精品解析：重庆市育才中学校2026-2027学年高三上学期质量检测（二） 化学试题

重庆育才中学高2027届高三质量检测（二） 化学试题 （本试卷共100分，考试时间75分钟） 注意事项： 1．答卷前，请考生先在答题卡上准确工整地填写本人姓名、准考证号； 2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5mm黑色签字笔答题； 3．请在答题卡中题号对应的区域内作答，超出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效； 4．请保持答题卡卡面清洁，不要折叠、损毁；考试结束后，将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 F 19 O 16 Al 27 Cl 35.5 Ca 40 Fe 56 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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. 科技强国，化学作用显著。下列有关科技巨头在材料应用中的说法，错误的是 A. 宇树科技常用“铝合金”，减轻机器人的重量 B. 大疆科技使用“碳纤维”制作无人机机翼，增强其韧性和强度 C. 中际旭创利用“高纯硅”，解决了光信号在长距传输中的衰减难题 D. 华为常用“”，做芯片叠加层间的绝缘层 2. 绝缘性能优异，化学性质稳定，但对大气的温室效应“时长”是的23500倍，且在生产中会生成有剧毒的等物质。下列对相关物质结构的说法，正确的是 A. 的空间填充模型为： B. 和的中心原子的杂化方式均为：杂化 C. 的电子式为： D. 基态原子的价层电子的轨道表示式为： 3. 关于下列化合物的水溶液的性质描述，错误的是 ① ② ③ ④ A. ①②均可用于水体的杀菌、消毒 B. ①③混合有沉淀和气体生成 C. ②④均能使酸性溶液褪色 D. ③④遇稀硫酸均能生成气体 4. 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 与充分反应后，转移的电子数为 B. 在电解饱和食盐水时，生成转移的电子数为 C. 常温下，铝片与足量的浓硝酸充分反应后，失去的电子数为 D. 在密闭容器中，将和经催化氧化后，转移的电子数为 5. 下列有关离子反应错误的是 A. 向浓氨水中滴入几滴溶液： B. 通入溶液中： C. 少许铜片放入稀硝酸中： D. 与浓盐酸： 6. 下列实验装置或操作，能够达到实验目的的是 A验证酸性：盐酸 B探究溴乙烷的水解 C制备 D收集 A. A B. B C. C D. D 7. 三氯蔗糖（）是常用的甜味添加剂，结构如图所示。下列说法错误的是 A. 原子半径： B. 电负性： C. 手性碳原子个数：12个 D. 含氧官能团的种类：2种 8. 顺式2,3-二甲基马来酸的酰胺衍生物，只能通过血液（约7.4）运送到达肿瘤组织（：6.5~6.8），可生成共平面的五元环状酸酐，释放药物分子，杀死癌细胞。下列说法错误的是 A. 的分子式为 B. 中存在大键 C. 可以发生加聚反应 D. 药物采用口服和静脉注射均可，不影响药效 9. 单晶是DUV深紫外光刻机镜头的不可替代材料，其晶胞结构如图所示，晶胞边长为。下列相关叙述错误的是 A. 晶胞中含有4个 B. 钙和氟的配位数均为8 C. 密度为 D. 的熔点高于 10. 一种光学晶体结构如图所示，其中短周期主族元素、、、的原子序数依次增大，基态原子的轨道半充满，元素的一种氧化物常用作葡萄酒的抗氧化剂。下列叙述正确的是 A. 基态原子的第一电离能： B. 简单氢化物的沸点： C. 键角： D. 、、三种元素只能形成共价化合物 11. 利用微生物电池将镀铬废水中的催化还原，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 电子由极经外电路流向极 B. 温度变化对该电池的工作效率影响不大 C. 极反应式： D. 每处理，可生成（标准状况下） 12. 下列实验操作及其现象能推出相应结论的是 选项 操作及现象 结论 A． 将通入紫色石蕊试液中，溶液先变红后褪色 具有漂白性 B． 将溶液滴在润湿的黄色表面，无明显变化 ： C． 在盛有稀盐酸的试管中加入锌粒，产生气泡；再加入溶液，产生气泡的速度明显加快 对反应有催化作用 D． 将煤油和浓的溶液混合加热，分层没有消失 煤油没有水解完全 A. A B. B C. C D. D 13. 已知：，，，下列关于溶液中离子的描述，错误的是 A. 溶液中，离子浓度大小顺序为： B. 常温下，用盐酸滴定氨水呈中性时， C. 常温下，溶液显碱性 D. 在强酸性溶液中，、、、能大量共存 14. 南京理工大学朱卫华等人提出了一种基于单簇催化剂还原的反应，主要反应如下： ⅰ． ⅱ． ⅲ． 在、反应条件下，向密闭容器中充入和，发生上述反应，测得含氮元素占比[如的含氮元素占比]与时间的关系如图所示，时体系达到平衡。已知：反应ⅱ为快速平衡，可认为不受慢反应ⅰ、ⅲ的影响。曲线②表示的含氮元素占比，下列说法正确的是 A. 曲线③表示的含氮元素占比 B. 若选择对反应ⅰ更高效的催化剂，则点将移向点 C. ~内，的平均反应速率为 D. 时，反应ⅰ的平衡常数 第Ⅱ卷 二、非选择题：共58分。 15. 某多金属硫化锌精矿的主要成分为，含量较低的Ga、In、Fe等元素以离子形式与晶格中的耦合替换（平衡电荷）。以下是提取Ga、In、Zn的工艺流程和相关数据。 物质 开始沉淀pH（） 沉淀完全pH（） 1.9 3.2 2.7 4.0 2.0 3.4 （1）焙烧硫化锌精矿： ①基态Zn原子的价层电子排布式____________________。 ②芯片材料氮化镓（GaN），结构与AlN相似，硬度与SiC相当，化学性质稳定，能轻松应对1000℃的高温和复杂电场等。由此推断GaN的晶体类型为________（填“分子晶体”、“共价晶体”、“离子晶体”）。 ③在焙烧过程中只生成氧化物，该化学方程式为_________________。 （2）酸浸：分步萃取分离 ①为了提高在“酸浸”过程中的浸出率，常采用的方法有____________（写出其中一种即可）。 ②在“酸浸”过程中，不能将pH控制在3.2让先沉淀分离的原因是_____________。 （3）伴生金属的提取与提纯 ①向溶液中加入足量的锌粉，待充分反应后，过滤即可获得In。其离子方程式为________。 ②常温下，在含、的水溶液中，经测定、，加ZnO调节溶液的pH的范围应为___________。（通过计算后填写，） ③磷化铟（InP）是光模块的重要基础原料，其晶胞结构如图所示，晶胞边长为a nm。磷原子和铟原子之间的最短距离为_______nm。 16. 三氟甲磺酸钙[]，，是一种白色粉末状固体，易溶于水，难溶于乙醚，需密封防潮，广泛应用于电化学、有机合成领域。某同学在实验室中按照如下流程制备无水。已知是一种超强酸，，沸点，易溶于水、乙醚（沸点）。（夹持装置和加热装置已省略） 回答下列问题： Ⅰ．按照上图组装仪器并检验装置的气密性，向烧瓶中加入颗粒。 （1）仪器A的名称_____，球形冷凝管的进水口为_____（填“a”或“b”），浓硫酸的主要作用是________。 （2）查阅文献获知，酸性：，其主要原因是__________________________。 Ⅱ．打开活塞，持续通入，流速调至每秒逸出2个气泡，缓慢滴加无水（，），升温至，搅拌。 （3）滴加过程中，装置甲中的固体逐渐溶解，装置乙中有气泡产生。反应完毕，取装置丙中少量液体于试管中，滴加酸化的溶液，有白色沉淀产生。装置甲中发生反应的化学方程式为_______。 （4）下列装置中，可用于替换装置丙的是_______（填序号）。 Ⅲ．甲中实验结束后，冷却至室温，将三颈烧瓶移至通风橱后，再慢慢滴加无水乙醚，析出固体。过滤，用无水乙醚洗涤、干燥，得粗产物。 Ⅳ．粗产物经进一步提纯后，得到产品。 （5）该实验的产率为______（保留一位小数）。 17. 通过热化学、电化学等方法，将转化为醇类等物质，是实现“双碳”目标的有效途径。 Ⅰ．科学家们开发了一种新型铑基单原子催化体系，实现了加氢一步高效制乙醇，涉及的有关反应如下： 反应1 反应2 （1）的_____。 （2）在恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的和，只发生反应1，下列说法正确的是_____。 A. 的质量不再改变时达平衡 B. 气体的密度不再改变时达平衡 C. 充入氩气增大压强能促进反应正向进行 D. 该新型催化剂能提高的制醇效率 （3）在一定压强下，和按投料发生上述2个反应，测得的平衡转化率、和的平衡选择性与温度的关系如图所示。（乙醇的选择性） ①能代表选择性与温度关系的曲线是_____（填“甲”或“丙”），原因是__________。 ②在时，向一密闭容器中充入和，发生上述2个反应，达平衡时转化率为50%，反应2的压强平衡常数_____。（分压=总压物质的量分数，列出算式即可） Ⅱ．通过电化学方法，也实现了和的耦合转化，装置如图所示 （4）阴极的电极反应方程式为________________。 （5）相同条件下，生成了等体积的和，则消耗和的体积之比为_____。 18. 以下是一种合成胃药奥美拉唑的部分路线图（部分试剂及反应条件略）。 已知： （1）的反应类型为_________，该反应一般控制在，常采用的加热方式为_________。 （2）E中无氧官能团的名称为_________________。 （3）将中的转化为能得到奥美拉唑，请选择合适的反应条件________（填字母）。 A. ，催化剂，还原 B. 适量间氯过氧苯甲酸（），选择性氧化 C. 酸性溶液，强氧化 D. 溶液，加热 （4）在的反应中，添加的作用是_______________。 （5）A的结构简式为____________________。 （6）A易被氧化生成化合物（），在的同分异构体中，同时满足下列条件的有_____种。 ①苯环上只有2个取代基 ②红外光谱分析显示含有结构 其中核磁共振氢谱为的同分异构体，与足量浓溴水反应的化学方程式为____________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 重庆育才中学高2027届高三质量检测（二） 化学试题 （本试卷共100分，考试时间75分钟） 注意事项： 1．答卷前，请考生先在答题卡上准确工整地填写本人姓名、准考证号； 2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5mm黑色签字笔答题； 3．请在答题卡中题号对应的区域内作答，超出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效； 4．请保持答题卡卡面清洁，不要折叠、损毁；考试结束后，将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 F 19 O 16 Al 27 Cl 35.5 Ca 40 Fe 56 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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. 科技强国，化学作用显著。下列有关科技巨头在材料应用中的说法，错误的是 A. 宇树科技常用“铝合金”，减轻机器人的重量 B. 大疆科技使用“碳纤维”制作无人机机翼，增强其韧性和强度 C. 中际旭创利用“高纯硅”，解决了光信号在长距传输中的衰减难题 D. 华为常用“”，做芯片叠加层间的绝缘层 【答案】C 【解析】 【详解】A．铝合金密度小、强度较高，用于制作机器人构件可有效减轻重量，A正确； B．碳纤维具有低密度、高强度、高韧性的优良性能，适合制作无人机机翼，B正确； C．光信号长距传输的核心材料是光导纤维，主要成分为，高纯硅为半导体材料，主要用于制作芯片、太阳能电池等，不能用于传输光信号解决衰减问题，C错误； D．绝缘性良好、性质稳定，可作为芯片叠加层间的绝缘层材料，D正确； 答案选C。 2. 绝缘性能优异，化学性质稳定，但对大气的温室效应“时长”是的23500倍，且在生产中会生成有剧毒的等物质。下列对相关物质结构的说法，正确的是 A. 的空间填充模型为： B. 和的中心原子的杂化方式均为：杂化 C. 的电子式为： D. 基态原子的价层电子的轨道表示式为： 【答案】C 【解析】 【详解】A．中心原子的价层电子对数为，含1对孤电子对，分子空间构型为跷跷板形，不是图示的正四面体结构，且图示为球棍模型不是空间填充模型，A错误； B．中心价层电子对数为5，杂化方式为杂化，中心价层电子对数为，为杂化，B错误； C．中与两个分别形成双键，所有原子均满足8电子稳定结构，图示电子式书写正确，C正确； D．基态原子价层电子为，轨道表示式应包含轨道的成对电子，图示仅给出轨道的电子，正确的为：，D错误； 故答案选C。 3. 关于下列化合物的水溶液的性质描述，错误的是 ① ② ③ ④ A. ①②均可用于水体的杀菌、消毒 B. ①③混合有沉淀和气体生成 C. ②④均能使酸性溶液褪色 D. ③④遇稀硫酸均能生成气体 【答案】A 【解析】 【详解】A．水溶液中水解生成胶体，仅能吸附悬浮杂质净水，无强氧化性，不能杀菌消毒；具有强氧化性可杀菌消毒，二者不都能用于水体杀菌消毒，A错误； B．和混合发生双水解反应：，有沉淀和气体生成，B正确； C．和均具有还原性，可与强氧化性的酸性溶液发生氧化还原反应，使溶液褪色，C正确； D．与稀硫酸反应生成气体，与稀硫酸反应生成气体，二者遇稀硫酸均生成气体，D正确； 故答案选A。 4. 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 与充分反应后，转移的电子数为 B. 在电解饱和食盐水时，生成转移的电子数为 C. 常温下，铝片与足量的浓硝酸充分反应后，失去的电子数为 D. 在密闭容器中，将和经催化氧化后，转移的电子数为 【答案】A 【解析】 【详解】A．Fe与Cl2反应的化学方程式为，0.1mol Fe与0.1mol Cl2反应时Cl2不足，Cl元素从0价变为-1价，0.1mol 完全反应转移0.2mol电子，即转移电子数为，A正确； B．选项未说明处于标准状况下，无法确定22.4L 的物质的量为1mol，故无法计算转移电子数，B错误； C．常温下铝遇浓硝酸会发生钝化，反应无法持续进行，2.7g（0.1mol）Al反应失去的电子数远小于，C错误； D．与的催化氧化反应为可逆反应，2mol 和1mol 不能完全反应，转移电子数小于，D错误； 故答案选A。 5. 下列有关离子反应错误的是 A. 向浓氨水中滴入几滴溶液： B. 通入溶液中： C. 少许铜片放入稀硝酸中： D. 与浓盐酸： 【答案】C 【解析】 【详解】A．不溶于弱碱氨水，反应生成氢氧化铝沉淀和铵根离子，离子方程式书写符合反应事实，配平正确，A正确； B．具有氧化性，可将氧化为，自身被还原为，离子方程式满足电荷守恒、原子守恒、电子得失守恒，B正确； C．稀硝酸与铜反应的还原产物为而非，正确离子方程式为，该选项离子方程式不符合反应事实，C错误； D．与浓盐酸共热生成氯化锰、氯气和水，离子方程式配平正确，符合反应事实，D正确； 故选C。 6. 下列实验装置或操作，能够达到实验目的的是 A验证酸性：盐酸 B探究溴乙烷的水解 C制备 D收集 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．稀盐酸与石灰石反应生成，说明酸性盐酸；饱和溶液可除去中混有的挥发的，纯净的通入溶液生成硅酸沉淀，说明酸性，可验证酸性顺序，A正确； B．溴乙烷沸点仅，直接用酒精灯加热会导致溴乙烷大量挥发，无法充分发生水解反应，应采用水浴加热，该实验装置不能达到实验目的，B错误； C．易被空气中的氧化，制备时应将胶头滴管尖嘴伸入溶液液面以下滴加溶液，避免生成的接触空气被氧化，装置不符合要求，不能达到实验目的，C错误； D．极易溶于水，会溶解在饱和溶液中，无法收集到，应采用向下排空气法收集，该装置不能达到实验目的，D错误； 故本题选A。 7. 三氯蔗糖（）是常用的甜味添加剂，结构如图所示。下列说法错误的是 A. 原子半径： B. 电负性： C. 手性碳原子个数：12个 D. 含氧官能团的种类：2种 【答案】C 【解析】 【详解】A．同周期主族元素原子序数越大原子半径越小，故原子半径，电子层数越多原子半径越大，故原子半径，A正确； B．元素非金属性越强电负性越大，电负性大小顺序为，B正确； C．手性碳原子是连接4种不同基团的饱和碳原子，该分子中、中的碳原子均连有2个氢原子，不属于手性碳，其余碳原子均为手性碳原子，手性碳原子总数为9个，位置为：，C错误； D．该分子的含氧官能团为羟基和醚键，共2种，D正确； 故本题选C。 8. 顺式2,3-二甲基马来酸的酰胺衍生物，只能通过血液（约7.4）运送到达肿瘤组织（：6.5~6.8），可生成共平面的五元环状酸酐，释放药物分子，杀死癌细胞。下列说法错误的是 A. 的分子式为 B. 中存在大键 C. 可以发生加聚反应 D. 药物采用口服和静脉注射均可，不影响药效 【答案】D 【解析】 【详解】A．的结构中含6个、6个、3个，分子式为，A正确； B．为共平面结构，含和两个，不饱和碳原子均为杂化，p轨道平行重叠可形成大键，B正确； C．中含有碳碳双键，可发生加聚反应，C正确； D．胃液pH远低于血液pH，若口服，会在胃部提前反应释放药物，无法到达肿瘤组织发挥药效，D错误； 故选D。 9. 单晶是DUV深紫外光刻机镜头的不可替代材料，其晶胞结构如图所示，晶胞边长为。下列相关叙述错误的是 A. 晶胞中含有4个 B. 钙和氟的配位数均为8 C. 密度为 D. 的熔点高于 【答案】B 【解析】 【详解】A．位于晶胞顶点和面心，个数计算为，A正确； B．中的配位数为8，的配位数为4，二者配位数不都为8，B错误； C．晶胞中含4个，晶胞质量为，晶胞体积为，密度，C正确； D．半径小于，晶格能大于，故熔点高于，D正确； 故本题选B。 10. 一种光学晶体结构如图所示，其中短周期主族元素、、、的原子序数依次增大，基态原子的轨道半充满，元素的一种氧化物常用作葡萄酒的抗氧化剂。下列叙述正确的是 A. 基态原子的第一电离能： B. 简单氢化物的沸点： C. 键角： D. 、、三种元素只能形成共价化合物 【答案】A 【解析】 【分析】短周期主族元素原子序数依次增大，基态Y的2p轨道半充满，故Y为；R的氧化物可作葡萄酒抗氧化剂，故R为；X仅形成1个单键且原子序数小于N，故X为；Z原子序数介于N、S之间，可与S形成双键，故Z为。 【详解】A．同周期第一电离能呈增大趋势，的2p轨道半充满结构稳定，第一电离能；同主族从上到下第一电离能减小，第一电离能，故顺序为，A正确； B．三种元素简单氢化物为、、，常温下为液态沸点最高，分子间存在氢键沸点高于，沸点顺序为，B错误； C．为键角，中心价层电子对数为4，无孤电子对，键角接近；为中键角，中心有1对孤电子对，孤对电子斥力大，键角约为，故，C错误； D．、、可形成离子化合物，并非只能形成共价化合物，D错误； 故本题选A。 11. 利用微生物电池将镀铬废水中的催化还原，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 电子由极经外电路流向极 B. 温度变化对该电池的工作效率影响不大 C. 极反应式： D. 每处理，可生成（标准状况下） 【答案】B 【解析】 【分析】乙酸在a极被氧化为CO2，故a极为原电池的负极，电极反应式为。产生的H+转移到b极，在b极被还原为Cr3+，故b极为正极，电极反应式为。正极H+浓度不断下降，使溶液pH上升，产生的Cr3+水解为Cr(OH)3，水解方程式为。 【详解】A．a极上被氧化生成，失电子作负极，电子由负极（a极）经外电路流向正极（b极），A正确； B．该电池为微生物电池，微生物的活性受温度影响较大，温度过高或过低都会使微生物失活，显著降低电池工作效率，B错误； C．b极为正极，酸性条件下得电子被还原为，配平得电极反应式，C正确； D．每处理1mol ，电路中转移6mol电子，a极反应中每生成1mol 转移4mol电子，故转移6mol电子时生成，标准状况下体积为，D正确； 故本题选B。 12. 下列实验操作及其现象能推出相应结论的是 选项 操作及现象 结论 A． 将通入紫色石蕊试液中，溶液先变红后褪色 具有漂白性 B． 将溶液滴在润湿的黄色表面，无明显变化 ： C． 在盛有稀盐酸的试管中加入锌粒，产生气泡；再加入溶液，产生气泡的速度明显加快 对反应有催化作用 D． 将煤油和浓的溶液混合加热，分层没有消失 煤油没有水解完全 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．通入紫色石蕊试液时，与水反应生成和，的酸性使溶液变红，的漂白性使溶液褪色，本身不具有漂白性，A错误； B．将溶液滴在润湿的表面无明显变化，说明未生成沉淀，即离子积，可推出，B正确； C．加入溶液后，置换出，形成原电池加快反应速率，并非起催化作用，C错误； D．煤油是烃类混合物，不能与发生水解反应，加热分层也不会消失，结论不成立，D错误； 故选B。 13. 已知：，，，下列关于溶液中离子的描述，错误的是 A. 溶液中，离子浓度大小顺序为： B. 常温下，用盐酸滴定氨水呈中性时， C. 常温下，溶液显碱性 D. 在强酸性溶液中，、、、能大量共存 【答案】D 【解析】 【详解】A．完全电离产生等物质的量的、、，水解产生少量且消耗，故离子浓度，A正确； B．中性溶液中，根据电荷守恒，可得，B正确； C．水解常数，第一步水解常数，水解程度大于，溶液显碱性，C正确； D．强酸性条件下，具有强氧化性，会氧化和，且会与反应生成，不能大量共存，D错误； 故选D。 14. 南京理工大学朱卫华等人提出了一种基于单簇催化剂还原的反应，主要反应如下： ⅰ． ⅱ． ⅲ． 在、反应条件下，向密闭容器中充入和，发生上述反应，测得含氮元素占比[如的含氮元素占比]与时间的关系如图所示，时体系达到平衡。已知：反应ⅱ为快速平衡，可认为不受慢反应ⅰ、ⅲ的影响。曲线②表示的含氮元素占比，下列说法正确的是 A. 曲线③表示的含氮元素占比 B. 若选择对反应ⅰ更高效的催化剂，则点将移向点 C. ~内，的平均反应速率为 D. 时，反应ⅰ的平衡常数 【答案】D 【解析】 【分析】反应ⅱ先迅速建立平衡，快速消耗，对应曲线③；先生成后减少，对应曲线①；曲线②为题设的，由氮元素守恒将各曲线的占比换算为物质的量，再由氢、氧元素守恒求出和的物质的量，据此计算反应速率和平衡常数。 【详解】A．为起始反应物，随反应进行迅速减少，故曲线③表示的含氮元素占比；先由快速反应ⅱ生成，后随慢反应进行而减少，对应曲线①，A错误； B．更高效的催化剂加快反应ⅰ的速率，使体系更早达到平衡，但不改变平衡组成，故F点应向左移动且纵坐标仍为88，不能移向E点，B错误； C．含氮物质中氮原子的总物质的量始终为，时，曲线①、②的占比均为48%；时，、的占比分别为88%、5%，故：，，，C错误； D．平衡时，由各物质的含氮元素占比得：，，；由氧、氢元素守恒得：；；容器体积为，故反应ⅰ的平衡常数为：，D正确； 故答案选D。 第Ⅱ卷 二、非选择题：共58分。 15. 某多金属硫化锌精矿的主要成分为，含量较低的Ga、In、Fe等元素以离子形式与晶格中的耦合替换（平衡电荷）。以下是提取Ga、In、Zn的工艺流程和相关数据。 物质 开始沉淀pH（） 沉淀完全pH（） 1.9 3.2 2.7 4.0 2.0 3.4 （1）焙烧硫化锌精矿： ①基态Zn原子的价层电子排布式____________________。 ②芯片材料氮化镓（GaN），结构与AlN相似，硬度与SiC相当，化学性质稳定，能轻松应对1000℃的高温和复杂电场等。由此推断GaN的晶体类型为________（填“分子晶体”、“共价晶体”、“离子晶体”）。 ③在焙烧过程中只生成氧化物，该化学方程式为_________________。 （2）酸浸：分步萃取分离 ①为了提高在“酸浸”过程中的浸出率，常采用的方法有____________（写出其中一种即可）。 ②在“酸浸”过程中，不能将pH控制在3.2让先沉淀分离的原因是_____________。 （3）伴生金属的提取与提纯 ①向溶液中加入足量的锌粉，待充分反应后，过滤即可获得In。其离子方程式为________。 ②常温下，在含、的水溶液中，经测定、，加ZnO调节溶液的pH的范围应为___________。（通过计算后填写，） ③磷化铟（InP）是光模块的重要基础原料，其晶胞结构如图所示，晶胞边长为a nm。磷原子和铟原子之间的最短距离为_______nm。 【答案】（1） ①. ②. 共价晶体 ③. （2） ①. 粉碎焙烧渣（或适当加热、搅拌、适当增大酸的浓度等） ②. 当 pH 控制在 3.2 时， 和 也会形成沉淀，造成目标金属 In 和 Ga 的损失 （3） ①. ②. ③. 【解析】 【分析】该工艺先将精矿中的硫化物焙烧，使金属转化为氧化物，再通过酸浸使金属进入溶液，分离不溶物后得到含、、和的浸出液。流程中萃取、反萃取时的pH约为1，低于表中三种氢氧化物开始沉淀的pH，有利于避免这些金属离子形成氢氧化物沉淀。经过分步萃取、反萃取，铟进入单独的水溶液，镓进入有机相后再经反萃取进入水溶液，锌、铁留在另一水相中。随后用锌粉置换回收铟，并向含锌、铁的水相加入ZnO调节pH，使铁形成氢氧化物沉淀，锌仍以离子形式留在滤液中。确定除铁时的pH范围，需要同时满足铁离子完全沉淀和锌离子不形成沉淀这两个条件。 【小问1详解】 ①Zn的原子序数为30，基态Zn原子的3d能级有10个电子、4s能级有2个电子，其价层电子排布式为。 ②GaN与AlN结构相似，硬度与共价晶体SiC相当，且能耐高温，说明其结构中原子通过共价键形成稳定的空间网状结构，故GaN属于共价晶体。 ③焙烧时，与氧气反应，锌转化为ZnO，硫转化为。硫元素的化合价由−2价升高到+4价，每个硫原子失去6个电子；氧元素的化合价由0价降低到−2价，每个氧分子得到4个电子，因此与的化学计量数之比为。再根据原子守恒配平，化学方程式为； 【小问2详解】 ①酸浸是焙烧渣与酸溶液接触并发生反应的过程。粉碎焙烧渣能增大固体与酸的接触面积，使反应更充分，有利于提高浸出率。适当加热可加快反应，搅拌可使固液充分接触，适当增大酸的浓度也可加快反应，因此可采用粉碎焙烧渣、适当加热、搅拌或适当增大酸的浓度等方法。 ②由表中数据可知，在pH为3.2时沉淀完全，而和分别在pH为2.0和2.7时就开始形成氢氧化物沉淀。因此，将pH调至3.2时，和也会形成沉淀，过滤分离铁的沉淀时会造成目标金属In和Ga的损失； 【小问3详解】 ①锌粉将还原为In，同时自身被氧化为。每个Zn原子失去2个电子，每个得到3个电子，根据得失电子守恒，参加反应的Zn与的物质的量之比为，故离子方程式为。 ②ZnO消耗溶液中的，反应为，使溶液pH升高。题表以金属离子浓度降至作为沉淀完全的标准，要使沉淀完全，需满足。 为避免锌损失，还应使不形成沉淀。氢氧化锌的溶解平衡为，其溶度积表达式为。设氢氧化锌刚开始沉淀时，将各浓度以为单位的数值代入，得，解得，即。由常温下水的离子积可得： 。 此时，因此为避免生成沉淀，应使。综合两个条件，调节pH的范围为。 ③图中In原子位于晶胞的顶点和面心，P原子位于由一个顶点In原子及相邻三个面心In原子构成的正四面体中心。因此，从该顶点In原子到P原子，沿晶胞三条相互垂直的棱方向的位移均为。设磷原子与铟原子之间的最短距离为，由空间距离关系得，故空内填。 16. 三氟甲磺酸钙[]，，是一种白色粉末状固体，易溶于水，难溶于乙醚，需密封防潮，广泛应用于电化学、有机合成领域。某同学在实验室中按照如下流程制备无水。已知是一种超强酸，，沸点，易溶于水、乙醚（沸点）。（夹持装置和加热装置已省略） 回答下列问题： Ⅰ．按照上图组装仪器并检验装置的气密性，向烧瓶中加入颗粒。 （1）仪器A的名称_____，球形冷凝管的进水口为_____（填“a”或“b”），浓硫酸的主要作用是________。 （2）查阅文献获知，酸性：，其主要原因是__________________________。 Ⅱ．打开活塞，持续通入，流速调至每秒逸出2个气泡，缓慢滴加无水（，），升温至，搅拌。 （3）滴加过程中，装置甲中的固体逐渐溶解，装置乙中有气泡产生。反应完毕，取装置丙中少量液体于试管中，滴加酸化的溶液，有白色沉淀产生。装置甲中发生反应的化学方程式为_______。 （4）下列装置中，可用于替换装置丙的是_______（填序号）。 Ⅲ．甲中实验结束后，冷却至室温，将三颈烧瓶移至通风橱后，再慢慢滴加无水乙醚，析出固体。过滤，用无水乙醚洗涤、干燥，得粗产物。 Ⅳ．粗产物经进一步提纯后，得到产品。 （5）该实验的产率为______（保留一位小数）。 【答案】（1） ①. 恒压滴液漏斗（或恒压分液漏斗） ②. a ③. 吸收水蒸气，防止装置丙中的水蒸气进入装置甲中使产物潮解 （2） F的电负性大于Cl， 的吸电子能力强于 ，使得 中O-H键的极性更大，更容易电离出 （3） （4） ②③ （5） 85.0 【解析】 【分析】本实验以三氟甲磺酸（超强酸）和氯化钙为原料，通过复分解反应制备对水分敏感的无水三氟甲磺酸钙，全程围绕“防水解、防产物潮解、充分分离产物”的核心思路设计：首先利用干燥氮气营造无水的反应环境，推动生成的HCl气体脱离反应体系促进反应正向进行；通过球形冷凝管回流可能挥发的反应物三氟甲磺酸，提升原料利用率；装置乙的浓硫酸既隔绝外界水蒸气进入反应体系，又能通过观察气泡速率控制通氮气的流速；后续用倒置漏斗水吸收尾气HCl，同时利用产物难溶于乙醚、反应物易溶于乙醚的性质，加乙醚析出粗产品实现初步分离，最终通过计算得到产物产率，整套装置和操作兼顾了无水产物制备的防水要求、酸性尾气的防倒吸吸收需求，利用物质的溶解性差异完成产物提纯，是典型的无水无机盐制备实验。 【小问1详解】 仪器A带有侧管，能平衡气压使液体顺利滴下，名称为恒压滴液漏斗（或恒压分液漏斗）。为了保证良好的冷凝效果，球形冷凝管通水需遵循“下进上出”的原则，故进水口为a。由于产物易溶于水且需密封防潮，浓硫酸具有吸水性，其主要作用是吸收水蒸气，防止装置丙中的水蒸气逆流进入装置甲中导致产物潮解。 【小问2详解】 比较和的酸性，主要看中心原子相连基团的吸电子能力。F的电负性大于Cl，因此的吸电子能力强于，这使得分子中O-H键的电子对更偏向氧原子，O-H键的极性更大，更容易电离出，故酸性更强。 【小问3详解】 装置甲中与发生复分解反应，生成和气体。丙中液体加酸化的有白色沉淀，进一步证实了的生成。化学方程式为。 【小问4详解】 装置丙的作用是吸收气体并防倒吸。①中漏斗倒扣在苯层无法有效吸收（HCl难溶于苯）；图②中导管插入密度大于水且不溶于水的中，气体逸出到水层被吸收，若发生倒吸，吸入的会因重力自动回落，能有效防倒吸；③中通入溶液发生反应，圆底烧瓶的容积可容纳倒吸的液体，起到防倒吸作用。故选②③。 【小问5详解】 实验中加入的的物质的量为。加入的 为，根据方程式可知过量，理论产量应以计算。理论上生成的物质的量为0.03 mol，其理论质量为 。该实验的产率为。 17. 通过热化学、电化学等方法，将转化为醇类等物质，是实现“双碳”目标的有效途径。 Ⅰ．科学家们开发了一种新型铑基单原子催化体系，实现了加氢一步高效制乙醇，涉及的有关反应如下： 反应1 反应2 （1）的_____。 （2）在恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的和，只发生反应1，下列说法正确的是_____。 A. 的质量不再改变时达平衡 B. 气体的密度不再改变时达平衡 C. 充入氩气增大压强能促进反应正向进行 D. 该新型催化剂能提高的制醇效率 （3）在一定压强下，和按投料发生上述2个反应，测得的平衡转化率、和的平衡选择性与温度的关系如图所示。（乙醇的选择性） ①能代表选择性与温度关系的曲线是_____（填“甲”或“丙”），原因是__________。 ②在时，向一密闭容器中充入和，发生上述2个反应，达平衡时转化率为50%，反应2的压强平衡常数_____。（分压=总压物质的量分数，列出算式即可） Ⅱ．通过电化学方法，也实现了和的耦合转化，装置如图所示 （4）阴极的电极反应方程式为________________。 （5）相同条件下，生成了等体积的和，则消耗和的体积之比为_____。 【答案】（1）-823.2 （2）AD （3） ①. 丙 ②. 反应1放热，则乙醇的选择性随温度升高而降低，丙符合 ③. （4） （5）4:3 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，目标反应 = 反应1 - 2×反应2，因此 。 【小问2详解】 A． 质量不再改变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，A正确； B．恒温恒容容器中，所有物质均为气体，总质量和容器体积始终不变，气体密度全程为定值，不能判断平衡，B错误； C．充入惰性气体氩气，容器恒容，各反应物生成物的浓度不变，平衡不移动，C错误； D．新型催化剂可加快反应速率、提升乙醇的选择性，从而提高​的制醇效率，D正确； 故选AD。 【小问3详解】 ①反应1为放热反应，升温平衡左移；反应2为吸热反应，升温平衡右移，因此乙醇选择性随温度升高下降，对应曲线丙，甲为随温度升高上升的CO选择性曲线。 ②初始投料​、，​转化率50%即共消耗​；T℃时乙醇选择性为30%，则生成乙醇消耗的为，对应反应1生成、，消耗​；剩余​参与反应2，生成、，消耗。平衡时总物质的量：，，，，，总物质的量为7.4mol。代入反应2的​。 【小问4详解】 阴极发生还原反应，得电子生成CO，固体电解质允许通过，因此产物为CO和，答案为。 【小问5详解】 根据C原子守恒，生成1mol 和1mol 共含4mol C，全部来自，故消耗4mol ​；阳极总失电子数为，阴极每1mol 得2mol电子，故消耗3mol ，同温同压下体积比等于物质的量之比，为4:3。 18. 以下是一种合成胃药奥美拉唑的部分路线图（部分试剂及反应条件略）。 已知： （1）的反应类型为_________，该反应一般控制在，常采用的加热方式为_________。 （2）E中无氧官能团的名称为_________________。 （3）将中的转化为能得到奥美拉唑，请选择合适的反应条件________（填字母）。 A. ，催化剂，还原 B. 适量间氯过氧苯甲酸（），选择性氧化 C. 酸性溶液，强氧化 D. 溶液，加热 （4）在的反应中，添加的作用是_______________。 （5）A的结构简式为____________________。 （6）A易被氧化生成化合物（），在的同分异构体中，同时满足下列条件的有_____种。 ①苯环上只有2个取代基 ②红外光谱分析显示含有结构 其中核磁共振氢谱为的同分异构体，与足量浓溴水反应的化学方程式为____________________。 【答案】（1） ①. 取代反应 ②. 水浴加热 （2）氨基 （3）B （4）中和生成的HCl，促进反应正向进行，提高产率 （5） （6） ①. 8 ②. 【解析】 【分析】B→C是典型的硝化反应，则推出B的结构为，结合B的结构式及A→B的反应条件中包含乙酸酐，可推断A为。C经KOH水溶液加热使乙酰氨基水解，恢复氨基得到D；D再经Fe/HCl还原，将硝基转化为氨基，得到含邻二氨基结构的E；E中的两个相邻氨基与CS2在碱性条件下缩合关环，形成苯并咪唑-2-硫醇结构F；比较F、G和L的结构可知，F在NaOH作用下形成硫负离子，并与G中的C-Cl键发生取代反应，形成新的C-S键而生成L，故G的结构简式为，据此解答。 【小问1详解】 由分析，B→C的反应类型是取代反应。 反应温度控制在，低于水的沸点，为了受热均匀、精准控温，采用水浴加热。 【小问2详解】 E含有的官能团中，甲氧基属于含氧官能团，两个直接连在苯环上的氨基（）是无氧官能团。 【小问3详解】 目标是将硫醚氧化为亚砜，分析选项： A．氢气催化还原无法实现该转化，A不符合题意； B．适量间氯过氧苯甲酸可以实现硫醚到亚砜的选择性氧化，B符合题意 C．酸性高锰酸钾强氧化会将硫醚过度氧化为砜（），还会破坏分子内其他敏感基团，C不符合题意； D．氢氧化钠加热无法氧化硫醚，D不符合题意； 故选B。 【小问4详解】 该步是F的巯基（）和G的氯原子发生取代反应，反应会生成HCl，NaOH可以中和HCl，同时让巯基脱氢形成亲核性更强的硫负离子，推动反应正向完成。 【小问5详解】 由分析，A为。 【小问6详解】 由A的结构、K是A的氧化产物及K的分子式，推测K为A的氨基被氧化成硝基后的产物，根据题目限制条件，可以将目标同分异构体的取代基结构分为3类情况讨论：①-NO2和-OCH3，共3种不同的位置关系，除去K分子本身，共2种；②-NO2和-CH2OH，共3种不同的位置关系；③-OH和-CH2NO2，共3种不同的位置关系；总计8种同分异构体。 上述8种同分异构体中有、符合核磁共振氢谱1:2:2:2的要求，但只有含酚羟基的分子能与溴水发生邻对位的取代反应，方程式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $