精品解析：吉林长春汽车经济技术开发区第三中学2026-2027学年高三上学期11月期中考试 化学试题

汽开三中2026-2027学年度第一学期期中试卷 高三化学 注意事项：本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，分100分，考试时间75分钟。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 第Ⅰ卷(选择题) 一、单选题：本大题共15小题，共45分。 1. 生活中处处有化学。下列叙述不正确的是 A. 适量摄入蔬菜中的膳食纤维，可促进肠道蠕动 B. 柠檬酸可用作运动饮料的调味剂 C. 添加适量可以避免葡萄酒中某些成分被氧化 D. 为防止火腿变质，腌制时使用大量 2. 我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的，爆炸时的反应为。下列说法正确的是 A. 基态S原子价层电子的排布式为 B. 的价层电子对互斥模型为 C. 分子是含有极性共价键的极性分子 D. 分子的电子式为 3. 下列过程对应的化学用语表达错误的是 A. 向硫酸铜溶液加入过量的氨水： B. 制备聚丙烯的化学方程式： C. 稀硝酸溶解金属银： D. 用电子式表示的形成： 4. 化学是一门实验与理论并重的学科。下列实验方案或操作合理的是 A．除去乙炔中的少量H2S B．制备Cl2 C．制备NaClO溶液 D．贮存NaClO溶液 A. A B. B C. C D. D 5. 生活细微处，亦有化学回响。陈述I和陈述Ⅱ均正确但两者间没有关联的是 选项 陈述I 陈述Ⅱ A 烟花绽放，焰色五彩缤纷 碱金属原子容易失去最外层电子 B 天然水晶呈现规则外形 晶体中原子呈周期性有序排列 C 光束通过Fe(OH)3胶体，产生明亮通路 胶体粒子对光线有散射作用 D 碘伏可使蛋白质变性，刺激性小 碘伏用作皮肤消毒剂 A. A B. B C. C D. D 6. HCN是重要的有机合成原料，可发生下述过程。 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 1 mol氨基丙二腈中含有的孤电子对数为 B. 1 mol HCN中含有个键 C. 0.1 mol腺嘌呤中含有个键 D. 27 g HCN和氨基丙二腈的混合物中N原子的个数为 7. 下列实验操作对应的现象(或结果)及所推出的结论均正确的是 实验操作 现象(或结果) 结论 A 向溶液中滴加溶液 溶液由红色变为无色，生成 稳定性： B 将1mLpH均为3的HA和HB溶液，分别加水稀释至100mL，测pH pH：HA>HB HA为强酸，HB为弱酸 C 向2mL0.1mol·L-1溶液中先滴入2滴浓度为0.1mol·L-1的NaCl溶液，再滴入2滴同浓度NaI溶液 先产生白色沉淀，后产生黄色沉淀 D 将稀盐酸滴入碳酸氢钠溶液中，将产生的气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 非金属性：Cl>C A. A B. B C. C D. D 8. 甘肃岷县被誉为“中国当归之乡”，从当归中提取的5-羟基麦芽酚具有抗炎活性，下列说法错误的是 5-羟基麦芽酚 A. 该物质能使溴水褪色 B. 该物质可发生氧化、取代反应 C. 该物质能与金属钠反应 D. 该物质遇氯化铁溶液不能显色 9. 我国科学家发现了一种锂载体物质()，可显著提高锂离子电池的性能。已知短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y、Z同周期，与同主族，的核电荷数等于的最外层电子数。的核外电子占5个原子轨道且有2个未成对电子。下列叙述正确的是 A. 电负性： B. 与的分子空间构型相同 C. 、Z的简单氢化物混合时，分子间形成的氢键有4种 D. X、W的最高价氧化物对应水化物均为强酸 10. 的利用技术受到全球的广泛关注。在一定条件下使用催化剂将转变为的反应机理如下： 下列说法错误的是 A. 反应③中的产物是 B. 循环Ⅱ包含C—N键的形成与断裂 C. 吗啉和共同起催化作用 D. 总反应为 11. 彩云之南，花开四季。下列说法正确的是 春·蓝花楹 夏·荷花 秋·桂花 冬·梅花 W X Y Z A. W的分子式为 B. X分子中不含有手性碳原子 C. Y能发生加成和水解反应 D. 1 mol Z最多消耗2 mol Br2 12. 某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含MnO2、Co3O4和少量Fe2O3)中提取金属元素，流程如图。已知“沉钴”温度下，下列说法错误的是 A. 硫酸用作催化剂和浸取剂，也可以用盐酸代替 B. 使用生物质的优点是其来源广泛且可再生 C. “浸出”时，有2种金属元素被还原 D. “沉钴”后上层清液中 13. 利用电化学—化学协同法将天然气中的转化为硫酸盐，实现资源化利用。原理示意图如下图。下列说法不正确的是 A. KOH溶液的作用之一是吸收 B. a极的电极反应式： C. 工作一段时间后，阴极室的总浓度不变 D. 理论上，阳极产生的小于阴极消耗的 14. 研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物()，其立方晶胞和导电时迁移过程如图所示。已知该氧化物中Ti为+4价，La为+3价。 下列说法错误的是 A. 导电时，Ti和La的价态不变 B. 若x=，则与空位的数目相等 C. 与体心最邻近的O原子数为12 D. 导电时，空位移动方向与电流方向相同 15. 常温下，向溶液中分别滴加、、NaZ溶液，所得溶液中pA与pAg的关系如图。下列说法错误的是 已知：①[表示、、] ② A. 曲线表示与pAg的关系 B. 的数量级为 C. 的平衡常数 D. 常温下，在水中的溶解度： 第Ⅱ卷(非选择题) 二、简答题：本大题共4小题，共55分。 16. 是制造钒铁合金、金属钒的原料，也是重要的催化剂。以苛化泥为焙烧添加剂从石煤中提取的工艺，具有钒回收率高、副产物可回收和不产生气体污染物等优点。工艺流程如下。 已知： i．石煤是一种含的矿物，杂质为大量和少量CaO等；苛化泥的主要成分为、NaOH、等。 ii．高温下，苛化泥的主要成分可与反应生成偏铝酸盐；室温下，偏钒酸钙[]和偏铝酸钙[]均难溶于水。回答下列问题： （1）钒元素位于元素周期表的__________区，焙烧生成的偏钒酸盐中钒的化合价为__________，产生的气体①的电子式为__________。 （2）水浸工序得到滤渣①和滤液，滤渣①中含钒成分为偏钒酸钙，滤液中杂质的主要成分为__________(填化学名称)。 （3）在弱碱性环境下，偏钒酸钙经盐浸生成碳酸钙，发生反应的离子方程式为____________________。CO2加压导入盐浸工序可提高浸出率的原因为______________________________；浸取后低浓度的滤液①进入__________(填工序名称)，可实现钒元素的充分利用。 （4）洗脱工序中洗脱液的主要成分为__________(填化学式)。 17. 由溶液与咪唑（，可简写为Im）溶液制备氯化四咪唑合锌的实验具有重要的科研价值。制备过程及装置如下： Ⅰ.晶体制备 ①反应溶液混合：在磁力搅拌下，将50mL咪唑溶液缓慢滴入50mL氯化锌溶液中； ②用0.1mol/L碳酸钠溶液调节体系pH至6.0～7.0； ③在60～80℃水浴中加热回流1～2小时； ④反应结束后，停止加热，自然冷却至室温或置于4℃冰箱中冷却，静置，使晶体充分析出； Ⅱ.产物分离与纯化 ⑤抽滤，收集白色固体产物； ⑥用少量______洗涤晶体2～3次，再用______洗涤1～2次； ⑦将产物置于干燥箱中，在60℃下真空干燥2～3小时，得到纯净氯化四咪唑合锌晶体。 已知：咪唑结构简式为，具有碱性。 请回答下列问题： （1）仪器甲的名称为______，其支管的作用为______。 （2）将咪唑溶液缓慢滴入氯化锌溶液中发生反应的离子方程式为______。 （3）体系的pH需控制在6.0～7.0的原因是______。 （4）抽滤时，抽气泵处于工作状态，活塞需要______（填“打开”或“关闭”），原因是______。 （5）步骤⑥中两次洗涤操作选择的洗涤剂依次为______。 A.丙酮 蒸馏水 B.蒸馏水 丙酮 （6）4-甲基咪唑（）也能够与形成配位键，且其配位能力强于咪唑，原因是______。 18. 将NH3与废弃的太阳能面板Si材料进行球磨反应，制备高纯度H2，反应如下： 反应I： 已知一定温度下， 反应II： 反应III： 回答下列问题： （1）反应I的__________kJ·mol-1，属于__________(填“熵增”或“熵减”)反应。 （2）将足量Si和20 mmol NH3放入反应器中进行球磨，反应器空腔净体积为V mL。 ①反应过程中H2产量随球磨转速的变化曲线如图1所示，球磨总转数固定为6500转。选择650转/分钟而非400转/分钟的优势是____________________。 ②在转速为650转/分钟条件下反应12 min，NH3的转化率达到80%，则0~12 min生成H2的平均速率为__________mmol/(mL·min)。当反应时间延长至24 min，NH3的转化率为100%，此时体系温度50℃。 （3）若反应I不以球磨方式进行，300℃反应24 min的转化率仅为0.04%。图2为理论计算得到的球磨和非球磨条件下反应I的能量变化图，据此判断球磨能__________(填“升高”或“降低”)反应的活化能，从化学键的角度分析，其原因是____________________。 （4）相对于反应II，除了条件更温和、转化率更高及废弃物资源化利用外，球磨反应制H2还具备的优点是____________________。 19. JAK酶抑制剂迪高替尼的一种合成路线如下(部分反应条件省略)： 已知：—PG为保护基团。 回答下列问题： （1）化合物A的官能团为__________、________(填名称)。 （2）化合物C的结构简式为_________________________。 （3）反应v的反应类型为_________________________。 （4）根据合成路线i~vi推断，下列基团中可作为—PG的是__________(填标号)。 A． B． C． （5）与化合物A具有不同官能团的一种化合物A的同分异构体Y满足如下条件，请写出其结构简式：_________________________。 ①1 mol Y可与2 mol 反应 ②Y的核磁共振氢谱有2组峰 （6）若将G换成()，则反应vii会生成和I互为同分异构体的副产物，该副产物的结构简式为_________________________________。 （7）迪高替尼分子中的手性碳原子来源于___________(填标号)。 A. 化合物A B. 化合物C C. D. 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 汽开三中2026-2027学年度第一学期期中试卷 高三化学 注意事项：本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，分100分，考试时间75分钟。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 第Ⅰ卷(选择题) 一、单选题：本大题共15小题，共45分。 1. 生活中处处有化学。下列叙述不正确的是 A. 适量摄入蔬菜中的膳食纤维，可促进肠道蠕动 B. 柠檬酸可用作运动饮料的调味剂 C. 添加适量可以避免葡萄酒中某些成分被氧化 D. 为防止火腿变质，腌制时使用大量 【答案】D 【解析】 【详解】A．膳食纤维是人体无法消化吸收的多糖类物质，适量摄入蔬菜中的膳食纤维可促进肠道蠕动、帮助排便，A正确； B．柠檬酸是安全的食品酸味调节剂，可赋予运动饮料适宜的酸味、改善口感，可用作运动饮料的调味剂，B正确； C．具有还原性，可消耗葡萄酒中的溶解氧，避免葡萄酒中的活性成分被氧化，同时可抑制杂菌生长，是葡萄酒生产中允许适量添加的物质，C正确； D．具有较强毒性，过量摄入会引发急性中毒，长期过量摄入还存在致癌风险，腌制火腿时必须严格按照国家标准限量添加，不能使用大量防止变质，D错误； 故选D。 2. 我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的，爆炸时的反应为。下列说法正确的是 A. 基态S原子价层电子的排布式为 B. 的价层电子对互斥模型为 C. 分子是含有极性共价键的极性分子 D. 分子的电子式为 【答案】A 【解析】 【详解】A．基态S原子的核电荷数为16，核外电子排布式为，价层电子排布式为，A正确； B．的中心N原子形成3个σ键，孤电子对数为，价层电子对数为3，无孤电子对，价层电子对互斥模型为平面三角形，B错误； C．分子的结构式为，其中C=O键为极性共价键，但分子为直线形对称结构，正负电荷中心重合，属于非极性分子，C错误； D．分子中两个N原子间形成三对共用电子，每个N原子最外层还存在一对孤电子对应分布在N原子的外侧，电子式是，D错误； 故选A。 3. 下列过程对应的化学用语表达错误的是 A. 向硫酸铜溶液加入过量的氨水： B. 制备聚丙烯的化学方程式： C. 稀硝酸溶解金属银： D. 用电子式表示的形成： 【答案】D 【解析】 【详解】A．向硫酸铜溶液中加入过量氨水时，初始生成的氢氧化铜沉淀会与过量氨水发生反应，生成可溶性的四氨合铜配离子，对应离子方程式为，A正确； B．丙烯在催化剂作用下发生加聚反应生成聚丙烯，碳碳双键打开后形成主链为碳链、侧链为甲基的高分子，反应的化学方程式符合加聚反应的书写规则，B正确； C．稀硝酸溶解金属银时，银被氧化为银离子，稀硝酸被还原为一氧化氮，根据电子守恒、电荷守恒与原子守恒，对应离子方程式为，C正确； D．属于离子化合物，正确的形成过程为：，D错误； 故选D。 4. 化学是一门实验与理论并重的学科。下列实验方案或操作合理的是 A．除去乙炔中的少量H2S B．制备Cl2 C．制备NaClO溶液 D．贮存NaClO溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．酸性溶液具有强氧化性，因此在除去乙炔中少量时，不仅会氧化杂质，也会氧化目标产物乙炔，无法达到除杂目的，A错误； B．利用和浓盐酸反应制备时，需要加热条件，反应才能发生，该装置缺少酒精灯加热装置，反应无法进行，不能制备，B错误； C．与溶液反应时，低温条件下生成，温度较高时会生成，该装置将盛有溶液的试管置于冰水浴中控制低温，将通入溶液中可制备溶液，C正确； D．溶液水解呈碱性，会与玻璃塞中的反应生成具有粘性的，导致玻璃塞与瓶口粘连无法打开，贮存溶液不能使用玻璃塞的试剂瓶，D错误； 答案选C。 5. 生活细微处，亦有化学回响。陈述I和陈述Ⅱ均正确但两者间没有关联的是 选项 陈述I 陈述Ⅱ A 烟花绽放，焰色五彩缤纷 碱金属原子容易失去最外层电子 B 天然水晶呈现规则外形 晶体中原子呈周期性有序排列 C 光束通过Fe(OH)3胶体，产生明亮通路 胶体粒子对光线有散射作用 D 碘伏可使蛋白质变性，刺激性小 碘伏用作皮肤消毒剂 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．陈述I中烟花绽放时，不同金属元素的焰色试验可呈现五彩缤纷的效果，表述正确；陈述Ⅱ中碱金属原子最外层仅1个电子，原子半径较大，容易失去最外层电子，表述正确。但焰色试验的本质是原子核外电子吸收能量后发生能级跃迁，回到基态时释放不同波长的可见光，属于物理过程，与碱金属易失电子的化学性质无因果关联，A符合题意； B．陈述I中天然水晶为晶体，具有晶体的自范性，可呈现规则外形，表述正确；陈述Ⅱ中晶体的本质特征是内部原子、离子或分子呈周期性有序排列，正是这种有序排列使晶体具备自范性，可自发形成规则几何外形，两个陈述存在因果关联，B不符合题意； C．陈述I中光束通过胶体时产生明亮通路，即丁达尔效应，表述正确；陈述Ⅱ中胶体粒子直径介于，小于可见光波长，可对光线产生散射作用，这正是丁达尔效应的产生原因，两个陈述存在因果关联，C不符合题意； D．陈述I中碘伏的有效成分为络合碘，可使病原体蛋白质变性，且相比传统碘酒刺激性更小，表述正确；陈述Ⅱ中碘伏可作为皮肤消毒剂，正是利用了它能使蛋白质变性杀菌、刺激性小的特点，两个陈述存在因果关联，D不符合题意； 故选A。 6. HCN是重要的有机合成原料，可发生下述过程。 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 1 mol氨基丙二腈中含有的孤电子对数为 B. 1 mol HCN中含有个键 C. 0.1 mol腺嘌呤中含有个键 D. 27 g HCN和氨基丙二腈的混合物中N原子的个数为 【答案】B 【解析】 【详解】A．氨基丙二腈结构为，其中氨基的N含1对孤电子对，两个氰基的N各含1对孤电子对，C不含孤电子对，1mol该物质共含对孤电子对，并非，A错误； B．的结构为，碳氮三键中含2个键，故1mol 中含有个键，B正确； C．腺嘌呤分子式为，经计数1mol腺嘌呤共含16个键（包括3个N-H键，2个C-H键，9个C-N键，2个C-C键），故0.1mol腺嘌呤中含个键，并非，C错误； D．的摩尔质量为，每个分子含1个N原子；氨基丙二腈分子式为，摩尔质量为，每个分子含3个N原子，两者氮元素质量分数均为，27g混合物中N原子总物质的量为1mol，即个N原子，并非，D错误。 7. 下列实验操作对应的现象(或结果)及所推出的结论均正确的是 实验操作 现象(或结果) 结论 A 向溶液中滴加溶液 溶液由红色变为无色，生成 稳定性： B 将1mLpH均为3的HA和HB溶液，分别加水稀释至100mL，测pH pH：HA>HB HA为强酸，HB为弱酸 C 向2mL0.1mol·L-1溶液中先滴入2滴浓度为0.1mol·L-1的NaCl溶液，再滴入2滴同浓度NaI溶液 先产生白色沉淀，后产生黄色沉淀 D 将稀盐酸滴入碳酸氢钠溶液中，将产生的气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 非金属性：Cl>C A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．向溶液中滴加溶液，溶液由红色变为无色并生成，说明配离子发生了转化，配离子转化的方向是生成稳定性更强的配离子，因此可得出稳定性，A正确； B．将1mLpH均为3的HA和HB溶液分别加水稀释至100mL，若pH：HA>HB，仅能说明HA的酸性强于HB，无法证明HA为强酸——若HA是酸性强于HB的弱酸，稀释相同倍数时HA的pH上升幅度也会大于HB，同样会出现HA的pH更大的现象，B错误； C．向2mL0.1mol·L溶液中先滴入2滴0.1mol·L的NaCl溶液，由于的物质的量远大于加入的NaCl的物质的量，溶液中剩余大量未反应的，再滴入同浓度NaI溶液时，会直接与溶液中游离的反应生成AgI黄色沉淀，不存在AgCl沉淀向AgI沉淀的转化过程，因此无法比较与的相对大小，C错误； D．将稀盐酸滴入碳酸氢钠溶液中，产生的气体使澄清石灰水变浑浊，仅能说明盐酸的酸性强于碳酸，但比较元素非金属性强弱时，需要比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，HCl并非Cl元素的最高价含氧酸（Cl的最高价含氧酸为），因此无法证明非金属性Cl>C，D错误； 故选A。 8. 甘肃岷县被誉为“中国当归之乡”，从当归中提取的5-羟基麦芽酚具有抗炎活性，下列说法错误的是 5-羟基麦芽酚 A. 该物质能使溴水褪色 B. 该物质可发生氧化、取代反应 C. 该物质能与金属钠反应 D. 该物质遇氯化铁溶液不能显色 【答案】D 【解析】 【详解】A．该物质分子中含有碳碳双键，可与溴单质发生加成反应，使溴水褪色，A正确； B．该物质含有羟基、碳碳双键，可被氧化剂氧化发生氧化反应；羟基可发生酯化反应、环上连接的甲基可发生卤代反应等取代反应，B正确； C．该物质分子中含有羟基，羟基上的活泼氢可与金属钠反应生成氢气，C正确； D．该物质中存在与碳碳双键共轭的羟基，具有类似酚羟基的性质，可与氯化铁溶液发生显色反应，D错误； 故选D。 9. 我国科学家发现了一种锂载体物质()，可显著提高锂离子电池的性能。已知短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y、Z同周期，与同主族，的核电荷数等于的最外层电子数。的核外电子占5个原子轨道且有2个未成对电子。下列叙述正确的是 A. 电负性： B. 与的分子空间构型相同 C. 、Z的简单氢化物混合时，分子间形成的氢键有4种 D. X、W的最高价氧化物对应水化物均为强酸 【答案】C 【解析】 【分析】的核外电子占5个原子轨道且有2个未成对电子，则Y的电子排布式为，则Y为O，与同主族，W为S； 的核电荷数等于的最外层电子数，X为C；X、Y、Z同周期，则Z为F，综上所述，X、Y、Z、W依次为C、O、F、S。 【详解】A．同周期主族元素从左往右，电负性增大，同主族从上到下，电负性减弱，元素的电负性：C < S < O < F，A错误； B．中心原子S的价层电子对数是，含有1对孤对电子，空间构型为V形，的中心原子C的价层电子对数是，无孤对电子，空间构型为直线形，B错误； C．Y的氢化物为H2O，Z的氢化物为HF。混合时，可能的氢键包括：①H2O间的氢键、②HF间的氢键、③、④，即分子间形成的氢键有4种，C正确； D．X(C)的最高价氧化物对应水化物为(弱酸)，W(S)的为(强酸)，D错误； 故选C。 10. 的利用技术受到全球的广泛关注。在一定条件下使用催化剂将转变为的反应机理如下： 下列说法错误的是 A. 反应③中的产物是 B. 循环Ⅱ包含C—N键的形成与断裂 C. 吗啉和共同起催化作用 D. 总反应为 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应③中HCOO-与-NH-发生取代反应生成酰胺基，结合原子守恒可知，产物M为，A正确； B．循环Ⅱ中仅存在酰胺基中C-N键的断裂，没有新C-N键的形成，B错误； C．吗啉和均先参与反应、后再生成，反应前后化学性质不变，共同起催化作用，C正确； D．结合整个反应流程，反应物为和，产物为和，总反应化学方程式为：，D正确； 故选B。 11. 彩云之南，花开四季。下列说法正确的是 春·蓝花楹 夏·荷花 秋·桂花 冬·梅花 W X Y Z A. W的分子式为 B. X分子中不含有手性碳原子 C. Y能发生加成和水解反应 D. 1 mol Z最多消耗2 mol Br2 【答案】C 【解析】 【详解】A．W的结构经原子计数，其分子式为，并非选项所述的，A错误； B．X分子中存在1个连有甲基的饱和sp3杂化碳原子，，该碳原子连接的四个基团均不相同，属于手性碳原子，B错误； C．Y分子中含有碳碳双键，可发生加成反应；同时含有内酯（环酯）结构，可发生水解反应，C正确； D．Z分子中酚羟基的2个邻位氢原子可与Br2发生取代反应，消耗2 mol Br2，侧链的碳碳双键可与Br2发生加成反应，消耗1 mol Br2，1 mol Z最多共消耗3 mol Br2，D错误； 故选C。 12. 某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含MnO2、Co3O4和少量Fe2O3)中提取金属元素，流程如图。已知“沉钴”温度下，下列说法错误的是 A. 硫酸用作催化剂和浸取剂，也可以用盐酸代替 B. 使用生物质的优点是其来源广泛且可再生 C. “浸出”时，有2种金属元素被还原 D. “沉钴”后上层清液中 【答案】A 【解析】 【分析】以高锰钴矿(含MnO2、Co3O4和少量Fe2O3)为原料，稻草水解时硫酸作催化剂，得到葡萄糖作为还原剂，将元素从中的+4价被还原为，元素从中的+3价被还原为，同时硫酸可作为浸取剂溶解矿石中的金属氧化物生成可溶性硫酸盐；浸出后滤液中加入调节体系pH，沉淀铁元素得到FeOOH固体；除去铁元素之后的滤液中加入实现沉钴，沉钴之后得到滤液，据此解答。 【详解】A．硫酸可作为浸取剂溶解矿石中的金属氧化物生成可溶性硫酸盐，同时可催化稻草中的纤维素水解为还原性糖，但不能用盐酸代替，因为可能被氧化生成有毒的，造成原料损耗，同时还会引入杂质，无法最终得到目标产物，A错误； B．生物质（稻草）来源广泛且属于可再生资源，使用它作为还原剂具备该优势，B正确； C．浸出过程中，元素从中的+4价被还原为，元素从中的+3价被还原为，元素始终为+3价未发生还原反应，共有2种金属元素被还原，C正确； D．沉钴后上层清液为的饱和溶液，在给定温度下，的沉淀溶解平衡满足，D正确； 故选A。 13. 利用电化学—化学协同法将天然气中的转化为硫酸盐，实现资源化利用。原理示意图如下图。下列说法不正确的是 A. KOH溶液的作用之一是吸收 B. a极的电极反应式： C. 工作一段时间后，阴极室的总浓度不变 D. 理论上，阳极产生的小于阴极消耗的 【答案】C 【解析】 【分析】由题可知，通入溶液中，反应生成，在a电极得到电子生成和，电极反应式为，被氧化为，b电极上，失去电子生成水和氧气，电极反应式为：，据此分析； 【详解】A．KOH溶液为强碱溶液，可与酸性气体发生反应生成，起到吸收的作用，A正确； B．a极为阴极，在碱性条件下得电子生成，电极反应式为，原子、电荷均守恒，B正确； C．阴极室中吸收会消耗，假设处理：，消耗，生成，被氧化为消耗：，同时生成，为了生成需要转移8 mol电子：，同时生成，同时双极膜中有向阴极迁移，并消耗（中和反应），综合来看，消耗，生成，因此总浓度下降，C错误； D．阳极反应为，每转移电子生成；阴极每消耗转移电子，相同转移电子数下，阳极产生的小于阴极消耗的，D正确； 故选C。 14. 研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物()，其立方晶胞和导电时迁移过程如图所示。已知该氧化物中Ti为+4价，La为+3价。 下列说法错误的是 A. 导电时，Ti和La的价态不变 B. 若x=，则与空位的数目相等 C. 与体心最邻近的O原子数为12 D. 导电时，空位移动方向与电流方向相同 【答案】BD 【解析】 【详解】A．导电过程依靠迁移实现，无电子得失，Ti保持+4价、La保持+3价，价态不变，A正确； B．根据晶胞结构，Ti位于立方晶胞顶点，数目为；O位于棱心，数目为；体心位置为Li、La、空位的共同占位，总占位为1，即（z为空位数目），根据化合物中正负化合价代数和为0得，整理得，当时，代入得，解得，再代入，得，即数目为，空位数目为0，两者不相等，B错误； C．体心位置到12个棱心O原子的距离相等，均为晶胞面对角线长度的一半，是距离最近的O原子，故与体心最邻近的O原子数为12，C正确； D．带正电荷，其定向移动方向与电流方向相同；向右迁移时，原占据的位置形成空位，空位的移动方向与移动方向相反，即向左，与电流方向相反，D错误； 故选BD。 15. 常温下，向溶液中分别滴加、、NaZ溶液，所得溶液中pA与pAg的关系如图。下列说法错误的是 已知：①[表示、、] ② A. 曲线表示与pAg的关系 B. 的数量级为 C. 的平衡常数 D. 常温下，在水中的溶解度： 【答案】D 【解析】 【分析】 ， ; ， ； , ，； 由题图中3条直线的斜率，可得 ​ 为与 的关系， ​ 为与 的关系，为 与的关系；将起点数据代入对应 表达式可知， 、  、 。 【详解】A．根据分析，曲线表示与pAg的关系，A正确； B．根据分析，，的数量级为10-12，B正确； C．的平衡常数为，C正确； D．对于 ：，；对于：，，，故，即的溶解度大于，D错误； 故选D。 第Ⅱ卷(非选择题) 二、简答题：本大题共4小题，共55分。 16. 是制造钒铁合金、金属钒的原料，也是重要的催化剂。以苛化泥为焙烧添加剂从石煤中提取的工艺，具有钒回收率高、副产物可回收和不产生气体污染物等优点。工艺流程如下。 已知： i．石煤是一种含的矿物，杂质为大量和少量CaO等；苛化泥的主要成分为、NaOH、等。 ii．高温下，苛化泥的主要成分可与反应生成偏铝酸盐；室温下，偏钒酸钙[]和偏铝酸钙[]均难溶于水。回答下列问题： （1）钒元素位于元素周期表的__________区，焙烧生成的偏钒酸盐中钒的化合价为__________，产生的气体①的电子式为__________。 （2）水浸工序得到滤渣①和滤液，滤渣①中含钒成分为偏钒酸钙，滤液中杂质的主要成分为__________(填化学名称)。 （3）在弱碱性环境下，偏钒酸钙经盐浸生成碳酸钙，发生反应的离子方程式为____________________。CO2加压导入盐浸工序可提高浸出率的原因为______________________________；浸取后低浓度的滤液①进入__________(填工序名称)，可实现钒元素的充分利用。 （4）洗脱工序中洗脱液的主要成分为__________(填化学式)。 【答案】（1） ①. d ②. +5 ③. （2）偏铝酸钠（或四羟基合铝酸钠） （3） ①. ②. 增大溶液中的浓度，促使偏钒酸钙转化为碳酸钙，释放出 ③. 离子交换 （4） 【解析】 【分析】原料的石煤含、大量和少量CaO；苛化泥的主要成分为、NaOH、，通入空气高温焙烧过程中，与氧气反应生成，进一步与CaO反应生成，与苛化泥反应生成偏铝酸盐，此外高温分解生成CaO和，因此气体①为；以上物质加水浸取，偏铝酸盐进入滤液，难溶于水，进入滤渣①；在弱碱性盐浸过程中发生反应，生成碳酸钙，因此滤渣为碳酸钙，滤液①含有，低浓度滤液①送回离子交换工序，循环富集钒，提高利用率；利用离子交换树脂，吸附；洗脱过程中交换树脂上的；沉钒过程与结合，得到钒酸铵沉淀，后续煅烧生成，据此分析： 【小问1详解】 钒是23号元素，价电子排布为，属于d区； 偏钒酸根，O为-2价，经计算V为+5价； 焙烧时高温分解生成，气体①为，电子式为； 【小问2详解】 高温下苛化泥和反应生成偏铝酸盐，水浸后，偏铝酸钠可溶于水，所以滤液中杂质主要为偏铝酸钠（四羟基合铝酸钠）； 【小问3详解】 在弱碱性环境下，偏钒酸钙经盐浸生成碳酸钙，发生反应的离子方程式为； CO2加压可增大CO2的溶解度，提高溶液中的浓度，促使偏钒酸钙转化为碳酸钙，释放出； 浸取后低浓度的滤液①进入离子交换工序，富集钒，充分利用钒元素； 【小问4详解】 离子交换树脂是，吸附，洗脱可使用，交换树脂上的钒酸根。 17. 由溶液与咪唑（，可简写为Im）溶液制备氯化四咪唑合锌的实验具有重要的科研价值。制备过程及装置如下： Ⅰ.晶体制备 ①反应溶液混合：在磁力搅拌下，将50mL咪唑溶液缓慢滴入50mL氯化锌溶液中； ②用0.1mol/L碳酸钠溶液调节体系pH至6.0～7.0； ③在60～80℃水浴中加热回流1～2小时； ④反应结束后，停止加热，自然冷却至室温或置于4℃冰箱中冷却，静置，使晶体充分析出； Ⅱ.产物分离与纯化 ⑤抽滤，收集白色固体产物； ⑥用少量______洗涤晶体2～3次，再用______洗涤1～2次； ⑦将产物置于干燥箱中，在60℃下真空干燥2～3小时，得到纯净氯化四咪唑合锌晶体。 已知：咪唑结构简式为，具有碱性。 请回答下列问题： （1）仪器甲的名称为______，其支管的作用为______。 （2）将咪唑溶液缓慢滴入氯化锌溶液中发生反应的离子方程式为______。 （3）体系的pH需控制在6.0～7.0的原因是______。 （4）抽滤时，抽气泵处于工作状态，活塞需要______（填“打开”或“关闭”），原因是______。 （5）步骤⑥中两次洗涤操作选择的洗涤剂依次为______。 A.丙酮 蒸馏水 B.蒸馏水 丙酮 （6）4-甲基咪唑（）也能够与形成配位键，且其配位能力强于咪唑，原因是______。 【答案】（1） ①. 恒压滴液漏斗 ②. 平衡滴液漏斗与三颈烧瓶内的压强，使液体能够顺利流下 （2） （3）pH过低，Im易与H+配位形成ImH+，导致配位能力减弱，难与Zn2+形成晶体；pH过高，Zn2+易形成Zn(OH)2沉淀，从而降低Zn2+浓度，导致产率下降 （4） ①. 关闭 ②. 使装置内形成负压 （5）B （6）甲基是供电子基团，使4-甲基咪唑中配位N原子的电子云密度更大，更易给出孤对电子与Zn2+形成配位键，因此配位能力更强 【解析】 【分析】本实验通过配位反应制备氯化四咪唑合锌：咪唑（Im）的氮原子带有孤对电子，可作为配体与的空轨道形成配位键，生成目标配合物​。实验控制体系pH在6.0-7.0：若pH过低，咪唑会质子化失去配位能力；若pH过高，会水解生成氢氧化锌沉淀，均不利于目标配合物生成。60-80℃水浴加热促进配位反应进行，反应完成后冷却使配合物结晶析出，再经抽滤、洗涤、干燥即可得到纯净产物。 【小问1详解】 根据装置图，甲为恒压滴液漏斗，其支管作用是平衡滴液漏斗与三颈烧瓶内的压强，使液体能够顺利流下； 【小问2详解】 在水中能够完全电离，即，故咪唑溶液缓慢滴入氯化锌溶液中发生反应的离子方程式为； 【小问3详解】 咪唑具有碱性，若pH过低，Im易与H+配位形成ImH+，导致配位能力减弱，难与Zn2+形成晶体；若pH过高，Zn2+易形成Zn(OH)2沉淀，从而降低Zn2+浓度，导致产率下降； 【小问4详解】 抽滤时，抽气泵处于工作状态，活塞需关闭，使装置内形成负压，从而加快过滤速率； 【小问5详解】 先使用蒸馏水洗涤的目的是可除去晶体表面吸附的未反应的可溶性杂质ZnCl2和Na2CO3；再用易挥发的丙酮洗涤，可带走晶体表面的水分，便于后续真空干燥，因此顺序为蒸馏水、丙酮，故选B； 【小问6详解】 甲基是供电子基团，它可以增加咪唑环上 N 原子的电子云密度，使 N 原子更易给出孤对电子与Zn²⁺形成配位键，从而增强配位能力； 18. 将NH3与废弃的太阳能面板Si材料进行球磨反应，制备高纯度H2，反应如下： 反应I： 已知一定温度下， 反应II： 反应III： 回答下列问题： （1）反应I的__________kJ·mol-1，属于__________(填“熵增”或“熵减”)反应。 （2）将足量Si和20 mmol NH3放入反应器中进行球磨，反应器空腔净体积为V mL。 ①反应过程中H2产量随球磨转速的变化曲线如图1所示，球磨总转数固定为6500转。选择650转/分钟而非400转/分钟的优势是____________________。 ②在转速为650转/分钟条件下反应12 min，NH3的转化率达到80%，则0~12 min生成H2的平均速率为__________mmol/(mL·min)。当反应时间延长至24 min，NH3的转化率为100%，此时体系温度50℃。 （3）若反应I不以球磨方式进行，300℃反应24 min的转化率仅为0.04%。图2为理论计算得到的球磨和非球磨条件下反应I的能量变化图，据此判断球磨能__________(填“升高”或“降低”)反应的活化能，从化学键的角度分析，其原因是____________________。 （4）相对于反应II，除了条件更温和、转化率更高及废弃物资源化利用外，球磨反应制H2还具备的优点是____________________。 【答案】（1） ①. ②. 熵增 （2） ①. 缩短反应时间，且能提高的产量 ②. （3） ①. 降低 ②. 球磨的机械作用削弱（或部分破坏）了反应物中的化学键，使反应物更易断键发生反应，从而降低活化能 （4）产物中只有一种气体，固气易分离，可直接得到高纯度 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，目标反应I可由 得到，因此 。反应I中，气体分子数增大，体系混乱度增大，属于熵增反应。 【小问2详解】 ①已知球磨总转数固定为6500转，当转速为650转/分钟时，反应耗时为 ；当转速为400转/分钟时，反应耗时为 。且由图1可知，650转/分钟时的产量高于400转/分钟时。因此，选择650转/分钟的优势是缩短了反应时间，且能提高的产量。 ② 反应12 min时，转化了，根据方程式 可知，生成的物质的量为 。则 生成的平均速率 。 【小问3详解】 由图2可知，球磨条件下反应的活化能即过渡态能量与反应物能量之差，明显小于非球磨条件，故球磨能降低反应的活化能。从化学键角度分析，球磨提供的机械能削弱或部分破坏了反应物分子中的化学键，使得反应物的相对能量升高，从而减少了反应断键所需的能量，使反应更容易达到过渡态。 【小问4详解】 反应II的产物为和的混合气体，后续分离提纯较为困难；反应I的产物中只有一种气体，副产物为固体，固气极易分离，无需复杂的提纯步骤即可直接得到高纯度。 19. JAK酶抑制剂迪高替尼的一种合成路线如下(部分反应条件省略)： 已知：—PG为保护基团。 回答下列问题： （1）化合物A的官能团为__________、________(填名称)。 （2）化合物C的结构简式为_________________________。 （3）反应v的反应类型为_________________________。 （4）根据合成路线i~vi推断，下列基团中可作为—PG的是__________(填标号)。 A． B． C． （5）与化合物A具有不同官能团的一种化合物A的同分异构体Y满足如下条件，请写出其结构简式：_________________________。 ①1 mol Y可与2 mol 反应 ②Y的核磁共振氢谱有2组峰 （6）若将G换成()，则反应vii会生成和I互为同分异构体的副产物，该副产物的结构简式为_________________________________。 （7）迪高替尼分子中的手性碳原子来源于___________(填标号)。 A. 化合物A B. 化合物C C. D. 【答案】（1） ①. 酯基 ②. 碳溴键（溴原子） （2） （3）还原反应 （4）C （5） （6） （7）AB 【解析】 【分析】A和H2N-PG发生取代反应生成B，B在2,6二甲基吡啶催化下与C发生取代反应生成D，C的分子式为C3H4Cl2O，不饱和度为1，根据D的结构简式可知C的结构简式为，D在磷酸钾催化下发生环化反应生成E，E发生酯的氨解生成F，F在THF作溶剂，AlCl3作催化剂下被LiAlH4还原生成G，G与发生取代反应生成H，H经过脱保护反应脱去—PG生成I，I与发生取代反应生成迪高替尼，据此解答； 【小问1详解】 根据A的结构简式，官能团为酯基、碳溴键（溴原子）； 【小问2详解】 根据分析，C的结构简式为； 【小问3详解】 反应v是F在LiAlH4、AlCl3、THF作用下生成G；观察F和G的结构，F中的羰基转化成为了G中的亚甲基，故为还原反应； 【小问4详解】 A．反应iv涉及酯/酰胺转化，A含酯基，若PG含酯基可能会干扰，A不符合题意； B．反应v使用LiAlH4，会还原酮羰基，B不符合题意； C．该取代基为苄基，在以上条件下稳定，且常用于氨基保护，C符合题意； 故选C； 【小问5详解】 化合物A的分子式为C4H5BrO2，不饱和度为2，同分异构体Y中官能团与A不同，说明不含有酯基，1 mol Y可与2 mol [Ag(NH3)2]+反应，说明含有1个醛基，且核磁共振氢谱有2组峰，说明除醛基氢外只有一种氢，故结构简式为； 【小问6详解】 反应vi是胺与卤代杂环的取代；由于G'的NH两侧环境在成环后可能产生不同的连接方式，导致 N-烷基化的位置异构。异构体的结构简式为； 【小问7详解】 迪高替尼的手性碳原子的位置为（带★的为手性碳原子）；手性碳原子的形成步骤为D→E，其中2号手性碳原子来自于化合物A，根据D（）的结构，1号手性碳原子的形成来源于化合物C，故选AB。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $