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陕西省渭南市富平县2022届高三下学期一模化学试题（解析版）
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这是一份陕西省渭南市富平县2022届高三下学期一模化学试题（解析版），共23页。试卷主要包含了5 Fe—56 C—59，5ml，含有14个电子，0， 用下列装置能达到实验目的的是等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.本试题共8页，满分100分，时间90分钟。
2.答卷前，务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后再洗涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。
可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 S—32 Cl—35.5 Fe—56 C—59
第一部分(选择题 共42分)
一、选择题(本大题共14小题，每小题3分，计42分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 中华民族为人类文明进步作出巨大贡献，下列说法不正确的是
A. 秦腔主奏乐器——板胡，所用钢丝弦属于合金
B. 屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素，该过程包括萃取操作
C. 闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成
D. 唐代书画所用宣纸的主要成分是蛋白质
【答案】D
【解析】
【详解】A．钢丝弦属于合金，故A正确；
B．青蒿素在水中的溶解度小于在乙醚中的溶解度，用乙醚作萃取剂将青蒿素从青蒿中提取出来，包括萃取操作，故B正确；
C．依据分析可知，闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成，故C正确；
D．唐代书画所用宣纸的主要成分是纤维素，故D错误；
故选：D。
2. 甲烷与氯气在光照下发生反应：。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是更多优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 A. 中子数为2的氢原子：B. 分子的电子式：
C. HCl分子的结构式：H—ClD. 分子的空间填充模型：
【答案】C
【解析】
【详解】A．质子数为1，中子数为2的氢原子的质量数为3，原子符号为，故A错误；
B．一氯甲烷为共价化合物，电子式为，故B错误；
C．氯化氢是含有共价键的共价化合物，结构式为H—Cl，故C正确；
D．甲烷的空间构型为正四面体形，空间填充模型为，故D错误；
故选C。
3. 下列物质的分类正确的是
A. 共价化合物：、HT、NaOHB. 强电解质：AgCl、、
C. 混合物：石油、金刚石、食盐D. 天然高分子化合物，淀粉蛋白质、油脂
【答案】B
【解析】
【详解】A．NaOH由Na+和OH-通过离子键构成，属于离子化合物，HT是单质不是化合物，故A错误；
B．在水溶液中能完全电离的电解质为强电解质AgCl、、均是强电解质，故B正确；
C．金刚石属于碳的单质，是纯净物，石油、食盐是混合物，故C错误；
D．相对分子质量在一万以上的天然的化合物为天然高分子化合物，油脂不是天然的高分子化合物，故D错误；
故选B。
4. 劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．常温下，铁和浓硫酸发生钝化现象，使铁表面生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应，所以可用铁质槽罐运输浓硫酸，故A不符合题意；
B．氢氧化铝能与盐酸反应生成无毒的氯化铝和水，可以用氢氧化铝给病人治疗胃酸过多，故B不符合题意；
C．油脂在碱性条件下水解程度大，纯碱溶液呈碱性，可以用热的纯碱溶液清洗厨房里的油污，故C不符合题意；
D．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，不易燃烧，用水玻璃浸泡过的纺织品可防火，与溶液显碱性无关，故D符合题意；
故选D。
5. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 所含原子数目为
B. 常温常压下，含有的分子数目为
C. 含有的电子总数为
D. 溶液中含有的数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A．的物质的量为=1ml，含有2个H原子，则1ml所含原子数目为，故A正确；
B．常温常压下，的物质的量不是1ml，故B错误；
C．的物质的量为=0.5ml，含有14个电子，0.5ml含有的电子总数为，故C错误；
D．未知溶液体积，无法计算溶液中含有的数目，故D错误；
故选A。
6. 类推(类比迁移)的思维方法可以预测许多物质的性质。但类比是相对的，不能违背客观事实。下列类比分析结果正确的是
A. 根据化合价规律可表示，则也可表示为
B. Fe与S反应生成FeS，则Cu与S反应可生成
C. 与Fe加热生成，则与Fe加热生成
D. 通入溶液不产生沉淀，则通入溶液也不产生沉淀
【答案】B
【解析】
【详解】A．Fe3O4中的Fe的化合价可以认为是+2、+3，则表示为FeO•Fe2O3，但是Pb常见的化合价为+2、+4，则Pb3O4应表示为2PbO•PbO2，A错误；
B．S的氧化性比较弱，S与变价金属Fe反应产生FeS，与Cu反应产生Cu2S，B正确；
C．Fe与Cl2反应只能生成FeCl3，I2氧化性较弱，Fe与I2反应生成FeI，C错误；
D．因酸性H2SO3故选B。
7. 用下列装置能达到实验目的的是
A. 用甲装置灼烧碎海带
B 用乙装置蒸发溶液制备无水
C. 用丙装置制备氧气并控制反应的发生和停止
D 用丁装置分离和
【答案】A
【解析】
【详解】A．灼烧碎海带时需要的仪器有坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯，则甲装置能用于灼烧碎海带，故A正确；
B．氯化镁是强酸弱碱盐，在溶液中能水解生成氢氧化镁和氯化氢，若直接加热蒸发氯化镁溶液，氯化氢受热挥发，使水解平衡向正反应方向移动，最终得到氢氧化镁，则用乙装置蒸发氯化镁溶液无法制备无水氯化镁，故B错误；
C．过氧化钠是浅黄色粉末状固体，与水反应剧烈且会放出大量热，所以不适合用启普发生器或简易启普发生器制取氧气，故C错误；
D．碘溶于四氯化碳，不能用分液的方法分离碘和四氯化碳，则用丁装置不能分离碘和四氯化碳，故D错误；
故选A。
8. 下述转化关系可用于合成解痉药奥昔布宁的前体(化合物丙)，下列说法错误的是
A. 化合物甲含有5个双键
B. 化合物乙的分子式为C16H22O3
C. 化合物丙能发生加成反应、消去反应和缩聚反应
D. 等物质的量的甲、乙、丙消耗的NaOH的物质的量均相同
【答案】A
【解析】
【详解】A．苯环不是单双键交替结构，由结构简式可知，化合物甲含有2个双键，故A错误；
B．由结构简式可知，化合物乙的分子式为C16H22O3，故B正确；
C．由结构简式可知，化合物丙分子中含有的苯环能发生加成反应，含有的羟基能发生消去反应，含有的羟基和羧基在一定条件下能发生缩聚反应，故C正确；
D．由结构简式可知，化合物甲、乙分子中含有的酯基和化合物丙分子中含有的羧基能与氢氧化钠溶液反应，所以等物质的量的甲、乙、丙消耗的氢氧化钠的物质的量均相同，故D正确；
故选A
9. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 加入Al粉产生的溶液中：、、、
B. 澄清透明溶液中：、、、
C. 的溶液中：、、、
D. 由水电离的的溶液中：、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A．加入Al粉产生的溶液为酸性或者碱性溶液，若为碱性溶液， 能够与氢氧根离子发生反应；若为酸性溶液， 与氢离子反应，在溶液中一定不能大量共存，故A不选；
B．澄清透明溶液中，、、、四种离子之间不发生反应，一定能大量共存，故B选；
C．的溶液中c(H+)D．由水电离的的溶液中水的电离被抑制，该溶液可能呈酸性也可能呈碱性，、在酸性溶液中会发生氧化还原反应，不能大量共存，故D不选；
故选B。
10. 一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且总和为24，下列有关叙述正确的是。
A. 该化合物中，W、X、Y之间存在离子键
B. Y的氧化物的水化物一定为强酸
C. 原子半径：Y>X
D. Z的单质既能与水反应，也可与乙醇反应
【答案】D
【解析】
【分析】一种由短周期主族元素W、X、Y、Z组成的化合物，其结构如图所示，W、X、Y、Z的原子序数依次增大且总和为24，结构中Z原子形成+1价阳离子，则Z为Na；Y形成3个共价键，其原子序数小于Na，则Y为N；W形成1个共价键，其原子序数小于N，则W为H；可知X的原子序数为24-1-7-11=5，故X为B。
【详解】由上述分析可知，W为H、X为B、Y为N、Z为Na；
A．该化合物阴离子中H、B、N原子之间均为共价键，故A错误；
B．HNO3为强酸，但HNO2为弱酸，故B错误；
C．同周期自左而右原子半径减小，故原子半径Y(N)＜X(B)，故C错误；
D．钠既能与水反应生成氢气，又能与乙醇反应生成氢气，故D正确；
故选：D。
11. 碘循环工艺不仅能吸收降低环境污染，同时能制得氢气，具体流程加图所示。下列说法不正确的是
A. 碘循环工艺的总反应为
B. 该工艺中和HI的相互转化体现了“碘循环”
C. 分离器中的分离操作利用了物质的沸点不同
D. 反应器和膜反应器中分别发生氧化还原反应和复分解反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．在反应器中发生反应：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，在膜反应器中发生反应：2HI=H2+I2，所以碘循环工艺总反应为2SO2+2H2O=H2+H2SO4，故A正确；
B．在反应器中I2反应转换为HI，在膜反应器中HI分解转化为H2和I2，从而实现了碘循环，故B正确；
C．分离器中为氢碘酸和硫酸的分离，二者沸点不同，即挥发性不同，应采用蒸馏分离，故C正确；
D．膜反应气中碘化氢分解生成碘和氢气，属于分解反应，故D错误。
故选：D。
12. 为实现实验目的，下列实验操作和现象均正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．胆矾含结晶水，加热时Na与水反应，不能生成红色固体，不能比较金属性强弱，故A错误；
B．将活塞往里推，浓度增大，且压强增大使2NO2（g）⇌N2O4（g）平衡正向移动，则气体颜色先加深后变浅，但比原平衡时颜色深，故B错误；
C．AgNO3溶液不足，AgCl转化为更难溶的AgI，则先有白色沉淀生成，后又产生黄色沉淀，可知Ksp（AgCl）＞Ksp（AgI），故C正确；
D．加热浓硫酸、NaCl固体与MnO2固体的混合物，生成氯气，Mn元素的化合价降低、Cl元素的化合价升高，不能证明浓硫酸具有强氧化性，故D错误；
故选：C。
13. 25℃，用浓度为的NaOH溶液滴定20.00mL浓度为的三种酸HX、HY、HZ，滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. 在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力：HZ>HY>HX
B. 将上述HX、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时，溶液中存在：
C. 滴定至终点时，消耗的NaOH溶液体积相同
D. 根据滴定曲线，可知
【答案】B
【解析】
【详解】A．V(NaOH)=0时，0.1000ml•L-1的三种酸HX、HY、HZ的pH依次减小，c(H+)由小到大顺序为：HX＜HY＜HZ，相同浓度的这三种溶液，导电能力大小顺序是HZ＞HY＞HX，故A正确；
B．酸性：HY＞HX，将上述HX、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时，HY已经完全反应，溶液中溶质为等物质的量浓度的NaX、NaY，水解程度：X-＞Y-，则溶液中c(X-)＜c(Y-)，故B错误；
C．三种酸都是一元酸且物质的量浓度、溶液体积都相等，滴定终点时消耗的n(NaOH)相等，c(NaOH)相等，则V(NaOH)相等，故C正确；
D．当NaOH溶液滴到10mL时，溶质等物质的量浓度的NaY、HY，溶液中c(HY)≈c(Y-)，HA的电离平衡常数Ka(HY)=×c(H+)≈c(H+)=10-pH=10-5ml/L，故D正确；
故选：B。
14. 《Science》报道了一种氯离子介导的电化学合成方法，能将乙烯高效清洁、选择性地转化为环氧乙烷，电化学反应的具体过程如图所示。电解结束后，将阴、阳极电解液输出混合，便可以反应生成环氧乙烷。下列说法正确的是
A. Ni为阴极，发生氧化反应
B. 工作过程中阳极附近pH增大
C. Ni极电极反应：2H2O-4e-=O2+4H+↑
D. 该过程总方应：CH2=CH2+H2O→+H2
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由反应流程可知，Pt电极区要将Cl−转化为Cl2，发生氧化反应，故Pt为阳极，Ni电极为阴极，发生还原反应，A错误；
B．工作过程中阴极区的反应为：2H2O+2e−=2OH−+H2↑，故阴极附近pH增大，B正确；
C．Ni为阴极，阴极区的反应2H2O+2e−=2OH−+H2↑，C错误；
D．根据阳极的反应历程和阴极区的反应2H2O+2e−=2OH−+H2↑，可知该过程的总反应为：CH2=CH2+H2O→+H2，D正确；
故答案为：BD
第二部分(非选择题 共58分)
二、非选择题(包括必考题和选考题两部分，共58分。第15~17题为必考题，每道试题考生都必须作答。第18~19题为选考题，考生根据要求作答)
(一)必考题(3题，43分)
15. 磺酰氯是一种无色发烟的液体，其熔点为―54.1℃，沸点为69.4℃，在潮湿空气中容易水解；100℃以上开始分解，生成二氧化硫和氯气。工业上，常用干燥纯净的和在活性炭催化下反应制得，兴趣小组用如下所示的一些装置模拟工业合成(夹持装置已省略)。
Ⅰ．的制备
（1）仪器G的名称为______，请写出D中生成的离子方程式______。
（2）装置的组装顺序是c→______→______→______，b←______←______←______。仪器组装完毕后，进行实验前要先______，实验开始时，需向冷凝管中通入冷却水，冷却水应从______。(填“上”或“下”)口进入冷凝管。
（3）干燥管G中装入的试剂为______，F的作用是______。
Ⅱ．纯度的测定
（4）纯度的测定：取1.50g产品在密闭条件下溶于水，最后定容为250mL溶液，取25.00mL该溶液用NaOH溶液调节pH，然后用0.1000ml/L的标准溶液滴定(用作指示剂，滴定过程中不参与反应)，平行滴定三次，平均消耗标准溶液20.00mL。
①用NaOH溶液调节pH时不能过高是因为可能变成AgOH，pH也不能过低，其原因是______。
②计算产品的纯度为______。
【答案】（1） ①. 球形干燥管 ②.
（2） ①. d ②. e ③. a ④. g ⑤. h ⑥. f ⑦. 检查装置气密性 ⑧. 下
（3） ①. 碱石灰 ②. 除去中的HCl
（4） ①. pH过低会出现在酸性环境下变成，从而使滴定终点不灵敏 ②. 90%
【解析】
【分析】磺酰氯在潮湿空气中容易水解，故原料气要除杂干燥后进入反应装置A中生成产品；B装置生成二氧化硫气体通过浓硫酸干燥装置C后进入装置A；D装置生成氯气依次通过FE装置除去氯化氢气体并干燥后进入装置A；
【小问1详解】
仪器G的名称为球形干燥管；D中二氧化锰和浓盐酸加入生成氯气和氯化锰、水，生成的离子方程式；
【小问2详解】
磺酰氯在潮湿空气中容易水解，故原料气要除杂干燥后进入反应装置A中生成产品；B装置生成二氧化硫气体通过浓硫酸干燥装置C后进入装置A，故c→d→e→a；D装置生成氯气依次通过FE装置除去氯化氢气体并干燥后进入装置A，故b←g←h←f。仪器组装完毕后，进行实验前要先检查装置气密性防止装置漏气，实验开始时，需向冷凝管中通入冷却水，冷却水应从下口进入冷凝管，这样冷凝效果更好。
【小问3详解】
磺酰氯在潮湿空气中容易水解，干燥管G中装入的试剂为碱石灰，可以防止空气中水蒸气进入且可以除去未完全反应的和减少空气污染；F的作用是吸收氯气中的杂质氯化氢气体；
【小问4详解】
①由于存在，pH过低会出现在酸性环境下变成，从而使滴定终点不灵敏，
②根据元素守恒可知，，故25.00mL该溶液中，则，所以。
16. 为了应对气候变化，我国提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”等目标。和是两种主要的温室气体，以和为原料制造更高价值的化学产品是用来缓解温室效应的研究方向，回答下列问题：
（1）工业上催化重整是目前大规模制取合成气(CO和的混合气)的重要方法，其原理为：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
和反应生成和的热化学方程式为_______。
（2）将和加入恒温恒压的密闭容器中(温度298K，压强100kPa)，发生反应Ⅰ，不考虑反应Ⅱ的发生，该反应中，正反应速率，p为分压(分压=总压×物质的量分数)，若该条件下，当分解20%时，_______。
（3）将和在一定条件下反应可制得合成气，在1L恒容密闭容器中通入与，使其物质的量浓度均为，一定条件下发生反应：，测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示：
①压强、、、由小到大的关系为_______。
②对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数(记作)，如果，计算X点的平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算，结果精确到0.01)。
③下列能说明该反应已达平衡状态的是_______(填字母)。
a．单位时间内有4mlC-H键断裂，同时有4mlH-H键生成
b．混合气体的平均相对分子质量不随时间变化
c．混合气体的密度不随时间变化
d．体系中保持不变
（4）科学家研究出如图所示装置，可以将温室气体转化为燃料气体CO。该装置工作时，移动的方向为_______(填“a→b”或“b→a”)，b电极的电极反应式为_______。
【答案】（1）+2=+4 =+ 165.4
（2）0.5 （3） ①. <<< ②. ③. bd
（4） ①. a→b ②. CO2+2e-+2H+=CO+H2O
【解析】
【小问1详解】
利用盖斯定律，将反应I +反应Ⅱ即可得出热化学方程式+2=+4 + 165.4。
【小问2详解】
当CH4分解20%时，建立如下三段式：
=0.5。
【小问3详解】
①该反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，的平衡转化率减小，由图可知，压强、、、由小到大的关系为：<<<；
②X点时，CH4的平衡转化率为50%，建立“三段式”
X点的平衡常数Kp=；
③a．单位时间内有4mlC-H键断裂，同时有4mlH-H键生成，不能说明正逆反应速率相等，故a不选；
b．该反应是气体物质的量增大的反应，且气体总质量不变，则反应过程中混合气体的平均相对分子质量减小，当混合气体的平均相对分子质量不随时间变化时，说明反应达到平衡，故b选；
c．该反应过程中气体总质量和总体积都不变，混合气体的密度是定值，当混合气体的密度不随时间变化时，不能说明反应达到平衡，故c不选；
d．体系中保持不变，说明正逆反应速率相等，说明反应达到平衡，故d选；
正确答案是bd。
【小问4详解】
由图可知，H2O在a极失去电子生成O2，CO2在b极得到电子生成CO，则a为负极，b为正极，原电池工作时阳离子移向正极， H+移动的方向为a→b，b电极的电极反应式为CO2+2e-+2H+=CO+H2O。
17. 草酸钻可用于指示剂和催化剂。工业上用水钻矿(主要成分为，含少量、、MnO、MgO、CaO、等)制取的工艺流程如图所示：
已知：①浸出液含有的阳离子主要有、、、、、、等；
②酸性条件下，不会氧化，转化为；
③部分阳离子的氢氧化物沉淀时溶液的pH如下表：
（1）浸出过程中加入的主要目的是_______，发生反应的离子方程式为_______。
（2）向浸出液中加入发生反应的离子方程式为_______。
（3）“加调pH至5.2”，过滤所得沉淀的成分为_______(填化学式)。
（4）向滤液Ⅰ中加入NaF溶液得到沉淀的主要成分是_______(填化学式)。
（5）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图1所示，萃取剂的作用是除锰离子，其使用的适宜pH范围是_______(填字母)。
a．2.0~2.5 b．3.0~3.5 c．4.0~4.5
（6）()热分解质量变化过程如图2所示。其中600℃以前是隔绝空气加热，600℃以后在空气中加热。A、B、C均为纯净物。
①用化学方程式表示A点到B点的物质变化_______。
②C点所示产物的化学式是_______。
【答案】（1） ①. 将Fe3+、C3+还原以便固体溶解 ②. +4H++SO= SO+2C2++2H2O
（2）ClO+6Fe2++6H+=C1-+6Fe3++3H2O
（3）Fe(OH)3、Al(OH)3
（4）CaF2、MgF2
（5）b （6） ①. C+2CO2 ②. C2O3
【解析】
【分析】浸出液含有的阳离子主要有、、、、、、等；加入NaClO3可氧化亚铁离子，得到FeCl3，然后加入Na2CO3调pH至5.2，可得Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，过滤后所得滤液主要有C2＋、Mn2＋、Ca2＋、Mg2＋，加入NaF，除去Ca2＋、Mg2＋，再在滤液中加入萃取剂，最后得到CC2O4，以此解答。
【小问1详解】
C2O3中C元素为+3价，Fe2O3中Fe元素为+3价，浸出液中含有Fe2+、C2+，可知浸出过程中加入Na2SO3的目的是将Fe3+、C3+还原以便固体溶解。发生反应的离子方程式为：+4H++SO= SO+2C2++2H2O。
【小问2详解】
向浸出液中加入NaClO3把Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子反应方程式为ClO+6Fe2++6H+=C1-+6Fe3++3H2O。
【小问3详解】
由表格数据可知，“加调pH至5.2”，过滤所得沉淀的成分为Fe(OH)3、Al(OH)3。
【小问4详解】
由分析可知，向滤液Ⅰ中加入NaF溶液的目的是除去Ca2＋、Mg2＋，得到沉淀的主要成分是CaF2、MgF2。
【小问5详解】
根据流程图，萃取剂的作用是除去溶液中的Mn2+，pH在3.0~3.5时，Mn2+的萃取率达到70%以上，而C2+的萃取率很低，所以适宜pH范围是3.0~3.5，选b。
【小问6详解】
①属于变价金属元素的结晶水合物，600℃前后分解反应原理不同。600℃前隔绝空气加热的分解产物A、B中C的化合价均为+2价。600℃后在空气中加热固体质量增加，只能是与空气中的氧气反应，C应升价。受热分解生成A、B要经过失水与分解两个过程，设A、B的摩尔质量分别为MA、MB，根据C元素守恒，则MA=147g/ml，MB为59.0 g/ml，故A、B分别为无水物与C，A点到B点的化学方程式为：C+2CO2；
②600℃后在空气中加热，C被空气中的氧气氧化，固体质量增加，类比Fe，C有+2、+3价，可能生成C2O3，也可能生成C3O4，设C的化学式为CxOy， x : y=(): [+] =2: 3，C点所示产物的化学式是C2O3。
(二)选考题(15分，请考生从所给两道题目中任选一道作答，如果均做，则按所做第一题计分)
【选修3：物质结构与性质】
18. 科幻电影《阿凡达》中外星人流的是蓝色的血液，其实血液的颜色主要是由血蛋白中含有的金属元素决定的，如含铁元素的为常见红色血液、含铜元素的为蓝色血液、含钒元素的为绿色血液等，铜、铁、钒在科学研究和工农业生产中有许多用途。回答下列问题：
（1）基态V的核外电子排布式为_______。
（2）溶液常用作农业杀菌剂，溶液中存在。该离子中存在的化学键有_______(填字母)。
A．共价键 B．离子键 C．氢键 D．范德华力 E．配位键
（3）与氨基吡啶形成的配合物(结构如图1)是很好的磁性材料。该配合物分子中碳与氧原子间形成的键和π键的个数比为_______，其中C原子的杂化轨道类型为_______。
（4）铜的氧化物、氮化物都广泛应用于光信息存储和高速集成电路领域。
①Cu、O、N的电负性由大到小的顺序为_______。
②已知，从铜离子的价层电子结构角度分析，高温下能转化生成的主要原因是_______。
（5）铁与硫能形成多种化合物，某种化合物的晶胞结构如图2所示。该化合物的化学式是_______；若该晶胞边长为，为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为_______。
【答案】（1）1s22s22p63s23p63d34s2
（2）AE （3） ①. 5:2 ②. sp2、sp3
（4） ①. O＞N＞Cu ②. Cu2O中+1价的Cu+价层电子排布式为3d10，处于较稳定的全充满状态
（5） ①. FeS2 ②.
【解析】
【小问1详解】
V为23号元素，基态V的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2；
【小问2详解】
Cu2+含有空轨道，H2O在氧原子含有孤电子对，二者之间形成配位键，而H2O中氧原子与氢原子之间形成共价键，故选AE；
【小问3详解】
碳原子形成1个C=O双键、1个C-O单键，单键为σ键，双键含有1个σ键、1个π键，分子中碳与氧原子间形成的σ键和π键的个数比为 5:2；双键中碳原子价层电子对数为3，其它碳原子价层电子对数为4，分别采取sp2、sp3杂化；
【小问4详解】
①Cu是金属，其电负性比N、O小，而同周期主族元素自左而右电负性增大，故电负性：O＞N＞Cu；
②Cu2O中+1价的Cu+价层电子排布式为3d10，处于较稳定的全充满状态，则在高温下CuO能分解生成Cu2O；
【小问5详解】
由图知，Fe位于顶点和面心，其个数为8×=4，S2位于棱上和体心，其个数为12×+1=4，故该化合物的化学式是FeS2，晶胞相当于含有4个“FeS2”，晶胞质量为4×=g，晶胞体积为（a×10-7cm）3，该晶体的密度=g•cm-3。
【选修5：有机化学基础】
19. 化合物Ⅰ合成路线如图：
已知：a．
b．
回答下列问题：
（1）E中官能团的名称为_______；A→B的反应类型为_______。
（2）化合物H的结构简式为_______。
（3）下列说法正确的是_______(填字母)。
a．物质F能使溴水褪色 b．物质A能发生银镜反应
c．物质I中含有1个手性碳原子 d．物质I的分子式为
（4）写出C→D的化学方程式： _______。
（5）满足下列条件的化合物A的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
a．分子中含有苯环，且苯环上只有两个取代基
b．与溶液能发生显色反应
（6）以和为原料，请设计制备化合物的合成路线_______(无机试剂任选)。
【答案】（1） ①. 醚键、醛基 ②. 取代反应
（2） （3）ac
（4） （5）12
（6）
【解析】
【分析】根据A和D的结构简式及B、C的分子式知，A和溴水发生取代反应生成B为，B发生水解反应然后酸化得到C为，C发生取代反应生成D，D中醇羟基发生催化氧化生成E为，E发生取代反应生成F，F发生氧化反应生成G，H发生信息b的反应生成I，H为，以此解答。
【小问1详解】
E为，E中官能团的名称为醚键、醛基；A→B的反应类型为取代反应。
【小问2详解】
由分析可知，合物H的结构简式为。
【小问3详解】
a．F中碳碳双键能和溴水发生加成反应而使溴水褪色，故a正确；
b．物质A中不含醛基，所以不能发生银镜反应，故b错误；
c．物质Ⅰ中连接醇羟基的碳原子为手性碳原子，所以含有1个手性碳原子，故c正确；
d．物质Ⅰ的分子式为C12H15NO3，故d错误；
故答案为：ac。
【小问4详解】
C中酚羟基和CH2Cl2发生取代反应生成D，C→D的化学方程式：。
【小问5详解】
化合物A的同分异构体满足下列条件：a．分子中含有苯环，且苯环上只有两个取代基；
b．与FeCl3溶液能发生显色反应，说明含有酚羟基，如果取代基为酚-OH、-CH2CH2OH，两个取代基有邻位、间位、对位3种位置异构；如果取代基为酚-OH、-CH（OH）CH3，两个取代基有邻位、间位、对位3种位置异构；如果取代基为酚-OH、-OCH2CH3，两个取代基有邻位、间位、对位3种位置异构；如果取代基为酚-OH、-CH2OCH3，两个取代基有邻位、间位、对位3种位置异构，所以符合条件的同分异构体有12种。
【小问6详解】
以和CH3CH2OH为原料制备化合物，乙醇发生消去反应生成乙烯，乙烯和溴发生取代反应生成BrCH2CH2Br，BrCH2CH2Br和发生信息a的反应得到，合成路线为。选项
劳动项目
化学知识
A
司机用铁质槽罐运输浓硫酸
铁遇冷的浓硫酸形成致密氧化膜
B
医生用氢氧化铝给病人治疗胃酸过多
氢氧化铝能与盐酸反应
C
居民用热的纯碱溶液清洗厨房里的油污
油脂在碱性条件下水解程度大
D
工人用水玻璃浸泡木材或纺织品防火
溶液显碱性
选项
实验目的
实验操作
实验现象
A
证明金属性
少量金属Na与胆矾隔绝空气加热
有红色固体生成
B
验证压强对化学平衡的影响
先将注射器充满气体，然后将活塞往里推
注射器内气体颜色加深，证明加压平衡朝生成气体的方向移动
C
验证常温下，溶度积：
常温下，向盛有2滴溶液的试管中滴加溶液，再向其中滴加溶液
先有白色沉淀生成，后又产生黄色沉淀
D
证明浓硫酸具有强氧化性
加热浓硫酸、NaCl固体与固体的混合物
有黄绿色气体产生
沉淀物
开始沉淀
2.7
7.6
4.0
7.6
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
5.2
9.2
9.8
注意事项：
1.本试题共8页，满分100分，时间90分钟。
2.答卷前，务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后再洗涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。
可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 S—32 Cl—35.5 Fe—56 C—59
第一部分(选择题 共42分)
一、选择题(本大题共14小题，每小题3分，计42分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 中华民族为人类文明进步作出巨大贡献，下列说法不正确的是
A. 秦腔主奏乐器——板胡，所用钢丝弦属于合金
B. 屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素，该过程包括萃取操作
C. 闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成
D. 唐代书画所用宣纸的主要成分是蛋白质
【答案】D
【解析】
【详解】A．钢丝弦属于合金，故A正确；
B．青蒿素在水中的溶解度小于在乙醚中的溶解度，用乙醚作萃取剂将青蒿素从青蒿中提取出来，包括萃取操作，故B正确；
C．依据分析可知，闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成，故C正确；
D．唐代书画所用宣纸的主要成分是纤维素，故D错误；
故选：D。
2. 甲烷与氯气在光照下发生反应：。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是更多优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 A. 中子数为2的氢原子：B. 分子的电子式：
C. HCl分子的结构式：H—ClD. 分子的空间填充模型：
【答案】C
【解析】
【详解】A．质子数为1，中子数为2的氢原子的质量数为3，原子符号为，故A错误；
B．一氯甲烷为共价化合物，电子式为，故B错误；
C．氯化氢是含有共价键的共价化合物，结构式为H—Cl，故C正确；
D．甲烷的空间构型为正四面体形，空间填充模型为，故D错误；
故选C。
3. 下列物质的分类正确的是
A. 共价化合物：、HT、NaOHB. 强电解质：AgCl、、
C. 混合物：石油、金刚石、食盐D. 天然高分子化合物，淀粉蛋白质、油脂
【答案】B
【解析】
【详解】A．NaOH由Na+和OH-通过离子键构成，属于离子化合物，HT是单质不是化合物，故A错误；
B．在水溶液中能完全电离的电解质为强电解质AgCl、、均是强电解质，故B正确；
C．金刚石属于碳的单质，是纯净物，石油、食盐是混合物，故C错误；
D．相对分子质量在一万以上的天然的化合物为天然高分子化合物，油脂不是天然的高分子化合物，故D错误；
故选B。
4. 劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．常温下，铁和浓硫酸发生钝化现象，使铁表面生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应，所以可用铁质槽罐运输浓硫酸，故A不符合题意；
B．氢氧化铝能与盐酸反应生成无毒的氯化铝和水，可以用氢氧化铝给病人治疗胃酸过多，故B不符合题意；
C．油脂在碱性条件下水解程度大，纯碱溶液呈碱性，可以用热的纯碱溶液清洗厨房里的油污，故C不符合题意；
D．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，不易燃烧，用水玻璃浸泡过的纺织品可防火，与溶液显碱性无关，故D符合题意；
故选D。
5. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 所含原子数目为
B. 常温常压下，含有的分子数目为
C. 含有的电子总数为
D. 溶液中含有的数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A．的物质的量为=1ml，含有2个H原子，则1ml所含原子数目为，故A正确；
B．常温常压下，的物质的量不是1ml，故B错误；
C．的物质的量为=0.5ml，含有14个电子，0.5ml含有的电子总数为，故C错误；
D．未知溶液体积，无法计算溶液中含有的数目，故D错误；
故选A。
6. 类推(类比迁移)的思维方法可以预测许多物质的性质。但类比是相对的，不能违背客观事实。下列类比分析结果正确的是
A. 根据化合价规律可表示，则也可表示为
B. Fe与S反应生成FeS，则Cu与S反应可生成
C. 与Fe加热生成，则与Fe加热生成
D. 通入溶液不产生沉淀，则通入溶液也不产生沉淀
【答案】B
【解析】
【详解】A．Fe3O4中的Fe的化合价可以认为是+2、+3，则表示为FeO•Fe2O3，但是Pb常见的化合价为+2、+4，则Pb3O4应表示为2PbO•PbO2，A错误；
B．S的氧化性比较弱，S与变价金属Fe反应产生FeS，与Cu反应产生Cu2S，B正确；
C．Fe与Cl2反应只能生成FeCl3，I2氧化性较弱，Fe与I2反应生成FeI，C错误；
D．因酸性H2SO3
7. 用下列装置能达到实验目的的是
A. 用甲装置灼烧碎海带
B 用乙装置蒸发溶液制备无水
C. 用丙装置制备氧气并控制反应的发生和停止
D 用丁装置分离和
【答案】A
【解析】
【详解】A．灼烧碎海带时需要的仪器有坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯，则甲装置能用于灼烧碎海带，故A正确；
B．氯化镁是强酸弱碱盐，在溶液中能水解生成氢氧化镁和氯化氢，若直接加热蒸发氯化镁溶液，氯化氢受热挥发，使水解平衡向正反应方向移动，最终得到氢氧化镁，则用乙装置蒸发氯化镁溶液无法制备无水氯化镁，故B错误；
C．过氧化钠是浅黄色粉末状固体，与水反应剧烈且会放出大量热，所以不适合用启普发生器或简易启普发生器制取氧气，故C错误；
D．碘溶于四氯化碳，不能用分液的方法分离碘和四氯化碳，则用丁装置不能分离碘和四氯化碳，故D错误；
故选A。
8. 下述转化关系可用于合成解痉药奥昔布宁的前体(化合物丙)，下列说法错误的是
A. 化合物甲含有5个双键
B. 化合物乙的分子式为C16H22O3
C. 化合物丙能发生加成反应、消去反应和缩聚反应
D. 等物质的量的甲、乙、丙消耗的NaOH的物质的量均相同
【答案】A
【解析】
【详解】A．苯环不是单双键交替结构，由结构简式可知，化合物甲含有2个双键，故A错误；
B．由结构简式可知，化合物乙的分子式为C16H22O3，故B正确；
C．由结构简式可知，化合物丙分子中含有的苯环能发生加成反应，含有的羟基能发生消去反应，含有的羟基和羧基在一定条件下能发生缩聚反应，故C正确；
D．由结构简式可知，化合物甲、乙分子中含有的酯基和化合物丙分子中含有的羧基能与氢氧化钠溶液反应，所以等物质的量的甲、乙、丙消耗的氢氧化钠的物质的量均相同，故D正确；
故选A
9. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 加入Al粉产生的溶液中：、、、
B. 澄清透明溶液中：、、、
C. 的溶液中：、、、
D. 由水电离的的溶液中：、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A．加入Al粉产生的溶液为酸性或者碱性溶液，若为碱性溶液， 能够与氢氧根离子发生反应；若为酸性溶液， 与氢离子反应，在溶液中一定不能大量共存，故A不选；
B．澄清透明溶液中，、、、四种离子之间不发生反应，一定能大量共存，故B选；
C．的溶液中c(H+)
故选B。
10. 一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且总和为24，下列有关叙述正确的是。
A. 该化合物中，W、X、Y之间存在离子键
B. Y的氧化物的水化物一定为强酸
C. 原子半径：Y>X
D. Z的单质既能与水反应，也可与乙醇反应
【答案】D
【解析】
【分析】一种由短周期主族元素W、X、Y、Z组成的化合物，其结构如图所示，W、X、Y、Z的原子序数依次增大且总和为24，结构中Z原子形成+1价阳离子，则Z为Na；Y形成3个共价键，其原子序数小于Na，则Y为N；W形成1个共价键，其原子序数小于N，则W为H；可知X的原子序数为24-1-7-11=5，故X为B。
【详解】由上述分析可知，W为H、X为B、Y为N、Z为Na；
A．该化合物阴离子中H、B、N原子之间均为共价键，故A错误；
B．HNO3为强酸，但HNO2为弱酸，故B错误；
C．同周期自左而右原子半径减小，故原子半径Y(N)＜X(B)，故C错误；
D．钠既能与水反应生成氢气，又能与乙醇反应生成氢气，故D正确；
故选：D。
11. 碘循环工艺不仅能吸收降低环境污染，同时能制得氢气，具体流程加图所示。下列说法不正确的是
A. 碘循环工艺的总反应为
B. 该工艺中和HI的相互转化体现了“碘循环”
C. 分离器中的分离操作利用了物质的沸点不同
D. 反应器和膜反应器中分别发生氧化还原反应和复分解反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．在反应器中发生反应：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，在膜反应器中发生反应：2HI=H2+I2，所以碘循环工艺总反应为2SO2+2H2O=H2+H2SO4，故A正确；
B．在反应器中I2反应转换为HI，在膜反应器中HI分解转化为H2和I2，从而实现了碘循环，故B正确；
C．分离器中为氢碘酸和硫酸的分离，二者沸点不同，即挥发性不同，应采用蒸馏分离，故C正确；
D．膜反应气中碘化氢分解生成碘和氢气，属于分解反应，故D错误。
故选：D。
12. 为实现实验目的，下列实验操作和现象均正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．胆矾含结晶水，加热时Na与水反应，不能生成红色固体，不能比较金属性强弱，故A错误；
B．将活塞往里推，浓度增大，且压强增大使2NO2（g）⇌N2O4（g）平衡正向移动，则气体颜色先加深后变浅，但比原平衡时颜色深，故B错误；
C．AgNO3溶液不足，AgCl转化为更难溶的AgI，则先有白色沉淀生成，后又产生黄色沉淀，可知Ksp（AgCl）＞Ksp（AgI），故C正确；
D．加热浓硫酸、NaCl固体与MnO2固体的混合物，生成氯气，Mn元素的化合价降低、Cl元素的化合价升高，不能证明浓硫酸具有强氧化性，故D错误；
故选：C。
13. 25℃，用浓度为的NaOH溶液滴定20.00mL浓度为的三种酸HX、HY、HZ，滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. 在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力：HZ>HY>HX
B. 将上述HX、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时，溶液中存在：
C. 滴定至终点时，消耗的NaOH溶液体积相同
D. 根据滴定曲线，可知
【答案】B
【解析】
【详解】A．V(NaOH)=0时，0.1000ml•L-1的三种酸HX、HY、HZ的pH依次减小，c(H+)由小到大顺序为：HX＜HY＜HZ，相同浓度的这三种溶液，导电能力大小顺序是HZ＞HY＞HX，故A正确；
B．酸性：HY＞HX，将上述HX、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时，HY已经完全反应，溶液中溶质为等物质的量浓度的NaX、NaY，水解程度：X-＞Y-，则溶液中c(X-)＜c(Y-)，故B错误；
C．三种酸都是一元酸且物质的量浓度、溶液体积都相等，滴定终点时消耗的n(NaOH)相等，c(NaOH)相等，则V(NaOH)相等，故C正确；
D．当NaOH溶液滴到10mL时，溶质等物质的量浓度的NaY、HY，溶液中c(HY)≈c(Y-)，HA的电离平衡常数Ka(HY)=×c(H+)≈c(H+)=10-pH=10-5ml/L，故D正确；
故选：B。
14. 《Science》报道了一种氯离子介导的电化学合成方法，能将乙烯高效清洁、选择性地转化为环氧乙烷，电化学反应的具体过程如图所示。电解结束后，将阴、阳极电解液输出混合，便可以反应生成环氧乙烷。下列说法正确的是
A. Ni为阴极，发生氧化反应
B. 工作过程中阳极附近pH增大
C. Ni极电极反应：2H2O-4e-=O2+4H+↑
D. 该过程总方应：CH2=CH2+H2O→+H2
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由反应流程可知，Pt电极区要将Cl−转化为Cl2，发生氧化反应，故Pt为阳极，Ni电极为阴极，发生还原反应，A错误；
B．工作过程中阴极区的反应为：2H2O+2e−=2OH−+H2↑，故阴极附近pH增大，B正确；
C．Ni为阴极，阴极区的反应2H2O+2e−=2OH−+H2↑，C错误；
D．根据阳极的反应历程和阴极区的反应2H2O+2e−=2OH−+H2↑，可知该过程的总反应为：CH2=CH2+H2O→+H2，D正确；
故答案为：BD
第二部分(非选择题 共58分)
二、非选择题(包括必考题和选考题两部分，共58分。第15~17题为必考题，每道试题考生都必须作答。第18~19题为选考题，考生根据要求作答)
(一)必考题(3题，43分)
15. 磺酰氯是一种无色发烟的液体，其熔点为―54.1℃，沸点为69.4℃，在潮湿空气中容易水解；100℃以上开始分解，生成二氧化硫和氯气。工业上，常用干燥纯净的和在活性炭催化下反应制得，兴趣小组用如下所示的一些装置模拟工业合成(夹持装置已省略)。
Ⅰ．的制备
（1）仪器G的名称为______，请写出D中生成的离子方程式______。
（2）装置的组装顺序是c→______→______→______，b←______←______←______。仪器组装完毕后，进行实验前要先______，实验开始时，需向冷凝管中通入冷却水，冷却水应从______。(填“上”或“下”)口进入冷凝管。
（3）干燥管G中装入的试剂为______，F的作用是______。
Ⅱ．纯度的测定
（4）纯度的测定：取1.50g产品在密闭条件下溶于水，最后定容为250mL溶液，取25.00mL该溶液用NaOH溶液调节pH，然后用0.1000ml/L的标准溶液滴定(用作指示剂，滴定过程中不参与反应)，平行滴定三次，平均消耗标准溶液20.00mL。
①用NaOH溶液调节pH时不能过高是因为可能变成AgOH，pH也不能过低，其原因是______。
②计算产品的纯度为______。
【答案】（1） ①. 球形干燥管 ②.
（2） ①. d ②. e ③. a ④. g ⑤. h ⑥. f ⑦. 检查装置气密性 ⑧. 下
（3） ①. 碱石灰 ②. 除去中的HCl
（4） ①. pH过低会出现在酸性环境下变成，从而使滴定终点不灵敏 ②. 90%
【解析】
【分析】磺酰氯在潮湿空气中容易水解，故原料气要除杂干燥后进入反应装置A中生成产品；B装置生成二氧化硫气体通过浓硫酸干燥装置C后进入装置A；D装置生成氯气依次通过FE装置除去氯化氢气体并干燥后进入装置A；
【小问1详解】
仪器G的名称为球形干燥管；D中二氧化锰和浓盐酸加入生成氯气和氯化锰、水，生成的离子方程式；
【小问2详解】
磺酰氯在潮湿空气中容易水解，故原料气要除杂干燥后进入反应装置A中生成产品；B装置生成二氧化硫气体通过浓硫酸干燥装置C后进入装置A，故c→d→e→a；D装置生成氯气依次通过FE装置除去氯化氢气体并干燥后进入装置A，故b←g←h←f。仪器组装完毕后，进行实验前要先检查装置气密性防止装置漏气，实验开始时，需向冷凝管中通入冷却水，冷却水应从下口进入冷凝管，这样冷凝效果更好。
【小问3详解】
磺酰氯在潮湿空气中容易水解，干燥管G中装入的试剂为碱石灰，可以防止空气中水蒸气进入且可以除去未完全反应的和减少空气污染；F的作用是吸收氯气中的杂质氯化氢气体；
【小问4详解】
①由于存在，pH过低会出现在酸性环境下变成，从而使滴定终点不灵敏，
②根据元素守恒可知，，故25.00mL该溶液中，则，所以。
16. 为了应对气候变化，我国提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”等目标。和是两种主要的温室气体，以和为原料制造更高价值的化学产品是用来缓解温室效应的研究方向，回答下列问题：
（1）工业上催化重整是目前大规模制取合成气(CO和的混合气)的重要方法，其原理为：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
和反应生成和的热化学方程式为_______。
（2）将和加入恒温恒压的密闭容器中(温度298K，压强100kPa)，发生反应Ⅰ，不考虑反应Ⅱ的发生，该反应中，正反应速率，p为分压(分压=总压×物质的量分数)，若该条件下，当分解20%时，_______。
（3）将和在一定条件下反应可制得合成气，在1L恒容密闭容器中通入与，使其物质的量浓度均为，一定条件下发生反应：，测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示：
①压强、、、由小到大的关系为_______。
②对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数(记作)，如果，计算X点的平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算，结果精确到0.01)。
③下列能说明该反应已达平衡状态的是_______(填字母)。
a．单位时间内有4mlC-H键断裂，同时有4mlH-H键生成
b．混合气体的平均相对分子质量不随时间变化
c．混合气体的密度不随时间变化
d．体系中保持不变
（4）科学家研究出如图所示装置，可以将温室气体转化为燃料气体CO。该装置工作时，移动的方向为_______(填“a→b”或“b→a”)，b电极的电极反应式为_______。
【答案】（1）+2=+4 =+ 165.4
（2）0.5 （3） ①. <<< ②. ③. bd
（4） ①. a→b ②. CO2+2e-+2H+=CO+H2O
【解析】
【小问1详解】
利用盖斯定律，将反应I +反应Ⅱ即可得出热化学方程式+2=+4 + 165.4。
【小问2详解】
当CH4分解20%时，建立如下三段式：
=0.5。
【小问3详解】
①该反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，的平衡转化率减小，由图可知，压强、、、由小到大的关系为：<<<；
②X点时，CH4的平衡转化率为50%，建立“三段式”
X点的平衡常数Kp=；
③a．单位时间内有4mlC-H键断裂，同时有4mlH-H键生成，不能说明正逆反应速率相等，故a不选；
b．该反应是气体物质的量增大的反应，且气体总质量不变，则反应过程中混合气体的平均相对分子质量减小，当混合气体的平均相对分子质量不随时间变化时，说明反应达到平衡，故b选；
c．该反应过程中气体总质量和总体积都不变，混合气体的密度是定值，当混合气体的密度不随时间变化时，不能说明反应达到平衡，故c不选；
d．体系中保持不变，说明正逆反应速率相等，说明反应达到平衡，故d选；
正确答案是bd。
【小问4详解】
由图可知，H2O在a极失去电子生成O2，CO2在b极得到电子生成CO，则a为负极，b为正极，原电池工作时阳离子移向正极， H+移动的方向为a→b，b电极的电极反应式为CO2+2e-+2H+=CO+H2O。
17. 草酸钻可用于指示剂和催化剂。工业上用水钻矿(主要成分为，含少量、、MnO、MgO、CaO、等)制取的工艺流程如图所示：
已知：①浸出液含有的阳离子主要有、、、、、、等；
②酸性条件下，不会氧化，转化为；
③部分阳离子的氢氧化物沉淀时溶液的pH如下表：
（1）浸出过程中加入的主要目的是_______，发生反应的离子方程式为_______。
（2）向浸出液中加入发生反应的离子方程式为_______。
（3）“加调pH至5.2”，过滤所得沉淀的成分为_______(填化学式)。
（4）向滤液Ⅰ中加入NaF溶液得到沉淀的主要成分是_______(填化学式)。
（5）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图1所示，萃取剂的作用是除锰离子，其使用的适宜pH范围是_______(填字母)。
a．2.0~2.5 b．3.0~3.5 c．4.0~4.5
（6）()热分解质量变化过程如图2所示。其中600℃以前是隔绝空气加热，600℃以后在空气中加热。A、B、C均为纯净物。
①用化学方程式表示A点到B点的物质变化_______。
②C点所示产物的化学式是_______。
【答案】（1） ①. 将Fe3+、C3+还原以便固体溶解 ②. +4H++SO= SO+2C2++2H2O
（2）ClO+6Fe2++6H+=C1-+6Fe3++3H2O
（3）Fe(OH)3、Al(OH)3
（4）CaF2、MgF2
（5）b （6） ①. C+2CO2 ②. C2O3
【解析】
【分析】浸出液含有的阳离子主要有、、、、、、等；加入NaClO3可氧化亚铁离子，得到FeCl3，然后加入Na2CO3调pH至5.2，可得Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，过滤后所得滤液主要有C2＋、Mn2＋、Ca2＋、Mg2＋，加入NaF，除去Ca2＋、Mg2＋，再在滤液中加入萃取剂，最后得到CC2O4，以此解答。
【小问1详解】
C2O3中C元素为+3价，Fe2O3中Fe元素为+3价，浸出液中含有Fe2+、C2+，可知浸出过程中加入Na2SO3的目的是将Fe3+、C3+还原以便固体溶解。发生反应的离子方程式为：+4H++SO= SO+2C2++2H2O。
【小问2详解】
向浸出液中加入NaClO3把Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子反应方程式为ClO+6Fe2++6H+=C1-+6Fe3++3H2O。
【小问3详解】
由表格数据可知，“加调pH至5.2”，过滤所得沉淀的成分为Fe(OH)3、Al(OH)3。
【小问4详解】
由分析可知，向滤液Ⅰ中加入NaF溶液的目的是除去Ca2＋、Mg2＋，得到沉淀的主要成分是CaF2、MgF2。
【小问5详解】
根据流程图，萃取剂的作用是除去溶液中的Mn2+，pH在3.0~3.5时，Mn2+的萃取率达到70%以上，而C2+的萃取率很低，所以适宜pH范围是3.0~3.5，选b。
【小问6详解】
①属于变价金属元素的结晶水合物，600℃前后分解反应原理不同。600℃前隔绝空气加热的分解产物A、B中C的化合价均为+2价。600℃后在空气中加热固体质量增加，只能是与空气中的氧气反应，C应升价。受热分解生成A、B要经过失水与分解两个过程，设A、B的摩尔质量分别为MA、MB，根据C元素守恒，则MA=147g/ml，MB为59.0 g/ml，故A、B分别为无水物与C，A点到B点的化学方程式为：C+2CO2；
②600℃后在空气中加热，C被空气中的氧气氧化，固体质量增加，类比Fe，C有+2、+3价，可能生成C2O3，也可能生成C3O4，设C的化学式为CxOy， x : y=(): [+] =2: 3，C点所示产物的化学式是C2O3。
(二)选考题(15分，请考生从所给两道题目中任选一道作答，如果均做，则按所做第一题计分)
【选修3：物质结构与性质】
18. 科幻电影《阿凡达》中外星人流的是蓝色的血液，其实血液的颜色主要是由血蛋白中含有的金属元素决定的，如含铁元素的为常见红色血液、含铜元素的为蓝色血液、含钒元素的为绿色血液等，铜、铁、钒在科学研究和工农业生产中有许多用途。回答下列问题：
（1）基态V的核外电子排布式为_______。
（2）溶液常用作农业杀菌剂，溶液中存在。该离子中存在的化学键有_______(填字母)。
A．共价键 B．离子键 C．氢键 D．范德华力 E．配位键
（3）与氨基吡啶形成的配合物(结构如图1)是很好的磁性材料。该配合物分子中碳与氧原子间形成的键和π键的个数比为_______，其中C原子的杂化轨道类型为_______。
（4）铜的氧化物、氮化物都广泛应用于光信息存储和高速集成电路领域。
①Cu、O、N的电负性由大到小的顺序为_______。
②已知，从铜离子的价层电子结构角度分析，高温下能转化生成的主要原因是_______。
（5）铁与硫能形成多种化合物，某种化合物的晶胞结构如图2所示。该化合物的化学式是_______；若该晶胞边长为，为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为_______。
【答案】（1）1s22s22p63s23p63d34s2
（2）AE （3） ①. 5:2 ②. sp2、sp3
（4） ①. O＞N＞Cu ②. Cu2O中+1价的Cu+价层电子排布式为3d10，处于较稳定的全充满状态
（5） ①. FeS2 ②.
【解析】
【小问1详解】
V为23号元素，基态V的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2；
【小问2详解】
Cu2+含有空轨道，H2O在氧原子含有孤电子对，二者之间形成配位键，而H2O中氧原子与氢原子之间形成共价键，故选AE；
【小问3详解】
碳原子形成1个C=O双键、1个C-O单键，单键为σ键，双键含有1个σ键、1个π键，分子中碳与氧原子间形成的σ键和π键的个数比为 5:2；双键中碳原子价层电子对数为3，其它碳原子价层电子对数为4，分别采取sp2、sp3杂化；
【小问4详解】
①Cu是金属，其电负性比N、O小，而同周期主族元素自左而右电负性增大，故电负性：O＞N＞Cu；
②Cu2O中+1价的Cu+价层电子排布式为3d10，处于较稳定的全充满状态，则在高温下CuO能分解生成Cu2O；
【小问5详解】
由图知，Fe位于顶点和面心，其个数为8×=4，S2位于棱上和体心，其个数为12×+1=4，故该化合物的化学式是FeS2，晶胞相当于含有4个“FeS2”，晶胞质量为4×=g，晶胞体积为（a×10-7cm）3，该晶体的密度=g•cm-3。
【选修5：有机化学基础】
19. 化合物Ⅰ合成路线如图：
已知：a．
b．
回答下列问题：
（1）E中官能团的名称为_______；A→B的反应类型为_______。
（2）化合物H的结构简式为_______。
（3）下列说法正确的是_______(填字母)。
a．物质F能使溴水褪色 b．物质A能发生银镜反应
c．物质I中含有1个手性碳原子 d．物质I的分子式为
（4）写出C→D的化学方程式： _______。
（5）满足下列条件的化合物A的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
a．分子中含有苯环，且苯环上只有两个取代基
b．与溶液能发生显色反应
（6）以和为原料，请设计制备化合物的合成路线_______(无机试剂任选)。
【答案】（1） ①. 醚键、醛基 ②. 取代反应
（2） （3）ac
（4） （5）12
（6）
【解析】
【分析】根据A和D的结构简式及B、C的分子式知，A和溴水发生取代反应生成B为，B发生水解反应然后酸化得到C为，C发生取代反应生成D，D中醇羟基发生催化氧化生成E为，E发生取代反应生成F，F发生氧化反应生成G，H发生信息b的反应生成I，H为，以此解答。
【小问1详解】
E为，E中官能团的名称为醚键、醛基；A→B的反应类型为取代反应。
【小问2详解】
由分析可知，合物H的结构简式为。
【小问3详解】
a．F中碳碳双键能和溴水发生加成反应而使溴水褪色，故a正确；
b．物质A中不含醛基，所以不能发生银镜反应，故b错误；
c．物质Ⅰ中连接醇羟基的碳原子为手性碳原子，所以含有1个手性碳原子，故c正确；
d．物质Ⅰ的分子式为C12H15NO3，故d错误；
故答案为：ac。
【小问4详解】
C中酚羟基和CH2Cl2发生取代反应生成D，C→D的化学方程式：。
【小问5详解】
化合物A的同分异构体满足下列条件：a．分子中含有苯环，且苯环上只有两个取代基；
b．与FeCl3溶液能发生显色反应，说明含有酚羟基，如果取代基为酚-OH、-CH2CH2OH，两个取代基有邻位、间位、对位3种位置异构；如果取代基为酚-OH、-CH（OH）CH3，两个取代基有邻位、间位、对位3种位置异构；如果取代基为酚-OH、-OCH2CH3，两个取代基有邻位、间位、对位3种位置异构；如果取代基为酚-OH、-CH2OCH3，两个取代基有邻位、间位、对位3种位置异构，所以符合条件的同分异构体有12种。
【小问6详解】
以和CH3CH2OH为原料制备化合物，乙醇发生消去反应生成乙烯，乙烯和溴发生取代反应生成BrCH2CH2Br，BrCH2CH2Br和发生信息a的反应得到，合成路线为。选项
劳动项目
化学知识
A
司机用铁质槽罐运输浓硫酸
铁遇冷的浓硫酸形成致密氧化膜
B
医生用氢氧化铝给病人治疗胃酸过多
氢氧化铝能与盐酸反应
C
居民用热的纯碱溶液清洗厨房里的油污
油脂在碱性条件下水解程度大
D
工人用水玻璃浸泡木材或纺织品防火
溶液显碱性
选项
实验目的
实验操作
实验现象
A
证明金属性
少量金属Na与胆矾隔绝空气加热
有红色固体生成
B
验证压强对化学平衡的影响
先将注射器充满气体，然后将活塞往里推
注射器内气体颜色加深，证明加压平衡朝生成气体的方向移动
C
验证常温下，溶度积：
常温下，向盛有2滴溶液的试管中滴加溶液，再向其中滴加溶液
先有白色沉淀生成，后又产生黄色沉淀
D
证明浓硫酸具有强氧化性
加热浓硫酸、NaCl固体与固体的混合物
有黄绿色气体产生
沉淀物
开始沉淀
2.7
7.6
4.0
7.6
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
5.2
9.2
9.8
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