2022届山西省太原高三一模化学试卷及答案

这是一份2022届山西省太原高三一模化学试卷及答案，共20页。试卷主要包含了单选题，工业流程题，实验题，原理综合题，结构与性质，有机推断题等内容，欢迎下载使用。

山西省太原市2022届高三下学期模拟考试（一模）理科综合化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．第24届冬奥会于2022年2月4日在北京开幕，科技部提出了“科技冬奥”的理念。下列说法 正确的是
A．冬奥会使用的二氧化碳跨临界制冰技术，与传统制冷剂氟利昂相比更加环保
B．冬奥火炬“飞扬”采用碳纤维复合材料打造，碳纤维是一种高分子材料
C．颁奖礼仪服采用第二代石墨烯发热材料，石墨烯属于烯烃
D．“同心”奖牌挂带采用桑蚕丝织造工艺，蚕丝属于化学纤维
2．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论

A
向鸡蛋清溶液中加入几滴醋酸铅溶液，产生白色沉淀
发生了蛋白质的盐析
B
室温下，向0.1mol/LCH3COOH溶液中加入少量镁粉，产生大量气泡，且测得溶液的温度升高
反应体系的焓减小
C
向2mL0.1mol/LNaOH溶液中滴加5滴0.1mol/LMgSO4溶液，振荡试管，再向其中滴加10滴0.1mol/LCuSO4溶液，出现蓝色沉淀
该温度下，Ksp[Cu(OH)2] D
在试管中加入0.5g淀粉和4mL2mol/LH2SO4溶液，加热，待溶液冷却后向其中加入NaOH溶液至碱性，再滴加少量新制Cu(OH)2，未观察到砖红色沉淀生成
淀粉未发生水解

A．A B．B C．C D．D
3．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A．5.6g Fe与足量的S反应转移的电子数为0.3NA
B．标准状况下，1.12L苯含有C-H键的数目为0.3NA
C．1L 0.1mol·L-1 K2Cr2O7酸性溶液(pH=4)中，Cr2O的数目为0.1NA
D．11.2L CH4和22.4L Cl2(均为标准状况)在光照条件下充分反应后，分子总数为1.5NA
4．X(结构如图所示)是一种重要的有机化合物，下列有关该物质的叙述不正确的是

A．1 mol X最多能与8 mol氢发生加成反应
B．X中所有碳原子可能处于同一平面内
C．X的苯环上的一氯代物有4种(不考虑立体异构)
D．X的分子式为C24H28O5，且能发生加聚、氧化、水解等反应
5．2021年，英国剑桥大学Dominic S.Wright课题组设计了一种新型电池中电解质(结构如图所示)的合成路线。已知X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，三者的核外电子数之和等于35，Y与Z位于同一周期，则下列说法正确的是


A．简单离子的半径：X＞Y
B．Z的最高价氧化物对应水化物是强酸
C．工业上常采用电解Y的氧化物冶炼单质Y
D．该化合物阴离子中各原子均满足8电子稳定结构
6．我国科学家开发出一种双极制氢系统，在低电池电压下的KOH介质中，可将醛类物质电催化转化为相应的羧酸盐和氢气，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是

A．泡沫铜与直流电源的正极相连
B．制得1 mol氢气，理论上外电路中迁移了2 mol电子
C．高电压下不能实现双极制氢的原因可能是Cu被氧化从而使催化剂失活
D．泡沫铜电极上发生的反应可能为2R-CHO+4OH-－2e-=2R-COO-+H2↑+2H2O
7．已知HA为一元弱酸，Ka为HA的电离常数，25℃时，某混合溶液中c(HA)+c(A-)=0.1 mol·L-1， lgc(HA)、lgc(A-)、lgc(H+)和lgc(OH-)随pH变化的关系如图所示。下列说法错误的是

A．O点时，pH = 7
B．Ka(HA)的数量级为10-5
C．M点时，存在c(H+)=c(OH-)+C(A-)
D．该体系中，c(HA)= mol·L-1
二、工业流程题
8．无水氯化镨(PrCl3)是制取稀土金属镨及镨合金的主要原料，采用以下工艺流程可由孪生矿(主要含ZnS、FeS、Pr2S3、SiO2等)制备氯化镨晶体(PrCl3·6H2O)。


已知：①2FeCl3+ZnS=ZnCl2+2FeCl2+S；2FeCl3+FeS=3FeCl2+S
②该条件下，溶液中部分金属离子生成氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示：
金属离子
Zn2+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时的pH
5.4
2.2
7.5
沉淀完全时的pH
6.4
3.2
9.0

回答下列问题：
(1)①若其他条件不变，采取下列措施能提高镨元素浸出率的有_________(填字母)。
A．适当升高溶浸温度B．适当加快搅拌速率C．适当缩短溶浸时间
②写出“溶浸”时Pr2S3发生反应的离子方程式：_________。
(2)“滤渣1”的主要成分是_________。
(3)在“沉淀”时加入氨水逐步调节溶液的pH至6.5，依次析出的金属离子是_________；已知Fe(OH)3在隔绝空气的条件下与FeS2混合焙烧时生成Fe3O4和S，写出该反应的化学方程式：_________。
(4)①利用电解法可以生产金属镨。先将氯化镨与工业纯KCl配成二元电解质体系(PrCl3-KCl)；然后置于石墨电解槽内熔化，通入直流电进行电解。电解过程中得到金属镨的电极反应式为_________。
②科学家以氯化镨气溶胶为前驱体，研究了PrCl3·6H2O的高温热解机制。利用X射线衍射技术分析，其结果如下表所示：
热解温度/℃
氯化镨气溶胶的热解产物
600
Pr(OH)2Cl和PrOCl
700～1000
Pr(OH)2Cl、PrOCl和PrO2
1100
PrO2和Pr(OH)2Cl

以上热解产物中，热稳定性最差的是_________(填化学式)。氯化镨的高温热解过程主要是发生PrCl3的水解反应、Pr(OH)2Cl的脱水反应和PrOCl的氧化反应，从表中数据分析1100℃时热解产物主要为PrO2而无PrOCl的原因是_________。
三、实验题
9．某小组在实验室用NaClO溶液和NH3反应制备N2H4，并进行相关的性质探究实验。
Ⅰ.制备N2H4


(1)仪器a的名称是___________。
(2)装置C中盛放的试剂是___________。装置B的作用是___________。
(3)制备N2H4的离子方程式为___________。
Ⅱ．测定产品中水合肼(N2H4 · H2O)的含量
(4)称取产品6.0 g，加入适量NaHCO3固体(滴定过程中，调节溶液的pH保持在6.5左右)， 加水配成250 mL溶液，移取25.00 mL置于锥形瓶中，并滴加2 ~ 3滴淀粉溶液，用 0.3000 mol • L-1的碘标准溶液滴定(已知：N2H4·H2O+2I2 =N2↑ +4HI+H2O)。
①滴定到达终点的现象是___________。
②实验测得消耗碘标准溶液的平均值为20.00 mL，产品中水合腓的质量分数为___________。
Ⅲ．探究的还原性与碱性。将制得的耕分离提纯后，进行如图实验。

【查阅资料］AgOH在溶液中不稳定，易分解生成黑色的Ag2O，Ag2O可溶于氨水。
【提出假设】黑色固体可能是Ag、Ag2O中的一种或两种。
【实验验证】设计如下方案，进行实验。
操作
现象
实验结论
i.取少量黑色固体于试管中，加入适量①_________
黑色固体部分溶解
黑色固体有Ag2O
ii.取少量黑色固体于试管中加入足量稀硝酸，振荡
②_________
黑色固体是Ag和Ag2O

(5)请完成表中的空白部分：①___________；②___________。
(6)实验表明，黑色固体主要成分是Ag，还有少量氧化银，请解释原因：___________。
四、原理综合题
10．二氧化碳资源化利用有助于实现“双碳目标”。在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要反应的热化学方程式有
反应Ⅰ：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) kJ·mol-1
反应 Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) =+41.2 kJ·mol-1
反应Ⅲ ：2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g) =-247.1 kJ·mol-1
起始时向恒压、密闭容器中通入1 mol CO2和4 mol H2，平衡时CH4、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图1所示。回答下列问题：
(1)计算 CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)的 =___________。
(2)图1中表示n(CH4)随温度变化的曲线是___________(填图中字母)，判断依据是___________。

(3)①在600℃时，已知平衡体系中n(H2)=a mol，则n(H2O)= ___________mol(用含a的代数式表示，需化简)。
②若平衡时体系的压强为p，则反应Ⅲ的平衡常数Kp=___________。(用含a、p的代数式表示，列出计算式即可，平衡分压代替平衡浓度表示，分压=总压×物质的量分数)
(4)科研人员提出CeO2催化CO2合成碳酸二甲酯(DMC)的反应过程如图2所示，由图可知 其中没有O-H键断裂的步骤是___________ (填“①”、“②'或“③”)，合成DMC的总反应方程式为___________。(CH3OH不需标注同位素原子)。

五、结构与性质
11．氨基吡啶与铜等金属离子所形成的配合物具备良好的磁学性质和结构的多样性，特别是在存在桥基配体的铜配合物。同时给多个中心原子配位的配体称为桥基配体。
(1)基态氮原子的价层电子轨道表示式为___________，在元素周期表中铜属于___________区(填 “s”、“p”、“d” 或“ds”)。
(2)C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(3)某氨基吡啶衍生物铜配合物X的结构简式如图所示。X中Cu2+的配位数是___________，C原子的杂化轨道类型为___________。在高温下，Cu2O比CuO稳定，从离子的电子层结构角度分析，主要原因是___________。

(4)胆矾的简单平面结构式如图所示。

胆矾的化学式用配合物的形式可表示为___________；其阴离子的空间结构为___________；胆矾中存在的化学键有___________ (填字母)。
A．离子键                                B．共价键                                 C．范德华力                                 D．氢键                                 E．配位键
(5)某铜的氮化物广泛应用于光信息存储和高速集成电路领域，其晶胞结构如图所示， 晶胞参数为a pm。该晶体中，与Cu原子最近的Cu原子有___________个，若阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为___________g·cm-3(列出计算式)。

六、有机推断题
12．M是合成某药物的中间体，以A为原料合成M的路线如下(部分条件和产物省略)：


已知：RCHO
请回答下列问题：
(1)芳香化合物A的化学名称为___________，M中所含的含氧官能团除羟基外，还有___________。
(2)B有多种同分异构体，其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为___________。
①能发生水解反应，但不能发生银镜反应
②核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积比为1：2：2：3
(3)试剂R的结构简式为___________，由D生成E的化学方程式为___________。
(4)由A生成B的多步反应中，存在反应，结合合成路线中的相关反应，说明设计该反应的目的为___________。
(5)参照上述流程，写出以乙醇为原料合成2－丁醇的路线：(其他试剂自选) ___________。

参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
A．二氧化碳无污染，而氟利昂会破坏臭氧层，所以使用的二氧化碳跨临界制冰技术更环保，A正确；
B．碳纤维是一种碳单质，不是高分子材料，B错误；
C．石墨烯是一种碳单质，不是烃，C错误；
D．蚕丝为自然界存在的物质，是一种天然的动物纤维，D错误；
综上所述答案为A。
2．B
【解析】
【详解】
A．醋酸铅是重金属盐，能使蛋白质发生变性，为不可逆过程，则产生白色沉淀，故A错误；
B．与醋酸反应，生成氢气，则产生大量气泡，测得溶液温度上升，该反应，反应体系的焓减小，故B正确；
C．将数滴溶液滴入溶液中充分反应，再滴加溶液，出现蓝色沉淀，由于反应中氢氧化钠过量，则不能说明，故C错误；
D．淀粉水解液呈酸性，要检验水解液中含有葡萄糖，需向水解液中加入足量将其调至碱性，再加入新制悬浊液或银氨溶液，加热检验葡萄糖的存在，故D错误；
故答案为B。
3．D
【解析】
【详解】
A．5.6g Fe的物质的量为0.1mol，S的氧化性较弱，产物为FeS，所以转移的电子为0.2NA，A错误；
B．标况下苯不是气体，不能用Vm=22.4L/mol计算其物质的量，B错误；
C．经计算，溶液中K2Cr2O7的物质的量为0.1mol，但溶液中存在反应Cr2O+H2O2CrO+2H+，所以Cr2O的数目小于0.1NA，C错误；
D．标准状况下，11.2L CH4的物质的量为0.5mol，22.4L Cl2为1mol，CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应时，反应前后分子数目不变，所以充分反应后，分子总数为1.5NA，D正确；
综上所述，答案为D。
4．B
【解析】
【详解】
A．苯环、羰基、双键可以和氢气发生加成反应，所以1 mol X最多能与8 mol氢发生加成反应，A正确；
B．该物质中存在3个碳原子连接在同一饱和碳原子的结构，不可能所有碳原子共面，B错误；
C．中间苯环上只有一个C原子上有氢，有1种一氯代物，右下角苯环上有3种环境的氢原子，有3种环境氢原子，所以X的苯环上的一氯代物有4种，C正确；
D．根据该物质的结构简式可知其分子式为C24H28O5，含有双键，可以发生加聚反应，双键、酚羟基可以发生氧化反应，酯基可以发生水解反应，D正确；
综上所述答案为B。
5．A
【解析】
【分析】
X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，三者的核外电子数之和等于35，Y与Z位于同一周期，从结构图Z形成6个共价键，X为1价，若X为H，Y为Li，Z为31号，不合理，若X为H，Y为Na，则Z为23号元素，不合理，若X为F，Y为Na，Z为35-9-11=15，Z为P。
【详解】
A． F-、Na+电子层结构相同，核电荷大的半径小，简单离子的半径：F-＞Na+，故A正确；
B． Z的最高价氧化物对应水化物H3PO4是弱酸，故B错误；
C． 工业上常采用电解熔融氯化钠冶炼单质钠，故C错误；
D． 该化合物阴离子中F原子满足8电子稳定结构，但P最外层有12个电子，故D错误；
故选A。
6．B
【解析】
【详解】
A．泡沫铜上醛基转化为羧基，发生氧化反应，所以泡沫铜为阳极，与电源的正极相连，A正确；
B．阳极反应为2R-CHO+4OH-－2e-=2R-COO-+H2↑+2H2O，阴极反应为2H2O+2e-=2OH-+ H2↑，制得1 mol氢气，则阳极、阴极各产生0.5mol氢气，转移1mol电子，B错误；
C．铜为金属，作为阳极，若电压过高，Cu会被氧化，使催化剂失活，C正确；
D．泡沫铜上醛基转化为羧基，失电子被氧化，羧酸盐在碱性环境中稳定存在，根据电子守恒、元素守恒可得电极反应为2R-CHO+4OH-－2e-=2R-COO-+H2↑+2H2O，D正确；
综上所述答案为B。
7．C
【解析】
【分析】
pH=-lgc(H+)，所以随pH升高直线减小的是lgc(H+)，则直线升高的是lgc(OH-)，而pH升高时，HA会与氢氧根发生反应HA+OH-=H2O+A-，所以开始几乎不变，后续随pH增大而减少的是lgc(HA)，随pH增大而增加，后续几乎不变的是lgc(A-)。
【详解】
A．据图可知O点处lgc(H+)=lgc(OH-)，即c(H+)=c(OH-)，溶液呈中性，温度为25℃，所以pH=7，A正确；
B．Ka(HA)=，据图可知N点处c(A-)=c(HA)，pH=4.74，即c(H+)=10-4.74mol/L，所以Ka(HA)=10-4.74，数量级为10-5，B正确；
C．据图可知M点处c(A-)=c(H+)，C错误；
D．该体系中c(HA)+c(A-)=0.1 mol·L-1，即c(A-)=0.1mol/L-c(HA)，c(HA)==，解得c(HA)=mol/L，D正确；
综上所述答案为C。
8．(1)     AB     Pr2S3+6Fe3+=6Fe2++2Pr3++3S
(2)SiO2、S
(3)     Fe3+、Zn2+     8Fe(OH)3+FeS23Fe3O4+2S+12H2O
(4)     Pr3++3e-=Pr     PrOCl     1100℃时主要发生PrOCl的氧化反应，生成PrO2
【解析】
【分析】
孪生矿加入FeCl3溶液溶浸，将金属硫化物中的S元素氧化为硫单质，金属阳离子进入溶液，SiO2和生成的硫单质不溶，过滤除去，滤液中加入双氧水将Fe2+氧化为更容易除去的Fe3+，之后调节pH除去Zn2+、Fe3+，过滤后将所得滤液蒸发浓缩、冰水浴冷却结晶，过滤得到PrCl3晶体。
(1)
①A．适当升高溶浸温度，可以加快反应速率，能提高镨元素浸出率，A符合题意；
B．适当加快搅拌速率，可以使孪生矿与氯化铁溶液接触更充分，加快反应速率，能提高镨元素浸出率，B符合题意；
C．适当缩短溶浸时间，反应不充分，会降低镨元素浸出率，C不符合题意；
综上所述答案为B；
②根据其他金属硫化物发生的反应可知，“溶浸”时Pr2S3被FeCl3氧化，根据电子守恒、元素守恒可得离子方程式为Pr2S3+6Fe3+=6Fe2++2Pr3++3S；
(2)
滤渣1主要为不和氯化铁溶液反应且难溶于水的SiO2，以及反应生成的S单质；
(3)
根据题目所给数据可知，pH为3.2时Fe3+完全沉淀，pH为6.4时Zn2+完全沉淀，所以依次析出的金属离子是Fe3+、Zn2+；根据题意，隔绝空气焙烧时，Fe(OH)3将FeS2氧化为S，自身被还原为Fe3O4，根据电子守恒、元素守恒可得化学方程式为8Fe(OH)3+FeS23Fe3O4+2S+12H2O；
(4)
①(PrCl3-KCl)在电解槽内熔化，可以电离出自由移动的离子，目的是制取Pr单质，所以Pr3+在阴极被还原，电极反应式为Pr3++3e-=Pr；
②1100℃时的热解产物只有PrO2和Pr(OH)2Cl，说明PrOCl不稳定，温度较高时不能稳定存在，所以热稳定性最差的是PrOCl；PrO2中Pr元素化合价升高，为氧化产物，1100℃时主要发生PrOCl的氧化反应，生成PrO2，所以1100℃时热解产物主要为PrO2而无PrOCl。
9．(1)圆底烧瓶
(2)     NaOH溶液     平衡气压，收集多余氯气
(3)2NH3+ClO-=N2H4+Cl-+H2O
(4)     当加入最后一滴(或半滴)碘标准溶液时，溶液恰好变为蓝色，且半分钟内不褪色     25%
(5)     加入足量氨水     黑色固体溶解，并有气体产生
(6)肼具有还原性将Ag+还原为Ag，肼具有碱性，与Ag+反应生成AgOH，AgOH分解生成黑色的Ag2O
【解析】
【分析】
制备N2H4时，首先在装置A中利用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气，此时关闭装置B上方止水夹，打开另一止水夹，将氯气通入装置C中的NaOH溶液，反应得到NaClO溶液，装置D中利用氯化铵和氢氧化钙固体共热制取氨气，通入装置C中和NaClO溶液反应得到N2H4，由于氨气极易溶于水，所以导管不能伸入液面以下，防止发生倒吸；制备完成后，打开B上方止水夹，关闭另一止水夹，可以在装置B中利用排饱和食盐水的方法收集多余氯气，长颈漏斗可以平衡压强。
(1)
根据仪器a的结构特点可知其为圆底烧瓶；
(2)
根据题意，制备N2H4需要用NaOH溶液与NH3反应，所以装置C中盛放NaOH溶液，和氯气反应得到NaClO；装置B可以在实验结束后利用排饱和食盐水的方法收集多余氯气，长颈漏斗可以平衡压强；
(3)
根据电子守恒可知反应过程中ClO-与NH3的系数比为1：2，再结合元素守恒可得离子方程式为2NH3+ClO-=N2H4+Cl-+H2O；
(4)
①N2H4可以氧化I2，所以达到滴定终点时I2稍过量，而淀粉遇碘变蓝，所以滴定终点的现象为：当加入最后一滴(或半滴)碘标准溶液时，溶液恰好变为蓝色，且半分钟内不褪色；
②根据反应方程式可知25.00mL待测液中n(N2H4·H2O)=×0.3000mol/L×0.02L=0.003mol，则250 mL溶液中有0.03mol N2H4·H2O，产品中水合腓的质量分数为×100%=25%；
(5)
操作i的结论为黑色固体有Ag2O，现象为黑色固体部分溶解，根据题目所给信息可知Ag2O可溶于氨水，所以①为加入足量氨水；操作ii证明有Ag，Ag可以被稀硝酸氧化，同时生成NO气体，所以现象②为黑色固体溶解，并有气体产生；
(6)
肼具有还原性将Ag+还原为Ag，同时肼具有碱性，与Ag+反应生成AgOH，而AgOH不稳定，易分解生成黑色的Ag2O。
10．(1)+205.9KJ∙mol-1
(2)     A     反应Ⅰ和Ⅲ均为放热反应，当温度升高时，平衡均逆向移动，n(CH4)均减小
(3)     3.26-a    
(4)     ②     2CH3OH+CO2 CH3OCOOCH3+H2O
【解析】
【分析】
图1升高温度时，反应Ⅱ的平衡正向移动，反应Ⅲ的平衡逆向移动，平衡的移动使CO的含量升高，C表示CO的变化；反应Ⅰ和Ⅲ均为放热反应，当温度升高时，平衡均逆向移动，n(CH4)均减小，A表示甲烷的变化；B代表二氧化碳。
图2：反应原理：①CH3OH+H-O-催→CH3O-催+H2O，②CH3O-催+CO2→CH3COO-催，③CH3OH+CH3COO-催→CH3OCOOCH3+H-O-催，总反应为：2CH3OH+CO2→CH3OCOOCH3+H2O。
(1)
反应Ⅰ：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)                kJ·mol-1
反应 Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)               =+41.2 kJ·mol-1
反应Ⅲ ：2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g)               =-247.1 kJ·mol-1
起始时向恒压、密闭容器中通入1 mol CO2和4 mol H2，平衡时CH4、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图1所示。回答下列问题：
由盖斯定律可知：Ⅱ-Ⅰ得 CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)的 =+41.2 kJ·mol-1-( kJ·mol-1)=+205.9KJ∙mol-1。故答案为：+205.9KJ∙mol-1；
(2)
图1中表示n(CH4)随温度变化的曲线是A(填图中字母)，判断依据是反应Ⅰ和Ⅲ均为放热反应，当温度升高时，平衡均逆向移动，n(CH4)均减小。故答案为：A；反应Ⅰ和Ⅲ均为放热反应，当温度升高时，平衡均逆向移动，n(CH4)均减小；
(3)
①在600℃时，已知平衡体系中n(H2)=a mol，

则n(H2O)= (2×0.37+4-2×0.37-a)=(3.26-a)mol(用含a的代数式表示，需化简)。故答案为：3.26-a；
②从图中读出，2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g)中n(CO2)=0.26mol，n(CH4)=0.37mol，n(CO)=0.37mol，又n(H2)=amol，反应Ⅱ是气体体积不变的反应，由反应Ⅰ求出气体物质的量的变化量为2×0.37，反应后气体的总物质的量为：5-2×0.37=4.26mol，若平衡时体系的压强为p，则反应Ⅲ的平衡常数Kp==。(用含a、p的代数式表示，列出计算式即可，平衡分压代替平衡浓度表示，分压=总压×物质的量分数)故答案为：；
(4)
由图可知 ①中CH3OH生成CH3O-，CH3OH中的O-H键断裂；②中没有O-H键断裂；③CH3OH生成CH3OCOOCH3，CH3OH中的O-H键断裂，其中没有O-H键断裂的步骤是② (填“①”、“②'或“③”)，合成DMC的总反应方程式为2CH3OH+CO2 CH3OCOOCH3+H2O。(CH3OH不需标注同位素原子)。故答案为：②；2CH3OH+CO2 CH3OCOOCH3+H2O。
11．(1)          ds
(2)N＞O＞C
(3)     5     sp2和sp3     Cu2O中Cu+的价层电子排布式为3d10，CuO中Cu2+的价层电子排布式为3d9，前者为全充满结构更稳定
(4)     [Cu(H2O)4]SO4∙H2O     正四面体形     ABE
(5)     8    
【解析】
(1)
氮是7号元素，基态氮原子的价层电子轨道表示式为，在元素周期表中铜的价电子排布式为3d104s1，属于ds区(填 “s”、“p”、“d” 或“ds”)。故答案为：；ds；
(2)
同周期从左到右，第一电离能增大，N的2p能级上为半充满结构，第一电离能变大，C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C。故答案为：N＞O＞C；
(3)
X中铜离子与4个O和1个N形成共价键，X中Cu2+的配位数是5，吡啶环上的碳、羰基上的碳为sp2杂化，甲基上有碳为sp3杂化，C原子的杂化轨道类型为sp2和sp3。在高温下，Cu2O比CuO稳定，从离子的电子层结构角度分析，主要原因是Cu2O中Cu+的价层电子排布式为3d10，CuO中Cu2+的价层电子排布式为3d9，前者为全充满结构更稳定。故答案为：5；sp2和sp3；Cu2O中Cu+的价层电子排布式为3d10，CuO中Cu2+的价层电子排布式为3d9，前者为全充满结构更稳定；
(4)
胆矾的化学式用配合物的形式可表示为[Cu(H2O)4]SO4∙H2O；硫酸根中心原子硫的价层电子对数为4，采用sp3杂化，其阴离子的空间结构为正四面体形；胆矾中存在的化学键有A．硫酸根离子与四氨合铜离子间的离子键，B．O-H、S-O共价键 E．铜与氧间的配位键,不存在分子间作用力，氢键不是化学键，故选ABE；故答案为：[Cu(H2O)4]SO4∙H2O；正四面体形；ABE；
(5)
某铜的氮化物晶胞参数为a pm。该晶体中，与Cu原子最近的Cu原子有8个，若阿伏加德罗常数的值为NA，每个晶胞中含铜：12×=3，含氮8×=1，则该晶体的密度为=g·cm-3(列出计算式)。故答案为：8；。
12．(1)     甲苯     羰基、醚键
(2)、
(3)          2+O22+2H2O
(4)保护酚羟基，防止在酚羟基反应过程中被氧化
(5)
【解析】
【分析】
A为芳香族化合物，含有苯环，其分子式为C7H8，所以结构简式为，经多步反应生成B，根据反应条件可知，B与试剂R发生类似已知信息的反应生成C，结合B、C的结构简式可知R为，C水解生成D，D在催化氧化生成E，根据E中含有羰基可知，C水解后生成羟基，所以D为。
(1)
A的结构简式为，苯环上有一个甲基，所以名称为甲苯；根据M的结构简式可知其含氧官能团有羟基、羰基、醚键；
(2)
B中含有8个C原子，2个O原子，不饱和度为5，其同分异构体满足：能发生水解反应，不能发生银镜反应，可知含有酯基，但不是甲酸某酯，核磁共振氢谱有4组峰，峰面积比为1：2：2：3，即结构对称，可得满足相关条件的芳香族化合物的结构简式为、；
(3)
根据分析，R的结构简式为；D中羟基被催化氧化生成D，化学方程式为2+O22+2H2O；
(4)
根据后续产物可知-OCH3最终又转化为酚羟基，结合酚羟基很活泼性质，容易发生氧化反应可知，其目的就是保护酚羟基，防止在酚羟基反应过程中被氧化；
(5)
乙醇为CH3CH2OH，2－丁醇为，通过乙醇合成2-丁醇需要将碳链加长，根据已知信息可知CH3CHO可以和CH3CH2Cl在Mg/乙醚条件下生成，再水解即可得到2－丁醇，而乙醇被催化氧化可以生成CH3CHO，与浓盐酸发生取代反应可以生成CH3CH2Cl，所以合成路线为。