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大题预测卷（辽宁专用）
题组一
（建议用时：30 分钟 满分：58 分）
1．（14 分）四氧化三锰（
）广泛应用于软磁材料、电池材料等制备领域。一种以低品位锰矿（含
、
、MnOOH 及少量
、
、
）为原料生产
的工艺流程如下：
已知：
①
②已知：25℃时相关物质的
见表
③当
时，
开始溶解
物
质
回答下列问题：
(1)Mn 元素在周期表中的 区，从核外电子排布的角度，稳定性Mn（Ⅱ） Mn（Ⅲ）
（填“＞”或“＜”）。
(2)“溶浸”过程中，
可用 （填标号）代替，理由是 。
A．盐酸 B．硫酸 C．硝酸
(3)加入
调节
时，杂质离子是否能完全沉淀 （填“是”或“否”），此时“滤渣
2”的主要成分是 。（溶液中离子浓度
视为完全沉淀）
(4)“沉锰”步骤中，杂质含量直接影响
的品位，实验测得温度对
中硫酸根含量的影响如图
所示，实际生产中综合考虑选择50℃为宜，不选择更高温度的原因是 。“母液”中，能转换成可
循环利用的物质是 。
(5)科学研究中发现
是制备电池正极材料
的优质原料，该电极在电池放电过程中转化为
1
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，写出正极放电时的电极反应式 。
【答案】(1)d ＞
(2)B 盐酸中的
可能被
氧化为
产生污染，
具有氧化性，不利于
的还原
(3)是
、
(4)50℃后硫酸根含量减少的趋势较小，说明温度升高使氨水挥发或
分解加快反而不利于反应
、
(5)
【分析】锰矿粉(含MnCO3、Mn2O3、MnOOH 及少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)加入NH4HSO4、H2O2溶浸，
MnCO3、Mn2O3、MnOOH 转化为Mn2+，Fe2O3、Al2O3转化为Fe3+、Al3+，SiO2不溶而成滤渣1；加入
Mn(OH)2调节pH=5，此时Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3，成滤渣2；加入氨水沉锰，此时锰转化为
Mn(OH)2、Mn2(OH)2SO4，通空气氧化，得到Mn3O4，据此回答。
【解析】（1）①Mn 为25 元素在周期表中的d 区；
②Mn+的价电子为3d54s1，Mn2+的价电子为3d5，Mn2+的3d 半满，能量低更稳定，所以稳定性Mn（Ⅱ）＞
Mn（Ⅲ）；
（2）①“溶浸”过程中，NH4HSO4可用硫酸代替；
②盐酸中的Cl−可能被Mn3+氧化为Cl2产生污染，HNO3具有氧化性，不利于Mn3+的还原；
（3）①pH = 5，c(H+)=10-5，
＜10 − 5，
＜10 − 5，杂质离子能完全沉淀；
②此时“滤渣2”的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3；
（4）①实际生产中综合考虑选择50℃为宜，不选择更高温度的原因是50℃后硫酸根含量减少的趋势较
小，说明温度升高使氨水挥发或NH3 ⋅ H2O 分解加快反而不利于反应；
②“母液”中，能转换成可循环利用的物质是NH4HSO4、NH3 ⋅ H2O；
（5）①正极材料Li1−xMn2O4转化为LiMn2O4，正极放电时的电极反应式为：
。
2．（15 分）某小组设计如下装置测定新装修居室内空气中甲醛的含量（夹持装置略）。
已知：①测定原理为甲醛把
还原成
，产生的
与
定量反应生成
，
与菲洛嗪形成有
色配合物，通过测定吸光度计算出甲醛的含量；
②吸光度用A 表示，计算公式为
，其中a 为吸光度系数，b 为光在样本中经过的距离，c 为溶液浓
度。
2
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请回答：
(1)仪器A 的名称是 。
(2)制备银氨溶液，仪器B 中放置的药品是 （填“
溶液”或“氨水”）。
(3)选择正确的操作，完成室内空气中甲醛含量的测定：
操作①：取下玻璃塞→操作②：__________→操作③：__________→操作④：使可滑动隔板处于最右端
→操作⑤：__________→操作⑥：__________→操作⑦：__________→再将操作③～⑦重复4 次→测定
溶液吸光度。
a.打开
，关闭
b.打开
，关闭
c.将可滑动隔板拉至最左端 d.热水浴加热仪器A
e.将可滑动隔板缓慢推至最右端 f.将可滑动隔板迅速推至最右端
(4)写出甲醛与银氨溶液反应的化学方程式 。
(5)将仪器A 中溶液的
调至1，加入足量
溶液，充分反应后加入菲洛嗪，通过测定吸光度确
定生成
1.12mg，则空气中甲醛的含量为 mg/L。
(6)下列说法正确的是__________。
A．本实验缺少尾气处理装置
B．实验应在室内不同点位进行空气取样，以保证数据的准确性
C．毛细管的作用是减小空气通入速率，保证空气中的
被吸收完全
D．有色配合物浓度越大，测得吸光度数值越大
【答案】(1)三颈烧瓶
(2)氨水
(3)d a c b e
(4)
(5)0.0375
(6)BCD
【分析】
硝酸银溶液中滴加氨水生成AgOH 白色沉淀，加入过量氨水沉淀溶解，得到银氨溶液；故在仪器A 为硝
酸银溶液、B 为氨水，反应生成银氨溶液，然后通过C 向A 通入室内空气，空气中甲醛和银氨溶液水浴
加热发生银镜反应产生单质Ag 和CO2气体，产生的
与
定量反应生成
，
与菲洛嗪形成有
色配合物，在562 nm 处测定吸光度，测得生成Fe2＋1.12 mg，可计算室内空气中甲醛含量。
3
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【解析】（1）仪器A 的名称是三颈烧瓶；
（2）由分析可知，仪器B 中放置的药品是氨水；
（3）结合分析可知，室内空气中甲醛含量的测定操作为：
操作①：取下玻璃塞→操作②d.热水浴加热仪器A→操作③a.打开
，关闭
→操作④使可滑动隔板
处于最右端，排出容器中空气→操作⑤c.将可滑动隔板拉至最左端，吸入室内待测的空气→操作⑥b.打
开
，关闭
→操作⑦e.将可滑动隔板缓慢推至最右端，使得待测空气缓缓进入银氨溶液充分反应→再
将操作③～⑦重复4 次，减小实验误差→测定溶液吸光度；故答案为：dacbe；
（4）甲醛具有一定还原性，能还原一价银为银单质，与银氨溶液反应生成银单质和碳酸铵、水、氨气，
化学方程式
；
（5）甲醛和银氨溶液加热反应生成银，银具有还原性，被Fe3+氧化，结合甲醛被氧化为CO2，甲醛中碳
元素化合价0 价变化为+4 价，银氨溶液中元素化合价+1 价变化为0 价，生成的银又被铁离子氧化，铁离
子被还原为亚铁离子，生成亚铁离子1.12 mg，物质的量
，据电子守恒：
，消耗甲醛
，因实验进行了4 次操作，所以测得1L 空气中
甲醛的含量为5×10-6 mol÷4=1.25×10-6 mol，空气中甲醛的含量为1.25×10-6 mol×30 g/mol×103 mg/g=0.0375
mg/L。
（6）A．本实验中氨气极易溶于水，无需尾气处理装置，错误；
B．实验应在室内不同点位进行空气取样，以减少实验误差，保证数据的准确性，正确；
C．毛细管的作用是减小气体的通入速率，使空气中的甲醛气体和溶液反应充分，使其被完全吸收，正
确；
D．
与菲洛嗪形成有色配合物，则有色配合物浓度越大，测得吸光度数值越大，正确；
故选BCD。
3．（14 分）用“氧化-萃取法”可从卤水中提取碘，其方法为向酸化的卤水中加入
溶液，再加入萃
取剂（R）进行萃取。该过程涉及以下反应：
（ⅰ）
（ⅱ）
（ⅲ）
(1)根据盖斯定律，反应
。
(2)基态碘原子价层电子的轨道表示式为 。
(3)①反应条件会影响碘的萃取率。其他条件不变时，不同温度下达平衡时碘萃取率
［
］曲线如图所示：
4
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萃取温度从300 K 升高至320 K，碘萃取率缓慢下降。结合平衡移动原理，分析其原因
（忽略萃取剂的挥发、
的挥发及
分解产生的影响）。当萃取温度超过320 K 时，
的分解导
致碘萃取率明显下降。
②下列说法不正确的是 （填标号）。
A．增大溶液的pH，碘萃取率降低 B．增大萃取剂用量，碘萃取率升高
C．萃取体系平衡后加水稀释，
变小 D．增大
的浓度，反应（ⅰ）的速率增大
(4)未加萃取剂时，固定总碘浓度为
，平衡时溶液中的
、
、
分布系数
与溶液中初始
关系如图所示。［总碘浓度
各组分折合为
后的浓度之和，
，如
］
①设平衡时
、
、
分别为
、
、
，则
、
、之间的关系式为
。
②计算反应
的平衡常数
（结果保留3 位有效数字）。
(5)测定卤水中的
方法：取
卤水于锥形瓶中，加适量氧化剂恰好将
全部氧化为
；加
溶液酸化后，再加入适量
溶液，密闭静置后，用
标准溶液滴定至溶液
呈微黄色，加入淀粉指示剂，继续滴定至终点；平行测定3 次，平均消耗
，则卤
水中
。（已知：
）
5
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【答案】(1)—276.4kJ/mol
(2)
(3)反应ⅱ、ⅲ均为放热反应，升高温度，平衡均向逆反应方向移动，碘萃取率下降 C
(4)a+2b+3c 667
(5)2.000×10—3
【解析】（1）由盖斯定律可知，反应ⅰ+ⅱ得到反应
，
则反应△H=(—257.5kJ/mol)+(—18.9 kJ/mol)= —276.4kJ/mol，故答案为：—276.4kJ/mol；
（2）碘元素的原子序数为53，基态原子的价电子排布式为5s25p5，轨道表示式为
，故答案为：
；
（3）①反应ⅱ、ⅲ均为放热反应，萃取温度从300 K 升高至320 K 时，温度升高，平衡向逆反应方向移
动，RI 有机相的浓度减小，碘萃取率下降，故答案为：反应ⅱ、ⅲ均为放热反应，升高温度，平衡均向
逆反应方向移动，碘萃取率下降；
②A．增大溶液的pH，溶液中氢离子浓度减小，反应ⅰ、ⅱ、ⅲ平衡向逆反应方向移动，导致平衡碘萃
取率
降低，故正确；
B．增大萃取剂用量，反应ⅲ向正反应方向移动，碘萃取率升高，故正确；
C．由方程式可知，反应ⅱ的平衡常数K=
，溶液中
=
，萃取体系平衡后加水稀释
时，碘离子浓度减小、平衡常数不变，则溶液中
和
的值增大，故错误；
D．增大溶液中碘离子的浓度，反应物的浓度增大，反应(ⅰ)的速率增大，故正确；
故选C；
（4）①由碘原子个数守恒可知，平衡时溶液中
+
+
=0.01mol/L，由此可得
a+2b+3c=0.01，故答案为：a+2b+3c；
②由图可知，溶液中碘离子浓度为0.01mol/L×0.45=4.5×10—3mol/L、碘三离子的浓度为0.01mol/L×0.45×
=1.5×10—3mol/L、碘浓度为0.01mol/L×(1—0.045—0.045)×
=5×10—4mol/L，则由方程式可知，反应的平衡
常数K=
≈667，故答案为：667；
（5）由题意可得如下转化关系：I——IO —3I2—6S2O
，滴定消耗20.00mL0.01500 mol/L 硫代硫酸钠溶
液，则卤水中碘离子浓度为
=2.000×10—3mol/L，故答案为：2.000×10—3。
4．（15 分）艾氟康唑（化合物K）是一种用于治疗甲癣的三唑类抗真菌药物。K 的一种路线如下（部分
6
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试剂和条件略去）。
已知：①Boc 为
②
回答下列问题：
(1)A 的化学名称为 。
(2)D 的结构简式为 。
(3)F 中含氧官能团有羟基和 。
(4)F→G 的反应包括两步，第二步为取代反应，则第一步的反应条件应选择 。
a
．
b
．
c
．
d
．
(5)
反应的化学方程式为 。
(6)
的同分异构体能同时满足以下三个条件的有 种（不考虑立体异构），其中能与碳酸氢钠浴
液反应放出
，核磁共振氢普有5 组峰，且峰面积比为2∶1∶1∶1∶1 的结构简式为 （任写一
种）。
①含有手性碳
②氟原子与苯环直接相连
③苯环上有3 个取代基且不含其它环状结构
【答案】(1)间二氟苯或1,3-二氟苯
(2)
(3)酯基、硝基
(4)b
7
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(5)
(6)18
或
【分析】A 在Fe 作用下被溴取代生成B，B 和Mg/I2反应得到C，C 和D 发生“已知②”的反应机理生成
E，结合E 的结构简式和D 的分子式(C4H6O4)可知D 的结构简式为：
，E 和
CH3CH2NO2发生加成反应生成F，F→G 的反应分两步：第一步是F 中的硝基(-NO2)在Fe/HCl 作用下被还
原为氨基(-NH2)；第二步是氨基(-NH2)中的1 个氢原子被Boc 取代生成G，G 在NaBH4作用下生成H，H
分子内脱水成醚得到I，到此可以解答以下问题。
【解析】（1）根据有机物命名规则，A 的化学名称为：间二氟苯或1,3-二氟苯；
（2）由分析可知，D 的结构简式为：
；
（3）由F 的结构简式可知，F 中含氧官能团有羟基和酯基、硝基；
（4）F→G 的反应包括两步，第一步是F 中的硝基(-NO2)被还原为氨基(-NH2)，反应条件为Fe/HCl ；第二
步是氨基(-NH2)中的1 个氢原子被Boc 取代，故选b；
（5）H→I 过程，H 分子内脱去1 个水分子生成I，其反应的化学方程式为：
；
（6）E 的分子式为C9H6O3F2，其同分异构体能同时满足以下三个条件：
①含有手性碳，即存在与4 个不同的原子或原子团相连的碳原子；
②2 个氟原子与苯环直接相连；
③苯环上有3 个取代基，则除了2 个氟原子，还有1 个取代基，且不含其它环状结构；
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则符合要求的同分异构体可看作是有机物(
、
、
)苯环上的2 个氢原子被2 个氟原子取代的产物，每种该有机物苯环上的2 个氢原
子被2 个氟原子取代时均有6 种产物，则E 的同分异构体同时满足三个条件的有
种；其中能与碳
酸氢钠溶液反应放出CO2，核磁共振氢普有5 组峰，且峰面积比为2∶1∶1∶1∶1 的结构含有羧基，有5 种等效
氢，
每种等效氢的氢原子个数之比为2∶1∶1∶1∶1，则符合要求的结构简式为：
或
。
题组二
（建议用时：30 分钟 满分：58 分）
1．（14 分）碲(
)被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素”，工业上常用铜阳极泥(主要成分是
，含Ag、Au 等杂质)为原料提取碲并回收金属，其工艺流程如下：
已知：
是两性氧化物，微溶于水，易溶于较浓的强酸和强碱。
回答下列问题：
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(1)碲在元素周期表中的位置 。
(2)“加压酸浸1”过程中将碲元素转化成
。
①应控制溶液的pH 为4.5～5.0，酸度不能过高，原因是 。
②防止局部酸度过大的操作方法是 。
③其中“加压”的目的是 。
④写出“加压酸浸1”过程中
发生反应的化学方程式 。
(3)“酸浸2”时温度过高会使碲的浸出率降低，原因为 ，要从Ag 和Au 中分离出Au，可以向回收的
Ag 和Au 中加入的试剂是 。
(4)写出“还原”反应中发生的离子方程式 。
【答案】(1)第五周期第VIA 族
(2)溶液酸性过强，
会继续与酸反应导致碲元素损失 缓慢加入
，并不断搅拌 增大
浓度，加快反应速率，提高浸出率
(3)温度过高，会使HCl 挥发，反应物浓度降低，使碲的浸出率降低 稀硝酸
(4)
【分析】
铜阳极泥(主要成分是
，含Ag、Au 等杂质)加入
和
，
转化为
和
，过滤
后所得滤液进一步处理可得到铜单质，滤渣加入盐酸酸浸，
溶解为
，Ag、Au 等杂质不溶于盐
酸从而可以除去，向溶液中通入SO2，SO2具有还原性，可将
“还原”为
，从而得到粗碲。
【解析】（1）碲是52 号元素，原子核外有5 个电子层，最外层有6 个电子，根据原子核外电子层数等于
元素所在的周期数，原子核外最外层电子数等于其所在的主族序数，所以碲位于元素周期表第五周期第
VIA 族；
（2）①“加压酸浸1”过程中控制溶液的pH 为4.5~5.0，碲元素转化成
，若酸度过高，根据
是
两性氧化物，微溶于水，易溶于较浓的强酸和强碱，所以溶液酸性过强，
会继续与酸反应导致碲元
素损失；
②防止局部酸度过大的操作方法是：缓慢加入
，并不断搅拌；
③“加压”可增大
的溶解度，从而增大
浓度，加快反应速率，提高浸出率；
④可根据“加压酸浸1”过程中
转化为
，根据原子守恒、电子守恒，得发生反应的化学方程式
为
；
（3）“酸浸2”时若温度过高，会使HCl 挥发，反应物浓度降低，使碲的浸出率降低；Au、Ag 二者的混
合物中分离出Au，可根据Ag 能够被硝酸氧化，而Au 不能反应，用浓硝酸将Ag 氧化为Ag+，然后过滤、
洗涤就得到纯净的Au；
（4）SO2具有还原性，可将
“还原”为
，SO2被氧化为
，据此得反应的离子方程式为：
。
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2．（15 分）实验室制备三氯化六氨合钴（Ⅲ）{[ Co（NH3）6]Cl3 }的装置如图1 所示。
实验步骤：在三颈烧瓶中加入活性炭（作催化剂）、CoCl2和NH4Cl 混合溶液，滴入浓氨水，充分反应
后，再滴入双氧水，且水浴控温在55℃左右，反应结束后，将反应混合物趁热过滤，待滤液冷却后加入
适量浓盐酸，冰水冷却抽滤、乙醇洗涤、干燥，得到[ Co（NH3）6]Cl3晶体。已知：[ Co（NH3）6]2+具有
CoCl2和
NH4Cl 较强还原性，Co2+不易被氧化，
。
图1
图2
(1)仪器a 的名称是 ，仪器c 中无水CaCl2的作用是 。
(2)先加入浓氨水的目的是 ，水浴控制温度为55℃的原因是 。
(3)CoCl2制备[ Co（NH3）6]Cl3的化学方程式为 。
(4)待滤液冷却后加入适量浓盐酸的作用是 ，抽滤采用如图2 的装置，抽滤的优点是
。
(5)为测定产品中钴的含量，进行下列实验：
I.称取4.0g 产品，加入足量NaOH 溶液蒸出NH3，再加入稀硫酸，使[ Co（NH3）6]Cl3全部转化为Co3+，
然后将溶液配制成250mL，取25.00mL 于锥形瓶，加入过量KI 溶液（将Co3+还原成Co2+），用
0.1000mol.L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液13.10mL。（已知
）
Ⅱ.另取与步骤I 中等量的KI 溶液于锥形瓶中，用上述标准溶液进行滴定，消耗Na2S2O3标准溶液
1.10mL。
①样品中钴元素的质量分数为 %。
②若步骤Ⅱ滴定前读数准确，滴定后的视读数，测定结果将 （填“偏大”“偏
小”或“不变”）。
【答案】(1)恒压滴液漏斗 吸收挥发出的氨气，防止污染空气
(2)将Co2+转化为易被氧化的[Co（NH3）6]2+ 温度过低反应速率慢，温度过高双氧水受热易分解
(3)
(4)加入盐酸增加Cl-浓度有利于[Co（NH3）6]Cl3晶体析出 加快过滤速率
(5)17.7 偏小
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【分析】
由题意可知，由氯化亚钴制备三氯化六氨合钴(Ⅲ)的过程为先向氯化亚钴和氯化铵的混合溶液中加入氨
水，将溶液中的亚钴离子转化为易被氧化的[Co(NH3)6]2+离子，向充分反应后的溶液中再加入双氧水溶
液，在活性炭做催化剂的条件下，过氧化氢溶液与[Co(NH3)6]2+离子水浴加热反应生成[Co(NH3)6]3+离子。
【解析】（1）仪器a 的名称是恒压滴液漏斗，仪器c 中无水CaCl2的作用是吸收挥发出的氨气，防止污染
空气。
（2）由分析可知，先向氯化亚钴和氯化铵的混合溶液中加入氨水的目的是将溶液中的亚钴离子转化为易
被氧化的[Co(NH3)6]2+离子，加入过氧化氢溶液氧化[Co(NH3)6]2+离子时，若反应温度过低，反应速率较
慢，若反应温度过高，过氧化氢受热分解，所以需要控制水浴温度为55℃。
（3）由图可知，制备三氯化六氨合钴(Ⅲ)的反应为氯化亚钴溶液与氯化铵溶液、氨水和过氧化氢溶液反
应生成三氯化六氨合钴(Ⅲ)和水，反应的化学方程式为
。
（4）
待滤液冷却后加入适量浓盐酸的作用是加入盐酸增加Cl-浓度有利于[Co（NH3）6]Cl3晶体析出，抽滤采用
如图2 的装置，抽滤的优点是加快过滤速率。
（5）n(Co3+)=2n(I2)=2×
n(
)，由步骤二可知KI 消耗1.10 mL 标准溶液，故钴离子消耗
13.10mL-1.10 mL =12.00 mL 标准溶液，样品中m(Co3+)=12.00×10-3×0.1×
×59g/mol=0.7080g，钴元素
质量分数=
=17.7%；若俯视读数，读数偏大，使得计算时钴离子消耗的体积偏小，故测定
结果将偏小。
3．（14 分）氢气和碳氧化物反应生成甲烷，有利于实现碳循环利用。涉及反应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
回答下列问题：
(1)
。
(2)已知反应Ⅱ的速率方程为
，
，其中
、
分别为正、
逆反应的速率常数。如图(
表示速率常数的对数：
表示温度的倒数)所示a、b、c、d 四条斜线中，能
表示
随
变化关系的是斜线 (填标号)。
12
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(3)温度
时，在固定容积的容器中充入一定量的
和1mol CO，平衡时
和CO 的转化率(
)及
和
的物质的量(n)随
变化的情况如图所示。
①图中表示
、
变化的曲线分别是 、 (填标号)；
；
的选择性
。
②已知起始充入1mol 的CO 和0.5mol 的
进行上述反应时，起始压强为1.5
。反应Ⅰ的
(用
表示)；温度
，
时，
可能对应图中X、Y、Z、W 四点中的 (填标
号)。
【答案】(1)-41.2
(2)d
(3)a c 62.5 60%
X
【解析】（1）根据盖斯定律，反应Ⅱ=反应Ⅰ-反应Ⅲ，则∆H2=∆H1-∆H3=(-206.2kJ/mol)-(-165.0kJ/
mol)=-41.2kJ/mol。
（2）反应Ⅱ为放热反应，随温度的升高正、逆反应速率都增大，k 正、k 逆都增大，但k 逆增大的倍数大于k
正增大的倍数，故能表示lgk 逆随
变化关系的是斜线d。
（3）①随
的增大，CO 的平衡转化率增大、H2的平衡转化率减小，结合反应知平衡时CH4物质的
量一定大于CO2物质的量，根据C 守恒，平衡时CH4与CO2物质的量之和等于转化的CO 物质的量，故a
表示CO 的平衡转化率，b 表示H2的平衡转化率，c 表示CH4平衡物质的量，d 表示CO2平衡物质的量；
13
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由图可知
=1 时，CO 和H2起始物质的量都为1mol，H2的平衡转化率为87.5%，转化H2物质的量为
0.875mol，由于a 表示CO 的平衡转化率，CO 的平衡转化率为m%，转化CO 物质的量为m%mol，平衡时
CO2为0.25mol，根据C 守恒，平衡时CH4物质的量为(m%-0.25)mol，根据H 守恒，平衡时H2O 的物质的
量为0.875mol-2×（m%-0.25）mol=(1.375-2m%)mol，根据O 守恒，m%mol=(1.375-2m%)mol+0.25mol×2，
解得
m=62.5，即平衡时CO 的平衡转化率为62.5%；平衡时CH4物质的量为(0.625-0.25)mol=0.375mol，CH4的
选择性为
=60%。
②由于Kp只与温度有关，温度T2时，已知起始充入1mol 的CO 和0.5mol 的H2进行上述反应时，起始压
强为1.5p0，则起始时CO 的分压为p0、H2的分压为0.5p0；若起始充入1mol 的CO 和1mol 的H2进行上述
反应时，根据①的计算，平衡时CO、H2、CH4、H2O(g)、CO2物质的量依次为0.375mol、0.125mol、
0.375mol、0.125mol、0.25mol，则平衡时CO、H2、CH4、H2O(g)、CO2的分压依次为0.375p0、0.125 p0、
0.375 p0、0.125 p0、0.25 p0，反应Ⅰ的Kp=
=
。反应Ⅱ的Kp=
=
；
由第（2）问知，温度T1时，反应Ⅱ的k 正=k 逆，T1时反应Ⅱ的Kp=
=1＞
，由于反应Ⅱ为放热反应，
升高温度，反应Ⅱ的Kp减小，故T1＜T2；降低温度，反应Ⅰ、Ⅱ都正向移动，CO 的平衡转化率增大，故
温度T1、
=1 时α(CO)可能对应图中X 点。
4．（15 分）水仙环素是一种植物生长调节剂，具有抗毒性等作用，化合物H 是水仙环素合成的中间产
物。其合成路线如图：
已知：R－X
R－H
回答下列问题：
(1)B 中官能团的名称为 。
(2)B→C 的化学反应方程式为 。
(3)A→B，F→H 分别的反应类型为 、 。
(4)E 的结构简式为 。
(5)F 与G 的反应为最理想的“原子经济性反应”，则G 的名称为 。
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(6)H 有 个手性碳原子。
(7)芳香族化合物K 比D 多了2 个碳原子和2 个氢原子，且K 能与碳酸氢钠放CO2，则满足条件的K 有
种结构。
【答案】(1)醚键、溴原子(碳溴键)
(2)NaOH+
+NaBr+H2O
(3)取代反应 取代反应
(4)
(5)甲醇
(6)3
(7)6
【分析】
根据图知，A 和CH2Br2发生取代反应生成B，B 发生消去反应生成C，根据C、D、F 的结构简式知，C 和
D 发生加成反应生成E 为
，F 与G 的反应为最理想的“原子经济性反应”，F 先发生
水解再和G 发生酯化反应生成H，根据F 和H 的结构简式知，G 为CH3OH。
【解析】（1）B 中官能团的名称为醚键、溴原子(碳溴键)。
（2）B 中溴原子发生消去反应生成C，化学方程式为：NaOH+
+NaBr+H2O。
（3）由分析可知，A 和CH2Br2发生取代反应生成B，F 和G 发生取代反应生成H。
（4）由分析可知，E 为
。
（5）由分析可知，G 为CH3OH，则G 的名称为甲醇。
15
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（6）手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，如图
，H 中有3
个手性碳原子，
（7）芳香族化合物K 比D 多了2 个碳原子和2 个氢原子，且K 能与碳酸氢钠放CO2，说明苯环上的取代
基为2 个-Br 和1 个-COOH，则满足条件的K 有6 种结构。
题组三
（建议用时：30 分钟 满分：58 分）
1．（14 分）锇酸钾晶体（
）微溶于冷水，常用作催化剂。由含锇约
的锇吸收液
（主要成分为
，含少量
及
、
杂质）精制提纯锇酸钾的工业流程如下：
已知：四氧化锇（
）的熔点为41℃，沸点为130℃，易挥发。回答下列问题：
(1)“沉锇”得到难溶物
，该化合物中锇元素的化合价为 。
(2)检验滤液1 和滤液2 中金属阳离子的实验方法是 。
(3)“溶解、蒸馏”步骤中，先加入50%硫酸得到
溶液，再加入
反应后蒸馏出
，生成
的离子反应方程式为 。
(4)
用
溶液吸收后又得到
溶液，吸收液中仍然存在少量
杂质，“吸收、分
离”操作加入甲醇的目的是 。
(5)“转化”时须加入过量
溶液，用平衡原理解释其原因 。
(6)已知：
、
。
锇吸收液中
、
浓度分别为
和
，若取1.0L 废液，则至少需加入 g
才能使废液中
、
沉淀完全（当离子浓度
，可认为沉淀完全）。
【答案】(1)
(2)焰色试验
(3)
(4)将溶液中的Ru 元素以
的形式析出
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(5)
增大反应物中
浓度，平衡正向移动，有助于
的生成
(6)3.78g
【分析】
锇吸收液(主要成分为
，含少量
及
、
杂质)加入NaF，除钙镁，去掉氟化钙和
氟化镁为主的滤渣，滤液中加入稀硫酸，通入二氧化硫进行沉锇，过滤后分离出滤液1，将滤渣加入50%
硫酸和氯酸钠，进行溶解、蒸馏，所得馏分利用氢氧化钠溶液进行吸收，加入甲醇，得到Ru(OH)4固体和
甲醛，再加入KOH 转化，过滤得到锇酸钾晶体
和滤液2。
【解析】（1）化合物
中Na 为+1 价，O 为-2 价，S 为+4 价，H2O 为配位分
子，根据化合物中各元素化合价代数和为0 得Os 为+6 价；
（2）滤液1 不含钠离子，滤液2 为钠盐，含有Na+，检验滤液1 和滤液2 中金属阳离子的实验方法是焰色
试验，Na+的焰色试验为黄色火焰；
（3）先加入50%硫酸得到
溶液，再加入
反应后蒸馏出
，生成
的离子反应方
程式为
；
（4）加入甲醇的目的是将溶液中的Ru 元素以
的形式析出；
（5）对于反应
，增大反应物中K+浓度，平衡正向移动，有助于
的生成；
（6）锇吸收液中Ca2+、Mg2+浓度分别为0.02mol⋅L−1和0.01mol⋅L−1，1.0L 废液中有Ca2+、Mg2+的物质的量
分别为0.02mol、0.01mol，Ksp(MgF2)=c(Mg2+)⋅c2(F-)=9×10-9，c( Mg2+)≤1×10−5mol/L，故得c(F-)
≥3×10−2mol/L，Ksp(CaF2)=c(Ca2+)⋅c2(F-)=1.5×10-10，c(Ca2+)≤ 1×10−5mol/L，c(F-) ≥ 3.81×10−3mol/L，综上可
知，溶液中F-浓度至少为3×10−2mol/L，对应加入NaF 应为3×10−2mol/L，而沉淀Ca2+、Mg2+所用NaF 应为
0.06mol，故总计加入NaF0.09mol，质量为0.09mol×42g/mol=3.78g，答案为3.78g。
2．（15 分）硫脲（
）可用作橡胶的硫化促进剂、金属矿物的浮选剂。已知硫脲易溶于水，易
被氧化，受热时部分发生异构化反应而生成硫氰化铵。实验室制备硫脲的装置如图所示（夹持和加热装置
略）。
请回答下列问题：
(1)仪器a 的名称是 ；装置A 中发生反应的化学方程式为 。
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(2)反应开始时，先打开
，当观察到 时，再打开
，这样操作的目的是 。
(3)装置B 中除生成硫脲外，还生成一种碱，写出装置B 中发生反应的化学方程式： ；检验
装置B 中硫脲是否异构化的试剂名称是 。
(4)装置B 反应后的液体经分离、提纯、烘干可得产品。测定产品的纯度：
称取m g 产品，加水溶解配成250 mL 溶液，取25 mL 于锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用
mol⋅L
酸性
标准溶液滴定，滴定至终点时消耗标准溶液V mL（已知滴定时，硫脲转化为
、
和
，
假设杂质不参与反应）。
①该实验中滴加酸性
标准溶液的正确操作是 （填字母）。
②样品中硫脲的质量分数为 %（用含m、
、V 的代数式表示）。
③若滴定前平视酸性
标准溶液液面读数，滴定后俯视液面读数，计算得到的待测产品纯度比实际
纯度 （填“大”或“小”）。
【答案】(1)三颈烧瓶
(2)装置C 中出现黑色沉淀 排尽装置内的空气，防止生成的硫脲被氧化
(3)
氯化铁溶液
(4)b
小
【分析】
装置A 是利用
固体和稀硫酸反应制备
气体，
气体通过导管进入装置B 与
和水在80℃
水浴条件反应生成硫脲溶液和氢氧化钙，多余的
气体进入C 装置中与
反应生成黑色沉淀硫化
铜，可以防止
气体污染空气。
【解析】（1）根据图可知，仪器a 的名称是三颈烧瓶；装置A 是利用
固体和稀硫酸反应制备
气
体，反应的化学方程式为：
；
（2）因为硫脲易被氧化，所以反应开始时，先打开
，当观察到装置C 中出现黑色沉淀时，说明装置内
的空气被排尽，此时再打开
，因此这样操作的目的是排尽装置内的空气，防止生成的硫脲被氧化；
（3）装置B 中，
气体与
和水在80℃水浴条件反应生成硫脲溶液和氢氧化钙，反应的化学方程
式为：
；硫脲易溶于水，易被氧化，受热时部分发生异构化
反应而生成硫氰化铵，所以检验装置B 中硫脲是否异构化，即检验
,
会与三价铁离子反应生成
血红色络合物，所以检验硫脲是否异构化的试剂名称是氯化铁溶液；
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（4）①滴加酸性
标准溶液应使用酸式滴定管，所以正确操作是b；
②滴定时反应的离子方程式为：
，
用
mol⋅L
酸性
标准溶液滴定，滴定至终点时消耗标准溶液V mL，消耗
的物质的量
为：
，根据反应方程式可知，m g 产品中
的物质的量为：
，则样品中硫脲的质量分数为：
；
③滴定后俯视液面读数会导致体积偏小，计算得到的待测产品纯度比实际纯度小。
3．（14 分）甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一。
甲烷水蒸气催化重整发生如下反应：
反应i．
反应ⅱ．
(1)已知反应ⅱ中相关的化学键键能数据如下：
化学键
H―H
H―O
C―H
C=O
E/（
）
436
465
413
745
由此计算
。
(2)为了提高反应中甲烷的平衡转化率，理论上可采取的措施是______。
A．恒容时通入氮气
B．升高温度
C．及时分离氢气D．选择合适的催
化剂
(3)把甲烷和水蒸气按物质的量之比1∶3 通入反应器中，其他条件不变，在不同温度下探究CaO 对平衡时
干燥出口气中
物质的量分数的影响，结果如下：
①反应ⅱ平衡常数：K（500℃） K（700℃）（填“大于”、“等于”或“小于”）。
②在400~600℃范围内，反应器中有CaO 能大幅提高
物质的量分数，原因是 （用化学方程式表
示）。
(4)某温度下，在体积为1L 的容器中加入1mol
、3mol 水蒸气进行催化重整反应，达到平衡时
的
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总转化率为80%，CO 的浓度为
。
的平衡浓度为
，反应i 的平衡常数为
（保留一位小数）。
(5)一种高性能甲烷燃料电池的工作原理如图所示。理论上当正极消耗气体的体积为44.8L（标准状况）
时，电路中转移的电子数为
。
【答案】(1)+278
(2)BC
(3)小于
(4)1.6 16.9
(5)8
【分析】
根据公式
反应物总键能-生成物总键能，将相关数据代入计算反应ii 的焓变值；一种高性能甲烷燃料
电池的工作原理如图所示：CO 和H2失去电子发生氧化反应分别产生CO2和H2O，电解质为O2-，正极区
发生的电极反应O2 +4e-= 2O2-。
【解析】（1）根据公式
反应物总键能-生成物总键能，将相关数据代入计算反应ii
，故答案为：+278；
（2）A．恒容时通入氮气，容器内压强增大了，但体系各组分浓度不变，平衡不移动，甲烷转化率不
变，A 不符合题意；
B．反应i、反应ii 均为吸热反应，升高温度反应正向进行，甲烷转化率提高，B 符合题意；
C．反应i、反应ii 中氢气均为生成物，及时分离氢气，降低生成物浓度平衡正向进行，提高了甲烷转化
率，C 符合题意；
D．选择合适的催化剂只能加快反应的速率，缩短达到平衡的时间，但平衡不移动，甲烷的转化率不变，
D 不符合题意；
故答案为：BC；
（3）①反应ii 正反应是吸热反应，升温平衡向吸热的正反应方向移动，平衡常数增大， 故
K(500℃)<K(700°C)，故答案为：小于；
②在400~600°C 范围内，反应器中有CaO 能大幅提高H2物质的量分数，原因是生成的二氧化碳与CaO 发
生CO2+CaO=CaCO3，使反应 ii 向正反应方向移动，因此有 CaO 时 能大幅提高 H2物质的量分数，即
CaO+CO2= CaCO3 ，
故答案为：CaO+CO2= CaCO3；
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（4）某温度下，在体积为1 L 的容器中加入1 mol CH4、3 mol 水蒸气进行催化重整反应，达到平衡时
CH4 的总转化率为80%， CO 的浓度为0.2 mol/L，；列三段式进行计算
，
，
H2O 的平衡浓度为1.6mol/L；反应i 的平衡常数K=
，
故答案为：1.6mol/L；16.9；
（5）一种高性能甲烷燃料电池的工作原理如图所示:CO 和H2失去电子发生氧化反应分别产生CO2和
H2O，电解质为O2-，正极区发生的电极反应O2 +4e-= 2O2-；因为O2～4e-，所以
，
，
故答案为：8。
4．（15 分）有机物Ⅰ是合成二萜化合物的中间体，其合成路线如图所示（-Ph 表示苯基，部分反应条件
省略）：
已知：ⅰ．
ⅱ．
ⅲ．
21
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ⅳ．
请回答下列问题：
(1)化合物A 的化学名称为 ；C+E→F 的反应类型为 。
(2)G→H 的反应条件为 ；F 的结构简式为 。
(3)H→I 的化学方程式为 。
(4)化合物E 有多种同分异构体，写出符合下列条件的同分异构体的结构简式： （任填一种）。
①含有
结构
②含有酯基
③其水解产物遇FeCl3溶液显色
④核磁共振氢谱显示只有3 种不同化学环境的氢原子
(5)设计以
、HCHO、NH(CH3)2为原料制备
的合成路线： （无机
试剂任选）。
【答案】(1)丙酮 加成反应
(2)稀硫酸、加热
(3)
(4)
(任写一种)
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(5)
【分析】
由题干合成路线图可知，由B 的结构简式、A 的分子式和A 到B 的转化信息并结合题干已知信息i，可推
知A 的结构简式为：
，根据C 的分子式可推知C 的结构简式为：
，根据
G 的结构简式、F 的分子式，C 和E 发生加成反应，并结合已知信息iii 可推知F 的结构简式为：
，由G、I 的结构简式和H 的分子式可知，H 的结构简式为：
，(4)根
据题干E 的结构简式可知其分子式为：C20H22O5，不饱和度为10，则化合物E 有符合条件①含有
结构，②含有酯基，③其水解产物遇FeCl3溶液显色即含有酚酯基，④核磁共振
氢谱显示只有3 种不同化学环境的氢原子，则分子结构高度对称，据此确定其同分异构体的结构简式，
(5) 根据题干已知信息i 可知，以
和HCHO、NH(CH3)2 反应可制得：
，
加热后可转化为：
，根据题干已知信息iii 可知，
可被NaBH4还原
为：
，据此分析确定合成路线，据此分析解题。
【解析】（1）由分析可知，A 的结构简式为：
，故化合物A 的化学名称为丙酮，由分析可
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知，
C+E→F 即E 和
发生加成反应生成
，故答案为：丙酮；加成反应；
（2）由分析可知，H 的结构简式为：
，故G→H 即酯基转化为羧基，即在酸性条件下
发生水解反应，故反应条件为稀硫酸、加热；由分析可知，F 的结构简式为
，故答案
为：稀硫酸、加热；
；
（3）由分析可知，H 的结构简式为：
，结合I 的结构简式可知H→I 为H 先发生分子内酯
化
反应形成内酯，同时发生已知信息iv 的转化，故该反应的化学方程式为：
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，故答案为：
；
（4）
根据题干E 的结构简式可知其分子式为：C20H22O5，不饱和度为10，则化合物E 有符合条件①含有
结构，②含有酯基，③其水解产物遇FeCl3溶液显色即含有酚酯基，④核磁共振氢
谱显示只有3 种不同化学环境的氢原子，则分子结构高度对称，则其同分异构体的结构简式有：
，故答案为：
(任写一种)
（5）根据题干已知信息i 可知，以
和HCHO、NH(CH3)2反应可制得：
，
加热后可转化为：
，根据题干已知信息iii 可知，
可被
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NaBH4还原为：
，据此分析确定合成路线为：
，故答案为：
。
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