2024年高考第二次模拟考试
高三化学
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Cl 35.5 Ca 40 Mn 55 Cu 64 I 127 La 139
第Ⅰ卷（选择题 共39分）
一、选择题：本题共13小题，每小题3分，共39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．第19届亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”办会理念。下列说法不正确的是
A．亚运村餐厅“竹餐具”中含有丰富的多糖
B．火炬燃料“零碳甲醇”燃烧不产生二氧化碳
C．吉祥物“江南忆”机器人所用芯片的主要成分为硅
D．火炬使用的“1070”铝合金具有硬度高、耐高温的特点
2．硫化钠广泛应用于冶金染料、皮革、电镀等工业。硫化钠的一种制备方法是。下列说法中不正确的是
A．与具有相同的电子层结构 B．的空间结构为直线形
C．的电子式为 D．既含离子键又含共价键
3．化学是实验的科学，下列有关实验设计不能达到目的的是
A．用装置①收集气体 B．用装置②进行喷泉实验
C．用装置③蒸干溶液获得固体 D．图④装置可制备少量干燥的氯化氢气体
4．H、Li、Na、K位于周期表中IA族。下列说法正确的是
A．离子半径大小：r(H-)
C．电负性大小：χ(Li)<χ(Na) D．可在IA族找到制造光电材料的元素
阅读下列材料，回答5~7题：
周期表中ⅥA族元素及其化合物应用广泛。具有杀菌、消毒、漂白等作用；是一种易燃的有毒气体(燃烧热为)，常用于沉淀重金属离子；硫酰氯()是重要的化工试剂，在催化剂作用下合成反应为 ；硒()和碲()的单质及其化合物在电子、冶金、材料等领域有广阔的发展前景，具有较强的还原性，工业上通过电解强碱性溶液制备Te。
5．下列说法正确的是
A．、、互为同素异形体 B．和的的中心原子杂化轨道类型均为
C．为直线形分子 D．比稳定是因为水分子间能形成氢键
6．下列方程式书写正确的是
A．遇水强烈水解生成两种酸：
B．CuSe和浓硫酸反应：
C．的燃烧：
D．电解强碱性溶液的阴极反应：
7．下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A．臭氧有强氧化性，可用于水体杀菌消毒
B．浓硫酸有脱水性，可用于干燥某些气体
C．二氧化硫有还原性，可用于织物的漂白
D．硫化氢具有酸性，可用于沉淀重金属离子
8．铁及其化合物的转化具有重要应用。下列有关表示不正确的是
A．检验溶液中的：
B．制备：
C．300℃时，密闭容器中将铁粉与溶液反应可以得到和：
D．向含有的酸性废水中加入适量的溶液，得到沉淀，可以除去废水中：
9．芘主要存在于煤焦油、沥青的蒸馏物中，经氧化后可进一步用于染料、合成树脂、工程塑料等的合成。以下是芘的一种转化路线：
下列叙述正确的是
A．X、Y、Z互为同系物
B．Y中的所有原子都在同一平面上
C．X能发生氧化、还原、消去反应
D．Y的水解产物不能与溶液发生显色反应
10．我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气制，反应： ，在低温下获得高转化率与高反应速率。反应部分过程如图所示：
下列说法正确的是
A．该反应高温下不能自发进行，则反应的
B．该反应的平衡常数
C．在整个转化过程中，氧元素的化合价始终不变
D．步骤Ⅰ吸收的能量大于步骤Ⅱ放出的能量
11．探究0.1 mol/LCuSO4溶液的性质，下列实验方案不能达到探究目的是
选项 探究目的 实验方案
A Cu2+是否水解 测定0.1 mol/LCuSO4溶液的pH值
B Cu2+能否催化H2O2分解 向2 mL1.5%的H2O2溶液中滴加5滴0.1 mol/LCuSO4溶液，观察气泡产生情况
C Cu2+是否具有氧化性 向2 mL0.1 mol/LCuSO4溶液中通入一定量的HI气体，观察实验现象
D Cu2+能否形成配位键 向2 mL0.1 mol/LCuSO4溶液中，边振荡边滴加过量浓氨水，观察实验现象
12．为探究某些硫的含氧酸盐的部分性质，进行如下实验，并记录实验现象。①测量0.01 mol/LNaHSO3溶液的pH，pH约为5；②向0.01 mol/LNaHSO3溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液的紫红色褪去；③向0.1 mol/LNa2S2O3溶液中滴加稀盐酸，产生无色有刺激性气味的气体，且出现淡黄色沉淀，经测定溶液中无；④在Ag+催化条件下，向0.1 mol/LNa2S2O8无色溶液中滴加MnSO4溶液，溶液中出现紫红色。由上述实验现象能得出的结论是
A．实验①说明：
B．实验②中发生反应：
C．实验③中的淡黄色沉淀为S，无色有刺激性气味的气体为H2S
D．实验④说明：该条件下，的氧化性强于
13．乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为
在密闭容器中，、起始时，若仅考虑上述反应，平衡时的体积分数随温度的变化如题图所示。下列说法正确的是
A．一定温度下，增大可提高乙醇平衡转化率
B．反应的
C．研发高效催化剂可提高的平衡产率
D．控制反应的最佳温度约为
二、非选择题：本题共4小题，共61分。
14．（15分）由菱锰矿(主要成分为，还含有少量Si、Fe、Ni等元素)制备一种新型锂电池正极材料的工艺流程如下：
已知：①，，，，。
②当溶液中离子浓度小于时，可视为沉淀完全。
③可溶于水。
（1）基态锰原子的核外电子排布式为 。
（2）加入少量的目的是氧化，实际生产中不用替代的原因是 。
（3）溶矿反应完成后，先向反应后溶液中加入石灰乳至溶液，再加进一步除去。加石灰乳调节溶液pH时，不直接将沉淀完全为的原因是 。
（4）若分离后的溶液中，要使完全除尽，则需控制的范围为 ；生产中也可用 (填化学式)代替除去，同时增加产量。
（5）电解废液中可循环利用的物质是 (填化学式)
（6）煅烧时，生成的化学方程式为 。
15．（15分）化合物F是一种可以保护胃黏膜的新药，其一种合成路线如下：
（1）A→B时可能生成一种分子式为C7H10N2O8的副产物，该副产物的结构简式为 。
（2）B→C的反应类型为 。
（3）C→D的转化中，X的分子式为(C8H7O2Cl)，则X的结构简式为 。
（4）D→E转化中有机物的溴原子被-OH取代可得到化合物Y，写出满足下列条件的Y的一种同分异构体的结构简式 。
①是一种α-氨基酸；②能使溴的四氯化碳溶液褪色；③苯环上一氯取代物有两种。
（5）已知：，请写出以A、和CH3CH2ONa为原料制备合成路线流程图(无机试剂及有机溶剂任选)
16．（15分）实验室以碳酸铈[]为原料制备氧化铈()粉末，部分实验过程如下：
已知：难溶于稀硝酸；极易水解，酸性较强时有强氧化性。
（1）“氧化、沉淀”过程
①向酸溶后的溶液中加入氨水和溶液，维持pH为5～6充分反应，生成胶状红褐色过氧化铈[]沉淀，加热煮沸，过氧化铈转化为黄色氢氧化铈[]。反应生成过氧化铈的离子方程式为 。
②双氧水与氨水的加入量之比对氧化率的影响如图所示，与物质的量之比大于1.20时，氧化率下降的原因是 。
（2）“过滤、洗涤”过程
①“过滤”需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 。
②“洗涤”的实验操作是 。
（3）“焙烧”过程
焙烧过程中测得剩余固体质量与起始固体质量的比值随温度变化的曲线如图所示。则301～317℃范围内，B→C发生反应的化学方程式为 (写出确定物质化学式的计算过程)。
（4）由稀土碳酸盐获取
以稀土碳酸盐样品[含有、和可溶性]为原料可获得纯净的请补充实验方案：向稀土碳酸盐样品中 ，烘干，得到固体。[已知：不与反应；、开始转化为氢氧化物沉淀的pH分别为7.8、7.6；可选用的试剂有：1氨水、30%溶液、2溶液、2mol·L-1HCl溶液、1mol·L-1溶液、去离子水]
17．（16分）利用合成尿素是资源化的重要途径，可产生巨大的经济价值。
（1）20世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素，反应过程中能量变化如图所示。
①反应物液氨分子间除存在范德华力外，还存在 (填作用力名称)。
②写出在该条件下由和合成尿素的热化学方程式： 。
（2）近年研究发现，电催化和含氮物质可合成尿素，同时可解决含氮废水污染问题。常温常压下，向一定浓度的溶液通入至饱和，经电解获得尿素，其原理如图所示。
①电解过程中生成尿素的电极反应式为 。
②目前以和为原料的电化学尿素合成可达到53%的法拉第效率(FE%)。已知：，其中，，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。则电解时阳极每产生标况下44.8L的，可获得尿素的质量为 。
（3）以尿素、甲醇和1，2-丙二醇(PG)为原料在催化精馏塔中可经“一锅法”制得碳酸二甲酯(DMC)。以Ca-Zn-Al氧化物为催化剂，先进行尿素与PG的醇解合成碳酸丙烯酯(PC)的反应，同时生成副产物；在不经产物分离和更换催化剂的情况下引入甲醇，再进行PC和甲醇的酯交换合成DMC的反应。
已知：液时空速是指每小时通过单位体积固体催化剂的液相反应物的体积；
回流比是指从精馏塔顶部返回的冷凝液流量与从顶部逸出的气态产品流量之比；产品收率=原料转化率×目标产物的选择性。
①PC合成。其他条件相同时，尿素与PG混合进料的液时空速对PC收率影响的关系如图所示。液时空速大于后，PC收率下降的原因是 。
②DMC合成。其他条件相同时，回流比对DMC收率影响关系如图所示。回流比大于9时，DMC收率下降的原因是 。
③请从原子经济性的角度对上述“一锅法”提出合理的优化建议： 。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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2024年高考第二次模拟考试
化学·全解全析
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Cl 35.5 Ca 40 Mn 55 Cu 64 I 127 La 139
第Ⅰ卷（选择题 共39分）
一、选择题：本题共13小题，每小题3分，共39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．第19届亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”办会理念。下列说法不正确的是
A．亚运村餐厅“竹餐具”中含有丰富的多糖
B．火炬燃料“零碳甲醇”燃烧不产生二氧化碳
C．吉祥物“江南忆”机器人所用芯片的主要成分为硅
D．火炬使用的“1070”铝合金具有硬度高、耐高温的特点
【答案】B
【解析】“竹餐具”的主要成分是纤维素，纤维素属于多糖，A正确；“零碳甲醇”是利用焦炉气中的副产氢气与从工业尾气中捕集的二氧化碳合成的“绿色甲醇”，甲醇的结构简式为CH3OH，甲醇中含有碳元素，燃烧会产生二氧化碳，B错误；计算机芯片的主要成分为晶体硅，C正确；铝合金材料具有硬度高、耐高温的特性，符合火炬材料的需求，D正确。
2．硫化钠广泛应用于冶金染料、皮革、电镀等工业。硫化钠的一种制备方法是。下列说法中不正确的是
A．与具有相同的电子层结构 B．的空间结构为直线形
C．的电子式为 D．既含离子键又含共价键
【答案】C
【解析】与都具有2个电子层的稳定结构，A正确；的空间结构中2个O和1个C在一条直线上，的空间结构为直线形，B正确；的电子式为，C错误；含有钠离子和硫酸根离子形成的离子键，含有O原子和S原子形成的共价键，D正确。
3．化学是实验的科学，下列有关实验设计不能达到目的的是
A．用装置①收集气体 B．用装置②进行喷泉实验
C．用装置③蒸干溶液获得固体 D．图④装置可制备少量干燥的氯化氢气体
【答案】C
【解析】收集使用向上排空气法，A不符合题意；SO2和NaOH反应使得瓶内压强降低，可进行喷泉实验，B不符合题意；氯化铜水解，加热使得 HCl挥发，生成氢氧化铜，氢氧化铜不稳定，分解变成氧化铜，C符合题意；浓盐酸和浓硫酸不发生反应，但是把浓盐酸滴入到浓硫酸中可以产生HCl气体，这是实验室制备HCl气体的方法之一，D不符合题意。
4．H、Li、Na、K位于周期表中IA族。下列说法正确的是
A．离子半径大小：r(H-)
C．电负性大小：χ(Li)<χ(Na) D．可在IA族找到制造光电材料的元素
【答案】D
【解析】H-和Li+核外电子排布相同，但是H的原子序数小，半径大，A错误；K的金属性比Na强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性强，B错误；同周期越靠上，其元素的电负性越大，故Li的电负性大，C错误；第IA族元素的第一电离能较低，容易失电子，适合制造光电材料，D正确。
阅读下列材料，回答5~7题：
周期表中ⅥA族元素及其化合物应用广泛。具有杀菌、消毒、漂白等作用；是一种易燃的有毒气体(燃烧热为)，常用于沉淀重金属离子；硫酰氯()是重要的化工试剂，在催化剂作用下合成反应为 ；硒()和碲()的单质及其化合物在电子、冶金、材料等领域有广阔的发展前景，具有较强的还原性，工业上通过电解强碱性溶液制备Te。
5．下列说法正确的是
A．、、互为同素异形体 B．和的的中心原子杂化轨道类型均为
C．为直线形分子 D．比稳定是因为水分子间能形成氢键
【答案】B
【解析】A．16O、17O、18O为同位素而不是同素异形体，A错误；H3O+中O原子的价层电子对为3+1=4，故O采用sp3杂化，H2O中心原子O的价层电子对为2+2=4，故 O采用sp3杂化，B正确；H2O2分子不是直线形的，两个氢原子在犹如半展开的书的两页上，氧原子则在书的夹缝上，如，C错误H2O比H2S稳定是因为水的键能更大，分子间氢键影响熔沸点，D错误。
6．下列方程式书写正确的是
A．遇水强烈水解生成两种酸：
B．CuSe和浓硫酸反应：
C．的燃烧：
D．电解强碱性溶液的阴极反应：
【答案】D
【解析】SO2Cl2遇水强烈水解生成亚硫酸和盐酸，亚硫酸不能拆写化学式，A错误；浓硫酸具有强氧化性，可以氧化Se2-，，B错误；的燃烧燃烧热为，燃烧的热化学方程式为： ，C错误；强碱性环境，，D正确。
7．下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A．臭氧有强氧化性，可用于水体杀菌消毒
B．浓硫酸有脱水性，可用于干燥某些气体
C．二氧化硫有还原性，可用于织物的漂白
D．硫化氢具有酸性，可用于沉淀重金属离子
【答案】A
【解析】臭氧有强氧化性，可用于水体杀菌消毒，A正确；浓硫酸有吸水性，可用于干燥某些气体，B错误；二氧化硫有漂白性，可用于织物的漂白，C错误；硫化氢可用于沉淀重金属离子，是因为硫化氢与重金属离子反应生成硫化物沉淀，D错误。
8．铁及其化合物的转化具有重要应用。下列有关表示不正确的是
A．检验溶液中的：
B．制备：
C．300℃时，密闭容器中将铁粉与溶液反应可以得到和：
D．向含有的酸性废水中加入适量的溶液，得到沉淀，可以除去废水中：
【答案】B
【解析】溶液先加溶液不变色，加入，被氧化为，与反应溶液变红，可以检验溶液中的，A正确；与不能反应，错误，B错误；溶液中存在，，300℃时，与溶液中反应生成和，结合得到，反应为，C正确；部分水解，与、形成难溶物，除去废水中，反应为，D正确。
9．芘主要存在于煤焦油、沥青的蒸馏物中，经氧化后可进一步用于染料、合成树脂、工程塑料等的合成。以下是芘的一种转化路线：
下列叙述正确的是
A．X、Y、Z互为同系物
B．Y中的所有原子都在同一平面上
C．X能发生氧化、还原、消去反应
D．Y的水解产物不能与溶液发生显色反应
【答案】D
【解析】X与Y、Z所含的官能团不同，不是同类物质，不是同系物，A错误；Y的结构中含有饱和碳原子，饱和碳原子为四面体结构，故所有原子不会共面；B错误；X中含有醛基，能发生氧化、还原反应，不能发生消去反应，C错误；Y的水解产物不含有酚羟基，含有的是醇羟基，不能与溶液发生显色反应，D正确。
10．我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气制，反应： ，在低温下获得高转化率与高反应速率。反应部分过程如图所示：
下列说法正确的是
A．该反应高温下不能自发进行，则反应的
B．该反应的平衡常数
C．在整个转化过程中，氧元素的化合价始终不变
D．步骤Ⅰ吸收的能量大于步骤Ⅱ放出的能量
【答案】A
【解析】反应为放热反应，根据反应能自发进行，而该反应高温下不能自发进行，则反应的，A正确；平衡常数等于生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比；该反应的平衡常数，B错误；在步骤Ⅰ转化过程中，氧形成的共价键由2个变为1个，故氧元素化合价发生改变，C错误；化学键断裂吸收能量，化学键形成放出能量，反应为放热反应，则步骤Ⅰ吸收的能量小于步骤Ⅱ放出的能量，D错误。
11．探究0.1 mol/LCuSO4溶液的性质，下列实验方案不能达到探究目的是
选项 探究目的 实验方案
A Cu2+是否水解 测定0.1 mol/LCuSO4溶液的pH值
B Cu2+能否催化H2O2分解 向2 mL1.5%的H2O2溶液中滴加5滴0.1 mol/LCuSO4溶液，观察气泡产生情况
C Cu2+是否具有氧化性 向2 mL0.1 mol/LCuSO4溶液中通入一定量的HI气体，观察实验现象
D Cu2+能否形成配位键 向2 mL0.1 mol/LCuSO4溶液中，边振荡边滴加过量浓氨水，观察实验现象
【答案】B
【解析】CuSO4是强酸弱碱盐，在溶液中Cu2+发生水解反应，消耗水电离产生的OH-变为Cu(OH)2，使水电离平衡正向移动，最终达到平衡时，溶液中c(H+)＞c(OH-)，溶液显酸性，溶液pH＜7，故可以通过测定0.1 mol/LCuSO4溶液的pH值判断Cu2+是否发生水解反应，A正确；铜离子或硫酸根离子催化H2O2分解，观察气泡产生情况，不能证明Cu2+能否催化H2O2分解，B错误；CuSO4溶液中通入一定量的HI气体，二者反应生成CuI沉淀，Cu元素的化合价降低，得到电子被还原，可知Cu2+具有氧化性，C正确；CuSO4溶液中边振荡边滴加过量浓氨水，先生成蓝色Cu(OH)2沉淀，后沉淀溶解，溶解时生成硫酸四氨合铜，则Cu2+能形成配位键，D正确。
12．为探究某些硫的含氧酸盐的部分性质，进行如下实验，并记录实验现象。①测量0.01 mol/LNaHSO3溶液的pH，pH约为5；②向0.01 mol/LNaHSO3溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液的紫红色褪去；③向0.1 mol/LNa2S2O3溶液中滴加稀盐酸，产生无色有刺激性气味的气体，且出现淡黄色沉淀，经测定溶液中无；④在Ag+催化条件下，向0.1 mol/LNa2S2O8无色溶液中滴加MnSO4溶液，溶液中出现紫红色。由上述实验现象能得出的结论是
A．实验①说明：
B．实验②中发生反应：
C．实验③中的淡黄色沉淀为S，无色有刺激性气味的气体为H2S
D．实验④说明：该条件下，的氧化性强于
【答案】A
【解析】实验①说明NaHSO3溶液显酸性，的电离程度大于的水解程度，Ka2 (H2SO3)＞Kh()，而Kh()=，即Ka2 (H2SO3)＞，所以Ka1(H2SO3)·Ka2 (H2SO3)＞Kw，A正确；向0.1 mol/L NaHSO3溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，二者发生氧化还原反应，KMnO4溶液的紫红色褪去，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得发生反应的离子方程式为：，B错误；实验③Na2S2O3中S元素化合价为+2价，Na2S2O3遇盐酸发生歧化反应生成淡黄色沉淀S和无色有刺激性气味的气体SO2，不会生成H2S气体，C错误；实验④溶液中出现紫红色，说明作氧化剂，生成的氧化产物为，氧化剂的氧化性大于氧化产物，则微粒的氧化性：＜，D错误。
13．乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为
在密闭容器中，、起始时，若仅考虑上述反应，平衡时的体积分数随温度的变化如题图所示。下列说法正确的是
A．一定温度下，增大可提高乙醇平衡转化率
B．反应的
C．研发高效催化剂可提高的平衡产率
D．控制反应的最佳温度约为
【答案】D
【解析】，增大，相当于减少H2O的投入，平衡逆向移动，乙醇平衡转化率减小，A错误；已知① ，② ，所以反应可为②-①，，B错误；催化剂不影响平衡的移动，C错误；由图可知，温度在约为时，H2的物质的体积分数最大，而且温度继续升高变化不大，所以反应的最佳温度约为，D正确。
二、非选择题：本题共4小题，共61分。
14．（15分）由菱锰矿(主要成分为，还含有少量Si、Fe、Ni等元素)制备一种新型锂电池正极材料的工艺流程如下：
已知：①，，，，。
②当溶液中离子浓度小于时，可视为沉淀完全。
③可溶于水。
（1）基态锰原子的核外电子排布式为 。
（2）加入少量的目的是氧化，实际生产中不用替代的原因是 。
（3）溶矿反应完成后，先向反应后溶液中加入石灰乳至溶液，再加进一步除去。加石灰乳调节溶液pH时，不直接将沉淀完全为的原因是 。
（4）若分离后的溶液中，要使完全除尽，则需控制的范围为 ；生产中也可用 (填化学式)代替除去，同时增加产量。
（5）电解废液中可循环利用的物质是 (填化学式)
（6）煅烧时，生成的化学方程式为 。
【答案】（1）或（2分）
（2）或能催化分解，利用率低（2分）
（3）完全沉淀为时，溶液中部分已经形成沉淀，产物的产率降低（2分）
（4）或（3分） （2分）
（5） （2分）
（6） （2分）
【解析】菱锰矿中加入硫酸，其中的碳酸锰，少量的Fe、Ni元素均会溶于硫酸变成相应的离子，加入二氧化锰将亚铁离子氧化成铁离子，调节pH得到氢氧化铁沉淀，再加入硫化钡将镍离子转化为沉淀，分离沉淀得到的电解液中主要是锰离子，通过电解得到二氧化锰，再与碳酸锂共同煅烧形成最终产物。（1）锰的原子序数为25，位于第四周期第ⅦB组，其基态锰原子的核外电子排布式为或。（2）由于过氧化氢不稳定，或者可以催化其分解，导致过氧化氢的利用率降低。（3）由于和相差不大，若直接将沉淀完全为，则溶液中部分已经形成沉淀，产物的产率降低。（4）①要使完全除尽，其浓度最小为，则，又因为要求，则，所以；②由于，MnS可以向NiS转化，同时还可以增加浓度，进而增加的产量。（5）电解过程中，阳极消耗氢氧根，生成氢离子，生成的氢离子和硫酸根形成硫酸，所以电解废液中可循环利用的物质是（6）由流程可知，煅烧过程中，碳酸锂和二氧化锰反应，生成、二氧化碳和氧气，发生氧化还原反应，利用氧化还原规律配平，可得到化学方程式为：。
15．（15分）化合物F是一种可以保护胃黏膜的新药，其一种合成路线如下：
（1）A→B时可能生成一种分子式为C7H10N2O8的副产物，该副产物的结构简式为 。
（2）B→C的反应类型为 。
（3）C→D的转化中，X的分子式为(C8H7O2Cl)，则X的结构简式为 。
（4）D→E转化中有机物的溴原子被-OH取代可得到化合物Y，写出满足下列条件的Y的一种同分异构体的结构简式 。
①是一种α-氨基酸；②能使溴的四氯化碳溶液褪色；③苯环上一氯取代物有两种。
（5）已知：，请写出以A、和CH3CH2ONa为原料制备合成路线流程图(无机试剂及有机溶剂任选)
【答案】（1） （2分）
（2）还原反应（2分）
（3） （3分）
（4） （3分）
（5） （5分）
【解析】A 中氢原子被硝基取代生成B，B中硝基发生还原反应生成C中氨基，C中氨基上的1个氢原子被取代生成D，根据D的结构简式，X 的分子式C8H7O2Cl，可推知X结构为，D 中氢原子被取代生成E，E中酯基发生水解反应，然后脱羧生成F。（1）时，A中亚甲基上的一个氢原子被硝基取代，可能生成一种分子式为C7H10N2O8的副产物，该副产物比B中多1个N，显然亚甲基上的两个氢原子都被硝基取代，则该副产物的结构简式为。（2）B中硝基发生还原反应生成C中氨基，则的反应类型为还原反应。（3）C()中氨基上的1个氢原子被取代生成D，根据D的结构简式，X 的分子式C8H7O2Cl，可推知X结构为。（4）化合物Y的分子式为C10H9NO2，Y的同分异构体满足①是一种α-氨基酸，说明结构含有，②能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明含有碳碳双键或碳碳三键，③苯环上一氯取代物有两种，说明苯环上有两种氢原子，则苯环上不同两个取代基处于对位，结合不饱和的或分子中H数目，结构中含有的是碳碳三键不是碳碳双键，符合条件的结构简式为。（5）原料4个碳原子成环状结构，目标产物是5个碳原子的环状结构，则需要开环增长碳原子数目，产物中的官能团，利用题中转化合成，，采用逆合成推导物质A发生类似的转化，即与A反应，，由此可知原料中官能团碳碳双键发生类似已知：反应而开环。
16．（15分）实验室以碳酸铈[]为原料制备氧化铈()粉末，部分实验过程如下：
已知：难溶于稀硝酸；极易水解，酸性较强时有强氧化性。
（1）“氧化、沉淀”过程
①向酸溶后的溶液中加入氨水和溶液，维持pH为5～6充分反应，生成胶状红褐色过氧化铈[]沉淀，加热煮沸，过氧化铈转化为黄色氢氧化铈[]。反应生成过氧化铈的离子方程式为 。
②双氧水与氨水的加入量之比对氧化率的影响如图所示，与物质的量之比大于1.20时，氧化率下降的原因是 。
（2）“过滤、洗涤”过程
①“过滤”需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 。
②“洗涤”的实验操作是 。
（3）“焙烧”过程
焙烧过程中测得剩余固体质量与起始固体质量的比值随温度变化的曲线如图所示。则301～317℃范围内，B→C发生反应的化学方程式为 (写出确定物质化学式的计算过程)。
（4）由稀土碳酸盐获取
以稀土碳酸盐样品[含有、和可溶性]为原料可获得纯净的请补充实验方案：向稀土碳酸盐样品中 ，烘干，得到固体。[已知：不与反应；、开始转化为氢氧化物沉淀的pH分别为7.8、7.6；可选用的试剂有：1氨水、30%溶液、2溶液、2mol·L-1HCl溶液、1mol·L-1溶液、去离子水]
【答案】（1） ①（2分）
②当H2O2和NH3·H2O物质的量之比大于1.2时因溶液中浓度不足导致，溶液中Ce4+离子浓度增大，将过氧化氢氧化，自身则还原为Ce3+，因此Ce3+的氧化率降低；（2分）
（2） ①玻璃棒（2分）
②过滤完成后，在漏斗中注入适量蒸馏水，待洗涤液完全过滤后，重复操作2-3次（2分）
（3），301℃剩余固体的质量占起始Ce（OH）4的91.35%；相对分子量减小约18，此时固体位CeO（OH）2；317℃后固体质量不再减少，为CeO2（3分）
（4）①加入2mol·L-1HNO3溶解。②向酸溶后的溶液加入足量1氨水、30%溶液将，维持pH为5～6充分反应，生成胶状红褐色过氧化铈[]沉淀，过滤。③将滤液pH调至7.8以上，再次过滤，洗涤即可得到纯净La（OH）3。（4分）
【解析】难溶于稀硝酸；极易水解，酸性较强时有强氧化性，在酸溶过程中产生Ce3+离子，经过氧化得到（Ce此处显+4价）沉淀，经过过滤、洗涤、焙烧生成目标产物CeO2。（1）+3价的Ce被过氧化氢氧化至+4价。被氧化时需要碱性环境，当H2O2和NH3·H2O物质的量之比大于1.2时因溶液中浓度不足导致，溶液中游离Ce4+离子浓度增大，有强氧化性而将过氧化氢氧化，自身则还原为Ce3+，因此Ce3+的氧化率降低。（2）过滤需要的玻璃仪器为：烧杯、漏斗和玻璃棒；洗涤需要的操作为：用蒸馏水浸没滤渣，等待自然过滤后重复2-3次。（3）301℃时固体产物剩余91.35%，Ce（OH）4的相对分子量为208，相对分子量减少约为18（即生成1分子H2O）；317℃时固体产物剩余82.70%，相对分子量减少约为36（即生成2分子水）。（4）难溶于稀硝酸，用硝酸将样品溶解可以得到含有Ce3+和La3+的溶液，后续只需考虑将两者分开即可。
17．（16分）利用合成尿素是资源化的重要途径，可产生巨大的经济价值。
（1）20世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素，反应过程中能量变化如图所示。
①反应物液氨分子间除存在范德华力外，还存在 (填作用力名称)。
②写出在该条件下由和合成尿素的热化学方程式： 。
（2）近年研究发现，电催化和含氮物质可合成尿素，同时可解决含氮废水污染问题。常温常压下，向一定浓度的溶液通入至饱和，经电解获得尿素，其原理如图所示。
①电解过程中生成尿素的电极反应式为 。
②目前以和为原料的电化学尿素合成可达到53%的法拉第效率(FE%)。已知：，其中，，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。则电解时阳极每产生标况下44.8L的，可获得尿素的质量为 。
（3）以尿素、甲醇和1，2-丙二醇(PG)为原料在催化精馏塔中可经“一锅法”制得碳酸二甲酯(DMC)。以Ca-Zn-Al氧化物为催化剂，先进行尿素与PG的醇解合成碳酸丙烯酯(PC)的反应，同时生成副产物；在不经产物分离和更换催化剂的情况下引入甲醇，再进行PC和甲醇的酯交换合成DMC的反应。
已知：液时空速是指每小时通过单位体积固体催化剂的液相反应物的体积；
回流比是指从精馏塔顶部返回的冷凝液流量与从顶部逸出的气态产品流量之比；产品收率=原料转化率×目标产物的选择性。
①PC合成。其他条件相同时，尿素与PG混合进料的液时空速对PC收率影响的关系如图所示。液时空速大于后，PC收率下降的原因是 。
②DMC合成。其他条件相同时，回流比对DMC收率影响关系如图所示。回流比大于9时，DMC收率下降的原因是 。
③请从原子经济性的角度对上述“一锅法”提出合理的优化建议： 。
【答案】（1） ①分子间氢键（2分）
② （2分）
（2） ①（2分） ②15.9g（3分）
（3） ①液时空速过大，原料在催化精馏塔中停留时间短，导致反应不充分（2分）
②大量冷凝液流回精馏塔内，使DMC无法及时移出反应体系，从而抑制DMC合成反应的正向进行（3分）
③将生成的副产物与反应合成尿素，进行循环利用（2分）
【解析】（1）①液氨分子间除存在范德华力外，还存在氢键；②由图可知，反应①(l)+2(l)=NH2COONH4(l)，△H=E1-E2，反应②NH2COONH4(l)=CO(NH2)2(l)+H2O(l)，△H= E3-E4，则反应①+反应②方程式为：(l)+2(l)= CO(NH2)2(l)+H2O(l)，，和合成尿素的热化学方程式(l)+2(l)= CO(NH2)2(l)+H2O(l)，。（2）①电解过程中生成尿素的反应是还原反应，在阴极上发生，电极反应式为；②阳极上生成标况下O244.8L为2mol，电子转移的总物质的量为8mol，根据=×100%得出：nx=n总×FE%=8×53%=4.24mol电子，由电极反应可知，生成1mol尿素需要转移16mol电子，则转移4.24mol电子可以生成尿素的物质的量为4.24÷16=0.265mol，可获得尿素的质量为0.265mol×60g·mol-1=15.9g。（3）①C合成。其他条件相同时，液时空速大于后，PC收率下降的原因是：液时空速过大，原料在催化精馏塔中停留时间短，导致反应不充分，PC收率下降；②当回流比大于9时，大量冷凝液流回精馏塔内，使DMC无法及时移出反应体系，从而抑制DMC合成反应的正向进行，导致DMC收率下降；③原子经济性的角度分析，将“一锅法”制得碳酸二甲酯产生的副产物NH3与CO2反应合成尿素，从而进行循环利用。
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