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江苏省徐州市第一中学2023-2024学年高二化学上学期期中考试试题（Word版附解析）
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这是一份江苏省徐州市第一中学2023-2024学年高二化学上学期期中考试试题（Word版附解析），共33页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
(满分：100分 时长：75分钟)
可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Fe56 Cu64
一、单项选择题：共20小题，每小题3分，共60分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 能源、航天、信息等科技离不开新技术和新材料发现和应用。下列有关说法不正确的是
A. 量子通信材料如螺旋碳纳米管、石墨烯等纳米材料属于胶体
B. 航天核心舱搭载的柔性太阳能电池板的核心材料是晶体硅
C. 新一代运载火箭成功应用液氧、煤油发动机，煤油是石油分馏所得混合物
D. 福建舰舰身材料采用低碳合金钢，合金的强度一般高于成分金属
2. 下列说法正确的是
A. 羟基的电子式：
B. 2，4，6-三硝基甲苯的结构简式：
C. 乙醚的分子式：
D. 分子的空间填充模型：
3. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A. 用图1装置分离酒精和水
B. 用图2装置制备乙烯，并验证乙醇发生了消去反应
C. 实验室用图3装置制备乙酸乙酯
D. 用图4装置配制银氨溶液
4. 时，与反应能量变化曲线如图，下列叙述正确的是
A. 形成键，吸收能量
B. 也可以用键能计算该反应的，(E表示键能)
C. b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线
D. 使用高效催化剂不能改变该反应的焓变
5. 下列说法正确的是
A. 芝麻中富含脂肪、蛋白质、膳食纤维等成分，它们均含C、H、O、N元素
B. 植物油和直馏汽油均能使溴的四氯化碳溶液褪色
C. 加盐可使溶液中的蛋白质沉淀析出，可用硫酸铜溶液分离提纯蛋白质
D. 氯乙烷具有冷冻麻醉作用，可用于局部快速镇痛药物
6. 下列有关说法正确的是
A. 甲烷燃料电池以溶液为电解质溶液时，负极的电极反应式为
B. 一定条件下，将和置于密闭的容器中充分反应生成，放热，其热化学方程式为
C. ，则的燃烧热
D. ，则稀硫酸和足量氢氧化钡溶液反应放出的热量为
7. 下列有机物命名正确的是
A. ：2-乙基丁烷
B. ：邻氨基甲苯
C. ：乙酸异丙酯
D. ：2-甲基-1-丙醇
8. 下列实验装置图能达到相应实验目的且描述正确的是
A. 图甲是中和热的测定实验
B. 图乙可以保护钢闸门不被腐蚀
C. 图丙用于铁上镀铜且硫酸铜溶液浓度不变
D. 图丁中一段时间后，右侧导管内液面高于试管内液面
9. 下列说法正确的是
途径a：
途径b：
A. 相同条件下，等质量的碳按a、b两种途径完全转化，途径a比途径b放出更多热能
B. 在电解饱和食盐水法制备氯气的装置中，采用阳离子交换膜
C. 在铜的电解精炼过程中，当阳极溶解铜32g时转移电子数为
D. 电解氧化铝制备单质铝时，加入冰晶石目的是增大电解液的导电性
10. 在给定条件下，下列选项中所示物质间的转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
11. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
12. 用催化香茅醇()制取香料香茅腈的反应及机理如图所示。下列说法不正确的是
说明：反应机理中香茅醇分子中部分烃基用—R表示
A. 香茅醇存在顺反异构体
B. ①为氧化反应，②为加成反应
C. 中间体M的结构简式为
D. 存在对映异构体
13. 某有机化合物A的分子式为C8H8O2。A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其红外光谱和核谱共振氢谱如图所示。
下列关于有机化合物A的说法中正确的是
A. 1 ml A与NaOH水溶液反应，最多消耗1 ml NaOH
B. 1 ml A在一定条件下最多可与4mlH2发生加成反应
C. A的同分异构体中与其属于同类化合物且分子中含有苯环的有5种(不含A本身)
D. 符合题中结构的A分子能与溴水发生取代反应
14. 化合物丙是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体，其合成路线中的前两步反应如下。下列说法正确的是
A. 甲在水中的溶解度比丙在水中的溶解度小
B. 甲分子能和甲醛在一定条件下发生缩聚反应
C. 丙与溶液混合，最多消耗
D. 乙与足量加成后生成的有机化合物中含有3个手性碳原子
15. 有机物X可以发生如下转化，下列说法正确的是
A. X分子苯环上的一氯代物有9种
B. 电解过程中X在阳极反应生成Y
C. Z可发生氧化反应、取代反应、消去反应
D. 与足量溶液反应时，等物质的量X、Y、Z消耗的物质的量之比为
16. 我国科学家在天然药物活性成分研究方面取得进展。例如：
下列说法正确的是
A. 相同条件下，等物质的量的X和Z分别与足量的Na反应，产生的气体体积相等
B. X的化学式为
C. 最多能消耗
D 用酸性溶液可鉴别X、Y、Z
17. 最新研究表明，咖啡中含有的咖啡酸能使人的心脑血管更年轻。咖啡酸的球棍模型如图所示，下列有关咖啡酸的叙述中不正确的是
A. 咖啡酸属于芳香族化合物
B. 咖啡酸中的含氧官能团只有羧基、羟基
C. 咖啡酸可以发生氧化反应、加成反应、酯化反应、加聚反应
D. 咖啡酸最多能与发生加成反应
18. 一种电化学装置的工作原理：首先，太阳能转化为电能，先对碱性镍铁二次电池充电，实现电能储存；当镍铁电池充电完成后，过剩的电能再接着用于电解水，实现氢能储存。下列说法不正确的是
A. 镍铁电池充电时，从B电极移向A电极
B. 镍铁电池充电完成后，继续通电所产生的气体Ⅰ为
C. 镍铁电池放电时理论上每消耗0.1mlNiOOH，Fe失去电子数为
D. 镍铁电池放电时，正极附近溶液的增大
19. 如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700—900℃时，O2—可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是（ ）
A. 电池内的O2—由电极甲移向电极乙
B. 电池总反应为N2H4+2O2＝2NO+2H2O
C. 当甲电极上有1mlN2H4消耗时，标况下乙电极上有22.4LO2参与反应
D. 电池外电路的电子由电极乙移向电极甲
20. 电渗析法淡化海水装置示意图如下，电解槽中阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列，将电解槽分隔成多个独立的间隔室，海水充满在各个间隔室中。通电后，一个间隔室的海水被淡化，而其相邻间隔室的海水被浓缩，从而实现了淡水和浓缩海水分离。下列说法正确的是（ ）
A. 离子交换膜b为阳离子交换膜
B. 各间隔室的排出液中，①③⑤⑦为淡水
C. 通电时，电极l附近溶液的pH比电极2附近溶液的pH变化明显
D. 淡化过程中，得到的浓缩海水没有任何使用价值
二、非选择题：共3题，共40分。
21. 枸橼酸帕瑞替尼(G)是近年合成的新药，可治疗骨髓性恶性肿瘤。一种合成工艺路线如下：
（1）所含官能团的名称___________；的反应类型为___________。
（2）化合物M的分子式为，其结构简式为___________。
（3）另一产物的分子式为___________。
（4）C的一种同分异构体同时满足以下条件，写出该同分异构体的结构简式___________。
①能发生银镜反应；
②碱性条件下可水解且水解产物之一遇溶液显色；
③分子中不同化学环境氢原子的个数比为。
（5）写出以、为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。___________
22. 咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇，熔点，以上开始升华)，有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约、单宁酸(弱酸，易溶于水及乙醇)约，还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如图。
索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与茶叶末接触，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取。
（1）实验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒1中，研细的目的是___________。圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂，加热前还要加几粒沸石。
（2）提取过程不可选用明火直接加热，原因是___________。与常规的萃取相比，采用索氏提取器的优点是___________。
（3）提取液需经“蒸馏浓缩除去大部分溶剂。与水相比，乙醇作萃取剂的优点是___________。蒸馏浓缩”需选用圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外，还有___________(填标号)。
A．直形冷凝管 B．球形冷凝管 C．接收瓶 D．烧杯
（4）浓缩液加生石灰的作用是___________和___________。
（5）可采用如图所示装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热，咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是___________。
23. Ⅰ.我国要在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标，的捕集与转化是研究的重要课题。
（1）和重整可制合成气和，其热化学方程式为
已知下列热化学方程式：
反应1：
反应2：
反应3：
则___________
（2）一种电化学法将转化为乙烯原理如图所示，电解所用电极材料均为惰性电极。
①阴极上的电极反应式为___________。
②以铅蓄电池为电源，每生成乙烯，理论上需消耗铅蓄电池中的硫酸的物质的量为___________。
Ⅱ.过量含磷物质的排放会致使水体富营养化，因此发展水体除磷技术非常重要。常用的除磷技术有化学沉淀法，吸附法等。
（3）铁炭混合物在水溶液中形成微电池，铁转化为进一步被氧化为与结合成沉淀。铁炭总质量一定，反应时间相同，测得磷去除率随铁炭质量比的变化如图所示。
①当时，随着增加，磷去除率降低，原因是___________。
②当时，随着增加，磷去除率也降低。但降低幅度低于增加时的降低幅度，原因是___________。
（4）次磷酸根()具有较强还原性。利用联合除去废水中次磷酸根，转化过程如图所示。
①转化(Ⅰ)除生成和羟基自由基外，还生成一种离子，其化学式为___________。
②利用联合除去废水中的过程可描述为___________。江苏省徐州市第一中学2023-2024学年高二上学期期中考试
化学试题
(满分：100分 时长：75分钟)
可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Fe56 Cu64
一、单项选择题：共20小题，每小题3分，共60分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 能源、航天、信息等科技离不开新技术和新材料的发现和应用。下列有关说法不正确的是
A. 量子通信材料如螺旋碳纳米管、石墨烯等纳米材料属于胶体
B. 航天核心舱搭载的柔性太阳能电池板的核心材料是晶体硅
C. 新一代运载火箭成功应用液氧、煤油发动机，煤油是石油分馏所得混合物
D. 福建舰舰身材料采用低碳合金钢，合金的强度一般高于成分金属
【答案】A
【解析】
【详解】A．量子通信材料如螺旋碳纳米管、石墨烯等纳米材料分散到分散剂后形成的分散系属于胶体，A错误；
B．硅为半导体材料，太阳能电池板的核心材料是晶体硅，B正确；
C．石油的分馏可获得多种物质，煤油是石油分馏所得混合物，C正确；
D．合金的熔点比成分金属低，硬度比成分金属高，则合金的强度一般高于成分金属，D正确；
故选A。
2. 下列说法正确的是
A. 羟基的电子式：
B. 2，4，6-三硝基甲苯的结构简式：
C. 乙醚的分子式：
D. 分子的空间填充模型：
【答案】C
【解析】
【详解】A．羟基电子式为，A错误；
B．2，4，6-三硝基甲苯的结构简式 B错误；
C．乙醚结构简式C2H5OC2H5，分子式为C4H10O，C正确；
D．四氯化碳中氯原子半径大于碳原子半径，D错误；
故答案为：C。
3. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A. 用图1装置分离酒精和水
B. 用图2装置制备乙烯，并验证乙醇发生了消去反应
C. 实验室用图3装置制备乙酸乙酯
D. 用图4装置配制银氨溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A．酒精与水互溶，无法用分液进行分离，A错误；
B．酒精具有挥发性，乙醇也可以发生消去，B错误；
C．该反应需要将导气管与液面相切，防倒吸，C错误；
D．硝酸银与过量氨气反应生成银氨溶液，D正确；
故答案为：D。
4. 时，与反应的能量变化曲线如图，下列叙述正确的是
A. 形成键，吸收能量
B. 也可以用键能计算该反应的，(E表示键能)
C. b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线
D. 使用高效催化剂不能改变该反应的焓变
【答案】D
【解析】
【详解】A．形成化学键需要放出热量，A错误；
B．N2的结构式为N≡N，所以反应的△H=反应物的总键能-生成物的总键能=E(N≡N)+3E(H-H)-6E(N-H)(E表示键能)，B错误；
C．加入催化剂可降低反应的活化能，达到顶峰值较小，则a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线，C错误；
D．催化剂只能改变反应速率，不能改变反应的焓变，D正确；
故选D。
5. 下列说法正确的是
A. 芝麻中富含脂肪、蛋白质、膳食纤维等成分，它们均含C、H、O、N元素
B. 植物油和直馏汽油均能使溴的四氯化碳溶液褪色
C. 加盐可使溶液中的蛋白质沉淀析出，可用硫酸铜溶液分离提纯蛋白质
D. 氯乙烷具有冷冻麻醉作用，可用于局部快速镇痛药物
【答案】D
【解析】
【详解】A．脂肪、膳食纤维只含C、H、O元素，A错误；
B．植物油中含有不饱和高级脂肪酸甘油酯，能与溴发生加成反应，因此能使溴的四氯化碳溶液褪色，B错误；
C．蛋白质遇重金属盐会发生变性，因此不能用硫酸铜溶液提纯蛋白质，C错误；
D．氯乙烷具有冷冻麻醉作用，从而使局部产生快速镇痛效果，氯乙烷喷雾剂主要用于运动中各种急性闭合性损伤，D正确；
选D。
6. 下列有关说法正确的是
A. 甲烷燃料电池以溶液为电解质溶液时，负极的电极反应式为
B. 一定条件下，将和置于密闭的容器中充分反应生成，放热，其热化学方程式为
C. ，则的燃烧热
D. ，则稀硫酸和足量氢氧化钡溶液反应放出的热量为
【答案】A
【解析】
【详解】A．甲烷在负极失电子，发生氧化反应，在碱性条件下反应生成碳酸根，A正确；
B．氮气与氢气的反应有限度，则1mlN2反应放热大于38.6kJ，B错误；
C．燃烧热为1ml可燃物完全燃烧生成指定的物质，生成的水应为液态，C错误；
D．硫酸与氢氧化钡生成水及硫酸钡沉淀，1ml硫酸消耗完放出的热量大于114.6kJ，D错误；
故答案为：A。
7. 下列有机物命名正确的是
A. ：2-乙基丁烷
B. ：邻氨基甲苯
C. ：乙酸异丙酯
D. ：2-甲基-1-丙醇
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据结构简式可知，其名称为：3-甲基戊烷，A错误；
B．根据结构简式可知，其名称为：邻硝基甲苯，B错误；
C．根据结构简式可知，其名称为：乙酸异丙酯，C正确；
D．根据结构简式可知，其名称为：2-丁醇，D错误；
故选C。
8. 下列实验装置图能达到相应实验目的且描述正确的是
A. 图甲是中和热的测定实验
B. 图乙可以保护钢闸门不被腐蚀
C. 图丙用于铁上镀铜且硫酸铜溶液浓度不变
D. 图丁中一段时间后，右侧导管内液面高于试管内液面
【答案】D
【解析】
【详解】A．图甲装置用于中和热得测定实验缺少环形玻璃搅拌棒，A错误；
B．外加电流的阴极保护法需要把被保护的金属接在电源的负极，作为阴极发生还原反应，图乙装置把钢闸门接在了电源的正极，作为阳极，起不到保护作用，B错误；
C．电镀时待镀件接在电源负极，作为阴极，镀层金属接在电源负极，作为阳极，图丙将铁钥匙接在了电源正极，作为阳极，不能往铁钥匙上镀铜，C错误；
D．用食盐水浸泡过的铁钉会发生吸氧腐蚀，使体系内压强减小，导致导管倒吸液体，一段时间后，右侧导管内液面会高于试管内液面，D正确；
故选D。
9. 下列说法正确的是
途径a：
途径b：
A. 相同条件下，等质量的碳按a、b两种途径完全转化，途径a比途径b放出更多热能
B. 在电解饱和食盐水法制备氯气的装置中，采用阳离子交换膜
C. 在铜的电解精炼过程中，当阳极溶解铜32g时转移电子数为
D. 电解氧化铝制备单质铝时，加入冰晶石目的是增大电解液的导电性
【答案】B
【解析】
【详解】A．反应热只与物质的初始、终点状态有关，与中间状态无关，A错误；
B．电解饱和食盐水，阳极氯离子放电生成氯气，阴极水电离的氢离子放电生成氢气和氢氧根，为防止氯气和氢氧根离子反应，应采用阳离子交换膜，B正确；
C．粗铜精炼中，阳极上粗铜发生反应，粗铜的主要材料有Cu、Ag等不同金属，C错误；
D．加入冰晶石主要目的是助熔，D错误；
故答案为：B。
10. 在给定条件下，下列选项中所示物质间的转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．氯代烃在NaOH醇溶液作用下发生消去反应，A错误；
B．溴在光照条件下发生甲基取代，氯代烃在NaOH水溶液作用下生成醇，B正确；
C．电解熔融状态的MgCl2制取单质Mg，C错误；
D．，D错误；
故答案为：B。
11. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A ．石蜡是烃的混合物，受热后产生了能使溴的四氯化碳溶液褪色的气体，说明气体产物中含有不饱和烃，A正确；
B．该物质中所含的碳碳双键和羟基均能使酸性KMnO4溶液褪色，B错误；
C．加少量碘水，溶液变蓝，只能说明溶液中含有淀粉，并不能说明淀粉未水解，可能部分水解，C错误；
D．向苯和液溴的混合液中加入铁粉，产生的气体中还含有挥发的溴单质，通入AgNO3溶液，也能产生淡黄色沉淀，D错误；
答案选A。
12. 用催化香茅醇()制取香料香茅腈的反应及机理如图所示。下列说法不正确的是
说明：反应机理中香茅醇分子中部分烃基用—R表示
A. 香茅醇存在顺反异构体
B. ①为氧化反应，②为加成反应
C. 中间体M的结构简式为
D. 存在对映异构体
【答案】A
【解析】
【详解】香茅醇在铜催化剂条件下脱氢生成醛，第②步与氨气发生加成反应生成羟基胺，脱水生成M，再脱氢生成香茅腈。
【分析】A．香茅醇中有双键，但右侧碳原子连接两个甲基，故不存在顺反异构，故A错误；
B．反应①为去氢反应，去氢是氧化反应，②中双键变单键，为加成反应，故B正确；
C．中间体M是由 脱水发生消去反应得到的，结构简式为R-CH=NH，故C正确；
D．该结构中存在手性碳，故存在对映异构体，故D正确；
答案选A。
13. 某有机化合物A的分子式为C8H8O2。A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其红外光谱和核谱共振氢谱如图所示。
下列关于有机化合物A的说法中正确的是
A. 1 ml A与NaOH水溶液反应，最多消耗1 ml NaOH
B. 1 ml A一定条件下最多可与4mlH2发生加成反应
C. A同分异构体中与其属于同类化合物且分子中含有苯环的有5种(不含A本身)
D. 符合题中结构的A分子能与溴水发生取代反应
【答案】C
【解析】
【分析】有机物分子A中只有一个侧链，分子式为C8H8O2，红外光谱中含有C−H键、C=O双键、C−O−C键、，结合核磁共振氢谱有4种H原子，且为3:2:2:1，则A结构为，据此分析解答。
【详解】A． A 水解生成乙酸和苯酚，1 ml A与NaOH水溶液反应，最多消耗2 ml NaOH，A错误；
B． A中所含苯环可以与氢气发生加成反应，酯基可以不与氢气发生加成反应，1 ml A在一定条件下最多可与3mlH2发生加成反应，B错误；
C． 属于同类化合物，应含有酯基、苯环，若为羧酸与醇形成的酯有：甲酸苯甲酯，若为酚酯，可以是乙酸酚酯，可以是甲酸甲酚形成的酯，甲基有邻、间、对三种位置，故有5种异构体 (不含A本身)，C正确；
D． 符合题中结构的A分子即属于酯类，不能与溴水发生取代反应，D错误；
答案选C。
14. 化合物丙是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体，其合成路线中的前两步反应如下。下列说法正确的是
A. 甲在水中的溶解度比丙在水中的溶解度小
B. 甲分子能和甲醛在一定条件下发生缩聚反应
C. 丙与溶液混合，最多消耗
D. 乙与足量加成后生成的有机化合物中含有3个手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A．酚羟基、醇羟基都属于亲水基，但丙中憎水基基团比甲中憎水基基团大，所以甲在水中的溶解度比丙在水中的溶解度大，故A错误；
B．甲中含有酚羟基，且酚羟基邻位和对位上有氢原子，则可以和甲醛发生缩聚反应，故B正确；
C．丙中没有能和溶液反应的官能团，所以丙和溶液不反应，故C错误；
D．连接四种不同基团的碳原子是手性碳原子，乙与足量氢气加成后生成的有机物如图 ，有2个手性碳原子，故D错误；
故选B
15. 有机物X可以发生如下转化，下列说法正确的是
A. X分子苯环上的一氯代物有9种
B. 电解过程中X在阳极反应生成Y
C. Z可发生氧化反应、取代反应、消去反应
D. 与足量溶液反应时，等物质的量X、Y、Z消耗的物质的量之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A．X分子苯环上有7种位置的氢，因此其苯环上的一氯代物有7种，故A错误；
B．X到Y是氧化反应(加氧去氢是氧化)，因此电解过程中X在阳极反应生成Y，故B正确；
C．Z含有酚羟基，易发生氧化反应，含有酯基，能发生水解反应(取代反应)，不能发生消去反应，故C错误；
D．X含有羧基，Y含有酚酸酯基，Z含有酯基和酚羟基，与足量NaOH溶液反应时，等物质的量X、Y、Z消耗NaOH的物质的量之比为1∶2∶2，故D错误；
综上所述，答案为B。
16. 我国科学家在天然药物活性成分研究方面取得进展。例如：
下列说法正确的是
A. 相同条件下，等物质的量的X和Z分别与足量的Na反应，产生的气体体积相等
B. X的化学式为
C. 最多能消耗
D. 用酸性溶液可鉴别X、Y、Z
【答案】A
【解析】
【详解】A．1mlX含有1ml酚羟基、4ml醇羟基，1mlZ含5ml羟基，1ml羟基与足量钠反应生成0.5ml氢气，则等物质的量的X和Z分别与足量的Na反应，产生的气体体积相等，故A正确；
B．X的化学式为C12H16O7，故B错误；
C．Y含酚羟基，与溴水发生邻、对位取代，则1 ml Y最多能消耗4 ml Br2，故C错误；
D．X、Y都含酚羟基，Z含醛基，都能与酸性KMnO4溶液反应氧化还原反应而褪色，不能鉴别，故D错误；
故选：A。
17. 最新研究表明，咖啡中含有的咖啡酸能使人的心脑血管更年轻。咖啡酸的球棍模型如图所示，下列有关咖啡酸的叙述中不正确的是
A. 咖啡酸属于芳香族化合物
B. 咖啡酸中的含氧官能团只有羧基、羟基
C. 咖啡酸可以发生氧化反应、加成反应、酯化反应、加聚反应
D. 咖啡酸最多能与发生加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据球棍模型可知咖啡酸的结构简式为 ，含有苯环，属于芳香族化合物，A正确；
B．咖啡酸中的含氧官能团有羧基和酚羟基，B正确；
C．根据结构简式可知咖啡酸中含有酚羟基发生氧化反应，碳碳双键发生加成及加聚反应，羧基发生酯化反应，C正确；
D．1ml苯环与3mlH2发生加成，1ml碳碳双键与1mlH2发生加成，羧基中的双键无法发生加成，D错误；
故答案为：D。
18. 一种电化学装置的工作原理：首先，太阳能转化为电能，先对碱性镍铁二次电池充电，实现电能储存；当镍铁电池充电完成后，过剩的电能再接着用于电解水，实现氢能储存。下列说法不正确的是
A. 镍铁电池充电时，从B电极移向A电极
B. 镍铁电池充电完成后，继续通电所产生的气体Ⅰ为
C. 镍铁电池放电时理论上每消耗0.1mlNiOOH，Fe失去电子数为
D. 镍铁电池放电时，正极附近溶液的增大
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知，放电时，A电极为原电池的正极，在水分子作用下NiOOH在正极得到电子发生还原反应生成Ni(OH)2和氢氧根离子，电极反应式为NiOOH+e-+H2O= Ni(OH)2+OH-，B电极为负极，碱性条件下铁在负极失去电子发生氧化反应生成氢氧化亚铁；电极反应式为Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2，充电时，与光伏电池的正极相连的A电极为电解池的阳极，碱性条件下Ni(OH)2在阳极失去电子发生氧化反应生成NiOOH和水，B电极为阴极，在水分子作用下氢氧化亚铁在阴极得到电子发生还原反应生成铁和氢氧根离子，当镍铁电池充电完成后，继续通电，氢氧根离子在阳极B电极上失去电子发生氧化反应生成氧气和水，水在阴极A电极上得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子。
【详解】A．由分析可知，镍铁电池充电时，A电极为电解池的阳极，B电极为阴极，氢氧根离子从阴极B电极移向阳极A电极，故A正确；
B．由分析可知，当镍铁电池充电完成后，继续通电，氢氧根离子在阳极B电极上失去电子发生氧化反应生成氧气和水，则继续通电所产生的气体I为氧气，故B正确；
C．由得失电子数目守恒可知，镍铁电池放电时，理论上每消耗0.1mlNiOOH时，铁失去电子数为0.1NA，故C错误；
D．由分析可知，放电时，A电极为原电池的正极，在水分子作用下NiOOH在正极得到电子发生还原反应生成Ni(OH)2和氢氧根离子，电极反应式为NiOOH+e-+H2O= Ni(OH)2+OH-，OH-浓度增大，正极溶液的pH增大，故D正确；
故选C。
19. 如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700—900℃时，O2—可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是（ ）
A. 电池内的O2—由电极甲移向电极乙
B. 电池总反应为N2H4+2O2＝2NO+2H2O
C. 当甲电极上有1mlN2H4消耗时，标况下乙电极上有22.4LO2参与反应
D. 电池外电路的电子由电极乙移向电极甲
【答案】C
【解析】
【分析】该燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，电极反应式为：N2H4+2O2--4e-=N2↑+2H2O，故电极甲作负极，电极乙作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+4e-=2O2-，电池总反应为：N2H4+O2=N2↑+2H2O，结合离子的移动方向、电子的方向分析解答。
【详解】A. 放电时，阴离子向负极移动，即O2−由电极乙移向电极甲，A项错误；
B. 反应生成物均为无毒无害的物质，负极上反应生成氮气，则电池总反应为N2H4+O2=N2↑+2H2O，B项错误；
C. 由电池总反应为N2H4+O2=N2↑+2H2O可知，当甲电极上有1mlN2H4消耗时，乙电极上有1mlO2被还原，所以标况下乙电极上有22.4LO2参与反应，C项正确；
D. 电池外电路的电子从电源的负极流向正极，即由电极甲移向电极乙，D项错误；
答案选C。
20. 电渗析法淡化海水装置示意图如下，电解槽中阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列，将电解槽分隔成多个独立的间隔室，海水充满在各个间隔室中。通电后，一个间隔室的海水被淡化，而其相邻间隔室的海水被浓缩，从而实现了淡水和浓缩海水分离。下列说法正确的是（ ）
A. 离子交换膜b为阳离子交换膜
B. 各间隔室排出液中，①③⑤⑦为淡水
C. 通电时，电极l附近溶液的pH比电极2附近溶液的pH变化明显
D. 淡化过程中，得到的浓缩海水没有任何使用价值
【答案】B
【解析】
【详解】图中分析可知，电极1为电解池阳极，氯离子放电生成氯气，电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，电极2为阴极，溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应2H++2e-=H2↑，实线对应的半透膜是阳离子半透膜，虚线是阴离子半透膜。
A.分析可知b为阴离子交换膜，A错误；
B.实线对应的半透膜是阳离子半透膜，虚线是阴离子半透膜，结合阴阳离子移向可知，各间隔室的排出液中，①③⑤⑦为淡水，B正确；
C.通电时，阳极电极反应：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极电极反应，2H++2e-=H2↑，电极2附近溶液的pH比电极1附近溶液的pH变化明显，C错误；
D.淡化过程中，得到的浓缩海水可以提取氯化钠、镁、溴等，有使用价值，D错误；
故合理选项是B。
二、非选择题：共3题，共40分。
21. 枸橼酸帕瑞替尼(G)是近年合成的新药，可治疗骨髓性恶性肿瘤。一种合成工艺路线如下：
（1）所含官能团的名称___________；的反应类型为___________。
（2）化合物M的分子式为，其结构简式为___________。
（3）另一产物的分子式为___________。
（4）C的一种同分异构体同时满足以下条件，写出该同分异构体的结构简式___________。
①能发生银镜反应；
②碱性条件下可水解且水解产物之一遇溶液显色；
③分子中不同化学环境氢原子的个数比为。
（5）写出以、为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。___________
【答案】（1） ①. 碳溴键、碳碳双键 ②. 还原反应
（2） （3）
（4） 或 （5）
【解析】
【分析】A与 发生取代反应生成B，B中醛基被还原生成C，C与 发生取代反应生成D，D中硝基被还原生成E，E与化合物M反应生成F，根据F和E的结构简式，化合物M的分子式为C14H13N2OCl，可知M的结构简式为 ，F反应生成G。
【小问1详解】
根据其结构简式可知，其中所含官能团名称为碳溴键、碳碳双键；B中醛基被还原生成羟基，B到C反应类型为还原反应；
【小问2详解】
化合物M的分子式为C14H13N2OCl，根据F和E的结构简式可知，E与M发生取代反应生成F，M的结构简式为 ；
【小问3详解】
观察F与G的结构简式可知，两者只有右上部分结构不同，F右上部分两个O连接的基团共有6个C和10个H，G右上部分两个O中间的基团共有4个C和6个H，则F到G另一产物的分子式为C2H4；
【小问4详解】
C的同分异构体能发生银镜反应，说明含有醛基，碱性条件下可水解且水解产物之一遇FeCl3溶液显色，说明含有酚羟基形成的酯基且该酯为甲酸酯，分子中不同化学环境氢原子个数比为2：3：4：9，分子中只有4种化学环境的氢，说明其结构较为对称，则满足条件的同分异构体结构简式为 或；
【小问5详解】
在浓硫酸加热条件下发生醇的消去反应生成 ，两个 在Grubb’s催化剂，DCM溶剂催化作用下生成 ， 与Br2发生加成反应生成 ， 在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成 ， 与乙二酸发生酯化反应生成 ，合成路线为 。
22. 咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇，熔点，以上开始升华)，有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约、单宁酸(弱酸，易溶于水及乙醇)约，还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如图。
索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与茶叶末接触，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取。
（1）实验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒1中，研细的目的是___________。圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂，加热前还要加几粒沸石。
（2）提取过程不可选用明火直接加热，原因是___________。与常规的萃取相比，采用索氏提取器的优点是___________。
（3）提取液需经“蒸馏浓缩除去大部分溶剂。与水相比，乙醇作萃取剂的优点是___________。蒸馏浓缩”需选用圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外，还有___________(填标号)。
A．直形冷凝管 B．球形冷凝管 C．接收瓶 D．烧杯
（4）浓缩液加生石灰的作用是___________和___________。
（5）可采用如图所示装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热，咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是___________。
【答案】（1）增大茶叶和酒精的接触面积，使萃取更快更充分
（2） ①. 乙醇易挥发易燃 ②. 使用溶剂量少，可连续萃取(萃取效率高)
（3） ①. 乙醇沸点低易浓缩 ②. AC
（4） ①. 中和单宁酸 ②. 吸收水
（5）升华
【解析】
【分析】实验室从茶叶中提取咖啡因的流程为：将茶叶末先进行索氏提取得到茶叶残渣和提取液，对提取液蒸馏浓缩得到浓溶液，然后向浓溶液中加入生石灰除去单宁酸和水，得到粉状物；由于咖啡因100℃以上开始升华，可通过加热升华的方法分离出咖啡因，据此解答。
【小问1详解】
将茶叶研细可增大接触面积，即可增大反应速率，使提取充分；
【小问2详解】
该实验中的萃取剂为乙醇，乙醇易挥发，易燃，为了避免出现危险，提取过程不可选用明火直接加热；根据图示装置及题干描述可知，与常规的萃取相比，索氏提取器使用溶剂少，可连续萃取；
【小问3详解】
提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。乙醇易挥发，则与水相比，乙醇作为萃取剂的优点是乙醇沸点低，易浓缩；结合蒸馏操作方法可知，“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外，还有冷凝管和接收器，其中蒸馏操作用直形冷凝管，回流时用球形冷凝管，所以应选用直形冷凝管，即选AC；
【小问4详解】
生石灰为CaO，CaO为碱性氧化物，提取液中混有单宁酸，CaO能够中和单宁酸，还能够吸收水分；
【小问5详解】
根据咖啡因“100℃以上开始升华”可知，该分离提纯方法为升华，故答案为：升华。
23. Ⅰ.我国要在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标，的捕集与转化是研究的重要课题。
（1）和重整可制合成气和，其热化学方程式为
已知下列热化学方程式：
反应1：
反应2：
反应3：
则___________
（2）一种电化学法将转化为乙烯的原理如图所示，电解所用电极材料均为惰性电极。
①阴极上的电极反应式为___________。
②以铅蓄电池为电源，每生成乙烯，理论上需消耗铅蓄电池中硫酸的物质的量为___________。
Ⅱ.过量含磷物质的排放会致使水体富营养化，因此发展水体除磷技术非常重要。常用的除磷技术有化学沉淀法，吸附法等。
（3）铁炭混合物在水溶液中形成微电池，铁转化为进一步被氧化为与结合成沉淀。铁炭总质量一定，反应时间相同，测得磷去除率随铁炭质量比的变化如图所示。
①当时，随着增加，磷去除率降低，原因是___________。
②当时，随着增加，磷去除率也降低。但降低幅度低于增加时的降低幅度，原因是___________。
（4）次磷酸根()具有较强的还原性。利用联合除去废水中次磷酸根，转化过程如图所示。
①转化(Ⅰ)除生成和羟基自由基外，还生成一种离子，其化学式为___________。
②利用联合除去废水中的过程可描述为___________。
【答案】（1）—155
（2） ①. ②. 2.4ml
（3） ①. 增加，形成的微电池数目减少，溶液中减小，磷去除率降低 ②. 炭对含磷粒子有吸附作用，辅助去除磷
（4） ①. ②. 和反应生成和，和反应生成，和反应生成沉淀，从而去除水体中的磷
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知，反应3+反应2—总反应得到反应1，则反应ΔH1=ΔH—ΔH2+ΔH3=(+132.0kJ/ml) + (—40kJ/ml)—( +247kJ/ml)=—155kJ/ml；
【小问2详解】
①由图可知，左侧电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯和水，电极反应式为2CO2+12e—+12H+=C2H4+4H2O；
②铅蓄电池的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，由得失电子数目守恒可知，每生成0.2ml乙烯，理论上需消耗铅蓄电池中硫酸的物质的量为0.2ml×12=2.4ml；
【小问3详解】
①随着m(Fe)的增加，形成的微电池数目减少，导致铁转化为Fe2+数目减少，溶液中的c(Fe2+)减小，磷去除率降低；
②随着m(C)增加，由于炭的吸附性，炭对含磷粒子有吸附作用，磷去除率降低；
【小问4详解】
①根据图4，转化(I)为氧化还原反应，Fe2++H2O2=Fe3++•OH+OH-，还生成一种离子为OH-；
②由图可知，利用联合除去废水中的过程可描述为：和反应生成和，和反应生成，和反应生成沉淀，从而去除水体中的磷。选项
实验操作和现象
结论
A
石蜡油蒸气通过炽热的素瓷片，将产生的气体通入溴的四氯化碳溶液，溶液褪色
气体产物中含有不饱和烃
B
向丙烯醇(CH2=CHCH2OH)中滴加酸性溶液，溶液褪色
丙烯醇分子结构中有碳碳双键
C
向淀粉溶液中加入适量溶液，加热，冷却后在水解液中先加氢氧化钠溶液调至碱性，再滴加少量碘水，溶液不变蓝
淀粉已完全水解
D
向苯和液溴的混合液中加入铁粉，将产生的气体通入溶液，产生淡黄色沉淀
苯与液溴发生了取代反应，生成了
选项
实验操作和现象
结论
A
石蜡油蒸气通过炽热的素瓷片，将产生的气体通入溴的四氯化碳溶液，溶液褪色
气体产物中含有不饱和烃
B
向丙烯醇(CH2=CHCH2OH)中滴加酸性溶液，溶液褪色
丙烯醇分子结构中有碳碳双键
C
向淀粉溶液中加入适量溶液，加热，冷却后在水解液中先加氢氧化钠溶液调至碱性，再滴加少量碘水，溶液不变蓝
淀粉已完全水解
D
向苯和液溴的混合液中加入铁粉，将产生的气体通入溶液，产生淡黄色沉淀
苯与液溴发生了取代反应，生成了
(满分：100分 时长：75分钟)
可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Fe56 Cu64
一、单项选择题：共20小题，每小题3分，共60分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 能源、航天、信息等科技离不开新技术和新材料发现和应用。下列有关说法不正确的是
A. 量子通信材料如螺旋碳纳米管、石墨烯等纳米材料属于胶体
B. 航天核心舱搭载的柔性太阳能电池板的核心材料是晶体硅
C. 新一代运载火箭成功应用液氧、煤油发动机，煤油是石油分馏所得混合物
D. 福建舰舰身材料采用低碳合金钢，合金的强度一般高于成分金属
2. 下列说法正确的是
A. 羟基的电子式：
B. 2，4，6-三硝基甲苯的结构简式：
C. 乙醚的分子式：
D. 分子的空间填充模型：
3. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A. 用图1装置分离酒精和水
B. 用图2装置制备乙烯，并验证乙醇发生了消去反应
C. 实验室用图3装置制备乙酸乙酯
D. 用图4装置配制银氨溶液
4. 时，与反应能量变化曲线如图，下列叙述正确的是
A. 形成键，吸收能量
B. 也可以用键能计算该反应的，(E表示键能)
C. b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线
D. 使用高效催化剂不能改变该反应的焓变
5. 下列说法正确的是
A. 芝麻中富含脂肪、蛋白质、膳食纤维等成分，它们均含C、H、O、N元素
B. 植物油和直馏汽油均能使溴的四氯化碳溶液褪色
C. 加盐可使溶液中的蛋白质沉淀析出，可用硫酸铜溶液分离提纯蛋白质
D. 氯乙烷具有冷冻麻醉作用，可用于局部快速镇痛药物
6. 下列有关说法正确的是
A. 甲烷燃料电池以溶液为电解质溶液时，负极的电极反应式为
B. 一定条件下，将和置于密闭的容器中充分反应生成，放热，其热化学方程式为
C. ，则的燃烧热
D. ，则稀硫酸和足量氢氧化钡溶液反应放出的热量为
7. 下列有机物命名正确的是
A. ：2-乙基丁烷
B. ：邻氨基甲苯
C. ：乙酸异丙酯
D. ：2-甲基-1-丙醇
8. 下列实验装置图能达到相应实验目的且描述正确的是
A. 图甲是中和热的测定实验
B. 图乙可以保护钢闸门不被腐蚀
C. 图丙用于铁上镀铜且硫酸铜溶液浓度不变
D. 图丁中一段时间后，右侧导管内液面高于试管内液面
9. 下列说法正确的是
途径a：
途径b：
A. 相同条件下，等质量的碳按a、b两种途径完全转化，途径a比途径b放出更多热能
B. 在电解饱和食盐水法制备氯气的装置中，采用阳离子交换膜
C. 在铜的电解精炼过程中，当阳极溶解铜32g时转移电子数为
D. 电解氧化铝制备单质铝时，加入冰晶石目的是增大电解液的导电性
10. 在给定条件下，下列选项中所示物质间的转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
11. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
12. 用催化香茅醇()制取香料香茅腈的反应及机理如图所示。下列说法不正确的是
说明：反应机理中香茅醇分子中部分烃基用—R表示
A. 香茅醇存在顺反异构体
B. ①为氧化反应，②为加成反应
C. 中间体M的结构简式为
D. 存在对映异构体
13. 某有机化合物A的分子式为C8H8O2。A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其红外光谱和核谱共振氢谱如图所示。
下列关于有机化合物A的说法中正确的是
A. 1 ml A与NaOH水溶液反应，最多消耗1 ml NaOH
B. 1 ml A在一定条件下最多可与4mlH2发生加成反应
C. A的同分异构体中与其属于同类化合物且分子中含有苯环的有5种(不含A本身)
D. 符合题中结构的A分子能与溴水发生取代反应
14. 化合物丙是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体，其合成路线中的前两步反应如下。下列说法正确的是
A. 甲在水中的溶解度比丙在水中的溶解度小
B. 甲分子能和甲醛在一定条件下发生缩聚反应
C. 丙与溶液混合，最多消耗
D. 乙与足量加成后生成的有机化合物中含有3个手性碳原子
15. 有机物X可以发生如下转化，下列说法正确的是
A. X分子苯环上的一氯代物有9种
B. 电解过程中X在阳极反应生成Y
C. Z可发生氧化反应、取代反应、消去反应
D. 与足量溶液反应时，等物质的量X、Y、Z消耗的物质的量之比为
16. 我国科学家在天然药物活性成分研究方面取得进展。例如：
下列说法正确的是
A. 相同条件下，等物质的量的X和Z分别与足量的Na反应，产生的气体体积相等
B. X的化学式为
C. 最多能消耗
D 用酸性溶液可鉴别X、Y、Z
17. 最新研究表明，咖啡中含有的咖啡酸能使人的心脑血管更年轻。咖啡酸的球棍模型如图所示，下列有关咖啡酸的叙述中不正确的是
A. 咖啡酸属于芳香族化合物
B. 咖啡酸中的含氧官能团只有羧基、羟基
C. 咖啡酸可以发生氧化反应、加成反应、酯化反应、加聚反应
D. 咖啡酸最多能与发生加成反应
18. 一种电化学装置的工作原理：首先，太阳能转化为电能，先对碱性镍铁二次电池充电，实现电能储存；当镍铁电池充电完成后，过剩的电能再接着用于电解水，实现氢能储存。下列说法不正确的是
A. 镍铁电池充电时，从B电极移向A电极
B. 镍铁电池充电完成后，继续通电所产生的气体Ⅰ为
C. 镍铁电池放电时理论上每消耗0.1mlNiOOH，Fe失去电子数为
D. 镍铁电池放电时，正极附近溶液的增大
19. 如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700—900℃时，O2—可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是（ ）
A. 电池内的O2—由电极甲移向电极乙
B. 电池总反应为N2H4+2O2＝2NO+2H2O
C. 当甲电极上有1mlN2H4消耗时，标况下乙电极上有22.4LO2参与反应
D. 电池外电路的电子由电极乙移向电极甲
20. 电渗析法淡化海水装置示意图如下，电解槽中阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列，将电解槽分隔成多个独立的间隔室，海水充满在各个间隔室中。通电后，一个间隔室的海水被淡化，而其相邻间隔室的海水被浓缩，从而实现了淡水和浓缩海水分离。下列说法正确的是（ ）
A. 离子交换膜b为阳离子交换膜
B. 各间隔室的排出液中，①③⑤⑦为淡水
C. 通电时，电极l附近溶液的pH比电极2附近溶液的pH变化明显
D. 淡化过程中，得到的浓缩海水没有任何使用价值
二、非选择题：共3题，共40分。
21. 枸橼酸帕瑞替尼(G)是近年合成的新药，可治疗骨髓性恶性肿瘤。一种合成工艺路线如下：
（1）所含官能团的名称___________；的反应类型为___________。
（2）化合物M的分子式为，其结构简式为___________。
（3）另一产物的分子式为___________。
（4）C的一种同分异构体同时满足以下条件，写出该同分异构体的结构简式___________。
①能发生银镜反应；
②碱性条件下可水解且水解产物之一遇溶液显色；
③分子中不同化学环境氢原子的个数比为。
（5）写出以、为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。___________
22. 咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇，熔点，以上开始升华)，有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约、单宁酸(弱酸，易溶于水及乙醇)约，还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如图。
索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与茶叶末接触，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取。
（1）实验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒1中，研细的目的是___________。圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂，加热前还要加几粒沸石。
（2）提取过程不可选用明火直接加热，原因是___________。与常规的萃取相比，采用索氏提取器的优点是___________。
（3）提取液需经“蒸馏浓缩除去大部分溶剂。与水相比，乙醇作萃取剂的优点是___________。蒸馏浓缩”需选用圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外，还有___________(填标号)。
A．直形冷凝管 B．球形冷凝管 C．接收瓶 D．烧杯
（4）浓缩液加生石灰的作用是___________和___________。
（5）可采用如图所示装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热，咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是___________。
23. Ⅰ.我国要在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标，的捕集与转化是研究的重要课题。
（1）和重整可制合成气和，其热化学方程式为
已知下列热化学方程式：
反应1：
反应2：
反应3：
则___________
（2）一种电化学法将转化为乙烯原理如图所示，电解所用电极材料均为惰性电极。
①阴极上的电极反应式为___________。
②以铅蓄电池为电源，每生成乙烯，理论上需消耗铅蓄电池中的硫酸的物质的量为___________。
Ⅱ.过量含磷物质的排放会致使水体富营养化，因此发展水体除磷技术非常重要。常用的除磷技术有化学沉淀法，吸附法等。
（3）铁炭混合物在水溶液中形成微电池，铁转化为进一步被氧化为与结合成沉淀。铁炭总质量一定，反应时间相同，测得磷去除率随铁炭质量比的变化如图所示。
①当时，随着增加，磷去除率降低，原因是___________。
②当时，随着增加，磷去除率也降低。但降低幅度低于增加时的降低幅度，原因是___________。
（4）次磷酸根()具有较强还原性。利用联合除去废水中次磷酸根，转化过程如图所示。
①转化(Ⅰ)除生成和羟基自由基外，还生成一种离子，其化学式为___________。
②利用联合除去废水中的过程可描述为___________。江苏省徐州市第一中学2023-2024学年高二上学期期中考试
化学试题
(满分：100分 时长：75分钟)
可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Fe56 Cu64
一、单项选择题：共20小题，每小题3分，共60分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 能源、航天、信息等科技离不开新技术和新材料的发现和应用。下列有关说法不正确的是
A. 量子通信材料如螺旋碳纳米管、石墨烯等纳米材料属于胶体
B. 航天核心舱搭载的柔性太阳能电池板的核心材料是晶体硅
C. 新一代运载火箭成功应用液氧、煤油发动机，煤油是石油分馏所得混合物
D. 福建舰舰身材料采用低碳合金钢，合金的强度一般高于成分金属
【答案】A
【解析】
【详解】A．量子通信材料如螺旋碳纳米管、石墨烯等纳米材料分散到分散剂后形成的分散系属于胶体，A错误；
B．硅为半导体材料，太阳能电池板的核心材料是晶体硅，B正确；
C．石油的分馏可获得多种物质，煤油是石油分馏所得混合物，C正确；
D．合金的熔点比成分金属低，硬度比成分金属高，则合金的强度一般高于成分金属，D正确；
故选A。
2. 下列说法正确的是
A. 羟基的电子式：
B. 2，4，6-三硝基甲苯的结构简式：
C. 乙醚的分子式：
D. 分子的空间填充模型：
【答案】C
【解析】
【详解】A．羟基电子式为，A错误；
B．2，4，6-三硝基甲苯的结构简式 B错误；
C．乙醚结构简式C2H5OC2H5，分子式为C4H10O，C正确；
D．四氯化碳中氯原子半径大于碳原子半径，D错误；
故答案为：C。
3. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A. 用图1装置分离酒精和水
B. 用图2装置制备乙烯，并验证乙醇发生了消去反应
C. 实验室用图3装置制备乙酸乙酯
D. 用图4装置配制银氨溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A．酒精与水互溶，无法用分液进行分离，A错误；
B．酒精具有挥发性，乙醇也可以发生消去，B错误；
C．该反应需要将导气管与液面相切，防倒吸，C错误；
D．硝酸银与过量氨气反应生成银氨溶液，D正确；
故答案为：D。
4. 时，与反应的能量变化曲线如图，下列叙述正确的是
A. 形成键，吸收能量
B. 也可以用键能计算该反应的，(E表示键能)
C. b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线
D. 使用高效催化剂不能改变该反应的焓变
【答案】D
【解析】
【详解】A．形成化学键需要放出热量，A错误；
B．N2的结构式为N≡N，所以反应的△H=反应物的总键能-生成物的总键能=E(N≡N)+3E(H-H)-6E(N-H)(E表示键能)，B错误；
C．加入催化剂可降低反应的活化能，达到顶峰值较小，则a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线，C错误；
D．催化剂只能改变反应速率，不能改变反应的焓变，D正确；
故选D。
5. 下列说法正确的是
A. 芝麻中富含脂肪、蛋白质、膳食纤维等成分，它们均含C、H、O、N元素
B. 植物油和直馏汽油均能使溴的四氯化碳溶液褪色
C. 加盐可使溶液中的蛋白质沉淀析出，可用硫酸铜溶液分离提纯蛋白质
D. 氯乙烷具有冷冻麻醉作用，可用于局部快速镇痛药物
【答案】D
【解析】
【详解】A．脂肪、膳食纤维只含C、H、O元素，A错误；
B．植物油中含有不饱和高级脂肪酸甘油酯，能与溴发生加成反应，因此能使溴的四氯化碳溶液褪色，B错误；
C．蛋白质遇重金属盐会发生变性，因此不能用硫酸铜溶液提纯蛋白质，C错误；
D．氯乙烷具有冷冻麻醉作用，从而使局部产生快速镇痛效果，氯乙烷喷雾剂主要用于运动中各种急性闭合性损伤，D正确；
选D。
6. 下列有关说法正确的是
A. 甲烷燃料电池以溶液为电解质溶液时，负极的电极反应式为
B. 一定条件下，将和置于密闭的容器中充分反应生成，放热，其热化学方程式为
C. ，则的燃烧热
D. ，则稀硫酸和足量氢氧化钡溶液反应放出的热量为
【答案】A
【解析】
【详解】A．甲烷在负极失电子，发生氧化反应，在碱性条件下反应生成碳酸根，A正确；
B．氮气与氢气的反应有限度，则1mlN2反应放热大于38.6kJ，B错误；
C．燃烧热为1ml可燃物完全燃烧生成指定的物质，生成的水应为液态，C错误；
D．硫酸与氢氧化钡生成水及硫酸钡沉淀，1ml硫酸消耗完放出的热量大于114.6kJ，D错误；
故答案为：A。
7. 下列有机物命名正确的是
A. ：2-乙基丁烷
B. ：邻氨基甲苯
C. ：乙酸异丙酯
D. ：2-甲基-1-丙醇
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据结构简式可知，其名称为：3-甲基戊烷，A错误；
B．根据结构简式可知，其名称为：邻硝基甲苯，B错误；
C．根据结构简式可知，其名称为：乙酸异丙酯，C正确；
D．根据结构简式可知，其名称为：2-丁醇，D错误；
故选C。
8. 下列实验装置图能达到相应实验目的且描述正确的是
A. 图甲是中和热的测定实验
B. 图乙可以保护钢闸门不被腐蚀
C. 图丙用于铁上镀铜且硫酸铜溶液浓度不变
D. 图丁中一段时间后，右侧导管内液面高于试管内液面
【答案】D
【解析】
【详解】A．图甲装置用于中和热得测定实验缺少环形玻璃搅拌棒，A错误；
B．外加电流的阴极保护法需要把被保护的金属接在电源的负极，作为阴极发生还原反应，图乙装置把钢闸门接在了电源的正极，作为阳极，起不到保护作用，B错误；
C．电镀时待镀件接在电源负极，作为阴极，镀层金属接在电源负极，作为阳极，图丙将铁钥匙接在了电源正极，作为阳极，不能往铁钥匙上镀铜，C错误；
D．用食盐水浸泡过的铁钉会发生吸氧腐蚀，使体系内压强减小，导致导管倒吸液体，一段时间后，右侧导管内液面会高于试管内液面，D正确；
故选D。
9. 下列说法正确的是
途径a：
途径b：
A. 相同条件下，等质量的碳按a、b两种途径完全转化，途径a比途径b放出更多热能
B. 在电解饱和食盐水法制备氯气的装置中，采用阳离子交换膜
C. 在铜的电解精炼过程中，当阳极溶解铜32g时转移电子数为
D. 电解氧化铝制备单质铝时，加入冰晶石目的是增大电解液的导电性
【答案】B
【解析】
【详解】A．反应热只与物质的初始、终点状态有关，与中间状态无关，A错误；
B．电解饱和食盐水，阳极氯离子放电生成氯气，阴极水电离的氢离子放电生成氢气和氢氧根，为防止氯气和氢氧根离子反应，应采用阳离子交换膜，B正确；
C．粗铜精炼中，阳极上粗铜发生反应，粗铜的主要材料有Cu、Ag等不同金属，C错误；
D．加入冰晶石主要目的是助熔，D错误；
故答案为：B。
10. 在给定条件下，下列选项中所示物质间的转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．氯代烃在NaOH醇溶液作用下发生消去反应，A错误；
B．溴在光照条件下发生甲基取代，氯代烃在NaOH水溶液作用下生成醇，B正确；
C．电解熔融状态的MgCl2制取单质Mg，C错误；
D．，D错误；
故答案为：B。
11. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A ．石蜡是烃的混合物，受热后产生了能使溴的四氯化碳溶液褪色的气体，说明气体产物中含有不饱和烃，A正确；
B．该物质中所含的碳碳双键和羟基均能使酸性KMnO4溶液褪色，B错误；
C．加少量碘水，溶液变蓝，只能说明溶液中含有淀粉，并不能说明淀粉未水解，可能部分水解，C错误；
D．向苯和液溴的混合液中加入铁粉，产生的气体中还含有挥发的溴单质，通入AgNO3溶液，也能产生淡黄色沉淀，D错误；
答案选A。
12. 用催化香茅醇()制取香料香茅腈的反应及机理如图所示。下列说法不正确的是
说明：反应机理中香茅醇分子中部分烃基用—R表示
A. 香茅醇存在顺反异构体
B. ①为氧化反应，②为加成反应
C. 中间体M的结构简式为
D. 存在对映异构体
【答案】A
【解析】
【详解】香茅醇在铜催化剂条件下脱氢生成醛，第②步与氨气发生加成反应生成羟基胺，脱水生成M，再脱氢生成香茅腈。
【分析】A．香茅醇中有双键，但右侧碳原子连接两个甲基，故不存在顺反异构，故A错误；
B．反应①为去氢反应，去氢是氧化反应，②中双键变单键，为加成反应，故B正确；
C．中间体M是由 脱水发生消去反应得到的，结构简式为R-CH=NH，故C正确；
D．该结构中存在手性碳，故存在对映异构体，故D正确；
答案选A。
13. 某有机化合物A的分子式为C8H8O2。A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其红外光谱和核谱共振氢谱如图所示。
下列关于有机化合物A的说法中正确的是
A. 1 ml A与NaOH水溶液反应，最多消耗1 ml NaOH
B. 1 ml A一定条件下最多可与4mlH2发生加成反应
C. A同分异构体中与其属于同类化合物且分子中含有苯环的有5种(不含A本身)
D. 符合题中结构的A分子能与溴水发生取代反应
【答案】C
【解析】
【分析】有机物分子A中只有一个侧链，分子式为C8H8O2，红外光谱中含有C−H键、C=O双键、C−O−C键、，结合核磁共振氢谱有4种H原子，且为3:2:2:1，则A结构为，据此分析解答。
【详解】A． A 水解生成乙酸和苯酚，1 ml A与NaOH水溶液反应，最多消耗2 ml NaOH，A错误；
B． A中所含苯环可以与氢气发生加成反应，酯基可以不与氢气发生加成反应，1 ml A在一定条件下最多可与3mlH2发生加成反应，B错误；
C． 属于同类化合物，应含有酯基、苯环，若为羧酸与醇形成的酯有：甲酸苯甲酯，若为酚酯，可以是乙酸酚酯，可以是甲酸甲酚形成的酯，甲基有邻、间、对三种位置，故有5种异构体 (不含A本身)，C正确；
D． 符合题中结构的A分子即属于酯类，不能与溴水发生取代反应，D错误；
答案选C。
14. 化合物丙是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体，其合成路线中的前两步反应如下。下列说法正确的是
A. 甲在水中的溶解度比丙在水中的溶解度小
B. 甲分子能和甲醛在一定条件下发生缩聚反应
C. 丙与溶液混合，最多消耗
D. 乙与足量加成后生成的有机化合物中含有3个手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A．酚羟基、醇羟基都属于亲水基，但丙中憎水基基团比甲中憎水基基团大，所以甲在水中的溶解度比丙在水中的溶解度大，故A错误；
B．甲中含有酚羟基，且酚羟基邻位和对位上有氢原子，则可以和甲醛发生缩聚反应，故B正确；
C．丙中没有能和溶液反应的官能团，所以丙和溶液不反应，故C错误；
D．连接四种不同基团的碳原子是手性碳原子，乙与足量氢气加成后生成的有机物如图 ，有2个手性碳原子，故D错误；
故选B
15. 有机物X可以发生如下转化，下列说法正确的是
A. X分子苯环上的一氯代物有9种
B. 电解过程中X在阳极反应生成Y
C. Z可发生氧化反应、取代反应、消去反应
D. 与足量溶液反应时，等物质的量X、Y、Z消耗的物质的量之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A．X分子苯环上有7种位置的氢，因此其苯环上的一氯代物有7种，故A错误；
B．X到Y是氧化反应(加氧去氢是氧化)，因此电解过程中X在阳极反应生成Y，故B正确；
C．Z含有酚羟基，易发生氧化反应，含有酯基，能发生水解反应(取代反应)，不能发生消去反应，故C错误；
D．X含有羧基，Y含有酚酸酯基，Z含有酯基和酚羟基，与足量NaOH溶液反应时，等物质的量X、Y、Z消耗NaOH的物质的量之比为1∶2∶2，故D错误；
综上所述，答案为B。
16. 我国科学家在天然药物活性成分研究方面取得进展。例如：
下列说法正确的是
A. 相同条件下，等物质的量的X和Z分别与足量的Na反应，产生的气体体积相等
B. X的化学式为
C. 最多能消耗
D. 用酸性溶液可鉴别X、Y、Z
【答案】A
【解析】
【详解】A．1mlX含有1ml酚羟基、4ml醇羟基，1mlZ含5ml羟基，1ml羟基与足量钠反应生成0.5ml氢气，则等物质的量的X和Z分别与足量的Na反应，产生的气体体积相等，故A正确；
B．X的化学式为C12H16O7，故B错误；
C．Y含酚羟基，与溴水发生邻、对位取代，则1 ml Y最多能消耗4 ml Br2，故C错误；
D．X、Y都含酚羟基，Z含醛基，都能与酸性KMnO4溶液反应氧化还原反应而褪色，不能鉴别，故D错误；
故选：A。
17. 最新研究表明，咖啡中含有的咖啡酸能使人的心脑血管更年轻。咖啡酸的球棍模型如图所示，下列有关咖啡酸的叙述中不正确的是
A. 咖啡酸属于芳香族化合物
B. 咖啡酸中的含氧官能团只有羧基、羟基
C. 咖啡酸可以发生氧化反应、加成反应、酯化反应、加聚反应
D. 咖啡酸最多能与发生加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据球棍模型可知咖啡酸的结构简式为 ，含有苯环，属于芳香族化合物，A正确；
B．咖啡酸中的含氧官能团有羧基和酚羟基，B正确；
C．根据结构简式可知咖啡酸中含有酚羟基发生氧化反应，碳碳双键发生加成及加聚反应，羧基发生酯化反应，C正确；
D．1ml苯环与3mlH2发生加成，1ml碳碳双键与1mlH2发生加成，羧基中的双键无法发生加成，D错误；
故答案为：D。
18. 一种电化学装置的工作原理：首先，太阳能转化为电能，先对碱性镍铁二次电池充电，实现电能储存；当镍铁电池充电完成后，过剩的电能再接着用于电解水，实现氢能储存。下列说法不正确的是
A. 镍铁电池充电时，从B电极移向A电极
B. 镍铁电池充电完成后，继续通电所产生的气体Ⅰ为
C. 镍铁电池放电时理论上每消耗0.1mlNiOOH，Fe失去电子数为
D. 镍铁电池放电时，正极附近溶液的增大
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知，放电时，A电极为原电池的正极，在水分子作用下NiOOH在正极得到电子发生还原反应生成Ni(OH)2和氢氧根离子，电极反应式为NiOOH+e-+H2O= Ni(OH)2+OH-，B电极为负极，碱性条件下铁在负极失去电子发生氧化反应生成氢氧化亚铁；电极反应式为Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2，充电时，与光伏电池的正极相连的A电极为电解池的阳极，碱性条件下Ni(OH)2在阳极失去电子发生氧化反应生成NiOOH和水，B电极为阴极，在水分子作用下氢氧化亚铁在阴极得到电子发生还原反应生成铁和氢氧根离子，当镍铁电池充电完成后，继续通电，氢氧根离子在阳极B电极上失去电子发生氧化反应生成氧气和水，水在阴极A电极上得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子。
【详解】A．由分析可知，镍铁电池充电时，A电极为电解池的阳极，B电极为阴极，氢氧根离子从阴极B电极移向阳极A电极，故A正确；
B．由分析可知，当镍铁电池充电完成后，继续通电，氢氧根离子在阳极B电极上失去电子发生氧化反应生成氧气和水，则继续通电所产生的气体I为氧气，故B正确；
C．由得失电子数目守恒可知，镍铁电池放电时，理论上每消耗0.1mlNiOOH时，铁失去电子数为0.1NA，故C错误；
D．由分析可知，放电时，A电极为原电池的正极，在水分子作用下NiOOH在正极得到电子发生还原反应生成Ni(OH)2和氢氧根离子，电极反应式为NiOOH+e-+H2O= Ni(OH)2+OH-，OH-浓度增大，正极溶液的pH增大，故D正确；
故选C。
19. 如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700—900℃时，O2—可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是（ ）
A. 电池内的O2—由电极甲移向电极乙
B. 电池总反应为N2H4+2O2＝2NO+2H2O
C. 当甲电极上有1mlN2H4消耗时，标况下乙电极上有22.4LO2参与反应
D. 电池外电路的电子由电极乙移向电极甲
【答案】C
【解析】
【分析】该燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，电极反应式为：N2H4+2O2--4e-=N2↑+2H2O，故电极甲作负极，电极乙作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+4e-=2O2-，电池总反应为：N2H4+O2=N2↑+2H2O，结合离子的移动方向、电子的方向分析解答。
【详解】A. 放电时，阴离子向负极移动，即O2−由电极乙移向电极甲，A项错误；
B. 反应生成物均为无毒无害的物质，负极上反应生成氮气，则电池总反应为N2H4+O2=N2↑+2H2O，B项错误；
C. 由电池总反应为N2H4+O2=N2↑+2H2O可知，当甲电极上有1mlN2H4消耗时，乙电极上有1mlO2被还原，所以标况下乙电极上有22.4LO2参与反应，C项正确；
D. 电池外电路的电子从电源的负极流向正极，即由电极甲移向电极乙，D项错误；
答案选C。
20. 电渗析法淡化海水装置示意图如下，电解槽中阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列，将电解槽分隔成多个独立的间隔室，海水充满在各个间隔室中。通电后，一个间隔室的海水被淡化，而其相邻间隔室的海水被浓缩，从而实现了淡水和浓缩海水分离。下列说法正确的是（ ）
A. 离子交换膜b为阳离子交换膜
B. 各间隔室排出液中，①③⑤⑦为淡水
C. 通电时，电极l附近溶液的pH比电极2附近溶液的pH变化明显
D. 淡化过程中，得到的浓缩海水没有任何使用价值
【答案】B
【解析】
【详解】图中分析可知，电极1为电解池阳极，氯离子放电生成氯气，电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，电极2为阴极，溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应2H++2e-=H2↑，实线对应的半透膜是阳离子半透膜，虚线是阴离子半透膜。
A.分析可知b为阴离子交换膜，A错误；
B.实线对应的半透膜是阳离子半透膜，虚线是阴离子半透膜，结合阴阳离子移向可知，各间隔室的排出液中，①③⑤⑦为淡水，B正确；
C.通电时，阳极电极反应：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极电极反应，2H++2e-=H2↑，电极2附近溶液的pH比电极1附近溶液的pH变化明显，C错误；
D.淡化过程中，得到的浓缩海水可以提取氯化钠、镁、溴等，有使用价值，D错误；
故合理选项是B。
二、非选择题：共3题，共40分。
21. 枸橼酸帕瑞替尼(G)是近年合成的新药，可治疗骨髓性恶性肿瘤。一种合成工艺路线如下：
（1）所含官能团的名称___________；的反应类型为___________。
（2）化合物M的分子式为，其结构简式为___________。
（3）另一产物的分子式为___________。
（4）C的一种同分异构体同时满足以下条件，写出该同分异构体的结构简式___________。
①能发生银镜反应；
②碱性条件下可水解且水解产物之一遇溶液显色；
③分子中不同化学环境氢原子的个数比为。
（5）写出以、为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。___________
【答案】（1） ①. 碳溴键、碳碳双键 ②. 还原反应
（2） （3）
（4） 或 （5）
【解析】
【分析】A与 发生取代反应生成B，B中醛基被还原生成C，C与 发生取代反应生成D，D中硝基被还原生成E，E与化合物M反应生成F，根据F和E的结构简式，化合物M的分子式为C14H13N2OCl，可知M的结构简式为 ，F反应生成G。
【小问1详解】
根据其结构简式可知，其中所含官能团名称为碳溴键、碳碳双键；B中醛基被还原生成羟基，B到C反应类型为还原反应；
【小问2详解】
化合物M的分子式为C14H13N2OCl，根据F和E的结构简式可知，E与M发生取代反应生成F，M的结构简式为 ；
【小问3详解】
观察F与G的结构简式可知，两者只有右上部分结构不同，F右上部分两个O连接的基团共有6个C和10个H，G右上部分两个O中间的基团共有4个C和6个H，则F到G另一产物的分子式为C2H4；
【小问4详解】
C的同分异构体能发生银镜反应，说明含有醛基，碱性条件下可水解且水解产物之一遇FeCl3溶液显色，说明含有酚羟基形成的酯基且该酯为甲酸酯，分子中不同化学环境氢原子个数比为2：3：4：9，分子中只有4种化学环境的氢，说明其结构较为对称，则满足条件的同分异构体结构简式为 或；
【小问5详解】
在浓硫酸加热条件下发生醇的消去反应生成 ，两个 在Grubb’s催化剂，DCM溶剂催化作用下生成 ， 与Br2发生加成反应生成 ， 在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成 ， 与乙二酸发生酯化反应生成 ，合成路线为 。
22. 咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇，熔点，以上开始升华)，有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约、单宁酸(弱酸，易溶于水及乙醇)约，还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如图。
索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与茶叶末接触，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取。
（1）实验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒1中，研细的目的是___________。圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂，加热前还要加几粒沸石。
（2）提取过程不可选用明火直接加热，原因是___________。与常规的萃取相比，采用索氏提取器的优点是___________。
（3）提取液需经“蒸馏浓缩除去大部分溶剂。与水相比，乙醇作萃取剂的优点是___________。蒸馏浓缩”需选用圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外，还有___________(填标号)。
A．直形冷凝管 B．球形冷凝管 C．接收瓶 D．烧杯
（4）浓缩液加生石灰的作用是___________和___________。
（5）可采用如图所示装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热，咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是___________。
【答案】（1）增大茶叶和酒精的接触面积，使萃取更快更充分
（2） ①. 乙醇易挥发易燃 ②. 使用溶剂量少，可连续萃取(萃取效率高)
（3） ①. 乙醇沸点低易浓缩 ②. AC
（4） ①. 中和单宁酸 ②. 吸收水
（5）升华
【解析】
【分析】实验室从茶叶中提取咖啡因的流程为：将茶叶末先进行索氏提取得到茶叶残渣和提取液，对提取液蒸馏浓缩得到浓溶液，然后向浓溶液中加入生石灰除去单宁酸和水，得到粉状物；由于咖啡因100℃以上开始升华，可通过加热升华的方法分离出咖啡因，据此解答。
【小问1详解】
将茶叶研细可增大接触面积，即可增大反应速率，使提取充分；
【小问2详解】
该实验中的萃取剂为乙醇，乙醇易挥发，易燃，为了避免出现危险，提取过程不可选用明火直接加热；根据图示装置及题干描述可知，与常规的萃取相比，索氏提取器使用溶剂少，可连续萃取；
【小问3详解】
提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。乙醇易挥发，则与水相比，乙醇作为萃取剂的优点是乙醇沸点低，易浓缩；结合蒸馏操作方法可知，“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外，还有冷凝管和接收器，其中蒸馏操作用直形冷凝管，回流时用球形冷凝管，所以应选用直形冷凝管，即选AC；
【小问4详解】
生石灰为CaO，CaO为碱性氧化物，提取液中混有单宁酸，CaO能够中和单宁酸，还能够吸收水分；
【小问5详解】
根据咖啡因“100℃以上开始升华”可知，该分离提纯方法为升华，故答案为：升华。
23. Ⅰ.我国要在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标，的捕集与转化是研究的重要课题。
（1）和重整可制合成气和，其热化学方程式为
已知下列热化学方程式：
反应1：
反应2：
反应3：
则___________
（2）一种电化学法将转化为乙烯的原理如图所示，电解所用电极材料均为惰性电极。
①阴极上的电极反应式为___________。
②以铅蓄电池为电源，每生成乙烯，理论上需消耗铅蓄电池中硫酸的物质的量为___________。
Ⅱ.过量含磷物质的排放会致使水体富营养化，因此发展水体除磷技术非常重要。常用的除磷技术有化学沉淀法，吸附法等。
（3）铁炭混合物在水溶液中形成微电池，铁转化为进一步被氧化为与结合成沉淀。铁炭总质量一定，反应时间相同，测得磷去除率随铁炭质量比的变化如图所示。
①当时，随着增加，磷去除率降低，原因是___________。
②当时，随着增加，磷去除率也降低。但降低幅度低于增加时的降低幅度，原因是___________。
（4）次磷酸根()具有较强的还原性。利用联合除去废水中次磷酸根，转化过程如图所示。
①转化(Ⅰ)除生成和羟基自由基外，还生成一种离子，其化学式为___________。
②利用联合除去废水中的过程可描述为___________。
【答案】（1）—155
（2） ①. ②. 2.4ml
（3） ①. 增加，形成的微电池数目减少，溶液中减小，磷去除率降低 ②. 炭对含磷粒子有吸附作用，辅助去除磷
（4） ①. ②. 和反应生成和，和反应生成，和反应生成沉淀，从而去除水体中的磷
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知，反应3+反应2—总反应得到反应1，则反应ΔH1=ΔH—ΔH2+ΔH3=(+132.0kJ/ml) + (—40kJ/ml)—( +247kJ/ml)=—155kJ/ml；
【小问2详解】
①由图可知，左侧电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯和水，电极反应式为2CO2+12e—+12H+=C2H4+4H2O；
②铅蓄电池的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，由得失电子数目守恒可知，每生成0.2ml乙烯，理论上需消耗铅蓄电池中硫酸的物质的量为0.2ml×12=2.4ml；
【小问3详解】
①随着m(Fe)的增加，形成的微电池数目减少，导致铁转化为Fe2+数目减少，溶液中的c(Fe2+)减小，磷去除率降低；
②随着m(C)增加，由于炭的吸附性，炭对含磷粒子有吸附作用，磷去除率降低；
【小问4详解】
①根据图4，转化(I)为氧化还原反应，Fe2++H2O2=Fe3++•OH+OH-，还生成一种离子为OH-；
②由图可知，利用联合除去废水中的过程可描述为：和反应生成和，和反应生成，和反应生成沉淀，从而去除水体中的磷。选项
实验操作和现象
结论
A
石蜡油蒸气通过炽热的素瓷片，将产生的气体通入溴的四氯化碳溶液，溶液褪色
气体产物中含有不饱和烃
B
向丙烯醇(CH2=CHCH2OH)中滴加酸性溶液，溶液褪色
丙烯醇分子结构中有碳碳双键
C
向淀粉溶液中加入适量溶液，加热，冷却后在水解液中先加氢氧化钠溶液调至碱性，再滴加少量碘水，溶液不变蓝
淀粉已完全水解
D
向苯和液溴的混合液中加入铁粉，将产生的气体通入溶液，产生淡黄色沉淀
苯与液溴发生了取代反应，生成了
选项
实验操作和现象
结论
A
石蜡油蒸气通过炽热的素瓷片，将产生的气体通入溴的四氯化碳溶液，溶液褪色
气体产物中含有不饱和烃
B
向丙烯醇(CH2=CHCH2OH)中滴加酸性溶液，溶液褪色
丙烯醇分子结构中有碳碳双键
C
向淀粉溶液中加入适量溶液，加热，冷却后在水解液中先加氢氧化钠溶液调至碱性，再滴加少量碘水，溶液不变蓝
淀粉已完全水解
D
向苯和液溴的混合液中加入铁粉，将产生的气体通入溶液，产生淡黄色沉淀
苯与液溴发生了取代反应，生成了
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