湖南省长沙市第一中学2024-2025学年高三上学期阶段性检测（五）化学试卷（Word版附解析）

这是一份湖南省长沙市第一中学2024-2025学年高三上学期阶段性检测（五）化学试卷（Word版附解析），共25页。试卷主要包含了 下列化学用语或图示正确的是，1ml，转移的电子数为 0， 下列化学反应的方程式正确的是等内容，欢迎下载使用。
时量：75 分钟 总分：100 分
可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5 Mn-55 C-59 Zn-65
C-59
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. 2024 年 8 月 18 日，我国自主设计、自主集成的首台 7000 米级大深度载人潜水器“蛟龙号”的第 300 次
下潜。下列说法错误的是
A. 潜水器外壳材料为钛合金，22 号钛元素属于 d 区元素
B. 聚酰亚胺解决了潜水器超低温下的密封性问题，它属于纯净物
C. 金属铁可在高温下用焦炭、一氧化碳、氢气等还原赤铁矿得到
D. 不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是铬和镍
【答案】B
【解析】
【详解】A．22 号钛元素位于ⅣB 族，属于 d 区元素，A 正确；
B．聚酰亚胺是高分子化合物，属于混合物，B 错误；
C．赤铁矿主要成分为 Fe2O3，高温下用焦炭、一氧化碳、氢气还原可以得到铁单质，C 正确；
D．不锈钢是最常见的一种合金钢，通过在铁中加入铬和镍等金属制成，合金元素主要是铬和镍，D 正确；
答案选 B。
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 邻羟基苯甲醛分子内氢键：
B. 水分子的空间结构模型：
C. 基态 Br 原子核外电子排布式为
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D. 甲乙醚：
【答案】A
【解析】
【详解】A．氢键的表达式为 X-H···Y，邻羟基苯甲醛分子内氢键： ，A 正确；
B．水分子的空间结构为 V 形，VSEPR 模型为： B 错误；
C．基态 Br 原子核外电子排布式为 ，C 错误；
D．甲乙醚结构简式为： ，D 错误；
答案选 A。
3. 二氧化氯 是一种安全、高效的消毒剂。工业制备 的一种方法为
（未配平），下列说法正确的是
A. 消毒原理与明矾相同 B. 的中心原子是 杂化
C. 氧化剂与还原剂物质的量之比为 1：15 D. 氧化性：
【答案】D
【解析】
【分析】由方程式可知，反应中，氯元素的化合价降低被还原，氯酸根离子是反应的氧化剂、氯离子是还
原产物，铁元素、硫元素的化合价升高被氧化，二硫化铁是还原剂、铁离子和硫酸根离子是氧化产物，由
得失电子数目守恒可知，反应的离子方程式为
。
【详解】A．二氧化氯具有强氧化性能起到杀菌消毒的作用，明矾没有氧化性，不能起到杀菌消毒的作用，
故 A 错误；
B．氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为 4，原子的杂化类型为 杂化，故 B 错误；
C．由分析可知，氯酸根离子是反应的氧化剂，二硫化铁是还原剂，反应的离子方程式为
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，则由方程式可知，氧化剂与还原剂的物质的
量之比为 15：1，故 C 错误；
D．由分析可知，氯酸根离子是反应的氧化剂，铁离子和硫酸根离子是氧化产物，由氧化剂的氧化性强于氧
化产物可知氯酸根离子的氧化性强于铁离子，故 D 正确；
具有氧化性，可用于自来水的明矾是铝离子水解产生氢氧化铝胶体，胶体吸附水中的故选 D。
4. 利用如图所示的装置制备并收集气体，合理的是
选项 试剂 试剂 中收集的气体 装置
A 稀硫酸 石灰石 CO2
B 稀硝酸 Cu NO
C 浓硫酸 Na2S H2S
D 浓盐酸 Ca(ClO)2 Cl2
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．石灰石和稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙覆盖在石灰石表面，阻止反应进行，不能用于制备二氧
化碳，A 错误；
B．铜与稀硝酸反应生成一氧化氮，一氧化氮与空气中的氧气反应生成二氧化氮，不能用排空气法收集一氧
化氮，B 错误；
C．浓硫酸与硫化钠发生氧化还原反应，不生成硫化氢，C 错误；
D．浓盐酸与次氯酸钙发生氧化还原反应生成氯气，氯气的密度比空气大，应用向上排空气法收集氯气，D
正确；
答案选 D。
5. 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，22.4L HCl 气体中，H+的数目为 NA
B. 电解精炼铜时，当电路中通过 NA 个电子时，阳极溶解 32g 铜
C. 4.6gNa 与 稀硫酸充分反应，转移的电子数为 0.2NA
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D. 已知 NaH2PO2 为正盐，则 1ml H3PO2 含羟基数为 2NA
【答案】C
【解析】
【详解】A．HCl 气体是由分子构成，未发生电离，无 H+，A 错误；
B．电解精炼铜时，粗铜作阳极，铜和比铜活泼的多种金属放电，无法通过转移电子数计算溶解金属的质量，
B 错误；
C．4.6g Na 物质的量为 0.2ml，与稀硫酸充分反应，即使稀硫酸量不足，水也会和钠反应，故 Na 完全反应
生成 H2 0.1ml，转移的电子数为 0.2NA，C 正确；
D．含氧酸中羟基氢原子有酸性，NaH2PO2 为正盐，H3PO2 为一元酸，故 1ml H3PO2 含羟基数为 NA，D 错
误；
故选 C。
6. 下列化学反应的方程式正确的是
A. 向 溶液中加入少量 溶液：
B. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应：
C. 溶液滴入 溶液中：
D. 水杨酸溶液中加入少量碳酸钠：
【答案】C
【解析】
【详解】A．向硫酸铜溶液中加入少量 NaHS，铜离子与 HS-反应生成硫化铜沉淀和氢离子，离子方程式为
，A 错误；
B．铅酸电池在充电时阳极 失电子，其电极反应式为：
，B 错误；
C． 用来鉴别 生成滕氏蓝沉淀，反应的离子方程式为
，C 正确；
D．因苯环上羧基的酸性强于酚羟基的酸性，当水杨酸过量时，酚羟基不参与反应，离子方程式为
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，D 错误；
故选：C。
7. 根据下列有关实验方案设计和现象，所得结论不正确的是
选
实验方案 现象 结论 项
将打磨过的铁铜合金放在氨水
A 溶液变为深蓝色 可能是铜在氨水中发生吸氧腐蚀
中一段时间
将 和 NH4NO3
有刺激性气味的气体产
C 该反应能发生的主要原因是熵增
生，并伴随降温
固体混合并用玻璃棒快速搅拌
用精密 pH 试纸测定
D 溶液的 测得 pH 7.8
pH 值
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．铁铜合金中铜在氨水中失去电子发生吸氧腐蚀，形成 Cu2+，Cu2+结合溶液中的 NH3，形成四氨
合铜离子[Cu(NH3)4]2+使得溶液显蓝色，A 正确；
B．加入 Cu 粉后，铜和铁离子发生氧化还原反应生成亚铁离子和铜离子，降低 Fe3+的浓度，使得
平衡逆向移动， 导致溶液中 Fe(SCN)3 浓度降低，因而溶液的血红色变浅，
不能说结合 SCN-的能力：Cu2+＞Fe3+，B 错误；
C．根据 反应能自发进行，反应中温度降低、生成气体为熵增的吸热反应，则该反应能发生
的主要原因是熵增，C 正确；
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B
溶液先变成血红色，加
入 Cu 粉后，血红色变
浅
向 FeCl3 溶液中滴加 KSCN 溶液，
再加入少量 Cu 粉
与 SCN-的配位能力：Cu2+＞Fe3+
D．溶液 pH 为 7.8，溶液显碱性，说明碳酸氢根离子水解程度大于铵根离子水解程度，故电离平衡常数：
，D 正确；
故合理选项是 B。
8. 可用作高压发电系统的绝缘气体，分子呈正八面体结构，如图所示。有关 的说法错误的是
A. 是非极性分子 B. 键角 并不都等于
C. S 和 F 之间共用电子对偏向 F D. 中心原子 S 采取 杂化
【答案】D
【解析】
【详解】A．结构对称、正负电荷重心重合的分子为非极性分子，SF6 分子呈正八面体结构，S 原子位于正
八面体的中心，该分子结构对称、正负电荷重心重合，所以为非极性分子，故 A 正确；
B．SF6 是结构对称、正负电荷重心重合的分子，确切地说角 FSF 可以是 90 度，但也有处于对角位置的角
FSF 为 180 度，故键角∠FSF 不都等于 90°，故 B 正确；
C．由于 F 的电负性比 S 的大，S 与 F 之间共用电子对偏向 F，故 C 正确；
D．中心原子 S 的价层电子对数为 6，不采取 杂化，采取 杂化，故 D 错误；
故选 D。
9. 某种离子液体的结构如图所示，X、Y、Z、M、Q 为原子序数依次增大的短周期元素，Z 的原子序数等
于 X、Y 原子序数之和，Q 为非金属性最强的元素。
下列说法正确的是
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A. 氧化物对应水化物的酸性：ZM>Z>X>Y
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意，X、Y、Z、M、Q 为原子序数依次增大的短周期元素，Z 的原子序数等于 X、Y 原子序
数之和，Q 为非金属性最强的元素，结合图中信息可知，Q 为 F，Z 为 C，X 为 H，Y 为 B，M 为 N，据此
分析解题。
【详解】A．Z 和 M 的氧化物均有多种，无法比较对应水化物的酸性，故 A 错误；
B．MQ3 分子 NF3，有 4 个价层电子对，其 VSEPR 模型为四面体，故 B 错误；
C．F 不能与氢元素形成含非极性键的二元化合物，故 C 错误；
D．Q F，Z 为 C，X 为 H，Y 为 B，M 为 N，电负性：F>N>C>B>H，故 D 正确；
故答案选 D。
10. 有机物 X→Y 的异构化反应如图所示。下列说法正确的是
A. 可用红外光谱区分 X 和 Y
B. X 分子中所有碳原子可能共平面
C. 含－OH 和 的 Y 的同分异构体有 18 种
D. 类比上述反应， 的异构化产物为
【答案】A
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【解析】
【详解】A．X 和 Y 所含官能团不同，故可用红外光谱区分 X 和 Y，A 正确；
B．X 分子中和羟基相连的 C 杂化方式为 sp3，该碳原子与周围相连的三个碳原子构成三角锥形，故 X 分子
中所有碳原子不可能共平面，B 错误；
C．Y 的分子式为 C15H12O，则含－OH 和 的 Y 的同分异构体还含有一个—CH3，共有
23 种： ，含有－CH2OH 和
的 Y 的同分异构体有 3 种，即
，C 错误；
D．类比上述反应， 的异构化产物为 或 ，D 错误。
故选 A。
11. 乙烷催化氧化为乙醛在合成化学和碳资源利用等方面均有重大意义。在 Fe+催化下乙烷氧化成乙醛的机
理如图所示。下列说法不正确的是
A. X 的化学式为 H2O
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B. 乙醛分子中既含有极性键又含有非极性键
C. 反应Ⅰ和反应Ⅱ都是氧化还原反应
D. 每生成 1mlCH3CHO，消耗 N2O 的物质的量大于 2ml
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题干反应历程图可知，反应 I 为[(C2H5)Fe(OH)]+ [(C2H4)Fe]++X，根据质量守恒可知，
X 的化学式为 H2O，A 正确；
B．乙醛分子中既含有 C-H、C=O 极性键又含有 C-C 非极性键，B 正确；
C．由题干反应历程图可知，反应 I 为 C2H6+FeO+ [(C2H5)Fe(OH)]+，该反应中没有元素化合价发生改
变，不是氧化还原反应，反应Ⅱ中有元素化合价发生改变，是氧化还原反应，C 错误；
D．由题干反应历程图可知，若无副反应，则每生成 1mlCH3CHO，消耗 N2O 的物质的量等于 2ml，但过
程中存在副反应发生，且生成的 Fe+能还原 N2O，故消耗 N2O 的物质的量大于 2ml，D 正确；
故答案为：C。
12. “太阳水”电池装置如图所示，该电池由三个电极组成，其中 a 为 Ti02 电极，b 为 Pt 电极，c 为 WO3
电极，电解质溶液为 pH=3 的 Li2SO4 一 H2SO4 溶液。锂离子交换膜将电池分为 A、B 两个区，A 区与大气
相通，B 区为封闭体系并有 N2 保护。下列关于该电池的说法错误的是
A. 若用导线连接 a、c，则 a 为负极，该电极附近 pH 减小
B. 若用导线连接 a、c，则 c 电极的电极反应式为 HxWO3-xe 一=WO3+xH+
C 若用导线先连接 a、c，再连接 b、c，可实现太阳能向电能转化
D. 若用导线连接 b、c，b 电极的电极反应式为 O2+4H++4e 一═2H2O
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．有图可知，连接 a、c 时，a 极上水失去电子生成氧气，发生氧化反应，则 a 极是负极，电极
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反应式是 2H2O-4e-=O2+4H+，生成氢离子，a 极附近 pH 减少 ，故 A 不选；
B．有图可知，用导线连接 a、c，a 极上水失去电子生成氧气，发生氧化反应，则 a 极是负极，c 极是正极，
则 c 电极的电极反应式为 WO3+xH+ +xe 一= HxWO3 ，故 B 选；
C．若用导线先连接 a、c，则 c 电极是正极，发生 WO3 生成 HxWO3，将太阳能转化为化学能储存，再连接
b、c，b 极发生氧气生成水，为正极，则 c 电极是负极，实现化学能转化为电能，对外供电，故 C 不选；
D．用导线连接 b、c，b 电极发生氧气生成水为正极，电极反应式为 O2+4H++4e 一═2H2O ，故 D 不选；
故选：B。
13. 某小组回收锌锰电池废料(主要含 、 等)制备高锰酸钾，简易流程如图所示。
下列说法错误的是
A. “浸出”过程使用过滤操作，用到的玻璃仪器有：玻璃棒、烧杯、漏斗
B. “系列操作”中，进行高温干燥
C. “氧化”操作利用 氧化 制备 ，可推知在碱性条件下 氧化性大于
D. “碱熔”的产物 是氧化产物
【答案】B
【解析】
【分析】锌锰电池废料主要含 MnO2、MnOOH 等，因二氧化硅与碱高温下反应，可选铁坩埚碱熔，Mn 元
素的化合价升高，氯酸钾中 Cl 元素的化合价降低，生成 K2MnO4 溶液，碱熔时氯酸钾可能分解生成氧气，
氧化时氯气可氧化生成 KMnO4，加热结晶分离出固体 KMnO4。
【详解】A．“浸出”过程使用过滤操作，用到的玻璃仪器有：玻璃棒、烧杯、漏斗，A 正确；
B．高温干燥 会受热分解，B 错误；
C．“氧化”中氯气是氧化剂，高锰酸钾是氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，C 正确；
D．“碱熔”的产物 是氧化产物，D 正确；
故选 B。
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14. 常温下，现有含 的废液，可加入 溶液或 FeS 固体生成沉淀除去
，加入 溶液或 FeS 固体引起溶液的 pH 变化，进而引起溶液中含 S 微粒的物质的量分数变化及
浊液中 浓度变化如图所示。下列说法正确的是
已知：
A. 溶液中：
B. 加适量 固体可使废液中 浓度由 b 点变到 a 点
C. 由图 1 和图 2 得知，当溶液的 ，发生的反应为
D. 向废液中加入 FeS 固体，可使
【答案】D
【解析】
【详解】A．由 Na2S 体系中各含 S 粒子的物质的量分数与 pH 的关系可知，Ka1(H2S)=10-7、Ka2(H2S)=10-13，
硫化钠溶液中 S2-部分水解且分步水解：S2-+H2O HS-+OH-、HS-+H2O H2S+OH-，以第一步水解为主，
第一步水解平衡常数 Kh1= = = =0.1，0.01ml/LNa2S 溶液中 =0.1，解
得 c(HS-)≈0.0092ml/L， c(S2-)≈0.0008ml/L， 则 溶 液 中 离 子 浓 度 大 小 为 ：
，故 A 错误；
B． ，加入适量 Na2S 固体，Cd2+与 S2-形成 CdS 沉淀，可使废液中 浓度降低，不
可能由 b 点变到 a 点，故 B 错误；
C．由图 1 知，随着 pH 的增大， H2S 浓度减小，HS-浓度增大后减小，后面 S2-增大，当溶液的 ，
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以 HS-为主，由图 2 得知，含 0.1ml/LCd2+的废液中 ，随 pH 增大 浓度逐渐减小，故发生的
反应为 ，故 C 错误；
D．向含 的废液中加入 FeS 固体，存在沉淀转化： ，
平衡常数 K= =108.9， ，当 时，可使
，故 D 正确；
答案选 D。
二、非选择题(本题共 4 小题，共 58 分)。
15. 二硼化钛(TiB2)是一种高熔点、高硬度、电阻小的导电陶瓷材料，在工业领域具有广泛的应用。利用废
弃 SCR 催化剂(主要含 TiO2、V2O5、Al2O3、SiO2 等)，制备 TiB2 并回收钒的工艺流程如图所示：
已知：①TiO2、V2O5 都能与 NaOH 溶液反应，生成不溶性的 Na2TiO3 和可溶性的 NaVO3；
②B2O3 高温下蒸气压大、易挥发；
③溶液酸性较强时，五价钒粒子主要以 VO 的形式存在。
回答下列问题：
（1）“酸浸”中生成 TiO2+的离子方程式为_____。
（2）“滤渣①”的主要成分为_____(填化学式)。
（3）“热水解”工艺中，经处理可循环利用的物质是_____(填化学式)。
（4）“热还原”时生成一种可燃性气体，每制备 1mlTiB2，转移电子的物质的量为_____ml。过程中 B2O3
的实际用量超过了理论用量，主要原因是_____。
（5）“沉钒”时，溶液 pH 过低或过高均不利于生成 NH4VO3 沉淀，原因是_____。
（6）含钛 X 晶体是一种高温超导母体，其晶胞结构如图甲所示(α=β=γ=90°)，Ti 原子与 As 原子构成的八面
体如图乙所示，阿伏伽德罗常数的值为 NA。回答下列问题：
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①一个晶胞中，由 Ti 原子与 As 原子构成的八面体的平均数目为_____。
②X 晶体的密度为_____g·cm-3。
【答案】（1）
（2） 、
（3）
（4） ①. 10 ②. 高温下蒸气压大，易挥发，为充分反应
（5）pH 过低， 化为 的程度大；pH 过高， 化为 的程度大，两因素均使沉钒率
降低
（6） ①. 2 ②.
【解析】
【分析】废 SCR 催化剂(含 TiO2、V2O5、Al2O3、SiO2 等)加入氢氧化钠进行碱浸，TiO2、V2O5、Al2O3、SiO2
都能与 NaOH 溶液反应生成可溶性的 Na2SiO3、NaAlO2、NaVO3 和不溶性的 Na2TiO3；过滤得滤渣为 Na2TiO3，
加入硫酸进行溶解，进行热水解后得到 TiO2·xH2O，焙烧脱水得 TiO2，加入 C、B2O3 还原得 TiB2；碱浸后
的滤液调 pH=8，Na2SiO3、NaAlO2 转化为 H2SiO3 和 Al(OH)3 沉淀，过滤即为滤渣①，滤液中加入氯化铵形
成 NH4VO3 沉淀，过滤后煅烧得 V2O5；
【小问 1 详解】
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“酸浸”时不溶性的 Na2TiO3 转化为 TiO2+，离子方程式为 Na2TiO3+4H+=2Na++TiO2++2H2O；
【小问 2 详解】
由分析，“滤渣①”的主要成分为 H2SiO3 和 Al(OH)3；
【小问 3 详解】
“热水解”工艺中，TiO2+离子水解产生氢离子，使溶液呈酸性，过滤后溶液中为 H2SO4，可以酸浸时重复
利用；
【小问 4 详解】
“热还原”时，TiO2、C、B2O3 反应得 TiB2，由元素守恒，推出生成的可燃性气体为 CO，则发生的化学反
应为 TiO2+5C+B2O3=TiB2+5CO，每制备 1mlTiB2，生成 5ml CO，转移电子 10ml，由已知②B2O3 高温下
蒸气压大，易挥发，为充分反应，B2O3 的实际用量超过了理论用量；
【小问 5 详解】
“沉钒”时，溶液 pH 过低或过高均不利于生成 NH4VO3 沉淀，原因是 pH 过低， 化为 的程度大；
pH 过高， 化为 NH3⋅H 2O 的程度大，两因素均使沉钒率降低；
【小问 6 详解】
①由图可知，由 Ti 原子与 As 原子构成的八面体处于晶胞的顶点和体内，根据"均摊法"，个数为 =2；
②根据"均摊法"，O 处于晶胞的上下面心和侧棱，个数为 ，Ti 处于侧面面心和底面棱心，
个数为 ，As 处于体内和侧棱，个数为 =4，Na 处于体内和侧棱，个数为
，故晶体密度为
。
16. 碳酸锂在医疗上可用于治疗狂躁性精神病，作镇静剂等。电解铝废渣(主要含 、 、 、
等)可用于制备 。
已知：① 时， ， ， 。
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② 可溶于硫酸。
③ 的溶解度： ， ， 。
（1）在加热条件下“酸浸”，反应生成能腐蚀玻璃的气体，写出“酸浸”中 发生反应的化学方程式：
_______。
（2）“滤渣”的主要成分是_______(填化学式)。
（3）“转化”后所得的 溶液中含有的 需要加入 稀溶液除去。“除钙”步骤中其他条件
不变，反应相同时间，温度对除钙率和 产率的影响如图 1 所示。
①随着温度的升高， 的产率逐渐减小的原因是_______。
②当温度高于 50℃时，除钙率下降的原因可能是_______。
（4）热分解后，获得 的操作是先加热蒸发，然后_______。
（5）锂硒电池是新一代全固态锂二次电池，具有优异的循环稳定性，其正极材料为附着硒化锂 的
碳基体。 与正极碳基体结合时的能量变化如图 2 所示，图中 3 种 与碳基体的结合能力由大到
小的顺序是_______。
（6）对电解铝废水中 含量的测定和处理是环境保护的重要课题。工业上常采用 EDTA 络合滴定法测定
电解铝废水中的 含量：取 电解铝废水置于 锥形瓶中，加入一定体积的柠檬酸，煮沸；
再加入 的 EDTA 标准液 ，调节溶液的 至 4.0，加热，冷却后用 的
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标准液滴定至终点，消耗 标准液 。该矿业废水中 的含量为_______ 。
(已知： 、 与 EDTA 反应的化学计量比均为 )
【答案】（1）
（2）
（3） ①. ①温度过高 分解产生 沉淀，与 一同被过滤 ②. ②温度升高，
水解程度增大，使溶液中 离子浓度减小
（4）趁热过滤 （5）
（6）108
【解析】
【分析】铝废渣用浓硫酸酸浸溶解，生成 HF 和硫酸钙，形成含有 Al3+、Li+、Na+、Ca2+、 的溶液，
过滤得到的滤渣含有硫酸钙沉淀，向滤液中加入碳酸钠溶液使 Li+、Al3+、Ca2+转化为 Li2CO3、Al(OH)3 及
CaCO3 沉淀，过滤后向沉淀中加水，通入足量二氧化碳，使 Li2CO3、CaCO3 沉淀溶解转化为碳酸氢锂和碳
酸氢钙，过滤则滤渣为 Al(OH)3，再向滤液中加入 Li3PO4 除去溶液中的 Ca2+生成 Ca3(PO4)2 沉淀，过滤后得
到碳酸氢锂溶液，对其加热分解生成碳酸锂，据此解答。
【小问 1 详解】
在加热条件下酸浸，反应生成能腐蚀玻璃的气体为 HF，则 与浓硫酸发生反应生成硫酸铝和氟化氢，化
学方程式为： ；
【小问 2 详解】
由流程分析可知“滤渣”的主要成分是 ；
【小问 3 详解】
①温度过高 分解产生 沉淀、CO2 和 H2O，与 一同被过滤除去，导致最终的产
率逐渐减小；
② 是弱酸根离子易水解，当温度高于 50℃时， 水解程度增大，使溶液中 离子浓度减小，
除钙率下降；
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【小问 4 详解】
的溶解度随温度升高而降低，则热分解后，获得 的操作是先加热蒸发，然后趁热过滤；
【小问 5 详解】
由 与正极碳基体结合时的能量变化分析可知，结合碳基体过程中放出的能量越多，形成的物质越稳
定，越易形成，则 3 种 与碳基体的结合能力由大到小的顺序是： ；
【小问 6 详解】
步骤 2 中用 标准溶液滴定的 EDTA 标准液为与 反应后剩下的 EDTA 标准液，已知消耗
标准液 ，且 与 EDTA 反应的化学计量比为 ，则与 反应后剩下的 EDTA 标准液的物
质的量为 ，则与 反应消耗的 EDTA 的物质的量
，又 与 EDTA 反应的化学计量
比也为 ，则该废水中 的含量为 。
17. 沙丁胺醇有明显的支气管舒张作用，临床上主要用于治疗喘息型支气管炎、支气管哮喘等，其中一条通
用的合成路线如图：
已知： 。
结合上述合成路线，请回答：
（1）沙丁胺醇的分子式为____；A→B 的反应类型____。
（2）D→E 过程的主要目的是____。
（3）请写出 D→E 过程的化学反应方程式___。
（4）化合物 F 的结构简式为____。
（5）A 的同分异构体中满足下列条件的有____种。
第 17页/共 24页
①属于芳香族化合物；②可以发生银镜反应
（6）请利用所学知识和题中涉及的反应，设计以苯酚、甲醛和 H2NC(CH3)3 为原料合成化合物
的路线(用流程图表示，无机试剂任选)____。
【答案】（1） ①. C13H21NO3 ②. 加成反应
（ 2） 保 护 酚 羟 基 （ 3） +CH3COOOCCH3
+CH3COOH
（4） （5）25
（6）
【解析】
【分析】由有机物 转化关系可知， 在酸性条件下与 HCHO 发生加成反应生
成 ，则 B 为 ；
与氯化氢发生取代反应生成 ，则
C 为 ； 与 CH3COONa 发生取代反应生
成 ，酸性条件下
与乙酸酐发生取代反应生成
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，则 E 为 ；
在 CH3Cl 作用下与溴发生取代反应生成
，则 F 为
；
与 发生取
代反应生成 ，则 H 为
；
在盐酸中发生水解反应生成
，
做催化剂作用下与氢气反应生成
。
【小问 1 详解】
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由分析可知，沙丁胺醇的结构简式为 ，分子式
为 C13H21NO3；A→B 的反应为 在酸性条件下与 HCHO 发生加成反应生成
，故答案为：C13H21NO3；加成反应；
【小问 2 详解】
由 D 和 I 的结构简式中都含有酚羟基可知，D→E 过程的主要目的是保护酚羟基，故答案为：保护酚羟基；
【小问 3 详解】
由分析可知，D→E 过程的反应为酸性条件下 与乙酸酐发生
取代反应生成 和 CH3COOH，反应的化学反应方程式为
+CH3COOOCCH3
+CH3COOH，故答案为：
+CH3COOOCCH3
+CH3COOH；
【小问 4 详解】
由分析可知，F 的结构简式为 ，故答案为：
；
【小问 5 详解】
A 的同分异构体属于芳香族化合物，可以发生银镜反应说明 A 的同分异构体苯环上可能连有甲酸酯基或者
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醛基，若连有一个取代基，则可能为 HCOOCH2—、-OCH2CHO、-CH(OH)CHO 共有 3 种结构，若连有 2
个取代基则可能连有 HCOO—和—CH3、—CHO 和—OCH3、—CHO 和—CH2OH、—CH2CHO 和—OH，每
组又有邻、间、对 3 种结构，若连有 3 个取代基即—CHO、—CH3 和—OH，共有 10 种结构，则符合条件
的结构简式共 25 种，故答案为：25；
【小问 6 详解】
由题给有机物的转化关系可知，以苯酚、甲醛和 H2NC(CH3)3 为原料合成化合物
的合成步骤为 酸性条件下与甲醛发生加成反应生成
， 与氯化氢发生取代反应生成 ，
与 H2NC(CH3)3 发生取代反应生成 ，则合成路线
为，故答案为：
。
18. 利用 —丁内酯(BL)制备 1，4—丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和 1—丁醇(BuOH)的
副反应，涉及反应如下：
已知：①反应 I 为快速平衡，可认为不受慢反应 II、III 的影响；②因反应 I 在高压 氛围下进行，故 压
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强近似等于总压。回答下列问题：
（1）以 或 为初始原料，在 、 的高压 氛围下，分别在恒压容器
中进行反应。达平衡时，以 BL 为原料，体系向环境放热 ；以 BD 为原料，体系从环境吸热 。忽
略副反应热效应，反应 焓变 _______ 。
（2）初始条件同上。 表示某物种 的物质的量与除 外其它各物种总物质的量之比， 和 随时间
变化关系如图甲所示。实验测得 ，则图中表示 变化的曲线是_______；反应 I 平衡常数
_______ (保留两位有效数字)。以 为原料时， 时刻 _______，BD 产率 _______(保留两
位有效数字)。
（3） 为达平衡时 与 的比值。 、 、
三种条件下，以 为初始原料，在相同体积的刚性容器中发生反应，
随时间 变化关系如图乙所示。因反应在高压 氛围下进行，可忽略压强对反应速率的影响。
曲线 a、b、c 中， 最大的是_______(填代号)；与曲线 b 相比，曲线 c 达到
所需时间更长，原因是_______。
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【答案】（1）
（2） ①. a 或 c ②. ③. ④.
（3） ①. ②. 由于 和 代表的温度相同，而压强对反应速率的影响可忽略，压强增大反应 II、
III 均是逆向移动， 增大，故 所需时间更长
【解析】
【小问 1 详解】
依题意，结合已知信息，可推定在同温同压下，以同物质的量的 BL 或 BD 为初始原料，达到平衡时的状态
相同，两个平衡完全等效。则以 的 为原料，达到平衡时放出 热量与同物质的量的
为原料达到平衡时吸收 热量的能量二者能量差值为 ，则 时二者能量差值为
，反应 I 为放热反应，因此焓变 ；
【小问 2 详解】
实验测定 ，则达到平衡时 物质转化量大于 物质转化量，平衡状态 物质的量较小，根据图
示可知，表示 变化的曲线是 或 ；该平衡状态下 ， 的压强近似等于总压，
故反应 I 平衡常数 ；以 为原料时，根
据题给反应 I、II、III 可知，体系总物质的量的增加量正好是 BD 参与反应 II、III 的量，也正好是
的物质的量，设 时 转化了 ， 转化了 ，则体系总物质的量为 ，得到
、 ，求得 、 ，则 时刻
；此时 的产率为 ；
【小问 3 详解】
依题意，反应 I 是正向放热过程，以 BL 为初始原料，温度升高则平衡逆向移动，温度越高，反应速率越快，
达到平衡时的时间越短， 越小， 的值越大；相同温度时，压强增大， 的比
重增大， 增大，又可忽略压强对反应速率的影响，则 最大即 最小，
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对应曲线 ；由于 和 代表的温度相同，而压强对反应速率的影响可忽略，压强增大反应 II、III 均是逆向
移动， 增大，故 所需时间更长。
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