精品解析：江苏连云港市东海县2025-2026学年度第二学期第一次质量监测 高二化学试题

2025-2026学年度第二学期第一次质量监测 高二化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Mn-55 一、单项选择题：共 13题，每题 3分，共 39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 2025年江苏省城市足球联赛“苏超”火出了圈，下列有关说法错误的是 A. 足球的材质可以是天然皮革(比如牛皮)，其主要化学成分为蛋白质 B. 足球烯C60是形似足球的笼状分子，它是碳元素的一种同位素 C. 球员们身穿的球服所用材质通常含有聚酯纤维，聚酯纤维属于高分子材料 D. 液态氯乙烷汽化吸热具有冷冻麻醉作用，可用于身体局部快速镇痛 2. 下列有关化学用语及使用正确的是 A. 乙醇结构简式：CH3CH2OH B. 乙烷的结构式：CH3CH3 C. 四氯化碳分子的空间填充模型： D. 氯化铵的电子式： 3. 如图所示的一种离子液体可用作溶剂。下列说法不正确的是 A. 酸性： B. 电离能： C. 电负性： D. 离子液体常温下呈液态，与其离子的体积较大有关 4. 下列有关实验装置及原理正确的是 A. 用图甲装置分离苯和溴苯的混合物 B. 用图乙装置检验溴乙烷的消去产物 C. 用图丙装置制取并收集乙酸乙酯 D. 用图丁装置验证酸性：碳酸>苯酚 阅读下列材料，完成下列小题。 CO2的综合利用具有重要意义。CO2可以催化转化为CH4、CH3OH、CO(NH2)2、CH3COOH、H2C2O4等有机物。1molCH3OH完全燃烧生成H2O(l)时放出726kJ的热量。CH3COOH是生产阿司匹林()的重要原料。H2C2O4俗称草酸，Ka1(H2C2O4)=5.9×10-2。CO2和CH3CH2CH3在镓锌催化剂作用下可制得CH3CH=CH2。 5. 下列有关物质的结构与性质或性质与用途之间具有对应关系的是 A. 分子结构为直线形，可与反应生成 B. 具有还原性，可与乙醇反应制取草酸二乙酯 C. 与水分子间能形成氢键，熔点高于丙醛 D. 具有还原性，可与反应制取 6. 下列说法正确的是 A. 与互为同素异形体 B. 基态原子核外电子排布式为 C. 丙烷分子中3个原子处于同一直线 D. 过量服用阿司匹林引起酸中毒后，可用静脉注射NaHCO3溶液的方法解毒 7. 下列化学反应表示正确的是 A. CH3OH燃烧的热化学方程式：2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-726kJ/mol B. H2C2O4与酸性KMnO4溶液反应：5C2O+2MnO+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O C. 电解CO2阴极生成CH3OH的反应：CO2+6e―+6H+=CH3OH+H2O D. 阿司匹林与足量溶液反应：+CH3COONa+2H2O 8. 在给定条件下，下列选项所示的物质转化可以实现的是 A. B. C. D. 9. Z是合成某免疫抑制剂的中间体。其部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A. X分子中有2个手性碳原子 B. Y分子中所有碳原子一定可以共平面 C. 1molZ最多能与4molH2发生加成反应 D. 可以用FeCl3溶液区分物质X和物质Y 10. 在微生物作用下将2，4-二氯苯酚电解脱氯降解为苯酚的装置如图所示。 下列说法不正确的是 A. a为电源正极 B. N极的电极反应式： C. 由左向右移动通过质子交换膜 D. 当生成9.4g苯酚时，理论上M电极区生成CO2的质量为4.4g 11. 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 证明苯酚具有弱酸性 向苯酚钠溶液中通入过量的CO2，观察溶液是否变浑浊 B 卤代烃中卤素原子的检验 将卤代烃和NaOH水溶液混合加热，向混合液中滴加AgNO3溶液，观察产生沉淀的颜色 C 苯与液溴能发生取代反应 向苯和液溴的混合物中加入铁粉，将产生的气体直接通入硝酸银溶液中，观察是否有淡黄色沉淀产生 D 丙烯醛(CH2=CHCHO)分子中碳碳双键的检验 向丙烯醛中滴加KMnO4溶液，观察KMnO4溶液是否褪色 A. A B. B C. C D. D 12. 室温下，通过下列实验探究NaClO的性质。已知：Ka(HClO)=3×10-8，Ka1(H2CO3)=4×10-7，Ka2(H2CO3)=5×10-11。 实验1：测定0.1mol·L-1NaClO溶液的pH。 实验2：向0.1mol·L-1NaClO溶液中加入稀硫酸至pH=7。 实验3：向0.1mol·L-1NaClO溶液中通入少量CO2。 实验4：向0.1mol·L-1NaClO溶液中通入少量SO2，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。 下列说法正确的是 A. 实验1所测NaClO溶液的pH>11 B. 实验2所得的溶液中：c(HClO)=2c(SO) C. 实验3所得溶液中：c(CO)>c(HCO) D. 实验4所得的溶液中：c(Ba2＋)·c(SO)=Ksp(BaSO3) 13. 利用环戊二烯（）加氢制备环戊烯（），其中氢气和环戊二烯投料比为1:1，加入恒容密闭容器中，仅发生如下反应： ① ΔH1<0 ② ΔH2<0 测得在相同时间内，环戊二烯的转化率和环戊烯的选择性随温度变化的曲线如图，下列说法错误的是（已知：选择性=） A. 60℃时，H2的转化率为72% B. 由图可知，反应决速步的活化能：①>② C. 相同条件下、若增大氢气和环戊二烯投料比、选择性提高 D. 60℃后、环戊烯选择性降低的原因可能是温度升高，催化剂活性减弱 二、非选择题：共 4 题，共 61 分。 14. 可用于生产高附加值的精细化学品，光照条件下，负载的多相催化甲烷合成甲醇，以钛铁矿(主要成分为)为原料制备纳米的步骤如下。 已知：时，；； （1）酸浸：向磨细的钛铁矿中加入浓硫酸，充分反应后，所得溶液中主要含有和。基态核外电子排布式为___________。 （2）沉钛：向溶液中加入铁粉，充分反应后过滤除去多余的铁粉，所得滤液富含，调节溶液的，使水解生成，过滤。 ①若沉钛后，则需要调节溶液的略大于___________。 ②水解生成的离子方程式为___________。 ③加入铁粉的作用是___________。 （3）煅烧：在时煅烧，可得到纳米。 的一种晶胞结构如图-1所示，每个O周围距离最近的数目是___________。 （4）和甲醇反应可生成。 ①此反应属于___________类型。 ②请设计方案检验该有机产物中的硫元素：取，___________。(必须使用的试剂：溶液、盐酸、溶液) 15. 本维莫德(G)是治疗湿疹的非激素类外用药，其合成路线如下： 其中，—Ph为苯基()。 （1）C分子中的官能团名称为___________。 （2）B→C的反应类型为___________。 （3）G分子中碳原子的杂化方式为___________。 （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___________。 碱性条件下水解后酸化生成两种产物。一种产物含有苯环，其核磁共振氢谱只有2组峰；另一种产物能发生银镜反应。 （5）写出以为原料制备的合成路线流程图(须用Ph3P，无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)___________。 16. 实验室以菱锰矿 (含MnCO3及少量 Fe、Al、Si 等氧化物) 为原料制高纯MnCO3和MnO2的流程如下。已知：室温下，Ksp(MnS)=2.6×10-13、Ksp[Mn(OH)2]=2.0×10-13、H2S电离平衡常数Ka1=1.1×10-7、Ka2=1.3×10-13. （1）焙烧。焙烧时的温度为 300~500℃，写出焙烧时MnCO3所发生反应的化学方程 式：___________。 （2）沉铁。沉铁过程中也会产生少量Mn(OH)2沉淀。Mn(OH)2在工业上可用于去除溶液中HS-，反应为 Mn(OH)2+HS-=MnS+OH-+H2O，其平衡常数K=___________。 （3）制MnCO3.将过滤后所得溶液净化后可得MnSO4溶液。将净化后MnSO4溶液置于如图所示三颈烧瓶中，控制一定的温度，将沉淀剂滴加到烧瓶中，充分反应后过滤、洗涤、干燥可得MnCO3白色粉末。沉淀剂可以使用Na2CO3溶液或NH4HCO3与氨水的混合溶液。实验小组经过比较后使用的是NH4HCO3与氨水的混合溶液。 ① 不使用Na2CO3溶液的原因是___________。 ② 混合溶液中氨水的作用是___________。 （4）制备MnO2.工业上利用MnSO4溶液多途径制备MnO2的流程如下，回答下列问题： ① 工艺 3 与工艺 2 相比较中，从能量和物质转化的角度分析，工艺 3 的优点是___________。 ② 工艺 1 中MnSO4和K2S2O8的物质的量相同，改变NaOH的物质的量，测得 Mn 的转化率、MnO2的含量与NaOH和MnSO4物质的量比值之间的关系如图所示。根据信息，补充完整制取纯净MnO2的实验方案：将 20mL 1.0mol・L⁻¹ 的MnSO4溶液和 20mL 1.0mol・L⁻¹ 的K2S2O8溶液混合，___________，干燥，得到纯净的MnO2(实验中可使用的试剂是 1.0mol・L⁻¹NaOH溶液、1.0mol・L⁻¹H2SO4溶液、1.0mol・L⁻¹BaCl2溶液)。 17. 将转化为高附加值化学品已成为绿色化学和可持续能源领域的研究热点。 Ⅰ、合成二甲醚 （1）催化加氢合成二甲醚：。估算该反应的，除C=O键能之外，还需要______(填数字)种化学键的键能数据。 （2）电还原制备，电解装置如图所示。 ①将铜箔放入煮沸的饱和溶液中反应，可制得薄膜电极作为工作电极。生成的离子方程式为______。 ②电解时工作电极上生成的电极反应式为______。 Ⅱ、催化加氢制甲醇 （3）在催化剂作用下，加氢制备甲醇的可能机理如图所示。催化剂的活性受接触面积和温度等因素影响。当反应体系的温度上升到时要及时降温。 ①向装有催化剂的反应管中持续通入和(见下图)，控制的流速一定，随着通入流速的增加，合成甲醇的速率先加快后减慢的原因可能是______。 ②当体系温度达到时需要及时降温的原因是______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度第二学期第一次质量监测 高二化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Mn-55 一、单项选择题：共 13题，每题 3分，共 39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 2025年江苏省城市足球联赛“苏超”火出了圈，下列有关说法错误的是 A. 足球的材质可以是天然皮革(比如牛皮)，其主要化学成分为蛋白质 B. 足球烯C60是形似足球的笼状分子，它是碳元素的一种同位素 C. 球员们身穿的球服所用材质通常含有聚酯纤维，聚酯纤维属于高分子材料 D. 液态氯乙烷汽化吸热具有冷冻麻醉作用，可用于身体局部快速镇痛 【答案】B 【解析】 【详解】A．天然皮革（如牛皮）由动物皮肤加工而成，主要成分为蛋白质，A正确； B．同位素是质子数相同、中子数不同的原子（如12C和14C），而C60是碳的同素异形体（结构不同的单质），B错误； C．聚酯纤维（如涤纶）是缩聚反应形成的高分子化合物，属于高分子材料，C正确； D．液态氯乙烷汽化吸热降温，可局部麻醉镇痛，D正确； 故选B。 2. 下列有关化学用语及使用正确的是 A. 乙醇结构简式：CH3CH2OH B. 乙烷的结构式：CH3CH3 C. 四氯化碳分子的空间填充模型： D. 氯化铵的电子式： 【答案】A 【解析】 【详解】A．乙醇的结构简式CH3CH2OH正确，它能体现乙醇的官能团－OH以及原子间的连接方式，A正确； B．CH3CH3是乙烷的结构简式，乙烷的结构式应是用短线表示化学键，展示出原子间的连接情况，为，B错误； C．四氯化碳中Cl原子半径比C原子大，该空间填充模型中原子大小比例错误，不能正确表示四氯化碳分子的空间结构，C错误； D．氯化铵是离子化合物，其电子式中的电子式应表示出最外层电子及所带电荷，正确的电子式为，D错误； 故选A。 3. 如图所示的一种离子液体可用作溶剂。下列说法不正确的是 A. 酸性： B. 电离能： C. 电负性： D. 离子液体常温下呈液态，与其离子的体积较大有关 【答案】B 【解析】 【详解】A．非金属性，最高价氧化物对应水化物酸性：，A不符合题意； B．的2p能级为半充满稳定结构，第一电离能，B符合题意； C．电负性，C不符合题意； D．离子液体中离子体积较大，离子间作用力较弱，熔点较低，常温下呈液态，D不符合题意； 故选B。 4. 下列有关实验装置及原理正确的是 A. 用图甲装置分离苯和溴苯的混合物 B. 用图乙装置检验溴乙烷的消去产物 C. 用图丙装置制取并收集乙酸乙酯 D. 用图丁装置验证酸性：碳酸>苯酚 【答案】B 【解析】 【详解】A．苯和溴苯互溶，不能通过分液分离，故A错误； B．溴乙烷在强碱醇溶液中加热生成乙烯，乙烯可使溴水褪色，据此可检验溴乙烷的消去产物，故B正确； C．末端导管伸入液面以下会引起倒吸，故C错误； D．浓盐酸具有挥发性，挥发出的盐酸也能与苯酚钠反应生成苯酚，因此不能验证酸性：碳酸>苯酚，故D错误； 故选：B。 阅读下列材料，完成下列小题。 CO2的综合利用具有重要意义。CO2可以催化转化为CH4、CH3OH、CO(NH2)2、CH3COOH、H2C2O4等有机物。1molCH3OH完全燃烧生成H2O(l)时放出726kJ的热量。CH3COOH是生产阿司匹林()的重要原料。H2C2O4俗称草酸，Ka1(H2C2O4)=5.9×10-2。CO2和CH3CH2CH3在镓锌催化剂作用下可制得CH3CH=CH2。 5. 下列有关物质的结构与性质或性质与用途之间具有对应关系的是 A. 分子结构为直线形，可与反应生成 B. 具有还原性，可与乙醇反应制取草酸二乙酯 C. 与水分子间能形成氢键，熔点高于丙醛 D. 具有还原性，可与反应制取 6. 下列说法正确的是 A. 与互为同素异形体 B. 基态原子核外电子排布式为 C. 丙烷分子中3个原子处于同一直线 D. 过量服用阿司匹林引起酸中毒后，可用静脉注射NaHCO3溶液的方法解毒 7. 下列化学反应表示正确的是 A. CH3OH燃烧的热化学方程式：2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-726kJ/mol B. H2C2O4与酸性KMnO4溶液反应：5C2O+2MnO+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O C. 电解CO2阴极生成CH3OH的反应：CO2+6e―+6H+=CH3OH+H2O D. 阿司匹林与足量溶液反应：+CH3COONa+2H2O 【答案】5. D 6. D 7. C 【解析】 【5题详解】 A．CO2分子中C采用sp杂化，分子构型为直线形，但是与其可与反应生成的性质没有对应关系，故A不选； B．与乙醇反应生成草酸二乙酯的反应中，没有表现还原性，两者没有对应关系，故B不选； C．熔点高于丙醛是因为分子间能形成氢键，与与水分子间能形成氢键的性质无关，故C不选； D．中N显-3价，被氧化为，表现还原性，两者有对应关系，故D选； 故选D。 【6题详解】 A．与的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故A错误； B．基态原子的核外电子数为31，原子核外电子排布式为，故B错误； C．中3个原子为锯齿状，不处于同一直线，故C错误； D．阿司匹林含有羧基，能和溶液反应放出，可以通过静脉注射溶液的方法解毒，D正确； 故选D。 【7题详解】 A．完全燃烧生成时放出的热量，其燃烧的热化学方程式：，故A错误； B．草酸不是强酸，在离子方程式中要保留化学式，与酸性溶液反应的离子方程式为：，故B错误； C．变为，C的化合价从+4变为-2，电解阴极生成的反应：，故C正确； D．阿司匹林含有一个羧基和一个酚酯基，可分别消耗一个和两个NaOH，与足量溶液反应的化学方程式为：+3NaOH→+CH3COONa+2H2O，故D错误； 故选C。 8. 在给定条件下，下列选项所示的物质转化可以实现的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．溶液中加入少量，所得悬浊液碱性不足，乙醛和新制的反应需要强碱性环境（过量），无法生成，A错误； B．乙炔在催化剂、加热条件下与水发生水化反应生成，乙醛和在催化剂作用下发生加成反应生成，两步转化均可实现，B正确； C．甲苯与在催化条件下发生苯环上的取代反应，氯原子取代苯环上甲基邻、对位的氢，若要取代甲基上的氢生成氯甲基苯，反应条件应为光照，第一步转化无法实现，C错误； D．2-氯丙烷属于卤代烃，发生消去反应生成丙烯的条件是醇溶液、加热，浓硫酸加热是醇的消去反应条件，第一步转化无法实现，D错误； 故答案为B。 9. Z是合成某免疫抑制剂的中间体。其部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A. X分子中有2个手性碳原子 B. Y分子中所有碳原子一定可以共平面 C. 1molZ最多能与4molH2发生加成反应 D. 可以用FeCl3溶液区分物质X和物质Y 【答案】D 【解析】 【详解】A．由结构简式可知X中含3个手性碳原子，分别为甲基、酯基所连的环上的碳原子，故A错误； B．苯环与直接相连的碳原子一定共面，酯基与乙基通过单键相连，乙基中碳原子不一定在同一个平面内，故B错误； C．Z中苯环可与氢气加成，酯基不与氢气加成，则1molZ能与3mol氢气加成，故C错误； D．X不含酚羟基，Z中含酚羟基，可以用FeCl3溶液区分，故D正确； 故选：D。 10. 在微生物作用下将2，4-二氯苯酚电解脱氯降解为苯酚的装置如图所示。 下列说法不正确的是 A. a为电源正极 B. N极的电极反应式： C. 由左向右移动通过质子交换膜 D. 当生成9.4g苯酚时，理论上M电极区生成CO2的质量为4.4g 【答案】B 【解析】 【分析】在电极M上，CH3COOH失去电子生成CO2，发生氧化反应，为阳极；在电极N上，得到电子生成，发生还原反应，为阴极；电极a为正极，电极b为负极，在电解池中，阳离子向阴极移动。 【详解】A．由装置图可知，在电极M上，CH3COOH失去电子生成CO2，M极为阳极，与M相连的a为正极，A正确； B．在电极N上得到电子生成，发生还原反应：+4e-+2H+=+2Cl-，B错误； C．在电解池中，阳离子向阴极移动，所以H+由左向右移动，C正确； D．M极的电极反应式为，根据M、N极的电极反应式可知，当生成9.4g（0.1mol）苯酚时，生成0.1molCO2，质量为4.4g，D正确； 故选B。 11. 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 证明苯酚具有弱酸性 向苯酚钠溶液中通入过量的CO2，观察溶液是否变浑浊 B 卤代烃中卤素原子的检验 将卤代烃和NaOH水溶液混合加热，向混合液中滴加AgNO3溶液，观察产生沉淀的颜色 C 苯与液溴能发生取代反应 向苯和液溴的混合物中加入铁粉，将产生的气体直接通入硝酸银溶液中，观察是否有淡黄色沉淀产生 D 丙烯醛(CH2=CHCHO)分子中碳碳双键的检验 向丙烯醛中滴加KMnO4溶液，观察KMnO4溶液是否褪色 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．苯酚酸性弱于碳酸但强于碳酸氢根，通入过量CO₂生成苯酚和碳酸氢钠，溶液变浑浊，可证明其弱酸性，A正确； B．卤代烃水解后未用硝酸酸化，直接加AgNO3会与NaOH反应生成AgOH干扰，无法准确检验卤素，B错误； C．苯与液溴反应产生的气体可能含挥发的Br2，直接通入AgNO3会生成AgBr沉淀，无法区分取代反应生成的HBr，C错误； D．丙烯醛的醛基和双键均能使KMnO4褪色，无法单独证明双键存在，D错误； 故选A。 12. 室温下，通过下列实验探究NaClO的性质。已知：Ka(HClO)=3×10-8，Ka1(H2CO3)=4×10-7，Ka2(H2CO3)=5×10-11。 实验1：测定0.1mol·L-1NaClO溶液的pH。 实验2：向0.1mol·L-1NaClO溶液中加入稀硫酸至pH=7。 实验3：向0.1mol·L-1NaClO溶液中通入少量CO2。 实验4：向0.1mol·L-1NaClO溶液中通入少量SO2，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。 下列说法正确的是 A. 实验1所测NaClO溶液的pH>11 B. 实验2所得的溶液中：c(HClO)=2c(SO) C. 实验3所得溶液中：c(CO)>c(HCO) D. 实验4所得的溶液中：c(Ba2＋)·c(SO)=Ksp(BaSO3) 【答案】B 【解析】 【详解】A．NaClO是强碱弱酸盐，ClO-发生水解ClO-+H2OHClO+OH-，Kh=≈3.33×10-7，由于水解程度较小，c(OH-)= c(HClO)，Kh==3.33×10-7，得c(OH-)≈1.82×10-4mol/L，而pH=11时c(OH-)=10-3mol/L，故NaClO溶液的pH＜11，故A错误； B．向0.1mol/LNaClO溶液中加入稀硫酸至pH=7，此时溶液中c(H+)= c(OH-)。溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+ c(OH-)+2c(SO)，因为c(H+)= c(OH-)，所以c(Na+)=c(ClO-) + 2c(SO)。又NaClO溶液中存在c(Na+)= c(ClO-)+ c(HClO)。结合上述两个等式可得c(HClO)=2c(SO)，故B正确； C．向0.1mol/LNaClO溶液中通入少量CO2，发生反应NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO，所以反应后溶液中溶质为NaHCO3和HClO，溶液中不存在大量的CO，应该是c(CO)＜c(HCO)，选项C错误； D．向0.1mol/LNaClO溶液中通入少量SO2，发生反应NaClO+SO2+H2O=NaCl+H2SO4，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀BaSO4，说明溶液中存在SO，而不是SO，所以不存在c(Ba2＋)·c(SO)=Ksp(BaSO3)的关系，选项D错误； 故选B。 13. 利用环戊二烯（）加氢制备环戊烯（），其中氢气和环戊二烯投料比为1:1，加入恒容密闭容器中，仅发生如下反应： ① ΔH1<0 ② ΔH2<0 测得在相同时间内，环戊二烯的转化率和环戊烯的选择性随温度变化的曲线如图，下列说法错误的是（已知：选择性=） A. 60℃时，H2的转化率为72% B. 由图可知，反应决速步的活化能：①>② C. 相同条件下、若增大氢气和环戊二烯投料比、选择性提高 D. 60℃后、环戊烯选择性降低的原因可能是温度升高，催化剂活性减弱 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，60℃时，环戊二烯的转化率为90%，环戊烯的选择性为80%，则H2的转化量n(H2)=n(环戊烯)=1 mol×90%×80%=0.72 mol，H2的转化率为72%，A正确； B．由图可知，环戊烯选择性较高，活化能越小，反应速率越快，相同时间内，反应①的速率较快、活化能较低，说明反应的活化能：①<②，B错误； C．相同条件下，若增大，相当于增大H2的物质的量，反应①中环戊二烯转化率增大，环戊烯选择性提高，C正确； D．两个反应均为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，转化率有所下降，但是选择性大幅度下降可能是因为温度升高，催化剂活性减弱，D正确； 故答案选B。 二、非选择题：共 4 题，共 61 分。 14. 可用于生产高附加值的精细化学品，光照条件下，负载的多相催化甲烷合成甲醇，以钛铁矿(主要成分为)为原料制备纳米的步骤如下。 已知：时，；； （1）酸浸：向磨细的钛铁矿中加入浓硫酸，充分反应后，所得溶液中主要含有和。基态核外电子排布式为___________。 （2）沉钛：向溶液中加入铁粉，充分反应后过滤除去多余的铁粉，所得滤液富含，调节溶液的，使水解生成，过滤。 ①若沉钛后，则需要调节溶液的略大于___________。 ②水解生成的离子方程式为___________。 ③加入铁粉的作用是___________。 （3）煅烧：在时煅烧，可得到纳米。 的一种晶胞结构如图-1所示，每个O周围距离最近的数目是___________。 （4）和甲醇反应可生成。 ①此反应属于___________类型。 ②请设计方案检验该有机产物中的硫元素：取，___________。(必须使用的试剂：溶液、盐酸、溶液) 【答案】（1）或 （2） ①. ②. ③. 将溶液中转化为，避免在沉钛过程中生成杂质 （3）3 （4） ①. 取代反应 ②. NaOH溶液用于水解，加入盐酸，然后滴入氯化钡溶液，若出现白色硫酸钡沉淀，即证明含有硫元素。 【解析】 【小问1详解】 是号元素，根据构造原理可知基态原子核外电子排布式为或。 【小问2详解】 ①时，，，，，，，则需要调节溶液的略大于。 ②水解生成沉淀同时产生，反应的离子方程式为：。 ③加入铁粉的作用是将溶液中转化为，避免在沉钛过程中生成杂质。 【小问3详解】 黑球个数为：，白球个数为：，所以黑球代表钛原子，白球代表氧原子。根据的晶胞结构示意图可知：每个周围距离最近的Ti数目是个。 【小问4详解】 ①已知硫酸的结构式为：，硫酸和甲醇反应可生成，说明硫酸结构中的与甲醇羟基上的氢原子发生脱水反应，属于取代反应。 ②NaOH溶液用于水解，盐酸用于调整中和剩余氢氧化钠，而溶液则用于检测产生的硫酸根离子。 15. 本维莫德(G)是治疗湿疹的非激素类外用药，其合成路线如下： 其中，—Ph为苯基()。 （1）C分子中的官能团名称为___________。 （2）B→C的反应类型为___________。 （3）G分子中碳原子的杂化方式为___________。 （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___________。 碱性条件下水解后酸化生成两种产物。一种产物含有苯环，其核磁共振氢谱只有2组峰；另一种产物能发生银镜反应。 （5）写出以为原料制备的合成路线流程图(须用Ph3P，无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)___________。 【答案】（1）醚键、酯基 （2）取代反应 （3）sp2、sp3 （4） （5） 【解析】 【分析】与发生取代反应生成，与2-丙醇发生取代反应生成C，C中加KBH4做还原剂发生还原反应得到，加SOCl2发生取代反应得到，加入Ph3P和PhCHO生成，加入吡啶生成，据此解答。 【小问1详解】 C分子中的官能团名称为醚键、酯基。 【小问2详解】 根据分析B→C的反应类型为取代反应，其中苯环上断裂C-H键，2-丙醇断裂C-O键。 【小问3详解】 G分子中苯环上的碳原子为杂化，其余碳均为饱和碳，是杂化。 【小问4详解】 B为，其同分异构体要求：碱性条件下水解(说明含有酯基)后酸化生成两种产物(一种含有羧基，一种含有羟基)。一种产物含有苯环，其核磁共振氢谱只有2组峰(对称性极高)；另一种产物能发生银镜反应说明为甲酸，对应同分异构体中含HCOO-结构片段，符合要求的有。 【小问5详解】 以为原料制备，结合题干给出的E生成F这一步，故可知先用苯甲醇模拟D生成E的方法合成，先与反应、再与苯甲醛反应得到得到；再发生加成反应得到二氯代烃，然后发生两次消去反应得到目标产物，具体合成路线为。 16. 实验室以菱锰矿 (含MnCO3及少量 Fe、Al、Si 等氧化物) 为原料制高纯MnCO3和MnO2的流程如下。已知：室温下，Ksp(MnS)=2.6×10-13、Ksp[Mn(OH)2]=2.0×10-13、H2S电离平衡常数Ka1=1.1×10-7、Ka2=1.3×10-13. （1）焙烧。焙烧时的温度为 300~500℃，写出焙烧时MnCO3所发生反应的化学方程 式：___________。 （2）沉铁。沉铁过程中也会产生少量Mn(OH)2沉淀。Mn(OH)2在工业上可用于去除溶液中HS-，反应为 Mn(OH)2+HS-=MnS+OH-+H2O，其平衡常数K=___________。 （3）制MnCO3.将过滤后所得溶液净化后可得MnSO4溶液。将净化后MnSO4溶液置于如图所示三颈烧瓶中，控制一定的温度，将沉淀剂滴加到烧瓶中，充分反应后过滤、洗涤、干燥可得MnCO3白色粉末。沉淀剂可以使用Na2CO3溶液或NH4HCO3与氨水的混合溶液。实验小组经过比较后使用的是NH4HCO3与氨水的混合溶液。 ① 不使用Na2CO3溶液的原因是___________。 ② 混合溶液中氨水的作用是___________。 （4）制备MnO2.工业上利用MnSO4溶液多途径制备MnO2的流程如下，回答下列问题： ① 工艺 3 与工艺 2 相比较中，从能量和物质转化的角度分析，工艺 3 的优点是___________。 ② 工艺 1 中MnSO4和K2S2O8的物质的量相同，改变NaOH的物质的量，测得 Mn 的转化率、MnO2的含量与NaOH和MnSO4物质的量比值之间的关系如图所示。根据信息，补充完整制取纯净MnO2的实验方案：将 20mL 1.0mol・L⁻¹ 的MnSO4溶液和 20mL 1.0mol・L⁻¹ 的K2S2O8溶液混合，___________，干燥，得到纯净的MnO2(实验中可使用的试剂是 1.0mol・L⁻¹NaOH溶液、1.0mol・L⁻¹H2SO4溶液、1.0mol・L⁻¹BaCl2溶液)。 【答案】（1） （2）10 （3） ①. Na2CO3溶液碱性较强，会有部分Mn(OH)2沉淀生成，所得MnCO3不纯 ②. 调节pH，增大CO32-的浓度，使锰离子尽可能的沉淀 （4） ①. 耗能低，O2来源丰富，副产物(NH4)2SO4可以循环利用 ②. 边搅拌边向混合溶液中加入90 mL 1.0 mol·L-1的NaOH溶液，充分反应后过滤，向滤渣中边搅拌边加入适量1.0 mol·L-1 H2SO4溶液，当固体不再减少时，过滤，用蒸馏水多次洗涤滤渣，直至取最后一次洗涤滤液加入1.0 mol·L-1 BaCl2溶液无沉淀生成 【解析】 【分析】菱锰矿（含MnCO3及少量 Fe、Al、Si 等氧化物）焙烧时加入硫酸铵，铁的氧化物、氧化铝、二氧化硅不与硫酸铵反应，加水溶解，溶液中含有和，沉铁步骤除去，得到含硫酸锰溶液，再加入氨水，经过一系列操作后最后制得高纯MnCO3和MnO2，据此分析。 【小问1详解】 据分析可知焙烧时加入硫酸铵，焙烧时的温度为 300~500℃，碳酸锰与硫酸铵反应生成硫酸锰、氨气和二氧化碳，焙烧时所发生反应的化学方程式为； 【小问2详解】 该反应的平衡常数推导如下： 反应：，平衡常数表达式为，结合溶度积、电离常数、水的离子积整理可得，代入已知数据、、，室温，可得； 【小问3详解】 ①的碱性较强，溶液中浓度较大，沉淀时易生成杂质，所得不纯，的利用率降低；② 中电离程度较小，溶液中浓度低，氨水可以中和电离出的，促进电离，提高溶液中浓度，利于转化为沉淀； 【小问4详解】 ①工艺2为电解法，需要消耗大量电能，工艺3不需要电解，能耗更低，工艺3使用廉价的作氧化剂，原料成本低，原子利用率更高，且副产物可以循环利用；②由图可知控制时为最佳物质的量比值，的转化率接近且含量稳定在左右，则实验方案补充：边搅拌边向混合溶液中加入溶液，充分反应后过滤，向滤渣中边搅拌边加入适量溶液，当固体不再减少时，过滤，用蒸馏水多次洗涤滤渣，直至取最后一次洗涤滤液加入溶液无沉淀生成。 17. 将转化为高附加值化学品已成为绿色化学和可持续能源领域的研究热点。 Ⅰ、合成二甲醚 （1）催化加氢合成二甲醚：。估算该反应的，除C=O键能之外，还需要______(填数字)种化学键的键能数据。 （2）电还原制备，电解装置如图所示。 ①将铜箔放入煮沸的饱和溶液中反应，可制得薄膜电极作为工作电极。生成的离子方程式为______。 ②电解时工作电极上生成的电极反应式为______。 Ⅱ、催化加氢制甲醇 （3）在催化剂作用下，加氢制备甲醇的可能机理如图所示。催化剂的活性受接触面积和温度等因素影响。当反应体系的温度上升到时要及时降温。 ①向装有催化剂的反应管中持续通入和(见下图)，控制的流速一定，随着通入流速的增加，合成甲醇的速率先加快后减慢的原因可能是______。 ②当体系温度达到时需要及时降温的原因是______。 【答案】（1）4 （2） ①. ②. （3） ①. 当流速增加时，解离成浓度增大，催化剂上形成的氧空位增加，合成速率增大；当流速过快时，会带走，使合成速率减小 ②. 温度过高，会使催化剂活性下降 【解析】 【小问1详解】 =反应物键能总和-生成物键能总和，故除C=O键能之外，还需要知道H-H、C-H、O-H和C-O键4种化学键的键能； 【小问2详解】 ①根据已知，铜单质与在溶液中共热，生成，发生的离子方程式为； ②左侧通入，C元素降价，生成二甲醚，膜为质子交换膜，则发生的电极反应为； 【小问3详解】 ①根据原理图，要合成甲醇，必须占据催化剂的氧空位，通入氢气解离出的可以解放氧空位，故增加氢气流速时，解离成浓度增大，催化剂上形成的氧空位增加，从而合成甲醇的速率先加快；但随着氢气流速继续增加，氢气会带走，导致吸附量减少，故合成甲醇的速率后减慢； ②催化剂的活性受接触面积和温度等因素影响，达到时需要及时降温，说明温度过高，可能会使催化剂活性下降。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $