精品解析：河北雄安新区2026-2027学年高三上学期开学考试 化学试题

高三化学 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 K39 Mn55 Fe56 Se79 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. 化学推动着社会的进步和人类的发展。下列说法正确的是 A. 石墨烯柔性显示屏使用的石墨烯是乙烯的同系物 B. 防雷达的隐形涂料中，掺杂了I2的聚乙炔是导电高分子材料 C. 机器人的酚醛树脂外壳是由苯酚与甲醛通过加聚反应合成的 D. “神舟”系列飞船返回舱使用的耐高温材料Si3N4晶体属于分子晶体 【答案】B 【解析】 【详解】A．石墨烯是碳元素的单质，同系物是指结构相似、分子组成相差若干个原子团的有机化合物，二者不属于同系物，A错误； B．聚乙炔含有共轭双键，掺杂后具有导电性，属于导电高分子材料，B正确； C．酚醛树脂是苯酚与甲醛通过缩聚反应合成的，反应过程中会生成小分子水，不属于加聚反应，C错误； D．耐高温、硬度大，属于共价晶体，分子晶体熔点较低，不符合该材料的性质特点，D错误； 故选B。 2. 下列图示中，实验操作或方法符合规范的是 A．振荡碘水与苯的混合液 B．收集NO气体 C．分离乙醚与丁醇的混合物 D．NH3的尾气处理 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．振荡分液漏斗中萃取混合液时，不能竖直握持漏斗振荡，正确操作是用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，将分液漏斗倒转过来振荡，使液体充分接触，图示操作无法充分混合液体，A错误； B．易与空气中的反应生成，不能用排空气法收集，应选用排水法，B错误； C．蒸馏操作中，温度计水银球应置于蒸馏烧瓶支管口处测量蒸气温度，且冷凝水应下进上出，图示温度计位置、冷凝水流向均错误，C错误； D．难溶于，气体从下层逸出后被上层水吸收，可有效防止倒吸，操作符合规范，D正确； 因此答案选D。 3. 中国科技在多个关键领域实现跨越式发展。下列说法正确的是 A. 嫦娥号探月任务中，月球车的太阳能电池板可将光能直接转化为电能 B. 复兴号高铁车体采用铝合金，说明铝合金的熔点高于纯铝 C. 神舟飞船返回舱外层材料需耐高温，说明返回舱外层材料属于有机高分子材料 D. “人造太阳”核聚变释放能量，核聚变属于化学变化 【答案】A 【解析】 【详解】A．太阳能电池板以晶体硅为核心光伏材料，可直接将光能转化为电能，A正确； B．合金的熔点低于其组成纯金属的熔点，因此铝合金熔点低于纯铝，B错误； C．有机高分子材料耐高温性能差，返回舱外层耐高温材料属于无机非金属材料，C错误； D．化学变化的最小微粒是原子，反应前后元素种类不变，核聚变涉及原子核变化，不属于化学变化，D错误； 故选A。 4. 汽车尾气脱硝的原理：车用尿素水溶液在高温下发生反应，生成的在催化剂作用下将尾气中的氮氧化物还原为。下列有关化学用语的说法正确的是 A. 中子数为10的氧原子： B. 的结构式为： C. 分子的球棍模型： D. 中C原子为杂化 【答案】C 【解析】 【详解】A．中子数为10的氧原子，质量数为质子数+中子数=8+10=18，正确表示为，A错误； B．结构式仅用短线表示共用电子对，不需要标注孤电子对，正确应为O=C=O，B错误； C．为三角锥形结构，N原子半径大于H原子，该球棍模型符合的结构特点，C正确； D．中C原子与O形成双键、与2个N分别形成单键，价层电子对数为3，为杂化，D错误； 因此答案选C。 5. 化学研究应注重宏观与微观相结合，下列宏观事实与微观解释不匹配的是 选项 宏观事实 微观解释 A 钾、钠元素的焰色不同 钾原子和钠原子的核外电子排布不同，电子由高能级跃迁至低能级释放的能量不同 B 热稳定性：HF>HCl HF通过分子间氢键形成多聚体 C 石墨和聚乙炔均能导电 石墨和聚乙炔中均存在共轭π键体系 D 铝箔具有良好的延展性 金属铝受到外力作用时，晶体中的阳离子层间会发生相对滑动，同时自由电子可维系金属键不断裂 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．焰色反应的本质是原子核外电子从高能级跃迁至低能级时释放不同能量的光子，钾、钠原子核外电子排布不同，跃迁释放能量不同，因此焰色不同，解释匹配，A不合题意； B．热稳定性是化学性质，由分子内共价键的键能决定，HF热稳定性强于HCl是因为H-F键键能大于H-Cl键，氢键属于分子间作用力，仅影响熔沸点等物理性质，与热稳定性无关，解释不匹配，B符合题意； C．石墨层内存在离域大键，聚乙炔存在共轭键体系，键中的自由电子可定向移动导电，解释匹配，C不合题意； D．金属晶体中，金属阳离子与自由电子间的金属键没有方向性，受外力时阳离子层发生相对滑动，自由电子仍可维系金属键不断裂，因此铝箔有良好延展性，解释匹配，D不合题意； 故答案为：B。 6. 浩瀚的海洋蕴藏着丰富的资源，人们可以从海水中提取食盐、镁等化工产品。海水提镁的流程如图。下列对应反应方程式书写错误的是 A. 沉淀池中发生反应： B. 与盐酸反应： C. 脱水生成碱式氯化镁： D. 由无水获得Mg：(熔融) 【答案】A 【解析】 【分析】在处理海水前，先用生石灰（）与水反应制备石灰乳（）；将海水引入沉淀池，向其中加入石灰乳，将转化为沉淀，过滤分离；向沉淀中加入盐酸，得到溶液，接下来蒸发浓缩、冷却结晶得到晶体，然后脱水得到无水；最后电解制得金属。 【详解】A．沉淀池中加入的反应物为石灰乳，属于悬浊液，书写离子方程式时不能拆写为，正确的离子方程式为，A错误； B．是难溶碱，在离子方程式中保留化学式，与盐酸发生中和反应生成可溶的和水，所给离子方程式符合书写规则，B正确； C．直接加热时会发生部分水解生成碱式氯化镁，所给方程式原子守恒，符合反应事实，C正确； D．工业上通过电解熔融冶炼金属镁，产物为金属和，D正确； 故选A。 7. 环戊酮可通过下列路径合成航空飞行器的液体燃料。下列说法正确的是 A. M与戊酸互为同分异构体 B. P的分子中含有5种不同化学环境的氢原子 C. N分子中不含手性碳原子 D. M到N的过程中，只发生了加成反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题干信息可知，M的分子式为C5H8O，戊酸即CH3CH2CH2CH2COOH，其分子式为C5H10O2，二者分子式不同，不互为同分异构体，A错误； B．P分子结构高度对称如图三根对称轴，仅含有3种不同化学环境的氢原子，B错误； C．手性碳原子是连接4种不同原子或基团的饱和碳原子，N分子中所有饱和碳原子均连接两个H，不存在手性碳原子，C正确； D．M到N的过程为羟醛缩合反应，包含加成反应和消去反应，并非只发生加成反应，D错误； 故答案为C。 8. 在等离子体技术作用下，苯甲醚在低温常压下选择性合成苯酚的两种反应路径如图所示。下列说法错误的是 A. 两种反应路径均包含了三个基元反应 B. 决速步骤的活化能：RT1<DT1 C. DT1路径的总反应为 D. 两种反应路径中均断开了苯环的大键 【答案】A 【解析】 【详解】A．图中RT1反应路径的能量曲线有3个过渡态(能峰)，每个过渡态对应一个基元反应，故包含三个基元反应；DT1反应路径的能量曲线有2个过渡态，故包含两个基元反应，A错误； B．决速步骤的活化能为路径中的最大能垒，DT1路径最大能垒为，RT1路径最大能垒为，故决速步骤活化能，B正确； C．DT1路径反应物为苯甲醚和苯，产物为甲苯和苯酚，原子守恒，总反应书写正确，C正确； D．图中RT1、DT1反应路径中均有六元环上出现饱和碳原子的情况，说明苯环的大键在中间过程被破坏，两种反应路径中均断开了苯环的大键，D正确； 故选A。 9. 配合物用于合成氨工业中吸附并脱除一氧化碳。已知：X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态Y原子的s能级和p能级上的电子总数之比为，Y、Z、W同周期且相邻，X与Y不同周期；基态有三个电子层，且其价电子数为10.下列说法正确的是 A. 第一电离能：W>Z B. 键角： C. 配合物中不存在键 D. 的构型为三角锥形 【答案】B 【解析】 【分析】基态有三个电子层、价电子数为10，说明M+的电子排布为[Ar]3d10 ，即M为Cu。 基态Y原子s能级和p能级电子总数之比为2:1，可推知Y的电子排布为1��22��22��2 ，即Y为C；Y、Z、W是原子序数依次增大的同周期相邻短周期主族元素，因此Z为N， W为O。X与Y不同周期，且形成的基团为 ZX3，因此X为H。故可推断出X为H ，Y为C ，Z为N ，W为O ，M 为Cu 。 【详解】A．为，为，的能级为半满稳定结构，第一电离能，即，A错误； B．为，游离中有1对孤对电子，孤对电子对成键电子对斥力大，键角较小；中的原子孤对电子配位给，孤对电子变为成键电子对，对成键电子对斥力减小，键角更大，故：，B正确； C．配合物阴离子为，羧基中存在碳氧双键，双键含键，C错误； D．为，中心价层电子对数为，无孤电子对，空间构型为平面三角形，D错误； 故选B。 10. 某化学兴趣小组设计实验探究溶液与溶液的反应，实验方案及现象如图所示： 已知：、均为黑色沉淀，水解产生的可溶解、；棕色浑浊主要是由、混合形成的。下列说法正确的是 A. 步骤①过程中可能存在反应： B. 步骤②过程中不涉及氧化还原反应 C. 步骤③得到的滤液中含两种金属阳离子 D. 上述实验能说明对的水解无影响 【答案】A 【解析】 【详解】A．步骤①中具有氧化性，具有还原性，可发生氧化还原反应，离子方程式为，A正确； B．步骤②中黑色沉淀转化为含单质的棕色浑浊，元素化合价发生变化，涉及氧化还原反应，B错误； C．步骤③滤液中加产生蓝色沉淀说明含，加显红色说明含，还有加入引入的，共三种金属阳离子，C错误； D．可与水解产生的结合生成，促进的水解，因此对水解有影响，D错误； 因此答案选A。 11. 铁硒基超导体层间夹入了碱金属原子能得到一种高临界温度超导体，其晶体结构如图所示(Fe均位于面上，Se位于棱上和晶胞内)。下列说法错误的是 A. 该超导晶体的化学式为 B. 距离铁原子最近且等距离的Se的个数为3 C. 该晶体的密度为 D. 晶胞沿z轴方向的投影图为 【答案】B 【解析】 【分析】利用均摊法求晶胞内各原子个数，已知底面正方形边长a nm，高b nm，Fe均位于面上，Se位于棱上和晶胞内，K在顶点、体心。① K 原子，顶点：8×=1；体心：1×1=1， N(K)=1+1=2；② Fe 原子，晶胞一共有 8 个 Fe，全部位于侧面上，面上原子贡献，N(Fe)=8×=4；③ Se 原子，晶胞内2个 Se 完全属于晶胞；8个 Se 在棱上：棱上原子×，N(Se)=2×1+8×=4， 故晶胞内总数应为K=2，Fe=4，Se=4。 【详解】A．由分析可知，N(K)=2，N(Fe)=4，N(Se)=4 ，原子个数比：K:Fe:Se=2:4:4=1:2:2，化学式KFe2Se2，A正确； B．观察晶体局部结构，每个Fe周围紧邻、距离相等的Se原子数目为4，不是3，B错误； C．晶胞内含有2个KFe2Se2单元， 摩尔质量M(KFe2Se2)=39+2×56+2×79=309 g⋅mol−1 ，晶胞总质量：，V=(a×10−7cm)×(a×10−7cm)×(b×10−7cm)=a2b×10−21 cm3，，C正确； D．沿z轴俯视投影： 顶点上的K投影到四个角落，Fe投影到四条边中点，Se 投影落在正方形中心，投影图形和题图给出一致，D正确； 故选B。 12. 电芬顿属于电化学高级氧化工艺，结合电解与芬顿氧化，持续生成强氧化性的羟基自由基(·OH)，彻底将有机污染物矿化为、等无机小分子。某课题小组利用电芬顿工艺降解M()的工作原理如图所示，下列说法错误的是 A. a为电源的正极，电极电势：a>b B. 在该电芬顿工艺中，作催化剂 C. 电解一段时间后，ACF/NF@FeOCl电极附近溶液pH增大 D. 每处理含0.1 mol M的废水，理论上电路中通过2.6 mol电子 【答案】D 【解析】 【分析】电解池中，失电子发生氧化反应的电极为阳极，得电子发生还原反应的电极为阴极：左侧RuO2/Ti电极上H2O中O元素从-2价升高为O2中的0价，失电子发生氧化反应，为阳极，连接电源的正极，即电源a为正极；右侧ACF/NF@FeOCl电极上O2中O元素从0 价降低为H2O2中的-1价，Fe从+3价降低至+2价，得电子发生还原反应，为阴极，连接电源的负极，即电源b为负极。 【详解】A．电源正极的电极电势高于负极，a为正极、b为负极，因此电极电势a＞b，A正确； B．工艺中Fe3+先在阴极得电子生成Fe2+ ，Fe2+与H2O2 反应重新生成Fe3+ ，Fe3+ 在反应前后质量和化学性质均不改变，因此Fe3+作催化剂，B正确； C．右侧阴极的电极反应为O2 +2H++2e-= H2O2，，反应消耗溶液中的H+，导致电极附近H+浓度降低，pH增大，C正确； D．M为对苯二酚，分子式为C6H6O2，由图可知，处理M时，阴极分别发生O2 +2H++2e-= H2O2、，阴极产生的、发生反应，生成与M发生反应转化为H2O和CO2 除去，由此得到关系式，故处理0.1mol M需要在阴极产生2.6 mol和2.6 mol ，阴极得到的电子数为 ，故理论上电路中通过7.8 mol电子，D错误； 因此答案选D。 13. 下列根据实验操作和现象所得出的结论或推论正确的是 选项 实验操作及现象 结论或推论 A 取少量晶体充分溶解，滴加溶液，产生白色沉淀 晶体中含有 B 用洁净的玻璃棒蘸取待测液，置于酒精喷灯的火焰上灼烧，火焰呈黄色 待测液中含有 C 向溶液中滴加酚酞，溶液变红 D 向银镜反应后的溶液中分别加入等浓度的和溶液，后者能使银镜溶解 氧化性： A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．晶体中仅存在和，无游离，实验中是在水溶液中电离产生的，不能据此说明晶体含，A错误； B．玻璃棒本身含有钠元素，会对的焰色反应检验造成干扰，焰色反应应使用铂丝或光洁无锈的铁丝，B错误； C．溶液使酚酞变红说明溶液呈碱性，即的水解程度大于电离程度，可得，整理后为，C正确； D．能溶解银镜是因为可与反应生成的结合为沉淀，促进氧化还原反应正向进行，不能据此说明硫酸铁的氧化性弱于氯化铁，D错误； 故选C。 14. 常温下，向肼()溶液中缓慢通入HCl，保持溶液体积和N元素总物质的量不变，平衡时各种含氮微粒的物质的量分数[]随[]变化的关系如图所示。已知：和的平衡常数分别为和。下列说法正确的是 A. 曲线Ⅰ为的变化曲线 B. C. b点时，消耗HCl气体2.24 mL(标准状况下) D. a点时，水电离出的 【答案】D 【解析】 【分析】向肼()溶液中缓慢通入HCl，随pOH升高，的物质的量分数减小，的物质的量分数先增大后减小，的物质的量分数增大，所以曲线Ⅰ表示的物质的量分数随变化的关系，曲线Ⅱ表示的物质的量分数随变化的关系，曲线Ⅲ表示的物质的量分数随变化的关系。 【详解】A．根据以上分析，曲线Ⅰ为的物质的量分数随变化的关系，曲线Ⅲ表示的物质的量分数随变化的关系，故A错误； B．根据图像，与物质的量分数相等时，=14.8，，故B错误； C．b点时，溶液呈酸性，根据电荷守恒，与物质的量分数相等，，所以，，则，消耗HCl气体大于2.24 mL(标准状况下)，故C错误； D．a点时，溶液呈碱性， =6.0，，抑制水电离，所以水电离出的，故D正确； 选D。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。回答下列问题： （1）Mn的价电子轨道表示式为_________________。 【制备Cl2】 （2）利用图装置制取干燥的Cl2时，净化与收集Cl2所需装置的接口连接顺序为_________(填字母)。 【探究Cl2与二价锰化合物的反应】 将制得的Cl2通入下图装置中，探究结果如下： 序号 物质a 试管中实验现象 通入Cl2前 通入Cl2后 I 水 得到无色溶液 产生棕黑色沉淀，且放置后不发生变化 Ⅱ 5%(约)NaOH溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀 Ⅲ 40%(约)NaOH溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀 已知：i．浓碱条件下，(紫色)可被还原为(绿色)。 ii．Cl2的氧化性强弱与溶液的酸碱性无关，NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。 iii．在一定条件下可被Cl2或氧化成(棕黑色)、、。 （3）通入Cl2前，Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________。 （4）将加入溶液中，并微热，根据已知信息|说明该反应完全的现象：___________________________________________。 （5）根据已知信息，Ⅲ中应得到绿色溶液，但实验中得到紫色溶液，且通过实验测得溶液的碱性变化很小。实验小组设计如下实验，分析实际现象与已知信息不符的原因：取Ⅲ中放置后的悬浊液1 mL，加入4 mL 40% NaOH溶液，溶液由紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。经分析知，溶液绿色缓慢加深是因为MnO2被过量的氧化剂氧化。 ①溶液绿色缓慢加深对应发生反应的离子方程式为____________。 ②若取Ⅱ中放置后的悬浊液1 mL，加入4 mL蒸馏水，可观察到溶液紫色缓慢加深，试用文字解释产生该现象的原因：_________________________________________。 ③从反应速率的角度，分析Ⅲ中未得到绿色溶液的可能原因：_______________________。 （6）MnO2晶体的晶胞结构及沿y轴方向的晶胞投影图如图3。 晶胞中A与B的配位数之比为___________；该晶体的密度为___________。 【答案】（1） （2）c、d→b、a→e （3）1：2 （4）溶液由紫色变为绿色，并有气泡产生 （5） ①. 4MnO＋4OH-= 4MnO＋O2↑＋2H2O ②. Cl2与OH-反应生成的ClO-与MnO2发生如下反应：3ClO-＋2MnO2＋2OH-=2MnO＋3Cl-＋H2O，反应生成的MnO使溶液紫色缓慢加深 ③. 过量Cl2与NaOH溶液反应产生NaClO，使溶液的碱性减弱，c(OH-)降低，溶液中的MnO被还原为MnO的速率减小，所以实验Ⅲ未得到绿色溶液 （6） ①. 2：1 ②. 【解析】 【分析】由实验装置图可知，制备装置中高锰酸钾固体与浓盐酸反应制备氯气；除杂装置中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢；干燥装置中盛有的浓硫酸用于干燥氯气；尾气处理装置中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收氯气，防止污染空气，则净化与收集氯气所需装置的接口连接顺序为c、d→b、a→e。 【小问1详解】 锰元素的原子序数为25，基态原子的价电子排布式为3d54s2，轨道表示式为：； 【小问2详解】 由分析可知，净化与收集氯气所需装置的接口连接顺序为c、d→b、a→e； 【小问3详解】 题意可知，通入氯气前，Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色发生的反应为：2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O，由方程式可知，反应中锰元素的化合价升高被氧化，氢氧化锰是还原剂，氧元素的化合价降低被还原，氧气是氧化剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2； 【小问4详解】 由题给信息可知，浓碱条件下，紫色的高锰酸根离子可被氢氧根离子还原为锰酸根离子，反应的离子方程式为：4MnO＋4OH-= 4MnO＋O2↑＋2H2O，所以将高锰酸钾固体加入氢氧化钠溶液中的实验现象为溶液由紫色变为绿色，并有气泡产生； 【小问5详解】 ①由题给信息可知，浓碱条件下，紫色的高锰酸根离子可被氢氧根离子还原为锰酸根离子，反应的离子方程式为：4MnO＋4OH-= 4MnO＋O2↑＋2H2O，反应中溶液锰酸根离子浓度缓慢增大，导致绿色缓慢加深； ②取Ⅱ中放置后的悬浊液1 mL，加入4 mL蒸馏水，可观察到溶液紫色缓慢加深的原因是氯气与氢氧根离子反应生成的次氯酸根离子与二氧化锰发生如下反应：3ClO-＋2MnO2＋2OH-=2MnO＋3Cl-＋H2O，反应生成的高锰酸根离子使溶液紫色缓慢加深； ③从反应速率的角度，分析Ⅲ中未得到绿色溶液的可能原因是过量氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠，使溶液的碱性减弱，溶液中氢氧根离子浓度降低，溶液中的高锰酸根离子被还原为锰酸根离子的速率减小，所以实验Ⅲ未得到绿色溶液 ； 【小问6详解】 由俯视图可知，晶胞中1个A原子周围距离最近的B原子个数为2，1个B原子周围距离最近的B原子个数为1，则A与B的配位数之比为2：1，由化学式可知，A为锰原子、B为氧原子；由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和体心的锰原子个数为：8×+1=2，位于面上和体内的氧原子个数为：4×+2=4，设晶体的密度为d g/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(a2×b×10-30)d，解得：d=。 16. 某钠电池以作为固体电解质，可传导。工业上以天然锆英石(主要成分为，含有、、、等杂质)为原料生产，工艺流程如图： 已知： ①在高温下可与NaOH反应生成和难溶于水的。 ②在高浓度盐酸中主要以形式存在；。 ③“沉铅”后溶液中金属元素的存在形式为、、。 ④“还原”后固体的主要成分为、、(易升华)。 回答下列问题： （1）Cr元素位于元素周期表的________区；为了提高“高温碱熔”的速率，可采取的措施为________________(填一项)。 （2）滤渣1的主要成分是________(填化学式)；“调pH”后所得滤液中主要成分的主要用途是_________________________。 （3）在实验室以蒸发方式模拟“沉铅”步骤，结合必要的离子方程式分析模拟“沉铅”的过程：______________________________________________________________________________。 （4）“调pH”工序要求滤液中、、的浓度小于。已知：常温下，，，。因此，常温下用氨水调节溶液的pH应大于________。 （5）“高温氯化”工序中投入了足量的焦炭和氯气，金属元素在产物中均以氯化物形式存在，其中生成的化学方程式为___________________。 （6）利用________(填仪器名称)可以测定流程中得到的为晶态还是非晶态。 【答案】（1） ①. d ②. 将锆英石粉碎增大接触面积（或适当提高碱熔温度、搅拌混匀反应物等，合理即可） （2） ①. ②. 作化肥（合理即可，如用作氮肥） （3）沉铅前溶液中存在平衡 ，蒸发浓缩时，过量的HCl会挥发，溶液中浓度减小，平衡逆向移动，析出​固体，实现沉铅 （4）5 （5） （6）X-射线衍射仪 【解析】 【分析】天然锆英石(主要成分为，含有、、、等杂质)经高温碱熔后水浸、加浓盐酸溶浸，难溶的成为滤渣1；溶液中金属元素存在形式为、、、；通过蒸发操作沉铅，此时铅转化为；往滤液中加入氨水调pH，使、、转化为金属氢氧化物；煅烧后生成金属氧化物；加入和高温氯化，生成、、；通入氢气还原，将还原为、还原为；升华后，转化为气体，、仍以固态形式存在；与在特定条件下化合生成。 【小问1详解】 Cr是24号元素，价电子排布为，属于d区元素；提高高温碱熔速率的常规措施为增大固体接触面积、提升反应温度、搅拌等。 【小问2详解】 根据已知①，高温碱熔时、杂质与NaOH反应生成可溶性，加入浓盐酸后​与结合生成难溶的硅酸，即滤渣1；；调pH加入氨水后，滤液的主要成分为，是常用的铵态氮肥。 【小问3详解】 沉铅前溶液中存在平衡 ，蒸发浓缩时，过量的HCl会挥发，溶液中浓度减小，平衡逆向移动，析出​固体，实现沉铅。 【小问4详解】 分别计算三种离子完全沉淀（浓度）所需的pH。：，代入得，对应pH=5；：同理得，对应pH≈3.2；对应完全沉淀时，，对应pH≈3.2。 因此需调节pH大于5，保证三种离子均沉淀完全。 【小问5详解】 高温氯化工序中，和足量焦炭、反应，C作为还原剂被氧化为CO，铁元素转化为，化学方程式为 。 【小问6详解】 区分晶态和非晶态的特征方法是X-射线衍射实验，晶体会出现特征衍射峰，非晶态无特征峰。 17. 乙二醇是一种重要的化工原料，工业上可由乙二酸二甲酯(DMO)与氢气发生连续脱除甲醇反应生产乙二醇。反应(均为放热反应)如下： Ⅰ： Ⅱ．[生成乙二醇的反应] Ⅲ： 请回答下列问题： （1）某学习小组通过查阅文献，得相关数据如表： 化学键 C=O H-H C-H O-H 键能/() 745 436 414 463 ①反应Ⅳ： ________；________(填“高温”或“低温”)有利于该反应自发进行。 ②在恒温条件下，将DMO和按物质的量之比充入某恒容密闭容器中，在合适的催化剂作用下只发生反应Ⅳ．下列能说明反应Ⅳ达到化学平衡状态的是________(填标号)。 A．容器内气体总压强保持不变 B．DMO的体积分数保持不变 C．容器内气体的平均密度保持不变 ③已知乙二醇的沸点明显高于DMO和甲醇。反应Ⅳ达到化学平衡后，欲提高乙二醇的产率和生产效率，工业上通常会适当提高反应温度并适当增大容器压强，其原因是_______________________________________________________________________________________________。 （2）工业上为了提高乙二醇的选择性，选用作催化剂。在恒温恒压(4.8 MPa)的管式反应器内，固定气体流速条件下，发生上述反应Ⅰ~Ⅲ，初始氢酯比。出口处检测到DMO的实际转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性[某物质的选择性]随温度的变化曲线如图(曲线乙表示乙二醇的选择性)所示： ①表示乙醇的选择性的曲线为_________(填“甲”“丙”或“丁”)。 ②483 K时，出口处的值为_________。 ③450 K时，反应I的反应商_________(填计算式即可，用分压代替浓度计算，分压总压物质的量分数)。 【答案】（1） ①. -274 ②. 低温 ③. AB ④. 适当升高温度虽然会使平衡逆向移动，但反应速率加快能够提高乙二醇的生成速率，增大压强可能会使得乙二醇变为液态，而DMO和CH3OH仍然为气态，则使得上述平衡正向移动，能够提高乙二醇的产率； （2） ①. 丙 ②. 1.98 ③. 【解析】 【小问1详解】 ①根据反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和可知，反应Ⅳ： E(C-C)+2E(C=O)+4E(C-O)+6E(C-H)+4E(H-H)- E(C-C)- 4E(C-O)-10E(C-H)-4E(O-H)= 2E(C=O) +4E(H-H)-4E(C-H)-4E(O-H)=2×745 kJ/mol+4×436 kJ/mol-4×414 kJ/mol-4×463 kJ/mol=-274 kJ/mol；结合该反应正反应是一个气体体积减小的反应即＜0，结合＜0时反应能够自发，故该反应低温有利于该反应自发进行。 ②A．由题干方程式可知，反应前后气体的系数和发生改变，即反应过程中密闭容器内气体压强一直在改变，则当容器内气体总压强保持不变时说明反应达到化学平衡，A符合题意； B．反应过程中DMO的体积分数一直在改变，则当DMO的体积分数保持不变时说明反应达到化学平衡，B符合题意； C．反应过程中容器内气体的质量一直保持不变，恒容密闭容器的体积不变，即容器内气体的密度始终保持不变，则容器内气体的平均密度保持不变不能说明反应达到化学平衡，C不合题意； 故答案为：AB； ③已知该反应正反应是一个气体体积减小的放热反应，已知乙二醇的沸点明显高于DMO和甲醇，反应Ⅳ达到化学平衡后，欲提高乙二醇的产率和生产效率，工业上通常会适当提高反应温度并适当增大容器压强，其原因是适当升高温度虽然会使平衡逆向移动，但反应速率加快能够提高乙二醇的生成速率，增大压强可能会使得乙二醇变为液态，而DMO和CH3OH仍然为气态，则使得上述平衡正向移动，能够提高乙二醇的产率； 【小问2详解】 ①由选择性计算公式可知，MG、乙二醇、和乙醇的选择性之和为100%，由题干信息可知，曲线乙表示乙二醇的选择性，故其他物质的选择性为曲线乙和丙，则曲线甲为DMO的实际转化率；该反应在固定气体流速下发生三个连续反应，低温时，反应速率较小，随温度升高，由乙二醇的选择性曲线可知，乙二醇的选择性升高，则其反应物MG的选择性降低，当乙二醇选择性降低时，曲线丙升高，此时开始生成乙醇，故曲线丙表示乙醇的选择性，曲线丁表示MG的选择性。 ②由题干图像信息结合上述分析可知，483 K时，MG和乙醇的选择性分别为2%，DMO的转化率为99%，则乙二醇的选择性为100%-2%×2=96%，设入口处DMO的物质的量为a mol，则出口处DMO的物质的量为：a(1-99%)=0.01amol，MG的物质的量为：a×99%×2%=0.0198 amol，则出口处的值为=1.98； ③由题干图像信息结合上述分析可知，450 K时，DMO的实际转化率为80%，MG和乙二醇的选择性均为50%，说明此温度下没有发生反应Ⅲ，设投入DMO的物质的量为1mol，则H2的物质的量为xmol，则三段式分析为：，，即出口处MG为0.4mol，H2为(x-2.4)mol，CH3OH为1.2mol，DMO为0.2mol，乙二醇为0.4mol，混合气体总的物质的量为：0.4mol+(x-2.4)mol+1.2mol+0.2mol+0.4mol=(x-0.2)mol，则可知此时DMO、H2、MG、CH3OH的平衡分压分别为：=、、、，则此时的反应商==； 18. 木豆素A、木豆素C具有抗肿瘤、保护神经等作用。我国科研团队设计如图路线合成了木豆素A和木豆素C。 已知：①(格氏试剂) ② ③ 回答下列问题： （1）A中官能团的名称为_________。 （2）已知：C⟶D的过程分多步进行，首先C转化为格氏试剂M，然后M和苯甲醛经三步反应生成D；D经过脱甲基反应生成E。 ①D的结构简式为_________。 ②M和苯甲醛第一步发生_________(填反应类型，下同)，最后一步发生_________生成D。 （3）E生成F的化学方程式为_______________________。 （4）G为A的同分异构体。满足下列条件的G的结构有_________种(不考虑立体异构)。 ①能与溶液发生显色反应； ②遇溶液产生气泡； ③含有苯环，且苯环上只有两个取代基； ④红外光谱图显示，分子中没有C-O-C。 试写出其中核磁共振氢谱显示峰面积之比为的结构简式：_________。 【答案】（1）醚键、羧基 （2） ①. ②. 加成反应 ③. 消去反应 （3）++HBr （4） ①. 12 ②. 【解析】 【分析】由图可知，A与四氢合铝酸锂发生还原反应生成B；B与SOCl2发生取代反应生成C；C在一定条件下反应生成D，D在作用下生成E，结合反应条件可知，D是发生信息③脱甲基反应生成E；由E的结构简式并结合D的分子式可知，D为；一定条件下E与异戊烯基溴发生取代反应生成F；催化剂作用下F发生构型转化生成木豆素A和木豆素C。 【小问1详解】 由分析可知，A中官能团为醚键和羧基； 【小问2详解】 ①由分析可知，D的结构简式为； ②结合已知信息②可知，M和苯甲醛第一步发生加成反应，第二步发生取代反应，最后一步发生消去反应生成D； 【小问3详解】 由分析可知，E生成F的反应为一定条件下E与异戊烯基溴发生取代反应生成F和溴化氢，反应的化学方程式为：++HBr； 【小问4详解】 A的同分异构体G含有苯环，且苯环上只有两个取代基；能与氯化铁溶液发生显色反应，说明G分子中含有酚羟基；遇碳酸氢钠溶液产生气泡，说明G分子中含有羧基；红外光谱图显示，分子中没有C-O-C，说明G分子中含有醇羟基，则G分子的结构可以视作、、分别取代2-羟基丙酸、3-羟基丙酸分子中烃基上的氢原子所得结构，共有12种，其中核磁共振氢谱显示峰面积之比为3：2：2：1：1：1的结构简式为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三化学 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 K39 Mn55 Fe56 Se79 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. 化学推动着社会的进步和人类的发展。下列说法正确的是 A. 石墨烯柔性显示屏使用的石墨烯是乙烯的同系物 B. 防雷达的隐形涂料中，掺杂了I2的聚乙炔是导电高分子材料 C. 机器人的酚醛树脂外壳是由苯酚与甲醛通过加聚反应合成的 D. “神舟”系列飞船返回舱使用的耐高温材料Si3N4晶体属于分子晶体 2. 下列图示中，实验操作或方法符合规范的是 A．振荡碘水与苯的混合液 B．收集NO气体 C．分离乙醚与丁醇的混合物 D．NH3的尾气处理 A. A B. B C. C D. D 3. 中国科技在多个关键领域实现跨越式发展。下列说法正确的是 A. 嫦娥号探月任务中，月球车的太阳能电池板可将光能直接转化为电能 B. 复兴号高铁车体采用铝合金，说明铝合金的熔点高于纯铝 C. 神舟飞船返回舱外层材料需耐高温，说明返回舱外层材料属于有机高分子材料 D. “人造太阳”核聚变释放能量，核聚变属于化学变化 4. 汽车尾气脱硝的原理：车用尿素水溶液在高温下发生反应，生成的在催化剂作用下将尾气中的氮氧化物还原为。下列有关化学用语的说法正确的是 A. 中子数为10的氧原子： B. 的结构式为： C. 分子的球棍模型： D. 中C原子为杂化 5. 化学研究应注重宏观与微观相结合，下列宏观事实与微观解释不匹配的是 选项 宏观事实 微观解释 A 钾、钠元素的焰色不同 钾原子和钠原子的核外电子排布不同，电子由高能级跃迁至低能级释放的能量不同 B 热稳定性：HF>HCl HF通过分子间氢键形成多聚体 C 石墨和聚乙炔均能导电 石墨和聚乙炔中均存在共轭π键体系 D 铝箔具有良好的延展性 金属铝受到外力作用时，晶体中的阳离子层间会发生相对滑动，同时自由电子可维系金属键不断裂 A. A B. B C. C D. D 6. 浩瀚的海洋蕴藏着丰富的资源，人们可以从海水中提取食盐、镁等化工产品。海水提镁的流程如图。下列对应反应方程式书写错误的是 A. 沉淀池中发生反应： B. 与盐酸反应： C. 脱水生成碱式氯化镁： D. 由无水获得Mg：(熔融) 7. 环戊酮可通过下列路径合成航空飞行器的液体燃料。下列说法正确的是 A. M与戊酸互为同分异构体 B. P的分子中含有5种不同化学环境的氢原子 C. N分子中不含手性碳原子 D. M到N的过程中，只发生了加成反应 8. 在等离子体技术作用下，苯甲醚在低温常压下选择性合成苯酚的两种反应路径如图所示。下列说法错误的是 A. 两种反应路径均包含了三个基元反应 B. 决速步骤的活化能：RT1<DT1 C. DT1路径的总反应为 D. 两种反应路径中均断开了苯环的大键 9. 配合物用于合成氨工业中吸附并脱除一氧化碳。已知：X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态Y原子的s能级和p能级上的电子总数之比为，Y、Z、W同周期且相邻，X与Y不同周期；基态有三个电子层，且其价电子数为10.下列说法正确的是 A. 第一电离能：W>Z B. 键角： C. 配合物中不存在键 D. 的构型为三角锥形 10. 某化学兴趣小组设计实验探究溶液与溶液的反应，实验方案及现象如图所示： 已知：、均为黑色沉淀，水解产生的可溶解、；棕色浑浊主要是由、混合形成的。下列说法正确的是 A. 步骤①过程中可能存在反应： B. 步骤②过程中不涉及氧化还原反应 C. 步骤③得到的滤液中含两种金属阳离子 D. 上述实验能说明对的水解无影响 11. 铁硒基超导体层间夹入了碱金属原子能得到一种高临界温度超导体，其晶体结构如图所示(Fe均位于面上，Se位于棱上和晶胞内)。下列说法错误的是 A. 该超导晶体的化学式为 B. 距离铁原子最近且等距离的Se的个数为3 C. 该晶体的密度为 D. 晶胞沿z轴方向的投影图为 12. 电芬顿属于电化学高级氧化工艺，结合电解与芬顿氧化，持续生成强氧化性的羟基自由基(·OH)，彻底将有机污染物矿化为、等无机小分子。某课题小组利用电芬顿工艺降解M()的工作原理如图所示，下列说法错误的是 A. a为电源的正极，电极电势：a>b B. 在该电芬顿工艺中，作催化剂 C. 电解一段时间后，ACF/NF@FeOCl电极附近溶液pH增大 D. 每处理含0.1 mol M的废水，理论上电路中通过2.6 mol电子 13. 下列根据实验操作和现象所得出的结论或推论正确的是 选项 实验操作及现象 结论或推论 A 取少量晶体充分溶解，滴加溶液，产生白色沉淀 晶体中含有 B 用洁净的玻璃棒蘸取待测液，置于酒精喷灯的火焰上灼烧，火焰呈黄色 待测液中含有 C 向溶液中滴加酚酞，溶液变红 D 向银镜反应后的溶液中分别加入等浓度的和溶液，后者能使银镜溶解 氧化性： A. A B. B C. C D. D 14. 常温下，向肼()溶液中缓慢通入HCl，保持溶液体积和N元素总物质的量不变，平衡时各种含氮微粒的物质的量分数[]随[]变化的关系如图所示。已知：和的平衡常数分别为和。下列说法正确的是 A. 曲线Ⅰ为的变化曲线 B. C. b点时，消耗HCl气体2.24 mL(标准状况下) D. a点时，水电离出的 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。回答下列问题： （1）Mn的价电子轨道表示式为_________________。 【制备Cl2】 （2）利用图装置制取干燥的Cl2时，净化与收集Cl2所需装置的接口连接顺序为_________(填字母)。 【探究Cl2与二价锰化合物的反应】 将制得的Cl2通入下图装置中，探究结果如下： 序号 物质a 试管中实验现象 通入Cl2前 通入Cl2后 I 水 得到无色溶液 产生棕黑色沉淀，且放置后不发生变化 Ⅱ 5%(约)NaOH溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀 Ⅲ 40%(约)NaOH溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀 已知：i．浓碱条件下，(紫色)可被还原为(绿色)。 ii．Cl2的氧化性强弱与溶液的酸碱性无关，NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。 iii．在一定条件下可被Cl2或氧化成(棕黑色)、、。 （3）通入Cl2前，Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________。 （4）将加入溶液中，并微热，根据已知信息|说明该反应完全的现象：___________________________________________。 （5）根据已知信息，Ⅲ中应得到绿色溶液，但实验中得到紫色溶液，且通过实验测得溶液的碱性变化很小。实验小组设计如下实验，分析实际现象与已知信息不符的原因：取Ⅲ中放置后的悬浊液1 mL，加入4 mL 40% NaOH溶液，溶液由紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。经分析知，溶液绿色缓慢加深是因为MnO2被过量的氧化剂氧化。 ①溶液绿色缓慢加深对应发生反应的离子方程式为____________。 ②若取Ⅱ中放置后的悬浊液1 mL，加入4 mL蒸馏水，可观察到溶液紫色缓慢加深，试用文字解释产生该现象的原因：_________________________________________。 ③从反应速率的角度，分析Ⅲ中未得到绿色溶液的可能原因：_______________________。 （6）MnO2晶体的晶胞结构及沿y轴方向的晶胞投影图如图3。 晶胞中A与B的配位数之比为___________；该晶体的密度为___________。 16. 某钠电池以作为固体电解质，可传导。工业上以天然锆英石(主要成分为，含有、、、等杂质)为原料生产，工艺流程如图： 已知： ①在高温下可与NaOH反应生成和难溶于水的。 ②在高浓度盐酸中主要以形式存在；。 ③“沉铅”后溶液中金属元素的存在形式为、、。 ④“还原”后固体的主要成分为、、(易升华)。 回答下列问题： （1）Cr元素位于元素周期表的________区；为了提高“高温碱熔”的速率，可采取的措施为________________(填一项)。 （2）滤渣1的主要成分是________(填化学式)；“调pH”后所得滤液中主要成分的主要用途是_________________________。 （3）在实验室以蒸发方式模拟“沉铅”步骤，结合必要的离子方程式分析模拟“沉铅”的过程：______________________________________________________________________________。 （4）“调pH”工序要求滤液中、、的浓度小于。已知：常温下，，，。因此，常温下用氨水调节溶液的pH应大于________。 （5）“高温氯化”工序中投入了足量的焦炭和氯气，金属元素在产物中均以氯化物形式存在，其中生成的化学方程式为___________________。 （6）利用________(填仪器名称)可以测定流程中得到的为晶态还是非晶态。 17. 乙二醇是一种重要的化工原料，工业上可由乙二酸二甲酯(DMO)与氢气发生连续脱除甲醇反应生产乙二醇。反应(均为放热反应)如下： Ⅰ： Ⅱ．[生成乙二醇的反应] Ⅲ： 请回答下列问题： （1）某学习小组通过查阅文献，得相关数据如表： 化学键 C=O H-H C-H O-H 键能/() 745 436 414 463 ①反应Ⅳ： ________；________(填“高温”或“低温”)有利于该反应自发进行。 ②在恒温条件下，将DMO和按物质的量之比充入某恒容密闭容器中，在合适的催化剂作用下只发生反应Ⅳ．下列能说明反应Ⅳ达到化学平衡状态的是________(填标号)。 A．容器内气体总压强保持不变 B．DMO的体积分数保持不变 C．容器内气体的平均密度保持不变 ③已知乙二醇的沸点明显高于DMO和甲醇。反应Ⅳ达到化学平衡后，欲提高乙二醇的产率和生产效率，工业上通常会适当提高反应温度并适当增大容器压强，其原因是_______________________________________________________________________________________________。 （2）工业上为了提高乙二醇的选择性，选用作催化剂。在恒温恒压(4.8 MPa)的管式反应器内，固定气体流速条件下，发生上述反应Ⅰ~Ⅲ，初始氢酯比。出口处检测到DMO的实际转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性[某物质的选择性]随温度的变化曲线如图(曲线乙表示乙二醇的选择性)所示： ①表示乙醇的选择性的曲线为_________(填“甲”“丙”或“丁”)。 ②483 K时，出口处的值为_________。 ③450 K时，反应I的反应商_________(填计算式即可，用分压代替浓度计算，分压总压物质的量分数)。 18. 木豆素A、木豆素C具有抗肿瘤、保护神经等作用。我国科研团队设计如图路线合成了木豆素A和木豆素C。 已知：①(格氏试剂) ② ③ 回答下列问题： （1）A中官能团的名称为_________。 （2）已知：C⟶D的过程分多步进行，首先C转化为格氏试剂M，然后M和苯甲醛经三步反应生成D；D经过脱甲基反应生成E。 ①D的结构简式为_________。 ②M和苯甲醛第一步发生_________(填反应类型，下同)，最后一步发生_________生成D。 （3）E生成F的化学方程式为_______________________。 （4）G为A的同分异构体。满足下列条件的G的结构有_________种(不考虑立体异构)。 ①能与溶液发生显色反应； ②遇溶液产生气泡； ③含有苯环，且苯环上只有两个取代基； ④红外光谱图显示，分子中没有C-O-C。 试写出其中核磁共振氢谱显示峰面积之比为的结构简式：_________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $