高三化学试题解析板_2025年9月_250924湖北省部分高中协作体联考2025-2026学年高三上学期9月联考（全科）_湖北省部分高中协作体2025-2026学年高三上学期9月联考化学试题（含解析）

湖北省部分高中协作体2025—2026学年上学期9月联考 高三化学试题 本试卷共8页，19题，全卷满分100分，考试用时75分钟。 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1、答题前，请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并 将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。 2、选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂 黑，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿 纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、考试结束后，请将答题卡上交。 一、选择题：本题共15小题，每题3分，共45分，每小题仅有一项是符合题意。 1.“乌铜走银”是我国传统铜制工艺品。它以铜为胎，在胎上雕刻各种花纹图案，然 后将熔化的银水填入花纹图案中，冷却后打磨光滑处理，时间久了底铜自然变为乌黑，透 出银纹图案，呈现出黑白分明的装饰效果，古香古色，典雅别致。下列叙述正确的是( ) A．“乌铜走银”发生的是物理变化 B．铜和银在任何条件下都不能形成原电池 C．铜表面变黑是由于生成了Cu (OH) CO 2 2 3 D．铜和银在元素周期表中均位于长周期 答案：D 解析：“乌铜走银”过程中，底铜变为乌黑是由于铜被氧化为氧化铜，该过程是化学变 化，故A错误；铜比银活泼，用铜、银和硝酸银溶液可以形成原电池，铜为负极，银为正 极，故B错误；Cu (OH) CO 是绿色的，铜表面变黑是由于生成了氧化铜，故C错误；铜 2 2 3 在第四周期，银在第五周期，均位于长周期，故D正确。 2.氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是( ) A．氯化铁属于弱电解质 B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板 C．氯化铁可由铁与氯气反应制得 D．氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体 答案：A 解析：氯化铁能完全电离出铁离子和氯离子，属于强电解质，A错误；氯化铁溶液与铜反 应生成氯化铜和氯化亚铁，可用来蚀刻铜板，B正确；氯气具有强氧化性，氯气与铁单质 加热生成氯化铁，C正确；向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，铁离子发生水解反应可得到氢 氧化铁胶体，D正确。 3.磷有多种同素异形体，其中白磷和黑磷(每一个层由曲折的磷原子链组成)的结构如 图所示，设N 为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是( ) AA．3.1 g 31P中含有的中子数为1.6N A B．31 g白磷与31 g黑磷中含有的P—P键数目均为1.5N A C．12.4 g白磷与0.6 mol H 在密闭容器中充分反应，生成的PH 分子数为0.4N 2 3 A D．6.82 g白磷发生反应：11P ＋60CuSO ＋96HO===20Cu P＋24HPO ＋60HSO ， 4 4 2 3 3 4 2 4 转移的电子数为0.6N A 答案：C 解析：1个31P原子中含有31－15＝16个中子，则3.1 g 31P中含有的中子数为×16N ＝ A 1.6N ，A正确；白磷和黑磷分子中，每个P原子平均形成1.5个P—P键，则31 g白磷与 A 31 g黑磷中含有的P—P键数目均为×1.5N ＝1.5N ，B正确；12.4 g白磷物质的量为＝0.1 A A mol，与0.6 mol H 在密闭容器中发生可逆反应P ＋6H4PH ，则充分反应生成的PH 分 2 4 2 3 3 子数小于0.4N ，C不正确；6.82 g白磷的物质的量为＝0.055 mol，反应11P ＋60CuSO ＋ A 4 4 96HO===20Cu P＋24HPO ＋60HSO 中，电子转移的数目为 24×(5－0)e－＝120e－，则 2 3 3 4 2 4 0.055 mol P 参加反应时转移的电子数为×120N mol－1＝0.6N ，D正确。 4 A A 4.某种天然生物活性物质结构如下图所示，下列说法错误的是( ) A．分子中有两种含氧官能团 B．苯环上的一氯代物共有6种 C．可发生取代反应和加成反应 D．完全水解可得3种有机产物 答案：B 解析：分子中有酯基和酰胺基两种含氧官能团，A正确；该分子有4个苯环结构，每个苯 环都不同，每个苯环的取代位有5个，为对称结构，一氯代物共有3×4＝12种，B错误； 该分子具有苯环结构，可发生取代反应和加成反应，C正确；酯基和酰胺基能发生水解反 应，完全水解可得 3 种有机产 物，D正确。 5.下列实验装置(部分夹持装置略)错误的是( )B．用石墨作电极电 A．检验过氧化钠与 C．中和反应反应热 D．验证1溴丁烷的 解饱和食盐水简易制 水反应放出的气体 的测定 消去反应 备NaClO消毒液 答案：B 解析：氧气具有助燃性，带火星的木条复燃，说明过氧化钠与水反应产生氧气，故A正 确；电解饱和氯化钠溶液反应为2NaCl＋2HO=====Cl↑＋H↑＋2NaOH，生成的氯气和 2 2 2 氢氧化钠反应生成次氯酸钠，为了使生成的氯气与氢氧化钠溶液充分接触，氯气应该在下 面生成，所以下端是阳极，与电源的正极相连，上端为阴极，与电源的负极相连，故B错 误；中和热测定要保证热量不会过多散失，故C正确；1-溴丁烷的消去反应需要在氢氧化 钠醇溶液、加热的条件下进行，加热时挥发出的乙醇能使高锰酸钾溶液褪色，为避免干扰 实验结果，应将气体先通入水中以除去其中的乙醇蒸气，故D正确。 6.某新型漂白剂的结构如图，其组成元素均为短周期元素，其中X与Y同周期，X与 W对应的简单离子核外电子排布相同，且W、Y、Z的价电子数之和等于X的最外层电子 数。下列说法错误的是( ) A．原子半径：W＞Y＞X＞Z B．四种元素中X电负性最大 C．1 mol该物质中含有2 mol配位键 D．第一电离能介于X与Y之间的同周期元素有1种 答案：D 解析：短线表示共价健和配位键，短周期元素中，X形成两个键可能是O或S，Z形成一 个键可能是H或F或Cl，根据“W、Y、Z的价电子数之和等于X的最外层电子数”，Z 只能是H，W原子最外层有2个电子，可推出Y最外层3个电子，说明Y形成的化学键中 有配位键，再根据“X与W对应的简单离子核外电子排布相同”，且X与Y同周期，W 只能是Mg，X是O，Y是B，Z是H。A．同周期元素从左到右原子半径减小，电子层数 越多，原子半径越大，则原子半径：W(Mg)＞Y(B)＞X(O)＞Z(H)，A正确；B．非金属性 越强，其电负性越大，四种元素中，氧元素电负性最大，B正确；C．结合Y为B和结构 图可看出1 mol该物质中含有2 mol配位键，C正确；D．第一电离能介于O和B之间的同 周期元素有Be和C两种，D错误。 7.臭氧是生活中最环保的氧化剂之一，有着重要的应用。下列说法错误的是( ) A．臭氧分子是一种极性分子 B．臭氧可用作自来水消毒剂 C．臭氧在水中的溶解度比在四氯化碳中的高 D．氟利昂的使用对大气臭氧层有着破坏作用 答案：C 解析：O 分子的中心原子的价层电子对数为2＋＝3，杂化方式为sp2，O 分子呈V形，正 3 3 负电荷中心不重合，故O 是极性分子，A项正确；臭氧具有强氧化性，可用作自来水消毒 3 剂，B项正确；臭氧的极性微弱，水的极性较强，而四氯化碳是非极性分子，根据“相似相溶原理”，O 在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度，C 项错误；氟利昂(如 3 CCl F)可在光的作用下分解，产生氯原子，氯原子会对臭氧层产生长久的破坏作用，D项 2 2 正确。 8.柠檬酸是一种重要的有机酸，常用作天然防腐剂和食品添加剂，也用于除水垢，其 结构如图所示。下列有关柠檬酸的说法错误的是( ) A．酸性强于碳酸 B．元素电负性：O>C>H C．1 mol柠檬酸可与3 mol NaOH反应 D．分子中碳原子均为sp2杂化 答案：D 解析：1个柠檬酸分子中含有3个羧基，且柠檬酸能除水垢，水垢中含CaCO ，则可知其 3 酸性强于碳酸，A正确；元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性：O>C>H，则电负 性：O>C>H，B正确；1 mol柠檬酸分子中含3 mol羧基，则1 mol柠檬酸可与3 mol NaOH 发生反应，C正确；柠檬酸中的饱和碳原子为sp3杂化，D错误。 9.研究表明，结构中含有N、N的含氮含能材料如Pb(N ) 、NAsF均可以用于炸药。 3 2 下列说法正确的是( ) A．Pb属于副族元素 B．N的空间结构为直线形 C．基态As原子核外最高能级电子云形状为球形 D．基态F原子中，电子运动状态有7种 答案：B 解析：A．Pb属于主族元素，A项错误；B．N的空间结构为直线形，B项正确；C．基态 As原子核外最高能级为4p，电子云形状为哑铃形，C项错误；D．基态F原子中，电子运 动状态有9种，D项错误。 10.科学家设计了一种以镍基普鲁士蓝为电极材料的“热再生电化学循环”转化电池 (如图所示)，用于收集废热，提高能源利用率。该电池以KCl溶液和Ni(NO ) 溶液作电解 3 2 质 溶 液 ， 电 极 之 间 用 多 孔 隔 膜 分 隔 ， 工 作 时 发 生 反 应 ： KNi[Fe(CN) ] ＋ 2 6 AgClKNi[Fe(CN) ]＋K＋＋Ag＋Cl－。下列说法不正确的是( ) 6 A．低温工作时，K＋通过多孔隔膜移向Ag电极 B．收集废热时，阳极发生的反应为KNi[Fe(CN) ]－e－===KNi[Fe(CN) ]＋ K＋ 2 6 6 C．收集废热时，阴极上附着的AgCl减少 D．低温工作时，Ag电极增重7.1 g，理论上外电路转移电子0.2 mol 答案：A 解析：收集废热时，KNi[Fe(CN) ]的一极为阳极，电极反应为 KNi[Fe(CN) ]－e－=== 2 6 2 6 KNi[Fe(CN) ]＋K＋，B正确；AgCl一极为阴极，电极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－，AgCl 6 转化为Ag和Cl－，阴极上附着的AgCl减少，C正确；低温工作时，Ag电极为负极，电解 质溶液中的阳离子向正极移动，K＋通过多孔隔膜移向KNi[Fe(CN) ]电极，A错误；低温工 6作时，负极上Ag－e－＋Cl－===AgCl，Ag电极增重7.1 g，说明有0.2 mol Cl－参与反应，则 理论上外电路中转移电子为0.2 mol，D正确。 11.NF 与汞共热得到NF 和一种汞盐，下列有关说法错误的是( ) 3 2 2 A．NF 的空间构型为三角锥形 3 B．NF 的结构式为F－N===N－F 2 2 C．NF 沸点一定高于NH 3 3 D．NF 分子存在顺反异构 2 2 答案：C 解析：NF 的中心原子N原子的价电子对数为＋3＝4，含有1个孤电子对，因此其空间构 3 型(结构)为三角锥形，A正确；NF 中N原子和F原子形成一对共用电子对，N原子和N 2 2 原子间形成2对共用电子对，其结构式为F—N===N—F，B正确；由于NH 分子间存在着 3 氢 键 ， 因 此 NF 沸 点 低 于 NH ， C 错 误 ； NF 分 子 存 在 顺 反 异 构 即 3 3 2 2 (反式)，D正确。 12.氯化磷酸三钠[(Na PO ·12H O)·NaClO]具有良好的灭菌、消毒、漂白作用，亦能除 3 4 2 4 去墨迹、血迹、油迹和茶迹等多种污垢，广泛地用于医院、餐馆、食品加工行业。氯化磷 酸三钠的熔点为67 ℃，常温下较稳定，受热易分解。在水溶液中可直接与钙、镁及重金 属离子形成不溶性磷酸盐。某小组设计如图流程制备氯化磷酸三钠。下列叙述错误的是( ) A．“系列操作”包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤和高温烘干 B．“反应池1”中最少应加入400 mL 3 mol·L－1磷酸溶液 C．理论上制得的氯化磷酸三钠不超过0.3 mol D．氯化磷酸三钠因含NaClO而具有漂白、杀菌和消毒作用 答案：A 解 析 ： 制 备 [(Na PO ·12HO)·NaClO] 的 方 程 式 为 35HO ＋ 14NaOH ＋ 4HPO ＋ 3 4 2 4 2 3 4 Cl===(Na PO ·12HO)·NaClO＋NaCl，所以理论上制取氯代磷酸钠的物质的量最大为＝0.3 2 3 4 2 4 mol，C正确；由方程式知所需3 mol·L－1的磷酸溶液体积最少为＝0.4 L＝400 mL，B正 确；氯化磷酸三钠的熔点为67 ℃，常温下较稳定，受热易分解，所以不能高温烘干，A 错误；NaClO具有强氧化性，所以具有漂白、杀菌和消毒作用，D正确。 13.下列实验操作和现象可得出相应结论的是( ) 选项 实验操作 现象 结论 将红热的木炭加入浓硝酸 A 产生红棕色气体 碳与浓硝酸反应生成了NO 中 2 室温时，将等物质的量浓 度的弱酸HA和弱碱BOH B 溶液变红 K (BOH)＜K(HA) 等体积混合，并向其中滴 b a 加紫色石蕊溶液 向KBr溶液中依次滴加过 C 溶液依次变为橙色和蓝色 元素非金属性：Cl＞Br＞I 量氯水、淀粉-KI溶液 向1 mL 0.1 mol·L－1AgNO 3 溶液中依次滴加2滴0.1 D 依次产生白色和黄色沉淀 K (AgCl)＞K (AgI) mol·L－1NaCl溶液和0.1 sp sp mol·L－1KI溶液答案：B 解析：A项，将红热的木炭加入浓硝酸中，产生红棕色气体，可能是浓硝酸在受热的条件 下分解得到二氧化氮，不一定是碳与浓硝酸反应生成了NO ；B项，室温时，将等物质的 2 量浓度的弱酸HA和弱碱BOH等体积混合，并向其中滴加紫色石蕊溶液，溶液变红，说明 混合后溶液显酸性，根据“谁强显谁性”即谁相对强，溶液显谁的性质，则K (BOH)＜ b K(HA)；C项，因为氯水是过量的，可能过量氯水氧化碘离子得到单质碘，不能得到元素 a 非金属性：Br＞I；D项，根据题意硝酸银是过量的，过量硝酸银和碘化钾反应生成碘化银 沉淀，不能说是氯化银转化为碘化银，不能得出K (AgCl)＞K (AgI)。 sp sp 14.亚磷酸(H PO )是二元弱酸，主要用于农药中间体以及有机磷水处理药剂的原料。 3 3 常温下，向1 L 0.500 mol·L－1HPO 溶液中滴加等浓度的NaOH溶液，混合溶液中含磷粒 3 3 子的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示，下列说法正确的是( ) A．a、b两点时，水电离出的c (OH－)之比为10－1.43∶10－6.54 水 B．b点对应溶液中存在：c(Na＋)＞3c(HPO) C．反应HPO ＋HPO2HPO的平衡常数为105.11 3 3 2 D．当V(NaOH)＝1 L时，c(Na＋)＞c(H PO)＞c(OH－)＞c(H＋) 2 答案：C 解析：a点为HPO 与NaH PO 的混合液，溶液显酸性，水电离出的 c (OH－)等于 3 3 2 3 水 溶液中的氢氧根离子浓度，则a点溶液中c (OH－)＝，b点为NaHPO 与NaH PO 的混合 a水 2 3 2 3 液，溶液显酸性，水电离出的c (OH－)等于溶液中的氢氧根离子浓度，则b点溶液中c 水 b水 (OH－)＝，则a、b两点时，水电离出的c (OH－)之比为∶＝10－6.54∶10－1.43，A项错误；由 水 图可知，b点溶液呈酸性，则c(H＋)＞c(OH－)，且有c(H PO)＝c(HPO)，溶液中存在电荷守 2 恒 c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(H PO)＋2c(HPO)，则c(Na＋)＜c(H PO)＋2c(HPO)＝ 2 2 3c(HPO)，B项错误；反应 HPO ＋HPO2HPO的平衡常数为＝＝＝＝105.11，C项正 3 3 2 确；当V(NaOH)＝1 L时，HPO 与NaOH物质的量相等，二者恰好反应生成NaH PO 溶 3 3 2 3 液，由图可知，该溶液显酸性，则c(Na＋)＞c(H PO)＞ c(H＋)＞c(OH－)，D项错误。 2 15.硒化锌是一种黄色晶体，可用于荧光材料、半导体掺杂物。其立方晶胞结构如图所 示，其晶胞参数为a pm。下列叙述不正确的是( ) A．该晶体中Zn2＋的配位数为4 B．相邻的Se2－与Zn2＋之间的距离为a pm C．已知原子坐标：A点为(0，0，0)，则C点的原子坐标为(，，) D．若硒化锌晶体的密度为ρ g·cm－3，则阿伏加德罗常数的值N ＝ A 答案：D 解析：根据题给硒化锌晶胞结构图可知，每个Zn2＋周围有4个Se2－，所以Zn2＋的配位数为4，A叙述正确；相邻的Se2－与Zn2＋之间的距离为体对角线的，即a pm，B叙述正确；已 知原子坐标：A点为(0，0，0)，C点位于晶胞的体对角线上，因此，C点的原子坐标为 (，，)，C叙述正确；晶胞中含有4个锌离子和4个硒离子，根据ρ＝＝，N ＝，D叙述错 A 误。 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16、(14分)重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备。铬铁矿的主要成分 为FeO·Cr O，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示： 2 3 回答下列问题。 (1)将铬铁矿粉碎有利于加快熔融、氧化的速率，其原理是___________。(2分) 步骤①的主要反应为FeO·Cr O ＋ NaCO ＋NaNO ――→NaCrO ＋Fe O ＋CO ＋ 2 3 2 3 3 2 4 2 3 2 NaNO (未配平) ，氧化产物为________________，(2分) 配平后FeO· Cr O 与NaNO 的化 2 2 3 3 学计量数之比为________________。(2分) (2)下列说法正确的是______。(1分) A．步骤①可以用陶瓷容器做反应器 B．步骤②低温可提高浸取率 C．步骤③所得滤渣2的主要成分是Al(OH) 3 D．步骤④的目的主要是使NaCrO 转变为NaCr O 2 4 2 2 7 (3)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩、冷却结 晶、过滤得到KCr O 固体。冷却到___________(填标号)，得到的KCr O 固体产品最多。 2 2 7 2 2 7 (1分) A．20 ℃ B．40 ℃ C．60 ℃ D．80 ℃ (4)某工厂用 m kg 铬铁矿粉(含 Cr O 40%)制备 KCr O ，最终得到 m kg 产品， 1 2 3 2 2 7 2 KCr O 产率为________________(用含m、m 的代数式表示)。(2分) 2 2 7 1 2 (5)某小组用分光光度法测定产品纯度(K Cr O 溶液的吸光度与其浓度成正比)，其中某 2 2 7 同学测得的质量分数明显偏低，分析原因，发现配制KCr O 待测溶液时少加了一种试 2 2 7 剂。该试剂是__________，(2分) 添加该试剂的作用是_______。(2分) 解析：铬铁矿加入碳酸钠、硝酸钠熔融氧化后得到熔块，水浸、过滤得到滤渣1主要 成分为Fe O 等，滤液1调节pH＝7，过滤得到滤渣2为HSiO 、Al(OH) ，滤液2再调节 2 3 2 3 3 pH，得到的滤液3加入氯化钾，通过一系列操作后得到重铬酸钾；(1)将铬铁矿粉碎有利于 加快熔融、氧化的速率，其原理是增大反应物的接触面积；步骤①的主要反应为FeO·Cr O 2 3 ＋NaCO ＋NaNO ――→NaCrO ＋Fe O ＋CO ＋NaNO ，反应中Cr元素和Fe元素化合价均 2 3 3 2 4 2 3 2 2 升高被氧化，生成NaCrO 和Fe O ，氧化产物为NaCrO 和Fe O ，Cr元素由＋3价升高为 2 4 2 3 2 4 2 3 ＋6价，Fe元素由＋2价升高为＋3价，N元素由＋5价降为＋3价，结合氧化还原反应原 理配平得反应2FeO·Cr O ＋4NaCO ＋7NaNO =====4NaCrO ＋Fe O ＋4CO ＋7NaNO ， 2 3 2 3 3 2 4 2 3 2 2 故配平后FeO· Cr O 与NaNO 的化学计量数之比为2∶7；(2)步骤①高温条件下陶瓷中的二 2 3 3 氧化硅能与碳酸钠反应，故不可以用陶瓷容器做反应器，A错误；步骤②低温时反应速率降低，浸取率降低，B错误；步骤③所得滤渣2的主要成分是HSiO 、Al(OH) ，C错误； 2 3 3 步骤④调节pH，使平衡Cr O＋HO2CrO＋2H＋逆向移动，目的主要是使NaCrO 转变 2 2 2 4 为NaCr O ，D正确；(3)由溶解度曲线图结合选项可知，20 ℃时KCr O 溶解度最小，而 2 2 7 2 2 7 NaCr O 、KCl、NaCl此时溶解度均大于KCr O ，三者均存在于溶液当中，故冷却到20 2 2 7 2 2 7 ℃时得到的KCr O 固体产品最多；答案选A；(4)样品中Cr O 的质量为m× 40% 2 2 7 2 3 1 kg，则生成KCr O 的理论质量为m×40% kg×，则所得产品的产率为×100%＝×100%； 2 2 7 1 (5)根据题意，KCr O 溶液的吸光度与其浓度成正比例，在KCr O 溶液中存在平衡Cr O＋ 2 2 7 2 2 7 2 HO2CrO＋2H＋，即有部分Cr O会转化为CrO，从而使测得的质量分数明显偏低，为 2 2 抑制Cr O转化为CrO，可加入与Cr O不反应的酸，如硫酸。 2 2 答案：(1)增大反应物的接触面积(2分) NaCrO 和Fe O(2分) 2∶7 (2分) 2 4 2 3 (2)D (1分) (3)A (1分) (4)×100% (2分) (5)稀硫酸 (2分) 抑制Cr O转化为CrO(2分) 2 17.(14分)乙肝新药的中间体化合物J的一种合成路线如下： 已知：RCOOH―――→ ，回答下列问题： (1)A的化学名称为____________，(2分) D中含氧官能团的名称为____________。(2 分) (2)M的结构简式为 。 ①M中电负性最强的元素是________________。(1分) ②M与 相比，M的水溶性更________(填“大”或“小”)。(1分) ③—SH与—OH性质相似，写出M与NaOH溶液反应的化学方程式 ___________________________________________________________________。(2分)(3)由G生成J的过程中，设计反应④和反应⑤的目的是_____________。(2分) (4)化合物Q是A的同系物，相对分子质量比A的多14；Q的同分异构体中，同时满 足下列条件(不考虑立体异构)： a．能与FeCl 溶液发生显色反应；b.能发生银镜反应；c.苯环上有2个取代基。其中核 3 磁 共 振 氢 谱 有 五 组 峰 ， 且 峰 面 积 之 比 为 2∶2∶1∶1∶1 的 结 构 简 式 为 _______________________________________。(2分) (5)根据上述信息，以 为原料，设计合成 的路线 (无机试剂任选)_________________________________。(2分) 解析： 在浓硫酸催化下与浓硝酸发生硝化反应生成 B，结合B的分子式及 后边产物D的结构可推出B为 ，B在浓硫酸催化下与甲醇发生酯化反应生成 C为 ，C与化合物M反应生成D，根据D的结构简式及C的分子式的差别推 出M为 ，发生取代反应生成D和溴化氢；E在一定条件下反应生成F，根 据F的分子式可推知E发生水解生成甲醇和F，F为 ，F最终转 化为J；(1)由A的结构简式可知，A化学名称为对溴苯甲酸或4-溴苯甲酸；D中含氧官能 团的名称为硝基、酯基；(2)①同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负 性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；由M的结 构简式可知，M中电负性最强的元素是O。②M与 相比， 中酚羟基可以和水形成氢键，导致其水溶性增大，故M的水溶性更小。③—SH与—OH 性质相似，则 M 中—SH、酯基均能与 NaOH 溶液反应 ，化学方程式为：＋2NaOH―→ ＋HO＋CHOH；(3)由G生成J的 2 3 过程中，设计反应④和反应⑤先将羧基转化为酯基，再将酯基转化为羧基，故其目的是保 护羧基；(4)化合物Q是 的同系物，相对分子质量比A的多14，则多一 个CH；化合物Q的同分异构体中，同时满足条件：①与FeCl 溶液发生显色反应，则含有 2 3 酚羟基；②能发生银镜反应，则含有醛基；③苯环上取代基数目为2，若除酚羟基外还有 一个取代基，则可以为—CH(Br)CHO，与酚羟基的位置有邻、间、对位共3种；核磁共振 氢谱有五组峰，且峰面积之比为2∶2∶1∶1∶1的结构简式为 ；(5)以 发 生硝化反应生成硝基苯，硝基苯还原得到苯胺，苯胺与 反应生成 ， 故 合 成 路 线 如 下 ： ― ― → ― ― → 。 答案： (1)对溴苯甲酸或4-溴苯甲酸 (2分) 硝基、酯基 (2分) (2)① O (1分) ②小 (1分) ③ ＋HO＋CHOH (2分) 2 3 (3)保护羧基 (2分) (4) (2分)(2分) 18.(14分)实验室利用甘氨酸与硫酸亚铁制备补铁剂甘氨酸亚铁[(H NCH COO)Fe]，装 2 2 2 置如图所示(夹持仪器省略)。 已知：Ⅰ.有关物质性质如下表所示： 甘氨酸 易溶于水，微溶于乙醇、冰醋酸，在冰醋酸中的溶解度大于在乙醇中的溶解度 柠檬酸 易溶于水和乙醇，酸性较强，有强还原性 甘氨酸亚铁 易溶于水，难溶于乙醇、冰醋酸 Ⅱ.甘氨酸亚铁[(H NCH COO)Fe]摩尔质量为204 g·mol－1 2 2 2 Ⅲ.氨基能被酸性KMnO 溶液氧化为硝基：18H＋＋5RNH ＋6MnO===5RNO ＋6Mn2＋ 4 2 2 ＋14HO 2 (1)连接好装置，装入药品，进行的操作为： ①打开K、K，反应一段时间，将装置中空气排净； 1 3 ②________________，使b中溶液进入c中；(2分) ③在50 ℃恒温条件下用电磁搅拌器不断搅拌，然后向c中滴加NaOH溶液，调溶液 pH至5.5～6.0，使反应物充分反应； ④反应完成后，向c中反应混合液中加入乙醇，生成白色沉淀，将沉淀过滤、洗涤得 粗产品。 (2)仪器c的名称是______________，(2分)其中加入柠檬酸的作用是______________， (2 分) 步骤④中加入乙醇，溶液的极性______________(填“增强”“减弱”或“不 变”)。(1分) (3)生成甘氨酸亚铁的化学方程式是_______________________。(2分) (4)体系pH与产率之间的关系如下表： 体系pH 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 产率(%) 65.70 74.92 78.67 86.65 88.07 74.97 62.31 55.98 pH过高或过低，产品产率均下降的原因是：______________________。(2分) (5)产品纯度测定。已知粗产品通常混有甘氨酸，称取粗产品2.2克，先加入_______， (1分) 搅拌、过滤、洗涤得沉淀，将沉淀配成250 mL溶液，取溶液25.00 mL置于锥形 瓶，用 0.1000 mol·L－1的 KMnO 溶液滴定至终点，三次平均消耗 KMnO 体积为 26.00 4 4 mL，则该样品的纯度为____________。(2分) 解析：实验中，用铁屑和稀硫酸反应：Fe＋HSO ===FeSO ＋H↑，生成的H 可以排 2 4 4 2 2除装置内的空气，防止亚铁盐被氧化，同时，产生的H 可使装置b中的压强增大，将 2 FeSO 溶液压入三颈烧瓶中，与甘氨酸反应制备甘氨酸亚铁。(1)打开K ，关闭K ，产生的 4 2 3 H 可使装置b中的压强增大，将FeSO 溶液压入三颈烧瓶中，与甘氨酸反应制备甘氨酸亚 2 4 铁；(2)仪器c的名称是三颈烧瓶；柠檬酸酸性较强，有强还原性，所以加入少量的柠檬 酸，可以防止甘氨酸亚铁被氧化，也可以调节溶液的pH，抑制亚铁离子水解；甘氨酸亚铁 易溶于水，难溶于乙醇、冰醋酸，甘氨酸在冰醋酸中的溶解度大于在乙醇中的溶解度，反 应完成后，向c中反应混合液中加入乙醇，生成白色沉淀，这说明溶液的极性减弱；(3)生 成甘氨酸亚铁的化学方程式为：FeSO ＋2HNCH COOH＋2NaOH===(H NCH COO)Fe＋ 4 2 2 2 2 2 NaSO ＋2HO。(4)由于pH过高会生成Fe(OH) ，过低时c(H NCH COO－)很小，难以生成 2 4 2 2 2 2 甘氨酸亚铁，所以pH过高或过低，产品产率均下降；(5)因为甘氨酸在冰醋酸中的溶解度 大于在乙醇中的溶解度，甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于冰醋酸，所以先向称取的粗产品加 入冰醋酸，得到较纯的甘氨酸亚铁沉淀，再将其溶于水配成溶液，加入酸性高锰酸钾溶液 滴定，发生反应：18H＋＋5RNH ＋6MnO===5RNO ＋6Mn2＋＋14HO，5Fe2＋＋MnO＋8H＋ 2 2 2 ===5Fe3＋＋Mn2＋＋4HO，根据反应得出关系式：(H NCH COO) Fe～2.6KMnO ，所以 2 2 2 2 4 n[(H NCH COO)Fe]＝n(KMnO)＝×0.1 mol·L－1×26×10－3 L×10＝0.01 mol，所以 2 2 2 4 m[(H NCH COO)Fe] ＝ 0.01 mol×204 g·mol － 1 ＝ 2.04 g ， 该 样 品 的 纯 度 为 ： w ＝ 2 2 2 ×100%≈92.7%。 答案：(1)打开K，关闭K (2分) 2 3 (2)三颈烧瓶(2分) 防止亚铁离子被氧化且能抑制亚铁离子水解(2分) 减弱 (1分) (3)FeSO ＋2HNCH COOH＋2NaOH===(H NCH COO)Fe＋NaSO ＋2HO(2分) 4 2 2 2 2 2 2 4 2 (4)pH过高会生成Fe(OH) ，过低时c(H NCH COO－)很小，难以生成甘氨酸亚铁(2分) 2 2 2 (5)冰醋酸(1分) 92.7%(2分) 19.(13分)CS 在化工生产中有重要作用，天然气法合成CS 相关反应如下： 2 2 反应Ⅰ CH(g)＋2S(g)===CS (g)＋2HS(g) ΔH＝－104.71 kJ·mol－1 4 2 2 2 1 反应Ⅱ 2CH(g)＋S(g)===2CS (g)＋4HS(g) ΔH＝＋201.73 kJ·mol－1 4 8 2 2 2 (1)ΔH、ΔH 随温度变化不大。温度不同时，反应体系中不同。合成CS 总反应CH(g) 1 2 2 4 ＋xS(g)＋(2－4x)S (g)===CS (g)＋2HS(g)的ΔH随温度T变化如图。 8 2 2 2 ①S(g)===4S (g) ΔH＝__________kJ·mol－1。(2分) 8 2 ②为提高 CH 平衡转化率，控制温度范围在__________(填标号)，(1 分)理由是 4 ______________________________________________________________。(2分) A．400～450 ℃ B．650～700 ℃ C．750～800 ℃ D．800 ℃以上 (2)合成CS 总反应中硫蒸气达到饱和时，反应时间t与CH 初始浓度c 和CH 转化率α 2 4 0 4 满足关系t＝()，式中k为速率常数。 ①T ℃、c ＝1.0 mol·L－1时，测得t＝9.5 s、α＝95%，则k＝________________ L·mol 0 －1·s－1。(1分) ②T ℃时，计划在5 s内转化率达90%，应控制初始浓度c 大于__________L·mol－1。 0 (1分) (3)利用工业废气 HS 替代硫磺矿生产 CS 的反应为 CH(g)＋2HS(g)CS(g)＋ 2 2 4 2 2 4H(g)。反应物投料比采用n(CH)∶n(H S)＝1∶2，维持体系压强为100 kPa，反应达到平 2 4 2 衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图。①图中表示CS 的曲线是________(填“a”“b”“c”或“d”)。(12分) 2 ②950 ℃时，该反应的K ＝__________(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。 p (1分) ③相比以硫磺矿为原料，使用HS的优点是____________________，(2分) 缺点是 2 ______________________。(2分) 解析：(1)①由盖斯定律可知，反应Ⅱ－2×Ⅰ得S(g)＝4S(g) ΔH＝＋411.15 kJ·mol－ 8 2 1；②由图可知，650 ℃以下总反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，转化率增大； 700 ℃以上总反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，转化率减小，平衡转化率在650 ℃～700 ℃左右达到峰值，故为提高CH 平衡转化率，控制温度范围在650 ℃～700 ℃； 4 (2)①T ℃、c＝1.0 mol·L－1时，测得t＝9.5 s、α＝95%，则9.5＝()，k＝2 L·mol－1·s－1。②T 0 ℃时，计划在5 s内转化率达90%，则5＞()，c ＞0.9 mol·L－1，应控制初始浓度c 大于0.9 0 0 mol·L－1(3)①根据化学方程式体现的关系，二硫化碳和生成氢气的物质的量之比为 1∶4， 结合图像可知，图中表示CS 的曲线是b。②950 ℃时，反应物投料比采用n(CH)∶n(H S) 2 4 2 ＝1∶2，维持体系压强为100 kPa，设甲烷、硫化氢投料分别为1 mol、2 mol； CH(g)＋2HS(g)CS(g)＋4H(g) 4 2 2 2 起始(mol) 1 2 0 0 转化(mol) a 2a a 4a 平衡(mol) 1－a 2－2a a 4a 由图可知，平衡时甲烷与二硫化碳含量相等，则1－a＝a，a＝0.5，则甲烷、硫化氢、 二硫化碳、氢气分别为0.5 mol、1 mol、0.5 mol、2 mol，总的物质的量为4 mol，该反应 的K ＝＝104；③相比以硫磺矿为原料，使用HS的优点是可以变废为宝，减小污染；缺点 p 2 是反应温度更高、耗能更大。 答案：(1)①＋411.15 (2分) ②B (1分) 650 ℃以下总反应为吸热反应，升高温度 平衡正向移动，转化率增大；700 ℃以上总反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，转 化率减小 (2分) (2)①2 (1分) ②0.9 (1分) (3)①b (1分) ②104 (1分) ③变废为宝，减小污染(2分) 反应温度更高、 耗能更大(2分)