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2021年湖北省武汉市汉阳一中高考化学仿真模拟试卷（六）
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这是一份2021年湖北省武汉市汉阳一中高考化学仿真模拟试卷（六），共35页。试卷主要包含了选择题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2021年湖北省武汉市汉阳一中高考化学仿真模拟试卷（六）
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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．（3分）“嫦娥五号”成功着陆月球，实现了中国首次月球无人采样返回。下列说法错误的是（ ）
A．运载火箭使用了煤油液氧推进剂，其中煤油是由石油分馏获得
B．探测器装有太阳能电池板，其主要成分为二氧化硅
C．上升器用到碳纤维复合材料，主要利用其质轻、强度大和耐高温性能
D．返回器带回的月壤中含有3He，与地球上的4He互为同位素
2．（3分）某放射性核衰变的过程为X→Y+e， 其中第二周期元素X、Y的原子的最外层电子数之和为9。下列有关说法正确的是（ ）
A．该过程为物理变化
B．X原子的中子数为7
C．X、Y只存在两种氧化物
D．考古时可利用X测定一些文物的年代
3．（3分）已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．1mol N2与3mol H2反应生成的NH3分子数为2NA
B．标准状况下，22.4L CHCl3中所含C—Cl键的数目为3NA
C．足量MnO2和80mL 10mol/L浓盐酸共热可生成0.2NA个Cl2分子
D．反应5NaClO2+4HCl═4ClO2↑+5NaCl+2H2O，每生成1molClO2转移电子的数目为NA
4．（3分）下列指定反应的方程式正确的是（ ）
A．在煤中添加石灰石，降低尾气中SO2浓度：2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2
B．用小苏打溶液涂抹蚊虫叮咬产生蚁酸（HCOOH）处：H++HCO3﹣═H2O+CO2↑
C．生活中用碳酸钠做洗涤剂的原理：CO32﹣+2H2O═H2CO3+2OH﹣
D．用铁电极电解饱和食盐水：2Cl﹣+2H2O2OH﹣+Cl2↑+H2↑
5．（3分）2020年某科研团队发现一种新型漂白剂（结构如图），其组成元素均为短周期元素，W与X对应的简单离子的核外电子排布相同，W、Y、Z为不同周期的主族元素，且W、Y、Z最外层电子数之和等于X的最外层电子数，下列说法错误的是（ ）
A．四种元素中X的电负性最大
B．X和Z组成的分子均为非极性分子
C．简单离子半径Z＜W＜X
D．Y对应的最高价氧化物对应的水化物是一元弱酸
6．（3分）在紫外线的作用下，CF2Cl2可解离出氯原子，氯原子破坏臭氧层的原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．一氧化氯自由基是臭氧分解过程的催化剂
B．反应a的活化能低于反应b的活化能
C．臭氧分解的化学方程式可表示为：2O33O2
D．CF2Cl2分子的空间构型是正四面体形
7．（3分）金银花抗菌抗病毒有效药理成分绿原酸的结构简式如图所示，下列有关绿原酸说法不正确的是（ ）
A．分子式为C16H18O9
B．分子中含有4个手性碳
C．绿原酸分子存在顺反异构
D．1 mol 绿原酸可消耗 8 mol NaOH
8．（3分）利用下列实验装置（夹持装置略）进行相关实验，能达到实验目的的是（ ）
A．图1：实验室制备少量无水MgCl2
B．图2：证明NaOH的碱性强于NH3•H2O
C．图3：制得金属锰
D．图4：测定中和热
9．（3分）已知F2制备NF3的反应为4NH3+3F2NF3+3NH4F。Ka（HF）＝6.3×10−4，Kb（NH3•H2O）＝1.8×10−5。下列说法正确的是（ ）
A．NH3和NH4+中氮原子的轨道杂化类型不相同
B．HF的电子式
C．25℃，0.1 mol•L−1 NH4F溶液的pH＜7
D．NF3易与F﹣形成NF4﹣
10．（3分）近期，天津大学化学团队以CO2与辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图。下列说法正确的是（ ）
A．Ni2P电极与电源正极相连
B．辛胺转化为辛腈发生了还原反应
C．In/In2O3﹣x电极上可能有副产物H2生成
D．在In/In2O3﹣x电极上发生的反应为CO2+H2O﹣2e﹣═HCOO﹣+OH﹣
11．（3分）下列方案设计、现象和结论都正确的是（ ）
选项
目的
方案设计
现象和结论
A
检测NaCl酒精溶液的分散系是否为胶体
向NaCl粉末中加入适量酒精，充分振荡形成无色透明液体，用激光笔照射
若出现一条光亮通路，则形成的分散系是胶体
B
验证Mg和Al的金属性
将Mg片和Al片用导线相连后，同时插入NaOH溶液中
Mg片上产生气泡，Al的金属性比Mg强
C
检验火柴头中的氯元素
摘下几根火柴头，将火柴头浸于水中，片刻后取少量溶液于试管中，加AgNO3、稀HNO3
若无白色沉淀产生，则不含氯元素
D
检验某未知溶液中是否有蛋白质
取少量该溶液于试管中，加入浓硝酸
溶液未出现黄色，该溶液一定不含蛋白质
A．A B．B C．C D．D
12．（3分）一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂，结构简式如图示。下列说法错误的是（ ）
A．基态Zn原子的价电子排布式是3d104s2
B．该物质中存在的化学键有配位键、共价键、氢键
C．该物质中与Zn形成配位键的原子有O原子和N原子
D．甘氨酸易溶于水，原因是甘氨酸和水都是极性分子，且甘氨酸分子中的羧基和氨基都能与水形成分子间氢键
13．（3分）某超导材料晶体中含Ni、Mg、C三种元素，其立方晶胞如图，下列有关说法不正确的是（ ）
A．晶胞中Ni能构成一个正八面体
B．区分晶体与非晶体的科学方法是对材料进行X﹣射线衍射实验
C．晶胞中离C最近的Ni有8个
D．若镁原子间的最短距离为apm，则该晶体的密度（g•cm﹣3）的表达式为
14．（3分）冰晶石（Na3[AlF6]）是一种重要的助熔剂，化工上常通过如下方法制备：
已知萤石（CaF2）、石英砂（SiO2）、冰晶石均难溶于水。下列说法错误的是（ ）
A．实验室模拟“煅烧”时需要的实验仪器有坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯、玻璃棒
B．“水浸”时所得残渣主要成分有CaSiO3
C．“调pH”时，若pH过高则冰晶石的产率会降低
D．加入硫酸铝后通过蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥等操作，可得到冰晶石
15．（3分）实验测得等物质的量浓度NaHCO3和Na2CO3溶液的pH随温度变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．NaHCO3和Na2CO3水解均是吸热反应
B．M点之前，升温pH减小，主要原因是升温促进水的电离
C．N点时NaHCO3已经完全分解
D．若将N点溶液恢复到25℃，pH＞8.62
二、解答题（共4小题，满分55分）
16．（14分）三氯氧磷（POCl3）是重要的基础化工原料，广泛用于制药、染化、塑胶助剂等行业。某兴趣小组用O2直接氧化PCl3制备POCl3，实验装置设计如图。
有关物质的部分性质如下表：
熔点/℃
沸点/℃
其他
PCl3
﹣112
75.5
遇水生成H3PO3和HCl，遇O2生成POCl3
POCl3
2
105.3
遇水生成H3PO4和HCl，能溶于PCl3
回答下列问题：
（1）装置C中反应器的名称是 。
（2）装置B中试剂为 ；装置B的作用是 。
（3）装置A中发生反应的化学方程式为 ；装置C中制备POCl3的化学方程式为 。
（4）a装置的作用是 。
（5）通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素的含量，实验步骤如下：
Ⅰ．取m克产品于锥形瓶中，加入足量NaOH溶液，待完全反应后加稀硝酸至溶液显酸性；
Ⅱ．向锥形瓶中加入0.1000mol•L﹣1的AgNO3溶液50.00mL，使Cl﹣完全沉淀；
Ⅲ．向其中加入2 mL硝基苯，用力摇动，使沉淀表面被有机物覆盖；
Ⅳ．加入指示剂，用cmol•L﹣1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点，记下所用体积为VmL。
已知：Ksp（AgCl）＝3.2×10﹣10，Ksp（AgSCN）＝2×10﹣12
①滴定选用的指示剂是 。
A．酚酞
B．NH4Fe（SO4）2
C．淀粉
D．甲基橙
②Cl元素的质量分数为（列出算式） 。
③若取消步骤Ⅲ，会使步骤Ⅳ中出现两种沉淀共存，此时c（Cl﹣）：c（SCN﹣）＝ ；该反应使测定结果 。（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
17．（13分）以芳香烃A为原料合成有机化合物F和I的合成路线如下：
已知：R﹣CHO+（CH3CO）2OR﹣CH═CHCOOH+CH3COOH
（1）A的分子式 ，C中的官能团名称为 。
（2）D分子中最多有 个原子共平面。
（3）E生成F的反应类型为 ，G的结构简式为 。
（4）由H生成I的化学方程式为 。
（5）符合下列条件的B的同分异构体有多种，其中核磁共振氢谱为4组峰，且峰面积比为6：2：1：1的是（写出其中一种的结构简式） 。
①属于芳香族化合物；②能发生银镜反应。
（6）已知RCOOHRCOCl，参照上述合成路线，以苯和丙酸为原料（无机试剂任选），设计制备 的合成路线 。
18．（14分）氮氧化物气体是造成光化学污染的主要气体，降低氮氧化物气体的排放是环境保护的重要课题。已知汽车尾气中的氮氧化物气体主要涉及如下反应：
ⅰ．N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）△H＝+180.5kJ•mol﹣1；
ⅱ．2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）△H＝﹣114.0kJ•mol﹣1；
ⅲ．2NO2（g）⇌N2O4（g）△H＝﹣52.7kJ•mol﹣1。
回答下列问题：
（1）该条件下，N2中N≡N键的键能为916.5kJ•mol﹣1，O2中O＝O键的键能为458.0kJ•mol﹣1，则NO中化学键的键能为 。
（2）向某刚性密闭容器中充入等量的N2和O2，一定温度下发生上述3个反应。
①下列状态能说明上述反应达到平衡状态的是 （填字母）。
a．NO浓度不再变化
b．混合气体的颜色不再变化
c．混合气体的密度不再变化
d．每消耗2molNO2，同时消耗1molN2O4。
②若起始时容器内总压强为p1kPa，10s时容器内3个反应达到平衡状态，此时的总压强和N2O4的分压分别为p2kPa和p3kPa；则前10s内N2O4的平均生成速率为 kPa•s﹣1，该温度下反应ⅲ的平衡常数Kp＝ kPa﹣1。
③若升高温度，平衡体系中NO的体积分数 （填“增大”“减小”或“无法确定”），原因为 。
（3）反应6NO（g）+4NH3（g）⇌5N2（g）+6H2O（g）△H＜0，是工业上处理氮氧化物的方法之一。向某密闭容器中投入等量的NO和NH3发生上述反应，平衡时，NO和H2O的物质的量随温度的变化如图所示。
①图中代表NO物质的量变化的曲线为 。
②T1℃下，N2的平衡体积分数为 。
19．（14分）2021年5月，中国空间站“天和”核心舱成功入轨，该核心舱搭载全球最先进的柔性三极砷化镓太阳能电池阵，现以砷化镓废料（主要成分为GaAs，含Fe2O3、SiO2和CaCO3等杂质）中回收镓（与Al同主族，化学性质相似）和砷，工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）“浆化”是将砷化镓废料转变成悬浊液的过程，其目的是 。
（2）砷化镓（GaAs）在“碱浸”时，砷转化为Na3AsO4进入溶液，该反应的化学方程式为 。
（3）“碱浸”的温度控制在70℃左右，温度不能过高或过低的原因是 ；“滤渣I”的成分为 （填化学式）。
（4）向浸出液中加H2SO4进行“中和”，调节pH使镓和硅共沉淀，不同pH时沉淀率如下表所示。根据表中数据可知，“中和”的pH应调节至 范围内，沉淀的效果最好。
pH
镓沉淀率/%
硅沉淀率/%
砷沉淀率/%
4.0
75.0
89.2
0.02
5.0
98.5
98.6
0.01
6.0
98.9
99.2
0.02
7.0
95.3
99.5
0.06
8.0
86.1
86.3
0.11
9.0
57.4
65.1
0.13
（5）“旋流电解”时用惰性电极，在阴极析出高纯度的镓，请写出阴极电极反应式： ，则所得“尾液”的溶质主要是 （填化学式），可进行循环利用，提高经济效益。
2021年湖北省武汉市汉阳一中高考化学仿真模拟试卷（六）
参考答案与试题解析
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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．（3分）“嫦娥五号”成功着陆月球，实现了中国首次月球无人采样返回。下列说法错误的是（ ）
A．运载火箭使用了煤油液氧推进剂，其中煤油是由石油分馏获得
B．探测器装有太阳能电池板，其主要成分为二氧化硅
C．上升器用到碳纤维复合材料，主要利用其质轻、强度大和耐高温性能
D．返回器带回的月壤中含有3He，与地球上的4He互为同位素
【分析】A．煤油是由石油分馏得到的；
B．硅为半导体材料，二氧化硅不能导电，属于光导纤维成分；
C．碳纤维是新型无机非金属材料，具有优良的特性；
D．装置同一元素的不同原子互为同位素
【解答】解：A．石油分馏可以得到各种轻质油和重油，其中轻质油包含汽油、煤油等，故A正确；
B．探测器装有太阳能电池板，其主要成分为晶体硅，故B错误；
C．碳纤维是新型无机非金属材料，具有优良的特性，如：质轻、强度大和耐高温性能等，故C正确；
D．3He与4He为He的两种原子，互为同位素，故D正确；
故选：B。
【点评】本题综合考查材料的组成、性质和用途等知识，为高频考点，侧重化学与生活的考查，有利于培养学生的良好的科学素养，提高学生学习的积极性，题目难度不大。
2．（3分）某放射性核衰变的过程为X→Y+e， 其中第二周期元素X、Y的原子的最外层电子数之和为9。下列有关说法正确的是（ ）
A．该过程为物理变化
B．X原子的中子数为7
C．X、Y只存在两种氧化物
D．考古时可利用X测定一些文物的年代
【分析】某放射性核衰变的过程为X→Y+e，其中第二周期元素X、Y的原子的最外层电子数之和为9，即两原子的质子数之和为9，则有Z+Z+1＝9，解得Z＝4，X为C元素原子，Y为N元素原子，据此分析。
【解答】解：根据分析可知，X为C，Y为N。
A.原子是化学变化中的最小微粒，即化学变化不能实现原子种类的变化，此变化不是化学变化，但也不是物理变化，故A错误；
B.X即为C，中子数N＝质量数﹣质子数＝14﹣6＝8，故B错误；
C.N元素的氧化物有NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5等，故C错误；
D.C可以用于考古断代，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了原子结构、同位素概念、和衰变的过程分析判断等，注意原子结构的理解应用，题目难度不大。
3．（3分）已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．1mol N2与3mol H2反应生成的NH3分子数为2NA
B．标准状况下，22.4L CHCl3中所含C—Cl键的数目为3NA
C．足量MnO2和80mL 10mol/L浓盐酸共热可生成0.2NA个Cl2分子
D．反应5NaClO2+4HCl═4ClO2↑+5NaCl+2H2O，每生成1molClO2转移电子的数目为NA
【分析】A.合成氨的反应是可逆反应；
B.标况下三氯甲烷是液体；
C.二氧化锰只能和浓盐酸反应，和稀盐酸不反应；
D.反应5NaClO2+4HCl═4ClO2↑+5NaCl+2H2O转移4mol电子，生成4molClO2。
【解答】解：A.合成氨的反应是可逆反应，不能进行彻底，则生成的氨气分子小于2NA个，故A错误；
B.标况下三氯甲烷是液体，不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量，故B错误；
C.二氧化锰只能和浓盐酸反应，和稀盐酸不反应，则浓盐酸不能反应完全，生成的氯气分子小于0.2NA个，故C错误；
D.反应5NaClO2+4HCl═4ClO2↑+5NaCl+2H2O转移4mol电子，生成4molClO2，即每生成1molClO2转移电子的数目为NA，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查阿伏加德罗常数的计算与判断，题目难度不大，注意掌握物质的量与其它物理量之间的转化关系，试题侧重考查学生的化学计算能力。
4．（3分）下列指定反应的方程式正确的是（ ）
A．在煤中添加石灰石，降低尾气中SO2浓度：2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2
B．用小苏打溶液涂抹蚊虫叮咬产生蚁酸（HCOOH）处：H++HCO3﹣═H2O+CO2↑
C．生活中用碳酸钠做洗涤剂的原理：CO32﹣+2H2O═H2CO3+2OH﹣
D．用铁电极电解饱和食盐水：2Cl﹣+2H2O2OH﹣+Cl2↑+H2↑
【分析】A．碳酸钙与二氧化硫、氧气加热反应生成硫酸钙和二氧化碳；
B．甲酸为弱电解质，不能拆开；
C．碳酸根离子的水解为可逆反应，应该使用可逆号，且碳酸根离子的水解分步进行，水解的离子方程式应该分步书写；
D．铁为电解，阳极铁放电，不会生成氯气。
【解答】解：A．在煤中添加石灰石，可降低尾气中SO2浓度，化学方程式为：2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2，故A正确；
B．用小苏打溶液涂抹蚊虫叮咬产生蚁酸（HCOOH）处，发生反应的离子方程式为：HCOOH+HCO3﹣═HCOO﹣+H2O+CO2↑，故B错误；
C．碳酸根离子的水解以第一步为主，正确的水解反应为：CO32﹣+H2O⇌HCO3﹣+OH﹣，故C错误；
D．用铁电极电解饱和食盐水，阳极Fe放电，正确的离子方程式为：Fe+2H2OFe（OH）2↓+H2↑，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查离子方程式的判断，为高考的高频题，注意明确离子方程式正误判断方法：检查反应能否发生，检查反应物、生成物是否正确，检查各物质拆分是否正确，如难溶物、弱电解质等需要保留化学式，检查是否符合原化学方程式等，题目难度不大。
5．（3分）2020年某科研团队发现一种新型漂白剂（结构如图），其组成元素均为短周期元素，W与X对应的简单离子的核外电子排布相同，W、Y、Z为不同周期的主族元素，且W、Y、Z最外层电子数之和等于X的最外层电子数，下列说法错误的是（ ）
A．四种元素中X的电负性最大
B．X和Z组成的分子均为非极性分子
C．简单离子半径Z＜W＜X
D．Y对应的最高价氧化物对应的水化物是一元弱酸
【分析】W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，H元素只能形成1个共价键，根据图示可知Z为H元素；W带有2个正电荷，X形成2个共价键，W与X对应的简单离子的核外电子排布相同，则W位于第三周期，为Mg元素，X位于第二周期，为O元素；W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，Y最外层电子数为6﹣1﹣2＝3，位于第二周期，则Y为B元素，以此分析解答。
【解答】解：根据分析可知，W为Mg，X为O，Y为B，Z为H元素，
A．同周期从左向右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则四种元素中O的电负性最大，故A正确；
B．X、Z形成的分子为水和双氧水，水和双氧水均为极性分子，故B错误；
C．电子层越多离子半径越大，电子层结构相同时，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径Z＜W＜X，故C正确；
D．Y对应的最高价氧化物对应的水化物是硼酸，硼酸属于一元弱酸，故D正确；
故选：B。
【点评】本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，把握原子序数、物质结构来推断元素为解答关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。
6．（3分）在紫外线的作用下，CF2Cl2可解离出氯原子，氯原子破坏臭氧层的原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．一氧化氯自由基是臭氧分解过程的催化剂
B．反应a的活化能低于反应b的活化能
C．臭氧分解的化学方程式可表示为：2O33O2
D．CF2Cl2分子的空间构型是正四面体形
【分析】A．Cl与O3反应生成O2和一氧化氯自由基；
B．活化能越低，反应速率越快；
C．由图可知，在Cl和紫外线的作用下O3转化为O2；
D．CF2Cl2分子中含有C﹣F、C﹣Cl键，作用力不同。
【解答】解：A．Cl与O3反应生成O2和一氧化氯自由基，所以一氧化氯自由基是反应的中间产物，则一氧化氯自由基不是催化剂，故A错误；
B．活化能越低，反应速率越快，由图可知，反应a为慢反应，反应b为快反应，说明反应a的活化能高于反应b的活化能，故B错误；
C．由图可知，在Cl和紫外线的作用下O3转化为O2，则臭氧分解的化学方程式可表示为：2O33O2，故C正确；
D．CF2Cl2分子中含有C﹣F、C﹣Cl键，作用力不同，所以CF2Cl2分子的空间构型不是正四面体形，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查了反应原理、物质之间的转化，涉及分子的空间构型、反应原理、物质之间的转化、活化能等，侧重分析能力与应用能力的考查，注意图中物质之间的转化，题目难度不大。
7．（3分）金银花抗菌抗病毒有效药理成分绿原酸的结构简式如图所示，下列有关绿原酸说法不正确的是（ ）
A．分子式为C16H18O9
B．分子中含有4个手性碳
C．绿原酸分子存在顺反异构
D．1 mol 绿原酸可消耗 8 mol NaOH
【分析】A.由结构可知分子式；
B.连接4个不同基团的碳为手性碳；
C.碳碳双键中的C上均连接不同基团时存在顺反异构；
D.只有酚羟基、酯基、羧基及水解生成的酚羟基与NaOH溶液反应。
【解答】解：A.由结构可知分子式为C16H18O9，故A正确；
B.连接4个不同基团的碳为手性碳，只有与羧基相连的环中含4个手性碳（与O原子直接相连的碳），故B正确；
C.碳碳双键中的C上均1个H与其它基团，可知存在顺反异构，故C正确；
D.只有酚羟基、酯基、羧基及水解生成的酚羟基与NaOH溶液反应，则1mol 绿原酸可消耗5mol NaOH，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查有机物的结构与性质，题目难度不大，明确有机物的官能团、有机反应与为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意顺反异构及手性碳的判断。
8．（3分）利用下列实验装置（夹持装置略）进行相关实验，能达到实验目的的是（ ）
A．图1：实验室制备少量无水MgCl2
B．图2：证明NaOH的碱性强于NH3•H2O
C．图3：制得金属锰
D．图4：测定中和热
【分析】A.氮气不能抑制镁离子水解；
B.NaOH固体溶于水放热，可使一水合氨分解生成氨气；
C.点燃镁条可引发铝热反应；
D.图中缺少环形玻璃搅拌棒。
【解答】解：A.实验室制备少量无水MgCl2应该在HCl气流中加热以抑制其水解，故A错误；
B.利用NaOH固体溶解放出大量的热，使一水合氨分解产生氨气，并不能证明NaOH的碱性强于NH3•H2O，故B错误；
C.由于Al具有强还原性，可以用铝热法制备部分难熔的金属性比Al弱的金属，故图中装置可制备金属锰，故C正确；
D.图中缺少环形玻璃搅拌棒，且两烧杯的瓶口不相平，保温不好，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质、物质的制备、中和热测定、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，题目难度不大。
9．（3分）已知F2制备NF3的反应为4NH3+3F2NF3+3NH4F。Ka（HF）＝6.3×10−4，Kb（NH3•H2O）＝1.8×10−5。下列说法正确的是（ ）
A．NH3和NH4+中氮原子的轨道杂化类型不相同
B．HF的电子式
C．25℃，0.1 mol•L−1 NH4F溶液的pH＜7
D．NF3易与F﹣形成NF4﹣
【分析】A．NH3中氮原子σ键数为3，孤电子对数为1，故N原子为sp3杂化，NH4+中氮原子的σ键数为4，孤电子对数为0，故N原子为sp3杂化；
B．HF为共价化合物；
C．根据Ka（HF）＝6.3×10−4，Kb（NH3•H2O）＝1.8×10−5可知，NH3•H2O是更弱的电解质，所以NH4F溶液中NH4+的水解程度大于F﹣的水解程度；
D．NF3含有孤对电子，易于缺电子的微粒结合，而F﹣也是含有孤电子对的微粒。
【解答】解：A．NH3中氮原子σ键数为3，孤电子对数为1，价层电子对数为：3+1＝4，故N原子为sp3杂化，NH4+中氮原子的σ键数为4，孤电子对数为0，价层电子对数为：4+0＝4，故N原子为sp3杂化，故A错误；
B．HF为共价化合物，其电子式为：，故B错误；
C．根据Ka（HF）＝6.3×10−4，Kb（NH3•H2O）＝1.8×10−5可知，NH3•H2O是更弱的电解质，所以NH4F溶液中NH4+的水解程度大于F﹣的水解程度，溶液呈酸性，故C正确；
D．NF3含有孤对电子，易于缺电子的微粒结合，而F﹣也是含有孤电子对的微粒，故很难与F﹣结合，故D错误；
故选：C。
【点评】本题主要考查物质结构与性质的相关知识，具体涉及杂化方式的判断，电子式的书写，水解程度的判断等，属于基本知识，基础题型，难度不大，D是易错点。
10．（3分）近期，天津大学化学团队以CO2与辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图。下列说法正确的是（ ）
A．Ni2P电极与电源正极相连
B．辛胺转化为辛腈发生了还原反应
C．In/In2O3﹣x电极上可能有副产物H2生成
D．在In/In2O3﹣x电极上发生的反应为CO2+H2O﹣2e﹣═HCOO﹣+OH﹣
【分析】根据图中In/In2O3﹣x电极上CO2→HCOO﹣可知，CO2发生得电子的还原反应，In/In2O3﹣x电极为阴极，阴极反应为CO2+2e﹣+H2O═HCOO﹣+OH﹣，则Ni2P电极为阳极，辛胺在阳极上发生失电子的氧化反应生成辛腈，电极反应为CH3（CH2）6CH2NH2+4OH﹣﹣4e﹣＝CH3（CH2）6CN+4H2O，阴极与外加电源的负极相接，阳极与外加电源的正极相接，据此分析解答。
【解答】解：A．Ni2P电极为阳极，与电源正极相连，故A正确；
B．辛胺在阳极上发生反应生成辛腈，则辛胺转化为辛腈发生了氧化反应，故B错误；
C．In/In2O3﹣x 电极为阴极，阴极主反应为CO2+2e﹣+H2O═HCOO﹣+OH﹣，同时H2O也可能发生得电子的反应生成H2，故C正确；
D．In/In2O3﹣x电极为阴极，CO2→HCOO﹣，则阴极电极反应为CO2+2e﹣+H2O═HCOO﹣+OH﹣，故D错误；
故选：AC。
【点评】本题考查电解池工作原理，为高频考点，侧重学生分析能力和运用能力的考查，把握电极的判断、电极反应及电极反应式的书写为解题关键，注意电极反应式的书写，题目难度中等。
11．（3分）下列方案设计、现象和结论都正确的是（ ）
选项
目的
方案设计
现象和结论
A
检测NaCl酒精溶液的分散系是否为胶体
向NaCl粉末中加入适量酒精，充分振荡形成无色透明液体，用激光笔照射
若出现一条光亮通路，则形成的分散系是胶体
B
验证Mg和Al的金属性
将Mg片和Al片用导线相连后，同时插入NaOH溶液中
Mg片上产生气泡，Al的金属性比Mg强
C
检验火柴头中的氯元素
摘下几根火柴头，将火柴头浸于水中，片刻后取少量溶液于试管中，加AgNO3、稀HNO3
若无白色沉淀产生，则不含氯元素
D
检验某未知溶液中是否有蛋白质
取少量该溶液于试管中，加入浓硝酸
溶液未出现黄色，该溶液一定不含蛋白质
A．A B．B C．C D．D
【分析】A.丁达尔现象为胶体特有的性质；
B.Al与NaOH溶液反应，Mg不能；
C.氯酸钾与硝酸银不反应，应先灼烧后溶解；
D.含苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄。
【解答】解：A.丁达尔现象为胶体特有的性质，由操作和现象可知NaC1酒精溶液的分散系为胶体，故A正确；
B.Al与NaOH溶液反应，Mg不能，则构成原电池时Al为负极，但金属性Mg大于Al，故B错误；
C.氯酸钾与硝酸银不反应，应先灼烧后溶解，再加AgNO3、稀HNO3检验氯元素，故C错误；
D.含苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄，由操作和现象不能说明溶液一定不含蛋白质，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查化学实验方案的评价，题目难度不大，明确物质的性质、反应与现象、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析。
12．（3分）一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂，结构简式如图示。下列说法错误的是（ ）
A．基态Zn原子的价电子排布式是3d104s2
B．该物质中存在的化学键有配位键、共价键、氢键
C．该物质中与Zn形成配位键的原子有O原子和N原子
D．甘氨酸易溶于水，原因是甘氨酸和水都是极性分子，且甘氨酸分子中的羧基和氨基都能与水形成分子间氢键
【分析】A.由构造原理根据锌为30号元素，可写出价电子排布式；
B.氢键属于分子间作用力，不属于化学键；
C.一水合甘氨酸锌中锌离子提供空轨道，O原子和N原子提供孤对电子，形成了配位键；
D.氨基酸极性分子，水极性溶剂，相似相溶，氨基、羧基与水分子间可形成氢键。
【解答】解：A.Zn是30号元素，由构造原理可写出价电子排布式，故A正确；
B.氢键不是化学键，故B错误；
C.由配位键的定义可知，锌离子提供空轨道，O原子和N原子提供孤对电子，与Zn形成配位键的原子有O原子和N原子，故C正确；
D.甘氨酸极性分子，水极性溶剂，相似相溶，且甘氨酸分子中的羧基和氨基都能与水形成分子间氢键，故D正确；
故选：B。
【点评】试题以一水合甘氨酸的结构示意图为依托，对锌价电子排布，化学键类型、氢键以及相似相溶作了考查，属于基础题。
13．（3分）某超导材料晶体中含Ni、Mg、C三种元素，其立方晶胞如图，下列有关说法不正确的是（ ）
A．晶胞中Ni能构成一个正八面体
B．区分晶体与非晶体的科学方法是对材料进行X﹣射线衍射实验
C．晶胞中离C最近的Ni有8个
D．若镁原子间的最短距离为apm，则该晶体的密度（g•cm﹣3）的表达式为
【分析】A.将图中的Ni原子连接起来即可形成一个正八面体；
B.构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，通过X﹣射线衍射图谱可反映出晶体的这一结构特征；
C.C位于立方体的体心，离C最近的NiNi位于立方体的面心；
D.Mg处于顶点，晶胞中 Mg个数为8×﹣＝1，Ni位于面心，Ni的个数为 6×＝3，C位于体心，C个数为1，则晶胞质量为g，若镁原子间的最短距离为apm，该晶胞的体积为（apm）3＝a3×10﹣30cm3，结合ρ＝计算该晶体的密度。
【解答】解：A.由图可知，把图中的Ni原子连起来可构成一个正八面体，故A正确；
B.构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X﹣射线衍射图谱反映出来，因此区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X﹣射线衍射实验，故B正确；
C.结合图示可知，C位于立方体的体心，离C最近的NiNi位于立方体的面心，则晶胞中离C最近的Ni有6个，故C错误；
D.Mg处于顶点，晶胞中 Mg个数为8×﹣＝1，Ni位于面心，Ni的个数为 6×＝3，C位于体心，C个数为1，则晶胞质量为g，若镁原子间的最短距离为apm，该晶胞的体积V＝（apm）3＝a3×10﹣30cm3，则晶体密度ρ＝＝＝g•cm﹣3，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查晶胞计算，为高频考点，把握图示晶胞结构为解答关键，注意掌握均摊法在晶胞计算中的应用，D为易错点，试题侧重考查学生的化学计算能力，题目难度中等。
14．（3分）冰晶石（Na3[AlF6]）是一种重要的助熔剂，化工上常通过如下方法制备：
已知萤石（CaF2）、石英砂（SiO2）、冰晶石均难溶于水。下列说法错误的是（ ）
A．实验室模拟“煅烧”时需要的实验仪器有坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯、玻璃棒
B．“水浸”时所得残渣主要成分有CaSiO3
C．“调pH”时，若pH过高则冰晶石的产率会降低
D．加入硫酸铝后通过蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥等操作，可得到冰晶石
【分析】萤石加入石英砂、纯碱煅烧，反应生成硅酸钙、氟化钠和二氧化碳，水浸，滤渣a的主要成分为CaSiO3；水浸后的溶液中先加入稀硫酸调节pH，然后加入硫酸铝，反应生成冰晶石，以此解答该题。
【解答】解：A.煅烧固体在坩埚中进行，实验室模拟“煅烧”时需要的实验仪器有坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯、玻璃棒，故A正确；
B.煅烧生成硅酸钙、氟化钠和二氧化碳气体，氟化钠易溶于水，则水浸得到的残渣主要为CaSiO3，故B正确；
C.“调pH”时，若pH过大，会生成氢氧化铝沉淀，导致降低产率，故C正确；
D.冰晶石均难溶于水，加入硫酸铝后通过过滤、洗涤、干燥等操作，可得到冰晶石，不需要蒸发结晶，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查物质的制备方案设计，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、混合物分离提纯、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度不大。
15．（3分）实验测得等物质的量浓度NaHCO3和Na2CO3溶液的pH随温度变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．NaHCO3和Na2CO3水解均是吸热反应
B．M点之前，升温pH减小，主要原因是升温促进水的电离
C．N点时NaHCO3已经完全分解
D．若将N点溶液恢复到25℃，pH＞8.62
【分析】A．盐类水解反应是酸碱反应的逆反应，中和反应为放热反应，则逆反应为吸热反应；
B．图象对比可知碳酸钠和碳酸氢钠溶液加热，溶液pH都减小，M点之前，升温pH减小，主要原因是升温促进了水的电离；
C．若碳酸氢钠完全分解，则碳酸钠溶液45℃时的pH约为11.45；
D．图象可知升高温度部分碳酸氢钠发生变化，则将N点溶液恢复到25℃，溶液pH＞8.62。
【解答】解：A．NaHCO3和Na2CO3是强碱弱酸盐，碳酸根离子和碳酸氢根离子水解均是吸热反应，故A正确；
B．图象对比可知碳酸钠和碳酸氢钠溶液加热，M点之前，升温pH减小，主要原因是升温促进了水的电离，故B正确；
C．若碳酸氢钠完全分解，则碳酸钠溶液45℃时的pH约为11.45，与碳酸氢钠溶液pH不符，故C错误；
D．升高温度部分碳酸氢钠发生变化，则将N点溶液恢复到25℃，混合溶液pH＞8.62，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查了盐类水解原理分析判断、溶液pH变化的实质理解应用，注意图象变化的特征分析，题目难度中等。
二、解答题（共4小题，满分55分）
16．（14分）三氯氧磷（POCl3）是重要的基础化工原料，广泛用于制药、染化、塑胶助剂等行业。某兴趣小组用O2直接氧化PCl3制备POCl3，实验装置设计如图。
有关物质的部分性质如下表：
熔点/℃
沸点/℃
其他
PCl3
﹣112
75.5
遇水生成H3PO3和HCl，遇O2生成POCl3
POCl3
2
105.3
遇水生成H3PO4和HCl，能溶于PCl3
回答下列问题：
（1）装置C中反应器的名称是 三颈烧瓶 。
（2）装置B中试剂为 浓硫酸 ；装置B的作用是 干燥气体、观察气体流速，平衡装置内外的压强，起安全瓶的作用 。
（3）装置A中发生反应的化学方程式为 2H2O22H2O+O2↑（或2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑） ；装置C中制备POCl3的化学方程式为 2PCl3+O2＝2POCl3 。
（4）a装置的作用是 冷凝回流 。
（5）通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素的含量，实验步骤如下：
Ⅰ．取m克产品于锥形瓶中，加入足量NaOH溶液，待完全反应后加稀硝酸至溶液显酸性；
Ⅱ．向锥形瓶中加入0.1000mol•L﹣1的AgNO3溶液50.00mL，使Cl﹣完全沉淀；
Ⅲ．向其中加入2 mL硝基苯，用力摇动，使沉淀表面被有机物覆盖；
Ⅳ．加入指示剂，用cmol•L﹣1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点，记下所用体积为VmL。
已知：Ksp（AgCl）＝3.2×10﹣10，Ksp（AgSCN）＝2×10﹣12
①滴定选用的指示剂是 B 。
A．酚酞
B．NH4Fe（SO4）2
C．淀粉
D．甲基橙
②Cl元素的质量分数为（列出算式） 。
③若取消步骤Ⅲ，会使步骤Ⅳ中出现两种沉淀共存，此时c（Cl﹣）：c（SCN﹣）＝ 160 ；该反应使测定结果 偏小 。（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
【分析】装置A 是氧气的发生装置，取固体与液体不加热制备气体装置，可以为H2O2在MnO2催化分解生成氧气，也可以是过氧化钠与水反应，通过加入液体的量，可以控制产生氧气的速率，氧气中含有水蒸气用浓硫酸除去，所以B装置中装浓硫酸，装置B中有长颈漏斗，可以平衡装置内外的压强，起安全瓶的作用，纯净的氧气与三氯化磷反应生成POCl3，为了控制反应速率且要防止三氯化磷会挥发，反应的温度控制在60～65℃，所以装置C三颈烧瓶用水浴，为防止PCl3挥发，用冷凝管a进行冷凝回流，POCl3遇水均剧烈水解为含氧酸和氯化氢，所以为防止空气中水蒸气进入装置，同时吸收尾气，所以在装置的最后连有碱石灰的干燥管。
（1）根据仪器的结构和性能确定仪器C的名称；
（2）氧气中含有水蒸气要除去，所以B装置中装干燥剂，装置B中有长颈漏斗，可以平衡装置内外的压强；
（3）根据装置图可知，装置A 是氧气的发生装置，取固体与液体不加热制备气体装置，可以为H2O2在MnO2催化分解生成氧气，也可以是过氧化钠与水反应，装置C中氧气氧化PCl3生成POCl3，根据原子守恒即得发生反应的化学方程式；
（4）PCl3的沸点较低，易气化；
（5）①Fe3+与SCN﹣反应溶液变红色可确定滴定终点；
②Cl﹣+Ag+＝AgCl↓，SCN﹣+Ag+＝AgSCN↓，根据实际滴定Cl﹣时消耗的NH4SCN的物质的量，计算水解产物中Cl﹣的物质的量，再计算氯元素的质量百分含量；
③两种沉淀共存，此时c（Cl﹣）：c（SCN﹣）＝，由于AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小，可加入硝基苯用力摇动，使AgCl沉淀表面被有机物覆盖，避免在滴加NH4SCN时，将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀；若无此操作，NH4SCN标准液用量偏多。
【解答】解：（1）仪器C为三颈烧瓶，
故答案为：三颈烧瓶；
（2）氧气中含有水蒸气用浓硫酸除去，所以B装置中装浓硫酸，装置B中有长颈漏斗，可以观察气体流速，平衡装置内外的压强，起安全瓶的作用，
故答案为：浓硫酸；干燥气体、观察气体流速，平衡装置内外的压强，起安全瓶的作用；
（3）根据装置图可知，装置A 是氧气的发生装置，取固体与液体不加热制备气体装置，可以为H2O2在MnO2催化分解生成氧气，也可以是过氧化钠与水反应，反应方程式为：2H2O22H2O+O2↑（或2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑），装置C中氧气氧化PCl3生成POCl3，化学方程式2PCl3+O2＝2POCl3，
故答案为：2H2O22H2O+O2↑（或2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑）；2PCl3+O2＝2POCl3；
（4）为防止PCl3挥发，用冷凝管a进行冷凝回流，
故答案为：冷凝回流；
（5）①用c mol•L﹣1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点，当滴定达到终点时NH4SCN过量，加NH4Fe（SO4）2作指示剂，Fe3+与SCN﹣反应溶液会变红色，半分钟内不褪色，即可确定滴定终点，
故答案为：B；
②用c mol/LNH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点，记下所用体积VmL，则过量Ag+的物质的量为Vc×10﹣3mol，与Cl﹣反应的Ag+的物质的量为0.1000mol/L×0.05L﹣Vc×10﹣3mol＝（5﹣Vc）×10﹣3mol，Cl元素的质量百分含量为×100%＝，
故答案为：；
③已知：Ksp（AgCl）＝3.2×10﹣10，Ksp（AgSCN）＝2×10﹣12，则AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小，可加入硝基苯用力摇动，使AgCl沉淀表面被有机物覆盖，避免在滴加NH4SCN时，将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀，则AgCl 转化为AgSCN的反应的离子方程式：AgCl+SCN﹣⇌AgSCN+Cl﹣；若取消步骤Ⅲ，会使步骤Ⅳ中出现两种沉淀共存，此时c（Cl﹣）：c（SCN﹣）＝＝＝160，若无步骤Ⅲ，NH4SCN与AgCl反应生成AgSCN沉淀，则滴定时消耗的NH4SCN标准液的体积偏多，即银离子的物质的量偏大，则与氯离子反应的银离子的物质的量偏小，所以测得的氯离子的物质的量偏小，
故答案为：160；偏小。
【点评】本题考查物质制备，为高频考点，涉及含量的测定、物质制备、基本实验操作、仪器使用及名称等知识点，明确实验原理及实验基本操作方法是解本题关键，注意结合实验目的解答，知道装置图中发生的反应及注意事项，题目难度中等。
17．（13分）以芳香烃A为原料合成有机化合物F和I的合成路线如下：
已知：R﹣CHO+（CH3CO）2OR﹣CH═CHCOOH+CH3COOH
（1）A的分子式 C7H8 ，C中的官能团名称为 羟基 。
（2）D分子中最多有 17 个原子共平面。
（3）E生成F的反应类型为 消去反应 ，G的结构简式为 。
（4）由H生成I的化学方程式为 。
（5）符合下列条件的B的同分异构体有多种，其中核磁共振氢谱为4组峰，且峰面积比为6：2：1：1的是（写出其中一种的结构简式） 、 。
①属于芳香族化合物；②能发生银镜反应。
（6）已知RCOOHRCOCl，参照上述合成路线，以苯和丙酸为原料（无机试剂任选），设计制备 的合成路线 。
【分析】A发生取代反应生成B，根据B的结构简式知A为，B中羰基和氢气发生加成反应生成C，C发生消去反应生成D为，D和溴发生加成反应生成E为，E发生消去反应生成F为；A发生氧化反应生成G，根据G的分子式知，G为，G发生信息中的反应生成H为，H发生酯化反应生成I；
（6）以苯和丙酸为原料（无机试剂任选）制备，丙酸发生RCOOHRCOCl类型的反应生成CH3CH2COCl，然后与苯发生取代反应生成，最后还原生成。
【解答】解：（1）A为，A的分子式C7H8，C中的官能团名称为羟基，
故答案为：C7H8；羟基；
（2）D为，乙烯、苯分子中所有原子共平面，甲烷分子中最多有3个原子共平面，单键可以旋转，所以D分子中最多有17个原子共平面，
故答案为：17；
（3）E发生消去反应生成F，E生成F的反应类型为消去反应，G的结构简式为，
故答案为：消去反应；；
（4）H发生酯化反应生成I，由H生成I的化学方程式为，
故答案为：；
（5）B的同分异构体符合下列条件，
①属于芳香族化合物，说明含有苯环；
②能发生银镜反应，说明含有﹣CHO，如果取代基为﹣CH2CH2CHO，有1种结构；如果取代基为﹣CH（CH3）CHO，有1种结构；如果取代基为﹣CHO、﹣CH2CH3，有邻间对3种；如果取代基为﹣CH2CHO、﹣CH3，有邻间对3种，其中核磁共振氢谱为4组峰，且峰面积比为6：2：1：1的是、，
故答案为：、；
（6）以苯和丙酸为原料（无机试剂任选）制备，丙酸发生RCOOHRCOCl类型的反应生成CH3CH2COCl，然后与苯发生取代反应生成，最后还原生成，其合成路线为，
故答案为：。
【点评】本题考查有机物的推断与合成，为高考常见题型，答题时注意把握反应条件及反应信息进行判断，是对有机物知识的综合考查，能较好的考查学生的分析思维能力，难度中等。
18．（14分）氮氧化物气体是造成光化学污染的主要气体，降低氮氧化物气体的排放是环境保护的重要课题。已知汽车尾气中的氮氧化物气体主要涉及如下反应：
ⅰ．N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）△H＝+180.5kJ•mol﹣1；
ⅱ．2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）△H＝﹣114.0kJ•mol﹣1；
ⅲ．2NO2（g）⇌N2O4（g）△H＝﹣52.7kJ•mol﹣1。
回答下列问题：
（1）该条件下，N2中N≡N键的键能为916.5kJ•mol﹣1，O2中O＝O键的键能为458.0kJ•mol﹣1，则NO中化学键的键能为 597.0kJ•mol﹣1 。
（2）向某刚性密闭容器中充入等量的N2和O2，一定温度下发生上述3个反应。
①下列状态能说明上述反应达到平衡状态的是 ab （填字母）。
a．NO浓度不再变化
b．混合气体的颜色不再变化
c．混合气体的密度不再变化
d．每消耗2molNO2，同时消耗1molN2O4。
②若起始时容器内总压强为p1kPa，10s时容器内3个反应达到平衡状态，此时的总压强和N2O4的分压分别为p2kPa和p3kPa；则前10s内N2O4的平均生成速率为 0.1p3 kPa•s﹣1，该温度下反应ⅲ的平衡常数Kp＝ kPa﹣1。
③若升高温度，平衡体系中NO的体积分数 增大 （填“增大”“减小”或“无法确定”），原因为 反应i为吸热反应，温度升高NO增多，反应ⅱ和反应ⅲ为放热反应，温度升高NO也增多 。
（3）反应6NO（g）+4NH3（g）⇌5N2（g）+6H2O（g）△H＜0，是工业上处理氮氧化物的方法之一。向某密闭容器中投入等量的NO和NH3发生上述反应，平衡时，NO和H2O的物质的量随温度的变化如图所示。
①图中代表NO物质的量变化的曲线为 L1 。
②T1℃下，N2的平衡体积分数为 20% 。
【分析】（1）反应焓变△H＝反应物总键能﹣生成物总键能；
（2）①当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态；
②前10s内N2O4的平均生成速率＝＝0.1p3kPa•s﹣1，起始时总压强p1，氮气和氧气的量相等，则两者分压分别为，设反应i中氧气减小压强为x，反应ii氧气的减小压强为y，三段式列式计算：
N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）
起始量 0
变化量 x x 2x
平衡量 ﹣x ﹣x 2x
2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）
起始量 2x ﹣x 0
变化量 2y y 2y
平衡量 2x﹣2y ﹣x﹣y 2y
2NO2（g）⇌N2O4（g）
起始量 2y 0
变化量 2p3 p3
平衡量 2y﹣2p3 p3
平衡状态下氮气的压强为 ﹣x 氧气的压强为 ﹣x﹣y，一氧化氮的压强为2x﹣2y，二氧化氮的压强为2y﹣2p3，四氧化二氮的压强为 p3，
反应后总压强p2＝﹣x+﹣x﹣y+2x﹣2y+2y﹣2p3+p3，得到y＝p1﹣p2﹣p3，平衡状态下二氧化氮的压强2p1﹣2p2﹣4p3，
反应ⅲ的平衡常数Kp＝；
③反应i为吸热反应，反应ⅱ和反应ⅲ为放热反应，温度升高NO增多；
（3）①反应为放热反应，升高温度平衡逆向进行，NO物质的量增加；
②设起始量NO和NH3物质的量为1mol，NO变化量为6xmol，三段式列式计算，T1℃下NO和H2O物质的量相同，计算得到氮气的体积分数。
【解答】解：（1）NO中化学键的键能设为x，N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）△H＝916.5kJ•mol﹣1+458.0kJ•mol﹣1﹣2x＝+180.5kJ•mol﹣1，x＝597.0kJ•mol﹣1，
故答案为：597.0kJ•mol﹣1；
（2）①a．NO浓度不再变化，说明正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，故a正确；
b．混合气体的颜色不再变化，说明浓度不变，反应达到平衡状态，故b正确；
c．反应前后气体质量和体积不变，混合气体的密度始终不变化，不能说明反应达到平衡状态，故c错误；
d．ⅱ．2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）△H＝﹣114.0kJ•mol﹣1，ⅲ．2NO2（g）⇌N2O4（g）△H＝﹣52.7kJ•mol﹣1，每消耗2molNO2，同时消耗1molN2O4，方向相同，不能说明反应达到平衡状态，故d错误；
故答案为：ab；
②前10s内N2O4的平均生成速率＝＝0.1p3kPa•s﹣1，起始时总压强p1，氮气和氧气的量相等，则两者分压分别为，设反应i中氧气减小压强为x，反应ii氧气的减小压强为y，三段式列式计算：
N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）
起始量 0
变化量 x x 2x
平衡量 ﹣x ﹣x 2x
2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）
起始量 2x ﹣x 0
变化量 2y y 2y
平衡量 2x﹣2y ﹣x﹣y 2y
2NO2（g）⇌N2O4（g）
起始量 2y 0
变化量 2p3 p3
平衡量 2y﹣2p3 p3
平衡状态下氮气的压强为 ﹣x 氧气的压强为 ﹣x﹣y，一氧化氮的压强为2x﹣2y，二氧化氮的压强为2y﹣2p3，四氧化二氮的压强为 p3，
反应后总压强p2＝﹣x+﹣x﹣y+2x﹣2y+2y﹣2p3+p3，得到y＝p1﹣p2﹣p3，平衡状态下二氧化氮的压强2p1﹣2p2﹣4p3，
反应ⅲ的平衡常数Kp＝＝＝，
故答案为：0.1p3；；
③若升高温度，反应i为吸热反应，温度升高NO增多，反应ⅱ和反应ⅲ为放热反应，温度升高NO也增多，平衡体系中NO的体积分数增大，
故答案为：增大；反应i为吸热反应，温度升高NO增多，反应ⅱ和反应ⅲ为放热反应，温度升高NO也增多；
（3）①反应6NO（g）+4NH3（g）⇌5N2（g）+6H2O（g）△H＜0，反应为放热反应，升高温度，平衡逆向进行，NO物质的量增加，水的物质的量减小，结合图象可知L1代表NO，
故答案为：L1；
②设起始量NO和NH3物质的量为1mol，NO变化量为6xmol，三段式列式计算，
6NO（g）+4NH3（g）⇌5N2（g）+6H2O（g）
起始量（mol） 1 1 0 0
变化量（mol） 6x 4x 5x 6x
平衡量（mol） 1﹣6x 1﹣4x 5x 6x
T1℃下NO和H2O物质的量相同，1﹣6x＝6x，x＝，N2的平衡体积分数＝×100%＝20%，
故答案为：20%。
【点评】本题考查化学平衡计算、化学平衡影响因素等知识点，为高频考点，侧重考查学生分析、判断及计算能力，题目难度中等。
19．（14分）2021年5月，中国空间站“天和”核心舱成功入轨，该核心舱搭载全球最先进的柔性三极砷化镓太阳能电池阵，现以砷化镓废料（主要成分为GaAs，含Fe2O3、SiO2和CaCO3等杂质）中回收镓（与Al同主族，化学性质相似）和砷，工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）“浆化”是将砷化镓废料转变成悬浊液的过程，其目的是 增大接触面积，提高碱浸效率 。
（2）砷化镓（GaAs）在“碱浸”时，砷转化为Na3AsO4进入溶液，该反应的化学方程式为 GaAs+4NaOH+4H2O2＝NaGaO2+Na3AsO4+6H2O 。
（3）“碱浸”的温度控制在70℃左右，温度不能过高或过低的原因是 温度过低时碱浸速率慢，温度过高易导致H2O2分解 ；“滤渣I”的成分为 Fe2O3、CaCO3 （填化学式）。
（4）向浸出液中加H2SO4进行“中和”，调节pH使镓和硅共沉淀，不同pH时沉淀率如下表所示。根据表中数据可知，“中和”的pH应调节至 5.0～6.0 范围内，沉淀的效果最好。
pH
镓沉淀率/%
硅沉淀率/%
砷沉淀率/%
4.0
75.0
89.2
0.02
5.0
98.5
98.6
0.01
6.0
98.9
99.2
0.02
7.0
95.3
99.5
0.06
8.0
86.1
86.3
0.11
9.0
57.4
65.1
0.13
（5）“旋流电解”时用惰性电极，在阴极析出高纯度的镓，请写出阴极电极反应式： Ga3++3e﹣＝Ga ，则所得“尾液”的溶质主要是 H2SO4 （填化学式），可进行循环利用，提高经济效益。
【分析】砷化镓废料（主要成分为GaAs，含Fe2O3、SiO2和CaCO3等杂质）中加入NaOH、H2O2，GaAs转化为NaGaO2、Na3AsO4，SiO2转化为Na2SiO3进入溶液，Fe2O3、CaCO3难溶于氢氧化钠溶液形成滤渣Ⅰ；浸出液中加硫酸调节pH，生成Ga（OH）3、H2SiO3沉淀，向镓和硅共沉物中加入硫酸，Ga（OH）3生 成Ga2（SO4）3溶液，电解Ga2（SO4）3溶液生成Ga、氧气、硫酸，以此分析解答。
【解答】解：（1）将砷化镓废料转变成悬浊液，可增大与氢氧化钠、过氧化氢的接触面积，从而提高碱浸效率，
故答案为：增大接触面积，提高碱浸效率；
（2）砷化镓（GaAs）在“碱浸”时，NaOH、H2O2与GaAs反应生成NaGaO2、Na3AsO4，该反应的化学方程式为：GaAs+4NaOH+4H2O2＝NaGaO2+Na3AsO4+6H2O，
故答案为：GaAs+4NaOH+4H2O2＝NaGaO2+Na3AsO4+6H2O；
（3）“碱浸”时，温度过低时碱浸速率慢，温度过高易导致H2O2分解，所以温度不能过高或过低，需要控制在70℃左右；Fe2O3、CaCO3难溶于氢氧化钠溶液，则“滤渣I”的成分为Fe2O3、CaCO3，
故答案为：温度过低时碱浸速率慢，温度过高易导致H2O2分解；Fe2O3、CaCO3；
（4）向浸出液中加H2SO4进行“中和”，调节pH使镓和硅共沉淀，pH范围在5.0～6.0时，镓和硅沉淀率高、砷沉淀率低，所以“中和”的pH应调节至镓和硅范围5.0～6.0内，
故答案为：5.0～6.0；
（5）“旋流电解”时用惰性电极，在阴极析出高纯度的镓，阴极电极反应式：Ga3++3e﹣＝Ga；电解Ga2（SO4）3溶液生成Ga、氧气、硫酸，所得“尾液”的溶质主要是H2SO4，可进行循环利用，提高经济效益，
故答案为：Ga3++3e﹣＝Ga；H2SO4；
【点评】本题考查混合物分离与提纯方法的综合应用，为高频考点，把握实验原理、物质的性质、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意掌握常见混合物分离与提纯方法，题目难度中等。
2021年湖北省武汉市汉阳一中高考化学仿真模拟试卷（六）
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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．（3分）“嫦娥五号”成功着陆月球，实现了中国首次月球无人采样返回。下列说法错误的是（ ）
A．运载火箭使用了煤油液氧推进剂，其中煤油是由石油分馏获得
B．探测器装有太阳能电池板，其主要成分为二氧化硅
C．上升器用到碳纤维复合材料，主要利用其质轻、强度大和耐高温性能
D．返回器带回的月壤中含有3He，与地球上的4He互为同位素
2．（3分）某放射性核衰变的过程为X→Y+e， 其中第二周期元素X、Y的原子的最外层电子数之和为9。下列有关说法正确的是（ ）
A．该过程为物理变化
B．X原子的中子数为7
C．X、Y只存在两种氧化物
D．考古时可利用X测定一些文物的年代
3．（3分）已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．1mol N2与3mol H2反应生成的NH3分子数为2NA
B．标准状况下，22.4L CHCl3中所含C—Cl键的数目为3NA
C．足量MnO2和80mL 10mol/L浓盐酸共热可生成0.2NA个Cl2分子
D．反应5NaClO2+4HCl═4ClO2↑+5NaCl+2H2O，每生成1molClO2转移电子的数目为NA
4．（3分）下列指定反应的方程式正确的是（ ）
A．在煤中添加石灰石，降低尾气中SO2浓度：2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2
B．用小苏打溶液涂抹蚊虫叮咬产生蚁酸（HCOOH）处：H++HCO3﹣═H2O+CO2↑
C．生活中用碳酸钠做洗涤剂的原理：CO32﹣+2H2O═H2CO3+2OH﹣
D．用铁电极电解饱和食盐水：2Cl﹣+2H2O2OH﹣+Cl2↑+H2↑
5．（3分）2020年某科研团队发现一种新型漂白剂（结构如图），其组成元素均为短周期元素，W与X对应的简单离子的核外电子排布相同，W、Y、Z为不同周期的主族元素，且W、Y、Z最外层电子数之和等于X的最外层电子数，下列说法错误的是（ ）
A．四种元素中X的电负性最大
B．X和Z组成的分子均为非极性分子
C．简单离子半径Z＜W＜X
D．Y对应的最高价氧化物对应的水化物是一元弱酸
6．（3分）在紫外线的作用下，CF2Cl2可解离出氯原子，氯原子破坏臭氧层的原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．一氧化氯自由基是臭氧分解过程的催化剂
B．反应a的活化能低于反应b的活化能
C．臭氧分解的化学方程式可表示为：2O33O2
D．CF2Cl2分子的空间构型是正四面体形
7．（3分）金银花抗菌抗病毒有效药理成分绿原酸的结构简式如图所示，下列有关绿原酸说法不正确的是（ ）
A．分子式为C16H18O9
B．分子中含有4个手性碳
C．绿原酸分子存在顺反异构
D．1 mol 绿原酸可消耗 8 mol NaOH
8．（3分）利用下列实验装置（夹持装置略）进行相关实验，能达到实验目的的是（ ）
A．图1：实验室制备少量无水MgCl2
B．图2：证明NaOH的碱性强于NH3•H2O
C．图3：制得金属锰
D．图4：测定中和热
9．（3分）已知F2制备NF3的反应为4NH3+3F2NF3+3NH4F。Ka（HF）＝6.3×10−4，Kb（NH3•H2O）＝1.8×10−5。下列说法正确的是（ ）
A．NH3和NH4+中氮原子的轨道杂化类型不相同
B．HF的电子式
C．25℃，0.1 mol•L−1 NH4F溶液的pH＜7
D．NF3易与F﹣形成NF4﹣
10．（3分）近期，天津大学化学团队以CO2与辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图。下列说法正确的是（ ）
A．Ni2P电极与电源正极相连
B．辛胺转化为辛腈发生了还原反应
C．In/In2O3﹣x电极上可能有副产物H2生成
D．在In/In2O3﹣x电极上发生的反应为CO2+H2O﹣2e﹣═HCOO﹣+OH﹣
11．（3分）下列方案设计、现象和结论都正确的是（ ）
选项
目的
方案设计
现象和结论
A
检测NaCl酒精溶液的分散系是否为胶体
向NaCl粉末中加入适量酒精，充分振荡形成无色透明液体，用激光笔照射
若出现一条光亮通路，则形成的分散系是胶体
B
验证Mg和Al的金属性
将Mg片和Al片用导线相连后，同时插入NaOH溶液中
Mg片上产生气泡，Al的金属性比Mg强
C
检验火柴头中的氯元素
摘下几根火柴头，将火柴头浸于水中，片刻后取少量溶液于试管中，加AgNO3、稀HNO3
若无白色沉淀产生，则不含氯元素
D
检验某未知溶液中是否有蛋白质
取少量该溶液于试管中，加入浓硝酸
溶液未出现黄色，该溶液一定不含蛋白质
A．A B．B C．C D．D
12．（3分）一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂，结构简式如图示。下列说法错误的是（ ）
A．基态Zn原子的价电子排布式是3d104s2
B．该物质中存在的化学键有配位键、共价键、氢键
C．该物质中与Zn形成配位键的原子有O原子和N原子
D．甘氨酸易溶于水，原因是甘氨酸和水都是极性分子，且甘氨酸分子中的羧基和氨基都能与水形成分子间氢键
13．（3分）某超导材料晶体中含Ni、Mg、C三种元素，其立方晶胞如图，下列有关说法不正确的是（ ）
A．晶胞中Ni能构成一个正八面体
B．区分晶体与非晶体的科学方法是对材料进行X﹣射线衍射实验
C．晶胞中离C最近的Ni有8个
D．若镁原子间的最短距离为apm，则该晶体的密度（g•cm﹣3）的表达式为
14．（3分）冰晶石（Na3[AlF6]）是一种重要的助熔剂，化工上常通过如下方法制备：
已知萤石（CaF2）、石英砂（SiO2）、冰晶石均难溶于水。下列说法错误的是（ ）
A．实验室模拟“煅烧”时需要的实验仪器有坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯、玻璃棒
B．“水浸”时所得残渣主要成分有CaSiO3
C．“调pH”时，若pH过高则冰晶石的产率会降低
D．加入硫酸铝后通过蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥等操作，可得到冰晶石
15．（3分）实验测得等物质的量浓度NaHCO3和Na2CO3溶液的pH随温度变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．NaHCO3和Na2CO3水解均是吸热反应
B．M点之前，升温pH减小，主要原因是升温促进水的电离
C．N点时NaHCO3已经完全分解
D．若将N点溶液恢复到25℃，pH＞8.62
二、解答题（共4小题，满分55分）
16．（14分）三氯氧磷（POCl3）是重要的基础化工原料，广泛用于制药、染化、塑胶助剂等行业。某兴趣小组用O2直接氧化PCl3制备POCl3，实验装置设计如图。
有关物质的部分性质如下表：
熔点/℃
沸点/℃
其他
PCl3
﹣112
75.5
遇水生成H3PO3和HCl，遇O2生成POCl3
POCl3
2
105.3
遇水生成H3PO4和HCl，能溶于PCl3
回答下列问题：
（1）装置C中反应器的名称是 。
（2）装置B中试剂为 ；装置B的作用是 。
（3）装置A中发生反应的化学方程式为 ；装置C中制备POCl3的化学方程式为 。
（4）a装置的作用是 。
（5）通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素的含量，实验步骤如下：
Ⅰ．取m克产品于锥形瓶中，加入足量NaOH溶液，待完全反应后加稀硝酸至溶液显酸性；
Ⅱ．向锥形瓶中加入0.1000mol•L﹣1的AgNO3溶液50.00mL，使Cl﹣完全沉淀；
Ⅲ．向其中加入2 mL硝基苯，用力摇动，使沉淀表面被有机物覆盖；
Ⅳ．加入指示剂，用cmol•L﹣1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点，记下所用体积为VmL。
已知：Ksp（AgCl）＝3.2×10﹣10，Ksp（AgSCN）＝2×10﹣12
①滴定选用的指示剂是 。
A．酚酞
B．NH4Fe（SO4）2
C．淀粉
D．甲基橙
②Cl元素的质量分数为（列出算式） 。
③若取消步骤Ⅲ，会使步骤Ⅳ中出现两种沉淀共存，此时c（Cl﹣）：c（SCN﹣）＝ ；该反应使测定结果 。（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
17．（13分）以芳香烃A为原料合成有机化合物F和I的合成路线如下：
已知：R﹣CHO+（CH3CO）2OR﹣CH═CHCOOH+CH3COOH
（1）A的分子式 ，C中的官能团名称为 。
（2）D分子中最多有 个原子共平面。
（3）E生成F的反应类型为 ，G的结构简式为 。
（4）由H生成I的化学方程式为 。
（5）符合下列条件的B的同分异构体有多种，其中核磁共振氢谱为4组峰，且峰面积比为6：2：1：1的是（写出其中一种的结构简式） 。
①属于芳香族化合物；②能发生银镜反应。
（6）已知RCOOHRCOCl，参照上述合成路线，以苯和丙酸为原料（无机试剂任选），设计制备 的合成路线 。
18．（14分）氮氧化物气体是造成光化学污染的主要气体，降低氮氧化物气体的排放是环境保护的重要课题。已知汽车尾气中的氮氧化物气体主要涉及如下反应：
ⅰ．N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）△H＝+180.5kJ•mol﹣1；
ⅱ．2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）△H＝﹣114.0kJ•mol﹣1；
ⅲ．2NO2（g）⇌N2O4（g）△H＝﹣52.7kJ•mol﹣1。
回答下列问题：
（1）该条件下，N2中N≡N键的键能为916.5kJ•mol﹣1，O2中O＝O键的键能为458.0kJ•mol﹣1，则NO中化学键的键能为 。
（2）向某刚性密闭容器中充入等量的N2和O2，一定温度下发生上述3个反应。
①下列状态能说明上述反应达到平衡状态的是 （填字母）。
a．NO浓度不再变化
b．混合气体的颜色不再变化
c．混合气体的密度不再变化
d．每消耗2molNO2，同时消耗1molN2O4。
②若起始时容器内总压强为p1kPa，10s时容器内3个反应达到平衡状态，此时的总压强和N2O4的分压分别为p2kPa和p3kPa；则前10s内N2O4的平均生成速率为 kPa•s﹣1，该温度下反应ⅲ的平衡常数Kp＝ kPa﹣1。
③若升高温度，平衡体系中NO的体积分数 （填“增大”“减小”或“无法确定”），原因为 。
（3）反应6NO（g）+4NH3（g）⇌5N2（g）+6H2O（g）△H＜0，是工业上处理氮氧化物的方法之一。向某密闭容器中投入等量的NO和NH3发生上述反应，平衡时，NO和H2O的物质的量随温度的变化如图所示。
①图中代表NO物质的量变化的曲线为 。
②T1℃下，N2的平衡体积分数为 。
19．（14分）2021年5月，中国空间站“天和”核心舱成功入轨，该核心舱搭载全球最先进的柔性三极砷化镓太阳能电池阵，现以砷化镓废料（主要成分为GaAs，含Fe2O3、SiO2和CaCO3等杂质）中回收镓（与Al同主族，化学性质相似）和砷，工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）“浆化”是将砷化镓废料转变成悬浊液的过程，其目的是 。
（2）砷化镓（GaAs）在“碱浸”时，砷转化为Na3AsO4进入溶液，该反应的化学方程式为 。
（3）“碱浸”的温度控制在70℃左右，温度不能过高或过低的原因是 ；“滤渣I”的成分为 （填化学式）。
（4）向浸出液中加H2SO4进行“中和”，调节pH使镓和硅共沉淀，不同pH时沉淀率如下表所示。根据表中数据可知，“中和”的pH应调节至 范围内，沉淀的效果最好。
pH
镓沉淀率/%
硅沉淀率/%
砷沉淀率/%
4.0
75.0
89.2
0.02
5.0
98.5
98.6
0.01
6.0
98.9
99.2
0.02
7.0
95.3
99.5
0.06
8.0
86.1
86.3
0.11
9.0
57.4
65.1
0.13
（5）“旋流电解”时用惰性电极，在阴极析出高纯度的镓，请写出阴极电极反应式： ，则所得“尾液”的溶质主要是 （填化学式），可进行循环利用，提高经济效益。
2021年湖北省武汉市汉阳一中高考化学仿真模拟试卷（六）
参考答案与试题解析
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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．（3分）“嫦娥五号”成功着陆月球，实现了中国首次月球无人采样返回。下列说法错误的是（ ）
A．运载火箭使用了煤油液氧推进剂，其中煤油是由石油分馏获得
B．探测器装有太阳能电池板，其主要成分为二氧化硅
C．上升器用到碳纤维复合材料，主要利用其质轻、强度大和耐高温性能
D．返回器带回的月壤中含有3He，与地球上的4He互为同位素
【分析】A．煤油是由石油分馏得到的；
B．硅为半导体材料，二氧化硅不能导电，属于光导纤维成分；
C．碳纤维是新型无机非金属材料，具有优良的特性；
D．装置同一元素的不同原子互为同位素
【解答】解：A．石油分馏可以得到各种轻质油和重油，其中轻质油包含汽油、煤油等，故A正确；
B．探测器装有太阳能电池板，其主要成分为晶体硅，故B错误；
C．碳纤维是新型无机非金属材料，具有优良的特性，如：质轻、强度大和耐高温性能等，故C正确；
D．3He与4He为He的两种原子，互为同位素，故D正确；
故选：B。
【点评】本题综合考查材料的组成、性质和用途等知识，为高频考点，侧重化学与生活的考查，有利于培养学生的良好的科学素养，提高学生学习的积极性，题目难度不大。
2．（3分）某放射性核衰变的过程为X→Y+e， 其中第二周期元素X、Y的原子的最外层电子数之和为9。下列有关说法正确的是（ ）
A．该过程为物理变化
B．X原子的中子数为7
C．X、Y只存在两种氧化物
D．考古时可利用X测定一些文物的年代
【分析】某放射性核衰变的过程为X→Y+e，其中第二周期元素X、Y的原子的最外层电子数之和为9，即两原子的质子数之和为9，则有Z+Z+1＝9，解得Z＝4，X为C元素原子，Y为N元素原子，据此分析。
【解答】解：根据分析可知，X为C，Y为N。
A.原子是化学变化中的最小微粒，即化学变化不能实现原子种类的变化，此变化不是化学变化，但也不是物理变化，故A错误；
B.X即为C，中子数N＝质量数﹣质子数＝14﹣6＝8，故B错误；
C.N元素的氧化物有NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5等，故C错误；
D.C可以用于考古断代，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了原子结构、同位素概念、和衰变的过程分析判断等，注意原子结构的理解应用，题目难度不大。
3．（3分）已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．1mol N2与3mol H2反应生成的NH3分子数为2NA
B．标准状况下，22.4L CHCl3中所含C—Cl键的数目为3NA
C．足量MnO2和80mL 10mol/L浓盐酸共热可生成0.2NA个Cl2分子
D．反应5NaClO2+4HCl═4ClO2↑+5NaCl+2H2O，每生成1molClO2转移电子的数目为NA
【分析】A.合成氨的反应是可逆反应；
B.标况下三氯甲烷是液体；
C.二氧化锰只能和浓盐酸反应，和稀盐酸不反应；
D.反应5NaClO2+4HCl═4ClO2↑+5NaCl+2H2O转移4mol电子，生成4molClO2。
【解答】解：A.合成氨的反应是可逆反应，不能进行彻底，则生成的氨气分子小于2NA个，故A错误；
B.标况下三氯甲烷是液体，不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量，故B错误；
C.二氧化锰只能和浓盐酸反应，和稀盐酸不反应，则浓盐酸不能反应完全，生成的氯气分子小于0.2NA个，故C错误；
D.反应5NaClO2+4HCl═4ClO2↑+5NaCl+2H2O转移4mol电子，生成4molClO2，即每生成1molClO2转移电子的数目为NA，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查阿伏加德罗常数的计算与判断，题目难度不大，注意掌握物质的量与其它物理量之间的转化关系，试题侧重考查学生的化学计算能力。
4．（3分）下列指定反应的方程式正确的是（ ）
A．在煤中添加石灰石，降低尾气中SO2浓度：2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2
B．用小苏打溶液涂抹蚊虫叮咬产生蚁酸（HCOOH）处：H++HCO3﹣═H2O+CO2↑
C．生活中用碳酸钠做洗涤剂的原理：CO32﹣+2H2O═H2CO3+2OH﹣
D．用铁电极电解饱和食盐水：2Cl﹣+2H2O2OH﹣+Cl2↑+H2↑
【分析】A．碳酸钙与二氧化硫、氧气加热反应生成硫酸钙和二氧化碳；
B．甲酸为弱电解质，不能拆开；
C．碳酸根离子的水解为可逆反应，应该使用可逆号，且碳酸根离子的水解分步进行，水解的离子方程式应该分步书写；
D．铁为电解，阳极铁放电，不会生成氯气。
【解答】解：A．在煤中添加石灰石，可降低尾气中SO2浓度，化学方程式为：2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2，故A正确；
B．用小苏打溶液涂抹蚊虫叮咬产生蚁酸（HCOOH）处，发生反应的离子方程式为：HCOOH+HCO3﹣═HCOO﹣+H2O+CO2↑，故B错误；
C．碳酸根离子的水解以第一步为主，正确的水解反应为：CO32﹣+H2O⇌HCO3﹣+OH﹣，故C错误；
D．用铁电极电解饱和食盐水，阳极Fe放电，正确的离子方程式为：Fe+2H2OFe（OH）2↓+H2↑，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查离子方程式的判断，为高考的高频题，注意明确离子方程式正误判断方法：检查反应能否发生，检查反应物、生成物是否正确，检查各物质拆分是否正确，如难溶物、弱电解质等需要保留化学式，检查是否符合原化学方程式等，题目难度不大。
5．（3分）2020年某科研团队发现一种新型漂白剂（结构如图），其组成元素均为短周期元素，W与X对应的简单离子的核外电子排布相同，W、Y、Z为不同周期的主族元素，且W、Y、Z最外层电子数之和等于X的最外层电子数，下列说法错误的是（ ）
A．四种元素中X的电负性最大
B．X和Z组成的分子均为非极性分子
C．简单离子半径Z＜W＜X
D．Y对应的最高价氧化物对应的水化物是一元弱酸
【分析】W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，H元素只能形成1个共价键，根据图示可知Z为H元素；W带有2个正电荷，X形成2个共价键，W与X对应的简单离子的核外电子排布相同，则W位于第三周期，为Mg元素，X位于第二周期，为O元素；W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，Y最外层电子数为6﹣1﹣2＝3，位于第二周期，则Y为B元素，以此分析解答。
【解答】解：根据分析可知，W为Mg，X为O，Y为B，Z为H元素，
A．同周期从左向右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则四种元素中O的电负性最大，故A正确；
B．X、Z形成的分子为水和双氧水，水和双氧水均为极性分子，故B错误；
C．电子层越多离子半径越大，电子层结构相同时，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径Z＜W＜X，故C正确；
D．Y对应的最高价氧化物对应的水化物是硼酸，硼酸属于一元弱酸，故D正确；
故选：B。
【点评】本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，把握原子序数、物质结构来推断元素为解答关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。
6．（3分）在紫外线的作用下，CF2Cl2可解离出氯原子，氯原子破坏臭氧层的原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．一氧化氯自由基是臭氧分解过程的催化剂
B．反应a的活化能低于反应b的活化能
C．臭氧分解的化学方程式可表示为：2O33O2
D．CF2Cl2分子的空间构型是正四面体形
【分析】A．Cl与O3反应生成O2和一氧化氯自由基；
B．活化能越低，反应速率越快；
C．由图可知，在Cl和紫外线的作用下O3转化为O2；
D．CF2Cl2分子中含有C﹣F、C﹣Cl键，作用力不同。
【解答】解：A．Cl与O3反应生成O2和一氧化氯自由基，所以一氧化氯自由基是反应的中间产物，则一氧化氯自由基不是催化剂，故A错误；
B．活化能越低，反应速率越快，由图可知，反应a为慢反应，反应b为快反应，说明反应a的活化能高于反应b的活化能，故B错误；
C．由图可知，在Cl和紫外线的作用下O3转化为O2，则臭氧分解的化学方程式可表示为：2O33O2，故C正确；
D．CF2Cl2分子中含有C﹣F、C﹣Cl键，作用力不同，所以CF2Cl2分子的空间构型不是正四面体形，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查了反应原理、物质之间的转化，涉及分子的空间构型、反应原理、物质之间的转化、活化能等，侧重分析能力与应用能力的考查，注意图中物质之间的转化，题目难度不大。
7．（3分）金银花抗菌抗病毒有效药理成分绿原酸的结构简式如图所示，下列有关绿原酸说法不正确的是（ ）
A．分子式为C16H18O9
B．分子中含有4个手性碳
C．绿原酸分子存在顺反异构
D．1 mol 绿原酸可消耗 8 mol NaOH
【分析】A.由结构可知分子式；
B.连接4个不同基团的碳为手性碳；
C.碳碳双键中的C上均连接不同基团时存在顺反异构；
D.只有酚羟基、酯基、羧基及水解生成的酚羟基与NaOH溶液反应。
【解答】解：A.由结构可知分子式为C16H18O9，故A正确；
B.连接4个不同基团的碳为手性碳，只有与羧基相连的环中含4个手性碳（与O原子直接相连的碳），故B正确；
C.碳碳双键中的C上均1个H与其它基团，可知存在顺反异构，故C正确；
D.只有酚羟基、酯基、羧基及水解生成的酚羟基与NaOH溶液反应，则1mol 绿原酸可消耗5mol NaOH，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查有机物的结构与性质，题目难度不大，明确有机物的官能团、有机反应与为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意顺反异构及手性碳的判断。
8．（3分）利用下列实验装置（夹持装置略）进行相关实验，能达到实验目的的是（ ）
A．图1：实验室制备少量无水MgCl2
B．图2：证明NaOH的碱性强于NH3•H2O
C．图3：制得金属锰
D．图4：测定中和热
【分析】A.氮气不能抑制镁离子水解；
B.NaOH固体溶于水放热，可使一水合氨分解生成氨气；
C.点燃镁条可引发铝热反应；
D.图中缺少环形玻璃搅拌棒。
【解答】解：A.实验室制备少量无水MgCl2应该在HCl气流中加热以抑制其水解，故A错误；
B.利用NaOH固体溶解放出大量的热，使一水合氨分解产生氨气，并不能证明NaOH的碱性强于NH3•H2O，故B错误；
C.由于Al具有强还原性，可以用铝热法制备部分难熔的金属性比Al弱的金属，故图中装置可制备金属锰，故C正确；
D.图中缺少环形玻璃搅拌棒，且两烧杯的瓶口不相平，保温不好，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质、物质的制备、中和热测定、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，题目难度不大。
9．（3分）已知F2制备NF3的反应为4NH3+3F2NF3+3NH4F。Ka（HF）＝6.3×10−4，Kb（NH3•H2O）＝1.8×10−5。下列说法正确的是（ ）
A．NH3和NH4+中氮原子的轨道杂化类型不相同
B．HF的电子式
C．25℃，0.1 mol•L−1 NH4F溶液的pH＜7
D．NF3易与F﹣形成NF4﹣
【分析】A．NH3中氮原子σ键数为3，孤电子对数为1，故N原子为sp3杂化，NH4+中氮原子的σ键数为4，孤电子对数为0，故N原子为sp3杂化；
B．HF为共价化合物；
C．根据Ka（HF）＝6.3×10−4，Kb（NH3•H2O）＝1.8×10−5可知，NH3•H2O是更弱的电解质，所以NH4F溶液中NH4+的水解程度大于F﹣的水解程度；
D．NF3含有孤对电子，易于缺电子的微粒结合，而F﹣也是含有孤电子对的微粒。
【解答】解：A．NH3中氮原子σ键数为3，孤电子对数为1，价层电子对数为：3+1＝4，故N原子为sp3杂化，NH4+中氮原子的σ键数为4，孤电子对数为0，价层电子对数为：4+0＝4，故N原子为sp3杂化，故A错误；
B．HF为共价化合物，其电子式为：，故B错误；
C．根据Ka（HF）＝6.3×10−4，Kb（NH3•H2O）＝1.8×10−5可知，NH3•H2O是更弱的电解质，所以NH4F溶液中NH4+的水解程度大于F﹣的水解程度，溶液呈酸性，故C正确；
D．NF3含有孤对电子，易于缺电子的微粒结合，而F﹣也是含有孤电子对的微粒，故很难与F﹣结合，故D错误；
故选：C。
【点评】本题主要考查物质结构与性质的相关知识，具体涉及杂化方式的判断，电子式的书写，水解程度的判断等，属于基本知识，基础题型，难度不大，D是易错点。
10．（3分）近期，天津大学化学团队以CO2与辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图。下列说法正确的是（ ）
A．Ni2P电极与电源正极相连
B．辛胺转化为辛腈发生了还原反应
C．In/In2O3﹣x电极上可能有副产物H2生成
D．在In/In2O3﹣x电极上发生的反应为CO2+H2O﹣2e﹣═HCOO﹣+OH﹣
【分析】根据图中In/In2O3﹣x电极上CO2→HCOO﹣可知，CO2发生得电子的还原反应，In/In2O3﹣x电极为阴极，阴极反应为CO2+2e﹣+H2O═HCOO﹣+OH﹣，则Ni2P电极为阳极，辛胺在阳极上发生失电子的氧化反应生成辛腈，电极反应为CH3（CH2）6CH2NH2+4OH﹣﹣4e﹣＝CH3（CH2）6CN+4H2O，阴极与外加电源的负极相接，阳极与外加电源的正极相接，据此分析解答。
【解答】解：A．Ni2P电极为阳极，与电源正极相连，故A正确；
B．辛胺在阳极上发生反应生成辛腈，则辛胺转化为辛腈发生了氧化反应，故B错误；
C．In/In2O3﹣x 电极为阴极，阴极主反应为CO2+2e﹣+H2O═HCOO﹣+OH﹣，同时H2O也可能发生得电子的反应生成H2，故C正确；
D．In/In2O3﹣x电极为阴极，CO2→HCOO﹣，则阴极电极反应为CO2+2e﹣+H2O═HCOO﹣+OH﹣，故D错误；
故选：AC。
【点评】本题考查电解池工作原理，为高频考点，侧重学生分析能力和运用能力的考查，把握电极的判断、电极反应及电极反应式的书写为解题关键，注意电极反应式的书写，题目难度中等。
11．（3分）下列方案设计、现象和结论都正确的是（ ）
选项
目的
方案设计
现象和结论
A
检测NaCl酒精溶液的分散系是否为胶体
向NaCl粉末中加入适量酒精，充分振荡形成无色透明液体，用激光笔照射
若出现一条光亮通路，则形成的分散系是胶体
B
验证Mg和Al的金属性
将Mg片和Al片用导线相连后，同时插入NaOH溶液中
Mg片上产生气泡，Al的金属性比Mg强
C
检验火柴头中的氯元素
摘下几根火柴头，将火柴头浸于水中，片刻后取少量溶液于试管中，加AgNO3、稀HNO3
若无白色沉淀产生，则不含氯元素
D
检验某未知溶液中是否有蛋白质
取少量该溶液于试管中，加入浓硝酸
溶液未出现黄色，该溶液一定不含蛋白质
A．A B．B C．C D．D
【分析】A.丁达尔现象为胶体特有的性质；
B.Al与NaOH溶液反应，Mg不能；
C.氯酸钾与硝酸银不反应，应先灼烧后溶解；
D.含苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄。
【解答】解：A.丁达尔现象为胶体特有的性质，由操作和现象可知NaC1酒精溶液的分散系为胶体，故A正确；
B.Al与NaOH溶液反应，Mg不能，则构成原电池时Al为负极，但金属性Mg大于Al，故B错误；
C.氯酸钾与硝酸银不反应，应先灼烧后溶解，再加AgNO3、稀HNO3检验氯元素，故C错误；
D.含苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄，由操作和现象不能说明溶液一定不含蛋白质，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查化学实验方案的评价，题目难度不大，明确物质的性质、反应与现象、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析。
12．（3分）一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂，结构简式如图示。下列说法错误的是（ ）
A．基态Zn原子的价电子排布式是3d104s2
B．该物质中存在的化学键有配位键、共价键、氢键
C．该物质中与Zn形成配位键的原子有O原子和N原子
D．甘氨酸易溶于水，原因是甘氨酸和水都是极性分子，且甘氨酸分子中的羧基和氨基都能与水形成分子间氢键
【分析】A.由构造原理根据锌为30号元素，可写出价电子排布式；
B.氢键属于分子间作用力，不属于化学键；
C.一水合甘氨酸锌中锌离子提供空轨道，O原子和N原子提供孤对电子，形成了配位键；
D.氨基酸极性分子，水极性溶剂，相似相溶，氨基、羧基与水分子间可形成氢键。
【解答】解：A.Zn是30号元素，由构造原理可写出价电子排布式，故A正确；
B.氢键不是化学键，故B错误；
C.由配位键的定义可知，锌离子提供空轨道，O原子和N原子提供孤对电子，与Zn形成配位键的原子有O原子和N原子，故C正确；
D.甘氨酸极性分子，水极性溶剂，相似相溶，且甘氨酸分子中的羧基和氨基都能与水形成分子间氢键，故D正确；
故选：B。
【点评】试题以一水合甘氨酸的结构示意图为依托，对锌价电子排布，化学键类型、氢键以及相似相溶作了考查，属于基础题。
13．（3分）某超导材料晶体中含Ni、Mg、C三种元素，其立方晶胞如图，下列有关说法不正确的是（ ）
A．晶胞中Ni能构成一个正八面体
B．区分晶体与非晶体的科学方法是对材料进行X﹣射线衍射实验
C．晶胞中离C最近的Ni有8个
D．若镁原子间的最短距离为apm，则该晶体的密度（g•cm﹣3）的表达式为
【分析】A.将图中的Ni原子连接起来即可形成一个正八面体；
B.构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，通过X﹣射线衍射图谱可反映出晶体的这一结构特征；
C.C位于立方体的体心，离C最近的NiNi位于立方体的面心；
D.Mg处于顶点，晶胞中 Mg个数为8×﹣＝1，Ni位于面心，Ni的个数为 6×＝3，C位于体心，C个数为1，则晶胞质量为g，若镁原子间的最短距离为apm，该晶胞的体积为（apm）3＝a3×10﹣30cm3，结合ρ＝计算该晶体的密度。
【解答】解：A.由图可知，把图中的Ni原子连起来可构成一个正八面体，故A正确；
B.构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X﹣射线衍射图谱反映出来，因此区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X﹣射线衍射实验，故B正确；
C.结合图示可知，C位于立方体的体心，离C最近的NiNi位于立方体的面心，则晶胞中离C最近的Ni有6个，故C错误；
D.Mg处于顶点，晶胞中 Mg个数为8×﹣＝1，Ni位于面心，Ni的个数为 6×＝3，C位于体心，C个数为1，则晶胞质量为g，若镁原子间的最短距离为apm，该晶胞的体积V＝（apm）3＝a3×10﹣30cm3，则晶体密度ρ＝＝＝g•cm﹣3，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查晶胞计算，为高频考点，把握图示晶胞结构为解答关键，注意掌握均摊法在晶胞计算中的应用，D为易错点，试题侧重考查学生的化学计算能力，题目难度中等。
14．（3分）冰晶石（Na3[AlF6]）是一种重要的助熔剂，化工上常通过如下方法制备：
已知萤石（CaF2）、石英砂（SiO2）、冰晶石均难溶于水。下列说法错误的是（ ）
A．实验室模拟“煅烧”时需要的实验仪器有坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯、玻璃棒
B．“水浸”时所得残渣主要成分有CaSiO3
C．“调pH”时，若pH过高则冰晶石的产率会降低
D．加入硫酸铝后通过蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥等操作，可得到冰晶石
【分析】萤石加入石英砂、纯碱煅烧，反应生成硅酸钙、氟化钠和二氧化碳，水浸，滤渣a的主要成分为CaSiO3；水浸后的溶液中先加入稀硫酸调节pH，然后加入硫酸铝，反应生成冰晶石，以此解答该题。
【解答】解：A.煅烧固体在坩埚中进行，实验室模拟“煅烧”时需要的实验仪器有坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯、玻璃棒，故A正确；
B.煅烧生成硅酸钙、氟化钠和二氧化碳气体，氟化钠易溶于水，则水浸得到的残渣主要为CaSiO3，故B正确；
C.“调pH”时，若pH过大，会生成氢氧化铝沉淀，导致降低产率，故C正确；
D.冰晶石均难溶于水，加入硫酸铝后通过过滤、洗涤、干燥等操作，可得到冰晶石，不需要蒸发结晶，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查物质的制备方案设计，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、混合物分离提纯、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度不大。
15．（3分）实验测得等物质的量浓度NaHCO3和Na2CO3溶液的pH随温度变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．NaHCO3和Na2CO3水解均是吸热反应
B．M点之前，升温pH减小，主要原因是升温促进水的电离
C．N点时NaHCO3已经完全分解
D．若将N点溶液恢复到25℃，pH＞8.62
【分析】A．盐类水解反应是酸碱反应的逆反应，中和反应为放热反应，则逆反应为吸热反应；
B．图象对比可知碳酸钠和碳酸氢钠溶液加热，溶液pH都减小，M点之前，升温pH减小，主要原因是升温促进了水的电离；
C．若碳酸氢钠完全分解，则碳酸钠溶液45℃时的pH约为11.45；
D．图象可知升高温度部分碳酸氢钠发生变化，则将N点溶液恢复到25℃，溶液pH＞8.62。
【解答】解：A．NaHCO3和Na2CO3是强碱弱酸盐，碳酸根离子和碳酸氢根离子水解均是吸热反应，故A正确；
B．图象对比可知碳酸钠和碳酸氢钠溶液加热，M点之前，升温pH减小，主要原因是升温促进了水的电离，故B正确；
C．若碳酸氢钠完全分解，则碳酸钠溶液45℃时的pH约为11.45，与碳酸氢钠溶液pH不符，故C错误；
D．升高温度部分碳酸氢钠发生变化，则将N点溶液恢复到25℃，混合溶液pH＞8.62，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查了盐类水解原理分析判断、溶液pH变化的实质理解应用，注意图象变化的特征分析，题目难度中等。
二、解答题（共4小题，满分55分）
16．（14分）三氯氧磷（POCl3）是重要的基础化工原料，广泛用于制药、染化、塑胶助剂等行业。某兴趣小组用O2直接氧化PCl3制备POCl3，实验装置设计如图。
有关物质的部分性质如下表：
熔点/℃
沸点/℃
其他
PCl3
﹣112
75.5
遇水生成H3PO3和HCl，遇O2生成POCl3
POCl3
2
105.3
遇水生成H3PO4和HCl，能溶于PCl3
回答下列问题：
（1）装置C中反应器的名称是 三颈烧瓶 。
（2）装置B中试剂为 浓硫酸 ；装置B的作用是 干燥气体、观察气体流速，平衡装置内外的压强，起安全瓶的作用 。
（3）装置A中发生反应的化学方程式为 2H2O22H2O+O2↑（或2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑） ；装置C中制备POCl3的化学方程式为 2PCl3+O2＝2POCl3 。
（4）a装置的作用是 冷凝回流 。
（5）通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素的含量，实验步骤如下：
Ⅰ．取m克产品于锥形瓶中，加入足量NaOH溶液，待完全反应后加稀硝酸至溶液显酸性；
Ⅱ．向锥形瓶中加入0.1000mol•L﹣1的AgNO3溶液50.00mL，使Cl﹣完全沉淀；
Ⅲ．向其中加入2 mL硝基苯，用力摇动，使沉淀表面被有机物覆盖；
Ⅳ．加入指示剂，用cmol•L﹣1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点，记下所用体积为VmL。
已知：Ksp（AgCl）＝3.2×10﹣10，Ksp（AgSCN）＝2×10﹣12
①滴定选用的指示剂是 B 。
A．酚酞
B．NH4Fe（SO4）2
C．淀粉
D．甲基橙
②Cl元素的质量分数为（列出算式） 。
③若取消步骤Ⅲ，会使步骤Ⅳ中出现两种沉淀共存，此时c（Cl﹣）：c（SCN﹣）＝ 160 ；该反应使测定结果 偏小 。（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
【分析】装置A 是氧气的发生装置，取固体与液体不加热制备气体装置，可以为H2O2在MnO2催化分解生成氧气，也可以是过氧化钠与水反应，通过加入液体的量，可以控制产生氧气的速率，氧气中含有水蒸气用浓硫酸除去，所以B装置中装浓硫酸，装置B中有长颈漏斗，可以平衡装置内外的压强，起安全瓶的作用，纯净的氧气与三氯化磷反应生成POCl3，为了控制反应速率且要防止三氯化磷会挥发，反应的温度控制在60～65℃，所以装置C三颈烧瓶用水浴，为防止PCl3挥发，用冷凝管a进行冷凝回流，POCl3遇水均剧烈水解为含氧酸和氯化氢，所以为防止空气中水蒸气进入装置，同时吸收尾气，所以在装置的最后连有碱石灰的干燥管。
（1）根据仪器的结构和性能确定仪器C的名称；
（2）氧气中含有水蒸气要除去，所以B装置中装干燥剂，装置B中有长颈漏斗，可以平衡装置内外的压强；
（3）根据装置图可知，装置A 是氧气的发生装置，取固体与液体不加热制备气体装置，可以为H2O2在MnO2催化分解生成氧气，也可以是过氧化钠与水反应，装置C中氧气氧化PCl3生成POCl3，根据原子守恒即得发生反应的化学方程式；
（4）PCl3的沸点较低，易气化；
（5）①Fe3+与SCN﹣反应溶液变红色可确定滴定终点；
②Cl﹣+Ag+＝AgCl↓，SCN﹣+Ag+＝AgSCN↓，根据实际滴定Cl﹣时消耗的NH4SCN的物质的量，计算水解产物中Cl﹣的物质的量，再计算氯元素的质量百分含量；
③两种沉淀共存，此时c（Cl﹣）：c（SCN﹣）＝，由于AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小，可加入硝基苯用力摇动，使AgCl沉淀表面被有机物覆盖，避免在滴加NH4SCN时，将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀；若无此操作，NH4SCN标准液用量偏多。
【解答】解：（1）仪器C为三颈烧瓶，
故答案为：三颈烧瓶；
（2）氧气中含有水蒸气用浓硫酸除去，所以B装置中装浓硫酸，装置B中有长颈漏斗，可以观察气体流速，平衡装置内外的压强，起安全瓶的作用，
故答案为：浓硫酸；干燥气体、观察气体流速，平衡装置内外的压强，起安全瓶的作用；
（3）根据装置图可知，装置A 是氧气的发生装置，取固体与液体不加热制备气体装置，可以为H2O2在MnO2催化分解生成氧气，也可以是过氧化钠与水反应，反应方程式为：2H2O22H2O+O2↑（或2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑），装置C中氧气氧化PCl3生成POCl3，化学方程式2PCl3+O2＝2POCl3，
故答案为：2H2O22H2O+O2↑（或2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑）；2PCl3+O2＝2POCl3；
（4）为防止PCl3挥发，用冷凝管a进行冷凝回流，
故答案为：冷凝回流；
（5）①用c mol•L﹣1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点，当滴定达到终点时NH4SCN过量，加NH4Fe（SO4）2作指示剂，Fe3+与SCN﹣反应溶液会变红色，半分钟内不褪色，即可确定滴定终点，
故答案为：B；
②用c mol/LNH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点，记下所用体积VmL，则过量Ag+的物质的量为Vc×10﹣3mol，与Cl﹣反应的Ag+的物质的量为0.1000mol/L×0.05L﹣Vc×10﹣3mol＝（5﹣Vc）×10﹣3mol，Cl元素的质量百分含量为×100%＝，
故答案为：；
③已知：Ksp（AgCl）＝3.2×10﹣10，Ksp（AgSCN）＝2×10﹣12，则AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小，可加入硝基苯用力摇动，使AgCl沉淀表面被有机物覆盖，避免在滴加NH4SCN时，将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀，则AgCl 转化为AgSCN的反应的离子方程式：AgCl+SCN﹣⇌AgSCN+Cl﹣；若取消步骤Ⅲ，会使步骤Ⅳ中出现两种沉淀共存，此时c（Cl﹣）：c（SCN﹣）＝＝＝160，若无步骤Ⅲ，NH4SCN与AgCl反应生成AgSCN沉淀，则滴定时消耗的NH4SCN标准液的体积偏多，即银离子的物质的量偏大，则与氯离子反应的银离子的物质的量偏小，所以测得的氯离子的物质的量偏小，
故答案为：160；偏小。
【点评】本题考查物质制备，为高频考点，涉及含量的测定、物质制备、基本实验操作、仪器使用及名称等知识点，明确实验原理及实验基本操作方法是解本题关键，注意结合实验目的解答，知道装置图中发生的反应及注意事项，题目难度中等。
17．（13分）以芳香烃A为原料合成有机化合物F和I的合成路线如下：
已知：R﹣CHO+（CH3CO）2OR﹣CH═CHCOOH+CH3COOH
（1）A的分子式 C7H8 ，C中的官能团名称为 羟基 。
（2）D分子中最多有 17 个原子共平面。
（3）E生成F的反应类型为 消去反应 ，G的结构简式为 。
（4）由H生成I的化学方程式为 。
（5）符合下列条件的B的同分异构体有多种，其中核磁共振氢谱为4组峰，且峰面积比为6：2：1：1的是（写出其中一种的结构简式） 、 。
①属于芳香族化合物；②能发生银镜反应。
（6）已知RCOOHRCOCl，参照上述合成路线，以苯和丙酸为原料（无机试剂任选），设计制备 的合成路线 。
【分析】A发生取代反应生成B，根据B的结构简式知A为，B中羰基和氢气发生加成反应生成C，C发生消去反应生成D为，D和溴发生加成反应生成E为，E发生消去反应生成F为；A发生氧化反应生成G，根据G的分子式知，G为，G发生信息中的反应生成H为，H发生酯化反应生成I；
（6）以苯和丙酸为原料（无机试剂任选）制备，丙酸发生RCOOHRCOCl类型的反应生成CH3CH2COCl，然后与苯发生取代反应生成，最后还原生成。
【解答】解：（1）A为，A的分子式C7H8，C中的官能团名称为羟基，
故答案为：C7H8；羟基；
（2）D为，乙烯、苯分子中所有原子共平面，甲烷分子中最多有3个原子共平面，单键可以旋转，所以D分子中最多有17个原子共平面，
故答案为：17；
（3）E发生消去反应生成F，E生成F的反应类型为消去反应，G的结构简式为，
故答案为：消去反应；；
（4）H发生酯化反应生成I，由H生成I的化学方程式为，
故答案为：；
（5）B的同分异构体符合下列条件，
①属于芳香族化合物，说明含有苯环；
②能发生银镜反应，说明含有﹣CHO，如果取代基为﹣CH2CH2CHO，有1种结构；如果取代基为﹣CH（CH3）CHO，有1种结构；如果取代基为﹣CHO、﹣CH2CH3，有邻间对3种；如果取代基为﹣CH2CHO、﹣CH3，有邻间对3种，其中核磁共振氢谱为4组峰，且峰面积比为6：2：1：1的是、，
故答案为：、；
（6）以苯和丙酸为原料（无机试剂任选）制备，丙酸发生RCOOHRCOCl类型的反应生成CH3CH2COCl，然后与苯发生取代反应生成，最后还原生成，其合成路线为，
故答案为：。
【点评】本题考查有机物的推断与合成，为高考常见题型，答题时注意把握反应条件及反应信息进行判断，是对有机物知识的综合考查，能较好的考查学生的分析思维能力，难度中等。
18．（14分）氮氧化物气体是造成光化学污染的主要气体，降低氮氧化物气体的排放是环境保护的重要课题。已知汽车尾气中的氮氧化物气体主要涉及如下反应：
ⅰ．N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）△H＝+180.5kJ•mol﹣1；
ⅱ．2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）△H＝﹣114.0kJ•mol﹣1；
ⅲ．2NO2（g）⇌N2O4（g）△H＝﹣52.7kJ•mol﹣1。
回答下列问题：
（1）该条件下，N2中N≡N键的键能为916.5kJ•mol﹣1，O2中O＝O键的键能为458.0kJ•mol﹣1，则NO中化学键的键能为 597.0kJ•mol﹣1 。
（2）向某刚性密闭容器中充入等量的N2和O2，一定温度下发生上述3个反应。
①下列状态能说明上述反应达到平衡状态的是 ab （填字母）。
a．NO浓度不再变化
b．混合气体的颜色不再变化
c．混合气体的密度不再变化
d．每消耗2molNO2，同时消耗1molN2O4。
②若起始时容器内总压强为p1kPa，10s时容器内3个反应达到平衡状态，此时的总压强和N2O4的分压分别为p2kPa和p3kPa；则前10s内N2O4的平均生成速率为 0.1p3 kPa•s﹣1，该温度下反应ⅲ的平衡常数Kp＝ kPa﹣1。
③若升高温度，平衡体系中NO的体积分数 增大 （填“增大”“减小”或“无法确定”），原因为 反应i为吸热反应，温度升高NO增多，反应ⅱ和反应ⅲ为放热反应，温度升高NO也增多 。
（3）反应6NO（g）+4NH3（g）⇌5N2（g）+6H2O（g）△H＜0，是工业上处理氮氧化物的方法之一。向某密闭容器中投入等量的NO和NH3发生上述反应，平衡时，NO和H2O的物质的量随温度的变化如图所示。
①图中代表NO物质的量变化的曲线为 L1 。
②T1℃下，N2的平衡体积分数为 20% 。
【分析】（1）反应焓变△H＝反应物总键能﹣生成物总键能；
（2）①当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态；
②前10s内N2O4的平均生成速率＝＝0.1p3kPa•s﹣1，起始时总压强p1，氮气和氧气的量相等，则两者分压分别为，设反应i中氧气减小压强为x，反应ii氧气的减小压强为y，三段式列式计算：
N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）
起始量 0
变化量 x x 2x
平衡量 ﹣x ﹣x 2x
2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）
起始量 2x ﹣x 0
变化量 2y y 2y
平衡量 2x﹣2y ﹣x﹣y 2y
2NO2（g）⇌N2O4（g）
起始量 2y 0
变化量 2p3 p3
平衡量 2y﹣2p3 p3
平衡状态下氮气的压强为 ﹣x 氧气的压强为 ﹣x﹣y，一氧化氮的压强为2x﹣2y，二氧化氮的压强为2y﹣2p3，四氧化二氮的压强为 p3，
反应后总压强p2＝﹣x+﹣x﹣y+2x﹣2y+2y﹣2p3+p3，得到y＝p1﹣p2﹣p3，平衡状态下二氧化氮的压强2p1﹣2p2﹣4p3，
反应ⅲ的平衡常数Kp＝；
③反应i为吸热反应，反应ⅱ和反应ⅲ为放热反应，温度升高NO增多；
（3）①反应为放热反应，升高温度平衡逆向进行，NO物质的量增加；
②设起始量NO和NH3物质的量为1mol，NO变化量为6xmol，三段式列式计算，T1℃下NO和H2O物质的量相同，计算得到氮气的体积分数。
【解答】解：（1）NO中化学键的键能设为x，N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）△H＝916.5kJ•mol﹣1+458.0kJ•mol﹣1﹣2x＝+180.5kJ•mol﹣1，x＝597.0kJ•mol﹣1，
故答案为：597.0kJ•mol﹣1；
（2）①a．NO浓度不再变化，说明正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，故a正确；
b．混合气体的颜色不再变化，说明浓度不变，反应达到平衡状态，故b正确；
c．反应前后气体质量和体积不变，混合气体的密度始终不变化，不能说明反应达到平衡状态，故c错误；
d．ⅱ．2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）△H＝﹣114.0kJ•mol﹣1，ⅲ．2NO2（g）⇌N2O4（g）△H＝﹣52.7kJ•mol﹣1，每消耗2molNO2，同时消耗1molN2O4，方向相同，不能说明反应达到平衡状态，故d错误；
故答案为：ab；
②前10s内N2O4的平均生成速率＝＝0.1p3kPa•s﹣1，起始时总压强p1，氮气和氧气的量相等，则两者分压分别为，设反应i中氧气减小压强为x，反应ii氧气的减小压强为y，三段式列式计算：
N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）
起始量 0
变化量 x x 2x
平衡量 ﹣x ﹣x 2x
2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）
起始量 2x ﹣x 0
变化量 2y y 2y
平衡量 2x﹣2y ﹣x﹣y 2y
2NO2（g）⇌N2O4（g）
起始量 2y 0
变化量 2p3 p3
平衡量 2y﹣2p3 p3
平衡状态下氮气的压强为 ﹣x 氧气的压强为 ﹣x﹣y，一氧化氮的压强为2x﹣2y，二氧化氮的压强为2y﹣2p3，四氧化二氮的压强为 p3，
反应后总压强p2＝﹣x+﹣x﹣y+2x﹣2y+2y﹣2p3+p3，得到y＝p1﹣p2﹣p3，平衡状态下二氧化氮的压强2p1﹣2p2﹣4p3，
反应ⅲ的平衡常数Kp＝＝＝，
故答案为：0.1p3；；
③若升高温度，反应i为吸热反应，温度升高NO增多，反应ⅱ和反应ⅲ为放热反应，温度升高NO也增多，平衡体系中NO的体积分数增大，
故答案为：增大；反应i为吸热反应，温度升高NO增多，反应ⅱ和反应ⅲ为放热反应，温度升高NO也增多；
（3）①反应6NO（g）+4NH3（g）⇌5N2（g）+6H2O（g）△H＜0，反应为放热反应，升高温度，平衡逆向进行，NO物质的量增加，水的物质的量减小，结合图象可知L1代表NO，
故答案为：L1；
②设起始量NO和NH3物质的量为1mol，NO变化量为6xmol，三段式列式计算，
6NO（g）+4NH3（g）⇌5N2（g）+6H2O（g）
起始量（mol） 1 1 0 0
变化量（mol） 6x 4x 5x 6x
平衡量（mol） 1﹣6x 1﹣4x 5x 6x
T1℃下NO和H2O物质的量相同，1﹣6x＝6x，x＝，N2的平衡体积分数＝×100%＝20%，
故答案为：20%。
【点评】本题考查化学平衡计算、化学平衡影响因素等知识点，为高频考点，侧重考查学生分析、判断及计算能力，题目难度中等。
19．（14分）2021年5月，中国空间站“天和”核心舱成功入轨，该核心舱搭载全球最先进的柔性三极砷化镓太阳能电池阵，现以砷化镓废料（主要成分为GaAs，含Fe2O3、SiO2和CaCO3等杂质）中回收镓（与Al同主族，化学性质相似）和砷，工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）“浆化”是将砷化镓废料转变成悬浊液的过程，其目的是 增大接触面积，提高碱浸效率 。
（2）砷化镓（GaAs）在“碱浸”时，砷转化为Na3AsO4进入溶液，该反应的化学方程式为 GaAs+4NaOH+4H2O2＝NaGaO2+Na3AsO4+6H2O 。
（3）“碱浸”的温度控制在70℃左右，温度不能过高或过低的原因是 温度过低时碱浸速率慢，温度过高易导致H2O2分解 ；“滤渣I”的成分为 Fe2O3、CaCO3 （填化学式）。
（4）向浸出液中加H2SO4进行“中和”，调节pH使镓和硅共沉淀，不同pH时沉淀率如下表所示。根据表中数据可知，“中和”的pH应调节至 5.0～6.0 范围内，沉淀的效果最好。
pH
镓沉淀率/%
硅沉淀率/%
砷沉淀率/%
4.0
75.0
89.2
0.02
5.0
98.5
98.6
0.01
6.0
98.9
99.2
0.02
7.0
95.3
99.5
0.06
8.0
86.1
86.3
0.11
9.0
57.4
65.1
0.13
（5）“旋流电解”时用惰性电极，在阴极析出高纯度的镓，请写出阴极电极反应式： Ga3++3e﹣＝Ga ，则所得“尾液”的溶质主要是 H2SO4 （填化学式），可进行循环利用，提高经济效益。
【分析】砷化镓废料（主要成分为GaAs，含Fe2O3、SiO2和CaCO3等杂质）中加入NaOH、H2O2，GaAs转化为NaGaO2、Na3AsO4，SiO2转化为Na2SiO3进入溶液，Fe2O3、CaCO3难溶于氢氧化钠溶液形成滤渣Ⅰ；浸出液中加硫酸调节pH，生成Ga（OH）3、H2SiO3沉淀，向镓和硅共沉物中加入硫酸，Ga（OH）3生 成Ga2（SO4）3溶液，电解Ga2（SO4）3溶液生成Ga、氧气、硫酸，以此分析解答。
【解答】解：（1）将砷化镓废料转变成悬浊液，可增大与氢氧化钠、过氧化氢的接触面积，从而提高碱浸效率，
故答案为：增大接触面积，提高碱浸效率；
（2）砷化镓（GaAs）在“碱浸”时，NaOH、H2O2与GaAs反应生成NaGaO2、Na3AsO4，该反应的化学方程式为：GaAs+4NaOH+4H2O2＝NaGaO2+Na3AsO4+6H2O，
故答案为：GaAs+4NaOH+4H2O2＝NaGaO2+Na3AsO4+6H2O；
（3）“碱浸”时，温度过低时碱浸速率慢，温度过高易导致H2O2分解，所以温度不能过高或过低，需要控制在70℃左右；Fe2O3、CaCO3难溶于氢氧化钠溶液，则“滤渣I”的成分为Fe2O3、CaCO3，
故答案为：温度过低时碱浸速率慢，温度过高易导致H2O2分解；Fe2O3、CaCO3；
（4）向浸出液中加H2SO4进行“中和”，调节pH使镓和硅共沉淀，pH范围在5.0～6.0时，镓和硅沉淀率高、砷沉淀率低，所以“中和”的pH应调节至镓和硅范围5.0～6.0内，
故答案为：5.0～6.0；
（5）“旋流电解”时用惰性电极，在阴极析出高纯度的镓，阴极电极反应式：Ga3++3e﹣＝Ga；电解Ga2（SO4）3溶液生成Ga、氧气、硫酸，所得“尾液”的溶质主要是H2SO4，可进行循环利用，提高经济效益，
故答案为：Ga3++3e﹣＝Ga；H2SO4；
【点评】本题考查混合物分离与提纯方法的综合应用，为高频考点，把握实验原理、物质的性质、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意掌握常见混合物分离与提纯方法，题目难度中等。
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