精品解析：云南省宣威市宣威五中2025-2026学年高三年级上学期期末考试化学试卷

2025-2026学年高三年级上学期期末考试 化学试卷 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Cl35.5 Fe56 Na23 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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. 化学与生活息息相关。下列叙述正确的是 A. 烹煮食物时宜早期加入含碘食盐 B. 聚乳酸材质的骨钉便于人体吸收代谢 C. 利用活性炭分解室内甲醛 D. 糯米中的淀粉水解得到酒精 2. 下列离子能大量共存的是 A. B. C. D. 3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 固体中含有氯离子的数目为 B. 每生成，转移电子的数目为 C. 分子中含有键的数目为 D. 的硫酸溶液中含有的数目为 4. 在Al2(SO4)3、K2SO4和明矾的混合液中，如果SO42－的物质的量浓度为0.2 mol·L－1，当加入等体积的0.2 mol·L－1的KOH溶液时，生成的沉淀恰好溶解，则原混合物中K＋的物质的量浓度是 A. 0.2 mol·L-1 B. 0.25 mol·L-1 C. 0.225mol·L-1 D. 0.45 mol·L-1 5. 某与的混合物中铁元素的质量分数可按如下方案测定，下列说法正确的是 A. 从实验的精度考虑，样品ag可用托盘天平称取 B. 加入的过量盐酸的作用仅是抑制的水解 C. 加过量氨水时发生的离子反应为 D. 铁元素的质量分数为 6. 部分含氯物质的“价-类”关系如图所示。下列事实和对应的方程式均正确的是 A. 用a的溶液溶解试管中难溶的： B. 向紫色石蕊溶液中通入b，溶液先变红后褪色： C. 向含烧碱的c溶液中滴加少量溶液产生红褐色沉淀： D. e和a的浓溶液共热生成b和d： 7. 硫铁矿矿渣(含)周围的酸性废水中存在硫细菌和铁细菌，可促进的溶解，相关的物质转化如下图，其中①~③均完全转化。下列说法不正确的是 A. 硫细菌的存在可减少覆盖在硫铁矿矿渣表面的S B. 反应②的方程式为： C. 一段时间后废水中铁元素含量增大 D. 一段时间后，废水的pH保持不变 8. 的溶液称为奈斯勒(Nessler)试剂，其制备流程及特色反应如图所示。 下列说法错误的是 A. 反应①的离子方程式为： B. 由反应②可知，用溶液可除去中的 C. 反应③中消耗的和的物质的量之比为1:4 D. 可用奈斯勒试剂检验中微量的 9. 根据元素周期律，下列说法中不正确的是 A. 氢键的键长： B. 第一电离能： C. 碱性： D. 分子的极性： 10. 在实验室中，常用和的混合溶液在催化剂作用下发生反应制取氮气，其反应为。下列化学用语表述正确的是 A. 和中的杂化方式均为杂化 B. 中键的电子云轮廓图： C. 的空间结构模型： D. 的形成过程： 11. 氮化铜晶体是一种半导体材料，其晶胞结构如图所示。设为阿伏加德罗常数的值，该晶胞边长为apm。下列叙述不正确的是 A. 铜元素基态原子的核外电子共有15种空间运动状态 B. 2个铜原子的最近距离为 C. N原子的配位数是12个 D. 该晶体密度 12. 我国科学家发现，利用如图所示的电池装置可将邻苯二醌类物质转化为邻苯二酚类物质，已知双极膜(膜a、膜b)中间层中的可解离为和。下列说法正确的是 A. 电池工作时，电流方向为电极M→电流计→N→膜b→膜a→电极M B. N极电极反应式为： C. 若消耗，理论上有透过膜b D. 工作一段时间后，装置中需要补充和NaOH 13. Shyam Kattle等结合实验与计算机模拟结果，研究了在催化剂表面上与的反应历程，前三步历程如图所示，吸附在催化剂表面上的物种用•标注，Ts表示过渡态。下列有关说法错误的是 A. 物质被吸附在催化剂表面形成过渡态的过程是吸热过程 B. 形成过渡态Ts1的活化能为2.05eV C. 前三步历程中有极性键和非极性键的断裂以及极性键的形成 D. 反应历程中能量变化最大的反应方程式为： 14. 室温下，水溶液中各含硫微粒物质的量分数（例如，）随pH的变化如图所示： 已知：饱和溶液的浓度约为。室温下，，。下列说法中正确的是 A. 溶液中： B. 过量HClO与溶液反应： C. 以百里酚酞（变色范围为9.4~10.6）为指示剂，用NaOH标准溶液可滴定水溶液的浓度 D. 向的溶液中通入气体至饱和时，未完全沉淀 二、非选择题(本题共4个大题，共58分) 15. 电解液被称为锂电池的“血液”，高氯酸锂是锂离子电池中电解液的重要组成成分之一。工业上采用氢氧化锂中和法制备无水高氯酸锂，具体流程见下图。 已知：电池级氢氧化锂主要成分为，杂质项典型值为钙25ppm，钠18ppm，硫酸根32ppm。 回答下列问题： （1）高氯酸溶于水的离子方程式为_______，其中氯元素的化合价为_______。 （2）工业上可以用高氯酸铵代替高氯酸，写出高氯酸铵参与“中和”反应的化学方程式：_______。 （3）工艺中采用“热过滤”，主要是因为温度较高时，高氯酸锂的溶解度_______(填“较大”“较小”或“不变”)。 （4）为了提高原料利用率，“母液”进入“中和”操作，循环使用。取等质量的产品溶于1L水中进行分析检测，得到的检测结果如下。(1ppm指1升水的质量溶解1毫克溶质)其中编号1为新投料所得产品，编号2~6指上次“母液”返回本次配料。 实验室产品分析检测结果(单位：ppm) 编号 1 6 2 6 11 2 13 4 13 9 3 6.7 4 10 8 4 11 4 10 8 5 15 4 8 8 6 22 8 17 8 标准要求 20 30 10 50 根据上述检测结果，关于母液循环利用可以得出的结论有：_______。 （5）纯净的三水高氯酸锂蒸发脱水，得到的差热曲线(横坐标表示温度，纵坐标表示样品与参比物之间的温差，向上对应放热效应，向下对应吸热效应)如下图。 ①a点为产品脱出附着水的温度。 ②b点相对于a点的失重率约为33.6%，b点的固体为_______。 ③经测定c点与b点的固体质量相等，时变化的原因为_______。 ④d点相对于a点的失重率约为73.5%，d点的化学方程式为_______。 16. 环己酮()微溶于水，易溶于乙醚，是制造尼龙、己二酸的主要中间体。实验室常用环己醇()和过量溶液制备环己酮，具体步骤如下： I．环己酮的制备 ①向三颈烧瓶中加入环己醇和冰醋酸，在恒温条件下边搅拌边逐滴加入足量的溶液。 ②充分反应后，加入适量的饱和溶液，再加入水，进行水蒸气蒸馏，收集馏出液，装置如图所示(夹持和加热装置已省略)。 II．环己酮的纯化 ③在搅拌条件下，向馏出液中分批加入足量固体后，加入精盐，静置，用分液漏斗分离出有机相。 ④水层用乙醚萃取2次，合并有机相和醚萃取液。 ⑤加入无水硫酸镁，静置，过滤，将滤液分离提纯，获得产品。 已知： 名称 环己酮 环己醇 冰醋酸 乙醚 相对分子质量 98 100 60 74 沸点/℃ 155 161 118 34.6 请回答下列问题： （1）图中仪器a的名称为___________，制备环己酮时采用的加热方法为___________。 （2）写出步骤①中生成环己酮的化学方程式___________。 （3）水蒸气蒸馏时，直形玻璃管的作用是___________。 （4）向馏出液中加入固体的目的是___________。 （5）若缺失步骤④，对实验结果产生的影响是___________。 （6）步骤⑤中将滤液分离提纯的方法为___________，环己酮的产率为___________。 17. 元素分析和图谱分析，是有机化合物的重要表征手段。 Ⅰ．元素分析 按如图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行、元素分析。 （1）开始实验前进行的操作为___________。 （2）的作用是___________。 （3）装入待测有机物，先通以排尽石英管内空气，而后将已称重的形管、与石英管连接。先点燃煤气灯___________(填“a”或“b”)。 （4）c和d中的试剂分别是___________、___________(填字母)。 A． B． C．碱石灰() D． （5）坩埚中有机物反应完全后，熄灭煤气灯、，继续通入一段时间，然后取下和管称重。若有机物为，实验结束后，管增重，管增重。该有机物实验式为___________。 （6）若有机物反应完全后，立即停止通入，可能造成的后果是___________。 Ⅱ．图谱分析 （7）通过质谱图、核磁共振氢谱图和红外光谱图分析有机物A的分子式为___________，结构简式为___________。 18. 我国某公司研发的治疗消化系统疾病的新药凯普拉生(化合物H)，合成路线如下(部分试剂、反应条件省略)。 已知： 回答下列问题： （1）A中官能团的名称是_______。 （2）B的结构简式为_______。 （3）由C转变为D的反应类型是_______ （4）同时满足下列条件的B的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。 ①含有两个甲基；②与钠反应产生氢气。 （5）由D转变为E的过程中经历了两步反应，第一步反应的化学方程式是：_______(要求配平)。 （6）下列关于F说法正确的有_______。 A. F能发生银镜反应 B. F不可能存在分子内氢键 C. 以上路线中E+F→G 的反应产生了氢气 D. 已知醛基吸引电子能力较强，与相比F的N-H键极性更小 （7）结合合成H的相关信息，以、和含一个碳原子的有机物(无机试剂任选)为原料，设计化合物的合成路线_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高三年级上学期期末考试 化学试卷 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Cl35.5 Fe56 Na23 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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. 化学与生活息息相关。下列叙述正确的是 A. 烹煮食物时宜早期加入含碘食盐 B. 聚乳酸材质的骨钉便于人体吸收代谢 C. 利用活性炭分解室内甲醛 D. 糯米中的淀粉水解得到酒精 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为含碘食盐中的碘酸钾在高温下易分解，应在食物快熟时加入以减少碘的流失，故A错误； B．聚乳酸具有生物相容性和可降解性，分解产物乳酸可被人体代谢吸收，适合作为骨钉材料，故B正确； C．活性炭通过吸附作用去除甲醛而非分解，该过程不改变甲醛的化学性质，故C错误； D．淀粉水解的最终产物是葡萄糖，生成酒精需要发酵（酵母菌无氧呼吸）而非单纯水解，故D错误； 故答案为B。 2. 下列离子能大量共存的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．氢氧根离子与铜离子、亚铁离子不能大量共存，故不选A； B．与会反应生成硫单质和，不能大量共存，故不选B； C．Fe3+与SCN-生成Fe(SCN)3不能大量共存，故不选C； D．相互之间不反应，能大量共存，故选D； 选D。 3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 固体中含有氯离子的数目为 B. 每生成，转移电子的数目为 C. 分子中含有键的数目为 D. 的硫酸溶液中含有的数目为 【答案】C 【解析】 【详解】A．固体中不含氯离子，A错误； B．由反应方程式可知，氯元素由+5价降低为+4价，每生成转移电子数为，则每生成(即)，转移电子数为，B错误； C．的物质的量为1mol，其结构式为，1个分子中含7个键，分子中含键数目为，C正确； D．即，故的硫酸溶液中含的数目为，D错误； 故选C。 4. 在Al2(SO4)3、K2SO4和明矾的混合液中，如果SO42－的物质的量浓度为0.2 mol·L－1，当加入等体积的0.2 mol·L－1的KOH溶液时，生成的沉淀恰好溶解，则原混合物中K＋的物质的量浓度是 A. 0.2 mol·L-1 B. 0.25 mol·L-1 C. 0.225mol·L-1 D. 0.45 mol·L-1 【答案】B 【解析】 【详解】Al2（SO4）3、K2SO4和明矾的混和溶液中，加入等体积的0.2mol/L的KOH溶液时，生成的沉淀恰好溶解，发生反应Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，可知原溶液中c（Al3+）=×0.2mol/L=0.05mol/L，根据电荷守恒可知，原溶液中c（K+）+3c（Al3+）=2c（SO42-），即c（K+）=2c（SO42-）-3c（Al3+）=2×0.2mol/L-0.05mol/L×3=0.25mol/L，故选B。 点睛：Al2（SO4）3、K2SO4和明矾的混和溶液中，只存在K+、SO42-和Al3+，且三种离子间存在电荷守恒的关系，即c（K+）=2c（SO42-）-3c（Al3+），解题突破点是混和溶液中，加入等体积的0.2mol/L的KOH溶液时，生成的沉淀恰好溶解，此时溶液中发生的反应为Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，根据滴中KOH的物质的量，可计算出溶液中c（Al3+），结合电荷守恒即可计算出c（K+）。 5. 某与的混合物中铁元素的质量分数可按如下方案测定，下列说法正确的是 A. 从实验的精度考虑，样品ag可用托盘天平称取 B. 加入的过量盐酸的作用仅是抑制的水解 C. 加过量氨水时发生的离子反应为 D. 铁元素的质量分数为 【答案】C 【解析】 【分析】取样品，溶于过量盐酸，盐酸可抑制和的水解，加水稀释成的溶液，取溶液，加溴水将氧化为，再加过量氨水沉淀，生成沉淀，灼烧得到红棕色固体。 【详解】A．从实验的精度考虑，样品ag可用电子天平称取，A错误； B．加入的过量盐酸的作用是抑制和的水解，B错误； C．加过量氨水沉淀，离子方程式为：，C正确； D．铁元素的质量分数为，D错误； 故选C。 6. 部分含氯物质的“价-类”关系如图所示。下列事实和对应的方程式均正确的是 A. 用a的溶液溶解试管中难溶的： B. 向紫色石蕊溶液中通入b，溶液先变红后褪色： C. 向含烧碱的c溶液中滴加少量溶液产生红褐色沉淀： D. e和a的浓溶液共热生成b和d： 【答案】D 【解析】 【分析】根据“价—类”二维图，a为HCl，b为Cl2，c为NaClO、d为ClO2，e为NaClO3。 【详解】A．a为HCl，与反应生成难溶的AgCl，方程式为，A项错误； B．HClO是弱酸，离子方程式中不拆为离子形式，离子方程式：，B项错误； C．电荷不守恒、得失电子不守恒，正确的离子方程式为，C项错误； D．NaClO3和浓盐酸共热发生反应生成Cl2和ClO2，化学方程式为，D项正确； 答案选D。 7. 硫铁矿矿渣(含)周围的酸性废水中存在硫细菌和铁细菌，可促进的溶解，相关的物质转化如下图，其中①~③均完全转化。下列说法不正确的是 A. 硫细菌的存在可减少覆盖在硫铁矿矿渣表面的S B. 反应②的方程式为： C. 一段时间后废水中铁元素含量增大 D. 一段时间后，废水的pH保持不变 【答案】D 【解析】 【分析】由图知，在反应①中，与发生反应生成S和，反应②中，与氧气在铁细菌的催化下发生反应，生成，循环使用，在反应③中S与氧气在硫细菌的催化下氧化为硫酸根，据此回答。 【详解】A．硫细菌可以将硫铁矿表面的硫氧化为硫酸根离子从而减少硫铁矿表面的硫，A正确； B．由分析知，反应②的方程式为：，B正确； C．根据流程图，参与反应生成了亚铁离子和硫单质，故废水中铁元素的含量增多，C正确； D．硫细菌将硫单质氧化为硫酸根离子的过程中生成了氢离子，亚铁离子被氧气氧化为铁离子的过程中消耗氢离子，生成的氢离子多于消耗的氢离子导致废水的pH降低，D错误； 故选D。 8. 的溶液称为奈斯勒(Nessler)试剂，其制备流程及特色反应如图所示。 下列说法错误的是 A. 反应①的离子方程式为： B. 由反应②可知，用溶液可除去中的 C. 反应③中消耗的和的物质的量之比为1:4 D. 可用奈斯勒试剂检验中微量的 【答案】B 【解析】 【分析】根据制备流程可看出，汞和过量的稀硝酸反应生成硝酸汞，再和过量的碘化钾溶液反应生成，再加入氢氧化钾溶液和微量的反应生成红色沉淀。 【详解】A．反应①为汞和过量的稀硝酸反应生成硝酸汞、一氧化氮和水，离子方程式为，A项正确； B．溶液与能发生反应，故不能用溶液除去中的，B项错误； C．反应③离子方程式为 ，消耗的和的物质的量之比为1:4，C项正确； D．根据反应③可知，奈斯勒试剂即与混合溶液，和微量的反应可生成红色沉淀，故可用奈斯勒试剂检验中微量的，D项正确； 答案选B。 9. 根据元素周期律，下列说法中不正确的是 A. 氢键的键长： B. 第一电离能： C. 碱性： D. 分子的极性： 【答案】D 【解析】 【详解】A．氢键键长与电负性相关，电负性越大，氢键越强，键长越短。F电负性最大，键长最短；N电负性最小，键长最长。顺序正确，A正确； B．第一电离能：N因半充满结构更稳定，电离能高于O；O的电离能又高于C。顺序N＞O＞C正确，B正确； C．同主族金属性Mg＞Be，故Mg(OH)2碱性更强，C正确； D．O电负性大于S，H2O极性更强，D错误； 答案选D。 10. 在实验室中，常用和的混合溶液在催化剂作用下发生反应制取氮气，其反应为。下列化学用语表述正确的是 A. 和中的杂化方式均为杂化 B. 中键的电子云轮廓图： C. 的空间结构模型： D. 的形成过程： 【答案】B 【解析】 【详解】A．的中心原子的价层电子对数为，则N采取杂化，的中心原子的价层电子对数为，则N采取杂化，A项错误； B．的结构式为NN，其中有一个键、两个键，键电子云是沿两个N的原子核连线方向“头碰头”重叠形成的，电子云轮廓图为轴对称，B项正确； C．的中心原子O的价层电子对数为，孤电子对数为2，则水分子的VSEPR模型为四面体形：，空间结构应为形， C项错误； D．为离子化合物，由构成，的形成过程可表示为，D项错误； 故选B。 11. 氮化铜晶体是一种半导体材料，其晶胞结构如图所示。设为阿伏加德罗常数的值，该晶胞边长为apm。下列叙述不正确的是 A. 铜元素基态原子的核外电子共有15种空间运动状态 B. 2个铜原子的最近距离为 C. N原子的配位数是12个 D. 该晶体密度 【答案】C 【解析】 【详解】A．铜元素基态原子的核外电子排布式为。s轨道有1种空间运动状态，p轨道有3种空间运动状态，d轨道有3种空间运动状态。1s、2s、3s、4s共4种空间运动状态；2p、3p共6种空间运动状态；3d有5种空间运动状态，所以共有种空间运动状态，A正确； B．由晶胞结构可知，2个铜原子的最近距离为面对角线的一半。晶胞边长为apm，根据勾股定理，面对角线长度为，那么2个铜原子的最近距离为，B正确； C．以顶点的N原子为例，与之距离最近且相等的Cu原子位于面心，每个顶点的N原子被8个晶胞共用，每个面心的Cu原子被2个晶胞共用，所以N原子的配位数是6，C错误； D．根据均摊法，晶胞中N原子个数为，Cu原子个数为，则晶胞质量，晶胞体积，根据密度公式，可得该晶体密度，D正确； 故选C。 12. 我国科学家发现，利用如图所示的电池装置可将邻苯二醌类物质转化为邻苯二酚类物质，已知双极膜(膜a、膜b)中间层中的可解离为和。下列说法正确的是 A. 电池工作时，电流方向为电极M→电流计→N→膜b→膜a→电极M B. N极电极反应式为： C. 若消耗，理论上有透过膜b D. 工作一段时间后，装置中需要补充和NaOH 【答案】B 【解析】 【分析】根据N极变化特点是邻苯二醌类物质转化为邻苯二酚类物质，增加了氢原子，发生还原反应，N电极作正极；M极是失去电子，作负极，生成，电极反应为：。双极膜中间层中的水解离为，氢离子通过膜移向正极，膜为阳离子交换膜；氢氧根离子通过膜移向负极M，膜为阴离子交换膜。 【详解】A．N电极作正极，电流方向为N→电流计→M→膜a→膜b→电极N，A错误； B．极邻苯二醌类物质转化为邻苯二酚类物质，增加了氢原子，发生还原反应，电极反应式为：，B正确； C．负极反应为：，消耗，失去，则有通过膜移向负极M，结合电荷守恒，同时有氢离子通过膜移向正极，C错误； D．根据M极的电极反应式可知，每消耗14molOH-会转移12mol电子，为传递电荷，同时会有12molOH-通过膜a移向M极，故M极区中NaOH的物质的量会减少；根据N极的电极反应式可知，每消耗4molH+会转移4mol电子，为传递电荷，同时会有4molH+通过膜b移向N极，故N极区中H2SO4的物质的量不变；因此装置中需要定期补充NaOH，不需要补充硫酸，D错误； 故选B。 13. Shyam Kattle等结合实验与计算机模拟结果，研究了在催化剂表面上与的反应历程，前三步历程如图所示，吸附在催化剂表面上的物种用•标注，Ts表示过渡态。下列有关说法错误的是 A. 物质被吸附在催化剂表面形成过渡态的过程是吸热过程 B. 形成过渡态Ts1的活化能为2.05eV C. 前三步历程中有极性键和非极性键的断裂以及极性键的形成 D. 反应历程中能量变化最大的反应方程式为： 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，物质被吸附在催化剂表面形成过渡态过程都是能量升高，是吸热过程，A正确； B．由图中数据可计算，形成过渡态Ts1的活化能为，B错误； C．前三步历程中有极性键和非极性键的断裂，以及极性键的形成，C正确； D．由反应历程图可看出能量变化最大的反应方程式是，D正确； 因此，答案选B。 14. 室温下，水溶液中各含硫微粒物质的量分数（例如，）随pH的变化如图所示： 已知：饱和溶液的浓度约为。室温下，，。下列说法中正确的是 A. 溶液中： B. 过量HClO与溶液反应： C. 以百里酚酞（变色范围为9.4~10.6）为指示剂，用NaOH标准溶液可滴定水溶液的浓度 D. 向的溶液中通入气体至饱和时，未完全沉淀 【答案】C 【解析】 【分析】在H2S溶液中存在电离平衡：，随着pH的增大，H2S的物质的量分数逐渐减小，HS-的物质的量分数先增大后减小，S2-的物质的量分数逐渐增大，图中线①、②、③依次代表H2S、HS-、S2-的物质的量分数随pH的变化，由①和②交点的pH=7可知：，由②和③交点的pH=13.0可知：。 【详解】A．溶液中水解平衡常数：，故HS-的水解程度大于电离程度，故，A错误； B．次氯酸具有强氧化性，过量HClO与溶液发生氧化还原反应：，B错误； C．百里酚酞的变色范围为9.4~10.6，若以百里酚酞为指示剂，用NaOH标准溶液滴定H2S水溶液，由图可知当酚酞发生明显颜色变化时，达到第一滴定终点（溶质为NaHS），能用百里酚酞作指示剂，C正确； D．饱和溶液的浓度约为，在H2S溶液中存在电离平衡：，第二步电离微弱，忽略，故由可得，，，此时溶液中的，已沉淀完全，D错误； 故选C。 二、非选择题(本题共4个大题，共58分) 15. 电解液被称为锂电池的“血液”，高氯酸锂是锂离子电池中电解液的重要组成成分之一。工业上采用氢氧化锂中和法制备无水高氯酸锂，具体流程见下图。 已知：电池级氢氧化锂主要成分为，杂质项典型值为钙25ppm，钠18ppm，硫酸根32ppm。 回答下列问题： （1）高氯酸溶于水的离子方程式为_______，其中氯元素的化合价为_______。 （2）工业上可以用高氯酸铵代替高氯酸，写出高氯酸铵参与“中和”反应的化学方程式：_______。 （3）工艺中采用“热过滤”，主要是因为温度较高时，高氯酸锂的溶解度_______(填“较大”“较小”或“不变”)。 （4）为了提高原料利用率，“母液”进入“中和”操作，循环使用。取等质量的产品溶于1L水中进行分析检测，得到的检测结果如下。(1ppm指1升水的质量溶解1毫克溶质)其中编号1为新投料所得产品，编号2~6指上次“母液”返回本次配料。 实验室产品分析检测结果(单位：ppm) 编号 1 6 2 6 11 2 13 4 13 9 3 6.7 4 10 8 4 11 4 10 8 5 15 4 8 8 6 22 8 17 8 标准要求 20 30 10 50 根据上述检测结果，关于母液循环利用可以得出的结论有：_______。 （5）纯净的三水高氯酸锂蒸发脱水，得到的差热曲线(横坐标表示温度，纵坐标表示样品与参比物之间的温差，向上对应放热效应，向下对应吸热效应)如下图。 ①a点为产品脱出附着水的温度。 ②b点相对于a点的失重率约为33.6%，b点的固体为_______。 ③经测定c点与b点的固体质量相等，时变化的原因为_______。 ④d点相对于a点的失重率约为73.5%，d点的化学方程式为_______。 【答案】（1） ①. ②. +7 （2） （3）较大 （4）浓度随着母液返回次数的增加没有明显变化；浓度在第五次母液返回已经超过标准要求的，即母液返回四次最佳 （5） ①. LiClO4 ②. 248.2℃为高氯酸锂熔点，该温度由固态变为液态吸收热量，故△T减小(出现向下峰) ③. 【解析】 【分析】电池级氢氧化锂主要成分为，与高氯酸溶液反应生成高氯酸锂，通过搅拌中和，热过滤，除掉滤渣，滤液进行冷却结晶得到晶体，母液进行循环利用，高氯酸锂晶体加热脱水得到无水高氯酸锂。 【小问1详解】 高氯酸是一元强酸，故电离方程式为，高氯酸的中氯元素的化合价为； 【小问2详解】 高氯酸铵与反应生成高氯酸锂的方程式为； 【小问3详解】 根据流程信息，“热过滤”后冷却结晶、离心分离后得到三水合高氯酸锂，即高氯酸锂在“热过滤”时在溶液中，溶解度随温度升高而增大； 【小问4详解】 根据1∼6编号测得杂质离子的浓度，可以得出结论：浓度随着母液返回次数的增加没有明显变化；浓度在第五次母液返回已经超过标准要求的，即母液返回四次最佳； 【小问5详解】 ②已知a点为产品脱出附着水的温度，即a点为纯净的，b点相对于a点的失重率约为，即，从数据可知时脱去结晶水，b点的固体为LiClO4； ③c点温度升高，和b点比没有质量变化，是因为无水高氯酸锂变成熔融态，吸收热量； ④d点相对于a点的失重率约为73.5%，，，即温度达到时，高氯酸锂完全分解，氧元素全部失去，剩下锂元素和氯元素，故分解发生的化学方程式为。 16. 环己酮()微溶于水，易溶于乙醚，是制造尼龙、己二酸的主要中间体。实验室常用环己醇()和过量溶液制备环己酮，具体步骤如下： I．环己酮的制备 ①向三颈烧瓶中加入环己醇和冰醋酸，在恒温条件下边搅拌边逐滴加入足量的溶液。 ②充分反应后，加入适量的饱和溶液，再加入水，进行水蒸气蒸馏，收集馏出液，装置如图所示(夹持和加热装置已省略)。 II．环己酮的纯化 ③在搅拌条件下，向馏出液中分批加入足量固体后，加入精盐，静置，用分液漏斗分离出有机相。 ④水层用乙醚萃取2次，合并有机相和醚萃取液。 ⑤加入无水硫酸镁，静置，过滤，将滤液分离提纯，获得产品。 已知： 名称 环己酮 环己醇 冰醋酸 乙醚 相对分子质量 98 100 60 74 沸点/℃ 155 161 118 34.6 请回答下列问题： （1）图中仪器a的名称为___________，制备环己酮时采用的加热方法为___________。 （2）写出步骤①中生成环己酮的化学方程式___________。 （3）水蒸气蒸馏时，直形玻璃管的作用是___________。 （4）向馏出液中加入固体的目的是___________。 （5）若缺失步骤④，对实验结果产生的影响是___________。 （6）步骤⑤中将滤液分离提纯的方法为___________，环己酮的产率为___________。 【答案】（1） ①. (直形)冷凝管 ②. 水浴加热 （2） （3）主要起到压力指示和安全保护的作用(答案合理即可) （4）除去馏出液中的酸性物质 （5）环己酮产率降低(答案合理即可) （6） ①. 蒸馏或分馏 ②. 75% 【解析】 【分析】制备环己酮的原理为，用亚硫酸钠除剩余次氯酸钠，向反应混合物中加入水，进行水蒸气蒸馏，馏出液中分批加入无水，至反应液呈中性，中和后的溶液加入精盐使之饱和，减小环己酮的溶解度，分液法分离出有机相，有机相用无水干燥后过滤，蒸馏得产品环己酮。 【小问1详解】 图中仪器a的名称为(直形)冷凝管；需要在恒温条件下制备环己酮，采用水浴加热的方法进行加热； 【小问2详解】 由分析可知，生成环己酮的化学方程式为； 【小问3详解】 直形玻璃管与空气连通，主要起到压力指示和安全保护的作用； 【小问4详解】 能够与酸反应，故加入固体的目的是除去馏出液中的酸性物质； 【小问5详解】 步骤④是用无水乙醚萃取水相中残留的少量产品，若缺少此步骤，导致环己酮产率降低； 【小问6详解】 由分析可知，步骤⑤中将滤液分离提纯的方法为蒸馏或分馏； 环己醇理论上得到环己酮，则环己酮的产率为。 17. 元素分析和图谱分析，是有机化合物的重要表征手段。 Ⅰ．元素分析 按如图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行、元素分析。 （1）开始实验前进行的操作为___________。 （2）的作用是___________。 （3）装入待测有机物，先通以排尽石英管内空气，而后将已称重的形管、与石英管连接。先点燃煤气灯___________(填“a”或“b”)。 （4）c和d中的试剂分别是___________、___________(填字母)。 A． B． C．碱石灰() D． （5）坩埚中有机物反应完全后，熄灭煤气灯、，继续通入一段时间，然后取下和管称重。若有机物为，实验结束后，管增重，管增重。该有机物实验式为___________。 （6）若有机物反应完全后，立即停止通入，可能造成的后果是___________。 Ⅱ．图谱分析 （7）通过质谱图、核磁共振氢谱图和红外光谱图分析有机物A的分子式为___________，结构简式为___________。 【答案】（1）检查装置气密性 （2）将有机物不完全燃烧生成的转化为二氧化碳 （3）b （4） ①. B ②. C （5） （6）部分和残留在装置中不能被完全吸收 （7） ①. ②. 【解析】 【分析】实验I进行元素分析，有机物中含碳、氢、氧三种元素，加热有机物，产物有可能CO、、，CuO将CO氧化为，装置c吸收水蒸气，可以无水氯化钙，装置d吸收可以选用碱石灰，实验测得c装置增重8.1g，则生成水的物质的量为，则有机物中n(H)=0.9mol，d装置增重19.80g，则生成二氧化碳的物质的量为，则有机物中n(C)=0.45mol，则有机物中，则有机物中C:H:O=1:2:1，有机物实验式为，据此解答。 【小问1详解】 开始进行实验前，应检查装置气密性，故答案为：检查装置气密性。 【小问2详解】 根据分析，的作用是将有机物不完全燃烧生成的转化为二氧化碳。 【小问3详解】 应先点燃b处煤气灯，保证有机物中的C元素全部转化为二氧化碳。 【小问4详解】 由分析可知，装置c作用为吸收水蒸气，可以用无水氯化钙，装置d吸收CO2可以选用碱石灰。 【小问5详解】 由分析可知，实验式为。 【小问6详解】 若有机物反应完全后，立即停止通入氧气，会导致部分和残留在装置中不能被完全吸收。 【小问7详解】 由质谱图可知，该有机物的相对分子质量为90，则分子式为，由核磁共振氢谱图知，该有机物存在4种不同化学环境的H原子，且原子个数比为，由红外光谱图可知，该有机物存在、、，则该有机物的结构简式为。 18. 我国某公司研发的治疗消化系统疾病的新药凯普拉生(化合物H)，合成路线如下(部分试剂、反应条件省略)。 已知： 回答下列问题： （1）A中官能团的名称是_______。 （2）B的结构简式为_______。 （3）由C转变为D的反应类型是_______ （4）同时满足下列条件的B的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。 ①含有两个甲基；②与钠反应产生氢气。 （5）由D转变为E的过程中经历了两步反应，第一步反应的化学方程式是：_______(要求配平)。 （6）下列关于F说法正确的有_______。 A. F能发生银镜反应 B. F不可能存在分子内氢键 C. 以上路线中E+F→G 的反应产生了氢气 D. 已知醛基吸引电子能力较强，与相比F的N-H键极性更小 （7）结合合成H的相关信息，以、和含一个碳原子的有机物(无机试剂任选)为原料，设计化合物的合成路线_______。 【答案】（1）硝基、羟基 （2）BrCH2CH2CH2OCH3 （3）还原反应 （4）5 （5）+NaNO2+2HCl+NaCl+2H2O （6）AC （7） 【解析】 【分析】A和B发生反应生成C，的作用是与A和B反应生成的HBr反应，促进反应正向进行，结合B的分子式，以及C的结构简式，可知B的结构简式为BrCH2CH2CH2OCH3，C中硝基还原为氨基生成D，D经历两步反应生成E，E发生取代反应生成G，据此解答。 【小问1详解】 结合A的结构简式可知，官能团的名称是，硝基、羟基； 【小问2详解】 由分析可知，B的结构简式为BrCH2CH2CH2OCH3； 【小问3详解】 C中硝基还原为氨基生成D，反应类型是还原反应； 【小问4详解】 B的分子式，含有两个甲基，与与钠反应产生氢气，则官能团为碳溴键和羟基，采用“定一移一的方法”共有、、(箭头所指溴原子位置)，共有5种； 【小问5详解】 由D转变为E的第一步反应是已知条件的反应，化学方程式为：+NaNO2+2HCl+NaCl+2H2O； 【小问6详解】 A．F中含有醛基，能发生银镜反应，A正确； B．F中亚氨基上的H原子与F原子距离较近，能形成分子内氢键，B错误； C．E与F发生取代反应生成HCl，，故有氢气生成，C正确； D．F中的氟原子以及醛基都是吸电子基，则F的N-H键极性更大，D错误； 故选AC； 【小问7详解】 目标产物的结构简式与G类似，则其是由和发生取代反应而合成，而可由苯胺发生D→E的反应合成，可由苯甲醛发生G→H的反应合成，故合成路线为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $