对应，带入的平衡常数，计算得，故pH=4.3，C错误； D．当pH=6.4时，最大，接近，结合B项中平衡常数可计算得，，结合Cu 元素守恒知，，，因此体系中，D正确； 故选C。 二、非选择题(本大题共4小题，共58分) 15. 从炼油厂焙烧炭渣(主要含炭、和，以及少量、)中提取钼的工艺流程如下： 已知：和均易溶于水；草酸()在水中溶解度见下表。 温度℃ 20 40 60 80 溶解度(g/100 g) 9.5 21.5 44.3 84.5 （1）“酸浸”中钼和钒分别转化为和。100℃下各元素浸出率与草酸浓度的关系如图。 ①最佳草酸浓度为________。 ②中钒的价电子排布式为________。 ③生成的化学方程式为________。 （2）“酸转化”中加浓硫酸后，过滤前的操作为________；“滤渣2”为________(填名称)。 （3）“沉钼”中，HMT(结构如图)在溶液中转变为，一个有________个可形成氢键的位点；沉淀为。 （4）“碱浸转化”中，在碱作用下分解出，后者转化为的化学方程式为________；“滤液2”中可循环利用的物质为________。 （5）关于该工艺流程，下列说法错误的是________。(填标号) a．“气体1”为CO b．“滤渣1”主要含炭、NiO和 c．“滤液1”含 d．粗产品含 【答案】（1） ①. 2.0 ②. 3d1 ③. （2） ①. 冷却结晶 ②. 草酸晶体 （3）4 （4） ①. ②. HMT （5）ab 【解析】 【分析】炭渣加入草酸浸取，钼和钒分别转化为和，Mo、V被还原为盐溶液，草酸被氧化为二氧化碳（气体1），炭不反应、镍、钙转化为草酸镍沉淀、草酸钙沉淀，三者成为滤渣1，过滤，滤液加入浓硫酸使得钼、钒的草酸盐转化为硫酸盐和草酸，较低温度时草酸溶解度较小得到草酸晶体成为滤渣2，过滤得到含和的滤液，“沉钼”过程中加入HMT得到沉淀为，结合质量守恒，还生成，过滤，滤液1中含和不反应的，过滤后得到沉淀加入氧化钙、水、空气，碱浸转化过程中氧化钼元素得到CaMoO4； 【小问1详解】 ①由图，最佳草酸浓度为2.0，此时钼元素浸出率接近100%，而钙、镍浸出率为0； ②V为23号元素，中钒为+4价，V失去4个电子得到+4价钒，其价电子排布式为3d1。 ③和草酸发生氧化还原反应生成，Mo化合价由+6变为+5、部分草酸中碳化合价由+3变为+4生成二氧化碳，结合电子守恒，化学方程式为； 【小问2详解】 “酸转化”中加浓硫酸后，转化生成和及草酸，此时温度升高，根据表格，低温有利于草酸析出，则过滤前的操作为冷却结晶；由分析，“滤渣2”为草酸晶体； 【小问3详解】 结合HMT结构，HMT中一个氮与氢离子形成配位键得到，可形成N-H…Y氢键（作为氢键给体），另有3个N原子，均具有1对孤电子对，可形成N…H-X氢键（作为氢键受体），故存在4个可形成氢键的位点； 【小问4详解】 被氧气氧化为，反应中钼化合价由+5变为+6、氧气中氧化合价由0变为-2，结合电子守恒，反应为：；在碱作用下会转化生成HMT，则“滤液2”中可循环利用的物质为HMT； 【小问5详解】 a．由分析，“气体1”为二氧化碳，错误； b．“滤渣1”主要含炭、和，错误； c．酸转化中通过冷却结晶所得滤液为草酸的饱和溶液，则“滤液1”含草酸，正确； d．硫酸钙微溶于水，则碱浸转化得到粗产品含，正确； 故选ab。 16. 尿素为农业生产常用氮肥。回答下列问题： I．工业合成 （1）是合成尿素的原料之一，在=1下，混合气体以一定流速通过合成塔。测得出口含量随反应温度和催化剂粒径的变化曲线如图。的原因是________。达到最高点后，曲线②下降的原因是________。 （2）已知：常温下各物质的相对能量如图。 则反应的________。 （3）模拟工业合成尿素。高温高压下，存在如下液相平衡体系。 主反应： 副反应： 平衡体系内，部分组分的物质的量分数随初始的变化曲线如图，代表的是________（填标号）。时，，随着的增大，与趋于一致，原因是________。 （4）实际生产中，当初始时，的平衡转化率为的平衡常数________（用物质的量分数代替浓度计算，忽略副反应，保留1位小数）。 Ⅱ．电催化合成 我国科研工作者以污染物为氮源，用纳米片电催化与合成尿素。下图为电催化合成尿素的原理示意图。 （5）a电极为________极。 （6）b电极发生的电极反应式为________。 【答案】（1） ①. 催化剂的粒径越小，与反应物的接触面积越大，催化效果越好，反应速率越快 ②. 温度太高，催化剂的活性减弱，反应速率减慢 （2）-122.3 （3） ①. ① ②. 时，主反应和副反应同时发生，主反应生成的H2O(l)在副反应中被消耗，所以，随着的增大，副反应被抑制，几乎没有进行，整个反应主要发生主反应，与趋于一致 （4）2.3 （5）阳 （6）CO2+2NO+10e-+10=+3H2O+10CO 【解析】 【小问1详解】 由图可知，a、b、c处催化剂粒径：a>b>c，催化剂的粒径越小，与反应物的接触面积越大，催化效果越好，反应速率越快，出口含量越高。达到最高点后，曲线②下降的原因是：温度太高，催化剂的活性减弱，反应速率减慢。 【小问2详解】 的生成物的总能量-反应物的总能量=-285.8 kJ/mol-321.8 kJ/mol+393.5 kJ/mol+2×45.9 kJ/mol=-122.3 kJ/mol。 【小问3详解】 增大相当于增大，主反应和副反应平衡均正向移动，但增大，减小，则代表的是①，时，，随着的增大，与趋于一致，原因是：时，主反应和副反应同时发生，主反应生成的H2O(l)在副反应中被消耗，所以，随着的增大，副反应被抑制，几乎没有进行，整个反应主要发生主反应，与趋于一致。 【小问4详解】 根据已知条件列出“三段式”： 平衡时，H2O(l)的物质的量分数为=，的物质的量分数为=，的物质的量分数为=，的物质的量分数为=，则平衡常数K==2.3。 【小问5详解】 由图可知，CO2和NO在b电极得到电子生成，b为阴极，a电极为阳极。 【小问6详解】 由图可知，NO在b电极得到电子和CO2反应生成，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：CO2+2NO+10e-+10=+3H2O+10CO。 17. 有机化合物C和F是制造特种工程塑料的两种重要单体，均可以苯为起始原料按下列路线合成(部分反应步骤和条件略去)： 回答下列问题： （1）B中含氧官能团名称为_______；B→C的反应类型为_______。 （2）已知A→B反应中还生成和，写出A→B的化学方程式_______。 （3）脂肪烃衍生物G是C的同分异构体，分子中含有羟甲基()，核磁共振氢谱有两组峰。G的结构简式为_______。 （4）下列说法错误的是_______(填标号)。 a．A能与乙酸反应生成酰胺 b．B存在2种位置异构体 c．D→E反应中，是反应试剂 d．E→F反应涉及取代过程 （5）4，4'-二羟基二苯砜(H)和F在一定条件下缩聚，得到性能优异的特种工程塑料——聚醚砜醚酮()。写出的结构简式_______。 （6）制备反应中，单体之一选用芳香族氟化物F，而未选用对应的氯化物，可能的原因是_______。 （7）已知酮可以被过氧酸(如间氯过氧苯甲酸，)氧化为酯： 参照题干合成路线，写出以苯为主要原料制备苯甲酸苯酯()的合成路线_______(其他试剂任选)。 【答案】（1） ①. 酮羰基 ②. 还原反应 （2）； （3） （4）b （5） （6）电负性：F＞Cl，C-F键极性更大，易断裂，且氟原子半径小，空间位阻小，更容易发生缩聚反应 （7） 【解析】 【分析】A发生氧化反应生成B，B发生还原反应生成C，A发生取代反应生成D，2个D分子取代了CCl4中的两个氯原子生成了E，E中的两个氯原子发生水解反应，一个碳原子上连接两个羟基不稳定，会脱水形成酮羰基得到F，据此解答； 【小问1详解】 由B的结构简式可知，其含氧官能团名称为酮羰基；B的不饱和度为5，C的不饱和度为4，属于加氢的反应，为还原反应； 【小问2详解】 A→B还会生成硫酸铵和硫酸锰，根据原子守恒，配平反应为； 【小问3详解】 G是C的同分异构体，G的不饱和度为4，碳原子数为6，含有-CH2OH，则其不可能含有苯环，核磁共振氢谱只有两组峰，满足条件的结构简式为； 【小问4详解】 a．A中含有氨基，能和乙酸发生取代反应生成酰胺基，a正确； b．B 的位置异构体只有1种，如图：，b错误； c．D→E的反应中，氟苯取代了CCl4中的两个氯原子，CCl4是反应物，c正确； d．E→F的反应中，涉及卤代烃的水解(取代)反应，d正确； 故选b； 【小问5详解】 H的结构简式为，与F发生缩聚反应时，H中羟基的O-H键断裂，F中的C-F键断裂，缩聚产物结构简式为； 【小问6详解】 电负性：F＞Cl，C-F键极性更大，易断裂，容易与H发生缩聚反应，且氟原子半径小，空间位阻小，更容易发生缩聚反应，所以不选择对应的氯化物； 【小问7详解】 根据已知的反应可知，得到苯甲酸苯酯，需要合成，模仿D→F的合成路线，苯在无水AlCl3作用下与CCl4发生取代反应生成，再发生E→F的反应得到，具体合成路线为。 18. 苯胺是重要的有机化工原料，其实验室制备原理如下： 相关信息如下： 物质 相对分子质量 熔点/ 沸点/ 密度/ 溶解性 硝基苯 123 5.9 210.9 1.20 不溶于水，易溶于乙醚 苯胺 93 184.0 1.02 微溶于水，易溶于乙醚 乙酸 60 16.6 117.9 1.05 与水互溶 乙醚 74 -116.3 34.5 0.71 微溶于水 反应装置Ⅰ和蒸馏装置Ⅱ(加热、夹持等装置略)如下： 实验步骤为： ①向装置Ⅰ双颈烧瓶中加入铁粉、水及乙酸，加热煮沸； ②稍冷后，通过恒压滴液漏斗缓慢滴入硝基苯，再加热回流； ③将装置Ⅰ改成水蒸气蒸馏装置，蒸馏收集苯胺-水馏出液； ④将苯胺-水馏出液用饱和后，转入分液漏斗静置分层，分出有机层；水层用乙醚萃取，分出醚层；合并有机层和醚层，用粒状氢氧化钠干燥，得到苯胺醚溶液； ⑤将苯胺醚溶液加入圆底烧瓶(装置Ⅱ)，先蒸馏回收乙醚，再蒸馏收集馏分，得到苯胺。 回答下列问题： （1）实验室保存硝基苯的玻璃容器是_______(填标号)。 （2）装置Ⅰ中冷凝管的进水口为_______(填“a”或“b”)。 （3）步骤④中将苯胺-水馏出液用饱和的原因是_______。 （4）步骤④中第二次分液，醚层位于_______层(填“上”或“下”)。 （5）蒸馏回收乙醚时，锥形瓶需冰水浴的原因是_______；回收乙醚后，需要放出冷凝管中的冷凝水再蒸馏，这样操作的原因是_______。 （6）下列说法正确的是_______(填标号)。 A. 缓慢滴加硝基苯是为了减小反应速率 B. 蒸馏时需加沸石，防止暴沸 C. 用红外光谱不能判断苯胺中是否含有硝基苯 D. 蒸馏回收乙醚，无需尾气处理 （7）苯胺的产率为_______。 【答案】（1）A （2）a （3）减小苯胺在水中的溶解度，增加水层的密度 （4）上 （5） ①. 乙醚沸点低 ②. 防止冷凝管炸裂 （6）AB （7）75% 【解析】 【分析】由硝基苯制苯胺过程中，由于反应比较剧烈，故硝基苯需从上方缓慢加入；反应完成后，改用蒸馏装置，将苯胺-水蒸馏出，苯胺在水中有一定的溶解度，加入固体，可使溶解在水中的大部分苯胺就以油状物晶体析出，分液分离出有机层，水层用乙醚萃取，分出醚层；合并有机层和醚层，加入粒状氢氧化钠干燥，得到苯胺醚溶液，再次蒸馏得到苯胺，据此解答。 【小问1详解】 选项A为细口瓶，常用于保存液体试剂；选项B为广口瓶，常用于保存固体试剂；选项C为容积瓶仅用于配制一定物质的量浓度溶液，不能用于保存试剂；选项D为烧杯，一般不用于保存试剂，故答案为A； 【小问2详解】 为使冷凝水充分冷凝管壁，保证冷凝效果，冷凝管中的水流向应为“下进上出”，故装置Ⅰ中冷凝管的进水口为下口a； 【小问3详解】 实验中将苯胺-水倒出液饱和的目的是减小苯胺在水中的溶解性，同时增加水层的密度，有利于苯胺与水的分层； 【小问4详解】 根据题中信息，乙醚密度比水小，因此乙醚层位于分液体系上层； 【小问5详解】 第一空：乙醚沸点低，室温下易挥发，水浴冷却抑制乙醚的挥发； 第二空：避免冷凝水残留影响后续高温蒸馏（收集苯胺）时冷凝管的效率（或防止高温下冷凝管因温差过大破裂）； 【小问6详解】 A．采用缓慢滴加的方法可以控制反应速率，防止反应过于剧烈和引发副反应，A正确； B．蒸馏时加沸石防暴沸是正确的操作，B正确； C．红外光谱可区分硝基苯（含硝基特征峰）和苯胺（含氨基特征峰），C错误； D．乙醚是一种有毒物质，具有挥发性，尾气需要处理，D错误； 故选AB； 【小问7详解】 根据反应原理可知，硝基苯，理论上制备苯胺，理论产量：，实际产量：，产率： 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $