精品解析：湖北省荆州中学2026-2027学年高三上学期9月月考 化学试卷

9月月考化学试题 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Ce 140 一、选择题：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. 新材料支撑高端制造产业快速迭代。下列材料分类正确的是 A. 人形机器人碳纤维外壳——有机高分子材料 B. 固态电池硫化物电解质——金属材料 C. 封装光伏电池的聚四氟乙烯薄膜——有机高分子材料 D. 5G基站氮化镓芯片——合金材料 2. 化学与生活关系密切，下列说法正确的是 A. 氟氯代烷化学性质较稳定但会对臭氧层产生破坏作用 B. 用木糖醇作为甜味剂的糕点不含糖类物质 C. 油脂腐败变质是由于其发生了加成反应 D. 医疗上常用95%(体积分数)的乙醇溶液做消毒剂 3. 下列化学用语或图示表达错误的是 A. 的VSEPR模型： B. 基态O原子的价层电子轨道表示式： C. 硒的价电子排布式为 D. 平面分子中存在的大键 4. 锂离子电池是常用的一种锂盐离子导体，其阴离子的结构如下图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X的一种同位素可用于考古时测定一些文物的年代，四种元素中基态原子W未成对电子数最多。下列说法正确的是 A. 同周期中第一电离能大于W的元素有3种 B. 电负性： C. Y的单质可能是极性分子 D. 该锂盐的熔点高于Z的锂盐 5. 阿明洛芬是一种抗炎镇痛药物，可用于治疗慢性风湿性关节炎，其分子结构如下图。下列说法错误的是 A. 该物质最多能与发生加成反应 B. 分子中有1个手性碳原子 C. 该物质可发生取代反应、加聚反应、氧化反应 D. 该物质为两性化合物 6. 下列实验装置或操作正确且能达到相应实验目的的是 A．验证甲烷和Cl2发生反应 B．检验乙醇与浓硫酸共热生成乙烯 C．证明乙炔可使溴水褪色 D．证明苯与溴发生了取代反应 A. A B. B C. C D. D 7. 下列对宏观事实的微观解释错误的是 选项 宏观事实 微观解释 A 、、键角依次减小 孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力 B 金属有良好的延展性 在外力作用下，金属原子层可相对滑动，但金属键的存在使原子层不发生断裂 C 甲胺的碱性大于氨气 甲胺中的甲基是推电子基团，增加了氮原子的电子云密度，使其更容易结合质子 D 重油的黏稠度大于轻质油 化学组成中相对分子质量大的组分占比高，导致分子间作用力强 A. A B. B C. C D. D 8. 乙酰苯胺粗品重结晶主要步骤如下(夹持装置已省略)： 下列说法错误的是 选项 实验操作 实验目的 A 加热溶解时分批次加水 粗品完全溶解且有利于后续结晶 B 加活性炭前应稍微冷却溶解液 防止暴沸 C 趁热过滤 防止易溶杂质析出导致产品不纯 D 减压过滤 加快过滤速度 A. A B. B C. C D. D 9. 直链淀粉的结构如图1所示(每一个六元环代表一个葡萄糖单元)，淀粉水解液中，存在着环状和链状结构葡萄糖之间的平衡，其相互转变及百分含量如图2所示。 下列说法正确的是 A. -D-吡喃葡萄糖和-D-吡喃葡萄糖的物理性质完全相同 B. 淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖，二者互为同分异构体 C. -D-吡喃葡萄糖比-D-吡喃葡萄糖的稳定性好 D. 直链淀粉呈螺旋空间结构，原因之一为链内葡萄糖单元的羟基可形成分子内氢键 10. 利用为原料可以合成新型可降解高分子，其合成路线如下。下列说法正确的是 A. 通过碳碳双键的加聚反应生成的高分子也易于降解 B. 的同分异构体可与甲醛合成酚醛树脂 C. 可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构 D. 完全水解得到的产物的分子式和的分子式相同 11. 通过给电子主体和吸电子客体作用，可制备一种延迟荧光材料的通用超分子主客体共晶，制备路线如下。下列说法错误的是 A. 的核磁共振氢谱有6组峰 B. 生成的过程中，与的物质的量之比为1∶1 C. 与之间通过共价键形成稳定的主客体结构 D. 的空腔大小与的分子尺寸相匹配，可体现超分子分子识别的特征 12. 某抗流感药物中间体的合成路线如图。下列说法正确的是 A. 虚线框中碳氧键键长： B. 虚线框中原子反应活性：①>② C. 中有4种官能团 D. 该反应的原子利用率100% 13. 我国科学家成功研发全球首例室温可充电全固态氢负离子电池。该电池以氢化钡()薄层包裹三氢化铈()复合氢化物为电解质，电池的总反应为。下列说法错误的是 A. 固态电池从根源上消除了电解液漏液风险，并大幅降低了燃烧、爆炸风险 B. 选择包裹的的目的是使电子在电解质中移动 C. 放电时，理论上电路中转移时，两极的质量变化差值为 D. 充电时电池阳极发生反应： 14. 氧化铈()可作为光催化材料，在光催化过程中晶胞的组成变化如图所示。 已知：的空缺率。下列说法错误的是 A. 晶胞中距最近的的个数为8 B. 每个晶胞中的个数为 C. 晶胞为立方晶胞，其棱长为，则晶体的密度为 D. 催化过程中产生的晶体，则此晶体中的空缺率为12.5% 15. 常温下，溶液中分别与三种金属离子形成配离子、、，平衡时，与的关系如图所示，其中Ⅰ表示的是与变化的关系。 已知：①(配离子) ②，，。下列说法正确的是 A. 其中Ⅱ表示的是与变化的关系 B. 反应的平衡常数 C. 当Ⅰ对应的相关离子浓度处于点时，金属配离子的解离速率小于生成速率 D. 当的、转化为配离子时，前者溶液中平衡浓度更大 二、非选择题： 16. 稀土元素是原子序数为57～71的15种镧系元素，以及与镧系元素化学性质相似的钪(Sc)和钇(Y)共17种元素的总称，素有“工业维生素”之称。请回答下列问题： （1）镧系元素在周期表中分区是___________区；基态钪(Sc)原子的电子排布式为___________。 （2）氧化钇()广泛应用于微波、光学玻璃、激光、超导等许多尖端行业。利用废荧光粉(主要成分为、，还含有一定量的、、、等)为原料生产的工艺流程如图所示。 已知：ⅰ、金属离子浓度小于等于时，认为已沉淀完全； ⅱ、常温下，相关金属离子开始沉淀和沉淀完全时的如下左图所示。 ①采用离子浓度传感器测得相同时间内的浸取率与浸取溶液温度的关系如上右图所示，后，的浸取率随温度升高而减小，请从反应原料的角度分析最可能的原因是___________。 ②生成滤渣b的离子方程式：___________。 ③已知，若常温下测得恰好沉淀完全时，需保证滴加草酸后的滤液中不低于___________。 ④沉钇后的滤液中浓度最大的金属离子是___________(填离子符号)。 ⑤最终得到疏松的，原因是___________。 17. 利用页岩气中丰富的丙烷制丙烯已成为化工原料丙烯生产的重要渠道。回答下列问题： （1）催化剂或作用下，丙烷直接脱氢制丙烯，反应进程中的相对能量变化如图1所示(*表示吸附态，部分进程已省略)，总反应为 。 ①中间体①转化为②进程中，决速步反应方程式为___________。设、不随温度变化，已知总反应，在___________(填字母)温度下反应能自发进行。 A． B． C． D． ②下列关于总反应说法正确的是___________(填字母标号)。 A．丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定，且为放热反应 B．总反应中正反应活化能小于逆反应活化能 C．恒温恒容下，加入催化剂，活化分子百分数增大，反应速率加快 D．恒温恒容下，向容器中充入惰性气体，压强增大，反应速率加快 （2）某团队报道了高温富水环境下，可催化丙烷氧化脱氢制丙烯： ①上述反应过程中、、元素可以形成、、乙二胺()等多种配体，能与等金属离子形成环状离子，简述其原因___________。 ②等温下，恒压容器充入和，丙烯物质的量与时间关系如图所示。 ___________(填“>”“<”或“=”，下同)，反应的压强平衡常数___________(分压=总压物质的量分数，写出计算表达式，无需化简)。 ③与直接脱氢比较，氧化脱氢的优点是___________。 18. 二茂铁茚配体()是一类高性能配体，其合成路线及实验操作如下。 Ⅰ 无水无氧手套箱中，称取二茂铁于茄形瓶，加无水处理的正己烷与四氢呋喃，搅拌成悬浊液。 Ⅱ 用恒压滴液漏斗滴加叔丁基锂正戊烷溶液，室温反应4小时。 Ⅲ 称取5.947 g 1-茚酮(，)，无水四氢呋喃稀释后滴加至体系，室温搅拌20小时；移出手套箱，滴加去离子水水解至无气泡产生。 Ⅳ 室温搅拌2小时后分液，取上层有机相；加过量对甲苯磺酸，加热回流后过滤，减压蒸馏除溶剂得粗产物；粗产物经升华预处理后，柱层析分离纯化，得橙黄色纯品。 已知：①叔丁基锂遇水、遇氧剧烈反应，手套箱为隔绝氧气和水的装置； ②二茂铁的熔点，沸点，以上能升华；不溶于水，易溶于烷烃、四氢呋喃等有机溶剂。 ③ ④对甲苯磺酸()常温下是白色针状或粉末状晶体，为有机强酸，作酸催化剂，难溶于烷烃，易溶于水和醇类。 回答下列问题： （1）二茂铁的晶体类型属于___________。 （2）在分液过程中，所需要的仪器有___________(填名称，从以下仪器中选择)。 （3）步骤Ⅲ中水解反应的核心作用是___________；水解时缓慢滴加去离子水的目的是___________。 （4）步骤Ⅳ中柱层析分离利用的核心原理是___________(填字母)。 A. 溶解度差异 B. 吸附-解吸差异 C. 熔沸点差异 D. 密度差异 （5）计算目标产物二茂铁茚的产率___________(结果保留两位有效数字)；步骤Ⅳ中粗产物柱层析前升华的主要目的是___________。 19. 我国自主研发的一种新药的合成路线如下。 Ⅰ．合成中间体 Ⅱ．合成药物 已知：ⅰ． ⅱ． （1）A的化学名称是___________。 （2）F→G的转化过程，首先发生加成反应，生成中间体I，其结构简式是___________。 （3）J→K的化学方程式是___________。 （4）P的结构简式是___________。 （5）Q和S在下列表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同的是___________(填序号)。 a．质谱仪 b．元素分析仪 c．红外光谱仪 d．核磁共振仪 （6）L+T生成Z时，加入能提高产品产率，请分析原因___________。 （7）结合的合成路线分析 ①的反应过程，转化的目的是___________。 ②B中分子内氢键降低其中一个羟基反应活性，使之未参与反应，实现反应选择性。画出B存在的分子内氢键___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 9月月考化学试题 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Ce 140 一、选择题：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. 新材料支撑高端制造产业快速迭代。下列材料分类正确的是 A. 人形机器人碳纤维外壳——有机高分子材料 B. 固态电池硫化物电解质——金属材料 C. 封装光伏电池的聚四氟乙烯薄膜——有机高分子材料 D. 5G基站氮化镓芯片——合金材料 【答案】C 【解析】 【详解】A．碳纤维主要成分为碳单质，属于无机非金属材料，不属于有机高分子材料，A错误； B．金属材料包含金属单质与合金，硫化物电解质属于无机非金属材料，不属于金属材料，B错误； C．聚四氟乙烯是有机高聚物，属于有机高分子材料，C正确； D．合金是两种及以上金属或金属与非金属熔合形成的具有金属特性的混合物，氮化镓为化合物，属于新型无机非金属半导体材料，不属于合金材料，D错误； 故答案为：C。 2. 化学与生活关系密切，下列说法正确的是 A. 氟氯代烷化学性质较稳定但会对臭氧层产生破坏作用 B. 用木糖醇作为甜味剂的糕点不含糖类物质 C. 油脂腐败变质是由于其发生了加成反应 D. 医疗上常用95%(体积分数)的乙醇溶液做消毒剂 【答案】A 【解析】 【详解】A．氟氯代烷化学性质稳定，扩散到平流层后会在紫外线作用下分解产生氯原子，催化臭氧分解，破坏臭氧层，A正确； B．木糖醇是甜味剂，但制作糕点的面粉中含有淀粉，淀粉属于糖类，因此该糕点含糖类物质，B错误； C．油脂腐败变质是油脂中的不饱和键被氧化，发生氧化反应，C错误； D．医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液作消毒剂，95%的乙醇会使细菌表面蛋白质快速凝固形成保护膜，无法渗入菌体内部，消毒效果差，D错误； 故选A。 3. 下列化学用语或图示表达错误的是 A. 的VSEPR模型： B. 基态O原子的价层电子轨道表示式： C. 硒的价电子排布式为 D. 平面分子中存在的大键 【答案】D 【解析】 【详解】A．中心原子价层电子对数为，VSEPR模型为四面体形，图示包含2对成键电子对和2对孤电子对，符合结构，A正确； B．基态原子价电子排布为，根据泡利原理和洪特规则，轨道填充1对电子，轨道1个轨道填成对电子，剩余2个轨道各填充1个自旋平行的单电子，所给轨道表示式正确，B正确； C．硒是第四周期第ⅥA族元素，价电子为最外层的和电子，排布式为，C正确； D．该分子为吡咯，成环的5个原子均为杂化，提供2个p电子，4个各提供1个p电子，形成的大键为，不是，D错误； 故选D。 4. 锂离子电池是常用的一种锂盐离子导体，其阴离子的结构如下图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X的一种同位素可用于考古时测定一些文物的年代，四种元素中基态原子W未成对电子数最多。下列说法正确的是 A. 同周期中第一电离能大于W的元素有3种 B. 电负性： C. Y的单质可能是极性分子 D. 该锂盐的熔点高于Z的锂盐 【答案】C 【解析】 【分析】推断元素：X的同位素可用于考古断代，故X为C；短周期主族元素中基态原子未成对电子数最多的是价电子排布为的第ⅤA族元素，结合成键情况和原子序数顺序，可知W为P；Y在结构中与X形成单键与双键，符合O元素的成键特征，故Y为O；Z成键数为1、原子序数介于O和P之间，故Z为F。 【详解】A．W为P，第三周期第一电离能大于P的元素只有Cl、Ar共2种，A错误； B．同周期主族元素从左到右电负性递增，电负性顺序为，即，B错误； C．Y为O，其单质有和，为V形结构，正负电荷中心不重合，属于极性分子，因此Y的单质可能是极性分子，C正确； D．该锂盐的阴离子为体积较大的复杂阴离子，离子晶体晶格能远小于Z的锂盐LiF，熔点低于LiF，D错误； 故选C。 5. 阿明洛芬是一种抗炎镇痛药物，可用于治疗慢性风湿性关节炎，其分子结构如下图。下列说法错误的是 A. 该物质最多能与发生加成反应 B. 分子中有1个手性碳原子 C. 该物质可发生取代反应、加聚反应、氧化反应 D. 该物质为两性化合物 【答案】A 【解析】 【详解】A．该物质中，苯环最多与加成，碳碳双键最多与加成，羧基中的碳氧双键不能与加成，故总共最多消耗，A错误； B．手性碳原子是连接4种不同原子或基团的饱和碳原子，该分子中仅与苯环直接相连、同时连接-和的碳原子为手性碳原子，共1个，B正确； C．该物质含羧基可发生酯化（属于取代）反应，苯环也可发生取代反应；含碳碳双键可发生加聚反应、氧化反应，C正确； D．该物质含酸性基团羧基可与碱反应，含碱性基团亚氨基（）可与酸反应，属于两性化合物，D正确； 故答案选A。 6. 下列实验装置或操作正确且能达到相应实验目的的是 A．验证甲烷和Cl2发生反应 B．检验乙醇与浓硫酸共热生成乙烯 C．证明乙炔可使溴水褪色 D．证明苯与溴发生了取代反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．和在强光直射下会发生爆炸，应使用漫射光，操作错误且无法安全验证反应，A错误； B．乙醇易挥发，且反应生成的副产物、挥发的乙醇均能使酸性溶液褪色，无除杂装置无法检验乙烯，B错误； C．电石中含有硫化物等杂质，反应生成的等还原性气体也能使溴水褪色，无除杂装置无法证明乙炔使溴水褪色，C错误； D．挥发的被吸收，若溶液中产生淡黄色沉淀，说明反应生成了，可证明苯与溴发生取代反应（加成反应无生成），装置正确能达到实验目的，D正确； 故选D。 7. 下列对宏观事实的微观解释错误的是 选项 宏观事实 微观解释 A 、、键角依次减小 孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力 B 金属有良好的延展性 在外力作用下，金属原子层可相对滑动，但金属键的存在使原子层不发生断裂 C 甲胺的碱性大于氨气 甲胺中的甲基是推电子基团，增加了氮原子的电子云密度，使其更容易结合质子 D 重油的黏稠度大于轻质油 化学组成中相对分子质量大的组分占比高，导致分子间作用力强 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．首先分析这三种微粒的分子结构：中，中心原子N的价层电子对数为，采用杂化。中，中心原子N的价层电子对数为，采用杂化。中，中心原子N的价层电子对数为，采用杂化。可以看出和的键角差异是由于中心原子的杂化轨道类型不同导致的，它们均不含孤电子对。而的键角小于  才是因为孤电子对对成键电子对的排斥作用，A符合题意； B．在外力作用下金属原子层可相对滑动，金属键无方向性，滑动过程中金属键不会断裂，因此金属有良好的延展性，B不符合题意； C．甲胺中的甲基是推电子基团，可增大氮原子电子云密度，使其更容易结合质子，因此甲胺碱性大于氨气，C不符合题意； D．重油中相对分子质量大的组分占比更高，相对分子质量越大分子间作用力越强，因此重油黏稠度大于轻质油，D不符合题意； 故选A。 8. 乙酰苯胺粗品重结晶主要步骤如下(夹持装置已省略)： 下列说法错误的是 选项 实验操作 实验目的 A 加热溶解时分批次加水 粗品完全溶解且有利于后续结晶 B 加活性炭前应稍微冷却溶解液 防止暴沸 C 趁热过滤 防止易溶杂质析出导致产品不纯 D 减压过滤 加快过滤速度 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．分批次加水有利于控制水的量，既保证粗产品完全溶解，也有利于后续结晶，故A正确； B．加活性炭前要稍微冷却的目的是防止加入活性炭时发生爆沸，故B正确； C．趁热过滤是为了防止乙酰苯胺析出，导致产率降低，故C错误； D．采用减压过滤，压强差更大，过滤速度更快，故D正确； 答案选C。 9. 直链淀粉的结构如图1所示(每一个六元环代表一个葡萄糖单元)，淀粉水解液中，存在着环状和链状结构葡萄糖之间的平衡，其相互转变及百分含量如图2所示。 下列说法正确的是 A. -D-吡喃葡萄糖和-D-吡喃葡萄糖的物理性质完全相同 B. 淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖，二者互为同分异构体 C. -D-吡喃葡萄糖比-D-吡喃葡萄糖的稳定性好 D. 直链淀粉呈螺旋空间结构，原因之一为链内葡萄糖单元的羟基可形成分子内氢键 【答案】D 【解析】 【详解】A．吡喃葡萄糖和吡喃葡萄糖结构不同，物理性质（如旋光度、熔点等）存在差异，并非完全相同，A错误； B．淀粉和纤维素的化学式均为，但二者聚合度不同，分子式不相同，不互为同分异构体，B错误； C．平衡体系中物质的含量越高，稳定性越强，吡喃葡萄糖含量（63.6%）高于吡喃葡萄糖（36.4%），故吡喃葡萄糖稳定性更好，C错误； D．直链淀粉的葡萄糖单元含有多个羟基，链内羟基可形成分子内氢键，可稳定螺旋空间结构，D正确； 故答案选D。 10. 利用为原料可以合成新型可降解高分子，其合成路线如下。下列说法正确的是 A. 通过碳碳双键的加聚反应生成的高分子也易于降解 B. 的同分异构体可与甲醛合成酚醛树脂 C. 可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构 D. 完全水解得到的产物的分子式和的分子式相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．Y通过碳碳双键加聚得到的是聚烯烃类高分子，主链为饱和碳链，不存在易降解的酯基等基团，难以降解，A错误； B．该同分异构体为三甲基对苯二酚，苯环上仅剩余1个可参与酚醛缩聚的活泼氢，官能度不足，无法和甲醛缩聚形成酚醛树脂，B错误； C．P的重复单元中含有碳碳双键，双键可发生加成反应，使分子间交联形成网状结构，C正确； D．P属于聚酯，完全水解时酯基断裂，每摩尔重复单元需要消耗1摩尔，且得到两种产物，产物总分子式与Y的分子式不同，D错误； 故答案选C。 11. 通过给电子主体和吸电子客体作用，可制备一种延迟荧光材料的通用超分子主客体共晶，制备路线如下。下列说法错误的是 A. 的核磁共振氢谱有6组峰 B. 生成的过程中，与的物质的量之比为1∶1 C. 与之间通过共价键形成稳定的主客体结构 D. 的空腔大小与的分子尺寸相匹配，可体现超分子分子识别的特征 【答案】C 【解析】 【详解】A．结构较对称，上连的甲基中含1种等效氢，连在同一个碳原子上的两个甲基中的6个碳原子为1种等效氢，两个等价苯环上共4种等效氢，总共有6种等效氢，核磁共振氢谱有6组峰，A正确； B．由3个单元通过3个桥连接成环，每个来自1个，故参加反应的与物质的量之比为，B正确； C．与形成超分子主客体结构，二者依靠分子间非共价作用（范德华力、静电作用等）结合，并非共价键，C错误； D．超分子的分子识别特征为主体空腔与客体分子的尺寸、结构相匹配，才能选择性结合形成稳定超分子，该过程体现了此特征，D正确； 故答案选C。 12. 某抗流感药物中间体的合成路线如图。下列说法正确的是 A. 虚线框中碳氧键键长： B. 虚线框中原子反应活性：①>② C. 中有4种官能团 D. 该反应的原子利用率100% 【答案】D 【解析】 【详解】A．a为单键，b为双键，双键键长小于单键，故键长，A错误； B．Y中醛基为强吸电子基团，与醛基直接相连的碳上的H（②）受吸电子作用影响而反应活性更高，故活性②>①，B错误； C．Z中含有酮羰基、醚键、碳碳双键、羟基、醛基共5种官能团，C错误； D．该反应为加成反应，反应物X和Y的所有原子全部进入产物Z，无小分子副产物生成，原子利用率为100%，D正确； 故答案选D。 13. 我国科学家成功研发全球首例室温可充电全固态氢负离子电池。该电池以氢化钡()薄层包裹三氢化铈()复合氢化物为电解质，电池的总反应为。下列说法错误的是 A. 固态电池从根源上消除了电解液漏液风险，并大幅降低了燃烧、爆炸风险 B. 选择包裹的的目的是使电子在电解质中移动 C. 放电时，理论上电路中转移时，两极的质量变化差值为 D. 充电时电池阳极发生反应： 【答案】B 【解析】 【详解】A．固态电池不含液体电解液，从根本上消除了电解液漏液风险，且大幅降低了燃烧、爆炸风险，A正确； B．电解质的作用是传导离子（如H-），电子只能在外电路中移动，不能在电解质中移动，因此选择该电解质是为了传导氢负离子（H-）而非电子，B错误； C．放电时负极CeH2失去电子转化为CeH3，，负极因吸收H-，质量增加。每转移1 mol e-，负极质量增加1 g，转移2 mol e-时，负极质量增加2 g。正极NaAlH4得到电子转化为Na3AlH6和Al，，正极因释放H-，质量减少。每转移6 mol e-，正极质量减少6 g，转移2 mol e-时，正极质量减少2 g。两极质量变化差值为：，C正确； D．充电时阳极发生氧化反应，为放电时正极反应的逆过程，，D正确； 故答案选B。 14. 氧化铈()可作为光催化材料，在光催化过程中晶胞的组成变化如图所示。 已知：的空缺率。下列说法错误的是 A. 晶胞中距最近的的个数为8 B. 每个晶胞中的个数为 C. 晶胞为立方晶胞，其棱长为，则晶体的密度为 D. 催化过程中产生的晶体，则此晶体中的空缺率为12.5% 【答案】B 【解析】 【详解】A．晶胞中，距Ce4+最近且等距的O2-在Ce4+的上下层各4个，则其数目为8，A正确； B．晶胞中Ce的总个数为，晶胞中Ce的总个数还是4，则含有个氧原子，设的个数为a，Ce4+的个数为4-a，根据化合物电中性原则：正电荷总和=负电荷总和，，解得，B错误； C．1个晶胞含4个，其质量为，晶胞棱长为，晶胞体积，。C正确； D．时，，总Ce原子物质的量为2+2=4 mol，总O原子物质的量为，若，总数为，即氧空位数目为，。D正确； 故答案选B。 15. 常温下，溶液中分别与三种金属离子形成配离子、、，平衡时，与的关系如图所示，其中Ⅰ表示的是与变化的关系。 已知：①(配离子) ②，，。下列说法正确的是 A. 其中Ⅱ表示的是与变化的关系 B. 反应的平衡常数 C. 当Ⅰ对应的相关离子浓度处于点时，金属配离子的解离速率小于生成速率 D. 当的、转化为配离子时，前者溶液中平衡浓度更大 【答案】D 【解析】 【分析】根据络合平衡反应：，其稳定常数表达式为：，两边取对数并变形可得：，时，已知不同配离子的稳定常数K稳，，纵截距为-35。 ，纵截距为-21。因此，根据截距与斜率特征可得出曲线对应关系，其中Ⅱ表示的变化关系，Ⅲ表示的变化关系。 【详解】A．由上述分析可知，Ⅲ表示的变化关系，A错误； B．对于，其平衡常数，B错误； C．当Ⅰ对应的相关离子浓度处于P点时，此时的小于平衡状态的值。这意味着溶液中金属离子相对偏少、配离子相对偏多，反应倾向于向生成金属离子（即解离）的方向进行，金属配离子的解离速率大于生成速率。C错误； D．当99 %的金属离子转化为配离子时，，即纵坐标值为-2。在图象中纵坐标等于-2的水平线上，与曲线I相交点对应的较小，说明此时Zn2+溶液中的更大，即前者溶液中CN-平衡浓度更大。D正确； 故答案选D。 二、非选择题： 16. 稀土元素是原子序数为57～71的15种镧系元素，以及与镧系元素化学性质相似的钪(Sc)和钇(Y)共17种元素的总称，素有“工业维生素”之称。请回答下列问题： （1）镧系元素在周期表中分区是___________区；基态钪(Sc)原子的电子排布式为___________。 （2）氧化钇()广泛应用于微波、光学玻璃、激光、超导等许多尖端行业。利用废荧光粉(主要成分为、，还含有一定量的、、、等)为原料生产的工艺流程如图所示。 已知：ⅰ、金属离子浓度小于等于时，认为已沉淀完全； ⅱ、常温下，相关金属离子开始沉淀和沉淀完全时的如下左图所示。 ①采用离子浓度传感器测得相同时间内的浸取率与浸取溶液温度的关系如上右图所示，后，的浸取率随温度升高而减小，请从反应原料的角度分析最可能的原因是___________。 ②生成滤渣b的离子方程式：___________。 ③已知，若常温下测得恰好沉淀完全时，需保证滴加草酸后的滤液中不低于___________。 ④沉钇后的滤液中浓度最大的金属离子是___________(填离子符号)。 ⑤最终得到疏松的，原因是___________。 【答案】（1） ①. ②. 或 （2） ①. 后，升高温度盐酸挥发加剧，导致盐酸浓度减小，的浸取率随温度升高而减小。 ②. ③. ④. ⑤. 焙烧过程中产生大量气体，导致生成的为疏松结构 【解析】 【分析】废荧光粉经过盐酸酸浸后，不溶物作为滤渣 a 被滤除，滤液中的、、、分别转化为相应的金属阳离子；随后加入氨水调节pH=5，使Al3+沉淀为并作为滤渣 b 除去；在滤液中加入DDTC，使Zn2+和Pb2+转化为滤渣 c 滤出；接着向除杂后的溶液中加入草酸，与草酸根结合生成沉淀，而未沉淀的Mg2+保留在滤液中；最后将草酸钇沉淀在空气中高温焙烧，分解脱去气体即可制得纯净的氧化钇。 【小问1详解】 镧系元素属于元素周期表中的 f区；钪（Sc）是第21号元素，基态原子的核外电子排布式为或。 【小问2详解】 ①酸浸使用的是盐酸。当温度超过后，盐酸挥发速率加快，使溶液中HCl 浓度降低，导致的浸出率降低。 ②调pH=5时，根据左侧的pH沉淀图像可知，Al3+在时已完全沉淀，而、均未沉淀。因此滤渣 b 为，反应的离子方程式为：。 ③沉淀完全时，溶液中，草酸钇的溶度积表达式为：，代入数值，所以。 ④原料中的杂质主要有、、、等。其中不溶于盐酸形成滤渣a；Al3+在调pH=5时转化为沉淀（滤渣b）；加入DDTC形成沉淀除去（滤渣c）；加入草酸沉淀为草酸钇。而Mg2+在整个过程中未反应且未生成沉淀，因此留在沉淀后的滤液中且浓度最大。 ⑤草酸钇在空气中高温焙烧时分解生成，同时释放出大量的气体（如CO2），气体逸出会使生成的氧化钇固体结构疏松多孔。 17. 利用页岩气中丰富的丙烷制丙烯已成为化工原料丙烯生产的重要渠道。回答下列问题： （1）催化剂或作用下，丙烷直接脱氢制丙烯，反应进程中的相对能量变化如图1所示(*表示吸附态，部分进程已省略)，总反应为 。 ①中间体①转化为②进程中，决速步反应方程式为___________。设、不随温度变化，已知总反应，在___________(填字母)温度下反应能自发进行。 A． B． C． D． ②下列关于总反应说法正确的是___________(填字母标号)。 A．丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定，且为放热反应 B．总反应中正反应活化能小于逆反应活化能 C．恒温恒容下，加入催化剂，活化分子百分数增大，反应速率加快 D．恒温恒容下，向容器中充入惰性气体，压强增大，反应速率加快 （2）某团队报道了高温富水环境下，可催化丙烷氧化脱氢制丙烯： ①上述反应过程中、、元素可以形成、、乙二胺()等多种配体，能与等金属离子形成环状离子，简述其原因___________。 ②等温下，恒压容器充入和，丙烯物质的量与时间关系如图所示。 ___________(填“>”“<”或“=”，下同)，反应的压强平衡常数___________(分压=总压物质的量分数，写出计算表达式，无需化简)。 ③与直接脱氢比较，氧化脱氢的优点是___________。 【答案】（1） ①. 或 ②. A ③. AC （2） ①. ()的两个原子提供孤电子对给金属离子形成配位键或()双齿配体可与形成环状螯合物，因螯合效应而稳定 ②. > ③. ④. 氧化脱氢为放热反应，能耗更低；且产物为水和丙烯，易于分离 【解析】 【小问1详解】 ① 观察图1可知，中间体①转化为中间体②经历了两个过渡态，其中第二个过渡态的活化能大于第一个过渡态的活化能，因此决速步为第二步，反应方程式为 （或）； 反应自发进行的条件是 ，即 ，故选A； ② A．催化剂a对应的吸附态相对能量更低，更稳定，且吸附过程能量降低，为放热反应，A正确； B．总反应 ，为吸热反应，正反应活化能大于逆反应活化能，B错误； C．加入催化剂降低了反应的活化能，活化分子百分数增大，反应速率加快，C正确； D．恒温恒容下充入惰性气体，各个组分浓度不变，反应速率不变，D错误； 故选AC； 【小问2详解】 ① 乙二胺（）分子中含有两个氨基，两个氮原子上均有孤电子对，可以与同一个中心离子（如 ）形成两个配位键，从而形成环状的螯合物； ② m点反应未达到平衡，正向进行，此时 ；n点反应已达到平衡，此时 ，由于随着反应进行，反应物浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小，故 ，因此 ； 由图可知，平衡时生成 ，根据可知，消耗的 的物质的量为，消耗的的物质的量为，生成的的物质的量为，平衡时， 的物质的量为、的物质的量为、的物质的量为、 的物质的量为，总的物质的量 ，各物质的分压分别为：，，，，因此压强平衡常数 ； ③ 直接脱氢是吸热反应，反应需要高温，低温转化率低；氧化脱氢是放热反应，低温转化率高，可以在较低温度下进行，可以节约能源，并且产物为水和丙烯，易于分离。 18. 二茂铁茚配体()是一类高性能配体，其合成路线及实验操作如下。 Ⅰ 无水无氧手套箱中，称取二茂铁于茄形瓶，加无水处理的正己烷与四氢呋喃，搅拌成悬浊液。 Ⅱ 用恒压滴液漏斗滴加叔丁基锂正戊烷溶液，室温反应4小时。 Ⅲ 称取5.947 g 1-茚酮(，)，无水四氢呋喃稀释后滴加至体系，室温搅拌20小时；移出手套箱，滴加去离子水水解至无气泡产生。 Ⅳ 室温搅拌2小时后分液，取上层有机相；加过量对甲苯磺酸，加热回流后过滤，减压蒸馏除溶剂得粗产物；粗产物经升华预处理后，柱层析分离纯化，得橙黄色纯品。 已知：①叔丁基锂遇水、遇氧剧烈反应，手套箱为隔绝氧气和水的装置； ②二茂铁的熔点，沸点，以上能升华；不溶于水，易溶于烷烃、四氢呋喃等有机溶剂。 ③ ④对甲苯磺酸()常温下是白色针状或粉末状晶体，为有机强酸，作酸催化剂，难溶于烷烃，易溶于水和醇类。 回答下列问题： （1）二茂铁的晶体类型属于___________。 （2）在分液过程中，所需要的仪器有___________(填名称，从以下仪器中选择)。 （3）步骤Ⅲ中水解反应的核心作用是___________；水解时缓慢滴加去离子水的目的是___________。 （4）步骤Ⅳ中柱层析分离利用的核心原理是___________(填字母)。 A. 溶解度差异 B. 吸附-解吸差异 C. 熔沸点差异 D. 密度差异 （5）计算目标产物二茂铁茚的产率___________(结果保留两位有效数字)；步骤Ⅳ中粗产物柱层析前升华的主要目的是___________。 【答案】（1）分子晶体 （2）分液漏斗、烧杯 （3） ①. 将反应中间体中的转化为，生成中间体 ②. 防止滴加速率过快导致体系温度骤升、副反应增多(或者控制反应速率，避免剧烈放热和气体急剧产生) （4）B （5） ①. 45% ②. 除去粗产物中未反应、易升华的二茂铁 【解析】 【分析】将二茂铁、无水处理的正己烷与四氢呋喃搅拌制成悬浊液，滴加叔丁基锂正戊烷溶液室温反应4小时，生成；再加入1-茚酮、无水四氢呋喃生成；滴加去离子水水解生成中间体M；分液后取有机相，加过量对甲苯磺酸生成；加热回流后过滤，减压蒸馏除溶剂得粗产物；粗产物经升华预处理后，柱层析分离纯化得到产品，由此解答； 【小问1详解】 根据已知信息可知，二茂铁的熔沸点较低，并且易升华，符合分子晶体的物理性质特点，因此二茂铁晶体为分子晶体； 【小问2详解】 分液过程中，需要的仪器有分液漏斗、烧杯和铁架台（图中仪器没有）； 【小问3详解】 根据合成路线可知，中间体M为，因此水解反应的作用是将反应中间体中的转化为，生成中间体； 水解时缓慢滴加去离子水的目的是防止滴加速率过快导致体系温度骤升、副反应增多； 【小问4详解】 柱层析分离是利用不同组分在固定相上的吸附能力差异，以及在流动相作用下解吸速率差异，实现混合物的分步分离，因此核心原理为吸附-解吸差异，故选B； 【小问5详解】 二茂铁的物质的量为，1-茚酮的物质的量为，略大于，二茂铁为限定反应物，根据合成路线可知，理论上生成二茂铁茚配体的物质的量为，其质量为，二茂铁茚的产率为； 根据已知信息，二茂铁易升华，因此粗产物柱层析前升华的主要目的是除去粗产物中未反应、易升华的二茂铁。 19. 我国自主研发的一种新药的合成路线如下。 Ⅰ．合成中间体 Ⅱ．合成药物 已知：ⅰ． ⅱ． （1）A的化学名称是___________。 （2）F→G的转化过程，首先发生加成反应，生成中间体I，其结构简式是___________。 （3）J→K的化学方程式是___________。 （4）P的结构简式是___________。 （5）Q和S在下列表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同的是___________(填序号)。 a．质谱仪 b．元素分析仪 c．红外光谱仪 d．核磁共振仪 （6）L+T生成Z时，加入能提高产品产率，请分析原因___________。 （7）结合的合成路线分析 ①的反应过程，转化的目的是___________。 ②B中分子内氢键降低其中一个羟基反应活性，使之未参与反应，实现反应选择性。画出B存在的分子内氢键___________。 【答案】（1）间苯二酚或者1,3-苯二酚 （2） （3） （4） （5） （6）与生成的反应，使c(HCl)降低，促进反应的进行(合理即可) （7） ①. 保护对位酚羟基 ②. 【解析】 【分析】A经DMF和POCl3，转化为B，根据A的分子式可知，B由A的一个氢原子被醛基取代得到，由于B的两个酚羟基位于间位，A为间苯二酚（）；B与CH3I反应生成D，由D的分子式和E的结构简式可推知，B的一个酚羟基变为-OCH3，D的结构简式为；D中的酚羟基氢发生取代反应生成E，E中的酯基在NaOH的作用下发生酯基水解，再经盐酸酸化得到羧基，反应生成了F；F经过一系列反应生成G。G在一定条件下引入羧基生成J，J与CH3NH2反应生成K，由L的结构简式可知，J中羧基发生取代反应生成酰胺，K的结构简式为；K经BBr3将-OCH3转化为-OH生成L；L与T发生取代反应脱去了HCl生成了Z。由S的分子式可知，T由S中羟基被氯原子取代得到，S的结构简式为；由已知反应ⅰ可知，S为异构化产物，连接碳氮双键的羟基由酰胺基异构化而来，Q的结构简式为；由已知反应ⅱ，M、氨基和羧基之间发生反应，可知P同时含有氨基和羧基，结构简式为。 【小问1详解】 由分析，A经DMF和POCl3，转化为B，根据A的分子式可知，B由A的一个氢原子被醛基取代得到，由于B的两个酚羟基位于间位，所以A为间苯二酚（或1,3-苯二酚）。 【小问2详解】 F→G首先发生加成反应，F中羧基α-碳的氢原子与醛基发生分子内加成，H加成在醛基氧一端，其余部分加成在醛基碳一端，生成的中间体 I 的结构简式为。 【小问3详解】 J中羧基与CH3NH2发生取代反应生成酰胺，化学方程式为 【小问4详解】 由分析，T是S中羟基被氯原子取代得到，S的结构简式为。由已知反应ⅰ可知，S为异构化产物，连接碳氮双键的羟基由酰胺基异构化而来，Q的结构简式为；由已知反应ⅱ，M、氨基和羧基之间发生反应，可知P同时含有氨基和羧基，结构简式为。 【小问5详解】 a．Q与S是互为异构化关系的同分异构体。相对分子质量相同，质荷比相同，但它们的分子结构不同，碎片峰不同，质谱仪信号不完全相同，a错误； b．由于同分异构体的分子式完全相同，其各元素的质量分数（元素组成）完全相同，在元素分析仪中显示的数据完全相同，b正确； c．Q与S官能团/化学键不同，红外吸收峰不同，c错误； d．Q与S氢原子或碳原子的化学环境不同，核磁共振氢谱图不同，d错误； 故答案选b。 【小问6详解】 L与T发生取代反应脱去了HCl生成了Z。加入可以与生成的反应，使c(HCl)降低，促进反应的进行。 【小问7详解】 ①B→D的过程将酚羟基变为-OCH3，而在反应K→L中-OCH3变回酚羟基，目的是保护对位酚羟基，使邻位酚羟基选择性发生反应，提高反应选择性。 ②B中邻位酚羟基的氢与醛基的氧形成分子内氢键，表示为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $