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黑龙江哈尔滨2020届高三下学期第二次模拟考试理科综合化学试题
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这是一份黑龙江哈尔滨2020届高三下学期第二次模拟考试理科综合化学试题，共18页。试卷主要包含了 设NA为阿伏加德罗常数的值， 常温下，向20mL 0等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Ni-59 Ga-70 Ba-137
1. 化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关。下列说法正确的是
A. 蛋白质在人体内水解为氨基酸和甘油等小分子物质后才能被吸收
B. 丝绸的主要成分是天然纤维素，属于高分子化合物
C. 高铁车用大部分材料是铝合金，铝合金材料具有质量轻、抗腐蚀能力强等优点
D. 中秋节吃月饼，为防止月饼富脂易变质，常在包装袋中加入生石灰
【答案】C
【解析】
【详解】A．蛋白质在人体内水解为氨基酸，不能水解为甘油，A错误；
B．丝绸的主要成分是蛋白质，属于高分子化合物，B错误；
C．高铁车用大部分材料是铝合金，铝合金材料具有质量轻、抗腐蚀能力强等优点，C正确；
D．中秋节吃月饼，为防止月饼富脂易变质，常在包装袋中加入还原铁粉，D错误；
答案选C。
2. 桥环化合物是指化合物中的任意两个环共用两个不直接相连的碳原子的环烃，二环[1，1，0]丁烷( )是最简单的一种桥环有机物。下列关于该化合物的说法正确的是
A. 其同分异构体中呈环状的只有环丁烯()
B. 构成该化合物的所有原子处于同一个平面
C. 二环[1，1，0]丁烷和甲烷互为同系物
D. 二环[1，1，0]丁烷的二溴代物为4种
【答案】D
【解析】
【详解】A．二环[1，1，0]丁烷( ) 与环丁烯()和甲基环丙烯()等互同分异构体，A错误；
B．二环[1，1，0]丁烷分子中含有饱和碳原子，所有原子不可能在同一平面上，B错误；
C．二环[1，1，0]丁烷与甲烷的结构不相似，分子通式不同，故二环[1，1，0]丁烷和甲烷不互为同系物，C错误；
D．二环[1，1，0]丁烷的一溴代物有两种，形成的二溴代物有三种()， 形成的二溴代物有一种 ()，共四种，D正确；
答案选D。
【点睛】判断两种有机物是否互为同系物，首先看它们的结构是否相似，即所含的官能团及个数均相同，其次是它们的分子组成是否相差1个或若干个“CH2”原子团。
3. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等，Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍，由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述正确的是
A. Y单质的熔点高于X单质
B. 元素非金属性强弱的顺序为W>Y>Z
C. Z元素在自然界中既有游离态也有化合态
D. 1mIW 和X形成的化合物中可能含有4ml离子
【答案】A
【解析】
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，故X为Na；根据化合物M的结构图可知，W与Y形成2个共价键，W的最外层电子数为6，其原子序数小于Na，故W为O；W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等，Z的最外层电子数为8-1=7，Z的原子序数大于Na，故Z为Cl；Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍，Y的原子序数为14，故Y为Si。
【详解】由分析知，W为O、X为Na、Y为Si、Z为Cl。
A．Na形成的晶体为金属晶体，其熔点低，而Si形成的晶体为原子晶体，具有较高熔点，所以单质熔点：Y˃X，A正确；
B．同一周期从左到右主族元素的非金属性逐渐增强，同一主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，即非金属性O˃Cl˃Si,B错误；
C．Cl元素在自然界中只以化合态的形式存在，C错误；
D．1mlO和Na形成的化合物为Na2O2或Na2O，都含有3ml离子，D错误；
答案选A。
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述不正确的是
A. 乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体共28g含有的原子数目为6NA
B. 0.1 ml羟基中所含有的电子数为NA
C. 1 L0.1 ml·L-1 Na2S溶液中，S2-、 HS-和H2S微粒数之和为0.1NA
D. 在K37C1O3+6H35Cl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O反应中，若反应中电子转移的数目为10NA则有424g氯气生成
【答案】B
【解析】
【详解】A．乙烯和环丁烷(C4H8)的最简式为CH2，28g乙烯和环丁烷的混合气体含3mlCH2，故28g乙烯和环丁烷的混合气体含有的原子数目为6NA，A正确；
B．1个羟基()中含有9个电子，故0.1 ml羟基中所含有的电子数为0.9NA，B错误；
C．硫化钠的物质的量为0.1ml，S元素在溶液中以S2-、HS-、H2S三种形式存在，由元素守恒可知S2-、 HS-和H2S的微粒数之和为0.1NA，C正确；
D．同种元素不同价态的原子之间若发生氧化还原反应元素的化合价只靠近不交叉，在K37C1O3+6H35Cl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O反应中，氯酸钾中的1个37C1转化为氯气分子中0价氯原子，H35Cl中有5个35Cl转化为氯气分子中0价氯原子，反应中转移5ml电子生成3ml氯气，且氯气中的37C1：35Cl=1：5，故这样的氯气的相对分子质量为，若反应中电子转移的数目为10NA，则生成6ml氯气，其质量为
= 424g，D正确；
答案选B。
【点睛】在计算一定物质的量或者一定质量的羟基中所含的电子数目时，要注意区别好羟基和氢氧根离子，羟基呈电中性，而1个氢氧根离子带一个单位的负电荷。
5. 对下列实验现象或操作解释正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．KI淀粉溶液中滴入氯水变蓝，氯水中的氯气把I-氧化成I2，再通入SO2，蓝色褪去，SO2把I2还原为I-，体现了SO2的还原性，A错误；
B．配制FeCl3溶液时，先将FeCl3溶于适量浓盐酸，再用蒸馏水稀释，但是不能在试剂瓶中加入少量的铁粉，2Fe3++Fe=3Fe2+，B错误；
C．某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，该溶液中可能含有SO42-或Ag+等，C正确；
D．向含有Cu(NO3)2和AgNO3的溶液中滴加Na2S溶液，生成黑色沉淀，Na2S为不足量，并且Ag2S、CuS都是黑色沉淀，故不能根据实验现象判断Ksp(Ag2S)＜Ksp(CuS)，D错误；
答案选C。
【点睛】验证溶液中是否含有SO42-，首先取少量试样于试管中，向试管中滴加稀盐酸酸化，若无明显现象，再滴加氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，则说明含有SO42-。加入盐酸酸化的目的是排除CO32-、Ag+、SO32-等离子的干扰。
6. 尿素在生产生活中应用非常广泛，2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(l)是工业上合成氮肥尿素的主要方法，在生产条件下，单位时间内获得尿素的产量与压强及n(NH3):n(CO2)的关 系如图甲所示。当氨碳比n(NH3):n(CO2)=4 时，CO2的转化率随时间的变化关系如图乙所示。下列说法不正确的是
A. 生产过程中n(NH3):n(CO2)的 最佳配比为2:1
B. 若开始投料按照n(NH3):n(CO2)为2:1投料，平衡后若压缩容器的体积，则再次平衡时c(NH3)比压缩前小
C. A点的逆反应速率小于B点的正反应速率
D. 由图乙可知NH3的平衡转化率为30%
【答案】B
【解析】
【详解】A．一定压强下，单位时间内的CO(NH2)2产量越高，说明n(NH3):n(CO2)的配比最佳，由图可知，生产过程中n(NH3):n(CO2)的 最佳配比为2:1，A正确；
B．2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(l)，该反应的平衡常数表达式为K=，温度不变，平衡常数不变，故若开始投料按照n(NH3):n(CO2)为2:1投料，平衡后若压缩容器的体积，则再次平衡时c(NH3)与压缩前相等，B错误；
C．当氨碳比n(NH3):n(CO2)=4 时，A点CO2的转化率小于平衡时B点对应的转化率，反应向正反应方向进行，随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，正反应速率逐渐减小，达到平衡时正逆反应速率相等，故A点的逆反应速率小于B点的正反应速率，C正确；
D．当氨碳比n(NH3):n(CO2)=4 时，假设n(NH3)=4aml，n(CO2)=aml，由图乙可知，平衡时CO2的转化率为60%，故达到平衡时消耗CO2的物质的量为0.6aml，2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(l)，根据反应物、生成物的变化的物质的量之比等于化学计量数之比可知，达到平衡时消耗NH3的物质的量为1.2aml，所以NH3的平衡转化率为=30%，D正确；
答案选B。
【点睛】在应用化学平衡常数时，要注意方程式中反应物、生成物的状态，固体、纯液体的浓度视为常数，例如2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(l)，该反应的平衡常数表达式为K=。
7. 常温下，向20mL 0.05ml·L-1的某稀酸H2B溶液中滴入0.1ml·L-1氨水，溶液中由水电离出氢离子浓度随滴入氨水体积变化如图。下列分析正确的是
A. NaHB溶液可能为酸性，也可能为碱性
B. A、B、 C三点溶液的pH是逐渐减小，D、E、F三点溶液的pH是逐渐增大
C. B点溶液c(NH4+)=2c(B2-)
D. E溶液中离子浓度大小关系：c(NH4 +)> c(B2-)> c(H+)>c(OH-)
【答案】D
【解析】
【详解】A．酸溶液中水电离出氢离子的浓度c(H+)等于溶液中氢氧根离子浓度c(OH-)，即A点时，c(OH-)=1.0×10-13ml·L-1 ，则溶液中c(H+)==0.1ml·L-1，因为酸H2B为二元酸，2×0.05ml·L-1=0.1ml·L-1，所以H2B为强酸，即NaHB溶液显酸性，A错误；
B．随着氨水的加入，溶液的酸性减弱，溶液的pH增大，所以A、B、C三点溶液的pH是逐渐增大，D点恰好完全反应，随着氨水的加入，溶液的碱性逐渐增强，D、E、F三点溶液的pH逐渐增大，B错误；
C．D点时，氨水与H2B恰好完全反应生成(NH4)2B，(NH4)2B是强酸弱碱盐，溶液呈酸性，所以B点时溶液呈酸性，c(NH4+)<2c(B2-)，C错误；
D．E点为(NH4)2B和氨水的混合物，由图可知此时溶液中铵根离子的水解程度大于一水合氨的电离，溶液呈酸性，c(NH4 +)> c(B2-)> c(H+)>c(OH-)，D正确；
答案选D。
8. 镍、钴及其化合物在工业上应用广泛。从某含镍废渣(含主要成分为Ni、CO、C2O3 及少量杂质Al2O3)提取碳酸钴、硫酸镍工艺如下：
已知：25℃，Ksp[C(OH)2]=4.0×10-15， lg2=0.3
(1)酸浸时需将含镍废渣粉碎，目的是_______，酸浸时通入SO2的作用是________。
(2)“除铝”时发生反应离子方程式是______________________，25℃，若“沉钴”开始时c (C2+) = 0.010 m/L，则控制pH≤______时不会产生C(OH)2沉淀。
(3)一定浓度的NiSO4溶液中加入适量的NaClO和NaOH混合液，可制得NiOOH沉淀，该反应的化学方程式为________。NiOOH可用于制备碱性镍氢电池，该电池工作原理： NiOOH+ MHNi(OH)2+M(M为储氢合金)电池充电时阳极的电极反应式是___________。
(4) NiSO4溶液可经过操作A得到NiSO4·7H2O晶体，俗称“翠矾”，操作A具体是指______________。煅烧该晶体时剩余固体质量与温度变化曲线如图，已知该曲线中D处所得产物均为氧化物，写出C到D的化学方程式______________。
【答案】 ①. 增大接触面积，加快反应速率，提高镍的浸出率，提高产率 ②. 将C3+还原为C2+ ③. Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑ ④. 7.8 ⑤. 2NiSO4+NaClO+4NaOH=2NiOOH↓+NaCl+Na2SO4+H2O ⑥. Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O ⑦. 加热浓缩、冷却结晶、过滤 ⑧. 2NiSO4Ni2O3+SO2↑+SO3↑
【解析】
【分析】某含镍废渣(含主要成分为Ni、CO、C2O3 及少量杂质Al2O3)加入硫酸酸浸，酸浸后的溶液中含有Ni2+、C2+、C3+、Al3+，通入SO2，将C3+还原为C2+，加入碳酸钠调节溶液pH，使Al3+全部转化为沉淀，过滤，向滤液中加入萃取剂得到含C2+水溶液和有机层，沉钴中加入足量的碳酸氢钠溶液，得到碳酸钴；有机层处理后得NiSO4溶液。NiSO4溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、得NiSO4·7H2O晶体，煅烧该晶体的NixOy。
【详解】（1）酸浸时需将含镍废渣粉碎，目的是增大接触面积，加快反应速率，提高镍的浸出率，提高产率；酸浸时通入SO2的作用是将溶液中的C3+还原为C2+；
（2）“除铝”时，溶液中的Al3+与CO32-发生水解反应生成氢氧化铝和二氧化碳，反应的离子方程式是Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑ ；若“沉钴”开始时c (C2+) = 0.010 ml/L，c (C2+)×c2(OH-)= 0.010 m/L×c2(OH-)≤4.0×10-15，c(OH-)≤2×10-6.5m/L，c(H+)m/L=2-1×10-7.5 m/L，故pH≤7.8；
（3）一定浓度的NiSO4溶液中加入适量的NaClO和NaOH混合液，NaClO将Ni2+氧化，反应的化学方程式为2NiSO4+NaClO+4NaOH=2NiOOH↓+NaCl+Na2SO4+H2O；NiOOH可用于制备碱性镍氢电池，该电池工作原理： NiOOH+ MHNi(OH)2+M(M为储氢合金)，电池充电时阳极发生氧化反应，故阳极的电极反应式是Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O；
（4）从NiSO4溶液得到NiSO4·7H2O晶体的具体操作依次为加热浓缩、冷却结晶、过滤；
n(NiSO4·7H2O)==0.2ml，n(NiSO4·7H2O)=n(NiSO)=n(Ni)，煅烧NiSO4·7H2O晶体生成NiSO4的质量为：0.2ml×155g/ml=31.0g，故C点为NiSO4，D点16.6g中n(O)==0.3ml，故n(Ni)：n(O)=0.2ml：0.3ml=2:3，D点生成Ni2O3，所以C到D的化学方程式2NiSO4Ni2O3+SO2↑+SO3↑。
9. 某研究小组同学为探究锌与硫酸反应生成SO2、H2的临界浓度(浓硫酸能与锌反应生成SO2的最低浓度)设计了如下实验。在大试管A中加入100mLl 8ml/L硫酸，向连接在塑料棒上的多孔塑料球内加入足量的锌粒(塑料棒可以上下移动)，在试剂瓶D中加入足量的浓NaOH溶液(加热和夹持装置已省略)。
已知：锌与浓硫酸接触，开始时反应缓慢，可以适当加热以加速其反应，当有大量气泡生成时，该反应速率会明显加快并伴有大量的热放出。
(1)请写出锌与硫酸反应产生SO2的化学方程式______________。
(2)在组装仪器之后，加入试剂之前必须进行的操作是__________。
(3)长导管B的作用是______，如果没有这个设计，最终测定的临界浓度会_________。(填“偏高”、“偏低"或“无影响”)
(4)装置中干燥管C的作用是_______，请简述如何判断硫酸已达临界浓度________。
(5)反应结束后向D装置中加入足量的H2O2溶液和足量的BaCl2溶液，充分反应后将所得沉淀过滤、洗涤、干燥、称量得到固体质量为a克，则浓硫酸与锌反应的临界浓度为：_________ml/L。(用含a的计算式表示，忽略体积变化)
(6)某同学通过联系氧化还原反应的相关知识，认为也可以利用硫酸酸化的高锰酸钾溶液对D中的SO32-进行滴定，通过滴定出的SO32-的物质的量计算临界浓度，你认为他的这一想法是否可行?________(填“可行”或“不可行”)，原因是__________。
【答案】 ①. Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O ②. 检验装置气密性 ③. 导气、冷凝回流 ④. 偏低 ⑤. 防倒吸 ⑥. 在F处收集气体并验纯，如果确定收集到了氢气则证明硫酸浓度已经降到临界点以下 ⑦. ⑧. 不可行 ⑨. 实验过程中不能保证得到的Na2SO3溶液是否会被空气中的氧气氧化变质，造成滴定结果不准确
【解析】
【分析】设计实验探究锌与硫酸反应生成SO2、H2的临界浓度，因为该装置是一个气体发生装置，在组装仪器之后，组装好仪器之后检查装置气密性；检验硫酸与锌反应生成二氧化硫的最低浓度，即临界浓度，测定从二氧化硫的物质的量，根据Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O的方程式，计算出生成一定量的二氧化硫需要消耗的硫酸，总硫酸的物质的量减去生成一定量二氧化硫消耗的硫酸的物质的量，计算出剩余硫酸的物质的量，依据c=，计算出最终测定硫酸的临界浓度。
【详解】（1）刚开始硫酸的浓度比较大，与锌反应生成二氧化硫，其反应方程式为Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O；
（2）该装置是一个气体发生装置，在组装仪器之后，检查装置的气密性，若气密性良好，再加入药品；
（3）该反应是个放热反应，长导管B的作用是导气、冷凝的作用，使水蒸气冷凝回流，起到了确保硫酸溶液的体积不变的作用；如果没有这个设计，最终测定的临界浓度会偏低；
（4）二氧化硫是污染气体不能排放到空气中，需要用氢氧化钠溶液吸收，利用干燥管C防止液体发生倒吸；判断硫酸已达临界浓度:根据反应一段时间，浓硫酸变为稀硫酸，稀硫酸与锌反应不能生成二氧化硫，而是生成氢气，故在F处收集气体并验纯，如果确定收集到了氢气则证明硫酸浓度已经降到临界点以下；
（5）加入足量的H2O2溶液把亚硫酸钠氧化为硫酸钠，加入足量的BaCl2溶液生成硫酸钡沉淀，充分反应后将所得沉淀过滤、洗涤、干燥、称量得到固体质量为a克，n(BaSO4)=，n(SO2)=，消耗硫酸的物质的量为：n(H2SO4) =n(SO2)=2×，Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O，浓硫酸与锌反应的临界浓度为： =
ml/L；
（6）不能用硫酸酸化的高锰酸钾溶液对D中的SO32-进行滴定，因为在滴定的过程中溶液中的亚硫酸根离子会被空气中的氧气氧化为硫酸根离子，造成滴定结果不准确。
10. GaN凭借其出色的功率性能、频率性能以及散热性能，在光电领域和高频微波器件应用等方面有广阔的前景。
(1) Jhnsn等人首次在1100℃下用镓与氨气制得氮化镓，该可逆反应每生成1 ml H2放出10.3 kJ热量。该反应的热化学方程式是_____。(已知金属镓的熔点是29.8℃，沸点是2403℃；氮化镓的熔点为1700℃)
(2)在恒容密闭容器中，加入一定量的液态镓与氨气发生上述反应，测得反应平衡体系中NH3的体积分数与压强(p)、温度(T)的关系如图所示(已知图中T1和T2的温度均小于1700℃)。
①下列说法正确的是________(填标号)。
a.相同条件下，Ga(OH)3的碱性比Al(OH)3强
b.当c(NH3)=c(H2)时，一定达到了化学平衡状态
c. A点和C点化学平衡常数的关系是：KA< KC
d.温度一定时，达平衡后再充入氦气(氦气不参与反应)，NH3的转化率增大.
②气相平衡中用组分的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示平衡常数(记作Kp)，已知在T1℃时体系的压强初始压强为a Pa，则B点的Kp=____(用含a表示且保留2位有效数字)。
(3)电解精炼法提纯镓是工业上常用的方法。具体原理如图所示：
已知：金属的活动性Zn>Ga>Fe>Cu；镓化学性质与铝相似。
①M为电源的_______极，电解精炼镓时产生阳极泥的主要成分是________。
②电解过程中阳极产生的离子迁移到达阴极并在阴极析出高纯镓。请写出电解过程的阴极的电极反应__________。
③电解过程中需控制合适的电压，若电压太高时阴极会产生H2导致电解效率下降。若外电路通过0.2mle时，阴极得到3.5g的镓。则该电解装置的电解效率η=_________(η=生成目标产物消耗的电子数+转移的电子总数)。
【答案】 ①. 2Ga(l)+2NH3(g)=2GaN(s)+3H2(g) ∆H= -30.9kJ/ml ②. ac ③. 1.7aPa ④. 负极 ⑤. Fe、Cu ⑥. GaO2-+3e-+2H2O=Ga+4OH- ⑦. 75%
【解析】
【分析】（1）镓与氨气在1100℃下反应生成氮化镓和氢气，写出方程式，根据生成1 ml H2放出10.3 kJ热量，计算满足方程式中氢气的物质的量的热量，即可正确书写该热化学方程式；
（2）①根据同主族元素性质的递变规律、达到平衡状态的标志、平衡常数与温度的关系、平衡移动的条件作出判断；
②结合图像信息，2Ga(l)+2NH3(g)=2GaN(s)+3H2(g)，结合平衡时氨气的体积分数，计算出平衡时的总压强，然后计算出氨气、氢气的分压，最后计算反应平衡常数；
（3）电解精炼法提纯镓，结合粗铜的精炼，可以判断出粗镓作阳极，高纯镓作阴极，写阳极产物的时候要注意镓失去电子变为镓离子，镓离子与溶液中的氢氧根离子结合生成GaO2-，然后GaO2-在阴极得电子生成镓。
【详解】（1）镓与氨气在1100℃下反应生成氮化镓和氢气，反应的方程式为2Ga(l)+2NH3(g)=2GaN(s)+3H2(g)，生成1 ml H2放出10.3 kJ热量，故生成3 ml H2放出30.9 kJ热量，该热化学方程式为2Ga(l)+2NH3(g)=2GaN(s)+3H2(g) ∆H= -30.9kJ/ml ；
（2）①a．镓与铝位于同一主族，同一主族从上到下，随着核电荷数的增加，金属性逐渐增强，金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，故相同条件下，Ga(OH)3 的碱性比Al(OH)3强，a正确；
b．当反应物浓度或生成物浓度随着时间的改变而不变，反应达到平衡，当c(NH3)=c(H2)时，反应不一定达到了化学平衡状态，b错误；
c．2Ga(l)+2NH3(g)=2GaN(s)+3H2(g) ∆H= -30.9kJ/ml，该反应为放热反应，温度越高，平衡时氨气的体积分数越大，并且温度越高，化学平衡常数越小，结合图像可知，T1˃T2，KA< KC，c正确；
d．体积不变，温度一定时，达平衡后再充入氦气(氦气不参与反应)，反应物、生成物的浓度不变，平衡不移动，故NH3的转化率不变，d错误；
②2Ga(l)+2NH3(g)=2GaN(s)+3H2(g) ，令反应开始前向容器中充入xml氨气，达到平衡时氨气的转化率为b，故平衡时氨气的物质的量为x(1-b)ml，氢气的物质的量为1.5bxml，B点时，氨气的体积分数为0.4，即
=0.4，b=0.5，平衡时氨气的物质的量为0.5xml，氢气的物质的量为0.75xml，恒温恒容的容器中，容器中总压强之比等于物质的量之比，平衡后的压强为p6，x：(0.5x+0.75x)=a：p6，p6=1.25aPa，平衡时氨气的分压为0.4×1.25aPa=0.5aPa，氢气的分压为0.6×1.25aPa=0.75aPa，Kp==1.7aPa ；
（3）①电解精炼法提纯镓，粗镓作阳极，高纯镓作阴极，则M为负极，N为正极；由金属的活动性Zn>Ga>Fe>Cu可知，Fe、Cu没有Ga活泼，在阳极不发生反应，Zn、Ga在阳极发生反应，故电解精炼镓时产生阳极泥的主要成分是Fe、Cu；
②Ga与Al在周期表中位于同一主族，故Ga在阳极的电极反应式为Ga-3e-+4OH-=GaO2-+2H2O，阴极的电极反应式为GaO2-+3e-+2H2O=Ga+4OH-；
③阴极得到3.5g的镓，n(Ga)==0.05ml，阴极的电极反应式为GaO2-+3e-+2H2O=Ga+4OH-，由阴极电极反应式可知，阴极得到3.5g的镓，得到的电子的物质的量为3×0.05ml=0.15ml，所以该电解装置的电解效率η==75% 。
11. 铁及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题：
(1)基态Fe原子的外围电子排布图为____，基态Fe2+中，核外电子占据最高能层的符号是____，Fe2+和Fe3+是铁的两种常见离子，Fe3+的稳定性强于Fe2+，原因是____。
(2)Fe3+可以与SCN—形成一系列不同配位数红色配合物，所以常用KSCN溶液检验Fe3+的存在，KSCN中四种元素的电负性由小到大的顺序为_______，SCN—的几何构型为______，中心原子的杂化类型为_______。
(3)实验中常用K3[Fe(CN)6]检验Fe2+， K3[Fe(CN)6]晶体中的化学键有_________(填写选项字母)
a.离子键. b.共价键 c，氢键 d .配位键 e.金属键
1ml K3[Fe(CN)6]中含有σ键与π键的数目比为_____________。
(4)FexO为氯化钠型结构，在实际晶体中，由于存在缺陷，x<1。 测得Fe0.92O晶体的晶胞参数a=428.0pm，则该晶体的密度ρ=__________g/cm3 (列出计算式)，晶体中最近的两个铁离子间的距离为_______pm。
【答案】 ①. ②. M ③. Fe3+的价电子排布为3d5，半满结构稳定 ④. K【解析】
【分析】（1）依据铁的原子序数，推测其核外电子排布式，然后书写其外围电子轨道式，外围电子轨道式也是价电子轨道式；
（2）结合元素的非金属的强弱，同周期元素非金属性性质的递变规律，确定元素C、N、S、K非金属性的强弱；利用SCN—与二氧化碳等电子体，推测SCN—的几何构型，以及中心原子C的杂化类型；
（3）依据离子键、共价键、金属键的定义判断 K3[Fe(CN)6]晶体中含有的哪些类型的化学键；
（4）根据氯化钠晶胞结构的特征，去计算Fe0.92O晶体的密度。
【详解】（1）Fe的原子序数为26，基态Fe原子的外围电子排布式为3d64s2，基态Fe原子的外围电子排布图为；基态Fe2+的核外电子排布式为[Ar]3d6，核外电子占据最高能层的符号是M；Fe3+的稳定性强于Fe2+，原因是Fe3+的价电子排布为3d5，半满结构稳定；
（2）液态NH3和液态H2S相比，液态NH3分子间存在氢键，说明N比S更强烈的吸引H上的电子，而形成氢键，所以就电负性而言，N˃S，C与N同一周期，电负性N˃C，硫酸是强酸，而碳酸是弱酸，故电负性S˃C，K是金属元素，K的电负性最小，所以KSCN中四种元素的电负性由小到大的顺序为K（3）a．K+与[Fe(CN)6]3-形成离子键，a正确；
b．[Fe(CN)6]3-离子中，C原子与N原子之间形成极性共价键，b正确；
c．氢键不属于化学键，c错误；
d．Fe3+与CN-形成配位键，d正确；
e．K3[Fe(CN)6]不属于金属晶体，不存在金属键，e错误；
答案选a、b、d；
在配合物K3[Fe(CN)6]中，Fe3+与CN-之间形成6个配位键，配位键也是σ键，在每个CN-内部有1个σ键和2个π键，故1ml K3[Fe(CN)6]中含有σ键的数目为12NA，π键的数目为12NA，故1ml K3[Fe(CN)6]中含有σ键与π键的数目比为1:1；
（4）FexO为氯化钠型结构，每个晶胞中含有4个“FexO”，测得Fe0.92O晶体的晶胞参数a=428.0pm，所以(428.0×10-10)3×ρ×6.02×1023=4×(56×0.92+16)，ρ=g/cm3 ；由氯化钠的晶胞图形，设Fe在面心，另外的Fe在立方体的顶点，面对角线的一半为晶体中最近的两个铁离子间的距离，其距离为=302.6pm。
12. 阿比朵尔主要用于甲、乙型流感和其它呼吸道病毒感染症的防治，有专家认为其在新冠肺炎的治疗上也有一定的疗效。阿比朵尔的合成路线如图所示：
(1)图中I为阿比朵尔，其分子式为__________，
(2) A的名称是__________，G→H的反应类型为___________。
(3) C中所含的含氧官能团的名称为_____________。
(4) F→G的化学方程式为____________。
(5)C有多种同分异构体，写出能同时满足下列条件的芳香化合物的结构简式(不考虑立体异构)_________。
①能与NaHCO3溶液反应放出CO2；②核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积的比是1:1:1。
(6)如图为合成阿比朵尔的另一种方法，请参照上述流程将下列流程图补充完整(试剂可从上题试剂中任选)：______
【答案】 ①. C22H25BrN2O3S ②. 3-碘苯酚 ③. 取代反应 ④. 硝基 酯基 ⑤. ⑥. 、 ⑦.
【解析】
【分析】（1）根据阿比朵尔的结构简式，推测其分子式；
（2）芳香族化合物的命名，首先确定母体，然后定取代基的位置；以及有机化合物反应的特点，结合G、H的结构简式，确定G→H的反应类型；
（3）根据C的结构简式，找出C分子中所含的官能团；
（4）结合F、G的结构简式，确定F与Br2发生的是取代反应，以此书写方程式；
（5）根据C的同分异构体需要满足的条件，找出符合条件的C的同分异构体；
（6）根据阿比朵尔的合成路线图中所涉及的反应物、生成物、反应条件，合理利用这些信息去分析，去设计合成阿比朵尔的另一种方法。
【详解】（1）由阿比朵尔的结构简式可知，阿比朵尔的分子式为C22H25BrN2O3S；
（2）I原子与酚羟基在苯环上位于间位的关系，其名称为3-碘苯酚；G与在KOH作用下，发生取代反应生成H；
（3）C中所含的含官能团的名称为酯基、硝基、碘原子，故C中所含的含氧官能团的名称为酯基、硝基；
（4）F与Br2发生取代反应生成G和HBr，其反应方程式为 +2Br2→+2HBr；
（5）C有多种同分异构体，①能与NaHCO3溶液反应放出CO2，说明该物质中含有-COOH；②核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积的比是1:1:1，故该物质苯环上含有2个-COOH，1个-NH2，1个-I，故符合条件的C的同分异构体为、；
（6）与发生取代反应生成，与Br2发生取代反应生成，与发生取代反应生成，合成路线如下：。
现象或操作
解释
A
KI淀粉溶液中滴入氯水变蓝，再通入SO2，蓝色褪去
SO2具有漂白性
B
配制FeCl3溶液时，先将FeCl3溶于适量浓盐酸，再用蒸馏水稀释，最后在试剂瓶中加入少量的铁粉
抑制Fe3+水解，并防止Fe3+变质
C
某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成
不能说明该溶液中一定含有SO42-
D
向含有Cu(OH)2和AgNO3的溶液中滴加Na2S溶液，生成黑色沉淀
Ksp(Ag2S)＜Ksp(CuS)
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Ni-59 Ga-70 Ba-137
1. 化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关。下列说法正确的是
A. 蛋白质在人体内水解为氨基酸和甘油等小分子物质后才能被吸收
B. 丝绸的主要成分是天然纤维素，属于高分子化合物
C. 高铁车用大部分材料是铝合金，铝合金材料具有质量轻、抗腐蚀能力强等优点
D. 中秋节吃月饼，为防止月饼富脂易变质，常在包装袋中加入生石灰
【答案】C
【解析】
【详解】A．蛋白质在人体内水解为氨基酸，不能水解为甘油，A错误；
B．丝绸的主要成分是蛋白质，属于高分子化合物，B错误；
C．高铁车用大部分材料是铝合金，铝合金材料具有质量轻、抗腐蚀能力强等优点，C正确；
D．中秋节吃月饼，为防止月饼富脂易变质，常在包装袋中加入还原铁粉，D错误；
答案选C。
2. 桥环化合物是指化合物中的任意两个环共用两个不直接相连的碳原子的环烃，二环[1，1，0]丁烷( )是最简单的一种桥环有机物。下列关于该化合物的说法正确的是
A. 其同分异构体中呈环状的只有环丁烯()
B. 构成该化合物的所有原子处于同一个平面
C. 二环[1，1，0]丁烷和甲烷互为同系物
D. 二环[1，1，0]丁烷的二溴代物为4种
【答案】D
【解析】
【详解】A．二环[1，1，0]丁烷( ) 与环丁烯()和甲基环丙烯()等互同分异构体，A错误；
B．二环[1，1，0]丁烷分子中含有饱和碳原子，所有原子不可能在同一平面上，B错误；
C．二环[1，1，0]丁烷与甲烷的结构不相似，分子通式不同，故二环[1，1，0]丁烷和甲烷不互为同系物，C错误；
D．二环[1，1，0]丁烷的一溴代物有两种，形成的二溴代物有三种()， 形成的二溴代物有一种 ()，共四种，D正确；
答案选D。
【点睛】判断两种有机物是否互为同系物，首先看它们的结构是否相似，即所含的官能团及个数均相同，其次是它们的分子组成是否相差1个或若干个“CH2”原子团。
3. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等，Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍，由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述正确的是
A. Y单质的熔点高于X单质
B. 元素非金属性强弱的顺序为W>Y>Z
C. Z元素在自然界中既有游离态也有化合态
D. 1mIW 和X形成的化合物中可能含有4ml离子
【答案】A
【解析】
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，故X为Na；根据化合物M的结构图可知，W与Y形成2个共价键，W的最外层电子数为6，其原子序数小于Na，故W为O；W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等，Z的最外层电子数为8-1=7，Z的原子序数大于Na，故Z为Cl；Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍，Y的原子序数为14，故Y为Si。
【详解】由分析知，W为O、X为Na、Y为Si、Z为Cl。
A．Na形成的晶体为金属晶体，其熔点低，而Si形成的晶体为原子晶体，具有较高熔点，所以单质熔点：Y˃X，A正确；
B．同一周期从左到右主族元素的非金属性逐渐增强，同一主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，即非金属性O˃Cl˃Si,B错误；
C．Cl元素在自然界中只以化合态的形式存在，C错误；
D．1mlO和Na形成的化合物为Na2O2或Na2O，都含有3ml离子，D错误；
答案选A。
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述不正确的是
A. 乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体共28g含有的原子数目为6NA
B. 0.1 ml羟基中所含有的电子数为NA
C. 1 L0.1 ml·L-1 Na2S溶液中，S2-、 HS-和H2S微粒数之和为0.1NA
D. 在K37C1O3+6H35Cl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O反应中，若反应中电子转移的数目为10NA则有424g氯气生成
【答案】B
【解析】
【详解】A．乙烯和环丁烷(C4H8)的最简式为CH2，28g乙烯和环丁烷的混合气体含3mlCH2，故28g乙烯和环丁烷的混合气体含有的原子数目为6NA，A正确；
B．1个羟基()中含有9个电子，故0.1 ml羟基中所含有的电子数为0.9NA，B错误；
C．硫化钠的物质的量为0.1ml，S元素在溶液中以S2-、HS-、H2S三种形式存在，由元素守恒可知S2-、 HS-和H2S的微粒数之和为0.1NA，C正确；
D．同种元素不同价态的原子之间若发生氧化还原反应元素的化合价只靠近不交叉，在K37C1O3+6H35Cl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O反应中，氯酸钾中的1个37C1转化为氯气分子中0价氯原子，H35Cl中有5个35Cl转化为氯气分子中0价氯原子，反应中转移5ml电子生成3ml氯气，且氯气中的37C1：35Cl=1：5，故这样的氯气的相对分子质量为，若反应中电子转移的数目为10NA，则生成6ml氯气，其质量为
= 424g，D正确；
答案选B。
【点睛】在计算一定物质的量或者一定质量的羟基中所含的电子数目时，要注意区别好羟基和氢氧根离子，羟基呈电中性，而1个氢氧根离子带一个单位的负电荷。
5. 对下列实验现象或操作解释正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．KI淀粉溶液中滴入氯水变蓝，氯水中的氯气把I-氧化成I2，再通入SO2，蓝色褪去，SO2把I2还原为I-，体现了SO2的还原性，A错误；
B．配制FeCl3溶液时，先将FeCl3溶于适量浓盐酸，再用蒸馏水稀释，但是不能在试剂瓶中加入少量的铁粉，2Fe3++Fe=3Fe2+，B错误；
C．某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，该溶液中可能含有SO42-或Ag+等，C正确；
D．向含有Cu(NO3)2和AgNO3的溶液中滴加Na2S溶液，生成黑色沉淀，Na2S为不足量，并且Ag2S、CuS都是黑色沉淀，故不能根据实验现象判断Ksp(Ag2S)＜Ksp(CuS)，D错误；
答案选C。
【点睛】验证溶液中是否含有SO42-，首先取少量试样于试管中，向试管中滴加稀盐酸酸化，若无明显现象，再滴加氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，则说明含有SO42-。加入盐酸酸化的目的是排除CO32-、Ag+、SO32-等离子的干扰。
6. 尿素在生产生活中应用非常广泛，2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(l)是工业上合成氮肥尿素的主要方法，在生产条件下，单位时间内获得尿素的产量与压强及n(NH3):n(CO2)的关 系如图甲所示。当氨碳比n(NH3):n(CO2)=4 时，CO2的转化率随时间的变化关系如图乙所示。下列说法不正确的是
A. 生产过程中n(NH3):n(CO2)的 最佳配比为2:1
B. 若开始投料按照n(NH3):n(CO2)为2:1投料，平衡后若压缩容器的体积，则再次平衡时c(NH3)比压缩前小
C. A点的逆反应速率小于B点的正反应速率
D. 由图乙可知NH3的平衡转化率为30%
【答案】B
【解析】
【详解】A．一定压强下，单位时间内的CO(NH2)2产量越高，说明n(NH3):n(CO2)的配比最佳，由图可知，生产过程中n(NH3):n(CO2)的 最佳配比为2:1，A正确；
B．2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(l)，该反应的平衡常数表达式为K=，温度不变，平衡常数不变，故若开始投料按照n(NH3):n(CO2)为2:1投料，平衡后若压缩容器的体积，则再次平衡时c(NH3)与压缩前相等，B错误；
C．当氨碳比n(NH3):n(CO2)=4 时，A点CO2的转化率小于平衡时B点对应的转化率，反应向正反应方向进行，随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，正反应速率逐渐减小，达到平衡时正逆反应速率相等，故A点的逆反应速率小于B点的正反应速率，C正确；
D．当氨碳比n(NH3):n(CO2)=4 时，假设n(NH3)=4aml，n(CO2)=aml，由图乙可知，平衡时CO2的转化率为60%，故达到平衡时消耗CO2的物质的量为0.6aml，2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(l)，根据反应物、生成物的变化的物质的量之比等于化学计量数之比可知，达到平衡时消耗NH3的物质的量为1.2aml，所以NH3的平衡转化率为=30%，D正确；
答案选B。
【点睛】在应用化学平衡常数时，要注意方程式中反应物、生成物的状态，固体、纯液体的浓度视为常数，例如2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(l)，该反应的平衡常数表达式为K=。
7. 常温下，向20mL 0.05ml·L-1的某稀酸H2B溶液中滴入0.1ml·L-1氨水，溶液中由水电离出氢离子浓度随滴入氨水体积变化如图。下列分析正确的是
A. NaHB溶液可能为酸性，也可能为碱性
B. A、B、 C三点溶液的pH是逐渐减小，D、E、F三点溶液的pH是逐渐增大
C. B点溶液c(NH4+)=2c(B2-)
D. E溶液中离子浓度大小关系：c(NH4 +)> c(B2-)> c(H+)>c(OH-)
【答案】D
【解析】
【详解】A．酸溶液中水电离出氢离子的浓度c(H+)等于溶液中氢氧根离子浓度c(OH-)，即A点时，c(OH-)=1.0×10-13ml·L-1 ，则溶液中c(H+)==0.1ml·L-1，因为酸H2B为二元酸，2×0.05ml·L-1=0.1ml·L-1，所以H2B为强酸，即NaHB溶液显酸性，A错误；
B．随着氨水的加入，溶液的酸性减弱，溶液的pH增大，所以A、B、C三点溶液的pH是逐渐增大，D点恰好完全反应，随着氨水的加入，溶液的碱性逐渐增强，D、E、F三点溶液的pH逐渐增大，B错误；
C．D点时，氨水与H2B恰好完全反应生成(NH4)2B，(NH4)2B是强酸弱碱盐，溶液呈酸性，所以B点时溶液呈酸性，c(NH4+)<2c(B2-)，C错误；
D．E点为(NH4)2B和氨水的混合物，由图可知此时溶液中铵根离子的水解程度大于一水合氨的电离，溶液呈酸性，c(NH4 +)> c(B2-)> c(H+)>c(OH-)，D正确；
答案选D。
8. 镍、钴及其化合物在工业上应用广泛。从某含镍废渣(含主要成分为Ni、CO、C2O3 及少量杂质Al2O3)提取碳酸钴、硫酸镍工艺如下：
已知：25℃，Ksp[C(OH)2]=4.0×10-15， lg2=0.3
(1)酸浸时需将含镍废渣粉碎，目的是_______，酸浸时通入SO2的作用是________。
(2)“除铝”时发生反应离子方程式是______________________，25℃，若“沉钴”开始时c (C2+) = 0.010 m/L，则控制pH≤______时不会产生C(OH)2沉淀。
(3)一定浓度的NiSO4溶液中加入适量的NaClO和NaOH混合液，可制得NiOOH沉淀，该反应的化学方程式为________。NiOOH可用于制备碱性镍氢电池，该电池工作原理： NiOOH+ MHNi(OH)2+M(M为储氢合金)电池充电时阳极的电极反应式是___________。
(4) NiSO4溶液可经过操作A得到NiSO4·7H2O晶体，俗称“翠矾”，操作A具体是指______________。煅烧该晶体时剩余固体质量与温度变化曲线如图，已知该曲线中D处所得产物均为氧化物，写出C到D的化学方程式______________。
【答案】 ①. 增大接触面积，加快反应速率，提高镍的浸出率，提高产率 ②. 将C3+还原为C2+ ③. Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑ ④. 7.8 ⑤. 2NiSO4+NaClO+4NaOH=2NiOOH↓+NaCl+Na2SO4+H2O ⑥. Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O ⑦. 加热浓缩、冷却结晶、过滤 ⑧. 2NiSO4Ni2O3+SO2↑+SO3↑
【解析】
【分析】某含镍废渣(含主要成分为Ni、CO、C2O3 及少量杂质Al2O3)加入硫酸酸浸，酸浸后的溶液中含有Ni2+、C2+、C3+、Al3+，通入SO2，将C3+还原为C2+，加入碳酸钠调节溶液pH，使Al3+全部转化为沉淀，过滤，向滤液中加入萃取剂得到含C2+水溶液和有机层，沉钴中加入足量的碳酸氢钠溶液，得到碳酸钴；有机层处理后得NiSO4溶液。NiSO4溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、得NiSO4·7H2O晶体，煅烧该晶体的NixOy。
【详解】（1）酸浸时需将含镍废渣粉碎，目的是增大接触面积，加快反应速率，提高镍的浸出率，提高产率；酸浸时通入SO2的作用是将溶液中的C3+还原为C2+；
（2）“除铝”时，溶液中的Al3+与CO32-发生水解反应生成氢氧化铝和二氧化碳，反应的离子方程式是Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑ ；若“沉钴”开始时c (C2+) = 0.010 ml/L，c (C2+)×c2(OH-)= 0.010 m/L×c2(OH-)≤4.0×10-15，c(OH-)≤2×10-6.5m/L，c(H+)m/L=2-1×10-7.5 m/L，故pH≤7.8；
（3）一定浓度的NiSO4溶液中加入适量的NaClO和NaOH混合液，NaClO将Ni2+氧化，反应的化学方程式为2NiSO4+NaClO+4NaOH=2NiOOH↓+NaCl+Na2SO4+H2O；NiOOH可用于制备碱性镍氢电池，该电池工作原理： NiOOH+ MHNi(OH)2+M(M为储氢合金)，电池充电时阳极发生氧化反应，故阳极的电极反应式是Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O；
（4）从NiSO4溶液得到NiSO4·7H2O晶体的具体操作依次为加热浓缩、冷却结晶、过滤；
n(NiSO4·7H2O)==0.2ml，n(NiSO4·7H2O)=n(NiSO)=n(Ni)，煅烧NiSO4·7H2O晶体生成NiSO4的质量为：0.2ml×155g/ml=31.0g，故C点为NiSO4，D点16.6g中n(O)==0.3ml，故n(Ni)：n(O)=0.2ml：0.3ml=2:3，D点生成Ni2O3，所以C到D的化学方程式2NiSO4Ni2O3+SO2↑+SO3↑。
9. 某研究小组同学为探究锌与硫酸反应生成SO2、H2的临界浓度(浓硫酸能与锌反应生成SO2的最低浓度)设计了如下实验。在大试管A中加入100mLl 8ml/L硫酸，向连接在塑料棒上的多孔塑料球内加入足量的锌粒(塑料棒可以上下移动)，在试剂瓶D中加入足量的浓NaOH溶液(加热和夹持装置已省略)。
已知：锌与浓硫酸接触，开始时反应缓慢，可以适当加热以加速其反应，当有大量气泡生成时，该反应速率会明显加快并伴有大量的热放出。
(1)请写出锌与硫酸反应产生SO2的化学方程式______________。
(2)在组装仪器之后，加入试剂之前必须进行的操作是__________。
(3)长导管B的作用是______，如果没有这个设计，最终测定的临界浓度会_________。(填“偏高”、“偏低"或“无影响”)
(4)装置中干燥管C的作用是_______，请简述如何判断硫酸已达临界浓度________。
(5)反应结束后向D装置中加入足量的H2O2溶液和足量的BaCl2溶液，充分反应后将所得沉淀过滤、洗涤、干燥、称量得到固体质量为a克，则浓硫酸与锌反应的临界浓度为：_________ml/L。(用含a的计算式表示，忽略体积变化)
(6)某同学通过联系氧化还原反应的相关知识，认为也可以利用硫酸酸化的高锰酸钾溶液对D中的SO32-进行滴定，通过滴定出的SO32-的物质的量计算临界浓度，你认为他的这一想法是否可行?________(填“可行”或“不可行”)，原因是__________。
【答案】 ①. Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O ②. 检验装置气密性 ③. 导气、冷凝回流 ④. 偏低 ⑤. 防倒吸 ⑥. 在F处收集气体并验纯，如果确定收集到了氢气则证明硫酸浓度已经降到临界点以下 ⑦. ⑧. 不可行 ⑨. 实验过程中不能保证得到的Na2SO3溶液是否会被空气中的氧气氧化变质，造成滴定结果不准确
【解析】
【分析】设计实验探究锌与硫酸反应生成SO2、H2的临界浓度，因为该装置是一个气体发生装置，在组装仪器之后，组装好仪器之后检查装置气密性；检验硫酸与锌反应生成二氧化硫的最低浓度，即临界浓度，测定从二氧化硫的物质的量，根据Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O的方程式，计算出生成一定量的二氧化硫需要消耗的硫酸，总硫酸的物质的量减去生成一定量二氧化硫消耗的硫酸的物质的量，计算出剩余硫酸的物质的量，依据c=，计算出最终测定硫酸的临界浓度。
【详解】（1）刚开始硫酸的浓度比较大，与锌反应生成二氧化硫，其反应方程式为Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O；
（2）该装置是一个气体发生装置，在组装仪器之后，检查装置的气密性，若气密性良好，再加入药品；
（3）该反应是个放热反应，长导管B的作用是导气、冷凝的作用，使水蒸气冷凝回流，起到了确保硫酸溶液的体积不变的作用；如果没有这个设计，最终测定的临界浓度会偏低；
（4）二氧化硫是污染气体不能排放到空气中，需要用氢氧化钠溶液吸收，利用干燥管C防止液体发生倒吸；判断硫酸已达临界浓度:根据反应一段时间，浓硫酸变为稀硫酸，稀硫酸与锌反应不能生成二氧化硫，而是生成氢气，故在F处收集气体并验纯，如果确定收集到了氢气则证明硫酸浓度已经降到临界点以下；
（5）加入足量的H2O2溶液把亚硫酸钠氧化为硫酸钠，加入足量的BaCl2溶液生成硫酸钡沉淀，充分反应后将所得沉淀过滤、洗涤、干燥、称量得到固体质量为a克，n(BaSO4)=，n(SO2)=，消耗硫酸的物质的量为：n(H2SO4) =n(SO2)=2×，Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O，浓硫酸与锌反应的临界浓度为： =
ml/L；
（6）不能用硫酸酸化的高锰酸钾溶液对D中的SO32-进行滴定，因为在滴定的过程中溶液中的亚硫酸根离子会被空气中的氧气氧化为硫酸根离子，造成滴定结果不准确。
10. GaN凭借其出色的功率性能、频率性能以及散热性能，在光电领域和高频微波器件应用等方面有广阔的前景。
(1) Jhnsn等人首次在1100℃下用镓与氨气制得氮化镓，该可逆反应每生成1 ml H2放出10.3 kJ热量。该反应的热化学方程式是_____。(已知金属镓的熔点是29.8℃，沸点是2403℃；氮化镓的熔点为1700℃)
(2)在恒容密闭容器中，加入一定量的液态镓与氨气发生上述反应，测得反应平衡体系中NH3的体积分数与压强(p)、温度(T)的关系如图所示(已知图中T1和T2的温度均小于1700℃)。
①下列说法正确的是________(填标号)。
a.相同条件下，Ga(OH)3的碱性比Al(OH)3强
b.当c(NH3)=c(H2)时，一定达到了化学平衡状态
c. A点和C点化学平衡常数的关系是：KA< KC
d.温度一定时，达平衡后再充入氦气(氦气不参与反应)，NH3的转化率增大.
②气相平衡中用组分的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示平衡常数(记作Kp)，已知在T1℃时体系的压强初始压强为a Pa，则B点的Kp=____(用含a表示且保留2位有效数字)。
(3)电解精炼法提纯镓是工业上常用的方法。具体原理如图所示：
已知：金属的活动性Zn>Ga>Fe>Cu；镓化学性质与铝相似。
①M为电源的_______极，电解精炼镓时产生阳极泥的主要成分是________。
②电解过程中阳极产生的离子迁移到达阴极并在阴极析出高纯镓。请写出电解过程的阴极的电极反应__________。
③电解过程中需控制合适的电压，若电压太高时阴极会产生H2导致电解效率下降。若外电路通过0.2mle时，阴极得到3.5g的镓。则该电解装置的电解效率η=_________(η=生成目标产物消耗的电子数+转移的电子总数)。
【答案】 ①. 2Ga(l)+2NH3(g)=2GaN(s)+3H2(g) ∆H= -30.9kJ/ml ②. ac ③. 1.7aPa ④. 负极 ⑤. Fe、Cu ⑥. GaO2-+3e-+2H2O=Ga+4OH- ⑦. 75%
【解析】
【分析】（1）镓与氨气在1100℃下反应生成氮化镓和氢气，写出方程式，根据生成1 ml H2放出10.3 kJ热量，计算满足方程式中氢气的物质的量的热量，即可正确书写该热化学方程式；
（2）①根据同主族元素性质的递变规律、达到平衡状态的标志、平衡常数与温度的关系、平衡移动的条件作出判断；
②结合图像信息，2Ga(l)+2NH3(g)=2GaN(s)+3H2(g)，结合平衡时氨气的体积分数，计算出平衡时的总压强，然后计算出氨气、氢气的分压，最后计算反应平衡常数；
（3）电解精炼法提纯镓，结合粗铜的精炼，可以判断出粗镓作阳极，高纯镓作阴极，写阳极产物的时候要注意镓失去电子变为镓离子，镓离子与溶液中的氢氧根离子结合生成GaO2-，然后GaO2-在阴极得电子生成镓。
【详解】（1）镓与氨气在1100℃下反应生成氮化镓和氢气，反应的方程式为2Ga(l)+2NH3(g)=2GaN(s)+3H2(g)，生成1 ml H2放出10.3 kJ热量，故生成3 ml H2放出30.9 kJ热量，该热化学方程式为2Ga(l)+2NH3(g)=2GaN(s)+3H2(g) ∆H= -30.9kJ/ml ；
（2）①a．镓与铝位于同一主族，同一主族从上到下，随着核电荷数的增加，金属性逐渐增强，金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，故相同条件下，Ga(OH)3 的碱性比Al(OH)3强，a正确；
b．当反应物浓度或生成物浓度随着时间的改变而不变，反应达到平衡，当c(NH3)=c(H2)时，反应不一定达到了化学平衡状态，b错误；
c．2Ga(l)+2NH3(g)=2GaN(s)+3H2(g) ∆H= -30.9kJ/ml，该反应为放热反应，温度越高，平衡时氨气的体积分数越大，并且温度越高，化学平衡常数越小，结合图像可知，T1˃T2，KA< KC，c正确；
d．体积不变，温度一定时，达平衡后再充入氦气(氦气不参与反应)，反应物、生成物的浓度不变，平衡不移动，故NH3的转化率不变，d错误；
②2Ga(l)+2NH3(g)=2GaN(s)+3H2(g) ，令反应开始前向容器中充入xml氨气，达到平衡时氨气的转化率为b，故平衡时氨气的物质的量为x(1-b)ml，氢气的物质的量为1.5bxml，B点时，氨气的体积分数为0.4，即
=0.4，b=0.5，平衡时氨气的物质的量为0.5xml，氢气的物质的量为0.75xml，恒温恒容的容器中，容器中总压强之比等于物质的量之比，平衡后的压强为p6，x：(0.5x+0.75x)=a：p6，p6=1.25aPa，平衡时氨气的分压为0.4×1.25aPa=0.5aPa，氢气的分压为0.6×1.25aPa=0.75aPa，Kp==1.7aPa ；
（3）①电解精炼法提纯镓，粗镓作阳极，高纯镓作阴极，则M为负极，N为正极；由金属的活动性Zn>Ga>Fe>Cu可知，Fe、Cu没有Ga活泼，在阳极不发生反应，Zn、Ga在阳极发生反应，故电解精炼镓时产生阳极泥的主要成分是Fe、Cu；
②Ga与Al在周期表中位于同一主族，故Ga在阳极的电极反应式为Ga-3e-+4OH-=GaO2-+2H2O，阴极的电极反应式为GaO2-+3e-+2H2O=Ga+4OH-；
③阴极得到3.5g的镓，n(Ga)==0.05ml，阴极的电极反应式为GaO2-+3e-+2H2O=Ga+4OH-，由阴极电极反应式可知，阴极得到3.5g的镓，得到的电子的物质的量为3×0.05ml=0.15ml，所以该电解装置的电解效率η==75% 。
11. 铁及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题：
(1)基态Fe原子的外围电子排布图为____，基态Fe2+中，核外电子占据最高能层的符号是____，Fe2+和Fe3+是铁的两种常见离子，Fe3+的稳定性强于Fe2+，原因是____。
(2)Fe3+可以与SCN—形成一系列不同配位数红色配合物，所以常用KSCN溶液检验Fe3+的存在，KSCN中四种元素的电负性由小到大的顺序为_______，SCN—的几何构型为______，中心原子的杂化类型为_______。
(3)实验中常用K3[Fe(CN)6]检验Fe2+， K3[Fe(CN)6]晶体中的化学键有_________(填写选项字母)
a.离子键. b.共价键 c，氢键 d .配位键 e.金属键
1ml K3[Fe(CN)6]中含有σ键与π键的数目比为_____________。
(4)FexO为氯化钠型结构，在实际晶体中，由于存在缺陷，x<1。 测得Fe0.92O晶体的晶胞参数a=428.0pm，则该晶体的密度ρ=__________g/cm3 (列出计算式)，晶体中最近的两个铁离子间的距离为_______pm。
【答案】 ①. ②. M ③. Fe3+的价电子排布为3d5，半满结构稳定 ④. K
【分析】（1）依据铁的原子序数，推测其核外电子排布式，然后书写其外围电子轨道式，外围电子轨道式也是价电子轨道式；
（2）结合元素的非金属的强弱，同周期元素非金属性性质的递变规律，确定元素C、N、S、K非金属性的强弱；利用SCN—与二氧化碳等电子体，推测SCN—的几何构型，以及中心原子C的杂化类型；
（3）依据离子键、共价键、金属键的定义判断 K3[Fe(CN)6]晶体中含有的哪些类型的化学键；
（4）根据氯化钠晶胞结构的特征，去计算Fe0.92O晶体的密度。
【详解】（1）Fe的原子序数为26，基态Fe原子的外围电子排布式为3d64s2，基态Fe原子的外围电子排布图为；基态Fe2+的核外电子排布式为[Ar]3d6，核外电子占据最高能层的符号是M；Fe3+的稳定性强于Fe2+，原因是Fe3+的价电子排布为3d5，半满结构稳定；
（2）液态NH3和液态H2S相比，液态NH3分子间存在氢键，说明N比S更强烈的吸引H上的电子，而形成氢键，所以就电负性而言，N˃S，C与N同一周期，电负性N˃C，硫酸是强酸，而碳酸是弱酸，故电负性S˃C，K是金属元素，K的电负性最小，所以KSCN中四种元素的电负性由小到大的顺序为K
b．[Fe(CN)6]3-离子中，C原子与N原子之间形成极性共价键，b正确；
c．氢键不属于化学键，c错误；
d．Fe3+与CN-形成配位键，d正确；
e．K3[Fe(CN)6]不属于金属晶体，不存在金属键，e错误；
答案选a、b、d；
在配合物K3[Fe(CN)6]中，Fe3+与CN-之间形成6个配位键，配位键也是σ键，在每个CN-内部有1个σ键和2个π键，故1ml K3[Fe(CN)6]中含有σ键的数目为12NA，π键的数目为12NA，故1ml K3[Fe(CN)6]中含有σ键与π键的数目比为1:1；
（4）FexO为氯化钠型结构，每个晶胞中含有4个“FexO”，测得Fe0.92O晶体的晶胞参数a=428.0pm，所以(428.0×10-10)3×ρ×6.02×1023=4×(56×0.92+16)，ρ=g/cm3 ；由氯化钠的晶胞图形，设Fe在面心，另外的Fe在立方体的顶点，面对角线的一半为晶体中最近的两个铁离子间的距离，其距离为=302.6pm。
12. 阿比朵尔主要用于甲、乙型流感和其它呼吸道病毒感染症的防治，有专家认为其在新冠肺炎的治疗上也有一定的疗效。阿比朵尔的合成路线如图所示：
(1)图中I为阿比朵尔，其分子式为__________，
(2) A的名称是__________，G→H的反应类型为___________。
(3) C中所含的含氧官能团的名称为_____________。
(4) F→G的化学方程式为____________。
(5)C有多种同分异构体，写出能同时满足下列条件的芳香化合物的结构简式(不考虑立体异构)_________。
①能与NaHCO3溶液反应放出CO2；②核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积的比是1:1:1。
(6)如图为合成阿比朵尔的另一种方法，请参照上述流程将下列流程图补充完整(试剂可从上题试剂中任选)：______
【答案】 ①. C22H25BrN2O3S ②. 3-碘苯酚 ③. 取代反应 ④. 硝基 酯基 ⑤. ⑥. 、 ⑦.
【解析】
【分析】（1）根据阿比朵尔的结构简式，推测其分子式；
（2）芳香族化合物的命名，首先确定母体，然后定取代基的位置；以及有机化合物反应的特点，结合G、H的结构简式，确定G→H的反应类型；
（3）根据C的结构简式，找出C分子中所含的官能团；
（4）结合F、G的结构简式，确定F与Br2发生的是取代反应，以此书写方程式；
（5）根据C的同分异构体需要满足的条件，找出符合条件的C的同分异构体；
（6）根据阿比朵尔的合成路线图中所涉及的反应物、生成物、反应条件，合理利用这些信息去分析，去设计合成阿比朵尔的另一种方法。
【详解】（1）由阿比朵尔的结构简式可知，阿比朵尔的分子式为C22H25BrN2O3S；
（2）I原子与酚羟基在苯环上位于间位的关系，其名称为3-碘苯酚；G与在KOH作用下，发生取代反应生成H；
（3）C中所含的含官能团的名称为酯基、硝基、碘原子，故C中所含的含氧官能团的名称为酯基、硝基；
（4）F与Br2发生取代反应生成G和HBr，其反应方程式为 +2Br2→+2HBr；
（5）C有多种同分异构体，①能与NaHCO3溶液反应放出CO2，说明该物质中含有-COOH；②核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积的比是1:1:1，故该物质苯环上含有2个-COOH，1个-NH2，1个-I，故符合条件的C的同分异构体为、；
（6）与发生取代反应生成，与Br2发生取代反应生成，与发生取代反应生成，合成路线如下：。
现象或操作
解释
A
KI淀粉溶液中滴入氯水变蓝，再通入SO2，蓝色褪去
SO2具有漂白性
B
配制FeCl3溶液时，先将FeCl3溶于适量浓盐酸，再用蒸馏水稀释，最后在试剂瓶中加入少量的铁粉
抑制Fe3+水解，并防止Fe3+变质
C
某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成
不能说明该溶液中一定含有SO42-
D
向含有Cu(OH)2和AgNO3的溶液中滴加Na2S溶液，生成黑色沉淀
Ksp(Ag2S)＜Ksp(CuS)
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