精品解析：安徽省A10联盟2026-2027学年高三上学期8月底学情调研 化学试题

2027届高三8月底学情调研化学 满分100分，考试时间75分钟。请在答题卡上作答。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 一、选择题(本大题共14小题，每小题3分，满分42分，每小题只有一个选项符合题意) 1. 下列有关物质用途的说法错误的是 A. 二氧化硫可用作葡萄酒的防腐抗氧化剂 B. 碳酸钡可用作胃肠X射线透视的造影剂 C. 硅酸钠的水溶液可用作木材的防火剂 D. 聚四氟乙烯可用作不粘锅的表面涂层 2. 下列实验仪器选用或实验操作正确的是 A. 用瓷坩埚加热熔融氢氧化钠固体 B. 用100 mL量筒量取8.50 mL稀硫酸 C. 用分液漏斗分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液 D. 用酸式滴定管盛装溶液进行滴定操作 3. 用下列化学知识解释对应劳动项目不合理的是 选项 劳动项目 化学知识 A 用小苏打发酵面团 小苏打受热分解或与酸反应产生，使面团疏松多孔 B 用硫酸铜对游泳池进行消毒 铜离子能使蛋白质变性 C 自制米酒时加入酒化酶 酒化酶能直接使淀粉转化为酒精 D 用活性炭去除冰箱异味 活性炭具有疏松多孔结构，能吸附异味分子 A. A B. B C. C D. D 4. 鲜草醛（Vernaldehyde）的结构如图所示，凭借其独特的“雨后青草+山间空气”气息成为打造年轻、治愈、自然风格的首选香料。 下列关于鲜草醛的说法错误的是 A. 分子中含有2个π键 B. 能使溴水褪色，说明含有碳碳双键 C. 分子中含有1个手性碳原子 D. 可与新制的反应生成砖红色沉淀 5. 在基催化剂表面还原工业废气中的机理如下图所示。 下列叙述正确的是 A. 分子中含有3个键 B. 基态价层电子轨道表示式： C. 可能发生的反应有： D. 反应中、NO、的理想比例关系为4∶4∶1 阅读材料，完成下面小题。 肼()是一种高能燃料，常温下为无色液体；与混合可发生自燃，生成无毒气体；与组成相似的相比，肼的热稳定性较差，极易分解；具有较强的还原性，在碱性条件下能将还原为红色的沉淀；还能作为单齿配体与等过渡金属离子形成稳定的配合物(如)；肼易溶于水，属于二元弱碱，能与硫酸反应；及其阳离子如是合成高能含能材料(如硝酸肼)的重要前驱体。 6. 下列过程中对应的化学方程式或电离方程式错误的是 A. 肼与四氧化二氮发生自燃： B. 肼溶于水的第一步电离： C. 肼与过量稀硫酸反应： D. 碱性条件下肼还原： 7. 下列有关物质结构或性质的比较中，错误的是 A. 熔点： B. 中的的键角完全相同 C. 中键键能小于中的键键能 D. 与分子间作用力小于与分子间作用力 8. 下列图示实验装置不能达到相应实验目的的是 A．验证铁的吸氧腐蚀 B．制备检验葡萄糖用的新制氢氧化铜 C．比较Al和Cu的金属活动性 D．验证潮湿氯气与干燥氯气的漂白性 A. A B. B C. C D. D 9. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态X原子核外电子的空间运动状态有3种，它们组成的化合物具有抗真菌和抗菌作用，用于隐形眼镜护理液、某些眼药水的“隐形”防腐剂，结构如图所示。 下列叙述错误的是 A. 基态原子有1个单电子 B. 简单离子半径： C. 该化合物中Y原子的杂化方式有2种 D. 该化合物存在配位键 10. 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 向NCCl溶液中滴入硝酸酸化的溶液，生成白色沉淀 NCCl是离子化合物 B 乙醇和浓硫酸共热至170℃，将产生的气体通入溴水中，溴水褪色 乙烯发生了加成反应 C 向0.1 mol/L 溶液中通入少量氯气，出现乳白色或淡黄色沉淀 氧化性： D 苯中加溴水振荡，水层褪色 苯与溴水发生取代反应，生成无色溴苯 A. A B. B C. C D. D 11. 向一恒容密闭容器中加入物质，发生连串单向基元反应：，。温度为、时，各组分的物质的量浓度与时间的关系分别如图1、图2所示。已知温度为时，的浓度随时间的变化关系为(为反应的速率常数，设反应的速率常数为)。下列说法正确的是 A. 对比两图反应达到终点的时间可知， B. 温度为时，若将的初始浓度增大至，则消耗一半所需的时间变长 C. 反应过程中，容器内混合气体的平均相对分子质量随时间逐渐减小 D. 温度为时，当的浓度达到最大值时，体系中组分浓度必定满足 12. 科学家在一定条件下将白磷转化为黑磷，黑磷的晶体结构与石墨类似的层状结构（已知：单层磷烯导电性比石墨烯优），如图所示。下列有关说法错误的是 A. 黑磷与白磷的晶体类型不同 B. 质量相同时，黑磷与白磷P-P键数目之比为1∶1 C. 单层磷烯导电性优于石墨烯，说明磷的电负性大于碳 D. 黑磷晶体中最小的环为六元环，该环平均含有2个P原子 13. 科研人员设计一套耦合式电化学工艺，向碱性电解槽中投入固体后体系启动电解，整套装置、流程与转化关系如图所示。已知。下列叙述正确的是 A. 电极为阴极，发生还原反应 B. 电解池中阳离子会持续向Pt电极一侧定向移动 C. 反应装置中单质与水蒸气的转化，实现了化学能向电能的转化 D. 若电路转移电子，理论上阳极收集到气体 14. 已知：常温下，，。常温下，向溶液中缓慢滴入0.01 mol/L NaHCO3溶液，混合溶液的和[]与的变化关系如图所示。下列说法错误的是 A. a点的约为12.3 B. C. c点对应溶液中存在： D. d点对应溶液中存在： 二、非选择题(本大题共4小题，共58分) 15. 碳包覆的焦磷酸亚铁()主要用作新型二次电池的正极材料，尤其在钠离子电池领域具有重要应用前景。某小组以致密赤铁矿(主要成分，含少量、、等)为原料，设计了如下“低碳活化—混酸浸出”新工艺制备： 已知：①“预处理”原理：碳将部分还原为磁性氧化物，导致晶格畸变，使矿石产生微裂纹。 ②工艺条件下，三价铁均与结合成稳定的。 ③时，的电离常数；、、、。 请回答下列问题： （1）基态铁原子核外电子占据的最高能层符号为_____，属于_____区元素(填“s”、“p”、“d”或“f”)。 （2）传统工艺不添加炭粉，直接用盐酸浸取赤铁矿，铁浸出率不足45%；“预处理”后，铁浸出率提升至92%。分析“预处理”能显著提高浸出率的可能原因为：__________________________，从而加快酸浸速率。 （3）“氧化”时，Fe2+转化为[FeCl4]-的离子方程式为___________________________；设计实验验证“氧化”步骤中已完全被氧化：取少量氧化后的溶液，滴加_____溶液(填化学式)，若_____________(填现象)，则说明已完全转化。 （4）“沉淀”时，为确保铁元素完全以形式沉淀而不生成杂质，滤液中的值必须大于_____。 （5）“沉淀”步骤中，滤液里大量存在的金属阳离子除残留的外，还有____________。 （6）“煅烧”时其中生成和的化学方程式为：_____________________(葡萄糖用表示)。 16. 无水氯化铈()是重要的路易斯酸催化剂，极易吸水潮解，高温易被氧化。实验室以为原料，结合氯化铵协同脱水法制备高纯无水。实验步骤： Ⅰ．将与过量干燥固体置于仪器中，磨细。 Ⅱ．将混合物移入管式炉，持续通入干燥高纯Ar，依次在70℃、160℃、250℃各恒温保温1 h，逐级缓慢脱水。 Ⅲ．缓慢升温至340℃并持续通入Ar，恒温保温2 h。 Ⅳ．氩气氛围下冷却至室温，转入干燥器密封保存。 已知：①无水熔点822℃，无挥发性，极易吸水。 ②较低温度下与水合盐生成复盐防止水解；高温下复盐分解。 ③实验条件下，在338℃时完全分解生成和气体。 请回答下列问题： （1）步骤Ⅰ中仪器a是下图中的___________(填仪器名称)，加入过量的核心作用是_____________________。 （2）若将直接在空气中加热至300℃发生水解，生成及两种常见无机物，写出化学方程式：____________________________________________。 （3）步骤Ⅱ中持续通入Ar的作用与目的是_____________________。 （4）实验室检验产品中是否残留杂质的常规方法是：__________________________________。 （5）步骤Ⅲ中，温度需控制在340℃，不宜过高也不宜过低的原因：_____________________。 （6）准确称取m g产品配成250 mL溶液(详细步骤省略)，量取25.00 mL，用 mol/L EDTA标准液滴定(已知EDTA与1∶1配位)，消耗。产品中质量分数为___________(列式化简，CeCl3摩尔质量)。 17. “碳中和”背景下，将转化为高附加值化学品是当前催化领域的研究热点。工业上利用加氢合成涉及的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 请回答下列问题： （1）已知时，相关物质的相对能量如表所示： 物质 CO(g) 相对能量 -393.5 0 -110.5 -241.8 a a=_____________，反应Ⅰ属于__________(填“熵增”或“熵减”)反应。 （2）上述三个反应的(为平衡常数)随(为温度)的变化如图。曲线c下降的原因是_______________________________________，代表反应Ⅲ的曲线是_________(填“a”、“b”或“c”)。 （3）科研人员研究了反应Ⅰ在Cu/ZnO催化剂表面的部分反应历程，路径A经过甲酸盐中间体HCOO*，最大能垒为1.25 eV；路径B经过羧基中间体COOH*，最大能垒为0.85 eV。工业生产中，该催化反应主要按照路径_____(填“A”或“B”)进行，理由是________________。 （4）实际生产中，与在催化剂活性中心上存在竞争吸附，降低了的转化率。已知中的键电子可与催化剂金属原子形成配位键，推测中_____原子也可与金属原子形成配位键，从而导致竞争吸附。 （5）温度T℃时，向体积为1 L的密闭容器中，投入和仅发生反应Ⅰ和Ⅱ，达到平衡时，的总转化率为80%，此时的选择性(已知的选择性=)为80%。0~10 min内_____；T℃时，反应Ⅰ的平衡常数_____(列出计算式即可)。 18. 一种多反应位点的合成砌块的合成路线如图(立体化学和部分反应条件略)。 已知： 请回答下列问题： （1）A的化学名称为__________________。 （2）写出K分子中，不能与NaOH反应的官能团名称_______________。 （3）A→B的反应类型为加成反应，B的结构简式为________________。 （4）下列说法错误的是__________(填标号)。 a．D易溶于水 b．G催化氧化的产物，可能发生银镜反应 c．E分子中含有手性碳原子 d．的反应类型加成反应 （5）的反应方程式为_______________________________。 （6）W是D的同分异构体，写出一种符合下列条件W的结构简式_______________________(已知：同一个碳原子上有多个-OH的物质不稳定)。 ①含有苯环；②不同化学环境氢原子个数比为1∶2∶6；③不含有-O-O-键。 （7）参考上述路线，设计如下转化。 实现所需试剂和反应条件是_________________；Z的结构简式为___________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高三8月底学情调研化学 满分100分，考试时间75分钟。请在答题卡上作答。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 一、选择题(本大题共14小题，每小题3分，满分42分，每小题只有一个选项符合题意) 1. 下列有关物质用途的说法错误的是 A. 二氧化硫可用作葡萄酒的防腐抗氧化剂 B. 碳酸钡可用作胃肠X射线透视的造影剂 C. 硅酸钠的水溶液可用作木材的防火剂 D. 聚四氟乙烯可用作不粘锅的表面涂层 【答案】B 【解析】 【详解】A．二氧化硫具有还原性且可抑制微生物繁殖，适量添加可作葡萄酒的防腐抗氧化剂，A正确； B．碳酸钡会与胃酸（主要成分为）反应生成可溶性有毒的氯化钡，不可用作胃肠X射线透视的造影剂，常用造影剂为不溶于酸的硫酸钡，B错误； C．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，不可燃且可阻隔木材与空气接触，可用作木材防火剂，C正确； D．聚四氟乙烯化学性质稳定、耐高温、不易粘黏油污，可用作不粘锅的表面涂层，D正确； 故选B。 2. 下列实验仪器选用或实验操作正确的是 A. 用瓷坩埚加热熔融氢氧化钠固体 B. 用100 mL量筒量取8.50 mL稀硫酸 C. 用分液漏斗分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液 D. 用酸式滴定管盛装溶液进行滴定操作 【答案】C 【解析】 【详解】A．瓷坩埚含有能与熔融氢氧化钠反应的成分，用其加热熔融氢氧化钠会腐蚀坩埚，A错误； B．100 mL量筒的量程过大，不能准确量取8.50 mL稀硫酸，B错误； C．乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液互不相溶，可用分液漏斗分液，C正确； D．碳酸钠溶液呈碱性，酸式滴定管的玻璃活塞会因盛装碱性溶液而黏结，应使用碱式滴定管，D错误； 故选C。 3. 用下列化学知识解释对应劳动项目不合理的是 选项 劳动项目 化学知识 A 用小苏打发酵面团 小苏打受热分解或与酸反应产生，使面团疏松多孔 B 用硫酸铜对游泳池进行消毒 铜离子能使蛋白质变性 C 自制米酒时加入酒化酶 酒化酶能直接使淀粉转化为酒精 D 用活性炭去除冰箱异味 活性炭具有疏松多孔结构，能吸附异味分子 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．小苏打为，受热易分解产生，也可与面团发酵产生的酸反应生成，使面团疏松多孔，解释合理，A不符合题意； B．属于重金属离子，可使细菌、病毒的蛋白质变性失活，能用于游泳池消毒，解释合理，B不符合题意； C．淀粉需先在淀粉酶作用下水解为葡萄糖，酒化酶仅能催化葡萄糖转化为酒精，无法直接使淀粉转化为酒精，解释不合理，C符合题意； D．活性炭具有疏松多孔结构，吸附性强，可吸附异味分子，解释合理，D不符合题意； 故选C。 4. 鲜草醛（Vernaldehyde）的结构如图所示，凭借其独特的“雨后青草+山间空气”气息成为打造年轻、治愈、自然风格的首选香料。 下列关于鲜草醛的说法错误的是 A. 分子中含有2个π键 B. 能使溴水褪色，说明含有碳碳双键 C. 分子中含有1个手性碳原子 D. 可与新制的反应生成砖红色沉淀 【答案】B 【解析】 【详解】A．鲜草醛分子中含有1个碳碳双键和1个碳氧双键，每个双键含有1个π键，所以分子中共有2个π键，A正确； B．鲜草醛含有醛基，醛基能被溴水氧化而使溴水褪色，故不能根据溴水褪色说明分子中含有碳碳双键，B错误； C．图中同时与甲基、醛基及环上两个不同方向相连的饱和碳原子连接四个不同的原子或原子团，是手性碳原子；侧链支化碳原子连接两个相同的甲基，不是手性碳原子，故分子中共有1个手性碳原子，C正确； D．鲜草醛含有醛基，与新制氢氧化铜悬浊液加热时，醛基被氧化并生成砖红色氧化亚铜沉淀，D正确； 故选B。 5. 在基催化剂表面还原工业废气中的机理如下图所示。 下列叙述正确的是 A. 分子中含有3个键 B. 基态价层电子轨道表示式： C. 可能发生的反应有： D. 反应中、NO、的理想比例关系为4∶4∶1 【答案】D 【解析】 【详解】A．中原子采取杂化，键为键，不是键，A错误； B．基态价层电子排布为，失去3个电子得到，价层电子为，根据洪特规则，5个电子应分占5个轨道且自旋平行，选项中轨道表示式存在成对电子，不符合排布规则，B错误； C．给出的反应中，左边原子总数为，右边原子总数为，不守恒，且反应物带电荷，产物均为中性，电荷也不守恒，反应不能发生，C错误； D．总反应为，配平后、、的物质的量比为，D正确； 故选D。 阅读材料，完成下面小题。 肼()是一种高能燃料，常温下为无色液体；与混合可发生自燃，生成无毒气体；与组成相似的相比，肼的热稳定性较差，极易分解；具有较强的还原性，在碱性条件下能将还原为红色的沉淀；还能作为单齿配体与等过渡金属离子形成稳定的配合物(如)；肼易溶于水，属于二元弱碱，能与硫酸反应；及其阳离子如是合成高能含能材料(如硝酸肼)的重要前驱体。 6. 下列过程中对应的化学方程式或电离方程式错误的是 A. 肼与四氧化二氮发生自燃： B. 肼溶于水的第一步电离： C. 肼与过量稀硫酸反应： D. 碱性条件下肼还原： 7. 下列有关物质结构或性质的比较中，错误的是 A. 熔点： B. 中的的键角完全相同 C. 中键键能小于中的键键能 D. 与分子间作用力小于与分子间作用力 【答案】6. C 7. B 【解析】 【6题详解】 A．反应中中从-2价升高到0价，中从+4价降低到0价，电子守恒、原子守恒，产物为无毒气体，符合反应事实，A正确； B．肼为二元弱碱，第一步可逆电离结合水电离的生成和，符合弱碱电离规律，B正确； C．肼属于二元弱碱，与过量的稀硫酸酸性条件下反应生成，而非，正确方程式为： ，C错误； D．反应中从+2价降为+1价，从-2价升为0价，电子守恒、原子守恒，符合碱性条件下的反应事实，D正确； 故选C。 【7题详解】 A．二者均为离子晶体，阳离子相同，半径小于半径，晶格能更大，熔点更高，A正确； B．配合物中为单齿配体，配位的原子孤对电子用于形成配位键，无孤对电子；未配位的原子有1对孤对电子，孤对电子对成键电子对的斥力更大，导致未配位上的键角更小，键角不完全相同，B错误； C．中键的两个原子均有孤对电子，相互排斥使键能降低，中键无孤对电子排斥，故键键能小于键，C正确； D．的电负性大于，与形成的氢键强于分子间的氢键，故与分子间作用力更大，D正确； 故选B。 8. 下列图示实验装置不能达到相应实验目的的是 A．验证铁的吸氧腐蚀 B．制备检验葡萄糖用的新制氢氧化铜 C．比较Al和Cu的金属活动性 D．验证潮湿氯气与干燥氯气的漂白性 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．食盐水提供电解质环境，铁发生吸氧腐蚀并消耗密闭装置内的氧气，使装置内气体压强减小，水在压强差作用下进入导管，可以验证铁的吸氧腐蚀，A正确； B．向2 mL 10%氢氧化钠溶液中滴加5滴5%硫酸铜溶液，氢氧化钠过量，生成的新制氢氧化铜处于碱性环境中，可用于检验葡萄糖，B正确； C．常温下铝在浓硝酸中钝化，而铜能与浓硝酸反应，实验现象受铝钝化影响，不能据此比较铝和铜的金属活动性，C错误； D．氯气先使湿润红纸褪色，再经浓硫酸干燥后不能使干燥红纸褪色，可验证潮湿氯气与干燥氯气的漂白性，D正确； 故选C。 9. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态X原子核外电子的空间运动状态有3种，它们组成的化合物具有抗真菌和抗菌作用，用于隐形眼镜护理液、某些眼药水的“隐形”防腐剂，结构如图所示。 下列叙述错误的是 A. 基态原子有1个单电子 B. 简单离子半径： C. 该化合物中Y原子的杂化方式有2种 D. 该化合物存在配位键 【答案】C 【解析】 【分析】基态X原子核外电子空间运动状态有3种，即占据3个原子轨道，电子排布为，故X为；Z形成+1价阳离子，原子序数最大，为短周期主族元素，故Z为；W原子序数最小，结构中仅形成1个单键，故W为；Y原子序数介于和之间，可与、成键，故Y为。 【详解】A．基态原子电子排布为，仅轨道有1个单电子，A正确； B．和核外电子排布相同，核电荷数，离子半径，即，B正确； C．该化合物中所有原子均形成2个键，含2对孤电子对，价层电子对数为4，均为杂化，仅1种杂化方式，C错误； D．原子最外层只有3个价电子，最多形成3个普通共价键，该化合物中为4配位，存在提供孤电子对、提供空轨道形成的配位键，D正确； 故答案选C。 10. 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 向NCCl溶液中滴入硝酸酸化的溶液，生成白色沉淀 NCCl是离子化合物 B 乙醇和浓硫酸共热至170℃，将产生的气体通入溴水中，溴水褪色 乙烯发生了加成反应 C 向0.1 mol/L 溶液中通入少量氯气，出现乳白色或淡黄色沉淀 氧化性： D 苯中加溴水振荡，水层褪色 苯与溴水发生取代反应，生成无色溴苯 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．生成白色沉淀只能说明检验时溶液中存在氯离子，不能说明NCCl是离子化合物，A错误； B．乙醇和浓硫酸共热制得的气体中可能混有二氧化硫，二氧化硫也能使溴水褪色，未排除干扰，不能证明乙烯发生了加成反应，B错误； C．向硫化钠溶液中通入少量氯气时，硫离子过量，反应的离子方程式为。反应中氯气作氧化剂、硫作氧化产物，所以氧化性，C正确； D．溴在苯中的溶解度大于在水中的溶解度，振荡后水层褪色是萃取造成的，不能说明苯与溴水发生了取代反应，D错误； 故选C。 11. 向一恒容密闭容器中加入物质，发生连串单向基元反应：，。温度为、时，各组分的物质的量浓度与时间的关系分别如图1、图2所示。已知温度为时，的浓度随时间的变化关系为(为反应的速率常数，设反应的速率常数为)。下列说法正确的是 A. 对比两图反应达到终点的时间可知， B. 温度为时，若将的初始浓度增大至，则消耗一半所需的时间变长 C. 反应过程中，容器内混合气体的平均相对分子质量随时间逐渐减小 D. 温度为时，当的浓度达到最大值时，体系中组分浓度必定满足 【答案】D 【解析】 【详解】A．图2中M消耗完全和产物生成的时间远短于图1，说明图2反应速率更快，故,A错误； B．由可知该反应为一级动力学反应，其半衰期为，故半衰期仅取决于速率常数，与初始浓度无关，B错误； C．该连串反应中，气体分子数始终保持不变，总物质的量恒定，气体的总质量也保持不变，因此混合气体的平均相对分子质量保持不变，C错误； D．当N的浓度达到最大值时，N的生成速率和消耗速率相同，由基元反应速率方程得，，故，因此存在，D正确； 故选D。 12. 科学家在一定条件下将白磷转化为黑磷，黑磷的晶体结构与石墨类似的层状结构（已知：单层磷烯导电性比石墨烯优），如图所示。下列有关说法错误的是 A. 黑磷与白磷的晶体类型不同 B. 质量相同时，黑磷与白磷P-P键数目之比为1∶1 C. 单层磷烯导电性优于石墨烯，说明磷的电负性大于碳 D. 黑磷晶体中最小的环为六元环，该环平均含有2个P原子 【答案】C 【解析】 【详解】A．白磷为分子晶体，黑磷为混合晶体，二者晶体类型不同，A正确； B．一个白磷分子含4个P原子和6个P—P键，平均每个P原子对应6÷4=1.5个P—P键；黑磷中每个P原子与3个P原子成键，每条P—P键由2个P原子共用，平均每个P原子对应3÷2=1.5个P—P键。等质量的黑磷与白磷所含P原子数相同，故P—P键数目之比为1∶1，B正确； C．物质的导电性与其结构等因素有关，不能由单层磷烯导电性优于石墨烯推出磷的电负性大于碳，C错误； D．由图可知，黑磷晶体中最小的环为六元环，每个P原子同时属于3个六元环，因此每个六元环平均含有6÷3=2个P原子，D正确； 故选C。 13. 科研人员设计一套耦合式电化学工艺，向碱性电解槽中投入固体后体系启动电解，整套装置、流程与转化关系如图所示。已知。下列叙述正确的是 A. 电极为阴极，发生还原反应 B. 电解池中阳离子会持续向Pt电极一侧定向移动 C. 反应装置中单质与水蒸气的转化，实现了化学能向电能的转化 D. 若电路转移电子，理论上阳极收集到气体 【答案】A 【解析】 【详解】A．Zn电极连接电源负极，是电解池的阴极，发生还原反应：，A正确； B．电解池中阳离子遵循“阴移阳、阳移阴”规律，阳离子向阴极（Zn 电极）移动，B错误； C．反应装置中 Zn 单质与水蒸气的反应，属于化学反应中热能转化为化学能，并非原电池类的化学能转化为电能，C错误； D．阳极Pt为惰性电极，碱性环境下阳极反应为，转移2 mol电子时理论生成0.5 mol ，但选项未标注“标准状况”，无法直接用气体摩尔体积计算得到1.12 L的体积数值，且即使标注标准状况，转移2 mol电子生成O2的物质的量为0.5 mol，对应体积应为11.2 L，选项给出的1.12 L数值也错误，D错误； 故选A。 14. 已知：常温下，，。常温下，向溶液中缓慢滴入0.01 mol/L NaHCO3溶液，混合溶液的和[]与的变化关系如图所示。下列说法错误的是 A. a点的约为12.3 B. C. c点对应溶液中存在： D. d点对应溶液中存在： 【答案】C 【解析】 【分析】未加溶液​时，溶液呈碱性，pH不可能为2，因此起点为2的曲线代表的是与的变化关系，另一条代表与的变化关系。据此分析； 【详解】A．起点未加溶液​时，，即原溶液，​完全电离，因此，，，A正确； B． 时，体系恰好发生反应：，此时溶液中的浓度由的溶解平衡决定，因此，，B正确； C．c点加入，恰好完全反应：，若忽略的溶解，认为上层清液溶质仅为，物料守恒应为，若考虑溶解平衡，物料守恒应为，C错误； D．d点加入，溶质为等物质的量的和，由于​的水解程度远大于，故，溶液中最大，水电离产生的最小，因此离子浓度大小顺序为，D正确； 故选C。 二、非选择题(本大题共4小题，共58分) 15. 碳包覆的焦磷酸亚铁()主要用作新型二次电池的正极材料，尤其在钠离子电池领域具有重要应用前景。某小组以致密赤铁矿(主要成分，含少量、、等)为原料，设计了如下“低碳活化—混酸浸出”新工艺制备： 已知：①“预处理”原理：碳将部分还原为磁性氧化物，导致晶格畸变，使矿石产生微裂纹。 ②工艺条件下，三价铁均与结合成稳定的。 ③时，的电离常数；、、、。 请回答下列问题： （1）基态铁原子核外电子占据的最高能层符号为_____，属于_____区元素(填“s”、“p”、“d”或“f”)。 （2）传统工艺不添加炭粉，直接用盐酸浸取赤铁矿，铁浸出率不足45%；“预处理”后，铁浸出率提升至92%。分析“预处理”能显著提高浸出率的可能原因为：__________________________，从而加快酸浸速率。 （3）“氧化”时，Fe2+转化为[FeCl4]-的离子方程式为___________________________；设计实验验证“氧化”步骤中已完全被氧化：取少量氧化后的溶液，滴加_____溶液(填化学式)，若_____________(填现象)，则说明已完全转化。 （4）“沉淀”时，为确保铁元素完全以形式沉淀而不生成杂质，滤液中的值必须大于_____。 （5）“沉淀”步骤中，滤液里大量存在的金属阳离子除残留的外，还有____________。 （6）“煅烧”时其中生成和的化学方程式为：_____________________(葡萄糖用表示)。 【答案】（1） ①. N ②. d （2） 碳还原部分氧化铁导致晶格畸变，使矿石产生微裂纹，增大了矿石与酸的接触面积 （3） ①. ②. ③. 无蓝色沉淀生成 （4） （5） 、 （6） 【解析】 【分析】本题以制备新型电池正极材料  为背景，考查了物质制备工艺流程的分析。解题的核心在于理清各步骤中物质的转化关系：赤铁矿（含  及 、、）经碳预处理产生微裂纹；混酸浸出时，铁、铝、镁的氧化物溶解， 成为滤渣；加入  将  氧化为  并形成 ；调  使铁元素以  沉淀析出，而 、 留在滤液中；最后经葡萄糖还原煅烧得到目标产物。 【小问1详解】 铁（Fe）是26号元素，其基态原子核外电子排布式为 。电子占据的最高能层为第四层，即 N 层；其价电子排布为 ，最后填入的电子在 d 轨道，故属于 d 区元素。 【小问2详解】 根据已知信息①可知，预处理时碳将部分  还原为磁性氧化物，导致晶格畸变，使矿石产生微裂纹。微裂纹的产生极大地增大了固体矿石与混酸溶液的接触面积，从而显著加快了酸浸速率，提高了铁的浸出率。 【小问3详解】  “氧化”步骤中，加入的  在酸性条件下作氧化剂，将  氧化为 。根据已知信息②，三价铁均与  结合成稳定的 ，根据得失电子守恒和电荷守恒，离子方程式为：。 检验  是否完全被氧化，即检验溶液中是否还残留 。可取样滴加铁氰化钾  溶液，若无蓝色沉淀生成，说明  已完全转化；（也可使用酸性  溶液，若紫红色不褪去，则说明无 ）。 【小问4详解】  “沉淀”时调 ，此时溶液中 ，则 。 为确保不生成  沉淀，溶液中的  必须满足 ， 即 。 同时要保证铁元素以  形式沉淀，需满足 。 因此，滤液中 。 【小问5详解】 原料赤铁矿中含有  和 ，在酸浸时转化为  和  进入溶液。在  时，，此时 ，且 ，两者均不会形成沉淀。因此滤液中大量存在的金属阳离子除了残留的  外，还有  和 。 【小问6详解】  “煅烧”时，反应物为  和葡萄糖（），生成物包含  和 。反应中 Fe 元素由 +3 价降至 +2 价（得1个电子），葡萄糖中的 C 元素平均化合价为 0 价，氧化产物  中 C 为 +2 价（失2个电子）。根据电子守恒，1个  分子提供6个C原子，共失去12个电子，可还原12个 。结合原子守恒配平化学方程式为：。 16. 无水氯化铈()是重要的路易斯酸催化剂，极易吸水潮解，高温易被氧化。实验室以为原料，结合氯化铵协同脱水法制备高纯无水。实验步骤： Ⅰ．将与过量干燥固体置于仪器中，磨细。 Ⅱ．将混合物移入管式炉，持续通入干燥高纯Ar，依次在70℃、160℃、250℃各恒温保温1 h，逐级缓慢脱水。 Ⅲ．缓慢升温至340℃并持续通入Ar，恒温保温2 h。 Ⅳ．氩气氛围下冷却至室温，转入干燥器密封保存。 已知：①无水熔点822℃，无挥发性，极易吸水。 ②较低温度下与水合盐生成复盐防止水解；高温下复盐分解。 ③实验条件下，在338℃时完全分解生成和气体。 请回答下列问题： （1）步骤Ⅰ中仪器a是下图中的___________(填仪器名称)，加入过量的核心作用是_____________________。 （2）若将直接在空气中加热至300℃发生水解，生成及两种常见无机物，写出化学方程式：____________________________________________。 （3）步骤Ⅱ中持续通入Ar的作用与目的是_____________________。 （4）实验室检验产品中是否残留杂质的常规方法是：__________________________________。 （5）步骤Ⅲ中，温度需控制在340℃，不宜过高也不宜过低的原因：_____________________。 （6）准确称取m g产品配成250 mL溶液(详细步骤省略)，量取25.00 mL，用 mol/L EDTA标准液滴定(已知EDTA与1∶1配位)，消耗。产品中质量分数为___________(列式化简，CeCl3摩尔质量)。 【答案】（1） ①. 研钵 ②. 与水合盐生成复盐，且分解产生气体，抑制水解。 （2） （3） 排尽装置内的空气，防止在高温下被氧化；同时带走产生的水蒸气，促进脱水。 （4） 取少量产品于试管中，加入过量浓溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸不变蓝，则说明无残留，若试纸变蓝，则说明有残留 （5） 温度过低，和复盐不能完全分解，导致产品不纯；温度过高，会造成能源浪费 （6） 【解析】 【小问1详解】 根据题干“磨细”这一操作以及给出的仪器图形（依次为蒸发皿、坩埚、研钵、烧杯），可知仪器a为研钵。加热水合氯化铈易发生水解，加入过量，一方面在低温下能与水合盐生成复盐防止水解，另一方面受热分解产生气体，增大了产物浓度，使水解平衡逆向移动，从而有效抑制的水解。 【小问2详解】 根据题意，在300℃下发生水解，生成和两种常见无机物。根据元素守恒，失去的2个原子与水中的结合生成气体，剩余的和以水蒸气的形式逸出。配平即可得到化学方程式为。 【小问3详解】 题干已知“高温易被氧化”，通入高纯作为保护气，可以隔绝空气，防止被氧化；同时，持续流动的气流可以及时将脱去的水蒸气带离反应体系，有利于脱水过程的进行。 【小问4详解】 检验产品中是否残留，实际上就是检验（因为产品本身含有）。实验室检验的常规方法是利用其与强碱共热生成氨气的性质，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 【小问5详解】  根据已知信息③，在338℃时完全分解。将温度控制在340℃，刚好略高于其完全分解温度，既能保证和复盐彻底分解挥发，得到纯净的无水，又能避免因温度过高而导致不必要的能源消耗。 【小问6详解】 滴定25.00 mL溶液消耗EDTA的物质的量为 。 因为EDTA与按1:1配位，所以25.00 mL溶液中含有  的物质的量为 。 则250 mL原溶液中含有  的物质的量为 。 产品中  的质量为 。 因此，产品中  的质量分数为 。 17. “碳中和”背景下，将转化为高附加值化学品是当前催化领域的研究热点。工业上利用加氢合成涉及的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 请回答下列问题： （1）已知时，相关物质的相对能量如表所示： 物质 CO(g) 相对能量 -393.5 0 -110.5 -241.8 a a=_____________，反应Ⅰ属于__________(填“熵增”或“熵减”)反应。 （2）上述三个反应的(为平衡常数)随(为温度)的变化如图。曲线c下降的原因是_______________________________________，代表反应Ⅲ的曲线是_________(填“a”、“b”或“c”)。 （3）科研人员研究了反应Ⅰ在Cu/ZnO催化剂表面的部分反应历程，路径A经过甲酸盐中间体HCOO*，最大能垒为1.25 eV；路径B经过羧基中间体COOH*，最大能垒为0.85 eV。工业生产中，该催化反应主要按照路径_____(填“A”或“B”)进行，理由是________________。 （4）实际生产中，与在催化剂活性中心上存在竞争吸附，降低了的转化率。已知中的键电子可与催化剂金属原子形成配位键，推测中_____原子也可与金属原子形成配位键，从而导致竞争吸附。 （5）温度T℃时，向体积为1 L的密闭容器中，投入和仅发生反应Ⅰ和Ⅱ，达到平衡时，的总转化率为80%，此时的选择性(已知的选择性=)为80%。0~10 min内_____；T℃时，反应Ⅰ的平衡常数_____(列出计算式即可)。 【答案】（1） ①. -201.0 ②. 熵减 （2） ①. 反应Ⅱ为吸热反应，温度降低（即 增大），平衡逆向移动，平衡常数减小 ②. b （3） ①. B ②. 路径B的最大能垒（或活化能）较小，反应速率较快 （4）O（或氧） （5） ①. 0.208 ②. 【解析】 【小问1详解】 根据反应热的计算公式 ，对于反应Ⅰ：，代入表中数据可得 ，解得 。反应Ⅰ的正反应是气体分子数减少的反应，体系混乱度减小，因此属于熵减反应。 【小问2详解】 反应Ⅱ的，为吸热反应，当增大时，温度降低，吸热反应的平衡逆向移动，平衡常数减小，随之减小，因此曲线c下降，则原因为反应Ⅱ为吸热反应，温度降低（即  增大），平衡逆向移动，平衡常数减小。根据盖斯定律，反应Ⅲ =反应Ⅰ-反应Ⅱ，则。反应Ⅰ和Ⅲ均为放热反应，均随增大而增大。根据范特霍夫方程，放热反应的放热量越大（即越负），其随变化的斜率越大。由于反应Ⅲ放出的热量大于反应Ⅰ，故代表反应Ⅲ的曲线是斜率更大的b。 【小问3详解】 决定多步化学反应速率的是最大能垒（即决速步的活化能）。路径B的最大能垒（0.85 eV）小于路径A的最大能垒（1.25 eV），活化能越低，反应速率越快，因此工业生产中主要按照路径B进行，理由为路径B的最大能垒（或活化能）较小，反应速率较快。 【小问4详解】 分子中的氧（O）原子最外层含有孤电子对，可以与催化剂金属原子的空轨道形成配位键，从而与 发生竞争吸附，降低了的转化率。 【小问5详解】 10 min内，的总转化率为80%，共消耗的物质的量为1mol×80%=0.8mol。的选择性为80%，则反应Ⅰ消耗的为 0.8mol×80%=0.64mol ，反应Ⅱ消耗的为0.8mol-0.64mol=0.16mol。根据反应Ⅰ方程式，消耗 0.64molCO2时，消耗1.92molH2，生成0.64molCH3OH和0.64molH2O；根据反应Ⅱ方程式，消耗0.16molCO2时，消耗0.16molH2，生成0.16molCO和0.16molH2O。 因此，总共消耗的物质的量为 1.92mol+0.16mol=2.08mol。v（H2）=。 平衡时，各物质的浓度分别为：、、、 ，反应Ⅰ的平衡常数 。 18. 一种多反应位点的合成砌块的合成路线如图(立体化学和部分反应条件略)。 已知： 请回答下列问题： （1）A的化学名称为__________________。 （2）写出K分子中，不能与NaOH反应的官能团名称_______________。 （3）A→B的反应类型为加成反应，B的结构简式为________________。 （4）下列说法错误的是__________(填标号)。 a．D易溶于水 b．G催化氧化的产物，可能发生银镜反应 c．E分子中含有手性碳原子 d．的反应类型加成反应 （5）的反应方程式为_______________________________。 （6）W是D的同分异构体，写出一种符合下列条件W的结构简式_______________________(已知：同一个碳原子上有多个-OH的物质不稳定)。 ①含有苯环；②不同化学环境氢原子个数比为1∶2∶6；③不含有-O-O-键。 （7）参考上述路线，设计如下转化。 实现所需试剂和反应条件是_________________；Z的结构简式为___________________。 【答案】（1）丙炔酸乙酯 （2）酮羰基、醚键 （3） （4）ad （5）+ +H2O （6）或 （7） ①. 的乙醇溶液、加热 ②. 【解析】 【分析】为A中的碳碳三键与乙酸在催化下发生的加成反应，得到B的结构简式为 ；是C异戊二烯与B在加热的条件下发生已知反应，得到D；为酯在酸性条件下的水解反应，得到E；F与G发生酯化反应生成H，根据H的结构简式反推可知G的结构简式为 ，据此分析。 【小问1详解】 A的结构式为，母体为丙炔酸，与乙醇形成酯，因此命名丙炔酸乙酯。 【小问2详解】 K分子中的官能团有羧基、酯基、酮羰基、醚键；其中能与反应的官能团有羧基、酯基，因此酮羰基、醚键不能与反应。 【小问3详解】 根据分析得，B的结构简式为 。 【小问4详解】 a．D属于酯类化合物，因此其难溶于水，a错误； b．G为苯甲醇，可以催化氧化生成苯甲醛，能发生银镜反应，b正确； c．E中连有与的碳原子为杂化，且连接的四个基团均不相同，属于手性碳原子，c正确； d．是碳碳双键被氧化从而断裂、加氧生成羰基与羧基的过程，属于氧化反应，不为加成反应，d错误； 故选ad。 【小问5详解】 的反应方程式为：+   +H2O。 【小问6详解】 D的分子式为，不饱和度为4，因为W含有苯环，因此侧链都为饱和结构，其中氢原子个数为，说明分子高度对称，属于满足条件的结构简式为或   。 【小问7详解】 为环戊烯与发生的加成反应，生成的X的结构简式为，X发生消去反应，生成，因此反应条件为的乙醇溶液、加热；Y与发生已知反应生成Z，因此Z的结构简式为 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $