遼寧省遼陽(yáng)市2025屆高三化學(xué)第三次模擬考試試題含解析

PAGE21-遼寧省遼陽(yáng)市2025屆高三化學(xué)第三次模擬考試試題（含解析）考試時(shí)間：150分鐘滿分：300分留意事項(xiàng)：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2.每小題選出答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。不能答在試卷上。3.全部答案在答題卡上完成，答在本試題上無效。4.可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量：H-1O-16Ce-140一、選擇題：本題共13小題，每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.化學(xué)與生活、環(huán)境親密相關(guān)，下列有關(guān)說法正確的是()A.污水中，，等有毒，可用處理B.實(shí)行“靜電除塵”“燃煤固硫”“汽車尾氣催化凈化”等方法，可提高空氣質(zhì)量C.谷氨酸一鈉用于調(diào)味，小蘇打不行用于油污清洗D.我國(guó)全面啟動(dòng)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的信號(hào)傳輸與硅有關(guān)【答案】B【解析】【詳解】A．工業(yè)上通常采納沉淀法來處理重金屬離子的污染，故用氯氣無法出去污水中，，等重金屬離子，A錯(cuò)誤；B．實(shí)行“靜電除塵”可以除去空氣中的PM2.5，“燃煤固硫”可以削減空氣中的SO2含量，“汽車尾氣催化凈化”可以削減汽車尾氣中的NO，可提高空氣質(zhì)量，故B正確；C．谷氨酸一鈉用于調(diào)味，小蘇打除作發(fā)酵粉之外，還可以防臭，去除污垢，清潔作用，小蘇打可用于油污清洗，故C錯(cuò)誤；D．我國(guó)全面啟動(dòng)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的信號(hào)傳輸，信號(hào)傳輸主要是與二氧化硅有關(guān)，D錯(cuò)誤；故答案：B。2.設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列有關(guān)敘述正確的是()A.環(huán)戊二烯()最多共平面的原子數(shù)為B.蔗糖溶液中所含分子數(shù)為C.和-所含的質(zhì)子與中子均為D.向溶液中加入醋酸至中性，混合液中數(shù)目為【答案】A【解析】【詳解】A.環(huán)戊二烯()除了亞甲基上的兩個(gè)H不共平面之外，其余9個(gè)原子均共平面，故環(huán)戊二烯()最多共平面的原子數(shù)為，A正確；B.蔗糖溶液中除了蔗糖分子外還有水分子，故所含分子數(shù)大于，B錯(cuò)誤；C.含有的質(zhì)子與中子均為，而-即1mol所含的質(zhì)子為，而中子只有，C錯(cuò)誤；D.依據(jù)混合后溶液中的電荷守恒式：，中性溶液則，則，進(jìn)一步推出粒子數(shù)目故混合液中數(shù)目為，D錯(cuò)誤；故答案為：A。3.化合物如圖，下列說法不正確的是()A.a、b、c、d互為同分異構(gòu)體B.除a外均可發(fā)生加成反應(yīng)C.a的三氯代物數(shù)目多于二氯代物D.一氯代物同分異構(gòu)體最多的是d【答案】C【解析】【分析】依據(jù)分子式推斷同分異構(gòu)體，依據(jù)對(duì)稱性推斷等效氫原子的數(shù)量和其取代物同分異構(gòu)體數(shù)量，據(jù)此回答問題?！驹斀狻緼.a、b、c、d四種物質(zhì)分子式均為C8H8，結(jié)構(gòu)不同，它們互為同分異構(gòu)體，A正確；B.只有a物質(zhì)不含有碳碳雙鍵，不能發(fā)生加成反應(yīng)；其他3種均有碳碳雙鍵，可以發(fā)生加成反應(yīng)，B正確；C.依據(jù)結(jié)構(gòu)可知，a的三氯代物數(shù)目為3種，二氯代物為3種，C錯(cuò)誤；D.a、b、c物質(zhì)一氯代物都只有一種，d物質(zhì)的一氯代物有3種，D正確；答案為C。4.下列試驗(yàn)不能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康牡氖?)選項(xiàng)ABCD裝置目的蒸發(fā)溶液獲得晶體煤的干餾并驗(yàn)證部分產(chǎn)物制取二氧化硫氣體探究乙醇的催化氧化A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】【詳解】A．氯化鈉的溶解度隨溫度變更不大，且受熱不分解，故可以用蒸發(fā)獲得晶體，A正確；B.．煤干餾獲得焦炭、煤焦油和出爐煤氣，煤氣中含有氨氣、氫氣等氣體，氨氣遇含酚酞的水溶液，使水溶液變紅，剩余氣體點(diǎn)燃，B正確；C.．濃硫酸須要在加熱環(huán)境下與銅反應(yīng)制得二氧化硫，C錯(cuò)誤；D．雙氧水遇二氧化錳催化生成氧氣，經(jīng)過濃硫酸干燥后，與揮發(fā)出的乙醇?xì)怏w在灼熱的銅網(wǎng)處發(fā)生催化氧化，生成乙醛，D正確。答案為C。5.燃煤煙氣中的可用連二亞硫酸根()為媒介處理使其轉(zhuǎn)化為，其原理如圖所示。下列說法正確的是()A.燃煤煙氣中的處理僅利用的是電解原理B.陰極區(qū)的電極反應(yīng)式為C.若通電過程中汲取(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則陽(yáng)極可以產(chǎn)生氣體D.反應(yīng)一段時(shí)間后，【答案】C【解析】【分析】與連二亞硫酸根()發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成和亞硫酸根，亞硫酸根進(jìn)入陰極區(qū)發(fā)生還原反應(yīng)，生成，陽(yáng)極區(qū)水電離的氫氧根離子放電，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氧氣和氫離子，硫酸濃度增大，據(jù)此回答問題?！驹斀狻緼．燃煤煙氣中的進(jìn)入汲取柱，被從電解池中生成的S2O42-轉(zhuǎn)化為NH4+，所以NO的處理不僅僅是電解原理，還有在汲取柱中的氧化還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．依據(jù)圖示，陽(yáng)極生成的氫離子通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入陰極，所以陰極區(qū)的電極反應(yīng)式為，B錯(cuò)誤；C．若通電過程中汲取(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，即汲取了0.2molNO，依據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，NO~NH4+轉(zhuǎn)移5個(gè)電子，2OH-~O2轉(zhuǎn)移了4個(gè)電子，則4NO~5O2，陽(yáng)極可以產(chǎn)生氣體，C正確；D．陽(yáng)極區(qū)實(shí)質(zhì)是水電離產(chǎn)生的氫氧根離子發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氧氣和氫離子，反應(yīng)一段時(shí)間后，c1<c2，D錯(cuò)誤。答案為C。6.短周期主族元素X、Y、Z、W，已知X的某種氫化物可使溴的四氯化碳溶液褪色，X原子電子占據(jù)2個(gè)電子層；Y廣泛作電池材料且單位質(zhì)量的金屬供應(yīng)電子數(shù)目最多；試驗(yàn)室可用Z的氫化物的濃溶液和固體在常溫下制備Z的單質(zhì)；向含W元素的含氧酸鈉鹽溶液中通入X的氧化物，視察到沉淀質(zhì)量(m)與X的氧化物體積(V)關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A.Y的單質(zhì)在空氣中燃燒生成過氧化物和氮化物B.X的含氧酸的酸性可能比Z的含氧酸的酸性強(qiáng)C.Z和W組成的化合物肯定是非電解質(zhì)D.X、Z、W原子半徑的大小不能比較【答案】B【解析】【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W，已知X的某種氫化物可使溴的四氯化碳溶液褪色，X原子電子占據(jù)2個(gè)電子層，則X為C元素；

Y廣泛作電池材料且單位質(zhì)量的金屬供應(yīng)電子數(shù)目最多，則Y為L(zhǎng)i；試驗(yàn)室可用Z的簡(jiǎn)潔氫化物的濃溶液和KMnO4固體在常溫下制備Z的單質(zhì)，則Z為Cl元素；向含W元素的鈉鹽溶液中通入X（C）的氧化物，視察到沉淀質(zhì)量（m）與X的氧化物體積（V）關(guān)系如圖所示，該鈉鹽為偏鋁酸鈉或硅酸鈉，則W為Al或Si元素，據(jù)此解答?！驹斀狻恳罁?jù)分析可知，X為C，Y為L(zhǎng)i，Z為Cl，W為Al（或Si）元素。A．Li金屬性小于Na，在空氣中Li燃燒生成氧化鋰，故A錯(cuò)誤；B．X的含氧酸碳酸的酸性大于Cl的含氧酸次氯酸的酸性，故B正確；C．Cl與Si形成四氯化硅，與Al形成氯化鋁，氯化鋁是電解質(zhì)，而四氯化硅則是非電解質(zhì)，故C錯(cuò)誤；D．依據(jù)同周期主族元素原子半徑從左往右依次減小，同主族從上往下原子半徑依次增大，一般電子層數(shù)越多半徑越大，故C、Al或Si、Cl原子半徑的大小依次為：Al(Si)>Cl>C，故D錯(cuò)誤；故選：B。7.室溫下，用滴定管量取肯定體積的濃氯水置于錐形瓶中，用溶液以恒定速度來滴定，依據(jù)測(cè)定結(jié)果繪制出、等離子的物質(zhì)的量濃度c與時(shí)間t的關(guān)系曲線如下。下列說法正確的是()A.溶液和濃氯水可以運(yùn)用同種滴定管盛裝B.a點(diǎn)溶液中存在如下關(guān)系：C.b點(diǎn)溶液中各離子濃度：D.，生成速率越來越快【答案】B【解析】【詳解】A．溶液裝在堿式滴定管中，由于濃氯水具有強(qiáng)氧化性，會(huì)腐蝕堿式滴定管下端的橡膠管，故濃氯水需用酸式滴定管來裝，故A不正確；B．a(chǎn)點(diǎn)溶液中存在電荷守恒式為：①，氯氣與NaOH溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)過程中的電子守恒：，在同一溶液中，故有②，把②帶入①中，可得如下關(guān)系：，故B正確；C．b點(diǎn)溶液中依據(jù)B的分析可知，，發(fā)生的反應(yīng)有Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O、3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O，結(jié)合圖像，b點(diǎn)溶液中各離子濃度的大小關(guān)系應(yīng)當(dāng)為：，故C不正確；D．在這個(gè)圖中，反應(yīng)速率是看曲線的斜率，故可以看出，后階段生成速率是越來越慢，故D不正確；故答案為：B。三、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分。第22題～第32題為必考題，每個(gè)試題考生都必需做答。第33題～第38題為選考題，考生依據(jù)要求做答。(一)必考題(共129分)8.二氧化鈰()是一種重要稀土化合物。以氟碳鈰礦(主要含)為原料制備的一種工藝流程如圖：已知：①能與結(jié)合成，也能與結(jié)合成；②在硫酸體系中能被萃取劑萃取，而不能?；卮穑?1)“氧化培燒”前需將礦石粉碎成細(xì)顆粒，其目的是_________。(2)“酸浸”中會(huì)產(chǎn)生大量黃綠色氣體，寫出與鹽酸反應(yīng)的離子方程式：____________；為避開產(chǎn)生上述污染，解決方案為__________。(3)“萃取”時(shí)存在反應(yīng)：。試驗(yàn)室中萃取時(shí)要用到的主要玻璃儀器名稱為__________；圖中D是安排比，表示(Ⅳ)分別在有機(jī)層中與水層中存在形式的物質(zhì)的量濃度之比。保持其它條件不變，在起始料液中加入不同量的以變更水層中的，D隨起始料液中變更的緣由：_____________。在的條件下，取含四價(jià)鈰總濃度為的酸浸液，向其中加入萃取劑，充分振蕩，靜置，水層中_________。(結(jié)果保留二位有效數(shù)字)。(4)“反萃取”中，在稀硫酸和的作用下轉(zhuǎn)化為。在該反應(yīng)中作用與下列反應(yīng)中的作用相同的是________。A.處理含酸性重鉻酸鉀的廢水B.和二氧化錳混合制氧氣C.與氧化鈣制過氧化鈣D.在海帶提碘試驗(yàn)中的作用(5)“氧化”步驟的化學(xué)方程式為：___________。(6)取上述流程中得到的產(chǎn)品，加硫酸溶解后，用溶液滴定至終點(diǎn)時(shí)(鈰被還原為，其他雜質(zhì)均不反應(yīng)，為無色)，用標(biāo)準(zhǔn)酸性溶液滴定過量的，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液。該產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________?！敬鸢浮?1).增大固體與氣體的接觸面積，增大反應(yīng)速率，提高原料的利用率(2).(3).將(鹽酸)改用酸浸(4).分液漏斗(5).隨著增大，水層中被結(jié)合成，導(dǎo)致萃取平衡向逆向移動(dòng)，D快速減小(6).(7).A(8).(9).【解析】【分析】氟碳鈰礦（主要含CeFCO3），“氧化焙燒”的目的是將+3價(jià)鈰氧化成+4價(jià)，Ce4+能與F-結(jié)合成[CeFx]（4-x）+，以便后續(xù)的提取，加稀硫酸，與SO42-結(jié)合成[CeSO4]2+，加萃取劑，氟洗液，硫酸體系中Ce4+能被萃取劑[（HA）2]萃取，而Ce3+不能，“反萃取”加H2O2，又將Ce4+還原為Ce3+，發(fā)生反應(yīng)2Ce4++H2O2=2Ce3++O2↑+2H+，加入堿后Ce3+轉(zhuǎn)化為沉淀，通入氧氣講將e從+3氧化為+4，得到產(chǎn)品，據(jù)此回答問題。【詳解】(1)“氧化焙燒”前需將礦石粉碎成細(xì)顆粒是為了增加固體與氧氣接觸面積燃燒充分，增大固體和氧氣的接觸面積，反應(yīng)更充分；(2)“酸浸”中會(huì)產(chǎn)生大量黃綠色氣體應(yīng)為氯氣，CeO2與鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Ce3+和氯氣，可以用硫酸代替鹽酸而避開產(chǎn)生氯氣污染；(3)試驗(yàn)室中萃取時(shí)用到的主要玻璃儀器名稱為分液漏斗，依據(jù)平衡，加入Na2SO4時(shí)，隨著c（SO42-）增大，水層中Ce4+被SO42-結(jié)合成[CeSO4]2+，導(dǎo)致萃取平衡向左移動(dòng)，D快速減小。在的條件下，，即，依據(jù)題意，×=20mL×+×80×，。(4)“反萃取”加H2O2的作用是將Ce4+離子重新還原為Ce3+，H2O2在該反應(yīng)中作還原劑。A．處理含酸性重鉻酸鉀的廢水，過氧化氫做還原劑，A正確；B．和二氧化錳混合制氧氣，發(fā)生歧化反應(yīng)，既是氧化劑，又是還原劑，B錯(cuò)誤；C．與氧化鈣制過氧化鈣，不發(fā)生氧化還原反應(yīng)，C錯(cuò)誤；D．在海帶提碘試驗(yàn)中作氧化劑，D錯(cuò)誤。答案為A。(5)“氧化”步驟中用次氯酸鈉將Ce3+氧化成Ce4+，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(6)溶液中Fe2+的物質(zhì)的量為av1×10-3mol，用標(biāo)準(zhǔn)酸性溶液滴定過量的，反應(yīng)為MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液，即亞鐵離子與Ce4+反應(yīng)了av1×10-3mol-5bv2×10-3mol，依據(jù)電子得失守恒可得關(guān)系式Ce4+～Fe2+，所以CeO2的質(zhì)量為(av1×10-3-5bv2×10-3)mol×172g/mol=172(av1×10-3-5bv2×10-3)g，產(chǎn)品中CeO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。9.甲醇耐高溫、易存儲(chǔ)熱值高、節(jié)能環(huán)保，可做燃料，又是重要的化工原料?？茖W(xué)家用太陽(yáng)能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與反應(yīng)生成甲醇。已知：、和的燃燒熱?H分別為、和。請(qǐng)回答下列問題：(1)用太陽(yáng)能分解水消耗的能量是________。(2)甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為________。(3)催化加氫合成甲醇(反應(yīng)Ⅱ)中伴隨著反應(yīng)Ⅰ的發(fā)生：反應(yīng)Ⅰ：反應(yīng)Ⅱ：在恒壓、和的起始量肯定的條件下，平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)的選擇性隨溫度的變更如圖。其中：的選擇性①溫度高于300℃，平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度上升而上升的緣由是_________。②220℃時(shí)，在催化劑作用下與反應(yīng)一段時(shí)間后，測(cè)得的選擇性為48%(圖中A點(diǎn))。不變更反應(yīng)時(shí)間和溫度，肯定能提高選擇性的措施有_________________(寫出兩點(diǎn))。(4)在體積為的密閉容器中充入和發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，到平衡時(shí)氫氣的轉(zhuǎn)化率為25%，求該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________。(結(jié)果保留二位有效數(shù)字)(5)探討證明，也可在硫酸溶液中用惰性電極電解生成甲醇，生成甲醇的電極反應(yīng)式為__________，另一極電解產(chǎn)物是________________?！敬鸢浮?1).571.6(2).(3).反應(yīng)Ⅰ的，反應(yīng)Ⅱ的，溫度上升使轉(zhuǎn)化為的平衡轉(zhuǎn)化率上升，使轉(zhuǎn)化為的平衡轉(zhuǎn)化率下降，且上升幅度超過下降幅度(4).增大壓強(qiáng)，運(yùn)用對(duì)反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑(5).0.0062(6).(7).【解析】【分析】（1）氫氣的燃燒熱可知水分解汲取的能量，然后利用化學(xué)計(jì)量數(shù)與反應(yīng)熱的關(guān)系來計(jì)算；（2）CO和CH3OH的燃燒熱概念先書寫熱方程式，再利用蓋斯定律來分析甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式；（3）①依據(jù)題干信息，反應(yīng)Ⅰ的，反應(yīng)Ⅱ的，分析溫度對(duì)反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ的平衡移動(dòng)狀況即可；②依據(jù)的選擇性的定義，溫度不能變更，只能變更壓強(qiáng)和濃度，分析增大H2的濃度和增大壓強(qiáng)，對(duì)反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ平衡的影響，也可通過催化劑的選擇性來限制反應(yīng)Ⅱ和反應(yīng)Ⅰ的發(fā)生；(4)依據(jù)題干信息，進(jìn)行三段式計(jì)算可知：，代入平衡常數(shù)表達(dá)式求出該反應(yīng)的平衡常數(shù)；(5)分析該過程中碳的化合價(jià)由+4價(jià)降低為-2價(jià)發(fā)生還原反應(yīng)，故生成甲醇在陰極上發(fā)生，且電解質(zhì)是硫酸溶液，故其電極反應(yīng)式為，另一極即陽(yáng)極，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，故電極方程式為：，故電解產(chǎn)物為O2?！驹斀狻竣瘢?）由H2（g）的燃燒熱△H為-285.8kJ?mol-1知，1molH2（g）完全燃燒生成1molH2O（l）放出熱量285.8kJ，即分解1molH2O（l）為1molH2（g）消耗的能量為285.8kJ，則分解2molH2O（l）消耗的能量為285.8kJ×2=571.6kJ，故答案為：571.6kJ；

（2）由CO（g）和CH3OH（l）的燃燒熱△H分別為-283.0kJ?mol-1和-726.5kJ?mol-1，則

①CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）△H=-283.0kJ?mol-1

②CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.5kJ?mol-1

由蓋斯定律可知用②-①得反應(yīng)CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l），該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=-726.5kJ?mol-1-（-283.0kJ?mol-1）=-443.5kJ?mol-1，

故答案為：CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-443.5kJ?mol-1；（3）①由題干可知：反應(yīng)Ⅰ的，故溫度上升使轉(zhuǎn)化為的平衡轉(zhuǎn)化率上升；而反應(yīng)Ⅱ的，故溫度上升使轉(zhuǎn)化為的平衡轉(zhuǎn)化率下降，但由于上升幅度超過下降幅度，最終導(dǎo)致CO2的平衡轉(zhuǎn)化率上升，故答案為：反應(yīng)Ⅰ的，反應(yīng)Ⅱ的，溫度上升使轉(zhuǎn)化為的平衡轉(zhuǎn)化率上升，使轉(zhuǎn)化為的平衡轉(zhuǎn)化率下降，且上升幅度超過下降幅度；②依據(jù)的選擇性的定義，想提高其選擇性，應(yīng)當(dāng)使得平衡向生成更多CH3OH的方向移動(dòng)，溫度不能變更，只能變更壓強(qiáng)和濃度，若增大H2的濃度，反應(yīng)Ⅰ也向正向移動(dòng)，故CH3OH的選擇性不肯定提高，但是增大壓強(qiáng)，反應(yīng)Ⅰ平衡不移動(dòng)，反應(yīng)Ⅱ平衡正向移動(dòng)，故CH3OH的選擇性肯定提高，同時(shí)也可通過變更催化劑來限制反應(yīng)Ⅱ和反應(yīng)Ⅰ的發(fā)生，找尋一種對(duì)反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑來提高其選擇性，故答案為：增大壓強(qiáng)，運(yùn)用對(duì)反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑；(4)在體積為的密閉容器中充入和發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，到平衡時(shí)氫氣的轉(zhuǎn)化率為25%，依據(jù)三段式計(jì)算可知：，該反應(yīng)的平衡常數(shù)，故答案為：0.0062；(5)探討證明，也可在硫酸溶液中用惰性電極電解生成甲醇，該過程中碳的化合價(jià)由+4價(jià)降低為-2價(jià)發(fā)生還原反應(yīng)，故生成甲醇在陰極上發(fā)生，且電解質(zhì)是硫酸溶液，故其電極反應(yīng)式為，另一極即陽(yáng)極，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，故電極方程式為：，故電解產(chǎn)物為O2，故答案為：，O2?！军c(diǎn)睛】本題綜合性較強(qiáng)，考查學(xué)問點(diǎn)較多，留意了對(duì)高考熱點(diǎn)的考查，學(xué)生應(yīng)熟識(shí)燃燒熱、蓋斯定律、熱化學(xué)反應(yīng)方程式、化學(xué)平衡、電解原理等重要學(xué)問來解答，題目難度中等。10.Ⅰ．呋喃甲酸是一種抗生素，在食品工業(yè)中作防腐劑，也作涂料添加劑醫(yī)藥、香料等中間體，可用呋喃甲醛制備，其試驗(yàn)原理和制備步驟如下：2+NaOH→+?H＜0步驟③提純過程：溶解→活性炭脫色→趁熱過濾→冷卻結(jié)晶→抽濾→洗滌→干燥。(1)步驟①的關(guān)鍵是限制溫度，其措施有：磁力攪拌、__________和緩慢滴加溶液。(2)步驟②中，加入無水的作用_______。(3)呋喃甲酸在A、B、C三種溶劑中溶解度(S)隨溫度(T)變更的曲線如圖。步驟③提純時(shí)合適的溶解試劑是________。Ⅱ．利用呋喃甲酸制取的呋喃甲酸正丁酯是一種優(yōu)良的有機(jī)溶劑。某化學(xué)愛好小組在試驗(yàn)室用呋喃甲酸和正丁醇制備呋喃甲酸正丁酯，有關(guān)物質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)及試驗(yàn)裝置如圖所示：化合物相對(duì)分子質(zhì)量密度()沸點(diǎn)(℃)溶解度(g/100g水)呋喃甲酸1121.322230-2324.33正丁醇740.81117.39呋喃甲酸正丁酯1681.053136.10.7分水器的操作方法：先將分水器裝滿水(水位與支管口相平)，再打開活塞，精確放出肯定體積的水。在制備過程中，隨著加熱回流，蒸發(fā)后冷凝下來的有機(jī)液體和水在分水器中滯留分層，水并到下層(反應(yīng)前加入的)水中；有機(jī)層從上面溢出，流回反應(yīng)容器。當(dāng)水層增至支管口時(shí)，停止反應(yīng)。呋喃甲酸正丁酯合成和提純步驟為：第一步：取足量的正丁醇和呋喃甲酸混合加熱發(fā)生酯化反應(yīng)，反應(yīng)裝置如圖a所示(加熱儀器已省略)；其次步：依次用水、飽和溶液、水對(duì)燒瓶中的產(chǎn)品洗滌并干燥；第三步：用裝置b蒸餾提純?；卮鹩嘘P(guān)問題：(4)裝置A的名稱_________。(5)試驗(yàn)中運(yùn)用分水器的優(yōu)點(diǎn)有________。(6)其次步用飽和溶液洗滌的目的是______。(7)若試驗(yàn)中得到呋喃甲酸正丁酯，則呋喃甲酸正丁酯的產(chǎn)率為________。試驗(yàn)中呋喃甲酸正丁酯的實(shí)際產(chǎn)率總是小于此計(jì)算值，不行能緣由是_______(填字母代號(hào))。A．分水器收集的水里含呋喃甲酸正丁酯B．該試驗(yàn)條件下發(fā)生副反應(yīng)C．產(chǎn)品精制時(shí)收集部分低沸點(diǎn)物質(zhì)D．產(chǎn)品在洗滌、蒸發(fā)過程中有損失【答案】(1).冷水浴(2).干燥(3).A(4).三頸燒瓶(5).剛好分別出水，有利于酯化反應(yīng)朝正反應(yīng)方向移動(dòng)(6).除去產(chǎn)品中含有的呋喃甲酸(硫酸)等雜質(zhì)(7).43.5%(8).C【解析】【分析】(1)制備呋喃甲酸反應(yīng)為放熱反應(yīng)，需保持溫度為8℃-12℃，可用冷水浴限制溫度，磁力攪拌散熱也可限制溫度，通過限制滴加反應(yīng)物的速率也可限制反應(yīng)的溫度；(2)步驟②中有機(jī)層為呋喃甲醇和少量的水，用無水硫酸鎂可以干燥呋喃甲醇；(3)呋喃甲酸在A、B、C三種溶劑中的溶解度，由溶解度曲線可知，在溶劑物質(zhì)A中的溶解度隨溫度的上升而增大明顯；在溶劑物質(zhì)B、C中的溶解度隨溫度的上升而不明顯；(4)依據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)特征，儀器A為三頸瓶；(5)依據(jù)分水器的作用結(jié)合平衡移動(dòng)的原理進(jìn)行分析；(6)類比于書本中乙酸乙酯的制備試驗(yàn)中碳酸鈉的作用進(jìn)行解題；(7)依據(jù)足量的正丁醇和呋喃甲酸發(fā)生酯化反應(yīng)進(jìn)行計(jì)算，并分析造成產(chǎn)率偏低的緣由?！驹斀狻?1)制備呋喃甲酸反應(yīng)△H＜0，為放熱反應(yīng)，制備呋喃甲酸需保持溫度為8℃-12℃，溫度過高會(huì)降低其產(chǎn)率，反應(yīng)溫度較高，限制溫度可用冷水浴法；攪拌也可以散熱限制溫度，所以還可用磁力攪拌的方法，讓反應(yīng)速率減小限制溫度，所以可用緩慢滴加NaOH溶液的方法，答案為：冷水?。?2)步驟②中有機(jī)層中呋喃甲醇還含有水等雜質(zhì)，而無水硫酸鎂可以吸水形成帶結(jié)晶水的晶體作干燥劑，答案為：干燥劑；(3)由溶解度曲線可知：呋喃甲酸在A、B、C三種溶劑中的溶解度，在溶劑物質(zhì)A中的溶解度隨溫度的上升而增大明顯，在溶劑物質(zhì)B、C中的溶解度隨溫度的上升而增大程度不明顯，所以選擇合適的溶解溶劑是A，降溫結(jié)晶時(shí)就是利用于溶解度隨溫度變更明顯的物質(zhì)，答案為：A；(4)依據(jù)儀器的特征，儀器a為三頸燒瓶，答案為：三頸燒瓶；(5)分水器的作用是把反應(yīng)產(chǎn)生的水從反應(yīng)體系中分別開來，也就是降低產(chǎn)物的濃度使得平衡反應(yīng)向右移動(dòng)，從而提高反應(yīng)的產(chǎn)量，答案為：剛好分別出水，有利于酯化反應(yīng)朝正反應(yīng)方向移動(dòng)；(6)碳酸鈉可與硫酸、呋喃甲酸反應(yīng)，則步驟②加入Na2CO3，可汲取硫酸以及未反應(yīng)的呋喃甲酸，同時(shí)降低酯的溶解度，答案為：除去產(chǎn)品中含有的呋喃甲酸(硫酸)等雜質(zhì)；(7)由足量的正丁醇和呋喃甲酸混合加熱發(fā)生酯化反應(yīng)，可生成的呋喃甲酸正丁酯的質(zhì)量為：依據(jù)反應(yīng)找關(guān)系式，1mol呋喃甲酸～1mol呋喃甲酸正丁酯，由，，解得：m(酯)=21.22g，故產(chǎn)率為，答案為：43.5%A．分水器收集的水里含呋喃甲酸正丁酯，使得最終收集到得呋喃甲酸正丁酯削減，產(chǎn)率降低，A不符合題意；B．該試驗(yàn)條件下發(fā)生副反應(yīng)，將有更多得呋喃甲酸轉(zhuǎn)化成其他物質(zhì)，最終收集到得呋喃甲酸正丁酯削減，產(chǎn)率降低，B不符合題意；C．產(chǎn)品精制時(shí)收集部分低沸點(diǎn)物質(zhì)，使得最終收集到得產(chǎn)品增多，將使產(chǎn)率增大，C符合題意；D．產(chǎn)品在洗滌、蒸發(fā)過程中有損失，使得最終收集到得產(chǎn)品削減，將使產(chǎn)率降低，D不符合題意；故答案為：C。【點(diǎn)睛】本題考查物質(zhì)制備的試驗(yàn)設(shè)計(jì)、條件限制、基本試驗(yàn)操作以及物質(zhì)結(jié)構(gòu)的有關(guān)檢測(cè)和推斷，試題綜合性強(qiáng)，題目難度較大，側(cè)重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)學(xué)問的鞏固與訓(xùn)練，旨在考查學(xué)生敏捷運(yùn)用基礎(chǔ)學(xué)問解決實(shí)際問題的實(shí)力，同時(shí)也留意對(duì)學(xué)生答題實(shí)力的培育和方法指導(dǎo)，有利于培育學(xué)生的邏輯思維實(shí)力和發(fā)散思維實(shí)力。(二)選考題：共45分。請(qǐng)考生從給出的2道物理題、2道化學(xué)題、2道生物題中每科任選一題做答，并用2B鉛筆在答題卡上把所選題目題號(hào)后的方框涂黑。留意所選題目的題號(hào)必需與所涂題目的題號(hào)一樣，在答題卡選答區(qū)域指定位置答題。假如多做，則每學(xué)科按所做的第一題計(jì)分。11.電能是一種無污染、可再生的二級(jí)能源。儲(chǔ)電材料種類繁多。如圖是兩種儲(chǔ)電材料，請(qǐng)閱讀試題，視察圖片，回答問題。Ⅰ.新型碳氮材料的儲(chǔ)電實(shí)力應(yīng)用前景廣袤。其基本構(gòu)成單元如圖所示。(1)圖1中化學(xué)鍵σ鍵與π鍵之比為________；圖2中碳原子的雜化方式為________。(2)在基態(tài)原子中，核外存在_____對(duì)自旋相反的電子，核外電子占據(jù)的最高能級(jí)的電子云輪廓圖為____形。(3)碳的最高價(jià)含氧酸根的空間構(gòu)型是__________；硝酸的酸性強(qiáng)于亞硝酸的緣由是__________。Ⅱ.傳統(tǒng)鋰電池的主要成分是，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示；因結(jié)構(gòu)中存在籠狀空隙，可以與和發(fā)生位置替換，形成儲(chǔ)電性能更加優(yōu)良的化合物。(4)基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為_____________；化合物中O元素在晶胞中的位置，除了位于正六棱柱的頂點(diǎn)外，其他詳細(xì)位置是__________。(5)已知化合物中各原子半徑依次為：，晶胞的棱長(zhǎng)為m，底邊邊長(zhǎng)為n，該晶體的空間利用率的計(jì)算表達(dá)式為__________(用含有a、b、c、d、e、m、n的式子表示)?！敬鸢浮?1).2∶1(2).(3).2(4).啞鈴(紡錘)(5).平面三角形(6).硝酸中N原子化合價(jià)高于亞硝酸中N原子化合價(jià)，硝酸中非羥基氧的個(gè)數(shù)比亞硝酸多，非羥基氧的數(shù)目越多酸性越強(qiáng)(7).(8).O位于上下兩個(gè)面心、六棱柱的側(cè)面(9).【解析】【詳解】(1)圖1中所示分子是H2NC≡N，故1個(gè)分子中含有4個(gè)σ鍵，2個(gè)π鍵，故其比值為2∶1；圖2中所示物質(zhì)其實(shí)是三分子圖1所示物質(zhì)發(fā)生加聚反應(yīng)而得，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，故其碳原子的雜化方式為；故答案為：2∶1；(2)在基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p3中，1s和2s均有自旋相反的電子，核外存在2對(duì)，核外電子占據(jù)的最高能級(jí)是2p能級(jí)，其電子云輪廓圖為啞鈴(紡錘)形，故答案為：2啞鈴(紡錘)；(3)碳最高價(jià)含氧酸根即，經(jīng)計(jì)算C原子四周無孤對(duì)電子，由3個(gè)σ鍵，其空間構(gòu)型是平面三角形；一是同種元素形成的不同價(jià)態(tài)的含氧酸，中心原子化合價(jià)越高酸性越強(qiáng)，硝酸中N原子化合價(jià)+5大于亞硝酸中N原子化合價(jià)+3；二是非羥基氧的個(gè)數(shù)前者為2，后者為1，非羥基氧的數(shù)目越多酸性越強(qiáng)；故答案為：平面三角形硝酸中N原子化合價(jià)高于亞硝酸中N原子化合價(jià)，硝酸中非羥基氧的個(gè)數(shù)比亞硝酸多，非羥基氧的數(shù)目越多酸性越強(qiáng)；Ⅱ．(4)基態(tài)是27號(hào)元素，其原子的價(jià)電子排布式為；從晶胞結(jié)構(gòu)圖中可以清晰地看出化合物中O元素在晶胞中的位置，除了位于正六棱柱的頂點(diǎn)外，其他詳細(xì)位置上下兩底面的面心和六個(gè)側(cè)面面上，故答案為：O位于上下兩個(gè)面心、六棱柱的側(cè)面；(5)由晶胞圖中可以計(jì)算出分別含有Li的個(gè)數(shù)為：，結(jié)合化學(xué)式化合物可知，一個(gè)晶胞中含有的Li、Ni、Mn、Co、O的個(gè)數(shù)分別為：3、1、1、1、6，晶胞中全部原子的體積之和為，而一個(gè)晶胞的體積為,該晶體的空間利用率的計(jì)算表達(dá)式為；故答案為：。12.化合物G是一種藥物合成中間體，其合成路途如圖：已知A分子中只含有一種官能團(tuán)且能與反應(yīng)生成?；卮鹣铝袉栴}：(1)A的化學(xué)名稱是___________。(2)C中的官能團(tuán)名稱是___________。(3)D生成E的反應(yīng)類型是___________。(4)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是___________。(5)A與乙二醇在催化劑作用下反應(yīng)生成可生物降解型聚酯PES，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。(6)X是G的同分異構(gòu)體，滿意下列條件的X共有___________種(不考慮立體異構(gòu))①含苯環(huán)且苯環(huán)上只有三個(gè)取代基；②含醛基且與苯環(huán)干脆相連；③除苯環(huán)外不含其他環(huán)狀結(jié)構(gòu)。若①