精品解析：天津市实验中学2026-2027学年高三上学期9月阶段检测 化学试题

2027届高三(上) 第3周套练 化学学科 一、单选题(本大题共15小题，共45分) 1. 关于天津博物馆典藏文物的相关化学知识，判断错误的是 A. 太保鼎(西周)的材质是青铜，青铜属于合金 B. 《雪景寒林图》(北宋)的材质是绢(蚕丝织品)，绢属于天然高分子制品 C. 白釉龙柄联腹传瓶(隋)，其材质是陶瓷，陶瓷属于无机非金属材料 D. 乾隆款珐琅彩芍药雄鸡图玉壶春瓶(清)，其珐琅彩由矿物颜料经高温烧制而成，该颜料属于有机化合物 2. 下列过程不涉及化学变化的是 A. 煤的干馏 B. 电解质溶液导电 C. DNA复制 D. 蛋白质的盐析 3. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. HClO的电子式： B. 2-甲基戊烷的分子结构模型： C. 基态O原子的价层电子轨道表示式： D. H2O的空间填充模型 4. 准确称取1.0600gNa2CO3基准物质配制0.0500mol·L-1Na2CO3溶液，下列仪器必须使用的是 A. ①②③ B. ①②⑤⑥ C. ①③④⑥ D. ④⑤⑥ 5. 我国科研人员合成了一种功能材料，该材料含有原子序数依次增大的短周期主族元素Q、W、X、Y、Z。其中，Q是宇宙中含量最多的元素；基态W原子有2个未成对电子，Z与W同族；基态Y原子最外层电子数是其内层的3倍。下列说法正确的是 A. 熔点： B. 键角： C. 稳定性： D. 电离能： 6. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 使甲基橙变红的溶液中：Na+、K+、Fe2+、 B. 加入Al能放出H2的溶液中：、、、 C. 的溶液中：K+、Na+、[Al(OH)4]-、CH3COO- D. 由水电离出的c(OH-)=110-13mol/L的溶液中：、Fe3+、、 7. 配制0.1mol/L的NaCl溶液，溶解过程如图所示。下列说法正确的是 A. a离子为Cl- B. 该过程可表示为 C. 充分溶解时溶液中含有0.1NA个水合Na+ D. NaCl的溶解过程是物理变化，不存在化学键的断裂 8. 下列离子方程式书写正确的是 A. 工业生产漂白液： B. 溶液蚀刻铜制线路板： C. 向苯酚钠溶液中通入少量气体： D. 向澄清石灰水中加入过量溶液： 9. 氢化钙()可在野外用作生氢剂，反应原理为：。下列有关说法正确的是 A. 是还原剂 B. 氧化产物与还原产物的质量相等 C. 生成1 mol H2，转移2 mol e- D. 着火，可用水灭火 10. NA代表阿伏加德罗常数的值，以下说法正确的是 A. 1 mol·L-1 MgCl2溶液中，Cl- 数目为2NA B. 32 g Cu将过量浓、稀硝酸分别还原为NO2和NO，浓、稀硝酸得电子数均为NA C. 标准状况下，22.4 LCl2溶于水，转移的电子数目为1NA D. 50 mL 12 mol/L浓盐酸与足量MnO2反应，生成的Cl2分子数为0.15NA 11. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A. B. C. D. 漂白粉 12. 利用下列装置进行实验，能达到实验目的的是 A．向容量瓶中移液 B．测定氯水的pH C．制取Fe(OH)3胶体 D．排出装有NaOH(aq)滴定管尖嘴内的气泡 A. A B. B C. C D. D 13. 根据下列实验操作和现象，能合理推出结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 用玻璃棒蘸取某溶液在酒精灯外焰上灼烧，观察到火焰呈黄色 溶液中有，但无法确定是否存在 B 向试管中加入溶液，滴加数滴溶液，溶液由黄色变为橙色 说明增大浓度，化学平衡向生成的反应方向移动 C 溴乙烷与溶液共热，静置、分层后，移取少量上层溶液于另一试管中，向其中滴加2滴溶液，未出现淡黄色沉淀 溴乙烷未发生水解 D 向溶液中先滴入2滴溶液，有白色沉淀生成，再滴入2滴溶液，有黄色沉淀生成 A. A B. B C. C D. D 14. 乙炔是重要的化工原料。一条由乙炔合成某氨基酸的路线如下： 下列说法错误的是 A. 可与反应生成乙醛 B. 是极性分子 C. 具有碱性，可与盐酸反应 D. 属于-氨基酸 15. Mn和Cl元素的部分价类二维关系如图。下列说法错误的是 A. 基态Mn、Cl原子的最外层电子数相等 B. d的阴离子是正四面体结构 C. a的浓溶液可分别与c、g反应生成b D. g和e(硫酸盐)反应生成f时，n(还原产物)∶n(氧化产物)=2∶3 二、非选择题 16. 纳米氧化亚铜(Cu2O)粒径在1~100 nm之间，是一种重要的无机化工原料，在涂料、有色玻璃和催化剂领域有着广泛的应用。 （1）Cu在元素周期表中的位置是第四周期___________族； （2）基态铜原子的价电子排布式为___________。 （3）在普通玻璃中加入纳米Cu2O可制成红色玻璃。用光束照射该玻璃，在垂直方向上可以观察到___________。 （4）H2O、H2S、H2Se的沸点由高到低的顺序为______。 （5）NH4HS的电子式为______。 （6）硫化锂晶体的晶胞如图，晶胞中含有硫离子的数目为______；与硫离子最近且距离相等的锂离子的数目为______。 17. H是某二肽基肽酶的竞争性可逆抑制剂的前体，其合成路线之一如图(部分条件和试剂已省略)。 已知：(R1和R2为苯基，Y为烷氧基，X为Cl、Br、I)。 回答下列问题： （1）A的化学名称为________。 （2）A→B的化学方程式为__________________________。 （3）B→C中Fe的作用为___________________________。 （4）C中的官能团名称为氨基、_______、_______。 （5）D→E的反应类型为_________。 （6）D有多种同分异构体，其中同时满足以下条件的化合物的结构简式为______________________________。 ①能与FeCl3溶液发生显色反应 ②分子中只有2种处于不同化学环境的氢原子 （7）参照上述路线，补全以为原料合成该联苯四羧酸的路线： 填写合成步骤中所需原料和反应条件。步骤一：_________，步骤三：_________。 18. 高铁酸钾(，)是一种新型高效多功能绿色水处理剂，某实验小组设计实验制备高铁酸钾并测定其纯度。 已知：具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速反应产生能使带火星木条复燃的气体，在强碱性溶液中较稳定。 (一)制备(夹持装置略) 请回答下列问题： （1）装置A中橡胶管的作用是_____________________________。 （2）除杂装置B所用试剂是_____________。 （3）盛装的仪器名称是__________，一段时间后在C中得到，该反应化学方程式是______________________________________。 (二)探究酸性条件下与的氧化性强弱，实验方案如下。 实验 序号 试管中的试剂 实验现象 i 5 mL 溶液几乎无色，有大量无色气体产生 ii 少量固体和5 mL 溶液变为浅紫色，有少量无色气体产生 （4）实验ⅰ和ⅱ反应后的溶液中铁元素均以存在，根据反应原理分析ⅰ实验中产生的大量无色气体是___________(填化学式)。 （5）对比实验ⅰ和ⅱ得出结论：酸性条件下氧化性___________(填“>”“＜”或“=”)。 （6）称取10.00 g高铁酸钾样品，假设其完全发生ⅰ中反应，共收集到标况下672 mL气体(假设气体无泄漏)，计算样品的纯度为_______________%。 19. 钒和铬是重要的战略金属。河钢集团与中科院合作研发了国际领先的亚熔盐法清洁生产工艺，实现在温和条件下钒和铬的高效提取。主要流程如下： 已知：钒渣主要含、、和少量CaO、 等。 回答下列问题： （1）V和Cr均位于元素周期表的_____区。 （2）氧化工序通常采用较大的流量，其目的是_______________________；配平化学方程式：________________________________。 _____ _____ _____ _____ _____ ______ （3）滤渣的主要成分有 、__________、__________(填化学式)。 （4）80℃和40℃时，和的溶解度随 质量分数变化如图所示。结合图像分析 质量分数为30%时，冷却结晶工序降温至40℃有利于实现钒和铬有效分离的原因：________________________________。 （5）母液返回_________工序。 （6）还原工序中，反应的离子方程式为___________________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高三(上) 第3周套练 化学学科 一、单选题(本大题共15小题，共45分) 1. 关于天津博物馆典藏文物的相关化学知识，判断错误的是 A. 太保鼎(西周)的材质是青铜，青铜属于合金 B. 《雪景寒林图》(北宋)的材质是绢(蚕丝织品)，绢属于天然高分子制品 C. 白釉龙柄联腹传瓶(隋)，其材质是陶瓷，陶瓷属于无机非金属材料 D. 乾隆款珐琅彩芍药雄鸡图玉壶春瓶(清)，其珐琅彩由矿物颜料经高温烧制而成，该颜料属于有机化合物 【答案】D 【解析】 【详解】A．青铜是铜锡合金，属于合金，A正确； B．蚕丝织品的主要成分是蛋白质，属于天然高分子材料，B正确； C．陶瓷是硅酸盐材料，属于无机非金属材料，C正确； D．珐琅彩的矿物颜料多为金属氧化物或无机盐，属于无机化合物，D错误； 故答案选D。 2. 下列过程不涉及化学变化的是 A. 煤的干馏 B. 电解质溶液导电 C. DNA复制 D. 蛋白质的盐析 【答案】D 【解析】 【详解】A．煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，会生成焦炭、煤焦油、焦炉气等新物质，属于化学变化，A不符合题意； B．电解质溶液导电的本质是电解过程，阴阳离子在阴阳两极发生氧化还原反应，有新物质生成，属于化学变化，B不符合题意； C．DNA复制是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，有新物质生成，属于化学变化，C不符合题意； D．蛋白质的盐析是向蛋白质溶液中加入高浓度轻金属盐/铵盐，降低蛋白质溶解度使其析出的过程，蛋白质本身结构未发生改变，无新物质生成，属于物理变化，不涉及化学变化，D符合题意； 故答案选D。 3. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. HClO的电子式： B. 2-甲基戊烷的分子结构模型： C. 基态O原子的价层电子轨道表示式： D. H2O的空间填充模型 【答案】C 【解析】 【详解】A．是共价化合物，、和共用一对电子，电子式为，A错误； B．2-甲基戊烷主链含5个碳原子，2位连1个甲基，总共有6个碳原子，图示球棍模型只有5个碳原子，对应为2-甲基丁烷，正确的结构模型为，B错误； C．基态原子价层电子排布为，轨道表示式为，C正确； D．是 V 形分子，且原子半径大于原子半径，题目中的模型（大球 - 小球 - 大球）不符合 V 形结构，也不符合原子半径比例，D错误； 故选C。 4. 准确称取1.0600gNa2CO3基准物质配制0.0500mol·L-1Na2CO3溶液，下列仪器必须使用的是 A. ①②③ B. ①②⑤⑥ C. ①③④⑥ D. ④⑤⑥ 【答案】B 【解析】 【详解】摩尔质量，，因此需配制溶液体积为，因此需选用200 mL容量瓶（②），不能用500 mL容量瓶（④）。定容时需用到胶头滴管（①），溶解操作、移液操作需用到玻璃棒（⑥），因需称量1.0600 g，普通电子天平（③）精度不足，无法称取1.0600 g，需用到电子分析天平（⑤），因此确定必需仪器为①②⑤⑥，故选B。 5. 我国科研人员合成了一种功能材料，该材料含有原子序数依次增大的短周期主族元素Q、W、X、Y、Z。其中，Q是宇宙中含量最多的元素；基态W原子有2个未成对电子，Z与W同族；基态Y原子最外层电子数是其内层的3倍。下列说法正确的是 A. 熔点： B. 键角： C. 稳定性： D. 电离能： 【答案】B 【解析】 【分析】Q是宇宙中含量最多的元素，应为H；基态Y原子最外层电子数是内层的3倍，短周期元素，内层电子数为2，最外层6，应为O；原子序数依次增大，基态W原子有2个未成对电子且原子序数小于O，应为C；Z与W同族且原子序数大于O，短周期元素为Si；X在C和O之间，应为N，据此分析各选项； 【详解】A．为属于分子晶体，为属于共价晶体，共价晶体熔点远高于分子晶体，故熔点，A错误； B．为，中心N原子含1对孤电子对，为，中心O原子含2对孤电子对，二者中心原子杂化类型相同，孤电子对越多对成键电子对排斥作用越强，键角越小，故键角，B正确； C．非金属性，元素非金属性越强简单氢化物越稳定，故稳定性，C错误； D．是N的第一电离能，是O的第二电离能，N原子和的价电子排布均为的半充满稳定结构，但O的核电荷数大于N，原子核对电子的吸引力更强，故，D错误； 故选B。 6. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 使甲基橙变红的溶液中：Na+、K+、Fe2+、 B. 加入Al能放出H2的溶液中：、、、 C. 的溶液中：K+、Na+、[Al(OH)4]-、CH3COO- D. 由水电离出的c(OH-)=110-13mol/L的溶液中：、Fe3+、、 【答案】C 【解析】 【详解】 A. 使甲基橙变红的溶液呈酸性pH ＜ 3.1，溶液中存在大量，具有还原性，硝酸根在酸性条件下具有强氧化性，二者会发生氧化还原反应，因此不能大量共存，A 错误 B. 溶液可能呈酸性或强碱性，酸性条件下： 与H+不能共存；碱性条件下：，，均与OH-不能共存，因此 B 错误； C. 由已知可解得：c(OH-)=0.1mol/L，溶液呈强碱性，K+、Na+、[Al(OH)4]-、在碱性溶液中均不发生反应，能大量共存，C 正确； D. 由题说明水的电离被抑制，溶液可能呈酸性或碱性：酸性条件下：、Fe3+、、可以共存；碱性条件下：，Fe3+均与OH-不能共存。因此该组离子不一定能大量共存，D 错误； 答案选C。 7. 配制0.1mol/L的NaCl溶液，溶解过程如图所示。下列说法正确的是 A. a离子为Cl- B. 该过程可表示为 C. 充分溶解时溶液中含有0.1NA个水合Na+ D. NaCl的溶解过程是物理变化，不存在化学键的断裂 【答案】A 【解析】 【分析】NaCl在水溶液中电离出Na+和Cl-离子，Na+含有2个电子层、Cl-含有3个电子层，则离子半径，根据图示可知，a为Cl-、b为Na+。 【详解】A．由分析知：a离子为Cl-，A正确； B．电解是指在电流的作用下发生的化学反应，NaCl的电离过程不需要通电，该过程的正确表示为：，B错误； C．题目没有给出溶液的体积，不能计算离子的物质的量和个数，C错误； D．NaCl的溶解过程是离子键断裂，并形成水合离子的过程，虽该过程没有新物质生成属于物理变化，但存在化学键断裂，D错误； 故选A。 8. 下列离子方程式书写正确的是 A. 工业生产漂白液： B. 溶液蚀刻铜制线路板： C. 向苯酚钠溶液中通入少量气体： D. 向澄清石灰水中加入过量溶液： 【答案】C 【解析】 【详解】A．工业生产漂白液的反应为与的歧化反应，正确离子方程式为，选项漏写还原产物，A错误； B．该反应电荷、得失电子均不守恒，正确离子方程式为，B错误； C．由于酸性苯酚，无论通入是否过量，苯酚钠与反应均生成苯酚和，离子方程式书写正确，C正确； D．过量时，中完全反应，正确离子方程式为，选项系数不符合反应比例，D错误； 故选C。 9. 氢化钙()可在野外用作生氢剂，反应原理为：。下列有关说法正确的是 A. 是还原剂 B. 氧化产物与还原产物的质量相等 C. 生成1 mol H2，转移2 mol e- D. 着火，可用水灭火 【答案】B 【解析】 【详解】A．中H元素化合价从+1价降低为0价，得电子作氧化剂，不是还原剂，A错误； B．中-1价H被氧化得到0价H（对应氧化产物组分），中+1价H被还原得到0价H（对应还原产物组分），反应中被氧化和被还原的H物质的量相等，因此氧化产物与还原产物的质量相等，B正确； C．总反应生成2mol 时转移2mol ，因此生成1mol 转移1mol ，C错误； D．与水反应生成易燃易爆的，会加剧火情，不可用水灭火，D错误； 故选B。 10. NA代表阿伏加德罗常数的值，以下说法正确的是 A. 1 mol·L-1 MgCl2溶液中，Cl- 数目为2NA B. 32 g Cu将过量浓、稀硝酸分别还原为NO2和NO，浓、稀硝酸得电子数均为NA C. 标准状况下，22.4 LCl2溶于水，转移的电子数目为1NA D. 50 mL 12 mol/L浓盐酸与足量MnO2反应，生成的Cl2分子数为0.15NA 【答案】B 【解析】 【详解】A．仅给出溶液的浓度，未给出溶液体积，无法计算的物质的量和数目，A错误； B．32 g的物质的量为，与过量硝酸反应均生成，每个失去2个电子，0.5 mol共失去电子，根据得失电子守恒，浓、稀硝酸得电子数均为，B正确； C．标准状况下的物质的量为1 mol，与水的反应为可逆反应，反应物不能完全转化，转移电子数目小于，C错误； D．仅与浓盐酸反应，随着反应进行浓盐酸变为稀盐酸，反应停止，HCl无法完全消耗，50 mL 12 mol/L浓盐酸的物质的量为，生成的分子数小于，D错误； 故选B 11. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A. B. C. D. 漂白粉 【答案】D 【解析】 【详解】A．氯气和铁反应生成氯化铁，A错误； B．硫在氧气中燃烧，生成二氧化硫，B错误； C．由于盐酸是强酸，二氧化硫和氯化钡不反应，C错误； D．二氧化碳可以和漂白粉中的次氯酸钙反应生成次氯酸，次氯酸不稳定，光照分解生成氧气，D正确； 故选D。 12. 利用下列装置进行实验，能达到实验目的的是 A．向容量瓶中移液 B．测定氯水的pH C．制取Fe(OH)3胶体 D．排出装有NaOH(aq)滴定管尖嘴内的气泡 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．向容量瓶移液时，玻璃棒下端应靠在容量瓶刻度线以下的内壁上，避免液体在刻度线以上残留导致浓度误差，图示操作错误，A不符合题意； B．氯水中含具有漂白性，会漂白试纸，无法测定氯水，应使用计测定，B不符合题意； C．将饱和溶液滴入溶液中会直接生成沉淀，无法得到胶体，制备胶体应向沸水中滴加饱和溶液至溶液呈红褐色，C不符合题意； D．溶液用碱式滴定管盛放，排出尖嘴气泡时将尖嘴向上倾斜，挤压玻璃珠一侧的橡胶管使溶液流出，即可带出气泡，图示操作正确，D符合题意； 故选D。 13. 根据下列实验操作和现象，能合理推出结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 用玻璃棒蘸取某溶液在酒精灯外焰上灼烧，观察到火焰呈黄色 溶液中有，但无法确定是否存在 B 向试管中加入溶液，滴加数滴溶液，溶液由黄色变为橙色 说明增大浓度，化学平衡向生成的反应方向移动 C 溴乙烷与溶液共热，静置、分层后，移取少量上层溶液于另一试管中，向其中滴加2滴溶液，未出现淡黄色沉淀 溴乙烷未发生水解 D 向溶液中先滴入2滴溶液，有白色沉淀生成，再滴入2滴溶液，有黄色沉淀生成 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．玻璃棒中含有钠元素，灼烧时本身会产生黄色火焰，干扰溶液中的检验，无法确定溶液中是否含，且观察的焰色需透过蓝色钴玻璃，实验操作和结论错误，A错误； B．（黄色）和（橙色）存在平衡：，增大浓度，平衡正向移动，溶液由黄色变为橙色，实验操作和现象以及结论正确，B正确； C．溴乙烷水解后上层溶液中含有过量的，直接滴加溶液时，会与反应生成棕褐色沉淀，掩盖的淡黄色沉淀，应先加稀硝酸酸化再检验，该实验现象无法说明溴乙烷未水解，实验操作和结论错误，C错误； D．实验中溶液过量，加入时，直接与剩余的反应生成沉淀，不存在向的转化，无法比较和的大小，实验操作和现象以及结论错误，D错误； 故本题选B。 14. 乙炔是重要的化工原料。一条由乙炔合成某氨基酸的路线如下： 下列说法错误的是 A. 可与反应生成乙醛 B. 是极性分子 C. 具有碱性，可与盐酸反应 D. 属于-氨基酸 【答案】D 【解析】 【详解】A．乙炔在催化剂作用下可与水发生加成反应，生成的乙烯醇不稳定，异构化为乙醛，A正确； B．分子结构不对称，正负电荷中心不重合，属于极性分子，B正确； C．含有碱性基团氨基，能与形成配位键，故可与盐酸反应生成盐，C正确； D．-氨基酸要求氨基和羧基连接在同一个碳原子上，该有机物中氨基与羧基连在不同碳原子上，不属于-氨基酸，D错误； 故选D。 15. Mn和Cl元素的部分价类二维关系如图。下列说法错误的是 A. 基态Mn、Cl原子的最外层电子数相等 B. d的阴离子是正四面体结构 C. a的浓溶液可分别与c、g反应生成b D. g和e(硫酸盐)反应生成f时，n(还原产物)∶n(氧化产物)=2∶3 【答案】A 【解析】 【分析】 含Cl物质：为-1价Cl的酸，是，b为0价Cl单质，是​，为次氯酸盐，d为高氯酸盐； 含Mn物质：f为+4价Mn的氧化物，是，e为+2价Mn的盐，g为高锰酸盐，以此解答。 【详解】A．Mn是25号元素，基态电子排布为，最外层电子数为2；Cl是17号元素，基态电子排布为，最外层电子数为7，二者最外层电子数不相等，A错误； B．d的阴离子为​，中心Cl的价层电子对数为=4，无孤电子对，空间结构为正四面体，B正确； C．浓（）和次氯酸盐（）发生归中反应生成（b）；浓和高锰酸盐（g）常温下反应也可生成（b），C正确； D．该反应为Mn元素的归中反应，+7价Mn降价得到还原产物，每个Mn得3，+2价Mn升价得到氧化产物，每个Mn失2，根据电子守恒，(还原产物):(氧化产物)=2:3，D正确； 故选A。 二、非选择题 16. 纳米氧化亚铜(Cu2O)粒径在1~100 nm之间，是一种重要的无机化工原料，在涂料、有色玻璃和催化剂领域有着广泛的应用。 （1）Cu在元素周期表中的位置是第四周期___________族； （2）基态铜原子的价电子排布式为___________。 （3）在普通玻璃中加入纳米Cu2O可制成红色玻璃。用光束照射该玻璃，在垂直方向上可以观察到___________。 （4）H2O、H2S、H2Se的沸点由高到低的顺序为______。 （5）NH4HS的电子式为______。 （6）硫化锂晶体的晶胞如图，晶胞中含有硫离子的数目为______；与硫离子最近且距离相等的锂离子的数目为______。 【答案】（1）ⅠB族 （2）3d104s1 （3）出现一条光亮的通路(出现丁达尔现象) （4）H2O＞H2Se＞H2S （5） （6） ①. 4 ②. 8 【解析】 【小问1详解】 铜（Cu）的原子序数为29，其基态原子的核外电子排布式为，位于元素周期表第四周期第IB族。 【小问2详解】 根据构造原理及洪特规则特例，基态铜原子的电子排布式为，其价电子排布式为。 【小问3详解】 纳米的粒径在之间，分散在普通玻璃中形成固溶胶（胶体），胶体具有丁达尔效应。因此，用光束照射该玻璃时，在垂直方向上可以观察到一条光亮的“通路”。 【小问4详解】 、、均形成分子晶体。由于分子间存在氢键，其沸点反常增高，沸点最高；和结构相似，相对分子质量，分子间范德华力，故沸点。因此沸点由高到低的顺序为。 【小问5详解】 是离子化合物，由和构成。中N原子与4个H原子形成4对共用电子对，中S原子与H原子形成1对共用电子对，且S原子最外层达到8电子稳定结构。其电子式为。 【小问6详解】 根据均摊法，晶胞中硫离子（白球）位于顶点和面心，数目为；锂离子（黑球）全部位于晶胞内部，数目为8。以顶点的硫离子为例，与其最近且距离相等的锂离子位于晶胞内部的四面体空隙中，每个晶胞中有1个这样的锂离子靠近该顶点，而一个顶点被8个晶胞共用，因此与硫离子最近且距离相等的锂离子数目为。 17. H是某二肽基肽酶的竞争性可逆抑制剂的前体，其合成路线之一如图(部分条件和试剂已省略)。 已知：(R1和R2为苯基，Y为烷氧基，X为Cl、Br、I)。 回答下列问题： （1）A的化学名称为________。 （2）A→B的化学方程式为__________________________。 （3）B→C中Fe的作用为___________________________。 （4）C中的官能团名称为氨基、_______、_______。 （5）D→E的反应类型为_________。 （6）D有多种同分异构体，其中同时满足以下条件的化合物的结构简式为______________________________。 ①能与FeCl3溶液发生显色反应 ②分子中只有2种处于不同化学环境的氢原子 （7）参照上述路线，补全以为原料合成该联苯四羧酸的路线： 填写合成步骤中所需原料和反应条件。步骤一：_________，步骤三：_________。 【答案】（1）对溴苯酚（4-溴苯酚） （2） （3）作还原剂，将硝基（）还原为氨基（） （4） ①. 羟基 ②. 碳溴键（溴原子） （5）取代反应 （6）、 （7） ①. Br2，FeBr3 ②. ，钯催化剂，碱 【解析】 【分析】A与HNO3在CH3COOH作溶剂的条件下发生硝化反应生成B，根据B的结构简式和A的分子式，可推知A的结构式为：，A→B发生硝化反应，引入硝基，B在CH3COOH环境中，Fe作还原剂发生还原反应生成C，将硝基还原为氨基，C在CDI、N2，THF下反应生成D，D在CH3I、Cs2CO3，DMF中反应生成E，E在钯催化剂，碱性条件下发生已知反应生成F，对比D和F的结构简式，结合D→E→F的反应条件可推知E为：，F在钯催化剂，碱性条件下与G发生已知反应生成H，据此回答。 【小问1详解】 由分析知，A的结构为，化学名称为：对溴苯酚（4-溴苯酚）； 【小问2详解】 由分析知，A在HNO3、CH3COOH中反应生成B，A→B发生硝化反应，引入硝基，化学方程式为：； 【小问3详解】 由分析知，B在CH3COOH、Fe下发生还原反应生成C，Fe作还原剂，将硝基（）还原为氨基（）； 【小问4详解】 C为，故C中的官能团名称为氨基、羟基、碳溴键（溴原子）； 【小问5详解】 由分析知，D在CH3I、Cs2CO3，DMF中反应生成E，E的结构简式为，反应类型为取代反应； 【小问6详解】 根据D的结构简式可知其分子式为C7H4O2BrN，除苯环外，还有2个不饱和度、1个碳原子、2个氧原子、1个溴原子和1个氮原子(不计氢原子数)，根据题给信息可知，其同分异构体中含有酚羟基，且只有2种处于不同化学环境的氢原子，则含有2个处于对称位置的酚羟基，且含有1个-CN，故满足条件的同分异构体的结构简式为和； 【小问7详解】 由合成流程可知，步骤一是将转化为，是在苯环上引入一个溴原子，反应的试剂和条件为Br2，FeBr3；步骤三为转化为，由已知可知，该转化为与发生已知反应生成，故步骤三所需的试剂和条件为、钯催化剂，碱。 18. 高铁酸钾(，)是一种新型高效多功能绿色水处理剂，某实验小组设计实验制备高铁酸钾并测定其纯度。 已知：具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速反应产生能使带火星木条复燃的气体，在强碱性溶液中较稳定。 (一)制备(夹持装置略) 请回答下列问题： （1）装置A中橡胶管的作用是_____________________________。 （2）除杂装置B所用试剂是_____________。 （3）盛装的仪器名称是__________，一段时间后在C中得到，该反应化学方程式是______________________________________。 (二)探究酸性条件下与的氧化性强弱，实验方案如下。 实验 序号 试管中的试剂 实验现象 i 5 mL 溶液几乎无色，有大量无色气体产生 ii 少量固体和5 mL 溶液变为浅紫色，有少量无色气体产生 （4）实验ⅰ和ⅱ反应后的溶液中铁元素均以存在，根据反应原理分析ⅰ实验中产生的大量无色气体是___________(填化学式)。 （5）对比实验ⅰ和ⅱ得出结论：酸性条件下氧化性___________(填“>”“＜”或“=”)。 （6）称取10.00 g高铁酸钾样品，假设其完全发生ⅰ中反应，共收集到标况下672 mL气体(假设气体无泄漏)，计算样品的纯度为_______________%。 【答案】（1）平衡压强，让液体顺利流下 （2）饱和食盐水或饱和溶液 （3） ①. 三颈烧瓶 ②. （4） （5）> （6）79.2或79.20 【解析】 【分析】利用KMnO4与浓盐酸反应制得Cl2，将Cl2通过饱和NaCl溶液除去HCl，Cl2通入含有Fe(OH)3的KOH溶液中，制备高效水处理剂高铁酸钾(K2FeO4)。 【小问1详解】 装置A用于制取Cl2，为了防止因反应过于剧烈烧瓶内压强增大而使液体无法滴落，通过橡胶管将分液漏斗与蒸馏烧瓶连通平衡体系的压强，确保浓盐酸能顺利流下。 【小问2详解】 由于盐酸具有挥发性，所得Cl2中混有HCl和H2O(g)；HCl会消耗Fe(OH)3、KOH，故除杂装置B用饱和NaCl溶液除去HCl。 【小问3详解】 盛装的仪器名称是三颈烧瓶，装置C在碱性条件下用Cl2将Fe(OH)3氧化生成K2FeO4，反应的化学方程式为。 【小问4详解】 题干已知：具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速反应产生能使带火星木条复燃的气体，实验i的溶液中铁元素以Fe3+的形式存在，从化合价角度分析，高铁酸根化合价降低，还有氧元素被氧化生成氧气，实验i中气体产物的成分为O2。 【小问5详解】 实验ii中，可以将氧化为（得到浅紫色的高锰酸根溶液），根据“氧化剂的氧化性强于氧化产物”，可判断酸性条件下氧化性​。 【小问6详解】 由反应可知​ ， ，则 ，所以样品中，产品纯度为 。 19. 钒和铬是重要的战略金属。河钢集团与中科院合作研发了国际领先的亚熔盐法清洁生产工艺，实现在温和条件下钒和铬的高效提取。主要流程如下： 已知：钒渣主要含、、和少量CaO、 等。 回答下列问题： （1）V和Cr均位于元素周期表的_____区。 （2）氧化工序通常采用较大的流量，其目的是_______________________；配平化学方程式：________________________________。 _____ _____ _____ _____ _____ ______ （3）滤渣的主要成分有 、__________、__________(填化学式)。 （4）80℃和40℃时，和的溶解度随 质量分数变化如图所示。结合图像分析 质量分数为30%时，冷却结晶工序降温至40℃有利于实现钒和铬有效分离的原因：________________________________。 （5）母液返回_________工序。 （6）还原工序中，反应的离子方程式为___________________________________。 【答案】（1）d （2） ①. 提高氧气浓度，加快反应速率，使反应更充分（或提高钒、铬的浸出率等，合理即可） ②. 4FeO·V2O3 + 24NaOH + 5O2  2Fe2O3+ 8Na3VO4+ 12H2O （3） ①. Fe2O3 ②. CaSiO3 （4）在NaOH质量分数为30%时，40℃下Na3VO4的溶解度远小于80℃，而Na2CrO4的溶解度变化不大。降温至40℃时，Na3VO4大量结晶析出，而Na2CrO4仍留在溶液中，从而实现钒和铬的分离 （5）氧化 （6）2 + 3 + 10H⁺ = 2Cr3+ + 3 + 5H2O 【解析】 【分析】简要分析工艺流程：氧化：加入溶液，通入，140℃~180℃反应，铁的转化：  被氧化为  ，钒的转化：根据小问（2），碱性条件下被氧化为。铬的转化：被氧化为。硅的转化：直接与反应生成。沉淀：加入和，与水反应生成。与沉淀。同时，生成的氧化铁和不与碱反应的氧化镁也可能在此处作为滤渣除去。冷却结晶：降温至，利用不同物质溶解度随温度变化的差异进行分离。的溶解度受温度影响较大，且在高浓度碱性溶液中，降温容易析出；的溶解度通常较大，且受温度影响相对较小，在该条件下仍保持溶解状态。 析出的固体主要为钒的化合物（后续处理可得  ），而铬保留在母液中。这一步实现了钒铬分离。蒸发结晶：对分离出钒后的母液进行蒸发浓缩。让从母液中析出，母液中亦含有少量，还原：利用稀  、  。 将溶液中的 还原为。水解沉淀：调节溶液的 pH 值，使  发生水解反应，生成沉淀。后续过滤得到的  沉淀经过煅烧分解，即可得到最终产品  。 【小问1详解】 根据元素周期表分区规则，V（23号）属于第ⅤB族，Cr（24号）属于第ⅥB族，它们的价电子排布分别为3d34s2和3d54s1，均位于d区。 【小问2详解】 首先，氧化工序的目的是将FeO·V2O3和FeO·Cr2O3中的Fe(Ⅱ)、V(Ⅲ)、氧化为Fe(Ⅲ)、V(Ⅴ)，同时需要保证反应物充分接触，提高反应速率和转化率。采用较大O2流量可以提高氧气浓度，加快反应速率，使反应更充分（或提高钒、铬的浸出率等，合理即可）。配平化学方程式：FeO·V2O3中Fe为+2价，V为+3价；Fe2O3中Fe为+3价，Na3VO4中V为+5价。每1 mol FeO·V2O3中，Fe失去1 mol e⁻，2 mol V共失去4 mol e⁻，总计失去5 mol e⁻。O2每1 mol得4 mol e⁻，因此FeO·V2O3与O2的系数比为4:5。最终方程式为：4FeO·V2O3 + 24NaOH + 5O2  2Fe2O3+ 8Na3VO4+ 12H2O。 【小问3详解】 在氧化步骤中，FeO·V2O3和FeO·Cr2O3被氧化为Fe2O3、Na3VO4、Na2CrO4，SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3。进入沉淀步骤后，加入和，与水反应生成。与沉淀，MgO与Fe2O3不与碱反应，综上，滤渣主要成分为MgO、Fe2O3、CaSiO3。 【小问4详解】 观察图像：在80℃时，Na2CrO4的溶解度较高，且随NaOH浓度增加而降低。Na3VO4的溶解度较低，在40℃时，Na3VO4溶解度显著降低，而Na2CrO4溶解度仍较高。当NaOH质量分数为30%时，40℃下Na3VO4溶解度远小于80℃，而Na2CrO4溶解度变化不大。因此，降温至40℃时，Na3VO4大量结晶析出，而Na2CrO4仍留在溶液中，可实现钒和铬的分离。 【小问5详解】 母液主要含NaOH，以及未结晶析出的Na3VO4、Na2CrO4等，根据流程，母液应返回“氧化”工序，继续参与反应，提高原料利用率。 【小问6详解】 还原工序中，Na2CrO4被Na2SO3还原为Cr3+，被氧化为。根据氧化还原反应配平，离子方程式为2 + 3 + 10H⁺ = 2Cr3+ + 3 + 5H2O。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $