2022-2023学年广东省华附、省实、广雅、深中四校高三上学期联考化学试题含解析

这是一份2022-2023学年广东省华附、省实、广雅、深中四校高三上学期联考化学试题含解析，共28页。试卷主要包含了单选题，实验题，多选题，结构与性质，填空题，有机推断题等内容，欢迎下载使用。

广东省华附、省实、广雅、深中四校2022-2023学年高三上学期联考化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．茶文化在我国具有悠久的历史，2022年11月29日，中国传统制茶技艺及其相关习俗申遗成功。下列说法不正确的是
A．红茶制作工艺中包含发酵工序，该工序中发生了氧化还原反应
B．使用沸水泡茶，可加速茶叶中物质的溶解
C．茶叶中含有的茶单宁(分子式为)是烃类物质
D．精美的瓷器主要由无机非金属材料制成
2．从第一颗人造卫星成功发射，到“神十四”和“神十五”乘组在中国空间站“会师”，我国航天领域取得了诸多突破。下列说法不正确的是
A．航天器使用的太阳能电池板的主要成分是二氧化硅
B．飞船返回舱外壳的烧蚀材料之一酚醛树脂是高分子化合物
C．航天服壳体使用的铝合金材料熔点比纯铝低
D．喷涂在航天器外表面的热控涂层材料具有高防辐射和良好的舱内控温效果
3．粗盐提纯的实验操作包括：溶解、过滤、蒸发，该实验中一定不需要用到的仪器是
A． B． C． D．
4．下列化学用语正确的是
A．的结构示意图： B．与互为同位素
C．过氧化钠的电子式： D．质子数为6、中子数为7的碳原子：
5．铬离子能形成多种配位化合物，下列关于说法正确的是
A．中的化合价为
B．中铬离子的配位数是5
C．的沸点比低
D．与的键角相同
6．化学与生产生活密切相关。下列物质的用途没有运用相应化学原理的是
选项
用途
化学原理
A
氧化铝用于制作坩埚
氧化铝的熔点高
B
碳酸氢钠用于制作泡沫灭火器
碳酸氢钠受热易分解
C
以油脂为原料制肥皂
油脂可以发生皂化反应
D
用浓氨水检查氯气管道是否漏气
具有还原性

A．A B．B C．C D．D
7．肼()又称联氨，为二元弱碱，与硫酸反应可生成、。下列说法正确的是
A．室温下0.01mol/L水溶液
B．稀释0.01mol/L水溶液，升高
C．的水溶液中存在：
D．水溶液中的电离方程式为
8．大气中的氮循环(如图所示)可以减少环境的污染。下列说法正确的是

A．的VSEPR模型为四面体形
B．转化过程中被还原为
C．与反应生成1mol转移约个电子
D．转化为属于氮的固定
9．实验室制备和收集氨气时，下列装置能达到相应实验目的的是




A．制备氨气
B．干燥氨气
C．收集氨气
D．吸收尾气

A．A B．B C．C D．D
10．设表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是
A．标准状况下，11.2L甲烷含氢原子数目为
B．1L0.1mol/L溶液中阳离子的总数小于
C．1mol与足量的反应转移电子数为
D．1mol含有的共价键数目为
11．宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列实验对应的反应方程式书写正确的是
A．电解氯化镁溶液：
B．向硫酸铜溶液中加入过量浓氨水：
C．氯气通入水中：
D．溶液中加入少量溶液：
12．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子核外电子只有一种自旋取向，Y、Z均为原子核外s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等的原子，W原子的价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数之比为2：1。下列说法正确的是
A．W的第一电离能比同周期相邻元素的小
B．原子半径：
C．工业上电解熔融化合物ZY制备单质Z
D．X与Y无法形成含有非极性键的物质
13．下表中，陈述Ⅰ、Ⅱ均正确及两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
具有较强的还原性
用于除去废水中的
B
溶液呈酸性
溶液可用于腐蚀铜电路板
C
着火不能用灭火
会与反应生成
D
铁比铜活泼
铜板上的铁钉在潮湿空气中更容易生锈

A．A B．B C．C D．D
14．Ga与Al同为第ⅢA族元素，溶液中Ga3+及其与OH-形成的微粒的浓度分数a随溶液pH变化的关系如下图所示。已知CH3COOH的电离平衡常数Ka=1.8×10-5，向NaGa(OH)4溶液中滴加醋酸溶液，关于该过程的说法不正确的是

A．[Ga(OH)4]-的浓度分数一直减小
B．Ga3++H2OGa(OH)2++H+，该平衡常数K的数量级为10-3
C．pH=7时，
D．当溶液中Ga3+与Ga(OH)3的浓度相等时，c(CH3COO-)＜c(CH3COOH)

二、实验题
15．用浓硫酸与乙醇共热制备乙烯时，常因温度过高发生副反应，使制备的乙烯气体中可能存在和等杂质气体，某同学将上述混合气体通入下列装置中以验证其成分，下列说法不正确的是

A．品红溶液a褪色证明气体中有
B．品红溶液b不变色且澄清石灰水变浑浊证明原乙烯气体中有
C．的生成体现了浓硫酸的氧化性
D．酸性高锰酸钾溶液可以氧化乙烯和
16．明矾()在工业上用作印染媒染剂和净水剂，医药上用作收敛剂。实验小组采用废弃的铝制易拉罐按如下流程制备明矾并测定其组成，探究明矾净水的影响因素。

(1)废铝制易拉罐溶于溶液发生的主要反应为_______。(用离子反应方程式表示)
(2)溶液Ⅰ加硫酸溶液的过程中观察到白色沉淀生成，该沉淀的化学式为_______。
(3)在下列各图中，上述流程中“系列操作”一定不需要用到的实验操作是_______。(填编号)
A． B． C． D．
(4)为测定该明矾晶体样品中的含量，该实验小组称取ag明矾晶体样品，溶于50mL稀盐酸中，加入足量溶液，使完全沉淀。用质量为bg的漏斗进行过滤，洗净滤渣后，将漏斗和滤渣一并干燥至恒重，测得质量为cg。(已知硫酸钡的摩尔质量为233g/mol)
①过滤前判断溶液中已经完全沉淀的实验操作和现象是_______。
②该明矾晶体样品中的含量为_______mol/g。(即每克明矾晶体中的物质的量)
(5)明矾中的在水溶液中能够水解产生胶体从而具有净水作用。为探究和添加助凝剂对明矾净水效果的影响，实验小组选取一种悬浊液进行探究实验，请将下列表格内容补充完整。已知：净水效果可用相同时间内悬浊液的浊度变化来衡量。浊度越高，代表悬浊液越浑浊。
组别
悬浊液体积

饱和明矾溶液用量
添加的助凝剂
净水前浊度
净水tmin后浊度体积
1
15mL
4
2滴
无
A1
B1
2
15mL
7
2滴
无
A2
B2
3
15mL
_______
2滴
_______
A3
B3
4
15mL
10
2滴
有
A4
B4

实验结论一：通过1、2、3组实验，发现随着增大，净水效果依次增强。减小，明矾净水效果减弱的原因是_______。
实验结论二：添加助凝剂能够显著提高净水效果。该实验结论成立的判断依据是_______。(用表中数据表示)

三、多选题
17．如图所示是以光电极作辅助电极，以溶液和溶液为初始电解液组成二次电池，充电时光电极受光激发产生电子和空穴，空穴作用下转化为。下列说法正确的是

A．放电时M极的电极反应式：
B．充电时流向M电极室
C．放电时光电极产生的电子转移给
D．充电过程中光能最终转化为电能

四、结构与性质
18．工业上可由菱锌矿(主要成分为ZnCO3，还含有Ni、Cd、Fe、Mn等元素)制备ZnO。工艺如图所示：

相关金属离子[c(Mn+)=0.1 mol/L]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
金属离子
Fe3+
Fe2+
Zn2+
Cd2+
Mn2+
Ni2+
开始沉淀的pH
1.5
6.3
6.0
7.4
8.1
6.9
沉淀完全的pH
2.8
8.3
8.0
9.4
10.1
8.9

已知：①“溶浸”后的溶液pH=1，所含金属离子主要有：Zn2+、Fe3+、Cd2+、Mn2+、Ni2+。
②弱酸性溶液中KMnO4氧化Mn2+时，产物中含Mn元素物质只有MnO2。
③氧化性强弱顺序：Ni2+＞Cd2+＞Zn2+
(1)基态Zn原子的简化电子排布式为[Ar]_______，ZnO溶于氨水生成[Zn(NH3)4]2+，1 mol [Zn(NH3)4]2+共有_______mol的σ键。
(2)①“溶浸”过程中，为了提高浸出率，可采取的措施是_______。(写一条即可)
②“调pH”时，可替代ZnO的一种含锌化合物是_______。(用化学式表示)
③“调pH”时，若pH=5.5，此时溶液中Zn2+的最大浓度c=_______mol/L。
(3)写出“氧化除杂”时KMnO4溶液与Mn2+反应的离子方程式_______。
(4)“还原除杂”除去的离子是_______；加入的还原剂是_______。
(5)“沉锌”时生成ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O (碱式碳酸锌)沉淀，该沉淀“高温灼烧”后获得ZnO。氧化锌的一种晶体的晶胞是立方晶胞(如图所示)，其中与锌原子距离最近的O原子数有_______个，请在图中画出该晶胞沿z轴方向的平面投影图_______。


五、填空题
19．氮氧化物是主要大气污染物，可采用多种方法消除，其中氢气选择性催化还原()是一种理想的方法。其相关反应如下：
主反应：  
副反应：  
(1)已知：  ，  ，则_______(用含有和的代数式表示)
(2)恒温条件下，将、充入某恒容密闭容器中，在催化剂作用下进行反应。
①下列有关说法错误的是_______。(填字母序号)
a.当容器内的压强不再变化时说明主、副反应均达到平衡
b.平衡后，若向容器内再充入少量，主、副反应平衡常数均增大
c.平衡后，、和三者的物质的量之比保持不变
d.平衡后，
②在不同温度下，反应相同时间时测得混合气体中、的体积分数随温度的变化关系如图所示，温度高于205℃时，的体积分数随温度的升高而减小的原因可能_______。(答一点)

(3)某温度下，将、按物质的量比1：3充入某恒容密闭容器中，若平衡后与物质的量之比为3：1，的转化率为80%，则的有效去除率(转化为的的量与起始量的比值)为_______%，的物质的量分数为_______%。(结果保留两位有效数字)
(4)在催化剂表面的反应机理如下图：

研究表明，在催化剂中，表面上形成的以的形式被储存。随后在载体上，与和产生，该反应的离子方程式为_______。(已知NHNO发生反应的、物质的量之比为1：1)
(5)除了，还有其他有效的方法消除氮氧化物，例如可用电解法将转变为，其工作原理如图。M极为电解池的_______极，N极的电极反应式为_______。


六、有机推断题
20．盐酸伊托必利(G)是一种消化系统用药，主要用于缓解功能性消化不良的各种症状。其合成路线如下：

(1)根据有机物A的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。
序号
官能团(填名称)
可反应的试剂
反应类型
①
_______
_______
_______
②
_______
_______
_______
③
_______
_______
_______
④
_______
_______
_______

(2)C中N原子的杂化方式为：_______。
(3)E的结构简式为：_______。
(4)符合以下条件的B的同分异构体共有_______种(不考虑立体异构)，其中，核磁共振氢谱峰面积之比为2：2：2：9的同分异构体结构简式为：_______。
①含有硝基并直接与苯环相连
②苯环上只有两个取代基，且苯环上的一氯取代产物只有2种
(5)请设计以和为原料合成的路线_______ (无机试剂任用，合成路线流程图例见本题题干)。

参考答案：
1．C
【详解】A．红茶制作工艺中包含发酵工序，在发酵工序中，茶多酚被氧化、聚合、缩合，形成红色色泽和滋味的主要成分为茶黄素、茶红素和茶褐素，该工序中发生了氧化还原反应，A项正确；
B．升高温度可加速物质的溶解，故使用沸水泡茶，可加速茶叶中物质的溶解，B项正确；
C．茶单宁的分子式为C15H14O6，其中含C、H、O三种元素，不属于烃类、属于烃的含氧衍生物，C项错误；
D．瓷器是以黏土为主要原料，经高温烧结而成，瓷器属于硅酸盐材料，主要由无机非金属材料制成，D项正确；
答案选C。
2．A
【详解】A．太阳能电池板的主要成分是硅，A错误；
B．酚醛树脂是苯酚和甲醛发生缩聚反应得到的高分子化合物，B正确；
C．一般的，合金的熔沸点比组成它的纯金属低，如铝合金材料熔点比纯铝低，C正确；
D．热控涂层材料具有高防辐射，以防烧伤宇航员，良好的舱内控温效果，以防温度过高过伤到宇航员，D正确；
答案选A。
3．D
【分析】粗盐提纯的实验操作包括：溶解、过滤、蒸发；溶解过程需要使用的仪器是烧杯、玻璃棒；过滤过程需要使用的仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台（包括铁圈）；蒸发过程中需要使用的仪器是酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、铁架台（包括铁圈）。
【详解】A．该仪器为漏斗，过滤过程中需要使用，A项不选；
B．该仪器为玻璃棒，溶解、过滤、蒸发过程中都需要使用，B项不选；
C．该仪器为蒸发皿，蒸发过程中需要使用，C项不选；
D．该仪器为坩埚，粗盐提纯的实验中不需要使用，D项选；
答案选D。
4．D
【详解】A．的核外电子数为18，则其结构示意图为，A错误；
B．同位素为元素原子，上述两种物质不是同位素，B错误；
C．过氧化钠为离子化合物，其电子式为：，C错误；
D．质子数为6、中子数为7的碳原子，其质量数为6+7=13，所以可表示为：，D正确；
故选D。
5．C
【详解】A．NH3、H2O化合价代数和均为0，Cl化合价为-1价，故的化合价为+2-(-1)=+3价，选项A错误；
B．H2O中的氧原子、NH3中的氮原子和Cl-中都有孤电子对，可作配位原子，故配位原子为O、N、Cl，中心离子的配位数为3+2+1=6，选项B错误；
C．形成的氢键比的弱，的沸点比低，选项C正确；
D．H2O中的氧原子有两对孤电子对，而NH3中的氮原子只有一对孤电子对，H2O中O原子的孤电子对数更多，对成键电子对的斥力更大，键角更小，选项D错误；
答案选C。
6．B
【详解】A．氧化铝的熔点高，耐高温，可以用作耐火材料，如制作坩埚，A不符合题意；
B．碳酸氢钠用于制作泡沫灭火器是利用碳酸氢根离子和铝离子发生双水解产生二氧化碳，B符合题意；
C．油脂属于酯类，可以水解，油脂在碱性条件下的水解称为皂化反应，故以油脂为原料制肥皂，C不符合题意；
D．具有还原性，可与氯气发生氧化还原反应生成氮气同时生成氯化铵，产生白烟，故可用浓氨水检查氯气管道是否漏气，D不符合题意；
答案选B。
7．D
【详解】A．肼()为二元弱碱，故室温下0.01mol/L水溶液中氢氧根浓度小于0.02mol/L，，A错误；
B．稀释0.01mol/L水溶液，虽促进了肼的电离，但溶液被稀释，氢氧根浓度减小，故降低，B错误；
C．的水溶液中存在质子守恒，即，C错误；
D．属于盐且是强电解质，所以水溶液中的电离方程式为，D正确；
故选D。
8．B
【详解】A．价层电子对数=2+(5+1-2×2)=2+1=3，VSEPR模型是平面三角形，选项A错误；
B．转化为N2，N元素化合价从+5变为0，化合价降低被还原，即转化过程中被甲醇还原为N2，选项B正确；
C．与反应生成的反应为+=+2H2O，反应转移电子数为3，生成1mol转移约个电子，选项C错误；
D．氮的固定是游离态的氮转化为化合态的氮，转化为不属于氮的固定，选项D错误；
答案选B。
9．D
【详解】A．NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，两者遇冷在试管口又重新生成NH4Cl，A错误；
B．氨气能与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥氨气，B错误；
C，氨气的密度小于空气，应该是短导管进长导管出，C错误；
D．氨气极易溶于水，该装置可用于防止倒吸，D正确；
故答案选D。
10．A
【详解】A．标准状况下，11.2L甲烷含氢原子数目=×4NAmol-1=，A正确；
B．电荷守恒有：n(H+)+n()=n(OH-)+ n(Cl-)，1L0.1mol/L溶液中n(Cl-)=0.1mol，则阳离子的总数大于，B错误；
C．+=Na2SO4，1mol与足量的反应转移电子数物质的量为1mol×2×1=2mol，数目为2，C错误；
D．二氧化硅为共价晶体，一个硅原子形成4条Si-O键，则1mol含有的共价键物质的量为1mol×4=4mol，数目为，D错误；
答案选A。
11．B
【详解】A．电解氯化镁溶液生成氢氧化镁沉淀、氢气、氯气，，A错误；
B．向硫酸铜溶液中加入过量浓氨水会生成四氨合铜离子，B正确；
C．氯气通入水中生成盐酸和弱酸次氯酸，，C错误；
D．溶液中加入少量溶液，碳酸氢根离子完全反应生成水和碳酸钙沉淀，，D错误；
故选B。
12．A
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子核外电子只有一种自旋取向，则X为H；Y、Z两种原子核外s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等，原子核外电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2，结合原子序数可知Y为O，Z为Mg；W原子的价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数之比为2：1，其价电子排布式为3s23p4，则W为S。
【详解】根据分析可知：X为H，Y为O，Z为Mg，W为S元素。
A．一般情况下同一周期元素，原子序数越大，其第一电离能就越大，但当元素处于第IIA、第VA时，原子核外电子排布处于全充满、半充满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素，P元素是第三周期的VA元素，原子核外最外层电子处于半充满的稳定状态，所以P第一电离能大于S元素，则S元素的第一电离能比P、Cl都小，选项A正确；
B．不同周期元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，主族元素同周期从左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大：则原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(W)＜r(Z)，选项B错误；
C．在工业上一般是采用电解熔融的MgCl2的方法治炼Mg，不是电解MgO的方法治炼Mg，选项C错误；
D．X与Y形成的化合物过氧化氢是含有极性共价键和非极性共价键的极性分子，选项D错误；
答案选A。
13．D
【详解】A．S的最低价为-2价，具有较强的还原性，陈述Ⅰ正确，与Cu2+反应生成极难溶于水的CuS，用于除去废水中的，陈述Ⅱ正确，但两者间不具有因果关系，A不符题意；
B．溶液因铁离子水解呈酸性，溶液可与Cu反应从而用于腐蚀铜电路板，两陈述均正确，但是没有因果关系，B不符题意；
C．Na能与二氧化碳反应生成氧化钠和碳，且Na燃烧产生的过氧化钠能与二氧化碳反应产生氧气助燃，故着火不能用灭火，陈述Ⅰ正确，陈述Ⅱ错误，C不符题意；
D．铁比铜易失电子，故铁比铜活泼，Cu、Fe、潮湿的空气会形成原电池，Fe作负极加速腐蚀，故铜板上的铁钉在潮湿空气中更容易生锈，两陈述均正确，且有因果关系，D符题意；
答案选D。
14．C
【详解】A．向NaGa(OH)4溶液中不断滴加醋酸溶液，随着溶液pH的减小，[Ga(OH)4]-与醋酸电离产生的H+会不断反应产生Ga(OH)3、、Ga(OH)2+、Ga3+，因此[Ga(OH)4]-的浓度分数一直减小，A正确；
B．反应Ga3++H2OGa(OH)2++H+的平衡常数K=，由图可知，在溶液pH=2.5左右时c[Ga(OH)2+]=c(Ga3+)，此时K=c(H+)=10-2.5，所以平衡常数K的数量级为10-3，B正确；
C．在室温下，pH=7时的溶液显中性，c(H+)=c(OH-)，根据溶液中存在电荷守恒可得关系式：+c(CH3COO-)，故，C错误；
D．由图可知：当溶液中Ga3+与Ga(OH)3的浓度相等时，溶液pH=3.5，溶液显酸性，说明CH3COOH的电离作用大于CH3COO-的水解作用，故微粒浓度关系为：c(CH3COO-)＜c(CH3COOH)，D正确；
故合理选项是C。
15．B
【分析】二氧化硫和二氧化碳均为酸性氧化物，均能使澄清石灰水变浑浊，所以需先检验二氧化硫并除去二氧化硫，可用品红溶液检验，酸性高锰酸钾溶液可同时除去二氧化硫和乙烯，乙烯被酸性高锰酸钾氧化为二氧化碳，然后再通入澄清石灰水中会变浑浊，据此分析解答。
【详解】A．二氧化硫可使品红溶液褪色，所以若品红溶液a褪色，则证明气体中有，A正确；
B．因为酸性高锰酸钾可氧化乙烯气体转化为二氧化碳，所以若澄清石灰水变浑浊，只能只能证明存在二氧化碳，不能证明原混合气体中含二氧化碳，B错误；
C．乙醇与浓硫酸反应，若生成二氧化硫，则证明S元素化合价降低，即体现了浓硫酸的氧化性，C正确；
D．乙烯和二氧化硫均具有还原性，均可被酸性高锰酸钾溶液氧化，D正确；
故选B。
16．(1)
(2)
(3)BD
(4)     静置，取上清液，再滴入几滴溶液，若无白色沉淀生成，则已经沉淀完全    
(5)     10     无     减小，增大，抑制水解，生成的胶体变少，净水作用减弱     A4-B4明显大于A3-B3

【分析】废旧易拉罐中含的铝可溶于氢氧化钾溶液中，会生成偏铝酸钾和氢气，偏铝酸钾溶液中加入硫酸转化为硫酸铝钾，最终再经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥一系列操作，得到明矾晶体。
【详解】（1）废铝制易拉罐溶于溶液发生的主要反应为铝与碱溶液的反应，其离子方程式为：；
（2）溶液Ⅰ中含偏铝酸钾，加少量硫酸溶液可观察到生成氢氧化铝白色沉淀，其成分为：；
（3）上述流程中“系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥，所以不需要用坩埚加热固体、也不需要分液，故合理答案为：BD；
（4）①过滤前判断溶液中是否已经完全沉淀，可静置，取上清液，再滴入几滴溶液，若无白色沉淀生成，则已经沉淀完全；
②过滤后得到的固体为硫酸钡，其质量为（c-b）g，则n()=n()=，则每克样品中硫酸根离子的含量为；
（5）为探究和添加助凝剂对明矾净水效果的影响，根据控制单一变量原则可知，第三组的pH=10，与第4组实验对比，无添加助凝剂，故答案为：10；无；
实验结论一：通过1、2、3组实验，发现随着增大，净水效果依次增强。减小，明矾净水效果减弱主要是因为减小，增大，抑制水解，生成的胶体变少，净水作用减弱；
若A4-B4明显大于A3-B3，则证明添加助凝剂能够显著提高净水效果。
17．AB
【分析】充电时TiO2光电极受光激发产生电子和空穴，空穴作用下NaI转化为NaI3，由图可知，充电时，N极为阳极，电极反应式为3I--2e-=，M极为阴极，电极反应式为+6e-=4S2-，放电时，M极为负极，电极反应式为4S2--6e-=，N极为正极。
【详解】A．放电时，M极为负极，电极反应式为4Na2S-6e-=Na2+6Na+，A正确；
B．充电时电极M为阴极，Na+流向M电极室，B正确；
C．放电时，M极为负极，S2-产生的电子转移给，C错误；
D．充电过程中，光能最终转化成化学能，D错误；
故答案选AB。
18．(1)     3d104s2     16
(2)     加热或搅拌或适当提高硫酸的浓度或将矿石粉碎     ZnCO3或Zn(OH)2或ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O     1
(3)
(4)     Ni2+、Cd2+     Zn
(5)     4    

【分析】由菱锌矿(主要成分为ZnCO3，还含有Ni、Cd、 Fe、 Mn等元素)制备ZnO，加入稀硫酸溶浸后得到含Zn2+、Ni2+、Cd2+、Fe2+、Mn2+的滤液，滤液调节pH后加入KMnO4氧化除杂使铁离子、锰离子转化为Fe(OH)3、MnO2，除去Fe3+、Mn2+；接着还原除杂除去Ni2+、Ca2+；最后向含ZnSO4的溶液中加入Na2CO3溶液生成碱式碳酸锌[ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O]沉淀，碱式碳酸锌高温灼烧得到ZnO。
【详解】（1）Zn是30号元素，根据构造原理，可知基态Zn原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s2，则其简化的电子排布式是[Ar] 3d104s2；
在络离子[Zn(NH3)4]2+中含有4个配位体NH3，配位体与中心Zn2+形成4个配位键；每个配位体中含有3个N-H共价键，配位键及N-H共价键都是σ键，故在1个络离子中含有σ键数目是4+3×4=16个，则在1 mol[Zn(NH3)4]2+中含有16 molσ键；
（2）①“溶浸”过程中，为了提高浸出率，可采取的措施是加热或搅拌或适当提高硫酸的浓度或将矿石粉碎等；
②在调整溶液pH时，除降低溶液pH，不能引入新的杂质离子，可替代ZnO的一种含锌化合物可以是ZnCO3或Zn(OH)2或ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O；
③根据表格信息可知当Zn2+浓度为0.1 mol/L时，其形成Zn(OH)2沉淀需要溶液pH=6.0，则Zn(OH)2的溶度积产生Ksp[Zn(OH)2]=0.1×(10-8)2=1.0×-17。若调整溶液pH=5.5，c(H+)=10-5.5 mol/L，则c(OH-)=，则此时溶液中Zn2+最大浓度c=；
（3）在氧化除杂时，KMnO4与Mn2+发生氧化还原反应产生MnO2，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得反应的离子方程式为；
（4）根据流程图可知：在还原除杂之前，已经除去了杂质离子Fe3+、Mn2+，要使还原除杂后溶液中仅含有金属阳离子Zn2+，需除去溶液中的杂质离子Ni2+、Cd2+；由于离子的氧化性顺序为：Ni2+＞Cd2+＞Zn2+，故加入的还原剂可以是金属Zn；
（5）以上底面心Zn原子为研究对象，在一个晶胞中与该Zn原子距离最近的O原子数有2个，通过该平面可以形成2个晶胞，故在晶胞中与Zn原子距离且最近的O原子数共有4个；
关键晶胞结构可知：晶胞在Z轴的投影情况是：Zn原子位于正方形的四个顶点上，四条棱边中心上和面心上，4个O原子分别位于面内对角线离顶点处，可用图示可表示为。
19．(1)
(2)     bd     反应未达平衡，温度升高，催化剂逐渐失活或反应达到平衡，主反应为放热反应，温度升高，主反应向逆向进行
(3)     60     2.8
(4)
(5)     阴    

【详解】（1）令反应为③，反应为④，由盖斯定律可得主反应等于2③-④，所以；
（2）①主、副反应均是前后气体体积变化的反应，故容器内压强不变可以说明反应达平衡，a正确；平衡常数只受温度影响，温度不变平衡常数不变，b错误；平衡后各物质的浓度保持不变，故三者物质的量之比保持不变，c正确；平衡后，存在，d错误，综上选bd；②结合图示及反应焓变小于零可知，温度低于205℃时反应未达平衡或者温度升高催化剂失去活性，即温度升高，催化剂逐渐失活或反应达到平衡，主反应为放热反应，温度升高，主反应向逆向进行；
（3）令起始加入一氧化碳和氢气的物质的量分别为1mol和3mol，所以达到平衡消耗的一氧化碳为，结合和，生成的氮气和一氧化二氮物质的量之和为0.4mol，又平衡后与物质的量之比为3：1，所以平衡时氮气物质的量为0.3mol、一氧化二氮物质的量为0.1mol，则平衡时一氧化氮物质的量为，氢气物质的量为，水蒸气物质的量为，故一氧化氮的有效去除率为，一氧化二氮的物质的量分数为；
（4）由图示物质关系分析化合价，氧气和一氧化氮作氧化剂，铵根离子作还原剂，结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可得离子方程式为；
（5）M极一氧化氮中+2价氮得电子降到铵根离子中-3价氮，发生还原反应，所以M极为电解池的阴极；故N极作阳极，一氧化氮失去电子生成硝酸根，即电极反应为。
20．(1)     羟基          氧化反应     羟基          中和反应     醛基          氧化反应     醛基          加成反应
(2)、
(3)
(4)     8    
(5)

【分析】A发生取代反应引入支链生成B，B中醛基和NH2OH反应转化为C，C和氢气反应生产氨基得到D，D和E发生取代反应转化为F，F得到G；
【详解】（1）由A结构简式可知，含有官能团为：
①羟基，羟基溶液被强氧化剂酸性高锰酸钾氧化，发生氧化反应；
②羟基，与苯环直接相连的酚羟基具有弱酸性，可以和碱氢氧化钠发生中和反应；
③醛基，醛基具有还原性，能被强氧化剂酸性高锰酸钾氧化，发生氧化反应；
④醛基，可以和氢气发生加成反应转化为羟基；
（2）由C结构可知，C中苯环中碳、羰基中碳均为sp2杂化；而饱和碳均为sp3杂化；
（3）D和E发生取代反应转化为F，结合DF结构简式可知，E为；
（4）B为，符合以下条件的B的同分异构体：
①含有硝基并直接与苯环相连，则含有-NO2；②苯环上只有两个取代基，且苯环上的一氯取代产物只有2种，则2个取代处于对位；
已知1个取代基为-NO2，则另一个取代基为含有5个碳的支链；则如图碳架结构可知共存在1+3+2+1+1=8种结构；
核磁共振氢谱峰面积之比为2：2：2：9的同分异构体结构简式为：。
（5）中醛基和NH2OH反应转化为，再和氢气加成转化为氨基，和反应得到产物，故为：。