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江苏省盐城市2020届高三第二次模拟考试化学（5月）
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江苏省盐城市2020届高三第二次模拟考试（5月）
可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 O—16 Mg—24 Fe—56
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
单项选择题：本题包括10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 能源是人类社会不断发展的核心驱动力。下列说法正确的是( )
A. D、T核聚变发电过程中不产生新元素
B. 光催化CO2和H2O合成甲醇为放热反应
C. 可燃冰是天然气水合物，属于清洁能源
D. 流水、地热能发电的能量转化形式相同
2. 防护口罩由三氟氯乙烯、聚丙烯或聚乙烯等制成的熔喷布及定位铝条等组成。下列相关化学用语错误的是( )
A. 质子数与中子数相等的氟原子：F B. Al3＋的结构示意图：
C. 乙烯的电子式： D. 聚丙烯的结构简式：
3. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A. NaClO能使蛋白质变性，可用作环境消杀剂
B. SO2具有刺激性气味，可用作纸浆的漂白剂
C. FeCl3易溶于水，可用作H2O2分解的催化剂
D. Al(OH)3具有两性，可用作塑料制品的阻燃剂
4. 实验室可用SiC与Cl2反应(SiC ＋2Cl2SiCl4＋C)制取少量SiCl4(沸点57.6 ℃，易水解)。下列实验原理和装置不能达到实验目的的是( )
A. 用装置甲制取氯气 B. 用装置乙净化氯气，气体从接口①进入
C. 用装置丙制取四氯化硅 D. 用装置丁收集四氯化硅粗产品
5. 室温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A. 无色透明溶液：K＋、H＋、MnO、SO
B. 0.1 mol·L－1 CuSO4溶液：Mg2＋、Al3＋、NO、Cl－
C. Kw/c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1溶液：K＋、Fe2＋、SCN－、NO
D. 能与金属铝反应产生H2的溶液：Na＋、NH、CO、SO
6. 下列操作及预测的化学反应现象一定错误的是( )
A. 向盛有25 mL沸水的烧杯中滴入5～6滴饱和FeCl3溶液，煮沸片刻，液体呈红褐色
B. 将切去表皮的钠块放在石棉网上加热，剧烈燃烧，发出黄色火焰，得到淡黄色固体
C. 向盛有2 mL NaOH浓溶液的试管中滴入2滴AlCl3稀溶液，立刻产生白色胶状沉淀
D. 向蔗糖中加入浓硫酸并搅拌，蔗糖变黑、体积膨胀，变为疏松多孔的黑色固体，并放出刺激性气味的气体
7. 下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A. Fe(OH)3溶于HI溶液：2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋6H2O
B. 向NaAlO2溶液中通入过量CO2：2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO
C. 向[Ag(NH3)2]OH溶液中加入足量盐酸生成白色沉淀：Ag＋＋Cl－===AgCl↓
D. 向K2MnO4溶液中加入醋酸，生成KMnO4和MnO2：3MnO＋4H＋===MnO2↓＋2MnO＋2H2O
8. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X的单质在空气中的体积分数最大，Y在周期表中所处的族序数等于周期数，Z的原子序数是X的两倍，Y、Z的最外层电子数之和与W的相等。下列说法错误的是( )
A. 原子半径：r(Y)>r(Z)>r(X)
B. X的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
C. Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱
D. Y、W形成的化合物是目前工业上电解制备Y单质的原料
9. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A. Br2(g)HBr(aq)AlBr3(s)
B. Fe2O3(s)Fe(s)Fe3O4(s)
C. Cu(s)CuCl2(aq)Cu2O(s)
D. SiO2(s)Na2SiO3(aq)H2SiO3(s)
10. 最近复旦大学的研究人员设计出一种以有机负极(PTO/HQ)和无机正极(MnO2@石墨毡)的水合氢离子电池，其装置示意图如右图所示。下列说法错误的是( )
A. 充电时，电能转化为化学能
B. 放电时，H3O＋向MnO2@石墨毡极迁移
C. 放电时，正极上发生：MnO2＋2e－＋4H3O＋===Mn2＋＋6H2O
D. 充电时，阴极上发生：PTO＋4e－＋2H2O===HQ＋4OH－
不定项选择题：本题包括5小题，每小题4分，共20分。每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得满分，但只要选错一个，该小题就得0分。
11. NH4Cl是实验室常用试剂，下列相关说法正确的是( )
A. 反应2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2(s)===BaCl2(s)＋2NH3(g)＋2H2O(s)的ΔH>0，ΔS<0
B. 0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液从15 ℃升温到25 ℃时，的值不变
C. 反应NH4Cl＋NaNO2===NaCl＋N2↑＋2H2O，每生成1 mol N2转移电子数为6×6.02×1023
D. 常温下，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5，NH4Cl饱和溶液中加入少量Mg(OH)2，振荡，固体逐渐溶解
12. 化合物X的结构简式如右图所示。下列有关化合物X的说法正确的是( )
A. 分子中3个苯环处于同一平面
B. 分子中只有1个手性碳原子
C. 1mol X最多能与1 mol Br2反应
D. 1 mol X与NaOH溶液反应时最多消耗4 mol NaOH
13. 室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向KI溶液中滴加几滴NaNO2溶液，再滴加淀粉溶液后变蓝色
NO的氧化性比I2的强
B
向麦芽糖样品溶液X中加入银氨溶液，水浴加热，产生银镜
X中麦芽糖已发生水解
C
用pH计测得浓度均为0.01 mol·L－1的苯酚钠溶液、Na2CO3溶液的pH依次为10.9、11.1
苯酚的酸性比碳酸的强
D
常温时，向0.1 mol·L－1 Na2CrO4溶液中滴入AgNO3溶液至不再有红棕色沉淀(Ag2CrO4)，再滴加0.1 mol·L－1 NaCl溶液，沉淀逐渐转变为白色
Ksp(AgCl)
14. KHC2O4·H2C2O4·2H2O(四草酸钾，记作PT)是一种分析试剂。室温时，H2C2O4的pKa1、pKa2分别为1.23、4.19(pKa＝－lgKa)。下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系错误的是( )
A. 0.1 mol·L－1 PT溶液中：c(K＋)>c(HC2O)>c(H2C2O4)
B. 0.1 mol·L－1 PT中滴加NaOH至溶液pH＝4.19：c(Na＋)－c(K＋)
D. 0.1 mol·L－1 PT与0.3 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合：c(Na＋)－c(K＋)＝c(C2O)＋c(HC2O)＋c(H2C2O4)
15. 在容积为2.0 L的恒容密闭容器中充入3.0 mol Cl2和4.0 mol PCl5，473 K时发生反应：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)；ΔH＝92.5 kJ·mol－1。各物质的物质的量随时间变化关系如右图所示，下列说法正确的是( )
A. 0.0～5.0 min，PCl5分解的平均速率为0.6 mol·L－1·min－1
B. 起始时，若用3.0 mol 37Cl2和4.0 mol P35Cl5，达平衡时，PCl3中不含37Cl
C. 图中14.0 min时，改变的外界条件可能是缩小容器的体积
D. 若在14.0 min时，向容器中各充入1.0 mol的Cl2、PCl5及PCl3，维持其他条件不变，重新达到平衡前，v(正)>v(逆)
第Ⅱ卷(非选择题 共80分)
16. (12分)用磷铁渣(含Fe、FeP、Fe2P及少量杂质)制备FePO4·2H2O(磷酸铁)的工艺流程如下：
(1) “浸取”时，在密闭反应器中加入硝酸、硫酸及活性炭，硝酸首先分解生成NO2和O2，O2将铁和磷分别氧化为Fe2O3、P2O5。
① Fe2P与O2反应的化学方程式为____________________________。
②加入硫酸的目的是____________________________；加入活性炭能降低有害气体的产生，这是因为____________________________________。
③ c(HNO3)与磷铁渣溶解率关系如图1所示，当c(HNO3)在1.5～2.0 mol·L－1时，磷铁渣溶解率随硝酸的浓度增大而减小的原因是________________________________________。
(2) “制备”时，溶液的pH对磷酸铁产品中铁和磷的含量及n(Fe)/n(P)比值的影响如图2所示[考虑到微量金属杂质，在pH＝1时，n(Fe)/n(P)为0.973最接近理论值]。在pH范围为1～1.5时，随pH增大，n(Fe)/n(P)明显增大，其原因是________________________________；写出生成FePO4·2H2O的离子方程式：________________________________。
17. (15分)化合物H是制备某褪黑素受体激动剂的中间体，其合成路线如下：
已知：R—为烃基。
(1) A中含氧官能团的名称为________和________。
(2) B→C的反应类型为________。
(3) F的分子式为C11H8O2Br2，写出F的结构简式：________。
(4) B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结构简式：________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应；
② 碱性条件水解生成两种产物，酸化后两种分子中均只有2种不同化学环境的氢。
(5) 写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
18. (12分)镁铁水滑石(镁、铁的碱式碳酸盐)是具有层状结构的无机功能材料，可由Mg(NO3)2·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O及CO(NH2)2等按一定比例在温度高于90 ℃时反应制得。
(1) 其他条件不变时，n[CO(NH2)]/n(Fe3＋)对镁铁水滑石产率和溶液pH的变化关系如右图所示。
① n[CO(NH2)2]/n(Fe3＋)<3，反应液中产生少量气体，测氨仪未检出NH3，说明逸出的气体主要是________(填化学式)。
② n[CO(NH2)2]/n(Fe3＋)>12，溶液的pH处于稳定状态，这是因为______________________
____________________________________________________。
(2) 镁铁水滑石{表示为[FexMgy(OH)z](CO3)w·pH2O}(摩尔质量为660 g·mol－1)，可通过下列实验和文献数据确定其化学式，步骤如下：
Ⅰ. 取镁铁水滑石3.300 g加入足量稀硫酸充分反应，收集到气体112 mL(标准状况)。
Ⅱ. 文献查得镁铁水滑石热分解TG－DSC图：303～473 K，失去层间水(结晶水)失重为10.9%；473～773 K时，CO和OH－分解为CO2和H2O，773 K以上产物为MgO、Fe2O3。
Ⅲ. 称取0.400 0 g热分解残渣(773 K以上)置于碘量瓶中，加入稍过量盐酸使其完全溶解，加入适量水和稍过量的KI溶液，在暗处放置片刻，用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定到溶液呈淡黄色，加入3 mL淀粉溶液，继续滴定到溶液蓝色消失(2Na2S2O3＋I2===2NaI＋Na2S4O6)，消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。
通过计算确定镁铁水滑石的化学式(写出计算过程)。
19. (15分)某科研小组采用如下方案拆解废钴酸锂电池并从拆解的正极片中回收锂和钴，主要的实验流程如下：
已知：① 正极片中主要含LiCoO2(难溶于水)以及少量乙炔炭黑及铝箔等；负极为石墨，充电时Li＋嵌入石墨电极。
② P2O4为磷酸二异辛酯，密度为0.973 g·cm－3。
③ 3HBrO＋CO(NH2)2===3HBr＋N2↑＋2H2O＋CO2↑。
(1) “放电处理”时，有关说法正确的是________(填字母)。
A. 有利于锂的回收，提高锂的回收率
B. 处理的主要目的是回收残余的电能
C. 处理过程中产生的气体只有O2
D. 可防止在电池拆解过程中，发生短路引起火灾、爆炸事故等安全问题
(2) “还原浸取”时，发生反应的离子方程式为_____________________________________ (S2O被氧化为SO)。
(3) “除铁、铝”时，应调整溶液的pH范围为__________________[下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算)]。
金属离子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
开始溶解的pH
Fe3＋
1.1
3.2
/
Al3＋
3.0
5.0
7.8
(4) “萃取”与“反萃取”时，静置后(如右图所示)，获得有机相的操作方法是__________________________________________；“反萃取”试剂X适宜是________(填“H2SO4”或“NaOH”)溶液。
(5) 设计以流程中产品Li2CO3为原料，制取LiBr·H2O的实验方案：向烧杯中加入适量冷水，______________________________________________________________________________，
干燥得LiBr·H2O[实验中必须使用的试剂：饱和溴水、尿素及活性炭]。
20. (14分)铝及其合金可用作材料、铝热剂等，在环境修复等方面也有着巨大的应用潜力。
(1) 铝的冶炼、提纯的方法很多。
①高温碳热歧化氯化法冶铝包含的反应之一为Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)3CO(g)＋3AlCl(g)，则其平衡常数表达式为K＝________。
②碳热还原Al2O3冶铝的部分反应如下：
Ⅰ. 2Al2O3(s)＋9C(s)===Al4C3(s)＋6CO(g)；ΔH1＝a kJ·mol－1
Ⅱ. 4Al2O3(s)＋Al4C3(s)===3Al4O4C(s)；ΔH2＝b kJ·mol－1
Ⅲ. Al4O4C(s)＋Al4C3(s)===8Al(g)＋4CO(g)；ΔH3＝c kJ·mol－1
反应Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(g)＋3CO(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1。
③用离子液体AlCl3－BMIC(阳离子为EMIM＋、阴离子为AlCl、Al2Cl)作电解质，可实现电解精炼铝。粗铝与外电源的________(填“正”或“负”)极相连；工作时，阴极的电极反应式为________________________。
(2) 真空条件及1 173 K时，可用铝热还原Li5AlO4制备金属锂(气态)，写出该反应的化学方程式：____________________________________________________。
(3) 用Al、Fe或AlFe合金还原脱除水体中的硝态氮(NON)，在45 ℃、起始c(KNO3N)为50 mg·L－1、维持溶液呈中性并通入Ar等条件下进行脱除实验。结果如右图所示(c0为起始浓度、c为剩余浓度)。
①纯Al在0～3 h时，NO几乎没有被脱除，其原因是____________________________；写出3 h后NO被还原为N2的离子方程式：__________________________。
② AlFe合金1～2 h比纯Al 3～4 h的脱除速率快得多的可能原因是____________________。
21. (12分)【选做题】本题包括A、B两小题，请选定其中一小题作答。若多做，则按A小题评分。
A. [物质结构与性质]
Cr、Co、Al的合金及其相关化合物用途非常广泛。
(1) Cr3＋基态核外电子排布式为________。
(2) 1951年Tsao最早报道用LiAlH4还原腈，如反应：
① LiAlH4中三种元素的电负性从大到小的顺序为________。
② 分子中碳原子的轨道杂化类型为________________，1 mol该分子中含σ键数目为________。
(3) [Co(15冠5)(H2O)2]2＋是一种配位离子(“15冠5”是指冠醚的环上原子总数为15，其中O原子数为5)，请在该配位离子结构示意图(图1)中的相应位置补画出配位键。
(4) 全惠斯勒合金CrxCoyAlz的晶胞结构如图2所示，则其化学式为________。
B. [实验化学]
CS(NH2)2(硫脲)是一种白色晶体，13 ℃时溶解度为9.2 g·(100 g H2O)－1，可用于制造药物、染料等。由H2NCN(氰氨)与Na2S溶液等作原料，在约50 ℃、pH为10～11时制取，实验装置(夹持及加热装置已略)如下：
(1) 装置B、D中盛放的试剂分别是____________、____________。
(2) 装置C合适的加热方式是____________。
(3) 烧瓶中Na2S与等物质的量的H2NCN反应的化学方程式为_________________________；以合适的流速通入H2S的目的是________________________________________。
(4) 实验过程中需分次加入H2NCN并继续通入H2S，经多次重复直至液体中出现絮状物。设计后续操作以从装置C的反应液中分离得到硫脲晶体的实验方案：__________________
_______________________________________________________________________________ (实验中必须使用的试剂：NaOH溶液)。
【参考答案】
1. C 2. D 3. A 4. B 5. B 6. C 7. A 8. D 9. B 10. D 11. D 12. BD 13. A 14. AC 15. CD
16. (12分)
(1) ① 4Fe2P＋11O24Fe2O3＋2P2O5(2分)
②溶解Fe2O3等并保持体系的酸度(2分)
(活性炭具有吸附性)吸附NO2等(2分)
③硝酸的分解速率大于硝酸分解产物中氧气与磷铁渣反应的反应速率(硝酸分解过快导致损失)(2分)
(2) pH增大，促进了Fe3＋水解，生成的Fe(OH)3混入产品中(2分)
Fe3＋＋H3PO4＋nNH3·H2O＋(2－n)H2O===FePO4·2H2O↓＋nNH＋(3－n)H＋(n＝1，2，3，均给分)(2分)
17. (15分)
(1) 醚键(1分) 醛基(1分)
(2) 加成反应(2分)
(3) (3分)
18. (12分)
(1) ① CO2(2分)
②(达到气液平衡，)溶液中OH－浓度处于(过)饱和状态(2分)
(2) w＝÷＝1(2分)
p＝＝4(2分)
由2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋，2Na2S2O3＋I2===2NaI＋Na2S4O6 Fe3＋～Na2S2O3
n(Fe3＋)＝n(Na2S2O3) ＝0.100 0 mol·L－1×20.00 mL×10－3 L·mL－1＝2.000×10－3 mol
n(Fe2O3)＝1.000×10－3 mol(1分)
n(MgO)＝＝6.000×10－3 mol(1分)
＝6.000×10－3 mol/2.000×10－3 mol＝3 ①
由化合价代数和为0，得 x×3＋y×2＋z×(－1)＋1×(－2)＝0 ②
56 g·mol－1×x＋24 g·mol－1×y＋17 g·mol－1×z＋60 g·mol－1×1＋18 g·mol－1×4＝660 g·mol－1 ③
由①、②、③，解得x＝2，y＝6，z＝16
镁铁水滑石的化学式为[Fe2Mg6(OH)16] CO3·4H2O(2分)
19. (15分)
(1) AD(2分)
(2) 8LiCoO2＋S2O＋22H＋===8Li＋＋8Co2＋＋2SO＋11H2O(2分)
(3) 5.0＜pH＜7.8(2分)
(4) 打开旋塞，使下层水相放出，然后关闭旋塞，将上层有机相从上口倒出(2分) H2SO4(2分)
(5) 在搅拌下加入Li2CO3和尿素至完全溶解，逐滴加入饱和溴水，直到溶液中不再产生气泡，加入活性炭脱色，过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、水洗(5分)
20. (14分)
(1) ①(1分)
②(2分)
③正(1分) 4Al2Cl＋3e－===7AlCl＋Al(2分)
(2) 3Li5AlO4＋5Al15Li(g)＋4Al2O3(2分)
(3) ① 铝表面的氧化膜仍未被溶解(2分)
10Al＋6NO＋12H2O＋6H＋10Al(OH)3＋3N2↑(2分)
② AlFe形成原电池能加速电子转移(2分)
21A. (12分)
(1) [Ar]3d3或1s22s22p63s23p63d3(2分)
(2)① H、Al、Li(2分) ② sp、sp2和sp3(2分) 19 mol(2分)
(3) (2分) (4) Cr2CoAl(2分)
21B. (12分)
(1) 饱和NaHS溶液(2分) NaOH溶液(或CuSO4溶液等)(2分)
(2) 热水浴(2分)
(3) Na2S＋H2NCN＋2H2OCS(NH2)2＋2NaOH(2分)
与生成的NaOH反应再生成Na2S并稳定溶液的pH(2分)
(4) 停止通H2S气体并停止加热，向烧瓶中加入少量NaOH溶液搅拌片刻，将反应液转移到蒸发皿中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、水洗及干燥(2分)
可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 O—16 Mg—24 Fe—56
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
单项选择题：本题包括10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 能源是人类社会不断发展的核心驱动力。下列说法正确的是( )
A. D、T核聚变发电过程中不产生新元素
B. 光催化CO2和H2O合成甲醇为放热反应
C. 可燃冰是天然气水合物，属于清洁能源
D. 流水、地热能发电的能量转化形式相同
2. 防护口罩由三氟氯乙烯、聚丙烯或聚乙烯等制成的熔喷布及定位铝条等组成。下列相关化学用语错误的是( )
A. 质子数与中子数相等的氟原子：F B. Al3＋的结构示意图：
C. 乙烯的电子式： D. 聚丙烯的结构简式：
3. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A. NaClO能使蛋白质变性，可用作环境消杀剂
B. SO2具有刺激性气味，可用作纸浆的漂白剂
C. FeCl3易溶于水，可用作H2O2分解的催化剂
D. Al(OH)3具有两性，可用作塑料制品的阻燃剂
4. 实验室可用SiC与Cl2反应(SiC ＋2Cl2SiCl4＋C)制取少量SiCl4(沸点57.6 ℃，易水解)。下列实验原理和装置不能达到实验目的的是( )
A. 用装置甲制取氯气 B. 用装置乙净化氯气，气体从接口①进入
C. 用装置丙制取四氯化硅 D. 用装置丁收集四氯化硅粗产品
5. 室温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A. 无色透明溶液：K＋、H＋、MnO、SO
B. 0.1 mol·L－1 CuSO4溶液：Mg2＋、Al3＋、NO、Cl－
C. Kw/c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1溶液：K＋、Fe2＋、SCN－、NO
D. 能与金属铝反应产生H2的溶液：Na＋、NH、CO、SO
6. 下列操作及预测的化学反应现象一定错误的是( )
A. 向盛有25 mL沸水的烧杯中滴入5～6滴饱和FeCl3溶液，煮沸片刻，液体呈红褐色
B. 将切去表皮的钠块放在石棉网上加热，剧烈燃烧，发出黄色火焰，得到淡黄色固体
C. 向盛有2 mL NaOH浓溶液的试管中滴入2滴AlCl3稀溶液，立刻产生白色胶状沉淀
D. 向蔗糖中加入浓硫酸并搅拌，蔗糖变黑、体积膨胀，变为疏松多孔的黑色固体，并放出刺激性气味的气体
7. 下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A. Fe(OH)3溶于HI溶液：2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋6H2O
B. 向NaAlO2溶液中通入过量CO2：2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO
C. 向[Ag(NH3)2]OH溶液中加入足量盐酸生成白色沉淀：Ag＋＋Cl－===AgCl↓
D. 向K2MnO4溶液中加入醋酸，生成KMnO4和MnO2：3MnO＋4H＋===MnO2↓＋2MnO＋2H2O
8. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X的单质在空气中的体积分数最大，Y在周期表中所处的族序数等于周期数，Z的原子序数是X的两倍，Y、Z的最外层电子数之和与W的相等。下列说法错误的是( )
A. 原子半径：r(Y)>r(Z)>r(X)
B. X的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
C. Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱
D. Y、W形成的化合物是目前工业上电解制备Y单质的原料
9. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A. Br2(g)HBr(aq)AlBr3(s)
B. Fe2O3(s)Fe(s)Fe3O4(s)
C. Cu(s)CuCl2(aq)Cu2O(s)
D. SiO2(s)Na2SiO3(aq)H2SiO3(s)
10. 最近复旦大学的研究人员设计出一种以有机负极(PTO/HQ)和无机正极(MnO2@石墨毡)的水合氢离子电池，其装置示意图如右图所示。下列说法错误的是( )
A. 充电时，电能转化为化学能
B. 放电时，H3O＋向MnO2@石墨毡极迁移
C. 放电时，正极上发生：MnO2＋2e－＋4H3O＋===Mn2＋＋6H2O
D. 充电时，阴极上发生：PTO＋4e－＋2H2O===HQ＋4OH－
不定项选择题：本题包括5小题，每小题4分，共20分。每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得满分，但只要选错一个，该小题就得0分。
11. NH4Cl是实验室常用试剂，下列相关说法正确的是( )
A. 反应2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2(s)===BaCl2(s)＋2NH3(g)＋2H2O(s)的ΔH>0，ΔS<0
B. 0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液从15 ℃升温到25 ℃时，的值不变
C. 反应NH4Cl＋NaNO2===NaCl＋N2↑＋2H2O，每生成1 mol N2转移电子数为6×6.02×1023
D. 常温下，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5，NH4Cl饱和溶液中加入少量Mg(OH)2，振荡，固体逐渐溶解
12. 化合物X的结构简式如右图所示。下列有关化合物X的说法正确的是( )
A. 分子中3个苯环处于同一平面
B. 分子中只有1个手性碳原子
C. 1mol X最多能与1 mol Br2反应
D. 1 mol X与NaOH溶液反应时最多消耗4 mol NaOH
13. 室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向KI溶液中滴加几滴NaNO2溶液，再滴加淀粉溶液后变蓝色
NO的氧化性比I2的强
B
向麦芽糖样品溶液X中加入银氨溶液，水浴加热，产生银镜
X中麦芽糖已发生水解
C
用pH计测得浓度均为0.01 mol·L－1的苯酚钠溶液、Na2CO3溶液的pH依次为10.9、11.1
苯酚的酸性比碳酸的强
D
常温时，向0.1 mol·L－1 Na2CrO4溶液中滴入AgNO3溶液至不再有红棕色沉淀(Ag2CrO4)，再滴加0.1 mol·L－1 NaCl溶液，沉淀逐渐转变为白色
Ksp(AgCl)
14. KHC2O4·H2C2O4·2H2O(四草酸钾，记作PT)是一种分析试剂。室温时，H2C2O4的pKa1、pKa2分别为1.23、4.19(pKa＝－lgKa)。下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系错误的是( )
A. 0.1 mol·L－1 PT溶液中：c(K＋)>c(HC2O)>c(H2C2O4)
B. 0.1 mol·L－1 PT中滴加NaOH至溶液pH＝4.19：c(Na＋)－c(K＋)
D. 0.1 mol·L－1 PT与0.3 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合：c(Na＋)－c(K＋)＝c(C2O)＋c(HC2O)＋c(H2C2O4)
15. 在容积为2.0 L的恒容密闭容器中充入3.0 mol Cl2和4.0 mol PCl5，473 K时发生反应：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)；ΔH＝92.5 kJ·mol－1。各物质的物质的量随时间变化关系如右图所示，下列说法正确的是( )
A. 0.0～5.0 min，PCl5分解的平均速率为0.6 mol·L－1·min－1
B. 起始时，若用3.0 mol 37Cl2和4.0 mol P35Cl5，达平衡时，PCl3中不含37Cl
C. 图中14.0 min时，改变的外界条件可能是缩小容器的体积
D. 若在14.0 min时，向容器中各充入1.0 mol的Cl2、PCl5及PCl3，维持其他条件不变，重新达到平衡前，v(正)>v(逆)
第Ⅱ卷(非选择题 共80分)
16. (12分)用磷铁渣(含Fe、FeP、Fe2P及少量杂质)制备FePO4·2H2O(磷酸铁)的工艺流程如下：
(1) “浸取”时，在密闭反应器中加入硝酸、硫酸及活性炭，硝酸首先分解生成NO2和O2，O2将铁和磷分别氧化为Fe2O3、P2O5。
① Fe2P与O2反应的化学方程式为____________________________。
②加入硫酸的目的是____________________________；加入活性炭能降低有害气体的产生，这是因为____________________________________。
③ c(HNO3)与磷铁渣溶解率关系如图1所示，当c(HNO3)在1.5～2.0 mol·L－1时，磷铁渣溶解率随硝酸的浓度增大而减小的原因是________________________________________。
(2) “制备”时，溶液的pH对磷酸铁产品中铁和磷的含量及n(Fe)/n(P)比值的影响如图2所示[考虑到微量金属杂质，在pH＝1时，n(Fe)/n(P)为0.973最接近理论值]。在pH范围为1～1.5时，随pH增大，n(Fe)/n(P)明显增大，其原因是________________________________；写出生成FePO4·2H2O的离子方程式：________________________________。
17. (15分)化合物H是制备某褪黑素受体激动剂的中间体，其合成路线如下：
已知：R—为烃基。
(1) A中含氧官能团的名称为________和________。
(2) B→C的反应类型为________。
(3) F的分子式为C11H8O2Br2，写出F的结构简式：________。
(4) B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结构简式：________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应；
② 碱性条件水解生成两种产物，酸化后两种分子中均只有2种不同化学环境的氢。
(5) 写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
18. (12分)镁铁水滑石(镁、铁的碱式碳酸盐)是具有层状结构的无机功能材料，可由Mg(NO3)2·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O及CO(NH2)2等按一定比例在温度高于90 ℃时反应制得。
(1) 其他条件不变时，n[CO(NH2)]/n(Fe3＋)对镁铁水滑石产率和溶液pH的变化关系如右图所示。
① n[CO(NH2)2]/n(Fe3＋)<3，反应液中产生少量气体，测氨仪未检出NH3，说明逸出的气体主要是________(填化学式)。
② n[CO(NH2)2]/n(Fe3＋)>12，溶液的pH处于稳定状态，这是因为______________________
____________________________________________________。
(2) 镁铁水滑石{表示为[FexMgy(OH)z](CO3)w·pH2O}(摩尔质量为660 g·mol－1)，可通过下列实验和文献数据确定其化学式，步骤如下：
Ⅰ. 取镁铁水滑石3.300 g加入足量稀硫酸充分反应，收集到气体112 mL(标准状况)。
Ⅱ. 文献查得镁铁水滑石热分解TG－DSC图：303～473 K，失去层间水(结晶水)失重为10.9%；473～773 K时，CO和OH－分解为CO2和H2O，773 K以上产物为MgO、Fe2O3。
Ⅲ. 称取0.400 0 g热分解残渣(773 K以上)置于碘量瓶中，加入稍过量盐酸使其完全溶解，加入适量水和稍过量的KI溶液，在暗处放置片刻，用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定到溶液呈淡黄色，加入3 mL淀粉溶液，继续滴定到溶液蓝色消失(2Na2S2O3＋I2===2NaI＋Na2S4O6)，消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。
通过计算确定镁铁水滑石的化学式(写出计算过程)。
19. (15分)某科研小组采用如下方案拆解废钴酸锂电池并从拆解的正极片中回收锂和钴，主要的实验流程如下：
已知：① 正极片中主要含LiCoO2(难溶于水)以及少量乙炔炭黑及铝箔等；负极为石墨，充电时Li＋嵌入石墨电极。
② P2O4为磷酸二异辛酯，密度为0.973 g·cm－3。
③ 3HBrO＋CO(NH2)2===3HBr＋N2↑＋2H2O＋CO2↑。
(1) “放电处理”时，有关说法正确的是________(填字母)。
A. 有利于锂的回收，提高锂的回收率
B. 处理的主要目的是回收残余的电能
C. 处理过程中产生的气体只有O2
D. 可防止在电池拆解过程中，发生短路引起火灾、爆炸事故等安全问题
(2) “还原浸取”时，发生反应的离子方程式为_____________________________________ (S2O被氧化为SO)。
(3) “除铁、铝”时，应调整溶液的pH范围为__________________[下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算)]。
金属离子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
开始溶解的pH
Fe3＋
1.1
3.2
/
Al3＋
3.0
5.0
7.8
(4) “萃取”与“反萃取”时，静置后(如右图所示)，获得有机相的操作方法是__________________________________________；“反萃取”试剂X适宜是________(填“H2SO4”或“NaOH”)溶液。
(5) 设计以流程中产品Li2CO3为原料，制取LiBr·H2O的实验方案：向烧杯中加入适量冷水，______________________________________________________________________________，
干燥得LiBr·H2O[实验中必须使用的试剂：饱和溴水、尿素及活性炭]。
20. (14分)铝及其合金可用作材料、铝热剂等，在环境修复等方面也有着巨大的应用潜力。
(1) 铝的冶炼、提纯的方法很多。
①高温碳热歧化氯化法冶铝包含的反应之一为Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)3CO(g)＋3AlCl(g)，则其平衡常数表达式为K＝________。
②碳热还原Al2O3冶铝的部分反应如下：
Ⅰ. 2Al2O3(s)＋9C(s)===Al4C3(s)＋6CO(g)；ΔH1＝a kJ·mol－1
Ⅱ. 4Al2O3(s)＋Al4C3(s)===3Al4O4C(s)；ΔH2＝b kJ·mol－1
Ⅲ. Al4O4C(s)＋Al4C3(s)===8Al(g)＋4CO(g)；ΔH3＝c kJ·mol－1
反应Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(g)＋3CO(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1。
③用离子液体AlCl3－BMIC(阳离子为EMIM＋、阴离子为AlCl、Al2Cl)作电解质，可实现电解精炼铝。粗铝与外电源的________(填“正”或“负”)极相连；工作时，阴极的电极反应式为________________________。
(2) 真空条件及1 173 K时，可用铝热还原Li5AlO4制备金属锂(气态)，写出该反应的化学方程式：____________________________________________________。
(3) 用Al、Fe或AlFe合金还原脱除水体中的硝态氮(NON)，在45 ℃、起始c(KNO3N)为50 mg·L－1、维持溶液呈中性并通入Ar等条件下进行脱除实验。结果如右图所示(c0为起始浓度、c为剩余浓度)。
①纯Al在0～3 h时，NO几乎没有被脱除，其原因是____________________________；写出3 h后NO被还原为N2的离子方程式：__________________________。
② AlFe合金1～2 h比纯Al 3～4 h的脱除速率快得多的可能原因是____________________。
21. (12分)【选做题】本题包括A、B两小题，请选定其中一小题作答。若多做，则按A小题评分。
A. [物质结构与性质]
Cr、Co、Al的合金及其相关化合物用途非常广泛。
(1) Cr3＋基态核外电子排布式为________。
(2) 1951年Tsao最早报道用LiAlH4还原腈，如反应：
① LiAlH4中三种元素的电负性从大到小的顺序为________。
② 分子中碳原子的轨道杂化类型为________________，1 mol该分子中含σ键数目为________。
(3) [Co(15冠5)(H2O)2]2＋是一种配位离子(“15冠5”是指冠醚的环上原子总数为15，其中O原子数为5)，请在该配位离子结构示意图(图1)中的相应位置补画出配位键。
(4) 全惠斯勒合金CrxCoyAlz的晶胞结构如图2所示，则其化学式为________。
B. [实验化学]
CS(NH2)2(硫脲)是一种白色晶体，13 ℃时溶解度为9.2 g·(100 g H2O)－1，可用于制造药物、染料等。由H2NCN(氰氨)与Na2S溶液等作原料，在约50 ℃、pH为10～11时制取，实验装置(夹持及加热装置已略)如下：
(1) 装置B、D中盛放的试剂分别是____________、____________。
(2) 装置C合适的加热方式是____________。
(3) 烧瓶中Na2S与等物质的量的H2NCN反应的化学方程式为_________________________；以合适的流速通入H2S的目的是________________________________________。
(4) 实验过程中需分次加入H2NCN并继续通入H2S，经多次重复直至液体中出现絮状物。设计后续操作以从装置C的反应液中分离得到硫脲晶体的实验方案：__________________
_______________________________________________________________________________ (实验中必须使用的试剂：NaOH溶液)。
【参考答案】
1. C 2. D 3. A 4. B 5. B 6. C 7. A 8. D 9. B 10. D 11. D 12. BD 13. A 14. AC 15. CD
16. (12分)
(1) ① 4Fe2P＋11O24Fe2O3＋2P2O5(2分)
②溶解Fe2O3等并保持体系的酸度(2分)
(活性炭具有吸附性)吸附NO2等(2分)
③硝酸的分解速率大于硝酸分解产物中氧气与磷铁渣反应的反应速率(硝酸分解过快导致损失)(2分)
(2) pH增大，促进了Fe3＋水解，生成的Fe(OH)3混入产品中(2分)
Fe3＋＋H3PO4＋nNH3·H2O＋(2－n)H2O===FePO4·2H2O↓＋nNH＋(3－n)H＋(n＝1，2，3，均给分)(2分)
17. (15分)
(1) 醚键(1分) 醛基(1分)
(2) 加成反应(2分)
(3) (3分)
18. (12分)
(1) ① CO2(2分)
②(达到气液平衡，)溶液中OH－浓度处于(过)饱和状态(2分)
(2) w＝÷＝1(2分)
p＝＝4(2分)
由2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋，2Na2S2O3＋I2===2NaI＋Na2S4O6 Fe3＋～Na2S2O3
n(Fe3＋)＝n(Na2S2O3) ＝0.100 0 mol·L－1×20.00 mL×10－3 L·mL－1＝2.000×10－3 mol
n(Fe2O3)＝1.000×10－3 mol(1分)
n(MgO)＝＝6.000×10－3 mol(1分)
＝6.000×10－3 mol/2.000×10－3 mol＝3 ①
由化合价代数和为0，得 x×3＋y×2＋z×(－1)＋1×(－2)＝0 ②
56 g·mol－1×x＋24 g·mol－1×y＋17 g·mol－1×z＋60 g·mol－1×1＋18 g·mol－1×4＝660 g·mol－1 ③
由①、②、③，解得x＝2，y＝6，z＝16
镁铁水滑石的化学式为[Fe2Mg6(OH)16] CO3·4H2O(2分)
19. (15分)
(1) AD(2分)
(2) 8LiCoO2＋S2O＋22H＋===8Li＋＋8Co2＋＋2SO＋11H2O(2分)
(3) 5.0＜pH＜7.8(2分)
(4) 打开旋塞，使下层水相放出，然后关闭旋塞，将上层有机相从上口倒出(2分) H2SO4(2分)
(5) 在搅拌下加入Li2CO3和尿素至完全溶解，逐滴加入饱和溴水，直到溶液中不再产生气泡，加入活性炭脱色，过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、水洗(5分)
20. (14分)
(1) ①(1分)
②(2分)
③正(1分) 4Al2Cl＋3e－===7AlCl＋Al(2分)
(2) 3Li5AlO4＋5Al15Li(g)＋4Al2O3(2分)
(3) ① 铝表面的氧化膜仍未被溶解(2分)
10Al＋6NO＋12H2O＋6H＋10Al(OH)3＋3N2↑(2分)
② AlFe形成原电池能加速电子转移(2分)
21A. (12分)
(1) [Ar]3d3或1s22s22p63s23p63d3(2分)
(2)① H、Al、Li(2分) ② sp、sp2和sp3(2分) 19 mol(2分)
(3) (2分) (4) Cr2CoAl(2分)
21B. (12分)
(1) 饱和NaHS溶液(2分) NaOH溶液(或CuSO4溶液等)(2分)
(2) 热水浴(2分)
(3) Na2S＋H2NCN＋2H2OCS(NH2)2＋2NaOH(2分)
与生成的NaOH反应再生成Na2S并稳定溶液的pH(2分)
(4) 停止通H2S气体并停止加热，向烧瓶中加入少量NaOH溶液搅拌片刻，将反应液转移到蒸发皿中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、水洗及干燥(2分)
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