2021全国卷Ⅲ高考压轴卷：化学+答案解析

这是一份2021全国卷Ⅲ高考压轴卷：化学+答案解析，共19页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，关于各实验装置的叙述正确的是等内容，欢迎下载使用。

2021新课标Ⅲ高考压轴卷 化学
注意事项：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3．回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 Mg：24 Al：27 S：32 Cl：35.5 Fe：56 Cu：64 Ge:73 Ba：137
一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。每小题只有一个选项符合题意。
1．中华文化源远流长。下列古诗文或谚语中不涉及化学变化的是
A．月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠 B．掬月水在手，弄花香满衣
C．爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏 D．瑞雪兆丰年，雷雨发庄稼
2．以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为氯碱工业。氯及其化合物广泛应用于日常生活中，例如常用的“84”消毒液(含NaClO)、“洁厕灵”(含盐酸)等，“84”消毒液与“洁厕灵”不能混合使用。下列有关含氯物质制备及应用相关反应的离子方程式不正确的是
A．用氯气制氯水： Cl2+H2O Cl-+ClO- + 2H+
B．用“洁厕灵”清除污垢中的碳酸钙： CaCO3 +2H+=Ca2++ CO2↑+ H2O
C．用氯气和氢氧化钠溶液制消毒液： Cl2+ 2OH-= Cl-+ ClO- + H2O
D．工业上用电解NaCl溶液制Cl2： 2Cl- + 2H2OH2↑+ Cl2↑+ 2OH-
3．紫花前胡醇可从中药材当归和白芷中提取得到，能提高人体免疫力。有关该化合物，下列叙述错误的是
A．分子式为C14H14O4
B．能使酸性重铬酸钾溶液变色
C．能够发生消去反应生成双键
D．水解反应的产物能与2mol烧碱反应
4．阿伏加德罗常数的值为 NA，则下列说法正确的是
A．1 mol Fe 与 1molCl2 完全反应时转移的电子数为 3 NA
B．标准状况下，18gH2O 含有的中子数为8NA
C．标准状况下，22.4L 的 HF 中含有的 HF 分子数为 NA
D．50mL18mol·L-1 浓硫酸与足量铜微热反应，转移的电子数为 1.8NA
5．关于各实验装置的叙述正确的是

A．装置甲可用于验证苯与液溴发生取代反应
B．装置乙可用于洗涤表面的
C．装置丙可用于由溶液制备
D．装置丁可用于分离乙醇与溴水
6．X、Y、Z、W为短周期主族元素，X、Y、Z同周期，Z、W同主族，且W、Y、Z、X原子序数依次增大，X元素在地壳含量中排名第二，Z原子的最外层有3个电子。下列说法错误的是
A．Y最高价氧化物的水化物为强碱
B．X的氧化物可作为信息传输介质的原料
C．原子半径Y﹥Z﹥X
D．W和X具有许多相似的性质
7．重铬酸钾是工业合成的常用氧化剂和催化剂，如图所示的微生物电池，能利用实现含苯酚废水的有效处理，该电池工作一段时间，中间室中NaCl溶液的浓度减小，则下列叙述不正确的是

A．电极a为负极，电子从电极a经过导线流向电极b
B．M为阴离子交换膜，N为阳离子交换膜
C．正极的电极反应式为
D．当电极b产生103g沉淀时，电极a产生14.4L(标准状况下)气体

三、非选择题：共58分，第8~10题为必考题，每个试题考生都必须作答。第11~12题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题
8．亚硝酸钠(NaNO2)是一种工业盐，实验室可用如图装置(略去部分夹持仪器)制备。


已知：
①；
②；
③；
④酸性条件下，NO和都能与反应生成和；能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
(1)加热装置A前，先通一段时间N2，目的是_______；
(2)装置A中发生反应的化学方程式为_______；
(3)实验结束后，B瓶溶液中溶质的主要成分是_______(填化学式)。
(4)仪器C中盛放的药品为_______(填名称)。
(5)充分反应后，检验装置D中产物的方法是：取产物少许置于试管中，_______，则产物是NaNO2 (注明试剂、现象)。
(6)装置F的作用是_______；
(7)为测定亚硝酸钠的含量，称取4.000g样品溶于水配成250mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中，再向锥形瓶中加入0.1000molL酸性KMnO4溶液20.00mL，两者恰好完全反应。计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数_______。(写出计算过程)
9．某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+)：

部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
阳离子
Fe3+
Fe2+
Mg2+
Al3+
Cu2+
Cr3+
开始沉淀时的pH
1.9
7.0
--
--
4.7
--
沉淀完全时的pH
3.2
9.0
11.1
8
6.7
9(>9溶解


(1)实验室用18.4mol⋅L-1的浓硫酸配制250mL4.8mol⋅L-1的硫酸溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和移液管(一种能精确量取一定体积液体的仪器)外，还需___。
(2)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是___(至少两条)。
(3)加入H2O2的作用是___。
(4)钠离子交换树脂的原理为：Mn++nNaR→MRn+nNa+，被交换的杂质离子是___。
(5)还原过程发生以下反应(请配平)：__Na2Cr2O7+__SO2+__=__Cr(OH)(H2O)5SO4+__Na2SO4；
(6)从流程的滤液中可回收的主要物质是___。
10．氮及其化合物的研究对于生态环境保护和工农业生产发展非常重要。请回答下列问题：
(1)煤燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物NOx，用CH4催化还原NOx可消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H=-865.0 kJ·mol-1
②2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g) △H=-112.5 kJ·mol-1
③适量的N2和O2完全反应，每生成2.24 L(标准状况下)NO时，吸收8.9 kJ的热量。
则CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H=___________kJ·mol-1。
(2)已知合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H=-92 kJ·mol-1
①合成氨需要选择合适的催化剂，分别选用A、B、C三种催化剂进行实验，所得结果如图1所示(其他条件相同)，则实际生产中适宜选择的催化剂是(填“A”、“B”或“C”)，理由是___________。
②科研小组模拟不同条件下的合成氨反应，向刚性容器中充人10.0 mol N2和20.0 mol H2，不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系如图2，T1、T2、T3由小到大的排序为___________；在T2、50MPa条件下，A点v正___________v逆(填“＞”、“＜”或“=”)；在温度T2压强50 MPa时，平衡常数Kp=___________MPa-2(列出表达式，分压=总压×物质的量分数)。
③合成氨反应在催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态)：
第一步N2(g)→2N*；H2(g)→2H*(慢反应)
第二步N*＋H*NH*；NH*＋H*NH2*；NH2*＋H*NH3*；(快反应)
第三步NH3*NH3(g)(快反应)
i．第一步反应的活化能E1与第二步反应的活化能E2相比：E1＞E2，请写出判断理由___________。
ii．关于合成氨工艺的下列理解，正确的有___________(填写字母编号)。
A．控制温度远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和加快的反应速率
B．合成氨反应在不同温度下的△H和△S都小于零
C．NH3易液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行
D．原料气中N2由分离空气得到，H2由天然气与水蒸气反应生成，原料气需要经过净化处理，以防催化剂中毒和安全事故发生
（二）选考题：共15分。请考生从2道化学题任选一题作答。如果多做，则每按所做的第一题计分。
11．［化学——选修3：物质结构与性质］（15分）
W、R、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素，其元素性质或原子结构如下：
元素
元素性质或原子结构
W
基态原子L能层所有能级上电子数相同
R
第二周期元素基态原子中未成对电子最多
X
基态原子核外s能级上电子总数与p能级上电子总数相等，且第一电离能低于同周期相邻元素
Y
次外层电子数是最外层电子数的2倍
Z
最外层只有1个电子，其它所有轨道电子均成对
请按要求填空：
(1)Y的基态原子有___________种不同的运动状态的电子，Z的价电子轨道表示式为___________
(2)W、R、X的简单氢化物中，键角由大到小排列是___________(用对应的分子式表示)，原因___________
(3)已知：羧酸的酸性可用pKa（pKa=-lgKa）的大小来衡量，pKa越小，酸性越强；
羧酸

三氯乙酸()
0.65
三氟乙酸()
0.23
由表可见，酸性：三氯乙酸___________三氟乙酸(填“大于”、“小于”或“等于”)，从键的极性角度解释原因___________
(4)W和Y两种元素可形成一种熔点为2700、摩氏硬度为9.5的化合物，该化合物的晶胞结构如图所示，Y原子紧邻的Y原子有___________个；若晶胞参数为a nm，晶体密度为，则阿伏伽德罗常数为___________(列出计算式即可)。


12．[化学——选修5：有机化学基础]（15分）
胡椒醛衍生物在香料、农药、医药等领域有着广泛用途，以香草醛(A)为原料合成5-三氟甲基胡椒醛(E)的路线如图所示：

已知：I．酚羟基能与CH2I2发生反应③，而醇羟基则不能。
II．CH3CHO+CH2OHCH2CH2OH→+H2O
(1)化合物C中官能团的名称是_____；反应④的反应类型是_______。
(2)写出反应③的化学方程式_______。
(3)满足下列条件的香草醛同分异构体有______种，其中核磁共振氢谱峰值比为3：2：2：1的同分异构体结构简式为______。
i．属于芳香族化合物，芳环上有两个取代基
ii．不能与氯化铁溶液发生显色反应
iii．能与碳酸氢钠溶液反应放出气体
(4)1 mol的香草醛最多可与_______mol的H2发生加成反应。
(5)根据已有知识并结合题给信息，已香草醛和2-氯丙烷为原料，可合成香草醛缩丙二醇()，写出合成流程图(无机试剂任选)__(合成流程图示例如下CH2=CH2CH3CH2BrCH3CH2OH)

参考答案
1．【答案】B
【解析】
A．渔火为物质燃烧发的光，燃烧属于化学变化，A 不符合题意；
B．捧起清澄明澈的泉水，泉水照见月影，好像那一轮明月在自己的手里一般；摆弄山花，馥郁之气溢满衣衫，为物理变化，B与题意相符；
C．爆竹的燃放涉及氧化还原反应，C与题意不符；
D．雷雨发庄稼指的是，2NO+O2=2NO2 ，3NO2+H2O=2HNO3+NO，闪电使空气中的氮气发生化学变化， 转化成了含氮的硝酸根离子，即植物生长需要的氮肥，D 与题意不符，故正确选项为B
2．【答案】A
【解析】
A．氯气与水反应生成的HClO是弱酸，离子方程式中不能拆开，离子方程式应为，A项符合题意；
B．洁厕灵的有效成分是盐酸，该离子方程式正确，B项不符合题意；
C．氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，该离子方程式正确，C项不符合题意；
D．电解氯化钠溶液生成氢气、氯气、氢氧化钠，该离子方程式正确，D项不符合题意；
故正确选项为A
【点睛】
离子方程式中应当拆开的物质有强酸、强碱、可溶性盐；应当遵循元素守恒、电荷守恒、得失电子守恒
3．【答案】D
【解析】
A．根据该有机物的分子结构可以确定其分子式为C14H14O4，故A正确；
B．该有机物的分子在有羟基，且与羟基相连的碳原子上有氢原子，故其可以被酸性重铬酸钾溶液氧化，能使酸性重铬酸钾溶液变色，再者最右边的环上有碳碳双键，也能使酸性重铬酸钾溶液变色，故B正确；
C．该有机物分子中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子，故其可以在一定的条件下发生消去反应生成碳碳双键，故C正确。
D．该有机物的分子中有酯基，发生水解反应，得到羧酸和酚。但是没有给出有机物的物质的量，所以无法求算。故D叙述不正确；
故答案为：D
4．【答案】B
【解析】
A．由反应可知1molFe与1.5molCl2才能完全反应，则转移的电子数为2NA，故A错；
B．标准状况下，18gH2O的物质的量为1mol，由于H2O中H原子无中子，1个O原子中含8个中子，所以1molH2O中所含的中子数为8NA，故选B；
C．标况下HF为液体，所以不能用气体摩尔体积进行相关计算，故C错；
D．随着反应的进行，浓硫酸浓度会降低，即稀硫酸与Cu不反应，硫酸未完全反应，所以无法计算该反应所转移的电子数，故D错。
答案选B
5．【答案】B
【解析】
A．Br2易挥发，可进入盛有硝酸银的试剂瓶种发生反应生成AgBr，干扰对HBr的判断，无法验证苯和溴的取代反应，故A错误；
B．易溶于水，难溶于水，故可以用图中装置操作洗涤，故B正确；
C．坩埚用于灼烧固体，无法得到水合物，由溶液制备应该用蒸发皿，故C错误；
D．乙醇与溴水互溶，无法通过分液漏斗分离，故D错误；
答案选B。
6．【答案】A
【分析】
X元素在地壳含量中排名第二，X为Si，Z和X同周期，Z原子的最外层有3个电子，则Z为Al，Y的原子序数小于Z，且Y、Z都是第三周期元素，则Y为Na或Mg，Z、W同主族，W原子序数最小，则W为B；
【解析】
W为B，Y为Na或Mg，Z为Al，X为Si，
A．若Y是Mg，最高价氧化物的水化物为Mg(OH)2，是弱碱，故A错误；
B．X为Si，SiO2可作为光导纤维的材料，故B正确；
C．同周期原子序数越大，原子半径越小，Y、Z、X原子序数依次增大，则原子半径Y﹥Z﹥X，故C正确；
D．W和X同主族，最外层电子数相同，化学性质相似，故D正确；
故选：A。
7．【答案】B
【解析】
A．该装置为原电池，电极a为失电子生成，碳元素化合价升高，发生氧化反应，a为负极，电子经导线从负极流向正极，选项A正确；
B．负极产生的通过阳离子交换膜(M)进入中间室，正极产生的通过阴离子交换膜(N)也进入中间室，中和生成水，溶液体积增大，NaCl溶液的浓度减小，选项B错误；
C．根据图示，b为正极，发生还原反应，正极的电极反应式为，选项C正确；
D．电极b产生103 g沉淀，即1 mol的，根据正极电极反应，电路中转移电子为3 mol，根据电子守恒，负极电极反应式为，标准状况下产生气体，选项D正确。
答案选B。

8．【答案】排出装置中的空气，防止NO被氧化，避免生成的亚硝酸钠中混有杂质 ， 碱石灰 加入稀硫酸(或稀盐酸)，溶液中有气泡产生且在试管上方变成红棕色气体 吸收尾气NO，防止污染空气 86.25%
【分析】
装置A中发生反应是浓硝酸和木炭加热反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，装置A中生成的二氧化氮进入装置B生成硝酸，B中发生反应3Cu+8H++2=3Cu2++NO↑+4H2O，实验结束后，实验结束后，B瓶溶液中溶质的主要成分是，，仪器C为干燥管，利用其中的碱石灰来干燥一氧化氮气体和吸收二氧化碳气体，D中发生2NO+Na2O2=2NaNO2；E为球形干燥管，防止F中的水蒸气进入D中与过氧化钠反应，F为尾气处理3MnO+5NO+4H＋=5NO+3Mn2＋+2H2O。
【解析】
(1)制备亚硝酸钠需要一氧化氮和过氧化钠反应生成，过氧化钠和二氧化碳、水蒸气发生反应，NO能与空气中的氧气反应生成二氧化氮，所以制备的一氧化氮气体必须纯净干燥，装置中无空气存在，加热装置A前，先通一段时间N2，目的是排出装置中的空气，防止NO被氧化，避免生成的亚硝酸钠中混有杂质；故答案为：排出装置中的空气，防止NO被氧化，避免生成的亚硝酸钠中混有杂质；
(2)装置A中发生反应浓硝酸和木炭加热反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，化学方程式为；故答案为：；
(3)装置A中生成的二氧化氮进入装置B生成硝酸，B中发生反应3Cu+8H++2=3Cu2++NO↑+4H2O，实验结束后，B瓶溶液中溶质的主要成分是，(填化学式)。故答案为：，；
(4)制备亚硝酸钠需要一氧化氮和过氧化钠反应生成，过氧化钠和二氧化碳、水蒸气发生反应，所以制备的一氧化氮气体必须纯净干燥，仪器C为干燥管，利用其中的碱石灰来干燥一氧化氮气体和吸收二氧化碳气体。仪器C中盛放的药品为碱石灰。故答案为：碱石灰；
(5)已知3NaNO2+3HCl=3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O，反应生成的一氧化氮遇到空气会生成红棕色气体二氧化氮，充分反应后，检验装置D中产物的方法是：取产物少许置于试管中加入稀硫酸（或稀盐酸），溶液中有气泡产生且在试管口上方出现红棕色气体，证明产物是NaNO2。
(6)装置F的作用是：吸收尾气NO，防止污染空气；故答案为：吸收尾气NO，防止污染空气；
(7)为测定亚硝酸钠的含量，称取4.000g样品溶于水配成250mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中，再向锥形瓶中加入0.1000molL酸性KMnO4溶液20.00mL，25mL样品消耗高锰酸钾的物质的量为0.1000mol/L×0.02L=0.002mol，则250mL样品溶液会消耗高锰酸钾的物质的量为0.002mol×=0.02mol，根据化合价变化可得反应关系式：2MnO～5NO，则4.000g样品中含有亚硝酸钠的物质的量为0.02mol×=0.05mol，质量为69g/mol×0.05mol=3.45g，所得固体中亚硝酸钠的质量分数为：×100%=86.25%。故答案为：86.25%。

9．【答案】250mL容量瓶、胶头滴管 升高反应温度、搅拌(或增加浸取时间、滤渣多次浸取等) 氧化+3价Cr使之转变成+6价Cr(或Cr2O72-)，以便于与杂质离子分离 Ca2+、Mg2+ 1 3 11H2O 2 1 Na2SO4
【分析】
(1)由浓硫酸配制250mL4.8mol/L硫酸溶液所需的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、移液管、250mL容量瓶和胶头滴管；
(2)酸浸时，升高反应温度、增加浸取时间、不断搅拌混合物、滤渣多次浸取等能提高浸取率；
(3)双氧水有强氧化性，能氧化还原性的物质；H2O2氧化后的溶液中加入NaOH调pH=8，Fe3+、Al3+转化为沉淀除去；
(4)钠离子交换树脂交换的离子是钙离子和镁离子；
(5)二氧化硫具有还原性，被离子交换后溶液中的Na2Cr2O7氧化为硫酸根，Na2Cr2O7被还原为Cr(OH)(H2O)5SO4；
(6)从流程的滤液中可回收的主要物质是硫酸钠。
【解析】
(1)由浓硫酸配制250mL4.8mol/L硫酸溶液所需的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、移液管、250mL容量瓶和胶头滴管；
(2)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是：升高反应温度、增加浸取时间、不断搅拌混合物、滤渣多次浸取等；
(3)双氧水有强氧化性，能氧化还原性的物质，Cr3+有还原性，能被双氧水氧化为+6价的Cr，以便于与杂质离子分离；经H2O2氧化后的溶液中加入NaOH溶液使溶液呈碱性，溶液pH=8，根据表中数据知，Fe3+、Al3+转化为沉淀除去；
(4)钠离子交换树脂交换的离子是钙离子和镁离子；
(5)二氧化硫具有还原性，被离子交换后溶液中的Na2Cr2O7氧化为硫酸根，Na2Cr2O7被还原为Cr(OH)(H2O)5SO4，依据得失电子守恒、原子守恒配平，Na2Cr2O7+3SO2+11H2O =2Cr(OH)(H2O)5SO4+Na2SO4；
(6)从流程的滤液中可回收的主要物质是硫酸钠。
【点睛】
升高反应温度、增加浸取时间、不断搅拌混合物、滤渣多次浸取等能提高浸取率。

10．【答案】-1155.5 A，催化剂A在较低温度下具有较高的活性，节约能源；且反应放热，低温有利于氨的合成 T1＜T2＜T3 ＞ 活化能越大，反应速率越慢 BCD
【分析】
先求出根据N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H，根据盖斯定律：①+②-③，得CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H；在温度T2压强50 MPa时，列出反应的三段式， ，由 ,解出x，再求出各物质的物质的量分数，求出分压，求出Kp；
【解析】
(1)①CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H=-865.0 kJ·mol-1，②2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g) △H=-112.5 kJ·mol-1，③适量的N2和O2完全反应，每生成2.24 L(标准状况下)NO时，即生成0.1molNO，吸收8.9 kJ的热量，则生成1molNO，吸收89 kJ的热量。可得N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=178kJ·mol-1，根据盖斯定律：①+②-③，则CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H= -865.0 kJ·mol-1-112.5 kJ·mol-1-178kJ·mol-1=-1155.5kJ·mol-1。故答案为：-1155.5；
(2)①合成氨需要选择合适的催化剂，实际生产中适宜选择的催化剂是A，理由是催化剂A在较低温度下具有较高的活性，节约能源；且反应放热，低温有利于氨的合成。故答案为：A；催化剂A在较低温度下具有较高的活性，节约能源；且反应放热，低温有利于氨的合成；
②如图2，合成氨是放热反应，当压强相同时，升高温度，平衡逆向移动，氨的体积分数越低，T1、T2、T3由小到大的排序为T1＜T2＜T3；在T2、50MPa条件下，A点属于非平衡状态，反应向正向进行，v正＞v逆(填“＞”、“＜”或“=”)；在温度T2压强50 MPa时， ,x=5mol，各物质的物质的量分数：N2为 ，H2为，NH3为0.5，p(N2)=50×25%MPa，p(H2)=50×25%MPa，p(NH3)=50×50%MPa，平衡常数Kp=== MPa-2(列出表达式，分压=总压×物质的量分数)。故答案为：T1＜T2＜T3；＞；；
③i．第一步反应的活化能E1与第二步反应的活化能E2相比：E1＞E2，判断理由活化能越大，反应速率越慢。故答案为：活化能越大，反应速率越慢；
ii．A．控制温度远高于室温，是为了保证催化剂的活性最大，故A错误；
B．合成氨正反应形成生成物的化学键放出的热量大于拆开反应物的化学键吸收的热量，是放热反应，在不同温度下的△H都小于零，合成氨反应是气体体积减少的反应，在不同温度下的△S都小于零，故B正确；
C．NH3易液化，不断将液氨移去，减少生成物浓度，利于反应正向进行，故C正确；
D．原料气中N2由分离空气得到，H2由天然气与水蒸气反应生成，原料气需要经过净化处理，以防催化剂中毒和安全事故发生，故D正确；
故答案为：BCD。

11．【答案】14 CH4＞NH3＞H2O NH3中心原子有一对孤电子对H2O中心原子有两对孤电子对，CH4中心原子没有孤电子对，而孤电子对排斥力比键合电子对排斥力大，所以孤电子对越多，键角减小 小于 F的电负性比Cl大，F-C极性大于Cl-C的极性，使F3C-C极性大于Cl3C-C的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子 12
【分析】
W基态原子L能层所有能级上电子数相同，W的电子排布式为1s22s22p2，为C元素；R第二周期元素基态原子中未成对电子最多，故R为N元素；X基态原子核外s能级上电子总数与p能级上电子总数相等，且第一电离能低于同周期相邻元素，X为O元素；Y次外层电子数是最外层电子数的2倍，K、L、M层电子数分别为2、8、4，故Y为Si元素；Z最外层只有1个电子，其它所有轨道电子均成对，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，为Cu元素。
【解析】
(1)根据分析，Y是Si元素，核外所有电子的运动状态均不同，因此有14种不同的运动状态的电子；Z为Cu，价电子为3d104s1，价电子排布图为；
(2) W、R、X的简单氢化物分别为CH4、NH3、H2O，三个分子的中心原子均为sp3杂化，孤电子对排斥力比键合电子对排斥力大，所以孤电子对越多，键角减小，CH4、NH3、H2O中中心原子的孤电子对分别为0、1、2，故键角CH4＞NH3＞H2O；
(3)由于pKa越小，酸性越强，由表可以看出，三氯乙酸的pKa大于三氟乙酸的，故酸性三氯乙酸小于三氟乙酸；同主族元素电负性从上到下依次减弱，F的电负性比Cl大，所以F与C形成的共价键极性较大，CF3COOH中F3C-C极性大于CCl3COOH中Cl3C-C的极性，导致三氟乙酸的负电性偏向-CF3，致使羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，酸性更强；
(4)由均摊法可知，晶胞中W的个数为8×+6×=4，Y的个数为4，故该物质的化学式为SiC，由图可以看出，C在8个顶点和6个面心，与C紧邻的C有12个，由于化学式为SiC，故Si原子紧邻的Si原子也有12个；晶胞密度，故NA=。

12．【答案】羟基、醛基、碘原子 取代反应 +CH2I2→+2HI 6 4 CH3CH=CH2
【分析】
A发生取代反应生成B，B发生取代反应生成C，C发生取代反应生成D，D发生取代反应生成E。(5)以香草醛和2-氯丙烷为原料，合成香草醛缩丙二醇()，A和HOCH(CH3)CH2OH发生信息II的反应得到可由BrCH (CH3)CH2Br发生水解反应得到，BrCH(CH3)CH2Br可由丙烯和溴发生加成反应得到，丙烯可由2-氯丙烷发生消去反应得到。
【解析】
(1)化合物C结构简式是，分子中含有的官能团是-OH、-I、-CHO，则含有的官能团名称为羟基、醛基、碘原子；
反应④是与CF3COONa发生取代反应产生和ICOONa，故反应④的类型是取代反应；
(2)反应③是与CH2I2发生取代反应产生、HI，该反应的化学方程式为：+CH2I2→+HI；
(3)香草醛为，分子式是C8H8O3，其同分异构体符合条件：i．属于芳香族化合物，芳环上有两个取代基，说明有2个与苯环连接的取代基；ii．不能与氯化铁溶液发生显色反应，说明物质中不含酚羟基；iii．能与碳酸氢钠溶液反应放出气体，说明分子中含有-COOH，则符合条件的同分异构体结构简式是、、、、、，故符合条件的同分异构体共有6种；
其中核磁共振氢谱峰值比为3：2：2：1的同分异构体结构简式为；
(4)香草醛分子中含有苯环及醛基都可以与H2发生加成反应，因此1 mol的香草醛最多可与4 mol H2发生加成反应；
(5)与NaOH的乙醇溶液共热，发生消去反应产生CH2=CH-CH3，CH2=CH-CH3与Br2发生加成反应产生CH2Br-CHBr-CH3，CH2Br-CHBr-CH3与NaOH溶液共热，发生取代反应产生，与反应产生，故合成路线为CH3CH=CH2 。