精品解析：河北石家庄市部分学校2026-2027学年高三上学期开学考试 化学试题

高三化学检测 注意事项：1.本试卷共100分，考试时间75分钟。 2.请将各题答案填在答题卡上。 可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 S—32 Fe—56 Zn—65 Br—80 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，只有一项符合题目要求。 1. 新材料支撑高端制造产业快速迭代。下列材料分类正确的是 A. 人形机器人碳纤维外壳——有机高分子材料 B. 固态电池硫化物电解质——金属材料 C. 封装光伏电池的聚四氟乙烯薄膜——有机高分子材料 D. 5G基站氮化镓芯片——合金材料 2. 化学实验安全规范是科学探究的基础。下列操作错误的是 A. 取用白磷时用镊子夹取、水下切割，剩余白磷放回原试剂瓶 B. 分液漏斗放液前先打开上口玻璃塞，平衡漏斗内外气压 C. 浓硫酸溅到皮肤上，立即用大量清水冲洗，再用3％～5％的碳酸氢钠溶液冲洗 D. 酸碱中和滴定实验中，锥形瓶洗净后，需要用待测液润洗 3. 工业生产与化学反应紧密相关。下列方程式书写正确的是 A. 工业制粗硅： B. 高炉炼铁主反应： C. 泡沫灭火器工作原理： D. 醋酸去除水垢： 4. 化学赋能运动健康产业发展。下列说法错误的是 A. 骑行头盔环氧树脂基体，属于合成有机高分子材料 B. 运动功能饮料中的蔗糖，可补充人体所需电解质 C. 部分运动服饰添加纳米银涂层，可实现抑菌除臭 D. 速干面料聚酯纤维，属于合成纤维 5. 航天发射常用偏二甲肼与作推进剂，反应生成、和。下列化学用语表述正确的是 A. 基态N原子价电子轨道表示式： B. 中N原子为杂化，分子空间构型为四面体形 C. 分子内键与键的数目之比为1∶1 D. 的电子式： 6. 除草剂中间体2，3-二氯丁二酸()可由丁烯二酸()与氯气反应制备。下列说法错误的是 A. 该反应原子利用率为100%，属于加成反应 B. 丁烯二酸分子中所有碳原子均为杂化 C. 原料丁烯二酸存在顺反异构 D. 丁二酸的酸性强于2，3-二氯丁二酸 7. 某双功能电解装置可同步处理有机污水与地下硝酸盐废水，装置如图所示。 下列说法正确的是 A. 右侧电极应连接电源的正极 B. 离子交换膜只允许阴离子通过 C. 阴极电极反应式为 D. 电路中每转移，阳极理论上生成 8. 宏观辨识与微观探析是化学核心素养之一。下列宏观事实的微观解释正确的是 A. 液溴易挥发：溴分子间范德华力较弱 B. 氨气易液化：氨分子内存在氢键，沸点较高 C. 金刚石硬度大：金刚石分子内碳碳键键能大 D. 钠钾合金常温为液态：合金中金属键比纯金属更强 9. 对甲基苯磺酸钠是常用的有机合成中间体，合成路线如下： 下列说法错误的是 A. 甲苯磺化是可逆反应，使用分水器移除生成的水可促进平衡正向移动 B. 反应温度过高易生成二取代苯磺酸等副产物 C. 饱和溶液可降低产物溶解度，利于粗品结晶析出 D. 产物沸点较低，常压蒸馏法是提纯粗品的最优方法 10. 钛酸锶()是一种半导体材料，广泛用于光催化、介电陶瓷、传感器件。其理想立方晶胞参数为，晶胞中原子位于立方体顶点，原子位于体心，原子位于6个面心。晶胞结构如图所示。下列说法正确的是 A. 钛酸锶()属于共价晶体 B. X原子与Y原子之间距离为 C. 该晶胞沿体对角线方向的投影为 D. 晶胞中与紧邻的构成正四面体结构 11. W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态W原子的电子对数目、未成对电子数均与其周期数相等；X与W相邻；Y基态原子最高能级有4个电子；Y与Z同主族；M是同周期主族元素中第一电离能最大的元素。下列说法正确的是 A. 简单氢化物的键角： B. 简单氢化物的沸点： C. 第一电离能： D. 最高价氧化物对应水化物的酸性： 12. 科研团队开发镍基双功能催化剂，实现与重整制备合成气()，反应循环机理如图所示。下列说法错误的是 A. 镍基催化剂在反应前后化学性质保持不变 B. 循环过程中存在键断裂与键断裂 C. 反应循环中活性位点会显著改变该反应的焓变 D. 总反应方程式： 13. 由下列实验及现象能推出对应结论的是 选项 实验及现象 结论 A 溴乙烷与的乙醇溶液共热，产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色 证明生成了乙烯 B 向悬浊液中滴加少量溶液，沉淀变为黄色 C 常温下测得溶液小于溶液 非金属性： D 向蔗糖溶液中加稀硫酸加热，冷却后加银氨溶液水浴加热，无银镜生成 蔗糖未水解 A. A B. B C. C D. D 14. 时，向溶液中加入固体，同时加入少量固体(忽略溶液体积变化)，体系中存在草酸分步电离平衡与溶解平衡。平衡时[，为、、、]与的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 是的变化曲线 B. 根据图象，可计算出的 C. 升高，的比值减小 D. 改变初始浓度，相同条件下，的比值不变 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 柠檬酸亚铁晶体是常用食品补铁强化剂，常温下为浅灰绿色晶体，易溶于水，难溶于乙醇，易被空气氧化。实验室以硫酸亚铁、柠檬酸为原料制备，实验装置如图所示。实验步骤如下： ①组装仪器，检查气密性。向三颈烧瓶中加入硫酸亚铁溶液，滴加少量稀硫酸酸化，通入氮气。 ②水浴恒温，搅拌下缓慢滴加饱和碳酸氢钠溶液，充分反应生成碳酸亚铁白色沉淀。 ③过滤、洗涤沉淀后，将沉淀转移至三颈烧瓶，加入过量柠檬酸溶液，氮气保护下反应得到粗产品溶液。 ④蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到柠檬酸亚铁晶体粗品。 回答下列问题： （1）步骤①中通入氮气的主要目的是________________________________。 （2）补全气密性检查操作：________________________________________，微热三颈烧瓶，导管口有气泡冒出，冷却后形成稳定水柱，说明气密性良好。 （3）步骤②中生成碳酸亚铁的离子方程式为________________________________________________。 （4）步骤④中洗涤晶体的最佳洗涤剂为________(填标号)。 A．热水 B．无水乙醇 C．稀硫酸 （5）柠檬酸亚铁晶体粗品提纯的方法是________________________________。 （6）实验取用硫酸亚铁完全反应，最终得到纯净柠檬酸亚铁晶体，则产品产率为________(保留三位有效数字)。 （7）对比敞口常温法，写出本方案的一条优点和一条不足。 优点：________________________；不足：________________________。 16. 闪锌矿主要成分为ZnS，含少量FeS、CdS、杂质。工厂采用氧压酸浸工艺制备活性氧化锌，同时回收金属镉，主要流程如下，回答下列问题： 已知：①金属离子开始沉淀和沉淀完全(浓度)时的pH： 离子 开始沉淀pH 1.9 6.2 7.4 沉淀完全pH 3.2 8.2 9.4 ②氧压酸浸时，硫元素被氧化为单质硫。 （1）Zn元素位于元素周期表的____________区。 （2）氧压酸浸时，增大氧气压强的目的是____________________；写出ZnS发生反应的化学方程式____________________________________。 （3）滤渣1的主要成分为S单质、____________(填化学式)。 （4）调pH除铁时，pH应控制的范围是____________。 （5）除镉后滤液中，，，，少量多次加入固体，当ZnS恰好开始沉淀时，溶液中残留浓度为________。 （6）沉锌步骤发生的离子方程式：____________________________________________；沉锌时选用碳酸氢铵，而不选用等物质的量浓度的碳酸钠溶液，试分析原因：____________________________________________________________________。 17. 二甲醚水蒸气重整制氢是氢能利用的核心技术，主反应如下： 该反应在铜基催化剂表面分两步进行： ① ② 回答下列问题： （1）________。 （2）恒温恒容密闭容器中，加入0.2 g催化剂，按投料，反应2 h测得生成，则0～2 h内每克催化剂催化生成氢气的平均速率为________；下列能说明体系达到平衡状态的是________(填标号)。 a．容器内压强不再变化 b．的生成速率等于的消耗速率 c．混合气体的密度不再改变 d．混合气体的平均摩尔质量不再改变 （3）研究催化剂表面反应历程，催化剂表面存在两类碳氧键断裂过程： 过程Ⅰ：断裂二甲醚()分子中的一个C-O键，活化能； 过程Ⅱ：断裂吸附中间体甲氧基()中的C-O键，活化能。 该催化剂对____________(填“过程Ⅰ”或“过程Ⅱ”)活化效果更好。 （4）100 kPa下，向密闭容器通入1 mol二甲醚和4 mol水蒸气，平衡时各组分物质的量随温度变化如图所示。 ①图中代表氢气的曲线是________(填“L”或“M”)。 ②若体系压强降至50 kPa，其他条件不变，平衡时二甲醚的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)，原因是________________________________。 18. 化合物K是新型广谱防晒剂的关键中间体，其合成路线如下(部分试剂和条件略去)，回答下列问题： 已知：-Ph表示苯基；步骤④为傅克酰基化反应，若苯环上有、等基团，酰基主要进入邻、对位，通常对位产物占比更高(位阻小)。 （1）F中含氧官能团的名称为________。 （2）A与溴水可发生反应的反应类型有________。 （3）步骤①引入的目的是________________________________________。 （4）中间产物D分子中有________个手性碳原子。 （5）写出步骤⑤的化学方程式：________________________________________________________。 （6）写出两种满足以下条件的G的芳香族同分异构体的结构简式：________。 ①能与溶液发生显色反应，且1 mol该有机物最多能与2 mol NaOH发生反应； ②核磁共振氢谱有5组峰，峰面积比为1∶2∶2∶2∶3； ③能发生银镜反应。 （7）参照上述合成路线，设计以苯酚和为原料制备的合成路线(无机试剂任选)________________________________________________________________________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三化学检测 注意事项：1.本试卷共100分，考试时间75分钟。 2.请将各题答案填在答题卡上。 可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 S—32 Fe—56 Zn—65 Br—80 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，只有一项符合题目要求。 1. 新材料支撑高端制造产业快速迭代。下列材料分类正确的是 A. 人形机器人碳纤维外壳——有机高分子材料 B. 固态电池硫化物电解质——金属材料 C. 封装光伏电池的聚四氟乙烯薄膜——有机高分子材料 D. 5G基站氮化镓芯片——合金材料 【答案】C 【解析】 【详解】A．碳纤维主要成分为碳单质，属于无机非金属材料，不属于有机高分子材料，A错误； B．金属材料包含金属单质与合金，硫化物电解质属于无机非金属材料，不属于金属材料，B错误； C．聚四氟乙烯是有机高聚物，属于有机高分子材料，C正确； D．合金是两种及以上金属或金属与非金属熔合形成的具有金属特性的混合物，氮化镓为化合物，属于新型无机非金属半导体材料，不属于合金材料，D错误； 故答案为：C。 2. 化学实验安全规范是科学探究的基础。下列操作错误的是 A. 取用白磷时用镊子夹取、水下切割，剩余白磷放回原试剂瓶 B. 分液漏斗放液前先打开上口玻璃塞，平衡漏斗内外气压 C. 浓硫酸溅到皮肤上，立即用大量清水冲洗，再用3％～5％的碳酸氢钠溶液冲洗 D. 酸碱中和滴定实验中，锥形瓶洗净后，需要用待测液润洗 【答案】D 【解析】 【详解】A．白磷着火点低，暴露在空气中易自燃，因此取用时需用镊子夹取、水下切割，剩余白磷需放回原试剂瓶避免引发火灾，A正确，不符合题意； B．分液漏斗放液前先打开上口玻璃塞，可平衡漏斗内外气压，保证液体顺利流下，B正确，不符合题意； C．浓硫酸具有强腐蚀性，溅到皮肤上应立即用大量清水冲洗，再用的溶液冲洗，C正确，不符合题意； D．酸碱中和滴定实验中，若锥形瓶用待测液润洗，会使锥形瓶内壁附着待测液，导致待测溶质的物质的量偏大，消耗标准液的体积增大，根据公式，会使测定结果偏高，因此锥形瓶洗净后无需润洗，可直接注入待测液，D错误，符合题意； 故答案选D。 3. 工业生产与化学反应紧密相关。下列方程式书写正确的是 A. 工业制粗硅： B. 高炉炼铁主反应： C. 泡沫灭火器工作原理： D. 醋酸去除水垢： 【答案】A 【解析】 【详解】A．工业制粗硅为与过量在高温条件下反应生成和，该方程式符合反应事实，书写无误，A正确； B．高炉炼铁的主反应为还原，反应物应为而非单质，正确的化学方程式为：，B错误； C．泡沫灭火器的试剂为硫酸铝和碳酸氢钠，工作原理是和发生双水解，离子方程式中不应出现，正确的离子方程式为：，C错误； D．醋酸是弱电解质，在离子方程式中不能拆写为，需保留化学式，正确的离子方程式为：，D错误； 故答案选A。 4. 化学赋能运动健康产业发展。下列说法错误的是 A. 骑行头盔环氧树脂基体，属于合成有机高分子材料 B. 运动功能饮料中的蔗糖，可补充人体所需电解质 C. 部分运动服饰添加纳米银涂层，可实现抑菌除臭 D. 速干面料聚酯纤维，属于合成纤维 【答案】B 【解析】 【详解】A．环氧树脂是人工合成的有机高分子化合物，属于合成有机高分子材料，A不符合题意； B．蔗糖属于非电解质，在水溶液中不能电离出自由移动的离子，无法补充人体所需电解质，B符合题意； C．纳米银可使细菌蛋白质发生变性，能够实现抑菌除臭，C不符合题意； D．聚酯纤维是人工合成的有机高分子纤维材料，属于合成纤维，D不符合题意； 故选B。 5. 航天发射常用偏二甲肼与作推进剂，反应生成、和。下列化学用语表述正确的是 A. 基态N原子价电子轨道表示式： B. 中N原子为杂化，分子空间构型为四面体形 C. 分子内键与键的数目之比为1∶1 D. 的电子式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．基态原子价电子为，根据洪特规则，能级的3个电子应分占3个简并轨道且自旋平行，而选项中轨道电子排布违反洪特规则，正确图示应为，A错误； B．中每个原子价层电子对数为3（3个键，无孤电子对），为杂化，故分子为平面结构，B错误； C．结构式为，每个双键含1个键和1个键，分子共含2个键、2个键，二者数目比为，C正确； D．中，每个与2个形成共用电子对、N原子间形成共用电子对，每个N还有一对孤对电子，而选项中N原子无孤对电子，正确图示应为，D错误； 故答案选C。 6. 除草剂中间体2，3-二氯丁二酸()可由丁烯二酸()与氯气反应制备。下列说法错误的是 A. 该反应原子利用率为100%，属于加成反应 B. 丁烯二酸分子中所有碳原子均为杂化 C. 原料丁烯二酸存在顺反异构 D. 丁二酸的酸性强于2，3-二氯丁二酸 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应为丁烯二酸的碳碳双键与发生加成反应，反应物所有原子均转化为目标产物，原子利用率为100%，A正确； B．丁烯二酸分子中，碳碳双键的2个C、2个羧基中的C均形成3个键，无孤电子对，均为杂化，B正确； C．丁烯二酸的碳碳双键两端的C原子均分别连接H和-COOH两种不同基团，存在顺反异构，C正确； D．Cl是吸电子基团，会增强羧基中O-H键的极性，使氢更易电离，故2，3-二氯丁二酸酸性强于丁二酸，D错误； 故答案选D。 7. 某双功能电解装置可同步处理有机污水与地下硝酸盐废水，装置如图所示。 下列说法正确的是 A. 右侧电极应连接电源的正极 B. 离子交换膜只允许阴离子通过 C. 阴极电极反应式为 D. 电路中每转移，阳极理论上生成 【答案】CD 【解析】 【详解】A．右侧电极Ⅱ上发生​转化为的还原反应，电解池中还原反应在阴极发生，阴极需连接电源负极，因此右侧电极接电源的N极（负极），A错误； B．阳极反应：，阳极不断消耗，阳极室负电荷减少；阴极反应生成大量，阴极室负电荷增多。为维持两室电中性，可选择阳离子（）由阳极迁移到阴极（阳离子交换膜），也可选择由阴极迁移到阳极（阴离子交换膜），无法判定交换膜只允许阴离子通过，B错误； C．阴极上得电子被还原为​，元素从+5价变为-3价，1个​得到8个电子，在碱性（）环境中结合配平电荷与原子，得到电极反应式：，C正确； D．左侧阳极反应为，生成 需要转移电子，因此转移电子时，理论上生成 ，D正确； 故选CD。 8. 宏观辨识与微观探析是化学核心素养之一。下列宏观事实的微观解释正确的是 A. 液溴易挥发：溴分子间范德华力较弱 B. 氨气易液化：氨分子内存在氢键，沸点较高 C. 金刚石硬度大：金刚石分子内碳碳键键能大 D. 钠钾合金常温为液态：合金中金属键比纯金属更强 【答案】A 【解析】 【详解】A．液溴属于分子晶体，挥发需要克服分子间范德华力，溴分子间范德华力较弱，因此液溴沸点低、易挥发，A正确； B．氨气易液化是因为氨分子间存在氢键，分子间作用力较强导致沸点较高，氢键不存在于氨分子内，B错误； C．金刚石是共价晶体，不存在独立的金刚石分子，其硬度大是因为空间网状结构中碳碳键键能大，“金刚石分子内”表述错误，C错误； D．钠钾合金常温为液态是因为合金中金属阳离子排列不规则，金属键比纯金属更弱，熔点更低，“金属键比纯金属更强”表述错误，D错误； 故答案选A。 9. 对甲基苯磺酸钠是常用的有机合成中间体，合成路线如下： 下列说法错误的是 A. 甲苯磺化是可逆反应，使用分水器移除生成的水可促进平衡正向移动 B. 反应温度过高易生成二取代苯磺酸等副产物 C. 饱和溶液可降低产物溶解度，利于粗品结晶析出 D. 产物沸点较低，常压蒸馏法是提纯粗品的最优方法 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲苯磺化属于可逆反应，根据勒夏特列原理，移除生成物水可使平衡正向移动，提高反应转化率，A正确； B．反应温度过高时，苯环上可引入多个磺酸基，易生成二取代苯磺酸等副产物，B正确； C．加入饱和溶液可产生盐析效应，降低对甲基苯磺酸钠的溶解度，利于粗品结晶析出，C正确； D．对甲基苯磺酸钠属于离子型有机物，沸点很高，常压蒸馏需要较高温度，易导致物质分解，粗品最优提纯方法为重结晶而非常压蒸馏，D错误； 故答案选D。 10. 钛酸锶()是一种半导体材料，广泛用于光催化、介电陶瓷、传感器件。其理想立方晶胞参数为，晶胞中原子位于立方体顶点，原子位于体心，原子位于6个面心。晶胞结构如图所示。下列说法正确的是 A. 钛酸锶()属于共价晶体 B. X原子与Y原子之间距离为 C. 该晶胞沿体对角线方向的投影为 D. 晶胞中与紧邻的构成正四面体结构 【答案】B 【解析】 【详解】A．由活泼金属阳离子和酸根离子构成，属于离子晶体，不是共价晶体，A错误； B．设X顶点坐标为，Y为右侧面心，坐标为，二者距离为，B正确； C．沿体对角线方向投影时，位于体心的黑色原子应在投影中心，题图投影中心为灰色原子，C错误； D．位于体心，紧邻6个面心的原子，构成正八面体结构，不是正四面体，D错误； 故答案选B。 11. W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态W原子的电子对数目、未成对电子数均与其周期数相等；X与W相邻；Y基态原子最高能级有4个电子；Y与Z同主族；M是同周期主族元素中第一电离能最大的元素。下列说法正确的是 A. 简单氢化物的键角： B. 简单氢化物的沸点： C. 第一电离能： D. 最高价氧化物对应水化物的酸性： 【答案】A 【解析】 【分析】基态W原子的电子对数目、未成对电子数均与其周期数相等，假设W在第一周期：第一周期只有H和He。H 的电子对数为 0，未成对电子数为 1，周期数为 1，不符合。He的电子对数为1，未成对电子数为0，周期数为1，不符合。假设W在第二周期：周期数为 2，则电子对数和未成对电子数均为2。第二周期元素中，C的核外电子排布为，电子对数目为 2），未成对电子数为2），周期数为2。符合条件。假设W在第三周期：周期数为3，需有3对成对电子和3个未成对电子。由3个未成对电子只能是P，但P的成对电子为，共6对成对电子，不符合题意。因此，W为碳。X与W 相邻原子序数依次增大，X 在W之后，所以X为氮。Y基态原子最高能级有4个电子，最高能级有4个电子，可能是（O）或（S）。Y与Z同主族，故Y只能为O，则Z为 S，M是同周期主族元素中第一电离能最大的元素，M 的原子序数大于 Z，在第三周期中，主族元素第一电离能最大的是第VIIA族的Cl。故推断出各元素：W为C，X为，Y为O，Z为，M为Cl，据此解答； 【详解】A．W的简单氢化物为，是正四面体结构，键角约；Y的简单氢化物为，是V形结构，孤电子对的排斥作用使键角约为，故键角，A正确； B．分子间存在氢键，沸点远高于，故沸点，B错误； C．X为，基态2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于相邻的，故第一电离能，C错误； D．非金属性，最高价氧化物对应水化物酸性，故酸性，D错误； 故选A。 12. 科研团队开发镍基双功能催化剂，实现与重整制备合成气()，反应循环机理如图所示。下列说法错误的是 A. 镍基催化剂在反应前后化学性质保持不变 B. 循环过程中存在键断裂与键断裂 C. 反应循环中活性位点会显著改变该反应的焓变 D. 总反应方程式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．催化剂的特征是反应前后质量和化学性质均保持不变，镍基催化剂作为该反应的催化剂，反应前后化学性质不变，A正确； B．参与反应时断开键生成，参与反应时断开键最终生成，循环过程中两种键的断裂均存在，B正确； C．催化剂只能降低反应的活化能，不会改变反应的焓变，焓变仅由反应物和生成物的总能量差决定，因此活性位点不会改变该反应的焓变，C错误； D．根据图，反应物为和，生成物为和，配平可得总反应为，D正确； 故答案选C。 13. 由下列实验及现象能推出对应结论的是 选项 实验及现象 结论 A 溴乙烷与的乙醇溶液共热，产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色 证明生成了乙烯 B 向悬浊液中滴加少量溶液，沉淀变为黄色 C 常温下测得溶液小于溶液 非金属性： D 向蔗糖溶液中加稀硫酸加热，冷却后加银氨溶液水浴加热，无银镜生成 蔗糖未水解 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．溴乙烷与乙醇溶液共热时，挥发的乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，无法证明生成乙烯，A错误； B．悬浊液中加入少量溶液，沉淀由白色变为黄色，说明转化为溶解度更小的，可得，B正确； C．比较非金属性强弱需比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性，中为价，不是的最高价含氧酸盐，无法据此比较和的非金属性，C错误； D．蔗糖水解后溶液为酸性，银镜反应需在碱性条件下进行，未加碱中和稀硫酸直接加银氨溶液，无法检验是否生成葡萄糖，不能证明蔗糖未水解，D错误； 故答案选B。 14. 时，向溶液中加入固体，同时加入少量固体(忽略溶液体积变化)，体系中存在草酸分步电离平衡与溶解平衡。平衡时[，为、、、]与的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 是的变化曲线 B. 根据图象，可计算出的 C. 升高，的比值减小 D. 改变初始浓度，相同条件下，的比值不变 【答案】D 【解析】 【分析】草酸为二元弱酸，pH较低时，主要以的形式存在；pH较高时，主要以形式存在。故随着pH提高，p逐渐下降，L3是p的变化曲线；c()先上升后下降，p()先下降后上升，L2是p()的变化曲线；溶液中存在的溶解平衡，c上升，c下降，故p()随pH升高逐渐上升，L1是p()的变化曲线。 【详解】A．根据分析中的结论，L1是p()的变化曲线，A错误； B．，故当c()=c()时，Ka1=c(H+)，图中未标明p()与p()变化曲线交点的坐标，无法确定c()=c()时的氢离子浓度，不能得出Ka1=10-1.5的结论，B错误； C．草酸的第二步电离平衡常数，pH升高，c(H+)降低，比值升高，C错误； D．草酸的第一步电离平衡常数，在相同pH条件下，的比值始终不变，D正确； 故本题选D。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 柠檬酸亚铁晶体是常用食品补铁强化剂，常温下为浅灰绿色晶体，易溶于水，难溶于乙醇，易被空气氧化。实验室以硫酸亚铁、柠檬酸为原料制备，实验装置如图所示。实验步骤如下： ①组装仪器，检查气密性。向三颈烧瓶中加入硫酸亚铁溶液，滴加少量稀硫酸酸化，通入氮气。 ②水浴恒温，搅拌下缓慢滴加饱和碳酸氢钠溶液，充分反应生成碳酸亚铁白色沉淀。 ③过滤、洗涤沉淀后，将沉淀转移至三颈烧瓶，加入过量柠檬酸溶液，氮气保护下反应得到粗产品溶液。 ④蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到柠檬酸亚铁晶体粗品。 回答下列问题： （1）步骤①中通入氮气的主要目的是________________________________。 （2）补全气密性检查操作：________________________________________，微热三颈烧瓶，导管口有气泡冒出，冷却后形成稳定水柱，说明气密性良好。 （3）步骤②中生成碳酸亚铁的离子方程式为________________________________________________。 （4）步骤④中洗涤晶体的最佳洗涤剂为________(填标号)。 A．热水 B．无水乙醇 C．稀硫酸 （5）柠檬酸亚铁晶体粗品提纯的方法是________________________________。 （6）实验取用硫酸亚铁完全反应，最终得到纯净柠檬酸亚铁晶体，则产品产率为________(保留三位有效数字)。 （7）对比敞口常温法，写出本方案的一条优点和一条不足。 优点：________________________；不足：________________________。 【答案】（1）排尽装置内空气，防止被氧化 （2）关闭、，将右侧导管末端伸入水中形成液封 （3） （4）B （5）重结晶 （6）75.0% （7） ①. 产品氧化杂质少、纯度高 ②. 装置复杂、操作步骤多 【解析】 【小问1详解】 通入氮气的主要目的是排出装置内的空气，防止装置中的Fe2+被氧化。 【小问2详解】 气密性检查的操作为关闭、，将右侧导管末端浸入水中，微热三颈烧瓶，导管口有气泡冒出，冷却后形成稳定水柱，说明气密性良好。 【小问3详解】 生成碳酸亚铁的离子方程式为。 【小问4详解】 晶体难溶于乙醇，乙醇洗涤可以减少产品溶解损失；乙醇易挥发，便于快速干燥。热水会溶解产品，稀硫酸会引入杂质。故选B。 【小问5详解】 柠檬酸亚铁晶体粗品提纯的方法为重结晶。 【小问6详解】 首先求出反应物与产物的摩尔质量，，，根据铁元素守恒，对应关系为：，理论上可生成柠檬酸亚铁晶体的质量为，产率为：。 【小问7详解】 优点是氮气保护，减少Fe2+被氧化，产品纯度高；不足是装置复杂，操作步骤多（需要持续通氮气，实验成本高）。 16. 闪锌矿主要成分为ZnS，含少量FeS、CdS、杂质。工厂采用氧压酸浸工艺制备活性氧化锌，同时回收金属镉，主要流程如下，回答下列问题： 已知：①金属离子开始沉淀和沉淀完全(浓度)时的pH： 离子 开始沉淀pH 1.9 6.2 7.4 沉淀完全pH 3.2 8.2 9.4 ②氧压酸浸时，硫元素被氧化为单质硫。 （1）Zn元素位于元素周期表的____________区。 （2）氧压酸浸时，增大氧气压强的目的是____________________；写出ZnS发生反应的化学方程式____________________________________。 （3）滤渣1的主要成分为S单质、____________(填化学式)。 （4）调pH除铁时，pH应控制的范围是____________。 （5）除镉后滤液中，，，，少量多次加入固体，当ZnS恰好开始沉淀时，溶液中残留浓度为________。 （6）沉锌步骤发生的离子方程式：____________________________________________；沉锌时选用碳酸氢铵，而不选用等物质的量浓度的碳酸钠溶液，试分析原因：____________________________________________________________________。 【答案】（1）ds （2） ①. 增大氧气浓度，加快浸出速率，提高硫化物转化率 ②. （3）、 （4） （5） （6） ①. ②. 碳酸钠溶液碱性更强，易直接生成沉淀，难以得到目标产物 【解析】 【分析】本流程以主要含ZnS，含少量FeS、CdS、等杂质的闪锌矿为原料制备活性氧化锌。先将闪锌矿粉碎后用稀硫酸并通入氧气酸浸，ZnS、FeS、CdS等转化为可溶性硫酸盐，硫化物中硫元素被氧化为单质硫沉淀，二氧化硫不溶于稀硫酸。随后加入氧化锌调pH除铁，使铁元素转化为沉淀除去，过滤后向滤液中加入锌粉置换镉，过滤后再向滤液中加入碳酸氢铵，使溶液中的锌离子转化为沉淀。然后经过滤、煅烧等操作得到活性氧化锌。 【小问1详解】 锌为第ⅡB族元素，价电子排布式为3d104s2，位于周期表ds区。 【小问2详解】 氧气是反应物，增大氧气浓度，可加快浸出速率，提高硫化物的转化率。硫化锌被氧气氧化为硫单质， 根据原子守恒，反应的化学方程式为：。 【小问3详解】 不溶于稀硫酸，氧化酸浸中有单质硫生成，随后加入氧化锌调pH除铁，使之转化为沉淀除去。因此得到的滤渣1主要成分为：、S、。 【小问4详解】 除铁的目的是使完全沉淀，同时不使沉淀。由表格，pH需要≥3.2才能使沉淀完全。而开始沉淀的pH为6.2，因此pH范围为。 【小问5详解】 ，，，当恰好开始沉淀时：，此时溶液中残留的浓度为：。 【小问6详解】 由题目提供信息，反应物为和碳酸氢铵，产物为，故反应的离子方程式为：；沉锌时选用碳酸氢铵，而不选用等物质的量浓度的碳酸钠溶液的原因：碳酸钠溶液碱性更强，易直接生成沉淀，难以得到目标产物。 17. 二甲醚水蒸气重整制氢是氢能利用的核心技术，主反应如下： 该反应在铜基催化剂表面分两步进行： ① ② 回答下列问题： （1）________。 （2）恒温恒容密闭容器中，加入0.2 g催化剂，按投料，反应2 h测得生成，则0～2 h内每克催化剂催化生成氢气的平均速率为________；下列能说明体系达到平衡状态的是________(填标号)。 a．容器内压强不再变化 b．的生成速率等于的消耗速率 c．混合气体的密度不再改变 d．混合气体的平均摩尔质量不再改变 （3）研究催化剂表面反应历程，催化剂表面存在两类碳氧键断裂过程： 过程Ⅰ：断裂二甲醚()分子中的一个C-O键，活化能； 过程Ⅱ：断裂吸附中间体甲氧基()中的C-O键，活化能。 该催化剂对____________(填“过程Ⅰ”或“过程Ⅱ”)活化效果更好。 （4）100 kPa下，向密闭容器通入1 mol二甲醚和4 mol水蒸气，平衡时各组分物质的量随温度变化如图所示。 ①图中代表氢气的曲线是________(填“L”或“M”)。 ②若体系压强降至50 kPa，其他条件不变，平衡时二甲醚的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)，原因是________________________________。 【答案】（1）+122.5 （2） ①. 0.075 ②. ad （3）过程Ⅱ （4） ①. L ②. 增大 ③. 主反应为气体分子数增大的反应，减小压强平衡正向移动，二甲醚消耗量增大，转化率升高(或减小压强反应②平衡正向移动，减少，反应①平衡正向移动，二甲醚消耗量增大，转化率升高) 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，由 ① + ② 可得主反应 ，故 。 【小问2详解】 内每克催化剂催化生成氢气的平均速率 。 a．该反应正向气体分子数增加，恒温恒容下，压强随反应进行而增大，当压强不再变化时，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，a正确； b．的生成速率与的消耗速率均表示正反应速率，不能说明正逆反应速率相等，b错误； c．恒容容器中气体总质量不变，体积不变，混合气体的密度始终不变，不能作为平衡标志，c错误； d．混合气体的总质量不变，但总物质的量随反应进行而增大，平均摩尔质量减小，当其不再改变时，说明达到平衡状态，d正确。 故答案选ad。 【小问3详解】 活化能越小，反应越容易进行。过程Ⅱ的活化能（）小于过程Ⅰ的活化能（），说明催化剂对过程Ⅱ的活化效果更好，能更有效地降低该过程的活化能。 【小问4详解】 ① 该反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，生成物的物质的量增大。根据化学方程式，生成的的物质的量是的3倍，图中曲线L的物质的量最大且随温度升高而增大，故L代表氢气。 ② 该反应是气体分子数增大的反应，在其他条件不变时，降低体系压强，平衡向气体分子数增大的方向（即正反应方向）移动，因此二甲醚的转化率增大。 18. 化合物K是新型广谱防晒剂的关键中间体，其合成路线如下(部分试剂和条件略去)，回答下列问题： 已知：-Ph表示苯基；步骤④为傅克酰基化反应，若苯环上有、等基团，酰基主要进入邻、对位，通常对位产物占比更高(位阻小)。 （1）F中含氧官能团的名称为________。 （2）A与溴水可发生反应的反应类型有________。 （3）步骤①引入的目的是________________________________________。 （4）中间产物D分子中有________个手性碳原子。 （5）写出步骤⑤的化学方程式：________________________________________________________。 （6）写出两种满足以下条件的G的芳香族同分异构体的结构简式：________。 ①能与溶液发生显色反应，且1 mol该有机物最多能与2 mol NaOH发生反应； ②核磁共振氢谱有5组峰，峰面积比为1∶2∶2∶2∶3； ③能发生银镜反应。 （7）参照上述合成路线，设计以苯酚和为原料制备的合成路线(无机试剂任选)________________________________________________________________________________________。 【答案】（1）醚键、羰基(或酮羰基) （2）加成反应、取代反应 （3）保护酚羟基 （4）1 （5） （6）、、、 （7） 【解析】 【分析】A为对异丙烯基苯酚，在NaOH作用下与苄氯发生取代反应，得到B；该步将活泼的酚羟基转化为醚键，避免后续反应中酚羟基被破坏。B的侧链含碳碳双键，经臭氧氧化，C=C双键断裂，B被氧化为C；是温和的羰基还原剂，仅将C中的酮羰基还原为醇羟基，得到D；在无水催化下，乙酰氯作为酰基化试剂，在D的苯环上醚键的邻位引入乙酰基，得到E。E的醇羟基与HBr发生取代反应，得到F；苄基醚在酸性加热条件下断裂，脱除苄基保护基，重新生成酚羟基；在酸性水溶液中发生水解、氧化，最终-Br被-COOH取代，得到含酚羟基和羧基的G；G中的羧基与醇ROH发生酯化反应，得到最终产物K。 【小问1详解】 在F的结构中，含氧官能团是醚键、酮羰基； 【小问2详解】 A含有酚羟基，酚羟基邻位苯环氢可与溴水发生苯环的亲电取代反应；同时A含有碳碳双键，可与溴水发生碳碳双键的加成反应； 【小问3详解】 酚羟基性质活泼，易被氧化或参与副反应，将其转化为醚键后可避免其在后续臭氧氧化、傅克酰基化等步骤中被消耗，反应后期可通过HBr处理重新得到酚羟基； 【小问4详解】 手性碳原子是连有4个不同原子/基团的饱和碳原子，D中仅1个手性碳，如图所示：； 【小问5详解】 该反应是醇羟基和HBr的取代反应，仲醇的羟基被溴原子替换，得到F的溴代结构，化学方程式：。 【小问6详解】 G的分子式为，G的芳香族同分异构体能与溶液发生显色反应，说明含酚羟基，1mol该有机物最多能与2mol NaOH反应，说明含有2个酚羟基；能发生银镜反应说明含醛基（-CHO）；核磁共振氢谱有5组峰、峰面积1：2：2：2：3，说明分子高度对称，含1个甲基、1个醛基、2个酚羟基且对称，剩余氢为对称的苯环氢与亚甲基氢；则满足条件同分异构体的结构简式：、、、。 【小问7详解】 参照题干合成逻辑：先保护苯酚的酚羟基为苄基醚，再通过傅克酰基化将丙酰基引入对位，随后用硼氢化钠将羰基还原为羟基，最后用HBr处理脱除苄基保护基，得到目标；合成路线：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $