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2024届南昌市第十九中学高三下学期模拟预测化学试题
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考试时间：75分钟 满分：100分(WT)
可能用到的相对原子质量：C12 H1 O16 N14 Fe56 Na23 Cl35.5 V51
一、单选题
1. 化学与生活息息相关。下列叙述错误的是
A. 温和压力条件下合成的乙二醇可以用于合成涤纶
B. 在规定的范围内合理使用食品添加剂，对人体健康不会产生不良影响
C. 高吸水性树脂可在干旱地区用于农业、林业上抗旱保水，改良土壤
D. 基于界面效应的新型开关中含有的碲元素和钛元素都是过渡元素
【答案】D
【解析】
【详解】A．乙二醇可以用于合成涤纶，A正确；
B．食品添加剂应依法合理使用，在合理限量范围内使用不影响人体健康，B正确；
C．高吸水树脂是具有一定交联程度的高聚物，它能够很快吸收比自身重量大数百倍的水形成凝胶，可在干旱地区用于农业、林业上抗旱保水，改良土壤，C正确；
D．碲元素是ⅥA族元素，不是过渡元素，D错误；
答案选D。
2. 铁氰化钾遇会生成蓝色沉淀，该反应可用于检验。下列有关化学用语表示正确的是
A. 基态的价层电子轨道表示式：
B. 电子式为
C. 的原子结构示意图：
D. 中阴离子的结构式：
【答案】B
【解析】
【详解】A．铁原子失去2个电子后形成亚铁离子，基态Fe2+的价层电子轨道表示式为，A错误；
B．CN-中C和N之间有3对共用电子对，其电子式为，B正确；
C．15N原子中有7个质子、7个电子，原子结构示意图为，C错误；
D．KFe[Fe(CN)6]中阴离子为[Fe(CN)6]3-，其中铁提供空轨道、CN-中碳原子提供孤电子对，从而形成配位键，结构式为，D错误；
故答案选B。
3. 表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 100g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有健数目为
B. 56gFe与足量硫单质充分反应，转移电子数目为
C. 标准状况下，22.4LHF中含有氟原子的数目为
D. 一元酸HA溶液中含有氢离子数目
【答案】B
【解析】
【详解】A．100g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有乙醇46g，物质的量为1ml，含有键数目为，另含54g水，所以含有键数目超过，A错误；
B．Fe与S反应生成FeS，56gFe转移电子数为，B正确；
C．HF标况下为液体，22.4LHF物质的量不是1ml，C错误；
D．当HA为弱酸时，溶液所含氢离子数目小于，D错误；
故选B。
4. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一、下列反应方程式书写正确的是
A. 将少量通入溶液中：
B. 向甲醛溶液中加入足量的银氨溶液并加热：
C. 向摩尔盐溶液中加入NaOH溶液至刚好反应完全：
D. 往酸性溶液中加入难溶于水的固体，溶液出现紫红色：
【答案】B
【解析】
【详解】A．将少量通入溶液中，发生氧化还原反应，离子方程式为： ，故A错误；
B．向甲醛溶液中加入足量的银氨溶液并加热，生成碳酸铵、银、氨气和水，故离子方程式为，故B正确；
C．向摩尔盐溶液中加入NaOH溶液至刚好反应完全，生成一水合氨和氢氧化亚铁，故C错误；
D．往酸性溶液中加入难溶于水的固体，不能拆，故D错误；
故选B。
5. 下列实验仪器或装置能达到实验目的的是
A. 钠的燃烧B. 制备乙酸乙酯
C. 制备NaHCO3D. 收集NO2
【答案】B
【解析】
【详解】A．钠燃烧应在坩埚中进行，故A错误；
B．乙酸和乙醇在浓硫酸作催化剂、加热条件下生成乙酸乙酯，导管末端未插入碳酸钠溶液中，能防止倒吸，所以能达到实验目的，故B正确；
C．氨气极易溶于水，向饱和食盐水中通过氨气时应注意防止倒吸，不能将导气管伸入食盐水中，二氧化碳在水中溶解度不大，应将导气管伸入食盐水中，故应将两种气体的进气管换一下，故C错误；
D．NO2的密度大于空气的密度，应采用向上排空气法，即长进短出，故D错误；
故选B。
6. 已知阿仑尼乌斯公式是反应速率常数随温度变化关系的经验公式，可写作(k为反应速率常数，为反应活化能，R和C为大于0的常数)，为探究m、n两种催化剂对某反应的催化效能，进行了实验探究，依据实验数据获得曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 在m催化剂作用下，该反应的活化能
B. 对该反应催化效能较高的催化剂是m
C. 不改变其他条件，升高温度，会降低反应的活化能
D. 可以根据该图像判断升高温度时平衡移动的方向
【答案】A
【解析】
【详解】A．将坐标(7.2，56.2)和(7.5，27.4)代入中，计算可知Ea=9.6×104J/ml，故A正确；
B．对比图中直线m和n的斜率绝对值的大小可知，使用催化剂n时对应的Ea较小，则对该反应催化效能较高的催化剂是n，故B错误；
C．图中m、n均为直线，斜率不发生变化，因此不改变其他条件，只升高温度，反应的活化能不变，故C错误；
D．阿仑尼乌斯公式表示反应速率常数随温度的变化关系，无法根据该图像判断升高温度时平衡移动的方向，故D错误；
故选A。
7. 由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体的结构如图所示。已知W的简单氢化物易液化，可用作制冷剂；R的简单阴离子含10个电子。下列说法正确的是
A. 原子半径：B. 第一电离能：
C. X、W、R能形成离子晶体D. 最高价含氧酸的酸性：
【答案】C
【解析】
【分析】W的简单氢化物易液化，可用作制冷剂，则W为N，R的简单阴离子含10个电子，则R为F，Z形成4根键，则Z为C，Y得到一个电子形成四个价键，则Y为B，X形成1根键，原子序数最小，则X为H。
【详解】A．X、Z、R分别为H、C、F。同周期主族元素，从左往右，原子半径逐渐减小，原子半径：B>C>F，A错误；
B．W为N，R为F，同周期从左往右第一电离能呈增大趋势，故F>N，B错误；
C．NH4F是离子晶体，C正确；
D．Z为C，Y为B，碳、硼位于同周期，且碳的非金属性强于硼，则最高价含氧酸的酸性：碳酸>硼酸，D错误；
故选C。
8. 咖啡酰奎尼酸()是金银花中抗菌、抗病毒的有效成分之一，其分子结构如图。下列关于M说法正确的是
A. 最多能与反应
B. 能发生加聚反应，不能发生缩聚反应
C. 能与反应生成
D. 所有碳原子不可能共平面
【答案】D
【解析】
【详解】A．含有酚羟基、酯基，最多能与反应，A错误；
B．含有碳碳双键，能发生加聚反应，含多个羟基能发生缩聚，B错误；
C．酚羟基不能与反应，C错误；
D．六个碳原子以单键形成的环状结构，所有碳原子不可能共面，D正确；
故选D。
9. 用如图电化学装置可以处理含碱性废水，同时还可以淡化海水。下列说法错误的是
A. a极电极反应式为
B. 电解池工作一段时间后，右室溶液中的增大
C. 交换膜I为阴离子交换膜，交换膜II为阳离子交换膜
D. 若有11.2L生成时，理论上可除去NaCl的质量为292.5g
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知，a极为阳极，b极为阴极。a极电极反应式为，b极电极反应式为。因为可以淡化海水，则在电解过程中，海水中的Cl-向左室移动，向右室移动，交换膜I为阴离子交换膜，交换膜II为阳离子交换膜。
【详解】A．由图可知，a极为阳极，b极为阴极。a极电极反应式为，A正确；
B．b极电极反应式为，右室溶液中的增大，B正确；
C．可以淡化海水，则在电解过程中，海水中的Cl-向左室移动，向右室移动，交换膜I为阴离子交换膜，交换膜II为阳离子交换膜，C正确；
D．未指明标准状况，无法计算出生成的的物质的量，无法求出除去的NaCl的质量，D错误；
答案选D。
10. 从废旧镍钴锰三元锂电池正极材料［主要含、、、等金属的氧化物］中回收钴的一种流程如下：
已知：高锰渣中锰以的形式存在。下列说法正确的是
A. “溶浸”中被还原
B. “脱铝”得到的滤渣成分是
C. “脱锰”的离子方程式为：
D. “系列操作”含蒸发结晶、洗涤、干燥
【答案】C
【解析】
【分析】“溶浸”中与、发生氧化还原反应，被氧化为硫酸钠，、都被还原为+2价，“脱铝”得到的滤渣成分是和硫酸钙，滤液中加入除去锰元素，经过处理得到硫酸钴溶液，一系列处理后得到硫酸钴晶体。
【详解】A．“溶浸”中被氧化，A错误；
B．“脱铝”得到的滤渣成分是和硫酸钙，B错误；
C．根据得失电子守恒以及电荷、原子守恒，“脱锰”的离子方程式为：，C正确；
D．“系列操作”含蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，D错误；
故选C。
11. 高温条件下，某反应机理和能量变化如下，下列说法正确的是
A. 图示反应历程包含2个基元反应
B. 决速步骤的能垒为
C. 总反应可表示为
D. 反应在低温条件下自发
【答案】C
【解析】
【详解】A．由反应历程可知，图示反应历程包含3个基元反应，故A错误；
B．决速步骤的能垒为，故B错误；
C．由反应历程可知，总反应可表示为，故C正确；
D．由反应历程可知，该反应为吸热反应，同时是一个熵增反应，若，反应可以自发进行，反应在高温条件下自发，故D错误；
故选C。
12. 根据实验操作及现象，得出的结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．四氯化碳密度大于水，碘的四氯化碳溶液呈紫红色，下层液体颜色变浅，说明进入KI溶液（上层），即在KI溶液中溶解度大于在中溶解度，A正确；
B．具有强还原性，与酸性溶液发生氧化还原反应使其褪色，B错误；
C．溶液，溶液浓度未知，无法据溶液大小判断电离常数大小，C错误；
D．浓硝酸受热分解也生成，D错误；
故选A。
13. 的立方晶胞结构如图，下列说法不正确的是
A. 晶胞中V原子处于O原子构成的八面体空隙中
B. 晶体的密度为
C. V原子的配位数为6
D. 原子A的坐标为，则原子B的坐标为
【答案】D
【解析】
【分析】利用均摊法分析该晶胞的结构，黑色的小球位于顶点和体心，有个，白色的小球位于面上和晶胞内，有个，即黑色小球表示V，白色小球表示O，据此作答。
【详解】A．黑色小球表示V，白色小球表示O，观察结构可知V原子处于O原子构成的八面体空隙，故A正确；
B．根据分析可知晶胞中V有个，O有个，根据晶体密度定义式可得其密度，故B正确；
C．V原子位于体心，其周围有6个O原子，因此V原子配位数6，故C正确；
D．原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置，原子A的坐标为，晶胞边长设为1，由于B原子位于晶胞的面上，但不在面心，则原子B的坐标不是()，故D错误；
故选D。
14. 用0.1NaOH标准溶液滴定20mL等浓度三元酸，得到pH与、［或或］的关系分别如图1、图2所示。
下列说法错误的是
A. 当加入20mL NaOH溶液时，
B. 当时，水电离出的
C. 当加入40mL NaOH溶液时，
D. 当pH=11时，溶液中
【答案】BC
【解析】
【分析】将NaOH溶液逐滴加入到20mL等浓度的三元酸H3A中，此时溶液中存在H3AH++H2A-，加入NaOH，氢离子被消耗，化学平衡正向移动，H3A浓度减小，H2A-浓度增大，因此Ⅰ表示lg，随着NaOH继续加入此时主反应为H2A-HA2-+H+，Ⅱ表示lg，最后主反应为HA2-A3-+H+，Ⅲ表示lg。
【详解】A．加入20mLNaOH，此时溶液中溶质为NaH2A，根据电荷守恒有c(H+)+c(Na+)=c(H2A-)+c(OH-)+2c(HA2-)+3c(A3-)，根据物料守恒有c(Na+)=c(A3-)+c(HA2-)+c(H2A-)+c(H3A)，两式相减可得，A正确；
B．根据图示可知，pH=10时，，则Ka2==10-7.2，当时，c(H+)=10-9.2ml/L，但是这些氢离子来源于H2A-和水的电离，不全是水电离出来的，B错误；
C．加入40mLNaOH溶液，此时溶液中溶质为Na2HA，溶液呈碱性，说明HA2-电离程度小于水解程度，则有c(Na+)>c(HA2-)>c(OH-)>c(H2A-)>c(H+)，C错误；
D．根据图示可知，pH=14时，，Ka3=10-12.36，Ka2=10-7.2，Ka1=10-2.12，则反应H3A3H++A3-，K=10-21.68，则当pH=11时，，D正确；
故答案选BC。
二、解答题
15. 镉(Cd)是炼锌业的副产品，主要用在电池、染料稳定剂，同时也是重要的污染源，回收再利用以减少排放是重要课题。某冶炼厂的镉废渣中主要含有Cd、CdO，还含有Cu、Zn、Pb、Fe、CuO和SiO2等杂质，从镉废渣中回收镉的一种工艺流程如图所示。
已知：①
②溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：
回答下列问题：
（1）将废渣先“浆化”再“酸浸”的目的是___________。
（2）“压滤”所得滤渣I的主要成分是___________(填化学式)；“酸浸”后滤液中还含有微量的Pb2+，其微量存在的主要原因是___________。
（3）“除铁”时，加入的石灰乳调节溶液pH的范围是___________，若石灰乳加过量，缺陷是___________。
（4）将“置换”出来的海绵镉在空气中堆放反复搅拌进行“自然氧化”，再用硫酸进行“酸溶”，“置换净化”处理是将残余的微量的Cu2+和Pb2+进行深度脱除，以提高阴极镉产品的纯度，写出“置换净化”除Pb2+的离子反应方程式___________。
（5）电极电位是表示某种离子或原子在溶液中得失电子的难易程度。在25℃下，部分电对的电极电位如表所示。
根据表中信息和已有知识可知，采用低电流条件“电积”时，阴极主要得到的是镉不是锌的原因___________。
【答案】（1）增大接触面积，加快“酸浸”速率和提高浸出率
（2） ①. Cu、SiO2和PbSO4 ②. PbSO4的Ksp不足够小或硫酸的浓度不够大，使溶液中仍有微量Pb2+存在
（3） ①. 或 ②. Cd(OH)2进入滤渣Ⅱ而损失
（4）
（5）从表中可知Zn2+氧化性弱于Cd2+，不被还原
【解析】
【分析】某冶炼厂的镉废渣中主要含有Cd、CdO，还含有Cu、Zn、Pb、Fe、CuO和SiO2等杂质。将镉废渣浆化、再加入稀硫酸进行酸化，可增大废渣与稀硫酸的接触面积，提高浸取率；加入稀硫酸后，Cd、CdO、Zn、Pb、Fe、CuO都发生溶解，此时SiO2、Cu、PbSO4不溶，由于PbSO4的溶度积较大，溶液中仍溶有少量Pb2+；加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，再加入石灰乳除铁，此时Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀；滤液中加入足量Zn，Cd2+被还原为Cd，少量的Cu2+、Pb2+也会被还原；将海绵镉自然氧化，再用硫酸酸溶，加入新制海绵镉，此时对残余的微量的Cu2+和Pb2+进行深度脱除，以提高阴极镉产品的纯度；然后进行二次处理，再进行电积，得到阴极镉。
【小问1详解】
由分析可知，将废渣先“浆化”再“酸浸”的目的是：增大接触面积，加快“酸浸”速率和提高浸出率。
【小问2详解】
从分析中可以得出，“压滤”所得滤渣I的主要成分是Cu、SiO2和PbSO4；，溶度积常数较大，使得“酸浸”后滤液中还含有微量的Pb2+，其微量存在的主要原因是：PbSO4的Ksp不足够小或硫酸的浓度不够大，使溶液中仍有微量Pb2+存在。
【小问3详解】
“除铁”时，加入的石灰乳，目的是除去Fe3+，不让其它离子(如Cu2+)产生沉淀，则调节溶液pH的范围是或。因微溶，“除铁”时，所得滤渣Ⅱ的成分除外还有；若石灰乳过量，滤渣Ⅱ中常含有和，则缺陷是：Cd(OH)2进入滤渣Ⅱ而损失。
【小问4详解】
根据题意判断海绵镉中有Zn、Cd和微量Cu、Pb。“酸溶”所得的溶液中含有微量的和，在“置换净化”时加入更活泼的新制海绵镉，可以将和转化为单质而除去，离子反应方程式为。
【小问5详解】
根据金属活动性顺序和题表中电对的电极电位，可推断表中元素的活动性顺序为，由此可以判断电对的电极电位数值越大，电对中氧化态的氧化能力越强。根据电极电位可知氧化性：，故采用低电流密度条件“电积”时，阴极主要发生的电极反应为，则阴极主要得到的是镉不是锌的原因：从表中可知Zn2+氧化性弱于Cd2+，不被还原。
16. 乙酰水杨酸(阿司匹林)是应用广泛的解热、镇痛和抗炎药，它对肠胃的刺激较小，在体内还具有抗血栓的作用，可用于预防心脑血管疾病，与青霉素、安定并称为“医药史上三大经典药物”。其合成原理如下：
I．相关资料：
II．实验步骤：
(一)制备过程
①向100mL的三颈烧瓶中依次加入6.9g干燥的水杨酸、8.0mL新蒸的乙酸酐和0.5mL浓硫酸(作催化剂)，磁力搅拌下，小心加热，控制温度在70℃左右反应30min。
②稍冷后，将反应液缓慢倒入100mL冰水中冷却15min，用图2装置减压抽滤，将所有产品收集到布氏漏斗中，滤饼用少量冷水多次洗涤，继续抽滤，得到乙酰水杨酸粗品。
(二)提纯过程
③将粗产品转移至100mL圆底烧瓶中，再加入20mL乙酸乙酯，加热溶解，如有不溶物出现，趁热过滤，热滤液置冰箱中冷却至-5℃～0℃，抽滤，洗涤，干燥，得无色晶体乙酰水杨酸，称重得4.50g。
回答下列问题：
（1）图2中“抽滤”操作相对于普通过滤的优点是_______。
（2）步骤①中加热操作宜采用_______，图1中仪器A的名称为_______，A的作用是防止外界的水蒸气进入三颈烧瓶导致发生副反应，降低水杨酸的转化率。写出该副反应的化学方程式_______。
（3）步骤②用冷水洗涤后，如何检验阿司匹林中是否还有杂质水杨酸剩余？_______。
（4）步骤③的提纯方法是_______(写操作名称)。
（5）计算乙酰水杨酸(阿司匹林)的产率为_______。
【答案】（1）加快过滤速度(或过滤效果高)
（2） ①. 水浴加热 ②. 球形干燥管 ③. (CH3CO)2O+H2O→2CH3COOH
（3）取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴FeCl3溶液，若有紫色出现，说明水杨酸有剩余；若无紫色出现，说明水杨酸没有剩余
（4）重结晶 （5）50%
【解析】
【分析】向100mL的三颈烧瓶中依次加入6.9g（0.05ml）干燥的水杨酸、8.0mL乙酸酐（过量）和0.5mL浓硫酸(作催化剂)，磁力搅拌下，水浴加热，温度在70℃左右反应；稍冷后，将反应液缓慢倒入100mL冰水中冷却，减压抽滤，将所有产品收集到布氏漏斗中，滤饼用少量冷水多次洗涤，继续抽滤，得到乙酰水杨酸粗品；将粗产品转移至100mL圆底烧瓶中，再加入20mL乙酸乙酯，加热溶解，如有不溶物出现，趁热过滤，热滤液置冰箱中冷却至-5℃～0℃，抽滤，洗涤，干燥，得无色晶体乙酰水杨酸4.50g，据此结合题目解答。
【小问1详解】
“抽滤”是在减压条件下过滤，该操作相对于普通过滤的优点是加快过滤速度(或过滤效果高)；
【小问2详解】
步骤①中控制温度在70℃左右，故加热操作宜采用水浴加热，图1中仪器A的名称为球形干燥管，乙酸酐遇水形成乙酸，A的作用是防止外界的水蒸气进入三颈烧瓶导致发生副反应(CH3CO)2O+H2O→2CH3COOH，降低水杨酸的转化率；
【小问3详解】
水杨酸含有酚羟基，遇氯化铁溶液呈紫色，阿司匹林中不含酚羟基，具体方案为：取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴FeCl3溶液，若有紫色出现，说明有水杨酸剩余；若无紫色出现，说明产品中没有水杨酸剩余；
【小问4详解】
通过重结晶，可以进一步对产物提纯，则步骤③的提纯方法是重结晶；
【小问5详解】
6.9g干燥的水杨酸物质的量为、8.0mL新蒸的乙酸酐物质的量为，乙酸酐过量，则理论生成0.05ml阿司匹林，实际生成4.50g产品，乙酰水杨酸(阿司匹林)的产率为。
17. 2024年上海国际碳中和技术博览会以“中和科技、碳素未来”为主题，重点聚焦二氧化碳的捕捉、利用与封存(CCUS)等问题。回答下列问题：
Ⅰ.是典型的温室气体，Sabatier反应可实现转化为甲烷，实现的资源化利用。合成过程中涉及如下反应：
甲烷化反应(主反应)：①
逆变换反应(副反应)：②
（1）反应③ ___________，该反应在___________(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
（2）下列叙述中能说明反应①达到平衡状态的是___________(填字母)。
A．断裂4ml 的同时断裂1ml
B．恒温恒容条件下，体系压强不再变化
C．恒温恒容条件下，气体的密度不再变化
D．
E．绝热恒容条件下，不再变化
（3）科研小组按进行投料，下面探究影响选择性的一些因素。
①若在恒容容器中进行反应(初始压强为0.1MPa)，平衡时各气体的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。图中表示的物质的量分数随温度变化的曲线是___________(填“曲线1”“曲线2”或“曲线3”)。曲线1和曲线3交叉点处的平衡分压为___________MPa(该空忽略副反应逆变换反应)。
②积碳会使催化剂的活性降低，从而影响甲烷的选择性，各积碳反应的平衡常数与温度关系如下表所示：
反应a：
反应b：
反应c：
由表中数据可知，积碳反应主要由反应___________引起(填“a”“b”或“c”)。
Ⅱ.完成下列问题
（4）一定条件下，向4L恒容密闭容器中充入2ml 和6ml ，发生反应。已知容器内起始压强为240kPa，反应达平衡时容器内压强为150kPa，该温度下反应的标准平衡常数___________。(该反应标准平衡常数的表达式为，其中p为分压，分压=总压×物质的量分数，)
【答案】（1） ①. ②. 低温
（2）BE （3） ①. 曲线2 ②. 0.004 ③. a
（4）或14.8
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知，①-2×②可得反应③ =，该反应是气体体积减小的反应，，当时反应能自发进行，则该反应在低温下能自发进行。
【小问2详解】
A．断裂4ml 的同时断裂1ml ，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，A不选；
B．该反应是气体体积减小的反应，反应过程中气体压强减小，恒温恒容条件下，体系压强不再变化时，说明反应达到平衡，B选；
C．恒温恒容条件下，该反应过程中气体总质量和总体积都不变，气体的密度是定值，当气体密度不再变化时，不能说明反应达到平衡，C不选；
D．不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，D不选；
E．绝热恒容条件下，该反应是放热反应，反应过程中温度上升，K=减小，当不再变化时，反应达到平衡，E选；
故选BE。
【小问3详解】
①结合图中CO2的变化曲线可知，温度较低时（大约在600℃以下），甲烷化反应的逆反应占主导地位，且随着温度的升高，甲烷化反应的化学平衡逆向移动，CO2的含量逐渐增大，则H2的含量也逐渐增大，CH4和H2O(g)的含量逐渐减小[此阶段]，故曲线1是CH4的变化曲线：曲线2是H2O(g)的变化曲线；曲线3是H2的变化曲线，温度较高时（大约在650℃以上），逆变换反应的正反应占主导地位，且随着温度的升高，H2的含量逐渐减小。
设起始时n(H2)=4ml，n(CO2)=1ml，达到平衡时消耗的CO2为x ml，
曲线1和曲线3交叉点处，n(H2)=n(CH4)，4-4x=x，解得x=0.8。平衡后混合气体的总物质的量=0.2ml+0.8ml+0.8ml+1.6ml=3.4ml，在温度和容器的体积一定时，，则，解得p(平衡)=0.068MPa，故曲线1和曲线3交叉点处CO2的平衡分压：p(CO2)=0.068MPa×=0.004MPa；
②相同温度下，反应的平衡常数最大。平衡常数越大，反应进行的程度越大，故积碳反应主要由该反应造成。
【小问4详解】
根据已知条件列出“三段式”
已知容器内起始压强为240kPa，反应达平衡时容器内压强为150kPa，则，x=1.5ml，则、、、，=或14.8。
18. 有机化合物Ⅰ是治疗头风、痈肿和皮肤麻痹等疾病药物的重要中间体，其合成路线如下：
已知：ⅰ．
ⅱ．
ⅲ．
回答下列问题：
（1）A的结构简式为________________，B的名称为________________；
（2）的化学方程式为________________；
（3）I中含氧官能团的名称为________________；
（4）的反应类型为________________；
（5）鉴别F和G可选用的试剂为________（填选项字母）；
A. 溶液B. 溴水C. 酸性高锰酸钾溶液D. 溶液
（6）有机物W是D的同系物，且具有以下特征：
i．比D少4个碳原子； ⅱ．含甲基且能发生银镜反应
符合上述条件的W有________种（不考虑立体异构）；其中核磁共振氢谱峰面积之比为的W的结构简式为________。
【答案】（1） ①. ②. 对溴乙苯
（2）+ CH3OH
（3）羟基、酯基 （4）加成反应 （5）D
（6） ①. 13 ②. 或
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知，溴化铁作用下与溴发生取代反应生成，则A为、B为；与镁、乙醚反应生成，则C为；催化剂作用下与反应生成，则D为；多聚磷酸作用下共热发生取代反应生成，在醇溶剂中与硼氢化钠发生还原反应生成，则F为；一定条件下与二氧化碳发生加成反应生成，则G为；发生信息ⅲ反应生成，则H为；浓硫酸作用下与甲醇共热发生酯化反应生成。
【小问1详解】
由分析可知，A的结构简式为；B的结构简式为，名称为对溴乙苯，故答案为：；对溴乙苯；
【小问2详解】
由分析可知，D→E的反应为多聚磷酸作用下共热发生取代反应生成和甲醇，反应的化学方程式为+ CH3OH，故答案为：+ CH3OH；
【小问3详解】
由结构简式可知，的含氧官能团为羟基、酯基，故答案为：羟基、酯基；
【小问4详解】
由分析可知，F→G的反应为一定条件下与二氧化碳发生加成反应生成，故答案为：加成反应；
【小问5详解】
由分析可知，F、G的结构简式分别为、，由结构简式可知，F和G均不能与溴水、氯化铁溶液反应，都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色；G分子中含有羧基能与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳气体，而F分子不能与碳酸氢钠溶液反应，所以可以用碳酸氢钠溶液鉴别F和G，故选D；
【小问6详解】
由分析可知，D的结构简式为，D的同系物W比D少4个碳原子，含甲基且能发生银镜反应，说明W分子中含有甲酸酯基，同分异构体的结构可以视作乙苯、二甲苯分子中如下图数字所示位置的氢原子被甲酸酯基所得结构：、、、，共有13种，其中核磁共振氢谱峰面积之比为6：2：1：1的结构简式为、，故答案为：13；或。选项
操作及现象
结论
A
向碘的四氯化碳溶液中加入KI溶液，振荡，下层液体颜色变浅
在KI溶液中的溶解度大于在四氯化碳中的溶解度
B
向酸性溶液中通入，溶液褪色
具有漂白性
C
温下，测定溶液、HClO溶液，前者小于后者
D
木炭和浓硝酸共热，产生红棕色气体
一定是和C反应的还原产物
离子
开始沉淀时()
8.2
7.8
7.5
6.7
5.2
2.2
完全沉淀时()
9.7
9.3
9.0
8.5
6.7
3.2
电对
电极电位/V
0
电对
电极电位/V
物质
相对分子质量
密度/g/cm3
熔点/℃
其他性质
水杨酸
138
1.44
157～159
溶于乙醇、微溶于水
乙酸酐
102
1.08
-72～-74
沸点140℃，无色透明液体，遇水形成乙酸
阿司匹林
180
1.35
135～138
分解温度为128～135℃，溶于乙醇、微溶于水
乙酸乙酯
88
0.90
-87
沸点77℃，微溶于水，溶于乙醇等有机溶剂
温度℃
800
21.60
0.136
0.133
850
33.94
0.058
0.067
900
51.38
0.027
0.036
考试时间：75分钟 满分：100分(WT)
可能用到的相对原子质量：C12 H1 O16 N14 Fe56 Na23 Cl35.5 V51
一、单选题
1. 化学与生活息息相关。下列叙述错误的是
A. 温和压力条件下合成的乙二醇可以用于合成涤纶
B. 在规定的范围内合理使用食品添加剂，对人体健康不会产生不良影响
C. 高吸水性树脂可在干旱地区用于农业、林业上抗旱保水，改良土壤
D. 基于界面效应的新型开关中含有的碲元素和钛元素都是过渡元素
【答案】D
【解析】
【详解】A．乙二醇可以用于合成涤纶，A正确；
B．食品添加剂应依法合理使用，在合理限量范围内使用不影响人体健康，B正确；
C．高吸水树脂是具有一定交联程度的高聚物，它能够很快吸收比自身重量大数百倍的水形成凝胶，可在干旱地区用于农业、林业上抗旱保水，改良土壤，C正确；
D．碲元素是ⅥA族元素，不是过渡元素，D错误；
答案选D。
2. 铁氰化钾遇会生成蓝色沉淀，该反应可用于检验。下列有关化学用语表示正确的是
A. 基态的价层电子轨道表示式：
B. 电子式为
C. 的原子结构示意图：
D. 中阴离子的结构式：
【答案】B
【解析】
【详解】A．铁原子失去2个电子后形成亚铁离子，基态Fe2+的价层电子轨道表示式为，A错误；
B．CN-中C和N之间有3对共用电子对，其电子式为，B正确；
C．15N原子中有7个质子、7个电子，原子结构示意图为，C错误；
D．KFe[Fe(CN)6]中阴离子为[Fe(CN)6]3-，其中铁提供空轨道、CN-中碳原子提供孤电子对，从而形成配位键，结构式为，D错误；
故答案选B。
3. 表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 100g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有健数目为
B. 56gFe与足量硫单质充分反应，转移电子数目为
C. 标准状况下，22.4LHF中含有氟原子的数目为
D. 一元酸HA溶液中含有氢离子数目
【答案】B
【解析】
【详解】A．100g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有乙醇46g，物质的量为1ml，含有键数目为，另含54g水，所以含有键数目超过，A错误；
B．Fe与S反应生成FeS，56gFe转移电子数为，B正确；
C．HF标况下为液体，22.4LHF物质的量不是1ml，C错误；
D．当HA为弱酸时，溶液所含氢离子数目小于，D错误；
故选B。
4. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一、下列反应方程式书写正确的是
A. 将少量通入溶液中：
B. 向甲醛溶液中加入足量的银氨溶液并加热：
C. 向摩尔盐溶液中加入NaOH溶液至刚好反应完全：
D. 往酸性溶液中加入难溶于水的固体，溶液出现紫红色：
【答案】B
【解析】
【详解】A．将少量通入溶液中，发生氧化还原反应，离子方程式为： ，故A错误；
B．向甲醛溶液中加入足量的银氨溶液并加热，生成碳酸铵、银、氨气和水，故离子方程式为，故B正确；
C．向摩尔盐溶液中加入NaOH溶液至刚好反应完全，生成一水合氨和氢氧化亚铁，故C错误；
D．往酸性溶液中加入难溶于水的固体，不能拆，故D错误；
故选B。
5. 下列实验仪器或装置能达到实验目的的是
A. 钠的燃烧B. 制备乙酸乙酯
C. 制备NaHCO3D. 收集NO2
【答案】B
【解析】
【详解】A．钠燃烧应在坩埚中进行，故A错误；
B．乙酸和乙醇在浓硫酸作催化剂、加热条件下生成乙酸乙酯，导管末端未插入碳酸钠溶液中，能防止倒吸，所以能达到实验目的，故B正确；
C．氨气极易溶于水，向饱和食盐水中通过氨气时应注意防止倒吸，不能将导气管伸入食盐水中，二氧化碳在水中溶解度不大，应将导气管伸入食盐水中，故应将两种气体的进气管换一下，故C错误；
D．NO2的密度大于空气的密度，应采用向上排空气法，即长进短出，故D错误；
故选B。
6. 已知阿仑尼乌斯公式是反应速率常数随温度变化关系的经验公式，可写作(k为反应速率常数，为反应活化能，R和C为大于0的常数)，为探究m、n两种催化剂对某反应的催化效能，进行了实验探究，依据实验数据获得曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 在m催化剂作用下，该反应的活化能
B. 对该反应催化效能较高的催化剂是m
C. 不改变其他条件，升高温度，会降低反应的活化能
D. 可以根据该图像判断升高温度时平衡移动的方向
【答案】A
【解析】
【详解】A．将坐标(7.2，56.2)和(7.5，27.4)代入中，计算可知Ea=9.6×104J/ml，故A正确；
B．对比图中直线m和n的斜率绝对值的大小可知，使用催化剂n时对应的Ea较小，则对该反应催化效能较高的催化剂是n，故B错误；
C．图中m、n均为直线，斜率不发生变化，因此不改变其他条件，只升高温度，反应的活化能不变，故C错误；
D．阿仑尼乌斯公式表示反应速率常数随温度的变化关系，无法根据该图像判断升高温度时平衡移动的方向，故D错误；
故选A。
7. 由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体的结构如图所示。已知W的简单氢化物易液化，可用作制冷剂；R的简单阴离子含10个电子。下列说法正确的是
A. 原子半径：B. 第一电离能：
C. X、W、R能形成离子晶体D. 最高价含氧酸的酸性：
【答案】C
【解析】
【分析】W的简单氢化物易液化，可用作制冷剂，则W为N，R的简单阴离子含10个电子，则R为F，Z形成4根键，则Z为C，Y得到一个电子形成四个价键，则Y为B，X形成1根键，原子序数最小，则X为H。
【详解】A．X、Z、R分别为H、C、F。同周期主族元素，从左往右，原子半径逐渐减小，原子半径：B>C>F，A错误；
B．W为N，R为F，同周期从左往右第一电离能呈增大趋势，故F>N，B错误；
C．NH4F是离子晶体，C正确；
D．Z为C，Y为B，碳、硼位于同周期，且碳的非金属性强于硼，则最高价含氧酸的酸性：碳酸>硼酸，D错误；
故选C。
8. 咖啡酰奎尼酸()是金银花中抗菌、抗病毒的有效成分之一，其分子结构如图。下列关于M说法正确的是
A. 最多能与反应
B. 能发生加聚反应，不能发生缩聚反应
C. 能与反应生成
D. 所有碳原子不可能共平面
【答案】D
【解析】
【详解】A．含有酚羟基、酯基，最多能与反应，A错误；
B．含有碳碳双键，能发生加聚反应，含多个羟基能发生缩聚，B错误；
C．酚羟基不能与反应，C错误；
D．六个碳原子以单键形成的环状结构，所有碳原子不可能共面，D正确；
故选D。
9. 用如图电化学装置可以处理含碱性废水，同时还可以淡化海水。下列说法错误的是
A. a极电极反应式为
B. 电解池工作一段时间后，右室溶液中的增大
C. 交换膜I为阴离子交换膜，交换膜II为阳离子交换膜
D. 若有11.2L生成时，理论上可除去NaCl的质量为292.5g
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知，a极为阳极，b极为阴极。a极电极反应式为，b极电极反应式为。因为可以淡化海水，则在电解过程中，海水中的Cl-向左室移动，向右室移动，交换膜I为阴离子交换膜，交换膜II为阳离子交换膜。
【详解】A．由图可知，a极为阳极，b极为阴极。a极电极反应式为，A正确；
B．b极电极反应式为，右室溶液中的增大，B正确；
C．可以淡化海水，则在电解过程中，海水中的Cl-向左室移动，向右室移动，交换膜I为阴离子交换膜，交换膜II为阳离子交换膜，C正确；
D．未指明标准状况，无法计算出生成的的物质的量，无法求出除去的NaCl的质量，D错误；
答案选D。
10. 从废旧镍钴锰三元锂电池正极材料［主要含、、、等金属的氧化物］中回收钴的一种流程如下：
已知：高锰渣中锰以的形式存在。下列说法正确的是
A. “溶浸”中被还原
B. “脱铝”得到的滤渣成分是
C. “脱锰”的离子方程式为：
D. “系列操作”含蒸发结晶、洗涤、干燥
【答案】C
【解析】
【分析】“溶浸”中与、发生氧化还原反应，被氧化为硫酸钠，、都被还原为+2价，“脱铝”得到的滤渣成分是和硫酸钙，滤液中加入除去锰元素，经过处理得到硫酸钴溶液，一系列处理后得到硫酸钴晶体。
【详解】A．“溶浸”中被氧化，A错误；
B．“脱铝”得到的滤渣成分是和硫酸钙，B错误；
C．根据得失电子守恒以及电荷、原子守恒，“脱锰”的离子方程式为：，C正确；
D．“系列操作”含蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，D错误；
故选C。
11. 高温条件下，某反应机理和能量变化如下，下列说法正确的是
A. 图示反应历程包含2个基元反应
B. 决速步骤的能垒为
C. 总反应可表示为
D. 反应在低温条件下自发
【答案】C
【解析】
【详解】A．由反应历程可知，图示反应历程包含3个基元反应，故A错误；
B．决速步骤的能垒为，故B错误；
C．由反应历程可知，总反应可表示为，故C正确；
D．由反应历程可知，该反应为吸热反应，同时是一个熵增反应，若，反应可以自发进行，反应在高温条件下自发，故D错误；
故选C。
12. 根据实验操作及现象，得出的结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．四氯化碳密度大于水，碘的四氯化碳溶液呈紫红色，下层液体颜色变浅，说明进入KI溶液（上层），即在KI溶液中溶解度大于在中溶解度，A正确；
B．具有强还原性，与酸性溶液发生氧化还原反应使其褪色，B错误；
C．溶液，溶液浓度未知，无法据溶液大小判断电离常数大小，C错误；
D．浓硝酸受热分解也生成，D错误；
故选A。
13. 的立方晶胞结构如图，下列说法不正确的是
A. 晶胞中V原子处于O原子构成的八面体空隙中
B. 晶体的密度为
C. V原子的配位数为6
D. 原子A的坐标为，则原子B的坐标为
【答案】D
【解析】
【分析】利用均摊法分析该晶胞的结构，黑色的小球位于顶点和体心，有个，白色的小球位于面上和晶胞内，有个，即黑色小球表示V，白色小球表示O，据此作答。
【详解】A．黑色小球表示V，白色小球表示O，观察结构可知V原子处于O原子构成的八面体空隙，故A正确；
B．根据分析可知晶胞中V有个，O有个，根据晶体密度定义式可得其密度，故B正确；
C．V原子位于体心，其周围有6个O原子，因此V原子配位数6，故C正确；
D．原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置，原子A的坐标为，晶胞边长设为1，由于B原子位于晶胞的面上，但不在面心，则原子B的坐标不是()，故D错误；
故选D。
14. 用0.1NaOH标准溶液滴定20mL等浓度三元酸，得到pH与、［或或］的关系分别如图1、图2所示。
下列说法错误的是
A. 当加入20mL NaOH溶液时，
B. 当时，水电离出的
C. 当加入40mL NaOH溶液时，
D. 当pH=11时，溶液中
【答案】BC
【解析】
【分析】将NaOH溶液逐滴加入到20mL等浓度的三元酸H3A中，此时溶液中存在H3AH++H2A-，加入NaOH，氢离子被消耗，化学平衡正向移动，H3A浓度减小，H2A-浓度增大，因此Ⅰ表示lg，随着NaOH继续加入此时主反应为H2A-HA2-+H+，Ⅱ表示lg，最后主反应为HA2-A3-+H+，Ⅲ表示lg。
【详解】A．加入20mLNaOH，此时溶液中溶质为NaH2A，根据电荷守恒有c(H+)+c(Na+)=c(H2A-)+c(OH-)+2c(HA2-)+3c(A3-)，根据物料守恒有c(Na+)=c(A3-)+c(HA2-)+c(H2A-)+c(H3A)，两式相减可得，A正确；
B．根据图示可知，pH=10时，，则Ka2==10-7.2，当时，c(H+)=10-9.2ml/L，但是这些氢离子来源于H2A-和水的电离，不全是水电离出来的，B错误；
C．加入40mLNaOH溶液，此时溶液中溶质为Na2HA，溶液呈碱性，说明HA2-电离程度小于水解程度，则有c(Na+)>c(HA2-)>c(OH-)>c(H2A-)>c(H+)，C错误；
D．根据图示可知，pH=14时，，Ka3=10-12.36，Ka2=10-7.2，Ka1=10-2.12，则反应H3A3H++A3-，K=10-21.68，则当pH=11时，，D正确；
故答案选BC。
二、解答题
15. 镉(Cd)是炼锌业的副产品，主要用在电池、染料稳定剂，同时也是重要的污染源，回收再利用以减少排放是重要课题。某冶炼厂的镉废渣中主要含有Cd、CdO，还含有Cu、Zn、Pb、Fe、CuO和SiO2等杂质，从镉废渣中回收镉的一种工艺流程如图所示。
已知：①
②溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：
回答下列问题：
（1）将废渣先“浆化”再“酸浸”的目的是___________。
（2）“压滤”所得滤渣I的主要成分是___________(填化学式)；“酸浸”后滤液中还含有微量的Pb2+，其微量存在的主要原因是___________。
（3）“除铁”时，加入的石灰乳调节溶液pH的范围是___________，若石灰乳加过量，缺陷是___________。
（4）将“置换”出来的海绵镉在空气中堆放反复搅拌进行“自然氧化”，再用硫酸进行“酸溶”，“置换净化”处理是将残余的微量的Cu2+和Pb2+进行深度脱除，以提高阴极镉产品的纯度，写出“置换净化”除Pb2+的离子反应方程式___________。
（5）电极电位是表示某种离子或原子在溶液中得失电子的难易程度。在25℃下，部分电对的电极电位如表所示。
根据表中信息和已有知识可知，采用低电流条件“电积”时，阴极主要得到的是镉不是锌的原因___________。
【答案】（1）增大接触面积，加快“酸浸”速率和提高浸出率
（2） ①. Cu、SiO2和PbSO4 ②. PbSO4的Ksp不足够小或硫酸的浓度不够大，使溶液中仍有微量Pb2+存在
（3） ①. 或 ②. Cd(OH)2进入滤渣Ⅱ而损失
（4）
（5）从表中可知Zn2+氧化性弱于Cd2+，不被还原
【解析】
【分析】某冶炼厂的镉废渣中主要含有Cd、CdO，还含有Cu、Zn、Pb、Fe、CuO和SiO2等杂质。将镉废渣浆化、再加入稀硫酸进行酸化，可增大废渣与稀硫酸的接触面积，提高浸取率；加入稀硫酸后，Cd、CdO、Zn、Pb、Fe、CuO都发生溶解，此时SiO2、Cu、PbSO4不溶，由于PbSO4的溶度积较大，溶液中仍溶有少量Pb2+；加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，再加入石灰乳除铁，此时Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀；滤液中加入足量Zn，Cd2+被还原为Cd，少量的Cu2+、Pb2+也会被还原；将海绵镉自然氧化，再用硫酸酸溶，加入新制海绵镉，此时对残余的微量的Cu2+和Pb2+进行深度脱除，以提高阴极镉产品的纯度；然后进行二次处理，再进行电积，得到阴极镉。
【小问1详解】
由分析可知，将废渣先“浆化”再“酸浸”的目的是：增大接触面积，加快“酸浸”速率和提高浸出率。
【小问2详解】
从分析中可以得出，“压滤”所得滤渣I的主要成分是Cu、SiO2和PbSO4；，溶度积常数较大，使得“酸浸”后滤液中还含有微量的Pb2+，其微量存在的主要原因是：PbSO4的Ksp不足够小或硫酸的浓度不够大，使溶液中仍有微量Pb2+存在。
【小问3详解】
“除铁”时，加入的石灰乳，目的是除去Fe3+，不让其它离子(如Cu2+)产生沉淀，则调节溶液pH的范围是或。因微溶，“除铁”时，所得滤渣Ⅱ的成分除外还有；若石灰乳过量，滤渣Ⅱ中常含有和，则缺陷是：Cd(OH)2进入滤渣Ⅱ而损失。
【小问4详解】
根据题意判断海绵镉中有Zn、Cd和微量Cu、Pb。“酸溶”所得的溶液中含有微量的和，在“置换净化”时加入更活泼的新制海绵镉，可以将和转化为单质而除去，离子反应方程式为。
【小问5详解】
根据金属活动性顺序和题表中电对的电极电位，可推断表中元素的活动性顺序为，由此可以判断电对的电极电位数值越大，电对中氧化态的氧化能力越强。根据电极电位可知氧化性：，故采用低电流密度条件“电积”时，阴极主要发生的电极反应为，则阴极主要得到的是镉不是锌的原因：从表中可知Zn2+氧化性弱于Cd2+，不被还原。
16. 乙酰水杨酸(阿司匹林)是应用广泛的解热、镇痛和抗炎药，它对肠胃的刺激较小，在体内还具有抗血栓的作用，可用于预防心脑血管疾病，与青霉素、安定并称为“医药史上三大经典药物”。其合成原理如下：
I．相关资料：
II．实验步骤：
(一)制备过程
①向100mL的三颈烧瓶中依次加入6.9g干燥的水杨酸、8.0mL新蒸的乙酸酐和0.5mL浓硫酸(作催化剂)，磁力搅拌下，小心加热，控制温度在70℃左右反应30min。
②稍冷后，将反应液缓慢倒入100mL冰水中冷却15min，用图2装置减压抽滤，将所有产品收集到布氏漏斗中，滤饼用少量冷水多次洗涤，继续抽滤，得到乙酰水杨酸粗品。
(二)提纯过程
③将粗产品转移至100mL圆底烧瓶中，再加入20mL乙酸乙酯，加热溶解，如有不溶物出现，趁热过滤，热滤液置冰箱中冷却至-5℃～0℃，抽滤，洗涤，干燥，得无色晶体乙酰水杨酸，称重得4.50g。
回答下列问题：
（1）图2中“抽滤”操作相对于普通过滤的优点是_______。
（2）步骤①中加热操作宜采用_______，图1中仪器A的名称为_______，A的作用是防止外界的水蒸气进入三颈烧瓶导致发生副反应，降低水杨酸的转化率。写出该副反应的化学方程式_______。
（3）步骤②用冷水洗涤后，如何检验阿司匹林中是否还有杂质水杨酸剩余？_______。
（4）步骤③的提纯方法是_______(写操作名称)。
（5）计算乙酰水杨酸(阿司匹林)的产率为_______。
【答案】（1）加快过滤速度(或过滤效果高)
（2） ①. 水浴加热 ②. 球形干燥管 ③. (CH3CO)2O+H2O→2CH3COOH
（3）取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴FeCl3溶液，若有紫色出现，说明水杨酸有剩余；若无紫色出现，说明水杨酸没有剩余
（4）重结晶 （5）50%
【解析】
【分析】向100mL的三颈烧瓶中依次加入6.9g（0.05ml）干燥的水杨酸、8.0mL乙酸酐（过量）和0.5mL浓硫酸(作催化剂)，磁力搅拌下，水浴加热，温度在70℃左右反应；稍冷后，将反应液缓慢倒入100mL冰水中冷却，减压抽滤，将所有产品收集到布氏漏斗中，滤饼用少量冷水多次洗涤，继续抽滤，得到乙酰水杨酸粗品；将粗产品转移至100mL圆底烧瓶中，再加入20mL乙酸乙酯，加热溶解，如有不溶物出现，趁热过滤，热滤液置冰箱中冷却至-5℃～0℃，抽滤，洗涤，干燥，得无色晶体乙酰水杨酸4.50g，据此结合题目解答。
【小问1详解】
“抽滤”是在减压条件下过滤，该操作相对于普通过滤的优点是加快过滤速度(或过滤效果高)；
【小问2详解】
步骤①中控制温度在70℃左右，故加热操作宜采用水浴加热，图1中仪器A的名称为球形干燥管，乙酸酐遇水形成乙酸，A的作用是防止外界的水蒸气进入三颈烧瓶导致发生副反应(CH3CO)2O+H2O→2CH3COOH，降低水杨酸的转化率；
【小问3详解】
水杨酸含有酚羟基，遇氯化铁溶液呈紫色，阿司匹林中不含酚羟基，具体方案为：取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴FeCl3溶液，若有紫色出现，说明有水杨酸剩余；若无紫色出现，说明产品中没有水杨酸剩余；
【小问4详解】
通过重结晶，可以进一步对产物提纯，则步骤③的提纯方法是重结晶；
【小问5详解】
6.9g干燥的水杨酸物质的量为、8.0mL新蒸的乙酸酐物质的量为，乙酸酐过量，则理论生成0.05ml阿司匹林，实际生成4.50g产品，乙酰水杨酸(阿司匹林)的产率为。
17. 2024年上海国际碳中和技术博览会以“中和科技、碳素未来”为主题，重点聚焦二氧化碳的捕捉、利用与封存(CCUS)等问题。回答下列问题：
Ⅰ.是典型的温室气体，Sabatier反应可实现转化为甲烷，实现的资源化利用。合成过程中涉及如下反应：
甲烷化反应(主反应)：①
逆变换反应(副反应)：②
（1）反应③ ___________，该反应在___________(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
（2）下列叙述中能说明反应①达到平衡状态的是___________(填字母)。
A．断裂4ml 的同时断裂1ml
B．恒温恒容条件下，体系压强不再变化
C．恒温恒容条件下，气体的密度不再变化
D．
E．绝热恒容条件下，不再变化
（3）科研小组按进行投料，下面探究影响选择性的一些因素。
①若在恒容容器中进行反应(初始压强为0.1MPa)，平衡时各气体的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。图中表示的物质的量分数随温度变化的曲线是___________(填“曲线1”“曲线2”或“曲线3”)。曲线1和曲线3交叉点处的平衡分压为___________MPa(该空忽略副反应逆变换反应)。
②积碳会使催化剂的活性降低，从而影响甲烷的选择性，各积碳反应的平衡常数与温度关系如下表所示：
反应a：
反应b：
反应c：
由表中数据可知，积碳反应主要由反应___________引起(填“a”“b”或“c”)。
Ⅱ.完成下列问题
（4）一定条件下，向4L恒容密闭容器中充入2ml 和6ml ，发生反应。已知容器内起始压强为240kPa，反应达平衡时容器内压强为150kPa，该温度下反应的标准平衡常数___________。(该反应标准平衡常数的表达式为，其中p为分压，分压=总压×物质的量分数，)
【答案】（1） ①. ②. 低温
（2）BE （3） ①. 曲线2 ②. 0.004 ③. a
（4）或14.8
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知，①-2×②可得反应③ =，该反应是气体体积减小的反应，，当时反应能自发进行，则该反应在低温下能自发进行。
【小问2详解】
A．断裂4ml 的同时断裂1ml ，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，A不选；
B．该反应是气体体积减小的反应，反应过程中气体压强减小，恒温恒容条件下，体系压强不再变化时，说明反应达到平衡，B选；
C．恒温恒容条件下，该反应过程中气体总质量和总体积都不变，气体的密度是定值，当气体密度不再变化时，不能说明反应达到平衡，C不选；
D．不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，D不选；
E．绝热恒容条件下，该反应是放热反应，反应过程中温度上升，K=减小，当不再变化时，反应达到平衡，E选；
故选BE。
【小问3详解】
①结合图中CO2的变化曲线可知，温度较低时（大约在600℃以下），甲烷化反应的逆反应占主导地位，且随着温度的升高，甲烷化反应的化学平衡逆向移动，CO2的含量逐渐增大，则H2的含量也逐渐增大，CH4和H2O(g)的含量逐渐减小[此阶段]，故曲线1是CH4的变化曲线：曲线2是H2O(g)的变化曲线；曲线3是H2的变化曲线，温度较高时（大约在650℃以上），逆变换反应的正反应占主导地位，且随着温度的升高，H2的含量逐渐减小。
设起始时n(H2)=4ml，n(CO2)=1ml，达到平衡时消耗的CO2为x ml，
曲线1和曲线3交叉点处，n(H2)=n(CH4)，4-4x=x，解得x=0.8。平衡后混合气体的总物质的量=0.2ml+0.8ml+0.8ml+1.6ml=3.4ml，在温度和容器的体积一定时，，则，解得p(平衡)=0.068MPa，故曲线1和曲线3交叉点处CO2的平衡分压：p(CO2)=0.068MPa×=0.004MPa；
②相同温度下，反应的平衡常数最大。平衡常数越大，反应进行的程度越大，故积碳反应主要由该反应造成。
【小问4详解】
根据已知条件列出“三段式”
已知容器内起始压强为240kPa，反应达平衡时容器内压强为150kPa，则，x=1.5ml，则、、、，=或14.8。
18. 有机化合物Ⅰ是治疗头风、痈肿和皮肤麻痹等疾病药物的重要中间体，其合成路线如下：
已知：ⅰ．
ⅱ．
ⅲ．
回答下列问题：
（1）A的结构简式为________________，B的名称为________________；
（2）的化学方程式为________________；
（3）I中含氧官能团的名称为________________；
（4）的反应类型为________________；
（5）鉴别F和G可选用的试剂为________（填选项字母）；
A. 溶液B. 溴水C. 酸性高锰酸钾溶液D. 溶液
（6）有机物W是D的同系物，且具有以下特征：
i．比D少4个碳原子； ⅱ．含甲基且能发生银镜反应
符合上述条件的W有________种（不考虑立体异构）；其中核磁共振氢谱峰面积之比为的W的结构简式为________。
【答案】（1） ①. ②. 对溴乙苯
（2）+ CH3OH
（3）羟基、酯基 （4）加成反应 （5）D
（6） ①. 13 ②. 或
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知，溴化铁作用下与溴发生取代反应生成，则A为、B为；与镁、乙醚反应生成，则C为；催化剂作用下与反应生成，则D为；多聚磷酸作用下共热发生取代反应生成，在醇溶剂中与硼氢化钠发生还原反应生成，则F为；一定条件下与二氧化碳发生加成反应生成，则G为；发生信息ⅲ反应生成，则H为；浓硫酸作用下与甲醇共热发生酯化反应生成。
【小问1详解】
由分析可知，A的结构简式为；B的结构简式为，名称为对溴乙苯，故答案为：；对溴乙苯；
【小问2详解】
由分析可知，D→E的反应为多聚磷酸作用下共热发生取代反应生成和甲醇，反应的化学方程式为+ CH3OH，故答案为：+ CH3OH；
【小问3详解】
由结构简式可知，的含氧官能团为羟基、酯基，故答案为：羟基、酯基；
【小问4详解】
由分析可知，F→G的反应为一定条件下与二氧化碳发生加成反应生成，故答案为：加成反应；
【小问5详解】
由分析可知，F、G的结构简式分别为、，由结构简式可知，F和G均不能与溴水、氯化铁溶液反应，都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色；G分子中含有羧基能与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳气体，而F分子不能与碳酸氢钠溶液反应，所以可以用碳酸氢钠溶液鉴别F和G，故选D；
【小问6详解】
由分析可知，D的结构简式为，D的同系物W比D少4个碳原子，含甲基且能发生银镜反应，说明W分子中含有甲酸酯基，同分异构体的结构可以视作乙苯、二甲苯分子中如下图数字所示位置的氢原子被甲酸酯基所得结构：、、、，共有13种，其中核磁共振氢谱峰面积之比为6：2：1：1的结构简式为、，故答案为：13；或。选项
操作及现象
结论
A
向碘的四氯化碳溶液中加入KI溶液，振荡，下层液体颜色变浅
在KI溶液中的溶解度大于在四氯化碳中的溶解度
B
向酸性溶液中通入，溶液褪色
具有漂白性
C
温下，测定溶液、HClO溶液，前者小于后者
D
木炭和浓硝酸共热，产生红棕色气体
一定是和C反应的还原产物
离子
开始沉淀时()
8.2
7.8
7.5
6.7
5.2
2.2
完全沉淀时()
9.7
9.3
9.0
8.5
6.7
3.2
电对
电极电位/V
0
电对
电极电位/V
物质
相对分子质量
密度/g/cm3
熔点/℃
其他性质
水杨酸
138
1.44
157～159
溶于乙醇、微溶于水
乙酸酐
102
1.08
-72～-74
沸点140℃，无色透明液体，遇水形成乙酸
阿司匹林
180
1.35
135～138
分解温度为128～135℃，溶于乙醇、微溶于水
乙酸乙酯
88
0.90
-87
沸点77℃，微溶于水，溶于乙醇等有机溶剂
温度℃
800
21.60
0.136
0.133
850
33.94
0.058
0.067
900
51.38
0.027
0.036
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