精品解析：贵州黔东南苗族侗族自治州2026-2027学年高三上学期模拟考试 化学试卷

化学试卷 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2.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。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。 以下数据可供解题时参考。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 K-39 Ni-59 一、选择题：本题共14小题，每小题3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. 化学与材料科学密切相关。下列说法错误的是 A. 冬奥会使用的可降解餐具材料聚乳酸，属于合成有机高分子材料 B. 碳纤维材料强度高、密度小，属于新型无机非金属材料 C. 航天器外壳使用的钛合金，具有良好的耐高温性能和机械强度 D. 橡胶轮胎硫化处理，其目的是将天然橡胶转化为线型高分子 2. 下列有关化学用语的说法正确的是 A. 的空间结构为三角锥形  B. 过氧化氢的电子式为 C. 聚丙烯的结构简式为  D. 基态的价电子排布式为 阅读下列材料，完成下面3个小题。 硫及其化合物在工业生产和环境保护中具有重要应用。接触法制硫酸的核心反应是的催化氧化，是大气主要污染物之一，可用石灰乳吸收后转化为石膏（）。焦亚硫酸钠（）常用作食品抗氧化剂和漂白剂，其水溶液呈酸性（）。连二亚硫酸钠（）是重要的还原剂，广泛用于印染工业。硫代硫酸钠（）广泛用于照相、电影、纺织、造纸等行业，作为定影剂和漂白剂。 3. 下列物质性质与用途均正确且具有因果关系的是 A. 具有漂白性，可用于杀菌消毒 B. 浓硫酸具有吸水性，可用于干燥 C. 具有还原性，可用作食品抗氧化剂 D. 溶液呈碱性，可用于除去自来水中的余氯 4. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 标准状况下，与足量充分反应，生成的分子数为 B. 中含有阴离子数目为 C. 溶于水后，溶液中的数目为 D. 的溶液中，数目为 5. 下列化学反应表示正确的是 A. 接触法制硫酸的热化学方程式： B. 经石灰乳吸收后转化为石膏： C. 焦亚硫酸钠与酸性反应： D. 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应： 6. 下列实验操作规范且能达到实验目的的是 A．加热熔融纯碱 B．用pH试纸测定溶液pH C．探究浓度对化学反应速率的影响 D．制备乙酸乙酯 A. A B. B C. C D. D 7. 短周期元素X、Y、W、Q的原子序数依次增大，Q对应的单质暗处遇发生爆炸，由上述四种元素形成的某焊接助熔剂结构如图所示。下列说法错误的是 A. 该助熔剂中Y原子的杂化方式为  B. Q与X形成的化合物中，Q显负价 C. 第一电离能：  D. W的简单氢化物可以形成分子间氢键 8. 多巴胺分子被认为是一种使人快乐的物质，其结构简式如图甲所示；苯巴比妥是一种镇静剂，结构如图乙所示。下列关于它们的说法正确的是 A. 多巴胺和苯巴比妥具有完全相同的官能团 B. 苯巴比妥的分子式为 C. 多巴胺分子中所有原子共平面 D. 苯巴比妥分子中键角∠1 < ∠2 9. 用有关仪器分析有机物A时，质谱图如图甲、核磁共振氢谱示意图如图乙，则A的结构简式可能为 A.   B.   C.   D. 10. 在常温下，将金属a和金属b贴在一起并放入溶液c中，如图所示。下列说法正确的是 A. 金属a是铁，金属b是铜，溶液c是海水时构成原电池，铁是正极 B. 金属a是铁，金属b是铜，溶液c是浓硝酸时构成原电池，电子从铁流向铜 C. 金属a是镁，金属b是铝，溶液c是氢氧化钠溶液时构成原电池，铝电极上发生的反应是 D. 金属a是铅，金属b是铂，溶液c是硫酸时构成原电池，金属块的总质量减少 11. 高锰钴矿（含、和少量、、）的利用价值很高，可以用生物质材料（稻草）和硫酸从该矿中提取金属元素，并制得相应的化合物，流程如图甲所示。下列说法不正确的是 已知：的溶解度曲线如图乙所示。 A. 矿石和稻草都粉碎后混合，可以提高浸出速率 B. 滤渣1的成分主要是，还有未反应完的稻草 C. 调pH可以分步除去铁和铝，都是生成它们的碳酸盐 D. 25℃的饱和溶液通过蒸发或降温均能析出晶体 12. 与在金属催化剂M的作用下生成多种产物，反应机理如图所示。下列说法不正确的是 A. 是非极性分子 B. 中间体X的结构可能是 C. 反应过程中极性键和非极性键均有断裂和形成 D. 该机理中金属催化剂M的化合价有变化 13. 是一种二元弱酸，其溶液中存在以下平衡：，，下列说法正确的是 A. 加水稀释，一定变小 B. 温度不变，增大时，的值也增大 C. 向体系中加少量NaOH溶液，一定变大 D. 向体系中加少量NaOH溶液，体系中存在 14. 回收利用制备HCOOH有利于实现“双碳”目标，回收废气中的和的电化学原理如图所示。下列说法正确的是 A. 通气体的电极与电源的正极相连 B. 装置a吸收废气后，溶液碱性增强 C. 装置b中生成，同时吸收标准状况下的气体22.4 L D. 装置b中吸收的电解液可以为浓NaOH溶液 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 香兰素（）是一种常见香精，微溶于冷水，易溶于热水、乙醇、乙醚等溶剂。 已知：①相关物质的沸点如下表。 化合物 对羟基苯甲醛 3-溴-4-羟基苯甲醛 香兰素 液溴 DMF 苯 沸点/℃ 191 261 170 58.5 153 80.1 ②香兰素合成原理： 反应Ⅰ：+HBr 反应Ⅱ：+NaBr 实验过程： 反应Ⅰ（在下图装置中进行）：向f中加入16 g（0.131 mol）对羟基苯甲醛和90 mL溶剂（DMF），溶解后滴入7.0 mL（0.136 mol）液溴，加热至40～45℃反应6 h。分离溶剂后残留物加沸水溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、烘干后得白色固体（3-溴-4-羟基苯甲醛）。 反应Ⅱ：在250 mL三颈烧瓶中加入制得的白色固体、45 mL含甲醇钠28.24%的甲醇溶液、35 mL DMF及0.2 g CuCl；在115℃反应1.5 h后分离溶剂，残留物用盐酸酸化至，再用热苯萃取3次，收集有机层。有机层分离苯后，得咖啡色液体；再用热的稀酒精溶解，冷却析出晶体，经过滤、干燥后得5.8 g香兰素晶体。 根据以上实验信息，回答相关问题。 （1）盛放液溴的仪器名称是____________________。 （2）反应Ⅰ中：装入反应试剂后，应先_________（填“加热”或“通入冷凝水”），冷水应从_______（填“b”或“c”）口流入，充分冷凝回流。 （3）反应Ⅰ中：残留物加沸水溶解，趁热过滤的目的是____________________；从酚类的性质考虑，产生杂质的原因有可能是中间产物3-溴-4-羟基苯甲醛进一步与发生_______（填反应类型）反应导致。 （4）反应Ⅱ中：有机层分离苯的方法是________，理由是____________________。 （5）实验中香兰素的产率是________。（结果保留一位小数） （6）有同学对实验进行反思后提出，可以通过加大液溴用量来提高香兰素产率，该想法是否可行？________（填“行”或“不行”），理由是____________________。 16. 利用与重整制合成气（CO和）是实现“碳达峰、碳中和”的重要路径。重整过程中可能发生的反应及焓变与活化能如下（已知活化能较大的反应其速率受温度影响更大）。 反应Ⅰ：     反应Ⅱ：     反应Ⅲ：     回答下列问题： （1）反应Ⅰ的熵变_________0（填“”“”或“”）。已知反应Ⅳ：  ，则________。 （2）在恒容密闭容器中，按投料，发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。下列说法正确的是________（填序号）。 A. 增大体系压强，反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动 B. 升高温度，反应Ⅰ的平衡常数增大 C. 加入催化剂，可提高的平衡转化率 D. 分离出CO，可提高的转化率 （3）在某温度下，向2 L恒容容器中通入和，发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。测得转化率随时间变化如图1所示。同时测得平衡时CO的选择性[]为0.85，的物质的量为0.04 mol。 ①0~5 min内，的平均反应速率________。 ②该温度下，反应Ⅰ的平衡常数Kc=______________（列出计算式，不要求化简）。 ③在实际升温过程中（尚未达到新平衡），测得CO的选择性先下降后回升。请解释升温过程中CO选择性先下降的原因：____________________。 （4）将设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图2所示（A、B为多孔碳棒）： ①该燃料电池中B电极的电极反应式为________________； ②当消耗甲烷的体积为2.24 L（标准状况下）时，消耗KOH的质量为________g。 17. 一种从深海多金属结核[主要含、FeO(OH)、，有少量的、、NiO、CuO]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液（，、）的工艺流程如图所示： 已知：①金属氢氧化物胶体具有吸附性，可吸附金属阳离子。 ②常温下，溶液中金属离子（假定浓度均为）开始沉淀和完全沉淀的pH： 金属离子 开始沉淀的pH 1.9 3.3 4.8 6.9 7.4 8.1 完全沉淀的pH 3.2 4.6 6.8 8.9 9.4 10.1 回答下列问题： （1）属于________（填“酸性氧化物”“碱性氧化物”或“两性氧化物”）。 （2）“沉铁”得到的是，而不是生成的理由是________________。 （3）“沉铝”步骤调节pH为____________之间。 （4）“第一次萃取”发生的反应是，由萃取液1获得溶液的操作顺序是________________。 ①充分振荡　②分液　③硫酸酸化 （5）通过“电解”的方法可以获得金属Mn，也可以由软锰矿（）通过铝热反应的方法获得金属Mn，试写出软锰矿发生铝热反应的化学方程式：____________。 （6）NiO的立方晶胞结构如图所示，原子①的原子坐标是(0,0,0)，原子②的原子坐标是(1,1,1)，则原子③的原子坐标是________________。晶胞边长为a nm，该NiO晶体的密度是________________。 18. 苯酚是一种重要的化工原料，广泛用于制造医药。化合物H的合成路线如图。 回答下列问题： （1）A中官能团的名称是________。 （2）C的分子式为____________。 （3）E的命名是____________。 （4）G的核磁共振氢谱显示为两组峰，峰面积比为，G的结构简式是________。 （5）由F和G生成H的反应类型是________________。 （6）写出B和C生成D的化学方程式：______________________________________。 （7）推测H可能的性质有________（填序号）。 a．能与氢气发生加成反应 b．能与发生显色反应 c．能发生水解反应生成含羧基的产物和含羟基的产物 d．能与硝酸银反应生成白色沉淀 （8）X与F互为同系物，但比F少五个碳原子。写出一个符合下列条件的X的同分异构体：________________________________________________。 a．含有两个苯环；  b．只含有一种官能团； c．能与反应生成；  d．苯环上的一氯代物有两种。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 化学试卷 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2.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。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。 以下数据可供解题时参考。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 K-39 Ni-59 一、选择题：本题共14小题，每小题3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. 化学与材料科学密切相关。下列说法错误的是 A. 冬奥会使用的可降解餐具材料聚乳酸，属于合成有机高分子材料 B. 碳纤维材料强度高、密度小，属于新型无机非金属材料 C. 航天器外壳使用的钛合金，具有良好的耐高温性能和机械强度 D. 橡胶轮胎硫化处理，其目的是将天然橡胶转化为线型高分子 【答案】D 【解析】 【详解】A．聚乳酸是由乳酸通过缩聚反应得到，属于合成有机高分子材料，A正确； B．碳纤维强度高、密度小，属于新型无机非金属材料，B正确； C．钛合金具有良好的耐高温性能和机械性能，适合用于做航天器的外壳，C正确； D．橡胶硫化的目的是橡胶中的线型大分子通过硫化剂发生化学反应，形成三维网状结构的过程，D错误； 故选D。 2. 下列有关化学用语的说法正确的是 A. 的空间结构为三角锥形  B. 过氧化氢的电子式为 C. 聚丙烯的结构简式为  D. 基态的价电子排布式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．的中心C原子价层电子对数为，无孤电子对，空间结构为平面三角形，不是三角锥形，A错误； B．过氧化氢是共价化合物，其电子式为，B错误； C．聚丙烯的单体是丙烯，其结构简式为，C正确； D．基态Fe原子价电子排布为，失去3个电子形成时，优先失去4s轨道电子，最终价电子排布式为，不是，D错误； 故选C。 阅读下列材料，完成下面3个小题。 硫及其化合物在工业生产和环境保护中具有重要应用。接触法制硫酸的核心反应是的催化氧化，是大气主要污染物之一，可用石灰乳吸收后转化为石膏（）。焦亚硫酸钠（）常用作食品抗氧化剂和漂白剂，其水溶液呈酸性（）。连二亚硫酸钠（）是重要的还原剂，广泛用于印染工业。硫代硫酸钠（）广泛用于照相、电影、纺织、造纸等行业，作为定影剂和漂白剂。 3. 下列物质性质与用途均正确且具有因果关系的是 A. 具有漂白性，可用于杀菌消毒 B. 浓硫酸具有吸水性，可用于干燥 C. 具有还原性，可用作食品抗氧化剂 D. 溶液呈碱性，可用于除去自来水中的余氯 4. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 标准状况下，与足量充分反应，生成的分子数为 B. 中含有阴离子数目为 C. 溶于水后，溶液中的数目为 D. 的溶液中，数目为 5. 下列化学反应表示正确的是 A. 接触法制硫酸的热化学方程式： B. 经石灰乳吸收后转化为石膏： C. 焦亚硫酸钠与酸性反应： D. 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应： 【答案】3. C 4. B 5. D 【解析】 【3题详解】 A．的漂白性表现为它能与某些有色物质反应生成不稳定的无色物质，这一性质不能作为其杀菌消毒用途的依据，所述性质与用途没有因果关系，A错误； B．浓硫酸具有吸水性，但是碱性气体，能与硫酸反应：，因此浓硫酸不能用于干燥，B错误； C．具有还原性，能优先与氧化性物质反应，抑制食品中其他成分被氧化，因此可用作食品抗氧化剂，所述性质与用途具有因果关系，C正确； D．余氯具有氧化性，具有还原性，二者能发生氧化还原反应，因此除去余氯利用的是的还原性，所述用途与其溶液呈碱性没有直接因果关系，D错误； 故选C； 【4题详解】 A．标准状况下，为气体，其物质的量为。反应具有可逆性，即使氧气足量，也不能完全转化，因此生成的物质的量小于1 mol，分子数小于，A错误； B．由和构成，每个化学式单位对应1个阴离子。其摩尔质量为，故，所含阴离子的物质的量为1 mol，数目为，B正确； C．根据，1 mol 与水反应可生成2 mol 。在水中完全电离：，所得还存在电离平衡和水解平衡，部分硫元素转入其他含硫微粒中，因此溶液中的数目小于，C错误； D．该溶液中溶质的物质的量为。亚硫酸是二元弱酸，分步电离：、，不能完全电离，因此溶液中的物质的量小于0.2 mol，数目小于，D错误； 故选B； 【5题详解】 A．热化学方程式中反应焓变的单位应为，原式将其写成kJ，单位错误。正确的热化学方程式为，A错误； B．石膏的化学式为，原式的产物是亚硫酸钙，尚未转化为石膏。先被石灰乳吸收，生成亚硫酸钙，再被空气中的氧气氧化并结合水生成石膏，过程分别为、，B错误； C．原式左、右两侧的氧原子数分别为41和43，电荷总数分别为−8和−12，原子和电荷均不守恒。中硫元素的平均化合价为+4价，转化为后升高到+6价，每1 mol 失去4 mol电子；中锰元素由+7价降低到+2价，每1 mol 得到5 mol电子，因此两者的化学计量数之比为5∶4。再根据原子和电荷守恒配平，正确的总反应表示为，C错误； D．硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成硫沉淀、二氧化硫气体和水，钠离子和硫酸根离子不参与该反应。反应中1个与2个反应，生成1个硫原子、1个分子和1个分子，原子和电荷均守恒，离子方程式为，D正确； 故选D。 6. 下列实验操作规范且能达到实验目的的是 A．加热熔融纯碱 B．用pH试纸测定溶液pH C．探究浓度对化学反应速率的影响 D．制备乙酸乙酯 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．图中使用瓷坩埚加热熔融纯碱，瓷坩埚中的二氧化硅能与碳酸钠在高温下反应，反应方程式为，会腐蚀坩埚，因此应选用铁坩埚，A错误； B．图中将pH试纸直接浸入待测溶液，会污染溶液。正确操作是将一小片干燥的pH试纸放在洁净的玻璃片或表面皿上，用洁净、干燥的玻璃棒蘸取待测溶液，滴在试纸上，再将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出溶液的pH，B错误； C．图中分别用和的硫酸溶液与铁片接触。前者为稀硫酸，能与铁反应生成氢气，反应方程式为；后者为浓硫酸，常温下使铁发生钝化，铁表面形成致密的氧化膜，阻碍反应继续进行。因此，两组实验不能用于比较同一反应中浓度对反应速率的影响，C错误； D．图中将乙酸、乙醇和浓硫酸的混合物加热，可发生酯化反应，反应方程式为。浓硫酸作催化剂和吸水剂，沸石可防止暴沸，导管兼有导气和冷凝作用。接收端的球形干燥管可防止倒吸；饱和碳酸钠溶液能中和随产物蒸出的乙酸、溶解乙醇，并降低乙酸乙酯的溶解度，使乙酸乙酯分层析出，能达到制备乙酸乙酯的目的，D正确； 故选D。 7. 短周期元素X、Y、W、Q的原子序数依次增大，Q对应的单质暗处遇发生爆炸，由上述四种元素形成的某焊接助熔剂结构如图所示。下列说法错误的是 A. 该助熔剂中Y原子的杂化方式为  B. Q与X形成的化合物中，Q显负价 C. 第一电离能：  D. W的简单氢化物可以形成分子间氢键 【答案】A 【解析】 【分析】氟气在暗处与氢气混合即发生爆炸，故Q为F。图中阴离子为，Y与4个F原子各形成1个单键，达到8电子稳定结构；该离子带1个单位负电荷，因此Y原子的价电子数为，结合其原子序数小于F，可确定Y为B。X的原子序数小于B，且能形成图示单键，故X为H。图中阳离子为，W形成4个单键，达到8电子稳定结构；该离子带1个单位正电荷，因此W原子的价电子数为，故W为N，该阳离子为。综上，X、Y、W、Q分别为H、B、N、F。 【详解】A．Y为B，在中，中心B原子的价层电子对数是：，B原子形成4个键，没有孤电子对，因此B原子采用杂化，A错误； B．Q为F，X为H，二者形成的化合物为HF。F的电负性大于H，在HF中H显+1价，F显−1价，故Q显负价，B正确； C．Y、W、Q分别为B、N、F，三者位于同一周期。同周期元素的第一电离能总体随原子序数增大而增大，B、N、F的第一电离能依次增大，因此第一电离能为，即，C正确； D．W为N，其简单氢化物为。N原子电负性大、原子半径小且具有孤电子对，一个分子中与N原子相连的H原子可以与另一个分子中的N原子形成氢键，因此分子间可以形成氢键，D正确； 故选A。 8. 多巴胺分子被认为是一种使人快乐的物质，其结构简式如图甲所示；苯巴比妥是一种镇静剂，结构如图乙所示。下列关于它们的说法正确的是 A. 多巴胺和苯巴比妥具有完全相同的官能团 B. 苯巴比妥的分子式为 C. 多巴胺分子中所有原子共平面 D. 苯巴比妥分子中键角∠1 < ∠2 【答案】B 【解析】 【详解】A．由多巴胺和苯巴比妥两种物质的结构简式可知，多巴胺中含有酚羟基和氨基；苯巴比妥中羰基碳原子与氮原子直接相连，含有酰胺基，不含酚羟基和氨基，因此，两者的官能团不完全相同，A错误； B．苯巴比妥的结构为，其中苯基含6个碳原子和5个氢原子，乙基含2个碳原子和5个氢原子；含氮六元环含4个碳原子和2个氮原子，环上连有3个氧原子，两个氮原子上各连有1个氢原子。因此，分子中共有12个碳原子、12个氢原子、2个氮原子和3个氧原子，分子式为，B正确； C．多巴胺的结构为，其苯环上的6个碳原子共平面，但侧链中的两个饱和碳原子均采取杂化，与每个饱和碳原子直接相连的4个原子呈四面体排列，不可能共平面，因此多巴胺分子中的所有原子不可能共平面，C错误； D．苯巴比妥的两个键角标注为，∠1是碳氧双键与碳氮单键之间的夹角，∠2是同一碳原子所连的碳氮单键与碳碳单键之间的夹角。该羰基碳原子采取杂化，双键电子云对相邻单键电子云的排斥作用大于单键电子云之间的排斥作用，因此键角∠1 > ∠2，D错误； 故选B。 9. 用有关仪器分析有机物A时，质谱图如图甲、核磁共振氢谱示意图如图乙，则A的结构简式可能为 A.   B.   C.   D. 【答案】B 【解析】 【分析】首先质谱图的最大质荷比为46，说明该有机物的相对分子质量为46；其次核磁共振氢谱出现3个吸收峰，代表分子中存在3种不同化学环境的氢原子，且三种氢原子的个数比为1∶2∶3。结合这两个条件逐一比对选项即可得出结论。 【详解】A．的相对分子质量为44，和质谱图得出的相对分子质量46不符，且分子中仅含2种等效氢，核磁共振氢谱仅会出现2组峰，与核磁共振氢谱也不符，A错误； B．的相对分子质量为46，符合质谱的最大质荷比；其分子中存在3种等效氢：羟基（）的H、亚甲基（）的H、甲基（）​的H，对应核磁共振氢谱的3个吸收峰，且峰面积比为1∶2∶3，完全符合两张谱图的特征，B正确； C．的相对分子质量为44，与质谱图的最大质荷比46不符，且分子中仅含2种等效氢，核磁共振氢谱仅会出现2组峰，与核磁共振氢谱也不符，C错误； D．的相对分子质量为46，满足质谱图的相对分子质量要求，但分子中两个甲基完全对称，仅存在1种等效氢，核磁共振氢谱仅会出现1组峰，不符合核磁共振氢谱3组吸收峰的特征，D错误； 故选B。 10. 在常温下，将金属a和金属b贴在一起并放入溶液c中，如图所示。下列说法正确的是 A. 金属a是铁，金属b是铜，溶液c是海水时构成原电池，铁是正极 B. 金属a是铁，金属b是铜，溶液c是浓硝酸时构成原电池，电子从铁流向铜 C. 金属a是镁，金属b是铝，溶液c是氢氧化钠溶液时构成原电池，铝电极上发生的反应是 D. 金属a是铅，金属b是铂，溶液c是硫酸时构成原电池，金属块的总质量减少 【答案】C 【解析】 【详解】A．在海水中，铁和铜构成原电池时，铁电极比较活泼，是负极，A错误； B．在浓硝酸中，铁和铜构成原电池，由于铁在浓硝酸中发生钝化，铜可与浓硝酸持续反应，铜电极是负极，电子从铜电极流向铁电极，B错误； C．在氢氧化钠溶液中，镁和铝构成原电池，铝可以和氢氧化钠溶液反应，铝电极活泼失去电子发生反应：，C正确； D．在硫酸溶液中，铂和铅构成原电池，铅是负极，发生反应时会生成硫酸铅，硫酸铅是固体附着在电极上，铂是惰性电极不反应，金属整体的质量会增加，D错误； 故选C。 11. 高锰钴矿（含、和少量、、）的利用价值很高，可以用生物质材料（稻草）和硫酸从该矿中提取金属元素，并制得相应的化合物，流程如图甲所示。下列说法不正确的是 已知：的溶解度曲线如图乙所示。 A. 矿石和稻草都粉碎后混合，可以提高浸出速率 B. 滤渣1的成分主要是，还有未反应完的稻草 C. 调pH可以分步除去铁和铝，都是生成它们的碳酸盐 D. 25℃的饱和溶液通过蒸发或降温均能析出晶体 【答案】C 【解析】 【分析】高锰钴矿含有五种氧化物，可以先对这五种氧化物分类：和是具有较强氧化性的氧化物，在酸性条件下可以认为是碱性氧化物，是两性氧化物，是酸性氧化物。当它们遇到硫酸和稻草（主要是纤维素，具有还原性）时，和被稻草还原并与硫酸反应得到和离子，在硫酸中生成，在硫酸中生成，是酸性氧化物不反应，成为滤渣1。第一步过滤后得到滤液，第二步通过调节pH可以使和形成氢氧化物沉淀，得到滤渣2，而和不沉淀。第三步用沉淀，得到CoS沉淀，留下硫酸锰滤液。 【详解】A．矿石和稻草都粉碎，增大接触面积，提高浸出速率，A正确； B．是酸性氧化物不反应，成为滤渣1，稻草为固体反应物，若未完全反应会残留在滤渣1中，B正确； C．调节pH主要使和形成氢氧化物沉淀，而不是生成碳酸盐，C错误； D．根据的溶解度曲线，25℃的饱和溶液不管是升温还是降温，都可以减小的溶解度，饱和溶液都可以析出晶体，D正确； 故选C。 12. 与在金属催化剂M的作用下生成多种产物，反应机理如图所示。下列说法不正确的是 A. 是非极性分子 B. 中间体X的结构可能是 C. 反应过程中极性键和非极性键均有断裂和形成 D. 该机理中金属催化剂M的化合价有变化 【答案】C 【解析】 【详解】A．为直线形结构，正负电荷中心重合，是非极性分子，A正确； B．中间体X是从与反应得到，X生成了和M，根据H－M－COOH→M+HCOOH可类推X结构式应为，X分解后可得到HCHO和M，B正确； C．在循环过程中，断裂的共价键有中的非极性键，CO2中的极性键等，形成的共价键有中的极性键等，但没有形成非极性键，C错误； D．根据转化关系图可知反应过程中M与H、C等原子形成化学键，因此M的化合价发生变化，D正确； 故选C。 13. 是一种二元弱酸，其溶液中存在以下平衡：，，下列说法正确的是 A. 加水稀释，一定变小 B. 温度不变，增大时，的值也增大 C. 向体系中加少量NaOH溶液，一定变大 D. 向体系中加少量NaOH溶液，体系中存在 【答案】D 【解析】 【详解】A．草酸是二元弱酸，加水稀释促进和电离，生成的的物质的量增加，因此增大，A错误； B．对于第二步电离，其电离平衡常数为，所以。温度不变时，不变，增大，该比值减小，B错误； C．加入NaOH溶液，发生反应，使两步电离平衡均向右移动。第一步电离生成，第二步电离消耗，其浓度还受到加液稀释作用的影响。例如，所加NaOH溶液足够稀时，加入的很少，稀释作用可使减小，故不能断定一定变大，C错误； D．加入NaOH溶液后，溶液中的阳离子为、，阴离子为、、。根据电荷守恒，阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数，且每个带两个单位负电荷，因此，D正确； 故选D。 14. 回收利用制备HCOOH有利于实现“双碳”目标，回收废气中的和的电化学原理如图所示。下列说法正确的是 A. 通气体的电极与电源的正极相连 B. 装置a吸收废气后，溶液碱性增强 C. 装置b中生成，同时吸收标准状况下的气体22.4 L D. 装置b中吸收的电解液可以为浓NaOH溶液 【答案】C 【解析】 【详解】A．电极物质由变为HCOOH可以得出碳元素的化合价由变为，该电极上发生还原反应，该电极与电源的负极相连，A错误； B．装置a吸收的废气是和，都是酸性气体，溶液的碱性不会增强，B错误； C．装置b中阳极反应为，生成​转移电子；阴极反应为，转移电子时恰好消耗，标准状况下体积为，C正确； D．装置b中吸收的电解液如果为浓NaOH溶液，不可能生成HCOOH，应该生成甲酸盐，D错误； 故选C。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 香兰素（）是一种常见香精，微溶于冷水，易溶于热水、乙醇、乙醚等溶剂。 已知：①相关物质的沸点如下表。 化合物 对羟基苯甲醛 3-溴-4-羟基苯甲醛 香兰素 液溴 DMF 苯 沸点/℃ 191 261 170 58.5 153 80.1 ②香兰素合成原理： 反应Ⅰ：+HBr 反应Ⅱ：+NaBr 实验过程： 反应Ⅰ（在下图装置中进行）：向f中加入16 g（0.131 mol）对羟基苯甲醛和90 mL溶剂（DMF），溶解后滴入7.0 mL（0.136 mol）液溴，加热至40～45℃反应6 h。分离溶剂后残留物加沸水溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、烘干后得白色固体（3-溴-4-羟基苯甲醛）。 反应Ⅱ：在250 mL三颈烧瓶中加入制得的白色固体、45 mL含甲醇钠28.24%的甲醇溶液、35 mL DMF及0.2 g CuCl；在115℃反应1.5 h后分离溶剂，残留物用盐酸酸化至，再用热苯萃取3次，收集有机层。有机层分离苯后，得咖啡色液体；再用热的稀酒精溶解，冷却析出晶体，经过滤、干燥后得5.8 g香兰素晶体。 根据以上实验信息，回答相关问题。 （1）盛放液溴的仪器名称是____________________。 （2）反应Ⅰ中：装入反应试剂后，应先_________（填“加热”或“通入冷凝水”），冷水应从_______（填“b”或“c”）口流入，充分冷凝回流。 （3）反应Ⅰ中：残留物加沸水溶解，趁热过滤的目的是____________________；从酚类的性质考虑，产生杂质的原因有可能是中间产物3-溴-4-羟基苯甲醛进一步与发生_______（填反应类型）反应导致。 （4）反应Ⅱ中：有机层分离苯的方法是________，理由是____________________。 （5）实验中香兰素的产率是________。（结果保留一位小数） （6）有同学对实验进行反思后提出，可以通过加大液溴用量来提高香兰素产率，该想法是否可行？________（填“行”或“不行”），理由是____________________。 【答案】（1）恒压滴液漏斗 （2） ①. 通入冷凝水 ②. b （3） ①. 防止3-溴-4-羟基苯甲醛析出，减少损失 ②. 取代 （4） ①. 分馏 ②. 有机层中苯与其他有机物沸点差异较大 （5）29.1% （6） ①. 不行 ②. 溴用量过多会导致过度取代或氧化等副反应，产率更低 【解析】 【分析】对羟基苯甲醛的结构为，其中酚羟基与醛基位于苯环的对位。反应Ⅰ中，酚羟基邻位的一个氢原子被溴原子取代，生成3-溴-4-羟基苯甲醛，其结构为。分离DMF后，加沸水使产物溶解，热过滤除去不溶性杂质，再冷却结晶、过滤、烘干，得到反应Ⅱ使用的中间产物。反应Ⅱ中，在题给甲醇钠、CuCl及加热条件下，中间产物苯环上的溴原子被甲氧基取代，得到香兰素，其结构为。分离反应溶剂后，用盐酸酸化，使碱性条件下存在的酚盐转化为相应的酚类化合物；再用热苯萃取，使香兰素进入有机层。除去苯后得到粗产品，最后利用香兰素在热的稀酒精与冷的稀酒精中溶解度的差异进行重结晶，得到香兰素晶体。 【小问1详解】 装置中，盛放液溴的漏斗带有活塞，其侧面另有连接漏斗上部与下端的导管，可使漏斗内与反应装置内的气压相等，便于液溴顺利滴入，因此该仪器是恒压滴液漏斗； 【小问2详解】 液溴易挥发，加热前先通入冷凝水，可使加热时产生的蒸气及时冷凝并流回反应容器，减少试剂损失。图中b口位于冷凝管下端，c口位于上端，冷水由b口进入、从c口流出，可使冷凝管夹套充满水，保证冷凝效果，因此应先通入冷凝水，冷水从b口流入； 【小问3详解】 残留物用沸水溶解后，3-溴-4-羟基苯甲醛留在热溶液中，不溶性杂质可通过过滤除去。如果过滤时溶液冷却，部分产物会结晶析出并留在滤纸上，随杂质一起被除去。因此，趁热过滤可防止3-溴-4-羟基苯甲醛析出，减少损失。中间产物的结构为，其酚羟基另一邻位仍连有氢原子，该氢原子可继续被溴原子取代，形成含更多溴原子的杂质，因此反应类型为取代反应； 【小问4详解】 反应溶剂已在盐酸酸化和热苯萃取前分离，萃取后收集的有机层以苯为溶剂，并含有香兰素等有机物。题给苯的沸点为80.1℃，香兰素的沸点为170℃，两者沸点差异较大。加热时苯优先汽化，经冷凝后收集，即可与沸点较高的有机物分离，因此可采用分馏，依据是有机层中苯与其他有机物沸点差异较大； 【小问5详解】 两步反应的完整物质转化分别为和。反应Ⅰ中，1 mol对羟基苯甲醛与1 mol溴反应，理论上生成1 mol中间产物；反应Ⅱ中，1 mol中间产物理论上生成1 mol香兰素。因此，1 mol对羟基苯甲醛理论上可生成1 mol香兰素。实验加入对羟基苯甲醛0.131 mol、液溴0.136 mol，溴略过量，按对羟基苯甲醛计算，理论上可得香兰素0.131 mol。由香兰素结构可知，其分子式为，摩尔质量为。设香兰素的理论质量为，则。实际得到5.8 g香兰素，故其产率为； 【小问6详解】 由反应Ⅰ的计量关系，0.131 mol对羟基苯甲醛理论上需要0.131 mol溴，而实验已加入0.136 mol溴，液溴已经略过量。中间产物3-溴-4-羟基苯甲醛的结构为，其酚羟基另一邻位仍有可被取代的氢原子，继续增大液溴用量会促进进一步取代，消耗所需中间产物并增加副产物；酚羟基和醛基具有还原性，过量溴还可能引发氧化副反应。因此，增加液溴用量不能据此提高香兰素产率，反而可能降低产率，该想法不行。 16. 利用与重整制合成气（CO和）是实现“碳达峰、碳中和”的重要路径。重整过程中可能发生的反应及焓变与活化能如下（已知活化能较大的反应其速率受温度影响更大）。 反应Ⅰ：     反应Ⅱ：     反应Ⅲ：     回答下列问题： （1）反应Ⅰ的熵变_________0（填“”“”或“”）。已知反应Ⅳ：  ，则________。 （2）在恒容密闭容器中，按投料，发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。下列说法正确的是________（填序号）。 A. 增大体系压强，反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动 B. 升高温度，反应Ⅰ的平衡常数增大 C. 加入催化剂，可提高的平衡转化率 D. 分离出CO，可提高的转化率 （3）在某温度下，向2 L恒容容器中通入和，发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。测得转化率随时间变化如图1所示。同时测得平衡时CO的选择性[]为0.85，的物质的量为0.04 mol。 ①0~5 min内，的平均反应速率________。 ②该温度下，反应Ⅰ的平衡常数Kc=______________（列出计算式，不要求化简）。 ③在实际升温过程中（尚未达到新平衡），测得CO的选择性先下降后回升。请解释升温过程中CO选择性先下降的原因：____________________。 （4）将设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图2所示（A、B为多孔碳棒）： ①该燃料电池中B电极的电极反应式为________________； ②当消耗甲烷的体积为2.24 L（标准状况下）时，消耗KOH的质量为________g。 【答案】（1） ①. > ②. （2）BD （3） ①. 0.016 ②. ③. 升温使各反应速率均增大，但反应Ⅲ（积碳反应）活化能较高，温度升高时其反应速率增幅更大，导致更多通过积碳路径消耗而不生成CO，因此CO选择性下降 （4） ①. ②. 11.2 【解析】 【小问1详解】 熵与物质的状态和分子数有关，从反应Ⅰ来看，发生反应使分子数增加，所以；通过盖斯定律反应Ⅰ+反应Ⅳ可得反应Ⅲ的。 【小问2详解】 A．增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，对于反应Ⅰ，平衡逆向移动，A错误； B．升高温度，平衡向吸热反应方向移动，对于反应Ⅰ，由于正反应为吸热反应，平衡正向移动，平衡常数增大，B正确； C．催化剂可以改变化学反应速率，但不能改变平衡转化率，C错误； D．分离出CO，是减小生成物浓度，平衡正向移动，反应物的转化率提高，D正确； 故选BD。 【小问3详解】 ①内，的转化率为40%，消耗甲烷的物质的量是，。 ②达到平衡时的转化率为60%，消耗的。根据的消耗量和CO的选择性为0.85，可以得出生成CO的总量。对于反应Ⅱ 反应Ⅰ生成的。对于反应Ⅰ 反应Ⅲ消耗的甲烷。对于反应Ⅲ 平衡时：，，，，，平衡常数为。 ③已知“活化能较大的反应受温度影响更大”，当温度升高时，三个反应的速率都会升高，但反应Ⅲ（积碳反应）的活化能最高，升高温度时其反应速率增幅更大，导致更多的通过积碳路径消耗而不生成CO，因此CO选择性下降。 【小问4详解】 ①从电子移动的方向可以判断出电子流入电极A为正极，电极B为负极。在将设计成碱性燃料电池时，通入的电极为负极，也即是电极B上是甲烷发生反应。所以B极的电极反应为。 ②电极A发生的反应为，对比正负极上的电极反应可以知道，消耗转移8 mol电子，消耗，在标准状况下，消耗同时消耗0.2 mol氢氧化钾，。 17. 一种从深海多金属结核[主要含、FeO(OH)、，有少量的、、NiO、CuO]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液（，、）的工艺流程如图所示： 已知：①金属氢氧化物胶体具有吸附性，可吸附金属阳离子。 ②常温下，溶液中金属离子（假定浓度均为）开始沉淀和完全沉淀的pH： 金属离子 开始沉淀的pH 1.9 3.3 4.8 6.9 7.4 8.1 完全沉淀的pH 3.2 4.6 6.8 8.9 9.4 10.1 回答下列问题： （1）属于________（填“酸性氧化物”“碱性氧化物”或“两性氧化物”）。 （2）“沉铁”得到的是，而不是生成的理由是________________。 （3）“沉铝”步骤调节pH为____________之间。 （4）“第一次萃取”发生的反应是，由萃取液1获得溶液的操作顺序是________________。 ①充分振荡　②分液　③硫酸酸化 （5）通过“电解”的方法可以获得金属Mn，也可以由软锰矿（）通过铝热反应的方法获得金属Mn，试写出软锰矿发生铝热反应的化学方程式：____________。 （6）NiO的立方晶胞结构如图所示，原子①的原子坐标是(0,0,0)，原子②的原子坐标是(1,1,1)，则原子③的原子坐标是________________。晶胞边长为a nm，该NiO晶体的密度是________________。 【答案】（1）两性氧化物 （2）200℃时，水解生成的发生分解生成 （3）[4.6,4.8)或(4.6,4.8) （4）③①② （5） （6） ①. (1,0.5,0) ②. 【解析】 【分析】酸浸还原时，硫酸使有关金属氧化物溶解，将高价态的锰、钴、铁还原，使它们分别以、、的形式进入溶液，铝、镍、铜分别以、、的形式进入溶液，留在滤渣中。“沉铁”时通入空气，将氧化为，在图示温度、压力和pH条件下使铁以的形式分离。随后加入NaOH调节pH，使铝形成沉淀，同时保留铜、镍、钴、锰离子。第一次萃取使铜转入有机相，萃余液1进入第二次萃取；所得萃取液2用于制备镍钴锰混合溶液，萃余液2中的通过电解得到金属Mn。 【小问1详解】 既能与强酸反应，也能与强碱溶液反应，相应的离子方程式为、，因此属于两性氧化物； 【小问2详解】 “沉铁”时，空气将溶液中的氧化为，发生水解：。流程给出的温度为200℃，水解生成的受热分解，反应为，所以最终得到的是； 【小问3详解】 “沉铝”既要使完全沉淀，又要避免铜、镍、钴、锰离子形成氢氧化物沉淀。表中完全沉淀的pH为4.6，因此应满足；其余待保留金属离子中，开始沉淀的pH最低，为4.8，因此还应满足。故可调节至，取也满足要求； 【小问4详解】 萃取液1中的铜以CuR的形式存在于有机相。由题给平衡可知，加入硫酸酸化可增大水相中的浓度，使平衡向左移动，让铜由有机相转入水相。充分振荡使两相充分接触，再静置分层并分液，保留含的水相，因此操作顺序为③①②； 【小问5详解】 高温下，Al将还原为Mn，自身被氧化为。锰元素的化合价由+4价降低到0价，铝元素的化合价由0价升高到+3价，根据得失电子守恒，与Al的化学计量数之比为3∶4，再按氧原子守恒确定的化学计量数，得到反应方程式：； 【小问6详解】 以原子①为原点，按图中所示方向，x轴沿底面前侧棱向右，y轴沿底面左侧棱向后，z轴竖直向上。原子③位于底面右侧棱的中点，其x方向位移为一条晶胞边长，y方向位移为半条晶胞边长，z方向位移为0，因此原子③的坐标为()。图中灰色粒子位于8个顶点和6个面心，一个晶胞中所占的粒子数为；黑色粒子位于12条棱的中点和体心，一个晶胞中所占的粒子数为。因此，一个晶胞中含4个NiO。设晶胞的质量、体积分别为、，为阿伏加德罗常数。取，则。由，得。晶体密度为。 18. 苯酚是一种重要的化工原料，广泛用于制造医药。化合物H的合成路线如图。 回答下列问题： （1）A中官能团的名称是________。 （2）C的分子式为____________。 （3）E的命名是____________。 （4）G的核磁共振氢谱显示为两组峰，峰面积比为，G的结构简式是________。 （5）由F和G生成H的反应类型是________________。 （6）写出B和C生成D的化学方程式：______________________________________。 （7）推测H可能的性质有________（填序号）。 a．能与氢气发生加成反应 b．能与发生显色反应 c．能发生水解反应生成含羧基的产物和含羟基的产物 d．能与硝酸银反应生成白色沉淀 （8）X与F互为同系物，但比F少五个碳原子。写出一个符合下列条件的X的同分异构体：________________________________________________。 a．含有两个苯环；  b．只含有一种官能团； c．能与反应生成；  d．苯环上的一氯代物有两种。 【答案】（1）羟基 （2） （3）苯乙酸 （4） （5）取代反应 （6） （7）ac （8）或 【解析】 【分析】苯酚发生取代反应，苯环上的H被取代，得到B。B的醇羟基与C的，在的作用下发生取代反应，得到D（）。D和E（）在多聚酸催化下发生取代反应，得到含二苯甲酮结构的产物F。F在NaOH碱性条件下，与分子式为的G发生取代反应，关环形成环丙烷结构，最终得到产物H。 【小问1详解】  A为苯酚，结构中直接连在苯环上的官能团是羟基。 【小问2详解】 C的结构为，数出原子总数可得分子式为。 【小问3详解】 E的分子式为，结合后续反应生成F的结构，可知E是苯乙酸。 【小问4详解】 G分子式为，核磁共振氢谱只有两组峰且峰面积比1:1，说明两个氢环境的氢原子数均为2，因此两个碳分别连一个卤原子，结构为。 【小问5详解】 F中的活泼亚甲基（羰基邻位的）在碱性条件下与G的卤原子发生取代，脱去小分子卤化氢，生成H，属于取代反应。 【小问6详解】 B和C在三乙胺作用下发生取代反应，化学方程式为。 【小问7详解】 a．H含有苯环、羰基，均可与氢气发生加成反应，a正确； b．H没有酚羟基，不能和发生显色反应，b错误； c．H含有酯基，水解后可生成含羧基的产物和含羟基的产物，c正确； d．H中的氯、溴均为卤代烃的卤原子，不能电离出卤素离子，无法和硝酸银直接生成白色沉淀，d错误； 故选ac。 【小问8详解】 X是F的同系物，比F少5个碳，结合条件：含两个苯环、仅一种官能团、能和反应说明含两个羧基、苯环上一氯代物为2种，符合要求的结构为两个苯环各自对位连接的对称结构，苯环上氢完全对称，仅两种等效氢，结构简式为或。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $