精品解析：江苏南京市、盐城市2024届高三上学期期末调研 化学试题

南京市、盐城市2024届高三上学期期末调研 化学 本试卷共6页，17小题，满分100分。考试用时75分钟。 可能用到的相对原子质量：H—1　C—12　N—14　O—16　S—32　Cl—35.5 一、 单项选择题：本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 2023年9月23日，第19届中国亚运会开幕式主火炬首次使用零碳甲醇(CH3OH)作燃料。下列关于甲醇的说法不正确的是 A. 甲醇是电解质 B. 甲醇属于可再生清洁能源 C. 甲醇属于烃的衍生物 D. 甲醇与乙醇互为同系物 2. 工业合成尿素的反应原理为。下列说法正确的是 A. 氧原子(8O)基态核外电子排布式为 B. 的电子式为 C. 中N的化合价为+3 D. 的空间构型为直线形 3. 实验室以为原料，制备并获得晶体。下列图示装置和原理能达到实验目的是 A. 用装置甲制取 B. 用装置乙除去中的 C. 用装置丙干燥并收集 D. 用装置丁蒸干溶液获得 4. 工业上可用处理水体中的氨氮(NH3、NH)生成。下列说法正确的是 A. 原子半径： B. 电负性： C. 属于分子晶体 D. 第一电离能： 氧元素是地球上存在最广泛的元素，也是与生命活动息息相关的主要元素，其单质及化合物在多方面具有重要应用。氧元素存在多种核素，游离态的氧主要有、，工业上用分离液态空气、光催化分解水等方法制取。氢氧燃料电池是最早实用化的燃料电池，具有结构简单、能量转化效率高等优点；25℃和下，的燃烧热为。氧能与大部分元素形成氧化物如、、、、、、等；过氧化物如、等可以作为优秀的氧化剂。 5. 下列说法正确的是 A. 、、互为同素异形体 B. 分子中键角大小： C. 分子中键和键数目比为 D. 如图所示晶胞中有4个铜原子 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 燃烧的热化学方程式： B. 吸收： C. Fe和反应化学方程式： D. 碱性氢氧燃料电池正极反应： 7. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 纳米能与酸反应，可用作磁性材料 B. 能与某些有色物质化合，可用于漂白纸张、草帽等 C. 是两性氧化物，可用作耐火材料 D. 是酸性氧化物，能用氢氟酸(HF)雕刻玻璃 8. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的一种核素没有中子，基态Y原子的p轨道为半充满，Z单质是植物光合作用的产物之一，W与Z同族。下列说法正确的是 A. X位于周期表中第二周期ⅣA族 B. 共价键的极性： C. 简单气态氢化物的稳定性： D. X、Y、Z三种元素形成化合物的水溶液一定呈酸性 9. 化合物Z是抗肿瘤活性药物中间体，其合成路线如下： 下列说法不正确的是 A. X中含有醛基和醚键 B. X、Y可用溶液或2%银氨溶液进行鉴别 C. Z分子存在手性碳原子 D. 该转化过程中包含加成、消去、取代反应类型 10. 利用铜-铈氧化物(是活泼金属)催化氧化除去中少量，总反应为，反应机理如下图所示。下列说法正确的是 A. 该总反应的平衡常数 B. 步骤(i)中有两种元素化合价发生变化 C. 步骤(i)、(iii)生成的机理相同 D. 步骤(iii)中存在共价键的断裂和共价键的生成 11. 室温下，探究溶液的性质。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 是否发生电离 向溶液中加入一小块钠，观察溶液中是否有气泡产生 B 是否发生水解 用干燥洁净玻璃棒蘸取溶液，点在干燥的试纸上，测出溶液的 C 溶液中是否存在 取一支洁净的铂丝，蘸取溶液后在煤气灯上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色 D 溶液中是否存在 向溶液中滴入几滴澄清石灰水，观察溶液是否变浑浊 A. A B. B C. C D. D 12. 室温下，用含少量的粗溶液制备晶体的流程如下图所示。 已知。下列说法正确的是 A. 粗溶液中： B. “沉铁”反应为： C. 溶液中： D. “沉镁”后的滤液中： 13. 乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为 在密闭容器中，、起始时，若仅考虑上述反应，平衡时的体积分数随温度的变化如题图所示。下列说法正确的是 A. 一定温度下，增大可提高乙醇平衡转化率 B. 反应的 C. 研发高效催化剂可提高的平衡产率 D. 控制反应的最佳温度约为 二、 非选择题：共4题，共61分。 14. 催化剂可以催化脱除烟气中的。 反应为： 已知：①； ②草酸能与含钒粒子形成易溶于水的配合物。 （1）催化剂的制备。称取一定量的和，加入草酸溶液完全溶解。取一定量的粉末浸渍于上述混合溶液中，在水浴中搅拌、静置、过滤、焙烧、研磨后得到催化剂。 ①焙烧时分解产生的化学方程式为___________。 ②的作用是___________。 （2）催化剂的应用。将模拟烟气以一定流速通过装有催化剂的反应管，反应相同时间，测得的转化率随温度的变化如题图1所示。 ①反应温度高于，转化率下降的原因可能是___________。 ②若烟气中含有，则会导致催化剂失活，原因可能是___________。 （3）的回收。回收的过程可表示为： ①酸浸时，投料完成后提高原料浸出率的措施有___________。 ②酸浸过程中，转化成，该反应的离子方程式为___________。 ③水溶液中以形式存在，如题图2所示给出了该离子部分结构，在答题卡的相应位置补充完整该配离子的结构___________。 15. 匹唑派(G)是一种新型精神类药品，其合成路线之一如下： 已知：结构简式为。 回答下列问题： （1）C分子中采取杂化的碳原子数目是___________。 （2）过程中___________(填“能”或者“不能”)用替换。 （3）过程中还生成一种分子式为的酯类产物，该产物的结构简式为___________。 （4）C的一种同分异构体同时满足下列条件，该同分异构体的结构简式为___________。 ①分子中含有两个苯环和一个硝基； ②分子中不同化学环境的氢原子个数比是。 （5）已知： 写出以苯为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和流程中的有机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。_________ 16. 实验室以菱锰矿(含及少量的氧化物等)为原料制备高纯和的流程如下图所示。已知：室温下电离常数。 （1）该流程中可循环使用的物质有___________。 （2）“沉铁”过程需加氨水调节溶液，使溶液中转化为沉淀同时得到溶液。检验溶液中是否含有的实验方法是___________。 （3）沉铁过程中也会产生少量沉淀。在工业上可用于去除溶液中，反应为：，其平衡常数___________。 （4）制取。在题图1所示的实验装置中，搅拌下使一定量的溶液与氨水混合溶液充分反应。 ①滴液漏斗中添加的药品是___________。 ②混合溶液中氨水的作用是___________。 （5）制取。固定其他条件不变，反应物物质的量浓度比值、温度、空气流量对溶液制取纯度的影响如题图2、题图3、题图4所示。 补充完整制取纯净的实验方案：取的溶液，___________，控制搅拌速率反应，___________，干燥，得到纯净的(须使用的试剂：溶液、溶液)。 17. “碳中和”目标如期实现的关键技术之一是的再资源化利用。 （1）氨的饱和食盐水捕获是其利用的方法之一，反应原理为：。该反应常温下能自发进行的原因是___________。 （2）基掺杂形成(等)，能用于捕获，原理如下图所示。已知阳离子电荷数越高、半径越小，阴离子越易受其影响而分解。 ①时，再生的化学方程式为___________。 ②相比，其优点有___________。 （3）催化电解吸收的溶液可将转化为有机物。 ①在阴极放电生成的电极反应式为___________。 ②碱性溶液有利于抑制阴极上副产物的产生，该副产物的化学式为___________。 （4）在催化剂作用下，以和为原料合成，主要反应为： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 保持压强，将起始的混合气体匀速通过装有催化剂的反应管，测得出口处的转化率和甲醇的选择性与温度的关系如题图1、题图2所示。 ①随着温度的升高，转化率增大、但甲醇选择性降低的原因是___________。 ②假设定义催化剂催化效率，计算时三种催化剂的催化效率之比___________(写出计算过程)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南京市、盐城市2024届高三上学期期末调研 化学 本试卷共6页，17小题，满分100分。考试用时75分钟。 可能用到的相对原子质量：H—1　C—12　N—14　O—16　S—32　Cl—35.5 一、 单项选择题：本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 2023年9月23日，第19届中国亚运会开幕式主火炬首次使用零碳甲醇(CH3OH)作燃料。下列关于甲醇的说法不正确的是 A. 甲醇是电解质 B. 甲醇属于可再生清洁能源 C. 甲醇属于烃的衍生物 D. 甲醇与乙醇互为同系物 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲醇为非电解质，故A错误； B．甲醇作燃料，燃烧生成二氧化碳和水，然后催化可生成甲醇，属于可再生清洁能源，故B正确； C．烃分子中的氢原子被其它原子或原子团取代后的生成物，叫做烃的衍生物，甲醇属于烃的衍生物，故C正确； D．甲醇与乙醇均为醇，且相差一个CH2，互为同系物，故D正确； 故答案选A。 2. 工业合成尿素的反应原理为。下列说法正确的是 A. 氧原子(8O)基态核外电子排布式为 B. 的电子式为 C. 中N的化合价为+3 D. 的空间构型为直线形 【答案】A 【解析】 【详解】A．基态氧原子(8O)核外含有8个电子，电子排布式为，故A正确； B．的电子式为，故B错误； C．根据尿素的化学式是，所以尿素中的这几种元素的化合价是：C是＋4价，O是－2价，H是＋1价，N是-3价，故C错误； D．的空间构型为V形，故D错误； 故答案选A。 3. 实验室以为原料，制备并获得晶体。下列图示装置和原理能达到实验目的是 A. 用装置甲制取 B. 用装置乙除去中的 C. 用装置丙干燥并收集 D. 用装置丁蒸干溶液获得 【答案】C 【解析】 【详解】A．稀硫酸与大理石反应生成微溶的硫酸钙，会覆盖在大理石表面，会阻止反应进一步发生，应该用稀盐酸与大理石反应制取，A项错误； B．和HCl都可以与碳酸钠溶液反应，应该用饱和碳酸氢钠溶液除去中的HCl，B项错误； C．二氧化碳通入浓硫酸中干燥后，并用向上排空气法收集，C项正确； D．易失去结晶水，因此不能通过加热蒸发皿得到，可由氯化钙的热饱和溶液冷却结晶析出六水氯化钙结晶物，D项错误； 故选C。 4. 工业上可用处理水体中的氨氮(NH3、NH)生成。下列说法正确的是 A. 原子半径： B. 电负性： C. 属于分子晶体 D. 第一电离能： 【答案】B 【解析】 【详解】A．同一周期元素的原子半径随原子序数的递增而减小；同一族的元素从上到下，随电子层数增多，原子半径增大。原子半径：，故A错误； B．同一周期，从左到右元素电负性递增，同一主族，自上而下元素电负性递减，电负性：，故B正确； C．属于离子晶体，故C错误； D．N原子最外层电子为半满，第一电离能大于O原子，故D错误； 故答案选B。 氧元素是地球上存在最广泛的元素，也是与生命活动息息相关的主要元素，其单质及化合物在多方面具有重要应用。氧元素存在多种核素，游离态的氧主要有、，工业上用分离液态空气、光催化分解水等方法制取。氢氧燃料电池是最早实用化的燃料电池，具有结构简单、能量转化效率高等优点；25℃和下，的燃烧热为。氧能与大部分元素形成氧化物如、、、、、、等；过氧化物如、等可以作为优秀的氧化剂。 5. 下列说法正确的是 A. 、、互为同素异形体 B. 分子中键角大小： C. 分子中键和键数目比为 D. 如图所示晶胞中有4个铜原子 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 燃烧的热化学方程式： B. 吸收： C. Fe和反应化学方程式： D. 碱性氢氧燃料电池正极反应： 7. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 纳米能与酸反应，可用作磁性材料 B. 能与某些有色物质化合，可用于漂白纸张、草帽等 C. 是两性氧化物，可用作耐火材料 D. 是酸性氧化物，能用氢氟酸(HF)雕刻玻璃 【答案】5. D 6. D 7. B 【解析】 【5题详解】 A．16O、17O、18O是氧元素的不同原子，互为同位素，不能互为同素异形体，故A错误； B．SO3中S原子价层电子对个数=3+=3且不含孤电子对；SO2中S原子价层电子对个数=2+=3且含有1个孤电子对，孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，这两种微粒空间构型依次是平面三角形、V形，分子中键角大小：SO2＜SO3，故B错误； C．CO2分子结构为O=C=O，CO2分子中σ键和π键数目比为2：2=1：1，故C错误； D．如图所示Cu2O晶胞中，铜原子位于晶胞内部，共有4个铜原子，氧原子位于晶胞中心和8个顶角，故D正确； 故选：D。 【6题详解】 A．25℃和101kPa下，H2的燃烧热为ΔH=-285.8kJ⋅mol-1，是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，H2燃烧的热化学方程式：2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)ΔH=-571.6kJ•mol-1，故A错误； B．Na2O2吸收SO2反应生成硫酸钠，反应的化学方程式为：Na2O2+SO2═Na2SO4，故B错误； C．Fe和H2O(g)反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为： 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，故C错误； D．碱性氢氧燃料电池正极反应，是氧气得到电子生成氢氧根离子，电极反应为：O2+4e-+2H2O═4OH-，故D正确； 故选：D。 【7题详解】 A．四氧化三铁具有磁性，可用作铁磁性材料，与其能与酸反应无关，故A错误； B．SO2具有漂白性，SO2能与某些有色物质化合生成无色不稳定的无色物质，所以SO2可以漂白纸浆、草帽等，故B正确； C．Al2O3熔点高，可用作耐火材料，与Al2O3是两性氧化物无关，故C错误； D．氢氟酸能与二氧化硅反应生成四氟化硅和水，四氟化硅是气体物质，可用于雕刻玻璃，和SiO2是酸性氧化物无关，故D错误； 故选：B。 8. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的一种核素没有中子，基态Y原子的p轨道为半充满，Z单质是植物光合作用的产物之一，W与Z同族。下列说法正确的是 A. X位于周期表中第二周期ⅣA族 B. 共价键的极性： C. 简单气态氢化物的稳定性： D. X、Y、Z三种元素形成化合物的水溶液一定呈酸性 【答案】C 【解析】 【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的一种核素没有中子，则X为H元素；基态Y原子的p轨道为半充满，则其轨道排布式为，所以Y为N元素；Z单质是植物光合作用的产物之一，则Z为O元素；W与Z同族，则W为S元素。 【详解】A．由分析可知，X为H元素，则X位于周期表中第一周期ⅠA族，A项错误； B．由分析可知，X为H元素，Y为N元素，Z为O元素，W为S元素，电负性：，则共价键的极性：，B项错误； C．由分析可知，Y为N元素，Z为O元素，W为S元素，非金属性越强，其对应的简单气态氢化物的越稳定，非金属性：，简单气态氢化物的稳定性：，C项正确； D．由分析可知，X为H元素，Y为N元素，Z为O元素，X、Y、Z三种元素可形成化合物，其水溶液呈碱性，D项错误； 故选C。 9. 化合物Z是抗肿瘤活性药物中间体，其合成路线如下： 下列说法不正确的是 A. X中含有醛基和醚键 B. X、Y可用溶液或2%银氨溶液进行鉴别 C. Z分子存在手性碳原子 D. 该转化过程中包含加成、消去、取代反应类型 【答案】C 【解析】 【详解】A．由X的结构简式可知，X中含有醛基和醚键，A项正确； B．由X、Y的结构简式可知，X中没有酚羟基，Y中有酚羟基，酚羟基可以与溶液反应，生成紫色物质，所以可用溶液进行鉴别；X中有醛基，Y中没有醛基，醛基可与银氨溶液发生银镜反应，所以可用2%银氨溶液进行鉴别，B项正确； C．手性碳原子指碳原子上连的四个原子或原子团都不相同，根据Z的结构简式可知，Z分子中不存在手性碳原子，C项错误； D．该转化过程中F原子与羟基发生取代反应生成醚键，醛基与甲基先发生加成反应，再发生消去反应生成碳碳双键，D项正确； 故选C。 10. 利用铜-铈氧化物(是活泼金属)催化氧化除去中少量，总反应为，反应机理如下图所示。下列说法正确的是 A. 该总反应的平衡常数 B. 步骤(i)中有两种元素化合价发生变化 C. 步骤(i)、(iii)生成的机理相同 D. 步骤(iii)中存在共价键的断裂和共价键的生成 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据反应方程式，可得该总反应的平衡常数为：，A项错误； B．通过步骤(i)可知，CO变成，碳元素化合价升高，故Cu和Ce化合价会降低，所以步骤(i)中有三种元素化合价发生变化，B项错误； C．由反应机理可知，步骤(i)是一氧化碳与铜-铈氧化物中的氧元素结合，生成二氧化碳，步骤(iii)是一氧化碳与氧气中的氧元素结合，生成二氧化碳，生成二氧化碳的机理不相同，C项错误； D．步骤(iii)中氧气中的氧氧共价键发生断裂，同时有碳氧共价键生成，存在共价键的断裂和共价键的生成，D项正确； 故选D。 11. 室温下，探究溶液的性质。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 是否发生电离 向溶液中加入一小块钠，观察溶液中是否有气泡产生 B 是否发生水解 用干燥洁净玻璃棒蘸取溶液，点在干燥的试纸上，测出溶液的 C 溶液中是否存在 取一支洁净的铂丝，蘸取溶液后在煤气灯上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色 D 溶液中是否存在 向溶液中滴入几滴澄清石灰水，观察溶液是否变浑浊 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．钠很活泼和水反应生成氢氧化钠和氢气，则无论是否发生电离都会产生气泡，A项错误； B．水解显碱性，则用干燥洁净玻璃棒蘸取0.1mol/L溶液，点在干燥的pH试纸上，测出溶液的pH显碱性，可用说明水解，B项正确； C．钠离子的焰色反应，不需要透过蓝色钴玻璃观察，C项错误； D．澄清石灰水的主要成分为，与反应也会产生白色沉淀溶液变浑浊，不能证明含有，D项错误； 答案选B。 12. 室温下，用含少量的粗溶液制备晶体的流程如下图所示。 已知。下列说法正确的是 A. 粗溶液中： B. “沉铁”反应为： C. 溶液中： D. “沉镁”后的滤液中： 【答案】C 【解析】 【分析】粗溶液中加入硫酸钠溶液，生成黄钠铁钒，除去铁元素；再向溶液中加入溶液，生成沉淀，除去镁元素，经过后续操作得到。 【详解】A．粗溶液的电荷守恒中缺少氢离子和氢氧根离子浓度，A错误； B．溶液呈弱酸性，“沉铁”反应为：3Fe3++Na++2+6H2O=NaFe3(SO4)2(OH)6↓+6H+，B错误； C．氟化氢为弱酸，溶液中根据质子守恒：，C正确； D．沉镁过程形成沉淀，根据沉淀溶解平衡，，，此时，该溶液中，镁离子浓度相同，形成的是沉淀，没有形成沉淀，则溶液中，故得出沉镁后，D错误； 故选C。 13. 乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为 在密闭容器中，、起始时，若仅考虑上述反应，平衡时的体积分数随温度的变化如题图所示。下列说法正确的是 A. 一定温度下，增大可提高乙醇平衡转化率 B. 反应的 C. 研发高效催化剂可提高的平衡产率 D. 控制反应的最佳温度约为 【答案】D 【解析】 【详解】A．，增大，相当于减少H2O的投入，平衡逆向移动，乙醇平衡转化率减小，故A错误； B．已知① ，② ，所以反应可为②-①，，故B错误； C．催化剂不影响平衡的移动，故C错误； D．由图可知，温度在约为时，H2的物质的体积分数最大，而且温度继续升高变化不大，所以反应的最佳温度约为，故D正确； 故答案选D。 二、 非选择题：共4题，共61分。 14. 催化剂可以催化脱除烟气中的。 反应为： 已知：①； ②草酸能与含钒粒子形成易溶于水的配合物。 （1）催化剂的制备。称取一定量的和，加入草酸溶液完全溶解。取一定量的粉末浸渍于上述混合溶液中，在水浴中搅拌、静置、过滤、焙烧、研磨后得到催化剂。 ①焙烧时分解产生的化学方程式为___________。 ②的作用是___________。 （2）催化剂的应用。将模拟烟气以一定流速通过装有催化剂的反应管，反应相同时间，测得的转化率随温度的变化如题图1所示。 ①反应温度高于，转化率下降的原因可能是___________。 ②若烟气中含有，则会导致催化剂失活，原因可能是___________。 （3）的回收。回收的过程可表示为： ①酸浸时，投料完成后提高原料浸出率的措施有___________。 ②酸浸过程中，转化成，该反应的离子方程式为___________。 ③水溶液中以形式存在，如题图2所示给出了该离子部分结构，在答题卡的相应位置补充完整该配离子的结构___________。 【答案】（1） ①. ②. 与形成易溶于水的配合物，促进的溶解 （2） ①. 催化剂活性下降，反应速率减慢；与发生反应生成 ②. 会被(V2O5)催化氧化为，与作用生成或，覆盖(沉积)在催化剂的表面，大大降低了催化剂和反应物的接触面积[或与作用生成或，最终被氧化为或，覆盖(沉积)在催化剂的表面，大大降低了催化剂和反应物的接触面积] （3） ①. 适当升温，适当加快搅拌速度，延长浸泡时间(写出一条即可) ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 ①根据的分子式，可知焙烧时分解产生和NH3，化学方程式为，故答案为； ②已知草酸能与含钒粒子形成易溶于水的配合物，所以的作用是与形成易溶于水的配合物，促进的溶解，故答案为与形成易溶于水的配合物，促进的溶解。 【小问2详解】 ①反应温度高于，催化剂活性下降，反应速率减慢；此外，能与发生反应生成，从而导致转化率下降，故答案为催化剂活性下降，反应速率减慢；与发生反应生成； ②若烟气中含有， 会被(V2O5)催化氧化为，与作用生成或，覆盖(沉积)在催化剂的表面，大大降低了催化剂和反应物的接触面积，从而导致催化剂失活，故答案为会被(V2O5)催化氧化为，与作用生成或，覆盖(沉积)在催化剂的表面，大大降低了催化剂和反应物的接触面积[或与作用生成或，最终被氧化为或，覆盖(沉积)在催化剂的表面，大大降低了催化剂和反应物的接触面积]。 【小问3详解】 ①酸浸时，投料完成后，可适当升温，适当加快搅拌速度，延长浸泡时间提高原料浸出率，故答案为适当升温，适当加快搅拌速度，延长浸泡时间(写出一条即可)； ②酸浸过程中，和在酸性条件下转化成，离子方程式为，故答案为； ③已知在水溶液中以形式存在，该配离子的结构为，故答案为。 15. 匹唑派(G)是一种新型精神类药品，其合成路线之一如下： 已知：结构简式为。 回答下列问题： （1）C分子中采取杂化的碳原子数目是___________。 （2）过程中___________(填“能”或者“不能”)用替换。 （3）过程中还生成一种分子式为的酯类产物，该产物的结构简式为___________。 （4）C的一种同分异构体同时满足下列条件，该同分异构体的结构简式为___________。 ①分子中含有两个苯环和一个硝基； ②分子中不同化学环境的氢原子个数比是。 （5）已知： 写出以苯为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和流程中的有机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。_________ 【答案】（1）3 （2）不能 （3）或 （4）或 （5） 【解析】 【分析】由流程图可知，A→B溴原子被氰基取代；B→C中，B与发生取代反应，生成C；C→D发生还原反应，氰基被还原为氨基；D→E中，D与发生取代反应，生成E；E→F中，“Boc-”被“H”取代，生成F；F→G中，F与发生取代反应，生成G。 【小问1详解】 形成四个单键的碳原子为杂化的碳原子，根据C的结构简式可知，C分子中采取杂化的碳原子有3个。 【小问2详解】 D分子中存在酰胺基，在KOH溶液中会发生水解，所以D→E的过程中不能用KOH替换。 【小问3详解】 由E→F可知，“Boc-”被“H”取代，Boc−结构简式为，根据反应条件中可知，反应物中有，又知该酯类产物的分子式为，所以该产物的结构简式为。 【小问4详解】 C的一种同分异构体同时满足下列条件：分子中含有两个苯环和一个硝基，且分子中不同化学环境的氢原子个数比是，C中含有12个氢原子，则不同化学环境的氢原子个数为2、4、4、2，则两个苯环应对称，根据以上条件，可得该同分异构体的结构简式为或。 【小问5详解】 根据流程图可知，D→E→F可形成类似的结构，D中含有氨基，可用苯先与浓硫酸和浓硝酸反应，生成硝基苯，再用Fe和HCl还原，将硝基苯转化为苯胺，按照D→E的反应条件，让苯胺与反应，生成，再按照E→F的反应条件，使转化为，反应流程图为：。 16. 实验室以菱锰矿(含及少量的氧化物等)为原料制备高纯和的流程如下图所示。已知：室温下电离常数。 （1）该流程中可循环使用的物质有___________。 （2）“沉铁”过程需加氨水调节溶液，使溶液中转化为沉淀同时得到溶液。检验溶液中是否含有的实验方法是___________。 （3）沉铁过程中也会产生少量沉淀。在工业上可用于去除溶液中，反应为：，其平衡常数___________。 （4）制取。在题图1所示的实验装置中，搅拌下使一定量的溶液与氨水混合溶液充分反应。 ①滴液漏斗中添加的药品是___________。 ②混合溶液中氨水的作用是___________。 （5）制取。固定其他条件不变，反应物物质的量浓度比值、温度、空气流量对溶液制取纯度的影响如题图2、题图3、题图4所示。 补充完整制取纯净的实验方案：取的溶液，___________，控制搅拌速率反应，___________，干燥，得到纯净的(须使用的试剂：溶液、溶液)。 【答案】（1）或氨水、 （2）取少量溶液于试管中，向其中滴加溶液{或溶液}，若溶液不变红(或没有蓝色沉淀)，则溶液中无 (其他答案合理也可) （3）10 （4） ①. (三颈烧瓶中盛有溶液)(缓慢滴加)氨水混合溶液 ②. 调节溶液，增大，使尽可能沉淀完全 （5） ①. 边搅拌边向其中加入溶液，并保持水浴加热，同时以的流量向溶液中通入空气 ②. 静置过滤，用水洗涤，取最后一次洗涤滤液，向其中滴加溶液，无沉淀生成 【解析】 【分析】根据菱锰矿中所含成分，以及流程图可知，碳酸锰与硫酸铵反应生成硫酸锰、氨气和二氧化碳，铁的氧化物、二氧化硅不与硫酸铵反应，加水溶解后，得到含硫酸锰溶液，再加入氨水调节pH除去铁，过滤得到硫酸锰溶液，搅拌下使一定量的MnSO4溶液与氨水−NH4HCO3混合溶液充分反应，同时得到硫酸铵，据此解答。 【小问1详解】 根据分析，该流程中可循环使用的物质有或氨水、。 【小问2详解】 铁离子遇到KSCN变红，则检验溶液中是否含有的实验方法是取少量溶液于试管中，向其中滴加溶液{或溶液}，若溶液不变红(或没有蓝色沉淀)，则溶液中无 (其他答案合理也可)。 【小问3详解】 反应平衡常数===10。 【小问4详解】 ①根据溶液与氨水混合溶液充分反应，滴液漏斗中添加的药品是(三颈烧瓶中盛有溶液)(缓慢滴加)氨水混合溶液。 ②反应生成MnCO3，混合溶液中氨水的作用是调节溶液，增大，使尽可能沉淀完全。 【小问5详解】 制取纯净的实验方案：取的溶液，边搅拌边向其中加入溶液，并保持水浴加热，同时以的流量向溶液中通入空气，控制搅拌速率反应静置过滤，用水洗涤，取最后一次洗涤滤液，向其中滴加溶液，无沉淀生成，干燥，得到纯净的(须使用的试剂：溶液、溶液)。 17. “碳中和”目标如期实现的关键技术之一是的再资源化利用。 （1）氨的饱和食盐水捕获是其利用的方法之一，反应原理为：。该反应常温下能自发进行的原因是___________。 （2）基掺杂形成(等)，能用于捕获，原理如下图所示。已知阳离子电荷数越高、半径越小，阴离子越易受其影响而分解。 ①时，再生的化学方程式为___________。 ②相比，其优点有___________。 （3）催化电解吸收的溶液可将转化为有机物。 ①在阴极放电生成的电极反应式为___________。 ②碱性溶液有利于抑制阴极上副产物的产生，该副产物的化学式为___________。 （4）在催化剂作用下，以和为原料合成，主要反应为： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 保持压强，将起始的混合气体匀速通过装有催化剂的反应管，测得出口处的转化率和甲醇的选择性与温度的关系如题图1、题图2所示。 ①随着温度的升高，转化率增大、但甲醇选择性降低的原因是___________。 ②假设定义催化剂催化效率，计算时三种催化剂的催化效率之比___________(写出计算过程)。 【答案】（1）反应 （2） ①. (或) ②. 等质量的和相比，吸收的的量多；和电荷数相等、半径小，再生时分解温度低，更节能 （3） ①. ②. （4） ①. 随着温度升高，反应Ⅰ和反应Ⅱ速率加快，消耗的增多。反应Ⅰ的，反应Ⅱ的，随着温度升高，反应Ⅰ正向进行程度小，反应Ⅱ正向进行程度大，转化率升高、但选择性降低 ②. 【解析】 【小问1详解】 反应为熵减的反应，该反应常温下能自发进行，反应，故答案为反应。 【小问2详解】 ①时，加热生成和，再生的化学方程式为，故答案为(或)； ②已知阳离子电荷数越高、半径越小，阴离子越易受其影响而分解，所以相比，其优点有等质量的和相比，吸收的的量多；和电荷数相等、半径小，再生时分解温度低，更节能，故答案为等质量的和相比，吸收的的量多；和电荷数相等、半径小，再生时分解温度低，更节能。 【小问3详解】 ①催化电解吸收的溶液可将转化为有机物，在阴极放电生成，电极反应式为，故答案为； ②电解时，H+可在阴极得到电子生成H2，碱性溶液有利于抑制H2的产生，故答案为H2。 【小问4详解】 ①随着温度的升高，随着温度升高，反应Ⅰ和反应Ⅱ速率加快，消耗的增多。反应Ⅰ的，反应Ⅱ的，随着温度升高，反应Ⅰ正向进行程度小，反应Ⅱ正向进行程度大，转化率升高、但选择性降低，导致转化率增大、但甲醇选择性降低，故答案为随着温度升高，反应Ⅰ和反应Ⅱ速率加快，消耗的增多。反应Ⅰ的，反应Ⅱ的，随着温度升高，反应Ⅰ正向进行程度小，反应Ⅱ正向进行程度大，转化率升高、但选择性降低； ②由图可知，340℃时、、的CO2的转化率分别为12%、10%和5%，、、甲醇的选择性分别为15%、20%和30%，所以，故答案为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $