精品解析：四川绵阳市2027届高三上学期第一次模拟考试 化学试卷

高中2024级第一次诊断性考试 化学 注意事项： 1.考生领到答题卡后，须在规定区域填写本人的姓名、准考证号、座位号和班级。 2.考生回答选择题时，选出每小题答案后，须用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。考生回答非选择题时，须用0.5 mm黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上。选择题和非选择题的答案写在试卷或草稿纸上无效。 3.考生不得将试卷、答题卡和草稿纸带离考场，考试结束后由监考员收回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Co 59 一、单项选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。 1. 一首《大四川》道遍蜀地千古人事，其歌词对应的下列物品中，主要成分属于有机物的是 A．乐山大佛镇三江 B．绵阳神剑护国疆 C．金沙神鸟飞太阳 D．世界茶源蒙顶山 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．乐山大佛为石刻造像，主要成分为硅酸盐、碳酸盐类无机岩石物质，不属于有机物，A错误； B．绵阳神剑为导弹类国防装备，主体结构材料为金属合金等无机金属材料，主要成分不属于有机物，B错误； C．金沙太阳神鸟金饰的主要成分为金属Au，属于金属单质，为无机物，C错误； D．蒙顶山茶的主要成分为纤维素、茶多酚等含碳有机化合物，主要成分属于有机物，D正确； 故答案选D。 2. 下列化学用语或图示错误的是 A. 的结构式： B. NaClO的电子式： C. 腐蚀类物质安全使用标识： D. 乙酸乙酯的分子式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．在分子中，C原子分别与两个S原子形成碳硫双键，结构式为，A正确； B．NaClO是由和构成的离子化合物，中O原子与Cl原子之间有一对共用电子，O原子和Cl原子各有三对孤电子，均达到最外层8电子的稳定结构。因此，NaClO的电子式为，B正确； C．图中液滴分别滴向金属和手并造成腐蚀，表示物质具有腐蚀性，腐蚀类物质安全使用标识为，C正确； D．分子式表示一个分子中各元素原子的种类和数目。乙酸乙酯的结构简式为，一个分子中含有4个C原子、8个H原子和2个O原子，因此其分子式为。原选项中的是丙酸乙酯的结构简式，既不是乙酸乙酯的表示式，也不是分子式，D错误； 故选D。 3. 下列有关化学品使用的说法不合理的是 A. 阿司匹林具有解热镇痛作用，可根据需要长期大量服用 B. 大量的使用化肥可能造成水体富营养化，产生水华现象 C. 加工馒头、面包和饼干时，可加入碳酸氢钠作为膨松剂 D. 奶粉中常添加维生素、碳酸钙、硫酸亚铁等营养强化剂 【答案】A 【解析】 【详解】A．阿司匹林虽具有解热镇痛作用，但长期大量服用会引发胃肠道损伤、水杨酸中毒等不良反应，不可长期大量服用，A错误； B．大量使用化肥时，氮、磷等营养元素随径流进入水体会造成水体富营养化，淡水水域易产生水华现象，B正确； C．受热易分解生成气体，也可与面团发酵产生的酸反应生成气体，可作为加工馒头、面包和饼干的膨松剂，C正确； D．维生素可补充人体所需的维生素类营养物质，可补充钙元素，可补充铁元素，三者均可作为奶粉中的营养强化剂，D正确； 故选A。 4. 工业上用吸收溴蒸气的原理为，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为 B. 若生成6.72 L ，转移电子总数为 C. 1 mol熔融态中含有的离子数为 D. 溶液中，数目为 【答案】C 【解析】 【详解】A．该反应为的歧化反应，化合价降低被还原的对应生成，共原子被还原；化合价升高被氧化的对应生成，共原子被氧化，因此氧化剂与还原剂物质的量之比为，而非，A错误； B．题目未指明所处的温度和压强，无法确定其物质的量，因此无法计算反应转移的电子总数，B错误； C．熔融态完全电离为和，总离子物质的量为，因此含有的离子数为，C正确； D．题目未给出溶液的体积，无法计算溶液中的物质的量，因此无法确定其数目，D错误； 故答案选C。 5. 鲁米诺（Z）是一种常用的化学发光试剂，可以用以下方法合成鲁米诺。三乙二醇的结构式为，下列说法错误的是 A. X、Y、Z均属于芳香族含氧衍生物 B. Y转化为Z后，最多可共平面原子数将减少 C. 三乙二醇在反应中做溶剂，可促进缩合环化 D. 物质（保险粉）在反应中做氧化剂 【答案】D 【解析】 【详解】A．X、Y、Z均含有苯环结构，且分子组成中均含有氧元素，属于芳香族含氧衍生物，A正确； B．Y中硝基的N原子为sp2杂化，硝基的N与两个O原子均可与苯环共平面；Z中氨基的N原子为sp3杂化，呈三角锥结构，最多N与一个H原子可与苯环共平面，因此Y转化为Z后最多可共平面原子数减少，B正确； C．三乙二醇为高沸点极性溶剂，可溶解反应物，使反应在均相体系中达到所需的高温条件，促进羧酸与肼的缩合环化，C正确； D．Y转化为Z的过程中，硝基（）被还原为氨基（），中S元素的氧化态升高，失去电子，在反应中作还原剂，并非氧化剂，D错误； 故答案选D。 6. 下列实验中所涉反应的离子方程式正确的是 A. 用和水制备少量氧气： B. 加热溶液，溶液变为黄绿色： C. 用溶液吸收尾气中的： D. 苯酚钠溶液中通入少量： 【答案】B 【解析】 【详解】A．与水反应的离子方程式存在原子、电子不守恒的问题，正确反应为，A错误； B．溶液中存在水合铜配离子与氯合铜配离子的配位平衡，加热时平衡正向移动，蓝色的与黄色的混合使溶液呈黄绿色，所给离子方程式原子、电荷均守恒，符合反应事实，B正确； C．与溶液发生歧化反应，产物为、和，所给方程式电荷不守恒、产物缺失，正确反应为，C错误； D．根据酸性顺序苯酚，苯酚钠溶液中通入少量时，产物为苯酚和，不会生成，正确离子方程式为：，D错误； 故答案选B。 7. 对下列事实进行的解释正确的是 选项 事实 解释 A 苯酚水溶液可用于环境消毒 苯酚具有一定酸性 B 聚乳酸用作可降解塑料 聚乳酸燃烧生成与 C 苯酚的酸性比乙醇的强 苯环和烷基对羟基的影响不同，前者O—H极性更强 D 可用稀盐酸和FeS制取 Cl的非金属性比S强 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．苯酚水溶液可用于环境消毒的原理是苯酚能使细菌、病毒的蛋白质发生变性，与其具有弱酸性无直接因果关联，A错误； B．聚乳酸用作可降解塑料的原因是其分子结构中的酯基可在自然环境中逐步发生水解反应，最终降解为小分子物质，与其燃烧生成和的性质无直接因果关联，B错误； C．苯酚中羟基直接连接苯环，乙醇中羟基连接乙基，苯环与烷基对羟基的电子效应影响不同，苯环的作用使羟基的键极性更强，更易电离出，因此苯酚酸性强于乙醇，C正确； D．稀盐酸和FeS制取H2S是利用强酸制弱酸的复分解反应原理，该反应不能用来比较Cl和S的非金属性强弱；比较非金属性需要依据最高价含氧酸的酸性强弱，HCl并非Cl的最高价含氧酸，D错误； 故答案选C。 8. 下列实验装置能达到相应实验目的的是 A．测定锌与稀硫酸反应的速率 B．从石油中分馏出煤油、汽油 C．验证二氧化硫的氧化性 D．检验苯与溴反应的产物HBr A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．该装置使用无活塞的长颈漏斗，锌与稀硫酸反应生成的氢气会从长颈漏斗上口逸出，无法通过注射器准确测量单位时间内生成氢气的体积，不能达到测定反应速率的实验目的，A错误； B．石油分馏操作中，温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处，用于测量馏出蒸气的温度，图中温度计水银球插入石油液面下，无法准确测定馏分沸点，不能达到分馏出煤油、汽油的实验目的，B错误； C．左侧装置中浓硫酸与Na2SO3反应生成SO2，SO2通入Na2S溶液中发生归中反应生成淡黄色硫单质沉淀，反应中SO2中S元素化合价降低，作氧化剂，可验证SO2的氧化性，装置连接合理且设置了尾气处理，能达到实验目的，C正确； D．苯与液溴的反应放热，液溴易挥发，挥发的Br2蒸气会随生成的HBr一同进入AgNO3溶液，Br2与水反应生成的Br-也能与AgNO3反应生成淡黄色AgBr沉淀，无法检验产物HBr，缺少除去挥发Br2的除杂装置，不能达到实验目的，D错误； 故答案选C。 9. X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期元素，W、Q同族，Y、Z、W同周期。常作金属离子沉淀剂，可发生反应：。下列说法错误的是 A. 键角： B. 电负性： C. 沸点： D. 电离能： 【答案】D 【解析】 【分析】根据反应方程式，结合生成物中出现了且已知、同族，可推断出和为常见的氢化物和，即为，为，为；又因 、、同周期且原子序数依次增大，则和均为第二周期元素且序数在和之间，结合该沉淀剂化学式，分子式中含YX3和ZX2，即-CH3和-NH2，可确定为，为，最终得出、、、、分别为、、、、。 【详解】A．为，为；中心原子含1对孤电子对，中心原子含2对孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用随孤对数量增多而增强，键角减小，故键角，A正确； B．为，为，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，故电负性，B正确； C．为，为；分子间存在氢键，分子间仅存在范德华力，氢键的作用强于范德华力，故沸点，C正确； D． Z是，是。 指氮的第一电离能；指氧的第二电离能。氮原子的轨道处于半充满的稳定状态，第一电离能大于。但氧原子的2p轨道是2p4，失去一个电子后2p轨道半充满，再失去一个电子，第二电离能更大，故，D错误； 故答案选D。 10. 物质a～g有下图所示转化关系（部分反应物、生成物没有列出）。其中a为某金属矿的主要成分，经过反应①可得到单质b和化合物c．e为浓溶液，a与g中阴阳离子个数比相同，g为砖红色沉淀。下列说法错误的是 A. 反应①中a既作氧化剂又作还原剂 B. 反应①中每消耗16 g O2，则生成2 mol b C. c和d的VSEPR模型相同，且都为酸性氧化物 D. 反应②中的葡萄糖换为麦芽糖，也能实现f→g 【答案】B 【解析】 【分析】g为砖红色沉淀，且由葡萄糖在碱性加热条件下反应生成，可确定g为 ，a与g阴阳离子个数比相同（阴阳离子比为 ），且a是金属矿主要成分，经高温和反应得到单质b和化合物c，可推得a为，单质b为，c可经催化氧化、水化得到浓溶液e，且e和共热生成c，可确定c为​，d为​，e 为浓​，f 为​，据此分析作答。 【详解】A．反应①为，反应中 中的S元素被氧化为 ，Cu元素被还原，因此a既作氧化剂又作还原剂，A正确； B．火法冶炼黄铜矿的核心反应为，消耗（物质的量为）时，根据计量关系，生成Cu的物质的量为 ，B错误； C．c为，中心S的价层电子对数为，VSEPR模型为平面三角形；d为，中心S的价层电子对数为，VSEPR模型也为平面三角形，且二者均为酸性氧化物，C正确； D．麦芽糖属于还原性二糖，分子结构中含有醛基，在碱性加热条件下同样可以和新制反应生成砖红色，因此将葡萄糖换为麦芽糖也能实现 f→g 的转化，D正确； 故选B。 11. 根据下列实验的操作和现象，得出的相应结论正确的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 向甘油样品中加入一小块钠 产生气泡 该甘油样品中含有水 B 将木炭与浓硝酸共热的气体通入淀粉-KI溶液 溶液变为蓝色 木炭与浓硝酸反应生成NO2 C 将等体积等浓度的Na[Al(OH)4]溶液与NaHCO3溶液混合 产生白色沉淀 [Al(OH)4]⁻比更易结合质子 D 向酸性KMnO4溶液中滴加邻甲基苯胺 溶液褪色 氨基具有强还原性 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．甘油（丙三醇）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，即使甘油样品不含水，加入钠也会产生气泡，无法证明样品中含有水，A错误； B．木炭与浓硝酸共热时，浓硝酸受热会自身分解产生，同时浓硝酸易挥发，逸出的硝酸蒸气也具有氧化性，、硝酸蒸气均可将氧化为使淀粉-KI溶液变蓝，无法证明使溶液变蓝的是木炭与浓硝酸反应生成的，B错误； C．等体积等浓度的溶液与溶液混合时，发生反应，反应中结合电离出的生成沉淀，结合质子能力越强的微粒越易夺取其他微粒中的质子，该反应能够发生说明比更易结合质子，C正确； D．邻甲基苯胺分子中，与苯环直接相连的甲基也具有还原性，可被酸性溶液氧化使溶液褪色，因此溶液褪色不能证明是氨基的强还原性导致的，D错误； 故答案选C。 12. 利用白云石（主要含和）制备的工艺如下： 已知：用适量溶液浸取煅粉时，镁的化合物几乎不溶。 下列说法错误的是 A. 煅粉中主要含和 B. 该工艺中可用代替 C. 滤液中的阴离子主要是和 D. 若仅向滤液中通入过量的，会生成 【答案】B 【解析】 【分析】白云石在1000℃下煅烧，其中的碳酸钙和碳酸镁分解生成相应的氧化物。加入适量硝酸铵溶液，氧化钙与铵根离子反应，使钙进入溶液，反应可表示为。根据已知条件，镁的化合物几乎不溶，过滤后留在滤渣中，滤液中含有、和。向滤液中通入氨气和二氧化碳，氨气溶于水形成的氨水提供碱性环境，有利于生成碳酸钙沉淀，反应可表示为。再次过滤，保留碳酸钙沉淀，经干燥得到产品。 【详解】A．白云石主要含和，在1000℃下煅烧时，二者均发生分解，反应分别为、，因此煅烧所得粉末中主要含和，A正确； B．硫酸钙微溶于水，若用代替，引入的会与浸出的形成沉淀，反应为，使部分钙留在滤渣中，不利于钙的浸出和后续碳酸钙的制备，因此不能替代，B错误； C．硝酸铵溶液引入，浸取反应生成的发生电离：，故滤液中的阴离子主要是和，C正确； D．滤液中含有浸取反应生成的，开始通入二氧化碳时，可发生，先生成碳酸钙沉淀。继续通入过量的二氧化碳，碳酸钙与二氧化碳、水进一步反应，反应为，生成可溶性的碳酸氢钙，D正确； 故选B。 13. 光照条件下，NaNO2催化烷烃（R-H）有氧溴化反应的机理如下图所示： 下列说法正确的是 A. 步骤①产物中的X是HNO3 B. 以上历程中，O2的氧化性比Br2的氧化性弱 C. 步骤④每生成1 mol ，步骤②需消耗标准状况下5.6 L O2 D. 甲基环己烷发生上述溴化反应，可生成4种C7H13Br（不考虑立体异构） 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据原子守恒配平步骤①：转化为时，N元素从+3价升高到+4价，发生失电子的氧化反应，结合H、O原子守恒，产物X为发生歧化反应的还原产物，而非，A错误； B．步骤②中将氧化为​，后续又可将氧化为，根据氧化还原反应中“氧化剂氧化性强于氧化产物”的规律，可得氧化性：​，因此氧化性比​强，B错误； C． 步骤④光照下1分子​断裂化学键生成2个，因此生成1 mol 对应消耗0.5 mol ​；生成0.5 mol ​的过程中，元素从-1价升高到0价，共转移1 mol电子。结合历程中被还原时O元素从0价变为-2价，1 mol 可得到4 mol电子，因此转移1 mol电子时消耗0.25 mol ，标准状况下体积为，C正确； D． 不考虑立体异构时，甲基环己烷的等效氢共有5种，具体位置如图，则应当可生成5种C7H13Br，D错误； 故选C。 14. 高分子化合物M可用作黏合剂，其合成路线如下图所示： 下列说法正确的是 A. 若反应①中用到HBr，则反应②为消去反应 B. 少量化合物甲可以长期存放在NaOH溶液中 C. 化合物乙是丙酸甲酯，分子中不含手性碳原子 D. 黏合剂M完全水解可生成三种小分子化合物 【答案】A 【解析】 【分析】该流程以乙炔和烯丙醇为起始原料，乙炔经HCN加成得丙烯腈并转化为中间体甲（）；烯丙醇经酸性高锰酸钾氧化等步骤得C3H4O2并转化为中间体乙（）；最后甲与乙通过共聚反应合成具有酰胺基和酯基侧链的高分子黏合剂M。 【详解】A．若反应①中用到HBr，为避免酸性KMnO4氧化碳碳双键，HBr与的碳碳双键发生加成反应，得到，经酸性氧化将转化为，得到，反应②为消去重新生成碳碳双键，得到分子式为的，A正确； B．化合物甲为，分子中含有酰胺基，在溶液中会发生水解反应，无法长期存放，B错误； C．化合物乙为（丙烯酸甲酯），丙酸甲酯为，无碳碳双键，无法参与加聚反应生成M，C错误； D．黏合剂M为加聚产物，主链为稳定的碳碳单键，仅侧链的酰胺基、酯基可水解，水解后生成的小分子为、，共2种，剩余产物为含羧基的高分子化合物，并非三种小分子，D错误； 故答案选A。 15. 二氧化碳资源化的重要路线之一是将捕集的CO2与绿氢转化成二甲醚（DME）。若初始压强为100 kPa，在恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)，发生下列两个反应： ① ② 测得CO2的平衡转化率、CH3OCH3和CO的选择性随温度变化如下图所示： 已知：； 。 下列说法错误的是 A. 250℃后，L1的变化趋势主要由反应②决定 B. 250℃时，平衡时分压 C. 250℃时，平衡时氢气的转化率 D. 250℃时，反应②的压强平衡常数 【答案】B 【解析】 【分析】反应①为放热反应，升温平衡逆向移动，二甲醚选择性降低；反应②为吸热反应，升温平衡正向移动，CO选择性升高，结合已知，二者选择性之和为100%；250℃后平衡转化率随温度升高而增大，是因为反应②（吸热反应）占主导因素。结合图像标注点可知：：的平衡转化率，​：CO的选择性，：二甲醚的选择性；250℃时转化率60%，二甲醚选择性60%，CO选择性40%。 【详解】A．250℃后（的平衡转化率）随温度升高呈上升趋势，是因为反应②为吸热反应，升温平衡正向移动的趋势占主导，的平衡转化率增大，A正确； B．初始总物质的量为4 mol、初始总压100 kPa，250℃时设转化为DME的为mol，转化为CO的为mol，的物质的量变化量为，由选择性得，，列出三段式：，； 平衡总物质的量为0.4 mol+1.68 mol+0.18 mol+0.24 mol+0.78 mol=3.28 mol，恒容下平衡总压为；DME的物质的量为，分压，B错误； C．250℃时氢气总转化量为，初始物质的量为3 mol，转化率，C正确； D．反应②是气体分子数不变的反应，，代入数值：，D正确。 二、非选题：本题包括4小题，共55分 16. 三硝酸六氨合钴（III），化学式为，是一种橙黄色的配合物，常用于涂料、油漆的添加剂。现采用如下实验步骤制备三硝酸六氨合钴，并测定其纯度。 I．制备：装置如图所示，在三颈烧瓶中加入50 mL水、36.60 g 和32.00 g ，搅拌至完全溶解。加入适量活性炭和约90 mL浓氨水，升温至35~40℃，通入充分反应。反应完全后趁热过滤除去活性炭，向滤液中加入100 mL浓硝酸，并置于冰水浴中冷却结晶。过滤出粗产品，依次用水和乙醇洗涤，并在烘箱中烘干，得到橙黄色晶体。 II．测定纯度：准确称取 g产品溶于水，加入足量NaOH溶液，加热煮沸，将产生的完全蒸出并用过量的，硫酸溶液吸收。然后，向吸收后的溶液中加入指示剂，用的NaOH标准溶液滴定，平行测定三次，消耗NaOH标准溶液的平均体积为，计算产品的纯度。 （1）实验前需准备各类试剂，用98%的浓硫酸配制250 mL 硫酸标准溶液时需要用到下列仪器中的_________。（填仪器名称） （2）制备过程中，活性炭的作用是_________。 （3）写出步骤I制备三硝酸六氨合钴的化学方程式_________。其中通入的氧气可以用以下试剂_________代替。 A． B． C． D．空气 （4）制备过程选择的加热方式为_________，温度控制在35~40℃的原因是_________。 （5）用乙醇洗涤的原因是_________。 （6）样品的纯度为_________（用代数式表示）。 【答案】（1）胶头滴管、250 mL 容量瓶 （2）作催化剂 （3） ①. ②. BD （4） ①. 水浴加热 ②. 温度低，反应速率慢；温度高，氨水分解挥发，降低产品产率 （5）除去表面杂质的同时减少产品损失，提高产率；乙醇挥发带走水分快速干燥 （6） 【解析】 【小问1详解】 用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸，步骤为计算→量取→稀释→冷却→转移→洗涤→定容→摇匀，题图给出的仪器中，托盘天平用于称量固体，配制液体浓溶液不需要；普通漏斗用于过滤、锥形瓶作为反应容器均不需要，仅需定容用到的胶头滴管，以及配制指定体积溶液必需的250 mL容量瓶。 【小问2详解】 该反应需要将Co(II)氧化为Co(III)并形成稳定的六氨合钴(III)配离子，活性炭是该配合物合成的常用催化剂，可以加快该反应的反应速率。 【小问3详解】 反应物为Co(NO3)2、O2、NH3、NH4NO3，Co从+2价被O2氧化为+3价，配体NH3与Co(III)结合为配离子，配平后得到。 A．KMnO4会引入Mn杂质，A不符合题意； B．H2O2为绿色氧化剂，还原产物为H2O，不会引入新杂质，可以替代O2完成氧化，B符合题意； C．Cl2会引入Cl-杂质且会氧化NH3，C不符合题意； D．空气中O2来源广泛，还原产物为H2O，可以完成氧化，D符合题意； 故选BD。 【小问4详解】 35~40℃低于100℃，且需要精准控温，选择水浴加热可以保证受热均匀、温度平稳可控。 【小问5详解】 目标产物在乙醇中溶解度远小于在水中的溶解度，乙醇的低沸点易挥发的特性也能避免洗涤后晶体残留水分，缩短烘干时间。 【小问6详解】 硫酸总物质的量为，总H⁺物质的量为，NaOH滴定剩余H⁺消耗的OH⁻物质的量为，因此与NH3反应的H+物质的量为，即生成的NH3总物质的量等于该值，1 mol 含有6 mol NH3，因此产品的物质的量为，该配合物摩尔质量为347 g/mol，因此纯度为。 17. 以磷锂铝石为原料（主要成分为，含有少量、、等杂质）实现锂和磷的有效分离，制备锂离子动力电池电极材料，部分流程如图所示： 已知： ①“焙烧”阶段，磷锂铝石主要反应：，水浸过滤后滤液含有少量、、杂质； ②直接焙烧磷锂铝石的反应：； ③的溶解度：0℃为1.54 g，100℃为0.72 g。 回答下列问题： （1）中的Fe位于周期表中第_________周期、第_________族。 （2）“焙烧”过程中，加入的主要作用有_________。 （3）“水浸”步骤所得滤渣的成分除、外，还有和_________。 （4）“共沉淀”步骤产生沉淀的离子方程式为_________。 （5）“净化除杂”步骤将杂质离子转化得到的物质有_________。 （6）将“净化除杂”所得的滤液进行蒸发浓缩处理，所得浓缩液中添加饱和溶液在100℃条件下反应2小时析出，趁热过滤出产品。此项工艺中蒸发浓缩、趁热过滤的目的有_________。 （7）“合成”步骤将获得的、在高温下与还原剂煅烧可得磷酸铁锂电池正极材料，其化学方程式为_________。 【答案】（1） ①. 4 ②. Ⅷ （2）通过物质转化有效分离P、Li；将F转化为沉淀，避免腐蚀设备和污染环境 （3）CaF2、SiO2 （4） （5）Mg(OH)2、CaCO3 （6）蒸发浓缩的目的是富集Li+，提高锂的沉淀率；趁热过滤可以减少Li2CO3的溶解损耗，同时防止降温后杂质析出混入产品 （7） 【解析】 【分析】以含少量​、、杂质的磷锂铝石（主要成分为）为原料，先将矿物粉碎后加入进行焙烧，使锂元素转化为可溶性的​，同时避免直接焙烧生成有毒的。焙烧产物经水浸后，可溶性的​进入滤液，难溶组分进入水浸滤渣，实现锂与大部分磷、铝等组分的初步分离。水浸滤液中含少量、、杂质，加入和进行净化除杂，将杂质离子转化为对应难溶氢氧化物或碳酸盐除去。除杂后的滤液经蒸发浓缩后，在100℃下加入饱和溶液沉锂，利用​溶解度随温度升高而降低的特性，趁热过滤得到​产品。另一方面，水浸得到的含、​、​、、的滤渣用酸浸，使磷、铁等元素溶解进入酸浸液，酸浸液中加入和氧化剂发生共沉淀反应得到​。最终将获得的、与还原剂​混合高温煅烧，制得锂离子动力电池电极材料。 【小问1详解】 Fe是26号元素，核外电子排布对应元素周期表第四周期第Ⅷ族。 【小问2详解】 结合已知反应对比，加入既实现锂的水溶转化，有效分离P和Li，又将F转化为沉淀，避免HF有毒气体生成，符合流程分离锂的目的。 【小问3详解】 焙烧产物里的​、原杂质均难溶于水，和、、共同成为水浸滤渣。 【小问4详解】 共沉淀步骤中将氧化为+3价，和体系中的磷酸根结合生成​沉淀，配平方程式可得。 【小问5详解】 水浸滤液中的杂质离子可与加入的NaOH反应生成氢氧化物沉淀，可与加入的​中的碳酸根结合生成碳酸钙沉淀，实现除杂，Al3+与过量的NaOH反应生成可溶性盐，未进入滤渣。 【小问6详解】 结合已知​的特殊溶解度变化，蒸发浓缩富集锂离子，提高Li+的沉淀率，趁热过滤最大程度减少​产品的溶解损耗，同时减少冷却后杂质进入产物。 【小问7详解】 草酸作为还原剂将+3价Fe还原为中的+2价Fe，草酸自身被氧化为，配平后得到方程式。 18. 我国科研工作者尝试通过电催化手段，在温和条件下实现CO2与氮源（如N2、等）的直接C-N耦合合成尿素。根据信息回答下列问题： （1）尿素传统合成反应为：。 已知：为物质生成焓，反应焓变。 化合物 NH3(g) CO2(g) H2O(l) −46 −393.5 −286 尿素的生成焓为_________。以上反应在_________（填“高温”或“低温”）下可自发进行。 （2）一定温度下，向恒容密闭容器中通入2 mol NH3和1 mol CO2气体，发生上述反应。不考虑其他副反应，下列说法中能表明该反应达到平衡状态的是_________。 A. 混合气体的体积不变 B. 气体的平均摩尔质量不变 C. CO(NH2)2的物质的量不变 D. 气体中NH3的体积分数不变 （3）向恒温恒压的密闭容器中，按照不同物质的量之比投入NH3/CO2/Ar混合气，随着n增大，反应速率_________，产物尿素CO(NH2)2的百分含量_________。（填标号） A．增大 B．减小 C．不变 D．无法判断 （4）水相体系中，下图表示CO2和N2在三种不同催化剂表面电合成尿素CO(NH2)2的反应历程，其中*CO是反应的关键中间体： 依图可判断出催化剂_________的催化效果最佳，理由是_________。跟踪和检测*CO等关键中间体的超快速反应的研究，被形象地称为_________。 （5）下图表示Bi位点与Ni位点分别在有无CO2与N2时的析氢反应能量变化情况。由图可分析：没有CO2与N2时，_________位点更容易发生析氢反应；有CO2与N2后，Bi位点的析氢能垒发生明显变化，说明：_________。 【答案】（1） ①. -333.5 ②. 低温 （2）C （3） ①. B ②. B （4） ①. BiOxNi1-xOy ②. 使用该催化剂的历程中决速步骤的能垒最低 ③. 飞秒化学 （5） ①. Ni ②. CO2与N2优先在Bi位点活化 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，反应焓变。设尿素的生成焓为，则有 ，解得。 该反应的正反应是气体分子数减小的放热反应，即且。根据时反应自发进行，可知该反应在低温下可自发进行。 【小问2详解】 A．该反应在恒容密闭容器中进行，混合气体的体积始终不变，不能说明反应达到平衡状态，A不符合题意； B．反应物按和 的比例消耗，且初始通入量也为，因此混合气体的平均摩尔质量始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，B不符合题意； C．的物质的量不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，C符合题意； D．由于反应物按初始比例消耗，气体中的体积分数始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，D不符合题意； 故选C。 【小问3详解】 在恒温恒压条件下，随着惰性气体的物质的量增大，容器体积增大，导致反应物和的分压（或浓度）减小，因此反应速率减小，故选B。 容器体积增大相当于减压，平衡向气体分子数增多的方向（即逆反应方向）移动，导致产物尿素的百分含量减小，故选B。 【小问4详解】 由图1可知，在三种催化剂中，催化历程中最大能垒（决速步能垒）为，低于其他两种催化剂的最大能垒，活化能越低反应速率越快，故其催化效果最佳。 跟踪和检测反应中关键中间体超快速反应的研究，被形象地称为“飞秒化学”。 【小问5详解】 由图2可知，在没有与时，位点吸附形成的自由能小于，而位点大于，自由能越低越容易发生，故位点更容易发生析氢反应。在有与后，位点生成的能垒大幅升高，说明与优先在Bi位点活化，占据反应位点使得析氢能垒大幅升高，抑制了析氢副反应，有利于主反应合成尿素的进行 19. 抗肿瘤药物吉非替尼（化合物I）的合成路线如下（部分试剂、反应条件省略）： 已知：①酰氯（RCOCl）比烃基氯（RCl）更易与仲胺（R2NH）发生取代； ②。 回答下列问题： （1）A中含氧官能团名称为_________。 （2）用系统命名法命名B_________。 （3）满足下列条件的B的同分异构体有_________种。（不考虑立体异构） ①氧原子和溴原子之间隔两个碳原子；②与钠反应产生氢气。 （4）H的结构简式为_________。 （5）吗啉（）常用作锅炉缓蚀剂，下列关于吗啉的推测合理的有_________。 A. 常温常压下呈固态 B. 能吸收锅炉中CO2 C. 能溶于水、乙醇、苯 D. 容易发生还原反应 （6）结合题目相关信息，以，和为原料，设计化合物的合成路线_________。 【答案】（1）羟基、醚键 （2）3-溴-1-丙醇 （3）2 （4） （5）BC （6） 【解析】 【分析】由A、C的结构简式可知A与B发生取代反应生成C，结合B的分子式可知B为；C与发生取代反应生成D，D发生硝化反应生成E，E中硝基被还原为氨基生成F，F与G作用生成H，H再与反应生成I和，结合I的结构简式可知H为。 【小问1详解】 A（）中含氧官能团名称为羟基、醚键。 【小问2详解】 B的结构简式为，选含羟基的最长碳链为主链，从靠近羟基的一端编号，系统命名为3-溴-1-丙醇。 B的同分异构体满足①氧原子和溴原子间隔2个碳原子，即存在结构单元-O-C-C-Br；②与钠反应放氢气说明含-OH。剩余1个饱和碳原子作为支链，在满足HO-C-C-Br的碳骨架上移动，共得到2种符合要求的同分异构体：、。 H的结构简式为。 A．吗啉为含4个C的杂环小分子，相对分子质量小，常温常压下为液态，错误； B．吗啉含仲胺结构，显弱碱性，可以和酸性气体CO2反应，吸收CO2，正确； 【小问3详解】 C．吗啉的N-H、O可以和水形成氢键，同时含有疏水的烃环结构，根据相似相溶原理，可溶于水、极性有机溶剂乙醇，也可溶于非极性溶剂苯，正确； D．吗啉的环均为饱和结构，没有易被还原的不饱和键，不易发生还原反应，错误； 故选BC。 【小问4详解】 结合已知信息，先由与在的作用下发生已知②反应生成，再与发生取代反应生成，接着硝基被还原为氨基生成目标产物；具体合成路线如下 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中2024级第一次诊断性考试 化学 注意事项： 1.考生领到答题卡后，须在规定区域填写本人的姓名、准考证号、座位号和班级。 2.考生回答选择题时，选出每小题答案后，须用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。考生回答非选择题时，须用0.5 mm黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上。选择题和非选择题的答案写在试卷或草稿纸上无效。 3.考生不得将试卷、答题卡和草稿纸带离考场，考试结束后由监考员收回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Co 59 一、单项选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。 1. 一首《大四川》道遍蜀地千古人事，其歌词对应的下列物品中，主要成分属于有机物的是 A．乐山大佛镇三江 B．绵阳神剑护国疆 C．金沙神鸟飞太阳 D．世界茶源蒙顶山 A. A B. B C. C D. D 2. 下列化学用语或图示错误的是 A. 的结构式： B. NaClO的电子式： C. 腐蚀类物质安全使用标识： D. 乙酸乙酯的分子式： 3. 下列有关化学品使用的说法不合理的是 A. 阿司匹林具有解热镇痛作用，可根据需要长期大量服用 B. 大量的使用化肥可能造成水体富营养化，产生水华现象 C. 加工馒头、面包和饼干时，可加入碳酸氢钠作为膨松剂 D. 奶粉中常添加维生素、碳酸钙、硫酸亚铁等营养强化剂 4. 工业上用吸收溴蒸气的原理为，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为 B. 若生成6.72 L ，转移电子总数为 C. 1 mol熔融态中含有的离子数为 D. 溶液中，数目为 5. 鲁米诺（Z）是一种常用的化学发光试剂，可以用以下方法合成鲁米诺。三乙二醇的结构式为，下列说法错误的是 A. X、Y、Z均属于芳香族含氧衍生物 B. Y转化为Z后，最多可共平面原子数将减少 C. 三乙二醇在反应中做溶剂，可促进缩合环化 D. 物质（保险粉）在反应中做氧化剂 6. 下列实验中所涉反应的离子方程式正确的是 A. 用和水制备少量氧气： B. 加热溶液，溶液变为黄绿色： C. 用溶液吸收尾气中的： D. 苯酚钠溶液中通入少量： 7. 对下列事实进行的解释正确的是 选项 事实 解释 A 苯酚水溶液可用于环境消毒 苯酚具有一定酸性 B 聚乳酸用作可降解塑料 聚乳酸燃烧生成与 C 苯酚的酸性比乙醇的强 苯环和烷基对羟基的影响不同，前者O—H极性更强 D 可用稀盐酸和FeS制取 Cl的非金属性比S强 A. A B. B C. C D. D 8. 下列实验装置能达到相应实验目的的是 A．测定锌与稀硫酸反应的速率 B．从石油中分馏出煤油、汽油 C．验证二氧化硫的氧化性 D．检验苯与溴反应的产物HBr A. A B. B C. C D. D 9. X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期元素，W、Q同族，Y、Z、W同周期。常作金属离子沉淀剂，可发生反应：。下列说法错误的是 A. 键角： B. 电负性： C. 沸点： D. 电离能： 10. 物质a～g有下图所示转化关系（部分反应物、生成物没有列出）。其中a为某金属矿的主要成分，经过反应①可得到单质b和化合物c．e为浓溶液，a与g中阴阳离子个数比相同，g为砖红色沉淀。下列说法错误的是 A. 反应①中a既作氧化剂又作还原剂 B. 反应①中每消耗16 g O2，则生成2 mol b C. c和d的VSEPR模型相同，且都为酸性氧化物 D. 反应②中的葡萄糖换为麦芽糖，也能实现f→g 11. 根据下列实验的操作和现象，得出的相应结论正确的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 向甘油样品中加入一小块钠 产生气泡 该甘油样品中含有水 B 将木炭与浓硝酸共热的气体通入淀粉-KI溶液 溶液变为蓝色 木炭与浓硝酸反应生成NO2 C 将等体积等浓度的Na[Al(OH)4]溶液与NaHCO3溶液混合 产生白色沉淀 [Al(OH)4]⁻比更易结合质子 D 向酸性KMnO4溶液中滴加邻甲基苯胺 溶液褪色 氨基具有强还原性 A. A B. B C. C D. D 12. 利用白云石（主要含和）制备的工艺如下： 已知：用适量溶液浸取煅粉时，镁的化合物几乎不溶。 下列说法错误的是 A. 煅粉中主要含和 B. 该工艺中可用代替 C. 滤液中的阴离子主要是和 D. 若仅向滤液中通入过量的，会生成 13. 光照条件下，NaNO2催化烷烃（R-H）有氧溴化反应的机理如下图所示： 下列说法正确的是 A. 步骤①产物中的X是HNO3 B. 以上历程中，O2的氧化性比Br2的氧化性弱 C. 步骤④每生成1 mol ，步骤②需消耗标准状况下5.6 L O2 D. 甲基环己烷发生上述溴化反应，可生成4种C7H13Br（不考虑立体异构） 14. 高分子化合物M可用作黏合剂，其合成路线如下图所示： 下列说法正确的是 A. 若反应①中用到HBr，则反应②为消去反应 B. 少量化合物甲可以长期存放在NaOH溶液中 C. 化合物乙是丙酸甲酯，分子中不含手性碳原子 D. 黏合剂M完全水解可生成三种小分子化合物 15. 二氧化碳资源化的重要路线之一是将捕集的CO2与绿氢转化成二甲醚（DME）。若初始压强为100 kPa，在恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)，发生下列两个反应： ① ② 测得CO2的平衡转化率、CH3OCH3和CO的选择性随温度变化如下图所示： 已知：； 。 下列说法错误的是 A. 250℃后，L1的变化趋势主要由反应②决定 B. 250℃时，平衡时分压 C. 250℃时，平衡时氢气的转化率 D. 250℃时，反应②的压强平衡常数 二、非选题：本题包括4小题，共55分 16. 三硝酸六氨合钴（III），化学式为，是一种橙黄色的配合物，常用于涂料、油漆的添加剂。现采用如下实验步骤制备三硝酸六氨合钴，并测定其纯度。 I．制备：装置如图所示，在三颈烧瓶中加入50 mL水、36.60 g 和32.00 g ，搅拌至完全溶解。加入适量活性炭和约90 mL浓氨水，升温至35~40℃，通入充分反应。反应完全后趁热过滤除去活性炭，向滤液中加入100 mL浓硝酸，并置于冰水浴中冷却结晶。过滤出粗产品，依次用水和乙醇洗涤，并在烘箱中烘干，得到橙黄色晶体。 II．测定纯度：准确称取 g产品溶于水，加入足量NaOH溶液，加热煮沸，将产生的完全蒸出并用过量的，硫酸溶液吸收。然后，向吸收后的溶液中加入指示剂，用的NaOH标准溶液滴定，平行测定三次，消耗NaOH标准溶液的平均体积为，计算产品的纯度。 （1）实验前需准备各类试剂，用98%的浓硫酸配制250 mL 硫酸标准溶液时需要用到下列仪器中的_________。（填仪器名称） （2）制备过程中，活性炭的作用是_________。 （3）写出步骤I制备三硝酸六氨合钴的化学方程式_________。其中通入的氧气可以用以下试剂_________代替。 A． B． C． D．空气 （4）制备过程选择的加热方式为_________，温度控制在35~40℃的原因是_________。 （5）用乙醇洗涤的原因是_________。 （6）样品的纯度为_________（用代数式表示）。 17. 以磷锂铝石为原料（主要成分为，含有少量、、等杂质）实现锂和磷的有效分离，制备锂离子动力电池电极材料，部分流程如图所示： 已知： ①“焙烧”阶段，磷锂铝石主要反应：，水浸过滤后滤液含有少量、、杂质； ②直接焙烧磷锂铝石的反应：； ③的溶解度：0℃为1.54 g，100℃为0.72 g。 回答下列问题： （1）中的Fe位于周期表中第_________周期、第_________族。 （2）“焙烧”过程中，加入的主要作用有_________。 （3）“水浸”步骤所得滤渣的成分除、外，还有和_________。 （4）“共沉淀”步骤产生沉淀的离子方程式为_________。 （5）“净化除杂”步骤将杂质离子转化得到的物质有_________。 （6）将“净化除杂”所得的滤液进行蒸发浓缩处理，所得浓缩液中添加饱和溶液在100℃条件下反应2小时析出，趁热过滤出产品。此项工艺中蒸发浓缩、趁热过滤的目的有_________。 （7）“合成”步骤将获得的、在高温下与还原剂煅烧可得磷酸铁锂电池正极材料，其化学方程式为_________。 18. 我国科研工作者尝试通过电催化手段，在温和条件下实现CO2与氮源（如N2、等）的直接C-N耦合合成尿素。根据信息回答下列问题： （1）尿素传统合成反应为：。 已知：为物质生成焓，反应焓变。 化合物 NH3(g) CO2(g) H2O(l) −46 −393.5 −286 尿素的生成焓为_________。以上反应在_________（填“高温”或“低温”）下可自发进行。 （2）一定温度下，向恒容密闭容器中通入2 mol NH3和1 mol CO2气体，发生上述反应。不考虑其他副反应，下列说法中能表明该反应达到平衡状态的是_________。 A. 混合气体的体积不变 B. 气体的平均摩尔质量不变 C. CO(NH2)2的物质的量不变 D. 气体中NH3的体积分数不变 （3）向恒温恒压的密闭容器中，按照不同物质的量之比投入NH3/CO2/Ar混合气，随着n增大，反应速率_________，产物尿素CO(NH2)2的百分含量_________。（填标号） A．增大 B．减小 C．不变 D．无法判断 （4）水相体系中，下图表示CO2和N2在三种不同催化剂表面电合成尿素CO(NH2)2的反应历程，其中*CO是反应的关键中间体： 依图可判断出催化剂_________的催化效果最佳，理由是_________。跟踪和检测*CO等关键中间体的超快速反应的研究，被形象地称为_________。 （5）下图表示Bi位点与Ni位点分别在有无CO2与N2时的析氢反应能量变化情况。由图可分析：没有CO2与N2时，_________位点更容易发生析氢反应；有CO2与N2后，Bi位点的析氢能垒发生明显变化，说明：_________。 19. 抗肿瘤药物吉非替尼（化合物I）的合成路线如下（部分试剂、反应条件省略）： 已知：①酰氯（RCOCl）比烃基氯（RCl）更易与仲胺（R2NH）发生取代； ②。 回答下列问题： （1）A中含氧官能团名称为_________。 （2）用系统命名法命名B_________。 （3）满足下列条件的B的同分异构体有_________种。（不考虑立体异构） ①氧原子和溴原子之间隔两个碳原子；②与钠反应产生氢气。 （4）H的结构简式为_________。 （5）吗啉（）常用作锅炉缓蚀剂，下列关于吗啉的推测合理的有_________。 A. 常温常压下呈固态 B. 能吸收锅炉中CO2 C. 能溶于水、乙醇、苯 D. 容易发生还原反应 （6）结合题目相关信息，以，和为原料，设计化合物的合成路线_________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $