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重庆市巴蜀中学2023-2024学年高三上学期12月月考化学试题（Word版附解析）
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这是一份重庆市巴蜀中学2023-2024学年高三上学期12月月考化学试题（Word版附解析），共22页。
1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后，用2B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。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。
以下数据可供解题时参考。
可能用到的相对原子质量： H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 S-32 K-39 Cu-64
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. 2023 年 10月31日8时11分， “神舟十六号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，标志着此次载人飞行任务取得圆满成功。“神舟十六号”返回舱所用下列构件主要由有机合成材料制造的是
A. 陶瓷雷达密封环B. 聚酰胺国旗
C. 单晶硅太阳能电池板D. 新型铝基碳化硅舱体内壳层
【答案】B
【解析】
【详解】A．陶瓷属于硅酸盐，不属于有机合成材料，A错误；
B．聚酰胺是有机高分子化合物，属于有机合成材料，B正确；
C．单晶硅是非金属单质，不属于有机合成材料，C错误；
D．铝基碳化硅是新型无机非金属材料，不属于有机合成材料，D错误；
故选B。
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. H2O的VSEPR模型：
B. 过程中形成的是发射光谱
C. 的命名：3-甲基-2-丁醇
D. 邻羟基苯甲醛分子内氢键：
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据H2O的VSEPR模型，水分子中存在两对孤对电子，因此水分子为V形.，A正确；
B．过程中形成的是吸收光谱，B错误；
C．的命名：3-甲基-2-丁醇，C正确；
D．因为在邻羟基苯甲醛分子内形成氢键，会形成六元环结构，比较稳定，，D正确；
故选B
3. 盐酸、硫酸、硝酸并称为“三大强酸”，下列实验中使用时对应关系错误的是
A. 稀盐酸： 酸化 KMnO4溶液
B. 稀硫酸：配制Fe2(SO4)3溶液
C. 浓硫酸和浓硝酸的混合溶液：制硝基苯
D. 浓硝酸和浓盐酸的混合溶液(体积比为1：3)：溶解Pt、Au等金属
【答案】A
【解析】
【详解】A．稀盐酸不能酸化KMnO4溶液，因为稀盐酸中的氯离子会被KMnO4氧化，A错误；
B．加入稀硫酸抑制三价铁离子水解，且不引入杂质，故可用稀硫酸配制Fe2(SO4)3溶液，B正确；
C．制硝基苯用浓硫酸和浓硝酸的混合溶液，C正确；
D．浓硝酸和浓盐酸的混合溶液(体积比为1：3)是王水，可以溶解Pt、Au等金属，D正确；
故选A。
4. 短周期主族元素 A、B、C、D的原子序数依次增大，p区元素 A 的基态原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，C 的周期数是族序数的3倍，B 和 D 价电子数相同。下列叙述正确的是
A. 简单离子半径大小顺序为
B. A 和 B 两元素不能形成化合物
C. A 和 D形成的一种化合物可用于饮用水的消毒
D. C 与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键
【答案】C
【解析】
【分析】p区元素 A 的基态原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，则A为O元素，C 的周期数是族序数的3倍，则C为Na元素，且短周期主族元素 A、B、C、D的原子序数依次增大，所以B为F元素，B 和 D 价电子数相同，所以D为Cl元素，据此分析解题。
【详解】A．具有相同电子层结构的离子，核电荷数越小，半径越大，所以简单离子半径大小顺序为 ，故A错误；
B．AO元素，B为F元素，可形成OF2，故B错误；
C．A为O元素，D为Cl元素，形成的ClO2可用于饮用水的消毒，故C正确；
D．C为Na元素，Na2O2中含有共价键，故D错误；
故答案选C。
5. 海带中含有的有机碘主要是 DIT(L-3，5-二碘酪氨酸)，其结构简式如图。下列说法不正确的是
A. 分子式为
B. 分子中含有手性碳原子
C. 该物质既有酸性又有碱性
D. 理论上 1ml该物质分别与足量的Na 和 反应生成气体体积之比为1：2
【答案】D
【解析】
【详解】A．由结构简式可知，其分子式为，A项正确；
B．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，该有机物有1个手性碳原子，B项正确；
C．该有机物含有酚羟基、羧基和氨基，酚羟基、羧基具有酸性，氨基具有碱性，所以该物质既有酸性又有碱性，C项正确；
D．该分子中羟基和羧基可以与Na反应，1ml该物质与足量的Na反应生成1ml氢气；该分子中羧基可以与反应，1ml该物质与足量的反应生成1ml二氧化碳，理论上1ml该物质分别与足量的Na和反应生成气体体积之比为1：1，D项错误；
故选D。
6. 实验室常用 和 饱和溶液混合加热制取N ₂，其反应方程式为设 NA 为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
A. 11.2L N2含π键数目 NA
B. 每生成18g的H2O转移电子数目为NA
C. 0. 1ml NaCl晶体中含有离子数目为
D. 溶液中含NH数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A．未说明气体状态，无法计算N2含π键数目，故A错误；
B．生成18g的H2O，物质的量为1ml，根据反应，转移电子数目为3NA，故B错误；
C．NaCl晶体由Na+和Cl-组成，0. 1ml NaCl晶体中含有离子数目为，故C正确；
D．溶液中NH发生水解，所以溶液中含NH数目小于 ，故D错误；
故答案选C。
7. 下列实验装置(略去部分夹持仪器) 设计或操作能够达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．配制银氨溶液时，将氨水逐滴加入硝酸银溶液中，边滴边振荡，直到最初生成的沉淀刚好溶解为止，A错误；
B．HCl气体溶于水得到盐酸，盐酸能与NaHCO3反应生成CO2，引入新杂质，B错误；
C．氧化钙制无水乙醇中蒸馏的原理是利用氧化钙对水的吸附性能，将含水的乙醇经过加热蒸馏时，水分在氧化钙的吸附作用下被吸附，从而得到无水乙醇，C正确；
D．图中构成原电池，Zn为负极，Fe为正极，可能Fe与酸化NaCl溶液中氢离子反应生成Fe2+，不能验证铁电极受到了保护，D错误；
故选C。
8. 近日，西安建筑科技大学云斯宁教授“新能源材料”研究团队通过三元非金属掺杂缺陷工程策略，合成了一种由 B、C、N、S 四种元素组成的新型催化剂(BSN-C催化剂)，该催化剂对“HER”和“IRR”过程表现出优异的电催化活性(如图所示)。下列有关说法错误的是
A. 该催化剂涉及的四种元素中第一电离能最大的是N
B. 该催化剂中B原子与相邻的3个C原子构成平面结构
C. 1ml的中心原子上的价层电子对数为5NA
D. 在发生“HER” 过程中生成22.4L H2时失去 1ml电子
【答案】D
【解析】
【详解】A．同周期主族元素，从左到右，第一电离能有增大的趋势，所以第一电离能B＜C＜N，同主族元素，从上到下，第一电离能有减小的趋势，所以第一电离能O＞S，由于N元素的2p轨道电子处于半满状态，较稳定，所以第一电离能N＞O，所以第一电离能N＞S，综上所述，该催化剂涉及的四种元素 B、C、N、S中第一电离能最大的是N，A项正确；
B．该催化剂中B原子最外层有3个电子，与3个碳原子形成3个共价键，所以B原子价层电子对数为3，且没有孤电子对，所以该催化剂中B原子与相邻的3个C原子构成平面结构，B项正确；
C．的中心原子为，其价层电子对数为，所以1ml的中心原子上的价层电子对数为5NA，C项正确；
D．没有标明氢气的状态，不能计算的物质的量，也不能计算反应过程中失去的电子数，D项错误；
故选D。
9. 下列有关离子方程式书写正确的是
A. 溶液中加入足量B a(OH)₂溶液：
B. 向饱和 Na2CO3溶液中通入过量 CO2气体：
C. 少量 SO2气体通入 Ca(ClO)2溶液中：
D. 向 溶液中加入过量澄清石灰水：
【答案】A
【解析】
【详解】A．溶液中加入足量B a(OH)₂溶液，反应的离子方程式为：，A正确；
B．向饱和 Na2CO3溶液中通入过量 CO2气体，反应的离子方程式为：，B错误；
C．少量 SO2气体通入 Ca(ClO)2溶液中，反应的离子方程式为：，C错误；
D．向 溶液中加入过量澄清石灰水，反应的离子方程式为：，D错误；
故选A。
10. 为了达到实验目的，下列实验方案可行的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．取两份新制氯水，滴加AgNO3溶液，有沉淀生成，证明溶液中含有Cl-，加入KI溶液，因为Cl2、HClO都能将I-氧化为I2，所以不能证明溶液中一定含有Cl2，不能证明 Cl₂ 与 H2O 的反应存在限度，A不符合题意；
B．用 pH 计分别测相同浓度的 CH3COONa 和NaClO 溶液的 pH，结合越弱越水解可以比较 酸 性 CH₃COOH>HClO，B符合题意；
C．氯化钠溶解度受温度影响小，在蒸发皿中蒸发结晶得到氯化钠晶体，C不符合题意；
D．过滤后将滤液煮沸，会使得亚铁离子被空气中氧气氧化为铁离子，干扰亚铁离子的检验，D不符合题意；
故选B。
11. 卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。如 在一定条件下可与 K反应生成KCl和化合物X。已知 X 晶胞结构如图所示(晶胞参数( 其中Cu化合价为 。下列说法正确的是
A. F⁻的最外层电子排布式是
B. 晶胞结构示意图中“白球”代表的是Cu
C. 上述反应化学方程式为
D. 若阿伏加德罗常数的值为NA，则化合物X的密度
【答案】C
【解析】
【详解】A．F⁻的最外层电子排布式是2s22p6，故A错误；
B．晶胞结构示意图中“白球”代表的是Cu和K，故B错误；
C．一定条件下，、和反应生成和化合物X。已知X属于四方晶系，其中Cu化合价为+2。由晶胞结构图可知，该晶胞中含有黑球的个数为、白球的个数为、灰色球的个数为，则X中含有3种元素，其个数比为1:2:4,由于其中Cu化合价为+2、F的化合价为-1、K的化合价为+1，根据化合价代数和为0，可以推断X为，上述反应的化学方程式为，故C正确；
D．若阿伏加德罗常数的值为，晶胞的质量为，晶胞的体积为，化合物X的密度，故D错误；
故选C。
12. 室温下，通过下列1实验探究 K2CO3的性质。
实验1：配制100mL、 K2CO3溶液，测得溶液 pH 约为11.6；
实验2： 取 10mL K2CO3溶液，向其中缓慢滴入等体积、等浓度的稀盐酸后测得混合溶液的pH约为8.0；
实验3： 取 10mL K2CO3溶液，将其缓慢滴加到等体积、等浓度的稀盐酸中；
实验4： 取 10mL K2CO3溶液，向其中加入一定量固体充分搅拌，一段时间后过滤， 向滤渣中加入足量稀盐酸，固体部分溶解。
下列说法正确的是
A. 实验1 所得溶液中，
B. 由实验2可得出：
C. 实验3所得溶液中，
D. 实验4，加入稀盐酸后的上层清液中，
【答案】C
【解析】
【详解】A． 的K2CO3溶液中，根据物料守恒有测得，所以，故A错误；
B．取10mL K2CO3溶液，向其中缓慢滴入等体积、等浓度的稀盐酸后测得混合溶液的pH约为8.0，此时溶质为KHCO3，只能证明的水解程度大于其电离，故B错误；
C．取10mL K2CO3溶液，有，将其缓慢滴加到等体积、等浓度的稀盐酸中，发生反应，消耗了一半的K2CO3，而K+未被消耗，所以有，故C正确；
D．取10mL K2CO3溶液，向其中加入一定量CaSO4固体充分搅拌，一段时间后过滤，向滤渣中加入足量稀盐酸，固体部分溶解，说明固体中含有CaCO3和CaSO4，所以上层清液中c(Ca2+)>c()，故D错误；
故答案选C。
13. 半胱氨酸 ，M=121g/ml在医药、食品等领域中需求量很大。电解胱氨酸可制得半胱氨酸(忽略其他有机物)，其模拟生产装置如图所示：
下列叙述错误的是
A. 多孔催化活性电极 M的电势比惰性电极 N低
B H⁺从电极 N 移向电极 M
C. 电极M发生的反应为：
D. 电解结束后生成了 290.4g 半胱氨酸，该装置的电流效率η = 60%(η=×100%)
【答案】D
【解析】
【详解】A．多孔催化活性电极 M，胱氨酸得电子生成半胱氨酸，为阴极，所以N为阳极，电极 M的电势比惰性电极 N低，故A正确；
B．M为阴极，N为阳极，H⁺从电极 N 移向电极 M，故B正确；
C．多孔催化活性电极 M，胱氨酸得电子生成半胱氨酸，电极方程式为，故C正确；
D．电解结束后生成了290.4g半胱氨酸，物质的量为，N为阳极，电极方程式为，生成16.8L气体，即0.75ml，转移电子数为3ml，所以电流效率η =，故D错误；
故答案选D。
14. 研究发现燃煤脱硫过程中生成的 CaSO₄(s) 与 CO(g) 在密闭体系中将发生如下反应：
Ⅰ.
Ⅱ.
已知图为反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数(K) 与温度(T) 的变化关系。现维持温度为 T1，往某2L刚性密闭反应器中投入足量的CaSO4(s) 和1ml CO(g)，经t小时反应体系达到平衡，此时体系压强为原来的1.4倍。下列说法正确的是
A. 若用生石灰固硫的反应为，则
B. 提高反应体系的温度能降低反应体系中的生成量
C. 反应体系中 CO 的消耗速率为
D. m≈0.3
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据盖斯定律，，，A错误；
B．二氧化硫在反应Ⅱ中生成，反应Ⅱ是吸热反应，升高温度，反应正向进行，会增大二氧化硫的生成量，B错误；
C．设反应Ⅰ中消耗的物质的量为xml，则生成的物质的量为xml，设反应Ⅱ中消耗的物质的量为yml，则生成、都为yml，相同条件下，气体压强之比等于其物质的量之比，因此有，解得，在温度下，由图可知反应Ⅰ的平衡常数，解得，，C错误；
D．反应Ⅱ的平衡常数，由图可知，或0.3，D正确；
故选D。
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15. 苯乙酮既可用于制香皂和香烟，也可用作纤维素脂和树脂等的溶剂。实验室以苯和乙酸酐为原料制备苯乙酮，反应原理为：；实验装置图如图：
实验步骤如下：
步骤 Ⅰ ：向三颈烧瓶中迅速加入 1 3g粉状无水 AlCl3 和 16mL (14g， 0.18ml) 无水苯， 在 仪 器 a 中 加 入 4mL ( 4.3g，0.04ml) 乙酸酐，控制乙酸酐滴加的速度(约 10min)。加完后， 在 70~80℃下加热回流 1 小时左右，直到不再有 HCl 气体逸出为止。
步骤Ⅱ：将反应混合物冷却到室温，在搅拌下倒入装有25mL浓HCl和30g碎冰的烧杯中进行分解(在通风橱中进行)。当固体全部溶解后，将混合物转入分液漏斗中，分出有机层，水层用苯萃取两次。合并有机层，有机层依次用等体积5%NaOH溶液和水洗涤，再用无水 MgSO4干燥。
步骤Ⅲ：先在水浴上蒸馏回收物质 B，稍冷后改用空气冷凝管蒸馏收集馏分，产量约4.0g。
回答下列问题：
（1）仪器a的名称为_______， 仪器b的作用是_______， 图示实验装置虚线框内缺少1种仪器，该仪器名称为_______。
（2）步骤Ⅱ中加入 25mL浓 HCl的目的是_______，NaOH溶液洗涤主要是为了除去_______(只填最主要的物质)。
（3）步骤Ⅱ中无水 MgSO4干燥完成的标志是_______(任写1点即可)，干燥完成后除去 MgSO4固体的操作是_______(填操作名称)。
（4）步骤Ⅲ中回收的物质 B是_______。
（5）醋酸和 按1：1进行反应，会产生 HCl气体，写出该反应的化学方程式：_______。
（6）本次实验苯乙酮的产率为_______%(保留3位有效数字)。
【答案】（1） ①. 恒压滴液漏斗 ②. 冷凝回流反应物，提高反应物的利用率 ③. 温度计
（2） ①. 溶解氯化铝固体 ②. 盐酸和醋酸
（3） ①. 固体质量不再增加 ②. 过滤
（4）苯 （5）
（6）
【解析】
【分析】三颈烧瓶中迅速加入 1 3g粉状无水 AlCl3 和 16mL (14g， 0.18ml) 无水苯， 在 仪 器 a 中 加 入 4mL ( 4.3g，0.04ml) 乙酸酐，控制乙酸酐滴加的速度(约 10min)。加完后， 在 70~80℃下加热回流 1 小时左右，苯和乙酸酐生成苯乙酮；分液分离出有机层后蒸馏得到产品；
【小问1详解】
由图可知，仪器a的名称为恒压滴液漏斗， 仪器b为球形冷凝管，作用是冷凝回流反应物，提高反应物的利用率；反应需要在 70~80℃下加热回流，故需要控制反应的温度，则图示实验装置虚线框内温度计；
【小问2详解】
步骤Ⅱ中需要溶解固体物质，以便于后续分液操作，加入25mL浓 HCl的目的是溶解氯化铝固体；分液后有机层中含有盐酸和醋酸，酸会和碱反应，故NaOH溶液洗涤主要是为了除去盐酸和醋酸；
【小问3详解】
无水 MgSO4吸水质量变大，步骤Ⅱ中无水 MgSO4干燥完成的标志是固体质量不再增加；过滤是分离固液的操作，干燥完成后除去 MgSO4固体的操作是过滤；
【小问4详解】
苯乙酮的相对分子质量大于苯，沸点高于苯，则先在水浴上蒸馏回收物质 B，B为苯；
【小问5详解】
醋酸CH3COOH和AlCl3按1：1进行反应，会产生 HCl气体，根据质量守恒可知，反应生成CH3COOAlCl2，该反应的化学方程式：；
【小问6详解】
16mL (14g， 0.18ml) 无水苯， 在 仪 器 a 中 加 入 4mL ( 4.3g，0.04ml) 乙酸酐，结合反应方程式可知，理论生成0.04ml苯乙酮，则本次实验苯乙酮的产率为。
16. 高纯超细氧化铝是重要的功能材料，利用废铝催化剂可以制备( 既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知废铝催化剂的主要成分为 (含少量杂质 其制备实验流程如图：
（1）焙烧应在_______(填仪器名称) 中进行，焙烧温度与的溶出率如图所示，焙烧的最佳温度为_______。
（2）酸溶温度对溶出率的影响如表所示：
最佳溶出温度为 ，可能原因是_______(写出一点即可)。
（3）滤渣Ⅰ的主要成分是_______(填化学式)， 在该步骤中的作用是_______。
（4）向 中加入 和 最佳物质的量之比为1：1.5， 过量的原因是_______。但 不能过量太多， 过量太多可能导致的后果是_______。
（5）写出高纯硫酸铝铵生产高纯超细氧化铝的化学方程式：_______(提示：分解产物中无单质)。
【答案】（1） ①. 坩埚 ②. 800℃
（2）由表中数据可知在此温度下，氧化铝的溶出率达到了82%，溶出率较大对反应设备腐蚀较少
（3） ①. Fe(OH)3 、SiO2 ②. 将Fe2+氧化为Fe3+
（4） ①. 利用同离子效应降低硫酸铝铵的溶解度，促进其析出，增大产率 ②. 硫酸铝铵中残留硫酸铵杂质，使产品不纯
（5）
【解析】
【分析】废铝催化剂的主要成分为 (含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3)，焙烧后向焙烧料中加入盐酸并加热，混合溶液1中主要含有Al3+、Fe2+、Fe3+和SiO2，加入过氧化氢将Fe2+氧化为Fe3+，加入氨水调节pH可将其转化为Fe(OH)3沉淀，SiO2性质稳定在此过程中不发生反应，过滤后滤渣1为Fe(OH)3和SiO2，此时滤液中主要为铝离子、铝离子、铵根离子；向滤液中继续加入浓氨水可将铝离子全部转化为氢氧化铝，经洗涤、酸溶、除杂后获得硫酸铝精液，加入硫酸铵精溶液得到硫酸铝铵溶液，经结晶洗涤获得硫酸铝铵无色粗品，再经过溶解、热过滤、重结晶获得高纯硫酸铝铵，最后在1000摄氏度下热分解为高纯超细氧化铝，结合上述分析解答该题。
【小问1详解】
焙烧固体应在坩埚中进行；根据焙烧温度与的溶出率曲线图可知，在800℃条件下达到最大的溶出率，故最佳温度为800℃；
【小问2详解】
由表中数据可知随温度升高氧化铝的溶出率逐渐增大，但温度达到100~110℃，氧化铝的溶出率达到了82%，溶出率较大且对反应设备腐蚀较少，故该温度最佳；
【小问3详解】
加入盐酸后混合溶液1中主要含有Al3+、Fe2+、Fe3+和SiO2，加入过氧化氢将Fe2+氧化为Fe3+，加入氨水调节pH可将其转化为Fe(OH)3沉淀，SiO2性质稳定在此过程中不发生反应，过滤后滤渣1为Fe(OH)3和SiO2；
【小问4详解】
制备硫酸铝铵使硫酸铵稍微过量可增大铵根离子浓度，利用同离子效应降低硫酸铝铵的溶解度，促进产品析出，增大产率，但是过量太多会使硫酸铝铵中残留硫酸铵杂质，使产品不纯；
【小问5详解】
根据题中提示分解产物中无单质，推测高纯硫酸铝铵高温分解生产高纯超细氧化铝的化学方程式为。
【点睛】化工流程题中物质的制备与提纯是常见题型，往往杂质中残留铁及其氧化物，处理方法常为酸溶、氧化、调pH后过滤除去，为不引入新的杂质氧化剂常选用过氧化氢溶液，目的是将二价铁转化为三价铁，调节pH将其转化为氢氧化铁后除去，对于这种常见除杂方法应有所了解以便提高做题效率。
17. 甲醛是一种重要的工业原料，广泛应用于化工、农药、纺织、医疗等领域。
1. 甲醛的制取有以下几种方法：
（1）甲醇氧化法：
已知 的燃烧热为
写出表示 HCHO(g)燃烧热的热化学方程式：_______。
（2）甲醇直接脱氢法 作催化剂)： 现向体积为 1L 的密闭恒容反应容器中加入 2ml 及适量催化剂发生上述反应。不同温度下， 的转化率与时间的关系如图所示。
①下列情况表明该反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
A. 混合气体的平均摩尔质量保持不变
B. 混合气体密度保持不变
C. HCHO的体积分数保持不变
D. 混合气体中 HCHO 与 的分压之比不变
②T1_____T2 (填“>” “<” 或“=” )；T₂温度下， 前 20minHCHO的平均反应速率v(HCHO)=_______。
（3）CO₂加氢还原法： 一定温度下，向体积为2L的恒容密闭反应容器中充入一定量的CO₂和H₂发生上述反应，反应器内的初始压强为1.2kPa.平衡时 HCHO(g) 的分压p(HCHO)与反应物起始投料比的关系如图所示。
①在此温度下，该反应的压强平衡常数。KP=______(保留1位小数)。
②当起始 时，反应达平衡后再向容器中加入 和 使两者分压均增大0.05kPa，则达到新平衡时， 的平衡转化率_______ (填“增大” “减小” 或“不变” )。
Ⅱ.甲醛燃料电池是甲醛的多种用途之一、我国科学家开发出的铜纳米片阵列电极(CF@Cu-NS) 可以实现甲醛燃料电池在发电的同时产生甲酸盐(原理如图)。已知双极板是燃料电池的重要部件之一，其能分隔燃料与氧化剂，阻止气体透过； 收集、传导电流，可将气体均匀分配到电极的反应层进行电极反应并排出热量。
（4）a极为电池的_______(填“正”或“负”) 极，电极反应式为_______。
（5）当有3ml通过阴离子交换膜时，该甲醛燃料电池共生成_______ml 甲酸盐。
【答案】（1）
（2） ①. C ②. < ③.
（3） ①. 2.1 ②. 增大
（4） ①. 负 ②. HCHO-2e-+3OH-=HCOO-+2H2O
（5）1.5
【解析】
【小问1详解】
已知①；
的燃烧热为 ，故有
②；
③
根据盖斯定律，由②-①+③得反应=，故表示 HCHO(g)燃烧热的热化学方程式为：；
【小问2详解】
①A.混合气体的平均摩尔质量=混合气体的总质量/混合气体的总物质的量，，混合气体的总质量不变，混合气体的总物质的量不变，则混合气体的平均摩尔质量始终不变，不能说明反应达到平衡状态，选项A不符合题意；
B .混合气体密度=混合气体的总质量/混合气体的总体积，混合气体的总质量不变，混合气体的总体积不变，则混合气体密度始终不变，不能说明反应达到平衡状态，选项B不符合题意；
C . HCHO的体积分数保持不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，选项C符合题意；
D .混合气体中HCHO与H2的分压之比始终为1:1，不能说明反应达到.平衡状态，选项D不符合题意；
答案选C；
②根据先拐先平数值大可知，温度T2时先达平衡，故T1【小问3详解】
①当时，反应达到平衡后，列出三段式：
根据分压之比等于物质的量之比，可得，解得x=0.5，可得H2、HCHO、H2O分压分别为0.48kPa、0.24kPa、0.24kPa、0.24kPa，平衡常数Kp=；
②若再向容器中加入CO2(g)和H2O (g)，使二者分压均增大0.05 kPa，压强增大，平衡正向移动，则H2的转化率增大；
【小问4详解】
a极上HCHO在碱性条件下转化为HCOO-，发生氧化反应，为电池的负极，电极反应式为HCHO-2e-+3OH-=HCOO-+2H2O；
【小问5详解】
电极负极反应为2HCHO-4e-+6OH-=2HCOO-+4H2O，正极反应为O2+4 e-+2H2O =4OH-，负极消耗OH-，OH-向阴极移动，当有3ml通过阴离子交换膜时，该甲醛燃料电池共生成ml 甲酸盐。
18. 玛巴洛沙韦(化合物Q) 是一种新型抗流感药物，其合成路线如图(部分试剂已省略)。药物分子合成后，通常需要对其进行结构鉴定、纯度分析、立体构型测定、重金属含量检测等，才能用于制药
（1）化合物A中含氧官能团的名称有_______。
（2）化合物Q玛巴洛沙韦分子中有_______个手性碳原子；化合物P到化合物Q的反应中，碳酸钾的作用是_______(从化学平衡的角度回答)。
（3）化合物M到化合物N的反应类型为_______(填序号)。
A. 取代反应B. 还原反应C. 氧化反应D. 消除反应
（4）化合物Ⅰ的名称为_______(系统命名法)。
（5）化合物Ⅰ的同分异构体中，满足下列条件的有_______种。
a. 苯环上有三个取代基
b. 可以发生水解反应，生成两种有机产物
其中核磁共振氢谱图有3组峰的化合物的结构简式为_______(写出其中一种)。
（6）写出化合物D到化合物E的化学方程式：_______。
（7）脱除氧原子上的苯甲基保护基时，通常采用已经发展较成熟的 Pd 催化剂。但上述合成路线中，从化合物O合成药物分子的前体巴洛沙韦酸(化合物P)时，却选择使用路线图中的二甲基乙酰胺和LiCl(催化效率与Pd 催化剂类似)，其目的在于_______。
【答案】（1）羧基和醚键
（2） ①. 2 ②. 消耗生成HCl，使得平衡向右移动 （3）B
（4）3,4-二氟苯甲酸
（5） ①. 7 ②.
（6） （7）使反应更稳定地进行
【解析】
【分析】根据F和G的结构式，以及E的分子式，可推测E为，又D和CH3OH在浓硫酸条件下生成E，可推测D为，结合已知条件可知，C为，B为，其余物质的转化如图所示，据此分析解题。
【小问1详解】
由化合物A结构式可知，含氧官能团的名称有羧基和醚键，故答案为羧基和醚键。
【小问2详解】
化合物Q玛巴洛沙韦分子中手性分子标记为，共2个，根据化合物P到化合物Q的反应可知，此步骤为羟基和Cl原子在碱性环境下生成醚键的反应，同时生成HCl，碳酸钾可消耗生成HCl，使得平衡向右移动，故答案为2；消耗生成HCl，使得平衡向右移动。
【小问3详解】
化合物M到化合物N，羰基转化为羟基，反应类型为还原反应，故答案选B。
【小问4详解】
化合物Ⅰ的名称为3,4-二氟苯甲酸，故答案为3,4-二氟苯甲酸。
【小问5详解】
化合物Ⅰ为，其同分异构体中，苯环上有三个取代基，可以发生水解反应，生成两种有机产物说明取代基为两个F和1个 ，存在以下情况，①当两个F原子处于邻位时，有2种取代形式；②当两个F原子处于间位时，有3种取代形式；③当两个F原子处于对位时，有2种取代形式；共7种；其中核磁共振氢谱图有3组峰的化合物的结构简式为，故答案为7；。
【小问6详解】
E为， D为，化合物D到化合物E的化学方程式为，故答案为。
【小问7详解】A
B
C
D
配制银氨溶液
除去 Cl₂中的 HCl气体
干燥乙醇
验证铁电极受到了保护
选项
实验目的
实验方案
A
证明 Cl₂ 与 H2O 的反应存在限度
向盛有 AgNO3溶液和淀粉-KI 溶液的试管中分别滴加新制氯水
B
比 较 酸 性 CH₃COOH>HClO
用 pH 计分别测相同浓度的 CH3COONa 和NaClO 溶液的 pH
C
NaCl的结晶
将盛有 NaCl溶液的烧杯置于酒精灯上蒸发浓缩
D
检验菠菜中存在 Fe2+
将菠菜榨汁，过滤后将滤液煮沸，自然冷却后滴加铁氰化钾溶液
溶出温度/℃
室温
60~70℃
70~80℃
80~90℃
100~110℃
Al₂O₃的溶出率/%
16
28
33
61
82
1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后，用2B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。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。
以下数据可供解题时参考。
可能用到的相对原子质量： H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 S-32 K-39 Cu-64
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. 2023 年 10月31日8时11分， “神舟十六号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，标志着此次载人飞行任务取得圆满成功。“神舟十六号”返回舱所用下列构件主要由有机合成材料制造的是
A. 陶瓷雷达密封环B. 聚酰胺国旗
C. 单晶硅太阳能电池板D. 新型铝基碳化硅舱体内壳层
【答案】B
【解析】
【详解】A．陶瓷属于硅酸盐，不属于有机合成材料，A错误；
B．聚酰胺是有机高分子化合物，属于有机合成材料，B正确；
C．单晶硅是非金属单质，不属于有机合成材料，C错误；
D．铝基碳化硅是新型无机非金属材料，不属于有机合成材料，D错误；
故选B。
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. H2O的VSEPR模型：
B. 过程中形成的是发射光谱
C. 的命名：3-甲基-2-丁醇
D. 邻羟基苯甲醛分子内氢键：
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据H2O的VSEPR模型，水分子中存在两对孤对电子，因此水分子为V形.，A正确；
B．过程中形成的是吸收光谱，B错误；
C．的命名：3-甲基-2-丁醇，C正确；
D．因为在邻羟基苯甲醛分子内形成氢键，会形成六元环结构，比较稳定，，D正确；
故选B
3. 盐酸、硫酸、硝酸并称为“三大强酸”，下列实验中使用时对应关系错误的是
A. 稀盐酸： 酸化 KMnO4溶液
B. 稀硫酸：配制Fe2(SO4)3溶液
C. 浓硫酸和浓硝酸的混合溶液：制硝基苯
D. 浓硝酸和浓盐酸的混合溶液(体积比为1：3)：溶解Pt、Au等金属
【答案】A
【解析】
【详解】A．稀盐酸不能酸化KMnO4溶液，因为稀盐酸中的氯离子会被KMnO4氧化，A错误；
B．加入稀硫酸抑制三价铁离子水解，且不引入杂质，故可用稀硫酸配制Fe2(SO4)3溶液，B正确；
C．制硝基苯用浓硫酸和浓硝酸的混合溶液，C正确；
D．浓硝酸和浓盐酸的混合溶液(体积比为1：3)是王水，可以溶解Pt、Au等金属，D正确；
故选A。
4. 短周期主族元素 A、B、C、D的原子序数依次增大，p区元素 A 的基态原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，C 的周期数是族序数的3倍，B 和 D 价电子数相同。下列叙述正确的是
A. 简单离子半径大小顺序为
B. A 和 B 两元素不能形成化合物
C. A 和 D形成的一种化合物可用于饮用水的消毒
D. C 与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键
【答案】C
【解析】
【分析】p区元素 A 的基态原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，则A为O元素，C 的周期数是族序数的3倍，则C为Na元素，且短周期主族元素 A、B、C、D的原子序数依次增大，所以B为F元素，B 和 D 价电子数相同，所以D为Cl元素，据此分析解题。
【详解】A．具有相同电子层结构的离子，核电荷数越小，半径越大，所以简单离子半径大小顺序为 ，故A错误；
B．AO元素，B为F元素，可形成OF2，故B错误；
C．A为O元素，D为Cl元素，形成的ClO2可用于饮用水的消毒，故C正确；
D．C为Na元素，Na2O2中含有共价键，故D错误；
故答案选C。
5. 海带中含有的有机碘主要是 DIT(L-3，5-二碘酪氨酸)，其结构简式如图。下列说法不正确的是
A. 分子式为
B. 分子中含有手性碳原子
C. 该物质既有酸性又有碱性
D. 理论上 1ml该物质分别与足量的Na 和 反应生成气体体积之比为1：2
【答案】D
【解析】
【详解】A．由结构简式可知，其分子式为，A项正确；
B．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，该有机物有1个手性碳原子，B项正确；
C．该有机物含有酚羟基、羧基和氨基，酚羟基、羧基具有酸性，氨基具有碱性，所以该物质既有酸性又有碱性，C项正确；
D．该分子中羟基和羧基可以与Na反应，1ml该物质与足量的Na反应生成1ml氢气；该分子中羧基可以与反应，1ml该物质与足量的反应生成1ml二氧化碳，理论上1ml该物质分别与足量的Na和反应生成气体体积之比为1：1，D项错误；
故选D。
6. 实验室常用 和 饱和溶液混合加热制取N ₂，其反应方程式为设 NA 为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
A. 11.2L N2含π键数目 NA
B. 每生成18g的H2O转移电子数目为NA
C. 0. 1ml NaCl晶体中含有离子数目为
D. 溶液中含NH数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A．未说明气体状态，无法计算N2含π键数目，故A错误；
B．生成18g的H2O，物质的量为1ml，根据反应，转移电子数目为3NA，故B错误；
C．NaCl晶体由Na+和Cl-组成，0. 1ml NaCl晶体中含有离子数目为，故C正确；
D．溶液中NH发生水解，所以溶液中含NH数目小于 ，故D错误；
故答案选C。
7. 下列实验装置(略去部分夹持仪器) 设计或操作能够达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．配制银氨溶液时，将氨水逐滴加入硝酸银溶液中，边滴边振荡，直到最初生成的沉淀刚好溶解为止，A错误；
B．HCl气体溶于水得到盐酸，盐酸能与NaHCO3反应生成CO2，引入新杂质，B错误；
C．氧化钙制无水乙醇中蒸馏的原理是利用氧化钙对水的吸附性能，将含水的乙醇经过加热蒸馏时，水分在氧化钙的吸附作用下被吸附，从而得到无水乙醇，C正确；
D．图中构成原电池，Zn为负极，Fe为正极，可能Fe与酸化NaCl溶液中氢离子反应生成Fe2+，不能验证铁电极受到了保护，D错误；
故选C。
8. 近日，西安建筑科技大学云斯宁教授“新能源材料”研究团队通过三元非金属掺杂缺陷工程策略，合成了一种由 B、C、N、S 四种元素组成的新型催化剂(BSN-C催化剂)，该催化剂对“HER”和“IRR”过程表现出优异的电催化活性(如图所示)。下列有关说法错误的是
A. 该催化剂涉及的四种元素中第一电离能最大的是N
B. 该催化剂中B原子与相邻的3个C原子构成平面结构
C. 1ml的中心原子上的价层电子对数为5NA
D. 在发生“HER” 过程中生成22.4L H2时失去 1ml电子
【答案】D
【解析】
【详解】A．同周期主族元素，从左到右，第一电离能有增大的趋势，所以第一电离能B＜C＜N，同主族元素，从上到下，第一电离能有减小的趋势，所以第一电离能O＞S，由于N元素的2p轨道电子处于半满状态，较稳定，所以第一电离能N＞O，所以第一电离能N＞S，综上所述，该催化剂涉及的四种元素 B、C、N、S中第一电离能最大的是N，A项正确；
B．该催化剂中B原子最外层有3个电子，与3个碳原子形成3个共价键，所以B原子价层电子对数为3，且没有孤电子对，所以该催化剂中B原子与相邻的3个C原子构成平面结构，B项正确；
C．的中心原子为，其价层电子对数为，所以1ml的中心原子上的价层电子对数为5NA，C项正确；
D．没有标明氢气的状态，不能计算的物质的量，也不能计算反应过程中失去的电子数，D项错误；
故选D。
9. 下列有关离子方程式书写正确的是
A. 溶液中加入足量B a(OH)₂溶液：
B. 向饱和 Na2CO3溶液中通入过量 CO2气体：
C. 少量 SO2气体通入 Ca(ClO)2溶液中：
D. 向 溶液中加入过量澄清石灰水：
【答案】A
【解析】
【详解】A．溶液中加入足量B a(OH)₂溶液，反应的离子方程式为：，A正确；
B．向饱和 Na2CO3溶液中通入过量 CO2气体，反应的离子方程式为：，B错误；
C．少量 SO2气体通入 Ca(ClO)2溶液中，反应的离子方程式为：，C错误；
D．向 溶液中加入过量澄清石灰水，反应的离子方程式为：，D错误；
故选A。
10. 为了达到实验目的，下列实验方案可行的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．取两份新制氯水，滴加AgNO3溶液，有沉淀生成，证明溶液中含有Cl-，加入KI溶液，因为Cl2、HClO都能将I-氧化为I2，所以不能证明溶液中一定含有Cl2，不能证明 Cl₂ 与 H2O 的反应存在限度，A不符合题意；
B．用 pH 计分别测相同浓度的 CH3COONa 和NaClO 溶液的 pH，结合越弱越水解可以比较 酸 性 CH₃COOH>HClO，B符合题意；
C．氯化钠溶解度受温度影响小，在蒸发皿中蒸发结晶得到氯化钠晶体，C不符合题意；
D．过滤后将滤液煮沸，会使得亚铁离子被空气中氧气氧化为铁离子，干扰亚铁离子的检验，D不符合题意；
故选B。
11. 卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。如 在一定条件下可与 K反应生成KCl和化合物X。已知 X 晶胞结构如图所示(晶胞参数( 其中Cu化合价为 。下列说法正确的是
A. F⁻的最外层电子排布式是
B. 晶胞结构示意图中“白球”代表的是Cu
C. 上述反应化学方程式为
D. 若阿伏加德罗常数的值为NA，则化合物X的密度
【答案】C
【解析】
【详解】A．F⁻的最外层电子排布式是2s22p6，故A错误；
B．晶胞结构示意图中“白球”代表的是Cu和K，故B错误；
C．一定条件下，、和反应生成和化合物X。已知X属于四方晶系，其中Cu化合价为+2。由晶胞结构图可知，该晶胞中含有黑球的个数为、白球的个数为、灰色球的个数为，则X中含有3种元素，其个数比为1:2:4,由于其中Cu化合价为+2、F的化合价为-1、K的化合价为+1，根据化合价代数和为0，可以推断X为，上述反应的化学方程式为，故C正确；
D．若阿伏加德罗常数的值为，晶胞的质量为，晶胞的体积为，化合物X的密度，故D错误；
故选C。
12. 室温下，通过下列1实验探究 K2CO3的性质。
实验1：配制100mL、 K2CO3溶液，测得溶液 pH 约为11.6；
实验2： 取 10mL K2CO3溶液，向其中缓慢滴入等体积、等浓度的稀盐酸后测得混合溶液的pH约为8.0；
实验3： 取 10mL K2CO3溶液，将其缓慢滴加到等体积、等浓度的稀盐酸中；
实验4： 取 10mL K2CO3溶液，向其中加入一定量固体充分搅拌，一段时间后过滤， 向滤渣中加入足量稀盐酸，固体部分溶解。
下列说法正确的是
A. 实验1 所得溶液中，
B. 由实验2可得出：
C. 实验3所得溶液中，
D. 实验4，加入稀盐酸后的上层清液中，
【答案】C
【解析】
【详解】A． 的K2CO3溶液中，根据物料守恒有测得，所以，故A错误；
B．取10mL K2CO3溶液，向其中缓慢滴入等体积、等浓度的稀盐酸后测得混合溶液的pH约为8.0，此时溶质为KHCO3，只能证明的水解程度大于其电离，故B错误；
C．取10mL K2CO3溶液，有，将其缓慢滴加到等体积、等浓度的稀盐酸中，发生反应，消耗了一半的K2CO3，而K+未被消耗，所以有，故C正确；
D．取10mL K2CO3溶液，向其中加入一定量CaSO4固体充分搅拌，一段时间后过滤，向滤渣中加入足量稀盐酸，固体部分溶解，说明固体中含有CaCO3和CaSO4，所以上层清液中c(Ca2+)>c()，故D错误；
故答案选C。
13. 半胱氨酸 ，M=121g/ml在医药、食品等领域中需求量很大。电解胱氨酸可制得半胱氨酸(忽略其他有机物)，其模拟生产装置如图所示：
下列叙述错误的是
A. 多孔催化活性电极 M的电势比惰性电极 N低
B H⁺从电极 N 移向电极 M
C. 电极M发生的反应为：
D. 电解结束后生成了 290.4g 半胱氨酸，该装置的电流效率η = 60%(η=×100%)
【答案】D
【解析】
【详解】A．多孔催化活性电极 M，胱氨酸得电子生成半胱氨酸，为阴极，所以N为阳极，电极 M的电势比惰性电极 N低，故A正确；
B．M为阴极，N为阳极，H⁺从电极 N 移向电极 M，故B正确；
C．多孔催化活性电极 M，胱氨酸得电子生成半胱氨酸，电极方程式为，故C正确；
D．电解结束后生成了290.4g半胱氨酸，物质的量为，N为阳极，电极方程式为，生成16.8L气体，即0.75ml，转移电子数为3ml，所以电流效率η =，故D错误；
故答案选D。
14. 研究发现燃煤脱硫过程中生成的 CaSO₄(s) 与 CO(g) 在密闭体系中将发生如下反应：
Ⅰ.
Ⅱ.
已知图为反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数(K) 与温度(T) 的变化关系。现维持温度为 T1，往某2L刚性密闭反应器中投入足量的CaSO4(s) 和1ml CO(g)，经t小时反应体系达到平衡，此时体系压强为原来的1.4倍。下列说法正确的是
A. 若用生石灰固硫的反应为，则
B. 提高反应体系的温度能降低反应体系中的生成量
C. 反应体系中 CO 的消耗速率为
D. m≈0.3
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据盖斯定律，，，A错误；
B．二氧化硫在反应Ⅱ中生成，反应Ⅱ是吸热反应，升高温度，反应正向进行，会增大二氧化硫的生成量，B错误；
C．设反应Ⅰ中消耗的物质的量为xml，则生成的物质的量为xml，设反应Ⅱ中消耗的物质的量为yml，则生成、都为yml，相同条件下，气体压强之比等于其物质的量之比，因此有，解得，在温度下，由图可知反应Ⅰ的平衡常数，解得，，C错误；
D．反应Ⅱ的平衡常数，由图可知，或0.3，D正确；
故选D。
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15. 苯乙酮既可用于制香皂和香烟，也可用作纤维素脂和树脂等的溶剂。实验室以苯和乙酸酐为原料制备苯乙酮，反应原理为：；实验装置图如图：
实验步骤如下：
步骤 Ⅰ ：向三颈烧瓶中迅速加入 1 3g粉状无水 AlCl3 和 16mL (14g， 0.18ml) 无水苯， 在 仪 器 a 中 加 入 4mL ( 4.3g，0.04ml) 乙酸酐，控制乙酸酐滴加的速度(约 10min)。加完后， 在 70~80℃下加热回流 1 小时左右，直到不再有 HCl 气体逸出为止。
步骤Ⅱ：将反应混合物冷却到室温，在搅拌下倒入装有25mL浓HCl和30g碎冰的烧杯中进行分解(在通风橱中进行)。当固体全部溶解后，将混合物转入分液漏斗中，分出有机层，水层用苯萃取两次。合并有机层，有机层依次用等体积5%NaOH溶液和水洗涤，再用无水 MgSO4干燥。
步骤Ⅲ：先在水浴上蒸馏回收物质 B，稍冷后改用空气冷凝管蒸馏收集馏分，产量约4.0g。
回答下列问题：
（1）仪器a的名称为_______， 仪器b的作用是_______， 图示实验装置虚线框内缺少1种仪器，该仪器名称为_______。
（2）步骤Ⅱ中加入 25mL浓 HCl的目的是_______，NaOH溶液洗涤主要是为了除去_______(只填最主要的物质)。
（3）步骤Ⅱ中无水 MgSO4干燥完成的标志是_______(任写1点即可)，干燥完成后除去 MgSO4固体的操作是_______(填操作名称)。
（4）步骤Ⅲ中回收的物质 B是_______。
（5）醋酸和 按1：1进行反应，会产生 HCl气体，写出该反应的化学方程式：_______。
（6）本次实验苯乙酮的产率为_______%(保留3位有效数字)。
【答案】（1） ①. 恒压滴液漏斗 ②. 冷凝回流反应物，提高反应物的利用率 ③. 温度计
（2） ①. 溶解氯化铝固体 ②. 盐酸和醋酸
（3） ①. 固体质量不再增加 ②. 过滤
（4）苯 （5）
（6）
【解析】
【分析】三颈烧瓶中迅速加入 1 3g粉状无水 AlCl3 和 16mL (14g， 0.18ml) 无水苯， 在 仪 器 a 中 加 入 4mL ( 4.3g，0.04ml) 乙酸酐，控制乙酸酐滴加的速度(约 10min)。加完后， 在 70~80℃下加热回流 1 小时左右，苯和乙酸酐生成苯乙酮；分液分离出有机层后蒸馏得到产品；
【小问1详解】
由图可知，仪器a的名称为恒压滴液漏斗， 仪器b为球形冷凝管，作用是冷凝回流反应物，提高反应物的利用率；反应需要在 70~80℃下加热回流，故需要控制反应的温度，则图示实验装置虚线框内温度计；
【小问2详解】
步骤Ⅱ中需要溶解固体物质，以便于后续分液操作，加入25mL浓 HCl的目的是溶解氯化铝固体；分液后有机层中含有盐酸和醋酸，酸会和碱反应，故NaOH溶液洗涤主要是为了除去盐酸和醋酸；
【小问3详解】
无水 MgSO4吸水质量变大，步骤Ⅱ中无水 MgSO4干燥完成的标志是固体质量不再增加；过滤是分离固液的操作，干燥完成后除去 MgSO4固体的操作是过滤；
【小问4详解】
苯乙酮的相对分子质量大于苯，沸点高于苯，则先在水浴上蒸馏回收物质 B，B为苯；
【小问5详解】
醋酸CH3COOH和AlCl3按1：1进行反应，会产生 HCl气体，根据质量守恒可知，反应生成CH3COOAlCl2，该反应的化学方程式：；
【小问6详解】
16mL (14g， 0.18ml) 无水苯， 在 仪 器 a 中 加 入 4mL ( 4.3g，0.04ml) 乙酸酐，结合反应方程式可知，理论生成0.04ml苯乙酮，则本次实验苯乙酮的产率为。
16. 高纯超细氧化铝是重要的功能材料，利用废铝催化剂可以制备( 既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知废铝催化剂的主要成分为 (含少量杂质 其制备实验流程如图：
（1）焙烧应在_______(填仪器名称) 中进行，焙烧温度与的溶出率如图所示，焙烧的最佳温度为_______。
（2）酸溶温度对溶出率的影响如表所示：
最佳溶出温度为 ，可能原因是_______(写出一点即可)。
（3）滤渣Ⅰ的主要成分是_______(填化学式)， 在该步骤中的作用是_______。
（4）向 中加入 和 最佳物质的量之比为1：1.5， 过量的原因是_______。但 不能过量太多， 过量太多可能导致的后果是_______。
（5）写出高纯硫酸铝铵生产高纯超细氧化铝的化学方程式：_______(提示：分解产物中无单质)。
【答案】（1） ①. 坩埚 ②. 800℃
（2）由表中数据可知在此温度下，氧化铝的溶出率达到了82%，溶出率较大对反应设备腐蚀较少
（3） ①. Fe(OH)3 、SiO2 ②. 将Fe2+氧化为Fe3+
（4） ①. 利用同离子效应降低硫酸铝铵的溶解度，促进其析出，增大产率 ②. 硫酸铝铵中残留硫酸铵杂质，使产品不纯
（5）
【解析】
【分析】废铝催化剂的主要成分为 (含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3)，焙烧后向焙烧料中加入盐酸并加热，混合溶液1中主要含有Al3+、Fe2+、Fe3+和SiO2，加入过氧化氢将Fe2+氧化为Fe3+，加入氨水调节pH可将其转化为Fe(OH)3沉淀，SiO2性质稳定在此过程中不发生反应，过滤后滤渣1为Fe(OH)3和SiO2，此时滤液中主要为铝离子、铝离子、铵根离子；向滤液中继续加入浓氨水可将铝离子全部转化为氢氧化铝，经洗涤、酸溶、除杂后获得硫酸铝精液，加入硫酸铵精溶液得到硫酸铝铵溶液，经结晶洗涤获得硫酸铝铵无色粗品，再经过溶解、热过滤、重结晶获得高纯硫酸铝铵，最后在1000摄氏度下热分解为高纯超细氧化铝，结合上述分析解答该题。
【小问1详解】
焙烧固体应在坩埚中进行；根据焙烧温度与的溶出率曲线图可知，在800℃条件下达到最大的溶出率，故最佳温度为800℃；
【小问2详解】
由表中数据可知随温度升高氧化铝的溶出率逐渐增大，但温度达到100~110℃，氧化铝的溶出率达到了82%，溶出率较大且对反应设备腐蚀较少，故该温度最佳；
【小问3详解】
加入盐酸后混合溶液1中主要含有Al3+、Fe2+、Fe3+和SiO2，加入过氧化氢将Fe2+氧化为Fe3+，加入氨水调节pH可将其转化为Fe(OH)3沉淀，SiO2性质稳定在此过程中不发生反应，过滤后滤渣1为Fe(OH)3和SiO2；
【小问4详解】
制备硫酸铝铵使硫酸铵稍微过量可增大铵根离子浓度，利用同离子效应降低硫酸铝铵的溶解度，促进产品析出，增大产率，但是过量太多会使硫酸铝铵中残留硫酸铵杂质，使产品不纯；
【小问5详解】
根据题中提示分解产物中无单质，推测高纯硫酸铝铵高温分解生产高纯超细氧化铝的化学方程式为。
【点睛】化工流程题中物质的制备与提纯是常见题型，往往杂质中残留铁及其氧化物，处理方法常为酸溶、氧化、调pH后过滤除去，为不引入新的杂质氧化剂常选用过氧化氢溶液，目的是将二价铁转化为三价铁，调节pH将其转化为氢氧化铁后除去，对于这种常见除杂方法应有所了解以便提高做题效率。
17. 甲醛是一种重要的工业原料，广泛应用于化工、农药、纺织、医疗等领域。
1. 甲醛的制取有以下几种方法：
（1）甲醇氧化法：
已知 的燃烧热为
写出表示 HCHO(g)燃烧热的热化学方程式：_______。
（2）甲醇直接脱氢法 作催化剂)： 现向体积为 1L 的密闭恒容反应容器中加入 2ml 及适量催化剂发生上述反应。不同温度下， 的转化率与时间的关系如图所示。
①下列情况表明该反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
A. 混合气体的平均摩尔质量保持不变
B. 混合气体密度保持不变
C. HCHO的体积分数保持不变
D. 混合气体中 HCHO 与 的分压之比不变
②T1_____T2 (填“>” “<” 或“=” )；T₂温度下， 前 20minHCHO的平均反应速率v(HCHO)=_______。
（3）CO₂加氢还原法： 一定温度下，向体积为2L的恒容密闭反应容器中充入一定量的CO₂和H₂发生上述反应，反应器内的初始压强为1.2kPa.平衡时 HCHO(g) 的分压p(HCHO)与反应物起始投料比的关系如图所示。
①在此温度下，该反应的压强平衡常数。KP=______(保留1位小数)。
②当起始 时，反应达平衡后再向容器中加入 和 使两者分压均增大0.05kPa，则达到新平衡时， 的平衡转化率_______ (填“增大” “减小” 或“不变” )。
Ⅱ.甲醛燃料电池是甲醛的多种用途之一、我国科学家开发出的铜纳米片阵列电极(CF@Cu-NS) 可以实现甲醛燃料电池在发电的同时产生甲酸盐(原理如图)。已知双极板是燃料电池的重要部件之一，其能分隔燃料与氧化剂，阻止气体透过； 收集、传导电流，可将气体均匀分配到电极的反应层进行电极反应并排出热量。
（4）a极为电池的_______(填“正”或“负”) 极，电极反应式为_______。
（5）当有3ml通过阴离子交换膜时，该甲醛燃料电池共生成_______ml 甲酸盐。
【答案】（1）
（2） ①. C ②. < ③.
（3） ①. 2.1 ②. 增大
（4） ①. 负 ②. HCHO-2e-+3OH-=HCOO-+2H2O
（5）1.5
【解析】
【小问1详解】
已知①；
的燃烧热为 ，故有
②；
③
根据盖斯定律，由②-①+③得反应=，故表示 HCHO(g)燃烧热的热化学方程式为：；
【小问2详解】
①A.混合气体的平均摩尔质量=混合气体的总质量/混合气体的总物质的量，，混合气体的总质量不变，混合气体的总物质的量不变，则混合气体的平均摩尔质量始终不变，不能说明反应达到平衡状态，选项A不符合题意；
B .混合气体密度=混合气体的总质量/混合气体的总体积，混合气体的总质量不变，混合气体的总体积不变，则混合气体密度始终不变，不能说明反应达到平衡状态，选项B不符合题意；
C . HCHO的体积分数保持不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，选项C符合题意；
D .混合气体中HCHO与H2的分压之比始终为1:1，不能说明反应达到.平衡状态，选项D不符合题意；
答案选C；
②根据先拐先平数值大可知，温度T2时先达平衡，故T1
①当时，反应达到平衡后，列出三段式：
根据分压之比等于物质的量之比，可得，解得x=0.5，可得H2、HCHO、H2O分压分别为0.48kPa、0.24kPa、0.24kPa、0.24kPa，平衡常数Kp=；
②若再向容器中加入CO2(g)和H2O (g)，使二者分压均增大0.05 kPa，压强增大，平衡正向移动，则H2的转化率增大；
【小问4详解】
a极上HCHO在碱性条件下转化为HCOO-，发生氧化反应，为电池的负极，电极反应式为HCHO-2e-+3OH-=HCOO-+2H2O；
【小问5详解】
电极负极反应为2HCHO-4e-+6OH-=2HCOO-+4H2O，正极反应为O2+4 e-+2H2O =4OH-，负极消耗OH-，OH-向阴极移动，当有3ml通过阴离子交换膜时，该甲醛燃料电池共生成ml 甲酸盐。
18. 玛巴洛沙韦(化合物Q) 是一种新型抗流感药物，其合成路线如图(部分试剂已省略)。药物分子合成后，通常需要对其进行结构鉴定、纯度分析、立体构型测定、重金属含量检测等，才能用于制药
（1）化合物A中含氧官能团的名称有_______。
（2）化合物Q玛巴洛沙韦分子中有_______个手性碳原子；化合物P到化合物Q的反应中，碳酸钾的作用是_______(从化学平衡的角度回答)。
（3）化合物M到化合物N的反应类型为_______(填序号)。
A. 取代反应B. 还原反应C. 氧化反应D. 消除反应
（4）化合物Ⅰ的名称为_______(系统命名法)。
（5）化合物Ⅰ的同分异构体中，满足下列条件的有_______种。
a. 苯环上有三个取代基
b. 可以发生水解反应，生成两种有机产物
其中核磁共振氢谱图有3组峰的化合物的结构简式为_______(写出其中一种)。
（6）写出化合物D到化合物E的化学方程式：_______。
（7）脱除氧原子上的苯甲基保护基时，通常采用已经发展较成熟的 Pd 催化剂。但上述合成路线中，从化合物O合成药物分子的前体巴洛沙韦酸(化合物P)时，却选择使用路线图中的二甲基乙酰胺和LiCl(催化效率与Pd 催化剂类似)，其目的在于_______。
【答案】（1）羧基和醚键
（2） ①. 2 ②. 消耗生成HCl，使得平衡向右移动 （3）B
（4）3,4-二氟苯甲酸
（5） ①. 7 ②.
（6） （7）使反应更稳定地进行
【解析】
【分析】根据F和G的结构式，以及E的分子式，可推测E为，又D和CH3OH在浓硫酸条件下生成E，可推测D为，结合已知条件可知，C为，B为，其余物质的转化如图所示，据此分析解题。
【小问1详解】
由化合物A结构式可知，含氧官能团的名称有羧基和醚键，故答案为羧基和醚键。
【小问2详解】
化合物Q玛巴洛沙韦分子中手性分子标记为，共2个，根据化合物P到化合物Q的反应可知，此步骤为羟基和Cl原子在碱性环境下生成醚键的反应，同时生成HCl，碳酸钾可消耗生成HCl，使得平衡向右移动，故答案为2；消耗生成HCl，使得平衡向右移动。
【小问3详解】
化合物M到化合物N，羰基转化为羟基，反应类型为还原反应，故答案选B。
【小问4详解】
化合物Ⅰ的名称为3,4-二氟苯甲酸，故答案为3,4-二氟苯甲酸。
【小问5详解】
化合物Ⅰ为，其同分异构体中，苯环上有三个取代基，可以发生水解反应，生成两种有机产物说明取代基为两个F和1个 ，存在以下情况，①当两个F原子处于邻位时，有2种取代形式；②当两个F原子处于间位时，有3种取代形式；③当两个F原子处于对位时，有2种取代形式；共7种；其中核磁共振氢谱图有3组峰的化合物的结构简式为，故答案为7；。
【小问6详解】
E为， D为，化合物D到化合物E的化学方程式为，故答案为。
【小问7详解】A
B
C
D
配制银氨溶液
除去 Cl₂中的 HCl气体
干燥乙醇
验证铁电极受到了保护
选项
实验目的
实验方案
A
证明 Cl₂ 与 H2O 的反应存在限度
向盛有 AgNO3溶液和淀粉-KI 溶液的试管中分别滴加新制氯水
B
比 较 酸 性 CH₃COOH>HClO
用 pH 计分别测相同浓度的 CH3COONa 和NaClO 溶液的 pH
C
NaCl的结晶
将盛有 NaCl溶液的烧杯置于酒精灯上蒸发浓缩
D
检验菠菜中存在 Fe2+
将菠菜榨汁，过滤后将滤液煮沸，自然冷却后滴加铁氰化钾溶液
溶出温度/℃
室温
60~70℃
70~80℃
80~90℃
100~110℃
Al₂O₃的溶出率/%
16
28
33
61
82
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