精品解析：湖北省部分名校2024-2025学年高三上学期1月联考化学试题

湖北部分名校2025届高三1月联考 高三化学试卷 考试时间：2025年1月21日下午14：30-17：05 试卷满分：100分 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 P31 S32 Fe56 Zn65 I127 Pb207 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 荆楚文化是中华民族古代文化的一个重要组成部分，其涉及相关化学知识的叙述中错误的是 选项 文化代表 化学知识 A 青铜冶铸 湿法炼铜利用了置换反应 B 丝织刺绣 丝绸的主要成分是纤维素 C 木竹漆器 树漆所含漆酚属于有机物 D 编钟乐舞 青铜编钟硬度比纯铜的大 A. A B. B C. C D. D 2. 深中通道是集“桥、岛、隧、水下互通”于一体的超级工程，其海底隧道是国内首座采用钢壳混凝土组合结构建造的沉管隧道。下列说法错误的是 A. 混凝土中的水泥是一种新型无机非金属材料 B. 石膏添加于水泥中可用来调节其硬化速率 C. 海水会引起钢壳锈蚀，钢壳锈蚀属于吸氧腐蚀 D. 在钢壳沉管上绑Zn块保护钢壳，利用了牺牲阳极法 3. 已知：的空间结构如图所示。三氧化硫氧化白磷反应的化学方程式为，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 标准状况下，中含有的分子数为 B. 中含有的孤电子对数为 C. 中含有的键数为 D. 该反应中生成时，转移的电子数为 4. 某苯甲酸样品中含少量氯化钠和泥沙，实验室提纯苯甲酸，下列实验仪器必须用到的有 A. ②④⑦⑧ B. ①②⑥⑨ C. ③②⑧⑨ D. ①②③⑥ 5. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 的VSEPR模型： B. 丙炔的键线式： C. 邻羟基苯甲醛分子内氢键： D. NaCl的晶胞： 6. 阿司匹林(M)合成长效缓释阿司匹林(N)途径如图所示，下列说法错误的是 A. 1 mol M最多能与3 mol NaOH反应 B. 由M生成N的反应类型是取代反应 C. N中的药物活性基团是 D. 由M合成1 mol N同时生成2n mol 7. 对于下列实验，描述其反应的离子方程式错误的是 A. 向饱和NaCl溶液中滴入浓盐酸： B. 向溶液中滴入稀溶液： C. 向含AgCl沉淀的溶液中滴入氨水： D. 向苯胺中滴入盐酸： 8. 结构决定性质，性质决定用途。下列事实解释错误的是 选项 事实 解释 A 的沸点高于HF 分子间氢键的键能更大 B 工业盐酸呈亮黄色 生成的配合物 C 聚苯胺掺杂处理后具有导电性 共轭大键体系为电荷传递提供了通路 D 逐个断开中的4个键的能量不相等 各键的化学环境不同 A. A B. B C. C D. D 9. 某室温离子液体的结构如图所示(Me、Bu分别表示甲基、丁基)，其中短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，且X、Z同主族。下列叙述错误的是 A. 阴离子中的键角均是90° B. Z的最高价氧化物的水化物是中强酸 C. NaY溶液呈碱性 D. 简单氢化物的沸点： 10. 三氯氧磷()广泛用于制药行业。某兴趣小组用过量直接氧化制备，实验装置如图(夹持装置已略)。已知：、均极易水解。 下列说法错误的是 A. 若X为黑色固体，则Y为 B. 装置B中盛装的试剂是浓 C. 长颈漏斗的作用是平衡气压 D. E处可补充装有浓的U形管 11. 某钙钛矿型太阳能光伏电池的有机半导材料的晶胞结构如图所示。下列说法正确的是 A. 该晶体的化学式是 B. 中键角小于中键角 C. 若晶胞参数是a nm，为阿伏加德罗常数的值，则晶体密度是 D. 在另一种晶胞结构中，若处于体心，则、分别处于顶点和棱心 12. 我国学者研发出一种新型水系锌电池，其工作原理如图所示。该电池分别以形成的稳定超分子材料和Zn为电极，以和混合液为电解质溶液。下列说法正确的是 A. 放电时，溶液中不变 B. 标注框内所示结构中的配位数是2 C. 电池总反应为： D. 放电时消耗6.5 g Zn，理论上电路中有0.2 mol电子通过 碳是元素周期表中最多样化的元素之一，全碳材料具有独特的物理化学性质和巨大的应用潜力。完成以下2个小题。 13. 同济大学科研团队合成和，极大推动了环碳领域的发展。其中，的合成原理如图所示。下列说法错误的是 A. 极其不稳定 B. 不存在同分异构体 C. 和互为同素异形体 D. 的前驱体可能是 14. 湖北大学科研团队使用高氯酸铁作氧化剂，通过富勒烯(，32面体)自由基加成反应一步合成各种富勒烯衍生物，反应原理如图所示： 下列叙述正确的是 A. 为共价晶体 B. ⅰ和ⅱ互为同系物 C. 乙、丙所含六元环的个数不同 D. 甲分子含20个正五边形和12个正六边形 15. 一定温度下，和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 A. ②表示的曲线 B. a点条件下能生成 C. b点时， D. 向的溶液中滴加溶液，先生成 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 雷尼镍在工业上广泛用于有机物的加氢催化，其金属成分主要为Ni、Al，含少量Fe、Mg、Zn等元素的单质及氧化物。从废雷尼镍催化剂中回收Ni、Al元素的工艺流程如图所示： 已知：①当溶液中离子浓度小于时可认为沉淀完全。 ②以氢氧化物形式沉淀时，]和溶液pH的关系如图所示。 （1）“预处理”选用十二烷基苯磺酸钠，其作用是______________________。 （2）“滤液”中和的浓度分别是、，“沉铝”时合适的pH范围是________。 （3）“萃取剂”能够选择性萃取某些金属阳离子，其萃取原理为：。 ①“萃取液”中的主要金属阳离子有________。 ②随着萃取反应的进行，萃取率呈下降趋势，其原因是________。因此，在萃取时常进行皂化处理，下列物质可作为皂化剂的是________(填标号)。 a．　　　　b．NaOH　　　　c．KCl　　　　d． （4）“前驱体”存在的一般通式是，焙烧时生成和的物质的量之比为，则“前驱体”的化学式是________，“沉镍”时发生的化学方程式是______________________。 17. (ALA)广泛用于医学和农业，合成ALA·HCl的一种路线如下： 回答下列问题： （1）A为苯的同系物，A的化学名称是________。 （2）B→C的化学方程式是______________________。 （3）C→D的反应类型是________。 （4）F→G需要碱性物质参与反应，碱性：________(填“强于”“弱于”或“等于”)。 （5）H是的同分异构体，红外光谱显示含碳碳双键的吸收峰，双键不与羟基直接相连。符合条件的H有______种，写出其中含羟基，且互为顺反异构的同分异构体的结构简式：______。 （6）对比①②，推测①采用低温的目的是_______________。 18. 某小组同学向不同金属的盐溶液中滴加溶液，探究其反应的多样性。 实验 实验操作 实验现象 Ⅰ 向的溶液加入的溶液 开始无明显变化，继续滴加产生白色沉淀 Ⅱ 向的溶液加入的溶液 溶液变绿，继续滴加产生棕黄色沉淀 已知： ⅰ．在水溶液中不存在。 ⅱ．，Cul为白色。 回答下列问题： （1）实验Ⅰ中的白色沉淀含有三种离子，其既能溶于强酸，又能溶于强碱。 ①证明该白色沉淀中不含所使用的试剂是________。 ②设计实验证明该白色沉淀中含操作是______________________。 ③推测该白色沉淀可能为，可设计对照实验证明，操作流程均如图所示： 两次对照实验中的试剂X分别是溶液和________，记录NaOH溶液的体积分别为、。证明推测成立的依据是_______________。 （2）实验Ⅱ中的棕黄色沉淀中不含，含有，和。 ①实验Ⅱ操作中________。 ②通过下列实验证实沉淀中含有和。 所得白色沉淀Y是________，证实沉淀中含有和的理由是______________________。 （3）金属的盐溶液与溶液反应的多样性，与金属的盐________有关。 19. 苯乙烯是重要的化工原料，利用乙苯直接脱氢工艺生产苯乙烯涉及的主要反应为： 。回答下列问题： （1）已知逆水煤气转化： ，写出利用氧化乙苯脱氢制备苯乙烯的热化学方程式：______________________。该反应可能有如图所示的两种反应机理： 通过检测反应体系中________(填化学式)的存在，可初步确定该反应属于哪种途径的反应机理。 （2）在恒压条件下，分别按照Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种方式进行投料制备苯乙烯，Ⅰ、；Ⅱ、；Ⅲ．仅充入乙苯；乙苯的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示： ①表示投料方式Ⅱ的曲线是________(填“a”、“b”或“c”)。 ②相同温度下，曲线a代表乙苯的转化率大于曲线c，其原因是_______________。 （3）对于乙苯直接脱氢反应，可以同时提高乙苯平衡转化率和反应速率的措施为_______________。对于乙苯氧化脱氢反应，研究人员先后探索使用的氧化剂有、、等，使用作氧化剂的缺点为________(写2点即可)。 （4）在100.9 kPa时，乙苯和过热水蒸气按照充入钯膜反应器(仅能透过而移出)。当的移出率为90%、乙苯的平衡转化率为90%时，平衡常数________kPa。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖北部分名校2025届高三1月联考 高三化学试卷 考试时间：2025年1月21日下午14：30-17：05 试卷满分：100分 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 P31 S32 Fe56 Zn65 I127 Pb207 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 荆楚文化是中华民族古代文化的一个重要组成部分，其涉及相关化学知识的叙述中错误的是 选项 文化代表 化学知识 A 青铜冶铸 湿法炼铜利用了置换反应 B 丝织刺绣 丝绸的主要成分是纤维素 C 木竹漆器 树漆所含漆酚属于有机物 D 编钟乐舞 青铜编钟硬度比纯铜的大 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．湿法炼铜：是置换反应，A正确； B．丝绸的主要成分是蛋白质，不是纤维素（纤维素是棉、麻等植物纤维的主要成分），该叙述错误，B错误； C．漆酚是含碳元素的复杂有机化合物，属于有机物，C正确； D．青铜是铜锡合金，合金的硬度一般大于其组分纯金属的硬度，因此青铜编钟硬度比纯铜大，D正确； 故选B。 2. 深中通道是集“桥、岛、隧、水下互通”于一体的超级工程，其海底隧道是国内首座采用钢壳混凝土组合结构建造的沉管隧道。下列说法错误的是 A. 混凝土中的水泥是一种新型无机非金属材料 B. 石膏添加于水泥中可用来调节其硬化速率 C. 海水会引起钢壳锈蚀，钢壳锈蚀属于吸氧腐蚀 D. 在钢壳沉管上绑Zn块保护钢壳，利用了牺牲阳极法 【答案】A 【解析】 【详解】A．水泥属于传统硅酸盐类无机非金属材料，不属于新型无机非金属材料，A错误； B．在水泥中添加石膏的作用为调节水泥的硬化速率，B正确； C．海水呈弱碱性或中性，钢壳在海水中的锈蚀以吸氧腐蚀为主，C正确； D．的金属活动性强于，绑定块时，作负极被损耗，保护作为正极的钢壳，该防护方法为牺牲阳极法，D正确； 故答案选A。 3. 已知：的空间结构如图所示。三氧化硫氧化白磷反应的化学方程式为，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 标准状况下，中含有的分子数为 B. 中含有的孤电子对数为 C. 中含有的键数为 D. 该反应中生成时，转移的电子数为 【答案】C 【解析】 【详解】A．在标准状况下为固体，的分子数远大于，选项A错误； B．中1个磷原子中含有1个孤电子对，中含有的孤电子对数为，选项B错误； C．1个分子中含有16个键，中含有键，选项C正确； D．该反应中生成时，转移电子，选项D错误； 答案选C。 4. 某苯甲酸样品中含少量氯化钠和泥沙，实验室提纯苯甲酸，下列实验仪器必须用到的有 A. ②④⑦⑧ B. ①②⑥⑨ C. ③②⑧⑨ D. ①②③⑥ 【答案】D 【解析】 【详解】实验室提纯苯甲酸需要用到的操作有过滤、重结晶，需要用到的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒、酒精灯等，答案选D。 5. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 的VSEPR模型： B. 丙炔的键线式： C. 邻羟基苯甲醛分子内氢键： D. NaCl的晶胞： 【答案】C 【解析】 【详解】A．的价层电子对包含有3个键电子对，孤电子对数为，存在一个孤电子对，选项中未画出孤电子对，A错误； B．三键碳原子采取sp杂化，空间构型为直线形，形成碳碳三键的两个碳原子和直接与该三键相连的原子均在同一条直线上，B错误； C．邻羟基苯甲醛分子中羟基上的H成为裸露的质子，与邻位醛基中的O原子形成分子内氢键，C正确； D．给出的是NaCl的晶胞的1/8小立方体结构，并非完整的NaCl晶胞，完整NaCl晶胞中，一种离子在立方体的顶点和面心，另一种离子在棱心和体心，D错误； 故选C。 6. 阿司匹林(M)合成长效缓释阿司匹林(N)途径如图所示，下列说法错误的是 A. 1 mol M最多能与3 mol NaOH反应 B. 由M生成N的反应类型是取代反应 C. N中的药物活性基团是 D. 由M合成1 mol N同时生成2n mol 【答案】C 【解析】 【详解】A．M与NaOH反应生成、，1 mol M能与3 mol NaOH反应，A正确； B．由M生成N的反应为酯化反应，属于取代反应，B正确； C．M本身有药效，通过链接到高分子化合物上，形成长效缓释药物。因此N中药物活性基团应该与M中的结构相同，不是，C错误； D．合成1 mol N时，n个M的羧基、n个聚合物的羧基，共2n个羧基与乙二醇的2n个羟基发生酯化，每生成1个酯键同时生成1分子水，因此共生成，D正确； 故选C。 7. 对于下列实验，描述其反应的离子方程式错误的是 A. 向饱和NaCl溶液中滴入浓盐酸： B. 向溶液中滴入稀溶液： C. 向含AgCl沉淀的溶液中滴入氨水： D. 向苯胺中滴入盐酸： 【答案】B 【解析】 【详解】A．饱和溶液中存在溶解平衡，滴入浓盐酸后浓度增大，平衡逆向移动析出，离子方程式书写正确，A不符合题意； B．稀中的无强氧化性，与发生复分解反应生成，正确离子方程式为，选项给出的离子方程式错误，B符合题意； C．沉淀与氨水反应生成可溶性的银氨络离子，离子方程式书写正确，C不符合题意； D．苯胺中氨基具有碱性，可与结合生成苯胺阳离子，反应书写正确，D不符合题意； 8. 结构决定性质，性质决定用途。下列事实解释错误的是 选项 事实 解释 A 的沸点高于HF 分子间氢键的键能更大 B 工业盐酸呈亮黄色 生成的配合物 C 聚苯胺掺杂处理后具有导电性 共轭大键体系为电荷传递提供了通路 D 逐个断开中的4个键的能量不相等 各键的化学环境不同 A. A B. B C. C D. D 【答案】AD 【解析】 【详解】A．分子间氢键的键能大于分子间氢键，沸点更高是因为每个分子平均形成的氢键数目更多，总分子间作用力更强，A错误； B．工业盐酸含杂质，高浓度与结合形成黄色的配离子，因此工业盐酸呈亮黄色，B正确； C．聚苯胺掺杂后形成连续的共轭大键体系，电荷可通过共轭体系传递，因此具有导电性，C正确； D．为正四面体结构，分子中4个键化学环境完全相同，逐个断开时能量不同是因为断开第一个键后，剩余基团的电子效应改变，导致剩余键的解离能发生变化，并非原分子中化学环境不同，D错误； 故选AD。 9. 某室温离子液体的结构如图所示(Me、Bu分别表示甲基、丁基)，其中短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，且X、Z同主族。下列叙述错误的是 A. 阴离子中的键角均是90° B. Z的最高价氧化物的水化物是中强酸 C. NaY溶液呈碱性 D. 简单氢化物的沸点： 【答案】A 【解析】 【分析】阳离子是含2个X的五元环状咪唑类阳离子，X可形成4根共价键且带正电，结合短周期、X和Z同主族、原子序数X<Y<Z，可知X为N（氮），同主族的短周期元素Z为P（磷）；阴离子中1个Z（P）连接6个Y，Y为成单键的-1价短周期元素，因此Y为F（氟）。 【详解】A．阴离子是正八面体结构，键角有90°和180°，A错误； B．Z是P，其最高价氧化物的水化物为，属于中强酸，B正确； C．NaY为NaF，在溶液中发生水解使溶液呈碱性，C正确； D．X的简单氢化物是​，分子间存在氢键；Z的简单氢化物是​，仅存在普通分子间作用力，因此沸点​，D正确； 故选A。 10. 三氯氧磷()广泛用于制药行业。某兴趣小组用过量直接氧化制备，实验装置如图(夹持装置已略)。已知：、均极易水解。 下列说法错误的是 A. 若X为黑色固体，则Y为 B. 装置B中盛装的试剂是浓 C. 长颈漏斗的作用是平衡气压 D. E处可补充装有浓的U形管 【答案】D 【解析】 【分析】在的制备过程中，装置A用催化分解制备，经装置B中浓硫酸干燥，进入装置C中与反应得到；C中三口烧瓶加装球形冷凝管用于冷凝回流，为防止、水解，冷凝管末端需加装吸水装置防止空气中的水蒸气进入，同时吸收含氯尾气。 【详解】A．装置A为固液不加热制的发生装置，黑色作催化剂时，分解可制备，A正确； B．、均极易水解，进入反应装置的需要干燥，浓具有吸水性，可干燥，B正确； C．装置B中长颈漏斗可平衡装置内气压，还可监测后续装置是否发生堵塞，C正确； D．浓硫酸为液体，无法在U形管内顺畅流通，会阻碍气体通过；且为防止外界水蒸气进入装置C，E处应补充装有碱石灰的干燥管，既可以隔绝水汽，还能吸收可能逸出的含氯污染物，不能用装浓硫酸的U形管，D错误； 故选D。 11. 某钙钛矿型太阳能光伏电池的有机半导材料的晶胞结构如图所示。下列说法正确的是 A. 该晶体的化学式是 B. 中键角小于中键角 C. 若晶胞参数是a nm，为阿伏加德罗常数的值，则晶体密度是 D. 在另一种晶胞结构中，若处于体心，则、分别处于顶点和棱心 【答案】D 【解析】 【详解】A．用均摊法计算晶胞中粒子数：位于顶点，数目为；位于体心，数目为1；位于面心，数目为，故化学式为，A错误； B．中为杂化，无孤电子对；中有1对孤电子对，孤电子对斥力大于成键电子对，会压缩键角，故中键角大于中对应键角，B错误； C．晶胞质量为，晶胞参数为，晶胞体积为，故密度为，选项中数值错误，C错误； D．调整晶胞粒子位置时需保持粒子数目比为：若在体心（数目1），则在顶点（），在棱心（），符合比例，D正确； 故选D。 12. 我国学者研发出一种新型水系锌电池，其工作原理如图所示。该电池分别以形成的稳定超分子材料和Zn为电极，以和混合液为电解质溶液。下列说法正确的是 A. 放电时，溶液中不变 B. 标注框内所示结构中的配位数是2 C. 电池总反应为： D. 放电时消耗6.5 g Zn，理论上电路中有0.2 mol电子通过 【答案】D 【解析】 【详解】A．放电时：，增大，A错误； B．的配位数是4，B错误； C．电池总反应为：，C错误； D．，提供的电子，D正确； 故选D。 碳是元素周期表中最多样化的元素之一，全碳材料具有独特的物理化学性质和巨大的应用潜力。完成以下2个小题。 13. 同济大学科研团队合成和，极大推动了环碳领域的发展。其中，的合成原理如图所示。下列说法错误的是 A. 极其不稳定 B. 不存在同分异构体 C. 和互为同素异形体 D. 的前驱体可能是 14. 湖北大学科研团队使用高氯酸铁作氧化剂，通过富勒烯(，32面体)自由基加成反应一步合成各种富勒烯衍生物，反应原理如图所示： 下列叙述正确的是 A. 为共价晶体 B. ⅰ和ⅱ互为同系物 C. 乙、丙所含六元环的个数不同 D. 甲分子含20个正五边形和12个正六边形 【答案】13. B 14. C 【解析】 【13题详解】 A．的碳原子上连接两个双键，具有累积二烯的结构，性质极不稳定，A正确； B．若碳碳三键和碳碳单键交替，也可以形成分子，B错误； C．和是同种元素形成的不同单质，二者互为同素异形体，C正确； D．根据的形成原理，可以由为前驱体转化得到，D正确； 故选B。 【14题详解】 A．为分子晶体，A错误； B．ⅰ不含有醚键，ⅱ含有醚键，二者不是同系物，B错误； C．乙含有1个七元环，六元环的个数比丙少1个，C正确； D．设五元环、六元环的个数分别为x、y，每个五元环、六元环所含C原子数分别为、2，所以有：、，解得x=12、y=20，即：含12个正五边形和20个正六边形，D错误； 故选C。 15. 一定温度下，和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 A. ②表示的曲线 B. a点条件下能生成 C. b点时， D. 向的溶液中滴加溶液，先生成 【答案】D 【解析】 【详解】A．横坐标为或，纵坐标为，数值越大对应离子浓度越小；对于，沉淀溶解平衡为，其溶度积，两边取负对数得：，该直线斜率为-2； 对于，沉淀溶解平衡为，，取负对数得：，该直线斜率为-1；因此斜率绝对值更大的①是​的曲线，②是的曲线，A错误； B．a点条件下，，此时，故不能生成，B错误； C．b点时，，又由于相等，因此，即，C错误； D．pH=9时，图中的溶解平衡曲线与的交点在的溶解平衡曲线与的交点的下方，生成沉淀时所需大于生成沉淀时所需，即生成沉淀所需的更小，且pH=5的碳酸钠溶液中碳酸根的浓度远大于10－5mol/L，所以优先生成沉淀，D正确； 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 雷尼镍在工业上广泛用于有机物的加氢催化，其金属成分主要为Ni、Al，含少量Fe、Mg、Zn等元素的单质及氧化物。从废雷尼镍催化剂中回收Ni、Al元素的工艺流程如图所示： 已知：①当溶液中离子浓度小于时可认为沉淀完全。 ②以氢氧化物形式沉淀时，]和溶液pH的关系如图所示。 （1）“预处理”选用十二烷基苯磺酸钠，其作用是______________________。 （2）“滤液”中和的浓度分别是、，“沉铝”时合适的pH范围是________。 （3）“萃取剂”能够选择性萃取某些金属阳离子，其萃取原理为：。 ①“萃取液”中的主要金属阳离子有________。 ②随着萃取反应的进行，萃取率呈下降趋势，其原因是________。因此，在萃取时常进行皂化处理，下列物质可作为皂化剂的是________(填标号)。 a．　　　　b．NaOH　　　　c．KCl　　　　d． （4）“前驱体”存在的一般通式是，焙烧时生成和的物质的量之比为，则“前驱体”的化学式是________，“沉镍”时发生的化学方程式是______________________。 【答案】（1）除去表面的有机物杂质，提高酸浸时的浸出率 （2） （3） ①. 、、 ②. 溶液中的浓度逐渐增大，使平衡逆向移动，导致金属离子的萃取率下降 ③. bd （4） ①. ②. 【解析】 【分析】用表面活性剂十二烷基苯磺酸钠处理废催化剂，去除催化剂表面附着的油污/有机杂质，清洁固体表面，为后续酸浸反应提供良好的接触条件。加入稀硫酸溶解废催化剂中的金属单质及氧化物，得到含Ni2+、Al3+，以及少量、Mg2+、Zn2+的酸性硫酸盐滤液。加入NaOH调节溶液pH，使完全转化为沉淀，而Ni2+保留在溶液中；分离出的滤渣经煅烧分解得到目标产物。使用选择性萃取剂处理沉铝后的滤液，将Fe2+、Zn2+、Mg2+等杂质金属阳离子萃取进入有机相，实现杂质与Ni2+的分离，得到仅含Ni2+的水相。向含Ni2+的水相中加入NH4HCO3，反应生成碱式碳酸镍前驱体，前驱体经焙烧分解最终得到NiO，完成Ni元素的回收。 【小问1详解】 催化剂用于有机物的催化加氢，因此催化剂表面附着有机物，十二烷基苯磺酸钠具有亲水基和疏水基，可使有机物从催化剂表面去除。 【小问2详解】 “沉铝”步骤中，要完全沉淀，要求，，开始沉淀时，，，因此合适的pH范围是。 【小问3详解】 ①由于铁元素是少量，只能以的形式存在，作为杂质需要萃取除去的是、、； ②依据萃取原理可知随着萃取反应的进行，溶液中氢离子浓度逐渐增大，从而使平衡逆向移动，因此导致金属离子的萃取率下降。皂化处理的目的是减小，因此可选用或作为皂化剂，故选bd。 【小问4详解】 生成和的物质的量之比为，因此，因此前驱体化学式为；沉镍的反应物为萃取后得到的硫酸镍溶液和​，产物为目标前驱体、硫酸铵和，化学方程式为。 17. (ALA)广泛用于医学和农业，合成ALA·HCl的一种路线如下： 回答下列问题： （1）A为苯的同系物，A的化学名称是________。 （2）B→C的化学方程式是______________________。 （3）C→D的反应类型是________。 （4）F→G需要碱性物质参与反应，碱性：________(填“强于”“弱于”或“等于”)。 （5）H是的同分异构体，红外光谱显示含碳碳双键的吸收峰，双键不与羟基直接相连。符合条件的H有______种，写出其中含羟基，且互为顺反异构的同分异构体的结构简式：______。 （6）对比①②，推测①采用低温的目的是_______________。 【答案】（1）邻二甲苯 （2） （3）取代反应 （4）强于 （5） ①. 8 ②. （6）防止酰胺基水解 【解析】 【分析】A是分子式为的苯的同系物，在催化剂加热、氧气参与的条件下反应生成邻苯二甲酸酐（B），可反推A为邻二甲苯，该步是苯环侧链甲基的氧化反应，两个邻位甲基被氧化后环合形成酸酐结构。邻苯二甲酸酐（B）和​在加热条件下反应，分子式从变为​，酸酐的一个酰氧键断开后形成邻苯二甲酰亚胺（C）。邻苯二甲酰亚胺（C）和环氧氯丙烷发生取代反应，C上亚胺的N-H键的H被含环氧结构的侧链取代，得到分子式为的D。 D在0~5℃的低温、盐酸水溶液条件下反应，环氧基团发生开环，得到带有氯原子和羟基的E。 E在一定条件下发生分子内的脱水反应，羟基和邻位碳上的氢消去一分子水，形成碳碳双键，得到分子式为的F。F和丙二酸二乙酯在强碱乙醇钠作用下发生取代反应：丙二酸二乙酯的活泼亚甲基在碱作用下生成碳负离子，取代F中的氯原子，得到带有邻苯二甲酰亚胺结构的G。G在85℃的盐酸水溶液中发生酸性水解，邻苯二甲酰亚胺的酰亚胺键断裂、同时丙二酸二乙酯的酯基水解后发生脱羧反应，最终得到目标产物ALA·HCl。 【小问1详解】 A是分子式为的苯的同系物，催化氧化生成邻苯二甲酸酐（物质B），说明苯环的邻位两个碳上各连1个甲基，因此A为邻二甲苯。 【小问2详解】 邻苯二甲酸酐的酸酐结构与发生反应，开环后再脱水形成邻苯二甲酰亚胺（物质C），同时生成1分子水。化学方程式为。 【小问3详解】 C（邻苯二甲酰亚胺）的N上的活泼氢被含环氧结构的侧链取代，脱去1分子HCl，属于取代反应。 【小问4详解】 乙醇钠的阴离子是乙氧基离子，氢氧化钠的阴离子是氢氧根离子；酸性，酸性越弱其共轭碱的碱性越强，因此碱性强于。 【小问5详解】 同分异构体的分子式为，要求含碳碳双键、双键不与羟基直接相连：先固定碳碳双键骨架，排除双键直接连-OH的情况，一共有八种同分异构体，分别为、、（顺反两种）、、、（顺反两种），其中含羟基，且互为顺反异构的同分异构体的结构简式为。 【小问6详解】 ①是低温下稀盐酸处理D得到E，低温可避免高温下酰胺键提前水解、发生其他副反应。 18. 某小组同学向不同金属的盐溶液中滴加溶液，探究其反应的多样性。 实验 实验操作 实验现象 Ⅰ 向的溶液加入的溶液 开始无明显变化，继续滴加产生白色沉淀 Ⅱ 向的溶液加入的溶液 溶液变绿，继续滴加产生棕黄色沉淀 已知： ⅰ．在水溶液中不存在。 ⅱ．，Cul为白色。 回答下列问题： （1）实验Ⅰ中的白色沉淀含有三种离子，其既能溶于强酸，又能溶于强碱。 ①证明该白色沉淀中不含所使用的试剂是________。 ②设计实验证明该白色沉淀中含操作是______________________。 ③推测该白色沉淀可能为，可设计对照实验证明，操作流程均如图所示： 两次对照实验中的试剂X分别是溶液和________，记录NaOH溶液的体积分别为、。证明推测成立的依据是_______________。 （2）实验Ⅱ中的棕黄色沉淀中不含，含有，和。 ①实验Ⅱ操作中________。 ②通过下列实验证实沉淀中含有和。 所得白色沉淀Y是________，证实沉淀中含有和的理由是______________________。 （3）金属的盐溶液与溶液反应的多样性，与金属的盐________有关。 【答案】（1） ①. 盐酸、溶液 ②. 取少量该白色沉淀于试管中，加稀溶解，再滴加酸性溶液，若溶液紫红色褪去，证明含有 ③. 氨水 ④. （2） ①. 0.2 ②. ③. 淀粉溶液变蓝，说明有氧化生成；生成沉淀，说明有被氧化生成 （3）水解能力、氧化性等 【解析】 【分析】铜盐体系中，与并非简单复分解，而是同步发生氧化还原与沉淀反应：利用已知的与生成CuI和的特征反应，通过淀粉变蓝证明氧化性存在，加钡盐生成不溶于酸的BaSO4沉淀，证明被氧化间接证实原沉淀含亚硫酸根。 最终说明盐与亚硫酸钠的反应差异，和金属阳离子的性质、反应条件均密切相关。 【小问1详解】 ①检验的标准方法是先加稀盐酸排除干扰离子，再加​，若无白色沉淀生成即可证明不含。 ②利用​还原性的特征，可使高锰酸钾褪色，若酸性溶液的紫红色褪去，证明含有. ③对照实验的逻辑是：第一组用​和反应得到目标沉淀，第二组用氨水和等量反应得到纯；等物质的量的中，结合的比纯少，因此溶解它消耗的体积更大，即​，证明沉淀不是纯，含亚硫酸根结构。 【小问2详解】 ①实验Ⅰ、Ⅱ的变量仅为金属盐种类，控制金属阳离子的物质的量一致：2 mL 0.1 mol/L 中总物质的量为，对应中总物质的量也取，因此。 ②上层清液加入淀粉后溶液变蓝，说明发生反应，证明沉淀中含；棕黄色沉淀本身不含，加入盐酸和生成，说明​被氧化为​，证明原沉淀中含。 【小问3详解】 铝盐和亚硫酸钠发生双水解生成碱式亚硫酸铝，铜盐和亚硫酸钠发生氧化还原反应，反应多样性由金属盐的阳离子本身的性质差异决定。 19. 苯乙烯是重要的化工原料，利用乙苯直接脱氢工艺生产苯乙烯涉及的主要反应为： 。回答下列问题： （1）已知逆水煤气转化： ，写出利用氧化乙苯脱氢制备苯乙烯的热化学方程式：______________________。该反应可能有如图所示的两种反应机理： 通过检测反应体系中________(填化学式)的存在，可初步确定该反应属于哪种途径的反应机理。 （2）在恒压条件下，分别按照Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种方式进行投料制备苯乙烯，Ⅰ、；Ⅱ、；Ⅲ．仅充入乙苯；乙苯的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示： ①表示投料方式Ⅱ的曲线是________(填“a”、“b”或“c”)。 ②相同温度下，曲线a代表乙苯的转化率大于曲线c，其原因是_______________。 （3）对于乙苯直接脱氢反应，可以同时提高乙苯平衡转化率和反应速率的措施为_______________。对于乙苯氧化脱氢反应，研究人员先后探索使用的氧化剂有、、等，使用作氧化剂的缺点为________(写2点即可)。 （4）在100.9 kPa时，乙苯和过热水蒸气按照充入钯膜反应器(仅能透过而移出)。当的移出率为90%、乙苯的平衡转化率为90%时，平衡常数________kPa。 【答案】（1） ①. ②. H2 （2） ①. a ②. CO2降低了乙苯分压，且与H2反应，均使平衡向脱氢的方向移动 （3） ①. 适当升温 ②. 乙苯易被深度氧化为CO和CO2，降低了苯乙烯收率；O2与乙苯混合易发生爆炸 （4）8.1 【解析】 【小问1详解】 将乙苯直接脱氢反应与逆水煤气转化反应的热化学方程式直接相加，可得氧化乙苯脱氢的热化学方程式：<>   。根据反应机理示意图，一步法反应没有生成，两步法反应有生成，可通过检验的存在来判断反应途径。 【小问2详解】 ①三种投料中，仅充入乙苯（Ⅲ）没有稀释作用，平衡转化率最低，对应曲线c；投料Ⅰ用惰性气体稀释，仅通过降低分压促进平衡正向移动，对应曲线b；投料Ⅱ的兼具稀释和消耗产物的作用，促进平衡正向移动的效果最强，乙苯转化率最高，对应曲线a。 ②CO2降低了乙苯分压，且与H2反应，均使平衡向脱氢的方向移动。 【小问3详解】 乙苯直接脱氢的反应是气体分子数增加的吸热反应，因此可通过减压、升温、分离出产物等方式使平衡右移，使乙苯转化率增大，同时，考虑反应速率增大，故选择适当升温。作为强氧化剂，容易过度氧化有机物，且与可燃的乙苯、苯乙烯混合后高温下有爆炸隐患。 【小问4详解】 设起始充入n（乙苯），，则平衡时：n（乙苯）、n（苯乙烯）、，气体的总物质的量为，因此，、、，。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $