精品解析：湖南省部分学校2026-2027学年高三上学期11月阶段检测（三）化学试题

机密★启用前 高三化学三 [范围：高考范围(选择题除选择性必修1)] 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题卷和答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。 3.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 N-14 O-16 Al-27 S-32 V-51 Fe-56 一、选择题：本题包括14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 化学材料在生产、生活中具有广泛应用。下列说法错误的是 A. 采用高熵合金制造的火箭发动机涡轮盘可耐高温，合金属于复合材料 B. 锂电池中添加碳纳米管可提升电池的稳定性，碳纳米管属于无机非金属材料 C. 聚苯乙烯泡沫可用于制造建筑工程保温材料，聚苯乙烯属于有机高分子材料 D. 钽电容体积小、高温稳定性强，可用于AI服务器，钽属于金属材料 2. 实验室中，下列试剂的保存方法错误的是 A. 氢氟酸保存在广口塑料瓶中 B. 钠保存在盛有石蜡油的广口试剂瓶中 C. 白磷加水封保存在广口试剂瓶中 D. 硝酸银溶液保存在棕色细口瓶中 3. 下列物质转化在对应条件下不能实现的是 A. B. C. D. 4. 下列化学用语表示正确的是 A. 基态硫原子的价层电子排布图： B. 的空间填充模型： C. 中子数为12的氖原子： D. 用电子式表示HCl的形成过程： 5. 草酸是实验室常用的一种还原剂，它与酸性溶液反应的化学方程式为。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 上述反应生成，转移电子数为 B. 标准状况下，中含π键数目为 C. 晶体中含氢键数目为 D. 1 L pH = 2的溶液中，含数目为 6. 下列离子方程式书写正确的是 A. 向明矾溶液中滴入过量氨水： B. 硫化钠溶液与稀硝酸混合： C. 向溶液中滴入溶液： D. 等物质的量浓度的和溶液以体积比1∶2混合： 7. 下列实验装置中，可以达到相应实验目的的是 A．分离乙醇和乙酸 B．海水淡化 C．熔融烧碱 D．验证的漂白性和氧化性 A. A B. B C. C D. D 8. W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素，它们的最外层电子数之和为23，X、Y、Z相邻，简单离子与具有相同的电子层结构。下列说法错误的是 A. 第一电离能：Z>Y>X>W>M B. 分子的极性： C. 与的反应能力： D. M与X、Y均可形成离子化合物 9. 前列地尔又称前列腺素E1，临床上可用于治疗血栓闭塞性脉管炎、闭塞性动脉硬化，其结构如图所示，下列说法错误的是 A. 该物质的分子式为 B. 该分子中碳原子有、两种杂化方式 C. 该物质可以发生取代反应、加成反应、消去反应 D. 1 mol该物质分别与足量的Na和NaOH反应，消耗二者的物质的量之比为1∶1 10. 价类二维图是学习元素及其化合物的重要工具，氮元素的价类二维图如图所示。下列有关说法错误的是 A. 常温常压下，d一定为一种红棕色气体 B. a与e反应生成的盐可用于制作冷敷袋 C. 将b转化为a是人工固氮的重要方式 D. a催化氧化生成c是工业制硝酸的基础 11. 物质性质与物质结构有关，下列根据事实得出的结论正确的是 选项 事实 结论 A 氢键键能： 沸点： B 石墨中C—C的键能比金刚石中C—C的键能大 硬度：石墨>金刚石 C 的极性微弱 在中的溶解度高于在中的溶解度 D 离子的电荷数：，离子半径： 熔点： A. A B. B C. C D. D 12. 某工厂废渣中含有ZnS、FeS和CuCl，可采用如下工艺进行回收利用。 已知：“氧化浸出”时，ZnS转化为和。 下列说法正确的是 A. “氧化浸出”时，浸出率随温度升高一定增大 B. 浸出渣的主要成分是 C. “除铜”步骤发生的反应为 D. 实验室中模拟“沉锌”后分离出ZnS，需要用到烧杯、玻璃棒和长颈漏斗 13. 下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向某溶液中先滴入溶液，再滴入稀硝酸 先产生白色沉淀，后白色沉淀不溶解 该溶液中含有 B 在水晶柱面上滴一滴熔化的石蜡，用一根红热的铁针刺中凝固的石蜡 熔化的石蜡形成一个椭圆形 水晶导热性具有各向异性 C 向滴有酚酞的水中加入一定量 溶液最终变为红色 与反应生成碱性物质 D 将两根石墨电极分别插入盛有饱和溶液与淀粉-KI溶液的两个烧杯中，用导线连接石墨棒和电流表 电流表指针不发生偏转，淀粉-KI溶液不变蓝 不能氧化 A. A B. B C. C D. D 14. 硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应的还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取x g铁铝合金与一定量很稀的硝酸充分反应，还原产物为。向反应后的溶液中逐滴加入的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的质量关系如图所示。下列说法错误的是 A. 该合金中铁与硝酸反应的离子方程式为 B. 图中CD阶段发生反应的离子方程式为 C. 该铁铝合金的质量 D. 图中BC阶段消耗NaOH溶液的体积为37.5 mL 二、非选择题：本题包括4小题，共58分。 15. 四氮化四硫（）是一种重要的硫氮二元化合物，室温下为橙黄色针状晶体。某研究小组在实验室中以和为原料合成。 已知：①二氯化硫（）熔点−78℃，沸点59℃，易水解； ②。 Ⅰ．制备。硫粉与氯气在50℃下反应生成，实验装置如图所示（部分夹持和加热装置已省略）。 （1）图中仪器X的名称为____________________。 （2）装置A中发生反应的离子方程式为______________________________，装置B中盛放的试剂是_______________。 （3）装置D可采用的加热方式是_______________。 （4）装置E的作用是_________________________________________________________________。 Ⅱ．制备并测定产品的纯度。 （5）向的溶液中通入，制得，反应同时生成一种单质和一种盐，该反应的化学方程式为______________________________________________________________________。 （6）取0.5 g分离后的固体产品加入足量NaOH溶液并加热，将生成的通入50.00 mL 0.1000 mol/L 溶液中，充分反应后，用的NaOH溶液滴定剩余的，消耗NaOH溶液20.00 mL。计算制得的的纯度为____________________。（不考虑杂质对测定的影响） 16. 钒钛磁铁矿冶炼过程中形成的钒渣是提钒的主要原料，以某钒渣(含有和少量和等)为原料，采用“钙化焙烧-酸浸”工艺提钒的流程如图所示。 已知：①溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH如下： 金属离子 开始沉淀pH 2.2 3.5 12.4 恰好沉淀完全pH 3.8 4.7 13.8 ②+5价钒在溶液中主要以和的形式存在，存在平衡：。 回答下列问题： （1）基态钒原子的电子排布式为_______________。 （2）“焙烧”工序中转化为和，写出该反应的化学方程式：___________________________________。 （3）为提高“酸浸”时的速率，可采取的措施有____________________(写出一种)，“酸浸”工序中浸出渣的主要成分为和____________________(填化学式)。 （4）“除铁铝”工序中，恰好完全沉淀时，溶液中的浓度为_______________。 （5）“萃取”工序加入有机萃取剂，主要除去的杂质离子是_______________。 （6）“沉钒”时先加氨水调节溶液至8.5，目的是_____________________________________________。 （7）是一种深蓝色晶体粉末，一种的四方晶胞如图a所示，晶胞参数，。脱出部分原子后形成，的晶胞结构如图b所示。 中m=_______________。设阿伏加德罗常数的值为，晶体的密度为_______________(用含a，c和的代数式表示)。 17. 盐酸多奈哌齐是治疗轻中度阿尔茨海默病的一种处方药，其中间体多奈哌齐（J）的一种合成路线如下（部分反应试剂和条件已省略）： 已知：。 回答下列问题： （1）化合物B的名称为_______________。B→C的反应类型为_______________。 （2）化合物D中官能团的名称为_______________。 （3）已知化合物H能发生银镜反应，写出G→I的化学反应方程式：______________________________。 （4）化合物X是D的同分异构体，符合下列条件的X有__________种（不考虑立体异构），其中含有手性碳原子的结构简式是__________（任写一种）。 ①能与溶液发生显色反应； ②能发生水解反应； ③苯环上只有两个取代基。 （5）参照上述合成路线，设计以和为基础原料（无机试剂和有机溶剂任选），合成的流程路线图__________________________________。 18. 乙二醇是一种重要的化工原料，主要用于生产聚酯，可以和为原料通过直接合成法合成乙二醇。回答下列问题： （1）已知：①； ②； ③。 则反应的ΔH = __________ kJ/mol。 （2）向密闭容器中通入的混合气体，只发生反应：。固定平衡转化率，探究温度与压强的关系，分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图所示。 ①图中表示的是曲线__________（填字母），理由是___________________________________。 ②其他条件不变，下列措施能同时提高平衡转化率和反应速率的是__________（填标号）。 A．降低温度 B．增大压强 C．及时分离出乙二醇 D．使用活性更高的催化剂 ③M点时，反应的压强平衡常数_____（列出计算式即可）。（是用平衡分压代替平衡浓度进行计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数） （3）将乙二醇转化为高附加值化学品乙醇酸是实现碳资源循环利用的重要途径，电催化乙二醇制备乙醇酸具有反应条件温和、产物选择性高的优点，我国科研团队设计了耦合系统，实现了乙醇酸在阴阳两极的同步生成，装置如图所示。 该电解池的阴极反应式为_________________________，理论上该体系制得2 mol乙醇酸时，电路中转移的电子数为__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 机密★启用前 高三化学三 [范围：高考范围(选择题除选择性必修1)] 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题卷和答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。 3.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 N-14 O-16 Al-27 S-32 V-51 Fe-56 一、选择题：本题包括14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 化学材料在生产、生活中具有广泛应用。下列说法错误的是 A. 采用高熵合金制造的火箭发动机涡轮盘可耐高温，合金属于复合材料 B. 锂电池中添加碳纳米管可提升电池的稳定性，碳纳米管属于无机非金属材料 C. 聚苯乙烯泡沫可用于制造建筑工程保温材料，聚苯乙烯属于有机高分子材料 D. 钽电容体积小、高温稳定性强，可用于AI服务器，钽属于金属材料 【答案】A 【解析】 【详解】A．合金是由两种或两种以上的金属与金属或非金属熔合而成的具有金属特性的金属材料，不属于复合材料，A错误； B．碳纳米管的主要成分为碳单质，属于新型无机非金属材料，B正确； C．聚苯乙烯是由苯乙烯加聚得到，属于有机高分子材料，C正确； D．钽元素是金属元素，钽单质属于金属材料，D正确； 故选A。 2. 实验室中，下列试剂的保存方法错误的是 A. 氢氟酸保存在广口塑料瓶中 B. 钠保存在盛有石蜡油的广口试剂瓶中 C. 白磷加水封保存在广口试剂瓶中 D. 硝酸银溶液保存在棕色细口瓶中 【答案】A 【解析】 【详解】A．氢氟酸能腐蚀玻璃，须用塑料瓶保存，氢氟酸为液体，应盛于细口瓶中，A错误； B．金属钠易与氧气、水反应，须浸没在石蜡油中隔绝空气，固体用广口瓶保存，B正确； C．白磷着火点低、易自燃，须加水封隔绝空气，固体用广口瓶保存，C正确； D．硝酸银溶液见光易分解，须用棕色细口瓶避光保存，D正确； 故选A。 3. 下列物质转化在对应条件下不能实现的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．电解熔融可制备金属，在加热条件下与反应生成，与反应生成和，各步转化均能实现，A不符合题意； B．为强氧化剂，加热条件下与反应生成，与反应生成沉淀，加热分解生成和水，各步转化均能实现，B不符合题意； C．单质在中点燃时，无论浓度高低，反应仅能生成，无法直接生成，第一步转化不能实现，C符合题意； D．高温下与反应生成粗和，粗与在加热条件下反应生成，与在高温下反应生成高纯和，各步转化均能实现，D不符合题意； 故选C。 4. 下列化学用语表示正确的是 A. 基态硫原子的价层电子排布图： B. 的空间填充模型： C. 中子数为12的氖原子： D. 用电子式表示HCl的形成过程： 【答案】D 【解析】 【详解】A．硫的原子序数为16，基态硫原子的价层电子排布式为，3s轨道中的2个电子自旋方向相反，3p的三个轨道中先各填入1个自旋方向相同的电子，第4个电子再与其中1个电子配对。原图只表示了3p轨道中的电子，漏掉了3s轨道中的2个电子，完整的价层电子排布图为，A错误； B．甲烷分子中，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子位于正四面体的4个顶点。题图用小球表示原子，用棍表示原子间的化学键，属于球棍模型；空间填充模型用相互接触或重叠的球体表示原子，体现原子的相对大小，正确的空间填充模型为，B错误； C．原子符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数。氖的质子数为10，中子数为12时，质量数为10+12=22，因此该氖原子应表示为，C错误； D．氢原子最外层有1个电子，氯原子最外层有7个电子，二者各提供1个电子形成1对共用电子对，氯原子还保留3对孤电子对，从而使氢原子和氯原子分别达到2电子和8电子的稳定结构。用电子式表示HCl的形成过程为，D正确； 故选D。 5. 草酸是实验室常用的一种还原剂，它与酸性溶液反应的化学方程式为。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 上述反应生成，转移电子数为 B. 标准状况下，中含π键数目为 C. 晶体中含氢键数目为 D. 1 L pH = 2的溶液中，含数目为 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应中Mn元素的化合价由+7价降低到+2价，每生成1 mol ，转移电子的物质的量为，转移电子数为，A正确； B．标准状况下，为气体，其物质的量为。每个分子中含两个碳氧双键，每个碳氧双键含一个π键，因此含π键数目为，B正确； C．水的物质的量为，含水分子数为。冰晶体中，每个水分子与周围四个水分子形成四个氢键，每个氢键由两个水分子共有，因此氢键数目为，C正确； D．溶液的pH = 2，因此。1 L该溶液中，的物质的量为，故含数目为，D错误； 故选D。 6. 下列离子方程式书写正确的是 A. 向明矾溶液中滴入过量氨水： B. 硫化钠溶液与稀硝酸混合： C. 向溶液中滴入溶液： D. 等物质的量浓度的和溶液以体积比1∶2混合： 【答案】C 【解析】 【详解】A．氨水是弱碱，明矾溶液中的与氨水反应生成沉淀，该沉淀不溶于过量氨水，不能生成；氨水中的一水合氨应保留化学式，正确的离子方程式为，A错误； B．稀硝酸具有氧化性，具有还原性，二者发生氧化还原反应，不能按普通酸与硫化物反应写成放出。硫元素由−2价升高到0价，氮元素由+5价降低到+2价，根据得失电子守恒确定与的系数比为3∶2，再根据电荷守恒和原子守恒配平，正确的离子方程式为，B错误； C．溶液中的与铁氰化钾溶液反应生成蓝色的沉淀，参与沉淀的形成，不能删去；铁氰根离子应作为整体保留。该反应的离子方程式为，原子和电荷均守恒，C正确； D．两溶液的物质的量浓度相等、体积比为1∶2，因此与的物质的量之比为1∶2。每1 mol的提供1 mol的和2 mol的，每2 mol的提供2 mol的，与恰好完全中和，不参与反应；同时1 mol的与1 mol的生成沉淀。因此，中和反应与沉淀反应必须按实际用量合并，正确的离子方程式为，原式中、和的系数不符合题给用量关系，D错误； 故选C。 7. 下列实验装置中，可以达到相应实验目的的是 A．分离乙醇和乙酸 B．海水淡化 C．熔融烧碱 D．验证的漂白性和氧化性 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．图示装置用分液漏斗进行分液，适用于分离互不相溶的液体。乙醇与乙酸互溶，混合后不分层，不能用分液法分离，A不符合题意； B．图示为蒸馏装置，温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口附近，用于测量蒸出蒸气的温度；冷凝水从右侧较低的接口流入、左侧较高的接口流出，可使冷凝管夹套充满水。加热海水时，水汽化后进入冷凝管，冷凝成液态水并流入接收瓶，海水中的非挥发性盐类留在蒸馏烧瓶中，因此可以达到海水淡化的目的，B符合题意； C．图中使用的是瓷坩埚，瓷坩埚中的能与熔融的反应，使坩埚受到腐蚀，反应为。熔融烧碱应选用铁坩埚，不能使用瓷坩埚，C不符合题意； D．从右端滴入70%硫酸，硫酸与亚硫酸钠固体反应产生二氧化硫，反应为。二氧化硫自右向左依次接触品红溶液和酸性溶液：使品红溶液褪色，体现其漂白性；使酸性溶液褪色时，硫元素的化合价由+4价升高到+6价，体现其还原性，反应为。末端浸溶液的棉团用于吸收多余的二氧化硫，防止污染空气。因此，该装置能验证二氧化硫的漂白性和还原性，不能验证其氧化性，D不符合题意； 故选B。 8. W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素，它们的最外层电子数之和为23，X、Y、Z相邻，简单离子与具有相同的电子层结构。下列说法错误的是 A. 第一电离能：Z>Y>X>W>M B. 分子的极性： C. 与的反应能力： D. M与X、Y均可形成离子化合物 【答案】A 【解析】 【分析】Y能形成简单阴离子，故Y可能为O或S。若Y为S，则有18个电子，与其具有相同电子层结构的也有18个电子，M的原子序数为20，不属于短周期元素，故排除S。因此Y为O，有10个电子，M的原子序数为12，即M为Mg。X、Y、Z相邻且原子序数依次增大，故X为N，Z为F。N、O、F、Mg原子的最外层电子数依次为5、6、7、2，则W原子的最外层电子数为23−（5＋6＋7＋2）＝3；又因W的原子序数小于N，所以W为B。综上，W、X、Y、Z、M依次为B、N、O、F、Mg。 【详解】A．X为N，Y为O。N原子的能级电子排布为，处于较稳定的半充满状态；O原子的能级电子排布为，失去一个电子后达到半充满状态，因此N的第一电离能大于O，原顺序将X、Y的大小关系写反。五种元素的第一电离能关系为，对应的正确顺序为，A错误； B．X为N，W为B，Z为F，因此和分别为和。分子中，N原子形成3个共价键并含有1对孤电子对，分子呈三角锥形，各键的极性不能相互抵消，属于极性分子；分子中，B原子形成3个共价键且无孤电子对，分子呈平面三角形，各键的极性相互抵消，属于非极性分子。因此分子的极性为，B正确； C．Z、Y、X分别为F、O、N。氟气与在暗处即可剧烈反应，氧气与反应通常需要点燃，氮气与合成氨通常需要高温、高压和催化剂。因此与的反应能力为，即，C正确； D．M为Mg，X为N，Y为O。Mg与N可形成，其组成离子为和；Mg与O可形成，其组成离子为和。二者均为离子化合物，D正确； 故选A。 9. 前列地尔又称前列腺素E1，临床上可用于治疗血栓闭塞性脉管炎、闭塞性动脉硬化，其结构如图所示，下列说法错误的是 A. 该物质的分子式为 B. 该分子中碳原子有、两种杂化方式 C. 该物质可以发生取代反应、加成反应、消去反应 D. 1 mol该物质分别与足量的Na和NaOH反应，消耗二者的物质的量之比为1∶1 【答案】D 【解析】 【详解】A．分子中的碳原子包括五元环上的5个、左侧链上的8个和右侧链（含羧基）上的7个，共20个，氧原子共5个；分子中含1个环、1个碳碳双键和2个碳氧双键，不饱和度为4，氢原子数为，因此分子式为，A正确； B．碳碳双键中的2个碳原子及两个羰基中的碳原子均采用杂化，其余碳原子均只形成单键，采用杂化，因此碳原子有、两种杂化方式，B正确； C．该物质的结构为，其中醇羟基和羧基可参与酯化反应，酯化反应属于取代反应；碳碳双键和酮羰基可与氢气发生加成反应；环上连接羟基的碳原子与亚甲基相邻，该亚甲基含有氢原子，因而在适当条件下可以脱去水形成碳碳双键，发生消去反应，C正确； D．每个分子含2个醇羟基和1个羧基，这三个基团中的羟基氢均能被Na置换；NaOH只能与其中的羧基发生中和反应，不能与醇羟基反应。因此，1 mol该物质与足量Na反应消耗3 mol Na，与足量NaOH反应消耗1 mol NaOH，二者的物质的量之比为，D错误； 故选D。 10. 价类二维图是学习元素及其化合物的重要工具，氮元素的价类二维图如图所示。下列有关说法错误的是 A. 常温常压下，d一定为一种红棕色气体 B. a与e反应生成的盐可用于制作冷敷袋 C. 将b转化为a是人工固氮的重要方式 D. a催化氧化生成c是工业制硝酸的基础 【答案】A 【解析】 【分析】a是-3价氮的氢化物，b是0价氮的单质，c是+2价氮的氧化物，d是+4价氮的氧化物，e是+5价氮的酸。 【详解】A．d可能是或，常温常压下，为红棕色气体，为无色气体，A错误； B．与反应生成的硝酸铵溶于水时会吸收大量热，可用于制作冷敷袋，B正确； C．人工固氮是将游离态的氮（）转化为化合态氮的过程，工业上将​和​反应转化为​是人工固氮的重要方式，C正确； D．氨的催化氧化生成NO是工业制硝酸的基础，后续再经氧化、吸收得到硝酸，D正确。 故选A。 11. 物质性质与物质结构有关，下列根据事实得出的结论正确的是 选项 事实 结论 A 氢键键能： 沸点： B 石墨中C—C的键能比金刚石中C—C的键能大 硬度：石墨>金刚石 C 的极性微弱 在中的溶解度高于在中的溶解度 D 离子的电荷数：，离子半径： 熔点： A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．沸点不仅与单个氢键的键能有关，还与分子间形成氢键的数目有关。水分子间形成的氢键数目较多，形成空间网状结构，克服分子间作用力所需的能量较大，因此水的沸点高于HF；分子间的氢键较弱，沸点较低，三者的沸点顺序为，A错误； B．石墨具有层状结构，层内碳原子之间的共价键较强，但层与层之间主要通过较弱的范德华力结合，层间容易滑动；金刚石中的碳原子通过共价键形成空间网状结构，硬度很大。因此，石墨的硬度小于金刚石，不能仅根据碳碳键的键能比较二者的硬度，B错误； C．分子的极性微弱，是非极性分子，是极性较强的分子。根据“相似相溶”原理，在中的溶解度高于在中的溶解度，C正确； D．根据离子所带电荷数和离子半径比较熔点，须先判断物质的晶体类型。属于分子晶体，熔化时主要克服分子间作用力；NaCl属于离子晶体，熔化时需要克服较强的离子键。因此，熔点为，D错误； 故选C。 12. 某工厂废渣中含有ZnS、FeS和CuCl，可采用如下工艺进行回收利用。 已知：“氧化浸出”时，ZnS转化为和。 下列说法正确的是 A. “氧化浸出”时，浸出率随温度升高一定增大 B. 浸出渣的主要成分是 C. “除铜”步骤发生的反应为 D. 实验室中模拟“沉锌”后分离出ZnS，需要用到烧杯、玻璃棒和长颈漏斗 【答案】B 【解析】 【分析】“氧化浸出”时，废渣在和氨水作用下发生反应：ZnS中的硫被氧化为，锌与氨结合形成；CuCl中的+1价铜被氧化为+2价，并与氨结合形成；FeS中的+2价铁被氧化为+3价，在氨水中生成沉淀。过滤后，铜、锌的氨配合物进入浸出液，铁留在浸出渣中。向浸出液中加入Zn，将铜还原为Cu，锌则进入溶液，分离出Cu后得到含锌的滤液1。再加入，使锌转化为ZnS沉淀，经过滤分离得到ZnS和滤液2。 【详解】A．升高温度通常可以加快浸出反应，但温度过高会加快氨的挥发，使溶液中氨的浓度降低，不利于铜、锌形成可溶性的氨配合物，因此浸出率不一定随温度升高而增大，A错误； B．FeS中的+2价铁在氧化剂作用下被氧化为+3价，铁离子与氨水反应，发生，生成的沉淀经过滤留在浸出渣中，因此浸出渣的主要成分是，B正确； C．浸出液中的铜主要以的形式存在。加入Zn时，Zn失去电子，配离子中的+2价铜得到电子生成Cu，锌离子与氨形成，不能将反应中的铜、锌直接写成游离离子。正确的离子方程式为，C错误； D．“沉锌”后得到ZnS固体与溶液的混合物，应采用过滤操作分离，使用的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒和漏斗，过滤时还需滤纸，不能用长颈漏斗代替漏斗，D错误； 故选B。 13. 下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向某溶液中先滴入溶液，再滴入稀硝酸 先产生白色沉淀，后白色沉淀不溶解 该溶液中含有 B 在水晶柱面上滴一滴熔化的石蜡，用一根红热的铁针刺中凝固的石蜡 熔化的石蜡形成一个椭圆形 水晶导热性具有各向异性 C 向滴有酚酞的水中加入一定量 溶液最终变为红色 与反应生成碱性物质 D 将两根石墨电极分别插入盛有饱和溶液与淀粉-KI溶液的两个烧杯中，用导线连接石墨棒和电流表 电流表指针不发生偏转，淀粉-KI溶液不变蓝 不能氧化 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．若原溶液中含有，加入溶液后发生反应，生成的白色沉淀也不溶于稀硝酸；若原溶液中含有，加入溶液后发生反应，生成的可被稀硝酸氧化，反应为，仍有白色沉淀。因此，题述现象不能证明原溶液中含有，A错误； B．在水晶柱面上滴一滴熔化的石蜡，用一根红热的铁针刺中凝固的石蜡，熔化区域呈椭圆形，说明同一时间内热量沿不同方向传递的快慢不同，因此水晶的导热性具有各向异性，操作、现象和结论均正确，B正确； C．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应为，生成的氢氧化钠使酚酞变红；但过氧化钠具有强氧化性，能使酚酞褪色，因此溶液先变红后褪色，题述最终现象错误，C错误； D．两根石墨电极分别插入两个烧杯的溶液中，虽然用导线连接了石墨棒和电流表，但两溶液之间没有盐桥等离子通道，未形成闭合回路。因此，电流表指针不偏转、淀粉-KI溶液不变蓝，不能说明不能氧化，D错误； 故选B。 14. 硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应的还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取x g铁铝合金与一定量很稀的硝酸充分反应，还原产物为。向反应后的溶液中逐滴加入的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的质量关系如图所示。下列说法错误的是 A. 该合金中铁与硝酸反应的离子方程式为 B. 图中CD阶段发生反应的离子方程式为 C. 该铁铝合金的质量 D. 图中BC阶段消耗NaOH溶液的体积为37.5 mL 【答案】D 【解析】 【分析】OA段加入NaOH溶液后尚未产生沉淀，说明反应后的溶液中有剩余硝酸，合金中的铁、铝均已完全反应，分别转化为、，溶液中还含有硝酸被还原生成的。OA段先发生酸碱中和反应；AB段金属离子转化为沉淀，反应为、；BC段与加入的反应，沉淀质量保持不变；CD段溶解，沉淀质量减小，D点后剩余沉淀为。因此，的质量为5.35 g，的质量为。根据元素守恒，合金中铁、铝的物质的量分别为、。 【详解】A．OA段表明硝酸有剩余，铁与硝酸反应后生成，硝酸的还原产物中含有。铁元素的化合价由0价升高到+3价，氮元素的化合价由+5价降低到−3价，每个铁原子失去3个电子，每个被还原的氮原子得到8个电子，故Fe与被还原的的化学计量数之比为。再根据电荷守恒及氢、氧原子守恒配平，得到离子方程式，A正确； B．CD段继续加入NaOH溶液时，与反应生成可溶性的，而不溶解，因此沉淀质量逐渐减小。相应的离子方程式为，B正确； C．由最大沉淀质量9.25 g和最终剩余沉淀质量5.35 g，可确定合金中铁、铝的物质的量均为0.050 mol。合金的质量等于铁、铝的质量之和，即，C正确； D．合金中铁、铝的物质的量均为0.050 mol，反应后均转化为三价金属离子，失去电子的总物质的量为。硝酸中的氮元素由+5价降低到中的−3价，每生成1 mol 需得到8 mol电子，根据得失电子守恒，。BC段发生反应，消耗的NaOH与的物质的量相等，因此该段消耗NaOH溶液的体积为，D错误； 故选D。 二、非选择题：本题包括4小题，共58分。 15. 四氮化四硫（）是一种重要的硫氮二元化合物，室温下为橙黄色针状晶体。某研究小组在实验室中以和为原料合成。 已知：①二氯化硫（）熔点−78℃，沸点59℃，易水解； ②。 Ⅰ．制备。硫粉与氯气在50℃下反应生成，实验装置如图所示（部分夹持和加热装置已省略）。 （1）图中仪器X的名称为____________________。 （2）装置A中发生反应的离子方程式为______________________________，装置B中盛放的试剂是_______________。 （3）装置D可采用的加热方式是_______________。 （4）装置E的作用是_________________________________________________________________。 Ⅱ．制备并测定产品的纯度。 （5）向的溶液中通入，制得，反应同时生成一种单质和一种盐，该反应的化学方程式为______________________________________________________________________。 （6）取0.5 g分离后的固体产品加入足量NaOH溶液并加热，将生成的通入50.00 mL 0.1000 mol/L 溶液中，充分反应后，用的NaOH溶液滴定剩余的，消耗NaOH溶液20.00 mL。计算制得的的纯度为____________________。（不考虑杂质对测定的影响） 【答案】（1）三颈烧瓶 （2） ①. ②. 饱和食盐水 （3）水浴加热 （4）吸收多余的氯气，防止空气中的水蒸气进入装置D中 （5） （6）73.6% 【解析】 【分析】装置A中二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制得氯气，所得气体中混有氯化氢和水蒸气。气体先通过B除去氯化氢，再通过C中的浓硫酸除去水蒸气，避免后续生成的发生水解。干燥的氯气进入D，与硫粉在50℃下反应生成；由于沸点较低，D上方的冷凝管使挥发的冷凝回流，减少损失，末端的E用于处理尾气并保持装置内干燥。随后向的溶液中通入氨气，制得。测定纯度时，先使产品中的在碱性条件下受热分解，释放出氨气，再用已知量的硫酸吸收氨气，以NaOH溶液滴定剩余硫酸，根据硫酸的消耗量求出氨气的物质的量，进而确定产品中的质量分数。 【小问1详解】 仪器X具有球形瓶体，瓶体上方有一个中间颈和两个侧颈，其名称为三颈烧瓶； 【小问2详解】 装置A中盛有二氧化锰，向其中加入浓盐酸并加热，二氧化锰将氯离子氧化为氯气，自身被还原为，根据原子守恒和电荷守恒，反应的离子方程式为。浓盐酸具有挥发性，生成的氯气中混有氯化氢，B用于除去氯化氢；饱和食盐水能吸收氯化氢，并减少氯气的溶解损失，因此B中盛放饱和食盐水； 【小问3详解】 硫粉与氯气反应所需温度为50℃，低于水的沸点，且生成的沸点为59℃。采用水浴加热可以使装置D受热均匀，便于将反应温度控制在50℃，减少温度过高造成的挥发损失，因此可采用水浴加热； 【小问4详解】 E中盛有碱石灰，碱石灰具有碱性和吸水性，能吸收未反应的氯气，防止其逸出污染空气，同时能吸收从装置末端进入的水蒸气。由于易水解，E还可防止空气中的水蒸气进入D而使产品水解，因此E的作用是吸收多余的氯气，防止空气中的水蒸气进入装置D中； 【小问5详解】 反应物中的氯元素与氨形成的盐为。中S元素的化合价为+2价，中N元素为−3价、S元素为+3价，部分S元素被氧化，另有部分S元素被还原为硫单质。每生成1 mol ，其中4 mol硫原子共失去4 mol电子，需要另有2 mol硫原子由+2价降至0价，共得到4 mol电子，故同时生成2 mol S，消耗6 mol 。由氯元素守恒可知生成12 mol ，再由氮、氢元素守恒可知消耗16 mol ，所以反应的化学方程式为； 【小问6详解】 产品中的与足量NaOH溶液在加热条件下反应：，可知每1 mol 生成4 mol 。氨气被硫酸吸收的反应为，剩余硫酸与NaOH的反应为。硫酸的初始物质的量为；滴定后可知，吸收氨气后剩余硫酸的物质的量为。因此，生成氨气的物质的量为，产品中的物质的量为。的摩尔质量为，故产品中的质量分数为。 16. 钒钛磁铁矿冶炼过程中形成的钒渣是提钒的主要原料，以某钒渣(含有和少量和等)为原料，采用“钙化焙烧-酸浸”工艺提钒的流程如图所示。 已知：①溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH如下： 金属离子 开始沉淀pH 2.2 3.5 12.4 恰好沉淀完全pH 3.8 4.7 13.8 ②+5价钒在溶液中主要以和的形式存在，存在平衡：。 回答下列问题： （1）基态钒原子的电子排布式为_______________。 （2）“焙烧”工序中转化为和，写出该反应的化学方程式：___________________________________。 （3）为提高“酸浸”时的速率，可采取的措施有____________________(写出一种)，“酸浸”工序中浸出渣的主要成分为和____________________(填化学式)。 （4）“除铁铝”工序中，恰好完全沉淀时，溶液中的浓度为_______________。 （5）“萃取”工序加入有机萃取剂，主要除去的杂质离子是_______________。 （6）“沉钒”时先加氨水调节溶液至8.5，目的是_____________________________________________。 （7）是一种深蓝色晶体粉末，一种的四方晶胞如图a所示，晶胞参数，。脱出部分原子后形成，的晶胞结构如图b所示。 中m=_______________。设阿伏加德罗常数的值为，晶体的密度为_______________(用含a，c和的代数式表示)。 【答案】（1）(或) （2） （3） ①. 粉碎烧渣、升高温度、搅拌、适当增大硫酸浓度等(任写一条，合理即可) ②. （4） （5） （6）使转化为 （7） ①. ②. 【解析】 【分析】钒渣含有和少量和。钒渣加碳酸钙“焙烧”，得到、、Ca(AlO2)2、CaSiO3，烧渣加硫酸“酸浸”，浸出渣为CaSO4、H2SiO3，V元素主要转化为，滤液中主要含有、Al3+、Fe3+，滤液加入氨水生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀“除铁铝”，加萃取剂，Ca2+进入有机相除去，水相中加氨水、硫酸铵生成NH4VO3沉淀，NH4VO3煅烧得到V2O5。 【小问1详解】 钒是23号元素，根据构造原理，其基态原子的电子排布式为 或。 【小问2详解】 “焙烧”时，与和反应生成 、和 。反应中Fe元素化合价由+2升高到+3，V 元素化合价由+3升高到+5，1 mol 共失去 5 mol 电子；中O元素化合价由0降低到 -2，1 mol得到4 mol 电子，根据得失电子守恒和原子守恒，配平化学方程式为 。 【小问3详解】 为提高“酸浸”速率，可采取粉碎焙烧渣增大接触面积、适当升高温度、适当增大硫酸浓度或搅拌等措施。焙烧时转化为CaSiO3，酸浸时加入，硅酸钙转化为不溶的，同时溶液中的与结合生成微溶的沉淀，故浸出渣的主要成分为和。 【小问4详解】 由表格可知，恰好完全沉淀时，此时 ，根据 Al3+ 恰好沉淀完全时pH=4.7、铝离子浓度是 10−5mol/L ，计算得 Ksp[Al(OH)3] = c(Al3+) ⋅ c3(OH−) =10－5×(10－9.3)3=10−32.9，所以此时溶液中 。 【小问5详解】 经过“除铁铝”工序后，溶液中含、Ca2+，萃取工序将Ca2+萃取进入有机相除去，钒留在水相，后续在水相完成沉钒操作，因此“萃取”工序主要是将Ca2+离子萃取到有机相中，从而与水相中的分离。 【小问6详解】 根据已知信息②，溶液中存在平衡，加入氨水调节= 8.5，消耗了溶液中的，使该平衡正向移动，增大了的浓度，有利于后续加入时生成沉淀。 【小问7详解】 根据图b可知 V 原子位于顶点、侧棱中点和体心，个数为 个；O原子数为个。因此与的原子个数比为，即。 图a 所示的 晶胞中V原子位于顶点和体心，个数为、O原子位于面心和内部，个数 ，晶胞质量 ，晶胞体积 ，故晶体密度 。 17. 盐酸多奈哌齐是治疗轻中度阿尔茨海默病的一种处方药，其中间体多奈哌齐（J）的一种合成路线如下（部分反应试剂和条件已省略）： 已知：。 回答下列问题： （1）化合物B的名称为_______________。B→C的反应类型为_______________。 （2）化合物D中官能团的名称为_______________。 （3）已知化合物H能发生银镜反应，写出G→I的化学反应方程式：______________________________。 （4）化合物X是D的同分异构体，符合下列条件的X有__________种（不考虑立体异构），其中含有手性碳原子的结构简式是__________（任写一种）。 ①能与溶液发生显色反应； ②能发生水解反应； ③苯环上只有两个取代基。 （5）参照上述合成路线，设计以和为基础原料（无机试剂和有机溶剂任选），合成的流程路线图__________________________________。 【答案】（1） ①. 邻苯二酚（或1，2-苯二酚） ②. 取代反应 （2）醚键、醛基 （3） （4） ①. 18 ②. 或或（任写一种） （5） 【解析】 【分析】由题给路线可知，A在作用下，在原有羟基的邻位引入一个羟基，得到B；B的两个羟基在作用下分别转化为甲氧基，得到C。C在DMF、作用下，在苯环上引入醛基，得到D，其苯环上连有两个甲氧基和一个醛基。根据题给已知反应，D与在吡啶作用下反应，原醛基所在侧链增加两个碳原子，形成含碳碳双键和羧基的侧链，得到E；E中的碳碳双键与发生加成，得到F。F在多聚磷酸作用下，侧链羧基与苯环的相应位置发生分子内反应，脱去一分子水，形成与苯环相连的五元环，得到G。G与H在NaOH条件下反应，保留五元环中的羰基并形成环外碳碳双键，得到I；最后，I的该碳碳双键在5% Pd-C催化下与发生加成，得到J。其中，利用题给反应增长碳链，再经加氢和成环的过程，可用于设计第（5）问的合成路线。 【小问1详解】 B的结构为，两个羟基直接连接在苯环的相邻碳原子上，因此名称为邻苯二酚，也可称为1，2-苯二酚。B转化为C时，两个羟基中的氢原子分别被甲基替代，形成两个甲氧基，因此B→C的反应类型为取代反应； 【小问2详解】 D的结构为，其中两个甲氧基的氧原子均连接两个碳原子，具有醚键；苯环上还直接连接一个，即醛基。因此，D中官能团的名称为醚键、醛基； 【小问3详解】 H能发生银镜反应，且其分子式为，分子中只有一个氧原子，故H含有一个醛基。比较G与I的结构，G的五元环及其中的羰基得以保留，羰基旁原来的亚甲基碳与H的醛基碳形成碳碳双键。I中五元环外的双键碳来自H的醛基碳，该碳还连接含氮六元环上与氮原子相对的碳原子；结合含氮六元环及其氮原子上的取代基，可确定H的结构为。反应中，G的上述亚甲基失去两个氢原子，与H醛基中的氧原子组成一分子水，形成I中的环外碳碳双键。因此，反应的化学方程式为：； 【小问4详解】 由D的结构可得其分子式为，不饱和度为。X能与溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；又能发生水解反应，结合分子中的元素种类及氧原子数，说明还含有一个酯基。苯环和酯基中的碳氧双键已分别占去4个和1个不饱和度，因此其余部分不再含有其他环或不饱和键。苯环上只有两个取代基，其中一个是羟基，另一个含有剩余的3个碳原子和2个氧原子。固定其中一个碳原子为酯基的羰基碳，再分配另外两个碳原子，并考虑苯环与该取代基的连接位置，可得到以下六种情况。 类别 苯环上的另一取代基 两个取代基的位置关系 种数 1 邻位、间位、对位 3 2 邻位、间位、对位 3 3 邻位、间位、对位 3 4 邻位、间位、对位 3 5 邻位、间位、对位 3 6 邻位、间位、对位 3 六类的连接方式互不相同，每类均有邻、间、对三种位置异构，因此符合条件的X共有种。其中，第6类侧链中直接与苯环相连的碳原子分别连接氢原子、甲基、含羟基的苯环以及，所连的四个基团不同，属于手性碳原子。该类的三种结构分别为、和，任选一种即可； 【小问5详解】 原料的侧链有两个碳原子，目标产物的非芳香六元环中除与苯环共用的两个碳原子外，还含有一个羰基碳和三个亚甲基碳，因此需要使原料侧链增加两个碳原子。先在Cu催化、加热条件下用将原料中的醇羟基氧化为醛基，得到；再利用题给已知反应，使其与在吡啶作用下反应，将侧链增长为含四个碳原子的链，得到。随后以雷尼镍为催化剂，使该物质中的碳碳双键与发生加成，得到。参照F→G的转化，在多聚磷酸作用下，羧基与苯环上邻近侧链连接位置的碳原子成键并脱水，形成一个含羰基的六元环，得到目标产物。合成路线流程图为：。 18. 乙二醇是一种重要的化工原料，主要用于生产聚酯，可以和为原料通过直接合成法合成乙二醇。回答下列问题： （1）已知：①； ②； ③。 则反应的ΔH = __________ kJ/mol。 （2）向密闭容器中通入的混合气体，只发生反应：。固定平衡转化率，探究温度与压强的关系，分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图所示。 ①图中表示的是曲线__________（填字母），理由是___________________________________。 ②其他条件不变，下列措施能同时提高平衡转化率和反应速率的是__________（填标号）。 A．降低温度 B．增大压强 C．及时分离出乙二醇 D．使用活性更高的催化剂 ③M点时，反应的压强平衡常数_____（列出计算式即可）。（是用平衡分压代替平衡浓度进行计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数） （3）将乙二醇转化为高附加值化学品乙醇酸是实现碳资源循环利用的重要途径，电催化乙二醇制备乙醇酸具有反应条件温和、产物选择性高的优点，我国科研团队设计了耦合系统，实现了乙醇酸在阴阳两极的同步生成，装置如图所示。 该电解池的阴极反应式为_________________________，理论上该体系制得2 mol乙醇酸时，电路中转移的电子数为__________。 【答案】（1）−166.4 （2） ①. c ②. 该反应为气体分子数减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，转化率增大（或该反应为放热反应，压强相同时，升高温度，平衡逆向移动，转化率减小） ③. B ④. （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 将反应①乘以2，得到；将反应②乘以3，得到；将反应③逆向书写，得到。三式相加，消去两侧相同的、和，得到。根据盖斯定律，，因此，所填数值为−166.4； 【小问2详解】 ①该反应正向进行时，气体的化学计量数之和由5减为1。在温度相同的条件下，增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，平衡转化率增大。图中同一温度下，曲线a、b、c对应的压强依次减小，因此对应的平衡转化率依次为0.6、0.5、0.4，所求曲线为c。 ②由第（1）问可知，该反应的正反应为放热反应，同时正反应使气体分子数减小。 A．降低温度使平衡向放热反应方向移动，平衡转化率增大，但反应速率减小，A不符合题意； B．增大压强使反应物浓度增大，反应速率加快，同时平衡向气体分子数减小的正反应方向移动，平衡转化率增大，B符合题意； C．及时分离出乙二醇使其浓度减小，逆反应速率减小，平衡正向移动，平衡转化率增大，但不能提高正反应速率，C不符合题意； D．使用活性更高的催化剂能加快反应速率，但不改变平衡状态，平衡转化率不变，D不符合题意； 故选B； ③M点位于曲线b上，对应的平衡转化率为0.5，总压为15 MPa。以起始通入2 mol 和3 mol 为计算基准，由反应的化学计量关系可知，两种反应物的平衡转化率相同，起始、变化和平衡时各物质的量如下。 平衡时气体的总物质的量为。根据分压等于总压与物质的量分数的乘积，，，。因此，； 【小问3详解】 左侧电极上，草酸的一个羧基转化为，生成乙醇酸，其中一个碳原子的化合价由+3价降低到−1价，每生成1 mol乙醇酸需要得到4 mol电子，因此左侧为阴极。根据原子守恒和电荷守恒，阴极反应式为。右侧Pd-Bi合金电极上，乙二醇的一个转化为羧基，其中一个碳原子的化合价由−1价升高到+3价，每生成1 mol乙醇酸失去4 mol电子，因此右侧为阳极，电极反应式为。同一电路中两极转移的电子数相等，每通过4 mol电子，阴极和阳极各生成1 mol乙醇酸，共生成2 mol乙醇酸，所以理论上制得2 mol乙醇酸时，电路中转移的电子数为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $