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湖北省黄石市第二中学 鄂州高中2024届高三下学期一模联考化学试题（原卷版+解析版）
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可能用到的相对原子质量：
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 加强劳动教育，锻造时代新人。下列劳动场景不涉及化学变化的是
A. 糯米酿酒B. 卤水点豆腐C. 纯碱去油污D. 秸秆沤肥
【答案】B
【解析】
【详解】A．糯米酿酒涉及淀粉转化为葡萄糖、再转化为酒精的过程，发生化学变化，A不选；
B．卤水点豆腐涉及胶体的聚沉，为物理变化，B选；
C．纯碱去油污涉及纯碱水解生成氢氧化钠，然后和油污反应生成盐的过程，发生化学变化，C不选；
D．秸秆沤肥涉及秸秆里的有机物在微生物的作用下形成废料，生成新物质，发生化学变化，D不选；
故选B。
2. 自然科学的尽头是哲学，中学化学教材中蕴含着许多哲学思想和观点。下列说法错误的是
A. 与浓盐酸的反应体现了量变到质变的规律
B. 同主族元素所表现的性质体现了矛盾的普遍性和特殊性
C. 溶液呈酸性体现了对立统一规律
D. 乳酸()分子中两个键断裂的难易程度不同体现了事物相互影响的规律
【答案】C
【解析】
【详解】A．MnO2与浓盐酸加热时反应生成MnCl2、Cl2和H2O，MnO2与稀盐酸不反应，故MnO2与浓盐酸的反应体现了量变到质变的规律，A项正确；
B．同主族元素所表现的性质体现了矛盾的普遍性和特殊性，如同主族元素的最高正价一般等于原子的最外层电子数，但F元素没有正价，B项正确；
C．NaHSO4在水溶液中电离出H+而使NaHSO4溶液呈酸性，没有体现对立统一规律，C项错误；
D．—COOH中的羟基与直接相连，由于的影响使—COOH中O—H的极性更大，更易断裂，体现了事物相互影响的规律，D项正确；
答案选C。
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 标准状况下，含有的分子数为NA
B. 标准状况下，22.4LO3中含有的非极性共价键的数量为2NA
C. 3NA个胶粒的质量为321g
D. 标准状况下，22.4LCH4和22.4LCl2在光照条件下充分反应后的分子数为2NA
【答案】D
【解析】
【详解】A．标准状况下，NO2呈液态，无法求出的物质的量，也就无法求出其含有的分子数，A不正确；
B．O3为极性分子，则不含有非极性键，标准状况下，22.4LO3中含有的极性共价键的数量为2NA，B不正确；
C．1个Fe(OH)3胶粒由许许多多个Fe(OH)3分子构成，则3NA个Fe(OH)3胶粒的质量大于321g，C不正确；
D．CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应时，反应前后气体的分子数相等，则标准状况下，22.4LCH4(物质的量为1ml)和22.4LCl2(物质的量为1ml)在光照条件下充分反应后的分子数为2NA，D正确；
故选D。
4. 化学是以实验为基础的学科。下列图示与对应的叙述不相符的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．向硝酸银溶液中滴加稀氨水制备银氨溶液，A正确；
B．氨极易溶于水，反应开始形成压强差，B正确；
C．高锰酸钾受热易分解，碘单质易升华，无法进行分离提纯，C错误；
D．用饱和明矾溶液，明矾晶核悬挂于溶液中央，制备明矾大晶体，D正确；
故选C
5. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，其中Y、Z、W位于同一周期，基态Y原子的p轨道含有两个未成对电子，基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，可形成离子液体。下列说法正确的是
A. 与的空间结构相同B. 中存在键、氢键和配位键
C. 第一电离能：D. 该离子液体比一般的有机溶剂易挥发
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，其中Y、Z、W位于同一周期，基态Y原子的p轨道含有两个未成对电子，基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，其核外电子排布为：1s22s22p4，W为O元素，则Y为C元素，Z为N元素；四种元素可形成离子液体，则X为H元素，据此解答。
【详解】A．中心原子的价层电子对数是2，不存在孤电子对，空间构型是直线形，与的空间结构相同，故A正确；
B．中存在键和配位键，不存在氢键，故B错误；
C．N核外2p轨道电子排布处于半充满的较稳定状态，第一电离能大于相邻族元素，则第一电离能：N＞O＞C，故C错误；
D．该离子液体含有阴阳离子，比一般的有机溶剂难挥发，故D错误；
故选A。
6. 腺苷三磷酸水解生成腺苷二磷酸的过程中会释放较多能量供生物体使用，转化过程如下图所示。下列说法正确的是
A. 只能与溶液反应不能与盐酸反应
B 分子中有4个手性碳原子
C. 约为7时，水解为需要酶的辅助，因此该过程是非自发的
D. 由生成的反应是消去反应
【答案】B
【解析】
【详解】A．ATP有氨基，有碱性能与盐酸反应，A项错误；
B．ADP分子中戊糖的五元杂环上有4个手性碳原子，B正确；
C．ATP水解为ADP过程中∆H<0，∆S>0，所以∆G=∆H-T∆S<0，该过程是自发的，C错误；
D．由ATP生成ADP的反应是取代反应，D错误；
故本题答案选B。
7. 工业制取硝酸的过程如下图：
下列说法正确的是
A. 工业上的转化①使用的催化剂为V2O5
B. 转化②中，每生成1mlNO，转移电子数目为10NA
C. NO、NO2的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO)≤n(NO2)
D. 转化④中，相同条件下V(NO2)：V(O2)=4：3时，理论上NO2全部转化为HNO3
【答案】C
【解析】
【详解】A．工业上的转化①使用的催化剂为铁触媒而不是V2O5，A错误；
B．转化②中，即反应为：4NH3+5O24NO+6H2O，由反应可知，每生成1mlNO，转移电子数目为5NA，B错误；
C．由反应NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O可知，NO、NO2的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO)≤n(NO2)，C正确；
D．转化④中，由反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知，相同条件下V(NO2)：V(O2)=4：1时，理论上NO2全部转化为HNO3，D错误；
故答案为：C。
8. 下列离子方程式书写正确的是
A. 将滴入酸性溶液中：
B. 将少量氯气通入溶液中：
C. 向溶液中加入足量稀硝酸：
D. 过量通入饱和碳酸钠溶液：
【答案】D
【解析】
【详解】A．酸性KMnO4溶液将H2O2中-1价的O全部氧化为O2，即反应中H2O2作还原剂，反应的离子方程式为：，A错误；
B．将少量氯气通入NaHSO3溶液中，Cl2被还原后，生成的HCl又能与NaHSO3发生反应，生成SO2气体，离子方程式：，B错误；
C．足量稀硝酸滴入溶液，由于稀硝酸具有强氧化性，会将S元素氧化成，C错误；
D．过量通入饱和碳酸钠溶液析出NaHCO3晶体，离子方程式：，D正确；
故选D。
9. 冠醚因分子结构形如皇冠而得名，某冠醚分子c可识别K+，其合成方法如下。下列说法错误的是
A. a、b均可以使溴水褪色B. a、b均可与NaOH溶液反应
C. c核磁共振氢谱有4组峰D. c能发生取代反应、加成反应和氧化反应
【答案】A
【解析】
【详解】A．由题干有机物结构简式可知，a分子中含有酚羟基其邻对位上有H，故能与溴水发生取代反应而褪色，但b分子中含有醚键和碳氯键均不能与溴水反应，不可以使溴水褪色，A错误；
B．由题干有机物结构简式可知，a分子中含有酚羟基，b分子中含有碳氯键能够在NaOH溶液中发生水解反应，即a、b均可与NaOH溶液反应，B正确；
C．由题干有机物结构简式可知，c分子左右对称，上下对称，故c核磁共振氢谱有4组峰，如图所示：，C正确；
D．由题干有机物结构简式可知，c分子中含有苯环，则能发生取代反应、加成反应，该分子为烃的含氧衍生物，能够燃烧即发生氧化反应，D正确；
故答案为：A。
10. 硼氢化钠通常为白色粉末，可溶于异丙胺(沸点：)，在有机合成中被称为“万能还原剂”。萃取时可采用索氏提取法，其装置如图所示，实验时将和混合物放入滤纸套筒1中，烧瓶中装入异丙胺；烧瓶中异丙胺受热蒸发，蒸汽沿导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，再经虹吸管3返回烧瓶，从而实现连续萃取，已知：甲醇钠(沸点：)不溶于异丙胺。下列说法错误的是
A. 萃取完全后，在索氏提取器中
B. 不可用盐酸代替异丙胺进行实验
C. 分离异丙胺和并回收溶剂的方法是蒸馏
D. 与常规萃取相比，索氏提取器的优点是使用溶剂少，可连续萃取，萃取效率高
【答案】A
【解析】
【分析】由题给信息可知，提纯硼氢化钠的方法为硼氢化钠和甲醇钠的混合液放入索氏提取器的滤纸套筒1中，硼氢化钠溶于异丙胺、甲醇钠不溶于异丙胺，加入异丙胺萃取时，硼氢化钠的异丙胺溶液受热挥发、冷凝进入圆底烧瓶中，而不溶于异丙胺的甲醇钠留在索氏提取器中，所以当萃取完全后，硼氢化钠进入圆底烧瓶中；硼氢化钠和异丙胺存在沸点差异，可以利用蒸馏的方法分离硼氢化钠和异丙胺得到硼氢化钠，与常规萃取相比，索氏提取器的优点是使用溶剂少，可连续萃取，萃取效率高。
【详解】A．由分析可知，萃取完全后，硼氢化钠进入圆底烧瓶中，故A错误；
B．硼氢化钠能与盐酸反应生成氯化钠、偏硼酸钠和氢气，所以不可用盐酸代替异丙胺进行实验，故B正确；
C．由分析可知，硼氢化钠和异丙胺存在沸点差异，可以利用蒸馏的方法分离硼氢化钠和异丙胺得到硼氢化钠，故C正确；
D．由分析可知，与常规萃取相比，索氏提取器的优点是使用溶剂少，可连续萃取，萃取效率高，故D正确；
故选A。
11. 推理是一种重要科学思维方法，基于下列事实进行的推理正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．向溶液中加浓盐酸，会发生氧化还原反应被还原为，溶液不会由黄色（铬酸根离子的颜色）变橙色（重铬酸根离子的颜色），不能由重铬酸根离子与铬酸根离子的平衡解释，故A错误；
B．NaCl、(NH4)2SO4等盐达到一定浓度时，使蛋白质的溶解度降低，从溶液中析出，称为盐析，盐析是可逆过程，加水后仍可溶解，故B正确；
C．氟原子的半径很小，因而F-F键键长比Cl-Cl键键长短，但也是由于F-F键键长短，两个氟原子在形成共价键时，原子核之间的距离就小，排斥力大，因此键能比 Cl-C1键键能小。因为 F-F 键的键能小，所以F2的稳定性差，很容易和其他物质反应，故C错误；
D．是极性分子但极性很弱，四氯化碳是非极性分子，水是极性试剂，根据相似相溶原理，在四氯化碳中的溶解度比在水中溶解度大，故D错误；
故选B。
12. 与反应机理如图所示，用箭头表示电子对的转移。下列说法正确的是
A. 的键角大于
B. 若用代替，反应过程中有生成
C. 反应历程中S杂化方式未发生改变
D. 的酸性强于，与非羟基氧原子的吸电子效应有关
【答案】D
【解析】
【详解】A．和中的S原子均为sp3杂化，但由于中含有一个孤电子对，而不含孤电子对 ，故的键角小于，A错误；
B．由图知，水中氧来源于，因此若用代替，反应过程中无生成，B错误；
C．③→④的过程中硫氧双键变为了硫氧单键，S杂化方式发生改变，C错误；
D．酸性强于，非羟基氧原子的吸电子效应导致羟基极性增强，D正确；
故选D。
13. 乙醛酸是一种重要的化工中间体。工业上以乙二醛为原料制备乙醛酸的装置如图所示，通电后，阳极产物将乙二醛氧化为乙醛酸。下列说法错误的是
A. a极电势高于b极
B. 离子交换膜为阴离子交换膜
C. 当有离子通过离子交换膜时，理论上最多可生成乙醛酸的质量为
D. 乙二醛被氧化的化学方程式：+H2O+Cl2+2HCl
【答案】B
【解析】
【分析】由题中信息：通电后，阳极产物将乙二醛氧化为乙醛酸，结合题中装置图，可知阳极生成的Cl2通入盛放盐酸和乙二醛混合液一侧，Cl2与乙二醛发生氧化还原反应，生成Cl-移向与a电极相连的电极，与b电极相连的电极发生还原反应，生成H2，a为电源正极，b为电源负极。根据电解原理，可知阳极发生的电极反应式为，阴极发生还原反应，电极反应方程式为。
【详解】A．据分析，a电极为正极，b电极为负极，因此a极电势高于b极，故A正确；
B．根据题意氢离子由左侧经离子交换膜进入右侧，则离子交换膜为阳离子交换膜，故B错误；
C．根据得失电子守恒有，则当有离子通过离子交换膜时，理论上最多可生成乙醛酸的质量为，故C正确；
D．氯气将乙二醛氧化为乙醛酸，自身被还原为氯离子，化学方程式为：+H2O+Cl2+2HCl ，故D正确；
故选B。
14. 铊中毒的特效药普鲁士蓝的部分结构如图1所示，记为Ⅰ型立方结构。将Ⅰ型立方结构平移、旋转、并置，可得到晶体的晶胞(如图2，记为Ⅱ型立方结构，下层左后的小立方体g未标出)。下列说法正确的是
A. 若位于Ⅱ型立方结构的棱心和体心，则位于Ⅱ型立方结构的顶点和面心
B. 每个普鲁士蓝晶胞中含6个π键
C. 从结构上分析，基态比基态相对更稳定
D. 若的摩尔质量为，该蓝色晶体密度为，Ⅱ型立方结构的边长为，则阿伏加德罗常数的值可表示为
【答案】A
【解析】
【详解】A．结合晶胞结构，根据和相对位置可知，若位于Ⅱ型立方结构的棱心和体心，则位于Ⅱ型立方结构的顶点和面心，A正确；
B．根据普鲁士蓝晶胞中切出的结构图可知，每个晶胞中含24个，每个中含2个π键，共计48个 ，B错误；
C．基态价层电子对数，基态价层电子对数，核外电子排布处于半充满的稳定状态，所以基态比基态相对更稳定，C错误；
D．若的摩尔质量为，该蓝色晶体密度为，Ⅱ型立方结构的边长为，则阿伏加德罗常数的值可表示为，D错误；
答案选A。
15. 向饱和溶液(有足量固体)中滴加氨水，发生反应和与的关系如下图所示(其中M代表或)。
下列说法正确的是
A. 曲线Ⅰ表示随变化的曲线
B. 的溶度积常数
C. 时，该饱和的溶解度为
D. 反应的平衡常数K的值为
【答案】D
【解析】
【分析】氯化银饱和溶液中银离子和氯离子的浓度相等，向饱和溶液中滴加氨水，溶液中银离子浓度减小，氯离子浓度增大、一氨合银离子增大，继续滴加氨水，一氨合银离子增大的幅度小于二氨合银离子，则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化的曲线。
【详解】A．由分析可知，曲线Ⅰ为二氨合银离子与氨气浓度对数变化的曲线，A错误；
B．由图可知，当NH3浓度为0.1ml/L 时，氯离子浓度为10−2.35 ml/L，银离子浓度为10−7.40 ml/L，则氯化银的溶度积为 10−2.35×10−7.40=10−9.75，B错误；
C．氯化银溶解度曲线与氯离子的曲线吻合，当NH3浓度为0.1ml/L 时，该饱和AgCl的溶解度为10−2.35 ml/L，C错误；
D．由图可知，氨分子浓度对数为 −1 时，溶液中二氨合银离子和一氨合银离子的浓度分别为 10−2.35 ml/L 和 10−5.16 ml/L，则 的平衡常数，D正确；
故选D。
二、非选择题：本题共4小题，共55分
16. 氧钒碱式碳酸铵晶体是制备多种含钒产品和催化剂的基础原料和前驱体。
己知：①氧钒碱式碳酸铵晶体呈紫红色，难溶于水和乙醇。
②有较强还原性，易被氧化。
实验室以为原料制备该晶体的流程如图所示：
步骤i：向中加入足量盐酸酸化的溶液，微沸数分钟，制得。
步骤ii：在有保护气的环境中，将净化的溶液缓慢加入足量溶液中，有气泡产生，析出紫红色晶体。
步骤iii：待反应结束后，在有保护气的环境中，将混合液静置一段时间，抽滤，所得晶体用饱和溶液洗涤3次，再用无水乙醇洗涤2次，得到粗产品。
请回答下列问题：
（1）步骤i中生成的同时还生成一种无色无污染的气体，该反应的化学方程式为___________。
（2）步骤ii可在下图所示装置中进行：
①仪器C的名称为___________。
②实验时先打开，当___________(填实验现象)时，再关闭，打开。
③装置B中试剂为___________。
（3）步骤iii在有保护气的环境中进行的原因为___________。
（4）称取粗产品，用溶液氧化，再除去多余，滴入几滴铁氰化钾溶液，最后用标准溶液滴定，滴定终点消耗标准溶液的体积为。
(已知钒的相对原子质量为M，滴定反应为)。
①写出滴定终点指示剂变色的离子方程式：___________。
②产品中钒的质量分数为___________%(用含b、c、M的代数式表示)。
【答案】（1）
（2） ①. 三颈烧瓶 ②. E装置中产生白色沉淀 ③. 饱和溶液
（3）具有还原性，二氧化碳可以防止其被氧化
（4） ①. ②.
【解析】
【分析】钒原子序数为23，在元素周期表VB族，实验室以 VO5制备该化合物，步骤i 制备 VOCl2，步骤ii制备出有无色无污染的氮气并析出紫红色晶体，步骤ii根据实验装置A 为制备 CO2气体的发生装置，B为除杂装置，药品为饱和NaHCO3溶液，E为检验 CO2的装置。
【详解】（1）． VO5中加入足量盐酸酸化的溶液反应生成VOCl2，根据质量守恒定律，该气体为氮气，则该化学反应方程式为；
（2）．仪器C的名称：三颈烧瓶；实验时先打开K1，A装置中碳酸钙和盐酸反应产生二氧化碳气体，盐酸具有挥发性，则B装置为除去HCI气体，装置B中为饱和 NaHCO3溶液，D装置为检验CO2气体，实验现象为：E装置中出现浑浊或E装置中产生白色沉淀；
（3）．步骤iii在有CO2保护气的环境中进行的原因:VO2+具有还原性，二氧化碳可以防止其被氧化；
（4）．①滴定终点指示剂变色的离子方程式：；
②根据 可知
n=n(Fe2+)=cV=cml/L1510-3L=15c10-3ml，
样品中钒的质量分数：
17. 钪是一种功能强大的稀土金属，广泛用于航天、激光、导弹等尖端科学领域。
钛铁矿主要成分为钛酸亚铁，还含有少量等杂质，从钛铁矿中提取的流程如下图：
回答下列问题：
（1）“滤渣”的主要成分是___________。
（2）“酸浸”后，钛主要以的形式存在于溶液中，在一定条件下可完全水解生成，写出水解的离子方程式：___________。
（3）“萃取”是用酸性磷酸酯萃取剂、苯乙酮、磺化煤油配成的混合液作萃取剂，质量分数对萃取率的影响如表所示，料液温度对分离系数的影响如图所示，则萃取时最佳质量分数及料液温度分别为___________。(已知分离系数指分离后混合体系中某物质的物质的量分数，如的分离系数)
（4）常温下“调”时，若调前溶液中浓度为，先加氨水调节，则的去除率为___________(忽略调前后溶液的体积变化)；过滤除去，再向滤液中加入氨水调节，此时滤液中的浓度为___________。(已知)
（5）“沉钪”时发生反应：，该反应的平衡常数___________(用数字列式表示，不用计算结果)(已知草酸的；)。
（6）在空气中“焙烧”时生成，该反应的化学方程式为___________。
【答案】（1）
（2）
（3）3%、
（4） ①. 99% ②.
（5）
（6）
【解析】
【分析】由题给流程可知，向钛铁矿中加入浓硫酸酸浸，将金属元素转化为可溶的硫酸盐，二氧化硅与浓硫酸不反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣和滤液；向滤液中加入萃取剂、分液得到含有镁离子的水相和有机相；向有机相中加入稀硫酸和过氧化氢混合溶液洗涤，将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，加入氢氧化钠溶液反萃取，将溶液中的TiO2+、亚铁离子、钪离子转化为TiO2·xH2O、氢氧化铁、氢氧化钪沉淀，过滤得到含有TiO2·xH2O、氢氧化铁、氢氧化钪的滤渣；向滤渣加入盐酸酸溶，将氢氧化铁、氢氧化钪沉淀溶解得到可溶金属氯化物，过滤得到TiO2·xH2O和滤液；向滤液中加入氨水调节溶液pH，将溶液中铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到氢氧化铁和滤液；向滤液中加入草酸溶液，将溶液中钪离子转化为草酸钪沉淀，过滤得到草酸钪，草酸钪在空气中得到三氧化二钪。
【小问1详解】
由分析可知，“滤渣”的主要成分是二氧化硅，故答案为：；
【小问2详解】
由题意可知，溶液中的TiO2+发生水解反应生成TiO2·xH2O沉淀和氢离子，反应的离子方程式为，故答案为：；
【小问3详解】
由表格数据可知，P507的质量分数为3%时，钪萃取率最高，且分相容易，由图可知，萃取温度为65℃时，分离系数最大，则萃取时P507最佳质量分数及料液温度分别为3%、65℃，故答案为：3%、65℃；
【小问4详解】
由溶度积可知，溶液pH为3时，溶液中铁离子浓度为=1.0×10—5ml/L，则除铁率为×100%=99.9%；溶液pH为6时，溶液中钪离子浓度为=9.0×10—7ml/L，故答案为：99.9%；9.0×10—7；
【小问5详解】
由方程式可知，反应的平衡常数K====，故答案为：；
【小问6详解】
由题意可知，草酸钪在空气中焙烧生成三氧化二钪和二氧化碳，反应的化学方程式为，故答案为：。
18. 科学研究表明，碘代化合物E与化合物I在催化下可以发生偶联反应，合成一种多官能团的化合物Y()，其合成路线如下：
回答下列问题：
（1）C中官能团的名称为___________。
（2）的反应类型为___________。
（3）丙炔与足量酸性溶液反应生成的有机物为___________。(填结构简式)
（4）的化学方程式为___________。
（5）E与F在催化下也可以发生偶联反应，产物的结构简式为___________。
（6）芳香族化合物X与I互为同分异构体，且具有完全相同的官能团。则符合条件的X有___________种(不考虑立体异构)。
其中核磁共振氢谐显示5组峰，且峰面积之比为的同分异构体的结构简式为：___________(任写一种即可)。
（7）2-氨基-1-苯基乙醇()在化学和制药工业中有广泛的应用，是合成其他有机化合物的重要中间体。请以F为原料完成以下合成路线：___________。
【答案】（1）碳碳三键、羧基
（2）加成反应 （3）
（4） （5） （6） ①. 13 ②. 和（任写一种）
（7）
【解析】
【分析】由图知，丙炔于氯气在光照条件下生成A，A的结构为，A与NaCN在加热条件下生成B()，B在酸性条件下生成C()，C与C2H5OH在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成D，D的结构简式为，D与HI发生加成反应生成E，苯甲醛F和G发生反应生成H，由F和H可推知G为CH3CHO，H和H2发生加成反应生成I，I与E发生加成反应生成Y，据此回答。
【小问1详解】
C的结构简式为，官能团的名称为碳碳三键、羧基；
【小问2详解】
由分析知，的反应类型为加成反应；
【小问3详解】
丙炔与足量酸性溶液反应生反应，碳碳三件被氧化，生成二氧化碳和乙酸，二氧化碳为无机物，故有机物为；
【小问4详解】
由分析知，苯甲醛F和G发生反应生成H，由F和H可推知G为CH3CHO，的化学方程式为
【小问5详解】
E与F在催化下也可以发生偶联反应，反应过程为，产物的结构简式为；
【小问6详解】
芳香族化合物X与I互为同分异构体，I的结构简式为，且具有完全相同的官能团，则由三种情况，一个支链时，由，两个支链时，，邻、间、对三种，，邻、间、对三种，三个支链时共六种，一共13种；其中核磁共振氢谐显示5组峰，且峰面积之比为的同分异构体的结构简式为和；
【小问7详解】
2-氨基-1-苯基乙醇()在化学和制药工业中有广泛的应用，是合成其他有机化合物的重要中间体，以F为原料完成以下合成路线为。
19. 2023年杭州亚运会主火炬创新使用了绿色“零碳甲醇”作为燃料，这不仅在亚运史上是第一次，在全球大型体育赛事上也是首次实现了废碳的再生利用。“零碳甲醇”是符合“碳中和”属性的绿色能源。
请回答下列问题：
（1）工业上主要利用以下反应合成甲醇：。已知在一定条件下该反应的，假设该反应的焓变和熵变不随温度的改变而改变，请计算该反应能够发生的适宜温度T的取值范围___________K(用含a、b的代数式表示)。
（2）合成甲醇的工艺主要分为两类，一类称为直接法：直接加合成甲醇；一类称为间接法：和通过逆水煤气反应，先合成后，和再合成甲醇。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
①若利用间接工艺法合成甲醇，反应的决速步为逆水煤气反应，下列示意图中能体现上述反应体系能量变化的是___________(填字母)。
A． B．
C． D．
②室温下，二氧化碳与氢气合成甲醇的平衡常数K为，寻找催化效率高、选择性高的催化剂是推动该反应投入实际生产的一个重要研究方向。在某催化剂下，反应Ⅲ的反应历程(图中的数据表示的仅为微粒的数目以及各个段微粒的相对总能量，*表示吸附在催化剂上)如图所示：
已知V中有一种吸附在催化剂表面的物质，V可表示为___________。
③工业生产中测定体系的压强具有实际意义。一定温度下，仅利用反应直接合成甲醇，将体积分数为的进料气(含杂质气体)，以纳米纤维为催化剂，控制压强为发生反应Ⅰ，进料气中杂质气体不反应，达到平衡时二氧化碳的转化率为90%，达到平衡时，___________，反应Ⅰ的平衡常数___________(为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，用含a的代数式表示)。
（3）甲醇便于运输，是一种具有前景的液体燃料，利用手持技术，通过测定甲醇、乙醇、正丙醇等三种物质在温度传感器尖头处蒸发时的温度变化曲线，根据曲线下降的幅度和速率的快慢，可以比较它们之间的分子间作用力的大小。请判断表示甲醇的曲线是___________，理由是___________。
【答案】（1）
（2） ①. A ②. 或 ③. ④.
（3） ①. ②. 甲醇的分子间作用力较小，沸点较低
【解析】
【小问1详解】
根据∆G=∆H-T×∆S，当∆G<0时，反应能自发进行，故∆H-T×∆S=-a1000-T×(-b)<0，解得T<；
【小问2详解】
①间接法制备甲醇的反应Ⅱ吸热，反应Ⅲ放热，总体放热，反应Ⅱ活化能较大，A符合题意；
②依据反应历程，可得V为或；
③设气体总物质的量为100 ml，根据反应，结合题意：
p(H2)=，其他气体压强同理可求，故；
【小问3详解】
沸点越低越易挥发，挥发时引起的温度变化越大，故选C1，相同条件下，液体分子的分子间作用力越小，沸点越低，该液体越容易挥发，挥发时剩余液体温度下降越快，故理由为甲醇的分子间作用力较小，沸点较低。A．银氨溶液的制备
B．进行喷泉实验
C．提纯高锰酸钾
D．制备明矾大晶体
选项
事实
推理
A
向溶液中加浓硫酸，溶液由黄色变橙色
向溶液中加浓盐酸，颜色也由黄色变橙色
B
向蛋白质溶液中加入饱和溶液，有固体析出，再加水固体溶解
向蛋白质溶液中加入饱和溶液，也有固体析出，再加水固体也溶解
C
的键长小于的键长
的键能大于的键能
D
是极性分子
在四氯化碳中的溶解度小于在水中的溶解度
/%
分相情况
钪萃取率/%
铁萃取率/%
1
分相容易
90.74
14.89
2
分相容易
91.74
19.88
3
分相容易
92.14
13.30
5
有第三相
90.59
28.47
8
轻微乳化
90.59
34.85
可能用到的相对原子质量：
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 加强劳动教育，锻造时代新人。下列劳动场景不涉及化学变化的是
A. 糯米酿酒B. 卤水点豆腐C. 纯碱去油污D. 秸秆沤肥
【答案】B
【解析】
【详解】A．糯米酿酒涉及淀粉转化为葡萄糖、再转化为酒精的过程，发生化学变化，A不选；
B．卤水点豆腐涉及胶体的聚沉，为物理变化，B选；
C．纯碱去油污涉及纯碱水解生成氢氧化钠，然后和油污反应生成盐的过程，发生化学变化，C不选；
D．秸秆沤肥涉及秸秆里的有机物在微生物的作用下形成废料，生成新物质，发生化学变化，D不选；
故选B。
2. 自然科学的尽头是哲学，中学化学教材中蕴含着许多哲学思想和观点。下列说法错误的是
A. 与浓盐酸的反应体现了量变到质变的规律
B. 同主族元素所表现的性质体现了矛盾的普遍性和特殊性
C. 溶液呈酸性体现了对立统一规律
D. 乳酸()分子中两个键断裂的难易程度不同体现了事物相互影响的规律
【答案】C
【解析】
【详解】A．MnO2与浓盐酸加热时反应生成MnCl2、Cl2和H2O，MnO2与稀盐酸不反应，故MnO2与浓盐酸的反应体现了量变到质变的规律，A项正确；
B．同主族元素所表现的性质体现了矛盾的普遍性和特殊性，如同主族元素的最高正价一般等于原子的最外层电子数，但F元素没有正价，B项正确；
C．NaHSO4在水溶液中电离出H+而使NaHSO4溶液呈酸性，没有体现对立统一规律，C项错误；
D．—COOH中的羟基与直接相连，由于的影响使—COOH中O—H的极性更大，更易断裂，体现了事物相互影响的规律，D项正确；
答案选C。
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 标准状况下，含有的分子数为NA
B. 标准状况下，22.4LO3中含有的非极性共价键的数量为2NA
C. 3NA个胶粒的质量为321g
D. 标准状况下，22.4LCH4和22.4LCl2在光照条件下充分反应后的分子数为2NA
【答案】D
【解析】
【详解】A．标准状况下，NO2呈液态，无法求出的物质的量，也就无法求出其含有的分子数，A不正确；
B．O3为极性分子，则不含有非极性键，标准状况下，22.4LO3中含有的极性共价键的数量为2NA，B不正确；
C．1个Fe(OH)3胶粒由许许多多个Fe(OH)3分子构成，则3NA个Fe(OH)3胶粒的质量大于321g，C不正确；
D．CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应时，反应前后气体的分子数相等，则标准状况下，22.4LCH4(物质的量为1ml)和22.4LCl2(物质的量为1ml)在光照条件下充分反应后的分子数为2NA，D正确；
故选D。
4. 化学是以实验为基础的学科。下列图示与对应的叙述不相符的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．向硝酸银溶液中滴加稀氨水制备银氨溶液，A正确；
B．氨极易溶于水，反应开始形成压强差，B正确；
C．高锰酸钾受热易分解，碘单质易升华，无法进行分离提纯，C错误；
D．用饱和明矾溶液，明矾晶核悬挂于溶液中央，制备明矾大晶体，D正确；
故选C
5. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，其中Y、Z、W位于同一周期，基态Y原子的p轨道含有两个未成对电子，基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，可形成离子液体。下列说法正确的是
A. 与的空间结构相同B. 中存在键、氢键和配位键
C. 第一电离能：D. 该离子液体比一般的有机溶剂易挥发
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，其中Y、Z、W位于同一周期，基态Y原子的p轨道含有两个未成对电子，基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，其核外电子排布为：1s22s22p4，W为O元素，则Y为C元素，Z为N元素；四种元素可形成离子液体，则X为H元素，据此解答。
【详解】A．中心原子的价层电子对数是2，不存在孤电子对，空间构型是直线形，与的空间结构相同，故A正确；
B．中存在键和配位键，不存在氢键，故B错误；
C．N核外2p轨道电子排布处于半充满的较稳定状态，第一电离能大于相邻族元素，则第一电离能：N＞O＞C，故C错误；
D．该离子液体含有阴阳离子，比一般的有机溶剂难挥发，故D错误；
故选A。
6. 腺苷三磷酸水解生成腺苷二磷酸的过程中会释放较多能量供生物体使用，转化过程如下图所示。下列说法正确的是
A. 只能与溶液反应不能与盐酸反应
B 分子中有4个手性碳原子
C. 约为7时，水解为需要酶的辅助，因此该过程是非自发的
D. 由生成的反应是消去反应
【答案】B
【解析】
【详解】A．ATP有氨基，有碱性能与盐酸反应，A项错误；
B．ADP分子中戊糖的五元杂环上有4个手性碳原子，B正确；
C．ATP水解为ADP过程中∆H<0，∆S>0，所以∆G=∆H-T∆S<0，该过程是自发的，C错误；
D．由ATP生成ADP的反应是取代反应，D错误；
故本题答案选B。
7. 工业制取硝酸的过程如下图：
下列说法正确的是
A. 工业上的转化①使用的催化剂为V2O5
B. 转化②中，每生成1mlNO，转移电子数目为10NA
C. NO、NO2的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO)≤n(NO2)
D. 转化④中，相同条件下V(NO2)：V(O2)=4：3时，理论上NO2全部转化为HNO3
【答案】C
【解析】
【详解】A．工业上的转化①使用的催化剂为铁触媒而不是V2O5，A错误；
B．转化②中，即反应为：4NH3+5O24NO+6H2O，由反应可知，每生成1mlNO，转移电子数目为5NA，B错误；
C．由反应NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O可知，NO、NO2的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO)≤n(NO2)，C正确；
D．转化④中，由反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知，相同条件下V(NO2)：V(O2)=4：1时，理论上NO2全部转化为HNO3，D错误；
故答案为：C。
8. 下列离子方程式书写正确的是
A. 将滴入酸性溶液中：
B. 将少量氯气通入溶液中：
C. 向溶液中加入足量稀硝酸：
D. 过量通入饱和碳酸钠溶液：
【答案】D
【解析】
【详解】A．酸性KMnO4溶液将H2O2中-1价的O全部氧化为O2，即反应中H2O2作还原剂，反应的离子方程式为：，A错误；
B．将少量氯气通入NaHSO3溶液中，Cl2被还原后，生成的HCl又能与NaHSO3发生反应，生成SO2气体，离子方程式：，B错误；
C．足量稀硝酸滴入溶液，由于稀硝酸具有强氧化性，会将S元素氧化成，C错误；
D．过量通入饱和碳酸钠溶液析出NaHCO3晶体，离子方程式：，D正确；
故选D。
9. 冠醚因分子结构形如皇冠而得名，某冠醚分子c可识别K+，其合成方法如下。下列说法错误的是
A. a、b均可以使溴水褪色B. a、b均可与NaOH溶液反应
C. c核磁共振氢谱有4组峰D. c能发生取代反应、加成反应和氧化反应
【答案】A
【解析】
【详解】A．由题干有机物结构简式可知，a分子中含有酚羟基其邻对位上有H，故能与溴水发生取代反应而褪色，但b分子中含有醚键和碳氯键均不能与溴水反应，不可以使溴水褪色，A错误；
B．由题干有机物结构简式可知，a分子中含有酚羟基，b分子中含有碳氯键能够在NaOH溶液中发生水解反应，即a、b均可与NaOH溶液反应，B正确；
C．由题干有机物结构简式可知，c分子左右对称，上下对称，故c核磁共振氢谱有4组峰，如图所示：，C正确；
D．由题干有机物结构简式可知，c分子中含有苯环，则能发生取代反应、加成反应，该分子为烃的含氧衍生物，能够燃烧即发生氧化反应，D正确；
故答案为：A。
10. 硼氢化钠通常为白色粉末，可溶于异丙胺(沸点：)，在有机合成中被称为“万能还原剂”。萃取时可采用索氏提取法，其装置如图所示，实验时将和混合物放入滤纸套筒1中，烧瓶中装入异丙胺；烧瓶中异丙胺受热蒸发，蒸汽沿导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，再经虹吸管3返回烧瓶，从而实现连续萃取，已知：甲醇钠(沸点：)不溶于异丙胺。下列说法错误的是
A. 萃取完全后，在索氏提取器中
B. 不可用盐酸代替异丙胺进行实验
C. 分离异丙胺和并回收溶剂的方法是蒸馏
D. 与常规萃取相比，索氏提取器的优点是使用溶剂少，可连续萃取，萃取效率高
【答案】A
【解析】
【分析】由题给信息可知，提纯硼氢化钠的方法为硼氢化钠和甲醇钠的混合液放入索氏提取器的滤纸套筒1中，硼氢化钠溶于异丙胺、甲醇钠不溶于异丙胺，加入异丙胺萃取时，硼氢化钠的异丙胺溶液受热挥发、冷凝进入圆底烧瓶中，而不溶于异丙胺的甲醇钠留在索氏提取器中，所以当萃取完全后，硼氢化钠进入圆底烧瓶中；硼氢化钠和异丙胺存在沸点差异，可以利用蒸馏的方法分离硼氢化钠和异丙胺得到硼氢化钠，与常规萃取相比，索氏提取器的优点是使用溶剂少，可连续萃取，萃取效率高。
【详解】A．由分析可知，萃取完全后，硼氢化钠进入圆底烧瓶中，故A错误；
B．硼氢化钠能与盐酸反应生成氯化钠、偏硼酸钠和氢气，所以不可用盐酸代替异丙胺进行实验，故B正确；
C．由分析可知，硼氢化钠和异丙胺存在沸点差异，可以利用蒸馏的方法分离硼氢化钠和异丙胺得到硼氢化钠，故C正确；
D．由分析可知，与常规萃取相比，索氏提取器的优点是使用溶剂少，可连续萃取，萃取效率高，故D正确；
故选A。
11. 推理是一种重要科学思维方法，基于下列事实进行的推理正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．向溶液中加浓盐酸，会发生氧化还原反应被还原为，溶液不会由黄色（铬酸根离子的颜色）变橙色（重铬酸根离子的颜色），不能由重铬酸根离子与铬酸根离子的平衡解释，故A错误；
B．NaCl、(NH4)2SO4等盐达到一定浓度时，使蛋白质的溶解度降低，从溶液中析出，称为盐析，盐析是可逆过程，加水后仍可溶解，故B正确；
C．氟原子的半径很小，因而F-F键键长比Cl-Cl键键长短，但也是由于F-F键键长短，两个氟原子在形成共价键时，原子核之间的距离就小，排斥力大，因此键能比 Cl-C1键键能小。因为 F-F 键的键能小，所以F2的稳定性差，很容易和其他物质反应，故C错误；
D．是极性分子但极性很弱，四氯化碳是非极性分子，水是极性试剂，根据相似相溶原理，在四氯化碳中的溶解度比在水中溶解度大，故D错误；
故选B。
12. 与反应机理如图所示，用箭头表示电子对的转移。下列说法正确的是
A. 的键角大于
B. 若用代替，反应过程中有生成
C. 反应历程中S杂化方式未发生改变
D. 的酸性强于，与非羟基氧原子的吸电子效应有关
【答案】D
【解析】
【详解】A．和中的S原子均为sp3杂化，但由于中含有一个孤电子对，而不含孤电子对 ，故的键角小于，A错误；
B．由图知，水中氧来源于，因此若用代替，反应过程中无生成，B错误；
C．③→④的过程中硫氧双键变为了硫氧单键，S杂化方式发生改变，C错误；
D．酸性强于，非羟基氧原子的吸电子效应导致羟基极性增强，D正确；
故选D。
13. 乙醛酸是一种重要的化工中间体。工业上以乙二醛为原料制备乙醛酸的装置如图所示，通电后，阳极产物将乙二醛氧化为乙醛酸。下列说法错误的是
A. a极电势高于b极
B. 离子交换膜为阴离子交换膜
C. 当有离子通过离子交换膜时，理论上最多可生成乙醛酸的质量为
D. 乙二醛被氧化的化学方程式：+H2O+Cl2+2HCl
【答案】B
【解析】
【分析】由题中信息：通电后，阳极产物将乙二醛氧化为乙醛酸，结合题中装置图，可知阳极生成的Cl2通入盛放盐酸和乙二醛混合液一侧，Cl2与乙二醛发生氧化还原反应，生成Cl-移向与a电极相连的电极，与b电极相连的电极发生还原反应，生成H2，a为电源正极，b为电源负极。根据电解原理，可知阳极发生的电极反应式为，阴极发生还原反应，电极反应方程式为。
【详解】A．据分析，a电极为正极，b电极为负极，因此a极电势高于b极，故A正确；
B．根据题意氢离子由左侧经离子交换膜进入右侧，则离子交换膜为阳离子交换膜，故B错误；
C．根据得失电子守恒有，则当有离子通过离子交换膜时，理论上最多可生成乙醛酸的质量为，故C正确；
D．氯气将乙二醛氧化为乙醛酸，自身被还原为氯离子，化学方程式为：+H2O+Cl2+2HCl ，故D正确；
故选B。
14. 铊中毒的特效药普鲁士蓝的部分结构如图1所示，记为Ⅰ型立方结构。将Ⅰ型立方结构平移、旋转、并置，可得到晶体的晶胞(如图2，记为Ⅱ型立方结构，下层左后的小立方体g未标出)。下列说法正确的是
A. 若位于Ⅱ型立方结构的棱心和体心，则位于Ⅱ型立方结构的顶点和面心
B. 每个普鲁士蓝晶胞中含6个π键
C. 从结构上分析，基态比基态相对更稳定
D. 若的摩尔质量为，该蓝色晶体密度为，Ⅱ型立方结构的边长为，则阿伏加德罗常数的值可表示为
【答案】A
【解析】
【详解】A．结合晶胞结构，根据和相对位置可知，若位于Ⅱ型立方结构的棱心和体心，则位于Ⅱ型立方结构的顶点和面心，A正确；
B．根据普鲁士蓝晶胞中切出的结构图可知，每个晶胞中含24个，每个中含2个π键，共计48个 ，B错误；
C．基态价层电子对数，基态价层电子对数，核外电子排布处于半充满的稳定状态，所以基态比基态相对更稳定，C错误；
D．若的摩尔质量为，该蓝色晶体密度为，Ⅱ型立方结构的边长为，则阿伏加德罗常数的值可表示为，D错误；
答案选A。
15. 向饱和溶液(有足量固体)中滴加氨水，发生反应和与的关系如下图所示(其中M代表或)。
下列说法正确的是
A. 曲线Ⅰ表示随变化的曲线
B. 的溶度积常数
C. 时，该饱和的溶解度为
D. 反应的平衡常数K的值为
【答案】D
【解析】
【分析】氯化银饱和溶液中银离子和氯离子的浓度相等，向饱和溶液中滴加氨水，溶液中银离子浓度减小，氯离子浓度增大、一氨合银离子增大，继续滴加氨水，一氨合银离子增大的幅度小于二氨合银离子，则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化的曲线。
【详解】A．由分析可知，曲线Ⅰ为二氨合银离子与氨气浓度对数变化的曲线，A错误；
B．由图可知，当NH3浓度为0.1ml/L 时，氯离子浓度为10−2.35 ml/L，银离子浓度为10−7.40 ml/L，则氯化银的溶度积为 10−2.35×10−7.40=10−9.75，B错误；
C．氯化银溶解度曲线与氯离子的曲线吻合，当NH3浓度为0.1ml/L 时，该饱和AgCl的溶解度为10−2.35 ml/L，C错误；
D．由图可知，氨分子浓度对数为 −1 时，溶液中二氨合银离子和一氨合银离子的浓度分别为 10−2.35 ml/L 和 10−5.16 ml/L，则 的平衡常数，D正确；
故选D。
二、非选择题：本题共4小题，共55分
16. 氧钒碱式碳酸铵晶体是制备多种含钒产品和催化剂的基础原料和前驱体。
己知：①氧钒碱式碳酸铵晶体呈紫红色，难溶于水和乙醇。
②有较强还原性，易被氧化。
实验室以为原料制备该晶体的流程如图所示：
步骤i：向中加入足量盐酸酸化的溶液，微沸数分钟，制得。
步骤ii：在有保护气的环境中，将净化的溶液缓慢加入足量溶液中，有气泡产生，析出紫红色晶体。
步骤iii：待反应结束后，在有保护气的环境中，将混合液静置一段时间，抽滤，所得晶体用饱和溶液洗涤3次，再用无水乙醇洗涤2次，得到粗产品。
请回答下列问题：
（1）步骤i中生成的同时还生成一种无色无污染的气体，该反应的化学方程式为___________。
（2）步骤ii可在下图所示装置中进行：
①仪器C的名称为___________。
②实验时先打开，当___________(填实验现象)时，再关闭，打开。
③装置B中试剂为___________。
（3）步骤iii在有保护气的环境中进行的原因为___________。
（4）称取粗产品，用溶液氧化，再除去多余，滴入几滴铁氰化钾溶液，最后用标准溶液滴定，滴定终点消耗标准溶液的体积为。
(已知钒的相对原子质量为M，滴定反应为)。
①写出滴定终点指示剂变色的离子方程式：___________。
②产品中钒的质量分数为___________%(用含b、c、M的代数式表示)。
【答案】（1）
（2） ①. 三颈烧瓶 ②. E装置中产生白色沉淀 ③. 饱和溶液
（3）具有还原性，二氧化碳可以防止其被氧化
（4） ①. ②.
【解析】
【分析】钒原子序数为23，在元素周期表VB族，实验室以 VO5制备该化合物，步骤i 制备 VOCl2，步骤ii制备出有无色无污染的氮气并析出紫红色晶体，步骤ii根据实验装置A 为制备 CO2气体的发生装置，B为除杂装置，药品为饱和NaHCO3溶液，E为检验 CO2的装置。
【详解】（1）． VO5中加入足量盐酸酸化的溶液反应生成VOCl2，根据质量守恒定律，该气体为氮气，则该化学反应方程式为；
（2）．仪器C的名称：三颈烧瓶；实验时先打开K1，A装置中碳酸钙和盐酸反应产生二氧化碳气体，盐酸具有挥发性，则B装置为除去HCI气体，装置B中为饱和 NaHCO3溶液，D装置为检验CO2气体，实验现象为：E装置中出现浑浊或E装置中产生白色沉淀；
（3）．步骤iii在有CO2保护气的环境中进行的原因:VO2+具有还原性，二氧化碳可以防止其被氧化；
（4）．①滴定终点指示剂变色的离子方程式：；
②根据 可知
n=n(Fe2+)=cV=cml/L1510-3L=15c10-3ml，
样品中钒的质量分数：
17. 钪是一种功能强大的稀土金属，广泛用于航天、激光、导弹等尖端科学领域。
钛铁矿主要成分为钛酸亚铁，还含有少量等杂质，从钛铁矿中提取的流程如下图：
回答下列问题：
（1）“滤渣”的主要成分是___________。
（2）“酸浸”后，钛主要以的形式存在于溶液中，在一定条件下可完全水解生成，写出水解的离子方程式：___________。
（3）“萃取”是用酸性磷酸酯萃取剂、苯乙酮、磺化煤油配成的混合液作萃取剂，质量分数对萃取率的影响如表所示，料液温度对分离系数的影响如图所示，则萃取时最佳质量分数及料液温度分别为___________。(已知分离系数指分离后混合体系中某物质的物质的量分数，如的分离系数)
（4）常温下“调”时，若调前溶液中浓度为，先加氨水调节，则的去除率为___________(忽略调前后溶液的体积变化)；过滤除去，再向滤液中加入氨水调节，此时滤液中的浓度为___________。(已知)
（5）“沉钪”时发生反应：，该反应的平衡常数___________(用数字列式表示，不用计算结果)(已知草酸的；)。
（6）在空气中“焙烧”时生成，该反应的化学方程式为___________。
【答案】（1）
（2）
（3）3%、
（4） ①. 99% ②.
（5）
（6）
【解析】
【分析】由题给流程可知，向钛铁矿中加入浓硫酸酸浸，将金属元素转化为可溶的硫酸盐，二氧化硅与浓硫酸不反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣和滤液；向滤液中加入萃取剂、分液得到含有镁离子的水相和有机相；向有机相中加入稀硫酸和过氧化氢混合溶液洗涤，将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，加入氢氧化钠溶液反萃取，将溶液中的TiO2+、亚铁离子、钪离子转化为TiO2·xH2O、氢氧化铁、氢氧化钪沉淀，过滤得到含有TiO2·xH2O、氢氧化铁、氢氧化钪的滤渣；向滤渣加入盐酸酸溶，将氢氧化铁、氢氧化钪沉淀溶解得到可溶金属氯化物，过滤得到TiO2·xH2O和滤液；向滤液中加入氨水调节溶液pH，将溶液中铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到氢氧化铁和滤液；向滤液中加入草酸溶液，将溶液中钪离子转化为草酸钪沉淀，过滤得到草酸钪，草酸钪在空气中得到三氧化二钪。
【小问1详解】
由分析可知，“滤渣”的主要成分是二氧化硅，故答案为：；
【小问2详解】
由题意可知，溶液中的TiO2+发生水解反应生成TiO2·xH2O沉淀和氢离子，反应的离子方程式为，故答案为：；
【小问3详解】
由表格数据可知，P507的质量分数为3%时，钪萃取率最高，且分相容易，由图可知，萃取温度为65℃时，分离系数最大，则萃取时P507最佳质量分数及料液温度分别为3%、65℃，故答案为：3%、65℃；
【小问4详解】
由溶度积可知，溶液pH为3时，溶液中铁离子浓度为=1.0×10—5ml/L，则除铁率为×100%=99.9%；溶液pH为6时，溶液中钪离子浓度为=9.0×10—7ml/L，故答案为：99.9%；9.0×10—7；
【小问5详解】
由方程式可知，反应的平衡常数K====，故答案为：；
【小问6详解】
由题意可知，草酸钪在空气中焙烧生成三氧化二钪和二氧化碳，反应的化学方程式为，故答案为：。
18. 科学研究表明，碘代化合物E与化合物I在催化下可以发生偶联反应，合成一种多官能团的化合物Y()，其合成路线如下：
回答下列问题：
（1）C中官能团的名称为___________。
（2）的反应类型为___________。
（3）丙炔与足量酸性溶液反应生成的有机物为___________。(填结构简式)
（4）的化学方程式为___________。
（5）E与F在催化下也可以发生偶联反应，产物的结构简式为___________。
（6）芳香族化合物X与I互为同分异构体，且具有完全相同的官能团。则符合条件的X有___________种(不考虑立体异构)。
其中核磁共振氢谐显示5组峰，且峰面积之比为的同分异构体的结构简式为：___________(任写一种即可)。
（7）2-氨基-1-苯基乙醇()在化学和制药工业中有广泛的应用，是合成其他有机化合物的重要中间体。请以F为原料完成以下合成路线：___________。
【答案】（1）碳碳三键、羧基
（2）加成反应 （3）
（4） （5） （6） ①. 13 ②. 和（任写一种）
（7）
【解析】
【分析】由图知，丙炔于氯气在光照条件下生成A，A的结构为，A与NaCN在加热条件下生成B()，B在酸性条件下生成C()，C与C2H5OH在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成D，D的结构简式为，D与HI发生加成反应生成E，苯甲醛F和G发生反应生成H，由F和H可推知G为CH3CHO，H和H2发生加成反应生成I，I与E发生加成反应生成Y，据此回答。
【小问1详解】
C的结构简式为，官能团的名称为碳碳三键、羧基；
【小问2详解】
由分析知，的反应类型为加成反应；
【小问3详解】
丙炔与足量酸性溶液反应生反应，碳碳三件被氧化，生成二氧化碳和乙酸，二氧化碳为无机物，故有机物为；
【小问4详解】
由分析知，苯甲醛F和G发生反应生成H，由F和H可推知G为CH3CHO，的化学方程式为
【小问5详解】
E与F在催化下也可以发生偶联反应，反应过程为，产物的结构简式为；
【小问6详解】
芳香族化合物X与I互为同分异构体，I的结构简式为，且具有完全相同的官能团，则由三种情况，一个支链时，由，两个支链时，，邻、间、对三种，，邻、间、对三种，三个支链时共六种，一共13种；其中核磁共振氢谐显示5组峰，且峰面积之比为的同分异构体的结构简式为和；
【小问7详解】
2-氨基-1-苯基乙醇()在化学和制药工业中有广泛的应用，是合成其他有机化合物的重要中间体，以F为原料完成以下合成路线为。
19. 2023年杭州亚运会主火炬创新使用了绿色“零碳甲醇”作为燃料，这不仅在亚运史上是第一次，在全球大型体育赛事上也是首次实现了废碳的再生利用。“零碳甲醇”是符合“碳中和”属性的绿色能源。
请回答下列问题：
（1）工业上主要利用以下反应合成甲醇：。已知在一定条件下该反应的，假设该反应的焓变和熵变不随温度的改变而改变，请计算该反应能够发生的适宜温度T的取值范围___________K(用含a、b的代数式表示)。
（2）合成甲醇的工艺主要分为两类，一类称为直接法：直接加合成甲醇；一类称为间接法：和通过逆水煤气反应，先合成后，和再合成甲醇。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
①若利用间接工艺法合成甲醇，反应的决速步为逆水煤气反应，下列示意图中能体现上述反应体系能量变化的是___________(填字母)。
A． B．
C． D．
②室温下，二氧化碳与氢气合成甲醇的平衡常数K为，寻找催化效率高、选择性高的催化剂是推动该反应投入实际生产的一个重要研究方向。在某催化剂下，反应Ⅲ的反应历程(图中的数据表示的仅为微粒的数目以及各个段微粒的相对总能量，*表示吸附在催化剂上)如图所示：
已知V中有一种吸附在催化剂表面的物质，V可表示为___________。
③工业生产中测定体系的压强具有实际意义。一定温度下，仅利用反应直接合成甲醇，将体积分数为的进料气(含杂质气体)，以纳米纤维为催化剂，控制压强为发生反应Ⅰ，进料气中杂质气体不反应，达到平衡时二氧化碳的转化率为90%，达到平衡时，___________，反应Ⅰ的平衡常数___________(为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，用含a的代数式表示)。
（3）甲醇便于运输，是一种具有前景的液体燃料，利用手持技术，通过测定甲醇、乙醇、正丙醇等三种物质在温度传感器尖头处蒸发时的温度变化曲线，根据曲线下降的幅度和速率的快慢，可以比较它们之间的分子间作用力的大小。请判断表示甲醇的曲线是___________，理由是___________。
【答案】（1）
（2） ①. A ②. 或 ③. ④.
（3） ①. ②. 甲醇的分子间作用力较小，沸点较低
【解析】
【小问1详解】
根据∆G=∆H-T×∆S，当∆G<0时，反应能自发进行，故∆H-T×∆S=-a1000-T×(-b)<0，解得T<；
【小问2详解】
①间接法制备甲醇的反应Ⅱ吸热，反应Ⅲ放热，总体放热，反应Ⅱ活化能较大，A符合题意；
②依据反应历程，可得V为或；
③设气体总物质的量为100 ml，根据反应，结合题意：
p(H2)=，其他气体压强同理可求，故；
【小问3详解】
沸点越低越易挥发，挥发时引起的温度变化越大，故选C1，相同条件下，液体分子的分子间作用力越小，沸点越低，该液体越容易挥发，挥发时剩余液体温度下降越快，故理由为甲醇的分子间作用力较小，沸点较低。A．银氨溶液的制备
B．进行喷泉实验
C．提纯高锰酸钾
D．制备明矾大晶体
选项
事实
推理
A
向溶液中加浓硫酸，溶液由黄色变橙色
向溶液中加浓盐酸，颜色也由黄色变橙色
B
向蛋白质溶液中加入饱和溶液，有固体析出，再加水固体溶解
向蛋白质溶液中加入饱和溶液，也有固体析出，再加水固体也溶解
C
的键长小于的键长
的键能大于的键能
D
是极性分子
在四氯化碳中的溶解度小于在水中的溶解度
/%
分相情况
钪萃取率/%
铁萃取率/%
1
分相容易
90.74
14.89
2
分相容易
91.74
19.88
3
分相容易
92.14
13.30
5
有第三相
90.59
28.47
8
轻微乳化
90.59
34.85
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