精品解析：湖北黄石市2026-2027学年高三上学期开学考试 化学试题

机密★启用前 2026年全市高三（9月）质量监测 化学试卷 本试卷共8页，19题，全卷满分100分。考试用时75分钟。 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H1  Li7  N14  O16  F19  P31  K39  Sc45  Ce140 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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. 化学与生产生活密切相关，下列应用中不涉及氧化还原反应的是 A. 热纯碱溶液去除餐具油污  B. 84消毒液用于环境消杀 C. 利用铝热反应焊接钢轨   D. 电动车锂电池向外供电 2. 化学在化工生产、国防、民生领域有着广泛应用，下列说法正确的是 A. 核导弹爆炸过程中涉及的核裂变和核聚变，属于化学变化 B. 高速列车车厢大量使用铝合金，合金的熔点一般低于各组分金属 C. 医用外科口罩的主要成分为聚丙烯，废弃口罩可直接焚烧处理 D. 侯氏制碱工艺中先向饱和食盐水通入CO2后通入NH3，可提高产率 3. 下列化学用语表达错误的是 A. 醇分子间氢键： B. 用电子式表示H2O的形成过程： C. 合成线形酚醛树脂：n+n+(n-1)H2O D. 键的数目： 4. 下列化学实验示意图能达到相应实验目的的是 A. 验证牺牲阳极法保护铁 B. 制备乙炔 C. 分离溴苯和苯 D. 用标准盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液 5. 下列说法正确的是 A. 配位化合物就是含有配位键的化合物  B. 基态砷原子的简化电子排布式为 C. 最外层电子数为1的元素都分布在s区  D. 和都是由极性键构成的非极性分子 6. 肾上腺素是人体分泌的一种激素，其结构如下图所示，下列说法正确的是 A. 分子式为   B. 能与溶液反应生成紫色沉淀 C. 存在分子内氢键   D. 能与氢氧化钠反应，不能与盐酸反应 7. 下列说法正确的是 A. 由O和S在元素周期表中的位置，可推知O的电负性大于S的电负性 B. Cl的非金属性比S的强，可推知HClO的酸性比的酸性强 C. F原子半径比Cl原子半径小，可推知F-F键能比Cl-Cl键能大 D. Na与加热的产物为，可推知Li与加热的产物是 8. 一种营养强化剂的结构如图所示，W、X、Y、Z为原子序数依序增大的短周期主族元素，W中电子只有一种自旋取向，Z和W能形成两种室温下常见的液态化合物，Q是地壳中含量第二多的金属元素。下列说法正确的是 A. 第一电离能：  B. 分子的VSEPR模型为三角锥形 C. 基态Q原子的核外电子有15种空间运动状态  D. 原子序数为84的元素与X位于同一主族 9. 晶体因x变化形成空位而导致颜色各异，当时，其立方晶胞结构如图。设为阿伏加德罗常数的值，已知晶胞参数为a pm。下列说法错误的是 A. 当时，Ce的配位数为8 B. 若，则晶体中与的数目之比为 C. 晶胞的密度为时， D. 空位数不同，吸收的可见光波长不同 10. 是一种常见的水体污染物，工业上常用电化学法处理含废水，一种处理装置如图所示（溶液的初始pH约为7.0），下列说法错误的是 A. 电极a为阴极，发生还原反应 B. 电极b的反应式为： C. 理论上外电路每转移，溶液质量减少28 g D. 溶液的初始pH越小越有利提高的去除率 11. Wittig反应是有机合成中构建碳碳双键的重要方法，其反应机理如下： （、、、代表烃基或H；Ph代表苯基；羰基碳上的电子云密度越低，反应的活化能越低） 请依据上述信息判断，下列说法正确的是 A. 四元环中间体的不稳定是该反应能顺利进行的原因之一 B. 通过Wittig反应，可以由乙酸制备乙烯 C. 与丙酮发生Wittig反应，主要产物是 D. 对氯苯甲醛和对甲基苯甲醛分别与足量反应，后者反应速率更快 12. 氨基磺酸（）可用于制备金属清洗剂等，难溶于乙醇，溶于水时发生反应：。实验室可用羟胺（，性质不稳定，室温下同时吸收水蒸气和时迅速分解，加热时爆炸）与反应制备氨基磺酸，装置如图所示（夹持装置等未画出）。下列说法正确的是 A. 实验时打开分液漏斗活塞的顺序：先装置C，后装置A B. 装置C可通过升高温度来加快反应速率 C. 反应结束后可通过分液得氨基磺酸粗品 D. 用该装置制得的中可能含有杂质 13. 物质结构决定性质。下列事实对应的解释正确的是 选项 事实 解释 A 沸点： 氢键键能： B K与Na产生的焰色不同 不同元素的原子能级能量差异 C 键角： 孤电子对斥力大于成键电子对 D 硬度：金刚石锗 晶体类型不同 A. A B. B C. C D. D 14. 如图所示的物质转化关系中，D在常温下为红棕色气体且易发生二聚，E为碱性气体，G为深蓝色溶液。下列说法错误的是 A. 液态E可用作制冷剂   B. 物质A可能为单质也可能为氧化物 C. 相同条件下物质G的氧化性强于物质C  D. 物质D和H排放到大气中会形成酸雨 15. 向一含有Co(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的溶液中通入氯气，保持溶液的体积不变，溶液中等含铜物种的浓度随总元素浓度的变化如图所示。已知溶液中存在如下平衡： ①  ； ②  ； ③  ； ④  ； 下列说法错误的是 A. 曲线I对应的物种是 B. P点 C. 平衡常数的 D. 溶液中始终存在 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 钪（Sc）及其化合物在航天、超导合金、国防等领域应用广泛，一种利用赤泥（含有、、、）和钛白废酸液（含、、的硫酸废液）联合制备Sc的工艺流程如图所示： 已知：①和均易水解；②25℃，； 回答下列问题： （1）“浸取”所得浸渣的主要成分是________（填化学式）。 （2）“反萃取”时加入的试剂X焰色试验为黄色，则试剂X为________（填化学式）。 （3）25℃时，反萃取后，完全沉淀（浓度为）时，反萃液的pH为________。 （4）“回流过滤”中作用有将转化成、作溶剂和_______________。 （5）固态在高温气化时会形成多聚体，写出其形成二聚体的结构式________。 （6）写出高温条件下气相还原过程的化学反应方程式________________。 （7）四川大学团队通过新技术，将嵌入卟啉MOF中。所得材料在荧光传感中可以检测水中的氟离子含量，现取10 ml水样，通过该荧光材料测得荧光强度比值为9.7，则该水样中氟离子浓度为________。 17. 二氟磷酸锂（）是锂离子电池电解液的重要添加剂，能够有效改善电池的高温循环性能。某实验小组以六氟磷酸锂和1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷为原料，在无水无氧条件下制备，反应原理及实验所用反应装置如图所示： 主要操作流程如下： 步骤Ⅰ（反应）：在干燥的氮气氛围下，向100 mL三口烧瓶中加入（0.03 mol）和20 mL碳酸二甲酯，搅拌至完全溶解。再加入1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷11.16 g（0.06 mol），加热，回流反应12 h。 步骤Ⅱ（分离）：反应结束后，蒸馏除去生成的二甲基乙烯基氟硅烷和溶剂碳酸二甲酯，得到粗产物。 步骤Ⅲ（提纯）：粗产物用二氯甲烷、丙酮重结晶，减压过滤，55℃真空干燥6 h，得到白色粉末状产品2.97 g。 已知：二甲基乙烯基氟硅烷沸点为43℃；碳酸二甲酯沸点为90℃；易溶于丙酮，难溶于二氯甲烷，热分解温度约为340℃。 回答下列问题： （1）仪器a的名称是________；装置b的作用是__________________________。 （2）产物可发生水解反应生成，该水解反应的化学方程式为：________________。 （3）步骤Ⅱ中需蒸馏除去副产物二甲基乙烯基氟硅烷和溶剂碳酸二甲酯，同时避免目标产物分解。下列蒸馏温度设置最合理的是__________。 a．43℃以下 b．43~90℃ c．90~340℃ d．340℃以上 （4）步骤Ⅲ利用二氯甲烷、丙酮进行重结晶，加入两种试剂的先后顺序为：__________________________________________________。 （5）步骤Ⅲ减压过滤得到晶体后，需要用洗涤液冲洗滤渣。加入洗涤液前需暂时关闭真空，原因是：__________________________________________________。 （6）实验小组探究了反应温度对反应的影响， NMR波谱结果如图所示： 谱峰高度代表对应含氟物质的相对含量。对比三组谱图，该反应的最佳温度为________℃。 （7）计算该实验的产率：________%（保留三位有效数字）。 18. 帕罗西汀可用于抑郁症的治疗，其合成路线： 回答下列问题： （1）A的名称为________，F的官能团名称为________________。 （2）已知C→D分两步进行，第一步发生________（填反应类型），第二步发生水解反应。 （3）D→E的化学反应方程式为__________________________________________________。 （4）E→G反应中KOH的作用是_________________________________________________。 （5）G→I发生了类似于的反应，则H的结构简式为_______________。 （6）帕罗西汀有______个手性碳原子。手性异构体的药效差异很大甚至有毒，在合成中减少无效手性异构体生成的方法________________________________。 19. 氰化氢（HCN）是有机合成中的一种重要原料，广泛用于农药、医药、冶金、染料等领域。工业上常采用等离子体中低温条件下Pt催化甲烷氨气重整工艺合成HCN，其过程涉及到的主要反应有： 反应Ⅰ：     反应Ⅱ：   回答下列问题： （1）反应Ⅰ和反应Ⅱ在热力学上更容易发生的是________。 （2）传统BMA法制HCN是在铂网催化剂的作用下以和为原料发生反应Ⅰ，其反应机理如图1所示，下列有关说法正确的是 。 A. 反应过程中有极性键、非极性键的断裂与形成 B. 中间体中碳原子杂化方式为 C. 反应Ⅰ为吸热反应，故温度越高越有利于生成HCN D. 可以选择催化活性更高的催化剂来提高HCN的选择性 （3）BMA法还需要1300℃以上的高温，采用等离子体催化的优势有_________________。 （4）在101 KPa的恒定压强下，甲烷和氨气按体积比为进行等离子体转化，甲烷的平衡转化率和平衡时氰化氢、乙腈的选择性随温度的变化如图2所示。 ①随温度的升高，的选择性先升高后降低的原因_______________________。 ②计算380℃下HCN的收率_______。（产物的收率甲烷的转化率产物的选择性）（计算结果保留三位有效数字） （5）科学家们研究发现等离子体条件下Pt催化甲烷氨气重整合成HCN的过程中在Pt催化剂中加入比表面积较大的填充物时可以增大甲烷的转化率和HCN的选择性，其原因________________________________。 （6）工业上还可以通过电催化协同制备HCN，其电解装置如图所示： 请写出M电极的电极反应式：________________________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 机密★启用前 2026年全市高三（9月）质量监测 化学试卷 本试卷共8页，19题，全卷满分100分。考试用时75分钟。 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H1  Li7  N14  O16  F19  P31  K39  Sc45  Ce140 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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. 化学与生产生活密切相关，下列应用中不涉及氧化还原反应的是 A. 热纯碱溶液去除餐具油污  B. 84消毒液用于环境消杀 C. 利用铝热反应焊接钢轨   D. 电动车锂电池向外供电 【答案】A 【解析】 【详解】A．热纯碱溶液去除油污的原理是水解使溶液呈碱性，油污在碱性条件下发生酯的水解反应，反应过程中无元素化合价升降，不涉及氧化还原反应，A符合题意； B．84消毒液的有效成分为，消杀过程利用的强氧化性使蛋白质变性，存在元素化合价变化，涉及氧化还原反应，B不符合题意； C．铝热反应是铝与金属氧化物在高温下发生置换反应生成金属单质和氧化铝，存在元素化合价升降，涉及氧化还原反应，C不符合题意； D．电动车锂电池向外供电时发生原电池反应，存在电子转移，有元素化合价变化，涉及氧化还原反应，D不符合题意； 故选A。 2. 化学在化工生产、国防、民生领域有着广泛应用，下列说法正确的是 A. 核导弹爆炸过程中涉及的核裂变和核聚变，属于化学变化 B. 高速列车车厢大量使用铝合金，合金的熔点一般低于各组分金属 C. 医用外科口罩的主要成分为聚丙烯，废弃口罩可直接焚烧处理 D. 侯氏制碱工艺中先向饱和食盐水通入CO2后通入NH3，可提高产率 【答案】B 【解析】 【详解】A．化学变化的最小微粒是原子，核裂变和核聚变过程中原子核发生改变，不属于化学变化，A错误； B．合金的熔点通常低于其各组分金属的熔点，铝合金因密度小、强度高等优点大量用于高速列车车厢，B正确； C．聚丙烯焚烧会产生大量有毒有害污染物，且废弃医用口罩可能携带病菌，不可直接焚烧处理，C错误； D．侯氏制碱工艺中应先向饱和食盐水通入使溶液呈碱性，再通入，才能增大的溶解度、提高产率，若先通，其在中性溶液中溶解度很小，无法达到高产率，D错误； 故选B。 3. 下列化学用语表达错误的是 A. 醇分子间氢键： B. 用电子式表示H2O的形成过程： C. 合成线形酚醛树脂：n+n+(n-1)H2O D. 键的数目： 【答案】B 【解析】 【详解】A．醇分子中羟基的电负性较强，可与另一分子醇羟基的形成分子间氢键，图示表示符合氢键的成键特征，A正确； B．为共价化合物，形成过程中不存在电子得失，不会生成阴阳离子，正确产物应为共用电子对形式的，无括号和电荷标注，该表达式错误，B错误； C．酸性条件下苯酚与甲醛发生缩聚反应生成线形酚醛树脂，反应的反应物、聚合物结构、小分子水的系数均正确，C正确； D．每个中，4个内含个键，与4个形成的4个配位键也属于键，共16个键，故1mol该离子中键数目为，D正确； 故选B。 4. 下列化学实验示意图能达到相应实验目的的是 A. 验证牺牲阳极法保护铁 B. 制备乙炔 C. 分离溴苯和苯 D. 用标准盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液 【答案】C 【解析】 【详解】A．该装置为外加电流的阴极保护法，而牺牲阳极法利用原电池原理，无需外接电源，无法达到验证牺牲阳极法保护铁的实验目的，A错误； B．电石与饱和食盐水反应生成微溶的，易堵塞多孔隔板，且反应剧烈、放出大量热，不能用该简易启普发生器类装置制备乙炔，B错误； C．溴苯和苯互溶且沸点差异较大，可通过蒸馏分离，装置中温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处，冷凝水下进上出，操作符合蒸馏要求，能达到实验目的，C正确； D．用盐酸标准溶液滴定未知浓度的NaOH溶液时，NaOH溶液放在锥形瓶内，标准盐酸溶液放在酸式滴定管内，装置仪器选择正确，操作为左手控活塞，伸入滴定管右侧，拇指在活塞一侧，食指、中指在另一侧，轻转活塞，右手握住锥形瓶瓶颈，图中操作错误，D错误； 故答案选C。 5. 下列说法正确的是 A. 配位化合物就是含有配位键的化合物  B. 基态砷原子的简化电子排布式为 C. 最外层电子数为1的元素都分布在s区  D. 和都是由极性键构成的非极性分子 【答案】D 【解析】 【详解】A．含有配位键的化合物不一定是配位化合物，如氯化铵中含有配位键，但不属于配位化合物，A错误； B．砷元素的原子序数为33，基态原子的简化电子排布式应为，B错误； C．最外层电子数为1的元素不一定都分布在s区，如铜元素的原子序数为29，基态原子的价层电子排布为，位于元素周期表ds区，C错误； D．二氧化碳中碳原子的价层电子对数为：2+(4-2×2) ×=2，孤电子对数为0，分子的空间结构为直线形，三氟化硼分子中硼原子的价层电子对数为：3+(3-1×3) ×=3，孤电子对数为0，分子的空间结构为平面正三角形，则二者均由极性共价键构成，且分子结构对称，正负电荷中心重合，都属于非极性分子，D正确； 故选D。 6. 肾上腺素是人体分泌的一种激素，其结构如下图所示，下列说法正确的是 A. 分子式为   B. 能与溶液反应生成紫色沉淀 C. 存在分子内氢键   D. 能与氢氧化钠反应，不能与盐酸反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．通过不饱和度计算和原子计数可知，该物质分子式为，选项给出的分子式氢原子数目错误，A错误； B．该物质含有酚羟基，能与溶液发生显色反应，是溶液变色而非生成沉淀，B错误； C．分子中含有多个电负性大的、原子，可和分子中其他位置的羟基氢、氨基氢形成分子内氢键，C正确； D．分子含有酚羟基可与反应，同时含有碱性的氨基，可与盐酸反应生成盐，D错误； 故选C。 7. 下列说法正确的是 A. 由O和S在元素周期表中的位置，可推知O的电负性大于S的电负性 B. Cl的非金属性比S的强，可推知HClO的酸性比的酸性强 C. F原子半径比Cl原子半径小，可推知F-F键能比Cl-Cl键能大 D. Na与加热的产物为，可推知Li与加热的产物是 【答案】A 【解析】 【详解】A．同主族元素从上到下电负性逐渐减小，O和S同属第ⅥA族，O位于S的上方，因此O的电负性大于S的电负性，A正确； B．元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，不是Cl的最高价含氧酸，也不是S的最高价含氧酸，无法通过非金属性比较二者酸性，且实际酸性，B错误； C．F原子半径很小，两个F原子形成共价键时，原子核间的排斥作用很强，导致F-F键能反而小于Cl-Cl键能，C错误； D．Li的金属性弱于Na，与加热反应的产物为，不会生成，D错误； 故选A。 8. 一种营养强化剂的结构如图所示，W、X、Y、Z为原子序数依序增大的短周期主族元素，W中电子只有一种自旋取向，Z和W能形成两种室温下常见的液态化合物，Q是地壳中含量第二多的金属元素。下列说法正确的是 A. 第一电离能：  B. 分子的VSEPR模型为三角锥形 C. 基态Q原子的核外电子有15种空间运动状态  D. 原子序数为84的元素与X位于同一主族 【答案】C 【解析】 【分析】首先推断元素：W的电子只有一种自旋取向，故W为；Z和W形成两种室温下常见液态化合物、，故Z为；为铵根离子，故Y为；X原子序数介于和之间，成键符合碳的成键特点，故X为；地壳中含量第二多的金属元素为，故Q为。 【详解】A．同周期第一电离能整体呈增大趋势，但的2p轨道为半满稳定结构，第一电离能，即，A错误； B．为，中心价层电子对数为4，孤电子对数为1，VSEPR模型为四面体形，三角锥形是其空间构型，B错误； C．基态电子排布式为，核外电子空间运动状态数等于原子轨道数，共种，C正确； D．原子序数84的元素为，位于第ⅥA族，X为位于第ⅣA族，二者不同主族，D错误； 选C。 9. 晶体因x变化形成空位而导致颜色各异，当时，其立方晶胞结构如图。设为阿伏加德罗常数的值，已知晶胞参数为a pm。下列说法错误的是 A. 当时，Ce的配位数为8 B. 若，则晶体中与的数目之比为 C. 晶胞的密度为时， D. 空位数不同，吸收的可见光波长不同 【答案】B 【解析】 【详解】A．当时，该晶体为萤石型结构，面心立方堆积的的配位数为8，A正确； B．设数目为，数目为，时化学式为，则，电荷守恒得，解得，，二者数目比为，不是，B错误； C．晶胞中共个，数目为，晶胞质量，晶胞体积，代入密度公式得，当时，解得，C正确； D．空位数不同晶体颜色不同，说明吸收的可见光波长不同，D正确； 故选B。 10. 是一种常见的水体污染物，工业上常用电化学法处理含废水，一种处理装置如图所示（溶液的初始pH约为7.0），下列说法错误的是 A. 电极a为阴极，发生还原反应 B. 电极b的反应式为： C. 理论上外电路每转移，溶液质量减少28 g D. 溶液的初始pH越小越有利提高的去除率 【答案】D 【解析】 【详解】A．电极a上转化为，元素化合价降低，得电子发生还原反应，因此a为阴极，A正确； B．电极b为阳极，失电子被氧化为，电极反应式为，B正确； C．外电路转移时，阴极生成，其与反应生成（质量为）逸出，理论上无其他气体逸出，溶液质量减少，C正确； D．初始pH过小，阴极会优先得电子生成，减少获得的电子量；同时酸性过强会发生反应，导致浓度降低，无法将充分氧化为，去除率下降，并非pH越小越有利，D错误； 故选D。 11. Wittig反应是有机合成中构建碳碳双键的重要方法，其反应机理如下： （、、、代表烃基或H；Ph代表苯基；羰基碳上的电子云密度越低，反应的活化能越低） 请依据上述信息判断，下列说法正确的是 A. 四元环中间体的不稳定是该反应能顺利进行的原因之一 B. 通过Wittig反应，可以由乙酸制备乙烯 C. 与丙酮发生Wittig反应，主要产物是 D. 对氯苯甲醛和对甲基苯甲醛分别与足量反应，后者反应速率更快 【答案】A 【解析】 【分析】分析反应机理：生成中间产物时，断裂反应物碳磷双键的一条键和碳氧双键中的一条键，磷原子与氧原子、碳原子与碳原子分别形成单键，从而形成含有四元环结构的中间产物，但四元环中间体不稳定，导致四元环中的碳氧单键和碳磷单键断裂，最后形成磷氧双键和碳碳双键，据此解答。 【详解】A．四元环中间体存在较大环张力，不稳定，易分解为产物，推动反应顺利进行，A正确； B．Wittig反应的羰基必须可以发生加成反应，必须为醛或酮，乙酸属于羧酸，羧基无法发生该反应，因此不能由乙酸制备乙烯，B错误； C．丙酮结构为，与反应时，相当于羰基氧被替换，产物为，不是，C错误； D．氯为吸电子基团，使对氯苯甲醛羰基碳上电子云密度更低，反应活化能更低，其反应速率比对甲基苯甲醛更快，因此后者反应速率更慢，D错误； 故选A。 12. 氨基磺酸（）可用于制备金属清洗剂等，难溶于乙醇，溶于水时发生反应：。实验室可用羟胺（，性质不稳定，室温下同时吸收水蒸气和时迅速分解，加热时爆炸）与反应制备氨基磺酸，装置如图所示（夹持装置等未画出）。下列说法正确的是 A. 实验时打开分液漏斗活塞的顺序：先装置C，后装置A B. 装置C可通过升高温度来加快反应速率 C. 反应结束后可通过分液得氨基磺酸粗品 D. 用该装置制得的中可能含有杂质 【答案】D 【解析】 【分析】装置A中用70%硫酸与粉末反应制取，装置C中羟胺与反应制备氨基磺酸，由于羟胺性质不稳定，室温下同时吸收水蒸气和时迅速分解，加热时爆炸，所以装置D中的碱石灰的作用是吸收空气中的及水蒸气。 【详解】A．应先打开装置A中分液漏斗的活塞，利用生成的排尽装置内的空气，防止装置C中的羟胺接触空气中的和水蒸气发生分解，若先打开装置C的活塞会导致羟胺分解，A错误； B．根据题干信息，羟胺加热时爆炸，若升高装置C的温度会引发羟胺爆炸，B错误； C．氨基磺酸难溶于乙醇，反应结束后以固体形式析出，应通过过滤操作得到粗品，分液用于分离互不相溶的液体混合物，C错误； D．装置A生成的未经过干燥处理，混有水蒸气，氨基磺酸遇水会发生反应，因此制得的产品中可能含有杂质，D正确； 故选D。 13. 物质结构决定性质。下列事实对应的解释正确的是 选项 事实 解释 A 沸点： 氢键键能： B K与Na产生的焰色不同 不同元素的原子能级能量差异 C 键角： 孤电子对斥力大于成键电子对 D 硬度：金刚石锗 晶体类型不同 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．F的电负性大于O，氢键键能，沸点更高是因为等物质的量的形成的氢键数目更多，解释错误，A不符合题意； B．焰色反应的本质是电子跃迁时释放的光子能量不同，不同元素的原子能级能量存在差异，对应跃迁的光子波长不同，因此焰色不同，解释正确，B符合题意； C．SO2中心S的价层电子对数为，采取杂化，含1对孤电子对，中心S为杂化，含2对孤电子对，二者键角差异是杂化类型和孤电子对数目共同导致的，解释错误，C不符合题意； D．金刚石和晶体锗均为共价晶体，晶体类型相同，硬度差异是因为C-C键键长更短、键能更大，解释错误，D不符合题意； 故选B。 14. 如图所示的物质转化关系中，D在常温下为红棕色气体且易发生二聚，E为碱性气体，G为深蓝色溶液。下列说法错误的是 A. 液态E可用作制冷剂   B. 物质A可能为单质也可能为氧化物 C. 相同条件下物质G的氧化性强于物质C  D. 物质D和H排放到大气中会形成酸雨 【答案】C 【解析】 【分析】D在常温下为红棕色气体且易发生二聚，故D为；E 是唯一碱性气体，则E为；G为深蓝色溶液，故G为含的深蓝色溶液，由此推出 C 含铜离子。A 和 B 反应生成硝酸铜、和水，所以 A 是 Cu（也可以是氧化物）、B 是浓硝酸。硝酸铜加少量氨水生成氢氧化铜沉淀 F，再加过量氨水得到深蓝色铜氨溶液 G；与水反应生成硝酸（B）和 NO（H）。 【详解】A．E为，液氨汽化吸收大量热，可用作制冷剂，A正确； B．A可以是单质，也可以是氧化物（与浓硝酸反应生成、和），B正确； C．G中阳离子为，形成氨络离子后有效浓度降低，氧化性弱于C中游离的，即G的氧化性弱于C，C错误； D．D为、H为，二者均为氮氧化物，排放到大气中会反应生成硝酸，形成硝酸型酸雨，D正确； 故选C。 15. 向一含有Co(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的溶液中通入氯气，保持溶液的体积不变，溶液中等含铜物种的浓度随总元素浓度的变化如图所示。已知溶液中存在如下平衡： ①  ； ②  ； ③  ； ④  ； 下列说法错误的是 A. 曲线I对应的物种是 B. P点 C. 平衡常数的 D. 溶液中始终存在 【答案】D 【解析】 【分析】向一含有Co(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的溶液中通入氯气，保持溶液的体积不变，总氯浓度增大的同时，溶液中氯离子浓度也增大。氯离子从少到多，依次生成CuCl+、 CuCl2、和，所以氯离子浓度较低时，铜离子浓度最大，优先发生平衡①，Cu2+与Cl-结合生成CuCl+，因此总Cl浓度增大时，铜离子浓度一直在下降，所以曲线V对应的含铜物种为Cu2+，而CuCl+浓度随氯离子浓度升高先增大；当氯离子浓度继续升高，CuCl+会与Cl-结合生成更高阶的配位化合物，CuCl+浓度逐渐降低，对应曲线I先升后降的变化趋势，因此曲线I对应物种为CuCl+，以此类推，氯离子不断进行配位结合，所以曲线II对应含铜物种为CuCl2，曲线III对应含铜物种为，曲线IV对应含铜物种为，据此分析解答。 【详解】A．结合分析可知，曲线I对应物种为CuCl+，A正确； B．根据图像可知，做一条垂直于x轴的虚线可以看出，P点的上方N点为Cu2+和CuCl+的浓度交点，即c(Cu2+)=c(CuCl+)，根据平衡1的平衡常数表达式K=代入c(Cu2+)=c(CuCl+)，可得K1=，故c(Cl-)=，B正确； C．总反应为Cu2++4Cl-，可由反应1+2+3+4得到，根据多步反应平衡常数规则，总反应平衡常数K==10-4.6，所以lgK = -4.6，C正确； D．所有含铜物种中结合的氯，以及游离的氯离子，因此正确的氯元素物料守恒为： ，选项的表达式遗漏了游离的浓度项，D错误。 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 钪（Sc）及其化合物在航天、超导合金、国防等领域应用广泛，一种利用赤泥（含有、、、）和钛白废酸液（含、、的硫酸废液）联合制备Sc的工艺流程如图所示： 已知：①和均易水解；②25℃，； 回答下列问题： （1）“浸取”所得浸渣的主要成分是________（填化学式）。 （2）“反萃取”时加入的试剂X焰色试验为黄色，则试剂X为________（填化学式）。 （3）25℃时，反萃取后，完全沉淀（浓度为）时，反萃液的pH为________。 （4）“回流过滤”中作用有将转化成、作溶剂和_______________。 （5）固态在高温气化时会形成多聚体，写出其形成二聚体的结构式________。 （6）写出高温条件下气相还原过程的化学反应方程式________________。 （7）四川大学团队通过新技术，将嵌入卟啉MOF中。所得材料在荧光传感中可以检测水中的氟离子含量，现取10 ml水样，通过该荧光材料测得荧光强度比值为9.7，则该水样中氟离子浓度为________。 【答案】（1）SiO2 （2）NaOH （3）5.3 （4）抑制Sc3+水解 （5）或 （6） （7）5.7×10-3 【解析】 【分析】赤泥（含有 、 、、 ）和钛白废酸液（含、、的硫酸废液）浸取，二氧化硅不和硫酸反应，滤渣1为SiO2；滤液中加入有机萃取剂萃取分离出、Sc3+，从而除去、，向萃取后的有机相溶液中加入硫酸和H2O2，除钛分离出[TiO(H2O2)]2+，萃取液中加试剂X反萃取后得到，向加入回流过滤得到，最后在Na气流中还原得到Sc，以此来解答。 【小问1详解】 赤泥中的 、 、均可和钛白废酸中的硫酸反应生成可溶性硫酸盐，而​不与硫酸反应，因此浸渣的主要成分为​。 【小问2详解】 焰色试验为黄色说明试剂X含钠元素，反萃取的目的是将有机相中的转化为​沉淀，因此该含钠试剂为强碱。 【小问3详解】 根据题意，，代入、，可得： ， ，因此。 【小问4详解】 已知易水解，自身易水解，发生反应，生成的HCl可以提供酸性环境，抑制水解，避免生成杂质。 【小问5详解】 ​二聚体和结构类似，两个Sc原子通过两个氯原子形成的氯桥键（配位键）连接，满足Sc的配位需求，结构为或。 【小问6详解】 气相还原过程中，高温下Na作为还原剂，将气态还原为Sc单质，自身被氧化为NaCl，化学方程式为。 【小问7详解】 由图可知荧光强度比值为9.7时，对应的浓度为；换算为质量浓度：。 17. 二氟磷酸锂（）是锂离子电池电解液的重要添加剂，能够有效改善电池的高温循环性能。某实验小组以六氟磷酸锂和1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷为原料，在无水无氧条件下制备，反应原理及实验所用反应装置如图所示： 主要操作流程如下： 步骤Ⅰ（反应）：在干燥的氮气氛围下，向100 mL三口烧瓶中加入（0.03 mol）和20 mL碳酸二甲酯，搅拌至完全溶解。再加入1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷11.16 g（0.06 mol），加热，回流反应12 h。 步骤Ⅱ（分离）：反应结束后，蒸馏除去生成的二甲基乙烯基氟硅烷和溶剂碳酸二甲酯，得到粗产物。 步骤Ⅲ（提纯）：粗产物用二氯甲烷、丙酮重结晶，减压过滤，55℃真空干燥6 h，得到白色粉末状产品2.97 g。 已知：二甲基乙烯基氟硅烷沸点为43℃；碳酸二甲酯沸点为90℃；易溶于丙酮，难溶于二氯甲烷，热分解温度约为340℃。 回答下列问题： （1）仪器a的名称是________；装置b的作用是__________________________。 （2）产物可发生水解反应生成，该水解反应的化学方程式为：________________。 （3）步骤Ⅱ中需蒸馏除去副产物二甲基乙烯基氟硅烷和溶剂碳酸二甲酯，同时避免目标产物分解。下列蒸馏温度设置最合理的是__________。 a．43℃以下 b．43~90℃ c．90~340℃ d．340℃以上 （4）步骤Ⅲ利用二氯甲烷、丙酮进行重结晶，加入两种试剂的先后顺序为：__________________________________________________。 （5）步骤Ⅲ减压过滤得到晶体后，需要用洗涤液冲洗滤渣。加入洗涤液前需暂时关闭真空，原因是：__________________________________________________。 （6）实验小组探究了反应温度对反应的影响， NMR波谱结果如图所示： 谱峰高度代表对应含氟物质的相对含量。对比三组谱图，该反应的最佳温度为________℃。 （7）计算该实验的产率：________%（保留三位有效数字）。 【答案】（1） ①. 恒压滴液漏斗 ②. 防止空气中的水蒸气进入，使产物水解 （2） （3）c （4）先加入丙酮再加入二氯甲烷 （5）使装置恢复常压，让洗涤液充分浸润产品，避免洗涤液被快速抽走，从而提升洗涤效果，除去产物表面附着的可溶性杂质 （6）80 （7）91.7 【解析】 【分析】该实验在干燥氮气保护下进行反应并通过冷凝回流减少物料损失；反应结束后，先根据挥发性差异蒸馏除去副产物和溶剂，再根据目标产物在两种溶剂中的溶解性差异进行重结晶、过滤、洗涤和干燥。 【小问1详解】 仪器a具有连通漏斗上下空间的恒压臂，故为恒压滴液漏斗。装置b位于冷凝管与外界空气之间，内装干燥剂，可防止空气中的水蒸气进入反应体系，避免产物水解； 【小问2详解】 水解时产物中的一个F被OH取代，离去的F与H结合生成HF；配平并检验各元素原子数相等，得到； 【小问3详解】 二甲基乙烯基氟硅烷和碳酸二甲酯的沸点分别为43℃和90℃，蒸馏温度应高于90℃以除去二者，同时低于目标产物约340℃的热分解温度； 故选c； 【小问4详解】 目标产物易溶于丙酮、难溶于二氯甲烷，应先加入丙酮使粗品中的目标产物溶解，再加入二氯甲烷降低其溶解度，使目标产物结晶析出； 【小问5详解】 加入洗涤液前暂时关闭真空并使装置恢复常压，可避免洗涤液被迅速抽走，使洗涤液充分浸润晶体并溶解除去晶体表面附着的可溶性杂质； 【小问6详解】 60℃时原料峰较高而目标产物峰较低，说明反应不充分；80℃时目标产物峰明显且未出现原料峰和HF杂质峰；100℃时出现HF杂质峰。因此最佳反应温度为80℃； 【小问7详解】 由题给反应可知，六氟磷酸锂、二硅氧烷与目标产物的物质的量之比为1∶2∶1。六氟磷酸锂的物质的量为，二硅氧烷的物质的量为，二者恰按计量比投料。理论生成目标产物的质量为，所以产率为。 18. 帕罗西汀可用于抑郁症的治疗，其合成路线： 回答下列问题： （1）A的名称为________，F的官能团名称为________________。 （2）已知C→D分两步进行，第一步发生________（填反应类型），第二步发生水解反应。 （3）D→E的化学反应方程式为__________________________________________________。 （4）E→G反应中KOH的作用是_________________________________________________。 （5）G→I发生了类似于的反应，则H的结构简式为_______________。 （6）帕罗西汀有______个手性碳原子。手性异构体的药效差异很大甚至有毒，在合成中减少无效手性异构体生成的方法________________________________。 【答案】（1） ①. 氟苯 ②. 羟基、醚键 （2）加成反应 （3） （4）吸收生成的HCl，促进反应向生成G的方向进行，提高产率 （5） （6） ①. 2 ②. 使用手性催化剂进行手性合成，主要得到目标手性分子 【解析】 【分析】A与B发生取代反应生成C，C与先发生加成反应后在酸性条件下水解得到D，D在浓硫酸加热条件下羟基发生消去反应生成E，E与F在碱性条件下发生取代反应生成G，G与H在作用下发生类似于的反应生成I，对比G和I的结构可知，H为，H在作用下发生还原反应生成帕罗西汀，据此分析。 【小问1详解】 由A的结构简式可知，A的名称为氟苯；由F的结构简式可知，F含有的官能团为醚键、羟基。 【小问2详解】 对比C和D的结构可知，C中的羰基先与发生加成反应生成，后在酸性条件水解生成D。 【小问3详解】 对比D和E的结构可知，D在浓硫酸加热条件下发生消去反应生成E，化学反应方程式为。 【小问4详解】 对比E、F、G的结构简式可知，E和F发生取代反应生成G的同时还有HCl生成，故加入KOH的作用是吸收生成的HCl，促进反应向生成G的方向进行，提高产率。 【小问5详解】 由分析知，H的结构简式为。 【小问6详解】 手性碳是指连有四个不同的原子或原子团的饱和碳原子，则帕罗西汀分子中含有2个手性碳原子，如图；利用催化剂的选择性，在合成中使用手性催化剂进行手性合成，可以主要得到目标手性分子，从而减少无效手性异构体的生成。 19. 氰化氢（HCN）是有机合成中的一种重要原料，广泛用于农药、医药、冶金、染料等领域。工业上常采用等离子体中低温条件下Pt催化甲烷氨气重整工艺合成HCN，其过程涉及到的主要反应有： 反应Ⅰ：     反应Ⅱ：   回答下列问题： （1）反应Ⅰ和反应Ⅱ在热力学上更容易发生的是________。 （2）传统BMA法制HCN是在铂网催化剂的作用下以和为原料发生反应Ⅰ，其反应机理如图1所示，下列有关说法正确的是 。 A. 反应过程中有极性键、非极性键的断裂与形成 B. 中间体中碳原子杂化方式为 C. 反应Ⅰ为吸热反应，故温度越高越有利于生成HCN D. 可以选择催化活性更高的催化剂来提高HCN的选择性 （3）BMA法还需要1300℃以上的高温，采用等离子体催化的优势有_________________。 （4）在101 KPa的恒定压强下，甲烷和氨气按体积比为进行等离子体转化，甲烷的平衡转化率和平衡时氰化氢、乙腈的选择性随温度的变化如图2所示。 ①随温度的升高，的选择性先升高后降低的原因_______________________。 ②计算380℃下HCN的收率_______。（产物的收率甲烷的转化率产物的选择性）（计算结果保留三位有效数字） （5）科学家们研究发现等离子体条件下Pt催化甲烷氨气重整合成HCN的过程中在Pt催化剂中加入比表面积较大的填充物时可以增大甲烷的转化率和HCN的选择性，其原因________________________________。 （6）工业上还可以通过电催化协同制备HCN，其电解装置如图所示： 请写出M电极的电极反应式：________________________________________。 【答案】（1）反应I （2）BD （3）反应温度较低能耗低，且减少高温副反应，提高HCN选择性 （4） ①. 在低温时以发生反应II为主，高温时以发生反应I为主 ②. 6.74% （5）较大的比表面积填充物有利于 Pt 催化剂很好地在其表面分散，另一方面，较大的比表面积也有利于活性物种在其表面吸附和发生表面反应 （6） 【解析】 【分析】本题围绕甲烷‑氨气重整制备HCN展开热力学、反应机理、平衡移动、催化作用与电解电极反应综合考查；先依据比较两个反应的焓变、熵变，判断反应Ⅰ热力学上更易自发；结合反应机理图分析化学键变化、碳原子杂化方式，注意高温会造成催化剂失活、催化剂活性与选择性概念不同，选出正确选项BD；等离子体催化能够降低反应温度、节约能耗，同时减少副反应、提升产物选择性；分析温度对选择性影响时兼顾平衡移动与平行反应之间的原料竞争，低温升温利于乙腈生成，高温下生成HCN的反应抢占反应物，乙腈选择性回落，代入图像数据算出HCN收率为6.74%；大比表面积填充物可以分散Pt、增多催化活性位点，提高甲烷转化率并且抑制副反应以改善选择性，以此解答。 【小问1详解】 依据吉布斯自由能，越小越容易自发；相同温度下，反应Ⅰ的更小、更大、更小，在热力学上更容易发生； 【小问2详解】 A. 断裂C-H、N-H极性键；生成H-H非极性键，同时形成C-N、C≡N极性键，存在极性键的断裂与形成，不存在非极性键的断裂； B. 中间体[PtCH2]+中C原子形成3个键，无孤电子对，杂化； C. 温度过高会造成催化剂Pt失活，不是温度越高越有利； D. 催化剂的活性、选择性属于催化剂本身两项独立性能参数。不同品种的催化剂性能组合不一样，存在一类催化剂既能拥有较高催化活性，同时对生成HCN反应具备优良选择性； 答案选BD； 【小问3详解】 BMA法需要1300℃以上高温；等离子体催化可在较低温度下进行反应，节约能耗；减少高温副反应，提高HCN选择性； 【小问4详解】 甲烷转化率=17.1% ，HCN选择性=39.4% ，HCN的收率甲烷的转化率HCN的选择性=0.01710.394=0.0674，即6.74%； 【小问5详解】 大比表面积填充物可以分散Pt催化剂颗粒，防止Pt团聚，增大催化活性位点数目；优化反应物吸附，抑制副反应，提升甲烷转化率与HCN选择性； 【小问6详解】 M电极：转化为HCN，C元素化合价升高，为阳极，电解质环境有，电极反应为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $