精品解析：福建莆田市2027届高三上学期高中毕业班开学质量诊断练习 化学试卷

莆田市2027届高中毕业班开学质量诊断练习试卷 化学 满分100分，完成时间：75分钟 可能用的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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. 北宋蔡襄《茶录》中关于复烤陈茶的记载：“于净器中以沸汤渍之，刮去膏油一两重乃止，以钤箝之，微火炙干，然后碎碾”，其中不涉及的操作是 A. 溶解 B. 加热 C. 蒸馏 D. 碾磨 2. 化合物Y广泛应用于农药领域，其合成路线如下： 下列有关说法错误的是 A. X可与发生加成反应 B. X中的碳原子均为杂化 C. Y可使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. Y中无手性碳原子 3. 设代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A. 0.1 mol Na与足量完全反应，Na失去的电子数为 B. 5.6 g CO与混合气体的原子数为 C. 的溶液中离子数为 D. 标况下2.24 L 的分子数为 4. 下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 将通入溶液，产生淡黄色沉淀 非金属性：Cl>S B 25℃下，测的某酸溶液 该酸为强酸 C 向1 mL 溶液中滴加5 mL NaOH溶液，产生白色沉淀，再滴加溶液，产生红褐色沉淀 溶解度： D 向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热一段时间后，向溶液中加入新制氢氧化铜，未观察到砖红色沉淀 淀粉未水解 A. A B. B C. C D. D 5. 一种缔合型催化合成氨反应过程的相对能量变化如下图所示。 以下说法错误的是 A. 降低温度有利提高该反应的限度 B. A＇→B＇过程发生非极性键的断裂 C. C＇→D＇过程生成第一个分子 D. H＇→I＇过程是该反应的决速步骤 6. 一种有机黏合剂的结构简式如图所示，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。 下列说法正确的是 A. 该物质存在分子间氢键 B. X的氢化物沸点比Z的低 C. Y的第一电离能比同周期相邻元素大 D. 由W、X、Y、Z形成的化合物只含共价键 7. 某兴趣小组用钛铁矿(主要成分为，含少量、等杂质)制备光催化剂的流程如下图所示。 下列说法错误的是 A. 滤渣的主要成分为 B. 加入铁粉的作用是还原 C. “操作②”为蒸发结晶 D. 转化为的离子方程式为： 8. 某兴趣小组就铜与浓反应后的溶液呈现绿色开展实验探究。 已知：反应i． 反应ii． 反应iii． 下列说法错误的是 A. 现象①说明溶液显绿色与溶于硝酸有关 B. 现象②说明反应iii平衡逆向移动 C. 现象②逸出的红棕色气体是由生成的遇空气反应引起 D. 蓝色的硝酸铜溶液中加入适量亚硝酸钠固体可使溶液变绿色 9. 电催化和含氮物质（等）在常温常压下合成尿素，是实现“碳中和与水体脱氮”双赢的一种新型绿色技术。其工作原理如图。 下列说法错误的是 A. a与电源负极相连 B. 工作时由阳极室通过质子交换膜向阴极室迁移 C. 每生成1 mol 外电路转移8 mol电子 D. 电池的总反应式为 10. 与可结合生成多种配合物，在水溶液中存在如下平衡： i． ii． iii． iv． t℃下、的某水溶液体系中，各含铜粒子的分布分数（平衡时某含铜粒子的浓度占各含铜粒子浓度之和的分数）与关系如图所示。 下列说法正确的是 A. 当时， B. 曲线交点处，两种含铜粒子浓度相等，此时为定值 C. P点时， D. 溶液中存在： 二、非选择题：本题共4大题，共60分。 11. 某研究团队以锌电积阳极泥(主要成分为)为原料制备的工艺流程如下： 已知：①酸浸后溶液中含有的金属阳离子为、、、； ②25℃，，； ③溶液中某离子时，可认为该离子沉淀完全。 回答下列问题： （1）的价层电子排布式为__________。 （2）加快“酸浸”速率的措施有__________________________。(写出一种即可) （3）“滤渣2”主要成分为，“沉钾”反应的离子方程式为____________________。 （4）“沉钙镁铁”时： ①、沉淀完全时，溶液中至少为________。(列出计算式即可) ②、、的去除条件优化如下图。去除时，需调控，若pH过低，因溶液中______导致氟化物沉淀反应被显著抑制，除杂效率低；会进一步导致锰损失率______(填“增大”或“减小”)。 （5）“沉X”中的金属阳离子X为_______(填离子符号)。 （6）反应生成的离子方程式为___________________________。 12. 硫代硫酸钠晶体()可用作照相定影剂、脱氯剂。某小组利用以下装置制备并测定其纯度。已知硫代硫酸钠易溶于水、加热易分解，在中性或碱性溶液中较稳定。 Ⅰ．制备 装置A生成的经过三通阀通入装置C的混合溶液中，加热、搅拌，至溶液pH约为7~8时，停止通入气体，得到产品混合溶液。 Ⅱ．产品分离提纯 混合溶液经一系列操作，得到产品。 （1）属于____________(填“纯净物”或“混合物”)。 （2）装置A中盛装的仪器名称为____________。 （3）装置B中的试剂可用____________(填标号)。 a．饱和食盐水 b．溶液 c．饱和溶液 d．酸性溶液 （4）装置C中生成及，该反应的化学方程式为____________。 （5）当数据采集处pH接近7~8时，三通阀的孔路位置应调节为____________(填标号)。 a． b． c． d． （6）C装置中反应后的混合液经__________、__________、过滤、洗涤和干燥系列操作得到产品。 （7）称取产品，溶于蒸馏水配成溶液，移取该溶液注入锥形瓶，以淀粉溶液作指示剂，用标准碘溶液滴定(已知)。 ①接近滴定终点时，向锥形瓶中滴入半滴标准液的操作为__________(填标号)。 a． b． c． d． ②三次滴定消耗碘液的平均体积为，则产品中()的质量分数为__________(用、、、、列出计算式)。 （8）隔绝空气加热，可生成等物质。晶胞属于面心立方晶胞，如图所示。 ①位于由构成的___________空隙内。 ②晶胞的俯视投影图为___________(填标号)。 a． b． c． d． 13. 化合物H是合成降糖药的关键中间体，其合成路线如下图（部分试剂及条件略）。 （1）C中的官能团有________、________（填名称）。 （2）“B→C”的反应类型为________。 （3）“A→B”引入“”的作用是___________________________。 （4）化合物中，C-O键的键长：①______②（填“<”、“>”或“=”）。 （5）“E→F”反应的另一产物是HI，则化合物X的结构简式为__________________。 （6）“F→G”反应中“”的作用是__________________。 （7）“G→H”反应的化学方程式为__________________。 （8）H的一种同分异构体满足如下条件，则该化合物的结构简式为________。 ①含有两个苯环 ②与溶液反应显紫色 ③核磁共振氢谱峰面积之比为1∶2∶2∶2∶2 14. 二甲醚()是一种清洁液体燃料，利用加氢合成二甲醚是实现碳循环利用的关键路径。我国科研团队发现使用催化剂，可在同一界面位点同步催化以下两步反应。 反应i： 反应ii： （1）总反应iii： _________。 （2）恒温恒容条件下，下列叙述能证明体系已达到化学平衡状态的是________(填标号)。 a．容器内总压强不再发生变化 b． c．消耗3 mol ，同时生成1 mol d．体系中保持恒定 （3）下，向1 L刚性密闭容器通入2 mol 、8 mol ，反应10 h达到平衡。平衡体系中，。 ①0~10 h过程中的平均消耗速率________。 ②下，反应iii的平衡常数________(代入数据列式即可)。 （4）恒温恒容的该平衡体系中，再充入一定量，从平衡移动的角度解释转化率的变化：_______。 （5）结合下列图像中二甲醚()的产率和的转化率可知，使用该催化剂的最佳工艺条件为_______℃和_______MPa。 （6）甲醇脱水所生成的水也会占据催化剂同一界面活性位点，且水脱附是慢反应。据此分析，及时脱附水能提升二甲醚产率的原因为____________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 莆田市2027届高中毕业班开学质量诊断练习试卷 化学 满分100分，完成时间：75分钟 可能用的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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. 北宋蔡襄《茶录》中关于复烤陈茶的记载：“于净器中以沸汤渍之，刮去膏油一两重乃止，以钤箝之，微火炙干，然后碎碾”，其中不涉及的操作是 A. 溶解 B. 加热 C. 蒸馏 D. 碾磨 【答案】C 【解析】 【详解】A．“沸汤渍之”指用沸水浸泡，使茶叶中的可溶成分溶解，涉及溶解操作，A不符合题意； B．“微火炙干”指用小火加热使茶叶烘干，涉及加热操作，B不符合题意； C．蒸馏是利用互溶液态混合物各组分沸点不同进行分离的操作，题干记载的操作中没有涉及蒸馏，C符合题意； D．“然后碎碾”指将干燥后的陈茶碾碎，涉及碾磨操作，D不符合题意； 故选C。 2. 化合物Y广泛应用于农药领域，其合成路线如下： 下列有关说法错误的是 A. X可与发生加成反应 B. X中的碳原子均为杂化 C. Y可使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. Y中无手性碳原子 【答案】B 【解析】 【详解】A．X中含有酮羰基，可与发生加成反应生成醇，A正确； B．X中甲基碳原子、中间亚甲基的碳原子均为杂化，只有羰基碳原子为杂化，并非所有碳原子均为杂化，B错误； C．Y中含有碳碳双键，可被酸性高锰酸钾溶液氧化，使溶液褪色，C正确； D．手性碳原子为连有4个不同基团的饱和碳原子，Y中无符合该条件的碳原子，故无手性碳原子，D正确； 故选B。 3. 设代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A. 0.1 mol Na与足量完全反应，Na失去的电子数为 B. 5.6 g CO与混合气体的原子数为 C. 的溶液中离子数为 D. 标况下2.24 L 的分子数为 【答案】A 【解析】 【详解】A．与足量反应时，元素化合价从0价升高为+1价，每个原子失去1个电子，0.1 mol 完全反应失去电子的物质的量为0.1 mol，对应电子数为，A正确； B．和的摩尔质量均为，且均为双原子分子，5.6 g混合气体的总分子物质的量为，总原子物质的量为，对应原子数为，B错误； C．题干未给出溶液的体积，无法计算的物质的量，无法确定离子数，C错误； D．标准状况下为固体，不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算其物质的量，2.24 L 的物质的量远大于0.1 mol，分子数不是，D错误； 故答案选A。 4. 下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 将通入溶液，产生淡黄色沉淀 非金属性：Cl>S B 25℃下，测的某酸溶液 该酸为强酸 C 向1 mL 溶液中滴加5 mL NaOH溶液，产生白色沉淀，再滴加溶液，产生红褐色沉淀 溶解度： D 向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热一段时间后，向溶液中加入新制氢氧化铜，未观察到砖红色沉淀 淀粉未水解 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．通入溶液发生置换反应：，生成淡黄色沉淀，说明氧化性，单质氧化性越强对应元素非金属性越强，可推出非金属性，实验操作、现象和结论均正确，A正确； B．的酸溶液，仅能说明溶液中，该酸可能是一元强酸，也可能是多元弱酸，无法证明该酸一定为强酸，B错误； C．实验中溶液过量，滴加时直接与过量的反应生成红褐色沉淀，不属于沉淀转化，无法比较和的溶解度大小，C错误； D．淀粉水解用稀硫酸作催化剂，水解后溶液呈酸性，新制氢氧化铜与醛基的反应需要在碱性条件下进行，未加中和稀硫酸，氢氧化铜会与硫酸发生反应，无法观察到砖红色沉淀，不能说明淀粉未水解，D错误； 故选A。 5. 一种缔合型催化合成氨反应过程的相对能量变化如下图所示。 以下说法错误的是 A. 降低温度有利提高该反应的限度 B. A＇→B＇过程发生非极性键的断裂 C. C＇→D＇过程生成第一个分子 D. H＇→I＇过程是该反应的决速步骤 【答案】D 【解析】 【详解】A．合成氨反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，有利于提高反应限度，A不符合题意； B．过程中的和N-N非极性共价键发生断裂，B不符合题意； C．过程中，结合了3个的原子形成脱离体系，生成第一个分子，C不符合题意； D．反应的决速步骤是活化能最大的基元步骤，图中过程活化能大于过程的活化能，故决速步为，D符合题意； 故答案选D。 6. 一种有机黏合剂的结构简式如图所示，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。 下列说法正确的是 A. 该物质存在分子间氢键 B. X的氢化物沸点比Z的低 C. Y的第一电离能比同周期相邻元素大 D. 由W、X、Y、Z形成的化合物只含共价键 【答案】C 【解析】 【分析】结合图示结构式为一种有机粘合剂，推断元素：W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，由成键特点可知，W只形成1个共价键，为；X可形成4个共价键，为；Y与X形成三键，最外层5个电子，为；Z可形成2个共价键，最外层6个电子，为，据此分析； 【详解】A．该物质中均与成键，不存在、等可形成氢键的结构，无分子间氢键，A错误； B．X的氢化物为烃类，相对分子质量较大的烃沸点远高于的氢化物（、），沸点不一定更低，B错误； C．Y为，价电子排布为，轨道半充满更稳定，第一电离能大于同周期相邻的和，C正确； D．四种元素可形成等离子化合物，含有离子键，D错误； 故答案选C。 7. 某兴趣小组用钛铁矿(主要成分为，含少量、等杂质)制备光催化剂的流程如下图所示。 下列说法错误的是 A. 滤渣的主要成分为 B. 加入铁粉的作用是还原 C. “操作②”为蒸发结晶 D. 转化为的离子方程式为： 【答案】C 【解析】 【分析】钛铁矿加入浓硫酸酸浸，二氧化硅不反应，铁、钛转化为相应的盐溶液，过滤后滤液中加入铁粉将三价铁转化为二价铁，冷却结晶分离出滤液，加热水解得到偏钛酸，灼烧得到钛白粉。 【详解】A．钛铁矿中的不与浓硫酸反应，其余成分均与浓硫酸反应进入滤液，因此滤渣主要成分为，A正确； B．杂质与浓硫酸反应生成，加入铁粉可将还原为，便于后续得到绿矾，B正确； C．绿矾为含结晶水的亚铁盐，蒸发结晶会导致结晶水失去、被氧化，操作②应为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，C错误； D．加热发生水解反应生成沉淀，给出的离子方程式满足原子守恒、电荷守恒，D正确； 故选C。 8. 某兴趣小组就铜与浓反应后的溶液呈现绿色开展实验探究。 已知：反应i． 反应ii． 反应iii． 下列说法错误的是 A. 现象①说明溶液显绿色与溶于硝酸有关 B. 现象②说明反应iii平衡逆向移动 C. 现象②逸出的红棕色气体是由生成的遇空气反应引起 D. 蓝色的硝酸铜溶液中加入适量亚硝酸钠固体可使溶液变绿色 【答案】A 【解析】 【详解】A．通入后，有大量红棕色气体（）逸出，但是溶液仍为绿色，说明绿色的根源不是，A错误； B．加入蒸馏水后，浓度降低，反应iii平衡逆向移动，绿色的转化为蓝色的，溶液由绿变蓝，B正确； C．加入蒸馏水后，和的浓度降低，平衡i和ii正向移动，生成了，遇空气氧化生成，C正确； D．蓝色硝酸铜溶液中加入亚硝酸钠固体，与结合生成，促进反应iii平衡正向移动，生成绿色的，溶液变为绿色，D正确； 故答案选A。 9. 电催化和含氮物质（等）在常温常压下合成尿素，是实现“碳中和与水体脱氮”双赢的一种新型绿色技术。其工作原理如图。 下列说法错误的是 A. a与电源负极相连 B. 工作时由阳极室通过质子交换膜向阴极室迁移 C. 每生成1 mol 外电路转移8 mol电子 D. 电池的总反应式为 【答案】C 【解析】 【分析】该装置由外接电源驱动，属于电解池。图中a电极所在一侧生成尿素，发生还原反应；b电极所在一侧由水生成氧气，发生氧化反应。两极反应共同决定电极极性、氢离子迁移方向、电子转移数和总反应。 【详解】A．由图可知，a电极所在一侧生成尿素，发生还原反应，a为阴极；电解池的阴极与电源负极相连，A正确； B．右侧b电极处水被氧化生成氧气和氢离子，左侧阴极反应消耗氢离子，故氢离子由阳极室通过质子交换膜向阴极室迁移，B正确； C．硝酸根中N元素为+5价，尿素中N元素为-3价，每个N原子得到8个电子；1 mol尿素含2 mol N原子，生成1 mol尿素时外电路转移16 mol电子，不是8 mol电子，C错误； D．根据两极反应配平并相加，所得反应的元素和电荷均守恒，总反应为，D正确； 故选C。 10. 与可结合生成多种配合物，在水溶液中存在如下平衡： i． ii． iii． iv． t℃下、的某水溶液体系中，各含铜粒子的分布分数（平衡时某含铜粒子的浓度占各含铜粒子浓度之和的分数）与关系如图所示。 下列说法正确的是 A. 当时， B. 曲线交点处，两种含铜粒子浓度相等，此时为定值 C. P点时， D. 溶液中存在： 【答案】B 【解析】 【分析】当游离氯离子浓度为0时，体系中只有铜离子；随着游离氯离子浓度增大，各级配合物依次生成。结合各曲线的起点和变化趋势，曲线①、②、③分别表示、和。在一定温度下，各逐级稳定常数均为定值，相邻含铜粒子的浓度之比等于相应逐级稳定常数与游离氯离子浓度的乘积。 【详解】A．由图可知，当时，曲线③的分布分数大于曲线②，曲线①的分布分数最小。各分布分数的分母相同，因此正确的浓度关系为，A错误； B．曲线交点处，两种含铜粒子的分布分数相等，其共同分母均为各含铜粒子浓度之和，故两种含铜粒子的浓度相等。一定温度下，各逐级稳定常数均为定值，所以该相等条件对应的为定值，B正确； C．P点是与两条分布曲线的交点，故。由前三步配位平衡可得，取对数得，原式缺少负号，C错误； D．水会电离出和，原式漏写了负电荷一侧的。完整的电荷守恒式应为，D错误； 故选B。 二、非选择题：本题共4大题，共60分。 11. 某研究团队以锌电积阳极泥(主要成分为)为原料制备的工艺流程如下： 已知：①酸浸后溶液中含有的金属阳离子为、、、； ②25℃，，； ③溶液中某离子时，可认为该离子沉淀完全。 回答下列问题： （1）的价层电子排布式为__________。 （2）加快“酸浸”速率的措施有__________________________。(写出一种即可) （3）“滤渣2”主要成分为，“沉钾”反应的离子方程式为____________________。 （4）“沉钙镁铁”时： ①、沉淀完全时，溶液中至少为________。(列出计算式即可) ②、、的去除条件优化如下图。去除时，需调控，若pH过低，因溶液中______导致氟化物沉淀反应被显著抑制，除杂效率低；会进一步导致锰损失率______(填“增大”或“减小”)。 （5）“沉X”中的金属阳离子X为_______(填离子符号)。 （6）反应生成的离子方程式为___________________________。 【答案】（1） （2）增大接触面积、升温、提高反应物浓度、搅拌等，任选合理表述即可。 （3） （4） ①. ②. 会和结合形成难电离的HF，使浓度显著降低 ③. 增大 （5） （6） 【解析】 【分析】酸性条件下被​还原为，不溶的硫酸盐形成滤渣1除去；除去钠钾盐沉淀得到滤渣2；加调pH，使、形成氟化物沉淀，形成黄铵铁矾沉淀，得到滤渣3除去；加入试剂X置换出Zn得到滤渣4除去；加硫酸铝除去氟离子，得到净化液；在氨水、空气作用下合成​。 【小问1详解】 Mn的原子序数为25，基态原子价层电子排布为；失去2个电子形成时，优先失去4s轨道的2个电子，因此的价层电子排布式为。 【小问2详解】 加快固液反应速率的常用措施包括增大接触面积、升温、提高反应物浓度、搅拌等。 【小问3详解】 沉钾步骤加入，反应物为溶液中的、、和，产物为滤渣2​，根据原子守恒和电荷守恒配平：。 【小问4详解】 ①，因此沉淀完全时需要的浓度更大，当时，，即可保证、均沉淀完全。 ② pH过低时溶液中浓度大，会和结合形成难电离的HF，大幅降低游离浓度，抑制、​的沉淀生成；根据题图，pH大于4.5时Mn损失率曲线持续上升，因此锰损失率增大。 【小问5详解】 已知酸浸后溶液中的金属阳离子为，经过沉钾、沉钙镁铁步骤后，剩余杂质阳离子仅为，因此沉X是除去。 【小问6详解】 反应物为净化液中的、通入的（在溶液中生成）和空气中的​，​​作为氧化剂将部分+2价Mn氧化，最终生成平均价态为的，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平：。 12. 硫代硫酸钠晶体()可用作照相定影剂、脱氯剂。某小组利用以下装置制备并测定其纯度。已知硫代硫酸钠易溶于水、加热易分解，在中性或碱性溶液中较稳定。 Ⅰ．制备 装置A生成的经过三通阀通入装置C的混合溶液中，加热、搅拌，至溶液pH约为7~8时，停止通入气体，得到产品混合溶液。 Ⅱ．产品分离提纯 混合溶液经一系列操作，得到产品。 （1）属于____________(填“纯净物”或“混合物”)。 （2）装置A中盛装的仪器名称为____________。 （3）装置B中的试剂可用____________(填标号)。 a．饱和食盐水 b．溶液 c．饱和溶液 d．酸性溶液 （4）装置C中生成及，该反应的化学方程式为____________。 （5）当数据采集处pH接近7~8时，三通阀的孔路位置应调节为____________(填标号)。 a． b． c． d． （6）C装置中反应后的混合液经__________、__________、过滤、洗涤和干燥系列操作得到产品。 （7）称取产品，溶于蒸馏水配成溶液，移取该溶液注入锥形瓶，以淀粉溶液作指示剂，用标准碘溶液滴定(已知)。 ①接近滴定终点时，向锥形瓶中滴入半滴标准液的操作为__________(填标号)。 a． b． c． d． ②三次滴定消耗碘液的平均体积为，则产品中()的质量分数为__________(用、、、、列出计算式)。 （8）隔绝空气加热，可生成等物质。晶胞属于面心立方晶胞，如图所示。 ①位于由构成的___________空隙内。 ②晶胞的俯视投影图为___________(填标号)。 a． b． c． d． 【答案】（1）纯净物 （2）蒸馏烧瓶 （3）bd （4）2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2 （5）a （6） ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶 （7） ①. d ②. （8） ①. 四面体 ②. a 【解析】 【分析】A为SO2的发生装置，将SO2经过三通阀通入装置C的混合溶液中，与Na2CO3、Na2S反应生成，混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品；用装置B来吸收剩余的SO2；据此分析解题： 【小问1详解】 纯净物是由一种物质组成的物质，混合物是由两种或多种物质混合而成的物质。是具有固定组成的结晶水合物，只由一种物质组成，所以属于纯净物。 【小问2详解】 根据常见仪器的形状和用途可知，装置A中盛装Na2SO3的仪器名称为蒸馏烧瓶。 【小问3详解】 根据分析可知，装置B用来吸收SO2，溶液和酸性溶液都可以与SO2反应，故选bd。 【小问4详解】 装置C中的反应物为Na2CO3、Na2S和通入的SO2，反应生成、CO2；结合元素守恒配平反应为2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2 。 【小问5详解】 已知：制备时，溶液pH约为7~8时，应停止通入气体，此时需要将A侧的气路和B侧连通，切断A到C的气路，对应三通阀的孔路位置为a，该状态下A生成的气体直接通往B进行尾气处理，不再进入C装置，符合实验操作要求；故选a。 【小问6详解】 由分析可知：C装置中反应后的混合液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品。 【小问7详解】 ①因为标准碘溶液具有强氧化性，故选用酸式滴定管；接近滴定终点时，向锥形瓶中滴入半滴标准液的操作是：轻轻转动锥形瓶，使滴定管尖嘴处的半滴悬而未落的标准液附着在锥形瓶内壁上，再用少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁，让半滴溶液流入锥形瓶中；故选d。 根据反应可知：n()=2n(I2)，三次滴定消耗碘液的平均体积为V0 mL，则移取的V2 mL溶液消耗n(I2) =c mol/L×V0×10-3 L，那么V2 mL溶液中n()=2×c×V0×10-3 mol。由于是从V1 mL溶液中移取了V2 mL，所以m g产品中的物质的量为：，其质量为 ，则产品中的质量分数为：。 【小问8详解】 ①用均摊法计算晶胞中两种离子的数目：浅色大球位于晶胞顶点与面心，顶点粒子对晶胞的贡献率为，面心粒子对晶胞的贡献率为，因此浅色大球总数为：，黑色小球全部位于晶胞内部，完全属于该晶胞，总数为8。在Na2S中S2-与Na+的个数比为2:1，因此黑色球为Na+，浅色球为S2-。S2-采用面心立方最密堆积，四面体空隙总数为8，恰好与Na+数目相等，因此Na+位于S2-构成的四面体空隙内。 ②顶点的S2-投影在四方形的四个顶点，上下底面的面心S2-投影在正方形中心，四个侧面的面心S2-投影到在正方形四条边的中心，因此，投影中浅色大球分布在正方形顶点，边中心和中心；晶胞内部的8个Na+，俯视投影后两两重合，共四个黑色小球，分布在正方形的上、下、左、右四个位置，故选a。 13. 化合物H是合成降糖药的关键中间体，其合成路线如下图（部分试剂及条件略）。 （1）C中的官能团有________、________（填名称）。 （2）“B→C”的反应类型为________。 （3）“A→B”引入“”的作用是___________________________。 （4）化合物中，C-O键的键长：①______②（填“<”、“>”或“=”）。 （5）“E→F”反应的另一产物是HI，则化合物X的结构简式为__________________。 （6）“F→G”反应中“”的作用是__________________。 （7）“G→H”反应的化学方程式为__________________。 （8）H的一种同分异构体满足如下条件，则该化合物的结构简式为________。 ①含有两个苯环 ②与溶液反应显紫色 ③核磁共振氢谱峰面积之比为1∶2∶2∶2∶2 【答案】（1） ①. 酯基 ②. 碳氯键 （2）取代反应 （3）保护酚羟基，防止其在后续反应中发生反应 （4）< （5） （6）将酰胺基还原为亚甲基 （7） （8） 【解析】 【分析】沿合成路线，A先将酚羟基乙酰化得到B，再在光照条件下进行苄位氯代得到C；C经乙酸钠取代得到D，D水解、酸化后恢复酚羟基和苄醇羟基得到E。E的酚羟基与X形成醚键得到F，F依次经甲胺氨解和还原得到仲胺G，最后G与2-氟吡啶成键生成H。 【小问1详解】 C中含有乙酸酯结构和苄基氯结构，因此官能团分别为酯基、碳氯键； 【小问2详解】 光照条件下，B的苄位氢被氯原子取代，碳骨架和乙酸酯结构均未改变，因此该反应为取代反应； 【小问3详解】 A的酚羟基先转化为乙酸酯，后续水解时又恢复为酚羟基，因此引入乙酰基是为了保护酚羟基，防止其在后续反应中发生反应； 【小问4详解】 ①为酚羟基中与苯环相连的C-O键，氧原子的孤电子对与苯环共轭，使该键具有一定的双键特征；②为苄醇中的普通C-O单键，因此键长关系为①<②； 【小问5详解】 E生成F时，酚羟基上的氢与X中的碘结合生成HI，X的其余部分与酚羟基的氧相连。根据F中新形成的醚键和乙酯结构，可确定X的结构简式为： ； 【小问6详解】 F先与甲胺发生酯的氨解，生成N-甲基酰胺；随后酰胺中的羰基转化为亚甲基，得到G中的仲胺结构，因此该试剂的作用是将酰胺基还原为亚甲基； 【小问7详解】 G中的仲胺氮与2-氟吡啶中原连接氟的碳原子成键，同时生成HF，故反应的完整化学方程式为： ； 【小问8详解】 H的分子中含15个碳原子，两个苯环已贡献全部不饱和度。与氯化铁溶液反应显紫色说明含有酚羟基；再结合核磁共振氢谱的峰面积比，可构造具有左右对称结构的同分异构体： 。 14. 二甲醚()是一种清洁液体燃料，利用加氢合成二甲醚是实现碳循环利用的关键路径。我国科研团队发现使用催化剂，可在同一界面位点同步催化以下两步反应。 反应i： 反应ii： （1）总反应iii： _________。 （2）恒温恒容条件下，下列叙述能证明体系已达到化学平衡状态的是________(填标号)。 a．容器内总压强不再发生变化 b． c．消耗3 mol ，同时生成1 mol d．体系中保持恒定 （3）下，向1 L刚性密闭容器通入2 mol 、8 mol ，反应10 h达到平衡。平衡体系中，。 ①0~10 h过程中的平均消耗速率________。 ②下，反应iii的平衡常数________(代入数据列式即可)。 （4）恒温恒容的该平衡体系中，再充入一定量，从平衡移动的角度解释转化率的变化：_______。 （5）结合下列图像中二甲醚()的产率和的转化率可知，使用该催化剂的最佳工艺条件为_______℃和_______MPa。 （6）甲醇脱水所生成的水也会占据催化剂同一界面活性位点，且水脱附是慢反应。据此分析，及时脱附水能提升二甲醚产率的原因为____________。 【答案】（1） -255.6 （2）ad （3） ①. 0.112 ②. （4） 充入 ，增大了反应物浓度，平衡正向移动，从而提高了 的转化率 （5） ①. 240 ②. 3 （6） 及时脱附水能释放催化剂表面的活性位点，提高反应速率；同时降低了生成物水的浓度，促使平衡正向移动，从而提升二甲醚产率 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，目标反应iii可由 得到，因此 ； 【小问2详解】 a．该反应前后气体分子数不相等，恒温恒容下，压强不变说明各物质的物质的量不再变化，达到平衡状态，a正确； b．若达到平衡，应有 ，b错误； c．消耗 和生成 均表示正反应速率，不能说明正逆反应速率相等，c错误； d．体系中 保持恒定，说明各物质的浓度不再改变，达到平衡状态，d正确； 故选ad； 【小问3详解】 ① 根据碳原子守恒，消耗的 。则 ； ② 平衡时，消耗的 为 ，剩余 。根据氧原子守恒，初始氧原子为 ，平衡时 ，解得 。根据氢原子守恒，初始氢原子为 ，平衡时 ，解得 。容器体积为 ，各物质的浓度数值等于其物质的量。反应iii的平衡常数 ； 【小问4详解】 恒温恒容下，充入 增加了反应物浓度，根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向移动，从而促使更多的 发生反应，提高了 的转化率； 【小问5详解】 由左图可知，在 时，二甲醚的产率最高且 转化率较高；由右图可知，在 时，二甲醚产率和 转化率均达到较高水平，继续增大压强提升不明显。综合考虑经济效益与转化效率，最佳工艺条件为 和 ； 【小问6详解】 水占据催化剂活性位点会阻碍反应物吸附，及时脱附水可以释放活性位点，提高催化效率和反应速率；同时，水是生成物，及时脱附降低了体系中水的浓度，有利于化学平衡向正反应方向移动，从而提升二甲醚的产率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $