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2021年高考化学真题模拟练习卷三含解析
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这是一份2021年高考化学真题模拟练习卷三含解析，共19页。
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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 P 31 S 32 Cl 35.5 Fe 56
一、选择题：本题共14个小题，每小题3分。共42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．【2019北京】下列我国科研成果所涉及材料中，主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是
【答案】A
【解析】A．碳化硅(SiC)是由碳元素和硅元素组成的无机非金属材料，且碳元素与硅元素均位于元素周期表第IVA族，符合题意；B．聚氨酯为有机高分子化合物，不属于无机非金属材料，不符合题意；C．碳包覆银纳米材料属于复合材料，不属于无机非金属材料，且银不是主族元素，不符合题意；D．钛合金为含有金属钛元素的合金，其属于金属材料，不属于无机非金属材料，不符合题意；综上所述，本题应选A。
2．【2020新课标Ⅲ】NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子
B．1 ml重水比1 ml水多NA个质子
C．12 g石墨烯和12 g金刚石均含有NA个碳原子
D．1 L 1 ml·L−1 NaCl溶液含有28NA个电子
【答案】C
【解析】A．标准状况下22.4L氮气的物质的量为1ml，若该氮气分子中的氮原子全部为14N，则每个N2分子含有(14-7)×2=14个中子，1ml该氮气含有14NA个中子，不是7NA，且构成该氮气的氮原子种类并不确定，错误；B．重水分子和水分子都是两个氢原子和一个氧原子构成的，所含质子数相同，错误；C．石墨烯和金刚石均为碳单质，12g石墨烯和12g金刚石均相当于12g碳原子，即=1mlC原子，所含碳原子数目为NA个，正确；D．1mlNaCl中含有28NA个电子，但该溶液中除NaCl外，水分子中也含有电子，错误；故答案为C。
3．【2020年7月浙江选考】下列说法正确的是( )
A．35Cl和37Cl是两种不同的元素B．单晶硅和石英互为同素异形体
C．HCOOH和HOCH2CHO互为同系物D．H与Na在元素周期表中处于同一主族
【答案】D
【解析】A．35Cl和37Cl是Cl元素的两种不同核素，属于同种元素，错误；B．同素异形体是指同种元素组成的不同种单质，而单晶硅为硅单质，而石英是SiO2，两者不属于同素异形体，错误；C．同系物是指结构相似，分子组成上相差若干个CH2的有机化合物，HCOOH和HOCH2CHO结构不相似，不属于同系物，错误；D．H和Na在元素周期表种均处于第IA族，正确；答案选D。
4．【2020江苏】下列指定反应的离子方程式正确的是
A．Cl2通入水中制氯水：
B．NO2通入水中制硝酸：
C．NaAlO2溶液中通入过量CO2：
D．AgNO3溶液中加入过量浓氨水：
【答案】C
【解析】A．次氯酸为弱酸，书写离子方程式时应以分子形式体现，正确的是Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，错误；B．NO2与H2O反应：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，离子方程式为3NO2＋H2O=2H＋＋2＋NO，错误；C．碳酸的酸性强于偏铝酸，因此NaAlO2溶液通入过量的CO2，发生的离子方程式为＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋，正确；D．AgOH能与过量的NH3·H2O反应生成[Ag(NH3)2]OH，错误；答案为C。
5．（2014·重庆高考真题）茶叶中铁元素的检验可经过以下四个步骤完成，各步骤中选用的实验用品不能都用到的是
A．将茶叶灼烧灰化，选用①、②和⑨
B．用浓硝酸溶解茶叶并加蒸馏水稀释，选用④、⑥和⑦
C．过滤得到滤液，选用④、⑤和⑦
D．检验中滤液中的Fe3＋，选用③、⑧和⑩
【答案】B
【解析】A．茶叶灼烧需要酒精灯、坩埚、三脚架和泥三角等，A正确；B．容量瓶是用来配制一定物质的量浓度溶液的，不能用来稀释溶液或溶解固体，B不正确；C．过滤需要烧杯、漏斗和玻璃棒，C正确；D．检验铁离子一般用KSCN溶液，因此需要试管、胶头滴管和KSCN溶液，D正确；答案选B。
6．【2020新课标Ⅱ】北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。下列有关叙述错误的是
A．胆矾的化学式为CuSO4
B．胆矾可作为湿法冶铜的原料
C．“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程
D．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”是发生了置换反应
【答案】A
【解析】A．胆矾为硫酸铜晶体，化学式为CuSO45H2O，A说法错误；B．湿法冶铜是用铁与硫酸铜溶液发生置换反应制取铜，B说法正确；C．加热浓缩硫酸铜溶液可析出胆矾，故“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程，C说法正确；D．铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜，D说法正确。综上所述，相关说法错误的是A，故选A。
7．【2014年高考上海卷第15题】右图模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是（ ）
A．a通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰
B．b通入NH3，然后a通入CO2，c中放碱石灰
C．a通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
D．b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
【答案】C
【解析】由于CO2在水中的溶解度小，而氨气极易溶于水，且氨气是碱性气体，CO2是酸性气体，因此先通入氨气，然后再通入CO2，这样有利于吸收CO2，易于形成碳酸氢钠晶体。又因为由于氨气极易溶于水需要防止倒吸，因此a通入NH3，b通入CO2。氨气是碱性气体需要稀硫酸吸收多余的氨气，答案选C。
8．（2020·黑龙江大庆实验中学高三开学考试）电化学固氮可以在常温常压下实现氮气的还原合成氨，某课题组提出一种全新的电化学固氮机理——表面氢化机理示意图如下，则有关说法错误的是（ ）
A．在表面氢化机理中，第一步是H+的还原反应
B．在表面*H原子与催化剂的协同作用下，N2与表面*H原子反应生成*N2H4中间体
C．电化学固氮法较传统工业合成氨将空气中的游离氮固定，具有能耗小、环境友好的优点
D．若竞争反应（析氢反应）的势垒显著低于固氮反应，则析氢反应的速率要远远高于固氮反应
【答案】B
【解析】A．H+反应得电子，为还原反应，A项正确B．N2与2表面*H原子反应生成*N2H4中间体，质量不守恒，B项错误；C．传统工业合成氨需要高温高压下实现，电化学固氮在常温常压下实现，C项正确；D．活化能表示势垒的高度。活化能的大小可以反映化学反应发生的难易程度，越小则速率越快，D项正确。答案选B。
9．（2019·全国高考真题）X、Y、Z均为短周期主族元素，它们原子的最外层电子数之和为10，X与Z同族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是
A．熔点：X的氧化物比Y的氧化物高
B．热稳定性：X的氢化物大于Z的氢化物
C．X与Z可形成离子化合物ZX
D．Y的单质与Z的单质均能溶于浓硫酸
【答案】B
【解析】Y的最外层电子数等于X次外层电子数，由于均是主族元素，所以Y的最外层电子数不可能是8个，则X只能是第二周期元素，因此Y的最外层电子数是2个，又因为Y的原子半径大于Z，则Y只能是第三周期的Mg，因此X与Z的最外层电子数是（10－2）/2＝4，则X是C，Z是Si。A、碳的氧化物形成的分子晶体，Y的氧化物是离子化合物氧化镁，则氧化镁的熔点高于碳的氧化物熔点，A错误；B、碳元素的非金属性强于硅元素，非金属性越强，氢化物越稳定，则碳的氢化物稳定性强于硅的氢化物稳定性，B正确；C、C与Si形成的是共价化合物SiC，C错误；D、单质镁能溶于浓硫酸，单质硅不溶于浓硫酸，D错误；答案选B。
10．（2021·山东高三期末）苯乙烯是一种重要的化工原料，在气氛下乙苯催化脱氢生成苯乙烯的一种反应历程如图所示，下列说法错误的是( )
A．该反应历程中是氧化剂
B．1ml生成1ml减少键
C．催化剂改变了反应历程，降低了反应的(焓变)
D．分子中C原子都采取sp2杂化，分子中所有原子可能共平面
【答案】C
【解析】通过图示可知，该反应中二氧化碳被还原成CO，化合价降低，乙苯被氧化。A．从该反应的历程中可以看出，CO2被还原，化合价降低，做氧化剂，故A正确；B．从乙苯到苯乙烯，失去两个H原子，每失去1个H原子，减少一个σ键，故B正确；C．催化剂只能提高反应速率，缩短反应时间，不能改变反应的焓变，故C错误；D．苯乙烯中苯环中存在一个大π键，每个C原子均采用sp2杂化，乙烯基中碳碳双键相连的碳原子采用sp2杂化，故苯乙烯中所有碳原子均为sp2杂化，故D正确；故选C。
11．（2020·全国高考真题）紫花前胡醇可从中药材当归和白芷中提取得到，能提高人体免疫力。有关该化合物，下列叙述错误的是
A．分子式为C14H14O4
B．不能使酸性重铬酸钾溶液变色
C．能够发生水解反应
D．能够发生消去反应生成双键
【答案】B
【解析】A．根据该有机物的分子结构可以确定其分子式为C14H14O4，正确；B．该有机物的分子在有羟基，且与羟基相连的碳原子上有氢原子，故其可以被酸性重铬酸钾溶液氧化，能使酸性重铬酸钾溶液变色，不正确；C．该有机物的分子中有酯基，故其能够发生水解反应，正确；D．该有机物分子中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子，故其可以在一定的条件下发生消去反应生成碳碳双键，正确。综上所述，故选B。
12．（2020·山东高考真题）微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含 CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是
A．负极反应为
B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜
C．当电路中转移1ml电子时，模拟海水理论上除盐58.5g
D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:1
【答案】B
【解析】据图可知a极上CH3COOˉ转化为CO2和H+，C元素被氧化，所以a极为该原电池的负极，则b极为正极。A．a极为负极，CH3COOˉ失电子被氧化成CO2和H+，结合电荷守恒可得电极反应式为CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=2CO2↑+7H+，正确；B．为了实现海水的淡化，模拟海水中的氯离子需要移向负极，即a极，则隔膜1为阴离子交换膜，钠离子需要移向正极，即b极，则隔膜2为阳离子交换膜，错误；C．当电路中转移1ml电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有1mlClˉ移向负极，同时有1mlNa+移向正极，即除去1mlNaCl，质量为58.5g，正确；D．b极为正极，水溶液为酸性，所以氢离子得电子产生氢气，电极反应式为2H++2eˉ=H2↑，所以当转移8ml电子时，正极产生4ml气体，根据负极反应式可知负极产生2ml气体，物质的量之比为4:2=2:1，正确；故答案为B。
13．（2020·天津高考真题）常温下，下列有关电解质溶液的说法错误的是
A．相同浓度的 HCOONa和NaF两溶液，前者的pH较大，则
B．相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7，则溶液中
C．FeS溶于稀硫酸，而CuS不溶于稀硫酸，则
D．在溶液中，
【答案】A
【解析】A．HCOONa和NaF的浓度相同，HCOONa溶液的pH较大，说明HCOO－的水解程度较大，根据越弱越水解，因此甲酸的电离平衡常数较小，即Ka(HCOOH)＜Ka(HF)，错误；B．相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7，此时溶液呈酸性，氢离子浓度大于氢氧根浓度，说明溶液中醋酸电离程度大于水解程度，则醋酸根浓度大于钠离子浓度，则溶液中c(CH3COO－)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH－)，正确；C．CuS的溶解度较小，将CuS投入到稀硫酸溶液中，CuS溶解平衡电离出的S2−不足以与H+发生反应，而将FeS投入到稀硫酸后可以得到H2S气体，说明Ksp(FeS)＞Ksp(CuS)，正确；D．根据溶液中的物料守恒定律，1 ml∙L−1 Na2S溶液中所有含S元素的粒子的总物质的量的浓度为1 ml∙L−1，即c(S2−)+c(HS－)+c(H2S)=1 ml∙L−1，正确；综上所述，答案为A。
14．（2008·海南高考真题）已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的（ ）
A．ZXY3B．ZX2Y6C．ZX4Y8D．ZX8Y12
【答案】A
【解析】本题主要考查了晶体结构的计算及其应用，较易。根据晶体结构的计算方法可知，一个晶胞中含1个Z原子，X原子数为1，Y原子数为3。所以化学式为ZXY3 ，综上所述，本题正确答案为A。
二、非选择题：共58分，第15~17题为必考题，每个试题考生都必须作答。第35~36题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共43分。
15．[2019浙江4月选考]某兴趣小组在定量分析了镁渣[含有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3、Al2O3、Fe2O3和SiO2]中Mg含量的基础上，按如下流程制备六水合氯化镁(MgCl2·6H2O)。
相关信息如下：
①700℃只发生MgCO3和Mg(OH)2的分解反应。
②NH4Cl溶液仅与体系中的MgO反应，且反应程度不大。
③“蒸氨”是将氨从固液混合物中蒸出来，且须控制合适的蒸出量。
请回答：
（1）下列说法正确的是________。
A．步骤Ⅰ，煅烧样品的容器可以用坩埚，不能用烧杯和锥形瓶
B．步骤Ⅲ，蒸氨促进平衡正向移动，提高MgO的溶解量
C．步骤Ⅲ，可以将固液混合物C先过滤，再蒸氨
D．步骤Ⅳ，固液分离操作可采用常压过滤，也可采用减压过滤
（2）步骤Ⅲ，需要搭建合适的装置，实现蒸氨、吸收和指示于一体(用硫酸溶液吸收氨气)。
①选择必须的仪器，并按连接顺序排列(填写代表仪器的字母，不考虑夹持和橡皮管连接)：热源→________。
②为了指示蒸氨操作完成，在一定量硫酸溶液中加指示剂。请给出并说明蒸氨可以停止时的现象________。
（3） 溶液F经盐酸酸化、蒸发、结晶、过滤、洗涤和低温干燥得到产品。取少量产品溶于水后发现溶液呈碱性。
①含有的杂质是________。
②从操作上分析引入杂质的原因是________。
（4）有同学采用盐酸代替步骤Ⅱ中的NH4Cl溶液处理固体B，然后除杂，制备MgCl2溶液。已知金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围：
请给出合理的操作排序(从下列操作中选取，按先后次序列出字母，操作可重复使用)：固体B→a→（ ）→（ ）→（ ）→（ ）→（ ）→（ ）→MgCl2溶液→产品。
a．用盐酸溶解 b．调pH＝3.0 c．调pH＝5.0 d．调pH＝8.5
e．调pH＝11.0 f．过滤 g．洗涤
【答案】（1）ABD （2）a→d→f→c 甲基橙，颜色由红色变橙色
（3）碱式氯化镁(氢氧化镁) 过度蒸发导致氯化镁水解
（4）c f e f g a
【解析】（1）A.煅烧固体样品需用坩埚，烧杯和锥形瓶用来加热液体，A项正确；
B.氯化铵水解方程式为NH4Cl+H2O⇌NH3·H2O+HCl，氧化镁和HCl反应，蒸氨即一水合氨分解，平衡向右移动，HCl浓度变大，促进了氧化镁的溶解，B项正确；
C.根据信息②NH4Cl溶液仅与体系中的MgO反应，且反应程度不大，不能先过滤，否则氧化镁损耗很大，C项错误；
D.固液分离操作均可采用常压过滤，使用减压过滤加快过滤速度，也可行，D项正确。
故答案选ABD。
（2）①先选发生装置为a，然后连接回流装置d，生成的氨气有水蒸气，需要干燥，然后连接干燥管f，氨气是碱性气体，需要用酸吸收，最后连接c。故答案填a→d→f→c。
②硫酸和氨气恰好完全反应生成硫酸铵（(NH4)2SO4），硫酸铵显酸性，因而选择在酸性范围内变色的指示剂：甲基橙，其颜色变化是红色变为橙色。
（3）溶液F经盐酸酸化、蒸发、结晶、过滤、洗涤和低温干燥得到产品。①溶液仍呈碱性，注意不可能是氨气的影响，由于氯化镁水解使溶液呈酸性，故溶液的碱性是由杂质引起的。考虑到氯化镁易水解，所以含有的杂质可能是Mg(OH)Cl或者Mg(OH)2。
②升高温度会促进水解的进行，因而必然是蒸发阶段导致，即过度蒸发导致氯化镁水解。
（4）根据各离子完全沉淀的pH值，加酸后溶液呈酸性，可逐步提高pH，同时以沉淀形式除掉不同离子，因而先将pH调至5，除掉Al3+和Fe3+，然后过滤其沉淀，然后将pH调至11.0使得Mg2+变为Mg(OH)2沉淀，过滤并洗涤，得到纯净的Mg(OH)2沉淀，然后加入盐酸得到氯化镁溶液。故答案依次填cfefga。
16．（2021·广东高三零模）综合利用炼锌矿渣(主要含铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4)获得3种金属盐，并进一步利用镓盐制备具有优异光电性能的氮化镓(GaN)，部分工艺流程如下：
已知：①常温下，浸出液中各离子的浓度及其开始形成氢氧化物沉淀的pH见表1。
②金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)见表2。
表1金属离子浓度及开始沉淀的pH
表2金属离子的萃取率
（1）Ga2(Fe2O4)3中Ga的化合价为______，“浸出”时其发生反应的离子方程式为______。
（2）滤液1中可回收利用的物质是______，滤饼的主要成分是______；萃取前加入的固体X为______。
（3）Ga与Al同主族，化学性质相似。反萃取后，镓的存在形式为______ (填化学式)。
（4）电解过程包括电解反萃取液制粗镓和粗镓精炼两个步骤。精炼时，以粗镓为阳极，以NaOH溶液为电解液，阴极的电极反应为______。
（5）GaN可采用MOCVD (金属有机物化学气相淀积)技术制得：以合成的三甲基镓为原料，使其与NH3发生系列反应得到GaN和另一种产物，该过程的化学方程式为______。
（6）滤液1中残余的Ga3+的浓度为______ ml·L-1 (写出计算过程)。
【答案】（1）+3价 Fe2O+8H＋＝2Fe3＋+4H2O （2）硫酸锌 Fe(OH)3、Ga(OH)3 Fe （3）NaGaO2 （4）GaO+3e－+2H2O＝Ga+4OH－ （5）Ga(CH3)3+NH3＝3CH4+GaN （6）3.0×10-10.2
【解析】炼锌矿渣用稀硫酸酸浸后所得滤液中含有亚铁离子、铁离子、锌离子、Ga3+，加入双氧水氧化亚铁离子，调节pH＝5.4，沉淀铁离子和Ga3+，滤液1中含有锌离子。得到的滤饼加入盐酸酸化得到氯化铁和氯化镓，加入固体铁把铁离子转化为亚铁离子，然后利用萃取剂萃取Ga3+，加入氢氧化钠溶液使Ga3+转化为NaGaO2，电解NaGaO2溶液生成单质Ga，据此解答。
（1）Ga2(Fe2O4)3中Fe是+3价，O是－2价，根据化合价代数和为0可知Ga的化合价为+3价，“浸出”时其发生反应的离子方程式为Fe2O+8H＋＝2Fe3＋+4H2O。
（2）根据以上分析可知滤液1中为硫酸锌，则可回收利用的物质是硫酸锌，调节pH＝5.4，沉淀铁离子和Ga3+，滤饼的主要成分是Fe(OH)3、Ga(OH)3；萃取前加入的固体X的目的是还原铁离子，则X为Fe。
（3）Ga与Al同主族，化学性质相似；反萃取后加入氢氧化钠溶液使Ga3+转化为NaGaO2，即镓的存在形式为NaGaO2。
（4）精炼时，以粗镓为阳极，以NaOH溶液为电解液，阴极是得到电子转化为Ga，电极反应为GaO+3e－+2H2O＝Ga+4OH－。
（5）以合成的三甲基镓为原料，使其与NH3发生系列反应得到GaN和另一种产物，根据原子守恒可知还有甲烷生成，该过程的化学方程式为Ga(CH3)3+NH3＝3CH4+GaN。
（6）根据表中数据可知Ga(OH)3的溶度积常数为3.0×10-3×（10－11）3＝3.0×10-36，溶液的pH＝5.4，即氢氧根离子浓度是10－8.6ml/L，所以滤液1中残余的Ga3+的浓度为＝3.0×10-10.2ml·L-1。
17．（2020·山东高考真题）探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题：
（1）_________。
（2）一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1 ml CO2和3 ml H2发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH(g)为ɑ ml，CO为b ml，此时H2O(g)的浓度为__________ml﹒L-1(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为___________。
（3）不同压强下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。
已知：CO2的平衡转化率=
CH3OH的平衡产率=
其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图___________(填“甲”或“乙”)；压强p1、p2、p3由大到小的顺序为___________；图乙中T1温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是___________。
（4）为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择的反应条件为_________(填标号)。
A．低温、高压 B．高温、低压 C．低温、低压 D．高温、高压
【答案】（1）+40.9 （2） （3）乙 p1、p2、p3 T1时以反应Ⅲ为主，反应Ⅲ前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响 （4）A
【解析】
（1）.根据反应I-II=III，则△H3=△H1-△H2=-49.5kJ∙ml-1-(-90.4 kJ∙ml-1)=+40.9 kJ∙ml-1；
（2）.假设反应II中，CO反应了xml，则II生成的CH3OH为xml，I生成的CH3OH为(a-x)ml，III生成CO为(b+x)ml，根据反应I：，反应II： ，反应III：，所以平衡时水的物质的量为(a-x)ml+(b+x)ml =(a+b)ml，浓度为:；平衡时CO2的物质的量为1ml-(a-x)ml-(b+x)ml=(1-a-b)ml，H2的物质的量为3ml-3(a-x)ml-2x-(b+x)ml=(3-3a-b)ml，CO的物质的量为bml，水的物质的量为(a+b)ml，则反应III的平衡常数为：；
（3）.反应I和II为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则CH3OH的平衡产率减少，所以图甲表示CH3OH的平衡产率，图乙中，开始升高温度，由于反应I和II为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO2的平衡转化率降低，反应III为吸热反应，升高温度反应III向正反应方向移动，升高一定温度后以反应III为主，CO2的平衡转化率又升高，所以图乙表示CO2的平衡转化率；压强增大，反应I和II是气体体积减小的反应，反应I和II平衡正向移动，反应III气体体积不变化，平衡不移动，故压强增大CH3OH的平衡产率增大，根据图所以压强关系为：p1>p2>p3；温度升高，反应I和II平衡逆向移动，反应III向正反应方向移动，所以T1温度时，三条曲线交与一点的原因为：T1时以反应III为主，反应III前后分子数相等，压强改变对平衡没有影响；
（4）.根据图示可知，温度越低，CO2的平衡转化率越大，CH3OH的平衡产率越大，压强越大，CO2的平衡转化率越大，CH3OH的平衡产率越大，所以选择低温和高压，答案选A。
（二）选考题：共15分。请考生从2道化学题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。
18．［化学——选修3：物质结构与性质］（15分）
[2018新课标Ⅲ卷]锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题：
锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题：
（1）Zn原子核外电子排布式为________________。
（2）黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能Ⅰ1（Zn）_______Ⅰ1（Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是________________。
（3）ZnF2具有较高的熔点（872 ℃)，其化学键类型是_________；ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是________________。
（4）《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石（ZnCO3）入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为________________，C原子的杂化形式为________________。
（5）金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为_______________。六棱柱底边边长为a cm，高为c cm，阿伏加德罗常数的值为NA，Zn的密度为________________g·cm－3（列出计算式）。
【答案】（1）[Ar]3d104s2
（2）大于Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子
（3）离子键ZnF2为离子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主、极性较小
（4）平面三角形 sp2
（5）六方最密堆积（A3型）
【解析】
（1）Zn是第30号元素，所以核外电子排布式为[Ar]3d104s2。
（2）Zn的第一电离能应该高于Cu的第一电离能，原因是，Zn的核外电子排布已经达到了每个能级都是全满的稳定结构，所以失电子比较困难。同时也可以考虑到Zn最外层上是一对电子，而Cu的最外层是一个电子，Zn电离最外层一个电子还要拆开电子对，额外吸收能量。
（3）根据氟化锌的熔点可以判断其为离子化合物，所以一定存在离子键。作为离子化合物，氟化锌在有机溶剂中应该不溶，而氯化锌、溴化锌和碘化锌都是共价化合物，分子的极性较小，能够溶于乙醇等弱极性有机溶剂。
（4）碳酸锌中的阴离子为CO32-，根据价层电子对互斥理论，其中心原子C的价电子对为3+(4－3×2＋2)/2=3对，所以空间构型为正三角形，中心C为sp2杂化。
（5）由图示，堆积方式为六方最紧密堆积。为了计算的方便，选取该六棱柱结构进行计算。六棱柱顶点的原子是6个六棱柱共用的，面心是两个六棱柱共用，所以该六棱柱中的锌原子为12×+2×+3=6个，所以该结构的质量为6×65/NA g。该六棱柱的底面为正六边形，边长为a cm，底面的面积为6个边长为acm的正三角形面积之和，根据正三角形面积的计算公式，该底面的面积为6× cm2，高为c cm，所以体积为6× cm3。所以密度为：g·cm-3。
19．[化学——选修5：有机化学基础]（15分）
（2020年山东新高考）化合物F是合成吲哚-2-酮类药物的一种中间体，其合成路线如下：
()
知：Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ar为芳基；X=Cl，Br；Z或Z′=COR， CONHR，COOR等。
回答下列问题：
（1）实验室制备A的化学方程式为___________，提高A产率的方法是______________；A的某同分异构体只有一种化学环境的碳原子，其结构简式为_______________。
（2）C→D的反应类型为____________；E中含氧官能团的名称为____________。
（3）C的结构简式为____________，F的结构简式为____________。
（4）Br2和的反应与Br2和苯酚的反应类似，以和为原料合成，写出能获得更多目标产物的较优合成路线(其它试剂任选)________。
【答案】（1） 及时蒸出产物(或增大乙酸或乙醇的用量)
（2）取代反应 羰基、酰胺基
（3）CH3COCH2COOH
（4）
【解析】根据B的结构和已知条件Ⅰ可知R=H、R’=CH2H5，故A为CH3COOC2H5（乙酸乙酯），有机物B经过碱性条件下水解再酸化形成有机物C（），有机物C与SOCl2作用通过已知条件Ⅱ生成有机物D（），有机物D与邻氯苯胺反应生成有机物E（），有机物E经已知条件Ⅲ发生成环反应生成有机物F（），据此分析。
（1）根据分析，有机物A为乙酸乙酯，在实验室中用乙醇和乙酸在浓硫酸的催化下制备，反应方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O；该反应为可逆反应，若想提高乙酸乙酯的产率需要及时的将生成物蒸出或增大反应的用量；A的某种同分异构体只有1种化学环境的C原子，说明该同分异构体是一个对称结构，含有两条对称轴，则该有机物的结构为；
（2）根据分析，C→D为和SOCl2的反应，反应类型为取代反应；E的结构为，其结构中含氧官能团为羰基、酰胺基；
（3）根据分析，C的结构简式为CH3COCH2COOH；F的结构简式为；
（4）以苯胺和H5C2OOCCH2COCl为原料制得目标产物，可将苯胺与溴反应生成2,4,6—三溴苯胺，再将2,4,6—三溴苯胺与H5C2OOCCH2COCl反应发生已知条件Ⅱ的取代反应，再发生已知条件Ⅲ的成环反应即可得到目标产物，反应的流程为
A．4.03米大口径碳化硅反射镜
B．2022年冬奥会聚氨酯速滑服
C．能屏蔽电磁波的碳包覆银纳米线
D．“玉兔二号”钛合金筛网轮
金属离子
pH[
开始沉淀
完全沉淀
Al3+
3.0
4.7
Fe3+
1.1
2.8
Ca2+
11.3
－
Mg2+
8.4
10.9
金属离子
浓度(ml·L-1)
开始沉淀pH
Fe2+
1.0×10-3
8.0
Fe3+
4.0×10-2
1.7
Zn2+
1.5
5.5
Ga3+
3.0×10-3
3.0
金属离子
萃取率(%)
Fe2+
0
Fe3+
99
Zn2+
0
Ga3+
97-98.5
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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 P 31 S 32 Cl 35.5 Fe 56
一、选择题：本题共14个小题，每小题3分。共42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．【2019北京】下列我国科研成果所涉及材料中，主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是
【答案】A
【解析】A．碳化硅(SiC)是由碳元素和硅元素组成的无机非金属材料，且碳元素与硅元素均位于元素周期表第IVA族，符合题意；B．聚氨酯为有机高分子化合物，不属于无机非金属材料，不符合题意；C．碳包覆银纳米材料属于复合材料，不属于无机非金属材料，且银不是主族元素，不符合题意；D．钛合金为含有金属钛元素的合金，其属于金属材料，不属于无机非金属材料，不符合题意；综上所述，本题应选A。
2．【2020新课标Ⅲ】NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子
B．1 ml重水比1 ml水多NA个质子
C．12 g石墨烯和12 g金刚石均含有NA个碳原子
D．1 L 1 ml·L−1 NaCl溶液含有28NA个电子
【答案】C
【解析】A．标准状况下22.4L氮气的物质的量为1ml，若该氮气分子中的氮原子全部为14N，则每个N2分子含有(14-7)×2=14个中子，1ml该氮气含有14NA个中子，不是7NA，且构成该氮气的氮原子种类并不确定，错误；B．重水分子和水分子都是两个氢原子和一个氧原子构成的，所含质子数相同，错误；C．石墨烯和金刚石均为碳单质，12g石墨烯和12g金刚石均相当于12g碳原子，即=1mlC原子，所含碳原子数目为NA个，正确；D．1mlNaCl中含有28NA个电子，但该溶液中除NaCl外，水分子中也含有电子，错误；故答案为C。
3．【2020年7月浙江选考】下列说法正确的是( )
A．35Cl和37Cl是两种不同的元素B．单晶硅和石英互为同素异形体
C．HCOOH和HOCH2CHO互为同系物D．H与Na在元素周期表中处于同一主族
【答案】D
【解析】A．35Cl和37Cl是Cl元素的两种不同核素，属于同种元素，错误；B．同素异形体是指同种元素组成的不同种单质，而单晶硅为硅单质，而石英是SiO2，两者不属于同素异形体，错误；C．同系物是指结构相似，分子组成上相差若干个CH2的有机化合物，HCOOH和HOCH2CHO结构不相似，不属于同系物，错误；D．H和Na在元素周期表种均处于第IA族，正确；答案选D。
4．【2020江苏】下列指定反应的离子方程式正确的是
A．Cl2通入水中制氯水：
B．NO2通入水中制硝酸：
C．NaAlO2溶液中通入过量CO2：
D．AgNO3溶液中加入过量浓氨水：
【答案】C
【解析】A．次氯酸为弱酸，书写离子方程式时应以分子形式体现，正确的是Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，错误；B．NO2与H2O反应：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，离子方程式为3NO2＋H2O=2H＋＋2＋NO，错误；C．碳酸的酸性强于偏铝酸，因此NaAlO2溶液通入过量的CO2，发生的离子方程式为＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋，正确；D．AgOH能与过量的NH3·H2O反应生成[Ag(NH3)2]OH，错误；答案为C。
5．（2014·重庆高考真题）茶叶中铁元素的检验可经过以下四个步骤完成，各步骤中选用的实验用品不能都用到的是
A．将茶叶灼烧灰化，选用①、②和⑨
B．用浓硝酸溶解茶叶并加蒸馏水稀释，选用④、⑥和⑦
C．过滤得到滤液，选用④、⑤和⑦
D．检验中滤液中的Fe3＋，选用③、⑧和⑩
【答案】B
【解析】A．茶叶灼烧需要酒精灯、坩埚、三脚架和泥三角等，A正确；B．容量瓶是用来配制一定物质的量浓度溶液的，不能用来稀释溶液或溶解固体，B不正确；C．过滤需要烧杯、漏斗和玻璃棒，C正确；D．检验铁离子一般用KSCN溶液，因此需要试管、胶头滴管和KSCN溶液，D正确；答案选B。
6．【2020新课标Ⅱ】北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。下列有关叙述错误的是
A．胆矾的化学式为CuSO4
B．胆矾可作为湿法冶铜的原料
C．“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程
D．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”是发生了置换反应
【答案】A
【解析】A．胆矾为硫酸铜晶体，化学式为CuSO45H2O，A说法错误；B．湿法冶铜是用铁与硫酸铜溶液发生置换反应制取铜，B说法正确；C．加热浓缩硫酸铜溶液可析出胆矾，故“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程，C说法正确；D．铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜，D说法正确。综上所述，相关说法错误的是A，故选A。
7．【2014年高考上海卷第15题】右图模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是（ ）
A．a通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰
B．b通入NH3，然后a通入CO2，c中放碱石灰
C．a通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
D．b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
【答案】C
【解析】由于CO2在水中的溶解度小，而氨气极易溶于水，且氨气是碱性气体，CO2是酸性气体，因此先通入氨气，然后再通入CO2，这样有利于吸收CO2，易于形成碳酸氢钠晶体。又因为由于氨气极易溶于水需要防止倒吸，因此a通入NH3，b通入CO2。氨气是碱性气体需要稀硫酸吸收多余的氨气，答案选C。
8．（2020·黑龙江大庆实验中学高三开学考试）电化学固氮可以在常温常压下实现氮气的还原合成氨，某课题组提出一种全新的电化学固氮机理——表面氢化机理示意图如下，则有关说法错误的是（ ）
A．在表面氢化机理中，第一步是H+的还原反应
B．在表面*H原子与催化剂的协同作用下，N2与表面*H原子反应生成*N2H4中间体
C．电化学固氮法较传统工业合成氨将空气中的游离氮固定，具有能耗小、环境友好的优点
D．若竞争反应（析氢反应）的势垒显著低于固氮反应，则析氢反应的速率要远远高于固氮反应
【答案】B
【解析】A．H+反应得电子，为还原反应，A项正确B．N2与2表面*H原子反应生成*N2H4中间体，质量不守恒，B项错误；C．传统工业合成氨需要高温高压下实现，电化学固氮在常温常压下实现，C项正确；D．活化能表示势垒的高度。活化能的大小可以反映化学反应发生的难易程度，越小则速率越快，D项正确。答案选B。
9．（2019·全国高考真题）X、Y、Z均为短周期主族元素，它们原子的最外层电子数之和为10，X与Z同族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是
A．熔点：X的氧化物比Y的氧化物高
B．热稳定性：X的氢化物大于Z的氢化物
C．X与Z可形成离子化合物ZX
D．Y的单质与Z的单质均能溶于浓硫酸
【答案】B
【解析】Y的最外层电子数等于X次外层电子数，由于均是主族元素，所以Y的最外层电子数不可能是8个，则X只能是第二周期元素，因此Y的最外层电子数是2个，又因为Y的原子半径大于Z，则Y只能是第三周期的Mg，因此X与Z的最外层电子数是（10－2）/2＝4，则X是C，Z是Si。A、碳的氧化物形成的分子晶体，Y的氧化物是离子化合物氧化镁，则氧化镁的熔点高于碳的氧化物熔点，A错误；B、碳元素的非金属性强于硅元素，非金属性越强，氢化物越稳定，则碳的氢化物稳定性强于硅的氢化物稳定性，B正确；C、C与Si形成的是共价化合物SiC，C错误；D、单质镁能溶于浓硫酸，单质硅不溶于浓硫酸，D错误；答案选B。
10．（2021·山东高三期末）苯乙烯是一种重要的化工原料，在气氛下乙苯催化脱氢生成苯乙烯的一种反应历程如图所示，下列说法错误的是( )
A．该反应历程中是氧化剂
B．1ml生成1ml减少键
C．催化剂改变了反应历程，降低了反应的(焓变)
D．分子中C原子都采取sp2杂化，分子中所有原子可能共平面
【答案】C
【解析】通过图示可知，该反应中二氧化碳被还原成CO，化合价降低，乙苯被氧化。A．从该反应的历程中可以看出，CO2被还原，化合价降低，做氧化剂，故A正确；B．从乙苯到苯乙烯，失去两个H原子，每失去1个H原子，减少一个σ键，故B正确；C．催化剂只能提高反应速率，缩短反应时间，不能改变反应的焓变，故C错误；D．苯乙烯中苯环中存在一个大π键，每个C原子均采用sp2杂化，乙烯基中碳碳双键相连的碳原子采用sp2杂化，故苯乙烯中所有碳原子均为sp2杂化，故D正确；故选C。
11．（2020·全国高考真题）紫花前胡醇可从中药材当归和白芷中提取得到，能提高人体免疫力。有关该化合物，下列叙述错误的是
A．分子式为C14H14O4
B．不能使酸性重铬酸钾溶液变色
C．能够发生水解反应
D．能够发生消去反应生成双键
【答案】B
【解析】A．根据该有机物的分子结构可以确定其分子式为C14H14O4，正确；B．该有机物的分子在有羟基，且与羟基相连的碳原子上有氢原子，故其可以被酸性重铬酸钾溶液氧化，能使酸性重铬酸钾溶液变色，不正确；C．该有机物的分子中有酯基，故其能够发生水解反应，正确；D．该有机物分子中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子，故其可以在一定的条件下发生消去反应生成碳碳双键，正确。综上所述，故选B。
12．（2020·山东高考真题）微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含 CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是
A．负极反应为
B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜
C．当电路中转移1ml电子时，模拟海水理论上除盐58.5g
D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:1
【答案】B
【解析】据图可知a极上CH3COOˉ转化为CO2和H+，C元素被氧化，所以a极为该原电池的负极，则b极为正极。A．a极为负极，CH3COOˉ失电子被氧化成CO2和H+，结合电荷守恒可得电极反应式为CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=2CO2↑+7H+，正确；B．为了实现海水的淡化，模拟海水中的氯离子需要移向负极，即a极，则隔膜1为阴离子交换膜，钠离子需要移向正极，即b极，则隔膜2为阳离子交换膜，错误；C．当电路中转移1ml电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有1mlClˉ移向负极，同时有1mlNa+移向正极，即除去1mlNaCl，质量为58.5g，正确；D．b极为正极，水溶液为酸性，所以氢离子得电子产生氢气，电极反应式为2H++2eˉ=H2↑，所以当转移8ml电子时，正极产生4ml气体，根据负极反应式可知负极产生2ml气体，物质的量之比为4:2=2:1，正确；故答案为B。
13．（2020·天津高考真题）常温下，下列有关电解质溶液的说法错误的是
A．相同浓度的 HCOONa和NaF两溶液，前者的pH较大，则
B．相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7，则溶液中
C．FeS溶于稀硫酸，而CuS不溶于稀硫酸，则
D．在溶液中，
【答案】A
【解析】A．HCOONa和NaF的浓度相同，HCOONa溶液的pH较大，说明HCOO－的水解程度较大，根据越弱越水解，因此甲酸的电离平衡常数较小，即Ka(HCOOH)＜Ka(HF)，错误；B．相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7，此时溶液呈酸性，氢离子浓度大于氢氧根浓度，说明溶液中醋酸电离程度大于水解程度，则醋酸根浓度大于钠离子浓度，则溶液中c(CH3COO－)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH－)，正确；C．CuS的溶解度较小，将CuS投入到稀硫酸溶液中，CuS溶解平衡电离出的S2−不足以与H+发生反应，而将FeS投入到稀硫酸后可以得到H2S气体，说明Ksp(FeS)＞Ksp(CuS)，正确；D．根据溶液中的物料守恒定律，1 ml∙L−1 Na2S溶液中所有含S元素的粒子的总物质的量的浓度为1 ml∙L−1，即c(S2−)+c(HS－)+c(H2S)=1 ml∙L−1，正确；综上所述，答案为A。
14．（2008·海南高考真题）已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的（ ）
A．ZXY3B．ZX2Y6C．ZX4Y8D．ZX8Y12
【答案】A
【解析】本题主要考查了晶体结构的计算及其应用，较易。根据晶体结构的计算方法可知，一个晶胞中含1个Z原子，X原子数为1，Y原子数为3。所以化学式为ZXY3 ，综上所述，本题正确答案为A。
二、非选择题：共58分，第15~17题为必考题，每个试题考生都必须作答。第35~36题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共43分。
15．[2019浙江4月选考]某兴趣小组在定量分析了镁渣[含有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3、Al2O3、Fe2O3和SiO2]中Mg含量的基础上，按如下流程制备六水合氯化镁(MgCl2·6H2O)。
相关信息如下：
①700℃只发生MgCO3和Mg(OH)2的分解反应。
②NH4Cl溶液仅与体系中的MgO反应，且反应程度不大。
③“蒸氨”是将氨从固液混合物中蒸出来，且须控制合适的蒸出量。
请回答：
（1）下列说法正确的是________。
A．步骤Ⅰ，煅烧样品的容器可以用坩埚，不能用烧杯和锥形瓶
B．步骤Ⅲ，蒸氨促进平衡正向移动，提高MgO的溶解量
C．步骤Ⅲ，可以将固液混合物C先过滤，再蒸氨
D．步骤Ⅳ，固液分离操作可采用常压过滤，也可采用减压过滤
（2）步骤Ⅲ，需要搭建合适的装置，实现蒸氨、吸收和指示于一体(用硫酸溶液吸收氨气)。
①选择必须的仪器，并按连接顺序排列(填写代表仪器的字母，不考虑夹持和橡皮管连接)：热源→________。
②为了指示蒸氨操作完成，在一定量硫酸溶液中加指示剂。请给出并说明蒸氨可以停止时的现象________。
（3） 溶液F经盐酸酸化、蒸发、结晶、过滤、洗涤和低温干燥得到产品。取少量产品溶于水后发现溶液呈碱性。
①含有的杂质是________。
②从操作上分析引入杂质的原因是________。
（4）有同学采用盐酸代替步骤Ⅱ中的NH4Cl溶液处理固体B，然后除杂，制备MgCl2溶液。已知金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围：
请给出合理的操作排序(从下列操作中选取，按先后次序列出字母，操作可重复使用)：固体B→a→（ ）→（ ）→（ ）→（ ）→（ ）→（ ）→MgCl2溶液→产品。
a．用盐酸溶解 b．调pH＝3.0 c．调pH＝5.0 d．调pH＝8.5
e．调pH＝11.0 f．过滤 g．洗涤
【答案】（1）ABD （2）a→d→f→c 甲基橙，颜色由红色变橙色
（3）碱式氯化镁(氢氧化镁) 过度蒸发导致氯化镁水解
（4）c f e f g a
【解析】（1）A.煅烧固体样品需用坩埚，烧杯和锥形瓶用来加热液体，A项正确；
B.氯化铵水解方程式为NH4Cl+H2O⇌NH3·H2O+HCl，氧化镁和HCl反应，蒸氨即一水合氨分解，平衡向右移动，HCl浓度变大，促进了氧化镁的溶解，B项正确；
C.根据信息②NH4Cl溶液仅与体系中的MgO反应，且反应程度不大，不能先过滤，否则氧化镁损耗很大，C项错误；
D.固液分离操作均可采用常压过滤，使用减压过滤加快过滤速度，也可行，D项正确。
故答案选ABD。
（2）①先选发生装置为a，然后连接回流装置d，生成的氨气有水蒸气，需要干燥，然后连接干燥管f，氨气是碱性气体，需要用酸吸收，最后连接c。故答案填a→d→f→c。
②硫酸和氨气恰好完全反应生成硫酸铵（(NH4)2SO4），硫酸铵显酸性，因而选择在酸性范围内变色的指示剂：甲基橙，其颜色变化是红色变为橙色。
（3）溶液F经盐酸酸化、蒸发、结晶、过滤、洗涤和低温干燥得到产品。①溶液仍呈碱性，注意不可能是氨气的影响，由于氯化镁水解使溶液呈酸性，故溶液的碱性是由杂质引起的。考虑到氯化镁易水解，所以含有的杂质可能是Mg(OH)Cl或者Mg(OH)2。
②升高温度会促进水解的进行，因而必然是蒸发阶段导致，即过度蒸发导致氯化镁水解。
（4）根据各离子完全沉淀的pH值，加酸后溶液呈酸性，可逐步提高pH，同时以沉淀形式除掉不同离子，因而先将pH调至5，除掉Al3+和Fe3+，然后过滤其沉淀，然后将pH调至11.0使得Mg2+变为Mg(OH)2沉淀，过滤并洗涤，得到纯净的Mg(OH)2沉淀，然后加入盐酸得到氯化镁溶液。故答案依次填cfefga。
16．（2021·广东高三零模）综合利用炼锌矿渣(主要含铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4)获得3种金属盐，并进一步利用镓盐制备具有优异光电性能的氮化镓(GaN)，部分工艺流程如下：
已知：①常温下，浸出液中各离子的浓度及其开始形成氢氧化物沉淀的pH见表1。
②金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)见表2。
表1金属离子浓度及开始沉淀的pH
表2金属离子的萃取率
（1）Ga2(Fe2O4)3中Ga的化合价为______，“浸出”时其发生反应的离子方程式为______。
（2）滤液1中可回收利用的物质是______，滤饼的主要成分是______；萃取前加入的固体X为______。
（3）Ga与Al同主族，化学性质相似。反萃取后，镓的存在形式为______ (填化学式)。
（4）电解过程包括电解反萃取液制粗镓和粗镓精炼两个步骤。精炼时，以粗镓为阳极，以NaOH溶液为电解液，阴极的电极反应为______。
（5）GaN可采用MOCVD (金属有机物化学气相淀积)技术制得：以合成的三甲基镓为原料，使其与NH3发生系列反应得到GaN和另一种产物，该过程的化学方程式为______。
（6）滤液1中残余的Ga3+的浓度为______ ml·L-1 (写出计算过程)。
【答案】（1）+3价 Fe2O+8H＋＝2Fe3＋+4H2O （2）硫酸锌 Fe(OH)3、Ga(OH)3 Fe （3）NaGaO2 （4）GaO+3e－+2H2O＝Ga+4OH－ （5）Ga(CH3)3+NH3＝3CH4+GaN （6）3.0×10-10.2
【解析】炼锌矿渣用稀硫酸酸浸后所得滤液中含有亚铁离子、铁离子、锌离子、Ga3+，加入双氧水氧化亚铁离子，调节pH＝5.4，沉淀铁离子和Ga3+，滤液1中含有锌离子。得到的滤饼加入盐酸酸化得到氯化铁和氯化镓，加入固体铁把铁离子转化为亚铁离子，然后利用萃取剂萃取Ga3+，加入氢氧化钠溶液使Ga3+转化为NaGaO2，电解NaGaO2溶液生成单质Ga，据此解答。
（1）Ga2(Fe2O4)3中Fe是+3价，O是－2价，根据化合价代数和为0可知Ga的化合价为+3价，“浸出”时其发生反应的离子方程式为Fe2O+8H＋＝2Fe3＋+4H2O。
（2）根据以上分析可知滤液1中为硫酸锌，则可回收利用的物质是硫酸锌，调节pH＝5.4，沉淀铁离子和Ga3+，滤饼的主要成分是Fe(OH)3、Ga(OH)3；萃取前加入的固体X的目的是还原铁离子，则X为Fe。
（3）Ga与Al同主族，化学性质相似；反萃取后加入氢氧化钠溶液使Ga3+转化为NaGaO2，即镓的存在形式为NaGaO2。
（4）精炼时，以粗镓为阳极，以NaOH溶液为电解液，阴极是得到电子转化为Ga，电极反应为GaO+3e－+2H2O＝Ga+4OH－。
（5）以合成的三甲基镓为原料，使其与NH3发生系列反应得到GaN和另一种产物，根据原子守恒可知还有甲烷生成，该过程的化学方程式为Ga(CH3)3+NH3＝3CH4+GaN。
（6）根据表中数据可知Ga(OH)3的溶度积常数为3.0×10-3×（10－11）3＝3.0×10-36，溶液的pH＝5.4，即氢氧根离子浓度是10－8.6ml/L，所以滤液1中残余的Ga3+的浓度为＝3.0×10-10.2ml·L-1。
17．（2020·山东高考真题）探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题：
（1）_________。
（2）一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1 ml CO2和3 ml H2发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH(g)为ɑ ml，CO为b ml，此时H2O(g)的浓度为__________ml﹒L-1(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为___________。
（3）不同压强下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。
已知：CO2的平衡转化率=
CH3OH的平衡产率=
其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图___________(填“甲”或“乙”)；压强p1、p2、p3由大到小的顺序为___________；图乙中T1温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是___________。
（4）为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择的反应条件为_________(填标号)。
A．低温、高压 B．高温、低压 C．低温、低压 D．高温、高压
【答案】（1）+40.9 （2） （3）乙 p1、p2、p3 T1时以反应Ⅲ为主，反应Ⅲ前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响 （4）A
【解析】
（1）.根据反应I-II=III，则△H3=△H1-△H2=-49.5kJ∙ml-1-(-90.4 kJ∙ml-1)=+40.9 kJ∙ml-1；
（2）.假设反应II中，CO反应了xml，则II生成的CH3OH为xml，I生成的CH3OH为(a-x)ml，III生成CO为(b+x)ml，根据反应I：，反应II： ，反应III：，所以平衡时水的物质的量为(a-x)ml+(b+x)ml =(a+b)ml，浓度为:；平衡时CO2的物质的量为1ml-(a-x)ml-(b+x)ml=(1-a-b)ml，H2的物质的量为3ml-3(a-x)ml-2x-(b+x)ml=(3-3a-b)ml，CO的物质的量为bml，水的物质的量为(a+b)ml，则反应III的平衡常数为：；
（3）.反应I和II为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则CH3OH的平衡产率减少，所以图甲表示CH3OH的平衡产率，图乙中，开始升高温度，由于反应I和II为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO2的平衡转化率降低，反应III为吸热反应，升高温度反应III向正反应方向移动，升高一定温度后以反应III为主，CO2的平衡转化率又升高，所以图乙表示CO2的平衡转化率；压强增大，反应I和II是气体体积减小的反应，反应I和II平衡正向移动，反应III气体体积不变化，平衡不移动，故压强增大CH3OH的平衡产率增大，根据图所以压强关系为：p1>p2>p3；温度升高，反应I和II平衡逆向移动，反应III向正反应方向移动，所以T1温度时，三条曲线交与一点的原因为：T1时以反应III为主，反应III前后分子数相等，压强改变对平衡没有影响；
（4）.根据图示可知，温度越低，CO2的平衡转化率越大，CH3OH的平衡产率越大，压强越大，CO2的平衡转化率越大，CH3OH的平衡产率越大，所以选择低温和高压，答案选A。
（二）选考题：共15分。请考生从2道化学题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。
18．［化学——选修3：物质结构与性质］（15分）
[2018新课标Ⅲ卷]锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题：
锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题：
（1）Zn原子核外电子排布式为________________。
（2）黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能Ⅰ1（Zn）_______Ⅰ1（Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是________________。
（3）ZnF2具有较高的熔点（872 ℃)，其化学键类型是_________；ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是________________。
（4）《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石（ZnCO3）入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为________________，C原子的杂化形式为________________。
（5）金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为_______________。六棱柱底边边长为a cm，高为c cm，阿伏加德罗常数的值为NA，Zn的密度为________________g·cm－3（列出计算式）。
【答案】（1）[Ar]3d104s2
（2）大于Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子
（3）离子键ZnF2为离子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主、极性较小
（4）平面三角形 sp2
（5）六方最密堆积（A3型）
【解析】
（1）Zn是第30号元素，所以核外电子排布式为[Ar]3d104s2。
（2）Zn的第一电离能应该高于Cu的第一电离能，原因是，Zn的核外电子排布已经达到了每个能级都是全满的稳定结构，所以失电子比较困难。同时也可以考虑到Zn最外层上是一对电子，而Cu的最外层是一个电子，Zn电离最外层一个电子还要拆开电子对，额外吸收能量。
（3）根据氟化锌的熔点可以判断其为离子化合物，所以一定存在离子键。作为离子化合物，氟化锌在有机溶剂中应该不溶，而氯化锌、溴化锌和碘化锌都是共价化合物，分子的极性较小，能够溶于乙醇等弱极性有机溶剂。
（4）碳酸锌中的阴离子为CO32-，根据价层电子对互斥理论，其中心原子C的价电子对为3+(4－3×2＋2)/2=3对，所以空间构型为正三角形，中心C为sp2杂化。
（5）由图示，堆积方式为六方最紧密堆积。为了计算的方便，选取该六棱柱结构进行计算。六棱柱顶点的原子是6个六棱柱共用的，面心是两个六棱柱共用，所以该六棱柱中的锌原子为12×+2×+3=6个，所以该结构的质量为6×65/NA g。该六棱柱的底面为正六边形，边长为a cm，底面的面积为6个边长为acm的正三角形面积之和，根据正三角形面积的计算公式，该底面的面积为6× cm2，高为c cm，所以体积为6× cm3。所以密度为：g·cm-3。
19．[化学——选修5：有机化学基础]（15分）
（2020年山东新高考）化合物F是合成吲哚-2-酮类药物的一种中间体，其合成路线如下：
()
知：Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ar为芳基；X=Cl，Br；Z或Z′=COR， CONHR，COOR等。
回答下列问题：
（1）实验室制备A的化学方程式为___________，提高A产率的方法是______________；A的某同分异构体只有一种化学环境的碳原子，其结构简式为_______________。
（2）C→D的反应类型为____________；E中含氧官能团的名称为____________。
（3）C的结构简式为____________，F的结构简式为____________。
（4）Br2和的反应与Br2和苯酚的反应类似，以和为原料合成，写出能获得更多目标产物的较优合成路线(其它试剂任选)________。
【答案】（1） 及时蒸出产物(或增大乙酸或乙醇的用量)
（2）取代反应 羰基、酰胺基
（3）CH3COCH2COOH
（4）
【解析】根据B的结构和已知条件Ⅰ可知R=H、R’=CH2H5，故A为CH3COOC2H5（乙酸乙酯），有机物B经过碱性条件下水解再酸化形成有机物C（），有机物C与SOCl2作用通过已知条件Ⅱ生成有机物D（），有机物D与邻氯苯胺反应生成有机物E（），有机物E经已知条件Ⅲ发生成环反应生成有机物F（），据此分析。
（1）根据分析，有机物A为乙酸乙酯，在实验室中用乙醇和乙酸在浓硫酸的催化下制备，反应方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O；该反应为可逆反应，若想提高乙酸乙酯的产率需要及时的将生成物蒸出或增大反应的用量；A的某种同分异构体只有1种化学环境的C原子，说明该同分异构体是一个对称结构，含有两条对称轴，则该有机物的结构为；
（2）根据分析，C→D为和SOCl2的反应，反应类型为取代反应；E的结构为，其结构中含氧官能团为羰基、酰胺基；
（3）根据分析，C的结构简式为CH3COCH2COOH；F的结构简式为；
（4）以苯胺和H5C2OOCCH2COCl为原料制得目标产物，可将苯胺与溴反应生成2,4,6—三溴苯胺，再将2,4,6—三溴苯胺与H5C2OOCCH2COCl反应发生已知条件Ⅱ的取代反应，再发生已知条件Ⅲ的成环反应即可得到目标产物，反应的流程为
A．4.03米大口径碳化硅反射镜
B．2022年冬奥会聚氨酯速滑服
C．能屏蔽电磁波的碳包覆银纳米线
D．“玉兔二号”钛合金筛网轮
金属离子
pH[
开始沉淀
完全沉淀
Al3+
3.0
4.7
Fe3+
1.1
2.8
Ca2+
11.3
－
Mg2+
8.4
10.9
金属离子
浓度(ml·L-1)
开始沉淀pH
Fe2+
1.0×10-3
8.0
Fe3+
4.0×10-2
1.7
Zn2+
1.5
5.5
Ga3+
3.0×10-3
3.0
金属离子
萃取率(%)
Fe2+
0
Fe3+
99
Zn2+
0
Ga3+
97-98.5
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