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2022-2023学年浙江省四校（杭州二中温州中学金华一中绍兴一中）高三上学期12月（月考）联考化学试题含解析
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这是一份2022-2023学年浙江省四校（杭州二中温州中学金华一中绍兴一中）高三上学期12月（月考）联考化学试题含解析，共49页。试卷主要包含了考试结束后，只需上交答题卷，可能用到的相对原子质量， 下列离子方程式正确的是等内容，欢迎下载使用。
化学试卷
考生须知：
1.本卷满分100分，考试时间90分钟；
2.答题前，在答题卷指定区域填写学校、班级、姓名、试场号、座位号及准考证号。
3.所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效；
4.考试结束后，只需上交答题卷。
5.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35. 5K-39 Fe-56 Cu-64 Ba-137
一、选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质对应的化学式正确的是
A. 铁红Fe3O4 B. 铬钾矾KCr(SO4)2·12H2O
C. 石英砂Na2O·CaO·6SiO2 D. 熟石膏CaSO4·2H2O
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 葡萄糖的结构简式可表示为：
B. 基态镁原子价电子轨道表示式：
C. 3-甲基戊烷的键线式：
D. 的电子式：
3. 下列说法错误的是
A. 淀粉经发酵可以得到食醋、味精、氨基酸等多种产品
B. 镁是优质的耐高温材料，被大量用于制造火箭、导弹和飞机的部件等
C. 冰刚好融化成水时，破坏了部分范德华力和氢键，空隙减小
D. 在碱催化下，苯酚和甲醛可以反应生成网状结构的高分子
4. 黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型导电材料，其晶体结构是与石墨类似的层状结构，如图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是
A. 黑磷晶体中层与层之间的作用力是氢键 B. 黑磷晶体中磷原子均采用杂化
C. 黑磷与红磷、白磷互为同素异形体 D. 黑磷晶体是分子晶体
5. 下列关于化学实验的简述正确的是
A. 将含CO2CO气体通过足量Na2O2粉末可得纯净CO
B. 乙酸乙酯中混有少量硫酸，采用蒸馏法获取乙酸乙酯
C. 蛋白质溶液可以通过盐析或者渗析来进行提纯
D. 用电石和饱和NaCl溶液在启普发生器内反应制备C2H2
6. 下列关于工业生产说法不正确的是
A. 铝制品可用化学氧化法增加膜的厚度及对氧化膜进行着色
B. 工业上用电解熔融氧化物的方法制金属镁和铝
C. 氯碱工业中使用阳离子交换膜防止副反应的发生
D. 工业制备硫酸时在吸收塔中使用浓硫酸吸收三氧化硫
7. 航天工业上，火箭使用的燃料是偏二甲肼(N为-2价)，火箭升空时发生的化学反应为：。下列有关说法正确的是
A. 该反应中，氧化产物为CO2，还原产物为N2
B. 该反应中，被氧化的氮与被还原的氮的物质的量之比是2：1
C. 偏二甲肼的同分异构体中，含碳碳单键的化合物只有2种
D. 该反应中每生成lmolCO2转移8mol电子
8. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A. 25℃，pH=11的Na2CO3溶液中由水电离出的H+的数目为10-3NA
B. 46gC2H6O中含极性共价键数目为7NA
C. 0.5mol XeF4中氙的价层电子对数为3NA
D. 1LpH=4的0.1mol·L-1K2Cr2O7溶液中离子数为0.1NA
9. 下列离子方程式正确的是
A. 碳酸氢镁溶液中加入过量的澄清石灰水：
B. Na2S2O3溶液与稀硝酸溶液混合：
C. 溶液中通入足量的CO2气体：
D. 向NaHSO3溶液中滴加过量NaIO3：
10. 类推是化学学习和研究中常用的思维方法，下列类推合理的是
A. HF的热稳定性强于HCl，则NH4F的热稳定性强于NH4Cl
B. SO2是“V形”分子，则O3是“V形”分子
C. MgCl2溶液在空气中蒸干得到MgO固体，则SrCl2溶液在空气中蒸干得到SrO固体
D. 若发生，则发生
二、选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
11. 亮菌甲素为利胆解痉药，适用于治疗急性胆囊炎，其结构简式如图所示。下列有关叙述正确的是
A. 分子中所有碳原子不可能共平面
B. 亮菌甲素分子中的碳原子有3种不同的杂化方式
C. 1mol亮菌甲素理论上可与6molH2发生加成反应
D. 1mol亮菌甲素在一定条件下与NaOH溶液完全反应最多能消耗3molNaOH
12. A、B、C、D、E属于短周期主族元素。A原子半径最大，B原子最外层电子数为m，次层电子数为n，C原子L层电子数为m+n，M层电子数m-n，D原子价电子排布为nsnnpn，E元素原子与B元素原子的核外电子数之比为2：1。下列说法不正确的是
A. 简单离子半径：B＞A
B. E原子中有5种能量不同的电子
C. 氢化物的稳定性：B＞D
D. 化合物CB2能与D元素形成的单质发生置换反应
13. 下列说法正确的是
A. 常温下，用pH计测得0.1mol·L-1NaHC2O4溶液的pH=5.2，则该温度下，草酸的
B. 常温下，同浓度的强酸和强碱溶液等体积混合后，由水电离出的
C. 常温下，将pH=9的CH3COONa溶液与pH=9的NaOH溶液混合，混合溶液的pH大于9
D. 100mLpH=2的氯水中，
14. Bodensteins研究反应H2(g)+I2(g)2HI(g) △H＜0 ，温度为T时，在两个体积均为1L的密闭容器中进行实验，测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数w (HI)与反应时间t的关系如下表：
容器编号
起始物质
t/min
0
20
40
60
80
100
Ⅰ
0.5mol I2、0.5mol H2
w(HI)/%
0
50
68
76
80
80
Ⅱ
x mol HI
w(HI)/%
100
91
84
81
80
80
研究发现上述反应中：v正=ka•w(H2)•w(I2)，v逆=kb•w2(HI)，其中ka、kb为常数。下列说法不正确的是( )
A. 温度为T时，该反应=64
B. 容器I中在前20 min的平均速率v(HI)=0.025 mol•L-1•min-1
C. 若起始时，向容器I中加入物质的量均为0.1 mol的H2、I2、HI，反应逆向进行
D. 无论x为何值，两容器中达平衡时w(HI)%均相同
15. 锂离子电池具有能量密度大、工作寿命长的特点，其原理如图所示。下列说法正确的是
A 充电时A极发生反应
B. 充电时B极与电源正极相连
C. 每生成1molT时，转移2n mole-
D. 充放电过程中，O元素化合价发生变化
16. 钙钛矿类杂化材料，是太阳能光伏电池的有机半导材料，其晶胞结构如图1所示，其中B为Pb2+，A的原子分数坐标为(0，0，0)。下列说法错误的是
A. B的原子分数坐标为(，，)
B. N、I、Pb均属于p区元素
C. 若沿z轴向xy平面投影，则其投影图如图2所示
D. 中存在σ键、配位键和氢键
17. 常温常压下，甲醇在催化剂的作用下可以合成2-甲基丙酸甲酯，计算机模拟单个甲醇分子在催化剂表面的反应过程和能量变化示意图如图，下列说法错误的是
A. 总反应的热化学方程式为：
B. 第一步反应决定了总反应的化学反应速率
C. 化合物8和化合物9互为同分异构体
D. 上述反应过程中未改变反应的，降低了反应的活化能
18. 常温下，将体积均为1 mL、浓度均为0.10 mol/LXOH和X2CO3溶液分别加水稀释至体积为V mL，pH随lg V的变化情况如图所示，下列叙述中正确的是
A. XOH是弱碱
B. pH=10的两种溶液中的c(X+):XOH>X2CO3
C. 已知H2CO3的电离平衡常数Ka1远大于Ka2，则Ka2约为1.0×10−10.2
D. 当lg V=2时，若X2CO3溶液的温度升高，溶液碱性增强，则减小
19. 铅蓄电池的拆解、回收和利用可以减少其对环境的污染，具有重要的可持续发展意义。利用废铅蓄电池的铅膏(主要成分为PbSO4、PbO2，还有少量Pb、Fe2O3、Al2O3)制取红丹(Pb3O4)的工艺流程如图：
已知：①、、；
②醋酸铅是弱电解质；
③当金属离子浓度低于时，被认为沉淀完全。
下列说法正确的是
A. “浸出”过程中将废铅膏研磨、使用高温条件均可以提高浸出率
B. “调pH”步骤中调至pH约为5，可将铁铝杂质除尽
C. “沉铅”时主要发生的离子反应为：
D. 反应过程中，H2O2和NaClO溶液均只作氧化剂
20. 下列各实验操作、现象和结论正确的是
选项
实验
现象
结论
A
某铝热剂中加入盐酸后再加入KSCN溶液
溶液变红色
铝热剂中一定含有氧化铁
B
向水中加入NH4NO3固体
溶液温度降低
铵盐水解是吸热的
C
将稀H2SO4滴入淀粉溶液中，加热一段时间，再加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热
溶液中未出现砖红色沉淀
淀粉未水解
D
取少量Na2SO3固体溶于蒸馏水，加入足量稀盐酸，再加入足量BaCl2溶液
溶液中出现白色沉淀
Na2SO3固体已经变质
A. A B. B C. C D. D
三、非选择题(本大题共5小题，共50分)
21. 氮的相关化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题：
（1）在第二周期中，第一电离能比N高的主族元素是_______。氮原子的电子排布图表示的状态中，能量由低到高的顺序是_______(填序号)。
A. B.
C. D.
（2）科学家从(NH4)2SO4中检出一种组成为N4H4(SO4)2的物质，经测定，该物质易溶于水，在水中以SO和N4H两种离子的形式存在。N4H的空间构型与NH相同，则1个N4H中含有_______个σ键。
（3）科学家合成了一种阳离子为“N”，其结构是对称的，5个N原子都达到8电子稳定结构，且含有2个氮氮三键；此后又合成了一种含有“N”化学式为N8的离子晶体，其阳离子电子式为_______，阴离子的空间构型为_______。
（4）GaN、GaP、GaAs熔融状态均不导电，熔点如表所示。其中GaN晶胞如图所示，结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替(如b)，顶点和面心的碳原子被Ga原子代替(如a)。
物质
GaN
GaP
GaAs
熔点/℃
1700
1480
1238
①试分析GaN、GaP、GaAs熔点依次降低的原因：_______；
②GaN晶胞中与Ga原子周围与它最近且相等距离的Ga原子有_______个。
22. 某研究小组探究白色难溶盐X(含五种元素，M<200g·mol-1)的组成，进行如下实验：
已知：固体A为常见单质；气体B能使品红褪色，实验测得气体体积为3.36L(标准状况)，为防止污染环境，实验过程中用NaClO溶液吸收；溶液E中含有两种溶质，且阴离子相同。
请回答下列问题：
（1）X除含有H、O元素，还含有_______元素，X的化学式为_______。
（2）混合溶液C中的溶质主要有_______(填化学式)。
（3）可用气体B通入深蓝色溶液E制备X，写出相应的离子方程式_______。
（4）设计实验方案证明吸收气体B的NaClO溶液已过量：_______。
23. 我国已正式公布实现“碳达峰”、“碳中和”的时间和目标，使含碳化合物的综合利用更受关注和重视。CO2甲烷化目前被认为是实现碳循环利用最实用有效的技术之一，也是目前控制二氧化碳排放的研究热点之一。回答下列问题：
（1）二氧化碳与氢气重整体系中涉及的主要反应如下：
I.
Ⅱ.
Ⅲ.
反应Ⅲ自发进行的条件是_______；恒温恒容密闭容器中，等物质的量的CO2与CH4发生反应Ⅲ，下列事实能说明该反应达到化学平衡状态的是_______。
A.CO2与CH4的有效碰撞次数不变 B.相同时间内形成C-H键和H-H键的数目相等
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.CO2和CO物质的量之和保持不变
（2）一定温度下，向恒容密闭容器中以体积比为1：3充入CO2和H2，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，实验测得平衡体系中各组分的体积分数与温度的关系如图1所示。
①其中表示CO2的体积分数与温度关系的曲线为_______(填“L1”、“L2”或“L3”)；T1℃之后，H2O(g)平衡体积分数随温度的变化程度小于CH4平衡体积分数随温度的变化程度的原因是_______；
②T1℃时，CO的平衡分压_______(填“>”、“<”或“=”)T2℃时CO的平衡分压。测得T1℃时CO2的平衡转化率为50%，H2O(g)的分压为p0，则反应Ⅱ的平衡常数_______(是用分压表示的平衡常数)。
（3）瑞典化学阿伦尼乌斯(Arrhenius)创立的化学反应速率常数随温度变化关系的经验公式为：(为活化能-假设受温度影响忽略不计，k为速率常数，R和C为常数)，为探究催化剂m、n的催化效率，进行了相应的实验，依据实验数据获得图2曲线。在催化剂m作用下，该反应的活化能_______J・mol-1。假设催化剂n的催化效率大于m的催化效率，请在图2中画出催化剂n的相应曲线图和标注。_____
24. 叠氮化合物是重要有机合成试剂，实验室制备KN3流程如图。
Ⅰ.制备亚硝酸异丙酯
Ⅱ.制备KN3
已知：相关物质的性质见下表
物质
颜色、状态
沸点
溶解性
KN3
无色晶体
300℃，受热易分解
易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚
(CH3)2CHOH
无色液体
82℃
微溶于水，与乙醇、乙醚混溶
(CH3)2CHONO
无色油状液体
39℃
不溶于水，与乙醇、乙醚混溶
N2H4·H2O
无色油状液体
118℃
与水、乙醇混溶，不溶于乙醚
回答下列问题：
（1）KN3制备装置如图1所示，虚线框中最为合适的仪器是_______。(填序号)
（2）步骤②洗涤(CH3)2CHONO使用NaHCO3溶液的主要目的是_______。
（3）写出由(CH3)2CHONO、N2H4·H2O和KOH反应生成KN3和(CH3)2CHOH的化学方程式_______。
（4）下列说法正确的是_______。(填序号)
A. 步骤①为控制温度<0℃可用冰水浴
B. 步骤⑥加入无水乙醇和用冰盐浴的目的是促使KN3结晶析出并且得到大颗粒晶体
C. 步骤⑦可用乙醇、乙醚多次洗涤，目的之一是洗去吸附在晶体上的水分以减少产品损失和干燥时间
D. 步骤⑧操作X为：使用适量的乙醚溶解粗产品，然后过滤、洗涤、干燥
Ⅲ.纯度检测-“分光光度法”，其原理：Fe3+与N反应灵敏，生成红色配合物，在一定波长下测量红色溶液的吸光度，利用“N吸光度”曲线确定样品溶液中的c(N)。
查阅文献可知：不同浓度的5.0mLKN3标准溶液，分别加入5.0mL(足量)FeCl3标准溶液，摇匀后测量吸光度，可绘制标准溶液的c(N)与吸光度的关系曲线图如图。
纯度检测步骤如下：
①准确称量mgFeCl3·6H2O晶体，配制100mLFeCl3标准液(与文献浓度一致)。
②准确称量0.54gKN3样品，配制成100mL溶液，取5.0mL待测溶液加入VmL(足量)FeCl3标准液，摇匀后测得吸光度为0.6。
（5）配制FeCl3标准液：将mgFeCl3·6H2O晶体放入洁净的烧杯，_______，玻璃棒充分搅拌，再加水稀释，冷却后转移至100mL容量瓶。
（6）步骤中②中取用FeCl3标准液V=_______mL，样品的质量分数为_______。(保留两位有效数字)
25. 左氧氟沙星(K)是喹诺酮类药物中的一种，具有广谱抗菌作用，合成路线如下：
已知：(1)R-COOR1 RCH2OH+R1OH
(2)
(3)
回答以下问题：
（1）下列说法不正确的是___________。(填序号)
A. 化合物J具有碱性，与可反应生成
B. H在强碱溶液中水解产物之一为
C. B→C的目的是保护酮羰基，防止其被氧化
D. 左氧氟沙星的分子式是
（2）化合物E的结构简式是___________，化合物B的含氧官能团是___________。
（3）写出的化学方程式___________。
（4）写出同时符合下列条件的化合物H的同分异构体的结构简式___________。
①分子中仅含一个六元环；
②H-NMR和IR谱检测表明分子中只有2种不同化学环境的H且含有手性碳原子，无-O-O-键。
（5）设计以和为原料合成的路线___________________ (用流程图表示，无机试剂任选)。
化学试卷
考生须知：
1.本卷满分100分，考试时间90分钟；
2.答题前，在答题卷指定区域填写学校、班级、姓名、试场号、座位号及准考证号。
3.所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效；
4.考试结束后，只需上交答题卷。
5.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35. 5K-39 Fe-56 Cu-64 Ba-137
一、选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质对应的化学式正确的是
A. 铁红Fe3O4 B. 铬钾矾KCr(SO4)2·12H2O
C. 石英砂Na2O·CaO·6SiO2 D. 熟石膏CaSO4·2H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A．铁红为Fe2O3，故A错误；
B．铬钾矾为KCr(SO4)2·12H2O，故B正确；
C．石英砂的主要矿物成分是SiO2，故C错误；
D．熟石膏为2CaSO4·H2O，故D错误；
故选B。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 葡萄糖的结构简式可表示为：
B. 基态镁原子价电子轨道表示式：
C. 3-甲基戊烷的键线式：
D. 的电子式：
【答案】A
【解析】
【详解】A．葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用，形成环状结构，该结构为β-D-吡喃葡萄糖。在葡萄糖水溶液中，存在着链状和环状结构葡萄糖之间的平衡，其中绝大部分葡萄糖为环状结构，故A正确；
B．基态镁原子的价电子排布式为3s2，在表示其价电子轨道表示式时，应在方框的上方或下方写上3s，故B错误；
C．选项中的是2-甲基丁烷的键线式，不是3-甲基戊烷的键线式，故C错误；
D．H2O2 是共价化合物，是原子间通过共用电子对结合而成的，没有阳离子和阴离子，其电子式应为 ，故D错误；
故选A。
3. 下列说法错误的是
A. 淀粉经发酵可以得到食醋、味精、氨基酸等多种产品
B. 镁是优质的耐高温材料，被大量用于制造火箭、导弹和飞机的部件等
C. 冰刚好融化成水时，破坏了部分范德华力和氢键，空隙减小
D. 在碱催化下，苯酚和甲醛可以反应生成网状结构的高分子
【答案】B
【解析】
【详解】A．淀粉水解生成葡萄糖，以葡萄糖为原料，经发酵可以得到食醋、味精、氨基酸等多种产品，故A正确；
B．镁不是耐高温材料，氧化镁是耐高温材料，镁合金被大量用于制造火箭、导弹和飞机的部件等，故B错误；
C．氢键具有方向性，冰融化成水，破坏了部分范德华力和氢键，分子间空隙减小，体积减小，密度增大，故C正确；
D．在碱催化下，苯酚和过量的甲醛可以反应生成网状结构的高分子，故D正确；
故选B。
4. 黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型导电材料，其晶体结构是与石墨类似的层状结构，如图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是
A. 黑磷晶体中层与层之间的作用力是氢键 B. 黑磷晶体中磷原子均采用杂化
C. 黑磷与红磷、白磷互为同素异形体 D. 黑磷晶体是分子晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A．黑磷晶体中层与层之间作用力是范德华力，故A错误;
B．黑磷晶体中磷原子杂化方式为sp3杂化，故B错误;
C．黑磷、白磷、红磷都是磷元素形成的结构不同的单质，互为同素异形体，故C正确;
D．黑磷晶体类似石墨,故混合晶体，故D错误。
故答案为C
5. 下列关于化学实验的简述正确的是
A. 将含CO2的CO气体通过足量Na2O2粉末可得纯净CO
B. 乙酸乙酯中混有少量的硫酸，采用蒸馏法获取乙酸乙酯
C. 蛋白质溶液可以通过盐析或者渗析来进行提纯
D. 用电石和饱和NaCl溶液在启普发生器内反应制备C2H2
【答案】C
【解析】
【详解】A．CO2与Na2O2粉末反应生成O2，得到的为CO和O2的混合气体，故A错误；
B．乙酸乙酯中混有少量的稀硫酸，蒸馏会发生水解，应用水洗后进行分液，再用无水硫酸镁干燥，即可得到纯净的乙酸乙酯，故B错误；
C．蛋白质溶液为胶体，可发生盐析，胶体微粒不能透过半透膜，可用渗析的方法分离提纯蛋白质，故C正确；
D．电石和水溶液反应剧烈反应过程中微溶于水的氢氧化钙生成，堵塞启普发生器，所以不能在启普发生器中进行，故D错误；
故选：C。
6. 下列关于工业生产说法不正确的是
A. 铝制品可用化学氧化法增加膜的厚度及对氧化膜进行着色
B. 工业上用电解熔融氧化物的方法制金属镁和铝
C. 氯碱工业中使用阳离子交换膜防止副反应的发生
D. 工业制备硫酸时在吸收塔中使用浓硫酸吸收三氧化硫
【答案】B
【解析】
【详解】A．铝能与O2反应在表面形成一层氧化膜，可用化学氧化法增加膜的厚度及对氧化膜进行着色，A正确；
B．工业上用电解熔融MgCl2的方法制备金属镁，B错误；
C．氯碱工业中阳极生成氯气，阴极生成氢气和氢氧根离子，为防止副反应发生，使用阳离子交换膜，C正确；
D．工业上制备硫酸时，用浓硫酸吸收三氧化硫，原因为如用水吸收三氧化硫，可能因反应放热形成酸雾，阻碍水对三氧化硫的吸收，而浓硫酸沸点高，难以气化且三氧化硫易溶于浓硫酸，D正确；
故答案选B。
7. 航天工业上，火箭使用的燃料是偏二甲肼(N为-2价)，火箭升空时发生的化学反应为：。下列有关说法正确的是
A. 该反应中，氧化产物为CO2，还原产物为N2
B. 该反应中，被氧化的氮与被还原的氮的物质的量之比是2：1
C. 偏二甲肼的同分异构体中，含碳碳单键的化合物只有2种
D. 该反应中每生成lmolCO2转移8mol电子
【答案】D
【解析】
【分析】在反应中，中C元素的化合价从-2价升高为+4价，N元素的化合价从-2价升高为0价，均失去电子，被氧化，作还原剂，N2O4中+4价的N元素从+4价降低为0价，得到电子，被还原，作氧化剂，据此分析解答。
【详解】A．由分析知，该反应中，氧化产物为CO2和N2，还原产物为N2，故A错误；
B．由分析知，该反应中，被氧化的氮与被还原的氮的物质的量之比是2：4=1：2，故B错误；
C． 偏二甲肼的同分异构体中，含碳碳单键的化合物有、、，共3种，故C错误；
D．按照化学方程式中化学计量数反应，2mol N2O4参加反应，生成2mol CO2，转移16mol电子，则该反应中每生成lmolCO2转移8mol电子，故D正确；
故选D。
8. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A. 25℃，pH=11的Na2CO3溶液中由水电离出的H+的数目为10-3NA
B. 46gC2H6O中含极性共价键数目为7NA
C. 0.5mol XeF4中氙的价层电子对数为3NA
D. 1LpH=4的0.1mol·L-1K2Cr2O7溶液中离子数为0.1NA
【答案】C
【解析】
【详解】A．缺少溶液的体积，无法计算由水电离出的H+的数目，故A错误；
B．46gC2H6O的物质的量为1mol，但是C2H6O存在同分异构体，若为乙醇，含极性共价键数目为7NA，若为甲醚CH3OCH3，则含极性共价键数目为6NA，故B错误；
C．XeF4中氙的价层电子对数为，则0.5mol XeF4中氙的价层电子对数为0.5mol ´6 NA =3NA，故C正确；
D． K2Cr2O7溶液中存在可逆反应，则离子数小于0.1NA，故D错误；
故选C。
9. 下列离子方程式正确的是
A. 碳酸氢镁溶液中加入过量的澄清石灰水：
B. Na2S2O3溶液与稀硝酸溶液混合：
C. 溶液中通入足量的CO2气体：
D. 向NaHSO3溶液中滴加过量NaIO3：
【答案】A
【解析】
【详解】A．碳酸氢镁溶液中加入过量的澄清石灰水，采用“以少定多”法，假设Mg(HCO3)2物质的量为1mol，则需消耗2molCa(OH)2，离子方程式为：，A正确；
B．Na2S2O3溶液与稀硝酸溶液混合，发生氧化还原反应：3+2H++8=6+8NO↑+H2O，B不正确；
C．Ca(ClO)2溶液中通入足量的CO2气体，发生反应生成Ca(HCO3)2和HClO，离子方程式为：ClO-+CO2+H2O=HClO+，C不正确；
D．向NaHSO3溶液中滴加过量NaIO3，由于过量NaIO3能将I-氧化，所以最终生成I2，被氧化为等，离子方程式为：5+2=5+I2+3H++H2O，D 不正确；
故选A。
10. 类推是化学学习和研究中常用的思维方法，下列类推合理的是
A. HF的热稳定性强于HCl，则NH4F的热稳定性强于NH4Cl
B. SO2是“V形”分子，则O3是“V形”分子
C. MgCl2溶液在空气中蒸干得到MgO固体，则SrCl2溶液在空气中蒸干得到SrO固体
D. 若发生，则发生
【答案】B
【解析】
【详解】A．HF的热稳定性强于HCl是由于F的非金属性大于Cl，NH4F、NH4Cl受热分解属于铵盐的分解，与非金属性无关，A错误；
B．SO2是“V形”分子，O3与SO2是等电子体，等电子体的空间构型相似，因此O3也是“V形”分子，B正确；
C．SrCl2为强酸强碱形成的盐，Sr2+不水解，因此SrCl2溶液在空气中蒸干得到SrCl2固体，C错误；
D．HgO在加热的条件下发生分解，2HgO2Hg+O2↑，因此HgS与O2在高温下得不到HgO，D错误；
故选B。
二、选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
11. 亮菌甲素为利胆解痉药，适用于治疗急性胆囊炎，其结构简式如图所示。下列有关叙述正确的是
A. 分子中所有碳原子不可能共平面
B. 亮菌甲素分子中的碳原子有3种不同的杂化方式
C. 1mol亮菌甲素理论上可与6molH2发生加成反应
D. 1mol亮菌甲素在一定条件下与NaOH溶液完全反应最多能消耗3molNaOH
【答案】D
【解析】
【详解】A．苯和乙烯是平面结构，取代苯环和乙烯中氢原子的碳原子，在同一平面内，所有碳原子可能共平面，A错误；
B．亮菌甲素分子中的碳原子有2种不同的杂化方式sp2和sp3，B错误；
C．苯环及碳碳双键、羰基能与氢气发生加成反应，酯基中的碳氧双键无法加成，1mol亮菌甲素最多能和5 molH2发生加成反应，C错误；
D．酚羟基消耗1 mol NaOH溶液，酯基水解消耗1molNaOH，酯基水解后生成酚羟基，消耗1 molNaOH，则1 mol“亮菌甲素”最多消耗3molNaOH，D正确；
故选D。
12. A、B、C、D、E属于短周期主族元素。A原子半径最大，B原子最外层电子数为m，次层电子数为n，C原子L层电子数为m+n，M层电子数m-n，D原子价电子排布为nsnnpn，E元素原子与B元素原子的核外电子数之比为2：1。下列说法不正确的是
A. 简单离子半径：B＞A
B. E原子中有5种能量不同的电子
C. 氢化物的稳定性：B＞D
D. 化合物CB2能与D元素形成的单质发生置换反应
【答案】C
【解析】
【分析】A、B、C、D、E属于短周期主族元素。A原子半径最大，A为Na元素，B原子最外层电子数为m，次层电子数为n，n为2或8，C原子L层电子数为m+n，M层电子数m-n，则m+n=8，n=2，m=6，m-n=4，则B为O元素，C为Si元素，D原子价电子排布为nsnnpn，即2s22p2，则D为C元素，E元素原子与B元素原子的核外电子数之比为2：1，则E为S元素，据此分析解答。
【详解】A．O2-、Na+的核外电子结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，则简单离子半径：B＞A，故A正确；
B．E为S元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p4，同种能级上的电子能量相同，故E原子中有5种能量不同的电子，故B正确；
C．非金属性越强，其简单氢化物越稳定，非金属性：O＞C，则简单氢化物的稳定性：H2O＞CH4，氢化物稳定性不一定B＞D，如H2O2受热易分解，不如甲烷稳定，故C错误；
D．SiO2与C单质发生反应生成Si单质和CO，属于置换反应，故D正确；
故选C。
13. 下列说法正确的是
A. 常温下，用pH计测得0.1mol·L-1NaHC2O4溶液的pH=5.2，则该温度下，草酸的
B. 常温下，同浓度的强酸和强碱溶液等体积混合后，由水电离出的
C. 常温下，将pH=9的CH3COONa溶液与pH=9的NaOH溶液混合，混合溶液的pH大于9
D. 100mLpH=2的氯水中，
【答案】A
【解析】
【详解】A．,，则 ，溶液pH=5.2<7，显酸性，离子电离大于水解，所以>，，A正确；
B．常温下同浓度的强酸、强碱等体积混合后，酸碱的元数不确定溶液不一定显中性，由水电离出的c(H+)不一定为10-7mol·L-1，B错误；
C．缺少体积条件，无法计算，C错误；
D．25℃时，100mLpH=2的新制氯水中：根据得失电子守恒n(Cl-)= n(ClO-)+n(HClO)；根据电荷守恒n(Cl-)+ n(OH-)+n(ClO-)= n(H+)；所以n(OH-)+2n(ClO-)+n(HClO)=0.001NA，D错误；
故选A。
14. Bodensteins研究反应H2(g)+I2(g)2HI(g) △H＜0 ，温度为T时，在两个体积均为1L的密闭容器中进行实验，测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数w (HI)与反应时间t的关系如下表：
容器编号
起始物质
t/min
0
20
40
60
80
100
Ⅰ
0.5mol I2、0.5mol H2
w(HI)/%
0
50
68
76
80
80
Ⅱ
x mol HI
w(HI)/%
100
91
84
81
80
80
研究发现上述反应中：v正=ka•w(H2)•w(I2)，v逆=kb•w2(HI)，其中ka、kb为常数。下列说法不正确的是( )
A. 温度为T时，该反应=64
B. 容器I中在前20 min的平均速率v(HI)=0.025 mol•L-1•min-1
C. 若起始时，向容器I中加入物质的量均为0.1 mol的H2、I2、HI，反应逆向进行
D. 无论x为何值，两容器中达平衡时w(HI)%均相同
【答案】C
【解析】
【详解】A． H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)
起始量(mol/L) 0.5 0.5 0
变化量(mol/L) n n 2n
平衡量(mol/L) 0.5-n 0.5-n 2n
w(HI)/%=×100%=80%，n=0.4 mol/L，平衡常数 K==64。反应达到平衡状态时正逆反应速率相等，ka•w(H2)•w(I2)=v正=v逆=kb•w2(HI)，则==K=64，故A正确；
B．前20 min，H2(g) + I2(g)⇌2HI(g)
起始量(mol/L) 0.5 0.5 0
变化量(mol/L) m m 2m
平衡量(mol/L) 0.5-m 0.5-m 2m
w(HI)%=×100%=50%，m=0.25mol/L，容器I中前20 min的平均速率，v(HI)==0.025mol•L-1•min-1，故B正确；
C．若起始时，向容器I中加入物质的量均为0.l mol的H2、I2、HI，此时浓度商Qc==1＜K=64，反应正向进行，故C错误；
D．H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)反应前后气体的物质的量不变，改变压强，平衡不移动，因此无论x为何值，Ⅰ和Ⅱ均等效，两容器达平衡时w(HI)%均相同，故D正确；
答案选C。
15. 锂离子电池具有能量密度大、工作寿命长的特点，其原理如图所示。下列说法正确的是
A. 充电时A极发生反应
B. 充电时B极与电源正极相连
C. 每生成1molT时，转移2n mole-
D. 充放电过程中，O元素化合价发生变化
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知，放电时B极S→T，S失去电子，发生氧化反应，则放电时B极为负极，A极为正极，充电时，B极为阴极，A极为阳极。
【详解】A．充电时A极阳极，发生氧化反应，则A极发生反应为，故A错误；
B．充电时，B极为阴极， B极与电源负极相连，故B错误；
C．S和T为聚合物，聚合度为n，放电时，负极反应式为T+2ne-+2nLi+=S，则每生成1molT时，转移2n mole-，故C正确；
D．充放电过程中，C元素和I元素的化合价发生变化，O元素化合价不发生变化，故D错误；
故选C。
16. 钙钛矿类杂化材料，是太阳能光伏电池的有机半导材料，其晶胞结构如图1所示，其中B为Pb2+，A的原子分数坐标为(0，0，0)。下列说法错误的是
A. B的原子分数坐标为(，，)
B. N、I、Pb均属于p区元素
C. 若沿z轴向xy平面投影，则其投影图如图2所示
D. 中存在σ键、配位键和氢键
【答案】D
【解析】
【详解】A．B位于体心，则B的原子分数坐标为(，，)，故A正确；
B．N、I、Pb均在IIIA族到VIIA族之间，则均属于p区元素，故B正确；
C．投影图为俯视图，故C正确；
D．的电子式为，存在σ键，C与N之间为配位键，不存在氢键，故D错误；
故选D。
17. 常温常压下，甲醇在催化剂的作用下可以合成2-甲基丙酸甲酯，计算机模拟单个甲醇分子在催化剂表面的反应过程和能量变化示意图如图，下列说法错误的是
A. 总反应的热化学方程式为：
B. 第一步反应决定了总反应的化学反应速率
C. 化合物8和化合物9互为同分异构体
D. 上述反应过程中未改变反应的，降低了反应的活化能
【答案】A
【解析】
【详解】A．图象给出的是单个分子参与反应时的能量变化，总反应的热化学方程式为 ，故A错误；
B．第1步反应的能垒最高，所以第1步反应的化学反应速率最慢，故B正确；
C．化合物8和化合物9的分子式相同而结构不同，故C正确；
D．为反应的催化剂，故未改变反应的，降低了反应的活化能，故D正确；
故选A。
18. 常温下，将体积均为1 mL、浓度均为0.10 mol/L的XOH和X2CO3溶液分别加水稀释至体积为V mL，pH随lg V的变化情况如图所示，下列叙述中正确的是
A. XOH是弱碱
B. pH=10的两种溶液中的c(X+):XOH>X2CO3
C. 已知H2CO3的电离平衡常数Ka1远大于Ka2，则Ka2约为1.0×10−10.2
D. 当lg V=2时，若X2CO3溶液的温度升高，溶液碱性增强，则减小
【答案】C
【解析】
【分析】A．根据图知，0.1mol/L的XOH的pH=13，说明XOH溶液中c（OH-）=c（XOH）；
B．XOH是强碱溶液、X2CO3是强碱弱酸盐溶液，要使两种溶液的pH相等，则c（XOH）＜c（X2CO3），再结合物料守恒判断；
C.0.10mol/LX2CO3溶液的pH=11.6，则该溶液中c（OH-）=c（HCO3-）=mol/L=10-2.4 mol/L，c（CO32-）=0.1mol/L，Kh1==，则Ka2==；
D．当lgV=2时，则溶液的体积变为原来的100倍，升高温度，促进水解，第一步水解程度远远大于第二步，所以溶液中c（CO32-）减小，c（HCO3-）增大。
【详解】A．根据图知，0.1mol/L的XOH的pH=13，说明XOH溶液中c（OH-）=c（XOH），XOH完全电离，为强电解质，选项A错误；
B．XOH是强碱溶液、X2CO3是强碱弱酸盐溶液，要使两种溶液的pH相等，则c（XOH）＜c（X2CO3），再结合物料守恒得c（X+）：XOH小于X2CO3，选项B错误；
C.0.10mol/LX2CO3溶液的pH=11.6，则该溶液中c（OH-）=c（HCO3-）=mol/L=10-2.4 mol/L，c（CO32-）=0.1mol/L，Kh1===，则Ka2====1.0×10-10.2，选项C正确；
D．当lgV=2时，则溶液的体积变为原来的100倍，升高温度，促进水解，第一步水解程度远远大于第二步，所以溶液中c（CO32-）减小，c（HCO3-）增大，所以增大，选项D错误；
答案选C。
【点睛】本题考查离子浓度大小比较，侧重考查学生分析判断及计算能力，为高频考点，明确电离平衡常数与水解平衡常数的关系是解本题关键，注意：二元弱酸中存在Kh1．Ka2=Kw，为易错点。
19. 铅蓄电池的拆解、回收和利用可以减少其对环境的污染，具有重要的可持续发展意义。利用废铅蓄电池的铅膏(主要成分为PbSO4、PbO2，还有少量Pb、Fe2O3、Al2O3)制取红丹(Pb3O4)的工艺流程如图：
已知：①、、；
②醋酸铅是弱电解质；
③当金属离子浓度低于时，被认为沉淀完全。
下列说法正确的是
A. “浸出”过程中将废铅膏研磨、使用高温条件均可以提高浸出率
B. “调pH”步骤中调至pH约为5，可将铁铝杂质除尽
C. “沉铅”时主要发生的离子反应为：
D. 反应过程中，H2O2和NaClO溶液均只作氧化剂
【答案】B
【解析】
【分析】废铅蓄电池的铅膏(主要成分为PbSO4、PbO2，还有少量Pb、Fe2O3、Al2O3)中加入乙酸钠、乙酸和H2O2溶液，PbSO4、PbO2、Pb都转化为(CH3COO)2Pb，Fe2O3、Al2O3转化为(CH3COO)3Fe、(CH3COO)3Al；加入Na2CO3调节pH，此时(CH3COO)3Fe、(CH3COO)3Al分别转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀；再加入Na2CO3溶液，Pb2+转化为PbCO3沉淀；加入乙酸溶液，PbCO3转化为(CH3COO)2Pb；再加入NaClO、NaOH，发生氧化还原反应，生成Pb3O4等。
【详解】A．“浸出”过程中将废铅膏研磨，可增大接触面积，提高浸出率，但H2O2受热易分解，所以不能使用高温条件，A不正确；
B．“调pH”步骤中调至pH约为5时，溶液中c(Fe3+)=mol/L=1×10-12mol/L＜1×10-6mol/L，c(Al3+)=mol/L=1×10-6mol/L，所以能将铁铝杂质除尽，B正确；
C．调pH时，(CH3COO)3Fe、(CH3COO)3Al分别转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，往滤液中加入Na2CO3溶液，则表明沉铅前，铅元素以Pb2+的形式存在，所以“沉铅”时主要发生的离子反应为：(CH3COO)2Pb+=PbCO3↓+2CH3COO-，C不正确；
D．反应过程中，H2O2将PbO2转化为(CH3COO)2Pb时，发生反应H2O2+PbO2+2 CH3COOH=(CH3COO)2Pb+O2↑+2H2O，H2O2作还原剂，NaClO溶液氧化(CH3COO)2Pb时，发生反应3(CH3COO)2Pb+NaClO+6NaOH=Pb3O4↓+6CH3COONa+NaCl+3H2O，NaClO作氧化剂，D不正确；
故选B。
20. 下列各实验操作、现象和结论正确的是
选项
实验
现象
结论
A
某铝热剂中加入盐酸后再加入KSCN溶液
溶液变红色
铝热剂中一定含有氧化铁
B
向水中加入NH4NO3固体
溶液温度降低
铵盐水解是吸热的
C
将稀H2SO4滴入淀粉溶液中，加热一段时间，再加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热
溶液中未出现砖红色沉淀
淀粉未水解
D
取少量Na2SO3固体溶于蒸馏水，加入足量稀盐酸，再加入足量BaCl2溶液
溶液中出现白色沉淀
Na2SO3固体已经变质
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．某铝热剂中加入盐酸后再加入KSCN溶液，溶液变红色，铝热剂中还可能含有四氧化三铁，故A错误；
B．向水中加入NH4NO3固体，溶液温度降低，因为NH4NO3固体溶于水是吸热的，故不能说明铵盐水解是吸热的，故B错误；
C．因为没有向水解液中加入NaOH溶液调至溶液呈碱性，再加入新制Cu(OH)2悬浊液与稀硫酸发生中和反应，故溶液中未出现砖红色沉淀，不能说明淀粉未水解，故C错误；
D．因为Na2SO3与稀盐酸反应生成二氧化硫气体，再加入足量BaCl2溶液，溶液中出现白色沉淀，肯定是硫酸钡沉淀，则能说明Na2SO3固体已经变质，生成Na2SO4，故D正确；
故选D。
三、非选择题(本大题共5小题，共50分)
21. 氮的相关化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题：
（1）在第二周期中，第一电离能比N高的主族元素是_______。氮原子的电子排布图表示的状态中，能量由低到高的顺序是_______(填序号)。
A. B.
C. D.
（2）科学家从(NH4)2SO4中检出一种组成为N4H4(SO4)2的物质，经测定，该物质易溶于水，在水中以SO和N4H两种离子的形式存在。N4H的空间构型与NH相同，则1个N4H中含有_______个σ键。
（3）科学家合成了一种阳离子为“N”，其结构是对称的，5个N原子都达到8电子稳定结构，且含有2个氮氮三键；此后又合成了一种含有“N”化学式为N8的离子晶体，其阳离子电子式为_______，阴离子的空间构型为_______。
（4）GaN、GaP、GaAs熔融状态均不导电，熔点如表所示。其中GaN晶胞如图所示，结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替(如b)，顶点和面心的碳原子被Ga原子代替(如a)。
物质
GaN
GaP
GaAs
熔点/℃
1700
1480
1238
①试分析GaN、GaP、GaAs熔点依次降低的原因：_______；
②GaN晶胞中与Ga原子周围与它最近且相等距离的Ga原子有_______个。
【答案】（1） ①. F ②. ABDC
（2）10 （3） ①. ②. 直线形
（4） ①. GaN、GaP、GaAs均属于共价晶体，N、P、As的原子半径依次增大，Ga-N、Ga-P、Ga-As的键长依次增大，共价键键能减小，导致GaN、GaP、GaAs熔点依次降低 ②. 12
【解析】
【小问1详解】
N的2p轨道处于半充满较稳定状态，故N的第一电离能高于O，所以在第二周期中第一电离能大于N的主族元素只有F；电子能量1s＜2s＜2p,则2p轨道上电子越多、1s轨道上电子越少，其能量越高，另外基态时能量最低，激发态时跃迁程度越大，能量越高，则能量由低到高的顺序是ABDC；
【小问2详解】
N4H的空间构型与NH相同，在中4个N原子之间形成正四面体，每个N原子形成3个N-N、1个N-H键，结构式为，则中共有6个N-N键、4个N-H键，故1个中含有10个σ键；
【小问3详解】
该阳离子结构对称，则中间N原子有2对共用电子对，如果5个N结合后都达到8电子结构，共需要5×8=40个价电子；5个N原子共有5×5=25个价电子，含有2个N≡N以及中间N原子有2对共用电子对，通过共用增加了2×8=16个价电子，共25＋16=41个价电子，而达到稳定结构只需要40个，因此失去1个价电子，则该阳离子为N，电子式为；阴离子为N，中间N的价层电子数对，中间N原子采用sp杂化，该阴离子为直线形；
【小问4详解】
①GaN、GaP、GaAs熔融状态均不导电，说明没有阴阳离子，据此判断它们是共价化合物，它们的晶体结构与金刚石相似，说明它们均属于共价晶体，N、P、As的原子半径依次增大，Ga-N、Ga-P、Ga-As的键长依次增大，共价键键能减小，导致GaN、GaP、GaAs熔点依次降低；
②Ga原子处于顶点和面心位置，Ga原子周围与它最近且相等距离的Ga原子有12个。
22. 某研究小组探究白色难溶盐X(含五种元素，M<200g·mol-1)的组成，进行如下实验：
已知：固体A为常见单质；气体B能使品红褪色，实验测得气体体积为3.36L(标准状况)，为防止污染环境，实验过程中用NaClO溶液吸收；溶液E中含有两种溶质，且阴离子相同。
请回答下列问题：
（1）X除含有H、O元素，还含有_______元素，X的化学式为_______。
（2）混合溶液C中的溶质主要有_______(填化学式)。
（3）可用气体B通入深蓝色溶液E制备X，写出相应的离子方程式_______。
（4）设计实验方案证明吸收气体B的NaClO溶液已过量：_______。
【答案】（1） ①. N、S、Cu ②. (NH4)CuSO3
（2）CuSO4、(NH4)2SO4
（3）4H2O+3SO2+2[Cu(NH3)4]2+=2(NH4)CuSO3+6 NH+SO
（4）向反应后溶液D少量于试管中，滴加几滴酚酞溶液，溶液先变红后褪色，说明二氧化硫被完全吸收，NaClO溶液已过量
【解析】
【分析】32.40gX与50mL 2.0mol/L硫酸溶液反应，得到固体A为常见单质，则A为Cu单质，物质的量为=0.15mol，得到气体B能使品红褪色，则B为SO2，物质的量为=0.15mol，说明X中含有SO，得到向蓝色混合溶液C，加入100mL2.0mol/L的NaOH溶液后得到深蓝色溶液E，说明E中含有[Cu(NH3)4]2+，则X中含有NH，，溶液E中含有两种溶质，且阴离子相同，这两种溶质为Na2SO4和[Cu(NH3)4]SO4，其中Na2SO4的物质的量为0.1mol，再加入足量BaCl2溶液，得到白色沉淀为BaSO4，物质的量为=0.15mol，说明[Cu(NH3)4]SO4的物质的量为0.15mol-0.1mol=0.05mol，X中含有0.15mol+0.05mol =0.2molCu，含有0.15mol+0.05mol=0.2mol SO，含有NH物质的量为=0.2mol，则X的化学式为(NH4)CuSO3。
【小问1详解】
由分析可知，X除含有H、O元素，还含有N、S、Cu元素，X的化学式为(NH4)CuSO3。
【小问2详解】
蓝色混合溶液C中的溶质主要有CuSO4、(NH4)2SO4。
【小问3详解】
用SO2气体通入深蓝色[Cu(NH3)4]SO4溶液制备(NH4)CuSO3，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：4H2O+3SO2+2[Cu(NH3)4]2+=2(NH4)CuSO3+6 NH+SO。
【小问4详解】
向反应后的溶液D少量于试管中，滴加几滴酚酞溶液，溶液先变红后褪色，说明二氧化硫被完全吸收，NaClO溶液已过量
23. 我国已正式公布实现“碳达峰”、“碳中和”的时间和目标，使含碳化合物的综合利用更受关注和重视。CO2甲烷化目前被认为是实现碳循环利用最实用有效的技术之一，也是目前控制二氧化碳排放的研究热点之一。回答下列问题：
（1）二氧化碳与氢气重整体系中涉及的主要反应如下：
I.
Ⅱ.
Ⅲ.
反应Ⅲ自发进行的条件是_______；恒温恒容密闭容器中，等物质的量的CO2与CH4发生反应Ⅲ，下列事实能说明该反应达到化学平衡状态的是_______。
A.CO2与CH4的有效碰撞次数不变 B.相同时间内形成C-H键和H-H键的数目相等
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.CO2和CO物质的量之和保持不变
（2）一定温度下，向恒容密闭容器中以体积比为1：3充入CO2和H2，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，实验测得平衡体系中各组分的体积分数与温度的关系如图1所示。
①其中表示CO2的体积分数与温度关系的曲线为_______(填“L1”、“L2”或“L3”)；T1℃之后，H2O(g)平衡体积分数随温度的变化程度小于CH4平衡体积分数随温度的变化程度的原因是_______；
②T1℃时，CO的平衡分压_______(填“>”、“<”或“=”)T2℃时CO的平衡分压。测得T1℃时CO2的平衡转化率为50%，H2O(g)的分压为p0，则反应Ⅱ的平衡常数_______(是用分压表示的平衡常数)。
（3）瑞典化学阿伦尼乌斯(Arrhenius)创立的化学反应速率常数随温度变化关系的经验公式为：(为活化能-假设受温度影响忽略不计，k为速率常数，R和C为常数)，为探究催化剂m、n的催化效率，进行了相应的实验，依据实验数据获得图2曲线。在催化剂m作用下，该反应的活化能_______J・mol-1。假设催化剂n的催化效率大于m的催化效率，请在图2中画出催化剂n的相应曲线图和标注。_____
【答案】（1） ①. ΔH
（3） ①. 90000 ②.
【解析】
【小问1详解】
反应能自发进行的条件为ΔH-TΔS<0，该反应为气体体积增大的反应，则ΔH
B．相同时间内形成C-H键和H-H的数目相等，说明生成1molCH4的同时生成4molH2，未达到平衡状态，B错误；
C．反应不是等体积反应，混合气体的平均相对分子质量不变，说明气体的总物质的量不变，达到平衡，C正确；
D．随着反应进行，CO2和CO的物质的量之和逐渐增大，两者的物质的量之和不变，说明反应达到平衡，D正确；
故答案选ACD。
【小问2详解】
①以1：3的体积比充入CO2和H2，H2初始体积分数较大，且随着温度的升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，则随温度升高，H2体积分数有小幅增大，故L3代表H2，CO的体积分数随温度升高而增大，L1代表CO，则L2代表CO2。随着温度的升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，消耗H2O和CH4，反应Ⅱ平衡正向移动，生成H2O，H2O既有消耗又有生成，而CH4只有消耗，因此T1℃之后，水的平衡体积分数随温度变化程度小于甲烷。
②随温度升高，反应Ⅱ平衡正向移动，CO体积分数增大，T1时CO的平衡分压小于T2时CO平衡分压。设初始充入的CO2为amol，则H2为3amol，设反应Ⅰ消耗CO2xmol，反应Ⅱ消耗CO2ymol，则有，，由图可知，T1时CO的物质的量与CH4的物质的量相等，且CO2的平衡转化率为50%，则有x+y=，x=y，则x=y=mol。H2O的分压为p0，则CO2、H2、CO的分压分别为、、，则Kp==。
【小问3详解】
将图2中的数据代入得到54=-7.2×10-3Ea+C，27=-7.5×10-3Ea+C，解得Ea=90000J/mol。催化剂n的催化效率大于m，即能进一步降低活化能，相同条件下催化剂n对应的Ea小于m，-Ea为曲线斜率，则催化剂n的斜率更大，且两条线与Y轴交点相同，图像为
24. 叠氮化合物是重要的有机合成试剂，实验室制备KN3流程如图。
Ⅰ.制备亚硝酸异丙酯
Ⅱ.制备KN3
已知：相关物质的性质见下表
物质
颜色、状态
沸点
溶解性
KN3
无色晶体
300℃，受热易分解
易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚
(CH3)2CHOH
无色液体
82℃
微溶于水，与乙醇、乙醚混溶
(CH3)2CHONO
无色油状液体
39℃
不溶于水，与乙醇、乙醚混溶
N2H4·H2O
无色油状液体
118℃
与水、乙醇混溶，不溶于乙醚
回答下列问题：
（1）KN3制备装置如图1所示，虚线框中最为合适的仪器是_______。(填序号)
（2）步骤②洗涤(CH3)2CHONO使用NaHCO3溶液的主要目的是_______。
（3）写出由(CH3)2CHONO、N2H4·H2O和KOH反应生成KN3和(CH3)2CHOH的化学方程式_______。
（4）下列说法正确的是_______。(填序号)
A. 步骤①为控制温度<0℃可用冰水浴
B. 步骤⑥加入无水乙醇和用冰盐浴的目的是促使KN3结晶析出并且得到大颗粒晶体
C. 步骤⑦可用乙醇、乙醚多次洗涤，目的之一是洗去吸附在晶体上的水分以减少产品损失和干燥时间
D. 步骤⑧操作X为：使用适量的乙醚溶解粗产品，然后过滤、洗涤、干燥
Ⅲ.纯度检测-“分光光度法”，其原理：Fe3+与N反应灵敏，生成红色配合物，在一定波长下测量红色溶液的吸光度，利用“N吸光度”曲线确定样品溶液中的c(N)。
查阅文献可知：不同浓度的5.0mLKN3标准溶液，分别加入5.0mL(足量)FeCl3标准溶液，摇匀后测量吸光度，可绘制标准溶液的c(N)与吸光度的关系曲线图如图。
纯度检测步骤如下：
①准确称量mgFeCl3·6H2O晶体，配制100mLFeCl3标准液(与文献浓度一致)。
②准确称量0.54gKN3样品，配制成100mL溶液，取5.0mL待测溶液加入VmL(足量)FeCl3标准液，摇匀后测得吸光度为0.6。
（5）配制FeCl3标准液：将mgFeCl3·6H2O晶体放入洁净烧杯，_______，玻璃棒充分搅拌，再加水稀释，冷却后转移至100mL容量瓶。
（6）步骤中②中取用FeCl3标准液V=_______mL，样品的质量分数为_______。(保留两位有效数字)
【答案】（1）B （2）除去未反应完的酸性物质
（3） （4）BC
（5）加入少量浓盐酸 （6） ①. 5 ②. 90%
【解析】
【分析】硫酸和亚硝酸钠先生成亚硝酸，然后亚硝酸和异丙醇发生酯化反应，生成亚硝酸异丙酯；洗涤时使用NaHCO3溶液可以中和未反应的酸性物质，E阶段是亚硝酸异丙酯在碱性条件下和水合肼发生反应，生成KN3和(CH3)2CHOH；由表中信息可知，混合物中“加入无水乙醇”并“冰盐浴冷却”的目的是降低KN3的溶解度，提高产率；
【小问1详解】
为使液体顺利流下使用恒压漏斗，虚线框中最为合适的仪器是B；
【小问2详解】
洗涤时使用NaHCO3溶液可以中和未反应的酸性物质；
【小问3详解】
亚硝酸异丙酯在碱性条件下和水合肼发生反应，生成KN3和(CH3)2CHOH，反应方程式为；
【小问4详解】
A．冰水浴的温度在0℃附近，步骤①为控制温度<0℃不可用冰水浴，A错误；
B．已知KN3微溶于乙醇，步骤⑥加入无水乙醇和用冰盐浴的目的是促使KN3结晶析出，用冰盐浴可减少KN3受热分解，B正确；
C．乙醇易挥发，步骤⑦用乙醇多次洗涤，目的是洗去吸附在晶体上的水分，减少干燥时间，已知KN3不溶于乙醚，用乙醚多次洗涤以减少产品损失，C正确；
D．从KN3粗品得到KN3产品的步骤⑧操作X为：重结晶，D错误；
故选：BC；
【小问5详解】
由于Fe3+会发生水解反应，配制FeCl3标准液时需要加入浓盐酸抑制水解，再加水稀释；
【小问6详解】
由文献信息可知，取用标准液FeCl3标准液的体积为V=5.0mL，根据曲线图，吸光度0.6对应的c()为4.0×10-2mol•L-1，则0.54g产品中含有KN3的质量为81g•mol-1×0.1L×4.0×10-2mol•L-1=0.324g，样品的质量分数=。
25. 左氧氟沙星(K)是喹诺酮类药物中的一种，具有广谱抗菌作用，合成路线如下：
已知：(1)R-COOR1 RCH2OH+R1OH
(2)
(3)
回答以下问题：
（1）下列说法不正确的是___________。(填序号)
A. 化合物J具有碱性，与可反应生成
B. H在强碱溶液中水解产物之一为
C. B→C的目的是保护酮羰基，防止其被氧化
D. 左氧氟沙星的分子式是
（2）化合物E的结构简式是___________，化合物B的含氧官能团是___________。
（3）写出的化学方程式___________。
（4）写出同时符合下列条件的化合物H的同分异构体的结构简式___________。
①分子中仅含一个六元环；
②H-NMR和IR谱检测表明分子中只有2种不同化学环境的H且含有手性碳原子，无-O-O-键。
（5）设计以和为原料合成的路线___________________ (用流程图表示，无机试剂任选)。
【答案】（1）C （2） ①. ； ②. 硝基、羰基、酯基。
（3）； （4）；
（5）
。
【解析】
【分析】反应流程为：
。
【小问1详解】
A. 化合物J中N原子有孤对电子，具有弱碱性，与H2SO4可反应生成J⋅H2SO4A正确；
B.H在强碱溶液中水解反应为：，故B正确；
C.B→C的目的是保护酮羰基，防止其被还原，C错误；
D. 左氧氟沙星的分子式是C18H20N3O4F，D正确；
故答案为：C。
【小问2详解】
根据反应流程可知，E的结构简式为：；B中含氧的基团有硝基、羰基、酯基；
故答案为：；硝基、羰基、酯基。
【小问3详解】
FG的反应方程式为：；
故答案为：
【小问4详解】
①分子中仅含一个六元环；
②H-NMR和IR谱检测表明分子中只有2种不同化学环境的H且含有手性碳原子，无-O-O-键；；
故答案为：。
【小问5详解】
合成路线为：；
故答案为：，
化学试卷
考生须知：
1.本卷满分100分，考试时间90分钟；
2.答题前，在答题卷指定区域填写学校、班级、姓名、试场号、座位号及准考证号。
3.所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效；
4.考试结束后，只需上交答题卷。
5.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35. 5K-39 Fe-56 Cu-64 Ba-137
一、选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质对应的化学式正确的是
A. 铁红Fe3O4 B. 铬钾矾KCr(SO4)2·12H2O
C. 石英砂Na2O·CaO·6SiO2 D. 熟石膏CaSO4·2H2O
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 葡萄糖的结构简式可表示为：
B. 基态镁原子价电子轨道表示式：
C. 3-甲基戊烷的键线式：
D. 的电子式：
3. 下列说法错误的是
A. 淀粉经发酵可以得到食醋、味精、氨基酸等多种产品
B. 镁是优质的耐高温材料，被大量用于制造火箭、导弹和飞机的部件等
C. 冰刚好融化成水时，破坏了部分范德华力和氢键，空隙减小
D. 在碱催化下，苯酚和甲醛可以反应生成网状结构的高分子
4. 黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型导电材料，其晶体结构是与石墨类似的层状结构，如图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是
A. 黑磷晶体中层与层之间的作用力是氢键 B. 黑磷晶体中磷原子均采用杂化
C. 黑磷与红磷、白磷互为同素异形体 D. 黑磷晶体是分子晶体
5. 下列关于化学实验的简述正确的是
A. 将含CO2CO气体通过足量Na2O2粉末可得纯净CO
B. 乙酸乙酯中混有少量硫酸，采用蒸馏法获取乙酸乙酯
C. 蛋白质溶液可以通过盐析或者渗析来进行提纯
D. 用电石和饱和NaCl溶液在启普发生器内反应制备C2H2
6. 下列关于工业生产说法不正确的是
A. 铝制品可用化学氧化法增加膜的厚度及对氧化膜进行着色
B. 工业上用电解熔融氧化物的方法制金属镁和铝
C. 氯碱工业中使用阳离子交换膜防止副反应的发生
D. 工业制备硫酸时在吸收塔中使用浓硫酸吸收三氧化硫
7. 航天工业上，火箭使用的燃料是偏二甲肼(N为-2价)，火箭升空时发生的化学反应为：。下列有关说法正确的是
A. 该反应中，氧化产物为CO2，还原产物为N2
B. 该反应中，被氧化的氮与被还原的氮的物质的量之比是2：1
C. 偏二甲肼的同分异构体中，含碳碳单键的化合物只有2种
D. 该反应中每生成lmolCO2转移8mol电子
8. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A. 25℃，pH=11的Na2CO3溶液中由水电离出的H+的数目为10-3NA
B. 46gC2H6O中含极性共价键数目为7NA
C. 0.5mol XeF4中氙的价层电子对数为3NA
D. 1LpH=4的0.1mol·L-1K2Cr2O7溶液中离子数为0.1NA
9. 下列离子方程式正确的是
A. 碳酸氢镁溶液中加入过量的澄清石灰水：
B. Na2S2O3溶液与稀硝酸溶液混合：
C. 溶液中通入足量的CO2气体：
D. 向NaHSO3溶液中滴加过量NaIO3：
10. 类推是化学学习和研究中常用的思维方法，下列类推合理的是
A. HF的热稳定性强于HCl，则NH4F的热稳定性强于NH4Cl
B. SO2是“V形”分子，则O3是“V形”分子
C. MgCl2溶液在空气中蒸干得到MgO固体，则SrCl2溶液在空气中蒸干得到SrO固体
D. 若发生，则发生
二、选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
11. 亮菌甲素为利胆解痉药，适用于治疗急性胆囊炎，其结构简式如图所示。下列有关叙述正确的是
A. 分子中所有碳原子不可能共平面
B. 亮菌甲素分子中的碳原子有3种不同的杂化方式
C. 1mol亮菌甲素理论上可与6molH2发生加成反应
D. 1mol亮菌甲素在一定条件下与NaOH溶液完全反应最多能消耗3molNaOH
12. A、B、C、D、E属于短周期主族元素。A原子半径最大，B原子最外层电子数为m，次层电子数为n，C原子L层电子数为m+n，M层电子数m-n，D原子价电子排布为nsnnpn，E元素原子与B元素原子的核外电子数之比为2：1。下列说法不正确的是
A. 简单离子半径：B＞A
B. E原子中有5种能量不同的电子
C. 氢化物的稳定性：B＞D
D. 化合物CB2能与D元素形成的单质发生置换反应
13. 下列说法正确的是
A. 常温下，用pH计测得0.1mol·L-1NaHC2O4溶液的pH=5.2，则该温度下，草酸的
B. 常温下，同浓度的强酸和强碱溶液等体积混合后，由水电离出的
C. 常温下，将pH=9的CH3COONa溶液与pH=9的NaOH溶液混合，混合溶液的pH大于9
D. 100mLpH=2的氯水中，
14. Bodensteins研究反应H2(g)+I2(g)2HI(g) △H＜0 ，温度为T时，在两个体积均为1L的密闭容器中进行实验，测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数w (HI)与反应时间t的关系如下表：
容器编号
起始物质
t/min
0
20
40
60
80
100
Ⅰ
0.5mol I2、0.5mol H2
w(HI)/%
0
50
68
76
80
80
Ⅱ
x mol HI
w(HI)/%
100
91
84
81
80
80
研究发现上述反应中：v正=ka•w(H2)•w(I2)，v逆=kb•w2(HI)，其中ka、kb为常数。下列说法不正确的是( )
A. 温度为T时，该反应=64
B. 容器I中在前20 min的平均速率v(HI)=0.025 mol•L-1•min-1
C. 若起始时，向容器I中加入物质的量均为0.1 mol的H2、I2、HI，反应逆向进行
D. 无论x为何值，两容器中达平衡时w(HI)%均相同
15. 锂离子电池具有能量密度大、工作寿命长的特点，其原理如图所示。下列说法正确的是
A 充电时A极发生反应
B. 充电时B极与电源正极相连
C. 每生成1molT时，转移2n mole-
D. 充放电过程中，O元素化合价发生变化
16. 钙钛矿类杂化材料，是太阳能光伏电池的有机半导材料，其晶胞结构如图1所示，其中B为Pb2+，A的原子分数坐标为(0，0，0)。下列说法错误的是
A. B的原子分数坐标为(，，)
B. N、I、Pb均属于p区元素
C. 若沿z轴向xy平面投影，则其投影图如图2所示
D. 中存在σ键、配位键和氢键
17. 常温常压下，甲醇在催化剂的作用下可以合成2-甲基丙酸甲酯，计算机模拟单个甲醇分子在催化剂表面的反应过程和能量变化示意图如图，下列说法错误的是
A. 总反应的热化学方程式为：
B. 第一步反应决定了总反应的化学反应速率
C. 化合物8和化合物9互为同分异构体
D. 上述反应过程中未改变反应的，降低了反应的活化能
18. 常温下，将体积均为1 mL、浓度均为0.10 mol/LXOH和X2CO3溶液分别加水稀释至体积为V mL，pH随lg V的变化情况如图所示，下列叙述中正确的是
A. XOH是弱碱
B. pH=10的两种溶液中的c(X+):XOH>X2CO3
C. 已知H2CO3的电离平衡常数Ka1远大于Ka2，则Ka2约为1.0×10−10.2
D. 当lg V=2时，若X2CO3溶液的温度升高，溶液碱性增强，则减小
19. 铅蓄电池的拆解、回收和利用可以减少其对环境的污染，具有重要的可持续发展意义。利用废铅蓄电池的铅膏(主要成分为PbSO4、PbO2，还有少量Pb、Fe2O3、Al2O3)制取红丹(Pb3O4)的工艺流程如图：
已知：①、、；
②醋酸铅是弱电解质；
③当金属离子浓度低于时，被认为沉淀完全。
下列说法正确的是
A. “浸出”过程中将废铅膏研磨、使用高温条件均可以提高浸出率
B. “调pH”步骤中调至pH约为5，可将铁铝杂质除尽
C. “沉铅”时主要发生的离子反应为：
D. 反应过程中，H2O2和NaClO溶液均只作氧化剂
20. 下列各实验操作、现象和结论正确的是
选项
实验
现象
结论
A
某铝热剂中加入盐酸后再加入KSCN溶液
溶液变红色
铝热剂中一定含有氧化铁
B
向水中加入NH4NO3固体
溶液温度降低
铵盐水解是吸热的
C
将稀H2SO4滴入淀粉溶液中，加热一段时间，再加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热
溶液中未出现砖红色沉淀
淀粉未水解
D
取少量Na2SO3固体溶于蒸馏水，加入足量稀盐酸，再加入足量BaCl2溶液
溶液中出现白色沉淀
Na2SO3固体已经变质
A. A B. B C. C D. D
三、非选择题(本大题共5小题，共50分)
21. 氮的相关化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题：
（1）在第二周期中，第一电离能比N高的主族元素是_______。氮原子的电子排布图表示的状态中，能量由低到高的顺序是_______(填序号)。
A. B.
C. D.
（2）科学家从(NH4)2SO4中检出一种组成为N4H4(SO4)2的物质，经测定，该物质易溶于水，在水中以SO和N4H两种离子的形式存在。N4H的空间构型与NH相同，则1个N4H中含有_______个σ键。
（3）科学家合成了一种阳离子为“N”，其结构是对称的，5个N原子都达到8电子稳定结构，且含有2个氮氮三键；此后又合成了一种含有“N”化学式为N8的离子晶体，其阳离子电子式为_______，阴离子的空间构型为_______。
（4）GaN、GaP、GaAs熔融状态均不导电，熔点如表所示。其中GaN晶胞如图所示，结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替(如b)，顶点和面心的碳原子被Ga原子代替(如a)。
物质
GaN
GaP
GaAs
熔点/℃
1700
1480
1238
①试分析GaN、GaP、GaAs熔点依次降低的原因：_______；
②GaN晶胞中与Ga原子周围与它最近且相等距离的Ga原子有_______个。
22. 某研究小组探究白色难溶盐X(含五种元素，M<200g·mol-1)的组成，进行如下实验：
已知：固体A为常见单质；气体B能使品红褪色，实验测得气体体积为3.36L(标准状况)，为防止污染环境，实验过程中用NaClO溶液吸收；溶液E中含有两种溶质，且阴离子相同。
请回答下列问题：
（1）X除含有H、O元素，还含有_______元素，X的化学式为_______。
（2）混合溶液C中的溶质主要有_______(填化学式)。
（3）可用气体B通入深蓝色溶液E制备X，写出相应的离子方程式_______。
（4）设计实验方案证明吸收气体B的NaClO溶液已过量：_______。
23. 我国已正式公布实现“碳达峰”、“碳中和”的时间和目标，使含碳化合物的综合利用更受关注和重视。CO2甲烷化目前被认为是实现碳循环利用最实用有效的技术之一，也是目前控制二氧化碳排放的研究热点之一。回答下列问题：
（1）二氧化碳与氢气重整体系中涉及的主要反应如下：
I.
Ⅱ.
Ⅲ.
反应Ⅲ自发进行的条件是_______；恒温恒容密闭容器中，等物质的量的CO2与CH4发生反应Ⅲ，下列事实能说明该反应达到化学平衡状态的是_______。
A.CO2与CH4的有效碰撞次数不变 B.相同时间内形成C-H键和H-H键的数目相等
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.CO2和CO物质的量之和保持不变
（2）一定温度下，向恒容密闭容器中以体积比为1：3充入CO2和H2，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，实验测得平衡体系中各组分的体积分数与温度的关系如图1所示。
①其中表示CO2的体积分数与温度关系的曲线为_______(填“L1”、“L2”或“L3”)；T1℃之后，H2O(g)平衡体积分数随温度的变化程度小于CH4平衡体积分数随温度的变化程度的原因是_______；
②T1℃时，CO的平衡分压_______(填“>”、“<”或“=”)T2℃时CO的平衡分压。测得T1℃时CO2的平衡转化率为50%，H2O(g)的分压为p0，则反应Ⅱ的平衡常数_______(是用分压表示的平衡常数)。
（3）瑞典化学阿伦尼乌斯(Arrhenius)创立的化学反应速率常数随温度变化关系的经验公式为：(为活化能-假设受温度影响忽略不计，k为速率常数，R和C为常数)，为探究催化剂m、n的催化效率，进行了相应的实验，依据实验数据获得图2曲线。在催化剂m作用下，该反应的活化能_______J・mol-1。假设催化剂n的催化效率大于m的催化效率，请在图2中画出催化剂n的相应曲线图和标注。_____
24. 叠氮化合物是重要有机合成试剂，实验室制备KN3流程如图。
Ⅰ.制备亚硝酸异丙酯
Ⅱ.制备KN3
已知：相关物质的性质见下表
物质
颜色、状态
沸点
溶解性
KN3
无色晶体
300℃，受热易分解
易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚
(CH3)2CHOH
无色液体
82℃
微溶于水，与乙醇、乙醚混溶
(CH3)2CHONO
无色油状液体
39℃
不溶于水，与乙醇、乙醚混溶
N2H4·H2O
无色油状液体
118℃
与水、乙醇混溶，不溶于乙醚
回答下列问题：
（1）KN3制备装置如图1所示，虚线框中最为合适的仪器是_______。(填序号)
（2）步骤②洗涤(CH3)2CHONO使用NaHCO3溶液的主要目的是_______。
（3）写出由(CH3)2CHONO、N2H4·H2O和KOH反应生成KN3和(CH3)2CHOH的化学方程式_______。
（4）下列说法正确的是_______。(填序号)
A. 步骤①为控制温度<0℃可用冰水浴
B. 步骤⑥加入无水乙醇和用冰盐浴的目的是促使KN3结晶析出并且得到大颗粒晶体
C. 步骤⑦可用乙醇、乙醚多次洗涤，目的之一是洗去吸附在晶体上的水分以减少产品损失和干燥时间
D. 步骤⑧操作X为：使用适量的乙醚溶解粗产品，然后过滤、洗涤、干燥
Ⅲ.纯度检测-“分光光度法”，其原理：Fe3+与N反应灵敏，生成红色配合物，在一定波长下测量红色溶液的吸光度，利用“N吸光度”曲线确定样品溶液中的c(N)。
查阅文献可知：不同浓度的5.0mLKN3标准溶液，分别加入5.0mL(足量)FeCl3标准溶液，摇匀后测量吸光度，可绘制标准溶液的c(N)与吸光度的关系曲线图如图。
纯度检测步骤如下：
①准确称量mgFeCl3·6H2O晶体，配制100mLFeCl3标准液(与文献浓度一致)。
②准确称量0.54gKN3样品，配制成100mL溶液，取5.0mL待测溶液加入VmL(足量)FeCl3标准液，摇匀后测得吸光度为0.6。
（5）配制FeCl3标准液：将mgFeCl3·6H2O晶体放入洁净的烧杯，_______，玻璃棒充分搅拌，再加水稀释，冷却后转移至100mL容量瓶。
（6）步骤中②中取用FeCl3标准液V=_______mL，样品的质量分数为_______。(保留两位有效数字)
25. 左氧氟沙星(K)是喹诺酮类药物中的一种，具有广谱抗菌作用，合成路线如下：
已知：(1)R-COOR1 RCH2OH+R1OH
(2)
(3)
回答以下问题：
（1）下列说法不正确的是___________。(填序号)
A. 化合物J具有碱性，与可反应生成
B. H在强碱溶液中水解产物之一为
C. B→C的目的是保护酮羰基，防止其被氧化
D. 左氧氟沙星的分子式是
（2）化合物E的结构简式是___________，化合物B的含氧官能团是___________。
（3）写出的化学方程式___________。
（4）写出同时符合下列条件的化合物H的同分异构体的结构简式___________。
①分子中仅含一个六元环；
②H-NMR和IR谱检测表明分子中只有2种不同化学环境的H且含有手性碳原子，无-O-O-键。
（5）设计以和为原料合成的路线___________________ (用流程图表示，无机试剂任选)。
化学试卷
考生须知：
1.本卷满分100分，考试时间90分钟；
2.答题前，在答题卷指定区域填写学校、班级、姓名、试场号、座位号及准考证号。
3.所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效；
4.考试结束后，只需上交答题卷。
5.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35. 5K-39 Fe-56 Cu-64 Ba-137
一、选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质对应的化学式正确的是
A. 铁红Fe3O4 B. 铬钾矾KCr(SO4)2·12H2O
C. 石英砂Na2O·CaO·6SiO2 D. 熟石膏CaSO4·2H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A．铁红为Fe2O3，故A错误；
B．铬钾矾为KCr(SO4)2·12H2O，故B正确；
C．石英砂的主要矿物成分是SiO2，故C错误；
D．熟石膏为2CaSO4·H2O，故D错误；
故选B。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 葡萄糖的结构简式可表示为：
B. 基态镁原子价电子轨道表示式：
C. 3-甲基戊烷的键线式：
D. 的电子式：
【答案】A
【解析】
【详解】A．葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用，形成环状结构，该结构为β-D-吡喃葡萄糖。在葡萄糖水溶液中，存在着链状和环状结构葡萄糖之间的平衡，其中绝大部分葡萄糖为环状结构，故A正确；
B．基态镁原子的价电子排布式为3s2，在表示其价电子轨道表示式时，应在方框的上方或下方写上3s，故B错误；
C．选项中的是2-甲基丁烷的键线式，不是3-甲基戊烷的键线式，故C错误；
D．H2O2 是共价化合物，是原子间通过共用电子对结合而成的，没有阳离子和阴离子，其电子式应为 ，故D错误；
故选A。
3. 下列说法错误的是
A. 淀粉经发酵可以得到食醋、味精、氨基酸等多种产品
B. 镁是优质的耐高温材料，被大量用于制造火箭、导弹和飞机的部件等
C. 冰刚好融化成水时，破坏了部分范德华力和氢键，空隙减小
D. 在碱催化下，苯酚和甲醛可以反应生成网状结构的高分子
【答案】B
【解析】
【详解】A．淀粉水解生成葡萄糖，以葡萄糖为原料，经发酵可以得到食醋、味精、氨基酸等多种产品，故A正确；
B．镁不是耐高温材料，氧化镁是耐高温材料，镁合金被大量用于制造火箭、导弹和飞机的部件等，故B错误；
C．氢键具有方向性，冰融化成水，破坏了部分范德华力和氢键，分子间空隙减小，体积减小，密度增大，故C正确；
D．在碱催化下，苯酚和过量的甲醛可以反应生成网状结构的高分子，故D正确；
故选B。
4. 黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型导电材料，其晶体结构是与石墨类似的层状结构，如图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是
A. 黑磷晶体中层与层之间的作用力是氢键 B. 黑磷晶体中磷原子均采用杂化
C. 黑磷与红磷、白磷互为同素异形体 D. 黑磷晶体是分子晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A．黑磷晶体中层与层之间作用力是范德华力，故A错误;
B．黑磷晶体中磷原子杂化方式为sp3杂化，故B错误;
C．黑磷、白磷、红磷都是磷元素形成的结构不同的单质，互为同素异形体，故C正确;
D．黑磷晶体类似石墨,故混合晶体，故D错误。
故答案为C
5. 下列关于化学实验的简述正确的是
A. 将含CO2的CO气体通过足量Na2O2粉末可得纯净CO
B. 乙酸乙酯中混有少量的硫酸，采用蒸馏法获取乙酸乙酯
C. 蛋白质溶液可以通过盐析或者渗析来进行提纯
D. 用电石和饱和NaCl溶液在启普发生器内反应制备C2H2
【答案】C
【解析】
【详解】A．CO2与Na2O2粉末反应生成O2，得到的为CO和O2的混合气体，故A错误；
B．乙酸乙酯中混有少量的稀硫酸，蒸馏会发生水解，应用水洗后进行分液，再用无水硫酸镁干燥，即可得到纯净的乙酸乙酯，故B错误；
C．蛋白质溶液为胶体，可发生盐析，胶体微粒不能透过半透膜，可用渗析的方法分离提纯蛋白质，故C正确；
D．电石和水溶液反应剧烈反应过程中微溶于水的氢氧化钙生成，堵塞启普发生器，所以不能在启普发生器中进行，故D错误；
故选：C。
6. 下列关于工业生产说法不正确的是
A. 铝制品可用化学氧化法增加膜的厚度及对氧化膜进行着色
B. 工业上用电解熔融氧化物的方法制金属镁和铝
C. 氯碱工业中使用阳离子交换膜防止副反应的发生
D. 工业制备硫酸时在吸收塔中使用浓硫酸吸收三氧化硫
【答案】B
【解析】
【详解】A．铝能与O2反应在表面形成一层氧化膜，可用化学氧化法增加膜的厚度及对氧化膜进行着色，A正确；
B．工业上用电解熔融MgCl2的方法制备金属镁，B错误；
C．氯碱工业中阳极生成氯气，阴极生成氢气和氢氧根离子，为防止副反应发生，使用阳离子交换膜，C正确；
D．工业上制备硫酸时，用浓硫酸吸收三氧化硫，原因为如用水吸收三氧化硫，可能因反应放热形成酸雾，阻碍水对三氧化硫的吸收，而浓硫酸沸点高，难以气化且三氧化硫易溶于浓硫酸，D正确；
故答案选B。
7. 航天工业上，火箭使用的燃料是偏二甲肼(N为-2价)，火箭升空时发生的化学反应为：。下列有关说法正确的是
A. 该反应中，氧化产物为CO2，还原产物为N2
B. 该反应中，被氧化的氮与被还原的氮的物质的量之比是2：1
C. 偏二甲肼的同分异构体中，含碳碳单键的化合物只有2种
D. 该反应中每生成lmolCO2转移8mol电子
【答案】D
【解析】
【分析】在反应中，中C元素的化合价从-2价升高为+4价，N元素的化合价从-2价升高为0价，均失去电子，被氧化，作还原剂，N2O4中+4价的N元素从+4价降低为0价，得到电子，被还原，作氧化剂，据此分析解答。
【详解】A．由分析知，该反应中，氧化产物为CO2和N2，还原产物为N2，故A错误；
B．由分析知，该反应中，被氧化的氮与被还原的氮的物质的量之比是2：4=1：2，故B错误；
C． 偏二甲肼的同分异构体中，含碳碳单键的化合物有、、，共3种，故C错误；
D．按照化学方程式中化学计量数反应，2mol N2O4参加反应，生成2mol CO2，转移16mol电子，则该反应中每生成lmolCO2转移8mol电子，故D正确；
故选D。
8. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A. 25℃，pH=11的Na2CO3溶液中由水电离出的H+的数目为10-3NA
B. 46gC2H6O中含极性共价键数目为7NA
C. 0.5mol XeF4中氙的价层电子对数为3NA
D. 1LpH=4的0.1mol·L-1K2Cr2O7溶液中离子数为0.1NA
【答案】C
【解析】
【详解】A．缺少溶液的体积，无法计算由水电离出的H+的数目，故A错误；
B．46gC2H6O的物质的量为1mol，但是C2H6O存在同分异构体，若为乙醇，含极性共价键数目为7NA，若为甲醚CH3OCH3，则含极性共价键数目为6NA，故B错误；
C．XeF4中氙的价层电子对数为，则0.5mol XeF4中氙的价层电子对数为0.5mol ´6 NA =3NA，故C正确；
D． K2Cr2O7溶液中存在可逆反应，则离子数小于0.1NA，故D错误；
故选C。
9. 下列离子方程式正确的是
A. 碳酸氢镁溶液中加入过量的澄清石灰水：
B. Na2S2O3溶液与稀硝酸溶液混合：
C. 溶液中通入足量的CO2气体：
D. 向NaHSO3溶液中滴加过量NaIO3：
【答案】A
【解析】
【详解】A．碳酸氢镁溶液中加入过量的澄清石灰水，采用“以少定多”法，假设Mg(HCO3)2物质的量为1mol，则需消耗2molCa(OH)2，离子方程式为：，A正确；
B．Na2S2O3溶液与稀硝酸溶液混合，发生氧化还原反应：3+2H++8=6+8NO↑+H2O，B不正确；
C．Ca(ClO)2溶液中通入足量的CO2气体，发生反应生成Ca(HCO3)2和HClO，离子方程式为：ClO-+CO2+H2O=HClO+，C不正确；
D．向NaHSO3溶液中滴加过量NaIO3，由于过量NaIO3能将I-氧化，所以最终生成I2，被氧化为等，离子方程式为：5+2=5+I2+3H++H2O，D 不正确；
故选A。
10. 类推是化学学习和研究中常用的思维方法，下列类推合理的是
A. HF的热稳定性强于HCl，则NH4F的热稳定性强于NH4Cl
B. SO2是“V形”分子，则O3是“V形”分子
C. MgCl2溶液在空气中蒸干得到MgO固体，则SrCl2溶液在空气中蒸干得到SrO固体
D. 若发生，则发生
【答案】B
【解析】
【详解】A．HF的热稳定性强于HCl是由于F的非金属性大于Cl，NH4F、NH4Cl受热分解属于铵盐的分解，与非金属性无关，A错误；
B．SO2是“V形”分子，O3与SO2是等电子体，等电子体的空间构型相似，因此O3也是“V形”分子，B正确；
C．SrCl2为强酸强碱形成的盐，Sr2+不水解，因此SrCl2溶液在空气中蒸干得到SrCl2固体，C错误；
D．HgO在加热的条件下发生分解，2HgO2Hg+O2↑，因此HgS与O2在高温下得不到HgO，D错误；
故选B。
二、选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
11. 亮菌甲素为利胆解痉药，适用于治疗急性胆囊炎，其结构简式如图所示。下列有关叙述正确的是
A. 分子中所有碳原子不可能共平面
B. 亮菌甲素分子中的碳原子有3种不同的杂化方式
C. 1mol亮菌甲素理论上可与6molH2发生加成反应
D. 1mol亮菌甲素在一定条件下与NaOH溶液完全反应最多能消耗3molNaOH
【答案】D
【解析】
【详解】A．苯和乙烯是平面结构，取代苯环和乙烯中氢原子的碳原子，在同一平面内，所有碳原子可能共平面，A错误；
B．亮菌甲素分子中的碳原子有2种不同的杂化方式sp2和sp3，B错误；
C．苯环及碳碳双键、羰基能与氢气发生加成反应，酯基中的碳氧双键无法加成，1mol亮菌甲素最多能和5 molH2发生加成反应，C错误；
D．酚羟基消耗1 mol NaOH溶液，酯基水解消耗1molNaOH，酯基水解后生成酚羟基，消耗1 molNaOH，则1 mol“亮菌甲素”最多消耗3molNaOH，D正确；
故选D。
12. A、B、C、D、E属于短周期主族元素。A原子半径最大，B原子最外层电子数为m，次层电子数为n，C原子L层电子数为m+n，M层电子数m-n，D原子价电子排布为nsnnpn，E元素原子与B元素原子的核外电子数之比为2：1。下列说法不正确的是
A. 简单离子半径：B＞A
B. E原子中有5种能量不同的电子
C. 氢化物的稳定性：B＞D
D. 化合物CB2能与D元素形成的单质发生置换反应
【答案】C
【解析】
【分析】A、B、C、D、E属于短周期主族元素。A原子半径最大，A为Na元素，B原子最外层电子数为m，次层电子数为n，n为2或8，C原子L层电子数为m+n，M层电子数m-n，则m+n=8，n=2，m=6，m-n=4，则B为O元素，C为Si元素，D原子价电子排布为nsnnpn，即2s22p2，则D为C元素，E元素原子与B元素原子的核外电子数之比为2：1，则E为S元素，据此分析解答。
【详解】A．O2-、Na+的核外电子结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，则简单离子半径：B＞A，故A正确；
B．E为S元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p4，同种能级上的电子能量相同，故E原子中有5种能量不同的电子，故B正确；
C．非金属性越强，其简单氢化物越稳定，非金属性：O＞C，则简单氢化物的稳定性：H2O＞CH4，氢化物稳定性不一定B＞D，如H2O2受热易分解，不如甲烷稳定，故C错误；
D．SiO2与C单质发生反应生成Si单质和CO，属于置换反应，故D正确；
故选C。
13. 下列说法正确的是
A. 常温下，用pH计测得0.1mol·L-1NaHC2O4溶液的pH=5.2，则该温度下，草酸的
B. 常温下，同浓度的强酸和强碱溶液等体积混合后，由水电离出的
C. 常温下，将pH=9的CH3COONa溶液与pH=9的NaOH溶液混合，混合溶液的pH大于9
D. 100mLpH=2的氯水中，
【答案】A
【解析】
【详解】A．,，则 ，溶液pH=5.2<7，显酸性，离子电离大于水解，所以>，，A正确；
B．常温下同浓度的强酸、强碱等体积混合后，酸碱的元数不确定溶液不一定显中性，由水电离出的c(H+)不一定为10-7mol·L-1，B错误；
C．缺少体积条件，无法计算，C错误；
D．25℃时，100mLpH=2的新制氯水中：根据得失电子守恒n(Cl-)= n(ClO-)+n(HClO)；根据电荷守恒n(Cl-)+ n(OH-)+n(ClO-)= n(H+)；所以n(OH-)+2n(ClO-)+n(HClO)=0.001NA，D错误；
故选A。
14. Bodensteins研究反应H2(g)+I2(g)2HI(g) △H＜0 ，温度为T时，在两个体积均为1L的密闭容器中进行实验，测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数w (HI)与反应时间t的关系如下表：
容器编号
起始物质
t/min
0
20
40
60
80
100
Ⅰ
0.5mol I2、0.5mol H2
w(HI)/%
0
50
68
76
80
80
Ⅱ
x mol HI
w(HI)/%
100
91
84
81
80
80
研究发现上述反应中：v正=ka•w(H2)•w(I2)，v逆=kb•w2(HI)，其中ka、kb为常数。下列说法不正确的是( )
A. 温度为T时，该反应=64
B. 容器I中在前20 min的平均速率v(HI)=0.025 mol•L-1•min-1
C. 若起始时，向容器I中加入物质的量均为0.1 mol的H2、I2、HI，反应逆向进行
D. 无论x为何值，两容器中达平衡时w(HI)%均相同
【答案】C
【解析】
【详解】A． H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)
起始量(mol/L) 0.5 0.5 0
变化量(mol/L) n n 2n
平衡量(mol/L) 0.5-n 0.5-n 2n
w(HI)/%=×100%=80%，n=0.4 mol/L，平衡常数 K==64。反应达到平衡状态时正逆反应速率相等，ka•w(H2)•w(I2)=v正=v逆=kb•w2(HI)，则==K=64，故A正确；
B．前20 min，H2(g) + I2(g)⇌2HI(g)
起始量(mol/L) 0.5 0.5 0
变化量(mol/L) m m 2m
平衡量(mol/L) 0.5-m 0.5-m 2m
w(HI)%=×100%=50%，m=0.25mol/L，容器I中前20 min的平均速率，v(HI)==0.025mol•L-1•min-1，故B正确；
C．若起始时，向容器I中加入物质的量均为0.l mol的H2、I2、HI，此时浓度商Qc==1＜K=64，反应正向进行，故C错误；
D．H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)反应前后气体的物质的量不变，改变压强，平衡不移动，因此无论x为何值，Ⅰ和Ⅱ均等效，两容器达平衡时w(HI)%均相同，故D正确；
答案选C。
15. 锂离子电池具有能量密度大、工作寿命长的特点，其原理如图所示。下列说法正确的是
A. 充电时A极发生反应
B. 充电时B极与电源正极相连
C. 每生成1molT时，转移2n mole-
D. 充放电过程中，O元素化合价发生变化
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知，放电时B极S→T，S失去电子，发生氧化反应，则放电时B极为负极，A极为正极，充电时，B极为阴极，A极为阳极。
【详解】A．充电时A极阳极，发生氧化反应，则A极发生反应为，故A错误；
B．充电时，B极为阴极， B极与电源负极相连，故B错误；
C．S和T为聚合物，聚合度为n，放电时，负极反应式为T+2ne-+2nLi+=S，则每生成1molT时，转移2n mole-，故C正确；
D．充放电过程中，C元素和I元素的化合价发生变化，O元素化合价不发生变化，故D错误；
故选C。
16. 钙钛矿类杂化材料，是太阳能光伏电池的有机半导材料，其晶胞结构如图1所示，其中B为Pb2+，A的原子分数坐标为(0，0，0)。下列说法错误的是
A. B的原子分数坐标为(，，)
B. N、I、Pb均属于p区元素
C. 若沿z轴向xy平面投影，则其投影图如图2所示
D. 中存在σ键、配位键和氢键
【答案】D
【解析】
【详解】A．B位于体心，则B的原子分数坐标为(，，)，故A正确；
B．N、I、Pb均在IIIA族到VIIA族之间，则均属于p区元素，故B正确；
C．投影图为俯视图，故C正确；
D．的电子式为，存在σ键，C与N之间为配位键，不存在氢键，故D错误；
故选D。
17. 常温常压下，甲醇在催化剂的作用下可以合成2-甲基丙酸甲酯，计算机模拟单个甲醇分子在催化剂表面的反应过程和能量变化示意图如图，下列说法错误的是
A. 总反应的热化学方程式为：
B. 第一步反应决定了总反应的化学反应速率
C. 化合物8和化合物9互为同分异构体
D. 上述反应过程中未改变反应的，降低了反应的活化能
【答案】A
【解析】
【详解】A．图象给出的是单个分子参与反应时的能量变化，总反应的热化学方程式为 ，故A错误；
B．第1步反应的能垒最高，所以第1步反应的化学反应速率最慢，故B正确；
C．化合物8和化合物9的分子式相同而结构不同，故C正确；
D．为反应的催化剂，故未改变反应的，降低了反应的活化能，故D正确；
故选A。
18. 常温下，将体积均为1 mL、浓度均为0.10 mol/L的XOH和X2CO3溶液分别加水稀释至体积为V mL，pH随lg V的变化情况如图所示，下列叙述中正确的是
A. XOH是弱碱
B. pH=10的两种溶液中的c(X+):XOH>X2CO3
C. 已知H2CO3的电离平衡常数Ka1远大于Ka2，则Ka2约为1.0×10−10.2
D. 当lg V=2时，若X2CO3溶液的温度升高，溶液碱性增强，则减小
【答案】C
【解析】
【分析】A．根据图知，0.1mol/L的XOH的pH=13，说明XOH溶液中c（OH-）=c（XOH）；
B．XOH是强碱溶液、X2CO3是强碱弱酸盐溶液，要使两种溶液的pH相等，则c（XOH）＜c（X2CO3），再结合物料守恒判断；
C.0.10mol/LX2CO3溶液的pH=11.6，则该溶液中c（OH-）=c（HCO3-）=mol/L=10-2.4 mol/L，c（CO32-）=0.1mol/L，Kh1==，则Ka2==；
D．当lgV=2时，则溶液的体积变为原来的100倍，升高温度，促进水解，第一步水解程度远远大于第二步，所以溶液中c（CO32-）减小，c（HCO3-）增大。
【详解】A．根据图知，0.1mol/L的XOH的pH=13，说明XOH溶液中c（OH-）=c（XOH），XOH完全电离，为强电解质，选项A错误；
B．XOH是强碱溶液、X2CO3是强碱弱酸盐溶液，要使两种溶液的pH相等，则c（XOH）＜c（X2CO3），再结合物料守恒得c（X+）：XOH小于X2CO3，选项B错误；
C.0.10mol/LX2CO3溶液的pH=11.6，则该溶液中c（OH-）=c（HCO3-）=mol/L=10-2.4 mol/L，c（CO32-）=0.1mol/L，Kh1===，则Ka2====1.0×10-10.2，选项C正确；
D．当lgV=2时，则溶液的体积变为原来的100倍，升高温度，促进水解，第一步水解程度远远大于第二步，所以溶液中c（CO32-）减小，c（HCO3-）增大，所以增大，选项D错误；
答案选C。
【点睛】本题考查离子浓度大小比较，侧重考查学生分析判断及计算能力，为高频考点，明确电离平衡常数与水解平衡常数的关系是解本题关键，注意：二元弱酸中存在Kh1．Ka2=Kw，为易错点。
19. 铅蓄电池的拆解、回收和利用可以减少其对环境的污染，具有重要的可持续发展意义。利用废铅蓄电池的铅膏(主要成分为PbSO4、PbO2，还有少量Pb、Fe2O3、Al2O3)制取红丹(Pb3O4)的工艺流程如图：
已知：①、、；
②醋酸铅是弱电解质；
③当金属离子浓度低于时，被认为沉淀完全。
下列说法正确的是
A. “浸出”过程中将废铅膏研磨、使用高温条件均可以提高浸出率
B. “调pH”步骤中调至pH约为5，可将铁铝杂质除尽
C. “沉铅”时主要发生的离子反应为：
D. 反应过程中，H2O2和NaClO溶液均只作氧化剂
【答案】B
【解析】
【分析】废铅蓄电池的铅膏(主要成分为PbSO4、PbO2，还有少量Pb、Fe2O3、Al2O3)中加入乙酸钠、乙酸和H2O2溶液，PbSO4、PbO2、Pb都转化为(CH3COO)2Pb，Fe2O3、Al2O3转化为(CH3COO)3Fe、(CH3COO)3Al；加入Na2CO3调节pH，此时(CH3COO)3Fe、(CH3COO)3Al分别转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀；再加入Na2CO3溶液，Pb2+转化为PbCO3沉淀；加入乙酸溶液，PbCO3转化为(CH3COO)2Pb；再加入NaClO、NaOH，发生氧化还原反应，生成Pb3O4等。
【详解】A．“浸出”过程中将废铅膏研磨，可增大接触面积，提高浸出率，但H2O2受热易分解，所以不能使用高温条件，A不正确；
B．“调pH”步骤中调至pH约为5时，溶液中c(Fe3+)=mol/L=1×10-12mol/L＜1×10-6mol/L，c(Al3+)=mol/L=1×10-6mol/L，所以能将铁铝杂质除尽，B正确；
C．调pH时，(CH3COO)3Fe、(CH3COO)3Al分别转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，往滤液中加入Na2CO3溶液，则表明沉铅前，铅元素以Pb2+的形式存在，所以“沉铅”时主要发生的离子反应为：(CH3COO)2Pb+=PbCO3↓+2CH3COO-，C不正确；
D．反应过程中，H2O2将PbO2转化为(CH3COO)2Pb时，发生反应H2O2+PbO2+2 CH3COOH=(CH3COO)2Pb+O2↑+2H2O，H2O2作还原剂，NaClO溶液氧化(CH3COO)2Pb时，发生反应3(CH3COO)2Pb+NaClO+6NaOH=Pb3O4↓+6CH3COONa+NaCl+3H2O，NaClO作氧化剂，D不正确；
故选B。
20. 下列各实验操作、现象和结论正确的是
选项
实验
现象
结论
A
某铝热剂中加入盐酸后再加入KSCN溶液
溶液变红色
铝热剂中一定含有氧化铁
B
向水中加入NH4NO3固体
溶液温度降低
铵盐水解是吸热的
C
将稀H2SO4滴入淀粉溶液中，加热一段时间，再加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热
溶液中未出现砖红色沉淀
淀粉未水解
D
取少量Na2SO3固体溶于蒸馏水，加入足量稀盐酸，再加入足量BaCl2溶液
溶液中出现白色沉淀
Na2SO3固体已经变质
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．某铝热剂中加入盐酸后再加入KSCN溶液，溶液变红色，铝热剂中还可能含有四氧化三铁，故A错误；
B．向水中加入NH4NO3固体，溶液温度降低，因为NH4NO3固体溶于水是吸热的，故不能说明铵盐水解是吸热的，故B错误；
C．因为没有向水解液中加入NaOH溶液调至溶液呈碱性，再加入新制Cu(OH)2悬浊液与稀硫酸发生中和反应，故溶液中未出现砖红色沉淀，不能说明淀粉未水解，故C错误；
D．因为Na2SO3与稀盐酸反应生成二氧化硫气体，再加入足量BaCl2溶液，溶液中出现白色沉淀，肯定是硫酸钡沉淀，则能说明Na2SO3固体已经变质，生成Na2SO4，故D正确；
故选D。
三、非选择题(本大题共5小题，共50分)
21. 氮的相关化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题：
（1）在第二周期中，第一电离能比N高的主族元素是_______。氮原子的电子排布图表示的状态中，能量由低到高的顺序是_______(填序号)。
A. B.
C. D.
（2）科学家从(NH4)2SO4中检出一种组成为N4H4(SO4)2的物质，经测定，该物质易溶于水，在水中以SO和N4H两种离子的形式存在。N4H的空间构型与NH相同，则1个N4H中含有_______个σ键。
（3）科学家合成了一种阳离子为“N”，其结构是对称的，5个N原子都达到8电子稳定结构，且含有2个氮氮三键；此后又合成了一种含有“N”化学式为N8的离子晶体，其阳离子电子式为_______，阴离子的空间构型为_______。
（4）GaN、GaP、GaAs熔融状态均不导电，熔点如表所示。其中GaN晶胞如图所示，结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替(如b)，顶点和面心的碳原子被Ga原子代替(如a)。
物质
GaN
GaP
GaAs
熔点/℃
1700
1480
1238
①试分析GaN、GaP、GaAs熔点依次降低的原因：_______；
②GaN晶胞中与Ga原子周围与它最近且相等距离的Ga原子有_______个。
【答案】（1） ①. F ②. ABDC
（2）10 （3） ①. ②. 直线形
（4） ①. GaN、GaP、GaAs均属于共价晶体，N、P、As的原子半径依次增大，Ga-N、Ga-P、Ga-As的键长依次增大，共价键键能减小，导致GaN、GaP、GaAs熔点依次降低 ②. 12
【解析】
【小问1详解】
N的2p轨道处于半充满较稳定状态，故N的第一电离能高于O，所以在第二周期中第一电离能大于N的主族元素只有F；电子能量1s＜2s＜2p,则2p轨道上电子越多、1s轨道上电子越少，其能量越高，另外基态时能量最低，激发态时跃迁程度越大，能量越高，则能量由低到高的顺序是ABDC；
【小问2详解】
N4H的空间构型与NH相同，在中4个N原子之间形成正四面体，每个N原子形成3个N-N、1个N-H键，结构式为，则中共有6个N-N键、4个N-H键，故1个中含有10个σ键；
【小问3详解】
该阳离子结构对称，则中间N原子有2对共用电子对，如果5个N结合后都达到8电子结构，共需要5×8=40个价电子；5个N原子共有5×5=25个价电子，含有2个N≡N以及中间N原子有2对共用电子对，通过共用增加了2×8=16个价电子，共25＋16=41个价电子，而达到稳定结构只需要40个，因此失去1个价电子，则该阳离子为N，电子式为；阴离子为N，中间N的价层电子数对，中间N原子采用sp杂化，该阴离子为直线形；
【小问4详解】
①GaN、GaP、GaAs熔融状态均不导电，说明没有阴阳离子，据此判断它们是共价化合物，它们的晶体结构与金刚石相似，说明它们均属于共价晶体，N、P、As的原子半径依次增大，Ga-N、Ga-P、Ga-As的键长依次增大，共价键键能减小，导致GaN、GaP、GaAs熔点依次降低；
②Ga原子处于顶点和面心位置，Ga原子周围与它最近且相等距离的Ga原子有12个。
22. 某研究小组探究白色难溶盐X(含五种元素，M<200g·mol-1)的组成，进行如下实验：
已知：固体A为常见单质；气体B能使品红褪色，实验测得气体体积为3.36L(标准状况)，为防止污染环境，实验过程中用NaClO溶液吸收；溶液E中含有两种溶质，且阴离子相同。
请回答下列问题：
（1）X除含有H、O元素，还含有_______元素，X的化学式为_______。
（2）混合溶液C中的溶质主要有_______(填化学式)。
（3）可用气体B通入深蓝色溶液E制备X，写出相应的离子方程式_______。
（4）设计实验方案证明吸收气体B的NaClO溶液已过量：_______。
【答案】（1） ①. N、S、Cu ②. (NH4)CuSO3
（2）CuSO4、(NH4)2SO4
（3）4H2O+3SO2+2[Cu(NH3)4]2+=2(NH4)CuSO3+6 NH+SO
（4）向反应后溶液D少量于试管中，滴加几滴酚酞溶液，溶液先变红后褪色，说明二氧化硫被完全吸收，NaClO溶液已过量
【解析】
【分析】32.40gX与50mL 2.0mol/L硫酸溶液反应，得到固体A为常见单质，则A为Cu单质，物质的量为=0.15mol，得到气体B能使品红褪色，则B为SO2，物质的量为=0.15mol，说明X中含有SO，得到向蓝色混合溶液C，加入100mL2.0mol/L的NaOH溶液后得到深蓝色溶液E，说明E中含有[Cu(NH3)4]2+，则X中含有NH，，溶液E中含有两种溶质，且阴离子相同，这两种溶质为Na2SO4和[Cu(NH3)4]SO4，其中Na2SO4的物质的量为0.1mol，再加入足量BaCl2溶液，得到白色沉淀为BaSO4，物质的量为=0.15mol，说明[Cu(NH3)4]SO4的物质的量为0.15mol-0.1mol=0.05mol，X中含有0.15mol+0.05mol =0.2molCu，含有0.15mol+0.05mol=0.2mol SO，含有NH物质的量为=0.2mol，则X的化学式为(NH4)CuSO3。
【小问1详解】
由分析可知，X除含有H、O元素，还含有N、S、Cu元素，X的化学式为(NH4)CuSO3。
【小问2详解】
蓝色混合溶液C中的溶质主要有CuSO4、(NH4)2SO4。
【小问3详解】
用SO2气体通入深蓝色[Cu(NH3)4]SO4溶液制备(NH4)CuSO3，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：4H2O+3SO2+2[Cu(NH3)4]2+=2(NH4)CuSO3+6 NH+SO。
【小问4详解】
向反应后的溶液D少量于试管中，滴加几滴酚酞溶液，溶液先变红后褪色，说明二氧化硫被完全吸收，NaClO溶液已过量
23. 我国已正式公布实现“碳达峰”、“碳中和”的时间和目标，使含碳化合物的综合利用更受关注和重视。CO2甲烷化目前被认为是实现碳循环利用最实用有效的技术之一，也是目前控制二氧化碳排放的研究热点之一。回答下列问题：
（1）二氧化碳与氢气重整体系中涉及的主要反应如下：
I.
Ⅱ.
Ⅲ.
反应Ⅲ自发进行的条件是_______；恒温恒容密闭容器中，等物质的量的CO2与CH4发生反应Ⅲ，下列事实能说明该反应达到化学平衡状态的是_______。
A.CO2与CH4的有效碰撞次数不变 B.相同时间内形成C-H键和H-H键的数目相等
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.CO2和CO物质的量之和保持不变
（2）一定温度下，向恒容密闭容器中以体积比为1：3充入CO2和H2，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，实验测得平衡体系中各组分的体积分数与温度的关系如图1所示。
①其中表示CO2的体积分数与温度关系的曲线为_______(填“L1”、“L2”或“L3”)；T1℃之后，H2O(g)平衡体积分数随温度的变化程度小于CH4平衡体积分数随温度的变化程度的原因是_______；
②T1℃时，CO的平衡分压_______(填“>”、“<”或“=”)T2℃时CO的平衡分压。测得T1℃时CO2的平衡转化率为50%，H2O(g)的分压为p0，则反应Ⅱ的平衡常数_______(是用分压表示的平衡常数)。
（3）瑞典化学阿伦尼乌斯(Arrhenius)创立的化学反应速率常数随温度变化关系的经验公式为：(为活化能-假设受温度影响忽略不计，k为速率常数，R和C为常数)，为探究催化剂m、n的催化效率，进行了相应的实验，依据实验数据获得图2曲线。在催化剂m作用下，该反应的活化能_______J・mol-1。假设催化剂n的催化效率大于m的催化效率，请在图2中画出催化剂n的相应曲线图和标注。_____
【答案】（1） ①. ΔH
（3） ①. 90000 ②.
【解析】
【小问1详解】
反应能自发进行的条件为ΔH-TΔS<0，该反应为气体体积增大的反应，则ΔH
B．相同时间内形成C-H键和H-H的数目相等，说明生成1molCH4的同时生成4molH2，未达到平衡状态，B错误；
C．反应不是等体积反应，混合气体的平均相对分子质量不变，说明气体的总物质的量不变，达到平衡，C正确；
D．随着反应进行，CO2和CO的物质的量之和逐渐增大，两者的物质的量之和不变，说明反应达到平衡，D正确；
故答案选ACD。
【小问2详解】
①以1：3的体积比充入CO2和H2，H2初始体积分数较大，且随着温度的升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，则随温度升高，H2体积分数有小幅增大，故L3代表H2，CO的体积分数随温度升高而增大，L1代表CO，则L2代表CO2。随着温度的升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，消耗H2O和CH4，反应Ⅱ平衡正向移动，生成H2O，H2O既有消耗又有生成，而CH4只有消耗，因此T1℃之后，水的平衡体积分数随温度变化程度小于甲烷。
②随温度升高，反应Ⅱ平衡正向移动，CO体积分数增大，T1时CO的平衡分压小于T2时CO平衡分压。设初始充入的CO2为amol，则H2为3amol，设反应Ⅰ消耗CO2xmol，反应Ⅱ消耗CO2ymol，则有，，由图可知，T1时CO的物质的量与CH4的物质的量相等，且CO2的平衡转化率为50%，则有x+y=，x=y，则x=y=mol。H2O的分压为p0，则CO2、H2、CO的分压分别为、、，则Kp==。
【小问3详解】
将图2中的数据代入得到54=-7.2×10-3Ea+C，27=-7.5×10-3Ea+C，解得Ea=90000J/mol。催化剂n的催化效率大于m，即能进一步降低活化能，相同条件下催化剂n对应的Ea小于m，-Ea为曲线斜率，则催化剂n的斜率更大，且两条线与Y轴交点相同，图像为
24. 叠氮化合物是重要的有机合成试剂，实验室制备KN3流程如图。
Ⅰ.制备亚硝酸异丙酯
Ⅱ.制备KN3
已知：相关物质的性质见下表
物质
颜色、状态
沸点
溶解性
KN3
无色晶体
300℃，受热易分解
易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚
(CH3)2CHOH
无色液体
82℃
微溶于水，与乙醇、乙醚混溶
(CH3)2CHONO
无色油状液体
39℃
不溶于水，与乙醇、乙醚混溶
N2H4·H2O
无色油状液体
118℃
与水、乙醇混溶，不溶于乙醚
回答下列问题：
（1）KN3制备装置如图1所示，虚线框中最为合适的仪器是_______。(填序号)
（2）步骤②洗涤(CH3)2CHONO使用NaHCO3溶液的主要目的是_______。
（3）写出由(CH3)2CHONO、N2H4·H2O和KOH反应生成KN3和(CH3)2CHOH的化学方程式_______。
（4）下列说法正确的是_______。(填序号)
A. 步骤①为控制温度<0℃可用冰水浴
B. 步骤⑥加入无水乙醇和用冰盐浴的目的是促使KN3结晶析出并且得到大颗粒晶体
C. 步骤⑦可用乙醇、乙醚多次洗涤，目的之一是洗去吸附在晶体上的水分以减少产品损失和干燥时间
D. 步骤⑧操作X为：使用适量的乙醚溶解粗产品，然后过滤、洗涤、干燥
Ⅲ.纯度检测-“分光光度法”，其原理：Fe3+与N反应灵敏，生成红色配合物，在一定波长下测量红色溶液的吸光度，利用“N吸光度”曲线确定样品溶液中的c(N)。
查阅文献可知：不同浓度的5.0mLKN3标准溶液，分别加入5.0mL(足量)FeCl3标准溶液，摇匀后测量吸光度，可绘制标准溶液的c(N)与吸光度的关系曲线图如图。
纯度检测步骤如下：
①准确称量mgFeCl3·6H2O晶体，配制100mLFeCl3标准液(与文献浓度一致)。
②准确称量0.54gKN3样品，配制成100mL溶液，取5.0mL待测溶液加入VmL(足量)FeCl3标准液，摇匀后测得吸光度为0.6。
（5）配制FeCl3标准液：将mgFeCl3·6H2O晶体放入洁净烧杯，_______，玻璃棒充分搅拌，再加水稀释，冷却后转移至100mL容量瓶。
（6）步骤中②中取用FeCl3标准液V=_______mL，样品的质量分数为_______。(保留两位有效数字)
【答案】（1）B （2）除去未反应完的酸性物质
（3） （4）BC
（5）加入少量浓盐酸 （6） ①. 5 ②. 90%
【解析】
【分析】硫酸和亚硝酸钠先生成亚硝酸，然后亚硝酸和异丙醇发生酯化反应，生成亚硝酸异丙酯；洗涤时使用NaHCO3溶液可以中和未反应的酸性物质，E阶段是亚硝酸异丙酯在碱性条件下和水合肼发生反应，生成KN3和(CH3)2CHOH；由表中信息可知，混合物中“加入无水乙醇”并“冰盐浴冷却”的目的是降低KN3的溶解度，提高产率；
【小问1详解】
为使液体顺利流下使用恒压漏斗，虚线框中最为合适的仪器是B；
【小问2详解】
洗涤时使用NaHCO3溶液可以中和未反应的酸性物质；
【小问3详解】
亚硝酸异丙酯在碱性条件下和水合肼发生反应，生成KN3和(CH3)2CHOH，反应方程式为；
【小问4详解】
A．冰水浴的温度在0℃附近，步骤①为控制温度<0℃不可用冰水浴，A错误；
B．已知KN3微溶于乙醇，步骤⑥加入无水乙醇和用冰盐浴的目的是促使KN3结晶析出，用冰盐浴可减少KN3受热分解，B正确；
C．乙醇易挥发，步骤⑦用乙醇多次洗涤，目的是洗去吸附在晶体上的水分，减少干燥时间，已知KN3不溶于乙醚，用乙醚多次洗涤以减少产品损失，C正确；
D．从KN3粗品得到KN3产品的步骤⑧操作X为：重结晶，D错误；
故选：BC；
【小问5详解】
由于Fe3+会发生水解反应，配制FeCl3标准液时需要加入浓盐酸抑制水解，再加水稀释；
【小问6详解】
由文献信息可知，取用标准液FeCl3标准液的体积为V=5.0mL，根据曲线图，吸光度0.6对应的c()为4.0×10-2mol•L-1，则0.54g产品中含有KN3的质量为81g•mol-1×0.1L×4.0×10-2mol•L-1=0.324g，样品的质量分数=。
25. 左氧氟沙星(K)是喹诺酮类药物中的一种，具有广谱抗菌作用，合成路线如下：
已知：(1)R-COOR1 RCH2OH+R1OH
(2)
(3)
回答以下问题：
（1）下列说法不正确的是___________。(填序号)
A. 化合物J具有碱性，与可反应生成
B. H在强碱溶液中水解产物之一为
C. B→C的目的是保护酮羰基，防止其被氧化
D. 左氧氟沙星的分子式是
（2）化合物E的结构简式是___________，化合物B的含氧官能团是___________。
（3）写出的化学方程式___________。
（4）写出同时符合下列条件的化合物H的同分异构体的结构简式___________。
①分子中仅含一个六元环；
②H-NMR和IR谱检测表明分子中只有2种不同化学环境的H且含有手性碳原子，无-O-O-键。
（5）设计以和为原料合成的路线___________________ (用流程图表示，无机试剂任选)。
【答案】（1）C （2） ①. ； ②. 硝基、羰基、酯基。
（3）； （4）；
（5）
。
【解析】
【分析】反应流程为：
。
【小问1详解】
A. 化合物J中N原子有孤对电子，具有弱碱性，与H2SO4可反应生成J⋅H2SO4A正确；
B.H在强碱溶液中水解反应为：，故B正确；
C.B→C的目的是保护酮羰基，防止其被还原，C错误；
D. 左氧氟沙星的分子式是C18H20N3O4F，D正确；
故答案为：C。
【小问2详解】
根据反应流程可知，E的结构简式为：；B中含氧的基团有硝基、羰基、酯基；
故答案为：；硝基、羰基、酯基。
【小问3详解】
FG的反应方程式为：；
故答案为：
【小问4详解】
①分子中仅含一个六元环；
②H-NMR和IR谱检测表明分子中只有2种不同化学环境的H且含有手性碳原子，无-O-O-键；；
故答案为：。
【小问5详解】
合成路线为：；
故答案为：，
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