2026版《决胜蓝图》特色专项训练 非选择题专练1 -试卷（含答案）化学高考大二轮专题复习

非选择题专练1
1．钪(Sc)是一种重要的稀土金属，具有密度低、延展性好、催化性能优异等显著特点，目前已被广泛应用于燃料电池、钪钠卤灯、示踪剂、催化剂等领域。工业上可从红泥(主要成分为Al2O3、Fe2O3、TiO2、Sc2O3、SiO2)中回收钪，同时生产聚合硫酸铁铝(PFAS)。工艺流程如下图所示：
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回答下列问题：
(1)基态钪原子的价层电子中，两种自旋状态的电子数之比为________，滤渣的主要成分是________。
(2)已知钪离子可以在不同pH下生成[Sc(OH)n]3－n(n＝1～6)，在有机相中加入NaOH溶液进行反萃取后，主要生成n＝6的含钪产物，写出加入足量盐酸酸化步骤的离子方程式：____________________________________________________________。
(3)根据下表所示该工艺条件下溶液中相关离子开始沉淀和完全沉淀的pH，选择合适的试剂，设计完成流程图中的步骤Ⅰ和步骤Ⅱ(供选择的试剂：铁粉、铜粉、30%双氧水、浓硝酸、酸性高锰酸钾溶液)。
离子 Al3＋ Fe2＋ Fe3＋ TiO2＋
开始沉淀的pH 3.5 6.5 1.8 0.3
完全沉淀的pH 4.9 9.0 3.2 2.0
①步骤Ⅰ：____________________________________________________________。
步骤Ⅱ：___________________________________________________________。
②该工艺流程中设计步骤Ⅰ和步骤Ⅱ的原因是____________________________。
(4)为检验产品聚合硫酸铁铝中是否含有亚铁离子，实验小组选择铁氰化钾溶液进行检测。写出该检验方法对应反应的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
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(5)钪晶体属六方晶系，晶体结构如右图所示，晶胞参数为a pm、a pm、c pm，NA为阿伏加德罗常数的值。钪晶体的密度为________g·cm－3。
2．氯磺酸(HSO3Cl)可用于制造农药、洗涤剂、塑料等，军事上常用作烟幕剂。实验室制备少量氯磺酸的装置如下图所示(图中夹持、固定仪器等已略去)。
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已知：氯磺酸的沸点约为152 ℃，易溶于硫酸，可迅速吸潮产生浓烈的白雾。常温下制取氯磺酸的基本原理为HCl(g)＋SO3===HSO3Cl(l)，其中SO3由发烟硫酸提供。回答下列问题：
(1)仪器甲的名称是____________。
(2)球形干燥管中装有____________(填试剂名称)；若无此装置，氯磺酸发生反应的化学方程式为________________________________________________________________。
(3)装置B具有干燥气体、_____________________的作用。
(4)下列现象能说明装置丙中反应完成的是________(填字母)。
a．三颈烧瓶中液体出现分层
b．三颈烧瓶底部析出晶体
c．装置B、丙中进气口逸出的气泡速率相等且装置丙中出现大量气泡
(5)当反应完成后，将装置C改为油浴蒸馏装置，分离氯磺酸时为防止其变质应持续加入的物质为________。
(6)氯磺酸产品中可能含有少量Fe2＋和Fe3＋，现测定其中总铁量，已知在pH为3～9时，邻菲啰啉能与Fe2＋形成橙色配合物Fe phen，Fe phen在510 nm处的吸光度A与溶液中Fe2＋浓度呈线性关系，见下表：
Fe2＋浓度/(mol·L－1) 0 0.000 80 0.001 6 0.002 4 0.003 2
吸光度A 0 0.20 0.40 0.60 0.80
①测定实验步骤：取一定质量氯磺酸产品，加水水解为一定体积的强酸性溶液，加入NH2OH将Fe3＋还原为Fe2＋，然后依次________(填字母)。
A．加入0.5%邻菲啰啉溶液
B．加入缓冲溶液调节pH＝5.0
C．摇匀、静置
②在一定条件下测得溶液的平均吸光度A＝0.30，该产品中总铁量为________mol ·L－1。
3．有机化合物I是治疗头风、痈肿和皮肤麻痹等疾病药物的重要中间体，合成路线如下：
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回答下列问题：
(1)A的结构简式为__________________________________________________________，
B的名称为________________。
(2)D→E的化学方程式为_______________________________________________。
(3)I中含氧官能团的名称为__________________________________________________。
(4)F→G的反应类型为_____________________________________________________。
(5)鉴别F和G可选用的试剂为________(填字母)。
A．FeCl3溶液　　　　 B．溴水
C．酸性高锰酸钾溶液 D．NaHCO3溶液
(6)有机化合物W是D的同系物，W具有以下特征：
a．比D少4个碳原子；
b．含甲基且能发生银镜反应；
符合上述条件的W有________种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱峰面积之比为6∶2∶1∶1的W的结构简式为_____________________________________________。
4．丙酮(CH3COCH3)是一种重要的有机溶剂，同时也是很多有机反应的重要原料。
(1)丙酮高温下可以发生分解反应。科研工作者研究了1 000 K下丙酮的热分解反应并提出了如下反应历程：
①CH3COCH3―→CH3·＋CH3CO·
②CH3CO·―→CH3·＋CO
③CH3·＋CH3COCH3―→CH4＋CH3COCH2·
④CH3COCH2·―→CH3·＋CH2CO
⑤CH3·＋CH3COCH2·―→C2H5COCH3
上述历程是根据两个平行反应(反应Ⅰ和反应Ⅱ)提出的。其中反应Ⅰ为2CH3COCH3C2H5COCH3＋CH4＋CO。写出反应Ⅱ的化学方程式：________________________________________________________________________。
(2)丙酮与碘单质可发生反应CH3COCH3＋I2 CH3COCH2I＋I－＋H＋。25 ℃时，该反应的速率方程为v＝k·c(CH3COCH3)·c(H＋)，其中k为速率常数。保持温度不变，在密闭容器中发生上述反应，下列说法正确的是____________(填字母)。
A．反应开始时应加入少量酸作为催化剂
B．当溶液颜色不再变化时，反应达到平衡状态
C．反应开始后反应速率一直减小
D．该反应为基元反应
(3)丙酮与苯甲醛(C6H5CHO)在固体催化剂作用下发生反应Ⅲ生成β 羟基酮(C10H12O2)，β 羟基酮进一步发生反应Ⅳ生成苄叉丙酮(C10H10O)。
反应Ⅲ：C6H5CHO(l)＋CH3COCH3(l) C10H12O2(l)　ΔH1<0
反应Ⅳ：C10H12O2(l) C10H10O(l)＋H2O(l)　ΔH2>0
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取0.05 mol 苯甲醛、0.16 mol 丙酮和适量固体催化剂，在0 ℃的恒容密闭容器中发生上述反应，180 min时达到平衡状态。体系中各组分的物质的量随时间的变化关系如右图所示。
①该反应中过量的反应物是________，写出保持该反应物过量的原因：________________________________________________________________________。
②180 min时，苯甲醛的物质的量为0.014 mol，苄叉丙酮的物质的量为0.003 mol，则β 羟基酮的产率为________，若液体混合物的总体积为V L，则反应Ⅲ的平衡常数Kc的计算式为____________。
③升高温度，上述体系重新达到平衡。与0 ℃的平衡数据对比，发现苯甲醛的转化率增大，但β 羟基酮的产率降低，原因是__________________________________________
________________________________________________________________________。
参考答案与解析
非选择题专练1
1．解析：红泥加入硫酸进行浸取，得到浸取液进行萃取，所得有机相加入NaOH溶液进行反萃取，将所得水相2加入盐酸进行酸化，经过一系列处理后，电解得到Sc；向萃取后的水相1中加入铁粉将铁离子还原为亚铁离子，然后进行水解得到TiO(OH)2，再加入双氧水进行氧化，最后进行聚合，得到聚合硫酸铁铝。
(1)基态钪原子的价层电子排布式为3d14s2，两种自旋状态的电子数之比为2∶1或1∶2；SiO2不溶于硫酸，红泥用硫酸浸取后，滤渣的主要成分是SiO2。
(2)在有机相中加入NaOH溶液进行反萃取后，主要生成n＝6的含钪产物，水相2中所含钪离子为[Sc(OH)6]3－，加入足量盐酸酸化后，[Sc(OH)6]3－能转化为Sc3＋，反应的离子方程式为[Sc(OH)6]3－＋6H＋===Sc3＋＋6H2O。
(4)用铁氰化钾溶液检验产品聚合硫酸铁铝中是否含有亚铁离子，若有蓝色沉淀产生，则证明含有Fe2＋，离子方程式为K＋＋Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓。
(5)由于钪晶体属六方晶系，计算钪晶体的密度时，可以选取题图中六棱柱的1/3(如下图所示)进行计算：
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一个晶胞中所含有的钪原子数为4×＋4×＋1＝2，晶胞的体积V＝a2c×10－30 cm3，钪晶体的密度ρ＝＝＝ g·cm－3。
答案：(1)2∶1(或1∶2)　SiO2
(2)[Sc(OH)6]3－＋6H＋===Sc3＋＋6H2O
(3)①加入铁粉还原Fe3＋　加入30%双氧水，将Fe2＋重新氧化为Fe3＋　②防止在水解工序，部分Fe3＋沉淀，不利于元素Ti与Fe的分离
(4)K＋＋Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓
(5)
2．解析：(1)仪器甲的名称是分液漏斗。
(2)由题干信息可知，球形干燥管中装有碱石灰，用来吸收HCl等酸性气体，同时防止空气中的水蒸气进入装置C中，引起氯磺酸水解变质，若无此装置，则氯磺酸发生水解，化学方程式为HSO3Cl＋H2O===HCl＋H2SO4。
(3)由装置图可知，装置B具有干燥气体、观察气体流速、平衡气压等作用。
(4)装置B、丙中进气口逸出的气泡速率相等且装置丙中出现大量气泡，说明通入的HCl基本不再与SO3反应。
(5)由于氯磺酸可迅速吸潮产生浓烈的白雾，故分离氯磺酸时依然要通入HCl气体以抑制氯磺酸水解。
(6)①由题干信息可知，在pH为3～9时，邻菲啰啉能与Fe2＋形成橙色配合物Fe phen，因此加入邻菲啰啉溶液之前需调节pH在3～9之间，故操作步骤为取一定质量氯磺酸产品，加水水解为一定体积的强酸性溶液，加入NH2OH将Fe3＋还原为Fe2＋，然后依次加入缓冲溶液调节pH＝5.0，加入0.5%邻菲啰啉溶液，摇匀、静置。②由题干信息可知，Fe phen在510 nm处的吸光度A与溶液中Fe2＋浓度呈线性关系，分析题表中数据可得出吸光度A＝250c(Fe2＋)，故在一定条件下测得溶液的平均吸光度A＝0.30时，该产品中总铁量为 mol·L－1＝0.001 2 mol·L－1。
答案：(1)分液漏斗
(2)碱石灰　HSO3Cl＋H2O===HCl＋H2SO4
(3)观察气体流速、平衡气压　(4)c　(5)HCl
(6)①BAC　②0.001 2
3．解析：由有机化合物的转化关系可知，在溴化铁作用下与Br2发生取代反应生成，与镁在乙醚作用下反应生成，在催化剂作用下与反应生成，在多聚磷酸、加热条件下发生取代反应生成 INCLUDEPICTURE "25YXB108A.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB108A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB108A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB108A.TIF" \* MERGEFORMAT ， INCLUDEPICTURE "25YXB108A.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB108A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB108A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB108A.TIF" \* MERGEFORMAT 在醇溶剂中与硼氢化钠发生还原反应生成 INCLUDEPICTURE "25YXB108B.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB108B.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB108B.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB108B.TIF" \* MERGEFORMAT ， INCLUDEPICTURE "25YXB108B.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB108B.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB108B.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB108B.TIF" \* MERGEFORMAT 在一定条件下与二氧化碳发生加成反应生成 INCLUDEPICTURE "25YXB108C.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB108C.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB108C.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB108C.TIF" \* MERGEFORMAT ， INCLUDEPICTURE "25YXB108C.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB108C.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB108C.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB108C.TIF" \* MERGEFORMAT 发生已知信息③反应生成 INCLUDEPICTURE "25YXB108D.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB108D.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB108D.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB108D.TIF" \* MERGEFORMAT ， INCLUDEPICTURE "25YXB108D.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB108D.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB108D.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB108D.TIF" \* MERGEFORMAT 在浓硫酸作用下与甲醇共热发生酯化反应生成 INCLUDEPICTURE "25YXB108E.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB108E.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB108E.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB108E.TIF" \* MERGEFORMAT 。
(1)由分析可知，A的结构简式为；B的结构简式为，名称为对溴乙苯或1 溴 4 乙基苯。
(2)由分析可知，D→E的化学方程式为
。
(3)由结构简式可知，I中含氧官能团为羟基、酯基。
(4)由分析可知，F→G的反应类型为加成反应。
(5)由分析可知，F、G的结构简式分别为 INCLUDEPICTURE "25YXB108B.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB108B.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB108B.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB108B.TIF" \* MERGEFORMAT 、 INCLUDEPICTURE "25YXB108C.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB108C.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB108C.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB108C.TIF" \* MERGEFORMAT ，F和G均不能与溴水、氯化铁溶液反应，都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使酸性高锰酸钾溶液褪色；G分子中含有羧基，能与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳气体，而F不能与碳酸氢钠溶液反应，所以可以用碳酸氢钠溶液鉴别F和G。
(6)由分析可知，D的结构简式为，D的同系物W比D少4个碳原子，含甲基且能发生银镜反应，说明W分子中含有甲酸酯基，同分异构体的结构可以视作乙苯、二甲苯分子中如下图数字所示位置的氢原子被甲酸酯基取代所得结构：，共有13种，其中核磁共振氢谱峰面积之比为6∶2∶1∶1的结构简式为
。
答案：(1) 　对溴乙苯(或1 溴 4 乙基苯)
(2)
(3)羟基、酯基　(4)加成反应　 (5)D　
(6)13　
4．解析：(1)观察发现，反应①②③⑤相加可消去自由基，得到反应Ⅰ；反应③④相加可消去自由基，得到反应Ⅱ。
(2)A．由速率方程v＝k·c(CH3COCH3)·c(H＋)可知，反应开始需要H＋，A正确；B．达到平衡后，各组分浓度一定，碘单质浓度也一定，故当溶液颜色不再变化时，反应达到平衡状态，B正确；C．反应自身会生成H＋，属于自催化反应，因此反应速率应该先增大后减小，C错误；D．H＋作为催化剂，开始参加反应，最终仍会生成，由此可知该反应不是一步进行的，不属于基元反应，D错误。
(3)①根据反应的化学方程式和反应物用量，判断丙酮过量。丙酮过量有利于提高苯甲醛的转化率，同时也可作为反应溶剂。②根据题意“列三段”式：
β 羟基酮的产率为×100%＝66%，反应Ⅲ的平衡常数Kc＝＝。③反应Ⅲ是放热反应，升高温度有利于平衡逆向移动；反应Ⅳ是吸热反应，升高温度有利于平衡正向移动；因此，导致苯甲醛转化率提高的因素主要是升高温度，反应Ⅳ平衡正向移动，消耗β 羟基酮，β 羟基酮浓度减小，会引起反应Ⅲ平衡正向移动，苯甲醛的转化率升高，但β 羟基酮的产率下降。
答案：(1)CH3COCH3CH4＋CH2CO　(2)AB
(3)①丙酮　作为溶剂；有利于提高苯甲醛的转化率　②66%　　③升高温度，反应Ⅳ平衡正向移动，β 羟基酮转化成苄叉丙酮，从而降低了β 羟基酮的产率