精品解析：江苏省常州高级中学2026-2027学年高三上学期8月阶段检测 化学试卷

江苏省常州高级中学 2026~2027学年第一学期高三年级8月阶段检测 化学试卷 2026.08 说明：1．选择题的答案请全部填涂在答卷纸上，其它题目的答案请填写在答卷纸上。 2．本卷总分100分，考试时间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 K-39 Fe-56 第Ⅰ卷 选择题(共39分) 一、单项选择题：本题包括13小题，每小题3分，共计39分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 《中国制造2025》对制造业提出了更高要求。下列材料的主要成分属于合金的是 A. 石墨烯 B. 氮化硅 C. 玻璃钢 D. 不锈钢 2. 反应Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O可用于制备含氯消毒剂。下列说法正确的是 A. Cl2是极性分子 B. NaOH的电子式为 C. NaClO既含离子键又含共价键 D. Cl-与Na+具有相同的电子层结构 3. 下列由废铜屑制取CuSO4·5H2O的实验原理与装置不能达到实验目的的是 A. 用装置甲除去废铜屑表面的油污 B. 用装置乙在加热的条件下溶解废铜屑 C. 用装置丙过滤得到CuSO4溶液 D. 用装置丁蒸干溶液获得CuSO4·5H2O 4. 是一种常见的蚀刻剂，与反应生成HF及氮的氧化物。下列说法正确的是 A. 中N为-3价 B. 沸点： C. 的空间结构为平面三角形 D. 电离能： 阅读下列材料，完成下列3个小题。 人类文明的演进历程与金属及其化合物的发展应用紧密相连。纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含)；铁制品经碱性发蓝工艺处理可提升其耐腐蚀性；用碱性溶液浸泡，在表面形成的同时有逸出；铝-空气电池具有较高的比能量，在碱性电解质溶液中发生反应；热水解可获得沉淀，焙烧后获得的颜色细腻，性质稳定，可用作白色颜料。 5. 下列说法正确的是 A. 被还原为后，键角将变大 B. 中基态Fe(II)的价层电子排布式为 C. 晶胞(如图所示)中，每个周围紧邻12个 D. 中、作为配体与形成配位键 6. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 有磁性，可用作金属抗腐蚀层 B. 有两性，可用作白色颜料 C. 熔点高，可用于电解冶炼 D. 易钝化，可用于储运浓硝酸 7. 下列化学反应表示正确的是 A. 纳米铁粉处理酸性含的废水： B. 铁的发蓝处理： C. 铝-空气电池(碱性电解液)放电时的正极反应式： D. 热水解获得： 8. 利用电化学-化学协同法将天然气中的转化为硫酸盐，实现资源化利用。原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A. 溶液的作用之一是吸收 B. 极的电极反应式： C. 工作一段时间后，阴极室的总浓度下降 D. 理论上，阳极产生的大于阴极消耗的 9. 化合物Z是一种具有生理活性的多环呋喃类化合物，部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A. 1 mol X最多能和6 mol H2发生加成反应 B. Y分子中sp3和sp2杂化的碳原子数目比为2：1 C. Z分子中所有碳原子均在同一个平面上 D. Z不能使Br2的CCl4溶液褪色 10. 在温和条件下，、和在催化下直接反应合成，反应机理如图（*表示吸附态）。 下列说法错误的是 A. 氨的合成反应方程式为 B. 增大催化剂的表面积会提高的平衡产率 C. 温度升高不一定有利于的生成 D. 过程促进催化剂活性的恢复 11. 室温下，探究溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是 选项 探究目的 实验方案 A 溶液中是否含有 向溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化 B 是否有还原性 向溶液中滴加几滴酸性溶液，观察溶液颜色变化 C 是否水解 向溶液中滴加2~3滴酚酞试液，观察溶液颜色变化 D 能否催化分解 向溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况 A. A B. B C. C D. D 12. 已知：时。室温下，通过下列实验探究溶液的性质。 实验1：向溶液中滴加酸性溶液，溶液的紫红色褪去 实验2：用计测得溶液为5.50 实验3：向溶液中加入等浓度等体积的溶液，出现白色沉淀 实验4：向等浓度的混合溶液中滴加酚酞，溶液颜色无明显变化 下列说法正确的是 A. 实验1证明溶液具有漂白性 B. 实验2溶液中： C. 实验3可得到 D. 实验4溶液中： 13. 萨巴帝尔反应可以实现二氧化碳转化为甲烷，其主要反应为 反应Ⅰ 反应Ⅱ 在密闭容器中，、，反应一定时间，的转化率及的选择性[]随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A. B. 高温和低压均有利于提高甲烷的平衡产率 C. 280~400℃，随温度的升高不断增大 D. 320~400℃，随着温度升高将不断减少 14. 铁黄是一种重要的化工产品。由生产钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。 资料：ⅰ．钛白粉废渣成分：主要为，含少量和不溶物 ⅱ． ⅲ．生成，开始沉淀时，完全沉淀时； 生成，开始沉淀时，完全沉淀时； （1）纯化 ①加入过量铁粉的目的是__________________。 ②充分反应后，分离混合物的方法是__________________。 （2）制备晶种 为制备高品质铁黄产品，需先制备少量铁黄晶种。过程及现象：向一定浓度溶液中加入氨水，产生白色沉淀，很快变成灰绿色。滴加氨水至为6.0时开始通空气并记录变化(如图)。 ①产生白色沉淀的离子方程式是__________________。 ②产生白色沉淀后的低于资料ⅲ中的6.3。原因是：沉淀生成后__________(填“>”、“＜”或“=”)。 ③时段，几乎不变；时段，明显降低。结合方程式解释原因：______________________________。 ④时制得铁黄晶种。若继续通入空气，后几乎不变，此时溶液中仍降低，但增加，且降低量大于增加量。结合总方程式说明原因：______________________________。 （3）产品纯度测定 铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。 已知：，不与稀溶液反应。 标准液和标准液浓度均为，铁黄样品经历上述历程消耗两溶液的体积依次为、，计算铁黄的纯度为__________(写出计算过程)。 15. 有机物I是一种药物合成的中间体，其合成路线如下： （1）B分子中sp2、sp3杂化的碳原子个数比是___________。 （2）流程中设计E→F的目的是___________。 （3）A→B得到的产物若不经提纯，依据B到E的合成路线会生成一种与E互为同分异构体的副产物X，X的结构简式为___________。 （4）B的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：___________。 ①有手性碳原子，与FeCl3溶液发生显色反应且能使Br2的CCl4溶液褪色； ②碱性条件下水解后酸化生成两种有机产物，产物之一分子中只有两种不同化学环境的氢原子。 （5）写出以苯、甲苯、为原料制备的合成路线流程图___________(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。 16. 以磷石膏(含和少量等)为原料制备轻质碳酸钙和铝铵矾的实验流程。如图-1所示。 （1）“转化”步骤转化为的离子方程式为___________。 （2）“除杂”时通入的目的是___________。 （3）“碳化”过程在如图-2所示的装置中进行。多孔球泡的作用是___________。 （4）制得的轻质可以与形成基磁性纳米复合材料，纳米的物理吸附和溶出后通过化学反应均可以去除水体磷。 已知：①纳米颗粒表面带正电荷；②部分物质的溶解性如下表。 物质 溶解性 难溶 微溶 可溶 易溶 研究不同pH下向含磷(V)废水中加入基磁性纳米复合材料的除磷效果，如图3所示： ①从图-3中可以看出初始pH为时，磷的去除率较高且反应后pH均有一定的上升，反应过程中无气体生成。结合图-4，写出对应的离子方程式___________。 ②当初始pH为时，磷的去除率明显小于初始pH为的去除率的原因是___________。 （5）铝铵矾是一种水絮凝剂。请补充由“转化”后的滤液制取铝铵矾的实验方案：___________，得固体；___________，过滤、用无水乙醇洗涤、干燥，得铝铵矾。(部分物质的溶解度随温度的变化如图-5所示，实验须用的试剂：溶液、无水乙醇、溶液) 17. 氢能的开发和利用是推动能源结构转型，实现“碳达峰”的重要途径。 （1）甲烷水蒸气重整制氢：其涉及如下两步反应： Ⅰ． Ⅱ． ①实验发现，其他条件不变，向体系中加入少量，平衡体系中的含量将__________(填：增大/减小/不变)。 ②，该反应需在高温下才能自发进行，其理由是____________________。 （2）水解制氢：常温下，自水解过程缓慢，需加入催化剂提高其产氢速率。在某催化剂表面制氢的微观过程如图所示。已知：浓度较大时，易以形式结晶析出。 其他条件不变时，以代替催化释氢，所得气体的分子式为__________，其中过程b步用化学方程式表示为：______________________________。 （3）释氢。镁铝合金参与的一种制氢、贮氢与释氢的方法如图所示。 释氢释放的与贮氢吸收的的物质的量之比为__________。 （4）利用。乙酸甲酯催化加氢制备乙醇主要涉及如下反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在其他条件不变时，将的混合气体以一定流速通入装有铜基催化剂(该催化剂须含合适物质的量之比的与)的反应管，测得选择性[]、选择性[]、转化率随温度的变化如图所示。 ①在180~200℃范围内，的转化率随温度升高而迅速增大的主要原因是____________________。 ②温度高于220℃后，催化剂的催化活性下降，其原因可能是____________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省常州高级中学 2026~2027学年第一学期高三年级8月阶段检测 化学试卷 2026.08 说明：1．选择题的答案请全部填涂在答卷纸上，其它题目的答案请填写在答卷纸上。 2．本卷总分100分，考试时间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 K-39 Fe-56 第Ⅰ卷 选择题(共39分) 一、单项选择题：本题包括13小题，每小题3分，共计39分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 《中国制造2025》对制造业提出了更高要求。下列材料的主要成分属于合金的是 A. 石墨烯 B. 氮化硅 C. 玻璃钢 D. 不锈钢 【答案】D 【解析】 【详解】A．石墨烯成分为碳的单质，不属于合金，A项错误 B．氮化硅为无机化合物，不属于合金，B项错误； C．玻璃钢是一种复合材料，不属于合金，C项错误； D．不锈钢为铁合金，D项正确； 答案选D。 2. 反应Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O可用于制备含氯消毒剂。下列说法正确的是 A. Cl2是极性分子 B. NaOH的电子式为 C. NaClO既含离子键又含共价键 D. Cl-与Na+具有相同的电子层结构 【答案】C 【解析】 【详解】A．氯气分子结构对称，正负电荷中心重合，为非极性分子，A错误； B．NaOH为离子化合物，电子式为，B错误； C．NaClO含有钠离子和次氯酸根形成的离子键，含有O原子和Cl原子形成的共价键，C正确； D．Cl-有3层电子，Na+有2层电子，D错误； 综上所述答案为C。 3. 下列由废铜屑制取CuSO4·5H2O的实验原理与装置不能达到实验目的的是 A. 用装置甲除去废铜屑表面的油污 B. 用装置乙在加热的条件下溶解废铜屑 C. 用装置丙过滤得到CuSO4溶液 D. 用装置丁蒸干溶液获得CuSO4·5H2O 【答案】D 【解析】 【详解】A．碳酸钠是强碱弱酸盐，在溶液中水解使溶液呈碱性，加热条件下油污可在碱性溶液中水解，所以装置甲能除去废铜屑表面的油污，A正确； B．铜能与过氧化氢溶液、稀硫酸共热反应生成硫酸铜和水，则装置乙在加热的条件下可溶解废铜屑，B正确； C．装置丙为过滤装置，可分离除去未反应的铜得到硫酸铜溶液，C正确； D．五水硫酸铜晶体含有结晶水，若将溶液蒸干失去结晶水，无法制得五水硫酸铜晶体，D错误； 故选D。 4. 是一种常见的蚀刻剂，与反应生成HF及氮的氧化物。下列说法正确的是 A. 中N为-3价 B. 沸点： C. 的空间结构为平面三角形 D. 电离能： 【答案】B 【解析】 【详解】A．电负性：F>N，则中F为-1价，N为+3价，故A错误； B．HF、H2O均含分子间氢键，水分子之间因形成的氢键多而沸点更高，沸点：H2O＞HF，故B正确； C．NF3中一个N的孤电子对数为，且一个N形成了3个键，则N的价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体，略去孤电子对，其空间构型为三角锥形，故C错误； D．N、O位于第二周期，价层电子排布式依次为2s22p3、2s22p4，由于N的2p轨道处于半满稳定状态，其第一电离能大于O的，即电离能：，故D错误； 故选B。 阅读下列材料，完成下列3个小题。 人类文明的演进历程与金属及其化合物的发展应用紧密相连。纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含)；铁制品经碱性发蓝工艺处理可提升其耐腐蚀性；用碱性溶液浸泡，在表面形成的同时有逸出；铝-空气电池具有较高的比能量，在碱性电解质溶液中发生反应；热水解可获得沉淀，焙烧后获得的颜色细腻，性质稳定，可用作白色颜料。 5. 下列说法正确的是 A. 被还原为后，键角将变大 B. 中基态Fe(II)的价层电子排布式为 C. 晶胞(如图所示)中，每个周围紧邻12个 D. 中、作为配体与形成配位键 6. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 有磁性，可用作金属抗腐蚀层 B. 有两性，可用作白色颜料 C. 熔点高，可用于电解冶炼 D. 易钝化，可用于储运浓硝酸 7. 下列化学反应表示正确的是 A. 纳米铁粉处理酸性含的废水： B. 铁的发蓝处理： C. 铝-空气电池(碱性电解液)放电时的正极反应式： D. 热水解获得： 【答案】5. C 6. D 7. B 【解析】 【5题详解】 A．中心原子N的价层电子对数为，为杂化，无孤对电子，空间构型为平面三角形，键角为120°。中心原子N的价层电子对数为，为杂化，有1对孤对电子，为三角锥形，键角为，被还原为后，键角变小，A错误； B．中基态Fe(II)的价层电子排布式为，B错误； C．Al为面心立方堆积，每个Al原子确有12个最近邻原子，C正确； D．中只有作为配体与形成配位键，作为配体的要提供孤对电子，D错误； 故选C。 【6题详解】 A．的磁性可做磁性材料，与“作抗腐蚀层”并无直接对应，A错误； B．颜色细腻，性质稳定，可用作白色颜料，与两性无关，B错误； C．熔点高可做耐火材料，用电解需要加冰晶石降低熔点，C错误； D．Al易在浓硝酸中钝化，故可用于储运浓硝酸，性质与用途相符，D正确； 故选D。 【7题详解】 A．酸性条件下，不能生成，A错误； B．铁制品经碱性发蓝工艺处理可提升其耐腐蚀性；用碱性溶液浸泡，在表面形成的同时有逸出，方程式为：，B正确； C．铝-空气电池(碱性电解液)放电时的正极发生还原反应，反应式应为：，C错误； D．方程式H、O原子不守恒，应为：，D错误； 故选B。 8. 利用电化学-化学协同法将天然气中的转化为硫酸盐，实现资源化利用。原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A. 溶液的作用之一是吸收 B. 极的电极反应式： C. 工作一段时间后，阴极室的总浓度下降 D. 理论上，阳极产生的大于阴极消耗的 【答案】D 【解析】 【分析】由题可知，通入溶液中，反应生成，在a电极得到电子生成和，电极反应式为，被氧化为，b电极上，失去电子生成水和氧气，电极反应式为：，据此回答。 【详解】A．溶液呈碱性，可与酸性气体发生反应，起到吸收的作用，A正确； B．a极为阴极，O2在碱性条件下得电子生成，电极反应式为：，B正确； C．阴极室中吸收H2S会消耗，假设处理：，消耗，生成，被氧化为消耗：，同时生成，为了生成需要转移8 mol电子：同时生成，同时双极膜中有向阴极迁移，并消耗（中和反应），综合来看，消耗，生成，因此总浓度下降，C正确； D．阳极反应为，每生成1 mol O2转移4 mol电子，阴极每消耗1 mol O2转移2 mol电子，相同转移电子数下，阳极产生的n(O2)小于阴极消耗的n(O2)，D错误； 故选D。 9. 化合物Z是一种具有生理活性的多环呋喃类化合物，部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A. 1 mol X最多能和6 mol H2发生加成反应 B. Y分子中sp3和sp2杂化的碳原子数目比为2：1 C. Z分子中所有碳原子均在同一个平面上 D. Z不能使Br2的CCl4溶液褪色 【答案】A 【解析】 【详解】A．X中，1个苯环可与3个​加成，1个碳碳双键可与1个​加成，2个酮羰基消耗2个​，因此1mol X最多能和发生加成，A正确； B．Y为1,3-环己二烯，共6个C原子：其中2个饱和碳原子为杂化，4个双键碳原子为杂化，与杂化碳原子数目比为，不是，B错误； C．．中1号碳原子为饱和碳原子，与2、3、4号碳原子直接相连，这4个碳原子就不可能全部共面，C错误； D．Z中含有碳碳双键（右侧六元环中的碳碳双键），可与发生加成反应，能使​的​溶液褪色，D错误； 故选A。 10. 在温和条件下，、和在催化下直接反应合成，反应机理如图（*表示吸附态）。 下列说法错误的是 A. 氨的合成反应方程式为 B. 增大催化剂的表面积会提高的平衡产率 C. 温度升高不一定有利于的生成 D. 过程促进催化剂活性的恢复 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应物为、、，生成物为、，所给方程式原子守恒、符合反应事实，A正确； B．催化剂只改变反应速率，不影响化学平衡，增大催化剂表面积只能加快反应速率，不能提高的平衡产率，B错误； C．若该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，且温度过高可能导致催化剂失活，因此温度升高不一定有利于的生成，C正确； D．过程b中与催化剂表面吸附的反应生成脱附，释放催化剂活性位点，促进催化剂活性的恢复，D正确； 故选B。 11. 室温下，探究溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是 选项 探究目的 实验方案 A 溶液中是否含有 向溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化 B 是否有还原性 向溶液中滴加几滴酸性溶液，观察溶液颜色变化 C 是否水解 向溶液中滴加2~3滴酚酞试液，观察溶液颜色变化 D 能否催化分解 向溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．检验溶液中是否含有应直接向待测液中滴加KSCN溶液，向待测液中滴加氯水会将氧化为干扰实验，A错误； B．向溶液中滴加几滴酸性溶液，若观察溶液紫色褪去，说明有还原性，B正确； C．发生水解反应使溶液显酸性，应向溶液中滴加2~3滴石蕊试液，观察溶液颜色变化，C错误； D．向溶液中滴加几滴溶液，若产生气泡有可能是的催化作用，D错误。 故选B。 【点睛】 12. 已知：时。室温下，通过下列实验探究溶液的性质。 实验1：向溶液中滴加酸性溶液，溶液的紫红色褪去 实验2：用计测得溶液为5.50 实验3：向溶液中加入等浓度等体积的溶液，出现白色沉淀 实验4：向等浓度的混合溶液中滴加酚酞，溶液颜色无明显变化 下列说法正确的是 A. 实验1证明溶液具有漂白性 B. 实验2溶液中： C. 实验3可得到 D. 实验4溶液中： 【答案】D 【解析】 【详解】A．高锰酸钾溶液具有强氧化性，溶液紫红色褪去，说明高锰酸钾和草酸钠发生氧化还原反应，则溶液具有还原性，A错误； B．溶液的约为5.5，则其电离大于水解，故，B错误； C．混合后，此时，沉淀生成仅说明，但无法直接计算的准确值，C错误； D．等浓度的混合溶液中，根据物料守恒，成立，D正确； 故选D。 13. 萨巴帝尔反应可以实现二氧化碳转化为甲烷，其主要反应为 反应Ⅰ 反应Ⅱ 在密闭容器中，、，反应一定时间，的转化率及的选择性[]随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A. B. 高温和低压均有利于提高甲烷的平衡产率 C. 280~400℃，随温度的升高不断增大 D. 320~400℃，随着温度升高将不断减少 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应II，该反应在一定温度下能自发进行，故反应II的正反应是放热反应，即< 0，A错误； B．反应II是气体分子数减小的放热反应，根据勒夏特列原理，降低温度、增大压强有利于反应Ⅱ正向进行，从而提高甲烷的平衡产率，高温和低压不利于提高甲烷平衡产率，B错误； C．280320℃，反应I、II均正向进行，都会生成 H2O，总反应消耗的CO2量增加， 随温度升高不断增大；320~400℃，图中的转化率下降，说明随温度升高反应II逆向移动，反应I也逆向移动(反应II逆向移动使体系中CO的浓度增大，且CO浓度增大对反应I平衡的影响大于升高温度对反应I平衡的影响)，体系中的n(H2O)减小，所以280~400℃，n(H2O)随温度升高先增大后减小，C错误； D．320~400℃，的转化率下降，说明体系中n(CO)与n(CH4)之和减小，而的选择性不变，则体系中的n(CH4)和n(CO)均随着温度升高而不断减少，D正确； 故选D。 14. 铁黄是一种重要的化工产品。由生产钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。 资料：ⅰ．钛白粉废渣成分：主要为，含少量和不溶物 ⅱ． ⅲ．生成，开始沉淀时，完全沉淀时； 生成，开始沉淀时，完全沉淀时； （1）纯化 ①加入过量铁粉的目的是__________________。 ②充分反应后，分离混合物的方法是__________________。 （2）制备晶种 为制备高品质铁黄产品，需先制备少量铁黄晶种。过程及现象：向一定浓度溶液中加入氨水，产生白色沉淀，很快变成灰绿色。滴加氨水至为6.0时开始通空气并记录变化(如图)。 ①产生白色沉淀的离子方程式是__________________。 ②产生白色沉淀后的低于资料ⅲ中的6.3。原因是：沉淀生成后__________(填“>”、“＜”或“=”)。 ③时段，几乎不变；时段，明显降低。结合方程式解释原因：______________________________。 ④时制得铁黄晶种。若继续通入空气，后几乎不变，此时溶液中仍降低，但增加，且降低量大于增加量。结合总方程式说明原因：______________________________。 （3）产品纯度测定 铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。 已知：，不与稀溶液反应。 标准液和标准液浓度均为，铁黄样品经历上述历程消耗两溶液的体积依次为、，计算铁黄的纯度为__________(写出计算过程)。 【答案】（1） ①. 与硫酸反应，使得平衡正向移动，沉钛；过量的作用是防止二价铁被氧化 ②. 过滤 （2） ①. ②. > ③. =6.0左右，，因此几乎不变；之后发生，溶液中浓度增大，减小 ④. 溶液中同时存在两个氧化反应和，总反应为，消耗的氢离子和生成的氢离子相当，的减小大于的增加； （3） 【解析】 【分析】根据钛白粉废渣制备铁黄流程和钛白粉废渣成分：、及其它难溶物，可知：加入蒸馏水、铁粉纯化后，转化为沉淀，同时生成硫酸，过滤后得到精制FeSO4溶液，加入氨水和空气后，FeSO4溶液被氧化成三价铁离子，同时调整pH（0.1 mol/LFe2+沉淀为Fe(OH)2，起始的pH为6.3，完全沉淀的pH为8.3；0.1 mol/LFe3+生成沉淀为FeOOH，起始的pH为1.5，完全沉淀的pH为2.8）生成FeOOH，再经过系列提纯，最终制得FeOOH固体； 【小问1详解】 ①加入过量铁粉的目的是铁粉与硫酸反应，使得平衡正向移动利于沉钛；亚铁离子容易被空气中氧气氧化为铁离子，铁会和铁离子反应生成亚铁离子，过量铁还可以防止二价铁被氧化；②充分反应后，需要分离固液操作，故分离混合物的方法是过滤； 【小问2详解】 ①向一定浓度FeSO4溶液中加入氨水，反应生成氢氧化亚铁白色沉淀和硫酸铵，反应为：； ②已知，0.1 mol⋅L-1Fe2+生成Fe(OH)2，开始沉淀时pH=6.3；而产生白色沉淀后的pH低于资料ⅲ中的6.3，则氢氧根离子浓度小于理论数据，结合可知，此时c(Fe2+)>0.1 mol/L； ③向一定浓度FeSO4溶液中加入氨水，亚铁离子和氨水产生白色沉淀氢氧化亚铁，随后 4Fe(OH)2+O2+ 2H2O=4Fe(OH)3，此时氢离子浓度几乎不变、 pH几乎不变；之后发生反应4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH+8H+，溶液中H+浓度增大，pH减小；④pH≈4时制得铁黄晶种，若继续通入空气，溶液中存在2个氧化反应：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O、4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH+8H+，总反应为12Fe2++3O2+2H2O=4FeOOH+8Fe3+，反应中氢离子浓度几乎不变，且消耗的Fe2+多，产生的Fe3+少，c(Fe2+)降低量大于c(Fe3+)增加量，故t3后pH几乎不变，溶液中c(Fe2+)降低，c(Fe3+)增加； 【小问3详解】 发生反应,由题给流程可知，铁黄与过量稀硫酸反应生成硫酸铁，向反应后的溶液中加入草酸钠溶液，先与过量的稀硫酸反应生成草酸，后与硫酸铁溶液反应生成，再用氢氧化钠溶液滴定溶液中的草酸，由滴定消耗20 mL0.1 mol/L氢氧化钠溶液可知氢氧化钠的物质的量为，则滴定消耗的硫酸为，则与反应的硫酸的物质的量为，根据化学方程式可知的物质的量为，铁黄样品的纯度为；总的计算为 15. 有机物I是一种药物合成的中间体，其合成路线如下： （1）B分子中sp2、sp3杂化的碳原子个数比是___________。 （2）流程中设计E→F的目的是___________。 （3）A→B得到的产物若不经提纯，依据B到E的合成路线会生成一种与E互为同分异构体的副产物X，X的结构简式为___________。 （4）B的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：___________。 ①有手性碳原子，与FeCl3溶液发生显色反应且能使Br2的CCl4溶液褪色； ②碱性条件下水解后酸化生成两种有机产物，产物之一分子中只有两种不同化学环境的氢原子。 （5）写出以苯、甲苯、为原料制备的合成路线流程图___________(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。 【答案】（1）8：3 （2）保护羰基，防止F→G转化时被还原(加成) （3） （4） （5） 【解析】 【分析】甲苯和  在氯化铝作用下反应生成(B)，在锌(汞)/HCl作用被还原转化为(C)，与SOCl2反应转化为(D)，在氯化铝的作用下转化为(E) ，和乙二醇反应生成(F)，中的苯环和氢气发生加成反应生成(G)，在酸性条件下又转化为酮羰基生成(H)，先在无水乙醚作用下与CH3CH2MgBr反应，再在酸性条件下加热转化为(I) 。 【小问1详解】 B的结构简式为，分子中苯环上的碳原子和双键碳原子均采取sp2杂化，甲基和亚甲基上的碳原子采取sp3杂化，所以sp2、sp3杂化的碳原子个数比是8：3； 【小问2详解】 E、H的分子中都含有酮羰基，而F→G转化中Pb/C、H2条件下酮羰基也能发生加成反应，所以流程中设计E→F的目的是保护酮羰基，防止F→G转化时酮羰基与氢气反应被还原(加成)，故答案为：保护酮羰基，防止F→G转化时被还原(加成)； 【小问3详解】 由结构简式可知，A→B的反应中甲苯和  在氯化铝作用下与发生开环加成反应生成(B)，则A→B得到的产物若不经提纯，依据B到E的合成路线会生成一种与E互为同分异构体的副产物X，X的结构简式为，故答案为：； 【小问4详解】 B的结构简式为，B的同分异构体有手性碳原子，与氯化铁溶液发生显色反应且能使溴的四氯化碳溶液褪色说明同分异构体分子中含有连有4个不同原子或原子团的饱和碳原子、酚羟基和碳碳双键，碱性条件下水解后酸化生成两种有机产物，产物之一分子中只有两种不同化学环境的氢原子，说明同分异构体分子中含有酚酯基，则符合条件的结构简式为，故答案为：； 【小问5详解】 由题给有机物的转化关系可知，以苯、甲苯、为原料的合成步骤为：甲苯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成苯甲酸，苯甲酸与SOCl2发生取代反应生成，在AlCl3作用下与苯发生取代反应生成，和HCl， 先在无水乙醚作用下与(CH3)2CHMgBr反应，然后在酸性条件下加热转化为  ，催化剂作用下与氢气共热发生加成反应生成，则合成路线为。 16. 以磷石膏(含和少量等)为原料制备轻质碳酸钙和铝铵矾的实验流程。如图-1所示。 （1）“转化”步骤转化为的离子方程式为___________。 （2）“除杂”时通入的目的是___________。 （3）“碳化”过程在如图-2所示的装置中进行。多孔球泡的作用是___________。 （4）制得的轻质可以与形成基磁性纳米复合材料，纳米的物理吸附和溶出后通过化学反应均可以去除水体磷。 已知：①纳米颗粒表面带正电荷；②部分物质的溶解性如下表。 物质 溶解性 难溶 微溶 可溶 易溶 研究不同pH下向含磷(V)废水中加入基磁性纳米复合材料的除磷效果，如图3所示： ①从图-3中可以看出初始pH为时，磷的去除率较高且反应后pH均有一定的上升，反应过程中无气体生成。结合图-4，写出对应的离子方程式___________。 ②当初始pH为时，磷的去除率明显小于初始pH为的去除率的原因是___________。 （5）铝铵矾是一种水絮凝剂。请补充由“转化”后的滤液制取铝铵矾的实验方案：___________，得固体；___________，过滤、用无水乙醇洗涤、干燥，得铝铵矾。(部分物质的溶解度随温度的变化如图-5所示，实验须用的试剂：溶液、无水乙醇、溶液) 【答案】（1） （2）将转化为沉淀 （3）增大气体与溶液的接触面积，加快反应速率 （4） ①. ②. 碱性条件下，几乎不溶解，钙离子浓度很小；OH-浓度增大，会与产生竞争吸附 （5） ①. 向滤液中分批加入溶液，边加边搅拌至不再产生气体(或向滤液中边搅拌边滴加溶液，至无气体生成)，将所得溶液蒸发浓缩至有大量晶体析出(或蒸发结晶，1分)，过滤、用无水乙醇洗涤、干燥 ②. 向溶液中加入固体，边加边搅拌，当固体完全溶解后，将所得溶液蒸发浓缩，冷却结晶 【解析】 【分析】由题给流程可知，向磷石膏中加入过量碳酸氢铵、氨水，将微溶于水的硫酸钙转化为难溶于水的碳酸钙，过滤得到含有碳酸钙、二氧化硅、氧化铁的滤渣和含有硫酸铵、碳酸钠的滤液，经一系列操作得到铝铵矾；向滤渣中加入盐酸，将碳酸钙、氧化铁溶解得到可溶性金属氯化物后，二氧化硅与盐酸不反应，再通入氨气将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有二氧化硅、氢氧化铁的滤渣和氯化钙溶液；向氯化钙溶液中先通入氨气、再通入二氧化碳，将溶液中的氯化钙转化为碳酸钙沉淀，过滤得到轻质碳酸钙。 【小问1详解】 碳酸氢铵和氨水的混合物中含有碳酸铵，硫酸钙和碳酸铵反应生成硫酸铵和碳酸钙，反应的离子方程式为：； 【小问2详解】 通入氨气，使溶液中的转化为沉淀除去； 【小问3详解】 多孔球泡可以增加气体和溶液的接触面积，加快反应速率； 【小问4详解】 ①从图3中可以看出初始pH为3～6时，磷的去除率较高且反应后pH均有一定的上升，反应过程中无气体生成。结合图4，写出对应的离子方程式： ②当初始pH为9～10时，磷的去除率明显小于初始pH为3～6的去除率，是因为：一方面碱性条件下，CaCO3几乎不溶解，钙离子浓度很小；同时OH−浓度增大，会与产生竞争吸附； 【小问5详解】 在“转化”后滤液中分批加入3mol·L-1的H2SO4溶液，边加边搅拌至不再产生气体(或向滤液中边搅拌边滴加溶液，至无气体生成)为止，将所得溶液蒸发浓缩至有大量晶体析出(或蒸发结晶)；由图中可知，铝铵矾溶解度随温度变化较小，硫酸铝和硫酸铵溶解度随温度变化较大，可将所得溶液蒸发浓缩至有大量晶体析出，过滤，用无水乙醇洗涤、干燥，得(NH4)2SO4固体；向溶液中加入固体，边加边搅拌，当固体至完全溶解后，将所得溶液蒸发浓缩至表面有晶膜产生，冷却结晶，得到铝铵矾。 17. 氢能的开发和利用是推动能源结构转型，实现“碳达峰”的重要途径。 （1）甲烷水蒸气重整制氢：其涉及如下两步反应： Ⅰ． Ⅱ． ①实验发现，其他条件不变，向体系中加入少量，平衡体系中的含量将__________(填：增大/减小/不变)。 ②，该反应需在高温下才能自发进行，其理由是____________________。 （2）水解制氢：常温下，自水解过程缓慢，需加入催化剂提高其产氢速率。在某催化剂表面制氢的微观过程如图所示。已知：浓度较大时，易以形式结晶析出。 其他条件不变时，以代替催化释氢，所得气体的分子式为__________，其中过程b步用化学方程式表示为：______________________________。 （3）释氢。镁铝合金参与的一种制氢、贮氢与释氢的方法如图所示。 释氢释放的与贮氢吸收的的物质的量之比为__________。 （4）利用。乙酸甲酯催化加氢制备乙醇主要涉及如下反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在其他条件不变时，将的混合气体以一定流速通入装有铜基催化剂(该催化剂须含合适物质的量之比的与)的反应管，测得选择性[]、选择性[]、转化率随温度的变化如图所示。 ①在180~200℃范围内，的转化率随温度升高而迅速增大的主要原因是____________________。 ②温度高于220℃后，催化剂的催化活性下降，其原因可能是____________________。 【答案】（1） ①. 增大 ②. 该反应的 且 ，根据 ，需在高温下才能自发进行 （2） ①. 、、 ②. （3） 2:1 （4） ①. 温度升高，反应速率加快，且该温度范围内催化剂活性随温度升高而迅速增大 ②. 高温下 将 还原为 ，改变了催化剂中 与 的合适比例（或高温下有机物碳化形成积碳覆盖在催化剂表面） 【解析】 【小问1详解】 ① 加入少量 ， 会与体系中的 反应生成 ，降低了 的浓度。根据勒夏特列原理，这会促使反应Ⅱ平衡正向移动，生成更多的 ；同时反应Ⅱ正向移动导致 浓度降低，又会促使反应Ⅰ平衡正向移动，进一步生成 。因此，平衡体系中 的含量将增大。 ② 根据盖斯定律，将反应Ⅰ和反应Ⅱ相加可得总反应：。其焓变 。该反应正向气体分子数增加，是一个熵增反应（）。根据吉布斯自由能判据 时反应才能自发进行，由于 且 ，故必须在高温下才能使 ，从而自发进行。 【小问2详解】 根据微观过程图分析：a步中 释放出 ，留下吸附态的 ；b步中吸附的 与水反应， 提供1个 原子，水分子提供1个 原子，结合生成氢气分子；c步中 与水反应，同样各提供1个 原子生成氢气分子；d步中 与水反应，此时 上已无 原子，生成的氢气分子中的2个 原子均来自水分子。因此，若以 代替 ，a步生成 ，b步和c步生成 ，d步生成 ，所得气体的分子式为 、、。b步为 与 反应生成 和 ，化学方程式为 。 【小问3详解】 贮氢过程的化学方程式为 ，可以看出每生成 需要吸收 。释氢过程的化学方程式为 ，可以看出每消耗 会释放 。因此，释氢释放的 与贮氢吸收的 的物质的量之比为 。 【小问4详解】 ① 在180~200℃范围内，一方面温度升高本身会使反应速率常数增大，反应加快；另一方面，该温度范围内铜基催化剂的活性随温度升高而迅速增强，两者共同作用导致反应Ⅰ、Ⅱ的速率大幅加快，从而使 的转化率迅速增大。 ② 题干中特别指出“该催化剂须含合适物质的量之比的 与 ”。当温度高于220℃后，反应体系中过量的 具有较强的还原性，容易将催化剂中的 还原为单质 ，从而破坏了 与 的最佳比例，导致催化活性下降；此外，高温下有机物也容易发生副反应碳化，形成积碳覆盖在催化剂表面，阻碍反应物与催化剂接触。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $