安徽省部分学校2024-2025学年高三(上)12月考试化学试卷（解析版）

这是一份安徽省部分学校2024-2025学年高三(上)12月考试化学试卷（解析版），共24页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
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。
1. 探索新能源是化学科学的重要研究方向。下列说法正确的是
A. 开发使用锂离子电池能够彻底解决铅蓄电池所带来的环境污染问题
B. 核电站所使用的同位素U-235的核裂变过程是化学变化
C. 宇宙深空探索卫星必需的太阳能电池板的材质是晶体硅单质
D. 利用海洋潮汐发电的能量转换途径是：潮汐能→化学能→电能
【答案】C
【解析】A．锂离子电池的使用不可能彻底解决环境污染问题，会产生新的环境问题，A错误；
B．核裂变属于核反应，不属于化学变化，B错误；
C．太阳能电池板现在主要的材料是晶体硅，C正确；
D．海洋潮汐发电实现的能量转换应该是潮汐能→电能→化学能，D错误；
故选C。
2. 下列化学用语表示不正确的是
A. Cl2O的电子式：
B. 基态34Se原子的简化电子排布式：[Ar] 4s24p4
C. NH3的VSEPR模型：
D. 3，3-二甲基-1-丁烯的结构简式：CH2=CHC(CH3)3
【答案】B
【解析】A．Cl2O为共价化合物，电子式是，A正确；
B．34Se为34号元素，基态34Se原子的简化电子排布式为[Ar] 3d104s24p4，B错误；
C．NH3中氮原子上孤电子对数为，价层电子对数为3，N采取sp3杂化，所以VSEPR模型，C正确；
D．3,3-二甲基-1-丁烯的结构简式是CH2=CHC(CH3)3，D正确；
故选B。
3. 下列有关物质的结构、性质和用途不具有对应关系的是
A. 氨气是碱性气体，液态氨气可以作为制冷剂使用
B. 纤维素的主链上的羟基，可以发生硝化反应，制备“无烟火药”硝化纤维
C. 二氧化氯具有强氧化性可以做广谱杀菌、消毒剂
D. Al合金具有密度小、强度高、耐腐蚀等优越性质，可以做飞机外壳部件
【答案】A
【解析】A．由于液氨汽化时吸收大量的热，使周围温度急剧降低，所以液态氨气可以作为制冷剂使用，A符合题意；
B．纤维素的主链上的羟基，羟基可以发生硝化反应，制备“无烟火药”硝化纤维，B不符合题意；
C．二氧化氯具有强氧化性，能杀灭病菌，可以做广谱杀菌、消毒剂，C不符合题意；
D．Al合金具有密度小、强度高、耐腐蚀等优越性质，性能优良可以做飞机外壳部件，D不符合题意；
故选A。
4. 用NA表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A. 1L pH=12的氨水中的 OH- 的数目是0.01 NA
B. K2Cr2O7在与H2C2O4反应过程中转移电子数目为10 NA
C. 1ml液态水中水分子间的氢键O−H…O数目小于2 NA
D. 0.1ml配合物K3[Fe(C2O4)3]中σ键数目为0.6NA
【答案】C
【解析】A．温度不确定，Kw值不定，无法计算 pH=12的溶液OH- 的浓度，故A错误；
B．没给出具体反应物量，无法计算电子转移数目，故B错误；
C．冰晶体中1个水分子形成4条氢键，1ml水分子形成2ml氢键，在液态水中氢键数目会减少，故C正确；
D．配合物K3[Fe(C2O4)3]中，每个中有5个σ键，Fe3+与形成6个配位键，0.1ml配合物K3[Fe(C2O4)3]中σ键数目为2.1NA，故D错误；
选C。
5. 某实验小组研究SO2相关性质的装置图如下。下列方程式错误的是
A. ①中H2SO4+Na2SO3Na2SO4+SO2↑+H2O
B. ③中2+5SO2+2H2O=2Mn2++5+4H+
C. ⑤中SO2+BaCl2=BaSO3↓+2HCl
D. ⑥中SO2+2OH-=+H2O
【答案】C
【解析】A．①中亚硫酸钠与硫酸反应，H2SO4+Na2SO3Na2SO4+SO2↑+H2O，A正确；
B．③中发生氧化还原反应，，B正确；
C．⑤中无法用弱酸制强酸，二氧化硫与氯化钡不发生反应，C错误；
D．⑥中二氧化硫尾气吸收，与氢氧化钠反应，，D正确；
故选C。
6. Q分子的结构如图所示，其中W、X、Y、Z四种元素位于同主族前五周期的元素，工业上利用沸点差异从空气中分离出的单质，的电负性大于。是短周期元素，与的价电子数之和与的质子数相同，与的电子结构相同。下列说法错误的是
A. 分子中Z、Y的杂化轨道类型相同
B. W、Z的原子序数序数差是36
C. 分子YE3的键角大于于WE3
D. W、X、Y、Z四种元素简单氢化物沸点最高的是Y
【答案】D
【解析】分析所给物质结构，W、X、Y、Z四种原子的成键数均成3条，并且W、X、Y、Z四种元素位于同主族前五周期的元素，因此他们都属于ⅤA族的元素，工业上利用沸点差异分离Y的单质，因此Y是N。是短周期元素，与的价电子数之和与的质子数相同，则E价电子数为7，且W3−与E−的电子结构相同，则W是P，E是Cl，又因为的电负性大于，则是As，是Sb。
A．分子中Z、Y的价层电子对数是4，所以杂化方式相同，都是sp3杂化，A正确；
B．P原子序数15，Sb原子序数51，原子序数序数差36，B正确；
C．PCl3和NCl3的中心原子杂化方式相同，但是N的电负性大于P，N的原子半径小于P，因此PCl3的键角小于NCl3，C正确；
D．W、X、Y、Z四种元素简单氢化物沸点顺序是：SbH3>NH3>AsH3>PH3，D错误；
故选D。
7. 为达到实验目的，下列对应的实验方法正确或实验操作规范的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】A．容量瓶不可作为固体物质溶解容器，A错误；
B． Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应后烧杯壁变凉说明为吸热反应，反应的焓变>0，同时闻到刺激性气味，说明该反应有气体生成，则熵变>0，B正确；
C．KSCN过量，向其中继续加入FeCl3颜色加深，无法说明化学平衡发生移动，C错误；
D．还原性应为Fe2+ >Br⁻，且FeBr2与等物质的量的Cl2发生的反应是2Fe2++2Br−+2Cl2=4Cl−+2Fe3++Br2，无法得出相应结论，D错误；
答案选B。
8. 天然植物宗阜根中提取的紫草素在酸性环境下呈红色，中性环境下呈紫色，碱性环境下呈蓝色， 这与紫草素易发生酮式与烯醇式互变异构有关。下列相关说法正确的是
A. 紫草素的酮式结构和烯醇式结构互为同系物
B. 紫草素的酮式结构中的除基团R−外发生sp2杂化的碳原子有8个
C. 紫草素的烯醇式结构更容易被氧化
D. 紫草素可以作为酸碱指示剂使用，酮式和烯醇式的互变异构属于物理变化
【答案】C
【解析】A．紫草素的酮式结构和烯醇式结构互为同分异构体，A错误；
B．紫草素的酮式结构中的除基团R−外发生sp2杂化的碳原子有10个，B错误；
C．紫草素的烯醇式结构更不稳定、更容易被氧化，C正确；
D．紫草素可以作为酸碱指示剂使用，酮式和烯醇式的互变异构属于化学变化，D错误；
故选C。
9. 化学晶体中通过晶胞的整体平移前后完全等价才能称为空间环境相同。下面是某含钙化合物的晶胞结构如图甲所示，沿x轴方向的投影为图乙，晶胞底面显示为图丙，晶胞参数，阿伏加德罗常数的值是。下列说法不正确的是。
A. 化合物的化学式是Ca3N3B
B. Ca与N的距离为pm
C. 该晶体晶胞中的N有4种空间环境
D. 晶体的密度为×
【答案】C
【解析】A．在晶胞结构中Ca位于顶点和内部，共个，B位于侧棱、共个，N位于上下底面和侧棱，共，所以化学式为Ca3N3B，A正确；
B．Ca与N的距离为面对角线一半，即pm，B正确；
C．化学晶体中通过晶胞的整体平移前后完全等价才能称为空间环境相同，所以晶胞中N的空间环境有3种，侧棱2种，顶点1种，C错误；
D．晶体的密度为=×，D正确；
故选C。
10. 高炉渣主要成分为，，和等，使用高炉渣对炼钢烟气(和水蒸气)进行回收利用，有效减少了环境污染，主要流程如图所示，下列说法错误的是
已知：
A. 高炉渣与(NH4)2SO4经焙烧产生的“气体”是NH3
B. “滤渣”的主要成分是CaSO4
C. “水浸2”时主要反应的反应方程式为CaSO4+(NH4)2CO3=CaCO3+(NH4)2SO4
D. 产品NH4Al(SO4)2·12H2O可用作净水剂
【答案】B
【解析】焙烧的产物应为CaSO4、MgSO4、Al2(SO4)3、SiO2，“气体”为NH3，水浸后，“滤渣”中主要是CaSO4、SiO2，滤液浓缩结晶生成硫酸铝铵；滤渣与碳酸铵结合生成碳酸钙，据此分析；
A．高炉渣与(NH4)2SO4经焙烧产生的“气体”是可以和“烟气”生成(NH4)2CO3所以“气体”为NH3，A正确；
B．根据产品可以推出焙烧的产物应为CaSO4、MgSO4、Al2(SO4)3、SiO2，因此“滤渣”中主要是CaSO4、SiO2，B错误；
C．因为，所以“水浸2”时主要反应的反应方程式为CaSO4+(NH4)2CO3=CaCO3+(NH4)2SO4，C正确；
D．产品NH4Al(SO4)2·12H2O溶于水产生Al3+，水解成Al(OH)3胶体，具有絮凝净水作用，D正确；
故选B。
11. 自来水中含有、及微量、、等金属离子，通常用、离子量折合成CaO的量来表示水的硬度：1L水中含有10mg CaO时为1°。
实验室采用配位滴定法测定自来水硬度。实验步骤如下：
①用天平准确称取m g 于烧杯中，先用少量水润湿，盖上表面皿，缓慢滴加HCl（1∶1）2～3mL，充分溶解后，定容至250mL容量瓶中，摇匀。
②称取1.0g EDTA二钠盐（用表示）于烧杯中微热溶解，加入约0.025g ，冷却后转入试剂瓶中，稀释至250mL，摇匀待标定。
③用移液管移取25.00mL 标准液于250mL锥形瓶，加20mL氨性缓冲液和少许铬黑T（EBT）指示剂，用EDTA溶液滴定至由紫红色变为蓝色，平行测定三次，消耗标准溶液mL。
④用移液管移取待测水样50.00mL于250mL锥形瓶，加3mL三乙醇胺、5mL氨性缓冲液、1mL 和少许铬黑T（EBT）指示剂，用EDTA标液滴定至由紫红色变为蓝色，平行测定三次，消耗标准溶液mL。计算水的总硬度。
已知：，，以EDTA溶液滴定较滴定终点更敏锐。水样中微量、、等杂质离子，可用三乙醇胺和溶液进行掩蔽。
该水样的总硬度为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由①中信息可得标准液中c(Ca2+)=；由③可得EDTA标准溶液的浓度c(EDTA)= ；由④得水样中钙镁离子的浓度：c= ；水的总硬度表示为：。
故选：C。
12. 某同学查阅资料发现水银电解法电解饱和食盐水可以获得金属钠汞齐(钠汞合金)，装置图和实验现象记录如下：
接通电源，一段时间后，金属汞表面有细微气泡出现，加大电压电解足够长时间后分离出其中的金属Hg。取少量分离出的Hg投入滴有酚酞溶液的水中，酚酞变红且有无色气体放出。有关该实验的说法错误的是
A. 化学史中使用钠汞齐实现无水氯化铝制铝，表现出钠汞齐的强氧化性
B. 玻璃管的作用是防止铁丝暴露在NaCl溶液中，导致生成大量的H2而无法得到金属Na
C. Q溶液可以是NaOH溶液，作用是吸收尾气Cl2
D. 出于安全角度考虑，进行该实验时需要准备硫粉，并开启实验室下方排风扇
【答案】A
【解析】b为阳极，Cl-失电子生成Cl2，需用吸收液吸收，a为阴极，接通电源，一段时间后，金属汞表面有细微气泡出现，该气泡为H2，加大电压电解足够长时间后，Na+在阴极得到电子生成Na，Na与Hg混合在一起，分离出其中的金属Hg，取少量分离出的Hg投入滴有酚酞溶液的水中，Na与H2O反应生成H2和NaOH，酚酞变红且有无色无味气体放出。
A．使用钠汞合金实现无水氯化铝制铝，表现出钠汞齐的强还原性，故A错误；
B．若铁丝暴露在NaCl溶液中，氢离子得电子生成大量的H2而无法得到金属Na，故B正确；
C．b为阳极，Cl-失电子生成Cl2，Q溶液可以是NaOH溶液，作用是吸收尾气Cl2，故C正确；
D．Hg蒸汽有毒，实验时应该开启排风扇，汞蒸气密度比空气密度大，应打开下方抽气扇，用硫粉处理可能的Hg，故D正确；
选A。
13. 下图是双核金属配合物Q的结构和用于协同光催化CO2还原反应中的部分原理，下列说法错误的是
A. 催化剂Q中的C的配位数是6，杂化方式dsp2
B. 协同光催化CO2还原反应的总反应方程式CO2+2H+→CO+H2O
C. 催化剂Q中的N的杂化方式为sp2 和sp3
D. 双核催化中心只有一个钴吸附CO，与另一个钴上的水协同反应生成CO
【答案】B
【解析】A．根据结构图，催化剂Q中的C的配位数是6，杂化方式dsp2，A正确；
B．协同光催化CO2还原反应的总反应方程式CO2+2H++2e−→CO+H2O，B错误；
C．催化剂Q中环上的N的杂化方式为sp2，氨基上N的杂化方式为sp3杂化，C正确；
D．根据机理图，双核催化中心只有一个钴吸附CO，与另一个钴上的水协同反应生成CO，D正确；
答案选B。
14. 1922年范斯莱克(Vanslyke)提出用缓冲容量来描述缓冲溶液缓冲能力的大小，越大，缓冲能力越大。如图是常温下，和组成缓冲溶液的关系图，其中两条曲线分别对应和。已知常温下，。
下列说法不正确的是
A. 向的上述缓冲溶液加水稀释，增大
B. 常温下，等浓度、等体积的和溶液混合后大于4.76
C. A曲线上任意一点的溶液中均存在
D. B曲线代表的溶液缓冲能力最大时，溶液中
【答案】D
【解析】A．向的上述缓冲溶液加水稀释，溶液酸性减弱，减小，水的离子积不变，故增大，故A正确；
B．，则，则常温下，等浓度、等体积的和溶液中，的电离程度大于的水解程度，则溶液显酸性，，又，，则混合溶液的大于4.76，故B正确；
C．根据电荷守恒，A曲线上任意一点的溶液中均存在，则，故C正确；
D．B曲线代表的溶液缓冲能力最大时，pH=4.76，，所以溶液中，根据电荷守恒，溶液呈酸性，则，所以，故D错误；
故选D。
第Ⅱ卷 (非选择题 共58分)
二、非选择题(共58分)
15. 秋冬季节樟树干中樟脑含量较多。某化学兴趣小组使用下列步骤完成樟脑的提取和纯化。
Ⅰ. 提取樟脑油
樟脑是一种萜类有机化合物，化学式为C10H16O。室温下为白色或透明的蜡状固体，具有强烈的挥发性和芳香气味，广泛用于制药、香料、杀虫剂等方面。樟脑的熔点为42℃，沸点为176℃，不溶于水，但易溶于醇、醚等有机溶剂。
称取约80 g香樟树干落叶，用剪刀剪碎，装入500 mL圆底烧瓶中，加入没过樟树叶一半的水。蒸馏1h。等待装置冷却，取下锥形瓶。
Ⅱ. 提取樟脑
通过分析，樟脑在176℃前缓慢加热，樟脑可以不经熔化而直接升华，应用该性质从樟脑油中获得樟脑。将蒸馏得到的樟脑油倾析出部分水后，在其中加入食盐固体混合均匀，取出，置于蒸发皿中。利用下图所示装置对樟脑进行提取。
Ⅲ. 樟脑纯化
天然樟脑粗品中樟脑含量较低，小组同学采用重结晶精制方法对产品进行精制，将天然樟脑以无水乙醇作溶剂进行重结晶获得天然樟脑纯品。
回答下列问题：
（1）连接冷凝水管时，从进水口_______(选填“a”或“b”)通入冷凝水，点燃酒精灯加热。樟脑和水一起冷凝成混合液体，经尾接管流入接受器中，当_______，表示樟木中的樟脑已全部蒸出。
（2）蒸馏过程中若观察到在冷凝管中有白色物质凝结，此时需要进行的操作是_______。
（3）下列有关樟脑提取过程中的说法正确的是_______。
A. 该方法利用樟脑的熔点较低
B. 樟脑主要在滤纸的上方区域凝结
C. 滤纸上的小孔作用是便于樟脑蒸汽通过
D. 加热过程中温度越高樟脑的升华越彻底
（4）利用不同溶剂进行重结晶的收率不同，根据下表分析，从分子结构角度分析影响收率的主要因素可能是溶剂的_______，无水乙醇中收率最高的原因：_______。
（5）重结晶提纯的具体操作包括，将樟脑在溶解温度55 ℃溶解，再于5 ℃下_______15 min，抽滤、洗涤、低温干燥。
（6）为了验证提取樟脑的纯度，小组同学翻阅资料发现可以采用气相色谱研究樟脑产品的纯度，以N2作为载气(流动相)，已知不同气体在同一色谱柱中出峰时间不相同，如图为该产物色谱图中的部分内容，请问判断哪一个峰是樟脑的方法是_______。
【答案】（1） ①. a ②. 尾接管口无油状液体滴出
（2）降低通入冷凝水的流速
（3）BC
（4） ①. 分子极性不同 ②. 四种溶剂中，无水乙醇的分子极性最大，樟脑也是极性分子，极性分子易溶于极性溶剂，所以溶解樟脑更充分收率最好
（5）冷却结晶
（6）用纯的樟脑再次进行气相色谱进行比对确定
【解析】
（1）连接冷凝水管时，下口进水，上口出水，故从进水口a通入冷凝水，点燃酒精灯加热。樟脑和水一起冷凝成混合液体，经尾接管流入接受器中，当尾接管口无油状液体滴出，表示樟木中的樟脑已全部蒸出；
（2）蒸馏过程中若观察到在冷凝管中有白色物质凝结，此时物质为樟脑，因樟脑的熔点为42℃，说明温度过低，故需要进行的操作是降低通入冷凝水的流速；
（3）A．蒸馏方法利用樟脑的沸点较低，A错误；
B．樟脑升华后，主要在滤纸的上方区域凝结，B正确；
C．樟脑升华后，滤纸上的小孔作用是便于樟脑蒸汽通过，C正确；
D．樟脑在176℃前缓慢加热，樟脑可以不经熔化而直接升华，温度过高会发生反应变质，D错误；
故选BC；
（4）从分子结构角度四种溶剂，乙醇为极性最大的分子，分析影响收率的主要因素可能是溶剂的分子极性不同；四种溶剂中，无水乙醇的分子极性最大，樟脑也是极性分子，极性分子易溶于极性溶剂，所以溶解樟脑更充分收率最好；
（5）由于樟脑的溶沸点低，且易升华，将樟脑在溶解温度55 ℃溶解，再于5 ℃下冷却结晶15 min，抽滤、洗涤、低温干燥；
（6）判断哪一个峰是樟脑的方法是：因不同气体在同一色谱柱中出峰时间不相同，用纯的樟脑再次进行气相色谱进行比对确定；
16. 锂二次电池产业得到了强有力的发展，锂离子电池寿命一般为3～5年， 随着其大规模的应用，退役的废旧钴酸锂正极材料的回收重制成了重要的研究方向，结合下列流程回答问题：
已知：①氯化胆碱[]是一种铵盐；
②在溶液中常以(蓝色)和(粉红色)形式存在；
③时，。
回答下列问题：
（1）微波共熔溶剂由含氢键供体(能形成氢键的氢原子)的组分与含氢键受体(能与氢原子形成氢键的原子)的组分混合。草酸(HOOCCOOH)分子中氢键受体的数目为_______。
（2）“微波共熔”时，微波熔溶剂(氯化胆碱—草酸按一定物质的量配比而成)和粗品以不同的液固比在下微波处理后锂和钴的浸取率见下图，则最佳液固比为。液固比不能过低和过高的原因是_______。
（3）“水浸”过程中溶液由蓝色变为粉红色，该变化的离子方程式为_______。
（4）时，“沉钴”反应完成后，溶液，此时_______ ml∙L-1。
（5）“高温烧结”中需要通入空气，其作用是_______。
（6）锂离子电池正极材料在多次充放电后由于可循环锂的损失，结构发生改变生成，导致电化学性能下降，使用和溶液可以实现的修复，则修复过程中的化学反应方程式为_______。
（7）钴酸锂()的晶胞结构如图所示。晶体中O围绕C形成八面体，八面体共棱形成层状空间结构，与层交替排列。该晶胞中O的个数为_______；充电过程中晶胞高度c变大，原因是会从八面体层间脱出，导致_______。
【答案】（1）4 （2）过低，还原剂草酸的量不足，不能将LiCO2还原成可溶性的C2+；过高，低共溶剂使用量增多，其对钴的浸取率影响不大，且过量草酸能于C2+形成草酸钴沉淀，使钴的浸取率下降
（3）[CCl4]2− + 6H2O = [C(H2O)6]2+ + 4Cl−
（4）1.6×10−7
（5）将C3O4中C(Ⅱ)氧化为C(Ⅲ)
（6）6LiOH+2C3O4+H2O2=6LiCO2+4H2O
（7） ①. 6 ②. Li+层和CO─O层吸引力减弱，CO─O层之间的同性排斥使层间距增大(或：相邻的CO─O层中CO同性相斥，使层间距增大)
【解析】氯化胆碱-草酸和LiCO2微波共熔的过程中，C被还原为+2价，经过水浸滤液中C以[C(H2O)6]2+存在，加入氢氧化钠沉钴，得到C(OH)2沉淀和含有锂离子的溶液，C(OH)2固体经过煅烧得到C3O4固体，含有锂离子的溶液中加入碳酸钠溶液生成碳酸锂沉淀，碳酸锂和C3O4高温烧结(通入空气氧化)得到LiCO2产品，以此分析解答。
（1）草酸(HOOCCOOH)分子中能与氢原子形成氢键的原子有氧原子，四个氧原子均可作为氢键受体，故草酸(HOOCCOOH)分子中氢键受体的数目为4；
（2）液固比不能过低和过高，过低时还原剂草酸的量不足，不能将还原成可溶性的；过高时低共溶剂使用量增多，其对钴的浸取率影响不大，且过量草酸能与形成草酸钴沉淀，使钴的浸取率略降；
（3）已知在溶液中常以(蓝色)和(粉红色)形式存在，“水浸”过程中溶液由蓝色变为粉红色，说明钴元素的存在形式由变为 ，结合元素守恒得该变化的离子方程式为；
（4）时，“沉钴”反应完成后，溶液，即c(H+)=，则c(OH-)=，c(C2+)=；
（5）“高温烧结”中需要通入空气，其作用是将中C(Ⅱ)氧化为C(Ⅲ)；
（6）使用LiOH和30%H2O2溶液可以实现LiCO2的修复是过氧化氢将C3O4氧化和LiOH生成LiCO2，反应的化学方程式为；
（7）由钴酸锂（LiCO2）晶胞结构示意图可知，Li位于顶点和内部，个数为8×+2=3，由化学式LiCO2可知，O原子个数为6；充电过程中，正极材料失电子发生氧化反应，Li+从八面体层间脱出，Li+减少，使Li+层和C-O层吸引力减弱，C-O层之间的排斥使层间距离增大。
17. 乙腈(CH3CN)是用途广泛的精细化工产品，目前国内的乙腈生产技术主要包括丙烯腈副产物提取、醋酸氨化脱水和乙醇脱氢氨化，其中乙醇脱氢氨化得到的乙腈质量最优。下图为乙醇脱氢氨化过程中主产物和副产物。
注：1、图中所有物质在反应状态下均气态
2、“”表示生产过程中的生成的副产物
（1）写出乙醇脱氢氨化制备乙腈总反应的热化学反应方程式：_______。
（2）催化剂表面的微孔数目越多、催化剂比表面积越高更有利于催化乙腈的合成，合适的C负载量可促进xC0.25La/Al2O3-10H2 /N2上乙腈的产生并抑制丁腈、吡啶碱等副产物的生成。分析10% C负载量更有利于乙腈合成的原因可能是_______。
（3）下图是乙腈合成的工艺流程图，乙腈蒸馏精制可以获得高纯度的乙腈，在蒸馏之前需要加入硫酸，该操作的目的是_______。
（4）在催化合成乙腈过程中以一定的流速通过“反应器”，结果显示在不同温度下的乙醇的理论转化率和实际转化率如图所示，请分析在_______(选填：“高温低压”、“高温高压”、“低温低压”、“低温高压”)的条件更有利于乙腈合成；T1K以后变化的原因是_______。
（5）若保持压强p kPa不变，向恒温密闭容器中按体积比1:3充入CH3CH2OH(g)和NH3(g)发生反应，通过实验测得体系中某机物占总有机物的物质的量分数φ[比如φ(CH3CH2OH)=]随时间t的变化如图所示。
则达平衡时的乙醇脱氢氨化制备乙腈的过程中物质(2)(CH3CHO)生成物质(4)(CH3CN)的Kp=_______(用分压表示平衡常数分压p′(A)=P总·φ(A))。
【答案】（1）CH3CH2OH(g)+NH3(g) → CH3CN(g)+H2O(g)+2H2(g) △H=△H1+△H2+△H3+△H4
（2）低于10%的C负载量副反应较多不利于乙腈合成；负载量高于10%会有C堵塞微孔导致催化效率降低
（3）中和其中残留的氨气和吡啶碱
（4） ①. 高温低压 ②. 超过催化剂最适温度，催化效率降低
（5）
【解析】CH3CH2OH脱H2生成CH3CHO，CH3CHO与NH3加成生成CH3CH(OH)NH2，脱水后生成CH3CH=NH，再脱H2生成CH3C≡N。CH3CH2OH脱H2O生成CH2=CH2，CH2=CH2与H2加成生成CH3CH3；CH3CHO两分子加成生成HOCH(CH3)CH2CHO，再脱水生成CH3CH=CHCHO；CH3CH=CHCHO与NH3加成后再加H2然后脱水、脱H2，生成CH3CH2CH2C≡N；CH3CH=NH与2分子CH3CHO反应脱水、脱H2生成或。
（1）(1)CH3CH2OH(g)→H2(g)+CH3CHO(g) △H1
(2)CH3CHO(g)+NH3(g)→CH3CH(OH)NH2(g) △H2
(3)CH3CH(OH)NH2(g)→CH3CH=NH(g)+H2O(g) △H3
(4) CH3CH=NH(g)→H2(g)+CH3C≡N(g) △H4
依据盖斯定律，将四个反应加和，即得总反应的热化学反应方程式：CH3CH2OH(g)+NH3(g) → CH3CN(g)+H2O(g)+2H2(g) △H=△H1+△H2+△H3+△H4。
（2）从图中可以看出，10% C负载量之前，随C负载量的增大，乙腈的选择性增大，丁腈、低碳烃、吡啶碱的含量逐渐减小；10% C负载量之后，随C负载量的增大，乙腈的选择性减小，杂质中丁腈、低碳烃、吡啶碱的含量逐渐增大。所以10% C负载量更有利于乙腈合成的原因可能是：低于10%的C负载量副反应较多不利于乙腈合成；负载量高于10%会有C堵塞微孔导致催化效率降低。
（3）从乙腈合成的工艺流程图可以看出，乙醇脱氢产物与氨气反应生成乙腈，用水吸收乙腈，同时吸收未反应的氨，释放出氢气，在氨气分离塔内分离出氨，但乙腈中仍溶有少量氨和吡啶碱等，则在蒸馏之前需要加入硫酸，该操作的目的是：中和其中残留的氨气和吡啶碱。
（4）催化合成乙腈的总反应为CH3CH2OH(g)+NH3(g) → CH3CN(g)+H2O(g)+2H2(g) △H，从理论转化率看，升高温度，乙醇的转化率增大，则△H＜0，反应物气体分子数小于生成物气体分子数，则在高温低压的条件更有利于乙腈合成；T1K以后乙醇的实际转化率减小，则应为温度升高对催化剂产生了不良影响，所以变化的原因是：超过催化剂最适温度，催化效率降低。
（5）若保持压强p kPa不变，向恒温密闭容器中按体积比1∶3充入CH3CH2OH(g)和NH3(g)发生反应，由图可知，平衡时反应混合物中，不存在CH3CH2OH(g)、CH3CH(OH)NH2(g)、CH3CH=NH(g)，即可简化地认为发生以下两个反应：
Ⅰ.CH3CH2OH(g)→H2(g)+CH3CHO(g)
Ⅱ.CH3CHO(g)+NH3(g)→H2O(g)+H2(g)+CH3C≡N(g)
设初始充入1ml CH3CH2OH(g)、3mlNH3(g)，根据图示可知，平衡时乙醛和乙腈物质的量分数都是50%，说明二者物质的量相等，根据碳原子守恒，体系中有0.5ml乙醛和0.5ml乙腈；反应Ⅰ生成1mlH2，反应Ⅱ消耗0.5ml氨气，生成0.5ml水蒸气和0.5ml氢气，即平衡体系中有0.5ml乙醛、0.5ml乙腈、1.5ml氢气、2.5ml氨气和0.5ml水蒸气。气体总物质的量为5.5ml，乙醛、乙腈和水蒸气物质的量分数都为=，氢气物质的量是乙醛的3倍，物质的量分数为，氨气物质的量是乙醛的5倍，物质的量分数为，代入表达式：Kp===。
18. 盐酸决奈达隆是一种抗心律失常的药物，下图是该药物的合成路线图。结合路线图回答下列问题。
（1）写出B中的含氧官能团_______。
（2）写出较彻底实现B→C的转化的反应条件_______。
（3）写出D的结构简式_______。
（4）写出F→G的C11H24NCl结构简式_______，向其中加入K2CO3的作用是_______。
（5）在“转化关系”中，下列物质间的转化所发生的化学反应属于取代反应的是_______(填标号)。
a．A→B b．G→H c．H→I d．I→J
（6）C有多种同分异构体，符合下列条件的同分异构体共有_______种(不考虑立体异构)。
①能与氢氧化钠溶液反应，且1ml消耗4ml NaOH；
②属于芳香化合物，具有；
③核磁共振氢谱峰显示有4个峰
请写出其中核磁共振氢谱峰面积之比为6：4：2：3的一个结构简式：_______。
【答案】（1）酯基、醚键、醛基、硝基
（2）氢氧化钠水溶液，加热 (硫酸酸化)
（3）
（4） ①. ②. 中和生成的HCl，提高转化率
（5）ac
（6） ①. 6 ②. 、
【解析】A（），发生取代反应得到B，继续发生取代反应得到C，C在Ac2O，NaOAc条件下转化为D，条件下成E，结合D的分子式推出D的结构简式，E在AlCl3作用下生成F，F发生取代反应生成G，由G和F结构可知，C11H24NCl结构简式，G发生还原反应生成H，H与
取代生成I，I和HCl反应生成J，据此分析；
（1）B（）中的含氧官能团：酯基、醚键、醛基、硝基；
（2）B→C为酯的水解，较彻底实现的转化的反应条件氢氧化钠水溶液，加热 (硫酸酸化)；
（3）根据分析可知，D的结构简式；
（4）根据分析可知，F→G的C11H24NCl结构简式；F→G的取代反应，除了生成G还有HCl生成，向其中加入K2CO3的作用是中和生成的HCl，提高转化率；
（5）根据分析可知， a．A→B取代反应；b．G→H为还原反应；c．H→I为取代反应； d．I→J为复分解反应；故选ac；
（6）C（）有多种同分异构体，①能与氢氧化钠溶液反应，且1ml消耗4ml NaOH，说明含有酚羟基形成的酯（若取代基为羧基或羧基在苯环上形成的酯类，则消耗2ml NaOH）；②属于芳香化合物，具有；③核磁共振氢谱峰显示有4个峰，说明结构对称，则同分异构体共有6种，分别为、、、、、，核磁共振氢谱峰面积之比为6：4：2：3的一个结构简式：、；选项
实验目的
实验方法或操作
A
配制250mL0.1000 ml∙L-1NaCl溶液
称取1.4625g置于250mL容量瓶中，再加水至刻度线
B
证明与NH4Cl反应对应的>0和>0
常温下，将晶体研细后与NH4Cl晶体置于烧杯中，快速搅拌混合物，并触摸杯壁，杯壁变凉，同时闻到刺激性气味
C
证明反应物浓度对化学平衡有影响
将5mL0.005ml·L−1FeCl3溶液和5mL0.15ml·L−1KSCN溶液混合，达到平衡后再滴加4滴的FeCl3溶液，溶液红色变深
D
证明还原性：Br⁻>Fe2+
向FeBr2溶液中通入与FeBr2等物质的量的Cl2，再加入CCl4，振荡后静置，溶液分层，下层溶液变为红棕色
溶剂
收率/%
樟脑百分含量/%
二氯甲烷
47.1
97.3
无水乙醇
58.4
97.1
丙酮
53
97.4
乙酸乙酯
33.8
97.2