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广东省湛江市第二中学2023届高三上学期第一次月考化学试题
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这是一份广东省湛江市第二中学2023届高三上学期第一次月考化学试题，共21页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
（答题时间：75分钟，总分：100分）
可能用到的相对原子质量：H1 O16 Na23 S32 K39
一、选择题：本题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4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. 化学与生活密切相关，下列说法错误的是
A. N95口罩所使用的聚丙烯熔喷布属于合成高分子化合物
B. 酒精能使蛋白质变性，预防新冠肺炎病毒使用的酒精纯度越高越好
C. 厕所清洁剂、食用醋、肥皂水、厨房清洁剂四种溶液的pH逐渐增大
D. 使用氯气对自来水消毒时，氯气会与自来水中的有机物反应，生成的有机氯化物可能对人有害
【答案】B
【解析】
【详解】A．聚丙烯由丙烯发生加聚反应生成的高分子化合物，A正确；
B．医用酒精是75%的乙醇溶液，酒精浓度不是越高越好，浓度太高或浓度太低都不利于杀菌消毒，B错误；
C．厕所清洁剂中含有盐酸，食醋中含有醋酸，盐酸的酸性强于醋酸，肥皂水是弱碱性的，而厨房清洁剂为了洗去油污一定是强碱性的，因此四种溶液的pH逐渐增大，C正确；
D．氯气消毒的同时可能会生成一些对人体有害的物质，因此现在多改用无毒的等新型消毒剂，D正确；
答案选B。
2. NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 15.6gNa2O2与过量的CO2反应时，转移的电子数为0.4NA
B. 1L1ml·L-1FeCl3溶液中含有铁离子的数目为NA
C. TK时，1LpH=6的纯水中含有1×10-6NA个OH-
D. 6.8g熔融的KHSO4中含有0.1NA个阳离子
【答案】C
3. 下列说法正确的是
A. 、都是由极性键构成的非极性分子
B. 金刚石与石墨烯中的C-C-C夹角都为120°
C. 锗原子（）基态核外电子排布式为该试卷源自 每日更新，享更低价下载。D. ⅣA族元素单质的晶体类型相同
【答案】A
【解析】
【详解】A．的化学键为Si-H，为极性键，为正四面体，正负电荷中心重合，为非极性分子；的化学键为Si-Cl，为极性键，为正四面体，正负电荷中心重合，为非极性分子，故A正确；
B．金刚石中的碳原子为正四面体结构，夹角为109°28′，故B错误；
C．锗原子()基态核外电子排布式为[Ar]3d10，故C错误；
D．ⅣA族元素中的碳元素形成的石墨为混合晶体，而硅形成的晶体硅为原子晶体，故D错误；
故选A。
4. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 磁性氧化铁溶于足量稀硝酸：
B. NaClO溶液与HI溶液反应：
C. 溶液和过量溶液混合：
D. 明矾溶液中滴入溶液使恰好完全沉淀：
【答案】C
【解析】
【详解】A．磁性氧化铁溶于足量稀硝酸，稀硝酸具有强氧化性，二者发生氧化还原反应，离子方程式为：，故A错误；
B．NaClO将HI氧化为I2，离子方程式为：，故B错误；
C．溶液和过量溶液混合生成CaCO3、和水，离子方程式为：，故C正确；
D．明矾为，滴入溶液使恰好完全沉淀，此时与物质的量之比为1：2，离子方程式为：，故D错误；
故选C。
5. 某有机物X的结构如图所示，下列说法正确的是
A. X的分子式为C9H12O3
B. X中所有碳原子均可能共面
C. X可与氧气发生催化氧化反应
D. 1mlX最多能消耗2 ml NaOH
【答案】C
【解析】
【详解】A.由结构简式可知， 其分子式C9H14O3，故A项错误；
B. 分子中含有饱和碳原子，则与该碳原子相连的四个碳原子一定不在同一共面上，故B项错误；
C. 分子中含有羟基，且与羟基相连的碳原子上含有氢原子，所以在催化剂存在的条件下可与氧气发生催化氧化反应，故C项正确；
D.分子中仅含有1个酯基能与NaOH溶液反应，所以 1ml该有机物最多能消耗1 ml NaOH，故D项错误。
故选C。
【点睛】本题考查有机物结构和性质，把握官能团及其性质关系是解本题关键，注意只有1个酯基能与NaOH溶液反应，为易错点。
6. 某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A. 的配位数为6B. 与距离最近的是
C. 该物质的化学式为D. 若换为，则晶胞棱长将改变
【答案】B
【解析】
【详解】A．配位数为与其距离最近且等距离的F-的个数，如图所示，位于体心，F-位于面心，所以配位数为6，A正确；
B．与的最近距离为棱长的，与的最近距离为棱长的，所以与距离最近的是，B错误；
C．位于顶点，所以个数==1，F-位于面心，F-个数==3，位于体心，所以个数=1，综上，该物质的化学式为，C正确；
D．与半径不同，替换后晶胞棱长将改变，D正确；
故选B。
7. 下列说法正确的是
A. 常温下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0
B. 已知2CO(g)＋O2(g)==2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·ml－1，则CO的燃烧热ΔH＝－283 kJ
C. 已知H＋(aq)＋OH－(aq)==H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·ml－1，则稀H2SO4溶液和稀Ba(OH)2溶液反应的反应热ΔH＝2×(－57.3) kJ·ml－1
D. 500℃、30 MPa下，将0.5 ml N2和1.5 ml H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，则热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－38.6 kJ·ml－1
【答案】A
【解析】
【详解】A、该反应的△S＞0，若不能自发进行，△H-T△S＞0，则△H＞0，故A正确；
B．燃烧热的单位为 kJ/ml，故B错误；
C．稀H2SO4溶液和稀Ba(OH)2 溶液反应生成硫酸钡沉淀，要放出热量，反应热ΔH ＜2×(－57.3) kJ·ml-1，故C错误；
D．N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 的反应属于可逆反应，500℃、30MPa下，将0.5ml N2和1.5mlH2置于密闭的容器中不可能完全反应，当完全反应时，放出的热量大于19.3kJ，热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＜－38.6 kJ·ml-1，故D错误；
故选A。
8. 用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是（夹持装置未画出）
A. 用装置甲检验溶液中是否有K＋
B. 用装置乙制取并收集少量NH3
C. 用装置丙进行喷泉实验
D. 用装置丁加热熔融NaOH固体
【答案】B
【解析】
【详解】A、检验K＋，需要通过蓝色钴玻璃观察，防止黄光的干扰，故说法错误；
B、利用生石灰遇水放出大量的热，以及NH3·H2O不稳定受热易分解，来制取氨气，由于氨气的密度小于空气的密度，收集氨气用向下排空气法收集，故正确；
C、喷泉实验：烧瓶内外产生压强差，而氯气不溶于饱和食盐水，不能形成喷泉，故说法错误；
D、瓷坩埚成分是SiO2，SiO2属于酸性氧化物，和NaOH反应，不能用瓷坩埚熔融NaOH固体，故说法错误。
答案选B。
9. 已知NO2与N2O4可相互转化：2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH=-24.2kJ·ml-1，在恒温下，将一定量NO2和N2O4(g)的混合气体充入体积为2L的密闭容器中，其中物质的浓度随时间变化的关系如图所示。下列推理分析合理的是
A. 前10min内，用v(NO2)表示的反应速率为0.02ml·L-1·min-1
B. 反应进行到10min时，体系吸收的热量为9.68kJ
C. a、b、c、d四点中v(正)与v(逆)均相等
D. 25min时，正反应速率减小
【答案】B
【解析】
【分析】在相同时间内，b、d所在的曲线物质的量浓度变化是a、c所在的曲线物质的量浓度变化的2倍，所以b、d表示NO2浓度的变化，a、c表示N2O4浓度的变化.。
【详解】A．前10min内，用v(NO2)表示的反应速率为0.04ml·L-1·min-1，故A错误；
B．反应进行到10min时，反应共消耗N2O4的物质的量是0.2ml/L×2L=0.4ml，体系吸收的热量为24.2kJ·ml-1×0.4ml=9.68kJ，故B正确；
C．a、b、c、d四点中，b、d两点反应达到平衡状态，v(正)=v(逆)，a点反应逆向进行v(正)v(逆)，故C错误；
D．25min时，NO2浓度增大，正反应速率增大，故D错误；
选B。
10. 电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如下。下列说法不正确的是
A. O2在电极b上发生还原反应
B. 溶液中OH-向电极a移动
C. 反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4：5
D. 负极的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．b电极为正极，氧气在电极b上得电子，发生还原反应，A正确；
B．原电池中阴离子在电解质溶液中向负极移动，则溶液中OH-向电极a移动，B正确；
C．NH3在负极失电子得N2，O2在正极得电子氧元素变为-2价，根据得失电子守恒有4NH3~12e-~3O2，则消耗NH3与O2的物质的量之比=4：3，C错误；
D．氨气在负极失电子得氮气，结合电解质溶液为KOH溶液写出负极的电极反应式为2NH3-6e- +6OH-=N2+6H2O，D正确；
故选C。
11. 反应可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是
A. 该反应 、
B. 该反应的平衡常数
C. 高温下反应每生成1 ml Si需消耗
D. 用E表示键能，该反应
【答案】B
【解析】
【详解】A．SiCl4、H2、HCl为气体，且反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和，因此该反应为熵增，即△S>0，故A错误；
B．根据化学平衡常数的定义，该反应的平衡常数K=,故B正确；
C.题中说的是高温，不是标准状况下，因此不能直接用22.4L·ml－1计算，故C错误；
D．△H=反应物键能总和－生成物键能总和，即△H=4E(Si－Cl)＋2E(H－H)－4E(H－Cl) －2E(Si－Si)，故D错误；
答案为B。
12. W、X、Y、Z为短周期原子序数依次增大的主族元素，其中W元素形成的单质密度最小，且W与X、Y、Z都能形成共价化合物，Y、W形成的常见化合物溶于水显碱性，Z、W形成的化合物溶于水显酸性。四种元素原子序数之和为30，可形成的某种化合物结构式为。下列说法正确的是
A. 该化合物中所有原子均满足8电子稳定结构
B. X和Z的最高价氧化物的水化物都是一元强酸
C. 简单氢化物的沸点：Y＞Z
D. W与Y、Z三种元素形成的化合物中一定不含离子键
【答案】C
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为短周期原子序数依次增大的主族元素，W元素形成的单质密度最小，则W为H元素；W与X、Y、Z都能形成共价化合物，Y、W形成的常见化合物溶于水显碱性，且为共价化合物，该化合物为NH3，则Y为N元素；根据图示可知，Z只能形成1个共价键，位于ⅤⅡA族，其原子序数最大，则Z为Cl元素；四种元素的原子序数之和为30，则X的原子序数为30-1-7-17=5，则X为B元素，据此解答。
【详解】根据上述分析可知，WH，X为B，Y为N，Z为Cl元素。
A．根据图示可知，在该化合物中，H元素的原子最外层满足2个电子的稳定结构，不满8电子稳定结构，A错误；
B．X为B元素，最高价氧化物对应的水化物是H3BO3，H3BO3为三元弱酸，B错误；
C．氨气分子间有氢键，沸点高，则简单氢化物的沸点Y>Z，C正确；
D．W为H，Y为N，Z为Cl，三种元素形成的化合物可以是NH4Cl，该物质是离子化合物，含有离子键、共价键，D错误；
故答案为C。
【点睛】该题考查原子结构与元素周期律的应用。根据元素的原子结构及形成化合物的特点推断元素为解答关键，一般情况下离子化合物中含有金属元素，但离子化合物NH4Cl的形成元素全部是非金属元素，注意常见的元素及形成化合物的结构特点及元素周期律的应用。
13. 含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是
A. 该过程中可得到化工产品
B. 该工艺流程是除去煤燃烧时产生的
C. 该过程中化合价发生改变的元素为Fe和S
D. 图中涉及的反应之一为
【答案】C
【解析】
【分析】根据工艺流程所示可知：该工艺中硫酸亚铁在酸性溶液中被氧气氧化为硫酸铁，Fe2(SO4)3和H2O吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，该步骤的化学方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=FeSO4+2H2SO4。
【详解】A．根据工艺流程所示可知反应可以得到化工产品H2SO4，A正确；
B．该反应过程中反应消耗SO2，因此该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2，防止大气污染，B正确；
C．根据图示可知该过程中化合价发生改变的元素有Fe和S、O三种元素，C错误；
D．该工艺中Fe2(SO4)3和H2O吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4，D正确；
故选C。
14. CuSO4是一种重要的化工原料，有关制备途径及性质如图所示。下列说法错误的是
A. 途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3:2
B. 生成等量的硫酸铜,三个途径中参加反应的硫酸的物质的量: ①=②<③
C. 硫酸铜在1100℃分解的方程式为:2CuSO4Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑
D. 当Y为葡萄糖时，葡萄糖发生还原反应
【答案】D
【解析】
【详解】A、途径①涉及反应3Cu+8H++2NO3－=3Cu2++2NO↑+4H2O，NO3－由硝酸提供，H+由硝酸和硫酸共同提供，所以若硝酸为2ml，则硫酸为(8-2)÷2=3ml，所以混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3:2，故A正确。B、途径②涉及反应为2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O；途径③涉及反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；若生成1ml硫酸铜，途径①消耗1ml硫酸，途径②消耗1ml硫酸，途径③消耗2ml硫酸，所以三个途径中，生成等量的硫酸铜，参加反应的硫酸的物质的量: ①=②<③，故B正确。C、据图可知，CuSO4在1100℃分解产生Cu2O和混合气体X，Cu2O为化合价降低的产物，则混合气体X中一定有化合价升高的产物，则一定含有O2，根据原子守恒，CuSO4在1100℃分解的方程式可能为2CuSO4Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑，故B正确；D、硫酸铜与过量的NaOH反应生成氢氧化铜，葡萄糖中含有醛基，能与新制氢氧化铜在NaOH过量的条件下反应生成Cu2O和葡萄糖酸钠，体现了葡萄糖的还原性，葡萄糖发生氧化反应，故D错误。故选D。
15. 绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 温度降低时，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
B. 图中各点对应的Ksp的关系为Ksp(m)=Ksp(n)C. 图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度
D. 向m点的溶液中加入少量Na2S固体，溶液组成由m沿mpn线向p方向移动
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．降低温度CdS的溶解度减小，所以饱和溶液中c(Cd2+)、c(S2-)同等倍数的减小，即由q沿qp线向p方向移动，A正确；
B．温度相同则Ksp相同，所以Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p)C．曲线上的p、q点时，CdS饱和溶液c(Cd2+)=c(S2-)，难溶物的溶解度既可用溶质的质量表示，也可以用溶解出的离子浓度表示，所以图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度，C正确；
D．向m点的溶液中加入少量Na2S固体，c(S2-)增大，但二者乘积即Ksp不变，c(Cd2+)减小，所以溶液组成由m沿mpn线向p方向移动，D正确；
综上所述答案为B。
16. 孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3(含Fe2O3、FeCO3、Al2O3、SiO2杂质)，工业上用孔雀石制备硫酸铜的第一步用过量硫酸溶解并过滤。常温下，分别取滤液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中大量存在的一组离子正确的是
A. 加入过量氨水：NH、SO、OH-、Fe3+
B. 加入过量稀HNO3溶液：Fe3+、H+、Cu2+、SO、NO、Al3+
C. 加入过量NaOH溶液：Na+、Fe3+、SO、OH-、AlO
D. 加入过量NaHCO3溶液：Na+、Al3+、SO、HCO
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．氢氧根离子与三价铁离子、氨根离子都反应，不能大量共存，故A不选；
B．Fe3+、H+、Cu2+、SO、NO、Al3+相互不反应，可以大量共存，故B选；
C．氢氧根离子与三价铁离子、氨根离子都反应，不能大量共存，故C不选；
D．铝离子与碳酸氢根离子发生双水解，二者不能大量共存，故D不选。
答案选B。
二、非选择题：共56分。
17. 硫代硫酸钠（）为无色透明晶体，易溶于水，难溶于乙醇，在中性或碱性环境中稳定，酸性环境中不稳定，受热易分解，有较强的还原性。工业上常用硫化碱法制备，反应原理为，某实验探究小组模拟该工业原理在实验室制备，实验装置如图所示。
回答下列问题：
（1）仪器a的名称为________，装置D中NaOH溶液的作用是________。
（2）实验开始时，先关闭开关，打开开关，再打开活塞。制备过程中必须监测装置C中溶液的pH，当溶液的pH降至7时，反应完成，立即停止反应，停止反应的操作是________。如果继续通入，最终得到的产品会略带黄色，出现此现象的原因是________。
（3）该制备方法得到的粗产品中常含有少量、、等杂质，设计实验，验证粗产品含有杂质的方法是________（写出操作步骤、现象和结论）。
（4）已知：，某研究小组利用该反应探究外界条件对反应速率的影响，设计实验如下：分3个小组进行实验，每个小组都准备了3支试管和1个装有水的烧杯，3支试管分别加入溶液、稀硫酸、蒸馏水若干毫升，将3支试管放入烧杯中，经过一段时间后，再将3支试管的溶液混合，记录溶液出现浑浊的时间。
①设计第1组和第2组实验的目的是________。
②设计第3组实验的目的是探究反应温度为40℃时，溶液浓度变化对反应速率的影响，则x=________，y=________。
【答案】（1） ①. 球形干燥管（或干燥管） ②. 吸收未反应的气体，防止污染空气
（2） ①. 打开开关，关闭开关再关闭活塞 ②. 酸性条件下，生成的不稳定，发生反应生成S
（3）取少量粗产品溶于足量稀盐酸中，静置，取上层清液于试管中，滴加少量溶液，若产生白色沉淀，则说明粗产品中含有杂质
（4） ①. 探究温度对反应速率的影响 ②. 7 ③. 10
【解析】
【分析】装置A制备二氧化硫，装置B吸收多余的二氧化硫，装置C是制备装置，装置D用来吸收尾气，同时防倒吸，据此解答。
【小问1详解】
仪器a的名称为球形干燥管，反应过程中可能有部分SO2未参加反应，SO2有毒，直接排出会污染空气，SO2可与NaOH发生反应，所以装置D中NaOH溶液的作用是吸收未反应的SO2气体，防止污染空气；
【小问2详解】
要立即停止反应，SO2必须立即停止通入，让A装置中生成的SO2通入B装置中，操作步骤为打开开关K2，关闭开关K1，再关闭活塞K3，如果继续通入SO2，装置C中溶液会变酸性，在酸性条件下，生成的Na2S2O3不稳定，反应生成S，而使最终得到的产品略带黄色；
【小问3详解】
NaS2O3与HCl反应，反应方程式为Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O，产生沉淀，Na2SO3、Na2CO3会与盐酸反应生成SO2，CO2，用BaCl2溶液检验Na2SO4时，必须先加足量稀盐酸，排除Na2SO3、Na2CO3的干扰，验证粗产品中含有Na2SO4杂质的方法是吸收少量粗产品溶于足量稀盐酸中，静置，取上层清液于试管中，滴加少量BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则说明粗产品中含有Na2SO4杂质；
【小问4详解】
①比较第1、2组的数据，3支试管中各溶液浓度和体积都相同，只有烧杯中水的温度不同，所以设计第1组和第2组实验的目的是探究在其他条件相同的情况下，温度改变（或升高）对反应速率的影响，故答案为：探究温度对反应速率的影响；
②设计第3组实验的目的是探究反应温度为40℃时，Na2SO3溶液浓度变化对反应速率的影响，试管2中0.1 ml/LNa2S2O3溶液的体积必须与第3组不同，试管2中0.1 ml/L稀硫酸的体积必须与第3组相同，且3支试管溶液体积之和必须相同，所以试管3中0.1ml/L稀硫酸的体积为10mL，Na2S2O3溶液的体积为7 mL，即x=7，y=10。
18. 钛白粉（纳米级）广泛应用于功能陶瓷、催化剂、化妆品和光敏材料等白色无机颜料。具有优良的遮盖力和着色牢度，适用于不透明的白色制品。其制备原料钛铁矿（）中往往含有、MgO、CaO、、等杂质。一种硫酸法制取白色颜料钛白粉（）的生产工艺如图：
已知：①酸浸后，钛主要以形式存在；
②强电解质在溶液中仅能电离出和一种阳离子；
③不溶于水和稀酸。
（1）要提高酸浸速率，可采取的措施是________（写出一条即可）。
（2）滤渣①中除铁粉外，还可能含有的成分是________。
（3）酸浸过程中，发生反应的离子方程式为________。
（4）加入铁粉的目的是还原体系中的。为探究最佳反应条件，某实验室做了如下尝试。
①在其他条件不变的情况下，体系中Fe（III）［指和等含正三价铁元素的微粒］含量随pH变化如图，试分析，在pH介于4～6之间时，Fe（III）主要以________（填微粒化学式，已知pH＞3时近似认为沉淀完全）形式存在。
②保持其他条件不变，体系中Fe（III）含量随温度变化如图，请从化学平衡原理角度分析，55℃后，Fe（III）含量增大的原因是________。
（5）水解过程中得到的滤渣③的化学式为________。在实验室中，滤渣③一般在________（填仪器名称）中灼烧。
【答案】（1）粉碎矿石、适当加热、适当增大硫酸浓度等
（2）、
（3）
（4） ①. ②. 在溶液中存在水解平衡，水解吸热，温度升高，平衡向吸热的方向移动，生成，不再与铁粉发生反应
（5） ①. ②. 坩埚
【解析】
【分析】酸浸加入硫酸溶液与金属氧化物反应生成盐和水，CaO和硫酸反应生成CaSO4，不与硫酸反应，则滤渣①成分为、CaSO4，根据已知信息与硫酸反应生成和FeSO4，加入Fe粉还原铁离子为亚铁离子，滤液②为，水解生成，灼烧得到钛白粉；据此分析解题。
【小问1详解】
温度、浓度、接触面积等因素可影响反应速率，为提高酸浸速率，可采取的措施是粉碎矿石、适当加热、适当增大硫酸浓度等；
【小问2详解】
酸浸加入稀硫酸和CaO反应生成CaSO4微溶物，SiO2是非金属氧化物，不溶于酸，则滤渣①中除铁粉外，还可能含有成分是、CaSO4；
【小问3详解】
由信息①酸浸后，钛主要以形式存在，②强电解质在溶液中仅能电离出和一种阳离子TiO2+，则酸浸过程中，与硫酸反应生成和FeSO4，发生反应的离子方程式；
【小问4详解】
①由Fe3+水解呈酸性，pH越大，越促进水解正向进行，则介于4～6之间时，Fe(Ⅲ)主要以形式存在；②55℃后，Fe(Ⅲ)含量增大的原因是：在溶液中存在水解平衡，水解吸热，温度升高，平衡向吸热的方向移动，生成，不再与铁粉发生反应；
【小问5详解】
已知不溶于水和稀酸，滤液②含 ，“水解”过程中得到的沉淀③的化学式为；灼烧一般选择坩埚作为反应装置。
19. 甲烷是重要的资源，通过下列过程可实现由甲烷到氢气的转化。
（1）500℃时，与重整主要发生下列反应：
已知 。向重整反应体系中加入适量多孔CaO，其优点是________。
（2）与重整的主要反应的热化学方程式为
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
①在与重整体系中通入适量，可减少C（s）的生成，反应3的________。
②下，将的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整体系中和的平衡转化率如图1所示。800℃下平衡转化率远大于600℃下平衡转化率，其原因是________。
（3）利用铜-铈氧化物（，Ce是活泼金属）催化氧化可除去中少量CO，催化氧化过程中Cu、Ce的化合价均发生变化，可能机理如图2所示。将的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器，CO的转化率随温度变化的曲线如图3所示。
①基态Ce原子核外电子排布式为，基态Cu原子核外电子排布式为________，图2所示机理的步骤（i）中，元素Cu、Ce化合价发生的变化为________。
②图2所表示的总反应为________。
③当催化氧化温度超过150℃时，催化剂的催化活性下降，其可能原因是________。
【答案】（1）提高产率、提供热量
（2） ①. ②. 反应Ⅰ、反应Ⅱ的，高温下正反应进行程度大，反应的量多，反应Ⅲ的，高温下正反应进行程度小，的生成量少，所以800℃下平衡转化率远大于600℃下平衡转化率。
（3） ①. ②. Cu由＋2价变为＋1价，Ce由＋4价变为＋3价 ③. ④. 温度升高，（或）被（或CO）还原为Cu
【解析】
【小问1详解】
已知CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s) ΔH=－178.8kJ·ml-1，因此向重整反应体系中加入适量多孔CaO的优点是吸收CO2，使平衡正向移动，提高H2的产率，同时提供热量。
小问2详解】
①反应I：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=246.5kJ·ml-1
反应II：H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2kJ·ml-1
依据盖斯定律可知I×3－II×2即得到反应3CH4(g)+CO2(g)+2H2O(g)=4CO(g)+8H2(g)的ΔH=+657.1kJ·ml-1。
②由于反应Ⅰ和反应Ⅱ的ΔH＞0，高温下反应的平衡常数大(反应正向进行程度大)，CO2的消耗量大，反应Ⅲ的ΔH＜0，高温下反应的平衡常数小(反应正向进行程度小)，CO2的生成量小，所以800℃下CO2平衡转化率远大于600℃下CO2平衡转化率。
【小问3详解】
①基态Cu原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1或；图2所示机理的步骤(i)中CO结合氧元素转化为二氧化碳，根据Cu、Ce两种元素的核外电子排布式可判断元素Cu、Ce化合价发生的变化为铜的化合价由+2变为+1价，铈的化合价由+4价变为+3价；
②图2所表示的总反应为
③由于温度超过150℃时，Cu(+2价)或Cu(+1价)被H2还原为金属Cu，所以当催化氧化温度超过150℃时，催化剂催化活性下降。
20. 有机化合物K是常见的某种镇痛药的有效成分，工业上一种合成路线如图所示：
回答下列问题：
（1）I 分子中含氧官能团的名称是_______。
（2）反应④所需的试剂和条件为_______，K的分子式为_______。
（3）D的结构简式是_______。
（4）反应⑧的化学方程式是_______，其反应类型为_______。
（5）M的相对分子质量比G多14，则满足①②条件的M的同分异构体有_______种；写出一种核磁共振氢谱显示有4组峰的同分异构体的结构简式：_______。
①分子中除苯环外没有其他环状结构；
②苯环与直接相连。
（6）写出以E为原料(无机物任选)制备一种重要的有机合成中间体()的合成路线。_________
【答案】（1）羧基 （2） ①. 氯气、光照 ②.
（3） （4） ①. +CH3CH2OH+H2O ②. 取代反应(或酯化反应)
（5） ①. 16 ②.
（6）
【解析】
【分析】依据C的结构简式和D的分子式可知，C与SOCl2发生取代反应生成D为；依据E和G的结构简式以及F的分子式可知，E与氯气在光照条件下发生取代反应生成F为；依据I和K的结构简式以及J的分子式可知，J为CH3CH2OH。
【小问1详解】
由I的结构简式可知，含有的含氧官能团为羧基。
【小问2详解】
由分析可知，反应④为甲苯和氯气在光照条件下发生取代反应生成；由K的结构简式可知，K的分子式为：。
【小问3详解】
由分析可知，D的结构简式为：。
【小问4详解】
J为CH3CH2OH，反应⑧为I和J发生酯化反应(或取代反应)生成K，反应的化学方程式为：+CH3CH2OH+H2O。
【小问5详解】
M的相对分子质量比G多14，即多一个结构，G的不饱和度为6，则M的不饱和度也为6，根据①分子中除苯环外没有其他环状结构，②苯环与直接相连，则取代基为2个时，可以是或，有6种同分异构体，取代基有3个时，可以是，有10种同分异构体，共16种结构，其中核磁共振氢谱有4组峰的同分异构体的结构简式为：。
【小问6详解】
由题中E→F→G的流程可先生成，即与氯气发生取代反应生成，与NaCN发生取代反应生成，然后参照D+G→H的流程使与在条件下反应生成，将水解即可得，合成路线为：。烧杯中水的温度/℃
试管1溶液/mL
试管2稀硫酸/mL
试管3蒸馏水/mL
第1组
20
10
10
0
第2组
40
10
10
0
第3组
40
x
y
3
（答题时间：75分钟，总分：100分）
可能用到的相对原子质量：H1 O16 Na23 S32 K39
一、选择题：本题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4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. 化学与生活密切相关，下列说法错误的是
A. N95口罩所使用的聚丙烯熔喷布属于合成高分子化合物
B. 酒精能使蛋白质变性，预防新冠肺炎病毒使用的酒精纯度越高越好
C. 厕所清洁剂、食用醋、肥皂水、厨房清洁剂四种溶液的pH逐渐增大
D. 使用氯气对自来水消毒时，氯气会与自来水中的有机物反应，生成的有机氯化物可能对人有害
【答案】B
【解析】
【详解】A．聚丙烯由丙烯发生加聚反应生成的高分子化合物，A正确；
B．医用酒精是75%的乙醇溶液，酒精浓度不是越高越好，浓度太高或浓度太低都不利于杀菌消毒，B错误；
C．厕所清洁剂中含有盐酸，食醋中含有醋酸，盐酸的酸性强于醋酸，肥皂水是弱碱性的，而厨房清洁剂为了洗去油污一定是强碱性的，因此四种溶液的pH逐渐增大，C正确；
D．氯气消毒的同时可能会生成一些对人体有害的物质，因此现在多改用无毒的等新型消毒剂，D正确；
答案选B。
2. NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 15.6gNa2O2与过量的CO2反应时，转移的电子数为0.4NA
B. 1L1ml·L-1FeCl3溶液中含有铁离子的数目为NA
C. TK时，1LpH=6的纯水中含有1×10-6NA个OH-
D. 6.8g熔融的KHSO4中含有0.1NA个阳离子
【答案】C
3. 下列说法正确的是
A. 、都是由极性键构成的非极性分子
B. 金刚石与石墨烯中的C-C-C夹角都为120°
C. 锗原子（）基态核外电子排布式为该试卷源自 每日更新，享更低价下载。D. ⅣA族元素单质的晶体类型相同
【答案】A
【解析】
【详解】A．的化学键为Si-H，为极性键，为正四面体，正负电荷中心重合，为非极性分子；的化学键为Si-Cl，为极性键，为正四面体，正负电荷中心重合，为非极性分子，故A正确；
B．金刚石中的碳原子为正四面体结构，夹角为109°28′，故B错误；
C．锗原子()基态核外电子排布式为[Ar]3d10，故C错误；
D．ⅣA族元素中的碳元素形成的石墨为混合晶体，而硅形成的晶体硅为原子晶体，故D错误；
故选A。
4. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 磁性氧化铁溶于足量稀硝酸：
B. NaClO溶液与HI溶液反应：
C. 溶液和过量溶液混合：
D. 明矾溶液中滴入溶液使恰好完全沉淀：
【答案】C
【解析】
【详解】A．磁性氧化铁溶于足量稀硝酸，稀硝酸具有强氧化性，二者发生氧化还原反应，离子方程式为：，故A错误；
B．NaClO将HI氧化为I2，离子方程式为：，故B错误；
C．溶液和过量溶液混合生成CaCO3、和水，离子方程式为：，故C正确；
D．明矾为，滴入溶液使恰好完全沉淀，此时与物质的量之比为1：2，离子方程式为：，故D错误；
故选C。
5. 某有机物X的结构如图所示，下列说法正确的是
A. X的分子式为C9H12O3
B. X中所有碳原子均可能共面
C. X可与氧气发生催化氧化反应
D. 1mlX最多能消耗2 ml NaOH
【答案】C
【解析】
【详解】A.由结构简式可知， 其分子式C9H14O3，故A项错误；
B. 分子中含有饱和碳原子，则与该碳原子相连的四个碳原子一定不在同一共面上，故B项错误；
C. 分子中含有羟基，且与羟基相连的碳原子上含有氢原子，所以在催化剂存在的条件下可与氧气发生催化氧化反应，故C项正确；
D.分子中仅含有1个酯基能与NaOH溶液反应，所以 1ml该有机物最多能消耗1 ml NaOH，故D项错误。
故选C。
【点睛】本题考查有机物结构和性质，把握官能团及其性质关系是解本题关键，注意只有1个酯基能与NaOH溶液反应，为易错点。
6. 某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A. 的配位数为6B. 与距离最近的是
C. 该物质的化学式为D. 若换为，则晶胞棱长将改变
【答案】B
【解析】
【详解】A．配位数为与其距离最近且等距离的F-的个数，如图所示，位于体心，F-位于面心，所以配位数为6，A正确；
B．与的最近距离为棱长的，与的最近距离为棱长的，所以与距离最近的是，B错误；
C．位于顶点，所以个数==1，F-位于面心，F-个数==3，位于体心，所以个数=1，综上，该物质的化学式为，C正确；
D．与半径不同，替换后晶胞棱长将改变，D正确；
故选B。
7. 下列说法正确的是
A. 常温下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0
B. 已知2CO(g)＋O2(g)==2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·ml－1，则CO的燃烧热ΔH＝－283 kJ
C. 已知H＋(aq)＋OH－(aq)==H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·ml－1，则稀H2SO4溶液和稀Ba(OH)2溶液反应的反应热ΔH＝2×(－57.3) kJ·ml－1
D. 500℃、30 MPa下，将0.5 ml N2和1.5 ml H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，则热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－38.6 kJ·ml－1
【答案】A
【解析】
【详解】A、该反应的△S＞0，若不能自发进行，△H-T△S＞0，则△H＞0，故A正确；
B．燃烧热的单位为 kJ/ml，故B错误；
C．稀H2SO4溶液和稀Ba(OH)2 溶液反应生成硫酸钡沉淀，要放出热量，反应热ΔH ＜2×(－57.3) kJ·ml-1，故C错误；
D．N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 的反应属于可逆反应，500℃、30MPa下，将0.5ml N2和1.5mlH2置于密闭的容器中不可能完全反应，当完全反应时，放出的热量大于19.3kJ，热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＜－38.6 kJ·ml-1，故D错误；
故选A。
8. 用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是（夹持装置未画出）
A. 用装置甲检验溶液中是否有K＋
B. 用装置乙制取并收集少量NH3
C. 用装置丙进行喷泉实验
D. 用装置丁加热熔融NaOH固体
【答案】B
【解析】
【详解】A、检验K＋，需要通过蓝色钴玻璃观察，防止黄光的干扰，故说法错误；
B、利用生石灰遇水放出大量的热，以及NH3·H2O不稳定受热易分解，来制取氨气，由于氨气的密度小于空气的密度，收集氨气用向下排空气法收集，故正确；
C、喷泉实验：烧瓶内外产生压强差，而氯气不溶于饱和食盐水，不能形成喷泉，故说法错误；
D、瓷坩埚成分是SiO2，SiO2属于酸性氧化物，和NaOH反应，不能用瓷坩埚熔融NaOH固体，故说法错误。
答案选B。
9. 已知NO2与N2O4可相互转化：2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH=-24.2kJ·ml-1，在恒温下，将一定量NO2和N2O4(g)的混合气体充入体积为2L的密闭容器中，其中物质的浓度随时间变化的关系如图所示。下列推理分析合理的是
A. 前10min内，用v(NO2)表示的反应速率为0.02ml·L-1·min-1
B. 反应进行到10min时，体系吸收的热量为9.68kJ
C. a、b、c、d四点中v(正)与v(逆)均相等
D. 25min时，正反应速率减小
【答案】B
【解析】
【分析】在相同时间内，b、d所在的曲线物质的量浓度变化是a、c所在的曲线物质的量浓度变化的2倍，所以b、d表示NO2浓度的变化，a、c表示N2O4浓度的变化.。
【详解】A．前10min内，用v(NO2)表示的反应速率为0.04ml·L-1·min-1，故A错误；
B．反应进行到10min时，反应共消耗N2O4的物质的量是0.2ml/L×2L=0.4ml，体系吸收的热量为24.2kJ·ml-1×0.4ml=9.68kJ，故B正确；
C．a、b、c、d四点中，b、d两点反应达到平衡状态，v(正)=v(逆)，a点反应逆向进行v(正)
D．25min时，NO2浓度增大，正反应速率增大，故D错误；
选B。
10. 电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如下。下列说法不正确的是
A. O2在电极b上发生还原反应
B. 溶液中OH-向电极a移动
C. 反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4：5
D. 负极的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．b电极为正极，氧气在电极b上得电子，发生还原反应，A正确；
B．原电池中阴离子在电解质溶液中向负极移动，则溶液中OH-向电极a移动，B正确；
C．NH3在负极失电子得N2，O2在正极得电子氧元素变为-2价，根据得失电子守恒有4NH3~12e-~3O2，则消耗NH3与O2的物质的量之比=4：3，C错误；
D．氨气在负极失电子得氮气，结合电解质溶液为KOH溶液写出负极的电极反应式为2NH3-6e- +6OH-=N2+6H2O，D正确；
故选C。
11. 反应可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是
A. 该反应 、
B. 该反应的平衡常数
C. 高温下反应每生成1 ml Si需消耗
D. 用E表示键能，该反应
【答案】B
【解析】
【详解】A．SiCl4、H2、HCl为气体，且反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和，因此该反应为熵增，即△S>0，故A错误；
B．根据化学平衡常数的定义，该反应的平衡常数K=,故B正确；
C.题中说的是高温，不是标准状况下，因此不能直接用22.4L·ml－1计算，故C错误；
D．△H=反应物键能总和－生成物键能总和，即△H=4E(Si－Cl)＋2E(H－H)－4E(H－Cl) －2E(Si－Si)，故D错误；
答案为B。
12. W、X、Y、Z为短周期原子序数依次增大的主族元素，其中W元素形成的单质密度最小，且W与X、Y、Z都能形成共价化合物，Y、W形成的常见化合物溶于水显碱性，Z、W形成的化合物溶于水显酸性。四种元素原子序数之和为30，可形成的某种化合物结构式为。下列说法正确的是
A. 该化合物中所有原子均满足8电子稳定结构
B. X和Z的最高价氧化物的水化物都是一元强酸
C. 简单氢化物的沸点：Y＞Z
D. W与Y、Z三种元素形成的化合物中一定不含离子键
【答案】C
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为短周期原子序数依次增大的主族元素，W元素形成的单质密度最小，则W为H元素；W与X、Y、Z都能形成共价化合物，Y、W形成的常见化合物溶于水显碱性，且为共价化合物，该化合物为NH3，则Y为N元素；根据图示可知，Z只能形成1个共价键，位于ⅤⅡA族，其原子序数最大，则Z为Cl元素；四种元素的原子序数之和为30，则X的原子序数为30-1-7-17=5，则X为B元素，据此解答。
【详解】根据上述分析可知，WH，X为B，Y为N，Z为Cl元素。
A．根据图示可知，在该化合物中，H元素的原子最外层满足2个电子的稳定结构，不满8电子稳定结构，A错误；
B．X为B元素，最高价氧化物对应的水化物是H3BO3，H3BO3为三元弱酸，B错误；
C．氨气分子间有氢键，沸点高，则简单氢化物的沸点Y>Z，C正确；
D．W为H，Y为N，Z为Cl，三种元素形成的化合物可以是NH4Cl，该物质是离子化合物，含有离子键、共价键，D错误；
故答案为C。
【点睛】该题考查原子结构与元素周期律的应用。根据元素的原子结构及形成化合物的特点推断元素为解答关键，一般情况下离子化合物中含有金属元素，但离子化合物NH4Cl的形成元素全部是非金属元素，注意常见的元素及形成化合物的结构特点及元素周期律的应用。
13. 含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是
A. 该过程中可得到化工产品
B. 该工艺流程是除去煤燃烧时产生的
C. 该过程中化合价发生改变的元素为Fe和S
D. 图中涉及的反应之一为
【答案】C
【解析】
【分析】根据工艺流程所示可知：该工艺中硫酸亚铁在酸性溶液中被氧气氧化为硫酸铁，Fe2(SO4)3和H2O吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，该步骤的化学方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=FeSO4+2H2SO4。
【详解】A．根据工艺流程所示可知反应可以得到化工产品H2SO4，A正确；
B．该反应过程中反应消耗SO2，因此该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2，防止大气污染，B正确；
C．根据图示可知该过程中化合价发生改变的元素有Fe和S、O三种元素，C错误；
D．该工艺中Fe2(SO4)3和H2O吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4，D正确；
故选C。
14. CuSO4是一种重要的化工原料，有关制备途径及性质如图所示。下列说法错误的是
A. 途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3:2
B. 生成等量的硫酸铜,三个途径中参加反应的硫酸的物质的量: ①=②<③
C. 硫酸铜在1100℃分解的方程式为:2CuSO4Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑
D. 当Y为葡萄糖时，葡萄糖发生还原反应
【答案】D
【解析】
【详解】A、途径①涉及反应3Cu+8H++2NO3－=3Cu2++2NO↑+4H2O，NO3－由硝酸提供，H+由硝酸和硫酸共同提供，所以若硝酸为2ml，则硫酸为(8-2)÷2=3ml，所以混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3:2，故A正确。B、途径②涉及反应为2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O；途径③涉及反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；若生成1ml硫酸铜，途径①消耗1ml硫酸，途径②消耗1ml硫酸，途径③消耗2ml硫酸，所以三个途径中，生成等量的硫酸铜，参加反应的硫酸的物质的量: ①=②<③，故B正确。C、据图可知，CuSO4在1100℃分解产生Cu2O和混合气体X，Cu2O为化合价降低的产物，则混合气体X中一定有化合价升高的产物，则一定含有O2，根据原子守恒，CuSO4在1100℃分解的方程式可能为2CuSO4Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑，故B正确；D、硫酸铜与过量的NaOH反应生成氢氧化铜，葡萄糖中含有醛基，能与新制氢氧化铜在NaOH过量的条件下反应生成Cu2O和葡萄糖酸钠，体现了葡萄糖的还原性，葡萄糖发生氧化反应，故D错误。故选D。
15. 绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 温度降低时，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
B. 图中各点对应的Ksp的关系为Ksp(m)=Ksp(n)
D. 向m点的溶液中加入少量Na2S固体，溶液组成由m沿mpn线向p方向移动
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．降低温度CdS的溶解度减小，所以饱和溶液中c(Cd2+)、c(S2-)同等倍数的减小，即由q沿qp线向p方向移动，A正确；
B．温度相同则Ksp相同，所以Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p)
D．向m点的溶液中加入少量Na2S固体，c(S2-)增大，但二者乘积即Ksp不变，c(Cd2+)减小，所以溶液组成由m沿mpn线向p方向移动，D正确；
综上所述答案为B。
16. 孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3(含Fe2O3、FeCO3、Al2O3、SiO2杂质)，工业上用孔雀石制备硫酸铜的第一步用过量硫酸溶解并过滤。常温下，分别取滤液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中大量存在的一组离子正确的是
A. 加入过量氨水：NH、SO、OH-、Fe3+
B. 加入过量稀HNO3溶液：Fe3+、H+、Cu2+、SO、NO、Al3+
C. 加入过量NaOH溶液：Na+、Fe3+、SO、OH-、AlO
D. 加入过量NaHCO3溶液：Na+、Al3+、SO、HCO
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．氢氧根离子与三价铁离子、氨根离子都反应，不能大量共存，故A不选；
B．Fe3+、H+、Cu2+、SO、NO、Al3+相互不反应，可以大量共存，故B选；
C．氢氧根离子与三价铁离子、氨根离子都反应，不能大量共存，故C不选；
D．铝离子与碳酸氢根离子发生双水解，二者不能大量共存，故D不选。
答案选B。
二、非选择题：共56分。
17. 硫代硫酸钠（）为无色透明晶体，易溶于水，难溶于乙醇，在中性或碱性环境中稳定，酸性环境中不稳定，受热易分解，有较强的还原性。工业上常用硫化碱法制备，反应原理为，某实验探究小组模拟该工业原理在实验室制备，实验装置如图所示。
回答下列问题：
（1）仪器a的名称为________，装置D中NaOH溶液的作用是________。
（2）实验开始时，先关闭开关，打开开关，再打开活塞。制备过程中必须监测装置C中溶液的pH，当溶液的pH降至7时，反应完成，立即停止反应，停止反应的操作是________。如果继续通入，最终得到的产品会略带黄色，出现此现象的原因是________。
（3）该制备方法得到的粗产品中常含有少量、、等杂质，设计实验，验证粗产品含有杂质的方法是________（写出操作步骤、现象和结论）。
（4）已知：，某研究小组利用该反应探究外界条件对反应速率的影响，设计实验如下：分3个小组进行实验，每个小组都准备了3支试管和1个装有水的烧杯，3支试管分别加入溶液、稀硫酸、蒸馏水若干毫升，将3支试管放入烧杯中，经过一段时间后，再将3支试管的溶液混合，记录溶液出现浑浊的时间。
①设计第1组和第2组实验的目的是________。
②设计第3组实验的目的是探究反应温度为40℃时，溶液浓度变化对反应速率的影响，则x=________，y=________。
【答案】（1） ①. 球形干燥管（或干燥管） ②. 吸收未反应的气体，防止污染空气
（2） ①. 打开开关，关闭开关再关闭活塞 ②. 酸性条件下，生成的不稳定，发生反应生成S
（3）取少量粗产品溶于足量稀盐酸中，静置，取上层清液于试管中，滴加少量溶液，若产生白色沉淀，则说明粗产品中含有杂质
（4） ①. 探究温度对反应速率的影响 ②. 7 ③. 10
【解析】
【分析】装置A制备二氧化硫，装置B吸收多余的二氧化硫，装置C是制备装置，装置D用来吸收尾气，同时防倒吸，据此解答。
【小问1详解】
仪器a的名称为球形干燥管，反应过程中可能有部分SO2未参加反应，SO2有毒，直接排出会污染空气，SO2可与NaOH发生反应，所以装置D中NaOH溶液的作用是吸收未反应的SO2气体，防止污染空气；
【小问2详解】
要立即停止反应，SO2必须立即停止通入，让A装置中生成的SO2通入B装置中，操作步骤为打开开关K2，关闭开关K1，再关闭活塞K3，如果继续通入SO2，装置C中溶液会变酸性，在酸性条件下，生成的Na2S2O3不稳定，反应生成S，而使最终得到的产品略带黄色；
【小问3详解】
NaS2O3与HCl反应，反应方程式为Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O，产生沉淀，Na2SO3、Na2CO3会与盐酸反应生成SO2，CO2，用BaCl2溶液检验Na2SO4时，必须先加足量稀盐酸，排除Na2SO3、Na2CO3的干扰，验证粗产品中含有Na2SO4杂质的方法是吸收少量粗产品溶于足量稀盐酸中，静置，取上层清液于试管中，滴加少量BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则说明粗产品中含有Na2SO4杂质；
【小问4详解】
①比较第1、2组的数据，3支试管中各溶液浓度和体积都相同，只有烧杯中水的温度不同，所以设计第1组和第2组实验的目的是探究在其他条件相同的情况下，温度改变（或升高）对反应速率的影响，故答案为：探究温度对反应速率的影响；
②设计第3组实验的目的是探究反应温度为40℃时，Na2SO3溶液浓度变化对反应速率的影响，试管2中0.1 ml/LNa2S2O3溶液的体积必须与第3组不同，试管2中0.1 ml/L稀硫酸的体积必须与第3组相同，且3支试管溶液体积之和必须相同，所以试管3中0.1ml/L稀硫酸的体积为10mL，Na2S2O3溶液的体积为7 mL，即x=7，y=10。
18. 钛白粉（纳米级）广泛应用于功能陶瓷、催化剂、化妆品和光敏材料等白色无机颜料。具有优良的遮盖力和着色牢度，适用于不透明的白色制品。其制备原料钛铁矿（）中往往含有、MgO、CaO、、等杂质。一种硫酸法制取白色颜料钛白粉（）的生产工艺如图：
已知：①酸浸后，钛主要以形式存在；
②强电解质在溶液中仅能电离出和一种阳离子；
③不溶于水和稀酸。
（1）要提高酸浸速率，可采取的措施是________（写出一条即可）。
（2）滤渣①中除铁粉外，还可能含有的成分是________。
（3）酸浸过程中，发生反应的离子方程式为________。
（4）加入铁粉的目的是还原体系中的。为探究最佳反应条件，某实验室做了如下尝试。
①在其他条件不变的情况下，体系中Fe（III）［指和等含正三价铁元素的微粒］含量随pH变化如图，试分析，在pH介于4～6之间时，Fe（III）主要以________（填微粒化学式，已知pH＞3时近似认为沉淀完全）形式存在。
②保持其他条件不变，体系中Fe（III）含量随温度变化如图，请从化学平衡原理角度分析，55℃后，Fe（III）含量增大的原因是________。
（5）水解过程中得到的滤渣③的化学式为________。在实验室中，滤渣③一般在________（填仪器名称）中灼烧。
【答案】（1）粉碎矿石、适当加热、适当增大硫酸浓度等
（2）、
（3）
（4） ①. ②. 在溶液中存在水解平衡，水解吸热，温度升高，平衡向吸热的方向移动，生成，不再与铁粉发生反应
（5） ①. ②. 坩埚
【解析】
【分析】酸浸加入硫酸溶液与金属氧化物反应生成盐和水，CaO和硫酸反应生成CaSO4，不与硫酸反应，则滤渣①成分为、CaSO4，根据已知信息与硫酸反应生成和FeSO4，加入Fe粉还原铁离子为亚铁离子，滤液②为，水解生成，灼烧得到钛白粉；据此分析解题。
【小问1详解】
温度、浓度、接触面积等因素可影响反应速率，为提高酸浸速率，可采取的措施是粉碎矿石、适当加热、适当增大硫酸浓度等；
【小问2详解】
酸浸加入稀硫酸和CaO反应生成CaSO4微溶物，SiO2是非金属氧化物，不溶于酸，则滤渣①中除铁粉外，还可能含有成分是、CaSO4；
【小问3详解】
由信息①酸浸后，钛主要以形式存在，②强电解质在溶液中仅能电离出和一种阳离子TiO2+，则酸浸过程中，与硫酸反应生成和FeSO4，发生反应的离子方程式；
【小问4详解】
①由Fe3+水解呈酸性，pH越大，越促进水解正向进行，则介于4～6之间时，Fe(Ⅲ)主要以形式存在；②55℃后，Fe(Ⅲ)含量增大的原因是：在溶液中存在水解平衡，水解吸热，温度升高，平衡向吸热的方向移动，生成，不再与铁粉发生反应；
【小问5详解】
已知不溶于水和稀酸，滤液②含 ，“水解”过程中得到的沉淀③的化学式为；灼烧一般选择坩埚作为反应装置。
19. 甲烷是重要的资源，通过下列过程可实现由甲烷到氢气的转化。
（1）500℃时，与重整主要发生下列反应：
已知 。向重整反应体系中加入适量多孔CaO，其优点是________。
（2）与重整的主要反应的热化学方程式为
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
①在与重整体系中通入适量，可减少C（s）的生成，反应3的________。
②下，将的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整体系中和的平衡转化率如图1所示。800℃下平衡转化率远大于600℃下平衡转化率，其原因是________。
（3）利用铜-铈氧化物（，Ce是活泼金属）催化氧化可除去中少量CO，催化氧化过程中Cu、Ce的化合价均发生变化，可能机理如图2所示。将的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器，CO的转化率随温度变化的曲线如图3所示。
①基态Ce原子核外电子排布式为，基态Cu原子核外电子排布式为________，图2所示机理的步骤（i）中，元素Cu、Ce化合价发生的变化为________。
②图2所表示的总反应为________。
③当催化氧化温度超过150℃时，催化剂的催化活性下降，其可能原因是________。
【答案】（1）提高产率、提供热量
（2） ①. ②. 反应Ⅰ、反应Ⅱ的，高温下正反应进行程度大，反应的量多，反应Ⅲ的，高温下正反应进行程度小，的生成量少，所以800℃下平衡转化率远大于600℃下平衡转化率。
（3） ①. ②. Cu由＋2价变为＋1价，Ce由＋4价变为＋3价 ③. ④. 温度升高，（或）被（或CO）还原为Cu
【解析】
【小问1详解】
已知CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s) ΔH=－178.8kJ·ml-1，因此向重整反应体系中加入适量多孔CaO的优点是吸收CO2，使平衡正向移动，提高H2的产率，同时提供热量。
小问2详解】
①反应I：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=246.5kJ·ml-1
反应II：H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2kJ·ml-1
依据盖斯定律可知I×3－II×2即得到反应3CH4(g)+CO2(g)+2H2O(g)=4CO(g)+8H2(g)的ΔH=+657.1kJ·ml-1。
②由于反应Ⅰ和反应Ⅱ的ΔH＞0，高温下反应的平衡常数大(反应正向进行程度大)，CO2的消耗量大，反应Ⅲ的ΔH＜0，高温下反应的平衡常数小(反应正向进行程度小)，CO2的生成量小，所以800℃下CO2平衡转化率远大于600℃下CO2平衡转化率。
【小问3详解】
①基态Cu原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1或；图2所示机理的步骤(i)中CO结合氧元素转化为二氧化碳，根据Cu、Ce两种元素的核外电子排布式可判断元素Cu、Ce化合价发生的变化为铜的化合价由+2变为+1价，铈的化合价由+4价变为+3价；
②图2所表示的总反应为
③由于温度超过150℃时，Cu(+2价)或Cu(+1价)被H2还原为金属Cu，所以当催化氧化温度超过150℃时，催化剂催化活性下降。
20. 有机化合物K是常见的某种镇痛药的有效成分，工业上一种合成路线如图所示：
回答下列问题：
（1）I 分子中含氧官能团的名称是_______。
（2）反应④所需的试剂和条件为_______，K的分子式为_______。
（3）D的结构简式是_______。
（4）反应⑧的化学方程式是_______，其反应类型为_______。
（5）M的相对分子质量比G多14，则满足①②条件的M的同分异构体有_______种；写出一种核磁共振氢谱显示有4组峰的同分异构体的结构简式：_______。
①分子中除苯环外没有其他环状结构；
②苯环与直接相连。
（6）写出以E为原料(无机物任选)制备一种重要的有机合成中间体()的合成路线。_________
【答案】（1）羧基 （2） ①. 氯气、光照 ②.
（3） （4） ①. +CH3CH2OH+H2O ②. 取代反应(或酯化反应)
（5） ①. 16 ②.
（6）
【解析】
【分析】依据C的结构简式和D的分子式可知，C与SOCl2发生取代反应生成D为；依据E和G的结构简式以及F的分子式可知，E与氯气在光照条件下发生取代反应生成F为；依据I和K的结构简式以及J的分子式可知，J为CH3CH2OH。
【小问1详解】
由I的结构简式可知，含有的含氧官能团为羧基。
【小问2详解】
由分析可知，反应④为甲苯和氯气在光照条件下发生取代反应生成；由K的结构简式可知，K的分子式为：。
【小问3详解】
由分析可知，D的结构简式为：。
【小问4详解】
J为CH3CH2OH，反应⑧为I和J发生酯化反应(或取代反应)生成K，反应的化学方程式为：+CH3CH2OH+H2O。
【小问5详解】
M的相对分子质量比G多14，即多一个结构，G的不饱和度为6，则M的不饱和度也为6，根据①分子中除苯环外没有其他环状结构，②苯环与直接相连，则取代基为2个时，可以是或，有6种同分异构体，取代基有3个时，可以是，有10种同分异构体，共16种结构，其中核磁共振氢谱有4组峰的同分异构体的结构简式为：。
【小问6详解】
由题中E→F→G的流程可先生成，即与氯气发生取代反应生成，与NaCN发生取代反应生成，然后参照D+G→H的流程使与在条件下反应生成，将水解即可得，合成路线为：。烧杯中水的温度/℃
试管1溶液/mL
试管2稀硫酸/mL
试管3蒸馏水/mL
第1组
20
10
10
0
第2组
40
10
10
0
第3组
40
x
y
3
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