文档文本内容
2026 年高考第一次模拟考试
高三化学
(考试时间:75 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 O 16 Si 28 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Ce 140
一、选择题:本题共14 小题,每小题3 分,共42 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目
要求的。
1.【改编】下列历史文物的主要成分属于金属材料的是
A.鲁国大玉璧
B.汝窑天蓝釉刻花鹅颈
瓶
C.“孙子兵法”竹简
D.战国金怪兽
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】D
【解析】鲁国大玉璧主要成分为玉石,属于无机非金属材料,A 错误;汝窑天蓝釉刻花鹅颈瓶为瓷器,主
要成分为陶瓷,属于无机非金属材料,B 错误;“孙子兵法”竹简的主要成分为纤维素,属于天然有机材
料,C 错误;战国金怪兽主要成分为黄金,黄金是纯金属,属于金属材料,D 正确;故选D。
2.下列化学用语或图示表达正确的是
A.
NH3的电子式:
B.
SO3的VSEPR
模型:
C.Fe
2+的价电子排布式:3d
54s
1
D.聚四氟乙烯的结构简式:
【答案】D
【解析】NH3中N、H 原子间形成3 对共用电子对,同时N 原子上有一对孤电子对,其电子式为:
,A 错误;SO3的中心S 原子的价层电子对数为3+6−3×2
2
=3,无孤电子对,采取sp2杂化,
SO3的VSEPR模型为平面三角形,B 错误;Fe 的原子序数为26,基态Fe 原子的价电子排布式为3d
64 s
2,
Fe
2+是Fe 原子失去2 个4s 电子形成的,所以Fe
2+的价电子排布式为3d
6,C 错误;聚四氟乙烯由
CF2=CF2加聚反应得到,则聚四氟乙烯的结构简式为:
,D 正确;故选D。
3.【热点】关于实验室安全,下列说法不正确的是
A.如果苯酚浓溶液沾到皮肤上,应立即用酒精洗,再用水冲洗
B.为加快铁屑在稀硫酸中的溶解,采用酒精灯加热比采用电热套加热更安全
C.为防止Cl2逸散,可在装Cl2的集气瓶口涂抹适量凡士林,使玻璃片与瓶口更密合
D.含硝酸银的废液,可加试剂使Ag
+沉淀,再将沉淀物分离
【答案】B
【解析】苯酚易溶于酒精,沾到皮肤后先用酒精清洗正确,A 正确;铁与稀硫酸反应产生氢气,酒精灯明
火可能引发爆炸,电热套无明火更安全,B 错误;凡士林可增强玻璃片与瓶口的密封性,防止Cl2泄漏,C
正确;处理含Ag+废液应沉淀后分离,符合规范,D 正确;故选B。
4.设N A为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.2.8 g 基态硅原子核外未成对电子数为0.2 N A
B.3.2 g O2和C
18O混合气体中所含中子数为1.6 N A
C.1 L pH =2的CH3COOH溶液中氢离子的数目为0.02 N A
D.标准状况下,22.4 L CH4和22.4 L Cl2在光照条件下充分反应后气态分子数为2 N A
【答案】A
【解析】硅的摩尔质量为28 g/mol,2.8 g 硅的物质的量为0.1 mol,基态硅原子的3p 轨道有2 个未成对电
子,因此0.1 mol 基态硅原子核外未成对电子数为0.2 N A,A 正确;O2的摩尔质量为32 g/mol,C O
❑
18 的摩尔
质量为30 g/mol,则O2和C
18O混合气体的平均摩尔质量大于30 g/mol 而小于32 g/mol,混合气体总质量为
3.2 g,即总物质的量大于0.1 mol,1 个O2和C
18O分子均含16 个中子,则3.2 g O2和C
18O混合气体中所含中
子数大于1.6 N A,B 错误;pH=2 的CH3COOH 溶液中H+浓度为0.01 mol/L,1 L 该溶液中H+数目为0.01 N A
,而非0.02 N A,C 错误;甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应,反应式依次为:①
CH 4+Cl2→
光
CH 3Cl+ HCl、②CH 3Cl+Cl2→
光
CH 2Cl2+ HCl、③CH 2Cl2+Cl2→
光
CHCl3+ HCl、④
CHCl3+Cl2→
光
CCl4+ HCl,生成的CH3Cl、HCl 是气体,二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷都是液体,则
①③④反应前后气体分子数不变,但②是气体分子数减少的反应,则标准状况下,22.4 L CH4(即1 mol)和
22.4 L Cl2(即1 mol)在光照条件下充分反应后气态分子数小于2 N A,D 错误;故选A。
5.【改编】分离是研究物质的基本实验方法,下列关于物质分离的描述正确的是
A.分液漏斗下层液体放出时,应待分界液面进入活塞时迅速关闭活塞
B.蒸馏操作时温度计水银应放在烧瓶的混合液中
C.用CCl4萃取水中的碘时,振荡、静置、分层后分液即可得碘单质
D.除去NaCl晶体中的少量KNO3需经过溶解、蒸发浓缩、降温结晶、过滤等操作
【答案】A
【解析】分液漏斗下层液体放出时,应待分界液面进入活塞时迅速关闭活塞,此操作正确,因为关闭活塞
可防止上层液体混入下层液体中,确保分离彻底,A 正确;蒸馏操作时,温度计的水银球应置于蒸馏烧瓶
支管口处以测量蒸气温度,而非浸入液体,B 错误;用CCl4萃取水中的碘时,分液后仅得到碘的CCl4溶
液,需进一步蒸馏才能获得碘单质,因此分液无法直接得到碘单质,C 错误;除去NaCl 中的少量KNO3应
通过溶解、蒸发浓缩、趁热过滤等操作以去除KNO3,降温结晶会导致KNO3析出,混入NaCl 中,D 错
误;故选A。
6.化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列有关事实的微观解释正确的是
选项
事实
微观解释
A
甲苯与KMnO4溶液反应实验中,加入冠醚可
以缩短褪色时间
超分子具有自组装特征
B
只有1 个最外层电子的碱金属原子光谱在
光谱里呈现双线
在一个原子轨道里,最多容纳2 个电子且自旋
相反
C
O3在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度
O3与CCl4均为非极性分子,相似相溶
D
CH3Cl的沸点高于CF4
相对分子质量是影响二者沸点的主要因素
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】B
【解析】冠醚与K+形成超分子复合物,促进KMnO4与甲苯接触,加快反应速率,原因是超分子有分子识
别的特征,A 错误;在一个原子轨道里,最多容纳自旋相反的2 个电子,由于自旋-轨道耦合作用,单电子
能级分裂为两个相近的能级,跃迁时发射两种波长相近的光,形成双线结构,B 正确;O3为极性分子,
CCl4为非极性分子,“均为非极性”的表述错误,C 错误;CH3Cl沸点高因极性分子间作用力强,而非相
对分子质量,D 错误;故选B。
7.根据元素周期律推测,下列说法不正确的是
A.碱性:Mg (OH)2>Al(OH)3
B.第一电离能:N >F>O
C.离子半径:H
−>Li
+
D.化合物中共价键的极性:H2O>H2S
【答案】B
【解析】金属性Mg>Al,故碱性Mg(OH)2>Al(OH)3,A 正确;第一电离能顺序应为F>N>O(因F 电负
性最强,N 因p 轨道半充满结构电离能高于O),但选项B 写为N>F>O,B 错误;H
−和Li
+电子层结构
相同,均为2 电子结构,原子序数小的H
−半径更大,C 正确;电负性O>S,O-H 键极性>S-H 键,D 正
确;故选B。
8.下图1 是两种金属单质A 和B 组成的储氢合金的立方晶胞结构示意图,晶体储氢时,H2可以位于晶胞
的体心和棱长中心,晶胞边长为apm,白球表示A 原子,黑球表示B 原子,N A为阿伏加德罗常数的值。下
列说法正确的是
A.该晶体的体对角面的截面图如图2 所示
B.A 的配位数为4
C.当储氢率为50%时,晶体的化学式为B2AH D.熔化该晶体需要破坏极性共价键
【答案】C
【解析】由图可知,该晶体的体对角面的截面图为边上是白球,中间为黑球,A 错误;由图可知,与A 距离
最近且等距的B 原子有8 个,故该晶胞中A 球的配位数为8,B 错误;由题可知,H2可以位于晶胞的体心
和棱长的中心,A 位于顶点和面心,B 位于体内,根据均摊法计算,当储氢率为50%时,晶胞中含A 原子
的个数为(8× 1
8 +6× 1
2 )=4,B 原子的个数为8,H2的个数为(1+12× 1
4 )×50 % =2,H 原子个数
为4,故晶体的化学式为B2AH,C 正确;该晶体为金属晶体,熔化该晶体需要破坏金属键,D 错误;故选
C。
9.一种Na−CaFeO3可充电电池的放电原理如图所示。下列说法错误的是
A.离子交换膜为阳离子交换膜
B.该电池中不能使用电解质的水溶液代替有机电解质
C.充电时,阴极的电极反应式为Na
++e
−= Na
D.用锂电极代替钠电极放电时,消耗等质量的锂电极时放电量较低
【答案】D
【解析】电池工作时,Na 电极失电子产生Na+,透过钠离子交换膜进入CaFeO3电极,则X 电极为负极,Y
电极为正极。由图可知,X 电极产生Na+,Y 电极消耗Na+,Na+通过离子交换膜从左向右移动,说明交换
膜允许阳离子通过,为阳离子交换膜,A 正确;Na 为活泼金属,能与水剧烈反应,若使用水溶液电解质,
Na 会直接与水反应,无法正常放电,故不能用水溶液代替有机电解质,B 正确;充电时为电解池,原电池
的负极(Na 电极)作阴极,阴极发生还原反应,电极反应式为Na
++e
−= Na,C 正确;Li 和Na 放电时均
为1mol 金属失去1mol 电子,等质量时,Li 的物质的量大于Na 的物质的量,则Li 转移电子更多,放电量
更高,D 错误;故选D。
10.化合物Z 是一种药物的重要中间体,部分合成路线如下:
下列说法不正确的是
A.化合物X 最多有10 个原子共平面
B.化合物Z 具有2 个手性碳
C.X→Y 发生了加成反应
D.化合物
含醛基的同分异构体有4 个(不考虑立体异构)
【答案】B
【解析】碳碳双键和羰基是平面结构,化合物X 中与O 相连的甲基C 为sp3杂化,最多有1 个H 原子能与
左边结构共平面,即共平面的原子为
,因此最多有10 个原子共平面,A 正确;连有4 个不同
原子或基团的C 原子为手性碳原子,则化合物Z 只有1 个手性碳,即
(用*表示),B 错
误;反应X→Y 中,化合物X 的碳碳双键转化为化合物Y 的碳碳单键,且没有小分子生成,属于加成反
应,C 正确;化合物
含醛基的同分异构体有4 个,分别为
(不考虑立体异构)、
,D 正确;故选B。
11.已知二氧化氯(ClO2)为新型绿色消毒剂,沸点为9.9℃,可溶于水、有毒,浓度较高时易发生爆
炸。利用ClO2与H2O2在碱性条件下制备少量NaClO2的实验装置如图所示。下列说法正确的是
A.实验中通入CO2气体的目的是稀释ClO2,防止发生爆炸
B.配制分液漏斗中的混合液时,应将甲醇倒入浓硫酸中,同时不断搅拌
C.装置乙中应使用热水浴,以加快化学反应速率
D.装置乙发生的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
【答案】A
【解析】在甲装置烧瓶中用CH3OH、NaClO3和浓硫酸反应可制得ClO2,反应原理为:
CH3OH+4NaClO3+4H2SO4(浓)=4ClO2↑+HCOOH+4NaHSO4+3H2O,通入CO2气体将ClO2稀释,防止其浓度
过大引起爆炸,生成的ClO2在乙装置和H2O2在碱性条件下生成少量NaClO2,丙用于吸收尾气,防止大气
污染。甲装置为ClO2发生装置(NaClO3与甲醇在浓硫酸酸性条件下反应生成ClO2),ClO2浓度较高时易
爆炸,通入CO2可稀释生成的ClO2气体,降低其浓度,防止爆炸,A 正确;CH3OH 和浓硫酸混合时,应
将浓硫酸沿器壁缓慢倒入甲醇中并搅拌,若将甲醇倒入浓硫酸,会因局部过热导致液体飞溅,B 错误;
ClO2沸点为9.9℃,易挥发,乙装置需冷凝ClO2以使其充分溶解反应,应使用冷水浴而非热水浴(热水会
导致ClO2挥发损失),C 错误;乙装置中ClO2(Cl:+4→+3,得1e-,氧化剂)与H2O2(O:-1→0,失
2e-,还原剂)反应,根据电子守恒,氧化剂(ClO2)与还原剂(H2O2)物质的量之比为2:1,D 错误;故
选A。
12.磷化氢(PH3)可作为电子工业原料,在空气中能自燃,具有还原性。工业上用白磷为原料制备PH3的流
程如下。下列说法错误的是
A.制备PH3时,需在无氧条件下进行
B.反应1 中氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:3
C.NaH2PO2属于正盐
D.不考虑损失,1mol P4参与反应,可产生2.5mol PH3
【答案】B
【解析】由题给流程可知,反应1 为白磷与过量氢氧化钠溶液反应生成NaH2PO2和磷化氢,反应的化学方
程式为P4+3NaOH+3H2O=3NaH2PO2+PH3↑,反应2 为NaH2PO2溶液与稀硫酸反应生成H3PO2和硫酸钠,反
应的化学方程式为2NaH2PO2+H2SO4=2H3PO2+Na2SO4,反应3 为H3PO2发生分解反应生成H3PO4和PH3,
反应的化学方程式为2H3PO2=H3PO4+PH3↑;白磷和磷化氢在空气中都能自燃,所以制备磷化氢时,最好
在无氧条件下进行,A 正确;反应1 为白磷与过量氢氧化钠溶液反应生成NaH2PO2和磷化氢,反应的化学
方程式为P4+3NaOH+3H2O=3NaH2PO2+PH3↑,反应中磷元素的化合价既升高被氧化又降低被还原,白磷即
是反应的氧化剂又是反应的还原剂,NaH2PO2是反应的氧化产物,磷化氢是还原产物,则氧化产物和还原
产物的物质的量之比为3:1,B 错误;由反应1 中白磷与过量氢氧化钠溶液反应生成NaH2PO2和磷化氢可
知,NaH2PO2不能与氢氧化钠溶液反应,说明NaH2PO2在溶液中不能电离出氢离子,属于正盐,C 正确;
由反应1 的方程式可得:P4~PH3,由反应1、反应2、反应3 可得如下转化关系:P4~3NaH2PO2~3H3PO2~1.5
PH3,则1 mol 白磷参与反应,可产生1mol+1.5mol=2.5 mol 磷化氢,D 正确;故选B。
13.已知25℃时,H2A为气态,H2A饱和溶液浓度约为0.1 mol/L,H2A水溶液中各含A 微粒物质的量分数
δ随pH 变化关系如下图所示[例如δ (H2A)=
c(H2A)
c(H2A)+c(HA
−)+c(A
2−)
]。已知K sp(ZnA)=1.6×10
−24。
下列说法正确的是
A.NaHA 溶液中,水的电离受到抑制
B.向c =(Zn
2+)=0.01mol/L
的溶液中通入H2A气体至饱和,所得溶液中:c (H
+)<c(Zn
2+)
C.以酚酞为指示剂(变色的pH 范围为8.2-10.0),用NaOH 标准溶液可滴定H2A水溶液的浓度
D.0.1 mol/L 的Na2A溶液中:c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)
【答案】D
【解析】pH 较小时,随pH 增大,溶液中H2A 的物质的量分数逐渐减小,继续增大pH,HA-的物质的量分
数先增大后减小,A2-的物质的量分数逐渐增大,故曲线从左到右依次代表H2A、HA-、A2-物质的量分数随
pH 变化。由图像可知,pH=7.0 时,c(H2A)= c(HA-),则H2A 的电离平衡常数Ka1=10-7,pH=13 时,c(HA-)=
c(A2-),Ka2=10-13,NaHA 溶液中,HA⁻的水解平衡常数Kh= K W
K a1
= 10
−14
10
−7 =10
−7,Kh> Ka2,水解程度大于电
离程度,溶液显碱性,水解促进水的电离,A 错误;向c(Zn²⁺)=0.01 mol/L 溶液中通入H₂A 至饱和,ZnA 的
Ksp=1.6×10-24,沉淀生成会消耗A2-,促进H₂A 电离平衡正向移动,H⁺浓度增大。H₂A 饱和溶液浓度约为0.1
mol/L,完全电离时c(H⁺)≈0.2 mol/L,而Zn²⁺因形成沉淀浓度显著降低,故c(H⁺)>c(Zn²⁺),B 错误;酚酞变
色范围为8.2~10.0,由于H 2 A的K a1=10
−7,酸性太弱,滴定到第一化学计量点时pH 突跃不明显,故不能
用指示剂准确判断终点,C 错误;0.1 mol/L Na₂A 溶液中,A²⁻发生水解:A²⁻+H₂O
HA⁻+OH⁻
⇌
, HA⁻进一
步发生水解:HA⁻+H₂O
H
⇌
2A+ OH⁻, c(OH⁻)>c(HA⁻),则c(Na⁺)>c(A²⁻)>c(OH⁻)>c(HA⁻),D 正确;故选
D。
14.推动CO2综合利用、实现碳中和是党中央的重大战略决策。CO2与H2在TiO2/Cu 催化剂表面生成
CH3OH 和H2O 的部分反应历程如图,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。下列说法错误的是
A.步骤②反应的Δ H <0
B.物质从催化剂表面脱附的过程会释放能量
C.步骤③反应比步骤①快
D.步骤③的反应方程式为HO
*+ H
*= H2O
*
【答案】B
【解析】由图可知,步骤②反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,反应的焓变小于0,A正
确;物质从催化剂表面脱附的过程会吸收能量,B错误;由图可知,步骤③反应的活化能小于步骤①反
应,反应的活化能越大,反应速率越慢,所以步骤③反应比步骤①快,C正确;由图可知,步骤③反应的
方程式为:HO
*+ H
*= H2O
*,D正确;故选B。
二、非选择题:本题共4 小题,共58 分。
15.(14 分)糖精钠是一种甜味剂。某实验小组在实验室利用甲苯氯磺化法按以下五个步骤制备糖精钠(部
分操作及反应条件略)。
步骤Ⅰ:氯磺化
常温下,产物1 是黄色油状物,产物2 是白色固态结晶状物。实验装置示意图如图所示(夹持及控温装置
略)。
(1)仪器a 的名称为
。
(2)该实验过程中,需要进行尾气处理,可以选用的装置是
(填字母)。
A.
B.
C.
(3)分离产物1 和产物2 的操作名称是
。
步骤Ⅱ:氨化
(4)根据以上信息,写出氨化步骤的化学反应方程式:
。
步骤Ⅲ:氧化
(5)氧化过程中为保证氧化完全,需加入过量的KMnO4。反应完成后,向其中滴加Na2SO3溶液将过量的
KMnO4转化成MnO2,观察到现象为
时,停止加入Na2SO3溶液,该过程反应的离
子方程式为
。
步骤Ⅳ:酸化
步骤Ⅴ:成盐
(6)加热反应体系,待NaHCO3反应完全,趁热过滤。由滤液获得糖精钠产品的操作依次为
→过
滤→
→干燥。
【答案】(1)恒压滴液漏斗或恒压分液漏斗(2 分)
(2)BC(2 分)
(3)过滤或抽滤(2 分)
(4)
+2NH3
·
H2O
→
+NH4Cl+2H2O 或
+2NH3
→
+NH4Cl(2 分)
(5)溶液紫红色褪去 (2 分) 2MnO4
−+3SO3
2−+ H2O=2MnO2↓+3SO4
2−+2OH
−(2 分)
(6)冷却结晶或降温结晶 (1 分) 洗涤(1 分)
【解析】甲苯先通过氯磺化,再经过氨化、氧化、酸化,最后与NaHCO3成盐,得到糖精钠,滤液获得糖
精钠产品的操作需要经过冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(1)根据图示,仪器a 的名称为恒压滴液漏斗或恒压分液漏斗;
(2)步骤Ⅰ中氯磺酸易水解,生成的氯化氢可用水吸收,但需要防止倒吸,所以可以选用BC 装置。
(3)产物1 是黄色油状物(液体),产物2 是白色固态结晶状物(固体),固液分离的操作是过滤或抽
滤;
(4)由题给信息:
可知,氨化会生成HCl,HCl 可以继续与一水合氨反应生成
NH4Cl
,所以可得化学反应方程式为
+2NH3
·
H2O
→
+NH4Cl+2H2O 或
+2NH3
→
+NH4Cl;
(5)氧化过程中为保证氧化完全,需加入过量的KMnO4。反应完成后,向其中滴加Na2SO3溶液以除去过
量的KMnO4,KMnO4被消耗,则反应完全的现象是溶液紫红色褪去,该溶液呈碱性,KMnO4被还原为MnO2
,根据氧化还原反应规律,得出离子方程式为2MnO4
−+3SO3
2−+ H2O=2MnO2↓+3SO4
2−+2OH
−。
(6)由题意可知,趁热过滤得到糖精钠的热溶液,从热溶液中获得溶质的操作是:冷却结晶、过滤、洗
涤、干燥。
16.(15 分)以液晶显示屏生产过程中产生的废玻璃粉末(含CeO2、SiO2、Fe2O3、Al2O3等)为原料回收Ce
的流程如图所示。
已知:
1.CeO2具有强氧化性,通常情况不与常见的无机酸反应。
2.几种阳离子转化为沉淀的pH
金属阳离子
Fe
3+
Ce
3+
Al
3+
Fe
2+
开始沉淀的pH
1.5
7.6
3.4
6.5
沉淀完全的pH
2.8
9.4
4.7
9.0
回答下列问题:
(1)为了加快废玻璃粉末的酸浸速率,通常采用的方法有 (至少写一种)。
(2)操作①和②的名称为 。
(3)请写出加入H2O2的与CeO2反应的离子方程式 。
(4)操作②中也需要调节pH,调节pH 的范围为 ,常温下,向滤液Ⅱ中加入碱调节溶液的pH =9
时,Ce(OH)3
悬浊液中c(Ce
3+)=
mol⋅L
−1[已知:25℃时,Ce(OH)3
的K sp=8.0×10
−21]。
(5)操作③需加入浓HCl的原因是 ,在氩气氛围中加热的目的是 。
(6)对CeCl3样品纯度进行测定的方法:准确称量样品12.5g,配成200mL 溶液,取50.00mL 上述溶液置于
锥形瓶中,加入稍过量的过二硫酸铵[(NH4)2S2O8)]溶液使Ce
3+被氧化为Ce
4+,然后用萃取剂萃取Ce
4+,
再用1mol⋅L
−1的FeSO4标准也滴定至终点,重复2~3 次,平均消耗10.00mL 标准液。计算CeCl3样品的纯
度为 %。
【答案】(1)适当增大酸的浓度或适当升高温度或不断搅拌(答将样品粉碎不得分) (2 分)
(2)过滤 (1 分)
(3)2CeO2+ H2O2+6 H
+=2Ce
3++O2↑+ 4 H2O (2 分)
(4)4.7≤pH<7.6 (2 分) 8.0×10
−6 (2 分)
(5)抑制Ce
3+的水解 (2 分) 防止加热过程中CeCl3被氧化 (2 分)
(6)78.88 (2 分)
【解析】废玻璃粉末酸浸除去Fe2O3、Al2O3,滤渣Ⅰ中含有CeO2、SiO2,CeO2具有强氧化性,加入H2O2
作还原剂,酸性条件下CeO2被还原为Ce3+,二氧化硅不反应成为滤渣Ⅱ,滤液中含有CeCl3,加入碱调节
溶液的pH 得Ce(OH)3悬浊液,加盐酸得CeCl3⋅6H2O,在加热的条件下通入HCl 抑制CeCl3水解得无水
CeCl3,CeCl3在一定条件下生成Ce。
(1)根据影响反应速率的因素,为了加快废玻璃粉末的酸浸速率,通常采用的方法有适当增大酸的浓度
或适当升高温度或不断搅拌;
(2)操作①和②都是固液分离的方法,均为过滤;
(3)CeO2具有强氧化性,加入H2O2作还原剂,酸性条件下CeO2被还原为Ce3+,过氧化氢中氧被氧化为
氧气,反应为:2CeO2+ H2O2+6 H
+=2Ce
3++O2↑+ 4 H2O;
(4)操作②中也需要调节pH,使得铁离子、铝离子成为沉淀,而Ce
3+不沉淀,结合表数据,调节pH 的
范围为4.7≤pH<7.6;常温下,向滤液Ⅱ中加入碱调节溶液的pH =9时,pOH=5,则Ce(OH)3悬浊液中
c(Ce
3+)=Ksp
c
3(OH
-) =8.0×10
-21
10
−5×3
mol/L=8.0×10
-6mol/L;
(5)Ce3+水解方程式为Ce
3++3H2O⇌
❑
❑
Ce(OH)3+3H
+,操作③在加热的条件下通入HCl,使得水解平衡逆向
移动,故HCl 的作用是抑制Ce3+水解防止生成沉淀;在氩气氛围中加热的目的是防止加热过程中CeCl3被
空气中氧气氧化;
(6)Ce
4 +和亚铁离子发生氧化还原反应生成Ce
3+和铁离子,结合Ce 元素守恒和电子守恒存在,
CeCl3∼Ce
4+∼FeSO4,则CeCl3样品的纯度为1mol⋅L
−1×0.010L×246.5g/ mol× 200
50
12.5g
×100%=
78.88%。
17.(15 分)马拉维若(K)是一种具有新型作用机制的抗HIV 口服药,可由下列路线合成(部分试剂和条件省
略)。
已知:Bn—代表苄基(
)。
回答下列问题:
(1)E 中含氧官能团有酰胺基、 (写官能团名称)。
(2)D→E的反应类型是 。
(3)J 的结构简式是 。
(4)根据流程信息,下列说法正确的是_______(填标号)。
A.物质B 的碳原子杂化类型为sp
2、sp
3
B.SO3所有原子共平面
C.1mol 物质F 最多能与8 molH2反应
D.物质J 中有1 个手性碳原子
(5)写出A 在一定条件下发生缩聚反应的方程式: 。
(6)G 可由L(
)经七步反应合成。L 的二氯代物有 种结构(不考虑取代芐基上的氢,不考虑
立体异构)。
(7)已知醇和氯代酯在一定条件下可发生如下反应:R1OH+Cl−COOR2
→
一定条件
ClCOOR1+R2OH,请设计合适
的路线,利用甲苯和
合成BnOOCCl: 。
【答案】(1)羟基、酯基 (2 分)
(2)还原反应 (1 分)
(3)
(2 分)
(4)AB (2 分)
(5)n
⇌
Δ
一定条件
+(n-1)H2O (2 分)
(6)11 (2 分)
(7)
→
光
Cl2
→
水,Δ
NaOH
或
→
KMnO4(H
+)
(4 分)
【解析】A 到B 发生酯化反应,B 的结构简式为:
,B 到C 发生取代反应,C 的结构简式
为:
,C 到D 发生酯基水解再酸化,D 到E 发生还原反应,-COOH 被还原为-
CH2OH,E 到F 发生氧化反应,-CH2OH 氧化为醛基,H 到I 酰胺基转化为氨基,I 的结构简式为:
,结合I 和K 的结构以及J 的分子式,J 的结构简式为:
。
(1)根据E 的结构,E 中含氧官能团为酰胺基、酯基、羟基;
(2)D→E的反应中羧基转化为羟基,去氧、加氢都属于还原反应;
(3)通过K 逆推,
I→K
为取代反应,结合J 的分子式可知J 的结构为
;
(4)物质B 的结构简式为:
,苯环上碳原子和酯基碳原子是sp2杂化,甲基上碳原子为
sp3,A 正确;SO3中心原子为S,价层电子对为3+6−3×2
2
=3,孤电子对为0,空间构型为平面三角形,
所有原子共平面,B 正确;1mol 物质F 最多能与7 molH2反应,C 错误;手性碳原子是一个碳原子周围连
接四个不同的原子或原子团,物质J 的结构为:
无手性碳原子,D 错误;答案选AB;
(5)A 中有氨基和羧基,羧基与氨基脱水缩合形成高分子,方程式为:n
⇌
Δ
一定条件
+(n-1)H2O;
(6)根据题意,L 的一氯代物有3 种:
、
、
,在此基础上考虑二氯代
物另一个氯的位置有:
、
、
,共11 种
(7)合成BnOOCCl 即
,可以由
和
发生反应得到,甲苯与氯气
光照发生甲基上取代反应,在水解得到苯甲醇,合成路线为:
→
光
Cl2
→
水,Δ
NaOH
也可以由甲苯与高锰酸钾溶液反应得到苯甲酸,苯甲酸还原为苯甲醇,合成路线也可以是:
→
KMnO4(H
+)
。
18.(14 分)碘甲烷(CH3I)是一种有机合成常用的甲基化试剂,大量用于制药工业,除此以外,其还可以
以热裂解的方式制低碳烯烃,涉及的主要反应如下:
反应Ⅰ 2CH3I(g)=C2H4 (g)+2HI(g)ΔH1
反应Ⅱ 3C2H4 (g)=2C3H6 (g)ΔH2
反应Ⅲ 2C2H4 (g)=C4 H8(g)ΔH3
(1)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的Δ H随温度的变化如图1a 所示。反应Ⅱ、Ⅲ中两个反应的lnK(K 为平衡常数)随温
度的倒数(
1
T)的变化关系如图1b 所示。
298K
①
下,ΔH1= kJ/mol。
②已知:本实验条件下lnK =−(
ΔH
RT )+C(R 和C 为常数),图中两条线几乎是平行的,试从化学键的形
成与断裂的角度分析其原因: 。
(2)利用计算机模拟反应过程。100kPa 条件下,投入1molCH3I,测定反应温度对碘甲烷热裂解制低碳烯烃
平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯组成的影响如图所示。回答下列问题:
已知:丙烯选择性= 转化为丙烯的CH3I的物质的量
反应掉的CH3I的物质的量
。
①下列有关说法正确的是 (填标号)。
A.715K 条件下,丙烯和丁烯的选择性相同
B.曲线a 代表C2H4的摩尔分数的变化
C.当体系压强不再变化,证明反应Ⅰ达到平衡
D.T=715K时,反应Ⅱ的平衡常数等于反应Ⅲ
E.曲线b 的变化情况说明催化剂的活性会受温度影响
715K
②
时,CH3I的转化率为 。
(3)结合以上信息和所学知识,试提出工业上有利于乙烯产率提高的措施: (写出一条即可)。
(4)碘甲烷是一种高神经毒性的卤代烃,但核电站等不可避免地会排放出以碘甲烷为代表的放射性有机碘,
有研究采用电化学方法脱碘,在酸性条件下的一种反应机理如下(其中R 代表烷基,X 代表卤素原子):
RX+e
−→R⋅+X
−
R⋅+e
−⇌R
−
R
−+ H
+→RH
①该方法属于电化学 (填“氧化”或“还原”)法。
②利用该原理处理碘甲烷时,若生成了等量的CH4和C2H6,试写出阴极的电极方程式: 。
【答案】(1)+80.24 (2 分) 在反应Ⅱ和反应Ⅲ过程中,断裂和形成的化学键基本相同 (2 分)
(2)B (2 分) 80% (2 分)
(3)升高温度 (2 分)
(4)还原 (2 分) 3CH3I+ 4e
−+ H
+=C2H6↑+CH4↑+3I
− (2 分)
【解析】(1)①反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的ΔH随温度的变化如图la 所示。反应Ⅰ为分解反应,反应Ⅱ、Ⅲ为化合
反应,大多数分解反应为吸热反应,大多数化合反应为放热反应,故在298K 温度下,
ΔH1=+80.24 kJ/ mol;
②图1b 中两条线平行说明,ΔH2与ΔH3几乎相同,从结构角度分析,可知在反应Ⅱ和反应Ⅲ过程中,断
裂和形成的化学键基本相同
(2)①根据选择性的定义,715K 时丙烯和丁烯的含量相同,但是丙烯和丁烯中的含碳量不同,因此选择
性不相同,A 错误;随温度升高,反应Ⅰ正向移动,反应Ⅱ、反应Ⅲ均逆向移动,则C2H4物质的量分数一
直增大,因此表示平衡体系中乙烯物质的量分数的是曲线a,B 正确;题中所给条件为恒压条件,因此压
强恒定不能作为平衡的判断依据,C 错误;当温度T=715K时,相同条件下的反应Ⅱ、反应Ⅲ的摩尔分数
相等,令乙烯的浓度为amol/L,则丙烯和丁烯的浓度均为2amol/L,反应Ⅱ的平衡常数应为
K Ⅱ= (2a)
2
a
3
= 4
a
,反应Ⅲ的平衡常数应为K Ⅲ= 2a
a
2 = 2
a
,D 错误;题中给的是平衡量随温度的变化,不考
虑催化剂的影响,E 错误;答案选B;
②根据715K 时图中的数据,假设平衡时n(C2H4)=xmol,则n(C3H6)=n(C4 H8)=2xmol,由碳元素守恒可
得出n(CH3I)=(1−16x)mol,由碘元素守恒可得出n (HI)=16xmol,由x
1+5x = 4 %,可得x=0.05 mol,
则CH3I(g)的平衡转化率为16x
1 ×100 % =80 %;
(3)生成乙烯的反应为吸热反应,升高温度可促进乙烯的生成;
(4)①根据反应机理可知,是发生得电子的还原反应;
②阴极发生得电子的还原反应,生成了等量的CH4和C2H6的电极反应式:
3CH3I+ 4e
−+ H
+=C2H6↑+CH4↑+3I
−。