精品解析：江苏省泰州中学2025-2026学年高三上学期第一次质量检测（一模）化学试题

2025-2026学年秋学期高三年级第一次质量检测试卷 化学学科 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 O-16 Sc-45 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. 中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平，近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法正确的是 A. X射线衍射法可直接确定石墨烯的晶体结构 B. 第一电离能：C<Si C. 硅、锗属于同周期元素 D. 金刚石和锗常用作半导体材料 2. 印刷电路板的碱性蚀刻液与NaOH溶液共热可发生反应：[Cu(NH3)4]2++2OH-CuO↓+4NH3↑+H2O。下列说法不正确的是 A. Cu属于d区元素 B. 1mol[Cu(NH3)4]2+中含16molσ键 C. NH3分子所含键角大于H2O D. 稳定性：NH3＜H2O 3. 实验室用SO2和MgO悬浊液制取MgSO3，下列实验原理与装置不能达到实验目的的是 A. 用装置甲制取SO2 B. 用装置乙收集SO2 C. 用装置丙制取MgSO3 D. 用装置丁吸收尾气SO2 阅读下列材料，完成以下3个小题： 碳族元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。甲烷具有较大燃烧热(890.3kJ·mol-1)，是常见燃料；H2CS3是一种弱酸，在水中缓慢水解生成H2CO3；通过反应Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)4(g)可用于提纯Ni。Si、Ge是重要半导体材料，硅可以溶于HF-HNO3的混合酸中生成H2SiF6；醋酸铅(易溶于水，难电离)溶液可以吸收硫化氢气体。 4. 下列说法正确的是 A. 碳和硅的单质都属于分子晶体 B. CO2中的C原子与SiO2中的Si原子杂化方式相同 C. 配合物Ni(CO)4中配位键的形成由Ni提供空轨道 D. Ge原子基态核外电子排布式为[Ar]4s24p2 5. 下列化学反应表示不正确的是 A. 甲烷的燃烧：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ·mol-1 B. H2CS3与水反应：H2CS3+3H2O=H2CO3+3H2S C. 硅溶于HF-HNO3的混合酸中：3Si+4HNO3+18HF=3H2SiF6+4NO↑+8H2O D. 醋酸铅溶液吸收硫化氢气体：Pb2++H2S=PbS↓+2H+ 6. 下列物质结构与性质或性质与用途具有对应关系的是 A. 金刚石难溶于水，可用于切割玻璃 B. 晶体硅熔点高，可用作半导体材料 C. CH4为正四面体分子，CH4具有较大的燃烧热 D. 石墨中碳原子未参与杂化的2p电子可在整个碳原子平面中运动，石墨具有导电性 7. 含Ru(钌)化合物可催化CO2转化为HCOOH，其反应机理如图所示。 下列说法不正确的是 A. 该催化剂不能提高CO2的平衡转化率 B. 过程1中CO2发生还原反应 C. 过程3中有1molH2O生成时有2mol电子转移 D. 整个转化过程中Ru和O元素的化合价不变 8. 下列物质的转化在给定条件下能实现的是 A. B. C. D. 9. 异甘草素具有抗肿瘤、抗病毒等药物功效。合成中间体Z的部分路线如图： 下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是 A. 1molZ中含有6mol碳氧σ键 B. X分子中的所有原子一定共平面 C. Y能发生加成、氧化和消去反应 D. Z与足量的氢气加成后的产物分子中含有3个手性碳原子 10. LTO材料(和)是新型锂离子电池的核心材料之一，放电时的工作原理如图1所示(为方便表示，忽略原子半径大小)，LTO材料在充放电过程中的相互转化如图2所示，下列说法中正确的是 A. KCl的有机溶液可以用KCl的水溶液代替 B. 每转移1mol电子，正极材料质量减少7g C. 图2所示A→B的转化为放电时LTO材料中晶胞的变化 D. 充电时，阳极的电极方程式为 11. 常温下，根据下列实验操作及现象，得出的相应结论正确的是 实验操作及现象 结论 A 向白葡萄酒中滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，溶液紫色褪去 白葡萄酒中含有SO2 B 将等浓度等体积的Na[Al(OH)4]溶液与NaHCO3溶液混合有白色沉淀生成 二者水解相互促进生成氢氧化铝沉淀 C 向2mL0.1mol·L−1NaCl溶液中滴加2滴0.1mol·L−1AgNO3溶液，有白色沉淀生成；振荡试管，再滴加2滴0.1mol·L−1KI溶液，有黄色沉淀生成 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) D 将Fe(NO3)3溶液加到HI溶液中，充分溶解后，滴入CCl4后振荡、静置，观察CCl4层颜色变化 证明氧化性：Fe3+>I2 A. A B. B C. C D. D 12. 室温下，通过下列实验探究溶液的性质。 实验1：用试纸测量溶液的，测得约为5。 实验2：向溶液中加入等体积氨水溶液，充分混合，溶液约为9。 实验3：向溶液中滴加几滴溶液，无明显现象 实验4：向溶液中加入溶液，产生白色沉淀。 下列有关说法正确的是 A. 由实验1可得出： B. 实验2所得溶液中存在： C. 由实验3可得出： D. 实验4所发生反应的离子方程式为： 13. 苯乙烯是重要的有机化工原料，工业上用乙苯催化脱氢时发生如下反应： 反应Ⅰ：C6H5C2H5(g)C6H5CH=CH2(g)＋H2(g)；ΔH>0 反应Ⅱ：C6H5C2H5(g)＋H2(g)C6H5CH3(g)＋CH4(g)；ΔH<0 反应Ⅲ：C6H5C2H5(g)C6H6(g)＋C2H4(g)；ΔH>0 将1 mol乙苯和6 mol水蒸气置于密闭容器中，保持p=100 kPa，平衡时乙苯的转化率、苯和甲苯的选择性随温度的关系如图所示。苯乙烯、甲苯或苯的选择性=×100%。 下列说法正确的是 A. 曲线a代表的是苯的选择性 B. 620 ℃达平衡时，容器中H2的物质的量为0.664 mol C. 600～640 ℃时，容器中苯乙烯平衡时的物质的量随温度升高变化不大 D. 其他条件不变，620 ℃时起始向容器中只充入1 mol乙苯，平衡时乙苯的转化率大于80% 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 钪(Sc)是一种功能强大但产量稀少的稀土金属，广泛用于尖端科技领域。 从某种磷精矿(主要成分为，含少量)分离稀土元素钪(Sc)的工业流程如下： （1）写出“酸浸”过程中与发生反应的化学方程式___________。 （2）“萃取”的目的是富集Sc，但其余元素也会按一定比例进入萃取剂中。 ①通过制得有机磷萃取剂，其中—R代表烃基，—R不同产率也不同。当—R为“”时，产率___________(填“大于”、“小于”或“等于”)—R为“”时，请从结构的角度分析原因___________。 ②“反萃取”的目的是分离Sc和Fe元素。向“萃取液”中通入，、、的沉淀率随pH的变化如图1，试剂X为___________(填“”或“”)，应控制最佳pH为___________。 图l （3）已知，，。 “沉钪”时，发生反应，此反应的平衡常数___________。(用含a、b、c的代数式表示)。 （4）反应过程中，测得钪的沉淀率随的变化情况如图2所示。当草酸用量过多时，钪的沉淀率下降的原因是___________。 （5）草酸钪晶体()在空气中加热，随温度的变化情况如图3所示。550～850℃反应的化学方程式为___________。(写出计算过程) 图3 15. 沙丁胺醇（G）可用于治疗哮喘，其合成路线如下（-Ph代表苯基）： （1）A的含氧官能团名称为______。 （2）B→C中有副产物X（与B互为同分异构体）生成，X的结构简式为______。 （3）写出同时满足下列条件的D的一种芳香族同分异构体的结构简式：______。酸性条件下水解所得的三种产物均有2种不同化学环境的氢原子，其中一种产物遇溶液显色。 （4）与相比，D→E中用试剂的优点是______。 （5）写出以和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. 和可以作为锂离子电池的正极材料。 （1）具有良好的结构稳定性，与的结构密切相关，的空间构型为_______(用文字描述)。 （2）的制备。在氮气的氛围中，将一定量的溶液与、溶液中的一种混合，然后加到三颈烧瓶中(如下图)，在搅拌下通过滴液漏斗缓慢滴加剩余的另一种溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥得到粗产品。 ①滴液漏斗中的溶液是_______。 ②与、反应得和，该反应的离子方程式为_______。已知 ③工业制取在高温成型前，常向中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后的导电性能外，还能_______。 （3）的制备。取一定量比例的铁粉、浓磷酸、水放入容器中，加热充分反应，向反应后的溶液中加入一定量，同时加入适量水调节，静置后过滤、洗涤、干燥得到，高温煅烧，即可得到。 ①其他条件不变时，磷酸与水的混合比例对铁粉溶解速率的影响如图所示： 当时，随着水的比例增加，铁粉溶解速率迅速升高的原因是_______。 ②将和溶液混合也可以得到，反应原理为：。不同对磷酸铁沉淀的影响如图所示。 请补充完整以溶液制备的方案：取一定量的溶液，_______。固体干燥，得到较纯净的。[必须使用的试剂：溶液、溶液、溶液(用于检验亚铁离子的试剂，现象是生成蓝色絮状沉淀)、盐酸、溶液、蒸馏水] 17. 的资源化利用是化学研究的热点。 （1）催化脱氢可制备丙烯。反应为 ①该反应高温下能自发进行的原因为_______。 ②工业生产反应温度选择，温度过高，反应速率和丙烯选择性均快速下降，原因可能为_______。 （2）催化下，与耦合反应过程如图所示。 已知： 耦合反应的_______。 （3）利用电化学装置可实现和的耦合转化，原理如图所示。 ①阳极生成乙烷的电极反应式为_______。 ②同温同压下，若生成乙烯和乙烷的体积比为1：1，则消耗的和体积比为_______。 （4）催化加氢制甲醇。在表面吸附后活化生成中间体的机理如图所示。 ①转化1中，In元素的化合价会_______。(选填“升高”、“降低”或“不变”) ②根据元素电负性的变化规律，用文字描述转化Ⅱ和Ⅲ的机理_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年秋学期高三年级第一次质量检测试卷 化学学科 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 O-16 Sc-45 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. 中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平，近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法正确的是 A. X射线衍射法可直接确定石墨烯的晶体结构 B. 第一电离能：C<Si C. 硅、锗属于同周期元素 D. 金刚石和锗常用作半导体材料 【答案】A 【解析】 【详解】A．X射线衍射法能够通过分析衍射图谱确定晶体的结构，石墨烯作为晶体可用此方法确定结构，A正确； B．同主族元素中，第一电离能随原子半径增大而减小，C（碳）的第一电离能大于Si（硅），B错误； C．硅位于第三周期，锗位于第四周期，二者同主族但不同周期，C错误； D．金刚石为绝缘体，而锗是半导体材料，D错误； 故选A。 2. 印刷电路板的碱性蚀刻液与NaOH溶液共热可发生反应：[Cu(NH3)4]2++2OH-CuO↓+4NH3↑+H2O。下列说法不正确的是 A. Cu属于d区元素 B. 1mol[Cu(NH3)4]2+中含16molσ键 C. NH3分子所含键角大于H2O D. 稳定性：NH3＜H2O 【答案】A 【解析】 【详解】A．铜的价电子结构为3d104s1，属于ds区元素，而非d区，故A错误； B．每个NH3分子含有3个N-H σ键，4个NH3共12个σ键，加上4个Cu-N配位键（σ键），总计16mol σ键，故B正确； C．NH3的中心原子N原子为sp3杂化，含有一对孤电子对，为三角锥形，键角约107°，H2O的中心原子O原子为sp3杂化，含有两对孤电子对，为V形，键角约104.5°，也即是杂化类型相同，孤电子对数越多则键角越小，因此NH3键角更大，C正确； D．同周期元素从左往右非金属性逐渐增强，氢化物稳定性逐渐增强，非金属性N<O，因此稳定性NH3＜H2O，D正确； 故答案选A。 3. 实验室用SO2和MgO悬浊液制取MgSO3，下列实验原理与装置不能达到实验目的的是 A. 用装置甲制取SO2 B. 用装置乙收集SO2 C. 用装置丙制取MgSO3 D. 用装置丁吸收尾气SO2 【答案】D 【解析】 【详解】A．NaHSO3与70%硫酸反应可生成SO2，反应方程式为NaHSO3+H2SO4=NaHSO4+SO2↑+H2O，装置甲可制取SO2，A正确； B．SO2密度比空气大，装置乙（向上排空气法 ）可收集SO2，B正确； C．SO2与MgO悬浊液反应可生成MgSO3，装置丙可制取，C正确； D．NaHSO3溶液与SO2不反应，不能吸收尾气，应选NaOH溶液等，D错误； 故选D。 阅读下列材料，完成以下3个小题： 碳族元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。甲烷具有较大燃烧热(890.3kJ·mol-1)，是常见燃料；H2CS3是一种弱酸，在水中缓慢水解生成H2CO3；通过反应Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)4(g)可用于提纯Ni。Si、Ge是重要半导体材料，硅可以溶于HF-HNO3的混合酸中生成H2SiF6；醋酸铅(易溶于水，难电离)溶液可以吸收硫化氢气体。 4. 下列说法正确的是 A. 碳和硅的单质都属于分子晶体 B. CO2中的C原子与SiO2中的Si原子杂化方式相同 C. 配合物Ni(CO)4中配位键的形成由Ni提供空轨道 D. Ge原子基态核外电子排布式为[Ar]4s24p2 5. 下列化学反应表示不正确的是 A. 甲烷的燃烧：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ·mol-1 B. H2CS3与水反应：H2CS3+3H2O=H2CO3+3H2S C. 硅溶于HF-HNO3的混合酸中：3Si+4HNO3+18HF=3H2SiF6+4NO↑+8H2O D. 醋酸铅溶液吸收硫化氢气体：Pb2++H2S=PbS↓+2H+ 6. 下列物质结构与性质或性质与用途具有对应关系的是 A. 金刚石难溶于水，可用于切割玻璃 B. 晶体硅熔点高，可用作半导体材料 C. CH4为正四面体分子，CH4具有较大的燃烧热 D. 石墨中碳原子未参与杂化的2p电子可在整个碳原子平面中运动，石墨具有导电性 【答案】4. C 5. D 6. D 【解析】 【4题详解】 A．碳的单质如金刚石是原子晶体，硅的单质也是原子晶体，A错误； B．CO2中的C为sp杂化，SiO2中的Si为sp3杂化，B错误； C．Ni(CO)4中Ni提供空轨道，CO提供孤电子对形成配位键，C正确； D．Ge的基态电子排布应为[Ar]3d104s24p2，D错误； 故答案为C。 【5题详解】 A．甲烷燃烧的方程式及ΔH正确，A正确； B．H2CS3水解生成H2CO3和H2S，方程式正确，B正确； C．硅与HF-HNO3反应的方程式配平正确，C正确； D．醋酸铅难电离，应保留分子形式，D错误； 故答案为D。 【6题详解】 A．金刚石切割玻璃因硬度大，与溶解性无关，A错误； B．晶体硅作半导体因导电性，与熔点无关，B错误； C．CH4燃烧热大与键能有关，与分子结构无关，C错误； D．石墨导电因未杂化的2p电子形成离域π键，D正确； 故答案为D。 7. 含Ru(钌)化合物可催化CO2转化为HCOOH，其反应机理如图所示。 下列说法不正确的是 A. 该催化剂不能提高CO2的平衡转化率 B. 过程1中CO2发生还原反应 C. 过程3中有1molH2O生成时有2mol电子转移 D. 整个转化过程中Ru和O元素的化合价不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．催化剂不能使化学平衡发生移动，只能改变反应速率，所以不能提高CO2的平衡转化率，A正确； B．Ru的化合物与二氧化碳反应，产物增加了氧原子，发生了氧化反应，二氧化碳被还原，B正确； C．由图可知，反应方程式为，反应中钌元素的化合价没有变化，氢元素的化合价既升高被氧化，又降低被还原，氢气既是反应的氧化剂也是反应的还原剂，所以当转化为时，氢气得到2mol电子，并没有电子得失，所以当生成时有电子转移，C错误； D．由图可知，元素在化合物中的化学式分别为；氧元素均形成含氧化合物，没有形成过氧化物，由化合价代数和为可知，元素的化合价不变，D正确； 故选C。 8. 下列物质的转化在给定条件下能实现的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3溶液正确，但FeCl3与Cu反应生成FeCl2和CuCl2，而非Fe单质，第二步错误；A错误。 B．过量SO2与NH3·H2O反应应生成NH4HSO3而非(NH4)2SO3，第一步产物错误；B错误。 C．Ca(ClO)2与CO2反应生成HClO正确，HClO光照分解生成O2正确；C正确。 D．少量氨水无法使CuSO4直接生成[Cu(NH3)4]2+，需过量氨水，第一步条件错误；D错误。 故选C。 9. 异甘草素具有抗肿瘤、抗病毒等药物功效。合成中间体Z的部分路线如图： 下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是 A. 1molZ中含有6mol碳氧σ键 B. X分子中的所有原子一定共平面 C. Y能发生加成、氧化和消去反应 D. Z与足量的氢气加成后的产物分子中含有3个手性碳原子 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据单键都是σ键，双键是1个σ键1个π键，1molZ中含有6mol碳氧σ键，A正确； B．因为-OH中的氧是sp3杂化，再加上单键可以旋转，X分子中的所有原子不一定共平面， B错误； C．Y中官能团有酮羰基、酚羟基，能发生加成、氧化反应，因苯环结构稳定，酚羟基不能发生消去反应，C错误； D．Z与足量的氢气加成后的产物分子为其中含有4个手性碳原子，D错误； 故选A。 10. LTO材料(和)是新型锂离子电池的核心材料之一，放电时的工作原理如图1所示(为方便表示，忽略原子半径大小)，LTO材料在充放电过程中的相互转化如图2所示，下列说法中正确的是 A. KCl的有机溶液可以用KCl的水溶液代替 B. 每转移1mol电子，正极材料质量减少7g C. 图2所示A→B的转化为放电时LTO材料中晶胞的变化 D. 充电时，阳极的电极方程式为 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，放电时，锂电极为原电池的负极，锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，LTO材料电极为正极，锂离子作用下在正极得到电子发生还原反应生成，充电时，与直流电源负极相连的锂电极做电解池的阴极，LTO材料电极做阳极。 【详解】A．锂能与水反应生成氢氧化锂和氢气，所以氯化钾的有机溶液不能用氯化钾的水溶液代替，故A错误； B．由分析可知，放电时，LTO材料电极为正极，锂离子作用下在正极得到电子发生还原反应生成，则转移1mol电子时，正极材料质量增加7g，故B错误； C．由分析可知，放电时，LTO材料电极为正极，锂离子作用下在正极得到电子发生还原反应生成，则A→B的转化为放电时LTO材料中晶胞的变化，故C正确； D．由分析可知，充电时，与直流电源负极相连的锂电极做电解池的阴极，锂离子在阴极得到电子发生还原反应生成锂，电极反应式为Li++e—=Li，故D错误； 故选C。 11. 常温下，根据下列实验操作及现象，得出的相应结论正确的是 实验操作及现象 结论 A 向白葡萄酒中滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，溶液紫色褪去 白葡萄酒中含有SO2 B 将等浓度等体积的Na[Al(OH)4]溶液与NaHCO3溶液混合有白色沉淀生成 二者水解相互促进生成氢氧化铝沉淀 C 向2mL0.1mol·L−1NaCl溶液中滴加2滴0.1mol·L−1AgNO3溶液，有白色沉淀生成；振荡试管，再滴加2滴0.1mol·L−1KI溶液，有黄色沉淀生成 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) D 将Fe(NO3)3溶液加到HI溶液中，充分溶解后，滴入CCl4后振荡、静置，观察CCl4层颜色变化 证明氧化性：Fe3+>I2 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．SO2具有还原性，可被酸性高锰酸钾氧化，导致溶液褪色，但乙醇同样能被酸性高锰酸钾氧化，也会导致其褪色，因此结论不合理，故A错误； B．将等浓度等体积的溶液与溶液混合发生反应 ，不是水解反应，故B错误； C．向溶液中滴加2滴溶液，产生白色沉淀，根据数据可知溶液过量，溶液全部反应生成沉淀，此时再滴加4滴溶液，沉淀变为黄色，说明白色的沉淀转化为黄色AgI沉淀，，得到Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，故C正确； D．Fe(NO3)3与HI反应时，在酸性条件下也具有强氧化性，故可能是与I-反应生成I2，也可能是与I-反应生成I2，因此不能证明氧化性：，故D错误； 故答案选C。 12. 室温下，通过下列实验探究溶液的性质。 实验1：用试纸测量溶液的，测得约为5。 实验2：向溶液中加入等体积氨水溶液，充分混合，溶液约为9。 实验3：向溶液中滴加几滴溶液，无明显现象 实验4：向溶液中加入溶液，产生白色沉淀。 下列有关说法正确的是 A. 由实验1可得出： B. 实验2所得溶液中存在： C. 由实验3可得出： D. 实验4所发生反应的离子方程式为： 【答案】D 【解析】 【详解】A．由实验1可知溶液的pH 约为5，说明的电离程度大于水解程度，则，则，故A错误； B．实验2所得溶液为溶质可看成混合溶液，根据质子守恒可得：，故B错误； C．实验3中NaHSO3的量不足，无明显现象，不能得出，故C错误； D．实验4中把氧化为，与结合生成沉淀，且，所以发生反应的离子方程式为，故D正确； 答案选D。 13. 苯乙烯是重要的有机化工原料，工业上用乙苯催化脱氢时发生如下反应： 反应Ⅰ：C6H5C2H5(g)C6H5CH=CH2(g)＋H2(g)；ΔH>0 反应Ⅱ：C6H5C2H5(g)＋H2(g)C6H5CH3(g)＋CH4(g)；ΔH<0 反应Ⅲ：C6H5C2H5(g)C6H6(g)＋C2H4(g)；ΔH>0 将1 mol乙苯和6 mol水蒸气置于密闭容器中，保持p=100 kPa，平衡时乙苯的转化率、苯和甲苯的选择性随温度的关系如图所示。苯乙烯、甲苯或苯的选择性=×100%。 下列说法正确的是 A. 曲线a代表的是苯的选择性 B. 620 ℃达平衡时，容器中H2的物质的量为0.664 mol C. 600～640 ℃时，容器中苯乙烯平衡时的物质的量随温度升高变化不大 D. 其他条件不变，620 ℃时起始向容器中只充入1 mol乙苯，平衡时乙苯的转化率大于80% 【答案】B 【解析】 【分析】反应Ⅱ为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，生成甲苯的物质的量减小，甲苯的选择性减小，则曲线a代表甲苯选择性；反应Ⅲ为吸热反应，随着温度的升高，平衡正向移动，生成苯的物质的量增大，故曲线b为苯的选择性，据此分析； 【详解】A．根据分析可知，曲线a代表的是甲苯的选择性，A错误； B．620 ℃达平衡时，达到平衡时，乙苯的转化率为80%，苯的选择性为3%，甲苯的选择性为7%，反应开始时，乙苯的物质的量为1mol，则反应消耗的乙苯的物质的量为0.8mol，生成苯的物质的量为0.024mol，生成甲苯的物质的量为0.056mol，则转化生成苯乙烯所消耗乙苯的物质的量为0.8mol-0.024mol-0.056mol=0.72mol，则反应Ⅰ生成氢气的物质的量为0.72mol，反应Ⅱ消耗氢气的物质的量为0.056mol，则容器中氢气的物质的量为0.72mol-0.056mol=0.664mol；B正确； C．600～640 ℃时，乙苯的转化率增大，甲苯和苯的选择性之和变化不大，故容器中苯乙烯平衡时的物质的量随温度升高而增大，C错误； D．其他条件不变，620 ℃时起始向容器中只充入1 mol乙苯，相当于增大压强，反应Ⅰ、Ⅲ逆向移动，平衡时乙苯的转化率小于80%，D错误； 故选B； 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 钪(Sc)是一种功能强大但产量稀少的稀土金属，广泛用于尖端科技领域。 从某种磷精矿(主要成分为，含少量)分离稀土元素钪(Sc)的工业流程如下： （1）写出“酸浸”过程中与发生反应的化学方程式___________。 （2）“萃取”的目的是富集Sc，但其余元素也会按一定比例进入萃取剂中。 ①通过制得有机磷萃取剂，其中—R代表烃基，—R不同产率也不同。当—R为“”时，产率___________(填“大于”、“小于”或“等于”)—R为“”时，请从结构的角度分析原因___________。 ②“反萃取”的目的是分离Sc和Fe元素。向“萃取液”中通入，、、的沉淀率随pH的变化如图1，试剂X为___________(填“”或“”)，应控制最佳pH为___________。 图l （3）已知，，。 “沉钪”时，发生反应，此反应的平衡常数___________。(用含a、b、c的代数式表示)。 （4）反应过程中，测得钪的沉淀率随的变化情况如图2所示。当草酸用量过多时，钪的沉淀率下降的原因是___________。 （5）草酸钪晶体()在空气中加热，随温度的变化情况如图3所示。550～850℃反应的化学方程式为___________。(写出计算过程) 图3 【答案】（1） （2） ①. 大于 ②. 随着碳原子数增加，“”推电子能力强于“”，键更难断裂，产率降低 ③. ④. 2 （3） （4）草酸钪沉淀转化为可溶性络合物 （5） 【解析】 【分析】磷精矿加入硝酸酸浸，二氧化硅不反应，过滤得到滤渣1，稀土元素、铁、钙元素进入滤液，加入萃取剂萃取出稀土元素，然后加入试剂X为亚硫酸钠将三价铁转化为二价铁，通入氨气，调节pH分离出含有稀土的固相，再加入硝酸溶解，加入硫酸除去钙元素得到硫酸钙为滤渣2，滤液加入草酸沉淀分离出草酸钪晶体； 【小问1详解】 “酸浸”过程中与发生反应而溶解，化学方程式为； 【小问2详解】 ①随着碳原子数增加，“”推电子能力强于“”，键更难断裂，不利于正向进行，产率降低，所以当—R为“”时，产率大于—R为“”时； ②根据图中各离子的沉淀率，应加入还原剂，将还原为，控制pH为2，使沉淀，几乎不沉淀，有利于分离除杂，故试剂X为； 【小问3详解】 此反应的平衡常数===； 【小问4详解】 当草酸用量过多时，钪的沉淀率下降的原因是草酸钪沉淀转化为可溶性络合物； 【小问5详解】 1mol草酸钪晶体的质量为462g，550℃时，质量减少462g×(19.5%+3.9%)≈108g，根据质量守恒，1mol草酸钪晶体含6mol，6mol的质量为108g，可知550℃时剩余固体为，850℃时固体质量剩余462g×(1-19.5%-3.9%-46.8%)≈138g，的摩尔质量为138g/mol，根据钪原子守恒，可知850℃时剩余固体为，则550～850℃反应的化学方程式为。 15. 沙丁胺醇（G）可用于治疗哮喘，其合成路线如下（-Ph代表苯基）： （1）A的含氧官能团名称为______。 （2）B→C中有副产物X（与B互为同分异构体）生成，X的结构简式为______。 （3）写出同时满足下列条件的D的一种芳香族同分异构体的结构简式：______。酸性条件下水解所得的三种产物均有2种不同化学环境的氢原子，其中一种产物遇溶液显色。 （4）与相比，D→E中用试剂的优点是______。 （5）写出以和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）酚羟基、羧基 （2） （3） （4）防止其与D发生多取代反应（或防止其与D发生副反应生成三级胺） （5） 【解析】 【分析】由题意可知，A（）与乙酸酐发生取代反应生成B（），B在作用下生成C（），C在三氯甲烷的作用下，甲基上的氢被一个溴原子取代，生成D（），D与发生取代反应生成E（），E在作用下发生还原反应生成F（），F与在作用下生成G（）。 【小问1详解】 分析A的结构简式可知A的含氧官能团为酚羟基和羧基，故答案为：酚羟基、羧基； 【小问2详解】 对比B、C的结构简式可知，B、C均有羧基，B、C互为同分异构体，有两个侧链在邻位，B中苯环上有4种位置的氢原子，副产物X与B互为同分异构体，则X中-COCH3可在另外3种位置，但酚羟基是邻、对位定位基，羧基是间位定位基，所以X只有，故答案为：； 【小问3详解】 D的一种芳香族同分异构体需要满足的条件是酸性条件下水解得到3种产物均有2种不同化学环境的氢原子，其中一种产物遇溶液显色，可知D的同分异构体含有两个酯基，且水解产物含有酚羟基。均有2种不同化学环境的氢原子，可知该同分异构体高度对称，符合条件的结构简式为：，故答案为：； 【小问4详解】 在合成路线中，使用时，氨基只有1个氢原子（相对于，氨基的1个氢原子被苄基占位），这样可防止其与D发生多取代反应； 【小问5详解】 结合题意和本题题干中的合成路线可知：中的酚羟基与发生酯化反应，生成，中的醛基在被催化氧化生成羧基得到，在作用下生成，与加成生成，中的醇羟基和羧基脱水缩合生成目标产物，故答案为：。 16. 和可以作为锂离子电池的正极材料。 （1）具有良好的结构稳定性，与的结构密切相关，的空间构型为_______(用文字描述)。 （2）的制备。在氮气的氛围中，将一定量的溶液与、溶液中的一种混合，然后加到三颈烧瓶中(如下图)，在搅拌下通过滴液漏斗缓慢滴加剩余的另一种溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥得到粗产品。 ①滴液漏斗中的溶液是_______。 ②与、反应得和，该反应的离子方程式为_______。已知 ③工业制取在高温成型前，常向中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后的导电性能外，还能_______。 （3）的制备。取一定量比例的铁粉、浓磷酸、水放入容器中，加热充分反应，向反应后的溶液中加入一定量，同时加入适量水调节，静置后过滤、洗涤、干燥得到，高温煅烧，即可得到。 ①其他条件不变时，磷酸与水的混合比例对铁粉溶解速率的影响如图所示： 当时，随着水的比例增加，铁粉溶解速率迅速升高的原因是_______。 ②将和溶液混合也可以得到，反应原理为：。不同对磷酸铁沉淀的影响如图所示。 请补充完整以溶液制备的方案：取一定量的溶液，_______。固体干燥，得到较纯净的。[必须使用的试剂：溶液、溶液、溶液(用于检验亚铁离子的试剂，现象是生成蓝色絮状沉淀)、盐酸、溶液、蒸馏水] 【答案】（1）正四面体 （2） ①. 溶液 ②. ③. 利用其还原性，防止(II)被氧化 （3） ①. 当时，随着水的比例增加，促进了的电离，使显著增大，反应速率较快，同时反应放热，也加快了反应速率 ②. 向其中滴加的双氧水溶液，直至取少量溶液滴加溶液不出现蓝色絮状沉淀为止，边搅拌边向所得溶液中缓慢滴加溶液，至溶液的约为2.5，静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤至最后一次洗涤液滴加盐酸酸化的溶液无白色沉淀出现 【解析】 【分析】硫酸亚铁铵是强酸弱碱盐，在溶液中水解使溶液呈酸性，能与氢氧化锂溶液反应，则制备磷酸铁锂的实验操作为在氮气的氛围中，将一定量的硫酸亚铁铵溶液和磷酸溶液混合加到三颈烧瓶中，在搅拌下通过滴液漏斗缓慢滴加氢氧化锂溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥得到粗磷酸铁锂；制备磷酸铁的过程为取―定量比例的铁粉、浓磷酸、水放入容器中，加热充分反应制得亚铁盐。向反应后的溶液中加入一定量过氧化氢溶液，同时加入适量水调节溶液的pH，将溶液中的亚铁盐氧化并转化为二水磷酸铁沉淀，过滤、洗涤、干燥得到二水磷酸铁，高温煅烧二水磷酸铁得到磷酸铁。在以FeSO4和NaHPO4为原料制备FePO4时，先用H2O2氧化Fe2+为Fe3+，然后边搅动边向其中加入NaHPO4溶液到溶液pH=2.5，得到FePO4沉淀，将其洗涤干净，就得到纯净的FePO4。 【小问1详解】 中的中心P原子价层电子对数是：=4，无孤对电子，因此的空间结构为正四面体形； 【小问2详解】 ①由分析可知，滴液漏斗中的溶液是LiOH溶液； ②由分析可知：制备磷酸铁锂的反应为氢氧化锂溶液与硫酸亚铁铵、磷酸混合溶液反应生成磷酸铁锂、硫酸氢铵和水，反应的离子方程式为：； ③Fe2+易被氧化变为Fe3+，活性炭黑能够导电，具有较强的还原性，则在氮气氛围下，焙烧时向磷酸铁锂中加入少量活性炭黑的目的是除了能够改善成型后磷酸铁锂的导电性能，同时可利用其具有的还原性，防止Fe2+被氧化变为Fe3+； 【小问3详解】 ①磷酸是三元中强酸，在溶液中分步电离产生氢离子，向磷酸中加水时，磷酸在溶液中电离出氢离子，溶液中氢离子浓度增大，氢离子与铁生成亚铁离子的速率增大，且反应放出的热量，使反应温度增大，也会导致反应速率加快，所以当时，随着水的比例增加，铁粉溶解速率迅速升高； ②以FeSO4溶液制备FePO4时，首先向溶液中加入3%的H2O2溶液作氧化剂，将Fe2+氧化变为Fe3+，然后向该溶液中加入Na2HPO4溶液，反应产生FePO4沉淀。操作为：取一定量的FeSO4溶液，向其中滴加的3%双氧水溶液，直至取少量溶液滴加K3[Fe(CN)6]溶液不出现深蓝色沉淀为止，此时溶液中不再含有Fe2+，然后边搅拌边向所得溶液中缓慢滴加1 mol·L-1Na2HPO4溶液，至溶液的pH约为2.5，Fe3+与电离产生的反应产生FePO4沉淀。静置后过滤，将所得沉淀用蒸馏水洗涤，直至向最后一次洗涤液滴加盐酸酸化的BaCl2溶液无白色沉淀出现，说明洗涤液中无，则所得沉淀就是纯净的FePO4沉淀。 17. 的资源化利用是化学研究的热点。 （1）催化脱氢可制备丙烯。反应为 ①该反应高温下能自发进行的原因为_______。 ②工业生产反应温度选择，温度过高，反应速率和丙烯选择性均快速下降，原因可能为_______。 （2）催化下，与耦合反应过程如图所示。 已知： 耦合反应的_______。 （3）利用电化学装置可实现和的耦合转化，原理如图所示。 ①阳极生成乙烷的电极反应式为_______。 ②同温同压下，若生成乙烯和乙烷的体积比为1：1，则消耗的和体积比为_______。 （4）催化加氢制甲醇。在表面吸附后活化生成中间体的机理如图所示。 ①转化1中，In元素的化合价会_______。(选填“升高”、“降低”或“不变”) ②根据元素电负性的变化规律，用文字描述转化Ⅱ和Ⅲ的机理_______。 【答案】（1） ①. 该反应的，，高温下，反应可自发进行 ②. 温度过高，丙烷裂解产生CH4、C2H4、C和氢气等副产物，使丙烯的选择性下降；同时高温下产生积碳使催化剂快速失活，反应速率快速下降。 （2） （3） ①. ②. 4：3 （4） ①. 降低 ②. CO2分子中的一个O原子填充到氧空位，促进CO2分子中C=O键断裂；In的电负性小于H，与In相连的H原子带负电，C的电负性小于O，与O相连的C原子带正电；带负电的H进攻带正电的C原子生成HCOO*，(吸附在In2O3表面) 【解析】 【小问1详解】 ①该反应高温下能自发进行的原因为： 该反应的，，高温下，反应可自发进行； ②工业生产反应温度选择，温度过高，反应速率和丙烯选择性均快速下降，原因可能为：温度过高，丙烷裂解产生CH4、C2H4、C和氢气等副产物，使丙烯的选择性下降；同时高温下产生积碳使催化剂快速失活，反应速率快速下降。 【小问2详解】 已知：I.；II. ；III. ；由盖斯定律可知，I+ III可得 =。 【小问3详解】 ①由图可知，CH4在阳极失去电子生成乙烷的电极反应式为：； ②由图可知，CO2在阴极得到电子生成CO，电极方程式为：CO2+2e-=CO+O2-，由图可知，CH4在阳极失去电子生成乙烷或乙烯，电极反应式为：、，若生成乙烯和乙烷的体积比为1：1，则失去6个电子，消耗4molCH4，3mol CO2，则消耗的和体积比为4：3。 【小问4详解】 ①转化1中，中产生了氧空位，由化合价代数和为零可知，In元素的化合价会降低； ②根据元素电负性的变化规律，用文字描述转化Ⅱ和Ⅲ的机理为：CO2分子中的一个O原子填充到氧空位，促进CO2分子中C=O键断裂；In的电负性小于H，与In相连的H原子带负电，C的电负性小于O，与O相连的C原子带正电；带负电的H进攻带正电的C原子生成HCOO*，(吸附在In2O3表面)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $