精品解析：北京市东直门中学2026-2027学年高二上学期期中考试（英才班）化学试卷

北京市东直门中学2026-2027学年度第一学期期中考试 高二化学 （英才班） 2026.11 考试时间：90分钟 总分100分 班级_____________姓名_____________学号_____________ 相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 第一部分 1. 下列过程能将化学能转化为电能的是 A．电解水 B．锌锰电池工作 C．天然气燃烧 D．硅太阳能电池发电 A. A B. B C. C D. D 2. 下列关于Mg和Al的性质叙述中，不正确的是 A. 第一电离能： B. 电负性： C. 碱性： D. 还原性： 3. 下列方程式表达正确且水作氧化剂的是 A. 高温下水蒸气与铁粉的反应： B. 金属钠与水的反应： C. 向过氧化钠固体中加水： D. 氯气溶于水： 4. 一种微生物电池的工作原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A. 电极2为正极 B. 电池工作时，H+通过质子交换膜进入正极区 C. 电极1的电极反应式为 D. 理论上，每消耗1molC6H12O6，消耗134.4 L O2 (标准状况) 5. 下列说法不正确的是 A. 是由极性键构成的极性分子 B. 中心原子的杂化方式均为 C. 常温下，氟化氢可能以分子的形式存在 D. 与熔融反应时一定有氧元素化合价升高 6. 用下图所示装置及药品进行相应实验，能达到实验目的是 A. 图1分离汽油和煤油 B. 图2除去甲烷中的乙烯 C. 图3除去水中的溴单质 D. 图4除去工业酒精中的甲醇 7. 有以下5种物质：①CH3(CH2)3CH3，②CH3CH2CH2CH2CH2CH3，③(CH3)2CHCH2CH3，④CH3CH2CH2CH3，⑤(CH3)2CHCH3.下列说法正确的是 A. 沸点高低：②>③>①>⑤>④ B. ③的一溴代物有5种 C. ①③④⑤互为同系物 D. ②可由3种C6H12的烯烃与H2加成而得到 8. 有六种物质：①甲烷；②苯；③聚乙烯；④SO2；⑤2—丁炔；⑥环己烯，既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能使溴水因反应而褪色的是 A. ②④⑤ B. ③④⑤ C. ③⑤⑥ D. ④⑤⑥ 9. 下图是制备和研究乙炔性质的实验装置图。下列说法错误的是 A. 制备乙炔的反应原理是 B. a中饱和食盐水的作用是减慢反应速率 C. c的作用是除去，f处火焰明亮伴有黑色浓烟 D. d、e褪色原理相同 10. 下列实验能获得成功的是 A. 溴苯中含有溴单质，可用NaOH溶液洗涤，再经分液而除去 B. 在液体苯中通氢气可制得环己烷 C. 在酸性高锰酸钾溶液中滴加几滴苯，用力振荡，紫红色褪去 D. 制硝基苯时，在浓硫酸中加入浓硝酸后，立即加苯混合，进行振荡 11. 下列说法正确的是 A. 丙烷是直链烃，所以分子中3个碳原子也在一条直线上 B. 丙烯所有原子均在同一平面上 C. 所有碳原子一定在同一平面上 D. 至少有16个原子共平面 12. 在HY沸石催化下，萘与丙烯反应主要生成二异丙基萘M和N。 下列说法正确的是 A. M和N互为同系物 B. M分子中所有原子可能共平面 C. N的一溴代物有6种（不考虑立体异构） D. 萘的二溴代物有10种（不考虑立体异构） 13. 叠氮—炔环加成是经典的点击化学反应。反应示例如图所示： 下列说法错误的是 A. 化合物A的分子式为 B. 化合物B的所有原子不在同一条直线上 C. 化合物B和化合物C均可使溴水褪色 D. 化合物C属于不饱和烃 14. 一种生产聚苯乙烯的流程如图，下列叙述正确的是 A. 苯乙烯分子中所有原子一定在同一平面内 B. 乙苯和苯乙烯都能使酸性KMnO4溶液褪色 C. 鉴别乙烯与苯乙烯可用Br2的四氯化碳溶液 D. 反应①的反应类型是加成反应，反应②的反应类型是取代反应 15. 有机化合物X的质谱和红外光谱分别如下图所示。在催化下，X与HCl发生加成反应，主要产物Y的核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为2∶2∶2∶1。 下列说法不正确的是 A. X的不饱和度为1 B. Y的结构简式是 C. 推测X中杂化碳原子上的电子云密度：连氢多的碳原子>连氢少的碳原子 D. 在甲基推电子作用下，推测与HCl加成的主要产物为2-氯丙烷 16. 在催化剂上发生反应生成原理如图，下列不正确的是 A. MgO是一种碱性氧化物 B. Pd能促进中的H-H键断裂 C. 生成的总反应为 D. 每步反应中碳元素的化合价均发生改变 17. 下列实验的对应操作中，不合理的是 A．探究温度对化学平衡的影响 B．探究浓度对化学反应速率的影响 C．验证比大 D．在铁制镀件上镀铜 A. A B. B C. C D. D 18. 硫酸根、硫代硫酸根和过二硫酸根()结构如图。下列说法正确的是 硫酸根 硫代硫酸根 过二硫酸根 A. 硫单质难溶于水，易溶于乙醇 B. 硫酸根和硫代硫酸根的空间结构均为正四面体形 C. 能与形成配离子中的1号硫原子提供孤电子对 D. 过二硫酸盐不稳定受热分解可生成和 19. 下列实验设计或操作能达到目的的是 A.验证的氧化性 B.验证氧化性： C.验证浓度对化学平衡的影响 D.用盐酸滴定未知浓度溶液 A. A B. B C. C D. D 20. 将铁钉放入浓硝酸中，生成少量气体后反应停止，得到黄色溶液a．设计实验探究溶液a显黄色的原因。 实验1：取少量溶液a，滴入几滴KSCN溶液，溶液变红，振荡后红色逐渐褪去，产生红棕色气体。另取少量溶液a，滴入NaOH溶液，产生红褐色沉淀。 实验2：取一定量Fe(NO3)3固体溶于水中，溶液为黄色，加硝酸酸化，溶液变为无色。 实验3：按如图装置进行实验。 序号 实验装置 X 实验现象 ① 浓硝酸 无色溶液变为黄色 ② 稀酸化的0.1mol/L Fe(NO3)3溶液 无色溶液变为黄色 ③ 稀酸化的0.3mol/L 溶液 无色溶液未变黄色 下列分析不正确的是 A. 实验1说明溶液a中有Fe3+ B. 实验1中产生红棕色气体说明SCN-被浓硝酸氧化为 C. 实验2说明Fe3+本身的颜色不是造成溶液a显黄色的原因 D. 综合以上实验，溶液a显黄色可能与遇浓硝酸、Fe3+有关 第二部分 21. 异戊二烯［］是一种重要的化工原料，能发生以下反应： 已知：①烯烃与酸性溶液反应的氧化产物对应关系： 烯烃被氧化的部位 氧化产物 ② 请回答下列问题： （1）异戊二烯与溴1∶1发生加成反应生成物质A，则A的结构最多有_____________种（不考虑顺反异构）。 （2）异戊二烯分子间可以发生已知信息②中的反应，生成物B的分子式为，B的结构可能有_____________种。等质量的异戊二烯与化合物B分别在氧气中燃烧时，消耗氧气的量前者_____________后者。（填“<”“=”“>”） （3）Y的结构简式为_____________。 （4）X存在顺反异构，写出它的反式异构体的结构简式：_____________。 （5）化合物W与异戊二烯属于官能团类别异构（碳骨架不变），则W用系统命名法命名，其名称为_____________。 （6）某高分子化合物的结构为，该高分子化合物的单体为_____________。 （7）下列不能与发生已知信息②中反应的有机物是_____________（填字母序号）。 A. B. C. D. 22. 对溴苯乙烯（E）是一种重要的化工原料，E的实验室制取流程如下： 已知：D中含有甲基，D的分子式为。 回答下列问题： （1）B的名称为_____________；E中官能团的名称为_____________。 （2）A转化为B的反应类型为_____________。证明苯分子中的碳碳键不是碳碳单键和碳碳双键交替存在的共价键，而是处在碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键的事实是_____________（填字母）。 a．只有一种一氯苯 b．只有一种邻二氯苯 c．只有一种间二氯苯 d．只有一种对二氯苯 （3）写出C→D反应的化学方程式：_____________。 （4）芳香族化合物M是D的同分异构体，且苯环上只有两个取代基： ①M的结构有_____________种（不考虑立体异构）； ②其中核磁共振氢谱峰面积比为1∶1的结构简式为_____________。 （5）结合上述题目中的信息，设计一条以苯和一氯甲烷为原料合成2,4,6-三氨基苯甲酸的路线：_____________。 已知：①（苯胺）；②苯胺极易被氧化；③羧基是间位定位基； ④无机试剂任选。（合成路线常用的表示方式为：目标产物） 23. 某些铂的配合物可用作抗癌药。 序号 a b c 名称 顺铂 奥沙利铂 卡铂 结构简式 （1）上述铂的配合物中含有手性碳原子的是_____(填序号)。 （2）顺铂比反铂()在水中的溶解度更大。从分子极性的角度解释原因：__________。 （3）顺铂进入癌细胞，破坏其DNA ；一种可能的机制示意图如下。 ①过程ⅰ的离子方程式是__________。 ②从配位原子和Pt2+结合能力的角度解释发生过程ⅱ可能的原因：___________。 （4）合成顺铂的一种工艺流程如下。 ①上述流程中，的作用是___________。 ②的晶胞形状为立方体，边长为a nm，结构如图所示。 ⅰ．图中____________(填“黑球”或“白球”)表示[PtCl6]2-。 ⅱ．已知：的摩尔质量为Mg/mol，阿伏加德罗常数的值为NA。该晶体的密度为_________g/cm3.() 24. 天然气中常存在和，给运输装置带来危害。一种同步脱除和的方法如下。 主反应： 副反应： （1）主反应和副反应的平衡常数的对数()随温度()的变化如图1所示。 i．主、副反应均为___________热反应(填“吸”或“放”)。 ii．主反应的平衡常数表达式___________。 iii．对于反应：，满足的条件是___________。 （2）常压下，和等物质的量投料达到平衡状态时，测得转化率、CO和COS的选择性随温度()的变化如下图所示。 i．平衡状态下，COS产率：a℃___________b℃(填“>”或“<”)。 ii．经计算得知：在时，随着温度的升高，COS的平衡产率逐渐下降，结合平衡原理解释COS平衡产率下降的原因：___________。 （3）实际反应过程中，需要加入催化剂提高主反应的速率和选择性。催化机理如下图所示(*表示吸附在催化剂表面的粒子)。 下列说法正确的是___________(填序号)。 A. ③的反应速率比④的慢 B. 催化过程中，有极性键的断裂和形成 C. 该催化剂通过改变主反应的反应历程，降低了主反应的活化能 D. 依据图1和上图可知： 25. 废铅酸电池含有大量的铅膏，从中回收碳酸铅的一种工艺流程如下。 已知：1.铅膏成分为、、PbO和Pb，均难溶于水； ii． 物质 iii． （1）“铅膏”转化为“硫化渣”过程中，能加快反应速率的操作有___________。 Ⅰ．硫酸化 （2）硫酸化试剂为硫酸和双氧水。促进转化为的过程可分为两步： a．___________(填离子方程式)；b．。 （3）相同投料、相同时间，硫化渣中含量与反应温度的关系如图1所示。 a．60℃后，导致含量下降的主要原因是___________(忽略温度对溶解性的影响)。 b．因生成的包裹在铅膏表面，阻碍了反应，含量最高仅为88%。相同条件下，在硫酸化试剂中加入少量NaCl固体，含量能接近100%。从化学反应速率和限度的角度解释加入少量NaCl固体的作用：___________。 Ⅱ．脱硫浸出 （4）常温下，向固体中加入一定量醋酸，用氨水调节pH。溶液中主要含碳粒子的物质的量分数与pH的关系如图2所示(表示)。 ①pH在时，随着pH增大，溶液中逐渐___________(填“增大”或“减小”；忽略溶液体积的变化)。 ②若直接用溶液对进行脱硫浸出，相关离子方程式是___________。 Ⅲ．碳化 （5）相同物质的量浓度下，优先选择溶液而非溶液进行碳化，从二者碱性差异的角度分析可能的原因：___________。 26. 某小组同学为探究Al与溶液的反应，进行如下实验。 【实验1】向绿色的溶液(未酸化，)中加入铝片 序号 实验操作 实验现象 ① 加入少量铝片 Ⅰ．剧烈反应，产生大量气体，同时有红色固体产生，溶液变为棕绿色 Ⅱ．待铝片消失后，静置一段时间，红色固体减少，试管底部产生白色固体；此时溶液pH为2.6 ② 继续加入铝片至过量 Ⅲ．持续有气体和红色固体产生，白色固体逐渐消失，溶液先变为棕色，最终变为无色 资料：i．在水溶液中不能稳定存在； ii．CuCl(s，白色)(aq，棕色)。 （1）实验1中产生的气体是___________。 （2）取②中棕色溶液，加入大量水，___________(填实验现象)，证明棕色溶液中含有。 （3）经证实，①中白色固体为CuCl，则Ⅱ中静置时发生反应的离子方程式可能是___________。 【实验2】探究CuCl和与Al反应的速率 序号 实验操作 实验现象 ③ 加入适量NaCl固体后，白色固体溶解，溶液变为棕色 ④ 同时向试管A和B中加入质量和表面积均相同的铝片 2分钟内，A中无明显变化，B中迅速产生了大量气体和红色固体 （4）试管B中，与Al反应生成红色固体的离子方程式是___________。 （5）相较于A，推测B中溶液能与铝片迅速产生气体的原因： a．促进铝片表面氧化膜的溶解。 b．生成的Cu附着在铝片表面，___________(补充完整)。 （6）结合实验2结论，从平衡移动的角度分析导致②中白色固体逐渐消失的原因：___________。 【实验3】向的溶液中加入铜粉，溶液立即变为棕绿色。 （7）当氧化剂、还原剂、氧化产物均相同时，还原产物的还原性越弱，对应的氧化还原反应趋势越大。结合实验3方程式解释实验1中和Al反应生成的趋势比生成Cu的趋势大的原因：___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市东直门中学2026-2027学年度第一学期期中考试 高二化学 （英才班） 2026.11 考试时间：90分钟 总分100分 班级_____________姓名_____________学号_____________ 相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 第一部分 1. 下列过程能将化学能转化为电能的是 A．电解水 B．锌锰电池工作 C．天然气燃烧 D．硅太阳能电池发电 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．电解水是将电能转化为化学能的过程。通过外加电流，使水分子分解为氢气和氧气，储存了化学能，A不符合题意； B．锌锰电池是一种原电池，在放电过程中，内部的化学反应（锌的氧化、二氧化锰的还原）释放电子，形成电流，能将化学能转化为电能，B符合题意； C．天然气燃烧是化学能转化为热能（和光能）的过程，不产生电能，C不符合题意； D．硅太阳能电池发电是将太阳能（光能）直接转化为电能，不涉及化学能，D不符合题意； 故答案选B。 2. 下列关于Mg和Al的性质叙述中，不正确的是 A. 第一电离能： B. 电负性： C. 碱性： D. 还原性： 【答案】A 【解析】 【详解】A．Mg的3s轨道全满，稳定性高，难失去电子，故第一电离能：Mg > Al，A错误； B．电负性在同一周期从左到右递增，B正确； C．因为Mg的金属性强于Al，金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，故碱性：，C正确； D．还原性指失去电子能力，元素的金属性越强，单质的还原性越强，Mg的金属性强于Al，D正确； 故答案选A。 3. 下列方程式表达正确且水作氧化剂的是 A. 高温下水蒸气与铁粉的反应： B. 金属钠与水的反应： C. 向过氧化钠固体中加水： D. 氯气溶于水： 【答案】B 【解析】 【详解】A．方程式表达错误，铁在高温下与水蒸气反应应生成四氧化三铁和氢气：，A错误； B．方程式表达正确，钠元素化合价升高被氧化，水中氢元素化合价降低被还原，水作氧化剂，B正确； C．方程式表达正确，但过氧化钠中氧元素发生歧化反应，水中元素无化合价变化，水不作氧化剂，C错误； D． 方程式表达正确，但氯气发生歧化反应，水中元素无化合价变化，水不作氧化剂，D错误； 故选B。 4. 一种微生物电池的工作原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A. 电极2为正极 B. 电池工作时，H+通过质子交换膜进入正极区 C. 电极1的电极反应式为 D. 理论上，每消耗1molC6H12O6，消耗134.4 L O2 (标准状况) 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，C6H12O6在电极1被氧化为CO2，O2在电极2被还原，所以电极1是负极，电极2为正极，A正确； Ｂ．电池工作时，阳离子向正极移动，H+通过质子交换膜进入正极区，B正确； Ｃ．电极1为负极，C6H12O6失去电子发生氧化反应，反应方程式为，C错误； Ｄ．根据C分析可知，负极上消耗1molC6H12O6，需要失去24mol e-，正极上发生的反应是，1mol O2参与反应转移4mol e-，根据得失电子数相等，要转移24mol e-，需要消耗6mol O2，消耗O2体积为22.4L/mol×6mol=134.4L，D正确； 故答案选C。 5. 下列说法不正确的是 A. 是由极性键构成的极性分子 B. 中心原子的杂化方式均为 C. 常温下，氟化氢可能以分子的形式存在 D. 与熔融反应时一定有氧元素化合价升高 【答案】A 【解析】 【详解】A．(CN)2分子内碳原子有1个碳碳单键、1个碳氮三键，则C原子为sp杂化，直线形，正负电荷中心重叠，是由极性键、非极性键构成的非极性分子，A错误； B．中心原子的孤电子对为，价层电子对个数=1+3=4 ，所以中心原子为杂化，硫酸根离子中心原子的孤电子对为，价层电子对个数=4+0=4 ，所以中心原子为杂化，B正确； C．常温下，氟化氢分子间存在氢键、存在缔合分子，且常温下测得氟化氢的相对分子质量约为40，故可能以(HF)2子的形式存在，C正确； D． 与熔融反应生成硫酰氟()，氟化合价降低，钠和S已是最高价态，则反应时一定有氧元素化合价升高，D正确； 答案选A。 6. 用下图所示装置及药品进行相应实验，能达到实验目的是 A. 图1分离汽油和煤油 B. 图2除去甲烷中的乙烯 C. 图3除去水中的溴单质 D. 图4除去工业酒精中的甲醇 【答案】D 【解析】 【详解】A．图1为分液装置，分液适用于分离互不相溶的液体，而汽油和煤油互溶，不能用分液的方法分离，应利用沸点的差异进行分馏，A不符合题意； B．图2中的酸性溶液能将乙烯氧化为，甲烷不与该溶液反应，但生成的会混入甲烷中，引入新的杂质。可改用溴水，使乙烯发生加成反应而被除去，反应为，B不符合题意； C．图3为过滤装置，过滤适用于分离难溶性固体与液体，而溶解在水中的溴单质能随水通过滤纸，不能通过过滤除去。可用四氯化碳萃取溴单质，再分液保留上层水相，C不符合题意； D．甲醇和乙醇互溶，但沸点不同，甲醇的沸点较低，可采用蒸馏的方法分离。图4中温度计的感温泡位于蒸馏烧瓶支管口处，可测量逸出蒸气的温度；冷凝水从下口进入、上口流出，可使冷凝管的水套充满水，促进蒸气冷凝。蒸馏时先分出沸点较低的甲醇，再收集乙醇，能达到实验目的，D符合题意； 故选D。 7. 有以下5种物质：①CH3(CH2)3CH3，②CH3CH2CH2CH2CH2CH3，③(CH3)2CHCH2CH3，④CH3CH2CH2CH3，⑤(CH3)2CHCH3.下列说法正确的是 A. 沸点高低：②>③>①>⑤>④ B. ③的一溴代物有5种 C. ①③④⑤互为同系物 D. ②可由3种C6H12的烯烃与H2加成而得到 【答案】D 【解析】 【详解】A．烷烃的沸点高低规律：碳原子越多，沸点越高；碳原子数目相同，支链越多，沸点越低；因此沸点高低；②>①>③>④>⑤，A错误； B．③有五种位置的氢即，其一溴代物有4种，B错误； C．①③、④⑤是分子式相同，结构式不同，因此两者同分异构体，不是同系物，C错误； D．单烯烃与H2加成可以得到烷烃，根据烷烃相邻的两个碳原子上都去掉一个氢原子而形成双键即单烯烃，根据碳架结构得到即单烯烃有3种，D正确； 故选D。 8. 有六种物质：①甲烷；②苯；③聚乙烯；④SO2；⑤2—丁炔；⑥环己烯，既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能使溴水因反应而褪色的是 A. ②④⑤ B. ③④⑤ C. ③⑤⑥ D. ④⑤⑥ 【答案】D 【解析】 【详解】①甲烷、②苯、③聚乙烯因结构稳定或无活性官能团，既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又不能使溴水因反应而褪色； ④SO2：具有还原性，与酸性高锰酸钾（氧化反应）和溴水（氧化反应）均反应褪色； ⑤2-丁炔：含碳碳三键，与高锰酸钾（氧化）和溴水（加成）反应褪色； ⑥环己烯：含碳碳双键，与高锰酸钾（氧化）和溴水（加成）反应褪色； 答案选D。 9. 下图是制备和研究乙炔性质的实验装置图。下列说法错误的是 A. 制备乙炔的反应原理是 B. a中饱和食盐水的作用是减慢反应速率 C. c的作用是除去，f处火焰明亮伴有黑色浓烟 D. d、e褪色原理相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．实验室用饱和食盐水与电石反应生成氢氧化钙和乙炔气体，制备乙炔的反应原理是CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 +CHCH↑，A正确； B．饱和食盐水滴到电石的表面上后，水迅速跟电石作用，使原来溶于其中的食盐析出，附着在电石表面，能从一定程度上阻碍后边的水与电石表面的接触，从而降低反应的速率，B正确； C．电石中混有硫化物和磷化物，与水反应生成的乙炔气体中混有的硫化氢和磷化氢；乙炔的含碳量高，在f处燃烧时会产生明亮、伴有浓烟的火焰，C正确； D．d中溴和乙炔发生加成反应使其褪色，e中的酸性高锰酸钾溶液与乙炔发生氧化反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色，D错误； 故选D。 10. 下列实验能获得成功的是 A. 溴苯中含有溴单质，可用NaOH溶液洗涤，再经分液而除去 B. 在液体苯中通氢气可制得环己烷 C. 在酸性高锰酸钾溶液中滴加几滴苯，用力振荡，紫红色褪去 D. 制硝基苯时，在浓硫酸中加入浓硝酸后，立即加苯混合，进行振荡 【答案】A 【解析】 【详解】A．溴苯与NaOH溶液不互溶，溴单质与NaOH反应生成水溶性盐，分液可分离，A正确； B．苯与H2加成需催化剂且高温，常温下无法反应，B错误； C．苯结构稳定，不能使酸性高锰酸钾褪色，C错误； D．制硝基苯需在浓硫酸中加入浓硝酸，冷却之后再加苯，立即混合温度过高导致苯挥发，D错误； 故选A。 11. 下列说法正确的是 A. 丙烷是直链烃，所以分子中3个碳原子也在一条直线上 B. 丙烯所有原子均在同一平面上 C. 所有碳原子一定在同一平面上 D. 至少有16个原子共平面 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲烷为正四面体结构，丙烷可以看作甲烷中的2个H被2个甲基代替，所以分子中3个碳原子不在一条直线上，故A错误； B．丙烯结构简式为CH2=CH-CH3，丙烯分子中含有1个单键碳，不可能所有原子在同一平面上，故B错误； C．标有*号的碳原子通过单键连接了3个碳原子，不可能所有碳原子在同一平面上，故C错误； D．该分子中在同一条直线上的原子有8个()，再加上其中一个苯环上的8个原子，所以至少有16个原子共平面，故D正确； 选D。 12. 在HY沸石催化下，萘与丙烯反应主要生成二异丙基萘M和N。 下列说法正确的是 A. M和N互为同系物 B. M分子中所有原子可能共平面 C. N的一溴代物有6种（不考虑立体异构） D. 萘的二溴代物有10种（不考虑立体异构） 【答案】D 【解析】 【详解】A．题给M、N的结构分别为，二者都是萘分子中的两个氢原子被两个异丙基取代的产物，分子式均为，但异丙基在萘环上的连接位置不同。同系物的结构相似，分子组成相差一个或若干个原子团；M和N的分子式相同、结构不同，互为同分异构体，A错误； B．M中含有甲基，甲基碳原子与三个氢原子及一个碳原子形成四个单键，这四个键呈四面体排列，因此该碳原子及其直接相连的四个原子不能全部共平面，M分子中所有原子不可能共平面，B错误； C．N中两个异丙基相对于萘环中心对称，将萘环上的位置编号如下：。将该结构绕萘环中心旋转180°，两个异丙基互换，环上1、5位的氢等效，3、7位的氢等效，4、8位的氢等效，故环上有3类氢。两个异丙基中，与萘环直接相连的碳原子上的氢等效，为1类；每个异丙基中的两个甲基等效，两个异丙基又等效，故四个甲基上的氢为1类。因此N共有5类氢，不考虑立体异构时，一溴代物有5种，C错误； D．将萘环上8个带氢碳原子的位置编号如下：。由萘的对称性，1、4、5、8位等效，2、3、6、7位等效。若至少一个溴原子位于1、4、5、8位，可将其中一个溴原子的位置固定为1位，另一个溴原子分别位于2、3、4、5、6、7、8位，对应（1，2）、（1，3）、（1，4）、（1，5）、（1，6）、（1，7）、（1，8），共7种；若两个溴原子均位于2、3、6、7位，可将其中一个固定在2位，另一个分别位于3、6、7位，对应（2，3）、（2，6）、（2，7），共3种。这10组取代位置不能再通过萘的对称性相互重合，故萘的二溴代物有10种，D正确； 故选D。 13. 叠氮—炔环加成是经典的点击化学反应。反应示例如图所示： 下列说法错误的是 A. 化合物A的分子式为 B. 化合物B的所有原子不在同一条直线上 C. 化合物B和化合物C均可使溴水褪色 D. 化合物C属于不饱和烃 【答案】D 【解析】 【详解】A．化合物A中含有1个甲基、1个亚甲基和3个氮原子，碳原子数为2，氢原子数为，氮原子数为3，故其分子式为，A正确； B．化合物B的结构简式为，其中甲基碳原子形成的四个单键呈四面体空间分布，因此分子中所有原子不可能在同一条直线上，B正确； C．化合物B为丙炔，结构简式为，含有碳碳三键，能与溴发生加成反应使溴水褪色；化合物C的结构中含有碳碳双键，可与溴水发生加成反应使溴水褪色，二者均可使溴水褪色，C正确； D．化合物C的环上含有3个氮原子，而烃是仅由碳、氢两种元素组成的有机化合物，因此化合物C不属于烃，也就不属于不饱和烃，D错误； 故选D。 14. 一种生产聚苯乙烯的流程如图，下列叙述正确的是 A. 苯乙烯分子中所有原子一定在同一平面内 B. 乙苯和苯乙烯都能使酸性KMnO4溶液褪色 C. 鉴别乙烯与苯乙烯可用Br2的四氯化碳溶液 D. 反应①的反应类型是加成反应，反应②的反应类型是取代反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于单键可以旋转，则连接碳碳双键的苯环可以不在一个平面上，即苯乙烯分子中所有原子不一定在同一平面内，故A错误； B．乙苯的侧链碳上连有H原子，苯乙烯具有碳碳双键，能被酸性KMnO4溶液氧化，都能使酸性 KMnO4溶液褪色，故B正确； C．乙烯和苯乙烯均与溴发生加成反应，均能使Br2的四氯化碳溶液褪色，无法鉴别，故C错误； D．反应①是两种有机物合成一种，反应类型是加成反应，反应②是脱去1分子H2，反应类型是消去反应，故D错误； 故答案选B。 15. 有机化合物X的质谱和红外光谱分别如下图所示。在催化下，X与HCl发生加成反应，主要产物Y的核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为2∶2∶2∶1。 下列说法不正确的是 A. X的不饱和度为1 B. Y的结构简式是 C. 推测X中杂化碳原子上的电子云密度：连氢多的碳原子>连氢少的碳原子 D. 在甲基推电子作用下，推测与HCl加成的主要产物为2-氯丙烷 【答案】C 【解析】 【详解】A．由质谱可知X的相对分子质量为58，结合红外光谱可知X含、，因此推得X的分子式为，不饱和度，A正确； B．X含碳碳双键和羟基，结构为（符合红外的、特征峰），X与加成后得到Y，Y分子式为，题目说明Y的核磁共振氢谱有4组峰，峰面积比为： 中，、中间、、的氢原子数分别为，正好符合峰面积比，因此Y的结构就是，B正确； C．Y为，说明加成时带正电的优先进攻电子云密度更大的双键碳，最终加在双键连氢少的碳，加在连氢多的碳上，因此电子云密度：连氢少的碳>连氢多的碳，C错误； D．甲基是推电子基团，中双键连氢多的端基碳原子电子云密度更高，优先进攻该碳，加在连氢少的碳上，主要产物为2−氯丙烷，D正确； 故选C。 16. 在催化剂上发生反应生成原理如图，下列不正确的是 A. MgO是一种碱性氧化物 B. Pd能促进中的H-H键断裂 C. 生成的总反应为 D. 每步反应中碳元素的化合价均发生改变 【答案】D 【解析】 【详解】A．MgO可与酸反应仅生成盐和水，属于碱性氧化物，A正确； B．由反应原理图可知，在Pd表面解离为H原子，说明Pd能促进H-H键断裂，B正确； C．该反应反应物为和，生成物为和，配平可得总反应为，C正确； D．第一步与MgO结合生成的过程中，碳元素化合价均为+4价，未发生变化，因此并非每步反应中碳元素化合价均发生改变，D错误； 故选D。 17. 下列实验的对应操作中，不合理的是 A．探究温度对化学平衡的影响 B．探究浓度对化学反应速率的影响 C．验证比大 D．在铁制镀件上镀铜 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．将装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶置于不同温度的环境中，可通过气体颜色的深浅判断反应的进行方向(N2O4为无色，NO2呈红棕色)，A正确； B．实验控制了铁片表面积、盐酸的体积，只改变了盐酸的浓度，通过产生氢气气泡的情况判断反应速率的快慢，可以探究浓度对反应速率的影响，B正确； C．因KI溶液大大过量，导致溶液中银离子浓度极低，加入NaCl后观察不到白色沉淀，不一定因为>，C错误； D．在铁制镀件上镀铜，将铜片与电源正极连接，作阳极发生氧化反应生成铜离子，铁制镀件与负极连接，使铜离子在阴极还原为铜，达到电镀的目的，D正确； 故答案为C。 18. 硫酸根、硫代硫酸根和过二硫酸根()结构如图。下列说法正确的是 硫酸根 硫代硫酸根 过二硫酸根 A. 硫单质难溶于水，易溶于乙醇 B. 硫酸根和硫代硫酸根的空间结构均为正四面体形 C. 能与形成配离子中的1号硫原子提供孤电子对 D. 过二硫酸盐不稳定受热分解可生成和 【答案】D 【解析】 【详解】A．硫单质难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，A错误； B．硫酸根的空间结构为正四面体形，而硫代硫酸根中1个O被S取代，结构变形，不是正四面体形，B错误； C．中1号为中心S，价层电子对为4，无孤电子对，无法提供孤电子对；2号端基S存在孤电子对，是配体的配位原子，C错误； D．中存在过氧键，2个O为-1价，受热时过氧键断裂，部分-1价O被氧化为，部分被还原为-2价O，S始终为+6价，受热分解可生成、和，D正确。 故选D。 19. 下列实验设计或操作能达到目的的是 A.验证的氧化性 B.验证氧化性： C.验证浓度对化学平衡的影响 D.用盐酸滴定未知浓度溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．在酸性条件下，具有强氧化性，可以将I-氧化为I2：，即使Fe3+不参与反应，溶液中也可能生成I2，无法验证的氧化性，A错误； B．向5 mL新制饱和氯水中先加入2滴0.1 mol/L NaBr溶液，再加入2滴0.1 mol/L KI溶液，氯水是过量的，加入NaBr后，Cl2会将Br-氧化为Br2，但溶液中仍可能残留大量Cl2，当加入KI时，Cl2会优先氧化I-生成I2，无法判断Br2是否能氧化I-，无法得出氧化性：，B错误； C．实验涉及Fe3+与SCN-的可逆反应：，将10 mL水、5滴0.15 mol/L KSCN溶液和5滴0.05 mol/L FeCl3溶液混合后，分成三等份：加入5滴0.15 mol/L KSCN溶液：增加c(SCN-)，平衡右移，红色加深；加入5滴0.05 mol/L FeCl3溶液：增加c(Fe3+)，平衡右移，红色加深；加入5滴蒸馏水：稀释溶液，各离子浓度均降低，平衡左移，红色变浅，通过对比三支试管中溶液颜色的变化，可以直观地观察到浓度对化学平衡的影响，C正确； D．量筒的精度为0.1 mL，无法满足滴定实验对体积精度（0.01 mL）的要求，应使用移液管或酸式/碱式滴定管，D错误； 故选C。 20. 将铁钉放入浓硝酸中，生成少量气体后反应停止，得到黄色溶液a．设计实验探究溶液a显黄色的原因。 实验1：取少量溶液a，滴入几滴KSCN溶液，溶液变红，振荡后红色逐渐褪去，产生红棕色气体。另取少量溶液a，滴入NaOH溶液，产生红褐色沉淀。 实验2：取一定量Fe(NO3)3固体溶于水中，溶液为黄色，加硝酸酸化，溶液变为无色。 实验3：按如图装置进行实验。 序号 实验装置 X 实验现象 ① 浓硝酸 无色溶液变为黄色 ② 稀酸化的0.1mol/L Fe(NO3)3溶液 无色溶液变为黄色 ③ 稀酸化的0.3mol/L 溶液 无色溶液未变黄色 下列分析不正确的是 A. 实验1说明溶液a中有Fe3+ B. 实验1中产生红棕色气体说明SCN-被浓硝酸氧化为 C. 实验2说明Fe3+本身的颜色不是造成溶液a显黄色的原因 D. 综合以上实验，溶液a显黄色可能与遇浓硝酸、Fe3+有关 【答案】B 【解析】 【详解】A．实验1中，取少量溶液a，滴入几滴溶液，溶液变红，这是铁离子特征检验现象，说明溶液a中含有；另取少量溶液a，滴入溶液，产生红褐色沉淀，进一步确认溶液a中含有，A正确； B．实验1中，红色褪去并产生红棕色气体，是因为浓硝酸将氧化，浓硝酸被还原为红棕色气体，因此产生红棕色气体不能说明被浓硝酸氧化为，B错误； C．实验2中，固体溶于水后溶液为黄色，这是由于水解产生显示黄色，加硝酸酸化后，铁离子水解受到抑制，减少，颜色消失溶液变为无色，说明溶液a显黄色并非本身的颜色导致的，C正确； D．实验3中，实验①和实验②中无色溶液变为黄色溶液，实验③中无色溶液未变黄色，说明溶于浓硝酸或在稀硝酸酸化下与共同作用时溶液显黄色，因此说明溶液a显黄色可能与遇浓硝酸、有关，D正确； 故答案选B。 第二部分 21. 异戊二烯［］是一种重要的化工原料，能发生以下反应： 已知：①烯烃与酸性溶液反应的氧化产物对应关系： 烯烃被氧化的部位 氧化产物 ② 请回答下列问题： （1）异戊二烯与溴1∶1发生加成反应生成物质A，则A的结构最多有_____________种（不考虑顺反异构）。 （2）异戊二烯分子间可以发生已知信息②中的反应，生成物B的分子式为，B的结构可能有_____________种。等质量的异戊二烯与化合物B分别在氧气中燃烧时，消耗氧气的量前者_____________后者。（填“<”“=”“>”） （3）Y的结构简式为_____________。 （4）X存在顺反异构，写出它的反式异构体的结构简式：_____________。 （5）化合物W与异戊二烯属于官能团类别异构（碳骨架不变），则W用系统命名法命名，其名称为_____________。 （6）某高分子化合物的结构为，该高分子化合物的单体为_____________。 （7）下列不能与发生已知信息②中反应的有机物是_____________（填字母序号）。 A. B. C. D. 【答案】（1）3 （2） ①. 4 ②. = （3） （4） （5）3-甲基-1-丁炔 （6） （7）C 【解析】 【分析】异戊二烯中的两个碳碳双键由一个碳碳单键隔开，构成共轭二烯结构；由于甲基的位置，两处双键不等价。共轭二烯烃既可在一处双键上发生加成，也可发生1，4-加成，此时两端碳原子参与形成新键，中间两个碳原子之间形成双键。信息②表示，在加热条件下，一个共轭二烯结构提供四个碳原子，一个碳碳双键提供两个碳原子，二者结合生成六元环；生成的环内双键位于原共轭二烯结构的中间两个碳原子之间。异戊二烯分子间进行该反应时，应分别确定提供四个环碳原子的共轭二烯结构和提供两个环碳原子的双键，再区分不同连接方向。 【小问1详解】 异戊二烯与溴按1∶1发生加成反应时，每个异戊二烯分子只加成一个分子。由于两处双键不等价，在左端双键上加成得到，在右端双键上加成得到；发生1，4-加成时，两个溴原子分别连接在原共轭二烯结构的两端碳原子上，中间形成碳碳双键，得到。上述三种产物的溴原子位置或双键位置不同，不考虑顺反异构时，A最多有3种结构； 【小问2详解】 两个异戊二烯分子发生信息②中的反应时，一个分子用完整的共轭二烯结构提供四个环碳原子，另一个分子用其中一处双键提供两个环碳原子。提供四个环碳原子的分子两端不等价，提供两个环碳原子的每一处双键两端也不等价，因此每一处双键参与反应均有两种不同的连接方向。若提供两个环碳原子的是原右端双键，生成的两种结构为和；若提供两个环碳原子的是原左端双键，生成的两种结构为和。这四种结构的支链连接方式或支链相对位置不同，因此B共有4种结构。异戊二烯与B的分子式分别为、，二者最简式相同，故等质量时所含碳、氢的物质的量分别相等；完全燃烧时，碳、氢分别生成和，所需氧气的量相等，应填“=”； 【小问3详解】 根据已知信息①，异戊二烯两端的被氧化后均生成；与甲基相连的双键碳原子上没有氢原子，被氧化后形成酮羰基；另一内部双键碳原子上有一个氢原子，被氧化后形成羧基。两个内部碳原子之间原有的单键保留，因此Y的结构简式为； 【小问4详解】 异戊二烯发生1，4-加聚时，原共轭二烯结构两端的碳原子分别与相邻单体连接，中间两个碳原子之间形成双键，甲基仍连接在原来的碳原子上。所得链节中，双键两端各连接一个主链上的，反式结构要求这两个位于双键的两侧，因此X的反式异构体为； 【小问5详解】 异戊二烯的分子式为。在碳骨架不变的条件下，与其属于官能团类别异构的W应为炔烃。原碳骨架中，与甲基相连的碳原子不能再参与形成三键，否则会超过碳的四价；因此三键只能位于远离与甲基相连的碳原子的末端，W的结构为。选择含三键的四碳主链，从靠近三键的一端编号，三键位于1号碳原子处，甲基位于3号碳原子处，故名称为3-甲基-1-丁炔； 【小问6详解】 题给聚合物的每个链节均保留一个六元碳环，环左、右两端的碳原子分别与相邻链节连接，环上方两个碳原子之间保留一个双键。这符合环内共轭二烯结构发生1，4-加聚的特征。逆向还原时，将链节之间形成的单键断开，把环上方原有的双键改为单键，并分别在它两侧的相邻环碳原子之间恢复双键，即可得到单体； 【小问7详解】 A．该物质的结构可写为，其中两个碳碳双键由一个碳碳单键隔开，具有共轭二烯结构，能够与乙烯发生信息②中的反应，A不符合题意； B．中，四个碳原子依次以双键、单键、双键相连，具有信息②所需的共轭二烯结构，能够与乙烯发生该反应，B不符合题意； C．中的两个碳碳双键之间隔着两个碳碳单键，不构成共轭二烯结构，不能与乙烯发生信息②中的反应，C符合题意； D．中的两个碳碳双键之间隔着一个碳碳单键，具有共轭二烯结构，能够与乙烯发生信息②中的反应，D不符合题意； 故选C。 22. 对溴苯乙烯（E）是一种重要的化工原料，E的实验室制取流程如下： 已知：D中含有甲基，D的分子式为。 回答下列问题： （1）B的名称为_____________；E中官能团的名称为_____________。 （2）A转化为B的反应类型为_____________。证明苯分子中的碳碳键不是碳碳单键和碳碳双键交替存在的共价键，而是处在碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键的事实是_____________（填字母）。 a．只有一种一氯苯 b．只有一种邻二氯苯 c．只有一种间二氯苯 d．只有一种对二氯苯 （3）写出C→D反应的化学方程式：_____________。 （4）芳香族化合物M是D的同分异构体，且苯环上只有两个取代基： ①M的结构有_____________种（不考虑立体异构）； ②其中核磁共振氢谱峰面积比为1∶1的结构简式为_____________。 （5）结合上述题目中的信息，设计一条以苯和一氯甲烷为原料合成2,4,6-三氨基苯甲酸的路线：_____________。 已知：①（苯胺）；②苯胺极易被氧化；③羧基是间位定位基； ④无机试剂任选。（合成路线常用的表示方式为：目标产物） 【答案】（1） ①. 乙苯 ②. 碳碳双键、溴原子 （2） ①. 取代反应 ②. b （3） （4） ①. 11 ②. （5） 【解析】 【分析】A的分子式为，与溴乙烷在、85℃条件下反应，得到苯环上连接一个乙基的B，其结构为，可确定A为苯。B与在催化剂作用下反应，溴原子进入苯环；后续光照反应及形成碳碳双键的反应均发生在侧链上。E的结构为，其中溴原子与乙烯基处于对位，因此C中溴原子与乙基也处于对位，C的结构为。C与在光照条件下发生侧链上的取代反应，结合D的分子式及D仍含甲基，可知被取代的是与苯环直接相连的碳原子上的一个氢原子，D的结构为。D在氢氧化钠的乙醇溶液中加热，脱去HBr形成碳碳双键，即可得到E。 【小问1详解】 B的结构为，其苯环上连接一个乙基，名称为乙苯。E的结构为，侧链中含有碳碳双键，苯环上连接溴原子，因此E中官能团的名称为碳碳双键、溴原子； 【小问2详解】 A为苯，B的苯环上连接一个乙基，A转化为B时，苯环上的一个氢原子被乙基代替，因此该反应属于取代反应。 a．即使假设苯环中的碳碳单键和碳碳双键交替存在，苯环上六个氢原子的地位仍相同，也只有一种一氯苯，因此该事实不能排除单、双键交替的结构，a不符合题意； b．若苯环中的碳碳单键和碳碳双键交替存在，邻二氯苯中两个氯原子所连接的相邻碳原子之间，可以是碳碳单键，也可以是碳碳双键，应有两种邻二氯苯。实际只有一种邻二氯苯，说明不存在这两种不同的相邻碳碳键，能够否定单、双键交替的结构，b符合题意； c．在碳碳单键和碳碳双键交替存在的假设结构中，间位两个取代位置之间的较短路径都包含一个碳碳单键和一个碳碳双键，也只有一种间二氯苯，因此该事实不能排除单、双键交替的结构，c不符合题意； d．在碳碳单键和碳碳双键交替存在的假设结构中，苯环上各组对位位置仍彼此等效，也只有一种对二氯苯，因此该事实不能排除单、双键交替的结构，d不符合题意； 故选b； 【小问3详解】 C中溴原子与乙基处于苯环的对位。光照条件下，与侧链上的氢原子发生取代反应；D仍含有甲基，说明乙基中的甲基保留，被取代的是与苯环直接相连的碳原子上的一个氢原子，同时生成HBr。因此反应的化学方程式为； 【小问4详解】 ①M与D的分子式均为，苯环上只有两个取代基，苯环部分为，两个取代基合计含有2个碳原子和2个溴原子。按两个碳原子的分配讨论：两个碳原子可以同处于一个取代基中，此时另一个取代基只能是溴原子；也可以分别处于两个含碳取代基中，此时两个溴原子均在侧链上。由此可分为四类。第一类的两个取代基为和，其对位结构就是D，应排除，符合要求的邻位、间位结构为。第二类的两个取代基为和，邻位、间位、对位结构分别为。第三类的两个取代基为和，邻位、间位、对位结构分别为。第四类的两个取代基均为，邻位、间位、对位结构分别为。因此M共有种结构。 ②M共含有8个氢原子，核磁共振氢谱峰面积比为1∶1，说明只有两种化学环境的氢原子，且各有4个。第一类、第三类均含有甲基，甲基上的3个氢原子不能构成所要求的4个等效氢，故不符合要求。第二类中的两个亚甲基所处环境不同，各含2个氢原子，也不符合要求。第四类中，邻位结构的苯环氢有两种环境，间位结构的苯环氢有三种环境；只有对位结构的4个苯环氢均等效，两个溴甲基上的4个氢也等效，两组峰面积比为。因此符合要求的结构简式为； 【小问5详解】 根据苯与卤代烷在作用下反应的信息，可先使苯与一氯甲烷反应，将苯环上的一个氢原子替换为甲基，得到甲苯。甲基使苯环上邻位、对位的氢原子较易被取代，因此用足量浓硝酸在浓硫酸、加热条件下进行硝化，可在甲基的2、4、6位引入三个硝基，得到。羧基是间位定位基，若先将甲基氧化为羧基，再硝化，就不利于在所需的2、4、6位引入硝基，因此应先硝化，再用酸性溶液将甲基氧化为羧基，得到。苯胺极易被氧化，故应在甲基氧化完成后，再按题给信息用Fe和HCl将三个硝基还原为氨基，得到目标产物。合成路线为。 23. 某些铂的配合物可用作抗癌药。 序号 a b c 名称 顺铂 奥沙利铂 卡铂 结构简式 （1）上述铂的配合物中含有手性碳原子的是_____(填序号)。 （2）顺铂比反铂()在水中的溶解度更大。从分子极性的角度解释原因：__________。 （3）顺铂进入癌细胞，破坏其DNA ；一种可能的机制示意图如下。 ①过程ⅰ的离子方程式是__________。 ②从配位原子和Pt2+结合能力的角度解释发生过程ⅱ可能的原因：___________。 （4）合成顺铂的一种工艺流程如下。 ①上述流程中，的作用是___________。 ②的晶胞形状为立方体，边长为a nm，结构如图所示。 ⅰ．图中____________(填“黑球”或“白球”)表示[PtCl6]2-。 ⅱ．已知：的摩尔质量为Mg/mol，阿伏加德罗常数的值为NA。该晶体的密度为_________g/cm3.() 【答案】（1）b （2）顺铂为极性分子，反铂为非极性分子，根据相似相溶原理可知：顺铂比反铂更易溶于极性溶剂水中 （3） ①. ②. DNA中的N和H2O中的O均有孤电子对，二者相比，N与Pt2+的配位能力更强 （4） ①. 作还原剂 ②. 黑球 ③. 【解析】 【小问1详解】 连有四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳，故铂的配合物b中含有手性碳，如图：（标∗的碳原子表示手性碳原子）。 【小问2详解】 极性分子的溶质易溶于极性分子的溶剂，非极性分子的溶质易溶于非极性分子的溶剂；顺铂为极性分子，反铂为非极性分子，根据相似相溶原理可知：顺铂比反铂更易溶于极性溶剂水中。 【小问3详解】 ①根据题中所给机制示意图可知：和H2O反应生成和Cl-，故过程ⅰ的离子方程式为：。 ②DNA中的N和H2O中的O均有孤电子对，二者相比，N的电负性小于O，更易给出电子与Pt2+配位，即N与Pt2+的配位能力更强，所以过程ⅱ可能发生。 【小问4详解】 ①在题给流程中，与在50~60℃条件下发生反应生成，Pt化合价由+4价降低至+2价，发生还原反应，由此可说明的作用是还原剂。 ②ⅰ．根据题中所给晶胞结构图，结合均摊法可知，每个晶胞中含有个黑球，含有8个白球；根据的化学式可知，晶胞中K+与的个数比为2：1，故黑球表示，白球表示K+。 ⅱ．已知：的晶胞形状为立方体，边长为a nm，则晶胞体积；因为晶胞中含有4个，则晶胞质量为：；根据密度公式，可知：。 24. 天然气中常存在和，给运输装置带来危害。一种同步脱除和的方法如下。 主反应： 副反应： （1）主反应和副反应的平衡常数的对数()随温度()的变化如图1所示。 i．主、副反应均为___________热反应(填“吸”或“放”)。 ii．主反应的平衡常数表达式___________。 iii．对于反应：，满足的条件是___________。 （2）常压下，和等物质的量投料达到平衡状态时，测得转化率、CO和COS的选择性随温度()的变化如下图所示。 i．平衡状态下，COS产率：a℃___________b℃(填“>”或“<”)。 ii．经计算得知：在时，随着温度的升高，COS的平衡产率逐渐下降，结合平衡原理解释COS平衡产率下降的原因：___________。 （3）实际反应过程中，需要加入催化剂提高主反应的速率和选择性。催化机理如下图所示(*表示吸附在催化剂表面的粒子)。 下列说法正确的是___________(填序号)。 A. ③的反应速率比④的慢 B. 催化过程中，有极性键的断裂和形成 C. 该催化剂通过改变主反应的反应历程，降低了主反应的活化能 D. 依据图1和上图可知： 【答案】（1） ①. 吸 ②. ③. T＞T1 （2） ①. < ②. 主、副反应均为吸热反应，时，随着温度的升高，主、副反应均正向移动，主反应正向移动的程度大于副反应正向移动程度，使得平衡转化率逐渐增大，选择性逐渐增大， COS的平衡产率逐渐下降 （3）ABC 【解析】 【分析】温度升高，平衡常数增大，说明反应为吸热反应。活化能越大，反应越慢。催化剂通过改变反应的历程，降低反应的活化能，加快反应速率。 【小问1详解】 i．根据图1信息可知，温度升高，主、副反应的平衡常数增大，说明升高温度，主、副反应均正向移动，主、副反应均为吸热反应； ii．主反应，平衡常数表达式； iii．将主反应-副反应得到：，则。若满足，则，则lgK主＞lgK副，结合图像可知T＞T1时K＞1； 【小问2详解】 i． a℃时平衡转化率为7.5%，的选择性为90%，产率为；b℃时平衡转化率为13%，的选择性为70%，产率为；因为，所以平衡状态下，COS产率：a℃<b℃； ii．主、副反应均为吸热反应，时，随着温度的升高，主、副反应均正向移动，主反应正向移动的程度大于副反应正向移动程度，使得平衡转化率逐渐增大，选择性逐渐增大， COS的平衡产率逐渐下降； 【小问3详解】 A．活化能越大，反应越慢。③的活化能大于④的活化能，反应速率③比④慢，A正确； B．催化过程中，有碳氧键、氢硫键极性键的断裂和氢氧极性键的形成，B正确； C．加入催化剂提高主反应的速率和选择性，催化剂通过改变主反应的反应历程，降低了主反应的活化能，加快主反应的速率，C正确； D．为脱附过程，，D错误； 故选ABC。 25. 废铅酸电池含有大量的铅膏，从中回收碳酸铅的一种工艺流程如下。 已知：1.铅膏成分为、、PbO和Pb，均难溶于水； ii． 物质 iii． （1）“铅膏”转化为“硫化渣”过程中，能加快反应速率的操作有___________。 Ⅰ．硫酸化 （2）硫酸化试剂为硫酸和双氧水。促进转化为的过程可分为两步： a．___________(填离子方程式)；b．。 （3）相同投料、相同时间，硫化渣中含量与反应温度的关系如图1所示。 a．60℃后，导致含量下降的主要原因是___________(忽略温度对溶解性的影响)。 b．因生成的包裹在铅膏表面，阻碍了反应，含量最高仅为88%。相同条件下，在硫酸化试剂中加入少量NaCl固体，含量能接近100%。从化学反应速率和限度的角度解释加入少量NaCl固体的作用：___________。 Ⅱ．脱硫浸出 （4）常温下，向固体中加入一定量醋酸，用氨水调节pH。溶液中主要含碳粒子的物质的量分数与pH的关系如图2所示(表示)。 ①pH在时，随着pH增大，溶液中逐渐___________(填“增大”或“减小”；忽略溶液体积的变化)。 ②若直接用溶液对进行脱硫浸出，相关离子方程式是___________。 Ⅲ．碳化 （5）相同物质的量浓度下，优先选择溶液而非溶液进行碳化，从二者碱性差异的角度分析可能的原因：___________。 【答案】（1）搅拌、适当升温（或其他合理答案） （2） （3） ①. 60℃后，H2O2受热分解，导致对PbO2的还原作用减弱 ②. 加入NaCl，Cl-与Pb2+形成[PbCl3]-的速率快于生成PbSO4的速率，阻止了铅膏被PbSO4包裹，但Pb2+生成PbSO4的限度大于生成[PbCl3]-的限度，[PbCl3]-又转化为PbSO4，同时释放Cl-，该过程不断循环，使PbSO4含量不断升高 （4） ①. 减小 ②. （5）相同浓度的溶液碱性强于溶液，可能会导致Pb(OH)2产生，影响PbCO3的纯度 【解析】 【分析】铅膏成分为、、PbO和Pb ，首先用双氧水把PbO2（+4价Pb）还原为Pb2+，然后与沉淀为PbSO4，PbO和Pb也被酸与氧化还原作用转化为PbSO4，使所有铅元素转变为统一易处理的PbSO4（硫化渣）；加入一定量醋酸，用氨水调节pH，将 PbSO4转化为可溶性铅配合物，让进入溶液，实现“脱硫”；最后加入溶液，使铅配合物释放Pb2+并与生成PbCO3沉淀，得到最终产品。 【小问1详解】 “铅膏”转化为“硫化渣”过程中，可通过搅拌、适当升温等方式加快反应速率； 【小问2详解】 促进转化为的过程可分为两步，a步骤是被 还原成 Pb2+的过程，反应的离子方程式为：； 【小问3详解】 60℃后，导致PbSO4含量下降的主要原因是60℃后，双氧水分解速率加快，导致对PbO2的还原作用减弱；加入NaCl，Cl-与Pb2+形成[PbCl3]-的速率快于生成PbSO4的速率，阻止了铅膏被PbSO4包裹，但Pb2+生成PbSO4的限度大于生成[PbCl3]-的限度，[PbCl3]-又转化为PbSO4，同时释放Cl-，该过程不断循环，使PbSO4含量不断升高； 【小问4详解】 ①由图2可知，pH在3~5时，随着pH增大，溶液中的物质的量分数增大，即增大，促进了与形成配离子，从而使溶液中游离的减小。 ②若直接用NH4Ac溶液(pH≈7)对PbSO4进行脱硫浸出，PbSO4转化为，相关离子方程式为：； 【小问5详解】 相同浓度的溶液碱性强于溶液，可能会生成更难溶的Pb(OH)2，影响PbCO3的纯度，因此，相同物质的量浓度下，优先选择(NH4)2CO3溶液而不是Na2CO3溶液进行碳化。 26. 某小组同学为探究Al与溶液的反应，进行如下实验。 【实验1】向绿色的溶液(未酸化，)中加入铝片 序号 实验操作 实验现象 ① 加入少量铝片 Ⅰ．剧烈反应，产生大量气体，同时有红色固体产生，溶液变为棕绿色 Ⅱ．待铝片消失后，静置一段时间，红色固体减少，试管底部产生白色固体；此时溶液pH为2.6 ② 继续加入铝片至过量 Ⅲ．持续有气体和红色固体产生，白色固体逐渐消失，溶液先变为棕色，最终变为无色 资料：i．在水溶液中不能稳定存在； ii．CuCl(s，白色)(aq，棕色)。 （1）实验1中产生的气体是___________。 （2）取②中棕色溶液，加入大量水，___________(填实验现象)，证明棕色溶液中含有。 （3）经证实，①中白色固体为CuCl，则Ⅱ中静置时发生反应的离子方程式可能是___________。 【实验2】探究CuCl和与Al反应的速率 序号 实验操作 实验现象 ③ 加入适量NaCl固体后，白色固体溶解，溶液变为棕色 ④ 同时向试管A和B中加入质量和表面积均相同的铝片 2分钟内，A中无明显变化，B中迅速产生了大量气体和红色固体 （4）试管B中，与Al反应生成红色固体的离子方程式是___________。 （5）相较于A，推测B中溶液能与铝片迅速产生气体的原因： a．促进铝片表面氧化膜的溶解。 b．生成的Cu附着在铝片表面，___________(补充完整)。 （6）结合实验2结论，从平衡移动的角度分析导致②中白色固体逐渐消失的原因：___________。 【实验3】向的溶液中加入铜粉，溶液立即变为棕绿色。 （7）当氧化剂、还原剂、氧化产物均相同时，还原产物的还原性越弱，对应的氧化还原反应趋势越大。结合实验3方程式解释实验1中和Al反应生成的趋势比生成Cu的趋势大的原因：___________。 【答案】（1）H2 （2）产生白色沉淀（CuCl） （3） （4） （5）形成Al-Cu原电池，加快反应速率（或形成无数微小原电池，加快H+得电子速率） （6）与Al反应生成Cu，浓度降低，平衡CuCl(s，白色)(aq，棕色)平衡右移，CuCl不断转化为，同时生成的Cu和Al构成原电池加快了反应的进行，导致白色固体逐渐消失 （7）在实验3中发生反应：Cu2++Cu+6Cl-=2，Cu2+被还原为[CuCl3]2-，而Cu被氧化为Cu+，说明Cu的还原性比[CuCl3]2-强，根据规律，还原产物的还原性越弱，反应趋势越大。因此，Cu2+与Al反应生成[CuCl3]2-的趋势大于生成Cu的趋势 【解析】 【分析】1.5 mol·L-1 CuCl2溶液未酸化时pH=1.8，说明溶液呈酸性，可能含有H+，加入铝片后，溶液pH逐渐升高（从1.8到2.6），这表明H+被消耗，同时可能涉及Cu2+与Al的反应。此外，溶液颜色从绿色变为棕色（）再变为无色，说明Cu2+被还原为Cu，而Al被氧化为Al3+。 【小问1详解】 根据题目给出的溶液pH=1.8，溶液呈酸性，含有H+，加入铝片后，剧烈反应产生大量气体，产生的气体是H2。 【小问2详解】 根据资料ii，CuCl(s，白色)(aq，棕色)，若溶液中存在，加入大量水后，Cl-浓度降低，平衡左移，转化为CuCl白色沉淀。因此，实验现象应为：产生白色沉淀（CuCl）。 【小问3详解】 根据现象Ⅱ，待铝片消失后静置，红色固体(Cu)减少，白色固体(CuCl)增加，说明发生了反应，这表明Cu将CuCl2还原为CuCl，同时自身被氧化为CuCl，根据得失电子守恒和原子守恒配平离子方程式为：。 【小问4详解】 根据实验现象，B中迅速产生大量气体（H2）和红色固体（Cu），反应涉及Al还原为Cu，同时Al被氧化为Al3+，结合得失电子守恒和元素守恒，离子方程式为：。 【小问5详解】 生成的Cu附着在铝片表面，形成Al-Cu原电池，加快反应速率（或形成无数微小原电池，加快H+得电子速率）。 【小问6详解】 根据实验2的结论，与Al反应生成Cu，浓度降低，平衡CuCl(s，白色)(aq，棕色)平衡右移，CuCl不断转化为，同时生成的Cu和Al构成原电池加快了反应的进行，导致白色固体逐渐消失。 【小问7详解】 在实验3中发生反应：Cu2++Cu+6Cl-=2，Cu2+被还原为，而Cu被氧化为，说明Cu的还原性比强，根据题目给出的规律，当氧化剂、还原剂、氧化产物均相同时，还原产物的还原性越弱，反应趋势越大。因此，Cu2+与Al反应生成时，还原产物的还原性较弱，反应趋势更大，而生成Cu时，还原产物的还原性较强，反应趋势较小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $