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广东省汕头市2021届高考化学一模试卷 (解析版)
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这是一份广东省汕头市2021届高考化学一模试卷 (解析版)，共30页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
广东省汕头市2021年高考化学一模试卷
一、单选题
1.2020 年，我国自主研制长征五号火箭“胖五”将嫦娥五号送入地月轨道并顺利从月球带回月壤。下列有关说法错误的是（ ）
A. “胖五”用液氧、液氢作推进剂，在发射过程中发生氧化还原反应
B. “胖五”外壳为铝合金材料，其优点是熔点高、硬度大
C. 月壤中可能含有未来能源材料3He，其中子数为 1
D. 3He 与 4He 互为同位素
2.下列没有发生化学变化的是（ ）
A. 用活性炭吸附色素 B. 用高粱酿制白酒
C. 用维生素C缓解亚硝酸盐中毒 D. 用脱硫石膏改良盐碱地
3.化学与人类生活、科技发展密切相关，下列有关说法正确的是（ ）
A. 华为 5G 芯片巴龙 5000 的主要材料是硅酸盐
B. 生产 N95 口罩的聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 推广使用聚碳酸酯可降解塑料有利于保护环境，减少白色污染
D. 中国天眼用到的高性能材料碳化硅是一种新型的有机高分子材料
4.古诗词是古人留给我们的精神财富，其中蕴含了许多化学知识，下列有关表述正确的是（ ）
A. “春蚕到死丝方尽”中的“丝”为蛋白质，不易受到酸碱腐蚀
B. “蜡炬成灰泪始干”中“蜡”为油脂，属于天然高分子化合物
C. “九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”描述的越窑青瓷，“翠色”来自于氧化铁
D. “墨滴无声入水惊，如烟袅袅幻形生”中“墨滴”具有胶体的性质
5.下列仪器为高中常见仪器(省略夹持装置)，选用下列仪器不能完成的实验是（ ）
A. 粗盐的提纯(除去泥沙) B. 分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液
C. 酸碱中和滴定 D. 用 18.4mol/L 的浓硫酸配制 1mol/L 的稀硫酸
6.为减少环境污染，降低化石燃料消耗，我国正积极推广乙醇汽油。乙醇可由淀粉或纤维素经水解、发酵制得。下列说法错误的是（ ）
A. 纤维素的水解反应为取代反应 B. 可用乙醇做萃取剂，萃取碘水中的碘单质
C. 可用碘液来检验淀粉是否水解完全D. 乙醇可由乙烯与水发生加成反应制取
7.我国“金牌火箭”长征二号用 N2H4做燃料，发生反应：2N2H4+ 2NO2 点燃__ 3N2+4H2O。设 NA 为阿伏伽德罗常数的值，下列有关说法正确的是（ ）
A. 标准状况下，22.4L H2O 中质子数目为 10 NA
B. 16g N2H4中含有极性共价键数目为 2.5 NA
C. 反应生成 1.5molN2时转移的电子数目为 4 NA
D. 密闭容器中 2molNO 和 1molO2充分反应生成 NO2 ， 其分子数目为 2 NA
8.常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（ ）
A. 含有FeCl2的溶液中： Cr2O72- 、H+、K+、Ca2+
B. 中性溶液中：Fe3+、 NH4+ 、 SO42- 、 CO32-
C. 澄清透明溶液中：Cu2+、 SO42- 、Cl-、Mg2+
D. KWc(H+)=10-13mol⋅L-1 的溶液中： AlO2- 、Na+、OH-、S2-
9.北京大学研究员发现在钙钛矿活性层中引入稀土 Eu3+/Eu2+离子对，通过如图原理可消除零价铅和零价碘缺陷，提高钙钛矿太阳能电池的使用寿命。下列说法正确的是（ ）
A. Eu3+/Eu2+离子对在反应过程中需定时补充
B. 消除零价铅的反应为： 2Eu3++Pb0=2Eu2++Pb2+
C. 消除零价碘的过程中，Eu3+/Eu2+离子对发生还原反应
D. 整个过程中，电子从 I0转移给 Pb0
10.我国化学家侯德榜研究出以饱和食盐水、CO2和 NH3(合成氨厂的氨气中常混有副产物CO2)为原料制备纯碱，其生产流程如下所示，下列说法错误的是（ ）
A. 沉淀池中应先通入 NH3 ， 再通入 CO2
B. 流程中的 X 为 CO2 ， Y 为 NH3
C. 沉淀池中发生反应： NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
D. 操作 I 为过滤，母液中的一种副产品为 NH4Cl，可在农业上用作化肥
11.X、Y、Z、W、R 是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y 的同位素常用于判定古文物的年代，R 与 Y 位于同一主族，W 的电子层数与主族序数相同，X、Y、Z 组成的化合物甲的球棍模型如图所示，甲在疫情期间可用做消毒剂。下列说法正确的是（ ）
A. X 与 Y 只能形成两种二元化合物
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性：R＞Y
C. 原子半径的大小关系：W＞R＞Z＞Y＞X
D. 化合物甲中存在极性共价键、非极性共价键，具有强氧化性
12.柿子中因含有单宁酸而呈现出苦涩味，下图是单宁酸的结构简式，下列说法错误的是（ ）
A. 单宁酸中含有三种官能团，均可发生取代反应
B. 1mol 单宁酸可与 8molH2发生反应
C. 单宁酸中所有原子可能位于同一平面
D. 将柿子去皮晾晒可使单宁酸与 O2发生作用，从而脱去涩味
13.二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用 CO2的热点研究领域，对节能减排有重要意义。已知反应：6H2(g)＋2CO2(g) ⇌催化剂 CH2=CH2(g)＋4H2O(g)，温度对 CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，下列说法错误的是（ ）
A. 正反应为放热反应
B. 化学平衡常数：KM＞KN
C. 当温度高于 250 ℃时，催化剂的催化效率降低是因为平衡逆向移动引起的
D. 若初始投料比 n(H2)∶n(CO2)=3∶1，则图中 M 点的乙烯体积分数约为 7.7%
14.下列实验操作、现象与结论都正确的是（ ）
选项
操作
现象
结论
A
往溴水中滴加植物油，振荡
溶液褪色
溴水与植物油发生取代反应
B
将浓硫酸滴到蔗糖表面
固体变黑膨胀
浓硫酸有吸水性和强氧化性
C
在葡萄糖溶液中加入适量新制氢氧化铜悬浊液，加热
产生砖红色沉
葡萄糖具有还原性
D
加热浸透石蜡油的矿物棉，将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液
紫色溶液逐渐变浅
产生的气体一定含有乙烯
A. A B. B C. C D. D
15.2020 年，中国科学院在钠离子电池的研究上取得新突破，其应用领域广、安全性能好，在未来有巨大市场前景。某水系钠离子二次电池总反应为：2NaFePO4F+ Na3Ti2(PO4)3 ⇌充电放电 2Na2FePO4F+ NaTi2(PO4)3 ， 下列说法正确的是（ ）
A. 放电时，溶液中的 Na+移向 a 极
B. 放电时， Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+
C. 充电时，Na2FePO4F 发生还原反应
D. 充电时，电路中通过 1mol e-时，b 极增重 46g
16.室温下，向 100mL 饱和 H2S 溶液中通入 SO2气体(气体体积换算成标准状况)，发生反应： 2H2S+SO2=3S↓+2H2O ，测得溶液 pH 与通入 SO2的关系如图。下列有关说法正确的是（ ）
A. 溶液的导电性：a＞b＞c
B. 整个过程中，水的电离程度先增大后减小
C. 该温度下，H2S 的 Ka1数量级为 10-9
D. a 点之后，随 SO2气体的通入， c(HSO3-)c(H2SO3) 的值始终减小
二、非选择题
17.三氯乙醛(CCl3CHO)作为有机原料，常用于生产氯霉素、氯仿等。实验室制备三氯乙醛的装置示意图(加热装置未画出)和有关数据如下：
反应原理： CH3CH2OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl
相关物质的相对分子质量及部分物理性质：
相对原子质量
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
CH3CH2OH
46
-114.1
78.3
与水互溶
CCl3CHO
147.5
-57.5
97.8
可溶于水、乙醇
CCl3COOH
163.5
58
198
可溶于水、乙醇、三氯乙醛
回答下列问题：
（1）仪器 a 的名称是________ ，往 a 中加入盐酸，将其缓慢加入到高锰酸钾中，反应的化学方程式：________ 。
（2）装置 D 的作用是________ ，仪器 F 的作用是________ ，E 中冷凝水应从 ________(填“b”或“c”)口进。
（3）反应过程中若存在次氯酸，CCl3CHO 可能被氧化为 CCl3COOH，写出 CCl3CHO 被次氯酸氧化的化学反应方程式：________。
（4）该设计流程存在一处缺陷导致副产物增多，请提出改进的措施：________ 。
（5）测定产品纯度：称取产品 0.36g 配成待测溶液，加入 0.1000mol·L-1碘标准溶液20.00mL，再加入适量 Na2CO3溶液，反应完全后加盐酸调节溶液的 pH，立即用0.0200mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点。进行三次平行实验，测得平均消耗溶液 20.00mL。则产品的纯度为________ (计算结果保留三位有效数字)。( CCl3CHO+OH-=CHCl3+HCOO-;0.26550.36×100% HCOO-+I2=H++2I-+CO2↑ ； I2+2S2O32-=2I-+S4O62- )
18.陶瓷工业中钴系色釉具有呈色稳定、呈色强度高等优点，利用含钴废料(主要成分为Co3O4 ， 还含有少量的铝箔、LiCoO2等杂质)制备碳酸钴的工艺流程如下：
（1）“滤液①”主要成分是：________ ；“操作①”、“操作②”的分离方法是否相同________ (填“是”或“否”)。
（2）“酸溶”中 H2O2的作用是：________ (选填“氧化剂”或“还原剂”或“既是氧化剂又是还原剂”)；若用 Na2S2O3代替 H2O2则有两种硫酸盐生成，写出 Na2S2O3在“酸溶”时发生的化学方程式：________ 。
（3）已知钴、锂在有机磷萃取剂中的萃取率与 pH 的关系如下图所示，则有机磷萃取时最佳 pH 为 ________。
（4）Co2+萃取的反应原理如下：Co2+ + 2HR(有机层) ⇌ CoR2 + 2H+ ，则从有机相中分离出 CoSO4需向有机溶剂中加入以下哪种试剂 ___________(填选项)。
A.H2SO4
B.NaOH
C.Co(OH)2
D.HR
（5）“沉钴”时 Na2CO3 的滴速过快或浓度太大，都会导致产品不纯，请分析原因：________ 。
（6）在空气中煅烧 CoCO3生成钴的氧化物和 CO2 ， 测得充分煅烧后固体质量为 24.1g，CO2的体积为 6.72L(标准状况)，则该钴氧化物的化学式为________ 。
19.氨气是基础有机合成工业和化肥工业的重要原料。
（1）诺贝尔奖获得者埃特尔提出了合成氨反应吸附解离的机理，通过实验测得合成氨势能如图所示：
在合成氨吸附解离的过程中，下列状态最稳定的是________ (填选项)。
A． 12N2(g)+32H2(g) B．NH3(g) C．NH(ad)+2H(ad) D．N(ad)+3H(ad)
其中，NH3(ad) ⇌ NH3(g) ∆H= ________kJ·mol-1 ， 若要使该平衡正向移动，可采取的措施是________(填选项)。
A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．减小压强
（2）在上述实验条件下，向一密闭容器中通入 1molN2和 3molH2充分反应，达到平衡时放出 46kJ 热量，计算该条件下 H2的转化率 ________ 。
（3）在 t ℃、压强为 3.6 MPa 条件下，向一恒压密闭容器中通入氢氮比[c(H2)：c(N2)] 为 3 的混合气体，体系中气体的含量与时间变化关系如图所示：
反应 20 min 达到平衡，试求 0～20 min 内氨气的平均反应速率 v(NH3)= ________MPa·min-1。若起始条件一样，在恒容容器中发生反应，则达到平衡时 H2的含量符合上图中 ________点(填“d”、“e”、“f”或“g”)。
（4）在合成氨工艺中，未反应的气体(含不参与反应的惰性气体)可多次循环使用。当氢氮比[c(H2)：c(N2)]为 3 时，平衡时氨气的含量关系式为：ω (NH3)=0.325·KP·P·(1-i ) 2 ， (KP：平衡常数；P：平衡体系压强；i：惰性气体体积分数)。当温度为 500℃，不含惰性气体时，平衡体系压强为 2.4MPa，氨气的含量为 ω ，若此时增大压强，Kp________ 将(填“变大”、“变小”或“不变”)。若温度不变，体系中有 20%的惰性气体，欲使平衡时氨气的含量仍为 ω ，应将压强调整至________ MPa。
20.铜是人类最早使用的金属之一，最近科学家发现 Cu 元素有很强的杀菌作用，还可代替Al 布线在硅芯片上。用黄铜矿(主要成分为 CuFeS2)生产粗铜，其反应原理如下：
回答下列问题：
（1）S 和 O 相比，第一电离能较小的元素是________ ；在下列图示中，Si 的基态价电子排布图是________(填选项字母)。
A、 B、 C、 D、
（2）Cu2O 和 Cu2S 均为离子晶体，Cu2O 的熔点为 1235℃，Cu2S 的熔点为 1130℃，Cu2O熔点较高的原因是________ 。
（3）反应①、②中生成的气体 SO2中心原子的杂化方式为 ________，分子的立体构型为________ 。
（4）与 NH3互为等电子体的粒子的化学式有 ________(写出一种)。工业上常用铜氨溶液制造人造丝，某学生做了如下实验：CuSO4溶液 →氨水 蓝色沉淀 →氨水 深蓝色溶液，蓝色沉淀溶于氨水的离子方程式为________ 。
（5）Cu2O 的晶胞结构如图所示，若原子坐标参数 A 为(0，0，0)，B 为 (12,12,12) ，则 C 原子的坐标参数为________ 。若该晶体的密度为 dg/cm3 ， 阿伏加德罗常数的值为NA ， 则该晶胞中 Cu 原子与 O 原子之间的距离为 ________pm。(用含 d 和 NA的式子表示)。
21.化合物 J 具有镇痛作用，可以减轻病人的疼痛感，提高生活质量。其合成方法如下：
已知：
①R1COOR2+R3CH2COOR4 →CH3CH2ONa +R2OH
② (R1、R2、R3、R4为氢或烃基)
③ 苯胺( )与甲基吡啶互为芳香同分异构体 ，吡啶的结构简式( )
（1）A的名称为 ________，E 中含氧官能团的名称为________ 。
（2）A →B的反应类型为________ 。
（3）F 的结构简式为________ 。
（4）G→J的化学方程式为 ________。
（5）满足下列条件的 E 的六元环芳香同分异构体有________ 种。
a．环上有四个取代基，其中有三个相同且相邻的基团；
b．环上的一氯代物只有一种；
c．分子中含有一个甲基，不存在-NH-结构。
（6）已知： (R、R’为烃基)。
是一种重要的化工中间体。以环己烯( )和乙醇为起始原料，结合已知信息选择必要的无机试剂，写出 的合成路线________。(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。
答案解析部分
一、单选题
1.2020 年，我国自主研制长征五号火箭“胖五”将嫦娥五号送入地月轨道并顺利从月球带回月壤。下列有关说法错误的是（ ）
A. “胖五”用液氧、液氢作推进剂，在发射过程中发生氧化还原反应
B. “胖五”外壳为铝合金材料，其优点是熔点高、硬度大
C. 月壤中可能含有未来能源材料3He，其中子数为 1
D. 3He 与 4He 互为同位素
【答案】 B
【考点】氧化还原反应，合金及其应用，同位素及其应用
【解析】【解答】A．“胖五”用液氧和液氢作推进剂，这两种物质会发生氧化还原反应，A不符合题意；
B．“胖五”外壳为铝合金材料，其优点为密度小、熔点高，B符合题意；
C． 23He 原子的质量数为3，质子数为2，则其中子数为1，C不符合题意；
D． 3He 和 4He 的质子数相同，中子数不同，二者互为同位素，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】外壳的选择需要考虑实际需求，质量要轻，且于大气摩擦，产生热量，故要抗高温。
2.下列没有发生化学变化的是（ ）
A. 用活性炭吸附色素 B. 用高粱酿制白酒
C. 用维生素C缓解亚硝酸盐中毒 D. 用脱硫石膏改良盐碱地
【答案】 A
【考点】物理变化与化学变化的区别与联系
【解析】【解答】A．活性炭吸附色素为物理变化过程，没有发生化学反应，A符合题意；
B．高粱酿制白酒，是通过微生物的作用，将糖类转化为乙醇，属于化学变化，B不符合题意；
C．亚硝酸盐会将血红蛋白中二价铁氧化为三价铁，服用维生素C可将三价铁还原为二价铁，从而缓解中毒症状，属于化学变化，C不符合题意；
D．盐碱地的土壤中含有Na2CO3 ， 因 CO32- 水解显碱性，加入石膏可实现CaSO4转化为难溶的CaCO3 ， 从而降低土壤中 CO32- 浓度，碱性减弱，该过程涉及化学变化，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】化学变化是有新物质产生，物理变化是没有新物质产生。
3.化学与人类生活、科技发展密切相关，下列有关说法正确的是（ ）
A. 华为 5G 芯片巴龙 5000 的主要材料是硅酸盐
B. 生产 N95 口罩的聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 推广使用聚碳酸酯可降解塑料有利于保护环境，减少白色污染
D. 中国天眼用到的高性能材料碳化硅是一种新型的有机高分子材料
【答案】 C
【考点】常见的生活环境的污染及治理，含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】A．芯片的主要材料为高纯硅，而不是硅酸盐，A不符合题意；
B．聚丙烯中不含碳碳双键（丙烯加聚时断裂），故不能使KMnO4溶液褪色，B不符合题意；
C．白色污染主要由难降解的塑料形成，故推广使用可降解塑料有利于减少白色污染，C符合题意；
D．碳化硅属于新型无机非金属材料，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.硅酸盐主要是用来制取玻璃，二氧化硅是光导纤维
B.能使高锰酸钾褪色的物质是具有双键或三键或羟基等可发生氧化反应的物质
C.白色污染是由于塑料不能降解产生的
D.有机高分子是有机物经过化学变化得到的
4.古诗词是古人留给我们的精神财富，其中蕴含了许多化学知识，下列有关表述正确的是（ ）
A. “春蚕到死丝方尽”中的“丝”为蛋白质，不易受到酸碱腐蚀
B. “蜡炬成灰泪始干”中“蜡”为油脂，属于天然高分子化合物
C. “九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”描述的越窑青瓷，“翠色”来自于氧化铁
D. “墨滴无声入水惊，如烟袅袅幻形生”中“墨滴”具有胶体的性质
【答案】 D
【考点】氨基酸、蛋白质的结构和性质特点，高分子材料，油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A．丝是蛋白质，有羧基和氨基，能与酸碱反应，A不符合题意；
B．蜡是油脂，不属于高分子化合物，B不符合题意；
C．氧化铁是红色固体，所以翠色不是氧化铁，C不符合题意；
D．墨水属于胶体，具有胶体的性质，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.考查的思蛋白质官能团
B.高分子化合物是相对分子质量几万到十几万的有机物
C.颜料的颜色是翠色，氧化铁不是翠色
D.考查的是胶体的性质
5.下列仪器为高中常见仪器(省略夹持装置)，选用下列仪器不能完成的实验是（ ）
A. 粗盐的提纯(除去泥沙) B. 分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液
C. 酸碱中和滴定 D. 用 18.4mol/L 的浓硫酸配制 1mol/L 的稀硫酸
【答案】 C
【考点】常用仪器及其使用，物质的分离与提纯
【解析】【解答】A．粗盐提纯时除去泥沙的操作为过滤，需要用到仪器烧杯（②）、漏斗（③）、玻璃棒（⑤），A实验能完成，不符合题意；
B．分离乙酸乙酯和饱和Na2CO3溶液的操作为分液，需要用到仪器分液漏斗（⑩）、烧杯（②），B实验能完成，不符合题意；
C．酸碱中和滴定，需要用到仪器酸/碱式滴定管、锥形瓶，相关仪器都没有，C实验不能完成，符合题意；
D．浓硫酸稀释配制稀硫酸，需要用到量筒（⑨）、烧杯（②）、容量瓶（④）、玻璃棒（⑤）、胶头滴管（⑥），D实验能完成，不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据所需的配制步骤分析所需的仪器.
A. 粗盐提纯的步骤分为溶解、过滤、蒸发，以此分析；
B．萃取实验主要使用分液漏斗、烧杯；
C．酸碱中和滴定需要酸（碱）式滴定管；
D．溶液稀释配制步骤为计算、称量（量取）、溶解、转移、洗涤、定容等，以此分析.
6.为减少环境污染，降低化石燃料消耗，我国正积极推广乙醇汽油。乙醇可由淀粉或纤维素经水解、发酵制得。下列说法错误的是（ ）
A. 纤维素的水解反应为取代反应 B. 可用乙醇做萃取剂，萃取碘水中的碘单质
C. 可用碘液来检验淀粉是否水解完全D. 乙醇可由乙烯与水发生加成反应制取
【答案】 B
【考点】乙烯的化学性质，分液和萃取，蔗糖与淀粉的性质实验
【解析】【解答】A．纤维素的水解反应可以看成是取代反应，A不符合题意；
B．乙醇与水互溶，故不能用乙醇萃取碘水中的碘单质，B符合题意；
C．若淀粉未完全水解，则加入碘液后溶液会变蓝，反之，溶液不会变蓝，C不符合题意；
D．由反应方程式 CH2=CH2+H2O→催化剂、△CH3CH2OH ，知该反应为加成反应，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】分离碘水中的碘单质利用四氯化碳萃取分液，然后再继续蒸馏即可得到碘单质
7.我国“金牌火箭”长征二号用 N2H4做燃料，发生反应：2N2H4+ 2NO2 点燃__ 3N2+4H2O。设 NA 为阿伏伽德罗常数的值，下列有关说法正确的是（ ）
A. 标准状况下，22.4L H2O 中质子数目为 10 NA
B. 16g N2H4中含有极性共价键数目为 2.5 NA
C. 反应生成 1.5molN2时转移的电子数目为 4 NA
D. 密闭容器中 2molNO 和 1molO2充分反应生成 NO2 ， 其分子数目为 2 NA
【答案】 C
【考点】物质的量的相关计算，阿伏伽德罗常数
【解析】【解答】A．标准状况下，水为液态，故不能使用22.4 L/mol求算水物质的量，A不符合题意；
B．N2H4含有4根N—H极性共价键，故16g N2H4中含有共价键数目= 4×16 g32 g/mol=2 mol ，即2NA ， B不符合题意；
C．由转移电子与N2关系：3N2~8e- ， 知转移电子数= 8n(N2)3=4 mol ，即4NA ， C符合题意；
D．2 mol NO与1 mol O2反应生成2 mol NO2 ， 但NO2体系中存在平衡 2NO2(g)⇌N2O4(g) ，故生成物分子数目小于2 mol，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.摩尔体积使用时注意条件和状态
B.根据n=mM计算出物质的量，再根据成键类性即可计算
C.根据氧化还原转移电子数进行计算
D.可逆反应不完全反应
8.常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（ ）
A. 含有FeCl2的溶液中： Cr2O72- 、H+、K+、Ca2+
B. 中性溶液中：Fe3+、 NH4+ 、 SO42- 、 CO32-
C. 澄清透明溶液中：Cu2+、 SO42- 、Cl-、Mg2+
D. KWc(H+)=10-13mol⋅L-1 的溶液中： AlO2- 、Na+、OH-、S2-
【答案】 C
【考点】离子共存
【解析】【解答】A．含有FeCl2的溶液中，Fe2+、 Cr2O72- 、H+会发生氧化还原反应，在水溶液中不能大量共存，故A不符合题意；
B．Fe3+在pH=4.4时已经沉淀完全，中性溶液中不能大量存在Fe3+、 NH4+ 和 CO32- 之间会发生双水解反应，在水溶液中不能大量共存，故B不符合题意；
C．Cu2+、 SO42- 、Cl-、Mg2+之间不发生化学反应，在水溶液中可以大量共存，故C符合题意；
D．常温下，Kw=c(H+)c(OH-)=10-14 ， KWc(H+)=10-13mol⋅L-1 ，则c(OH-)=10-13mol/L，c(H+)=10-1mol/L，c(H+)＞c(OH-)，溶液显酸性，酸性条件下， AlO2- 、OH-、S2-与H+会发生反应生成Al(OH)3或Al3+、水、HS-或硫化氢，在溶液中不能大量共存，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】能够共存说明不发生复分解反应或者是不发生氧化还原反应
能够与氢离子反应的是：氢氧根、碳酸根、碳酸氢根、亚硫酸氢根、亚硫酸根、偏铝酸根等等
能够与氢氧根反应的是：氢离子、铁离子、镁离子、铜离子、碳酸氢根等等
具有还原性的离子是：碘离子、硫离子、亚硫酸根、亚铁离子
具有氧化性的离子是：铁离子、高锰酸根、硝酸根
9.北京大学研究员发现在钙钛矿活性层中引入稀土 Eu3+/Eu2+离子对，通过如图原理可消除零价铅和零价碘缺陷，提高钙钛矿太阳能电池的使用寿命。下列说法正确的是（ ）
A. Eu3+/Eu2+离子对在反应过程中需定时补充
B. 消除零价铅的反应为： 2Eu3++Pb0=2Eu2++Pb2+
C. 消除零价碘的过程中，Eu3+/Eu2+离子对发生还原反应
D. 整个过程中，电子从 I0转移给 Pb0
【答案】 B
【考点】氧化还原反应
【解析】【解答】A．Eu3+/Eu2+离子对在反应过程中作催化剂，不需定时补充，A不符合题意；
B．消除零价铅，铅失电子生成离子，Eu3+/Eu2+离子对得电子，反应为： 2Eu3++Pb0=2Eu2++Pb2+ ， B符合题意；
C．消除零价碘的过程中，I0得电子生成I- ， Eu3+/Eu2+离子对失电子，发生氧化反应，C不符合题意；
D．整个过程中，电子从Pb0转移给I0 ， D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据原理图分析可知，循环过程发生反应Pb0+2Eu3+=Pb2++2Eu2+ ， I0+Eu2+=Eu3++I- ， Eu3+/Eu2+ 离子对在反应过程中循环使用，从而消除零价铅和零价碘缺陷，大幅提高钙钛矿电池的使用寿命，据此分析解答.
10.我国化学家侯德榜研究出以饱和食盐水、CO2和 NH3(合成氨厂的氨气中常混有副产物CO2)为原料制备纯碱，其生产流程如下所示，下列说法错误的是（ ）
A. 沉淀池中应先通入 NH3 ， 再通入 CO2
B. 流程中的 X 为 CO2 ， Y 为 NH3
C. 沉淀池中发生反应： NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
D. 操作 I 为过滤，母液中的一种副产品为 NH4Cl，可在农业上用作化肥
【答案】 B
【考点】物质的分离与提纯，制备实验方案的设计
【解析】【解答】A．由于NH3极易溶于水，且NH3溶解后溶液显碱性，有利于CO2的溶解，故先通NH3 ， 后通CO2 ， A不符合题意；
B．由分析知，X为NH3 ， Y为CO2 ， B符合题意；
C．由分析知，沉淀池中发生反应生成NH4Cl和NaHCO3 ， 对应方程式为：NaCl+NH3+CO2+H2O= NH4Cl+NaHCO3↓，C不符合题意；
D．由分析知，操作Ⅰ为过滤，母液中主要含NH4Cl，可用作氮肥，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】侯氏制碱原理为向饱和食盐水中通入NH3、CO2 ， 生成NH4Cl和NaHCO3 ， 由于溶液饱和，此时会析出溶解度小的NaHCO3 ， 经过过滤获得NaHCO3固体，煅烧NaHCO3可获得纯碱Na2CO3和CO2（循环利用），综上所述，图中X为NH3 ， Y为CO2 ， 操作Ⅰ为过滤，母液中主要成分为NH4Cl，经分解可得到NH3（循环利用）。
11.X、Y、Z、W、R 是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y 的同位素常用于判定古文物的年代，R 与 Y 位于同一主族，W 的电子层数与主族序数相同，X、Y、Z 组成的化合物甲的球棍模型如图所示，甲在疫情期间可用做消毒剂。下列说法正确的是（ ）
A. X 与 Y 只能形成两种二元化合物
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性：R＞Y
C. 原子半径的大小关系：W＞R＞Z＞Y＞X
D. 化合物甲中存在极性共价键、非极性共价键，具有强氧化性
【答案】 D
【考点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A．X：H与Y：C可形成多种烃类有机物，如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等，A不符合题意；
B．由于非金属性Y：C＞R：Si，故最高价氧化物对应水化物的酸性Y＞R，B不符合题意；
C．一般电子层数多，原子半径大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，故四种原子半径大小顺序为：W＞R＞Y＞Z＞X，C不符合题意；
D．化合价甲中存在极性共价键C-H、C=O、C-O、O-H，非极性共价键C-C、O-O，其中过氧键-O-O-结构具有强氧化性，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】判定文物年代可用14C，故Y为C，则R为Si，由球棍模型知，黑球为C，空心球半径比C小，且周围形成1根共价键，推测为H，阴影球周围可形成2根键，推测为O，结合原子序数确定X为H，Z为O，W原子序数介于O与Si之间，且电子层数与最外层电子数（主族序数）相等，故W为Al。
12.柿子中因含有单宁酸而呈现出苦涩味，下图是单宁酸的结构简式，下列说法错误的是（ ）
A. 单宁酸中含有三种官能团，均可发生取代反应
B. 1mol 单宁酸可与 8molH2发生反应
C. 单宁酸中所有原子可能位于同一平面
D. 将柿子去皮晾晒可使单宁酸与 O2发生作用，从而脱去涩味
【答案】 B
【考点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A．单宁酸中含有酚羟基，可以和浓溴水发生苯环上的取代反应；含有羧基，可以发生酯化反应，酯化反应也是取代反应；有酯基，可以发生水解反应，酯的水解也是取代反应，所以单宁酸中含有的三种官能团均可发生取代反应，故A不符合题意；
B．1mol 单宁酸分子中有2mol苯环，每摩苯环可以和3molH2发生加成反应，羧基和酯基以及羟基都不和氢气反应，所以1mol单宁酸可与 6molH2发生反应，故B符合题意；
C．单宁酸中的苯环、碳氧双键都是平面结构，而碳碳单键可以旋转，所以单宁酸中所有原子可能位于同一平面，故C不符合题意；
D．单宁酸中有酚羟基，容易被氧气氧化，所以将柿子去皮晾晒可使单宁酸与 O2发生作用，从而脱去涩味，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】酚羟基很难被其他基团取代，但由于酚羟基的存在，苯环上和酚羟基处于邻、对位上的H可以被溴水中的溴取代。高中阶段要求的不是酚羟基的取代，而是酚类的取代，故只考虑苯环上的H被取代即可。
13.二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用 CO2的热点研究领域，对节能减排有重要意义。已知反应：6H2(g)＋2CO2(g) ⇌催化剂 CH2=CH2(g)＋4H2O(g)，温度对 CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，下列说法错误的是（ ）
A. 正反应为放热反应
B. 化学平衡常数：KM＞KN
C. 当温度高于 250 ℃时，催化剂的催化效率降低是因为平衡逆向移动引起的
D. 若初始投料比 n(H2)∶n(CO2)=3∶1，则图中 M 点的乙烯体积分数约为 7.7%
【答案】 C
【考点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A．由图示知，随着温度的升高，CO2平衡转化率下降，说明温度升高，平衡逆向移动，故逆向为吸热反应，正向为放热反应，A不符合题意；
B．升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，故KM＞KN ， B不符合题意；
C．温度高于250℃时，催化剂催化效率下降，是因为温度升高使催化剂活性下降，而不是平衡移动的原因，C符合题意；
D．由图示知，点M的CO2平衡转化率为50%，设H2起始为3 mol，CO2为1 mol，列三段式如下： 6H2+2CO2⇌催化剂CH2=CH2+4H2O起始/mol3100转化/mol1.50.50.251平衡/mol1.50.50.251 ，
则平衡时乙烯的体积分数= 0.251.5+0.5+0.25+1×100%=7.7% ，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据温度和转化率的变化关系，确定正反应的放热和吸热问题
B.根据温度的变化确定平衡的移动，即可判断温度与平衡常数的关系
C.催化剂的活性和温度有关
D.利用三行式结合数据计算即可
14.下列实验操作、现象与结论都正确的是（ ）
选项
操作
现象
结论
A
往溴水中滴加植物油，振荡
溶液褪色
溴水与植物油发生取代反应
B
将浓硫酸滴到蔗糖表面
固体变黑膨胀
浓硫酸有吸水性和强氧化性
C
在葡萄糖溶液中加入适量新制氢氧化铜悬浊液，加热
产生砖红色沉
葡萄糖具有还原性
D
加热浸透石蜡油的矿物棉，将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液
紫色溶液逐渐变浅
产生的气体一定含有乙烯
A. A B. B C. C D. D
【答案】 C
【考点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A．植物油烃基部分含有不饱和的碳碳双键，可以与Br2发生加成反应，从而使溴水褪色，A结论不符合题意；
B．蔗糖遇浓硫酸变黑，是因为蔗糖被浓硫酸脱水炭化，体现浓硫酸脱水性，B结论不符合题意；
C．葡萄糖与新制氢氧化铜反应产生砖红色沉淀，体现其还原性，C符合题意；
D．KMnO4溶液褪色，说明石蜡油分解产物中含有不饱和烃，但不一定是乙烯，D结论不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.发生取代反应用的是液溴不是溴水
B.发生了化学变化，而吸水性是物理性质
C.醛基的检验利用了氢氧化铜的氧化性
D.能使高锰酸钾褪色的不一定是乙烯，可能是丙烯等其他的具有不饱和键的有机物
15.2020 年，中国科学院在钠离子电池的研究上取得新突破，其应用领域广、安全性能好，在未来有巨大市场前景。某水系钠离子二次电池总反应为：2NaFePO4F+ Na3Ti2(PO4)3 ⇌充电放电 2Na2FePO4F+ NaTi2(PO4)3 ， 下列说法正确的是（ ）
A. 放电时，溶液中的 Na+移向 a 极 B. 放电时， Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+
C. 充电时，Na2FePO4F 发生还原反应 D. 充电时，电路中通过 1mol e-时，b 极增重 46g
【答案】 B
【考点】电极反应和电池反应方程式，电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析知，a极为负极，b为正极，放电时，Na+移向正极，即b极，A不符合题意；
B．由分析知，放电时，Na3Ti2(PO4)3转化为NaTi2(PO4)3 ， 对应电极反应为：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+ ， B符合题意；
C．充电时，Na2FePO4F转化为NaFePO4F，Fe元素由+2价升高到+3，发生氧化反应，C不符合题意；
D．充电时，b极发生反应Na2FePO4F转化为NaFePO4F，对应电极反应为：Na2FePO4F-e- =NaFePO4F+Na+ ， 1 mol电子转移时，b电极失去1 mol Na+ ， 故电极质量减小23 g，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】由电池总反应知，放电时，NaFePO4F转化为Na2FePO4F，Fe元素化合价由+3价降低到+2价，发生还原反应，故b极为正极，Na3Ti2(PO4)3转化为NaTi2(PO4)3 ， Ti元素化合价由+3价升高到+4价，发生氧化反应，故a极为负极。
16.室温下，向 100mL 饱和 H2S 溶液中通入 SO2气体(气体体积换算成标准状况)，发生反应： 2H2S+SO2=3S↓+2H2O ，测得溶液 pH 与通入 SO2的关系如图。下列有关说法正确的是（ ）
A. 溶液的导电性：a＞b＞c
B. 整个过程中，水的电离程度先增大后减小
C. 该温度下，H2S 的 Ka1数量级为 10-9
D. a 点之后，随 SO2气体的通入， c(HSO3-)c(H2SO3) 的值始终减小
【答案】 B
【考点】电解质溶液的导电性，离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A．由分析知，a点为纯水，a点过后，SO2过量，形成H2SO3溶液，随着H2SO3浓度增大，溶液中离子浓度增大，导电能力增强，故导电能力：c＞b＞a，A不符合题意；
B．起点→a点，溶液中H2S逐渐被反应，c(H+)逐渐减小，对水的电离抑制程度减弱，水的电离程度增大，a点往后，SO2过量，形成H2SO3溶液，c(H+)增大，对水的电离抑制程度增强，水的电离程度减小，故整个过程，水的电离程度先增大后减小，B符合题意；
C．由分析知，当通入112 mL SO2 ， H2S完全反应，故n(H2S)=2n(SO2)= 2×112 mL×10-3 L/mL22.4 L/mol=0.01 mol ，则起始c(H2S)= 0.01 mol0.1 L=0.1 mol/L ，起点pH=4.1，即饱和H2S溶液中c(H+)=10-4.1 mol/L，由于H2S电离是微弱的，故c(HS-)≈c(H+)=10-4.1 mol/L，c(H2S)近似等于起始浓度0.1 mol/L，则 Ka1=c(H+)·c(HS-)c(H2S)=10-4.1×10-4.10.1=10-7.2 ，故其数量级为10-8 ， C不符合题意；
D．由H2SO3电离常数 Ka1=c(HSO3-)·c(H+)c(H2SO3) ，得 c(HSO3-)c(H2SO3)=Ka1c(H+) ，随着SO2的通入，c(H+)逐渐增大，由于Ka1不变，故比值逐渐减小，但当SO2气体达到饱和时，c(H+)保持不变，比值也就不再改变，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】当SO2恰好将溶液中H2S反应完时，由于生成物为S（沉淀）和水，故此时溶液显中性，对于图中点a，a点以后，SO2过量，SO2与水反应形成H2SO3溶液。
二、非选择题
17.三氯乙醛(CCl3CHO)作为有机原料，常用于生产氯霉素、氯仿等。实验室制备三氯乙醛的装置示意图(加热装置未画出)和有关数据如下：
反应原理： CH3CH2OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl
相关物质的相对分子质量及部分物理性质：
相对原子质量
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
CH3CH2OH
46
-114.1
78.3
与水互溶
CCl3CHO
147.5
-57.5
97.8
可溶于水、乙醇
CCl3COOH
163.5
58
198
可溶于水、乙醇、三氯乙醛
回答下列问题：
（1）仪器 a 的名称是________ ，往 a 中加入盐酸，将其缓慢加入到高锰酸钾中，反应的化学方程式：________ 。
（2）装置 D 的作用是________ ，仪器 F 的作用是________ ，E 中冷凝水应从 ________(填“b”或“c”)口进。
（3）反应过程中若存在次氯酸，CCl3CHO 可能被氧化为 CCl3COOH，写出 CCl3CHO 被次氯酸氧化的化学反应方程式：________。
（4）该设计流程存在一处缺陷导致副产物增多，请提出改进的措施：________ 。
（5）测定产品纯度：称取产品 0.36g 配成待测溶液，加入 0.1000mol·L-1碘标准溶液20.00mL，再加入适量 Na2CO3溶液，反应完全后加盐酸调节溶液的 pH，立即用0.0200mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点。进行三次平行实验，测得平均消耗溶液 20.00mL。则产品的纯度为________ (计算结果保留三位有效数字)。( CCl3CHO+OH-=CHCl3+HCOO-;0.26550.36×100% HCOO-+I2=H++2I-+CO2↑ ； I2+2S2O32-=2I-+S4O62- )
【答案】 （1）恒压滴液漏斗；2KMnO4+16HCl=2MnCl2+5Cl2↑+2KCl+8H2O
（2）吸收产物 HCl，除去多余的 Cl2；防倒吸；c
（3）CCl3CHO+HClO→CCl3COOH+HCl
（4）在 B、C之间增加一个氯气干燥装置
（5）73.8%
【考点】合成有机高分子化合物的性质实验，制备实验方案的设计，物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)仪器 a 的名称是恒压滴液漏斗，盐酸与高锰酸钾反应生成氯气，化学方程式为 2KMnO4+16HCl=2MnCl2+5Cl2↑+2KCl+8H2O 。
(2)装置 D 是最后一个装置，作用是吸收产物 HCl，除去多余的 Cl2 ，仪器 F 为球形干燥管，作用是防倒吸，冷凝管中应装满水，所以冷凝水应从 c口进。
(3)反应过程中若存在次氯酸，CCl3CHO 可能被氧化为 CCl3COOH，写出 CCl3CHO 被次氯酸氧化，次氯酸生成盐酸，化学反应方程式 CCl3CHO+HClO→CCl3COOH+HCl 。
(4)缺少干燥氯气的装置，由于生成的氯气含有水蒸气，氯气能与水反应生成盐酸和次氯酸，发生 CCl3CHO+HClO→CCl3COOH+HCl ，导致副产物增多，所以应在 B、C之间增加一个氯气干燥装置。
(5)根据I2---------2 S2O32- 关系分析， Na2S2O3的物质的量为0.0200mol·L-1×0.02L=0.0004mol，则碘的物质的量为0.0002mol，碘溶液的体积为2mL，则与HCOO-反应的碘的体积为20-2=18mL， 根据 CCl3CHO-HCOO- 计算， CCl3CHO 的质量为0.1000mol·L-1×0.018L×147.5g/mol=0.2655g，则质量分数为 0.26550.36×100% =73.75%≈73.8%。
【分析】A装置为利用高锰酸钾和浓盐酸反应制备氯气，B装置是用饱和食盐水除去氯化氢，少干燥氯气的装置，C装置是反应制备CCl3CHO，D装置盛放氢氧化钠溶液，吸收多余氯气和氯化氢防止污染，E是冷凝管，应充满冷凝水，F为干燥管，放在氢氧化钠溶液中，是防止氯化氢溶解过程中出现倒吸现象。据此分析。
18.陶瓷工业中钴系色釉具有呈色稳定、呈色强度高等优点，利用含钴废料(主要成分为Co3O4 ， 还含有少量的铝箔、LiCoO2等杂质)制备碳酸钴的工艺流程如下：
（1）“滤液①”主要成分是：________ ；“操作①”、“操作②”的分离方法是否相同________ (填“是”或“否”)。
（2）“酸溶”中 H2O2的作用是：________ (选填“氧化剂”或“还原剂”或“既是氧化剂又是还原剂”)；若用 Na2S2O3代替 H2O2则有两种硫酸盐生成，写出 Na2S2O3在“酸溶”时发生的化学方程式：________ 。
（3）已知钴、锂在有机磷萃取剂中的萃取率与 pH 的关系如下图所示，则有机磷萃取时最佳 pH 为 ________。
（4）Co2+萃取的反应原理如下：Co2+ + 2HR(有机层) ⇌ CoR2 + 2H+ ，则从有机相中分离出 CoSO4需向有机溶剂中加入以下哪种试剂 ___________(填选项)。
A.H2SO4
B.NaOH
C.Co(OH)2
D.HR
（5）“沉钴”时 Na2CO3 的滴速过快或浓度太大，都会导致产品不纯，请分析原因：________ 。
（6）在空气中煅烧 CoCO3生成钴的氧化物和 CO2 ， 测得充分煅烧后固体质量为 24.1g，CO2的体积为 6.72L(标准状况)，则该钴氧化物的化学式为________ 。
【答案】 （1）NaAlO2；否
（2）还原剂；4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O
（3）5.3 至6区间
（4）A
（5）Na2CO3的滴速过快或浓度太大，会使溶液碱性增强而产生 Co(OH)2
（6）Co3O4
【考点】制备实验方案的设计，物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)由分析知，滤液①主要成分为NaAlO2；操作①为过滤，操作②为萃取，故操作不同，此处填“否”；
(2)由分析知，H2O2的作用为还原剂；若用Na2S2O3代替H2O2 ， 根据题意知，生成CoSO4和Na2SO4 ， 结合得失电子守恒、元素守恒配平得方程式为： 4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O ；
(3)萃取时，确保Co2+萃取率高，但Li+萃取率要低，结合图像知，最佳pH为5.3~6；
(4)反萃取即使萃取平衡向逆向移动，根据平衡移动原理，在不引入新杂质的情况下可加入H2SO4 ， 使平衡逆向移动，从而达到反萃取目的，故答案为：A；
(5)若Na2CO3的滴速过快或浓度太大，会使溶液碱性增强而产生Co(OH)2杂质；
(6)由碳元素守恒得：n(CoCO3)=n(CO2)= 6.72 L22.4 L/mol=0.3 mol ，由Co元素守恒知氧化物中Co元素为0.3 mol，则氧元素n(O)= 24.1 g-0.3 mol×59 g/mol16 g/mol=0.4 mol ，则 n(Co)n(O)=34 ，故该氧化物化学式为Co3O4。
【分析】经过第一步碱浸操作，废料中的铝箔溶解转化为NaAlO2（滤液①）而被除去，钴渣①主要含Co3O4和LiCoO2 ， 根据(4)问题干信息，知后续萃取的是Co2+ ， 说明经过酸溶之后，Co元素转化为Co2+ ， 即在酸溶步骤中Co元素被还原，故H2O2此时作还原剂，经过操作①得到滤液②，说明操作①为过滤操作，所得滤液②中主要含CoSO4和Li2SO4 ， 经过萃取操作（操作②）实现两者分离，有机相中为CoR2 ， 根据(4)问的萃取原理，可向有机相中加入硫酸，进行反萃取，实现Co元素从有机相转移到水相，最后经过沉钴操作获得CoCO3。
19.氨气是基础有机合成工业和化肥工业的重要原料。
（1）诺贝尔奖获得者埃特尔提出了合成氨反应吸附解离的机理，通过实验测得合成氨势能如图所示：
在合成氨吸附解离的过程中，下列状态最稳定的是________ (填选项)。
A． 12N2(g)+32H2(g) B．NH3(g) C．NH(ad)+2H(ad) D．N(ad)+3H(ad)
其中，NH3(ad) ⇌ NH3(g) ∆H= ________kJ·mol-1 ， 若要使该平衡正向移动，可采取的措施是________(填选项)。
A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．减小压强
（2）在上述实验条件下，向一密闭容器中通入 1molN2和 3molH2充分反应，达到平衡时放出 46kJ 热量，计算该条件下 H2的转化率 ________ 。
（3）在 t ℃、压强为 3.6 MPa 条件下，向一恒压密闭容器中通入氢氮比[c(H2)：c(N2)] 为 3 的混合气体，体系中气体的含量与时间变化关系如图所示：
反应 20 min 达到平衡，试求 0～20 min 内氨气的平均反应速率 v(NH3)= ________MPa·min-1。若起始条件一样，在恒容容器中发生反应，则达到平衡时 H2的含量符合上图中 ________点(填“d”、“e”、“f”或“g”)。
（4）在合成氨工艺中，未反应的气体(含不参与反应的惰性气体)可多次循环使用。当氢氮比[c(H2)：c(N2)]为 3 时，平衡时氨气的含量关系式为：ω (NH3)=0.325·KP·P·(1-i ) 2 ， (KP：平衡常数；P：平衡体系压强；i：惰性气体体积分数)。当温度为 500℃，不含惰性气体时，平衡体系压强为 2.4MPa，氨气的含量为 ω ，若此时增大压强，Kp________ 将(填“变大”、“变小”或“不变”)。若温度不变，体系中有 20%的惰性气体，欲使平衡时氨气的含量仍为 ω ，应将压强调整至________ MPa。
【答案】 （1）D；+50；AD
（2）50%
（3）0.02；g
（4）不变；3.75
【考点】反应热和焓变，化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)根据能量越低越稳定规律，知状态N(ad)+3H(ad)能量最低最稳定，故答案为：D；由图示知，从NH3(ad)到NH3(g)需吸收能量50 kJ/mol，故此处填+50；由于该过程为吸热过程且为气体分子数增加的过程，根据平衡移动原理，升温或减小压强均能使平衡正向移动，故答案为：AD；
(2)由图示可得热化学方程式： 12N2(g)+32H2(g)⇌NH3(g) △H=-46 kJ/mol ，故放出46 kJ热量，说明有1.5 mol H2转化，故H2的转化率= 1.5 mol3 mol×100%=50% ；
(3)由起始投料比例知，H2占 34 ，对应最上方曲线，N2占 14 ，对应中间那条曲线，最下方曲线对应NH3 ， 由图示知，平衡时NH3的体积分数为 19 ，故用氨气表示的平均反应速率= 19×3.6 MPa - 020 min=0.02 MPa/min ；由于起始投料一致，随着反应的进行，气体的量逐渐减少，故相对于恒压条件来说，恒容条件相当于减小压强，故恒容条件下反应正向程度小于恒压时反应的正向程度，即恒容条件下达平衡时H2含量大于恒压条件，对应图示应为g点；
(4)由于平衡常数Kp只与温度有关，温度不变，则Kp不变，故此处填不变；不含稀有气体时，ω(NH3)=0.325·Kp×2.4 MPa=0.78Kp ， 若含20%稀有气体，则ω(NH3)=0.325·Kp×P×(1-20%)2=0.208 Kp·P，由0.208 Kp·P=0.78Kp ， 解得P=3.75 MPa，即此时需将压强调至3.75 MPa。
【分析】（1）考查的是稳定性和能量高低的关系，根据图示可以找出能量的关系，计算出能量即可平衡正向移动可考虑压强和温度
（2）根据能量的变化计算出转化的物质的量即可
（3）结合图示计算出氨气的反应速率，结合压强对平衡移动的影响即可判断
（4）考查的是平衡常数和温度的关系，可根据平衡时含量的公式计算出压强
20.铜是人类最早使用的金属之一，最近科学家发现 Cu 元素有很强的杀菌作用，还可代替Al 布线在硅芯片上。用黄铜矿(主要成分为 CuFeS2)生产粗铜，其反应原理如下：
回答下列问题：
（1）S 和 O 相比，第一电离能较小的元素是________ ；在下列图示中，Si 的基态价电子排布图是________(填选项字母)。
A、 B、 C、 D、
（2）Cu2O 和 Cu2S 均为离子晶体，Cu2O 的熔点为 1235℃，Cu2S 的熔点为 1130℃，Cu2O熔点较高的原因是________ 。
（3）反应①、②中生成的气体 SO2中心原子的杂化方式为 ________，分子的立体构型为________ 。
（4）与 NH3互为等电子体的粒子的化学式有 ________(写出一种)。工业上常用铜氨溶液制造人造丝，某学生做了如下实验：CuSO4溶液 →氨水 蓝色沉淀 →氨水 深蓝色溶液，蓝色沉淀溶于氨水的离子方程式为________ 。
（5）Cu2O 的晶胞结构如图所示，若原子坐标参数 A 为(0，0，0)，B 为 (12,12,12) ，则 C 原子的坐标参数为________ 。若该晶体的密度为 dg/cm3 ， 阿伏加德罗常数的值为NA ， 则该晶胞中 Cu 原子与 O 原子之间的距离为 ________pm。(用含 d 和 NA的式子表示)。
【答案】 （1）S；D
（2）均为离子晶体，O2-半径小于S2- ， Cu2O晶格能大，熔点高
（3）sp2；V 型
（4）H3O+或 PH3；Cu(OH)2+4NH3⋅H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O 或 Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-
（5）(14,14,34)；343288d⋅NA×1010
【考点】原子核外电子的能级分布，晶胞的计算，原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)O失去的第一个电子位于第二层，S失去的第一个电子位于第三层，由于离核越近，受到原子核引力越强，电子越难失去，故相对于O，S更容易失去电子，即S的第一电离能相对较小；Si的价电子排布式为3s23p2 ， 根据洪特规则和泡利原理，确定排布图为 ，故答案为：D；
(2)两者均为离子晶体，但O2-半径小于S2- ， 故Cu2O晶格能比Cu2S大，故其熔点较高；
(3)SO2中心S的价层电子对数=2+ 6-2×22=3 ，对应杂化方式为sp2；根据价层电子对互斥理论知SO2的立体构型为V形；
(4)根据同族代换法，知PH3为NH3的等电子体，或者采用左右替换加减电子法也可得到等电子体，如将N换成O，则得到H3O，为了保证价电子数不变，需在H3O基础上减掉1个电子，得到H3O+ ， 故H3O+也为NH3的等电子体；CuSO4与氨水反应首先得到蓝色沉淀Cu(OH)2 ， 氨水过量后，Cu(OH)2可溶解形成[Cu(NH3)4]2+配离子，对应离子方程式为： Cu(OH)2+4NH3⋅H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O 或 Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH- ；
(5)将大立方体切割成4个小立方体，C点位于小立方体的体心，对应x、y轴为边长的 14 ，对应z轴为高的 34 ，故c点坐标为( 14 ， 14 ， 34 )；该晶胞中含有：Cu原子4个，O原子 8×18+1=2 ，故该晶胞中含有2个Cu2O，该晶胞的质量m= 2NA mol-1×144 g/mol=288NA g ，设晶胞边长为a cm，则晶胞体积V=a3 cm3 ， 密度= mV=288a3NA g/cm3=d g/cm3 ，化简得： a=3288dNA ，设面上对角线长度为b cm，由勾股定理得：b2=a2+a2=2a2 ， 设体内对角线长度为c cm，则c2=a2+b2=3a2 ， 代入数据解得c= 3a=3·3288dNA ，观察晶胞知，Cu与O之间最近距离为体内对角线的 14 ，即 34·3288dNA cm，即 34·3288dNA×1010 pm 。
【分析】（1）同族元素的第一电离能从上到下是减弱，根据原子核外电子排布即可写出价层电子排布
（2）键长越短，键能越大
（3）计算出硫原子的价层电子对和孤对电子即可
（4）找出与之原子数相同和价层电子对相同的即可，发生络合反应导致沉淀溶解
（5）根据位置坐标即可求出C的坐标，计算出单个晶胞的质量利用v=mρ计算出体积，再计算出距离大小即可
21.化合物 J 具有镇痛作用，可以减轻病人的疼痛感，提高生活质量。其合成方法如下：
已知：
①R1COOR2+R3CH2COOR4 →CH3CH2ONa +R2OH
② (R1、R2、R3、R4为氢或烃基)
③ 苯胺( )与甲基吡啶互为芳香同分异构体 ，吡啶的结构简式( )
（1）A的名称为 ________，E 中含氧官能团的名称为________ 。
（2）A →B的反应类型为________ 。
（3）F 的结构简式为________ 。
（4）G→J的化学方程式为 ________。
（5）满足下列条件的 E 的六元环芳香同分异构体有________ 种。
a．环上有四个取代基，其中有三个相同且相邻的基团；
b．环上的一氯代物只有一种；
c．分子中含有一个甲基，不存在-NH-结构。
（6）已知： (R、R’为烃基)。
是一种重要的化工中间体。以环己烯( )和乙醇为起始原料，结合已知信息选择必要的无机试剂，写出 的合成路线________。(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。
【答案】 （1）丙烯；羰基、羧基
（2）取代反应
（3）
（4）+CH3CH2COCl →吡啶 +HCl
（5）9
（6）→KMnO4/H+ →浓H2SO4、△C2H5OH →CH3CH2ONa
【考点】有机物中的官能团，有机物的合成，芳香烃，同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)由分析知，A为结构简式为CH2=CH-CH3 ， 名称为丙烯；E中含氧官能团名称为羧基和羰基；
(2)由分析知，A→B反应类型为取代反应；
(3)由分析知，F的结构简式为 ；
(4) G→J为脱去小分子HCl的取代反应，对应方程式为： +CH3CH2COCl →吡啶 +HCl；
(5)结合信息③可知，符合要求的环可能是苯环或吡啶环，若为苯环，则存在如下结构正确： 、 、 ，共3种，若为吡啶环，则存在如下结构正确： 、 、 、 、 、 ，共6种，故共有9种结构正确；
(6)观察目标有机物，其结构可通过信息①相关原理合成得到，要利用信息①关键在于合成出二元酯，可通过KMnO4氧化苯乙烯中碳碳双键得到二元酸，再与乙醇酯化生成二元酯，具体合成路线如下： →KMnO4/H+ →浓H2SO4、△C2H5OH →CH3CH2ONa
【分析】由A的分子式知A有1个不饱和度，结合B与NH3反应后的产物知A为链状结构，故A中1个不饱和度为碳碳双键结构，结构简式为CH2=CH-CH3 ， A→B为A中甲基上H被Cl2取代，生成B的结构简式为CH2=CH-CH2Cl，B→C为B中氯原子被氨基取代，另一产物为HCl，CH2=CHCH2NH2与ClCH2CH2COOCH3反应，推测为脱去小分子HCl的取代反应，产物可能为CH2=CHCH2NHCH2CH2COOCH3或CH2=CHCH2N(CH2CH2COOCH3)2 ， 结合信息①知后一种产物符合后续推断，CH2=CHCH2N(CH2CH2COOCH3)2在CH3CH2ONa作用上生成环状有机物D： ，D在稀硫酸作用下发生酯基的水解生成E，E→F为脱羧反应，故F结构简式为： ，根据信息②知，F→G为F中酮羰基与苯胺中氨基的反应，G→J为脱去小分子HCl的取代反应。
广东省汕头市2021年高考化学一模试卷
一、单选题
1.2020 年，我国自主研制长征五号火箭“胖五”将嫦娥五号送入地月轨道并顺利从月球带回月壤。下列有关说法错误的是（ ）
A. “胖五”用液氧、液氢作推进剂，在发射过程中发生氧化还原反应
B. “胖五”外壳为铝合金材料，其优点是熔点高、硬度大
C. 月壤中可能含有未来能源材料3He，其中子数为 1
D. 3He 与 4He 互为同位素
2.下列没有发生化学变化的是（ ）
A. 用活性炭吸附色素 B. 用高粱酿制白酒
C. 用维生素C缓解亚硝酸盐中毒 D. 用脱硫石膏改良盐碱地
3.化学与人类生活、科技发展密切相关，下列有关说法正确的是（ ）
A. 华为 5G 芯片巴龙 5000 的主要材料是硅酸盐
B. 生产 N95 口罩的聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 推广使用聚碳酸酯可降解塑料有利于保护环境，减少白色污染
D. 中国天眼用到的高性能材料碳化硅是一种新型的有机高分子材料
4.古诗词是古人留给我们的精神财富，其中蕴含了许多化学知识，下列有关表述正确的是（ ）
A. “春蚕到死丝方尽”中的“丝”为蛋白质，不易受到酸碱腐蚀
B. “蜡炬成灰泪始干”中“蜡”为油脂，属于天然高分子化合物
C. “九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”描述的越窑青瓷，“翠色”来自于氧化铁
D. “墨滴无声入水惊，如烟袅袅幻形生”中“墨滴”具有胶体的性质
5.下列仪器为高中常见仪器(省略夹持装置)，选用下列仪器不能完成的实验是（ ）
A. 粗盐的提纯(除去泥沙) B. 分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液
C. 酸碱中和滴定 D. 用 18.4mol/L 的浓硫酸配制 1mol/L 的稀硫酸
6.为减少环境污染，降低化石燃料消耗，我国正积极推广乙醇汽油。乙醇可由淀粉或纤维素经水解、发酵制得。下列说法错误的是（ ）
A. 纤维素的水解反应为取代反应 B. 可用乙醇做萃取剂，萃取碘水中的碘单质
C. 可用碘液来检验淀粉是否水解完全D. 乙醇可由乙烯与水发生加成反应制取
7.我国“金牌火箭”长征二号用 N2H4做燃料，发生反应：2N2H4+ 2NO2 点燃__ 3N2+4H2O。设 NA 为阿伏伽德罗常数的值，下列有关说法正确的是（ ）
A. 标准状况下，22.4L H2O 中质子数目为 10 NA
B. 16g N2H4中含有极性共价键数目为 2.5 NA
C. 反应生成 1.5molN2时转移的电子数目为 4 NA
D. 密闭容器中 2molNO 和 1molO2充分反应生成 NO2 ， 其分子数目为 2 NA
8.常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（ ）
A. 含有FeCl2的溶液中： Cr2O72- 、H+、K+、Ca2+
B. 中性溶液中：Fe3+、 NH4+ 、 SO42- 、 CO32-
C. 澄清透明溶液中：Cu2+、 SO42- 、Cl-、Mg2+
D. KWc(H+)=10-13mol⋅L-1 的溶液中： AlO2- 、Na+、OH-、S2-
9.北京大学研究员发现在钙钛矿活性层中引入稀土 Eu3+/Eu2+离子对，通过如图原理可消除零价铅和零价碘缺陷，提高钙钛矿太阳能电池的使用寿命。下列说法正确的是（ ）
A. Eu3+/Eu2+离子对在反应过程中需定时补充
B. 消除零价铅的反应为： 2Eu3++Pb0=2Eu2++Pb2+
C. 消除零价碘的过程中，Eu3+/Eu2+离子对发生还原反应
D. 整个过程中，电子从 I0转移给 Pb0
10.我国化学家侯德榜研究出以饱和食盐水、CO2和 NH3(合成氨厂的氨气中常混有副产物CO2)为原料制备纯碱，其生产流程如下所示，下列说法错误的是（ ）
A. 沉淀池中应先通入 NH3 ， 再通入 CO2
B. 流程中的 X 为 CO2 ， Y 为 NH3
C. 沉淀池中发生反应： NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
D. 操作 I 为过滤，母液中的一种副产品为 NH4Cl，可在农业上用作化肥
11.X、Y、Z、W、R 是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y 的同位素常用于判定古文物的年代，R 与 Y 位于同一主族，W 的电子层数与主族序数相同，X、Y、Z 组成的化合物甲的球棍模型如图所示，甲在疫情期间可用做消毒剂。下列说法正确的是（ ）
A. X 与 Y 只能形成两种二元化合物
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性：R＞Y
C. 原子半径的大小关系：W＞R＞Z＞Y＞X
D. 化合物甲中存在极性共价键、非极性共价键，具有强氧化性
12.柿子中因含有单宁酸而呈现出苦涩味，下图是单宁酸的结构简式，下列说法错误的是（ ）
A. 单宁酸中含有三种官能团，均可发生取代反应
B. 1mol 单宁酸可与 8molH2发生反应
C. 单宁酸中所有原子可能位于同一平面
D. 将柿子去皮晾晒可使单宁酸与 O2发生作用，从而脱去涩味
13.二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用 CO2的热点研究领域，对节能减排有重要意义。已知反应：6H2(g)＋2CO2(g) ⇌催化剂 CH2=CH2(g)＋4H2O(g)，温度对 CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，下列说法错误的是（ ）
A. 正反应为放热反应
B. 化学平衡常数：KM＞KN
C. 当温度高于 250 ℃时，催化剂的催化效率降低是因为平衡逆向移动引起的
D. 若初始投料比 n(H2)∶n(CO2)=3∶1，则图中 M 点的乙烯体积分数约为 7.7%
14.下列实验操作、现象与结论都正确的是（ ）
选项
操作
现象
结论
A
往溴水中滴加植物油，振荡
溶液褪色
溴水与植物油发生取代反应
B
将浓硫酸滴到蔗糖表面
固体变黑膨胀
浓硫酸有吸水性和强氧化性
C
在葡萄糖溶液中加入适量新制氢氧化铜悬浊液，加热
产生砖红色沉
葡萄糖具有还原性
D
加热浸透石蜡油的矿物棉，将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液
紫色溶液逐渐变浅
产生的气体一定含有乙烯
A. A B. B C. C D. D
15.2020 年，中国科学院在钠离子电池的研究上取得新突破，其应用领域广、安全性能好，在未来有巨大市场前景。某水系钠离子二次电池总反应为：2NaFePO4F+ Na3Ti2(PO4)3 ⇌充电放电 2Na2FePO4F+ NaTi2(PO4)3 ， 下列说法正确的是（ ）
A. 放电时，溶液中的 Na+移向 a 极
B. 放电时， Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+
C. 充电时，Na2FePO4F 发生还原反应
D. 充电时，电路中通过 1mol e-时，b 极增重 46g
16.室温下，向 100mL 饱和 H2S 溶液中通入 SO2气体(气体体积换算成标准状况)，发生反应： 2H2S+SO2=3S↓+2H2O ，测得溶液 pH 与通入 SO2的关系如图。下列有关说法正确的是（ ）
A. 溶液的导电性：a＞b＞c
B. 整个过程中，水的电离程度先增大后减小
C. 该温度下，H2S 的 Ka1数量级为 10-9
D. a 点之后，随 SO2气体的通入， c(HSO3-)c(H2SO3) 的值始终减小
二、非选择题
17.三氯乙醛(CCl3CHO)作为有机原料，常用于生产氯霉素、氯仿等。实验室制备三氯乙醛的装置示意图(加热装置未画出)和有关数据如下：
反应原理： CH3CH2OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl
相关物质的相对分子质量及部分物理性质：
相对原子质量
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
CH3CH2OH
46
-114.1
78.3
与水互溶
CCl3CHO
147.5
-57.5
97.8
可溶于水、乙醇
CCl3COOH
163.5
58
198
可溶于水、乙醇、三氯乙醛
回答下列问题：
（1）仪器 a 的名称是________ ，往 a 中加入盐酸，将其缓慢加入到高锰酸钾中，反应的化学方程式：________ 。
（2）装置 D 的作用是________ ，仪器 F 的作用是________ ，E 中冷凝水应从 ________(填“b”或“c”)口进。
（3）反应过程中若存在次氯酸，CCl3CHO 可能被氧化为 CCl3COOH，写出 CCl3CHO 被次氯酸氧化的化学反应方程式：________。
（4）该设计流程存在一处缺陷导致副产物增多，请提出改进的措施：________ 。
（5）测定产品纯度：称取产品 0.36g 配成待测溶液，加入 0.1000mol·L-1碘标准溶液20.00mL，再加入适量 Na2CO3溶液，反应完全后加盐酸调节溶液的 pH，立即用0.0200mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点。进行三次平行实验，测得平均消耗溶液 20.00mL。则产品的纯度为________ (计算结果保留三位有效数字)。( CCl3CHO+OH-=CHCl3+HCOO-;0.26550.36×100% HCOO-+I2=H++2I-+CO2↑ ； I2+2S2O32-=2I-+S4O62- )
18.陶瓷工业中钴系色釉具有呈色稳定、呈色强度高等优点，利用含钴废料(主要成分为Co3O4 ， 还含有少量的铝箔、LiCoO2等杂质)制备碳酸钴的工艺流程如下：
（1）“滤液①”主要成分是：________ ；“操作①”、“操作②”的分离方法是否相同________ (填“是”或“否”)。
（2）“酸溶”中 H2O2的作用是：________ (选填“氧化剂”或“还原剂”或“既是氧化剂又是还原剂”)；若用 Na2S2O3代替 H2O2则有两种硫酸盐生成，写出 Na2S2O3在“酸溶”时发生的化学方程式：________ 。
（3）已知钴、锂在有机磷萃取剂中的萃取率与 pH 的关系如下图所示，则有机磷萃取时最佳 pH 为 ________。
（4）Co2+萃取的反应原理如下：Co2+ + 2HR(有机层) ⇌ CoR2 + 2H+ ，则从有机相中分离出 CoSO4需向有机溶剂中加入以下哪种试剂 ___________(填选项)。
A.H2SO4
B.NaOH
C.Co(OH)2
D.HR
（5）“沉钴”时 Na2CO3 的滴速过快或浓度太大，都会导致产品不纯，请分析原因：________ 。
（6）在空气中煅烧 CoCO3生成钴的氧化物和 CO2 ， 测得充分煅烧后固体质量为 24.1g，CO2的体积为 6.72L(标准状况)，则该钴氧化物的化学式为________ 。
19.氨气是基础有机合成工业和化肥工业的重要原料。
（1）诺贝尔奖获得者埃特尔提出了合成氨反应吸附解离的机理，通过实验测得合成氨势能如图所示：
在合成氨吸附解离的过程中，下列状态最稳定的是________ (填选项)。
A． 12N2(g)+32H2(g) B．NH3(g) C．NH(ad)+2H(ad) D．N(ad)+3H(ad)
其中，NH3(ad) ⇌ NH3(g) ∆H= ________kJ·mol-1 ， 若要使该平衡正向移动，可采取的措施是________(填选项)。
A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．减小压强
（2）在上述实验条件下，向一密闭容器中通入 1molN2和 3molH2充分反应，达到平衡时放出 46kJ 热量，计算该条件下 H2的转化率 ________ 。
（3）在 t ℃、压强为 3.6 MPa 条件下，向一恒压密闭容器中通入氢氮比[c(H2)：c(N2)] 为 3 的混合气体，体系中气体的含量与时间变化关系如图所示：
反应 20 min 达到平衡，试求 0～20 min 内氨气的平均反应速率 v(NH3)= ________MPa·min-1。若起始条件一样，在恒容容器中发生反应，则达到平衡时 H2的含量符合上图中 ________点(填“d”、“e”、“f”或“g”)。
（4）在合成氨工艺中，未反应的气体(含不参与反应的惰性气体)可多次循环使用。当氢氮比[c(H2)：c(N2)]为 3 时，平衡时氨气的含量关系式为：ω (NH3)=0.325·KP·P·(1-i ) 2 ， (KP：平衡常数；P：平衡体系压强；i：惰性气体体积分数)。当温度为 500℃，不含惰性气体时，平衡体系压强为 2.4MPa，氨气的含量为 ω ，若此时增大压强，Kp________ 将(填“变大”、“变小”或“不变”)。若温度不变，体系中有 20%的惰性气体，欲使平衡时氨气的含量仍为 ω ，应将压强调整至________ MPa。
20.铜是人类最早使用的金属之一，最近科学家发现 Cu 元素有很强的杀菌作用，还可代替Al 布线在硅芯片上。用黄铜矿(主要成分为 CuFeS2)生产粗铜，其反应原理如下：
回答下列问题：
（1）S 和 O 相比，第一电离能较小的元素是________ ；在下列图示中，Si 的基态价电子排布图是________(填选项字母)。
A、 B、 C、 D、
（2）Cu2O 和 Cu2S 均为离子晶体，Cu2O 的熔点为 1235℃，Cu2S 的熔点为 1130℃，Cu2O熔点较高的原因是________ 。
（3）反应①、②中生成的气体 SO2中心原子的杂化方式为 ________，分子的立体构型为________ 。
（4）与 NH3互为等电子体的粒子的化学式有 ________(写出一种)。工业上常用铜氨溶液制造人造丝，某学生做了如下实验：CuSO4溶液 →氨水 蓝色沉淀 →氨水 深蓝色溶液，蓝色沉淀溶于氨水的离子方程式为________ 。
（5）Cu2O 的晶胞结构如图所示，若原子坐标参数 A 为(0，0，0)，B 为 (12,12,12) ，则 C 原子的坐标参数为________ 。若该晶体的密度为 dg/cm3 ， 阿伏加德罗常数的值为NA ， 则该晶胞中 Cu 原子与 O 原子之间的距离为 ________pm。(用含 d 和 NA的式子表示)。
21.化合物 J 具有镇痛作用，可以减轻病人的疼痛感，提高生活质量。其合成方法如下：
已知：
①R1COOR2+R3CH2COOR4 →CH3CH2ONa +R2OH
② (R1、R2、R3、R4为氢或烃基)
③ 苯胺( )与甲基吡啶互为芳香同分异构体 ，吡啶的结构简式( )
（1）A的名称为 ________，E 中含氧官能团的名称为________ 。
（2）A →B的反应类型为________ 。
（3）F 的结构简式为________ 。
（4）G→J的化学方程式为 ________。
（5）满足下列条件的 E 的六元环芳香同分异构体有________ 种。
a．环上有四个取代基，其中有三个相同且相邻的基团；
b．环上的一氯代物只有一种；
c．分子中含有一个甲基，不存在-NH-结构。
（6）已知： (R、R’为烃基)。
是一种重要的化工中间体。以环己烯( )和乙醇为起始原料，结合已知信息选择必要的无机试剂，写出 的合成路线________。(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。
答案解析部分
一、单选题
1.2020 年，我国自主研制长征五号火箭“胖五”将嫦娥五号送入地月轨道并顺利从月球带回月壤。下列有关说法错误的是（ ）
A. “胖五”用液氧、液氢作推进剂，在发射过程中发生氧化还原反应
B. “胖五”外壳为铝合金材料，其优点是熔点高、硬度大
C. 月壤中可能含有未来能源材料3He，其中子数为 1
D. 3He 与 4He 互为同位素
【答案】 B
【考点】氧化还原反应，合金及其应用，同位素及其应用
【解析】【解答】A．“胖五”用液氧和液氢作推进剂，这两种物质会发生氧化还原反应，A不符合题意；
B．“胖五”外壳为铝合金材料，其优点为密度小、熔点高，B符合题意；
C． 23He 原子的质量数为3，质子数为2，则其中子数为1，C不符合题意；
D． 3He 和 4He 的质子数相同，中子数不同，二者互为同位素，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】外壳的选择需要考虑实际需求，质量要轻，且于大气摩擦，产生热量，故要抗高温。
2.下列没有发生化学变化的是（ ）
A. 用活性炭吸附色素 B. 用高粱酿制白酒
C. 用维生素C缓解亚硝酸盐中毒 D. 用脱硫石膏改良盐碱地
【答案】 A
【考点】物理变化与化学变化的区别与联系
【解析】【解答】A．活性炭吸附色素为物理变化过程，没有发生化学反应，A符合题意；
B．高粱酿制白酒，是通过微生物的作用，将糖类转化为乙醇，属于化学变化，B不符合题意；
C．亚硝酸盐会将血红蛋白中二价铁氧化为三价铁，服用维生素C可将三价铁还原为二价铁，从而缓解中毒症状，属于化学变化，C不符合题意；
D．盐碱地的土壤中含有Na2CO3 ， 因 CO32- 水解显碱性，加入石膏可实现CaSO4转化为难溶的CaCO3 ， 从而降低土壤中 CO32- 浓度，碱性减弱，该过程涉及化学变化，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】化学变化是有新物质产生，物理变化是没有新物质产生。
3.化学与人类生活、科技发展密切相关，下列有关说法正确的是（ ）
A. 华为 5G 芯片巴龙 5000 的主要材料是硅酸盐
B. 生产 N95 口罩的聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 推广使用聚碳酸酯可降解塑料有利于保护环境，减少白色污染
D. 中国天眼用到的高性能材料碳化硅是一种新型的有机高分子材料
【答案】 C
【考点】常见的生活环境的污染及治理，含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】A．芯片的主要材料为高纯硅，而不是硅酸盐，A不符合题意；
B．聚丙烯中不含碳碳双键（丙烯加聚时断裂），故不能使KMnO4溶液褪色，B不符合题意；
C．白色污染主要由难降解的塑料形成，故推广使用可降解塑料有利于减少白色污染，C符合题意；
D．碳化硅属于新型无机非金属材料，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.硅酸盐主要是用来制取玻璃，二氧化硅是光导纤维
B.能使高锰酸钾褪色的物质是具有双键或三键或羟基等可发生氧化反应的物质
C.白色污染是由于塑料不能降解产生的
D.有机高分子是有机物经过化学变化得到的
4.古诗词是古人留给我们的精神财富，其中蕴含了许多化学知识，下列有关表述正确的是（ ）
A. “春蚕到死丝方尽”中的“丝”为蛋白质，不易受到酸碱腐蚀
B. “蜡炬成灰泪始干”中“蜡”为油脂，属于天然高分子化合物
C. “九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”描述的越窑青瓷，“翠色”来自于氧化铁
D. “墨滴无声入水惊，如烟袅袅幻形生”中“墨滴”具有胶体的性质
【答案】 D
【考点】氨基酸、蛋白质的结构和性质特点，高分子材料，油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A．丝是蛋白质，有羧基和氨基，能与酸碱反应，A不符合题意；
B．蜡是油脂，不属于高分子化合物，B不符合题意；
C．氧化铁是红色固体，所以翠色不是氧化铁，C不符合题意；
D．墨水属于胶体，具有胶体的性质，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.考查的思蛋白质官能团
B.高分子化合物是相对分子质量几万到十几万的有机物
C.颜料的颜色是翠色，氧化铁不是翠色
D.考查的是胶体的性质
5.下列仪器为高中常见仪器(省略夹持装置)，选用下列仪器不能完成的实验是（ ）
A. 粗盐的提纯(除去泥沙) B. 分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液
C. 酸碱中和滴定 D. 用 18.4mol/L 的浓硫酸配制 1mol/L 的稀硫酸
【答案】 C
【考点】常用仪器及其使用，物质的分离与提纯
【解析】【解答】A．粗盐提纯时除去泥沙的操作为过滤，需要用到仪器烧杯（②）、漏斗（③）、玻璃棒（⑤），A实验能完成，不符合题意；
B．分离乙酸乙酯和饱和Na2CO3溶液的操作为分液，需要用到仪器分液漏斗（⑩）、烧杯（②），B实验能完成，不符合题意；
C．酸碱中和滴定，需要用到仪器酸/碱式滴定管、锥形瓶，相关仪器都没有，C实验不能完成，符合题意；
D．浓硫酸稀释配制稀硫酸，需要用到量筒（⑨）、烧杯（②）、容量瓶（④）、玻璃棒（⑤）、胶头滴管（⑥），D实验能完成，不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据所需的配制步骤分析所需的仪器.
A. 粗盐提纯的步骤分为溶解、过滤、蒸发，以此分析；
B．萃取实验主要使用分液漏斗、烧杯；
C．酸碱中和滴定需要酸（碱）式滴定管；
D．溶液稀释配制步骤为计算、称量（量取）、溶解、转移、洗涤、定容等，以此分析.
6.为减少环境污染，降低化石燃料消耗，我国正积极推广乙醇汽油。乙醇可由淀粉或纤维素经水解、发酵制得。下列说法错误的是（ ）
A. 纤维素的水解反应为取代反应 B. 可用乙醇做萃取剂，萃取碘水中的碘单质
C. 可用碘液来检验淀粉是否水解完全D. 乙醇可由乙烯与水发生加成反应制取
【答案】 B
【考点】乙烯的化学性质，分液和萃取，蔗糖与淀粉的性质实验
【解析】【解答】A．纤维素的水解反应可以看成是取代反应，A不符合题意；
B．乙醇与水互溶，故不能用乙醇萃取碘水中的碘单质，B符合题意；
C．若淀粉未完全水解，则加入碘液后溶液会变蓝，反之，溶液不会变蓝，C不符合题意；
D．由反应方程式 CH2=CH2+H2O→催化剂、△CH3CH2OH ，知该反应为加成反应，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】分离碘水中的碘单质利用四氯化碳萃取分液，然后再继续蒸馏即可得到碘单质
7.我国“金牌火箭”长征二号用 N2H4做燃料，发生反应：2N2H4+ 2NO2 点燃__ 3N2+4H2O。设 NA 为阿伏伽德罗常数的值，下列有关说法正确的是（ ）
A. 标准状况下，22.4L H2O 中质子数目为 10 NA
B. 16g N2H4中含有极性共价键数目为 2.5 NA
C. 反应生成 1.5molN2时转移的电子数目为 4 NA
D. 密闭容器中 2molNO 和 1molO2充分反应生成 NO2 ， 其分子数目为 2 NA
【答案】 C
【考点】物质的量的相关计算，阿伏伽德罗常数
【解析】【解答】A．标准状况下，水为液态，故不能使用22.4 L/mol求算水物质的量，A不符合题意；
B．N2H4含有4根N—H极性共价键，故16g N2H4中含有共价键数目= 4×16 g32 g/mol=2 mol ，即2NA ， B不符合题意；
C．由转移电子与N2关系：3N2~8e- ， 知转移电子数= 8n(N2)3=4 mol ，即4NA ， C符合题意；
D．2 mol NO与1 mol O2反应生成2 mol NO2 ， 但NO2体系中存在平衡 2NO2(g)⇌N2O4(g) ，故生成物分子数目小于2 mol，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.摩尔体积使用时注意条件和状态
B.根据n=mM计算出物质的量，再根据成键类性即可计算
C.根据氧化还原转移电子数进行计算
D.可逆反应不完全反应
8.常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（ ）
A. 含有FeCl2的溶液中： Cr2O72- 、H+、K+、Ca2+
B. 中性溶液中：Fe3+、 NH4+ 、 SO42- 、 CO32-
C. 澄清透明溶液中：Cu2+、 SO42- 、Cl-、Mg2+
D. KWc(H+)=10-13mol⋅L-1 的溶液中： AlO2- 、Na+、OH-、S2-
【答案】 C
【考点】离子共存
【解析】【解答】A．含有FeCl2的溶液中，Fe2+、 Cr2O72- 、H+会发生氧化还原反应，在水溶液中不能大量共存，故A不符合题意；
B．Fe3+在pH=4.4时已经沉淀完全，中性溶液中不能大量存在Fe3+、 NH4+ 和 CO32- 之间会发生双水解反应，在水溶液中不能大量共存，故B不符合题意；
C．Cu2+、 SO42- 、Cl-、Mg2+之间不发生化学反应，在水溶液中可以大量共存，故C符合题意；
D．常温下，Kw=c(H+)c(OH-)=10-14 ， KWc(H+)=10-13mol⋅L-1 ，则c(OH-)=10-13mol/L，c(H+)=10-1mol/L，c(H+)＞c(OH-)，溶液显酸性，酸性条件下， AlO2- 、OH-、S2-与H+会发生反应生成Al(OH)3或Al3+、水、HS-或硫化氢，在溶液中不能大量共存，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】能够共存说明不发生复分解反应或者是不发生氧化还原反应
能够与氢离子反应的是：氢氧根、碳酸根、碳酸氢根、亚硫酸氢根、亚硫酸根、偏铝酸根等等
能够与氢氧根反应的是：氢离子、铁离子、镁离子、铜离子、碳酸氢根等等
具有还原性的离子是：碘离子、硫离子、亚硫酸根、亚铁离子
具有氧化性的离子是：铁离子、高锰酸根、硝酸根
9.北京大学研究员发现在钙钛矿活性层中引入稀土 Eu3+/Eu2+离子对，通过如图原理可消除零价铅和零价碘缺陷，提高钙钛矿太阳能电池的使用寿命。下列说法正确的是（ ）
A. Eu3+/Eu2+离子对在反应过程中需定时补充
B. 消除零价铅的反应为： 2Eu3++Pb0=2Eu2++Pb2+
C. 消除零价碘的过程中，Eu3+/Eu2+离子对发生还原反应
D. 整个过程中，电子从 I0转移给 Pb0
【答案】 B
【考点】氧化还原反应
【解析】【解答】A．Eu3+/Eu2+离子对在反应过程中作催化剂，不需定时补充，A不符合题意；
B．消除零价铅，铅失电子生成离子，Eu3+/Eu2+离子对得电子，反应为： 2Eu3++Pb0=2Eu2++Pb2+ ， B符合题意；
C．消除零价碘的过程中，I0得电子生成I- ， Eu3+/Eu2+离子对失电子，发生氧化反应，C不符合题意；
D．整个过程中，电子从Pb0转移给I0 ， D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据原理图分析可知，循环过程发生反应Pb0+2Eu3+=Pb2++2Eu2+ ， I0+Eu2+=Eu3++I- ， Eu3+/Eu2+ 离子对在反应过程中循环使用，从而消除零价铅和零价碘缺陷，大幅提高钙钛矿电池的使用寿命，据此分析解答.
10.我国化学家侯德榜研究出以饱和食盐水、CO2和 NH3(合成氨厂的氨气中常混有副产物CO2)为原料制备纯碱，其生产流程如下所示，下列说法错误的是（ ）
A. 沉淀池中应先通入 NH3 ， 再通入 CO2
B. 流程中的 X 为 CO2 ， Y 为 NH3
C. 沉淀池中发生反应： NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
D. 操作 I 为过滤，母液中的一种副产品为 NH4Cl，可在农业上用作化肥
【答案】 B
【考点】物质的分离与提纯，制备实验方案的设计
【解析】【解答】A．由于NH3极易溶于水，且NH3溶解后溶液显碱性，有利于CO2的溶解，故先通NH3 ， 后通CO2 ， A不符合题意；
B．由分析知，X为NH3 ， Y为CO2 ， B符合题意；
C．由分析知，沉淀池中发生反应生成NH4Cl和NaHCO3 ， 对应方程式为：NaCl+NH3+CO2+H2O= NH4Cl+NaHCO3↓，C不符合题意；
D．由分析知，操作Ⅰ为过滤，母液中主要含NH4Cl，可用作氮肥，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】侯氏制碱原理为向饱和食盐水中通入NH3、CO2 ， 生成NH4Cl和NaHCO3 ， 由于溶液饱和，此时会析出溶解度小的NaHCO3 ， 经过过滤获得NaHCO3固体，煅烧NaHCO3可获得纯碱Na2CO3和CO2（循环利用），综上所述，图中X为NH3 ， Y为CO2 ， 操作Ⅰ为过滤，母液中主要成分为NH4Cl，经分解可得到NH3（循环利用）。
11.X、Y、Z、W、R 是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y 的同位素常用于判定古文物的年代，R 与 Y 位于同一主族，W 的电子层数与主族序数相同，X、Y、Z 组成的化合物甲的球棍模型如图所示，甲在疫情期间可用做消毒剂。下列说法正确的是（ ）
A. X 与 Y 只能形成两种二元化合物
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性：R＞Y
C. 原子半径的大小关系：W＞R＞Z＞Y＞X
D. 化合物甲中存在极性共价键、非极性共价键，具有强氧化性
【答案】 D
【考点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A．X：H与Y：C可形成多种烃类有机物，如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等，A不符合题意；
B．由于非金属性Y：C＞R：Si，故最高价氧化物对应水化物的酸性Y＞R，B不符合题意；
C．一般电子层数多，原子半径大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，故四种原子半径大小顺序为：W＞R＞Y＞Z＞X，C不符合题意；
D．化合价甲中存在极性共价键C-H、C=O、C-O、O-H，非极性共价键C-C、O-O，其中过氧键-O-O-结构具有强氧化性，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】判定文物年代可用14C，故Y为C，则R为Si，由球棍模型知，黑球为C，空心球半径比C小，且周围形成1根共价键，推测为H，阴影球周围可形成2根键，推测为O，结合原子序数确定X为H，Z为O，W原子序数介于O与Si之间，且电子层数与最外层电子数（主族序数）相等，故W为Al。
12.柿子中因含有单宁酸而呈现出苦涩味，下图是单宁酸的结构简式，下列说法错误的是（ ）
A. 单宁酸中含有三种官能团，均可发生取代反应
B. 1mol 单宁酸可与 8molH2发生反应
C. 单宁酸中所有原子可能位于同一平面
D. 将柿子去皮晾晒可使单宁酸与 O2发生作用，从而脱去涩味
【答案】 B
【考点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A．单宁酸中含有酚羟基，可以和浓溴水发生苯环上的取代反应；含有羧基，可以发生酯化反应，酯化反应也是取代反应；有酯基，可以发生水解反应，酯的水解也是取代反应，所以单宁酸中含有的三种官能团均可发生取代反应，故A不符合题意；
B．1mol 单宁酸分子中有2mol苯环，每摩苯环可以和3molH2发生加成反应，羧基和酯基以及羟基都不和氢气反应，所以1mol单宁酸可与 6molH2发生反应，故B符合题意；
C．单宁酸中的苯环、碳氧双键都是平面结构，而碳碳单键可以旋转，所以单宁酸中所有原子可能位于同一平面，故C不符合题意；
D．单宁酸中有酚羟基，容易被氧气氧化，所以将柿子去皮晾晒可使单宁酸与 O2发生作用，从而脱去涩味，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】酚羟基很难被其他基团取代，但由于酚羟基的存在，苯环上和酚羟基处于邻、对位上的H可以被溴水中的溴取代。高中阶段要求的不是酚羟基的取代，而是酚类的取代，故只考虑苯环上的H被取代即可。
13.二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用 CO2的热点研究领域，对节能减排有重要意义。已知反应：6H2(g)＋2CO2(g) ⇌催化剂 CH2=CH2(g)＋4H2O(g)，温度对 CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，下列说法错误的是（ ）
A. 正反应为放热反应
B. 化学平衡常数：KM＞KN
C. 当温度高于 250 ℃时，催化剂的催化效率降低是因为平衡逆向移动引起的
D. 若初始投料比 n(H2)∶n(CO2)=3∶1，则图中 M 点的乙烯体积分数约为 7.7%
【答案】 C
【考点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A．由图示知，随着温度的升高，CO2平衡转化率下降，说明温度升高，平衡逆向移动，故逆向为吸热反应，正向为放热反应，A不符合题意；
B．升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，故KM＞KN ， B不符合题意；
C．温度高于250℃时，催化剂催化效率下降，是因为温度升高使催化剂活性下降，而不是平衡移动的原因，C符合题意；
D．由图示知，点M的CO2平衡转化率为50%，设H2起始为3 mol，CO2为1 mol，列三段式如下： 6H2+2CO2⇌催化剂CH2=CH2+4H2O起始/mol3100转化/mol1.50.50.251平衡/mol1.50.50.251 ，
则平衡时乙烯的体积分数= 0.251.5+0.5+0.25+1×100%=7.7% ，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据温度和转化率的变化关系，确定正反应的放热和吸热问题
B.根据温度的变化确定平衡的移动，即可判断温度与平衡常数的关系
C.催化剂的活性和温度有关
D.利用三行式结合数据计算即可
14.下列实验操作、现象与结论都正确的是（ ）
选项
操作
现象
结论
A
往溴水中滴加植物油，振荡
溶液褪色
溴水与植物油发生取代反应
B
将浓硫酸滴到蔗糖表面
固体变黑膨胀
浓硫酸有吸水性和强氧化性
C
在葡萄糖溶液中加入适量新制氢氧化铜悬浊液，加热
产生砖红色沉
葡萄糖具有还原性
D
加热浸透石蜡油的矿物棉，将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液
紫色溶液逐渐变浅
产生的气体一定含有乙烯
A. A B. B C. C D. D
【答案】 C
【考点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A．植物油烃基部分含有不饱和的碳碳双键，可以与Br2发生加成反应，从而使溴水褪色，A结论不符合题意；
B．蔗糖遇浓硫酸变黑，是因为蔗糖被浓硫酸脱水炭化，体现浓硫酸脱水性，B结论不符合题意；
C．葡萄糖与新制氢氧化铜反应产生砖红色沉淀，体现其还原性，C符合题意；
D．KMnO4溶液褪色，说明石蜡油分解产物中含有不饱和烃，但不一定是乙烯，D结论不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.发生取代反应用的是液溴不是溴水
B.发生了化学变化，而吸水性是物理性质
C.醛基的检验利用了氢氧化铜的氧化性
D.能使高锰酸钾褪色的不一定是乙烯，可能是丙烯等其他的具有不饱和键的有机物
15.2020 年，中国科学院在钠离子电池的研究上取得新突破，其应用领域广、安全性能好，在未来有巨大市场前景。某水系钠离子二次电池总反应为：2NaFePO4F+ Na3Ti2(PO4)3 ⇌充电放电 2Na2FePO4F+ NaTi2(PO4)3 ， 下列说法正确的是（ ）
A. 放电时，溶液中的 Na+移向 a 极 B. 放电时， Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+
C. 充电时，Na2FePO4F 发生还原反应 D. 充电时，电路中通过 1mol e-时，b 极增重 46g
【答案】 B
【考点】电极反应和电池反应方程式，电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析知，a极为负极，b为正极，放电时，Na+移向正极，即b极，A不符合题意；
B．由分析知，放电时，Na3Ti2(PO4)3转化为NaTi2(PO4)3 ， 对应电极反应为：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+ ， B符合题意；
C．充电时，Na2FePO4F转化为NaFePO4F，Fe元素由+2价升高到+3，发生氧化反应，C不符合题意；
D．充电时，b极发生反应Na2FePO4F转化为NaFePO4F，对应电极反应为：Na2FePO4F-e- =NaFePO4F+Na+ ， 1 mol电子转移时，b电极失去1 mol Na+ ， 故电极质量减小23 g，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】由电池总反应知，放电时，NaFePO4F转化为Na2FePO4F，Fe元素化合价由+3价降低到+2价，发生还原反应，故b极为正极，Na3Ti2(PO4)3转化为NaTi2(PO4)3 ， Ti元素化合价由+3价升高到+4价，发生氧化反应，故a极为负极。
16.室温下，向 100mL 饱和 H2S 溶液中通入 SO2气体(气体体积换算成标准状况)，发生反应： 2H2S+SO2=3S↓+2H2O ，测得溶液 pH 与通入 SO2的关系如图。下列有关说法正确的是（ ）
A. 溶液的导电性：a＞b＞c
B. 整个过程中，水的电离程度先增大后减小
C. 该温度下，H2S 的 Ka1数量级为 10-9
D. a 点之后，随 SO2气体的通入， c(HSO3-)c(H2SO3) 的值始终减小
【答案】 B
【考点】电解质溶液的导电性，离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A．由分析知，a点为纯水，a点过后，SO2过量，形成H2SO3溶液，随着H2SO3浓度增大，溶液中离子浓度增大，导电能力增强，故导电能力：c＞b＞a，A不符合题意；
B．起点→a点，溶液中H2S逐渐被反应，c(H+)逐渐减小，对水的电离抑制程度减弱，水的电离程度增大，a点往后，SO2过量，形成H2SO3溶液，c(H+)增大，对水的电离抑制程度增强，水的电离程度减小，故整个过程，水的电离程度先增大后减小，B符合题意；
C．由分析知，当通入112 mL SO2 ， H2S完全反应，故n(H2S)=2n(SO2)= 2×112 mL×10-3 L/mL22.4 L/mol=0.01 mol ，则起始c(H2S)= 0.01 mol0.1 L=0.1 mol/L ，起点pH=4.1，即饱和H2S溶液中c(H+)=10-4.1 mol/L，由于H2S电离是微弱的，故c(HS-)≈c(H+)=10-4.1 mol/L，c(H2S)近似等于起始浓度0.1 mol/L，则 Ka1=c(H+)·c(HS-)c(H2S)=10-4.1×10-4.10.1=10-7.2 ，故其数量级为10-8 ， C不符合题意；
D．由H2SO3电离常数 Ka1=c(HSO3-)·c(H+)c(H2SO3) ，得 c(HSO3-)c(H2SO3)=Ka1c(H+) ，随着SO2的通入，c(H+)逐渐增大，由于Ka1不变，故比值逐渐减小，但当SO2气体达到饱和时，c(H+)保持不变，比值也就不再改变，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】当SO2恰好将溶液中H2S反应完时，由于生成物为S（沉淀）和水，故此时溶液显中性，对于图中点a，a点以后，SO2过量，SO2与水反应形成H2SO3溶液。
二、非选择题
17.三氯乙醛(CCl3CHO)作为有机原料，常用于生产氯霉素、氯仿等。实验室制备三氯乙醛的装置示意图(加热装置未画出)和有关数据如下：
反应原理： CH3CH2OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl
相关物质的相对分子质量及部分物理性质：
相对原子质量
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
CH3CH2OH
46
-114.1
78.3
与水互溶
CCl3CHO
147.5
-57.5
97.8
可溶于水、乙醇
CCl3COOH
163.5
58
198
可溶于水、乙醇、三氯乙醛
回答下列问题：
（1）仪器 a 的名称是________ ，往 a 中加入盐酸，将其缓慢加入到高锰酸钾中，反应的化学方程式：________ 。
（2）装置 D 的作用是________ ，仪器 F 的作用是________ ，E 中冷凝水应从 ________(填“b”或“c”)口进。
（3）反应过程中若存在次氯酸，CCl3CHO 可能被氧化为 CCl3COOH，写出 CCl3CHO 被次氯酸氧化的化学反应方程式：________。
（4）该设计流程存在一处缺陷导致副产物增多，请提出改进的措施：________ 。
（5）测定产品纯度：称取产品 0.36g 配成待测溶液，加入 0.1000mol·L-1碘标准溶液20.00mL，再加入适量 Na2CO3溶液，反应完全后加盐酸调节溶液的 pH，立即用0.0200mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点。进行三次平行实验，测得平均消耗溶液 20.00mL。则产品的纯度为________ (计算结果保留三位有效数字)。( CCl3CHO+OH-=CHCl3+HCOO-;0.26550.36×100% HCOO-+I2=H++2I-+CO2↑ ； I2+2S2O32-=2I-+S4O62- )
【答案】 （1）恒压滴液漏斗；2KMnO4+16HCl=2MnCl2+5Cl2↑+2KCl+8H2O
（2）吸收产物 HCl，除去多余的 Cl2；防倒吸；c
（3）CCl3CHO+HClO→CCl3COOH+HCl
（4）在 B、C之间增加一个氯气干燥装置
（5）73.8%
【考点】合成有机高分子化合物的性质实验，制备实验方案的设计，物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)仪器 a 的名称是恒压滴液漏斗，盐酸与高锰酸钾反应生成氯气，化学方程式为 2KMnO4+16HCl=2MnCl2+5Cl2↑+2KCl+8H2O 。
(2)装置 D 是最后一个装置，作用是吸收产物 HCl，除去多余的 Cl2 ，仪器 F 为球形干燥管，作用是防倒吸，冷凝管中应装满水，所以冷凝水应从 c口进。
(3)反应过程中若存在次氯酸，CCl3CHO 可能被氧化为 CCl3COOH，写出 CCl3CHO 被次氯酸氧化，次氯酸生成盐酸，化学反应方程式 CCl3CHO+HClO→CCl3COOH+HCl 。
(4)缺少干燥氯气的装置，由于生成的氯气含有水蒸气，氯气能与水反应生成盐酸和次氯酸，发生 CCl3CHO+HClO→CCl3COOH+HCl ，导致副产物增多，所以应在 B、C之间增加一个氯气干燥装置。
(5)根据I2---------2 S2O32- 关系分析， Na2S2O3的物质的量为0.0200mol·L-1×0.02L=0.0004mol，则碘的物质的量为0.0002mol，碘溶液的体积为2mL，则与HCOO-反应的碘的体积为20-2=18mL， 根据 CCl3CHO-HCOO- 计算， CCl3CHO 的质量为0.1000mol·L-1×0.018L×147.5g/mol=0.2655g，则质量分数为 0.26550.36×100% =73.75%≈73.8%。
【分析】A装置为利用高锰酸钾和浓盐酸反应制备氯气，B装置是用饱和食盐水除去氯化氢，少干燥氯气的装置，C装置是反应制备CCl3CHO，D装置盛放氢氧化钠溶液，吸收多余氯气和氯化氢防止污染，E是冷凝管，应充满冷凝水，F为干燥管，放在氢氧化钠溶液中，是防止氯化氢溶解过程中出现倒吸现象。据此分析。
18.陶瓷工业中钴系色釉具有呈色稳定、呈色强度高等优点，利用含钴废料(主要成分为Co3O4 ， 还含有少量的铝箔、LiCoO2等杂质)制备碳酸钴的工艺流程如下：
（1）“滤液①”主要成分是：________ ；“操作①”、“操作②”的分离方法是否相同________ (填“是”或“否”)。
（2）“酸溶”中 H2O2的作用是：________ (选填“氧化剂”或“还原剂”或“既是氧化剂又是还原剂”)；若用 Na2S2O3代替 H2O2则有两种硫酸盐生成，写出 Na2S2O3在“酸溶”时发生的化学方程式：________ 。
（3）已知钴、锂在有机磷萃取剂中的萃取率与 pH 的关系如下图所示，则有机磷萃取时最佳 pH 为 ________。
（4）Co2+萃取的反应原理如下：Co2+ + 2HR(有机层) ⇌ CoR2 + 2H+ ，则从有机相中分离出 CoSO4需向有机溶剂中加入以下哪种试剂 ___________(填选项)。
A.H2SO4
B.NaOH
C.Co(OH)2
D.HR
（5）“沉钴”时 Na2CO3 的滴速过快或浓度太大，都会导致产品不纯，请分析原因：________ 。
（6）在空气中煅烧 CoCO3生成钴的氧化物和 CO2 ， 测得充分煅烧后固体质量为 24.1g，CO2的体积为 6.72L(标准状况)，则该钴氧化物的化学式为________ 。
【答案】 （1）NaAlO2；否
（2）还原剂；4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O
（3）5.3 至6区间
（4）A
（5）Na2CO3的滴速过快或浓度太大，会使溶液碱性增强而产生 Co(OH)2
（6）Co3O4
【考点】制备实验方案的设计，物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)由分析知，滤液①主要成分为NaAlO2；操作①为过滤，操作②为萃取，故操作不同，此处填“否”；
(2)由分析知，H2O2的作用为还原剂；若用Na2S2O3代替H2O2 ， 根据题意知，生成CoSO4和Na2SO4 ， 结合得失电子守恒、元素守恒配平得方程式为： 4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O ；
(3)萃取时，确保Co2+萃取率高，但Li+萃取率要低，结合图像知，最佳pH为5.3~6；
(4)反萃取即使萃取平衡向逆向移动，根据平衡移动原理，在不引入新杂质的情况下可加入H2SO4 ， 使平衡逆向移动，从而达到反萃取目的，故答案为：A；
(5)若Na2CO3的滴速过快或浓度太大，会使溶液碱性增强而产生Co(OH)2杂质；
(6)由碳元素守恒得：n(CoCO3)=n(CO2)= 6.72 L22.4 L/mol=0.3 mol ，由Co元素守恒知氧化物中Co元素为0.3 mol，则氧元素n(O)= 24.1 g-0.3 mol×59 g/mol16 g/mol=0.4 mol ，则 n(Co)n(O)=34 ，故该氧化物化学式为Co3O4。
【分析】经过第一步碱浸操作，废料中的铝箔溶解转化为NaAlO2（滤液①）而被除去，钴渣①主要含Co3O4和LiCoO2 ， 根据(4)问题干信息，知后续萃取的是Co2+ ， 说明经过酸溶之后，Co元素转化为Co2+ ， 即在酸溶步骤中Co元素被还原，故H2O2此时作还原剂，经过操作①得到滤液②，说明操作①为过滤操作，所得滤液②中主要含CoSO4和Li2SO4 ， 经过萃取操作（操作②）实现两者分离，有机相中为CoR2 ， 根据(4)问的萃取原理，可向有机相中加入硫酸，进行反萃取，实现Co元素从有机相转移到水相，最后经过沉钴操作获得CoCO3。
19.氨气是基础有机合成工业和化肥工业的重要原料。
（1）诺贝尔奖获得者埃特尔提出了合成氨反应吸附解离的机理，通过实验测得合成氨势能如图所示：
在合成氨吸附解离的过程中，下列状态最稳定的是________ (填选项)。
A． 12N2(g)+32H2(g) B．NH3(g) C．NH(ad)+2H(ad) D．N(ad)+3H(ad)
其中，NH3(ad) ⇌ NH3(g) ∆H= ________kJ·mol-1 ， 若要使该平衡正向移动，可采取的措施是________(填选项)。
A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．减小压强
（2）在上述实验条件下，向一密闭容器中通入 1molN2和 3molH2充分反应，达到平衡时放出 46kJ 热量，计算该条件下 H2的转化率 ________ 。
（3）在 t ℃、压强为 3.6 MPa 条件下，向一恒压密闭容器中通入氢氮比[c(H2)：c(N2)] 为 3 的混合气体，体系中气体的含量与时间变化关系如图所示：
反应 20 min 达到平衡，试求 0～20 min 内氨气的平均反应速率 v(NH3)= ________MPa·min-1。若起始条件一样，在恒容容器中发生反应，则达到平衡时 H2的含量符合上图中 ________点(填“d”、“e”、“f”或“g”)。
（4）在合成氨工艺中，未反应的气体(含不参与反应的惰性气体)可多次循环使用。当氢氮比[c(H2)：c(N2)]为 3 时，平衡时氨气的含量关系式为：ω (NH3)=0.325·KP·P·(1-i ) 2 ， (KP：平衡常数；P：平衡体系压强；i：惰性气体体积分数)。当温度为 500℃，不含惰性气体时，平衡体系压强为 2.4MPa，氨气的含量为 ω ，若此时增大压强，Kp________ 将(填“变大”、“变小”或“不变”)。若温度不变，体系中有 20%的惰性气体，欲使平衡时氨气的含量仍为 ω ，应将压强调整至________ MPa。
【答案】 （1）D；+50；AD
（2）50%
（3）0.02；g
（4）不变；3.75
【考点】反应热和焓变，化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)根据能量越低越稳定规律，知状态N(ad)+3H(ad)能量最低最稳定，故答案为：D；由图示知，从NH3(ad)到NH3(g)需吸收能量50 kJ/mol，故此处填+50；由于该过程为吸热过程且为气体分子数增加的过程，根据平衡移动原理，升温或减小压强均能使平衡正向移动，故答案为：AD；
(2)由图示可得热化学方程式： 12N2(g)+32H2(g)⇌NH3(g) △H=-46 kJ/mol ，故放出46 kJ热量，说明有1.5 mol H2转化，故H2的转化率= 1.5 mol3 mol×100%=50% ；
(3)由起始投料比例知，H2占 34 ，对应最上方曲线，N2占 14 ，对应中间那条曲线，最下方曲线对应NH3 ， 由图示知，平衡时NH3的体积分数为 19 ，故用氨气表示的平均反应速率= 19×3.6 MPa - 020 min=0.02 MPa/min ；由于起始投料一致，随着反应的进行，气体的量逐渐减少，故相对于恒压条件来说，恒容条件相当于减小压强，故恒容条件下反应正向程度小于恒压时反应的正向程度，即恒容条件下达平衡时H2含量大于恒压条件，对应图示应为g点；
(4)由于平衡常数Kp只与温度有关，温度不变，则Kp不变，故此处填不变；不含稀有气体时，ω(NH3)=0.325·Kp×2.4 MPa=0.78Kp ， 若含20%稀有气体，则ω(NH3)=0.325·Kp×P×(1-20%)2=0.208 Kp·P，由0.208 Kp·P=0.78Kp ， 解得P=3.75 MPa，即此时需将压强调至3.75 MPa。
【分析】（1）考查的是稳定性和能量高低的关系，根据图示可以找出能量的关系，计算出能量即可平衡正向移动可考虑压强和温度
（2）根据能量的变化计算出转化的物质的量即可
（3）结合图示计算出氨气的反应速率，结合压强对平衡移动的影响即可判断
（4）考查的是平衡常数和温度的关系，可根据平衡时含量的公式计算出压强
20.铜是人类最早使用的金属之一，最近科学家发现 Cu 元素有很强的杀菌作用，还可代替Al 布线在硅芯片上。用黄铜矿(主要成分为 CuFeS2)生产粗铜，其反应原理如下：
回答下列问题：
（1）S 和 O 相比，第一电离能较小的元素是________ ；在下列图示中，Si 的基态价电子排布图是________(填选项字母)。
A、 B、 C、 D、
（2）Cu2O 和 Cu2S 均为离子晶体，Cu2O 的熔点为 1235℃，Cu2S 的熔点为 1130℃，Cu2O熔点较高的原因是________ 。
（3）反应①、②中生成的气体 SO2中心原子的杂化方式为 ________，分子的立体构型为________ 。
（4）与 NH3互为等电子体的粒子的化学式有 ________(写出一种)。工业上常用铜氨溶液制造人造丝，某学生做了如下实验：CuSO4溶液 →氨水 蓝色沉淀 →氨水 深蓝色溶液，蓝色沉淀溶于氨水的离子方程式为________ 。
（5）Cu2O 的晶胞结构如图所示，若原子坐标参数 A 为(0，0，0)，B 为 (12,12,12) ，则 C 原子的坐标参数为________ 。若该晶体的密度为 dg/cm3 ， 阿伏加德罗常数的值为NA ， 则该晶胞中 Cu 原子与 O 原子之间的距离为 ________pm。(用含 d 和 NA的式子表示)。
【答案】 （1）S；D
（2）均为离子晶体，O2-半径小于S2- ， Cu2O晶格能大，熔点高
（3）sp2；V 型
（4）H3O+或 PH3；Cu(OH)2+4NH3⋅H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O 或 Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-
（5）(14,14,34)；343288d⋅NA×1010
【考点】原子核外电子的能级分布，晶胞的计算，原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)O失去的第一个电子位于第二层，S失去的第一个电子位于第三层，由于离核越近，受到原子核引力越强，电子越难失去，故相对于O，S更容易失去电子，即S的第一电离能相对较小；Si的价电子排布式为3s23p2 ， 根据洪特规则和泡利原理，确定排布图为 ，故答案为：D；
(2)两者均为离子晶体，但O2-半径小于S2- ， 故Cu2O晶格能比Cu2S大，故其熔点较高；
(3)SO2中心S的价层电子对数=2+ 6-2×22=3 ，对应杂化方式为sp2；根据价层电子对互斥理论知SO2的立体构型为V形；
(4)根据同族代换法，知PH3为NH3的等电子体，或者采用左右替换加减电子法也可得到等电子体，如将N换成O，则得到H3O，为了保证价电子数不变，需在H3O基础上减掉1个电子，得到H3O+ ， 故H3O+也为NH3的等电子体；CuSO4与氨水反应首先得到蓝色沉淀Cu(OH)2 ， 氨水过量后，Cu(OH)2可溶解形成[Cu(NH3)4]2+配离子，对应离子方程式为： Cu(OH)2+4NH3⋅H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O 或 Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH- ；
(5)将大立方体切割成4个小立方体，C点位于小立方体的体心，对应x、y轴为边长的 14 ，对应z轴为高的 34 ，故c点坐标为( 14 ， 14 ， 34 )；该晶胞中含有：Cu原子4个，O原子 8×18+1=2 ，故该晶胞中含有2个Cu2O，该晶胞的质量m= 2NA mol-1×144 g/mol=288NA g ，设晶胞边长为a cm，则晶胞体积V=a3 cm3 ， 密度= mV=288a3NA g/cm3=d g/cm3 ，化简得： a=3288dNA ，设面上对角线长度为b cm，由勾股定理得：b2=a2+a2=2a2 ， 设体内对角线长度为c cm，则c2=a2+b2=3a2 ， 代入数据解得c= 3a=3·3288dNA ，观察晶胞知，Cu与O之间最近距离为体内对角线的 14 ，即 34·3288dNA cm，即 34·3288dNA×1010 pm 。
【分析】（1）同族元素的第一电离能从上到下是减弱，根据原子核外电子排布即可写出价层电子排布
（2）键长越短，键能越大
（3）计算出硫原子的价层电子对和孤对电子即可
（4）找出与之原子数相同和价层电子对相同的即可，发生络合反应导致沉淀溶解
（5）根据位置坐标即可求出C的坐标，计算出单个晶胞的质量利用v=mρ计算出体积，再计算出距离大小即可
21.化合物 J 具有镇痛作用，可以减轻病人的疼痛感，提高生活质量。其合成方法如下：
已知：
①R1COOR2+R3CH2COOR4 →CH3CH2ONa +R2OH
② (R1、R2、R3、R4为氢或烃基)
③ 苯胺( )与甲基吡啶互为芳香同分异构体 ，吡啶的结构简式( )
（1）A的名称为 ________，E 中含氧官能团的名称为________ 。
（2）A →B的反应类型为________ 。
（3）F 的结构简式为________ 。
（4）G→J的化学方程式为 ________。
（5）满足下列条件的 E 的六元环芳香同分异构体有________ 种。
a．环上有四个取代基，其中有三个相同且相邻的基团；
b．环上的一氯代物只有一种；
c．分子中含有一个甲基，不存在-NH-结构。
（6）已知： (R、R’为烃基)。
是一种重要的化工中间体。以环己烯( )和乙醇为起始原料，结合已知信息选择必要的无机试剂，写出 的合成路线________。(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。
【答案】 （1）丙烯；羰基、羧基
（2）取代反应
（3）
（4）+CH3CH2COCl →吡啶 +HCl
（5）9
（6）→KMnO4/H+ →浓H2SO4、△C2H5OH →CH3CH2ONa
【考点】有机物中的官能团，有机物的合成，芳香烃，同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)由分析知，A为结构简式为CH2=CH-CH3 ， 名称为丙烯；E中含氧官能团名称为羧基和羰基；
(2)由分析知，A→B反应类型为取代反应；
(3)由分析知，F的结构简式为 ；
(4) G→J为脱去小分子HCl的取代反应，对应方程式为： +CH3CH2COCl →吡啶 +HCl；
(5)结合信息③可知，符合要求的环可能是苯环或吡啶环，若为苯环，则存在如下结构正确： 、 、 ，共3种，若为吡啶环，则存在如下结构正确： 、 、 、 、 、 ，共6种，故共有9种结构正确；
(6)观察目标有机物，其结构可通过信息①相关原理合成得到，要利用信息①关键在于合成出二元酯，可通过KMnO4氧化苯乙烯中碳碳双键得到二元酸，再与乙醇酯化生成二元酯，具体合成路线如下： →KMnO4/H+ →浓H2SO4、△C2H5OH →CH3CH2ONa
【分析】由A的分子式知A有1个不饱和度，结合B与NH3反应后的产物知A为链状结构，故A中1个不饱和度为碳碳双键结构，结构简式为CH2=CH-CH3 ， A→B为A中甲基上H被Cl2取代，生成B的结构简式为CH2=CH-CH2Cl，B→C为B中氯原子被氨基取代，另一产物为HCl，CH2=CHCH2NH2与ClCH2CH2COOCH3反应，推测为脱去小分子HCl的取代反应，产物可能为CH2=CHCH2NHCH2CH2COOCH3或CH2=CHCH2N(CH2CH2COOCH3)2 ， 结合信息①知后一种产物符合后续推断，CH2=CHCH2N(CH2CH2COOCH3)2在CH3CH2ONa作用上生成环状有机物D： ，D在稀硫酸作用下发生酯基的水解生成E，E→F为脱羧反应，故F结构简式为： ，根据信息②知，F→G为F中酮羰基与苯胺中氨基的反应，G→J为脱去小分子HCl的取代反应。
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