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2025 年高考第一次模拟考试
高三化学
（考试时间：90 分钟 试卷满分：100 分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16
一、选择题：本题共10 小题，每小题2 分，共20 分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．化学与生活密切相关，化学知识涉及生活的方方面面。下列说法错误的是
A．低血糖的患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养
B．装修材料会释放甲醛而引发健康问题，因此新装修的房子要通风一段时间方可入住
C．汽车牌照为蓝色的是燃油汽车，石油经分馏后可以得到汽油，汽油为混合物
D．聚酯纤维面料具有多种优点，其主要成分是纤维素，与淀粉互为同分异构体
【答案】D
【解析】A．葡萄糖是一种营养物质，低血糖的患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营
养，A 项正确；
B．甲醛气体对人体有害，B 项正确；
C．石油经分馏后可以获得汽油，汽油是指碳原子数在5~11 的烃类混合物，C 项正确；
D．聚酯纤维是合成纤维，而纤维素是天然高分子，且纤维素与淀粉不互为同分异构体，D 项错误；
故答案为：D。
2．下列实验中的颜色变化与氧化还原反应有关的是
A．
通入品红溶液中，溶液由红色变为无色
B．KI 溶液滴入AgCl 浊液中，沉淀由白色变为黄色
C．稀硫酸滴入
溶液中，溶液由黄色变为橙色
D．苯酚长时间放置在空气中，晶体由无色变为粉红色
【答案】D
【解析】A．
通入品红溶液中，溶液由红色变为无色，说明
具有漂白性，元素化合价没有发生
变化，与氧化还原反应无关，A 不符合题意；
B．KI 溶液滴入AgCl 浊液中，沉淀由白色变为黄色，说明AgCl 沉淀转化为更加难溶的AgI 沉淀，元
素化合价没有发生变化，与氧化还原反应无关，B 不符合题意；
C．稀硫酸滴入
溶液中，溶液由黄色变为橙色，说明平衡
正向移
动，元素化合价没有发生变化，与氧化还原反应无关，C 不符合题意；
1
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D．苯酚长时间放置在空气中，晶体由无色变为粉红色，这是苯酚被空气中的氧气氧化所致，元素化合
价发生了变化，与氧化还原反应有关，D 符合题意；
故选D。
3．关于下列仪器使用的说法正确的是
A．仪器①、②可用于物质分离
B．仪器②、③使用时需要检查是否漏水
C．仪器④、⑤可用酒精灯直接加热
D．仪器③、⑥使用前需要烘干
【答案】B
【解析】A．①为长颈漏斗，用于向容器中添加液体，不能用于分离物质，②为分液漏斗，可用于分离
互不相溶的液体，A 错误；
B．一般带瓶塞或者旋塞的仪器，为防止使用过程中漏水，使用前需要检查是否漏水，B 正确；
C．蒸发皿可以直接加热，蒸馏烧瓶加热应垫石棉网，C 错误；
D．酸式滴定管与球形冷凝管都不需要烘干，D 错误；
故选B。
4．下列表示不正确的是
A．乙醚的结构简式：
B．
的电子式：
C．醛基的碳氧双键的极性：
D．
的VSEPR 模型：
【答案】A
【解析】A．乙醚的结构简式：
，故A 错误；
B．
由镁离子和氯离子组成，电子式：
，故B 正确；
C．O 的电负性大于C，因此醛基的碳氧双键中O 显负电性，C 显正电性，故C 正确；
2
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D．
中心C 原子的价层电子对数为3 对，无孤对电子，VSEPR 模型为平面三角形，故D 正确；
故选：A。
5．下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选
项
性质差异
结构因素
A
常温下S 在CS2中的溶解度强于在H2O 中的溶解度
分子的极性
B
CH3NH2的碱性强于NH3的碱性
孤电子对的个数
C
金刚石的硬度大于钠的硬度
晶体的类型
D
对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸的沸点
氢键的类型
【答案】B
【解析】A．S 和CS2都属于非极性分子，H2O 是极性分子，由“相似相溶”原理可知，A 正确；
B．CH3NH2的碱性强于NH3，甲基属于推电子基团，使得N 上电子云密度增大，更容易结合氢离子，
与孤电子对数没有关系，B 错误；
C．金刚石属于共价晶体，钠属于金属晶体，金刚石的硬度大于钠的硬度，C 正确；
D．对羟基苯甲酸中羧基和羟基相距较远，只能形成分子间氢键，使沸点升高，而邻羟基苯甲酸中羧基
和羟基相距较近，形成分子内氢键，反而使沸点降低，D 正确；
故选B。
6．下列说法错误的是
A．
与浓
糊状混合物可用于刻蚀玻璃
B．利用
的氧化性漂白丝织品中的有色成分
C．稀硝酸可用于实验室清洗附有银镜的试管
D．通入
后的漂白液消毒能力增强
【答案】B
【解析】A．氢氟酸能与二氧化硅反应生成四氟化硅和水，氟化钙与浓硫酸反应生成硫酸钙和氟化氢，
则糊状混合物中的氢氟酸能与玻璃中的二氧化硅反应，可用于刻蚀玻璃，故A 正确；
B．
漂白原理是
与有色物质化合生成不稳定无色物质，不是利用其氧化性，故B 错误；
C．稀硝酸可以和银反应，故可清洗附有银镜的试管，故C 正确；
D．通入CO2后，发生反应NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO，漂白液消毒能力增强，故D 正确；
故答案选B。
7．浏阳花炮闻名中外，其以土硝(主要成分是
)、硫黄、炭末为主要原料，采用传统手工技艺制成。
下列说法正确的是
A．
(分子结构为
)中含有
键
3
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B．
的空间结构为平面三角形
C．碳有
、
、
等多种同素异形体
D．钾的焰色试验呈紫色与电子由较低能级跃迁到较高能级有关
【答案】B
【解析】A．
分子为8 个S 原子以
键相连的环状结构，
中含有
键，A 错误；
B．
中N 原子的价层电子对数为3，N 原子采取
杂化轨道成键，
的空间结构为平面三角
形，B 正确；
C．同素异形体指同种元素形成的结构不同的单质，
、
、
是碳元素的同位素，C 错误；
D．金属元素在焰色试验中产生的颜色与电子由较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时
以光的形式释放能量有关，D 错误。
答案选B。
8．化合物STG 能够将蛋白质维持在还原状态，从而保护酶，防止酶失活；还经常用于炎症研究。该化合
物由X、Y、Z、M、Q 五种原子序数依次递增的短周期主族元素组成，其中Y 和Z 位于同一周期，化
合物STG 的结构如下图如示：
下列有关说法中正确的是
A．原子半径：
B．简单气态氢化物的稳定性：
C．最高价含氧酸的酸性：
D．化合物STG 难溶于水，属于非电解质
【答案】A
【分析】X、Y、Z、M、Q 是五种原子序数依次递增的短周期主族元素，X 连一个键，为H 元素，Y 连
4 个键，为C 元素，Z 连两个键，且与C 元素同周期，则Z 为O 元素，M 阳离子带一个正电荷，M 为
Na 元素，Q 连两个键，且原子半径大于O，为S 元素，即X、Y、Z、M、Q 分别为H、C、O、Na 和
S。
【解析】A．同周期从左到右原子半径逐渐减小，原子半径：
，故A 正确；
B．简单气态氢化物分别为
和
，同主族元素，从上到下元素的非金属性依次减弱，氢化物的稳
定性依次减弱，故稳定性：
，故B 不正确；
C．非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，非金属性
，故最高价含氧酸的酸性
，即最高价含氧酸的酸性：
，故C 不正确；
4
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D．化合物STG 为
，为离子化合物，易溶于水，属于电解质，故D 不正确；
答案选A。
9．有机化合物M 是一种重要的香料，广泛用于牙膏、口香糖和各种饮料中。在三氟甲磺酸(CF3SO3H)催化
作用下M 可生成N，反应过程如图所示。下列说法不正确的是
A．M 和N 互为同分异构体
B．M 的一氯代物有7 种
C．M 和N 均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．N 中所有碳原子处于同一平面
【答案】D
【分析】分子式相同，结构不同的有机物互为同分异构体，碳碳双键与酚羟基都能使酸性高锰酸钾溶
液褪色，据此回答。
【解析】A．M 与N 是分子式相同，均为C10H14O，结构不同的同分异构体，A 正确；
B．M 有7 种等效氢，则M 的一氯代物有7 种，B 正确；
C．M 含有碳碳双键，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，N 含有酚羟基，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，
C 正确；
D．N 中含有结构“
”，则所有碳原子不可能在同一平面内，D 错误；
故选D。
10．轻质碳酸镁
是广泛应用于橡胶、塑料、食品和医药工业的化工产品，以卤
块（主要成分为
，含
、
等杂质离子）为原料制备轻质碳酸镁的工艺流程如图。下列说
法错误的是
A．在实验室进行①操作所用的仪器为玻璃棒、烧杯
B．“氧化”工序中发生反应的离子方程式为
C．②和③工序名称均为“过滤”
D．“沉镁”工序控制合适的温度，产生的气体
主要为
和
【答案】D
5
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【分析】由图知，向卤块（主要成分为
，含
、
等杂质离子）中加入盐酸进行酸溶，再
加入过氧化氢发生
将
氧化为
，再加入氢氧化钠溶液
转
化为氢氧化铁沉淀，过滤将其除去得到滤渣，滤渣为氢氧化铁，向滤液中加入碳酸氢铵进行沉镁，发
生
，故X 主要为二氧化碳，经过过滤，
得到轻质碳酸镁
，据此回答。
【解析】A．①操作需用盐酸溶解卤块，所用仪器为玻璃棒、烧杯，A 正确；
B．“氧化”目的是将
氧化为
，再通过调节
除去，离子方程式为
，B 正确；
C．②和③操作都得到液体和固体，均为过滤，C 正确；
D．“沉镁”工序中
、
转化为
(
)，温度过高
分解才可能产生
，D 错误；
故选D。
二、选择题：本题共5 小题，每小题4 分，共20 分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得
4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0 分。
11．一定条件下，
与
反应合成
的反应历程如图所示。已知其他条件不变时，反应物中的
元素被质量数更大的同位素替换时，反应速率会变慢。下列说法正确的是
说明：过渡态中“--”表示化学键未完全断裂或形成。
A．反应历程中的两个反应均涉及氢原子的成键
B．相同条件下，
与
发生上述反应，则其过渡态Ⅰ的能量比b 高
C．该反应的
D．
与
发生上述反应，只能获得1 种相对分子质量的有机产物
【答案】B
【解析】A．根据图知，反应历程中的第一个反应涉及氢原子的成键，第二个反应没涉及氢原子的成
6
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键，A 错误；
B．已知其他条件不变时，反应物中的元素被质量数更大的同位素替换时，反应速率会变慢，所以相
同条件下，
与
发生上述反应，反应速率会变慢，则其过渡态Ⅰ的能量比b 高，B 正确；
C．该反应的
，即生成物的能量减去反应物的能量，C 错误；
D．根据图可知，
与
发生上述反应，可以获得
、
有机产物，D 错误；
故选B。
12．下列实验方案、现象及结论均正确的是
选项
实验方案
现象
结论
A
向
溶液中滴加
溶液
出现白色沉淀（
）
促进了
的电
离
B
取一定量
样品，溶解后加入
溶液
产生白色沉淀，加入浓
，仍有沉淀
样品已被氧化
变质
C
取少许有机物滴入盛有银氨溶液的试管中，
水浴加热
产生光亮的银镜
该有机物为醛类
D
量取同体积不同浓度的
溶液，分别
加入等体积等浓度的
溶液
浓度大的
溶液产生
气泡的速度快
反应物浓度越大，化学
反应速率越快
【答案】A
【解析】A．向
溶液中滴加
溶液，出现
白色沉淀，说明
促进了
的电
离产生
，
和
结合生成
，A 正确；
B．
具有还原性，硝酸具有强氧化性，因此硝酸会氧化
为
，加入浓
，仍有
沉淀，不能说明
样品已被氧化变质，B 错误；
C．实验证明该有机物含有醛基，但不一定是醛类，如HCOOH，C 错误；
D．
溶液和
溶液反应生成Na2SO4和NaCl，无明显现象，没有气泡产生，D 错误；
故选A。
13．工业上用
固体作固硫剂，氢气还原辉钼矿(
)获得钼(Mo)的反应原理为
。在恒容密闭容器中进
行该反应，平衡时气体的体积分数与温度的关系如图所示。下列说法错误的是
7
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A．X、Y、Z 分别代表
、
、CO
B．该反应在高温下可以自发进行
C．图中
D．升高温度，反应体系中混合气体的平均相对分子质量增大
【答案】C
【解析】A．该反应中，反应物只有一种是气体，生成物有两种是气体，由图可知，随着温度的升
高，平衡时一种气体
的体积分数减小，两种气体(Y 和Z)的体积分数增大，且Y 的体积分数是Z 的
体积分数的2 倍，故可推知X、Y、Z 分别代表
、
、
，A 正确：
B．由化学方程式可知该反应的
，由图可知该反应为吸热反应，即
，根据
可知，该反应在高温下可以自发进行，B 正确；
C．由图可知，130℃时，该反应达到平衡时，
和
的体积分数相等，
的体积分数是
的
体积分数的2 倍，三种气体的体积分数之和等于
，则
，C 错误；
D．升高温度，该反应的化学平衡正向移动，反应体系中混合气体的平均相对分子质量增大，D 正
确；
答案选C。
14．中国科学技术大学吴长征教授团队开发了一种可充电的氢氧燃料电池，示意图如下。W 为可充电电池
的电解质介质之一，与氢气作用生成还原态WH，下列有关说法正确的是
A．充电时，A 接外电源正极，发生氧化反应
B．根据反应顺序，W 充当A 极放电反应的催化剂
C．放电结束，A 极区域pH 不变
D．放电时，B 的电极反应：
8
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【答案】BC
【分析】放电时，H2失去电子，A 电极为负极，反应式为
，此时W 为催化剂，B 电极
为正极，O2得到电子，电极反应式为：
，充电时，A 与电源负极相连，B 与电
源正极相连。
【解析】A．充电时，A 接外电源负极，发生还原反应，故A 错误；
B．由图可知，W 充当A 极放电反应的催化剂，反应前后W 的质量和性质都没变，故B 正确；
C．A 电极为负极，反应式为
，H+通过质子交换膜向电极B 移动，放电结束，A 极区域
pH 不变，故C 正确；
D．放电时，B 的电极反应：
，故D 错误；
故选BC。
15．
是一种二元弱酸。常温下，向20 mL 0.1 mol L
⋅
溶液中滴加同浓度的NaOH 溶液，溶液中
[Y 表示
或
]与溶液pH 的变化关系如图所示。下列叙述正确的是
A．直线b 表示
与pH 的变化关系
B．Q 点溶液中，
C．常温下，
的水解常数
D．N 点溶液中，
【答案】AC
【解析】A．H2R 第一步电离平衡常数关系式可变式为
，第二步电离平衡常数
，因为
的电离常数
，所以当
相同(即pH 相同)时
9
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，即
，故直线a 表示
与pH 的变化关系，直线b 表示
与pH
的变化关系，故A 项正确；
Ｂ．图像N 点时，纵坐标
，即
，则
。Q 点的
大于N 点的
，则Q 点溶液中，
，故B 项错误；
Ｃ．
第一步水解的离子方程式为
，水解常数
，根
据N 点
，则
；
第二步水解的离子方程式
为
，水解常数
，根据M 点
，则
，故常温下，
的水解常数
，故C 项正确；
Ｄ．N 点溶液中存在电荷守恒：
，且N 点溶液中
，可得
，故D 项错误；
故本题选AC。
三、非选择题：本题共5 小题，共60 分。
16．（14 分）元素周期表已成为化学家的得力工具，如在过渡元素中寻找优良的催化剂，在碱金属元素中
开发高能电池。结合日常生活中的常见应用，请回答以下问题：
Ⅰ.
和
均可以催化降解甲醛、苯等有害物质，具有去除效率高，且无二次污染等优点，广泛
应用于家居装潢等领域，其中一种催化机理如图所示。
（1）基态Ti 和Mn 原子中未成对电子数之比为 。
（2）
和·CHO 中碳原子的杂化形式分别为 、 。
（3）HCHO 的空间构型为 。
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（4）金属钛和锰可导电、导热，有金属光泽和延展性，这些性质都可以用理论解释。已知金属锰有
多种晶型，y 型锰的面心立方晶胞俯视图符合下列 (填编号)。
Ⅱ.2019 年诺贝尔化学奖授予三位化学家，以表彰其对研究开发锂离子电池作出的卓越贡献。
、聚乙二醇、
、
和LiCl 等可作锂离子聚合物电池的材料。
（5）Fe 的基态原子的价电子排布式为 。
（6）乙二醇(
)的相对分子质量与丙醇(
)相近，但沸点高出100℃，原因
是 。
（7）以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。
属正交晶系(长方体形)。晶胞参数为0.72nm、1.0nm、0.56nm。如图为沿x 轴投影的晶胞中
所有Li 原子的分布图和原子分数坐标。
已知，
的摩尔质量为M
，
为阿伏加德罗常数的值。
该晶胞中Cl 原子的数目为 ，
晶体的密度为
(列出计算表达
式)。
【答案】（除标明外，每空1 分）
（1）2 5∶
（2）sp
（3）平面三角形
（4）c
（5）
（6）乙二醇分子中羟基比丙醇的多，分子间的氢键比丙醇多，分子间作用力较大（2 分）
11
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（7）4
（3 分）
【分析】晶胞中Li 原子数目为：1+4×
+4×
=4，根据化学式LiCl⋅3H2O 可知，该晶胞中Cl 原子的
数目为4，据此回答。
【解析】（1）基态Ti 的电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，未成对电子数为2，Mn 的电子排布式为
1s22s22p63s23p63d54s2，未成对电子数为5，所以基态Ti 和Mn 原子中未成对电子数之比为2：5；
（2）CO2为直线形，杂化类型为sp，·CHO 中碳原子形成3 个σ 键，没有孤电子对，杂化轨道数目为
3，碳原子采取sp2杂化；
（3）HCHO 中碳原子含有3 个σ 键，碳原子采取sp2杂化，不含孤电子对，所以其空间构型是平面三
角形；
（4）面心立方晶胞中原子位于顶点和面心，俯视时上下底面的面心原子位于俯视图正方形中心，顶
点原子位于正方形顶点，其它侧面的原子位于正方形四边中点，故俯视图为c；
（5）铁是26 号元素，其原子核外有26 个电子，Fe 原子的3d、4s 电子为其价电子，其价电子排布为
3d64s2；
（6）乙二醇分子中羟基比丙醇分子中的羟基多，分子间的氢键比丙醇的多，分子间的作用力较大，
故其沸点较高；
（7）①根据分析可知，该晶胞中Cl 原子的数目为4；
②则晶胞的质量m=
g，晶胞体积V=0.72×1.0×0.56×10-21cm3，晶体密度=
g·cm-3。
17．（12 分）利用硝酸、过氧化氢对废弃锂电池中的正极材料LiMn2O4进行处理，回收Li、Mn 元素，工
艺流程如下：
回答下列问题：
（1）通过仪器分析可知LiMn2O4晶体中锰元素由
、
构成，它们的个数比为 。
（2）为了提高“酸浸”的效率，可采取的方法有 (答出2 条)。“滤液1”的主要溶质有
LiNO3、
，写出“酸浸”时发生反应的离子方程式 。
（3）在“酸浸”时，若用盐酸替代硝酸，可能产生的不良影响是 ，请评价若流程中缺少
“加热浓缩”步骤后工艺的优缺点 (优点和缺点各写一条)。
12
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（4）“沉锂”试剂不选用
的原因可能是 (写出一条)。
（5）写出“800℃煅烧”
时发生反应的化学方程式 。
（6）若“沉锂”前“滤液2”中
，取1L 该溶液加入等体积Na2CO3溶液充分反应后溶液
中
，则该实验中锂离子的沉淀率为 %(已知
，
混合后溶液体积变化忽略不计)。
【答案】（除标明外，每空1 分）
（1）1 1∶
（2）粉碎LiMn2O4粗品、适当提高温度、适当提高硝酸浓度、加速搅拌等 2LiMn2O4+10H+
+3H2O2=3O2+ 2Li++4
+8H2O（2 分）
（3）反应生成Cl2，污染环境 优点：减少能源消耗；缺点：硝酸不能循环利用，浪费原料（2
分）
（4）
碱性比碳酸钠碱性弱，无法调pH 到12
（5）
（2 分）
（6）98（2 分）
【分析】LiMn2O4粗品加入HNO3和H2O2的混合液体，得到Mn(NO3)2、LiNO3，再加热浓缩后，硝酸
循环利用，再加入碳酸铵溶液，得到碳酸锰和含锂离子的溶液，过滤，向滤液中加入Na2CO3溶液，得
到Li2CO3沉淀。
【解析】（1）根据化合价的代数和为0，得到锰元素平均价态为+3.5 价，则
、
的个数比为
1 1∶；
（2）为了提高“酸浸”的效率，可采取的方法有：粉碎LiMn2O4粗品、适当提高温度、适当提高硝酸
浓度、加速搅拌等；因为“滤液1”的主要溶质有LiNO3、
，则“酸浸”时发生反应的离子
方程式：2LiMn2O4+10H++3H2O2=3O2
+ 2Li++4
+8H2O；
（3）用盐酸代替HNO3，则反应生成Cl2，污染环境；若流程中缺少“加热浓缩”步骤后工艺的优
点：减少能源消耗；缺点：硝酸不能循环利用，浪费原料；
（4）“沉锂”试剂不选用
的原因可能是，
碱性比碳酸钠碱性弱，无法调pH
到12；，
（5）“800℃煅烧”
得到三氧化二锰和二氧化碳，化学方程式
；
（6）
，则沉淀后
，沉淀后
，锂离子的沉淀率为
13
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。
18．（12 分）氧钒碱式碳酸铵晶体
，紫红色，难溶于水和乙醇。其制
备及氮元素含量的测定实验如下（已知
易被
氧化）。回答下列问题。
Ⅰ．制备
步骤1：向
中加入足量盐酸酸化的
溶液，微沸数分钟。
步骤2：向足量
溶液中缓慢加入制得的
溶液，有气泡产生并析出紫红色晶体。
步骤3：反应结束后抽滤，先后用饱和
溶液、无水乙醇洗涤，静置得产品。
（1）“步骤1”产生无色无污染的气体，该反应的化学方程式为 。
（2）用无水乙醇洗涤的目的是 。
（3）“步骤2”可在如图装置中进行。
①连接装置，依次连接的顺序为 。（按气流方向，用字母标号表示）。
②检查装置气密性，加入试剂。先打开
，通入一段时间气体目的是 ，当观察到 （填实
验现象）时，再关闭
，打开
，进行实验。
③生成氧钒碱式碳酸铵晶体的化学方程式为 。
Ⅱ．产品中氮元素含量的测定
精确称取wg 晶体加入如图所示的三颈烧瓶中，然后逐滴加入足量10%NaOH 溶液充分反应，通入水蒸
气，将氨全部蒸出，并用蒸馏水冲洗导管内壁，用
的饱和硼酸标准溶液完全吸收。取
下接收瓶，用0.5
盐酸标准溶液滴定，到终点时消耗
盐酸。
1．玻璃管 2．水 3．10%NaOH 溶液 4．样品液 5．硼酸标准溶液 6．冰盐水
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已知：
，
。
（4）“冰盐水”的作用是 。
（5）样品中氮元素质量分数的表达式为 。
【答案】（除标明外，每空1 分）
（1）
（2 分）
（2）除去
溶液减少晶体溶解损失，无水乙醇挥发快，快速干燥
（3）①eabfgcd
②排除装置中的空气 装置乙中无红棕色气体产生
③
（2 分）
（4）防止氨气逸出，造成误差
（5）
（3 分）
【分析】步骤1：向
中加入足量盐酸酸化的
溶液，微沸数分钟，发生反应
；步骤2：丙装置为二氧化碳的发生装置，甲装置
中用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢杂质，丁装置中
和足量
溶液反应有
气泡产生并析出紫红色晶体。
【解析】（1）步骤1：向
中加入足量盐酸酸化的
溶液，微沸数分钟，生成
，
V 元素化合价由+5 价降低到+4 价，则产生的无色无污染的气体为N2，反应的化学方程式为
；
（2）丁装置中
和足量
溶液反应有气泡产生并析出紫红色晶体-氧钒碱式碳酸铵晶体
，其难溶于水和乙醇，晶体表面有
，用无水乙醇洗涤
的目的是除去
溶液、减少晶体的溶解损失，且无水乙醇挥发快，可以快速干燥；
（3）①丙装置为二氧化碳的发生装置，甲装置中用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢杂
质，丁装置中
和足量
溶液反应有气泡产生并析出紫红色晶体，乙装置可以检验装置
气密性及空气是否被排净，所以其依次连接的顺序为eabfgcd；
②检查装置气密性，加入试剂，先打开
，丙装置中石灰石和稀盐酸生成二氧化碳，由于
易
被
氧化，所以通入一段时间气体目的是排除装置中的空气；当装置内空气被排尽后，再关闭
，
打开
，进行实验，若装置内空气被排尽，则装置乙中无红棕色气体产生；
③丁装置中
和足量
溶液反应有气泡产生并析出紫红色晶体，生成氧钒碱式碳酸铵晶
体的化学方程式为
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；
（4）经过足量10%NaOH 溶液充分反应后，通入水蒸气，将生成的氨全部蒸出，并用蒸馏水冲洗导管
内壁，用
的饱和硼酸标准溶液完全吸收NH3，为保证NH3全部被吸收，硼酸标准溶液
要足量，同时NH3易挥发，所以“冰盐水”的作用是降温、防止氨气逸出，造成误差；
（5）NH3全部被释放并被接收瓶中的溶液完全吸收，再用0.5
盐酸标准溶液滴定，到终点时消
耗
盐酸，据
、
可得
~5 NH3~5HCl，即NH3~HCl，所以样品中氮元素质量分数为
。
19．（12 分）“逃离平面”的药物设计理念使得三维刚性结构的双环烷烃衍生物的研究逐渐兴起。双环丁
烷类化合物K 作为一种药物中间体，其合成路线如图．
已知：i）4
+NaBH4+4H2O
4
+NaB(OH)4；
ⅱ）
。
（1）化合物B 中所含官能团名称为 。
（2）物质Ⅰ的名称为 。
（3）设计步骤A→B 的目的为 。
（4）写出E 生成F 的化学方程式： 。
（5）J 的同分异构体中满足下列条件的有 种。
i．苯环上有四个取代基，包括
和2 个
ⅱ．
该物质可以与
反应
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其中核磁共振氢谱的峰面积之比为3:1:1 的化合物的结构简式为 （写出一个即可）。
（6）J 生成K 的反应中，试剂X 可能为 （填序号）。
A．
B．
C．
（7）参照上述合成路线，以乙烯和其他必要的试剂为原料，制备药物中间体环丙基甲酸甲酯（
）。
。
【答案】（除标明外，每空1 分）
（1）碳溴键、醚键
（2）对硝基苯酚（4-硝基苯酚）
（3）保护酮羰基
（4）4
+NaBH4+4H2O
4
+NaB(OH)4（2 分）
（5）16
（2 分）
（6）C
（7）
（3
分）
【分析】
A 到B 先发生加成反应，再取代反应，让酮碳基转化为醚键，保护酮羰基，B 到C 发生取代反应，生
成C 同时生成2 分子HBr，C 到D 醚键又转化为酮羰基，同时-CN 基团转化为羧基，同时脱去一个
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CO2剩余一个羧基，D 到E 发生酯化反应生成E 的结构简式为：
，根据信息i)，
E 被NaBH4还原为F，F 的结构简式为：
，根据信息ii)，F 到G 发生驱动反
应，生成G 的结构简式为：
，G 中酯基在NaOH 作用下水解得到H，H 与I 发生
取代反应生成J，J 在试剂X 作用下生成K 同时脱去HCl。
【解析】（1）化合物B 的结构简式为：
，所含官能团名称为：醚键和碳溴键；
（2）物质I 的结构简式为：
，名称为对硝基苯酚或者4-硝基苯酚；
（3）A 到B 把酮羰基转化为醚键，C 到D 又把醚键转化为酮羰基，目的是保护酮羰基，防止其参加
反应；
（4）E 的结构简式为：
，被还原为F，F 的结构简式为
，
反应的化学方程式为：4
+NaBH4+4H2O
4
+NaB(OH)4；
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（5）J 的结构简式为：
，同分异构体中满足有苯环，苯环上有4 个取代基，有-
NO2和2 个-CH3，1mol 该物质与
反应，说明有2 个-CHO，苯环上除去1 个-NO2
和2 个-CH3，另一个取代基上还有2 个醛基，1 个-Cl，结构简式为
，苯环上有2 个甲基
和1 个硝基的结构共有6 种，分别是：
，每一种结
构中苯环上再用
取代一个H 原子，种数分别有3 种、3 种、2 种、3 种、2 种、3 种，共
16 种；其中核磁共振氢谱的峰面积之比为3:1:1 的化合物的结构简式为：
；
（6）J 生成K 同时还有HCl 生成，HCl 可以与
反应，促进反应进行，而HCl 与NH4Cl 和
H2SO4不反应，因此试剂X 为C；
（7）运用逆推方法，得到
，先通过
与CH3OH 发生酯化反应，由题中信息
可以转化为
，
又可以由
与
反应得到，
可以用乙烯与溴加成反应得到，合成路线为：
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。
20．（12 分）CH3OH 是一种绿色能源，也是一种化工原料。回答下列问题：
Ⅰ．合成甲醇。
工业上常用CO 和H2制备CH3OH，反应原理是
。
（1）已知：①
kJ mol
⋅
②
kJ mol
⋅
③
kJ mol
⋅
上述反应的
kJ mol
⋅
(用含a、b、c 的代数式表示)。
（2）在恒温恒容密闭容器中充入1 mol
和1 mol
合成
。下列情况表明该反
应一定达到平衡状态的是___________(填字母)。
A．气体压强不随时间变化
B．
C．气体密度不随时间变化
D．气体平均摩尔质量不随时间变化
（3）向体积相同的甲、乙恒容密闭容器中均充入1 mol
和3 mol
同时发生反应合成
，相对甲，乙仅改变温度，测得甲醇的物质的量与时间的关系如图所示。
①温度：甲 (填“高于”或“低于”)乙，判断依据是 。
②
(填“>”“<”或“=”)0，判断依据是 。
③若容器体积为1 L，甲容器中0~4 min 内用H2表示的平均反应速率为 mol L
⋅
min
⋅
。
Ⅱ．可用于合成有机物。
近日，中国科学院大连化学物理研究所丁云杰团队利用Rh 单核配合物催化剂以和CO 为原料合成了
CH3COOH，相关反应为
、
。
（4）以CH3OH 和CO 为原料，从原子利用率分析，合成 (填“CH3COOH”或
“CH3COOCH3”)是最理想的绿色化学工艺。
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（5）一定温度下，总压强保持1.5a kPa，向反应器中充入1 mol
和1 mol
，在一定
条件下合成
和
。达到平衡时，
的转化率为60%，
的选择性为80%，(
的选择性
)。该温度下合
成
反应的平衡常数
(用含a 的代数式表示，
为用分压表示的
平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
【答案】（除标明外，每空1 分）
（1）
（2 分）
（2）AD
（3）①低于 乙容器中反应先达到平衡，反应速率快，温度高
②＜ 升高温度，平衡向左移动，平衡时
减小，故
③0.2（2 分）
（4）
（5）
（2 分）
【解析】（1）根据反应①
kJ mol
⋅
②
kJ mol
⋅
③
kJ mol
⋅
可知，反应①
②-③
可得
，根据盖斯定律，①
②-③得到目标反应，则
kJ mol
⋅
，故答案为：
；
（2）A．正反应是气体分子数减小的反应，当压强不变时达到平衡状态，A 符合题意；B．
时反应达到平衡状态，B 不合题意；C．气体总质量不变，体积不变，密度始终不
变，C 不合题意；D．总质量不变，气体总物质的量减小，故气体平均摩尔质量由小到大，不变时达
到平衡，D 符合题意；故答案为：AD；
（3）①根据图像可知，乙容器反应较快，相对甲，乙仅改变温度，故乙的温度高于甲，故答案为：
低于；乙容器中反应先达到平衡，反应速率快，温度高；
②升高温度，平衡向左移动，平衡时
减小，故
，故答案为：＜；升高温度，平衡向
左移动，平衡时
减小，故
；
4 min
③
时，甲醇为0.4 mol，则消耗0.8 mol H2，H2的平均反应速率
，故答案为：0.2；
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（4）合成CH3COOH 的反应
，是化合反应，原子利用率为
100%，而合成CH3COOCH3的总反应为2
有其他物
质H2O 生成，原子利用率小于100%，故答案为：CH3COOH；
（5）根据已知信息和原子守恒可知，平衡体系中各物质的物质的量如下表：
物质
CH3OH
CO
H2O
物质的量/mol
0.4
0.5
0.1
物质
CH3COOH
CH3COOCH3
物质的量/mol
0.4
0.1
总物质的量为1.5 mol，kPa，kPa，kPa，，故答案为：。
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