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2021-2022学年上海市嘉定区高三（上）期末化学试卷（一模）
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这是一份2021-2022学年上海市嘉定区高三（上）期末化学试卷（一模），共34页。试卷主要包含了选择题，综合题等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年上海市嘉定区高三（上）期末化学试卷（一模）
一、选择题（本题包括20小题，每小题2分，共40分。每个小题只有一个正确选项）
1．（2分）下列物质中只含有非极性共价键的是（ ）
A．Cl2 B．NaOH C．KCl D．H2S
2．（2分）下列变化过程中，属于还原反应的是（ ）
A．HCl→Cl2 B．Na→Na+ C．Al→Al2O3 D．Fe3+→Fe
3．（2分）按照有机物的命名规则，下列命名正确的是（ ）
A．3﹣乙基己烷 B．2﹣乙基戊烷
C．1，2﹣二甲基丁烷 D．4﹣甲基戊烷
4．（2分）有关氮原子核外p亚层中的电子的说法错误的是（ ）
A．能量相同 B．电子云形状相同
C．电子云伸展方向相同 D．自旋方向相同
5．（2分）下列说法不符合ⅦA族元素性质特征的是（ ）
A．易形成﹣1价离子
B．从上到下原子半径逐渐减小
C．从上到下非金属性逐渐减弱
D．从上到下氢化物的稳定性依次减弱
6．（2分）某元素X的气态氢化物化学式为XH3，其最高价氧化物的水化物化学式可能为（ ）
A．H2XO3 B．HXO3 C．HXO D．H2XO4
7．（2分）过氧化钠常用作供氧剂：2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑。下列说法错误的是（ ）
A．Na2O2的电子式：
B．Na+的结构示意图：
C．7.8g Na2O2中含有阴阳离子总数为0.4NA
D．H2O的比例模型：
8．（2分）宏微结合是研究化学的重要思想。在一定条件下，容器中各微粒发生化学反应前后的变化如图所示，其中●和〇代表不同元素的原子。该化学反应的类型不一定是（ ）
A．分解反应 B．氧化还原反应
C．可逆反应 D．吸热反应
9．（2分）有关化学键和晶体的叙述中正确的是（ ）
A．分子晶体中，分子间作用力越大分子越稳定
B．金属晶体都是由阴阳离子构成的
C．离子晶体中可能含有共价键
D．原子晶体中只存在非极性键
10．（2分）下列关于Li、O、Al、S元素及其化合物的叙述错误的是（ ）
A．Al3+离子的电子排布式：1s22s22p63s23p1
B．碱性：LiOH＞Al （OH）3
C．原子半径r：r（O）＜r（S）＜r（Al）
D．简单气态氢化物的热稳定性：H2O＞H2S
11．（2分）在容积不变的密闭容器中，有反应：A（g）+B（g）⇌2C（g）+D（s），在一定温度下，能表明该反应达到平衡的是下列物理量中的（ ）
A．混合气体的压强
B．混合气体的质量
C．混合气体的总物质的量浓度
D．混合气体的总物质的量
12．（2分）取一支大试管，通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气，将试管倒置于盛有饱和食盐水的水槽中，放在光亮处，进行如图所示的实验。光照一段时间后，试管内液面上升，气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，试管中出现了少量白雾。下列关于该实验的说法不正确的是（ ）
A．氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在水中的溶解度
B．试管壁出现了油状液滴，是因为该反应生成了氯化氢
C．试管中的白雾是反应生成的氯化氢气体遇水形成的酸雾
D．由实验过程中产生的现象可推知，甲烷与氯气在光照条件下能发生取代反应
13．（2分）下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（ ）
A．Fe3O4是一种红棕色粉末，俗称铁红
B．Fe2（SO4）3与KSCN反应产生血红色沉淀
C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质，可以向溶液中加入过量的铁粉，然后过滤
D．Fe（OH）2为白色固体，不溶于水，能在空气中稳定存在
14．（2分）如图装置中X和Y均为石墨电极，电解液为500mL某CuCl2溶液，电解时X电极表面有红色固体生成，Y电极有气体产生。一段时间后，取出X电极，洗涤、干燥、称量，电极增重1.6g。下列有关说法中正确的是（ ）
A．X电极连接电源正极
B．生成气体体积为0.56L
C．Y电极上发生氧化反应
D．该CuCl2溶液浓度为0.5mol•L﹣1
15．（2分）下列实验过程中，始终无明显现象的是（ ）
A．Cl2通入Na2CO3溶液中 B．CO2通入CaCl2溶液中
C．NH3通入AgNO3溶液中 D．SO2通入NaHS溶液中
16．（2分）实验室需配制一种仅含四种离子（不包括水电离出的离子）的混合溶液，且在混合液中四种离子的物质的量浓度均为0.5mol•L﹣1，下面四个选项中能达到此目的是（ ）
A．Fe2+、Na+、NO3﹣、Cl﹣ B．Mg2+、NH4+、SO42﹣、NO3﹣
C．H+、K+、Cl﹣、CH3COO﹣ D．K+、Mg2+、CO32﹣、OH﹣
17．（2分）在下列物质的工业制法中，生产操作和它的主要目的都正确的是（ ）
A．NaOH：电解槽的阴极产生的是H2，NaOH在阳极附近产生
B．H2SO4：在高温高压下转化SO2，提高转化率和反应速率
C．NH3：氮氢循环操作，提高NH3平衡浓度
D．Na2CO3：分离NaHCO3后的母液中加入食盐，促进NH4Cl结晶
18．（2分）室温下，等体积0.1mol•L﹣1的①NaCl ②FeCl3③HCl ④Na2CO3四种物质的水溶液中，所含阳离子数目由少到多的顺序是（ ）
A．③①②④ B．③②①④ C．①④③② D．④②①③
19．（2分）CalebinA 可用于治疗阿尔茨海默病，在其合成过程中有如图物质转化过程：
下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是（ ）
A．苯甲醛与X互为同系物
B．X、Y和Z的分子中，均含有酯基
C．可用新制Cu（OH）2悬浊液检验Z中是否混有X
D．将Z与NaOH乙醇溶液共热，可发生消去反应
20．（2分）根据下列各图曲线表征的信息，得出的结论错误的是（ ）
A．如图表示常温下向体积为10mL 0.1mol•L﹣1的NaOH溶液中逐滴加入0.1mol•L﹣1CH3COOH溶液后溶液的pH变化曲线，则c点处有：c（CH3COOH）+2c（H+）＝2c（OH﹣）+c（CH3COO﹣）
B．如图表示用水稀释pH相同的盐酸和醋酸时溶液的pH变化曲线，其中Ⅰ表示醋酸，Ⅱ表示盐酸，且溶液导电性：c＞b＞a
C．如图表示H2与O2发生反应过程中的能量变化，表示H2燃烧热的ΔH＝﹣285.8kJ•mol﹣1
D．如图表示反应A2（g）+3B2（g）⇌2AB3（g），达到平衡时A2的转化率大小为：a＜b＜c
二、综合题（共60分）
21．（15分）碳是一种极其重要的元素，工业上，生活中到处可见。2020年9月，习近平总书记在联合国大会上作出“努力争取2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”的承诺。碳达峰是指全球或一个地区的二氧化碳排放总量，在某一时间点达到历史最高点，即碳峰值。
碳中和是指将人类经济社会活动所必需的碳排放，通过植树造林和其他人工技术或工程加以捕集利用或封存，从而使排放到大气中的二氧化碳净增量为零。
近期，中国科学院天津工业生物技术研究所在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展，国际上首次实现了二氧化碳和水到淀粉（C6H10O5）n的从头合成。相关工作于2021年9月24日发表于国际学术期刊《科学》，实现“从0到1”的突破。
（1）实现碳中和、碳达峰对环境的积极意义在于 。请你提出1条有利于碳中和、碳达峰的措施 。
（2）碳原子核外有 种能量不同的电子，最外层电子轨道表示式 ，碳原子最合理的电子式 。
（3）金刚石、石墨烯、线型碳（见图1）是碳的几种同素异形体。从键的类型分析它们的热稳定性由强到弱的顺序为 。
黑火药是我国四大发明之一，它爆炸时发生多种化学反应，其中主要化学反应方程式为：2KNO3+3C+SK2S+N2↑+3CO2↑。
（4）生成物中，属于非电解质的是 。每生成1mol氧化产物，消耗KNO3的质量为 （保留1位小数）。
（5）收集黑火药爆炸后的烟尘和气体产物，分别与酸性高锰酸钾溶液反应，均能使溶液紫红色褪去。
①烟尘中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质是 （填化学式）。
②利用如图2装置检验气体产物中的CO气体，一段时间后，观察到B中出现黑色的Pd（钯）沉淀，写出B中发生反应的化学方程式 。
（6）有人提出将CO2通过管道输送到海底，可减缓空气中CO2浓度的增加。但长期下去，海水的酸性也将增强，破坏海洋的生态系统。请你结合CO2的性质，从平衡角度分析酸性增强原因 。
22．（15分）减少碳排放的方法有很多，CO2转化成有机物的以下4例可有效实现碳循环。
a.6CO2+6H2OC6H12O6
b.CO2+3H2CH3OH+H2O
c.CO2+CH4CH3COOH
d.2CO2+6H2CH3＝CH2+4H2O
（1）以上反应中，最节能的是 ，原子利用率最高的是 。（填编号）
（2）虽然光合作用合成淀粉的表达式看起来很简单，但如果仔细探索其中的过程，会发现其反应非常复杂，需要60多个步骤。而我国科学家，不用生物细胞，单纯用工业的方式实现了二氧化碳到淀粉的合成。并且，大大缩短了自然光合作用的步骤，设计出一条只有11个步骤的“捷径”。请你设计简单实验证明第十一个步骤已经成功完成 。第一个步骤是把二氧化碳还原为甲醇（CH3OH），该方法的化学方程式是：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）+49.0kJ。
（3）某科学实验将6molCO2和8molH2充入一容积为2L的密闭容器中（温度保持不变），测得H2的物质的量随时间变化如图中实线所示（图中字母后的数字表示对应的坐标）。
回答下列问题：
该反应平衡常数表达式K＝ ，该反应在0～3min内H2的平均反应速率是 mol•L﹣1•min﹣1）（保留3位有效数字）；a点、b点、c点反应速率最大的是 （选“a”“b”或“c”）并解释原因 。
（4）仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比，曲线Ⅰ改变的条件可能是 ，曲线Ⅱ改变的条件可能是 。
（5）金属钠既可以与水反应又可以与甲醇反应， （填“水”或“甲醇”）与钠反应速率更剧烈。
在温度t℃下，某NaOH的稀溶液中c（H+）＝10﹣amol•L﹣1，c（OH﹣）＝10﹣bmol•L﹣1，已知a+b＝12，t 25℃（填“大于”、“小于”或“等于”）。
向该溶液中逐滴加入pH＝x的盐酸（t℃），测得混合溶液的部分pH如表所示。
序号
NaOH溶液的体积/mL
盐酸的体积/mL
溶液的pH
①
20.00
0.00
8
②
20.00
20.00
6
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则x为 。
23．（17分）冠状病毒病（COVID﹣19）正在影响全球，口罩用聚丙烯纤维增长速度加剧，目前我国丙烯的使用量已超过乙烯。为了环境的友好，降解塑料需求也越来越大。PLLA塑料不仅具有良好的机械性能，还具有良好的可降解性。它可由石油裂解气之一丙烯为原料合成。如图是以石油裂解气为原料来合成PLLA塑料的流程图（图中有部分产物及反应条件未列出）。
请回答下列问题：
（1）属于加成反应的有 （填编号），F的结构简式 。
（2）写出下列反应的化学方程式：反应③： ；反应⑤： 。
（3）已知E（C3H6O3）存在三种常见不同类别物质的异构体，请各举一例（E除外）并写出其结构简式： 、 、 。
（4）制取丙烯腈的方法常有如图两种：
相比较而言，方法②的优点是 。
（5）已知：，炔烃也有类似的性质，设计由丙烯合成的合成路线 （表示方法为：AB…目标产物）。
24．（13分）化学社团小组的同学在测试Na2SO3溶液的pH时，遇到了困惑．为此，决心重新实验，揭开奥秘．请你也参与交流讨论。
a.查阅资料：①常温下0.1mol•L﹣1的H2SO3溶液的pH约为2.1。
②通常情况下，H2S为无色，有腐蛋臭味的气体，其水溶液称为氢硫酸．常温下0.1mol•L﹣1的H2S溶液的pH约为4.5。
b.实验操作：
①准确称取纯净的Na2SO3•7H2O晶体31.500g，配成1L水溶液，测得其pH＝7.8。
②再次准确称取31.500g上述晶体，继而隔绝空气在600℃以上高温下强热至恒重（只有硫元素的化合价变化成最高价和最低价），质量为15.750g。
③将②所得的15.750g固体进行元素定性定量分析，组成与Na2SO3无异．将其溶于水得250.00mL溶液，测得pH＝10.3。
c.分析猜想：Na2SO3•7H2O在强热下，失去结晶水，进而发生了分解反应（自身氧化还原反应）。
d.交流讨论
（1）实验操作①所得溶液的物质的量浓度为 ；实验操作②中除酒精灯、玻璃棒、三角架及隔绝空气的设备外，还需要的仪器有 。
（2）①给Na2SO3•7H2O加热时为何要隔绝空气，请以简要的文字给以说明 。
②猜想Na2SO3在高温强热下发生分解反应的化学方程式是 。
（3）实验①和③中，两次测得的溶液pH相差明显，其合理的解释是（简要的文字和离子方程式给以说明） 。
（4）请你设计简单的实验方案，给上述分析猜想及解释加以佐证．并简单叙述实验步骤、现象和结论．
。
2021-2022学年上海市嘉定区高三（上）期末化学试卷（一模）
参考答案与试题解析
一、选择题（本题包括20小题，每小题2分，共40分。每个小题只有一个正确选项）
1．（2分）下列物质中只含有非极性共价键的是（ ）
A．Cl2 B．NaOH C．KCl D．H2S
【分析】从极性共价键和非极性共价键的概念判断，同种元素的原子间形成的共价键，共用电子对在成键两原子的中间，不向任何一方偏转，这种共价键叫非极性键；不同种元素的原子间形成的键，都是极性键。
【解答】解：A、Cl2中形成的共价键的原子相同，为非极性共价键，故A正确；
B、NaOH为离子化合物，含有离子键和极性共价键，故B错误；
C、KCl为离子化合物，只含有离子键，故C错误；
D、H2S中形成的共价键的原子不相同，为极性共价键，故D错误。
故选：A。
【点评】非极性键可存在于单质分子中（如H2中H﹣H键、O2中O＝O键、N2中N≡N键），分子结构比较对称的两种非金属元素组成的化合物也具有非极性共价键（如：C2H2，C2H4，C6H6等）。
2．（2分）下列变化过程中，属于还原反应的是（ ）
A．HCl→Cl2 B．Na→Na+ C．Al→Al2O3 D．Fe3+→Fe
【分析】氧化还原反应中，氧化剂得到电子化合价降低被还原，发生还原反应；还原剂失去电子化合价升高被氧化，发生氧化反应；首先判断是否为氧化还原反应，然后根据元素化合价是否降低分析。
【解答】解：A．HCl→Cl2中Cl元素化合价由﹣1价升高为0价，发生氧化反应，故A错误；
B．Na→Na+中Na元素化合价由0价升高为+1价，发生氧化反应，故B错误；
C.Al→Al2O3中Al元素化合价由0价升高为+3价，发生氧化反应，故C错误；
D．Fe3+→Fe中Fe元素化合价由+3价降低为0价，发生还原反应，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查氧化还原反应，为高考高频考点，把握反应中元素的化合价变化为解答的关键，侧重基本概念的考查，注意把握氧化剂发生还原反应，题目难度不大。
3．（2分）按照有机物的命名规则，下列命名正确的是（ ）
A．3﹣乙基己烷 B．2﹣乙基戊烷
C．1，2﹣二甲基丁烷 D．4﹣甲基戊烷
【分析】（1）烷烃命名原则：
①长﹣﹣﹣﹣﹣选最长碳链为主链；
②多﹣﹣﹣﹣﹣遇等长碳链时，支链最多为主链；
③近﹣﹣﹣﹣﹣离支链最近一端编号；
④小﹣﹣﹣﹣﹣支链编号之和最小。看下面结构简式，从右端或左端看，均符合“近﹣﹣﹣﹣﹣离支链最近一端编号”的原则；
⑤简﹣﹣﹣﹣﹣两取代基距离主链两端等距离时，从简单取代基开始编号。如取代基不同，就把简单的写在前面，复杂的写在后面。
（2）有机物的名称书写要规范。
【解答】解：A．名称符合系统命名方法，故A正确；
B．主链选择错误，烷烃中2号碳上无乙基，正确的命名为：3﹣甲基甲烷，故B错误；
C．主链选择错误，烷烃中1号碳上无甲基，正确的命名为：3﹣甲基戊烷，故C错误；
D．编号应最小，正确的命名为：2﹣甲基戊烷，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查有机物的命名判断，该题侧重对学生基础知识的检验和训练，关键是明确有机物的命名原则，然后结合有机物的结构简式灵活运用即可，有利于培养学生的规范答题能力及灵活应用所学知识的能力。
4．（2分）有关氮原子核外p亚层中的电子的说法错误的是（ ）
A．能量相同 B．电子云形状相同
C．电子云伸展方向相同 D．自旋方向相同
【分析】氮原子核外电子排布为：1s22s22p3，2px1、2py1 和2pz1 上的电子能量相同、电子云形状相同、自旋方向相同，但电子云伸展方向不相同，由此分析解答。
【解答】解：氮原子核外电子排布为：1s22s22p3，2px1、2py1 和2pz1 上的电子能量相同、电子云形状相同、自旋方向相同，但电子云伸展方向不相同，
故选：C。
【点评】本题考查核p亚层中电子的能量和自旋方向，以及电子云的形状，比较基础，侧重对基础知识的巩固。
5．（2分）下列说法不符合ⅦA族元素性质特征的是（ ）
A．易形成﹣1价离子
B．从上到下原子半径逐渐减小
C．从上到下非金属性逐渐减弱
D．从上到下氢化物的稳定性依次减弱
【分析】ⅦA族元素，为卤族元素，最低价为﹣1价，由上到下，半径增大，非金属性减弱，以此来解答．
【解答】解：A．最外层7个电子，易得到电子形成﹣1价离子，故A正确；
B．从上到下，电子层增大，原子半径逐渐增大，故B错误；
C．从上到下，得到电子能力减弱，则非金属性逐渐减弱，故C正确；
D．从上到下，非金属减弱，则氢化物的稳定性依次减弱，故D正确；
故选：B。
【点评】本题考查元素周期表的结构及应用，为高频考点，把握卤族元素性质及元素周期律为解答关键，注意递变性和相似性的分析，题目难度不大．
6．（2分）某元素X的气态氢化物化学式为XH3，其最高价氧化物的水化物化学式可能为（ ）
A．H2XO3 B．HXO3 C．HXO D．H2XO4
【分析】某元素X的气态氢化物化学式为XH3，则X处于VA族，其最高价氧化物的水化物化学式类比硝酸、磷酸解答。
【解答】解：X的气态氢化物的化学式为XH3，X最低负价为﹣3，所以其最高正价为+5价，可以形成HNO3、H3PO4等，而H2XO3、HXO、HXO4中X元素化合价分别为+4、+1、+7，故ACD错误、B正确，
故选：B。
【点评】本题考查原子结构与元素性质，难度不大，注意掌握元素的最高正价+|最低负价|＝8，熟练掌握元素化合物知识，利用同主族相似性类比解答。
7．（2分）过氧化钠常用作供氧剂：2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑。下列说法错误的是（ ）
A．Na2O2的电子式：
B．Na+的结构示意图：
C．7.8g Na2O2中含有阴阳离子总数为0.4NA
D．H2O的比例模型：
【分析】A．过氧化钠为离子化合物，阴阳离子需要标出所带电荷；
B．钠离子的核电荷数为11，核外电子总数为10；
C．过氧化钠的化学式中含有2个钠离子和1个过氧根离子；
D．水分子为V形，氧原子的原子半径较大。
【解答】解：A．Na2O2为离子化合物，其电子式为，故A正确；
B．Na+的最外层满足8电子稳定结构，其离子结构示意图为，故B正确；
C．7.8g Na2O2的物质的量为：＝0.1mol，含有0.3mol阴阳离子，含有阴阳离子总数为0.3NA，故C错误；
D．H2O分子中含有2个O﹣H键，其比例模型为，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查常见化学用语的表示方法，题目难度不大，涉及电子式、离子结构示意图、比例模型等知识，明确常见化学用语的书写原则为解答关键，试题侧重考查学生的分析能力及规范答题能力。
8．（2分）宏微结合是研究化学的重要思想。在一定条件下，容器中各微粒发生化学反应前后的变化如图所示，其中●和〇代表不同元素的原子。该化学反应的类型不一定是（ ）
A．分解反应 B．氧化还原反应
C．可逆反应 D．吸热反应
【分析】由图可知，反应前的4个分子中只有2个分子发生变化，可为2分子H2O2分解生成1分子O2和2分子H2O，只有共价键的断裂和生成，以此来解答。
【解答】解：A．由图可知，反应物分子含4个原子，该反应只有2个分子反应；2分子H2O2分解生成1分子O2和2分子H2O，可能是双氧水分解反应，故A正确；
B．该反应有单质生成，属于氧化还原反应，故B正确；
C．该反应中反应物并没有全部转化为生成物，有可能是可逆反应，故C正确；
D．过氧化氢分解为放热反应，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查化学反应类型，为高频考点，把握图中分子的变化、常见的反应为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意判断参加反应的分子数目，题目难度不大。
9．（2分）有关化学键和晶体的叙述中正确的是（ ）
A．分子晶体中，分子间作用力越大分子越稳定
B．金属晶体都是由阴阳离子构成的
C．离子晶体中可能含有共价键
D．原子晶体中只存在非极性键
【分析】A．分子晶体的稳定性与分子间作用力无关，与共价键有关；
B．金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的；
C．含有离子键的晶体为离子晶体，离子晶体中可能含有共价键；
D．原子晶体中可能存在极性键。
【解答】解：A．分子的稳定性与共价键有关，与分子间作用力无关，分子晶体中共价键的键能越大，分子越稳定，故A错误；
B．离子晶体是由阴阳离子构成的，金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的，故B错误；
C．含有离子键的晶体为离子晶体，离子晶体中可能含有共价键，如NaOH、BaSO4都属于离子晶体，但二者都含有共价键，故C正确；
D．原子晶体中可能存在极性键，如SiO2中含有极性键，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查化学键，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确物质构成微粒及微粒之间作用力是解本题关键，注意：晶体中含有阴离子一定含有阳离子，但含有阳离子的晶体不一定含有阴离子，题目难度不大。
10．（2分）下列关于Li、O、Al、S元素及其化合物的叙述错误的是（ ）
A．Al3+离子的电子排布式：1s22s22p63s23p1
B．碱性：LiOH＞Al （OH）3
C．原子半径r：r（O）＜r（S）＜r（Al）
D．简单气态氢化物的热稳定性：H2O＞H2S
【分析】A．Al3+离子核外电子数为10；
B．金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强；
C．同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大；
D．元素的非金属性越强，对应氢化物越稳定。
【解答】解：A．Al3+离子核外电子数为10，电子排布式为1s22s22p6，故A错误；
B．由对角线规则，可知Li与Mg金属性相似，金属性Li＞Al，则最高价氧化物对应水化物的碱性：LiOH＞Al（OH）3，故B正确；
C．同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，则原子半径：r（O）＜r（S）＜r（Al），故C正确；
D．同周期自上而下元素非金属性减弱，故非金属性O＞S，则简单气态氢化物的热稳定性：H2O＞H2S，故D正确；
故选：A。
【点评】本题考查元素周期律、核外电子排布，题目比较基础，明确元素周期律的内容为解答关键，注意掌握原子核外电子排布规律，试题侧重考查学生的分析与应用能力。
11．（2分）在容积不变的密闭容器中，有反应：A（g）+B（g）⇌2C（g）+D（s），在一定温度下，能表明该反应达到平衡的是下列物理量中的（ ）
A．混合气体的压强
B．混合气体的质量
C．混合气体的总物质的量浓度
D．混合气体的总物质的量
【分析】A（g）+B（g）⇌2C（g）+D（s）为气体体积不变的可逆反应，该反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量等变量不再变化，以此进行判断。
【解答】解：A.该反应前后气体的物质的量不变，则混合气体的压强始终不变，不能根据混合气体的压强判断平衡状态，故A错误；
B.D为固态，混合气体的质量为变量，当混合气体的质量不变时，表明达到平衡状态，故B正确；
C.该反应前后气体的物质的量不变，在容积不变的密闭容器中混合气体的总物质的量浓度始终不变，无法判断平衡状态，故C错误；
D.该反应过程中混合气体的总物质的量始终不变，不能根据混合气体的总物质的量判断平衡状态，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查化学平衡状态的判断，为高频考点，把握题干反应特点、化学平衡状态的特征为解答关键，试题侧重考查学生的分析与应用能力，题目难度不大。
12．（2分）取一支大试管，通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气，将试管倒置于盛有饱和食盐水的水槽中，放在光亮处，进行如图所示的实验。光照一段时间后，试管内液面上升，气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，试管中出现了少量白雾。下列关于该实验的说法不正确的是（ ）
A．氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在水中的溶解度
B．试管壁出现了油状液滴，是因为该反应生成了氯化氢
C．试管中的白雾是反应生成的氯化氢气体遇水形成的酸雾
D．由实验过程中产生的现象可推知，甲烷与氯气在光照条件下能发生取代反应
【分析】甲烷和氯气发生取代反应，产物不唯一，无法控制反应进度，得到的是一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和HCl的混合物，据此分析解答。
【解答】解：A．氯气溶于水生成氯离子，氯离子抑制了氯气的溶解，所以氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在水中的溶解度，故A正确；
B．反应过程中试管壁上有油珠产生，为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的混合物，不溶于水，为油状液滴，而不是HCl的小液滴，故B错误；
C．CH4和Cl2发生取代反应，生成HCl，HCl遇水形成的白色的酸雾，故C正确；
D．甲烷和氯气在光照条件下发生了取代反应，得到的是一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和HCl的混合物，故D正确，
故选：B。
【点评】本题考查甲烷和氯气的取代反应，难度不大，侧重考出基础知识的掌握，熟记甲烷取代反应的产物及其性质是解答关键。
13．（2分）下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（ ）
A．Fe3O4是一种红棕色粉末，俗称铁红
B．Fe2（SO4）3与KSCN反应产生血红色沉淀
C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质，可以向溶液中加入过量的铁粉，然后过滤
D．Fe（OH）2为白色固体，不溶于水，能在空气中稳定存在
【分析】A．氧化铁俗称铁红；
B．铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液；
C．氯化铁和铁反应生成氯化亚铁；
D．氢氧化亚铁不稳定，易被氧化为氢氧化铁。
【解答】解：A．氧化铁是红色粉末，俗称铁红，四氧化三铁是黑色固体，俗称磁性铁，故A错误；
B．硫酸铁溶液和硫氰化钾溶液混合时生成血红色的络合物硫氰化铁，导致溶液变为血红色，故B错误；
C．氯化铁具有强氧化性，能和铁发生氧化还原反应而生成氯化亚铁，所以可以用铁能除去氯化亚铁中的氯化铁，故C正确；
D．氢氧化亚铁为白色固体，不稳定，易被空气中氧气氧化生成红褐色氢氧化铁，所以在氯化亚铁和氢氧化钠溶液反应过程中固体颜色变化为：白色→灰绿色→红褐色，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查了铁的化合物的俗称、性质，铁元素及其化合物中常常出现的考点为：铁离子和亚铁离子的检验、氢氧化亚铁的制备、除杂等，注意硫氰化铁不是沉淀，为易错点。
14．（2分）如图装置中X和Y均为石墨电极，电解液为500mL某CuCl2溶液，电解时X电极表面有红色固体生成，Y电极有气体产生。一段时间后，取出X电极，洗涤、干燥、称量，电极增重1.6g。下列有关说法中正确的是（ ）
A．X电极连接电源正极
B．生成气体体积为0.56L
C．Y电极上发生氧化反应
D．该CuCl2溶液浓度为0.5mol•L﹣1
【分析】电解时X电极表面有红色固体生成，应析出铜，则X为阴极，发生Cu2++2e﹣═Cu，Y为阳极，阳极生成氯气，发生2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑，一段时间后，取出X电极，洗涤、干燥、称量，电极增重1.6g，可知n（Cu）＝＝0.025mol，结合电极方程式解答该题。
【解答】解：A．X为阴极，连接电源的负极，故A错误；
B．气体存在的条件未知，不能确定体积，故B错误；
C．Y为阳极，发生氧化反应生成氯气，故C正确；
D．电极增重1.6g，不一定所有的铜都析出，则不能确定氯化铜的浓度，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查电解知识，为高频考点，侧重考查学生的分析、计算能力，注意把握电解的原理，能会书写电极方程式，易错点为B、D，注意气体存在的条件以及电解的程度，难度不大。
15．（2分）下列实验过程中，始终无明显现象的是（ ）
A．Cl2通入Na2CO3溶液中 B．CO2通入CaCl2溶液中
C．NH3通入AgNO3溶液中 D．SO2通入NaHS溶液中
【分析】A、氯气与水反应生成次氯酸和盐酸，盐酸与碳酸钠反应，生成二氧化碳气体；
B、氯化钙不与二氧化碳反应；
C、一开始是酸碱中和，没有沉淀产生，当硝酸完全中和后，氨水与银离子生成氢氧化银沉淀，逐渐增多，达到最大时，氢氧化银沉淀和氨水发生络合，生成可溶的银氨络离子，直至沉淀全部溶解；
D、SO2通入NaHS溶液中，发生氧化还原反应，生成淡黄色固体．
【解答】解：A、氯气与水反应生成次氯酸和盐酸，盐酸与碳酸钠反应，生成二氧化碳气体，所以有气体产生，故A不选；
B、氯化钙和二氧化碳不符合离子发生反应的条件，故不发生反应，溶液不会变浑浊，所以无现象，故选B；
C、NH3通入硝酸和硝酸银的混合溶液中，先与硝酸反应，故开始没有沉淀，等硝酸全部反应完全后，再与硝酸银反应生成氢氧化银沉淀，再继续通入氨气会生成可溶性的银氨溶液，故沉淀又会减少，直至最终没有沉淀，反应方程式为NH3+HNO3＝NH4NO3、NH3+AgNO3+H2O＝AgOH↓+NH4NO3、AgOH+2NH3＝Ag（NH3）2OH（银氨溶液），故C不选；
D、SO2通入NaHS溶液中，发生氧化还原反应，生成淡黄色固体，故D不选；
故选：B。
【点评】本题考查物质的性质，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应及现象为解答的关键，侧重元素化合物知识的综合考查，题目难度不大．
16．（2分）实验室需配制一种仅含四种离子（不包括水电离出的离子）的混合溶液，且在混合液中四种离子的物质的量浓度均为0.5mol•L﹣1，下面四个选项中能达到此目的是（ ）
A．Fe2+、Na+、NO3﹣、Cl﹣ B．Mg2+、NH4+、SO42﹣、NO3﹣
C．H+、K+、Cl﹣、CH3COO﹣ D．K+、Mg2+、CO32﹣、OH﹣
【分析】根据离子之间不能结合生成沉淀、气体、水等，则大量共存，并结合电荷守恒判断．
【解答】解：A．该组离子之间不反应，可大量共存，但物质的量浓度均为0.5mol•L﹣1，不遵循电荷守恒，故A不选；
B．该组离子之间不反应，可大量共存，且物质的量浓度均为0.5mol•L﹣1，遵循电荷守恒，故B选；
C．H+、CH3COO﹣不能大量共存，故C不选；
D．Mg2+分别与CO32﹣、OH﹣反应，不能大量共存，故D不选’；
故选：B。
【点评】本题考查离子的共存，为高频考点，把握常见离子之间的反应、电荷守恒为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意复分解反应的判断，题目难度不大．
17．（2分）在下列物质的工业制法中，生产操作和它的主要目的都正确的是（ ）
A．NaOH：电解槽的阴极产生的是H2，NaOH在阳极附近产生
B．H2SO4：在高温高压下转化SO2，提高转化率和反应速率
C．NH3：氮氢循环操作，提高NH3平衡浓度
D．Na2CO3：分离NaHCO3后的母液中加入食盐，促进NH4Cl结晶
【分析】A．电解食盐水制备NaOH，水电离出的氢氧根离子在阴极产生；
B．工业制硫酸中，SO2转化为SO3是气体体积缩小的可逆放热反应，则高温不能提高转化率；
C．氮氢循环操作，只能提高氮气和氢气的利用率；
D．NaHCO3析出后的母液中主要是NH4Cl溶液，加入食盐，能促进NH4Cl从溶液在析出。
【解答】解：A．电解食盐水制备NaOH，电解槽中的阴极上氢离子得到电子生产氢气，所以水电离出的氢氧根离子在阴极产生，则NaOH在阴极附近产生，故A错误；
B．工业制硫酸中，SO2转化为SO3是气体体积缩小的可逆放热反应，则高温不能提高转化率，但能增加反应速率，高压却能提高转化率和反应速率，但对设备要求很高，一般采用常压，故B错误；
C．氮氢循环操作，只能提高氮气和氢气的利用率，但不能提高NH3平衡浓度，故C错误；
D．NaHCO3析出后的母液中主要是NH4Cl溶液，加入食盐，根据同离子效应，能促进NH4Cl从溶液在析出，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查了电解池原理，明确电极反应、确定正负极，再结合阴阳极上发生的电极反应来分析解答，为高频考点，难度中等。
18．（2分）室温下，等体积0.1mol•L﹣1的①NaCl ②FeCl3③HCl ④Na2CO3四种物质的水溶液中，所含阳离子数目由少到多的顺序是（ ）
A．③①②④ B．③②①④ C．①④③② D．④②①③
【分析】室温下，等体积、等浓度的这几种溶液中溶质的物质的量相等，钠离子不水解、铁离子水解，根据化学式知④Na2CO3中n（Na+）最大，铁离子水解但程度较小，据此分析解答。
【解答】解：室温下，等体积、等浓度的这几种溶液中溶质的物质的量相等，钠离子不水解、铁离子水解、，根据化学式知④Na2CO3中n（Na+）最大，含阳离子数目最多，③HCl溶液中盐酸电离出的氢离子和①氯化钠中钠离子浓度相等，但是二者溶液中还包括水电离出的氢离子部分，盐酸抑制水电离，氯化钠对水电离无影响，即氯化钠中水电离出的氢离子多于盐酸溶液中，所以③HCl中阳离子数目相对来说要少，②FeCl3 中铁离子水解，但水解产生的氢离子数目多于水解掉的铁离子数目，该溶液含有阳离子数目多于①NaCl溶液，所以所含阳离子数目由少到多的顺序是③①②④；
故选：A。
【点评】本题考查离子浓度大小比较，为高频考点，侧重考查盐类水解、弱电解质的电离等知识点，明确盐特点及弱电解质电离特点即可解答，注意：强酸弱碱盐或强碱弱酸盐能水解但程度较小，题目难度不大。
19．（2分）CalebinA 可用于治疗阿尔茨海默病，在其合成过程中有如图物质转化过程：
下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是（ ）
A．苯甲醛与X互为同系物
B．X、Y和Z的分子中，均含有酯基
C．可用新制Cu（OH）2悬浊液检验Z中是否混有X
D．将Z与NaOH乙醇溶液共热，可发生消去反应
【分析】A．苯甲醛和X的结构不相似；
B．X、Y、Z的分子中都不含酯基；
C．﹣CHO能和新制氢氧化铜悬浊液发生氧化反应生成砖红色沉淀；
D．醇发生消去反应需要在浓硫酸作催化剂、加热条件。
【解答】解：A．苯甲醛和X的结构不相似，所以苯甲醛和X不互为同系物，故A错误；
B．X、Y、Z的分子中都不含酯基，都含有醇羟基，X中含有醛基、Y和Z中含有羰基，故B错误；
C．﹣CHO能和新制氢氧化铜悬浊液发生氧化反应生成砖红色沉淀，X中含有醛基、Z不含醛基，所以可以用新制Cu（OH）2悬浊液检验Z中是否混有X，故C正确；
D．醇发生消去反应需要在浓硫酸作催化剂、加热条件，所以Z和NaOH的乙醇溶于共热不能发生消去反应，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查有机物结构和性质，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确官能团及其性质关系、基本概念内涵等知识点是解本题关键，D为解答易错点。
20．（2分）根据下列各图曲线表征的信息，得出的结论错误的是（ ）
A．如图表示常温下向体积为10mL 0.1mol•L﹣1的NaOH溶液中逐滴加入0.1mol•L﹣1CH3COOH溶液后溶液的pH变化曲线，则c点处有：c（CH3COOH）+2c（H+）＝2c（OH﹣）+c（CH3COO﹣）
B．如图表示用水稀释pH相同的盐酸和醋酸时溶液的pH变化曲线，其中Ⅰ表示醋酸，Ⅱ表示盐酸，且溶液导电性：c＞b＞a
C．如图表示H2与O2发生反应过程中的能量变化，表示H2燃烧热的ΔH＝﹣285.8kJ•mol﹣1
D．如图表示反应A2（g）+3B2（g）⇌2AB3（g），达到平衡时A2的转化率大小为：a＜b＜c
【分析】A．c点为物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液，根据电荷关系和物料关系分析；
B．加水稀释pH相同的盐酸和醋酸，醋酸继续电离出氢离子而导致醋酸溶液中c（H+）大于盐酸，稀释相同的倍数时，pH变化大的是盐酸、变化小的是醋酸，溶液导电性与离子浓度成正比；
C．2mol氢气完全燃烧生成液态水放出571.6kJ热量，1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量；
D．增大一种反应物的浓度，平衡正向移动，则另一种反应物的平衡转化率增大。
【解答】解：A．c点为物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液，电荷关系为c（Na+）+c（H+）＝c（CH3COO﹣）+c（OH﹣），物料关系为2c（Na+）＝c（CH3COO﹣）+c（CH3COOH），消去c（Na+），得质子关系为c（CH3COOH）+2c（H+）＝2c（OH﹣）+c（CH3COO﹣），故A正确；
B．用水稀释pH相同的盐酸和醋酸，盐酸的pH变化较大，醋酸的pH变化小，溶液的导电能力取决于自由移动离子的浓度的大小，即其中Ⅰ表示盐酸，Ⅱ表示醋酸，且溶液导电性：a＞b＞c，故B错误；
C．氢气在氧气中燃烧的反应是放热的，燃烧热是完全燃烧1mol氢气生成稳定产物液态水所放出的热量，即H2的燃烧热为285.8 kJ•mol﹣1，故C正确；
D．图中a、b、c三点中，n（B）大小：c＞b＞a，增大B的浓度平衡正向移动，A的平衡转化率增大，即达到平衡时A2的转化率大小为：a＜b＜c，故D正确；
故选：B。
【点评】本题综合考查学生弱电解质的电离平衡、酸的稀释、燃烧热的判断和化学平衡影响因素等知识，属于综合知识的考查，把握图象上各点表达的意义、酸碱混合时溶液的定性判断、弱电解质的特征是解题关键，注意化学平衡平衡的影响和燃烧热的概念，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力，题目难度中等。
二、综合题（共60分）
21．（15分）碳是一种极其重要的元素，工业上，生活中到处可见。2020年9月，习近平总书记在联合国大会上作出“努力争取2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”的承诺。碳达峰是指全球或一个地区的二氧化碳排放总量，在某一时间点达到历史最高点，即碳峰值。
碳中和是指将人类经济社会活动所必需的碳排放，通过植树造林和其他人工技术或工程加以捕集利用或封存，从而使排放到大气中的二氧化碳净增量为零。
近期，中国科学院天津工业生物技术研究所在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展，国际上首次实现了二氧化碳和水到淀粉（C6H10O5）n的从头合成。相关工作于2021年9月24日发表于国际学术期刊《科学》，实现“从0到1”的突破。
（1）实现碳中和、碳达峰对环境的积极意义在于 减少温室效应 。请你提出1条有利于碳中和、碳达峰的措施 新能车代替汽油车或乘公交代替自驾车或双面打印 。
（2）碳原子核外有 3 种能量不同的电子，最外层电子轨道表示式 ，碳原子最合理的电子式 。
（3）金刚石、石墨烯、线型碳（见图1）是碳的几种同素异形体。从键的类型分析它们的热稳定性由强到弱的顺序为 线型碳＞石墨烯＞金刚石 。
黑火药是我国四大发明之一，它爆炸时发生多种化学反应，其中主要化学反应方程式为：2KNO3+3C+SK2S+N2↑+3CO2↑。
（4）生成物中，属于非电解质的是 CO2 。每生成1mol氧化产物，消耗KNO3的质量为 67.3 （保留1位小数）。
（5）收集黑火药爆炸后的烟尘和气体产物，分别与酸性高锰酸钾溶液反应，均能使溶液紫红色褪去。
①烟尘中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质是 K2S （填化学式）。
②利用如图2装置检验气体产物中的CO气体，一段时间后，观察到B中出现黑色的Pd（钯）沉淀，写出B中发生反应的化学方程式 CO+PdCl2+H2O＝Pd+2HCl+CO2 。
（6）有人提出将CO2通过管道输送到海底，可减缓空气中CO2浓度的增加。但长期下去，海水的酸性也将增强，破坏海洋的生态系统。请你结合CO2的性质，从平衡角度分析酸性增强原因 根据反应：CO2+H2O⇌H2CO3，与水反应程度增大，平衡往右移动，生成碳酸增多，根据H2CO3⇌H++HCO3﹣，H2CO3电离平衡向右移动，所以酸性增强 。
【分析】（1）二氧化碳是造成温室效应的气体之一，实现碳中和、碳达峰可减少二氧化碳的排放，对环境的积极意义在于减少温室效应；
（2）碳的电子排布式为1s22s22p2，所以有3种能量不同的电子，最外层电子轨道表示式为；
（3）物质内的键的键能越大，则物质越稳定，由于键能顺序为：碳碳三键＞碳碳双键＞碳碳单键；
（4）在水溶液里和熔融状态下不导电的化合物是非电解质，在水溶液里或熔融状态下导电的化合物是电解质，所以上述物质中属于非电解质的是CO2；该反应中，N元素化合价由+5价变为0价、C元素化合价由0价变为+4价、S元素化合价由0价变为﹣2价，所以氧化产物是二氧化碳，根据二氧化碳和硝酸钾之间的关系式2KNO3～3CO2得，每生成1 mol氧化产物，消耗KNO3的物质的量为mol，据此计算；
（5）收集黑火药爆炸后的烟尘和气体产物，分别与酸性高锰酸钾溶液反应，均能使溶液紫红色褪去，说明其烟尘和气体中含有还原性物质；
（6）海底压强大，CO2的溶解度将大大增加，且可以液体的形式存在，根据反应：CO2+H2O⇌H2CO3，与水反应程度增大，平衡往右移动，生成碳酸增强。
【解答】解：（1）二氧化碳是造成温室效应的气体之一，实现碳中和、碳达峰可减少二氧化碳的排放，对环境的积极意义在于减少温室效应，措施如：新能车代替汽油车、乘公交代替自驾车、双面打印等，
故答案为：减少温室效应；新能车代替汽油车或乘公交代替自驾车或双面打印；
（2）碳的电子排布式为1s22s22p2，所以有3种能量不同的电子，最外层电子轨道表示式为，碳原子最合理的电子式为，
故答案为：3；；；
（3）物质内的键的键能越大，则物质越稳定，由于键能顺序为：碳碳三键＞碳碳双键＞碳碳单键，双键和三键有吸电子作用，会使相邻C﹣C单键电子密度降低，进而使键长变长，键能变小，故稳定性由强到弱的顺序为：线型碳＞石墨烯＞金刚石，
故答案为：线型碳＞石墨烯＞金刚石；
（4）在水溶液里和熔融状态下不导电的化合物是非电解质，在水溶液里或熔融状态下导电的化合物是电解质，所以上述物质中属于非电解质的是CO2；该反应中，N元素化合价由+5价变为0价、C元素化合价由0价变为+4价、S元素化合价由0价变为﹣2价，所以氧化产物是二氧化碳，根据二氧化碳和硝酸钾之间的关系式2KNO3～3CO2得，每生成1 mol氧化产物，消耗KNO3的物质的量为mol，质量为m＝nM＝mol×101g/mol＝67.3g，
故答案为：CO2；67.3；
（5）①烟尘中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质必须具有还原性，所以是K2S，
故答案为：K2S；
②利用图装置检验气体产物中的CO气体，一段时间后，观察到B中出现黑色的Pd沉淀，说明CO和氯化铅发生反应生成Pb，CO被氧化生成二氧化碳，再结合原子守恒知，反应物还有水、生成物还有HCl，所以反应方程式为CO+PdCl2+H2O＝Pd+2HCl+CO2，
故答案为：CO+PdCl2+H2O＝Pd+2HCl+CO2；
（6）海底压强大，CO2的溶解度将大大增加，且可以液体的形式存在，根据反应：CO2+H2O⇌H2CO3，与水反应程度增大，平衡往右移动，生成碳酸增多，根据H2CO3⇌H++HCO3﹣，H2CO3电离平衡向右移动，所以酸性增强，
故答案为：根据反应：CO2+H2O⇌H2CO3，与水反应程度增大，平衡往右移动，生成碳酸增多，根据H2CO3⇌H++HCO3﹣，H2CO3电离平衡向右移动，所以酸性增强。
【点评】本题以碳达峰和碳中和为载体，考查化学知识在实际生产生活中的应用、反应原理、化学计算等知识，综合性较强，难度中等。
22．（15分）减少碳排放的方法有很多，CO2转化成有机物的以下4例可有效实现碳循环。
a.6CO2+6H2OC6H12O6
b.CO2+3H2CH3OH+H2O
c.CO2+CH4CH3COOH
d.2CO2+6H2CH3＝CH2+4H2O
（1）以上反应中，最节能的是 a ，原子利用率最高的是 c 。（填编号）
（2）虽然光合作用合成淀粉的表达式看起来很简单，但如果仔细探索其中的过程，会发现其反应非常复杂，需要60多个步骤。而我国科学家，不用生物细胞，单纯用工业的方式实现了二氧化碳到淀粉的合成。并且，大大缩短了自然光合作用的步骤，设计出一条只有11个步骤的“捷径”。请你设计简单实验证明第十一个步骤已经成功完成 取第十一步骤获得的产品滴加碘水或碘酒若变蓝色证明就成功合成淀粉 。第一个步骤是把二氧化碳还原为甲醇（CH3OH），该方法的化学方程式是：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）+49.0kJ。
（3）某科学实验将6molCO2和8molH2充入一容积为2L的密闭容器中（温度保持不变），测得H2的物质的量随时间变化如图中实线所示（图中字母后的数字表示对应的坐标）。
回答下列问题：
该反应平衡常数表达式K＝ ，该反应在0～3min内H2的平均反应速率是 0.833 mol•L﹣1•min﹣1）（保留3位有效数字）；a点、b点、c点反应速率最大的是 a （选“a”“b”或“c”）并解释原因 其他条件不变，a点反应物浓度最大，所以速率最大 。
（4）仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比，曲线Ⅰ改变的条件可能是 升高温度 ，曲线Ⅱ改变的条件可能是 增大压强 。
（5）金属钠既可以与水反应又可以与甲醇反应， 水 （填“水”或“甲醇”）与钠反应速率更剧烈。
在温度t℃下，某NaOH的稀溶液中c（H+）＝10﹣amol•L﹣1，c（OH﹣）＝10﹣bmol•L﹣1，已知a+b＝12，t 大于 25℃（填“大于”、“小于”或“等于”）。
向该溶液中逐滴加入pH＝x的盐酸（t℃），测得混合溶液的部分pH如表所示。
序号
NaOH溶液的体积/mL
盐酸的体积/mL
溶液的pH
①
20.00
0.00
8
②
20.00
20.00
6
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则x为 4 。
【分析】（1）反应a的反应条件是光合作用，需要能量是光能，最节能；化合反应的原子利用率最高；
（2）可滴加碘水或碘酒检验淀粉；
（3）该反应平衡常数表达式K＝，反应在0～3 min内△n（H2）＝8﹣3＝5mol，H2的平均反应速率是ν＝，据此计算；
（4）曲线I反应速率增大，但转化的氢气的物质的量少，应是升高温度，因该反应放热，升高温度平衡逆向移动，不利于氢气的转化；
（5）电离出来的氢离子浓度越大，与钠反应速率越大，水的电离程度大于甲醇，则水中氢离子浓度大，所以钠与水的反应更剧烈。
【解答】解：（1）反应a的反应条件是光合作用，需要能量是光能，最节能；化合反应的原子利用率最高，
a.CO2转化为C6H12O6之外还有氧气产生，故a错误；
b.CO2转化为CH3OH有水产生，故b错误；
c.CO2和CH4反应全部转化为CH3COOH，故c正确；
d.CO2和H2反应生成乙烯之外还有水的生成，故d错误；
故答案为：a；c；
（2）若第十一个步骤已经成功完成则会生成淀粉，设计简单实验方案为：取第十一步骤获得的产品滴加碘水或碘酒若变蓝色证明就成功合成淀粉，
故答案为：取第十一步骤获得的产品滴加碘水或碘酒若变蓝色证明就成功合成淀粉；
（3）该反应平衡常数表达式K＝，反应在0～3 min内△n（H2）＝8﹣3＝5mol，H2的平均反应速率是ν＝＝≈0.883 mol•L﹣1•min﹣1，其他条件不变，a点反应物浓度最大，所以速率最大，
故答案为：；0.833；a；其他条件不变，a点反应物浓度最大，所以速率最大；
（4）曲线I反应速率增大，但转化的氢气的物质的量少，应是升高温度，因该反应放热，升高温度平衡逆向移动，不利于氢气的转化，故曲线I是升高温度；曲线II反应速率增大，转化的氢气的物质的量多，因增大压强平衡正向移动，故应是增大压强，
故答案为：升高温度；增大压强；
（5）电离出来的氢离子浓度越大，与钠反应速率越大，水的电离程度大于甲醇，则水中氢离子浓度大，所以钠与水的反应更剧烈；由Kw＝c（H+）•c（OH﹣）＝10﹣（a+b）＝10﹣12＞10﹣14，升高温度水的离子积常数增大，则t大于25℃；当盐酸的体积为0时，测定溶液的pH是氢氧化钠溶液的pH，则溶液中c（OH﹣）＝＝mol/L＝10﹣6mol/L；当两种溶液等体积混合时，溶液的pH＝6，结合水的离子积常数知，该溶液呈中性，则酸和碱的物质的量相等，两溶液的体积相等，则c（HCl）＝c（NaOH）＝10﹣4mol/L，所以盐酸的pH＝4，
故答案为：水：大于；4。
【点评】本题考查化学平衡图象、化学平衡有关计算、化学平衡常数、影响化学平衡的因素等，是对知识的综合运用，难度中等。
23．（17分）冠状病毒病（COVID﹣19）正在影响全球，口罩用聚丙烯纤维增长速度加剧，目前我国丙烯的使用量已超过乙烯。为了环境的友好，降解塑料需求也越来越大。PLLA塑料不仅具有良好的机械性能，还具有良好的可降解性。它可由石油裂解气之一丙烯为原料合成。如图是以石油裂解气为原料来合成PLLA塑料的流程图（图中有部分产物及反应条件未列出）。
请回答下列问题：
（1）属于加成反应的有 ②⑥ （填编号），F的结构简式 。
（2）写出下列反应的化学方程式：反应③： +2NaOH+2NaBr ；反应⑤： +2Cu（OH）2CH3COCOOH+2Cu2O↓+2H2O 。
（3）已知E（C3H6O3）存在三种常见不同类别物质的异构体，请各举一例（E除外）并写出其结构简式： 、 、 CH3COOCH2OH 。
（4）制取丙烯腈的方法常有如图两种：
相比较而言，方法②的优点是 生产成本低、原料易得、节能，无毒性 。
（5）已知：，炔烃也有类似的性质，设计由丙烯合成的合成路线 （表示方法为：AB…目标产物）。
【分析】根据PLLA的结构简式可知E的结构简式为：，两分子通过反应⑧酯化反应生成F为；D与氢气通过反应⑥生成E，则D的结构简式为：CH3COCOOH；C通过反应生成D，则C为；B通过反应④加热氧化成C，则B为；A通过反应③生成B，丙烯通过与溴发生加成反应生成A，则A为；反应①为丁烷分解生成甲烷和丙烯，据此进行解答；
（5）根据逆合成法可知，可以通过CH≡C﹣CH3通过信息反应合成，丙炔可以用丙烯分别通过加成反应、消去反应获得。
【解答】解：（1）由分析可知，反应①为分解反应，反应②为加成反应，反应③为取代反应，反应④⑤为氧化反应，反应⑥为加成反应，反应⑦缩聚反应，反应⑧为酯化反应，也属于取代反应，属于加成反应的有②⑥，F的结构简式：，
故答案为：②⑥；；
（2）反应③为卤代烃发生水解反应，反应的化学方程式为：+2NaOH+2NaBr；反应⑤为醛基的氧化反应，反应的化学方程式为：+2Cu（OH）2CH3COCOOH+2Cu2O↓+2H2O，
故答案为：+2NaOH+2NaBr；+2Cu（OH）2CH3COCOOH+2Cu2O↓+2H2O；
（3）E的结构简式为，可能的官能团有羰基、醛基、酯基，则E存在三种常见不同类别物质的异构体有：、、CH3COOCH2OH，
故答案为：；；CH3COOCH2OH；
（4）HCN为有毒物质，相比较而言，方法②的优点是生产成本低、原料易得、节能，无毒性，
故答案为：生产成本低、原料易得、节能，无毒性；
（5）根据逆合成法可知，可以通过CH≡C﹣CH3通过信息反应合成，丙炔可以用丙烯分别通过加成反应、消去反应获得，所以合成路线为：，
故答案为：。
【点评】本题考查了有机推断与合成，题目难度中等，明确合成原理及常见有机物结构与性质为解答关键，注意掌握同分异构体的书写原则，（5）为难点，可以通过逆合成法分析，注意信息反应原理的应用。
24．（13分）化学社团小组的同学在测试Na2SO3溶液的pH时，遇到了困惑．为此，决心重新实验，揭开奥秘．请你也参与交流讨论。
a.查阅资料：①常温下0.1mol•L﹣1的H2SO3溶液的pH约为2.1。
②通常情况下，H2S为无色，有腐蛋臭味的气体，其水溶液称为氢硫酸．常温下0.1mol•L﹣1的H2S溶液的pH约为4.5。
b.实验操作：
①准确称取纯净的Na2SO3•7H2O晶体31.500g，配成1L水溶液，测得其pH＝7.8。
②再次准确称取31.500g上述晶体，继而隔绝空气在600℃以上高温下强热至恒重（只有硫元素的化合价变化成最高价和最低价），质量为15.750g。
③将②所得的15.750g固体进行元素定性定量分析，组成与Na2SO3无异．将其溶于水得250.00mL溶液，测得pH＝10.3。
c.分析猜想：Na2SO3•7H2O在强热下，失去结晶水，进而发生了分解反应（自身氧化还原反应）。
d.交流讨论
（1）实验操作①所得溶液的物质的量浓度为 0.125mol/L ；实验操作②中除酒精灯、玻璃棒、三角架及隔绝空气的设备外，还需要的仪器有 坩埚、坩埚钳、泥三角、电子天平等 。
（2）①给Na2SO3•7H2O加热时为何要隔绝空气，请以简要的文字给以说明 防止亚硫酸钠被氧气氧化为硫酸钠，即2Na2SO3+O2＝2Na2SO4 。
②猜想Na2SO3在高温强热下发生分解反应的化学方程式是 4Na2SO3Na2S+3Na2SO4 。
（3）实验①和③中，两次测得的溶液pH相差明显，其合理的解释是（简要的文字和离子方程式给以说明） 二者的水解程度不一样而导致碱性强弱不一样，实验③中溶液的pH＝10.3的原理是S2﹣+H2O⇌HS﹣+OH﹣ 。
（4）请你设计简单的实验方案，给上述分析猜想及解释加以佐证．并简单叙述实验步骤、现象和结论．
取③溶液适量于试管中，向其中加稀H2SO4，如有腐蛋气味气体生成，则证明有S2﹣，硫酸根离子可以和钡离子反应生成硫酸钡，硫酸根离子的检验方法：另取③中溶液适量于试管中，加入HCl酸化的BaCl2，如有白色沉淀生成，证明有SO42﹣ 。
【分析】（1）31.500g Na2SO3•7H2O晶体的物质的量n＝mol＝0.125mol，物质的量浓度为c＝＝据此分析计算；
（2）①亚硫酸钠具有强的还原性，Na2SO3•7H2O加热时要隔绝空气，防止亚硫酸钠被氧气氧化为硫酸钠；
②Na2SO3在高温强热下发生分解反应是一个自身氧化还原反应，会生成﹣2价硫和+6价的硫；
（3）硫离子和亚硫酸根离子均能发生水解使得溶液显碱性，实验①和③中，两次测得的溶液pH相差明显，是因为二者的水解程度不一样；
（5）硫离子能和酸反应生成硫化氢，硫离子的检验方法：取③溶液适量于试管中，向其中加稀H2SO4，如有腐蛋气味气体生成，则证明有S2﹣，硫酸根离子可以和钡离子反应生成硫酸钡。
【解答】解：（1）31.500g Na2SO3•7H2O晶体的物质的量n＝mol＝0.125mol，物质的量浓度为c＝＝＝0.125mol/L；实验操作②需要加热固体和称量，仪器除酒精灯、三角架及隔绝空气的设备外，还需要的仪器有坩埚、坩埚钳、泥三角、电子天平等，
故答案为：0.125mol/L；坩埚、坩埚钳、泥三角、电子天平等；
（2）①亚硫酸钠具有强的还原性，Na2SO3•7H2O加热时要隔绝空气，防止亚硫酸钠被氧气氧化为硫酸钠，即2Na2SO3+O2＝2Na2SO4，
故答案为：防止亚硫酸钠被氧气氧化为硫酸钠，即2Na2SO3+O2＝2Na2SO4；
②Na2SO3在高温强热下发生分解反应是一个自身氧化还原反应，会生成﹣2价硫和+6价的硫，反应为：4Na2SO3Na2S+3Na2SO4，
故答案为：4Na2SO3Na2S+3Na2SO4；
（3）硫离子和亚硫酸根离子均能发生水解使得溶液显碱性，实验①和③中，两次测得的溶液pH相差明显，是因为二者的水解程度不一样而导致碱性强弱不一样，实验③中溶液的pH＝10.3的原理是S2﹣+H2O⇌HS﹣+OH﹣，
故答案为：二者的水解程度不一样而导致碱性强弱不一样，实验③中溶液的pH＝10.3的原理是S2﹣+H2O⇌HS﹣+OH﹣；
（5）硫离子能和酸反应生成硫化氢，硫离子的检验方法：取③溶液适量于试管中，向其中加稀H2SO4，如有腐蛋气味气体生成，则证明有S2﹣，硫酸根离子可以和钡离子反应生成硫酸钡，硫酸根离子的检验方法：另取③中溶液适量于试管中，加入HCl酸化的BaCl2，如有白色沉淀生成，证明有SO42﹣，
故答案为：取③溶液适量于试管中，向其中加稀H2SO4，如有腐蛋气味气体生成，则证明有S2﹣，硫酸根离子可以和钡离子反应生成硫酸钡，硫酸根离子的检验方法：另取③中溶液适量于试管中，加入HCl酸化的BaCl2，如有白色沉淀生成，证明有SO42﹣。
【点评】本题通过考查Na2SO3的性质，考查了学生的实验方案的评价和设计、实验技能、化学方程式的书写，含硫化合物的性质等知识点，解题的关键是掌握元素化合物知识，难度中等。
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2021-2022学年上海市嘉定区高三（上）期末化学试卷（一模）
一、选择题（本题包括20小题，每小题2分，共40分。每个小题只有一个正确选项）
1．（2分）下列物质中只含有非极性共价键的是（ ）
A．Cl2 B．NaOH C．KCl D．H2S
2．（2分）下列变化过程中，属于还原反应的是（ ）
A．HCl→Cl2 B．Na→Na+ C．Al→Al2O3 D．Fe3+→Fe
3．（2分）按照有机物的命名规则，下列命名正确的是（ ）
A．3﹣乙基己烷 B．2﹣乙基戊烷
C．1，2﹣二甲基丁烷 D．4﹣甲基戊烷
4．（2分）有关氮原子核外p亚层中的电子的说法错误的是（ ）
A．能量相同 B．电子云形状相同
C．电子云伸展方向相同 D．自旋方向相同
5．（2分）下列说法不符合ⅦA族元素性质特征的是（ ）
A．易形成﹣1价离子
B．从上到下原子半径逐渐减小
C．从上到下非金属性逐渐减弱
D．从上到下氢化物的稳定性依次减弱
6．（2分）某元素X的气态氢化物化学式为XH3，其最高价氧化物的水化物化学式可能为（ ）
A．H2XO3 B．HXO3 C．HXO D．H2XO4
7．（2分）过氧化钠常用作供氧剂：2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑。下列说法错误的是（ ）
A．Na2O2的电子式：
B．Na+的结构示意图：
C．7.8g Na2O2中含有阴阳离子总数为0.4NA
D．H2O的比例模型：
8．（2分）宏微结合是研究化学的重要思想。在一定条件下，容器中各微粒发生化学反应前后的变化如图所示，其中●和〇代表不同元素的原子。该化学反应的类型不一定是（ ）
A．分解反应 B．氧化还原反应
C．可逆反应 D．吸热反应
9．（2分）有关化学键和晶体的叙述中正确的是（ ）
A．分子晶体中，分子间作用力越大分子越稳定
B．金属晶体都是由阴阳离子构成的
C．离子晶体中可能含有共价键
D．原子晶体中只存在非极性键
10．（2分）下列关于Li、O、Al、S元素及其化合物的叙述错误的是（ ）
A．Al3+离子的电子排布式：1s22s22p63s23p1
B．碱性：LiOH＞Al （OH）3
C．原子半径r：r（O）＜r（S）＜r（Al）
D．简单气态氢化物的热稳定性：H2O＞H2S
11．（2分）在容积不变的密闭容器中，有反应：A（g）+B（g）⇌2C（g）+D（s），在一定温度下，能表明该反应达到平衡的是下列物理量中的（ ）
A．混合气体的压强
B．混合气体的质量
C．混合气体的总物质的量浓度
D．混合气体的总物质的量
12．（2分）取一支大试管，通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气，将试管倒置于盛有饱和食盐水的水槽中，放在光亮处，进行如图所示的实验。光照一段时间后，试管内液面上升，气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，试管中出现了少量白雾。下列关于该实验的说法不正确的是（ ）
A．氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在水中的溶解度
B．试管壁出现了油状液滴，是因为该反应生成了氯化氢
C．试管中的白雾是反应生成的氯化氢气体遇水形成的酸雾
D．由实验过程中产生的现象可推知，甲烷与氯气在光照条件下能发生取代反应
13．（2分）下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（ ）
A．Fe3O4是一种红棕色粉末，俗称铁红
B．Fe2（SO4）3与KSCN反应产生血红色沉淀
C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质，可以向溶液中加入过量的铁粉，然后过滤
D．Fe（OH）2为白色固体，不溶于水，能在空气中稳定存在
14．（2分）如图装置中X和Y均为石墨电极，电解液为500mL某CuCl2溶液，电解时X电极表面有红色固体生成，Y电极有气体产生。一段时间后，取出X电极，洗涤、干燥、称量，电极增重1.6g。下列有关说法中正确的是（ ）
A．X电极连接电源正极
B．生成气体体积为0.56L
C．Y电极上发生氧化反应
D．该CuCl2溶液浓度为0.5mol•L﹣1
15．（2分）下列实验过程中，始终无明显现象的是（ ）
A．Cl2通入Na2CO3溶液中 B．CO2通入CaCl2溶液中
C．NH3通入AgNO3溶液中 D．SO2通入NaHS溶液中
16．（2分）实验室需配制一种仅含四种离子（不包括水电离出的离子）的混合溶液，且在混合液中四种离子的物质的量浓度均为0.5mol•L﹣1，下面四个选项中能达到此目的是（ ）
A．Fe2+、Na+、NO3﹣、Cl﹣ B．Mg2+、NH4+、SO42﹣、NO3﹣
C．H+、K+、Cl﹣、CH3COO﹣ D．K+、Mg2+、CO32﹣、OH﹣
17．（2分）在下列物质的工业制法中，生产操作和它的主要目的都正确的是（ ）
A．NaOH：电解槽的阴极产生的是H2，NaOH在阳极附近产生
B．H2SO4：在高温高压下转化SO2，提高转化率和反应速率
C．NH3：氮氢循环操作，提高NH3平衡浓度
D．Na2CO3：分离NaHCO3后的母液中加入食盐，促进NH4Cl结晶
18．（2分）室温下，等体积0.1mol•L﹣1的①NaCl ②FeCl3③HCl ④Na2CO3四种物质的水溶液中，所含阳离子数目由少到多的顺序是（ ）
A．③①②④ B．③②①④ C．①④③② D．④②①③
19．（2分）CalebinA 可用于治疗阿尔茨海默病，在其合成过程中有如图物质转化过程：
下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是（ ）
A．苯甲醛与X互为同系物
B．X、Y和Z的分子中，均含有酯基
C．可用新制Cu（OH）2悬浊液检验Z中是否混有X
D．将Z与NaOH乙醇溶液共热，可发生消去反应
20．（2分）根据下列各图曲线表征的信息，得出的结论错误的是（ ）
A．如图表示常温下向体积为10mL 0.1mol•L﹣1的NaOH溶液中逐滴加入0.1mol•L﹣1CH3COOH溶液后溶液的pH变化曲线，则c点处有：c（CH3COOH）+2c（H+）＝2c（OH﹣）+c（CH3COO﹣）
B．如图表示用水稀释pH相同的盐酸和醋酸时溶液的pH变化曲线，其中Ⅰ表示醋酸，Ⅱ表示盐酸，且溶液导电性：c＞b＞a
C．如图表示H2与O2发生反应过程中的能量变化，表示H2燃烧热的ΔH＝﹣285.8kJ•mol﹣1
D．如图表示反应A2（g）+3B2（g）⇌2AB3（g），达到平衡时A2的转化率大小为：a＜b＜c
二、综合题（共60分）
21．（15分）碳是一种极其重要的元素，工业上，生活中到处可见。2020年9月，习近平总书记在联合国大会上作出“努力争取2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”的承诺。碳达峰是指全球或一个地区的二氧化碳排放总量，在某一时间点达到历史最高点，即碳峰值。
碳中和是指将人类经济社会活动所必需的碳排放，通过植树造林和其他人工技术或工程加以捕集利用或封存，从而使排放到大气中的二氧化碳净增量为零。
近期，中国科学院天津工业生物技术研究所在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展，国际上首次实现了二氧化碳和水到淀粉（C6H10O5）n的从头合成。相关工作于2021年9月24日发表于国际学术期刊《科学》，实现“从0到1”的突破。
（1）实现碳中和、碳达峰对环境的积极意义在于 。请你提出1条有利于碳中和、碳达峰的措施 。
（2）碳原子核外有 种能量不同的电子，最外层电子轨道表示式 ，碳原子最合理的电子式 。
（3）金刚石、石墨烯、线型碳（见图1）是碳的几种同素异形体。从键的类型分析它们的热稳定性由强到弱的顺序为 。
黑火药是我国四大发明之一，它爆炸时发生多种化学反应，其中主要化学反应方程式为：2KNO3+3C+SK2S+N2↑+3CO2↑。
（4）生成物中，属于非电解质的是 。每生成1mol氧化产物，消耗KNO3的质量为 （保留1位小数）。
（5）收集黑火药爆炸后的烟尘和气体产物，分别与酸性高锰酸钾溶液反应，均能使溶液紫红色褪去。
①烟尘中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质是 （填化学式）。
②利用如图2装置检验气体产物中的CO气体，一段时间后，观察到B中出现黑色的Pd（钯）沉淀，写出B中发生反应的化学方程式 。
（6）有人提出将CO2通过管道输送到海底，可减缓空气中CO2浓度的增加。但长期下去，海水的酸性也将增强，破坏海洋的生态系统。请你结合CO2的性质，从平衡角度分析酸性增强原因 。
22．（15分）减少碳排放的方法有很多，CO2转化成有机物的以下4例可有效实现碳循环。
a.6CO2+6H2OC6H12O6
b.CO2+3H2CH3OH+H2O
c.CO2+CH4CH3COOH
d.2CO2+6H2CH3＝CH2+4H2O
（1）以上反应中，最节能的是 ，原子利用率最高的是 。（填编号）
（2）虽然光合作用合成淀粉的表达式看起来很简单，但如果仔细探索其中的过程，会发现其反应非常复杂，需要60多个步骤。而我国科学家，不用生物细胞，单纯用工业的方式实现了二氧化碳到淀粉的合成。并且，大大缩短了自然光合作用的步骤，设计出一条只有11个步骤的“捷径”。请你设计简单实验证明第十一个步骤已经成功完成 。第一个步骤是把二氧化碳还原为甲醇（CH3OH），该方法的化学方程式是：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）+49.0kJ。
（3）某科学实验将6molCO2和8molH2充入一容积为2L的密闭容器中（温度保持不变），测得H2的物质的量随时间变化如图中实线所示（图中字母后的数字表示对应的坐标）。
回答下列问题：
该反应平衡常数表达式K＝ ，该反应在0～3min内H2的平均反应速率是 mol•L﹣1•min﹣1）（保留3位有效数字）；a点、b点、c点反应速率最大的是 （选“a”“b”或“c”）并解释原因 。
（4）仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比，曲线Ⅰ改变的条件可能是 ，曲线Ⅱ改变的条件可能是 。
（5）金属钠既可以与水反应又可以与甲醇反应， （填“水”或“甲醇”）与钠反应速率更剧烈。
在温度t℃下，某NaOH的稀溶液中c（H+）＝10﹣amol•L﹣1，c（OH﹣）＝10﹣bmol•L﹣1，已知a+b＝12，t 25℃（填“大于”、“小于”或“等于”）。
向该溶液中逐滴加入pH＝x的盐酸（t℃），测得混合溶液的部分pH如表所示。
序号
NaOH溶液的体积/mL
盐酸的体积/mL
溶液的pH
①
20.00
0.00
8
②
20.00
20.00
6
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则x为 。
23．（17分）冠状病毒病（COVID﹣19）正在影响全球，口罩用聚丙烯纤维增长速度加剧，目前我国丙烯的使用量已超过乙烯。为了环境的友好，降解塑料需求也越来越大。PLLA塑料不仅具有良好的机械性能，还具有良好的可降解性。它可由石油裂解气之一丙烯为原料合成。如图是以石油裂解气为原料来合成PLLA塑料的流程图（图中有部分产物及反应条件未列出）。
请回答下列问题：
（1）属于加成反应的有 （填编号），F的结构简式 。
（2）写出下列反应的化学方程式：反应③： ；反应⑤： 。
（3）已知E（C3H6O3）存在三种常见不同类别物质的异构体，请各举一例（E除外）并写出其结构简式： 、 、 。
（4）制取丙烯腈的方法常有如图两种：
相比较而言，方法②的优点是 。
（5）已知：，炔烃也有类似的性质，设计由丙烯合成的合成路线 （表示方法为：AB…目标产物）。
24．（13分）化学社团小组的同学在测试Na2SO3溶液的pH时，遇到了困惑．为此，决心重新实验，揭开奥秘．请你也参与交流讨论。
a.查阅资料：①常温下0.1mol•L﹣1的H2SO3溶液的pH约为2.1。
②通常情况下，H2S为无色，有腐蛋臭味的气体，其水溶液称为氢硫酸．常温下0.1mol•L﹣1的H2S溶液的pH约为4.5。
b.实验操作：
①准确称取纯净的Na2SO3•7H2O晶体31.500g，配成1L水溶液，测得其pH＝7.8。
②再次准确称取31.500g上述晶体，继而隔绝空气在600℃以上高温下强热至恒重（只有硫元素的化合价变化成最高价和最低价），质量为15.750g。
③将②所得的15.750g固体进行元素定性定量分析，组成与Na2SO3无异．将其溶于水得250.00mL溶液，测得pH＝10.3。
c.分析猜想：Na2SO3•7H2O在强热下，失去结晶水，进而发生了分解反应（自身氧化还原反应）。
d.交流讨论
（1）实验操作①所得溶液的物质的量浓度为 ；实验操作②中除酒精灯、玻璃棒、三角架及隔绝空气的设备外，还需要的仪器有 。
（2）①给Na2SO3•7H2O加热时为何要隔绝空气，请以简要的文字给以说明 。
②猜想Na2SO3在高温强热下发生分解反应的化学方程式是 。
（3）实验①和③中，两次测得的溶液pH相差明显，其合理的解释是（简要的文字和离子方程式给以说明） 。
（4）请你设计简单的实验方案，给上述分析猜想及解释加以佐证．并简单叙述实验步骤、现象和结论．
。
2021-2022学年上海市嘉定区高三（上）期末化学试卷（一模）
参考答案与试题解析
一、选择题（本题包括20小题，每小题2分，共40分。每个小题只有一个正确选项）
1．（2分）下列物质中只含有非极性共价键的是（ ）
A．Cl2 B．NaOH C．KCl D．H2S
【分析】从极性共价键和非极性共价键的概念判断，同种元素的原子间形成的共价键，共用电子对在成键两原子的中间，不向任何一方偏转，这种共价键叫非极性键；不同种元素的原子间形成的键，都是极性键。
【解答】解：A、Cl2中形成的共价键的原子相同，为非极性共价键，故A正确；
B、NaOH为离子化合物，含有离子键和极性共价键，故B错误；
C、KCl为离子化合物，只含有离子键，故C错误；
D、H2S中形成的共价键的原子不相同，为极性共价键，故D错误。
故选：A。
【点评】非极性键可存在于单质分子中（如H2中H﹣H键、O2中O＝O键、N2中N≡N键），分子结构比较对称的两种非金属元素组成的化合物也具有非极性共价键（如：C2H2，C2H4，C6H6等）。
2．（2分）下列变化过程中，属于还原反应的是（ ）
A．HCl→Cl2 B．Na→Na+ C．Al→Al2O3 D．Fe3+→Fe
【分析】氧化还原反应中，氧化剂得到电子化合价降低被还原，发生还原反应；还原剂失去电子化合价升高被氧化，发生氧化反应；首先判断是否为氧化还原反应，然后根据元素化合价是否降低分析。
【解答】解：A．HCl→Cl2中Cl元素化合价由﹣1价升高为0价，发生氧化反应，故A错误；
B．Na→Na+中Na元素化合价由0价升高为+1价，发生氧化反应，故B错误；
C.Al→Al2O3中Al元素化合价由0价升高为+3价，发生氧化反应，故C错误；
D．Fe3+→Fe中Fe元素化合价由+3价降低为0价，发生还原反应，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查氧化还原反应，为高考高频考点，把握反应中元素的化合价变化为解答的关键，侧重基本概念的考查，注意把握氧化剂发生还原反应，题目难度不大。
3．（2分）按照有机物的命名规则，下列命名正确的是（ ）
A．3﹣乙基己烷 B．2﹣乙基戊烷
C．1，2﹣二甲基丁烷 D．4﹣甲基戊烷
【分析】（1）烷烃命名原则：
①长﹣﹣﹣﹣﹣选最长碳链为主链；
②多﹣﹣﹣﹣﹣遇等长碳链时，支链最多为主链；
③近﹣﹣﹣﹣﹣离支链最近一端编号；
④小﹣﹣﹣﹣﹣支链编号之和最小。看下面结构简式，从右端或左端看，均符合“近﹣﹣﹣﹣﹣离支链最近一端编号”的原则；
⑤简﹣﹣﹣﹣﹣两取代基距离主链两端等距离时，从简单取代基开始编号。如取代基不同，就把简单的写在前面，复杂的写在后面。
（2）有机物的名称书写要规范。
【解答】解：A．名称符合系统命名方法，故A正确；
B．主链选择错误，烷烃中2号碳上无乙基，正确的命名为：3﹣甲基甲烷，故B错误；
C．主链选择错误，烷烃中1号碳上无甲基，正确的命名为：3﹣甲基戊烷，故C错误；
D．编号应最小，正确的命名为：2﹣甲基戊烷，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查有机物的命名判断，该题侧重对学生基础知识的检验和训练，关键是明确有机物的命名原则，然后结合有机物的结构简式灵活运用即可，有利于培养学生的规范答题能力及灵活应用所学知识的能力。
4．（2分）有关氮原子核外p亚层中的电子的说法错误的是（ ）
A．能量相同 B．电子云形状相同
C．电子云伸展方向相同 D．自旋方向相同
【分析】氮原子核外电子排布为：1s22s22p3，2px1、2py1 和2pz1 上的电子能量相同、电子云形状相同、自旋方向相同，但电子云伸展方向不相同，由此分析解答。
【解答】解：氮原子核外电子排布为：1s22s22p3，2px1、2py1 和2pz1 上的电子能量相同、电子云形状相同、自旋方向相同，但电子云伸展方向不相同，
故选：C。
【点评】本题考查核p亚层中电子的能量和自旋方向，以及电子云的形状，比较基础，侧重对基础知识的巩固。
5．（2分）下列说法不符合ⅦA族元素性质特征的是（ ）
A．易形成﹣1价离子
B．从上到下原子半径逐渐减小
C．从上到下非金属性逐渐减弱
D．从上到下氢化物的稳定性依次减弱
【分析】ⅦA族元素，为卤族元素，最低价为﹣1价，由上到下，半径增大，非金属性减弱，以此来解答．
【解答】解：A．最外层7个电子，易得到电子形成﹣1价离子，故A正确；
B．从上到下，电子层增大，原子半径逐渐增大，故B错误；
C．从上到下，得到电子能力减弱，则非金属性逐渐减弱，故C正确；
D．从上到下，非金属减弱，则氢化物的稳定性依次减弱，故D正确；
故选：B。
【点评】本题考查元素周期表的结构及应用，为高频考点，把握卤族元素性质及元素周期律为解答关键，注意递变性和相似性的分析，题目难度不大．
6．（2分）某元素X的气态氢化物化学式为XH3，其最高价氧化物的水化物化学式可能为（ ）
A．H2XO3 B．HXO3 C．HXO D．H2XO4
【分析】某元素X的气态氢化物化学式为XH3，则X处于VA族，其最高价氧化物的水化物化学式类比硝酸、磷酸解答。
【解答】解：X的气态氢化物的化学式为XH3，X最低负价为﹣3，所以其最高正价为+5价，可以形成HNO3、H3PO4等，而H2XO3、HXO、HXO4中X元素化合价分别为+4、+1、+7，故ACD错误、B正确，
故选：B。
【点评】本题考查原子结构与元素性质，难度不大，注意掌握元素的最高正价+|最低负价|＝8，熟练掌握元素化合物知识，利用同主族相似性类比解答。
7．（2分）过氧化钠常用作供氧剂：2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑。下列说法错误的是（ ）
A．Na2O2的电子式：
B．Na+的结构示意图：
C．7.8g Na2O2中含有阴阳离子总数为0.4NA
D．H2O的比例模型：
【分析】A．过氧化钠为离子化合物，阴阳离子需要标出所带电荷；
B．钠离子的核电荷数为11，核外电子总数为10；
C．过氧化钠的化学式中含有2个钠离子和1个过氧根离子；
D．水分子为V形，氧原子的原子半径较大。
【解答】解：A．Na2O2为离子化合物，其电子式为，故A正确；
B．Na+的最外层满足8电子稳定结构，其离子结构示意图为，故B正确；
C．7.8g Na2O2的物质的量为：＝0.1mol，含有0.3mol阴阳离子，含有阴阳离子总数为0.3NA，故C错误；
D．H2O分子中含有2个O﹣H键，其比例模型为，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查常见化学用语的表示方法，题目难度不大，涉及电子式、离子结构示意图、比例模型等知识，明确常见化学用语的书写原则为解答关键，试题侧重考查学生的分析能力及规范答题能力。
8．（2分）宏微结合是研究化学的重要思想。在一定条件下，容器中各微粒发生化学反应前后的变化如图所示，其中●和〇代表不同元素的原子。该化学反应的类型不一定是（ ）
A．分解反应 B．氧化还原反应
C．可逆反应 D．吸热反应
【分析】由图可知，反应前的4个分子中只有2个分子发生变化，可为2分子H2O2分解生成1分子O2和2分子H2O，只有共价键的断裂和生成，以此来解答。
【解答】解：A．由图可知，反应物分子含4个原子，该反应只有2个分子反应；2分子H2O2分解生成1分子O2和2分子H2O，可能是双氧水分解反应，故A正确；
B．该反应有单质生成，属于氧化还原反应，故B正确；
C．该反应中反应物并没有全部转化为生成物，有可能是可逆反应，故C正确；
D．过氧化氢分解为放热反应，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查化学反应类型，为高频考点，把握图中分子的变化、常见的反应为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意判断参加反应的分子数目，题目难度不大。
9．（2分）有关化学键和晶体的叙述中正确的是（ ）
A．分子晶体中，分子间作用力越大分子越稳定
B．金属晶体都是由阴阳离子构成的
C．离子晶体中可能含有共价键
D．原子晶体中只存在非极性键
【分析】A．分子晶体的稳定性与分子间作用力无关，与共价键有关；
B．金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的；
C．含有离子键的晶体为离子晶体，离子晶体中可能含有共价键；
D．原子晶体中可能存在极性键。
【解答】解：A．分子的稳定性与共价键有关，与分子间作用力无关，分子晶体中共价键的键能越大，分子越稳定，故A错误；
B．离子晶体是由阴阳离子构成的，金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的，故B错误；
C．含有离子键的晶体为离子晶体，离子晶体中可能含有共价键，如NaOH、BaSO4都属于离子晶体，但二者都含有共价键，故C正确；
D．原子晶体中可能存在极性键，如SiO2中含有极性键，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查化学键，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确物质构成微粒及微粒之间作用力是解本题关键，注意：晶体中含有阴离子一定含有阳离子，但含有阳离子的晶体不一定含有阴离子，题目难度不大。
10．（2分）下列关于Li、O、Al、S元素及其化合物的叙述错误的是（ ）
A．Al3+离子的电子排布式：1s22s22p63s23p1
B．碱性：LiOH＞Al （OH）3
C．原子半径r：r（O）＜r（S）＜r（Al）
D．简单气态氢化物的热稳定性：H2O＞H2S
【分析】A．Al3+离子核外电子数为10；
B．金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强；
C．同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大；
D．元素的非金属性越强，对应氢化物越稳定。
【解答】解：A．Al3+离子核外电子数为10，电子排布式为1s22s22p6，故A错误；
B．由对角线规则，可知Li与Mg金属性相似，金属性Li＞Al，则最高价氧化物对应水化物的碱性：LiOH＞Al（OH）3，故B正确；
C．同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，则原子半径：r（O）＜r（S）＜r（Al），故C正确；
D．同周期自上而下元素非金属性减弱，故非金属性O＞S，则简单气态氢化物的热稳定性：H2O＞H2S，故D正确；
故选：A。
【点评】本题考查元素周期律、核外电子排布，题目比较基础，明确元素周期律的内容为解答关键，注意掌握原子核外电子排布规律，试题侧重考查学生的分析与应用能力。
11．（2分）在容积不变的密闭容器中，有反应：A（g）+B（g）⇌2C（g）+D（s），在一定温度下，能表明该反应达到平衡的是下列物理量中的（ ）
A．混合气体的压强
B．混合气体的质量
C．混合气体的总物质的量浓度
D．混合气体的总物质的量
【分析】A（g）+B（g）⇌2C（g）+D（s）为气体体积不变的可逆反应，该反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量等变量不再变化，以此进行判断。
【解答】解：A.该反应前后气体的物质的量不变，则混合气体的压强始终不变，不能根据混合气体的压强判断平衡状态，故A错误；
B.D为固态，混合气体的质量为变量，当混合气体的质量不变时，表明达到平衡状态，故B正确；
C.该反应前后气体的物质的量不变，在容积不变的密闭容器中混合气体的总物质的量浓度始终不变，无法判断平衡状态，故C错误；
D.该反应过程中混合气体的总物质的量始终不变，不能根据混合气体的总物质的量判断平衡状态，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查化学平衡状态的判断，为高频考点，把握题干反应特点、化学平衡状态的特征为解答关键，试题侧重考查学生的分析与应用能力，题目难度不大。
12．（2分）取一支大试管，通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气，将试管倒置于盛有饱和食盐水的水槽中，放在光亮处，进行如图所示的实验。光照一段时间后，试管内液面上升，气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，试管中出现了少量白雾。下列关于该实验的说法不正确的是（ ）
A．氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在水中的溶解度
B．试管壁出现了油状液滴，是因为该反应生成了氯化氢
C．试管中的白雾是反应生成的氯化氢气体遇水形成的酸雾
D．由实验过程中产生的现象可推知，甲烷与氯气在光照条件下能发生取代反应
【分析】甲烷和氯气发生取代反应，产物不唯一，无法控制反应进度，得到的是一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和HCl的混合物，据此分析解答。
【解答】解：A．氯气溶于水生成氯离子，氯离子抑制了氯气的溶解，所以氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在水中的溶解度，故A正确；
B．反应过程中试管壁上有油珠产生，为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的混合物，不溶于水，为油状液滴，而不是HCl的小液滴，故B错误；
C．CH4和Cl2发生取代反应，生成HCl，HCl遇水形成的白色的酸雾，故C正确；
D．甲烷和氯气在光照条件下发生了取代反应，得到的是一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和HCl的混合物，故D正确，
故选：B。
【点评】本题考查甲烷和氯气的取代反应，难度不大，侧重考出基础知识的掌握，熟记甲烷取代反应的产物及其性质是解答关键。
13．（2分）下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（ ）
A．Fe3O4是一种红棕色粉末，俗称铁红
B．Fe2（SO4）3与KSCN反应产生血红色沉淀
C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质，可以向溶液中加入过量的铁粉，然后过滤
D．Fe（OH）2为白色固体，不溶于水，能在空气中稳定存在
【分析】A．氧化铁俗称铁红；
B．铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液；
C．氯化铁和铁反应生成氯化亚铁；
D．氢氧化亚铁不稳定，易被氧化为氢氧化铁。
【解答】解：A．氧化铁是红色粉末，俗称铁红，四氧化三铁是黑色固体，俗称磁性铁，故A错误；
B．硫酸铁溶液和硫氰化钾溶液混合时生成血红色的络合物硫氰化铁，导致溶液变为血红色，故B错误；
C．氯化铁具有强氧化性，能和铁发生氧化还原反应而生成氯化亚铁，所以可以用铁能除去氯化亚铁中的氯化铁，故C正确；
D．氢氧化亚铁为白色固体，不稳定，易被空气中氧气氧化生成红褐色氢氧化铁，所以在氯化亚铁和氢氧化钠溶液反应过程中固体颜色变化为：白色→灰绿色→红褐色，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查了铁的化合物的俗称、性质，铁元素及其化合物中常常出现的考点为：铁离子和亚铁离子的检验、氢氧化亚铁的制备、除杂等，注意硫氰化铁不是沉淀，为易错点。
14．（2分）如图装置中X和Y均为石墨电极，电解液为500mL某CuCl2溶液，电解时X电极表面有红色固体生成，Y电极有气体产生。一段时间后，取出X电极，洗涤、干燥、称量，电极增重1.6g。下列有关说法中正确的是（ ）
A．X电极连接电源正极
B．生成气体体积为0.56L
C．Y电极上发生氧化反应
D．该CuCl2溶液浓度为0.5mol•L﹣1
【分析】电解时X电极表面有红色固体生成，应析出铜，则X为阴极，发生Cu2++2e﹣═Cu，Y为阳极，阳极生成氯气，发生2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑，一段时间后，取出X电极，洗涤、干燥、称量，电极增重1.6g，可知n（Cu）＝＝0.025mol，结合电极方程式解答该题。
【解答】解：A．X为阴极，连接电源的负极，故A错误；
B．气体存在的条件未知，不能确定体积，故B错误；
C．Y为阳极，发生氧化反应生成氯气，故C正确；
D．电极增重1.6g，不一定所有的铜都析出，则不能确定氯化铜的浓度，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查电解知识，为高频考点，侧重考查学生的分析、计算能力，注意把握电解的原理，能会书写电极方程式，易错点为B、D，注意气体存在的条件以及电解的程度，难度不大。
15．（2分）下列实验过程中，始终无明显现象的是（ ）
A．Cl2通入Na2CO3溶液中 B．CO2通入CaCl2溶液中
C．NH3通入AgNO3溶液中 D．SO2通入NaHS溶液中
【分析】A、氯气与水反应生成次氯酸和盐酸，盐酸与碳酸钠反应，生成二氧化碳气体；
B、氯化钙不与二氧化碳反应；
C、一开始是酸碱中和，没有沉淀产生，当硝酸完全中和后，氨水与银离子生成氢氧化银沉淀，逐渐增多，达到最大时，氢氧化银沉淀和氨水发生络合，生成可溶的银氨络离子，直至沉淀全部溶解；
D、SO2通入NaHS溶液中，发生氧化还原反应，生成淡黄色固体．
【解答】解：A、氯气与水反应生成次氯酸和盐酸，盐酸与碳酸钠反应，生成二氧化碳气体，所以有气体产生，故A不选；
B、氯化钙和二氧化碳不符合离子发生反应的条件，故不发生反应，溶液不会变浑浊，所以无现象，故选B；
C、NH3通入硝酸和硝酸银的混合溶液中，先与硝酸反应，故开始没有沉淀，等硝酸全部反应完全后，再与硝酸银反应生成氢氧化银沉淀，再继续通入氨气会生成可溶性的银氨溶液，故沉淀又会减少，直至最终没有沉淀，反应方程式为NH3+HNO3＝NH4NO3、NH3+AgNO3+H2O＝AgOH↓+NH4NO3、AgOH+2NH3＝Ag（NH3）2OH（银氨溶液），故C不选；
D、SO2通入NaHS溶液中，发生氧化还原反应，生成淡黄色固体，故D不选；
故选：B。
【点评】本题考查物质的性质，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应及现象为解答的关键，侧重元素化合物知识的综合考查，题目难度不大．
16．（2分）实验室需配制一种仅含四种离子（不包括水电离出的离子）的混合溶液，且在混合液中四种离子的物质的量浓度均为0.5mol•L﹣1，下面四个选项中能达到此目的是（ ）
A．Fe2+、Na+、NO3﹣、Cl﹣ B．Mg2+、NH4+、SO42﹣、NO3﹣
C．H+、K+、Cl﹣、CH3COO﹣ D．K+、Mg2+、CO32﹣、OH﹣
【分析】根据离子之间不能结合生成沉淀、气体、水等，则大量共存，并结合电荷守恒判断．
【解答】解：A．该组离子之间不反应，可大量共存，但物质的量浓度均为0.5mol•L﹣1，不遵循电荷守恒，故A不选；
B．该组离子之间不反应，可大量共存，且物质的量浓度均为0.5mol•L﹣1，遵循电荷守恒，故B选；
C．H+、CH3COO﹣不能大量共存，故C不选；
D．Mg2+分别与CO32﹣、OH﹣反应，不能大量共存，故D不选’；
故选：B。
【点评】本题考查离子的共存，为高频考点，把握常见离子之间的反应、电荷守恒为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意复分解反应的判断，题目难度不大．
17．（2分）在下列物质的工业制法中，生产操作和它的主要目的都正确的是（ ）
A．NaOH：电解槽的阴极产生的是H2，NaOH在阳极附近产生
B．H2SO4：在高温高压下转化SO2，提高转化率和反应速率
C．NH3：氮氢循环操作，提高NH3平衡浓度
D．Na2CO3：分离NaHCO3后的母液中加入食盐，促进NH4Cl结晶
【分析】A．电解食盐水制备NaOH，水电离出的氢氧根离子在阴极产生；
B．工业制硫酸中，SO2转化为SO3是气体体积缩小的可逆放热反应，则高温不能提高转化率；
C．氮氢循环操作，只能提高氮气和氢气的利用率；
D．NaHCO3析出后的母液中主要是NH4Cl溶液，加入食盐，能促进NH4Cl从溶液在析出。
【解答】解：A．电解食盐水制备NaOH，电解槽中的阴极上氢离子得到电子生产氢气，所以水电离出的氢氧根离子在阴极产生，则NaOH在阴极附近产生，故A错误；
B．工业制硫酸中，SO2转化为SO3是气体体积缩小的可逆放热反应，则高温不能提高转化率，但能增加反应速率，高压却能提高转化率和反应速率，但对设备要求很高，一般采用常压，故B错误；
C．氮氢循环操作，只能提高氮气和氢气的利用率，但不能提高NH3平衡浓度，故C错误；
D．NaHCO3析出后的母液中主要是NH4Cl溶液，加入食盐，根据同离子效应，能促进NH4Cl从溶液在析出，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查了电解池原理，明确电极反应、确定正负极，再结合阴阳极上发生的电极反应来分析解答，为高频考点，难度中等。
18．（2分）室温下，等体积0.1mol•L﹣1的①NaCl ②FeCl3③HCl ④Na2CO3四种物质的水溶液中，所含阳离子数目由少到多的顺序是（ ）
A．③①②④ B．③②①④ C．①④③② D．④②①③
【分析】室温下，等体积、等浓度的这几种溶液中溶质的物质的量相等，钠离子不水解、铁离子水解，根据化学式知④Na2CO3中n（Na+）最大，铁离子水解但程度较小，据此分析解答。
【解答】解：室温下，等体积、等浓度的这几种溶液中溶质的物质的量相等，钠离子不水解、铁离子水解、，根据化学式知④Na2CO3中n（Na+）最大，含阳离子数目最多，③HCl溶液中盐酸电离出的氢离子和①氯化钠中钠离子浓度相等，但是二者溶液中还包括水电离出的氢离子部分，盐酸抑制水电离，氯化钠对水电离无影响，即氯化钠中水电离出的氢离子多于盐酸溶液中，所以③HCl中阳离子数目相对来说要少，②FeCl3 中铁离子水解，但水解产生的氢离子数目多于水解掉的铁离子数目，该溶液含有阳离子数目多于①NaCl溶液，所以所含阳离子数目由少到多的顺序是③①②④；
故选：A。
【点评】本题考查离子浓度大小比较，为高频考点，侧重考查盐类水解、弱电解质的电离等知识点，明确盐特点及弱电解质电离特点即可解答，注意：强酸弱碱盐或强碱弱酸盐能水解但程度较小，题目难度不大。
19．（2分）CalebinA 可用于治疗阿尔茨海默病，在其合成过程中有如图物质转化过程：
下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是（ ）
A．苯甲醛与X互为同系物
B．X、Y和Z的分子中，均含有酯基
C．可用新制Cu（OH）2悬浊液检验Z中是否混有X
D．将Z与NaOH乙醇溶液共热，可发生消去反应
【分析】A．苯甲醛和X的结构不相似；
B．X、Y、Z的分子中都不含酯基；
C．﹣CHO能和新制氢氧化铜悬浊液发生氧化反应生成砖红色沉淀；
D．醇发生消去反应需要在浓硫酸作催化剂、加热条件。
【解答】解：A．苯甲醛和X的结构不相似，所以苯甲醛和X不互为同系物，故A错误；
B．X、Y、Z的分子中都不含酯基，都含有醇羟基，X中含有醛基、Y和Z中含有羰基，故B错误；
C．﹣CHO能和新制氢氧化铜悬浊液发生氧化反应生成砖红色沉淀，X中含有醛基、Z不含醛基，所以可以用新制Cu（OH）2悬浊液检验Z中是否混有X，故C正确；
D．醇发生消去反应需要在浓硫酸作催化剂、加热条件，所以Z和NaOH的乙醇溶于共热不能发生消去反应，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查有机物结构和性质，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确官能团及其性质关系、基本概念内涵等知识点是解本题关键，D为解答易错点。
20．（2分）根据下列各图曲线表征的信息，得出的结论错误的是（ ）
A．如图表示常温下向体积为10mL 0.1mol•L﹣1的NaOH溶液中逐滴加入0.1mol•L﹣1CH3COOH溶液后溶液的pH变化曲线，则c点处有：c（CH3COOH）+2c（H+）＝2c（OH﹣）+c（CH3COO﹣）
B．如图表示用水稀释pH相同的盐酸和醋酸时溶液的pH变化曲线，其中Ⅰ表示醋酸，Ⅱ表示盐酸，且溶液导电性：c＞b＞a
C．如图表示H2与O2发生反应过程中的能量变化，表示H2燃烧热的ΔH＝﹣285.8kJ•mol﹣1
D．如图表示反应A2（g）+3B2（g）⇌2AB3（g），达到平衡时A2的转化率大小为：a＜b＜c
【分析】A．c点为物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液，根据电荷关系和物料关系分析；
B．加水稀释pH相同的盐酸和醋酸，醋酸继续电离出氢离子而导致醋酸溶液中c（H+）大于盐酸，稀释相同的倍数时，pH变化大的是盐酸、变化小的是醋酸，溶液导电性与离子浓度成正比；
C．2mol氢气完全燃烧生成液态水放出571.6kJ热量，1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量；
D．增大一种反应物的浓度，平衡正向移动，则另一种反应物的平衡转化率增大。
【解答】解：A．c点为物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液，电荷关系为c（Na+）+c（H+）＝c（CH3COO﹣）+c（OH﹣），物料关系为2c（Na+）＝c（CH3COO﹣）+c（CH3COOH），消去c（Na+），得质子关系为c（CH3COOH）+2c（H+）＝2c（OH﹣）+c（CH3COO﹣），故A正确；
B．用水稀释pH相同的盐酸和醋酸，盐酸的pH变化较大，醋酸的pH变化小，溶液的导电能力取决于自由移动离子的浓度的大小，即其中Ⅰ表示盐酸，Ⅱ表示醋酸，且溶液导电性：a＞b＞c，故B错误；
C．氢气在氧气中燃烧的反应是放热的，燃烧热是完全燃烧1mol氢气生成稳定产物液态水所放出的热量，即H2的燃烧热为285.8 kJ•mol﹣1，故C正确；
D．图中a、b、c三点中，n（B）大小：c＞b＞a，增大B的浓度平衡正向移动，A的平衡转化率增大，即达到平衡时A2的转化率大小为：a＜b＜c，故D正确；
故选：B。
【点评】本题综合考查学生弱电解质的电离平衡、酸的稀释、燃烧热的判断和化学平衡影响因素等知识，属于综合知识的考查，把握图象上各点表达的意义、酸碱混合时溶液的定性判断、弱电解质的特征是解题关键，注意化学平衡平衡的影响和燃烧热的概念，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力，题目难度中等。
二、综合题（共60分）
21．（15分）碳是一种极其重要的元素，工业上，生活中到处可见。2020年9月，习近平总书记在联合国大会上作出“努力争取2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”的承诺。碳达峰是指全球或一个地区的二氧化碳排放总量，在某一时间点达到历史最高点，即碳峰值。
碳中和是指将人类经济社会活动所必需的碳排放，通过植树造林和其他人工技术或工程加以捕集利用或封存，从而使排放到大气中的二氧化碳净增量为零。
近期，中国科学院天津工业生物技术研究所在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展，国际上首次实现了二氧化碳和水到淀粉（C6H10O5）n的从头合成。相关工作于2021年9月24日发表于国际学术期刊《科学》，实现“从0到1”的突破。
（1）实现碳中和、碳达峰对环境的积极意义在于 减少温室效应 。请你提出1条有利于碳中和、碳达峰的措施 新能车代替汽油车或乘公交代替自驾车或双面打印 。
（2）碳原子核外有 3 种能量不同的电子，最外层电子轨道表示式 ，碳原子最合理的电子式 。
（3）金刚石、石墨烯、线型碳（见图1）是碳的几种同素异形体。从键的类型分析它们的热稳定性由强到弱的顺序为 线型碳＞石墨烯＞金刚石 。
黑火药是我国四大发明之一，它爆炸时发生多种化学反应，其中主要化学反应方程式为：2KNO3+3C+SK2S+N2↑+3CO2↑。
（4）生成物中，属于非电解质的是 CO2 。每生成1mol氧化产物，消耗KNO3的质量为 67.3 （保留1位小数）。
（5）收集黑火药爆炸后的烟尘和气体产物，分别与酸性高锰酸钾溶液反应，均能使溶液紫红色褪去。
①烟尘中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质是 K2S （填化学式）。
②利用如图2装置检验气体产物中的CO气体，一段时间后，观察到B中出现黑色的Pd（钯）沉淀，写出B中发生反应的化学方程式 CO+PdCl2+H2O＝Pd+2HCl+CO2 。
（6）有人提出将CO2通过管道输送到海底，可减缓空气中CO2浓度的增加。但长期下去，海水的酸性也将增强，破坏海洋的生态系统。请你结合CO2的性质，从平衡角度分析酸性增强原因 根据反应：CO2+H2O⇌H2CO3，与水反应程度增大，平衡往右移动，生成碳酸增多，根据H2CO3⇌H++HCO3﹣，H2CO3电离平衡向右移动，所以酸性增强 。
【分析】（1）二氧化碳是造成温室效应的气体之一，实现碳中和、碳达峰可减少二氧化碳的排放，对环境的积极意义在于减少温室效应；
（2）碳的电子排布式为1s22s22p2，所以有3种能量不同的电子，最外层电子轨道表示式为；
（3）物质内的键的键能越大，则物质越稳定，由于键能顺序为：碳碳三键＞碳碳双键＞碳碳单键；
（4）在水溶液里和熔融状态下不导电的化合物是非电解质，在水溶液里或熔融状态下导电的化合物是电解质，所以上述物质中属于非电解质的是CO2；该反应中，N元素化合价由+5价变为0价、C元素化合价由0价变为+4价、S元素化合价由0价变为﹣2价，所以氧化产物是二氧化碳，根据二氧化碳和硝酸钾之间的关系式2KNO3～3CO2得，每生成1 mol氧化产物，消耗KNO3的物质的量为mol，据此计算；
（5）收集黑火药爆炸后的烟尘和气体产物，分别与酸性高锰酸钾溶液反应，均能使溶液紫红色褪去，说明其烟尘和气体中含有还原性物质；
（6）海底压强大，CO2的溶解度将大大增加，且可以液体的形式存在，根据反应：CO2+H2O⇌H2CO3，与水反应程度增大，平衡往右移动，生成碳酸增强。
【解答】解：（1）二氧化碳是造成温室效应的气体之一，实现碳中和、碳达峰可减少二氧化碳的排放，对环境的积极意义在于减少温室效应，措施如：新能车代替汽油车、乘公交代替自驾车、双面打印等，
故答案为：减少温室效应；新能车代替汽油车或乘公交代替自驾车或双面打印；
（2）碳的电子排布式为1s22s22p2，所以有3种能量不同的电子，最外层电子轨道表示式为，碳原子最合理的电子式为，
故答案为：3；；；
（3）物质内的键的键能越大，则物质越稳定，由于键能顺序为：碳碳三键＞碳碳双键＞碳碳单键，双键和三键有吸电子作用，会使相邻C﹣C单键电子密度降低，进而使键长变长，键能变小，故稳定性由强到弱的顺序为：线型碳＞石墨烯＞金刚石，
故答案为：线型碳＞石墨烯＞金刚石；
（4）在水溶液里和熔融状态下不导电的化合物是非电解质，在水溶液里或熔融状态下导电的化合物是电解质，所以上述物质中属于非电解质的是CO2；该反应中，N元素化合价由+5价变为0价、C元素化合价由0价变为+4价、S元素化合价由0价变为﹣2价，所以氧化产物是二氧化碳，根据二氧化碳和硝酸钾之间的关系式2KNO3～3CO2得，每生成1 mol氧化产物，消耗KNO3的物质的量为mol，质量为m＝nM＝mol×101g/mol＝67.3g，
故答案为：CO2；67.3；
（5）①烟尘中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质必须具有还原性，所以是K2S，
故答案为：K2S；
②利用图装置检验气体产物中的CO气体，一段时间后，观察到B中出现黑色的Pd沉淀，说明CO和氯化铅发生反应生成Pb，CO被氧化生成二氧化碳，再结合原子守恒知，反应物还有水、生成物还有HCl，所以反应方程式为CO+PdCl2+H2O＝Pd+2HCl+CO2，
故答案为：CO+PdCl2+H2O＝Pd+2HCl+CO2；
（6）海底压强大，CO2的溶解度将大大增加，且可以液体的形式存在，根据反应：CO2+H2O⇌H2CO3，与水反应程度增大，平衡往右移动，生成碳酸增多，根据H2CO3⇌H++HCO3﹣，H2CO3电离平衡向右移动，所以酸性增强，
故答案为：根据反应：CO2+H2O⇌H2CO3，与水反应程度增大，平衡往右移动，生成碳酸增多，根据H2CO3⇌H++HCO3﹣，H2CO3电离平衡向右移动，所以酸性增强。
【点评】本题以碳达峰和碳中和为载体，考查化学知识在实际生产生活中的应用、反应原理、化学计算等知识，综合性较强，难度中等。
22．（15分）减少碳排放的方法有很多，CO2转化成有机物的以下4例可有效实现碳循环。
a.6CO2+6H2OC6H12O6
b.CO2+3H2CH3OH+H2O
c.CO2+CH4CH3COOH
d.2CO2+6H2CH3＝CH2+4H2O
（1）以上反应中，最节能的是 a ，原子利用率最高的是 c 。（填编号）
（2）虽然光合作用合成淀粉的表达式看起来很简单，但如果仔细探索其中的过程，会发现其反应非常复杂，需要60多个步骤。而我国科学家，不用生物细胞，单纯用工业的方式实现了二氧化碳到淀粉的合成。并且，大大缩短了自然光合作用的步骤，设计出一条只有11个步骤的“捷径”。请你设计简单实验证明第十一个步骤已经成功完成 取第十一步骤获得的产品滴加碘水或碘酒若变蓝色证明就成功合成淀粉 。第一个步骤是把二氧化碳还原为甲醇（CH3OH），该方法的化学方程式是：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）+49.0kJ。
（3）某科学实验将6molCO2和8molH2充入一容积为2L的密闭容器中（温度保持不变），测得H2的物质的量随时间变化如图中实线所示（图中字母后的数字表示对应的坐标）。
回答下列问题：
该反应平衡常数表达式K＝ ，该反应在0～3min内H2的平均反应速率是 0.833 mol•L﹣1•min﹣1）（保留3位有效数字）；a点、b点、c点反应速率最大的是 a （选“a”“b”或“c”）并解释原因 其他条件不变，a点反应物浓度最大，所以速率最大 。
（4）仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比，曲线Ⅰ改变的条件可能是 升高温度 ，曲线Ⅱ改变的条件可能是 增大压强 。
（5）金属钠既可以与水反应又可以与甲醇反应， 水 （填“水”或“甲醇”）与钠反应速率更剧烈。
在温度t℃下，某NaOH的稀溶液中c（H+）＝10﹣amol•L﹣1，c（OH﹣）＝10﹣bmol•L﹣1，已知a+b＝12，t 大于 25℃（填“大于”、“小于”或“等于”）。
向该溶液中逐滴加入pH＝x的盐酸（t℃），测得混合溶液的部分pH如表所示。
序号
NaOH溶液的体积/mL
盐酸的体积/mL
溶液的pH
①
20.00
0.00
8
②
20.00
20.00
6
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则x为 4 。
【分析】（1）反应a的反应条件是光合作用，需要能量是光能，最节能；化合反应的原子利用率最高；
（2）可滴加碘水或碘酒检验淀粉；
（3）该反应平衡常数表达式K＝，反应在0～3 min内△n（H2）＝8﹣3＝5mol，H2的平均反应速率是ν＝，据此计算；
（4）曲线I反应速率增大，但转化的氢气的物质的量少，应是升高温度，因该反应放热，升高温度平衡逆向移动，不利于氢气的转化；
（5）电离出来的氢离子浓度越大，与钠反应速率越大，水的电离程度大于甲醇，则水中氢离子浓度大，所以钠与水的反应更剧烈。
【解答】解：（1）反应a的反应条件是光合作用，需要能量是光能，最节能；化合反应的原子利用率最高，
a.CO2转化为C6H12O6之外还有氧气产生，故a错误；
b.CO2转化为CH3OH有水产生，故b错误；
c.CO2和CH4反应全部转化为CH3COOH，故c正确；
d.CO2和H2反应生成乙烯之外还有水的生成，故d错误；
故答案为：a；c；
（2）若第十一个步骤已经成功完成则会生成淀粉，设计简单实验方案为：取第十一步骤获得的产品滴加碘水或碘酒若变蓝色证明就成功合成淀粉，
故答案为：取第十一步骤获得的产品滴加碘水或碘酒若变蓝色证明就成功合成淀粉；
（3）该反应平衡常数表达式K＝，反应在0～3 min内△n（H2）＝8﹣3＝5mol，H2的平均反应速率是ν＝＝≈0.883 mol•L﹣1•min﹣1，其他条件不变，a点反应物浓度最大，所以速率最大，
故答案为：；0.833；a；其他条件不变，a点反应物浓度最大，所以速率最大；
（4）曲线I反应速率增大，但转化的氢气的物质的量少，应是升高温度，因该反应放热，升高温度平衡逆向移动，不利于氢气的转化，故曲线I是升高温度；曲线II反应速率增大，转化的氢气的物质的量多，因增大压强平衡正向移动，故应是增大压强，
故答案为：升高温度；增大压强；
（5）电离出来的氢离子浓度越大，与钠反应速率越大，水的电离程度大于甲醇，则水中氢离子浓度大，所以钠与水的反应更剧烈；由Kw＝c（H+）•c（OH﹣）＝10﹣（a+b）＝10﹣12＞10﹣14，升高温度水的离子积常数增大，则t大于25℃；当盐酸的体积为0时，测定溶液的pH是氢氧化钠溶液的pH，则溶液中c（OH﹣）＝＝mol/L＝10﹣6mol/L；当两种溶液等体积混合时，溶液的pH＝6，结合水的离子积常数知，该溶液呈中性，则酸和碱的物质的量相等，两溶液的体积相等，则c（HCl）＝c（NaOH）＝10﹣4mol/L，所以盐酸的pH＝4，
故答案为：水：大于；4。
【点评】本题考查化学平衡图象、化学平衡有关计算、化学平衡常数、影响化学平衡的因素等，是对知识的综合运用，难度中等。
23．（17分）冠状病毒病（COVID﹣19）正在影响全球，口罩用聚丙烯纤维增长速度加剧，目前我国丙烯的使用量已超过乙烯。为了环境的友好，降解塑料需求也越来越大。PLLA塑料不仅具有良好的机械性能，还具有良好的可降解性。它可由石油裂解气之一丙烯为原料合成。如图是以石油裂解气为原料来合成PLLA塑料的流程图（图中有部分产物及反应条件未列出）。
请回答下列问题：
（1）属于加成反应的有 ②⑥ （填编号），F的结构简式 。
（2）写出下列反应的化学方程式：反应③： +2NaOH+2NaBr ；反应⑤： +2Cu（OH）2CH3COCOOH+2Cu2O↓+2H2O 。
（3）已知E（C3H6O3）存在三种常见不同类别物质的异构体，请各举一例（E除外）并写出其结构简式： 、 、 CH3COOCH2OH 。
（4）制取丙烯腈的方法常有如图两种：
相比较而言，方法②的优点是 生产成本低、原料易得、节能，无毒性 。
（5）已知：，炔烃也有类似的性质，设计由丙烯合成的合成路线 （表示方法为：AB…目标产物）。
【分析】根据PLLA的结构简式可知E的结构简式为：，两分子通过反应⑧酯化反应生成F为；D与氢气通过反应⑥生成E，则D的结构简式为：CH3COCOOH；C通过反应生成D，则C为；B通过反应④加热氧化成C，则B为；A通过反应③生成B，丙烯通过与溴发生加成反应生成A，则A为；反应①为丁烷分解生成甲烷和丙烯，据此进行解答；
（5）根据逆合成法可知，可以通过CH≡C﹣CH3通过信息反应合成，丙炔可以用丙烯分别通过加成反应、消去反应获得。
【解答】解：（1）由分析可知，反应①为分解反应，反应②为加成反应，反应③为取代反应，反应④⑤为氧化反应，反应⑥为加成反应，反应⑦缩聚反应，反应⑧为酯化反应，也属于取代反应，属于加成反应的有②⑥，F的结构简式：，
故答案为：②⑥；；
（2）反应③为卤代烃发生水解反应，反应的化学方程式为：+2NaOH+2NaBr；反应⑤为醛基的氧化反应，反应的化学方程式为：+2Cu（OH）2CH3COCOOH+2Cu2O↓+2H2O，
故答案为：+2NaOH+2NaBr；+2Cu（OH）2CH3COCOOH+2Cu2O↓+2H2O；
（3）E的结构简式为，可能的官能团有羰基、醛基、酯基，则E存在三种常见不同类别物质的异构体有：、、CH3COOCH2OH，
故答案为：；；CH3COOCH2OH；
（4）HCN为有毒物质，相比较而言，方法②的优点是生产成本低、原料易得、节能，无毒性，
故答案为：生产成本低、原料易得、节能，无毒性；
（5）根据逆合成法可知，可以通过CH≡C﹣CH3通过信息反应合成，丙炔可以用丙烯分别通过加成反应、消去反应获得，所以合成路线为：，
故答案为：。
【点评】本题考查了有机推断与合成，题目难度中等，明确合成原理及常见有机物结构与性质为解答关键，注意掌握同分异构体的书写原则，（5）为难点，可以通过逆合成法分析，注意信息反应原理的应用。
24．（13分）化学社团小组的同学在测试Na2SO3溶液的pH时，遇到了困惑．为此，决心重新实验，揭开奥秘．请你也参与交流讨论。
a.查阅资料：①常温下0.1mol•L﹣1的H2SO3溶液的pH约为2.1。
②通常情况下，H2S为无色，有腐蛋臭味的气体，其水溶液称为氢硫酸．常温下0.1mol•L﹣1的H2S溶液的pH约为4.5。
b.实验操作：
①准确称取纯净的Na2SO3•7H2O晶体31.500g，配成1L水溶液，测得其pH＝7.8。
②再次准确称取31.500g上述晶体，继而隔绝空气在600℃以上高温下强热至恒重（只有硫元素的化合价变化成最高价和最低价），质量为15.750g。
③将②所得的15.750g固体进行元素定性定量分析，组成与Na2SO3无异．将其溶于水得250.00mL溶液，测得pH＝10.3。
c.分析猜想：Na2SO3•7H2O在强热下，失去结晶水，进而发生了分解反应（自身氧化还原反应）。
d.交流讨论
（1）实验操作①所得溶液的物质的量浓度为 0.125mol/L ；实验操作②中除酒精灯、玻璃棒、三角架及隔绝空气的设备外，还需要的仪器有 坩埚、坩埚钳、泥三角、电子天平等 。
（2）①给Na2SO3•7H2O加热时为何要隔绝空气，请以简要的文字给以说明 防止亚硫酸钠被氧气氧化为硫酸钠，即2Na2SO3+O2＝2Na2SO4 。
②猜想Na2SO3在高温强热下发生分解反应的化学方程式是 4Na2SO3Na2S+3Na2SO4 。
（3）实验①和③中，两次测得的溶液pH相差明显，其合理的解释是（简要的文字和离子方程式给以说明） 二者的水解程度不一样而导致碱性强弱不一样，实验③中溶液的pH＝10.3的原理是S2﹣+H2O⇌HS﹣+OH﹣ 。
（4）请你设计简单的实验方案，给上述分析猜想及解释加以佐证．并简单叙述实验步骤、现象和结论．
取③溶液适量于试管中，向其中加稀H2SO4，如有腐蛋气味气体生成，则证明有S2﹣，硫酸根离子可以和钡离子反应生成硫酸钡，硫酸根离子的检验方法：另取③中溶液适量于试管中，加入HCl酸化的BaCl2，如有白色沉淀生成，证明有SO42﹣ 。
【分析】（1）31.500g Na2SO3•7H2O晶体的物质的量n＝mol＝0.125mol，物质的量浓度为c＝＝据此分析计算；
（2）①亚硫酸钠具有强的还原性，Na2SO3•7H2O加热时要隔绝空气，防止亚硫酸钠被氧气氧化为硫酸钠；
②Na2SO3在高温强热下发生分解反应是一个自身氧化还原反应，会生成﹣2价硫和+6价的硫；
（3）硫离子和亚硫酸根离子均能发生水解使得溶液显碱性，实验①和③中，两次测得的溶液pH相差明显，是因为二者的水解程度不一样；
（5）硫离子能和酸反应生成硫化氢，硫离子的检验方法：取③溶液适量于试管中，向其中加稀H2SO4，如有腐蛋气味气体生成，则证明有S2﹣，硫酸根离子可以和钡离子反应生成硫酸钡。
【解答】解：（1）31.500g Na2SO3•7H2O晶体的物质的量n＝mol＝0.125mol，物质的量浓度为c＝＝＝0.125mol/L；实验操作②需要加热固体和称量，仪器除酒精灯、三角架及隔绝空气的设备外，还需要的仪器有坩埚、坩埚钳、泥三角、电子天平等，
故答案为：0.125mol/L；坩埚、坩埚钳、泥三角、电子天平等；
（2）①亚硫酸钠具有强的还原性，Na2SO3•7H2O加热时要隔绝空气，防止亚硫酸钠被氧气氧化为硫酸钠，即2Na2SO3+O2＝2Na2SO4，
故答案为：防止亚硫酸钠被氧气氧化为硫酸钠，即2Na2SO3+O2＝2Na2SO4；
②Na2SO3在高温强热下发生分解反应是一个自身氧化还原反应，会生成﹣2价硫和+6价的硫，反应为：4Na2SO3Na2S+3Na2SO4，
故答案为：4Na2SO3Na2S+3Na2SO4；
（3）硫离子和亚硫酸根离子均能发生水解使得溶液显碱性，实验①和③中，两次测得的溶液pH相差明显，是因为二者的水解程度不一样而导致碱性强弱不一样，实验③中溶液的pH＝10.3的原理是S2﹣+H2O⇌HS﹣+OH﹣，
故答案为：二者的水解程度不一样而导致碱性强弱不一样，实验③中溶液的pH＝10.3的原理是S2﹣+H2O⇌HS﹣+OH﹣；
（5）硫离子能和酸反应生成硫化氢，硫离子的检验方法：取③溶液适量于试管中，向其中加稀H2SO4，如有腐蛋气味气体生成，则证明有S2﹣，硫酸根离子可以和钡离子反应生成硫酸钡，硫酸根离子的检验方法：另取③中溶液适量于试管中，加入HCl酸化的BaCl2，如有白色沉淀生成，证明有SO42﹣，
故答案为：取③溶液适量于试管中，向其中加稀H2SO4，如有腐蛋气味气体生成，则证明有S2﹣，硫酸根离子可以和钡离子反应生成硫酸钡，硫酸根离子的检验方法：另取③中溶液适量于试管中，加入HCl酸化的BaCl2，如有白色沉淀生成，证明有SO42﹣。
【点评】本题通过考查Na2SO3的性质，考查了学生的实验方案的评价和设计、实验技能、化学方程式的书写，含硫化合物的性质等知识点，解题的关键是掌握元素化合物知识，难度中等。
声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2022/8/4 19:23:40；用户：李超；邮箱：lichao317807156@126.com；学号：19716718
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