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2021届新高考化学模拟培优卷（三）（湖北专版）
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这是一份2021届新高考化学模拟培优卷（三）（湖北专版），共18页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对分子质量：H-1 C-12 O-16 Al-27 S-32 Cu-64
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.2020年7月23日我国首个火星探测器“天问一号”发射成功。火星车所涉及的下列材料中属于金属材料的是( )
A.探测仪镜头材料——二氧化硅B.3D打印定制的零部件——钛合金
C.车身材料——新型铝基碳化硅复合材料D.太阳能电池板——石墨纤维和硅
2.下列叙述正确的是( )
A.乙酸乙酯、甲醛和淀粉的实验式都为
B.聚氯乙烯的链节为
C.中子数为6和8的碳原子的结构示意图都为
D.的价层电子数相差2
3.表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是( )
A.235 g核素发生裂变反应：，净产生的中子()数为10
B.常温常压下，3.0 g含葡萄糖的冰醋酸中含有的原子总数为0.4
C.1 ml苯乙烯中含有的碳碳双键数为
D.已知晶体硼的结构单元如图，则11 g晶体硼中含有个正三角形(相邻原子构成)
4.下列离子方程式书写正确的是( )
A.胶体中滴加过量HI溶液：
B.草酸使酸性高锰酸钾溶液褪色：
C.向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液，浑浊消失：
D.向溶液中加入足量的溶液：
5.X、Y、Z、W、T均为短周期主族元素，X的电子数与W的最外层电子数相等，W、Y形成的化合物能使品红溶液褪色，常温下，元素Z、W、T的原子序数及其最高价氧化物对应的水化物的溶液（浓度均为）的pH有如表所示关系。下列说法正确的是( )
A.离子半径：T>W>Y>Z
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性：W>T
C.Z、W、T形成的简单离子均不能促进水的电离
D.X、Y形成的化合物与X、W形成的化合物均存在直线形分子
6.甲烷化催化反应机理如图所示，下列说法正确的是( )
A.步骤①中有化学键的断裂和形成
B.生成1 ml 时，反应中转移6 ml电子
C.路径A和路径B的总反应不同
D.使用合适的催化剂可使催化还原得到 HCOOH
7.“清肺排毒汤”来源于中医经典方剂组合，可用于预防新型冠状病毒感染。其中一种中药成分麻黄碱的结构简式为，下列说法正确的是( )
A.麻黄碱难溶于水
B.麻黄碱不能使酸性重铬酸钾溶液变色
C.麻黄碱分子中所有原子不可能位于同一平面上
D.麻黄碱分子式是
8.下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是( )
A.利用甲装置验证热稳定性：苏打>小苏打
B.利用乙装置除去中的
C.利用丙装置配制100 mL一定浓度的溶液
D.利用丁装置形成白色喷泉
9.碳是地球上组成生命的最基本元素之一，与其他元素结合成众多无机物和有机化合物，构成了丰富多彩的世界。下列说法不正确的是( )
A.基态碳原子的外围电子轨道表示式为
B.碳的同素异形体金刚石、石墨和晶体中，能溶于有机溶剂的是
C.金刚石质硬但脆，金刚石能被砸碎的原因是共价键具有方向性
D.碳原子与相邻碳原子形成的键角
10.如图为一种以铜为催化剂的硫铝二次电池，其放电反应为。下列说法错误的是( )
A.放电时，电子移动方向为b极负载a极
B.放电时，正极反应为
C.充电时，每转移1 ml电子有1 ml 由交换膜左侧向右侧迁移
D.充电时，阴极质量每净增9 g，阳极质量净增16 g
11.下列有关实验操作和现象及解释或结论都一定正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
12.某有机超强碱被广泛应用于医药、农药、化工等有机合成中的催化、缩合、重排、开环等反应，其结构如图所示。下列有关该有机物的说法正确的是( )
A.该有机物碱性较强，主要与结构中含有的羟基有关
B.该有机物核磁共振氢谱共有12组峰
C.该有机物中C和N均有两种杂化方式
D.该有机物分子中含有5个键
13.如图为某晶体的一个晶胞，若晶体中Y的化合价部分为0，部分为-2，则下列说法中正确的是( )
A.该晶体的化学式为，每个晶胞含有14个和13个
B.晶体中阴、阳离子配位数均为8
C.晶体中与每个距离相等且最近的有8个
D.晶体中，0价Y的原子与-2价Y的原子的数目之比为3:1
14.3—丁二烯与HBr发生加成反应分两步：第一步进攻1，3-丁二烯生成碳正离子；第二步进攻碳正离子完成1，2—加成或1，4—加成。反应进程中的能量变化如图所示。已知在0℃和40℃时，1，2—加成产物与1，4—加成产物的比例分别为70:30和15:85。下列说法不正确的是( )
A.
B.1，3—丁二烯与HBr加成反应的速率主要由第一步决定
C.从0℃升至40℃，1，2—加成和1，4—加成的反应速率均增大
D.0℃，1，3—丁二烯与HBr加成反应的选择性由活化能高低决定，40℃，1，3—丁二烯与HBr加成反应的选择性由焓变大小决定
15.化学上常用AG表示溶液中的。25℃时，用0.100的NaOH溶液液滴定20.0 mL 0.100的溶液，AG与 (所加NaOH溶液的体积)的关系如图所示，下列说法错误的是( )
A.25℃时，的电离常数
B.点时，
C.点时，加入NaOH溶液的体积为20 mL
D.点时，溶液中的数量级为
二、非选择题：本题共4小题，共55分。
16.（14分）亚硝酰氯（NOCl）是一种黄色气体或红褐色液体，熔点-64.5℃，沸点-5.5℃，具有刺鼻恶臭味，遇水易水解生成与氯化氢。常温常压下，在实验室可用和NO合成NOCl，相关实验装置图（夹持装置略去）如下。已知不稳定，易分解，既有氧化性又有还原性；是微溶于水的白色固体，能溶于硝酸（）
（1）制备
①制备的发生装置可以选)______________________（填大写字母），反应的离子方程式为______________________。
②欲收集干燥纯净的，则装置F的作用是______________________。
（2）合成NOCl
①仪器m的名称为_________________。
②实验中用NaOH溶液进行尾气处理，无水的作用是_________________。
③尾气处理时，有同学认为尾气中的某种气体不能完全被吸收。为了充分吸收尾气，可将尾气与_________________（填化学式）同时通入NaOH溶液中。
（3）NOCl与水反应生成与氯化氢。
①要验证反应后的溶液中存在，合理的实验操作步骤及现象是_________________。②设计实验证明是弱酸_________________。
（仅提供盐酸、溶液饱和溶液红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸）。
17.（14分）F是合成抑制白色念球菌药物的中间体，可经过如图所示的合成路线进行制备。
已知：(1)R SH；
(2) SH为巯基，RSR为硫醚，与ROR性质相似(R表示烃基)。
回答下列问题：
(1)C→D的反应类型为_________________________。F中含有的含氧官能团的名称为________________________。
(2)E的结构简式为___________________。碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳，用星号(*)标出D中的手性碳_____________________。
(3)E→F的化学方程式为___________________。实验室进行该反应时提高E的转化率可采取的措施为_____________________(任写1条)。
(4)A→B要注意控制反应条件，否则得到的C中含有多巯基物质，如含三个巯基的硫酚G。若G的核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为2:2:1，试写出符合条件的G的所有可能的结构简式_________________________。
(5)某温度下，对A→B反应产物成分进行研究发现，氟苯氯磺化(引入)的不同位置的产物含量如表所示，请找出规律，并进行解释____________________。
18.（14分）硫化氢广泛存在于燃气及废水中，热分解或氧化硫化氢有利于环境保护并回收硫资源。
回答下列问题：
(1)1 g 气体完全燃烧生成液态水和气体，放出17.24 kJ的热量，写出表示的燃烧热的热化学方程式：_______________________。
(2)利用的热分解反应可生产：。现将0.20 ml通入到某恒压(压强)密闭容器中，在不同温度下测得的平衡转化率如图1所示。
已知：对于气相反应，用某组分(B)的平衡分压()代替物质的量浓度()也可表示平衡常数()。(的物质的量分数，为平衡时气体总压强)。
温度升高时，混合气体的平均摩尔质量_________________(填“增大”“减小”或“不变”)。温度为时，该反应的平衡常数______________ (用含的代数式表示)。
(3)用氯气除去废水中的反应为，该反应的可能机理如下：
a. 慢 b. 快
快 慢
快 快
c. 慢 d. 快
快 慢
①机理a的中间体为___________________。
②已知，为正反应速率，为速率常数，上述机理中与该速率方程一致的是_______________________(填字母)。
(4)科学家设计出质子膜燃料电池，实现了利用废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜燃料电池的结构如图2所示。
①a极的电极反应式为_________________________。
②电池工作时，经质子膜进入_________________区(填“a极”或“b极”)。
19.（13分）碱性锌锰电池的工作原理为，其中的电解质溶液是KOH溶液。用废旧铁壳无汞碱性锌锰电池为原料，制备一种新型材料——，其工艺流程如图所示：
（1）已知中锰元素的化合价与实验室用二氧化锰制取氯气时还原产物中锰元素的相同，则铁元素的化合价为_________________。
（2）“溶渣”工序中稀硫酸与铁反应生成的硫酸亚铁可将含+3价锰的化合物全部还原成，写出该反应的离子方程式：_______________。
（3）“调铁”工序的目的是调整滤液中铁离子的总浓度，使其中金属元素的物质的量之比与产品的化学式相符合。
①写出“调铁”工序中发生反应的离子方程式：_______________、_______________。
②若测得滤液的成分为，，滤液体积为，“调铁”工序中，需加入的铁粉质量为______________kg（忽略溶液体积变化，用含的代数式表示）。
（4）在“氧化”工序中，加入溶液的目的是把氧化为；生产过程中发现实际消耗溶液的量大于理论值，其可能原因除温度的影响外，主要是____________。
（5）用氨水“调pH”后，经“结晶”“过滤”可得到产品和滤液C，从滤液C中还可分离出一种氮肥，该氮肥的溶液中离子浓度由大到小的顺序为______________。
答案以及解析
1.答案：B
解析：二氧化硅、石墨纤维、硅属于新型无机非金属材料，A、D错误；钛合金是新型合金，属于金属材料，B正确；新型铝基碳化硅复合材料属于复合材料，C错误。
2.答案：C
解析：乙酸乙酯的实验式为，淀粉的实验式为， A错误；聚氯乙烯的链节为，B错误；碳元素的核电荷数=核外电子数=6，C正确；同位素的价层电子数相同，D错误。
3.答案：A
解析：235 g(1 ml)核素发生题述裂变反应，数增加了9，故A错误；葡萄糖与冰醋酸的最简式均为，3.0 g二者的混合物中有0.1 ml“”，含有的原子总数为0.4，故B正确；1个苯乙烯分子中只有1个碳碳双键(注意苯环中不存在碳碳双键)，所以1 ml苯乙烯中含有的碳碳双键数为，故C正确；晶体硼中，3个相邻B原子构成一个正三角形，每个B原子参与形成5个正三角形，故相当于1个正三角形有0.6个B，则11 g(1 ml)晶体硼中含有的正三角形个数为，故D正确。
4.答案：C
解析：胶体中滴加过量HI溶液发生氧化还原反应：，A错误；草酸是弱酸，不能写成离子形式，正确的离子方程式为，B错误；结合生成难电离的弱电解质，促使溶解，C正确；书写离子方程式时依据
“以少定多”原则，故溶液中加入足量的溶液发生反应的离子方程式为，D错误。
5.答案：D
解析：X、Y、Z、W、T分别为C、O、Na、S、Cl，离子半径：，A项错误；Cl的非金属性比S的强，因此最高价氧化物的水化物酸性：Cl>S，B项错误；能促进水的电离，C项错误；和均为直线形分子，D项正确。
6.答案：D
解析：步骤①为金属颗粒吸附，仅有化学键的断裂，没有形成新的化学键，A项错误；由总反应可知，生成1 ml 时反应中转移8 ml电子，B项错误；路径A和路径B的总反应均为，C项错误；根据路径B可知，载体上的OH可转化为HCOO，若HCOO得到一个H，即可生成 HCOOH，D项正确。
7.答案：C
解析：麻黄碱分子中含有亲水基—OH和一NH一，可加水浸煮成“清肺排毒汤”，说明麻黄碱能溶于水，A错误；麻黄碱分子中含结构，能被酸性重铬酸钾溶液氧化，B错误；麻黄碱分子中含有4个饱和碳原子，每个饱和碳原子及与其相连的4个原子形成四面体结构，所有原子不可能位于同一平面上，C正确；麻黄碱的分子式是，D错误。
8.答案：D
解析： 选项A，不稳定，受热易分解，热稳定性较强，二者位置应互换，错误；选项B，氯气和二氧化硫混合气体溶于水发生反应，错误；选项C，不能在容量瓶中溶解固体，错误；选项D，HCl极易溶于水且HCl与反应生成白色沉淀，能形成白色喷泉，正确。
9.答案：D
解析：基态碳原子核外电子排布式为，外围电子轨道表示式为，A项正确；是分子晶体，能溶于有机溶剂，B项正确；金刚石为共价晶体，金刚石能被砸碎的原因是共价键具有方向性，导致金刚石不具有延展性等性质，C项正确；石墨烯中的碳原子杂化轨道类型均为杂化，为平面结构，键角为120°，被氧化后碳原子形成3个CC键及1个CO键，碳原子的杂化轨道类型为杂化，与周围原子形成四面体形结构，碳原子与相邻碳原子形成的键角，D项不正确。
10.答案：B
解析：放电时，Al失去电子，发生氧化反应，b极为负极，电子由负极经外电路流向正极，A项正确；放电时，正极反应为，负极反应为，B项错误；充电时，阳离子向阴极区迁移，C项正确；充电时阴极上每生成2 ml Al，电极净增54 g，此时阳极上必生成3 ml ，净增96 g，按照对应的比例关系可知，D项正确。
11.答案：C
解析：碳酸氢铵受热分解得到等物质的量的，同时通入溶液或溶液中，会产生沉淀，继续通入，因为的存在，不会和或沉淀反应，浑浊不会消失，A错误；溶液上层呈橙红色，说明生成了单质，即的氧化性强于，所以非金属性：Cl>Br，B错误；将一小块金属钠放置在空气中，一段时间后，钠表面变暗，生成，加热时，钠燃烧，发出黄色火焰，生成，C正确；验证蔗糖的水解产物时，要先加入足量氢氧化钠溶液使溶液呈碱性，然后加入银氨溶液，水溶加热，若直接向水解液中加入银氨溶液，过量的稀硫酸会和银氨溶液发生中和反应，从而不产生银镜，无法验证是否水解，D错误。
12.答案：C
解析：该有机物碱性较强与含有羟基无关，而与分子中的有关，N上有孤对电子，能结合而体现碱性，A错误；该有机物结构较为对称，存在10种不同化学环境的氢原子，所以核磁共振氢谱共有10组峰，B错误；该有机物中饱和碳原子和苯环上的碳原子分别采用杂化方式，而N原子也有2种，一种形成双键、一种形成3个单键，分别采取杂化方式，C正确；苯环上的碳原子形成的是一个大键，所以该有机物分子中不存在5个键，D错误。
13.答案：D
解析：根据晶胞的结构示意图可知，其中的个数为8×1/8+6×1/2=4，的个数为12×1/4+1=4，A项错误；由晶胞结构可知，每个周围有6个紧邻的，每个周围有6个紧邻的，B项错误；晶体中与每个距离相等且最近的有12个，C项错误；1个晶胞中含有4个X、8个Y，其中X显+1价，则根据化合物中元素正、负化合价的代数和为0可知，显-2价的Y的原子有2个，显0价的Y的原子有6个，D项正确。
14.答案：A
解析：由题给图示可知，转化为的，A项错误；第一步活化能高，而第二步活化能相对较小，故反应速率主要是由第一步决定的，B项正确；温度升高，反应速率均增大，C项正确；0℃，1，2—加成产物的选择性高，40℃，1，4—加成产物的选择性高，再结合图示的能量变化可知，低温下，活化能低的选择性高，而较高温度下，焓变值大的选择性高，D项正确。
15.答案：C
解析：本题考查溶液中微粒浓度关系。25℃时，点溶液中，，则，，，，则的电离常数，抑制水的电离，可认为溶液中的全由电离得到，则，A正确；点时加入NaOH溶液的体积为10 mL，溶液为等浓度的的混合溶液，电荷守恒式为，物料守恒式为，两式联立，得，B正确；加入NaOH溶液体积为20 mL时， NaOH与恰好完全反应生成，溶液呈碱性，而点溶液的，即。溶液呈中性，故加入NaOH溶液的体积小于20 mL，C错误；点时，则，结合25℃时 可求，数量级为， D正确。
16.答案：（1）①A（1分）[或B；，或其他合理答案]（2分）
②除去中混有的HCl（2分）
（2）①三颈烧瓶（或三口烧瓶）（1分）
②防止尾气处理装置中的水蒸气进入m中，避免NOCl与水反应（2分）③（2分）
（3）①取反应后所得溶液少许于试管中，滴加足量溶液，有白色沉淀生成，再滴加稀硝酸，搅拌，仍有白色沉淀，过滤，在滤液中滴加酸性高锰酸钾溶液，若溶液的紫红色褪去，则有存在（2分）
②用玻璃棒蘸取饱和溶液，点在红色石蕊试纸上，试纸变蓝，说明是弱酸（2分）
解析：（1）①装置A、B都可以作为实验室制备的反应装置，装置A需要加热，选用和浓盐酸反应制备氯气，离子方程式为，装置B不需要加热，选用高锰酸钾和浓盐酸反应制备氯气，离子方程式为。②制备并收集干燥的氯气时，各装置的接口顺序为a→f→g→c→b→d→e→j→h，其中装置F中盛装饱和食盐水，其作用是除去中混有的HCl。
（2）②尾气处理时将尾气（NO、）通入NaOH溶液中，故无水的作用是防止尾气处理装置中的水蒸气进入m中，避免NOCl与水反应。③与NaOH溶液可以反应，而NO不能与NaOH溶液反应，故需要同时通入， NO、与NaOH溶液才可以反应，以达到消除污染的目的。
（3）①根据题给的信息，要验证溶液中存在，需要从两个方面考虑，一是加入溶液后能生成白色沉淀，再加入稀硝酸，仍有白色沉淀（AgCl），二是过滤后所得的滤液具有还原性。②要证明是弱酸，可证明中存在电离平衡或证明能发生水解，根据题目提供的试剂，应证明饱和溶液呈碱性，故设计的实验方案为用玻璃棒蘸取饱和溶液点在红色石蕊试纸中央，若试纸变蓝，说明是弱酸。
17.答案：(1)加成反应（1分）(酮)羰基、酯基（2分）
(2) （2分）（2分）
(3) （2分）加入甲醇或移走F等(合理即可)（1分）
(4) （2分）
(5)氟苯氟磺化的位置是邻位>对位>间位，原因为：F吸电子能力很强，造成其邻、对位碳原子上电子云密度较大，且邻位比对位近(合理即可)（2分）
解析：(1)C→D的反应类型为加成反应。根据F的结构可知， F含有的含氧官能团有(酮)羰基、酯基。
(2)E的结构为，根据手性碳的定义可知D中手性碳的位置如图。
(3)EF为与的酯化反应：。酯化反应为可逆反应，提高E的转化率可以从平衡移动的角度进行分析：加入另一反应物，或移走生成物等。(4)G分子中含有一个苯环、一个F原子和3个SH，根据核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为2:2:1，可知结构应该对称，应为或。
(5)根据表中数据可知氟苯氯磺化的不同位置的产物含量不同，其中邻、对位较多，间位很少，应该从F原子对苯环的不同位置的影响进行分析。
18.答案：(1) （2分）
(2)减小（2分）（2分）
(3)①、（2分）
②c（2分）
(4)①（2分）
②b极（2分）
解析：(1)1 g 气体完全燃烧，放出17.24 kJ的热量，则的燃烧热为。
(2)升高温度，的平衡转化率增大，说明该反应是吸热反应，温度升高时，平衡正向移动，混合气体的总物质的量增加，总质量不变，平均摩尔质量减小。由题图1可知，温度为时，平衡转化率为40%，可列三段式如下：
起始量/ml 0.20 0 0
转化量/ml 0.08 0.04 0.08
平衡量/ml 0.12 0.04 0.08
则该温度下，，，故平衡常数。
(3)①机理a中、先生成，后被反应掉，故机理a的中间体为、。
②慢反应决定化学反应速率，故上述机理中与该速率方程一致的是c。
(4)①a极是负极，a极上发生氧化反应生成，电极反应式为。②b极是正极，正极发生的电极反应为，通过质子膜进入正极(b极)区以补充消耗的。
19.答案：（1）+3（1分）
（2）（2分）
（3）①（2分）（2分）②（3分）
（4）生成的催化了的分解（1分）
（5）（2分）
解析：（1）由题意可知，中锰元素的化合价为+2，设铁元素的化合价为m，由化合物中各元素正负化合价代数和为零可得，解得。
（2）由题意可知，硫酸亚铁与MnO(OH)在酸性条件下发生氧化还原反应，硫酸亚铁被氧化生成硫酸铁，MnO(OH)被还原为硫酸锰，反应的离子方程式为。
（3）①“调铁”工序中，加入的铁粉与溶液中的和反应，氧化性较强的先与Fe反应生成，反应完全后，与Fe反应生成和，反应的离子方程式为和。②由的化学式可知，
，设加入的铁粉的物质的量为n，依据题意可得，解得，则加入的铁粉的质量为。
（4）在“氧化”工序中，把氧化为，反应生成的可以作催化剂，催化分解。
（5）由题给流程图可知，流程中加入了稀硫酸和氨水，因此滤液C中可分离出的氮肥是硫酸铵，硫酸铵溶液中由于铵根离子水解使溶液显酸性，溶液中，但是由于水解程度小，溶液中，则溶液中离子浓度由大到小的顺序为。
元素
Z
W
T
原子序数
小→大
溶液的pH
13
0.7
1
选项
实验操作和现象
解释或结论
A
将受热分解产生的气体通入某溶液，溶液变浑浊，继续通入该气体，浑浊消失
该溶液是溶液或溶液
B
向盛有NaBr溶液的试管中依次滴入少量氯水和苯振荡、静置，溶液上层呈橙红色
非金属性：ClC
将一小块金属钠放置在空气中，一段时间后，钠表面变暗，将其放置在坩埚中加热，钠燃烧，发出黄色火焰
钠易与氧气反应，加热时生成的是
D
向20%蔗糖溶液中加入足量稀硫酸，加热，再加入银氨溶液，加热，未出现银镜
蔗糖未水解
与F原子相对位置
邻
间
对
其他
含量/%
57.17
3.66
38.88
0.29
可能用到的相对分子质量：H-1 C-12 O-16 Al-27 S-32 Cu-64
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.2020年7月23日我国首个火星探测器“天问一号”发射成功。火星车所涉及的下列材料中属于金属材料的是( )
A.探测仪镜头材料——二氧化硅B.3D打印定制的零部件——钛合金
C.车身材料——新型铝基碳化硅复合材料D.太阳能电池板——石墨纤维和硅
2.下列叙述正确的是( )
A.乙酸乙酯、甲醛和淀粉的实验式都为
B.聚氯乙烯的链节为
C.中子数为6和8的碳原子的结构示意图都为
D.的价层电子数相差2
3.表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是( )
A.235 g核素发生裂变反应：，净产生的中子()数为10
B.常温常压下，3.0 g含葡萄糖的冰醋酸中含有的原子总数为0.4
C.1 ml苯乙烯中含有的碳碳双键数为
D.已知晶体硼的结构单元如图，则11 g晶体硼中含有个正三角形(相邻原子构成)
4.下列离子方程式书写正确的是( )
A.胶体中滴加过量HI溶液：
B.草酸使酸性高锰酸钾溶液褪色：
C.向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液，浑浊消失：
D.向溶液中加入足量的溶液：
5.X、Y、Z、W、T均为短周期主族元素，X的电子数与W的最外层电子数相等，W、Y形成的化合物能使品红溶液褪色，常温下，元素Z、W、T的原子序数及其最高价氧化物对应的水化物的溶液（浓度均为）的pH有如表所示关系。下列说法正确的是( )
A.离子半径：T>W>Y>Z
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性：W>T
C.Z、W、T形成的简单离子均不能促进水的电离
D.X、Y形成的化合物与X、W形成的化合物均存在直线形分子
6.甲烷化催化反应机理如图所示，下列说法正确的是( )
A.步骤①中有化学键的断裂和形成
B.生成1 ml 时，反应中转移6 ml电子
C.路径A和路径B的总反应不同
D.使用合适的催化剂可使催化还原得到 HCOOH
7.“清肺排毒汤”来源于中医经典方剂组合，可用于预防新型冠状病毒感染。其中一种中药成分麻黄碱的结构简式为，下列说法正确的是( )
A.麻黄碱难溶于水
B.麻黄碱不能使酸性重铬酸钾溶液变色
C.麻黄碱分子中所有原子不可能位于同一平面上
D.麻黄碱分子式是
8.下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是( )
A.利用甲装置验证热稳定性：苏打>小苏打
B.利用乙装置除去中的
C.利用丙装置配制100 mL一定浓度的溶液
D.利用丁装置形成白色喷泉
9.碳是地球上组成生命的最基本元素之一，与其他元素结合成众多无机物和有机化合物，构成了丰富多彩的世界。下列说法不正确的是( )
A.基态碳原子的外围电子轨道表示式为
B.碳的同素异形体金刚石、石墨和晶体中，能溶于有机溶剂的是
C.金刚石质硬但脆，金刚石能被砸碎的原因是共价键具有方向性
D.碳原子与相邻碳原子形成的键角
10.如图为一种以铜为催化剂的硫铝二次电池，其放电反应为。下列说法错误的是( )
A.放电时，电子移动方向为b极负载a极
B.放电时，正极反应为
C.充电时，每转移1 ml电子有1 ml 由交换膜左侧向右侧迁移
D.充电时，阴极质量每净增9 g，阳极质量净增16 g
11.下列有关实验操作和现象及解释或结论都一定正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
12.某有机超强碱被广泛应用于医药、农药、化工等有机合成中的催化、缩合、重排、开环等反应，其结构如图所示。下列有关该有机物的说法正确的是( )
A.该有机物碱性较强，主要与结构中含有的羟基有关
B.该有机物核磁共振氢谱共有12组峰
C.该有机物中C和N均有两种杂化方式
D.该有机物分子中含有5个键
13.如图为某晶体的一个晶胞，若晶体中Y的化合价部分为0，部分为-2，则下列说法中正确的是( )
A.该晶体的化学式为，每个晶胞含有14个和13个
B.晶体中阴、阳离子配位数均为8
C.晶体中与每个距离相等且最近的有8个
D.晶体中，0价Y的原子与-2价Y的原子的数目之比为3:1
14.3—丁二烯与HBr发生加成反应分两步：第一步进攻1，3-丁二烯生成碳正离子；第二步进攻碳正离子完成1，2—加成或1，4—加成。反应进程中的能量变化如图所示。已知在0℃和40℃时，1，2—加成产物与1，4—加成产物的比例分别为70:30和15:85。下列说法不正确的是( )
A.
B.1，3—丁二烯与HBr加成反应的速率主要由第一步决定
C.从0℃升至40℃，1，2—加成和1，4—加成的反应速率均增大
D.0℃，1，3—丁二烯与HBr加成反应的选择性由活化能高低决定，40℃，1，3—丁二烯与HBr加成反应的选择性由焓变大小决定
15.化学上常用AG表示溶液中的。25℃时，用0.100的NaOH溶液液滴定20.0 mL 0.100的溶液，AG与 (所加NaOH溶液的体积)的关系如图所示，下列说法错误的是( )
A.25℃时，的电离常数
B.点时，
C.点时，加入NaOH溶液的体积为20 mL
D.点时，溶液中的数量级为
二、非选择题：本题共4小题，共55分。
16.（14分）亚硝酰氯（NOCl）是一种黄色气体或红褐色液体，熔点-64.5℃，沸点-5.5℃，具有刺鼻恶臭味，遇水易水解生成与氯化氢。常温常压下，在实验室可用和NO合成NOCl，相关实验装置图（夹持装置略去）如下。已知不稳定，易分解，既有氧化性又有还原性；是微溶于水的白色固体，能溶于硝酸（）
（1）制备
①制备的发生装置可以选)______________________（填大写字母），反应的离子方程式为______________________。
②欲收集干燥纯净的，则装置F的作用是______________________。
（2）合成NOCl
①仪器m的名称为_________________。
②实验中用NaOH溶液进行尾气处理，无水的作用是_________________。
③尾气处理时，有同学认为尾气中的某种气体不能完全被吸收。为了充分吸收尾气，可将尾气与_________________（填化学式）同时通入NaOH溶液中。
（3）NOCl与水反应生成与氯化氢。
①要验证反应后的溶液中存在，合理的实验操作步骤及现象是_________________。②设计实验证明是弱酸_________________。
（仅提供盐酸、溶液饱和溶液红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸）。
17.（14分）F是合成抑制白色念球菌药物的中间体，可经过如图所示的合成路线进行制备。
已知：(1)R SH；
(2) SH为巯基，RSR为硫醚，与ROR性质相似(R表示烃基)。
回答下列问题：
(1)C→D的反应类型为_________________________。F中含有的含氧官能团的名称为________________________。
(2)E的结构简式为___________________。碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳，用星号(*)标出D中的手性碳_____________________。
(3)E→F的化学方程式为___________________。实验室进行该反应时提高E的转化率可采取的措施为_____________________(任写1条)。
(4)A→B要注意控制反应条件，否则得到的C中含有多巯基物质，如含三个巯基的硫酚G。若G的核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为2:2:1，试写出符合条件的G的所有可能的结构简式_________________________。
(5)某温度下，对A→B反应产物成分进行研究发现，氟苯氯磺化(引入)的不同位置的产物含量如表所示，请找出规律，并进行解释____________________。
18.（14分）硫化氢广泛存在于燃气及废水中，热分解或氧化硫化氢有利于环境保护并回收硫资源。
回答下列问题：
(1)1 g 气体完全燃烧生成液态水和气体，放出17.24 kJ的热量，写出表示的燃烧热的热化学方程式：_______________________。
(2)利用的热分解反应可生产：。现将0.20 ml通入到某恒压(压强)密闭容器中，在不同温度下测得的平衡转化率如图1所示。
已知：对于气相反应，用某组分(B)的平衡分压()代替物质的量浓度()也可表示平衡常数()。(的物质的量分数，为平衡时气体总压强)。
温度升高时，混合气体的平均摩尔质量_________________(填“增大”“减小”或“不变”)。温度为时，该反应的平衡常数______________ (用含的代数式表示)。
(3)用氯气除去废水中的反应为，该反应的可能机理如下：
a. 慢 b. 快
快 慢
快 快
c. 慢 d. 快
快 慢
①机理a的中间体为___________________。
②已知，为正反应速率，为速率常数，上述机理中与该速率方程一致的是_______________________(填字母)。
(4)科学家设计出质子膜燃料电池，实现了利用废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜燃料电池的结构如图2所示。
①a极的电极反应式为_________________________。
②电池工作时，经质子膜进入_________________区(填“a极”或“b极”)。
19.（13分）碱性锌锰电池的工作原理为，其中的电解质溶液是KOH溶液。用废旧铁壳无汞碱性锌锰电池为原料，制备一种新型材料——，其工艺流程如图所示：
（1）已知中锰元素的化合价与实验室用二氧化锰制取氯气时还原产物中锰元素的相同，则铁元素的化合价为_________________。
（2）“溶渣”工序中稀硫酸与铁反应生成的硫酸亚铁可将含+3价锰的化合物全部还原成，写出该反应的离子方程式：_______________。
（3）“调铁”工序的目的是调整滤液中铁离子的总浓度，使其中金属元素的物质的量之比与产品的化学式相符合。
①写出“调铁”工序中发生反应的离子方程式：_______________、_______________。
②若测得滤液的成分为，，滤液体积为，“调铁”工序中，需加入的铁粉质量为______________kg（忽略溶液体积变化，用含的代数式表示）。
（4）在“氧化”工序中，加入溶液的目的是把氧化为；生产过程中发现实际消耗溶液的量大于理论值，其可能原因除温度的影响外，主要是____________。
（5）用氨水“调pH”后，经“结晶”“过滤”可得到产品和滤液C，从滤液C中还可分离出一种氮肥，该氮肥的溶液中离子浓度由大到小的顺序为______________。
答案以及解析
1.答案：B
解析：二氧化硅、石墨纤维、硅属于新型无机非金属材料，A、D错误；钛合金是新型合金，属于金属材料，B正确；新型铝基碳化硅复合材料属于复合材料，C错误。
2.答案：C
解析：乙酸乙酯的实验式为，淀粉的实验式为， A错误；聚氯乙烯的链节为，B错误；碳元素的核电荷数=核外电子数=6，C正确；同位素的价层电子数相同，D错误。
3.答案：A
解析：235 g(1 ml)核素发生题述裂变反应，数增加了9，故A错误；葡萄糖与冰醋酸的最简式均为，3.0 g二者的混合物中有0.1 ml“”，含有的原子总数为0.4，故B正确；1个苯乙烯分子中只有1个碳碳双键(注意苯环中不存在碳碳双键)，所以1 ml苯乙烯中含有的碳碳双键数为，故C正确；晶体硼中，3个相邻B原子构成一个正三角形，每个B原子参与形成5个正三角形，故相当于1个正三角形有0.6个B，则11 g(1 ml)晶体硼中含有的正三角形个数为，故D正确。
4.答案：C
解析：胶体中滴加过量HI溶液发生氧化还原反应：，A错误；草酸是弱酸，不能写成离子形式，正确的离子方程式为，B错误；结合生成难电离的弱电解质，促使溶解，C正确；书写离子方程式时依据
“以少定多”原则，故溶液中加入足量的溶液发生反应的离子方程式为，D错误。
5.答案：D
解析：X、Y、Z、W、T分别为C、O、Na、S、Cl，离子半径：，A项错误；Cl的非金属性比S的强，因此最高价氧化物的水化物酸性：Cl>S，B项错误；能促进水的电离，C项错误；和均为直线形分子，D项正确。
6.答案：D
解析：步骤①为金属颗粒吸附，仅有化学键的断裂，没有形成新的化学键，A项错误；由总反应可知，生成1 ml 时反应中转移8 ml电子，B项错误；路径A和路径B的总反应均为，C项错误；根据路径B可知，载体上的OH可转化为HCOO，若HCOO得到一个H，即可生成 HCOOH，D项正确。
7.答案：C
解析：麻黄碱分子中含有亲水基—OH和一NH一，可加水浸煮成“清肺排毒汤”，说明麻黄碱能溶于水，A错误；麻黄碱分子中含结构，能被酸性重铬酸钾溶液氧化，B错误；麻黄碱分子中含有4个饱和碳原子，每个饱和碳原子及与其相连的4个原子形成四面体结构，所有原子不可能位于同一平面上，C正确；麻黄碱的分子式是，D错误。
8.答案：D
解析： 选项A，不稳定，受热易分解，热稳定性较强，二者位置应互换，错误；选项B，氯气和二氧化硫混合气体溶于水发生反应，错误；选项C，不能在容量瓶中溶解固体，错误；选项D，HCl极易溶于水且HCl与反应生成白色沉淀，能形成白色喷泉，正确。
9.答案：D
解析：基态碳原子核外电子排布式为，外围电子轨道表示式为，A项正确；是分子晶体，能溶于有机溶剂，B项正确；金刚石为共价晶体，金刚石能被砸碎的原因是共价键具有方向性，导致金刚石不具有延展性等性质，C项正确；石墨烯中的碳原子杂化轨道类型均为杂化，为平面结构，键角为120°，被氧化后碳原子形成3个CC键及1个CO键，碳原子的杂化轨道类型为杂化，与周围原子形成四面体形结构，碳原子与相邻碳原子形成的键角，D项不正确。
10.答案：B
解析：放电时，Al失去电子，发生氧化反应，b极为负极，电子由负极经外电路流向正极，A项正确；放电时，正极反应为，负极反应为，B项错误；充电时，阳离子向阴极区迁移，C项正确；充电时阴极上每生成2 ml Al，电极净增54 g，此时阳极上必生成3 ml ，净增96 g，按照对应的比例关系可知，D项正确。
11.答案：C
解析：碳酸氢铵受热分解得到等物质的量的，同时通入溶液或溶液中，会产生沉淀，继续通入，因为的存在，不会和或沉淀反应，浑浊不会消失，A错误；溶液上层呈橙红色，说明生成了单质，即的氧化性强于，所以非金属性：Cl>Br，B错误；将一小块金属钠放置在空气中，一段时间后，钠表面变暗，生成，加热时，钠燃烧，发出黄色火焰，生成，C正确；验证蔗糖的水解产物时，要先加入足量氢氧化钠溶液使溶液呈碱性，然后加入银氨溶液，水溶加热，若直接向水解液中加入银氨溶液，过量的稀硫酸会和银氨溶液发生中和反应，从而不产生银镜，无法验证是否水解，D错误。
12.答案：C
解析：该有机物碱性较强与含有羟基无关，而与分子中的有关，N上有孤对电子，能结合而体现碱性，A错误；该有机物结构较为对称，存在10种不同化学环境的氢原子，所以核磁共振氢谱共有10组峰，B错误；该有机物中饱和碳原子和苯环上的碳原子分别采用杂化方式，而N原子也有2种，一种形成双键、一种形成3个单键，分别采取杂化方式，C正确；苯环上的碳原子形成的是一个大键，所以该有机物分子中不存在5个键，D错误。
13.答案：D
解析：根据晶胞的结构示意图可知，其中的个数为8×1/8+6×1/2=4，的个数为12×1/4+1=4，A项错误；由晶胞结构可知，每个周围有6个紧邻的，每个周围有6个紧邻的，B项错误；晶体中与每个距离相等且最近的有12个，C项错误；1个晶胞中含有4个X、8个Y，其中X显+1价，则根据化合物中元素正、负化合价的代数和为0可知，显-2价的Y的原子有2个，显0价的Y的原子有6个，D项正确。
14.答案：A
解析：由题给图示可知，转化为的，A项错误；第一步活化能高，而第二步活化能相对较小，故反应速率主要是由第一步决定的，B项正确；温度升高，反应速率均增大，C项正确；0℃，1，2—加成产物的选择性高，40℃，1，4—加成产物的选择性高，再结合图示的能量变化可知，低温下，活化能低的选择性高，而较高温度下，焓变值大的选择性高，D项正确。
15.答案：C
解析：本题考查溶液中微粒浓度关系。25℃时，点溶液中，，则，，，，则的电离常数，抑制水的电离，可认为溶液中的全由电离得到，则，A正确；点时加入NaOH溶液的体积为10 mL，溶液为等浓度的的混合溶液，电荷守恒式为，物料守恒式为，两式联立，得，B正确；加入NaOH溶液体积为20 mL时， NaOH与恰好完全反应生成，溶液呈碱性，而点溶液的，即。溶液呈中性，故加入NaOH溶液的体积小于20 mL，C错误；点时，则，结合25℃时 可求，数量级为， D正确。
16.答案：（1）①A（1分）[或B；，或其他合理答案]（2分）
②除去中混有的HCl（2分）
（2）①三颈烧瓶（或三口烧瓶）（1分）
②防止尾气处理装置中的水蒸气进入m中，避免NOCl与水反应（2分）③（2分）
（3）①取反应后所得溶液少许于试管中，滴加足量溶液，有白色沉淀生成，再滴加稀硝酸，搅拌，仍有白色沉淀，过滤，在滤液中滴加酸性高锰酸钾溶液，若溶液的紫红色褪去，则有存在（2分）
②用玻璃棒蘸取饱和溶液，点在红色石蕊试纸上，试纸变蓝，说明是弱酸（2分）
解析：（1）①装置A、B都可以作为实验室制备的反应装置，装置A需要加热，选用和浓盐酸反应制备氯气，离子方程式为，装置B不需要加热，选用高锰酸钾和浓盐酸反应制备氯气，离子方程式为。②制备并收集干燥的氯气时，各装置的接口顺序为a→f→g→c→b→d→e→j→h，其中装置F中盛装饱和食盐水，其作用是除去中混有的HCl。
（2）②尾气处理时将尾气（NO、）通入NaOH溶液中，故无水的作用是防止尾气处理装置中的水蒸气进入m中，避免NOCl与水反应。③与NaOH溶液可以反应，而NO不能与NaOH溶液反应，故需要同时通入， NO、与NaOH溶液才可以反应，以达到消除污染的目的。
（3）①根据题给的信息，要验证溶液中存在，需要从两个方面考虑，一是加入溶液后能生成白色沉淀，再加入稀硝酸，仍有白色沉淀（AgCl），二是过滤后所得的滤液具有还原性。②要证明是弱酸，可证明中存在电离平衡或证明能发生水解，根据题目提供的试剂，应证明饱和溶液呈碱性，故设计的实验方案为用玻璃棒蘸取饱和溶液点在红色石蕊试纸中央，若试纸变蓝，说明是弱酸。
17.答案：(1)加成反应（1分）(酮)羰基、酯基（2分）
(2) （2分）（2分）
(3) （2分）加入甲醇或移走F等(合理即可)（1分）
(4) （2分）
(5)氟苯氟磺化的位置是邻位>对位>间位，原因为：F吸电子能力很强，造成其邻、对位碳原子上电子云密度较大，且邻位比对位近(合理即可)（2分）
解析：(1)C→D的反应类型为加成反应。根据F的结构可知， F含有的含氧官能团有(酮)羰基、酯基。
(2)E的结构为，根据手性碳的定义可知D中手性碳的位置如图。
(3)EF为与的酯化反应：。酯化反应为可逆反应，提高E的转化率可以从平衡移动的角度进行分析：加入另一反应物，或移走生成物等。(4)G分子中含有一个苯环、一个F原子和3个SH，根据核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为2:2:1，可知结构应该对称，应为或。
(5)根据表中数据可知氟苯氯磺化的不同位置的产物含量不同，其中邻、对位较多，间位很少，应该从F原子对苯环的不同位置的影响进行分析。
18.答案：(1) （2分）
(2)减小（2分）（2分）
(3)①、（2分）
②c（2分）
(4)①（2分）
②b极（2分）
解析：(1)1 g 气体完全燃烧，放出17.24 kJ的热量，则的燃烧热为。
(2)升高温度，的平衡转化率增大，说明该反应是吸热反应，温度升高时，平衡正向移动，混合气体的总物质的量增加，总质量不变，平均摩尔质量减小。由题图1可知，温度为时，平衡转化率为40%，可列三段式如下：
起始量/ml 0.20 0 0
转化量/ml 0.08 0.04 0.08
平衡量/ml 0.12 0.04 0.08
则该温度下，，，故平衡常数。
(3)①机理a中、先生成，后被反应掉，故机理a的中间体为、。
②慢反应决定化学反应速率，故上述机理中与该速率方程一致的是c。
(4)①a极是负极，a极上发生氧化反应生成，电极反应式为。②b极是正极，正极发生的电极反应为，通过质子膜进入正极(b极)区以补充消耗的。
19.答案：（1）+3（1分）
（2）（2分）
（3）①（2分）（2分）②（3分）
（4）生成的催化了的分解（1分）
（5）（2分）
解析：（1）由题意可知，中锰元素的化合价为+2，设铁元素的化合价为m，由化合物中各元素正负化合价代数和为零可得，解得。
（2）由题意可知，硫酸亚铁与MnO(OH)在酸性条件下发生氧化还原反应，硫酸亚铁被氧化生成硫酸铁，MnO(OH)被还原为硫酸锰，反应的离子方程式为。
（3）①“调铁”工序中，加入的铁粉与溶液中的和反应，氧化性较强的先与Fe反应生成，反应完全后，与Fe反应生成和，反应的离子方程式为和。②由的化学式可知，
，设加入的铁粉的物质的量为n，依据题意可得，解得，则加入的铁粉的质量为。
（4）在“氧化”工序中，把氧化为，反应生成的可以作催化剂，催化分解。
（5）由题给流程图可知，流程中加入了稀硫酸和氨水，因此滤液C中可分离出的氮肥是硫酸铵，硫酸铵溶液中由于铵根离子水解使溶液显酸性，溶液中，但是由于水解程度小，溶液中，则溶液中离子浓度由大到小的顺序为。
元素
Z
W
T
原子序数
小→大
溶液的pH
13
0.7
1
选项
实验操作和现象
解释或结论
A
将受热分解产生的气体通入某溶液，溶液变浑浊，继续通入该气体，浑浊消失
该溶液是溶液或溶液
B
向盛有NaBr溶液的试管中依次滴入少量氯水和苯振荡、静置，溶液上层呈橙红色
非金属性：Cl
将一小块金属钠放置在空气中，一段时间后，钠表面变暗，将其放置在坩埚中加热，钠燃烧，发出黄色火焰
钠易与氧气反应，加热时生成的是
D
向20%蔗糖溶液中加入足量稀硫酸，加热，再加入银氨溶液，加热，未出现银镜
蔗糖未水解
与F原子相对位置
邻
间
对
其他
含量/%
57.17
3.66
38.88
0.29
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