江苏省扬州市2023-2024学年高三上学期1月期末检测化学试题
一、单项选择题：本题包括13小题，每小题3分，共计39分。每小题只有一个选项符合题意。
1．（2024高三上·扬州期末）近日，科学家研制出了由石墨烯（结构模型如图所示）材料制成的功能性半导体。这主要是利用了石墨烯的（ ）
A．导电性 B．导热性 C．高熔点 D．高沸点
【答案】A
【知识点】物质的结构与性质之间的关系
【解析】【解答】用石墨烯制成功能性半导体，利用了石墨烯的导电性，故选A；
故答案为：A。
【分析】半导体能导电。
2．（2024高三上·扬州期末）反应可用于制备。下列说法正确的是（ ）
A．中子数为37的锌原子：
B．中硫元素的化合价：
C．的结构示意图：
D．的电子式：
【答案】B
【知识点】原子中的数量关系；画元素的原子结构示意图；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、中子数为37的锌原子，质量数为57，表示为 ，故A错误；
B、 中Cl为-1价，O为-2价，则S为+4价，故B正确；
C、 最外层有8个电子，其结构示意图为，故C错误；
D、水是共价化合物，H、O原子间共用1对电子对，O原子最外层电子数为8，水的电子式为，故D错误；
故答案为：B。
【分析】A、原子符号左上角为质量数，左下角为质子数，质量数=质子数+中子数，核外电子数=核内质子数=核电荷数；
B、根据化合物中化合价代数和为0计算；
C、氯离子核外有18个电子；
D、水为共价化合物。
3．（2024高三上·扬州期末）气体微溶于水，有强还原性，可由反应制得。实验室制取少量的原理及装置均正确的是（ ）
A．制取 B．干燥
C．收集 D．吸收尾气中的
【答案】B
【知识点】气体的收集；尾气处理装置；常见气体制备原理及装置选择；制备实验方案的设计
【解析】【解答】A、反应条件为加热，缺少加热装置，不能制取 ，故A错误；
B、碱石灰可干燥 ，故B正确；
C、 的密度大于空气，应用向上排空气法收集，即从长导管进气，故C错误；
D、 气体微溶于水 ，该装置不能吸收尾气中的 ，故D错误；
故答案为：B。
【分析】A、该反应需要加热；
B、碱石灰能吸收水；
C、 的密度大于空气；
D、 气体微溶于水 。
4．（2024高三上·扬州期末）可用于除去某些重金属离子。下列说法正确的是（ ）
A．电负性： B．离子半径：
C．电离能： D．热稳定性：
【答案】A
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，电负性逐渐减小，则电负性： ，故A正确；
B、电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径： ，故B错误；
C、 电离能：，故C错误；
D、非金属性：O>Se，则热稳定性： ，故D错误；
故答案为：A。
【分析】A、元素的非金属性越强，电负性越大；
B、电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小；
C、原子轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，失电子较难；
D、元素的非金属越强，对应氢化物的稳定性越强。
（2024高三上·扬州期末）阅读下列材料，完成问题：
电池有铅蓄电池、燃料电池（如电池）、锂离子电池、一次氯酸盐电池等，它们可以将化学能转化为电能。都可用作燃料电池的燃料。的燃烧热为。电解则可以将电能转化为化学能，电解饱和溶液可以得到，用电解法可制备消毒剂高铁酸钠。
5．下列说法正确的是（ ）
A．中存在配位键
B．的空间构型为平面正方形
C．中的键角比中的小
D．中心原子的轨道杂化类型为
6．下列化学反应表示正确的是（ ）
A．铅蓄电池的正极反应：
B．电解饱和溶液：
C．燃烧：
D．一定条件下与的反应：
7．下列物质结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是（ ）
A．的电负性比B的大，中显负电性
B．的原子半径比的小，金属锂的熔点比钠的高
C．具有强氧化性，可作为火箭发射的助燃剂
D．的热稳定性较强，可用作燃料电池的燃料
8．电解法制备的工作原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．为电源的负极
B．阳极上的电极反应式为
C．阴离子交换膜应能允许通过而能阻止的扩散
D．理论上每转移，阴极上会产生气体
【答案】5．A
6．D
7．D
8．C
【知识点】物质的结构与性质之间的关系；化学键；判断简单分子或离子的构型；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；电极反应和电池反应方程式；离子方程式的书写；电解池工作原理及应用
【解析】【分析】（1）A、 中B存在空轨道；
B、中S的价层电子对数为4；
C、孤电子对间排斥力＞孤电子对和成键电子对之间的排斥力＞成键电子对之间的排斥力，孤电子对越多键角越小；
D、HClO中O原子采用sp3杂化；
（2）A、正极发生还原反应；
B、电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气；
C、燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量；
D、二氧化氮和氨气发生氧化还原反应；
（3）根据物质的结构、性质分析；
（4） 电解法制备 ，则Fe发生氧化反应，Fe为阳极，Pt为阴极，M为正极，N为负极。
5．A、中B存在空轨道，H存在孤电子对，可形成配位键，故A正确；
B、 中S的价层电子对数为4，不含孤电子对，空间结构为正四面体形，故B错误；
C、 NH3中N原子的价层电子对数为4，含有一个孤电子对，中N原子的价层电子对数为4，不含孤电子对，则中的键角比中的大，故C错误；
D、中心原子 为O原子，采用sp3杂化，故D错误；
故答案为：A。
6．A、铅蓄电池的正极发生还原反应，应得电子，故A错误；
B、电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，正确的离子方程式为 ，故B错误；
C、 燃烧热的方程式中，水应为液态，故C错误；
D、二氧化氮和氨气发生氧化还原反应生成氮气和水，反应的化学方程式为 ，故D正确；
故答案为：D。
7．A、H的电负性比B的大，电子对偏向H，则 中显负电性 ，故A不符合题意；
B、Li的原子半径比Na的小，金属锂的熔点比钠的高，故B不符合题意；
C、 NO2具有强氧化性 ，可作助燃剂，故C不符合题意；
D、 CH4容易燃烧，且产物无污染，因而可用作燃料电池的燃料，故D符合题意；
故答案为：D。
8．A、由分析可知，Fe为阳极，则M为正极，故A错误；
B、阳极的电解质为NaOH溶液，不能产生大量氢离子，故B错误；
C、阴离子交换膜应能允许 通过，同时阻止 扩散，故C正确；
D、气体所处的状态未知，不能计算其体积，故D错误；
故答案为：C。
9．（2024高三上·扬州期末）硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是（ ）
A．用氨水吸收烟气（含等）中获得的物质转化：
B．工业制硫酸过程中的物质转化：
C．利用硫酸的酸性去除铁制品表面的铁锈
D．利用的还原性将其作为葡萄酒的抗氧化剂
【答案】B
【知识点】含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A、用氨水吸收二氧化硫，反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵能被氧气氧化得到硫酸铵，故A不符合题意；
B、煅烧FeS2得到SO2，故B符合题意；
C、铁锈为氧化铁，能与硫酸反应生成硫酸铁，该过程中硫酸体现酸性，故C不符合题意；
D、二氧化硫具有还原性，能与氧气反应，可作抗氧化剂，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据硫及其化合物之间的相互转化关系分析。
10．（2024高三上·扬州期末）化合物Y是合成丹参醇的中间体，其合成路线如下：
下列说法正确的是（ ）
A．X分子中含手性碳原子
B．X转化为的过程中与反应生成
C．与以物质的量发生加成反应时可得3种产物
D．X、Y可用酸性溶液进行鉴别
【答案】C
【知识点】有机物的鉴别；有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子，X分子中不含手性碳原子，故A错误；
B、 X转化为的过程中与反应得到，故B错误；
C、Y与Br2以物质的量1：1发生加成反应，发生1，2-加成得到2种产物，发生1，4-加成得到，共得到3种产物，故C正确；
D、X、Y均含有碳碳双键，均能与酸性高锰酸钾反应，不能用酸性高锰酸钾鉴别，故D错误；
故答案为：C。
【分析】A、手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子；
B、产物应为；
C、Y与溴可发生1，2-加成和1，4-加成；
D、X、Y均能与酸性高锰酸钾反应。
11．（2024高三上·扬州期末），探究溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是（ ）
选项 探究目的 实验方案
A 钾元素的焰色试验 用洁净的铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧，观察火焰的颜色
B 是否有还原性 向溶液中滴加氯水，再滴入溶液，观察是否有白色沉淀产生
C 是否水解 向溶液中滴加2～3滴酚酞试液，观察溶液颜色的变化
D 比较溶液中与的大小 用计测量溶液的
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【知识点】焰色反应；性质实验方案的设计；化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、钾元素的焰色反应要透过蓝色钴玻璃观察，故A错误；
B、氯水中含有氯离子，能与硝酸银反应生成AgCl白色沉淀，故B错误；
C、 的电离程度大于水解程度，则KHC2O4溶液呈酸性，不能使酚酞变红，故C错误；
D、 用计测量溶液的 ，根据pH可判断的电离程度和水解程度关系，进而比较溶液中与的大小，故D正确；
故答案为：D。
【分析】A、钾元素的焰色反应要透过蓝色钴玻璃观察；
B、氯水中含有氯离子；
C、酚酞遇碱性溶液变红；
D、测量KHC2O4溶液的酸碱性，可判断的电离程度和水解程度关系。
12．（2024高三上·扬州期末）从炼钢粉尘（主要含）中回收锌的过程如图所示。“浸取”过程转化为，并有少量铁元素浸出。已知：，。下列说法正确的是（ ）
A．的溶液中：
B．溶液中：
C．“沉锌”过程中，溶液的减小
D．“沉锌”后的溶液中：
【答案】B
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；离子浓度大小的比较；溶液酸碱性的判断及相关计算；常见金属元素的单质及其化合物的综合应用；制备实验方案的设计
【解析】【解答】A、 的溶液中 ，c(OH-)=10-5mol/L， ，故A错误；
B、 溶液中，根据质子守恒有 ，故B正确；
C、“沉锌”过程中发生反应，生成氨水，溶液碱性增强，pH增大，故C错误；
D、“沉锌”后的溶液中，存在ZnS的沉淀溶解平衡， = ，故D错误；
故答案为：B。
【分析】 炼钢粉尘（主要含） 中加入氨水和氯化铵浸取，“浸取”过程中，转化为，发生反应，有少量铁元素浸出，则后续需要除铁，“沉锌”过程发生反应为：，经洗涤干燥后得到产物ZnS及滤液。
13．（2024高三上·扬州期末）为研究反应在不同条件下的转化率，向恒压反应器中通入含一定浓度与的气体，在无催化剂和有催化剂存在时，分别测得不同温度下反应器出口处NO的转化率如图中曲线a、b所示（图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化）。下列说法正确的是（ ）
A．反应的
B．曲线a中转化率随温度升高而增大，是由于催化剂的活性增强
C．曲线中从点到点，转化率随温度升高而减小，是由于反应速率减慢
D．催化剂存在时，其他条件不变，增大气体中，NO转化率随温度的变化为曲线c
【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素；化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化，升高温度，NO平衡转化率减小，平衡逆向移动，则该反应为放热反应， ，故A错误；
B、结合曲线的变化可知，a曲线未加入催化剂，曲线a中NO转化率随温度升高而增大，是由于温度升高，反应速率加快，单位时间内反应物转化量增大，故B错误；
C、曲线b中从M点到N点，NO转化率随温度升高而减小，是由于温度过高导致催化剂失去活性，反应速率减慢，故C正确；
D、该反应在恒压条件下进行，增大氧气浓度，容器体积增大，NO浓度减小，平衡移动方向不确定，NO转化率变化不确定，故D错误；
故答案为：C。
【分析】A、升高温度，平衡向吸热反应方向进行；
B、曲线a未加入催化剂；
C、温度过高，催化剂会失去活性；
D、反应体系恒压，增大氧气浓度，容器体积增大，NO浓度减小。
二、非选择题（共61分）
14．（2024高三上·扬州期末）镓及其化合物在半导体、光电材料等领域有广泛应用。
（1）以酸性含溶液（含少量）为原料通过除杂等一系列操作制得粗镓，粗镓经过电解精炼制得高纯镓。体系中含镓微粒的物质的量分数随的关系如图1所示。已知：。
①的基态核外电子排布式为 .
②“除杂”包括加入溶液调节、加入足量除去和、过滤等步骤。调节溶液的目的为 。
③“电解精炼”时，以粗镓为阳极，含的碱性溶液为电解液，阴极析出镓的电极反应式为 ；阴极同时有少量气体产生。测得电解过程溶液中镓浓度与电流效率（）随时间的变化如图2所示。反应后，降低的原因是 。
图1 图2
（2）具有优异的光电性能，可由与发生反应制得。
①制得GaN时生成一种有机物的化学式为 。
②的一种晶胞如图3所示。晶体中距离最近且相等的的数目为 。
图3
③准确称取样品，加入溶液，加热使固体充分溶解，用足量溶液吸收产生的。向吸收液中滴加指示剂，用的盐酸滴定至终点，消耗盐酸。
过程中涉及反应：；，计算样品的纯度 （写出计算过程）。
【答案】（1）[Ar]3d104s24p1；避免Na2S在强酸性条件下产生有毒气体H2S[或产生H2S使溶液中c(S2 )减小]；Ga(OH)＋3e－=Ga＋4OH－；溶液中Ga(OH)浓度增大使电流效率趋向于增大；阴极发生产生H2的反应时溶液中c(H+)增大，电流效率趋向于减小。15 h后，后者为影响电流效率的主要因素。
（2）CH4；4；99.96%
【知识点】原子核外电子排布；晶胞的计算；电极反应和电池反应方程式；探究物质的组成或测量物质的含量；制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）①Ga为31号元素，根据构造原理可知，基态Ga原子核外电子排布式为 [Ar]3d104s24p1 ；
故答案为： [Ar]3d104s24p1 ；
②用Na2S除去 和 ，若溶液酸性较强，会产生H2S，因此 调节溶液的目 是 避免Na2S在强酸性条件下产生有毒气体H2S[或产生H2S使溶液中c(S2 )减小] ；
故答案为： 避免Na2S在强酸性条件下产生有毒气体H2S[或产生H2S使溶液中c(S2 )减小] ；
③阴极析出镓，则阴极的电极反应式为 Ga(OH)＋3e－=Ga＋4OH－ ； 溶液中Ga(OH)浓度增大使电流效率趋向于增大；阴极发生产生H2的反应时溶液中c(H+)增大，电流效率趋向于减小。15 h后，后者为影响电流效率的主要因素，因此反应后，降低 ；
故答案为： Ga(OH)＋3e－=Ga＋4OH－ ； 溶液中Ga(OH)浓度增大使电流效率趋向于增大；阴极发生产生H2的反应时溶液中c(H+)增大，电流效率趋向于减小。15 h后，后者为影响电流效率的主要因素 ；
（2）①与发生反应制得 GaN，根据质量守恒定律可知，还有CH4生成；
故答案为：CH4；
②由图可知， 晶体中距离最近且相等的的数目为 4；
故答案为：4；
③滴定过程中存在：GaN~NH3~ ~HCl，则n(GaN)=n(HCl)=0.1000 mol·L-1×23.80×10-3L=2.380×10-4mol，则GaN样品的纯度=；
故答案为：99.96%。
【分析】（1）①Ga为31号元素；
②调节溶液时为了防止 产生有毒气体H2S ；
③阴极发生还原反应；
（2）①根据质量守恒分析；
②根据晶胞图分析；
③根据关系式：GaN~NH3~ ~HCl计算。
15．（2024高三上·扬州期末）化合物是合成一种激酶抑制剂的中间体，其合成路线如下：
（1）反应涉及的反应物有；a．溶液；b．盐酸；c．浓、浓。
①加入反应物的正确顺序是：c、 、 （填字母）。
②硝化反应的机理可表示为：
反应中浓硫酸的作用是 。
（2）的分子式为，结构简式为 。
（3）已知：，TEA为，能促进该反应的进行。能促进反应进行的原因是 。
（4）写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式 。
碱性条件水解后酸化生成两种产物，产物之一能与溶液发生显色反应，两种产物的核磁共振氢谱中都有2个峰。
（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）。
【答案】（1）a；b；促进NO的生成、吸收生成水（提供H+、避免HNO3浓度降低、促使平衡正向移动生成更多NO）
（2）
（3）(C2H5)3N具有孤电子对，能结合H+，使平衡正向移动（或(C2H5)3N具有碱性，能消耗HBr，使平衡正向移动）
（4）
（5）
【知识点】有机物的合成；有机物的结构和性质；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】（1） 根据A、B的结构可知，A先发生硝化反应引入硝基，然后酯基在碱性条件下水，后酸化得到B，则加入反应物的正确顺序为：c、a、b；
故答案为：a；b；
②浓硫酸具有吸水性、酸性，则反应中浓硫酸的作用是 促进NO的生成、吸收生成水（提供H+、避免HNO3浓度降低、促使平衡正向移动生成更多NO） ；
故答案为： 促进NO的生成、吸收生成水（提供H+、避免HNO3浓度降低、促使平衡正向移动生成更多NO） ；
（2）根据B和D的结构简式可知，B与C发生取代反应生成D，结合C的分子式可知，C的结构简式为；
故答案为：；
（3） 具有孤电子对，能结合氢离子，使平衡正向移动，同时 (C2H5)3N具有碱性，能消耗HBr，使平衡正向移动 ；
故答案为： (C2H5)3N具有孤电子对，能结合H+，使平衡正向移动（或(C2H5)3N具有碱性，能消耗HBr，使平衡正向移动） ；
（4）A的一种同分异构体满足： 碱性条件水解后酸化生成两种产物，产物之一能与溶液发生显色反应， 说明产物中水解酸化后能形成酚羟基，两种产物的核磁共振氢谱中都有2个峰，说明水解酸化的产物结构高度对称，则符合条件的结构简式为；
故答案为：；
（5） 中的N=C可发生类似D→E的反应，由醛基反应得到，根据反应原料可知，则产物可由和发生D→E的取代反应得到，可由在NaOH水溶液中水解，再催化氧化得到，可由发生硝化反应引入硝基，再还原得到氨基形成，则合成路线为，故答案为：。
【分析】（1）① 先引入硝基，酯基水解，最后酸化形成羟基；
②浓硫酸具有吸水性、酸性；
（2）B和C在碳酸钾条件下反应生成D，结合B、D的结构简式分析C的结构简式；
（3） 中N含有孤电子对，同时具有碱性；
（4）分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体；
（5）参照题干合成路线，采用逆合成分析法确定具体合成步骤。
16．（2024高三上·扬州期末）深共晶溶剂（DESs）可从中回收锂。
（1）DESs的制备。将乙二醇（）与氯化胆碱（）按一定比例混合搅拌至形成均一透明液体，制得DESs。
如1
①DESs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。乙二醇分子中氢键供体的数目为 。
②不同配比氯化胆碱与乙二醇混合的二元相图如图1所示。相同条件下，氯乙二醇的熔点 乙二醇的熔点（填“>”“二”或“<”）。制备熔点达到最低值的DESs时，氯化胆碱与乙二醇的物质的量之比为 。
（2）氧化浸出锂。将与按照一定比例混合，再通入。实验装置如图所示。
①冷凝管的作用为 。
图2 图3
②主要反应机理如图3所示：
Ⅰ中碳原子轨道杂化类型的变化为 ；M的化学式为 。
（3）碳酸锂的制备。
已知：，完全沉淀时离子浓度小于；易溶于水；的溶解度：为为为。补充完整由粗溶液（含少量）制备的实验方案：向粗溶液中 ，得到固体。
（须使用的试剂：溶液、溶液）
【答案】（1）2；＞；1∶4
（2）冷凝回流乙二醇；sp3→sp2；FeHPO4
（3）滴加0.1 mol·L－1NaOH溶液至溶液的pH为3，过滤，向滤液中加入0.1 mol·L－1Na2CO3溶液至不再产生沉淀，过滤，用热水洗涤沉淀2到3次，干燥
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；蒸发和结晶、重结晶；制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）①乙二醇分子中含有2个能形成氢键的氢原子，则乙二醇分子中氢键供体的数目为2，故答案为：2；
②由图可知，当乙二醇的物质的量分数为0时，体系中只含氯化胆碱，此时温度大于300℃，当乙二醇的物质的量分数为1时，只含乙二醇，熔点低于0℃，说明氯乙二醇的熔点大于乙二醇的熔点；熔点达到最低值的DESs时，乙二醇的物质的量分数为0.8，则氯化胆碱的物质的量分数为0.2，氯化胆碱与乙二醇的物质的量之比为1∶4；
故答案为：＞；1∶4；
（2）①冷凝管的作用是冷凝回流乙二醇，故答案为：冷凝回流乙二醇；
②-CH2OH中C原子采用sp3杂化，-COOH中C原子采用sp2杂化，则Ⅰ中碳原子轨道杂化类型的变化为 sp3→sp2 ；LiFePO4中的Li+被H+替代得到M，则M的化学式为 FeHPO4 ；
故答案为： sp3→sp2 ； FeHPO4 ；
（3）粗溶液（含少量）应先除杂，易溶于水，且的溶解度 随温度升高减小，则由粗溶液（含少量）制备的实验方案为：向粗溶液中滴加0.1 mol·L－1NaOH溶液至溶液的pH为3，过滤，向滤液中加入0.1 mol·L－1Na2CO3溶液至不再产生沉淀，过滤，用热水洗涤沉淀2到3次，干燥 ， 得到固体；
故答案为：滴加0.1 mol·L－1NaOH溶液至溶液的pH为3，过滤，向滤液中加入0.1 mol·L－1Na2CO3溶液至不再产生沉淀，过滤，用热水洗涤沉淀2到3次，干燥 。
【分析】（1）①氢键供体是指能形成氢键的氢原子；
②结合图示变化情况分析；
（2）①冷凝管的作用是冷凝回流；
②双键碳原子采用sp2杂化，饱和碳原子采用sp3杂化；
（3） 易溶于水，且的溶解度 随温度升高减小。
17．（2024高三上·扬州期末）水合肼在储氢领域有广阔的应用前景，其水溶液呈弱碱性。
（1）分子有顺式、反式和交互式三种比较稳定的空间构型。下列结构能表示分子交互式的是 （填序号）。
（2）肼分解制氢的主要反应为，肼的理论储氢密度。测得肼实际分解时产生的气体中含，肼实际储氢密度小于理论值的原因是 （用化学方程式表示）。
（3）水合肼制氢过程中涉及肼在催化剂表面分解，如图1所示。
图1
①X的结构简式为 。
②催化剂表面存在和两种活性位点，两种活性位点分别带不同电性的电荷。肼中的氢原子吸附于 （填“”或“”）活性位点。已知：键、键的键能分别是。肼在该催化剂表面反应断裂的化学键不是键，而是键，原因是 。
③催化剂存在下，不同浓度的分解时，测得随时间的变化如图2所示。当浓度从增加到时，反应速率加快；从增加到时，反应速率几乎不变。其原因是 。
图2
【答案】（1）A
（2）3N2H4N2＋4NH3或N2H4＋H22NH3
（3）HN=NH；Pt；N-N为非极性键，N-H键极性较强。N、H分别与催化剂表面原子形成作用力，削弱了N与H之间的作用力。；0.1mol·L 1时，催化剂表面仅部分活性位点吸附了N2H4·H2O；浓度增大至0.5mol·L 1时，有更多活性位点吸附N2H4·H2O；浓度达0.5mol·L 1时，催化剂表面的活性位点几乎全部吸附了N2H4·H2O。
【知识点】化学反应速率；催化剂；有机物的结构式；制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）顺式结构4个氢原子位于同侧，反应式位于两侧，交互式既有内侧也有外侧，则属于交互式，属于反式，属于顺式，故答案为：A；
（2） 肼实际分解时产生的气体中含 ，是因为发生反应 N2H4＋H22NH3 ，肼分解时可能发生反应 3N2H4N2＋4NH3，则肼实际储氢密度小于理论值；
故答案为： 3N2H4N2＋4NH3或N2H4＋H22NH3 ；
（3）①N2H4吸附在催化剂表面后，发生N-H的断裂，得到吸附态的N2H3，并进一步发生N-H键的断裂生成N2H2、N2H、H2，N2H继续脱氢即得到N2，则X为HN=NH；
故答案为：HN=NH；
②Ni的活动性强于Pt，则Ni应带正电荷，Pt带负电荷，肼中的氢原子带正电荷，吸附于Pt活性位点；N-N为非极性键，N-H键极性较强，N、H分别与催化剂表面原子形成作用力，削弱了N与H之间的作用力，因此肼在该催化剂表面反应断裂的化学键不是键，而是键 ；
故答案为：Pt； N-N为非极性键，N-H键极性较强，N、H分别与催化剂表面原子形成作用力，削弱了N与H之间的作用力；
③0.1mol·L 1时，催化剂表面仅部分活性位点吸附了N2H4·H2O；浓度增大至0.5mol·L 1时，有更多活性位点吸附N2H4·H2O；浓度达0.5mol·L 1时，催化剂表面的活性位点几乎全部吸附了N2H4·H2O ，因此从增加到时，反应速率几乎不变 ；
故答案为： 0.1mol·L 1时，催化剂表面仅部分活性位点吸附了N2H4·H2O；浓度增大至0.5mol·L 1时，有更多活性位点吸附N2H4·H2O；浓度达0.5mol·L 1时，催化剂表面的活性位点几乎全部吸附了N2H4·H2O 。
【分析】（1）顺式结构4个氢原子位于同侧，反应式位于两侧，交互式既有内侧也有外侧；
（2）肼能分解，同时肼与氢气反应能生成氨气；
（3）①N2H4吸附在催化剂表面后，发生N-H的断裂，得到吸附态的N2H3，并进一步发生N-H键的断裂生成N2H2、N2H、H2，N2H继续脱氢即得到N2；
②Ni的活动性强于Pt；
③0.1mol·L 1时，催化剂表面仅部分活性位点吸附了N2H4·H2O；浓度增大至0.5mol·L 1时，有更多活性位点吸附N2H4·H2O；浓度达0.5mol·L 1时，催化剂表面的活性位点几乎全部吸附了N2H4·H2O 。
江苏省扬州市2023-2024学年高三上学期1月期末检测化学试题
一、单项选择题：本题包括13小题，每小题3分，共计39分。每小题只有一个选项符合题意。
1．（2024高三上·扬州期末）近日，科学家研制出了由石墨烯（结构模型如图所示）材料制成的功能性半导体。这主要是利用了石墨烯的（ ）
A．导电性 B．导热性 C．高熔点 D．高沸点
2．（2024高三上·扬州期末）反应可用于制备。下列说法正确的是（ ）
A．中子数为37的锌原子：
B．中硫元素的化合价：
C．的结构示意图：
D．的电子式：
3．（2024高三上·扬州期末）气体微溶于水，有强还原性，可由反应制得。实验室制取少量的原理及装置均正确的是（ ）
A．制取 B．干燥
C．收集 D．吸收尾气中的
4．（2024高三上·扬州期末）可用于除去某些重金属离子。下列说法正确的是（ ）
A．电负性： B．离子半径：
C．电离能： D．热稳定性：
（2024高三上·扬州期末）阅读下列材料，完成问题：
电池有铅蓄电池、燃料电池（如电池）、锂离子电池、一次氯酸盐电池等，它们可以将化学能转化为电能。都可用作燃料电池的燃料。的燃烧热为。电解则可以将电能转化为化学能，电解饱和溶液可以得到，用电解法可制备消毒剂高铁酸钠。
5．下列说法正确的是（ ）
A．中存在配位键
B．的空间构型为平面正方形
C．中的键角比中的小
D．中心原子的轨道杂化类型为
6．下列化学反应表示正确的是（ ）
A．铅蓄电池的正极反应：
B．电解饱和溶液：
C．燃烧：
D．一定条件下与的反应：
7．下列物质结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是（ ）
A．的电负性比B的大，中显负电性
B．的原子半径比的小，金属锂的熔点比钠的高
C．具有强氧化性，可作为火箭发射的助燃剂
D．的热稳定性较强，可用作燃料电池的燃料
8．电解法制备的工作原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．为电源的负极
B．阳极上的电极反应式为
C．阴离子交换膜应能允许通过而能阻止的扩散
D．理论上每转移，阴极上会产生气体
9．（2024高三上·扬州期末）硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是（ ）
A．用氨水吸收烟气（含等）中获得的物质转化：
B．工业制硫酸过程中的物质转化：
C．利用硫酸的酸性去除铁制品表面的铁锈
D．利用的还原性将其作为葡萄酒的抗氧化剂
10．（2024高三上·扬州期末）化合物Y是合成丹参醇的中间体，其合成路线如下：
下列说法正确的是（ ）
A．X分子中含手性碳原子
B．X转化为的过程中与反应生成
C．与以物质的量发生加成反应时可得3种产物
D．X、Y可用酸性溶液进行鉴别
11．（2024高三上·扬州期末），探究溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是（ ）
选项 探究目的 实验方案
A 钾元素的焰色试验 用洁净的铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧，观察火焰的颜色
B 是否有还原性 向溶液中滴加氯水，再滴入溶液，观察是否有白色沉淀产生
C 是否水解 向溶液中滴加2～3滴酚酞试液，观察溶液颜色的变化
D 比较溶液中与的大小 用计测量溶液的
A．A B．B C．C D．D
12．（2024高三上·扬州期末）从炼钢粉尘（主要含）中回收锌的过程如图所示。“浸取”过程转化为，并有少量铁元素浸出。已知：，。下列说法正确的是（ ）
A．的溶液中：
B．溶液中：
C．“沉锌”过程中，溶液的减小
D．“沉锌”后的溶液中：
13．（2024高三上·扬州期末）为研究反应在不同条件下的转化率，向恒压反应器中通入含一定浓度与的气体，在无催化剂和有催化剂存在时，分别测得不同温度下反应器出口处NO的转化率如图中曲线a、b所示（图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化）。下列说法正确的是（ ）
A．反应的
B．曲线a中转化率随温度升高而增大，是由于催化剂的活性增强
C．曲线中从点到点，转化率随温度升高而减小，是由于反应速率减慢
D．催化剂存在时，其他条件不变，增大气体中，NO转化率随温度的变化为曲线c
二、非选择题（共61分）
14．（2024高三上·扬州期末）镓及其化合物在半导体、光电材料等领域有广泛应用。
（1）以酸性含溶液（含少量）为原料通过除杂等一系列操作制得粗镓，粗镓经过电解精炼制得高纯镓。体系中含镓微粒的物质的量分数随的关系如图1所示。已知：。
①的基态核外电子排布式为 .
②“除杂”包括加入溶液调节、加入足量除去和、过滤等步骤。调节溶液的目的为 。
③“电解精炼”时，以粗镓为阳极，含的碱性溶液为电解液，阴极析出镓的电极反应式为 ；阴极同时有少量气体产生。测得电解过程溶液中镓浓度与电流效率（）随时间的变化如图2所示。反应后，降低的原因是 。
图1 图2
（2）具有优异的光电性能，可由与发生反应制得。
①制得GaN时生成一种有机物的化学式为 。
②的一种晶胞如图3所示。晶体中距离最近且相等的的数目为 。
图3
③准确称取样品，加入溶液，加热使固体充分溶解，用足量溶液吸收产生的。向吸收液中滴加指示剂，用的盐酸滴定至终点，消耗盐酸。
过程中涉及反应：；，计算样品的纯度 （写出计算过程）。
15．（2024高三上·扬州期末）化合物是合成一种激酶抑制剂的中间体，其合成路线如下：
（1）反应涉及的反应物有；a．溶液；b．盐酸；c．浓、浓。
①加入反应物的正确顺序是：c、 、 （填字母）。
②硝化反应的机理可表示为：
反应中浓硫酸的作用是 。
（2）的分子式为，结构简式为 。
（3）已知：，TEA为，能促进该反应的进行。能促进反应进行的原因是 。
（4）写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式 。
碱性条件水解后酸化生成两种产物，产物之一能与溶液发生显色反应，两种产物的核磁共振氢谱中都有2个峰。
（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）。
16．（2024高三上·扬州期末）深共晶溶剂（DESs）可从中回收锂。
（1）DESs的制备。将乙二醇（）与氯化胆碱（）按一定比例混合搅拌至形成均一透明液体，制得DESs。
如1
①DESs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。乙二醇分子中氢键供体的数目为 。
②不同配比氯化胆碱与乙二醇混合的二元相图如图1所示。相同条件下，氯乙二醇的熔点 乙二醇的熔点（填“>”“二”或“<”）。制备熔点达到最低值的DESs时，氯化胆碱与乙二醇的物质的量之比为 。
（2）氧化浸出锂。将与按照一定比例混合，再通入。实验装置如图所示。
①冷凝管的作用为 。
图2 图3
②主要反应机理如图3所示：
Ⅰ中碳原子轨道杂化类型的变化为 ；M的化学式为 。
（3）碳酸锂的制备。
已知：，完全沉淀时离子浓度小于；易溶于水；的溶解度：为为为。补充完整由粗溶液（含少量）制备的实验方案：向粗溶液中 ，得到固体。
（须使用的试剂：溶液、溶液）
17．（2024高三上·扬州期末）水合肼在储氢领域有广阔的应用前景，其水溶液呈弱碱性。
（1）分子有顺式、反式和交互式三种比较稳定的空间构型。下列结构能表示分子交互式的是 （填序号）。
（2）肼分解制氢的主要反应为，肼的理论储氢密度。测得肼实际分解时产生的气体中含，肼实际储氢密度小于理论值的原因是 （用化学方程式表示）。
（3）水合肼制氢过程中涉及肼在催化剂表面分解，如图1所示。
图1
①X的结构简式为 。
②催化剂表面存在和两种活性位点，两种活性位点分别带不同电性的电荷。肼中的氢原子吸附于 （填“”或“”）活性位点。已知：键、键的键能分别是。肼在该催化剂表面反应断裂的化学键不是键，而是键，原因是 。
③催化剂存在下，不同浓度的分解时，测得随时间的变化如图2所示。当浓度从增加到时，反应速率加快；从增加到时，反应速率几乎不变。其原因是 。
图2
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】物质的结构与性质之间的关系
【解析】【解答】用石墨烯制成功能性半导体，利用了石墨烯的导电性，故选A；
故答案为：A。
【分析】半导体能导电。
2．【答案】B
【知识点】原子中的数量关系；画元素的原子结构示意图；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、中子数为37的锌原子，质量数为57，表示为 ，故A错误；
B、 中Cl为-1价，O为-2价，则S为+4价，故B正确；
C、 最外层有8个电子，其结构示意图为，故C错误；
D、水是共价化合物，H、O原子间共用1对电子对，O原子最外层电子数为8，水的电子式为，故D错误；
故答案为：B。
【分析】A、原子符号左上角为质量数，左下角为质子数，质量数=质子数+中子数，核外电子数=核内质子数=核电荷数；
B、根据化合物中化合价代数和为0计算；
C、氯离子核外有18个电子；
D、水为共价化合物。
3．【答案】B
【知识点】气体的收集；尾气处理装置；常见气体制备原理及装置选择；制备实验方案的设计
【解析】【解答】A、反应条件为加热，缺少加热装置，不能制取 ，故A错误；
B、碱石灰可干燥 ，故B正确；
C、 的密度大于空气，应用向上排空气法收集，即从长导管进气，故C错误；
D、 气体微溶于水 ，该装置不能吸收尾气中的 ，故D错误；
故答案为：B。
【分析】A、该反应需要加热；
B、碱石灰能吸收水；
C、 的密度大于空气；
D、 气体微溶于水 。
4．【答案】A
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，电负性逐渐减小，则电负性： ，故A正确；
B、电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径： ，故B错误；
C、 电离能：，故C错误；
D、非金属性：O>Se，则热稳定性： ，故D错误；
故答案为：A。
【分析】A、元素的非金属性越强，电负性越大；
B、电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小；
C、原子轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，失电子较难；
D、元素的非金属越强，对应氢化物的稳定性越强。
【答案】5．A
6．D
7．D
8．C
【知识点】物质的结构与性质之间的关系；化学键；判断简单分子或离子的构型；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；电极反应和电池反应方程式；离子方程式的书写；电解池工作原理及应用
【解析】【分析】（1）A、 中B存在空轨道；
B、中S的价层电子对数为4；
C、孤电子对间排斥力＞孤电子对和成键电子对之间的排斥力＞成键电子对之间的排斥力，孤电子对越多键角越小；
D、HClO中O原子采用sp3杂化；
（2）A、正极发生还原反应；
B、电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气；
C、燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量；
D、二氧化氮和氨气发生氧化还原反应；
（3）根据物质的结构、性质分析；
（4） 电解法制备 ，则Fe发生氧化反应，Fe为阳极，Pt为阴极，M为正极，N为负极。
5．A、中B存在空轨道，H存在孤电子对，可形成配位键，故A正确；
B、 中S的价层电子对数为4，不含孤电子对，空间结构为正四面体形，故B错误；
C、 NH3中N原子的价层电子对数为4，含有一个孤电子对，中N原子的价层电子对数为4，不含孤电子对，则中的键角比中的大，故C错误；
D、中心原子 为O原子，采用sp3杂化，故D错误；
故答案为：A。
6．A、铅蓄电池的正极发生还原反应，应得电子，故A错误；
B、电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，正确的离子方程式为 ，故B错误；
C、 燃烧热的方程式中，水应为液态，故C错误；
D、二氧化氮和氨气发生氧化还原反应生成氮气和水，反应的化学方程式为 ，故D正确；
故答案为：D。
7．A、H的电负性比B的大，电子对偏向H，则 中显负电性 ，故A不符合题意；
B、Li的原子半径比Na的小，金属锂的熔点比钠的高，故B不符合题意；
C、 NO2具有强氧化性 ，可作助燃剂，故C不符合题意；
D、 CH4容易燃烧，且产物无污染，因而可用作燃料电池的燃料，故D符合题意；
故答案为：D。
8．A、由分析可知，Fe为阳极，则M为正极，故A错误；
B、阳极的电解质为NaOH溶液，不能产生大量氢离子，故B错误；
C、阴离子交换膜应能允许 通过，同时阻止 扩散，故C正确；
D、气体所处的状态未知，不能计算其体积，故D错误；
故答案为：C。
9．【答案】B
【知识点】含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A、用氨水吸收二氧化硫，反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵能被氧气氧化得到硫酸铵，故A不符合题意；
B、煅烧FeS2得到SO2，故B符合题意；
C、铁锈为氧化铁，能与硫酸反应生成硫酸铁，该过程中硫酸体现酸性，故C不符合题意；
D、二氧化硫具有还原性，能与氧气反应，可作抗氧化剂，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据硫及其化合物之间的相互转化关系分析。
10．【答案】C
【知识点】有机物的鉴别；有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子，X分子中不含手性碳原子，故A错误；
B、 X转化为的过程中与反应得到，故B错误；
C、Y与Br2以物质的量1：1发生加成反应，发生1，2-加成得到2种产物，发生1，4-加成得到，共得到3种产物，故C正确；
D、X、Y均含有碳碳双键，均能与酸性高锰酸钾反应，不能用酸性高锰酸钾鉴别，故D错误；
故答案为：C。
【分析】A、手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子；
B、产物应为；
C、Y与溴可发生1，2-加成和1，4-加成；
D、X、Y均能与酸性高锰酸钾反应。
11．【答案】D
【知识点】焰色反应；性质实验方案的设计；化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、钾元素的焰色反应要透过蓝色钴玻璃观察，故A错误；
B、氯水中含有氯离子，能与硝酸银反应生成AgCl白色沉淀，故B错误；
C、 的电离程度大于水解程度，则KHC2O4溶液呈酸性，不能使酚酞变红，故C错误；
D、 用计测量溶液的 ，根据pH可判断的电离程度和水解程度关系，进而比较溶液中与的大小，故D正确；
故答案为：D。
【分析】A、钾元素的焰色反应要透过蓝色钴玻璃观察；
B、氯水中含有氯离子；
C、酚酞遇碱性溶液变红；
D、测量KHC2O4溶液的酸碱性，可判断的电离程度和水解程度关系。
12．【答案】B
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；离子浓度大小的比较；溶液酸碱性的判断及相关计算；常见金属元素的单质及其化合物的综合应用；制备实验方案的设计
【解析】【解答】A、 的溶液中 ，c(OH-)=10-5mol/L， ，故A错误；
B、 溶液中，根据质子守恒有 ，故B正确；
C、“沉锌”过程中发生反应，生成氨水，溶液碱性增强，pH增大，故C错误；
D、“沉锌”后的溶液中，存在ZnS的沉淀溶解平衡， = ，故D错误；
故答案为：B。
【分析】 炼钢粉尘（主要含） 中加入氨水和氯化铵浸取，“浸取”过程中，转化为，发生反应，有少量铁元素浸出，则后续需要除铁，“沉锌”过程发生反应为：，经洗涤干燥后得到产物ZnS及滤液。
13．【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素；化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化，升高温度，NO平衡转化率减小，平衡逆向移动，则该反应为放热反应， ，故A错误；
B、结合曲线的变化可知，a曲线未加入催化剂，曲线a中NO转化率随温度升高而增大，是由于温度升高，反应速率加快，单位时间内反应物转化量增大，故B错误；
C、曲线b中从M点到N点，NO转化率随温度升高而减小，是由于温度过高导致催化剂失去活性，反应速率减慢，故C正确；
D、该反应在恒压条件下进行，增大氧气浓度，容器体积增大，NO浓度减小，平衡移动方向不确定，NO转化率变化不确定，故D错误；
故答案为：C。
【分析】A、升高温度，平衡向吸热反应方向进行；
B、曲线a未加入催化剂；
C、温度过高，催化剂会失去活性；
D、反应体系恒压，增大氧气浓度，容器体积增大，NO浓度减小。
14．【答案】（1）[Ar]3d104s24p1；避免Na2S在强酸性条件下产生有毒气体H2S[或产生H2S使溶液中c(S2 )减小]；Ga(OH)＋3e－=Ga＋4OH－；溶液中Ga(OH)浓度增大使电流效率趋向于增大；阴极发生产生H2的反应时溶液中c(H+)增大，电流效率趋向于减小。15 h后，后者为影响电流效率的主要因素。
（2）CH4；4；99.96%
【知识点】原子核外电子排布；晶胞的计算；电极反应和电池反应方程式；探究物质的组成或测量物质的含量；制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）①Ga为31号元素，根据构造原理可知，基态Ga原子核外电子排布式为 [Ar]3d104s24p1 ；
故答案为： [Ar]3d104s24p1 ；
②用Na2S除去 和 ，若溶液酸性较强，会产生H2S，因此 调节溶液的目 是 避免Na2S在强酸性条件下产生有毒气体H2S[或产生H2S使溶液中c(S2 )减小] ；
故答案为： 避免Na2S在强酸性条件下产生有毒气体H2S[或产生H2S使溶液中c(S2 )减小] ；
③阴极析出镓，则阴极的电极反应式为 Ga(OH)＋3e－=Ga＋4OH－ ； 溶液中Ga(OH)浓度增大使电流效率趋向于增大；阴极发生产生H2的反应时溶液中c(H+)增大，电流效率趋向于减小。15 h后，后者为影响电流效率的主要因素，因此反应后，降低 ；
故答案为： Ga(OH)＋3e－=Ga＋4OH－ ； 溶液中Ga(OH)浓度增大使电流效率趋向于增大；阴极发生产生H2的反应时溶液中c(H+)增大，电流效率趋向于减小。15 h后，后者为影响电流效率的主要因素 ；
（2）①与发生反应制得 GaN，根据质量守恒定律可知，还有CH4生成；
故答案为：CH4；
②由图可知， 晶体中距离最近且相等的的数目为 4；
故答案为：4；
③滴定过程中存在：GaN~NH3~ ~HCl，则n(GaN)=n(HCl)=0.1000 mol·L-1×23.80×10-3L=2.380×10-4mol，则GaN样品的纯度=；
故答案为：99.96%。
【分析】（1）①Ga为31号元素；
②调节溶液时为了防止 产生有毒气体H2S ；
③阴极发生还原反应；
（2）①根据质量守恒分析；
②根据晶胞图分析；
③根据关系式：GaN~NH3~ ~HCl计算。
15．【答案】（1）a；b；促进NO的生成、吸收生成水（提供H+、避免HNO3浓度降低、促使平衡正向移动生成更多NO）
（2）
（3）(C2H5)3N具有孤电子对，能结合H+，使平衡正向移动（或(C2H5)3N具有碱性，能消耗HBr，使平衡正向移动）
（4）
（5）
【知识点】有机物的合成；有机物的结构和性质；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】（1） 根据A、B的结构可知，A先发生硝化反应引入硝基，然后酯基在碱性条件下水，后酸化得到B，则加入反应物的正确顺序为：c、a、b；
故答案为：a；b；
②浓硫酸具有吸水性、酸性，则反应中浓硫酸的作用是 促进NO的生成、吸收生成水（提供H+、避免HNO3浓度降低、促使平衡正向移动生成更多NO） ；
故答案为： 促进NO的生成、吸收生成水（提供H+、避免HNO3浓度降低、促使平衡正向移动生成更多NO） ；
（2）根据B和D的结构简式可知，B与C发生取代反应生成D，结合C的分子式可知，C的结构简式为；
故答案为：；
（3） 具有孤电子对，能结合氢离子，使平衡正向移动，同时 (C2H5)3N具有碱性，能消耗HBr，使平衡正向移动 ；
故答案为： (C2H5)3N具有孤电子对，能结合H+，使平衡正向移动（或(C2H5)3N具有碱性，能消耗HBr，使平衡正向移动） ；
（4）A的一种同分异构体满足： 碱性条件水解后酸化生成两种产物，产物之一能与溶液发生显色反应， 说明产物中水解酸化后能形成酚羟基，两种产物的核磁共振氢谱中都有2个峰，说明水解酸化的产物结构高度对称，则符合条件的结构简式为；
故答案为：；
（5） 中的N=C可发生类似D→E的反应，由醛基反应得到，根据反应原料可知，则产物可由和发生D→E的取代反应得到，可由在NaOH水溶液中水解，再催化氧化得到，可由发生硝化反应引入硝基，再还原得到氨基形成，则合成路线为，故答案为：。
【分析】（1）① 先引入硝基，酯基水解，最后酸化形成羟基；
②浓硫酸具有吸水性、酸性；
（2）B和C在碳酸钾条件下反应生成D，结合B、D的结构简式分析C的结构简式；
（3） 中N含有孤电子对，同时具有碱性；
（4）分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体；
（5）参照题干合成路线，采用逆合成分析法确定具体合成步骤。
16．【答案】（1）2；＞；1∶4
（2）冷凝回流乙二醇；sp3→sp2；FeHPO4
（3）滴加0.1 mol·L－1NaOH溶液至溶液的pH为3，过滤，向滤液中加入0.1 mol·L－1Na2CO3溶液至不再产生沉淀，过滤，用热水洗涤沉淀2到3次，干燥
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；蒸发和结晶、重结晶；制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）①乙二醇分子中含有2个能形成氢键的氢原子，则乙二醇分子中氢键供体的数目为2，故答案为：2；
②由图可知，当乙二醇的物质的量分数为0时，体系中只含氯化胆碱，此时温度大于300℃，当乙二醇的物质的量分数为1时，只含乙二醇，熔点低于0℃，说明氯乙二醇的熔点大于乙二醇的熔点；熔点达到最低值的DESs时，乙二醇的物质的量分数为0.8，则氯化胆碱的物质的量分数为0.2，氯化胆碱与乙二醇的物质的量之比为1∶4；
故答案为：＞；1∶4；
（2）①冷凝管的作用是冷凝回流乙二醇，故答案为：冷凝回流乙二醇；
②-CH2OH中C原子采用sp3杂化，-COOH中C原子采用sp2杂化，则Ⅰ中碳原子轨道杂化类型的变化为 sp3→sp2 ；LiFePO4中的Li+被H+替代得到M，则M的化学式为 FeHPO4 ；
故答案为： sp3→sp2 ； FeHPO4 ；
（3）粗溶液（含少量）应先除杂，易溶于水，且的溶解度 随温度升高减小，则由粗溶液（含少量）制备的实验方案为：向粗溶液中滴加0.1 mol·L－1NaOH溶液至溶液的pH为3，过滤，向滤液中加入0.1 mol·L－1Na2CO3溶液至不再产生沉淀，过滤，用热水洗涤沉淀2到3次，干燥 ， 得到固体；
故答案为：滴加0.1 mol·L－1NaOH溶液至溶液的pH为3，过滤，向滤液中加入0.1 mol·L－1Na2CO3溶液至不再产生沉淀，过滤，用热水洗涤沉淀2到3次，干燥 。
【分析】（1）①氢键供体是指能形成氢键的氢原子；
②结合图示变化情况分析；
（2）①冷凝管的作用是冷凝回流；
②双键碳原子采用sp2杂化，饱和碳原子采用sp3杂化；
（3） 易溶于水，且的溶解度 随温度升高减小。
17．【答案】（1）A
（2）3N2H4N2＋4NH3或N2H4＋H22NH3
（3）HN=NH；Pt；N-N为非极性键，N-H键极性较强。N、H分别与催化剂表面原子形成作用力，削弱了N与H之间的作用力。；0.1mol·L 1时，催化剂表面仅部分活性位点吸附了N2H4·H2O；浓度增大至0.5mol·L 1时，有更多活性位点吸附N2H4·H2O；浓度达0.5mol·L 1时，催化剂表面的活性位点几乎全部吸附了N2H4·H2O。
【知识点】化学反应速率；催化剂；有机物的结构式；制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）顺式结构4个氢原子位于同侧，反应式位于两侧，交互式既有内侧也有外侧，则属于交互式，属于反式，属于顺式，故答案为：A；
（2） 肼实际分解时产生的气体中含 ，是因为发生反应 N2H4＋H22NH3 ，肼分解时可能发生反应 3N2H4N2＋4NH3，则肼实际储氢密度小于理论值；
故答案为： 3N2H4N2＋4NH3或N2H4＋H22NH3 ；
（3）①N2H4吸附在催化剂表面后，发生N-H的断裂，得到吸附态的N2H3，并进一步发生N-H键的断裂生成N2H2、N2H、H2，N2H继续脱氢即得到N2，则X为HN=NH；
故答案为：HN=NH；
②Ni的活动性强于Pt，则Ni应带正电荷，Pt带负电荷，肼中的氢原子带正电荷，吸附于Pt活性位点；N-N为非极性键，N-H键极性较强，N、H分别与催化剂表面原子形成作用力，削弱了N与H之间的作用力，因此肼在该催化剂表面反应断裂的化学键不是键，而是键 ；
故答案为：Pt； N-N为非极性键，N-H键极性较强，N、H分别与催化剂表面原子形成作用力，削弱了N与H之间的作用力；
③0.1mol·L 1时，催化剂表面仅部分活性位点吸附了N2H4·H2O；浓度增大至0.5mol·L 1时，有更多活性位点吸附N2H4·H2O；浓度达0.5mol·L 1时，催化剂表面的活性位点几乎全部吸附了N2H4·H2O ，因此从增加到时，反应速率几乎不变 ；
故答案为： 0.1mol·L 1时，催化剂表面仅部分活性位点吸附了N2H4·H2O；浓度增大至0.5mol·L 1时，有更多活性位点吸附N2H4·H2O；浓度达0.5mol·L 1时，催化剂表面的活性位点几乎全部吸附了N2H4·H2O 。
【分析】（1）顺式结构4个氢原子位于同侧，反应式位于两侧，交互式既有内侧也有外侧；
（2）肼能分解，同时肼与氢气反应能生成氨气；
（3）①N2H4吸附在催化剂表面后，发生N-H的断裂，得到吸附态的N2H3，并进一步发生N-H键的断裂生成N2H2、N2H、H2，N2H继续脱氢即得到N2；
②Ni的活动性强于Pt；
③0.1mol·L 1时，催化剂表面仅部分活性位点吸附了N2H4·H2O；浓度增大至0.5mol·L 1时，有更多活性位点吸附N2H4·H2O；浓度达0.5mol·L 1时，催化剂表面的活性位点几乎全部吸附了N2H4·H2O 。
