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2022-2023学年云南省曲靖市第一中学高三下学期2月月考化学试题含答案
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云南省曲靖市第一中学2022-2023年高三下学期2月月考
化学试题
注意事项：
1.答卷前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目，在规定的位置贴好条形码。
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。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间：90分钟
一、单选题
1. 2022年1月7日，PLOS Biology在线发表了关于玉米生物固氮的研究，为减少化肥使用和发展绿色农业提供重要的理论指导。下列反应中，属于氮的固定的是
A. 由氨制成碳酸氢铵或硫酸铵 B. NO2与H2O反应生成HNO3
C. NO和O2反应生成NO2 D. N2和H2在一定条件下合成氨
【答案】D
【解析】
【分析】氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程。
【详解】A．由氨制成碳酸氢铵或硫酸铵，为化合态的氮转化为化合态的氮，A错误；
B．NO2与H2O反应生成HNO3，为化合态的氮转化为化合态的氮，B错误；
C．NO和O2反应生成NO2，为化合态的氮转化为化合态的氮，C错误；
D．N2和H2在一定条件下合成氨，为游离态的氮转化为化合态的氮，D正确；
答案选D。
2. 利用(Q)与电解转化法从烟气中分离的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法错误的是
A. a为电源负极 B. 溶液中Q的物质的量保持不变
C. 在M极被还原 D. 分离出的从出口2排出
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知，M极发生的是由Q转化为的过程，该过程是一个还原反应，故M极为阴极，电极反应为：+2H2O+2e-=+2OH-，故与M极相连的a电极为负极，N极为阳极，电极反应为：-2e-=+2H+，b极为电源正极，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，a为电源负极，A正确；
B．由分析可知，根据电子守恒可知，溶液中Q的物质的量保持不变，B正确；
C．由分析可知，整个过程CO2未被还原，在M极发生反应为CO2+OH-=，C错误；
D．由题干信息可知，M极上CO2发生反应为：CO2+OH-=被吸收，向阳极移动，N极上发生的反应为：+H+=H2O+CO2↑，故分离出的从出口2排出，D正确；
故答案为：C。
3. 微生物燃料电池(MFC)耦合人工湿地(CW)系统可用于生产生活废水处理并提供电能，系统内产电微生物由根沉积物和废水提供，其原理如图所示，下列有关MFC-CW系统叙述正确的是
A. 电子由A极经外电路流向B极
B. A极发生氧化反应
C. 消耗2.24L时，转移0.4NA电子
D. B极反应式为
【答案】D
【解析】
【分析】该装置为原电池装置，根据B电极上发生的反应，碳元素化合价升高，发生氧化反应，故B为负极，A为正极。
【详解】A．电子由B极流出沿导线流向A极，A错误；
B．A极为正极，发生还原反应，B错误；
C．没有指明标准状况，氧气的物质的量未知，无法计算转移电子数，C错误；
D．B极为负极，发生氧化反应，醋酸根转化为二氧化碳，电极反应式正确，D正确；
故选D。
4. 以下10种实验操作方法以及结论错误的有
①欲证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键，滴入酸性KMnO4溶液，看紫红色是否褪去。
②检验溴乙烷中的溴元素，将少量溴乙烷与NaOH溶液混合共热，充分反应并冷却后，向溶液中加稀HNO3酸化，再滴加AgNO3溶液。
③用燃烧的方法鉴别乙醇、四氯化碳、苯。
④用足量的NaOH溶液与矿物油和地沟油加热，可鉴别出地沟油。
⑤油脂皂化后可用渗析的方法使高级脂肪酸钠和甘油分离。
⑥将铜丝在酒精灯外焰上加热变黑后移至内焰，铜丝恢复原来的红色。
⑦检验淀粉是否水解完全的方法是：在水解液中先加入过量的氢氧化钠溶液，然后滴加碘水，未变蓝，说明已水解完全。
⑧在紫外线、饱和Na2SO4、CuSO4溶液、福尔马林等作用下，蛋白质均会发生变性。
⑨甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红，则生成的氯甲烷具有酸性。
⑩将乙烯通入溴的四氯化碳溶液，溶液最终变为无色透明，则生成的1，2—二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳。
A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】①碳碳双键、醛基都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，滴入酸性KMnO4溶液，不能通过看紫红色是否褪去来证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键；故①错误；②检验溴乙烷中的溴元素，将少量溴乙烷与NaOH溶液混合共热，充分反应并冷却后，向溶液中加稀HNO3酸化，再滴加AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，故②正确；③用燃烧的方法鉴别乙醇、四氯化碳、苯，乙醇燃烧发出淡蓝色火焰，苯燃烧明亮火焰，有黑烟，四氯化碳不燃烧，能鉴别，故③正确；④用足量的NaOH溶液与矿物油和地沟油加热，矿物油与NaOH溶液不反应，地沟油与NaOH溶液反应而使溶液不再分层，因此可鉴别出地沟油，故④正确；⑤油脂皂化后用盐析的方法将高级脂肪酸钠和甘油分离，故⑤错误；⑥将铜丝在酒精灯外焰上加热变黑后移至内焰，没有完全反应的碳和氧化铜反应生成铜，因此铜丝恢复原来的红色，故⑥正确；⑦检验淀粉是否水解完全的方法是：在水解液中直接滴加碘水，未变蓝，说明已水解完全，故⑦错误；⑧饱和Na2SO4使蛋白质盐析，故⑧错误；⑨甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红，是生成的HCl具有酸性，故⑨错误；⑩将乙烯通入溴的四氯化碳溶液，溶液最终变为无色透明，则生成的1,2 −二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳，故⑩正确；因此有5个错误，故C符合题意。
综上所述，答案为C。
5. 下列物质互为同位素的是
A. 13N和14N B. 金刚石和石墨 C. H2O和H2O2 D. CO和CO2
【答案】A
【解析】
【详解】A．13N和14N是质子数相同、中子数不同的原子，13N和14N互为同位素，A正确；
B．金刚石和石墨是碳元素组成的不同单质，属于同素异形体，B错误；
C．H2O和H2O2是由氢氧两种元素组成的不同化合物，C错误；
D．CO和CO2是由碳氧两种元素组成的不同化合物，D错误；
故选A。
6. 磷化铝()为粮食储备常用的高效熏蒸杀虫剂，性质相似，分子遇水蒸气可发生反应。下列表示相关微粒的化学术语正确的是
A. 重水的分子式为 B. 质量数为2的氢核素：
C. 的原子结构示意图为 D. 的电子式为
【答案】B
【解析】
【详解】A．重水分子中H原子的质量数为2，O的质量数为16，则重水的分子式为D2O或，故A错误；
B．氢的质子数为1，则质量数为2的氢核素为，故B正确；
C．17O是质量数为17的氧原子，质子数和核外电子数都是8，其原子结构示意图为 ，故C错误；
D．由“AlP分子”可知，AlP是共价化合物，不是由阴阳离子通过离子键结合而成，而是通过共价键结合而成，则AlP分子中不存在阴阳离子，故D错误；
故选：B。
7. 室温下，用mmol/L的二甲胺[(CH3)2NH]溶液(二甲胺在水中的电离与一水合氨相似)滴定10.00mL0.1mol/L的盐酸溶液。溶液pH随加入二甲胺溶液体积变化曲线如图所示(忽略溶液混合时的体积变化)。下列说法正确的是
A. 本实验应该选择酚酞作指示剂
B. 室温下，
C. a点溶液中水的电离程度最大
D. b点溶液中存在：c[(CH3)2NH]＞c(OH-)＞c(Cl-)＞c(H＋)
【答案】B
【解析】
【分析】二甲胺[(CH3)2NH]为一元弱碱，二甲胺在水中电离与一水合氨相似，二甲胺[(CH3)2NH]电离方程式为(CH3)2NH•H2O⇌(CH3)2NH+OH-，电离平衡常数Kb[(CH3)2NH•H2O]=，(CH3)2NH2Cl是强酸弱碱盐，其水溶液呈酸性，结合电荷守恒关系分析解答。
【详解】A．用二甲胺溶液滴定盐酸溶液达到滴定终点时生成强酸弱碱盐(CH3)2NH2Cl，溶液呈酸性，应该选择甲基橙作指示剂，故A错误；
B．(CH3)2NH2Cl是强酸弱碱盐，其水溶液呈酸性，电荷关系为c[(CH3)2NH]+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)，图中a点时溶液呈中性，c(OH-)=c(H+)=10-7mol/L、并且二甲胺溶液过量、c[(CH3)2NH]=c(Cl-)==0.05mol/L，剩余(CH3)2NH的浓度c[(CH3)2NH•H2O]==0.5(m-0.1)mol/L，电离方程式为(CH3)2NH•H2O⇌(CH3)2NH+OH-，则电离平衡常数Kb[(CH3)2NH•H2O]===×10-7，故B正确；
C．强酸弱碱盐能够促进水的电离，并且其浓度越大、促进作用越强，二者恰好完全反应时生成(CH3)2NH2Cl，此时溶液呈酸性，图中a点呈中性、二甲胺过量，所以a点以前的某点溶液中水的电离程度最大，故C错误；
D．图中b点溶液的pH=8、呈碱性，c(OH-)＞c(H+)，溶液中主要离子为(CH3)2NH和Cl-，电荷关系为c[(CH3)2NH]+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)，所以有c[(CH3)2NH]＞c(Cl-)＞c(OH-)＞c(H+)，故D错误；
故选B。
8. 下列叙述中正确的是
A. CS2为V形的极性分子，微粒间的作用力为范德华力
B. ClO的空间结构为平面三角形
C. 氯化硼(BCl3)的B原子价层电子对数为4，含有一对孤电子对，呈三角锥形
D. SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化，SiF4分子呈正四面体形，SO呈三角锥形
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．CS2中心原子C原子价层电子对数是2，是sp杂化，分子为直线形非极性分子，微粒间的作用力为范德华力，A错误；
B．ClO中心原子Cl原子价层电子对数是4，是sp3杂化，配位原子数3，其空间结构为三角锥型，B错误；
C．氯化硼(BCl3)的B原子价层电子对数为3，没有孤电子对，是sp2杂化，分子呈平面三角形，C错误；
D．SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化，SiF4分子有四个配位原子，呈正四面体形，SO有三个配位原子，呈三角锥形，D正确；
故选D。
9. 滑雪是北京冬奥会的重点比赛项目，下列滑雪用品涉及的材料中，不属于高分子的是
A. 滑雪杖——合金 B. 滑雪板——聚乙烯
C. 滑雪头盔——聚酯硬塑料 D. 防护镜——聚甲基丙烯酸甲酯
【答案】A
【解析】
【详解】A．合金为金属材料，不属于高分子，故A符合题意；
B．聚乙烯塑料属于有机物，属于有机高分子材料，属于高分子，故B不符合题意；
C．聚酯硬塑料，属于有机高分子材料，属于高分子，故C不符合题意；
D．聚甲基丙烯酸甲酯，属于有机高分子材料，属于高分子，故D不符合题意；
故选：A。
10. 下列关于碱金属元素的说法中，正确的是
A. IA族元素都是碱金属元素
B. 在常温下Cs与水反应会发生爆炸
C. 金属钾具有强还原性，K+具有强氧化性
D. 碱金属单质可将铜从其盐溶液中置换出来
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．IA族元素中的H不属于碱金属元素，A错误；
B．根据碱金属元素性质的递变规律，从上至下，随着原子序数的递增，金属性越来越强，与水反应越来越剧烈，铯的金属性最强，在常温下与水反应会发生爆炸，B正确；
C．金属钾具有强还原性，但K+具有弱氧化性，C错误；
D．由于碱金属单质性质太活泼，遇到水溶液时优先和水反应生成碱和氢气，因此不能将铜从其盐溶液中置换出来，D错误；
答案选B。
11. 下列说法不正确的是
A. 用淀粉和纤维素都可以水解生成葡萄糖
B. 油脂皂化反应可以获得高级脂肪酸盐和甘油
C. 向鸡蛋清溶液中加入醋酸铅溶液，鸡蛋清会发生变性
D. 煤的液化、气化和干馏均属于物理变化
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖，故A正确；
B．油脂是高级脂肪酸甘油酯，油脂和氢氧化钠反应生成高级脂肪酸钠和甘油，故B正确；
C．重金属盐能使蛋白质变性，向鸡蛋清溶液中加入醋酸铅溶液，鸡蛋清会发生变性，故C正确；
D．煤的液化、气化和干馏均有新物质生成，都属于化学变化，故D错误；
选D
12. 如图为氟利昂(如CFCl3)破坏臭氧层的反应过程示意图，下列说法不正确的是
A. 过程I中断裂极性键C—Cl键
B. 过程III中O+O = O2是吸热过程
C. 过程II可表示为O3+Cl• = ClO+O2
D. 上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏O3的催化剂
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图示可知，过程I是CFCl3→CFCl2+Cl，断裂了极性键C-Cl键，A正确；
B．过程III中O+O=O2，形成了化学键，释放能量，是放热过程，B错误；
C．由图示可知，过程II为O3+Cl• = ClO+O2，C正确；
D．由图示可知，氟利昂中氯原子在反应前后不变，是破坏O3的催化剂，D正确；
答案选B。
二、工业流程题
13. 实验室用软锰矿(主要成分为MnO2)和黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料制取Mn2O3和单质硫，其实验流程如下：
已知：① 在碱性条件下，二价锰以Mn(OH)2形式稳定存在，三价锰以MnOOH形式稳定存在。Mn(OH)2和MnOOH均难溶于水和碱性溶液。
②无水MnSO4晶体熔点700 ℃，在不同温度下它和MnOOH固体受热发生分解：
4MnSO42Mn2O3＋4SO2↑＋O2↑；2MnOOHMn2O3＋H2O↑。
(1)溶浸过程中生成MnSO4、Fe2(SO4)3及单质S，该反应的化学方程式为________。
(2)室温下，为使杂质离子浓度小于1×10－6mol·L－1，除铁步骤中需调节溶液pH范围为________(已知：Ksp[Fe(OH)2]＝1.0×10－16、Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－39，pH＝7.1时Mn(OH)2开始沉淀)
(3)为提高Mn2O3的产率，流程中两次过滤操作后均需对滤渣进行洗涤，并________。
(4)(NH4)2S溶液浸取过滤Ⅰ得到的滤渣时发生反应：(NH4)2S ＋xS(NH4)2Sx＋1，单质硫转化为多硫化铵[(NH4)2Sx＋1]转移到液相中。实验时采用过量的饱和(NH4)2S溶液浸取的目的是________。将多硫化铵溶液置于如图所示的装置中，控制在90 ℃条件下分解，单质硫的提取率可达98%。实验中适宜的加热方式为____________________。
(5)请补充完整由MnSO4溶液制备较纯净Mn2O3的实验方案：向MnSO4溶液中________，72 h后得到产品Mn2O3。(须使用的试剂：0.2 mol·L－1氨水、3%H2O2溶液、BaCl2溶液、热水)
【答案】 ①. 3MnO2＋2FeS2＋6H2SO4=3MnSO4＋Fe2(SO4)3＋4S＋6H2O ②. 3.0
【分析】（1）溶浸时加入的是软锰矿、黄铁矿、硫酸，依据加入的物质和生成的物质写出化学方程式；
（2）当铁离子浓度小于10-6mol/L，铁离子认为完全除去，c3(OH-)=，c(H+)=，计算pH；
（4）加热的温度在100℃以下，利用水浴加热。
【详解】（1）溶浸过程中加入的有MnO2和 FeS2，生成MnSO4、Fe2(SO4)3及单质S，依据电子守恒进行配平，反应的化学方程式是3MnO2＋2FeS2＋6H2SO4=3MnSO4＋Fe2(SO4)3＋4S＋6H2O，
故答案：3MnO2＋2FeS2＋6H2SO4=3MnSO4＋Fe2(SO4)3＋4S＋6H2O；
（2）c3(OH-)===10-33，c(OH-)=10-11 ，c(H+)===10-3，pH=3.0，锰离子沉淀时pH值是7.1，所以除去杂质铁离子调节pH值的范围是3.0-7.1，
故答案为：3.0
故答案为：将洗涤后的滤液合并入过滤后的滤液中；
（4）实验时采用过量的饱和(NH4)2S溶液浸取过滤Ⅰ得到的滤渣S，因为(NH4)2S ＋xS(NH4)2Sx＋1，单质硫转化为多硫化铵[(NH4)2Sx＋1]转移到液相中，目的是增大单质硫的浸取率，因为控制温度在90 ℃，可以用水浴加热，
故答案为：增大单质硫的浸取率；水浴加热；
（5）无水MnSO4加热分解虽然也能得到Mn2O3，但加热温度较高，而且会产生有毒气体SO2，所以采取把MnSO4转化为MnOOH，然后在250 ℃下加热分解制得。把MnSO4转化为MnOOH，锰元素的化合价升高，需要加入氧化剂过氧化氢，加入氨水，生成MnOOH，控制温度250℃，使其分解得到Mn2O3，
故答案为：加入过量3%过氧化氢溶液和0.2 mol·L－1氨水，不断搅拌，直至生成大量沉淀，过滤，用热水洗涤沉淀2～3次，直至滤液中滴加BaCl2溶液不再出现浑浊，将沉淀转移入加热装置，控制温度在250 ℃加热。
三、原理综合题
14. (1)26.环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应(假设用2A⇌A2表示该反应)。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是_______
A.T1>T2
B.a点的反应速率小于c点的反应速率
C.a点正反应速率大于b点的逆反应速率
D.b点时环戊二烯的浓度为0.45 mol/L
(2)298 K时，将20 mL 3x mol·L-1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L-1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)⇌(aq)+2I-(aq)+ H2O(l)。溶液中c()与反应时间(t)的关系如图所示。
下列可判断反应达到平衡的是_______(填标号)。
a.溶液的pH不再变化
b.v(I-)=2v()
c.c()/c()不再变化
d.c(I-)=y mol·L-1
(3)锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质是LiClO4，溶于混合有机溶剂中，金属锂离子(Li+)通过电解质迁移入二氧化锰晶格中，生成LiMnO2。
电池的正极反应式为_______。
(4)将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH4I(s)⇌NH3(g)+HI(g) ②2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)达到平衡时，c(H2)=0.5mol•L﹣1，c(HI)=4mol•L﹣1，下列说法正确的是_____
A.平衡时，c(NH3)=5mol•L﹣1
B.反应起始时固体NH4I是5 mol
C.平衡时HI的分解率为20%
D.改变反应起始固体NH4I的量，保持其他条件不变，平衡时各气体浓度也发生改变
(5)探究H2SO3的酸性强于HClO(可能需要的装置和试剂如图所示)。
(5)所需装置的连接顺序为：纯净的SO2→_______(填装置字母代号)
【答案】 ①. C ②. ac ③. MnO2+e-+Li+=LiMnO2 ④. AC ⑤. H→J→I→K
【解析】
【详解】(1)A．在相同时间内，环戊二烯浓度减小量越大，反应速率越快。根据图象可知反应温度：T2>T1，A错误；
B．a、c两点的温度和浓度都不相同，因此无法比较a点和c点的反应速率大小，B错误；
C．a点和b点温度相同，a点时环戊二烯的浓度大于b点时环戊二烯的浓度，即a点的正反应速率大于b点的正反应速率，因为b点时反应未达到平衡，b点的正反应速率大于逆反应速率，故a点的正反应速率大于b点的逆反应速率，C正确；
D．由图象可知，b点时环戊二烯的浓度为0.6 mol/L，D错误；故答案为C。
(2)①a.溶液pH不变时，则c(OH-)也保持不变，反应处于平衡状态；b.根据速率关系，v(I-)/2=v()，则v(I-)=2v()始终成立，v(I-)=2v()时反应不一定处于平衡状态；c.由于提供的Na3AsO3总量一定，所以c(AsO43-)/c()不再变化时，c(AsO43-)与c()也保持不变，反应处于平衡状态；d.平衡时c(I-)=2c()=2×y =2y 时，即c(I-)=y 时反应不是平衡状态；故选：ac
(3) 在锂锰电池中，金属锂为负极(a极)，电极反应式为Li-e-Li+；二氧化锰为正极(b极)，电极反应式为MnO2+e-+Li+LiMnO2
(4) A.平衡时c(HI)=4mol/L，HI分解生成的H2的浓度为0.5mol/L，HI的分解浓度为2×0.5mol/L= 1mol/L，则NH4I分解生成的HI的浓度为4+1=5mol/L，所以NH4I分解生成的NH3的浓度为5mol/L，A项错误；B.NH4I的转化率不能确定、容器的体积不确定，无法计算NH4I的起始物质的量，B项错误；C.HI的分解浓度为1mol/L，NH4I分解生成的HI的浓度为5mol/L，则HI的分解率为1mol/L÷5mol/L×100%=20%，C项正确；D.NH4I为固体，改变其用量，反应①的平衡不移动，平衡时各组分的浓度不变，D项错误；答案选C。
(5) 证明H2SO3的酸性强于HClO，不能直接将SO2通入漂白粉溶液中，因为SO2会被具有氧化性的ClO-氧化，不能发生强酸制取弱酸的复分解反应，所以可以借助碳酸，H2SO3的酸性强于H2CO3，H2CO3的酸性强于HClO，从而间接证明H2SO3的酸性强于HClO。由以上分析可知，纯净的SO2先通入小苏打溶液中，制取CO2气体，用酸性高锰酸钾溶液除去CO2中的SO2，再通过品红溶液，以保证SO2全部除尽，最后通入漂白粉溶液中，若出现白色沉淀，则证明有CO2进入漂白粉溶液中，从而证明了H2SO3的酸性强于H2CO3，H2CO3的酸性强于HClO，从而间接证明H2SO3的酸性强于HClO，所以所需装置的连接顺序为：纯净的SO2→H→J→I→K
【点睛】本题考查化学平衡的计算，难度中等。①NH4I分解出的HI浓度为平衡时HI浓度与已分解的HI的浓度之和，即为NH4I分解出的NH3物质的量浓度，H2来自HI的分解，根据氢气浓度可知HI分解的浓度；②NH4I的转化率不能确定、容器的体积不确定，无法计算NH4I的起始物质的量；③HI的分解率=HI的分解浓度÷NH4I分解出的HI浓度×100%；④NH4I为固体，改变其用量，反应①的平衡不移动，平衡时各组分的浓度不变。
四、结构与性质
15. A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，简单离子A2-和D＋相差一个电子层，B、C为同周期元素，B原子核外电子总数是最外层电子数的3倍，C元素的原子最外层有一个未成对电子。请回答下列问题：
（1）基态B原子的核外电子排布式为___。
（2）A有两种同素异形体，其中沸点最高的是___，原因是___。
（3）B、C可组成原子个数比为1：3的化合物E，其电子式为___，E溶于水有白雾生成，写出它与水反应的化学方程式___。
（4）化合物C2A的立体构型为___，中心原子的价电子对数为___，用单质C与湿润的Na2CO3溶液反应可制得C2A，其反应方程式为___。
（5）A和D能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a=0.60nm，F的化学式为___，晶胞中A原子的配位数为___，列式计算晶体F的密度___(g·cm-3)。
【答案】 ①. 1s22s22p63s23p2或[Ne] 3s23p2 ②. O3 ③. O3的相对分子量大，范德华力大 ④. ⑤. PCl3+3H2O=3HCl+ H3PO3 ⑥. V型 ⑦. 4 ⑧. 2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl或2Cl2+2Na2CO3 =Cl2O+CO2+2NaCl ⑨. K2O ⑩. 8 ⑪.
【解析】
【分析】A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，简单离子A2-和D＋相差一个电子层，则D元素在第IA族，A元素位于第VIA族；B、C为同周期元素，B原子核外电子总数是最外层电子数的3倍，设B最外层电子数为x，有10+x=3x，得x=5，则B为P元素，C元素的原子最外层有一个未成对电子，则C为Cl，D的原子序数比Cl大，则D为K，A为O，以此解答。
【详解】(1)由分析可知B为P元素，P原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p2或[Ne] 3s23p2；
(2)由分析可知A为O元素，有O2和O3两种同素异形体，其中沸点最高的是O3，原因是：O3的相对分子量大，范德华力大；
(3) B、C可组成原子个数比为1：3的化合物E是PCl3，P最外层有3个单电子，则其电子式为：；PCl3和水反应生成HCl和H3PO3，HCl挥发形成白雾，方程式为：PCl3+3H2O=3HCl+ H3PO3；
(4) 化合物C2A为Cl2O，根据中心原子杂化轨道理论=4，为sp3杂化，又因为O原子有两个孤对电子，因此分子呈V型；中心原子满足8电子稳定状态，价电子对数为4；单质C与湿润Na2CO3溶液反应可制得Cl2O，其反应方程式为：2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl或2Cl2+2Na2CO3 =Cl2O+CO2+2NaCl；
(5)A为O元素，D为K元素。由晶胞结构可知K原子的个数为8个，O原子的个数为8+6=4，所以F的化学式为K2O；晶胞中O原子的配位数为8；K2O的摩尔质量为94g/mol，晶胞的边长为0.06nm，根据晶胞结构可以得出：每个晶胞含有8个K原子，4个氧原子，相当于含有4个K2O，假设有1molK2O晶体，共含有的晶胞数为，每个晶胞的体积为(0.6010-7)3cm3，总体积V=(0.6010-7)3cm3，依据得到K2O晶体的密度为：。
五、有机推断题
16. 化合物G是抗2019-nCOV病毒药物 remde-sivir的中间体，其一种合成路线如下
(注Bn： ；A'：腺嘌呤类似物基团；TMSCN：)
（1）C→D的反应类型为_______。
（2）一个C分子中含有手性碳原子的数目为_______。
（3）X的分子式为C5H12O2，A+X B+2CH3OH，则X的结构简式为_______。
（4）D的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的一种结构简式_______。
①分子中有一个含一个氧原子的六元环
②分子中有五种不同环境的氢原子
③能发生银镜反应、水解反应
（5）设计以和X为原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干) _______。
【答案】（1）氧化反应
（2）4 （3）
（4）或 （5）
【解析】
【分析】在硫酸条件下与X反应得到B，将醇羟基转变成醚键，保护醇羟基，结合(3)中X的分子式为C5H12O2，A+X B+2CH3OH，对比A和B的结构可知X为：，B与氢气发生还原反应得到C为，C与碘单质在指定条件下被氧化成D，D经一系列转化得到E，E在TMSCN和碳酸钾条件下发生取代反应得到F，F在氨气作用下得到G，据此分析解答。
【小问1详解】
C到D的过程中醇羟基转变成羰基，发生氧化反应，故答案为：氧化反应；
【小问2详解】
手性碳原子是指一个碳上连接4个不同的原子或原子团的碳原子，由C的结构可知，其中含有4个手性碳原子（），故答案为：4。
【小问3详解】
X的分子式为C5H12O2，A+X B+2CH3OH，结合A、B的结构可知A和X发生取代类型的反应，X应为，故答案为：；
【小问4详解】
D的分子式为C8H12O5，①分子中有一个含一个氧原子的六元环，即含有结构；②分子中有五种不同环境的氢原子，结合六元环结构可知支链在环上有一定对称性，否则氢原子的种类多于5种；③能发生银镜反应含有醛基，能水解反应含有酯基，结合D的结构可知应含有-OOCH；因此符合条件的结构有：或，故答案为：或；
【小问5详解】
产物结构中羰基可由醇羟基氧化得到，因原料中含有羟基，为防止原有羟基氧化，应先保护醇羟基，结合流程信息可知通过A到B转化反应类型保护原有醇羟基，则，然后通过卤代烃水解将溴原子转变成羟基，在将羟基氧化，最后通过流程中F到G的反应恢复羟基即可，因此合成路线为： ，故答案为： 。
化学试题
注意事项：
1.答卷前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目，在规定的位置贴好条形码。
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。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间：90分钟
一、单选题
1. 2022年1月7日，PLOS Biology在线发表了关于玉米生物固氮的研究，为减少化肥使用和发展绿色农业提供重要的理论指导。下列反应中，属于氮的固定的是
A. 由氨制成碳酸氢铵或硫酸铵 B. NO2与H2O反应生成HNO3
C. NO和O2反应生成NO2 D. N2和H2在一定条件下合成氨
【答案】D
【解析】
【分析】氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程。
【详解】A．由氨制成碳酸氢铵或硫酸铵，为化合态的氮转化为化合态的氮，A错误；
B．NO2与H2O反应生成HNO3，为化合态的氮转化为化合态的氮，B错误；
C．NO和O2反应生成NO2，为化合态的氮转化为化合态的氮，C错误；
D．N2和H2在一定条件下合成氨，为游离态的氮转化为化合态的氮，D正确；
答案选D。
2. 利用(Q)与电解转化法从烟气中分离的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法错误的是
A. a为电源负极 B. 溶液中Q的物质的量保持不变
C. 在M极被还原 D. 分离出的从出口2排出
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知，M极发生的是由Q转化为的过程，该过程是一个还原反应，故M极为阴极，电极反应为：+2H2O+2e-=+2OH-，故与M极相连的a电极为负极，N极为阳极，电极反应为：-2e-=+2H+，b极为电源正极，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，a为电源负极，A正确；
B．由分析可知，根据电子守恒可知，溶液中Q的物质的量保持不变，B正确；
C．由分析可知，整个过程CO2未被还原，在M极发生反应为CO2+OH-=，C错误；
D．由题干信息可知，M极上CO2发生反应为：CO2+OH-=被吸收，向阳极移动，N极上发生的反应为：+H+=H2O+CO2↑，故分离出的从出口2排出，D正确；
故答案为：C。
3. 微生物燃料电池(MFC)耦合人工湿地(CW)系统可用于生产生活废水处理并提供电能，系统内产电微生物由根沉积物和废水提供，其原理如图所示，下列有关MFC-CW系统叙述正确的是
A. 电子由A极经外电路流向B极
B. A极发生氧化反应
C. 消耗2.24L时，转移0.4NA电子
D. B极反应式为
【答案】D
【解析】
【分析】该装置为原电池装置，根据B电极上发生的反应，碳元素化合价升高，发生氧化反应，故B为负极，A为正极。
【详解】A．电子由B极流出沿导线流向A极，A错误；
B．A极为正极，发生还原反应，B错误；
C．没有指明标准状况，氧气的物质的量未知，无法计算转移电子数，C错误；
D．B极为负极，发生氧化反应，醋酸根转化为二氧化碳，电极反应式正确，D正确；
故选D。
4. 以下10种实验操作方法以及结论错误的有
①欲证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键，滴入酸性KMnO4溶液，看紫红色是否褪去。
②检验溴乙烷中的溴元素，将少量溴乙烷与NaOH溶液混合共热，充分反应并冷却后，向溶液中加稀HNO3酸化，再滴加AgNO3溶液。
③用燃烧的方法鉴别乙醇、四氯化碳、苯。
④用足量的NaOH溶液与矿物油和地沟油加热，可鉴别出地沟油。
⑤油脂皂化后可用渗析的方法使高级脂肪酸钠和甘油分离。
⑥将铜丝在酒精灯外焰上加热变黑后移至内焰，铜丝恢复原来的红色。
⑦检验淀粉是否水解完全的方法是：在水解液中先加入过量的氢氧化钠溶液，然后滴加碘水，未变蓝，说明已水解完全。
⑧在紫外线、饱和Na2SO4、CuSO4溶液、福尔马林等作用下，蛋白质均会发生变性。
⑨甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红，则生成的氯甲烷具有酸性。
⑩将乙烯通入溴的四氯化碳溶液，溶液最终变为无色透明，则生成的1，2—二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳。
A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】①碳碳双键、醛基都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，滴入酸性KMnO4溶液，不能通过看紫红色是否褪去来证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键；故①错误；②检验溴乙烷中的溴元素，将少量溴乙烷与NaOH溶液混合共热，充分反应并冷却后，向溶液中加稀HNO3酸化，再滴加AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，故②正确；③用燃烧的方法鉴别乙醇、四氯化碳、苯，乙醇燃烧发出淡蓝色火焰，苯燃烧明亮火焰，有黑烟，四氯化碳不燃烧，能鉴别，故③正确；④用足量的NaOH溶液与矿物油和地沟油加热，矿物油与NaOH溶液不反应，地沟油与NaOH溶液反应而使溶液不再分层，因此可鉴别出地沟油，故④正确；⑤油脂皂化后用盐析的方法将高级脂肪酸钠和甘油分离，故⑤错误；⑥将铜丝在酒精灯外焰上加热变黑后移至内焰，没有完全反应的碳和氧化铜反应生成铜，因此铜丝恢复原来的红色，故⑥正确；⑦检验淀粉是否水解完全的方法是：在水解液中直接滴加碘水，未变蓝，说明已水解完全，故⑦错误；⑧饱和Na2SO4使蛋白质盐析，故⑧错误；⑨甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红，是生成的HCl具有酸性，故⑨错误；⑩将乙烯通入溴的四氯化碳溶液，溶液最终变为无色透明，则生成的1,2 −二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳，故⑩正确；因此有5个错误，故C符合题意。
综上所述，答案为C。
5. 下列物质互为同位素的是
A. 13N和14N B. 金刚石和石墨 C. H2O和H2O2 D. CO和CO2
【答案】A
【解析】
【详解】A．13N和14N是质子数相同、中子数不同的原子，13N和14N互为同位素，A正确；
B．金刚石和石墨是碳元素组成的不同单质，属于同素异形体，B错误；
C．H2O和H2O2是由氢氧两种元素组成的不同化合物，C错误；
D．CO和CO2是由碳氧两种元素组成的不同化合物，D错误；
故选A。
6. 磷化铝()为粮食储备常用的高效熏蒸杀虫剂，性质相似，分子遇水蒸气可发生反应。下列表示相关微粒的化学术语正确的是
A. 重水的分子式为 B. 质量数为2的氢核素：
C. 的原子结构示意图为 D. 的电子式为
【答案】B
【解析】
【详解】A．重水分子中H原子的质量数为2，O的质量数为16，则重水的分子式为D2O或，故A错误；
B．氢的质子数为1，则质量数为2的氢核素为，故B正确；
C．17O是质量数为17的氧原子，质子数和核外电子数都是8，其原子结构示意图为 ，故C错误；
D．由“AlP分子”可知，AlP是共价化合物，不是由阴阳离子通过离子键结合而成，而是通过共价键结合而成，则AlP分子中不存在阴阳离子，故D错误；
故选：B。
7. 室温下，用mmol/L的二甲胺[(CH3)2NH]溶液(二甲胺在水中的电离与一水合氨相似)滴定10.00mL0.1mol/L的盐酸溶液。溶液pH随加入二甲胺溶液体积变化曲线如图所示(忽略溶液混合时的体积变化)。下列说法正确的是
A. 本实验应该选择酚酞作指示剂
B. 室温下，
C. a点溶液中水的电离程度最大
D. b点溶液中存在：c[(CH3)2NH]＞c(OH-)＞c(Cl-)＞c(H＋)
【答案】B
【解析】
【分析】二甲胺[(CH3)2NH]为一元弱碱，二甲胺在水中电离与一水合氨相似，二甲胺[(CH3)2NH]电离方程式为(CH3)2NH•H2O⇌(CH3)2NH+OH-，电离平衡常数Kb[(CH3)2NH•H2O]=，(CH3)2NH2Cl是强酸弱碱盐，其水溶液呈酸性，结合电荷守恒关系分析解答。
【详解】A．用二甲胺溶液滴定盐酸溶液达到滴定终点时生成强酸弱碱盐(CH3)2NH2Cl，溶液呈酸性，应该选择甲基橙作指示剂，故A错误；
B．(CH3)2NH2Cl是强酸弱碱盐，其水溶液呈酸性，电荷关系为c[(CH3)2NH]+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)，图中a点时溶液呈中性，c(OH-)=c(H+)=10-7mol/L、并且二甲胺溶液过量、c[(CH3)2NH]=c(Cl-)==0.05mol/L，剩余(CH3)2NH的浓度c[(CH3)2NH•H2O]==0.5(m-0.1)mol/L，电离方程式为(CH3)2NH•H2O⇌(CH3)2NH+OH-，则电离平衡常数Kb[(CH3)2NH•H2O]===×10-7，故B正确；
C．强酸弱碱盐能够促进水的电离，并且其浓度越大、促进作用越强，二者恰好完全反应时生成(CH3)2NH2Cl，此时溶液呈酸性，图中a点呈中性、二甲胺过量，所以a点以前的某点溶液中水的电离程度最大，故C错误；
D．图中b点溶液的pH=8、呈碱性，c(OH-)＞c(H+)，溶液中主要离子为(CH3)2NH和Cl-，电荷关系为c[(CH3)2NH]+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)，所以有c[(CH3)2NH]＞c(Cl-)＞c(OH-)＞c(H+)，故D错误；
故选B。
8. 下列叙述中正确的是
A. CS2为V形的极性分子，微粒间的作用力为范德华力
B. ClO的空间结构为平面三角形
C. 氯化硼(BCl3)的B原子价层电子对数为4，含有一对孤电子对，呈三角锥形
D. SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化，SiF4分子呈正四面体形，SO呈三角锥形
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．CS2中心原子C原子价层电子对数是2，是sp杂化，分子为直线形非极性分子，微粒间的作用力为范德华力，A错误；
B．ClO中心原子Cl原子价层电子对数是4，是sp3杂化，配位原子数3，其空间结构为三角锥型，B错误；
C．氯化硼(BCl3)的B原子价层电子对数为3，没有孤电子对，是sp2杂化，分子呈平面三角形，C错误；
D．SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化，SiF4分子有四个配位原子，呈正四面体形，SO有三个配位原子，呈三角锥形，D正确；
故选D。
9. 滑雪是北京冬奥会的重点比赛项目，下列滑雪用品涉及的材料中，不属于高分子的是
A. 滑雪杖——合金 B. 滑雪板——聚乙烯
C. 滑雪头盔——聚酯硬塑料 D. 防护镜——聚甲基丙烯酸甲酯
【答案】A
【解析】
【详解】A．合金为金属材料，不属于高分子，故A符合题意；
B．聚乙烯塑料属于有机物，属于有机高分子材料，属于高分子，故B不符合题意；
C．聚酯硬塑料，属于有机高分子材料，属于高分子，故C不符合题意；
D．聚甲基丙烯酸甲酯，属于有机高分子材料，属于高分子，故D不符合题意；
故选：A。
10. 下列关于碱金属元素的说法中，正确的是
A. IA族元素都是碱金属元素
B. 在常温下Cs与水反应会发生爆炸
C. 金属钾具有强还原性，K+具有强氧化性
D. 碱金属单质可将铜从其盐溶液中置换出来
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．IA族元素中的H不属于碱金属元素，A错误；
B．根据碱金属元素性质的递变规律，从上至下，随着原子序数的递增，金属性越来越强，与水反应越来越剧烈，铯的金属性最强，在常温下与水反应会发生爆炸，B正确；
C．金属钾具有强还原性，但K+具有弱氧化性，C错误；
D．由于碱金属单质性质太活泼，遇到水溶液时优先和水反应生成碱和氢气，因此不能将铜从其盐溶液中置换出来，D错误；
答案选B。
11. 下列说法不正确的是
A. 用淀粉和纤维素都可以水解生成葡萄糖
B. 油脂皂化反应可以获得高级脂肪酸盐和甘油
C. 向鸡蛋清溶液中加入醋酸铅溶液，鸡蛋清会发生变性
D. 煤的液化、气化和干馏均属于物理变化
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖，故A正确；
B．油脂是高级脂肪酸甘油酯，油脂和氢氧化钠反应生成高级脂肪酸钠和甘油，故B正确；
C．重金属盐能使蛋白质变性，向鸡蛋清溶液中加入醋酸铅溶液，鸡蛋清会发生变性，故C正确；
D．煤的液化、气化和干馏均有新物质生成，都属于化学变化，故D错误；
选D
12. 如图为氟利昂(如CFCl3)破坏臭氧层的反应过程示意图，下列说法不正确的是
A. 过程I中断裂极性键C—Cl键
B. 过程III中O+O = O2是吸热过程
C. 过程II可表示为O3+Cl• = ClO+O2
D. 上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏O3的催化剂
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图示可知，过程I是CFCl3→CFCl2+Cl，断裂了极性键C-Cl键，A正确；
B．过程III中O+O=O2，形成了化学键，释放能量，是放热过程，B错误；
C．由图示可知，过程II为O3+Cl• = ClO+O2，C正确；
D．由图示可知，氟利昂中氯原子在反应前后不变，是破坏O3的催化剂，D正确；
答案选B。
二、工业流程题
13. 实验室用软锰矿(主要成分为MnO2)和黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料制取Mn2O3和单质硫，其实验流程如下：
已知：① 在碱性条件下，二价锰以Mn(OH)2形式稳定存在，三价锰以MnOOH形式稳定存在。Mn(OH)2和MnOOH均难溶于水和碱性溶液。
②无水MnSO4晶体熔点700 ℃，在不同温度下它和MnOOH固体受热发生分解：
4MnSO42Mn2O3＋4SO2↑＋O2↑；2MnOOHMn2O3＋H2O↑。
(1)溶浸过程中生成MnSO4、Fe2(SO4)3及单质S，该反应的化学方程式为________。
(2)室温下，为使杂质离子浓度小于1×10－6mol·L－1，除铁步骤中需调节溶液pH范围为________(已知：Ksp[Fe(OH)2]＝1.0×10－16、Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－39，pH＝7.1时Mn(OH)2开始沉淀)
(3)为提高Mn2O3的产率，流程中两次过滤操作后均需对滤渣进行洗涤，并________。
(4)(NH4)2S溶液浸取过滤Ⅰ得到的滤渣时发生反应：(NH4)2S ＋xS(NH4)2Sx＋1，单质硫转化为多硫化铵[(NH4)2Sx＋1]转移到液相中。实验时采用过量的饱和(NH4)2S溶液浸取的目的是________。将多硫化铵溶液置于如图所示的装置中，控制在90 ℃条件下分解，单质硫的提取率可达98%。实验中适宜的加热方式为____________________。
(5)请补充完整由MnSO4溶液制备较纯净Mn2O3的实验方案：向MnSO4溶液中________，72 h后得到产品Mn2O3。(须使用的试剂：0.2 mol·L－1氨水、3%H2O2溶液、BaCl2溶液、热水)
【答案】 ①. 3MnO2＋2FeS2＋6H2SO4=3MnSO4＋Fe2(SO4)3＋4S＋6H2O ②. 3.0
【分析】（1）溶浸时加入的是软锰矿、黄铁矿、硫酸，依据加入的物质和生成的物质写出化学方程式；
（2）当铁离子浓度小于10-6mol/L，铁离子认为完全除去，c3(OH-)=，c(H+)=，计算pH；
（4）加热的温度在100℃以下，利用水浴加热。
【详解】（1）溶浸过程中加入的有MnO2和 FeS2，生成MnSO4、Fe2(SO4)3及单质S，依据电子守恒进行配平，反应的化学方程式是3MnO2＋2FeS2＋6H2SO4=3MnSO4＋Fe2(SO4)3＋4S＋6H2O，
故答案：3MnO2＋2FeS2＋6H2SO4=3MnSO4＋Fe2(SO4)3＋4S＋6H2O；
（2）c3(OH-)===10-33，c(OH-)=10-11 ，c(H+)===10-3，pH=3.0，锰离子沉淀时pH值是7.1，所以除去杂质铁离子调节pH值的范围是3.0-7.1，
故答案为：3.0
故答案为：将洗涤后的滤液合并入过滤后的滤液中；
（4）实验时采用过量的饱和(NH4)2S溶液浸取过滤Ⅰ得到的滤渣S，因为(NH4)2S ＋xS(NH4)2Sx＋1，单质硫转化为多硫化铵[(NH4)2Sx＋1]转移到液相中，目的是增大单质硫的浸取率，因为控制温度在90 ℃，可以用水浴加热，
故答案为：增大单质硫的浸取率；水浴加热；
（5）无水MnSO4加热分解虽然也能得到Mn2O3，但加热温度较高，而且会产生有毒气体SO2，所以采取把MnSO4转化为MnOOH，然后在250 ℃下加热分解制得。把MnSO4转化为MnOOH，锰元素的化合价升高，需要加入氧化剂过氧化氢，加入氨水，生成MnOOH，控制温度250℃，使其分解得到Mn2O3，
故答案为：加入过量3%过氧化氢溶液和0.2 mol·L－1氨水，不断搅拌，直至生成大量沉淀，过滤，用热水洗涤沉淀2～3次，直至滤液中滴加BaCl2溶液不再出现浑浊，将沉淀转移入加热装置，控制温度在250 ℃加热。
三、原理综合题
14. (1)26.环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应(假设用2A⇌A2表示该反应)。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是_______
A.T1>T2
B.a点的反应速率小于c点的反应速率
C.a点正反应速率大于b点的逆反应速率
D.b点时环戊二烯的浓度为0.45 mol/L
(2)298 K时，将20 mL 3x mol·L-1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L-1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)⇌(aq)+2I-(aq)+ H2O(l)。溶液中c()与反应时间(t)的关系如图所示。
下列可判断反应达到平衡的是_______(填标号)。
a.溶液的pH不再变化
b.v(I-)=2v()
c.c()/c()不再变化
d.c(I-)=y mol·L-1
(3)锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质是LiClO4，溶于混合有机溶剂中，金属锂离子(Li+)通过电解质迁移入二氧化锰晶格中，生成LiMnO2。
电池的正极反应式为_______。
(4)将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH4I(s)⇌NH3(g)+HI(g) ②2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)达到平衡时，c(H2)=0.5mol•L﹣1，c(HI)=4mol•L﹣1，下列说法正确的是_____
A.平衡时，c(NH3)=5mol•L﹣1
B.反应起始时固体NH4I是5 mol
C.平衡时HI的分解率为20%
D.改变反应起始固体NH4I的量，保持其他条件不变，平衡时各气体浓度也发生改变
(5)探究H2SO3的酸性强于HClO(可能需要的装置和试剂如图所示)。
(5)所需装置的连接顺序为：纯净的SO2→_______(填装置字母代号)
【答案】 ①. C ②. ac ③. MnO2+e-+Li+=LiMnO2 ④. AC ⑤. H→J→I→K
【解析】
【详解】(1)A．在相同时间内，环戊二烯浓度减小量越大，反应速率越快。根据图象可知反应温度：T2>T1，A错误；
B．a、c两点的温度和浓度都不相同，因此无法比较a点和c点的反应速率大小，B错误；
C．a点和b点温度相同，a点时环戊二烯的浓度大于b点时环戊二烯的浓度，即a点的正反应速率大于b点的正反应速率，因为b点时反应未达到平衡，b点的正反应速率大于逆反应速率，故a点的正反应速率大于b点的逆反应速率，C正确；
D．由图象可知，b点时环戊二烯的浓度为0.6 mol/L，D错误；故答案为C。
(2)①a.溶液pH不变时，则c(OH-)也保持不变，反应处于平衡状态；b.根据速率关系，v(I-)/2=v()，则v(I-)=2v()始终成立，v(I-)=2v()时反应不一定处于平衡状态；c.由于提供的Na3AsO3总量一定，所以c(AsO43-)/c()不再变化时，c(AsO43-)与c()也保持不变，反应处于平衡状态；d.平衡时c(I-)=2c()=2×y =2y 时，即c(I-)=y 时反应不是平衡状态；故选：ac
(3) 在锂锰电池中，金属锂为负极(a极)，电极反应式为Li-e-Li+；二氧化锰为正极(b极)，电极反应式为MnO2+e-+Li+LiMnO2
(4) A.平衡时c(HI)=4mol/L，HI分解生成的H2的浓度为0.5mol/L，HI的分解浓度为2×0.5mol/L= 1mol/L，则NH4I分解生成的HI的浓度为4+1=5mol/L，所以NH4I分解生成的NH3的浓度为5mol/L，A项错误；B.NH4I的转化率不能确定、容器的体积不确定，无法计算NH4I的起始物质的量，B项错误；C.HI的分解浓度为1mol/L，NH4I分解生成的HI的浓度为5mol/L，则HI的分解率为1mol/L÷5mol/L×100%=20%，C项正确；D.NH4I为固体，改变其用量，反应①的平衡不移动，平衡时各组分的浓度不变，D项错误；答案选C。
(5) 证明H2SO3的酸性强于HClO，不能直接将SO2通入漂白粉溶液中，因为SO2会被具有氧化性的ClO-氧化，不能发生强酸制取弱酸的复分解反应，所以可以借助碳酸，H2SO3的酸性强于H2CO3，H2CO3的酸性强于HClO，从而间接证明H2SO3的酸性强于HClO。由以上分析可知，纯净的SO2先通入小苏打溶液中，制取CO2气体，用酸性高锰酸钾溶液除去CO2中的SO2，再通过品红溶液，以保证SO2全部除尽，最后通入漂白粉溶液中，若出现白色沉淀，则证明有CO2进入漂白粉溶液中，从而证明了H2SO3的酸性强于H2CO3，H2CO3的酸性强于HClO，从而间接证明H2SO3的酸性强于HClO，所以所需装置的连接顺序为：纯净的SO2→H→J→I→K
【点睛】本题考查化学平衡的计算，难度中等。①NH4I分解出的HI浓度为平衡时HI浓度与已分解的HI的浓度之和，即为NH4I分解出的NH3物质的量浓度，H2来自HI的分解，根据氢气浓度可知HI分解的浓度；②NH4I的转化率不能确定、容器的体积不确定，无法计算NH4I的起始物质的量；③HI的分解率=HI的分解浓度÷NH4I分解出的HI浓度×100%；④NH4I为固体，改变其用量，反应①的平衡不移动，平衡时各组分的浓度不变。
四、结构与性质
15. A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，简单离子A2-和D＋相差一个电子层，B、C为同周期元素，B原子核外电子总数是最外层电子数的3倍，C元素的原子最外层有一个未成对电子。请回答下列问题：
（1）基态B原子的核外电子排布式为___。
（2）A有两种同素异形体，其中沸点最高的是___，原因是___。
（3）B、C可组成原子个数比为1：3的化合物E，其电子式为___，E溶于水有白雾生成，写出它与水反应的化学方程式___。
（4）化合物C2A的立体构型为___，中心原子的价电子对数为___，用单质C与湿润的Na2CO3溶液反应可制得C2A，其反应方程式为___。
（5）A和D能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a=0.60nm，F的化学式为___，晶胞中A原子的配位数为___，列式计算晶体F的密度___(g·cm-3)。
【答案】 ①. 1s22s22p63s23p2或[Ne] 3s23p2 ②. O3 ③. O3的相对分子量大，范德华力大 ④. ⑤. PCl3+3H2O=3HCl+ H3PO3 ⑥. V型 ⑦. 4 ⑧. 2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl或2Cl2+2Na2CO3 =Cl2O+CO2+2NaCl ⑨. K2O ⑩. 8 ⑪.
【解析】
【分析】A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，简单离子A2-和D＋相差一个电子层，则D元素在第IA族，A元素位于第VIA族；B、C为同周期元素，B原子核外电子总数是最外层电子数的3倍，设B最外层电子数为x，有10+x=3x，得x=5，则B为P元素，C元素的原子最外层有一个未成对电子，则C为Cl，D的原子序数比Cl大，则D为K，A为O，以此解答。
【详解】(1)由分析可知B为P元素，P原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p2或[Ne] 3s23p2；
(2)由分析可知A为O元素，有O2和O3两种同素异形体，其中沸点最高的是O3，原因是：O3的相对分子量大，范德华力大；
(3) B、C可组成原子个数比为1：3的化合物E是PCl3，P最外层有3个单电子，则其电子式为：；PCl3和水反应生成HCl和H3PO3，HCl挥发形成白雾，方程式为：PCl3+3H2O=3HCl+ H3PO3；
(4) 化合物C2A为Cl2O，根据中心原子杂化轨道理论=4，为sp3杂化，又因为O原子有两个孤对电子，因此分子呈V型；中心原子满足8电子稳定状态，价电子对数为4；单质C与湿润Na2CO3溶液反应可制得Cl2O，其反应方程式为：2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl或2Cl2+2Na2CO3 =Cl2O+CO2+2NaCl；
(5)A为O元素，D为K元素。由晶胞结构可知K原子的个数为8个，O原子的个数为8+6=4，所以F的化学式为K2O；晶胞中O原子的配位数为8；K2O的摩尔质量为94g/mol，晶胞的边长为0.06nm，根据晶胞结构可以得出：每个晶胞含有8个K原子，4个氧原子，相当于含有4个K2O，假设有1molK2O晶体，共含有的晶胞数为，每个晶胞的体积为(0.6010-7)3cm3，总体积V=(0.6010-7)3cm3，依据得到K2O晶体的密度为：。
五、有机推断题
16. 化合物G是抗2019-nCOV病毒药物 remde-sivir的中间体，其一种合成路线如下
(注Bn： ；A'：腺嘌呤类似物基团；TMSCN：)
（1）C→D的反应类型为_______。
（2）一个C分子中含有手性碳原子的数目为_______。
（3）X的分子式为C5H12O2，A+X B+2CH3OH，则X的结构简式为_______。
（4）D的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的一种结构简式_______。
①分子中有一个含一个氧原子的六元环
②分子中有五种不同环境的氢原子
③能发生银镜反应、水解反应
（5）设计以和X为原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干) _______。
【答案】（1）氧化反应
（2）4 （3）
（4）或 （5）
【解析】
【分析】在硫酸条件下与X反应得到B，将醇羟基转变成醚键，保护醇羟基，结合(3)中X的分子式为C5H12O2，A+X B+2CH3OH，对比A和B的结构可知X为：，B与氢气发生还原反应得到C为，C与碘单质在指定条件下被氧化成D，D经一系列转化得到E，E在TMSCN和碳酸钾条件下发生取代反应得到F，F在氨气作用下得到G，据此分析解答。
【小问1详解】
C到D的过程中醇羟基转变成羰基，发生氧化反应，故答案为：氧化反应；
【小问2详解】
手性碳原子是指一个碳上连接4个不同的原子或原子团的碳原子，由C的结构可知，其中含有4个手性碳原子（），故答案为：4。
【小问3详解】
X的分子式为C5H12O2，A+X B+2CH3OH，结合A、B的结构可知A和X发生取代类型的反应，X应为，故答案为：；
【小问4详解】
D的分子式为C8H12O5，①分子中有一个含一个氧原子的六元环，即含有结构；②分子中有五种不同环境的氢原子，结合六元环结构可知支链在环上有一定对称性，否则氢原子的种类多于5种；③能发生银镜反应含有醛基，能水解反应含有酯基，结合D的结构可知应含有-OOCH；因此符合条件的结构有：或，故答案为：或；
【小问5详解】
产物结构中羰基可由醇羟基氧化得到，因原料中含有羟基，为防止原有羟基氧化，应先保护醇羟基，结合流程信息可知通过A到B转化反应类型保护原有醇羟基，则，然后通过卤代烃水解将溴原子转变成羟基，在将羟基氧化，最后通过流程中F到G的反应恢复羟基即可，因此合成路线为： ，故答案为： 。
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