精品解析：湖北襄阳市第五中学2027届高三上学期8月月考化学试卷

襄阳五中2024-2027届高三上学期8月月考 化学试卷 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 一、单选题(本题共15小题，每小题3分，共45分。在每个小题给的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1. 化学改善人类生活、创造美好世界。下列说法正确的是 A. 制造“宇树机器人”采用的聚醚醚酮属于有机高分子材料 B. “DeepSeek”服务器芯片材料为二氧化硅 C. 我国“人造太阳”利用核聚变实现了化学能到光能和热能的转化 D. “钍基熔盐堆”中元素钍(90Th)属于s区元素 2. X是治疗实体瘤的潜在药物，分子结构如图。下列说法错误的是 A. 分子式为 B. 分子中没有手性碳原子 C. 1 mol X与足量的发生加成反应最多消耗5 mol D. 该有机物一氯代物有6种 3. “劳动创造美，辛勤铸就幸福”。下列劳动项目所涉及的化学知识正确的是 劳动项目 化学知识 A 利用铝热反应进行定向爆破 铝热反应放出的大量热使建筑物中钢筋熔断 B 古人用草木灰泡水洗涤衣服 水解使溶液显碱性，能去污 C 向燃煤中添加适量CaO或 将煤中硫元素转化为，防止生成污染空气 D 工业上对铁制品进行“烤蓝”处理 “烤蓝”时铁表面有保护膜生成 A. A B. B C. C D. D 4. 下列装置不能达到实验目的的是 A. 图①可用于实验室制 B. 图②可用于除去中少量的 C. 图③用于测定中和反应的反应热 D. 图④可用于制备明矾晶体 5. 对于下列过程中发生的化学反应，相应离子方程式书写正确的是 A. 向溶液中加入少量： B. 用食醋除水垢中的： C. FeO溶于稀硝酸： D. 向溶液中加入过量氨水： 6. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 中含有杂化的原子数目为 B. 溶液中，的数目小于 C. 28g的和混合气体中含有的原子数目为 D. 溶于水，溶液中、和的微粒数之和为 7. 关于非金属及其化合物的性质，下列说法不正确的是 A. 汽车尾气催化转化器中发生的主要反应： B. 向溶液中通入，有白色沉淀生成 C. 工业废气中的可采用石灰法进行脱除 D. 取两份氯水，分别滴加溶液和淀粉KI溶液，若前者有白色沉淀产生，后者溶液变蓝色，可以证明氯气与水反应存在限度 8. 准确称取4.4 g某有机物样品X（只含C、H、O三种元素），将有机物X经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰，二者质量分别增加3.6 g和8.8 g。又知有机物X的质谱图和红外光谱图分别如图所示，则下列说法中正确的是 A. 有机物X的分子式为 B. 有机物X一定属于酯类 C. 有机物X的同分异构体中属于酯类和羧酸类共有6种（可以含X） D. 有机物X中所有原子可能共平面 9. 三磷酸腺苷(ATP)水解生成二磷酸腺苷(ADP)的过程中会释放出较多能量供生物体使用，转化过程如图所示。 下列说法错误的是 A. 化合物ATP和ADP均具有两性 B. 一定条件下，ATP能水解生成磷酸、碱基和戊糖等 C. ADP分子中C原子有、两种杂化方式 D. ATP与足量的金属钠反应最多可生成标准状况下 10. 晶胞是长方体，边长，如图所示。下列说法错误的是 A. 一个晶胞中含有8个原子 B. 晶胞中分子的取向不完全相同 C. 每个原子周围与其等距且紧邻的原子有4个 D. 晶体的射线衍射可测键的键长、键能、键角 11. 某离子化合物的结构如图所示，其中X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，Z与W同主族。下列说法正确的是 A. 第一电离能：Z<W<Q<X B. [WQ6]⁻中W为杂化 C. 分子键角：，与W、Z的电负性有关 D. W的最高价氧化物对应的水化物有强氧化性 12. 葡萄糖水溶液中，存在链状和环状结构间的平衡。常温下，各种葡萄糖结构及其所占百分含量如下图所示。已知各种葡萄糖结构中链状结构的熵最大，下列说法不正确的是 A. 葡萄糖由链状转化为环状结构发生了加成反应 B. 吡喃葡萄糖的稳定性大于吡喃葡萄糖 C. 葡萄糖链状和环状结构中均有4个手性碳原子 D. 葡萄糖由链状转化为环状结构， 13. 我国科学家以乙腈(CH3CN)为反应溶剂，在可见光下用CuCl2催化芳香醚制得苯酚，其反应原理如图所示。下列说法正确的是 A. 乙腈中碳原子的杂化方式均为sp杂化 B. 过程中发生了消去反应和水解反应 C. 总反应方程式为 D. 若以为原料，最终产物可得到 14. 某科研小组用电化学方法将CO2转化为CO实现再利用，转化的基本原理如图所示。下列说法错误的是 A. N极的电势比M极高 B. 交换膜可以采用质子交换膜 C. M电极上发生的反应为： D. 当转化2molCO时，外电路中转移的电子数为2NA 15. 25℃时，用的盐酸滴定一元弱碱MOH溶液，所得溶液的pH与滴加盐酸体积的关系如图1所示；不同pH时MOH溶液中不同形态的含M元素粒子的分布系数()如图2所示。下列说法正确的是 A. 的数量级为 B. 图2中的e点对应图1中的b点 C. b点溶液中存在： D. a、b、c、d四点溶液中水电离出的从大到小的顺序为 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16. 铱(Ir)和锇(Os)属于铂族金属，与金、银合称贵重金属，可以用于电气、精密仪表、催化剂等领域。铱锇矿的主要成分有、Os、、OsO2，还含有等杂质，从铱锇矿中提取铱和锇的流程如下：回答下列问题： （1）“高温融合”时发生的反应与铝热反应类似。“酸溶Ⅰ”的目的是___________，溶渣的主要成分除Ir、Os外，还有____________(填化学式)。 （2）“氧化挥发”时将溶渣置于300~800℃的管式炉内，通入空气氧化。“吸收”时用NaOH溶液吸收生成，该反应的离子方程式为_____________。 （3）“沉锇”时，与发生反应。生成的锇盐要立即过滤，滤饼要经无水乙醇多次洗涤，用无水乙醇洗涤的优点是___________________________。 （4）“碱熔”时，“残渣I”中的Ir与反应生成和，该反应的化学方程式为__________。 （5）“沉铜”时，当通入达到饱和时测得溶液的，此时溶液中_________mol·L-1.[已知：25℃，溶于水形成饱和溶液时，；的电离常数，；]。 17. 某些烃的结构中含有一个或多个苯环，称为芳香烃。煤和石油是制备一些简单芳香烃如苯、甲苯等的原料，而这些简单芳香烃又是制备其他高级芳香族化合物的基本原料。 （1）中科院大连化物所的科研团队自主研发的对二甲苯绿色合成路线取得了新进展，其合成示意图如下： 下列说法不正确的是__________。 A. 过程ⅰ发生了加成反应 B. 中间产物的结构简式为 C. 利用相同原理以及相同原料，也能合成邻二甲苯和间二甲苯 D. 该合成路线理论上碳原子利用率是100% （2）有机化合物分子中基团之间的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列事实中，不能说明上述观点的是__________(双选)。 A. 甲苯能使酸性溶液褪色，而苯和甲烷不能使酸性溶液褪色 B. 乙烯能发生加成反应，而乙烷不能发生加成反应 C. 甲苯与浓硝酸反应可得到2，4，6-三硝基甲苯，而苯与浓硝酸反应只得到硝基苯 D. 苯密度小于水，而溴苯密度大于水 （3）溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图(夹持及加热装置略去)及有关数据如表：按下列步骤合成并分离提纯： 物质 苯 溴 溴苯 密度/() 0.88 3.12 1.50 沸点/℃ 80 59 156 在水中的溶解性 难溶 微溶 难溶 ⅰ在a中加入过量的无水苯和少量铁屑。在b中小心加入液溴。向a中滴入几滴液溴，有白雾产生，继续滴加至液溴滴完； ⅱ向a中加入水，然后过滤除去未反应的铁屑； ⅲ滤液依次用水、的溶液、水洗涤； ⅳ分离得到粗溴苯A，向其中加入少量无水氯化钙，静置、过滤，得到粗溴苯B。 ①第ⅰ步a中发生反应的方程式是__________。 ②第ⅲ步中溶液洗涤的作用是__________。 ③第ⅳ步中分离得到粗溴苯A的方法是__________。 ④经以上分离提纯操作后，粗溴苯B中还含有的主要杂质为__________，进一步提纯的操作是__________。 ⑤某组同学将上述反应的苯改为甲苯，用此装置合成2，4，6-三溴甲苯时，忘加铁粉，其余条件和操作与上述步骤一致。经过一段时间光照后发现溶液已褪至接近无色，可能得到的有机产物的结构简式是____________________(任写一个即可)。 18. 紫铆花素(H)是一种天然查尔酮类物质，具有较高的医药应用价值，其一种合成路线如下： 回答下列问题： （1）A的化学名称是__________。 （2）符合下列条件B的同分异构体的结构简式是：__________(任写一种)。 a．与B具有相同种类的官能团： b．分子结构中含有两个甲基： c．核磁共振氢谱的峰面积之比是6∶2∶1。 （3）写出由C生成D反应的化学方程式__________。 （4）E中官能团的名称为__________。 （5）E→F过程中可能生成的副产物的结构简式为__________(任写一种)，实验检测发现该副产物的含量极低，其原因是__________(从物质结构的角度解释)。 （6）合成的反应需要在的氛围中进行，其目的是__________。 19. 环氧丙醇()常用作树脂改性剂。在液相有机体系中，可通过碳酸二甲酯()和丙三醇()制得，体系中同时存在如下反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 已知：①敞口容器可看成恒压装置，体系压强在反应过程中与大气压()相等； ②反应中产生的的物质的量相对于空气中很少，故可忽略不计，空气中的体积分数约为； ③对于气体和液体共存的同一体系，例如在溶剂E中发生的反应：，其平衡常数表达式可表示为(其中为气体分压，为液相体系中物质的物质的量分数，) 回答下列问题： （1）体系中沸点最高的物质为__________(填名称)，其原因是______________。 （2）反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的焓变随温度的变化如图所示。据图判断，表示反应Ⅰ的焓变曲线为__________(填“a”、“b”或“c”)；反应Ⅱ在__________(填“高温”或“低温”)下可自发进行。 （3）为研究上述反应的平衡关系，向敞口反应容器中加入和，控制反应温度为。平衡时，测得液相体系中的物质的量分数，反应Ⅱ的平衡常数，平衡时，__________，反应Ⅰ各组分以液相体系中物质的量分数表示的平衡常数__________。同温下，向上述体系中注入惰性四氯化碳稀释，重新达到平衡时，的产率将__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 襄阳五中2024-2027届高三上学期8月月考 化学试卷 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 一、单选题(本题共15小题，每小题3分，共45分。在每个小题给的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1. 化学改善人类生活、创造美好世界。下列说法正确的是 A. 制造“宇树机器人”采用的聚醚醚酮属于有机高分子材料 B. “DeepSeek”服务器芯片材料为二氧化硅 C. 我国“人造太阳”利用核聚变实现了化学能到光能和热能的转化 D. “钍基熔盐堆”中元素钍(90Th)属于s区元素 【答案】A 【解析】 【详解】A．聚醚醚酮（PEEK）是一种高性能热塑性聚合物，由有机单体聚合而成，属于有机高分子材料，A符合题意； B．现代芯片的核心材料是单质硅，二氧化硅用于制造光导纤维，并非芯片主体材料，B不符合题意； C．核聚变是通过原子核反应释放能量（核能→光能/热能），不涉及化学键断裂或形成，因此不属于化学能转化，C不符合题意； D．钍（Th）位于周期表第七周期锕系，属于f区元素，D不符合题意； 故选A。 2. X是治疗实体瘤的潜在药物，分子结构如图。下列说法错误的是 A. 分子式为 B. 分子中没有手性碳原子 C. 1 mol X与足量的发生加成反应最多消耗5 mol D. 该有机物一氯代物有6种 【答案】C 【解析】 【详解】A．由结构简式可知分子式为，A正确； B．手性碳原子为连有4个不同基团的碳原子，该分子中无手性碳原子，B正确； C．1个苯环与加成消耗3个，分子中2个碳碳双键加成消耗2个，3个酮羰基可与加成消耗3个，故1 mol X与足量的发生加成反应最多消耗8 mol ，C错误； D．该分子中共6种不同化学环境的氢原子：，故一氯代物有6种，D正确； 故选C。 3. “劳动创造美，辛勤铸就幸福”。下列劳动项目所涉及的化学知识正确的是 劳动项目 化学知识 A 利用铝热反应进行定向爆破 铝热反应放出的大量热使建筑物中钢筋熔断 B 古人用草木灰泡水洗涤衣服 水解使溶液显碱性，能去污 C 向燃煤中添加适量CaO或 将煤中硫元素转化为，防止生成污染空气 D 工业上对铁制品进行“烤蓝”处理 “烤蓝”时铁表面有保护膜生成 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．铝热反应是剧烈的放热反应，能释放大量热使温度升高到足以熔断钢筋，因此可用于定向爆破，A正确； B．草木灰中有效成分为，碳酸根水解使溶液显碱性而具有去污能力，描述的溶质错误，B错误； C．燃煤脱硫过程中，最终煤中的硫元素会在高温下被氧气氧化，硫元素转化为，C项错误； D．铁制品“烤蓝”处理后，表面生成的致密保护膜是​，是一种疏松多孔的氧化物，D错误； 故选A。 4. 下列装置不能达到实验目的的是 A. 图①可用于实验室制 B. 图②可用于除去中少量的 C. 图③用于测定中和反应的反应热 D. 图④可用于制备明矾晶体 【答案】C 【解析】 【详解】A．浓氨水和生石灰反应放热，有利于氨的逸出，溶液碱性增强，也有利于氨的逸出，氨气密度比空气小，用向下排空气法收集，试管口放棉花防止氨气与空气对流，可达到实验室制氨气目的，A正确； B．硫化氢可以和硫酸铜反应，生成难溶的硫化铜沉淀，乙炔不与硫酸铜反应，气体长进短出，可达到除去乙炔中少量的硫化氢的目的，B正确； C．铜导热性好，测定中和反应的反应热不能用铜制搅拌器，应用环形玻璃搅拌器，不能达到实验目的，C错误； D．将晶体用线悬挂在饱和溶液中形成晶种，结晶速度慢，有利于晶体的生长，D正确； 答案选C。 5. 对于下列过程中发生的化学反应，相应离子方程式书写正确的是 A. 向溶液中加入少量： B. 用食醋除水垢中的： C. FeO溶于稀硝酸： D. 向溶液中加入过量氨水： 【答案】A 【解析】 【详解】A．先与水反应生成和，再与反应生成沉淀，合并后离子方程式电荷、原子均守恒，符合反应事实，A正确； B．食醋中的醋酸是弱电解质，不能拆分为，需写化学式，该离子方程式书写错误，正确的离子方程式为：，B错误； C．稀硝酸具有强氧化性，会将中的氧化为，同时生成，该离子方程式不符合反应事实，正确的离子方程式为：，C错误； D．氨水为弱碱，不能拆分为，且过量氨水无法溶解，反应只能生成沉淀，该离子方程式书写错误，正确的离子方程式为：，D错误； 故选A。 6. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 中含有杂化的原子数目为 B. 溶液中，的数目小于 C. 28g的和混合气体中含有的原子数目为 D. 溶于水，溶液中、和的微粒数之和为 【答案】A 【解析】 【详解】A．4.6g 的物质的量为，乙醇分子中两个饱和C原子和羟基O原子均为杂化，1个乙醇分子含3个杂化的原子，故0.1mol乙醇中含杂化的原子数目为，A正确； B．仅给出溶液的浓度，未给出溶液体积，无法计算的数目，B错误； C．和的摩尔质量均为28g/mol，28g混合气体总物质的量为1mol，二者均为双原子分子，故含有的原子数目为，C错误； D．未指明所处的状态为标准状况，无法计算其物质的量，且氯气与水的反应为可逆反应，溶液中还存在分子，故、和的微粒数之和不为，D错误； 故选A。 7. 关于非金属及其化合物的性质，下列说法不正确的是 A. 汽车尾气催化转化器中发生的主要反应： B. 向溶液中通入，有白色沉淀生成 C. 工业废气中的可采用石灰法进行脱除 D. 取两份氯水，分别滴加溶液和淀粉KI溶液，若前者有白色沉淀产生，后者溶液变蓝色，可以证明氯气与水反应存在限度 【答案】D 【解析】 【详解】A．汽车尾气催化转化器中，NO和CO在催化剂作用下生成N2和CO2，该反应是实际应用中的主要反应，A正确； B．向Ba(NO3)2溶液中通入SO2，硝酸根在酸性条件下具有强氧化性，SO2氧化为，并与Ba2+结合生成BaSO4白色沉淀，现象正确，B正确； C．石灰可将工业废气中的SO2转化为亚硫酸钙或硫酸钙，是常用方法，C正确； D．氯水中Cl-的存在（AgNO3沉淀）和淀粉-KI变蓝（I2生成）可能由HClO的氧化性导致，即使Cl2完全反应，HClO仍可氧化KI。因此无法证明Cl2与水的反应存在限度，结论错误，D错误； 故答案为D。 8. 准确称取4.4 g某有机物样品X（只含C、H、O三种元素），将有机物X经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰，二者质量分别增加3.6 g和8.8 g。又知有机物X的质谱图和红外光谱图分别如图所示，则下列说法中正确的是 A. 有机物X的分子式为 B. 有机物X一定属于酯类 C. 有机物X的同分异构体中属于酯类和羧酸类共有6种（可以含X） D. 有机物X中所有原子可能共平面 【答案】C 【解析】 【分析】4.4 g某有机物样品X(只含C、H、O三种元素)，将有机物X经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰，二者质量分别增加3.6 g和8.8 g，则n(H2O)= ，n(CO2)=，n(O)=；n(C): n(H): n(O)=2:4:1，实验式为C2H4O；根据X的质谱图，可知X的相对分子质量为88，所以X的分子式为；根据X的红外光谱图，X中含有不对称的甲基、C=O、C-O-C。 【详解】A．有机物X的分子式为，故A错误； B．有机物X可能是、等，不一定属于酯类，故B错误； C．有机物X的同分异构体中属于酯类和羧酸类有、、、、CH3CH2CH2COOH、，共有6种，故C正确； D．有机物X中含有甲基等单键碳，不可能所有原子共平面，故D错误； 选C。 9. 三磷酸腺苷(ATP)水解生成二磷酸腺苷(ADP)的过程中会释放出较多能量供生物体使用，转化过程如图所示。 下列说法错误的是 A. 化合物ATP和ADP均具有两性 B. 一定条件下，ATP能水解生成磷酸、碱基和戊糖等 C. ADP分子中C原子有、两种杂化方式 D. ATP与足量的金属钠反应最多可生成标准状况下 【答案】D 【解析】 【详解】A．化合物ATP和ADP均有表现碱性的氨基和表现酸性的磷酸基团，二者均具有两性，A正确； B．ATP含有磷酸酯基，一定条件下，能水解生成磷酸、碱基和戊糖等，B正确； C．碳氮双键中的C原子采取杂化，饱和碳原子采取杂化，ADP分子中C原子有、两种杂化方式，C正确； D．1个ATP分子中含有6个-OH，则0.1 molATP与足量金属钠反应最多可生成，标准状况下的体积为，D错误； 故答案选D。 10. 晶胞是长方体，边长，如图所示。下列说法错误的是 A. 一个晶胞中含有8个原子 B. 晶胞中分子的取向不完全相同 C. 每个原子周围与其等距且紧邻的原子有4个 D. 晶体的射线衍射可测键的键长、键能、键角 【答案】D 【解析】 【详解】A．晶胞中分子数为，含原子数为，A正确； B．由晶胞结构可知，棱上、体心位置的分子朝向不同，分子取向不完全相同，B正确； C．该晶胞为正交面心结构，，不同方向面间距不等，每个原子周围等距且紧邻的原子有4个，C正确； D．晶体的X射线衍射可测定晶体结构，得到键的键长、键角信息，但无法直接测定键能，D错误； 故答案选D。 11. 某离子化合物的结构如图所示，其中X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，Z与W同主族。下列说法正确的是 A. 第一电离能：Z<W<Q<X B. [WQ6]⁻中W为杂化 C. 分子键角：，与W、Z的电负性有关 D. W的最高价氧化物对应的水化物有强氧化性 【答案】C 【解析】 【分析】根据X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，Z与W同主族，Z失去一个电子后形成四个键，最外层有5个电子，W得到一个电子后形成6个键，W最外层是5个电子，则Z为元素，W为元素，Q的化合价为-1价，Q为元素，Y形成四个键，Y为元素，X形成一个键为元素，由此分析此题； 【详解】A．同族中随周期数增大，原子半径增大，第一电离能一般是上层元素 > 下层元素，故(A)所给的“Z < W”第一电离能上不符合规律，A错误； B．中中心原子的成键电子对数为6，孤电子对数=，价层电子对数为6，不可能为，故B错误； C．中中心原子电负性<，故N与形成的成键电子对电子云更容易靠近原子核，斥力大，键角大，故，则与W、Z的电负性有关，故C正确； D．W（）的最高价氧化物对应的水化物为磷酸，没有强氧化性，故D错误； 故选C。 12. 葡萄糖水溶液中，存在链状和环状结构间的平衡。常温下，各种葡萄糖结构及其所占百分含量如下图所示。已知各种葡萄糖结构中链状结构的熵最大，下列说法不正确的是 A. 葡萄糖由链状转化为环状结构发生了加成反应 B. 吡喃葡萄糖的稳定性大于吡喃葡萄糖 C. 葡萄糖链状和环状结构中均有4个手性碳原子 D. 葡萄糖由链状转化为环状结构， 【答案】C 【解析】 【详解】A．葡萄糖由链状转化为环状结构，—CHO与—OH加成，A正确； B．吡喃葡萄糖的百分含量更高，说明其稳定性大于吡喃葡萄糖，B正确； C．葡萄糖链状结构中有4个手性碳原子，环状结构中有5个手性碳原子，C错误； D．葡萄糖结构中链状结构的熵最大，葡萄糖由链状转化为环状结构ΔS<0，ΔH<0，D正确； 故选C。 13. 我国科学家以乙腈(CH3CN)为反应溶剂，在可见光下用CuCl2催化芳香醚制得苯酚，其反应原理如图所示。下列说法正确的是 A. 乙腈中碳原子的杂化方式均为sp杂化 B. 过程中发生了消去反应和水解反应 C. 总反应方程式为 D. 若以为原料，最终产物可得到 【答案】B 【解析】 【详解】A．乙腈中的碳为sp和杂化，A错误； B．过程⑦中，脱去1分子水生成甲酸苯酚酯，形成碳氧双键，属于消去反应，过程⑧是甲酸苯酚酯在酸性条件下水解生成苯酚和甲酸，属于水解反应，B正确； C．根据整个循环，反应物是苯甲醚和氧气，产物是苯酚和甲酸，催化剂是氯化铜、HCl，条件为可见光、乙腈，原子守恒配平后总反应为，C错误； D．参与反应后，最终进入甲酸苯酚酯的羰基中，酯水解时断键不影响羰基的氧，因此产物甲酸为，D错误； 故答案为：B。 14. 某科研小组用电化学方法将CO2转化为CO实现再利用，转化的基本原理如图所示。下列说法错误的是 A. N极的电势比M极高 B. 交换膜可以采用质子交换膜 C. M电极上发生的反应为： D. 当转化2molCO时，外电路中转移的电子数为2NA 【答案】D 【解析】 【分析】根据装置图分析可知，Ｍ极发生氧化反应，，M为原电池负极；N极发生还原反应，，N为原电池正极，据此分析解答。 【详解】A．正极（N极）电势高于负极（M极），符合原电池原理，A正确； B．由M极生成、在N极消耗，需质子交换膜实现离子迁移，B正确； C．M为电池的负极，在紫外光的作用下，水失去电子发生氧化反应生成，电极反应式为，C正确； D．由电极反应式可知，当转化2 mol时，外电路转移4mol电子，转移的电子数为，D错误； 故答案选D。 15. 25℃时，用的盐酸滴定一元弱碱MOH溶液，所得溶液的pH与滴加盐酸体积的关系如图1所示；不同pH时MOH溶液中不同形态的含M元素粒子的分布系数()如图2所示。下列说法正确的是 A. 的数量级为 B. 图2中的e点对应图1中的b点 C. b点溶液中存在： D. a、b、c、d四点溶液中水电离出的从大到小的顺序为 【答案】C 【解析】 【详解】A．图2中e点：，，则，，则，数量级为，A错误； B．图1中的b点为等物质的量浓度的和混合溶液，溶液呈碱性，的电离程度大于的水解程度，则，图2中的e点，所以两点并不相同，B错误， C．b点溶液为等物质的量浓度的和MOH的混合溶液，由元素守恒可知，，C正确； D．从a到d，随着盐酸的不断加入，不断被消耗，对水电离的抑制作用逐渐减弱，c点溶液呈中性，说明对水电离的促进程度与MOH对水电离的抑制程度相当，溶液中水的电离程度与纯水中水的电离程度相同，d点溶液为溶液，水解，对水的电离起促进作用，水电离出的：，D错误； 故选C。 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16. 铱(Ir)和锇(Os)属于铂族金属，与金、银合称贵重金属，可以用于电气、精密仪表、催化剂等领域。铱锇矿的主要成分有、Os、、OsO2，还含有等杂质，从铱锇矿中提取铱和锇的流程如下：回答下列问题： （1）“高温融合”时发生的反应与铝热反应类似。“酸溶Ⅰ”的目的是___________，溶渣的主要成分除Ir、Os外，还有____________(填化学式)。 （2）“氧化挥发”时将溶渣置于300~800℃的管式炉内，通入空气氧化。“吸收”时用NaOH溶液吸收生成，该反应的离子方程式为_____________。 （3）“沉锇”时，与发生反应。生成的锇盐要立即过滤，滤饼要经无水乙醇多次洗涤，用无水乙醇洗涤的优点是___________________________。 （4）“碱熔”时，“残渣I”中的Ir与反应生成和，该反应的化学方程式为__________。 （5）“沉铜”时，当通入达到饱和时测得溶液的，此时溶液中_________mol·L-1.[已知：25℃，溶于水形成饱和溶液时，；的电离常数，；]。 【答案】（1） ①. 除去过量的Al以及铝热反应生成的可溶于盐酸的 ②. Cu （2） （3）减少洗涤目标产物​的溶解损耗，同时乙醇易挥发，可快速带走滤饼表面水分，加快滤饼干燥，避免产物长时间接触水发生变质 （4） （5） 【解析】 【分析】高温融合为类似铝热的反应，过量会将矿中的、、CuO还原为对应金属单质，同时生成；加入盐酸后，Al、均可与盐酸反应溶解，而Ir、Os、Cu不与盐酸反应，因此酸溶可除去这些可溶性杂质，剩余不溶的Ir、Os和Cu构成溶渣；300~800℃通空气，将Os氧化为气态实现挥发分离，剩余不挥发的Ir和Cu为残渣I。锇回收线：挥发的用NaOH溶液吸收得到锇的钠盐，加沉锇得到锇的配合物沉淀，后续处理得到锇粉。铱回收线：残渣I和NaOH、碱熔反应生成铱的含氧钠盐和氧化铜，水浸后分离出不溶的残渣II（），加盐酸酸溶II后通入沉铜除去杂质CuS，后续提纯得到铱粉。 【小问1详解】 除去过量的Al以及铝热反应生成的可溶于盐酸的；Cu单质不与盐酸反应，Ir、Os也不溶于盐酸，故溶渣的主要成分除Ir、Os外，还有Cu。 【小问2详解】 反应中Os元素从+8价的转化为+6价的，发生还原反应，根据氧化还原反应价态有升必有降的规律，氢氧根中O失电子，发生氧化反应，生成氧气，配平后得到该离子方程式为。 【小问3详解】 减少洗涤目标产物​的溶解损耗，同时乙醇易挥发，可快速带走滤饼表面水分，加快滤饼干燥，避免产物长时间接触水发生变质。 【小问4详解】 Ir从0价被氧化为+4价，每生成1 mol ，Ir失去4 mol电子；中-1价O部分升价为0价生成，得到化学方程式为。 【小问5详解】 饱和溶液中，二元弱酸的硫离子浓度可通过两步电离常数联立推导： 代入、、、，计算得； 再根据，代入数值解得。 17. 某些烃的结构中含有一个或多个苯环，称为芳香烃。煤和石油是制备一些简单芳香烃如苯、甲苯等的原料，而这些简单芳香烃又是制备其他高级芳香族化合物的基本原料。 （1）中科院大连化物所的科研团队自主研发的对二甲苯绿色合成路线取得了新进展，其合成示意图如下： 下列说法不正确的是__________。 A. 过程ⅰ发生了加成反应 B. 中间产物的结构简式为 C. 利用相同原理以及相同原料，也能合成邻二甲苯和间二甲苯 D. 该合成路线理论上碳原子利用率是100% （2）有机化合物分子中基团之间的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列事实中，不能说明上述观点的是__________(双选)。 A. 甲苯能使酸性溶液褪色，而苯和甲烷不能使酸性溶液褪色 B. 乙烯能发生加成反应，而乙烷不能发生加成反应 C. 甲苯与浓硝酸反应可得到2，4，6-三硝基甲苯，而苯与浓硝酸反应只得到硝基苯 D. 苯密度小于水，而溴苯密度大于水 （3）溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图(夹持及加热装置略去)及有关数据如表：按下列步骤合成并分离提纯： 物质 苯 溴 溴苯 密度/() 0.88 3.12 1.50 沸点/℃ 80 59 156 在水中的溶解性 难溶 微溶 难溶 ⅰ在a中加入过量的无水苯和少量铁屑。在b中小心加入液溴。向a中滴入几滴液溴，有白雾产生，继续滴加至液溴滴完； ⅱ向a中加入水，然后过滤除去未反应的铁屑； ⅲ滤液依次用水、的溶液、水洗涤； ⅳ分离得到粗溴苯A，向其中加入少量无水氯化钙，静置、过滤，得到粗溴苯B。 ①第ⅰ步a中发生反应的方程式是__________。 ②第ⅲ步中溶液洗涤的作用是__________。 ③第ⅳ步中分离得到粗溴苯A的方法是__________。 ④经以上分离提纯操作后，粗溴苯B中还含有的主要杂质为__________，进一步提纯的操作是__________。 ⑤某组同学将上述反应的苯改为甲苯，用此装置合成2，4，6-三溴甲苯时，忘加铁粉，其余条件和操作与上述步骤一致。经过一段时间光照后发现溶液已褪至接近无色，可能得到的有机产物的结构简式是____________________(任写一个即可)。 【答案】（1）C （2）BD （3） ①. ②. 除去粗溴苯中未反应的和生成的 ③. 分液 ④. 苯 ⑤. 蒸馏 ⑥. 、、 【解析】 【小问1详解】 A．完整过程的结构简式表示如下，过程 i 为异戊二烯与丙烯醛发生的 Diels-Alder 加成反应，A 正确； B．M的示意图中，根据键连规律可以推断，灰色粒子表示碳原子，白色粒子表示氢原子，红色粒子表示氧原子，写出对应结构简式即可，B正确； C．该加成具有区域选择性，—CHO 与异戊二烯端位相连，使甲基与醛基恰好处于六元环的 1,4-位（对位），故 M 的结构如 B 所示，催化转化后只能芳构化生成对二甲苯，用相同原理和原料无法得到邻二甲苯和间二甲苯，C 错误； D．全过程唯一的副产物是过程 ii 脱出的 H₂O，不含碳，反应物中的碳原子全部进入对二甲苯，故碳原子利用率理论上为 100%，D 正确； 故选C。 【小问2详解】 A．甲苯能被酸性 KMnO₄ 氧化而苯、甲烷不能，说明苯环活化了甲基，能说明基团间的相互影响，A正确； B．乙烯与乙烷性质不同是由于所含官能团（碳碳双键）不同，属于不同物质间的比较，不是分子内基团间的相互影响，B错误； C．甲苯硝化可引入三个硝基而苯只能引入一个，说明甲基活化了苯环并影响取代位置，能说明上述观点，C正确； D．密度属于物理性质，溴苯密度大于水是因为溴原子相对原子质量大，与基团间的相互影响无关，D错误； 故选BD。 【小问3详解】 ①铁屑先与液溴反应生成催化剂（），苯再在催化下与溴发生取代反应生成溴苯和，产生的白雾是气体遇空气中的水蒸气形成的小液滴，故反应方程式为； ②粗溴苯中溶有未反应的和生成的，用溶液洗涤可将其转化为易溶于水的盐而除去（）； ③溴苯难溶于水且密度比水大，与水溶液分层，故用分液的方法分离； ④苯的用量（，约）远大于溴（，约），反应后粗溴苯中残留的主要杂质是过量的苯； ⑤苯（沸点）与溴苯（沸点）沸点相差较大，可用蒸馏的方法进一步提纯； ⑥忘加铁粉则体系中无，苯环上的溴代反应不能发生，而光照条件下溴与甲苯发生侧链甲基上的自由基取代反应，溶液褪至无色说明被消耗，随取代程度不同可生成、或，任写一个即可。 18. 紫铆花素(H)是一种天然查尔酮类物质，具有较高的医药应用价值，其一种合成路线如下： 回答下列问题： （1）A的化学名称是__________。 （2）符合下列条件B的同分异构体的结构简式是：__________(任写一种)。 a．与B具有相同种类的官能团： b．分子结构中含有两个甲基： c．核磁共振氢谱的峰面积之比是6∶2∶1。 （3）写出由C生成D反应的化学方程式__________。 （4）E中官能团的名称为__________。 （5）E→F过程中可能生成的副产物的结构简式为__________(任写一种)，实验检测发现该副产物的含量极低，其原因是__________(从物质结构的角度解释)。 （6）合成的反应需要在的氛围中进行，其目的是__________。 【答案】（1）3，4-二羟基苯甲醛 （2）或 （3） （4）（酚）羟基、（酮）羰基 （5） ①. (或) ②. 酮羰基与其邻位的羟基形成分子内氢键，使该羟基的活性降低 （6）作保护气，防止酚羟基被空气中的氧化 【解析】 【分析】B与A发生取代反应生成C，根据B的分子式以及C的结构简式可推断，B的结构简式为；E的酚羟基与CH3OCH2Cl发生取代反应生成F，F与D在催化剂作用下脱去1分子H2O，生成G，故根据G、E的结构简式以及F的分子式可推断F的结构简式为。 【小问1详解】 A的化学名称是3，4-二羟基苯甲醛； 【小问2详解】 对比A和C的结构，C中新增烃基为，因此B的结构为，其键线式为： ，符合条件的同分异构体：条件要求含碳碳双键、溴原子，两个甲基，且核磁共振氢谱峰面积比为。说明存在6个等价H（两个相同的甲基）、2个等价H、1个单独H，满足条件的结构为或。 【小问3详解】 C的两个酚羟基与CH3OCH2Cl在丙酮中发生取代反应，脱去2分子HCl，HCl与K2CO3反应生成KCl、H2O和CO2，化学方程式为： ； 【小问4详解】 E的官能团名称为酚羟基和酮羰基； 【小问5详解】 E所含有的酚羟基均有可能与CH3OCH2Cl发生取代反应，因此副产物的结构简式为或；但是酮羰基与其邻位的羟基形成分子内氢键，使该羟基的活性降低，故该步骤的主要产物为F，副产物含量极低； 【小问6详解】 N2气体性质稳定，常用作反应的保护气，故该反应中N2的作用是作保护气，防止酚羟基被空气中的氧化。 19. 环氧丙醇()常用作树脂改性剂。在液相有机体系中，可通过碳酸二甲酯()和丙三醇()制得，体系中同时存在如下反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 已知：①敞口容器可看成恒压装置，体系压强在反应过程中与大气压()相等； ②反应中产生的的物质的量相对于空气中很少，故可忽略不计，空气中的体积分数约为； ③对于气体和液体共存的同一体系，例如在溶剂E中发生的反应：，其平衡常数表达式可表示为(其中为气体分压，为液相体系中物质的物质的量分数，) 回答下列问题： （1）体系中沸点最高的物质为__________(填名称)，其原因是______________。 （2）反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的焓变随温度的变化如图所示。据图判断，表示反应Ⅰ的焓变曲线为__________(填“a”、“b”或“c”)；反应Ⅱ在__________(填“高温”或“低温”)下可自发进行。 （3）为研究上述反应的平衡关系，向敞口反应容器中加入和，控制反应温度为。平衡时，测得液相体系中的物质的量分数，反应Ⅱ的平衡常数，平衡时，__________，反应Ⅰ各组分以液相体系中物质的量分数表示的平衡常数__________。同温下，向上述体系中注入惰性四氯化碳稀释，重新达到平衡时，的产率将__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 【答案】（1） ①. 丙三醇 ②. 体系中物质均为分子，丙三醇分子中含有三个羟基，能形成分子间氢键的数目最多，沸点最高 （2） ①. c ②. 高温 （3） ①. ②. ③. 增大 【解析】 【小问1详解】 体系中物质均为分子，丙三醇分子中含有三个羟基，能形成分子间氢键的数目最多，沸点最高； 【小问2详解】 反应Ⅰ+反应Ⅱ=反应Ⅲ，根据盖斯定律，，由题知，、、，观察题图可知，曲线a对应的焓变始终为正，对应吸热反应Ⅱ；同温时，曲线b对应的焓变为曲线a和曲线c对应焓变之和，曲线b表示反应Ⅲ的焓变，曲线c表示反应Ⅰ的焓变。 已知反应Ⅱ的，且反应Ⅱ的产物中有气体，即随着反应的进行，体系的混乱程度增大，即，当时，反应能自发进行，当、时，升高温度可以实现，故答案为高温； 【小问3详解】 根据已知③，；根据已知①和②，体系压强在反应过程中与大气压()相等，空气中的体积分数约为，可算出，已知平衡时，，将和的数据代入等式，可算出平衡时；因平衡时，即平衡时和物质的量相等，假设平衡时和物质的量为，由反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ计量数关系可知，转化的和的物质的量相等，和转化的物质的量均为，则平衡时和的物质的量均为，的物质的量为平衡时液相体系的总物质的量为，由可知，，解得，则平衡时，，，则有； 同温下，向上述体系中注入惰性四氯化碳稀释，即体系中的液态物质的浓度均减小，平衡时，假设加入四氯化碳稀释后，各物质的浓度缩小倍（的分压不变），则有，则有，平衡正向移动，的产率将增大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $