精品解析：吉林长春市东北师范大学附属中学2026-2027学年高三上学期11月阶段检测 化学试题

化学试题 时长：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：C-12 K-39 一、单项选择题(共14题，每题3分，共42分) 1. 化学助力科技强国，下列相关说法不正确的是 A. 歼-35战斗机采用的镍-钛记忆合金属于金属材料 B. 量子通信材料碳纳米管与金刚石互为同素异形体 C. 新型隐形战机用到的碳纤维属于有机高分子材料 D. 机器人采用的触觉传感器压电陶瓷属于新型无机非金属材料 【答案】C 【解析】 【详解】A．镍-钛记忆合金是由金属镍、钛熔合形成的合金，合金属于金属材料，A正确； B．碳纳米管与金刚石是碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，B正确； C．碳纤维是新型无机非金属材料，不属于有机高分子材料，C错误； D．压电陶瓷是具备压电效应的功能陶瓷，属于新型无机非金属材料，D正确； 故选C。 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 醛基的电子式为 B. sp杂化轨道为 C. 的名称：2-甲基-2-乙基丁烷 D. NaCl溶液中的水合离子： 【答案】B 【解析】 【详解】A．醛基中C与O之间为碳氧双键，存在两对共用电子对，O原子还存在两对孤对电子，图示未正确表示O原子的电子，电子式为，A错误； B．sp杂化是1个s轨道与1个p轨道杂化形成2个等价的sp杂化轨道，每个杂化轨道的电子云呈一头大、一头小的形状，两个杂化轨道的对称轴夹角为180°，与图示表达一致，B正确； C．给定键线式的结构中，最长碳链含5个碳原子，按照烷烃命名规则，正确名称为3,3-二甲基戊烷，原命名未选取最长碳链，不符合命名规范，C错误； D．NaCl溶液中，水合钠离子的水分子应是带部分负电荷的O端朝向Na+，水合氯离子的水分子应是带部分正电荷的H端朝向Cl-，图示中水分子的取向错误，且钠离子半径应小于氯离子半径，D错误； 故选B。 3. 物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是 A. 酚醛树脂具有耐高温、隔热性，可用作飞船外层烧蚀材料 B. 具有强氧化性，可用作供氧剂 C. 维生素C具有还原性，可用作食品抗氧化剂 D. 离子液体具有导电性，可作为原电池电解质 【答案】B 【解析】 【详解】A．酚醛树脂为热固性高分子材料，具备耐高温、隔热的特性，作为飞船外层烧蚀材料时，可通过自身受热分解吸收大量热量、阻隔热量向舱内传递，性质与用途对应关系正确，A不符合题意； B．用作供氧剂的原理是其可与人体呼出的、发生歧化反应释放，该用途并非利用的强氧化性，性质与用途的对应关系不匹配，B符合题意； C．维生素C具有较强的还原性，可优先与食品体系中的氧化性物质发生反应，避免食品组分被氧化变质，因此可用作食品抗氧化剂，性质与用途对应关系正确，C不符合题意； D．离子液体由阴、阳离子构成，可通过离子的定向移动实现导电，能够满足原电池电解质传导离子、构成闭合回路的要求，性质与用途对应关系正确，D不符合题意； 4. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期主族元素，四种元素中仅X、Y在同一周期，它们形成的一种物质的结构如图所示，其中所有原子均形成了8电子稳定结构。下列推断中正确的是 A. X的氢化物常温下一定是气体 B. X与Z组成的化合物为非极性分子 C. Y的氧化物对应的水化物的酸性一定比Z的弱 D. 元素的第一电离能：X<Y<W 【答案】B 【解析】 【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期主族元素， W原子序数最大，且能失去一个电子形成W+，则W为K元素；X可形成四个共价键，Y可形成三个共价键，且X、Y在同一周期，结合原子序数大小，判断X为C元素，Y为N元素；Z可形成两个共价键，判断为第VIA族元素，结合原子序数大小，Z为S元素； 【详解】A．X为碳元素，其氢化物有点多种，例如苯常温下为液体，A项错误； B．X为碳元素，Z为硫元素，则化合物为，分子空间结构为直线型，是非极性分子，B项正确； C．Y为氮元素，其氧化物对应水化物有、，Z为硫元素，其氧化物对应的水化物有、，酸性强于，C项错误； D．根据第一电离能变化规律，元素的第一电离能：，即，D项错误； 答案选B。 5. 秋水仙碱是一种抗癌、治疗痛风的药物，有毒，其结构简式如图所示，关于其结构和性质下列说法正确的是 A. 秋水仙碱的分子式为 B. 秋水仙碱分子中含有3种不同的官能团 C. 1 mol秋水仙碱最多可与8 mol 发生加成反应 D. 秋水仙碱分子中含有1个手性碳原子，具有手性异构体 【答案】D 【解析】 【详解】A．秋水仙碱的正确分子式为，A错误； B．秋水仙碱分子中含有醚键、碳碳双键、酮羰基、酰胺键共4种不同官能团，B错误； C．可与发生加成反应的结构包括1 mol苯环（消耗3 mol ）、环庚三烯结构中的3个碳碳双键（消耗3 mol ）、环上的酮羰基（消耗1 mol ），酰胺键中的羰基不能与加成，总计最多消耗7 mol ，C错误； D．秋水仙碱分子中仅1个手性碳原子（如图），因此具有手性异构体，D正确； 故选D。 6. 下列方程式书写错误的是 A. NaOH和铝粉可用于疏通管道： B. 用Na2SO3溶液吸收少量Cl2： C. 钢铁浸泡在NaCl溶液中被腐蚀时正极反应式： D. 尿素和甲醛制备线型脲醛树脂：+nHCHO+(2n-1)H2O 【答案】D 【解析】 【详解】A．铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，离子方程式为，符合反应事实，原子、电荷均守恒，A正确； B．少量氯气通入亚硫酸钠溶液中，氯气作为氧化剂将部分氧化为，自身被还原为，生成的与过量的结合为，离子方程式符合反应事实，原子、电荷守恒，B正确； C．钢铁在氯化钠溶液中发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，反应式符合反应事实，C正确； D．根据原子守恒，个尿素（）与个甲醛（）反应生成线型脲醛树脂时，产物中剩余的原子组成为，正确的是：+nHCHO+(n-1)H2O，D错误； 故选D。 7. 下列实验装置能达到实验目的的是 A．制备并收集氨气 B．排水法测量CH2=CH2的体积 C．制备无水FeCl3 D．制作简易氢氧燃料电池 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．制备氨气时，收集装置的倒置试管用橡胶塞密封，无排气通道，无法排出试管内的空气，且导气管应伸入试管底部，图示装置不能实现向下排空气法收集氨气的目的，A错误； B．乙烯难溶于水，该装置为连通器式量气装置，通入后，将量气管中的水压入水准管，调整两管液面相平后读取刻度，即可测量的体积，能够达到实验目的，B正确； C．加热时，会发生水解反应，加热过程中HCl挥发，促进水解平衡正向移动，最终无法得到无水，仅通入干燥不能抑制的水解，不能达到实验目的，C错误； D．制作简易氢氧燃料电池时，需先通过电解在两电极上分别吸附和，但装置中两个电极均为Zn，电解时连接电源正极的Zn为活性阳极，会发生Zn失电子的溶解反应，无法产生，后续无法构成氢氧燃料电池，不能达到实验目的，D错误； 故选B。 8. 部分含N物质及含S物质的分类与相应化合价之间的关系如图所示，下列推断正确的是 A. c、d、c'、d'均是酸性氧化物 B. 向BaCl2溶液中先通入d或a，再通入c'，产生的白色沉淀相同 C. 工业上通过a→c→d→e来制备e D. d和c'通入到紫色石蕊溶液中，溶液都先变红后褪色 【答案】C 【解析】 【分析】根据价类二维图可知，a、b、c、d、e分别为NH3、N2、NO、NO2(或N2O4)、HNO3；a'、b'、c'、d'、e'分别是H2S、S、SO2、SO3、H2SO4，依次解析。 【详解】A．c为、d为，二者均不能与碱反应只生成盐和水，不属于酸性氧化物，仅c'为、d'为属于酸性氧化物，A错误； B．向溶液中先通入d（），与水反应生成的可将氧化为，最终生成白色沉淀；先通入a（），溶液呈碱性，与碱反应生成，最终生成白色沉淀，两种沉淀组成不同，B错误； C．a为，c为，d为，e为，工业制备硝酸的流程为：氨催化氧化生成，被氧气氧化为，与水反应生成，恰好对应a→c→d→e的转化，C正确； D．d为，通入紫色石蕊溶液时，与水反应生成硝酸，溶液先因酸性变红，后因硝酸的强氧化性将有机色质氧化而褪色；c'为，不能漂白酸碱指示剂，通入紫色石蕊溶液仅因生成亚硫酸显酸性而变红，不会褪色，D错误； 故答案选C。 9. 下列实验操作及其现象不能推出相应结论的是 选项 操作及现象 结论 A 将点燃的镁条迅速伸入集满CO2的集气瓶中，产生白烟和黑色固体 CO2具有氧化性 B 往碘的CCl₄溶液中加入等体积浓KI溶液，振荡。下层紫红色变浅，上层呈棕黄色 I2的溶解度：浓KI溶液＞CCl₄ C 向NaHSO3溶液中滴加氢硫酸，产生淡黄色沉淀 具有氧化性 D 用pH计测得碳酸钠溶液的pH小于苯酚钠溶液的pH 酸性：碳酸＞苯酚 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．镁在中发生反应，反应中内+4价的C元素被还原为0价的单质C，作氧化剂，体现氧化性，操作及现象可推出对应结论，A不符合题意； B．碘单质可与浓KI溶液中的发生反应，生成易溶于水的，使原本溶解在中的从有机相转移到水相，出现下层紫红色变浅、上层呈棕黄色的现象，该现象说明在浓KI溶液中的表观溶解度大于在中的溶解度，操作及现象可推出对应结论，B不符合题意； C．向溶液中滴加氢硫酸时，发生归中反应，反应中内+4价的S元素被还原为0价的单质S，作氧化剂，体现氧化性，操作及现象可推出对应结论，C不符合题意； D．比较酸性强弱时，需控制强碱弱酸盐的浓度相同，且盐的酸根对应的酸为待比较的酸；本实验未说明碳酸钠溶液与苯酚钠溶液的浓度相等，且的酸根对应的酸为，并非碳酸，因此无法通过该实验的pH现象推出酸性：碳酸＞苯酚，D符合题意； 故选D。 10. 在C60的晶体空隙中插入金属离子可获得超导体。一种超导体的面心立方晶胞如图1所示，已知：晶胞参数为a pm，各点的原子分数坐标分别为A，B。下列说法错误的是 A. 通过A原子的对角面结构如图2所示 B. 1个C60分子周围最近的C60分子有12个 C. 晶胞中C点原子分数坐标为 D. 该晶体(除K⁺外，不考虑其他离子的嵌入)的密度表达式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．通过A(0,0,0)的对角面为x=y的长方形截面，该截面包含4个顶点位置的、2个面心位置的，以及对应位置的，与图2的结构一致，A正确； B．采取面心立方最密堆积，配位数为12，即1个分子周围最近且等距的分子有12个，B正确； C．以A为坐标原点，C点为晶胞内部的，其x方向坐标为，y方向坐标为，z方向坐标为，故分数坐标为，C正确； D．根据均摊法，晶胞中含个、个，晶胞总质量为，晶胞体积为，故密度为，与选项给出的表达式不符，D错误； 故选D。 11. 葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质。葡萄糖酸钙可通过以下反应制得： (葡萄糖)(葡萄糖酸) (葡萄糖酸)(葡萄糖酸钙) 相关物质的溶解性见下表： 物质名称 葡萄糖酸钙 葡萄糖酸 溴化钙 水中的溶解性 可溶于冷水 易溶于热水 可溶 易溶 乙醇中的溶解性 微溶 微溶 可溶 实验流程如下： 溶液悬浊液 下列说法不正确的是 A. 过程①控制主要保证一定的氧化速率，同时防止溴的挥发 B. 过程②可用或替代 C. 过程④加入乙醇，减小溶剂极性，促进葡糖酸钙析出 D. 过程⑤过滤前需将固液混合物提前静置片刻，让大颗粒固体自然沉降 【答案】B 【解析】 【分析】葡萄糖在55℃下被3%溴水氧化为葡萄糖酸，同时生成HBr；随后加入过量CaCO3中和生成的酸并提供钙离子，把葡萄糖酸转化为葡萄糖酸钙，过量的CaCO3经趁热过滤除去；再向滤液中加入乙醇降低溶剂极性，使微溶于乙醇的葡萄糖酸钙析出，经过滤、洗涤、干燥得到产品。 【详解】A．过程①为葡萄糖被溴水氧化的反应，升温可加快氧化速率，但Br2易挥发；控制55℃既能保证一定的氧化速率，又能防止溴的挥发，A正确； B．过程②加入过量CaCO3，既中和生成的HBr，又提供钙离子把葡萄糖酸转化为葡萄糖酸钙，且过量的CaCO3难溶、可趁热过滤除去；CaCl2是可溶强酸盐，不能中和葡萄糖酸，还会引入氯离子杂质且无法过滤除去，故不能用CaCl2替代CaCO3，B错误； C．乙醇的极性小于水，过程④加入乙醇可减小溶剂极性，使在乙醇中微溶的葡萄糖酸钙溶解度降低而析出，C正确； D．过程⑤过滤前先静置片刻，使晶体长大、大颗粒固体自然沉降，可减少滤纸堵塞、便于过滤和洗涤，D正确； 故答案为B。 12. 芬顿电化学可有效处理废水中的难降解有机物，一种甲烷-芬顿联合电池可有效处理废水中的邻苯二酚()，其装置如下图所示，已知邻苯二酚不参与电极反应，只与羟基自由基作用。下列说法正确的是 A. 甲装置是原电池装置，交换膜M是质子交换膜 B. 工作过程中，电子由b→X、Y→a C. Fe2+与生成的反应： D. 每处理0.1 mol邻苯二酚，Y电极会消耗(标准状况下) 【答案】C 【解析】 【详解】A．装置甲是甲烷燃料电池（原电池）：a电极上转化为​，发生氧化反应为负极；b电极上得电子生成，为正极，负极反应为，正极反应为，负极消耗、正极生成，因此交换膜M应为允许通过的阴离子交换膜，不是质子交换膜，A错误； B．装置乙为电解池，与原电池负极a相连的X电极为阴极，与原电池正极b相连的Y电极为阳极，原电池中电子从负极流出、流入正极，电解池中电子从阳极流出、流入阴极，因此电子流向应为：、，B错误； C．该反应中，和​在酸性条件下反应生成羟基自由基，根据氧化还原配平：失1个电子被氧化为，得1个电子，其中1个O转化为，另一个O结合生成，反应式，电荷、原子均守恒，C正确； D．邻苯二酚与·OH反应的方程式为：，因此需要2.6 mol·OH，而根据Y电极的电极反应式可知，需要2.6 mol，即2.6 mol的，标准状况下，的体积共计为58.24 L，D错误； 故选C。 13. 从炼钢粉尘(主要含和)中提取锌的流程如下： “盐浸”过程转化为，并有少量和浸出。下列说法错误的是 A. “盐浸”过程若浸液下降，需补充 B. “滤渣”的主要成分为 C. “沉锌”过程发生反应 D. 应合理控制用量，以便滤液循环使用 【答案】B 【解析】 【分析】“盐浸”过程转化为，发生反应，根据题中信息可知，Fe2O3、Fe3O4只有少量溶解，通入空气氧化后Fe2+和Fe3+转化为Fe(OH)3；“沉锌”过程发生反应为：，经洗涤干燥后得到产物ZnS及滤液。 【详解】A．“盐浸”过程中消耗氨气，浸液下降，需补充，A正确； B．由分析可知，“滤渣”的主要成分为Fe3O4和Fe2O3，只含少量的Fe(OH)3，B错误； C．“沉锌”过程发生反应，C正确； D．应合理控制用量，以便滤液循环使用，D正确； 故选B。 14. 一种催化还原NO的机理如下图所示。下列说法正确的是 A. [Cu(NH3)4]2+中H-N-H的键角小于NH3中H-N-H的键角 B. 步骤①～⑤中有4个氧化还原反应 C. 中间体X和中间体Z中O的化合价相同 D. 总转化过程中每吸收1 mol NO需要消耗2 mol NH3 【答案】B 【解析】 【详解】A．中N原子存在1对孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用强于成键电子对，使键角较小；而中的N原子将孤电子对提供给形成配位键，原孤电子对转化为成键电子对，排斥作用减弱，因此中的键角大于中的键角，A错误； B．步骤①中NO中+2价的N、中-3价的N转化为0价的，Z中+3价的Cu转化为中+2价的Cu，存在化合价变化，属于氧化还原反应；步骤②中中+2价的Cu转化为中+1价的Cu，NO中+2价的N、中-3价的N转化为0价的，存在化合价变化，属于氧化还原反应；步骤③中[Cu（NH3）2]+中+1价的Cu转化为X中+2价的Cu，中0价的O转化为X中-1价的O，存在化合价变化，属于氧化还原反应；步骤④中X（链状含O-O键）重排为Y（环状含O-O键），仅为结构变化，各元素化合价不变，不属于氧化还原反应；步骤⑤中Y中-1价的O转化为Z中-2价的O，Y中+2价的Cu转化为Z中+3价的Cu，存在化合价变化，属于氧化还原反应。因此步骤①～⑤中共有4个氧化还原反应，B正确； C．中间体X中存在O-O过氧键，O的化合价为-1价；中间体Z中不存在O-O键，O的化合价为-2价，二者O的化合价不同，C错误； D．将各步反应加和消去中间产物，得到总反应为，因此每吸收1 mol NO需要消耗1 mol ，D错误； 故选B。 二、非选择题(共4题，共58分) 15. LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由天然二氧化锰与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Si等元素的氧化物)制备LiMn2O4的工艺如图所示。回答下列问题： 已知：i．相关物质的溶度积常数： 物质 Mn(OH)2 Fe(OH)2 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 MgF2 MnF2 ii．Mn²⁺在酸性条件下比较稳定，pH高于6时易被O2氧化为MnO(OH)2沉淀。 （1）为加快“溶浸”过程的浸出速率，可采取的措施有___________________(任写一种)。 （2）滤渣1主要成分S和SiO2，写出“溶浸”时MnO2与MnS反应的离子方程式_________________________。 （3）“氧化”不宜使用H2O2替代MnO2，原因是_______________________________。 （4）溶液中浓度为0.1 mol/L，“调pH”的范围为___________~___________。 （5）若先“除杂”再“调pH”会造成除杂效率下降，原因是__________________________________。 （6）“沉锰”时发生的离子方程式为_________________________________。 （7）煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是_____________________________________________。 某锂离子电池充放电时，Li1-xMn2O4与LiMn2O4相互转化，电池放电时正极电极反应式为__________________________。 【答案】（1）搅拌、粉碎、升温、增大硫酸的浓度等 （2） （3）、等可以催化分解 （4） ①. 5 ②. 6 （5）若先加，此时溶液中与形成稳定络合物（如）；酸性强与结合成HF分子，消耗，使沉淀不完全，除镁效率下降 （6） （7） ①. ②. 【解析】 【分析】天然二氧化锰粉与硫化锰矿加入稀硫酸溶浸，MnO2具有氧化性，二者发生氧化还原反应生成MnSO4、S，同时溶液中还有难溶性的SiO2及难溶性的硅酸盐，所以得到的滤渣1为SiO2、S和难溶性的硅酸盐；然后向滤液中加入MnO2，MnO2氧化还原性离子Fe2+生成Fe3+，再向溶液中加入氨水调节溶液的pH除铁和铝，所以滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3；“除杂”中加入MnF2使转化为MgF2而除去，所以滤渣3为MgF2，然后向滤液中加入碳酸氢铵“沉锰”得到MnCO3沉淀，用稀硫酸溶解沉淀得到硫酸锰，电解MnSO4溶液得到高纯MnO2，加入碳酸锂煅烧得到LiMn2O4； 【小问1详解】 通过升温、增大反应物接触面积、提高反应物浓度、搅拌等常规措施，均可加快固液反应的浸出速率。 【小问2详解】 “滤渣1”含有S和SiO2，在硫酸的溶浸过程中，二氧化锰和硫化锰发生了氧化还原反应，二氧化锰作氧化剂，硫化锰作还原剂，反应生成硫酸锰和硫、水，方程式为：； 【小问3详解】 在、催化下会发生分解反应，导致的消耗量增加； 【小问4详解】 调pH的目的是让、完全沉淀，同时避免沉淀和氧化；以浓度≤视为离子完全沉淀，根据的计算得完全沉淀时，pH=5.0；同理完全沉淀的pH远小于5.0，因此pH下限为5.0；结合已知信息，pH高于6时，易被氧化为沉淀，同时计算得0.1mol/L的开始生成沉淀时，pH>6，因此“调pH”的范围为5~6。 【小问5详解】 若先加，此时溶液中与形成稳定络合物（如）；酸性强时与结合成HF分子，消耗，使沉淀不完全，除镁效率下降； 【小问6详解】 根据题干信息“沉锰”的过程是锰离子和碳酸氢根离子生成了MnCO3沉淀，根据质量守恒可知同时还生成了水、二氧化碳，所以反应离子方程式为：； 【小问7详解】 煅烧时和碳酸锂反应生成，同时释放和，其化学方程式为；放电时正极发生还原反应，得到电子、结合迁移过来的生成电极反应式为。 16. 二茂铁[Fe(C5H5)2]广泛应用于航天、化工等领域中。实验室制备二茂铁步骤如下： ①在三颈烧瓶中加入25 g KOH，从仪器a中加入60 mL无水乙醚，充分搅拌，同时通氮气约10 min；再从仪器a滴入5.28 g新蒸馏的环戊二烯(C5H6)，搅拌； ②将6.5 g无水FeCl2与(CH3)2SO(二甲亚砜，作溶剂)配成的溶液25 mL装入仪器a中，慢慢滴入三颈烧瓶中，继续搅拌45 min；再从仪器a加入25 mL无水乙醚搅拌； ③将三颈烧瓶中液体转入分液漏斗，依次用盐酸、水各洗涤两次，分液得有机相；经无水硫酸钠干燥后，蒸馏回收乙醚，冷却析出粗产品。 已知： 物质 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g·cm-3) 溶解性 二茂铁 186 173 249 (100℃时开始升华) 1.49 不溶于水和盐酸，溶于乙醚和乙醇 环戊二烯 66 -97.2 42.5 0.87 不溶于水，溶于乙醚和乙醇 乙醚 74 -116 34.5 0.71 微溶于水，溶于乙醇 二甲亚砜 78 18.4 189 1.10 与水互溶，不溶于乙醚 回答下列问题： （1）仪器b的名称是_____________________________。 （2）步骤①中通入氮气的目的是___________________________。 （3）KOH、FeCl2、C5H6反应生成二茂铁[Fe(C5H5)2]的化学方程式为____________________。 （4）盐酸洗涤的目的是_________________________________。 （5）电位滴定是利用滴定过程中电极电位随滴定剂的加入而改变，并在滴定终点时，电位产生突变的特性来指示滴定终点的到达，从而确定滴定剂所消耗的体积。准确称取二茂铁样品m g，加入无水乙醇、水、浓硫酸、浓磷酸，摇匀。插入电极，开启搅拌，用0.1000 mol/L硫酸高铈[Ce(SO4)2]标准溶液滴定，滴定终点记录标准液的体积V mL。 [已知：] ①本次实验的指示剂为____________(填“甲基橙”、“KSCN”、“无需外加指示剂”) ②二茂铁样品的纯度为__________________。 （6）二茂铁的电化学制备原理如下图所示，其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。 该电解池的总反应化学方程式为___________________________________。 【答案】（1）球形冷凝管 （2）排尽装置内空气，防止Fe2+被氧化 （3） （4）除去残留的KOH等杂质 （5） ①. 无需外加指示剂 ②. （6） 【解析】 【分析】(1)根据仪器的结构确定仪器b的名称； (2)二茂铁中铁是+2价，易被空气中氧气氧化，通入氮气能排尽装置中空气； (3)KOH、FeCl2、C5H6反应生成二茂铁，反应后物质中含有过量碱； (4) 反应后溶液中有过量KOH，用盐酸洗涤除去； (5)根据电位滴定的滴定终点电位产生突变判断是否需要指示剂；根据化学方程式的计量关系计算； (6) 根据图示可知二价铁参与反应，则铁在阳极失去电子，故该电池的阳极是铁电极，阴极是镍电极；电解液中的溴化钠起到催化剂作用使得环戊二烯得电子生成氢气，同时与亚铁离子结合生成二茂铁。 【小问1详解】 根据仪器结构示意图可知：仪器b是球形冷凝管； 【小问2详解】 二茂铁中铁元素化合价是+2价，不稳定，有强的还原性，易被空气中氧气氧化，通入氮气排尽装置内空气，防止Fe2+被氧化； 【小问3详解】 KOH、FeCl2、C5H6反应生成二茂铁[Fe(C5H5)2]和KCl，化学方程式为：； 【小问4详解】 反应后溶液中有过量KOH，步骤③中用盐酸洗涤的目的是除去残留的KOH等杂质； 【小问5详解】 ①根据电位滴定的滴定终点电位产生突变，本次实验无需外加指示剂； ②根据，二茂铁样品的纯度为。 【小问6详解】 根据图示可知二价铁参与反应，则铁在阳极失去电子，故该电池的阳极是铁电极，阴极是镍电极；电解液中的钠离子起到催化剂作用使得环戊二烯得电子生成氢气，同时与亚铁离子结合生成二茂铁（电解液中的Na+在阴极得到电子生成金属钠，生成的活泼金属Na与环戊二烯反应，生成环戊二烯负离子，再与阳极溶出的Fe2+结合生成二茂铁；同时释放出H2），故电极总反应式为。 17. CH4与CO2的催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 反应Ⅳ： （1）ΔH4=____________kJ/mol。 （2）某温度下的刚性密闭容器中，只发生反应I和反应Ⅱ，下列有关说法错误的是____________。 A. 通入氩气，CO2的平衡转化率不改变 B. 使用高效催化剂能加快反应速率和降低反应的焓变 C. 混合气体密度不再改变，说明反应达到平衡状态 D. 升高温度，CO2的消耗速率和平衡转化率都增加 （3）在100 kPa下，以CH4和CO2的起始总物质的量为2.0 mol，初始分别为0.5、1.0、2.0和3.0投料发生上述四个反应，反应温度对平衡积碳量的影响如图甲所示；其中当初始投料时，反应达平衡时各气体物质的量随温度的变化如图乙所示。 ①图甲中，初始投料时的曲线是____________(填“a、b、c”)。 ②初始投料、625℃时，H2的物质的量为____________mol。 反应Ⅲ的压强平衡常数Kp=____________kPa(保留整数)。 （4）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。 相关数据如下表： 积碳反应 消碳反应 活化能/(kJ/mol) 催化剂X 33 91 催化剂Y 43 72 由上表判断，催化剂X____________Y(填“优于或劣于”)。 在反应进料气组成，压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是__________(填标号)。 A．K积、K消均增加 B．v积减小、v消增加 C．K积减小、K消增加 D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大 【答案】（1）-172 （2）BC （3） ①. c ②. 1.1 ③. 216 （4） ①. 劣于 ②. AD 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律可知，反应Ⅲ-反应Ⅰ即可得到反应Ⅳ：。 【小问2详解】 A．刚性密闭容器通入氩气，各反应气体的浓度不变，平衡不移动，CO2平衡转化率不变，A正确； B．催化剂只能加快反应速率，不能改变反应的焓变，B错误； C．该体系所有物质均为气体，气体总质量、容器体积始终不变，混合气体密度始终为定值，不能判断平衡，C错误； D．两个反应均为吸热反应，升高温度，反应速率加快，平衡均正向移动，CO2的消耗速率和平衡转化率都增加，D正确； 故选BC。 【小问3详解】 ①越大， 含量越高，越能通过反应Ⅳ消耗积碳、抑制积碳生成，平衡积碳量越小： 对应积碳量最高的带点曲线， 对应曲线c。 ②初始投料、以CH4和CO2起始总物质的量为2.0 mol，因此初始CH4、CO2均为1.0 mol，由图乙625℃时：，，根据H原子守恒：，即，解得，由图可知平衡时CO2、H2O的物质的量都为0.5 mol，根据O守恒，平衡时，反应Ⅲ的压强平衡常数，总压为100 kPa，平衡时气体总物质的量为，，，则； 【小问4详解】 积碳反应中，由于催化剂X的活化能比催化剂Y的活化能要小，所以催化剂X更有利于积碳反应的进行；而消碳反应中，催化剂X的活化能大于催化剂Y，所以催化剂Y更有利于消碳反应的进行；综合分析，催化剂X劣于催化剂Y。由表格可知积碳反应、消碳反应都是吸热反应，温度升高，平衡右移，K积、K消均增加，温度升高，反应速率均增大，从图像上可知，随着温度的升高，相同时间段内催化剂表面的积碳量前半段增加，后半段减小，前半段未达到平衡状态，后半段反应达到平衡状态，平衡后随温度升高积碳量减少，所以ν消增加的倍数要比ν积增加的倍数大，故选AD。 18. 化合物J是一种重要的激素调节剂，以下是一种合成路线(部分反应条件已简化)。 已知： 回答下列问题： （1）A中含氧官能团的名称是_____________________。 （2）A与B生成C的反应中(C2H5)3N的作用是_____________________________。 （3）D的化学名称为________________________。 （4）F的核磁共振氢谱显示为两组峰，峰面积比为1：1，其结构简式为____________。 （5）H的结构简式为____________。 （6）由I生成J的反应类型是____________。 （7）在D的同分异构体中，同时满足下列条件的共有____________种。 ①能发生银镜反应； ②遇FeCl3溶液显紫色； ③含有苯环。 【答案】（1）醚键和羟基 （2）消耗反应生成的HCl，促进反应正向进行 （3）苯乙酸 （4） （5） （6）还原反应 （7）13 【解析】 【分析】A与B反应时，B中的酰氯基团会和A的羟基发生取代应，生成酯的同时会产生副产物HCl，结合C的分子式可知，则C的结构简式为，作为有机碱，可以中和生成的HCl，推动反应正向进行，其作用是作为碱，中和反应生成的HCl，促进反应正向进行；C和D在多聚磷酸的作用下发生傅克酰基化反应得到E，结合C、E的结构简式以及D的分子式可知，D的结构简式为，E与F在题给条件下发生取代反应生成G，根据题（4）中条件：F的核磁共振氢谱显示有两组峰，且峰面积比为1：1，说明分子中的4个氢原子被分为两组，结合E、G的结构简式、F的分子式可知，F的结构简式为，G发生已知反应生成H，根据G的结构简式、H的分子式以及已知反应可知，H的结构简式为，H在30%HCl条件下与反应生成I，I生成J的反应条件为、四氢呋喃，其中为有机反应中常用的还原剂，可将I中的酯基还原为醇羟基，得到产物J，据此分析回答。 【小问1详解】 由A的结构简式可知，含氧官能团的名称是醚键和羟基； 【小问2详解】 由分析可知，A与B生成C的反应中的作用是消耗反应生成的HCl，促进反应正向进行； 【小问3详解】 由分析可知，D的结构简式为，其化学名称为苯乙酸； 【小问4详解】 由分析可知，F的结构简式为； 【小问5详解】 由分析可知，H的结构简式为； 【小问6详解】 由分析可知，由I生成J的反应类型是还原反应； 【小问7详解】 D的分子式为，D的结构简式为，其不饱和度为5，其同分异构体满足：①能发生银镜反应，说明含有醛基(-CHO)，醛基的不饱和度为1；②遇溶液显紫色，说明含有酚羟基(-OH)；③含有苯环，苯环的不饱和度为4，说明除了苯环和醛基外，分子中不含其它不饱和结构。若苯环上有两个取代基，取代基分别为和一OH，则有邻、间、对3种同分异构体；若苯环上有三个取代基，取代基分别为-CHO、-OH和，则有10种同分异构体。因此符合条件的D的同分异构体共有13种。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 化学试题 时长：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：C-12 K-39 一、单项选择题(共14题，每题3分，共42分) 1. 化学助力科技强国，下列相关说法不正确的是 A. 歼-35战斗机采用的镍-钛记忆合金属于金属材料 B. 量子通信材料碳纳米管与金刚石互为同素异形体 C. 新型隐形战机用到的碳纤维属于有机高分子材料 D. 机器人采用的触觉传感器压电陶瓷属于新型无机非金属材料 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 醛基的电子式为 B. sp杂化轨道为 C. 的名称：2-甲基-2-乙基丁烷 D. NaCl溶液中的水合离子： 3. 物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是 A. 酚醛树脂具有耐高温、隔热性，可用作飞船外层烧蚀材料 B. 具有强氧化性，可用作供氧剂 C. 维生素C具有还原性，可用作食品抗氧化剂 D. 离子液体具有导电性，可作为原电池电解质 4. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期主族元素，四种元素中仅X、Y在同一周期，它们形成的一种物质的结构如图所示，其中所有原子均形成了8电子稳定结构。下列推断中正确的是 A. X的氢化物常温下一定是气体 B. X与Z组成的化合物为非极性分子 C. Y的氧化物对应的水化物的酸性一定比Z的弱 D. 元素的第一电离能：X<Y<W 5. 秋水仙碱是一种抗癌、治疗痛风的药物，有毒，其结构简式如图所示，关于其结构和性质下列说法正确的是 A. 秋水仙碱的分子式为 B. 秋水仙碱分子中含有3种不同的官能团 C. 1 mol秋水仙碱最多可与8 mol 发生加成反应 D. 秋水仙碱分子中含有1个手性碳原子，具有手性异构体 6. 下列方程式书写错误的是 A. NaOH和铝粉可用于疏通管道： B. 用Na2SO3溶液吸收少量Cl2： C. 钢铁浸泡在NaCl溶液中被腐蚀时正极反应式： D. 尿素和甲醛制备线型脲醛树脂：+nHCHO+(2n-1)H2O 7. 下列实验装置能达到实验目的的是 A．制备并收集氨气 B．排水法测量CH2=CH2的体积 C．制备无水FeCl3 D．制作简易氢氧燃料电池 A. A B. B C. C D. D 8. 部分含N物质及含S物质的分类与相应化合价之间的关系如图所示，下列推断正确的是 A. c、d、c'、d'均是酸性氧化物 B. 向BaCl2溶液中先通入d或a，再通入c'，产生的白色沉淀相同 C. 工业上通过a→c→d→e来制备e D. d和c'通入到紫色石蕊溶液中，溶液都先变红后褪色 9. 下列实验操作及其现象不能推出相应结论的是 选项 操作及现象 结论 A 将点燃的镁条迅速伸入集满CO2的集气瓶中，产生白烟和黑色固体 CO2具有氧化性 B 往碘的CCl₄溶液中加入等体积浓KI溶液，振荡。下层紫红色变浅，上层呈棕黄色 I2的溶解度：浓KI溶液＞CCl₄ C 向NaHSO3溶液中滴加氢硫酸，产生淡黄色沉淀 具有氧化性 D 用pH计测得碳酸钠溶液的pH小于苯酚钠溶液的pH 酸性：碳酸＞苯酚 A. A B. B C. C D. D 10. 在C60的晶体空隙中插入金属离子可获得超导体。一种超导体的面心立方晶胞如图1所示，已知：晶胞参数为a pm，各点的原子分数坐标分别为A，B。下列说法错误的是 A. 通过A原子的对角面结构如图2所示 B. 1个C60分子周围最近的C60分子有12个 C. 晶胞中C点原子分数坐标为 D. 该晶体(除K⁺外，不考虑其他离子的嵌入)的密度表达式为 11. 葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质。葡萄糖酸钙可通过以下反应制得： (葡萄糖)(葡萄糖酸) (葡萄糖酸)(葡萄糖酸钙) 相关物质的溶解性见下表： 物质名称 葡萄糖酸钙 葡萄糖酸 溴化钙 水中的溶解性 可溶于冷水 易溶于热水 可溶 易溶 乙醇中的溶解性 微溶 微溶 可溶 实验流程如下： 溶液悬浊液 下列说法不正确的是 A. 过程①控制主要保证一定的氧化速率，同时防止溴的挥发 B. 过程②可用或替代 C. 过程④加入乙醇，减小溶剂极性，促进葡糖酸钙析出 D. 过程⑤过滤前需将固液混合物提前静置片刻，让大颗粒固体自然沉降 12. 芬顿电化学可有效处理废水中的难降解有机物，一种甲烷-芬顿联合电池可有效处理废水中的邻苯二酚()，其装置如下图所示，已知邻苯二酚不参与电极反应，只与羟基自由基作用。下列说法正确的是 A. 甲装置是原电池装置，交换膜M是质子交换膜 B. 工作过程中，电子由b→X、Y→a C. Fe2+与生成的反应： D. 每处理0.1 mol邻苯二酚，Y电极会消耗(标准状况下) 13. 从炼钢粉尘(主要含和)中提取锌的流程如下： “盐浸”过程转化为，并有少量和浸出。下列说法错误的是 A. “盐浸”过程若浸液下降，需补充 B. “滤渣”的主要成分为 C. “沉锌”过程发生反应 D. 应合理控制用量，以便滤液循环使用 14. 一种催化还原NO的机理如下图所示。下列说法正确的是 A. [Cu(NH3)4]2+中H-N-H的键角小于NH3中H-N-H的键角 B. 步骤①～⑤中有4个氧化还原反应 C. 中间体X和中间体Z中O的化合价相同 D. 总转化过程中每吸收1 mol NO需要消耗2 mol NH3 二、非选择题(共4题，共58分) 15. LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由天然二氧化锰与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Si等元素的氧化物)制备LiMn2O4的工艺如图所示。回答下列问题： 已知：i．相关物质的溶度积常数： 物质 Mn(OH)2 Fe(OH)2 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 MgF2 MnF2 ii．Mn²⁺在酸性条件下比较稳定，pH高于6时易被O2氧化为MnO(OH)2沉淀。 （1）为加快“溶浸”过程的浸出速率，可采取的措施有___________________(任写一种)。 （2）滤渣1主要成分S和SiO2，写出“溶浸”时MnO2与MnS反应的离子方程式_________________________。 （3）“氧化”不宜使用H2O2替代MnO2，原因是_______________________________。 （4）溶液中浓度为0.1 mol/L，“调pH”的范围为___________~___________。 （5）若先“除杂”再“调pH”会造成除杂效率下降，原因是__________________________________。 （6）“沉锰”时发生的离子方程式为_________________________________。 （7）煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是_____________________________________________。 某锂离子电池充放电时，Li1-xMn2O4与LiMn2O4相互转化，电池放电时正极电极反应式为__________________________。 16. 二茂铁[Fe(C5H5)2]广泛应用于航天、化工等领域中。实验室制备二茂铁步骤如下： ①在三颈烧瓶中加入25 g KOH，从仪器a中加入60 mL无水乙醚，充分搅拌，同时通氮气约10 min；再从仪器a滴入5.28 g新蒸馏的环戊二烯(C5H6)，搅拌； ②将6.5 g无水FeCl2与(CH3)2SO(二甲亚砜，作溶剂)配成的溶液25 mL装入仪器a中，慢慢滴入三颈烧瓶中，继续搅拌45 min；再从仪器a加入25 mL无水乙醚搅拌； ③将三颈烧瓶中液体转入分液漏斗，依次用盐酸、水各洗涤两次，分液得有机相；经无水硫酸钠干燥后，蒸馏回收乙醚，冷却析出粗产品。 已知： 物质 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g·cm-3) 溶解性 二茂铁 186 173 249 (100℃时开始升华) 1.49 不溶于水和盐酸，溶于乙醚和乙醇 环戊二烯 66 -97.2 42.5 0.87 不溶于水，溶于乙醚和乙醇 乙醚 74 -116 34.5 0.71 微溶于水，溶于乙醇 二甲亚砜 78 18.4 189 1.10 与水互溶，不溶于乙醚 回答下列问题： （1）仪器b的名称是_____________________________。 （2）步骤①中通入氮气的目的是___________________________。 （3）KOH、FeCl2、C5H6反应生成二茂铁[Fe(C5H5)2]的化学方程式为____________________。 （4）盐酸洗涤的目的是_________________________________。 （5）电位滴定是利用滴定过程中电极电位随滴定剂的加入而改变，并在滴定终点时，电位产生突变的特性来指示滴定终点的到达，从而确定滴定剂所消耗的体积。准确称取二茂铁样品m g，加入无水乙醇、水、浓硫酸、浓磷酸，摇匀。插入电极，开启搅拌，用0.1000 mol/L硫酸高铈[Ce(SO4)2]标准溶液滴定，滴定终点记录标准液的体积V mL。 [已知：] ①本次实验的指示剂为____________(填“甲基橙”、“KSCN”、“无需外加指示剂”) ②二茂铁样品的纯度为__________________。 （6）二茂铁的电化学制备原理如下图所示，其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。 该电解池的总反应化学方程式为___________________________________。 17. CH4与CO2的催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 反应Ⅳ： （1）ΔH4=____________kJ/mol。 （2）某温度下的刚性密闭容器中，只发生反应I和反应Ⅱ，下列有关说法错误的是____________。 A. 通入氩气，CO2的平衡转化率不改变 B. 使用高效催化剂能加快反应速率和降低反应的焓变 C. 混合气体密度不再改变，说明反应达到平衡状态 D. 升高温度，CO2的消耗速率和平衡转化率都增加 （3）在100 kPa下，以CH4和CO2的起始总物质的量为2.0 mol，初始分别为0.5、1.0、2.0和3.0投料发生上述四个反应，反应温度对平衡积碳量的影响如图甲所示；其中当初始投料时，反应达平衡时各气体物质的量随温度的变化如图乙所示。 ①图甲中，初始投料时的曲线是____________(填“a、b、c”)。 ②初始投料、625℃时，H2的物质的量为____________mol。 反应Ⅲ的压强平衡常数Kp=____________kPa(保留整数)。 （4）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。 相关数据如下表： 积碳反应 消碳反应 活化能/(kJ/mol) 催化剂X 33 91 催化剂Y 43 72 由上表判断，催化剂X____________Y(填“优于或劣于”)。 在反应进料气组成，压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是__________(填标号)。 A．K积、K消均增加 B．v积减小、v消增加 C．K积减小、K消增加 D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大 18. 化合物J是一种重要的激素调节剂，以下是一种合成路线(部分反应条件已简化)。 已知： 回答下列问题： （1）A中含氧官能团的名称是_____________________。 （2）A与B生成C的反应中(C2H5)3N的作用是_____________________________。 （3）D的化学名称为________________________。 （4）F的核磁共振氢谱显示为两组峰，峰面积比为1：1，其结构简式为____________。 （5）H的结构简式为____________。 （6）由I生成J的反应类型是____________。 （7）在D的同分异构体中，同时满足下列条件的共有____________种。 ①能发生银镜反应； ②遇FeCl3溶液显紫色； ③含有苯环。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $