精品解析：湖南省长沙市第一中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测 化学试题

高三化学三 时量：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H∼1 C∼12 N∼14 O∼16 Cl∼35.5 Ti∼48 V∼51 Cr∼52 Y∼89 Ag～108 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1. 浏阳烟花是首批国家级非物质文化遗产，其主要原料有硫黄、硝石、红土、楠竹等。下列有关说法正确的是 A. 硫黄是一种黄色晶体，存在多种同素异形体 B. 硝石的主要成分是，属于氧化物 C. 红土呈红褐色，是因为其中含有大量的 D. 楠竹中的纤维素与淀粉互为同分异构体 2. 莫尔盐[]常用于配制标准溶液。下列有关化学用语正确的是 A. 基态的价层电子排布图： B. 的电子式： C. 的空间结构名称：平面四边形 D. 的空间填充模型： 3. 有毒，可用溶液吸收，发生反应：。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 常温下通入密闭容器中，分子数为 B. 溶液含有的离子总数约为 C. 和混合离子的中心原子价层电子对数目为 D. 标准状况下，的电子数为 4. 化学物质在生活、生产中有广泛的应用，下列说法错误的是 A. 和均可用于自来水厂消毒 B. 常温下铁或铝制的容器可以用来盛装浓硝酸 C. 硅和二氧化硅均属于新型无机非金属材料 D. 糖类、油脂、蛋白质均属于有机高分子 5. 下列实验操作与所选仪器匹配的是 A. 甲用于量取溶液 B. 乙用于蒸发饱和食盐水 C. 丙用于分离和四氯化碳 D. 丁用于实验室制的尾气吸收 6. 下列有关物质性质的解释正确的是 选项 性质 解释 A 酸性： 的非金属性比强 B 沸点： 的相对分子质量比大 C 熔点： 二者均为离子晶体，但中阴阳离子所带电荷数均大于 D 溶解性： 等浓度的比碱性强 A. A B. B C. C D. D 7. 氯水能消毒、杀菌，下列与氯水有关的反应的离子方程式正确的是 A. 常温下氯气与水的反应： B. 往饱和纯碱溶液中加入过量的氯水： C. 往溶液中滴加少量的氯水： D. 过量氯水使溶液褪色： 8. 桂皮中含有的肉桂醛()是一种食用香料，广泛应用于牙膏、洗涤剂、糖果和调味品中。下列有关肉桂醛的说法错误的是 A. 肉桂醛与苯甲醛互为同系物 B. 肉桂醛分子中所有原子可能共平面 C. 肉桂醛最多能与发生反应 D. 肉桂醛可由苯甲醛与乙醛反应制得 9. 可用于处理酸性废水中的，发生反应如下：(未配平)。下列有关说法正确的是 A. 中为+2价 B. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为 C. 反应中每转移，有被氧化 D. 经上述方法处理后的废水可直接排入河流 10. 青石棉是一种常见的硅酸盐产品，化学式可表示为。其中M、N、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素，M是宇宙中含量最多的元素，基态N的最高能层中成对电子对数与未成对电子数目相等，且等于其电子层数，含X元素的物质灼烧时火焰呈黄色，Y的最高正价与最低负价之和为0，基态有5个自旋平行的电子。下列说法正确的是 A. 电负性： B. M和N构成的分子一定是极性分子 C. Y与Z的最高价氧化物的水化物均溶于X的最高价氧化物的水化物 D. Y单质性质稳定，可以用于生产光导纤维 11. 环境保护工作常常涉及含氮化合物的治理，某研究发现与NO的反应历程如图所示。下列说法错误的是 A. 该反应历程中有极性键和非极性键的断裂和形成 B. 是该反应的催化剂，能降低总反应的活化能，提高反应速率 C. 每生成，转移的电子总数为 D. 该总反应的化学方程式为 12. 以某混合氧化物(由，，，组成)为原料制备和的工艺流程如下： 已知：与的化学性质相似。 下列说法正确的是 A. 该混合氧化物中的金属元素均位于元素周期表的区 B. “酸浸”时可以用热的浓盐酸来取代稀硫酸，加快反应速率 C. “去铜”时发生反应的离子方程式为 D. “歧化”后的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、高温烘干 13. 某学习小组探究溶液被空气中氧气氧化的影响因素，设计实验如下： 已知：(棕黄色)。下列说法错误的是 A. 对比和实验现象，酸性环境中更易被氧化 B. 中被氧化的离子方程式为 C. 中加四氯化碳后下层无色，证明原溶液中无生成 D. 以上实验可证明检验的方法用淀粉溶液比用更灵敏 14. 属于立方晶系，晶胞参数，研究表明，通过氮掺杂反应生成，使其对可见光具有活性，结构变化如图所示。 下列说法错误的是 A. 晶体中的配位数为3 B. 晶体的密度为 C. 氮掺杂后中 D. 可以用射线衍射仪来测定晶体的结构 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 三氯化铬()是常用的媒染剂和催化剂，易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化。实验室用和（沸点）在高温下制备无水，同时生成气体。实验装置（加热及夹持装置略）如图所示。 已知：气体有毒，遇水发生水解产生两种酸性气体。 回答下列问题： （1）中所有原子均满足最外层8电子稳定结构，则其电子式为_________________________。 （2）装置连接顺序是_________________________（填接口字母）。 （3）连接好装置后，检查装置的气密性的操作是______________________________________________________________________。 （4）装置中石英管_____（填“能”或“不能”）换成原因是________________________________________________________。 （5）装置的仪器名称是______________，其作用是_____________________________________________。 （6）中发生反应的离子方程式为____________________________________________________________。 （7）产品中纯度的测定。某同学准确称取产品(杂质中不含氯)，将其完全溶于溶液，先用酸化，再加入过量的溶液，使沉淀完全，过滤、洗涤、干燥，称重，得到固体。 ①实验过程中如何判断已沉淀完全：_________________________。 ②产品中纯度为__________________（保留至小数点后第二位）。 16. 钒酸钇()是二极管泵浦小型激光的核心材料，广泛应用于光纤通信领域。一种用废钒催化剂(含、、及少量)制取钒酸钇的工艺流程如下： 已知：具有两性。 回答下列问题： （1）的原子结构示意图为___________，的中心原子价层孤电子对数目为_____________________。 （2）为提高废钒催化剂的浸取速率，可采取的措施是__________________________________(任写一条)。 （3）“还原酸浸”时发生主要反应的离子方程式为________________________________，该步浸渣为__________________。 （4）常温下，“钒、钾分离”时，对钒的沉淀率的影响如图所示。时，随增大钒的沉淀率降低的原因可能是___________________________________________________________________________。 （5）“碱溶”时发生反应的化学方程式为___________________________。 （6）在“还原酸浸”、“钒、钾分离”、“碱溶”、“沉钒”、“焙烧”、“高温”等步骤中，发生氧化还原反应的步骤有_________个。 （7）某废钒催化剂中的含量为25.0%，某工厂用1吨该废钒催化剂且用该工艺流程生产，整个流程中的损耗率为，则最终得到_____________(精确到小数点后第一位)。 17. 化学式为的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出)，每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为，。回答下列问题： （1）基态原子的价层电子轨道表示式为_______________________，在元素周期表中位于第__________________周期第_______________族。 （2）晶胞中原子均参与形成配位键，与的配位数之比为____________________；___________________。 （3）该晶体溶于强酸，生成、、，三者中的键角最小的是__________，理由是___________________________________________。 （4）吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的大键，则吡啶中原子的价层孤电子对占据__________(填标号)。 A. 轨道 B. 轨道 C. 杂化轨道 D. 杂化轨道 （5）吡啶在水中的溶解度远大于苯，主要原因是①_________________；②_________________。 （6）(①)、(②)、(③)的碱性随原子电子云密度的增大而增强，则碱性由强至弱的顺序是____________(用序号表示)。 18. 有机物H是一种重要的药物中间体，合成该有机物的一种途径如下： 回答下列问题： （1）有机物的分子式为__________，中官能团的名称为__________。 （2）用小圆圈标注分子中的手性碳原子(如)：_______________________。 （3）的化学名称为______________________。 （4）转化为的同时会生成另一副产物(与互为同分异构体)，的结构简式为_____________________。 （5）关于的变化过程，下列说法正确的是__________(填标号)。 A. 中所有碳原子一定共平面 B. 的反应类型为加成反应 C. 将改为稀硫酸且升温，能加快该反应的速率 D. 既能形成分子内氢键，也可形成分子间氢键 （6）写出的化学方程式：_______________________________________。 （7）依据以上流程信息，结合所学知识，设计以2-丁醇为原料合成的路线_______________________________________(无机试剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三化学三 时量：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H∼1 C∼12 N∼14 O∼16 Cl∼35.5 Ti∼48 V∼51 Cr∼52 Y∼89 Ag～108 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1. 浏阳烟花是首批国家级非物质文化遗产，其主要原料有硫黄、硝石、红土、楠竹等。下列有关说法正确的是 A. 硫黄是一种黄色晶体，存在多种同素异形体 B. 硝石的主要成分是，属于氧化物 C. 红土呈红褐色，是因为其中含有大量的 D. 楠竹中的纤维素与淀粉互为同分异构体 【答案】A 【解析】 【详解】A．硫黄为硫单质，是黄色晶体，存在斜方硫、单斜硫等多种同素异形体，A正确； B．由、、三种元素组成，属于盐类，不符合氧化物“仅由两种元素组成且其中一种为氧元素”的定义，B错误； C．是黑色固体，红土呈红褐色是因为含有大量，C错误； D．纤维素和淀粉的化学式均可表示为，但二者的聚合度不同，分子式不相同，不互为同分异构体，D错误； 故选A。 2. 莫尔盐[]常用于配制标准溶液。下列有关化学用语正确的是 A. 基态的价层电子排布图： B. 的电子式： C. 的空间结构名称：平面四边形 D. 的空间填充模型： 【答案】B 【解析】 【详解】A．铁原子序数26，基态的价层电子排布图：，A错误； B．中原子与4个原子形成4对共用电子对，电子式为，B正确； C．中心原子的价层电子对数为，无孤电子对，空间结构为正四面体形，C错误； D．的空间结构为V形，其空间填充模型为，D错误； 故选B。 3. 有毒，可用溶液吸收，发生反应：。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 常温下通入密闭容器中，分子数为 B. 溶液含有的离子总数约为 C. 和混合离子的中心原子价层电子对数目为 D. 标准状况下，的电子数为 【答案】C 【解析】 【详解】A．常温下存在平衡，物质的量为，部分转化为，分子数小于，A错误； B．题干未给出溶液的体积，无法计算溶质的物质的量，无法确定离子总数，B错误； C．反应生成的中心原子价层电子对数为，中心原子价层电子对数为，故二者混合离子的中心原子价层电子对数目为，C正确； D．标准状况下为非气态，不能用标准状况下气体摩尔体积计算其物质的量，电子数不为，D错误； 故选C。 4. 化学物质在生活、生产中有广泛的应用，下列说法错误的是 A. 和均可用于自来水厂消毒 B. 常温下铁或铝制的容器可以用来盛装浓硝酸 C. 硅和二氧化硅均属于新型无机非金属材料 D. 糖类、油脂、蛋白质均属于有机高分子 【答案】D 【解析】 【详解】A．氯气与水发生反应，生成的次氯酸具有强氧化性，能杀菌消毒；也具有强氧化性，能杀菌消毒，因此二者均可用于自来水厂消毒，A正确； B．常温下，铁、铝遇浓硝酸发生钝化，表面形成致密的氧化膜，阻止内部金属继续与浓硝酸反应，因此可用铁或铝制的容器盛装浓硝酸，B正确； C．硅可用作半导体材料，二氧化硅可用于制造光导纤维，二者均属于新型无机非金属材料，C正确； D．糖类中的淀粉、纤维素等多糖属于有机高分子，但葡萄糖、蔗糖等不属于有机高分子；油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯，不属于有机高分子；蛋白质属于有机高分子，因此三类物质并非均属于有机高分子，D错误； 故选D。 5. 下列实验操作与所选仪器匹配的是 A. 甲用于量取溶液 B. 乙用于蒸发饱和食盐水 C. 丙用于分离和四氯化碳 D. 丁用于实验室制的尾气吸收 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲为量筒，精度仅为，无法量取精度为的溶液，A错误； B．乙为坩埚，用于灼烧固体，蒸发饱和食盐水应选用蒸发皿，B错误； C．丙为分液漏斗，用于分离互不相溶的液体混合物，与四氯化碳互溶，无法用分液法分离，C错误； D．丁为防倒吸装置，极易溶于水，该装置可防止倒吸，可用于实验室制的尾气吸收，D正确； 故选D。 6. 下列有关物质性质的解释正确的是 选项 性质 解释 A 酸性： 的非金属性比强 B 沸点： 的相对分子质量比大 C 熔点： 二者均为离子晶体，但中阴阳离子所带电荷数均大于 D 溶解性： 等浓度的比碱性强 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据元素的非金属性强弱只能比较最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，即根据的非金属性强于，只能比较酸性：，无法比较和的酸性强弱，A错误； B．是共价晶体，熔化时破坏共价键，是分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，二者沸点差异由晶体类型不同导致，与相对分子质量无关，B错误； C．和均为离子晶体，离子晶体熔点与离子键强弱正相关，中阴阳离子所带电荷数均为2，大于中阴阳离子的1个电荷，离子键作用力更大，熔点更高，C正确； D．溶解性是物质的物理性质，碱性是化学性质，二者没有因果对应关系，D错误； 故选C。 7. 氯水能消毒、杀菌，下列与氯水有关的反应的离子方程式正确的是 A. 常温下氯气与水的反应： B. 往饱和纯碱溶液中加入过量的氯水： C. 往溶液中滴加少量的氯水： D. 过量氯水使溶液褪色： 【答案】B 【解析】 【详解】A．是弱电解质，不能拆分为和，正确离子方程式为，A错误； B．氯水中存在大量、和，过量氯水提供足量，与纯碱的​反应生成，该方程式符合反应事实与守恒规则，B正确； C．少量氯水时过量，反应生成的会与过量结合为，不能大量存在，正确离子方程式为，C错误； D．在酸性条件下，足量氯水氧化时，硫氰根中的硫元素（-2价）被氧化为，氮元素（-3价）被氧化为，碳元素（+4价）转化为，同时氯气被还原为，正确离子方程式为，D错误； 故选B。 8. 桂皮中含有的肉桂醛()是一种食用香料，广泛应用于牙膏、洗涤剂、糖果和调味品中。下列有关肉桂醛的说法错误的是 A. 肉桂醛与苯甲醛互为同系物 B. 肉桂醛分子中所有原子可能共平面 C. 肉桂醛最多能与发生反应 D. 肉桂醛可由苯甲醛与乙醛反应制得 【答案】A 【解析】 【详解】A．同系物要求结构相似、分子组成相差若干个原子团，苯甲醛仅含醛基一种官能团，肉桂醛含有碳碳双键和醛基两种官能团，结构不相似，二者不互为同系物，A错误； B．苯环、碳碳双键、醛基均为平面结构，单键可旋转，各平面可通过旋转重合，因此肉桂醛分子中所有原子可能共平面，B正确； C．肉桂醛中的苯环可消耗，碳碳双键可消耗，醛基可消耗，最多共能与发生加成反应，C正确； D．苯甲醛与乙醛在碱性条件下可以发生羟醛缩合反应，之后消去水分子即可制得肉桂醛，D正确； 故选A。 9. 可用于处理酸性废水中的，发生反应如下：(未配平)。下列有关说法正确的是 A. 中为+2价 B. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为 C. 反应中每转移，有被氧化 D. 经上述方法处理后的废水可直接排入河流 【答案】B 【解析】 【详解】A．中为价，根据化合物化合价代数和为0，为价，A错误； B．配平后反应为，氧化产物为化合价升高得到的和，总物质的量为，还原产物为化合价降低得到的，物质的量为，二者物质的量之比为，B正确； C．中化合价从降低到，发生还原反应，被还原，不是被氧化，C错误； D．处理后的废水中含有大量、重金属离子（、等），会污染环境，不可直接排入河流，D错误； 故选B。 10. 青石棉是一种常见的硅酸盐产品，化学式可表示为。其中M、N、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素，M是宇宙中含量最多的元素，基态N的最高能层中成对电子对数与未成对电子数目相等，且等于其电子层数，含X元素的物质灼烧时火焰呈黄色，Y的最高正价与最低负价之和为0，基态有5个自旋平行的电子。下列说法正确的是 A. 电负性： B. M和N构成的分子一定是极性分子 C. Y与Z的最高价氧化物的水化物均溶于X的最高价氧化物的水化物 D. Y单质性质稳定，可以用于生产光导纤维 【答案】B 【解析】 【分析】宇宙中含量最多的元素是氢，故M为H。用表示最高能层的序数，前四周期元素基态原子最高能层中，成对电子对数与未成对电子数目相等且均不为0时，电子排布可能为或。前者有1对成对电子和1个未成对电子，但含p能级的原子至少有2个电子层，不符合题意；后者有2对成对电子和2个未成对电子，结合电子层数也为2，确定最高能层电子排布为，故N为O。含X元素的物质灼烧时火焰呈黄色，说明X为Na。Y的最高正价与最低负价之和为0，说明Y属于第ⅣA族；结合Y的原子序数大于Na，Y可能为Si或Ge。基态的5个自旋平行的电子分别占据5个3d轨道，其电子排布式为，对应，故Z为Fe。又因Y的原子序数小于Fe，排除Ge，确定Y为Si。因此，M、N、X、Y、Z依次为H、O、Na、Si、Fe。 【详解】A．N、Y、M、Z、X依次为O、Si、H、Fe、Na，这些元素的电负性大小关系为，对应。原选项将H与Si的电负性大小关系颠倒，A错误； B．M为H、N为O，二者形成的分子有和。分子呈V形，正、负电荷重心不重合；分子呈非平面结构，两个氧氢键的键极性不能相互抵消，正、负电荷重心也不重合，因此二者均为极性分子，B正确； C．Y为Si、Z为Fe、X为Na，对应的最高价氧化物的水化物分别为、、NaOH。硅酸能与NaOH溶液反应而溶解，反应为；不溶于NaOH溶液，不能说二者均溶于NaOH溶液，C错误； D．Y为Si，硅单质在常温下化学性质较稳定，但生产光导纤维的主要原料是，硅单质主要用作半导体材料，D错误； 故选B。 11. 环境保护工作常常涉及含氮化合物的治理，某研究发现与NO的反应历程如图所示。下列说法错误的是 A. 该反应历程中有极性键和非极性键的断裂和形成 B. 是该反应的催化剂，能降低总反应的活化能，提高反应速率 C. 每生成，转移的电子总数为 D. 该总反应的化学方程式为 【答案】D 【解析】 【分析】沿图示反应历程，先参与形成含的中间体，同时铁元素的化合价由+3价降低到+2价，并产生；该中间体再与NO反应，生成和；随后将氧化为，同时消耗生成，完成循环。因此，合并各步反应时，铁离子和中间体相互抵消，实际消耗的物质为、NO和，最终产物为和。 【详解】A．反应中分子内氮、氢原子之间的极性键断裂，生成时形成氧、氢原子之间的极性键；同时，分子内的非极性键断裂，生成时形成非极性键，因此该反应历程中有极性键和非极性键的断裂和形成，A正确； B．在反应的起始阶段参与反应并转化为，随后被氧化，发生反应，使再生。在总反应前后的总量和化学性质不变，是该反应的催化剂；催化剂通过改变反应途径降低活化能，从而提高反应速率，B正确； C．由图中物质的进出关系可知，每生成，消耗。在总反应中，中的氮元素由−3价升高到0价，每个氮原子失去3个电子，故转移电子的物质的量为，对应的电子总数为，C正确； D．图示历程中，消耗形成的中间体与反应，生成和；铁离子再生时还消耗，另生成。合并各步并将系数化为最简整数比，可得总反应的化学方程式为。原选项中与NO的化学计量数之比为，与图示历程中的不符，D错误； 故选D。 12. 以某混合氧化物(由，，，组成)为原料制备和的工艺流程如下： 已知：与的化学性质相似。 下列说法正确的是 A. 该混合氧化物中的金属元素均位于元素周期表的区 B. “酸浸”时可以用热的浓盐酸来取代稀硫酸，加快反应速率 C. “去铜”时发生反应的离子方程式为 D. “歧化”后的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、高温烘干 【答案】C 【解析】 【分析】该工艺流程以含，，，​的混合氧化物为原料，利用已知“与​化学性质相似”的性质，先加溶液进行碱浸，两性的会与反应进入滤液，实现锌元素的初步分离；碱浸后的滤渣加入稀硫酸酸浸，其中、​转化为可溶性的、​进入溶液，而​不与稀硫酸反应，实现锰元素与铜、铁元素的分离；含、的酸浸液通入​、加入将还原为沉淀脱除，后续含的溶液经系列操作得到目标产物绿矾；分离出的​则和、空气一同进入熔融工序，在碱性有氧环境下被氧化为锰酸钾，经粉碎、水浸得到锰酸钾溶液，之后向体系中通入​调节至10~11，使锰酸钾发生歧化反应生成和​，最终经提纯操作得到粗品，完成两种目标产物的制备。 【详解】A．混合氧化物中的金属元素为、、、，其中、位于元素周期表ds区，并非均在d区，A错误； B．热的浓盐酸会与原料中的反应生成有毒的，且消耗无法制备目标产物，不能替代稀硫酸，B错误； C．“去铜”时被还原为沉淀，被氧化为，给出的离子方程式满足得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒，C正确； D．受热易分解，“歧化”后获得，不能高温烘干，D错误； 故选C。 13. 某学习小组探究溶液被空气中氧气氧化的影响因素，设计实验如下： 已知：(棕黄色)。下列说法错误的是 A. 对比和实验现象，酸性环境中更易被氧化 B. 中被氧化的离子方程式为 C. 中加四氯化碳后下层无色，证明原溶液中无生成 D. 以上实验可证明检验的方法用淀粉溶液比用更灵敏 【答案】C 【解析】 【分析】该实验以1 mol/L KI溶液为起始样本，设置两组对照：第一组直接在空气中放置2h，现象为a无明显变化；第二组先通入适量营造弱酸性环境，再在空气中放置2h，现象为b溶液变为黄色。之后将b的黄色溶液均分为两份，得到c、d两组：c中加入振荡后下层呈无色，d中加入淀粉溶液后溶液变蓝，以此探究KI被氧化的影响因素与的检验灵敏度差异。 【详解】A．a为中性环境无明显变化，b为营造的酸性环境变黄色，二者其余条件一致，说明酸性环境中更易被氧化，A正确； B．酸性条件下将氧化为，过量与结合生成，合并反应可得离子方程式，电子、电荷、原子均守恒，B正确； C．已知，生成的与过量结合为水层中稳定存在的，无法被萃取，下层无色不能证明无生成，且d中淀粉变蓝可证明有存在，C错误； D．两份相同的b溶液，加未检测出，加淀粉溶液检测出，证明淀粉溶液检验的灵敏度更高，D正确； 故选C。 14. 属于立方晶系，晶胞参数，研究表明，通过氮掺杂反应生成，使其对可见光具有活性，结构变化如图所示。 下列说法错误的是 A. 晶体中的配位数为3 B. 晶体的密度为 C. 氮掺杂后中 D. 可以用射线衍射仪来测定晶体的结构 【答案】C 【解析】 【分析】对掺杂后的晶胞均摊计算：Ti原子总数不变，仍为4；N原子：晶胞内共2个N，一个在棱上，1个在面上，均摊后总数为，则；O原子：原晶胞O总数为8，氮掺杂反应后有3个氧空穴，O原子6个在棱上、6个在面上，1个在体内，O原子个数为​，则， 解得​，氮掺杂反应生成； 【详解】A．中Ti的配位数为6（1个Ti周围紧邻6个O），根据晶体中正负离子配位数的比例关系（中Ti:O=1:2），可得O的配位数为3，A正确； B．计算原晶胞的原子数：该晶胞为长方体，底面边长为m pm，高为n pm。通过均摊法可得晶胞内Ti原子总数为4，O原子总数为8，即1个晶胞含4个单元，总质量为； 晶胞体积转换为cm³：； 密度，B正确； C．由分析可得​，C错误； D．X射线衍射仪是测定晶体微观结构的经典常用仪器，可区分晶体的结构类型，D正确； 故选C。 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 三氯化铬()是常用的媒染剂和催化剂，易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化。实验室用和（沸点）在高温下制备无水，同时生成气体。实验装置（加热及夹持装置略）如图所示。 已知：气体有毒，遇水发生水解产生两种酸性气体。 回答下列问题： （1）中所有原子均满足最外层8电子稳定结构，则其电子式为_________________________。 （2）装置连接顺序是_________________________（填接口字母）。 （3）连接好装置后，检查装置的气密性的操作是______________________________________________________________________。 （4）装置中石英管_____（填“能”或“不能”）换成原因是________________________________________________________。 （5）装置的仪器名称是______________，其作用是_____________________________________________。 （6）中发生反应的离子方程式为____________________________________________________________。 （7）产品中纯度的测定。某同学准确称取产品(杂质中不含氯)，将其完全溶于溶液，先用酸化，再加入过量的溶液，使沉淀完全，过滤、洗涤、干燥，称重，得到固体。 ①实验过程中如何判断已沉淀完全：_________________________。 ②产品中纯度为__________________（保留至小数点后第二位）。 【答案】（1） （2） （3）关闭装置两端活塞，往长颈漏斗中加水浸没下端，继续加水，若长颈漏斗中形成稳定的水柱，说明气密性良好 （4） ①. 不能 ②. 普通玻璃管高温下会软化，无法承受反应条件所需的高温 （5） ①. 球形干燥管 ②. 防止装置D中水蒸气进入装置C，使潮解 （6） （7） ①. 静置，往上层清液中滴加几滴溶液，若无沉淀生成，说明已沉淀完全 ②. 95.56 【解析】 【分析】先经过装置A的浓硫酸进一步干燥，用干燥的​将装置E中汽化的带入后续体系，再通入装置B的管式炉中发生反应生成，生成的易升华的​在装置C中凝华收集，之后连接F的无水，防止后续装置D中水蒸气进入装置C导致潮解，最后通入装置D的NaOH溶液处理尾气，则连接装置顺序为。 【小问1详解】 C是中心原子，最外层4个电子，分别和O共用2对电子、和2个Cl各共用1对电子，所有原子最外层都达到8电子稳定结构，电子式为。 【小问2详解】 由分析可得，装置连接顺序为。 【小问3详解】 利用封闭体系的压强差检验气密性，关闭E两端活塞后体系密闭，往长颈漏斗中加水浸没下端，继续加水，若气密性良好，内部气压会支撑液面差稳定存在。 【小问4详解】 石英的主要成分为，熔点高可耐受高温，而普通玻璃的软化温度低，本实验需要高温反应条件，普通玻璃无法承受该高温环境，因此不能换成普通玻璃管。 【小问5详解】 F为盛装固体干燥剂的球形干燥管，结合题干中​易潮解的性质可知，其作用是防止装置D中水蒸气进入装置C，使潮解。 【小问6详解】 已知​遇水水解生成两种酸性气体和，由水解生成的中间产物分解得，在过量NaOH溶液中，两种酸性气体都会被完全中和，最终生成碳酸钠、氯化钠和水，离子方程式为。 【小问7详解】 ①实验过程中如何判断已沉淀完全，可以利用沉淀反应的特征，若未完全沉淀，加入的​会继续生成AgCl白色沉淀，无新沉淀则说明沉淀完全。②生成的AgCl固体物质的量为，1分子含3个Cl，故，​摩尔质量为158.5 g/mol，计算得，纯度为。 16. 钒酸钇()是二极管泵浦小型激光的核心材料，广泛应用于光纤通信领域。一种用废钒催化剂(含、、及少量)制取钒酸钇的工艺流程如下： 已知：具有两性。 回答下列问题： （1）的原子结构示意图为___________，的中心原子价层孤电子对数目为_____________________。 （2）为提高废钒催化剂的浸取速率，可采取的措施是__________________________________(任写一条)。 （3）“还原酸浸”时发生主要反应的离子方程式为________________________________，该步浸渣为__________________。 （4）常温下，“钒、钾分离”时，对钒的沉淀率的影响如图所示。时，随增大钒的沉淀率降低的原因可能是___________________________________________________________________________。 （5）“碱溶”时发生反应的化学方程式为___________________________。 （6）在“还原酸浸”、“钒、钾分离”、“碱溶”、“沉钒”、“焙烧”、“高温”等步骤中，发生氧化还原反应的步骤有_________个。 （7）某废钒催化剂中的含量为25.0%，某工厂用1吨该废钒催化剂且用该工艺流程生产，整个流程中的损耗率为，则最终得到_____________(精确到小数点后第一位)。 【答案】（1） ①. ②. 0 （2）粉碎、搅拌、升温、增大溶液浓度(任答一项即可) （3） ①. ②. （4）能与强碱反应，碱性越强，损耗率越大 （5） （6）2 （7）504.4 【解析】 【分析】酸浸时金属氧化物与酸反应变为金属阳离子，V2O5被K2SO3还原为VO2+浸出，Fe2O3与硫酸反应产生的Fe3+被K2SO3还原为Fe2+进入溶液，酸性氧化物SiO2不能溶解，进入滤渣中；然后向还原后的含VOSO4溶液中加入适量KOH溶液，形成V2O2(OH)4沉淀，K+留在滤液中，从而实现钒、钾分离，得到滤饼中含V2O2(OH)4，V2O2(OH)4能够与强碱反应，并且该物质具有还原性，向滤饼中加入NaClO3、NaOH溶液，发生氧化还原反应，V2O2(OH)4转化为，再向溶液中加入NH4Cl，形成NH4VO3晶体，将其高温煅烧，产生V2O5，将V2O5、Y2O3高温反应产生YVO4。 【小问1详解】 原子序数为23，原子结构示意图为，价电子为，则的中心原子价层孤电子对数目为：=0； 【小问2详解】 为提高废钒催化剂的浸取速率，可采取的措施是粉碎、搅拌、升温、增大溶液浓度等； 【小问3详解】 V2O5在酸性条件下被K2SO3还原为VO2+浸出，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，结合物质存在形式，可得该反应的离子方程式为：；根据分析知，该步浸渣为； 【小问4详解】 根据图示可知：随着溶液pH的增大，钒的沉淀率逐渐增大，当溶液pH增大到7后，随着pH增大，钒的沉淀率反而有所下降，是由于V2O2(OH)4能与OH-发生反应，碱性越强，V2O2(OH)4损耗率越大； 【小问5详解】 V2O2(OH)4与碱NaOH、NaClO3发生氧化还原反应产生NaVO3、NaCl、H2O，根据电子守恒、原子守恒，可得反应方程式：； 【小问6详解】 在“还原酸浸”时：V2O5被K2SO3还原为VO2+浸出；“钒、钾分离”：VOSO4溶液中加入KOH溶液，形成V2O2(OH)4沉淀，没有元素化合价发生变化；“碱溶”：V2O2(OH)4转化为，V元素化合价发生变化；“沉钒”：转化为NH4VO3晶体，没有元素化合价发生变化；“焙烧”：NH4VO3晶体高温煅烧，产生V2O5，没有元素化合价发生变化；“高温”：V2O5、Y2O3高温反应产生YVO4，没有元素化合价发生变化；即发生氧化还原反应的步骤有“还原酸浸”、“碱溶”共2个； 【小问7详解】 设得到YVO4的质量为m，根据V元素守恒，可得关系式：V2O5～，结合物质反应转化利用关系，可得：，解得m=504.4kg。 17. 化学式为的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出)，每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为，。回答下列问题： （1）基态原子的价层电子轨道表示式为_______________________，在元素周期表中位于第__________________周期第_______________族。 （2）晶胞中原子均参与形成配位键，与的配位数之比为____________________；___________________。 （3）该晶体溶于强酸，生成、、，三者中的键角最小的是__________，理由是___________________________________________。 （4）吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的大键，则吡啶中原子的价层孤电子对占据__________(填标号)。 A. 轨道 B. 轨道 C. 杂化轨道 D. 杂化轨道 （5）吡啶在水中的溶解度远大于苯，主要原因是①_________________；②_________________。 （6）(①)、(②)、(③)的碱性随原子电子云密度的增大而增强，则碱性由强至弱的顺序是____________(用序号表示)。 【答案】（1） ①. ②. 四 ③. ⅡB （2） ①. ②. （3） ①. ②. 中原子为杂化，键角为；中原子为杂化，键角为；中原子为杂化，正四面体结构键角为，故键角最小 （4）C （5） ①. 吡啶能与分子形成分子间氢键 ②. 吡啶和均为极性分子，相似相溶，而苯为非极性分子 （6）②①③ 【解析】 【小问1详解】 是30号元素，基态原子的价层电子排布式为，其价层电子轨道表示式为。在元素周期表中位于第四周期第IIB族； 【小问2详解】 由晶胞结构可知，周围形成6个配位键（)，配位数为6；周围形成4个配位键（），配位数为4，故与的配位数之比为。晶胞中个数为，个数为，(小黑球N+小白球C)个数为，(棱上小黑球)个数为，苯环个数为。故该晶胞的化学式为，则； 【小问3详解】 中原子采用杂化，空间结构为直线形，键角为；中原子采用杂化，空间结构为平面正六边形，键角为；中原子采用杂化，空间结构为正四面体形，键角为。因此三者中键角最小的是； 【小问4详解】 吡啶中含有与苯类似的大键，说明吡啶中原子采用杂化，杂化轨道用于形成键和容纳孤电子对，故原子的价层孤电子对占据杂化轨道，故选C； 【小问5详解】 吡啶在水中的溶解度远大于苯，主要原因有两点：①吡啶中原子上的孤电子对能与水分子中的原子形成分子间氢键；②吡啶和水均为极性分子，根据相似相溶原理，吡啶易溶于水，而苯为非极性分子，难溶于水； 【小问6详解】 甲基是推电子基团，使原子上的电子云密度增大，碱性增强；氯原子是吸电子基团，使原子上的电子云密度减小，碱性减弱。因此原子电子云密度大小顺序为②>①>③，碱性由强至弱的顺序为②>①>③。 18. 有机物H是一种重要的药物中间体，合成该有机物的一种途径如下： 回答下列问题： （1）有机物的分子式为__________，中官能团的名称为__________。 （2）用小圆圈标注分子中的手性碳原子(如)：_______________________。 （3）的化学名称为______________________。 （4）转化为的同时会生成另一副产物(与互为同分异构体)，的结构简式为_____________________。 （5）关于的变化过程，下列说法正确的是__________(填标号)。 A. 中所有碳原子一定共平面 B. 的反应类型为加成反应 C. 将改为稀硫酸且升温，能加快该反应的速率 D. 既能形成分子内氢键，也可形成分子间氢键 （6）写出的化学方程式：_______________________________________。 （7）依据以上流程信息，结合所学知识，设计以2-丁醇为原料合成的路线_______________________________________(无机试剂任选)。 【答案】（1） ①. ②. 碳碳双键、(酮)羰基 （2） （3）2-甲基-2-丁醇 （4） （5）AD （6） （7） 【解析】 【分析】该流程以乙烯（A）为起始原料，先通过A与HBr加成反应制得溴乙烷（B），B再制成格氏试剂（C），C与丙酮加成、酸化得到2-甲基-2-丁醇（D），D在氧化铝加热条件下发生消去反应生成E；E在低温碱性高锰酸钾条件下被氧化为F，F再经氧化铝加热发生消去反应生成（G），最终G发生Diels-Alder环加成反应得到产物H。 【小问1详解】 根据H的结构简式可知，H的分子式为，H中所含的官能团名称为碳碳双键、（酮）羰基。 【小问2详解】 手性碳原子是连接4个不同原子或基团的饱和碳原子，H中有2个手性碳，用小圆圈标注，如图所示：。 【小问3详解】 选取含羟基的最长碳链为主链，主链上共4个碳原子；从靠近羟基的一端编号，羟基、甲基均在2号碳上，因此命名为2-甲基-2-丁醇。 【小问4详解】 醇发生消去反应时，羟基与相邻碳原子（β-C）上的氢脱去生成水，同时形成碳碳双键，D消去反应生成E时，同时生成的副产物为。 【小问5详解】 A．碳碳双键是平面结构，双键上的2个C原子和与双键直接相连的C原子一定共平面，A正确； B．的反应类型为氧化反应，而非加成反应，B错误； C．升温、酸性条件下氧化性增强，会直接断双键，不会生成F，C错误； D．F中两个羟基在相邻的2个碳原子上，空间位置合适，既可形成分子内氢键，也可形成分子间氢键，D正确； 故选AD。 【小问6详解】 根据上述分析可知，F→G是邻二醇发生消去反应生成共轭烯烃，反应方程式为：。 【小问7详解】 参考题干流程，可先将2-丁醇消去生成2-丁烯，然后低温碱性高锰酸钾氧化得到2，3-丁二醇，再氧化铝加热消去得到1，3-丁二烯；同时2-丁醇消去也可生成1-丁烯，然后低温碱性高锰酸钾氧化得到1，2-丁二醇，再氧化铝加热消去得到1-丁炔；1，3-丁二烯与1-丁炔发生Diels-Alder环加成反应可合成目标产物，具体合成路线为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $