2023-2024學(xué)年上海市某中學(xué)高三年級下冊三?；瘜W(xué)試卷含詳解

上海市建平中學(xué)2023學(xué)年第二學(xué)期

高三化學(xué)三模

說明：⑴本場考試時間為60分鐘，總分100分；

⑵請認(rèn)真答卷，并用規(guī)范漢字書寫。

⑶注明為不定項的選擇題，每題有1?2個正確選項；其它選擇題均只有1個正確選項。

（4）本卷可能用到的相對原子質(zhì)量：H-lC-120-16Mg-24Fe-56

一、儲氫材料

氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，下列物質(zhì)都是具有廣闊應(yīng)用前景的儲氫材料。

1.氫化鈉（NaH）是一種常用的儲氫劑，遇水后放出氫氣并生成一種堿，該反應(yīng)的還原劑為o（寫化學(xué)

式）

2.鈦系貯氫合金中的鈦鑄合金具成本低，吸氫量大，室溫下易活化等優(yōu)點(diǎn)，基態(tài)鎰的價層電子排布式為

）的高，其主要影

響因素是

A.分子量B.極性C.氫鍵D.鍵能

NH3BH3（氨硼烷）具有很高的儲氫容量及相對低的放氫溫度（<350℃）而成為頗具潛力的化學(xué)儲氫材料之一，它可

通過環(huán)硼氨烷、CH4與H2O進(jìn)行合成。

4.上述涉及的元素H、B、C、N、O原子半徑最大的是,電負(fù)性最大的是o

5.鍵角：CH4凡0（填“>”“<”或"="），原因是o

氫氣的安全貯存和運(yùn)輸是氫能應(yīng)用的關(guān)鍵，鐵鎂合金是目前已發(fā)現(xiàn)的儲氫密度最高的儲氫材料之一，其晶胞結(jié)構(gòu)

如圖所示。

6.距離Mg原子最近的Fe原子個數(shù)是

7.鐵鎂合金的化學(xué)式為

8.若該晶胞的晶胞邊長為dnm,阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該合金的密度為g4111-3(用含的式子

表達(dá))。

9.若該晶體儲氫時，H2分子在晶胞的體心和棱心位置，則含Mg48g的該儲氫合金可儲存標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2的體積約

為Lo

A.5.6B.11.2C.22.4D.44.8

二、CO2的控制與利用

大氣中CC)2含量控制和co2資源化利用具有重要意義。

10.CH,還原CC>2是實現(xiàn)“雙碳”經(jīng)濟(jì)的有效途徑之一，相關(guān)的主要反應(yīng)有：

1

I.CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)AH1=+247kJ-mor

1

II.CH4(g)+3CO2(g)=4CO(g)+2H2O(g)AH2=+329kJ-moF

1

反應(yīng)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)的AH=kJ.mor0

1

工業(yè)上可利用CO?制備CH3OH：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH=-49kJ-moF

1L500C時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.50,該溫度下某時刻測得體系內(nèi)四種物質(zhì)的濃度均為ImoL17］，則此時

口正v逆0

A.>B.<C.=D.無法確定

12.提高反應(yīng)速率且增大CH30H(g)的平衡產(chǎn)率，可采取的措施。(不定項)

A.升高反應(yīng)溫度B.使用合適的催化劑

C.增大體系壓強(qiáng)D.從平衡體系中及時分離出CH30H(g)

一種捕獲CO2并實現(xiàn)資源利用的反應(yīng)原理如圖甲所示。反應(yīng)①完成之后，以N2為載氣，將恒定組成的N?、

CH4混合氣，以恒定流速通入反應(yīng)器，單位時間流出氣體各組分的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化如圖乙所示。反應(yīng)過

催化齊I」

程中始終未檢測到CO?,在催化劑上有積碳，推測發(fā)生了制反應(yīng)(反應(yīng)③)：CH4^—C+2H2O

時間/min

甲乙

13.反應(yīng)②的化學(xué)方程式為0

14.。-與時間段內(nèi)，反應(yīng)②速率減小至。的原因是=

15.馬時刻，生成H2的速率反應(yīng)②_________反應(yīng)③。

A.>B.<C.=D.無法確定

在銅基配合物的催化作用下，利用電化學(xué)原理可將cc>2轉(zhuǎn)化為碳基燃料（包括CO、烷燒和竣酸等），其裝置原理如

16.圖中生成甲酸的電極反應(yīng)式為o

17.當(dāng)有0.4molH+通過質(zhì)子交換膜時，理論上最多生成HCOOH的質(zhì)量為

三、鋰離子電池

制備鋰離子電池的正極材料的前體FePC>4的一種流程如下：

資料：i.磷灰石的主要成分是Cas^OjF

ii.Ca(H2PoJ2可溶于水，CaSO「2H2。微溶于水

iii.^p(FePO4)=1.3x10^

iv.Fe3++EDTA4.>[Fe(EDTA)]

I.制備H3PO4

18.用H3PO4溶液、H2so4溶液分步浸取磷灰石生成HF、CaSO「2H2。和H3P04，主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Ca5（PO4）3F+7H3PO4=5Ca（H2PoJ+HFMDCa（H2POj。

19.增大酸浸反應(yīng)速率的措施有（寫1條）。

20.其他條件不變時，若僅用H2S04溶液酸浸，浸取的速率低于用HSPOQHzS。’分步浸取法，原因是

__________________________O

II.制備FePC）4

將H3P。4、FeSO4、H2O2混合并調(diào)節(jié)溶液的pH制備FePC）4。

21.酸性條件下，生成FePC＞4的離子方程式是o

常溫下，利用NaOH調(diào)節(jié)H3P。4溶液pH時，得到溶液中含磷各微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系如圖所示。

%L

,0

、

煢.5

余

則

￡S

螞

娶

7.212.3

PH

22.下列說法正確的是。

A.H3PO4的電離方程式為：H3Po4-3H++PO；

B.M點(diǎn)時，溶液中c（Na+）＞c（H2Poi）=c（HP0:）＞c（0H-）＞c（H+）

C.pH=5時，溶液c（Na+）=c（H2PO；）+2c（HPOj）+3c（POr）

D.pH=10時，溶液中水的電離程度比純水大

23.pH=l時，溶液中的c（HPOj）=I。.moi/L,貝什,（3：-）=mol/L,再加入FeSC）4晶體、

H2O2溶液使溶液中的c（Fe3+）=lmol/L,不考慮溶液體積的變化，通過計算說明此時能否產(chǎn)生FePO4沉淀

FePO4的純度及顆粒大小會影響其性能，沉淀速率過快容易團(tuán)聚。

24.研究表明，沉淀時可加入含EDTA,一的溶液，EDTA"的作用是。

25.配離子［Fe（EDTA）1的結(jié)構(gòu)如圖所示，圖中M代表Fe3+。EDTA中碳原子的雜化方式為,

Fe3+的配位數(shù)為o

26.其他條件不變時，工業(yè)上選擇pH=2而不是更高的pH制備FePO”可能的原因是

___________（答出2點(diǎn)）。

四、藥物合成

利喘貝是一種新的平喘藥，其合成過程如圖:

°、

CH3

藥物利喘貝

已知：1.+NaI+H2O

CHCOOH

ii.&-CHO^)2>RI-CH=CH-COOH

27.B名稱為?E的官能團(tuán)的名稱為-

28.反應(yīng)①所需試劑為oD—E的反應(yīng)類型為0

29.H苯環(huán)上的一氯代物有兩種，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，也能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。由H生成I反應(yīng)的化學(xué)方程

式為o

30.L結(jié)構(gòu)簡式為。

31.在J同分異構(gòu)體中，同時滿足下列條件的結(jié)構(gòu)簡式為o

①含有一個蘋環(huán)

②能與NaHCCh反應(yīng)

③遇FeCb顯示紫色

④核磁共振氫譜顯示有五組峰，峰面積之比1:122:2

32.丁俗稱香蘭素，在食品行業(yè)中主要作為一種增香劑。香蘭素的一種合成路線如下。

中間產(chǎn)物1和中間產(chǎn)物2的結(jié)構(gòu)簡式分別為；。

五、實驗綜合

鋼被稱為“工業(yè)味精”，在發(fā)展現(xiàn)代工業(yè)、國防等方面發(fā)揮著重要的作用。V2O5有強(qiáng)氧化性，在實驗室以V2O5為

原料制備氧鈕（IV）堿式碳酸鍍晶體，此晶體難溶于水，其化學(xué)式為（NH4）5［（VO）6（CO3）4（OH）9110H2。，是

制備熱敏材料VO?的原料。過程如下：

I微熱數(shù)分鐘IIr

丫2%…飛…溶液NH益溶液（曲）仃外叱乂叫/阪。

已知：①氧化性：V2o5>Cl2；②VO?+能被。2氧化。

33.步驟I中除生成VOCL外，還生成綠色環(huán)保，無毒無害的產(chǎn)物，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為o若只用

濃鹽酸與V2O5反應(yīng)也能制備VOCU溶液，從環(huán)保角度分析，使用N2H「2HC1的目的是。

步驟n可在如圖裝置中進(jìn)行：

用小寫字母表示）。盛有NH4HCO3溶液的儀器名稱為。

35.連接好裝置，檢查氣密性良好后，加入試劑，開始實驗，具體操作為o

36.實驗結(jié)束時，將析出的產(chǎn)品過濾，用飽和NH4HCO3溶液洗滌。請從化學(xué)平衡的角度解釋使用飽和

NH4HCO3溶液洗滌晶體的原因：。證明沉淀已經(jīng)洗滌干凈的方法是O

測定粗產(chǎn)品中銳的含量。實驗步驟如下：

稱量ag產(chǎn)品于錐形瓶中，用稀硫酸溶解后得到的溶液，加入0.02mol-l7iKMnO4溶液至稍過量，加入某還原劑

1

除去過量KM11O4溶液，最后用cmol-17（NH4）2FeG。。2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)

+2++2+3+

（VO2+Fe+2H=VO+Fe+H2O）,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為bmL。

37.粗產(chǎn)品中帆的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為（以VO?+計，式量為67）。

38.若（NHJzFelSOj2標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì)，則測定結(jié)果

A.偏高B.偏低C.無影響

上海市建平中學(xué)2023學(xué)年第二學(xué)期

高三化學(xué)三模

一、儲氫材料

氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，下列物質(zhì)都是具有廣闊應(yīng)用前景的儲氫材料。

1.氫化鈉（NaH）是一種常用的儲氫劑，遇水后放出氫氣并生成一種堿，該反應(yīng)的還原劑為。（寫化學(xué)

式）

【答案】NaH

【詳解】NaH遇水反應(yīng)的方程式為：NaH+H2O=NaOH+H2T,氫化鈉中氫元素化合價升高，被氧化，作為還原

劑，則還原劑為NaH。

2.鈦系貯氫合金中的鈦錦合金具成本低，吸氫量大，室溫下易活化等優(yōu)點(diǎn)，基態(tài)鎰的價層電子排布式為

【答案】3d54s2

【詳解】錦的原子序數(shù)為25,核外電子數(shù)為25,基態(tài)銃原子的電子排布式為[Ar]3d54s2,價層電子排布式為

3d54s2;

A.分子量B.極性C.氫鍵D.鍵能

【答案】C

【詳解】咔噗與均屬于分子晶體，其沸點(diǎn)高低與氫鍵、范德華力有關(guān)，咔嗖中含有“N-H”，

能形成分子間氫鍵,分子間不存在氫鍵，因此咔噗的沸點(diǎn)高于，選項C正

確；故答案為C。

NHsBHsI氨硼烷）具有很高的儲氫容量及相對低的放氫溫度（<350℃）而成為頗具潛力的化學(xué)儲氫材料之一，它可

通過環(huán)硼氨烷、CH4與H2O進(jìn)行合成。

4.上述涉及的元素H、B、C、N、。原子半徑最大的是,電負(fù)性最大的是

5.鍵角：CH4凡0（填“>”“<”或"="），原因是。

【答案】4.①.B②.O

5.0.>②.CH4和H2O都有4個價層電子對，但CH4分子中沒有孤電子對，H2O有2對孤電子對，孤電

子對與成鍵電子對之間排斥力大于成鍵電子對之間的排斥力，排斥力越大，鍵角越小

【4題詳解】

同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減小，同主族元素從上到下元素的原子半徑依次增大，則H、B、C、

N、O的原子半徑最大的是B,

同周期主族元素從左到右，電負(fù)性依次增大，同主族元素從上到下元素的電負(fù)性依次減小，則H、B、C、N、0

的電負(fù)性最大的是0;

【5題詳解】

CH4和H2O都有4個價層電子對，但CH4分子中沒有孤電子對，H2O有2對孤電子對，孤電子對與成鍵電子對之

間的排斥力大于成鍵電子對之間的排斥力，排斥力越大，鍵角越小，所以H2O小于CH4的鍵角；

氫氣的安全貯存和運(yùn)輸是氫能應(yīng)用的關(guān)鍵，鐵鎂合金是目前已發(fā)現(xiàn)的儲氫密度最高的儲氫材料之一，其晶胞結(jié)構(gòu)

如圖所示。

6.距離Mg原子最近的Fe原子個數(shù)是=

A.4B.6C.8D.12

7.鐵鎂合金的化學(xué)式為o

8.若該晶胞的晶胞邊長為dnm,阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該合金的密度為g4111-3（用含的式子

表達(dá)）。

9.若該晶體儲氫時，H2分子在晶胞的體心和棱心位置，則含Mg48g的該儲氫合金可儲存標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2的體積約

為L。

A.5.6B.11.2C.22.4D.44.8

【答案】6.A7.MgzFe或FeMg2

4.16xl023

8.9.C

3

d-NA

【6題詳解】

從晶胞結(jié)構(gòu)圖中可看出，Mg原子位于晶胞體內(nèi)，F(xiàn)e原子位于晶胞頂角與面心，距離Mg原子最近的Fe原子是位

于3個面心的Fe原子及1個頂角的Fe原子，共4個，A正確；

故答案為：A；

【7題詳解】

Mg原子位于晶胞體內(nèi)，有8個，F(xiàn)e原子位于晶胞頂角與面心，有8$+6x；=4個，故化學(xué)式為Mg?Fe或FeMg2；

oZ

故答案為：Mg?Fe或FeMg2；

【8題詳解】

n-M4x(24x2+56)_4.16xl023_3

i3=——；--------g-cm.

根據(jù)晶胞密度計算公式’該合金的密度為尸不二而…丁.加3

d-NA'

4.16x1（）23

故答案為:

3

d-NA

【9題詳解】

該晶體儲氫時，H2分子在晶胞的體心和棱心位置，晶胞中H2分子數(shù)目為12x(+l=4,儲氫合金晶胞中，含有8

48g

個Mg原子，含有4個H2分子，含Mg48g的該儲氫合金中，Mg的物質(zhì)的量為-廣=2mol,則儲氫合金中

24g/mol

r\-I

H,的物質(zhì)的量為3吧x4=1mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2的體積約為lmolx22.4L/mol=22.4L,C正確；

-8-

故答案為：Co

二、CO2的控制與利用

大氣中co2含量的控制和co2資源化利用具有重要意義。

10.CH,還原CC>2是實現(xiàn)“雙碳”經(jīng)濟(jì)的有效途徑之一，相關(guān)的主要反應(yīng)有：

1

I.CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）AH1=+247kJ-mor

1

II.CH4（g）+3CO2（g）=4CO（g）+2H2O（g）AH2=+329kJ-mor

1

反應(yīng)CC）2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g）AH=kJ.mol0

【答案】+41

TT-T

【詳解】根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)CC）2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g）=V，貝I

11

AH2-AH,（+329kJ-mor）-（+247kJ-mor）

△H=--------=-------------------------------------------L-+4IkJ?mol;

22

故答案為：+41o

1

工業(yè)上可利用CO?制備CH3OH：CO2（g）+3H2（g）.CH3OH（g）+H2O（g）AH=-49kJ.moF

1L500C時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.50,該溫度下某時刻測得體系內(nèi)四種物質(zhì)的濃度均為ImoL17］，則此時

y正v逆0

A.>B.<C.=D.無法確定

12.提高反應(yīng)速率且增大CH30H(g)的平衡產(chǎn)率，可采取的措施。(不定項)

A.升高反應(yīng)溫度B.使用合適的催化劑

C.增大體系壓強(qiáng)D.從平衡體系中及時分離出CH30H(g)

【答案】11.A12.C

【11題詳解】

八C(CHOH)C(HO)1X1,

該溫度下，某時刻Qc=/:3\2\=丁==1<K=2.5O,此時刻未達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)正向進(jìn)行，

c(CO2)c(H2)1X1

聯(lián)>以逆，A正確；

故答案為：A；

【12題詳解】

A,升高反應(yīng)溫度，可以提高反應(yīng)速率，該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆移，CH30H(g)的平衡產(chǎn)

率減小，A錯誤；

B.使用合適的催化劑，可以提高反應(yīng)速率，但平衡不移動，CH30H(g)的平衡產(chǎn)率不變，B錯誤；

C.增大體系壓強(qiáng)，容器體積減小，氣體物質(zhì)濃度增大，提高反應(yīng)速率，平衡向氣體體積減小的方向移動，該反應(yīng)

正反應(yīng)為氣體體積減小方向，增大體系壓強(qiáng)平衡正移，CH30H(g)的平衡產(chǎn)率增大，C正確；

D.從平衡體系中及時分離出CH30H(g),CH30H(g)濃度減小，逆反應(yīng)速率減小，平衡正移，可以增大

CH30H(g)的平衡產(chǎn)率，C02,H2濃度減小，正反應(yīng)速率減小，D錯誤；

故答案為：Co

一種捕獲CO2并實現(xiàn)資源利用的反應(yīng)原理如圖甲所示。反應(yīng)①完成之后，以N2為載氣，將恒定組成的N?、

CH4混合氣，以恒定流速通入反應(yīng)器，單位時間流出氣體各組分的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化如圖乙所示。反應(yīng)過

催化齊I」

程中始終未檢測到CO?,在催化劑上有積碳，推測發(fā)生了制反應(yīng)(反應(yīng)③)：CH4^—C+2H2O

CO2

時間/min

甲乙

13.反應(yīng)②的化學(xué)方程式為

14.%-匕時間段內(nèi)，反應(yīng)②速率減小至0的原因是

15.馬時刻，生成H2的速率反應(yīng)②.,反應(yīng)③。

A.>B.<C.D.無法確定

催化劑

【答案】

13.CaCO3+CH4=CaO+2CO+2H2

14.CaCO3消耗完全15.A

【13題詳解】

催化劑

反應(yīng)②是甲烷和碳酸鈣反應(yīng)生成氧化鈣、CO和H2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3+CH4=CaO+2co+2凡。

【14題詳解】

催化劑

A一勾時間段內(nèi)，反應(yīng)②是CaCC）3+CH4=CaO+2CO+2H2>t3時刻不再產(chǎn)生CO,反應(yīng)②速率減小至0,原因

是CaCCh消耗完全;

【15題詳解】

反應(yīng)②生成的CO和氫氣一樣多。J時刻，CO得流速為1~2之間，H2的流速為2,可知生成H2的速率反應(yīng)②>反

應(yīng)③，選A。

在銅基配合物的催化作用下，利用電化學(xué)原理可將CO2轉(zhuǎn)化為碳基燃料（包括CO、烷煌和竣酸等），其裝置原理如

16.圖中生成甲酸的電極反應(yīng)式為

17.當(dāng)有0.4molH+通過質(zhì)子交換膜時，理論上最多生成HCOOH的質(zhì)量為。

+

【答案】16.CO2+21+2H=HCOOH17.9.2g

【分析】由圖可知，Pt電極氧元素價態(tài)升高失電子，Pt電極為陽極，電極反應(yīng)式為2H2。-4日=。2個+411+,石墨

+

烯電極為陰極，電極反應(yīng)式為：CO2+2e+2H=HC00H；

【16題詳解】

+

根據(jù)分析可知，生成甲醇的石墨烯電極反應(yīng)式為：CO2+2e+2H=HC00H;

【17題詳解】

當(dāng)有0.4molH+通過質(zhì)子交換膜時，轉(zhuǎn)移0.4mol電子，生成OZmolHCOOH,質(zhì)量為；0.2molx46g/mol=9.2g。

三、鋰離子電池

制備鋰離子電池的正極材料的前體FePC>4的一種流程如下：

-------酸浸----------純化--------FeSCL、H?02------------

磷灰石型式>粗HFO,出。H3PO4—、國二；2A……FePO4

資料：i.磷灰石的主要成分是Ca5(POj3F

ii.Ca(H2Po4)2可溶于水，CaSOjZH2。微溶于水

-22

iii.^p(FePO4)=1.3xl0

iv.Fe3++EDTA4,[Fe(EDTA)]

I.制備H3PO4

18.用HsP。,溶液、HzS。,溶液分步浸取磷灰石生成HF、CaSO「2H2。和HsP。"主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Ca5(PO4)3F+7H3PO4=5Ca(H2PO4)2+HF^和Ca(H2PoJ。

19.增大酸浸反應(yīng)速率的措施有(寫1條)。

20.其他條件不變時，若僅用H2S04溶液酸浸，浸取的速率低于用HSPOQH?S04分步浸取法，原因是

II.制備FePC)4

將H3P。4、FeSO4、H2O2混合并調(diào)節(jié)溶液的pH制備FePC)4。

21.酸性條件下，生成FePC)4的離子方程式是=

常溫下，利用NaOH調(diào)節(jié)HsP04溶液pH時，得到溶液中含磷各微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系如圖所示。

1.0

HPO-HPO尸

24

y入P3

4

5二

-MPO_

Z34

7.2

PH

22.下列說法正確的是

A.H3PO4的電離方程式為：H3Po43H++PO：-

+

B.M點(diǎn)時，溶液中c（Na+）＞c（H2PO；）=c（HPOj）＞C（OIT）＞c（H）

C.pH=5時，溶液c（Na+）=c（H2PO；）+2c（HPOj）+3c（PO『）

D.pH=10時，溶液中水的電離程度比純水大

23.pH=1時，溶液中的c（HPOj）=10-73mol/L,貝Uc（PO，）=mol/L,再加入FeSO,晶體、

H2O2溶液使溶液中的c（Fe3+）=lmol/L,不考慮溶液體積的變化，通過計算說明此時能否產(chǎn)生FePO,沉淀

__________________________O

FePO4的純度及顆粒大小會影響其性能，沉淀速率過快容易團(tuán)聚。

24.研究表明，沉淀時可加入含EDTA,一的溶液，EDTA"-的作用是。

25.配離子［Fe（EDTA）1的結(jié)構(gòu)如圖所示，圖中M代表Fe?卡。EDTA中碳原子的雜化方式為,

Fe3+的配位數(shù)為=

26.其他條件不變時，工業(yè)上選擇pH=2而不是更高的pH制備FePC）4，可能的原因是

___________（答出2點(diǎn)）。

【答案】18.Ca（H2Po4卜+H2sO4+2H2。=CaSO4-2H2OJ+2H3PO4

19.磷灰石粉碎、加熱、攪拌、適當(dāng)增大酸的濃度等

20.直接用硫酸浸取，生成的硫酸鈣覆蓋在磷灰石的表面，減少了硫酸與磷灰石的接觸面積

2++

21.2H3PO4+2Fe+H2O2=2FePO4J+4H+2H2O22,BD

23.①.1x10—18.6②.能

24.沉淀時可加入含EDTA”的溶液，發(fā)生反應(yīng)Fe3++EDTA“-[Fe（EDTA）]-,使Fe"濃度降低，沉淀速率

減慢，防止團(tuán)聚，隨Fe/濃度降低，F(xiàn)e3++EDTA4-.[Fe（EDTA）1逆向移動，生成的Fe/繼續(xù)被沉淀

25.①.sp3、sp2②.6

26.①.pH過高容易生成氫氧化鐵沉淀②.pH過高PO;的濃度大，因生成沉淀速率過快發(fā)生團(tuán)聚

【分析】由題給流程可知，磷灰石用磷酸溶液和硫酸溶液分步浸取、過濾制得粗磷酸，粗磷酸經(jīng)純化得到磷酸，向

磷酸中加入硫酸亞鐵溶液和過氧化氫溶液并調(diào)節(jié)溶液pH,充分反應(yīng)、過濾得到磷酸鐵。

【18題詳解】

第二步，硫酸和Ca（H2PoJ2反應(yīng)生成磷酸，反應(yīng)方程式為

442；

Ca（H2Pok+H2s。+2H。=CaSO4-2H2OJ+2H3PO4

19題詳解】

根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素，增大酸浸反應(yīng)速率的措施有：磷灰石粉碎、加熱、攪拌、適當(dāng)增大酸的濃度等；

[20題詳解】

直接用硫酸浸取，生成的硫酸鈣覆蓋在磷灰石的表面，減少了硫酸與磷灰石的接觸面積，所以僅用H?SO4溶液酸

浸，浸取的速率低于用HSPOQHzS。’分步浸取法。

[21題詳解】

4

酸性條件下，H3P。、FeSO4,H2O2混合生成FePO”反應(yīng)的離子方程式是

2++

2H3PO4+2Fe+H2O2=2FePO4J+4H+2H2O；

[22題詳解】

A.H3PO,弱酸，磷酸分步電離，電離方程式為：

+

H3Po「H+H2PO；SH2PO；H++HPO廣、HPOt.IT+PO；,故A錯誤；

B.根據(jù)圖像，M點(diǎn)時，溶液中c（Na+）＞c（H2POj=c（HPO：）＞c（0IT）＞c（H+）,故B正確；

C.根據(jù)電荷守恒c（Na+）+c（H+）=c（H2PO；）+2c（HPOj）+3c（PO：）+c（0IT）,pH=5時，

c（H+）＞c（OH-）,所以溶液c（Na+）＜c（H2PO；）+2c（HPOj）+3c（PO；）,故C錯誤；

72123

D.pH=10時，溶質(zhì)為Na2HPO4,Ka2=10-＞Ka3=10^-,HPO1的水解常數(shù)為ixlCT，,HPO廣水解大

于電離，所以水的電離程度比純水大，故D正確;

選BD。

【23題詳解】

即（P0》（H+）

Ka3=l0"3,E=10-123,pH=l時，溶液中的c（HPOj）=10-7.3mol/L,則c（po：-）=

c（HPO；-）

12373

lxl0^xlxl0--186223+

=lxIOmol/L；7^sp（FePO4）=1.3x10,c（Fe）=lmol/L,Q=

0.1

18618622

Ixlx10-=1XW->K8P（FePO4）=1.3x10-,此時能產(chǎn)生FePO4沉淀。

【24題詳解】

沉淀時可加入含EDTA,一的溶液，發(fā)生反應(yīng)Fe3++EDTA“—[Fe（EDTA）]「，使Fe3+濃度降低，沉淀速率減

慢，防止團(tuán)聚，隨Fe3+濃度降低，F(xiàn)e3++EDTA,-?[Fe（EDTA）1逆向移動，生成的Fe3+繼續(xù)被沉淀。

[25題詳解】

EDTA中單鍵碳原子采用sp3雜化、雙鍵碳原子采用sp2雜化；根據(jù)圖示，6個原子與Fe3+形成配位鍵，配位數(shù)為

6o

【26題詳解】

其他條件不變時，工業(yè)上選擇pH=2而不是更高的pH制備FePO”可能的原因是pH過高容易生成氫氧化鐵沉

淀，pH過高PO：的濃度大，因生成沉淀速率過快發(fā)生團(tuán)聚。

四、藥物合成

利喘貝是一種新的平喘藥，其合成過程如圖:

產(chǎn)

o、

HCH3

N

O

藥物利喘貝

OHOCH3

已知：i.+CH3I+NaOH—>+NaI+H2O

CH^COOH）2

ii.R-CHO>Ri-CH=CH-COOH

27.B的名稱為oE的官能團(tuán)的名稱為

28.反應(yīng)①所需試劑為。D—E的反應(yīng)類型為

29.H苯環(huán)上的一氯代物有兩種，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，也能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。由H生成I反應(yīng)的化學(xué)方程

式為O

30.L的結(jié)構(gòu)簡式為0

31.在J的同分異構(gòu)體中，同時滿足下列條件的結(jié)構(gòu)簡式為0

①含有一個蘋環(huán)

②能與NaHCCh反應(yīng)

③遇FeCb顯示紫色

④核磁共振氫譜顯示有五組峰，峰面積之比為1:122:2

32.丁俗稱香蘭素，在食品行業(yè)中主要作為一種增香劑。香蘭素的一種合成路線如下。

J

中間產(chǎn)物1和中間產(chǎn)物2的結(jié)構(gòu)簡式分別為

【答案】27.①.鄰硝基甲苯或2-硝基甲苯②.氨基、酯基

28.①.濃硫酸、濃硝酸②.還原反應(yīng)

COOH

OHO

II

CH-COOH

32.

【分析】根據(jù)A的分子式可知AA和濃硝酸發(fā)生甲基的鄰位取代生成B,

COOHCOOCH3

入VNC>2,甲醇與c發(fā)生酯化生成D為/&/N02

根據(jù)C的分子式知，B中甲基被氧化生成C為D中

COOCH3CHQCCOOCH.

硝基發(fā)生還原反應(yīng)生成E/人JNH2,根據(jù)產(chǎn)物逆推G為

[ITCH3O-CH=CH-C-NH-，

CH=CHCOOHCHO

則L為『"J，根據(jù)信息ii可知K為J),

H與FeCh作用顯色且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，苯環(huán)

OCH

Y^3T^OCH3

OCH3OCH3

CHOCHO

，則H為，I為IT1；

上的一氯代物有兩種，說明H中含有酚羥基且苯環(huán)上含有兩種氫原子

丫jBr

OHOH

[27題詳解】

CH3COOCH3

B的結(jié)構(gòu)簡式為[>[N02,名稱為鄰硝基甲苯或2-硝基甲苯；E的結(jié)構(gòu)簡式為14/NH2,官能團(tuán)的名

稱為氨基、酯基；

[28題詳解】

COOCHqCOOCH,

「NO2,E])1NH2,D中硝基發(fā)生還原反

反應(yīng)①為硝化反應(yīng)，所需試劑為濃硫酸、濃硝酸；D為

應(yīng)生成E中氨基，所以D生成E的反應(yīng)類型是還原反應(yīng)；

【29題詳解】

H與FeCb作用顯色且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)說明含有酚羥基和醛基,苯環(huán)上的一氯代物有兩種，H的結(jié)構(gòu)簡式為，由H

CHOCHO

DMF

生成I反應(yīng)的化學(xué)方程式為「|+Br2>[||

+HBr；

YVKBr

OHOH

[30題詳解】

CH=CHCOOH

由分析可知L為；

Y^OCH3

OCH3

[31題詳解】

CHO

其同分異構(gòu)體①含有一個苯環(huán)；②能與NaHCX^反應(yīng)，說明含有竣基；③遇

FeC1顯示紫色，說明有酚羥基；④核磁共振氫譜顯示有五組峰，峰面積之比為1:1:2:2:2,則應(yīng)該為較對稱結(jié)

CH?COOH

構(gòu)，滿足上述條件的同分異構(gòu)體為V

0H

[32題詳解】

中苯環(huán)上酚羥基對位氫原子和中醛基發(fā)生

對比℃H3OHCCOOH

0

加成反應(yīng)生成中間產(chǎn)物1

五、實驗綜合

機(jī)被稱為“工業(yè)味精”，在發(fā)展現(xiàn)代工業(yè)、國防等方面發(fā)揮著重要的作用。V2O5有強(qiáng)氧化性，在實驗室以V2O5為

原料制備氧機(jī)(W)堿式碳酸鏤晶體，此晶體難溶于水，其化學(xué)式為(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9110H2。，是

制備熱敏材料VO?的原料。過程如下:

I微熱數(shù)分鐘IIr1

6MHe心心?℃12溶液阻益溶液(NHj[(VO)6(C(U(OH)9]」0H2。

V2O5

已知：①氧化性：V2O5>C12；②v(y+能被。2氧化。

33.步驟I中除生成VOCL外，還生成綠色環(huán)保，無毒無害的產(chǎn)物，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為o若只用

濃鹽酸與V2O5反應(yīng)也能制備VOC%溶液，從環(huán)保角度分析，使用N2H「2HC1的目的是

步驟H可在如圖裝置中進(jìn)行：

34.為了排盡裝置中的空氣，防止VO?+被氧化，上述裝置依次連接的合理順序為CT(按氣流方向，

用小寫字母表示)。盛有NH4H