精品解析：广东省2021届高三下学期模拟预热化学试题（解析版）

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2021届高考化学模拟预热卷(广东地区专用)
一、选择题。本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 中国传统文化博大精深，明代方以智的《物理小识》中有关炼铁的记载：“煤则各处产之，臭者烧熔而闭之成石，再凿而入炉曰礁，可五日不灭火，煎矿煮石，殊为省力。”下列说法中正确的是
A. 《物理小识》中记载的是以焦炭作为还原剂的方法来炼铁
B. 文中说明以煤炭作为燃料被普遍使用，煤的主要成分为烃
C. 生铁是指含硫、磷、碳量低的铁合金
D. 工业上可通过煤的干馏获得乙烯、丙烯等化工原料
【答案】A
【解析】
【详解】A．由《物理小识》中记载语句“臭者烧熔而闭之成石，再凿而入炉曰礁，可五日不灭火，煎矿煮石”可知是以焦炭作为还原剂方法来炼铁，A选项正确；
B．煤其主要成分为碳、氢、氧和少量的氮、硫或其它元素，而烃只由C、H两种元素组成，B选项错误；
C．生铁的含碳量比钢的含碳量较高，故生铁不是指含碳量很低的铁合金，C选项错误；
D．工业上可通过石油的裂化、裂解获得乙烯、丙烯等化工原料，D选项错误；
答案选A。
2. 《中国诗词大会》节目以“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”为宗旨，中国古代诗词是先人留给我们的文化瑰宝，是宝贵的精神财富，值得我们继承、发扬。下列古诗词涉及的知识与化学变化无关的是(　　)
A. 千锤万凿出深山 B. 春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干
C. 烈火焚烧若等闲 D. 爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏
【答案】A
【解析】
【详解】A．千锤万凿出深山中无新物质生成，是物理变化，故A选；
B．春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干中有新物质生成(如CO2)，属于化学变化，故B不选；
C．烈火焚烧若等闲(由碳酸钙生成氧化钙和二氧化碳)过程中有新物质生成，属于化学变化，故C不选；
D．爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏过程中有新物质生成(如CO2)，属于化学变化，故D不选；
综上所述，答案为A。
3. 《厉害了，我的国》展示了中国在航空、深海、交通、互联网等方面取得的举世瞩目的成就，它们与化学有着密切联系。下列说法正确的是（　　）
A. “神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐
B. 港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐，依据的是外加电流的阴极保护法
C. 我国提出网络强国战略，光缆线路总长超过三千万公里，光缆的主要成分是晶体硅
D. 化学材料在北京大兴机场的建设中发挥了巨大作用，其中高强度耐腐蚀钢筋属于无机材料
【答案】D
【解析】
【详解】A．高温结构陶瓷耐高温、耐腐蚀，是新型无机非金属材料，不是传统的硅酸盐，A错误；
B．钢结构防腐蚀涂装体系中，富锌底漆的作用至关重要，它要对钢材具有良好的附着力，并能起到优异的防锈作用，依据的是牺牲阳极的阴极保护法，B错误；
C．光缆的主要成分是二氧化硅，C错误；
D．高强度耐腐蚀钢筋属于无机材料，D正确；
故答案选D。
4. YBa2Cu8Ox（Y为钇元素）是磁悬浮列车中的重要超导材料，关于的说法错误的是
A. 属于金属元素 B. 质子数与中子数之差为50
C. 原子的核外电子数为39 D. 和是两种不同的核素
【答案】B
【解析】
【详解】A．元素名称钇有金属偏旁，属于金属元素，故A正确；
B．中子数=质量数-质子数=89-39=50，质子数-中子数=39-50=-11，故B错误；
C．原子的核外电子数=核内质子数，所以核外有39个电子，故C正确；
D．和是质子数相同，中子数不同的同一元素，所以是不同的两种核素，故D正确；
故选B。
5. 在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2。下列收集Cl2的装置正确的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．装置没有出气导管，不能用于收集气体，A错误；
B．装置用于收集密度比空气小的气体，B错误；
C．装置可以收集密度比空气大的气体，且C中具有尾气吸收装置，C正确；
D．装置可用于吸收氯气，不能用于收集氯气，D错误；
答案选C。
6. 某有机化工原料结构简式如图所示，它一般不可能具有的性质是

A. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 在空气中燃烧产生黑烟
C. 既易溶于水，又易溶于有机溶剂
D. 在一定条件下可与4倍物质的量的氢气加成
【答案】C
【解析】
【详解】A．含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A正确；
B．该化合物含有较多的不饱和键，分子式为C12H14O2，含碳量比较高，因此在空气中燃烧会产生黑烟，B正确；
C．无亲水基，不溶于水，属于有机物，易溶于有机溶剂，C错误；
D．分子中含1个苯环和1个碳碳双键，因此在一定条件下1mol该物质可与4mol氢气加成，即可与其4倍物质的量的氢气加成，D正确；
故选C。
7. 下列说法中不正确的
A. 在浓硫酸中加入铜片，加热，铜片逐渐溶解并产生氢气
B. “硅胶”吸附水分能力强，常用作干燥剂
C. 氧化铝的熔点很高，常用作耐火材料
D. 过氧化钠可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
【答案】A
【解析】
【详解】A．浓硫酸与铜在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫、水，故A项说法不正确；
B．“硅胶”具有疏密多孔的特性，其吸水性较好，常用作干燥剂，故B项说法正确；
C．氧化铝的熔点为2050℃，并且氧化铝不会和空气反应，因此氧化铝常用作耐火材料，故C项说法正确；
D．过氧化钠与水或二氧化碳反应均能生成氧气，因此过氧化钠可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源，故D项说法正确；
综上所述，说法不正确的是A项，故答案为A。
8. 铑配合物离子可催化甲醇羰基化，反应过程如图所示。

下列叙述错误的是
A. 是反应中间体
B. 甲醇羰基化反应为
C. 反应过程中Rh的成键数目保持不变
D. 存在反应
【答案】C
【解析】
【详解】A．由反应过程图可知是反应的中间产物，故A正确；
B．把各步反应累加，得到，故B正确；
C．和中Rh的成键数为6，中Rh的成键数为5，中Rh的成键数为4，反应过程中助Rh的成键数不相同，故C错误；
D．由题图可知，甲醇的第一步反应为，故D项正确；
故本题选C．
9. 相同物质的量浓度NaCN和NaClO相比，NaCN溶液的pH较大，则下列关于同温同体积同浓度的HCN和HClO溶液的说法中正确的是
A. 酸性强弱：HCN>HClO
B. pH：HClO>HCN
C. 与NaOH恰好完全反应时，消耗NaOH的物质的量：HClO>HCN
D. 酸根离子浓度：c(CN-) 【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．强碱弱酸盐的水溶液呈碱性，相应酸的酸性越弱，其强碱盐溶液的碱性越强。NaCN溶液的pH比NaClO大，说明HCN比HClO酸性弱，故A错误；
B．酸性HClO＞HCN，则等浓度时，HClO溶液的pH较小，故B错误；
C．等物质的量时，与NaOH恰好完全反应时，消耗NaOH的物质的量相等，故C错误；
D．酸性HClO＞HCN，则等浓度时，c（CN-）＜c（ClO-），故D正确。
故选D。

10. 设NA为阿伏加 德罗常数的数值，下列说法正确的是
A. 2.8g14N2与14C16O的混合物中，中子数目为 1.4NA
B. 含 0. l molFeCl3的溶液与0. l mol 锌充分反应，转移电子数为0.l NA
C. 标准状况下，5.6gC4H8中 C-C 的数目可能为0.4NA
D. 某温度下，1LpH=9 的 Na2CO3溶液中，水电离产生的OH-数目为10-5NA
【答案】C
【解析】
【详解】A． 14N2的摩尔质量为28g/mol，一个分子中有14个中子，14C16O的摩尔质量为30g/mol，一个分子中有16个中子，二者的的摩尔质量和中子数都不同，2.8g混合物中，中子数目不为 l.4NA，故A错误；
B．含 0. l molFeCl3的溶液与0. l mol 锌充分反应，方程式为Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+，锌过量，0. l mol FeCl3完全反应转化为0. l mol FeCl2，消耗0.05molZn，过量的锌继续与亚铁离子反应，Zn+Fe2+=Zn2++Fe，剩余0.05mol锌只能消耗0.05mol FeCl2，即氯化亚铁过量，整个过程中，0.1mol的锌完全反应，转移电子数为0.1mol×2×NA=0.2NA，故B错误；
C．5.6gC4H8的物质的量为0.1mol，符合分子式C4H8的有机物有多种同分异构体：CH2=CH-CH2CH3、CH2=C(CH3)2、、、环丁烷()、甲基环丙烷()，若有机物的结构为环丁烷、甲基环丙烷时，C-C 的数目为0.4NA，故C正确；
D．某温度下，1LpH=9 的 Na2CO3 溶液中氢离子浓度为10-9mol/L，溶液中的氢氧根离子来自水的电离，但溶液温度未知，无法使用水的离子积常数计算，故D错误；
答案选C。
11. 重要的农药、医药中间体-碱式氯化铜［CuaClb(OH)c·xH2O］，可以通过以下步骤制备。步骤 1：将铜粉加入稀盐酸中，并持续通空气反应生成 CuCl2。已知Fe3+对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。步骤2：在制得的CuCl2溶液中，加入石 灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜。下列有关说法不正确的是

A. 图中M、N分别为Fe2+、Fe3+
B. a、b、c 之间的关系式为：2a=b+c
C. 步骤1充分反应后，加入少量CuO是为了除去Fe3+
D. 若制备1 mol的CuCl2，理论上消耗标况下11.2 LO2
【答案】A
【解析】
【分析】由实验步骤及转化图可知，发生反应2Cu+O2+4HCl===2CuCl2+2H2O， N为Fe2+，M为Fe3+，在制得在制得的CuCl2溶液中，加入石灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜，且化合物中正负化合价代数和为0，依此结合选项解答问题。
【详解】A．根据上述分析，N为Fe2+，M为Fe3+，A选项错误；
B．根据化合物中正负化合价的代数和为0，可知2a=b+c，B选项正确；
C．Fe3+水解使溶液显酸性，CuO与H+反应产生Cu2+和水，当溶液的pH增大到一定程度，Fe3+形成Fe(OH)3而除去，从而达到除去Fe3+的目的，C选项正确；
D．根据方程式2Cu+O2+4HCl===2CuCl2+2H2O，若制备1 mol的CuCl2，理论上消耗0.5molO2，标况下，，D选项正确；
答案选A。
12. 下列叙述I和II均正确并且有因果关系的是
选项
陈述I
陈述II
A
NH4Cl为强酸弱碱盐
用加热法除去NaCl中的NH4Cl
B
Fe3+具有氧化性
用KSCN溶液可以鉴别Fe3+
C
溶解度：CaCO3 溶解度：Na2CO3 D
SiO2可与HF反应
氢氟酸不能保存在玻璃瓶中

A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．氯化铵是强酸弱碱盐，其水溶液呈酸性，氯化铵不稳定，加热易分解，两者没有因果关系，A错误；
B．Fe3+具有氧化性，能氧化还原性物质，Fe3+和SCN-反应生成血红色硫氰化铁溶液，可以用硫氰化钾溶液检验铁离子，两者没有因果关系，B错误；
C．碳酸钙的溶解度小于碳酸氢钙，但碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠，二者没有因果关系，C错误；
D．二氧化硅能和氢氟酸反应，玻璃中含有二氧化硅，所以玻璃瓶不能保存氢氟酸，二者有因果关系，D正确。
答案选D。
13. 一种检测空气中甲醛(HCHO)含量的电化学传感器的工作原理如图所示。下列说法正确的是

A. 传感器工作时，工作电极电势高
B. 工作时，H+通过交换膜向工作电极附近移动
C. 当导线中通过1.2×10-6mol电子，进入传感器甲醛为9×10-3mg
D. 工作时，对电极区电解质溶液的pH增大
【答案】CD
【解析】
【分析】由图可知，HCHO在工作电极失去电子发生氧化反应生成CO2，则工作电极为负极，电极反应式为，对电极为正极，电极反应式为。
【详解】A．由上述分析可知，工作电极为负极，则传感器工作时，工作电极电势低，故A错误；
B．原电池中阳离子会向正极移动，因此工作时H+通过交换膜向对电极附近移动，故B错误；
C．根据可知，当导线中通过1.2×10-6mol电子，消耗甲醛的物质的量为3×10-7mol，质量为3×10-7mol×30g/mol=9×10-6g=9×10-3mg，故C正确；
D．对电极的电极反应式为，反应过程中消耗H+，同时生成水，则对电极电解质溶液的pH增大，故D正确；
答案选CD。
14. 用如图所示装置和相应试剂能达到实验目的的是
选项
实验目的
试剂a
试剂b
试剂c
装置
A
验证非金属性：N>C>Si
稀硝酸
Na2CO3
Na2SiO3溶液

B
验证氧化性：Cl2>Br2
浓盐酸
KMnO4
FeBr2溶液
C
验证SO2有还原性
浓硫酸
Na2SO3
KMnO4溶液
D
除去Na2SO3中的Na2SO4
氯水
混合物
NaOH溶液

A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、硝酸具有挥发性，从锥形瓶中出来的气体中混有HNO3，对CO2与Na2SiO3的反应产生干扰，不能达到实验目的，故A不符合题意；
B、KMnO4能把HCl氧化成Cl2，FeBr2中Fe2＋的还原性强于Br－，氯气先于Fe2＋发生反应，对Cl2和Br2氧化性的比较产生干扰，不能达到实验目的，故B不符合题意；
C、浓硫酸与Na2SO3反应生成SO2，气体通入到KMnO4溶液中，如果KMnO4溶液褪色，体现SO2的还原性，能够达到实验目的，故C符合题意；
D、Na2SO3具有还原性，氯气能把Na2SO3氧化成Na2SO4，与实验目的不符，故D不符合题意。
15. 常温下，将一定浓度的HCl溶液滴加到的MOH溶液中，溶液的pH与粒子浓度比值的对数关系如图所示。下列叙述错误的是

A. MOH的电离常数：
B. a点溶液中
C. 水的电离程度：
D. 将c点溶液加水稀释，c点向b点移动
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知a点时，，，溶液为MOH和MCl的混合溶液，，，故，故A正确；
B．a点时，可知，又因为，，再结合电荷守恒得出，a点，，起始时溶液，，故B正确；
C．a→c的过程中，水的电离程度逐渐增大，当MOH全部转化为MCl时，水的电离程度最大，故C正确；
D．c点溶液呈中性，加水稀释，pH不变，故D错误；
故本题选D．
16. 科学家合成出了一种新化合物（如图所示），其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是

A. WZ的水溶液呈碱性
B. 元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C. Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
D. 该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
【答案】C
【解析】
【分析】由W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z的核外最外层电子数是X核外电子数的一半可知，Z为Cl、X为Si，由化合价代数和为0可知，Y元素化合价为—3价，则Y为P元素；由W的电荷数可知，W为Na元素。
【详解】A项、氯化钠为强酸强碱盐，水溶液呈中性，故A错误；
B项、同周期元素从左到右，非金属性依次增强，则非金属性的强弱顺序为Cl＞S＞P，故B错误；
C项、P元素的最高价氧化物对应水化物为磷酸，磷酸是三元中强酸，故C正确；
D项、新化合物中P元素化合价为—3价，满足8电子稳定结构，故D错误。
故选C。
【点睛】本题考查元素周期律的应用，注意分析题给化合物的结构示意图，利用化合价代数和为零和题给信息推断元素为解答关键。
二、非选择题：共56分。第17~19题为必考题，考生都必须作答。第20~21题为选考题，考生根据要求作答。
(一)必考题：共42分。
17. Na2S粗品含有杂质，其纯化、含量测定方法如下。回答下列问题：
(1)粗品经水浸、过滤、__________________、洗涤、干燥等操作可以除去不溶性杂质，得到较纯的Na2S固体。
(2)国标中采用如图所示装置测定Na2S样品溶液中Na2CO3的百分含量(实验前，吸收管1、吸收管2、参比管中均装入组成相同的乙醇、丙酮混合溶液，该溶液吸收CO2后，颜色发生改变) 。

【步骤一】标定KOH标准溶液
准确称取w g邻苯二甲酸氢钾(KC8H5O4，摩尔质量为M g/mol)置于锥形瓶中，加入适量蒸馏水、2滴指示剂，用待标定的KOH溶液滴定至终点，消耗v mL KOH溶液。
①标定过程中应该选用的指示剂名称是______，理由是__________；
(已知邻苯二甲酸的电离平衡常数为Ka1=1.1×10-3，Ka2=4.0×10-6)
②KOH溶液的准确浓度为_____mol/L(用含M、v、w的代数式表示)
【步骤二】往三颈烧瓶中先后加入100mL 样品溶液、15 ml过氧化氢溶液(足量)，连接好装置，加热并打开抽气装置；
【步骤三】上述反应完成后，从滴液漏斗中慢慢加入足量稀硫酸溶液，充分反应；
【步骤四】用装置6中的KOH标准溶液滴定吸收管1中的溶液至与参比管中溶液相同的颜色，3 min内不变色为终点。
③过氧化氢的作用是______；碱石棉的作用是__________；
④如果抽气速度过快，可能导致测定结果_________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)；
⑤若步骤三中出现_______________________(填现象)，说明实验失败，必须重新测定。
【答案】 ①. 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 ②. 酚酞 ③. 滴定终点为邻苯二甲酸钾的水溶液，呈碱性 ④. ⑤. 氧化除去S2- ⑥. 除去空气中的CO2 ⑦. 偏低 ⑧. 吸收管2中的溶液颜色发生明显变化
【解析】
【分析】(1)粗品经水浸、过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作可以除去不溶性杂质，得到较纯的Na2S固体。
(2)①根据滴定终点溶液的性质选择指示剂；
②根据KC8H5O4+KOH= K2C8H4O4+H2O找到数量关系，进行计算；
③过氧化氢具有氧化性，为了实验结果准确要防止空气中的二氧化碳被吸收；
④抽气过快反应不能完全进行；
⑤步骤四中只滴定吸收管1中的溶液，则要保证吸收管1可以吸收全部二氧化碳。
【详解】(1)粗品经水浸、过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作可以除去不溶性杂质，得到较纯的Na2S固体。故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；
(2)①滴定终点为邻苯二甲酸钾的水溶液，存在邻苯二甲酸根的水解，导致溶液呈碱性，所以选用酚酞做指示剂，故答案为：酚酞；滴定终点为邻苯二甲酸钾的水溶液，呈碱性；
②滴定过程发生反应KC8H5O4+KOH= K2C8H4O4+H2O，则反应中邻苯二甲酸氢钾的物质的量与氢氧化钾物质的量相同，n(KC8H5O4)=mol，则n(KOH)=mol，浓度c=，故答案为；
③过氧化氢具有氧化性，可以将硫离子氧化，以免生成硫化氢影响实验结果；为了实验结果准确要防止空气中的二氧化碳被吸收，故答案为：氧化除去S2-；除去空气中的CO2；
④抽气过快二氧化碳不能完全被吸收，继而使测量结果偏小，故答案为：偏小；
⑤步骤四中只滴定吸收管1中的溶液，则要保证吸收管1可以吸收全部二氧化碳，当吸收管2中颜色发生变化时，说明有二氧化碳在吸收管1中没有完全被吸收，实验失败，故答案为：吸收管2中的溶液颜色发生明显变化。
18. 金属钴(Co)广泛用作电池材料，草酸钴用途广泛，可用于指示剂和催化剂制备。
某工厂以水钴矿(主要成分为，含少量、、、等)为原料制备草酸钴的流程如图，回答下列问题：

（1）中钴元素显+2价，则碳元素的化合价为___________，固体1的成分是___________。
（2）酸浸过程涉及两个氧化还原反应，写出与盐酸反应(有气体单质生成)的离子方程式：___________，另一个反应中氧化剂与还原剂(均指固体)物质的量之比为___________。
（3）为实现调pH除杂的目的(溶液中杂质离子浓度不大于，溶液的pH不应小于a，则所得固体1的___________，用NaF沉镁而不是用调pH的方法除镁的原因最可能是___________{已知常温下、}。
（4）在隔绝空气条件下加热到350℃时会分解生成两种物质，实验表明，14.7g充分加热后，固体质量减少8.8g，写出相应的化学方程式：___________。
（5）钴酸锂具有功率大的特点而用作电动汽车的动力电池，其工作原理如图，A极中的碳作为金属锂的载体，电池反应式：。

则充电时从___________(填“A”或“B”)极区移向另一区，阳极上的电极反应式为___________。
【答案】（1） ①. +3 ②.
（2） ①. ②. 1：2
（3） ①. ②. 调pH使转化为过程中，会有生成，从而导致Co元素的损失
（4）
（5） ①. B ②.
【解析】
【分析】水钴矿的主要成分为，含少量、、、，加入氢氧化钠溶液碱浸，可以使变成溶液而除去，滤渣中含有、、、，加入盐酸酸浸，与盐酸反应得到，能被氧化，所以溶液中含有、、，加入氨水调节溶液，除去，加入使形成沉淀而除去，得到含有的溶液，最后加入得到沉淀。
【小问1详解】
根据化合物中元素化合价的代数和为零，中钴元素显+2价，则碳元素的化合价为+3价；根据以上分析，固体1的成分是；
【小问2详解】
加入盐酸酸浸，与盐酸反应得到，能被氧化，反应的离子方程式为：，，其中后者，氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2；
【小问3详解】
溶液的，，完全沉淀，溶度小于或等于，所以；调pH使转化为过程中，会有生成，从而导致Co元素的损失，所以用NaF沉镁而不是用调pH的方法除镁；
【小问4详解】
14.7g物质的量的0.1mol，0.1molCo质量为5.9g，刚好是加热后剩余的固体的质量，所以得到的固体为钴单质，根据化合价的升降，所得方程式为：；
【小问5详解】
A极中的碳作为金属锂的载体，为放电时的负极，充电时的阴极，B电极为放电时的正极和充电时的阳极，充电时，阳离子从阳极（B）移向阴极（A），阳极上的电极反应式为。
19. 由于雾霾严重，长沙市19年12月15、16日在部分路段施行了限行。已知汽车尾气排放出的NOx、SO2等，是形成雾霾的主要物质，其综合治理是当前重要的研究课题。
(1)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂条件下可发生如下反应：
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH
已知：CO燃烧热的ΔH1=-283.0kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH2=+180.5kJ/mol，则ΔH=_____________。
(2)某研究小组对反应NO2+SO2SO3+NO ΔH <0进行相关实验探究。在固定体积的密闭容器中，使用某种催化剂，改变原料气配比[n(NO2):n(SO2)]进行多组实验(各次实验的温度可能相同，也可能不同)，测定NO2的平衡转化率[α(NO2)]，部分实验结果如图1所示。


①如果将图中B点的平衡状态改变为C点的平衡状态，应采取的措施是_____。
②图中B、D两点对应的实验温度分别为TB和TD，通过计算判断：TB___TD(填“>”“=”或“<”)。
(3)工业废气也是产生雾霾的重要原因，某厂采用湿法K2S2O8氧化脱硝综合处理燃煤锅炉烟气，提高了烟气处理效率。
①K2S2O8水解时生成H2O2和KHSO4，写出该反应的化学方程式：_______。
②过二硫酸钾可通过电解KHSO4溶液的方法制得。电解液中含硫微粒主要存在形式与pH的关系如图2所示。
已知在阳极放电的离子主要是HSO，阳极区电解质溶液的pH范围为___；阳极的电极反应式为____。
【答案】 ①. -746.5kJ/mol ②. 升高温度 ③. ＜ ④. K2S2O8+2H2O=H2O2+2KHSO4 ⑤. 0~2 ⑥. 2HSO-2e—= SO+2H+
【解析】
【详解】（1）CO燃烧热的ΔH1=-283.0kJ/mol，则CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH1= -283.0kJ/mol，设该式为①，N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH2=+180.5kJ/mol，设该式为②，则2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)可表示为①×2-②，ΔH=-283.0kJ/mol×2-180.5kJ/mol= -746.5kJ/mol；
（2）①图中B点的平衡状态改变为C点的平衡状态，NO2的平衡转化率减小，平衡向逆向移动，由于正反应放热，升高温度平衡逆向移动，故采取的措施为升高温度；
②由于B、D两点投料量不同，温度可用平衡常数的大小来比较，反应NO2+SO2SO3+NO为放热反应，温度越高，平衡常数越小。根据图1可知，在B点时，n(NO2):n(SO2)=1:1，NO2的平衡转化率为75%，设NO2和SO2的浓度均为c0，根据题意得：

平衡常数KB===9
在D点时，n(NO2):n(SO2)=3:2，NO2的平衡转化率为40%，设NO2和SO2的浓度分别为3c0、2c0，根据题意得：

平衡常数KD===1
由于KB>KD，所以TB （3）①K2S2O8水解时生成H2O2和KHSO4，方程式为K2S2O8+2H2O=H2O2+2KHSO4；
②阳极放电的离子主要是HSO，HSO放电后转化为，由图2可知，pH范围为0~2；HSO失电子转化为，电极方程式为2HSO-2e-= SO+2H+；
(二)选考题：共14分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。
20. 碳是一种很常见的元素，它能形成多种物质。
（1）碳与铁可以形成合金。
①基态碳原子的价电子排布图(即价电子轨道表示式)为___________；基态铁原子核外共有___________种不同空间运动状态的电子。
②从结构角度分析，较稳定的原因是___________。
（2）碳与其他元素一起能形成多种酸或酸根。
①的空间构型是___________。
②类卤素分子中σ键与π键的数目比___________。对应的酸有两种，理论上硫氰酸()的沸点低于异硫氰酸()的沸点，其原因是___________。
（3）碳也可以形成多种有机化合物。
①有机物尿素。尿素中C、N、O第一电离能大小顺序为___________。
②吡咯()结构中N原子的杂化轨道类型为___________；分子中的大π键可以用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)，则吡咯中的大π键应表示为___________。
（4）碳还能形成多种同素异形体，如石墨、金刚石等。
①石墨具有平面层状结构，同一层中的原子构成许许多多的正六边形，它与熔融的K单质相互作用，形成某种青铜色的物质(其中的元素K用“●”表示)，原子分布如图甲所示，该物质的化学式为___________。

(图中的○表示碳形成的正四面体结构)
②2017年，中外科学家团队共同合成了碳的一种新型同素异形体：T-碳。T-碳的结构是将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代，可形成碳的一种新型三维立方晶体结构——T-碳(如图乙)。已知T-碳密度为，阿伏加德罗常数为，则T-碳的晶胞参数___________pm(写出表达式即可)。
【答案】（1） ①. ②. 15 ③. 的3d能级为半充满状态，较稳定
（2） ①. 平面三角形 ②. 5：4 ③. 异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸分子间不能形成氢键
（3） ①. N>O>C ②. ③.
（4） ①. ②.
【解析】
小问1详解】
①基态碳原子的价电子排布式为2s22p2，则s轨道全充满，p轨道只有两个自旋状态相同的电子，故其价电子排布图为；基态铁原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，空间运动状态共1+1+3+1+3+5+1=15种；②Fe3+核外电子排布式为1s22s22p63s23p6d5，3d能级达到3d5的半充满较稳定状态；
【小问2详解】
①中σ键个数=配原子个数=3，孤电子对数为 (4+2-3×2)=0，碳原子的价层电子对数为3，所以C原子采取sp2杂化，的轨道构型为平面正三角形，空间构型为平面正三角形；②(SCN)2分子中，各原子最外层电子层都达到稳定结构，其结构式为NC-S-S-CN，σ键与π键数之比为5:4；异硫氰酸(H-N=C=S)可形成分子间氢键,而硫氰酸(H-S-CN)不能形成氢键，故硫氰酸(H-S-CN)的沸点低于异硫氰酸(H-N=C=S)的沸点；
【小问3详解】
①同周期主族元素随原子序数的增大，第一电离能有增大的趋势，但N原子2p能级达到2p³的半充满结构，相对稳定，第一电离能N>O>C；②在吡咯分子中N原子分别与相连的两个碳原子和氢原子形成3个σ键，剩下的两个就是孤对电子，故N原子杂化类型为sp2；五元环上，N原子有2个孤对电子,每个C原子上有1个未成σ键的p轨道单电子，所以形成大π键；
【小问4详解】
①K原子镶嵌在正六边形的中心，该正六边形中6个碳原子归该K原子所有，在该正六边形周围有6个碳原子，每个碳原子为3个正六边形共有，即为3个K原子共有，故结构中K原子与C原子数目之比为1:(6+6×)=1:8故化学式为KC8；②根据晶胞结构示意图，晶胞中含有的正四面体结构数目=8×+6×+4=8，每个正四面体结构有4个碳原子，晶胞质量为g，晶胞参数为apm，则晶胞密度g/cm3，解得a= pm.
21. 丁酸龙葵酯具有成熟李子、苹果和黑加仑的香气，是一种新型香料。一种合成路线如下：

已知：。请回答下列问题：
(1)F的化学名称为_______，C中含有的官能团的名称为_______。
(2)由苯生成A的反应类型为_______。
(3)由D生成E的反应试剂和条件为_______。
(4)B的结构简式可能为_______。
(5)由G生成H的化学方程式为_______。E和I反应生成丁酸龙葵酯的化学方程式为_______。
(6)在E的同分异构体中，遇氯化铁溶液发生显色反应的共有_______种(不含立体异构)，其中，在核磁共振氢谱上有4组峰且峰的面积之比为1：2：3：6的结构简式为_______。
【答案】 ①. 1-丁烯 ②. 碳碳双键 ③. 加成反应 ④. 氢氧化钠溶液、加热 ⑤. 、 ⑥. ⑦. CH3CH2CH2COOH++H2O ⑧. 22 ⑨. 和
【解析】
【分析】由“丁酸龙葵酯”键线式逆推，E为，D为，C为，B为或，A为；I为，H为，G为，F为。
【详解】(1)F为1-丁烯，C中含有的官能团的名称为碳碳双键。故答案为：1-丁烯；
(2)由苯丙烯、A中原子个数关系易知由苯生成A的反应类型为加成反应。故答案为：碳碳双键；加成反应；
(3)对比D和E的结构简式可知，由D生成E是溴代烃水解生成醇的反应，试剂和条件为氢氧化钠溶液、加热。故答案为：氢氧化钠溶液、加热；
(4)由上述分析，B为或。故答案为：、；
(5)由G生成H的反应是醇的催化氧化，化学方程式为；E和I反应生成丁酸龙葵酯是酯化反应，化学方程式为CH3CH2CH2COOH++H2O。故答案为：；CH3CH2CH2COOH++H2O；
(6)遇氯化铁溶液发生显色反应，说明分子中有酚羟基，除苯环和羟基外，还有3个C原子；若这3个碳原子构成一个支链，有正丙基和异丙基两种，连在苯环上分别有邻、间、对3种位置，有6种同分异构体；若三个碳原子构成两个支链(一个甲基和一个乙基)，有10种同分异构体；若三个碳原子分别构成三个甲基和苯环相连，可以有共6种同分异构体，总共6+10+6=22种；在核磁共振氢谱上有4组峰且峰的面积之比为1：2：3，说明分子高度对称，苯环外的3个碳原子一定是3个甲基，结构简式为。故答案为：22；和；